KR102053323B1 - 흡습 부재가 구비된 세탁기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 세탁 및 건조 행정에 소요되는 에너지의 절감을 가능케 하는 세탁기에 관한 것이다. 상기 세탁기에는 Si/Al의 원자비가 15 이하이고 Vmeso 및 Vmicro의 체적 합으로 정의되는 기공의 총 비체적 Vtotal이 0.3 cm3/g 이상인 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재가 구비된다.
Description
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡습 부재가 구비된 건조 겸용 드럼 세탁기에 관한 것이다.
관련 출원과의 상호 인용
본 출원은 2015년 7월 31일자 한국 특허 출원 제 10-2015-0109124호에 기초한 우선권의 이익을 주장하며, 해당 한국 특허 출원의 문헌에 개시된 모든 내용은 본 명세서의 일부로서 포함된다.
드럼 세탁기는 세제, 세탁수 및 세탁물을 드럼 내에 투입한 상태에서 모터의 구동력에 의해 드럼을 회전시켜 세탁물을 세탁하는 장치이다. 이러한 드럼 세탁기는 세탁물의 손상이 적고 세탁물이 잘 엉키지 않으며 물의 사용량이 적은 장점이 있다.
최근에는 건조 덕트를 통해 드럼에 열풍을 불어 넣어줌으로써 세탁물을 건조시킬 수 있는 건조 겸용 드럼 세탁기가 많이 사용되고 있다. 이러한 건조 겸용 드럼 세탁기는 세탁 행정, 헹굼 행정, 탈수 행정, 및 건조 행정 등을 선택적으로 또는 연속적으로 수행한다.
도 1은 종래 건조 겸용 드럼 세탁기의 주요 구성을 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 드럼 세탁기는 전면에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(10), 상기 캐비닛(10)의 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치된 도어(11), 상기 캐비닛(10)의 내부에 세탁수를 저장하도록 설치된 터브(20), 상기 터브(20) 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(22), 및 상기 터브(20)에 설치되어 상기 드럼(22)에 구동력을 전달하는 모터(50)를 포함하여 구성된다.
그리고, 상기 드럼 세탁기에는 건조 행정을 위해 공기를 순환시키는 건조 덕트(60)와 응축 덕트(70)가 설치된다. 상기 건조 덕트(60)의 내부에는 상기 터브(20) 내측으로 열풍을 토출할 수 있도록 히터(63)와 송풍팬(67)이 설치된다. 상기 건조 덕트(60)와 응축 덕트(70)는 상호 연통됨과 동시에 드럼(22)의 내부와 연통되도록 설치된다. 상기 터브(20)에는 상기 건조 덕트(60)를 통한 더운 공기가 흡입되는 흡기구와 상기 응축 덕트(70)로 공기가 배출되는 배기구가 형성된다. 상기 응축 덕트(70)에는 공기 중의 습기를 응축시킬 수 있도록 냉각수를 공급하는 급수 노즐(75)이 설치된다.
상기와 같이 구성된 드럼 세탁기는, 일반적으로 아래와 같은 방식에 따라 세탁 행정과 건조 행정이 수행된다.
사용자는 도어(11)를 열고 드럼(22) 안으로 세탁물을 투입한 후 도어(11)를 닫아 드럼(22)을 밀폐한다. 세탁 행정이 시작되면 급수 장치(15)는 물을 급수한다. 급수된 물은 히터(17)에 의해 가열되어 세제통(12)의 세제와 혼합된 후 터브(20)의 내부로 공급되고, 통공을 통해 드럼(22)의 내부로 유입되어 세탁물에 적셔진다. 이어서, 모터(50)가 구동되어 설정된 세탁 시간 동안 드럼(22)을 회전시킨 후, 배수 펌프(80)에 의해 터브(20) 내의 오염된 물이 배수 호스(83)를 통해 세탁기 외부로 배수된다.
그리고, 건조 행정이 시작되면 건조 덕트(60)의 히터(63)와 송풍팬(67)에 전원이 인가되고, 발생된 열풍은 건조 덕트(60)의 안내에 의해 드럼(22)의 내부로 유입된다. 드럼(22) 내의 열풍은 세탁물을 가열하여 건조시키면서 저온 다습한 공기로 바뀌고, 상기 저온 다습한 공기는 터브(20)의 배기구를 통해 응축 덕트(70)로 배출된다. 응축 덕트(70)에 공급된 상기 저온 다습한 공기는 급수 노즐(75)을 통해 공급된 냉각수에 의해 응축되어 수분을 잃는다. 이렇게 건조된 공기는 송풍팬(67)에 의해 다시 건조 덕트(60)로 유입되고, 이러한 일련의 과정이 반복적으로 수행되어 세탁물이 건조된다.
그런데, 이러한 세척 및 건조 행정에서, 물의 가열을 위한 에너지 사용, 공기의 가열을 위한 에너지 사용 및 응축열의 손실 등에 의한 에너지 손실 등이 발생하며, 이로 인해 다량의 열적 에너지 사용 및 손실이 불가피하게 발생한다.
드럼 세탁기는 상대적으로 세탁 시간이 길고 소비 전력이 크기 때문에, 가열 장치나 응축 장치의 에너지 효율을 높여 세탁 및 건조 행정에서의 에너지 사용 및 손실을 줄이고자 하는 시도가 다각적으로 이루어져 왔다. 하지만, 이러한 장치의 효율화를 통한 에너지 절감은 한계에 부딪히고 있다.
특히, 최근 들어 세탁기의 규모가 대형화되고 환경 친화적인 제품의 중요성이 강조됨에 따라, 에너지 절감의 필요성이 더욱더 높아지고 있다.
