KR20120040381A - 건조겸용 세탁장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건조겸용 세탁장치에 관한 것으로, 세탁수가 수용되는 터브, 상기 터브에 회전 가능하게 설치되며 건조대상물을 수용하는 드럼, 열풍을 생성하기 위한 히터 및 송풍팬, 열풍을 상기 드럼 내부로 안내하기 위한 건조덕트 및 상기 드럼의 외주면에 냉각수를 공급하여 상기 드럼의 표면에 응축면을 형성하는 냉각수공급부를 포함하며 상기 드럼은 상기 냉각수가 분사되어 냉각되는 냉각면을 형성한다.

Description

건조겸용 세탁장치{laundry machine having a drying function}

본 발명은 건조겸용 세탁장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조기능을 포함하는 세탁장치의 응축구조를 개선한 건조겸용 세탁장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세제의 유화작용과 펄세이터 또는 드럼의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복 및 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품이다. 최근에 등장하는 전자동 세탁장치는 중간에 사용자의 조작없이 세탁코스, 헹굼코스, 탈수코스 등으로 이어지는 일련의 행정을 자동으로 진행한다.

최근에는 세탁조가 세워진 상태로 회전하는 펄세이터 세탁장치에 비해 전체 높이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 세탁물이 꼬이고 세탁물에 주름이 많이 생기는 문제가 거의 발생되지 않는 드럼형 세탁장치의 수요가 점점 늘어나고 있는 추세에 있다.

상술한 바와 같은 드럼형 세탁장치의 구조를 간략히 설명하면, 외형을 형성하는 본체 캐비닛과, 본체 캐비닛의 내측에 위치하며 댐퍼와 스프링에 의해 지지되고 세탁수가 저장되는 터브와, 터브의 내측에 위치하며 세탁물을 넣을 수 있는 원통형상의 드럼으로 크게 구분되고, 드럼은 드럼 내에 투입된 세탁물을 세탁하기 위한 구동부에 의해 구동력을 전달 받는다.

상술한 바와 같은 구조의 드럼형 세탁장치는 드럼에 투입된 세탁물을 세탁 및 탈수하기 위하여 드럼이 회전될 때 드럼의 회전력 및 세탁물의 편심 등의 원인에 의해 필연적으로 진동을 유발하게 되고, 드럼의 회전에 의해 발생되는 진동은 터브 및 캐비닛을 통해 외부로 전달된다.

이에 드럼에서 터브로 전달되는 진동이 캐비닛으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 터브와 캐비닛 사이에 터브의 진동을 완충 및 완화하는 스프링과 댐퍼를 필수적으로 구비하게 된다.

한편, 상술한 바와 같은 드럼형 세탁장치의 경우에는 대부분 별도 설치되는 것이 아니라 기존의 설치환경(예를 들어 싱크대 환경 또는 빌트인 환경)에 포함되어 설치된다. 따라서 드럼형 세탁장치의 경우에는 크기가 설치되는 설치 환경에 맞추어져 한정되어야 한다.

상술한 바와 같이 드럼형 세탁장치의 경우에는 터브와 캐비닛 사이에 진동을 완화시키기 위한 스프링과 댐퍼구조에 의해 내부구조를 변경하는 것이 제한적이며, 세탁장치의 설치 환경이 제한적임에 따라 세탁장치 자체의 크기를 변경하는 것이 제한적이다.

최근에는 세탁량의 증가와 사용자의 편의를 도모하기 위하여 세탁장치의 세탁용량을 증가시키는 것에 대하여 많은 연구와 개발이 진행되고 있는 중이다. 하지만 상술한 바와 같은 제한 조건에 의해 기존의 드럼형 세탁장치의 구조에서는 세탁용량을 증가시키기 위하여 터브의 크기를 증가시키기에는 많은 어려움이 있다.

한편, 세탁장치는 세탁 기능만을 갖는 세탁 전용장치와, 세탁 및 건조 기능을 함께 갖는 건조겸용 세탁장치가 있다.

건조겸용 세탁장치는 구조 또는 형태에 따라 회전 가능한 드럼을 이용해 건조대상물을 회전 및 텀블링을 통해 건조시키는 드럼 타입 건조장치와, 건조대상물을 걸어 놓고 건조시키는 캐비닛 타입 건조장치로 구분할 수 있다.

이 중 드럼 타입의 건조겸용 세탁장치의 경우, 외관을 형성하는 캐비닛과, 캐비닛의 내측에 설치되는 터브와, 터브의 내측에 회동 가능하게 설치되는 드럼이 구비된다.

또한, 건조 기능을 위해 터브의 외측에는 건조 공기가 순환되는 건조덕트 및 건조덕트 내부에 설치되는 히터와 송풍팬, 건조에 사용된 습공기가 순환되며 응축되는 응축덕트가 구비된다. 응축덕트에는 습공기의 응축을 위해 별도의 공냉 또는 수냉 수단이 구비된다.

