KR102039167B1 - 세탁 용제 정화 장치, 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기, 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법 - Google Patents

Abstract

개시된 세탁 용제 정화 장치는, 개폐 가능한 도어가 형성된 하우징, 하우징 내부에 설치되는 터브, 터브 내에서 회전 가능하게 설치되며, 도어가 개방되면 이를 통해 하우징 내부로 투입되는 세탁물이 수용되는 드럼, 휘발성의 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크; 세탁 용제 탱크보다 높게 위치한 임시 수용 탱크, 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 가압하여 상기 임시 수용 탱크로 이동시키는 펌프, 상기 임시 수용 탱크에 수용된 세탁 용제가 중력에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 세탁 용제의 난류 형성을 억제하는 전처리기, 상기 전처리기에서 배출된 세탁 용제가 중력에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 세탁 용제에서 수분과 이물질을 분리하는 유수 분리기, 및 임시 수용 탱크 및 전처리기로 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화되어 형성된 세탁 용제 기체를 임시 수용 탱크 및 전처리기에서 터브 내부로 인도하는 제1 및 제2 기체 인도 튜브를 구비한다. 수분과 이물질이 분리된 세탁 용제는 유수 분리기에서 세탁 용제 탱크로 이동하고, 임시 수용 탱크 및 전처리기의 세탁 용제 기체는 도어가 닫힌 상태에서 제1 및 제2 기체 인도 튜브를 통해 터브 내부로 이동하여 하우징 외부로 유출되지 않는다.

Description

세탁 용제 정화 장치, 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기, 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법{Apparatus for purifying cleaning agent, dry cleaning machine with the same, and method for operating the dry cleaning machine}

본 발명은 드라이 클리닝(dry cleaning) 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 정화하는 세탁 용제 정화 장치와, 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기와, 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법에 관한 것이다.

드라이 클리닝은 휘발성 유기화합물(VOCs: volatile organic compounds)인 세탁 용제를 사용하여 건조된 상태로 세탁물을 세탁하는 것이다. 기름때를 깨끗하게 제거하기 좋은 세탁 방식이며, 물 세탁하면 탈색되거나 수축되기 쉬운 의류 세탁에 주로 사용된다. 상기 휘발성 세탁 용제로는 예컨대, 솔벤트계, 석유계 세탁 용제가 사용될 수 있다.

드라이 클리닝 과정은, 휘발성 세탁 용제에 세탁물을 침적하여 세탁물에서 때를 빼내는 세척 단계와, 세탁 용제를 배수하고 세탁물에 남은 세탁 용제를 원심 분리를 통해 빼내는 탈액 단계와, 세탁물이 수용된 드럼(drum)에 열풍을 불어넣어 세탁물에 잔존하는 세탁 용제를 휘발시켜 완전히 제거하는 건조 단계를 포함한다. 세척 단계에서 세탁 용제가 세탁 용제 탱크로부터 세탁물이 수용된 드럼으로 이동하고, 탈액 단계에서 세탁 용제가 드럼에서 세탁 용제 탱크로 다시 이동한다. 건조 단계에서 기체 상태로 휘발된 세탁 용제가 액체 상태로 다시 응축되어 세탁 용제 탱크로 유입되기도 한다.

그러므로, 순수한 세탁 용제가 상기 세탁 용제 탱크에 투입되더라도 세탁을 반복 수행하게 되면 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제에는 수분 및 세탁물에서 분리된 때(dirt)와 같은 이물질이 혼합된다. 상기 수분과 이물질은 세탁 용제와의 비중 차이로 인해 세탁 용제 탱크 내에서 아래로 가라앉고 빠르게 부패한다. 이와 같이 부패된 물질이 혼합된 세탁 용제를 이용하여 드라이 클리닝 세탁을 진행하게 되면 세탁물에 얼룩이 형성되는 등 세탁 성능이 저하되고, 세탁 후 건조된 세탁물에서 불쾌한 냄새가 발생할 수 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0962364호

본 발명은, 수분 및 이물질이 포함되어 오염된 세탁 용제를 정화하는 세탁 용제 정화 장치와, 상기 세탁 용제 정화 장치를 통해 정화된 세탁 용제를 이용하여 드라이 클리닝을 수행하는 드라이 클리닝 세탁기와, 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법을 제공한다.

본 발명은, 개폐 가능한 도어(door)가 형성된 하우징(housing), 상기 하우징 내부에 설치되는 터브(tub), 상기 터브 내에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 도어가 개방되면 이를 통해 상기 하우징 내부로 투입되는 세탁물이 수용되는 드럼(drum), 휘발성의 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크; 상기 세탁 용제 탱크보다 높게 위치한 임시 수용 탱크, 상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 가압하여 상기 임시 수용 탱크로 이동시키는 펌프(pump), 상기 임시 수용 탱크에 수용된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 세탁 용제의 난류 형성을 억제하는 전처리기, 상기 전처리기에서 배출된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 세탁 용제에서 수분과 이물질을 분리하는 유수 분리기, 및 상기 임시 수용 탱크 및 상기 전처리기로 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화(氣化)되어 형성된 세탁 용제 기체를 상기 임시 수용 탱크 및 상기 전처리기에서 상기 터브 내부로 인도하는 제1 및 제2 기체 인도 튜브를 구비하고, 상기 수분과 이물질이 분리된 세탁 용제는 상기 유수 분리기에서 상기 세탁 용제 탱크로 이동하고, 상기 임시 수용 탱크 및 상기 전처리기의 세탁 용제 기체는 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 제1 및 제2 기체 인도 튜브를 통해 상기 터브 내부로 이동하여 상기 하우징 외부로 유출되지 않는 세탁 용제 정화 장치를 제공한다.

상기 세탁 용제 탱크는 상기 드럼보다 아래에 배치되고, 상기 임시 수용 탱크는 상기 드럼보다 위에 배치되고, 상기 전처리기는 상기 세탁 용제 탱크보다 높고 상기 임시 수용 탱크보다 낮은 높이에 배치되고, 상기 유수 분리기는 상기 세탁 용제 탱크보다 높고 상기 전처리기보다 낮은 높이에 배치될 수 있다.

본 발명의 세탁 용제 정화 장치는, 상기 세탁 용제 탱크와 상기 펌프를 연결하는 세탁 용제 배출 튜브(tube)를 더 구비하고, 상기 세탁 용제 탱크는 바닥에 기울어진 하향 경사면, 및 상기 하향 경사면의 말단에 단차진 트렌치(trench)를 구비하며, 상기 세탁 용제 배출 튜브의 일 측 단부는 상기 세탁 용제 탱크 내부의 트렌치까지 연장될 수 있다.

본 발명의 세탁 용제 정화 장치는, 상기 펌프와 상기 임시 수용 탱크를 연결하는 세탁 용제 상승 튜브; 상기 세탁 용제 상승 튜브에서 분기(分岐)하여 상기 전처리기까지 연장된 전처리기 유입 튜브, 및 상기 세탁 용제 상승 튜브 내의 세탁 용제가 상승할 때만 개방되어 상기 세탁 용제 상승 튜브를 통한 세탁 용제의 역류를 차단하는 체크 밸브(check valve)를 더 구비할 수 있다.

상기 유수 분리기는 바닥에 기울어진 하향 경사면을 구비하고, 본 발명의 세탁 용제 정화 장치는, 상기 유수 분리기 내부에서 상기 하향 경사면의 말단으로 이동된 상기 이물질이 상기 유수 분리기 외부로 배출되도록, 상기 유수 분리기에 연결된 이물질 배출 튜브를 더 구비할 수 있다.

또한 본 발명은, 개폐 가능한 도어(door)가 형성된 하우징(housing), 상기 하우징 내부에 설치되는 터브(tub), 상기 터브 내에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 도어가 개방되면 이를 통해 상기 하우징 내부로 투입되는 세탁물이 수용되는 드럼(drum), 휘발성의 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크, 상기 세탁 용제 탱크보다 높게 위치한 임시 수용 탱크, 상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 가압하여 상기 임시 수용 탱크로 이동시키는 펌프(pump), 상기 펌프를 통과하여 상기 임시 수용 탱크로 향하는 세탁 용제에서 이물질 및 휘발성 유해 물질을 걸러내 정화하는 세탁 용제 필터, 상기 세탁 용제 필터에 의해 정화되고 상기 임시 수용 탱크에 수용된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 정화된 세탁 용제의 난류 형성을 억제하는 전처리기, 및 상기 전처리기에서 배출된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 정화된 세탁 용제에서 수분을 분리하는 유수 분리기를 구비하고, 상기 수분이 분리된 세탁 용제는 상기 유수 분리기에서 상기 세탁 용제 탱크로 이동하는 세탁 용제 정화 장치를 제공한다.

