KR101265616B1

KR101265616B1 - 건조기 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101265616B1
Application number: KR1020060069135A
Authority: KR
Inventors: 문정욱; 김영종; 손영복
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-07-24
Filing date: 2006-07-24
Publication date: 2013-05-22
Also published as: WO2008013382A2; EP2054543A2; US20100058608A1; WO2008013382A3; KR20080009481A; EP2054543A4

Abstract

본 발명은 건조기 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 피건조물을 수용하는 캐비넷과, 상기 피건조물을 건조시키기 위하여 상기 캐비넷에 공급되는 상대적으로 저온의 공기(상대적 저온공기)를 만드는 저온공기발생수단과, 상기 저온공기발생수단에서 발생된 상대적 저온공기를 상기 캐비넷에 공급하는 유로를 포함하는 건조기를 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 의류의 손상을 방지하면서도 효과적으로 의류를 건조시킬 수 있다.

건조기, 히트펌프

Description

건조기 및 그 제어방법{laundry dryer and method for controlling the same}

도 1은 본 발명에 따른 건조기를 개략적으로 도시한 사시도

도 2는 본 발명에 따른 건조기의 원리를 설명하기 위한 것으로서, 도 1의 구성을 개략적으로 도시한 구성도

도 3은 도 1의 다림질유닛의 일예를 개략적으로 도시한 단면도

도 4는 도 1의 다림질유닛의 다른 예를 개략적으로 도시한 사시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

2 : 캐비넷 20 : 기계실

40 : 히트펌프 42 : 압축기

44 : 응축기 46 : 팽창기구

48 : 증발기 50 : 팬

60 : 스팀발생기 70 : 펌프

80 : 물공급원 90 : 다림질유닛

본 발명은 건조기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 의류 등과 피건조물을 효과적으로 건조시킬 수 있는 건조기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적인 건조기는 통상 세탁이 완료된 세탁물 즉 피건조물을 고온의 공기를 이용하여 건조하는 가전 기기이다. 일반적으로 건조기는 피건조물을 수용하는 건조조(통상 드럼이라 함), 상기 드럼을 회전시키는 구동원, 상기 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하여 고온의 공기를 만드는 가열수단, 상기 드럼 내부의 공기를 흡입하거나 배출하는 블로워 유닛 등을 포함하여 구성된다.

건조기는 공기를 가열하는 방식 즉 가열수단에 따라 전기식 건조기 및 가스식 건조기로 분류할 수 있다. 전기식 건조기는 공기를 전기 히터에서 발생하는 전기 저항열을 이용하여 가열하며, 가스식 건조기는 공기를 가스버너에서 발생하는 가스의 연소에 의하여 발생하는 열을 이용하여 가열한다.

건조기를 다른 방식으로 구분하면, 응축식(순환식) 건조기와 배기식 건조기로 분류할 수 있다. 응축식 건조기에서는 드럼에서 피건조물과 열교환되어 다습한 상태가 된 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환되며, 별도의 응축기에서 외부 공기와 열교환시켜 응축수를 만들어 이를 외부로 배출한다. 배기식 건조기에서는 드럼에서 피건조물과 열교환되어 다습한 상태가 된 공기가 건조기의 외부로 직접 배출된다.

건조기를 또 다른 방식으로 구분하면, 피건조물을 건조기에 투입하는 방식에 따라 탑 로딩(top loading) 방식과 프런트 로딩(front loading) 방식으로 나눌 수 있다. 탑 로딩 방식에서는 피건조물이 건조기의 상측에서 투입되며, 프런트 로딩 방식에서는 피건조물이 건조기의 전면에서 투입된다.

상술한 종래의 건조기에서는 가스버너 또는 전기히터에서 공기를 통상 100℃ 이상으로 가열하여 가열된 고온의 공기를 드럼에 공급한다. 드럼이 회전하면서 드럼에 수용된 의류와 같은 피건조물과 고온 공기가 열교환되어 상기 피건조물이 건조되게 된다.

그러나, 상술한 종래의 건조기에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 종래의 건조기에서는 가스버너 또는 전기히터에서 공기를 통상 100℃ 이상으로 가열된 고온의 공기가 의류 등과 같은 피건조물과 열교환되게 된다. 따라서, 100℃ 이상의 고온의 공기에 의한 의류의 손상이 발생할 수 있다는 단점이 있다.

