KR101619018B1 - 스팀을 이용한 식기세척기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀을 이용한 식기세척기에 관한 것으로, 복층 구조를 이루고, 상반부의 전후면이 개구되어 입구와 출구가 형성된 본체, 본체의 전방에 결합되어 이물질을 불려주는 불림조, 본체의 후방에 결합되어 본체에서 배출된 식기를 헹궈주는 헹굼조, 불림조에 담가진 식기를 본체의 내부를 거쳐 헹굼조까지 이송시키는 메쉬컨베이어, 메쉬컨베이어의 궤도 공간 사이에 고정된 하부분사부와 본체의 내부 상면에 높이조절이 가능하게 결합된 상부분사부로 구성되어 이송되는 식기에 고온의 증기와 세제를 분사하는 스팀분사부, 본체의 하반부에 설치되어 스팀분사부에 스팀을 공급해주는 스팀공급장치 및 제어부를 포함하여 이루어짐으로써, 식기의 불림, 세척 및 헹굼이 연속으로 이루어지고, 스팀이 분사되는 높이가 자동으로 조절되도록 구성된 식기세척기에 관한 것이다.

Description

스팀을 이용한 식기세척기{Dishwasher using steam}

본 발명은 스팀을 이용한 식기세척기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 식기의 불림, 세척 및 헹굼이 연속으로 이루어지고, 스팀이 분사되는 높이가 식기의 크기에 따라 자동으로 조절되는 스팀을 이용한 식기세척기에 관한 것이다.

일반적으로 식기세척기는 접시, 숫가락, 그릇과 같은 다양한 모양의 용기를 식기선반에 담아 밀폐형 세척케이스에 넣어 일정시간 세척하는 방식과 식판과 같이 정형화된 용기를 컨베이어에 올려 터널 구조로 된 세척실에 통과시켜 세척하는 방식으로 구분된다. 대한민국 등록특허 제10-0867531호 및 대한민국 등록특허 제10-1363604호가 위 두 방식과 관련된 기술의 일례이다.

대한민국 등록특허 제10-0867531호는 도 1a에 도시된 바와 같이 세척조(10)내에 식기가 담긴 식기선반(61)을 넣어 세척하고, 가열저장된 헹굼수가 펌프에 의해 헹굼노즐로 분사되어 식기선반(61)에 놓여진 식기(60)를 헹구며, 사용한 세척수와 헹굼수가 하측으로 담겨지는 담수탱크(11)가 설치되고, 세척조(10)의 일측에 세제를 투입 희석시켜 식기를 담아 불리며, 애벌세척을 하도록 된 개수대(90)로 이루어진 식기세척기이다.

위와 같은 식기세척기는 식기선반의 용량만큼의 식기를 개수대에서 담가 애벌세척하고, 식기선반에 다시 옮겨 세척조에 올려놓은 후, 세척케이스를 닫고 세척해야 하므로 번거롭고, 헹굼이 종료될 때까지 사용자가 대기했다가 세척케이스를 열어 세척해야할 식기와 세척된 식기를 바꿔줘야 해서, 인력과 시간이 낭비될 뿐 아니라, 식기의 양이 많아지면 더욱 비효율적이 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-1363604호는 도 1b에 도시된 바와 같이 터널형상의 통로가 형성된 본체(A), 상기 본체 내부에 구비되어 그릇(1)을 후방으로 이송하는 이송수단(30), 애벌세척액분사노즐(41)과 본세척액분사노즐(42)및 헹굼액분사노즐(43)을 포함하여 구성된 세척수단(40)으로 이루어진다.

