KR101675265B1 - Dewatering Machine Using Nanoparticles, and Washing Machine Having the Same - Google Patents

Dewatering Machine Using Nanoparticles, and Washing Machine Having the Same Download PDF

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KR101675265B1 KR1020140174252A KR20140174252A KR101675265B1 KR 101675265 B1 KR101675265 B1 KR 101675265B1 KR 1020140174252 A KR1020140174252 A KR 1020140174252A KR 20140174252 A KR20140174252 A KR 20140174252A KR 101675265 B1 KR101675265 B1 KR 101675265B1
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Abstract

나노입자를 이용한 탈수기 및 이를 포함하는 세탁기가 게시된다. 본 발명의 실시예에 따른 탈수기(100)는, 회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼(110); 상기 드럼(110) 내부에 장착되고, 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10) 표면에 나노유체(nanofluid, 120)를 분무하는 나노유체 분사부(130); 및 상기 드럼(110)의 회전 원심력에 의해 취출된 수분 및 나노유체(120)를 수용하여 나노입자(nanoparticles, 121)만을 걸러낸 후 수분만을 외부로 방출하는 필터부(140);를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.
본 발명의 탈수기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용할 수 있도록, 세탁물에 나노유체를 분무할 수 있는 나노유체 분사부를 구비함으로써, 세탁물의 탈수를 수행함에 있어서, 세탁물의 탈수 효과를 현저히 향상시킬 수 있고, 결과적으로 고효율의 탈수기를 제공할 수 있다.A dehydrator using nanoparticles and a washing machine including the same are disclosed. A dehydrator (100) according to an embodiment of the present invention includes: a cylindrical drum (110) rotated by a rotating shaft; A nanofluid spraying unit 130 mounted in the drum 110 and spraying a nanofluid 120 onto the surface of the laundry 10 stored in the drum 110; And a filter unit 140 for receiving moisture and nanofluids 120 taken out by the centrifugal force of the drum 110 and filtering only nanoparticles 121 and then discharging moisture only to the outside It is the point of composition.
According to the dehydrator of the present invention, in order to utilize the effect of reducing the interfacial tension of the nanofluid, the laundry is provided with the nanofluid spraying portion capable of spraying the nanofluid, thereby significantly improving the dehydrating effect of the laundry And as a result, a dehydrator with high efficiency can be provided.

Description

나노입자를 이용한 탈수기 및 이를 포함하는 세탁기 {Dewatering Machine Using Nanoparticles, and Washing Machine Having the Same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a nanoparticle-based dehydrator and a washing machine including the nanoparticle,

본 발명은 탈수기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 나노입자를 이용하여 탈수 효율을 현저히 향상시킬 수 있는 탈수기 및 이를 포함하는 세탁기에 관한 것이다.
The present invention relates to a dehydrator, and more particularly, to a dehydrator and a washing machine including the dehydrator, wherein the dehydration efficiency can be remarkably improved by using nanoparticles.

도 1에는 종래 기술에 따른 탈수기 겸용 세탁기를 나타내는 측절단면도가 도시되어 있다.1 is a side sectional view showing a conventional washing machine for a dehydrator.

도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 세탁기의 탈수기능은 원심력만을 이용한 단순한 방법으로서, 모터의 각속도만이 탈수 효과에 가장 큰 영향을 끼친다. 즉, 모터의 회전속도 제어를 통해 탈수효율이 결정된다. 따라서, 종래 기술에 따른 세탁기의 탈수기능의 탈수효율을 높이는데에는 한계가 따른다.Referring to FIG. 1, the dehydration function of the washing machine according to the prior art is a simple method using only centrifugal force, and only the angular speed of the motor has the greatest influence on the dehydrating effect. That is, the dewatering efficiency is determined through the rotation speed control of the motor. Therefore, there is a limit to increase the dehydration efficiency of the dehydration function of the conventional washing machine.

한편, 세탁물에 남아 있는 수분의 계면 장력이 감소하면, 외부 힘에 의해 더욱 민감하게 변형될 수 있다. 다시 말해 같은 원심력으로 수분을 더 효율적으로 이동(제거)시키는 것이 가능하다는 것이다.On the other hand, if the interfacial tension of moisture remaining in the laundry is reduced, it can be more sensitively deformed by the external force. In other words, it is possible to move (remove) water more efficiently by the same centrifugal force.

계면 장력은 온도와 계면활성제 농도에 의해 제어가 가능하나, 온도를 높여 계면 장력을 낮추는 것은 추가적인 에너지가 소비된다는 문제점을 가지고 있다.The interfacial tension can be controlled by the temperature and surfactant concentration, but lowering the interfacial tension by raising the temperature has a problem that additional energy is consumed.

또한, 탈수과정에서 계면활성제를 사용할 수는 없기 때문에 탈수 시 계면활성제의 농도를 높이는 것은 적용이 불가능하다.
Further, since it is not possible to use a surfactant in the dehydration process, it is not applicable to increase the concentration of the surfactant in dehydration.

