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WO2025009717A1 - 건조기 - Google Patents

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Publication number
WO2025009717A1
WO2025009717A1 PCT/KR2024/005917 KR2024005917W WO2025009717A1 WO 2025009717 A1 WO2025009717 A1 WO 2025009717A1 KR 2024005917 W KR2024005917 W KR 2024005917W WO 2025009717 A1 WO2025009717 A1 WO 2025009717A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
drum
dryer
lifter
electrodes
lifters
Prior art date
Application number
PCT/KR2024/005917
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
고태동
김민희
최보환
최진수
유영호
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from KR1020230166130A external-priority patent/KR20250005855A/ko
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Publication of WO2025009717A1 publication Critical patent/WO2025009717A1/ko

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F34/00—Details of control systems for washing machines, washer-dryers or laundry dryers
    • D06F34/10—Power supply arrangements, e.g. stand-by circuits
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/02—Rotary receptacles, e.g. drums
    • D06F37/04—Rotary receptacles, e.g. drums adapted for rotation or oscillation about a horizontal or inclined axis
    • D06F37/06—Ribs, lifters, or rubbing means forming part of the receptacle
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F37/00—Details specific to washing machines covered by groups D06F21/00 - D06F25/00
    • D06F37/26—Casings; Tubs
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06F—LAUNDERING, DRYING, IRONING, PRESSING OR FOLDING TEXTILE ARTICLES
    • D06F58/00—Domestic laundry dryers
    • D06F58/02—Domestic laundry dryers having dryer drums rotating about a horizontal axis
    • D06F58/04—Details 
    • D06F58/08—Driving arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B6/00—Heating by electric, magnetic or electromagnetic fields
    • H05B6/46—Dielectric heating
    • H05B6/54—Electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a dryer. More specifically, it relates to a dryer capable of drying an object to be dried through genetic heating.
  • a dryer is a device that dries laundry with high-temperature dry air.
  • a dryer is designed to dry items by slowly rotating a drum containing items and allowing hot air to pass through the inside of the drum.
  • the dryer includes a cabinet forming an exterior, a drum rotatably installed inside the cabinet, a driving device for driving the drum, and a hot air supply unit for supplying hot air into the inside of the rotating drum.
  • the drum rotates due to the operation of the driving device, and hot air is supplied to the drum through the hot air supply unit, thereby drying the material to be dried inside the drum.
  • This method of drying by rotating drums has the problem of causing damage to the laundry, such as wear and shrinkage, and research is currently being conducted on drying laundry while reducing damage to the laundry.
  • One aspect of the present disclosure provides a dryer capable of uniformly drying a drying target object through genetic heating.
  • One aspect of the present disclosure provides a dryer capable of reducing variation in electrostatic capacitance of an electrode due to rotation of a drying material inside a drum.
  • One aspect of the present disclosure provides a dryer having a lifter electrically floating within a drum.
  • One aspect of the present disclosure provides a dryer capable of improving electrostatic capacity through a floating lifter inside a drum.
  • a dryer comprises: a cabinet; a drum rotatably provided inside the cabinet; a plurality of electrodes arranged between the cabinet and the drum; an RF power supply unit applying voltage to the plurality of electrodes so as to generate an electric field for dielectric heating of an object to be dried accommodated in the drum; and a lifter made of an electrically floating metal material rotatably provided together with the drum inside the drum, wherein the lifter includes a first portion contacting the drum and a second portion bent from the first portion and directed toward the inside of the drum.
  • a dryer comprises a cabinet, a drum rotatably provided inside the cabinet, a plurality of electrodes spaced apart from each other along an outer circumference of the drum between the cabinet and the drum, an RF power supply unit that applies voltage to the plurality of electrodes to generate an electric field for dielectric heating of an object to be dried accommodated in the drum, a DC power supply unit that supplies direct current to the RF power supply unit, and a lifter rotatably provided together with the drum inside the drum, wherein the lifter comprises a lifter made of a floating metal material that is not electrically connected.
  • Figure 1 is a perspective view showing a dryer according to one embodiment
  • Fig. 2 is a cross-sectional view of the dryer shown in Fig. 1;
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrode and a lifter according to one embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view showing a lifter according to one embodiment
  • Fig. 5 is a cross-sectional view schematically showing the electrodes and the lifter mounted on the drum shown in Fig. 3;
  • Fig. 6 is an enlarged view of part A of Fig. 5, showing a lifter according to one embodiment.
  • Fig. 7 is a control block diagram of a dryer according to one embodiment.
  • FIGS 8 and 9 are drawings showing changes in electrostatic capacitance according to lifter rotation depending on the number of lifters according to one embodiment.
  • Figure 10 is a drawing schematically showing the arrangement structure of electrodes according to one embodiment
  • each of the phrases “A or B”, “at least one of A and B”, “at least one of A or B”, “A, B, or C”, “at least one of A, B, and C”, and “at least one of A, B, or C” can include any one of the items listed together in that phrase, or all possible combinations of them.
  • a component e.g., a first component
  • another component e.g., a second component
  • the component can be connected to the other component directly (e.g., wired), wirelessly, or through a third component.
  • a washing machine may include a housing that accommodates various components therein.
  • the housing may be provided in the form of a box with a laundry inlet formed on one side.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a dryer according to one embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the dryer shown in FIG. 1.
  • the dryer (1) may include a cabinet (1a) forming an exterior and a drum (20) rotatably installed within the cabinet (1a).
  • the cabinet (1a) may be provided in an approximately hexahedral shape.
  • the cabinet (1a) may include an upper cover (1b) forming an upper surface, a front cover (1c) forming a front surface, and a base (1d) forming a bottom surface.
  • the front cover (1c), top cover (1b), and base (1d) forming the cabinet (1a) may be prepared separately and assembled.
  • some components forming the cabinet (1a) e.g., the front cover, top cover, and base
  • an inlet (31) is provided for loading or unloading clothing (not shown), which is a drying target, into the drum (20).
  • the dryer (1) may include a door (50) provided to open and close an inlet (31) formed on a front cover (1c). After opening the door (50), a user may inject or discharge an object to be dried into or out of the drum (20) through the inlet (31). When the inlet (31) is closed and the operation of the dryer (1) begins, a door lock may lock the door (50).
  • a user interface (10) for interaction between a user and the dryer (1) may be provided on the upper front side of the cabinet (1a).
  • the user interface (10) may obtain user input and display various information about the dryer (1).
  • the location of the user interface (10) is not limited to the front.
  • the user interface (10) can be provided at various locations of the dryer (1).
  • the user interface (10) may include a display.
  • the user interface (10) may include an input unit for obtaining user input regarding the operation of the dryer (1).
  • the input unit may include a rotatable dial and various buttons.
  • the user interface (10) may include various types of input units and displays.
  • the display may be provided as a variety of display panels.
  • the display may include a Liquid Crystal Display Panel (LCD Panel), a Light Emitting Diode Panel (LED Panel), an Organic Light Emitting Diode Panel (OLED Panel), or a Micro LED Panel.
  • the display may also be used as an input device, including a touch screen.
  • the display can display information input by the user or information provided to the user on various screens.
  • the display can display information related to the operation of the dryer (1) as at least one of an image or text.
  • the display can display a graphical user interface (GUI) that enables control of the dryer (1). That is, the display can display a UI element (User Interface Element) such as an icon.
  • GUI graphical user interface
  • the input unit can transmit an electrical signal (voltage or current) corresponding to a user input to the control unit (200).
  • the input unit can include various buttons and/or dials.
  • the input unit can include at least one of a power button for turning the dryer (1) on or off, a start/stop button for starting or stopping a drying operation, a drying course button for selecting a drying course, a temperature button for setting a drying temperature, and a time button for setting a drying time.
  • the various buttons can be provided as physical buttons or touch buttons.
  • the dial included in the input unit may be configured to be rotatable. UI elements displayed on the display may be sequentially moved according to the rotation of the dial.
  • the dryer (1) may perform drying according to a selected drying course.
  • the drying course may include drying parameters such as drying temperature and drying time. Different drying courses may be selected according to the location of the drying object within the drum (20), the type of the drying object, and/or the amount of the drying object.
  • the dryer (1) may include a filter (40) detachably mounted on the front cover (1c).
  • the filter (40) may filter out foreign substances such as lint flowing together with the air circulating inside the drum (20).
  • a cylindrical drum (20) may be provided inside the cabinet (1a).
  • the drum (20) is provided so that a drying target can be accommodated therein and drying can be performed.
  • the drum (20) may be provided so as to be rotatable by receiving power from a motor (72).
  • the drum (20) may be provided inside the cabinet (1a) so as to be rotatable around a rotating axis that is provided approximately horizontally with the ground.
  • a lifter (100) may be provided on the inner surface of the drum (20) so as to lift the object to be dried when the drum (20) rotates. Depending on the rotation speed of the drum (20), the object to be dried may be repeatedly raised and lowered by the lifter (100). A detailed description of the lifter (100) will be provided later.
  • a roller (22) may be provided on the outer surface of the drum (20) to support the drum (20) so that it rotates smoothly.
  • the driving device may be placed on the inner lower part of the cabinet (1a).
  • the driving device may be mounted on the base (1d).
  • the driving device may include a motor (72) and a pulley (74) and a belt (75) for transmitting the power of the motor (72) to the drum (20).
  • the pulley (74) can be connected to a rotating shaft (73) connected to a motor (72). When the rotating shaft (73) is rotated by the motor (72), the pulley (74) can be rotated together with the rotating shaft (73).
  • the belt (75) can be installed so as to be wound around the outer surface of the pulley (74) and the outer surface of the drum (20). When the belt (75) is rotated by the driving force of the motor (72), the drum (20) can be rotated together with the belt (75).
  • the drum (20) can be rotated clockwise or counterclockwise.
