KR20140104095A - 히트펌프를 이용한 저온저장 겸용 건조기 - Google Patents

히트펌프를 이용한 저온저장 겸용 건조기 Download PDF

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Abstract

하나의 순환팬으로 상향식 하향식을 모두 사용할 수 있는 새로운 열풍 순환방식 및 전기에너지는 부수적으로 사용하면서 전기보다 저렴한 히트펌프를 주 에너지원으로 이용하여 건조기 유지비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 히트펌프를 역구동시켜 건조기를 저온저장고 역할까지 겸비할 수 있는 건조기가 개시된다. 본 발명에 따른 건조기는 피건조물이 저장되는 건조실과, 건조실의 하부와 연통되는 열풍통로와, 건조실의 상부와 열풍통로의 상부에 연통되도록 설치되는 하우징과, 하우징의 앞쪽에 설치되는 송풍팬과, 하우징의 내부 앞쪽과 뒤쪽에 형성되는 전방챔버 및 후방챔버와, 하우징의 가운데에 형성되어 후방챔버쪽으로만 개방되고 내부에는 전기히터가 설치되어 송풍팬으로부터 공급받은 바람을 가열하는 중앙챔버와, 후방챔버 및 전방챔버에 설치되어 좌우중 어느 일측으로만 개방시키는 개폐판을 포함하여 구성된다. 그리고 건조실의 벽체에는 열교환코일이 설치되고, 열교환코일은 콤프레셔, 응축기, 강압기 및 증발기를 포함하여 구성되는 히트펌프의 응축기로 사용될 수도 있다.

Description

히트펌프를 이용한 저온저장 겸용 건조기{A DRYING APPARATUS}
본 발명은 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 탁월한 에너지 절감 효과 뿐만 아니라 건조는 물론 저온저장 기능까지 겸비한 히트펌프를 이용한 저온저장 겸용 건조기에 관한 것이다.
일반적으로 열풍 건조기는 버너나 히터로부터 열풍을 만들어 건조실내로 공급해주고, 이를 다시 버너나 히터로 회수하여 재공급해주는 반복된 작용으로 구성된다. 이러한 열풍 건조기는 건조실내에 하부에서부터 상부까지 여러 개의 건조상자를 적층시킨 후, 열풍을 공급하여 건조상자에 올려진 피건조물을 건조시키게 된다.
이와 같은 건조기는 바람의 방향에 따라 밑바람식과 옆바람식으로 구분되는데, 밑바람식 열풍 건조기는 최초로 열풍이 공급되는 하부층의 건조상자와 마지막으로 열풍이 빠져나가는 상부층의 건조상자간의 온도차이로 인해 상부층과 하부층의 피건조물의 건조차가 발생되어 일정한 시간이 흐른뒤에는 상부층과 하부층의 건조상자를 교체해 주어야 하는 문제점이 발생되었다.
또한, 옆바람식 열풍 건조기는 열풍이 옆에서 공급되기 때문에 건조상자의 양측부와 중앙부의 온도차이로 인해 피건조물의 건조차이가 발생되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것이 본 발명자에 의해 출원된 한국 등록특허 제1214779호(2012.12.21. 공고, 명칭 : 상하 순환식 건조기)(이하, "선행기술"이라 함)가 있다.
도 1은 상기 선행기술의 내부 모습을 나타낸 도면으로서, 선행기술은 이 도면에서 보는 바와 같이, 피건조물이 저장되는 건조실(10)과, 이 건조실(10)의 하부와 연통되는 열풍통로(12)와, 건조실(10)의 상부와 열풍통로(12)의 상부를 연통시키는 순환통로(14)와, 순환통로(14)의 양쪽에 설치되는 순환팬(20a, 20b)과, 순환팬(20a, 20b)들의 사이 순환통로(14)에 설치되는 히터(30)와, 순환통로(14)의 중간부에서 건조실(10) 방향 및 열풍통로(12) 방향으로 연통되는 제1우회로(40) 및 제2우회로(45)와, 그리고 제1우회로(40) 및 제2우회로(45)를 선택적으로 열고 닫는 개폐기(50)를 포함하여 구성된다.
이러한 선행기술은 2개중에서 해당되는 순환팬(20)을 작동시킨 후, 개폐기(50)를 제1우회로(40) 또는 제2우회로(45)측으로 조작하여 사용자가 원하는 상향식 또는 하향식 모드를 선택할 수 있게 된다.
