KR100224189B1 - The cleaning apparatus of a washing machine - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁기의 폐수 정화장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명에 의한 장치는 세탁조(11)로부터 배수관을 통하여 배출되는 폐수량을 조절하기 위한 플로메터(20)와; 그 플로메터(20)를 통하여 인가된 세탁폐수를 전기분해하는 다수의 전극을 구비한 폐수처리부(12)와; 그 폐수처리부(12)의 배출구(12c)에 설치된 센서와; 그 센서에 의하여 감지된 세탁폐수의 농도에 따라, 폐수처리부(12)에 구비된 전극(12a),(12b)에 전원을 인가하고, 상기 플로메터(20)의 개폐를 제어하는 제어부;를 구비한다. 본 발명은 세탁행정과 복수회의 행굼행정에서 발생되는 세탁폐수를 하수로 방류하기 이전에 세탁기에서 세탁후 배수와 동시에 정화시킴으로써, 세탁폐수로 인한 수질오염을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 세탁행정시 정화된 세탁폐수의 농도를 감지하여, 그 감지된 농도가 기준치 이하일 경우 세탁행정에서 폐수정화를 끝내고, 기준치 이상일 경우 1차헹굼 또는 2차헹굼까지 폐수정화를 수행함으로써, 세탁폐수에 대한 정화효율을 보다 높일 수 있다.The present invention relates to a wastewater purification apparatus and method of a washing machine, the apparatus according to the present invention includes a flowmeter (20) for controlling the amount of wastewater discharged from the washing tank 11 through the drain pipe; A wastewater treatment unit (12) having a plurality of electrodes for electrolyzing the laundry wastewater applied through the plotter (20); A sensor provided at an outlet 12c of the wastewater treatment unit 12; A control unit for supplying power to the electrodes 12a and 12b provided in the wastewater treatment unit 12 and controlling the opening and closing of the floater 20 according to the concentration of the laundry wastewater detected by the sensor. do. The present invention can prevent the water pollution caused by the washing waste water by purifying the washing waste water generated in the washing cycle and the rinsing cycle several times at the same time with the drain after washing in the washing machine before discharged to the sewage. In addition, the present invention by detecting the concentration of the laundry waste water purified during the washing administration, if the detected concentration is less than the reference value by the end of the waste water purification in the laundry administration, if the above standard value by performing the waste water purification to the first rinsing or secondary rinsing In addition, the purification efficiency of the laundry wastewater can be improved.
Description
본 발명은 세탁기로부터 배출되는 세탁폐수의 처리에 관한 것으로, 특히 세탁기내에 전기화학적 처리장치를 설치하고, 세탁후 폐수를 하수로 방류하기 이전에 세탁기에서 세탁후 배수와 동시에 정화시킴으로써, 세탁폐수로 인한 수질오염을 방지할 수 있는 세탁기의 폐수 정화장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the treatment of laundry wastewater discharged from a washing machine, and more particularly, by installing an electrochemical treatment device in the washing machine and purifying at the same time with the drainage after washing in the washing machine before discharge of the wastewater to sewage. The present invention relates to a wastewater purification apparatus and method for a washing machine capable of preventing water pollution.
일반적으로 합성세제로 인한 수질오염 문제는 자체 하수처리시설을 갖추지 못한 도시의 가정등에서 무제한적으로 배출되는 생활하수가 하천으로 유입되어 발생된다. 특히, 환경부가 발표한 1994년도 환경백서에 의하면, 생활하수는 주방 27%, 세탁 30%, 목욕탕 25%, 세면 및 화장실 8%, 청소 및 기타 10%로 이중 세탁에 사용된 물이 가장 많다. 이러한 세탁폐수 중에서 25%는 자체 자정작용에 의하여 정화되지만 그 나머지 75%는 그대로 하천에 유입되고 있다.In general, the problem of water pollution caused by synthetic detergents is caused by the inflow of living sewage into the river, which is discharged from households in cities that do not have their own sewage treatment facilities. In particular, according to the 1994 Environmental White Paper published by the Ministry of Environment, household sewage is 27% kitchen, 30% laundry, 25% bathroom, 8% toilet and toilet, 8% cleaning and other 10% water used for double washing. 25% of these wastewaters are purified by self-cleaning, but the remaining 75% are still flowing into the stream.
