KR20220007230A - 의류처리장치 - Google Patents

Abstract

본 명세서에서 개시되는 의류처리장치는, 캐비닛과 상기 캐비닛의 내부에 구비되고, 금속 재질로 형성되어 내부에 세탁물을 수용하도록 구비되는 드럼과 상기 드럼의 원주면과 이격되고, 와이어가 권선된 코일에 전류가 인가되어 발생되는 자기장을 통해서 상기 드럼의 원주면을 가열하는 인덕션 모듈을 포함하고, 상기 인덕션 모듈은 상기 코일을 수용하는 베이스 하우징을 포함하고, 상기 코일은, 상기 드럼의 전방에 인접하게 위치되는 부분인 제1 영역과 상기 드럼의 후방에 인접하게 위치되는 부분인 제3 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이에 위치되는 부분인 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 또는 상기 제3 영역의 최단폭은 상기 제2 영역의 최단폭 보다 크게 형성되어 상기 코일의 너비가 상이하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징에 권선된다.

Description

의류처리장치{A Laundry Apparatus}

본 발명은 의류처리장치에 관한 것이다.

일반적으로 의류처리장치에는 의류 세탁을 주 목적으로 하는 세탁기, 건조를 주 목적으로 하는 건조기 그리고 리프레시를 주 목적으로 하는 리프레셔 등 다양한 형태의 의류처리장치가 있다.

의류처리장치에 있어서 세탁은 물과 세제를 투입해 기계적인 작용을 이용하여 옷에 묻어 있는 오염물을 제거하는 과정을 말하며, 건조는 젖어 있는 세탁물에 포함된 수분을 제거하는 과정을 말한다.

세탁 과정에서, 온도가 높은 세탁수를 이용해 세탁을 하면 더 많은 세제가 용해될 수 있어 세탁물에 묻은 오염물을 보다 쉽게 제거할 수 있는 동시에, 세탁물이 살균되는 효과를 얻을 수 있으므로, 의류처리장치에 투입되는 세탁물이 영구적으로 변형(예를들어, 수축, 뒤틀림, 방수기능상실 등)되지 않는 범위 내에서 세척수의 온도를 높여 세척하는 것이 바람직하다.

종래에는 세탁물에 접촉하는 세척수의 온도를 높이기 위해서는 의류처리장치의 외부에서 온수를 공급받거나, 의류처리장치 내부에 설치된 열선에 세척수를 접촉시켜 터브에 온수를 공급하는 방식을 사용하는 것이 일반적이었다.

외부에서 온수를 공급받는 방식은 별도로 외부 보일러를 가동해야 하기 때문에 에너지가 낭비되는 문제가 발생하며, 의류처리장치 내부에 설치된 열선를 이용하는 방식은 열선이 세탁수에 지속적으로 잠겨있어야 하기 때문에 터브 하부에 별도의 유로를 구비해야만 하는 구조적인 한계가 있다.

한편, 건조과정에서는 종래 터브와 외부 순환 유로를 순환하는 공기를 가열시켜 세탁물을 건조하는 열풍 건조방식을 사용하는 것이 일반적이며, 공기가 순환하는 유로 상에 열선을 배치하여 공기를 가열하는 방식을 사용해왔다.

상술한 열풍 건조방식을 사용하기 위해서는 열선을 가열할 수 있는 가스 히터나 전기 히터가 필요하나, 가스 히터는 안전성과 배기가스에 대한 문제가 있으며, 전기 히터는 스케일과 같은 이물질이 누적될 수 있으며 과도한 에너지를 소모하는 문제가 있다.

또한, 상술한 열풍 건조방식 외에도 히트펌프를 이용한 저온 제습 건조방식이 있다. 히트 펌프는 에어컨의 냉각 사이클을 반대로 이용하는 것으로, 따라서 증발기, 응축기, 팽창밸브 그리고 압축기와 같은 동일한 구성들을 필요로 한다. 에어컨에서 실내 공기를 낮추기 위해서 실내기에 응축기가 사용되는 것과는 달리 히트 펌프 건조기에서는 증발기에서 공기를 가열하여 의류를 건조시키게 된다. 그러나, 히트펌프는 다른 열풍공급구조에 비해 부피가 크고 구조가 복잡하며, 생산 단가가 큰 문제가 있다.

나아가, 위의 열풍 건조방식과 저온 제습 건조방식의 또 다른 문제점으로는 공기를 이용한 간접 건조방식이므로, 세탁물이 뭉쳐져 있거나 함유하고 있는 수분이 많을 경우 건조시간이 길어질 수 있는 단점이 있다.

이러한 다양한 의류처리장치에서 가열수단으로서의 전기 히터, 가스 히터 그리고 히트 펌프 각각의 장점과 단점을 가지고 있으며, 이들 사이의 장점을 더욱 부각시키고 단점을 보완할 수 있는 새로운 가열 수단으로 유도 가열을 이용한 의류처리장치에 대한 컨셉들(일본등록특허 JP2001070689, 한국등록특허 KR10-922986)이 제공된 바 있다.

그러나 이런 선행 기술들은 세탁기에서 유도 가열을 수행하는 기본 컨셉들에 대해서만 개시하고 있을 뿐 구체적인 유도 가열 모듈 구성들, 의류처리장치의 기본 구성들과의 연결 및 작용 관계, 그리고 효율 증진과 안전성 확보를 위한 구체적인 방안 내지는 구성들이 제시되고 있지 않다.

한국공개특허공보 제10-2019-0016926호에서는 유도 가열을 수행하는 구성에 대한 구체적인 개시가 있지만 효율을 증진시키기 위한 방안까지는 제시되어 있지 않다.

따라서, 유도 가열 원리를 적용하는 의류처리장치에서 효율 증진과 안전성 확보를 위한 다양하고 구체적인 기술 사상이 제공될 필요가 있다.

본 발명의 일 과제는 드럼을 직접 가열하여 세탁수를 가열하거나, 세탁 대상물을 건조 시킬 수 있는 의류 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 드럼을 직접 가열하여 세탁 대상물 건조 시간을 단축할 수 있는 의류 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 과제는 드럼의 중앙과 전후방이 균일하게 가열되도록 하여 건조 효율을 높이는 의류 처리 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 다양한 실시예는 세탁 또는 건조의 열원으로 IH 모듈을 적용한 의류처리장치에 있어서, 드럼의 회전 방향에 수평인 축을 Y축으로 회전방향에 수직인 축을 X축으로 정의할 때, 코일의 X축 중심보다 외각에 더 넓게 권선한 'H'형상의 코일 구조를 제공하고자 한다.

본 실시예의 코일 구조를 적용함으로써, X축 외각에 더 많은 자기장이 드럼에 쇄교하여 더 많이 가열된다. 이로써 의류처리장치의 운전 중 드럼의 회전에 의해 더 작게 가열되던 X축 중심의 온도가 중첩되어 X축 중심과 외곽의 온도가 평형을 이루면서 드럼의 전후방이 균일하게 가열될 수 있는 의류처리장치를 제공하고자 한다.

