KR0135677B1 - 세제 용해장치 - Google Patents

Abstract

세제용해장치는 세제를 수용하는 하부세제용기와, 이 용기에 힌지연결되어 용기를 덮는 필터부를 구비한 상부커버로 이루어진다.

상부커버는 돔형으로 형성되며, 필터부내에 개방급수구를 구비한다.

하부세제용기는 반구형으로 형성되며, 저면중간을 볼록하게 하며 이 볼록부의 인접한 가장 낮은 곳에 잔수구를 구비시키며, 용기내벽에는 방사상의 다수의 리브를 형성시킨다.

강한 분사력이 세제의 모든 부위에 골고루 전달되며, 와류를 형성시켜 용기내에 세제가 잔류하는 것을 방지하고, 미용해세제 입자가 흘러넘침을 방지한다.

Description

세제 용해장치

제1도는 본 발명에 따른 세제용해장치의 사시도.

제2도는 제1도의 평면도.

제3도는 본 발명에 따른 세제용해장치가 하우징에 수납된 상태를 제2도의 선 III-III에 본 측단면도.

제4도는 본 발명에 따른 세제용해장치의 다른 실시예의 측단면도.

제5도는 종래 기술에 따른 세제용해장치의 측단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 하부세제용기3 : 상부커버

5U, 5L : 환류구멍13 : 잔수구

15 : 가이더17 : 볼록부

33 : 급수구

본 발명은 세탁기의 세제용해장치에 관한 것으로, 특히 세제를 수용하는 반구형의 용기를 덮는 필터에 급수구를 형성시켜 세제의 잔류를 방지하고, 세제의 용기로부터의 흘러넘침을 방지한 세탁기의 세제용해장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기를 이용하여 세탁을 할때 세탁물을 청결하게 하기 위해 사용되는 세제는 여러번(약 4회)의 헹굼을 하고난 후에도 세제성분이 세탁물에 남아있게 되는 경우가 발생하였다. 따라서, 세탁직전에 세제를 세탁기 외부에서 미리 용해시킨 후 수조에 넣어야 하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 세제성분이 잔류되지 않도록 세제를 용해시키는 기계식 세제용해장치가 요구되었다.

한편, 세제를 용해시킨다는 것은 용질(세제)분자와 용해(물)분자들 사이의 인력이 용질분자들 사이의 인력보다 커야한다는 것이다. 즉, 세제분자들 끼리 당기고 있는 힘보다 세제분자와 물분자가 당기는 힘이 커야 세제가 녹는 것이다. 이때 용질입자들이 서로 붙어있는 상태-세제덩어리 상태를 분리시켜야 용질분자와 용매분자와 접촉면적이 커지게 되어 용해를 신속하게 할 수 있다.

상기 세제의 용해과정을 단계별로 보면, 세제입자 덩어리에 물이 침투되어 각각의 입자로 분리되는 단계와, 입자상의 세제에 물이 혼합되어 분자상태로 세분화되는 단계와, 그리고 이 세제분자가 이온화되어 용해되는 단계로 이루어진다. 이때 입자의 분리와 용해를 촉진시키는 요소로서 세제성분이나 물의 온도 등을 예로 들수 있으나, 보다 중요한 요소는 외부로 부터 가해지는 물리적인 유동에너지인데, 이 에너지를 증대시키기 위하여 세제에 보내지는 수류력을 배가 시켜야 하는데 유속증가 또는 노즐 단면적 축소를 이용한 노즐 분사력 증대 방법으로 할 수 있다.

