KR950007278B1 - 의류 건조기의 건조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

의류 건조기의 건조방법

제1도는 본 발명의 방법을 실시하기 위한 의류건조기의 요부 횡단면도.

제2도는 제1도의 의류건조기를 뒤에서 본 상태의 일부 단면도.

제3도는 열풍만을 이용하는 종래 의류건조기의 건조 진행에 따른 건조특성 그래프.

제4도는 열풍 배기식의 건조진행에 따른 절대습도 변화 그래프.

제5도는 본 발명의 건조방법에 따른 운전 프로그램 블록도.

제6도는 본 발명에 사용되는 마이컴의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 캐비티 4 : 드럼

6 : 익편 8 : 마그네트론

10 : 냉각팬 11 : 히터

12 : 투입공 13 : 유입공

14 : 배기공 15 : 흡입팬

18 : 온도센서 19 : 습도센서

본 발명은 의류건조기의 열원으로서 마그네트론에 의한 마이크로 웨이브와 히터에 의한 열풍을 동시에 이용하여 보다 효율적 이면서도 최단시간내에 건조를 행할 수 있도록 한 의류건조기의 건조방법에 관한 것이다.

일반적으로 의류건조기는 가열기에 공기를 통과시켜 생성되는 열풍을 열원으로 하는 간접 가열방식의 의류건조기와 마그네트론에서 발진되는 마이크로 웨이브를 열원으로 하는 직접 가열방식의 의류건조기로 구분되어 있다.

그리고 대기중에서 강제 공기순환 방법에 의해 습한 의류를 건조 시킬때에는 유동공기의 온도 및 습도가 건조에 상당한 영향을 미치게 되는 것으로서 즉, 습한 의류로부터 대기중으로 수분의 증발이 일어날때 주변 공기조건에 따라 증발속도는 큰 차이를 나타낸다.

특히 상기한 2가지의 가열방식중 마이크로 웨이브를 열원으로 하는 직접 가열방식은 습한의류에 에너지를 투입하여 건조를 진행하고자할때 주변공기의 조건(온도,습도)에 따라 건조 능력의 변화 폭이 상당히 크며, 넓은 의류를 좁은 드럼속에 구속하여 비교적 두터운 부하 조건에서 마이크로 웨이브를 효율적으로 분산시켜 균일한 가열을 하도록 유도하여야 한다.

그러나 종래의 열풍을 이용한 건조 가열방식의 의류건조기는 열풍과 습한 의류간의 열전달에 의해 건조가 진행되는 것이므로 빠른 건조를 위해서는 풍량이 많고 공기온도가 높아야 하는데 전기히터를 이용하여 공기를 가열할때 풍량을 많게 하기위해 냉각팬을 고속회전시키면 공기온도가 높게 가열되지 못하고, 공기온도를 높히기 위해 냉각팬을 저속 회전시키면 풍량이 적게되는 서로가 상반되는 관계를 취하고 있으며, 또한 히터의 온도를 너무 높게하면 의류와 건조실내의 플라스틱제 부품이 고열에 의해 손상을 입게되므로 열풍만을 이용하는 간접 가열방식의 의류건조기는 풍량과 공기온도가 제한사용될 수밖에 없어서 건조시간을 단축시키는데에는 기술적 한계가 있다.

즉, 열풍을 열원으로 하고 공기 유동방식을 배기방식으로 채택하는 의류건조기의 건조진행에 따르는 건조 특성과 절대습도의 변화를 살펴보면 제3도 및 제4도에서와 같이 습한의류가 열풍의 습구온도까지 가열되는 예열구간(I), 습구온도를 유지하면서 의류에서 수분 증발이 되는 항률 건조구간(II), 의류의 온도가 급속히 상승되면서 잔류수분이 증발되는 감률 건조구간(III)으로 구분됨을 알 수 있다.

상기한 제3도 및 제4도의 그래프에 의하면 습한의류 수분은 항률 건조구간에서 거의 제거되고 나머지구간 즉, 예열구간이나 감률건조구간에서는 건조시간에 비해 수분제거가 미미한 상태임을 알수가 있다.

