KR20180117243A - 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법에에 관한 것으로,
저전력량을 소모하며 비교적 짧은 시간 내에 의류건조가 가능하도록, 텀블러 실링부로 불가피하게 누입되는 상온의 공기가 히터방식 건조기의 히터를 통과한 후 텀블러의 뒷판 작은 구멍으로 제트형태로 유입되는 가열된 공기의 젖은 의류 습구온도보다 가능한 높도록 히터의 Duty를 제어하며, 하이브리드 히트펌프 건조기는 하이브리드 히트펌프 컨덴서와 히터를 통해 제트형태로 유입되는 가열된 공기의 젖은 의류 습구온도와 텀블러 실링부로 불가피하게 누입되는 상온의 공기의 온도차가 가능한 작아지도록 히터의 Duty를 제어하여 의류건조도에 따라 히터의 용량 100% (ON)의 고온제트공기와 히터의 용량 0% (OFF)의 상온공기제트(히터식) 혹은 컨덴서 공기제트(하이브리드방식) ON-OFF 시간비율을 변경하며 최종적으로는 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)에서는 의류와 텀블러 출구온도가 함께 올라가기 시작하므로 낮은 건조속도를 극복하기 위해 고온제트공기의 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법 {Negative-pressure, Air-jet Clothes Dryer Control Method}

본 발명은 의류 건조기 제어방법에 관한 것으로, 텀블러 실링부로 불가피하게 누입되는 상온의 공기가 히터를 통과한 후 텀블러의 뒷판 작은 구멍으로 제트형태로 유입되는 가열된 공기의 젖은 의류 습구온도보다 가능한 높도록 히터 혹은 열교환기의 듀티(Duty)를 제어하며, 하이브리드 히트펌프 건조기의 경우 하이브리드 히트펌프 컨덴서와 히터를 통해 제트형태로 유입되는 가열된 공기의 젖은 의류 습구온도와 텀블러 실링부로 불가피하게 누입되는 상온의 공기의 온도차가 가능한 작아지도록 히터의 Duty를 제어하도록 하므로, 저전력량을 소모하며 비교적 짧은 시간 내에 의류건조가 가능하도록 하는 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법에 관한 것이다.

도 1에서와 같이 건조기 내의 젖은 옷을 말리기 위해 히터 등을 이용해 필요한 열에너지를 공급하면 젖은 의류표면에서 열전달이 일어나면서 물의 잠열 (h_fg =2,444.3 kJ/kg)을 극복하고 단위 시간당 Δm (g)의 기화가 일어난다. 여기서 외기는 상온조건 (DOE 규격에서는 약 T=24^oC, RH_o=50%)에서 히터 혹은 열교환기를 통과하면서 고온의 공기 (T_in, RH_in)로 가열된 후 젖은 의류에서 공기 중으로 Diffusion되어 증발되는 수분을 포함한 후 의류 필터망을 거쳐 홴을 통과하여 외부 연결 덕트를 고온 다습한 공기 (T_out, RH_out)로 배출된다. 그러나 건조기 내부 텀블러는 외부와 밀폐된 조건이 아닌 Felt 실을 통해 상온조건 (약 T=24^oC, RH_o=50%)의 공기량 Q_l가 누입된다. 따라서 들어오는 공기량 Q_in과 누입되는 공기량 Q_l은 텀블러로 유입되어 젖은 의류에서 증발된 수분 (Δm (g)/ min.)을 포함하여 다시 Q_{f (=} Q_in+Q_l)으로 배출된다. 텁블러로 유입되어 수분의 증가와 함께 배출되는 수분량의 평형방정식은 다음 수학식 1과 같다.

여기서 히터를 통과하여 가열된 공기는 온도가 올라가면서 상대습도가 낮아지지만 단위 공기부피당 수분의 질량인 χ_in은 외부공기의 χ_o와 같게 된다. 일반적인 히터식 의류건조기는 도 1에서와 같이 텁블러 회전을 위한 벨트 구동의 모터축이 습공기 배기홴에 직결되어 있어 대개는 배기풍량이 고정된다. 도 2에는 벤트식 제트건조기가 나타나 있으며 습공기 배기홴이 벨트 구동의 모터와 직결되지 않아 배기풍량은 제어가 가능하다.