또한 본 발명은, 상기한 본 발명의 세탁 용제 정화 장치, 세탁 용제가 탈액된 상태로 상기 드럼 내부에 남겨진 세탁물을 건조하는 과정에서 상기 드럼에서 배출된 배출 가스를 냉각하여, 상기 배출 가스로부터 액화(液化)된 세탁 용제 및 수분을 분리 추출하는 응축기(condenser), 및 상기 응축기를 통과한 배출 가스를 가열하여 상기 드럼 내부로 공급하는 배출 가스 가열기를 구비하고, 상기 응축기에서 액화된 세탁 용제 및 수분은 상기 유수 분리기로 유입되고, 상기 유수 분리기에서 수분과 분리된 세탁 용제는 상기 세탁 용제 탱크로 이동하고, 상기 드럼에서 배출된 배출 가스는 상기 세탁물이 건조될 때까지 상기 응축기, 배출 가스 가열기, 및 드럼을 차례로 통과하며 순환하는 드라이 클리닝 세탁기를 제공한다.

또한 본 발명은 상기 본 발명의 드라이 클리닝 세탁기를 작동시켜 세탁물을 세탁하는 방법으로서, 상기 도어를 개방하고 상기 드럼 내부에 세탁물을 투입하고 상기 도어를 닫는 세탁물 투입 단계, 상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 상기 임시 수용 탱크, 전처리기, 및 유수 분리기를 차례로 통과시켜 정화하고 상기 세탁 용제 탱크로 회수하는 세탁 용제 정화 단계, 상기 정화된 세탁 용제를 상기 세탁 용제 탱크에서 상기 터브 및 드럼 내부로 공급하고, 상기 드럼을 회전시켜 상기 세탁물을 세탁하는 세탁 단계, 상기 세탁 용제를 상기 세탁물에서 분리하여 상기 터브 및 드럼 내부에서 상기 세탁 용제 탱크로 회수하는 탈액 단계, 및 상기 드럼에서 배출되는 배출 가스를 상기 응축기, 배출 가스 가열기, 및 드럼을 차례로 통과하도록 순환시켜, 상기 세탁 용제가 탈액된 상태로 상기 드럼 내부에 남겨진 세탁물을 건조하는 건조 단계를 구비하고, 상기 세탁 용제 정화 단계, 세탁 단계, 탈액 단계, 및 건조 단계에서 상기 터브 및 드럼 내부에 남겨지는 세탁 용제 기체는, 상기 배출 가스에 포함되어 상기 응축기에서 액화되어 상기 유수 분리기를 거쳐 상기 세탁 용제 탱크로 회수되며, 상기 하우징 외부로 누출되지 않는 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법을 제공한다.

본 발명의 세탁 용제 정화 장치 및 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기에 의하면, 세탁 용제를 드럼에 공급하여 세탁 과정을 수행하기 앞서서 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제에서 수분과 이물질이 제거된다. 따라서, 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제의 부패가 예방되고, 세탁 과정에서 세탁 성능도 향상되며, 세탁 후 건조된 세탁물에서 얼룩이 형성되거나 불쾌한 냄새가 발생되지 않는다. 또한, 세탁 용제의 교환 주기가 길어지게 되므로 드라이 클리닝 세탁기를 이용한 세탁 작업의 원가가 절감된다.

제1 및 제2 기체 인도 튜브를 구비한 본 발명의 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치, 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기, 및 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법에 의하면, 세탁 용제 정화, 세탁 용제를 이용한 세탁, 세탁에 이용된 세탁 용제의 탈액, 및 세탁물 건조 과정에서 기화된 세탁 용제가 하우징의 외부로 누출되지 않는다. 따라서, 휘발성 세탁 용제의 대기 중 유출로 인한 대기 오염과 악취가 개선되고, 발암 위험도 감소된다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치의 구성도이다.
도 2는 도 1의 유수 분리기의 단면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 세탁 용제 정화 장치를 구비한 드라이 클리닝 세탁기의 개략적인 단면도 및 배면도이다.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치의 구성도이다.
도 6은 도 5의 세탁 용제 필터의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치, 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기, 및 상기 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법을 상세하게 설명한다. 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자 또는 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치의 구성도이고, 도 2는 도 1의 유수 분리기의 단면도이고, 도 3 및 도 4는 도 1의 세탁 용제 정화 장치를 구비한 드라이 클리닝 세탁기의 개략적인 단면도 및 배면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1A)는 세탁물을 휘발성의 세탁 용제로 세척하는 드라이 클리닝 세탁기(70)(도 4 참조)에 구비된 장치로서, 세탁 용제 탱크(11) 내에 수용되는 세탁 용제를 정화하는 장치이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 드라이 클리닝 세탁기(70)는 하우징(housing)(71) 내부에 터브(tub)(2)와, 상기 터브(2) 내에 회전 가능하게 배치된 드럼(drum)(4)과, 상기 터브(2) 및 드럼(4) 아래에 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크(11)를 구비한다. 또한, 드라이 클리닝 세탁기(70)는 상기 드럼(4)으로 세탁물을 투입하고, 세탁 완료된 세탁물을 상기 드럼(4)에서 꺼낼 수 있도록 하우징(71)의 전면(前面)에 개폐 가능한 도어(door)(75)를 구비한다. 도어(75)가 개방되면 상기 드럼(4) 내부로 세탁물(110)이 투입될 수 있게 상기 터브(2)와 드럼(4)의 전면(前面)에는 각각 상기 도어(75)와 정렬되는 개구(3, 5)가 형성된다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 세탁 용제 정화 장치(1A)는 세탁 용제 탱크(11), 임시 수용 탱크(20), 펌프(17), 전처리기(23), 및 유수 분리기(25)를 구비한다. 세탁 용제 탱크(11)는 세탁 과정에 사용되는 세탁 용제가 수용된다. 부연하면, 개방된 도어(75)(도 3 참조)를 통해 드럼(4)에 세탁물(110)(도 3 참조)이 투입된 후, 상기 도어(75)가 폐쇄되고 세탁 지시가 입력되면, 세탁 용제 탱크(11) 내의 세탁 용제가 터브(2) 및 드럼(4) 내부로 유입되어 세탁물(110)이 세탁 용제에 잠기고, 드럼(4)이 회전하면서 세탁물(110)에 들러붙은 오물, 이물질, 기름때 등이 세탁물(110)에서 분리된다.

상기 세탁 용제 탱크(11)는 터브(2) 및 드럼(4)보다 아래에 배치된다. 세탁 용제 탱크(11)는 바닥에 기울어진 하향 경사면(13)과, 상기 하향 경사면(13)의 말단에 단차진 트렌치(trench)(14)를 구비한다. 세탁 용제에 포함된 수분과 이물질은 순수한 세탁 용제보다 비중이 크다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11) 내에서 수분과 이물질이 하향 경사면(13)을 따라 아래로 모이고, 순수한 세탁 용제는 그 위에 적층된다.

임시 수용 탱크(20)는 터브(2) 및 드럼(4)보다 위에 배치된 탱크(tank)로서, 세탁 용제 탱크(11)에서 유출된, 수분과 이물질이 포함된 세탁 용제가 임시적으로 수용된다. 임시 수용 탱크(20)의 상단과 터브(2)는 제1 기체 인도 튜브(tube)(49)에 의해 기체 유동 가능하게 연결된다. 상기 세탁 용제 탱크(11)에서 임시 수용 탱크(20)로 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화(氣化)되어 세탁 용제 기체가 형성될 수 있는데, 상기 세탁 용제 기체는 외부 대기 중으로 방출되지 않고, 제1 기체 인도 튜브(49)를 통해 터브(2) 내부로 인도된다.

펌프(17)는 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제를 가압하여 임시 수용 탱크(20)로 이동시킨다. 전처리기(23)는 임시 수용 탱크(20)에 수용된 세탁 용제가 임시 수용 탱크(20)에서 배출되어 유입되는 곳으로, 여기에서 상기 세탁 용제는 난류 형성이 최대한 억제된다. 유수 분리기(25)는 전처리기(23)에서 배출된 세탁 용제가 유입되는 곳으로, 여기에서 상기 세탁 용제에 포함된 수분 및 이물질이 순수한 세탁 용제에서 분리된다.

