JP2006015118A - サイクロン凝縮装置およびこのサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】 高温多湿な空気が冷却水と充分に接触するとともに、凝縮水を効果的に排出できるサイクロン凝縮装置およびこのサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機を提供する。
【解決手段】 乾燥ドラムと；前記乾燥ドラムに連結され、前記乾燥ドラムと共に閉回路を形成する空気循環ダクトと；空気を強制に循環する送風ファンと；空気を加熱するヒータと；前記空気循環ダクトに設置され、ケーシングと、前記空気循環ダクトに連結された空気入口管および空気出口管と、前記ケーシングの空気に含まれた水分を凝結するための水分凝結ユニットとを備えたサイクロン凝縮装置とを含んで洗濯乾燥機を構成する。
【選択図】 図４

Description

本発明は、サイクロン凝縮装置およびこのサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機に関するもので、詳しくは、ケーシング内部の高温多湿な空気が、サイクロン方式で流動して冷却水と効果的に接触することで、凝縮効率を向上できるサイクロン凝縮装置およびこの凝縮装置を備えた洗濯乾燥機に関するものである。

一般に、洗濯乾燥機は、回転槽が時計方向および反時計方向に交互に回転すると、洗濯水と共に、洗濯物が回転槽の内周面に沿って上方に持ち上げられてから落下することで洗濯物を洗濯し、洗濯が終了されると、回転槽内で高温乾燥な空気を循環することで洗濯物を乾燥する。

したがって、洗濯乾燥機は、洗濯水が収容される水槽と、この水槽の内部に回転自在に設置されて洗濯物を洗濯する回転槽と、水槽の前面に開閉自在に配置されて洗濯物を出し入れするドアと、水槽の外側に回転槽と連結された状態で配置され、洗濯の終了された洗濯物を乾燥するための空気循環ダクトとを備える。

空気循環ダクトの内部には、回転槽を通して高温の空気を強制的に循環するための送風ファンおよびヒータと、回転槽を通過した高温多湿な空気から水分を凝縮して乾燥した空気に変化するための冷却水噴射ノズルとが設置される。

したがって、回転槽の回転によって行われる洗濯行程、濯ぎ行程および脱水行程を通して回転槽に含まれた洗濯物の洗濯が終了されると、空気循環ダクトを通して洗濯物を乾燥する乾燥行程が行われる。すなわち、空気循環ダクトに設置された送風ファンおよびヒータが作動すると、空気は、空気循環ダクト内で循環しながら冷却水噴射ノズルと接触して低温乾燥な空気になり、引き続いて、この低温乾燥な空気は、ヒータを通過して高温乾燥な空気に変わった後、回転槽に含まれた洗濯物を通過して高温多湿な空気になる。この高温多湿な空気は、再び冷却水噴射ノズルを通過しながら低温乾燥な空気に変わり、このような一連の空気循環過程を通して、回転槽に含まれた洗濯物を乾燥する。

しかしながら、従来の洗濯乾燥機は、空気循環ダクトの下部から上部に流動する高温多湿な空気が、空気循環ダクトの上部に設置された冷却水噴射ノズルと接触して低温乾燥な空気に変化する構造となっているため、空気循環ダクトに流入された高温多湿な空気が、冷却水噴射ノズルから噴射される低温の水と接触して水分を凝縮する時間が充分でなく、凝縮効率が非常に低いという問題点があった。

特に、空気循環ダクトの冷却水噴射ノズルを通過する高温多湿な空気の流速が高いと、冷却水噴射ノズルから噴射される水は、循環空気を冷却して空気から水分を凝縮するよりは、循環空気に含まれて回転槽に流入されるため、むしろ洗濯物に水分を供給することになり、乾燥効率が低下するという問題点があった。

一方、サイクロン方式で水分を発生するサイクロンが冷気循環ダクトに設置された乾燥機は、韓国公開特許公報２００３-８４０７０号に開示されている。

しかしながら、前記文献に開示された乾燥機は、サイクロンが高温多湿な空気から水分を凝縮するための冷却水噴射ノズルを備えてなく、回転槽を通過した空気の遠心循環により水分と空気とを分離する構造を有するため、凝縮効率がそれほど高くない。よって、乾燥効率を高めて洗濯物の乾燥時間を短縮するという効果を充分に発揮できなくなる。

