KR101033601B1 - 열풍 공급장치 및 의류 처리장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 관한 것으로, 의류를 수용하는 수용공간이 형성된 캐비넷; 상기 캐비넷의 수용공간으로 열풍을 공급하기 위하여 공기를 가열하며, 상기 공기 중의 수분을 제거하는 열풍공급장치를 구비하며, 상기 열풍공급장치는 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창밸브를 구비하는 히트펌프로 구성되며, 상기 압축기와 상기 응축기 사이에 각기 다른 주파수 대역의 소음을 감쇠하는 맥동소음부를 구비하여 열풍공급장치의 작동시 발생하는 압력 맥동소음을 현저하게 줄일 수 있어 소비자의 제품 만족도를 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

열풍 공급장치 및 의류 처리장치{hot air supplying apparatus and cloth treating apparatus}
본 발명은 의류 처리장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 의류 처리장치의 작동소음을 저감시킬 수 있도록 한 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 관한 것이다.
최근에는 의류를 세탁하는 세탁기와 함께 다양한 종류의 의류 처리장치가 사용되고 있다.
예를 들어, 세탁을 마친 의류를 건조시키는 드럼타입의 건조기, 의류를 걸어두고 건조시키는 캐비넷 타입의 건조기 및 의류에 열풍을 공급하여 의류를 리프레쉬하는 리프레셔 등이 개발되었다. 여기서 리프레쉬라 함은 사용된 의류에 열과 스팀을 가하여 의류의 주름을 제거하거나, 의류에 잔류하는 냄새 등을 제거하는 과정을 통칭하는 것이다.
한편, 의류 처리장치 중에서 리프레셔 또는 건조기 등은 주로 히터를 사용하여 공기를 가열하여 의류로 열풍을 공급하게 된다. 이러한 히터는 가스를 연소시켜 공기를 가열하는 가스식 히터와, 전기저항에 의해 공기를 가열하는 전기식 히터 등 이 있으며, 최근에는 설치가 편리하고 구조가 간단한 전기식 히터가 많이 사용되는 추세이다.
그런데, 상술한 바와 같은 전기식 히터에 의해 공기를 가열하게 되면, 히터의 고온의 열이 직접 의류로 전달될 수 있어 의류가 손상되거나, 나아가 의류 처리장치 내부에 화재가 발생할 수 있는 문제점이 있다.
또한, 전기식 히터는 전기를 이용하여 공기를 가열하게 되므로, 원하는 온도까지 공기를 가열하기 위해서는 전기 소모량이 많아져서 유지비가 많이 소요되는 문제점을 수반한다.
이에 최근에는 냉매가 순환하는 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 이용한 히트펌프와, 송풍기를 통하여 열풍을 발생시키는 의류 처리장치가 개발되었으며, 차츰 그 사용범위가 넓어지고 있는 추세이다.
하지만 이러한 히트펌프의 사용시 냉매를 압축 공급하기 위한 압축기의 작동 및 유체의 이동에 따른 압력 맥동소음이 발생하게 된다. 이에 압축기에서 발생되는 압력 맥동소음을 감소시키기 위하여 별도의 소음기가 구비된다.
한편, 압축기에 의해 발생되는 압력 맥동소음을 줄이기 위한 소음기에서의 소음 특성은 도 1에 도시된 바와 같은 그래프 특성을 나타낸다. 도시된 바와 같이 종래 기술에 따른 소음기는 압축기에서 발생되는 소음의 특정 주파수 대역의 소음만을 감쇠시키고, 특정 주파수 대역에 대해서는 소음 감쇠효과가 현저히 저하되는 문제점이 있다. 이는 소음을 감소시키기 위한 소음기의 유효체적이 고정되어 있기 때문이다.