상기 전처리기(23)는 세탁 용제 탱크(11)보다 높고 임시 수용 탱크(20)보다 낮은 높이에 배치되고, 상기 유수 분리기(25)는 세탁 용제 탱크(11)보다 높고 전처리기(23)보다 낮은 높이에 배치된다. 상기 임시 수용 탱크(20)에서 상기 전처리기(23)로 이동하는 세탁 용제와, 상기 전처리기(23)에서 상기 유수 분리기(25)로 이동하는 세탁 용제는 펌프에 의해 가압되지 않고 단지 중력(重力)에 의해 하강한다. 또한, 상기 유수 분리기(25)를 통과하여 수분 및 이물질이 제거된 순수한 세탁 용제도 단지 중력에 의해 세탁 용제 탱크(11)로 하강하여 회귀하게 된다.

세탁 용제 정화 장치(1A)는, 세탁 용제 탱크(11)와 펌프(17)를 연결하는 세탁 용제 배출 튜브(tube)(41)와, 상기 펌프(17)와 임시 수용 탱크(20)를 연결하는 세탁 용제 상승 튜브(45)와, 상기 세탁 용제 상승 튜브(45)에서 분기(分岐)하여 전처리기(23)까지 연장된 전처리기 유입 튜브(48)와, 전처리기(23)와 유수 분리기(25)를 연결하는 유수 분리기 유입 튜브(50)와, 유수 분리기(25)와 세탁 용제 탱크(11)를 연결하는 세탁 용제 회귀 튜브(57)를 구비한다. 상기 튜브들은 벨로즈(bellows)나 호스(hose)와 같이 굽힘 가능한 것일 수도 있고, 스테인레스스틸(stainless steel)이나 플라스틱(plastic)과 같은 구부러지지 않는 소재로 형성될 수도 있다.

상기 세탁 용제 배출 튜브(41)의 일 측 단부(42)는 세탁 용제 탱크(11)를 한정하는 일 측벽을 관통하여 트렌치(14)까지 연장된다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11) 내부에서 비중 차이로 가라 앉아 트렌치(14)와 그 주변에 모인 다량의 수분과 이물질이 순수한 세탁 용제와 함께 펌프(17)의 상승 압력에 의해 실선 화살표로 나타낸 방향을 따라 임시 수용 탱크(20)를 향해 상승한다.

상기 세탁 용제 상승 튜브(45)는 전처리기 유입 튜브(48)로 분기되는 지점의 아래 부분인 하부 튜브부(46)와 윗 부분인 상부 튜브부(47)로 구분된다. 하부 튜브부(46)에는 펌프(17)가 작동할 때에는 개방되어 세탁 용제의 상승을 허용하고, 세탁 용제 상승 튜브(45) 내의 세탁 용제가 상승할 때만 개방되어 세탁 용제 상승 튜브(45)를 통한 세탁 용제의 역류를 차단하는 체크 밸브(check valve)(39)가 설치된다.

세탁 용제 상승 튜브(45)의 내경(DI1)은 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)보다 크다. 예컨대, 상기 세탁 용제 상승 튜브 내경(DI1)은 16mm 이고, 상기 전처리기 유입 튜브 내경(DI2)은 10mm 일 수 있다. 이와 같은 내경(DI1, DI2)의 차이로 인하여 펌프(17)가 작동하면 세탁 용제가 세탁 용제 탱크(11)에서 임시 수용 탱크(20)로 상승 유입되고, 전처리기(23)로는 거의 유입되지 않는다.

펌프(17)는 세탁 용제 탱크(11)에서 세탁 용제가 전부 방출될 때까지 계속 작동하는 것이 아니라, 임시 수용 탱크(20)가 채워져서 넘치지 않을 정도까지 작동하고 멈춘다. 예컨대, 펌프(17)가 20초간 40리터(liter) 정도의 세탁 용제를 상승시켜 임시 수용 탱크(20)에 채우고 잠시 작동을 멈출 수 있다. 펌프(17)가 작동을 멈추면 체크 밸브(39)가 하부 튜브부(46)를 폐쇄하고, 세탁 용제는 점선 화살표로 나타낸 방향을 따라 임시 수용 탱크(20)에서 상부 튜브부(47)와 전처리기 유입 튜브(48)를 거쳐 전처리기(23)로 유입된다. 그리고, 임시 수용 탱크(20) 내부의 세탁 용제가 모두 방출되면 펌프(17)가 다시 작동하고 체크 밸브(39)가 개방되어 세탁 용제 탱크(11)로부터 임시 수용 탱크(20)로 세탁 용제가 다시 공급된다.

전처리기(23)는 세탁 용제가 수용되는 내부 공간이 마련된 탱크(tank)로서, 상기 전처리기 유입 튜브(48)의 단부는 상기 전처리기(23)의 상단부에 연결된다. 상술한 바와 같이 중력(重力)에 의해서만 세탁 용제가 하강 이동하고, 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)도 10mm 정도로 좁기 때문에, 전처리기 유입 튜브(48)를 통해 전처리기(23) 내부로 유입되는 세탁 용제의 유속은 펌프(17)에 의해 가압되어 상승하는 세탁 용제의 유속보다 느리다. 상기 유수 분리기 유입 튜브(50)의 내경은 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)과 유사하다. 유수 분리기 유입 튜브(50)의 일 측 단부는 전처리기(23)의 하단부에 연결되고, 타 측 단부는 유수 분리기(25)의 하단부에 연결된다.

전처리기(23)에서 배출되어 유수 분리기 유입 튜브(50)를 통해 유수 분리기(25)로 유입되는 세탁 용제도 상술한 바와 같이 중력에 의해서만 하강 이동하기 때문에 그 유속도 빠르지 않다. 즉, 전처리기(23)로 유입되는 세탁 용제와 전처리기(23)에서 유출되는 세탁 용제의 유속이 빠르지 않게 일정하고, 유입되는 유량 및 유출되는 유량도 대략 일정하며, 전처리기(23) 내부에서는 세탁 용제가 소용돌이나 난류(turbulence) 없이 수용되어 있다가 유수 분리기 유입 튜브(50)를 통해 배출된다. 이와 같이, 전처리기(23)는 세탁 용제를 난류 발생이 억제된 상태로 변경시켜 유수 분리기(25)에서 순수한 세탁 용제와, 수분 및 이물질을 분리하는 효과를 향상시킨다.

한편, 임시 수용 탱크(20)와 터브(2)를 연결하는 제1 기체 인도 튜브(49)와 마찬가지로, 전처리기(23)와 터브(2)는 제2 기체 인도 튜브(51)에 의해 기체 유동 가능하게 연결된다. 전처리기(23)에 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화(氣化)되어 세탁 용제 기체가 형성될 수 있는데, 상기 세탁 용제 기체는 외부 대기 중으로 방출되지 않고, 제2 기체 인도 튜브(51)를 통해 터브(2) 내부로 인도된다. 임시 수용 탱크(20) 및 전처리기(23)에서 발생한 세탁 용제 기체가 드라이 클리닝 세탁기(70) 외부로 그대로 방출되면 환경 오염을 유발하고, 이를 흡입한 사람의 호흡기를 손상시키는 등의 피해를 줄 수 있다. 따라서, 상기 세탁 용제 기체는 도어(75)(도 4 참조)가 닫힌 상태에서 제1 및 제2 기체 인도 튜브(49, 51)를 통해 터브(2) 내부로 이동하고, 세탁기 하우징(71)(도 4 참조) 외부로 유출되지 않는다.

상기 제1 및 제2 기체 인도 튜브(49, 51)를 통해 터브(2) 내부로 유입된 세탁 용제 기체는 후술할 세탁 단계 및 탈액 단계에서 상기 터브(2) 내부로 유입되는 세탁 용제 및 상기 세탁 용제에서 기화된 세탁 용제 기체와 혼합되고, 그 이후의 건조 단계에서 액화되어 세탁 용제 탱크(11)에 회수되며, 드라이 클리닝 세탁기(70)(도 4 참조)를 통한 세탁물(110) 세탁의 전 과정에서 상기 드라이 클리닝 세탁기(70) 외부로 방출되지 않는다. 세탁 단계, 탈액 단계, 및 건조 단계에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.

