KR101199393B1 - 건조기 및 건조기의 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축수를 이용해 열교환기의 공기 유로 입구에 쌓인 린트를 제거할 수 있는 건조기에 관한 것으로, 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기를 구비하여 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프 모듈; 상기 히트펌프 모듈로부터 발생되는 응축수를 저장하는 응축수 탱크; 상기 응축수 탱크로부터 응축수를 펌핑하는 보조 펌프; 및 상기 증발기에 설치되어 상기 보조 펌프로부터 펌핑된 응축수를 상기 증발기 외부에 분사하여 린트를 제거하는 분사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기를 제공한다.

Description

건조기 및 건조기의 제어방법{drying device and control method thereof}

본 발명은 건조기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축수를 이용해 열교환기의 공기 유로 입구에 쌓인 린트를 제거할 수 있는 건조기에 관한 것이다.

의류처리장치는 통상 세탁물을 세탁하는 세탁기와 세탁물을 건조하는 건조기를 포함한다.

건조기는 통상 세탁이 완료된 세탁물 즉 주로 의류를 고온의 공기를 이용하여 건조하는 가전 기기이다. 일반적으로 건조기는 세탁물을 수용하는 세탁물 수용부를 갖는다. 상기 세탁물 수용부로 건조공기를 공급하고, 세탁물 수용부 내의 습 공기를 배기시키는 과정을 거쳐 세탁물의 건조가 이루어진다.

건조기는 세탁물을 건조기에 투입하는 방식에 따라 탑 로딩(top loading) 방식과 프런트 로딩(front loading) 방식으로 나눌 수 있다. 탑 로딩 방식에서는 세탁물이 건조기의 상측에서 투입되며, 프런트 로딩 방식에서는 세탁물이 건조기의 전면에서 투입된다.

이러한 건조기는 또한 세탁물이 수용되는 세탁물 수용부의 형태에 따라 나뉠 수도 있다. 예를 들어 캐비닛 타입 건조기와 드럼 타입 건조기가 있다.

상기 캐비닛 타입 건조기는 세탁물이 옷걸이 등을 통해 세탁물 수용부 내부에 걸려 있거나, 선반 등을 통해 뉘여 있게 된다.

상기 드럼 타입 건조기는 세탁물을 수용하는 드럼, 상기 드럼을 구동하는 구동원, 상기 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하는 가열수단, 상기 드럼 내부의 공기를 흡입하거나 배출하는 팬 등을 포함하여 구성된다.

건조기를 또 다른 방식으로 구분하면 응축식 건조기와 배기식 건조기로 분류할 수 있다.

응축식 건조기에서는 드럼에서 세탁물과 열교환되어 다습한 상태가 된 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환되며, 별도의 응축기에서 외부 공기와 열교환시켜 응축수를 만들어 이를 외부로 배출한다.

배기식 건조기에서는 드럼에서 세탁물과 열교환되어 다습한 상태가 된 공기가 건조기의 외부로 직접 배출된다.

이 중 응축식 건조기는 히트펌프를 사용함으로써 에너지 소비가 적고 열효율이 높은 장점이 있어 최근 많이 사용되고 있다. 그런데 히트펌프는 냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기로 구성되며, 증발기로 유입되는 공기 유로 입구 쪽에 린트가 축적되는 경우가 있다. 따라서 증발기의 공기 유로 막힘 방지를 위해 린트를 효과적으로 제거하는 방법이 필요하게 되었다.

본 발명의 목적은 응축수를 이용해 열교환기의 공기 유로 입구에 쌓인 린트를 제거할 수 있는 건조기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기를 구비하여 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프 모듈; 상기 히트펌프 모듈로부터 발생되는 응축수를 저장하는 응축수 탱크; 상기 응축수 탱크로부터 응축수를 펌핑하는 보조 펌프; 및 상기 증발기에 설치되어 상기 보조 펌프로부터 펌핑된 응축수를 상기 증발기 외부에 분사하여 린트를 제거하는 분사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기를 제공한다.