本発明は、従来の問題点を解決するためになされたもので、高温多湿な空気が冷却水と充分に接触するとともに、凝縮水を効果的に排出できるサイクロン凝縮装置およびこのサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明による洗濯乾燥機は、乾燥ドラムと；前記乾燥ドラムに連結され、前記乾燥ドラムと共に閉回路を形成する空気循環ダクトと；空気を強制に循環する送風ファンと；空気を加熱するヒータと；前記空気循環ダクトに設置され、ケーシングと、前記空気循環ダクトに連結された空気入口管および空気出口管と、前記ケーシングの空気に含まれた水分を凝結するための水分凝結ユニットとを備えたサイクロン凝縮装置とを含むことを特徴とする。

空気入口管は、前記ケーシングの上部に接線方向に連結され、前記空気出口管は、前記ケーシングの中心部に垂直配置され、前記水分凝結ユニットは、前記ケーシングの上面に配置された一つ以上の冷却水噴射ノズルを備えたことを特徴とする。

前記サイクロン凝縮装置は、前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルから噴射される冷却水により生成された凝縮水を前記ケーシングの下部に案内するために、前記ケーシングの内周面に形成された螺旋溝をさらに備えたことを特徴とする。

前記ケーシングは、所定直径を有する円筒部と、前記円筒部から直径が下方に徐々に減少する円錐部と、からなり、前記空気入口管は、前記円筒部に連結されたことを特徴とする。

前記空気出口管の下端部は、前記ケーシングの内部で前記ケーシングの円筒部の下部に延長され、その上端部は、前記ケーシングの上面を貫通して前記空気循環ダクトに連結されることを特徴とする。

前記水分凝結ユニットは、円板状を有して前記ケーシングの縁部に沿って配置された冷却水供給管をさらに備え、前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルは、前記冷却水供給管から延長され、前記ケーシングの上面に円周方向に配置されることを特徴とする。

また、前記サイクロン凝縮装置は、前記螺旋溝に沿って流れる凝縮水を収集するために前記ケーシングの下端に連結される集水容器をさらに備えたことを特徴とする。

また、前記サイクロン凝縮装置は、前記集水容器に収集された凝縮水を外部に排出するために前記集水容器の下端に連結された排水管と、前記排水管に設置された開閉バルブと、をさらに備えたことを特徴とする。

また、前記サイクロン凝縮装置は、前記集水容器の所定高さに設置される水位センサをさらに備え、前記開閉バルブを自動に開閉することを特徴とする。

本発明による洗濯乾燥機は、ハウジングをさらに備えており、前記乾燥ドラムは、前記ハウジングに回転自在に設置され、前記集水容器は、前記ハウジングに設置されることを特徴とする。

本発明によるサイクロン凝縮装置およびこの凝縮装置を備えた洗濯乾燥機は、高温多湿な空気が冷却水と充分に接触するとともに、凝縮水を効果的に外部に排出する構造を有するため、空気から水を迅速に凝縮することで、洗濯物の乾燥時間およびヒータの作動時間を短縮し、電力消耗を節減できるという効果がある。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明によるサイクロン凝縮装置の概略的な構造を示した斜視図であり、図２は、図１のI-I線断面図であり、図３は、図１のII-II線断面図である。図１に示すように、本発明のサイクロン凝縮装置２０は、略円錘状に形成されたケーシング２１と、このケーシング２１の上部にケーシング２１の内周面に向かって接線方向に配置された空気入口管２２と、ケーシング２１の上部に中心線に沿って配置された空気出口管２３と、ケーシング２１の上面に円周方向に配置された複数の冷却水噴射ノズル２４とを備える。