한국공개특허공보 제10-2014-0114086호 (2014년 09월 26일 공개)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2014-0114086 (published on September 26, 2014)

본 발명의 목적은, 나노유체의 계면 장력 감소 효과를 이용하여 고효율의 탈수를 구현할 수 있는 탈수기 및 이를 포함하는 세탁기를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a dehydrator and a washing machine including the dehydrator, which can realize dehydration with high efficiency using the effect of decreasing the interfacial tension of a nanofluid.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 탈수기는,According to an aspect of the present invention, there is provided a dehydrator comprising:

회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼;A cylindrical drum rotated by a rotating shaft;

상기 드럼 내부에 장착되고, 드럼 내부에 수납된 세탁물 표면에 나노유체(nanofluid)를 분무하는 나노유체 분사부; 및A nanofluid spraying unit mounted in the drum and spraying a nanofluid onto the surface of the laundry stored in the drum; And

상기 드럼의 회전 원심력에 의해 취출된 수분 및 나노유체를 수용하여 나노입자(nanoparticles)만을 걸러낸 후 수분만을 외부로 방출하는 필터부;A filter unit that receives moisture and nanofluids taken out by the centrifugal force of the drum and filters only nanoparticles and then discharges only water to the outside;

를 포함하는 구성일 수 있다.
. ≪ / RTI >

일 실시예에서, 상기 나노유체(nanofluid)는 다수의 나노입자(nanoparticles)가 물에 용해된 용액일 수 있다.
In one embodiment, the nanofluid may be a solution in which a plurality of nanoparticles are dissolved in water.

이 경우, 상기 나노입자(nanoparticles)는, 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
In this case, the nanoparticles may be selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO 3 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

일 실시예에서, 상기 필터부는, 다수의 나노 구멍(nano-pore)이 형성된 여과부재를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the filter portion may include a filtration member having a plurality of nano-pores formed therein.

일 실시예에서, 상기 탈수기는, 필터부에 걸러진 나노입자를 회수하여 나노유체 분사부에 공급하는 나노입자 회수공급부를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the dehydrator may further include a nanoparticle collecting and supplying unit for collecting the nanoparticles filtered by the filter unit and supplying the collected nanoparticles to the nanofluid spraying unit.

일 실시예에서, 상기 탈수기는, 드럼 내부에 수납된 세탁물의 중량을 감지하여, 세탁물의 중량에 따라 나노유체의 분사량을 산출하고, 나노유체 분사량에 대응되는 제어신호를 나노유체 분사부에 송신하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
In one embodiment, the dehydrator senses the weight of the laundry stored in the drum, calculates the amount of the nanofluid to be injected according to the weight of the laundry, and transmits a control signal corresponding to the amount of the injected nanofluid to the nanofluid sprayer And may further include a control unit.

본 발명의 또 다른 측면에 따른 탈수기는,A dehydrator according to another aspect of the present invention includes:

회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼;A cylindrical drum rotated by a rotating shaft;

상기 드럼의 측부면에 장착되고, 드럼 내부에 수납된 세탁물 표면에 나노유체(nanofluid)를 분무하는 나노유체 분사부; 및A nanofluid spraying unit mounted on a side surface of the drum and spraying a nanofluid onto the surface of the laundry stored in the drum; And

상기 드럼의 회전 원심력에 의해 취출된 수분 및 나노유체를 수용하여 나노입자(nanoparticles)만을 걸러낸 후 수분만을 외부로 방출하는 필터부;A filter unit that receives moisture and nanofluids taken out by the centrifugal force of the drum and filters only nanoparticles and then discharges only water to the outside;

를 포함하는 구성일 수 있다.
. ≪ / RTI >

일 실시예에서, 상기 나노유체(nanofluid)는 다수의 나노입자(nanoparticles)가 물에 용해된 용액일 수 있다.
In one embodiment, the nanofluid may be a solution in which a plurality of nanoparticles are dissolved in water.

이 경우, 상기 나노입자(nanoparticles)는, 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.
In this case, the nanoparticles may be selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO 3 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

일 실시예에서, 상기 필터부는, 다수의 나노 구멍(nano-pore)이 형성된 여과부재를 포함할 수 있다.
In one embodiment, the filter portion may include a filtration member having a plurality of nano-pores formed therein.

일 실시예에서, 상기 탈수기는, 필터부에 걸러진 나노입자를 회수하여 나노유체 분사부에 공급하는 나노입자 회수공급부를 더 포함하는 구성일 수 있다.
In one embodiment, the dehydrator may further include a nanoparticle collecting and supplying unit for collecting the nanoparticles filtered at the filter unit and supplying the recovered nanoparticles to the nanofluid spraying unit.

일 실시예에서, 상기 탈수기는, 드럼 내부에 수납된 세탁물의 중량을 감지하여, 세탁물의 중량에 따라 나노유체의 분사량을 산출하고, 나노유체 분사량에 대응되는 제어신호를 나노유체 분사부에 송신하는 제어부를 더 포함하는 구성일 수 있다.
In one embodiment, the dehydrator senses the weight of the laundry stored in the drum, calculates the amount of the nanofluid to be injected according to the weight of the laundry, and transmits a control signal corresponding to the amount of the injected nanofluid to the nanofluid sprayer And may further include a control unit.