상기와 같은 합성세제로 인한 수질오염 문제와 관련하여, 하수처리 과정에서의 합성세제처리가 연구되었지만, 합성세제의 사용후 상수처리 전단계에서 직접적인 처리에 관한 기술은 발표된 바가 없다. 특히, 합성세제 사용량의 많은 부분을 차지하는 세탁의 경우 세탁후 폐수를 직접처리하는 기술은 발표된 바가 없다.In relation to the water pollution problem caused by the synthetic detergents described above, the synthetic detergent treatment in the sewage treatment process has been studied, but there is no description of a technique for the direct treatment in the pre-use water treatment stage. In particular, in the case of laundry, which takes up a large part of the amount of synthetic detergent, a technique for directly treating wastewater after washing has not been published.
그런데, 세탁폐수는 일단 하천으로 방류되면 일반적인 하수처리에 의하여 처리되므로 세탁폐수만의 효율적인 처리는 불가능하게 된다. 그러므로, 세탁폐수가 세탁기로부터 방류되기 이전에 정화처리하는 기술이 요구되고 있다.However, since the laundry wastewater is discharged to the river, it is treated by a general sewage treatment, and thus, it is impossible to efficiently process the laundry wastewater only. Therefore, there is a need for a technique for purifying washing wastewater before it is discharged from the washing machine.
상기와 같은 종래의 세탁폐수 처리문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 세탁기내에 전기화학적 처리장치를 설치하고, 세탁후 폐수를 하수로 방류하기 이전에 세탁기에서 세탁후 배수와 동시에 정화시킴으로써, 세탁폐수로 인한 수질오염을 방지할 수 있는 세탁기의 폐수 정화장치를 제공함을 목적으로 한다.In order to solve the conventional laundry wastewater treatment problem as described above, the present invention by installing an electrochemical treatment device in the washing machine, and by purifying at the same time with the drain after washing in the washing machine before discharged to the sewage after washing, It is an object of the present invention to provide a wastewater purification device of a washing machine that can prevent water pollution.
또한, 본 발명은 세탁행정시 정화된 세탁폐수의 농도를 감지하여, 그 감지된 농도가 기준치 이하일 경우 세탁행정에서 폐수정화를 끝내고, 기준치 이상일 경우 1차헹굼 또는 2차헹굼까지 폐수정화를 수행하는 세탁기의 폐수 정화방법을 제공함을 목적으로 한다.In addition, the present invention is to detect the concentration of the washing waste water purified in the washing administration, if the detected concentration is less than the reference value to end the waste water purification in the washing administration, if the above standard value to perform the waste water purification to the first rinsing or the second rinsing An object of the present invention is to provide a waste water purification method for a washing machine.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 장치는 세탁조로부터 배수관을 통하여 배출되는 폐수량을 조절하기 위한 플로메터와; 그 플로메터를 통하여 인가된 세탁폐수를 전기분해하는 다수의 전극을 구비한 폐수처리부와; 그 폐수처리부의 배출구에 설치되어 외부로 배출되는 세탁폐수의 농도를 감지하는 센서와; 그 센서에 의하여 감지된 세탁폐수의 농도에 따라 상기 폐수처리부에 구비된 전극에 전원을 인가하고, 상기 플로메터의 개폐를 제어하는 제어부;를 구비한 것을 특징으호 한다.In order to achieve the above object, the device according to the present invention includes a flowmeter for adjusting the amount of waste water discharged from the washing tank through the drain pipe; A wastewater treatment unit having a plurality of electrodes for electrolyzing the laundry wastewater applied through the flowmeter; A sensor installed at an outlet of the wastewater treatment unit and detecting a concentration of laundry wastewater discharged to the outside; And a control unit for supplying power to an electrode provided in the wastewater treatment unit according to the concentration of the laundry wastewater detected by the sensor and controlling opening and closing of the flowmeter.
