KR102598439B1 - 누수 방지 구조 및 이를 구비한 스팀 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류 건조기에 장착되는 스템챔버로서, 상기 스팀챔버는 빈 공간을 제공하는 사각 형상의 바디와, 바디의 하면에서 바디를 지지하며 가열 구조가 장착된 베이스로 이루어지는 스팀챔버를 제공한다.

Description

누수 방지 구조 및 이를 구비한 스팀 챔버{Water proof structure and steam chamber including the same}

본 발명은 누수 방지 구조 및 이를 구비한 스팀 챔버에 관한 것이다.

일반적으로, 의류 건조기는 세탁이 완료되어 탈수를 마친 세탁물을 드럼(터브) 내부로 투입하고, 드럼 내부로 열풍을 공급하여 세탁물의 수분을 증발시켜서 세탁물을 건조하는 기기이다. 의류건조기의 드럼에서 세탁물 수분을 증발시키고 빠져나가는 공기는 드럼 내부의 세탁물의 수분을 가지게 되어 고온 다습한 상태의 공기가 된다. 이 고온 다습한 공기를 처리하는 방식으로는 고온 다습한 공기를 건조기 외부로 배출하지 않고 순환시키면서 건조기 내부의 열교환장치에서 열교환이 일어나도록 하여 습한 공기를 냉각시켜 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 응축식 건조기가 많이 이용되고 있다.

특허 제10-2012-0014531호는 도 5에 도시한 것과 같은 의류 건조기(100')에서 드럼(110') 하부의 구조를 개시하고 있다. 흡기 덕트(170')를 통해 건조기(100')의 하부로 들어 온 공기는 히터(180')에서 가열되며, 증발기(130'), 응축기(140') 및 압축기(150')로 이루어진 열교환장치를 통과하면서 고온 건조 상태의 공기가 되어 다시 드럼(110')으로 공급된다. 열교환장치는 히트펌프이며, 당업자에게 주지된 것과 같이 히트펌프룰 순환하는 냉매에 의하여 고온 다습한 공기가 상 변화를 거쳐 고온 건조한 공기가 된다. 그런데, 이 특허의 경우 공기가 먼저 히터(180')를 통과하여 가열된 상태에서 열교환장치에서 상변화 과정을 거치는데, 응축기(140')를 통과하면서 가열되고(냉매는 응축) 증발기(100')를 통과하면서 냉각되어 가열과 냉각을 반복하는 문제가 있다. 또, 의류 건조기(100')가 순환형으로, 드럼(110')을 통과하면서 세탁물을 건조한 고온의 공기가 흡기덕트(170')로 들어오는 경우라면, 공기의 진입부에 히터(180')를 설치하여 더 가열하는 것은 낭비라고 할 수 있다. 공기의 흐름은 송풍팬(121')에 의하여 유도된다.

한편, 특허 공개 제10-2021-0096535호는 도 6에 도시한 것과 같이, 유입 덕트(41')내를 통과한 고온 다습한 공기가 제1필터(60')를 거치고 열교환장치(70')를 통해 고온 건조한 공기로 된 후 배출덕트(43')를 통하여 다시 드럼 내부로 공급되는 구조를 개시하고 있다. (43')은 배출덕트이며, (23')은 드럼의 상하이동을 안내하는 롤러이다. (13')은 유입공기의 흐름, (53')은 배출 공기의 흐름이다.

이 특허는 도 5의 특허와 달리 히터를 설치하고 있지 않다. 그러나, 열교환장치(70')를 통과한 공기가 응축기에서 가열되더라도 충분히 가열되지 않거나, 수분이 잔류한 상태로 덕트로 공급될 우려가 있다. 이 경우 의류 건조기의 건조 효율을 떨어뜨리게 된다.

또한, 위 의류건조기와 달리 케이스나 캐비닛 안에 세탁물이나 옷을 넣고 스팀을 공급하여 의류에 묻은 세균이나 또는 주름을 개선하는 등 의류를 케어 하는 기능이 탑재된 의류건조기가 알려져 있다. 그런데 이때 스팀수 에서 생기는 물이나 수분에 의해 제품이나 설치 공간이 젖어 고장의 원인이 되거나 부품 수명이 단축되는 단점이 있다.