상기 분사부재는 상기 증발기의 공기 유로 입구쪽으로 응축수를 분사하는 것을 특징으로 한다.

상기 증발기의 하단 및 상기 응축수 탱크와 연결되어 상기 분사부재로부터 분사된 응축수를 회수하는 집수관을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 드럼 내부로 스팀을 공급하는 스팀공급기로 공급할 물이 저장되는 물탱크를 더 포함하며, 상기 물탱크와 응축수 탱크는 상기 물탱크에 저수된 물이 오버플로우될 때 상기 오버플로우된 물을 상기 응축수 탱크로 이송하는 오버플로우관으로 연결된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기를 구비하여 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프 모듈; 상기 히트펌프 모듈로부터 발생되는 응축수를 저장하는 응축수 탱크; 상기 응축수 탱크로부터 응축수를 펌핑하는 보조 펌프; 및 상기 증발기에 설치되어 상기 보조 펌프로부터 펌핑된 응축수를 상기 증발기 외부에 분사하여 린트를 제거하는 분사부재를 더 포함하는 건조기의 제어방법에 있어서, 상기 보조 펌프는 건조대상물이 기 설정된 소량 부하에 해당할 때 건조 행정이 끝나기 전에 작동되고, 건조대상물이 기 설정된 대량 부하에 해당할 때 건조 행정 수행중 또는 끝나기 전에 적어도 1회 작동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법을 제공한다.

더 나아가 본 발명은 건조대상물의 부하량이 기 설정된 소량 부하에 해당하는지 판단하는 소량부하 판단단계; 상기 소량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 소량 부하로 판단되면 증발기 외부의 린트를 제거하기 위해 분사부재로 응축수를 펌핑하는 보조 펌프의 작동을 준비하는 대기단계; 및 상기 대기단계 이후 건조 행정의 종료시점 전에 상기 보조 펌프를 적어도 1회 작동시키는 펌프 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법을 제공한다.

상기 소량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 소량 부하가 아니라고 판단되면 건조대상물의 부하량이 대량 부하인지 판단하는 대량부하 판단단계; 상기 대량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 대량 부하로 판단되면 증발기 외부의 린트를 제거하기 위해 분사부재로 응축수를 펌핑하는 보조 펌프의 작동을 준비하는 대기단계; 및 상기 대기단계 이후 건조 행정 수행중 및 건조 행정의 종료시점 전에 각각 상기 보조 펌프를 적어도 1회 작동시키는 펌프 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기는 응축수를 이용해 열교환기의 공기 유로 입구에 쌓인 린트를 제거할 수 있으므로 열교환기로 유입되는 공기의 유로를 확보하여 증발기의 성능을 유지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 린트 제거를 별도의 세척수로 하지 않고 의류 건조시 발생되는 응축수를 이용할 수 있어 에너지 절약 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 내부를 도시한 부분 사시도.
도 2는 도 1에 따른 히트펌프 모듈을 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 공기 흐름을 도시한 모식도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 물 흐름을 도시한 모식도.

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기 및 건조기의 제어방법에 대해 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 내부를 도시한 부분 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 히트펌프 모듈을 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 공기 흐름을 도시한 모식도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 건조기의 물 흐름을 도시한 모식도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건조기(1)는 크게 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10) 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼(20)과, 증발기(110), 압축기(120) 및 응축기(130)로 구성되어 드럼(20) 내부로 고온 건조한 공기를 공급하기 위한 히트펌프 모듈(100)로 구성된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 히트펌프 모듈(100)은 크게 증발기(110), 압축기(120) 및 응축기(130)로 구성된다. 증발기(110), 압축기(120) 및 응축기(130)는 캐비닛(10)의 하측에 각각 설치될 수도 있고, 본 발명의 일 실시 예에서와 같이 착탈 가능한 모듈 형식으로 설치될 수도 있다. 하나의 케이스에 증발기(110), 압축기(120) 및 응축기(130)가 장착되어 모듈 형식으로 착탈 가능한 경우 조립 및 유지 보수를 위한 분해가 용이한 장점이 있다.

