KR101130946B1 - 압축공기와 물을 이용한 세탁기 및 그 세탁방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기와 물을 이용한 세탁기에 관한 것으로, 회전드럼(1)과; 회전드럼(1)의 내부 측벽에 설치되는 다수의 분사노즐(10)과; 분사노즐(10)로 세척수를 공급하는 세척수공급기(3)와; 분사노즐(10)로 압축공기를 공급하는 공기압축기(20)와; 분사노즐(10)과 세척수공급기(3) 및 공기압축기(20)를 연결하는 유로(30); 유로(30)에 설치되는 자동밸브(40)로 구성된다. 이에 따라, 세탁기의 기능성 및 사용성을 보다 향상시킬 수 있다.

회전드럼, 분사노즐, 세척수공급기, 공기압축기, 유로, 자동밸브

Description

압축공기와 물을 이용한 세탁기 및 그 세탁방법 {WASHING MACHINE USING COMPRESSED AIR AND WATER AND WASHING METHOD THEREOF}

본 발명은 세탁기 및 그 세탁방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 압축공기와 물을 이용하여 세탁물을 세척 및 건조시킬 수 있는 압축공기와 물을 이용한 세탁기 및 그 세탁방법에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 기계의 힘을 이용하여 의류 등의 세탁을 하는 장치의 일종으로, 세탁물의 세탁방법에 따라 크게 원통형 세탁기 및 드럼형 세탁기로 구분된다.

원통형 세탁기는 원통의 회전방향을 주기적으로 전환하여 세탁물을 세탁하는 방식이며, 드럼형 세탁기는 드럼의 회전에 의해 세탁물을 낙하시켜 세탁물을 세탁하는 방식이다.

원통형 세탁기 및 드럼형 세탁기는 세탁시간이 상대적으로 많이 소요됨은 물론이고 세탁효율이 떨어져 세탁물에 묻은 오염물을 완전히 제거하는 데에는 한계가 있다.

그리고 세제를 사용하여 세탁물에 묻은 오염물을 제거함으로써 헹굼 작업이 필수적으로 요구되며, 이러한 헹굼 과정에서 많은 양의 물이 추가적으로 소요되는 문제점이 있다.

한편, 세탁효율을 높이기 위한 세탁기의 물 분사장치가 공개실용신안공보 제1999-001108호에 개시되어 있으며, 이러한 세탁기의 물 분사장치는 도 1에 도시된 바와 같이 세탁물이 담기며 하부에 펄세이터(110)가 구비되는 적정 크기의 세탁조(100)와 세탁조(100) 측벽에 다수 설치되는 토출구(120)와 토출구(120)와 연결되는 수로(130) 및 수로(130) 끝단에 설치되는 펌프(140)로 구성된다. 이와 같은 구성에 의해 세탁조(100)의 측벽에서 펌프(140)에 의해서 공급되는 세척수가 토출구(120)를 통해 고속으로 분사되어 세탁물을 타격하도록 함으로써 세탁효과의 향상을 도모할 수 있다.

상기와 같은 세탁기의 물 분사장치는 물을 고속으로 분사하기 위해 펌프를 사용하고 있으나, 펌프는 그 내부에 공기가 유입되는 경우 펌핑이 제대로 일어나지 않기 때문에 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있도록 그 흡입단에 반드시 적정 크기의 수조가 마련되어야 하는 단점이 있으며, 세탁물의 종류에 따라 물의 분사압력을 조절하기가 쉽지 않아 세탁과정에서 옷감이 상할 우려가 있다.

또한, 세척수가 충전된 세탁조(100) 내로 고압의 물을 분사하기 때문에 토출구(120)를 통해 분사되는 물이 세척조(100)에 충전된 물의 저항에 의해 물 분사 효과가 반감되는 문제점도 있다.

그리고 세탁 효율을 높이기 위해 개발된 또 다른 세탁장치의 일 예로서 공개특허 제2000-0027871호에 개시되어 있는 드럼 세탁기의 세탁수 분사장치를 들 수 있다.

상기의 세탁수 분사장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 드럼형 세탁기의 세탁조(200) 내부 중심으로 돌출되는 세탁수 분사수단(210) 및 세탁수 분사수단(210) 내로 유로(220)를 형성하여 연결호스(230)를 통해 연결된 펌핑수단(240)으로 구성되어 펌핑수단(240)에 의해 공급되는 물이 노즐(211)로부터 분사되면서 세탁조(200) 내의 세탁물을 세척하는 것인데, 이 또한 펌프를 사용하여 물을 펌핑하므로 물 분사압력을 조절하기 어려울 뿐 아니라 내부에 적정의 수조를 포함하여야 하는 문제점을 그대로 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 것으로, 세탁물의 종류에 따라 세척수의 분사압력을 쉽게 조절할 수 있으며, 세척수가 압축공기와 혼합되면서 무화상태로 세탁물에 분사되도록 함으로써 세탁효율을 높일 수 있음은 물론이고 세척수의 양을 절약할 수 있는 압축공기와 물을 이용한 세탁기와 그 세탁방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

그리고 본 발명은 세탁물을 압축공기만을 이용하여 탈수 및 건조할 수 있으며, 세탁물의 탈수 및 건조시간을 줄일 수 있는 압축공기와 물을 이용한 세탁기와 그 세탁방법을 제공하는 데에 또 다른 목적이 있다.