본 발명은 세탁 및 건조 행정에서 소요되는 에너지의 절감을 가능케 하는 세탁기를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따르면, Si/Al의 원자비가 15 이하이고, 하기 Vmeso 및 Vmicro의 체적 합으로 정의되는 기공의 총 비체적 Vtotal이 0.3 cm3/g 이상인 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재가 구비된 세탁기가 제공된다:
상기 Vmeso는 2 내지 300 nm의 기공 크기의 메소기공에 대한 바렛-조이너-할렌다(BJH) 누적 체적이고,
상기 Vmicro는 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적으로부터 t-플롯법에 의해 계산된 2 nm 미만의 기공 크기를 갖는 미세기공의 체적이다.
본 발명에 따르면, 상기 세탁기는
세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(10),
상기 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치된 도어(11),
상기 캐비닛 내부에 세탁수를 저장하도록 설치된 터브(20),
상기 터브 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(22),
상기 터브에 설치되어 상기 드럼에 구동력을 전달하는 모터(50), 및
상기 터브의 상부측 외주면에 고정되고 양 끝단부가 상기 터브의 흡기구 및 배기구에 연결되어 상기 드럼 내부로 열풍을 순환시키는 건조 덕트(60)를 포함하고;
상기 건조 덕트(60) 내에는 상기 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재(65), 상기 흡습 부재의 외주면에 부착되어 흡습 부재와 공기를 가열하는 히터(63), 및 공기를 순환시키는 송풍팬(67)이 내장되어 있다.
이하, 발명의 구현 예에 따른 세탁기에 대하여 설명하기로 한다.
그에 앞서, 본 명세서 전체에서 명시적인 언급이 없는 한, 전문용어는 단지 특정 구현예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다.
그리고, 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다.
또한, 명세서에서 사용되는 '포함'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 또는 성분의 부가를 제외시키는 것은 아니다.
발명의 일 구현 예에 따르면, Si/Al의 원자비가 15 이하이고, 하기 Vmeso 및 Vmicro의 체적 합으로 정의되는 기공의 총 비체적 Vtotal이 0.3 cm3/g 이상인 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재가 구비된 세탁기가 제공된다:
상기 Vmeso는 2 내지 300 nm의 기공 크기의 메소기공에 대한 바렛-조이너-할렌다(BJH) 누적 체적이고,
상기 Vmicro는 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적으로부터 t-플롯법에 의해 계산된 2 nm 미만의 기공 크기를 갖는 미세기공의 체적이다.
바람직하게는, 상기 다공성 알루미노실리케이트가 갖는 Vmeso는 0.05 cm3/g 이상 혹은 0.05 내지 1.0 cm3/g인 것이 본 발명에 따른 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다. 구체적으로, 상기 Vmeso는 0.05 cm3/g 이상, 혹은 0.09 cm3/g 이상, 혹은 0.1 cm3/g 이상, 혹은 0.15 cm3/g 이상, 혹은 0.2 cm3/g 이상, 혹은 0.25 cm3/g 이상, 혹은 0.5 cm3/g 이상일 수 있고; 1.0 cm3/g 이하, 혹은 0.6 cm3/g 이하, 혹은 0.55 cm3/g 이하일 수 있다.
그리고, 상기 다공성 알루미노실리케이트가 갖는 Vmicro는 0.01 cm3/g 이상 혹은 0.01 내지 0.5 cm3/g인 것이 본 발명에 따른 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다. 구체적으로, 상기 Vmicro는 0.01 cm3/g 이상, 혹은 0.03 cm3/g 이상, 혹은 0.06 cm3/g 이상, 혹은 0.09 cm3/g 이상, 혹은 0.1 cm3/g 이상, 혹은 0.15 cm3/g 이상, 혹은 0.2 cm3/g 이상, 혹은 0.25 cm3/g 이상일 수 있고; 0.5 cm3/g 이하, 혹은 0.3 cm3/g 이하, 혹은 0.28 cm3/g 이하일 수 있다.
그리고, 상기 다공성 알루미노실리케이트가 갖는 Vmeso 및 Vmicro의 체적 합으로 정의되는 기공의 총 비체적 Vtotal은 0.3 cm3/g 이상 혹은 0.3 내지 0.8 cm3/g인 것이 본 발명에 따른 제반 특성의 발현에 보다 유리할 수 있다. 구체적으로, 상기 Vtotal은 0.3 cm3/g 이상, 혹은 0.32 cm3/g 이상, 혹은 0.34 cm3/g 이상일 수 있고; 0.8 cm3/g 이하, 혹은 0.7 cm3/g 이하, 혹은 0.65 cm3/g 이하일 수 있다.
또한, 바람직하게는, 상기 다공성 알루미노실리케이트는 200 ㎡/g 이상 혹은 200 내지 850 ㎡/g의 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 BET 표면적은 200 ㎡/g 이상, 혹은 250 ㎡/g 이상, 혹은 300 ㎡/g 이상, 혹은 350 ㎡/g 이상, 혹은 370 ㎡/g 이상일 수 있고; 850 ㎡/g 이하, 혹은 800 ㎡/g 이하, 혹은 750 ㎡/g 이하, 혹은 730 ㎡/g 이하일 수 있다.
본 발명자들의 실험 결과, 상술한 기공 체적 특성 및 Si/Al의 원자비 등을 충족하는 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재를 세탁기에 적용할 경우 세탁 및 건조 행정에 소요되는 에너지의 절감이 가능한 것으로 확인되었다. 이는 다음과 같은 원리에 기인한 것이다.
먼저, 상술한 제반 특성, 예를 들어, 기공 체적 특성 및 비표면적 등을 나타내는 다공성 알루미노실리케이트는 세탁기의 건조 덕트 내의 조건에 대응하는 상온, 고습의 조건 하에서 우수한 흡습 특성을 나타낼 수 있고, 높은 흡습량을 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재를 사용하여 세탁물의 건조 행정을 적절히 수행할 수 있다.
