KR0156209B1 - 세탁기의 오존가스 발생장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁수내에 오존가스를 용해시켜 오존수를 공급하는 세탁기에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로 세탁수내에 미용해된 오존가스를 회수하여 오존의 농도를 높인 다음 기액혼합기내로 재공급하도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 오존가스를 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존가스를 급수관으로 급수되는 세탁수에 용해시키는 기액혼합기와, 상기 기액혼합기에서 세탁수에 미용해된 오존가스를 오존수와 분리하는 기액분리기로 구성하여 오존수를 세탁조 내에 공급하도록 된 것에 있어서, 상기 기액분리기의 배출구에 일단이 연결되어 오존수에 용해되지 않은 미용해 오존가스를 오존발생기 쪽으로 안내하는 순환튜브와, 상기 순환튜브의 다른 일단에 연결된 상태로 오존발생기의 일측에 구비되어 순환튜브를 통해 안내되는 미용해 오존가스의 수분을 제고하여 오존발생기의 방전공간 내로 재유입시키는 미용해 오존가스 공급수단을 포함하여서 된 것이다.

Description

세탁기의 오존가스 발생장치

제1도는 종래 오존가스 발생장치가 설치된 세탁기의 종단면도.

제2도는 제1도에서 기액혼합기를 나타낸 종단면도.

제3도는 제1도에서 기액분리기를 나타낸 종단면도.

제4도는 본 발명 오존가스 발생장치가 설치된 세탁기의 종단면도.

제5도는 본 발명 오존가스 발생장치를 나타낸 사시도.

제6도는 제5도의 정면도.

제7도는 제5도의 평면도.

제8도는 제5도의 우측면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

6 : 급수관 8 : 오존발생기

9 : 기액혼합기 13 : 기액분리기

21 : 배출구 26 : 순환튜브

27 : 방전공간 28 : 미용해 오존가스통로

29 : 하우징 30 : 미용해 오존가스 입구관

31 : 미용해 오존가스 출구관 32 : 촉매필터

34 : 세탁수 배출구 35 : 경사면

본 발명은 세탁수에 오존가스를 용해시켜 오존수를 공급하는 세탁기에 관한 것으로써, 좀더 구체적으로는 세탁수에 미용해된 오존가스를 회수하여 오존의 농도를 높인 다음 기액혼합기 내로 재공급하도록 한 것이다.

첨부도면 제1도는 종래 오존가스 발생장치가 설치된 세탁기의 종단면도로써, 함체를 이루는 케이스(1), 상기 케이스내에 설치되어 세탁수가 담겨지는 외존(2), 상기 외조 내에 모터(3)의 구동에 따라 펄세이터(4)와 선택적으로 회전하면서 세탁 및 탈수를 수행하는 세탁조(5), 상기 케이스(1) 내의 급수관(6)상에 설치되어 세탁수의 급수를 제어하는 급수밸브(7), 상기 세탁수로 오존가스를 공급하기 위해 오존가스를 발생시키는 오존발생기(8), 상기 급수관(6)과 오존발생기(8)의 연결부위에 설치되어 세탁수에 오존가스가 용해되도록 하는 기액혼합기(9), 상기 오존발생기의 유입관(10)상에 설치되어 오존가스라 오존발생기(8)내로 역류되는 것을 방지하는 역지변(11), 상기 오존발생기(8)내로 유입되는 외부공기에 포함된 수분을 제거하는 건조필터(12), 상기 기액혼합기(9)에 의해 오존가스가 용해된 오존수의 미용해가스의 오존수와 분리하는 기액분리기(13), 상기 기액분리기에 의해 미용해가스가 분리된 오존수가 세탁조(5)내로 유입될 때 세제가 함께 공급되도록 세제를 담아 놓는 세제통(14), 상기 급수밸브(7)가 오프된 상태에서 세탁조(5)내의 오존수를 기액혼합기(9)측으로 순환시키기 위해 배수관(15)과 급수관(6)사이에 연결된 순환관(16), 상기 급수관(6)과 연결되는 순환관(16)상에 설치되어 순환관의 입구측을 폐쇄하는 순환밸브(17), 상기 순환관(16)상에 설치되어 오존수를 강제 순환시키는 순환펌프(18), 상기 배수관(15)상에 설치되어 세탁수의 배수를 제어하는 배수밸브(19)등으로 구성되어 있다.

