안녕하세요

LG전자의 히트펌프식 건조기를 사용하던 중에 꾸리꾸리(?)한 냄새가 올라온다 싶어서 관련 글들을 찾아보다가 최근에 LG전자의 건조기와 관련된 이슈들을 발견하였습니다. 그래서 히트펌프식 전기건조기의 원리부터 실제로 문제가 되는 부분이 어떤 부분인지 까지를 특허문서를 이용하여 정리해보았습니다.

정리 내용은 총 2개의 글로 작성할 예정이며, 본 글에서는 우선 '히트펌프식 전기건조기의 원리'에 대해서 다루었습니다.

의류 건조기는 어느날 하늘에서 뚝 떨어진 물건은 아닙니다.

예전 의류 건조기는 가열덕트를 이용하여 빨래에 고온의 공기를 불어넣어 빨래를 건조시켰습니다.

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위의 그림에서와 같이 가열덕트가 빨간색 점선으로 표시된 경로로 가열된 공기를 빨래가 들어있는 드럼에 불어넣었습니다. 즉 예전 건조기는 잘 고정된 헤어드라이어를 이용하여 젖은 빨래감을 말리는 셈이였죠.

그런데 이런 건조기는 단점이 있었습니다. 가령 전기요금이 폭발한다거나 옷감이 고온에 손상되는 등의 단점 말이죠. 이러한 단점들 때문인지 예전 건조기는 업소용 외에 큰 호응을 얻지는 못했던 것으로 보입니다.

그런데 몇년 전 부터 LG와 삼성과 같은 대기업에서 '히트펌프'라는게 들어간 전기 건조기를 대대적으로 홍보하며 판매하기 시작했습니다.

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그래서 요즘 건조기는 내부에 예전 건조기에 들어있던 [가열덕트]를 대신하여 [히트펌프]가 들어가기 시작했습니다. 

참고적으로 건조기 내부에는 빨래를 건조하기 위한 가열덕트나 히트펌프와 같은 부품 외에, 빨래가 들어가는 공간이 되는 드럼과 공간의 문이되는 도어 그리고 옷감에서 나오는 먼지를 걸러내기 위핸 린트필터 같은 부품들이 더 들어갑니다. 그리고 빨래가 더 잘 건조될 수 있도록 하는 '보조히터'라는 부품도 들어간다고 합니다. 건조기 사용시 빨래가 따뜻한 상태로 나오는건 물론 히트펌프의 역할도 있겠지만 이러한 보조히터의 역할로 그렇게 되는것이라고도 볼 수 있을것 같습니다.

그런데 히트펌프가 뭘 어떻게 하길래 빨래가 건조되는것일까요 그것도 예전 건조기에 비해서 적은 전기로 말이죠.

그 정답을 찾기위해서는 바로 히트펌프의 동작 원리를 조금 이해할 필요가 있을것 같습니다.

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결과론적인 설명을 해보자면, 히트펌프는 크게 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창기 이렇게 4개의 부분으로 구성이 되고 건조기의 동작에 따라 '증발기'는 계속 차가워지고 '응축기'는 계속 뜨거워집니다. 그리고 빨래에서 나온 공기는 증발기와 응축기를 순서대로 통과하여 다시 빨래가 있는 드럼으로 돌아가는데, 이 과정 중 증발기에서는 공기중에 포함되어있던 습기가 응축수, 즉 물의 형태로 변화합니다. 그리고 응축기에서는 (증발기에서 수분을 잃고 건조해진) 공기를 가열하여 다시 빨래로 내보냅니다. 

이렇게 동작할 수 있는 이유는 냉매가 히트펌프의 4 부분을 순환하면서 열을 흡수하거나 열흘 방출하기 때문이고, 설명의 편의를 위해서 각 부분에서의 냉매의 상태변화를 그림으로 표시해봤습니다. 냉매의 상태변화까지 설명하면 너무나 길고 지루한 글이 될것 같아서 생략하였습니다.  잘 이해가 안되신다면 더 쉬운 아래의 그림을 보세요.

