KR20210081670A - Dryer operating method - Google Patents
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Abstract
Description
실시예는, 건조기 작동방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건조기의 효율 및 성능을 향상시키는 건조기 작동방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a method for operating a dryer, and more particularly, to a method for operating a dryer for improving efficiency and performance of the dryer.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.The content described in this section merely provides background information for the embodiment and does not constitute the prior art.
세탁물 등의 건조 대상물을 건조하기 위해 건조기가 사용된다. 건조기는 건조 대상물을 가열하기 위한 열을 얻는 방식에 따라, 가스 방식, 전열기 방식, 열펌프 방식 등이 있다.A dryer is used to dry an object to be dried, such as laundry. According to a method of obtaining heat for heating an object to be dried, the dryer includes a gas method, an electric heater method, a heat pump method, and the like.
가스 방식은 가연가스를 연소하여 발생하는 열로 건조 대상물을 가열하는 방식이다. 가스 방식 건조기는 외부로부터 가스를 공급하기 위해, 장치가 대형화되고, 그 구조가 복잡해지는 단점이 있다.The gas method is a method of heating an object to be dried with heat generated by burning combustible gas. In order to supply gas from the outside, the gas dryer has a disadvantage in that the device becomes large and the structure is complicated.
전열기 방식은 전열기를 사용하여 얻은 열로 건조 대상물을 가열하는 방식이다. 전열기 방식 건조기는 건조기의 크기를 줄일 수 있고, 장치의 구조가 간단한 장점이 있다.The electric heater method is a method of heating an object to be dried with heat obtained by using an electric heater. The electric heater type dryer has the advantage that the size of the dryer can be reduced and the structure of the device is simple.
그러나, 전열기 방식 건조기는 값비싼 에너지원인 전기를 사용하므로, 비용 및 에너지효율의 측면에서 불리한 점이 있다.However, since the electric heater type dryer uses electricity, which is an expensive energy source, it has disadvantages in terms of cost and energy efficiency.
열펌프 방식 건조기는 압축기를 사용하여 저온의 열저장조(thermal reservoir)에서 고온의 열저장조로 열을 이동시켜 얻은 열로 건조 대상물을 가열하는 방식이다.The heat pump dryer uses a compressor to transfer heat from a low-temperature thermal reservoir to a high-temperature thermal reservoir to heat the object to be dried with heat obtained.
열펌프 방식은 압축기를 사용하여 열을 얻을 수 있고, 압축기의 작동에 전기를 사용할 수 있다.In the heat pump method, heat can be obtained using a compressor, and electricity can be used to operate the compressor.
그러나, 전기를 열로 변환하여 열을 발생시키는 전열기 방식과는 달리, 열펌프 방식은 저온의 열저장조에 있던 열을 고온의 열저장조로 모아서 열을 얻는 것이므로, 전열기 방식에 비해 소비전력이 적은 장점이 있다.However, unlike the electric heater method, which generates heat by converting electricity into heat, the heat pump method collects the heat from the low temperature heat storage tank to the high temperature heat storage tank to obtain heat, so it consumes less power compared to the electric heater method. have.
소비전력이 적은 장점을 가지는 전열기 방식의 건조기에 관한 수요가 지속적으로 증가하고 있고, 이에 따라 관련된 연구 및 개발이 점차 확산되고 있다.The demand for electric heater-type dryers having the advantage of low power consumption is continuously increasing, and related research and development are gradually spreading accordingly.
실시예에서는 건조기의 효율 및 성능을 향상시키는 건조기 작동방법을 제안한다.The embodiment proposes a dryer operating method for improving the efficiency and performance of the dryer.
실시예에서는 초기가열을 줄여 전력소비를 줄일 수 있는 건조기 작동방법을 제안한다.The embodiment proposes a dryer operating method capable of reducing power consumption by reducing initial heating.
실시예에서는 기액분리기를 구비하는 구조를 가진 건조기를 사용하는 건조기 작동방법을 제안한다.The embodiment proposes a dryer operating method using a dryer having a structure having a gas-liquid separator.
실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 실시예가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical task to be achieved by the embodiment is not limited to the technical task mentioned above, and other technical tasks not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs from the description below.
전술한 과제를 달성하기 위해, 일 실시예에 따른 건조기는, 가열장치, 가열장치의 출구와 연결되는 텀블, 텀블의 출구와 연결되는 팬(fan), 팬의 출구와 연결되는 작동유체(working fluid)의 유동라인 상에 배치되는 열교환기, 및 입구가 팬의 출구와 연결되는 유동라인과 연결되고, 출구는 열교환기의 입구와 연결되는 압축기를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, the dryer according to an embodiment includes a heating device, a tumbler connected to the outlet of the heating device, a fan connected to the outlet of the tumbler, and a working fluid connected to the outlet of the fan. ) may include a heat exchanger disposed on the flow line, and a compressor having an inlet connected to a flow line connected to an outlet of the fan, and an outlet connected to an inlet of the heat exchanger.
일 실시예에 따른 건조기 작동방법은, 가열장치를 작동하여 작동유체를 가열하는 단계, 압축기를 작동하여 순환라인의 작동유체 중 일부를 외부로 배출하여 텀블 내부를 감압하는 단계, 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계, 및 수용물을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.A dryer operating method according to an embodiment includes operating a heating device to heat a working fluid, operating a compressor to discharge some of the working fluid of a circulation line to the outside to depressurize the inside of the tumble, and receiving accommodated in the tumble drying the water, and cooling the aqueous solution.
건조기는, 열교환기를 내부에 수용하는 수용부를 더 포함하고, 수용부는, 팬의 출구와 연결되는 유동라인이 연결되고, 가열장치의 입구와 연결되는 유동라인이 연결되고, 압축기의 입구와 연결되는 유동라인이 연결되는 것일 수 있다.The dryer further includes a accommodating part accommodating the heat exchanger therein, and the accommodating part is connected to a flow line connected to an outlet of the fan, a flow line connected to an inlet of the heating device is connected, and a flow connected to an inlet of the compressor. The line may be connected.
건조기는, 열교환기 출구와 연결되는 배출밸브를 더 포함하는 것일 수 있다.The dryer may further include a discharge valve connected to the outlet of the heat exchanger.
건조기 작동방법은, 텀블 내부를 감압하는 경우에 배출밸브를 개방하고, 텀블에 수용되는 수용물을 건조하는 경우에 배출밸브를 폐쇄하는 것일 수 있다.The dryer operating method may be to open the discharge valve when the pressure inside the tumble is reduced, and to close the discharge valve when drying the contents accommodated in the tumble.
건조기는, 열교환기 출구와 연결되고, 배출밸브가 배치되는 배출라인, 및 일단이 배출라인으로부터 분기되고, 타단이 순환라인과 연결되는 재생라인을 더 포함하는 것일 수 있다.The dryer may further include a discharge line connected to the heat exchanger outlet and disposed with the discharge valve, and a regeneration line having one end branched from the discharge line and the other end connected to the circulation line.
재생라인은, 가열장치와 텀블을 연결하는 작동유체의 유동라인, 텀블과 팬을 연결하는 작동유체의 유동라인, 팬의 출구에 연결되는 작동유체의 유동라인, 또는 가열장치의 입구에 연결되는 작동유체의 유동라인 중 적어도 하나와 연결되는 것일 수 있다.The regeneration line is a working fluid flow line connecting the heating device and the tumbler, a working fluid flow line connecting the tumble and the fan, a working fluid flow line connected to the outlet of the fan, or an operation connected to the inlet of the heating device It may be connected to at least one of the fluid flow lines.
건조기는, 재생라인에 배치되는 제어밸브를 더 포함하는 것일 수 있다.The dryer may further include a control valve disposed in the regeneration line.
건조기 작동방법은, 텀블 내부를 감압하는 단계에서 제어밸브를 폐쇄하고, 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계에서 제어밸브를 개방하는 것일 수 있다.The drying method may include closing the control valve in the step of depressurizing the inside of the tumble, and opening the control valve in the step of drying the contents accommodated in the tumble.
건조기는, 입구가 열교환기 출구와 연결되고, 기체출구가 재생라인과 연결되는 기액분리기, 기액분리기의 응축수출구와 연결되는 스팀트랩(steam trap), 열교환기 출구와 기액분리기 입구를 연결하는 유동라인, 또는 기액분리기의 기체출구와 배출라인을 연결하는 유동라인 중 적어도 하나에 구비되는 감압장치, 양단이 감압장치 양단 및 스팀트랩 양단과 연결되는 바이패스라인, 및 바이패스라인에 배치되는 바이패스밸브를 더 포함하는 것일 수 있다.In the dryer, a gas-liquid separator having an inlet connected to the heat exchanger outlet and a gas outlet connected to the regeneration line, a steam trap connected to the condensate outlet of the gas-liquid separator, and a flow line connecting the heat exchanger outlet and the gas-liquid separator inlet , or a pressure reducing device provided in at least one of a flow line connecting the gas outlet and the discharge line of the gas-liquid separator, a bypass line having both ends connected to both ends of the pressure reducing device and both ends of the steam trap, and a bypass valve disposed in the bypass line It may further include.