상기 급수관(6)과 오존발생기(8)의 연결부위에 설치되어 세탁수에 오존가스가 용해되도록 하는 기액혼합기(9)는 제2도에 도시한 바와 같은 구조로 되어 있는데, 세탁수가 유입되는 세탁수 유입측의 직경(φ_i), 오존가스가 유입되는 오존가스 유입측의 직경(φ_a), 오존수가 배출되는 오존수 배출측의 직경(φ_o)이 아래의 조건과 같이 되어 있다.

φoφiφa

또한 기액혼합기(9)에 의해 오존가스가 용해된 오존수의 미용해가스를 오존수와 분리하는 기액분리기(13)는 제3도에 도시한 바와같이 일측으로 오존가스가 세탁수에 용해된 오존수가 유입되도록 유입구(20)가 형성됨과 함께 다른 일측으로는 오존수중의 미용해 오존가스가 배출되도록 배출구(21)가 형성되어 있고, 상기 기액분리기(13)의 내부에는 오존수유출공(22)이 형성된 수위조절벽(23)이 형성되어 있으며, 상기 수위조절벽의 외측으로는 수위조절벽보다 높이가 높으며 하부에 오존수유통공(24)이 형성되는 캡(25)이 형성되어 있다.

따라서 전원을 인가시킨 상태에서 세탁조(5)내에 세탁물을 집어 넣고 급수밸브(7)를 개방시키면 오존발생기(8)에서 오존가스가 발생되어 유입관(10)을 통해 기액혼합기(9)내로 유입됨과 동시에 급수관(6)을 통해 세탁수가 상기 기액혼합기(9)내로 유입된다.

이와같이 기액혼합기(9)내로 세탁수가 유입되면 상기 기액혼합기의 세탁수 유입측의 직경(φ_i)이 오존수 배출측의 직경(φ_o)보다 작기 때문에 베르누이의 정리(Bernoulli's theorem)에 의해 기액혼합기(9)내에서 세탁수의 흐름이 빠르게 되므로 기액혼합기 내부의 압력이 오존가스가 유입되는 유입관(10)측보다 낮게 된다.

이에따라 오존발생기(8)에서 발생된 오존가스를 유입관(10)을 통해 기액혼합기(9)내로 유입되므로 상기 오존가스가 세탁수에 용해되고 이에따라 세탁수가 오존수로 바뀌어 진다.

이와같이 바뀌어진 오존수는 계속해서 기액분리기(13)의 일측에 형성된 유입구(20)를 통해 상기 기액분리기(13)내로 유입되고, 이 유입된 오존수의 높이가 수위기준면(S:수위조절벽의 상단면)보다 높게 채워지게 되면 상기 오존수는 싸이펀(Syphon)의 원리에 의해 오존수유통공(24)을 통해 캡(25)내부로 유입된 다음 오존수유출공(22)을 통해 세제통(13)으로 들어가는데, 이때 미용해된 오존가스는 분리되어 배출구(21)를 통해 외부로 빠져나간다.

상기 세제통(13)으로 들어간 오존수는 계속되는 오존수의 유입에 따라 세제통 내에 들어있는 세제와 함께 세탁조(5)내로 공급된다.

상기한 바와 같은 작용에 의해 급수되는 세탁수가 오존수로 바뀌어 세탁조(5)내로 공급될 때에는 순환관(16)의 입구측에 설치된 순환밸브(17)와 상기 순환관(16)을 통해 오존수를 순환시키는 순환펌프(18)는 오프된 상태이다.

상기 세탁조(5)내에 세탁에 필요한 오존수가 설정된 수위로 채워지면 센서(도시는 생략함)에 의해 급수밸브(7)가 오프되어 세탁수의 급수를 중단함과 동시에 오존발생기(8)의 전원이 오프되므로 오존발생기의 동작이 중단된다.

이와같이 오존수가 설정된 수위만큼 급수가 이루어진 상태에서는 모터(3)가 구동하여 펄세이터(4)를 정,역방향으로 회전시키게 되므로 세탁공정이 행해진다.

그러나 필요에 따라 세탁조(5)내에 담긴 오존수의 오존농도를 높이고자 할 경우에는 오존발생기(8)는 구동시키고, 급수밸브(7)만 오프시킨 상태에서 순환관(16)상의 순환밸브(17)를 개방함과 동시에 순환펌프(18)를 구동하여 세탁조(5)내의 오존수를 기액혼합기(9)측으로 재유입시키게 된다.

이에따라 전술한 바와 같이 오존수내에 공급되는 오존가스가 용해되어 오존의 농도가 높아지게 되므로 세탁물의 살균 및 탈취, 표백효과를 증대시키게 된다.