따라서 이와 같이 열풍만을 이용한 간접 가열방식은 예열구간과 감률 건조구간에서 건조시간이 상당히 지연되고 특히 감률 건조구간에서는 의류의 온도가 급속히 상승함에 따라 의류의 변형등 손상되는 경우가 많았으며, 또한 드럼(건조실)용량에 맞는 표준 용량 보다 적은 용량의 습한의류를 투입하여 건조를 할 경우에는 의류에 전달되는 열량보다 배기구로 손실되는 열량이 많은 관계로 비효율적인 폐달이 있는바 이는 간접가열방식을 채택하는데서 오는 필연적인 현상이라 할 수 있다.

이에따라 최근에는 열원으로 마이크로 웨이브의 유전가열을 이용한 직접 가열방식의 의류건조기로서 미국특허 제4,510,697호 및 동제4,765,066호와 일본 특개소 63-194699호가 발명 되었으나 이들은 모두 습한의류에 마이크로 웨이브에 의한 에너지만을 단순 투입하는 것이고, 마그네트론 냉각처리의 구조적인 문제점이 있고, 외부의 비교적 차가운 공기를 드럼속으로 그대로 유입시키기 때문에 건조능력이 떨어져 간접 가열방식에 비해 건조시간이 더오래 걸리는 문제점이 있으며, 특히 건조 과정시 유동 공기조건과 마이크로 웨이브간의 상호 연관되는 특성을 건조운전에 반영하여 효율적인 건조행정을 수행하는데는 구조적으로 문제점이 있어 의류건조기를 효율적으로 운전하는 방법을 제시하지 못하였다.

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 열원으로 마이크로 웨이브와 열풍을 동시에 채택한 다음 보다 효율적으로 빠른 시간내에 의류를 건조할 수 있는 방법을 제공하고자 한 것으로서 이를 첨부된 도면의 장치를 예로들어 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명을 행하기 위한 장치의 구성으로는 마이크로 웨이브 에너지의 누설을 방지하기 위하여 철제로된 원통형 캐비티(1)의 전면판(1a)에는 내면 주연에 초우크 형상의 굴곡부(3)가 형성된 도어(2)를 평면 접촉되게 설치하며 기밀유지를 위해 씨일링재를 부착하고 있다.

캐비티(1)내에는 습한의류에 마이크로 웨이브 전달이 가능하고 에너지 전달이 전체적으로 균일하게 될 수있도록 수지제로된 드럼(4)를 후미의 풀리(5)와 함께 모터(21)로 구동되게 축설되며, 전면판(1a)에 걸쳐지는 드럼(4)의 개구부에는 드럼(4)의 회전이 용이하고 기밀이 유지되도록 펠트(FELT)가 끼워져 있고 풀리(5)의 이면에는 원심팬용 익편(6)이 형성되어 풀리(5)의 회전시 공기를 공급한다.

캐비티(1)의 후면판(1b) 외부에는 도파관(9)을 통해 마이크로 웨이브 에너지를 캐비티내로 공급하는 마그네트론(8)을 설치하되 그 일측에는 냉각팬(10)을 설치하고 타측에는 서모스탯(11a)으로 감지되는 히터(11)를 설치하며, 히터(11)가 설치된 후면판(1b) 부위에 마이크로 웨이브의 누설이 방지되는 크기의 투입공(12)들을 다수개 형성하여 외부에서 히터(11)에 의한 열풍 공급만이 가능토록 되어 있다.

드럼(4)의 후면에는 투입공(12)과 대향되는 높이로 유입공(13)들을 환설하고 그 내외측에는 차단벽(7)(7a)이 돌설되어 투입공(12)으로 투입된 열풍이 드럼(4)의 유입공(13)으로 원활히 유입되게 한다.

캐비티(1)의 전면판(1a) 하부에는 마이크로 웨이브의 누설이 방지되는 크기로 다수의 배기공(14)를 형성한후 모터(20)로 구동되는 흡입팬(15)의 배기덕트(16)를 연통시켜 강제 배기되도록 하며, 이때 배기덕트(16) 선단부에 착탈 가능하도록 에어필터(17)를 설치하여 배기공(14)으로 유출되는 의류의 실오라기 등을 걸려내게 한다.

상기한 배기덕트(16)와 배기공(14) 사이에는 온도센서(18)와 습도센서(19)를 설치하여 유동공기의 상태를 감지토록 하므로서 건조실내의 공기조건을 최적 환경으로 유지시키기 위한 데이터로 활용한다.

