KR100640787B1 - 열전모듈형 응축장치를 구비한 건조겸용 드럼세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조효율 및 에너지 효율이 높으면서도 친환경적인 새로운 응축 방식이 적용된 건조겸용 드럼세탁기를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해, 본 발명은, 건조대상물이 투입되는 드럼과; 상기 드럼으로부터 배출된 공기를 응축시키는 열전모듈형 응축기와; 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 순환공기를 가열하는 히터와; 상기 순환덕트를 통해 공기를 강제 순환시키며 상기 모터에 연결되어 구동하는 순환팬을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기가 제공된다.

건조, 드럼, 세탁기, 열전모듈

Description

열전모듈형 응축장치를 구비한 건조겸용 드럼세탁기{laundry device combining washing machine having thermoelectric module-type condensing device}

도 1은 기존 건조겸용 드럼세탁기의 구성도

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기의 구성도

도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기의 구성도

도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기의 구성도

도 5는 본 발명에 적용되는 열전모듈을 구성하는 열전소자의 구조를 나타내는 참고 단면도

* 도면의 주요부분의 부호에 대한 설명 *

1:본체 2:도어

3:터브 4:드럼

5:모터 6:송풍팬

7:건조덕트 7a:히터

8:가스켓 9:응축덕트

10:열전모듈 10a:히트싱크

11:냉각팬 13:급수덕트

15:외기 공급덕트

본 발명은 건조 겸용 드럼세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 열전모듈을 이용한 새로운 응축방식의 건조 겸용 드럼세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 건조 겸용 드럼세탁기는 드럼이 회전하면서 세탁물을 위에서 아래로 떨어뜨리며 세탁을 수행하고, 탈수후 히터에 의해 가열되어 뜨거워진 공기를 드럼 내부에 불어 넣어 세탁물의 수분을 증발시켜 세탁물의 건조를 수행하게 된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래 기술에 따른 건조겸용 드럼세탁기는 전면에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛(1)의 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치되는 도어(2)와, 상기 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 금속재질의 터브(3)와, 상기 터브(3) 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 터브(3)에 설치되어 상기 드럼(4)에 구동력을 전달하는 모터(5)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 도어(2)에는 터브(3)의 개구부측으로 돌출되도록 도어 글래스가 설치된다.

그리고, 도시는 하지 않았지만, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)를 지지하는 행잉 스프링(Hanging spring)이 설치되고, 캐비닛(1) 하부면 내측과 터브(2) 외주면 하부측 사이에는 드럼세탁기 작동시 발생 하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼(damper)가 설치된다.

또한, 상기 모터(5)로는 최근에는 직결식의 모터가 사용되지만, 모터에서 발생된 구동력을 벨트에 의해 세탁축에 전달하여 드럼(4)을 회전시키는 간접 구동방식도 사용된다.

한편, 상기 캐비닛(1)의 상부 내측면에는 건조덕트(7)가 설치된다. 이때, 상기 건조덕트(7)에는 열풍을 생성하는 히터(7a)와 이를 강제 송풍하는 송풍팬(6)이 내장된다.

그리고, 이러한 건조덕트(7)의 일단부는 터브(3)의 전면에 연결되고, 캐비닛(1) 전면의 도어 주변부와 터브의 전면 내측 테두리 사이에는 가스켓(8)이 설치된다.

즉, 가스켓(8)은 상기 터브(3)의 전면 내측 테두리를 따라 열풍 누설이 방지되도록 설치되며, 상기 터브(3)의 진동을 수용하도록 주름진 형상을 갖는다.

또한, 상기 터브(3)에는 건조덕트(7)와 연통되도록 응축덕트(9)가 설치된다.이때, 상기 응축덕트(9)의 일단부는 터브(3)의 외측면에 연결되고, 상기 응축덕트(9)의 타단부는 건조덕트(7)에 연결된다. 이러한 응축덕트(9)에는 공기 중의 습기를 응축시켜 습기를 제거하도록 냉각수를 공급하는 급수기(9a)가 설치된다.

이하, 상기와 같이 구성된 기존 건조겸용 드럼세탁기를 이용한 건조과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 드럼세탁기의 건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(7)의 히터(7a)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 송풍팬(6)과 히터(7a)가 가동되며, 상기 히터는 순환공 기를 가열시키고 송풍팬(6)은 가열된 열풍을 송풍한다.

