KR20050118481A - 건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법 - Google Patents

건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조대상물이 과열되지 않고 상기 증발기의 잔류되는 습기를 제거하여 곰팡이 및 미생물의 번식을 억제하는 건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이를 위하여 본 발명은 공기가 순환하는 공기순환유로에 드럼을 거치지 않고 제습장치와 히터만을 순환하는 바이패스류로를 설치하여 건조대상물이 과열되지 않고도 증발기 및 공기순환유로에 잔류된 습기를 제거할 수 있고, 곰팡이나 미생물의 발생을 억제할 수 있으며, 더하여 상기 곰팡이나 미생물에 의하여 발생되는 악취또한 방지할 수 있는 효과가 있는 건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법{Structure for dehumidifing of residual in drier and Method for controlling of as the same}
본 발명은 건조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 냉동사이클을 사용하는 건조장치의 증발기에 잔류되는 습기를 제거하는 건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이, 건조장치는 팬과 히터로 외부 공기를 강제 인입하여 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 송풍시킴으로써 세탁물을 건조시키는 장치이다.
구체적으로 설명하면, 건조장치는 드럼과 연결되는 순환유로 상에 설치된 팬과 히터로 공기를 강제 송풍시키면서 가열하고, 가열된 고온의 공기를 드럼 내부로 보내 세탁물을 건조시킨 다음, 드럼 내부의 공기를 순환유로를 통해 순환시키면서 재가열하여 건조행정을 진행한다.
이러한 건조장치에서 건조행정을 진행하는 과정에서 드럼 내부의 젖은 세탁물을 건조시키고 순환유로로 배출되는 공기는 많은 습기를 머금고 있는 바, 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하지 않을 경우 다습한 공기가 드럼 내부로 재인입되므로 건조 효율이 현저히 저하된다.
따라서, 통상의 건조장치는 순환유로 상에 차가운 물을 공급하거나, 공냉식 열교환기 등을 설치하여 드럼에서 배출되는 공기로부터 습기를 제거하고 있다.
통상적으로, 건조장치는 이러한 제습 성능이 우수할수록 건조시간을 단축시킬 수 있는데, 상기와 같이 순환유로 상에 물을 공급하거나 공냉식 열교환기를 사용하여 제습하는 방식은 제습 효율이 낮기 때문에 건조시간을 단축시키는데 한계가 있었다.
이에 종래에 순환유로 상에 냉동사이클의 증발기를 설치하여 제습효율을 대폭 향상시킬 수 있는 건조장치가 개발되었다.
도 1은 일반적인 냉동사이클을 이용한 건조장치를 간략하게 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 냉동사이클을 이용한 건조장치는 건조대상물을 저장하는 드럼(10)과, 상기 드럼(10)의 일측면과 타측면에 연통되게 형성되어 공기가 순환되는 공기순환유로(20)와, 상기 공기순환유로(20)내에 순환하는 공기의 열을 흡열하여 습기를 응축시키는 히트펌프(30)와, 공기순환유로(20)내의 공기를 강제순환시키는 송풍팬(40)과, 공기순환유로(20)내의 공기를 가열하는 히터(50)를 포함하여 구성되어 있다.
또한, 상기 히트펌프(30)는 냉매를 압축하는 압축기(31)와, 압축된 냉매를 등압응축시켜 주위로 냉매의 열을 발산하는 응축기(32)와, 응축된 냉매를 단열팽창시키는 감압밸브(33)와, 팽창된 냉매를 등압증발시켜 주위의 열을 냉매로 흡수하는 증발기(34)를 포함하여 이루어지는 냉동사이클이 일반적으로 사용된다.
이 때, 일반적으로 상기 증발기(34)와 응축기(32)는 공기순환유로(20)의 내부에 설치되며, 압축기(31)는 공기순환유로(20)의 외부에 설치된다.
또한, 상기 증발기(34)가 위치한 공기순환유로(20)의 하부에는 응축수를 배출시키기 위한 응축수 배출구(60)가 형성된다.
따라서, 세탁행정이 끝나고 건조행정이 시작되게 되면 상기 송풍팬(40) 및 히터(50)가 가동되어 드럼(10)및 공기순환유로(20)에 공기가 순환하게 되고, 압축기(31)가 가동되어 히트펌프(30)내에 냉매가 순환하게 된다.
상기 히트펌프(30)내에 냉매가 순환하게 되면 증발기(34)에서 냉매의 등압증발현상에 의해 주변의 열을 흡수하는 흡열현상이 일어나게 되어 상기 증발기(34)를 통과하는 공기의 온도가 낮아지게 된다.