그리고 상기와 같이 검출되는 데이터와 외부로부터 선택에 의해 입력되는 정보에 따라 건조행정을 제어하도록 제6도와 같은 마이컴(Micro computer)이 장착되어 건조 단계별로 마그네트론(8)에 의한 마이크로웨이브 출력과 히터(11) 출력을 조정하며 드럼(4)내의 공기를 강제 배기시키기 위한 흡입팬(15)의 작동을 조절한다.

상기와 같은 장치에 의해 본 발명의 건조방법을 행하는 운전 프로그램 블록도는 제5도와 같으며 이를 익편(6)과 히터(11)에 의해 드럼(4)에 투입되는 열풍의 건구온도는 70℃, 습구온도는 29.7℃로 설정된 상태에서 재료예열 구간에서는 배기공(14)으로 배출되는 공기온도가 습구온도 이상이 될때 항률 건조구간에서는 습도가 73% 이하일때 다음단계로 진행되도록 하며 감률 건조구간에서는 연산데이터(A)가 7℃ 이상이고 습도(H)는 40% 이하일때 작동 종료 되도록 설정한 것을 예로하여 설명하면 다음과 같다.

I. 재료 예열 구간

전원을 “ON”하여 건조를 스타트 시키면 즉시 온도센서(18) 및 습도센서(19)에 의해 최초의 온도 및 습도가 검지되는 것이며, 그후 수초후에 마그네트론(8)이 가동되면서 발진된 마이크로 웨이브가 최대의 출력으로 드럼(4)내의 조사되어 재료(의류)를 예열하게 된다.

이와 같은 초기 예열 과정에서는 히터(11)와 배기용 흡입팬(15)을 동작시키지 않고 드럼(4)만을 회전시키는 것이며, 이때 드럼(4)을 구동시키는 풀리(5) 이면에는 익편(6)이 형성되어 있으므로 회전되는 익편(6)에 의해 바람이 발생되면서 냉각팬(10)에 의해 마그네트론(8)을 식힌 공기가 후면판(1b)의 투입공(12)으로 원활히 투입된 후 유입공(13)을 통해 회전되는 드럼(4) 내부로 유입된다.

이와 같이 드럼(4) 내부로 최대출력의 마이크롤 웨이브와 바람이 유입되면 드럼(4) 내부의 온도가 상승하면서 일부 열풍이 캐비티(1)의 전면판(1a)에 형성된 배기공(14)으로 배출이 되며, 이때 배기공(14) 선단에 설치된 온도센서(18)와 습도센서(19)가 배기되는 공기의 온도와 습도를 감지하여 배기되는 온도(T)가 이미 설정된 열풍의 습구온도 이상일 경우 (이때의 습도는 93% 이상으로 가정한다) 마이컴에 의해 다음 건조단계(항률 건조구간)를 진행하게 된다.

II. 항률 건조구간

상기와 같이되면 마이컴의 지령에 따라 마그네트론(8)에서 발진되는 마이크로 웨이브는 저출력으로 조사됨과 동시에 히터(11)와 흡입팬(15)이 동작되면서 열풍이 드럼(4) 내로 유입되고 드럼(4)내의 공기가 강제배기됨에 따라 습한의류에서 증발이 진행된다.

이때 히터(11)는 강한 출력으로 작동되며 냉각팬(10)이 마그네트론(8)을 식힘에 따라 어느정도 더워진 공기가 히터(11)로 공급되기 때문에 히터(11)는 단시간내에 강한 출력을 발생하게 되고, 풀리(5)이면의 익편(6)에서 발생되는 바람에 의해 히터(11)로 뜨거워진 주변 공기는 투입공(12)과 유입공(13)을 통해 드럼(4)내부로 원활히 유입이 되어 의류에서 수분의 증발 효율을 높혀준다.

그후 배기공(14)으로 계속 배출되는 공기의 습도(H)가 이미 설정된 습도치(73%)까지 검출되면 마이컴은 이때의 온도데이터(T₁)을 기억하고 다음 단계(감률 건조구간)을 지령한다.

III. 감률 건조구간

이 과정에서는 마이크로 웨이브 출력은 고출력으로 설정하고 히터는 저출력으로 진행토록 설정되어 있으며, 이때 배기공(14)에서 배출되는 공기온도(T₂)와 항률 건조구간에서 기억된 온도데이터(T₁)의 차이에 의해 연산데이터(A=T₂-T₁)를 연산하여 연산데이터(A)가 이미 설정된 온도차(7℃) 보다 높고 배기공으로 배출되는 공기 습도(H)가 설정된 습도(40%) 보다적게 검출되면 건조행정을 종료시킨다.

