KR101667730B1 - 건조기 - Google Patents

Abstract

피건조물이 수용되는 드럼 내부의 용적이 가변되도록, 상기 드럼의 길이방향으로 이동 가능하게 형성되는 가변부재, 상기 드럼 후면측에 배치되고, 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축을 구비하는 모터, 상기 회전축에 결합되고, 상기 드럼 내부로 연장되어 형성되는 샤프트, 및 상기 샤프트에 끼워져 배치되고, 상기 가변부재 및 상기 샤프트와 각각 연결되어 상기 샤프트에 회전에 따라 상기 가변부재를 이동시키는 브라켓을 포함하는 건조기가 개시된다.

Description

건조기{DRYER}

본 발명은 드럼 내부의 용적을 변화시킬 수 있는 건조기에 관한 것이다.

일반적으로 의류 건조기는 히터에 의해 생성된 열풍을 드럼 내부로 송풍하여 세탁물에 함유된 수분을 증발시킴에 따라 세탁물을 건조시키는 장치이다.

의류 건조기는 세탁물을 건조시킨 후 드럼을 통과한 습한 공기의 순환 여부에 따라 배기식 의류 건조기와 응축식 의류 건조기로 구분될 수 있다.

일반적으로 사람들은 건조를 할 때, 피건조물을 드럼의 허용 최대 용량까지 투입하지 않는다. 이는 건조기 드럼의 부피를 효과적으로 쓰는 것이라 할 수 없다.

특히, 건조기에서 피건조물을 드럼의 최대 용량으로 가득 채운 경우와 절반 정도 채웠을 경우, 동일한 조건의 젖은 피건조물의 단위질량을 건조하는데, 에너지와 시간이 대략 5~10% 소요되게 된다. 이는 드럼 입구로 들어오는 건조한 상태의 고온 공기가 옷감을 거쳐갈 때 실제 건조에 관여하지 못하는 비유효한 공기의 흐름이 생기기 때문이다. 이를 편의상 바이패스 효과(bypass effect)라 하기로 한다.

따라서, 이러한 바이패스 효과를 줄이기 위한 건조기에 대한 구조가 고려될 수 있다.

따라서, 본 발명의 일 목적은, 드럼 내부에서 건조에 관여하지 못하는 비유효한 공기의 흐름을 줄이기 위한 건조기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 일 목적은, 드럼 내부의 용적을 줄여 피건조물이 수납될 수 있는 공간에서의 공간의 활용성을 높일 수 있는 건조기를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따르는 건조기는, 피건조물이 수용되는 드럼 내부의 용적이 가변되도록, 상기 드럼의 길이방향으로 이동 가능하게 형성되는 가변부재, 상기 드럼 후면측에 배치되고, 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축을 구비하는 모터, 상기 회전축에 결합되고, 상기 드럼 내부로 연장되어 형성되는 샤프트, 및 상기 샤프트에 끼워져 배치되고, 상기 가변부재 및 상기 샤프트와 각각 연결되어 상기 샤프트에 회전에 따라 상기 가변부재를 이동시키는 브라켓을 포함할 수 있다.

상기 샤프트는, 길이방향과 교차하여 양쪽으로 돌출되는 돌출핀을 더 포함하고, 상기 브라켓은, 상기 돌출핀에 끼워지고 상기 돌출핀이 회전함에 따라 전진되거나 후진될 수 있다.

상기 브라켓은, 상기 샤프트가 끼워지는 중공을 구비하는 몸통부재, 상기 몸통부재 일단에 형성되고, 상기 몸통부재의 길이방향과 교차하여 연장형성되는 결합부재, 및 상기 몸통부재의 길이방향을 따라 사선으로 연장 형성되고, 상기 돌출핀이 끼워지는 슬롯부를 더 포함하고, 상기 결합부재의 적어도 일부는 상기 가변부재와 결합될 수 있다.

상기 슬롯부는, 상기 돌출핀이 어느 일 방향으로 회전하면, 상기 돌출핀에 의해 가압되어 상대 회전되도록 형성될 수 있다.

상기 브라켓은, 상기 샤프트가 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼 내부의 용적이 줄어들도록, 상기 가변부재를 상기 드럼의 전면측으로 이동시키고, 상기 샤프트가 다른 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼 내부의 용적이 늘어나도록, 상기 가변부재를 상기 드럼의 후면측으로 이동시키도록 형성될 수 있다.

상기 결합부재는, 상기 가변부재에 핀 및 볼트 중 적어도 하나에 의해 복수개소 결합될 수 있다.