그런데 이러한 종래의 드럼 타입 건조장치는 별도의 응축덕트가 구비되어야 하므로 캐비닛의 내부 구조가 복잡해지고 제조 비용이 상승하는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기존의 세탁장치에 적용되던 외적 크기를 유지한 상태에서 터브의 용량을 증대시키고, 용량이 증가된 터브를 효과적으로 지지할 수 있는 지지구조를 개선한 건조겸용 세탁장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 응축덕트 없이도 효율적으로 습공기를 응축시킬 수 있는 건조겸용 세탁장치를 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치는 세탁수가 수용되는 터브, 상기 터브에 회전 가능하게 설치되며 건조대상물을 수용하는 드럼, 열풍을 생성하기 위한 히터 및 송풍팬, 열풍을 상기 드럼 내부로 안내하기 위한 건조덕트 및 상기 드럼의 외주면에 냉각수를 공급하여 상기 드럼의 표면에 응축면을 형성하는 냉각수공급부를 포함하며, 상기 드럼은 상기 냉각수가 분사되어 냉각되는 냉각면을 형성하는 것이 바람직하다.

상기 드럼의 외주면에는 상기 세탁수가 배출되는 다수의 통공이 형성되며, 상기 냉각면의 통공의 크기는 상기 냉각면 이외에 형성된 통공의 크기보다 작게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력과 상기 열풍에 의한 풍압을 합친 것보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력과 상기 드럼의 회전역에 의한 원심력을 합친 것보다 작거나 같게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 냉각수공급수단에서 공급되는 냉각수는 상기 세탁수인 것이 바람직하다.

상기 냉각수공급수단은 상기 세탁수를 공급하는 급수호스에서 분지되는 분지호스에서 공급되는 것이 바람직하다.

상기 분지호스는 상기 터브의 외주면에 연결되는 것이 바람직하다.

상기 터브의 내주면에는 상기 분지호스에 연결되는 상기 냉각수를 확산 분사하는 분사노즐을 더 구비하는 것이 바람직하다.

상기 냉각수는 상기 드럼의 중심에서 이격되어 상기 드럼의 외주면에 낙하하는 것이 바람직하다.

상기 드럼은 상기 드럼으로 낙하는 상기 냉각수의 낙하 방향에 반대 방향으로 회전되는 것이 바람직하다.

상기 터브의 외주면에는 상기 터브내의 공기를 상기 건조덕트로 환수하는 열풍아웃렛이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 터브의 내주면에는 상기 열풍아웃렛에 연통되는 필터가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 열풍아웃렛에는 상기 필터에 세척수를 분사하는 필터세척부가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 냉각수공급수단은 상기 세척수를 공급하는 상기 필터세척부인 것이 바람직하다.

상기 열풍아웃렛은 상기 터브의 상부 후방에 형성되고, 상기 터브의 전방 상부에 열풍인렛이 더 형성된 것이 바람직하다.

상기 열풍인렛은 상기 드럼에 형성된 개구부보다 전방에 위치하도록 형성되는 것이 바람직하다.

상기 드럼에 연결된 회전축, 상기 회전축을 회동 가능하게 지지하는 베어링하우징, 상기 회전축을 회동시키는 모터 및 상기 베어링하우징에 연결되며, 상기 드럼의 진동을 완충시키는 서스펜션유닛을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 드럼에 연결된 회전축, 상기 회전축을 회동 가능하게 지지하는 베어링하우징, 및 상기 회전축을 회동시키는 모터가 구비된 구동부 및 상기 터브로부터 상기 구동부로 누수되는 것을 방지하도록 상기 터브의 후방부를 실링하되, 상기 구동부가 상기 터브에 대해 상대적으로 움직이는 것을 허용하는 실링부재를 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 드럼을 지지하는 서스펜션 유닛을 더 포함하고, 상기 터브는 상기 드럼이 상기 서스펜션유닛에 의해 지지되는 것보다 경직되게 지지되는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 의한 세탁장치의 일실시예에서는 서스펜션어셈블리는 구동부와 연결되어 상기 드럼의 진동을 완충지지하도록 만들어질 수 있다. 종래에는 서스펜션어셈블리이 터브에 연결되어 터브와 드럼의 진동을 함께 완충하였으나, 본 발명에 의한 세탁장치는 드럼과 터브의 진동이 분리된 구조일 수 있다. 상기 서스펜션어셈블리는 상기 베어링하우징과 연결되어 반경방향으로 연장형성되는 반경방향브라켓을 포함할 수 있다. 또한, 상기 반경방향브라켓과 연결되어 전방으로, 또는 드럼의 회전축 방향으로 연장형성되는 축방향브라켓을 포함할 수 있다. 이와 같은 반경방향브라켓과 축방향브라켓은 좌우 한쌍으로 마련될 수 있다. 그리고, 상기 축방향브라켓 또는 상기 베어링하우징에 연결되는 다수의 서스펜션을 포함하는 서스펜션유닛을 포함할 수 있다.

한편, 터브는 드럼이 서스펜션어셈블리에 의해 지지되는 것보다 더 경직되게 지지될 수 있다. 터브가 서스펜션어셈블리보다 더 경직된 구조에 의해 지지되는 예를 좀더 살펴보면 아래와 같다.

첫째, 터브는 캐비닛에 적어도 일부가 일체형으로 형성될 수 있다.

둘째, 스크류, 리벳, 고무부싱 등에 의해 연결되어 서포트되거나 용접, 접착실링 등에 의해 고정되어 지지될 수도 있다. 이 경우 그와 같은 연결부재는 드럼의 주된 진동방향인 상하방향에 대해 그 강성이 서스펜션어셈블리의 그 강성보다 크다.

