设有辐射干燥装置的洗衣机.pdf

一种设有辐射干燥装置的洗衣机，其包括用于在其中容纳衣物的旋转滚筒、用于可旋转地容纳该旋转滚筒的水桶、用于产生远红外波长范围的辐射线的远红外辐射发生器、用于将该远红外辐射发生器产生的辐射线传输至该旋转滚筒的辐射传输部分、用于控制从该远红外辐射发生器传输至该旋转滚筒的辐射线量的辐射控制器、以及用于通过根据该旋转滚筒的内部温度进行正反向旋转来循环空气的对流风扇。

1.  一种设有辐射干燥装置的洗衣机，其包括：
用于在其中容纳衣物的旋转滚筒；
用于可旋转地容纳该旋转滚筒的水桶；
用于产生远红外波长范围的辐射线的远红外辐射发生器；
用于将该远红外辐射发生器产生的辐射线传输至该旋转滚筒的辐射传输部分；
用于控制从该远红外辐射发生器传输至该旋转滚筒的辐射线量的辐射控制器；以及
用于通过根据该旋转滚筒的内部温度进行正反向旋转来循环空气的对流风扇。

2.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该远红外辐射发生器通过被加热元件激活而发出远红外辐射。

3.  根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，该对流风扇通过正向旋转将用于该远红外辐射发生器的加热元件产生的残余热循环到该旋转滚筒，而在该旋转滚筒的内部温度超过预定温度水平时该对流风扇通过反向旋转从该旋转滚筒中排出空气。

4.  根据权利要求2所述的洗衣机，其特征在于，该远红外辐射发生器包括与该辐射传输部分连通的管道式外壳，并且该加热元件安装在该外壳内并与该外壳的内表面保持预定间隔。

5.  根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于，该管道式外壳的内表面涂敷有远红外辐射元件。

6.  根据权利要求4所述的洗衣机，其特征在于，该管道式外壳利用按预定混合比混合的远红外辐射元件与粘结材料的混合物通过注射成型制成。

7.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该远红外辐射发生器包括与该辐射传输部分连通的具有预定厚度的壳体，一热丝嵌入于该壳体中，该热丝能够通过从外部电源接收电能而发热。

8.  根据权利要求7所述的洗衣机，其特征在于，该壳体利用远红外辐射元件与粘结材料的混合物通过注射成型制成。

9.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该辐射传输部分包括用于执行辐射的完全吸收和完全发射的黑体。

10.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该辐射控制器包括用于吸收从该辐射传输部分传输的远红外辐射的吸收元件。

11.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该辐射传输部分呈管道形式，其中结合有用于完全吸收传输至它的远红外辐射和完全再发射所吸收的远红外辐射的黑体。

12.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，还包括用于探测该旋转滚筒的内部温度的温度传感器。

