JP2023540986A - 衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
この出願は熱交換部によりドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階、前記空気供給段階の進行中に行われる第1モーション実行段階、を含み、前記第1モーション実行段階は、前記ドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1加速モードと、前記ドラムを前記第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1減速モードとを交互に行う衣類処理装置の制御方法に関する。【選択図】図1
Description
本発明は衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法に関する。
衣類処理装置は衣類(洗濯対象物又は乾燥対象物)の洗濯、乾燥又は洗濯及び乾燥の両方が可能な装置であって、洗濯機、乾燥機及び乾燥兼用洗濯機を含む概念である。
衣類の乾燥が可能な衣類処理装置(乾燥機)は加熱された空気(熱風)を衣類に供給するが、衣類と熱交換済の空気をどのように処理するかによって排気式乾燥システムと循環式乾燥システムに分類される。
循環式乾燥システムは衣類が貯蔵された収容空間から排出される空気の除湿と加熱を順に行った後、収容空間に再供給する方式であり、排気式乾燥システムは収容空間に加熱された空気を供給するが、収容空間から排出される空気は衣類処理装置の外部に排気する方式である。
衣類が所定の目標乾燥度に到達するまでにかかる乾燥時間はドラムに供給された空気と衣類の熱交換がどのくらい効果的であったかによって決定されるので、どの乾燥システムを有する衣類処理装置においても、ドラム内に供給された空気と衣類の熱交換の効率を高めるための制御は、衣類の乾燥が目的である衣類処理装置においては非常に重要な設計的考慮事項である。
従来、空気がドラムに供給される間にドラムの回転数を制御することにより衣類が空気と接する面積を広める制御方法を備える衣類処理装置がある(韓国特許第10-1594368)。しかし、この衣類処理装置は乾燥過程を構成する予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間においてドラムのモーションを個々に制御できない短所がある。即ち、従来の制御方法は、乾燥時、ドラムの回転数が1G以上の遠心力を誘発する回転数に維持されないと、ドラムに供給された空気がドラムの円周面に形成されたドラム貫通孔を介してタブに排出されることを防げず、ドラムに空気が供給される間にドラムの回転数を1G未満の遠心力を誘発する回転数に下げることが難しいという短所がある。
また、従来の制御方法は予熱区間及び減率乾燥区間で衣類が損傷される可能性がある。予熱区間は乾燥度の変化はほぼなく(含水率の変化はほぼなく)、衣類の温度が徐々に増加する区間(衣類から水分が排出される温度まで衣類の温度が徐々に増加する区間)であり、定率乾燥区間は衣類の乾燥度は急に高くなり(含水率は急に低くなり)、衣類の温度はほぼ一定に維持される区間であり、また減率乾燥区間は衣類の乾燥度の変化はほぼなく、衣類の温度は急に高くなる区間である。予熱区間と減率乾燥区間において衣類とドラムの摩擦力が大きくなると(衣類に大きい遠心力が持続して加えられると)、衣類に毛羽がついたり損傷したりする可能性が高くなるという短所がある。
なお、従来、予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間を区分して衣類処理装置を制御管理する衣類処理装置の制御方法(韓国特許出願第10-2006-0023715)があるが、この制御方法にも区間ごとにドラムの回転数及び回転方向をどのように制御すれば乾燥時間の短縮と乾燥性能の向上に有利であるかについては開示されていない。
また、従来、乾燥度によってドラムの回転数を調節する制御方法を備える衣類処理装置がある。この制御方法は排気式乾燥システムを備える衣類処理装置に適用されたが、排気式乾燥システムはドラム外部の空気を加熱してドラムに供給するが、衣類と熱交換済の空気はドラムの外部に捨てる方式を意味する。
乾燥行程の初期(予熱区間)にドラムから排出される空気の温度は徐々に増加し、乾燥行程の中期(蒸発区間)にドラムから排出される空気の温度はほぼ一定に維持され、また乾燥行程の末期(過熱区間)にはドラムから排出される空気の温度が再び増加する傾向がある。従って、排気式乾燥システムが適用された従来の衣類処理装置はドラムから排出される空気の温度を測定することにより乾燥行程の進行時点(衣類の乾燥度)を判断することができる。
しかし、このような制御方法は衣類処理装置が乾燥行程を構成する区間のうち、どの区間を実行中であるかを正確に判断することが難しい短所がある。ドラムから排出される空気の温度は空気と衣類がどのぐらい熱交換を行ったかによって異なるためである。
この出願は予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間に区分される乾燥過程の各区間ごとにドラムの回転数及び回転方向のいずれを制御することにより衣類の損傷を最小化し、乾燥時間を短縮できる衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することを解決課題とする。
また、この出願は乾燥初期に衣類とドラムの摩擦力を最小化しながら衣類にシワが付くことを最小化する衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することを解決課題とする。
また、この出願は乾燥末期に摩擦力による衣類の損傷を最小化する衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することを解決課題とする。
また、この出願は衣類の乾燥度の感知が容易な衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することを解決課題とする。
また、この出願はドラムの回転数及び回転方向の変更が容易な衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することを解決課題とする。
本発明から得られる技術的課題は上述した技術的課題に限定されない。また、言及されていない他の技術課題は、本発明が属する技術分野における当業者であれば以下の説明から明確に理解することができる。
この発明の様々な実施形態のさらなる利点、目的及び特徴は本明細書の開示及び添付の図面で説明される。そのような態様もこの明細書の開示に基づいて当業者によって理解され得る。
衣類が収容される空間を提供するドラム、ドラム内の空気を排出する排気ダクト、ドラムに空気を供給する供給ダクト、及びドラムに供給される空気を加熱する熱交換部を備える衣類処理装置の制御方法であって、この出願は、熱交換部を介してドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階、及び空気供給段階の進行中に行われる第1モーション実行段階を含む衣類処理装置の制御方法を提供する。
第1モーション実行段階ではドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1加速モード、及びドラムを第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1減速モードを交互に行う。
第1加速モードと第1減速モードの交互実行は少なくとも2回繰り返される。
空気供給段階は予熱区間(preheating period)、定率乾燥区間(constant rate period)及び減率乾燥区間(falling rate period)に区分され、第1モーション実行段階は予熱区間の一部又は全ての区間で行われる。
第1モーション実行段階は衣類の乾燥度が所定の第1基準乾燥度に到達するまで進行する。
排気ダクトは供給ダクトと連結されて空気の循環流路を形成し、熱交換部は冷媒が循環する流路を形成する冷媒管、排気ダクトに流入した空気の熱を冷媒に伝達する吸熱部、冷媒の熱を吸熱部を通過した空気に伝達する発熱部、及び冷媒を冷媒管に沿って循環させる圧縮器を含み、第1基準乾燥度は圧縮器から排出される冷媒の温度が所定の第1冷媒温度に到達したか否かによって判断される。
ドラムから排出される空気の温度が所定の基準空気温度に到達すると、衣類の乾燥度は第1基準乾燥度に到達したと判断される。
この制御方法はドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる第2加速モード、及びドラムを第2加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる第2減速モードを交互に行う第2モーション実行段階を含み、第2モーション実行段階は減率乾燥区間の一部又は全ての区間で行われる。
第2モーション実行段階は衣類の乾燥度が空気供給行程に設定された目標乾燥度よりも小さく設定された第2基準乾燥度に到達した場合に終了してもよい。
排気ダクトは供給ダクトと連結されて空気の循環流路を形成し、熱交換部は冷媒が循環する流路を形成する冷媒管、排気ダクトに流入した空気の熱を冷媒に伝達する吸熱部、冷媒の熱を吸熱部を通過した空気に伝達する発熱部、及び冷媒を冷媒管に沿って循環させる圧縮器を含み、第2基準乾燥度は圧縮器から排出される冷媒の温度が所定の第2冷媒温度に到達したか否かによって判断される。
第1加速モードと第1減速モードの実行時間の比は第2加速モードと第2減速モードの実行時間の比と異なっていてもよい。
第1加速モードに設定された実行時間は第1減速モードに設定された実行時間よりも長く設定される。
第1加速モードの実行時間と第1減速モードの実行時間の比は3:1ないし10:1に設定される。
第2加速モードに設定された実行時間は、第2減速モードに設定された実行時間と同一であるか又は第2減速モードに設定された実行時間よりも長く設定される。
第2加速モードの実行時間と第2減速モードの実行時間の比は1:1ないし3:1に設定される。
さらに制御方法は1G未満の遠心力を誘発する回転数でドラムの時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行う撹拌モーション実行段階を含み、撹拌モード実行段階は恒率乾燥区間で行われる。
さらに制御方法は第1モーション実行段階の開始前に行われ、1G未満の遠心力を誘発する回転数でドラムの時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行う分散モーション実行段階を含む。
分散モーション実行段階に設定されたドラムの回転数は撹拌モード実行段階に設定されたドラムの回転数よりも低く設定される。
さらに制御方法は第2モーション実行段階の完了後、分散モーション実行段階に設定された回転数よりも低い回転数でドラムを回転させる感知モーション実行段階、及びドラムの回転中心を通過する水平線の下部に位置する衣類が接するように備えられた電極により衣類の乾燥度を測定する感知段階を含み、感知段階で測定された衣類の乾燥度が空気供給行程に設定された目標乾燥度以上である場合、空気供給段階を終了してもよい。
衣類が収容される空間を提供するドラム、ドラムの後方面から離隔して位置する固定パネル、固定パネルに固定されて回転磁界を形成するステータ、及び回転磁界により回転してドラムの回転に必要な動力を発生するローター、固定パネルを貫通するパネル排気口、ドラムから排出された空気をパネル排気口に導く排気ダクト、排気ダクトに沿って移動する空気を除湿して加熱する熱交換部、固定パネルを貫通する多数の貫通孔がローターを囲んで形成された供給口、ドラムの後方面を貫通する多数の貫通孔がドラムの回転中心を囲むリングを形成する空気流入口、一端は固定パネルに固定されて供給口を囲み、他端はドラムに接して空気流入口を囲む流路形成部、及び固定パネルに固定されてパネル排気口から排出される空気を供給口に導く供給ダクトを含む衣類処理装置において、この出願は熱交換部を介してドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階、及び空気供給段階の進行中に行われるモーション実行段階を含む衣類処理装置の制御方法を提供する。