상기와 같은 선행기술의 건조기는 2개의 순환팬을 구비하고 있는데, 이 2개의 순환팬을 1개로 줄인다면 건조기 제작비용이 절감될 수 있는 점을 착안하여 이에 대한 새로운 연구가 필요하였다.
또한, 선행기술의 건조기는 전기 건조기로서, 사용자가 원하는 목표의 건조온도를 올리기 위해 상당히 많은 전기에너지가 필요하게 된다. 따라서 건조에 필요한 열량을 전량 전기히터에 의한 가열방식이 아닌 전기보다 저렴한 대체 에너지의 투입을 연구하게 되었다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 안출된 것으로, 하나의 순환팬으로 상향식 하향식을 모두 사용할 수 있는 새로운 열풍 순환방식의 건조기를 제공하려는 것이다.
그리고 본 발명은 전기에너지는 부수적으로 사용하면서 전기보다 저렴한 히트펌프를 주 에너지원으로 이용하여 건조기 유지비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 히트펌프를 역구동시켜 건조기를 저온저장고 역할까지 겸비할 수 있는 건조기를 제공하려는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,
피건조물이 저장되는 건조실;
건조실의 하부와 연통되는 열풍통로;
건조실의 상부와 열풍통로의 상부에 연통되도록 설치되는 하우징;
하우징의 앞쪽에 설치되는 송풍팬;
하우징의 내부 앞쪽과 뒤쪽에 형성되는 전방챔버 및 후방챔버;
하우징의 가운데에 형성되어 후방챔버쪽으로만 개방되고, 내부에는 전기히터가 설치되어 송풍팬으로부터 공급받은 바람을 가열하는 중앙챔버; 및
후방챔버 및 전방챔버에 설치되어 좌우중 어느 일측으로만 개방시키는 개폐판;을 포함함을 특징으로 하는 건조기를 제공한다.
구체적으로, 후방챔버에는 중앙챔버에서 후방챔버로의 개방을 양쪽으로 분기시키는 제1,2유입공을 갖는 제1밀착판이 형성되고, 전방챔버에는 송풍팬으로의 개방을 양쪽으로 분기시키는 제1,2배출공을 갖는 제2밀착판이 형성되며, 밀착판들의 중간에 수직하게 세워져 선택적으로 회동되는 개폐판이 설치될 수 있다.
그리고 송풍팬은 하우징의 앞쪽에 덕트와 함께 설치되며, 덕트의 상부면상에는 열풍의 습도를 조절하는 흡배기구가 형성될 수 있다.
또한, 건조실의 벽체에는 열교환코일이 설치되고, 열교환코일은 콤프레셔, 응축기, 강압기 및 증발기를 포함하여 구성되는 히트펌프의 응축기로 사용될 수도 있다.
이때, 콤프레셔에서 응축기 및 증발기의 사이에는 냉매의 순환방향을 제어하는 사방밸브가 설치될 수 있다.
또한, 콤프레셔에서 사방밸브의 사이에는 온도센서를 설치하여 토출되는 냉매의 온도가 설정된 온도에 도달하면 콤프레셔의 가동을 중지시킬 수도 있다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 건조기는 하나의 순환팬으로도 상향식과 하향식 열풍 순환 모드를 선택할 수 있도록 구성되어 제작비용이 절감되는 이점이 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 건조기는 건조실 벽면에 히트펌프에 의해 열이 방출되는 열교환코일을 설치하여 히트펌프에 의한 열교환코일이 건조기의 주 에너지원으로 사용하면서 전기에너지는 보조적 역할을 하여 소비전력을 현저히 줄일 수 있는 이점이 있게 된다.
그리고 본 발명에 따른 건조기는 히트펌프를 역구동시켜 열교환코일이 냉각되도록 함으로써, 건조실을 저온저장고로 활용할 수도 있게 된다.