이 때, 상기 증발기(34)를 통과하는 공기는 드럼(10)내부에서 건조대상물의 습기를 머금은 포화상태의 공기인데 증발기(34)의 흡열현상으로 인해 온도가 떨어지게 되므로 수분이 응결되는 응축현상이 일어나게 되고, 이에 응결된 수분은 응축수 배출구(60)를 통해 외부로 배출되게 된다.
습기가 제거된 공기는 응축기(32)와 히터(50)를 통과하면서 가열되어 더욱 건조한 공기가 되며, 드럼(10)내부로 송풍되어 건조대상물을 건조시킨 후에 다시 증발기(34)로 향하여 순환하게 된다.
이러한, 건조행정은 일정시간동안 지속되게되며 드럼(10) 내부의 건조대상물의 건조가 완료되게 되면 압축기(31)와 송풍팬(40) 및 히터(50)의 가동을 중지하여 건조행정을 마치게 된다.
그러나, 상기한 것과 같은 종래의 구조에 의하면 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.
상기 건조행정중에 상기 증발기에는 응축수의 결로현상으로 인해 습기가 존재하게 되는데, 상기와 같이 건조대상물의 건조완료와 동시에 건조행정을 종료하게 되면, 상기 증발기에 잔류한 습기를 제거할 수 없다.
그런데, 상기 증발기의 습기를 제거하기 위해 건조대상물의 건조가 완료된 후에 건조행정을 지속하게 되면 건조대상물이 과열되어 상하게 되는 문제점을 야기한다.
또한, 상기 증발기의 습기를 방치할 경우 증발기 및 공기순환유로 내에 곰팡이나 미생물들이 증식하게되며 또한, 상기 곰팡이나 미생물등으로 인해 악취가 발생하게 되는 문제점이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 건조대상물이 과열되지 않고 상기 증발기의 잔류되는 습기를 제거하여 곰팡이 및 미생물의 번식을 억제하는 건조장치의 잔류 습기를 제거하는 구조를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 건조대상물을 수용하는 건조드럼과, 상기 건조드럼의 양측면에 건조드럼 내부와 연통되도록 형성되어 공기가 순환하는 통로인 공기순환유로와, 상기 공기순환유로상에 구비되어 공기순환유로를 순환하는 공기의 수분을 제거하는 제습장치와, 상기 공기순환유로 내부의 공기를 강제로 순환시키는 송풍팬과, 상기 공기순환유로 내부의 공기를 가열시키는 히터와, 상기 제습장치와 히터를 통과한 공기가 건조드럼을 거치지 않고 순환되도록 공기순환유로상에 양쪽 끝이 연통되게 설치되는 바이패스유로와, 상기 바이패스유로의 양단에 형성된 공기순환유로와의 연결부에 각각 설치되어 상기 공기순환유로 내부를 유동하는 공기의 통로를 선택적으로 바이패스유로측 또는 건조드럼측으로 선택적으로 절환(絶換)시키는 유로절환밸브를 포함하여 이루어지는 냉동사이클을 이용한 건조장치의 잔류습기 제거구조가 제공된다.
또한, 건조공기가 건조드럼과 공기순환유로를 순환하여 건조드럼 내부의 건조대상물을 건조시키는 건조단계와; 상기 건조대상물의 건조가 완료되면 공기순환유로상의 공기가 건조드럼을 거치지 않고 냉동사이클의 증발기를 거치도록 바이패스유로가 개방되는 유로절환단계와; 그리고, 상기 증발기에 잔류된 습기가 제거될 때 까지 공기순환유로상의 공기가 상기 증발기를 순환하는 잔류습기 제거단계:를 포함하여 이루어지지는 건조장치의 잔류습기 제거방법이 제공된다.
이하, 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
또한, 이하의 설명에서 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조와 관련된 구성요소중 종래와 동일한 부분에 대해서는 도 1에 따라 전술한 종래의 기술을 참조하여 동일한 번호를 부여하며, 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 2는 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조의 바람직한 실시예를 도시한 도면이다.
먼저, 건조대상물을 저장하는 드럼(110)이 설치된다. 또한, 상기 드럼(110)의 일측면과 타측면에 공기가 순환되는 공기순환유로(120)가 설치되는데, 상기 공기순환유로(120)는 드럼(110)의 내부와 연통되도록 형성된다.
또한, 상기 공기순환유로(120)의 일측 내부에 상기 공기순환유로(120) 내부를 순환하는 공기의 수분을 제거하는 제습장치(130)가 설치된다.
여기서, 상기 제습장치(130)로는 압축기(131)와 응축기(132)와 감압밸브(133)와 증발기(134)로 구성되는 냉동사이클이 사용되는것이 바람직하다.