モーション実行段階ではドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる加速モード、及びドラムを第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる減速モードを交互に行う。
空気供給段階は予熱区間(preheating period)、定率乾燥区間(constant rate period)及び減率乾燥区間(falling rate period)に区分され、モーション実行段階は予熱区間と減率乾燥区間のいずれかで行われる。
空気流入口はドラムの円周面に密着した衣類に空気を排出できる位置に設けられる。
空気流入口が形成するリングの半径はドラムの後方面の半径の1/2以上に設定される。
衣類が収容される空間を提供するドラム、ドラムの後方面から離隔して位置する固定パネル、固定パネルに固定されるハウジング、ハウジングに固定されて回転磁界を形成するステータ、回転磁界により回転してドラムの回転に必要な動力を発生するローター、ハウジング内に固定されるリンクギア、一端はローターに固定され、他端はハウジング内に位置する第1軸、第1軸に固定されてハウジング内に位置する主動ギア、固定パネルを貫通して一端はドラムの後方面に固定され、他端はハウジング内に位置し、第1軸と同心軸を形成する第2軸、ハウジング内に位置し、第2軸の他端が固定されたベース、ベースに回転自在に固定された第1ボディ、第1ボディの円周面に設けられて主動ギアに結合した第1ギア、第1ボディに固定され、第1ボディの直径よりも小さい直径を有する第2ボディ、及び第2ボディの円周面に設けられてリンクギアに結合した第2ギアを備える従動ギア、固定パネルを貫通するパネル排気口、ドラムから排出された空気をパネル排気口に導く排気ダクト、排気ダクトに沿って移動する空気を除湿して加熱する熱交換部、固定パネルを貫通する多数の貫通孔がローターを囲んで形成された供給口、ドラムの後方面を貫通する多数の貫通孔がドラムの回転中心を囲むリングを形成する空気流入口、一端は固定パネルに固定されて供給口を囲み、他端はドラムに接して空気流入口を囲む流路形成部、及び固定パネルに固定されてパネル排気口から排出される空気を供給口に導く供給ダクトを含む衣類処理装置において、この出願は熱交換部を介してドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階、及び空気供給段階の進行中に行われるモーション実行段階を含む衣類処理装置の制御方法を提供する。
モーション実行段階ではドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる加速モード、及びドラムを第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる減速モードを交互に行う。
空気供給段階は予熱区間(preheating period)、定率乾燥区間(constant rate period)及び減率乾燥区間(falling rate period)に区分され、モーション実行段階は予熱区間と減率乾燥区間のいずれかで行われる。
本発明の適用可能性の追加範囲は以下の詳細な説明から明らかになる。なお、本発明の思想及び範囲内での様々な変更及び修訂は当業者が明確に理解できるので、詳細な説明及び本発明の好ましい実施例のような特定の実施例はただ例示に過ぎないことを理解すべきである。
従って、本発明の実施形態は以下のような様々な効果及び/又は特徴を提供する。
この出願によれば、予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間に区分される乾燥過程の各区間ごとにドラムの回転数及び回転方向のいずれを制御することにより衣類の損傷を最小化し、乾燥時間を短縮できる衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することができる。
また、この出願によれば、乾燥初期に衣類とドラムの摩擦力を最小化しながら衣類にシワが付くことを最小化する衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することができる。
また、この出願によれば、乾燥末期に摩擦力による衣類の損傷を最小化する衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することができる。
また、この出願によれば、衣類の乾燥度の感知が容易な衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することができる。
また、この出願によれば、ドラムの回転数及び回転方向の変更が容易な衣類処理装置及び衣類処理装置の制御方法を提供することができる。
なお、本開示により得られる効果は上記効果に限定されない。また言及されていない他の効果は本開示が属する技術分野における当業者には以下の説明から明確に理解され得る。
以下、添付図面を参照しながら、本開示の好ましい実施形態について詳しく説明する。後述する要素又は装置の制御方法は本開示の実施形態を説明するだけであり、本開示の範囲を限定することではない。可能な限り、同一又は類似する部品を参照するために、全図面において同じ参照番号を使用している。
図1は衣類処理装置100の一例を示し、衣類処理装置100はキャビネット1、このキャビネット内に回転自在に設けられて衣類(洗濯対象物又は乾燥対象物)が貯蔵される空間を提供するドラム2、ドラム2に高温の乾燥空気(常温より高い温度の空気、室内空気の乾燥度より高い乾燥度の空気)を供給して衣類から水分を除去する供給部3、及びドラムを回転させる駆動部(D)を含む。
キャビネット1は衣類処理装置の前方面を形成する前方パネル11及び衣類処理装置の底面を形成するベースパネル17を含む。前方パネル11にはドラム2に連通する投入口111が備えられ、投入口111はドア113により閉鎖される。
前方パネル11には制御パネル115が備えられ、制御パネル115にはユーザの制御命令が入力される入力部116とユーザが選択可能な制御命令などの情報が出力される表示部117が設けられる。入力部116は衣類処理装置に電力供給を要請する電力供給要請部、多数のコースのうち、ユーザが所望するコースを選択可能なコース入力部及びユーザが選択したコースの開始を要請する実行要請部を含む。
ドラム2は中空の円筒状である。図1では一例としてドラム2が前方面と後方面が開放した円筒状のドラムボディ21、ドラムボディ21の前方面を形成する前方カバー22及びドラムボディ21の後方面を形成する後方カバー23からなる場合を示している。前方カバー22にはドラムボディ21の内部と外部を連通させるドラム投入口221が設けられる。
ドラムボディ21はさらにリフター26を備える。リフター26は前方カバー22から後方カバー23に向かって延びる板(board)がドラムボディ21からドラム2の回転中心に向かって(ドラムの円柱面からドラムの回転中心に向かって)突出することにより備えられる。
衣類処理装置100が衣類の乾燥のみのための装置である場合、ドラム2はドラムの内部とドラムの外部を連通させるためにドラムボディ21を貫通するドラム貫通孔を備えなくても良い。
ドラム2はボディ第1支持部12とボディ第2支持部15のいずれかに回転自在に固定されるが、図1では一例として後方カバー23が駆動部(D)を介してボディ第2支持部15に回転自在に固定され、前方カバー22がボディ第1支持部12に回転自在に連結される場合を示している。
ボディ第1支持部12はキャビネット1に固定され、前方パネル11と前方カバー22の間に位置する支持パネル121からなる。図1では一例として支持パネル121がベースパネル17に固定されて前方パネル11と前方カバー22の間に位置する場合を示している。この場合、前方パネル11の後方面(支持パネルに向かう面)は支持パネル121に固定され、下端はベースパネル17に固定される。
支持パネル121は、支持パネル貫通孔122、支持パネル貫通孔122とドラム投入口221を連結するドラム連結ボディ123、及び支持パネル貫通孔122と投入口111を連結するパネル連結ボディ126を含む。支持パネル貫通孔122は支持パネル121を貫通して投入口111とドラム投入口221を連通する手段である。
ドラム連結ボディ123は支持パネル121の後方面(支持パネルが提供する空間のうち、ドラム投入口に向かう面)に固定されるパイプからなる。ドラム連結ボディ123の一端は支持パネル貫通孔122を囲み、ドラム連結ボディ123の自由端は前方カバー22を支持する。即ち、ドラム連結ボディ123の自由端はドラム投入口221に挿入されるか、又はドラム投入口221を形成する前方カバー22の自由端に接するように備えられる。
図1は一例としてドラム連結ボディ123の自由端が前方カバー22の自由端に接する場合を示している。この場合、ドラム連結ボディ123にはリンク状のダンパー124(連結ダンパー)が備えられる。連結ダンパー124はドラム2が回転或いは振動するとき、ドラム投入口221がドラム連結ボディ123から分離される恐れ(ドラム内の空気がキャビネットに漏出する恐れ)を最小化するための手段である。
連結ダンパー124は圧縮性材質(外力により体積増減が可能な材質)からなる。この場合、連結ダンパー124はドラム連結ボディ123の自由端とドラム投入口221の縁部(前方カバーの自由端)の間で圧縮された状態を維持する(後述する後方支持部により圧縮状態を維持する)。ドラム2が支持パネル121と固定パネル151の間で振動する場合、ドラム投入口221がドラム連結ボディ123から分離されることを最小化するためのものである。連結ダンパー124の一例として、繊維を圧縮して製作されるフェルトがある。
パネル連結ボディ126は支持パネル121の前方面(支持パネルが提供する空間のうち、前方パネルに向かう面)に固定されるパイプからなる。パネル連結ボディ126の一端は支持パネル貫通孔122を囲み、パネル連結ボディ126の他端は投入口111に連結される。従って、投入口111に供給される衣類はパネル連結ボディ126、支持パネル貫通孔122、ドラム連結ボディ123及びドラム投入口221を介してドラムボディ21に移動する。
ボディ第2支持部15は後方カバー23から離隔したところに位置するようにキャビネット1に固定される固定パネル151からなる。図1では一例として固定パネル151がベースパネル17に固定されて衣類処理装置100の後方面(キャビネットの後方面)を形成する場合が示されている。
図2に示すように、固定パネル151には駆動部(D)が取り付けられる空間を提供する駆動部取付溝153が設けられる。動部取付溝153は固定パネル151がドラムの後方カバー23に向かって凹状に湾曲した溝である。固定パネル151にはドラム2の回転軸が貫通する固定パネル貫通孔155が設けられるが、固定パネル貫通孔155は駆動部取付溝153内に位置する。
上述したように、ドラム2がドラムボディ21、ドラムボディに固定される前方カバー22及びドラムボディに固定される後方カバー23からなると、ドラムボディ21の開放した前方面と後方面が支持パネル121と固定パネル151のそれぞれに回転自在に連結された構造に比べて、ドラムの強性が高くなる。ドラムの強性が高くなると、ドラムの回転時にドラムボディ21の変形を最小にすることができ、これにより、ドラムボディ21の変形時にドラムボディと支持パネルの間の空間、ドラムボディと固定パネルの間の空間に衣類が挟まれる問題を最小化することができる(駆動部の負荷を最小化することができる)。
支持パネル121にはドラム排気口(第1排気口)128が設けられ、固定パネル151にはパネル排気口(第2排気口)157及び供給口158が設けられる。第1排気口128はパネル連結ボディ126を貫通する孔からなる。
供給口158は固定パネル151を貫通する多数の貫通孔が駆動部取付溝153を取り囲むように配置される(多数の貫通孔は駆動部取付溝を取り囲むリンクを形成する)。
図1に示すように、供給部3は第1排気口128と第2排気口157を連結する排気ダクト31、第2排気口157に排出される空気を供給口158に導く供給ダクト32、及び排気ダクトに備えられて空気の除湿と加熱を順に行う熱交換部34を含む。第1排気口128にはドラム2から排気ダクト31に移動する空気をろ過するフィルター129が備えられる。