건조기 작동방법은, 텀블 내부를 감압하는 단계에서, 가열장치의 작동을 중단하는 것일 수 있다.The drying method may be to stop the operation of the heating device in the step of depressurizing the inside of the tumbler.
건조기 작동방법은, 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계에서, 열교환기로부터 배출되는 작동유체의 적어도 일부을 순환라인으로 유입시키는 것일 수 있다.The dryer operating method may be to introduce at least a portion of the working fluid discharged from the heat exchanger into the circulation line in the step of drying the water accommodated in the tumbler.
건조기 작동방법은, 수용물을 냉각시키는 단계에서, 압축기의 작동을 중단하는 것일 수 있다.The dryer operation method may be to stop the operation of the compressor in the step of cooling the accommodation.
다른 실시예에 따른 건조기 작동방법은 가열장치를 작동하여 작동유체를 가열하는 단계, 가열장치의 작동을 중단하고, 압축기를 작동하여 순환라인의 작동유체 중 일부를 외부로 배출하여 텀블 내부를 감압하는 단계, 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계, 및 압축기의 작동을 중단하고, 수용물을 냉각시키는 단계를 포함할 수 있다.Dryer operating method according to another embodiment includes the steps of heating a working fluid by operating a heating device, stopping the operation of the heating device, and operating a compressor to discharge some of the working fluid of the circulation line to the outside to depressurize the inside of the tumble. It may include the steps of, drying the water contained in the tumbler, and stopping the operation of the compressor and cooling the water.
실시예에서는 가열장치를 사용한 초기가열과 압축기를 사용한 텀블내부 감압을 모두 사용하여, 순환라인에 스팀 비율이 설정값 이상이 되도록 할 수 있다.In the embodiment, both the initial heating using a heating device and the tumble internal decompression using a compressor may be used so that the steam ratio in the circulation line is greater than or equal to a set value.
따라서, 실시예에서는 가열장치에 의한 초기가열을 현저히 줄여서 가열장치에 의한 전력소모를 줄이고, 압축기를 사용하여 건조기의 작동에 필요한 스팀을 얻을 수 있으므로, 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the embodiment, the initial heating by the heating device is significantly reduced to reduce power consumption by the heating device, and steam necessary for the operation of the dryer can be obtained by using a compressor, thereby improving the efficiency of the dryer.
실시예에서, 외부 공기를 순환라인으로 유입시키지 않고, 가열장치 및 압축기를 사용하지 않고, 팬만을 작동시켜 건조 대상물을 냉각하므로, 냉각단계에서 외부 공기 유입으로 인한 순환라인의 스팀 응결현상 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.In the embodiment, since the drying object is cooled by operating only a fan without introducing external air into the circulation line, without using a heating device and a compressor, the occurrence of steam condensation in the circulation line due to the inflow of external air in the cooling step is effectively reduced can be suppressed
또한, 건조기의 구조를 단순화함으로써, 건조기의 설계를 용이하게 하고 제조비용을 줄일 수 있다.In addition, by simplifying the structure of the dryer, it is possible to facilitate the design of the dryer and reduce the manufacturing cost.
또한, 냉각단계에서 가열장치 및 압축기를 작동시키지 않으므로, 전력소비를 줄여 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the heating device and the compressor are not operated in the cooling step, the efficiency of the dryer can be improved by reducing power consumption.
도 1은 일 실시예에 따른 건조기 외형을 나타낸 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 건조기 작동방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 다른 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 또 다른 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다.1 is a view showing an external appearance of a dryer according to an embodiment.
2 is a view showing a structure of a dryer according to an embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of operating a dryer according to an exemplary embodiment.
4 is a view showing a structure of a dryer according to another embodiment.
5 is a view showing a structure of a dryer according to another embodiment.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 실시예를 상세히 설명한다. 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 실시예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Since the embodiment may have various changes and may have various forms, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the embodiment to a specific disclosed form, and it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the embodiment.
"제1", "제2" 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 또한, 실시예의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 실시예의 범위를 한정하는 것이 아니다.Terms such as “first” and “second” may be used to describe various elements, but the elements should not be limited by the terms. These terms are used for the purpose of distinguishing one component from another. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the embodiment are only for describing the embodiment, and do not limit the scope of the embodiment.
실시예의 설명에 있어서, 각 element의 "상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위)" 또는 "하(아래)(on or under)”로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In the description of the embodiment, in the case of being described as being formed in "up (up)" or "below (on or under)" of each element, on (above) or under (on or under) ) includes both elements in which two elements are in direct contact with each other or one or more other elements are disposed between the two elements indirectly. In addition, when expressed as "up (up)" or "down (on or under)", the meaning of not only the upward direction but also the downward direction based on one element may be included.
또한, 이하에서 이용되는 "상/상부/위" 및 "하/하부/아래" 등과 같은 관계적 용어들은, 그런 실체 또는 요소들 간의 어떠한 물리적 또는 논리적 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 내포하지는 않으면서, 어느 한 실체 또는 요소를 다른 실체 또는 요소와 구별하기 위해서 이용될 수도 있다.Further, as used hereinafter, relational terms such as "upper/upper/above" and "lower/lower/below" etc. do not necessarily require or imply any physical or logical relationship or order between such entities or elements, It may be used to distinguish one entity or element from another entity or element.
도 1은 일 실시예에 따른 건조기 외형을 나타낸 도면이다. 실시예에 따른 건조기는 예를 들어, 세탁이 완료된 후 건조되지 않은 세탁물을 건조하는 데 사용될 수 있다. 물론, 세탁과는 관계없이 물에 젖은 의류 등을 건조하는데 사용될 수도 있다.1 is a view showing an external appearance of a dryer according to an embodiment. The dryer according to the embodiment may be used, for example, to dry non-dried laundry after washing is completed. Of course, it can also be used to dry clothes that have been wetted with water regardless of washing.
건조 대상물은 건조기에 구비되는 텀블(100)(tumble)에 수용될 수 있다. 도 1을 참조하면, 상기 텀블(100)은 예를 들어, 원통형으로 구비되고, 필요에 따라 회전하도록 구비될 수 있다.The object to be dried may be accommodated in a
건조기에는 사용자인터페이스(10)가 구비될 수 있다. 사용자인터페이스(10)는 하기에 설명하는 제어부(900)와 전기적으로 연결되고, 사용자는 사용자인터페이스(10)를 통해 건조기의 작동을 제어할 수 있다.The dryer may be provided with a
예를 들어, 사용자인터페이스(10)는 디스플레이, 정전식 터치 방식의 버튼, 물리버튼, 다이얼, 건조기가 음성을 발화하는 스피커, 사용자가 음성으로 명령을 입력하는데 사용되는 마이크로폰 등을 구비할 수 있다.For example, the
따라서, 사용자는 문자, 음성 등으로 건조기로부터 작동에 필요한 정보를 얻을 수 있다. 또한, 사용자는 음성으로 명령을 입력하거나, 손으로 버튼, 다이얼 등을 조작하여, 건조기를 작동시킬 수 있다.Accordingly, the user can obtain information necessary for operation from the dryer through text, voice, or the like. In addition, the user may operate the dryer by inputting a command by voice or by manipulating a button, a dial, or the like by hand.
건조기는 제어부(900)와 연결되는 통신부(transceiver)를 더 포함하고, 제어부(900)는 통신부를 통해 서버, 사용자 단말, 기타 외부장치와 통신할 수 있다.The dryer further includes a transceiver connected to the
통신부는 이동통신 모듈 및 무선 인터넷 모듈 중에서 적어도 하나를 포함하도록 구성될 수 있다. 그 밖에 통신부는 근거리 통신 모듈을 추가로 포함할 수 있다.The communication unit may be configured to include at least one of a mobile communication module and a wireless Internet module. In addition, the communication unit may further include a short-range communication module.
이동통신 모듈은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), CDMA2000(Code Division Multi Access 2000), EV-DO(Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), WCDMA(Wideband CDMA), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced), 5G 이동통신 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신한다.The mobile communication module includes technical standards or communication methods for mobile communication (eg, Global System for Mobile communication (GSM), Code Division Multi Access (CDMA), Code Division Multi Access 2000 (CDMA2000), EV-DO ( Enhanced Voice-Data Optimized or Enhanced Voice-Data Only), Wideband CDMA (WCDMA), High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), High Speed Uplink Packet Access (HSUPA), Long Term Evolution (LTE), Long Term (LTE-A) Evolution-Advanced), 5G mobile communication, etc.) transmits and receives a radio signal with at least one of a base station, an external terminal, and a server on a mobile communication network.