이러한 열풍은 건조덕트(7)의 안내에 의해 터브(3)를 거쳐 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 드럼(4) 내부로 유입된 열풍은 세탁물을 가열하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킨다. 이때, 상기 드럼(4)이 저속으로 회전되면서 세탁물을 뒤집어 줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 열풍에 노출되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.

이렇게 증발된 수분은 순환공기에 포함된 상태로 응축덕트(9)를 통해 배출된다. 이때, 상기 응축덕트(9)의 급수기(9a)에서 물을 분사함으로써, 순환공기 중의 습기를 제거한다. 이렇게 습기가 제거된 순환공기는 송풍팬(6)의 송풍작용에 의해 다시 건조덕트(7)로 유입되고 건조덕트(7)로 유입된 공기는 히터(7a)에 의해 열풍으로 변환되어 드럼(4)으로 재유입되어 세탁물에 대해 건조작용을 수행한다.

이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행하면서 세탁물을 건조시킨다.

그러나, 이와 같은 종래의 건조겸용 드럼세탁기는 다음과 같은 문제점을 안고 있다.

즉, 습공기의 수분을 제거하기 위해 단순히 냉각수만을 흘리고 냉각수 주위를 습공기가 지나가도록 하여 냉각수와 뜨거운 습공기 사이의 열교환 작용에 의해 응축이 일어나게 하는 방법이므로, 응축 효율이 떨어지고 건조시간이 많이 걸리게 되며 에너지 소비도 높은등의 많은 단점이 있다.

한편, 최근에는 에너지가 적게되는 건조장치를 개발하기 위해 히트펌프를 이 용한 건조장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.

그러나, 이러한 히트펌프를 이용한 건조장치는, 히트펌프 사이클을 구성하기 위해서 압축기를 사용하여야 하므로 원가부담 및 소음의 문제점이 있으며, 그리고 구조적으로 히트펌프 사이클은 큰 부피를 차지하게 되어, 드럼세탁기에 적용시 제품의 전체적인 사이즈가 커지고, 제품 무게 또한 무거워지게 되는 등 많은 단점이 예상된다.

특히, 2005년까지 모든 전기ㆍ전자 제품의 폐기물 회수와 처리를 생산자가 책임지도록 하는 '전기ㆍ전자기기폐기물처리지침(WEEE)'이 시행될 예정이어서 이에 따른 폐기 비용도 많이 들고, 유해화학물질 사용제한(RoHS: Restriction of Hazardous Substances의 약자)등의 무역 규제로 인해, 친환경 냉매를 사용하지 않으면 안되는 결정적인 문제점을 내포하고 있다.

따라서, 히트펌프를 이용하는 경우에 있어서의 문제점 및 기존의 건조겸용 드럼세탁기의 문제점들을 모두 해소할 수 있는 새로운 응축 방식의 건조겸용 드럼세탁기의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 건조효율 및 에너지 효율이 높으면서도 친환경적인 새로운 응축 방식이 적용된 건조겸용 드럼세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은, 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브와; 상기 터브 내 에 회전 가능하게 설치되는 드럼과; 상기 드럼에 구동력을 전달하도록 설치되는 모터와; 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 상기 드럼을 빠져나온 습공기의 수분을 응축시켜 제거하는 열전모듈;을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기가 제공된다.

여기서, 상기 열전모듈은, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자로 구성된 것으로서, 상기 드럼에서 배출된 습공기가 열전모듈의 흡열면쪽을 지나도록 설치됨을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 열전모듈의 발열면을 공냉(空冷)시키기 위한 냉각팬이 더 구비됨을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 열전모듈의 발열면을 수냉(水冷)시키기 위한 급수덕트가 더 구비됨을 특징으로 한다.

한편, 본 발명은 상기 열전모듈의 발열면을 공냉(空冷)시킨 후, 상기 드럼측으로 유입되도록 하는 외기공급덕트가 더 구비됨을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 열전모듈의 발열면에 히트싱크가 더 구비됨을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 건조겸용 드럼세탁기의 각 실시예들을 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에 대해 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기의 구성도로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 외관을 이루는 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브(3)와, 상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 드럼에 구동력을 전달하도록 설치되는 모터(5)와, 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 상기 드럼을 빠져나온 습공기의 수분을 응축시켜 제거하는 열전모듈(10)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 열전모듈(10)은, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자로 구성된 것으로서, 상기 드럼(4)에서 배출된 습공기가 열전모듈의 흡열면을 지나도록 설치됨이 바람직하다.

