KR101059815B1

KR101059815B1 - 의류건조기

Info

Publication number: KR101059815B1
Application number: KR1020050010689A
Authority: KR
Inventors: 이정호; 정석호; 정영석; 원상희; 황성하; 류승관; 김길남; 김민국; 윤승석
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-02-04
Filing date: 2005-02-04
Publication date: 2011-08-26
Also published as: KR20060089445A; US20060174511A1; EP1710344A2; CN1814900A

Abstract

온도센서의 설치위치 최적화를 통해 버너의 동작중단을 최소화함으로써 건조시간을 단축할 수 있도록 한 의류건조기를 개시한다.

개시한 의류건조기는 회전드럼으로 공기유입을 안내하는 흡기덕트와, 흡기덕트로 유입되는 공기를 가열하는 버너와, 버너의 동작제어를 위해 흡기덕트에 설치되는 온도센서를 포함하며, 온도센서는 흡기덕트의 입구로부터 소정거리(L) 이격된 위치에 설치되되, 흡기덕트 입구의 지름(D)에 대한 상기 거리(L)의 비가 0.9~1인 위치에 설치되는 것이다.

Description

의류건조기{Clothes Drying Apparatus}

도 1은 본 발명에 따른 의류건조기의 내부구성을 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 의류건조기의 하부 흡기덕트 및 온도센서의 설치구조를 나타낸 분해 사시도이다.

도 3은 의류건조기의 온도센서 설치조건을 각각 다르게 한 상태에서 유로저항변화에 따른 온도변화추이를 나타낸 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 외부케이스, 12: 도어,

20: 회전드럼, 22: 전방지지판,

23: 후방지지판, 30: 구동장치,

31: 구동모터, 40: 흡기유로,

41: 하부 흡기덕트, 42: 후방 흡기덕트,

50: 배기유로, 60: 송풍장치,

61: 송풍팬, 62: 송풍케이스,

70: 버너, 80: 온도센서.

본 발명은 의류건조기에 관한 것으로, 더 상세하게는 온도센서의 설치위치 최적화를 통해 버너의 동작중단을 최소화할 수 있도록 한 의류건조기에 관한 것이다.

일반적인 드럼형 의류건조기는 세탁물이 수용된 회전드럼을 저속으로 회전시키는 가운데 회전드럼의 내부로 열풍이 통과하도록 함으로써 회전드럼 내부의 세탁물을 건조시킨다. 대한민국 공개특허공보 2004-0023997호에 개시된 의류건조기가 그 예이다.

이러한 의류건조기는 회전드럼 내부로 공기를 송풍하는 송풍장치, 송풍장치와 회전드럼을 함께 구동시키는 구동모터, 회전드럼 쪽으로 공기 유입을 안내하는 흡기유로, 회전드럼으로 공급되는 공기의 가열을 위해 흡기유로에 화염을 방사하는 버너, 회전드럼으로부터 외부로 배출되는 공기를 안내하는 배기유로를 포함한다. 이 의류건조기는 흡입공기가 버너의 화염에 의해 가열된 후 흡기유로를 통해 회전드럼 내부로 유입됨으로써 회전드럼 내부의 세탁물을 건조시킨다. 회전드럼 내부의 공기는 배기유로를 통해 외부로 배출된다.

또 이러한 의류건조기 중에는 흡입유로 쪽의 온도를 감지하여 버너의 동작을 제어함으로써 과열을 방지할 수 있도록 하는 것이 있다. 이는 세탁물이나 실밥 등에 의해 배기유로에 유동장애가 생겨 회전드럼을 통과하는 풍량이 감소할 경우 흡입공기의 과열이 방지될 수 있도록 한 것이다. 즉 흡기유로 쪽 온도센서를 통해 흡기유로의 과열여부를 감지하고 버너 및 송풍장치의 동작을 제어함으로써 과열을 방 지할 수 있도록 한 것이다. 이는 궁극적으로 회전드럼 내부로 유입되는 흡입공기의 과열을 방지함으로써 세탁물을 보호하기 위한 것이다.