또한, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 방법은 세탁행정시에 배출된 세탁폐수를 폐수처리부를 구동시켜 정화시키고, 그 정화된 세탁폐수의 농도가 기준치보다 낮으면 1차헹굼행정부터는 폐수처리부를 구동하지 않는 제1정화단계와; 세탁행정에서 정화된 세탁폐수의 농도가 상기 기준치보다 높으면 1차헹굼행정에서 폐수처리부를 구동시켜 세탁폐수를 정화시키는 재2정화단계와; 1차헹굼행정에서 정화된 세탁폐수의 농도가 상기 기준치보다 높으면, 2차헹굼행정에서 폐수처리부를 구동시켜 세탁폐수를 정화시키는 제3정화단계;로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in order to achieve the above object, the method according to the present invention drives and purifies the laundry wastewater discharged during the washing administration, and if the concentration of the purified laundry wastewater is lower than the reference value, the wastewater treatment unit from the first rinsing stroke. A first purifying step of not driving the; A second purification step of purifying the laundry wastewater by driving the wastewater treatment unit in the first rinsing stroke if the concentration of the laundry wastewater purified in the laundry administration is higher than the reference value; If the concentration of the washing waste water purified in the first rinsing stroke is higher than the reference value, the third purification step of purifying the laundry waste water by driving the waste water treatment unit in the second rinsing stroke.
도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 폐수 정화장치가 구비된 세탁기의 개략도.1 is a schematic view of a washing machine equipped with a wastewater purification apparatus of a washing machine according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 폐수 정화장치의 구성도.2 is a block diagram of a wastewater purification apparatus of a washing machine according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 세탁기의 폐수 정화방법을 보인 흐름도.3 is a flow chart showing a wastewater purification method of a washing machine according to the present invention.
도 4는 본 발명에 의한 폐수 정화효과를 나타낸 그래프.Figure 4 is a graph showing the wastewater purification effect according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 세탁기 11 : 세탁조10: washing machine 11: washing tank
12,13,14,15 : 폐수 처리장치 12a,12b : 전극12, 13, 14, 15:
12c : 배출구 20 : 플로메터12c: outlet 20: flowmeter
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1을 참조하면, 본 발명에 적용되는 세탁기(10)는 세탁과정에서 발생된 폐수가 담져진 세탁조(11)와, 그 세탁조(11)로부터 배수관을 거쳐 배출된 세탁폐수를 전기분해하여 외부로 배출하는 폐수처리부(12),(13),(14),(15)를 구비한다.Referring to FIG. 1, the
도 2를 참조하면, 상기 세탁폐수통(11)과 폐수처리부(12) 사이에는 세탁폐수의 2배수량을 조럴하기 위한 플로메터(flowmeter)(20)가 설치된다. 마찬가지로, 그 나머지 폐수처리부(13),(14),(15)에도 상기와 같은 플로메터(20)가 설치된다.Referring to FIG. 2, a
또한, 상기 폐수처리부(12)는 상기 플로메터(20)를 통하여 상기 세탁조(11)로부터 인가되는 세탁폐수를 전기분해하여 정화시키고, 서로 격자형태로 배치된 복수개의 전극(12a),(12b)과, 그 전극(12a),(12b)들을 통과하면서 정화된 물을 외부로 배출하는 배출구(12c)를 구비한다.In addition, the