排気ダクト31は第1排気口128に連結される第1ダクト311、第2排気口157に連結される第2ダクト312、及び第1ダクト311と第2ダクト312を連結する第3ダクト313を含む。第3ダクト313はベースパネル17に固定される。
熱交換部34は排気ダクト31に流入した空気の除湿と加熱を順に行う様々な装置からなるが、図1では一例として熱交換部34がヒートポンプ(heat pump)及びファン349からなる場合を示している。
即ち、図1の熱交換部34は、排気ダクト31に流入した空気から水分を除去する第1熱交換器(吸熱部)341、排気ダクト31内に備えられて吸熱部341を通過した空気を加熱する第2熱交換器(発熱部)343、及びドラム2から排出された空気が吸熱部と発熱部を順に経た後、供給ダクト32に移動するファン359を含む。図1では一例としてファン349が発熱部343と第2ダクト312の間に位置する場合を示している。
吸熱部341と発熱部343は空気の移動方向に沿って順に配置され、冷媒の循環流路を形成する冷媒管348を介して互いに連結される。冷媒は排気ダクト31の外部に位置する圧縮器345により冷媒管348に沿って移動し、冷媒管348には発熱部343から吸熱部341に移動する冷媒の圧力を調節する圧力調節器347が備えられる。
吸熱部341は排気ダクト31に流入した空気の熱を冷媒に伝達することにより空気を冷却(冷媒を蒸発)する手段であり、発熱部343は圧縮器345を通過した冷媒が有する熱を空気に伝達することにより空気を加熱(冷媒を凝縮)する手段である。
図2に示すように、供給ダクト32は固定パネル151に固定されて第2排気口157に排出された空気を供給口158に導く手段である。
供給口158がリンク状に配置された多数の貫通孔からなる場合、供給ダクト32は固定パネル151に固定されて第2排気口157と供給口158を連結する流路を形成するダクトボディ321、及びダクトボディ321を貫通するローター収容部322を含む。ダクトボディ321及びローター収容部322を備える供給ダクト32は略リンク状の流路を形成し、駆動部取付溝153に固定される駆動部(D)はローター収容部322により供給ダクト32の外部に露出される。
供給口158を介してキャビネット1内に供給された空気がドラム2に供給されるように、ドラム2には後方カバー23を貫通する空気流入口233が設けられ、固定パネル151には供給口158から排出される空気を空気流入口233に導く流路形成部159が設けられる。
空気流入口233は後方カバー23を貫通する多数の孔がドラム2の回転中心を囲むリンクを形成して配置される。流路形成部159は一端(固定パネルに固定される端)は供給口158を取り囲み、他端(ドラムに接する端)は空気流入口233を囲むパイプからなる。ドラム2の回転中に発生する振動が固定パネル151に伝達されることを最小化するために、流路形成部159は大きい弾性を有する材質(ゴムなど)からなる。
空気流入口233が形成するリンクの半径(リンクの内径又は外径)は後方カバー23の半径の1/2以上に設定される。これにより、空気流入口233を介してドラム内に移動する空気がドラムの円柱面に沿って移動することができる。
上述したように空気流入口233が備えられ、供給部3はドラムが1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転するとき(衣類がドラムの円柱面に密着した状態で回転するとき)、空気を供給するように制御されると、衣類処理装置は乾燥時間を短縮することができる。
図示とは異なり、供給部3は第1排気口128と第2排気口157を連結する排気ダクト、外気(キャビネット内の空気又はキャビネット外の空気)をドラム2に供給する供給ダクト、及び供給ダクトに流入した空気を加熱する熱交換部を含む。
ドラム2内に位置する衣類の乾燥度を感知するために、衣類処理装置100にはさらに感知部13が備えられる。感知部13は衣類が接したときに測定される電気的抵抗により乾燥度を測定するか、ドラム2から排出される空気の温度を測定して乾燥度を測定するか、又は冷媒管348に沿って循環する冷媒の温度を測定して乾燥度を測定することができる。
図2は一例として感知部13が衣類の電気的抵抗を測定するように備えられた場合を示している。図2に示す感知部13は支持パネル121に固定される第1電極131及び第2電極133からなる。第1電極131と第2電極133は支持パネル121に固定されて互いに離隔した状態を維持する。第1電極131と第2電極133は支持パネル121が提供する空間のうち、投入口111の中心を通過する水平線の下部の空間に固定される。この場合、2つの電極131,133は衣類がドラム2の回転中心を通過する水平線の下部に位置する場合(衣類がドラムの最下点に位置する場合)、衣類に容易に接することができる。
衣類の乾燥度が高くなると、衣類に残留する水分量が減少するので、乾燥度が高くなるほど感知部13で感知される電流サイズが小さくなる。よって、制御部(図示せず)は感知部で流れる電流サイズをモニタリングすることにより衣類の乾燥度を推定することができる。
衣類の乾燥度が低いと、ドラム2から排出される空気の温度が低くなり、乾燥度が高くなるほど、ドラムから排出される空気の温度が高くなる。従って、感知部13はドラムから排出される空気の温度を感知するように備えられる。図1に示すように、感知部13は排気ダクト31に備えられた温度センサ135(空気温度感知センサ)からなる。
衣類の乾燥度によって冷媒管を循環する冷媒の温度も変わるので、感知部13は冷媒管に沿って移動する冷媒の温度(吸熱部から圧縮器に移動する冷媒の温度、又は圧縮機から発熱部に移動する冷媒の温度など)を測定する温度センサからなる。図1では一例として感知部13が圧縮器345から発熱部343に移動する冷媒の温度を感知する温度センサ137(冷媒温度感知センサ)からなる場合を示している。
感知部13は衣類の電気的抵抗を測定する2つの電極131,133、ドラムから排出される空気の温度を測定する温度センサ135及び冷媒の温度を測定する温度センサ137のうち、少なくとも2つ以上を含む。
駆動部(D)は駆動部取付溝153に位置するモーター5、及び固定パネル151に固定されてモーターにより発生する動力をドラム2に伝達する動力伝達部6を含む。
駆動部(D)の重さ及び駆動部(D)の作動中に発生する外力により固定パネル151が変形することを最小化するために、駆動部取付溝153にはモーター5と動力伝達部6のいずれかが固定される空間を提供する駆動部ブラケット4が備えられる。即ち、動力伝達部6は駆動部ブラケット4に固定され、モーター5は動力伝達部6と駆動部ブラケット4のいずれかに固定される。駆動部ブラケット4は駆動部取付溝153に固定されるリンク状の金属(固定パネルより大きい強度を有する金属)からなる。
図3に示すように、モーター5は回転磁界(rotating field)を形成するステータ51、及び回転磁界により回転するローター52を含む。
ステータ51は駆動部ブラケット4又は動力伝達部6に固定されるコア511、コアを貫通するコア貫通孔512、及びコア511の円柱面に等間隔に配置される電磁石513、コイルを含む。
ローター52は円盤状(disk)のローターボディ52a、ローターボディに固定されるパイプ状のローター円柱面52b及びローター円柱面に固定される多数の永久磁石525を含む。永久磁石525はN極とS極が交互に露出されるようにローター円柱面52bに固定される。
動力伝達部6は、中空の円筒状からなり、固定パネル151に固定されるハウジング61、ハウジング内に固定されるリンクギア62、一端はローターボディ52aに固定され、他端はハウジング61内に位置する第1軸63(入力軸)、第1軸63に固定されてハウジング61内に位置する主動ギア631、主動ギア631とリンクギア62を連結する従動ギア677、従動ギアによりハウジング61内で回転するケージ67、及び一端は後方カバー23に固定され、他端はケージ67に固定される第2軸65(出力軸)を含む。
第1軸63によるローターボディ52aの変形の恐れを最小化するために、第1軸63は固定板524を介してローターボディ52aに固定される。
第2軸65は第1軸63と同心軸(concentric axis)を形成することが望ましい。第2軸65と第1軸63が同心軸を形成すると、ドラム2の回転時に動力伝達部6に発生する振動を最小化することができる。
ハウジング61は駆動部ブラケット4を介して固定パネル151に固定されてコア貫通孔512に位置することが望ましい。ハウジング61をコア貫通孔512内に位置させることにより、駆動部(D)の体積を最小化することができる。
ハウジング61は、固定パネル151に向かう面が開放した円筒状の第1ハウジング61a、及び第1ハウジングに向かう面が開放した円筒状であり、第1ハウジング61aに結合して第1ハウジングの開放面を閉鎖する第2ハウジング61bを含む。
第1ハウジング61aには第1軸支持部611及び第1軸支持部611を貫通する第1軸貫通孔612が備えられる。第1軸63は第1軸貫通孔612に挿入されることにより第1ハウジング61aを貫通し、第1軸支持部611には第1軸63を第1ハウジング61aに回転自在に固定する第1軸ベアリング613が備えられる。
図4に示すように、第1軸支持部611は第1ハウジング61aからローターボディ52aに向かって突出するパイプからなるか、又は第1ハウジング61aから第2ハウジング61bに向かって突出するパイプからなる。
第1軸支持部611が第1ハウジング61aから第2ハウジング61bに向かって突出するパイプ(第1ハウジングからハウジングの中心に向かって突出したパイプ)からなると、ハウジング61の体積を最小化する効果がある(駆動部の体積最小化、衣類処理装置の体積最小化が可能な効果)。
第2ハウジング61bには第2軸支持部616及び第2軸支持部616を貫通する第2軸貫通孔617が備えられる。第2軸65は第2軸貫通孔617を介して第2ハウジング61bを貫通し、第2軸支持部616には第2軸65を第2ハウジング61bに回転自在に固定する第2軸ベアリング618が備えられる。
第2軸支持部616は第2ハウジング61bから固定パネル貫通孔155に向かって突出するパイプ(ドラムの後方カバーに向かって突出したパイプ)からなる。
第1軸ベアリング613は第1軸63の長手方向に沿って備えられる第1軸の第1ベアリング613a及び第1軸の第2ベアリング613bを含み、第2軸ベアリング618は第2軸65の長手方向に沿って備えられる第2軸の第1ベアリング618a及び第2軸の第2ベアリング618bを含む。
第1軸ベアリング及び第2軸ベアリングがそれぞれ2つ以上のベアリング613a,613b,618a,618bからなると、ローター52が回転時に第1軸63と第2軸65が編心することを最小化することができる(駆動部に発生する振動を最小化できる)。
複数のベアリングは回転軸に沿って配置されるので、多数のベアリングが備えられた駆動部(D)は体積が増加せざるを得ない。従って、制限した体積のキャビネット1を有する衣類処理装置100において、多数のベアリングが回転軸を支持するように設計することが容易ではない。しかし、上述した衣類処理装置100はハウジング61がステータのコア貫通孔に位置する構造、及び第1軸支持部611がハウジングの中心に向かって突出したパイプ構造などにより駆動部の体積を最小化し、それによりベアリング613,618の数を増やすことができる。
ハウジング61の体積を最小化するために、第1ハウジング61aの直径と第2ハウジング61bの直径は互いに異なるように設定される。即ち、第1ハウジング61aの直径は第2ハウジング61bの直径より小さく設定されるか又は第2ハウジング61bの直径より大きく設定される。
リンクギア62はリンクギアボディ、リンクギアボディを貫通するリンクギアボディ貫通孔及びリンクギアボディの内側円柱面(リンクギアボディ貫通孔を形成する円柱面)に沿って備えられるギア歯(gear teeth)を含む。
リンクギア62は第1ハウジング61aと第2ハウジング61bのうち、直径が小さいハウジングに固定される。図示したように、第1ハウジング61aの直径が第2ハウジング61bの直径より小さく設定される場合、リンクギア62は第1ハウジング61aの円柱面に固定される。
図3に示すように、ケージ67はハウジング61内に位置するベース671、従動ギア677をベース671に回転自在に固定する連結軸675、及び連結軸675の一端に固定されるリンク状のベースカバー673を含む。