  • a path (80) for circulating air can be formed inside the cabinet (1a) and inside the drum (20).
  • the path (80) can include an air discharge path (81) that discharges air from inside the drum (20) to outside the drum (20), and an air supply path (82) that supplies air to inside the drum (20).
  • the dryer (1) may include a discharge duct (60) forming an air discharge path (81).
  • a filter (40) may be arranged at an inlet (61) of the discharge duct (60).
  • the discharge duct (60) may pass through the cabinet (1a), and an outlet (63) of the discharge duct (60) may be exposed to the outside of the cabinet (1a). Air flowing into the inlet (61) of the discharge duct (60) may be filtered while passing through the filter (40).
  • the filter (40) may filter foreign substances such as lint contained in the air.
  • a fan (71) for circulating air may be provided inside the cabinet (1a). By the rotation of the fan (71), air inside the drum (20) may be introduced into the exhaust duct (60). In addition, by the rotation of the fan (71), air may be supplied into the drum (20) through the air supply path (83) and the air inlet (20b) of the drum (20). The air supplied into the drum (20) may be used for drying the object to be dried.
  • the motor (72) can rotate not only the drum (20) but also the fan (71). Although the drum (20) and the fan (71) are exemplified as being driven by one motor (72), this is not limited thereto.
  • a fan motor (not shown) for driving the fan (71) may be provided separately.
  • the motor (72) may be directly connected to the drum (20) to rotate the drum (20). If the motor (72) is directly connected to the drum (20), the pulley (74) and the belt (75) may be omitted.
  • a plurality of electrodes may be provided between the cabinet (1a) and the drum (20).
  • two electrodes (90, 90a, 90b) are illustrated.
  • the electrodes (90a, 90b) may be spaced apart from each other along the periphery of the drum (20).
  • the electrodes (90a, 90b) may also be spaced apart from the cabinet (1a) and the drum (20). When voltage is applied to the electrodes (90a, 90b), an electric field is generated inside the drum (20).
  • the electric field generated inside the drum (20) can vibrate the dielectric (e.g., water molecules) included in the drying target.
  • the dielectric e.g., water molecules
  • dipole frictional heat is generated, which can heat the dielectric.
  • the heated dielectric evaporates, so that the drying target can be dried.
  • the evaporated dielectric can be discharged to the outside of the drum (20) together with the air supplied into the drum (20).
  • the electrode (90) is illustrated as two electrodes, but is not limited thereto.
  • the electrodes are spaced apart from each other along the periphery of the drum, and can divide the cylindrical drum (20) into two, three, six, twelve, or eighteen parts. The electrodes and the lifter are described in more detail below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 3 is a schematic drawing showing an electrode and a lifter according to one embodiment
  • FIG. 4 is a perspective view showing a lifter according to one embodiment
  • FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing the electrode shown in FIG. 3 and a lifter mounted on a drum
  • FIG. 6 is an enlarged view of part A of FIG. 5, showing a lifter according to one embodiment.
  • a plurality of electrodes (90) may be spaced apart from each other along the periphery of the drum (20).
  • Each of the plurality of electrodes (90) may be provided in a plate shape having a curvature.
  • a plurality of electrodes (90) may be arranged such that two electrodes (90a, 90b) are positioned facing each other along the periphery of the drum (20).
  • the plurality of electrodes (90) may be positioned at a predetermined interval.
  • the plurality of electrodes (90) are electrically connected to an RF power supply unit (220) outside the drum (20).
  • the plurality of electrodes (90) may be provided as fixed electrodes.
  • the plurality of electrodes (90) may be provided as a first electrode (90) and a second electrode (90).
  • the first electrode (90a) may be arranged on the upper side of the drum (20), and the second electrode (90b) may be arranged on the lower side of the drum (20) adjacent to the first electrode.
  • the first electrode (90) and the second electrode (90) may have a first gap (G1) therebetween.
  • the first gap (G1) may be provided between the first electrode (90) and the second electrode (90).
  • a plurality of electrodes (90) can be fixed between the cabinet (1a) and the drum (20). Since the drum (20) is not connected to the plurality of electrodes (90), the plurality of electrodes (90) do not limit the rotation of the drum (20). In addition, since the plurality of electrodes (90) are arranged along the circumference of the drum (20), an electric field can be generated in various areas within the drum (20). Therefore, the disclosed dryer (1) can generate an electric field within the drum (20) through the plurality of electrodes (90) even while the drum (20) rotates, and can perform drying of the drying target.
  • the dryer (1) of the present embodiment can provide an electrically floating lifter (100) inside the drum (20).
  • the lifter (100) can be provided to increase the electrostatic capacitance of the electrode (90) and reduce the electrostatic capacitance fluctuation due to the tumble operation of the drying target inside the drum (20).
  • the lifter (100) is provided to increase the electrostatic capacitance of a plurality of electrodes (90).
  • the lifter (100) is provided to minimize the electrostatic capacitance fluctuation rate due to the behavior of the drying target inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be provided to form an electric field inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be provided to implement the shape of an electrode inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be provided to implement electric field characteristics inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be electrically floated within the drum (20).
  • the lifter (100) may be made of a floating metal material that is not electrically connected within the drum (20).
  • the lifter (100) may be electrically floated.
  • the lifter (100) may be made of a metal that is not circuit-connected.
  • the lifter (100) may have unspecified characteristics.
  • the lifter (100) may include a conductive metal.
  • the lifter (100) may be a metal that is not wired.
  • the lifter (100) may be made of a floating potential.
  • the lifter (100) is electrically floating inside the drum (20), and a plurality of electrodes (90) are electrically connected to an RF circuit unit () outside the drum (20).
  • the lifter (100) may not have a specific electrode since it is electrically floating inside the drum (20).
  • the lifter (100) is electrically floating inside the drum (20) so as to minimize the electrostatic capacitance fluctuation rate according to the behavior of the drying target inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be symmetrically provided inside the drum (20) to a plurality of electrodes (90) outside the drum (20).
  • the lifter (100) is provided so as to function as a capacitor inside the drum (20).
  • the lifter (100) can lower the impedance inside the drum (20), thereby assisting the driving circuit.
  • Electrode impedance can vary depending on various factors such as the amount of the drying target, the type of the drying target, the size of the drying target, the amount of water contained in the drying target, and the distribution state of the drying target.
  • the lifter (100) can replace the impedance of the drying object rotating inside the drum (20).
  • the lifter (100) is provided with a floating metal material inside the drum (20) so that the impedance can be maintained constant.
  • the lifter (100) can keep the impedance of the drying object rotating inside the drum (20) constant.
  • the lifter (100) minimizes the variation of the capacitor value of the drying object rotating inside the drum (20) so that the impedance can be maintained constant. For example, when the permittivity of air inside the drum is 1, water is 80, and the drying object wet with water can be 80 or more.
  • the capacitance changes according to the rotation of the drying object.
  • the lifter (100) mounted inside the drum (20) can replace the variation of the capacitance due to the rotation of the drum. Accordingly, the lifter (100) is provided to reduce the rate of change in electrostatic capacitance according to the behavior of the drying target inside the drum (20) and increase the absolute size to reduce the burden on the driving circuit, i.e., the
  • the lifter (100) may be a rotating structure inside the drum (20) that can improve the characteristics of increasing the capacitance of a plurality of fixed electrodes (90) and reducing the fluctuation value of the capacitance.
  • the lifter (100) may include a first part (110) attached to the inner surface of the drum (20), and a second part (120) bent from the first part (110) and provided so as to face the inner surface of the drum (20).
  • the lifter (100) may include a shape bent in an approximately “L” shape.
  • One side of the lifter (100) may be attached to and in contact with the inner surface of the drum (20), and the other side may be provided to protrude into the interior of the drum (20) and perform the role of a lifter that controls the rotation and/or dropping behavior of an object to be dried in the dryer.
  • the lifter (100) may be fixed to the drum (20). At least a portion of the lifter (100) may be provided to be attached to the inner surface of the drum (20). The lifter (100) may be fixed to the drum (20) by bonding or welding or by a separate member such as a screw.
  • a plurality of lifters (100) may be provided inside the drum (20).
  • a plurality of lifters (100) may be arranged at regular intervals inside the drum (20).
  • a plurality of lifters (100) may be arranged at circumferential intervals inside the drum (20).
  • a plurality of lifters (100) may be arranged at regular intervals inside the drum (20).
  • a plurality of lifters (100) may be arranged at regular intervals inside the drum (20).
  • 18 lifters are arranged at regular intervals, but the present invention is not limited thereto. The number of lifters may be changed.
  • the first part (110) of the lifter (100) can be fixed to the inner surface of the drum (20).
  • the first part (110) of the lifter (100) can be arranged to come into contact with the inner surface of the drum (20).
  • the first part (110) can be attached to the inner surface of the drum (20).
  • the first part (110) can be installed to the inner surface of the drum (20) by bonding or welding or by using a separate member.
  • the first part (110) of the lifter (100) may be formed in a substantially rectangular plate shape.
  • the first part (110) may be formed with a first depth (d2) corresponding to the first depth (d1) of the drum (20).
  • the first part (110) of the lifter (100) may have a first length (L1).
  • the first length (L1) of the first part (110) may be formed to be shorter than the first gap (G1) between the plurality of electrodes (90).
  • the first length (L1) of the first portion (110) is formed shorter than the first gap (G1) between the plurality of electrodes (90) so that the first portion (110) of the lifter (100) can be positioned in the first gap (G1) between the electrodes (90) when the drum (20) rotates. Since the first length (L1) of the first portion (110) is formed shorter than the first gap (G1), the first portion (110) of the lifter (100) can always be positioned within the first gap (G1) so that the fluctuation value can have a uniform characteristic.