또한, 상기 배출구(12c)에는 외부로 배출되는 폐수의 농도를 감지하기 위한 센서가 설치된다.In addition, the
상기 폐수처리부(12)의 전극들(12a),(12b)은 세탁기의 동작을 제어하는 제어부(미도시)로부터 전원을 공급받아 세탁폐수를 전기분해한다.The
상기 폐수처리부(12)의 전극들(12a),(12b)은 알루미늄 전극을 이용하고, 세탁폐수를 지그재그로 흐르도록 함으로써 세탁폐수의 접촉시간을 길게하기 위하여 격자형태로 배치된다.The
상기 폐수처리부(12) 이외의 다른 폐수처리부(13),(14),(15)는 상기 폐수처리부(12)와 동일하게 구성된다.Other
본 발명에 따른 세탁폐수 처리장치는 각각 10L의 처리용량을 갖는 4개의 폐수처리부(12),(13),(14),(15)를 포함하지만, 세탁기 배수량인 80L를 처리하기 위하여는 4개의 폐수처리부가 더 구비할 수 있다.The laundry wastewater treatment apparatus according to the present invention includes four
이와 같은 폐수처리부(12),(13),(14),(15)들을 세탁기 내부에 장착하기 위하여는 그 무게가 가벼워야 하고, 세탁기내에 공간이 요구된다. 본 발명에 따른 폐수 처리장치에 있어서, 도 1의 폐수처리부(12),(13),(14),(15)들은 세탁기(10)의 하측 및 양쪽측면의 공간에 장착될 수 있다.In order to mount such
즉, 실제 세탁기의 아래쪽 공간은 약 33000cm3정도이고, 본 발명의 실시예에 있어서 폐수처리부(12)는 16cm × 15cm × 16cm의 크기를 가지므로, 폐수처리부(12)는 3960cm3정도의 공간을 차지한다. 따라서, 폐수처리부(12)와 같은 폐수처리부가 8개 구비될 경우 요구되는 여유공간은 31680cm3이므로, 80L의 세탁폐수를 처리할 수 있는 폐수 처리장치가 세탁기내부에 장착될 수 있다.That is, the space below the actual washing machine is about 33000 cm 3 , and in the embodiment of the present invention, since the
또한, 일반적으로 세탁기(10)의 배수는 자연배수라는 점을 감안하여 본 발명에 따른 폐수 처리장치는 세탁조(11)의 하단에 설치된다.In addition, in general, the wastewater treatment apparatus according to the present invention is installed at the bottom of the
그리고, 상기 전극(12a),(12b)에서의 전기분해 반응정도는 전극면적에 의하여 좌우되므로, 전극면적이 넓게 구현되도록 폐수처리부(12),(13),(14),(15)의 높이 및 길이는 여유공간에 따라 변형될 수 있다.In addition, since the degree of electrolysis reaction at the
또한, 폐수처리부(12)의 무게는 2.3Kg이고, 전극(12a),(12b)은 각각 128g의 무게를 갖는다. 또한, 전극(12a),(12b)은 알미늄대신에 얇은 박막재료를 이용하여 구현하고, 전극(12a),(12b)간의 거리를 조금 짧게 함으로써 폐수 처리장치의 무게를 줄일 수 있다.In addition, the weight of the
이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 폐수 처리장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the wastewater treatment apparatus according to the invention configured as described above are as follows.
세탁조(11)에 담긴 세탁폐수는 플로메터(20)를 통하여 폐수처리부(12)로 유입된다. 이때, 제어부는 전극(12a),(12b)에 전원을 공급하여 전극(12a),(12b)에 닿는 세탁폐수가 전기분해되도록 한다.The laundry wastewater contained in the
폐수처리부(12)에 유입된 세탁폐수는 격자형태로 배치된 전극(12a),(12b)사이를 지그재그로 흐르게 된다. 이와 같이 세탁폐수가 전극(12a),(12b)에 접촉하는 시간을 길게 함으로써, 전기분해 시간을 길게 하여 정화효율을 높일 수 있다.The laundry wastewater introduced into the
도 4를 참조하면, 상기와 같은 폐수 정화장치에 의하여 세탁폐수가 전기분해됨으로써, 세탁폐수의 생화학적산소요구량(이하, COD)이 제거됨을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, it can be seen that the biochemical oxygen demand (hereinafter referred to as COD) of the laundry wastewater is removed by electrolysing the laundry wastewater by the wastewater purification apparatus as described above.