한편 본 발명의 다양한 실시예는, 캐비닛과 상기 캐비닛의 내부에 구비되고, 금속 재질로 형성되어 내부에 세탁물을 수용하도록 구비되는 드럼과 상기 드럼의 원주면과 이격되고, 와이어가 권선된 코일에 전류가 인가되어 발생되는 자기장을 통해서 상기 드럼의 원주면을 가열하는 인덕션 모듈을 포함하고, 상기 인덕션 모듈은 상기 코일을 수용하는 베이스 하우징을 포함하고, 상기 베이스 하우징은, 상기 드럼의 전방에 인접하게 위치되는 부분인 제1 영역과 상기 드럼의 후방에 인접하게 위치되는 부분인 제3 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이에 위치되는 부분인 제2 영역을 포함하고, 상기 제1 영역 또는 상기 제3 영역의 폭은 상기 제2 영역의 폭과 다르게 형성되어 상기 코일의 너비가 상이하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징에 권선되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치를 제공하고자 한다.

또한 상기 드럼을 수용하는 터브를 더 포함하고, 상기 베이스 하우징은 상기 터브에 고정될 수 있고, 상기 베이스 하우징의 전단과 후단은 상기 터브의 최전방과 상기 터브의 최후방에서 각각 소정간격 이격될 수 있다.

상기 인덕션 모듈은, 상기 베이스 하우징의 상부에 체결되고, 상기 코일에서 발생되는 열이 방출되는 관통부가 형성되는 커버 하우징을 더 포함할 수 있고, 상기 인덕션 모듈은 상기 코일의 상부에 위치하여 상기 코일에서 생성되는 자기장을 상기 드럼을 향하는 방향으로 집중시키는 영구자석을 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 영구자석은, 코일의 길이방향에 수직하게 배치될 수 있다.

또한 상기 영구자석은, 복수 개가 구비되고 상기 코일의 길이방향을 따라서 서로 이격되도록 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 영구자석은 상기 제2 영역보다 상기 제1 영역 또는 상기 제3 영역에 같거나 더 많이 구비될 수 있다.

상기 인덕션 모듈은, 상기 베이스 하우징과 상기 커버 하우징 사이에 구비되고, 상기 영구자석을 수용하는 장착부가 형성되는 영구자석 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 코일은 직선부와 곡선부를 구비하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징에 권선되고, 상기 곡선부를 형성하는 와이어의 곡률 반경은 내측코일과 외측코일이 동일하게 형성될 수 있다.

상기 베이스 하우징은 상기 드럼의 외주면과 대응되는 형상으로 굴곡되어 형성되며, 상기 코일은 상기 베이스 하우징의 굴곡을 따라 권선될 수 있다.

상기 베이스 하우징은, 상기 와이어가 억지 끼움이 되도록 상기 와이어의 선경보다 폭이 좁은 코일 슬롯을 더 포함할 수 있다.

상기 제1 영역 또는 제3 영역에 상기 와이어가 권선되어 형성되는 코일의 면적은 상기 제2 영역에 상기 와이어가 권선되어 형성되는 코일의 면적보다 더 크게 형성될 수 있다.

상기 베이스 하우징은, 상기 드럼의 길이 방향에 대응하는 세로길이가 상기 드럼의 폭 방향에 대응하는 가로길이보다 더 길게 형성될 수 있다.

상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 드럼을 직접 가열하여 세탁수의 가열 시간 및 세탁물의 건조 시간을 단축시킬 수 있다.

본 발명의 다양한 실시예에 의하면, 드럼의 회전에 의해 더 적게 가열되던 부분의 자속 쇄교량을 늘릴 수 있는 IH 모듈 구조를 적용함으로써, 드럼의 전후방이 균일하게 가열되어 의류의 손상을 방지하고 세탁 및 건조 효율을 증가시킬 수 있다.

본 발명의 효과는 전술한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 인식될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명 세탁장치의 전체 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 인덕션 모듈 및 드럼의 정면도와 측면도이다.
도 3은 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이다.
도 4는 인덕션 모듈의 분해 사시도이다.
도 5는 베이스 하우징의 상면도 및 하면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이다.
도 8은 코일 형상에 따른 온도분포율을 나타낸 도면이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B,(a),(b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다.

도 1은 본 발명 세탁장치의 전체 구성을 보여주는 도면이고, 도 2는 인덕션 모듈 및 드럼의 정면도와 측면도이다.

이하 도 1 및 도 2를 참고하여 본 실시예의 전체적인 구성을 설명한다.

본 실시예의 의류처리장치(1)는 의류처리장치(1)의 외관을 형성하되 세탁물의 투입이 가능한 투입구(1100)가 구비된 캐비닛(1000), 상기 캐비닛(1000) 내부에 위치하여 상기 투입구(1100)와 연통하는 개구부(2200)가 구비된 터브(2000), 상기 터브(2000) 내부에 구비되고 금속 재질로 형성되어 내부에 세탁물을 수용하는 드럼(3000), 세탁물의 투입 및 인출이 가능하도록 상기 캐비닛(1000)에 힌지 결합된 도어(6000) 및 자기장으로 상기 드럼(3000)을 가열하는 인덕션 모듈(5000)을 포함할 수 있다.

터브(2000)는 도 1과 같이 캐비닛(1000) 내부 상면에 구비된 스프링과 하면에 구비된 댐퍼(1200)에 의해 상기 캐비닛(1000) 내부에 위치할 수 있다.

또한, 터브(2000) 후방에서 터브(2000) 하부로 절곡되어 연장된 후방 지지부(미도시)와, 후방 지지부에 연결되되 스프링과 댐퍼를 구비한 서스펜션(미도시)에 의해 상기 캐비닛(1000) 내부 하면에 고정되어도 무방하다. 이 경우, 터브(2000)의 후방은 캐비닛(1000) 내부에서 소정 각도 기울어져 구비될 수 있다.

드럼(3000)은 상기 터브(2000) 내부에서 회전되도록 구비되는데, 이 때 드럼(3000)을 회전시키기 위한 구동부(4000)는 터브(2000)의 후방에 구비될 수 있다. 드럼(3000)이 회전하면서 터브(2000) 내부에서 유동하면 터브(2000)에 진동이 전달되게 된다. 따라서, 터브(2000)에 장착된 구조들 역시 같이 진동하게 되며, 진동에 따라 발생되는 문제점과 해결방안에 대한 자세한 설명은 후술한다.

한편, 상기 터브(2000)는 내부에 세탁수를 공급받는 경우 급수관(8000)을 구비할 수도 있다. 급수관(8000)은 캐비닛(1000)에 구비된 세제박스를 경유하여 터브(2000)에 연통하도록 구비될 수도 있으며, 이는 세탁수의 급수 시 세탁과정에서 사용되는 세제도 함께 터브(2000)로 공급될 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 상기 터브(2000)는 내부에 저장된 세탁수를 외부로 배출하기 위한 배수관(7000)을 더 구비할 수도 있다. 배수가 시작되면, 세탁수는 상기 터브의 하부에서 배수되게 되고 배수펌프(미도시)에 의해 배수관(7000)을 거쳐 의류처리장치(1) 외부로 유출되게 된다.

세탁기능이 있는 의류처리장치(1)의 경우, 세탁물에 따라 영구 손상(예를들어, 수축, 뒤틀림, 방수기능상실 등)을 초래하지 않는 범위 내에서 세탁수의 온도를 높여 세탁할 필요성이 있으므로, 세탁수의 온도를 높이기 위한 가열구조가 필요하다.