또한, 이러한 다공성 알루미노실리케이트의 흡습 과정은 발열 반응에 해당하므로, 이때 발생하는 흡착열을 건조를 위한 공기의 가열에 사용할 수 있다. 따라서, 상기 건조 행정에서 사용 또는 손실되는 에너지를 크게 줄이거나, 실질적으로 별도의 에너지 투입 없이 건조 행정을 진행할 수 있게 된다.
예를 들어, 일 구현예의 흡습 부재에 포함되는 상기 다공성 알루미노실리케이트는 25℃ 및 95%의 상대 습도 하에, 하기 식 1로 정의되는 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)이 22% 이상 혹은 22 내지 50%에 이를 정도로 우수한 흡습량을 나타낼 수 있고, 이러한 높은 흡습량에 따라 흡착열 역시 높게 발생시킬 수 있다. 따라서, 이러한 일 구현예의 흡습 부재는 세탁기의 건조 행정에 바람직하게 사용되어 에너지 절감 효과를 나타낼 수 있다:
[식 1]
흡습량 (%; 25℃, 95% RH) = [W (g) / AS (g)]*100
식 1에서, AS (g)는 다공성 알루미노실리케이트의 중량을 나타내고, W (g)는 25℃ 및 95%의 상대 습도 하에서 상기 AS (g)의 다공성 알루미노실리케이트를 사용하여 흡습을 진행하였을 때, 다공성 알루미노실리케이트가 최대로 흡수한 물의 중량을 나타낸다.
한편, 상기 흡습 부재를 사용하여 건조 행정을 진행한 후에는, 이러한 흡습재로부터 흡수된 수분을 탈습시키는 과정을 거칠 필요가 있다. 그런데, 일 구현예의 흡습 부재, 특히, 상술한 Si/Al의 원자비 범위 및 기공 체적 특성 등을 충족하는 다공성 알루미노실리케이트는 상대 습도를 낮추는 것만으로 상당한 자연 탈습이 이루어질 수 있는 것으로 확인되었다. 특히, 상기 0.05 cm3/g 이상 혹은 0.05 내지 1.0 cm3/g의 Vmeso 범위를 충족함에 따라, 자연 탈습되는 비율을 보다 높일 수 있다.
예를 들어, 일 구현예의 흡습 부재에 포함되는 다공성 알루미노실리케이트는 하기 식 2로 정의되는 상대습도별 흡습량 비가 1.2 이상, 혹은 1.22 내지 5.0, 혹은 1.24 내지 3.0으로 되어, 상대 습도를 95%에서 50%로 낮추는 것만으로 별도의 에너지 투입 없이 매우 높은 수준의 자연 탈습(예를 들어, 약 30% 이상)이 이루어질 수 있다:
[식 2]
상대습도별 흡습량 비 = 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)/ 흡습량 (%; 25℃, 50% RH)
식 2에서, 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)은 상술한 식 1로 정의되는 흡습량을 나타내고, 흡습량 (%; 25℃, 50% RH)은 상대 습도를 95%에서 50%로 낮추어 상기 다공성 알루미노실리케이트로부터 탈습을 진행하였을 때, [W1 (g) / AS (g)]*100의 식에 따라 산출된 흡습량을 나타내며, W1 (g)은 탈습 진행된 후에 AS (g)의 다공성 알루미노실리케이트가 최대로 흡수한 물의 중량을 나타낸다.
이에 따라, 일 구현예의 흡습 부재는 일단 건조 행정의 진행 후 이로부터 수분을 탈습하기 위해 소요되는 에너지 사용량 역시 줄일 수 있다. 이와 반대로, 일 구현예의 특성을 충족하지 못하는 다공성 알루미노실리케이트를 적용할 경우, 상대적으로 자연 탈습이 잘 이루어지지 않아 에너지 사용량이 증가될 수밖에 없음이 확인되었다.
부가하여, 상기 일 구현예의 흡습 부재를 탈습하는 과정에서 일정 수준의 응축열이 발생할 수 있고, 이러한 응축열은 세척 행정에서 물을 가열하기 위한 에너지로도 적용될 수 있다. 따라서, 이러한 면에서도 일 구현예의 흡습 부재는 세탁기의 에너지 사용이나 손실을 줄여 큰 에너지 절감 효과를 거둘 수 있다.
한편, 상술한 특성을 나타내는 다공성 알루미노실리케이트로는 이전에 상업적으로 입수 가능한 다공성 알루미노실리케이트 중에서 위 물성을 나타내는 것을 선택 및 사용하거나, 직접 제조하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 이러한 다공성 알루미노실리케이트로서, Ca 양이온, Na 양이온, K 양이온 또는 Fe 양이온과 같은 알칼리 금속, 알칼리토금속 또는 전이금속의 양이온이 알루미노실리케이트의 음이온에 결합된 제올라이트 형태의 다공성 알루미노실리케이트를 사용할 수 있다.
구체적으로, 상기 다공성 알루미노실리케이트는 하기 화학식 1로 표시되는 것으로 될 수 있다:
[화학식 1]
MxSiAlyOa(OH)b(H2O)c
상기 화학식 1에서, M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 전이금속을 나타내고, x 및 y는 각각 독립적으로 양수를 나타내고, a, b 및 c는 0 이상의 수를 나타낸다(단, a+b는 양수이다.).
이러한 화학식 1에서, 상기 M은 Ca, Na, K 또는 Fe로 될 수 있고, 상기 x, y, a, b 및 c는 각 구성 원소나 이온의 원자가를 고려하여 결정될 수 있다.