증발기(110)는 내부를 순환하는 냉매를 기화시키면서 주변의 열을 빼앗는 역할을 하는 것으로, 증발기(110) 외부를 지나는 공기의 열을 빼앗아 냉각시키고, 그에 따라 공기 중의 수분이 냉각 및 응축되어 응축수가 된다. 발생된 응축수는 후술할 응축수 탱크(300)로 집수된다.

증발기(110) 내부에서 기화된 냉매는 잠열을 저장한 상태로 압축기(120)에서 압축된 상태로 응축기(130)로 전달된다. 응축기(130)로 공급된 냉매는 응축되어 액상으로 상변이하면서 잠열을 방출한다. 방출된 열이 응축기(130) 주변의 공기를 가열하여 고온의 공기를 만든다. 증발기(110) 주변에서 수분이 응결되어 건조해진 공기는 응축기(130) 주변에서 가열되어 고온의 건조한 공기가 된다. 이렇게 고온 건조해진 공기는 드럼(20)으로 공급되어 건조대상물을 건조하는데 사용된다.

따라서 도 3에 도시된 바와 같이, 공기순환유로는 드럼(20)으로부터 증발기(110) 쪽으로 먼저 연결되어 저온 다습한 공기를 증발기(110) 쪽으로 공급하고, 응축기(130)를 거쳐 고온 건조해진 공기가 드럼(20)으로 공급될 수 있도록 응축기(130) 쪽에 공기 배출 유로가 형성되어 드럼(20)에 연결된다. 이러한 공기 순환을 위해 송풍팬(140)이 설치되어 공기를 유동시키며, 드럼(20)으로부터의 공기 배출을 원활하게 하기 위해 추가적으로 순환팬(30)이 설치될 수 있다.

증발기(110) 및 응축기(130)를 통해 공기와 냉매의 열교환이 일어나 고온 건조한 공기가 형성되므로 증발기(110)와 압축기(120)를 통틀어 열교환기라고 지칭하기도 한다.

이렇게 히트펌프 모듈(100)에 의해 공기를 건조시키고 가열하여 드럼(20)으로 공급하는 경우, 응축기(130)에 의해 공기를 가열하므로, 공기의 온도가 히터를 사용하는 종래의 건조기보다 낮아질 수 있다. 따라서 공기의 가열 효율을 향상시키기 위해 추가적으로 히터(150)가 장착될 수 있다.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 드럼(20) 내부로 스팀을 공급하기 위한 스팀 공급기(미도시)가 구비될 수 있고, 스팀 공급기로 공급할 물을 저수하는 물탱크(200)와, 히트펌프 모듈(100)로부터 배출되는 응축수를 저수하는 응축수 탱크(300)가 구비된다. 응축수 탱크(300)에 집수된 응축수는 분사부재(600)로 보내져 증발기(110)의 공기 유로 입구 쪽에 적층된 린트를 제거하는데 사용된다.

물탱크(200)와 응축수 탱크(300)의 사이에는 응축수 펌핑을 위한 메인 펌프(400) 및 보조 펌프(500)가 설치된다. 응축수 탱크(300)의 물은 메인 펌프(400)를 통해 물 탱크로 펌핑되어 스팀 발생에 재사용되거나, 보조 펌프(500)에 의해 펌핑되어 분사부재(600)로 보내진다.

물탱크(200) 및 응축수 탱크(300)는 오버플로우관(210)으로 연결되며, 증발기(110)의 하단과 응축수 탱크(300)는 분사된 응축수를 회수하기 위한 집수관(310)으로 연결된다.

한편, 전술한 공기순환유로 상에는 필터(미도시)가 설치되어 있어 공기 중에 포함된 린트(lint)를 필터링하는 역할을 한다.