즉, 상기 터브(3)의 습공기 배출구와 건조덕트(7) 사이에는 응축덕트(9)가 연결되고, 상기 응축덕트(6)의 관로상에 열전모듈(10)이 설치되는데, 상기 열전모듈(10)은 흡열면이 상기 응축덕트(9)의 관로상에 위치하도록 설치된다.

그리고, 상기 열전모듈(10)의 발열면은 응축덕트(9)의 외측으로 노출되며, 열전모듈의 발열면에는 열방출을 돕는 히트싱크(heatsink; 10a)가 설치됨이 바람직하다.

즉, 상기 열전모듈(10)의 일면은 습공기가 흐르는 쪽에 위치하여 응축 작용을 수행하도록 설치되고, 타측면은 차가운 외기가 흐르는 쪽에 위치하여 열방출을 수행하도록 설치된다.

한편, 상기 순환덕트는, 드럼(4) 내측으로 열풍을 공급하는 건조덕트(7)와, 상기 건조덕트(7)와 터브(3)의 습공기 배출구를 연결하는 응축덕트(9)로 이루어진다.

그리고, 상기 건조덕트(7) 상에는 공기를 순환시키기 위한 송풍팬(6) 및, 상기 응축덕트(9)를 통과한 순환공기를 건조에 알맞은 온도로 가열하기 위한 히터(7a)가 설치된다.

그리고, 상기 열전모듈(10)의 발열면측에는 상기 발열면을 공냉(空冷)시키기 위한 냉각팬(11)이 별도로 구비된다.

이때, 상기 냉각팬(11)은 캐비닛(1) 내측에 설치되거나, 기타 터브(3)등 고정부에 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에서의 건조과정은 다음과 같다.

건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(7)상에 설치된 히터(7a)에 전원이 인가된다.

이때, 상기 송풍팬(6)과 히터(7a)가 가동됨에 따라 상기 히터는 순환공기를 가열하고, 상기 송풍팬(6)은 열풍을 송풍한다.

이러한 열풍은 건조덕트(7)의 안내에 의해 터브(3)를 거쳐 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 드럼(4) 내부로 유입된 열풍은 세탁물을 가열하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킨다. 이때, 상기 드럼(4)이 저속으로 회전되면서 세탁물을 뒤 집어 줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 열풍에 노출되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.

이렇게 증발된 수분은 순환공기에 포함된 상태로 응축덕트(9)를 통해 배출되고, 송풍팬(6)의 송풍작용으로 인해 응축덕트를 따라 유동하게 된다.

이때, 본 발명의 건조겸용 드럼세탁기에서는, 상기 응축덕트(9)의 관로상에 열전모듈(10)이 구비되어 있어, 순환공기 중의 습기를 응축시켜 제거한다.

즉, 상기 응축덕트(9)를 따라 유동하는 순환공기는 열전모듈(10)의 흡열면과의 열교환에 의해 수분을 빼앗김으로써 건조한 공기가 된다.

이렇게 습기가 제거된 순환공기는 송풍팬(6)의 송풍작용에 의해 건조덕트(7)로 유입되고, 건조덕트(7)로 유입된 공기는 히터(7a)에 의해 열풍으로 변환되어 드럼(4)으로 재유입되어 세탁물에 대해 건조작용을 수행하게 된다.

이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 세탁물의 건조가 이루어지게 된다.

한편, 상기한 열전모듈(10)에 의한 습공기의 수분 응축과정을 통해 습공기 중의 수분을 제거하는 동안 상기 열전모듈의 발열면에서는 열이 발생하게 되는데, 이 발열면을 냉각시켜주기 위하여 냉각팬(11)을 구동시키게 된다.

여기서, 상기 냉각팬 구동모터로서는 속도 변환이 가능한 가변속모터(예;BLDC 모터)등이 사용될 수 있으며, 상기 드럼(4)을 회동시키는 모터와는 별도로 상기 냉각팬만을 구동시킨다.

그리고, 상기 응축덕트(9)는 미도시된 배수호스에 연결되어 있어, 상기와 같 이 순환공기에 대한 응축작용이 반복됨에 따라 응축덕트에 고이게 된 응축수는 배수호스에 설치된 배수밸브(미도시)의 개방시 외부로 배출됨은 물론이다.