본 발명은 또한, 상기 탈수기를 운용하는 방법을 제공할 수 있는 바, 본 발명의 일 측면에 따른 탈수기 운용방법은,The present invention can also provide a method of operating the dehydrator, wherein a dehydrator operating method according to an aspect of the present invention includes:

a) 세탁물의 양에 따라 투입될 나노유체의 양을 산출하는 투입량산출단계; 및a) calculating an input amount to calculate an amount of nanofluid to be charged depending on the amount of laundry; And

b) 드럼 내부에 수납된 세탁물 표면에 나노유체를 분사하는 나노유체 분사단계;b) a nanofluid spraying step for spraying the nanofluid onto the surface of the laundry contained in the drum;

를 포함하는 구성일 수 있다.
. ≪ / RTI >

일 실시예에서, 상기 탈수기 운용방법은,In one embodiment, the dehydrator operating method comprises:

c) 필터부에 걸러진 나노입자를 회수하여 나노유체 분사부에 공급하는 나노입자 회수 및 공급단계를 더 포함하는 구성일 수 있다.
c) recovering the nanoparticles filtered by the filter unit and supplying the collected nanoparticles to the nanofluid spraying unit.

본 발명은 또한, 상기 탈수기를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기를 제공할 수 있다.
The present invention can also provide a washing machine comprising the dehydrator.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 탈수기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용할 수 있도록, 세탁물에 나노유체를 분무할 수 있는 나노유체 분사부를 구비함으로써, 세탁물의 탈수를 수행함에 있어서, 세탁물의 탈수 효과를 현저히 향상시킬 수 있고, 결과적으로 고효율의 탈수기를 제공할 수 있다.As described above, according to the dehydrator of the present invention, by providing the nanofluid spraying portion capable of spraying the nanofluid on the laundry so as to utilize the effect of reducing the interfacial tension of the nanofluid, The dehydrating effect of the dehydrating agent can be remarkably improved, and consequently, a dehydrator with high efficiency can be provided.

또한, 본 발명의 탈수기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용하여 탈수 작업을 수행함으로써, 탈수기에 장착된 드럼을 필요 이상 회전시킬 필요가 없고, 결과적으로 적은 양의 전기만으로도 소정의 세탁물 탈수 효과를 달성할 수 있다.Further, according to the dehydrator of the present invention, it is not necessary to rotate the drum mounted on the dehydrator more than necessary by performing the dehydration operation using the effect of decreasing the interfacial tension of the nanofluid. As a result, even with a small amount of electricity, Effect can be achieved.

또한, 본 발명의 탈수기에 따르면, 나노 유체에 함유된 나노입자를 걸러낼 수 있는 필터부를 구비함으로써, 나노입자가 외부로 유출되는 것을 방지하고, 더 나아가 환경오염을 미연에 방지할 수 있다.Further, according to the dehydrator of the present invention, since the filter portion capable of filtering the nanoparticles contained in the nanofluid is provided, it is possible to prevent the nanoparticles from flowing out to the outside, and further to prevent environmental pollution.

또한, 본 발명의 세탁기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용한 고효율의 탈수기를 구비함으로써, 세탁 효과가 현저히 향상된 세탁기를 제공할 수 있다.
In addition, according to the washing machine of the present invention, it is possible to provide a washing machine with a washing effect remarkably improved by providing a highly efficient dehydrator using the effect of reducing the interfacial tension of the nanofluid.

도 1은 종래 기술에 따른 탈수기 겸용 세탁기를 나타내는 측절단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈수기를 나타내는 측절단면도이다.
도 3 및 도 4는 특정 나노 입자는 소량의 농도에서 인체에 무해함을 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈수기를 나타내는 측절단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탈수기를 운용하는 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈수기 운용방법을 나타내는 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side sectional view showing a conventional washing machine combined with a dehydrator; FIG.
2 is a side sectional view showing a dehydrator according to an embodiment of the present invention.
Figs. 3 and 4 are graphs showing that specific nanoparticles are harmless to the human body at a small concentration.
5 is a side sectional view showing a dehydrator according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a dehydrator according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a dehydrator operating method according to another embodiment of the present invention.

이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to the description, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary meanings and should be construed in accordance with the technical concept of the present invention.

본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is "on " another member, it includes the case where there is another member between the two members as well as when the member is in contact with the other member.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including" an element, it is understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

"제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms "first "," second ", and the like are intended to distinguish one element from another, and the scope of the right should not be limited by these terms. For example, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

각 단계들에 있어 식별부호는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 실시될 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 실시될 수도 있고 실질적으로 동시에 실시될 수도 있으며 반대의 순서대로 실시될 수도 있다.
In each step, the identification code is used for convenience of explanation, and the identification code does not describe the order of the steps, and each step may be performed differently from the stated order unless clearly specified in the context. have. That is, each of the steps may be performed in the same order as described, or may be performed substantially concurrently or in the reverse order.

