KR20110083172A - 복수 개의 히터를 갖는 의류처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복수 개의 히터를 갖는 의류처리장치에 관한 것으로서, 본 발명의 일측면에 의하면, 외기를 흡입하기 위한 흡기구가 형성되는 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼; 상기 본체에 설치되며, 내부에 가열 수단이 설치되는 제1 흡기덕트; 상기 가열 수단과 상기 드럼 사이에서 연통되는 제2 흡기덕트; 및 상게 제1 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제1 히터 및 제2 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제2 히터;를 포함하는 의류처리장치가 제공된다.

Description

복수 개의 히터를 갖는 의류처리장치{CLOTHES TREAT APPARATUS WITH MULTIPLE HEATER}

본 발명은 복수 개의 히터를 갖는 의류처리장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 의류의 건조에 사용되는 히터를 복수 개 구비한 의류처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기 또는 건조기와 같이 건조기능을 갖는 의류처리장치는 세탁이 완료되어 탈수 과정이 종료된 상태의 세탁물을 드럼 내부로 투입하고, 드럼 내부로 열풍을 공급하여 세탁물의 수분을 증발시켜서 세탁물을 건조하는 기기이다.

이중 건조기의 예를 들어보면, 상기와 같은 건조기는, 본체 내부에 회전가능하게 설치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 드럼을 구동하는 구동 모터와, 드럼 내부로 공기를 불어 넣는 송풍팬과, 드럼 내부로 유입되는 공기를 가열하는 가열수단으로 이루어진다. 그리고, 상기 가열수단은 전기저항을 이용하여 발생되는 고온의 전기 저항열을 이용하거나 혹은 가스를 연소시켜서 발생하는 연소열을 이용할 수도 있다.

한편, 드럼을 빠져나가는 공기는 드럼 내부의 세탁물의 수분을 가지게 되어 고온 다습한 상태의 공기가 된다. 이때 이 고온 다습한 공기를 처리하는 방식에 따라서 건조기를 분류할 수 있는데, 고온 다습한 공기가 건조기 외부로 배출되지 않고 순환하면서 응축기를 통해 공기를 이슬점 온도 이하로 냉각하여 고온 다습한 공기 중에 포함된 수분을 응축시키는 응축식(순환식) 건조기와, 드럼을 통과하고 나오는 고온 다습한 상태의 공기를 외부로 직접 배출시켜 버리는 배기식 건조기로 나뉘어진다.

어느 형태의 건조기에서든 상기 가열수단은 드럼 하부에 위치하게 되고, 가열수단을 통해서 가열된 열풍은 상기 가열 수단과 드럼의 배면 사이에서 연장되는 리어 덕트를 통해서 상기 드럼 내부로 공급되게 된다. 이때, 상기 가열수단으로서는 액화가스 등의 연료를 이용하는 연소식 히터 또는 전기 저항을 이용하는 전열식 히터를 사용하게 되는데, 상기 흡기덕트의 길이 방향을 따라서 배치되어 있다.

따라서, 상기 히터를 통과한 열풍은 의류처리장치 본체의 상하방향을 따라서 연장되는 리어 덕트를 통과하는 과정에서 다량의 열손실을 겪게 되고, 이렇게 손실된 열에너지는 의류의 건조 과정에 사용되지 못하므로 에너지 효율을 낮추는 원인이 된다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로서, 가열수단을 통과한 열풍이 드럼의 내부로 공급되는 과정에서 발생되는 열 손실을 최소화할 수 있는 의류처리장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 삼고 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 외기를 흡입하기 위한 흡기구가 형성되는 본체; 상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼; 상기 본체에 설치되며, 내부에 가열 수단이 설치되는 제1 흡기덕트; 상기 가열 수단과 상기 드럼 사이에서 연통되는 제2 흡기덕트; 및 상게 제1 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제1 히터 및 제2 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제2 히터;를 포함하는 의류처리장치가 제공된다.