도 1은 선행기술에 따른 건조기를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 건조기를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2에 도시된 열풍공급부를 나타낸 사시도이고,
도 4는 도 3의 A-A선을 따라 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 건조기의 하향식 모드를 나타낸 작동상태도이고,
도 6은 하향식 모드일때의 열풍공급부 작동을 보인 단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 건조기의 상향식 모드를 나타낸 작동상태도이고,
도 8은 상향식 모드일때의 열풍공급부 작동으르 보인 단면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 히트펌프의 구조도를 나타낸 도면이며, 그리고
도 10은 히트펌프의 순환을 반대로 돌려 저온저장고로 사용될때의 구조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명에 따른 건조기의 구조를 개략적으로 보인 도면으로서, 본 발명에 따른 건조기(100)는 본체(110) 내부에 다수의 건조상자(121)가 배치되도록 건조실(120)을 가지며, 이 건조실(120)의 어느 일측에 건조실(120)과 하부쪽에서 연통되는 열풍통로(130)가 형성되고, 건조실(120)의 상부에는 열풍통로(130)와 건조실(120)을 순환하도록 유도하는 열풍공급부(200)가 설치된다. 좀더 구체적으로, 열풍통로(130)와 건조실(120)이 연통되기 위해 열풍통로(130)의 하부쪽에는 건조실(120)쪽으로 관통되는 열풍순환구(131)가 형성된다. 그리고 열풍통로(130)의 상부는 열풍공급부(200)쪽으로 개방되어 있으며, 건조실(120)의 상부 타측도 열풍공급부(200)쪽으로 개방되어 있다.
또한, 열풍공급부(200)의 전방에는 덕트(220)가 형성되고, 덕트(220)에는 송풍팬(230)이 장착되며, 송풍팬(230)은 열풍공급부(200)의 하우징(210) 상부로 송풍관(232)을 통해 연결된다.
도 3은 열풍공급부를 상세히 설명하기 위해 상부 뚜껑을 제거한 상태에서 내부를 보인 사시도이고, 도 4는 도 3의 A-A선을 따라 도시한 단면도로서, 열풍공급부(200)는 사각 함체 형상을 갖는 하우징(210)과, 이 하우징(210)의 앞쪽에 송풍팬(230)이 설치되는 덕트(220)와, 하우징(210)의 내부를 3등분으로 구획하여 송풍방향 등을 제어하는 3개의 챔버(240, 250, 260)로 구성된다.
먼저, 덕트(220)는 앞쪽에 송풍팬(230)이 장착되고, 덕트(220)의 상부에는 열풍의 습도를 조절하는 흡배기구(221)가 설치된다. 그리고 송풍팬(230)에는 송풍관(232)이 연결되고 이 송풍관(232)이 하우징(210)의 상부면 가운데로 연장되어 송풍팬(230)에서 만들어진 바람을 하우징(210)내로 공급해준다.
하우징(210)내에 형성되어 있는 3개의 챔버(240, 250, 260)는 덕트(220)쪽에서부터 후방쪽으로 3등분되어 전방챔버(240), 중앙챔버(250) 및 후방챔버(260)로 구성된다. 따라서 송풍관(232)은 이 3개의 챔버중에서 중앙챔버(250)로 연장되는 것이다. 그리고 중앙챔버(250)내에는 전기히터(235)가 설치되어 송풍팬(230)에서 중앙챔버(250)로 공급된 바람이 전기히터(235)에 의해 가열되어 열풍을 형성하게 된다.
후방챔버(260)에는 중앙챔버(250)와의 경계면에 열풍흡입구(261)가 형성되고, 이 열풍흡입구(261)를 통해 유입된 열풍을 양쪽 중 어느 한쪽으로만 송급시키기 위한 제1개폐판(262)이 설치된다. 제1개폐판(262)은 후방챔버(260)내의 중심에 수직하게 세워지도록 설치된 것으로, 중심에 형성된 제1개폐축(263)의 회전에 따라 일정한 각도로 움직인다. 그리고 제1개폐판(262)의 움직이는 방향에 따라 열풍흡입구(261)로 유입된 열풍이 어느 한쪽으로만 통하도록 제1개폐판(262)과 맞닿는 제1밀착판(265)이 형성되며, 이 제1밀착판(265)의 중앙부에 제1개폐판(262)의 회동범위내에 속하도록 양쪽으로 타공된 2개의 제1유입공(266) 및 제2유입공(267)이 형성된다.
좀더 상세하게는 제1밀착판(265)은 제1개폐축(263)을 향하도록 사선방향 또는 만곡된 호 형상을 가지며, 제1개폐축(263)을 중심으로 대향되도록 반대편에도 형성된다. 그리고 제1개폐축(263)이 대칭된 제1밀착판(265)들의 사이에 끼워져 흔들림 없이 회전을 할 수 있게 되는 것이다.