상술한 바와 같은 문제점들은 의류 처리장치를 사용하는 사용자의 제품 만족도를 저하시킬 수 있는 요인으로 작용하여 이에 대한 시급한 대책을 필요로 하였다.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 의류 처리장치의 작동시 발생되는 소음을 줄일 수 있도록 한 열풍 공급장치 및 의류 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 의류처리장치는 의류를 수용하는 수용공간이 형성된 캐비넷; 상기 캐비넷의 수용공간으로 열풍을 공급하기 위하여 공기를 가열하며, 상기 공기 중의 수분을 제거하는 열풍공급장치를 구비하며, 상기 열풍공급장치는 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창밸브를 구비하는 히트펌프로 구성되며, 상기 압축기와 상기 응축기 사이에 각기 다른 주파수 대역의 소음을 감쇠하는 맥동소음부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 캐비넷의 수용공간으로 선택적으로 스팀을 분사하는 스팀발생장치를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 맥동소음부는, 특정 주파수 대역을 감쇠시키는 제 1소음기와, 상기 제 1소음기과 다른 주파수 대역을 감쇠하는 제 2소음기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1소음기와 상기 제 2소음기는 각기 동일한 단면을 갖으며, 각기 다 른 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 열풍공급장치는 냉매를 압축하여 공급하는 압축기와, 공기의 잠열을 흡수하여 공기의 습기를 제거하는 증발기와, 상기 냉매의 잠열을 방출하여 공기를 가열하는 응축기와, 상기 냉매를 상변환시키는 팽창밸브를 구비하여 열풍을 공급하는 열풍공급장치에 있어서, 상기 압축기와 상기 응축기 사이에 마련되어 각기 다른 주파수 대역의 소음을 감쇠하는 맥동소음부를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 맥동소음부는 특정 주파수 대역을 감쇠시키는 제 1소음기와, 상기 제 1소음기과 다른 주파수 대역을 감쇠하는 제 2소음기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 제 1소음기와 상기 제 2소음기는 각기 동일한 단면을 갖으며, 각기 다른 길이로 형성되는 것이 바람직하다.
본 실시예에 따른 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 따르면 의류 처리장치의 열풍 공급을 위하여 구비되는 히프펌프의 작동시 발생하는 압력 맥동소음을 현저하게 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 실시예에 따른 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 따르면 의류 처리장치의 열풍 공급을 위하여 구비되는 히트펌프의 작동시 방생하는 압력 맥동소음을 현저하게 줄일 수 있어 소비자의 제품 만족도를 증가 시킬 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 대하여 상세히 설명한다.
본 실시예를 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭 및 부호는 본 실시예에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 실시예의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 열풍 공급장치 및 의류 처리장치를 설명하기 위하여, 편의상 캐비닛 형사의 건조공간을 갖는 캐비닛 건조기를 실시예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 열풍공급장치를 이용하는 다양한 가전기기 및 산업용기기에 적용하는 것도 물론 가능하다.
먼저 첨부한 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 의류 처리장치를 설명한다.
본 발명에서는 의류 처리장치로써 의류에 열풍을 공급하여 의류를 리프레쉬하며 하는 리프레셔(refresher)에 대해서 설명하지만, 이에 한정되지는 않으며 후술하는 히프펌프를 이용항 열풍공급장치를 구비할 수 있는 기타 의류 처리장치에도 본 발명의 사상이 적용될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 의류 처리장치(100)는 내부에 의류(10)를 수용하는 수용공간(112)이 형성된 캐비넷(110), 수용공간(112)으로 열풍을 공급하기 위하여 공기를 가열하며 제습시키는 열풍공급장치(150, 도 3 참조), 수용공간(112)으로 선택적으로 스팀을 분사하는 스팀발생장치(130, 도 3 참조)를 구비한다.
캐비넷(110)에는 후술하는 각종 구성요소들이 구비되며, 내부에 의류가 수용되는 수용공간(112)이 형성된다. 이러한 수용공간(112)은 도어(116)에 의해 선택적으로 외부와 차단된다. 또한, 수용공간(112)에는 의류(10)를 걸어둘 수 있는 각종 지지대(114) 등을 구비하는데, 이러한 의류(10)를 지지하는 구성은 본 발명이 속하는 분야에서 널리 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
한편, 캐비넷(110)의 내부에는 수용공간(112)으로 열풍 및 스팀을 선택적으로 공급하는 열풍공급장치(150) 및 스팀발생장치(130)가 수용되는 기계실(120)이 형성된다. 기계실(120)은 바람직하게 수용공간(112)의 하부에 위치하며, 내부에 전술한 열풍공급장치(150) 및 스팀발생장치(130) 등이 위치하게 된다. 이와 같이, 기계실(120)이 하부에 위치하는 이유는 수용공간(112)으로 공급되는 열풍 및 스팀 등은 상승하려는 성질을 가지게 되므로, 기계실(120)이 하부에 위치하여 상부를 향하여 열풍 및 스팀을 공급하는 것이 바람직하기 때문이다.