また、サイクロン凝縮装置２０は、ケーシング２１から発生した凝縮水を収集するために、ケーシング２１の下端部に連結された略ボックス状の集水容器２５と、この集水容器２５に集められた凝縮水を外部に排出するために集水容器２５の下端に連結された排水管２６と、この排水管２６を開閉するために排水管２６に設置された開閉バルブ２７とをさらに備える。

開閉バルブ２７は、電気的に開閉するソレノイドバルブであり、集水容器２５の所定高さに凝縮水の水位を感知するための水位センサ２８(図３を参照)が設置され、集水容器２５に集められた凝縮水の水位によって開閉バルブ２７を自動に開閉する。

ケーシング２１は、所定直径を有する円筒部２１ａと、この円筒部２１ａから下方に直径が徐々に減少する円錐部２１ｂとからなり、円錐部２１ｂの下端部は、集水容器２５の上部に連結される。

図３に示すように、螺旋溝３０は、冷却水噴射ノズル２４から噴射される冷却水と、空気入口管２２から流入される高温多湿な空気と、の混合過程で生成される凝縮水をケーシング２１の下部に迅速に案内するために、ケーシング２１の内周面に所定ピッチを有して形成される。

ケーシング２１の上面には、所定直径の略円板状を有する冷却水供給管２９が配置され、各冷却水噴射ノズル２４は、冷却水供給管２９から下方に延長され、この冷却水供給管２９の直径よりも小さい直径を有してケーシング２１の上面に連結される。冷却水供給管２９および冷却水噴射ノズル２４は、高温多湿な空気に含まれた水分を凝結して分離する水分凝結ユニットの機能をする。

冷却水噴射ノズル２４の内側にケーシング２１の中心線に沿って配置された空気出口管２３は、その下端部がケーシング２１の円筒部２１ａの下部まで延長され、その上端部がケーシング２１の上面を貫通して上方に延長される。

このように構成された本発明によるサイクロン凝縮装置２０は、図２に示すように、空気入口管２２に流入された高温多湿な空気がケーシング２１の内周面に沿って流動するとともに、冷却水供給管２９を通して各冷却水噴射ノズル２４がケーシング２１に冷却水を噴射すると、高温多湿な空気の流動による遠心力により、冷却水噴射ノズル２４から噴射された冷却水は、ケーシング２１の内周面側に曲がって高温多湿な空気と混合される。

よって、図３に示すように、高温多湿な空気に含まれた水分が冷却水によって冷却されることで、この高温多湿な空気は、低温乾燥な空気に変わって空気出口管２３を通して外部に排出される。一方、凝縮水は、ケーシング２１の内周面に形成された螺旋溝３０に沿って下方に流れて集水容器２５に貯蔵される。

集水容器２５に貯蔵された凝縮水が所定水位に至ると、この凝縮水の水位が水位センサ２８により感知され、排水管２６に設置された開閉バルブ２７が自動に開放されることで、凝縮水が外部に排出される。集水容器２５に貯蔵された凝縮水が所定水位よりも低くなると、この凝縮水の水位が再び水位センサ２８により感知され、開閉バルブ２７が自動に閉鎖されることで、集水容器２５に凝縮水が集められる。

このような一連の過程により、高温多湿な空気が低温乾燥な空気に変化することで、サイクロン凝縮装置の凝縮効率が増大される。

図４は、本発明によるサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機の概略的な内部構造を示した断面図である。図４に示すように、本発明によるサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機は、略ボックス状に形成されて外観をなすハウジング１と、このハウジング１の内部に水平に設置されて洗濯水を収容するドラム状の水槽２と、この水槽２の内部に回転自在に設置され、その表面に多数の脱水孔３ａが形成されたドラム状の回転槽３と、この回転槽３を回転して洗濯行程、濯ぎ行程および脱水行程を行う駆動モータ(図示せず)とを備える。