또 한편, 드럼의 진동이 터브로 전달되는 것을 감소시키도록 유연한 부재가 포함될 수 있다. 상기 유연한 부재는 구동부와 터브의 누수를 방지하며 상기 구동부가 상기 터브에 대해 상대적으로 움직이는 것을 허용하도록 상기 터브와 상기 구동부를 유연하게 연결하도록 만들어질 수 있다. 이와 같은 유연한 부재는 후방가스켓으로 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 건조겸용 세탁장치에 따르면, 기존의 세탁장치에 적용되던 외적 크기를 유지한 상태에서 터브의 용량을 증대시키고, 용량이 증가된 터브를 효과적으로 지지할 수 있는 지지구조를 개선할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 건조겸용 세탁장치에 따르면, 별도의 응축덕트 없이도 효율적으로 습공기를 응축시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치를 나타낸 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 터브를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 터브의 내부구조를 나타낸 사시도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 응축구조를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 터브를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 필터 세척부를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 드럼을 나타낸 개략도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 건조 겸용 세탁장치의 드럼 요부를 확대한 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치를 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 각 구성요소들의 명칭은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다. 또한, 각 구성요소에 정의된 각각의 명칭들은 당업계에서 다른 명칭으로 호칭 될 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 건조겸용 세탁장치는 크게 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10)의 내부에 설치되는 터브(100)와, 터브(100)의 내부에 회동 가능하게 설치되어 건조대상물을 수용하는 드럼(500)으로 구성된다. 본 발명의 세탁장치는 터브(100)가 캐비닛(10)에 고정적으로 지지된다.

건조 기능을 위한 구성으로는, 고온의 건조 공기가 순환되는 건조덕트(200)와, 건조덕트(200)의 내부에 설치되어 공기를 가열 및 송풍시키는 히터(220) 및 송풍팬(210)이 구비된다.

터브(100)는 전방 및 후방을 구성하는 프런트터브(110) 및 리어터브(120), 리어터브(120)의 후벽을 형성하는 터브백(130)으로 구성된다.

리어터브(120)는 후방에 개구부가 형성되며, 개구부에 유연한 부재인 후방가스켓(400)이 결합된다. 후방가스켓(400)은 반경방향 내측에서 터브백(130)과 연결된다. 터브백(130)은 후술할 회전축(560)이 관통 삽입된다.

후방가스켓(400)은 터브백(130) 및 리어터브(120)와 각각 실링되도록 연결되어 터브(100) 내의 세탁수가 누수되지 않도록 한다. 터브백(130)은 드럼(500)의 회전시 드럼(500)과 함께 진동하지만, 후방가스켓(400)이 유연하게 변형될 수 있기 때문에 터브백(130)이 리어터브(120)에 간섭되지 않고 상대 운동하는 것을 허용한다. 후방가스켓(400)은 터브백(130)의 상대 운동을 허용하기 위해 충분한 길이로 연장될 수 있는 곡면부 또는 주름부를 가질 수 있다.

드럼(500)은 드럼프런트(510), 드럼센터(520), 드럼백(530)으로 구성되며, 드럼(500)의 전방 및 후방에는 밸런서(540)가 각각 설치된다. 드럼백(530)은 스파이더(550)와 연결되며, 스파이더(550)는 회전축(560)과 연결된다. 드럼(500)은 상기 회전축(560)을 통해 전달된 회전력에 의해 터브(100) 내에서 회전하게 된다. 드럼(500)의 원주면에는 세탁 또는 탈수시 세탁물에서 발생되는 세탁수가 배출되기 위한 다수의 통공(502, 도 7참고)이 형성된다.

터브백(130)의 후면에는 베어링하우징(600)이 결합된다. 그리고, 상기 베어링하우징(600)은 모터와 터브백(130) 사이에서 회전축(560)을 회전 가능하게 지지한다. 베어링하우징(600)은 서스펜션유닛(300, 도 1 참조)에 의해 캐비닛(10)의 베이스부에 대해 지지된다.

서스펜션유닛(300)은 수직댐퍼(310) 3개와 전후 방향에 대해 경사적으로 지지하는 경사댐퍼(320) 2개를 포함하고 있다. 서스펜션유닛(300)은 캐비닛(10)의 베이스(번호 미표기)에 완전 고정식으로 연결되지 않고 드럼(500)의 전후 및 좌우 방향 움직임을 허용하도록 어느 정도의 탄성 변형을 허용하도록 연결된다.

즉, 서스펜션유닛(300)은 베이스에 연결된 그 지지점에 대해 전후 및 좌우로 어느 정도 회전을 허용하도록 탄성적으로 지지된다. 이와 같은 탄성 지지를 위해 상기 수직으로 설치되는 수직댐퍼(310) 3개는 고무부싱을 매개로 해서 캐비닛(10)의 베이스에 설치될 수 있다.

여기서, 서스펜션유닛(300) 중 수직으로 설치되는 수직댐퍼(310) 3개는 드럼(500)의 진동을 탄성적으로 완충시키기 위한 스프링실린더댐퍼이고, 경사적으로 설치되는 경사댐퍼(320)는 그 진동을 감쇠시키기 위한 실린더댐퍼이다.