이하에서는 첨부한 도 3을 참조하여 스팀발생장치(130) 및 열풍공급장치(150)를 설명한다.
도 3에서는 설명의 편의를 위해 스팀발생장치(130) 및 열풍공급장치(150)의 구성요소만을 도시하였으며, 각 구성요소들을 연결하는 배관라인에 대해서는 도시하지 않았음을 밝혀둔다.
스팀발생장치(130)는 의류(10)가 수용되는 수용공간(112, 도 1 참조)으로 스팀을 공급하여 의류 등에 생길 수 있는 주름 등을 제거할 수 있으며, 나아가 고온의 스팀에 의해 살균의 효과와 함께 의류 옷감의 부풀림 등에 의한 리프레쉬 효과 를 발휘하기 위한 것이다.
스팀발생장치(130)는 내부에 물을 가열하는 히터(미도시)를 구비하게 되어, 물을 가열하여 스팀을 생성하여 수용공간(112)으로 공급하게 된다. 스팀발생장치(130)로 물을 공급하는 물공급원으로는 외부의 수도꼭지 등이 사용되거나, 또는 기계실(120)의 일측에 제공되는 컨테이너(container) 타입의 물공급원이 사용될 수 있다.
이러한 컨테이너 타입의 물공급원은 바람직하게 착탈 가능하게 설치되어, 사용자가 물공급원을 기계실(120)에서 분리하여 물을 채우고 다시 설치하는 것이 가능해진다.
또한, 스팀발생장치(130)에서 생성된 스팀은 스팀호스(132) 및 스팀노즐(134)을 통해 수용공간(112)으로 공급된다. 이 경우, 스팀호스(132)를 따라 스팀이 이동하는 중에 스팀의 온도가 내려가거나, 또는 스팀이 응축하는 것을 방지하기 위하여 스팀호스(132)의 길이는 짧을수록 바람직하다. 따라서, 기계실(120)이 수용공간(112)의 하부에 위치하는 경우에, 스팀노즐(134)은 기계실(120)의 상부, 즉 수용공간(112)의 하부를 통해 스팀을 공급하는 것이 바람직하다.
또한, 기계실(120)의 배면부에는 순환팬(140)을 구비할 수 있다. 순환팬(140)은 기계실(120) 외부의 공기를 기계실(120) 내부로 공급함으로써, 열풍공급장치(150) 및 스팀발생장치(130)가 구동을 하여 기계실(120) 내부의 온도가 지나치게 상승하는 것을 방지하게 된다.
이와 같이, 스팀발생장치(130)에 의해 스팀을 분사하는 시기는 적절하게 변 형이 가능한데, 바람직하게는 열풍공급장치(150)에 의해 열풍을 공급하기에 앞서서 스팀을 분사하는 것이 바람직하다. 이는 고온의 스팀을 분사하고 난 후, 열풍을 공급하여 의류를 건조시키는 것이 바람직하기 때문이다.
한편 열풍공급장치(150)는 도 3 내지 도 4에 도시한 바와 같이 기계실(120)의 내부에 위치하여 공기를 가열하며 제습하여 수용공간(112)으로 열풍을 공급한다. 이러한 열풍공급장치(150)는 스팀을 공급하는 스팀발생장치(130)의 일측에 위치하게 된다.
본 발명의 열풍공급장치(150)는 냉매가 순환하는 증발기(154), 압축기(151), 응축기(152) 및 팽창밸브(153)를 이용하는 히트펌프를 구비하게 되며, 이에 의해 공기를 제습하고 가열하게 된다. 즉, 증발기(154)에서 냉매가 증발하면서 주변 공기의 잠열을 흡수하게 되어, 공기를 냉각시켜 공기 중의 수분을 응축시켜 제습하게 된다. 이 경우, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 응축된 응축수를 집수하기 위한 저장원을 구비하는 것이 바람직하다. 즉, 증발기(154)에서 응축된 응축수는 증발기(154) 하부의 저장부에 모이게 되고, 저장부에 모인 응축수는 펌프 등에 의해 저장원으로 공급되어 저장된다.