유수 분리기(25)는 유수 분리기 하우징(26) 내부의 바닥에 기울어진 하향 경사면(29)을 구비한다. 하향 경사면(29)의 말단에 가까운 유수 분리기 하우징(26)에는 이물질이 유수 분리기(25) 외부로 배출될 수 있게 이물질 배출 튜브(53)가 연결된다. 유수 분리기(25)의 내부에는 제1 및 제2 칸막이(31, 34)가 설치된다. 상기 제1 및 제2 칸막이(31, 34)는 서로 이격되게 배치되고 상하 방향으로 연장된다.

제1 칸막이(31)의 하단과 하향 경사면(29)은 이격되어 제1 하측 유로(32)가 형성되고, 제1 칸막이(31)의 상단과 유수 분리기(25) 내부 공간의 천장은 서로 이격되어 제1 상측 유로(33)가 형성된다. 마찬가지로, 제2 칸막이(34)의 하단과 하향 경사면(29)은 이격되어 제2 하측 유로(35)가 형성되고, 제2 칸막이(34)의 상단과 유수 분리기(25) 내부 공간의 천장은 서로 이격되어 제2 상측 유로(36)가 형성된다.

상기 세탁 용제 회귀 튜브(57)의 일 측 단부는 유수 분리기(25)의 내측면과 제2 칸막이(34)에 의해 한정되는 내부 공간의 상단부와 연결되고, 타 측 단부는 세탁 용제 탱크(11)의 상단부와 연결된다. 한편, 유수 분리기(25) 내부 공간에서 비중 차이에 의해 순수한 세탁 용제와 분리되는 수분, 즉 물(water)이 유수 분리기(25) 외부로 배출될 수 있도록 물 배출 튜브(54)가 유수 분리기(25)에 연결된다. 상기 물 배출 튜브(54)의 일 측 단부는 유수 분리기 하우징(26)의 일 측벽을 관통하여 하향 경사면(29)에 가깝게 연장된다. 도면에 상세하게 도시되진 않았으나, 상기 물 배출 튜브(54)의 타 측 단부는 하수관로로 연결되거나, 드라이 클리닝 세탁기(70) 외부의 별도의 탱크(tank)에 연결될 수 있다.

이와 같은 구성으로, 유수 분리기 유입 튜브(50)를 통해 유수 분리기(25) 내부로 유입된 세탁 용제 중에서 비중이 큰 이물질은 하향 경사면(29)을 따라 이동하여 제1 하측 통로(32)와 제2 하측 통로(35)를 통해 이물질 배출 튜브(53) 측으로 이동한다. 도 2에 도시되진 않았으나, 이물질 배출 튜브(53)에는 유로를 개폐하는 밸브가 설치되고, 사용자는 상기 밸브를 열어 이물질을 유수 분리기(25)의 외부로 취출하고, 다시 상기 밸브를 폐쇄할 수 있다.

유수 분리기(25) 내부로 유입된 세탁 용제 중에서 순수한 세탁 용제는 비중이 물보다 상대적으로 작아서 위로 뜨고, 물은 아래로 가라앉는다. 유수 분리기(25) 내부의 흐름에 따라 제1 및 제2 상측 유로(33, 36)를 물이 통과하여 이동할 수도 있고, 제1 및 제2 하측 유로(32, 35)를 세탁 용제가 통과하여 이동할 수도 있으나, 유수 분리기(25)의 내측벽과 제2 칸막이(34)에 의해 한정되는 내부 공간의 하부에는 물이 모이고, 상부에는 순수한 세탁 용제가 모이게 된다. 따라서, 상기 세탁 용제 회귀 튜브(57)를 통해 유수 분리기(25) 내부의 순수한 세탁 용제가 중력에 의해 세탁 용제 탱크(11)로 다시 유입된다. 그리고, 물 배출 튜브(54)를 통해 유수 분리기(25) 내부의 물은 드라이 클리닝 세탁기(70) 외부로 배출된다.

도 3 및 도 4를 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 드라이 클리닝 세탁기(70)는 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한 세탁 용제 정화 장치(1A)와, 응축기(100)와, 배출 가스 가열기(93)와, 배출 가스 필터(filter)(90)를 더 구비한다. 터브(2) 내부에 배치된 드럼(4)은 X축과 평행한 회전 중심 축선(RL)을 중심으로 회전 가능하다. 드럼(4)의 외주면에는 액체와 기체가 유입 및 유출 가능하게 다수의 통공(6)이 형성된다. 상기 통공(6)의 내경은 세탁물(110)이 상기 통공(6)을 통해 배출되지 않도록 작게 설계된다. 도 4 및 도 5에 도시되진 않았으나, 상기 드라이 클리닝 세탁기(70)는 드럼(4)을 회전시키는 동력을 제공하는 드럼 회전 모터와, 상기 드럼 회전 모터의 회전 동력을 상기 드럼(4)에 전달하는 동력 전달부를 더 구비한다.

응축기(100), 배출 가스 가열기(93), 및 배출 가스 필터(filter)(90)는 세탁물(110)이 투입된 드럼(4) 내부로 세탁 용제를 투입하여 세탁물(110)을 세탁하는 세탁 과정과, 상기 드럼(4) 내부에 채워진 세탁 용제를 세탁 용제 탱크(11)에 다시 수거하는 탈액 과정 이후에, 상기 세탁 용제가 탈액된 상태로 드럼(4) 내부에 남겨진 세탁물(110)을 건조하는 과정에서 사용된다. 상기 응축기(100)는 상기 드럼(4)과 터브(2)로부터 배출된 배출 가스를 냉각하여, 상기 배출 가스로부터 액화(液化)된 세탁 용제 및 수분을 분리 추출한다. 상기 배출 가스 가열기(93)는 응축기(100)를 통과한 배출 가스를 가열하여 상기 드럼(4) 내부로 공급한다. 상기 배출 가스 필터(90)는 세탁기 하우징(71) 내부에서 터브(2)의 후방에 배치되며, 드럼(4)과 터브(2)에서 배출되어 응축기(100)로 향하는 배출 가스에서 먼지 등과 같은 불순물을 여과한다.

배출 가스 필터(90), 응축기(100), 및 배출 가스 가열기(93)는 세탁기 하우징(11) 내부에 형성된 배출 가스 안내 유로(86)와 열풍 안내 유로(88) 상에 배치된다. 세탁물(110)의 건조 과정에서 상기 드럼(4)에서 배출된 배출 가스는 세탁물(110)이 건조될 때까지 상기 배출 가스 필터(90), 응축기(100), 배출 가스 가열기(93), 및 드럼(4)을 차례로 통과하며 순환한다. 도시되진 않았으나, 본 발명의 드라이 클리닝 세탁기(70)는 상기 배출 가스가 상기 배출 가스 필터(90), 응축기(100), 배출 가스 가열기(93), 및 드럼(4)을 차례로 통과하며 순환하도록 상기 배출 가스를 가압하는 송풍기를 더 구비할 수 있다.

배출 가스 가열기(93)는 세탁기 하우징(71) 내부에서 터브(2)의 상측에 위치한다. 배출 가스 가열기(93)는 열 매체의 유로(流路)를 한정하는 것으로, 지그재그(zigzag) 경로를 따라 연장된 열 매체 미세관(94)과, 열 매체 미세관(94)의 외주면에 부착된, 열 교환을 촉진하는 핀(fin)(미도시)을 구비한다. 열 전도를 통해 열 매체 미세관(94)의 열이 상기 핀으로 전달되고, 상기 핀을 스치며 흐르는 상기 배출 가스, 즉 공기로 열이 전달되어 상기 배출 가스가 가열되어 열풍이 형성된다.

드라이 클리닝 세탁기(70)는 상기 열 매체를 가열하는 보일러(boiler)(96)를 더 구비한다. 상기 열 매체는 물(water)일 수 있다. 보일러(96)는 액체 상태의 물을 끓여 수증기를 형성하고, 이 수증기가 상기 배출 가스 가열기(93)의 열 매체 미세관(94)으로 공급된다. 상기 배출 가스 가열기(93)를 통과하여 배출된 열 매체는 열 교환에 의해 액체 상태인 물이 되고, 상기 액화된 물은 보일러(96)로 투입되어 다시 가열된다.