그러나 이러한 종래의 장치는 기액혼합기에서 세탁수에 용해되는 오존가스의 용해률이 극히 낮아(약 3%정도)기액분리기에서 분리된 고농도의 미용해 오존가스가 대기중으로 그대로 방출되므로 환경을 오염시키게 되고, 심한 경우에는 인체에 치명적인 악영향을 끼치게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 종래의 이와같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 기액분리기에서 분리된 용해되지 않은 오존가스를 회수하여 오존발생기로 재유입시킨 다음 오존농도를 증대시킨 후 기액혼합기로 연속적으로 공급시킬 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 오존가스를 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존가스를 급수관으로 급수되는 세탁수에 용해시키는 기액혼합기와, 상기 기액혼합기에서 세탁수에 미용해된 오존가스를 오존수와 분리하는 기액분리기로 구성하여 오존수를 세탁조 내에 공급하도록 된 것에 있어서, 상기 기액분리기의 배출구에 일단이 연결되어 오존수에 용해되지 않은 미용해 오존가스를 오존발생기 쪽으로 안내하는 순환튜브와, 상기 순환튜브의 다른 일단에 연결된 상태로 오존발생기의 일측에 구비되어 순환튜브를 통해 안내되는 미용해 오존가스의 수분을 제거하여 오존발생기의 방전공간 내로 재유입시키는 미용해 오존가스 공급수단을 포함하여서 된 세탁기의 오존가스 발생장치가 제공된다.

이하, 본 발명을 일 실시예로 도시한 첨부된 도면 제4도 내지 제8도를 참고로 하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면 제4도는 본 발명 오존가스 발생장치가 설치된 세탁기의 종단면도이고, 제5도는 본 발명 오존가스 발생장치를 나타낸 사시도이며, 제6도는 제5도의 정면도이고, 제7도는 제5도의 평면도이고, 제8도는 제5도의 우측면도로써, 본 발명은 케이스(1)내의 급수관(6)을 통해 급수되는 세탁수에 오존가스를 공급하기 위해 오존가스를 발생시키는 오존발생기(8), 상기 급수관(6)의 오존발생기(8)연결부위에 설치되어 세탁수에 오존가스가 용해되도록 하는 기액혼합기(9), 상기 기액혼합기(9)에 의해 오존가스가 용해된 오존수의 미용해가스를 오존수와 분리하는 기액분리기(13)로 구성된 것에 있어서, 상기 기액분리기(13)의 배출구(21)와 오존발생기(8)를 순환튜브(26)로 연결하여 상기 기액분리기(13)에서 분리된 미용해 오존가스가 순환튜브(26)를 통해 오존발생기(8)내로 재공급되도록 하고, 상기 오존발생기(8)의 일측으로 미용해 오존가스 공급수단을 구비하여 미용해 오존가스 내의 수분이 상기 미용해 오존가스 공급수단에 의해 제거된 다음 오존발생기(8)의 방전공간(27)내로 재공급되도록 한다.

상기 기액분리기(!3)에서 분리된 미용해 오존가스를 오존발생기(8)내의 방전공간(27)으로 재공급하는 미용해 오존가스 공급수단을 본 발명의 일실시예에서는 오존발생기(8)의 일측으로 미용해 오존가스통로(28)가 형성된 하우징(29)이 구비되어 있고, 상기 하우징의 일측으로는 기액분리기(13)에서 분리된 미용해 오존가스가 순환튜브(26)를 통해 미용해 오존가스통로(28)로 유입되도록 미용해 오존가스 입구관(30)이 형성되어 있으며, 상기 오존발생기(8)와 미용해 오존가스 공급수단의 하우징(29)사이에는 미용해 오존가스통로(28)로 유입된 미용해 오존가스 방전공간(27)으로 재유입시키는 미용해 오존가스

출구관(31)이 형성되어 있다.

상기 오존발생기(8)의 일측에 구비되는 하우징(29)은 별도로 형성하여 부착시킬 수도 있지만, 생산성 및 조립성을 고려하여 오존발생기(8)의 일측으로 일체 형성하는 것이 바람직하다.

또한 미용해 오존가스를 방전공간(27)내로 재유입시키는 미용해 오존가스 출구관(31)을 미용해 오존가스 입구관(30)의 최근접부에 형성하는 것이 바람직하데, 이는 미용해 오존가스를 빠른 시간내에 방전공간(27)내로 재유입시켜 오존농도를 높이도록 하기 위함이다.

그러나 이 경우에는 미용해 오존가스에 포함되는 수분의 함량이 적을 경우에만 적용 가능하게 된다.

즉, 기액분리기(13)에서 기액분리가 거의 완전히 이루어지도록 하여야만 적용 가능하게 된다.

