KR20140123029A - 축냉제습기를 활용한 건조장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 내부에 냉열을 지니고 있는 축냉물질(20)을 내장한 축냉제습부(40)와 내부에 가열장치(44)와 송풍기(43)를 내장한 온풍기(41)와 내부에 건조시킬 건조물(45)을 수용한 건조통(42)을 상호 연결하되 온풍기(41), 건조통(42), 축냉제습부(40), 다시 온풍기(41)의 순서로 공기가 순환하도록 연결배관(46)을 이용하여 폐회로를 형성시켜 효율적으로 건조시키기 위한 축냉제습기를 활용한 건조장치에 관한 것이다.
생활주변에는 습기를 지니고 있는 건조물(45)을 건조시키기 위한 다양한 기기들이 존재한다. 식기건조기, 의류건조기, 세탁물건조기, 신발건조기 등이 그 사례이다. 지금까지의 건조기는 대체로 건조물(45)을 진공공간에 두고 저온증발을 유도하여 냉동사이클의 증발기를 이용하여 건조시키는 진공건조방법과 열풍을 건조물(45)에 불어서 건조시키는 열풍건조방법과 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법이 있다. 출원번호 10-2009-0033281 [식기 세척 건조기]는 열풍건조방법을 제시하며, 출원번호 10-2013-0068430 [일체형 건조기]는 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법을 제시한다. 열풍건조방법은 건조물(45)에서 증발된 습기가 외부로 유출되므로 주변의 습도를 높이는 단점이 있으며, 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법은 응축기의 온열이 증발기의 냉열보다 많아서 폐회로를 구성하여 작동시키면 폐회로 내부에 온도가 상승하여 냉동사이클의 냉매배관 압력이 높아져서 잘 작동할 수 없는 단점이 있다.
본 발명에서는 온풍기(41)에서 발생시킨 온풍을 건조통(42) 내부에 수용한 건조물(45)에 제공하여 건조물에 있는 습기를 증발시키고 증발한 습기를 축냉물질을 내장한 축냉제습부(40)에서 제거시키고 건조한 공기를 다시 온풍기(41)에 제공하는 방법을 반복시키면서 건조물(45)을 효율적으로 건조시키는 방법을 제시한다. 따라서 본 발명에 의하면 축냉제습기의 용도를 건조기로도 활용할 수 있어서 하나의 기기로 두 가지 역할을 하도록 하여 자원을 효율적으로 활용할 수 있으며, 주변에 건조물에서 발생하는 습기를 누출시키지 않아서 쾌적하며, 부가적으로 온풍기를 활용한 온풍가습기 역할까지 실현할 수 있어서 소비자의 만족도를 한층 높였다.

Description

축냉제습기를 활용한 건조장치{Dryer using dehumidifier by cold thermal storage function}
제습기 제작분야
생활주변에는 습기를 지니고 있는 건조물(45)을 건조시키기 위한 다양한 기기들이 존재한다. 식기건조기, 의류건조기, 세탁물건조기, 신발건조기 등이 그 사례이다. 지금까지의 건조기는 건조물(45)을 진공공간에 두고 저온증발을 유도하여 냉동사이클의 증발기를 이용하여 건조시키는 진공건조방법과 열풍을 건조물(45)에 불어서 건조시키는 열풍건조방법과 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 3가지 방법을 사용해오고 있다. 진공건조방법은 건조통 공간을 진공이 되도록 하여야 하고 건조물이 진공에 견디어야 하므로 제한된 범위에서 사용되고 있고, 일반적으로 열풍건조방법과 냉동사이클의 제습기원리를 이용하는 방법이 사용된다. 출원번호 10-2009-0033281 [식기 세척 건조기]가 열풍건조방법을 제시하며, 출원번호 10-2013-0068430 [일체형 건조기]가 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 건조방법을 제시한다. 열풍을 건조물(45)에 불어서 건조시키는 방법은 건조물(45)에서 증발된 습기가 외부로 유출되므로 주변의 습도를 높이는 단점이 있으며, 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법은 응축기의 온열이 증발기의 냉열보다 많아서 폐회로를 구성하여 작동시키면 폐회로 내부에 온도가 상승하여 냉동사이클의 냉매배관 압력이 높아져서 잘 작동할 수 없는 단점이 있으므로 이 방법은 실제로 실현시키기 어려운 점을 내포한다.