급수노즐로 부터 분사되는 수류의 힘을 이용하는 기존의 세제용해장치는 제5도에 나타나 있다. 본장치는 분사노즐(111)과 공기유입구(112)를 구비한 급수밸브(110)를 세통 본체(120)에 결합시키고, 이 본체의 내측에는 깔대기 또는 원뿔대형의 필터(140)가 안착된 내부케이스(130)가 결합하게 된다. 상기 장치는 분사노즐(111)의 출구측 단면적을 축소시켜 유속을 증대하고 출구주위의 압력감소로 공기유입구(112)를 통해 공기가 유입되어 유속을 더욱 가속화시켜 강한 수류를 형성함으로써, 필터상에 담겨있는 세제를 강타하고 이 필터를 통과하여 내부케이스(130)에서 D와 같이 와류를 일으키면서 세제를 용해시키도록 구성되어 있다. 또한 본장치는 급수밸브(110)내 분사노즐(111)의 전방에 필터(150)를 설치하며 세제가 급수밸브(110)내로 역류되는 것을 막았다.

이러한 장치에서 노즐출구로 부터 나오는 분사력이 세제와 필터바닥을 통과하여 A부 세제에 유동힘을 가해야만 세제덩어리가 분리되어 세제입자가 세제통내에서 순환되어야 용해가 되는데, 급수압력이 저압시(약 0.8kgf/㎠) 분사력이 A부에 미치는 힘이 약하게 되어 필터의 상부테두리의 세제덩어리가 그대로 잔존하는 문제가 발생한다. A부에 미치는 힘 F₂'이 약하게 되는 것을 설명하면 아래와 같다.

F=e×Q×V …………………………………………………………………… (1)

e : 유체의 밀도(kgf/㎠)

Q : 유량(ℓ/min)

V : 속도(m/s)

로 일반적으로 나타낼 수 있으며, 일정한 유량 Q을 가지고 있는 유체의 속도V가 감소되면서 A부에 이르는 힘 F₂'는

F₂'={eQV-(H₁'+H₂+H₅''+L')} tanβ ……………………………………… (2)

H₁' : 급수밸브필터저항(kgf), H₂' : 세제높이저항(kgf), H₅' : 세제필터저항(kgf), L' : 손실유량으로 인한 감소힘(kgf), β : 수류흐름 반사각도(deg)로 나타낼 수 있다. 여기서 H₂'는 초기저항으로 세제가 용해되는 짧은시간내 없어지므로 생략가능하다. 이 식(1)과 비교하면 급수밸브 필터저항(H₁'), 필터바닥부저항(H₅'), 배수손실(L'), 각도손실(eQV tanβ)만큼 수류힘이 약해지는 것이다.

한편, 급수초기에 B와 같은 수류로 세제입자가 필터위를 넘어서 세제통 하부코너부 C에 쌓이게 되는데 유선형 수류 D가 코너부 C에 쌓인 세제에 유동변화를 주지 못함으로써 그대로 잔류하는 문제가 또한 발생한다. 이 세제통에 잔류된 세제가 급수단계 마지막까지 심지어는 헹굼단계에서 용해되면서 거품이 생겨 세탁조내로 유입되거나 세탁조 밖으로 유출되는 경우가 있었다.

더우기 급수초기와 고수압시는 녹지않는 세제입자가 순간적으로 필터를 막기 때문에 입력되는 분사량에 비해 출력량이 적으므로 세제가 용해된 물과 함께 세제입자(세제덩어리)가 거꾸로 넘쳐 세제통 밖으로 나간다(F). 이와같은 문제를 해결하기 위해 넘쳐나오는 공간, 즉 GAP(G)을 최소화 해야하는데 GAP을 줄이면 줄일수록 급수밸브의 공기흡입구로 역류가 된다. 이러한 현상은 저수압시는 노즐분사력이 필터내에 있는 세제를 통과하지 못하기 때문에 관통될 때까지 계속된다. 더욱이 비누성분이 많아 끈적끈적한 세제일수록 이 문제점은 더욱 심각하다. 이를 방지하기 위해 급수밸브 출구에 필터를 설치하였으나, 이 또한 노즐분사력을 감소시키는 요인이 된다.