따라서, 본 발명의 제1실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 정확한 온도제어가 가능하고 기존의 냉각수에 의한 응축방식에 비해 열교환이 이루어지는 면인 흡열면을 훨씬 낮은 온도로 제어 가능한 열전모듈을 사용하므로 인해 건조효율 및 성능을 높일 수 있으며, 건조시간을 단축시킬 수 있게 된다.

한편, 상기한 실시예에서와 같이, 열전모듈(10)은 흡열면이 응축덕트(9)의 관로 내부에 위치하는 것이 응축효율 측면에서는 유리하겠으나, 반드시 응축덕트의 관로 내부에 설치되어야 하는 것은 아니다. 즉, 열전모듈(10)의 흡열면이 적어도 응축덕트(9)의 외측면에 접하도록 설치되고, 적어도 상기 응축덕트의 열전모듈과 접하는 부분의 재질이 열전도도가 우수한 재질이면 충분하다. 그리고, 이러한 구성은 공(共)히 후술하는 실시예들에도 적용된다.

이하에서는 도 3을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에 대해 설명한다.

본 발명의 제2실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 외관을 이루는 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브(3)와, 상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 드럼에 구동력을 전달하도록 설치되는 모터(5)와, 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 상기 드럼을 빠져나온 습공기의 수분을 응축시켜 제거하는 열전모듈(10)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 열전모듈(10)은, 전술한 제1실시예에서와 같이 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자로 구성된 것으로서, 상기 드럼(4)에서 배출된 습공기가 열전모듈의 흡열면측을 지나도록 설치됨이 바람직함은 물론이다.

즉, 상기 터브(3)의 습공기 배출구와 건조덕트(7) 사이에는 응축덕트(9)가 연결되고, 상기 응축덕트(9)의 관로상에는 열전모듈(10)이 설치되는데, 상기 열전모듈(10)은 흡열면이 상기 응축덕트(9)의 관로상에 위치하고, 발열면은 응축덕트(9)의 관로 외측에 위치하도록 설치된다.

한편, 상기 열전모듈(10)의 발열면측에는 상기 열전모듈(10)로 급수되는 냉각수를 안내하는 급수덕트(13)가 설치되고, 상기 급수덕트(13)의 열전모듈 상부에는 열전모듈(10)의 발열면을 냉각시키는 매체인 냉각수를 급수하는 급수기가 구비된다.

그리고, 상기 순환덕트는, 드럼(4) 내측으로 열풍을 공급하는 건조덕트(7)와, 상기 건조덕트(7)와 터브(3)의 습공기 배출구를 연결하는 응축덕트(9)로 이루어진다.

한편, 상기 건조덕트(7) 상에는 공기를 순환시키기 위한 송풍팬(6) 및, 응축덕트(9)를 통과한 순환공기를 건조에 알맞은 온도로 가열하기 위한 히터(7a)가 설치된다.

그리고, 상기 열전모듈(10)의 발열면측에는 열방출을 돕는 히트싱크(10a)가 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제2실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에서의 건조과정은 다음과 같다.

건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(7)상에 설치된 히터(7a)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 송풍팬(6)과 히터(7a)가 가동됨에 따라 상기 히터는 순환공기를 가열하고, 상기 송풍팬(6)은 열풍을 송풍한다.

이러한 열풍은 건조덕트(7)의 안내에 의해 터브(3)를 거쳐 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 드럼(4) 내부로 유입된 열풍은 세탁물을 가열하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킨다. 이때, 상기 드럼(4)이 저속으로 회전되면서 세탁물을 뒤집어 줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 열풍에 노출되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.

이렇게 증발된 수분은 순환공기에 포함된 상태로 응축덕트(9)를 통해 배출되고, 송풍팬(6)의 송풍작용으로 인해 응축덕트(9)를 따라 유동하게 된다.

이때, 본 발명의 건조겸용 드럼세탁기에서는, 상기 응축덕트(9)의 관로상에 열전모듈(10)이 구비되어 있어, 순환공기 중의 습기를 응축시켜 제거한다.

즉, 상기 응축덕트(9)를 따라 유동하는 순환공기는 열전모듈(10)의 흡열면과의 열교환에 의해 수분을 빼앗김으로써 건조한 공기가 된다.

