KR20080090942A - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁 및 헹굼과정동안 지속적인 항균 및 살균작용을 하고 은소모량이 감소되는 살균장치를 구비하는 세탁기에 대하여 개시한다.

본 발명에 따른 세탁기는 세탁수를 담수하는 수조와, 전기분해작용에 의해 세탁수를 살균하기 위한 살균장치와, 살균장치에 세탁수가 순환되도록 하는 순환장치를 포함하여 이루어진다.

Description

세탁기{Washing machine}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 내부구조를 개략적으로 보인 사시도이다.

도 2는 도 1의 살균장치의 구성을 보인 분해사시도이다.

도 3는 도 1의 세탁기의 내부 구성을 개략적으로 보인 구성도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 본체, 2 : 수조,

3 : 드럼, 4 : 도어,

6 : 세제공급장치, 7 : 순환관,

8 : 순환펌프, 9 : 삼방밸브,

10 : 살균장치, 13 : 제1전극,

14 : 제2전극,

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁수를 살균하기 위한 살균장치와 이 살균장치에 세탁수를 순환시키는 순환장치를 구비하는 세탁기에 관 한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁조에 세탁물이 담겨진 상태에서 세제가 혼합된 세탁수를 세탁물과 함께 교반시킴으로써 세탁물을 세탁하는 장치이다.

이러한 세탁기는 외관을 형성하는 본체와, 이 본체 내부에 설치되는 세탁수가 담수하는 수조와, 외부로부터 급수되는 물에 세제가 혼합되도록 하여 수조에 공급하는 세제공급장치를 구비한다.

최근에는 세탁물의 세탁과 함께 세탁수 및 세탁물에 존재하는 세균 등을 살균하기 위하여 항균 및 살균작용을 발휘하는 은이온을 세탁수에 용해하여 공급하는 은용액공급장치가 설치되기도 한다.

은용액 공급장치는 전압이 인가되는 한 쌍의 은전극을 구비하여 세탁수가 은전극을 통과할 때 전기분해에 의해 은판에서 발생되는 은이온을 수조로 공급되도록 한 것이다.

그러나, 이러한 종래의 세탁기에 구비된 은용액 공급장치는 세제용해장치와 더불어 수조에 세탁수를 공급하기 위한 급수유로상에 설치되어 수조에 급수되는 세탁수에 대하여 은이온을 공급하고 급수가 종료된 상태에서는 더이상 은이온을 공급할 수 없어 세탁행정과 헹굼행정에 걸쳐 지속적인 항균 및 살균작용을 기대하기 어려웠다.

또한, 은용액 공급장치로부터 발생되어 세탁수에 공급된 은이온은 세탁수에 존재하는 타 이온과의 반응 등으로 인하여 그 농도가 시간의 경과에 따라 감소되어 살균효과가 저하될 수 있고, 이를 고려하여 많은 은 이온을 공급하게 되면 은판에 서의 은 소모량이 커져서 결국 은판의 수명이 단축되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 세탁 및 헹굼과정동안 지속적인 항균 및 살균작용을 발휘하는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 은판에서의 은 소모량이 절감되도록 하는 세탁기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 세탁기는, 세탁수를 담수하는 수조와, 전기분해작용에 의해 상기 세탁수를 살균하기 위한 살균장치와, 상기 살균장치에 상기 세탁수가 순환되도록 하는 순환장치를 포함한다.

상기 살균장치는 은으로 구성되는 제1전극과, 은보다 이온화경향이 낮은 금속으로 구성되는 제2전극을 포함한다.

상기 제2전극은 티타늄으로 구성된다.

상기 제2전극은 그 표면에 백금 또는 이리듐이 코팅된다.

상기 제1전극 및 제2전극에 전류를 공급하기 위한 전원공급장치와, 상기 전원공급장치에 의해 상기 제1전극 및 제2전극에 인가되는 전류의 극성을 절환시키기 위한 제어장치를 더 포함한다.

상기 제어장치는 상기 제1전극이 양극이 되고 상기 제2전극이 음극이 되는 제1모드 또는 상기 제2전극이 양극이 되고 상기 제1전극이 음극이 되는 제2모드로 동작되도록 제어한다.

상기 순환장치는 세탁수가 상기 전기분해장치에 순환되도록 순환유로를 형성하는 순환관과, 상기 순환유로내에서 세탁수를 펌핑하는 순환펌프를 포함한다.

상기 순환관은 상기 수조의 외주연을 따라 마련된다.

