KR100296803B1 - 세탁기및그의세탁수재생방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 케이싱과, 상기 케이싱내에 세탁수를 수용하도록 설치되며 저부영역에 배수구가 형성된 수조를 갖는 세탁기 및 그의 세탁수 재생방법에 관한 것이다. 본 세탁기는 상기 수조로부터 세탁수를 인출하는 인출부와 인출한 세탁수를 상기 수조내로 복귀시키는 복귀부를 가지는 세탁수의 순환유로와, 상기 순환유로내에 세탁수 유동을 위한 순환펌프와, 상기 순환유로중에 설치되어 상기 세탁수중의 부유이물질을 여과하는 흡착필터와, 상기 흡착필터를 통과한 세탁수를 미세여과하는 멤브레인필터를 포함한다. 이에 따라, 한번의 세탁수를 이용하여 세탁행정을 수행한 후에 그 오염된 세탁수를 배출시키지 않기 때문에 수질오염을 개선시킬 수 있으며, 세탁에 사용된 세탁수를 절약할 수 있다.

Description

세탁기 및 그의 세탁수 재생방법

본 발명은 세탁기 및 그의 세탁수 재생방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁수를 재생 가능하도록 한 세탁기 및 그의 세탁수 재생방법에 관한 것이다.

세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체케이싱(40)내에 세탁수와 세탁물을 수용하는 터브(42)와 동력구분전달부(50)가 상하로 마련되어 있으며, 터브(42)는 현가장치(60)에 의해 탄성적으로 고정지지되어 있다. 터브(42)는, 그 내부에 회전가능하게 설치되는 원통형상의 스핀바스켓(43)을 가지고 있고, 스핀바스켓(43)내에는, 수용된 세탁물을 급수되는 세탁수 및 세제와 혼합시켜 세탁시키는 펄세이터(44)가 마련되어 있다.

한편, 동력구분전달부(50)는 구동모터(51)와 샤프트조립체(53)로 구성되어 있다. 이들 구동모터(51)와 샤프트조립체(53)는 구동풀리(55) 및 벨트(57)를 통해 상호 연결되어 있으며, 이에 따라 구동모터(51)의 구동력이 샤프트조립체(53)에 전달되게 된다. 회전구동력을 전달받는 샤프트조립체(53)는, 스핀바스켓(43) 또는 펄세이터(44)를 소정의 방향으로 선택적 회전시킨다. 즉, 세탁시와 헹굼시엔, 스핀바스켓(43)은 정지시키고 펄세이터(44)만 좌우로 회전시켜 세탁공정을 수행하고, 탈수시에는, 스핀바스켓(43)과 펄세이터(44)를 일방향으로 회전시켜 탈수과정을 수행하게 된다.

이와 같은 세탁기는 세탁행정을 수행한 후에 헹굼행정시에 세탁수를 재급수 받아 헹굼행정을 수행하여야 하고 특히 헹굼행정의 횟수에 따라 세탁수의 재급수 횟수가 결정된다. 따라서 적어도 2회이상의 세탁수를 재공급받아 세탁을 완료하게 되면 오염된 세탁수를 2회이상 배출하기 때문에 환경오염을 유발시키는 문제점이 있다. 또한, 세탁이 완료할 때까지 적어도 2회이상의 세탁수를 재공급받아야 하기 때문에 세탁수가 낭비되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 최초에 공급된 세탁수를 사용할 때마다 재생하여 적어도 2회이상 사용할 수 있도록 하는 세탁기 및 그의 세탁수 재생방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 따른 세탁기를 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기를 나타낸 단면도.

도 3은 도 2의 세탁기의 세탁수 재생장치를 나타낸 블록도.

도 4는 도 3의 블록도의 제어방법을 나타낸 플로우차트.