이렇게 형성된 제1개폐판(262), 제1유입공(266) 및 제2유입공(267)은 제1개폐축(263)이 어느쪽 방향으로 돌아가느냐에 따라 제1개폐판(262)이 제1유입공(266)을 열면서 제2유입공(267)을 막을 수 있고, 또는 반대로 제1유입공(266)을 막으면서 제2유입공(267)을 열 수도 있는 것이다.
다음으로, 전방챔버(240)에도 후방챔버(260)에 설치된 제1개폐판(262)과 동일한 형태의 제2개폐판(242)이 제2개폐축(243)에 일체로 형성되어 설치되고, 계속해서 제1밀착판(265)과 동일한 제2밀착판(245) 및 제2밀착판(245)에는 제1유입공(266) 및 제2유입공(267)과 동일한 형태의 제1유출공(246) 및 제2유출공(247)이 형성된다. 그리고 전방챔버(240)와 덕트(220)의 경계면에 전방챔버(240)내의 열풍이 덕트(220)로 빠져나가는 열풍토출구(241)가 형성된다.
그리고 전방챔버(240) 및 후방챔버(260)의 양쪽 바닥면상에는 건조실(120) 및 열풍통로(130)와 연통되기 위한 제1입출구(270) 및 제2입출구(280)가 형성된다.
따라서 본 발명에 따른 열풍공급부(200)는 제1개폐판(262) 및 제2개폐판(242)의 회동방향에 따라 건조실(120)내로 송풍시키는 열풍을 상향식 또는 하향식으로 제어할 수 있게 된다.
먼저, 하향식 모드의 제어방법 및 작용을 설명한다.
도 5는 하향식 모드일 경우 열풍의 순환을 나타낸 도면으로서, 이 도면에서 보는 것과 같이 하향식 모드는 송풍팬(230)의 바람이 하우징(210)내로 공급되어 가열된 후, 건조실(120)의 상부로 들어와 건조실(120)내의 건조상자(122)들을 통과한 후, 하부의 열풍순환구(131)를 통해 열풍통로(130)로 올라간 후, 다시 열풍공급부(200)를 통해 덕트(220)로 재순환되는 흐름 방식이다.
도 6은 하향식 모드일 경우의 열풍공급부 작동 모습을 나타낸 도면으로서, 제1개폐판(262)은 도면보는 방향을 기준으로 시계방향으로 회전을 하여 제1유입공(266)은 열어주고 제2유입공(267)은 닫아주게 된다. 그리고 제2개폐판(262)은 반시계방향으로 회전하여 제2유출공(247)은 열어주고 제1유출공(246)은 닫아주게 된다.
이러한 상태에서 송풍팬(230)에서 공급되는 바람이 송풍관(232)을 타고 중앙챔버(250)로 송풍되면, 송풍된 바람이 전기히터(235)에 의해 가열되고, 가열된 열풍은 중앙챔버(250)내부에서 유일하게 열려진 열풍흡입구(261) 및 제1유입공(266)을 통해 빠져 나가고, 이 열풍은 제1입출구(270)를 통해 건조실(120)내로 하강하게 된다. 이때, 제1개폐판(262)은 제1유입공(266)만을 열어둔 상태이므로 열풍이 제2유입공(267)을 통해 제2입출구(280)쪽으로 유입되지는 않게 된다. 또한, 제1입출구(270)가 후방챔버(260)는 물론 전방챔버(240)의 바닥면까지도 개방되게 형성되어 있어 열풍이 건조실(120)뿐만 아니라 전방챔버(240)로도 유입되지만, 전방챔버(240)의 제2개폐판(242)이 제1유출공(246)을 막고 있어 통과되지는 않게 된다.
건조실(120)에서부터 열풍통로(130)을 순환하여 되돌아온 열풍은 제2입출구(280)를 통해 전방챔버(240)로 들어온다. 이때에도 제2입출구(280)가 전방챔버(240)뿐만 아니라 후방챔버(260)의 바닥면에 개방되도록 형성되는데, 후방챔버(260)는 제1개폐판(262)이 제2유입공(267)을 막고 있으므로 이를 통과하지 못하게 된다.