즉, 스프링과 댐핑수단을 포함하는 진동계에서 수직으로 설치되는 것이 스프링의 역할을 하고 경사적으로 설치되는 것이 댐핑수단의 역할을 하도록 구성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시 예에 따른 터브(100)는 캐비닛(10)에 고정 설치되며, 드럼(500)의 진동은 서스펜션유닛(300)에 의해 완충 지지된다. 실질적으로 터브(100)와 드럼(500)의 지지구조가 분리된 형태라 할 수 있으며, 드럼(500)이 진동하더라도 터브(100)는 진동하지 않는 형태라고도 할 수 있다.

한편, 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 터브(100)는 상부 전방에 열풍인렛(140)이 형성되고, 상부 후방 중에서도 측면에 치우쳐서 열풍아웃렛(150)이 형성된다.

열풍인렛(140)은 드럼(500)의 전방 개구부보다 전방쪽에 위치하도록 상기 터브(100)의 상부 전방에 형성된다. 열풍인렛(140)과 열풍아웃렛(150)은 풍향이 서로 10도 이내의 각도를 이루도록 평행에 가깝게 형성된다. 열풍인렛(140)과 열풍아웃렛(150)은 건조덕트(200)에 의해 연통된다.

건조덕트(200)는 터브(100)의 상부에 설치되며 양단이 모두 터브(100)와 직접 연통된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁1장치는 종래와 달리 응축덕트가 별도로 구비되지 않는 구조이므로, '건조덕트-드럼-터브-건조덕트' 순서로 순환유로가 형성된다.

건조덕트(200)는 열풍인렛(140) 및 열풍아웃렛(150)과 연결되며, 내부에 드럼(500)으로 공기를 송풍하기 위한 송풍팬(210)과, 송풍된 공기를 가열하는 히터(220)가 설치된다.

송풍팬(210)이 작동함에 따라 열풍아웃렛(150)으로부터 유입되는 터브(100) 내의 공기는 건조덕트(200)로 유입되고, 건조덕트에서 가열되어 열풍인렛(140)을 통해 다시 터브(100) 및 드럼(500) 내부로 유입된다.

한편, 건조를 위해 드럼(500) 내부의 젖은 의류 등을 거치는 열풍에는 린트 등과 같은 이물질이 함유되어 있을 수 있다. 이러한 이물질을 걸러내기 위해 필터(173, 도 3참조)가 설치될 수 있다.

필터(173)는 터브(100)의 내부로 노출되는 곳에 설치된다. 특히, 필터(173)는 터브(100) 중 원주면에 위치된다. 바람직하게는 터브(100)의 원주면에 열풍아웃렛(150)에 터브(100)의 내주면을 따라 연장되어 설치된다.

한편, 드럼(500)이 회전하면 그 회전에 의해 드럼(500) 주위에 공기의 회전 기류가 형성된다. 회전기류는 필터(173)에 부딪히며 필터(173)에 묻은 린트 등의 이물질 등이 제거될 수 있다.

여기서, 드럼(500) 내부에 젖은 세탁물이 있는 경우 세탁물에서 나오는 물은 드럼(500)의 통공(502)을 통해 터브(100) 내벽면에 방사될 수 있다. 방사되는 물이 필터(173)에 부딪히면서 필터(173)의 세척효과를 상승시킬 수 있다.

한편, 필터(173)의 세척효과를 보다 상승시키기 위해 필터(173)로 물을 공급하는 필터세척부(170)가 추가될 수 있다. 이를 위해, 도 2에 보이는 바와 같이 터브(100) 내부로 물을 급수하기 위해 마련된 급수호스(180)로부터 분지되어 열풍아웃렛(150)의 급수구(152)에 연결되는 분지호스(183)를 포함할 수 있다.

여기서, 분지호스(183)로부터 급수되는 물은 필터(173) 중 터브(100) 내부를 향하는 내면의 반대면인 외면으로 급수된다. 급수되는 물은 필터(173)를 세척하면서 터브(100) 내부로 흐르게 된다.

이와 같이 필터(173)를 세척하기 위한 세척수는 터브(100)로 세탁수를 급수할 때 함께 급수될 수 있다. 다르게는 급수호스(180)로부터 분지호스(183)가 분지되는 곳이나 분지호스(183) 내부에 밸브가 설치될 수 있다. 이러한 밸브에 의해 필터(52)로 세척수가 급수되는 시점을 조절할 수 있다.

한편, 본원 발명의 건조겸용 세탁장치는 종래에 터브(100) 외부에 설치되던 응축덕트 없이 열풍이 순환하는 순환식 건조 시스템을 구성하게 된다. 즉, 종래 기술에 따른 건조겸용 세탁장치에서는 별도의 응축덕트를 이용하여 응축수를 생성하지만 본원 발명의 건조겸용 세탁장치에서는 별도의 응축덕트 없이 드럼(500)을 응축면으로 하여 드럼(500)의 외면에서 응축수를 생성하게 된다.

이를 위하여 본원 발명에서는 드럼(500)을 냉각시키기 위하여 냉각수를 이용한다. 여기서 냉각수는 세탁을 위하여 공급되는 세탁수 또는 필터를 청소하기 위하여 공급되는 세척수 또는 별도로 공급되는 냉각수를 이용할 수 있다.