또한, 압축기(151)를 거쳐 응축기(152)에서 냉매가 응축되는 경우에 주변 공기를 향해 잠열을 방출함으로써 주변 공기를 가열하게 된다. 따라서, 증발기(154)와 응축기(152)가 열교환기의 기능을 하게 되어, 기계실(120)로 유입된 공기는 증발기(154)와 응축기(152)를 거쳐 제습 및 가열되어 수용공간(112)으로 공급된다.
이와 같이 히트펌프를 이용한 열풍공급장치(150)에 의해 가열된 공기는 종래의 히터를 사용하여 가열된 공기에 비하여 온도는 다소 낮을 수 있지만, 별도의 제습장치를 사용하지 않고 공기를 제습할 수 있게 된다.
따라서 열풍공급장치(150)에 의해 수용공간(112)으로 다시 공급되는 공기는 상대적으로 '저온 건조공기'에 해당하게 된다(여기서, '저온'이란 절대적으로 온도가 낮은 것을 의미하는 것이 아니라, 가열된 공기에 해당하지만 종래의 가열 공기에 비하여 상대적으로 온도가 낮다는 의미로 사용된다).
즉, 본 발명의 열풍공급장치(150)에 의해 공급되는 공기는 종래의 의류 처리장치의 열풍에 비하여 온도는 낮지만, 별도의 제습장치 없이 제습된 공기를 공급하게 되므로, 의류를 용이하게 건조시키며 리프레쉬하는 것이 가능해진다.
구체적으로, 기계실(120)의 전단 상부에는 수용공간(112)의 공기가 기계실(120)의 내부로 유입되는 공기유입구(122)가 연통되어 형성되고, 공기유입구(122)와 증발기(154), 응축기(152) 및 팬(155)을 연결하는 덕트(156)에 의해서 공기가 유동하는 유로를 형성한다. 덕트(156)에 의해 공기유입구(122)를 통해 기계실(120)로 유입된 공기는 증발기(154)와 응축기(152)를 지나면서 제습 및 가열되어 팬(155)에 의해 다시 수용공간(112)으로 공급된다.
여기서, 비록 도면에는 도시되지 않았지만, 공기유입구(122)에는 바람직하게 필터가 구비될 수 있다. 공기유입구(122)에 필터를 구비함으로써, 수용공간(112)에서 기계실(120)로 유입되는 공기 중에 포함될 수 있는 각종 이물질 등을 여과하여 신선한 공기만을 수용공간(112)으로 공급하는 것이 가능해진다.
한편 상술한 바와 같은 열풍공급장치(150)의 작동시 압축기(151)의 작동 및 유체의 이동에 따른 압력 맥동소음이 발생하게 된다. 이러한 압력 맥동소음을 감소시키기 위하여 압축기(151)와 응축기 사이에 맥동소음부(160)가 더 마련된다.
맥동소음부(160)는 도 5에 도시한 바와 같이 특정 주파수 대역을 감쇠시키는 제 1소음기(162)와, 제 1소음기(162)와 다른 주파수 대역을 감쇠시키는 제 2소음기(164)를 구비한다. 여기서, 제 1소음기(162)와 제 2소음기(164)는 동일한 구조를 같은 통상적인 팽창형 소음기와 동일한 구조를 갖는다. 하지만 제 1, 2소음기(162, 164)의 형태를 한정하는 것은 아니며, 반사형 또는 흡입형 소음기 등이 사용될 수 있다.
한편, 제 1소음기(162)(또는 제 2소음기(164))는 제 2소음기(164)(또는 제 1소음기(162))보다 체적이 확장된 상태로 형성된다. 이는 소음기의 유효체적이 변화될 때 유효체적에 따른 소음감쇠효율과, 감쇠되는 주파수 대역이 변화되기 때문이다.