이렇게 습기가 제거된 순환공기는 송풍팬(6)의 송풍작용에 의해 건조덕트(7)로 유입되고, 건조덕트(7)로 유입된 공기는 히터(7a)에 의해 열풍으로 변환되어 드럼(4)으로 재유입되어 세탁물에 대해 건조작용을 수행하게 된다.

한편, 상기 열전모듈(10)의 발열면측으로 급수되는 냉각수는 열전모듈(10)의 발열면을 냉각시키게 된다.

이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 세탁물의 건조가 이루어지게 된다.

그리고, 상기 응축덕트(9)는 미도시된 배수호스에 연결되어 있어, 상기와 같이 순환공기에 대한 응축작용이 반복됨에 따라 응축덕트(9)에 고이게 된 응축수는 상기 배수호스에 설치된 배수밸브(미도시)의 개방시 외부로 배출됨은 물론이다.

따라서, 본 발명의 제2실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 제1실시예에서와 마찬가지로, 정확한 온도제어가 가능하고 기존의 냉각수에 의한 응축방식에 비해 흡열면을 훨씬 낮은 온도로 제어 가능한 열전모듈(10)을 사용하므로 인해 건조효율 및 성능을 높일 수 있으며, 건조시간을 단축할 수 있게 된다.

이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에 대해 설명하고자 한다.

본 발명의 제3실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 외관을 이루는 캐비닛(1) 내부에 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브(3)와, 상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼(4)과, 상기 드럼에 구동력을 전달하도록 설치되는 모터(5)와, 상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와; 상기 드럼을 빠져나온 습공기의 수분을 응축시켜 제거하는 열전모듈(10)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 열전모듈(10)은, 전술한 제1,2실시예에서와 마찬가지로, 서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자로 구성된 것으로서, 상기 드럼에서 배출된 습공기가 열전모듈(10)의 흡열면을 지나도록 설치됨이 바람직함은 물론이다.

보다 구체적으로, 상기 터브(3)의 습공기 배출구와 건조덕트(7) 사이에는 응축덕트(9)가 연결되고, 상기 응축덕트(9)의 관로상에는 열전모듈(10)이 설치되는데, 상기 열전모듈(10)은 흡열면이 상기 응축덕트(9)의 관로상에 위치하도록 설치된다.

그리고, 상기 열전모듈(10)의 발열면은 응축덕트(9)의 외측으로 노출된다.

즉, 상기 열전모듈(10)의 일면은 습공기가 흐르는 쪽에 위치하여 응축 작용을 수행하도록 설치되고, 타측면은 차가운 외기가 흐르는 쪽에 위치하여 열방출을 수행하도록 설치된다.

한편, 상기 열전모듈(10)의 발열면측에는 상기 발열면에 비해 상대적으로 낮은 온도인 외기가 발열면측으로 유입되도록 안내하는 외기공급덕트(15)가 설치되며, 상기 외기공급덕트(15)는 응축후의 순환공기와 합류할 수 있도록 응축덕트(9)의 열전모듈(10)이 설치된 부위 상측에 연결된다.

이를 위해, 상기 외기공급덕트(15)의 외기 유입구는 아래쪽에 위치하고, 상기 응축덕트(9)와의 연결부위는 상부측에 위치함이 바람직하다.

그리고, 상기 순환덕트는, 드럼 내측으로 열풍을 공급하는 건조덕트(7)와, 상기 건조덕트(7)와 터브(9)의 습공기 배출구를 연결하는 응축덕트(9)로 이루어진다.

그리고, 상기 건조덕트(7) 상에는 공기를 순환시키기 위한 송풍팬(6) 및, 상기 응축덕트(9)를 통과한 순환공기를 건조에 알맞은 온도로 가열하기 위한 히터(7a)가 설치된다.

또한, 도시는 생략되었으나, 본 실시예에 있어서도 상기 열전모듈(10)의 발열면측에는 열방출을 돕는 히트싱크(미도시)가 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 제3실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기에서의 건조과정은 다음과 같다.

건조행정이 시작되면, 상기 건조덕트(7)상에 설치된 히터(7a)에 전원이 인가된다. 이때, 상기 송풍팬(6)과 히터(7a)가 가동됨에 따라 상기 히터는 순환공기를 가열하고, 상기 송풍팬(6)은 열풍을 송풍한다.