또한 하이브리드 히트펌프식 건조기는 도3에서와 같이 상온의 공기가 재생기(Recuperator)를 통해 배기되는 고온의 텀블러 배출공기의 현열을 흡수하고 다시 히트펌프 사이클의 고온부인 컨덴서를 거치면서 가열된 후 텀블러로 유입되거나 작은 히터를 통과한 후 텀블러로 유입된다. 이 때 도 1 혹은 도2의 건조기와 마찬가지로 들어오는 공기량 Q_in과 누입되는 공기량 Q_l은 텀블러로 유입되어 젖은 의류에서 증발된 수분 (Δm (g)/ min.)을 포함하여 다시 Q_{f (=} Q_in+Q_l)으로 증발기에서 열교환을 한 후 덕트로 배출된다.

도 4에서와 같이 예를 들어 배기풍량이 3.28CMM으로 고정된 경우 히터 혹은 히트펌프장치를 통과한 공기온도는 히터 혹은 히트펌프 컨덴서 전열량에 비례하여 증가하며, 젖은 의류 표면온도와 유사한 습구온도도 같이 증가한다. 그런데 히터통과 공기 외에 상온의 공기를 텀블러로 유입하거나 텀블러의 양단의 펠트실부를 통과하여 누입된 풍량은 2kW보다 높은 전열용량의 히터 혹은 열교환기를 사용시 젖은 의류 표면 습구온도보다 높아지게 되어 증발에너지를 공급하지 못하게 되며 결국 상온의 미사용 에너지로 버려지게 된다.

이를 극복하기 위해서는 히터용량을 배기풍량에 따라 히터통과 습구온도가 상온보다 낮도록 제어해야 하므로 히터전압제어를 위한 인버터를 적용해야 하는 제 1 문제점이 있다.

재료비 상승의 인버터 적용을 회피하면서 소비전력량을 줄이기 위해 히터를 ON-OFF로 제어하여 비교적 큰 용량의 히터를 건조 상태의 변화에 따라 Duty로 제어하는 경우 건조가 진행되면서 히터 OFF시 유입되는 상온의 공기가 히터 ON 동작에 의해 젖은 의류표면온도가 이미 상온의 공기온도보다 높은 상태여서 오히려 젖은 의류에서 상온의 공기로 열전달이 일어나며 건조효울이 떨어지는 제 2문제점이 있었다.

또한, 앞서의 동일한 배기풍량을 갖는 하이브리드 히트펌프식 건조기의 컴프레서 용량이 약 1kW인 경우 성적계수가 2.7인 경우 약 2.7kW의 열용량을 가지므로 이미 젖은 의류의 표면습구온도는 상온 24^oC를 초과하므로 결국 추가히터로 가열하는 경우 도 5에서와 같이 히터용량의 증가에 따라 비례하여 계속 증가하므로 상온공기의 누입이 있는 경우 그림과 같이 히터의 전열량에 비례하여 손실에너지도 증가하게 된다. 그런데 히트펌프의 경우 추가적 히터의 사용은 급속건조의 필요로 이루어지며 인버터를 사용하지 않고 정격으로 히터용량을 고정시키는 경우 텀블러내 의류의 젖은 습구온도도 계속 올라가므로 결국 상온공기의 누입에 의한 손실은 온도차 증가로 계속 증가하게 되는 제 3 문제점이 있었다.