그러나 이러한 의류건조기는 실제 회전드럼 내부로 유입되는 공기의 온도가 상한에 이르지 않아 세탁물을 건조하는데 문제가 없음에도 온도센서가 설치된 위치의 온도가 상한에 이르러 필요이상으로 빠르게 버너의 동작이 중단되는 경우가 있었다. 즉 유로의 막힘 정도(유로저항)가 그다지 크지 않은 상황에서도 온도센서(서모스탯)가 동작함으로 인해 버너의 가열이 중단되고, 버너의 가열 중단은 온도센서 쪽의 온도가 하강할 때까지 한동안 유지되었다. 이러한 현상의 반복은 세탁물의 건조시간을 그 만큼 지연시키는 원인이 되었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 온도센서의 설치위치 최적화를 통해 버너의 동작중단을 최소화함으로써 건조시간을 단축할 수 있도록 하는 의류건조기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 의류건조기는 회전드럼으로 공기유입을 안내하는 흡기덕트와, 상기 흡기덕트로 유입되는 공기를 가열하는 버너와, 상기 버너의 동작제어를 위해 상기 흡기덕트에 설치되는 온도센서를 포함하며, 상기 온도센서는 상기 흡기덕트의 입구로부터 소정거리(L) 이격된 위치에 설치되되, 상기 흡기덕트 입구의 지름(D)에 대한 상기 거리(L)의 비가 0.9~1인 위치에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 흡기덕트 입구의 지름(D)에 대한 상기 거리(L)의 비가 0.95인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 흡기덕트의 입구 지름이 140~150mm이고, 상기 버너의 화염길이가 140~160mm인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 흡기덕트는 입구로부터 출구방향으로 갈수록 직경이 감소하는 콘 형상인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 온도센서가 서모스탯(thermostat)인 것을 특징으로 한다.

또한 상기 흡기덕트는 상기 회전드럼의 하부에 설치되는 하부 흡기덕트와, 상기 회전드럼의 후방에 설치되는 후방 흡기덕트를 포함하며, 상기 온도센서가 상기 하부 흡기덕트에 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 의류건조기는 도 1에 도시한 바와 같이, 외부케이스(10)의 내에 회전 가능하게 설치되는 회전드럼(20), 회전드럼(20)을 회전시키는 구동장치(30), 회전드럼(20) 내부로의 공기 순환을 위한 흡기유로(40) 및 배기유로(50), 공기의 송풍을 위한 송풍장치(60), 그리고 흡기유로(40)로 유입되는 공기를 가열하는 버너(70)를 구비한다.

회전드럼(20)은 전면과 후면이 개방된 원통형상으로 이루어지며, 세탁물을 상승시켜 낙하시키도록 내면에 산형으로 돌출되는 복수의 리프터(21)를 구비한다. 또 외부케이스(10)의 내측에는 회전드럼(20)의 전면 및 후면개방부를 각각 회전 가 능하게 지지함과 동시에 전면 및 후면개방부를 덮도록 설치되는 전방지지판(22)과 후방지지판(23)이 마련된다.

전방지지판(22)과 후방지지판(23)에는 회전드럼(20)의 전면개방부와 후면개방부가 각각 회전 가능하게 지지될 수 있도록 회전드럼(20)의 전면개방부와 후면개방부의 내측으로 진입하도록 돌출하는 전방지지턱(24)과 후방지지턱(25)이 마련된다. 또 전방 및 후방지지턱(24,25)과 회전드럼(20) 사이에는 회전드럼(20)의 회전 시 마찰을 줄이는 부직포 등의 마찰감소부재(26)가 개재되고, 전방지지판(22)과 후방지지판(23) 하부에는 회전드럼(20)의 하부를 지지하는 롤러들(27)이 설치된다.

외부케이스(10)의 전면(11)과 전방지지판(22)에는 회전드럼(20)의 내부로 세탁물을 넣거나 꺼내기 위한 개구들(11a,22a)이 형성되고, 외부케이스(10)의 전면(11)에는 이러한 개구들(11a,22a)을 개폐하는 도어(12)가 설치된다.