상기 가변부재는, 이동 시 피건조물을 밀어낼 수 있도록, 상기 드럼의 내부 단면에 대응되는 면적으로 형성되는 원형판, 및 상기 샤프트를 감싸며 덮도록, 상기 원형판의 중앙부에서 돌출되며 중공을 구비하는 돌출부를 포함할 수 있다.

상기 샤프트의 회전에 따라, 상기 가변부재가 드럼의 후면측에서 기결정된 범위 내에서 움직이도록 상기 몸통부재는 길이방향으로 연장되고, 상기 슬롯부는 상기 몸통부재의 길이방향을 따라 사선으로 연장될 수 있다.

여기서, 상기 가변부재가 움직이는 기결정된 범위는, 상기 원형판이 드럼 후면에 인접하게 배치되는 제1위치 및 상기 돌출부가 도어에 인접하게 배치되는 제2위치 사이의 거리일 수 있다.

상기 원형판은, 피건조물과의 접촉면적을 넓히도록, 적어도 일부가 돌출되거나 오목한 요철부를 포함할 수 있다.

상기 모터는 피건조물에 의해 상기 가변부재가 가압되는 힘에 대응하여 회전이 정지되거나 역방향으로 회전되도록 이루어질 수 있다.

상기 모터는 상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘과 같은 경우, 회전이 정지되도록 구성되고, 상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘보다 큰 경우, 상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘과 같아질 때까지 역방향으로 회전될 수 있다.

상기 돌출부는, 상기 결합부재와 결합되도록, 상기 돌출부의 외주를 따라 상기 드럼의 후면측으로 연장되는 결합부를 더 포함할 수 있다.

상기 드럼의 후면부의 적어도 일부는, 상기 몸통부재의 일부를 수용할 수 있도록 리세스될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 샤프트의 회전에 따라, 가변부재가 연결된 브라켓이 회전하고, 이에 따라 가변부재가 상기 드럼 내부에서 전진하거나 후진하여 드럼 내부의 피건조물이 수납될 수 있는 용적을 조절할 수 있다.

또한, 드럼 내부의 피건조물이 수납될 수 있는 용적이 조절됨에 따라, 건조에 쓰이지 않는 공기가 줄어들어 건조기의 효율을 높일 수 있다.

또한, 가변부재가 전진하여, 피건조물에 의해 가압부재가 가압되는 힘에 따라 모터의 회전방향이 변할 수 있어, 드럼 내부의 용적변화에 대해 효율적으로 대응 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 건조기의 외관을 보여주는 개략도이다.
도 2는 드럼 및 드럼 내부에 배치된 가변부재, 샤프트 및 모터의 연결관계를 나타낸 개념도이다.
도 3은 모터, 샤프트 및 브라켓이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 브라켓의 슬롯부를 통해 돌출된 돌출핀이 브라켓의 몸통부재를 가압하는 힘에 따른 모습을 나타낸 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 가변부재가 드럼의 후면측에 인접하게 배치되는 제1위치에서의 모습과 드럼의 전면측에 인접하게 배치되는 제2위치에서의 모습을 나타낸 개념도이다.

이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본 발명에 따른 건조기의 외관을 보여주는 개략도이다.

도 1을 참고하면, 건조기(100)는 외관을 형성하는 캐비닛(110)와, 상기 캐비닛 내에 회전 가능하게 설치되어 내주면에 복수개의 리프터가 돌출된 메인드럼(140)을 구비하고 있다. 상기 캐비닛의 전면에는 건조 대상물인 의류를 캐비닛 내부로 투입하기 위한 투입구(140)가 형성된다.

상기 투입구(140)는 도어부(130)에 의해 개폐되며, 상기 투입구(140)의 상측에는 상기 건조기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼 및 디스플레이장치가 배치되어 있는 컨트롤 패널(120)이 위치한다. 상기 컨트롤 패널(120)의 일측에는 드로워(150)가 구비되며, 상기 드로워(150)의 내측에는 드럼에 분사할 액체 등이 저장될 수 있다.

[식 1]

식 1을 참조하면, 건조 효율은 드럼 출구쪽, 즉 증발기 입구 쪽 건구 온도 상의 절대습도와 증발기 출구 절대습도의 차이를 증발기 입구 건구 온도 기준 포화절대습도와 증발기 출구 절대습도의 차이의 비로 나타낼 수 있다. 이를 통하여 드럼 내의 증발 효율에 관한 비교가 가능하다. 증발 효율이 클수록 bypass effect는 감소하며, 물리적 의미는 input 으로부터 받은 열에너지가 옷감에 잔존한 수분에 잘 전달되어 건조가 효과적으로 되는 것을 의미할 수 있다.