  • the first part (110) of the lifter (100) may or may not be located in the first gap (G1) between the electrodes, and thus may have an inconsistent fluctuation value.
  • the second part (120) of the lifter (100) can be formed by being bent from the first part (110).
  • the second part (120) can be formed by being integrally extended from the first part (110).
  • the second part (120) can have a second length (L2).
  • the second length (L2) of the second portion (120) may be set to a length that does not affect the movement of the drying target inside the drum (20).
  • the second length (L2) may be set to about 10% of the diameter of the drum (20).
  • the first part (110) and the second part (120) of the lifter (100) may have a first angle ( ⁇ 1).
  • the first angle ( ⁇ 1) may be set to approximately 90 degrees or more.
  • the first angle ( ⁇ 1) may be formed to be greater than the vertical angle with respect to the inner surface of the drum (20).
  • the lifter (100) is configured such that when the first angle ( ⁇ 1) increases, the second part (120) of the lifter (100) covers the first gap (G1), thereby increasing the electrode capacity of the external electrode (90) and reducing the fluctuation amount.
  • the second part (120) of the lifter (100) may overlap the adjacent first part (110) according to the first angle ( ⁇ 1) to cover the first gap (G1).
  • the second part (120) of the lifter (100) can cover the first gap (G1) between the plurality of electrodes (90) to increase the electrostatic capacitance of the electrodes (90) and also maximize the effect of reducing the amount of fluctuation.
  • Fig. 7 is a control block diagram of a dryer according to one embodiment. Hereinafter, descriptions of parts overlapping with the above description are omitted.
  • the dryer (1) may include a motor (72) that rotates a drum (20) and a fan (71), an RF power supply unit (220) that applies voltage to a plurality of electrodes (90) arranged around the drum (20), and a control unit (200) that controls the RF power supply unit (220) so that an electric field for dielectric heating of a drying target accommodated in the drum (20) is generated through the plurality of electrodes (90).
  • the dryer (1) may include a user interface (10), a DC power supply (230), and a matching circuit (210).
  • the control unit (200) can be electrically connected to components of the dryer (1).
  • the control unit (200) is provided to control components of the dryer (1).
  • the control unit (200) can control a motor (72) to rotate a drum (20) and a fan (71).
  • the control unit (200) can control the DC power supply unit (230), the RF power supply unit (220), and the matching circuit (210) to apply voltage to a plurality of electrodes (90).
  • the user interface (10) is provided to obtain user input.
  • the user interface (10) can display various information regarding the operation of the dryer (1).
  • the user interface (10) can include an input unit for obtaining user input and a display for displaying information.
  • the DC power supply unit (230) can convert AC power supplied from a commercial power source (S) into DC power and transmit it to the RF power supply unit (220).
  • the RF power supply unit (220) can generate an RF signal and apply the RF signal to a plurality of electrodes (90).
  • a matching circuit (210) may be provided between an RF power supply unit (220) and a plurality of electrodes (90).
  • An RF signal generated by the RF power supply unit (220) may be transmitted to the electrodes (90) through the matching circuit (210).
  • a sinusoidal voltage may be applied to the electrodes (90) by the RF signal.
  • the control unit (200) can control the DC power supply unit (230) to adjust the magnitude of the voltage applied to the electrode (90).
  • the magnitude of the voltage can be expressed as an effective value.
  • the control unit (200) can control the RF power supply unit (220) to adjust the phase of the voltage applied to the electrode (90).
  • the control unit (200) can control the DC power supply unit (230) to supply power to the electronic components of the dryer (1).
  • the matching circuit (210) can match the output impedance of the RF power supply unit (220) and the electrode impedance of each of the plurality of electrodes (90).
  • the matching circuit (210) can include a variable inductor and a variable capacitor. If there is a difference between the output impedance of the RF power supply unit (220) and the electrode impedance of the electrode (90), reflected power is generated from the electrode (90), and the power transmission efficiency decreases. In order to minimize the reflected power, matching of the output impedance of the RF power supply unit (220) and the electrode impedance of the electrode (90) needs to be performed.
  • the control unit (200) can perform impedance matching by controlling the matching circuit (210).
  • Electrode impedance can vary depending on various factors such as the amount of the drying target, the type of the drying target, the size of the drying target, the amount of water contained in the drying target, and the distribution state of the drying target.
  • the intensity of the electric field formed between the electrodes (90) may decrease because charges are accumulated in the dielectric.
  • the magnitude of the voltage detected at the electrodes (90) may decrease, and the electrode impedance may decrease.
  • the control unit (200) can determine the electrode impedance based on the magnitude of the voltage detected at the output terminal of the matching circuit (210).
  • the control unit (200) can obtain distribution information of the drying target object using the electrode impedance of each of the plurality of electrodes (90).
  • the control unit (200) can determine the amount of water (i.e., moisture content) contained in the drying target object based on the detected electrode impedance.
  • the electrode impedance detected at each of the plurality of electrodes (90) can be different depending on the location of the drying target object within the drum (20).
  • the drying target when the drum (20) rotates while the drying target is accommodated inside the drum (20), the drying target may be clumped or dispersed, and the electrode impedance detected by each of the plurality of electrodes (90) may be different depending on the distribution state of the drying target.
  • the control unit (200) can obtain information on the electrode impedance of the lifter (100). Since the floating lifter (100) that is not electrically connected inside the drum (20) has a constant electrode impedance, the electrostatic capacitance fluctuation rate according to the behavior of the drying target inside the drum (20) can be minimized.
  • the control unit (200) can adjust the rotation speed of the drum (20) to compensate for the increase in the friction coefficient of the inner wall of the drum (20) according to the number of lifters (100).
  • the drum (20) of the dryer (1) rotates, the main movement of the drying object inside is "peak-fall" along the wall of the drum (20).
  • the movement characteristics (Froude Number) of the drying object have various influencing factors. Among them, the higher the friction coefficient, the better it can move along the inside of the drum (20).
  • the control unit (200) can reduce the rotation speed (rpm) of the drum (20) to maintain the friction coefficient.
  • the control unit (200) controls the rotation direction of the drum (20) to be opposite to the bending direction of the second part (120) of the lifter (100), that is, in the direction in which the internal drying object falls when the drum (20) rotates, thereby reducing the surface friction coefficient and preventing the friction coefficient from increasing.
  • FIGS 8 and 9 are diagrams showing changes in electrostatic capacitance according to lifter rotation depending on the number of lifters according to one embodiment. Hereinafter, descriptions of parts overlapping with the above description are omitted.
  • the lifter (100) can reduce the electrostatic capacitance variation rate according to the behavior of the drying target inside the drum (20).
  • the electrostatic capacitance variation according to the rotation of the lifter (100) can be recognized.
  • the electrostatic capacitance variation according to the rotation of the lifter (100) can be reduced.
  • three (a), eight (b), twelve (c), and eighteen (d) lifters (100) can be installed on the drum (20).
  • the lifters (100) rotate at 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees according to the rotation of the drum (20)
  • the change in electrostatic capacitance (C value) can be measured to determine the change in electrostatic capacitance.
  • the electrostatic capacitance (C value) increases from 2.8 to 3.0, 4.5, and 7 pF when the lifters (100) are 0 degrees, 10 degrees, and 20 degrees.
  • the variation value of the electrostatic capacitance is 311.6%.
  • the electrostatic capacitance (C value) increases from 2.9 to 3.1 and then decreases from 3.0 to 2.9 pF when the lifters (100) are 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees.
  • the variation value of the electrostatic capacitance is 14.4%.
  • the electrostatic capacitance (C value) decreases from 3.1 to 3.0 and is maintained between 3.1 and 3.0 when the lifters (100) are 0 degrees, 10 degrees, 20 degrees, and 30 degrees.
  • the variation value of the electrostatic capacitance is 2.96%.
  • the number of lifters (100) is not limited to 18.
  • the number of lifters (100) may vary depending on the number of electrodes.
  • Fig. 10 is a drawing schematically showing the arrangement structure of electrodes according to one embodiment. Hereinafter, description of parts overlapping with the above description is omitted.
  • three electrodes may be spaced apart and adjacent to each other along the periphery of the drum (20).
  • the first electrode (90a) may be positioned on the upper right side of the drum (20)
  • the second electrode (90b) may be positioned below the drum (20) adjacent to the first electrode
  • the third electrode (90c) may be positioned on the upper left side of the drum (20) adjacent to the first electrode.
  • the number of electrodes is not limited to the examples. The number of electrodes may be provided in various ways.
  • a floating lifter (100) that is not electrically connected may be provided inside the drum (20).
  • the lifter (100) may be arranged at a predetermined interval inside the drum (20).
  • the lifter (100) may include a first part (110) mounted inside the drum (20) and a second part (120) that is provided by being bent at a first angle ( ⁇ 1) from the first part (110).
  • the lifter (100) may be provided to reduce the electrostatic capacitance fluctuation rate according to the behavior of the drying target inside the drum (20) and to increase the absolute size so as to reduce the burden on the driving circuit, i.e., the matching circuit.
  • the electrostatic capacitance of the electrode (90) can be increased, and the electrostatic capacitance fluctuation due to the rotation of the dry matter inside the drum (20) can be reduced, thereby increasing the efficiency of the dryer (1).
  • a dryer (1) comprises: a cabinet (1a); a drum (20) rotatably provided inside the cabinet (1a); a plurality of electrodes (90) arranged between the cabinet (1a) and the drum (20); an RF power supply unit (220) that applies voltage to the plurality of electrodes (90) so as to generate an electric field for dielectric heating of a drying object accommodated in the drum (20); and a lifter (100) made of a metal material that is rotatably provided together with the drum (20) inside the drum (20) and is electrically floating, wherein the lifter (100) includes a first portion (110) that contacts the drum (20) and a second portion (120) that is bent from the first portion (110) and faces the inside of the drum (20).