이하 상술한 바와 같은 본원 발명의 건조겸용 세탁장치의 응축 시스템을 실시예를 참고로 하여 상세히 설명하도록 한다.

도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 응축구조를 나타낸 단면도이다.

먼저 도 4를 참고하여 세탁수로 공급되는 물을 이용하여 드럼(500)을 냉각시켜 드럼(500)에서 응축수를 생성하는 경우를 설명한다.

도 2 및 도 4를 참고하여 보면 본원 발명의 건조겸용 세탁장치는 세탁을 위한 세탁수를 공급하는 위한 급수호스(180)가 구비된다. 급수호스(180)는 도시되지 않은 세제박스를 통해 터브(100)의 내부로 세탁수를 공급한다.

여기서, 터브(100)로 연결되는 급수호스(180)는 터브의 전방 또는 외주면에 연결될 수 있다. 본원 발명의 실시예에서는 터브(100)의 외주면에 연결되는 것을 실시예로 하여 설명하도록 한다. 다르게는 급수호스(180)는 터브(100)의 전방 및 외주면으로 각각 분기되어 연결될 수도 있다. 급수호스(180)가 분기되어 연결되는 경우 분기되는 각각의 호스에는 세탁수의 유로를 차폐하기 위한 밸브(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있다.

한편, 터브(100)의 외주면에 연결되는 급수호스(180)에서 공급되는 세탁수는 터브(100)의 내부에 위치하는 드럼(500)의 외주면에 낙하되도록 형성된다. 즉, 터브(100)의 외주면에 연결되는 급수호스(180)는 드럼(500)의 상부에 위치하는 것이 바람직하다.

추가적으로 드럼(500)의 상부에 위치하는 급수호스(180)의 단부에는 급수호스(180)로부터 공급되는 세탁수를 비산시키는 분사노즐(176, 도 5참고)이 더 구비될 수 있다. 분사노즐(176)에 의해 세탁수가 드럼(500)의 외주면에 확산되어 분사되어 드럼(500)의 표면을 보다 넓고 빠르게 냉각시킬 수 있다.

한편, 드럼(500)의 외주면으로 낙하되는 세탁수는 세탁물의 세탁시에는 드럼(500)의 외주면을 따라 흘러 터브(100)에 저장되어 세탁물의 세탁을 위한 세탁수의 역할을 수행한다. 하지만 세탁물의 건조시에는 드럼(500)의 외주면으로 낙하되는 세탁수는 드럼(500)의 온도를 낮추어 드럼(500)이 응축판 역할을 수행하도록 한다.

이하 상술한 바와 같은 본원 발명의 일실시예에 따른 건조과정을 실시예를 통하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저 건조 과정이 진행됨에 따라 건조덕트(200)의 송풍팬(210)과 히터(220)에 의해 가열된 건조공기가 열풍인렛(140)을 통하여 드럼(500)의 내부로 공급되고, 드럼(500)으로 공급된 건조공기는 열풍아웃렛(150)을 통하여 다시 건조덕트(200)로 순환된다.

상술한 바와 같은 과정에서 건조 공기는 드럼(500)의 전방에서 드럼(500) 내부로 유입되어 건조 대상물의 건조에 사용된 후 드럼(500)에 형성된 통공(502)을 통해 드럼(500)과 터브(100) 사이로 배출된다.

드럼(500)으로 유입된 고온의 건조 공기는 드럼(500) 내부에 수용된 젖은 건조대상물과 접촉하여 건조대상물로부터 수분을 빼앗아 건조대상물을 건조시키게 된다. 이 과정에서 고온의 건조 공기는 저온 다습한 습공기 상태로 드럼(500)의 벽면에 형성된 통공(502)을 통해 드럼(500)의 외부로 배출된다.

드럼(500)의 외부로 배출된 공기는 터브(100)와 드럼(500)의 사이로 유동하면서 리어터브(120)의 후방에 형성된 열풍아웃렛(150)을 통해 터브(100) 외부로 배출된다.

이때, 드럼(500)의 외주면에 냉각수를 공급하여 응축효과를 증대 시킬 수 있다. 냉각수의 공급은 세탁수의 급수 경로를 이용하여 수행한다. 즉, 세탁수의 급수 경로를 통하여 세탁수를 공급함으로써 드럼(500)에 세탁수 접촉되어 드럼(500)을 냉각시킬 수 있다. 이때 세탁수는 세탁시의 세탁수 공급량보다 적게 공급된다. 즉, 드럼(500)의 표면을 적실 정도만 공급되어 드럼(500)의 내부(즉 건조 대상물이 위치하는 공간)으로 유입되는 것을 방지한다.

추가적으로 상술한 냉각수 급수 위치(또는 분사노즐(176)의 위치)가 드럼(500)의 중심에서 편심되어 위치할 경우 냉각수의 공급시기는 드럼(500)의 회전방향이 냉각수 급수방향의 반대방향으로 회전될 때 공급되는 것이 바람직하다. 이는 드럼(500)의 회전방향이 냉각수 급수방향의 반대방향으로 회전될 경우 드럼(500)의 회전방향에 따라 냉각수가 드럼(500)의 표면에서 넓게 확산되고 오래 동안 드럼(500) 표면에 남아 있어 드럼의 냉각시간을 오래 유지할 수 있기 때문이다.