13.  根据权利要求1所述的洗衣机，其特征在于，该旋转滚筒的内表面涂敷有远红外线反射元件。

设有辐射干燥装置的洗衣机
技术领域
本发明涉及一种设有辐射干燥装置的洗衣机；而且，更具体地说，涉及一种利用远红外辐射执行干燥(烘干)操作的洗衣机。
背景技术
总的来说，洗衣机可以分为两类：波轮(搅拌)式和滚筒式。
对于波轮式洗衣机而言，用于在其中容纳(待洗)衣物的洗涤桶和用于在其中容纳该洗涤桶的水桶竖直安装在洗衣机中，且待洗衣物的洗涤利用由位于洗衣机底部的波轮(搅拌器)旋转所产生的水流的摩擦完成。
另一方面，在滚筒式洗衣机中，用于在其中容纳衣物的旋转滚筒和用于在其中容纳该旋转滚筒的水桶水平支撑在洗衣机中，且衣物的洗涤通过该衣物的下落运动完成。
近来，滚筒式洗衣机由于与波轮式洗衣机相比具有许多优点而越来越受欢迎。例如，通过将洗衣机构造为滚筒式，可以最大化其容量并可减少衣物在洗涤后彼此纠缠的现象。随着对滚筒式洗衣机的需求不断增长，用于提高滚筒式洗衣机可用性的相关技术也得到迅速发展。
图1和2分别示出了传统滚筒式洗衣机的透视图和横截面图。
如图1所示，该传统滚筒式洗衣机包括在其正面具有衣物装入/取出开口1的洗衣机主体10、安装在洗衣机主体10中的水桶2、安装在水桶2下方的驱动马达3和水平安装在水桶2内部从而借助于驱动马达3的驱动力旋转的旋转滚筒5。此外，在洗衣机主体10的正面还安装有用于打开或关闭衣物装入/取出开口1的门6。而且，干燥装置20安装在洗衣机主体10的上部，以用于通过在洗衣机的内部空气循环时除去包含在其中的水分来干燥衣物。此外，该滚筒式洗衣机还包括用于连接驱动马达3和旋转滚筒5的皮带机构25(参见图2)。
参见图2，干燥装置20具有安装在洗衣机主体10的内部的风扇30、安装在风扇30一侧的加热器32和形成从风扇30经由加热器32向旋转滚筒5前部延伸的气流通道的气流管道34。
按照上述方式构造的具有干燥功能的滚筒式洗衣机通过使旋转滚筒5旋转而竖直搅动衣物来执行洗涤操作。在洗涤操作完成之后，通过使旋转滚筒5高速自旋来执行排水操作。
在排水操作之后，借助于干燥装置20执行用于干燥衣物的干燥操作。具体地说，干燥操作包括通过旋转风扇30将水桶2外的空气引向加热器32，在空气流过加热器32时由加热器32加热空气，以及然后将被加热的空气吹入缓慢旋转的旋转滚筒5中。
在此干燥操作过程中，包含在衣物中的水分通过吹入旋转滚筒5内的高温干燥空气蒸发，且由此衣物被干燥。因此，不必将衣物从洗衣机中取出而将其干燥，从而可以改进用户的便利性。
但是，在上述通过提供高温干燥空气来执行干燥操作的传统滚筒式洗衣机中，在空气温度未被精确控制的情况下衣物可能会被损坏。此外，即使衣物被干燥，也存在衣物由于在干燥过程中接触高温潮湿空气而被感染或具有不良气味的可能。
为了解决该问题，开发出了一种利用远红外辐射进行干燥操作的洗衣机(例如参见韩国专利KR 10-0329267)，其中所采用的干燥装置包括安装在旋转滚筒40的中央部分的加热器42和环绕该加热器42的加热器保护部件44，如图3所示。这里，加热器42为远红外辐射加热器。
在该洗衣机中，干燥操作通过热空气的流动执行。具体地说，通过加热器42的高温干燥空气从旋转滚筒40的中央部分呈放射状分散，借此干燥其中的衣物。
发明内容
但是，由于在该传统结构中远红外辐射加热器位于滚筒的中央部分处，衣物装入旋转滚筒和从其中取出变得非常困难，且很有可能使得衣物因直接接触加热器保护部件而被损坏。此外，由于未提供用于控制来自远红外辐射加热器的热空气的温度的系统，衣物可能会因吹入温度过高的空气而被损坏。
因此，本发明的目的在于提供一种具有干燥装置的洗衣机，其能够利用远红外辐射在中温或低温下干燥衣物，由此高效地干燥衣物并同时对其进行消毒和除臭而不引起纤维的损坏。
根据本发明的优选实施例，提供一种设有辐射干燥装置的洗衣机，其包括：用于在其中容纳衣物的旋转滚筒；用于可旋转地容纳该旋转滚筒的水桶；用于产生远红外波长的辐射线的远红外辐射发生器；用于将该远红外辐射发生器产生的辐射线传输至该旋转滚筒的辐射传输部分；用于控制从该远红外辐射发生器传输至该旋转滚筒的辐射线量的辐射控制器；以及用于通过根据该旋转滚筒的内部温度进行正反向旋转来循环空气的对流风扇。