상기 미용해 오존가스통로(28)가 구비된 하우징(29)의 일측으로 미용해 오존가스를 산소로 환원시킴과 동시에 오존발생기(8)의 초기 동작시 외부의 공기를 방전공간(27)내로 유입시키는 촉매필터(32)가 스폰지 충진층(33)으로 외주면이 밀폐되게 설치되어 있고, 상기 촉매필터(32)의 하부에는 미용해 오존가스에 포함된 수분을 외부로 배출하는 세탁수 배출구(34)가 형성되어 있다.

상기 촉매필터(32)의 하부로 형성되는 세탁수 배출구(34)는 외측으로 갈수록 하향 경사진 경사면(35)을 갖도록 형성하는 것이 바람직한데, 이는 미용해 오존가스에서 분리된 세탁수가 촉매필터(32)에 닿지 않고 빠른시간내에 하우징(29)에서 빠져 나가도록 하여 수분이 포함되지 않은 건조한 미용해 오존가스만이 방전공간(27)내로 유입되도록 하기 위함이다.

상기 오존발생기(8)의 방전공간(27)은 밀폐판(36)으로 외부와 차단되어 있고, 상기 방전공간의 내부에는 세라믹전극(37)이 설치되어 상기 세라믹전극이 에폭시충진층(38)내의 고전압회로(도시는 생략함)와 고압전극선(39)으로 연결되어 있으며, 상기 오존발생기(8)의 일측으로는 방전공간(27)에서 생성된 오존가스를 기액혼합기(9)로 공급하는 오존가스 출구(40)가 형성되어 있다.

이러한 오존발생기(8)는 양측으로 형성된 브라켓(41)을 이용하여 세탁기의 케이스(1)내에 고정 설치된다.

이와같이 구성된 본 발명의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전원을 인가시킨 상태에서 세탁조(5)내에 세탁물을 집어 넣고 급수밸브(7)를 개방시키면 오존발생기(8)에서 발생된 오존가스가 기액혼합기(9)내로 유입되어 오존수로 변하고, 이 변화된 오존수에 용해되지 않은 미용해 오존가스가 기액분리기(13)에 의해 분리되며, 상기 미용해 오존가스가 분리된 오존수는 세제통(14)으로 들어간 다음 세제와 함께 세탁조(5)내로 공급되는 과정은 종래와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편 상기한 과정에서 기액분리기(13)에 의해 분리된 미용해 오존가스는 순환튜브(26)의 일단이 기액분리기(13)의 배출구(21)에 연결되어 있고, 다른 일단이 미용해 오존가스 공급수단인 하우징(28)의 미용해 오존가스 입구관(29)에 연결되어 있음에 따라 상기 순환튜브(26)를 통해 미용해 오존가스 공급수단인 하우징(30)내로 유입된다.

이와같이 미용해 오존가스가 순환튜브(26)를 통해 하우징(30)내로 유입되면, 이 유입된 미용해 오존가스의 극히 일부는 촉매필터(32)를 통해 산호로 환원되어 대기중으로 방출되지만, 거의 대부분의 미용해 오존가스는 미용해 오존가스통로(28)에서 수분이 분리되어 미용해 오존가스 출구관(31)을 통해 방전공간(27)내로 재유입된다.

상기 미용해 오존가스가 오존발생기(8)의 방전공간(27)내로 재유입되면, 세라믹전극(37)에 의해 한번 더 전리(이온화)되어 더 높은 오존농도로 바뀐 다음 다시 오존가스출구(40)를 통해 초기와 같이 기액혼합기(9)로 공급되어 세탁수에 용해된다.

한편, 미용해 오존가스통로(28)내의 미용해 오존가스에서 분리된 세탁수는 하우징(29)이 하부에 형성된 세탁수 배출구(34)를 통해 배수되는데, 이 때 상기 세탁수 배출구에는 외측으로 하향 경사지게 경사면(35)이 형성되어 있기 때문에 세탁수가 촉매필터(32)에 직접 닿지 않고 세탁조(5)내로 배수된다.

상기한 바와 같이 급수되는 세탁수가 오존수로 바뀌어 세탁조(5)내로 공급될 때 세탁수의 공급을 제어하는 급수밸브(7)는 계속해서 개방된 상태를 유지하게 된다.

상기한 바와 같은 동작에 의해 오존발생기(8)에서 발생된 오존가스를 세탁수에 용해시켜 세탁수가 원하는 농도의 오존수로 바뀜과 동시에 세탁조(5)내로 세탁에 필요한 오존수가 설정된 수위만큼 채워지면 센서(도시는 생략함)에 의해 급수밸브(7)가 오프되어 세탁수의 급수를 중단함과 동시에 오존발생기(8)의 전원을 오프시키게 되므로 오존발생기의 동작이 중단된다.