이에 드럼(500)의 외벽은 급수호스(또는 분사 노즐)에서 공급되는 세탁수에 의해 드럼(500)의 내부에 비해 상대적으로 훨씬 낮은 온도를 유지하게 된다.

이에 열풍아웃렛(150)으로 유동하는 동안 습공기는 드럼(500)의 외주면을 지나면서 열교환이 일어나게 되고, 습공기 중의 수분은 드럼(500)의 외주면에서 응축된다. 수분이 응축되면서 습공기는 수분이 제거되어 건조한 상태로 열풍아웃렛(150)으로 배출된다.

이하 본원 발명의 다른 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 응축 시스템을 실시예를 참고로 하여 상세히 설명하도록 한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 응축구조를 나타낸 단면도이고, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 필터 세척부를 나타낸 단면도이다.

본 발명의 다른 실시예는 필터 세척수로 공급되는 물을 이용하여 드럼(500)을 냉각시켜 드럼(500)에서 응축수를 생성하는 경우를 설명한다.

도 5 내지 도 6을 참고하여 보면 본원 발명의 건조겸용 세탁장치는 건조시 발생하는 린트를 필터링하기 위한 필터(173)와, 필터(173)의 외측에서 필터(173)에 필터링된 린트를 제거하기 위한 필터세척부(170)가 구비된다. 여기서 필터(173)는 공기가 배출되는 열풍아웃렛(150)의 경로상에서 터브(100)의 내주면에 연장선에 대응되도록 형성된다. 그리고, 필터세척부(170)는 열풍아웃렛(150)의 내측에서 터브(100)의 내측으로 세척수를 분사하도록 형성된다.

여기서, 필터세척부(170)로의 세척수 공급은 급수호스(180)에서 분지되는 분지호스(183)에 의해 공급된다. 분지호스(183)는 급수호스(180)에서 분지되어 열풍아웃렛(150)의 내부로 연장되어 열풍아웃렛(150) 내부에서 터브(100)의 내측방향으로 세척수를 분사하여 필터(173)를 청소하도록 마련된다.

이때 급수호스(180)에서 분지호스(183)가 분기되어 연결되는 경우 분기되는 분지호스에는 세척수의 유로를 차폐하기 위한 밸브(미도시)가 추가적으로 구비될 수 있다.

한편, 이러한 필터세척부(170)에서 공급되는 세척수는 필터(173)를 통과한 후 터브(100)의 내측으로 유입된다. 여기서, 필터(173)의 위치는 드럼(500)의 상부측에 위치하며, 필터(173)를 통과한 세척수는 필터(173)를 통과하여 드럼(500)의 상부 외주면에 낙하 하게 된다. 또한, 필터(173) 세척을 위한 세척수는 필터(173)의 세척을 위하여 소정의 압력으로 분출된다. 소정의 압력으로 분출되는 세척수는 필터(173)를 통과하면서 망 형태의 필터에 의해 확산되어 드럼(500)의 표면을 보다 넓고 빠르게 냉각시킬 수 있다.

즉, 필터세척부(170)에서 공급되는 세척수는 필터(173)의 세척시에는 필터(173)에 잔류하는 린트를 제거하는 세척수의 역할을 수행한다. 하지만 세탁물의 건조시에는 드럼(500)의 외주면으로 낙하되는 세척수는 드럼(500)의 온도를 낮추어 드럼(500)이 응축판 역할을 수행하도록 한다.

이하 상술한 바와 같은 본원 발명의 다른 실시예에 따른 건조과정을 실시예를 통하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저 건조 과정이 진행됨에 따라 건조덕트(200)의 송풍팬(210)과 히터(220)에 의해 가열된 건조공기가 열풍인렛(140)을 통하여 드럼(500)의 내부로 공급되고, 드럼(500)으로 공급된 건조공기는 열풍아웃렛(150)을 통하여 다시 건조덕트(200)로 순환된다.

상술한 바와 같은 과정에서 건조 공기는 드럼(500)의 전방에서 드럼(500) 내부로 유입되어 건조 대상물의 건조에 사용된 후 드럼(500)에 형성된 통공(502)을 통해 드럼(500)과 터브(100) 사이로 배출된다.

드럼(500)으로 유입된 고온의 건조 공기는 드럼(500) 내부에 수용된 젖은 건조대상물과 접촉하여 건조대상물로부터 수분을 빼앗아 건조대상물을 건조시키게 된다. 이 과정에서 고온의 건조 공기는 저온 다습한 습공기 상태로 드럼(500)의 벽면에 형성된 통공(502)을 통해 드럼(500)의 외부로 배출된다.

드럼(500)의 외부로 배출된 공기는 터브(100)와 드럼(500)의 사이로 유동하면서 리어터브(120)의 후방에 형성된 열풍아웃렛(150)을 통해 터브(100) 외부로 배출된다.