도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈수기를 나타내는 측절단면도가 도시되어 있고, 도 3 및 도 4에는 특정 나노 입자는 소량의 농도에서 인체에 무해함을 나타내는 그래프가 도시되어 있다.
FIG. 2 is a side sectional view showing a dehydrator according to an embodiment of the present invention. FIGS. 3 and 4 show graphs showing that specific nanoparticles are harmless to the human body at a small concentration.

우선, 도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 탈수기(100)는, 회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼(110), 나노유체 분사부(130) 및 필터부(140)를 포함하는 구성일 수 있다.Referring to FIG. 2, the dehydrator 100 according to the present embodiment includes a drum 110, a nanofluid sprayer 130, and a filter 140, which are rotated by a rotating shaft. .

구체적으로, 나노유체 분사부(130)는 드럼(110) 내부에 장착되고, 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10) 표면에 나노유체(nanofluid, 120)를 분무하는 구조일 수 있다.Specifically, the nanofluid spraying unit 130 may be installed inside the drum 110 and spray the nanofluids 120 onto the surface of the laundry 10 stored in the drum 110.

이때, 세탁물(10) 표면에 분무되는 나노유체(nanofluid, 120)는 다수의 나노입자(nanoparticles, 121)가 물에 용해된 용액인 것일 수 있다.At this time, the nanofluid 120 sprayed on the surface of the laundry 10 may be a solution in which a plurality of nanoparticles 121 are dissolved in water.

구체적으로, 상기 나노유체(120)에 용해되어 있는 나노입자(nanoparticle, 121)는, 인체에 무해한 나노 크기의 입자라면 특별히 제한되는 것은 아니나, 예를 들어 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되는 것일 수 있다.Specifically, the nanoparticles 121 dissolved in the nanofluids 120 are not particularly limited as long as they are nano-sized particles harmless to the human body. For example, titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO 3 ) And aluminum oxide (Al 2 O 3 ).

도 3 및 도 4를 참조하면, 특정 나노 입자는 극소량으로도 인체에 유해할 수 있기 때문에, 본 발명에서는 인체에 무해한 나노 입자를 사용해야한다.3 and 4, since specific nanoparticles may be harmful to the human body even in a very small amount, it is necessary to use nano-particles harmless to human body in the present invention.

구체적으로, 도 3 및 도 4에 도시된 그래프는 환경과학과 건강 저널(Jeng et al. Journal of Environmental Science and Health Part A, 2006)에서 발췌한 그래프이다. 더욱 구체적으로, 도 3에는 MTT assay 즉, 세포의 생존능력(미토콘드리아 활동)을 평가하는 비색분석법에 의한 결과를 나타내는 그래프가 도시되어 있고, 도 4에는 LDH Leakage 즉, 조직이 손상되었을 때 나타나는 주요 마커 결과를 나타내는 그래프가 도시되어 있다.Specifically, the graphs shown in FIGS. 3 and 4 are graphs taken from the environmental science and health journal (Jeng et al., Journal of Environmental Science and Health Part A, 2006). More specifically, FIG. 3 shows a graph showing the results of a MTT assay, that is, a result of a colorimetric assay for evaluating the viability (mitochondrial activity) of a cell, and FIG. 4 shows a graph showing the LDH Leakage, A graph showing the results is shown.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 여러 나노 입자 들 중 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)은 소량의 농도에서 인체에 무해한 것을 볼 수 있다.
As shown in FIG. 3 and FIG. 4, titanium dioxide (TiO2), iron oxide (FeO3) and aluminum oxide (Al2O3) among various nanoparticles are harmless to the human body at a small concentration.

이러한 나노입자(121)는 세탁물(10) 표면에 고루 분무된 후, 탈수과정에서 물의 계면 장력을 감소시킴으로써 탈수 효율을 현저히 향상시킬 수 있다.The nanoparticles 121 are sprayed uniformly on the surface of the laundry 10, and then the water interface tension of the water is reduced during the dewatering process, whereby the dewatering efficiency can be remarkably improved.

나노입자는 다양한 물리적 특성과 화학적 특성을 가지고 있다. 구체적으로, 나노입자는 크게 두 가지의 특성을 가지고 있다. 첫번째로 부피의 특성을 들 수 있고, 두 번째로 물질의 부피에 따른 물리/화학적 특성을 들 수 있다.Nanoparticles have various physical and chemical properties. Specifically, nanoparticles have two characteristics. The first is the volume property, the second is the physical / chemical property depending on the volume of the substance.

첫번째 부피의 특성에 대해 설명하면, 나노물질은 단위부피 당 표면에 존재하는 원자의 개수가 대단히 많다. 물질의 표면에 존재하는 원자의 개수 대 내부 원자의 개수의 비는 이 물질을 더 작게 쪼잴수록 급격하게 증가한다. 예를 들면 1cm3 입방체의 철(Fe)의 표면에 존재하는 원자의 수는 내부 원자의 10-5%에 불과하지만 이것이 10x10x10nm 크기의 입자로 작아지면 표면에 위치하는 원자는 약 10% 정도로 증가하고 더 작아져서 크기가 1nm3의 입방체가 되면 모든 원자들이 표면에 위치하게 된다.To explain the characteristics of the first volume, nanomaterials have a very large number of atoms present on the surface per unit volume. The ratio of the number of atoms present on the surface of a material to the number of internal atoms increases sharply as the material is smaller. For example, the number of atoms present on the surface of a 1 cm 3 cubic iron (Fe) is only 10 to 5 % of the internal atoms, but when it is reduced to 10 × 10 × 10 nm, the number of atoms located on the surface increases to about 10% so the smaller size is that all atoms are located at the surface when the cube of 1nm 3.