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위에서 [증발기]는 차가워지는 부분이고, [응축기]는 계속 뜨거워지는 부분이라고 결과론적으로 살펴보았습니다.

그래서 빨래에서 나온 습한 공기가 증발기를 만나면(파란색 화살표로 표시됨) 응축수를 내놓고 공기가 건조해집니다.(민트색 화살표로 표시됨) 그리고 건조해진 공기는 뜨거운 응축기를 만나서 건조하고 따뜻한 공기가 됩니다.(노란색 화살표로 표시됨)

추가적으로, [보조히터]라는 부분에서 공기가 한층 더 가열되어 빨래에 공급되어 빨래가 최적의 온도에서 건조가 될 수 있도록 합니다.

이와 같은 히트펌프는 사실 에어컨, 냉장고 등에서 차가운 바람을 만들어내기위해서 사용되는 장치와 동일한 장치인데, 건조기에서는 공기중의 수분을 제거하는 용도로만 사용됩니다.

이럼 이쯤에서 LG가 자랑하는 히트펌프 자동세척이 무엇인지가 나와야겠죠?

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건조기를 왼쪽 그림처럼 잘라보면? 오른쪽 그림과 같은 단면이 나옵니다. 여기에서 주황색으로 표시한 부분이 히트펌프인데, 조금 더 자세히 살펴보기 위해서는 아래 그림의 오른쪽 그림처럼 빨간선으로 다시 한번 잘라봐야할것 같습니다.

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왼쪽 그림에서 파란색으로 표시한 부분이 증발기(즉 계속 차가워 지는 부분)이고, 빨간색으로 표시한 부분이 응축기(계속 뜨거워지는 부분) 입니다.

자 이 그림에 아까 위에서 살펴본 히트펌프의 동작원리를 넣어보면 이렇게 됩니다.

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빨래에서 나온 습한 공기가 증발기를 만나면(파란색 화살표로 표시됨) 응축수(바닥면의 하늘색)를 내놓고 공기가 건조해집니다.(민트색 화살표로 표시됨) 그리고 건조해진 공기는 뜨거운 응축기를 만나서 건조하고 따뜻한 공기가 됩니다.(노란색 화살표로 표시됨)

그런데 이런 방식에는 한가지 문제점이 있습니다. 바로 건조기를 사용할 수록 그림에서 회색면으로 표시한 부분(증발기 앞부분)에 먼지가 낀다는점이죠. 물론 증발기에 먼지 끼임을 방지하려고 린트필터 같은게 있기는 하지만 그 필터가 완벽하게 모든 먼지를 걸러낼 수는 없기에 증발기에 먼지가 끼는 문제는 어쩔수 없이 발생하는것 같습니다.

그래서 LG전자가 마케팅 포인트로 내세운 '히트펌프 자동세척'이 등장합니다.

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즉 위 그림에서 수집된 응축수(이전 그림 바닥면의 하늘색)를 펌프로 펌핑하여 위 그림의 파란색 라인을 따라 물을 공급하여 증발기의 앞부분을 세척한다는 것이죠. 

젖은 빨래로부터 수집된 물을 그냥 버리는게 아니라 증발기의 세척에 다시 한번 사용한다는 점에서 이런 아이디어는 좋은 아이디어인것 같습니다. 

그런데 이런 좋은 아이디에도 불구하고 건조기를 오래 사용하면 좋지 않은 냄새가 난다고 합니다. 냄새가 발생하는 원인과 예방 방법에 대해서는 다음 글로 게시하겠습니다.

아래의 영상은 위에서 설명드린 내용과 동일한 내용의 영상입니다. 긴 글 보다 영상을 선호하시는 분들은 아래 영상을 보시는것도 좋을것 같습니다.