KR20090035901A - 세탁물 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 초음파를 이용한 증기발생수단을 통해 증기를 발생시킴으로써 에너지 효율을 향상시키고, 발생한 증기를 건조장치에 구비된 열 공급기를 통해 가열함으로써 열 공급기의 수를 줄여 생산원가를 절감하고 작업효율을 향상시키는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여, 캐비넷과, 상기 캐비넷 내에 배치되어 투입된 세탁물을 처리하는 세탁조와, 상기 세탁조 내에 공급되는 수증기를 초음파를 이용하여 발생시키는 초음파 증기발생수단을 구비하는 세탁물 처리장치를 제공한다.

증기발생수단, 스팀발생기, 세탁물 처리장치, 세탁기

Description

세탁물 처리장치{Washing Machine}

본 발명은, 주로 드럼세탁기, 타워형 세탁기, 리프레셔 등과 같은 세탁물을 처리하는 세탁물 처리장치에 사용되는 증기발생수단에 관한 것이다.

일반적으로 세탁물 처리장치는 물과 세제의 화학적 분해 작용 및 물과 세탁물간의 마찰 등 물리적 작용 등을 이용하여 의복, 침구 등(이하,'세탁물'이라 약칭함)에 묻은 오염을 떼어내는 장치인 세탁장치와 세탁물에 증기를 분출하여 간편하게 세척하는 리프레셔 등을 통칭한다.

이러한 세탁물 처리장치는 세탁조가 세워진 형태에서 세탁조 내의 세탁수에 와류를 형성하여 세탁물간의 마찰 등을 이용하여 세탁하는 타워형 세탁기, 회전하는 드럼에 의해 드럼 내부에 투여된 세탁물을 드럼 내부에 형성된 리프터를 이용하여 들어 올리고, 다시 세탁물이 떨어질 때 발생하는 물리적 충격력에 의해 세탁물을 세탁하는 드럼식 세탁기 등으로 구분된다.

한편, 최근에는 가열된 증기를 발생시켜 그 증기를 세탁물에 가하는 증기발생기가 구비된 세탁물 처리장치가 제공되고 있다. 이러한 세탁물 처리장치는, 증기를 세탁물에 분사하여 세탁물을 간편히 세탁하는 기능을 제공할 뿐만 아니라, 그 증기를 가열하는 수단을 별도로 추가하여 세탁물 및 세탁조 내부의 온도를 올려 세제의 용해도를 증가시키고, 세탁물에 붙어있는 오염물질이 부풀어져 세탁시 잘 떨어질 수 있는 상태를 만듦으로써 세탁성능을 크게 향상시키기 때문에 최근에 그 수요가 꾸준히 증가하고 있다.

그러나, 종래의 스팀 세탁방식의 증기발생기는 물을 가열하여 물이 끓는 현상을 이용해 증기를 발생시키는 방식을 취하고 있기 때문에, 물의 온도를 올리는데 많은 에너지가 소모된다. 그러나, 세탁조 내의 온도가 반드시 물의 끓는점에 다달아야만 세제의 충분한 용해도나 세탁물의 이물질의 부풀림 현상의 증대라는 긍정적 효과를 발생시킬 수 있는 것은 아니다. 또한, 물의 끓는 점 까지 물을 가열하기 위해서는 상당한 시간이 소요되어 세탁시간이 길어지는 단점이 있다.

또한, 일반적으로 최근의 세탁장치는 세탁물의 건조를 위한 건조장치를 별도로 갖추고 있는 경우가 많은데, 종래의 증기발생기는 증기 발생을 위해 물의 온도를 높이는 방식을 취하고 있어서, 건조장치에 사용되는 열 공급기와 증기발생기에 사용되는 열 공급기가 별도로 세탁장치에 설치되어야 한다. 이는 세탁장치의 생산원가를 증대시키는 문제점을 안고 있다.

본 발명은, 구성요소를 줄여 제작 원가를 절감하고, 증기 발생시 소모되는 에너지 소모를 줄임으로써 에너지 효율을 향상시킨, 세탁물 처리장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 캐비넷과, 상기 캐비넷 내에 배치되어 투입된 세탁물을 처리하는 세탁조와, 상기 세탁조 내에 공급되는 수증기를 초음파를 이용하여 발생시키는 초음파 증기발생수단을 구비하는 세탁물 처리장치를 제공한다.

이때, 상기 세탁물 처리장치는 별도로 상기 초음파 증기발생수단으로부터 발생한 수증기를 가열하는 증기가열히터를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 세탁물 처리장치는 상기 세탁조 내부에 공급되는 공기를 건조시키는 건조장치를 더 구비하고, 상기 건조장치에 의해 상기 초음파 증기발생수단에서 발생한 수증기를 가열하도록 하는 것이 더 바람직하다.