이때, 드럼(500)의 외주면에 냉각수를 공급하여 응축효과를 증대 시킬 수 있다. 냉각수의 공급은 필터세척부(170)에서 공급되는 세척수를 이용하여 수행한다. 즉, 세척수의 공급 경로를 통하여 세척수를 공급함으로써 필터(173) 세척을 위한 세척수가 드럼(500)의 외주면 표면으로 분출되어 드럼(500)을 냉각시킬 수 있다. 이때 세척수는 필터 세척시의 세척수 공급량보다 적거나 많게 공급될 수 있다. 즉, 드럼(500)의 표면을 적실 정도만 공급되어 드럼(500)의 내부(즉 건조 대상물이 위치하는 공간)으로 유입되는 것을 방지한다.

추가적으로 상술한 필터(173) 또는 필터세척부의 냉각수 급수 위치(또는 분사노즐(176)의 위치)가 드럼(500)의 중심에서 편심되어 위치할 경우 냉각수의 공급시기는 드럼(500)의 회전방향이 냉각수 급수방향의 반대방향으로 회전될 때 공급되는 것이 바람직하다. 이는 드럼(500)의 회전방향이 냉각수 급수방향의 반대방향으로 회전될 경우 드럼(500)의 회전방향에 따라 냉각수가 드럼(500)의 표면에서 넓게 확산되고 오래 동안 드럼(500) 표면에 남아 있어 드럼의 냉각시간을 오래 유지할 수 있기 때문이다.

이에 드럼(500)의 외벽은 필터세척부(170)에서 공급되는 세척수에 의해 드럼(500)의 내부에 비해 상대적으로 훨씬 낮은 온도를 유지하게 된다.

이에 열풍아웃렛(150)으로 유동하는 동안 습공기는 드럼(500)의 외주면을 지나면서 열교환이 일어나게 되고, 습공기 중의 수분은 드럼(500)의 외주면에서 응축된다. 수분이 응축되면서 습공기는 수분이 제거되어 건조한 상태로 열풍아웃렛(150)으로 배출된다.

한편, 상술한 바와 같이 드럼(500)의 외주면 표면에 냉각수(세탁수 또는 세척수)를 공급하여 드럼(500)을 냉각시킬 경우 드럼에 형성된 통공(502)을 통하여 드럼(500)의 외주면에 공급되는 냉각수가 유입될 수 있다. 이러한 경우 응축수 생성을 위하여 공급되는 냉각수가 건조되는 세탁물과 접촉하여 오히려 세탁물을 적시는 효과를 가져와 건조효과를 떨어뜨릴 수 있는 문제가 있다.

이에 도 8 내지 도9를 참고하여 드럼(500)에 형성된 통공(502)으로 냉각수가 유입되는 것을 방지하기 위한 구조를 설명한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 건조겸용 세탁장치의 드럼을 나타낸 개략도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 건조 겸용 세탁장치의 드럼 요부를 확대한 개략도이다.

도시한 바와 같이 통상 적으로 드럼(500)은 터브(100)의 내부외 회전 가능하게 마련된다. 그리고, 드럼(500)의 외주면에는 세탁물 또는 건조대상물에서 발생하는 세탁수를 배출하기 위한 다수의 통공(502)이 형성된다.

이러한 통공(502)은 상술한 본 발명의 실시예들에서의 건조 수행시 드럼(500)의 외주면에 공급되는 냉각수(예를 들어 세탁수 또는 세척수, 이하 냉각수라 칭함)가 유입될 수 있다. 한편, 드럼(500)의 외주면에 분사되는 냉각수는 드럼(500)의 외주면의 일정영역에 분사된다. 여기서, 냉각수가 분사되는 일정영역은 냉각면(A)이 될 수 있다. 따라서 드럼(500)의 전면에 형성된 모든 통공(502)에서 냉각수가 유입되는 것은 아니다. 따라서 냉각수가 분사되는 냉각면(A)에 형성되는 통공(502)에만 냉각수가 유입될 수 있다.

이에 냉각수가 유입될 수 있는 드럼(500)의 냉각면(A)에 형성되는 통공(502)의 크기를 조절하여 냉각수가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 여기서, 냉각수가 유입되지 않는 통공(502)의 크기조건은 통공(502)의 표면장력, 냉각수의 자중에 의해 변화 될 수 있다.

여기서, 통공의 표면장력(Hst, (Holesurface tension))을 수식으로 표현하면 아래의 [수식1]과 같다.

[수식1]

여기서,

는 표면장력 계수이고,

는 통공(502)의 지름이다.

그리고, 냉각수의 자중(Wg)은 아래의 [수식2]와 같다.

[수식2]

여기서,

는 물의 비중,

은 냉각수 물방울의 반지름, G는 중력가속도이다.

따라서, [수식1]과 [수식2]에 따르면 드럼(500)의 통공(502)으로 냉각수 물방울이 유입되지 않는 조건(즉, 통공(502)의 최대 반지름)은 아래의 [수식3]에 의해 산출될 수 있다.

[수식3]

[수식3]과 같이 정리하면, 냉각수 물방울이 유입되지 않을 통공(502)의 지름(r)을 산출할 수 있다.

하지만 드럼(500)의 경우 건조 작동시 소정의 속도로 회전됨으로 상술한 [수식3]의 조건에 터브(100) 내부로 공급되는 건조 공기의 풍압에 의해 더 변화 될 수 있다. 즉, 드럼(500)의 통공으로 유입되는 냉각수의 경우 건조 공기의 풍압에 의해 통공으로의 유입 조건이 바뀌게 되며, [수식2]에 의해 산출되는 통공(502)의 지름은 냉각수가 유입되지 않은 최소 지름이 될 수 있다.