  • the lifter it is possible to reduce a change in electrostatic capacity due to the rotation of the drying object inside the drum by the lifter.
  • the above plurality of electrodes include a first gap (G1) between adjacent electrodes, and a first length (L1) of the first portion is shorter than the first gap (G1). At least one of the lifters overlaps the first gap.
  • the above lifters are provided in plurality and are arranged at regular intervals in the circumferential direction inside the drum.
  • the second length (L2) of the second part is formed smaller than the radius of the drum.
  • the first angle ( ⁇ 1) between the drum and the second part is formed as 90 degrees or more.
  • the plurality of electrodes are arranged spaced apart along the outer circumference of the drum.
  • a DC power supply unit for supplying direct current power to the RF power supply unit is included.
  • the lifters are fixed to the drum by at least one of adhesion, welding, or screws.
  • the plurality of lifters include a second gap (G2) between adjacent lifters, and when the first angle ( ⁇ 1) increases, the second part covers the second gap (G2).
  • a control unit configured to control the RF power supply unit is further included, wherein the control unit can adjust the speed (rpm) of the drum to correct an increase in the friction coefficient of the inner wall of the drum according to the number of the lifters.
  • the control unit can correct an increase in the friction coefficient of the inner wall of the drum increased by the lifter by adjusting the rotational direction of the drum to be opposite to the bending direction of the second part. By making the bending direction of the second part of the lifter opposite to the rotational direction of the drum, the surface friction coefficient of the building material inside the drum can be reduced.
  • a dryer in one embodiment, includes: a cabinet; a drum rotatably provided inside the cabinet; a plurality of electrodes spaced apart along an outer circumference of the drum between the cabinet and the drum; an RF power supply unit that applies voltage to the plurality of electrodes to generate an electric field for dielectric heating of an object to be dried accommodated in the drum; a DC power supply unit that supplies direct current to the RF power supply unit; and a lifter rotatably provided together with the drum inside the drum, the lifter being a lifter made of a floating metal material that is not electrically connected.
  • the lifter includes a first portion contacting the drum, and a second portion bent from the first portion and directed toward the inside of the drum.
  • the plurality of electrodes include a first gap (G1) between adjacent electrodes, and a first length (L1) of the first portion is shorter than the first gap (G1).
  • the lifters are provided in plurality and are arranged at a constant interval in a circumferential direction inside the drum.
  • a second length (L2) of the second portion is formed smaller than a radius of the drum.
  • a first angle ( ⁇ 1) between the drum and the second portion is formed to be 90 degrees or more.
  • the plurality of lifters have a second gap (G2) between adjacent lifters, and when the first angle ( ⁇ 1) increases, the second portion covers the second gap (G2).
  • Such a lifter can reduce a change in electrostatic capacity due to rotation of a building material inside the drum.
  • the capacitance variation rate of the electrode due to the rotation of the lifter according to the tumble behavior of the drum can be minimized.
  • the device further comprises a control unit configured to control the RF power supply unit, wherein the control unit can determine the rotation speed of the drum.
  • a drying target can be uniformly dried through genetic heating.
  • the capacitance of electrodes arranged circumferentially on the outside of the drum can be increased.
  • the electrostatic capacity can be improved through a lifter inside the drum.
  • the efficiency of the dryer can be increased by increasing the electrostatic capacitance of the electrode.
  • the capacitance fluctuation rate of an external electrode can be reduced and the load fluctuation rate can be reduced.

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Abstract

유전 가열을 통해 건조 대상물을 건조할 수 있는 건조기를 제공한다. 건조기는, 캐비닛, 캐비닛의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼, 캐비닛과 드럼 사이에 배치되는 복수의 전극, 드럼 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 복수의 전극에 전압을 인가하는 RF 전원공급부 및 드럼 내부에서 드럼과 함께 회전 가능하게 마련되고, 전기적으로 플로팅된 금속 재질의 리프터로서, 리프터는 드럼에 접촉하는 제1부분과, 제1부분으로부터 절곡되어 드럼의 내측을 향하는 제2부분을 포함한다.

Description

건조기
본 개시는 건조기에 관한 발명이다. 보다 상세하게는 유전 가열을 통해 건조 대상물을 건조할 수 있는 건조기에 관한 것이다.
건조기는 세탁물을 고온 건조한 공기로 건조하는 장치이다. 건조기는 건조물이 수용되는 드럼을 저속으로 회전시키면서 드럼 내부에 열풍이 통과하도록 함으로써 피건조물을 건조시키도록 되어 있다.
건조기는 외관을 형성하는 캐비닛과, 캐비닛 내부에 회전 가능하게 설치되는 드럼과, 드럼을 구동시키는 구동 장치와, 회전하는 드럼 내부로 열풍을 공급하는 열풍 공급유닛을 포함한다.
드럼 내부로 피건조물을 투입한 후 건조기를 동작시키면, 구동장치의 동작에 의해 드럼의 회전이 이루어짐과 동시에 열풍 공급유닛을 통해 드럼에 열풍을 공급함으로써 드럼 내부의 피건조물의 건조가 이루어진다.
이러한 드럼을 회전하는 건조 방법은 세탁물의 마모, 수축 등의 손상이 발생되는 문제가 있으며, 최근에는 세탁물의 손상을 저감하면서 피건조물을 건조하는 연구가 계속되고 있다.
본 개시의 일 측면은 유전 가열을 통해 건조 대상물을 균일하게 건조할 수 있는 건조기를 제공한다.
본 개시의 일 측면은 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 전극의 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있는 건조기를 제공한다.
본 개시의 일 측면은 드럼 내부에 전기적으로 플로팅(Floating)되어 있는 리프터를 갖는 건조기를 제공한다.
본 개시의 일 측면은 드럼 내부의 플로팅 리프터를 통해 정전 용량을 개선할 수 있는 건조기를 제공한다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 , 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 개시의 사상에 따른 건조기는, 캐비닛, 캐비닛의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼, 캐비닛과 드럼 사이에 배치되는 복수의 전극, 드럼 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 복수의 전극에 전압을 인가하는 RF 전원공급부, 및 드럼 내부에서 드럼과 함께 회전 가능하게 마련되고, 전기적으로 플로팅된 금속 재질의 리프터로서, 리프터는 드럼에 접촉하는 제1부분과, 제1부분으로부터 절곡되어 드럼 내측을 향하는 제2부분을 포함한다.
본 개시의 사상에 따른 건조기는 캐비닛, 캐비닛의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼, 캐비닛과 드럼 사이에서 드럼의 외측 둘레를 따라 이격 배치되는 복수의 전극, 드럼 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 복수의 전극에 전압을 인가하는 RF 전원공급부, RF 전원공급부에 직류 전력을 공급하는 DC 전원공급부 및 드럼 내부에서 드럼과 함께 회전 가능하게 마련되는 리프터로서, 리프터는 전기적으로 결선되지 않은 플로팅 금속 재질의 리프터를 포함한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 건조기를 나타내는 사시도,
도 2 는 도 1에 도시된 건조기의 단면도,
도 3 은 일 실시예에 따른 전극과 리프터를 개략적으로 나타내는 도면,
도 4 는 일 실시예에 따른 리프터를 나타내는 사시도,
도 5 는 도 3 에 도시된 전극과 드럼에 장착되는 리프터를 개략적으로 나타내는 단면도,
도 6 은 도 5 의 A 부분의 확대도로서, 일 실시예에 따른 리프터를 나타내는 도면,
도 7 은 일 실시예에 따른 건조기의 제어 블록도,
도 8 내지 도 9는 일 실시예에 따른 리프터 개수에 따른 리프터 회전에 따른 정전용량 변화를 나타내는 도면,
도 10 은 일 실시예에 따른 전극의 배치 구조를 개략적으로 나타내는 도면,
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다.
"제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다.
어떤(예: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
"포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 본 문서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소와 "연결", "결합", "지지" 또는 "접촉"되어 있다고 할 때, 이는 구성요소들이 직접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우뿐 아니라, 제3 구성요소를 통하여 간접적으로 연결, 결합, 지지 또는 접촉되는 경우를 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 존재하는 경우도 포함한다.
“및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 구성요소들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 구성요소들 중의 어느 구성요소를 포함한다.
다양한 실시예들에 따른 세탁기는 내부에 각종 구성품을 수용하는 하우징을 포함할 수 있다. 하우징은 일측에 세탁물 투입구가 형성된 상자 형태로 마련될 수 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 다양한 실시예에 따른 건조기를 구체적으로 설명한다.
도 1 은 일 실시예에 따른 건조기를 나타내는 사시도이고, 도 2 는 도 1에 도시된 건조기의 단면도이다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 건조기(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(1a)과, 캐비닛(1a) 내에서 회전 가능하게 설치되는 드럼(20)을 포함할 수 있다.
캐비닛(1a)은 대략 육면체 형상으로 마련될 수 있다. 캐비닛(1a)은 상면을 형성하는 상면 커버(1b), 전면을 형성하는 전면 커버(1c) 및 바닥면을 형성하는 베이스(1d)를 포함할 수 있다.
캐비닛(1a)을 형성하는 전면 커버(1c), 상면 커버(1b) 및 베이스(1d)는 각각 별도로 마련되어 조립될 수 있다. 다른 예로서, 캐비닛(1a)을 형성하는 일부 구성(예를 들면, 전면 커버, 상면 커버, 베이스)은 일체로 형성될 수도 있다.
캐비닛(1a)의 전면에는 건조 대상물인 의류(미도시)를 드럼(20)으로 투입 또는 인출하기 위한 투입구(31)가 마련된다.
건조기(1)는 전면 커버(1c)에 형성되는 투입구(31)를 개폐하도록 마련되는 도어(50)를 포함할 수 있다. 사용자는 도어(50)를 개방한 후 투입구(31)를 통해 건조 대상물을 드럼(20) 내부에 투입하거나 배출할 수 있다. 투입구(31)가 폐쇄되고 건조기(1)의 동작이 시작되면, 도어락이 도어(50)를 잠글 수 있다.