일반적으로, 환경공학적 폐수처리공정에서는 COD, pH, 부유물질(SS), 음이온계면활성제(Surfactant), 노르말핵산(n-Hexane), 전기전도도(Conductivity)등을 분석대상으로 하고 있는데, 도 4에서는 COD제거율만을 일예로서 도시하였다. 그러나, 본 발명에 따르면 COD이외의 상기 분석대상들도 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였고, 지면상의 제약으로 인하여 다른 데이타 그래프는 도시하지 않는다.In general, in the environmental engineering wastewater treatment process, COD, pH, suspended solids (SS), anionic surfactants (Surfactant), normal nucleic acid (n-Hexane), electrical conductivity (Conductivity), etc. are analyzed. Only COD removal rate is shown as an example. However, according to the present invention, it was confirmed that the analytes other than COD can be greatly improved, and other data graphs are not shown due to the limitation of the paper.
상기와 같이 구성되는 장치에서 수행되는 본 발명에 따른 세탁기의 폐수 정화방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 세탁행정시에 배출된 세탁폐수를 폐수처리부(12)를 구동시켜 정화시키고, 그 정화된 세탁폐수의 농도가 기준치보다 낮으면 1차헹굼행정부터는 폐수처리부(12)를 구동하지 않는 제1정화단계(S10),(S11),(S12), (S19)와, 세탁행정에서 정화된 세탁폐수의 농도가 상기 기준치보다 높으면 1차헹굼행정에서 폐수처리부(12)를 구동시켜 세탁폐수를 정화시키는 재2정화단계(S13),(S14),(S15),(S20)와, 1차헹굼행정에서 정화된 세탁폐수의 농도가 상기 기준치보다 높으면, 2차헹굼행정에서 폐수처리부(12)를 구동시켜 세탁폐수를 정화시키는 제3정화단계(S16),(S17)로 구성된다.Waste water purification method of the washing machine according to the present invention carried out in the device configured as described above, as shown in Figure 3, to purify the laundry wastewater discharged during the washing administration by driving the
상기 제1정화단계(S10),(S11),(S12),(S19)는 세탁행정을 수행하는 단계(S10)와, 폐수처리부(12)에 구비된 전극(12a),(12b)에 전원을 인가하여 플로메터(20)를 통하여 유입된 세탁폐수를 전기분해함으로써 정화시키는 단계(S11)와, 폐수처리부(12)의 배출구(12c)를 통하여 외부로 배출되는 세탁폐수의 농도를 소정의 기준치와 비교하는 단계(S12)를 포함한다.The first purification step (S10), (S11), (S12), (S19) is a step of performing a washing stroke (S10), and power to the
또한, 상기 제1정화단계(S10),(S11),(S12),(S19)는 폐수처리부(12)로의 전원공급을 차단하여 세탁행정에서 발생된 세탁폐수를 정화시키지 않고 외부로 배출시키는 단계(S19)를 포함한다.In addition, the first purification step (S10), (S11), (S12), (S19) is a step of discharging the power to the
상기 제2정화단계(S13),(S14),(S15),(S20)는 1차헹굼단계(S13)와, 세탁행정에서 정화된 세탁폐수의 농도가 기준치보다 높은 것으로 상기 단계(S12)에서 판단될 경우, 폐수처리부(12)에 전원을 공급하여 1차헹굼행정에서 발생된 세탁폐수를 정화시키는 단계(S14)와, 폐수처리부(12)의 배출구(12c)를 통하여 외부로 배출되는 세탁폐수의 농도를 소정의 기준치와 비교하는 단계(S15)와, 폐수처리부(12)로의 전원공급을 차단하여 2차헹굼행정에서 발생된 세탁폐수를 정화시키지 않고 외부로 배출시키는 단계(S20)를 포함한다.The second purification step (S13), (S14), (S15), (S20) is the first rinsing step (S13), the concentration of the washing waste water purified in the washing stroke is higher than the reference value in the step (S12) If it is determined, supplying power to the
상기 제3정화단계(S16),(S17)는 2차헹굼단계(S16)와, 폐수처리부(12)에 전원을 공급하여 2차헹굼행정에서 발생된 세탁폐수를 정화시키는 단계(S17)를 포함한다.The third purification step (S16), (S17) includes a second rinsing step (S16), and supplying power to the