본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기는, 회전드럼; 상기 회전드럼의 내벽에 설치되는 다수의 분사노즐; 상기 분사노즐로 세척수를 공급하는 세척수공급기; 상기 분사노즐로 압축공기를 공급하는 공기압축기와; 상기 분사노즐과 세척수공급기 및 공기압축기를 연결하는 유로; 상기 유로에 설치되는 자동밸브로 구성되는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 공기압축기에서 공급되는 압축공기를 가열하는 가열기를 더 포함할 수 있다.

상기 자동밸브는 압축공기 또는 세척수 중 어느 하나를 선택하여 공급하거나 압축공기와 세척수를 적정의 비율로 혼합하여 공급할 수 있도록 제어되는 것이 바람직하다.

상기 분사노즐은 분사각도가 조절되는 것이 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기의 세탁방법은, 회전드럼의 내벽에 설치되는 다수의 분사노즐을 통해 압축공기와 세척수를 혼합 분사하여 회전드럼 내의 세탁물을 세척 및 헹굼하는 단계(S100,S200); 상기 분사노즐을 통해 압축공기를 분사하여 회전드럼 내의 세탁물을 탈수시키는 단계(S300)로 이루어지는 데 그 기술적 특징이 있다.

상기 분사노즐을 통해 가열된 압축공기를 분사하여 회전드럼 내의 세탁물을 건조시키는 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 물을 압축공기를 이용하여 가압하므로 세탁기의 구조가 단순해지며, 세탁물의 종류에 따라 세척수의 압력조절이 용이하여 세탁물의 손상을 최소화할 수 있다.

또한, 세척수에 압축공기가 혼합되면서 무화상태로 세탁물에 분사되어 세탁물과의 접촉 표면적이 높을 뿐 아니라 분사된 세척수 중에 다량의 압축공기가 포함되어 있어 세탁물에 묻은 각종 오염물을 분리하는 데 유리하여 세탁효율을 극대화시킬 수 있다.

그리고 본 발명은 세제를 사용하지 않고도 압축공기와 세척수만으로 세탁물 을 세탁할 수 있어 경제적이며, 헹굼 과정이 필요하지 않으므로 세탁시간 및 세척수를 절약할 수 있다.

이에 더하여 세탁물의 탈수 후 압축공기를 이용하여 건조시키므로 별도의 건조장치를 마련하지 않아도 된다는 장점이 있으며, 아울러 세탁물 속의 수분을 빠른 시간에 제거할 수 있어 건조시간을 단축시킬 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기는 회전드럼(1)과; 회전드럼(1)의 내벽에 설치되는 다수의 분사노즐(10)과; 분사노즐(10)로 세척수를 공급하는 세척수공급기(3)와; 분사노즐(10)로 압축공기를 공급하는 공기압축기(20)와; 분사노즐(10)과 세척수공급기(3) 및 공기압축기(20)를 연결하는 유로(30); 유로(30)에 설치되는 자동밸브(40)를 포함하여 구성된다.

회전드럼(1)은 도어(5)에 의해 개폐되며, 그 내부의 세탁물 전체를 골고루 세척할 수 있도록 회전 동작된다. 회전드럼(1)은 공지기술을 적용하므로 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.

회전드럼(1)은 본체(4)의 내부에서 회전축(1B)을 중심으로 수평 회전되며, 회전드럼(1)의 외부에는 하우징(1')이 설치된다. 회전드럼(1)과 하우징(1')은 회전 축(1B)의 회전에 따라 회전되며, 이를 위해 회전축(1B)에는 구동수단(2)이 연결되어 있다.

분사노즐(10)은 회전드럼(1)의 내벽에 원주방향을 따라 일정 패턴으로 다수개 설치된다. 이러한 분사노즐(10)에는 회전드럼(1) 내부로 압축공기에 의해 가압된 세척수가 공급될 수 있도록 유로(30)가 연결되고, 유로(30)는 회전드럼(1)이 회전될 때 함께 회전됨으로써 항상 일정 압력의 세척수가 세탁물에 적절히 분사되도록 구성된다.