바람직하게는, 상기 다공성 알루미노실리케이트가 갖는 Si/Al의 원자비는 15 이하, 혹은 1 초과 15 이하인 것이 상술한 제반 특성의 발현에 유리할 수 있다. 구체적으로, 상기 Si/Al의 원자비는 15 이하, 혹은 13.5 이하, 혹은 13 이하, 혹은 12.5 이하일 수 있고; 1.0 초과, 혹은 1.1 이상, 혹은 1.2 이상일 수 있다.
구체적인 일 예에서, 상업적으로 입수 가능한 상기 다공성 알루미노실리케이트의 예로는 BEA형 또는 13X형 제올라이트 등을 들 수 있다.
또한, 상술한 특성을 나타내는 다공성 알루미노실리케이트를 제조할 수 있는 적절한 방법으로는, 커플드 알칼리-매개 용해 및 수성 매질 내에서 다공성 알루미노실리케이트 전구체의 침전 반응에 의해 제조하는 방법을 들 수 있다.
이때, 규소 원(silicon sources)으로는 흄드 실리카, 실리케이트, 알루미노실리케이트, 점토, 미네랄, 메타카올린, 활성 점토, 플라이 애쉬, 슬래그, 포졸란 등이 사용될 수 있다. 그리고, 알루미늄 원(aluminium sources)으로는 알루미나, 알루미네이트, 알루미늄 염, 점토, 메타카올린, 활성 점토, 플라이 애쉬, 슬래그, 포졸란 등이 사용될 수 있다.
비제한적인 예로, 발명의 구현 예에 따르면, 상기 다공성 알루미노실리케이트는 i) 염기성 또는 알칼리 용액 (예를 들어 수산화 나트륨 용액)에 규소 원, 알루미늄 원 및 물을 첨가하고 교반하여 특정 금속 원자 비 (예를 들어 Na:Al:Si=3:1:2)를 만족하는 지오폴리머 수지(geopolymer resin)을 형성시키는 단계; ii) 상기 지오폴리머 수지를 상압 하에서 저온 (예를 들어 60 내지 80 ℃) 열처리하는 단계; 및 iii) 열처리된 지오폴리머 수지를 세척하여 중화시키는 단계를 포함하는 방법을 통해 제조될 수 있다.
특히, 발명의 구현 예에 따르면, 특정 금속 원자비를 만족하는 지오폴리머 수지를 상압 및 저온 (예를 들어 60 내지 80 ℃, 바람직하게는 65 내지 75 ℃)조건 하에서 열처리함으로써, 상술한 제반 특성을 나타내는 다공성 알루미노실리케이트가 얻어질 수 있다.
한편, 상술한 제반 특성을 나타내는 다공성 알루미노실리케이트를 그 자체로 일 구현예의 흡습 부재로 사용하거나, 이에 적절한 첨가제 등을 부가하여 일 구현예의 흡습 부재를 제조 및 사용할 수 있다. 이때 사용 가능한 첨가제의 종류는 특히 제한되지 않고, 이전부터 흡습 부재에 포함 가능한 것으로 알려진 임의의 첨가제를 사용할 수 있다.
한편, 도 2를 참고하면, 발명의 구현 예에 따른 세탁기는
세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(10),
상기 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치된 도어(11),
상기 캐비닛 내부에 세탁수를 저장하도록 설치된 터브(20),
상기 터브 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(22),
상기 터브에 설치되어 상기 드럼에 구동력을 전달하는 모터(50), 및
상기 터브의 상부측 외주면에 고정되고 양 끝단부가 상기 터브의 흡기구 및 배기구에 연결되어 상기 드럼 내부로 열풍을 순환시키는 건조 덕트(60)를 포함한다.
특히, 상기 건조 덕트(60) 내에는 상기 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재(65), 상기 흡습 부재의 외주면에 부착되어 흡습 부재와 공기를 가열하는 히터(63), 및 공기를 순환시키는 송풍팬(67)이 내장되어 있다.
도 2에 나타낸 발명의 구현 예에 따른 세탁기는, 도 1에 나타낸 종래의 세탁기와 비교하여, 건조 덕트(60) 내에 구비된 흡습 부재(65)를 더 포함하고, 응축 덕트(70)와 급수 노즐(75)을 포함하지 않는다.
도 1의 일반적인 세탁기에서, 응축 덕트(70)는 건조 행정의 수행시 드럼(22)으로부터 배출된 저온 다습한 공기를 응축시켜 습도를 낮추기 위한 수단으로서, 급수 노즐(75)을 통해 공급된 냉각수가 흐른다.
그런데, 발명의 구현 예에 따른 세탁기에는 상술한 제반 특성을 충족하는 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재(65)가 구비됨에 따라, 고습의 조건 하에서 우수한 흡습 특성을 나타낼 수 있어, 상기 응축 덕트에 대응하는 수단 없이도 건조 행정의 수행이 가능하다.
특히, 상기 흡습 부재(65)에 포함된 다공성 알루미노실리케이트의 흡습 과정은 발열 반응에 해당하므로, 이때 발생하는 흡착열을 건조 행정의 수행을 위한 공기의 가열에 사용할 수 있다. 따라서, 건조 행정에서 사용 또는 손실되는 에너지를 크게 줄이거나, 실질적으로 별도의 에너지 투입 없이 건조 행정이 수행될 수 있다.
그리고, 상술한 제반 특성을 충족하는 다공성 알루미노실리케이트는 상대 습도를 낮추는 것만으로 상당한 자연 탈습이 이루어질 수 있다. 따라서, 건조 행정의 종료 후 상대 습도가 낮아지면 흡습 부재(65)로부터 자연 탈습이 이루어질 수 있다. 필요에 따라, 세척 행정에서 히터(63)와 송풍팬(67)을 가동하여 흡습 부재(65)에 대한 탈습이 이루어지도록 할 수 있다.