이와 같이 구성되는 본 발명에 있어서, 제1정화단계(S10),(S11),(S12) ,(S19) 및 제2정화단계(S13),(S14),(S15),(S20)는 예를 들어 세탁폐수의 COD농도에 대한 기준치를 60ppm으로 설정할 수 있다.In the present invention configured as described above, the first purification step (S10), (S11), (S12), (S19) and the second purification step (S13), (S14), (S15), (S20) is an example. For example, the reference value for the COD concentration of the laundry wastewater can be set to 60 ppm.
제1정화단계(S10),(S11),(S12),(S19)의 단계(S12)에서, 배출구(12c)에 설치된 센서는 폐수처리부(12)를 통과한 세탁폐수의 농도를 검출하여 제어부에 인가한다. 이때, 세탁폐수의 농도가 60ppm보다 낮으면 단계(S19)가 수행되고, 60ppm보다 높으면 제2정화단계(S13),(S14),(S15),(S20)의 단계(S13)가 수행된다.In steps S12 of the first purification step (S10), (S11), (S12), (S19), the sensor installed in the outlet (12c) detects the concentration of the washing wastewater passing through the
마찬가지로, 제2정화단계(S13),(S14),(S15),(S20)의 단계(S15)에서도 센서는 폐수처리부(12)를 통과한 세탁폐수의 농도를 검출한다. 이때, 세탁폐수의 농도가 60ppm보다 낮으면 단계(S20가 수행되고, 60ppm보다 높으면 제2정화단계(S16),(S17)의 단계(S16)가 수행된다.Similarly, in steps S15 of the second purification step S13, S14, S15, and S20, the sensor detects the concentration of the laundry wastewater that has passed through the
그리고, 상기와 같은 세탁행정 및 복수회의 헹굼행정이 완료되면, 단계(S18)에서 탈수행정이 수행된다.In addition, when the washing cycle and the rinsing cycle of the plurality of times are completed, the dehydration stroke is performed in step S18.
상기와 같이 본 발명은 세탁기 내부에 세탁폐수를 전기분해할 수 있는 폐수 정화장치를 구비하고, 세탁후 폐수를 하수로 방류하기 이전에 세탁기에서 세탁후 배수와 동시에 정화시킴으로써, 세탁폐수로 인한 수질오염을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명은 세탁행정시 정화된 세탁폐수의 농도를 감지하여, 그 감지된 농도가 기준치 이하일 경우 세탁행정에서 폐수정화를 끝내고, 기준치 이상일 경우 1차헹굼 또는 2차헹굼까지 폐수정화를 수행함으로써, 세탁폐수에 대한 정화효울을 보다 높일 수 있는 효과를 갖는다.As described above, the present invention includes a wastewater purification device capable of electrolyzing laundry wastewater in a washing machine, and simultaneously purifying the wastewater after washing in a washing machine before draining the wastewater to sewage after washing, thereby causing water pollution due to washing wastewater. Can be prevented. In addition, the present invention by detecting the concentration of the laundry waste water purified during the washing administration, if the detected concentration is less than the reference value by the end of the waste water purification in the laundry administration, if the above standard value by performing the waste water purification to the first rinsing or secondary rinsing It has the effect of increasing the purification effect on the laundry wastewater.
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