상기 수조는 세탁수를 상기 순환유로로 흡입하는 인렛과, 상기 순환유로를 거친 세탁수를 상기 수조내로 배출하는 아웃렛을 포함한다.

상기 아웃렛은 상기 수조의 상부에 마련된다.

상기 아웃렛에는 세탁수가 상기 수조내에서 고르게 퍼지며 배출되도록 하는 분사노즐이 설치된다.

상기 세탁수에 소금을 공급하기 위한 소금공급부를 더 포함한다.

상기 소금공급부는 상기 수조에 세제를 공급하기 위한 세제공급장치에 마련된다.

이하에는 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 내부구조를 개략적으로 보인 사시도이다.

세탁기는 외관을 형성하는 본체(1)와, 이 본체(1)의 내부에 설치되는 수조(2)와, 수조(20내에 회전가능하게 설치되는 드럼(3)을 포함한다.

본체(1)의 전면에는 도어(4)가 설치되어 본체(1)의 개방된 전면을 개폐하며, 수조(2)의 상부에는 외부의 급수원과 연결되는 급수밸브(5)와 이 급수밸브(5)부터 공급되는 물에 세제를 혼합 및 용해하여 수조(2)로 공급하기 위한 세제공급장치(6)가 마련된다.

세제공급장치(6)는 하우징(6a)과, 이 하우징(6a)에 탈착가능하게 결합되는 세제함(6b)을 포함한다.

수조(2)의 외측으로는 수조(2)내의 세탁수가 순환될 수 있도록 하는 순환장치로써 순환유로를 형성하는 순환관(7)이 설치되고, 이 순환관(7)에 의해 형성되는 순환유로상에는 순환펌프(8)가 설치된다.

또한, 수조(2)의 하부에는 수조(2)내의 세탁수를 배수를 위한 배수관(12) 또는 순환관(7)사이에서 유로를 절환하는 삼방밸브(9)가 마련된다.

순환관(7)은 수조(2)의 하부와 상부을 연결하여 수조(2) 하부의 세탁수가 수조(2) 상부로 이동될 수 있도록 하고, 이때 순환펌프(8)는 순환관(7)을 따라 수조(2)의 하부에서 세탁수가 유입되어 수조(2)의 상부에서 배출되도록 강제펌핑한다.

또한, 순환펌프(8)의 상류측에는 전기분해에 의한 은이온을 발생시키거나 발생된 은이온을 활성화시켜는 방법 등 다양한 방법에 의해 살균작용을 하는 살균장치(10)가 설치된다.

도 2는 도 1의 살균장치의 구성을 보인 분해사시도이다.

살균장치(10)는 상부가 개방되고 세탁수를 내부로 유입하는 입구(11a)와 내부의 세탁수를 배출하는 출구(11b)가 형성된 저장용기(11)를 포함한다.

입구(11a)와 출구(11b)에는 순환관이 연결되고, 저장용기(11)의 개방된 상부 에는 커버(12)가 설치되며. 커버(12)에는 전기분해를 위한 전극을 형성하는 제1전극(13)과 제2전극(14)이 설치된다.

제1전극(13) 및 제2전극(14)은 커버(12)에 형성된 슬롯(12a)(12b)을 통해 저장용기(11) 내부의 유로내에 설치되어 저장용기(11) 내부에 세탁수가 통과할 때 잠기게 된다.

또한, 제1전극(13) 및 제2전극(14)은 도시된 바와 같이 판상으로 형성되어 서로 대향되게 설치되며 저장용기(11) 내에서의 세탁수의 유동방향에 평행하게 배치되어 있다.

한편, 제1전극(13)과 제2전극(14)을 판상으로 한 이유는 세탁수와의 접촉면을 크게 하고자 함이나, 실시예에 따라서는 전극을 봉형으로 구성할 수도 있다.

제1전극(13)은 은(Ag)으로 구성되고, 제2전극(14)은 티타늄으로 구성될 수 있으며, 티타늄 이외에 은보다 이온화 경향이 작은 다른 금속으로 구성될 수도 있다.

또한, 제2전극(14)이 티타늄으로 구성될 경우에도 내식성 향상을 위하여 표면에 백금(Pt) 또는 이리듐(Ir)과 같은 은보다 이온화 경향이 낮은 금속을 도금 등의 방법으로 코팅하여 형성할 수 있다.

도 3는 도 1의 세탁기의 내부 구성을 개략적으로 보인 구성도이다.