부가하여, 상기 흡습 부재(65)에 포함된 다공성 알루미노실리케이트의 탈습 과정에서 응축열이 발생할 수 있고, 이러한 응축열은 세척 행정에서 물을 가열하기 위한 에너지로도 사용될 수 있다.
상기 흡습 부재(65)는 상술한 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 것으로서, 예를 들어, 임의의 컨테이터 내에 상기 다공성 알루미노실리케이트가 충진된 것일 수 있다.
그리고, 상기 흡습 부재(65)는 건조 덕트(60)의 내부 또는 일 측벽에 장착될 수 있다. 예를 들어, 상기 흡습 부재(65)는 히터(63)와 결합된 상태로 건조 덕트(60)의 내부에 구비될 수 있는데, 이때 송풍팬(67)에 의해 순환되는 다습한 공기의 유로가 흡습 부재(65)를 관통 또는 접촉할 수 있는 위치에 구비될 수 있다.
발명의 구현 예에 따르면, 상기 세탁기는 도 2를 참조로 아래와 같은 방식에 따라 세탁 행정, 헹굼 행정, 탈수 행정, 및 건조 행정이 선택적으로 또는 연속적으로 수행될 수 있다.
먼저, 사용자는 도어(11)를 열고 드럼(22) 안으로 세탁물을 투입한 후 도어(11)를 닫아 드럼(22)을 밀폐한다. 세탁 행정이 시작되면 급수 장치(15)는 물을 급수한다. 급수된 물은 히터(17)에 의해 가열되어 세제통(12)의 세제와 혼합된 후 터브(20)의 내부로 공급되고, 통공을 통해 드럼(22)의 내부로 유입되어 세탁물에 적셔진다. 이어서, 모터(50)가 구동되어 설정된 세탁 시간 동안 드럼(22)을 회전시킨 후, 배수 펌프(80)에 의해 터브(20) 내의 오염된 물이 배수 호스(83)를 통해 세탁기의 외부로 배수된다. 이러한 세탁 행정이 이루어지는 동안 필요에 따라 건조 덕트(60) 내의 히터(63)와 송풍팬(67)에 전원을 인가하여 흡습 부재(65)에 대한 탈습이 이루어지도록 할 수 있다. 흡습 부재(65)의 탈습 과정에서 발생한 응축열은 드럼(22)의 내부로 유입되어 물을 가열하기 위한 에너지로 사용될 수 있다.
헹굼 행정이 시작되면, 급수 장치(15)를 통해 깨끗한 물이 터브(20) 내부로 공급되고, 설정된 헹굼 시간 동안 모터(50)가 구동된다. 헹굼 설정 시간이 경과하면 모터(50)가 정지되고, 배수펌프(80)가 펌핑되어, 터브(20) 내의 거품이 포함된 물이 배수 호스(83)를 통해 세탁기의 외부로 배수된다.
탈수 행정이 시작되면, 설정된 탈수 시간 동안 모터(50)가 구동되어 드럼(22)을 고속으로 회전시킨다. 드럼(22) 내의 세탁물은 원심력에 의해 탈수된다. 이때 배수 펌프(80)가 펌핑되어, 상기 세탁물에서 빠져나온 물이 배수 호스(83)를 통해 세탁기의 외부로 배수된다.
건조 행정이 시작되면, 건조 덕트(60)의 히터(63)와 송풍팬(67)에 전원이 인가되고, 발생된 열풍은 건조 덕트(60)의 안내에 의해 드럼(22)의 내부로 유입된다. 드럼(22) 내의 열풍은 세탁물을 가열하여 건조시키면서 저온 다습한 공기로 바뀌고, 상기 저온 다습한 공기는 터브(20)의 배기구를 통해 건조 턱트(60)로 배출된다. 여기서, 상기 저온은 히터에 의해 가열된 공기의 온도보다 낮은 온도 (예를 들어 상온)를 의미한다. 건조 턱트(60)에 공급된 상기 저온 다습한 공기는 송풍팬(67)에 의해 흡습 부재(65)를 향해 순환되고, 흡습 부재(65)에서의 흡습에 의해 수분을 잃고 건조된다. 이러한 일련의 과정이 반복적으로 수행되어 세탁물이 건조된다.
상술한 바와 같이, 상기 세탁기의 구동시 세탁 행정에서 물을 가열하기 위한 히터(17)와 흡습 부재(65)의 탈습을 위한 히터(63)를 동시에 가동시킴으로써, 흡습 부재(65)의 탈습 과정에서 발생한 응축열을 추가적으로 사용할 수 있게 된다. 특히, 건조 행정에서 흡습 부재(65)에서 흡습에 의한 흡착열 (예를 들어 상기 다공성 알루미노실리케이트 단위 중량(kg) 당 0.17 kWh)이 발생함에 따라, 별도의 응축 수단(예를 들어, 응축 덕트) 없이도 건조 행정의 수행이 가능하다.
본 발명에 따른 세탁기는 세탁 및 건조 행정에 소요되는 에너지의 절감을 가능케 한다.
도 1은 일반적인 세탁기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 세탁기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 구현 예에 따른 세탁기의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 측단면도이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예들을 제시한다. 그러나 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명을 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
실시예
1
3.02g의 NaOH를 반응기에 투입한 후 3차 증류수 5.43g을 넣고 잘 섞는다. 이 용액에 7.76g의 소듐 실리케이트 (~10.6% Na2O, ~26.5% SiO2)를 넣고, 상온 하에서 800 rpm으로 교반하여 완전히 용해시킨다. 이렇게 준비한 용액에 메타카올린 3.8g을 투입하고 상온 하에서 800 rpm으로 40분 동안 교반하여 약 3:1:2의 Na:Al:Si 원자비를 갖는 지오폴리머 수지를 얻었다.