이러한 열풍은 건조덕트(7)의 안내에 의해 터브(3)를 거쳐 상기 드럼(4) 내부로 유입된다.

그리고, 상기 드럼(4) 내부로 유입된 열풍은 세탁물을 가열하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킨다. 이때, 상기 드럼(4)이 저속으로 회전되면서 세탁물을 뒤집어 줌으로써, 상기 세탁물이 골고루 열풍에 노출되도록 하여 수분의 증발을 돕는다.

이렇게 증발된 수분은 순환공기에 포함된 상태로 터브(3)의 습공기 배출구를 통해 응축덕트(9)로 배출되고, 송풍팬(6)의 송풍작용으로 인해 응축덕트(9)를 따라 유동하게 된다.

이때, 본 발명의 건조겸용 드럼세탁기에서는, 상기 응축덕트(9)의 관로상에 열전모듈(10)이 구비되어 있어, 순환공기 중의 습기를 응축시켜 제거한다.

즉, 상기 응축덕트(9)를 따라 유동하는 순환공기는 열전모듈(10)의 흡열면과의 열교환에 의해 수분을 빼앗김으로써 건조한 공기가 된다.

이렇게 습기가 제거된 순환공기는 송풍팬(6)의 송풍작용에 의해 건조덕트(7)로 유입되고, 건조덕트(7)로 유입된 공기는 히터(7a)에 의해 열풍으로 변환되어 드럼(4)으로 재유입되어 세탁물에 대해 건조작용을 수행하게 된다.

한편, 상기 열전모듈(10)의 발열면측으로 공급되는 외기는 열전모듈의 발열면을 냉각시키게 된다.

이러한 일련의 과정을 반복적으로 수행함으로써 세탁물의 건조가 이루어지게 된다.

그리고, 상기 응축덕트(9)는 미도시된 배수호스에 연결되어 있어, 상기와 같이 순환공기에 대한 응축작용이 반복됨에 따라 응축덕트(9)에 고이게 된 응축수는 상기 배수호스에 설치된 배수밸브(미도시)의 개방시 외부로 배출됨은 물론이다.

따라서, 본 발명의 제3실시예에 따른 건조겸용 드럼세탁기는, 제1 및 제2실시예에서와 마찬가지로, 정확한 온도제어가 가능하고 기존의 냉각수에 의한 응축방식에 비해 흡열면을 훨씬 낮은 온도로 제어 가능한 열전모듈을 사용하므로 인해 건조효율 및 성능을 높일 수 있으며, 건조시간의 단축이 가능하게 된다.

특히, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 상대습도가 순환공기에 비해 매우 낮은 외기가 열전모듈(10)의 발열면과의 열교환을 통해 어느 정도 더워진 상태에서 드럼 내부로 투입됨으로써, 히터(7a)에 걸리는 부하를 감소시킬 수 있게 되므로 히 터의 설계 용량을 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기한 실시예들에 공통적으로 개시된 열전모듈(10)에 적용되는 열전소자에 대해 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 열전모듈(10)은 기전력의 차이를 이용하여 양단간의 온도차가 발생되는 열전소자들을 병렬로 연결함에 의해 모듈화되며, 펠티에 효과(Peltier effect)를 유발하게 된다.

즉, 도 5는 본 발명에 따른 열전모듈(thermoelectric module)을 구성하는 열전소자(thermoelectric device)의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도로서, 열전소자는 N형 불순물 이온이 섞인 반도체 또는 P형 불순물 이온이 섞인 반도체로 이루어진 열전요소(33)(thermoelectric element)가 병렬 배치되고, 상기 열전요소(33) 상부측 및 하부측에는 구리판 등으로 된 전극(31,34)이 각각 접합되며, 상기 전극(31,34)를 각각 감싸도록 세라믹 기판(32)등이 부착된다.

이와 같은 열전소자는 접합부에 전류(DC)를 인가하면 N형 반도체에서는 전자가 P형 반도체에서는 정공(正孔)이 상부의 전극에서 하부의 전극으로 이동하면서 상부의 열을 빼앗아 하부로 방출하기 때문에 상부는 냉각되고 하부는 가열되는 펠티어 효과(Peltier effect)가 발생하게 된다.

즉, 펠티에 효과(Peltier effect)는 전기현상(現象)의 하나로, 두 개의 다른 금속(金屬)의 접속(接續)을 통하여 전류를 통하면 그 접속점에 있어서 열의 발생 또는 흡수의 현상이 일어나는 것을 말한다.