본 발명은 이상의 선행 기술의 문제점에 착안하여 안출된 것이다.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 의류 건조기의 에 배치되어 공기를 확실히 가열 건조시켜 배출하며 누수 방지 구조를 구비하여 가열기의 성능을 유지하고 수명을 연장할 수 있는 견고한 구조의 스팀챔버를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 의류 건조기에 장착되는 스팀챔버로서, 상기 스팀챔버는 빈 공간을 제공하는 사각 형상의 바디와, 바디의 하면에서 바디를 지지하며 가열 구조가 장착된 베이스로 이루어지는 스팀챔버를 제공한다.

상기 가열구조는 고전도성의 금속 재질의 히터플레이트와, 히트플레이트의 하면에 형성된 가열부재와, 히터플레이트의 주변부가 삽입되며 바디의 하부와 접촉하는 탄성부재를 포함할 수 있다.

상기 가열부재는 히트플레이트의 하면에 인쇄될 수 있다.

상기 히터플레이트는 히터플레이트의 주변부의 상면을 전단하여 형성된 제1단차부와, 히터플레이트의 하면을 전단하여 형성되며 제1단차부보다 외측에서 주변부의 외측 단부까지 형성된 제2단차부를 포함할 수 있다.

상기 제1단차부 및 제2단차부는 하프피어싱 공정에 의하여 형성될 수 있다.

상기 히터플레이트의 제2단차부의 외측 부분이 탄성부재의 삽입홈에 삽입될 수 있다.

상기 의류건조기는 박스나 캐비닛 유형의 의류 건조기일 수 있다.

베이스의 하면은 하부 프레임에 의해 지지되며, 하부 프레임 위로는 히터 장착브라켓이 설치되고, 히터 장착브라켓과 소정 간격 이격되어 시트 형상의 히터플레이트가 배치될 수 있다.

히터플레이트의 상면에는 이를 덮는 커버가 장착되며, 커버는 히터 장착브라켓과 별도로 제작되어 조립되거나 또는 히터플레이트와 가열부재를 수용할 공간을 남기고 히터 장착브라켓과 일체로 성형 제작될 수 있다.

본 발명에 의하면, 히터의 가열 구조가 하부에 폐쇄형으로 얇은 두께의 플레이트형으로 제작되므로 컴팩트한 구조이며, 공간 절약형의 스팀 챔버를 제공한다는 효과를 발휘한다.

본 발명에 의하면, 스팀챔버의 누수방지구조로 인하여 내부에 존재할 수 있는 수분이나 물이 가열 구조의 핵심인 코일과 같은 가열부재에 접근 또는 접촉하는 것을 방지하므로 건조 효율의 저하를 막고 부품의 수명을 연장할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 본 발명의 의류건조기에 적용되는 스팀 챔버의 개략적인 도면으로, 도 1a는 사시도, 도 1b는 측면도, 그리고 도 1c는 평면도이다.
도 2는 도 1의 본 발명의 스팀 챔버의 중앙을 절단한 단면도이다.
도 3은 제1단차부와 제2단차부를 포함한 본 발명의 히터플레이트를 도시한 사시도이다.
도 4a는 히터플레이트의 누수 방지 기능을 설명하기 위하여 제1 및 제2단차부가 형성된 경우의 물의 흐름을 도시한 도면이다.
도 4b는 도 4a와 비교하도록 단차부가 없는 히터플레이트의 물의 흐름을 도시한 도면이다.
도 5는 선행기술의 의류 건조기의 하부를 도시한 도면이다.
도 6은 다른 선행기술의 의류 건조기의 하부를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어 또는 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분에 "연결" 된다고 할 경우, 이는 물리적으로 직접 또는 간접으로 연결되는 것을 포함한다.

본 발명에서 "상부" 또는 "하부" 또는 "배치"와 같은 용어는 제한적인 의미가 아니고 위치, 방위 또는 물리적인 배열을 표시하는 단어를 예시한 것으로 해석되어야 한다.