본 발명에서는 냉열을 많이 저장할 수 있는 축냉물질(20)을 내장한 축냉제습부(40)와 건조물(45)을 수용한 건조통(42)을 연결배관(46)으로 폐회로를 형성하도록 연결시켜 공기가 폐회로를 순환하도록 하며, 건조통(42) 내부에 수용한 건조물(45)에서 발생한 습기를 포함한 습한 공기를 축냉제습부(40)에 보내고 축냉제습부(40)에서 제습시켜 습기를 제거하는 방식으로 건조물(45)을 건조시키고, 축냉제습부(40)에서 제습으로 건조된 공기를 다시 건조통(42)으로 공급되도록 하여 계속 건조물(45)이 건조되도록 한다. 또한 건조통(42) 내부에 수용한 건조물(45)이 지니고 있는 습기가 빨리 증발하도록 건조통(42)에 공급되는 공기를 가열하는 온풍기(41)를 설치하도록 한다. 그리고 본 발명을 활용하여 온풍가습 기능도 가능하도록 하여 기기의 활용도를 높이도록 한다.
내부에 냉열을 지니고 있는 축냉물질(20)을 내장한 축냉제습부(40)와 내부에 가열장치(44)와 송풍기(43)를 내장한 온풍기(41)와 내부에 건조시킬 건조물(45)을 수용한 건조통(42)을 상호 연결하되 온풍기(41), 건조통(42), 축냉제습부(40), 다시 온풍기(41)의 순서로 공기가 순환하도록 연결배관(46)을 이용하여 폐회로를 형성시킨 후 온풍기(41)에서 고온의 온풍을 만들어 건조통(42)에 제공하여 건조통(42) 내부에 수용된 건조물(45)의 습기를 증발시켜 건조시키고 습기를 포함한 공기를 축냉제습부(40)에 보내어 제습을 하는 과정을 반복하면서 효율적으로 건조시키는 시스템을 구현함.
생활주변에는 습기를 지니고 있는 건조물(45)을 거조시키기 위한 다양한 기기들이 존재한다. 식기건조기, 의류건조기, 세탁물건조기, 신발건조기 등이 그 사례이다. 지금까지의 건조기는 대체로 건조물(45)을 진공공간에 두고 저온증발을 유도하여 냉동사이클의 증발기를 이용하여 건조시키는 방법과 열풍을 건조물(45)에 불어서 건조시키는 방법과 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법이 있다. 진공건조는 건조통 공간을 진공이 되도록 하여야 하고 건조물이 진공에 견디어야 하므로 제한된 범위에서 사용되고 있고, 열풍을 건조물(45)에 불어서 건조시키는 방법은 건조물(45)에서 증발된 습기가 외부로 유출되므로 주변의 습도를 높이는 단점이 있으며, 냉동사이클을 이용한 제습기원리를 이용하는 방법은 응축기의 온열이 증발기의 냉열보다 많아서 폐회로를 구성하여 작동시키면 폐회로 내부에 온도가 상승하여 냉동사이클의 냉매배관 압력이 높아져서 잘 작동할 수 없는 단점이 있으므로 이 방법은 실제로 실현시키기 어려운 점을 내포한다.
본 발명에서는 온풍기(41)에서 발생시킨 온풍으로 건조통(42) 내부에 수용한 건조물(45)에 불어 건조물에 있는 습기를 증발시키고 증발한 습기를 축냉물질을 내장한 축냉제습부(40)에서 제거시키고 건조한 공기를 다시 온풍기(41)에 제공하는 방법을 반복시키면서 건조시키므로 주변 환경에 습기를 추가로 제공하지 않으며, 냉동사이클과 같은 운전 불가능한 상황도 발생하지 않는다. 또한 본 발명에 의하면 축냉제습기의 용도를 건조기로도 활용할 수 있어서 하나의 기기로 두 가지 역할을 하도록 하여 자원을 효율적으로 활용할 수 있으며, 주변에 건조물에서 발생하는 습기를 누출시키지 않아서 쾌적하며, 부가적으로 온풍기를 활용한 온풍가습기 역할까지 실현할 수 있어서 소비자의 만족도를 한층 높였다.
도 1은 기존의 냉동사이클을 적용한 제습기 설명도이다.
도 2는 기존의 축냉제습기 설명도이다.
도 3은 기존의 축냉제습기 구성품인 냉기공급장치 사례 설명도이다.
도 4는 본 발명의 축냉제습기를 활용한 건조장치 원리 설명도이다.
도 5는 압축기/응축기실을 온풍기로 활용하는 사례 설명도이다.
도 6은 축냉제습기의 축냉장치를 본 발명에 적용한 사례 설명도이다.
도 7은 축냉물질을 내장한 냉기공급장치를 본 발명에 적용사례 설명도이다.