세탁기 본체(1)의 내부에는 수조(2)가 설치되고, 수조(2)의 내부에는 드럼(3)이 설치된다.

수조(2)의 상부 일측으로는 수조(2)내로의 급수를 위한 급수밸브(5) 및 세제 용해장치(6)가 급수관(11)을 따라 연결되고, 수조(2)의 상부와 하부에는 각각 아웃렛(3b)과 인렛(3a)이 형성된다.

수조(2)의 외측으로는 아웃렛(3b)과 인렛(3a)사이를 연결하여 순환유로(20)를 형성하는 순환관(7)이 연결되고, 순환유로(20)상에는 순환펌프(8)와 살균장치(10)가 연결된다.

인렛(3a)은 수조(2)의 배수를 위한 배수구와 공용되며 인렛(3a)의 하류에는 삼방밸브(9)가 마련되어 인렛(3a)을 통해 유입된 세탁수가 배수를 위한 배수관(12) 또는 순환을 위한 순환관(7)으로 보내지도록 유로를 절환한다.

아웃렛(3b)에는 배출되는 세탁수를 넓은 범위에 대하여 퍼질 수 있도록 분사하기 위한 분사노즐(21)이 설치된다. 이때 아웃렛(3b) 및 분사노즐(21)을 수조(2)의 상부에 위치시킨 이유는 살균장치(10)를 통과한 세탁수가 수조(2)내부로 배출될 때 드럼(3) 및 수조(2) 내부에 고르게 퍼질 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 세탁 또는 헹굼이 개시됨에 따라 수조(2) 내부에는 일정수위로 세탁수가 담수되는데, 이때 살균장치(10)는 세탁수의 수위보다 높은 곳에 위치하도록 한다. 이는 순환펌프(8)가 작동되지 않는 상태에서는 살균장치(10) 내부의 전극(13)(14)이 세탁수에 잠기지 않도록 하여 세탁 또는 헹굼후에 남게 되는 잔수로 인하여 살균장치(10)의 내부가 오염되는 것을 방지하고, 만약에 세탁기가 오작동되어 도어의 잠김상태가 풀리거나 기타 다른 문제가 발생하는 경우에도 감전사고를 방지할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 살균장치(10)의 제1전극(13) 및 제2전극(14)에 전기가 공급될 수 있도 록 살균장치(10)의 두 전극(13)(14)은 전원공급장치(30)와 연결된다. 전원공급장치(30)는 제1전극(13) 및 제2전극(14)에 직류전원이 공급될 수 있도록 전류를 변환한다.

제1전극(13)과 제2전극(14)에 공급되는 직류전원의 극성은 변환될 수 있는데, 이는 전원공급장치(30)를 제어하는 제어장치(40)에 의한다.

살균장치(10)의 동작은 제어장치(40)에 의해 제1전극(13)에 직류전원의 (+)극이 연결되어 양극으로 작용하고 제2전극(14)에 직류전원의 (-)이 연결되어 음극으로 작용하는 제1모드와, 제1모드에 비하여 전극의 극성의 반대로 되어 제1전극(13)이 음극이 되고 제2전극(14)이 양극이 되는 제2모드로 이루어진다.

먼저, 제1모드에 대하여 설명하면, 제1모드는 은(Ag)으로 이루진 제1전극(13)을 양극으로 하여 세탁수에 은이온을 방출하는 상태이다. 즉, 제1전극(13)과 제2전극(14)이 각각 양극과 음극이 되어 양 전극에 전류가 흐르게 되며 제1전극(13)에서는 은의 전기분해가 이루어지면서 Ag⁺ 상태의 은이온이 발생되어 순환되는 세탁수에 공급된다.

다음으로, 제2모드에 대하여 설명하면, 제2모드는 전술한 바와 같이 제1전극(13)과 제2전극(14)의 극성이 제1모드와 반대가 되는 경우로 이때에는 티타늄 등으로 이루어진 제2전극(14)이 양극이 되고 은 전극인 제1전극(13)이 음극이 되는 상태이다.

이때에는 제1모드와 같은 제1전극(13)을 통한 음이온의 방출은 일어나지 않 고, 양극인 제2전극(14)에서도 전극의 전기분해가 일어나지 않는다. 따라서, 제2전극(14)에서도 티타늄 이온(Ti⁺) 등과 같은 이온이 발생되지 않고, 세탁수에 미세하게 포함되어 있는 전해질 또는 세제에 의해 발생된 이온에 의해 제1전극(13)과 제2전극(14)사이에 전류가 통하는 상태가 된다.

