KR20120086153A - 히트펌프 의류건조기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 히트펌프 의류건조기에 관한 것으로서, 그 구성은, 드럼; 상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트; 상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프; 상기 증발기 입구측 냉매배관에서 분기되어 상기 압축기 입구측 냉매배관으로 연결된 제1냉매분기관로 상에 설치되며, 압축기 냉각을 위한 압축기 냉각용 냉매열교환기; 상기 압축기 냉각용 냉매열교환기를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제1냉매절환용 밸브;를 포함하며, 고온환경과 건조 후반기의 압축기 과열을 방지하고, 과열에 의한 단속운전을 방지하여 지속적인 운전을 가능하게 함으로써, 건조기의 에너지 소비효율을 높이고, 의류의 건조시간을 단축할 수 있다.

Description

히트펌프 의류건조기{Heat pump type dryer}
본 발명은 건조기의 에너지 소비효율을 높이고, 의류의 건조시간을 단축하기 위한 히트펌프 의류건조기에 관한 것이다.
종래의 응축식 건조기는, 도 4에 도시한 바와 같이 본체(110)와, 본체(110)에 회전가능하게 설치된 드럼(120)과, 드럼(120) 내부로 뜨거운 공기를 제공하는 열풍발생장치(140)와, 드럼(120)으로부터 배기된 공기속에 포함된 수분을 제거하는 열교환부(150)와, 열교환부(150)를 빠져나온 공기를 본체(110)의 후측 측 방향으로 분산 배기하는 배기부(160)를 포함한다.
그러나 종래의 의류건조기는 다음과 같은 문제가 있다.
종래의 의류건조기의 열교환부(150)의 경우 건조기 주변의 공기온도가 높고, 건조 후반으로 갈수록 내부의 온도가 높아지는 조건에서는 운전이 불안정하여 단속운전을 할 수밖에 없다.
이 경우 건조시간이 증가하고, 그 시간만큼의 건조 대기시간이 발생하여 건조효율이 저하된다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 고온환경과 건조 후반기의 압축기 과열을 방지하고, 과열에 의한 단속운전을 방지하여 지속적인 운전을 가능하게 함으로써, 건조기의 에너지 소비효율을 높이고, 의류의 건조시간을 단축하는 히트펌프 의류건조기를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명은 드럼; 상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트; 상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프; 상기 증발기 입구측 냉매배관에서 분기되어 상기 압축기 입구측 냉매배관으로 연결된 제1냉매분기관로 상에 설치되며, 압축기 냉각을 위한 압축기 냉각용 냉매열교환기; 상기 압축기 냉각용 냉매열교환기를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제1냉매절환용 밸브;를 포함한다.
상기에 있어서, 상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도를 입력받아 상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도가 제1설정온도 이상이면 상기 제1냉매절환용 밸브를 열어 상기 압축기 냉각용 냉매열교환기를 통과하도록 냉매흐름을 개방하고, 상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도가 제2설정온도이면 상기 제1냉매절환용 밸브를 닫아 냉매흐름을 차단하는 것이 바람직하다.
상기에 있어서, 상기 제1냉매분기관로 상에 설치되어 냉매흐름량을 조절하는 제1냉매유량조절용 밸브;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 드럼; 상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트; 상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프; 상기 응축기 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제2냉매분기관로 상에 설치된 배열용 열교환기; 상기 배열용 열교환기에 외기를 도입하여 열교환을 하도록 마련되는 송풍팬; 상기 배열용 열교환기를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제2냉매절환용 밸브;를 포함한다.
상기에 있어서, 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도를 입력받아 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도가 제3설정온도이면 상기 송풍팬을 구동시키고, 상기 제2냉매절환용 밸브를 열어 냉매흐름을 개방하고, 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도가 제4설정온도이면 상기 제2냉매절환용 밸브를 닫아 냉매흐름을 차단하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 드럼; 상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트; 상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프; 상기 응축기 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제3냉매분기관로 상에 설치된 배열용 열교환기; 상기 제3냉매분기관로 상에 설치되어 상기 배열용 열교환기에 직접 흐르는 냉매흐름량을 조절하는 제2냉매유량조절용 밸브; 상기 배열용 열교환기가 설치되어 있지 않은 상기 응축기 출구측 냉매배관에 설치되어 냉매흐름량을 조절하는 제3냉매유량조절용 밸브;를 포함한다.
상기에 있어서, 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도를 입력받아 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도에 따라 상기 제2냉매유량조절용 밸브 및 상기 제3냉매유량조절용 밸브를 조절하여 냉매의 유량비율을 조절하도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 히트펌프 의류건조기에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.
압축기 출구측 냉매배관의 온도에 따라 압축기 냉각을 위한 냉매의 흐름을 제어하여, 압축기의 출구측 온도를 안정적으로 운전이 가능하다.
이에 따라, 압축기의 표면온도가 상승하면 압축기를 제1냉매분기관로 상에 저온의 냉매를 통과시켜 압축기 냉각용 냉매열교환기에 의해 압축이 표면의 온도를 급격히 저하시킬 수 있다.