이때, 분사노즐(10)에 각각 연결되는 유로(30)가 회전드럼(1)의 회전으로 인해 외부장치와 간섭되거나 이에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있도록 유로(30)의 외부를 덮는 커버(1A)를 포함할 수 있다.

그리고 분사노즐(10)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 그 끝단에 볼 조인트로 이루어진 보조노즐(11)을 설치하여 세탁 도중에 적정 각도로 그 분사 방향이 변경될 수 있도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

이때, 보조노즐(11)의 볼 조인트에는 토션스프링을 설치하여 세탁물의 접촉에 의해 분사방향이 변경되더라도 토션스프링의 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 것으로 실시할 수 있다.

분사노즐(10)에는 회전드럼(1) 내로 분사되는 세척수가 분사노즐(10)로 재유입되는 것을 방지할 수 있도록 체크밸브와 같은 역류방지기가 설치되는 것이 바람직하며, 분사노즐(10)에는 유로(30)가 연결되고 이 유로(30)에는 다시 세척수공급기(3)와 공기압축기(20)가 연결된다.

세척수공급기(3)는 외부의 상수도관과 연결되어 회전드럼(1) 내에 세척수를 선택적으로 공급하기 위한 것으로, 세척수공급기(3)는 상수도 공급관 및 상수도 공급관으로부터 공급되는 물을 필요에 따라 차단하거나 유로(30) 내로 공급하는 제어장치를 포함한다.

공기압축기(air compressor, 20)는 일정 압력의 압축공기를 생성한 다음, 이를 유로(30)에 공급하여 세척수를 가압시키기 위한 것으로, 이러한 구성에 의해 유로(30)에 연결된 분사노즐(10)로부터 일정 압력의 세척수가 분사되어 세탁물을 타격하도록 한다.

이때, 공기압축기(20)에는 공기압력조절기가 부착되는 것이 바람직한데, 이 공기압력조절기에 의해 면, 나일론, 폴리에스테르 등과 같은 옷감의 종류에 따라 세척수의 분사압력을 적절히 조절함으로써 효율적인 세탁이 이루어지는 동시에 옷감이 보호된다.

한편, 통상적 세탁기에 사용되는 펌프는 토출압력이 낮은 것(1?3bar)이 사용되기 때문에 펌프를 통해 물을 가압하여 분사시키더라도 청바지나 두꺼운 옷의 경우 물 자체의 압력만으로는 세탁능력에 한계가 있는 반면, 본 발명은 펌프에 비해 토출압력이 높은(통상 약 8bar) 공기압축기(20)를 사용하여 물을 가압하므로 두꺼운 옷감도 쉽게 세척할 수 있을 뿐만 아니라, 공기압축기(20)는 압력을 쉽게 조절할 수 있다는 장점이 있다.

유로(30)는 회전드럼(1)의 외부에 설치되며, 회전드럼(1)의 회전동작이 방해되지 않도록 자유 회전이 가능한 연결구(32)를 이용하여 회전축(1B)과 연결 설치된 다.

이때, 회전축(1B) 내에는 중공부(H)가 형성되어 있고, 분사노즐(10)과 각각 연결되는 유로(20)가 회전축(1B)의 중공부(H)와 연통되어 압축공기와 세척수가 유입되는 통로가 연결된다.

한편, 세척수공급기(3)와 공기압축기(20)에서 각각 공급되는 세척수와 압축공기는 필요에 따라 선택적으로 공급될 수 있다. 이를 위해 각각의 유로(30)에는 개도 조절이 가능한 자동밸브(40)가 설치되고, 사용자의 조작 또는 제어부(7)를 통한 자동밸브(40)의 제어에 의해 세척수와 압축공기가 적정 비율로 조절되며, 후술하는 탈수 및 건조 제어시에는 압축공기만이 유로(30)로 공급됨으로써 세탁물의 탈수와 건조가 이루어지게 된다.

그리고 세탁물을 건조시킬 때에는 온도가 높은 압축공기를 공급하는 것이 유리하므로 유로(30) 상에 가열기(31)를 설치하여 가열된 압축공기를 분사노즐(10)을 통해 분사시킬 수 있도록 함으로써 세탁물의 건조가 빠른 시간에 이루어질 수 있다.

하우징(1')의 하부에는 배수관(6)이 구비되어 있고 배수관(6)은 항상 개방되어 있으며, 이러한 배수관(6)을 통해 세척수가 항시 배출됨으로써 세탁과정에서 분사노즐(10)을 통해 분사되는 세척수가 외부로 배출되어 회전드럼(1) 내에 남아 있지 않게 된다.