이하 본 발명에 대해 자세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 의류건조기에 적용되는 스팀챔버(1)의 도면으로 도 1a는 사시도, 도 1b는 측면도, 그리고 도 1c는 평면도이다.

상부에는 생략된 스팀 배출구가 존재한다.

본 발명의 스팀챔버(1)는 스팀수를 고온 가열한 스팀(증기)으로 의류를 건조하는 캐비닛이나 박스형의 의류건조기에 적용될 수 있다. 또, 드럼을 구비한 대형의 의류건조기에도 적용될 수 있다.

스팀챔버(1)는 빈 공간을 제공하는 사각 형상의 바디(10)와, 바디(10)의 하면에서 바디(10)를 지지하며 가열 구조가 장착된 베이스(20)로 이루어진다. 바디(10)의 측면에는 스팀수가 공급되는 인렛(12)이 형성된다. 바디(10)는 내열성이 좋은 고강도의 플라스틱 재질인 것이 바람직하다.

베이스(20)는 사각 형상이며, 베이스(20)의 양측면에는 히터(1)를 지지하며 바닥에 세우도록 하부로 연장된 플랩(70)이 장착된다.

스팀챔버(1)의 상부에는 도시하지 않은 콘(cone) 또는 원형 칼럼 형상의 덮개가 설치되며, 덮개에는 상부를 향하는 스팀 배출구가 형성되고 이 스팀 배출구는 예를 들어 호스와 연결된다. 상부의 구조는 다양하게 변경할 수 있으며 본 발명의 필수 구성은 아니다. 또, 바디(1)의 외부 형상을 원형으로 하는 등. 스팀챔버(1)의 형상과 크기는 다양하게 변경할 수 있다.

도 2는 본 발명의 스팀챔버(1)의 중앙을 AA선을 따라 절단한 단면도이다.

베이스(20)의 하면은 하부 프레임(22)에 의해 지지되며, 하부 프레임(22) 위로는 히터 장착브라켓(24)이 설치된다. 히터 장착브라켓(24)과 소정 간격 이격되어 시트 형상의 히터플레이트(26)가 배치된다. 히터플레이트(26)의 하면에는 가열부재(28)가 장착된다. 가열부재(28)는 전도성의 코일로 이루어진 열선 회로를 히터플레이트(26)의 하면에 인쇄하여 형성한다. 또는 인쇄 외의 다른 방법으로 열선 코일을 히터플레이트(26)의 하면에 고정할 수 있다. 가열부재(28)의 평면상 형상은 와류형 또는 자바라 유형의 사행형(蛇行形)등 다양하게 제작할 수 있다.

히터플레이트(26)의 상면에는 이를 덮는 커버(30)가 장착된다. 커버(30)는 장착브라켓(24)과 별도로 제작되어 조립되거나 또는 히터플레이트(26)와 가열부재(28)를 수용할 공간을 남기고 두 부재를 일체로 성형 제작한 다음, 상기 공간에 가열부재(28)가 인쇄된 히터플레이트(26)를 삽입하여 조립해도 좋다.

히터플레이트(26)와 커버(30)는 가열부재(28)의 열을 잘 전달하면서 고온 내열성이 좋은 고전도성 금속 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 장착브라켓(24)은 고전도성 금속재질을 이용하거나 또는 스팀챔버(1)의 하부로는 열 전달 필요가 없으므로 방열을 위하여 내열성이 좋은 합성 플라스틱 재료로 제작할 수 있다.

가열부재(28)가 가열되면 고온의 열이 히터플레이트(26)와 커버(30)를 통하여 전달되어 바디(10) 내부 공간이 복사열로 가열되며, 인렛(12)으로 유입된 스팀수는 가열되어 수분이 제거되면서 증기 상태로 도시하지 않은 상부의 배출구를 향하여 흐른다.

다음, 본 발명의 스팀챔버(1)의 누수 방지 구조에 대하여 설명한다.