따라서, 고온환경과 건조 후반기의 압축기 과열을 방지하고, 과열에 의한 단속운전을 방지하여 지속적인 운전을 가능하게 함으로써, 건조기의 에너지 소비효율을 높이고, 의류의 건조시간을 단축할 수 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 의류건조기를 개략적으로 도시한 개념도.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 의류건조기를 개략적으로 도시한 개념도.
도 4는 종래 의류건조기를 도시한 단면도.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1a에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 히트펌프 의류건조기는 의류 등을 건조시키는 드럼(10)과, 드럼(10)에서 배출된 공기가 순환하는 덕트(20)와, 덕트(20) 내의 공기를 원활히 순환하게 하는 팬(25)과, 드럼(10) 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 덕트(20) 내에 설치되는 히트펌프(30)를 포함한다.
히트펌프(30)는 증발기(31)와 압축기(33)와 응축기(35)와 팽창장치(37)와 냉매밸브(39), 냉매배관(60) 등을 포함한다.
도 1a 및 도 1b에 도시한 바와 같이, 증발기(31) 입구측 냉매배관에서 분기되어 압축기(33) 입구측 냉매배관으로 연결되는 제1냉매분기관로(61)가 병렬로 연결되어 있으며, 이 제1냉매분기관로(61) 상에는 압축기(33) 냉각을 위한 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)가 설치되어 있다. 즉, 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)는 압축기(33)와 인접하게 배치되어 있어, 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)를 통과하는 냉각용 냉매는 압축기(33)를 냉각시킬 수 있다.
또한, 제1냉매분기관로(61) 상에는 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제1냉매절환용 밸브(50)가 설치되어 있다.
제1냉매절환용 밸브(50)의 작동은 다음과 같이 이루어진다.
압축기(33) 출구측 냉매배관의 온도를 입력받아 압축기(33) 출구측 냉매배관의 온도가 제1설정온도 이상이면, 제1냉매절환용 밸브(50)를 열어 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)를 통과한 냉각용 냉매의 흐름을 개방한다.
압축기(33) 출구측 냉매배관의 온도를 입력받아 압축기(33) 출구측 냉매배관의 온도가 제2설정온도이면, 제1냉매절환용 밸브(50)를 닫아 냉매흐름을 차단한다.
이와 같이, 압축기(33) 출구측 냉매배관의 온도에 따라 압축기(33) 냉각을 위한 냉매의 흐름을 제어하여, 압축기(33)의 출구측 온도를 안정적으로 운전이 가능하다.
이에 따라, 압축기(33)의 표면온도가 상승하면 압축기(33)를 제1냉매분기관로(61) 상에 저온의 냉매를 통과시켜 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)에 의해 압축이 표면의 온도를 급격히 저하시킬 수 있다.
나아가, 제1냉매분기관로(61) 상에는 냉매흐름량을 조절하는 제1냉매유량조절용 밸브(미도시)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 응축기(35) 출구측 냉매배관(즉, 팽창장치(37) 입구측 냉매배관)에서 분기되어 팽창장치 출구측 냉매배관에 연결되는 제2냉매분기관로(63)가 병렬로 연결되어 있다.
이 제2냉매분기관로(63) 상에는 배열용 열교환기(70)가 설치되어 있으며, 송풍팬(80)이 설치되어 배열용 열교환기(70)에 외기를 도입하여 열교환 하도록 한다. 송풍팬(80)은 풍량을 가변하여 외기온도가 높을 때는 풍량을 증가시킨다.
또한, 제2냉매분기관로(63) 상에는 배열용 열교환기(70)를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제2냉매절환용 밸브(90)가 설치되어 있다.
제2냉매절환용 밸브(90)의 작동은 다음과 같이 이루어진다.
배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도를 입력받아 배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도가 제3설정온도이면, 송풍팬(80)을 구동시키고, 제2냉매절환용 밸브(90)를 열어 냉매흐름을 개방한다.
배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도를 입력받아 배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도가 제4설정온도이면, 제2냉매절환용 밸브(90)를 닫아 냉매흐름을 차단한다.
상기와 같은 제1실시예에서는 제2냉매분기관로(63) 상에 배열용 열교환기(70)와 제2냉매절환용 밸브(90)가 설치되어 있지만, 다른 실시예로서 배열용 열교환기(70)와 제2냉매절환용 밸브(90)는 도 2에서와 같이 설치될 수 있다.
즉, 도 2에 도시한 바와 같이 응축기(35) 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제4냉매분기관로(67) 상에 팽창장치(37)와 배열용 열교환기(70)가 각각 설치되어 있다. 이때, 배열용 열교환기(70)는 팽창장치(37)의 입구측에 배치되는 것이 바람직하다.
제2냉매절환용 밸브(90)는 팽창장치(37) 및 배열용 열교환기(70)가 설치되어 있지 않은 응축기(35) 출구측 냉매배관에 설치되어 냉매흐름을 개방하거나 차단한다.