그리고, 세탁기능과 건조기능을 겸용한 의류처리장치(1)와 건조 기능만을 가지고 있는 의류처리장치(1) 모두 세탁물의 건조를 위한 가열구조가 필요함은 물론이다. 따라서, 의류처리장치는 세탁수의 가열하기 위해 또는 건조를 위해 사용될 수 있는 인덕션 모듈(5000)을 구비하고 있다.

상기 인덕션 모듈(5000)은 터브(2000)의 외주면에 장착되며, 와이어(5151)가 권선된 코일(5150)에 전류가 인가되어 발생되는 자기장을 통해서 상기 드럼(3000)의 원주면을 가열하는 역할을 한다.

상기 와이어(5151)는 심선과 심선을 감싸는 코팅으로 형성될 수 있다. 심선은 단일 심선일 수 있다. 물론, 복수 개의 심선이 얽혀 하나의 심선을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 와이어(5151)의 두께 내지는 선경은 심선과 코팅 두께에 의해서 결정된다고 할 수 있다.

상기 코일(5150)이 드럼(3000)을 가열하는 방식을 설명하면, 드럼(3000) 원주면 외측에 있는　코일(5150)에　전류의 위상이 변하는 교류 전류가 흐르게 되고,　앙페르 회로 법칙에 따라　코일(5150)은 방사형의 교류자기장을 형성하게 된다.

이 교류자기장은　투자율이 큰 도체로 이루어진 드럼(3000) 쪽으로 집중되게 된다. 여기서 투자율이란, 매질이 주어진　자기장에 대해 자화하는 정도를 말한다. 이때 패러데이의 유도 법칙에 따라 드럼(3000)에는 와전류가 형성되게 되는데, 이 와전류는 도체로 이루어진 드럼(3000)을 타고 흐르다가 드럼(3000) 자체의 저항에 의해　줄열로 전환되게 되고, 이에 따라 드럼(3000) 내벽이 직접 가열되게 된다.

드럼(3000)의 내벽이 직접 가열되면 드럼(3000) 내부의 공기온도와 드럼(3000) 내벽에 접촉하고 있는 세탁물의 온도가 같이 상승하게 된다. 이에 따라 세탁물의 직접가열이 가능하므로 간접 가열방식인 열풍 건조방식이나, 저온 제습 건조방식만을 사용하는 건조 장치에 비해 더 빠른 건조가 가능하게 된다.

아울러, 세탁기능을 가진 의류처리장치(1)의 경우, 별도의 열선과 유로를 구비하지 않고도 세탁수를 가열할 수 있게 되고, 세탁수는 드럼(3000) 내외벽에 계속적으로 접촉할 수 있게 된다. 따라서, 터브 하부에 별도의 유로와 열선을 형성하고 이를 이용해 가열하는 방식에 비해 더 빠른 세탁수 가열이 가능하다.

도 3은 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이다.

도 3을 참고하면, 상기 와이어(5151)가 터브(2000) 외주면 외측에 권선된 코일(5150)의 상면을 나타내고 있다.

코일(5150)은 터브(2000) 외주면 상에서 동심원, 타원, 트랙형상 등 와이어(5151)가 권선되어 코일을 형성할 수 있는 형태면 어떤 형태로든 구비될 수 있으나, 권선된 모양에 따라 상기 드럼(3000)의 가열 정도가 달라질 수 있다.

왜냐하면, 코일의 곡선부의 곡률반경이 내측코일과 외측코일이 다르게 형성되면, 드럼(3000)의 중심방향에 전달되는 자기장과 전방 및 후방에 전달되는 자기장의 양이 현격하게 차이가 나는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.

다시 말해, 드럼(3000) 전후방 근처에 위치한 코일의 면적이 좁게 형성되기 때문에 드럼(3000)의 원주면 전방에 전달되는 자기장의 양이 상대적으로 적을 수 밖에 없고, 중앙부(A)에 위치한 코일의 면적은 넓기 때문에 드럼(3000)의 원주면 중심부에 전달되는 자기장의 양이 상대적으로 많을 수 밖에 없다. 그러므로, 드럼(3000)을 균일하게 가열하기가 어렵게 된다.

따라서, 상기 코일(5150)은 도 3(a)에서 볼 수 있듯이 직선부(5155, 5156, 5157)와 곡선부(5153)를 구비하도록 와이어(5151)가 권선될 수 있으며, 상기 곡선부(5153)를 형성하는 와이어(5151)의 곡률 반경은 내측코일과 외측코일이 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

상기 직선부(5155, 5156, 5157)와 곡선부(5153)의 관계를 더욱 상세하게 기술하면, 상기 직선부(5155, 5156, 5157)는 터브(2000)의 외주면 전방에 구비된 전방 직선부(5156)와 터브(2000)의 외주면 후방에 구비된 후방 직선부(5157)를 포함하는 가로 직선부(5156, 5157)와, 상기 가로 직선부(5156, 5157)와 수직하게 형성된 세로 직선부(5155)를 포함할 수 있으며, 상기 곡선부(5153)는 가로 직선부(5156, 5157)와 세로 직선부(5155)가 만나는 지점에 형성되게 된다.

즉, 전방 직선부(5156), 후방 직선부(5157), 양측의 세로 직선부(5155) 및, 상기 직선부(5155, 5156, 5157) 사이에 형성되며 동일한 곡률반경을 가진 4개의 곡선부(5153)로 상기 코일은 형성될 수 있다.

상술한 구성에 따라, 터브(2000)의 전방에 인접한 코일 전단부와 상기 터브의 후방에 인접한 코일 후단부를 포함하는 코일 양단부(B1, B2)와, 상기 코일 양단부(B1, B2) 사이에 위치한 코일 중앙부(A)의 가로 폭이 균일하게 형성될 수 있게 되고,

결과적으로, 코일의 양단부(B1, B2)에서 드럼(3000)의 원주면 전방 및 후방으로 방사되는 자기장의 양과, 코일의 중앙부(A)에서 드럼(3000)의 원주면 중앙으로 방사되는 자기장의 양이 비슷하게 된다.

따라서, 드럼(3000)의 원주면 중앙과 전후방 모두 균일하게 가열될 수 있는 효과가 도출된다.

도 4는 인덕션 모듈의 분해 사시도이다.

이하 도 4를 참고하여 인덕션 모듈(5000)의 전체적인 구조를 설명한다.

한편 본 실시예의 인덕션 모듈(5000)은 코일(5150)을 수용하는 베이스 하우징(5100)과, 영구자석(5130)을 수용하는 영구자석 하우징(5500)과, 상기 영구자석 하우징(5500)을 덮는 커버 하우징(5600)을 포함하여 구성된다. 즉 본 실시예에서는 상술한 실시예의 커버를 영구자석 하우징(5500)과 커버 하우징(5600)으로 분리하여 구성한다. 또한, 영구자석 하우징(5500)에 영구자석(5130)을 위에서 아래로 삽입할 수 있도록 하고, 영구자석 하우징(5500)에서 영구자석(5130)이 탈거되지 않도록 커버 하우징(5600)을 체결한다.

각각의 구성요소를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 베이스 하우징(5100)을 설명한다.