캐비닛(1a)의 전면 상측에는 사용자와 건조기(1) 간 상호작용을 위한 사용자 인터페이스(10)가 마련될 수 있다. 사용자 인터페이스(10)는 사용자 입력을 획득할 수 있고, 건조기(1)에 관한 다양한 정보를 표시할 수 있다.
사용자 인터페이스(10)의 위치는 전면으로 제한되지 않는다. 사용자 인터페이스(10)는 건조기(1)의 다양한 위치에 마련될 수 있다.
사용자 인터페이스(10)는 디스플레이를 포함할 수 있다. 또한, 사용자 인터페이스(10)는 건조기(1)의 동작에 관한 사용자 입력을 획득하기 위한 입력부를 포함할 수 있다. 입력부는 회전 가능한 다이얼과 여러 가지 버튼을 포함할 수 있다. 이외에도, 사용자 인터페이스(10)는 다양한 형태의 입력부와 디스플레이를 포함할 수 있다.
디스플레이는 다양한 종류의 디스플레이 패널로 제공될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이는 액정 디스플레이 패널(Liquid Crystal Display Panel, LCD Panel), 발광 다이오드 패널(Light Emitting Diode Panel, LED Panel), 유기 발광 다이오드 패널(Organic Light Emitting Diode Panel, OLED Panel), 또는 마이크로 LED 패널을 포함할 수 있다. 디스플레이는 터치 스크린을 포함하여 입력 장치로도 사용될 수 있다.
디스플레이는 사용자가 입력한 정보 또는 사용자에게 제공되는 정보를 다양한 화면으로 표시할 수 있다. 디스플레이는 건조기(1)의 동작과 관련된 정보를 이미지 또는 텍스트 중 적어도 하나로 표시할 수 있다. 또한, 디스플레이는 건조기(1)의 제어를 가능하게 하는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI, Graphic User Interface)를 표시할 수 있다. 즉, 디스플레이는 아이콘(Icon)과 같은 UI 엘리먼트(User Interface Element)를 표시할 수 있다.
입력부는 사용자 입력에 대응하는 전기적 신호(전압 또는 전류)를 제어부(200)로 전송할 수 있다. 입력부는 다양한 버튼들 및/또는 다이얼을 포함할 수 있다. 예를 들면, 입력부는 건조기(1)의 전원을 온 또는 오프 하기 위한 전원 버튼, 건조 동작을 시작 또는 정지하기 위한 시작/정지 버튼, 건조 코스를 선택하기 위한 건조 코스 버튼, 건조 온도를 설정하기 위한 온도 버튼 및 건조 시간을 설정하기 위한 시간 버튼 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 버튼들은 물리 버튼 또는 터치 버튼으로 마련될 수 있다.
입력부에 포함되는 다이얼은 회전 가능하게 마련될 수 있다. 다이얼의 회전에 따라 디스플레이에 표시되는 UI 엘리먼트들이 순차적으로 이동할 수 있다. 건조기(1)는 선택된 건조 코스에 따라 건조를 수행할 수 있다. 건조 코스는 건조 온도 및 건조 시간과 같은 건조 파라미터를 포함할 수 있다. 드럼(20) 내 건조 대상물의 위치, 건조 대상물의 종류 및/또는 건조 대상물의 양에 따라 다른 건조코스가 선택될 수 있다.
건조기(1)는 전면 커버(1c)에 분리 가능하게 장착되는 필터(40)를 포함할 수 있다. 필터(40)는 드럼(20) 내부를 순환하는 공기와 함께 유동하는 린트와 같은 이물질을 필터링할 수 있다.
캐비닛(1a)의 내부에는 원통 형상의 드럼(20)이 마련될 수 있다. 드럼(20)은 내부에 건조 대상물을 수용하여 건조가 이루어질 수 있도록 마련된다. 드럼(20)은 모터(72)의 동력을 전달 받아 회전 가능하게 마련될 수 있다. 드럼(20)은 지면과 대략 수평하게 마련되는 회전축(rotating axis)을 중심으로 회전 가능하도록 캐비닛(1a) 내부에 마련될 수 있다.
드럼(20)의 내주면에는 드럼(20)이 회전할 때, 건조 대상물을 들어 올릴 수 있도록 리프터(100)가 마련될 수 있다. 드럼(20)의 회전 속도에 따라 건조 대상물은 리프터(100)에 의해 상승하였다가 낙하하는 동작을 반복할 수 있다. 리프터(100)에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
드럼(20)의 외주면에는 드럼(20)이 원활하게 회전하도록 지지하는 롤러(22)가 마련될 수 있다.
구동장치는 캐비닛(1a)의 내측 하부에 배치될 수 있다. 구동장치는 베이스(1d)에 장착될 수 있다. 구동장치는 모터(72)와, 모터(72)의 동력을 드럼(20)에 전달하기 위한 풀리(74) 및 벨트(75)를 포함할 수 있다.
풀리(74)는 모터(72)와 연결된 회전 샤프트(73)에 연결될 수 있다. 모터(72)에 의해 회전 샤프트(73)가 회전하면 회전 샤프트(73)와 함께 풀리(74)가 회전할 수 있다. 벨트(75)는 풀리(74)의 외면과 드럼(20)의 외면에 감기도록 설치될 수 있다. 모터(72)의 구동력에 의해 벨트(75)가 회전하면 벨트(75)와 함께 드럼(20)이 회전할 수 있다. 드럼(20)은 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
캐비닛(1a) 내부와 드럼(20) 내부에는 공기를 순환시키기 위한 유로(80)가 형성될 수 있다. 유로(80)는 드럼(20) 내부로부터 드럼(20) 외부로 공기를 배출하는 공기 배출 유로(81)와, 공기를 드럼(20) 내부로 공급하는 공기 공급 유로(82)를 포함할 수 있다.
건조기(1)는 공기 배출 유로(81)를 형성하는 배출 덕트(60)를 포함할 수 있다. 배출 덕트(60)의 입구(61)에는 필터(40)가 배치될 수 있다. 배출 덕트(60)는 캐비닛(1a)을 관통할 수 있고, 배출 덕트(60)의 출구(63)는 캐비닛(1a)의 외부로 노출될 수 있다. 배출 덕트(60)의 입구(61)로 유입되는 공기는 필터(40)를 통과하면서 여과될 수 있다. 필터(40)는 공기에 포함된 린트와 같은 이물질을 필터링할 수 있다.
캐비닛(1a) 내부에는 공기를 유동시키기 위한 팬(71)이 마련될 수 있다. 팬(71)의 회전에 의해 드럼(20) 내부의 공기는 배출 덕트(60)로 유입될 수 있다. 또한, 팬(71)의 회전에 따라 공기가 공기 공급 유로(83)와 드럼(20)의 공기 유입구(20b)를 통해 드럼(20) 내부로 공급될 수 있다. 드럼(20) 내부로 공급된 공기는 건조 대상물의 건조에 이용될 수 있다.
모터(72)는 드럼(20)뿐만 아니라 팬(71)도 회전시킬 수 있다. 드럼(20)과 팬(71)이 하나의 모터(72)에 의해 구동하는 것으로 예시되었으나 이에 한정되지 않는다. 팬(71)의 구동을 위한 팬 모터(미도시)가 별도로 마련될 수도 있다. 또한, 모터(72)는 드럼(20)에 직접 연결되어 드럼(20)을 회전시킬 수도 있다. 모터(72)가 드럼(20)에 직접 연결되는 경우 풀리(74)와 벨트(75)는 생략될 수 있다.
캐비닛(1a)과 드럼(20) 사이에는 복수의 전극이 마련될 수 있다. 도 2에서는 두 개의 전극(90,90a, 90b)이 도시되어 있다. 전극(90a, 90b)은 드럼(20)의 둘레를 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 전극(90a, 90b)은 캐비닛(1a) 및 드럼(20)과도 이격되도록 배치될 수 있다. 전극(90a, 90b)에 전압이 인가되면, 드럼(20) 내부에 전기장이 생성될 수 있도록 마련된다.
드럼(20) 내부에 생성된 전기장은 건조 대상물에 포함된 유전체(예: 물 분자)를 진동시킬 수 있다. 유전체(예: 물 분자)가 진동하면 쌍극자 마찰열이 발생하여 유전체가 가열될 수 있다. 가열된 유전체가 증발함으로써 건조 대상물이 건조될 수 있다. 증발된 유전체는 드럼(20) 내부로 공급되는 공기와 함께 드럼(20) 외부로 배출될 수 있다. 본 실시예서 전극(90)은 두 개의 전극인 것을 예를 들어 도시하였으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어 전극은 드럼의 둘레를 따라 서로 이격 배치되며, 원통 형상의 드럼(20)을 2분할, 3분할, 6분할, 12분할, 18분할 할 수 있다. 이하 도 3 내지 도 4 에서 전극과 리프터에 대해 더 상세하게 설명된다.
도 3 은 일 실시예에 따른 전극과 리프터를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4 는 일 실시예에 따른 리프터를 나타내는 사시도이며, 도 5 는 도 3 에 도시된 전극과 드럼에 장착되는 리프터를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 6 은 도 5 의 A 부분의 확대도로서, 일 실시예에 따른 리프터를 나타내는 도면이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 드럼(20)의 둘레를 따라 복수의 전극(90)이 서로 이격 배치될 수 있다. 복수의 전극(90)은 각각 곡률을 갖는 판 형상으로 마련될 수 있다.