상기 제 1 및 제 2문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 음압식 건조기 내 텀블러의 실링부를 통과하여 들어오며 전체 배기풍량의 약 30%에 해당하는 상온의 공기가 히터(열교환기)를 통과한 고온의 공기와 혼합되지 못하고 직접 젖은 의류에 닿아 오히려 젖은 의류에서 상온의 공기로 열전달이 일어나지 않도록 히터(열교환기)통과공기의 습구온도가 상온보다 낮도록 히터용량을 설정하여 히터(열교환기) Duty를 제어하고 의류건조도에 따라 히터(열교환기)의 용량 100% (ON)의 고온제트공기와 히터(열교환기)의 용량 0% (OFF)의 상온공기제트의 ON-OFF 시간비율을 변경하도록 한다.

또한, 하이브리드 히트펌프 건조기의 히터의 사용은 급속건조의 필요로 이루어지며 인버터를 사용하지 않고 정격으로 히터용량을 고정시키는 경우 텀블러 내 의류의 젖은 습구온도도 계속 올라가며 결국 상온공기의 누입에 의한 손실은 온도차 증가로 계속 증가하게 되므로 동일한 전열전력량 (kWh)를 유지하면서 의류건조도에 따라 히터의 용량 100% (ON)의 고온제트공기와 히트펌프 컨덴서 통과 히터의 용량 0% (OFF)의 중간 공기제트의 ON-OFF 시간비율을 변경하여 텀블러 내 의류의 젖은 습구온도가 가능한 유지되도록 하여 상온공기의 누입에 의한 손실을 최소화하여 제 3 문제점을 극복을 하도록 하는 음압식 공기제트 의류건조기 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)에서는 젖은 의류와 텀블러 출구온도가 함께 올라가기 시작하므로 낮은 건조속도를 극복하기 위해 고온제트공기의 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하는 알고리즘을 갖는 음압식 공기제트 의류 건조기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

즉 히터를 통과하는 Hot Jet과 히터(열교환기) Duty 0%의 Cold Jet (전기식 건조기) (혹은 컨덴서 온도제트) 그리고 상온의 누기가 젖은 옷의 건조상태에 따른 역할을 하도록 건조단계마다 Duty량을 제어하도록 한다.