도 8은 축냉제습기의 축냉장치를 건조통으로 활용한 사례 설명도이다.
도 9는 온풍기가 건조통 내부에 내장된 사례 설명도이다.
도 10은 건조통인 축냉장치 내부에 온풍기가 내장된 사례 설명도이다.
도 11은 본 발명을 온풍가습기로 활용하는 사례 설명도이다.
도 12는 본 발명을 온풍가습기로 활용하는 다른 사례 설명도이다.
도 1은 기존의 냉동사이클을 적용한 제습기 설명도이다. 증발기(10), 압축기(11), 응축기(12), 팽창변(또는 모세관)의 순으로 폐순환회로 냉동사이클을 구성하고, 통형의 제습공기유통로(15) 일측에 공기유입구(16)를 형성하고 다른 일측에 공기유출구(19)를 형성하고, 공기유입구(16)와 공기유출구(19)가 형성된 제습공기유통로(15) 내부에 증발기(10), 응축기(12), 팬(18)을 설치하여 팬(18)에 의해 공기유입구(16)를 통하여 제습공기유통로(15) 내부로 들어 온 공기가 증발기(10), 응축기(12) 순으로 열교환하도록 배치하고 증발기(10) 하부 일측에는 증발기(10)에서 응결되는 물을 받을 수 있도록 물받이통(14)이 설치되며, 추가하여 제습공기유통로(15) 내부에 필터부(17)를 설치하여 제습기를 구성하는 것이 특징이다. 이러한 제습기의 경우 제습공기유통로(15) 내부로 들어 온 공기가 증발기(10)를 거쳐 응축기(12)와 열교환 함으로써 증발기(10)에서 발생하는 냉열보다 응축기(12)에서 발생하는 온열이 더 많으므로 가습기를 가동하면 공기의 온도가 올라가는 단점이 있다. 따라서 이를 폐회로를 구성하여 건조기를 만들면 건조기 내부의 공기온도가 올라가서 냉매배관의 압력을 높여서 작동을 불가능하게 할 수도 있다. 출원번호 10-2013-0068430 [일체형 건조기]가 이 원리이지만 구현이 어렵다고 판단된다.
도 2는 기존의 축냉제습기 설명도이다. 내부에 냉열원을 지닌 냉기공급장치(201)에서 냉기유통관(202)을 통하여 축냉장치(200) 내부에 내장된 축냉물질(20)에 냉열을 공급한 다음 축냉제습기로 활용하는 원리를 적용하고 있다. 그림에서는 냉기공급장치(201)하나가 축냉장치(200) 하나를 축냉시키는 것만 도시되어 있지만, 용량이 큰 냉기공급장치(201) 하나로 다수의 축냉장치(200)를 다중 직렬 또는 다중 병렬로 냉기유통관(202)을 다양한 방법으로 변형한(미도시) 후 연결시켜 동시에 다수의 축냉장치(200)를 축냉시켜 다양한 용도로 활용할 수도 있다.
도 3은 기존의 축냉제습기 구성품인 냉기공급장치 사례 설명도이다. 냉기공급장치(201)도 제습기 역할을 할 수 있도록 구현한 것이 특징이다. 특히 냉열발생실(31) 안에 축냉물질(20)을 넣고 축냉물질(20)에 축냉을 시키면 냉기공급장치(201)도 축냉제습부(40)의 역할을 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 축냉제습기를 활용한 건조장치 원리 설명도이다. 내부에 냉열을 지닌 축냉물질(20)을 내장한 축냉제습부(40)와 내부에 송풍기(43)와 송풍기(43)의 송풍방향 앞쪽에 가열장치(44)가 설치된 온풍기(41)와 내부에 건조물(45)을 수용하는 건조통(42)을 연결하되 온풍기(41), 건조통(42), 축냉제습부(40), 다시 온풍기(41)의 송풍방향 순서로 공기흐름의 폐회로를 형성하도록 온풍기(41)의 온풍기토출구(404)와 건조통(42)의 건조통흡입구(405), 건조통(42)의 건조통토출구(406)와 축냉제습부(40)의 축냉제습부흡입구(401), 축냉제습부(40)의 축냉제습부토출구(402)와 온풍기(41)의 온풍기흡입구(403)를 연결배관(46)으로 연결하고 온풍기의 온도와 풍속을 제어하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것을 특징으로 한다. 축냉제습부(40)가 축냉제습기의 축냉장치(200) 또는 냉기공급장치(201) 중의 하나인 것과 건조통(42)이 식기건조기, 의류건조기, 세탁물건조기, 신발건조기의 건조공간 또는 세탁기에 있는 세탁조 공간 중의 하나인 것도 본 발명의 범위에 포함된다. 작동원리는 다음과 같다. 온풍기(41)가 가동하여 가열장치(44)에서 가열이 되고 송풍기(43)가 돌아가면 온풍이 발생을 하고, 이 온풍은 온풍기토출구(404)를 통하여 연결배관(46)을 지나 건조통흡입구(405)를 통하여 건조통(42)에 공급되며 건조통(42) 내부에 수용한 건조물(45)이 지닌 습기를 증발시켜 건조물(45)을 건조시키고 습한 공기가 되며, 이 습한 공기는 건조통토출구(406)를 통하여 연결배관(46)을 지나 축냉제습부흡입구(401)를 통하여 축냉제습부(40)에 유입되며 축냉제습부(40) 내부에 내장한 축냉물질(20)과 열교환을 하고 습기는 축냉물질 표면에 응결되고 건조한 공기로 변하며, 이 건조한 공기는 축냉제습부토출구(402)를 통하여 연결배관(46)을 지나 온풍기흡입구(403)를 통하여 온풍기(41)에 유입되면서 폐회로 순환의 한 주기를 마무리 한다. 결국 건조물(45)에서 증발한 습기가 축냉물질(20) 표면에서 액체로 응결되어 건조되는 과정을 반복하게 되는 것이다.