한편 본 발명에서는 제 1소음기(162)와 제 2소음기(164)의 유효체적을 변화시키기 위하여 각 소음기(162, 164)의 단면적은 유지하고, 길이를 변화시키도록 한다. 이는 소음기의 길이가 감쇠되는 주파수 대역에 많은 영향을 미치기 때문이다.
즉, 제 1소음기(162)의 지름(D1)과, 제 2소음기(164)의 지름(D2)은 동일하게 형성하고, 제 1소음기(162)이 길이(L1)보다 제 2소음기(164)의 길이(L2)를 상대적으로 길게 형성한다. 이에 제 1소음기(162)와 제 2소음기(164)에서 감쇠되는 소음의 주파수 대역이 다르게 형성된다.
한편, 맥동소음부(160)에서의 소음 감쇠특성은 도 6에 도시된 바와 같은 그래프 특성을 나타낸다. 즉, 압축기(151)에서 발생한 압력 맥동소음은 제 1소음기(162)를 통과하면서 M1과 같은 감쇠특성을 나타내면서 감쇠되고, 제 1소음기(162)를 통과한 소음은 제 2소음기(164)를 통과하면서 M2와 같은 감쇠특성을 나타내면서 감쇠된다.
이에 제 1, 2소음기(162, 164)로 구성된 맥동소음부(160)를 통과하는 압력 맥동소음은 제 1소음기(162)와 제 2소음기(164)의 감쇠특성과 간섭현상에 의해 T1과 같은 감쇠특성을 갖으며 감쇠된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
예를 들어 본 발명에 따른 열풍 공급장치 및 의류 처리장치에 다른 부가적인 기능을 가진 구성요소 및 과정을 추가 및 교체하여 실시할 수 있을 것이다. 그러나 변형된 다른 실시예가 본 발명의 필수구성요소를 포함한다면 모두 본 발명의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.
도 1은 종래 기술에 따른 의류 처리장치에서 발생되는 소음 특성을 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치의 기계실을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치의 열풍공급장치를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치의 열풍공급장치에서 다중 소음기를 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 의류 처리장치의 소음 특성을 나타낸 그래프이다.

Claims (7)

  1. 의류를 수용하는 수용공간이 형성된 캐비넷;
    상기 캐비넷의 수용공간으로 열풍을 공급하기 위하여 공기를 가열하며, 상기 공기 중의 수분을 제거하는 열풍공급장치를 구비하며,
    상기 열풍공급장치는 압축기, 응축기, 증발기 및 팽창밸브를 구비하는 히트펌프로 구성되며, 상기 압축기와 상기 응축기 사이에 각기 다른 주파수 대역의 소음을 감쇠하는 맥동소음부를 구비하는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 캐비넷의 수용공간으로 선택적으로 스팀을 분사하는 스팀발생장치를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 맥동소음부는,
    특정 주파수 대역을 감쇠시키는 제 1소음기와, 상기 제 1소음기과 다른 주파수 대역을 감쇠하는 제 2소음기를 구비하는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 제 1소음기와 상기 제 2소음기는 각기 동일한 단면을 갖으며, 각기 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 의류 처리장치.
  5. 냉매를 압축하여 공급하는 압축기와,
    공기의 잠열을 흡수하여 공기의 습기를 제거하는 증발기와,
    상기 냉매의 잠열을 방출하여 공기를 가열하는 응축기와,
    상기 냉매를 상변환시키는 팽창밸브를 구비하여 열풍을 공급하는 열풍공급장치에 있어서,
    상기 압축기와 상기 응축기 사이에 마련되어 각기 다른 주파수 대역의 소음을 감쇠하는 맥동소음부를 구비하는 것을 특징으로 하는 열풍공급장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 맥동소음부는
    특정 주파수 대역을 감쇠시키는 제 1소음기와, 상기 제 1소음기과 다른 주파수 대역을 감쇠하는 제 2소음기를 구비하는 것을 특징으로 하는 열풍공급장치.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1소음기와 상기 제 2소음기는 각기 동일한 단면을 갖으며, 각기 다른 길이로 형성되는 것을 특징으로 하는 열풍공급장치.
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