이러한 제2모드 상태는 직접적으로 살균을 위한 이온을 발생하는 상태는 아니지만 세탁수에 포함된 이온을 활성화 시킨다. 즉, 세탁수에 함유된 중성상태의 화합물도 전기분해를 통해 이온화될 수 있다.

특히, 먼저 제1모드의 동작이 선행되어 세탁수에 은이온이 방출된 경우, 은이온이 살균과정에서 환원되어 전기적으로 중성상태가 되면 더이상 살균효과를 발휘하기 어려운데 상기한 전기분해작용에 의해 다시 은이온으로 재생될 수 있게 된다.

또한, 제2모드시에는 전류에 의해 세탁수에 포함되어 있는 세균을 살균하는 작용을 갖게 된다. 이는 제1전극(13)과 제2전극(14)사이를 흐르는 전류에 의한 작용에 의한 것으로, 제1전극(13)과 제2전극(14)사이에 세탁수가 통과하면서 세탁수내에 포함된 세균중 일부에서는 전류에 의해 세포막의 일부분이 파괴되거나 세포막의 구멍화가 진행된다.

이러한 전류에 의한 영향을 받은 세균은 세포막이 파괴되어 바로 사멸하거나 사멸하지 않더라도 세포 외부로부터의 은이온이 침투하기 좋은 조건이 되고, 제1모드가 선행되어 세탁수에 은이온이 방출된 상태라면 결국 은이온의 침투에 의한 사 멸기작이 진행되어 사멸하게 된다.

여기서 제1전극(13)과 제2전극(14) 사이의 전류가 세포에 미치는 영향은 두 전극(13)(14) 사이의 공간에 흐르는 전류의 밀도, 즉 단위면적당 흐르는 전류에 비례하여 증가한다.

이와 같은 제1모드와 제2모드에 의한 살균작용은 세탁 전과정을 걸쳐 다양하게 응용될 수 있는 바, 이하에는 이에 대한 실시예를 살펴본다.

첫번째 예로써, 살균장치(10)를 은이온을 방출하기 위하여 제1모드 상태로 작동하도록 하고, 일정시간 경과 후 제2모드로 전환하는 방법이 있을 수 있다.

이는 세탁 및 헹굼과정에 공통적으로 적용될 수 있는 것으로, 도 3에서 급수밸브(5)와 세제용해장치(6)를 통해 수조(2)내에 급수가 이루어진 상태에서 삼방밸브(9)가 인렛(3a)을 순환유로(20)쪽으로 연결하여 순환유로(20)를 형성하고 순환펌프(8)가 작동하면 순환유로(20) 및 이에 연결된 살균장치(10)를 통해 세탁수의 순환이 이루어진다.

이때 살균장치(10)가 제1모드로 동작되면 제1전극(13)을 통해 은이온이 세탁수로 방출되고 은이온을 포함한 세탁수는 분사노즐(21)을 통해 수조(2)와 드럼(3)의 각부로 분사되면서 항균 및 살균작용을 한다.

이러한 제1모드 상태가 일정시간 경과후에는 살균장치(10)의 동작이 제2모드로 전환되어 상술한 바와 같이 두 전극(13)(14)사이에 흐르는 전류에 의해 세포의 세포막이 영향을 받고 이에 따라 세포는 사멸하거나 은이온에 의한 세균기작에 의해 사멸한다. 또한, 제1모드 과정에서 방출되었으나 세포의 살균과정 또는 그 밖의 방법으로 환원된 은은 제2모드 과정을 거치면서 은이온으로 활성화된다.

이와 같은 과정은 이미 소모된 은이온을 재생하는 것이어서 제1모드의 동작시간을 단축시킬 수 있고 이에 따라 제1전극에서의 은소모량이 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

다른 실시예로는 먼저 살균장치(10)를 제2모드로 작동한 후 제1모드로 전환되는 경우이다. 이와 같이 제2모드를 선행하는 이유는 세탁운전상태에서 은이온이 방출되면 세탁수내에서 고농도로 용해된 세제와 기타 다른 이온에 의해 은이온이 영향을 받아 그 살균작용이 방해를 받을 수 있으므로 세탁행정시에는 살균장치가 제2모드로 동작되도록 하여 제1전극(13)과 제2전극(14)사이의 전류에 의한 살균작용이 주로 나타나도록 하고 세제의 농도가 감소되는 헹굼시 제1모드 동작에 의하여 은이온을 세탁수에 공급하기 위함이다.