팔라듐(Pd) 원자 클러스터의 직경 변화에 따른 표면에 위치하는 팔라듐 원자 개수의 변화를 살펴보면, 팔라듐 입자의 크기가 작아지면 표면에 위치하는 원자 대 내부에 존재하는 원자의 수의 비는 급격하게 증가한다. 따라서, 이 표면 원자들의 물리, 화학적 특성이 내부 원자들의 특성보다 두드러져서 결국은 나노미터 크기의 팔타듐이 벌크 상태의 팔라듐과는 대단히 상이한 물리/화학적 특성이 나타내게 되는 것이다.The change in the number of palladium atoms on the surface due to the change in the diameter of the palladium (Pd) atom clusters shows that as the size of the palladium particles becomes smaller, the ratio of the number of atoms existing on the surface to the number of atoms existing on the surface increases sharply . Thus, the physical and chemical properties of these surface atoms are more pronounced than those of internal atoms, so that nanometer-sized palladium appears physically / chemically very different from bulk palladium.

어떤 물질의 전체 표면에너지는 그 물질을 구성하는 모든 입자들의 표면에너지가 증가가면 증가된다. 소금 1그램의 비표면적과 표면에너지가 소금 입자의 크기에 따라서 얼마나 크게 변하는지를 살펴보면, 입자가 어느 정도 클 때의 비표면적 및 표면에너지는 입자가 나노미터 크기일 때에 비해서 거의 무시할 만한 수준임을 알 수 있다. 즉, 물질의 크기가 cm 수준에서 나노미터로 작아지면 표면적과 표면에너지는 약 107배 정도 커진다.The total surface energy of a material increases as the surface energy of all the particles making up the material increases. As far as the specific surface area and surface energy of 1 gram of salt change depending on the size of the salt particles, it can be seen that the specific surface area and surface energy when the particles are large are almost negligible compared to when the particle size is nanometer have. That is, when the size of a material is reduced from a cm level to a nanometer, the surface area and surface energy become about 107 times larger.

두번째 물질의 부피에 따른 물리/화학적 특성에 대해 설명하면, 상기 언급한 바와 같이, 엄청나게 커진 표면적으로 인해서 모든 나노물질들은 대단히 큰 표면에너지를 갖게 되고, 열역학적으로 불안정한 상태에 놓이게 된다.Describing the physical / chemical properties according to the volume of the second material, as mentioned above, due to the greatly increased surface area, all nanomaterials have very large surface energies and are thermodynamically unstable.

또한, 나노입자는 물에 용해되어 물의 계면 장력을 감소시키는 특성을 가지고 있다. 따라서, 나노입자가 물에 용해될 경우, 물은 계면 장력이 현저히 감소하게 되어, 외부 힘에 더욱 민감하게 변형되거나 이동될 수 있다.In addition, nanoparticles have the property of dissolving in water to reduce the interfacial tension of water. Thus, when the nanoparticles are dissolved in water, the water can significantly reduce the interfacial tension and can be deformed or moved more sensitively to external forces.

따라서, 나노입자(121)가 세탁물(10) 표면에 고루 분무된 후, 탈수과정이 진행될 경우, 세탁물(10)에 잔류하는 수분들은 나노입자(121)에 의해 그 계면장력이 현저히 저감되고, 결과적으로 탈수 효율을 현저히 향상시키게 된다.Therefore, when the dehydration process is performed after the nanoparticles 121 are uniformly sprayed on the surface of the laundry 10, the interfacial tension of the moisture remaining in the laundry 10 is remarkably reduced by the nanoparticles 121, Thereby significantly improving the dehydration efficiency.

탈수과정이 진행되는 중 또는 탈수과정이 종료된 후 세탁물에서 제거된 물과 나노유체(120)는 배수배관(141)을 통해 외부로 배출될 수 있다.The water and the nanofluid 120 removed from the laundry during the dehydration process or after the dehydration process is terminated can be discharged to the outside through the drain pipe 141.

이때, 배수배관(141)에는 필터부(140)가 장착되어, 나노입자(121)만을 걸러낸 후 나머지 물만을 최종배수배관(142)를 통해 외부로 배출시킬 수 있다.At this time, the filter unit 140 is installed in the drain pipe 141 to filter only the nanoparticles 121, and then the remaining water can be discharged to the outside through the final drain pipe 142.