히터플레이트(26)와 바디(10)는 재질이 상이하므로 두 부재를 일체로 조립하기 위해서 바디(10)의 하단부(12)의 하면을 히터 장착브라켓(24)의 상면으로부터 이격시켜 형성된 공간에 고무와 같은 탄성부재(40)를 가압하여 밀봉 삽입한다. 실제 조립은 탄성부재(40)에 형성된 삽입홈(42)에 히터플레이트(26)의 주변부(26a)를 삽입하여 두 부재를 일체로 조립한 후 탄성부재(40)를 상기 공간에 삽입한다.

히터플레이트(26)의 주변부(26a)는 확대도에 도시한 것과 같이, 제1단차부(26b)와 제2단차부(26c)를 포함한다. 제1 및 제2단차부(26b, 26c)는 금속 재질임을 고려하여 하프 피어싱(half piercing) 공정으로 성형되는 것이 바람직하다. 피어싱 공정은 펀치나 다이를 이용하여 금속시트나 플레이트에 구멍을 뚫는 전단 공정이며,. 하프 피어싱 공정은 구멍을 관통하여 뚫지 않고 시트의 일부(두께의 40 ~ 50%)를 전단하여 제거하는 공정으로 일반적인 기계 부품 성형 작업은 물론 제품의 외관 품질에 대한 수요 증가로 제품 표면에 무늬나 문자를 성형하기 위해서 이용된다.

도 3은 이해를 돕기 위하여 제1단차부(26b)와 제2단차부(26c)를 포함한 본 발명의 히터플레이트(26)를 도시한 사시도이다.

두 도면을 함께 참조하면, 제1단차부(26b)는 히터플레이트(26) 주변부(26a)의 상면을 전단하여 형성되며, 제2단차부(26c)는 주변부(26a)의 하면을 전단하여 형성되며 제1단차부(26b)보다 외측에서 주변부(26a)의 외측 단부(26d)까지 형성된다. 제1단차부(26b)는 탄성부재(40)와 접촉하지 않지만, 제2단차부(26c)의 외측의 상당 부분은 탄성부재(40)의 삽입홈(42)에 삽입된다.

하프 피어싱 공정으로 히터플레이트(26)의 두께를 40% 전단한다면 남은 부분의 두께는 히터플레이트(26)의 원래 두께의 약 20%가 된다. 그러나, 전단 높이가 본 발명의 권리범위를 제한하는 것은 아니다.

제1 및 제2단차부(26b, 26c)는 하프 피어싱 공정 외에 　소성가공법을 이용한 각인 공정(엠보싱(embossing) 또는 인덴테이션(indentation)) 또는 절삭 가공법으로 형성하는 것도 가능하다.

도 4는 히터플레이트(26)의 누수 방지 기능을 설명하고 있다.

도 4a에서와 같이 히터플레이트(26)에 제1 및 제2단차부(26b, 26c)가 형성된 경우에는 스팀챔버(1) 내부에 수분이 존재하여 탄성부재(40)와 히터플레이트(26)의 외측 단부(26d) 사이의 미세한 간극을 통하여 물이 새어 히터플레이트(26)의 하면을 따라 이동(화살표 M1)하여도 제2단차부(26c)에 의하여 차단되므로 가열부재(28)로의 접근이 차단된다.

또, 히터플레이트(26)의 상면에 존재하는 물은 1차적으로 1차 단자부(26b)에 의하여 막혀 외부로 이동하지 못하고(화살표 M2) 가열부재(28)에 의하여 바로 가열되어 증발하게 된다.

따라서, 본 발명의 누수 방지 구조에 의하면, 스팀챔버(1) 내부에 들어 온 고습 공기로 인해 발생하는 수분(물)이 응축되어 바디(10)의 내면을 따라 아래로 흐르거나 히터플레이트(26)의 상면에서 탄성부재(40)와의 미세한 간극 사이를 통과하여 흐르더라도 가열부재(28)와 접촉하는 것을 원천적으로 차단할 수 있다. 따라서, 스팀챔버(1)의 가열부재(28)의 성능을 저하시키지 않고 수명을 늘리며 건조 효율을 높게 유지할 수 있다.