구동장치(30)는 외부케이스(10)의 내측 하부에 설치되는 구동모터(31)와, 구동모터(31)의 동력을 회전드럼(20)에 전달하는 풀리(32) 및 회전벨트(33)를 포함한다. 회전벨트(33)는 회전드럼(20)의 외면과 구동모터(31)의 축에 결합된 풀리(32)에 감기도록 설치된다.

흡기유로(40)는 회전드럼(20) 내부로 외기의 유입을 안내한다. 이 흡기유로(40)는 회전드럼(20)의 하부에 설치되는 원통형 하부 흡기덕트(41)와, 하부 흡기덕트(41)와 후방지지판(23) 상측의 흡입구(23a) 사이를 연결하도록 회전드럼(20) 후방에 설치되는 후방 흡기덕트(42)를 통해 이루어진다. 그리고 흡입되는 공기를 가열하는 버너(70)는 하부 흡기덕트(41)의 입구 쪽에 설치된다.

하부 흡기덕트(41)는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 상호 직렬로 연결되는 제1덕트(41a)와 제2덕트(41b)를 구비한다. 이때 제1덕트(41a)는 버너(70)와 인접하는 쪽에 배치되고, 제2덕트(41b)는 한 쪽이 제1덕트(41a)의 출구에 연결되고 다른 쪽이 후방 흡기덕트(42)의 입구에 연결된다. 또 제1 및 제2덕트(41a,41b)는 각각 입구로부터 출구로 갈수록 직경이 감소하는 콘(Cone)형상으로 이루어진다. 이는 직경이 작은 제1덕트(41a)의 출구 외면에 직경이 큰 제2덕트(41b)의 입구가 겹치는 형태로 결합됨으로써 제1덕트(41a) 출구 주위의 이격된 틈을 통해 공기유입구(44)가 형성될 수 있도록 한 것이다. 이러한 구성은 하부 흡기덕트(41) 중도의 공기유입구(44)를 통해 공기의 유입이 이루어짐으로써 버너(70)로부터 방사되는 화염이 충분히 연소될 수 있도록 하고, 제2덕트(41b) 내부의 특정위치에 그을음이 생기는 현상을 방지하기 위함이다. 이러한 결합을 위해 제2덕트(41b)의 입구 쪽에는 내측으로 돌출하여 제1덕트(41a)의 출구 외면에 접하는 체결부들(45)이 마련되고, 이 체결부(45)에는 고정나사들(46)이 체결된다.

배기유로(50)는 회전드럼(20) 내부공기의 배출을 안내한다. 이 배기유로(50)는 도 1에 도시한 바와 같이, 전방지지판(22) 하부의 배기구(22b)와 회전드럼(20) 하부에 설치되는 송풍장치(60)의 입구 사이를 연결하는 전방 배기덕트(51), 송풍장치(60)의 출구와 외부케이스(10)의 후면부 외측이 연통하도록 외부케이스(10)의 하측 내부공간에 설치되는 후방 배기덕트(52)를 통해 이루어진다.

송풍장치(60)는 회전드럼(20)을 구동하는 구동모터(31)의 축(34)에 설치된 송풍팬(61)과, 송풍팬(61)의 주위를 감싸며 전방 및 후방 배기덕트(51,52)와 각각 연결되는 입구(62a)와 출구(미도시)를 갖춘 송풍케이스(62)를 포함한다.

버너(70)는 도 2에 도시한 바와 같이, 가스공급관(72)과 연결되며 가스의 분사를 조절하는 분사장치(71)와, 분사장치(71)로부터 분사되는 가스와 연소공기의 혼합을 위한 소정길이의 혼합관(73), 점화를 위해 혼합관(73)의 출구 쪽에 설치되는 점화기(74)를 포함한다. 그리고 버너(70)는 하부 흡기덕트(41)의 제1덕트(41a) 내부로 화염을 방사할 수 있도록 혼합관(73)의 출구가 제1덕트(41a)의 입구 중앙부에 배치된다.