因此，根据本发明的具有干燥装置的洗衣机可以在中温或低温下进行衣物的辐射干燥，这与利用阳光的辐射干燥机理相同。所以，可以防止可能由温度被升得过高的干燥空气所导致的能量损失，并可以防止可能因衣物接触热空气而导致的各种损坏。此外，通过使用远红外辐射，衣物在被干燥的同时可以被消毒和除臭而不会遭受纤维的损坏。因此，本发明的带有干燥装置的洗衣机可以对环境友好地进行制造。
附图说明
从以下参照附图给出的优选实施例的说明中，本发明的上述和其它目的将变得显而易见，其中：
图1是一传统滚筒式洗衣机的示意性分解透视图；
图2给出了该传统滚筒式洗衣机的横截面图；
图3示出了另一种传统滚筒式洗衣机的横截面图；
图4给出了根据本发明的洗衣机的示意性结构；
图5A和5B示出了根据本发明的辐射干燥装置的实例；以及
图6显示了根据本发明的洗衣机的干燥功能的操作状态。
具体实施方式
本发明的技术特征在于它采用了中温或低温辐射干燥机理，以通过使用远红外辐射而不是高温空气流以中温或低温干燥衣物。具体地说，通过由加热元件发出远红外线和将远红外线传输至衣物并同时控制它们的辐射量，可以避免衣物暴露于温度过高的空气，由此可以将衣物在中温或低温下干燥而不过热。
此外，通过安装可正反向旋转的对流风扇，可以向衣物提供或从洗衣机中排出在辐射干燥过程中由远红外辐射产生的余热。结果是，可以根据衣物的干燥程度控制其中容纳了衣物的旋转滚筒的内部温度。
这样，通过采用中温或低温辐射干燥机理干燥衣物，可以获得与通过自然阳光干燥衣物相同的效果，而且，衣物可以通过远红外辐射消毒和除臭而不损坏纤维。
图4显示了根据本发明的优选实施例的洗衣机的结构。
尽管图4所示的根据本发明的辐射干燥装置将应用在滚筒式洗衣机中，但它也可应用于包括波轮式洗衣机在内的各种洗衣机的干燥系统。
如图4所示，水平取向的旋转滚筒110被可旋转地安装在洗衣机的机壳100内，在机壳100内还环绕旋转滚筒110设置有水桶120。
此外，还在机壳100内安装有对流风扇130。对流风扇130通过正向旋转吸入外界空气，并通过反向旋转从旋转滚筒110和水桶12中排出空气。
而且，在旋转滚筒110的内部圆柱状表面上还涂覆有反射元件112，以反射从将随后描述的远红外辐射发生器160发出的远红外线。此外，根据本发明的干燥装置安装在旋转滚筒110的外底部分与水桶120的内底部分之间。干燥装置经由气流管道140与对流风扇130连通，以允许外界空气和循环空气从中流过。附图标记150为用于从旋转滚筒110和水桶120中排出空气的排气口。
下面，将进一步详细描述与对流风扇130相连的干燥装置的结构。该干燥装置包括远红外辐射发生器160；连接远红外辐射发生器160和旋转滚筒110以由此使它们彼此连通的辐射传输部分170；安装在辐射传输部分170的一端侧以用于控制从辐射传输部分170传输的辐射量的辐射控制器180。
如图5A所示，远红外辐射发生器160被加热元件166激活(活化)，并发出远红外波长范围的辐射线。具体地说，远红外辐射发生器160包括与辐射传输部分170连通的管道式外壳162，并且加热元件166结合在外壳162中并与外壳162的内表面保持一定间隔。外壳162的内表面涂敷有远红外辐射元件164，因此远红外线辐射元件164被加热元件166激活后可以辐射远红外线。
或者，外壳162可以利用按预定混合比混合的远红外辐射元件164与粘结材料的混合物通过注射成型制成。优选地，在注射成型外壳162的情况下，外壳162可以利用3wt％的远红外辐射元件164和预定的涂敷粘结剂通过涂敷法制成。
图5B示出了远红外辐射发生器160的一种改进。如图所示，该改进的远红外辐射发生器由预定厚度的壳体163构成并被构造为与辐射传输部分170连通。此外，借助于外部电源发热的热丝(热电阻线)167嵌入于壳体163中。
安装在外壳162中的加热元件166或嵌入于壳体163中的热丝167用于发射射线，且在传统加热器加热温度以下工作。
此外，辐射传输部分170根据黑体辐射机理通过完全吸收辐射线并随后完全发射所吸收的辐射线来传输辐射线。该辐射传输部分170被形成为管道形式，其中结合有用于吸收和再发射所传输的辐射线的黑体。