본 발명의 상기 측면에서는 히터를 복수 지점에 분할하여 설치함으로써 드럼 내부로 공급되는 과정에서 열풍이 갖는 열 에너지의 손실을 최소화할 수 있도록 하는 것이다. 구체적으로는, 기존의 히터가 위치하는 곳 외에 열풍의 유로가 되는 제2 흡기덕트, 예를 들어 본체의 상하 방향을 따라서 연장되게 배치되는 리어 덕트에 가열수단을 추가함으로서 히터로부터 드럼까지의 유로를 종래에 비해서 단축시킬 수 있게 된다. 이때, 상기 제1 히터들의 총 발열량과 제2 히터들의 총 발열량의 비율은 임의로 설정할 수 있으며, 일 예로서 제1 히터의 총 발열량이 제2 히터의 총 발열량보다 많거나 같게 설정할 수 있다.

여기서, 상기 제2 히터는 상기 제2 흡기덕트 내의 유로를 따라서 복수 개가 배치되도록 할 수 있다. 즉, 제2 흡기덕트를 통과하는 열풍이 순차적으로 제2 히터들과 접촉할 수 있도록 하여 히터와 열풍의 접촉 시간을 연장할 수 있고 그를 통해 열 손실을 줄일 수 있게 된다.

이때, 상기 각각의 제2 히터는 상기 제2 흡기덕트의 내벽에 고정되는 발열체 지지부; 및 상기 발열체 지지부에 의해서 제2 흡기덕트의 내벽으로부터 이격되도록 배치되는 발열체;를 포함하도록 구성할 수 있다. 여기서, 상기 각각의 제2 히터에 있어서, 각각의 발열체 중 적어의 일부의 발열체의 내벽과의 이격 거리가 서로 다르게 설정할 수 있다. 즉, 모든 제2 히터가 동일한 이격 거리를 갖도록 할 수도 있지만, 일부 또는 전부의 제2 히터가 서로 다른 이격 거리를 갖도록 함으로써 제2 흡기덕트의 종단면 상의 각 부분에 가해지는 열량을 서로 다르게 설정할 수 있다.

즉, 상기 제2 흡기덕트를 통과하는 열풍의 유속이 흡기덕트의 종단면을 기준으로 하여 각각의 영역마다 달라지므로 유속이 빠른 부분이 상대적으로 더 많은 열량을 받을 수 있도록 설정하면 열 효율 향상에 기여할 수 있게 된다.

실험 결과 드럼 하부에 수평하게 위치하는 제1 흡기덕트와 드럼 배면에 수직하게 위치하는 제2 흡기덕트로 구성된 유로에서, 상기 제2 흡기덕트 상에서는 흡기덕트의 내벽에 근접한 부분이 나머지 부분에 비해서 유속이 큰 것으로 확인되었다. 따라서, 열풍이 제2 히터와 처음으로 접하는 부분, 즉 제2 흡기덕트의 상류측에 배히되는 히터가 흡기덕트의 중앙 부분이 아닌 내벽에 근접하게 위치시킴으로써 유속이 빠른 내벽 부근의 공기가 제2 히터와 접하는 시간을 늘릴 수 있고, 이를 통해서 균일한 가열이 이루어질 수 있게 된다.

그리고, 하류측에 위치한 발열체의 이격 거리가 크도록 설정하여, 즉 흡기덕트의 중앙부분이 가열되도록 할 수 있다. 가령, 제2 흡기덕트 상에 n개의 제2 히터가 배치되는 경우 최상류에 위치한 첫 번째 제2 히터에 비해 두 번째 제2 히터의 이격 거리가 크게 설정할 수 있고, 그 이후에 위치한 나머지 제2 히터들은 제2 흡기덕트의 중앙에 위치하도록 할 수 있다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 측면들에 의하면, 제2 흡기덕트를 통과하면서 발생되는 열 손실을 최소화하여 에너지 소모량을 감소시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 의류처리장치의 일 실시예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실시예의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 실시예의 제2 히터를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 1에 도시된 실시예 중 제2 흡기덕트의 내부구조를 도시한 단면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 제2 흡기덕트의 다른 예를 도시한 단면도이다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 의류건조기의 실시예에 대해서 상세하게 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 의류처리장치의 일 실시예를 도시한 사시도로서, 상기 실시예는 건조기에 관한 것이나, 본 발명은 반드시 건조기에 한하는 것은 아니며 열풍을 공급하여 세탁물을 건조하고 건조에 사용된 열풍을 외부로 배출하는 임의의 형태의 의류처리장치에 적용될 수 있는 것이다.