상기 지오폴리머 수지를 오븐 내에서 상압 및 70 ℃의 조건 하에 하루 동안 가열하여 pH 14 수준의 지오폴리머 수지를 수득하였다. 열처리된 지오폴리머 수지에 충분한 양의 3차 증류수를 가하여 세척하고 10000 rpm에서 5분간 원심분리한 후 pH 14 수준의 맑은 상등액을 decantation 시켰다. 이러한 세척, 원심분리 및 decantation 단계는 상등액이 pH 7 수준이 될 때까지 반복하였다. 중화된 지오폴리머 수지를 80℃의 진공 오븐에서 밤새 건조하여 최종 생성물인 다공성 알루미노실리케이트를 얻었다.
실시예
2
Zeolyst 사의 BEA 타입 제올라이트(제품명: CP814E)를 실시예 2로 준비하였다.
실시예
3
Cosmo Fine Chemicals 사의 zeolite 13X 타입 제올라이트(제품명: COLITE-MS80)를 실시예 3으로 준비하였다.
비교예
1
Zeolyst 사의 ZSM-5 타입 제올라이트(제품명: CBV8014)를 비교예 1로 준비하였다.
시험예 1
상기 실시예 및 비교예의 알루미노실리케이트에 대한 제반 물성을 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
Si/Al 원자비는 ICP-OES Optima 7300DV를 이용하여 분석하였다. 구체적으로, Si/Al 원자비 분석을 위해 시료를 corning tube (50ml)에 분취한 후 정전기 gun으로 정전기를 제거하였다. 상기 시료에 염산 및 불산을 가하여 녹인 후, 이 용액을 초순수로 희석하였다. 이 용액에서 1 ml를 취한 후 과포화붕산수, 내부표준물질로서 스칸듐(Sc)을 첨가한 후, 초순수로 다시 희석하였다. 표준 용액은 Blank, 1 ㎍/ml, 5 ㎍/ml, 10 ㎍/ml을 조제하였다. 초순수로 희석한 용액의 Si/Al 원자비를 상기 ICP-OES Optima 7300DV로 분석하였다.
| 실시예 1 | 실시예 2 | 실시예 3 | 비교예 1 | |
| Si/Al 원자비 | 1.5 | 12.5 | 1.2 | 40 |
| Vtotal (㎤/g) | 0.54 | 0.64 | 0.34 | 0.26 |
| Vmeso (㎤/g) | 0.26 | 0.55 | 0.09 | 0.09 |
| Vmicro (㎤/g) | 0.28 | 0.09 | 0.25 | 0.17 |
| BET (m2/g) | 730 | 370 | 677 | 435 |
| 식 1의 흡습량 (%; 25℃, 95% RH) |
24.65 | 43.02 | 27.71 | 10.54 |
| 흡습량 (%; 25℃, 50% RH) |
16.02 | 15.93 | 22.26 | 8.54 |
| 흡습량 (%; 25℃, 0% RH) |
6.43 | 1.92 | 15.03 | 1.14 |
| 식 2의 상대습도별 흡습량 비 |
1.54 | 2.70 | 1.24 | 1.23 |
| 식 2를 고려한 자연 탈습율(%) |
35 | 63 | 20 | 19 |
- BET (㎡/g): the Brunauer-Emmett-Teller(BET) surface area
- Vmeso (㎤/g): 2 내지 300 nm의 기공 크기의 메소기공에 대한 바렛-조이너-할렌다(BJH) 누적 체적
- Vmicro (㎤/g): 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적으로부터 t-플롯법에 의해 계산된 2 nm 미만의 기공 크기를 갖는 미세기공의 체적
- Vtotal (㎤/g): Total pore volume
시험예
2
(세탁기에 적용시 에너지 소요량 산출)
상기 실시예 및 비교예에 따른 각각의 알루미노실리케이트 2 kg을 도 2의 세탁기에 흡습 부재(65)로서 적용하여 세탁 및 건조 행정을 진행하였다.
세탁시 사용된 물(세척수)은 7 L 였고, 초기 온도 15℃에서 40℃로 승온하여 세탁을 진행하였다. 세탁물의 양은 3 kg 이었다. 그리고, 건조시에는 0.5 kg의 물을 건조 및 제거하였고, 이를 위해 30℃에서 60℃로 승온하였다. 이러한 세탁 및 건조 과정에서 에너지 소요량을 산출하였다.
또한, 알루미노실리케이트를 적용하지 않은 것을 제외하고, 동일 조건 하의 세탁 및 건조 행정 (비교예 2; 즉, 흡습 부재를 사용하지 않는 기존의 세탁 및 건조 행정과 동일한 방법)에서의 에너지 소요량을 산출하여 하기 표 2에 정리하여 나타내었다.