복수의 전극(90)은 드럼(20)의 둘레를 따라 2개의 전극(90a, 90b)이 서로 대향되게 배치될 수 있다. 복수의 전극(90)은 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수의 전극(90)은 드럼(20) 외부에 RF 전원공급부(220)와 전기적으로 연결되어 마련된다. 복수의 전극(90)은 고정된 전극으로 마련될 수 있다.
복수의 전극(90)은 제1전극(90)과 제2전극(90)으로 마련될 수 있다. 제1 전극(90a)은 드럼(20)의 상측 위에 배치될 수 있고, 제2 전극(90b)은 제1 전극과 인접하여 드럼(20)의 하측에 배치될 수 있다. 제1전극(90)과 제2전극(90)은 사이에 제1간극(G1)을 가질 수 있다. 제1간극(G1)은 제1전극(90)과 제2전극(90)사이에 마련될 수 있다.
복수의 전극(90)은 캐비닛(1a)과 드럼(20) 사이에 고정될 수 있다. 드럼(20)은 복수의 전극(90)과 연결되지 않으므로, 복수의 전극(90)은 드럼(20)의 회전을 제한하지 않는다. 또한, 복수의 전극(90)이 드럼(20)의 둘레를 따라 배치되므로, 드럼(20) 내 다양한 영역에 전기장을 생성할 수 있다. 따라서 개시된 건조기(1)는 드럼(20)이 회전하는 동안에도 복수의 전극(90)을 통해 드럼(20) 내부에 전기장을 생성할 수 있고, 건조 대상물의 건조를 수행할 수 있다.
반면에, 종래 기술은 드럼 내에 전극을 배치하거나 배선을 이용하여 드럼(20)과 전극을 전기적으로 연결하였기 때문에, 드럼(20)과 전극의 연결이 끊어지지 않도록 드럼(20)의 회전을 제한하였다. 또한, 종래 기술은 드럼(20) 내에서 고정된 영역에만 전기장을 생성하였기 때문에, 건조 대상물이 전기장 밖으로 이동하는 경우에는 유전 가열에 의한 건조가 일어날 수 없었다.
본 실시예의 건조기(1)는 드럼(20) 내부에 전기적으로 플로팅된 리프터(100)를 마련할 수 있다. 리프터(100)는 전극(90)의 정전 용량을 상승시키고, 드럼(20) 내부의 건조 대상물의 텀블(Tumble) 구동에 따른 정전 용량 변동을 감소시키도록 마련될 수 있다. 리프터(100)는 복수의 전극(90)의 정전 용량을 상승시킬 수 있도록 마련된다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 최소화 할 수 있도록 마련된다.
리프터(100)는 드럼(20)의 내부에서 전기장을 형성하도록 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에 전극의 형상을 구현하도록 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부의 전기장 특성을 구현하도록 마련될 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20) 내에 전기적으로 플로팅되어 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 전기적으로 결선되지 않은 플로팅 금속 재질로 마련될 수 있다. 리프터(100)는 전기적으로 플로팅되어 마련될 수 있다. 리프터(100)는 회로적으로 연결되지 않은 금속으로 마련될 수 있다. 리프터(100)는 지정되지 않은 특성을 가질 수 있다. 리프터(100)는 전도성 금속을 포함할 수 있다. 리프터(100)는 결선이 연결되지 않은 금속일 수 있다. 리프터(100)는 전위가 플로팅되어 마련될 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20) 내부에 전기적으로 플로팅 상태로 마련되고, 복수의 전극(90)은 드럼(20) 외부에 RF 회로부()와 전기적으로 연결되어 마련된다.
리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 전기적으로 플로팅 상태로 마련되므로 특정한 전극을 가지지 않을 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에 전기적으로 플로팅되어, 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 최소화 시킬 수 있도록 마련된다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 드럼(20) 외부의 복수의 전극(90)에 대칭되게 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 캐패시터의 역할을 할 수 있도록 마련된다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 임피던스를 낮출 수 있어, 구동 회로에 도움을 줄 수 있다.
전극 임피던스는 건조 대상물의 양, 건조 대상물의 종류, 건조 대상물의 크기, 건조 대상물에 포함된 물의 양 및 건조 대상물의 분포 상태와 같은 다양한 요인에 의해 달라질 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 회전하는 건조 대상물의 임피던스를 대신할 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 플로팅된 금속 재질로 마련되어 임피던스가 일정하게 유지될 수 있도록 마련된다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 회전하는 건조 대상물의 임피던스를 일정하게 유지하게 할 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 회전하는 건조 대상물의 캐패시터 값의 변동을 최소화하여 임피던스를 일정하게 유지할 수 있도록 한다. 예를 들어, 드럼 내부에 공기의 유전율이 1일 때, 물은 80 이고, 물에 젖은 건조 대상물은 80 이상일 수 있다. 이러한 건조 대상물의 회전에 따라 캐패시턴스가 변동하게 된다. 드럼의 회전에 의한 캐패시턴스의 변동을 드럼(20) 내부에 장착된 리프터(100)가 대신할 수 있다. 따라서, 리프터(100)는 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 감소시키고, 절대적인 크기는 높여 구동 회로 즉, 매칭 회로의 부담을 줄일 수 있도록 마련된다.
리프터(100)는 고정된 복수의 전극(90)의 캐패시턴스를 상승시키고, 캐패시턴스의 변동값을 줄여주는 특성의 개선을 할 수 있는 드럼(20) 내부의 회전체 구조일 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20) 내면에 부착되는 제1부분(110)과, 제1부분(110)으로부터 절곡되어 드럼(20)의 내측을 향하도록 마련되는 제2부분(120)을 포함할 수 있다. 리프터(100)는 대략 "L"형태로 절곡된 형상을 포함할 수 있다. 리프터(100)의 일측은 드럼(20)의 내면에 접촉되어 부착되며, 타측은 드럼(20)의 내부로 튀어나와 건조기에서 건조 대상물의 회전 및/또는 낙차 거동을 제어하는 리프터(Lifter)의 열할을 수행하도록 마련될 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20)에 고정될 수 있다. 리프터(100)의 적어도 일부는 드럼(20)의 내면에 부착되도록 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20)에 접착 또는 용접 또는 스크류 등의 별도의 부재를 통해 고정될 수 있다.
리프터(100)는 드럼(20) 내부에 복수개로 마련될 수 있다. 복수개의 리프터(100)는 드럼(20) 내부에 일정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수개의 리프터(100)는 드럼(20)의 내부에 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 복수개의 리프터(100)는 제2간극(G2)으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 복수개의 리프터(100)는 드럼(20) 내부에 균일한 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 본 실시예에서 리프터는 18개가 이격되어 배치되는 것을 예를 들어 도시하였으나, 이에 한정되지 않는다. 리프터의 개수는 변경될 수 있다.
리프터(100)의 제1부분(110)은 드럼(20)의 내면에 고정될 수 있다. 리프터(100)의 제1부분(110)은 드럼(20)의 내면에 접촉되도록 마련될 수 있다. 제1부분(110)은 드럼(20)의 내면에 부착될 수 있다. 제1부분(110)은 드럼(20)의 내면에 접착 또는 용접 또는 별도의 부재를 통해 설치될 수 있다.
리프터(100)의 제1부분(110)은 대략 직사각형상의 판 형상으로 형성될 수 있다. 제1부분(110)은 드럼(20)의 제1깊이(d1)에 대응되는 제1깊이(d2)로 형성될 수 있다. 리프터(100)의 제1부분(110)은 제1길이(L1)를 가질 수 있다. 제1부분(110)의 제1길이(L1)는 복수의 전극(90) 사이의 제1간극(G1) 보다 짧게 형성될 수 있다.
제1부분(110)의 제1길이(L1)는 복수의 전극(90) 사이의 제1간극(G1) 보다 짧게 형성되어 드럼(20)의 회전 시, 전극(90)과 전극(90) 사이의 제1간극(G1)에 리프터(100)의 제1부분(110)이 위치할 수 있도록 마련된다. 제1부분(110)의 제1길이(L1)는 제1간극(G1) 보다 짧게 형성되므로 리프터(100)의 제1부분(110)이 제1간극(G1)내에 항상 위치하여 변동값이 균일한 특성을 가질 수 있다.
리프터(100)의 제1부분(110)의 제1길이(L1)가 길게 형성되는 경우 전극과 전극 사이의 제1간극(G1)에 리프터(100)의 제1부분(110)이 위치할 수도 있고 위치하지 않을 수도 있어, 일정하지 않은 변동 값을 가질 수 있다.
리프터(100)의 제2부분(120)은 제1부분(110)으로부터 절곡되어 형성될 수 있다. 제2부분(120)은 제1부분(110)으로부터 일체로 연장되어 형성될 수 있다. 제2부분(120)은 제2길이(L2)를 가질 수 있다.
제2부분(120)의 제2길이(L2)는 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 영향을 주지 않는 길이로 마련될 수 있다. 제2길이(L2)는 드럼(20)의 지름의 10% 수준으로 마련될 수 있다.
리프터(100)의 제1부분(110)과 제2부분(120) 사이는 제1각도(θ1)를 가질 수 있다. 제1각도(θ1)는 대략 90도 이상으로 마련될 수 있다. 제1각도(θ1)는 드럼(20)의 내면과 수직 보다 크게 형성될 수 있다.
리프터(100)는 제1각도(θ1)의 증가 시, 제1간극(G1)을 리프터(100)의 제2부분(120)이 덮는 형태가 되며, 이를 통해 외부 전극(90)의 전극 용량 상승 및 변동량 감소 효과를 가질 수 있다. 예를 들어 리프터(100)의 제2부분(120)은 제1각도(θ1)에 따라 인접하는 제1부분(110)과 중첩되어 제1간극(G1)을 커버할 수도 있다.
리프터(100)의 제2부분(120)이 복수의 전극(90) 사이의 제1간극(G1)을 커버하여 전극(90)의 정전 용량을 상승시킬 수 있고, 또한 변동량 감소 효과를 극대화할 수 있다.