배출 가스 가열기(94)를 통과한 열풍은 세탁기 하우징(71) 내부의 열풍 안내 유로(88)를 따라 드럼(4) 내부로 유입된다. 도어(75)에 마련된 경사면(77)은 열풍 안내 유로(88)에서 배출된 열풍을 상기 터브(2)와 드럼(4)의 개구(3, 5)를 통해 드럼(4) 내부로 안내한다. 구체적으로, 경사면(77)은 X축 양(+)의 방향과 평행하게 후방으로 갈수록 직경이 작아지는 테이퍼(taper)진 도어(75)의 외주면으로 한정된다. 도어(75)가 닫힌 때에 상기 경사면(77)의 후단부는 상기 드럼(2)의 개구(5)의 위치보다 더 후방의 위치까지 연장된다. 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 열풍 안내 유로(88)에서 배출된 열풍이 경사면(77)에 의해 경사지게 후방으로 안내되어 드럼 개구(5)를 통해 드럼(4) 내부로 대부분 유입된다.

드럼(4)이 회전하여, 드럼(4) 내부의 세탁물(110)이 드럼(4)의 내주면에 붙어 올라간 다음 중력(重力)에 의해 떨어지면서 드럼(4)의 회전 중심(RL) 측으로 이동하는 순간, 상기 드럼(4)의 회전 중심(RL) 측으로 이동한 세탁물(110)이 경사면(77)에서 배출된 열풍을 맞아 세탁물(110)의 넓은 면적이 열풍에 직접 노출되므로 건조 효율이 향상되며, 세탁물(110) 건조에 소요되는 시간이 줄어들고, 에너지 소비도 절감된다.

응축기(100)는 세탁기 하우징(71) 내에서 배출 가스 가열기(93)의 하측 및 배출 가스 필터(90)의 상측에 배치된다. 응축기(100)에 의해 상기 배출 가스에서 분리 추출된 액체(LQ)에는 액화된 세탁 용제와 수분이 포함된다. 응축기(100)는 냉매 가스가 유동하도록 지그재그 경로를 따라 연장된 냉매 미세관(102)을 구비한다. 상기 냉매 미세관(102) 주변으로 배출 가스가 통과하며 열 교환을 통해 냉각되어, 상기 배출 가스에 포함된 세탁 용제와 수분이 액화되어 상기 냉매 미세관(102) 외측면에 맺힌다.

상기 드라이 클리닝 세탁기(70)는 세탁기 하우징(71) 내부에 액받이(105)를 더 구비한다. 상기 액받이(105)는 배출 가스의 유동 경로를 따라 응축기(100)의 바로 뒤에, 응축기(100)보다 낮은 높이에 위치하는 깔때기 형태의 부재이다. 상기 액화되어 냉매 미세관(102) 외주면에 맺힌 액체(LQ)가 아래로 떨어져 액받이(105)로 흘러 모이게 된다. 액받이(105)와 유수 분리기(25)는 액체 유로(106)에 의해 유체 이동 가능하게 연결된다. 액받이(105)에 모인 액체(LQ)는 액체 유로(106)를 통해 유수 분리기(25)로 유입된다. 상술한 바와 같이, 상기 유수 분리기(25)에서 수분과 분리된 세탁 용제는 세탁 용제 탱크(11)로 이동한다. 상기 유수 분리기(25)에 대해서는 도 1 및 도 2를 참조하여 세탁 용제 정화 장치(1A)를 설명하는 과정에서 상세히 설명하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

이하에서는, 상기 드라이 클리닝 세탁기(70)를 작동시켜 세탁물(110)을 세탁하는 드라이 클리닝 세탁기 작동 방법에 대해 설명한다. 상기 드라이 클리닝 세탁기 작동 방법은, 세탁물 투입 단계, 세탁 용제 정화 단계, 세탁 단계, 탈액 단계, 건조 단계, 세탁물 취출 단계를 구비한다. 상기 세탁물 투입 단계는 상기 도어(75)를 개방하고 상기 드럼(4) 내부에 세탁물(110)을 투입하고 상기 도어(75)를 닫는 단계이다.

상기 세탁 용제 정화 단계는, 상기 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제를 임시 수용 탱크(20), 전처리기(23), 및 유수 분리기(25)를 차례로 통과시켜 정화하고 상기 세탁 용제 탱크(11)로 회수하는 단계이다. 상기 세탁 용제 정화 단계는, 세탁 용제 정화 장치(1A)(도 1 참조)의 펌프(17)(도 1 참조)를 작동시켜 세탁 용제를 임시 수용 탱크(20)까지 상승시키고, 상기 임시 수용 탱크(20)에 수용된 세탁 용제가 하강하여 전처리기(23)에 유입되도록 상기 펌프(17)의 작동을 잠시 멈추는 과정을 반복함으로써 수행된다. 상기 전처리기(23)로 유입된 세탁 용제는 유수 분리기(25)로 진행하고, 상기 유수 분리기(25)를 통해 수분과 이물질이 분리된 세탁 용제가 상기 세탁 용제 탱크(11)로 하강하여 회수된다. 임시 수용 탱크(20) 및 전처리기(23) 내부에서 기화되어 형성된 세탁 용제 기체는 상기 제1 및 제2 기체 인도 튜브(49, 51)를 통해 상기 터브(2) 내부로 유입될 수 있다. 상기 세탁 용제 정화 장치(1A)를 이용하여 수행되는 세탁 용제 정화 단계는 도 1 및 도 2를 참조하여 세탁 용제 정화 장치(1A)를 설명하면서 상세히 언급하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 세탁 단계는, 상기 세탁 용제 정화 단계를 통해 정화된 세탁 용제를 상기 세탁 용제 탱크(11)에서 상기 터브(2) 및 드럼(4) 내부로 공급하고, 상기 드럼(4)을 회전시켜 상기 세탁물(110)을 세탁하는 단계이다. 드럼(4) 내부에서 세탁물(110)은 세탁 용제에 잠기고, 드럼(4)이 회전하면서 세탁물(110)에 들러붙은 오물, 이물질, 기름때 등이 세탁물(110)에서 분리된다. 상기 세탁 용제 정화 단계에서 터브(2) 내부로 유입된 세탁 용제 기체는 상기 세탁 단계에서 터브(2) 및 드럼(4) 내부로 공급된 세탁 용제 및 상기 세탁 용제에서 기화된 세탁 용제 기체와 혼합된다. 상기 도어(75)가 닫혀 있고, 드럼(4)의 회전 중에는 터브(2)와 세탁 용제 탱크(11)를 유체 이동 가능하게 연결하는 세탁 용제 유로(미도시)의 밸브(미도시)가 폐쇄되어 있으므로, 상기 세탁 단계에서 상기 드럼(4) 및 터브(2) 내부에 채워진 세탁 용제와 세탁 용제 기체는 세탁기 하우징(71) 외부로 누출되지 않는다.

상기 탈액 단계는, 상기 세탁 단계 이후에 세탁 용제를 상기 세탁물(110)에서 분리하여 상기 터브(2) 및 드럼(4) 내부에서 상기 세탁 용제 탱크(11)로 회수하는 단계이다. 상기 터브(2)와 세탁 용제 탱크(11)를 연결하는 세탁 용제 유로의 밸브를 개방하고, 상기 세탁물(110)에 스며든 세탁 용제는 상기 드럼(2)를 회전시켜 발생된 원심력에 의해 세탁물(110)에서 분리된다. 상기 탈액 단계에서도 상기 도어(75)가 닫혀 있고, 터브(2)와 세탁 용제 탱크(11)만 상기 세탁 용제 유로에 의해 연결되므로, 상기 탈액 단계에서도 세탁 용제와 세탁 용제 기체는 세탁기 하우징(71) 외부로 누출되지 않는다.