무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 접속을 위한 모듈을 말하는 것으로, 건조기에 구비될 수 있다. 무선 인터넷 모듈은 무선 인터넷 기술들에 따른 통신망에서 무선 신호를 송수신하도록 이루어진다.The wireless Internet module refers to a module for wireless Internet access, and may be provided in the dryer. The wireless Internet module is configured to transmit and receive wireless signals in a communication network according to wireless Internet technologies.
건조기는 5G 네트워크를 통해 서버, 각종의 통신가능한 단말과 데이터를 전송하고 수신할 수 있다. 특히 건조기는 5G 네트워크를 통해 모바일 브로드밴드(Enhanced Mobile Broadband, eMBB), URLLC(Ultra-reliable and low latency communications) 및 mMTC(Massive Machine-type communications) 중에서 적어도 하나의 서비스를 이용하여 서버, 단말과 데이터 통신을 할 수 있다.The dryer can transmit and receive data with a server and various communicationable terminals through a 5G network. In particular, the dryer uses at least one service from among Enhanced Mobile Broadband (eMBB), URLLC (Ultra-reliable and low latency communications), and mMTC (Massive Machine-type communications) through 5G network to communicate data with servers and terminals. can do.
eMBB(Enhanced Mobile Broadband)는 모바일 브로드밴드 서비스로, 이를 통해 멀티미디어 콘텐츠, 무선데이터 액세스 등이 제공된다. 또한, 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 트래픽을 수용하기 위한 핫스팟 (hot spot)과 광대역 커버리지 등 보다 향상된 모바일 서비스가 eMBB를 통해 제공될 수 있다. 핫스팟을 통해 사용자 이동성이 작고 밀도가 높은 지역으로 대용량 트래픽이 수용될 수 있다. 광대역 커버리지를 통해 넓고 안정적인 무선 환경과 사용자 이동성이 보장될 수 있다.Enhanced Mobile Broadband (eMBB) is a mobile broadband service through which multimedia content and wireless data access are provided. In addition, more advanced mobile services such as hot spots and broadband coverage for accommodating explosively increasing mobile traffic may be provided through eMBB. Hotspots allow high-volume traffic to be accommodated in areas with low user mobility and high density. Broadband coverage can ensure a wide and stable wireless environment and user mobility.
URLLC(Ultra-reliable and low latency communications) 서비스는 데이터 송수신의 신뢰성과 전송 지연 측면에서 기존 LTE 보다 훨씬 엄격한 요구사항을 정의하고 있으며, 산업 현장의 생산 프로세스 자동화, 원격 진료, 원격 수술, 운송, 안전 등을 위한 5G 서비스가 여기에 해당한다.URLLC (Ultra-reliable and low latency communications) service defines much more stringent requirements than existing LTE in terms of data transmission and reception reliability and transmission delay. 5G service for
mMTC(Massive Machine-type communications)는 비교적 작은 양의 데이터 전송이 요구되는 전송지연에 민감하지 않은 서비스이다. 센서 등과 같이 일반 휴대폰 보다 훨씬 더 많은 수의 단말들이 동시에 무선액세스 네트워크에 mMTC에 의해 접속할 수 있다. 이 경우, 단말의 통신모듈 가격은 저렴해야 하고, 배터리 교체나 재충전 없이 수년 동안 동작할 수 있도록 향상된 전력 효율 및 전력 절감 기술이 요구된다.mMTC (Massive Machine-type communications) is a service that is not sensitive to transmission delays requiring the transmission of a relatively small amount of data. A much larger number of terminals, such as sensors, can simultaneously access the wireless access network by mMTC than a general mobile phone. In this case, the communication module of the terminal should be inexpensive, and improved power efficiency and power saving technology are required so that it can operate for many years without battery replacement or recharging.
실시예에 따른 건조기는 텀블(100)에 수용된 건조 대상물에 열을 가하기 위해 열역학적 사이클(thermodynamic cycle)을 구성할 수 있다.The dryer according to the embodiment may configure a thermodynamic cycle to apply heat to the drying object accommodated in the
건조기의 열역학적 사이클을 구현하는데 이용되는 작동유체(working fluid)는 공기와 기체상태의 물 즉, 스팀이 혼합된 것일 수 있다. 이때, 작동유체에서 공기와 스팀의 비율은 건조기 각 구성요소를 순환하면서 변화할 수 있다.The working fluid used to implement the thermodynamic cycle of the dryer may be a mixture of air and gaseous water, that is, steam. At this time, the ratio of air and steam in the working fluid may be changed while circulating each component of the dryer.
도 2는 일 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다.2 is a view showing a structure of a dryer according to an embodiment.
건조기에는 작동유체가 유동하는 유동라인이 구비될 수 있다. 상기 유동라인은 하기에 설명하는 건조기의 각 구성요소를 연결할 수 있다. 상기 유동라인은 예를 들어, 배관, 호스, 덕트 또는 이들의 조합으로 구비될 수 있다.The dryer may be provided with a flow line through which the working fluid flows. The flow line may connect each component of the dryer to be described below. The flow line may be provided as, for example, a pipe, a hose, a duct, or a combination thereof.
도 2 이하에 도시된 각각의 구조를 가진 건조기에서, 작동유체의 유동라인은 순환라인, 비순환라인, 배출라인(820) 또는 재생라인(830)(regeneration line)으로 구비될 수 있다.In the dryer having each structure shown in FIG. 2 or less, the flow line of the working fluid may be provided as a circulation line, a non-circulation line, a
순환라인은 가열장치(500), 텀블(100), 팬(200)(fan), 열교환기(300)를 서로 연결하는 라인이고, 작동유체는 순환라인을 따라 순환할 수 있다. 팬(200)은 작동유체를 불어서 작동유체가 순환라인을 따라 유동하도록 할 수 있다.The circulation line is a line connecting the
비순환라인은 열교환기(300) 이전의 순환라인에서 분기되어 압축기(400)와 연결되고, 압축기(400), 열교환기(300)와 연결될 수 있다. 비순환라인을 유동하는 작동유체는 압축기(400)로 유입되어 압축된 후, 열교환기(300)를 통과할 수 있다.The non-circulation line may be branched from the circulation line before the
순환라인의 작동유체 중 일부는 상기 순환라인으로부터 분기되는 비순환라인에 유입될 수 있다. 비순환라인에 유입된 작동유체는 압축기(400)에서 가압으로 인해 온도가 상승하여 가열될 수 있다.Some of the working fluid of the circulation line may be introduced into a non-circulation line branched from the circulation line. The working fluid introduced into the non-circulation line may be heated by increasing the temperature due to pressurization in the
배출라인(820)은 열교환기(300) 출구에 연결되고, 상기 배출라인(820) 상에 배출밸브(810)가 배치될 수 있다. 또한, 배출라인(820)은 저장부(800)와 연결될 수도 있다. 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체는 배출라인(820)을 통해 저장부(800)로 유입되거나, 외부로 배출될 수 있다.The
압축기(400)로부터 배출되는 가열된 비순환라인의 작동유체는, 열교환기(300)로 유입되어 상대적으로 저온인 순환라인의 작동유체와 열교환을 하고, 열교환기(300)로부터 배출될 수 있다.The heated working fluid of the non-circulating line discharged from the
재생라인(830)은 상기 열교환기(300)의 출구와 상기 순환라인을 연결하는 작동유체의 유동라인이다. 재생라인(830) 상에는 도 5에 도시된 바와 같이, 예를 들어 기액분리기(710), 감압장치(730), 스팀트랩(720) 등이 배치될 수 있다.The
순환라인의 작동유체는, 전술한 바와 같이 열교환기(300)에 의해 가열되고, 텀블(100)로 유입되어 텀블(100)에 수용된 건조 대상물을 가열함으로써, 상기 건조 대상물을 건조시킬 수 있다.The working fluid of the circulation line is heated by the
건조기가 작동한 후, 건조작업을 빠르고 효율적으로 진행하기 위해, 건조작업 초기에는 건조 대상물을 신속하게 가열할 필요가 있다.After the dryer is operated, in order to quickly and efficiently perform the drying operation, it is necessary to quickly heat the object to be dried in the initial stage of the drying operation.
이러한 초기가열은 순환라인의 작동유체를 가열하는 것이다. 초기가열을 위해, 텀블(100)의 입구와 연결되는 순환라인에 가열장치(500)가 구비될 수 있다.This initial heating is to heat the working fluid of the circulation line. For initial heating, a
초기가열은 텀블(100)의 건조 대상물이 지속적으로 가열되고, 이에 따라 건조 대상물에 함유된 물이 계속 증발하여 순환라인과 비순환라인의 작동유체가 충분한 스팀을 함유하고, 열교환기(300)에서 열교환이 원활하게 이루어지면 종료할 수 있다.In the initial heating, the drying object of the
건조기의 구체적인 설계를 고려하여, 예를 들어 초기가열을 하는 시간을 설정하고, 설정된 시간이 경과한 후, 초기가열을 종료할 수 있다.In consideration of the specific design of the dryer, for example, a time for initial heating may be set, and after the set time has elapsed, the initial heating may be terminated.