第2軸65は固定パネル貫通孔155に挿入されてベース671とドラムの後方カバー23を連結する。第2軸65の回転による後方カバー23の破損を防止するために、後方カバー23には第2軸65の一端が固定される軸ブラケット651が設けられる。
図2に示すように、軸ブラケット651によりドラムの体積が増加することを最小化するために、後方カバー23には軸ブラケット651が固定される軸ブラケット取付溝231が設けられる。軸ブラケット取付溝231は後方カバー23が固定パネル151から離れる方向に向かって湾曲した溝からなる。軸ブラケット取付溝231は駆動部取付溝153と同じ位置に設けられ、軸ブラケット取付溝231の直径は駆動部取付溝153の直径より大きいことが望ましい。ドラム2の回転時、後方カバー23が駆動部取付溝153に衝突する恐れを最小化するためのものである。
従動ギア677は同じ角度離隔した多数のギアからなるが、図3では一例として従動ギア677及び連結軸675が120°ずつ離隔した3つのギア及び軸からなる場合を示している。
それぞれの従動ギア677は、連結軸675を介してベース671に回転自在に固定される第1ボディ677a、第1ボディ677aの円柱面に設けられて主動ギア631に結合する第1ギア677b、第1ボディ677aに固定され、第1ボディの直径より小さい直径を有する第2ボディ677c、及び第2ボディ677cの円柱面に設けられてリンクギア62に結合する第2ギア677dを含む。
図4に示すように、第1軸63の自由端に固定される主動ギア631は第1ギア677bのそれぞれに連結されるように従動ギアの間に形成された空間に位置する。また第1軸支持部611の自由端はベースカバー673の中央に形成されたベースカバー貫通孔674に挿入されてベースカバー673を貫通する。このような構造(第1軸支持部とベースカバーの構造)はハウジングの体積を最小化する特徴を有する(駆動部の体積最小化)。
固定パネル貫通孔155を密閉するために(ドラムに供給された空気がキャビネットの外部に漏出されることを防止するために)、駆動部ブラケット4又は固定パネル151にはさらにシーリング部41が備えられる。駆動部ブラケット4が固定パネル貫通孔155を囲むリンク状であり、ハウジング61はコア貫通孔512に位置するように駆動部ブラケット4に固定される場合、シーリング部41は駆動部ブラケット4と第2ハウジング61bの間に形成された空間を密閉する。
図5に示す駆動部(D)はステータ51がハウジング61に固定されることを除外すると、図4に示した駆動部(D)と同じ構造である。即ち、図4の駆動部(D)はステータ51が駆動部ブラケット4を介して固定パネル151に固定される反面、図5の駆動部(D)はステータ51が動力伝達部のハウジング61を介して固定パネル151に固定される。
図3に示すように、ステータ51がハウジング61に固定される場合、コア511にはコアブラケット515が備えられ、ハウジング61にはコア取付部619が備えられる。コア511はコアブラケット515をコア取付部619に固定するコア締結部517を介してハウジング61に固定される。コア取付部619は第2ハウジング61bの直径方向に沿って第2ハウジング61bの円柱面から離れる方向に向かって突出する突起からなる。
以下、上述した構造を有する駆動部(D)の作動過程について説明する。図6に示すように、ローター52が時計方向に回転すると、第1軸63及び主動ギア631も時計方向に回転する。
主動ギア631が時計方向に回転すると、従動ギア677は第1ギア677bにより反時計方向に回転する。第1ギア677bが反時計方向に回転すると、第2ギア677dも反時計方向に回転する。リンクギア62が固定パネル15に固定される状態であるので、第2ギア677dが反時計方向に回転すると、ベース671及び第2軸65は時計方向に回転する。ドラム2とベース671は第2軸65により連結されるので、ドラム2はローター52と同じ方向に回転する。
ステータ51がハウジング1に固定されると、第1軸63と第2軸65の同心度及びステータとローターの間隔の維持に有利である。ステータ51がハウジング61ではない固定パネル151に固定される場合を仮定する。この場合、第2軸65にはドラムの振動及び固定パネル151の振動が伝達され、第1軸63には固定パネル151の振動が伝達される。ドラム2の振動幅と固定パネル151の振動幅が異なる場合、第1軸と第2軸の間隔、同心度(concentricity)及びステータのコイル513とローターの永久磁石525の間の間隔を所望の水準に維持することが難しくなる。しかし、ステータ51がハウジング61に固定されると、外部から第1軸と第2軸に伝達される振動が同一であるので、上述したような問題を解決することができる。
図示したように、第1ギア677bの直径は主動ギア631の直径より長く設定され、第2ギア677dの直径は主動ギア631の直径よりは長く、第1ギア677bの直径よりは短く設定される。図示していないが、第2ギア677dの直径は主動ギア631の直径と同一に設定されてもよい。
上記のように第1ギア、第2ギア及び主動ギアが備えられると、駆動部(D)はローター52の回転数より低い回転数でドラム2を回転させる。即ち、駆動部(D)は減速機の役割も行う。
上述したように、ドラムの後方カバー23にはリンク状に配置された多数の貫通孔158a,158bが形成される。図7に示すように、衣類処理装置100にはさらに第2排気口157から排出された空気を貫通孔に均一に供給する流路ガイド324が設けられる。
空気は流路抵抗が低い方に移動するので、流路ガイド324を備えない衣類処理装置100の場合、第2排気口157を介してダクトボディ321に流入した空気は時計方向に沿ってダクトボディ321内を移動する量と反時計方向に沿ってダクトボディ321内を移動する量が互いに異なる傾向がある。例えば、時計方向に沿ってダクトボディ321内を移動する空気量が反時計方向に沿ってダクトボディ321内を移動する空気量より多いと、基準線(L)の左側に位置する貫通孔158aには多量の空気が供給されるが、基準線(L)の右側に位置する貫通孔158bには少量の空気が供給される現象が発生する。
上述した空気供給量の不均衡はドラム2内の衣類に供給される空気量の不均衡を引き起こす。即ち、衣類の位置に応じて供給される空気量が異なり、乾燥時間が増加する問題、一部の衣類は過乾燥状態となり、一部の衣類は未乾燥状態となる問題などを引き起こす可能性がある。
時計方向に沿ってダクトボディ321内を移動する空気量と反時計方向に沿ってダクトボディ内を移動する空気量を類似又は等しく維持することにより、上記問題を解決することができる。
流路ガイド324は、第2排気口157から排出される空気の一部を基準線(L)の左側に導く第1傾斜面、及び第2排気口157から排出される空気の残りは基準線(L)の右側に導く第2傾斜面を含む。従って、流路ガイド324によりダクトボディ321に流入した空気の一部は基準線(L)の左側に位置する貫通孔158aに移動し、残りは基準線(L)の右側に位置する貫通孔158bに移動する。
基準線(L)としてはローター収容部322の中心と第2排気口157の中心を通過する直線が設定される。図示とは異なり、基準線(L)として、ローター収容部322内の一点と第2排気口157内の一点を通過する直線が設定されてもよい。
さらに供給ダクト32にはダクトボディ321の内部を2つの空間に区分する突出壁323が備えられる。突出壁323はダクトボディ321から固定パネル151に向かって突出するか、又は固定パネル151からダクトボディ321に向かって突出する突起からなる。図7は突出壁323がダクトボディ321から固定パネル151に向かって突出した場合を示している。
突出壁323の自由端は固定パネル151に接するか或いは固定パネル151に接しないように形成される。図7は突出壁323の自由端と固定パネル151が接しない場合を示している。
突出壁323は基準線(L)の左側に位置する貫通孔158aの数と基準線の右側に位置する貫通孔158bの数が同一である位置に設けられることが望ましい。基準線(L)が貫通孔の数を両分するように設けられる場合、突出壁323は基準線(L)上に位置するように構成される。
上述した構造を有する衣類処理装置100はダクトボディ321がモーター5を囲む構造であるので(モーターがローター収容部内に位置するので)、モーター5か過熱する可能性がある。
モーター5の効果的な冷却のために(ステータの冷却のために)、衣類処理装置100にはさらに冷却流路35が設けられる。図8に示すように、冷却流路35は、ダクトボディ321に固定されてローター収容部322を閉鎖するダクトカバー355、ダクトボディ321に備えられてローター収容部322に外気を供給する供給流路351、及びダクトボディ321に備えられてローター収容部322内の空気をローター収容部322の外部に導く排気流路353を含む。
供給流路351及び排気流路353はダクトボディ321の上面が凹状に湾曲した溝からなる。排気流路353がダクトボディ321の上面が固定パネル151に向かって湾曲した溝からなる場合、突出壁323は排気流路353を形成するために固定パネル151に突出したダクトボディ321の一部により形成される。
ローター52の回転時、外気は供給流路351を介してローター収容部322に流入し、ローター収容部322内の空気は排気流路353を介してローター収容部322の外部に排出される。
供給流路351に流入した空気が排気流路353を介して排出されることをより容易にするために(モーターの効果的な冷却のために)、ローター52にさらにベイン(vane)523が備えられる。ベイン523はローターボディ52aからダクトカバー355に向かって突出した板(board)である。
ベイン523は1つの板からなるか或いは多数の板からなる。いずれにしてもベイン523はローターボディ52aの直径方向に平行に備えられることが望ましい。ベイン523がローターボディの直径方向に平行な板からなると、空気を強制移動させるインペラーの機能を行うことができるためである。
ステータ51で発生する熱がより効果的にローター収容部322に排出されるように、ローター52はさらにローターボディ52aを貫通するローター貫通孔521を含む。ローター貫通孔521は多数の孔が第1軸63を囲むリンクを形成するように配置される。
ローター貫通孔521はローターボディ52aの直径方向に対する長さがローターボディ52aの円周方向に対する長さよりも長く設定されたスリットからなる。この場合、ベイン523はローターボディ52aの直径方向に平行なローター貫通孔521の縁部に固定される。
ステータ51で発生した熱をローター収容部322に容易に排出するために、駆動部取付溝153にはさらに案内流路357が設けられる。案内流路357は駆動部取付溝153内の空気を排気流路353に導く手段である。
モーター5をより効果的に冷却するために、供給流路351、ローター52の回転中心及び排気流路353は一直線上に配置される。図7は一例として供給流路351、ローター52の回転中心、案内流路357及び排気流路353が基準線(L)上に配置された場合を示している。
図4及び図5に示した動力伝達部6は、ローター52の運動エネルギーがローター52が位置する方向からドラム2が位置する方向に向かって順に移動する構造(運動エネルギーが順方向に伝達される構造)であるか、又はローター52の運動エネルギーがローター52が位置する方向からドラム2が位置する方向に向かって順行、逆行及び順行する構造(運動エネルギーが逆方向に伝達される過程を含む構造)である。
図9(a)はローターの運動エネルギーが順方向に伝達する構造の動力伝達部の一例を示し、図9(b)はローターの運動エネルギーが順方向、逆方向及び順方向に沿って伝達される動力伝達部の一例を示す。
図9(a)の従動ギア677はベース671に回転自在に固定される第1ボディ677a、第1ボディ677aの円柱面に備えられて主動ギア631に結合する第1ギア677b、第1ボディ677aからドラム2が位置する方向に向かって突出した第2ボディ677c、及び第2ボディの円柱面に備えられてリンクギア62に結合する第2ギア677dを含む。この場合、第1ギア677bは第1ハウジング61aとリンクギア62の間に位置し、第2ギア677dは第1ギア677bと第2ハウジング61bの一面の間に位置する。図面では一例として第1ギア677bは第1ハウジング61aが提供する空間に位置し、第2ギア677dは第2ハウジング61bが提供する空間に位置する場合を示している。
