KR100546611B1 - 드럼 세탁기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건조행정시 드럼 내로 유입되는 유효풍량을 증대시키고, 세탁물의 건조 효율을 향상시키며, 건조 시간을 단축시키도록 한 드럼 세탁기를 제공한다.
이를 위해, 본 발명은 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치되고, 대략 원통형으로 형성된 터브; 상기 터브에 열풍을 공급하도록 히터가 설치되고, 상기 터브에 연결되는 건조덕트; 그리고, 상기 터브에 드럼의 회전 정방향 측으로 소정 각도 범위의 경사를 갖도록 연결되는 응축덕트:를 포함하여 구성되는 드럼 세탁기를 제공한다.
또한, 본 발명은 건조행정시 히터를 계속적으로 온(ON)시키고, 드럼 내에 유입되는 유효 풍량을 조절하도록 상기 드럼의 회전속도를 가변시켜, 상기 드럼 내의 온도를 조절합니다.
드럼 세탁기, 드럼, 응축덕트

Description

드럼 세탁기{drum type washing machine}
도 1은 종래 드럼 세탁기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 터브 내의 온도변화에 따라 히터를 온/오프시키는 상태를 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도.
도 4는 도 3의 터브와 응축덕트의 연결부 중 예각부분을 나타낸 확대도.
도 5는 도 3의 드럼 세탁기의 건조 행정시 제어방법을 나타낸 그래프.
도 6은 도 3의 드럼 세탁기가 건조행정을 수행할 때에 상기 드럼과 덕트 내에서의 공기의 유동을 나타낸 상태도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
51 : 캐비닛 52 : 터브
53 : 온도센서 54 : 드럼
55 : 건조덕트 56 : 송풍팬
57 : 히터 58 : 응축덕트
59 : 예각부분
본 발명은 건조행정시 드럼 내로 유입되는 유효풍량을 증대시킴에 따라 세탁물의 건조 성능을 향상시키도록 한 드럼 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 드럼세탁기는 세제, 세탁수 및 세탁물을 드럼 내에 투입한 상태에서, 모터의 구동력에 의해 드럼을 회전시켜 세탁물을 세탁하는 장치이다. 이러한 드럼세탁기는 세탁물의 손상이 적고, 세탁물이 잘 엉키지 않으며, 두드리고 비벼빠는 세탁효과를 낼 수 있는 장점이 있다.
이하, 종래의 드럼세탁기에 관하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래 드럼 세탁기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이고, 도 2는 도 1의 터브 내의 온도변화에 따라 히터를 온/오프시키는 상태를 나타낸 그래프이다.
도 1을 참조하면, 상기 드럼 세탁기는 전면에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛(1)의 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어(미도시)와, 상기 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브(2)와, 상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 터브에 설치되어 상기 드럼에 구동력을 전달하는 모터장치(미도시)를 포함하여 구성된다.
상기 터브(2)는 댐퍼와 서스펜션 스프링에 의해 지지된다. 또한, 상기 터브의 내측에는 터브의 온도를 측정하여 제어부에 전달하도록 온도센서(3)가 설치된 다.
상기 터브에는 건조덕트(5)가 연결된다. 이러한 건조덕트는 도시는 되지 않았지만 드럼(4)의 개구부에 연결된다. 이러한 건조덕트에는 열풍을 토출할 수 있도록 송풍팬(6)과 히터(7)가 내장된다.
이때, 상기 건조덕트(5)의 토출부와 터브(2)는 가스켓에 의해 연결된다. 이러한 가스켓은 터브 개구부의 테두리를 따라 설치되며, 상기 터브의 진동을 수용하도록 주름진 형상을 갖는다. 이에 따라, 상기 건조덕트와 터브의 연결부를 통해 열풍이 누설되는 것을 방지한다.
또한, 상기 터브에는 응축덕트(8)가 연결된다. 이때, 상기 응축덕트의 흡입부는 터브의 외측면에 연결되고, 상기 응축덕트의 토출부는 건조덕트의 흡입부에 연결된다. 이때, 상기 응축덕트(8)의 흡입부는 터브(2)의 접선방향에 대략 수직하게 연결된다. 이러한 응축덕트에는 공기 중의 습기를 응축수키도록 냉각수를 공급하는 급수기(9)가 설치된다.