베이스 하우징(5100)은 대략 사각형 형상 바람직하게는 직사각형 또는 장방형 형상을 가지며, 베이스 하우징(5100)의 상부에는 코일(5150)이 수용된다. 상기 베이스 하우징(5100)의 중앙 부근에는 관통부(5170a)가 구비되는 것이 바람직하다.

베이스 하우징(5100)의 모서리 부분에는 체결부(5190)가 구비되며, 상기 체결부(5190)는 모서리 부분에서 외측으로 돌출되는 것이 바람직하다. 또한 베이스 하우징(5100)의 테두리에는 영구자석 하우징(5500)의 후크(5502)와 결합되는 고리(5102)가 구비된다. 고리(5102)는 베이스 하우징(5100)의 장변부의 양측에 각각 2개씩 모두 4개가 구비되는 것이 바람직하다.

베이스 하우징(5100)의 다른 부분의 구조는 상술한 실시예의 베이스 하우징과 실질적으로 유사하게 구성될 수 있으므로, 다른 구조에 대하여는 설명을 생략한다.

다음으로, 영구자석 하우징(5500)을 설명한다.

영구자석 하우징(5500)의 형상은 대략 베이스 하우징(5100)에 대응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 영구자석 하우징(5500)은 직사각형 형상을 가지는 것이 바람직하다.

영구자석 하우징(5500)에는 영구자석(5130)이 설치되는 장착부(5510)가 구비된다. 또한 영구자석 하우징(5500)은 한 개의 부품으로 구성되는 것이 바람직하므로, 다수의 장착부(5510)를 서로 연결하는 연결부(5530)가 구비되는 것이 바람직하다. 연결부(5530)는 상하로 막히는 구조보다는 상하로 개방되어 코일(5150)에서 발생한 열이 이동할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 따라서, 연결부(5530)에는 상하로 개방된 관통부(5520)가 구비되는 것이 바람직하다.

장착부(5510)는 다수개 구비될 수 있으며, 베이스 하우징(5100)의 중심 부근에서 테두리 방향으로 방사상으로 구비되는 것이 바람직하다. 장착부(5510)는 영구자석(5130)이 안착되는 부분이므로, 영구자석(5130)과 대응되는 형상 즉 폭이 좁은 장방형인 것이 바람직하다.

상세히 설명하면, 장착부(5510)은 장변부 장착부(5510a), 단변부 장착부(5510b) 및 모서리부 장착부(5510c)를 포함할 수 있다. 장변부 장착부(5510a)는 베이스 하우징(5100)의 장변부의 대략 중앙 부근에 양쪽으로 각각 2개씩 구비될 수 있다. 단변부 장착부(5510b)는 베이스 하우징(5100)의 단변부의 대략 중앙 부근에 양쪽으로 각각 2개씩 구비될 수 있다. 모서리부 장착부(5510c)는 베이스 하우징(5100)의 중앙부에서 모서리 방향으로 각각 4개가 구비될 수 있다.

관통부(5520)는 상기 장착부(5510)가 구비되지 않은 부분, 예들 들어 상기 장착부(5510)와 이웃하는 장착부(5510)의 사이의 공간을 상하로 개방하도록 구비될 수 있다. 즉 관통부(5520)는 장착부(5510)와 이웃하는 장착부 사이의 공간의 형상에 대응하는 형상으로 구비되는 것이 바람직하다. 또한 관통부(5520)는 코일(5150)에서 발생하는 열을 배출하는 기능을 할 수 있으므로, 영구자석 하우징(5500)의 강도를 유지하는 한도에서는 가능한 넓은 면적이 되는 것이 바람직하다.

자세히, 상기 영구자석(5130)아 장착되는 장착부(5510)의 두께는 2.0t, 상기 다수의 장착부(5510)를 서로 연결하는 연결부(5530)의 두께는 1.5t로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 장착부(5510)의 경우 영구자석(5130)이 안착되는 부분으로써, 강성 유지를 위해 연결부(5530)의 두께보다는 더 두껍게 형성될 수 있으며, 상기 연결부(5530)는 상기 영구자석(5130)을 지지함과 동시에 상기 코일(5150)을 수용하는 베이스 하우징(5100)과 일정한 거리를 유지하기 위해 상기 장착부(5510)의 두께보다는 더 얇게 형성될 수 있다.

만약, 상기 영구자석(5130)에 고온의 열이 가해지게 되면, 원자들이 무질서하게 운동하면서 자성을 잃게 되며, 이럴 경우 상기 인덕션 모듈(5000)의 내구성 약화 문제로 이어질 수 있다.

따라서 상기 장착부(5510)와 연결부(5530)의 두께의 차이는 상기 영구자석 하우징(500)의 하부면에서 형성되어 상기 코일(5150)에서 발생하는 열에 의해 상기 영구자석(5130)의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있다.

한편, 영구자석 하우징(5500)의 모서리 부분에는 체결부(5590)가 구비되며, 상기 체결부(5590)는 모서리 부분에서 외측으로 돌출되는 것이 바람직하다.

영구자석 하우징(5500)의 테두리에는 하부로 연장 형성되는 후크(5502)가 구비되고, 상기 후크(5502)는 베이스 하우징(5100)의 고리(5102)에 삽입 결합된다.

또한 영구자석 하우징(5500)의 내부의 소정 위치에는 홈(5504)이 구비되며, 상기 홈(5504)은 커버 하우징(5600)의 후크(5604)와 결합된다.

다음으로, 커버 하우징(5600)을 설명한다.

커버 하우징(5600)의 형상은 대략 영구자석 하우징(5500)에 대응하는 형상을 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 커버 하우징(5600)은 직사각형 형상을 가지는 것이 바람직하다. 상기 커버 하우징(5600)의 중앙에는 관통부(5620)가 구비되며, 상기 관통부(5620)에는 팬(미도시)이 장착될 수도 있다. 커버 하우징(5600)의 모서리 부분에는 체결부(5690)가 구비되며, 상기 체결부(5690)의 구멍은 장공인 것이 바람직하다. 커버 하우징(5600)의 하부에는 영구자석 하우징(5500)의 홈(5504)과 결합되는 후크(5604)가 구비된다.

영구자석 하우징(5500)을 보다 상세히 설명한다.

영구자석(5130)을 안착하는 장착부(5510)는 상부가 개방되어, 상기 영구자석(5130)을 위에서 아래로 삽입할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 하면, 영구자석 장착부(5510)에 영구자석(5130)을 삽입하는 것이 용이하다. 영구자석 장착부(5510)에 안착된 영구자석(5130)은 상부에 결합되는 커버 하우징(5600)에 의하여 탈거가 방지되는 것이 바람직하다.

장착부(5510)를 상세히 설명한다.