도 5는 압축기/응축기실을 온풍기로 활용하는 사례 설명도이다. 냉동사이클의 응축기(12)에서는 열이 발생하므로 응축기(12)를 가열장치(44)로 활용하는 것이다. 도3과 같이 냉기공급장치(201)가 냉동사이클을 사용할 경우 온풍기(41) 대신 압축기/응축기실(33)에 온풍기흡입구(403)와 온풍기토출구(404)를 각각 일측에 형성한 응축기활용온풍기(51)로 대체하는 것을 특징으로 한다. 냉열공급장치(201)를 축냉제습부(40)로 사용하고 응축기활용온풍기(51)를 온풍기(41)로 대체하여 사용하면 축냉제습부(40)와 온풍기(41)가 냉열공급장치(201) 몸체에 모두 존재하는 형상이므로 구성이 간단해지며, 도1과 같은 기존의 냉동사이클을 적용한 제습기와 동일한 구성으로 시현될 수 있게 된다. 즉 제습된 찬 건조공기가 나오는 냉열공급장치(201)의 축냉제습부토출구(402)가 응축기활용온풍기(51)의 온풍기흡입구(403)와 연결배관(46)으로 연결되면 냉열공급장치(201)의 축냉제습부흡입구(401)로 유입된 습한 공기가 축냉제습부(40)에서 제습된 다음 응축기활용온풍기(51)를 거친 후 건조한 온풍이 되어 온풍기토출구(404)를 통하여 토출된다.
도 6은 축냉제습기의 축냉장치를 본 발명에 적용한 사례 설명도이다. 축냉장치(200)를 본 발명의 축냉제습부(40)로 사용한 것이다. 작동원리는 도4와 같다.
도 7은 축냉물질을 내장한 냉기공급장치를 본 발명에 적용사례 설명도이다. 기존의 축냉제습기의 냉기공급장치(201)를 본 발명의 축냉제습부(40)로 사용한 것이다. 작동원리는 도4와 동일하다.
도 8은 축냉제습기의 축냉장치를 건조통으로 활용한 사례 설명도이다. 기존의 축냉제습기의 축냉장치(200)를 본 발명의 건조통(42)으로 사용한 것이다. 작동원리는 도4와 동일하다.
도 9는 온풍기가 건조통 내부에 내장된 사례 설명도이다. 온풍기(41)가 건조통(42) 내부 일측에 내장되어 있는 것이 특징이며 연결배관의 구조가 간단해지는 장점이 있다.
도 10은 건조통인 축냉장치 내부에 온풍기가 내장된 사례 설명도이다. 건조통(42)으로 축냉장치(200)를 활용할 경우에 온풍기(41)를 건조통(42)인 축냉장치(200) 내부 일측에 내장시킨 사례이며 연결배관 구조가 간단해지는 장점이 있다.