또한, 또 다른 실시예로써 세탁행정 및 헹굼행정과는 별도로 세탁기가 수조와 드럼의 세척을 위한 세척모드를 동작되도록 할 수 있다.

세척모드는 세균번식에 의하여 수조와 드럼에 형성되는 바이오 필름을 제거하기 위한 세척전용과정으로 세탁물의 투입없이 수조(2)내에 급수가 이루어진 상태에서 순환펌프(8)를 작동시켜 세척수를 순환시키고 살균장치(10)를 제1모드 또는 제2모드로 작동한다.

이때 순환되는 세척수에 의한 세척효과를 향상시키기 위하여 세탁기에는 급수되는 물에 소금을 공급할 수 있도록 소금공급부(미도시)가 마련될 수 있다. 상기 소금공급부는 세탁기에 별도로 마련될 수 있음은 물론, 세제공급장치(6)의 세제 함(6b,도1 참조)에 마련될 수 있다.

세척수에 소금이 공급되어 용해되면 전기분해과정에서 치아염소산(HOCl)이 생성된다. 소금의 전기분해에 의한 치아염소산의 생성을 위한 반응과정 및 생성조건 등은 이미 공지된 내용이므로 여기서는 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

소금 수용액의 전기분해에 의해 살균장치(10)에서 생성되는 치아염소산은 강력한 산화력에 의한 살균작용을 나타내므로 이를 수조(2)와 드럼(3)의 세척에 이용하면 바이오 필름(Biofilm)의 생성 방지 및 제거에 탁월한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 세탁기는 적은 양의 은을 사용하고도 살균효과를 극대화할 수 있고 이러한 살균효과는 세탁 전과정에 걸쳐 지속될 수 있고, 순환장치에 의해 세탁물에 포함된 유해 미생물 뿐만 아니라 수조와 드럼 등 세탁기 내부에 잔존 또는 성장중인 미생물을 살균할 수 있어 세탁물에 대한 2차적 요염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims (13)

1. 세탁수를 담수하는 수조와,

   전기분해작용에 의해 상기 세탁수를 살균하기 위한 살균장치와,

   상기 살균장치에 상기 세탁수가 순환되도록 하는 순환장치를 포함하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 살균장치는 은으로 구성되는 제1전극과, 은보다 이온화경향이 낮은 금속으로 구성되는 제2전극을 포함하는 세탁기.
3. 제2항에 있어서, 상기 제2전극은 티타늄으로 구성되는 세탁기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2전극은 그 표면에 백금 또는 이리듐이 코팅되는 세탁기.
5. 제2항에 있어서, 상기 제1전극 및 제2전극에 전류를 공급하기 위한 전원공급장치와, 상기 전원공급장치에 의해 상기 제1전극 및 제2전극에 인가되는 전류의 극성을 절환시키기 위한 제어장치를 더 포함하는 세탁기.
6. 제5항에 있어서, 상기 제어장치는 상기 제1전극이 양극이 되고 상기 제2전극 이 음극이 되는 제1모드 또는

   상기 제2전극이 양극이 되고 상기 제1전극이 음극이 되는 제2모드로 동작되도록 제어하는 세탁기.
7. 제1항에 있어서, 상기 순환장치는 세탁수가 상기 전기분해장치에 순환되도록 순환유로를 형성하는 순환관과, 상기 순환유로내에서 세탁수를 펌핑하는 순환펌프를 포함하는 세탁기.
8. 제7항에 있어서, 상기 순환관은 상기 수조의 외주연을 따라 마련되는 세탁기.
9. 제7항에 있어서, 상기 수조는 세탁수를 상기 순환유로로 흡입하는 인렛과, 상기 순환유로를 거친 세탁수를 상기 수조내로 배출하는 아웃렛을 포함하는 세탁기.
10. 제9항에 있어서, 상기 아웃렛은 상기 수조의 상부에 마련되는 세탁기.
11. 제9항에 있어서, 상기 아웃렛에는 세탁수가 상기 수조내에서 고르게 퍼지며 배출되도록 하는 분사노즐이 설치되는 세탁기.
12. 제1항에 있어서, 상기 세탁수에 소금을 공급하기 위한 소금공급부를 더 포함하는 세탁기.
13. 제12항에 있어서, 상기 소금공급부는 상기 수조에 세제를 공급하기 위한 세제공급장치에 마련되는 세탁기.

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