도 5는 본 발명에 따른 세탁기의 재생방법을 나타낸 플로우 차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

7 : 수조 21 : 인출부

23 : 복귀부 24 : 순환펌프

25 : 흡착필터 26 : 멤브레인필터

27 : 제1밸브 28 : 바이패스관

29 : 순환유로 30 : 제2밸브

33 : 제3밸브 35 : 제어부

37 : 저장용기

(정정) 상기 목적은, 본 발명에 따라, 케이싱과, 상기 케이싱내에 세탁수를 수용하도록 설치되며 저부영역에 배수구가 형성된 수조를 갖는 세탁기에 있어서, 상기 수조로부터 세탁수를 인출하는 인출부와 인출한 세탁수를 상기 수조내로 복귀시키는 복귀부를 가지는 세탁수의 순환유로와, 상기 순환유로내에 세탁수 유동을 위한 순환펌프와, 상기 순환유로중에 설치되어 상기 세탁수중의 부유이물질을 흡착하는 흡착필터와, 상기 흡착필터를 통과한 세탁수를 미세여과하는 멤브레인필터를 포함하는 세탁기에 의해 달성된다.

또한, 상기 흡착필터와 상기 멤브레인필터 사이에 설치되어 세탁수의 유동을 개폐하는 제1밸브와, 상기 흡착필터를 통과한 세탁수를 상기 복귀부로 안내하는 바이패스관을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 흡착필터는 다수의 홀이 형성된 다공질체의 여과막이 복수회 적층되어 있는 것이 바람직하고, 상기 멤브레인필터는 막분리공정에 의한 세제를 여과하는 막분리필터인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 순환펌프는 인출부와 흡착필터 사이에 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 바이패스관과 상기 복귀부 사이에는 세탁수의 유동을 개폐하는 제2밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 멤브레인필터와 상기 복귀부 사이에는 소정 양의 세탁수를 저장하는 저장용기가 마련되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 저장용기와 복귀부 사이에는 상기 저장용기로부터의 세탁수 유동을 개폐하는 제3밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 각 밸브의 개폐를 소정의 프로그램에 따라 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제어부는 세탁행정시에 상기 제2밸브만을 개방시켜 부유이물질의 제거알고리즘을 수행하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제어부는 제1밸브와 제3밸브만을 개방시켜 세제를 제거하는 알고리즘을 수행하는 것이 바람직하다.

상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따라, 케이싱과, 상기 케이싱내에 세탁수를 수용하도록 설치되며 저부영역에 배수구가 형성된 수조를 갖는 세탁기의 세탁수 재생방법에 있어서, 상기 수조내의 세탁수를 인출하는 단계와, 인출된 세탁수중 비교적 큰 입자의 부유이물질을 여과하는 단계와, 상기 여과 후에 세탁수를 미세여과하는 단계와, 미세여과된 세탁수를 상기 수조로 복귀시키는 단계를 포함하는 세탁수 재생방법에 의해 달성된다.

또한, 세탁행정시, 상기 흡착여과 후에 세탁수를 상기 수조로 복귀시키는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 미세여과 후에 세탁수를 일시저장하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 세탁기 및 그의 세탁수재생방법을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 도 2는 본 발명에 따른 세탁기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 도 2의 세탁기의 세탁수 재생장치를 나타낸 블록도이고, 도4는 도 3의 블록도의 제어방법을 나타낸 플로우차트이고, 도 5는 본 발명에 따른세탁기의 재생방법을 나타낸 플로우 차트이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 세탁기는 외관을 형성하는 직사각통상의 케이싱(1)과, 케이싱(1)의 상부에 결합되며 도시않은 조작판넬이 마련되어 있는 톱커버(3)를 가진다.

케이싱(1)내에는, 세탁수를 수용할 수 있도록 원통형상의 수조(7)가 케이싱(1)내에 마련되어 있는 현가장치(11)에 의해 현가지지되어 있으며, 이 수조(7)내에는 수조(7)와 함께 세탁, 헹굼, 및 탈수를 수행하는 세탁조(9)가 회전가능하도록 설치되어 있다.