둘째, 종래의 건조기에서는 건조 과정에서 건조조 즉 드럼이 회전(텀블링)하게 된다. 따라서, 드럼과 의류의 마찰, 의류와 의류의 마찰에 의하여 의류의 손상이 발생할 수 있어서, 니트, 와이셔츠, 기능성 고급 옷 등과 같은 예민한 의류들은 이용하기가 곤란하다는 단점이 있다. 또한, 이러한 마찰에 의하여 린트(lint)류가 많이 발생하게 되어, 린트를 거르기 위한 린트필터 등이 사용되어 구조가 복잡해진다는 단점이 있다.

셋째, 가스식 건조기는 별도의 배관의 시공이 필요하고, 전기식 건조기는 전기히터의 작동에 따른 과다한 에너지가 사용된다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 성능이 향상된 건조기 및 그 제어방법을 제공한다.

본 발명의 다른 목적은 의류의 손상을 방지할 수 있는 건조기 및 그 제어방법을 제공한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 피건조물을 수용하는 캐비넷과; 상기 피건조물을 건조시키기 위하여, 상기 캐비넷에 공급되는 상대적으로 저온의 공기(상대적 저온공기)를 만드는 저온공기발생수단과; 상기 저온공기발생수단에서 발생된 상대적 저온공기를 상기 캐비넷에 공급하는 유로를 포함하는 건조기를 제공한다. 상기 캐비넷은 상기 피건조물을 고정 상태로 수용하는 것이 바람직하다.

상기 저온공기발생수단은 히트펌프인 것이 바람직하다. 그리고, 상기 상대적 저온공기는 상기 캐비넷과 상기 히트펌프를 순환하며, 상기 캐비넷에서 상기 피건조물과 열교환된 공기(열교환공기)는 상기 히트펌프의 증발기를 경유하는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 캐비넷에 수분을 공급하는 수분분사수단이 더욱 포함되는 것이 바람직하다. 상기 수분분사수단은 물공급원과, 상기 물공급원에서 공급된 물을 스팀으로 만드는 스팀발생기를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 물공급원에 상기 증발기에서 발생하는 응축수가 공급되는 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 캐비넷의 내부 및 외부 중 최소한 한 곳에는 다림질유닛이 구비되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 캐비넷은 모듈형으로 구성되어, 다수의 모듈 을 선택적으로 조합할 수 있는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 실시 형태에 의하면, 본 발명은 상대적으로 저온의 공기(상대적 저온공기)를 만드는 저온공기 발생단계와; 상기 저온공기를 이용하며, 피건조물을 건조시키는 건조단계를 포함하는 건조기의 제어방법을 제공한다. 상기 건조단계에서 상기 피건조물을 고정된 상태에서 건조시키는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명에 의하면, 의류의 손상을 효과적으로 방지할 수 있으며, 건조 완료된 피건조물에 구김이 생기는 것을 효과적으로 방지하며, 건조기의 성능을 향상시키는 것이 가능하다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 건조기 및 그 제어방법의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 건조기는 상기 건조기의 외관을 구성하며 의류와 같은 피건조물을 수용하는 캐비넷(2)과, 상기 캐비넷(2)에 상대적으로 저온의 공기(이하 편의상 "상대적 저온공기"라 함)를 만드는 저온공기발생수단(40)을 포함하여 구성된다.

종래의 건조기에서는 가스버너 또는 전기히터에서 공기를 통상 100℃ 이상으로 가열하지만, 본 발명에서는 종래의 건조기와 비교하여 상대적으로 저온으로 바람직하게는 약 50 - 75℃로 가열한다. 즉, 본 발명에서 상대적 저온공기란 온도가 낮은 공기라는 의미는 아니며, 온도는 비교적 고온이지만 종래의 건조기에서 발생하는 고온의 공기에 비하여는 상대적으로 저온이라는 의미이다.

또한, 종래의 건조기에서는 건조조(드럼)이 회전하지만, 본 발명에서는 캐비넷(2)에 의류가 고정된 상태로 수용된다. 캐비넷(2)의 내부에는 의류(9)를 거는 옷걸이(7)가 지지되는 지지부재(5)가 구비되는 것이 바람직하다. 따라서, 본 발명에서는 의류(9)의 건조시에 캐비넷/의류, 의류/의류 사이의 마찰이 발생하지 않는다.

한편, 저온공기발생수단은 가스버너나 전기히터를 사용할 수도 있지만, 히트펌프(40)를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 가스버너를 사용하는 가스식 및 전기히터를 사용하는 전기식의 경우에는 복잡한 온도제어가 필요하기 때문이다.