이에 본 발명의 목적은 세제잔류량을 감소시키기 위해 노즐분사력을 손실없이 효율적으로 세제에 가해지기 위해 유로흐름의 중간저항을 없애 와류력을 증대시키는 세제용해장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 녹지 않은 세제입자가 필터밖으로 그냥 넘쳐 나가지 않도록 세제통상부를 필터로 덮어 세제의 용해도를 향상시키는 세제용해장치를 제공하는데 있다.

이 목적을 달성하기 위한 본 발명의 세제용해장치는 반구형상으로 이루어지며, 그 중심부를 볼록하게 하고 반구내벽에 방상상의 다수 리브를 형성하며 세제를 수용하는 하부세제용기와 상기 하부세제용기의 상부에 배치되며, 급수구를 갖는 필터로 이루어진 돔형상의 상부커버로 이루어진다.

더우기, 상기 하부세제용기와 상부커버를 코일스프링으로 탄성지지되게 힌지연결하며, 각각의 프랜지부에 필터를 통과한 용해세제액의 통로를 제공하는 다수의 환류구멍을 형성시킨다.

더 나아가 냉·온 분사노즐의 분사류의 교차점을 상기 상부커버의 급수구내에서 이루어지게 형성된다.

한편, 필터부의 다른 형태로 상부와 하부를 관통시킨 원뿔대로 형성시켜 하부세제용기에 얹혀놓게 구성시키는 것이다.

이하 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 설명한다.

제1도 내지 제3도는 본 발명에 따른 세제용해장치를 나타낸 것이다. 본 세제용해장치는 세제수용부(11)를 갖는 하부세제용기(1)와, 이 세제용기(1)를 덮는 상부커버(3)로 이루어진다. 제2도에서 상부커버(2)는 그의 중앙에 필터부(31)를 구비하며, 이 필터부(31)상에는 급수부(7)의 분사류를 통과시키기 위한 급수구(33)를 배치한다. 또한 필터부(31)의 외곽에는 세제수용부(11)에 담긴 세제의 원활한 순환을 위해 돔형으로 가이더부(37)를 형성시킨다. 세제용기(2)의 세제상층부와 가이더부(37) 하부면사이의 공간을 발생시킨다. 나아가 돔의 하부 즉, 가이더부(37)의 가장자리(37R)는 계산식의 단을 형성시켜 추후설명된 세제수용부(11)의 가장자리(11R)에 얹히게 한다.

또한 필터부(31)의 강성을 위해서 상기 급수구(33)에서 외곽으로 방사상의 리브(35)를 구비한다. 더 나아가 상부커버(3)에서 가이더부(37)의 외곽을 형성하는 프랜지(4U)상에는 다수개의 환류구멍(5U)을 형성시켜 상기 필터부(31)를 통과한 세제용해약을 추후설명될 하부세제용기(1)의 환류구멍(5L)을 통해 세탁조(도시않됨)로 보내도록 하였다.

하부세제용기(1)는 그 상부에 세제를 수용할 수 있는 반구형상의 세제수용부(11)와, 이 세제수용부(11)의 외곽을 이루는 프랜지(4L)로 이루어진다. 세제수용부(11)를 상부커버(3)의 급수구(33)의 중심축과 거의 일치하는 곳에 볼록부(17)을 구비한다.

이 볼록부(17)에서 가장 낮은 곳인 가장자리(17R)의 소정의 위치에 잔수구(13)를 관통시킨다. 이 잔수구(13)는 세제수용부(11) 내의 잔류된 세제용해액 세탁조로 모두 배수하게 한다. 이때 잔수구(13)에는 필터를 설치하여 미용해된 세제입자가 세탁조로 투입되는 것을 방지한다. 또한 세제수용부(11)의 상부가장자리(11R)와 상기 볼록부(17)의 가장자리(17R) 사이에는 방사상으로 다수의 가이더(15)를 형성시킨다. 상기 볼록부(17)와 가이더(15)는 급수구(33)를 통한 분사류의 세제수용부(11) 내에서의 순환을 돕도록 형성되는 것이다. 더우기 세제수용부(11)의 가장자리(11R)의 외경은 상기 상부커버(3)의 가이더부(37)의 가장자리(37R)의 내경보다 적게 형성시켜 상기 가장자리(37R)은 가장자리(11R)을 수용하면서 밀착하게 되어 있어, 세제수용부(11)내의 세제입자가 그대로 세제용해장치 밖으로 유출되는 것을 방지한다. 더 나아가 프랜지(4L)상에는 다수의 환류구멍(5L)을 형성시키며 이를 상부커버(3)의 환류구멍(5U)과 일치시켜 세제용해액을 세탁조로 보내도록 하였다.