図9(a)の動力伝達部ではローター52の運動エネルギーが第1軸63により主動ギア631の運動エネルギーとして伝達され、主動ギア631の運動エネルギーは第1ギア677b及び第2ギア677dに伝達され、第2ギア677dの運動エネルギーはベース671及び第2軸65に伝達される。このような運動エネルギーの移動はローター52からドラム2に向かって順次的であるので、図9(a)は順方向の動力伝達構造と定義される。
一方、図9(b)の従動ギア677はベース671に回転自在に固定される第1ボディ677a、第1ボディ677aの円柱面に備えられて主動ギア631に結合する第1ギア677b、第1ボディ677aからローター52が位置する方向に向かって突出した第2ボディ677c、及び第2ボディの円柱面に備えられてリンクギア62に結合する第2ギア677dを含む。この場合、第1ギア677bはベース671とリンクギア62の間に位置し、第2ギア677dは第1ギア677bと第1ハウジング61aの一面の間に位置する。図面では一例として第1ギア677bは第2ハウジング61bが提供する空間に位置し、第2ギア677dは第1ハウジング61aが提供する空間に位置する場合を示している。
図9(b)の動力伝達部ではローター52の運動エネルギーが第1軸63により主動ギア631の運動エネルギーとして伝達され、主動ギア631の運動エネルギーは第1ギア677bに伝達される(運動エネルギーの順方向伝達)。第1ギア677bの運動エネルギーは第2ギア677dに伝達されるが、第2ギア677dはドラムが位置する方向ではなく、ローターが位置する方向に備えられる。従って、第1ギア677bの運動エネルギーは逆方向に伝達される。その後、第2ギア677dの運動エネルギーはベース671を介して第2軸65に伝達されるが、ベース671は第1ギア677bと第2ハウジング61bの間に位置するので、第2ギア677dの運動エネルギーは順方向に沿って第2軸65に伝達される。
図9(a)の動力伝達部は第2ボディ677cが第1ボディ677aから第2ハウジング61bに向かって突出する円柱からなる反面、図9(b)の動力伝達部は第2ボディ677cが第1ボディから第1ハウジング61aに向かって突出する円柱からなる。従って、図9(b)の従動ギア677は第2ギア677dの間に第1軸支持部611の自由端が挿入される空間を形成できるので、図9(b)の動力伝達部6の体積が図9(a)の動力伝達部の体積より小さくなる。
さらに図9(b)の場合、第1軸ベアリング613を構成する多数のベアリング613a,613bのいずれかが第2ギア677dが形成する空間に位置するように第1軸貫通孔612に備えられると、動力伝達部6の体積をさらに減らすことができる。
一方、駆動部(D)の体積を最小化するために、図9(a)及び図9(b)に備えられた動力伝達部6は第1ハウジング61aの少なくとも一部の領域がコア貫通孔512に挿入される。
図1に示すように、上述した構造の衣類処理装置100においては、ドラムの後方カバー23は駆動部(D)を介して固定パネル15に結合した状態を維持するが、ドラムの前方カバー22は連結ダンパー124を介して支持パネルのドラム連結ボディ123に接した状態を維持する。従って、振動によりドラム2が衣類処理装置の後方(X軸方向)に移動すると、前方カバー22がドラム連結ボディ123から分離される可能性がある。
前方カバー22がドラム連結ボディ123から分離されると、ドラム投入口221は支持パネル貫通孔122から分離され(ドラムに供給された空気がドラムの外部に漏出され)、それによりエネルギー浪費、乾燥時間の増加及び乾燥効率の減少などの問題が発生する。
また前方カバー22がドラム連結ボディ123から分離されると、衣類が前方カバーとドラム連結ボディの間の空間に挟まれ、それによりモーターに大きい負荷が発生する。
この問題を解決するために、衣類処理装置100はさらに前方カバー22を支持する前方支持部7,8及び後方カバー23を支持する後方支持部9のいずれかを含む。図1では一例として前方支持部7,8及び後方支持部9を全て備える衣類処理装置100を示す。
前方支持部7,8は前方カバー22が支持パネル121の高さ方向(Z軸方向)及び支持パネルの幅方向(Y軸方向)に沿って移動することを最小化するように設けられ、後方支持部9は前方カバー22が支持パネル121から離れる方向(X軸方向及び-Z軸方向)に沿って移動することを最小化するように設けられる。
図10に示すように、前方支持部は、前方カバー22の円柱面のうち、ドラムの回転中心を通過する水平線(H)の下部に位置する領域を支持する前方第1支持部7、及び前方カバー22の円柱面のうち、水平線(H)の上部に位置する領域を支持する前方第2支持部8を含む。
前方第1支持部7はベースパネル17と支持パネル121のいずれかに備えられてドラム投入口221が支持ボディ121の幅方向(+Y,-Y軸方向)に沿って移動可能な範囲及びドラム投入口221がベースパネル17が位置する方向(-Z軸方向)に向かって移動可能な範囲を設定する手段である。
前方第1支持部7は第1ローラー軸711を介して支持パネル121に回転自在に固定される第1ローラー71、及び第2ローラー軸731を介して支持パネル121に回転自在に固定される第2ローラー73を含む。
それぞれのローラーの軸711,731に入力される負荷を最小化するために、第1ローラー71と第2ローラー73はドラムの回転中心を通過する垂直線(V)に対して対称な位置に設けられることが望ましい。
またローラー71,73を介してドラムの振動がキャビネットに伝達されることを最小化するために、それぞれのローラー71,73はドラムに所定の基準変位以上の振動が発生したとき、前方カバーの円柱面に接するように設けられる(それぞれのローラーは前方カバーから離隔した状態を維持する)。
前方第2支持部8は支持パネル121に備えられてドラム投入口221がベースパネル17から離れる方向(+Z)に移動可能な範囲を設定する手段である。図11に示すように、前方第2支持部8は支持パネル121に固定されて前方カバー22より高いところに位置する前方支持フレーム81、及び前方支持フレーム81に固定されて前方カバー22が支持ボディ121の高さ方向に沿って移動することを制限する支持ダンパー83,85を含む。
前方支持フレーム81の固定のために、支持パネル121には支持パネル121が前方カバー22から離れる方向に向かって凹状に湾曲した支持部取付溝125が設けられ、取付溝125にはスロット125aが設けられ、前方支持フレーム81にはスロット125aに挿入される締結部811が設けられる。
図12(a)に示すように、支持ダンパーは前方支持フレーム81に固定される第1ダンパー83及び第1ダンパー83に固定されて前方カバー22の円柱面を支持可能な第2ダンパー85を含む。
支持ダンパー83,85がドラム2の振動を効果的に低減するように、第1ダンパー83は第2ダンパー85よりも大きな弾性係数を有する材質からなる。即ち、第2ダンパー85は連結ダンパー124と同じフェルトからなり、第1ダンパー83はゴムなどからなる。
上述したように、連結ダンパー124はドラム連結ボディ123の自由端にリンク状に形成されたダンパー取付溝123aに固定され、前方カバー22により支持パネル121の方向に押圧された状態が維持される。これにより、ドラム連結ボディ123とドラム投入口221の縁部が分離されることを最小化することができる。
図12(b)は前方第2支持部8の他の実施例を示す。この実施例に係る前方第2支持部8はローラー軸871を介して前方支持フレーム81に回転自在に固定されて前方カバー22の円柱面を支持可能な前方ローラー87からなる。
図示とは異なり、前方第1支持部7は前方カバー22の円柱面ではなく、ドラムボディ21の円柱面を支持する。この場合、それぞれのローラー71,73はドラムボディ21の円柱面のうち、水平線(H)の下部に位置する領域を支持する。各ローラー71,73がドラムボディの円柱面(又は前方カバーの円柱面)を支持するとは、各ローラー71,73がドラムボディの円柱面に接する場合、及びドラムに基準変位以上の振動が発生したときにドラムボディに接するように離隔した場合を全て含む意味である。
同様に、前方第2支持部8もドラムボディ21の円柱面のうち、水平線(H)の上部に位置する領域を支持する。即ち、第2ダンパー85はドラムボディ21の円柱面のうち、水平線(H)の上部に位置する領域を支持し、前方ローラー87はドラムボディ21の円柱面のうち、水平線(H)の上部に位置する領域を支持するように備えられる。
第2ダンパー85及び前方ローラー87がドラムボディの円柱面(又は前方カバーの円柱面)を支持するとは、第2ダンパー85や前方ローラー87がドラムボディの円柱面に接する場合、及びドラムに基準変位以上の振動が発生したときにドラムボディに接するように離隔した場合を全て含む意味である。
図10に示すように、第1ローラー71及び第2ローラー73の間隔が狭くなるほど(第1ローラーと第2ローラーが前方カバーの最下点に近く配置されるほど)、前方カバー22の円柱面が第1ローラー71、第2ローラー73及び前方第2支持部8が形成する空間から外れる可能性が大きくなる。
前方カバー22の円柱面を安定して支持しながら、各ローラーの軸711,731に作用する荷重が急に増加することを防止するために(ローラー軸の耐久性向上のために)、各ローラーの回転中心711,731とドラムの回転中心(C)を連結する直線と垂直線(V)がなす角度(A3)は60°未満に設定されることが望ましい。垂直線(V)に対するローラーの回転中心711,731とドラムの回転中心(C)を連結した直線の角度(A3)が60°を超えると、ローラーの軸711,731に入力される外力が急に増加するためである。
例えば、垂直線に対するローラー軸の角度(A3)は50°~52°に設定され、各ローラーの軸711,731をドラムの回転中心(C)と連結した直線が2つのローラーの軸を連結した水平線に対して形成する角度(A4)は40°~38°に設定される。
さらに第1ローラーの回転中心711を前方第2支持部8の中心に連結した直線(L1)と第2ローラーの回転中心731を前方第2支持部8の中心に連結した直線(L2)の角度(A1)は30°~50°に設定される。この場合、2つのローラーの回転中心711,731を連結した水平線(L3)と各ローラーの回転中心711,731を前方第2支持部8の中心に連結した直線(L1,L2)が形成する角度(A2)は65°~75°を形成する。
一方、第1ローラー及び第2ローラー71,73の最上端と前方カバー22の円柱面の最下端の間の間隔(G1)は、前方第2支持部8と前方カバー22の円柱面の最上端の間の間隔(G2)より長いことが望ましい。即ち、ローラー円柱面と前方カバー円柱面の間の間隔(G3)は前方第2支持部8と前方カバーの円柱面の最上端の間の間隔(G2)より短く設定されることが望ましい。
ドラムの振動時、2つのローラー71,73が前方第2支持部8より先にドラムの振動を制限するようにすることにより、ドラムの回転中心が支持ボディ121の幅方向(Y軸方向)に沿って振動することを最小化することができる。衣類が投入された状態でドラムが回転すると、ドラムに発生する振動は、支持ボディの下端が位置する方向(-Z軸方向)に向かう振動及び支持ボディの幅方向(Y軸方向)に向かう振動が支持ボディの上端が位置する方向(+Z軸方向)に向かう振動よりも大きい場合が多い。従って、前方第1支持部7及び前方第2支持部8が上述したように備えられると、ドラムの回転初期に発生する振動を効果的に減殺することができる。
図13は後方支持部9の一例を示す図である。上述したように、後方支持部9は後方カバー23が固定パネル151に向かって移動可能な範囲及び後方カバー23がベースパネル17に向かって移動可能な範囲のいずれかを設定する手段である。
図13(a)及び図13(b)では後方支持部9が排気ダクト31に固定されているが、後方支持部9はベースパネル17に固定されてもよく、固定パネル12に固定されてもよく、ベースパネル及び固定パネルに固定されてもよい。以下では便宜のために、後方支持部9が排気ダクト31に固定される場合を基準として説明する。
図13(a)の後方支持部9は、排気ダクト31に固定される後方支持フレーム91、及び後方支持フレーム91に備えられて後方カバー23が固定パネル151に向かって移動する後方変位と後方カバー23がベースパネル17に向かって移動する下方変位のいずれかを制限するシート部93を含む。