이하에서는 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기의 세탁방법을 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

① 세탁단계(S100, S200)

회전드럼(1) 내에 적정의 세탁물을 넣고 세탁기를 작동하면, 세척수공급기(3)와 공기압축기(20)로부터 적정량의 세척수와 압축공기를 유로(30)를 통해 분사노즐(10)로 공급하고, 분사노즐(10)을 통해 일정 압력으로 세척수가 분사되면서 세탁물을 타격하여 세탁이 이루어진다.

이때, 회전드럼(1)은 적정의 속도로 회전하면서 내부 세탁물을 적정의 높이까지 끌어올렸다가 낙하시키는 동작을 반복함으로써 세탁물이 골고루 뒤섞이도록 한다.

이와 같이 세척수와 압축공기를 함께 분사하여 세탁을 하면 입자가 작은 공기가 세탁물의 미세한 조직까지 통과하면서 오염물을 세탁물과 분리시키고 이를 세척수로 세척하기 때문에 세탁 효과가 향상된다.

또한 본 발명은 세탁할 때에 별도의 세제를 사용하지 않아 별도의 헹굼과정 없이 세탁하는 것만으로 세탁이 완료되므로 세척수가 절약된다.

그럼에도 불구하고 사용자가 필요에 의해서 섬유 유연제 등을 별도의 투입구를 이용하여 회전드럼(1) 내로 투입하여 세탁할 수 있고, 이 경우에는 세탁과정에서 헹굼과정이 동시에 수행되기 때문에 별도로 헹굼 작업 없이 탈수 과정으로 돌입한다.

② 공기탈수단계(S300)

세탁을 완료하고 탈수시에는 자동밸브(40)를 조작하여 분사노즐(10)을 통해 압축공기만 분사시켜 세탁물을 탈수한다.

③ 건조단계(S400)

세탁물의 탈수 후 자동밸브(40)는 세척수공급기(3)를 통해 세척수가 유입되지 않도록 차단되고, 공기압축기(20)로부터 제공되는 압축공기는 유로(30)로 공급된다.

이때, 유로(30)를 통과하는 압축공기 가열기(31)를 통해 가열되고, 이렇게 가열된 압축공기는 분사노즐(10)을 통해 회전드럼(1) 내부로 분사하여 탈수된 세탁물을 건조시킨다.

이러한 본 발명은 공기압축기의 압력 조절에 의해 세척수 분사압력이 조절되며, 이를 통해 세탁물의 옷감 및 사용자가 원하는 세탁 강도에 따라서 분사압력을 선택하여 세탁할 수 있다.

또한 분사노즐(10)을 통해 분사되는 세척수가 압축공기와 함께 미립상태로 분사(분무)됨으로써 회전드럼(1) 내의 세탁물의 세탁효율을 한층 강화시킬 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 종래의 원통형 세탁기 구조를 도시한 단면도,

도 2는 종래의 드럼 세탁기 구조를 도시한 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기를 도시한 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기의 내부구조를 도시한 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세탁기의 분사노즐을 도시한 단면도,

도 6은 본 발명에 따른 압축공기와 물을 이용한 세착기의 세탁방법을 도시한 블럭도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

1 : 회전드럼 1' : 하우징

1A : 커버 1B : 회전축

2 : 구동수단 3 : 세척수공급기

4 : 본체 5 : 도어

6 : 배수관 7 : 제어부

10 : 분사노즐 11 : 보조노즐

20 : 공기압축기 30 : 유로

31 : 가열기 32 : 연결구

40 : 자동밸브 H : 중공부

Claims (6)

1. 압축공기와 물을 사용하여 세탁물을 세탁하는 세탁기에 있어서,

   회전드럼(1)과;

   상기 회전드럼(1)의 내벽에 원주방향을 따라 설치되는 다수의 분사노즐(10)과;

   상기 분사노즐(10) 각각의 끝단에 설치되어, 세척수의 분사각도를 조절하는 볼 조인트로 이루어진 보조노즐(11)과;

   상기 분사노즐(10)로 세척수를 공급하는 세척수공급기(3)와;

   상기 분사노즐(10)로 압축공기를 공급하며, 공기압력조절기가 부착되어 있는 공기압축기(20)와;

   상기 분사노즐(10)과 세척수공급기(3) 및 공기압축기(20)를 연결하는 유로(30)와;

   상기 유로(30)에 설치되는 자동밸브(40)로 구성되는 것을 특징으로 하는 압축공기와 물을 이용한 세탁기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 공기압축기(20)에서 공급되는 압축공기를 가열하는 가열기(31)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압축공기와 물을 이용한 세탁기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

   상기 자동밸브(40)는 압축공기 또는 세척수 중 어느 하나를 선택하여 공급하 거나 압축공기와 세척수를 적정의 비율로 혼합하여 공급할 수 있도록 제어되는 것을 특징으로 하는 압축공기와 물을 이용한 세탁기.
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