回転槽３は、洗濯行程時には洗濯ドラムとして機能し、乾燥行程時には乾燥ドラムとして機能する。

水槽２および回転槽３の前面部は、回転槽３の内部に洗濯物を入れるか、回転槽３に含まれた洗濯物を出せるように開放されており、ハウジング１の前面には、水槽２および回転槽３の開放された前面を開閉するためのドア４がヒンジ結合されている。また、回転槽３の内周面には、リフター５が所定間隔に縦方向に沿って配置されるが、回転槽３が回転すると、このリフター５により洗濯物が所定高さに持ち上げられてから落下することで洗濯物が洗濯される。

ハウジング１の上部には、外部から水槽２に洗濯水を供給するための給水ホース６と、供給される洗濯水と洗剤とを混合するための洗剤容器７と、が設置されており、ハウジング１の底には、ハウジング１の外部に洗濯水を排出するための排水ポンプ(図示せず)が設置されている。

また、水槽２の外側には、乾燥行程時、回転槽３に含まれた洗濯物に高温乾燥な空気を吹き込んで洗濯の終了された洗濯物を迅速に乾燥するために、回転槽３と共に閉回路を形成する空気循環ダクト１０が配置されている。

空気循環ダクト１０の入口は、開放された水槽２の前面に配置され、空気循環ダクト１０の出口は、通孔１３が形成された水槽２の後面に配置される。この空気循環ダクト１０の出口との隣接部位には、空気循環ダクト１０を通して高温の空気を強制に循環するための送風ファン１１およびヒータ１２が設置されている。

サイクロン凝縮装置２０は、ハウジング１に設置されており、空気循環ダクト１０の中間部に空気入口管２２および空気出口管２３が連結され、集水容器２５がハウジング１の底に配置される。冷却水供給管２９は、給水ホース６に連結されて冷却水を受け、集水容器２５に連結された排水管２６は、ハウジング１の外部に延長されて凝縮水を排出する。

このように構成された本発明によるサイクロン凝縮装置２０を備えた洗濯乾燥機の送風ファン１１が乾燥行程時に作動すると、回転槽３内の高温多湿な空気は、空気循環ダクト１０を通して流動してサイクロン凝縮装置２０により低温乾燥な空気に変わり、引き続いて、ヒータ１２により高温乾燥な空気に変わる。この高温乾燥な空気は、水槽２の通孔１３および回転槽３の脱水孔３ａを通して回転槽３の内部に流入されて洗濯物を乾燥する。

このような一連の動作を通して、回転槽３に含まれた洗濯物が迅速に乾燥され、サイクロン凝縮装置２０から発生する凝縮水は、開閉バルブ２７と水位センサ２８との相互作用により排水管２６を通して外部に排出される。

本発明によるサイクロン凝縮装置の概略的な構造を示した斜視図である。 本発明によるサイクロン凝縮装置の内部における冷却水および空気の流動を横方向に示した図１のI-I線断面図である。 本発明によるサイクロン凝縮装置の内部における冷却水および空気の流動を縦方向に示した図１のII-II線断面図である。 本発明によるサイクロン凝縮装置を備えた洗濯乾燥機の概略的な内部構造を示した断面図である。

符号の説明

２ 水槽
３ 回転槽
１０ 空気循環ダクト
１１ 送風ファン
１２ ヒータ
２０ サイクロン凝縮装置
２１ ケーシング
２２ 空気入口管
２３ 空気出口管
２４ 冷却水噴射ノズル
２５ 集水容器
３０ 螺旋溝

Claims (18)