이에 터브(100)로 공급되는 건조 공기에 의해 풍량(Wp, wind pressure)을 산출하면 [수식4]와 같다.

[수식4]

상기의 [수식4]를 [수식2]에 적용하면 [수식5]와 같다.

[수식5]

따라서, [수식2]에 의해 산출되는 통공(502)의 지름에 풍량에 의한 조건을 고려할 때 통상적으로 스테인레스 재질의 드럼(500)을 사용할 경우 통공(502)의 크기는 반지름 2~3mm가 될 수 있으며, 바람직하게는 2.7mm에서 냉각수가 통공(502)으로 유입되지 않을 수 있다. 하지만 건조 공기의 풍량 조건을 살펴 볼때 풍량 조건이 증가될 경우 통공(502)의 지름은 확대 될 수 있다.

상술한 바와 같이 드럼(500)에 형성되는 통공(502)의 위치 및 크기를 조절하여 드럼의 표면에 분사 또는 낙하되는 냉각수가 드럼(500)의 내부로 유입되는 것을 방지 할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

100 : 터브 140 : 열풍인렛
150 : 열풍아웃렛 160 : 응축부
200 : 건조덕트 210 : 송풍팬
220 : 히터 500 : 드럼

Claims (20)

1. 세탁수가 수용되는 터브;
   상기 터브에 회전 가능하게 설치되며 건조대상물을 수용하는 드럼;
   열풍을 생성하기 위한 히터 및 송풍팬;
   열풍을 상기 드럼 내부로 안내하기 위한 건조덕트; 및
   상기 드럼의 외주면에 냉각수를 공급하여 상기 드럼의 표면에 응축면을 형성하는 냉각수공급부를 포함하며,
   상기 드럼은 상기 냉각수가 분사되어 냉각되는 냉각면을 형성하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 드럼의 외주면에는 상기 세탁수가 배출되는 다수의 통공이 형성되며, 상기 냉각면의 통공의 크기는 상기 냉각면 이외에 형성된 통공의 크기보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력과 상기 열풍에 의한 풍압을 합친 것보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 냉각면에는 상기 세탁수가 배출되는 통공이 형성되며, 상기 통공의 크기는 상기 냉각수의 자중에 의한 표면장력과 상기 드럼의 회전역에 의한 원심력을 합친 것보다 작거나 같게 형성되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
6. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수공급수단에서 공급되는 냉각수는 상기 세탁수인 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
7. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수공급수단은 상기 세탁수를 공급하는 급수호스에서 분지되는 분지호스에서 공급되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 분지호스는 상기 터브의 외주면에 연결되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
9. 제 7항에 있어서, 상기 터브의 내주면에는 상기 분지호스에 연결되는 상기 냉각수를 확산 분사하는 분사노즐을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
10. 제 1항에 있어서, 상기 냉각수는 상기 드럼의 중심에서 이격되어 상기 드럼의 외주면에 낙하하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
11. 제 10항에 있어서, 상기 드럼은 상기 드럼으로 낙하는 상기 냉각수의 낙하 방향에 반대 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
12. 제 1항에 있어서, 상기 터브의 외주면에는 상기 터브내의 공기를 상기 건조덕트로 환수하는 열풍아웃렛이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
13. 제 12항에 있어서, 상기 터브의 내주면에는 상기 열풍아웃렛에 연통되는 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
14. 제 13항에 있어서, 상기 열풍아웃렛에는 상기 필터에 세척수를 분사하는 필터세척부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
15. 제 14항에 있어서, 상기 냉각수공급수단은 상기 세척수를 공급하는 상기 필터세척부인 것을 특징으로 건조겸용 세탁장치.
16. 제 12항에 있어서, 상기 열풍아웃렛은 상기 터브의 상부 후방에 형성되고, 상기 터브의 전방 상부에 열풍인렛이 더 형성된 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
17. 제 16항에 있어서,
    상기 열풍인렛은 상기 드럼에 형성된 개구부보다 전방에 위치하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
18. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼에 연결된 회전축;
    상기 회전축을 회동 가능하게 지지하는 베어링하우징;
    상기 회전축을 회동시키는 모터; 및
    상기 베어링하우징에 연결되며, 상기 드럼의 진동을 완충시키는 서스펜션유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
19. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼에 연결된 회전축, 상기 회전축을 회동 가능하게 지지하는 베어링하우징, 및 상기 회전축을 회동시키는 모터가 구비된 구동부; 및
    상기 터브로부터 상기 구동부로 누수되는 것을 방지하도록 상기 터브의 후방부를 실링하되, 상기 구동부가 상기 터브에 대해 상대적으로 움직이는 것을 허용하는 실링부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.
20. 제 1항에 있어서,
    상기 드럼을 지지하는 서스펜션 유닛을 더 포함하고, 상기 터브는 상기 드럼이 상기 서스펜션유닛에 의해 지지되는 것보다 경직되게 지지되는 것을 특징으로 하는 건조겸용 세탁장치.

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