상기 건조 단계는, 상기 드럼(4)에서 배출되는 배출 가스를 상기 배출 가스 필터(90), 응축기(100), 배출 가스 가열기(93), 및 드럼(4)을 차례로 통과하도록 순환시켜, 상기 세탁 용제가 탈액된 상태로 상기 드럼(4) 내부에 남겨진 세탁물(110)을 건조하는 단계이다. 상기 배출 가스에는 세탁물(110)에 스며든 세탁 용제가 기화하여 형성된 세탁 용제 기체가 포함된다. 그러나, 상기 배출 가스가 순환하는 배출 가스 유로(86)와 열풍 유로(88)는 세탁기 하우징(71) 내부에 마련되고 외부 대기가 유입되지 않게 폐쇄적으로 형성되어 있으므로, 상기 배출 가스에 포함된 세탁 용제 기체는 세탁기 하우징(71) 외부로 누출되지 않는다. 또한, 상술한 바와 같이 상기 세탁 용제 기체는 상기 건조 단계에서 응축기(100)에서 액화되어 유수 분리기(25)를 거쳐 세탁 용제 탱크(11)로 회수된다. 상기 건조 단계는, 도 3 및 도 4를 참조하여 응축기(100) 및 배출 가스 가열기(93)를 설명하면서 상세히 언급하였으므로, 중복되는 설명은 생략한다.

상기 세탁물 취출 단계는 상기 건조 단계 이후에 도어(75)를 열고 건조된 세탁물(110)을 드럼(4) 내부에서 빼내는 단계이다. 일반적으로, 상기 세탁물 투입 단계와 세탁물 취출 단계는 드라이 클리닝 세탁기(70)의 사용자에 의해 수작업으로 수행될 수 있다. 상기 세탁 용제 정화 단계, 세탁 단계, 탈액 단계, 및 건조 단계는, 드라이 클리닝 세탁기(70)에 내재된 콘트롤러(미도시)의 제어에 의해 자동적으로 순차 수행될 수 있다. 예를 들어, 드라이 클리닝 세탁기(70)의 사용자가 드럼(4) 내부에 세탁물(110)을 투입하고 도어(75)를 닫은 후, 특정 입력 버튼 또는 사용자 인터페이스(user interface)를 통해 자동 세탁을 지시하면, 상기 상기 콘트롤러의 제어에 의해 상기 세탁 용제 정화 단계, 세탁 단계, 탈액 단계, 건조 단계가 자동 수행되고, 사용자는 건조 단계가 완료된 후에 상기 도어(75)를 개방하여 세탁 및 건조된 세탁물(110)을 취출하게 된다.

상기 세탁 용제 정화 장치(1A) 및 이를 구비한 드라이 클리닝 세탁기(70)에 의하면, 세탁 용제를 드럼(2)에 공급하여 세탁 과정을 수행하기 앞서서 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제에서 수분과 이물질을 제거한다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제의 부패가 예방되고, 세탁 과정에서 세탁 성능도 향상되며, 세탁 후 건조된 세탁물(110)에서 얼룩이 형성되거나 불쾌한 냄새가 발생되지 않는다. 또한, 세탁 용제의 교환 주기가 길어지게 되므로 드라이 클리닝 세탁기(70)를 이용한 세탁 작업의 원가가 절감된다.

또한, 상기 세탁 용제 정화 장치(1A), 상기 드라이 클리닝 세탁기(70), 및 드라이 클리닝 세탁기 작동 방법에 의하면, 세탁 용제 정화, 세탁 용제를 이용한 세탁, 세탁에 이용된 세탁 용제의 탈액, 및 세탁물 건조 과정에서 기화된 세탁 용제가 세탁기 하우징(71)의 외부로 누출되지 않는다. 따라서, 휘발성 세탁 용제의 대기 중 유출로 인한 대기 오염과 악취가 개선되고, 발암 위험도 감소된다.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치의 구성도이고, 도 6은 도 5의 세탁 용제 필터의 단면도이다. 도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1B)는 세탁 용제 탱크(11) 내에 수용되는 세탁 용제를 정화하는 장치로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1A)를 대체하여 도 3의 드라이 클리닝 세탁기(70)에 구비될 수 있다. 상기 세탁 용제 정화 장치(1B)는 세탁 용제 탱크(11), 임시 수용 탱크(20), 펌프(17), 세탁 용제 필터(filter)(60), 전처리기(23), 및 유수 분리기(25)를 구비한다. 세탁 용제 탱크(11)는 세탁 과정에 사용되는 세탁 용제가 수용되는 탱크로서, 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1A)에 구비된 것과 동일하다.

상기 세탁 용제 탱크(11)는 터브(2) 및 드럼(4)보다 아래에 배치된다. 세탁 용제 탱크(11)는 바닥에 기울어진 하향 경사면(13)과, 상기 하향 경사면(13)의 말단에 단차진 트렌치(trench)(14)를 구비한다. 세탁 용제에 포함된 수분과 이물질은 순수한 세탁 용제보다 비중이 크다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11) 내에서 수분과 이물질이 하향 경사면(13)을 따라 아래로 모이고, 순수한 세탁 용제는 그 위에 적층된다.

임시 수용 탱크(20)는 터브(2) 및 드럼(4)보다 위에 배치된 탱크(tank)로서, 세탁 용제 탱크(11)에서 배출된 세탁 용제가 임시적으로 수용된다. 펌프(17)는 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제를 가압하여 임시 수용 탱크(20)로 이동시킨다. 세탁 용제 필터(60)는 펌프(17)를 통과하여 임시 수용 탱크(20)로 향하는 세탁 용제에서 이물질과 휘발성 유해 물질을 걸러내어 세탁 용제를 정화한다. 상기 세탁 용제 필터(60)는 내부 공간이 마련된 원통형의 필터 하우징(61)과, 상기 필터 하우징(61) 내부에서 길이 방향으로 연장된 중앙관(62)과, 상기 중앙관(62)의 주위를 에워싸는 원통형의 필터 코어(filter core)(65)를 구비한다. 상기 중앙관(62)은 자신의 외측벽을 관통하여 형성된 복수의 유체 유입 통공(63)을 구비한다.

상기 필터 코어(65)는 롤(roll) 형태로 감긴 필터 시트(filter sheet)(66)와, 상기 필터 시트(66)에 부착된 다수의 탄소 입자(carbon particle)(67)를 구비한다. 상기 필터 시트(66)는 예컨대, 메시(mesh) 원단과 같이 유체가 관통 가능한 시트일 수 있다. 상기 필터 하우징(61)의 외측면과 펌프(17)는 필터 유입 튜브(43)에 의해 유체 이동 가능하게 연결된다. 후술할 세탁 용제 상승 튜브(45)의 하부 튜브부(46)는 상기 필터 하우징(61)의 상측면을 관통하여 상기 중앙관(62)의 상단과 연결된다.

상기 펌프(17)에 의해 가압되어 필터 유입 튜브(43)를 통해 필터 하우징(61) 내부로 유입된 세탁 용제에 포함된 이물질은 상기 필터 코어(65)를 통과하면서 여과된다. 부연하면, 상기 필터 시트(66)에 의해 세탁 용제에 혼합된 고체 및 작은 입자 형태의 이물질이 여과되고, 상기 탄소 입자(67)에 세탁 용제에 포함된 휘발성 유해 물질이 흡착될 수 있다. 필터 코어(65)를 통과한 세탁 용제는 상기 복수의 유체 유입 통공(63)을 통해 중앙관(62) 내부로 이동하고, 상기 세탁 용제 상승 튜브(45)를 통해 임시 수용 탱크(20)로 상승 이동한다. 따라서, 상기 임시 수용 탱크(20)로 상승하는 세탁 용제에는 액체 성분, 즉 깨끗한 세탁 용제와 수분만 포함되고, 고체 또는 입자 성분의 이물질은 포함되지 않는다.

전처리기(23)는 임시 수용 탱크(20)에 수용된 세탁 용제가 임시 수용 탱크(20)에서 배출되어 유입되는 곳으로, 여기에서 상기 세탁 용제는 난류 형성이 최대한 억제된다. 유수 분리기(25)는 전처리기(23)에서 배출된 세탁 용제가 유입되는 곳으로, 여기에서 상기 세탁 용제에 포함된 수분이 순수한 세탁 용제에서 분리된다.

상기 전처리기(23)는 세탁 용제 탱크(11)보다 높고 임시 수용 탱크(20)보다 낮은 높이에 배치되고, 상기 유수 분리기(25)는 세탁 용제 탱크(11)보다 높고 전처리기(23)보다 낮은 높이에 배치된다. 상기 임시 수용 탱크(20)에서 상기 전처리기(23)로 이동하는 세탁 용제와, 상기 전처리기(23)에서 상기 유수 분리기(25)로 이동하는 세탁 용제는 펌프에 의해 가압되지 않고 단지 중력(重力)에 의해 하강한다. 또한, 상기 유수 분리기(25)를 통과하여 수분 및 이물질이 제거된 순수한 세탁 용제도 단지 중력에 의해 세탁 용제 탱크(11)로 하강하여 회귀하게 된다. 도 5에 도시되진 않았지만, 상기 임시 수용 탱크(20)의 상단부에는 임시 수용 탱크(20) 내부의 압력을 외부 기압과 동일하게 맞춰주기 위한 벤트 홀(vent hole)이 형성될 수도 있다.