도 1을 참조하면, 상기 건조기(100)는 기기의 외형을 구성하는 본체(102)을 포함하며, 상기 본체(102)의 전면에는 건조 대상물인 의류를 본체(102) 내부로 투입하기 위한 투입구(104)가 형성된다. 상기 투입구(104)는 도어(106)에 의해 개폐되며, 상기 투입구(104)의 상측에는 상기 건조기를 조작하기 위한 각종 조작 버튼이 배치되어 있는 조작 패널(108)이 위치한다.

도 2는 상기 건조기(100)의 내부 구조를 개략적으로 도시한 부분 절개도이다. 도 2를 참조하면, 상기 본체(102)의 내에는 회전 가능하게 설치되어 내부에서 건조대상물이 건조될 수 있도록 이루어진 드럼(120)이 구비되고, 상기 드럼(120)은 전방과 후방에서 서포터에 의해서 회전 가능하게 지지된다. 그리고, 상기 드럼(120)은 도시되지 않은 동력전달벨트 및 상기 건조기 하부에 구비된 구동모터와 연결되어 회전력을 전달받아 회전 구동된다.

그리고, 드럼(120)의 하부에는 제1 흡기덕트(130)가 설치되고, 상기 제1 흡기덕트(130)의 후방에 상기 본체(102)의 상하방향으로 배치되는 제2 흡기덕트(140)가 설치된다. 상기 제1 및 제2 흡기덕트(130, 140)는 외부로부터 유입되어 상기 본체(102)의 내부에 존재하는 외기를 흡입하여 상기 드럼(120)의 내부로 공급하는 역할을 한다. 이때, 상기 제1 흡기덕트(130)의 내부에는 흡입되는 저온의 외기를 세탁물의 건조에 필요한 고온이 되도록 가열시키는 제1 히터(150)가 설치된다. 상기 제1 히터(150)는 저항체를 사용하는 전열 히터 또는 액화가스 등과 같은 연료를 사용하는 연소식 히터를 사용할 수 있으며, 하나 또는 복수 개가 설치될 수 있다.

여기서, 상기 제1 및 제2 흡기덕트(130, 140)는 물리적으로 분리된 두 개의 구조인 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 양자가 일체로 형성되는 예도 고려할 수 있다.

이때, 상기 제1 흡기덕트(130)의 유입구는 상기 본체(102)의 내부에 위치하게 되며, 상기 제1 흡기덕트(130)의 유입구 하부에 형성되는 흡기구(110)를 통해서 외기가 상기 본체(102)의 내부로 유입된다. 상기 흡기구(110)는 다수개가 슬릿 형태로 형성되며, 이를 통해서 외부로부터 유입된 외기가 상기 흡기구(110)의 내부로 직접 유입될 수 있다. 이렇게 유입된 외기는 상기 제1 히터(150)에 의해 1차적으로 가열된 후 상기 제2 흡기덕트(140)로 유입된다. 상기 제2 흡기덕트(140)의 내부에는 복수 개의 제2 히터(142, 도 3 참조)가 설치되어 있어, 제2 히터를 거친 열풍은 건조에 필요한 정도의 고온(약 300℃)으로 가열되어 상기 드럼(120)의 내부로 공급된다.

이렇게 공급된 열풍은 드럼 내부에 수용된 세탁물을 건조시킨 후 상기 드럼(120)의 전면 하측에 위치하는 전면 덕트(160)로 유입된다. 상기 전면 덕트(160)로 유입되는 공기 중에는 상기 세탁물의 표면에 존재하는 린트 또는 먼지 등의 이물질이 포함되어 있어 이를 걸러 내기 위한 린트 필터(162)가 상기 전면 덕트(160)의 내부에 설치되어 유입된 공기가 상기 린트 필터(162)를 거치면서 이물질이 걸러질 수 있도록 하고 있다.

상기 전면 덕트(160)에는 제1 배기덕트(180)가 연결되어 있다. 상기 제1 배기덕트(180)는 상기 전면 덕트(160)를 통과한 열풍을 본체(102)의 외부로 배출하기 위한 배기 유로의 일부를 형성하고 있으며, 그 내부에는 상술한 흡기 유로 및 배기 유로를 통해 공기의 흐름이 생성될 수 있도록 상기 드럼(120) 속의 공기를 흡입하여 건조기 외부로 강제 송풍하는 송풍팬(170)이 설치된다.