상술한 바와 같이, 장착부(5510)에는 영구자석(5130)이 위에서 아래로 삽입되는 것이 바람직하다. 따라서 장착부(5510)는 상부에 개방부(5512a)가 구비되어 상기 개방부(5512a)로 영구자석(5130)이 삽입되는 것이 바람직하다. 또한 장착부(5510)는 영구자석(5130)이 고정되는 공간을 가져야 한다. 따라서, 장착부(5510)는 상기 개방부(5512a)의 하부로 연장되는 격벽(5512b)을 가지며, 상기 격벽(5512b)에 의하여 영구자석(5130)이 고정 지지된다. 상기 격벽(5512b)의 단면 형상은 대략 영구자석(5130)의 형상에 대응하는 것이 바람직하다. 또한 상기 격벽(5512b)의 하부 선단에는 영구자석(5130)이 빠지지 않도록 지지하는 지지부(5512c)가 구비된다. 상기 지지부(5512c)는 상기 격벽(5512b)의 하부 선단에서 내측으로 돌출하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상술한 바와 같이, 영구자석 하우징(5500)은 장착부(5510)들을 연결하는 연결부(5530)를 가진다. 상기 연결부(5530)는 장착부(5510)들의 사이에 위치하여 상기 장착부(5510)들을 연결한다. 상기 연결부(5530)는 상기 장착부(5510)의 격벽(5510b)의 소정 위치 예들 들어 상부 또는 하부를 연결할 수 있다.

그런데 코일(5150)에서 발생하는 열을 효율적으로 배출하기 위하여, 상기 연결부(5530)는 상기 장착부(5510)의 상부를 연결하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 이렇게 구성하면, 장착부(5510)와 이웃하는 장착부(5510) 사이의 공간이 코일(5150)의 열을 방출하기 위한 대류 공간이 되기 때문이다. 즉, 코일(5150)에서 발생한 열은 대류 공간 및 관통부(5520)를 통하여 영구자석 하우징(5500)의 상측으로 배출될 수 있다.

즉, 커버 하우징(5600)은 상기 코일에서 발생되는 열이 이동할 수 있도록 소정의 공간을 형성하며 상기 베이스 하우징(5100)의 상부에 체결된다.

자세히, 상기 커버 하우징(5600)은 상기 열이 방출될 수 있도록 상기 커버 하우징(5600)을 상하로 관통하는 관통부(5620)가 구비되고, 커버 하우징(5600)은 상기 관통부(5620)를 향해 상방으로 경사진 단면을 형성하여 상기 코일에서 발생되는 열이 상기 경사진 단면을 따라 이동하여 상기 관통부(5620)로 방출될 수 있다.

상기 열이 이동할 수 있는 공간은 상기 베이스 하우징(5100)과 커버 하우징(5600)에 의해 형성되고, 상기 베이스 하우징(5100)에 수용되어 있는 코일에서 발생하는 열은 상승기류를 형성하고, 상기 커버 하우징(5600)의 상방으로 경사진 내면을 따라 이동하여 상기 관통부(5620)를 통해 인덕션 모듈(5000)의 외부로 배출될 수 있다.

상기와 같이 코일에서 발생하는 열의 자연대류에 의한 배출을 유도하기 위해 바람직하게 상기 관통부(5620)는 상기 인덕션 모듈(5000)의 최상단에 구비될 수 있고, 상기 커버 하우징(5600)의 중앙 부분에 형성될 수 있다.

상기 최상단이란, 상기 커버 하우징(5600)과 상기 베이스 하우징(5100) 사이의 높이 차이가 가장 큰 곳을 의미할 수 있으며, 상기 커버 하우징(5600)의 중앙 부분은 상기 커버 하우징(5600)의 형상에 따라 달리 정의될 수 있다.

본 실시예의 경우 상기 커버 하우징(5600)은 2개의 장변과 2개의 단변을 형성하는 사각형의 형상으로 구비될 수 있고, 상기 관통부(5620)는 상기 커버 하우징(5600)의 중앙에 형성되고, 상기 커버 하우징(5600)은 상기 2개의 장변으로부터 상기 관통부(5620)를 향해 상방으로 경사진 단면을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 커버 하우징(5620)은 상기 2개의 장변과 평행하고, 상기 커버 하우징(5600)의 중점을 가로지르는 가상의 선을 기준으로 절곡되는 형상으로 구비될 수 있으며, 상기 커버 하우징(5600)이 절곡되는 정도는 상기 드럼의 외주면 형상에 대응될 수 있다.

따라서 상기 베이스 하우징(5100) 및 상기 커버 하우징(5600)은 상기 드럼의 외주면에 대응되어 절곡 형성되고, 상기 코일에서 발생되는 열은 상기 커버 하우징(5600)의 절곡면을 따라 이동하여 상기 관통부(5620)로 방출될 수 있다.

자세히, 상기 베이스 하우징(5100)과 커버 하우징(5600)의 사이에 구비되는 영구자석 하우징(5500)도 상기 드럼의 외주면에 대응되어 절곡 형성되어 상기 베이스 하우징(5100), 상기 영구자석 하우징(5500) 및 상기 커버 하우징(5600)은 동일한 곡률로 절곡 형성되고, 상기 곡률은 상기 드럼의 외주면이 형성하는 곡률과 일치하는 것이 바람직하다.

도 5는 베이스 하우징의 상면도 및 하면도이다.

도 5를 참고하여, 베이스 하우징(5100)을 보다 자세히 설명한다.

도 5(a`) 및 5(a``)에 도시된 바와 같이, 베이스 하우징(5100)은 코일(5150)의 와이어(5151)가 억지 끼움이 되도록 상기 와이어(5151)의 선경보다 폭이 좁은 코일 슬롯(5120)을 형성할 수 있으며, 코일 슬롯(5120)의 폭은 와이어(5151)의 선경의 93% 내지 97%로 형성될 수 있다.

와이어(5151)가 상기 코일 슬롯(5120)에 억지 끼움되면, 터브(2000)가 진동하더라도 와이어(5151)가 코일 슬롯(5120) 내부에 고정되어 코일(5150)이 유동하지 않게 된다.

따라서, 코일 슬롯(5120)으로부터 코일(5150)이 이탈하지 않게 되며, 유동자체가 억제되기 때문에 유격으로 인해 발생할 수 있는 소음을 방지할 수 있다.

나아가, 코일 슬롯(5120)은 상기 베이스 하우징(5100)에서 상부로 돌출되는 복수 개의 고정 리브(5121)에 의해 형성될 수 있으며, 상기 고정 리브(5121)의 높이는 상기 코일(5150)의 선경보다 크게 구비될 수 있다.

고정 리브(5121)의 높이가 코일(5150)의 선경보다 크게 구비되어야 고정 리브(5121) 내벽과 의해 코일(5150)의 양면이 충분하게 접촉되어 지지될 수 있으며, 이러한 특징은 후술할 고정 리브(5121)의 상단의 녹임 처리와도 관련이 된다.

상술한 특징은 고정 리브(5121)가 인접한 와이어(5151)가 서로 분리 고정되도록 하므로 합선을 방지할 수 있으며, 와이어(5151)에 별도의 절연막을 입힐 필요가 없거나 절연막의 두께를 최소로 할 수 있어서 생산비용을 절감할 수 있는 효과를 도모한다.

또한, 상기 고정 리브(5121)의 상단은 상기 와이어(5151)가 삽입된 후 용융되어 상기 코일(5150)의 상부를 덮도록 구비될 수 있다. 즉, 고정 리브(5121)의 상단은 녹임 처리가 될 수 있다.

이때 상기 고정 리브(5121)의 높이는 코일(5150) 상부를 덮을 수 있도록 와이어(5151) 선경의 1 내지 1.5배로 구비됨이 바람직하다.