シート部93はドラムボディ21と後方カバー23の結合面を支持する。この場合、シート部93はドラムボディ21と後方カバー23の結合部97の形状に対応して設けられることが望ましい。
即ち、ドラムボディ21と後方カバー23の結合部97がシーミング(seaming,ドラムボディの一端と後方カバーの縁部を一緒に折り曲げてドラムボディと後方カバーを結合する組立方法)により形成されると、結合部97にはL字状の角が形成される。シート部93は後方支持フレーム91に固定されてドラムの高さ方向(+Z軸方向)に沿って延びる第1シート面931、及び後方支持フレーム91から支持パネルが位置する方向(-X軸方向)に向かって延びる第2シート面933を含む。第1シート面931は結合部97の後方面(固定パネルに向かう面)と固定パネル151の間の空間に位置して後方変位を制限し、第2シート面933は結合部97の下端とベースパネル17の間の空間に位置して下方変位を制限する。
第1シート面931は結合部97に接した状態を維持してもよく、ドラムに所定の基準後方変位以上の変位が発生したときにのみ結合部97に接してもよい。
同様に、第2シート面933は結合部97に接した状態を維持してもよく、ドラムに所定の基準下方変位以上の変位が発生したときにのみ結合部97に接してもよい。
後方カバー23とシート部93が接するように設けられた場合、ドラムに作用する摩擦力を減らすために(モーターの負荷を減らすために)、シート部93はフェルトからなる。
図13(b)の後方支持部9は排気ダクト31に固定される後方支持フレーム91及び後方持フレーム91に回転自在に固定されて後方カバー23に接する後方ローラー95を含む。後方ローラー95はローラー軸951を介して後方支持フレーム91の自由端に回転自在に固定される。
後方カバー23にはさらに後方ローラー95の一部が挿入される空間を提供するローラー収容溝235が設けられる。ローラー収容溝235は後方カバー23の表面が前方カバー22に向かって湾曲した溝からなる。ローラー収容溝235は後方カバー23の中心(ドラムの回転中心)を囲む円を形成する。
後方ローラー95は後方カバー23に接した状態を維持してもよく、ドラムに所定の基準後方変位以上の変位が発生したときにのみ後方カバー23に接してもよい。
上述した前方支持部7,8及び後方支持部9はドラム投入口221がドラム連結ボディ123から分離される方向(-X軸方向、+Z軸方向、-Z軸方向)に移動することを最小化することができる。従って、衣類処理装置100はドラムに供給された空気が漏出されることを最小化し、衣類がドラムと支持パネル121の間に挟まれる問題を最小化することができる。
衣類がドラムと支持パネルの間に挟まれる問題を最小化するとは、駆動部に作用する負荷を最小化することを意味し、これは小トルクを生産するモーターによりドラムの回転数及び回転方向を制御できることを意味する。
上述した衣類処理装置100では循環式乾燥システムを備える場合を基準として説明したが、この衣類処理装置100は排気式乾燥システムにも適用することができる。循環式乾燥システムはドラム2から排出された空気の除湿と加熱を順に行った後、ドラムに高温乾燥な空気を再供給する乾燥方式をいう。排気式乾燥システムは外気を加熱してドラム2に供給し、熱交換終了後にドラム2から排出される空気をキャビネット1の外部に排気する乾燥方式をいう。
衣類処理装置100が排気式乾燥システムからなる場合、供給部3は第1排気口128と第2排気口157を連結する排気ダクト、外気(キャビネット内の空気又はキャビネット外の空気)をドラム2に供給する供給ダクト、及び供給ダクトに流入した空気を加熱する熱交換部を含む。
図10は衣類処理装置の制御方法の一例を示す図である。上述した衣類処理装置100は制御パネル115に電力が供給されると、入力部116を介して乾燥コースの実行を要請する制御命令が入力されたか否かを判断する(S10)。
入力部116から乾燥コースの選択及び選択された乾燥コースの実行を要請する制御信号が入力されると、この実施例に係る制御方法は空気供給段階を行う(S11)。空気供給段階(S11)はファン349と熱交換部34を作動してドラム2に常温より高く室内湿度より低い湿度の空気(高温乾燥な空気)を供給し、衣類から水分を除去する過程である。
この制御方法は空気供給段階(S11)の進行中に感知段階(S12、第1感知段階)を行う。感知段階(S12)は感知部4が測定するデータから衣類の乾燥度を判断する段階である。
感知段階(S12)は所定の周期(S13)ごとに衣類の乾燥度を測定するか、又は空気供給段階(S11)の進行中にリアルタイムで衣類の乾燥度を測定する。
この制御方法は空気供給段階(S11)の進行中に第1モーション実行段階(S30)を行う。第1モーション実行段階(S30)はドラム2が第1モーションを行うように制御する段階であり、第1モーションはドラムが加速モード(S31、第1加速モード)と減速モード(S33、第1減速モード)を交互に行うドラムの動作パターンを意味する。空気供給段階(S11)と第1モーション実行段階(S30)は同時に開始してもよく、一方の段階を他方の段階より先に開始してもよい。
図11(a)に示すように、第1加速モード(S31)は第1回転数でドラムを回転させるモードである。第1回転数は衣類に1G以上の遠心力を誘発する回転数又は衣類をドラムの円周面に密着した状態で回転させる回転数に設定される。第1加速モード(S31)においてドラム2は時計方向と反時計方向のいずれの方向にのみ回転するように設定することが望ましい。これにより、駆動部(D)の負荷を最小化することができる。図ではドラム2が時計方向に回転する第1加速モードの一例が示されている。
図12(a)に示すように、第1加速モード(S31)の進行中に衣類はドラム2の円周面に広げられるだけではなく、ドラムの円周面に密着した状態を維持する(衣類はドラムボディに密着した状態を維持する)。即ち、第1加速モード(S31)において衣類はドラム内で落下せず、ドラムと一緒に回転する。従って、第1加速モード(S31)が乾燥過程の初期に行われると、衣類がドラム内で滑りたり落下したりしながら発生する衣類とドラムの摩擦を最小化し、これにより乾燥初期に衣類が摩擦力により損傷されることを最小化することができる。
また図12(b)に示すように、ドラム2にはドラムの回転中心に向かって突出したリフター26が備えられるので、第1加速モード(S31)でドラムが回転すると、衣類はリフター26にかけられた状態でドラムの円周面(ドラムボディ)に向かって加圧される。従って、制御方法は第1モーション実行段階(S30)により衣類のシワも除去することができる。
ドラムの後方面に形成された空気流入口233は多数の貫通孔がドラムの回転中心を形成する第2軸(65)を囲むリンク状に形成される。空気流入口233を介してドラムに供給される空気はドラムの円周面に沿ってドラムの後方面から前方面の方向に移動するので、第1加速モード(S31)は衣類と空気の接触を極大化することができる。
図11(b)に示すように、第1減速モード(S33)は第1回転数より低く設定された第2回転数でドラム2を回転させるモードである。第2回転数は衣類に1G未満の遠心力を誘発する回転数に設定される。第1減速モード(S33)においてドラム2は時計方向と反時計方向のいずれの方向にのみ回転するが、図11(b)はドラム2が時計方向に回転する第1減速モードの一例を示している。
第1減速モード(S33)において衣類はリフター26、遠心力及び摩擦力などによりドラム2の回転中心を通過する水平線(H)より高いところまで上昇した後、ドラム2の最低点に落下する運動をする。即ち、第1減速モード(S33)の進行中に衣類はドラムの回転軌跡の最低点(P1)から上昇する運動、最低点から90°離隔した地点(P2)と180°離隔した地点(P3)の間の位置から落下する運動をする。
乾燥初期(空気供給段階の初期)に行われる第1加速モード(S31)は衣類が摩擦力により損傷される問題を最小化するが、第1加速モード(S31)が中断せずに行われると、衣類の特定の領域(ドラムの中心に向かう衣類の一面)のみが供給部3で供給される空気と熱交換する短所が発生し得る。第1減速モード(S33)はこのような問題を解決する手段である。即ち、第1加速モード(S31)と第1減速モード(S33)を交互に行うと、ドラムの回転中心に向かう衣類の領域を変えることができ、衣類の一部領域のみが乾燥される問題を防止することができる。
また第1加速モード(S31)と第1減速モード(S33)を交互に行うと、衣類には図12(c)に示すような力が作用する。即ち、第1加速モード(S31)と第1減速モード(S33)を繰り返すと、衣類には互いに逆の方向に向かう遠心力を交互に供給できるが、これは衣類の収縮防止に容易である。
摩擦力による衣類の損傷を最小化する効果、衣類が空気と接する面(接触面)を極大化する効果、及び衣類のシワを除去する効果を具現するためには、第1加速モード(S31)の実行時間は第1減速モード(S33)の実行時間より長く設定されることが望ましい。第1減速モードの実行時間が第1加速モードの実行時間より長くなると、摩擦力が衣類に作用する時間及び頻度が増加するためである。
第1加速モード(S31)の実行時間と第1減速モード(S33)の実行時間の比は3:1ないし10:1に設定されるが、上述した効果をより高めるためには、第1加速モード(S31)の実行時間と第1減速モード(S33)の実行時間の比を5:1以上に設定することが望ましい。
第1加速モード(S31)の維持時間が180秒以上に設定されるとき、衣類に供給される摩擦力の最小化及びシワ除去に効果的であり、第1減速モード(S33)の維持時間が60秒以上に設定されるとき、衣類撹拌に効果的である。また第1加速モード(S31)と第1減速モード(S33)の交互実行が2回以上繰り返されると、上述した効果をより容易に達成することができる。
ドラムの直径が24~27インチに設定される場合、第1加速モード(S31)に設定されるドラムの回転数は65RPM以上であり、第1減速モード(S33)に設定されるドラムの回転数は50RPMである。
駆動部(D)に入力される負荷を最小化するために、第1加速モード(S31)に設定されたドラムの回転方向と第1減速モード(S33)に設定されたドラムの回転方向は互いに同一であることが望ましい。
衣類の乾燥過程(空気供給段階)は乾燥度はほぼ変わらず、衣類の温度が増加する第1区間(予熱区間、preheating period)、乾燥度は急に増加し(含水率が急に減少し)、衣類の温度はほぼ変わらない第2区間(定率乾燥区間、constant drying rate period)、及び乾燥度はほぼ変わらず衣類の温度は増加する第3区間(減率乾燥区間、falling drying rate period)に区分される。
上述した第1モーション実行段階(S30)は予熱区間の一部の期間でのみ行われるか、或いは予熱区間の開始から終了まで行われる。
第1モーション実行段階(S30)が予熱区間の一部期間の間に行われる場合、第1モーション実行段階(S30)は予熱区間が開始されたとき又は予熱区間が開始されたときから所定の時間が経過したときに始まり、予熱区間の終了前に終了する。
第1モーション実行段階(S30)の終了有無は衣類の乾燥度が所定の第1基準乾燥度に到達したか否かによって判断される。衣類の乾燥度が第1基準乾燥度に到達したか否かは感知部4で測定されるデータにより判断する(S35)。即ち、この実施例に係る制御方法は冷媒管348を循環する冷媒の温度が所定の第1冷媒温度に到達したとき、第1モーション実行段階(S30)を終了する。
乾燥度が第1基準乾燥度に到達したか否かは衣類に接する多数の電極131,133又は排気ダクト31に流入した空気の温度を測定する温度センサ135により判断してもよいが、冷媒の温度を感知する温度センサ137で乾燥度を判断する方が正確度が高い。電極131,133で乾燥度を判断することは、衣類と電極の接触頻度などによって正確度が落ち、ドラムから排出される空気の温度で乾燥度を判断することは、衣類がドラム内で分散された程度によって正確度が落ちるためである。これとは異なり、冷媒の温度は衣類がドラム内で分散された状態に比較的に小さい影響を受けるデータであるので、第1基準乾燥度に到達したか否かを判断する段階(S35)としては冷媒の温度を所定の第1冷媒温度と比較する段階が好ましい。
第1冷媒温度は90°に設定される。冷媒の温度を測定する温度センサ137は圧縮器345から発熱部343に移動する冷媒の温度を測定する。冷媒の温度を測定する温度センサ137は冷媒管348の温度を測定することにより冷媒の温度を測定するか、又は冷媒の温度を直接測定する。