상기 실시예에 포함된 송풍팬(170)은 상기 드럼에서 공기가 배기되는 덕트 상에 존재하여 드럼에서 토출되는 공기를 배기덕트 쪽으로 흡입하는 형식인 풀 타입의 송풍팬이다. 그러나 건조기 구성에 따라서는, 드럼으로 열풍이 공급되는 제1 흡기덕트(130)내에 송풍팬이 위치하도록 하여 흡입덕트 내부의 가열된 공기를 드럼으로 밀어 넣는 형식일 수도 있을 것이며 이러한 형식을 푸쉬타입이라고 한다.

그리고, 상기 송풍팬(170)은 상술한 구동모터에 의해 구동되게 된다. 다시 말해서, 상기 구동모터의 일측에는 상술한 동력전달벨트를 구동하기 위한 풀리가 설치되고, 타측에는 상기 송풍팬이 연결되어 있어, 하나의 모터에 의해 상기 송풍팬과 상기 드럼(120)이 모두 구동되게 된다. 그러므로, 상기 제1 실시예에서는 상기 구동모터가 회전하면 상기 드럼 및 송풍팬은 동시에 회전하게 된다. 이렇게 하나의 모터를 이용하여 드럼과 송풍팬을 동시에 구동하는 시스템을 1모터 시스템이라고 한다. 다만, 본 발명은 반드시 1모터 시스템에만 한정되는 것은 아니며, 상기 드럼(120)을 회전시키는 드럼 구동 모터와 송풍팬(170)을 회전시키는 팬 모터가 각각 별개의 모터로 이루어져서 2개의 모터가 구비되는 소위 2모터 시스템도 고려할 수 있다.

한편, 상기 제1 배기덕트(180)의 후단에는 제2 배기덕트(190)가 배치되어 있으며, 상기 제2 배기덕트(190)의 말단부는 상기 본체(102)의 외부와 연통되어 배기구로서 기능하게 된다. 결국, 상기 제1 및 제2 배기덕트와 상기 연결부에 의해 배기 유로가 구성된다. 이로 인해서, 상기 제1 흡기덕트(130)를 통해 흡입된 공기는 상기 제2 흡기덕트(140), 드럼(120), 전면 덕트(160), 제1 배기덕트(180) 및 제2 배기덕트(190)를 순차적으로 거치면서 본체의 외부로 배출된다.

이제, 상기 제2 흡기덕트 내부에 설치된 제2 히터에 대해서 상세하게 설명한다.

상기 제2 히터(142)는 5개의 단위 히터(142a, 142b, 142c, 142d, 142e)가 상기 제2 흡기덕트(140)가 형성하는 유로를 따라서 나란하게 배치된 형태를 가지고 있다. 각각의 단위 히터(142a, 142b, 142c, 142d, 142e)들은 상기 제2 흡기덕트(140)의 내벽에 고정되는 지지 플레이트(140a) 상에 고정되는 발열체 지지부(144)와 상기 발열체 지지부(144)에 의해 고정되는 발열체(146)를 포함하고 있다. 상기 발열체(146)는 코일 형태를 가지고 있으며 전류가 인가되면 저항에 의해 열이 발생되도록 구성되어 있으며, 도 3에서는 서로 전기적으로 연결된 5개의 코일을 갖는 것으로 도시되어 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 각각이 서로 분리된 형태도 고려할 수 있다.

아울러, 상기 발열체(146)는 상기 제2 흡기덕트(140)의 하류측으로 갈수록 폭이 확장되도록 구성되며, 각각의 발열체(146) 사이의 간격은 동일하게 설정되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 아울러, 도 3에서는 총 5개의 제2 히터가 설치되는 것으로 도시되어 있으나, 이는 단지 예시에 불과하며 각각의 히터의 용량, 제2 흡기덕트의 크기 및 형태 등에 따라서 임의의 수로 변경할 수 있다.