상기 세척방식은 세척할 식기를 이송수단에 올려놓고, 이송수단에서 배출되는 식기를 일일이 받아줘야 하므로, 세척중에는 작업자가 항상 세척기 옆에 있어야 하였으며, 상기 두 방식 모두 분사노즐이 본체 상부에 고정되어 있어 세척액을 식기에 근접하여 분사할 수 없으므로 세척효과가 떨어지며, 식기에 헹굼액을 분사하여 헹구기 때문에 담가서 헹구는 것에 비해 말끔하게 헹궈지지 않는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0867531호 대한민국 등록특허 제10-2013-0129072호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 식기의 불림, 헹굼, 투입을 일체화하여 식기 세척을 위한 인력과 시간을 줄이고, 스팀을 식기에 근접시켜 분사하여 세척 효과를 향상시킬 수 있는 스팀을 이용한 식기세척기를 제공하는 것을 그 과제로 하였다.

상기와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 복층 구조를 이루고, 상반부의 전후면이 개구되어 입구와 출구가 형성된 본체; 상기 본체의 전방에 결합되어 이물질을 불려주는 불림조; 상기 본체의 후방에 결합되어 상기 본체에서 배출된 식기를 헹궈주는 헹굼조; 상기 불림조에 담가진 식기를 상기 본체 내부를 거쳐 상기 헹굼조까지 이송시키는 메쉬컨베이어; 상기 메쉬컨베이어의 궤도 공간 사이에 고정된 하부분사부와 상기 본체 내부의 상면에 높이조절이 가능하게 결합된 상부분사부로 구성되어 이송되는 식기에 고온의 증기와 세제를 분사하는 스팀분사부; 상기 본체의 하반부에 설치되어 상기 스팀분사부에 스팀을 공급해주는 스팀공급장치; 상기 메쉬컨베이어, 스팀분사부 및 스팀공급장치를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 스팀을 이용한 식기세척기는 불림조, 스팀세척, 헹굼조를 일체로 형성하여 식기를 간편하고 신속하게 깨끗이 세척할 수 있다. 그리고 식기의 크기에 따라 분사노즐의 위치가 자동으로 조절되어 식기에 근접하여 세척액을 분사함으로써, 적은 에너지로 세척효과를 높일 수 있으며, 가스자동차단기를 이용하여 가열탱크의 압력이 일정기준 이상이면, 자동으로 가스 공급이 차단되도록 하여 스팀공급장치의 고장과 사고를 미연에 방지할 수 있고, 거리측정센서에 의해 식기가 일정시간 투입되지 않으면, 식기세척이 종료된 것으로 인식하여 식기세척기가 자동으로 정지되므로 식기세척기를 꺼야 하는 불편이 줄어들며, 에너지가 절감되는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 세척케이스 방식으로 구성된 식기세척기를 나타낸 사시도.
도 1b는 종래의 컨베이어 방식으로 구성된 식기세척기를 나타낸 측면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀을 이용한 식기세척기의 전체 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 스팀공급장치와 스팀분사부를 나타낸 사시도.
도 4는 도 2의 측면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메쉬컨베이어를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어부의 블록도.

본 발명과 관련하여 공지된 기술에 대한 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 공지된 기술에 대한 구체적인 설명을 생략한다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 스팀을 이용한 식기세척기는 크게 스팀분사부(미도시)가 상부에 설치되고, 스팀공급장치(500)가 하부에 배치된 본체(100), 상기 본체의 전방에서 식기를 불려주는 불림조(200), 본체의 후방에서 식기를 헹궈주는 헹굼조(300), 불림조에 담겨진 식기를 본체(100) 내부를 거쳐 헹굼조까지 이송시키는 메쉬컨베이어(400), 스팀분사부와 스팀공급장치 및 메쉬컨베이어를 제어하는 제어부(700)를 포함하여 구성된다.

본체(100)는 복층 구조를 이루는 선반(110)과 선반의 상하부에 부착되는 평판(120) 및 외측에 부착되는 측판(130)으로 이루어진다. 선반(110)은 직사각형으로 네 개의 수직대(111)가 세워져 기둥을 이루고, 수직대(111)의 상·중·하단이 가로대(112)와 세로대(113)로 연결되어 구성되며, 선반의 상하부에 평판(120)이 부착되고, 사측면에 측판(130)이 부착되되, 선반의 전후면에 부착된 측판(130)은 상반부가 개구되어 각각 입구와 출구가 되고, 하반부에 있는 측판은 한쪽이 개구되어 개방된 형태를 이룬다.