이렇게 구성된 하부세제용기(1)와 상부커버(3) 후방의 각 양단에는 코일스프링(6S)에 의해 작동되는 힌지부(6)를 형성시킨다. 자유상태 즉, 코일스프링(6S)에 외력이 가해지지 않는 상태에서는 상부커버(3)는 하부세제용기(1)를 항상 개방하는 것이다. 이러한 상부커버(3)를 갖는 하부세제용기(1)는 용해장치수납부(90)로 밀려 들어가면 상부커버(3)의 상부를 억압하게 되어, 상부커버(3)는 하부세제용기(1)의 세제수용부(11)를 닫게되는 것이다. 이에 반하여 용기(1)를 수납부(90)로 부터 당김에 따라 상부커버(3)는 점점 세제용기의 세제수용부(11)에서 멀어지게 되어 결국은 세제수용부(11)에 세제를 공급하기 용이하도록 상부커버가 젖혀진다.

한편, 용해장치가 수납부(90)에 완전삽입된 상태에서 상부커버(3)의 급수구(33)는 급수구(7)의 하부에 위치하게 되며, 상기 급수부내의 온수노즐(71)과 냉수노즐(73)에서 분사되는 분사류를 상기 급수구(33)내에서 교차하며 세제수용부(11)를 향해 유속이 균일하게 분사된다. 이는 각 노즐(71)(73)에서 분사되는 각각의 분사류에서 그 가장자리와 중심부의 유속의 노즐벽과의 저항에 의해 동일하지 않게 되고, 이 비균일유속의 분사류가 세제수용부(11)내의 세제를 강타하여 일부의 미용해세제가 상기 급수구(33)를 통해 유출되는 것을 방지하기 위함이다.

이상과 같이 형성된 세제용해장치는 다음과 같이 작용하게 된다. 세제수용부(11)에 소정량의 세제를 부어넣고 하부세제용기(1)를 수납부(90)에 완전히 밀어넣는다. 급수단계에서 노즐(71)(73)에서 분사되는 분사류를 급수구(33)내에서 교차하면서 분사류의 중간이나 가장자리의 유속이 동일하게 되어 세제를 강타하게 된다. 분사류는 세제수용부(11)의 중앙부에 있는 세제를 용해시키면서 볼록부(17)에 충돌되어 분사류에 와류운동을 일으키게 하면서 가이더(15)를 따라 방사상으로 상승하게 된다. 이 상승류는 세제수용부(11)의 가장자리에 있는 세제도 용해시키면서 계속 상승하며 상부커버(3)의 돔형성의 가이드부(37)의 하부면을 따라 이동하다가 계속분사되는 분사류에 의해 볼록부(17)로 다시 하강하게 된다.

이 용해과정중 수류힘이 가장 적게 작용할 수 있는 세제수용부(11)의 상부 테두리부근에 존재하는 세제덩어리가 받는 힘 F₂는 제1식에 따라 아래와 같이 나타낼 수 있다.

F₂=eQV-H₂…………………………………………………………………… (3)

단, H₂는 세제높이저항(kgf)이다. 여기서 H₂는 초기저항으로 세제가 용해되는 짧은 시간내에 없어지므로 생략가능하다.

이를 종래기술에 의해 발생되는 힘의 식(2)와 비교하면 본장치에 의한 힘이 큰것을 알 수 있다. 이로서 분사류는 보다 강한 분사력을 갖게되는 것이다.