그리고, 상기 건조장치는, 유체의 흐름을 유도하는 건조덕트, 상기 건조덕트를 통과하는 유체에 열을 공급하여 건조시키는 열 공급기를 구비할 수 있다.

이때, 상기 초음파 발생수단으로부터 발생된 수증기는 상기 건조덕트를 통과하면서 상기 열 공급기로부터 열을 공급받아 가열되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 건조장치는 상기 열 공급기를 통과하여 건조된 유체를 상기 세탁조 내부로 보내는 송풍기를 더 구비하는 것이 바람직하다.

첫째, 증기의 발생시간을 단축하여 세탁시간을 줄일 수 있다.

둘째, 증기의 발생을 위해 필요 이상으로 물을 가열할 필요가 없어 증기발생에 드는 에너지를 줄일 수 있고, 그에 따라 에너지 효율을 증대시킬 수 있다.

셋째, 세탁조 내로 공급되어야 할 증기 자체를 가열함으로써 증기의 가열 시간을 단축시킨다.

넷째, 증기의 가열을 위한 열 공급기를 건조장치와 공유할 수 있어, 열 공급기의 수를 줄여 원가를 절감시킬 수 있다.

다섯째, 증기발생수단을 건조장치에 구비시킴으로써 장치를 간이화하여 조립공정을 단순화시키고 원가를 절감시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예는 드럼 세탁기를 기본 장치로 하여 설명하기로 한다. 그러나, 이는 본 발명이 세탁물 처리장치의 종류에 상관없이 자유롭게 전용가능하기 때문에 설명의 중복을 방지하고자 한 것일 뿐이고, 본 발명은 타워형 세탁기나, 세탁물에 증기를 발사하여 세탁물을 처리하는 리프레셔등 증기를 수단으로 하여 세탁물을 처리하는 모든 세탁물 처리장치에 공동으로 사용될 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 관하여 설명하기로 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 세탁물 처리장치의 전체적 개관을 살펴보기로 한다.

세탁기(1)는, 세탁기(1)의 외관을 형성하는 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2)의 내측에 설치되어 세탁물의 세탁이 실행되는 세탁조(40)와, 상기 세탁조(40)의 후방에 장착되어 상기 세탁조(40)에 전달되는 구동력을 제공하는 구동원(5)과, 상기 캐비닛(2)의 전면에 장착되고 중앙에 세탁물 출입구(8A)가 형성된 캐비닛 커버(8)와, 상기 캐비닛 커버(8)의 세탁물 출입구(8A)를 개폐하도록 상기 캐비닛 커버(8)에 회 동 가능하게 설치된 도어(10)와, 세탁조(40) 내부에 증기를 공급하는 증기발생수단(100), 상기 세탁조(40) 내에 건조된 공기를 제공하여 세탁물을 건조시키는 건조장치(200), 세탁조(40) 내부에 급수된 물과 함께 세제를 공급하는 세제공급기(60), 등을 구비한다.

이때, 도 3 에는 증기발생수단(100)과 건조장치(200)가 별개의 장치로 설치된 것으로 도시되어 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 동일한 하우징 내에 증기발생수단과 건조장치가 함께 구비되어 설치될 수 있다.

상기 세탁조(40)는 상기 캐비닛(2)의 내측에 스프링(12A)과 댐퍼(12B)에 의해 완충 가능하게 설치되어 세탁수가 저수되는 터브(30)와, 상기 터브(30)의 내측에 상기 구동원(5)에 의해 회전 가능하게 설치되어 세탁물이 수용되고 세탁수가 통과되는 복수개의 통공(20A)이 형성된 드럼(20)과, 상기 드럼(20)의 회전시 세탁물이 일정 높이로 들어 올려진 후 중력에 의해 낙하되도록 상기 드럼(20)의 내측면에 설치된 리프터(22)로 구성될 수 있다.

한편, 상기 세탁조(40)는 드럼세탁기에 한정되었기 때문에 드럼과 터브를 구비하는 구조를 가지나, 다른 타입의 세탁물 처리장치에서는 반드시 세탁조가 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 세탁조(40)의 상측에는 상기 세탁조(40) 또는 증기발생수단(100)의 급수유로를 형성하는 급수장치(80)가 설치되는 바, 상기 급수장치(80)는 상기 캐비넷(2) 내에 설치되어 외부에서 유입되는 물의 흐름을 단속하는 급수밸브(82)와, 상기 급수밸브(82)에 일단이 연결되어 상기 터브(30), 증기발생수단(100), 세제공급 기(60)등으로 물을 안내하는 급수호스(84)로 구성된다.