본체의 중간을 연결하는 가로대(112)와 세로대(113)의 내측면에는 사각쟁반 형상의 물받이판(140, 도 4 참조)이 부착되고, 물받이판의 하부에 형성된 배출구(230)를 통해 고인 물이 외부로 배출된다.

본체(100)의 하부에 부착된 평판 위에 설치되는 스팀공급장치(500)의 구성을 도 3를 참조하여 설명한다. 스팀공급장치는 가열탱크(510), 가열탱크의 저면을 가열하는 가스버너(520), 가열탱크에서 배출되는 스팀을 스팀분사부로 공급하는 스팀공급관(530), 가스버너에 가스를 공급하는 가스공급관(540) 및 가스공급밸브를 개폐하는 가스자동차단기(570)로 이루어진다.

가열탱크의 일측에는 세제와 물을 섞은 세척수가 투입되는 깔때기 형상의 투입구(560)가 형성되고, 투입구는 수동밸브(561)에 의해 개폐되며, 가열탱크의 상부에는 압력계(550)가 부착되는 것이 바람직하다.

스팀공급장치의 가열탱크는 본 발명과 같이 가스버너(520)로 가열될 수도 있고, 열을 발생시키는 코일 위에 열판을 얹어 가열하는 열판 가열 방식이나, 가열탱크에 유도전류를 발생시켜 가열하는 인덕션 방식이 적용될 수 있다.

식기를 스팀세척 전에 미리 불리고, 세척 후에 물에 담가 헹구기 위해 본체의 전후로 불림조(200)와 헹굼조(300)가 각각 설치된다. 도 4를 참조하면, 불림조와 헹굼조를 각각 고정하기 위해 선반(110)의 중간과 하부를 연결하는 가로대(112)가 길이방향으로 연장형성되어 단부가 수직대(111)와 세로대(미도시)로 연결된다.

불림조와 헹굼조는 상광하협 형태의 수조로서, 상부 둘레가 연장된 선반의 상부에 고정되며, 불림조와 헹굼조의 하부 모서리와 선반의 하부 모서리가 서로 지지파이프(210)로 연결된다. 또한, 불림조와 헹굼조의 외측면에는 수돗물을 공급하는 급수관(220)이 각각 고정되고, 하부에 배출구(230)가 형성된다.

불림조(200)에 담긴 식기를 본체(100) 내부를 거쳐 헹굼조(300)까지 이송시키기 위해 메쉬컨베이어(400)가 본체(100) 내부에 고정된다. 도 5를 참조하면, 메쉬컨베이어는 전방이 상향경사지고, 후방이 하향경사진 굴곡된 형태로, 컨베이어 스탠드(410)의 양단과 굴곡부에 베어링(420)이 고정되고, 베어링에 회전축(460)이 힌지결합되며, 회전축의 내측에는 한 쌍의 스프라켓(430)이 결합된다. 스프라켓에 치합되어 무한궤도로 돌아가는 체인(440)의 내철편(441)에 지지봉(442)의 양단이 고정되고, 지지봉의 바깥면으로 메쉬망(450)이 덮여 씌워지며, 컨베이어 스탠드의 수평부분이 본체(100)의 중간을 연결하는 세로대(113)의 상부면에 고정된다. 메쉬컨베이어의 전방은 상향경사지되, 앞 부분을 불림조의 바닥면에 수평으로 완만하게 구성하여 컨베이어의 저면 공간을 최소화하는 것이 바람직하다.

메쉬컨베이어의 구동은 회전축(460) 중 하나가 본체(100) 외부로 연장 형성되고, 연장된 축의 단부에 결합된 베벨기어(461)가 전동모터(470)의 구동축에 치합되어 이루어진다. 전동모터의 동력은 본 발명과 같이 기어물림으로 전달할 수도 있고, 스프라켓과 체인 혹은 벨트와 풀리로 전달할 수 있다.