또한 도6에서와 같이 텀블러 뒷판에 원주 방향으로 한줄 혹은 여러 줄의 작은 원형 노즐을 포함하는 공기 제트 구멍을 통해 유입되는 Hot Jet 속도벡터(도 6의 안쪽화살표)와 누입된 공기의 속도벡터 (도 6의 바깥쪽 화살표)는 텀블러의 회전운동과 텀블러 내의 블레이드 회전 운동에 의해 회전운동성분을 갖으며 텀블러 앞쪽 린트망쪽으로 이동하며, 누기의 속도와 유량보다 Hot Jet의 속도와 유량이 훨씬 크므로 회전 원심력에 의해 Hot Jet 링제트와 누기가 혼합되어 젖은 의류에 닿도록 하며, 특히 히터 (열교환기) Duty 0% 시의 상온의 Cold Jet과 누기가 혼합되어 젖은 의류에 닿을 때도 히터(열교환기)의 잔열로 인해 최소한 젖은 의류의 습구온도보다 공기온도가 높아 지속적인 수분증발이 일어나도록 한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 음압식 공기제트 의류건조기는 세탁물이 장입되는 회전 드럼; 상기 회전 드럼으로 고온의 공기를 공급하는 히터; 상기 히터를 통해 회전 드럼으로 흡입되도록 회전 드럼 뒷판에 작은 원형 노즐(구멍)들이 공기 제트 노즐부를 통해 텀블러로 들어오는 Hot Jet과 히터 Duty 0% 시 상온의 Cold Jet을 번갈아 공급하는 공기흡입 및 배출용 홴 및 이를 제어하는 건조기제어부에 의한 음압식 공기제트 의류건조기 제어방법에 있어서, Duty 100%의 Hot Jet의 습구온도가 텀블러 내부로의 누기의 외기온도보다 낮도록 풍량과 히터(열교환기) 용량을 결정하며, 이에 따라 설정된 풍량과 히터용량의 ON/OFF 제어만 가능한 경우 의류수분중량이 줄어들어도 수분중량 10% 근처에 도달할 때까지는 공기배출온도가 크게 변화하지 않는 현상을 바탕으로 그 구간에서 건조량을 가속시키기 위해 Duty를 조정하며, 최종적으로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)의 낮은 건조속도를 극복하기 위해 두 개 이상의 히터(열교환기)의 용량 100% (ON)의 고온제트공기의 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 목적을 달성하기 위한 음압식 공기제트 의류건조기는 세탁물이 장입되는 회전 드럼; 상기 드럼으로 상온의 공기를 상기드럼 배기의 현열로 예열하는 재생기; 상기 재생기로 부터 회전 드럼으로 고온의 공기를 공급하는 히트펌프 컨덴서 및 히터; 상기 히터를 통해 회전 드럼으로 흡입되도록 회전 드럼 뒷판에 작은 원형 노즐(구멍)들이 공기 제트 노즐부를 통해 텀블러로 들어오는 Hot Jet과 히터 Duty 0% 시 컨덴서 통과 공기온도의 Jet를 번갈아 공급하며 텀블러 배기의 공기를 히트펌프 증발기로 통과시켜 덕트 배기전에 열교환이 일어나도록 하는 공기흡입 및 배출용 홴; 상기 히트펌프의 냉매 압축을 위한 압축기 및 냉매 압력조절의 팽창밸브; 및 배기풍량과 히터용량 및 냉매 압축기의 ON/OFF 제어만 가능한 경우, 전 건조구간에 걸쳐 히트펌프 압축기는 ON 상태인 반면 히터는 설정된 건조시간을 달성하면서도 재생기 및 히트펌프 컨데서 전열량을 통해 텀블러 내 의류의 젖은 습구온도도 계속 올라가 발생하는 상온공기의 누입에 의한 손실을 줄이도록 동일한 전열전력량 (kWh)를 유지하면서 의류건조도에 따라 히터의 용량 100% (ON)의 고온제트공기와 히트펌프 컨덴서 통과 히터의 용량 0% (OFF)의 중간 공기제트의 ON-OFF 시간비율을 변경하는 Duty를 조정하며, 최종적으로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)의 낮은 건조속도를 극복하기 위해 컨덴서와 히터를 통과하는 히터용량 100% (ON)의 고온제트공기 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하며, 최종적으로 압축기와 히터 모두를 OFF하고 재생기를 통한 공기제트 공급으로 쿨다운(Cool Down) 모드를 갖는 건조 건조기제어부;로 구성된 것을 특징으로 하는 음압식 공기제트 의류건조기.