1. 乾燥ドラムと；
   前記乾燥ドラムに連結され、前記乾燥ドラムと共に閉回路を形成する空気循環ダクトと；
   空気を強制に循環する送風ファンと；
   空気を加熱するヒータと；
   前記空気循環ダクトに設置され、ケーシングと、前記空気循環ダクトに連結された空気入口管および空気出口管と、前記ケーシングの空気に含まれた水分を凝結するための水分凝結ユニットとを備えたサイクロン凝縮装置とを含むことを特徴とする洗濯乾燥機。
2. 空気入口管は、前記ケーシングの上部に接線方向に連結され、前記空気出口管は、前記ケーシングの中心部に垂直配置され、前記水分凝結ユニットは、前記ケーシングの上面に配置された一つ以上の冷却水噴射ノズルを備えたことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
3. 前記サイクロン凝縮装置は、前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルから噴射される冷却水により生成された凝縮水を前記ケーシングの下部に案内するために、前記ケーシングの内周面に形成された螺旋溝をさらに備えたことを特徴とする請求項２記載の洗濯乾燥機。
4. 前記ケーシングは、所定直径を有する円筒部と、前記円筒部から直径が下方に徐々に減少する円錐部とからなり、前記空気入口管は、前記円筒部に連結されたことを特徴とする請求項１記載の洗濯乾燥機。
5. 前記空気出口管の下端部は、前記ケーシングの内部で前記ケーシングの円筒部の下部に延長され、その上端部は、前記ケーシングの上面を貫通して前記空気循環ダクトに連結されることを特徴とする請求項４記載の洗濯乾燥機。
6. 前記水分凝結ユニットは、円板状を有して前記ケーシングの縁部に沿って配置された冷却水供給管をさらに備え、前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルは、前記冷却水供給管から延長され、前記ケーシングの上面に円周方向に配置されることを特徴とする請求項２記載の洗濯乾燥機。
7. 前記サイクロン凝縮装置は、前記螺旋溝に沿って流れる凝縮水を収集するために前記ケーシングの下端に連結される集水容器をさらに備えたことを特徴とする請求項３記載の洗濯乾燥機。
8. 前記サイクロン凝縮装置は、前記集水容器に収集された凝縮水を外部に排出するために前記集水容器の下端に連結された排水管と、前記排水管に設置された開閉バルブとをさらに備えたことを特徴とする請求項７記載の洗濯乾燥機。
9. 前記サイクロン凝縮装置は、前記集水容器の所定高さに設置される水位センサをさらに備え、前記開閉バルブを自動に開閉することを特徴とする請求項８記載の洗濯乾燥機。
10. ハウジングをさらに備えており、前記乾燥ドラムは、前記ハウジングに回転自在に設置され、前記集水容器は、前記ハウジングに設置されることを特徴とする請求項７記載の洗濯乾燥機。
11. ケーシングと、前記ケーシングの上部に接線方向に連結された空気入口管と、前記ケーシングの中心部に配置された空気出口管と、前記ケーシングの上面に配置された少なくとも一つ以上の冷却水噴射ノズルとを備えたことを特徴とするサイクロン凝縮装置。
12. 前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルから噴射される冷却水により生成された凝縮水を前記ケーシングの下部に案内するために、前記ケーシングの内周面に形成された螺旋溝をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載のサイクロン凝縮装置。
13. 前記ケーシングは、所定直径を有する円筒部と、前記円筒部から直径が下方に徐々に減少する円錐部とからなり、前記空気入口管は、前記円筒部に連結されたことを特徴とする請求項１１記載のサイクロン凝縮装置。
14. 前記空気出口管の下端部は、前記ケーシングの内部で前記ケーシングの円筒部の下部に延長され、その上端部は、前記ケーシングの上面を貫通して空気循環ダクトに連結されることを特徴とする請求項１３記載のサイクロン凝縮装置。
15. 前記少なくとも一つの冷却水噴射ノズルは、円板状を有して前記ケーシングの縁部に沿って配置された冷却水供給管から延長され、前記ケーシングの上面に円周方向に所定間隔だけ離隔配置されたことを特徴とする請求項１１記載のサイクロン凝縮装置。
16. 前記螺旋溝に沿って流れる凝縮水を収集するために、前記ケーシングの下端に連結される集水容器をさらに備えたことを特徴とする請求項１２記載のサイクロン凝縮装置。
17. 前記集水容器に収集された凝縮水を排出するために前記集水容器の下端に連結された排水管と、前記排水管に設置された開閉バルブとをさらに備えたことを特徴とする請求項１６記載のサイクロン凝縮装置。
18. 前記集水容器の所定高さに設置される水位センサをさらに備え、前記開閉バルブを自動に開閉することを特徴とする請求項１７記載のサイクロン凝縮装置。

Images