세탁조(9)는 원통형상으로 다수의 탈수공을 가지며, 세탁물 및 세탁수를 수용할 수 있는 세탁물수용공간이 형성되어 있으며, 세탁조(9)의 저부에는 세탁수류를 형성시키는 원판상의 펄세이터(13)가 회전가능하게 설치되어 있다. 그리고, 세탁조(9)와 펄세이터(13)의 축심에는 샤프트조립체(15)가 결합되어 있으며, 샤프트조립체(l5)의 일측에는 샤프트조립체(15)의 축심과 나란하게 회전축을 가지는 구동모터(17)가 설치되어 있다. 이들 구동모터(17)와 샤프트조립체(15)는 벨트(19)와 풀리(20)로 연결되어 있어 구동모터(17)의 회전력이 샤프트조립체(15)에 전달되고 있다.

한편, 수조(7)의 격벽에는 세탁수를 인출하는 인출부(21)와 인출한 세탁수를 상기 수조(7)내로 복귀시키는 복귀부(23)를 가지는 세탁수의 순환유로(29)가 설치되어 있다. 순환유로(29) 내에는 세탁수의 인출 및 복귀를 강제유도 즉 세탁수의 유동을 위한 순환펌프(24)와, 상기 순환펌프(24)에 의해 펌핑된 세탁수중의 부유이물질을 흡착하여 분리시키는 흡착필터(25)와, 상기 흡착필터(25)를 통과한 세탁수를 미세여과시켜 세탁수로부터 세제를 분리시키는 멤브레인필터(26)가 순차적으로 설치되어 있다.

여기서, 흡착필터(25)는 세탁수에 포함된 부유이물질과 친화적인 물질 즉 부유이물질만을 걸러낼 수 있는 다공질체를 갖는 여과막(Coalecsent filter)이 다수개 겹겹이 적층되어 있다. 또한, 멤브레인필터(26)는 세탁수를 막분리공정에 의해 여과하는 막분리필터(Membrane filter)로, 세탁수가 막을 통과하면서 압력등에 의해 선택적으로 세제의 분리가 일어나게 되고, 이에 따라 통과한 여과수와 통과하지 못한 세제농축수로 나누어지도록 한다. 이와 같은 막분리필터의 막(Membrane)은 구성하고 있는 물질의 구성, 구조(통과홀), 막의 응용분야 및 역할등에 의하여 분류되는 것으로, 물성에 의해 분류할 경우 천연막과 인조막으로 분류할 수 있으며, 구조에 의해 분류할 경우 막의 공경에 의해 정밀여과, 한외여과, 나노여과, 역삼투등으로 니누어진다.

순환펌프(24)는 수조(7)의 세탁수가 강제적으로 상기 순환유로(29)를 통해 순환되도록 하며, 인출부(21)와 흡착필터(25) 사이에 배치되어 있다. 그리고, 흡착필터(25)와 멤브레인필터(26) 사이의 순환유로(29)에는 세탁수의 유동을 개폐하는 제1밸브(27)가 설치되어 있으며, 제1밸브(27)는 세탁행정시에 폐쇄되어 있고, 헹굼행정시에만 개방되어 있다. 상기 흡착필터(25)와 상기 복귀부(23) 사이에는 흡착필터(25)를 통과한 세탁수를 상기 복귀부(23)로 안내하는 바이패스관(28)이 마련되어 있으며, 상기 바이패스관(28)내에는 수조(7)를 향하는 세탁수의 유동을 개폐하는 제2밸브(30)가 설치되어 있다.

멤브레인필터(26)와 복귀부(23) 사이에는, 소정 양의 필터링된 세탁수를 저장하는 저장용기(37)가 마련되어 있으며, 저장용기(37)와 상기 복귀부(23) 사이에 상기 저장용기(37)로부터의 세탁수 유동을 개폐하는 제3밸브(33)가 설치되어 있다.