상기 증기발생수단(100)은 스팀 세탁 또는 스팀 헹굼시 상기 세탁조(40)의 내부로 증기를 공급하도록 캐비넷 내의 상측에 설치되는 것이 일반적이다. 이 증기발생수단(40)은 상기 급수밸브(82)와 세탁조(40) 사이에 형성된 급수유로 상에 연통되게 설치되어, 급수장치(80)로부터 스팀으로 변화될 물(W)이 상기 증기발생수단(100)에 스팀용 급수호수(130)를 거쳐 공급되고, 초음파를 이용하여 그 물을 증기로 변환시킨다.

이하, 도 4 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 증기발생수단(100)과 건조장치(200)와, 이들의 결합에 관해 구체적으로 설명하기로 한다.

도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예인 증기발생수단에 대해 설명하면, 증기발생수단(100)은 급수장치(80)로부터 급수된 물을 공급 받아 저장하는 제1수조(160)와 제1수조(160)로부터 공급된 물을 증기로 변환시키는 공간인 제2수조(170), 상기 제1수조(160)와 제2수조(170)를 연통하고, 상기 제1수조(160)에서 공급되는 물의 양을 조절하여 상기 제2수조(170)의 물의 수위를 조절하는 수위조절벨브(120), 상기 제2수조(170)에 저수된 물에 고주파수의 진동을 가하여 그 물의 미립자가 물의 표면 위로 튀어나가도록 함으로써 증기(150)를 발생시키는 진동자(110), 상기 진동자(110)의 진동에 의해 발생한 증기를 배출하는 스팀공급관(140)을 구비한다.

이때, 급수장치(80)로부터 급수된 물 중 진동자를 덮는 물의 수위가 조절될 수 있도록 상술한 바와 같이 제1수조(160) 및 제2수조(170)가 상기 증기발생수 단(100)에 구비될 수 있다. 이는, 급수된 물의 양이 많아 진동자(110)를 덮는 물의 수위가 너무 높으면, 진동자(110)를 진동시키는데 투입되는 에너지에 비해 물의 표면으로부터 방사되는 물의 미립자의 양이 줄어들 수 있어 그 효율이 떨어질 수 있기 때문이다. 따라서, 이러한 문제점을 극복하기 위해, 상기 증기발생수단(100)은 상기 제1수조(160) 및 제2수조(120)에 볼(124)과 스프링(122)으로 구성되는 수위조절벨브(120)를 구비할 수 있다. 이 수위조절밸브(120)를 이용해 제1수조(160)와 제2수조(170) 사이의 수압차에 따라 밸브의 개폐가 조절될 수 있으므로 제2수조(170)의 수위조절이 가능하게 된다. 그러나, 수위조절벨브(120)는 상술한 수단에 한정되는 것은 아니며, 제2수조(170)의 수위를 조절할 수 있는 것이면 공지의 수위조절벨브 중 어느 것이나 사용될 수 있다.

한편, 상기 제2수조(170)의 수위조절 문제는, 상기 급수장치(80)에 구비된 급수밸브(82)를 조절하거나 혹은 수조의 높이를 조절하여 급수되는 물의 수위를 제한하는 방법으로 해결 될 수 있는 등, 여타의 수단으로도 충분히 달성 될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시를 위해 반드시 도 4에 도시된 바와 같이 수조가 2개로 이분되어야 하는 것은 아니다.

한편, 상기 진동자(110)는 물에 초음파를 전달하여 물의 미립자가 그 표면으로부터 방사될 수 있도록 하면 충분할 뿐 그 형상이나 재질에 제한이 있는 것은 아니다. 또한, 도 4에는 진동자(110)가 한개만 설치된 형태로 도시되어 있으나, 증기의 발생량을 증대시키기 위해서 진동자는 복수개가 설치될 수 있다.

본 발명에서는 종래와 같이 증기를 발생시키는 방식이 물을 끓는 점 이상으 로 가열하여 증기를 발생시키는 방식을 취한 것이 아니라 상기 진동자(110)의 진동에 의해 물 분자가 진동되어 물 표면으로 물의 미립자가 분출되는 방식으로 증기를 발생시킨다. 이로 인해, 증기를 발생시키기 위해서 물의 온도를 올릴 필요가 없어 증기의 발생을 위한 에너지 투입량을 줄일 수 있고, 증기 발생을 위한 열 공급기를 별도로 설치할 필요가 없는 장점이 생긴다. 또한, 종래의 증기발생수단에서는 물의 온도가 끓는 점 이상에 다다른 이후에야 증기가 발생하여 그 때까지 기다려야 했으나, 초음파를 이용해 증기를 발생시키는 수단을 사용함으로써 증기가 필요한 때 즉각적으로 증기를 발생시킬 수 있게 되어 세탁시간을 단축시킬 수 있다.