그러나 필터를 통과한 미세한 린트들이 모여 열교환기의 공기 유로 입구쪽에 적층될 수 있다. 이 경우 린트가 공기 순환 경로를 막게 되어 열교환기의 열효율이 저하되는 문제가 있다. 이러한 린트는 공기순환유로의 입구쪽인 증발기(110)의 전면 쪽에 많이 쌓이게 되므로 이를 제거할 필요가 있다(편의상 공기 유로의 입구쪽을 전면, 반대쪽을 후면으로 정의함).

이렇게 증발기(110)의 전면에 쌓인 린트를 제거하기 위해 전술한 분사부재(600) 및 집수관(310), 보조 펌프(500)가 설치될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 보조 펌프(500)는 응축수 탱크(300)에 연결되어 응축수를 펌핑하며, 펌핑된 응축수는 분사부재(600)로 공급된다.

분사부재(600)는 증발기(110)의 상측에 위치하되, 증발기(110)의 공기 유로 입구쪽으로 응축수를 분사하여 공기 유로 입구에 쌓인 린트를 제거한다.

응축수의 분사는 먼저 건조대상물의 양이 소량 부하인지 대량 부하인지를 판단하여 그에 따라 린트 제거 행정을 달리 실시한다.

즉, 건조대상물의 부하가 소량 부하인지를 판단하고(소량부하 판단단계), 건조대상물의 부하가 소량 부하이면 응축수를 분사부재(600)로 펌핑하는 보조 펌프(500)의 작동을 준비한다(대기단계).

상기 대기단계 이후 건조 행정의 종료 시점 전에 최소 1회 정도 린트를 제거할 수 있도록 보조 펌프(500)를 작동시킨다(펌프 작동단계).

상기 소량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하가 소량 부하가 아니라고 판단되면 건조대상물의 부하가 대량 부하인지를 판단한다(대량부하 판단단계). 건조대상물의 부하가 대량 부하이면 응축수를 분사부재(600)로 펌핑하는 보조 펌프(500)의 작동을 준비한다(대기단계).

상기 대기단계 이후 건조 행정의 수행중 및 종료시점 이전에 각각 보조 펌프(500)를 적어도 1회 정도 작동하여(펌프 작동단계) 린트를 제거한다.

린트는 건조대상물의 수분이 어느 정도 마른 이후에 발생량이 급격히 증가하므로 건조 행정의 마지막 단계가 종료되기 전에는 반드시 실시되는 것이 바람직하다. 일반적으로 건조대상물의 양이 3kg 이하이면 소량부하로, 5kg 이상이면 대량부하로 판단하나, 이러한 부하량은 건조기의 초기 설정에 따라 달라질 수 있다.

응축수를 이용해 린트를 제거하기 위해 응축수를 분사할 때에는 보조 펌프(500)만 작동하고 메인 펌프(400)는 작동되지 않는 것이 바람직하다. 그 이유는 한정된 양의 응축수를 이용해 린트를 제거해야 하므로 메인 펌프(400)가 동작하면 린트 제거를 위한 응축수가 부족해질 수 있기 때문이다. 린트 제거 행정이 실시되는 동안 응축수는 전술한 집수관(310)을 통해 응축수 탱크(300)로 집수되고, 다시 보조 펌프(500)에 의해 펌핑되어 린트 제거에 재사용된다.

린트 제거 행정이 완료되면 메인 펌프(400)가 다시 작동되어 응축수 탱크(300)에 집수되는 응축수를 물탱크(200)로 펌핑한다. 펌핑된 응축수는 사용자가 물탱크(200)를 비울 때 건조기 외부로 배출되거나 필터링된 후 스팀 공급기로 공급되어 재사용될 수 있다.