구체적으로, 도 5(a'')을 참조하면 와이어가 억지끼움된 후, 고정 리브(5121)는 상면이 가압되면서 용융될 수 있다. 그러면 도 5(a'')에서와 같이, 용융된 고정 리브(5121)의 일부분은 양쪽으로 퍼져 양측 와이어(5151)의 상부를 덮도록 구비될 수 있다. 이때 와이어(5151)를 사이에 두고 인접한 각각의 고정 리브(5121)는 코일 슬롯(5120)에서 와이어(5151)의 상부가 완전히 차폐되도록 용융되거나, 와이어(5151)의 상부에 와이어(5151) 선경보다 좁은 간격을 형성하도록 용융되는 것이 바람직하다.

다른 실시예로, 코일 슬롯(5120)은 양측의 와이어(5151)가 아닌 일측의 와이어(5151)만을 덮도록 용융될 수 도 있으며, 이 경우 모든 고정 리브(5121)는 인접한 와이어(5151) 중 내측에 구비된 와이어(5151)만을 덮도록 용융되거나, 외측에 구비된 와이어(5151)만을 덮도록 용융되어야 할 것이다.

코일(5150)을 코일 슬롯(5120)에 억지 끼움으로 고정시키는 것에서 나아가, 고정 리브(5121)의 상단을 녹임 처리를 하는 이유는 와이어(5151)가 이탈할 수 있는 경로를 물리적으로 차단 시킬 수 있고, 와이어(5151)의 유동을 방지하여 터브(2000) 진동에 의한 소음을 방지하며, 부품 간 유격이 없어져 내구성을 향상 시킬 수 있기 때문이다.

상기 코일 슬롯(5120)은 상기 고정 리브(5121) 사이의 하부에 코일(5150)이 안착되는 슬롯 베이스(5122)를 더 구비할 수 있다.

상기 슬롯 베이스(5122)는 도 5(a'') 에 개시된 바와 같이 하면이 차폐되어 있으며 녹임 처리된 고정 리브(5121)와 함께 코일(5150)을 가압하여 고정시키는 역할을 하게 된다.

다만, 슬롯 베이스(5122)의 일부가 개방되어 있어도 무방할 것이다. 여기서 슬롯 베이스(5122)에 구비된 개방 구조는 관통홀 내지는 관통부(5170)라 할 수 있을 것이다.

상술한 내용에서는 코일(5150)이 베이스 하우징(5100)의 상면에 구비되는 것을 전제로 설명하였으나, 코일(5150)이 베이스 하우징(5100)의 하면에 구비되도록 고정 리브(5151)가 베이스 하우징(5100) 하부로 돌출되어도 무방하며, 이 경우 슬롯 베이스(5122)에 별도의 관통부를 구비하지 않아도 녹임 처리된 고정 리브(5121)들이 형성하는 공간이 관통부 역할을 하게 된다.

도 5(b)는 베이스 하우징(5100)의 하면을 도시한 도면이며, 그림과 같이 베이스 하우징(5100)의 하면에는 상면과 관통하는 관통부(5170)가 구비될 수 있으며, 상기 관통부(5170)는 코일(5150)이 터브(2000) 외주면과 마주할 수 있도록 개방된 구조로, 와이어(5151)가 권선된 모양을 따라 형성될 수 있다.

와이어(5151)가 권선된 모양을 따라 형성되면, 와이어(5151)에서 드럼(3000) 방향으로 자기장이 원활하게 방사되어 가열 효율을 높일 수 있으며, 개방면을 따라 공기가 유동할 수 있으므로 과열된 코일(5150)이 빠르게 냉각될 수 있는 장점이 있다.

또한, 도 5(b)을 보면 베이스 하우징(5100)의 하면에 상기 관통부와 교차하도록 형성된 베이스 지지바(5160)가 개시되어 있으며, 베이스 하우징(5100)은 상기 베이스 지지바(5160)를 더 포함할 수 있다.

베이스 지지바(5160)는 터브(2000) 외주면과 베이스 하우징(5100)의 밀착력을 강화할 수 있도록 베이스 하우징(5100)의 중앙부(A) 양측의 고정점(5165)을 중심으로 방사형으로 구비될 수 있다.

베이스 하우징(5100) 양측에 구비된 베이스 체결부(5190)가 터브 외주면에 구비된 터브 체결부(2100)에 고정되면, 베이스 지지바(5160)에 의해 터브(2000) 외주면이 가압되게 되므로, 베이스 하우징(5100) 하면 전체가 터브(2000) 외주면에 접촉되는 경우에 비해 더 강하게 지지될 수 있다. 이에 따라, 터브(2000)가 진동하더라도 베이스 하우징(5100)이 터브(2000) 외주면에서 쉽게 이동하거나 이탈하지 않게 된다.

나아가, 베이스 하우징(5100)과 터브(2000) 외주면의 체결력 향상을 위해, 베이스 하우징(5100)이 터브(2000) 외주면과 대응되는 곡면을 형성할 수 있으며,

와이어(5151)가 권선되는 베이스 하우징(5100)의 상면은 전술한 코일 곡선부(5153)의 곡률반경이 동일하게 형성되는 특징에 대응되도록 고정 리브(5121)의 곡선부가 모두 동일 곡률반경으로 형성될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이고, 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 코일과 영구자석의 배치구조를 나타내는 상면도이고, 도 8은 코일 형상에 따른 온도분포율을 나타낸 도면이다.

이하 도 6 내지 도 8을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 코일과 영구자석의 배치구조를 설명하기 앞서, 상술한 인덕션 모듈의 코일이 2개의 장변과 2개의 단변을 갖는 트랙(Track) 형상으로 구비된 것에 반해, 본 도면에서 설명하는 코일은 양단의 코일 면적을 증가시키기 위한 형상으로 구비된다.

따라서, 상술한 인덕션 모듈의 기본적인 구조는 이하 설명되는 실시예에도 동일하게 적용될 수 있음은 물론이다.

본 실시예의 베이스 하우징(5100a)은 드럼(3000)의 전방에 인접하게 위치되는 부분인 제1 영역(P1)와 드럼(3000)의 후방에 인접하게 위치되는 부분인 제3 영역(P3) 및 상기 제1 영역(P1)와 제3 영역(P3) 사이에 위치되는 부분인 제2 영역(P2)를 포함할 수 있다.

상기 제1 영역(P1), 제2 영역(P2) 및 상기 제3 영역(P3)를 나누는 기준은 상대적으로 설정될 수 있다. 일 예로써, 각 영역에 배치되는 영구자석(5130a)의 개수로 구분될 수 있다.

보다 자세히, 영구자석(5130a)은 차단부재 역할을 하여 드럼(3000) 외에 주변의 다른 구성이 가열되는 문제를 방지하고, 코일(5150a)에서 생성된 자기장을 드럼(3000) 방향으로 집중시켜 가열 효율을 높이는 역할을 하게 된다.

본 실시예에서 개시된 바와 같이 영구자석(5130a)은 막대자석으로 구비될 수 있다. 영구자석(5130a)는 코일(5150a)의 상부에 위치하되 코일(5150a)의 길이방향에 수직하게 배치되는 것이 바람직하다. 이는 코일의 내부와 코일의 외부를 동시에 커버하기 위함이다.

상기 영구자석(5130a)은 동일한 크기의 막대자석이 복수 개로 구비될 수 있으며, 상기 복수 개의 영구자석(5130a)은 코일(5150a)의 길이방향을 따라 서로 이격되도록 배치될 수 있다.