컨베이어는 식기의 하부에도 분사가 가능하면서, 접시와 같이 두께가 얇은 식기가 지지봉 사이로 빠지지 않도록 메쉬컨베이어를 통해 식기를 이송하는 것이 바람직하다. 이와 같이 구성되는 메쉬컨베이어의 전반부가 불림조에 담가져 식기를 본체 내부로 이송시키며, 본체 내부를 거쳐 하반부로 배출되어 헹굼조로 낙하된다.

메쉬컨베이어에 의해 이송되는 식기에 세제가 혼합된 고온의 스팀을 분사하기 위해 스팀분사부(600)가 본체(100)의 상반부에 설치된다. 도 3를 참고하면, 스팀분사부는 본체의 내부 상면에 결합된 상부분사부(610)와 메쉬컨베이어(400)의 궤도 공간 사이에 고정된 하부분사부(630)로 구성된다.

상부분사부(610)는 높이조절이 가능하도록 다음과 같이 구성된다. 본체(100)의 상반부의 내부 일측면에 사각프레임(611)이 수직으로 고정되고, 사각프레임에 세로로 볼스크류(612)가 힌지결합되며, 볼스크류의 양측에 한 쌍의 가이드봉(613)이 고정된다. 다수의 분사노즐(614)이 병렬로 고정되는 노즐고정판(615)의 후단부에 용접된 볼부시(616)에 볼스크류(612)가 삽입되고, 볼부시(616)의 양측에 형성된 가이드홈(617)에 가이드봉(613)이 삽입되어 노즐고정판(615)의 승하강을 안내하며, 사각프레임(611)의 상부에는 서보모터(618)가 설치되어 볼스크류(612)를 정·역회전시킨다.

하부분사부(630)는 분사노즐(614)의 상단부가 서로 연결되고, 하단부는 밀폐되며, 컨베이어 스탠드(410)의 양측에 부착된 고정브라켓(631, 도 5 참조)에 삽입되어 고정됨으로써, 메쉬컨베이어(400)의 궤도 공간 사이에서 상방향으로 스팀을 분사하게 된다.

상부분사부(610)와 하부분사부(630)는 분사노즐(614)의 측면에 각각 스팀공급관(530)이 분기되어 연결되고, 스팀분사부에서 분사되는 스팀이 외부로 튀겨 나가는 것을 방지하기 위해 본체의 입구와 출구에는 각각 커튼(114,도 2 참조)이 설치되는 것이 바람직하다.

스팀의 토출은 스팀공급관(530)에 구비된 토출밸브(531)를 통해 이루어진다. 토출밸브(531)는 가열탱크 내 압력이 설정압력에 도달하면, 밸브개방을 시작하여 압력상승에 비례하여 밸브개도가 증가 또는 감소함으로써, 자동으로 스팀의 토출량이 결정된다.

스팀분사부의 높이조절은 본체(100)의 일측면에 부착된 제어부(700)를 통해 이루어진다. 도 2 내지 도 6을 참고하면, 제어부는 입력신호가 입력되는 입력부, 입력된 제어신호와 식기세척기의 동작조건이 저장되는 메모리, 입력부에 출력된 제어신호와 메모리에 저장된 동작조건을 비교하여 명령을 처리하는 중앙처리부 및 중앙처리부에서 출력된 제어신호를 전송하는 출력부로 구성되는 것이 바람직하다.

본체(100)의 전면 상부에 거리측정센서(150)가 고정되어 본체 내부로 투입되는 식기까지의 거리가 측정되며, 측정된 거리가 제어부(700)에 전달되도록 구성된다. 제어부의 입력부에는 거리측정센서(150)에 의해 측정된 거리수치와 다수의 조작버튼이 장착된 컨트롤박스의 제어신호 및 압력계(550)의 측정수치가 입력된다. 컨트롤박스에는 전원버튼, 비상정지 버튼, 승강 스위치 등을 포함한 조작패널(미도시)이 부착되어 있어 작업자가 수동으로도 식기세척기를 조작할 수 있도록 구성된다.