본 발명의 목적을 달성하기 위한 음압식 공기제트 의류건조기 제어방법은 건조기 사용자에 의하여 건조시간, 의류최종 건조도 혹은 의류의 종류에 따른 최대 온도에 대한 선택됨에 따라, 건조 구간별 시간, 구간별 듀티값, 혹은 히터최대용량을 결정하며, 설정한 히터용량과 풍량의 공급시 히터통과 공기의 습구온도는 실내공기의 온도와 상대습도에 따라 달라지므로 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높을 때는 건조기 홴의 풍량을 증가시키거나 히터용량을 줄이도록 하며 풍량과 히터용량이 고정된 경우 듀티를 최소로 하여 히터통과 공기의 시간평균 습구온도 (혹은 시간평균 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 낮도록 조정하는 단계; 및 각 단계 구간별 듀티는 D_low부터 D_high까지 증가시켜가며 건조를 진행하다가 젖은 의류 수분중량 10% 근처에 해당하는 DT_3에 도달하였거나 수분센서로 10% 근처의 값이 검출되는 경우 히터의 용량을 늘려 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높도록 하며, 다시 DT_4나 최종수분중량과 10% 사이의 정해놓은 % 값에 도달하면 증가된 히터용량에서 풍량을 줄이거나 듀티를 증가시켜 최종수분중량 %에 도달할 때까지 건조시킨 후 건조기 동작을 종료하는 제어과정을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 텀블러로 들어오는 Hot Jet과 히터(열교환기) Duty 0%의 상온의 Cold Jet 그리고 누기가 모두 건조에 활용되도록 건조하려면 도 5에 나타난 건조중량의 변화에서 보듯이 수분중량 10% 이하를 제외하고는 배기공기온도가 상온보다 낮으므로 Duty 100%의 Hot Jet과 누기의 습구온도가 외기온도보다 낮도록 풍량과 히터(열교환기) 용량을 결정하며, 이에 따라 설정된 풍량과 히터용량의 ON/OFF 제어만 가능한 경우 도 5에 나타난 바와 같이 의류수분중량이 줄어들어도 수분중량 10% 근처에 도달할 때까지는 공기배출온도가 크게 변화하지 않으므로 그 구간에서 건조량을 가속시키기 위해 Duty를 조정하며, 최종적으로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)의 낮은 건조속도를 극복하기 위해 두 개 이상의 히터(열교환기)의 용량 100% (ON)의 고온제트공기의 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하여 구간별 소비전력량의 제어를 위해 히터전압제어용 인버터를 사용해야 하는 제 1 문제점을 극복하며, Duty 100%의 Hot Jet과 누기의 습구온도가 외기온도보다 낮도록 풍량과 히터(열교환기) 용량을 결정 후 건조속도의 제어를 위해 구간별 Duty의 비율을 조정하므로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)를 제외하고는 젖은 의류표면온도가 상온의 공기온도보다 높은 제 2문제점을 극복하는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 벤트 히터방식 의류 건조기에서 히터를 통해 들어오는 공기량과 누입되는 공기량 Q_l 그리고 덕트로 배출되는 공기량 Q_{f (=} Q_in+Q_l)으로부터 의류수분의 평형을 나타내는 개략도,
도 2는 종래기술에 따른 벤트식 제트 의류 건조기에서 습공기 배출팬은 텀블러 구동모터와 별도의 모터로 구동되어 히터를 통해 들어오는 공기량(Q_out)의 제어가 가능하며, 누입되는 공기량 Q_l 그리고 덕트로 배출되는 공기량 Q_{f (=} Q_in+Q_l)으로부터 의류수분의 평형을 나타내는 개략도,
도 3은 종래기술에 따른 종래의 벤트 하이브리드 히트펌프 방식 의류 건조기에서 재생기와 히트펌프 컨덴서와 히터를 통과헤서 들어오는 공기량, 누입되는 공기량 Q_l 그리고 히트펌프 증발기를 통과하여 덕트로 배출되는 공기량 Q_{out (=} Q_in+Q_l)으로부터 열전달 과정을 나타내는 개략도이고,
도 4는 종래의 벤트 히터방식 의류 건조기 (배기풍량 3.28CMM)에서 히터가열공기온도는 히터용량에 비례하여 증가하며, 젖은 의류 표면온도와 유사한 습구온도도 같이 증가하는 특징과 2kW 보다 높은 용량의 히터 사용시 젖은 의류 표면 습구온도보다 높아져 상온 누입풍량이 미사용 에너지로 버려지게 되는 것을 보여주는 그래프,
도 5는 종래의 하이브리드 히트펌프방식 의류 건조기에서 추가적 히터의 용량에 따라 젖은 의류 표면온도는 비례적으로 증가하며, 텀블러의 실링을 통한 누입유량에 의해 히터의 용량에 따라 손실에너지가 증가함을 보여주는 그래프,
도 6은 본 발명의 텀블러 뒷판 원주 방향으로 한줄 혹은 여러 줄의 작은 원형 노즐을 포함하는 공기 제트 구멍을 통해 유입되는 Hot Jet 속도벡터와 누입된 공기의 속도벡터를 나타내는 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 의류 건조기의 제어 시 건조시간에 따른 출구공기온도, 출구공기 상대습도 그리고 남은 의류수분 중량 %를 나타내는 그래프,
도 8은 본 발명에 따른 음압식 링 의류 건조기 제어시 단위시간당 수분제거량 및 단위히터(열교환기)용량당 수분 제거량을 나타내는 그래프,
도 9는 본 발명에 따른 음압식 링 의류 건조기 제어 시 건조시간 구간별 히터(열교환기) 통과 유입공기의 습구온도와 누기와 혼합된 평균공기 습구온도의 분포가 나타내는 그래프 ,
도 10은 본 발명의 일 실시예인 건조시간 70분에 맞춘 기준무게의 의류에 대한 구간별 Duty의 변화시 히터통과 공기의 습구온도를 나타내는 듀티 제어 그래프,
도 11은 본 발명의 일 실시예인 건조시간 70분에 맞춘 기준무게의 의류에 대한 구간별 Duty의 변화시 히터통과 공기와 누입공기가 혼합된 공기의 습구온도를 나타내는 듀티 제어 그래프,
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 젖은 의류 건조단계의 시간에 따라 사용자의 입력에 따라 히터용량, 풍량, 단계별 시간, 단개별 듀티 제어 순서를 나타내는 순서도이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명함으로써 더욱 명백해 질 것이다. 또한, 발명의 이해를 돕기 위하여, 첨부된 도면은 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 3 그리고 도 10, 도 11, 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 음압식 공기제트 의류 건조기 제어를 상세히 설명한다.