이런 강한 분사력의 수류에 의해 세제수용부(11)의 세제는 용해되면서 거품을 일으켜 필터부(31)를 통해 상부커버(3)위로 나오게 되어 환류구멍(5U)(5L)을 통해 세탁조로 떨어진다. 이후 상부커버(3)를 통해 나가지 못한 용해세제는 세제수용부(11)의 잔수구(13)를 통해 세탁조로 완전 배수되는 것이다.

한편, 제4도는 본 발명의 세제용해장치의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 그 내부에 세제를 수용하는 하부세제용기(1)와 상기 하부세제용기(1)의 상부에 얹히는 필터부(31A)로 이루어진다. 필터부(31A)는 역원뿔대형태로 구성시키며, 그의 상부 중앙부와 하부중앙부를 관통시킨 것이다. 또한 상부면의 가장자리는 외곽으로 방사상으로 연장된 플랜지부(31F)를 형성시켜 상기 하부세제용기(1)의 세제수용부(11)의 가장자리(11R)에 얹히는 구조로 형성된다.

이와같이 본 세제용해장치는 상부커버상의 개방급수구를 통해 강한 분사력이 세제를 강타시키게 하고, 세제수용부내의 구조를 분사력에 작용하는 중앙저항을 제거하며 와류력을 증대시키고 분사력이 세제에 골고루 분배하도록 형성시켜 세제용기내의 잔류세제를 감소시킬 수 있다. 또한, 세제상부와 상부커버사이에 공간을 있게하며 분사류의 활발한 순환을 도와 급수단계시 세제가 모두 용해되므로써 거품이 급수단계시 외에는 발생되지 않게 하였다. 더나아가 강한 수류에 의해 용해도가 향상되므로 세제수용부의 체적을 최소화시킬 수 있으므로 과다 세제사용으로 인한 환경오염을 방지할 수 있다. 한편, 수용된 세제의 상부에 상부커버 또는 필터부를 배치시켜 미용해된 세제입자가 그대로 유출되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

Claims (13)

1. 분사노즐을 통하여 급수되는 세탁수가 세제통내의 세제입자를 용해시키는 세제용해장치에 있어서 세제를 수용하는 하부세제용기와 상기 하부세제용기의 상부에 배치시킨 필터부를 구비한 상부커버로 이루어진 세제용해장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 하부세제용기의 저부를 라운딩시킨 세제용해장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 상부커버를 필터부와 분사노즐의 직하부의 필터부내에 형성시킨 급수구로 이루어진 세제용해장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 상부커버는 상기 하부세제용기 취출시에 개방되고, 삽입시에 폐쇄되도록 한 세제용해장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 하부세제용기와 상부커버와 서로 마주하는 프랜지부를 구비하고, 이 프랜지부에 다수의 환류구멍을 형성시켜 용해세제액의 통로를 이루게한 세제용해장치.
6. 제2항에 있어서, 상기 저부의 중심을 볼록하게 형성시킨 세제용해장치.
7. 제2항에 있어서, 상기 하부세제 용기벽에 방사상의 리브를 다수개 형성시킨 세제용해장치.
8. 제2항에 있어서, 상기 저부의 중심을 볼록하게 형성시키고, 상기 하부세제용기벽에 방사상의 리브를 다수개 형성시킨 세제용해장치.
9. 제6, 7항 또는 제8항중 어느 한항에 있어서, 상기 하부세제용기의 가장 낮은 저면에 잔수구를 형성시킨 세제용해장치.
10. 제3항에 있어서, 상기 상부커버를 돔형으로 형성시킨 세제용해장치.
11. 제3항 또는 제10항에 있어서, 냉온수 급수교차점을 상기 급수구내에 위치시킨 세제용해장치.
12. 제11항에 있어서, 상기 필터부를 역 원뿔대로 형성시킨 세제용해장치.
13. 제4항에 있어서, 상기 상부커버의 개폐가 양단에 자유단을 갖는 코일스프링에 의해 이루어지는 세제용해장치.