한편, 상기 증기발생수단(100)에는 별도로 열 공급기가 설치되어 있지 않은 것으로 도시되어 있으나 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니며, 비록 비용이 증가하는 문제가 있을 수 있으나, 증기발생수단용 열 공급기를 별도로 설치하는 증기발생수단 또한 본 발명의 특징을 구비하는 한 본 발명의 범위에 포섭된다.

이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 건조장치(200)와, 본 발명의 증기발생수단(100)에서 발생한 증기가 어떻게 가열되어 세탁조(40) 내부로 공급될 수 있는지 살펴보기로 한다.

상기 건조장치(200)는 증기발생기(100)로부터 공급되는 증기를 단속하는 증기밸브(250), 외부의 공기를 흡기하는 흡기밸브(240), 상기 증기밸브(250)로부터 공급된 증기 혹은 상기 흡기밸브(240)로부터 공급된 공기의 유속을 증대시키는 송풍기(210), 상기 송풍기(210)에 의해 유속이 증대된 증기 혹은 공기의 흐름을 유도하는 건조덕트(230), 그 증기 혹은 공기의 온도를 올리는 열 공급기(220)를 구비한 다.

우선, 상기 건조장치(200)에 의해 건조된 공기가 세탁물을 건조하는 과정에 대해 설명하기로 한다. 상기 건조장치(200)의 송풍기(210)가 회전하면서 흡기밸브쪽의 압력을 낮게 형성한다. 이때, 상기 흡기밸브(240)를 열고 상기 증기밸브(250)를 닫어 상기 흡기밸브(240)를 통해 공기가 흡입되도록 한다. 그리고, 그 흡입된 공기는 상기 열 공급기(220)에서 발생한 열에 의해 가열되어 상대습도가 낮아지고 그 공기가 건조덕트(230)를 통해 상기 세탁조(40) 내부로 공급된다.

이때, 세탁물을 건조시키기 위해서는 세탁물에 가해지는 공기가 최대한 건조되어 그 습도가 낮아져야만 세탁물에 분출된 공기가 세탁물로부터 충분한 양의 습기를 빼앗아 세탁물을 건조시킬 수 있다. 이러한 이유 때문에 상기 건조장치(200)에서 공기를 흡입하여 그 공기를 가열함으로써 그 상대습도를 낮추는 때에는 외부로부터 추가적인 습기가 들어오는 것이 방지될 필요가 있다. 그런데, 상기 건조장치(200)는 상기 증기발생수단(100)과 연통되도록 연결되므로, 상기 건조장치가 세탁물을 건조하는 때에 상기 증기발생수단으로부터 증기를 흡입하는 것을 막을 필요가 있다. 이를 위해, 상술한 바와 같이 상기 건조장치(100)에서 건조된 공기를 상기 세탁조(40)에 공급하는 과정에서 상기 흡기밸브(240)가 열리고 증기밸브(250)가 닺히도록 그 밸브조작이 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 상기 흡기밸브(240)나 증기밸브(250)를 조작 하지 않더라도, 상기 열 공급기(230)가 충분한 열을 공급한다면, 공기 흡입시 일부 증기발생수단에서 발생된 증기가 그 공기에 포함된다 하더라도 열 공급기를 이용해 공기를 건조시켜 충분한 습도를 유지하는 것이 불가능 한 것은 아니다. 또한, 상기 증기발생수단(100)의 가동을 중지시킨 상태에서 상기 건조장치(200)를 가동시키면, 그 공기의 건조과정에서 증기발생수단(100)으로부터 유입되는 증기가 적을 수 있어 세탁물의 건조에 큰 지장이 없을 수 있으므로 상기 흡기밸브나 증기밸브가 반드시 필요한 것은 아니다.

한편, 도 5에 도시된 상기 송풍기(210)는 날개의 회전에 의해 공기 혹은 증기를 흡입하는 형식을 취하고 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니며, 기어펌프, 피시톤 펌프 등 공기와 증기를 흡입할 수 있는 수단이라면 제한없이 적용될 수 있다.