상기 냉동사이클 중 저압의 냉매를 고압의 과열증기로 상변화시키는 압축기(131)는 상기 공기순환유로(120)의 외부에 설치되며, 공기순환유로(120)의 내부에는 과열된 냉매의 열을 주위로 발열하는 응축기(132)와, 냉매의 압력을 강하시켜 저압의 과냉액체로 상변화시키는 감압밸브(133)와, 공기순환유로(120) 내부에 순환하는 공기의 열을 과냉액매로 흡수하면서 공기내의 수분을 응축시키는 증발기(134)가 설치된다.
또한, 상기 증발기(134)와 압축기(131)의 사이에는 기체상태의 냉매만 압축기(131)로 보내는 어큐뮬레이터(135)가 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공기순환유로(120)내의 공기를 강제순환시키는 송풍팬(140)과, 공기를 가열하는 히터(150)가 상기 공기순환유로(120)내에 설치된다.
또한, 바이패스유로(125)가 형성되는데, 상기 바이패스유로(125)는 상기 제습장치(130)와 히터(150)를 통과하여 고온건조하게 된 공기가 상기 드럼(110)을 통과하지 않고 제습장치(130)와 히터(150)를 순환하도록 상기 공기순환유로(120)상에 양쪽 끝이 연통되도록 설치된다.
또한, 상기 공기순환유로(120)와 바이패스유로(125)의 양쪽 연결부에 각각 유로절환밸브(170)가 설치된다. 상기 유로절환밸브(170)는 상기 공기순환유로(120) 내부를 유동하는 공기의 유로를 드럼(110)측 또는 바이패스유로(125)측으로 선택적으로 절환(絶換)하는 기능을 한다.
또한, 상기 공기순환유로(120)의 증발기(134) 하부측에는 수분이 응축되어 형성된 응축수가 배출되는 응축수 배출구(160)가 형성된다.
이 때, 상기 공기순환유로(120)를 순환하는 공기가 증발기(134)를 통과한 후 응축기(132)와 히터(150)를 통과하여 드럼(110) 또는 바이패스유로(125)로 인입되고, 드럼(110) 또는 바이패스유로(125)에서 토출된 공기가 다시 증발기(134)로 향하도록 상기 증발기(134)와 응축기(132) 및 히터(150)가 배치되는 것이 바람직하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조의 작용 및 제어방법은 다음과 같다.
먼저, 건조단계가 시작되게 되면, 상기 제습장치(130)와, 송풍팬(140)과 히터(150)가 작동하게 된다.
상기 제습장치(130)가 작동되게 되면, 압축기(131)가 작동되어 냉매를 고압의 과열증기로 상변화를 시킨다. 이 냉매는 공기순환유로(120)내에 설치된 응축기(132)에서 주위공기로 열을 방출하고 고압의 포화액체로 상변화된 후 감압밸브(133)를 통하여 저압의 과냉액체가 된다. 또한, 상기 저압의 과냉액체의 냉매는 상기 공기순환유로(120)내에 설치된 증발기(134)에서 주위공기의 열을 흡열하여 저압의 포화증기상태가 된 후에 어큐뮬레이터(135)를 통하여 다시 압축기(131)로 향하게 된다.
또한, 상기 공기순환유로(120) 내부의 공기는 송풍팬(140)에 의하여 제습장치(130)와 히터(150)와 드럼(110)을 순환하게 된다.
따라서, 상기 공기순환유로(120) 내부를 순환하는 공기는 상기 히터(150)에 의해 가열되어 고온건조하게된 후에 드럼(110)을 통과하여 상기 드럼(110)내부의 건조대상물의 습기를 흡수한 후에 제습장치(130)의 증발기(134)를 통과하게 된다.
이 때, 상기 증발기(134) 주위를 지나는 공기는 상기 증발기(134)에 의해 냉각되게 되는데, 공기의 온도가 냉각되면서 공기 내부의 수분이 응축되어 증발기(134)의 표면에서 응결(凝結)되어 흘러내려 상기 응축수 배출구(160)를 통해 외부로 배출된다.
또한, 상기 증발기(134)를 통과한 저온의 공기는 응축기(132)를 통과하면서 일차적으로 가열되어 건조한 공기가 되고, 히터(150)를 통과하면서 재차 가열되어 더욱 고온 건조한 공기가 되어 드럼(110)으로 향하여 드럼(110) 내부의 건조대상물을 건조시키게 된다.
이 때, 상기 유로절환밸브(170)는 공기순환유로(120) 내부의 공기가 드럼(110)과 제습장치(130)를 순환하도록 드럼(110)측으로 개방되어 있어야 함은 물론이다.