한편, 물탱크(200)와 응축수 탱크(300)는 오버플로우관(210)으로 연결되어 있다. 오버플로우관(210)은 사용자가 물탱크(200)를 오랫동안 비우지 않았을 때와 같은 비상시에 물탱크(200)로부터 물이 오버플로우(over flow)되는 경우 오버플로우된 물을 응축수 탱크(300)로 이송하는 역할을 한다.

오버플로우관(210)을 통해 응축수 탱크(300)로 이송된 물은 린트 제거에 재활용될 수 있다.

한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 건조기 10 : 캐비닛
20 : 드럼 30 : 송풍팬
100 : 히트펌프 모듈 110 : 증발기
120 : 압축기 130 : 응축기
140 : 냉각팬 200 : 물탱크
300 : 응축수 탱크 400 : 메인 펌프
500 : 보조 펌프 600 : 분사부재

Claims (7)

1. 외관을 형성하는 캐비닛;
   상기 캐비닛의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼;
   냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기를 구비하여 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프 모듈;
   상기 히트펌프 모듈로부터 발생되는 응축수를 저장하는 응축수 탱크;
   상기 응축수 탱크로부터 응축수를 펌핑하는 보조 펌프; 및
   상기 증발기에 설치되어 상기 보조 펌프로부터 펌핑된 응축수를 상기 증발기의 공기 유로 입구쪽으로 분사하여 린트를 제거하는 분사부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 증발기의 하단 및 상기 응축수 탱크와 연결되어 상기 분사부재로부터 분사된 응축수를 회수하는 집수관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 드럼 내부로 스팀을 공급하는 스팀공급기로 공급할 물이 저장되는 물탱크를 더 포함하며, 상기 물탱크와 응축수 탱크는 상기 물탱크에 저수된 물이 오버플로우될 때 상기 오버플로우된 물을 상기 응축수 탱크로 이송하는 오버플로우관으로 연결된 것을 특징으로 하는 건조기.
5. 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼; 냉매가 순환하는 증발기, 압축기 및 응축기를 구비하여 상기 드럼 내부로 고온 건조한 공기를 공급하는 히트펌프 모듈; 상기 히트펌프 모듈로부터 발생되는 응축수를 저장하는 응축수 탱크; 상기 응축수 탱크로부터 응축수를 펌핑하는 보조 펌프; 및 상기 증발기에 설치되어 상기 보조 펌프로부터 펌핑된 응축수를 상기 증발기 외부에 분사하여 린트를 제거하는 분사부재를 더 포함하는 건조기의 제어방법에 있어서,
   상기 보조 펌프는 건조대상물이 기 설정된 소량 부하에 해당할 때 건조 행정이 끝나기 전에 작동되고, 건조대상물이 기 설정된 대량 부하에 해당할 때 건조 행정 수행중 또는 끝나기 전에 적어도 1회 작동되도록 제어되는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.
6. 건조대상물의 부하량이 기 설정된 소량 부하에 해당하는지 판단하는 소량부하 판단단계;
   상기 소량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 소량 부하로 판단되면 증발기 외부의 린트를 제거하기 위해 분사부재로 응축수를 펌핑하는 보조 펌프의 작동을 준비하는 대기단계; 및
   상기 대기단계 이후 건조 행정의 종료시점 전에 상기 보조 펌프를 적어도 1회 작동시키는 펌프 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.
7. 제6항에 있어서,
   상기 소량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 소량 부하가 아니라고 판단되면 건조대상물의 부하량이 대량 부하인지 판단하는 대량부하 판단단계;
   상기 대량부하 판단단계에서 건조대상물의 부하량이 대량 부하로 판단되면 증발기 외부의 린트를 제거하기 위해 분사부재로 응축수를 펌핑하는 보조 펌프의 작동을 준비하는 대기단계; 및
   상기 대기단계 이후 건조 행정 수행중 및 건조 행정의 종료시점 전에 각각 상기 보조 펌프를 적어도 1회 작동시키는 펌프 작동단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기의 제어방법.

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