도 7 은 일 실시예에 따른 건조기의 제어 블록도이다. 이하에서, 상기한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 건조기(1)는 드럼(20)과 팬(71)을 회전시키는 모터(72), 드럼(20)의 주위에 배치된 복수의 전극(90)에 전압을 인가하는 RF 전원공급부(220), 복수의 전극(90)을 통해 드럼(20) 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 RF 전원공급부(220)를 제어하는 제어부(200)를 포함할 수 있다.
건조기(1)는 사용자 인터페이스(10), DC 전원공급부(230), 매칭회로(210)를 포함할 수 있다.
제어부(200)는 건조기(1)의 구성 요소들과 전기적으로 연결될 수 있다. 제어부(200)는 건조기(1)의 구성 요소들을 제어할 수 있도록 마련된다. 예를 들면, 제어부(200)는 드럼(20) 및 팬(71)을 회전시키기 위해 모터(72)를 제어할 수 있다.
제어부(200)는 복수의 전극(90)에 전압을 인가하기 위해 DC 전원공급부(230), RF 전원공급부(220) 및 매칭회로(210)를 제어할 수 있다.
사용자 인터페이스(10)는 사용자 입력을 획득할 수 있도록 마련된다. 사용자 인터페이스(10)는 건조기(1)의 동작에 관한 다양한 정보를 표시할 수 있다. 사용자 인터페이스(10)는 사용자 입력을 획득하기 위한 입력부와 정보를 표시하기 위한 디스플레이를 포함할 수 있다.
DC 전원공급부(230)는 상용전원(S)으로부터 공급되는 AC 전력을 DC전력으로 변환하여 RF 전원공급부(220)에 전달할 수 있다. RF 전원공급부(220)는 RF신호를 생성할 수 있고, RF 신호를 복수의 전극(90)에 인가할 수 있다.
매칭회로(210)는 RF 전원공급부(220)와 복수의 전극(90) 사이에 마련될 수 있다. RF 전원공급부(220)에 의해 생성된 RF 신호는 매칭회로(210)를 통해 전극(90)에 전달될 수 있다. RF 신호에 의해 전극(90)에는 정현파 전압이 인가될 수 있다.
제어부(200)는 DC 전원공급부(230)를 제어하여 전극(90)에 인가되는 전압의 크기를 조절할 수 있다. RF 전원공급부(220)에 공급되는 전력이 증가하면 RF 신호의 진폭이 증가하고, 전극(90)에 인가되는 전압의 크기가 증가할 수 있다. 전압의 크기는 실효값으로 나타낼 수 있다. 제어부(200)는 RF 전원공급부(220)를 제어하여 전극(90)에 인가되는 전압의 위상을 조절할 수 있다. 제어부(200)는 DC 전원공급부(230)를 제어하여 건조기(1)의 전자 부품에 전력을 공급할 수 있다.
매칭회로(210)는 RF 전원공급부(220)의 출력 임피던스와 복수의 전극(90) 각각의 전극 임피턴스를 정합할 수 있다. 매칭회로(210)는 가변 인덕터와 가변 커패시터를 포함할 수 있다. RF 전원공급부(220)의 출력 임피던스와 전극(90)의 전극 임피턴스 간 차이가 있으면 전극(90)으로부터 반사 전력이 발생하고, 전력 전송 효율이 감소한다. 반사 전력을 최소화 하기 위해 RF 전원공급부(220)의 출력 임피던스와 전극(90)의 전극 임피턴스의 매칭이 수행될 필요가 있다. 제어부(200)는 매칭회로(210)를 제어하여 임피던스 매칭을 수행할 수 있다.
전극 임피던스는 건조 대상물의 양, 건조 대상물의 종류, 건조 대상물의 크기, 건조 대상물에 포함된 물의 양 및 건조 대상물의 분포 상태와 같은 다양한 요인에 의해 달라질 수 있다.
예를 들면, 복수의 전극(90) 사이에 높은 유전율을 갖는 유전체(예: 물)이 존재하면, 유전체에 전하가 축적되기 때문에 전극(90) 사이에 형성되는 전기장의 세기가 감소할 수 있다. 전기장의 세기가 감소하면 전극(90)에서 검출되는 전압의 크기가 감소할 수 있고, 전극 임피던스가 감소할 수 있다. 건조 대상물의 건조가 진행됨에 따라 건조 대상물에 포함된 물이 제거되므로, 전극 임피던스가 점차 크게 검출될 수 있다.
제어부(200)는 매칭회로(210)의 출력단에서 검출되는 전압의 크기에 기초하여 전극 임피던스를 결정할 수 있다. 제어부(200)는 복수의 전극(90) 각각의 전극 임피던스를 이용하여 건조 대상물의 분포 정보를 획득할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 검출된 전극 임피던스에 기초하여 건조 대상물에 포함된 물의 양(즉, 함수율)을 결정할 수 있다. 드럼(20) 내 건조 대상물의 위치에 따라 복수의 전극(90) 각각에서 검출되는 전극 임피던스가 다를 수 있다.
또한, 건조 대상물이 드럼(20) 내부에 수용된 상태에서 드럼(20)이 회전하면 건조 대상물이 뭉치거나 분산될 수 있고, 이러한 건조 대상물의 분포 상태에 따라 복수의 전극(90) 각각에서 검출되는 전극 임피던스는 다를 수 있다.
드럼(20) 내부에 전기적으로 플로팅된 리프터(100)가 마련되면, 제어부(200)는 리프터(100)의 전극 임피던스의 정보를 획득할 수 있다. 드럼(20) 내부에 전기적으로 어떠한 결선도 되지 않은 플로팅된 리프터(100)는 일정한 전극 임피던스를 가지므로 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 최소화 시킬 수 있다.
제어부(200)는 드럼(20)의 회전 속도를 조절하여 리프터(100)의 개수에 따른 드럼(20) 내벽의 마찰 계수의 상승을 보정할 수 있다. 건조기(1) 드럼(20)의 회전 시 내부의 건조 대상물의 주요 거동은 드럼(20)의 벽면을 따라 "최고점-낙하"로 이루어진다. 이때 건조 대상물의 거동 특성(Froude Number)은 다양한 영향 인자를 가진다. 그 중 마찰계수가 높을수록 드럼(20) 내부를 따라 잘 이동할 수 있다. 드럼(20)의 리프터(100) 개수를 증가시킬 경우, 마찰계수가 올라가므로 제어부(200)는 드럼(20)의 회전 속도(rpm)를 줄여 마찰계수를 유지하게 할 수 있다.
제어부(200)는 드럼(20)의 회전 방향을 리프터(100)의 제2부분(120)의 절곡 방향과 반대 방향, 즉 드럼(20)의 회전 시 내부 건조 대상물이 떨어지는 방향으로 제어하여 표면 마찰계수를 감소시켜, 마찰계수가 상승되는 것을 방지할 수 있다.
도 8 내지 도 9는 일 실시예에 따른 리프터 개수에 따른 리프터 회전에 따른 정전용량 변화를 나타내는 도면이다. 이하에서, 상기한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
도 8 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 리프터(100)는 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 감소시킬 수 있다. 리프터(100)의 개수 증가 시 리프터(100) 회전에 따른 정전용량 변화를 알 수 있다. 리프터(100)의 개수 증가 시 리프터(100) 회전에 따른 정전용량 변화는 감소될 수 있다.
예를 들면, 리프터(100)는 드럼(20)에 3개(a), 8개(b), 12개(c), 18개(d) 가 설치될 수 있다. 드럼(20)의 회전에 따라 리프터(100)가 0도, 10도, 20도, 30도 일 경우 각각의 정전용량(C값) 변화를 측정하여, 정전용량의 변화를 알 수 있다.
먼저, 리프터(100)가 3개(a) 설치된 경우, 리프터(100)가 0도, 10도, 20도 일 때, 정전용량(C값)은 2 .8 에서 3.0, 4.5, 그리고7 pF 로 증가하는 것을 알 수 있다. 리프터(100)가 3개(a) 설치된 경우, 정전용량의 변동값은 311.6% 이다.
또한, 리프터(100)가 8개(b) 설치된 경우, 리프터(100)가 0도, 10도, 20도 일 때, 정전용량(C값)은 3.3 에서 4.3으로 증가하다가 3.9에서 3.2 pF 로 감소하는 것을 알 수 있다. 리프터(100)가 8개(b) 설치된 경우, 정전용량의 변동값은 43.9%이다.
리프터(100)가 12(c)개 설치된 경우, 리프터(100)가 0도, 10도, 20도, 30도 일 때, 정전용량(C값)은 2.9 에서 3.1 로 증가하다가 3.0 에서 2.9 pF로 감소하는 것을 알 수 있다. 리프터(100)가 12개(c) 설치된 경우, 정전용량의 변동값은 14.4%이다.
리프터(100)가 18개(d) 설치된 경우, 리프터(100)가 0도, 10도, 20도, 30도 일 때, 정전용량(C값)은 3.1에서 3.0으로 감소하고 3.1내지 3.0 으로 유지되는 것을 알 수 있다. 리프터(100)가 18(d)개 설치된 경우, 정전용량의 변동값은 2.96%이다. 즉, 리프터(100)가 3개(a)일 경우 정전용량의 변동값은 311.6%, 8개(b)일 경우, 정전용량의 변동값은 43.9%, 12개(c)일 경우 정전용량의 변동값은 14.4%, 18(d)개 설치된 경우, 정전용량의 변동값은 2.96%이다.
상기한 바와 같이, 드럼(10) 내부에 설치되는 리프터(100)의 개수가 많을 수록 정전용량의 변동값은 줄어드는 것을 알 수 있다. 리프터(100)의 개수 증가 시 리프터(100) 회전에 따른 정전용량 변화는 감소될 수 있다.