도 2는 드럼(140) 및 드럼(140) 내부에 배치된 가변부재(160), 샤프트(180) 및 모터(170)의 연결관계를 나타낸 개념도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예들 중 하나에 따르는 건조기는, 가변부재(160), 모터(170), 샤프트(180) 및 브라켓(190)을 포함할 수 있다.

가변부재(160)는 피건조물이 수용되는 드럼(140) 내부의 용적이 가변되도록, 상기 드럼(140)의 길이방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.

모터(170)는 상기 드럼(140) 후면측에 배치되고, 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축을 구비할 수 있다.

샤프트(180)는 상기 회전축에 결합된다. 그리고, 상기 드럼(140) 내부로 일정정도 연장되어 형성될 수 있다.

브라켓(190)은 상기 샤프트(180)에 끼워져 배치되고, 상기 가변부재(160) 및 상기 샤프트(180)와 각각 연결되어 상기 가변부재(160)와 샤프트(180)가 같이 회전할 수 있도록 일체화시킨다. 그리고, 상기 샤프트(180)에 회전에 따라 상기 가변부재(160)를 이동시키도록 형성될 수 있다.

도 3은 모터(170), 샤프트(180) 및 브라켓(190)이 결합된 모습을 나타낸 사시도이다.

도 3을 참조하면, 상기 샤프트(180)는 길이방향과 교차하여 양쪽으로 돌출되는 돌출핀(182)을 더 포함한다. 상기 돌출핀(182)은 상기 샤프트(180)의 한쪽 또는 양쪽으로 돌출될 수 있다.

상기 브라켓(190)은, 상기 돌출핀(182)에 끼워지고 상기 돌출핀(182)이 회전함에 따라 전진되거나 후진되도록 형성된다.

구체적으로 상기 브라켓(190)은 몸통부재(192), 결합부재(194) 및 슬롯부(196)를 포함할 수 있다.

몸통부재(192)는 상기 샤프트(180)가 끼워지는 중공을 구비한다. 상기 샤프트(180)는 상기 몸통부재(192)의 중공에서 회전될 수 있다.

결합부재(194)는 상기 몸통부재(192) 일단에 형성된다. 또한, 결합부재(194)는 상기 몸통부재(192)의 길이방향과 교차하여 연장형성된다. 상술한 바와 같이, 상기 결합부재(194)는 상기 브라켓(190)과 가변부재(160)를 결합하는 역할을 한다. 상기 결합부재(194)의 적어도 일부는 상기 가변부재(160)와 결합된다. 구체적으로, 상기 결합부재(194)는 대략의 사각 플레이트 형상으로 형성된다. 그리고, 상기 사각 플레이트의 각 모서리에는 가변부재(160)와의 결합을 위해 핀 또는 볼트를 체결할 수 있는 홀(195)이 형성된다.

슬롯부(196)는 상기 몸통부재(192)의 길이방향을 따라 사선으로 연장 형성된다. 그리고 상기 슬롯부(196)에는 상기 돌출핀(182)이 끼워진다. 상기 슬롯부(196)는 상기 돌출핀(182)이 어느 일 방향으로 회전하면, 상기 돌출핀(182)에 의해 가압되어 상대 회전되도록 형성될 수 있다.

상기 몸통부재(192)는 상기 샤프트(180)의 회전에 따라, 상기 가변부재(160)가 드럼(140)의 후면측에서 기결정된 범위 내에서 움직이도록, 길이방향으로 연장형성될 수 있다.

그리고, 상기 슬롯부(196)는 상기 몸통부재(192)의 길이방향을 따라 사선으로 연장되어 형성된다.

도 4a 및 도 4b는 각각 브라켓의 슬롯부를 통해 돌출된 돌출핀이 브라켓의 몸통부재를 가압하는 힘에 따른 모습을 나타낸 개념도이다.

도 4a 및 도 4b를 참조하면, 상기 가변부재를 돌리는데 필요한 힘을 P라고 하고, 샤프트의 축방향의 저향력을 Q라고 한다. 이 때, 슬롯부가 돌출핀과 이루는 각(리드각)을 λ라고 하면, tan λ = Pitch / πD2 이 나오게 된다.

이때, 수직력은 Q cos λ + P sin λ 가 되고, 수평력은 P cos λ - Q sin λ이 된다. 그리고, 수직력에 의하여 평행 방향에 마찰력이 작용하고 수평력이 균형상태를 유지한다면 P cos λ - P sin λ = μ (Q cos λ + P sin λ)이 된다. 그리고, P (cos λ - μ P sin λ) = Q (μ cos λ + sin λ)이 된다.