상기 언급한 필터부(140)는 나노입자(121)를 더욱 효과적으로 걸러낼 수 있도록, 다수의 나노 구멍(nano-pore)이 형성된 여과부재를 포함하는 구조일 수 있으며, 사용되는 나노입자의 크기보다 작은 크기의 나노 구멍으로 형성하는 것이 바람직하다.The filter unit 140 may include a filter member having a plurality of nano-pores formed therein so as to more effectively filter the nanoparticles 121, It is preferable to form nano holes of a small size.

이러한 구성을 포함하는 본 실시예에 따른 탈수기(100)는, 나노 유체에 함유된 나노입자를 걸러낼 수 있는 필터부를 구비함으로써, 나노입자가 외부로 유출되는 것을 방지하고, 더 나아가 환경오염을 미연에 방지할 수 있다.The dehydrator 100 according to the present embodiment having such a configuration is provided with a filter portion capable of filtering out the nanoparticles contained in the nanofluid, thereby preventing the nanoparticles from flowing out to the outside, .

경우에 따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 필터부(140)에서 걸러진 나노입자(121)를 회수하여 나노유체 분사부(130)에 공급하는 나노입자 회수공급부(150)를 더 포함할 수 있다.2, it may further include a nanoparticle collection and supply unit 150 for collecting the nanoparticles 121 filtered by the filter unit 140 and supplying the collected nanoparticles 121 to the nanofluid spray unit 130 .

구체적으로, 필터부(140)에서 걸러져 축적된 나노입자(121)는 나노입자회수공급부(150)에 의해 회수배관(152)을 통해 회수될 수 있다. 또한, 회수된 나노입자(121)는 물에 용해되어 나노유체(120)를 생성하게 되고, 필요시 공급배관(151)을 통해 나노유체 분사부(130)로 공급될 수 있다.Specifically, the nanoparticles 121 collected and accumulated in the filter unit 140 can be recovered through the recovery pipe 152 by the nanoparticle collection and supply unit 150. The recovered nanoparticles 121 are dissolved in water to produce the nanofluids 120 and may be supplied to the nanofluid sprayer 130 through the supply pipe 151 when necessary.

또한, 본 실시예에 따른 탈수기(100)는, 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10)의 중량을 감지하여, 세탁물(10)의 중량에 따라 나노유체(120)의 분사량을 산출하고, 나노유체 분사량에 대응되는 제어신호를 나노유체 분사부(130)에 송신하는 제어부(160)를 더 포함할 수 있다.The dehydrator 100 according to the present embodiment senses the weight of the laundry 10 stored in the drum 110 and calculates the amount of the nanofluids 120 to be injected according to the weight of the laundry 10, And a controller 160 for transmitting a control signal corresponding to the amount of the nanofluid spray to the nanofluid sprayer 130.

따라서, 본 실시예에 따른 탈수기(100)는, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용할 수 있도록, 세탁물에 나노유체를 분무할 수 있는 나노유체 분사부를 구비함으로써, 세탁물의 탈수를 수행함에 있어서, 세탁물의 탈수 효과를 현저히 향상시킬 수 있고, 결과적으로 고효율의 탈수기를 제공할 수 있다.Accordingly, in the dehydrator 100 according to the present embodiment, the nanofluid spraying portion capable of spraying the nanofluid on the laundry is provided so that the effect of reducing the interfacial tension of the nanofluid can be utilized. Thus, The dehydrating effect of the dehydrating agent can be remarkably improved, and consequently, a dehydrator with high efficiency can be provided.

또한, 본 발명의 탈수기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용하여 탈수 작업을 수행함으로써, 탈수기에 장착된 드럼을 필요 이상 회전시킬 필요가 없고, 결과적으로 적은 양의 전기만으로도 소정의 세탁물 탈수 효과를 달성할 수 있다.
Further, according to the dehydrator of the present invention, it is not necessary to rotate the drum mounted on the dehydrator more than necessary by performing the dehydration operation using the effect of decreasing the interfacial tension of the nanofluid. As a result, even with a small amount of electricity, Effect can be achieved.

도 3에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈수기를 나타내는 측절단면도가 도시되어 있다.3 is a side sectional view showing a dehydrator according to another embodiment of the present invention.

도 3을 도 2와 함께 비교하여 참조하면, 본 실시예에 따른 탈수기(100')는 도 2에 도시된 탈수기와 비교하여 장착 위치가 다른 나노유체 분사부(130')를 포함하는 구성일 수 있다.Referring to FIG. 3 and FIG. 2, the dehydrator 100 'according to the present embodiment may include a nanofluid spraying unit 130' having a different mounting position as compared with the dehydrator shown in FIG. have.

구체적으로, 본 실시예에 따른 나노유체분사부(130')는, 도 3에 도시된 바와 같이, 드럼(110)의 측부면에 장착될 수 있다.Specifically, the nanofluid spraying unit 130 'according to the present embodiment may be mounted on the side surface of the drum 110, as shown in FIG.

이러한 구조는 다량의 세탁물의 탈수시에 가장 바람직하며, 경우에 따라서, 옆으로 눕혀진 드럼 세탁기에 적합할 수 있다.Such a structure is most preferable when dewatering a large amount of laundry, and may be suitable for a drum washing machine that is laid down as the case may be.