| 실시예 1 (kWh) |
실시예 2 (kWh) |
실시예 3 (kWh) |
비교예 1 (kWh) |
비교예 2 (kWh) |
||
| 세척 행정 | 흡습재 탈습을 위한 에너지 A |
0.22 | 0.13 | 0.27 | 0.28 | 0 |
| 세척수 가열(승온) 소요 에너지 B | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | |
| 흡습재 응축열 활용에 의한 절감 에너지 | -0.08 | -0.09 | -0.07 | -0.03 | 0 | |
| 건조 행정 | 공기 가열(승온 및 건조) 소요 에너지 C | 0.34 | 0.34 | 0.34 | 0.34 | 0.35 |
| 흡습재 흡착열 활용에 의한 절감 에너지 | -0.34 | -0.34 | -0.34 | -0.34 | 0 | |
| 세탁기 운전 및 유지용 기본 소요 에너지 |
0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | 0.03 | |
| 총 에너지 소요량 | 0.37 | 0.27 | 0.43 | 0.48 | 0.58 | |
A. 흡습재 탈습을 위한 에너지 = {[자연 탈습이 없다는 가정 하에 필요한 소요 에너지(0.34 kWh/2kg 흡습재)] - [자연 탈습 비율에 의한 에너지 절감량]};
* "자연 탈습 비율에 의한 에너지 절감량":
(1) 실시예 1: 0.34kWh 흡습재 * 35% = 0.12 kWh
(2) 실시예 2: 0.34kWh 흡습재 * 63% = 0.21 kWh
(3) 실시예 3: 0.34kWh 흡습재 * 20% = 0.07 kWh
(4) 비교예 1: 0.34 kWh 흡습재 * 19% = 0.06 kWh
B. 세척수 가열(승온) 에너지 = 물 7 kg을 15℃에서 40℃로 승온하기 위한 에너지;
C. 흡습재 응축열 활용에 의한 절감 에너지 = [(흡습량 (%; 25℃, 95%RH)) - (흡습량 (%; 25℃, 0%RH))] * 기화열 (40℃) * (1 - 자연 탈습 비율)
D. 공기 가열(건조) 소요 에너지:
(1) 실시예 1, 2, 3 및 비교예 1 = 기화열(30℃)
(2) 비교예 2 = 공기 승온 소요 에너지(30 -> 60℃) + 기화열(60℃)
상기 표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 3의 경우, 비교예 1 및 2에 비해, 큰 폭의 에너지 절감 효과가 나타남이 확인되었다.
10: 캐비닛
11: 도어
12: 세제통
15: 급수 장치
17: 물 히터
20: 터브
22: 드럼
50: 모터
60: 건조 덕트
63: 공기 히터
65: 흡습 부재
67: 송풍팬
70: 응축 덕트
75: 급수 노즐
80: 배수 펌프
83: 배수 호스
11: 도어
12: 세제통
15: 급수 장치
17: 물 히터
20: 터브
22: 드럼
50: 모터
60: 건조 덕트
63: 공기 히터
65: 흡습 부재
67: 송풍팬
70: 응축 덕트
75: 급수 노즐
80: 배수 펌프
83: 배수 호스
Claims (6)
- Si/Al의 원자비가 15 이하이고, 하기 Vmeso 및 Vmicro의 체적 합으로 정의되는 기공의 총 비체적 Vtotal이 0.3 cm3/g 이상이며, 0.25 cm3/g 이상의 Vmicro 및 677 내지 730 m2/g의 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적을 가지는 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재가 구비된 세탁기:
상기 Vmeso는 2 내지 300 nm의 기공 크기의 메소기공에 대한 바렛-조이너-할렌다(BJH) 누적 체적이고,
상기 Vmicro는 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적으로부터 t-플롯법에 의해 계산된 2 nm 미만의 기공 크기를 갖는 미세기공의 체적이다.
- 제 1 항에 있어서,
세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(10),
상기 세탁물 투입구에 개폐 가능하게 설치된 도어(11),
상기 캐비닛 내부에 세탁수를 저장하도록 설치된 터브(20),
상기 터브 내에 회전 가능하게 설치된 드럼(22),
상기 터브에 설치되어 상기 드럼에 구동력을 전달하는 모터(50), 및
상기 터브의 상부측 외주면에 고정되고 양 끝단부가 상기 터브의 흡기구 및 배기구에 연결되어 상기 드럼 내부로 열풍을 순환시키는 건조 덕트(60)를 포함하고;
상기 건조 덕트(60) 내에는 상기 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 흡습 부재(65), 상기 흡습 부재의 외주면에 부착되어 흡습 부재와 공기를 가열하는 히터(63), 및 공기를 순환시키는 송풍팬(67)이 내장되어 있는, 세탁기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 알루미노실리케이트의 Vmeso는 0.05 cm3/g 이상인, 세탁기.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 알루미노실리케이트는 25℃ 및 95%의 상대 습도 하에, 하기 식 1로 정의되는 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)이 22% 이상이고, 하기 식 2로 정의되는 상대습도별 흡습량 비가 1.2 이상인, 세탁기:
[식 1]
흡습량 (%; 25℃, 95% RH) = [W (g) / AS (g)]*100
[식 2]
상대습도별 흡습량 비 = 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)/ 흡습량 (%; 25℃, 50% RH)
식 1에서, AS (g)은 다공성 알루미노실리케이트의 중량을 나타내고, W (g)는 25℃ 및 95%의 상대 습도 하에서 상기 AS (g)의 다공성 알루미노실리케이트를 사용하여 흡습을 진행하였을 때, 다공성 알루미노실리케이트가 최대로 흡수한 물의 중량을 나타내고,
식 2에서, 흡습량 (%; 25℃, 95% RH)은 식 1로 정의되는 흡습량을 나타내고, 흡습량 (%; 25℃, 50% RH)은 상대 습도를 95%에서 50%로 낮추어 상기 다공성 알루미노실리케이트로부터 탈습을 진행하였을 때, [W1 (g) / AS (g)]*100의 식에 따라 산출된 흡습량을 나타내며, W1 (g)은 탈습 진행된 후에 AS (g)의 다공성 알루미노실리케이트가 최대로 흡수한 물의 중량을 나타낸다.
- 제 1 항에 있어서,
상기 다공성 알루미노실리케이트는 200 ㎡/g 이상의 아르곤 흡착 브루너-에메트-텔러(BET) 표면적을 갖는, 세탁기.
- 제 5 항에 있어서,
상기 다공성 알루미노실리케이트는 하기 화학식 1로 표시되는 화합물인, 세탁기:
[화학식 1]
MxSiAlyOa(OH)b(H2O)c
상기 화학식 1에서, M은 알칼리 금속, 알칼리 토금속 또는 전이금속을 나타내고, x 및 y는 각각 독립적으로 양수를 나타내고, a, b 및 c는 0 이상의 수를 나타낸다(단, a+b는 양수이다.).