특정 위치에만 영구자석(5130a)이 배치되는 경우 드럼(3000)으로 방사되는 자기장의 양이 드럼(3000) 원주면의 각 부분마다 달라져 균일 가열이 어렵기 때문이다. 따라서, 코일(5150a)에서 생성되는 자기장을 드럼(3000) 방향으로 균일하게 유도하기 위해서는 복수 개의 영구자석이 코일의 둘레를 따라 서로 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

나아가, 제1 영역(P1) 또는 제3 영역(P3)에 각각 배치되는 영구자석(5130a)의 개수는 제2 영역(P2)에 배치되는 영구자석의 개수와 같거나 또는 더 많은 개수가 배치될 수 있다.

상기 제2 영역(P2)에서는 자기장이 코일(5150a)의 좌우 측면으로 확장되도록 방사되게 되는데, 이 경우 드럼(3000)의 넓이 방향 폭이 제2 영역(P2)에서의 폭보다 훨씬 넓게 형성되어 있으므로 많은 개수의 영구자석을 배치시키지 않더라도 드럼(3000)의 폭 방향으로 균일하게 가열하는 것이 가능하다.

반면, 제1 영역(P1)과 제3 영역(P3)에서는 자기장이 코일(5150a)의 좌우 측면으로 확장되도록 방사됨은 물론, 제1 영역(P1)에서는 드럼(3000)의 전방으로, 제3 영역(P1)에서는 드럼(3000)의 후방으로 방사되게 된다.

또한, 제1 영역(P1)과 제3 영역(P3)에서는 코일의 밀도가 상대적으로 작다. 즉, 모서리 부분의 라운드 형상에 의해서 코일의 밀도가 양단부에서 작아질 수 밖에 없다. 왜냐하면 모서리 부분에서 이론적으로 수직하게 코일을 형성할 수 없기 때문이다.

따라서 제1 영역(P1) 또는 제3 영역(P3)에 배치되는 영구자석의 개수는 제2 영역(P2)에서 배치되는 영구자석의 개수와 같거나 또는 더 많이 배치되는 것이 바람직하다.

상기 제1 영역(P1), 제2 영역(P2) 및 상기 제3 영역(P3)를 나누는 기준의 다른 예로써, 제1 영역(P1) 및 제3 영역(P3)은 제2 영역(P2)과 코일 면적의 상대적인 차이로 구분될 수 있다. 간략히, 상기 제1 영역(P1) 또는 상기 제3 영역(P3)의 코일 면적은 제2 영역(P2)의 코일 면적보다 크게 형성될 수 있으며 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

따라서 상술한 바와 같이 제1 영역(P1) 및 제3 영역(P3)의 코일 면적을 제2 영역(P2)의 코일 면적보다 크게 형성하기 위해, 제1 영역(P1) 또는 제3 영역(P3)의 최단폭(w1, w3)은 제2 영역(P2)의 최단폭(w2)보다 크게 형성되어 코일의 너비가 상이하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징(5100a)에 권선될 수 있다.

보다 자세히, 제1 영역(P1)과 제3 영역(P3)은 제2 영역(P2)을 기준으로 서로 대칭을 형성할 수 있다. 즉 제1 영역의 최단폭(w1)과 제3 영역의 최단폭(w3)은 동일한 길이로 형성될 수 있다.

그리고 제2 영역(P2)에는 함몰영역(r)이 형성되어 상술한 바와 같이 제2 영역(P2)의 코일 면적은 제1 영역(P1) 또는 제3 영역(P3)의 코일 면적보다 작게 형성될 수 있다.

나아가 상기 베이스 하우징(5100a)의 형상은 상술한 바와 같은 코일의 면적 조건을 만족시키기 위해 코일의 형상에 대응하는 형상으로 구비될 수 있음은 물론이다.

상기 베이스 하우징(5100a)은 터브(2000)에 고정되어 인덕션 모듈이 드럼과 소정간격 이격되어 구비될 수 있으며, 베이스 하우징(5100a)의 전단과 후단은 터브(2000)의 최전방과 최후방에서 각각 소정간격 이격된 위치에 구비될 수 있다.

왜냐하면 상술한 바와 같이 드럼의 전방과 후방에 각각 인접한 영역으로 구분되는 제1 영역(P1)와 제3 영역(P3)은 드럼의 회전방향을 따라 자기장이 방사됨은 물론이고 드럼의 회전방향에 수직한 드럼의 길이방향을 따라 드럼의 전방과 후방으로도 자기장이 방사되기 때문이다.

즉 베이스 하우징(5100a)의 전단과 후단이 터브의 최전방과 최후방에서 각각 소정간격 이격되어 의류처리장치 내부에 구비되는 다른 구성에도 의도치 않게 자기장이 전달되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 인덕션 모듈은 상술한 바와 같이 베이스 하우징(5100a)의 상부에 체결되고 코일에서 발생되는 열이 방출되는 관통부(5620)가 형성되는 커버 하우징(5600)과 베이스 하우징(5100a)와 커버 하우징(5600) 사이에 구비되고 영구자석을 수용하는 장착부(5510)가 형성되는 영구자석 하우징(5500)을 포함할 수 있으며 이는 상술한 바와 같다.

물론, 본 실시예의 코일 형상을 만족하도록 베이스 하우징, 영구자석 하우징 및 커버 하우징의 형상이 변경될 수 있을 것이다.

한편, 코일(5150a)은 직선부와 곡선부를 구비하도록 와이어가 베이스 하우징에 권선될 수 있다.

보다 자세히, 제1 영역(P1)과 제3 영역(P3)에 권선된 코일은 각각 직선부(5156a, 5157a)와 곡선부(5153a)를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 곡선부(5153a)를 형성하는 와이어의 곡률 반경은 내측코일과 외측코일이 동일하게 형성되는 것이 바람직하다.

왜냐하면, 곡선부(5153a)의 곡률반경이 내측코일과 외측코일에 다르게 형성되면 드럼의 중심방향에 전달되는 자기장과 전방 및 후방에 전달되는 자기장의 양에 차이가 발생될 수 있기 때문이다.

마찬가지로 제2 영역(P2)의 함몰부(5130a)에 형성된 곡선부의 와이어 곡률 반경 역시 내측코일과 외측코일이 동일하게 형성되는 것이 균일한 자기장의 전달을 위해 바람직하다.

한편, 베이스 하우징(5100a)은 드럼의 외주면과 대응되는 형상으로 굴곡되어 형성되고, 코일(5150a)은 베이스 하우징의 굴곡을 따라 권선될 수 있다. 이 경우 드럼(3000)으로 향하는 자기장의 자속밀도를 더 높일 수 있게 된다.

그리고 베이스 하우징(5100a)가 억지 끼움이 되도록 상기 와이어의 선경보다 폭이 좁은 코일 슬롯(5120)을 포함할 수 있다. 이로써 상기 코일(5150a)이 베이스 하우징의 굴곡을 따라 권선되어도 드럼의 진동에 의해 코일(5150a)이 베이스 하우징에서 탈거되는 것을 방지할 수 있다.