제2입출구(280)를 통해 전방챔버(240)로 유입된 열풍은 제2개폐판(242)이 제2유출공(247)만을 개방하고 있으므로 이 제2유출공(247) 및 전방챔버(240)와 덕트(220)의 경계면에 형성된 열풍토출구(241)을 통해 덕트(220)로 재순환되어 다시 송풍팬(230)에 의해 반복적으로 순환이 이루어진다. 이때, 덕트(220)의 상부면상에는 흡배기구(221)가 형성되어 있어 습도가 높은 열풍은 외부로 배출되고 새로운 외기가 유입되도록 할 수 있다.
다음은, 상향식 모드의 제어방법 및 작용을 설명한다.
도 7은 하향식 모드일 경우 열풍의 순환을 나타낸 도면으로서, 이 도면에서 보는 것과 같이 상향식 모드는 송풍팬(230)의 바람이 하우징(210)내로 공급되어 가열된 후, 가열된 열풍이 열풍통로(130)의 상부로 들어와 하강한 후, 하부의 열풍순환구(131)를 통해 건조실(120)내의 건조상자(122)들을 통과한 후, 다시 열풍공급부(200)를 통해 덕트(220)로 재순환되는 흐름 방식이다.
도 8은 상향식 모드일 경우의 열풍공급부 작동 모습을 나타낸 도면으로서, 제1개폐판(262)은 도면보는 방향을 기준으로 반시계방향으로 회전을 하여 제2유입공(267)은 열어주고 제1유입공(266)은 닫아주게 된다. 그리고 제2개폐판(242)은 시계방향으로 회전하여 제1유출공(246)은 열어주고 제2유출공(247)은 닫아주게 된다.
이러한 상태에서 송풍팬(230)에서 공급된 바람이 송풍관(232)을 타고 중앙챔버(250)로 송풍되면, 송풍된 바람이 전기히터(235)에 의해 가열되고, 중앙챔버(250)내에서 가열된 열풍은 중앙챔버(250)내부에서 유일하게 열려진 열풍흡입구(261) 및 제2유입공(267)을 통해 열풍이 빠져 나가고, 이 열풍은 제2입출구(280)를 통해 열풍통로(130)내로 하강하게 된다. 이때, 제1개폐판(262)은 제2유입공(267)만을 열어둔 상태이므로 열풍이 제1유입공(266)을 통해 제1입출구(270)쪽으로 유입되지는 않게 된다. 또한, 제2입출구(280)가 후방챔버(260)는 물론 전방챔버(240)의 바닥면까지도 개방되게 형성되어 있어 열풍이 열풍통로(130)뿐만 아니라 전방챔버(240)로도 유입되지만, 전방챔버(240)의 제2개폐판(242)이 제2유출공(247)을 막고 있어 통과되지는 않게 된다.
열풍통로(130)에서부터 건조실(120)을 순환하여 되돌아온 열풍은 제1입출구(270)를 통해 전방챔버(240)로 들어온다. 이때에도 제1입출구(270)가 전방챔버(240)뿐만 아니라 후방챔버(260)의 바닥면에 개방되도록 형성되는데, 후방챔버(260)는 제1개폐판(262)이 제1유입공(266)을 막고 있으므로 이를 통과하지 못하게 된다.
제2입출구(280)를 통해 전방챔버(240)로 유입된 열풍은 제2개폐판(242)이 제1유출공(246)만을 개방하고 있으므로 이 제1유출공(246) 및 전방챔버(240)와 덕트(220)의 경계면에 형성된 열풍토출구(241)을 통해 덕트(220)로 재순환되어 다시 송풍팬(230)에 의해 반복적으로 순환이 이루어진다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 건조기(100)는 하나의 팬과 하나의 전기히터에 의해 개폐판의 간단한 조작에 의해 상향식과 하향식 모두 사용할 수 있게 되어 구조가 간단하고 유지비용이 절감되는 효과가 있게 된다.
다시 도 2를 참고하면, 본 발명에 따른 건조기(100)는 본체(110)의 벽면상에 열교환코일(320)이 설치되어 이 열교환코일(320)이 히트펌프에 의해 작동된다. 열교환코일(320)은 본체(110)의 좌우측면 및 배면에 설치될 수 있으며, 본체(110)의 정면에는 통상적으로 문이 설치되므로 열교환코일(320)의 설치를 지양한다.
히트펌프에 대해 간략히 살펴본 후, 본 발명의 열교환코일(320)이 히트펌프와 어떻게 관련되는지를 설명한다.