다른 실시예로, 작동유체의 순환라인, 비순환라인 또는 각 구성요소 중 적절한 위치에 배치되는 습도센서로부터 작동유체의 습도를 측정하고, 습도가 설정범위에 들게되면 초기가열을 종료할 수 있다.In another embodiment, the humidity of the working fluid is measured from a humidity sensor disposed at an appropriate position among the circulating line, the non-circulating line, or each component of the working fluid, and when the humidity falls within a set range, the initial heating may be terminated.
가열장치(500)는 순환라인을 유동하는 작동유체를 가열하고, 가열된 작동유체는 텀블(100)로 유입되고, 텀블(100)의 건조 대상물은 작동유체에 의해 가열되어 함유된 물이 증발하여 기화될 수 있다.The
가열장치(500)만을 사용하여 초기가열을 진행하는 경우, 초기가열은, 예를 들어, 건조 대상물로부터 물이 증발하여 순환라인에 설정값 이상의 비율로 스팀이 존재하게 되면, 중단될 수 있다. 이때, 스팀의 비율은 작동유체에서 공기에 대하여 스팀이 차지하는 비율을 의미한다.When the initial heating is performed using only the
초기가열을 진행하는 가열장치(500)는 예를 들어, 전열기로 구비될 수 있다. 초기가열에서 가열장치(500)를 과도하게 사용하는 경우, 과도한 전력소모로 인해 건조장치의 효율이 저하될 수 있다.The
따라서, 실시예에서는 초기가열 과정에서 전열기로 구비되는 가열장치(500)에 의한 전력소비를 줄이기 위해, 가열장치(500)에 의한 초기가열을 되도록 줄일 수 있다.Therefore, in the embodiment, in order to reduce power consumption by the
가열장치(500)에 의한 초기가열을 종료하고, 압축기(400)를 사용하여 텀블(100) 내부를 감압하여 텀블(100)에서 물의 증발이 활발히 발생하도록 함으로써, 순환라인에 설정값 이상의 비율로 스팀이 존재하도록 할 수 있다.By terminating the initial heating by the
즉, 실시예에서는 가열장치(500)를 사용한 초기가열과 압축기(400)를 사용한 텀블(100)내부 감압을 모두 사용하여, 순환라인에 스팀 비율이 설정값 이상이 되도록 할 수 있다.That is, in the embodiment, both the initial heating using the
따라서, 실시예에서는 가열장치(500)에 의한 초기가열을 현저히 줄여서 가열장치(500)에 의한 전력소모를 줄이고, 압축기(400)를 사용하여 건조기의 작동에 필요한 스팀을 얻을 수 있으므로, 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.Accordingly, in the embodiment, the initial heating by the
가열징치와 압축기(400)를 사용한 순환라인의 스팀 발생에 대하여 도 3 등을 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다. 먼저, 도 2를 참조하여, 실시예에 따른 건조기의 구조 및 기능에 대하여 구체적으로 설명한다.Steam generation in the circulation line using the heating device and the
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 건조기는 가열장치(500), 텀블(100), 팬(200), 열교환기(300) 및 압축기(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the dryer according to the embodiment may include a
텀블(100)은 가열장치(500)의 출구와 연결될 수 있다. 텀블(100)의 구조 및 기능은 전술한 바와 같다.The
가열장치(500)는 순환라인 상에 텀블(100)과 열교환기(300) 사이에 배치될 수 있다. 가열장치(500)는 예를 들어, 전열기(electric heater)로 구비될 수 있다.The
가열장치(500)는 전술한 바와 같이, 예를 들어 순환라인을 유동하는 작동유체의 초기가열에 사용될 수 있다. 또한, 초기가열이 완료된 후에도, 가열장치(500)는 언제든지 다시 작동하여 순환라인의 작동유체를 가열할 수 있다.The
팬(200)은 상기 텀블(100)의 출구와 연결되도록 배치될 수 있다. 팬(200)과 텀블(100)은 작동유체의 순환라인으로 서로 연결될 수 있다. 팬(200)은 텀블(100)로부터 유입되는 작동유체를 불어서, 상기 작동유체가 순환라인을 순환하도록 할 수 있다.The
열교환기(300)는 상기 팬(200)의 출구와 연결되는 작동유체의 유동라인 상에 배치될 수 있다. 즉, 열교환기(300)는 팬(200)과 텀블(100)을 연결하는 작동유체의 순환라인 상에 배치될 수 있다.The
또한, 열교환기(300)는 압축기(400)의 출구와 연결되는 작동유체의 비순환라인이 관통하도록 구비될 수 있다.In addition, the
이러한 구조로 인해, 상대적으로 저온인 순환라인의 작동유체와 압축기(400)에 의해 압축되어 상대적으로 고온인 비순환라인의 작동유체 사이에는, 상기 열교환기(300)에서 서로 열교환이 발생할 수 있다.Due to this structure, heat exchange may occur with each other in the
한편, 초기가열 시, 비순환라인의 작동유체는 더욱 가열되어, 열교환기(300)에서 열교환이 더욱 활발하게 일어날 수 있다.On the other hand, during initial heating, the working fluid of the non-circulating line is further heated, so that heat exchange in the
열교환기(300)를 거쳐 가열된 순환라인의 작동유체는 다시 텀블(100)로 유입되어, 텀블(100)의 건조 대상물을 가열하여 건조시킬 수 있다.The working fluid of the circulation line heated through the
실시예에 따른 건조기는 상기 열교환기(300)를 내부에 수용하는 수용부(600)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 수용부(600)는 덕트로 구비되고, 상기 순환라인의 일부를 구성할 수 있다.The dryer according to the embodiment may further include a
수용부(600)는 단면적을 크게 형성함으로써, 순환라인의 작동유체와 열교환기(300)의 표면 사이의 접촉면적을 넓혀, 순환라인의 작동유체와 비순환라인의 작동유체 사이의 열교환 효율을 높일 수 있다.The receiving
다만, 수용부(600)의 단면적은 건조기 전체의 크기, 수용부(600)가 구비되는 공간의 크기, 열교환기(300)의 크기 등을 고려하여 선택하는 것이 적절하다.However, it is appropriate to select the cross-sectional area of the
도 2에 도시된 바와 같이, 수용부(600)는 상기 팬(200)의 출구와 연결되는 유동라인이 연결되고, 상기 가열장치(500)의 입구와 연결되는 유동라인이 연결되고, 상기 압축기(400)의 입구와 연결되는 유동라인이 연결될 수 있다.As shown in FIG. 2 , the
즉, 상기 수용부(600)에는 작동유체의 순환라인과 비순환라인이 모두 연결될 수 있다. 상기 열교환기(300)는 예를 들어, 순환라인의 작동유체와 비순환라인의 작동유체가 서로 혼합되는 개방형(open type), 각 작동유체가 서로 분리되는 폐쇄형(closed type)이 있다. 실시예에 따른 열교환기(300)는, 예를 들어, 폐쇄형으로 구비될 수 있다.That is, both a circulating line and a non-circulating line of the working fluid may be connected to the
폐쇄형 열교환기(300)를 사용하는 경우, 작동유체의 비순환라인은 상기 수용부(600)에 배치되는 열교환기(300)에 직접 연결되고, 비순환라인의 작동유체는 수용부(600)에서 순환라인의 작동유체와 혼합되지 않고, 서로 분리될 수 있다.When using the
압축기(400)는 입구가 상기 팬(200)의 출구와 연결되는 유동라인과 연결되고, 출구는 상기 열교환기(300)의 입구와 연결될 수 있다.The
압축기(400)는 작동유체의 비순환라인과 연결되고, 순환라인을 유동하는 작동유체 중 일부가 유입될 수 있다. 비순환라인으로 유입된 작동유체는 압축기(400)에서 가압으로 인해 온도가 상승하여 열교환기(300)로 유입될 수 있다.The
압축기(400)의 종류는 예를 들어, 왕복동형(reciprocating type), 로터리형(rotary type), 스크류형(screw type), 스크롤형(scroll type), 원심형(centrifugal type), 축류형(axial type) 등 다양하다. 크기, 구체적인 특징을 고려하여, 압축기(400)를 적절히 선택하여 사용할 수 있다.The type of the
실시예에 따른 건조기는 저장부(800) 및 제어부(900)를 더 포함할 수 있다.The dryer according to the embodiment may further include a
저장부(800)는 배출라인(820) 또는 재생라인(830)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 저장부(800)는 배출라인(820)에 구비되는 배출밸브(810), 스팀트랩(720)의 출구와 연결되고, 배출라인(820)으로부터 배출되는 물이 저장될 수 있다.The
저장부(800)에 유입되는 작동유체는 열교환기(300), 기액분리기(710) 또는 스팀트랩(720)을 통과하면서 함유된 스팀의 적어도 일부가 응축되어 액체 상태의 물 즉, 응축수가 될 수 있다. 따라서, 저장부(800)는 유입되는 응축수를 저장할 수 있다.The working fluid flowing into the
제어부(900)는 가열장치(500), 팬(200), 압축기(400), 배출밸브(810) 및 제어밸브(840)와 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제어부(900)는 기타 전기적 제어가 필요한 건조기의 구성요소와 전기적으로 연결될 수 있다.The