한편, 상기 제2 흡기덕트(140) 내에서 흐르는 공기의 유속은 그 종단면 전체에 걸쳐서 균일하지 않다. 이로 인해서, 상기 발열체(146)가 상기 제2 흡기덕트(140) 내에서 동일한 높이로 장착되는 경우에는 종단면 전체에 걸쳐서 균일한 가열이 이루어지기 어려워진다. 예를 들어, 상기 도 2에 도시된 예에서 상기 제2 흡기덕트(140)의 종단면 상에서의 유속 분포는 도 4에 도시된 바와 같이 덕트의 상측 벽면 부근에서 가장 속도가 낮고, 덕트의 하측 벽면에서 가장 속도가 높다. 따라서, 하측 벽면과 인접하여 흐르게 되는 공기는 상기 제2 히터와 접촉하는 시간이 짧고, 상측 벽면과 인접하여 통과하는 공기는 제2 히터와의 접촉 시간이 길어지므로 상측 벽면이 하측 벽면 부분에 비해서 온도가 높게 된다.

따라서, 이를 방지하기 위해서, 유속이 높은 부분인 하측 부근의 공기가 다른 부분에 비해서 우선적으로, 즉 먼저 가열이 이루어지도록 하기 위해서 상기 발열체가 하측 벽면과 인접하도록 벽면으로부터 이격되도록 배치하고 있다. 상기 이격 거리는 상기 제2 흡기덕트의 하류측으로 갈수록 커져서 3번째 제2 히터(142c) 부터는 발열체가 흡기 덕트의 중앙부에 배치되도록 조정된다. 이를 통해서, 유속에 관계없이 균일한 가열이 이루어질 수 있도록 할 수 있게 된다.

한편, 상기 발열체의 설치 높이는 흡기덕트 내부의 유속 분포에 따라서 달라질 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이 유속 분포가 덕트의 중앙부가 가장 빠르고 벽면으로 갈수록 작아지는 경우에는 모든 발열체가 덕트의 중앙부에 위치하도록 배치할 수 있다. 이 경우, 중앙부에 위치하는 공기가 다른 부분에 비해 우선적으로, 그리고 더욱 많은 열량을 받을 수 있어 균일한 가열이 이루어질 수 있게 된다.

Claims (11)

1. 외기를 흡입하기 위한 흡기구가 형성되는 본체;
   상기 본체 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼;
   상기 본체에 설치되며, 내부에 가열 수단이 설치되는 제1 흡기덕트;
   상기 가열 수단과 상기 드럼 사이에서 연통되는 제2 흡기덕트; 및
   상게 제1 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제1 히터 및 제2 흡기덕트에 설치되는 하나 또는 복수 개의 제2 히터;를 포함하는 의류처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제2 흡기덕트는 상기 본체의 상하 방향을 따라서 연장되게 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제2 히터는 상기 제2 흡기덕트 내의 유로를 따라서 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 각각의 제2 히터는
   상기 제2 흡기덕트의 내벽에 고정되는 발열체 지지부; 및
   상기 발열체 지지부에 의해서 제2 흡기덕트의 내벽으로부터 이격되도록 배치되는 발열체;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 각각의 제2 히터에 있어서, 각각의 발열체 중 적어의 일부의 발열체의 내벽과의 이격 거리가 서로 다른 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 흡기덕트의 유로상에서 상류측에 위치한 발열체의 이격 거리가 하류측에 위치한 발열체의 이격 거리에 비해서 작게 설정되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 제2 흡기덕트의 종단면을 기준으로 하여 유속이 상대적으로 빠른 종단면 상의 영역이 다른 영역에 비해서 먼저 가열되도록, 상기 제2 히터가 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제2 흡기덕트에 설치된 복수개의 제2 히터 중 최상류측에 위치하는 히터가 나머지 히터에 비해서 흡기덕트의 내벽과 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 최상류측에 위치한 제2 히터와 인접한 제2 히터가 최상류측에 위치한 제2 히터를 제외한 나머지 제2 히터에 비해서 상기 흡기덕트의 내벽과 근접하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
10. 제9항에 있어서,
    상기 최상류측에 위치한 제2 히터와 그와 인접한 제2 히터를 제외한 나머지 제2 히터들은 상기 흡기덕트의 내벽과 동일한 이격 거리를 갖는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 히터들의 총 발열량이 제2 히터들의 총 발열량과 같거나 그보다 큰 것을 특징으로 하는 의류처리장치.

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