도 9는 히트펌프 구성도를 나타낸 도면으로서, 히트펌프(300)는 콤프레셔(310)와, 응축기(320)와, 강압기(330)와, 증발기(340)로 구성된다.
먼저, 콤프레셔(310)는 냉매를 압축하여 송출시키는 곳으로, 냉매가 고온고압으로 되어 히트펌프(310)의 배관을 따라 순환하게 해준다. 여기에서 말하는 고온이란, 절대적으로 높은 온도를 뜻하는 것이 아니라 외기보다 높은 온도를 뜻한다.
응축기(320)는 고온고압의 냉매가 응축되면서 압력은 그대로이면서 온도만 낮아지는 곳으로, 고온고압의 냉매를 저온고압의 냉매로 변환시킨다. 이때에 응축기는 코일형태로 되며, 팬 등으로부터 제공받는 외기에 의해 냉매의 열이 외부로 방출된다. 그리고 냉매는 열을 빼앗기면서 액화된다.
강압기(330)는 응축기(320)를 지나온 저온고압의 냉매를 저온저압의 냉매로 변환시킨다. 이때, 강압기(330)에서 압력이 떨어지면서 액화된 냉매의 일부가 기화되어 액체와 기체가 공존하게 된다.
증발기(340)는 냉매를 다시 기화시키는 곳으로, 냉매가 콤프레셔(310)로 재유입되기 전에 전량 기화시킨다.
이와 같은 히트펌프(300)에서 본 발명의 열교환코일(320)은 응축기(320)의 코일에 해당된다. 따라서 고온고압의 냉매가 건조기(100) 본체(110)의 벽체를 타고 순환하면서 열교환이 이루어져 건조실(120)을 가열하게 되는 것이다.
본 발명에 따른 건조기(100)는 히트펌프를 역으로 구동시켜 건조실을 저온저장고로 사용할 수도 있다. 즉, 콤프레셔(310)에서 발생된 고온고압의 냉매를 증발기(340) 방향으로 송출하여 순환시키면 건조기(100)측에 해당되는 응축기(320)에서는 차갑게 되어 건조실(120)내를 냉각시킬 수 있는 것이다.
이와 같이 히트펌프(300)를 정구동 및 역구동시키기 위해서는 콤프레셔(310)의 토출되는 냉매의 방향을 제어할 수 있어야 한다. 따라서 콤프레셔(310)의 토출구쪽에는 사방밸브(350)가 연결되어 가열모드 및 냉각모드에 따라 냉매의 방향을 변화시켜주게 된다.
위의 설명은 도 10에서 보는 것과 같이 냉각모드일때에도 방향만 반대일 뿐 동일한 조건으로 작동된다.
본 발명에 따른 히트펌프(300)는 콤프레셔(310)와 사방밸브(350)의 사이에 온도센서(360)를 설치하고, 이 온도센서(360)의 감지여부에 따라 히트펌프(300)의 작동을 제어하여 히트펌프(300)의 부하를 방지할 수 있게 된다.
즉, 위에서 설명한 바와 같은 히트펌프(300)는 콤프레셔(310)에서부터 응축기(320)와 증발기(340)를 거쳐 무한 순환되면서 응축기(320)쪽 외기(건조기가 됨)가 점차 높아지게 되고, 이로 인해 콤프레셔(310)로 순환되는 냉매의 온도도 점차 올라가게 된다. 이처럼 냉매의 온도가 올라가게 되면 콤프레셔(310)의 구동에 문제가 발생될 수 있다. 즉, 콤프레셔(310)는 저온저압의 냉매를 승압시키면서 온도도 함께 올라가는 것인데, 고압으로 되기 전에 이미 고온으로 되어 있으므로 문제가 발생되는 것이다. 따라서 온도센서(350)에서 실시간으로 체크하다가 콤프레셔(310)의 냉매 토출온도가 정해진 범위보다 높으면 히트펌프(300)의 순환을 정지시키게 되는 것이다.