세탁 용제 정화 장치(1B)는, 세탁 용제 탱크(11)와 펌프(17)를 연결하는 세탁 용제 배출 튜브(tube)(41)와, 펌프(17)와 세탁 용제 필터(60)를 연결하는 필터 유입 튜브(43)와, 상기 세탁 용제 필터(60)와 임시 수용 탱크(20)를 연결하는 세탁 용제 상승 튜브(45)와, 상기 세탁 용제 상승 튜브(45)에서 분기(分岐)하여 전처리기(23)까지 연장된 전처리기 유입 튜브(48)와, 전처리기(23)와 유수 분리기(25)를 연결하는 유수 분리기 유입 튜브(50)와, 유수 분리기(25)와 세탁 용제 탱크(11)를 연결하는 세탁 용제 회귀 튜브(57)를 구비한다. 상기 튜브들은 벨로즈(bellows)나 호스(hose)와 같이 굽힘 가능한 것일 수도 있고, 스테인레스스틸(stainless steel)이나 플라스틱(plastic)과 같은 구부러지지 않는 소재로 형성될 수도 있다.

상기 세탁 용제 배출 튜브(41)의 일 측 단부(42)는 세탁 용제 탱크(11)를 한정하는 일 측벽을 관통하여 트렌치(14)까지 연장된다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11) 내부에서 비중 차이로 가라 앉아 트렌치(14)와 그 주변에 모인 다량의 수분과 이물질이 순수한 세탁 용제와 함께 펌프(17)의 상승 압력에 의해 실선 화살표로 나타낸 방향을 따라 임시 수용 탱크(20)를 향해 상승한다.

상기 세탁 용제 상승 튜브(45)는 전처리기 유입 튜브(48)로 분기되는 지점의 아래 부분인 하부 튜브부(46)와 윗 부분인 상부 튜브부(47)로 구분된다. 하부 튜브부(46)에는 펌프(17)가 작동할 때에는 개방되어 세탁 용제의 상승을 허용하고, 세탁 용제 상승 튜브(45) 내의 세탁 용제가 상승할 때만 개방되어 세탁 용제 상승 튜브(45)를 통한 세탁 용제의 역류를 차단하는 체크 밸브(check valve)(39)가 설치된다.

세탁 용제 상승 튜브(45)의 내경(DI1)은 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)보다 크다. 예컨대, 상기 세탁 용제 상승 튜브 내경(DI1)은 16mm 이고, 상기 전처리기 유입 튜브 내경(DI2)은 10mm 일 수 있다. 이와 같은 내경(DI1, DI2)의 차이로 인하여 펌프(17)가 작동하면 세탁 용제가 세탁 용제 필터(60)를 통과하여 임시 수용 탱크(20)로 유입되고, 전처리기(23)로는 거의 유입되지 않는다.

펌프(17)는 세탁 용제 탱크(11)에서 세탁 용제가 전부 방출될 때까지 계속 작동하는 것이 아니라, 임시 수용 탱크(20)가 채워져서 넘치지 않을 정도까지 작동하고 멈춘다. 예컨대, 펌프(17)가 20초간 40리터(liter) 정도의 세탁 용제를 상승시켜 임시 수용 탱크(20)에 채우고 잠시 작동을 멈출 수 있다. 펌프(17)가 작동을 멈추면 체크 밸브(39)가 하부 튜브부(46)를 폐쇄하고, 세탁 용제는 점선 화살표로 나타낸 방향을 따라 임시 수용 탱크(20)에서 상부 튜브부(47)와 전처리기 유입 튜브(48)를 거쳐 전처리기(23)로 유입된다. 그리고, 임시 수용 탱크(20) 내부의 세탁 용제가 모두 방출되면 펌프(17)가 다시 작동하고 체크 밸브(39)가 개방되어 세탁 용제 탱크(11)로부터 임시 수용 탱크(20)로 세탁 용제가 다시 공급된다.

전처리기(23)는 세탁 용제가 수용되는 내부 공간이 마련된 탱크(tank)로서, 상기 전처리기 유입 튜브(48)의 단부는 상기 전처리기(23)의 상단부에 연결된다. 상술한 바와 같이 중력(重力)에 의해서만 세탁 용제가 하강 이동하고, 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)도 10mm 정도로 좁기 때문에, 전처리기 유입 튜브(48)를 통해 전처리기(23) 내부로 유입되는 세탁 용제의 유속은 펌프(17)에 의해 가압되어 상승하는 세탁 용제의 유속보다 느리다. 상기 유수 분리기 유입 튜브(50)의 내경은 전처리기 유입 튜브(48)의 내경(DI2)과 유사하다. 유수 분리기 유입 튜브(50)의 일 측 단부는 전처리기(23)의 하단부에 연결되고, 타 측 단부는 유수 분리기(25)의 하단부에 연결된다.

전처리기(23)에서 배출되어 유수 분리기 유입 튜브(50)를 통해 유수 분리기(25)로 유입되는 세탁 용제도 상술한 바와 같이 중력에 의해서만 하강 이동하기 때문에 그 유속도 빠르지 않다. 즉, 전처리기(23)로 유입되는 세탁 용제와 전처리기(23)에서 유출되는 세탁 용제의 유속이 빠르지 않게 일정하고, 유입되는 유량 및 유출되는 유량도 대략 일정하며, 전처리기(23) 내부에서는 세탁 용제가 소용돌이나 난류(turbulence) 없이 수용되어 있다가 유수 분리기 유입 튜브(50)를 통해 배출된다. 이와 같이, 전처리기(23)는 세탁 용제를 난류 발생이 억제된 상태로 변경시켜 유수 분리기(25)에서 순수한 세탁 용제와 수분을 분리하는 효과를 향상시킨다.

유수 분리기(25)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1A)에 구비된 유수 분리기(25)와 동일하며, 이는 도 2를 참조하여 상세하게 설명한 바 있으므로 중복되는 설명은 생략한다. 다만, 본 발명의 제2 실시예에 따른 세탁 용제 정화 장치(1B)에 구비된 유수 분리기(25)로 유입되는 세탁 용제는 세탁 용제 필터(60)를 통과하여 이물질을 포함하지 않으므로, 이물질 배출 튜브(53)를 통해 이물질을 외부로 취출하는 작업이 필요하지 않을 수 있다. 그러나, 상기 세탁 용제 필터(60)에 불구하고 세탁 용제에 미량의 이물질이 잔존할 수 있으므로, 상기 미량의 이물질은 상기 이물질 배출 튜브(53)를 통해 취출될 수 있다. 또한, 도 2를 참조하여 언급한 바와 같이, 상기 세탁 용제 회귀 튜브(57)를 통해 유수 분리기(25) 내부의 순수한 세탁 용제가 중력에 의해 세탁 용제 탱크(11)로 다시 유입되고, 그리고, 물 배출 튜브(54)를 통해 유수 분리기(25) 내부의 물은 드라이 클리닝 세탁기(70) 외부로 배출될 수 있다.