또한, 가스식에서는 가스의 연소에 필요한 공기를 외부에서 지속적으로 공급받고 외부로 연소한 공기를 배출하여야 한다. 따라서, 가스식에서 순환식으로 구성하면, 산소 부족에 의하여 정상적인 연소를 지속적으로 할 수 없으므로 외부 배기식으로 구성하여야 한다. 그런데, 외부 배기식으로 구성하면 배기용 덕트 등이 필요하여 복잡하기 때문이다.

전기식의 경우에는 순환식으로 구성하는 것이 가능하지만 별도의 제습기가 필요하다. 일반적으로 제습기로서 공냉식 열교환기가 사용되므로 건조기 내부로 외부 공기를 공급하고 열교환된 공기를 외부로 배출하기 위한 팬 및 덕트가 필요하여 복잡하다. 또한, 에너지 측면에서도, 전기히터는 역율이 1이므로 요구되는 열량에 해당하는 전력을 사용하지만, 히트펌프는 성능계수(COP)가 약 3정도로 요구되는 열량의 1/3에 해당하는 전력만을 사용하므로 전기히터보다 효율적이다.

도 2를 참조하여, 상대적 저온공기를 만들기 위하여 히트펌프(40)를 이용하는 건조기를 상세히 설명하면 다음과 같다.

캐비넷(2)의 소정 위치에는 히트펌프(40)가 설치된다. 압축기(42), 응축기(44), 팽창기구(46) 및 증발기(48)를 포함하여 구성되는 히프펌프의 원리 및 구조는 널리 알려진 것이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

히트펌프(40)의 설치 위치는 한정되지는 않지만, 캐비넷(2)의 하부 후면에 기계실(20)을 구비하고 상기 기계실(20)에 히트펌프(40)를 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 기계실(20)을 제1실(22), 제2실(24) 및 제3실(26)로 구획하여, 압축기(42) 및 팽창기구(46)는 제1실(22)에 설치하고 응축기(44) 및 증발기(48)는 제2실(24)에 설치하는 것이 바람직하다. 그리고, 후술하는 수분분사수단의 구성요소인 스팀발생기(60)는 제1실(22)에 설치하고, 물공급원(80) 및 펌프(70)는 제3실(26)에 설치하는 것이 바람직하다.

한편, 제2실(24)의 전단부에는 캐비넷(2)과 연통하는 흡기구(34)가 구비되고, 상기 제2실(24)의 후단부는 상기 히트펌프(40)의 응축기(44)에서 열교환되어 만들어 지는 상대적 저온공기를 상기 캐비넷(2)에 공급하기 위하여 유로(30)에 연통된다. 물론, 상기 유로(30)의 소정 위치에는 팬(50) 또는 블로워가 구비되는 것이 바람직하며, 상기 유로(30)의 후단부 소정 위치에는 캐비넷(2)의 내부와 연통하는 다수의 배기구(32)가 구비되는 것이 바람직하다. 유로(30)는 캐비넷(2)의 후면부 및 측면부 벽면을 통하여 형성되는 것이 바람직하다.

한편, 캐비넷(2)의 내부에서 의류와 열교환되어 저온다습한 상태로 된 공기(이하 편의상 "열교환공기")는 흡기구(34)를 통하여 제2실(24)에 유입되어 응축기(44)에서 열교환되어 다시 50℃ 이상의 고온저습한 상태의 상대적 저온공기가 되 고, 상기 상대적 저온공기가 유로(30)를 경유하여 다시 캐비넷(2)에 공급된다. 즉, 열교환공기를 바로 외부로 배출할 수도 있지만, 캐비넷(2)과 히트펌프(40)를 순환하도록 하는 것이 바람직하다. 이때, 흡기구(34)로 유입되는 공기는 캐비넷(2)에서 의류와 열교환하여 의류의 수분을 흡수한 다습한 상태이므로 응축기(44)에 그대로 보내어 다시 가열하기보다는 수분을 제거하는 것이 바람직하다. 별도의 제습기를 사용하는 것도 가능하지만, 히트펌프(40)의 증발기(48)를 이용하여 제습하는 것이 편리하다. 즉, 흡기구(34)의 근처에 히트펌프(40)의 증발기(48)를 배치하여 열교환공기가 상기 증발기(48)를 경유하면서 상기 열교환공기에 함유된 수분이 상기 증발기(48) 표면에 응축되어 제습되도록 하는 것이 바람직하다. 증발기(48)에서 응축된 응축수를 별도의 응축수통을 이용하여 수거할 수도 있지만, 후술하는 수분분사수단의 물공급원(80)을 응축수통으로 이용하는 것이 바람직하다.(상세 내용은 후술함)