또한, 상기 열 공급기(220)는 도 5에 도시된 바와 같이 열선의 형태일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 열펌프나 기타 공기를 가열하는 등의 방법으로 그 습기를 제거할 수 있는 수단이라면 제한이 없다. 그리고, 공기로부터 습기를 화학적 방법으로 제거할 수 있는 수단이 있다면 이는 열 공급기(220)를 대체할 수 있으므로 상기 열 공급기(220)가 건조를 위해서 반드시 필수적으로 구비되어야만 하는 것은 아니다.

이하, 상기 증기발생수단(100)으로부터 공급되는 증기가 상기 건조장치(200)를 거쳐 가열되는 과정을 설명하기로 한다. 먼저, 상기 송풍기(210)가 회전하면서 상기 증기밸브(250)쪽의 압력을 낮춘다. 이때, 상기 흡기밸브(240)를 닫고 증기밸브(250)를 열게 되면, 상기 흡기밸브(240)쪽으로부터의 공기의 유입이 없어 증기밸브(250)를 통해서 증기가 유입된다. 그리고, 그 유입된 증기는 상기 열 공급기(220)를 거쳐 열을 공급받아 가열된다.

이때, 증기의 온도를 충분히 올리기 위해서 도 5에 도시된 것보다 건조덕트(230)의 길이를 늘이고 열 공급기(220)의 증기와 접촉하는 면적을 증대시키거나, 상기 건조덕트의 유로를 열 공급기(220)를 수회 왕복하도록 형성하여 상기 열 공급기(220)로부터 열을 공급받을 수 있는 기회를 증대시키는 수단의 사용도 가능하다. 따라서, 도 5에 도시된 바와 같은 형상의 건조덕트(230)나 열선의 배치로 본 발명이 제한되는 것이 아니다.

한편, 본 발명의 증기발생수단(100)을 사용함으로써, 그 증기발생수단(100)으로부터 발생한 증기를 가열하기 위한 수단과 세탁물의 건조를 위해 공기를 가열하는 수단인 열 공급기를 상기 건조장치(200)에 구비된 열 공급기(220)로 일원화 시킬 수 있다. 그로 인해, 종래의 발명에서 필수적으로 요구되었던 증기발생수단에서의 열 공급기가 별도로 요구되지 않는다. 그로 인해, 열 공급기의 비용만큼의 원가 절감이 가능하여 가격 경쟁력을 증대시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 증기발생수단(100)의 크기를 획기적으로 줄일 수 있게 된고, 이러한 증기발생수단(100)의 크기가 작아지는 효과로 인해 다른 장치를 위한 공간을 추가적으로 확보할 수 있게 되고 조립 작업성을 크게 증대시킬 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

본 발명은 타워형 세탁기, 드럼 세탁기, 리프레셔 등과 같이 증기를 이용해 세탁물을 처리하는 모든 세탁물 처리장치에 사용될 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제1실시예의 드럼세탁기를 도시한 사시도이고,

도 2 는 도 1의 II-II선을 따라 취한 단면도 이고,

도 3 은 도 1의 III-III선을 따라 취한 단면도 이고,

도 4 는 본 발명의 증기발생수단의 단면도이고,

도 5 는 본 발명의 건조장치의 단면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 증기발생수단 110: 진동자

120: 수위조절밸브 160: 제1수조

170: 제2수조 200: 건조장치

210: 송풍기 220: 열 공급기

230: 건조덕트 240: 흡기밸브

250: 증기밸브

Claims (6)

1. 캐비넷;

   상기 캐비넷 내에 배치되어 투입된 세탁물을 처리하는 세탁조;

   상기 세탁조 내에 공급되는 수증기를 초음파를 이용하여 발생시키는 초음파 증기발생수단을 구비하는 세탁물 처리장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 초음파 증기발생수단으로부터 발생한 수증기를 가열하는 증기가열히터를 더 구비하는 하는 세탁물 처리장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 세탁조 내부에 공급되는 공기를 건조시키는 건조장치를 더 구비하고, 상기 건조장치에 의해 상기 초음파 증기발생수단에서 발생한 수증기가 가열되는 세탁물 처리장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 건조장치는, 유체의 흐름을 유도하는 건조덕트, 상기 건조덕트를 통과하는 유체에 열을 공급하여 건조시키는 열 공급기를 구비하는 세탁물 처리장치.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 초음파 발생수단으로부터 발생된 수증기가 상기 건조덕트를 통과하면서 상기 열 공급기로부터 열을 공급받아 가열되는 세탁물 처리장치.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 건조장치는 상기 열 공급기를 통과하여 건조된 유체를 상기 세탁조 내부로 보내는 송풍기를 더 구비하는 세탁물 처리장치.

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