이러한 의류건조기는 구동모터(31)의 동작에 의해 회전드럼(20)의 회전이 이루어지고, 회전드럼(20)의 회전에 따라 회전드럼(20) 내부에 수용된 세탁물이 상승하였다가 낙하된다. 동시에 송풍팬(61)의 동작에 의해서 회전드럼(20) 내부로 공기의 순환이 이루어진다. 공기의 송풍동작은 회전드럼(20) 내부의 습공기가 전방 배기덕트(51), 송풍케이스(62), 후방 배기덕트(52)를 통하여 외부로 배출되고, 배출되는 공기만큼의 새로운 공기가 하부 흡기덕트(41)와 후방 흡기덕트(42)를 통하여 회전드럼(20)의 내부로 유입된다. 또 하부 흡기덕트(41)를 통하여 흡입되는 공기는 버너(70)로부터 방사되는 화염에 의해 가열된 후 회전드럼(20) 내부로 유입되므로 세탁물의 빠른 건조가 이루어진다.

이러한 건조를 수행하는 과정에서 배기유로(50)에 막힘이 생겨 회전드럼(20)을 통과하는 풍량이 감소할 경우(회전드럼 내부의 세탁물 양이 많거나 실밥 등이 배기유로에 끼어 유동저항이 커질 경우) 흡입공기의 과열이 생길 수 있는데, 본 발명은 이러한 과열을 방지하기 위해 하부 흡기덕트(41)의 제1덕트(41a)에 설치되는 온도센서(80)를 구비한다. 그리고 이 온도센서(80)의 온도감지를 통해 버너(70)의 동작을 제어한다. 즉 온도센서(80)를 통해 감지되는 온도가 상한에 이를 경우 버너(70)의 가열을 중단시킴으로써 흡입공기의 과열을 방지할 수 있도록 한다. 온도센서(80)는 통상의 서모스탯(thermostat)으로 이루어진다.

한편, 온도센서(80)는 유로의 막힘이 작아 공기의 유동이 원활한 경우 온도 상승이 더디게 이루어지고, 유로의 막힘이 커서 공기의 유동이 원활하지 않을 경우 온도가 상대적으로 더 빠르게 상승하는 위치에 설치되는 것이 좋다. 이는 유로의 막힘 정도(유로저항)가 그다지 크지 않아 실제 회전드럼(20) 내부로 유입되는 공기의 온도가 과열이 아닌 상황에서는 온도센서(80)를 통해 감지되는 온도가 낮아 버너(70)의 가열이 중단되는 현상을 최소화할 수 있고, 유로의 막힘이 급격히 증가할 경우에는 온도센서(80)를 통해 감지되는 온도가 빠른 속도로 상승하여 과열을 막을 수 있도록 하기 위함이다.

온도센서(80)의 설치위치가 이러한 조건을 만족하게 된다면, 유로의 막힘 정도(유로저항)가 작을수록 온도센서(80)의 온도상승이 느려져 그 만큼 버너(70)의 가동시간을 연장할 수 있고, 유로의 막힘 정도가 심해질수록 온도센서(80)의 온도상승이 급격히 빨라져 버너(70)의 가동을 중단시킴으로써 과열을 방지할 수 있기 때문이다. 이는 필요이상으로 빈번하게 버너(70)의 가동이 중단되는 현상을 방지함으로써 그 만큼 세탁물의 건조시간을 단축시킬 수 있다는 의미이다.

본 출원인은 이러한 조건을 갖춘 센서위치를 결정하기 위해 많은 실험과 연구를 하였고, 그 결과 도 2에 도시한 바와 같이, 온도센서(80)가 제1덕트(41a)의 입구로부터 출구방향으로 소정거리(L) 이격된 위치에 설치되고, 제1덕트(41a)의 입구 지름(D)에 대한 이격거리(L)의 비가 0.9~1인 조건일 때 위에 언급한 조건들을 만족시킬 수 있다는 점을 알 수 있었다. 즉 L/D=0.9~1인 조건이 되도록 온도센서(80)를 설치할 때 버너(70)의 가동중단을 최소화하여 세탁물의 건조시간을 줄일 수 있으면서도 과열을 방지할 수 있는 효과를 얻을 수 있었다.