도 8에는 본 발명에 따른 음압식 링 의류 건조기 제어시 단위시간당 수분제거량 및 단위히터(열교환기)용량당 수분 제거량이 건조시간별로 나타나 있다. 그림에서 볼 수 있듯이 건조 초기에는 Duty가 낮아 단위히터(열교환기)용량당 수분 제거량이 매우 큼을 알 수가 있으며 Duty가 낮은 초기와 수분중량이 10% 이하가 되는 구간을 제외하고는 Duty의 점차적 증가에 의해 단위시간당 일정한 양의 수분 제거가 이루어지고 있는 것을 볼 수가 있다.

도9에는 본 발명에 따른 음압식 링 의류 건조기 제어 시 건조시간 구간별 히터(열교환기) 통과 유입공기의 습구온도와 누기와 혼합된 평균공기 습구온도의 분포가 나타나 있다. 데이터로부터 마지막 건조구간을 제외하고는 히터통과 공기 습구온도가 건조기 외부온도보다 모두 낮게 나타나며, 측정된 배기 평균온도도 건조기 외부온도보다 낮아 텀블러로 누입되는 공기에 의한 열손실은 매우 낮음을 알 수가 있다.

도 10과 11에는 본 발명에 따른 건조시간 70분에 맞춘 기준무게의 의류에 대한 구간별 Duty의 변화를 보여주고 있다. 히터통과 공기와 누입공기와 혼합된 공기의 습구온도를 나타내며 수분중량이 10% 이하의 최종 건조구간을 제외하고 상온이하로 제어됨을 알 수가 있다.

도 12에는 본 발명의 공기제트건조기 제어알고리즘이 나타나 있다.

건조기 사용자가 건조시간, 의류최종 건조도 혹은 의류의 종류에 따른 최대 온도에 대한 선택을 하면 이에 따른 건조 구간별 시간, 구간별 듀티값, 혹은 히터최대용량을 결정하게 된다.

즉, 건조시간증가을 증가시키면 비례해서 DT_1에서 DT_4 값들을 증가시키고, 고온의 공기온도 최대값 T_max를 감소하면 수분중량 10% 이하의 최종 건조구간의 히터용량을 감소시킨다. 설정한 히터용량과 풍량의 공급시 히터통과 공기의 습구온도는 실내공기의 온도와 상대습도에 따라 달라지게 된다.

만일 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높을 때는 건조기 홴의 풍량을 증가시키거나 히터용량을 줄이도록 한다. 풍량과 히터용량이 고정된 경우 듀티를 최소로 하여 히터통과 공기의 시간평균 습구온도 (혹은 시간평균 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 낮도록 조정한다.