도 11은 본 발명을 온풍/가습기로 활용하는 사례 설명도이다. 도9에서 온풍기(41)가 건조통(42) 내부 일측에 내장될 경우 건조통(42) 내부에 적당량의 건조물(45)을 넣고 연결배관(46)을 연결하지 않으면 온풍기와 가습기로 활용할 수 있는 사례를 보여준다. 건조통흡입구(405)에서 흡입된 공기는 온풍기(41)를 통하여 온풍이 되고 이 온풍은 건조통(42) 내부에 수용한 적당량의 건조물(45)을 지나면서 건조물(45)이 지닌 습기를 증발시켜 가습의 기능을 수행하고 건조통토출구(406)를 통하여 습한 온풍을 불어 내어 온풍/가습기로 역할을 한다. 온풍기로만 사용 할 경우에는 건조물(45)을 제거시키면 된다.
도 12는 본 발명을 온풍가습기로 활용하는 다른 사례 설명도이다. 도11에서 건조물(45)로 흡수천(121)을 사용하며 흡수천(121)의 하부는 건조통(42) 바닥에 채운 물(122)에 닿도록 하여 물(122)이 흡수천(121)을 타고 올라가면서 계속 습기를 제공하도록 하는 사례이다. 작동원리는 도11과 같다.
10 : 증발기 11 : 압축기
12 : 응축기 13 : 팽창변(또는 모세관)
14 : 물받이통 15 : 제습공기유통로
16 : 공기유입구 17 : 필터부
18 : 팬 19 : 공기유출구
20 : 축냉물질 21 : 축냉실
22 : 외함 23 : 내함
24 : 단열재 25 : 축냉토출구
26 : 축냉흡입구 27 : 축냉실문
28 : 축냉공기순환팬 29 : 선반
200 : 축냉장치 201 : 냉기공급장치
202 : 냉기유통관 203 : 더운공기흡입구
204 : 냉열공기토출구 205 : 공기순환유도판
206 : 물배출배관 207 : 밸브
208 : 바퀴 31 : 냉열발생실
32 : 물받이실 33 : 압축기/응축기실
34 : 물받이턱 35 : 냉열공기순환팬
36 : 냉열발생실문 37 : 물통
40 :축냉제습부 41 : 온풍기
42 : 건조통 43 : 송풍기
44 : 가열장치 45 : 건조물
46 : 연결배관 401 : 축냉제습부흡입구
402 : 축냉제습부토출구 403 : 온풍기흡입구
404 : 온풍기토출구 405 : 건조통흡입구
406 : 건조통토출구 51 : 응축기활용온풍기
121 : 흡수천 122 : 물

Claims (5)

  1. 내부에 냉열을 지닌 축냉물질(20)을 내장한 축냉제습부(40)와 내부에 송풍기(43)와 송풍기(43)의 송풍방향 앞쪽에 가열장치(44)가 설치된 온풍기(41)와 내부에 건조물(45)을 수용하는 건조통(42)을 연결하되 온풍기(41), 건조통(42), 축냉제습부(40), 다시 온풍기(41)의 송풍방향 순서로 공기흐름의 폐회로를 형성하도록 온풍기(41)의 온풍기토출구(404)와 건조통(42)의 건조통흡입구(405), 건조통(42)의 건조통토출구(406)와 축냉제습부(40)의 축냉제습부흡입구(401), 축냉제습부(40)의 축냉제습부토출구(402)와 온풍기(41)의 온풍기흡입구(403)를 연결배관(46)으로 연결하고 온풍기의 온도와 풍속을 제어하는 제어장치(미도시)로 구성되는 것을 특징으로 하는 축냉제습기를 활용한 건조장치.
  2. 제1항에 있어서, 축냉제습부(40)가 축냉제습기의 축냉장치(200) 또는 냉기공급장치(201) 중의 하나인 것을 특징으로 하는 축냉제습기를 활용한 건조장치.
  3. 제1항에 있어서, 건조통(42)이 식기건조기, 의류건조기, 세탁물건조기, 신발건조기의 건조공간 또는 세탁기에 있는 세탁조 공간 중의 하나인 것을 특징으로 하는 축냉제습기를 활용한 건조장치.
  4. 제1항에 있어서, 온풍기(41) 대신 압축기/응축기실(33)에 온풍기흡입구(403)와 온풍기토출구(404)를 각각 일측에 형성한 응축기활용온풍기(51)로 대체하는 것을 특징으로 하는 축냉제습기를 활용한 건조장치.
  5. 제1항에 있어서, 온풍기(41)가 건조통(42) 내부 일측에 내장되어 있는 것이 특징으로 하는 축냉제습기를 활용한 건조장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104534856A (zh) * 2014-12-31 2015-04-22 云南一通太阳能科技有限公司 一种具有双向交替穿流功能的仓斗式高效食材干燥装置
CN108842410A (zh) * 2018-06-23 2018-11-20 刘道灵 一种智能快速冷却熨烫设备

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