한편, 본 발명에 따른 건조기에 캐비넷(2)에 수분을 가능한 미립자 형태로 공급하는 수분분사수단이 더욱 구비되는 것이 바람직하다. 여기서, 수분분사수단은 물을 미립화하여 캐비넷(2)에 수용된 의류(9)에 공급하는 것이다. 예를 들어, 수분분사수단은 물을 가열하여 스팀을 만드는 스팀발생장치가 될 수 있고, 물을 초음파 진동자나 가압 스프레이 등을 이용하여 미립자로 만드는 장치가 될 수도 있다. 이하 총칭하여 수분분사수단이라 한다. 이하에서는, 수분분사수단으로서 편의상 스팀발생장치를 예로 들어 설명한다

수분분사수단을 사용하는 이유는 다음과 같다. 일반적으로 건조기에는 물세탁 완료되어 탈수된 세탁물이 투입되어 건조되게 된다. 그런데, 물세탁의 원리상 물세탁이 완료된 세탁물에는 구김이 발생하게 되고, 발생된 구김은 건조기에서 전통적인 방식의 건조과정에서 완전히 제거되지 않는다. 본 발명자의 연구에 의하면, 의류의 건조 시에 의류에 수분을 공급하면 효과적으로 구김을 제거할 수 있었다. 또한, 세탁 완료 후의 세탁물 이외에도 의류 등을 통상적으로 보관, 사용하는 경우에도 주름, 구김, 접힘 등(이하 총칭하여 "구김"이라 함)이 발생하게 된다. 이러한 의류 등의 통상적 사용, 보관에 따른 구김도 의류에 건조기에서 의류에 수분을 공급하면서 건조하면 제거하는 것이 가능하다. 건조 시에 의류에 수분을 공급하면, 주름제거 뿐만 아니라 정전기 방지, 탈취 등과 같은 효과가 있었다.

한편, 수분분사수단은 물공급원(80)과, 상기 물공급원(80)에서 공급된 물을 가열하여 스팀으로 만드는 스팀발생기(60)를 포함한다. 물공급원(80)과 스팀발생기(60)의 사이에는 펌프(70)가 설치되는 것이 바람직하다. 물공급원(80)은 외부의 수도꼭지 등도 될 수 있으나, 물을 수용하며 착탈 가능한 물탱크와 같은 것을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상술한 바와 같이, 물공급원(80) 및 펌프(70)는 기계실(20)의 제3실(26)에 구비되며, 스팀발생기(60)는 제1실(22)에 구비되는 것이 바람직하다. 스팀발생기(60)에는 스팀유로(62)가 연결되며, 상기 스팀유로(62)에는 캐비넷(2)과 연통하는 다수의 분사구(61)가 구비된다. 그리고, 물공급원(80)은 히트펌프(40)의 증발기(48)에 인접하여 설치하여, 상기 증발기(48)의 표면에서 응축된 응축수를 상기 물공급원(80)에서 받아서 사용하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성하면, 증발기(48)에서 응축하는 응축수를 받는 응축수통과 물공급원(80)을 하나로 사용할 수 있으므로 구조가 간단해 진다.

한편, 도 1에 도시한 바와 같이, 캐비넷(2)의 내부 및 외부 중 최소한 한 곳에는 다림질유닛(90)이 구비되는 것이 바람직하다. 다림질유닛(90)은 캐비넷(2)의 내부(도 3 참조) 또는 캐비넷(2)의 도어(3)의 전면(도 4 참조)에 설치될 수 있다. 단순한 플레이트(92)로 구성되어 별도의 다리미를 사용할 수도 있지만, 플레이트(92)에 롤러 또는 프레스를 설치하여 자동 또는 반자동으로 구성하는 것도 가능하다.

한편, 본 발명에서는 캐비넷(2)을 모듈형으로 구성하여, 필요에 따라 다수의 모듈을 선택적으로 조합하여 사용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 건조기 및 그 제어방법을 설명하면 다음과 같다.

캐비넷(2)에 피건조물 예를 들어 탈수 완료된 세탁물 또는 잠시 입었던 의류(9)를 투입하고 건조기를 작동시킨다. 이때, 의류(9)는 옷걸이(7) 등을 이용하여 고정된 상태로 캐비넷(2)의 내부에 수용된다. 건조기가 동작하게 되면 스팀발생기(60)가 동작하게 된다. 즉, 스팀발생기(60)의 히터(미도시)가 동작되어 물이 가열되어 스팀이 생성되며, 생성된 스팀은 스팀유로(62) 및 분사구(61)를 통하여 캐비넷(2)의 내부로 분사된다. 통상 히터가 동작되면 바로 스팀이 발생하지는 않으며 소정 시간이 경과하면 스팀이 발생하며, 시간이 경과할수록 스팀의 발생량이 증가한다. 피건조물에 습기가 충분히 흡수되었으면 스팀발생기(60)의 동작이 정지된다. 이 단계에서는 히트펌프(40)는 동작하지 않는 것이 바람직하다.