상기와 같이, 고온환경과 건조 후반기의 압축기(33) 과열을 방지하고, 과열에 의한 단속운전을 방지하여 지속적인 운전을 가능하게 함으로써, 건조기의 에너지 소비효율을 높이고, 의류의 건조시간을 단축할 수 있다.
한편, 본 발명의 제2실시예에 따른 히트펌프 의류건조기는 제1실시예와 마찬가지로 드럼(10)과 덕트(20)와 팬과 히트펌프(30)와 압축기 냉각용 냉매열교환기(40)와 제1냉매절환용 밸브(50)를 포함하며, 제1실시예와 동일한 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, 응축기(35) 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제3냉매분기관로(65) 상에는 배열용 열교환기(70)가 설치되어 있다.
또한, 제3냉매분기관로(65) 상에는 제2냉매유량조절용 밸브(100)가 설치되어 배열용 열교환기(70)에 직접 흐르는 냉매흐름량을 조절한다.
배열용 열교환기(70)가 설치되어 있지 않은 응축기(35) 출구측 냉매배관에는 제3냉매유량조절용 밸브(110)가 설치되어 냉매흐름량을 조절한다.
제2냉매유량조절용 밸브(100) 및 제3냉매유량조절용 밸브(110)는 다음과 같이 동작한다.
배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도를 입력받아 배열용 열교환기(70)의 배관 표면온도에 따라 제2냉매유량조절용 밸브(100) 및 제3냉매유량조절용 밸브(110)를 조절하여 냉매의 유량비율을 자유롭게 조절하도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
10 : 드럼 20 : 덕트
30 : 히트펌프 31 : 증발기
33 : 압축기 35 : 응축기
37 : 팽창장치 40 : 압축기 냉각용 냉매열교환기
50 : 제1냉매절환용 밸브 60 : 냉매배관
61 : 제1냉매분기관로 63 : 제2냉매분기관로
65 : 제3냉매분기관로 67 : 제4냉매분기관로
70 : 배열용 열교환기 80 : 송풍팬
90 : 제2냉매절환용 밸브 100 : 제2냉매유량조절용 밸브
110 : 제3냉매유량조절용 밸브

Claims (7)

  1. 드럼;
    상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트;
    상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프;
    상기 증발기 입구측 냉매배관에서 분기되어 상기 압축기 입구측 냉매배관으로 연결된 제1냉매분기관로 상에 설치되며, 압축기 냉각을 위한 압축기 냉각용 냉매열교환기;
    상기 압축기 냉각용 냉매열교환기를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제1냉매절환용 밸브;를 포함하는 히트펌프 의류건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도를 입력받아 상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도가 제1설정온도 이상이면 상기 제1냉매절환용 밸브를 열어 상기 압축기 냉각용 냉매열교환기를 통과하도록 냉매흐름을 개방하고,
    상기 압축기 출구측 냉매배관의 온도가 제2설정온도이면 상기 제1냉매절환용 밸브를 닫아 냉매흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 의류건조기.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1냉매분기관로 상에 설치되어 냉매흐름량을 조절하는 제1냉매유량조절용 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 의류건조기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 응축기 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제2냉매분기관로 상에 설치된 배열용 열교환기;
    상기 배열용 열교환기에 외기를 도입하여 열교환을 하도록 마련되는 송풍팬;
    상기 배열용 열교환기를 통과한 냉매의 흐름을 개방하거나 차단하는 제2냉매절환용 밸브;를 포함하는 히트펌프 의류건조기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도를 입력받아 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도가 제3설정온도이면 상기 송풍팬을 구동시키고, 상기 제2냉매절환용 밸브를 열어 냉매흐름을 개방하고,
    상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도가 제4설정온도이면 상기 제2냉매절환용 밸브를 닫아 냉매흐름을 차단하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 의류건조기.
  6. 드럼;
    상기 드럼에서 배출된 공기가 순환하는 덕트;
    상기 드럼 내부로 고온건조한 공기를 공급하기 위하여 상기 덕트 내에 설치되며, 증발기, 압축기, 응축기를 포함하는 히트펌프;
    상기 응축기 출구측 냉매배관에서 분기되어 병렬로 연결된 제3냉매분기관로 상에 설치된 배열용 열교환기;
    상기 제3냉매분기관로 상에 설치되어 상기 배열용 열교환기에 직접 흐르는 냉매흐름량을 조절하는 제2냉매유량조절용 밸브;
    상기 배열용 열교환기가 설치되어 있지 않은 상기 응축기 출구측 냉매배관에 설치되어 냉매흐름량을 조절하는 제3냉매유량조절용 밸브;를 포함하는 히트펌프 의류건조기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도를 입력받아 상기 배열용 열교환기의 배관 표면온도에 따라 상기 제2냉매유량조절용 밸브 및 상기 제3냉매유량조절용 밸브를 조절하여 냉매의 유량비율을 조절하도록 하는 것을 특징으로 하는 히트펌프 의류건조기.
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