중앙처리부는 입력부에서 출력된 제어신호를 받아 메모리에 미리 저장된 동작조건과 비교하여 명령을 처리하게 된다. 동작조건은 식기와의 거리를 인식하여 제어부에 의해 상기 노즐고정판(615)이 투입되는 식기의 크기에 따라 자동으로 승하강되도록 구성된다.

특히, 서로 크기가 다른 식기가 횡방향으로 동시에 본체(100) 내부로 투입되고, 식기가 종방향으로 연속해서 투입되기 때문에 노즐고정판(615)은 거리측정센서(150)로 측정된 식기와의 거리수치 중 가장 작은 값을 택하여 승하강하도록 동작조건이 구성되며, 메쉬컨베이어(400)의 이송속도를 감안하여 승하강되도록 함은 물론이다.

또한, 제어부(700)가 작동상태에서 거리측정센서(150)의 수치변화가 일정시간 이상 없으면, 식기세척이 종료된 것으로 간주하여 메쉬컨베이어의 작동이 정지되고, 가스자동차단기가 작동되어 스팀공급장치로의 가스공급이 중단되며, 알람장치가 작동하도록 구성된다. 알람장치는 통상의 점멸동작을 하는 경보등 또는 경고음향 발생기 등으로 이루어지고, 컨트롤박스에 장착되어 작업자가 인지할 수 있도록 구성된다.

따라서, 사용자가 식기를 불림조(200)에 넣고, 식기세척기를 작동한 후, 세척이 종료될 때까지 대기할 필요가 없기 때문에 시간이 절약됨은 물론, 자동으로 종료되므로 세척수와 에너지가 절감되는 이점이 있다.

이에 더하여 가열탱크의 압력이 일정기준 이상이면, 가스자동차단기가 작동되어 가스 공급이 차단되도록 하고, 알람을 울리도록 하여 스팀공급장치의 고장과 사고를 사전에 방지하는 것이 바람직하다.

출력부는 중앙처리부의 신호를 받아 다수의 계전기에 제어신호를 출력하고, 계전기가 출력부의 제어신호에 따라 메쉬컨베이어(400), 스팀공급장치의 가스자동차단기(570), 서보모터(618) 및 알람장치로 공급되는 전류를 인가하거나 차단하게 된다. 특히, 서보모터는 서보모터의 전원공급과 더불어 서보모터의 회전방향까지 제어해야 하므로 출력부에 계전기가 추가로 구비된다.

도 4에 도시된 바와 같이 식기세척이 끝나면, 불림조(200)와 헹굼조(300) 및 물받이판(140)의 배출구(230)를 통해 오수를 배출하는데, 배수관(250)이 모두 여과통(231)을 거치도록 함으로써, 음식찌꺼기는 걸러져 배출되도록 한다.

위와 같이 구성되는 본 발명에 따른 스팀을 이용한 식기세척기는 종래의 식기세척기와는 달리 세척할 식기를 불림조(200)에 부워준 뒤, 세척이 종료되면, 헹굼조(300)에 담가져 있는 식기를 꺼내는 방식이기 때문에 별도로 세척 전에 식기를 불리거나, 세척 후에 식기를 헹궈줄 필요가 없어 간편하며, 세척할 식기를 사용자가 직접 하나씩 컨베이어에 투입하고, 배출되는 식기를 받아내기 위한 인력과 시간도 절감할 수 있다. 또한, 식기의 크기에 따라 분사노즐(614)의 위치가 자동으로 승하강되기 때문에 세척액을 식기에 근접하여 분사함으로써, 세척효과를 높일 수 있으며, 가스자동차단기(570)를 통해 가열탱크(510)의 압력이 일정기준 이상이면, 자동으로 가스 공급이 차단되도록 하여 고압에 의한 스팀공급장치(500)의 고장과 사고를 사전에 방지할 수 있을 뿐 아니라, 거리측정센서(150)의 수치변화가 일정시간 이상 없으면, 식기세척기가 자동으로 정지되도록 하여 간편하면서 에너지도 절감되는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시 예에 의해 설명되었으나, 이것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자의 기술 수준과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다 할 것이다.