각 단계 구간별 듀티는 D_low부터 D_high까지 증가시켜가며 건조를 진행하다가 젖은 의류 수분중량 10% 근처에 해당하는 DT_3에 도달하였거나 수분센서로 10% 근처의 값이 검출되는 경우 히터의 용량을 늘려 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높도록 하며, 다시 DT_4나 최종수분중량과 10% 사이의 정해놓은 % 값에 도달하면 증가된 히터용량에서 풍량을 줄이거나 듀티를 증가시켜 최종수분중량 %에 도달할 때까지 건조시킨 후 건조기 동작을 종료한다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이 실시예에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

10, 100 :건조기 제어부
20 : 히터(혹은 링히터) 30 : 텀블러
33 : 텀블러 뒷판 (드럼백) 40 : 필터
50 : 팬 유닛 60 : 모터
70 : 팬모터 유닛 110 : 재생기
120 : 응축기 130 : 히터(혹은 링히터)
133 : 링 형태의 제트출구 구멍 140 : 팬
150 : 증발기 160 : 압축기
170 : 밸브

Claims (5)

1. 세탁물이 장입되는 회전 드럼; 상기 회전 드럼으로 고온의 공기를 공급하는 히터; 상기 히터를 통해 회전 드럼으로 흡입되도록 회전 드럼 뒷판에 작은 원형 노즐(구멍)들을 통해 텀블러로 들어오는 Hot Jet과 히터 Duty 0%의 상온 Cold Jet을 번갈아 공급하는 공기흡입 및 배출용 홴 및 이를 제어하는 건조기제어부에 의한 음압식 공기제트 의류건조기 제어방법에 있어서,
   상기 건조기제어부는 Duty 100%의 Hot Jet의 습구온도가 텀블러 내부로의 누입공기의 외기온도보다 낮도록 풍량과 한 개 이상의 히터의 용량을 결정하며, 이에 따라 설정된 풍량과 히터용량의 ON/OFF 제어만 가능한 경우 의류수분중량이 줄어들어도 수분중량 10% 근처에 도달할 때까지는 공기배출온도가 크게 변화하지 않는 현상을 바탕으로 그 구간에서 건조량을 가속시키기 위해 Duty를 조정하며, 최종적으로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)의 낮은 건조속도를 극복하기 위해 전체 히터(열교환기)의 용량 100% (ON) 혹은 높은 Duty의 고온제트공기를 통해 이의 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하는 것을 특징으로 하는 제트 의류 건조기.
2. 이를 제어하는 건조기제어부에 의한 음압식 공기제트 의류건조기 제어방법에 있어서, 세탁물이 장입되는 회전 드럼; 상기 드럼으로 상온의 공기를 상기드럼 배기의 현열로 예열하는 재생기; 상기 재생기로 부터 회전 드럼으로 고온의 공기를 공급하는 히트펌프 컨덴서 및 히터; 상기 히터를 통해 회전 드럼으로 흡입되도록 회전 드럼 뒷판에 작은 원형 노즐(구멍)들이 공기 제트 노즐부를 통해 텀블러로 들어오는 Hot Jet과 히터 Duty 0%의 컨덴서 통과 공기온도 Jet를 번갈아 공급하며 텀블러 배기의 공기를 히트펌프 증발기로 통과시켜 덕트 배기 전에 열교환이 일어나도록 하는 공기흡입 및 배출용 홴; 상기 히트펌프의 냉매 압축을 위한 압축기 및 냉매 압력조절의 팽창밸브; 및 이를 제어하는 제어부에 의한 음압식 공기제트 의류건조기 제어방법에 있어서,
   상기 제어부는 배기풍량과 1개 이상의 히터용량 및 냉매 압축기의 ON/OFF 제어만 가능한 경우, 전 건조구간에 걸쳐 히트펌프 압축기는 ON 상태인 반면 히터는 설정된 건조시간을 달성하면서도 재생기 및 히트펌프 컨덴서 전열량을 통해 텀블러 내 의류의 젖은 습구온도도 계속 올라가 발생하는 상온공기의 누입에 의한 손실을 줄이도록 동일한 전열전력량 (kWh)을 유지하면서 의류건조도에 따라 각 히터의 용량 100% (ON)의 고온제트공기와 히트펌프 컨덴서 통과 히터의 용량 0% (OFF)의 중간 공기제트의 ON-OFF 시간비율을 변경하는 Duty를 조정하며, 최종적으로 마지막 단계 (건조중량 대비 수분중량비가 적어도 10% 이하)의 낮은 건조속도를 극복하기 위해 컨덴서와 히터를 통과하는 히터용량 100% (ON) 혹은 높은 Duty의 고온제트공기 습구온도가 누입되는 상온의 공기온도보다 훨씬 높도록 제어하며, 최종적으로 압축기와 히터 모두를 OFF하고 재생기를 통한 공기제트 공급으로 쿨다운(Cool Down) 모드를 갖는 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법.
   