이와 같은 제1, 제2 및 제3밸브(27,30,33)는 도 3에 도시된 바와 같이, 소정의 프로그램 즉 사용자가 입력한 세탁모드로 수행되도록 한 세탁행정 헹굼행정을 제어하는 제어부(35)에 의해 선택적으로 개방된다. 즉, 제어부(35)는 세탁행정시에 흡착필터(25)에서 세탁수로부터 부유 이물질이 걸러지도록 이물질제거 유로를 형성하기 위해 상기 제2밸브(30)가 개방되도록 제어하고, 헹굼행정시에는 세탁수가 흡착필터(25)와 멤브레인필터(26)를 거치면서 부유이물질 및 세제가 걸러지도록 세탁수재생유로를 형성하기 위해 상기 제1 및 제3밸브(27,33)가 개방되도록 제어한다. 여기서, 이물질제거유로는 세탁수가 수조(7), 인출부(21), 순환펌프(24), 흡착필터(25), 제2밸브(30), 복귀부(23)를 순차적으로 경유하여 수조(7)로 되돌아오는 세탁행정에 따른 순환유로이고, 세탁수재생유로는 세탁수가 수조(7), 인출부(21), 순환펌프(24), 흡착필터(25), 제1밸브(27), 멤브레인필터(26), 제3밸브(33), 복귀부(23)를 순차적으로 경유하여 수조(7)로 되돌아오는 헹굼행정에 따른 순환유로이다. 이때, 상기 멤브레인필터(26)로부터 재생된 세탁수를 저장용기(37)에 저장하였다가 필요시에 상기 제3밸브(33)와 복귀부(23)를 통해 상기 수조(7)로 재급수할 수도 있다. 여기서, 상기 저장용기(37)는 상기 케이싱(1)의 외부에 설치되어 상기 수조(7)에 급수되는 충분한 양의 세탁수를 저장할 수 있다.

이와 같은 세탁기의 블록도 제어방법은 도 4에 도시된 바와 같다.

먼저, 상용전원을 공급하여(S11) 사용자에 의한 세탁모드가 입력되었는지를 판단하고(S12), 입력된 세탁모드가 세탁행정에 따른 알고리즘인지(S13) 또는 헹굼행정에 따른 알고리즘인지(S21)를 판단한다. 세탁행정일 경우에 제어부(35)는 수조(7)에 세탁수가 공급되었는지 즉 세탁수의 공급이 완료될 때까지(S14) 제3밸브(33)를 개방시켜(S15) 소정의 수위에 이르기까지 저장용기(37)에 저장된 세탁수를 공급한다(S16).

이와 같이 상기 수조(7)에 세탁수의 공급이 완료되면 제어부(35)는 펄세이터(13)를 동작시켜 피세탁물의 세탁을 수행(미도시)함과 아울러, 상기 수조(7)에 수용된 세탁수가 인출부(21)로 인출되도록 순환펌프(24)의 동작을 제어하여 강제적으로 순환펌핑가능하도록 한다(S17). 또한, 이 동작과 거의 동시에 제2밸브(30)가 개방되도록 제어한다(S18). 그러면 세탁수는 상기 제2밸브(30)와 복귀부(23)를 경유하는 순환유로(29)를 따라 유동하게 되고, 순환유로(29)상에 설치된 흡착필터(25)에 의해서 세탁수로부터 부유이물질이 여과된다. 이 때, 세탁행정이 수행되는 소정의 시간동안 상기 순환유로(29)를 통해 반복된 순환이 이루어지면서 연속적으로 부유이물질이 걸러진다. 이와 같이 흡착필터(25)에서 상기 부유이물질이 걸러지면서 소정의 시간동안 반복된 세탁행정이 완료되면(S19) 제어부(35)는 일시적으로 상기 순환펌프(24)를 정지시킨다(S20).