更具体地说，为了利用通过辐射平衡完全吸收和完全发射的原理，管道式辐射传输部分170被形成为包含黑体材料。例如，可以将能够进行远红外波长范围的辐射线的完全吸收和完全发射的黑体材料涂覆在管道式辐射传输部分170的内表面上。
由此，当从远红外辐射发生器160发射的远红外波长范围的辐射线辐射到辐射传输部分170上时，其内表面上含有高反照率(反射率)材料的被构造为黑体的辐射传输部分170可以吸收和再发射辐射线而不存在散射或辐射损失。因此，从远红外辐射发生器160发出的辐射线可以在保持其原始波长范围的同时被辐射到旋转滚筒110内，从而实现辐射干燥机理。
此外，安装在辐射传输部分170的一端侧的辐射控制器180调节被发射到旋转滚筒110内的辐射量。该辐射控制器180被构造为由不透明的辐射吸收元件制成的快门或光闸(shutter)，其中所述不透明的辐射吸收元件能够减少或吸收远红外波长范围的辐射线。也就是说，可以通过用于控制辐射的持续时间的类似照相机快门的机构实施辐射量的控制，但请注意也可以采取其它变型。
在以如上方式构造的干燥装置中，干燥过程中热的产生以低于热洗涤水设定温度的温度进行，因此衣物可以通过中温或低温辐射干燥机理利用由远红外辐射发生器160产生的远红外线干燥。
下面将参考图5A和5B对采用上述结构的干燥功能的操作进行描述。
当通过由本发明的洗衣机进行的洗涤、漂洗和排水步骤从衣物中除去污垢之后对衣物进行干燥时，结合在远红外辐射发生器160中的加热元件166被加热，以激活安装在外壳162内的远红外辐射元件164，由此从远红外辐射元件164发出远红外波长范围的辐射线。
然后，辐射线经由将被辐射的辐射传输部分170被传输至容纳在旋转滚筒110内的衣物。此时，远红外线借助于其穿透能和穿透深度穿透衣物，从而蒸发衣物中所包含的水分。由此，衣物可以在中温或低温下干燥而不会经受快速剧烈的温度升高，如同其通过自然阳光干燥一样。特别是，由于旋转滚筒110的内部圆柱状表面上涂敷有远红外线反射元件112，衣物的干燥可以通过利用远红外辐射更有效地进行。
此外，通过由辐射控制器180控制辐射量，可以防止可能由于在干燥过程中连续暴露于辐射线下所引起的衣物的过热，由此衣物可以通过以最佳辐射量传输到旋转滚筒110内的远红外辐射干燥。
另外，对流风扇130可以被操作，以使空气循环通过洗衣机，从而辅助通过远红外辐射进行的干燥过程。
对流风扇130在正向旋转时吸入洗衣机的外部空气并将其导入旋转滚筒110中。对流风扇130可以被构造为与远红外辐射发生器160连通。这种结构允许远红外辐射产生器160的加热元件166产生的一些余热可以被传输到旋转滚筒110内部，从而改善干燥功能。被所述余热加热的空气温度低于远红外波长范围的辐射线加热衣物的温度水平，由此可以防止向衣物供应过高温度的空气。
另外，在衣物受热易损且在通过旋转对流风扇130对衣物连续供给中温或低温空气时很可能损坏的情况下，衣物可能会被损坏。为解决这些问题，可以设定一参考旋转滚筒温度，并在旋转滚筒110的温度升至参考温度以上时停止对流风扇130或将其反向旋转以将热空气从水桶120中排出。为此，可以例如在水桶120内部在辐射传输部分170的端部附近附加安装一温度传感器。
上述结构可以使得只有中温或低温空气在水桶120内流动。该气流不会干扰或削弱远红外波长的辐射线，因此可以执行通过辐射进行的中温或低温干燥过程而不受气流影响。
如上所述，通过结合经由远红外辐射的干燥作用和经由中温或低温气流的辅助干燥作用，衣物可以在被远红外线消毒和除臭的同时被高效地干燥而不会遭受纤维的损坏。
特别是，由于衣物以60-80℃的温度被加热，该温度对于远红外辐射发生器160的加热元件166或热丝167来说为用于发射远红外线的最佳温度范围，可以显著降低由利用高温热空气的传统干燥法引起的发热损失所导致的能量损失。
如上所述，根据本发明，远红外波长范围的辐射线被辐射至旋转滚筒110和/或水桶120，以由此在对衣物进行消毒和除臭的同时将其干燥。结果是，衣物可以被高效干燥而不会遭受纤维的损坏。
尽管已经参考优选实施例对本发明进行了示出和描述，但本领域的技术人员应当理解，在不脱离以下权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下可以做出各种变化和改进。