여기서, 브라켓과 돌출핀의 마찰계수를 μ라 하고, 마찰각을 ρ 라 한다. μ = tan ρ 이면, P = Q ( tan ρ + tan λ) / (1- tanρ tan λ) = Q tan(λ + ρ)이다. 결국 축방향으로 작용하는 힘 Q = P / tan(λ + ρ)이 된다.

도 5a 및 도 5b는 각각 가변부재(160)가 드럼(140)의 후면측에 인접하게 배치되는 제1위치에서의 모습과 드럼(140)의 전면측에 인접하게 배치되는 제2위치에서의 모습을 나타낸 개념도이다.

먼저 도 5a를 참조하면, 가변부재(160)가 드럼(140)의 후면측에 인접하게 배치되어 있다. 이 상태를 제1위치라고 할 수 있다. 도면에서는 상기 가변부재(160)가 드럼(140)의 후면(141)에 닿지 않았지만, 상기 몸통부재(192)의 길이를 조절하거나 드럼(140)의 리세스된 부분을 조절하여, 상기 가변부재(160)가 드럼(140)의 후면(141)에 닿도록 할 수 있다.

상기 샤프트(180)는 모터(170)의 회전에 의해 돌아가게 된다. 그리고, 상기 샤프트(180)에서 돌출된 돌출핀(182)도 함께 회전하게 된다.

상기 브라켓(190)은, 상기 샤프트(180)가 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼(140) 내부의 용적이 줄어들도록, 상기 가변부재(160)를 상기 드럼(140)의 전면측으로 이동시킬 수 있다.

그리고, 브라켓(190)은 상기 샤프트(180)가 다른 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼(140) 내부의 용적이 늘어나도록, 상기 가변부재(160)를 상기 드럼(140)의 후면측으로 이동시킬 수 있다.

상기 가변부재(160)는 상기 드럼(140)의 내부 단면에 대응되는 면적으로 형성되는 원형판 및 돌출부를 포함한다. 원형판은 이동 시 피건조물을 밀어낼 수 있도록 형성된다. 돌출부는 상기 샤프트(180)를 감싸며 덮도록, 상기 원형판의 중앙부에서 돌출되며 중공을 구비하는 돌출부(164)를 포함한다.

상기 가변부재(160)가 움직이는 기결정된 범위는, 상기 원형판이 드럼(140) 후면에 인접하게 배치되는 제1위치 및 상기 돌출부가 도어에 인접하게 배치되는 제2위치 사이의 거리이다. 다시 말해, 상기 원형판이 상기 드럼(140) 후면에 인접하게 배치되는 제1위치와 상기 돌출부가 도어에 인접하게 배치되는 제2위치(도 5b 참조) 사이에서 상기 가변부재(160)는 움직일 수 있다.

한편, 상기 원형판은 피건조물과의 접촉면적을 넓히도록, 적어도 일부가 돌출되거나 오목한 요철부를 포함할 수 있다.

도 5b를 참조하면, 상기 가변부재(160)가 전면측으로 이동하여 상기 드럼(140) 내부의 피건조물이 수용될 수 있는 용적이 줄어들면서 상기 피건조물(99)들을 가압하게 된다.

그리고 상기 피건조물들(99)도 상기 가변부재(160)를 가압하게 된다. 앞서 살펴본 바와 같이, 모터(170)가 브라켓(190)에 대하여 축방향으로 작용하는 힘 Q = P / tan(λ + ρ)을 따른다.

따라서, 상기 모터(170)는 피건조물에 의해 상기 가변부재(160)가 가압되는 힘에 대응하여 회전이 정지되거나 역방향으로 회전되도록 이루어질 수 있다. 구체적으로, 상기 모터(170)는, 상기 가변부재(160)가 받는 힘이 기설정된 힘과 같은 경우, 회전이 정지되도록 구성될 수 있다. 또한 상기 모터(170)는, 상기 가변부재(160)가 받는 힘이 기설정된 힘보다 큰 경우, 상기 가변부재(160)가 받는 힘이 기설정된 힘과 같아질 때까지 역방향으로 회전될 수 있다.

이 때, 피건조물이 가변부재(160)를 가압하는 힘의 총합인 F1+F2+F3+F4 = F5라 하자. F5가 Q보다 큰 경우 상기 가변부재(160)는 드럼(140) 후면쪽을 향해 이동하게 되고, F5가 Q와 같아지는 경우 가변부재(160)는 정지하게 된다. 그리고 F5가 Q보다 작은 경우, 상기 가변부재(160)는 전진하게 된다.