상기 세탁모드에 따른 세탁행정이 종료된 후에 연속되는 헹굼행정 또는 상기 세탁행정 여부의 판단으보부터 헹굼행정을 시작하면(S21) 제어부(35)는 수조(7)에 세탁수가 급수되었는지를 판단하여(S22) 수조(7)에 세탁수가 소정의 수위만큼 급수되지 않았으면(즉, 초기행정이 헹굼행정으로부터 시작하는 경우이면), 제3밸브(33)의 개방동작을 제어하여(S23) 저장용기(37)에 저장된 세탁수를 수조(7)에로 공급완료한다(S24). 하지만, 세탁행정 후에 수행되는 헹굼행정일 경우에는, 제어부(35)는 펄세이터(13)가 헹굼에 상응하도록 동작제어하여 피세탁물의 헹굼을 수행(미도시)함과 아울러, 상기 수조(7)에 수용된 세탁수가 인출부(21)로 인출되도록 순환펌프(24)의 동작을 제어하여 강제적으로 순환펌핑가능하도록 한다(S25). 또한, 제어부(35)는 이 동작과 거의 동시에 제1밸브(27)와 제3밸브(33)가 개방되도록 제어한다(S26).

그러면 인출된 세탁수는 제1밸브(27)와 제3밸브(33)를 경유하는 순환유로(29)를 따라 유동하게 되고, 순환유로(29) 상에 설치된 흡착필터(25)와 멤브레인필터(26)에서 부유이물질과 세제가 각각 여과된다. 이때, 헹금행정이 수행되는 소정의 시간동안 상기 순환유로(29)를 통해 반복된 순환이 이루어지면서 연속적으로 부유이물질 및 세제가 걸러진다.

이와 같은 헹굼동작에 의해 헹굼행정이 완료되면(S27) 제어부(35)는 수조(7)내에 수용된 세탁수를 배출하기 위해서 순환펌프(24)의 동작과 제1밸브(27)만 개방시켜(S28) 세탁수를 저장용기(37)에 저장한다. 그리고 소정의 시간동안 상기 저장용기(37)에 세탁수를 저장한 후에(S29), 제어부(35)는 상기 각종 밸브(27,30,33)를 폐쇄시키고, 순환펌프(24)를 정지시켜(S30) 본 알고리즘을 종료한다.

이와 같은 블록도의 제어방법에 기초한 세탁기의 세탁수 재생방법을 간략하게 설명하면 도 5에 도시된 바와 같다.

먼저, 세탁행정일 경우에는(S100) 펄세이터(13)를 교반시켜 세탁행정을 수행한 후에(S110) 순환폄프(24)를 동작시켜 인출부(21)를 통해서 수조(7)로부터 세탁수를 인출한다(S120). 그러면 세탁수는 흡착필터(25)를 통과하게 되어 세탁행정과정에서 발생하는 부유이물질이 여과된다(S130). 상기 여과과정을 완수한 세탁수는 바이패스관(28)과 복귀부(23)를 통해 상기 수조(7)로 복귀된다(S140).

그러나, 헹굼행정일 경우에는(S200) 펄세이터(13)를 교반시켜 헹굼행정을 수행한 후에(S210) 순환펌프(24)를 동작시켜 인출부(21)를 통해서 수조(7)로부터 세탁수를 인출한다(S220). 그러면 세탁수는 흡착필터(25)를 통과하게 되어 세탁행정과정에서 발생하는 부유이물질이 여과된다(S230). 이어, 상기 여과과정이 수행된 세탁수는 멤브레인필터(26)를 통과하게 되어 세탁행정에 사용된 세제가 미세여과된다(S240). 상기 미세여과과정을 완수한 세탁수는 바이패스관(28)과 복귀부(23)를 통해 상기 수조(7)로 복귀된다(S250). 그리고, 탈수행정일 경우에는 상기 세탁조(9)를 일방향으로 회전시켜 피세탁물에 잔류하는 세탁수를 분리시킨다(S260).