3. 제1항 및 제2항에 있어서,
   상기 공기제트는 텀블러 뒷판에 원주 방향으로 한줄 혹은 여러 줄의 작은 원형 노즐을 포함하는 공기 제트 구멍을 통해 유입되며;
   누입된 공기의 속도벡터는 텀블러의 회전운동과 텀블러 내의 블레이드 회전 운동에 의해 회전운동성분을 갖으며 텀블러 앞쪽 린트망쪽으로 이동하며, 누기의 속도와 유량보다 공기제트의 속도와 유량이 훨씬 크므로 회전 원심력에 의해 Hot Jet 링제트와 누기가 혼합되어 젖은 의류에 닿도록 하며, 특히 히터 Duty 0% 시의 상온의 제트와 혼합되어 젖은 의류에 닿을 때도 히터(열교환기)의 잔열 혹은 히트펌프 컨덴서 통과로 인해 최소한 젖은 의류의 습구온도보다 공기온도가 높아 지속적인 수분증발이 일어나도록 하는 것을 특징으로 하는 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 건조기 유닛의 제어는,
   건조기 사용자가 건조시간, 의류최종 건조도 혹은 의류의 종류에 따른 최대 온도에 대한 선택을 하면 이에 따른 건조 구간별 시간, 구간별 듀티값, 혹은 각 히터 최대용량을 결정하며, 설정한 히터용량과 풍량의 공급시 히터통과 공기의 습구온도는 실내공기의 온도와 상대습도에 따라 달라지므로 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높을 때는 건조기 홴의 풍량을 증가시키거나 히터용량을 줄이도록 하며 풍량과 히터용량이 고정된 경우 듀티를 최소로 하여 히터통과 공기의 시간평균 습구온도 (혹은 시간평균 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 낮도록 조정하는 단계; 및
   각 단계 구간별 듀티는 D_low부터 D_high까지 증가시켜가며 건조를 진행하다가 젖은 의류 수분중량 10% 근처에 해당하는 DT_3에 도달하였거나 수분센서로 10% 근처의 값이 검출되는 경우 히터의 용량을 늘려 히터통과 공기의 습구온도 (혹은 덕트토출공기온도)가 흡입되는 실내공기의 온도보다 높도록 하며, 다시 DT_4나 최종수분중량과 10% 사이의 정해놓은 % 값에 도달하면 증가된 히터용량에서 풍량을 줄이거나 듀티를 증가시켜 최종수분중량 %에 도달할 때까지 건조시킨 후 건조기 동작을 종료하는 제어 알고리즘을 갖는 것을 특징으로 하는 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법.
5. 제4항 있어서,
   상기 건조기 유닛의 제어는,
   각 모드는 건조 단계별로 정해놓은 건조기 통 안에 설치된 전류센서를 통해 검출된 전기신호로부터 환산된 의류습도 센서값에 따라 단계별 모드에 해당하는 듀티를 제어하는 제어 알고리즘을 갖는 것을 특징으로 하는 음압식 공기제트 의류 건조기 제어방법.

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