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| DE102018211668A1 (de) * | 2018-07-12 | 2020-01-16 | BSH Hausgeräte GmbH | Trockenschrank mit Glättungs- und Auffrischungsfunktion für Wäschestücke und Verfahren zu seinem Betrieb |
| US11465097B2 (en) | 2018-12-28 | 2022-10-11 | Whirlpool Corporation | Moisture removing device for a laundry appliance that incorporates a nanopore membrane |
| AU2022340524A1 (en) * | 2021-09-01 | 2024-04-11 | Shenzhen Roborock Innovation Technology Co., Ltd. | Drying apparatus and washing and drying integrated machine |
| WO2023136690A1 (en) * | 2022-01-17 | 2023-07-20 | Lg Electronics Inc. | Laundry treatment apparatus |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013111521A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 調湿剤 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4094652A (en) | 1975-10-23 | 1978-06-13 | W. R. Grace & Co. | Electrodesorption system for regenerating a dielectric adsorbent bed |
| DE3626887A1 (de) | 1986-08-08 | 1988-02-11 | Miele & Cie | Waeschebehandlungs- und spuelgeraet, herd o. dgl., mit einer entfeuchtungseinrichtung |
| JP3577679B2 (ja) | 1995-03-24 | 2004-10-13 | 日本化学工業株式会社 | メソポーラスアルミノシリケートの製造方法 |
| KR100203853B1 (ko) | 1996-03-27 | 1999-06-15 | 전주범 | 세탁기의 연수장치 |
| KR100225633B1 (ko) | 1997-04-28 | 1999-10-15 | 윤종용 | 드럼세탁기의 진동방지장치 |
| JP2001334120A (ja) | 2000-05-25 | 2001-12-04 | Nichias Corp | 吸湿剤およびそれを用いた吸湿素子 |
| JP3793809B2 (ja) | 2002-05-07 | 2006-07-05 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 中空繊維状アルミニウムシリケイトからなる多孔質材料及びその製造方法 |
| KR20050012100A (ko) * | 2003-07-24 | 2005-01-31 | 삼성전자주식회사 | 세탁기용 건조장치 및 이를 포함한 세탁기 |
| US7017282B2 (en) * | 2003-07-24 | 2006-03-28 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Drying apparatus and washing machine having the same |
| KR100640787B1 (ko) | 2005-11-04 | 2006-11-02 | 엘지전자 주식회사 | 열전모듈형 응축장치를 구비한 건조겸용 드럼세탁기 |
| CN1931795A (zh) | 2006-09-07 | 2007-03-21 | 武汉理工大学 | 一种封孔防潮防腐复合涂层材料及其制备 |
| KR101353421B1 (ko) | 2007-05-28 | 2014-01-22 | 엘지전자 주식회사 | 제습장치를 구비한 세탁기 및 이의 제습방법 |
| DE102007025443A1 (de) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Süd-Chemie AG | Pd/Au-Schalenkatalysator enthaltend HfO2, Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwendung |
| JP2009040998A (ja) * | 2007-07-18 | 2009-02-26 | Sumitomo Chemical Co Ltd | ポリプロピレン樹脂組成物およびそれからなる成形体 |
| KR100894629B1 (ko) | 2007-10-09 | 2009-04-24 | (주)호성화학 | 흡습 지시제를 포함하는 방습제 및 그 제조방법 |
| JP2011010769A (ja) | 2009-06-30 | 2011-01-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 衣類乾燥装置 |
| GB2472096B (en) * | 2009-07-24 | 2013-04-17 | Dyson Technology Ltd | Separating apparatus with electrostatic filter |
| JP2011194352A (ja) | 2010-03-23 | 2011-10-06 | Mitsubishi Paper Mills Ltd | 水分吸着剤、除湿用シート状物及び除湿用フィルター材 |
| FR2958287B1 (fr) | 2010-04-01 | 2015-04-03 | Saint Gobain Ct Recherches | Microreacteur |
| DE102010023327A1 (de) | 2010-06-10 | 2011-12-15 | Süd-Chemie AG | Trocknungsvorrichtung enthaltend ein Alumo-Phosphat |
| CN101962192A (zh) | 2010-09-16 | 2011-02-02 | 华南理工大学 | 高吸附性多孔二氧化硅吸附剂及其制备方法与应用 |
| US9782749B2 (en) | 2011-03-11 | 2017-10-10 | Hitachi Chemical Company, Ltd. | Aluminum silicate, metal ion adsorbent, and method for producing same |
| US8950081B2 (en) | 2011-06-17 | 2015-02-10 | Emerson Climate Technologies, Inc. | Compressor dehydration via sorbent technology |
| CN109776032A (zh) | 2011-09-21 | 2019-05-21 | 亚利桑那州立大学董事会(代理及代表亚利桑那州立大学的法人团体) | 地聚合物树脂材料、地聚合物材料及由其制备的材料 |
| KR101767658B1 (ko) | 2014-10-20 | 2017-08-14 | 주식회사 엘지화학 | 다공성 알루미노실리케이트를 포함하는 진공 단열재용 심재와 이를 구비한 진공 단열재 |
| KR102039672B1 (ko) | 2015-07-10 | 2019-11-01 | 주식회사 엘지화학 | 건조 장치용 흡습재 |
| KR20170048850A (ko) | 2015-10-27 | 2017-05-10 | 주식회사 엘지화학 | 지오폴리머 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물 |
| KR20170048851A (ko) | 2015-10-27 | 2017-05-10 | 주식회사 엘지화학 | 알루미노실리케이트 입자를 포함한 고무 보강재 및 이를 포함한 타이어용 고무 조성물 |
-
2016
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013111521A (ja) * | 2011-11-28 | 2013-06-10 | Mizusawa Ind Chem Ltd | 調湿剤 |
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