여기에서 각 건조 단계별로 마이크로 웨이브와 히터출력을 강, 약으로 설정하는 것은 이미 설정된 소비전력 범위 내에서의 에너지 배분비를 의미한다.

이와 같이 건조 단계에 따라 마이크로 웨이브와 히터의 출력을 조절하여 사용하는 본 발명의 건조방법은 드럼(건조실)내의 유동공기온도를 높게하고 습도를 낮게하면서 강제 배기시키는 것이기 때문에 재료의 습도가 최단시간 내에 증발되는 것으로서 종래의 열풍만을 이용한 의료건조기나 마이크로 웨이브만을 이용하는 의류건조기의 단순 건조방법에 비해 건조효율이 매우 높고 건조시간을 단축할 수 있는 것이다.

그리고 사용되는 열풍은 비교적 낮은 온도 범위로 선택 사용되므로 건조후 옷감의 구김살 발생이나 열적손상을 방지할 수 있으며 드럼의 표준 용량보다 적은 용량의 의류를 건조할 경우에도 의류가 고출력의 마이크로 웨이브로 신속히 예열된 후 고출력의 열풍과 저출력의 마이크로 웨이브에 의해 수분증발이 이루어지면서 빠른 건조가 이루어져 에너지 손실을 극소화 할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (11)

1. 배기공(14)과 연통된 흡입팬(15)에 의해 강제 배기되는 캐비티(1)의 회전드럼(4)에 습한의류를 투입한 후 건조단계(재료 예열구간, 항률 건조구간, 강률 건조기간)에 따라 마이컴으로 동작이 제어되는 마그네트론(8)과 히터(11)과 바람 발생장치에 의해 발생되는 마이크로 웨이브와 열풍을 이용하여 건조가 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
2. 제1항에 있어서, 재료 예열구간에서는 흡입팬(15)이 작동죄지 않는 상태에서 마이크로 웨이브만이 드럼(4) 속에 조사되게 하여 재료의 예열이 마이컴에 설정된 습구 온도까지 신속하게 도달되도록 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 재료 예열구간에서 작동되는 마이크로 웨이브는 고출력으로 조사되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
4. 제1항에 있어서, 항률 건조구간 및 감률 건조구간에서는 마이크로웨이브와 열풍을 동시에 투입시켜 드럼(4) 속의 습한 의류에서 증발진행이 이루어지게 하고 동시에 동작되는 흡입팬(15)에 의해 강제 배기시켜 증발 효율을 높히게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
5. 제1항 또는 제4항에 있어서, 항률 건조구간에서의 마이크로웨이브는 저출력으로 조사되게 하고 히터(11)에 의한 열풍은 고온 고출력으로 투입되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
6. 제1항 또는 제4항에 있어서, 감률 건조구간에서의 마이크로웨이브는 고출력으로 설정하고 히터는 저출력으로 동작되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
7. 제1항에 있어서, 재료 예열구간에서는 캐비티의 배기공(14)으로 배출되는 공기온도가 마이컴에 설정된 열풍의 습구온도 이상일때 다음 건조단계(항률 건조구간)으로 진행되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
8. 제1항에 있어서, 항률 건조구간에서는 배기공(14)으로 배출되는 공기습도가 마이컴에 설정된 습도치 이하일때 다음 건조단계(감률 건조구간)으로 진행되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
9. 제1항에 있어서, 감률 건조구간에서는 배기공(14)으로 배출되는 공기온도 및 습도에 의해 마이컴으로 검출된 연산데이터(A)의 온도 및 습도가 설정된 온도보다 높고 설정된 습도보다 낮을때 건조행정이 종료되게 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
10. 제9항에 있어서, 연산데이터(A)는 항률 건조구간에서 배기공(14)으로 배출되는 공기의 습도가 이미 설정된 습도치에 도달하였을때 이때의 온도데이터(T₁)을 기억하였다가 감률 건조구간에서 배기공(14)으로 배출되는 공기온도(T₂)와의 차이에 의해 검출되도록 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.
11. 제7항 또는 제8항 또는 제9항 또는 제10항에 있어서, 배기공(14) 선단의 온도센서(18) 및 습도센서(19)에 의해 마이컴이 배기공(14)으로 배출되는 온도, 습도, 연산데이터를 검출토록 한 것을 특징으로 하는 의류건조기의 건조방법.