온도센서(80)의 위치결정을 위한 실험은 다음과 같은 방법으로 수행하였다.

흡기덕트(41)는 입구의 직경(D)이 대략 140~150mm인 것으로 하였고, 버너(70)로부터 흡기덕트 내부로 방사되는 화염의 길이가 140~160mm범위를 유지하도록 하였으며, 송풍팬(61)의 동작이 일정하도록 하였다.

그리고 온도센서(80)의 설치위치를 변경해가면서 각 위치에서 버너(70) 가동 1분 후 온도변화를 체크하였고, 각 설치위치에서 유로개방조건(유로저항조건)을 변경시켜가면서 온도변화추이를 살폈다.

실험결과는 도 3에 도시한 바와 같다. 도 3의 그래프는 온도센서(80)의 설치위치가 각각 R1(L/D=0.35), R2(L/D=0.95), R3(L/D=1.55)가 되는 조건에서 유로저항 변화에 따른 온도변화추이를 나타낸 것이다. 도 3에서 유로저항은 좌로부터 우로 갈수록 유로의 막힘 정도가 점차 증가함을 나타낸 것이다. 예를 들어 57%는 유로의 57%가 막혀 유동저항이 큰 경우이다.

실험결과에 따르면, 온도센서(80)의 설치위치가 R1(L/D=0.35)과 R3(L/D=1.55)인 조건일 때는 유로저항이 커짐에 따른 온도의 상승이 급격하지 않은 반면, 온도센서(80)의 설치위치가 R2(L/D=0.95)인 조건일 때는 유로의 막힘 정도( 유로저항)가 작을 경우 온도의 상승이 느리다가 유로의 막힘 정도가 심해질수록 온도의 상승이 상대적으로 급격히 빨라짐을 알 수 있었다.

즉 L/D가 0.95인 조건과 유사하도록 온도센서(80)가 설치될 경우에는 유로저항이 작을수록 온도센서(80)의 온도상승이 느려져 그 만큼 버너(70)의 가동시간을 연장할 수 있었다. 그리고 유로의 막힘 정도가 심해질수록 온도센서(80)의 온도상승이 상대적으로 급격히 빨라져 버너(70)의 가동을 중단시킴으로써 과열을 방지할 수 있었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 의류건조기는 흡기덕트 입구 지름(D)에 대한 입구로부터의 이격거리(L)의 비가 0.9~1인 위치에 온도센서가 설치됨으로써 유로의 유로저항이 작을수록 온도센서의 온도상승이 느려져 그 만큼 버너의 가동중단을 최소화할 수 있기 때문에 세탁물의 건조시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.

Claims

회전드럼으로 공기유입을 안내하는 흡기덕트와, 상기 흡기덕트로 유입되는 공기를 가열하는 버너와, 상기 버너의 동작제어를 위해 상기 흡기덕트에 설치되는 온도센서를 포함하는 의류건조기에 있어서,

상기 온도센서는 상기 흡기덕트의 입구로부터 소정거리(L) 이격된 위치에 설치되되, 상기 흡기덕트 입구의 지름(D)에 대한 상기 거리(L)의 비가 0.9~1인 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,

상기 흡기덕트 입구의 지름(D)에 대한 상기 거리(L)의 비가 0.95인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제2항에 있어서,

상기 흡기덕트의 입구 지름이 140~150mm이고, 상기 버너의 화염길이가 140~160mm인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제3항에 있어서,

상기 흡기덕트는 입구로부터 출구방향으로 갈수록 직경이 감소하는 콘 형상인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,

상기 온도센서가 서모스탯(thermostat)인 것을 특징으로 하는 의류건조기.
제1항에 있어서,

상기 흡기덕트는 상기 회전드럼의 하부에 설치되는 하부 흡기덕트와, 상기 회전드럼의 후방에 설치되는 후방 흡기덕트를 포함하며, 상기 온도센서가 상기 하부 흡기덕트에 설치되는 것을 특징으로 하는 의류건조기.