이와같이 오존수가 설정된 수위만큼 급수가 이루어지고 오존발생기(8)의 구동이 중단되면 방전공간의 내부 및 미용해 오존가스통로(28)내에 잔류하고 있던 오존가스는 기체(가스)의 확산에 의해 촉매필터(32)를 통과하면서 산소로 환원되어 외부로 방출된다.

지금까지 설명한 바와 같이 오존발생기(8)에 의해 발생된 오존가스를 기액혼합기(9)에서 세탁수에 용해시키고 용해되지 않은 오존가스는 기액분리기(13)에서 분리하여 이를 방전공간(27)내로 재공급, 세탁수의 오존농도를 높인 다음 설정된 수위만큼 오존수의 공급을 완료하고 나면 종래의 세탁기와 동일한 공정에 의해 세탁 및 탈수행정을 수행하게 되므로 세탁물의 살균 및 탈취, 표백효과를 증대시키게 된다.

이상에서와 같은 본 발명은 종래의 세탁기에 비해 다음과 같은 여러가지 장점을 갖게 된다.

첫째, 세탁수에 용해되지 않은 미용해 오존가스를 대기중으로 방출하지 않고 방전공간 내로 재유입시켜 오존의 농도를 높인 다음 세탁수에 반복적으로 용해시키게 되므로 세탁수의 오존농도를 빠른시간내에 높일 수 있게 된다.

둘째, 오존발생기의 동작 중단시에만 오존가스가 촉매필터를 통해 대기중으로 방출되므로 촉매필터를 통해 대기중으로 방출되는 오존가스의 양이 최소화되고, 이에따라 촉매필터의 수명이 연장된다.

셋째, 공급되는 세탁수의 수압이 높을 경우에는 오존수가 기액분리기에 차이는 양이 많아져 미용해 오존가스에 수분이 많이 포함되어 하우징 내로 유입되지만 상기 하우징 내에서 수분을 분리하여 저면에 형성된 경사면을 따라 촉매필터에 닿지 않도록 배수시키게 되므로 촉매필터의 수명을 연장시킴은 물론 제품의 신뢰성을 향상시키게 된다.

Claims (7)

1. 오존가스를 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존가스를 급수관으로 급수되는 세탁수에 용해시키는 기액혼합기와, 상기 기액혼합기에서 세탁수에 미용해된 오존가스를 오존수와 분리하는 기액분리기로 구성하여 오존수를 세탁조 내에 공급하도록 된 것에 있어서, 상기 기액분리기의 배출구에 일단이 연결되어 오존수에 용해되지 않은 미용해 오존가스를 오존발생기 쪽으로 안내하는 순환튜브와, 상기 순환튜브의 다른 일단에 연결된 상태로 오존발생기의 일측에 구비되어 순환튜브를 통해 안내되는 미용해 오존가스의 수분을 제거하여 오존발생기의 방전공간 내로 재유입시키는 미용해 오존가스 공급수단을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
2. 제1항에 있어서, 미용해 오존가스 공급수단이 오존발생기의 일측에 구비되어 내부로 미용해 오존가스통로가 형성된 하우징과, 기액분리기에서 분리된 미용해 오존가스가 순환튜브를 통해 미용해 오존가스통로 내로 유입되도록 상기 하우징의 일측에 형성된 미용해 오존가스 입구관과, 상기 하우징 내로 유입된 미용해 오존가스를 오존발생기의 방전공간으로 유입시키는 미용해 오존가스 출구관으로 구성하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
3. 제2항에 있어서, 미용해 오존가스 출구관을 미용해 오존가스 입구관의 최근접부에 형성하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
4. 제2항에 있어서, 오존발생기의 일측으로 하우징을 일체 형성하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
5. 제2항에 있어서, 대기중으로 방출되는 미용해 오존가스를 산호로 환원시킴과 동시에 오존발생기의 초기 동작시 외부의 공기를 방전공간 내로 유입시키는 촉매필터를 하우징의 일측으로 설치하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
6. 제2항 또는 제5항에 있어서, 하우징의 하부에 미용해 오존가스의 수분을 외부로 배출하는 세탁수 배출구를 형성하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.
7. 제6항에 있어서, 세탁수 배출구에 외측으로 갈수록 하향경사지게 경사면을 형성하여서 됨을 특징으로 하는 세탁기의 오존가스 발생장치.