따라서, 열전소자에 전류가 인가되면 열전소자의 일측은 온도가 낮은 흡열측 을 이루게 되며, 타측은 온도가 높은 발열측을 이루게 되며, 만약 상기와 달리 전류를 역방향으로 인가하면, 흡열측과 발열측은 바뀌게 된다.

한편, 열전모듈(10)은 냉각속도가 빠르고 정확한 온도조절이 가능하며, 국부냉각 및 전 방향 작동이 가능하고, 전류의 방향에 따라 흡발열을 바꿀 수 있으므로, 원하는 특성에 부합하는 설계가 가능하다.

또한, 열전모듈(10)은 기계적 작동음이 없으므로 무소음· 무진동이며, 냉매를 사용하지 않으므로 환경친화적이며, 소형화 가능화가 가능한 장점이 있음은 물론이다.

그리고, 상기 열전모듈(10)의 형태는 다른 여러 가지로 변형 가능하다. 즉, 사각판형이 일반적이나, 사용 용도 및 목적에 따라 곡면 형태등 여러 가지 형태로 설계가능하다.

이상에서와 같이, 본 발명은 친환경적이면서도 높은 에너지 효율을 가질 수 있는 건조겸용 드럼세탁기의 제공이 가능한바, 본 발명은 상기한 실시예들에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한, 여러 가지 다양한 형태로의 변형 및 변경 또는 수정이 가능함은 물론이다.

상기한 바와 같은, 본 발명의 각 실시예 따르면, 건조효율이 높고 에너지 효율이 높으면서도 친환경적인 새로운 응축 방식이 적용된 건조겸용 드럼세탁기의 제공이 가능하다.

즉, 본 발명의 각 실시예에 따르면, 기존 건조겸용 드럼세탁기의 구조를 크 게 변경하지 않고도 에너지 효율이 높은 건조겸용 드럼세탁기를 제공할 수 있으며, 히트펌프를 적용하는 경우와는 달리 친환경적인 건조겸용 드럼세탁기를 제공할 수 있는 장점이 있다.

특히, 본 발명의 제1실시예에 따르면, 응축을 위한 냉각수의 공급이 필요없는 고효율의 건조겸용 드럼세탁기의 제공이 가능해진다.

그리고, 본 발명의 제2실시예에 따르면, 응축을 위한 냉각수의 공급이 필요 없을 뿐만 아니라, 제1실시예에서와는 달리 열전모듈의 발열면 냉각을 위한 냉각팬이 필요없는 고효율의 건조겸용 드럼세탁기의 제공이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 제3실시예에 따르면, 응축을 위한 냉각수의 공급이 필요없을 뿐만 아니라, 열전모듈의 발열면 냉각을 위한 냉각팬 또는 냉각수 공급이 필요없는 에너지 효율이 높은 건조겸용 드럼세탁기를 제공할 수 있게 된다.

Claims (6)

1. 세탁수를 저장하도록 설치되는 터브와;

   상기 터브 내에 회전 가능하게 설치되는 드럼과;

   상기 드럼에 구동력을 전달하도록 설치되는 모터와;

   상기 드럼에서 배출된 공기가 다시 드럼으로 유입되도록 공기의 순환유로를 형성하는 순환덕트와;

   상기 드럼을 빠져나온 습공기의 수분을 응축시키켜 제거하는 열전모듈;을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전모듈은,

   서로 다른 두 금속의 접합부에 흐르는 전류의 방향성에 따라 접합부에서 열을 흡수 또는 발열하는 열전소자로 구성된 것으로서,

   상기 드럼에서 배출된 습공기가 열전모듈의 흡열면을 지나도록 설치됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전모듈의 발열면을 공냉(空冷)시키기 위한 냉각팬이 더 구비됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전모듈의 발열면을 수냉(水冷)시키기 위한 급수덕트가 더 구비됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 열전모듈의 발열면을 공냉(空冷)시킨 후, 상기 드럼측으로 유입되도록 하는 외기공급덕트가 더 구비됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.
6. 제 2 항 내지 제 5 항중 어느 한 항 있어서,

   상기 열전모듈의 발열면에는 히트싱크가 구비됨을 특징으로 하는 건조겸용 드럼세탁기.

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