상술한 바와 같은 세탁기는 세탁행정과 헹굼행정에서 각각 서로 다른 여과처리과정을 거쳐 임의의 세탁모드를 수행하면 한번의 세탁수로 거의 완벽한 세탁을 이룰 수 있으며, 세탁행정에서 헹굼행정에 이르기까지 초기 공급된 세탁수로부터 부유이물질 및 세제를 여과한 세탁수에 의해 원하는 임의의 세탁모드를 수행하기 때문에 필터의 수명에 따라 한번의 세탁수를 거의 반영구적으로 사용할 수 있다.

본 발명은 1회의 세탁수를 거의 반영구적으로 세탁행정에 투입하기 때문에 세탁행정으로부터 배출되는 오염된 세탁수가 발생하지 않는 환경보호효과가 크며, 세탁시마다 투입되는 세탁수를 절약하는 절수효과가 뛰어나다.

Claims (14)

1. 케이싱과, 상기 케이싱내에 세탁수를 수용하도록 설치되며 저부영역에 배수구가 형성된 수조를 갖는 세탁기에 있어서, 상기 수조로부터 세탁수를 인출하는 인출부와 인출한 세탁수를 상기 수조내로 복귀시키는 복귀부를 가지는 세탁수의 순환유로와; 상기 순환유로내에 세탁수 유동을 위한 순환펌프와; 상기 순환유로중에 설치되어 상기 세탁수중의 비교적 큰 입자의 부유이물질을 여과하는 흡착필터와; 상기 흡착필터를 통과한 세탁수를 미세여과하는 멤브레인필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 흡착필터와 상기 멤브레인필터 사이에 설치되어 세탁수의 유동을 개폐하는 제1밸브와; 상기 흡착필터를 통과한 세탁수를 상기 복귀부로 안내하는 바이패스관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제2항에 있어서, 상기 바이패스관과 상기 복귀부 사이에는 세탁수의 유동을 개폐하는 제2밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제2에 있어서, 상기 멤브레인필터와 상기 복귀부 사이에는 소정 양의 세탁수를 저장하는 저장용기가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제4항에 있어서, 상기 저장용기와 복귀부 사이에는 상기 저장용기로부터의 세탁수 유동을 개폐하는 제3밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제1항에 있어서, 상기 순환펌프는 인출부와 흡착필터 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제2항과 제3항과 제5항에 있어서, 상기 각 밸브의 개폐를 소정의 프로그램에 따라 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제7항에 있어서, 상기 제어부는 세탁행정시에 상기 제2밸브만을 개방시켜 부유이물질의 제거 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
9. 제7항에 있어서, 상기 제어부는 제1밸브와 제3밸브만을 개방시켜 세제를 제거하는 알고리즘을 수행하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
10. 제1항에 있어서, 상기 흡착필터는 다수의 홀이 형성된 다공질체의 여과막이 복수회 적층되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
11. 제1항에 있어서, 상기 멤브레인필터는 막분리공정에 의한 세제를 여과하는 막분리필터인 것을 특징으로 하는 세탁기.
12. 케이싱과, 상기 케이싱내에 세탁수를 수용하도록 설치되며 저부영역에 배수구가 형성된 수조를 갖는 세탁기의 세탁수 재생방법에 있어서, 상기 수조내의 세탁수를 인출하는 단계와; 인출된 세탁수중 비교적 큰 입자의 부유이물질을 여과하는 단계와; 상기 여과 후에 세탁수를 미세여과하는 단계와; 미세여과된 세탁수를 상기 수조로 복귀시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 세탁수 재생방법.
13. 제12항에 있어서, 세탁행정시, 상기 부유이물질의 여과 후에 세탁수를 상기 수조로 복귀시키는 단계를 더 포함학는 것을 특징으로 하는 세탁기.
14. 제12항에 있어서, 상기 미세여과 후에 세탁수를 일시저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.