경우에 따라서, 나노유체분사부(130')의 위치는 드럼(110) 내부 및 측부면 모두 일 수 있다. 이 경우, 세탁물의 용량 또는 세탁물의 상태에 따라 드럼(110) 내부에 장착된 나노유체분사부(130)를 구동시키거나 측부면에 장착된 나노유체분사부(130')를 구동시킬 수 있다.
In some cases, the position of the nanofluid spraying portion 130 'may be both inside and on the side surface of the drum 110. In this case, the nanofluid spraying unit 130 installed in the drum 110 may be driven or the nanofluid spraying unit 130 'mounted on the side surface may be driven according to the capacity of the laundry or the state of the laundry.

도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 탈수기를 운용하는 방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탈수기 운용방법을 나타내는 흐름도가 도시되어 있다.FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of operating a dehydrator according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a dehydrator operating method according to another exemplary embodiment of the present invention.

우선 도 4를 도 2 또는 도 3과 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 탈수기(100, 100') 운용방법(S100)은, 투입량산출단계(S110) 및 나노유체 분사단계(S120)를 포함하는 구성일 수 있다.Referring to FIG. 4 and FIG. 2 or FIG. 3, a method S100 for operating the dehydrators 100 and 100 'according to the present embodiment includes an input amount calculation step S110 and a nanofluid injection step S120 Lt; / RTI >

구체적으로, 투입량산출단계(S110)는, 세탁물(10)의 양에 따라 투입될 나노유체(120)의 양을 산출하는 단계일 수 있다.More specifically, the input amount calculating step (S110) may be a step of calculating the amount of the nanofluids 120 to be charged depending on the amount of the laundry 10. [

또한, 나노유체 분사단계(S120)는 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10) 표면에 나노유체(120)를 분사하는 단계일 수 있다.In addition, the nanofluid spraying step (S120) may be a step of spraying the nanofluids 120 onto the surface of the laundry 10 stored in the drum 110.

이때, 드럼(110) 내부에 장착된 나노유체분사부(130)를 구동시키거나 측부면에 장착된 나노유체분사부(130')를 구동시킬 수 있다.At this time, the nanofluid spraying unit 130 installed in the drum 110 may be driven or the nanofluid spraying unit 130 'mounted on the side surface may be driven.

경우에 따라서, 본 실시예에 따른 탈수기(100, 100') 운용방법(S100)은, 나노입자 회수 및 공급단계(S130)를 더 포함하는 구성일 수 있다.In some cases, the method (S100) of operating the dehydrators 100 and 100 'according to the present embodiment may further include a nanoparticle collection and supply step (S130).

구체적으로, 나노입자 회수 및 공급단계(S130)는, 필터부(140)에 걸러진 나노입자(121)를 회수하여 나노유체 분사부(130)에 공급하는 단계일 수 있다.
Specifically, the nanoparticle collection and supply step (S130) may be a step of recovering the nanoparticles 121 filtered by the filter unit 140 and supplying the recovered nanoparticles 121 to the nanofluid spraying unit 130.

본 발명은 또한, 상기 탈수기(100, 100')를 포함하는 세탁기를 제공할 수 있다.The present invention can also provide a washing machine including the dehydrator (100, 100 ').

본 발명의 세탁기에 따르면, 나노 유체의 계면 장력 감소 효과를 이용한 고효율의 탈수기를 구비함으로써, 세탁 효과가 현저히 향상된 세탁기를 제공할 수 있다.
According to the washing machine of the present invention, it is possible to provide a washing machine with a washing effect remarkably improved by providing a highly efficient dehydrator using the effect of reducing the interfacial tension of the nanofluid.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the above description of the present invention, only specific embodiments thereof are described. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific forms thereof, which are to be considered as being limited to the specific embodiments, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. .

즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
That is, the present invention is not limited to the above-described specific embodiment and description, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. And such variations are within the scope of protection of the present invention.

10: 세탁물
100, 100': 탈수기
101: 탈수기 하우징
110: 드럼
111: 모터
112: 회전축
120: 나노유체(nanofluid)
121: 나노입자(nanoparticles)
130, 130': 나노유체 분사부
140: 필터부
141: 배수배관
142: 최종배수배관
150: 나노입자 회수공급부
151: 공급배관
152: 회수배관
160: 제어부10: Laundry
100, 100 ': dehydrator
101: Dehydrator housing
110: Drums
111: Motor
112:
120: nanofluid
121: nanoparticles
130, 130 ': Nanofluid sprayer
140:
141: Drain pipe
142: Final drainage piping
150: Nanoparticle collection and supply unit
151: Supply piping
152: Return piping
160:

Claims (15)