図10とは異なり、第1モーション実行段階(S30)は第1加速モード(S31)及び第1減速モード(S33)の総実行時間が所定の基準時間に到達すると終了するように設定されてもよい。基準時間はドラムに投入された衣類量によって変更される。この場合、第1モーション実行段階の開始前にドラムに投入された衣類量を測定する布量判断段階が行われる。基準時間は実験により選定された多数の時間データのいずれを制御部が選択する。
一方、この実施例に係る制御方法は第1加速モード(S31)の実行中に衣類が絡まることを最小化するために、分散モーション実行段階(S20)を含む。
分散モーション実行段階(S20)は供給供給段階(S11)の開始前に行われるか、空気供給段階(S11)と同時に開始されるか、又は第1モーション実行段階(S30)の開始前に行われる。図10では一例として分散モーション実行段階(S20)が空気供給段階(S11)の開始後、第1モーション実行段階(S30)の開始前に行われる場合を示す。
上述したように、分散モーション実行段階(S20)は衣類をドラム内で均一に広げて、ドラムの回転中に衣類が絡まる恐れを最小化する過程である。分散モーション実行段階(S20)でドラム2は分散モーションを行う。
図13(a)に示すように、分散モーションは分散回転数(第4回転数)でドラムの時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行うドラムの動作パターンである。分散回転数は衣類に発生する遠心力が1G未満である回転数に設定され、ドラムの直径が24~27インチに設定される場合、分散回転数は30RPMに設定される。
分散モーションの進行中に衣類はドラム2内で上昇と落下を繰り返す。即ち、分散モーションの進行中に衣類はドラムボディ21に備えられたリフター26、摩擦力又は遠心力などによりドラムの回転中心を通過する水平線(H)まで上昇した後、ドラムの最低点に滑りたり転がり落ちたりする。図10に示すように、分散モーション実行段階(S20)は所定の分散時間が経過すると終了する(S25)。
第1モーション実行段階が終了すると(S35)、制御方法は第1モーションとは異なるモーションでドラム2を回転させる撹拌モーション実行段階(S40)を行う。
撹拌モーション実行段階(S40)は撹拌モードでドラム2を作動させる。図14(a)及び図14(b)に示すように、撹拌モードは第1回転数より小さい第3回転数(撹拌回転数)でドラム2の時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行うモードである。
第3回転数は回転軌跡の最低点(P1)からドラムの回転方向に90°離隔した地点(P2)と180°離隔した地点(P3)との間で衣類をドラムから分離させる遠心力を誘発する回転数に設定される。即ち、第3回転数は1G未満の遠心力を誘発する回転数に設定されるか、又は第2回転数(第1減速モードに設定された回転数)と同じ回転数に設定される。また第3回転数は第2回転数よりは小さく、第4回転数(分散モードに設定された回転数)よりは大きい回転数に設定される。
図14(a)は第3回転数でドラム2を時計方向に回転させる過程を示しており、図14(b)は第3回転数でドラムを反時計方向に回転させる過程が示されている。図示とは異なり、撹拌モードはドラムの反時計方向の回転と時計方向の回転を交互に行うように設定されてもよい。
撹拌モーション実行段階(S40)において衣類は時計方向に沿ってドラムの中心を通過する水平線(H)の上部の空間に上昇する過程、水平線(H)の下部の空間に落下するか又は転がる過程、反時計方向に沿って水平線(H)の上部の空間に上昇する過程、及び水平線(H)の下部の空間に落下するか又は転がる過程を繰り返す。
撹拌モーション実行段階(S40)は定率乾燥区間で行われることが望ましい。撹拌モーション実行段階(S40)は定率乾燥区間の一部又は全ての区間で行われる。
撹拌モーション実行段階(S40)が定率乾燥区間で行われると、空気と接する衣類の空間(接触面)が極大化されるので、乾燥時間の短縮効果を期待できる。また撹拌モーション実行段階(S40)ではドラム内で衣類が継続して動くので、衣類間接触により発生する移染の恐れを最小化することができる。
撹拌モーション実行段階(S40)は衣類の乾燥度が所定の撹拌終了乾燥度(第3基準乾燥度)に到達したときに終了するか(S45)、又は撹拌モードの実行時間が所定の基準時間(撹拌モーション実行時間)に到達したときに終了する。図10は前者の一例を示している。後者の場合、撹拌モーション実行段階(S40)の進行時間は第1モーション実行段階(S30)の進行時間より長いことが望ましい。
撹拌終了乾燥度は定率乾燥区間が終了する時点(減率乾燥区間の開始時点)の乾燥度に設定される。撹拌終了乾燥度は含水率が10%以下となる乾燥度に設定される。
冷媒の温度により乾燥度が判断される場合、制御方法は温度センサ137が測定した冷媒の温度が撹拌終了冷媒温度(含水率が10%以下のとき、圧縮器から排出される冷媒の温度、布量によって異なるように設定される)に到達したときに撹拌終了乾燥度に到達したと判断する。
撹拌モーション実行段階(S40)の進行中に測定された衣類の乾燥度が撹拌終了乾燥度以上であると(S45)、制御方法は第2加速モード(S51)及び第2減速モード(S53)を交互に行う第2モーション実行段階(S50)を進行する。
第2モーション実行段階(S50)に備えられる第2加速モード(S51)及び第2減速モード(S53)は第1加速モード(S31)及び第1減速モード(S33)と同一に設定されてもよい。即ち、第2モーション実行段階(S50)に備えられる第2加速モード(S51)は図11(a)に示すように設定され、第2減速モード(S53)は図11(b)に示すように設定されてもよい。
減率乾燥区間は衣類の乾燥度が高い状態であるので、衣類とドラムが摩擦する頻度が増加するほど衣類摩耗(毛羽発生)の恐れが増加する。従って、減率乾燥区間において第2加速モード(S51)及び第2減速モード(S53)を交互に行う第2モーションを行うと、衣類とドラムの摩擦回数を最小化して衣類損傷の恐れを軽減することができる。
撹拌モーション実行段階(S40)は衣類の動きを極大化するという点で乾燥時間を短縮する効果を期待できるが、衣類に大きな衝撃が加えられると、衣類が収縮する問題がある(繊維間に形成された空間の体積が減少する)。第2モーション実行段階(S50)は衣類に加えられる衝撃を緩和することにより衣類が収縮する恐れを最小化する手段である。
第2モーション実行段階(S50)に備えられた第2加速モード(S51)の実行時間と第2減速モード(S53)の実行時間の比は、第1加速モード(S31)の実行時間と第1減速モード(S33)の実行時間の比と異なっていてもよい。
第2加速モード(S51)の時間が第2減速モード(S53)に比べて長くなりすぎると、衣類に作用する引張力により衣類が損傷する恐れも大きくなるので、第2加速モード(S51)に設定された実行時間は第2減速モード(S53)に設定された実行時間と同一であるか、又は第2減速モード(S53)に設定された実行時間よりも長いことが望ましい。好ましくは、第2加速モード(S51)の実行時間と第2減速モード(S53)の実行時間の比は5:1以下に設定され(3:1~1:1に設定され)、第2加速モード(S51)及び第2減速モード(S53)のそれぞれの維持時間は60秒以上に設定される。
図10に示すように、第2モーション実行段階(S50)は衣類の乾燥度が所定の第2基準乾燥度に到達するまで行われる(S55)。第2基準乾燥度は撹拌終了乾燥度よりは高く、ユーザが選択した(S10)乾燥コースに設定された目標乾燥度(空気供給段階に設定された目標乾燥度)よりは低い乾燥度に設定される。
衣類の乾燥度が第2基準乾燥度に到達したか否かを判断する段階(S55)は制御部が感知部4で送信される乾燥度データをモニタリングすることにより行われる。即ち、制御方法は圧縮器345から排出される冷媒の温度が所定の第2冷媒温度に到達したとき、第2基準乾燥度に到達したと判断する。
衣類の乾燥度が第2基準乾燥度に到達したと判断されると(S55)、制御方法は感知モーション実行段階(S60)及び感知段階(S65、第2感知段階)を行う。
感知モーション実行段階(S60)はドラム2の回転数を調節して衣類をドラムの回転中心を通過する水平線(H)の下部の空間で流動させる過程であり、第2感知段階(S65)は第1電極131と第2電極133により衣類の乾燥度を測定する過程である。
感知モーション実行段階(S60)においてドラム2は図13(b)に示した感知モードで回転する。図13(b)に示すように、感知モードにおいてドラム2は時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行うが、感知モードに設定されたドラムの回転数(感知回転数、第5回転数)は分散モードに設定されたドラムの回転数(第4回転数)より低いことが望ましい。ドラムの直径が24~27インチに設定される場合、感知回転数は20RPM以下に設定される。
感知モーション実行段階(S60)の進行中に衣類は流動範囲が水平線(H)の下部の空間に制限されるだけではなく、移動速度も比較的に一定になる(衣類の動きを比較的に均一に維持できる)。従って、支持パネル121に固定される第1電極131と第2電極133によっても衣類の乾燥度を比較的正確に測定することができる。
また感知モーション実行段階(S60)は衣類が空気と接する面積を最小化することにより(衣類と空気の熱交換を最小化することにより)、過乾燥による衣類損傷の恐れも最小化することができる。
図示していないが、第2モーション実行段階(S60)の進行中に測定された衣類の乾燥度が第2基準乾燥度以上であると判断されると(S55)、この制御方法はドラム2に供給される空気量を減少させることができる。これにより、軽い衣類が第1排気口128を閉鎖する問題(熱交換部の過熱、衣類の損傷)を最小化することができる。ドラム2に供給される空気量は制御部がファン315の回転数を下げて減らすことができる。
図10に示すように、感知モーション実行段階の進行中に測定された(S65)乾燥度が所定の目標乾燥度に到達したと判断されると(S14)、この制御方法は空気供給段階(S11)、乾燥度測定段階(S12)及びドラム2の回転を終了する。
図示とは異なり、この制御方法は電極131,133により測定された乾燥度、及び冷媒の温度を測定する温度センサ137により測定された乾燥度がいずれも目標乾燥度に到達したときに空気供給段階(S11)、乾燥度測定段階(S12)及びドラム2の回転を終了してもよい。
図15は各区間ごとのドラムのモーション及び効果を示す図である。分散モーション実行段階(S20)においてドラムは分散モーションを行うことにより衣類をドラムに均一に広げる。その後、第1モーション実行段階(S30)においてドラムは第1加速モードと第1減速モードによって回転することにより衣類とドラムの摩擦を最小化し、撹拌モーション実行段階(S40)においてドラムは撹拌モードで回転することにより衣類と空気の熱交換を活性化させ、第2モーション実行段階(S50)においてドラムは第2加速モードと第2減速モードで回転することにより衣類の収縮及び損傷を最小化する。第2モーション実行段階(S50)の完了後、ドラムは感知モードで回転するので、感知部4は衣類の乾燥度を精密に感知することができる。
上述した衣類処理装置の構造及び衣類処理装置の制御方法では、衣類を乾燥させる装置を基準として説明したが、衣類処理装置の構造及び衣類処理装置の制御方法は、衣類の洗濯のための装置にも適用することができる。図16では衣類の洗濯が可能な装置の一例を示す。
図16の衣類処理装置200は前方パネル11に投入口111が備えられたキャビネット1、キャビネット内に設けられて水が貯蔵される空間を提供するタブ14、タブ内に設けられて衣類が収容されるドラム2、及びタブに固定されてドラムを回転させる駆動部(D)を含む。この場合、ドラム2にはドラム内部をタブ内部に連通させるドラム貫通孔が設けられる。
タブ14は中空の円筒状のタブボディ141、タブボディに水を供給する給水部145,146、及びタブボディに貯蔵された水をキャビネットの外部に排出する排水部147,148,149を含む。
タブボディ141はタブ支持部144を介してキャビネット1内に固定される。タブボディ141の前方面には円筒状のガスケット143を介して投入口111に連結されたタブ投入口142が備えられる。
給水部は給水原とタブボディ141を連結する給水管145、及び給水管の開閉を制御する給水バルブ146を含む。排水部はポンプ147、タブボディとポンプを連結する第1排水管148、及びポンプから排出される水をキャビネット1の外部に導く第2排水管149を含む。
図示してはいないが、図16の衣類処理装置はさらにタブボディ141に空気を供給してドラムに貯蔵された衣類から水分を除去する供給部を含む。この実施例における供給部はタブボディの空気をタブボディの外部に排出する排気ダクト、排気ダクトに備えられて空気の除湿と加熱を順に行う熱交換部、及び熱交換部を通過した空気をタブボディに導く供給ダクトを含む。図16の衣類処理装置においてタブボディ141の後方面は図1及び図2の実施例における固定パネル151の役割を果たす。
当業者には本開示の精神及び本質的な特徴から逸脱することなく、本開示を他の特定の形態で具現化できることが明らかであろう。従って、上記の実施形態は、あらゆる点で例示的であり、限定的ではない。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲の合理的な解釈によって決定されるべきであり、本開示の同等の範囲内にあるすべての変更は本開示の範囲に含まれる。
Claims (21)
- 衣類が収容される空間を提供するドラムと、前記ドラム内の空気を排出する排気ダクトと、前記ドラムに空気を供給する供給ダクトと、前記ドラムに供給される空気を加熱する熱交換部と、を備える衣類処理装置の制御方法であって、
前記熱交換部を介して前記ドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階と、
前記空気供給段階の進行中に行われる第1モーション実行段階と、を含み、
前記第1モーション実行段階は、前記ドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1加速モードと、前記ドラムを前記第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる第1減速モードとを交互に行うことを特徴とする、衣類処理装置の制御方法。 - 前記空気供給段階は、予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間に区分され、
前記第1モーション実行段階は、前記予熱区間の一部又は全ての区間で行われることを特徴とする、請求項1に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 前記第1モーション実行段階は、衣類の乾燥度が所定の第1基準乾燥度に到達するまで進行することを特徴とする、請求項2に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記排気ダクトは、前記供給ダクトと連結されて空気の循環流路を形成し、
前記熱交換部は、冷媒が循環する流路を形成する冷媒管、前記排気ダクトに流入した空気の熱を冷媒に伝達する吸熱部、冷媒の熱を前記吸熱部を通過した空気に伝達する発熱部及び冷媒を前記冷媒管に沿って循環させる圧縮器を含み、
前記第1基準乾燥度は、前記圧縮器から排出される冷媒の温度が所定の第1冷媒温度に到達したか否かによって判断されることを特徴とする、請求項3に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 前記ドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる第2加速モードと、前記ドラムを前記第2加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる第2減速モードとを交互に行う第2モーション実行段階を含み、
前記第2モーション実行段階は、前記減率乾燥区間の一部又は全ての区間で行われることを特徴とする、請求項2に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 前記第2モーション実行段階は、衣類の乾燥度が前記空気供給行程に設定された目標乾燥度よりも小さく設定された第2基準乾燥度に到達すると終了することを特徴とする、請求項5に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記排気ダクトは、前記供給ダクトと連結されて空気の循環流路を形成し、
前記熱交換部は、冷媒が循環する流路を形成する冷媒管、前記排気ダクトに流入した空気の熱を冷媒に伝達する吸熱部、冷媒の熱を前記吸熱部を通過した空気に伝達する発熱部、及び冷媒を前記冷媒管に沿って循環させる圧縮器を含み、
前記第2基準乾燥度は、前記圧縮器から排出される冷媒の温度が所定の第2冷媒温度に到達したか否かによって判断されることを特徴とする、請求項6に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 前記第1加速モードと前記第1減速モードの実行時間の比は、前記第2加速モードと前記第2減速モードの実行時間の比とは異なるように設定されることを特徴とする、請求項5に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記第1加速モードに設定された実行時間は、前記第1減速モードに設定された実行時間よりも長いことを特徴とする、請求項8に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記第1加速モードの実行時間と第1減速モードの実行時間の比は、3:1~10:1に設定されることを特徴とする、請求項9に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記第2加速モードに設定された実行時間は、前記第2減速モードに設定された実行時間と同一であるか、又は前記第2減速モードに設定された実行時間より長く設定されることを特徴とする、請求項8に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記第2加速モードの実行時間と第2減速モードの実行時間の比は、1:1~3:1に設定されることを特徴とする、請求項11に記載の衣類処理装置の制御方法。
- さらに1G未満の遠心力を誘発する回転数で前記ドラムの時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行う撹拌モーション実行段階を含み、
前記撹拌モード実行段階は、前記恒率乾燥区間で行われることを特徴とする、請求項2~12のいずれか一項に記載の衣類処理装置の制御方法。 - さらに前記第1モーション実行段階の開始前に行われ、1G未満の遠心力を誘発する回転数で前記ドラムの時計方向の回転と反時計方向の回転を交互に行う分散モーション実行段階を含むことを特徴とする、請求項13に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 前記分散モーション実行段階に設定された前記ドラムの回転数は、前記撹拌モード実行段階に設定された前記ドラムの回転数よりも低いことを特徴とする、請求項14に記載の衣類処理装置の制御方法。
- さらに前記第2モーション実行段階の完了後、前記分散モーション実行段階に設定された回転数より低い回転数で前記ドラムを回転させる感知モーション実行段階と、
前記ドラムの回転中心を通過する水平線の下部に位置する衣類が接するように備えられた電極により衣類の乾燥度を測定する感知段階と、を含み、
前記感知段階で測定された衣類の乾燥度が前記空気供給行程に設定された目標乾燥度以上であると、前記空気供給段階を終了することを特徴とする、請求項15に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 衣類が収容される空間を提供するドラムと、前記ドラムの後方面から離隔して位置する固定パネルと、前記固定パネルに固定されて回転磁界を形成するステータと、前記回転磁界により回転して前記ドラムの回転に必要な動力を発生するローターと、前記固定パネルを貫通するパネル排気口と、前記ドラムから排出された空気を前記パネル排気口に導く排気ダクトと、前記排気ダクトに沿って移動する空気を除湿して加熱する熱交換部と、前記固定パネルを貫通する多数の貫通孔が前記ローターを囲んで形成された供給口と、前記ドラムの後方面を貫通する多数の貫通孔が前記ドラムの回転中心を囲むリングを形成する空気流入口と、一端は前記固定パネルに固定されて前記供給口を囲み、他端は前記ドラムに接して前記空気流入口を囲む流路形成部と、前記固定パネルに固定されて前記パネル排気口から排出される空気を前記供給口に導く供給ダクトと、を含む衣類処理装置の制御方法であって、
前記熱交換部を介して前記ドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階と、
前記空気供給段階の進行中に行われるモーション実行段階と、を含み、
前記モーション実行段階は、前記ドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる加速モードと、前記ドラムを前記第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる減速モードとを交互に行うことを特徴とする、衣類処理装置の制御方法。 - 前記空気供給段階は、予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間に区分され、
前記モーション実行段階は、前記予熱区間と前記減率乾燥区間のいずれかで行われることを特徴とする、請求項17に記載の衣類処理装置の制御方法。 - 前記空気流入口は、前記ドラムの円周面に密着した衣類に空気を排出可能な位置に設けられることを特徴とする、請求項17に記載の衣類処理装置の制御方法。
- 衣類が収容される空間を提供するドラム、前記ドラムの後方面から離隔して位置する固定パネル、前記固定パネルに固定されるハウジング、前記ハウジングに固定されて回転磁界を形成するステータ、前記回転磁界により回転して前記ドラムの回転に必要な動力を発生するローター、前記ハウジング内に固定されるリンクギア、一端は前記ローターに固定され、他端は前記ハウジング内に位置する第1軸、前記第1軸に固定されて前記ハウジング内に位置する主動ギア、前記固定パネルを貫通して一端は前記ドラムの後方面に固定され、他端は前記ハウジング内に位置し、前記第1軸と同心軸を形成する第2軸、前記ハウジング内に位置し、前記第2軸の他端が固定されたベース、前記ベースに回転自在に固定された第1ボディ、第1ボディの円周面に設けられて前記主動ギアに結合した第1ギア、前記第1ボディに固定され、前記第1ボディの直径よりも小さい直径を有する第2ボディ及び前記第2ボディの円周面に設けられて前記リンクギアに結合した第2ギアを備える従動ギア、前記固定パネルを貫通するパネル排気口、前記ドラムから排出された空気を前記パネル排気口に導く排気ダクト、前記排気ダクトに沿って移動する空気を除湿して加熱する熱交換部、前記固定パネルを貫通する多数の貫通孔が前記ローターを囲んで形成された供給口、前記ドラムの後方面を貫通する多数の貫通孔が前記ドラムの回転中心を囲むリングを形成する空気流入口、一端は前記固定パネルに固定されて前記供給口を囲み、他端は前記ドラムに接して前記空気流入口を囲む流路形成部、及び前記固定パネルに固定されて前記パネル排気口から排出される空気を前記供給口に導く供給ダクトを含む衣類処理装置の制御方法であって、
前記熱交換部を介して前記ドラムに加熱された空気を供給する空気供給段階と、
前記空気供給段階の進行中に行われるモーション実行段階と、を含み、
前記モーション実行段階は、前記ドラムを時計方向と反時計方向のいずれの方向に沿って1G以上の遠心力を誘発する回転数で回転させる加速モードと、前記ドラムを前記第1加速モードに設定された回転方向と同じ方向に1G未満の遠心力を誘発する回転数で回転させる減速モードとを交互に行うことを特徴とする、衣類処理装置の制御方法。 - 前記空気供給段階は、予熱区間、定率乾燥区間及び減率乾燥区間に区分され、
前記モーション実行段階は、前記予熱区間と前記減率乾燥区間のいずれかで行われることを特徴とする、請求項20に記載の衣類処理装置の制御方法。
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