다음에는 히트펌프(40) 및 팬(50)이 동작한다. 즉, 공기는 응축기(44)에서 열교환되어 가열된다. 상술한 바와 같이, 응측기에서 가열된 공기는 종래 건조기에 비하여 상대적으로 저온인 상대적 저온공기이다. 상대적 저온공기는 유로(30) 및 배기구(32)를 통하여 캐비넷(2)으로 공급되고, 상기 캐비넷(2)의 내부의 의류(9)와 열교환하여 의류(9)는 건조되며 상대적 저온공기는 고습저온의 상태의 공기(열교환공기)가 된다. 열교환공기는 흡기구(34)를 통하여 유입되고, 증발기(48)를 통과하면서 응축되어 저습의 상태가 되고 응축기(44)에서 다시 고온의 상태로 되어 캐비넷(2)에 공급된다. 이때, 증발기(48)에서 발생한 응축수는 물공급원(80)으로 회수되어, 펌프에 의하여 스팀발생기(60)에 공급된다.

본 발명에서는 의류(9)가 고정된 상태로 건조되므로, 마찰 등에 의한 의류의 손상이 방지되며 린트의 발생이 방지된다. 또한, 상대적 저온공기에 의하여 의류(9)가 건조되므로 고온에 의한 의류의 손상을 방지할 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 건조기 및 그 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 본 발명에 따르면, 종래의 건조기에 비하여 상대적으로 저온의 가열 공기를 이용하여 의류 등을 건조하게 된다. 따라서, 종래 건조기에서 발생할 수 있는 고온에 의한 의류의 손상이 방지할 수 있다는 이점이 있다.

둘째, 본 발명에 따르면, 의류가 캐비넷에서 고정된 상태로 건조되므로, 드럼과 의류의 마찰, 의류와 의류의 마찰에 의하여 발생할 수 있는 의류의 손상을 방 지할 수 있다는 이점이 있다. 따라서, 니트, 와이셔츠, 기능성 고급 옷 등과 같은 예민한 의류들도 건조시키는 것이 가능하며, 마찰에 의하여 발생하는 린트의 발생을 방지할 수 있다.

셋째, 본 발명에 따르면, 가스식 건조기에서 사용되는 배관이 불필요하므로 구조가 간단하며, 전기식 건조기에서 사용되는 전기히터에 비하여 에너지가 절약된다는 이점이 있다.

넷째, 본 발명에 따르면, 건조 완료된 피건조물에 구김 또는 주름이 생기는 것을 효과적으로 방지 또는 제거할 수 있다는 이점이 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 피건조물의 살균 및 냄세 제거를 할 수 있다는 이점도 있다. 본 발명에 따르면, 건조된 상태의 의류에 있는 구김 또는 주름도 별도의 다림질없이도 효과적으로 제거할 수 있다는 이점이 있다.

Claims

피건조물을 수용하는 캐비넷과;

상기 피건조물을 건조시키기 위하여, 상기 캐비넷에 공급되는 공기를 가열하는 히트펌프와;

상기 히트펌프에서 온도가 상승된 공기를 상기 캐비넷에 공급하는 유로와;

물공급원과, 상기 물공급원에서 공급된 물을 스팀으로 만들어 상기 캐비넷에 공급하는 스팀발생기를 포함하며,

상기 히트펌프의 증발기에서 발생하는 응축수가 상기 물공급원에 공급되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제1항에 있어서, 상기 캐비넷은 상기 피건조물을 고정 상태로 수용하는 것을 특징으로 하는 건조기.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐비넷의 내부 및 외부 중 최소한 한 곳에는 다림질유닛이 구비되는 것을 특징으로 하는 건조기.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 캐비넷은 모듈형으로 구성되어, 다수의 모듈을 선택적으로 조합할 수 있는 것을 특징으로 하는 건조기.
삭제
삭제
피건조물을 수용하는 캐비넷과;

상기 피건조물을 건조시키기 위하여, 상기 캐비넷에 공급되는 공기를 가열하는 히트펌프와;

상기 히트펌프에서 온도가 상승된 공기를 상기 캐비넷에 공급하는 유로를 포함하며,

상기 캐비넷은 모듈형으로 구성되어, 다수의 모듈을 선택적으로 조합할 수 있는 것을 특징으로 하는 건조기.