제어부(900)는 건조기의 각 구성요소를 제어할 수 있고, 따라서, 실시예에 따른 건조기의 작동 전체를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(900)는 가열장치(500)에 전력을 인가하거나, 팬(200)의 작동을 제어하거나, 압축기(400)의 작동을 제어하거나, 배출밸브(810) 또는 제어밸브(840)의 개폐를 제어할 수 있다.The
전술한 바와 같이, 제어부(900)는 사용자인터페이스(10), 통신부와 연결되어, 사용자의 명령을 입력받거나, 사용자에게 필요한 알림을 전송하거나, 서버 등의 외부장치와 통신할 수 있다.As described above, the
건조기는 상기 열교환기(300) 출구와 연결되는 배출밸브(810)를 더 포함할 수 있다. 상기 배출밸브(810)는 제어부(900)와 전기적으로 연결되고, 제어부(900)는 배출밸브(810)의 개폐를 제어할 수 있다.The dryer may further include a
예를 들어, 제어부(900)는 상기 텀블(100) 내부를 감압하는 경우에 상기 배출밸브(810)를 개방하고, 상기 텀블(100)에 수용되는 수용물을 건조하는 경우에 상기 배출밸브(810)를 폐쇄할 수 있다.For example, the
압축기(400)가 작동하는 상태에서 배출밸브(810)를 개방하면, 순환라인의 작동유체 일부가 비순환라인으로 배출되므로, 순환라인에 배치되는 텀블(100) 내부는 감압될 수 있다.When the
건조기는, 전술한 바와 같이, 배출라인(820)을 포함할 수 있다. 배출라인(820)은 상기 열교환기(300) 출구와 연결되고, 상기 배출밸브(810)가 배치될 수 있다. 배출라인(820)의 일단은 열교환기(300)와 연결되고, 배출라인(820)의 타단은 저장부(800)와 연결될 수 있다.The dryer may include a
열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체는 배출라인(820)을 통해 저장부(800)로 유입될 수 있다.The working fluid discharged from the
도 3은 일 실시예에 따른 건조기 작동방법을 나타낸 순서도이다. 전술한 바와 같이, 제어부(900)는 건조기의 작동을 제어할 수 있다.3 is a flowchart illustrating a method of operating a dryer according to an exemplary embodiment. As described above, the
제어부(900)는 상기 가열장치(500)를 작동하여 작동유체를 가열할 수 있다(S110). S110 단계에서 배출밸브(810)는 폐쇄되고, 압축기(400)는 작동하지 않고, 가열장치(500)와 팬(200)은 작동한다. 따라서, 순환라인의 작동유체는 압축기(400)로 유입되지 않고, 순환라인을 계속 순환하며 가열될 수 있다.The
순환라인이 적절하게 가열되면 제어부(900)는 가열장치(500)의 작동을 중단시킬 수 있다. 가열장치(500)의 작동중단 시점은, 예를 들어, 가열장치(500)가 설정된 시간을 경과하였거나, 텀블(100)내부 등 순환라인의 특정지점에서의 온도 또는 습도가 설정값 이상이 된 경우일 수 있다.When the circulation line is properly heated, the
건조기에는 온도 및 습도를 측정하기 위해 각 라인 및 구성요소의 적절한 위치에 온도센서 및 습도센서가 구비될 수 있고, 제어부(900)는 이들 온도센서 및 습도센서로부터 측정값을 전송받고 이에 따라 가열장치(500)의 작동 중단 여부를 결정할 수 있다.The dryer may be provided with a temperature sensor and a humidity sensor at appropriate positions in each line and component to measure temperature and humidity, and the
물론, 가열장치(500)의 작동을 중단하는 시점에서는 순환라인 및 텀블(100)의 스팀 비율은 설정값에 도달하지 않았다.Of course, at the time of stopping the operation of the
제어부(900)는 압축기(400)를 작동시켜 순환라인의 작동유체 중 일부를 외부로 배출하여 상기 텀블(100) 내부를 감압할 수 있다(S120).The
S120 단계에서, 제어부(900)는 가열장치(500)의 작동을 중단하고, 팬(200)을 작동시키고, 압축기(400)를 작동시키고, 배출밸브(810)를 개방할 수 있다.In step S120 , the
이에 따라, 순환라인의 작동유체의 일부가 비순환라인으로 배출됨에 따라, 순환라인 및 텀블(100)의 압력은 낮아질 수 있다.Accordingly, as a part of the working fluid of the circulation line is discharged to the non-circulation line, the pressure of the circulation line and the
텀블(100)이 감압됨에 따라, 텀블(100)에 수용된 건조 대상물에 함유된 물의 증발온도가 낮아지고, 이에 따라 텀블(100)에서 물의 증발이 활발히 일어나고, 이에 따라 순환라인 및 텀블(100)에 스팀 비율이 증가할 수 있다.As the
다만, S120 단계에서, 순환라인의 스팀 일부가 저장부(800)로 배출되므로, 순환라인의 스팀의 비율이 낮아질 수 있다. 따라서, 순환라인의 스팀의 비율이 설정값 이상을 유지하기 위해, 텀블(100) 내부압력을 적절히 유지할 필요가 있다.However, in step S120 , since a portion of the steam in the circulation line is discharged to the
텀블(100) 내부압력이 낮을수록 물의 기화온도가 낮아지므로, 텀블(100) 내부압력을 되도록 낮추는 것이 순환라인의 스팀의 비율을 높이는데 유리할 수 있다.The lower the internal pressure of the
그러나, 텀블(100) 내부압력을 과도하게 낮추는 경우, 압축기(400)의 전력소모가 늘어날 수 있으므로, 이러한 점들을 고려하여 텀블(100) 내부압력이 적절한 값을 가지도록 압축기(400)의 작동을 제어하는 것이 적절하다.However, when the internal pressure of the
순환라인 및 텀블(100)의 스팀 비율이 설정값 이상이 되면, 건조기는 건조단계를 진행할 수 있다. 스팀 비율이 설정값 이상인지 여부는, 순환라인 및 텀블(100)에 배치되는 습도센서를 통해 알 수 있다.When the steam ratio of the circulation line and the
건조단계에서, 건조기는 제어부(900)의 제어에 따라 상기 텀블(100)에 수용되는 수용물을 건조할 수 있다(S130). S130 단계에서, 팬(200), 압축기(400)가 작동하고, 배출밸브(810)는 개방된 상태이고, 압축기(400)의 작동으로 인해 열교환기(300)가 작동할 수 있다.In the drying step, the dryer may dry the contents accommodated in the
이에 따라, 순환라인의 작동유체는, 열교환기(300)에 의해 가열되고, 텀블(100)로 유입되어 텀블(100)에 수용된 건조 대상물을 가열함으로써, 상기 건조 대상물을 건조시킬 수 있다.Accordingly, the working fluid of the circulation line is heated by the
상기 텀블(100)에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계에서, 상기 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체의 적어도 일부을 상기 순환라인으로 유입시킬 수 있다.In the step of drying the water contained in the
즉, S130 단계에서는, S120 단계와 달리 순환라인을 감압할 필요가 없고, 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체는 열을 많이 가지고 있으므로 이러한 열을 순환라인으로 투입하여 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.That is, in step S130, unlike step S120, there is no need to depressurize the circulation line, and since the working fluid discharged from the
따라서, 실시예에 따른 건조기는, S130 단계에서 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체를 순환라인으로 유입하기 위한 재생라인(830)이 구비될 수 있다. 재생라인(830)에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 하기에 구체적으로 설명한다.Accordingly, the dryer according to the embodiment may include a
건조단계(S130)가 진행될 수록, 저장부(800)에는 응축수가 유입되고, 순환라인 전체의 습도 및 건조 대상물에 함유된 물의 양은 점차 적어져 건조 대상물의 건조가 진행될 수 있다.As the drying step (S130) proceeds, the condensed water flows into the
건조단계(S130)가 진행되어, 건조 대상물의 건조가 완료되면 냉각단계(S140)를 진행할 수 있다. 건조 대상물의 건조 완료여부는, 예를 들어, 설정된 시간이 경과하거나, 또는 건조 대상물의 습도가 설정값 이하가 되는 경우로 판단할 수 있다.When the drying step (S130) is performed and the drying of the object to be dried is completed, the cooling step (S140) may be performed. Whether the drying of the object to be dried is completed may be determined, for example, when a set time has elapsed or the humidity of the object to be dried is less than or equal to a set value.