일 실시예에 개시된 바와 같이, 리프터(100)의 개수가 18개로 제한되지는 않는다. 리프터(100)의 개수는 전극의 개수에 따라 달라질 수 있다.
도 10 은 일 실시예에 따른 전극의 배치 구조를 개략적으로 나타내는 도면이다. 이하에서, 상기한 설명과 중복되는 부분에 대한 설명은 생략한다.
도10 에 도시된 바와 같이, 드럼(20)의 둘레를 따라 3개의 전극(90a, 90b, 90c)이 서로 인접하게 이격 배치될 수 있다. 제1 전극(90a)은 드럼(20)의 우측 위에 배치될 수 있고, 제2 전극(90b)은 제1 전극과 인접하여 드럼(20)의 아래에 배치될 수 있고, 제3 전극(90c)은 제1 전극과 인접하여 드럼(20)의 좌측 위에 배치될 수 있다. 전극의 개수는 예시된 것으로 한정되지 않는다. 전극의 개수는 다양하게 마련될 수도 있다.
드럼(20) 내부에는 전기적으로 결선되지 않은 플로팅된 리프터(100)가 마련될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에서 일정간격 이격되어 배치될 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부에 장착되는 제1부분(110)과 제1부분(110)으로부터 제1각도(θ1)로 절곡되어 마련되는 제2부분(120)을 포함할 수 있다. 리프터(100)는 드럼(20) 내부 건조 대상물의 거동에 따른 정전용량 변동률을 감소시키고, 절대적인 크기는 높여 구동 회로 즉, 매칭 회로의 부담을 줄일 수 있도록 마련될 수 있다.
본 개시의 사상에 따르면, 플로팅된 리프터(100)를 회전체인 드럼(20)의 내벽에 부착시킴으로써, 전극(90)의 정전 용량을 상승시키고, 드럼(20) 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시켜, 건조기(1)의 효율을 상승 시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 건조기(1)는 캐비닛(1a); 상기 캐비닛(1a)의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼(20); 상기 캐비닛(1a)과 상기 드럼(20) 사이에 배치되는 복수의 전극(90); 상기 드럼(20) 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 상기 복수의 전극(90)에 전압을 인가하는 RF 전원공급부(220); 및 상기 드럼(20) 내부에서 상기 드럼(20)과 함께 회전 가능하게 마련되고, 전기적으로 플로팅된 금속 재질의 리프터(100)로서, 상기 리프터(100)는 상기 드럼(20)에 접촉하는 제1부분(110)과, 상기 제1부분(110)으로부터 절곡되어 상기 드럼(20)의 내측을 향하는 제2부분(120)을 포함한다. 본 개시에 따르면 리프터에 의해 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있다. 또한, 전극의 정전 용량을 상승시켜 건조기의 효율을 상승 시킬 수 있다.
상기 복수의 전극은 인접한 전극 사이에 제1간극(G1)을 포함하고, 상기 제1부분의 제1길이(L1)는 상기 제1간극(G1) 보다 짧다. 상기 제1간극은 상기 리프터 중 적어도 하나 이상의 리프터가 중첩된다.
상기 리프터는 복수개로 마련되고, 상기 드럼 내부에 원주 방향으로 일정 간격으로 배치된다. 상기 제2부분의 제2길이(L2)는, 상기 드럼의 반지름 보다 작게 형성된다. 상기 드럼과 상기 제2부분 사이의 제1각도(θ1)는 90 도 이상으로 형성된다. 상기 복수의 전극은 상기 드럼의 외측 둘레를 따라 이격 배치된다. 상기 RF 전원공급부에 직류 전력을 공급하는 DC 전원공급부;를 포함한다. 상기 리프터는 상기 드럼과 접착 또는 용접 또는 스크류 중 적어도 하나의 방법으로 고정된다. 상기 복수의 리프터는 인접한 리프터와의 사이에 제2간극(G2)을 포함하고, 상기 제1각도(θ1)의 증가 시, 상기 제2부분이 상기 제2간극(G2)을 덮는다.
이러한 리프터에 의해 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있다.
상기 RF 전원 공급부를 제어하도록 마련되는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 드럼의 속도(rpm)를 조절하여 상기 리프터의 개수에 따른 상기 드럼 내벽의 마찰계수 상승을 보정할 수 있다. 상기 제어부는, 상기 드럼의 회전 방향을 상기 제2부분의 절곡 방향과 반대 방향으로 조절하여 상기 리프터로 증가한 상기 드럼 내벽의 마찰계수 상승을 보정할 수 있다. 리프터의 제2부분의 절곡 방향을 상기 드럼의 회전 방향과 반대 방향으로 함으로써, 드럼 내부 건조물의 표면 마찰계수를 감소시킬 수 있다.
일 실시예에 따른 건조기는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼; 상기 캐비닛과 상기 드럼 사이에서 상기 드럼의 외측 둘레를 따라 이격 배치되는 복수의 전극; 상기 드럼 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하는 RF 전원공급부; 상기 RF 전원공급부에 직류 전력을 공급하는 DC 전원공급부; 및 상기 드럼 내부에서 상기 드럼과 함께 회전 가능하게 마련되는 리프터로서, 상기 리프터는 전기적으로 결선되지 않은 플로팅 금속 재질의 리프터;를 포함한다. 본 개시에 따르면 리프터에 의해 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있다. 또한, 전극의 정전 용량을 상승시켜 건조기의 효율을 상승 시킬 수 있다.
상기 리프터는, 상기 드럼에 접촉하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 절곡되어 상기 드럼의 내측을 향하는 제2부분을 포함한다. 상기 복수의 전극은 인접한 전극 사이에 제1간극(G1)을 포함하고, 상기 제1부분의 제1길이(L1)는 상기 제1간극(G1) 보다 짧다. 상기 리프터는 복수개로 마련되고, 상기 드럼 내부에 원주 방향으로 일정 간격으로 배치된다. 상기 제2부분의 제2길이(L2)는, 상기 드럼의 반지름 보다 작게 형성된다. 상기 드럼과 상기 제2부분 사이의 제1각도(θ1)는 90 도 이상으로 형성된다. 상기 복수의 리프터는 인접한 리프터와의 사이에 제2간극(G2)을 가지며, 상기 제1각도(θ1)의 증가 시, 상기 제2부분이 상기 제2간극(G2)을 덮는다. 이러한 리프터에 의해 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있다. 드럼의 텀블 거동에 따른 리프터의 회전으로 인한 전극의 정전용량 변동률을 최소화 할 수 있다.
상기 RF 전원 공급부를 제어하도록 마련되는 제어부;를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 드럼의 회전 속도를 결정할 수 있다.
일례에 따르면, 유전 가열을 통해 건조 대상물을 균일하게 건조할 수 있다.
일례에 따르면, 드럼 외부에 원주 방향으로 배치된 전극(외부 전극)의 정전 용량을 상승시킬 수 있다.
일례에 따르면, 드럼 내부 건조물의 회전에 따른 정전 용량 변동을 감소시킬 수 있다.
일례에 따르면, 드럼 내부의 리프터를 통해 정전 용량을 개선할 수 있다.
일례에 따르면, 전극의 정전 용량을 상승시켜 건조기의 효율을 상승 시킬 수 있다.
일례에 따르면, 유전율을 가지는 건조 대상물의 텀블(Tumble) 동작 시, 외부 전극의 정전 용량 변동율을 감소시키고, 부하 변동률을 감소시킬 수 있다.
본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며 , 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 건조기를 설명함에 있어 특정 형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 이는 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 개시된 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (12)

  1. 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내부에 회전 가능하게 마련되는 드럼;
    상기 캐비닛과 상기 드럼 사이에 배치되는 복수의 전극;
    상기 드럼 내에 수용된 건조 대상물의 유전 가열을 위한 전기장이 생성되도록 상기 복수의 전극에 전압을 인가하는 RF 전원공급부; 및
    상기 드럼 내부에서 상기 드럼과 함께 회전 가능하게 마련되고, 전기적으로 플로팅된 금속 재질의 리프터로서, 상기 리프터는 상기 드럼에 접촉하는 제1부분과, 상기 제1부분으로부터 절곡되어 상기 드럼의 내측을 향하는 제2부분을 포함하는 건조기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 인접한 전극 사이에 제1간극을 포함하고,
    상기 제1부분의 제1길이는 상기 제1간극 보다 짧게 마련되는 건조기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1간극은
    상기 리프터 중 적어도 하나 이상의 리프터가 중첩되는 건조기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 리프터는 복수개로 마련되고,
    상기 드럼 내부에 원주 방향으로 일정 간격으로 배치되는 건조기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2부분의 제2길이는,
    상기 드럼의 반지름 보다 작게 형성되는 건조기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 드럼과 상기 제2부분 사이의 제1각도는 90 도 이상으로 형성되는 건조기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 전극은 상기 드럼의 외측 둘레를 따라 이격 배치되는 건조기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 RF 전원공급부에 직류 전력을 공급하는 DC 전원공급부;를 포함하는 건조기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 리프터는 상기 드럼과 접착 또는 용접 또는 스크류 중 적어도 하나의 방법으로 고정되는 건조기.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 리프터는 인접한 리프터와의 사이에 제2간극을 가지며,
    상기 제1각도의 증가 시, 상기 제2부분이 상기 제2간극을 덮는 건조기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 RF 전원 공급부를 제어하도록 마련되는 제어부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 드럼의 속도를 조절하여 상기 리프터의 개수에 따른 상기 드럼 내벽의 마찰계수 상승을 보정하는 건조기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 드럼의 회전 방향을 상기 제2부분의 절곡 방향과 반대 방향으로 조절하여 상기 리프터로 증가한 상기 드럼 내벽의 마찰계수 상승을 보정하는 건조기.
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