히터플레이트(26)에서 단차부가 차지하는 면적 비율은 작으므로, 누수 방지 구조를 설치하여 두께가 줄어도 전체적인 열 전도성에는 거의 영향을 미치지 않는 장점이 있다.

이에 대하여 도 4b에서와 같이 히터플레이트(26)가 단차부 없이 평탄한 면으로 제작되면 수분이 응축되어 바디(10)의 내면을 따라 아래로 흐르거나 히터플레이트(26)의 상면에서 탄성부재(40)와의 미세한 간극 사이를 통과하여 흘러 가열부재(28)와 접촉함으로써 전조 효율을 저하시킬 우려가 있다.

이상, 본 발명의 스팀챔버(1) 의 일례를 설명하였으나, 다양한 적용과 변경이 가능하다.

예를 들어 히트 플레이트(26)의 두께가 적절하다면, 제1단차부(26b)는 히트 플레이트(26)의 주변부(26a)에만 국한되지 않고 중앙부를 포함한 대부분의 상면에 걸쳐 형성될 수 있다.

본 발명의 스팀챔버(1) 는 세탁물을 건조시키는 캐비닛형 또는 박스형의 의류 건조기에 적용될 수 있다. 하지만, 선행기술에서 언급한 것과 같은 드럼이 배치되는 의류 건조기의 하부에 열교환장치와 병행하여 또는 단독으로 설치될 수 있다. 스팀챔버(1) 를 열교환장치가 없는 의류 건조기에도 적용될 수 있다. 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기가 그 예이다.

본 발명의 누수 방지 구조는 본 발명의 스팀챔버(1)에 가장 최적이지만, 이에 한정되지 않고 의류 건조기의 다른 히터나 가열 장치에 적용될 수 있다.

나아가 본 발명의 누수 방지 구조는 의류 건조기가 아닌 다른 전자 제품 또는 공업용, 산업용 장치에도 두루 적용할 수 있다.

본 발명의 권리범위는 이하 기술하는 청구범위와 동일 또는 균등한 영역에까지 미침은 자명하다.

Claims (9)

1. 의류 건조기에 장착되는 스팀챔버로서, 상기 스팀챔버는
   빈 공간을 제공하는 바디와, 바디의 하면에서 바디를 지지하며 가열 구조가 장착된 베이스로 이루어지며,
   상기 가열구조는 고전도성의 금속 재질의 히터플레이트와, 히트플레이트의 하면에 형성된 가열부재와, 히터플레이트의 주변부가 삽입되며 바디의 하부와 접촉하는 탄성부재를 포함하고,
   상기 가열부재는 히트플레이트의 하면에 인쇄되며,
   상기 히터플레이트는 히터플레이트의 적어도 주변부의 상면을 전단하여 형성된 제1단차부와, 히터플레이트의 하면을 전단하여 형성되며 제1단차부보다 외측에서 주변부의 외측 단부까지 형성된 제2단차부를 포함하는, 스팀챔버.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 제1단차부 및 제2단차부는 하프피어싱 공정에 의하여 형성된, 스팀챔버.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 히터플레이트의 제2단차부의 외측 부분이 탄성부재의 삽입홈에 삽입된, 스팀챔버.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 의류건조기는 캐비닛 또는 박스형의 의류건조기인, 스팀챔버.
8. 제 1항에 있어서,
   베이스의 하면은 하부 프레임에 의해 지지되며, 하부 프레임 위로는 히터 장착브라켓이 설치되고, 히터 장착브라켓과 소정 간격 이격되어 시트 형상의 히터플레이트가 배치된, 스팀챔버.
9. 제 8항에 있어서,
   히터플레이트의 상면에는 이를 덮는 커버가 장착되며, 커버는 히터 장착브라켓과 별도로 제작되어 조립되거나 또는 히터플레이트와 가열부재를 수용할 공간을 남기고 히터 장착브라켓과 일체로 성형 제작되는, 스팀챔버.