100 : 본체 110 : 선반
120 : 평판 130 : 측판
140 : 물받이판 150 : 거리측정센서
200 : 불림조 220 : 급수관
230 : 배출구 250 : 배수관
300 : 헹굼조 400 : 메쉬컨베이어
410 : 컨베이어 스탠드 420 : 베어링
440 : 체인 450 : 메쉬망
460 : 회전축 470 : 전동모터
500 : 스팀공급장치 510 : 가열탱크
520 : 가스버너 550 : 압력계
600 : 스팀분사부 610 : 상부분사부
618 : 서보모터 614 : 분사노즐
630 : 하부분사부 700 : 제어부

Claims (4)

1. 스팀을 이용한 식기세척기에 있어서,
   복층 구조를 이루고, 상반부의 전후면이 개구되어 입구와 출구가 형성된 본체(100);
   상기 본체(100)의 전방에 설치되어 이물질을 불려주는 불림조(200);
   상기 본체(100)의 후방에 설치되어 상기 본체(100)에서 배출된 식기를 헹궈주는 헹굼조(300);
   상기 불림조(200)에 담가진 식기를 상기 본체(100)의 내부를 거쳐 상기 헹굼조(300)까지 이송시키는 메쉬컨베이어(400);
   상기 메쉬컨베이어(400)의 궤도 공간 사이에 고정된 하부분사부(630)와 상기 본체(100)의 상면에 상부분사부(610)로 구성되어 이송되는 식기에 고온의 증기와 세제를 분사하는 스팀분사부(600);
   상기 본체(100)의 하반부에 설치되어 상기 스팀분사부(600)에 스팀을 공급해주는 스팀공급장치(500);
   상기 메쉬컨베이어(400), 스팀분사부(600) 및 스팀공급장치(500)를 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
   상기 상부분사부(610)는 하부에 다수의 분사노즐(614)이 병렬로 고정되고, 일단부에 볼부시(616)가 결합된 노즐고정판(615);
   상기 본체(100)의 상반부 일측에 수직으로 고정된 사각프레임(611);
   사각프레임(611)에 세로로 결합되고, 상기 볼부시(616)에 삽입되어 상기 노즐고정판(615)를 승하강시키는 볼스크류(612);
   상기 볼스크류(612)의 양측에서 상기 노즐고정판(615)의 승하강을 가이드하는 한 쌍의 가이드봉(613);
   상기 볼스크류(612)를 회전시킬 수 있도록 상기 사각프레임(611)의 상부에 설치된 서보모터(618) 및 상기 본체(100)의 전면에 설치되고, 상기 제어부와 연결된 거리측정센서(150)가 포함되고,
   상기 거리측정센서(150)가 식기와의 거리를 인식하여 제어부에 의해 상기 노즐고정판(615)이 식기의 높이에 따라 자동으로 승하강되게 구성된 것을 특징으로 하는 스팀을 이용한 식기세척기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 스팀공급장치에는 상기 제어부와 연결된 장착된 가스자동차단기(570)가 더 포함되고, 가열탱크(510)의 압력이 일정기준 이상이면, 자동으로 가스 공급이 차단되고, 알람을 울리도록 하는 것을 특징으로 하는 스팀을 이용한 식기세척기.
4. 제1항 또는 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제어부가 작동상태에서 상기 거리측정센서(150)의 수치변화가 일정시간 이상 없으면, 식기 세척이 종료된 것으로 인식하고, 상기 메쉬컨베이어(400)와 스팀공급장치(500) 및 스팀분사부(600)가 자동으로 정지되도록 구성된 것을 특징으로 하는 스팀을 이용한 식기세척기.
   

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