회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼(110);
상기 드럼(110) 내부에 장착되고, 세탁물의 탈수 시에 세탁물에 잔류하는 수분들의 계면장력을 저감시키기 위해, 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10) 표면에 나노유체(nanofluid, 120)를 분무하는 나노유체 분사부(130); 및
상기 드럼(110)의 회전 원심력에 의해 취출된 수분 및 나노유체(120)를 수용하여 나노입자(nanoparticles, 121)만을 걸러낸 후 수분만을 외부로 방출하는 필터부(140);
를 포함하고,
상기 나노유체(nanofluid, 120)는 다수의 나노입자(nanoparticles, 121)가 물에 용해된 용액이고,
상기 나노입자(nanoparticles, 121)는, 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되며,
세탁물(10)의 중량에 따라 상기 드럼(110)에 분사되는 나노유체(120)의 분사량을 산출하고, 상기 세탁물의 탈수 시에, 산출된 분사량에 따라 나노유체(120)를 분사하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100).
A cylindrical drum 110 rotated by a rotating shaft;
A nanofluid 120 is attached to the surface of the laundry 10 stored in the drum 110 to reduce the interfacial tension of the moisture remaining in the laundry when the laundry is dewatered. A nanofluid spraying part 130 for spraying; And
A filter unit 140 for receiving moisture taken out by the centrifugal force of the drum 110 and a nanofluid 120 to filter only nanoparticles 121 and then discharging only water to the outside;
Lt; / RTI >
The nanofluid 120 is a solution in which a plurality of nanoparticles 121 are dissolved in water,
The nanoparticles 121 are selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO 3 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3 )
The amount of the nanofluids 120 to be sprayed onto the drum 110 is calculated according to the weight of the laundry 10 and the nanofluids 120 are sprayed according to the calculated amount of the sprayed water when the laundry is dewatered (100).
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 필터부(140)는, 다수의 나노 구멍(nano-pore)이 형성된 여과부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100).
The method according to claim 1,
The dehydrator (100) according to claim 1, wherein the filter unit (140) comprises a filtration member having a plurality of nano-pores formed therein.
제 1 항에 있어서,
상기 탈수기(100)는, 필터부(140)에 걸러진 나노입자(121)를 회수하여 나노유체 분사부(130)에 공급하는 나노입자 회수공급부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100).
The method according to claim 1,
The dehydrator (100) further includes a nanoparticle collection and supply unit (150) for recovering the nanoparticles (121) filtered by the filter unit (140) and supplying the collected nanoparticles (121) to the nanofluid spray unit ).
삭제delete 회전축에 의해 회전하는 원통 형상의 드럼(110);
상기 드럼(110)의 측부면에 장착되고, 세탁물의 탈수 시에 세탁물에 잔류하는 수분들의 계면장력을 저감시키기 위해, 드럼(110) 내부에 수납된 세탁물(10) 표면에 나노유체(nanofluid)를 분무하는 나노유체 분사부(130'); 및
상기 드럼(110)의 회전 원심력에 의해 취출된 수분 및 나노유체(120)를 수용하여 나노입자(nanoparticles, 121)만을 걸러낸 후 수분만을 외부로 방출하는 필터부(140);
를 포함하고,
상기 나노유체(nanofluid, 120)는 다수의 나노입자(nanoparticles, 121)가 물에 용해된 용액이고,
상기 나노입자(nanoparticles, 121)는, 이산화티타늄(TiO2), 산화철(FeO3) 및 산화알루미늄(Al2O3)으로 이루어진 군에서 하나 이상 선택되어,
세탁물(10)의 중량에 따라 상기 드럼(110)에 분사되는 나노유체(120)의 분사량을 산출하고, 상기 세탁물의 탈수 시에, 산출된 분사량에 따라 나노유체(120)를 분사하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100').
A cylindrical drum 110 rotated by a rotating shaft;
A nanofluid is attached to the surface of the laundry 10 stored in the drum 110 to reduce the interfacial tension of the moisture remaining in the laundry when the laundry is dewatered, A nanofluid spraying part 130 'for spraying; And
A filter unit 140 for receiving moisture taken out by the centrifugal force of the drum 110 and a nanofluid 120 to filter only nanoparticles 121 and then discharging only water to the outside;
Lt; / RTI >
The nanofluid 120 is a solution in which a plurality of nanoparticles 121 are dissolved in water,
The nanoparticles 121 are selected from the group consisting of titanium dioxide (TiO 2 ), iron oxide (FeO 3 ), and aluminum oxide (Al 2 O 3 )
The amount of the nanofluids 120 to be sprayed onto the drum 110 is calculated according to the weight of the laundry 10 and the nanofluids 120 are sprayed according to the calculated amount of the sprayed water when the laundry is dewatered (100 ').
삭제delete 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 필터부(140)는, 다수의 나노 구멍(nano-pore)이 형성된 여과부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100').
8. The method of claim 7,
The dehydrator (100 ') according to claim 1, wherein the filter unit (140) comprises a filtering member having a plurality of nano-pores formed therein.
제 7 항에 있어서,
상기 탈수기(100')는, 필터부(140)에 걸러진 나노입자(121)를 회수하여 나노유체 분사부(130')에 공급하는 나노입자 회수공급부(150)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탈수기(100').

8. The method of claim 7,
The dehydrator (100 ') further comprises a nanoparticle collecting and supplying part (150) for collecting the nanoparticles (121) filtered by the filter part (140) and supplying the collected nanoparticles (121) to the nanofluid spraying part (130'). (100 ').

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