상기 세탁 용제 정화 장치(1B)에 의하면, 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제에서 수분, 이물질, 및 휘발성 유해 물질이 제거된다. 따라서, 세탁 용제 탱크(11)에 수용된 세탁 용제의 부패가 예방되고, 세탁 과정에서 세탁 성능도 향상되며, 세탁 후 건조된 세탁물에서 얼룩이 형성되거나 불쾌한 냄새가 발생되지 않는다. 또한, 세탁 용제의 교환 주기가 길어지게 되므로 드라이 클리닝 세탁기를 이용한 세탁 작업의 원가가 절감된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

1: 드라이 클리닝 세탁기 4: 드럼
10: 세탁 용제 정화 장치 11: 세탁 용제 탱크
17: 펌프 20: 임시 수용 탱크
23: 전처리기 25: 유수 분리기

Claims (8)

1. 개폐 가능한 도어(door)가 형성된 하우징(housing); 상기 하우징 내부에 설치되는 터브(tub); 상기 터브 내에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 도어가 개방되면 이를 통해 상기 하우징 내부로 투입되는 세탁물이 수용되는 드럼(drum); 휘발성의 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크; 상기 세탁 용제 탱크보다 높게 위치한 임시 수용 탱크; 상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 가압하여 상기 임시 수용 탱크로 이동시키는 펌프(pump); 상기 임시 수용 탱크에 수용된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 세탁 용제의 난류 형성을 억제하는 전처리기; 상기 전처리기에서 배출된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 세탁 용제에서 수분과 이물질을 분리하는 유수 분리기; 상기 세탁 용제 탱크에서 상기 임시 수용 탱크로 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화(氣化)되어 형성된 세탁 용제 기체가 상기 임시 수용 탱크에서 상기 터브 내부로 인도되도록, 상기 임시 수용 탱크와 상기 터브를 기체 유동 가능하게 연결하는 제1 기체 인도 튜브; 상기 임시 수용 탱크에서 상기 전처리기로 유입된 세탁 용제 중에서 일부가 기화되어 형성된 세탁 용제 기체가 상기 전처리기에서 상기 터브 내부로 인도되도록, 상기 전처리기와 상기 터브를 기체 유동 가능하게 연결하는 제2 기체 인도 튜브; 상기 펌프와 상기 임시 수용 탱크를 연결하는 세탁 용제 상승 튜브; 상기 세탁 용제 상승 튜브에서 분기(分岐)하여 상기 전처리기까지 연장된 전처리기 유입 튜브; 및, 상기 세탁 용제 상승 튜브 내의 세탁 용제가 상승할 때만 개방되어 상기 세탁 용제 상승 튜브를 통한 세탁 용제의 역류를 차단하는 체크 밸브(check valve);를 구비하고,
   상기 수분과 이물질이 분리된 세탁 용제는 상기 유수 분리기에서 상기 세탁 용제 탱크로 이동하고,
   상기 임시 수용 탱크의 세탁 용제 기체는 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 제1 기체 인도 튜브를 통해 상기 터브 내부로 이동하고, 상기 전처리기의 세탁 용제 기체는 상기 도어가 닫힌 상태에서 상기 제2 기체 인도 튜브를 통해 상기 터브 내부로 이동하는 것을 특징으로 하는 세탁 용제 정화 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 세탁 용제 탱크는 상기 드럼보다 아래에 배치되고, 상기 임시 수용 탱크는 상기 드럼보다 위에 배치되고, 상기 전처리기는 상기 세탁 용제 탱크보다 높고 상기 임시 수용 탱크보다 낮은 높이에 배치되고, 상기 유수 분리기는 상기 세탁 용제 탱크보다 높고 상기 전처리기보다 낮은 높이에 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁 용제 정화 장치.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 세탁 용제 탱크와 상기 펌프를 연결하는 세탁 용제 배출 튜브(tube);를 더 구비하고,
   상기 세탁 용제 탱크는 바닥에 기울어진 하향 경사면, 및 상기 하향 경사면의 말단에 단차진 트렌치(trench)를 구비하며,
   상기 세탁 용제 배출 튜브의 일 측 단부는 상기 세탁 용제 탱크 내부의 트렌치까지 연장된 것을 특징으로 하는 세탁 용제 정화 장치.
4. 삭제
5. 제1 항에 있어서,
   상기 유수 분리기는 바닥에 기울어진 하향 경사면을 구비하고,
   상기 유수 분리기 내부에서 상기 하향 경사면의 말단으로 이동된 상기 이물질이 상기 유수 분리기 외부로 배출되도록, 상기 유수 분리기에 연결된 이물질 배출 튜브;를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁 용제 정화 장치.
6. 개폐 가능한 도어(door)가 형성된 하우징(housing); 상기 하우징 내부에 설치되는 터브(tub); 상기 터브 내에서 회전 가능하게 설치되며, 상기 도어가 개방되면 이를 통해 상기 하우징 내부로 투입되는 세탁물이 수용되는 드럼(drum); 휘발성의 세탁 용제가 수용되는 세탁 용제 탱크; 상기 세탁 용제 탱크보다 높게 위치한 임시 수용 탱크; 상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 가압하여 상기 임시 수용 탱크로 이동시키는 펌프(pump); 상기 펌프를 통과하여 상기 임시 수용 탱크로 향하는 세탁 용제에서 이물질 및 휘발성 유해 물질을 걸러내 정화하는 세탁 용제 필터; 상기 세탁 용제 필터에 의해 정화되고 상기 임시 수용 탱크에 수용된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 정화된 세탁 용제의 난류 형성을 억제하는 전처리기; 상기 전처리기에서 배출된 세탁 용제가 중력(重力)에 의해 하강하여 유입되는 곳으로, 상기 정화된 세탁 용제에서 수분을 분리하는 유수 분리기; 상기 펌프와 상기 임시 수용 탱크를 연결하는 세탁 용제 상승 튜브; 상기 세탁 용제 상승 튜브에서 분기(分岐)하여 상기 전처리기까지 연장된 전처리기 유입 튜브; 및, 상기 세탁 용제 상승 튜브 내의 세탁 용제가 상승할 때만 개방되어 상기 세탁 용제 상승 튜브를 통한 세탁 용제의 역류를 차단하는 체크 밸브(check valve);를 구비하고,
   상기 수분이 분리된 세탁 용제는 상기 유수 분리기에서 상기 세탁 용제 탱크로 이동하는 것을 특징으로 하는 세탁 용제 정화 장치.
7. 제1 항 내지 제3 항, 및 제5 항 중 어느 한 항의 세탁 용제 정화 장치;
   세탁 용제가 탈액된 상태로 상기 드럼 내부에 남겨진 세탁물을 건조하는 과정에서 상기 드럼에서 배출된 배출 가스를 냉각하여, 상기 배출 가스로부터 액화(液化)된 세탁 용제 및 수분을 분리 추출하는 응축기(condenser); 및,
   상기 응축기를 통과한 배출 가스를 가열하여 상기 드럼 내부로 공급하는 배출 가스 가열기;를 구비하고,
   상기 응축기에서 액화된 세탁 용제 및 수분은 상기 유수 분리기로 유입되고, 상기 유수 분리기에서 수분과 분리된 세탁 용제는 상기 세탁 용제 탱크로 이동하고,
   상기 드럼에서 배출된 배출 가스는 상기 세탁물이 건조될 때까지 상기 응축기, 배출 가스 가열기, 및 드럼을 차례로 통과하며 순환하는 것을 특징으로 하는 드라이 클리닝 세탁기.
8. 제7 항의 드라이 클리닝 세탁기를 작동시켜 세탁물을 세탁하는 방법으로서,
   상기 도어를 개방하고 상기 드럼 내부에 세탁물을 투입하고 상기 도어를 닫는 세탁물 투입 단계;
   상기 세탁 용제 탱크에 수용된 세탁 용제를 상기 임시 수용 탱크, 전처리기, 및 유수 분리기를 차례로 통과시켜 정화하고 상기 세탁 용제 탱크로 회수하는 세탁 용제 정화 단계;
   상기 정화된 세탁 용제를 상기 세탁 용제 탱크에서 상기 터브 및 드럼 내부로 공급하고, 상기 드럼을 회전시켜 상기 세탁물을 세탁하는 세탁 단계;
   상기 세탁 용제를 상기 세탁물에서 분리하여 상기 터브 및 드럼 내부에서 상기 세탁 용제 탱크로 회수하는 탈액 단계; 및,
   상기 드럼에서 배출되는 배출 가스를 상기 응축기, 배출 가스 가열기, 및 드럼을 차례로 통과하도록 순환시켜, 상기 세탁 용제가 탈액된 상태로 상기 드럼 내부에 남겨진 세탁물을 건조하는 건조 단계;를 구비하고,
   상기 세탁 용제 정화 단계, 세탁 단계, 탈액 단계, 및 건조 단계에서 상기 터브 및 드럼 내부에 남겨지는 세탁 용제 기체는, 상기 배출 가스에 포함되어 상기 응축기에서 액화되어 상기 유수 분리기를 거쳐 상기 세탁 용제 탱크로 회수되며, 상기 하우징 외부로 누출되지 않는 것을 특징으로 하는 드라이 클리닝 세탁기의 작동 방법.

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