나아가 코일(5150a)은 드럼의 길이 방향에 대응하는 세로길이가 드럼의 폭 방향에 대응하는 가로길이보다 더 길게 형성될 수 있다. 이로써 드럼(3000)의 둘레 방향으로 자기장이 지나치게 넓은 범위로 방사되는 것을 방지하여 드럼(3000) 외에 다른 구성을 가열하지 않도록 하며, 터브(2000)의 외주면 상에 구비될 수 있는 스프링이나 다른 구성의 배치 공간을 확보할 수 있도록 한다.

도 7(a) 내지 도 7(c)는 상술한 본 실시예에서 설명하는 코일의 형상조건을 만족하는 다양한 실시예를 나타낸 도면이다.

한편, 도 8을 참고하면, 도 8(a)는 도 3의 트랙 형상으로 코일이 형성될 경우의 자기장 분포 및 온도 분포를 나타낸 도면이고, 도 8(b)는 도 6의 형상으로 코일이 형성될 경우의 자기장 분포 및 온도 분포를 나타낸 도면이다.

도 8(a`)와 도 8(b`)에서 '1' 내지 '7'은 드럼의 길이방향을 따라 구분되는 드럼의 전방에서 후방을 따라 드럼이 가열되는 일 지점을 나타낸다. 따라서'1'을 드럼의 외주면 전방을 나타내고 '7'은 드럼의 외주면 후방을 나타내고 '2' 내지 '6'은 그 사이 구간을 나타낸다.

그리고 도 8(a``)와 도8(b``)의 그래프 가로축은 상대적인 온도분포를 나타내고 있다. 그래프 가로축의 왼쪽은 상대적으로 저온을 의미하고, 그래프 가로축의 오른쪽은 상대적으로 고온을 의미한다.

그리고 상기 '1'내지'7'로 구분되는 구간을 상술한 제1 영역 내지 제3 영역에 대응하면, 제1 영역(P1)은'1'과'2'구간을 포함할 수 있고, 제2 영역(P2)은 '3'내지'5'를 포함할 수 있고, 제3 영역(P3)은 '6'과'7'을 포함할 수 있다.

도 8(a``)를 보면, 트랙 형상의 인덕션 모듈의 코일 구조는 드럼의 길이방향의 중심부인 '3'내지'5'구간과 외각인 '1'과'7' 구간에 위치한 드럼 원주면에 비슷한 양의 자기장이 쇄교한다. 따라서 드럼이 회전함에 따라 '3'내지'5'구간의 온도가 중첩되고 국부적으로 더 많이 가열되는 것을 확인할 수 있다.

이와 달리 도 8(b`)의 코일 형상을 살펴보면, 드럼의 길이방향의 중심부인 '3'내지'5'구간에 쇄교하는 자기장이 상대적으로 외각인 '1'과'7'구간에 쇄교하는 자기장보다 더 적다. 따라서 드럼이 회전함에 따라 온도가 중첩되면서 드럼은 전체적으로 균일하게 가열될 수 있다.

즉, 상술한 바와 같이 제1 영역(P1) 및 제3 영역(P3)에 권선되는 코일의 면적이 제2 영역(P2)에 권선되는 면적보다 더 넓게 형성됨으로써 제1 영역(P1)과 제3 영역(P3)에서 쇄교하는 자기장의 양이 제2 영역(P2)에 쇄교하는 자기장의 양보다 더 많음으로써, 드럼이 회전함에 따라 제2 영역(P2)에서 국부적으로 온도가 상승되는 것을 방지하고, 드럼이 전 영역에서 균일하게 가열될 수 있다.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

1: 의류처리장치 1000: 캐비닛 1100: 투입구 2000: 터브
2200: 개구부 3000: 드럼 4000: 구동부 7000: 배수관 8000: 급수관
5000: 인덕션 모듈 5100: 베이스 하우징 5170a: 관통부 5190: 체결부
5130: 영구자석 5150: 코일 5151: 와이어 5120: 코일 슬롯 5121: 고정 리브
5155, 5156, 5157: 직선부 5153: 곡선부
5500: 영구자석하우징 5502: 후크 5102: 고리
5600: 커버 하우징 5510: 장착부 5520: 관통부 5530: 연결부

Claims (14)

1. 캐비닛;
   상기 캐비닛의 내부에 구비되고, 금속 재질로 형성되어 내부에 세탁물을 수용하도록 구비되는 드럼;
   상기 드럼의 원주면과 이격되고, 와이어가 권선된 코일에 전류가 인가되어 발생되는 자기장을 통해서 상기 드럼의 원주면을 가열하는 인덕션 모듈;을 포함하고,
   상기 인덕션 모듈은 상기 코일을 수용하는 베이스 하우징;을 포함하고,
   상기 코일은, 상기 드럼의 전방에 인접하게 위치되는 부분인 제1 영역과 상기 드럼의 후방에 인접하게 위치되는 부분인 제3 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제3 영역 사이에 위치되는 부분인 제2 영역을 포함하고,
   상기 제1 영역 또는 상기 제3 영역의 최단폭은 상기 제2 영역의 최단폭 보다 크게 형성되어 상기 코일의 너비가 상이하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징에 권선되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 영역 또는 제3 영역의 코일 면적은 상기 제2 영역의 코일 면적보다 더 넓은 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 드럼을 수용하는 터브;를 더 포함하고,
   상기 베이스 하우징은 상기 터브에 고정되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 베이스 하우징의 전단과 후단은 상기 터브의 최전방과 상기 터브의 최후방에서 각각 소정간격 이격되어 있는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
5. 제3항에 있어서,
   상기 인덕션 모듈은,
   상기 베이스 하우징의 상부에 체결되고, 상기 코일에서 발생되는 열이 방출되는 관통부가 형성되는 커버 하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 인덕션 모듈은,
   상기 코일의 상부에 위치하여 상기 코일에서 생성되는 자기장을 상기 드럼을 향하는 방향으로 집중시키는 영구자석;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 영구자석은, 코일의 길이방향에 수직하게 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
8. 제6항에 있어서,
   상기 영구자석은, 복수 개가 구비되고 상기 코일의 길이방향을 따라서 서로 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 복수 개의 영구자석은 상기 제2 영역보다 상기 제1 영역 또는 상기 제3 영역에 같거나 더 많이 구비되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
10. 제6항에 있어서,
    상기 인덕션 모듈은,
    상기 베이스 하우징과 상기 커버 하우징 사이에 구비되고, 상기 영구자석을 수용하는 장착부가 형성되는 영구자석 하우징;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 코일은 직선부와 곡선부를 구비하도록 상기 와이어가 상기 베이스 하우징에 권선되고, 상기 곡선부를 형성하는 와이어의 곡률 반경은 내측코일과 외측코일이 동일한 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
12. 제1항에 있어서,
    상기 베이스 하우징은 상기 드럼의 외주면과 대응되는 형상으로 굴곡되어 형성되며, 상기 코일은 상기 베이스 하우징의 굴곡을 따라 권선되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 베이스 하우징은,
    상기 와이어가 억지 끼움이 되도록 상기 와이어의 선경보다 폭이 좁은 코일 슬롯;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
14. 제1항에 있어서,
    상기 코일은, 상기 드럼의 길이 방향에 대응하는 세로길이가 상기 드럼의 폭 방향에 대응하는 가로길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 의류처리장치.
    

Images