냉각단계에서, 제어부(900)는 압축기(400)의 작동을 중단하고, 상기 수용물을 냉각할 수 있다(S140). 건조 대상물에서 함유된 물이 충분히 증발하여 건조되면, 건조기는 고온의 건조 대상물을 냉각할 수 있다.In the cooling step, the
건조 대상물을 냉각하기 위해, 일반적으로 상온의 외부 공기를 순환라인으로 유입시키고, 이를 이용하여 냉각작업을 진행한다. 외부 공기를 사용하여 건조 대상물을 냉각을 하는 경우, 순환라인에 외부 공기를 유입하기 위한 유동라인, 밸브, 송풍기, 기타의 장치가 필요하다.In order to cool the object to be dried, in general, outside air at room temperature is introduced into the circulation line, and the cooling operation is performed using this. In the case of cooling the object to be dried using external air, a flow line, valve, blower, and other devices for introducing external air into the circulation line are required.
이러한 추가적인 설비 또는 장치는 건조기의 설계를 어렵게 하고, 건조기 제조비용 상승의 원인이 될 수 있다.Such additional equipment or devices may make it difficult to design the dryer and cause an increase in the manufacturing cost of the dryer.
한편, 상온의 외부 공기와 순환라인의 작동유체가 서로 접촉하면, 온도차로 인해 고온의 작동유체의 적어도 일부가 이슬점 온도 이하로 내려가고, 작동유체에 함유된 스팀이 응결되어 응축수가 발생할 수 있다.On the other hand, when the external air at room temperature and the working fluid of the circulation line come into contact with each other, at least a portion of the high-temperature working fluid falls below the dew point temperature due to the temperature difference, and the steam contained in the working fluid is condensed to generate condensed water.
응축수는 건조 대상물의 침투하여 건조 대상물을 습하게 하는 등의 악영향을 미칠 수 있다. 따라서, 냉각단계에서 순환라인에 스팀이 응결되는 것을 억제하기 위해, 외부 공기는 가열에 의해 적절한 온도로 상승되어 순환라인으로 유입된다.The condensed water may have adverse effects such as penetrating the drying object and moistening the drying object. Therefore, in order to suppress the condensation of steam in the circulation line in the cooling step, the outside air is raised to an appropriate temperature by heating and introduced into the circulation line.
외부 공기의 가열은 가열장치(500) 또는 열교환기(300)로 가능하다. 열교환기(300)를 작동하기 위해서는 냉각단계에서 압축기(400)의 작동이 필요하다.The heating of the outside air is possible with the
그러나, 냉각단계에서 외부 공기의 가열을 위해 가열장치(500) 또는 압축기(400)를 작동시키는 경우, 과도한 전력소비가 발생하여 건조기의 효율이 저하될 수 있다.However, when the
따라서, 냉각단계에서 외부 공기를 순환라인으로 유입시키지 않고, 가열장치(500) 및 압축기(400)를 작동시키지 않고 건조 대상물을 냉각하는 방법이 필요하다. 실시예에서는 상기의 조건을 고려한 건조 대상물 냉각방법을 구현한다.Therefore, there is a need for a method of cooling the object to be dried without introducing external air into the circulation line in the cooling step and without operating the
S140 단계 즉, 건조 대상물의 냉각단계에서 압축기(400)의 작동을 중단하고, 팬(200)을 사용하여 작동유체를 순환라인에서 순환을 시킬 수 있다. 압축기(400)가 작동하지 않으므로, 열교환기(300)에서 열교환은 점차 줄어들어 순환라인의 작동유체는 점차 냉각될 수 있다.In step S140 , that is, in the step of cooling the object to be dried, the operation of the
또한, 순환라인을 순환하는 냉각된 작동유체는 텀블(100)로 유입되어 텀블(100)에 수용된 고온의 건조 대상물을 냉각시킬 수 있다. 건조 대상물이 충분히 냉각되면, 제어부(900)는 팬(200)의 작동을 중단하여 건조작업을 종료할 수 있다.In addition, the cooled working fluid circulating in the circulation line may be introduced into the
실시예에서, 외부 공기를 순환라인으로 유입시키지 않고, 가열장치(500) 및 압축기(400)를 사용하지 않고, 팬(200)만을 작동시켜 건조 대상물을 냉각하므로, 냉각단계에서 외부 공기 유입으로 인한 순환라인의 스팀 응결현상 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.In the embodiment, since the drying object is cooled by operating only the
또한, 건조기의 구조를 단순화함으로써, 건조기의 설계를 용이하게 하고 제조비용을 줄일 수 있다.In addition, by simplifying the structure of the dryer, it is possible to facilitate the design of the dryer and reduce the manufacturing cost.
또한, 냉각단계에서 가열장치(500) 및 압축기(400)를 작동시키지 않으므로, 전력소비를 줄여 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, since the
도 4는 다른 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다.4 is a view showing a structure of a dryer according to another embodiment.
건조기는, 전술한 바와 같이, 재생라인(830)을 더 포함할 수 있다. 재생라인(830)은 일단이 상기 배출라인(820)으로부터 분기되고, 타단이 작동유체의 순환라인과 연결될 수 있다.The dryer may further include a
재생라인(830)은, 상기 가열장치(500)와 상기 텀블(100)을 연결하는 작동유체의 유동라인, 상기 텀블(100)과 상기 팬(200)을 연결하는 작동유체의 유동라인, 상기 팬(200)의 출구에 연결되는 작동유체의 유동라인, 또는 상기 가열장치(500)의 입구에 연결되는 작동유체의 유동라인 중 적어도 하나와 연결될 수 있다.The
즉, 재생라인(830)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 가열장치(500), 텀블(100), 팬(200) 및 열교환기(300)에 의해 구분되는 순환라인의 4개의 부분라인의 적어도 하나와 연결될 수 있다.That is, the
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 순환라인의 4개의 부분라인과 연결되는 재생라인(830) 각각에 작동유체의 유동을 제어하는 밸브를 설치하고, 각각의 밸브들을 개폐함으로써, 순환라인의 4개의 부분라인 전부 또는 일부에 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체를 유입시킬 수 있다.For example, as shown in FIG. 4 , a valve for controlling the flow of the working fluid is installed in each of the
다른 실시예로 재생라인(830)은 순환라인의 4개의 부분라인 중 일부에만 연결될 수도 있다.In another embodiment, the
이러한 구조로 인해, 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체는 순환라인의 4개의 부분라인 중 전부 또는 일부에 유입될 수 있다. 열교환기(300)로부터 순환라인으로 유입되는 작동유체는 비교적 큰 열을 가지고 있으므로, 순환라인의 작동유체를 가열하는데 사용되고, 이에 따라 건조기의 효율이 향상될 수 있다.Due to this structure, the working fluid discharged from the
감압단계(S120)에서는 감압을 위해 재생라인(830)으로부터 순환라인으로 작동유체가 유입되지 않도록 하고, 건조단계에서는 건조기의 효율 향상을 위해 재생라인(830)으로부터 순환라이으로 작동유체를 유입시키는 것이 적절하다.In the decompression step (S120), the working fluid is prevented from flowing into the circulation line from the
이를 위해, 건조기는 상기 재생라인(830)에 배치되는 제어밸브(840)를 더 포함할 수 있다. 제어밸브(840)는 제어부(900)에 전기적으로 연결되고, 제어부(900)에 의해 개폐가 제어될 수 있다.To this end, the dryer may further include a
제어부(900)는, 상기 텀블(100) 내부를 감압하는 단계(S120)에서 상기 제어밸브(840)를 폐쇄하고, 상기 텀블(100)에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계(S130)에서 상기 제어밸브(840)를 개방할 수 있다.The