한 편, 상기 돌출부(164)는, 상기 결합부재(194)와 결합되도록, 상기 돌출부의 외주를 따라 상기 드럼(140)의 후면측으로 연장되는 결합부(164c)를 더 포함할 수 있다.

그리고 상기 드럼(140)의 후면부의 적어도 일부는, 상기 몸통부재(192)의 일부를 수용할 수 있도록 리세스되게 형성될 수 있다.

이상에서 설명된 본 발명은 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

Claims (14)

1. 피건조물이 수용되는 드럼 내부의 용적이 가변되도록, 상기 드럼의 길이방향으로 이동 가능하게 형성되는 가변부재;
   상기 드럼 후면측에 배치되고, 정방향 또는 역방향으로 회전하는 회전축을 구비하는 모터;
   상기 회전축에 결합되고, 상기 드럼 내부로 연장되는 샤프트;
   상기 가변부재 및 상기 샤프트와 각각 연결되어 상기 샤프트의 회전에 따라 상기 가변부재를 이동시키는 브라켓을 포함하고,
   상기 샤프트는, 길이방향과 교차하여 양쪽으로 돌출되는 돌출핀을 더 포함하고,
   상기 브라켓은, 상기 돌출핀이 끼워지도록 길이방향을 따라 사선으로 연장 형성되는 슬롯부를 더 포함하여, 상기 돌출핀이 회전함에 따라 상기 브라켓이 전진되거나 후진되고,
   상기 가변부재는,
   이동 시 피건조물을 밀어낼 수 있도록, 상기 드럼의 내부 단면에 대응되는 면적으로 형성되는 원형판; 및
   상기 샤프트를 감싸며 덮도록, 상기 원형판의 중앙부에서 돌출되며 중공을 구비하는 돌출부를 포함하고,
   상기 모터는, 피건조물에 의해 상기 가변부재가 가압되는 힘에 대응하여 회전이 정지되거나 역방향으로 회전되도록 이루어지되,
   상기 모터는, 상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘과 같은 경우, 회전이 정지되도록 구성되고,
   상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘보다 큰 경우, 상기 가변부재가 받는 힘이 기설정된 힘과 같아질 때까지 역방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 건조기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 브라켓은,
   상기 샤프트가 끼워지는 중공을 구비하는 몸통부재; 및
   상기 몸통부재 일단에 형성되고, 상기 몸통부재의 길이방향과 교차하여 연장형성되는 결합부재를 더 포함하고,
   상기 결합부재의 적어도 일부는 상기 가변부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 건조기.
4. 제3항에 있어서,
   상기 슬롯부는,
   상기 돌출핀이 어느 일 방향으로 회전하면, 상기 돌출핀에 의해 가압되어 상대 회전되는 것을 특징으로 하는 건조기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 브라켓은,
   상기 샤프트가 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼 내부의 용적이 줄어들도록, 상기 가변부재를 상기 드럼의 전면측으로 이동시키고,
   상기 샤프트가 다른 일 방향으로 회전하면, 상기 드럼 내부의 용적이 늘어나도록, 상기 가변부재를 상기 드럼의 후면측으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 건조기.
6. 제3항에 있어서,
   상기 결합부재는,
   상기 가변부재에 핀 및 볼트 중 적어도 하나에 의해 복수개소 결합되는 것을 특징으로 하는 건조기.
7. 삭제
8. 제3항에 있어서,
   상기 샤프트의 회전에 따라, 상기 가변부재가 드럼의 후면측에서 기결정된 범위 내에서 움직이도록 상기 몸통부재는 길이방향으로 연장되고,
   상기 슬롯부는 상기 몸통부재의 길이방향을 따라 사선으로 연장되는 것을 특징으로 하는 건조기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 가변부재가 움직이는 기결정된 범위는,
   상기 원형판이 드럼 후면에 인접하게 배치되는 제1위치 및 상기 돌출부가 도어에 인접하게 배치되는 제2위치 사이의 거리인 것을 특징으로 하는 건조기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 원형판은,
    피건조물과의 접촉면적을 넓히도록, 적어도 일부가 돌출되거나 오목한 요철부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
11. 삭제
12. 삭제
13. 제3항에 있어서,
    상기 돌출부는,
    상기 결합부재와 결합되도록, 상기 돌출부의 외주를 따라 상기 드럼의 후면측으로 연장되는 결합부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조기.
14. 제3항에 있어서,
    상기 드럼의 후면부의 적어도 일부는,
    상기 몸통부재의 일부를 수용할 수 있도록 리세스된 것을 특징으로 하는 건조기.
    
    
    

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