여기에서, 히트펌프(300)의 시작과 정지를 온도센서(360)의 온도범위내에서 작동되게 할 수도 있으나, 더 좋은 것은 설정온도보다 높게 나타나는 경우 타이머로 일정시간 정지시키는 것이다. 만약 온도범위내에서 작동되게 한다면 작동과 정지를 짧은 시간에 반복하면서 오히려 콤프레셔(310)를 고장나게 할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 건조기(100)는 히트펌프(300)가 메인 에너지원이 되는 것이고, 전기히터(235)가 보조적 에너지원이 되는 것이다. 전기에너지는 가열시간 단축 등 온도제어가 빠르지만 연료비가 많이 들어가는 단점이 있고, 히트펌프(300)는 가열시간이 느리고 높은 온도까지 올라가지 못하는 단점이 있으나 연료비가 값싼 장점이 있다.
따라서 건조기(100)를 가동시킬때에는 히트펌프(300)만 작동하여 지속적으로 가동시킨 다음, 히트펌프(300)만으로는 목적하는 온도까지 도달하는 것이 어려운 타이밍에 전기히터(235)를 가동시켜 원하는 온도까지 건조기(100)를 가열시키는 것이다.
상기와 같은 건조기는 위에서 설명된 실시 예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시 예들은 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다.
100 : 건조기
110 : 본체 120 : 건조실
121 : 건조상자 130 : 열풍통로
131 : 열풍순환구 200 : 열풍공급부
210 : 하우징 220 : 덕트
221 : 흡배기구 230 : 송풍팬
232 : 송풍관 235 : 전기히터
240 : 전방챔버 241 : 열풍토출구
242 : 제2개폐판 250 : 중앙챔버
260 : 후방챔버 261 : 열풍흡입구
262 : 제1개폐판 270 : 제1입출구
280 : 제2입출구 300 : 히트펌프
310 : 콤프레셔 320 : 응축기(열교환코일)
330 : 강압기 340 : 증발기
350 : 사방밸브 360 : 온도센서

Claims (6)

  1. 피건조물이 저장되는 건조실(120);
    상기 건조실(120)의 하부와 연통되는 열풍통로(130);
    상기 건조실(120)의 상부와 열풍통로(130)의 상부에 연통되도록 설치되는 하우징(210);
    상기 하우징(210)의 앞쪽에 설치되는 송풍팬(230);
    상기 하우징(210)의 내부 앞쪽과 뒤쪽에 형성되는 전방챔버(240) 및 후방챔버(260);
    상기 하우징(210)의 가운데에 형성되어 상기 후방챔버(260)쪽으로만 개방되고, 내부에는 전기히터(235)가 설치되어 상기 송풍팬(230)으로부터 공급받은 바람을 가열하는 중앙챔버(250); 및
    상기 후방챔버(260) 및 전방챔버(240)에 설치되어 좌우중 어느 일측으로만 개방시키는 개폐판(262, 242);을 포함함을 특징으로 하는 건조기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 후방챔버(260)에는 상기 중앙챔버(250)에서 후방챔버(260)로의 개방을 양쪽으로 분기시키는 제1,2유입공(266, 267)을 갖는 제1밀착판(265)이 형성되고, 상기 전방챔버(240)에는 상기 송풍팬(230)으로의 개방을 양쪽으로 분기시키는 제1,2유출공(246, 247)을 갖는 제2밀착판(245)이 형성되며, 상기 밀착판들(265, 245)의 중간에 수직하게 세워져 좌우측 유입공 및 유출공들을 선택적으로 개폐시키기 위해 회동되는 개폐판(262, 242)이 설치됨을 특징으로 하는 건조기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 송풍팬(230)은 상기 하우징(210)의 앞쪽에 덕트(220)와 함께 설치되며, 상기 덕트(220)의 상부면상에는 열풍의 습도를 조절하는 흡배기구(221)가 형성됨을 특징으로 하는 건조기.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 건조실(120)의 벽체에는 열교환코일(320)이 설치되고, 상기 열교환코일(320)은 콤프레셔(310), 응축기(320), 강압기(330) 및 증발기(340)를 포함하여 구성되는 히트펌프(300)의 응축기(320)로 사용됨을 특징으로 하는 건조기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 콤프레셔(310)에서 응축기(320) 및 증발기(340)로 연결되는 사이에는 냉매의 흐름 방향을 제어하는 사방밸브(350)가 설치됨을 특징으로 하는 건조기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 콤프레셔(310)에서 사방밸브(350)으로 연결되는 사이에는 온도센서(360)를 설치하여 토출되는 냉매의 온도가 설정된 온도에 도달하면 상기 콤프레셔(310)의 가동을 중지시킴을 특징으로 하는 건조기.
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