순환라인 및 텀블(100)에서 효과적인 감압을 위해, S120 단계에서는 제어밸브(840)를 폐쇄하여 재생라인(830)으로부터 순환라인으로 작동유체의 유입을 차단할 수 있다. 재생라인(830)으로부터 순환라인으로 작동유체가 유입되면, 유입된 작동유체는 순환라인 및 텀블(100)의 압력을 높일 수 있기 때문이다.For effective pressure reduction in the circulation line and the
S130 단계에서 상기 제어밸브(840)를 개방하여 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체를 순환라인으로 유입하여, 이로 하여금 순환라인의 작동유체를 가열하도록 하여, 열교환기(300)의 효율을 향상시킬 수 있다.In step S130, the
한편, 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체에는 응축수와 스팀이 공존하는 데, 열의 함량이 높은 스팀은 재생라인(830)을 통해 순환라인으로 유입시키고, 열의 함량이 적어 순환라인의 가열에 크게 기여하지 않는 응축수는 저장부(800)로 배출하는 것이 적절하다.On the other hand, condensed water and steam coexist in the working fluid discharged from the
따라서, 재생라인(830)에는 응축수와 스팀을 분리하여, 응축수를 저장부(800)로 배출하고 스팀을 순환라인으로 유입시키기 위한 장치가 구비될 필요가 있다. 이러한 장치는 예를 들어, 기액분리기(710)와 스팀트랩(720)이 있는데, 이에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다.Therefore, the
도 5는 또 다른 실시예에 따른 건조기 구조를 나타낸 도면이다. 도 5에 도시된 실시예에서도 전술한 바와 마찬가지로, 순환라인 및 텀블(100)에서 효과적인 감압을 위해, S120 단계에서는 제어밸브(840)를 폐쇄하여 재생라인(830)으로부터 순환라인으로 작동유체의 유입을 차단할 수 있다. 재생라인(830)으로부터 순환라인으로 작동유체가 유입되면, 유입된 작동유체는 순환라인 및 텀블(100)의 압력을 높일 수 있기 때문이다.5 is a view showing a structure of a dryer according to another embodiment. As described above in the embodiment shown in FIG. 5 , for effective pressure reduction in the circulation line and the
S130 단계에서 상기 제어밸브(840)를 개방하여 열교환기(300)로부터 배출되는 작동유체를 순환라인으로 유입하여, 이로 하여금 순환라인의 작동유체를 가열하도록 하여, 열교환기(300)의 효율을 향상시킬 수 있다.In step S130, the
한편, 도 5에 도시된 실시예에 따른 배출밸브(810)는, S120 단계에서는 개방되지만, S130 단계에서는 폐쇄되어 효과적으로 응축수를 저장부(800)로 배출하고 스팀을 순환라인으로 유입시킬 수 있다.On the other hand, the
한편, 도 5에 도시된 건조기에서, 배출밸브(810)의 출구와 연결되는 배출라인(820)은 저장부(800)와 연결될 수도 있다.Meanwhile, in the dryer shown in FIG. 5 , the
도 5에 도시된 바와 같이, 건조기는 기액분리기(710), 스팀트랩(720)(steam trap), 감압장치(730), 바이패스라인(740) 및 바이패스밸브(750)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the dryer may include a gas-
기액분리기(710)는 입구가 상기 열교환기(300) 출구와 연결되고, 기체출구가 상기 재생라인(830)과 연결될 수 있다. 또한, 상기 기액분리기(710)의 응축수출구는 스팀트랩(720) 및 저장부(800)와 연결될 수 있다.In the gas-
기액분리기(710)에서는 유입된 작동유체가 액체인 응축수와 기체인 스팀으로 분리될 수 있다. 기액분리기(710)에서 분리된 응축수는 저장부(800)로 유입되고, 기액분리기(710)에서 분리된 스팀은 재생라인(830)을 통해 순환라인으로 유입될 수 있다.In the gas-
기액분리기(710)에서 순환라인으로 유입되는 작동유체는 순환라인을 순환하면서 텀블(100)의 건조 대상물을 건조하는데 사용될 수 있다. 따라서, 응축수가 순환라인으로 유입되면 응축수를 증발시키는데 상당한 증발잠열이 추가적으로 필요하고, 이는 재생라인(830)이 없는 경우와 비교하여 이득이 없다.The working fluid flowing into the circulation line from the gas-
따라서, 실시예에서는 기액분리기(710)를 사용하여 증발잠열이 필요하지 않은 스팀 만을 순환라인으로 유입시킬 수 있다. 스팀 만을 순환라인으로 유입시키므로, 응축수의 증발잠열 만큼의 추가적인 열을 순환라인의 작동유체에 가할 필요가 없으므로, 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.Therefore, in the embodiment, only steam that does not require latent heat of evaporation can be introduced into the circulation line by using the gas-
전술한 바와 같이, 기액분리기(710)의 기체출구는 가열장치(500), 텀블(100), 팬(200) 및 열교환기(300)에 의해 구분되는 순환라인의 4개의 부분라인에 적어도 하나 배치될 수 있다.As described above, at least one gas outlet of the gas-
스팀트랩(720)은 상기 기액분리기(710)의 응축수출구와 연결될 수 있다. 스팀트랩(720)은 기액분리기(710)의 응축수출구와 저장부(800)를 연결하는 유동라인 상에 배치될 수 있다.The
기액분리기(710)에서 스팀과 응축수가 완전히 분리되지 않을 수도 있고, 유동라인 내부에서 일시적인 압력강하 등의 원인으로 기액분리기(710)에서 배출되는 응축수의 일부가 기화되어 다시 스팀이 발생할 수도 있다.Steam and condensed water may not be completely separated in the gas-
이러한 이유로, 기액분리기(710)로부터 배출되는 작동유체에는 응축수뿐만 아니라 스팀이 포함될 수 있다. 따라서, 응축수출구와 연결되는 유동라인에 스팀트랩(720)을 배치하여, 저장부(800)로 스팀이 배출되는 것을 억제할 수 있다. For this reason, the working fluid discharged from the gas-
스팀트랩(720)에 유입되는 작동유체에서 응축수는 스팀트랩(720)을 통과하여 저장부(800)로 유입되고, 스팀은 스팀트랩(720)을 통과하지 못한다. 스팀트랩(720)을 통과하지 못한 스팀은 기액분리기(710)의 기체출구를 통해 순환라인으로 유입될 수 있다.Condensed water from the working fluid flowing into the
실시예에서, 기액분리기(710)의 응축수출구와 연결되는 스팀트랩(720)을 구비함으로써, 저장부(800)에는 기액분리기(710)로부터 응축수만 배출되도록 하여, 건조기의 효율을 향상시킬 수 있다.In an embodiment, by providing a
감압장치(730)는 상기 열교환기(300) 출구와 상기 기액분리기(710) 입구를 연결하는 유동라인, 또는 상기 기액분리기(710)의 기체출구와 상기 배출라인(820)을 연결하는 유동라인 중 적어도 하나에 구비될 수 있다.The
열교환기(300)를 통과하여 기액분리기(710)로 유입되는 비순환라인의 작동유체는 압축기(400)에 의해 압축되므로, 순환라인의 작동유체에 비해, 고온 및 고압의 상태이다.Since the working fluid of the non-circulating line passing through the
따라서, 재생라인(830)을 통해 순환라인으로 유입되는 스팀은 순환라인의 작동유체와 동일 또는 유사한 압력 및 온도를 가지도록, 감압 및 온도강하가 필요하다.Therefore, the steam introduced into the circulation line through the
실시예에서는 재생라인(830) 중 기액분리기(710) 이전 또는 이후의 부분라인 중 적어도 하나에 감압장치(730)를 설치하여, 기액분리기(710)의 기체출구로 배출되어 순환라인으로 유입되는 스팀의 온도 및 압력을 순환라인에 맞도록 낮출 수 있다.In the embodiment, the
감압장치(730)는, 예를 들어 팽창밸브(expansion valve), 교축장치(throttling device), 모세관장치 등으로 구비될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 작동유체를 감압 및 온도강하시킬 수 있는 다양한 장치로 구비될 수 있다.The
바이패스라인(740)은 양단이 상기 감압장치(730) 양단 및 상기 스팀트랩(720) 양단과 연결될 수 있다. 바이패스밸브(750)는 상기 바이패스라인(740)에 배치될 수 있다.Both ends of the
감압장치(730) 또는 스팀트랩(720)이 고장이 나거나, 비정상적으로 작동하는 등의 비상상태인 경우, 이들을 바이패스하여 작동유체를 유동시킬 필요가 있다.When the
이러한 비상상태의 경우 바이패스밸브(750)를 개방하고 바이패스라인(740)을 통해 작동유체를 감압장치(730) 또는 스팀트랩(720)에 대하여 바이패스시킬 수 있다.In such an emergency state, the
실시예와 관련하여 전술한 바와 같이 몇 가지만을 기술하였지만, 이외에도 다양한 형태의 실시가 가능하다. 앞서 설명한 실시예들의 기술적 내용들은 서로 양립할 수 없는 기술이 아닌 이상은 다양한 형태로 조합될 수 있으며, 이를 통해 새로운 실시형태로 구현될 수도 있다.Although only a few have been described as described above in relation to the embodiments, various other forms of implementation are possible. The technical contents of the above-described embodiments may be combined in various forms unless they are incompatible with each other, and may be implemented in a new embodiment through this.