이와 같이 구성된 드럼 세탁기는 세탁행정, 헹굼행정, 탈수행정 및 건조행정을 수행한다. 이하, 드럼 세탁기의 건조행정에 관해 설명하기로 한다.
상기 드럼 세탁기의 건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(5)의 히터(7)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 송풍팬(6)과 히터(7)가 가동됨에 따라 상기 송풍팬이 공기를 송풍시킨다.
이렇게 송풍된 공기는 건조덕트(5)의 안내에 의해 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.
상기 드럼(4) 내의 열풍은 세탁물을 가열하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킨다. 이때, 상기 드럼이 저속으로 회전되면서 세탁물을 교반시켜줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 가열되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.
이렇게 증발된 수분은 공기에 포함된 상태로 응축덕트(8)를 통해 배출된다. 이때, 상기 응축덕트(8)의 급수기(9)에서 물을 분사함으로써, 공기 중의 습기를 제거한다. 이렇게 건조된 공기는 다시 건조덕트(5)에 유입된다.
한편, 상기 건조덕트(5)를 통해 계속적으로 열풍이 유입되는 경우에, 상기 드럼(4) 내의 세탁물이 열에 의해 손상된다. 따라서, 상기 온도센서(3)는 터브(2) 내의 온도를 측정하여 제어부에 전달하고, 상기 제어부는 도 2에 나타난 바와 같이 터브(2) 내의 온도가 기 설정된 온도(P1) 이상이 되면 히터(7)를 오프(OFF)시킨다(A구간). 또한, 상기 터브(2) 내의 온도가 기 설정된 소정 온도(P2) 이하가 되면 히터(7)를 온(ON)시켜, 상기 터브 내의 온도를 소정 온도까지 상승시킨다(B구간). 이러한 온도센서(3)와 히터(7)의 작용에 의해 상기 터브(2)의 온도는 주기적으로 온도가 높아졌다가 낮아진다.
이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행하면서 세탁물을 건조시킨다.
그러나, 종래 드럼 세탁기는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 응축덕트는 터브의 접선방향에 대략 수직하게 설치되므로, 상기 터브 내의 열풍이 배출되는 성능이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 상기 터브 내에는 드럼이 회전됨에 따라 터브의 접선방향으로 기류가 형성된다. 따라서, 상기 열풍이 응축덕트를 통해 배출될 때에는 유로저항이 커지게 되므로, 상기 열풍의 토출 풍량 이 현저히 저하된다.
둘째, 이러한 열풍의 토출 풍량 저하로 인하여, 상기 터브 내에는 압력이 높게 형성된다. 따라서, 상기 건조덕트의 열풍이 드럼 내에 유입되는 유효풍량이 저하되는 문제점이 있다.
셋째, 상기 열풍의 흡입 풍량 및 유효풍량이 감소됨에 따라, 상기 세탁물에는 전달되는 열량은 상대적으로 감소되는 문제점이 있다. 또한, 상기 세탁물에 전달되는 열량이 감소됨에 따라 외부에 빼앗기는 열량이 증가된다. 따라서, 건조 효율도 감소되는 문제점이 있다.
넷째, 이처럼 건조 효율이 감소되므로, 상기 세탁물을 건조시키는 시간이 상대적으로 증가되는 문제점이 있다.
다섯째, 건조행정 동안에 히터가 주기적으로 온/오프되므로, 상기 터브 내의 온도 편차가 심해진다. 따라서, 세탁물에 함유된 수분의 증발량이 주기적으로 변동되므로, 세탁물을 건조시키는 시간이 더욱 증가된다.
여섯째, 상기 히터를 온/오프시킴으로써, 히터의 수명이 감소되는 문제점이 있다.
일곱째, 상기 드럼을 저속으로 회전시키면서 세탁물을 건조시키므로, 상기 드럼의 원심력이 상대적으로 낮게 형성된다. 따라서, 상기 응축덕트를 통해 열풍이 토출되는 성능이 상대적으로 감소된다.
상기한 제반 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 건조행정시 드럼 내로 유입되는 유효풍량을 증대시키고, 세탁물의 건조 효율을 향상시키며, 건조 시간을 단축시키도록 한 드럼 세탁기를 제공함을 그 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치되고, 대략 원통형으로 형성된 터브; 상기 터브에 열풍을 공급하도록 히터가 설치되고, 상기 터브에 연결되는 건조덕트; 상기 터브의 원주면에 드럼의 회전 정방향 측으로 소정 각도 범위의 경사를 갖도록 연결되는 응축덕트: 및 상기 터브의 온도를 측정하도록 상기 터브의 내측에 장착되어, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이하이면 상기 드럼을 저속회전시키고, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 드럼을 고속회전시키도록 하여, 상기 드럼 내에 유입되는 유효 풍량을 조절하도록 상기 드럼의 회전속도를 가변시키도록 하는 온도센서;를 포함하여 구성된다.
상기 응축덕트는 터브의 접선방향과 평행하게 연결되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 응축덕트의 연결부 중 예각부분은 유로저항을 감소시키도록 라운딩되게 형성되는 것이 보다 바람직하다.
또한, 본 발명은 건조행정시 히터를 계속적으로 온(ON)시키고, 드럼 내에 유입되는 유효 풍량을 조절하도록 상기 드럼의 회전속도를 가변시켜, 상기 드럼 내의 온도를 조절하는 드럼 세탁기를 제공한다.
이때, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이하이면, 상기 드럼을 저속회전시키고, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이상이면, 상기 드럼을 고속회전시키는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 드럼세탁기의 실시예에 관해 첨부된 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이 고, 도 4는 도 3의 터브와 응축덕트의 연결부 중 예각부분을 나타낸 확대도이다.
도 3을 참조하면, 상기 드럼 세탁기는 터브(52), 드럼(54), 건조덕트(55) 및 응축덕트(58)를 포함하여 구성된다.
상기 터브(52)는 드럼(54)이 회전 가능하도록 대략 원통형으로 형성된다. 이때, 상기 터브의 내측에는 터브의 온도를 측정하여 제어부에 전달하도록 온도센서(53)가 설치된다.
상기 드럼(54)에는 터브 내의 세탁수가 드럼 내외로 유출입 가능하도록 다수개의 통공이 형성된다.
상기 터브(52)에는 건조덕트(55)와 응축덕트(58)가 연결된다.
상기 건조덕트(55)에는 터브에 열풍을 공급하도록 히터(57)와 송풍팬(56)이 내장된다. 이러한 건조덕트는 터브(52)의 상측에 설치된다. 또한, 상기 응축덕트(58)는 드럼의 회전 정방향 측으로 소정 각도 경사지도록 터브에 연결된다.
즉, 상기 드럼(54)이 반시계방향으로 회전되게 설치되는 경우, 상기 응축덕트(58)는 터브(52)의 연결부에서 반시계방향 측으로 경사지게 연결된다. 또, 상기 드럼이 시계방향으로 회전되게 설치되는 경우, 상기 응축덕트는 터브의 연결부에서 시계방향 측으로 경사지게 연결된다.
이때, 상기 터브(52)와 응축덕트(58)가 연결되는 부분에는 터브의 진동이 응축덕트에 전달되는 것을 최소화하기 위해 별도의 플랙시블한 재질이 설치될 수 있음도 이해 가능하다. 또한, 상기 응축덕트를 플랙시블한 재질로 형성할 수 있음도 이해 가능하다.
이러한 응축덕트가 설치되는 구조에 관해 일예를 들어 설명하기로 한다.
상기 응축덕트(58)는 도 3에 나타난 바와 같이 상기 터브(52)의 접선방향과 평행하게 연결된다. 이는 드럼이 회전됨에 따라 상기 터브(52) 내의 기류가 도 3의 화살표와 같이 터브의 접선방향을 따라 형성되므로, 상기 터브 내의 공기가 응축덕트(58)로 원활하게 토출되도록 할 수 있기 때문이다.
이때, 상기 응축덕트는 터브와 경사지게 형성되므로, 상기 터브(52)와 응축덕트(58) 사이에는 예각이 형성된다. 이러한 예각부분(59)은 도 4와 같이 라운딩되게 형성되는 것이 보다 바람직하다. 이는 예각부분에서 공기의 유로 저항을 최소화시키기 위함이다.
물론, 상기 응축덕트(58)의 설치각은 드럼의 회전속도에 따른 기류의 유동을 감안하여 적절한 각도로 조절될 수 있음도 이해 가능하다. 이러한 응축덕트의 설치각은 드럼의 회전운동에 의해 상기 터브의 접선에서 외측으로 대략 45°범위 내에서 형성될 수 있음도 이해 가능하다.
이와 같이 구성된 드럼 세탁기의 제어방법에 관해 첨부된 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 5는 도 3의 드럼 세탁기의 건조 행정시의 제어방법을 나타낸 그래프이다.
상기 드럼 세탁기는 건조행정시 히터(57)를 온(ON)시킨 상태에서, 상기 드럼(54)에 유입되는 유효풍량을 조절하도록 상기 드럼의 회전속도를 가변시킨다. 이에 따라, 상기 드럼 내의 온도를 소정 범위 내로 유지시킨다.
이때, 도 5와 같이 같이 상기 터브(52) 내의 온도가 소정 온도 이하이면 상기 드럼(54)을 저속회전시키고, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 드럼을 고속회전시키는 것이 바람직하다.
예컨대, 상기 저속회전시에는 드럼을 30-60rpm으로 회전시키고, 상기 고속회전시에는 드럼을 500-1500rpm으로 회전시킨다.
물론, 상기 드럼의 회전속도는 드럼의 용량 및 히터의 용량에 따라 다양하게 변경이 가능하다.
이와 같은 드럼 세탁기의 건조행정에 관해 첨부된 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 6은 도 3의 드럼 세탁기가 건조행정을 수행할 때에 상기 드럼과 덕트 내에서의 공기의 유동을 나타낸 상태도이다.
상기 드럼 세탁기의 건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트의 히터(57)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 송풍팬(56)과 히터(57)가 가동됨에 따라 상기 송풍팬은 열풍을 송풍시킨다.
이러한 열풍은 히터(57)와 열교환된 후에 상기 건조덕트(55)를 통과하여 드럼(54) 내에 유입된다. 이어, 드럼 내의 열풍은 세탁물의 습기를 증발시킨다. 이때, 상기 드럼의 회전속도에 따라 상기 건조덕트(55)에서 송풍되는 절대풍량과 상기 드럼(54)에 유입되는 유효풍량이 아래의 표1과 같이 변경됨을 알 수 있다.
드럼(54)회전수(rpm) 50rpm 1400rpm
풍량(CCM) 절대풍량 유효풍량 절대풍량 유효풍량
종래 0.752 0.211 0.985 1.165
본 발명 0.822 0.232 1.920 1.301
이와 같이, 상기 응축덕트를 터브의 접선방향과 평행하게 연결하면, 상기 드럼이 저속회전되거나 고속회전됨에 관계없이 종래보다 절대풍량과 유효풍량이 증가되는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 드럼에서 유출입되는 공기의 풍량을 증가시켜, 세탁물의 건조 효율을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 드럼(54)의 저속회전 또는 고속회전될 경우, 상기 드럼 내의 온도 변화에 관해 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
상기 드럼(54)이 저속회전되는 경우, 상기 드럼의 원심력이 상대적으로 감소됨에 따라 상기 드럼에서 공기의 흡/토출성능이 상대적으로 감소된다. 또한, 세탁물은 드럼의 리프트에 의해 위로 올려졌다가 아래로 떨어지면서 교반된다.
이때, 상기 응축덕트(58)에는 공기의 절대풍량과 유속이 상대적으로 감소되므로, 상기 응축덕트의 공기가 히터(57)와 열교환되는 시간이 상대적으로 길어진다.
따라서, 상기 히터와 열교환된 공기는 고온(T2)으로 되고, 이 고온 공기는 응축덕트(58)에 의해 드럼(54) 내에 공급된다. 이때, 상기 드럼(54) 내에는 히터와 충분히 열교환된 고온(T2)를 갖는 공기가 유입되므로, 상기 드럼 내부의 온도는 상대적으로 고온(T3)이 된다. 따라서, 세탁물의 증발량을 향상시킬 수 있다.
상기 온도센서(53)에서 드럼 내의 온도(T3)가 소정 온도 이상 증가되었다고 측정되면, 상기 제어부는 드럼을 고속회전시킨다.
상기 드럼(54)이 고속회전되는 경우, 상기 드럼의 원심력이 저속회전시에 비해 상대적으로 증가됨에 따라 상기 드럼에서 공기의 흡/토출성능이 증가된다. 또한, 상기 드럼이 고속회전되므로 드럼의 내측면에는 많은 양의 세탁물이 들러붙는다.
이때, 상기 응축덕트(58)에는 공기의 절대풍량과 유속이 상대적으로 증가되므로, 상기 응축덕트의 공기는 히터(57)와 열교환되는 시간이 짧아진다. 따라서, 상기 히터와 열교환된 공기는 저속회전시보다는 상대적으로 저온(T2)이 된다. 이러한 저온 공기는 응축덕트에 의해 드럼 내에 공급된다. 이렇게 드럼(54) 내로 유입된 저온 공기는 세탁물과 열교환됨에 의해, 상기 세탁물에 함유된 습기를 증발시킨다.
이 경우, 상기 드럼(54) 내의 온도(T3)는 상대적으로 저온으로 형성되지만, 표 1에 나타난 바와 같이 유효풍량이 증대되므로, 상기 세탁물의 증발량이 향상된다.
이때, 상기 온도센서(53)에서 드럼(54) 내의 온도(T3)가 소정 온도 이하로 감소되었다고 측정되면, 상기 제어부는 드럼(54)을 다시 저속회전시킨다.
이와 같이 히터(57)를 가동시킨 상태에서 상기 드럼(54)을 저속 및 고속으로 반복운전함으로써 세탁물을 건조시킨다.
다음으로, 상기 응축덕트(58)의 설치각을 변경시킴에 따라, 상기 드럼에서 응축덕트로 토출되는 공기의 토출 풍량이 아래의 표2와 같이 변경된다.
드럼(54)회전수 저속회전(50rpm) 고속회전(1400rpm)
설치유형 case1 case2 case3 case1 case2 case3
토출풍량(CCM) 16.78 17.69 21.09 24.51 33.90 33.88
여기서, case1은 종래와 같이 응축덕트를 터브의 접선방향에 수직하게 설치한 경우이고, case2는 본 발명과 같이 응축덕트를 터브의 접선방향에 평행하게 설치한 경우이며, case3는 case2에서 도 4와 같이 예각부분을 라운딩되게 형성한 경우를 나타낸 것이다.
이와 같이, 상기 응축덕트(58)를 터브(52)의 접선방향에 대해 평행하게 설치하는 경우, 종래보다 토출 풍량이 증가되는 것을 알 수 있다. 또한, 드럼(54)의 저속회전시보다 고속회전시에 토출 풍량이 증가되는 것을 알 수 있다.
이처럼 응축덕트로의 토출 풍량이 증가되면, 상기 드럼) 내로 유입되는 유효풍량도 반사적으로 증가된다.
이와 같이 상기 히터를 온(ON)시킨 상태에서, 상기 드럼을 저속 및 고속으로 반복하여 회전시키면, 상기 드럼 내의 온도편차는 도 5와 같이 감소되는 것을 알 수 있다. 따라서, 건조행정 동안 습기 증발량을 높게 유지할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 드럼 세탁기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 상기 응축덕트는 터브의 접선방향에 수평하게 설치되므로, 상기 드럼 내에 열풍이 유입되는 유효 풍량과, 상기 드럼 내의 열풍이 응축덕트로 토출되는 토출 풍량이 증가된다. 이에 따라, 세탁물의 건조 성능이 향상된다.
둘째, 상기 드럼을 저속/고속으로 회전시키면서 드럼 내의 온도를 조절함으로써, 상기 히터를 온오프시킬 필요가 없다. 따라서, 히터의 수명을 연장시킬 수 있다.
셋째, 상기 드럼 세탁기 드럼 내의 온도 편차를 감소시킴으로써, 세탁물의 건조 효율을 증대시키고, 건조 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 내부에 드럼이 회전 가능하게 설치되고, 대략 원통형으로 형성된 터브;
    상기 터브에 열풍을 공급하도록 히터가 설치되고, 상기 터브에 연결되는 건조덕트;
    상기 터브의 원주면에 드럼의 회전 정방향 측으로 소정 각도 범위의 경사를 갖도록 연결되는 응축덕트: 및
    상기 터브의 온도를 측정하도록 상기 터브의 내측에 장착되어, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이하이면 상기 드럼을 저속회전시키고, 상기 터브 내의 온도가 소정 온도 이상이면 상기 드럼을 고속회전시키도록 하여, 상기 드럼 내에 유입되는 유효 풍량을 조절하도록 상기 드럼의 회전속도를 가변시키도록 하는 온도센서;를 포함하여 구성되는 드럼 세탁기.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 저속운전시에는 상기 드럼을 30-60rpm으로 회전시키고,
    상기 고속운전시에는 상기 드럼을 500-1500rpm으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
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