상기한 건조단계를 통해 드럼(110) 내부의 건조대상물의 건조가 완료되게 되면 유로절환단계가 시행된다.
상기 유로절환단계에서는 바이패스유로(125)의 양단에 형성된 공기순환유로(120)의 연결부에 각각 설치된 유로절환밸브(170)가 바이패스유로(125)측으로 절환(絶換)된다. 따라서, 공기순환유로(120)의 내부를 유동하는 공기는 드럼(110)에 인입되지 못하고 바이패스유로(125)를 통하여 제습장치(130)와 히터(150)를 순환하게 된다.
이어서, 잔류습기 제거단계가 시행된다. 상기 잔류습기 제거단계에서는 제습장치(130)에 의해 제습되고 히터(150)에 의해 건조해진 공기가 바이패스유로(125)측으로 우회되어 다시 제습장치(130)를 통과하는 순환을 함으로써, 상기 제습장치(130)의 증발기(134) 표면 내지는 공기순환유로(120)에 잔류된 습기등을 흡습하게 된다.
이 때, 상기 증발기(134) 표면에 잔류된 습기가 완전히 제거될 때 까지 상기 제습장치(130)와 히터(150)를 작동시켜 공기를 바이패스유로(125)측으로 순환시킨다.
따라서, 상기 증발기(134)의 표면과 공기순환유로(120)내에 잔류된 습기를 완전히 제거할 수 있게된다.
또한, 본 발명은 건조기에 적용됨이 바람직하나, 세탁기능과 건조기능을 구비한 세탁기에 적용되어도 그 구성에 있어서 큰 변화없이 적용이 가능하므로 세탁기능과 건조기능을 구비한 세탁기에도 적용될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와같이, 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조 및 그 제어방법에 의하면, 첫째, 건조대상물이 과열되지 않고도 증발기 및 공기순환유로에 잔류된 습기를 제거할 수 있다.
둘째, 잔류되는 습기를 제거함으로써, 곰팡이나 미생물의 발생을 억제할 수 있고, 더하여 상기 곰팡이나 미생물에 의하여 발생되는 악취또한 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 건조장치의 구성도,
도 2는 본 발명의 건조장치의 잔류습기 제거구조의 구성도.
*도면의 주요한 부위에 대한 부호설명*
110 : 드럼 120 : 공기순환유로
125 : 바이패스유로 130 : 제습장치
131 : 압축기 132 : 응축기
133 : 감압밸브 134 : 증발기
140 : 송풍팬 150 : 히터
160 : 응축수 배출구 170 : 유로절환밸브

Claims (3)

  1. 건조대상물을 수용하는 건조드럼과;
    상기 건조드럼의 양측면에 건조드럼 내부와 연통되도록 형성되어 공기가 순환하는 통로인 공기순환유로와;
    상기 공기순환유로상에 구비되어 공기순환유로를 순환하는 공기의 수분을 제거하는 제습장치와;
    상기 공기순환유로 내부의 공기를 강제로 순환시키는 송풍팬과;
    상기 공기순환유로 내부의 공기를 가열시키는 히터와;
    상기 제습장치와 히터를 통과한 공기가 건조드럼을 거치지 않고 순환되도록 공기순환유로상에 양쪽 끝이 연통되게 설치되는 바이패스유로와; 그리고,
    상기 바이패스유로의 양단에 형성된 공기순환유로와의 연결부에 각각 설치되어 상기 공기순환유로 내부를 유동하는 공기의 통로를 선택적으로 바이패스유로측 또는 건조드럼측으로 선택적으로 절환(絶換)시키는 유로절환밸브:를 포함하여 이루어지는 건조장치의 잔류습기 제거구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제습장치는 냉매를 압축하는 압축기와, 냉매의 열을 주위로 발산하는 응축기와, 냉매의 압력을 강하시키는 감압수단과 더불어 냉동사이클을 구성하며 상기 공기순환유로상에 설치되어 공기순환유로를 순환하는 공기의 열을 냉매로 흡수하면서 공기내의 수분을 응축하는 증발기인 것을 특징으로 하는 건조장치의 잔류습기 제거구조.
  3. 건조공기가 건조드럼과 공기순환유로를 순환하여 건조드럼 내부의 건조대상물을 건조시키는 건조단계와;
    상기 건조대상물의 건조가 완료되면 공기순환유로상의 공기가 건조드럼을 거치지 않고 냉동사이클의 증발기를 거치도록 바이패스유로가 개방되는 유로절환단계와; 그리고,
    상기 증발기에 잔류된 습기가 제거될 때 까지 공기순환유로상의 공기가 상기 증발기를 순환하는 잔류습기 제거단계:를 포함하여 이루어지는 건조장치의 잔류습기 제거방법.
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