10: 사용자인터페이스 100: 텀블
200: 팬 300: 열교환기
400: 압축기 500: 가열장치
600: 수용부 710: 기액분리기
720: 스팀트랩 730: 감압장치
740: 바이패스라인 750: 바이패스밸브
800: 저장부 810: 배출밸브
820: 배출라인 830: 재생라인
840: 제어밸브 900: 제어부10: user interface 100: tumblr
200: fan 300: heat exchanger
400: compressor 500: heating device
600: receiving unit 710: gas-liquid separator
720: steam trap 730: pressure reducing device
740: bypass line 750: bypass valve
800: storage unit 810: discharge valve
820: discharge line 830: regeneration line
840: control valve 900: control unit
Claims (13)
상기 건조기는,
가열장치;
상기 가열장치의 출구와 연결되는 텀블;
상기 텀블의 출구와 연결되는 팬(fan);
상기 팬의 출구와 연결되는 작동유체(working fluid)의 유동라인 상에 배치되는 열교환기; 및
입구가 상기 팬의 출구와 연결되는 유동라인과 연결되고, 출구는 상기 열교환기의 입구와 연결되는 압축기
를 포함하고,
상기 가열장치를 작동하여 작동유체를 가열하는 단계;
상기 압축기를 작동하여 순환라인의 작동유체 중 일부를 외부로 배출하여 상기 텀블 내부를 감압하는 단계;
상기 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계; 및
상기 수용물을 냉각시키는 단계
를 포함하는 건조기 작동방법.A drying method comprising:
the dryer,
heating device;
a tumbler connected to the outlet of the heating device;
a fan connected to the outlet of the tumble;
a heat exchanger disposed on a flow line of a working fluid connected to an outlet of the fan; and
The inlet is connected to the flow line connected to the outlet of the fan, and the outlet is connected to the inlet of the heat exchanger.
including,
heating the working fluid by operating the heating device;
depressurizing the inside of the tumble by operating the compressor to discharge some of the working fluid of the circulation line to the outside;
drying the water contained in the tumbler; and
cooling the aqueous solution
How to operate a dryer comprising a.
상기 건조기는,
상기 열교환기를 내부에 수용하는 수용부를 더 포함하고,
상기 수용부는,
상기 팬의 출구와 연결되는 유동라인이 연결되고,
상기 가열장치의 입구와 연결되는 유동라인이 연결되고,
상기 압축기의 입구와 연결되는 유동라인이 연결되는, 건조기 작동방법.According to claim 1,
the dryer,
Further comprising a receiving portion for accommodating the heat exchanger therein,
The receiving unit,
A flow line connected to the outlet of the fan is connected,
A flow line connected to the inlet of the heating device is connected,
A method of operating a dryer in which a flow line connected to the inlet of the compressor is connected.
상기 건조기는,
상기 열교환기 출구와 연결되는 배출밸브를 더 포함하는, 건조기 작동방법.According to claim 1,
the dryer,
The method of operating a dryer, further comprising a discharge valve connected to the outlet of the heat exchanger.
상기 텀블 내부를 감압하는 경우에 상기 배출밸브를 개방하고,
상기 텀블에 수용되는 수용물을 건조하는 경우에 상기 배출밸브를 폐쇄하는, 건조기 작동방법.4. The method of claim 3,
When the pressure inside the tumble is reduced, the discharge valve is opened,
Closing the discharge valve when drying the water accommodated in the tumbler, dryer operating method.
상기 건조기는,
상기 열교환기 출구와 연결되고, 상기 배출밸브가 배치되는 배출라인; 및
일단이 상기 배출라인으로부터 분기되고, 타단이 상기 순환라인과 연결되는 재생라인
을 더 포함하는, 건조기 작동방법.4. The method of claim 3,
the dryer,
a discharge line connected to the outlet of the heat exchanger and provided with the discharge valve; and
A regeneration line having one end branched from the discharge line and the other end connected to the circulation line
Further comprising, the dryer operating method.
상기 재생라인은,
상기 가열장치와 상기 텀블을 연결하는 작동유체의 유동라인, 상기 텀블과 상기 팬을 연결하는 작동유체의 유동라인, 상기 팬의 출구에 연결되는 작동유체의 유동라인, 또는 상기 가열장치의 입구에 연결되는 작동유체의 유동라인 중 적어도 하나와 연결되는, 건조기 작동방법.6. The method of claim 5,
The playback line is
A working fluid flow line connecting the heating device and the tumbler, a working fluid flow line connecting the tumble and the fan, a working fluid flow line connected to an outlet of the fan, or connected to an inlet of the heating device A method of operating a dryer, which is connected to at least one of the flow lines of the working fluid.
상기 건조기는,
상기 재생라인에 배치되는 제어밸브를 더 포함하는, 건조기 작동방법.6. The method of claim 5,
the dryer,
The dryer operating method further comprising a control valve disposed in the regeneration line.
상기 텀블 내부를 감압하는 단계에서 상기 제어밸브를 폐쇄하고,
상기 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계에서 상기 제어밸브를 개방하는, 건조기 작동방법.8. The method of claim 7,
Closing the control valve in the step of depressurizing the inside of the tumble,
In the step of drying the accommodation accommodated in the tumble, the control valve is opened.
상기 건조기는,
입구가 상기 열교환기 출구와 연결되고, 기체출구가 상기 재생라인과 연결되는 기액분리기;
상기 기액분리기의 응축수출구와 연결되는 스팀트랩(steam trap);
상기 열교환기 출구와 상기 기액분리기 입구를 연결하는 유동라인, 또는 상기 기액분리기의 기체출구와 상기 배출라인을 연결하는 유동라인 중 적어도 하나에 구비되는 감압장치;
양단이 상기 감압장치 양단 및 상기 스팀트랩 양단과 연결되는 바이패스라인; 및
상기 바이패스라인에 배치되는 바이패스밸브
를 더 포함하는, 건조기 작동방법.6. The method of claim 5,
the dryer,
a gas-liquid separator having an inlet connected to the heat exchanger outlet and a gas outlet connected to the regeneration line;
a steam trap connected to the condensate outlet of the gas-liquid separator;
a pressure reducing device provided in at least one of a flow line connecting the outlet of the heat exchanger and the inlet of the gas-liquid separator or a flow line connecting the outlet of the gas-liquid separator and the discharge line;
a bypass line having both ends connected to both ends of the pressure reducing device and both ends of the steam trap; and
a bypass valve disposed on the bypass line
Further comprising, the dryer operating method.
상기 텀블 내부를 감압하는 단계에서,
상기 가열장치의 작동을 중단하는, 건조기 작동방법.According to claim 1,
In the step of depressurizing the inside of the tumble,
To stop the operation of the heating device, the dryer operating method.
상기 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계에서,
상기 열교환기로부터 배출되는 작동유체의 적어도 일부을 상기 순환라인으로 유입시키는, 건조기 작동방법.According to claim 1,
In the step of drying the water accommodated in the tumble,
at least a portion of the working fluid discharged from the heat exchanger is introduced into the circulation line.
상기 수용물을 냉각시키는 단계에서,
상기 압축기의 작동을 중단하는, 건조기 작동방법.According to claim 1,
In the step of cooling the aqueous solution,
To stop the operation of the compressor, the dryer operating method.
상기 가열장치의 출구와 연결되는 텀블;
상기 텀블의 출구와 연결되는 팬;
상기 팬의 출구와 연결되는 작동유체의 유동라인 상에 배치되는 열교환기; 및
입구는 상기 팬의 출구와 연결되는 유동라인과 연결되고, 출구는 상기 열교환기의 입구와 연결되는 압축기
를 포함하는 건조기를 사용하는 건조기 작동방법으로서,
상기 가열장치를 작동하여 작동유체를 가열하는 단계;
상기 가열장치의 작동을 중단하고, 상기 압축기를 작동하여 순환라인의 작동유체 중 일부를 외부로 배출하여 상기 텀블 내부를 감압하는 단계;
상기 텀블에 수용되는 수용물을 건조시키는 단계; 및
상기 압축기의 작동을 중단하고, 상기 수용물을 냉각시키는 단계
를 포함하는 건조기 작동방법.heating device;
a tumbler connected to the outlet of the heating device;
a fan connected to the outlet of the tumble;
a heat exchanger disposed on a flow line of a working fluid connected to an outlet of the fan; and
The inlet is connected to a flow line connected to the outlet of the fan, and the outlet is connected to the inlet of the heat exchanger.
As a dryer operating method using a dryer comprising:
heating the working fluid by operating the heating device;
stopping the operation of the heating device and discharging a portion of the working fluid of the circulation line to the outside by operating the compressor to depressurize the inside of the tumble;
drying the water contained in the tumbler; and
stopping the operation of the compressor and cooling the contained water;
How to operate a dryer comprising a.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |