KR20110084889A - 세척 기구 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세척 기구(2)용 전용 리저버(6)와 하나 이상의 열교환 수단(10)을 포함하는 세척 기구(2)에 관한 것으로서, 상기 리저버(6)는 물을 유입시킬 수 있게 하는 유입구(12)와 물을 배출시킬 수 있게 하는 배출구(17)를 가지며, 상기 하나 이상의 열교환 수단(10)은 상기 리저버(6) 외부로부터 주변 에너지를 상기 리저버(6)로 전달하도록 구성된다.

Description

세척 기구{WASHING APPLIANCE}

본 발명은 세척 기구 특히 가열된 물을 사용하는 세척 기구에 관한 것이다. 본 발명은 세척 기구 특히 세탁기를 위한 에너지 공급원으로부터 직접 나온 에너지 유입(energy input)을 최소화시키기 위한 것이다. 하지만, 본 발명은 그 외의 다른 세척 기구, 가령, 예를 들어, 식기세척기에도 동일하게 적용된다.

공지된 세척 기구에서, 세척 사이클(washing cycle)을 위한 작동 순서 또는 작동 방법은 다음과 같다:

1)단계 : 세척 기구에는 세척 기구가 연결된 물 공급장치(water supply)로부터 물(세척수)이 담겨져 있고;

2)단계 : 세척수는 예를 들어, 전기적 가열 요소에 의해 미리 정해진 온도까지 가열되며;

3)단계 : 세척되어야 하는 물품들이 세척되고 세척된 물은 배출되고;

4)단계 : 세척 기구에 더 많은 물(헹굼수)가 담기며 및;

5)단계 : 세척되어야 하는 물품들이 헹궈지고 이 헹궈진 물은 배출된다.

일반적으로 4)단계와 5)단계가 반복된다. 1)단계 내지 3)단계는 사전 세척 사이클(pre wash cycle)이 특정 세척 사이클 내에 포함될 때 반복될 수 있다.

예컨대, GB2124356A (Busch), JP2002078661A (Zojirushi), 및 JP2000354580A (Tanikoo)에 기술되어 있는 것과 같이, 예를 들어 전기 저항 히터를 사용하여 1차 물(first water)을 세척 사이클에서 사용할 수 있도록 가열시키는 세척 사이클에 있는 동안, 이 물이 세척되어야 하는 물품들을 세탁하도록 사용되고 배출될 준비상태가 되고 나면, 총 에너지 소모율을 감소시키고 이에 따라 세척 기구의 에너지 유입을 감소시키며, 상기 1차 물로부터 나온 열에너지를 세척되고 있는 물품들을 헹구거나 또는 2차 물(second water)을 이 물품들에 제공하도록 사용되는 깨끗한 물로 전달하려는 것으로 공지되어 있다.

세척 기구를 위한 에너지 유입을 최소화시키기 위한 대안의 공지된 접근법은 예를 들어 EP 1681006 A2 (Premark)에 기술되어 있는 것과 같이 에너지 공급원을 물에 있는 열에너지로 변환시키는 효율을 개선시키는 세척 장치(washing apparatus)를 사용하려는 데에 있다.

본 발명에 따르면, 세척 기구용 전용 리저버(reservoir)와 하나 이상의 열교환 수단을 포함하는 세척 기구가 제공되는데, 상기 리저버는 물을 수용하기 위한 유입구(inlet)와 상기 유입구로부터 물을 흘러보낼 수 있는 배출구(outlet)를 가지고, 상기 하나 이상의 열교환 수단은 주변 에너지(ambient energy)를 상기 리저버로 전달할 수 있게 하도록 구성된다.

특히 본 발명의 바람직한 구체예에 따르면, 열교환 수단이, 열에너지, 광 에너지 특히 태양광 에너지, 및/또는 세척 기구 내에 있는 임의의 구성요소, 가령, 예컨대, 임의의 전기모터에 의해, 또는 냉장고 혹은 빨래 건조기와 같은 주변 기기에 의해 생성된 폐열에너지(waste heat energy) 형태로 주변 에너지를 세척 기구 내에 또는 주위에 있는 대기(atmosphere)로 전달하도록 구성된다.

본 발명의 바람직한 구체예에서, 두 개 이상의 열교환 수단이 제공되는데, 상기 각각의 열교환 수단은 상이한 공급원으로부터 리저버 내로 열 또는 에너지를 전달하도록 구성된다.

본 발명에 따른 세척 기구의 구성으로 인해, 세척 사이클에서 사용될 수 있는 물은 물 공급장치로부터 바로 빼내어지는 것이 아니라 세척 사이클에서 사용되기 전에 일정 시간 동안 리저버 내에 머무른다. 이에 따라 리저버 내에 있는 물의 온도가, 세척 기구의 사용성 또는 사용자가 세척되어야 하는 물품을 삽입하고 세척 사이클을 시작하고 나면 세척되는 속도를 손실시키지 않고도 주변 열에너지의 유입(input)에 의해 서서히 상승될 수 있는 이점을 가진다. 이렇게 서서히 열에너지 유입을 사용하는 것은, 사용자에게 공짜인 열/에너지 공급원(예를 들어, 따뜻한 날 또는 태양광에서의 주변 온도 - 이 둘 모두 지속적인 에너지 공급원임) 또는 그 외의 다른 활동으로 인해 사용가능한 열/에너지 공급원(예를 들어, 가정에서의 중앙 난방 또는 전기모터로부터 발생된 폐열로 인한 주변 온도)이 세척을 위한 충분한 온도로 물을 가열시키기 위해 전기 또는 가스를 사용하는 공지되어 있는 세척 기구에 있어서의 요구조건을 대체하여 사용될 수 있는 효과를 가진다. 이는 사용자가 지속적으로 사용가능하고 사용자에게 비용을 줄여주는 이점을 가진다.

본 발명의 특정의 바람직한 구체예에서, 상기 열교환 수단은 공지되어 있는 종류의 히트 펌프(heat pump)로 구성된다. 공지되어 있는 종류의 히트 펌프는 냉매가 주위로 흐르는 폐회로(closed circuit)를 포함하는데, 이 폐회로는 냉매가 열에너지를 흡수하는 증발 영역(evaporation zone)과 냉매가 열에너지를 방출하는 응축 영역(condensation zone)을 가진다. 이러한 종류의 펌프가 사용될 때, 상기 응축 영역은 리저버 내에 위치되거나 또는 리저버의 벽과 열접촉 상태에 있다. 상기 히트 펌프는 증발 영역이 폐열에너지를 수거하기 위해 적절한 위치에서 세척 기구로부터 멀리 배치될 수 있도록, 가령, 예를 들어, 가정용 보일러 위 또는 냉장고의 냉각 그릴(grill)에 인접하게 위치될 수 있도록 구성된 구체예이다.

본 발명의 따른 바람직한 세척 기구에서, 세척 기구는 물 온도가 열교환 수단에 의해 충분히 올라가지 않는 경우 세척 사이클에서 사용될 수 있도록 리저버로부터 통과하는 물을 가열시키기 위해 작동될 수 있는 가열 요소를 추가로 포함한다.

본 발명의 내용과 기술된 사항들에서, 용어 "가열 및 온도를 올리는" 것은 물에 열에너지를 추가하는 것을 가리키는 것이지, 상대적인 용어로써 특정 온도 상승 또는 물을 어떤 절대 온도로 올리는 것을 가리키는 것이 아니다.

본 발명의 대안의 구체예에서, 주변 대기와 리저버 사이의 열교환은 단순히 리저버 내에 있는 물과 리저버를 둘러싸고 있는 주변 대기 사이의 임의의 온도 구배(temperature gradient)에 의해 발생될 수 있다. 이러한 구체예에서, 주변 대기로부터 물로의 열에너지 전달은 하나 이상의 다양한 수단에 의해 촉진될 수 있다.

이러한 수단은 리저버를 효율적인 열전달 재료로 제작하며, 리저버의 벽들이 리저버의 내측과 외측 모두 커다란 표면적을 가지도록 구성하고, 리저버의 내측 표면과 외측 표면 위에 가령, 알루미늄과 같은 적절한 재료의 핀(fin) 형태로 적절하게 구성된 히트 싱크(heat sink)를 장착하며, 및/또는 리저버의 하나 이상의 벽들의 구조 내에 열전달 부재들을 일체로 구성하여 상기 부재의 한 면이 리저버 내에 있는 한 면과 주변 대기와 접촉하는 상태에 있도록 구성하는 것을 포함한다.

본 발명의 대안의 바람직한 구체예에서, 열교환 수단은 예를 들어 태양 전지(photo voltaic cell)와 같은 에너지 변환 수단, 및 전선들에 의해 연결된 리저버 내에 위치된 작은 히터를 포함할 수 있다. 이 구체예에서, 태양 전지는 태양 전지가 모으는 에너지를 극대화시키기 위해 예를 들어 윈도(window) 위에 위치되도록 배열될 수 있다.

본 발명에 따른 세척 기구의 바람직한 구체예에서, 두 개 이상의 열교환 수단이 제공되는데, 하나 이상의 열교환 수단은 에너지-배출 장치로부터 폐열에너지를 보유하는 에너지-전달 매질(energy-conveying medium)을 수용하도록 배열된 입력부 또는 유입구와 일단 열이 추출되고 나면 상기 에너지-전달 매질을 배출하도록 배열된 배출구를 포함한다. 따라서, 폐열에너지는 빨래건조기, 식기세척기, 배쓰(bath) 또는 샤워의 폐수와 같은 기구 또는 열 공급원, 혹은 폐열에너지를 방출하는 그 외의 다른 기구 또는 공급원으로부터 전달될 수 있다. 상기 에너지-전달 매질은, 예컨대, 배쓰의 폐수 또는 세척 기구로부터 나온 폐수의 경우와 같은 액체일 수 있거나 또는 대안으로, 건조 사이클 동안 식기세척기 배출구로부터 방출되는 고온의 공기 경우에서와 같이 가스일 수도 있다.

본 발명의 이러한 구체예에서의 열교환 수단은 에너지-전달 매질을 리저버 내로 또는 리저버 근처로 유도(direct)하도록 배열된 채널을 포함하는 것이 바람직하다. 이 채널은 리저버를 통과하도록 배열되는 것이 바람직하다. 가장 단순한 구체예에서, 열교환 수단은 단지 리저버의 벽이다. 하지만, 열교환의 효율성 또는 유효성을 극대화시킬 수 있게 하기 위하여 이보다 상당히 복잡한 장치들도 제공될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 목적은 리저버 내에 있는 물의 표면적과 에너지-전달 매질을 이동시키는 채널의 벽 사이의 표면적을 극대화시키는 것이다. 흐름에 대한 저항은 최소가 되는 것이 바람직하다. 한 구체예에서, 채널은 리저버를 통과하도록 배열된다. 대안의 구체예에서, 리저버는 에너지-전달 매질을 이동시키기 위해 채널 내로 연장되도록 구성되고 형태가 형성된다.

열교환 수단은 멀리 떨어진(remote) 열 공급원으로부터 리저버 내에 있는 물로 열을 전달하도록 배열될 수 있다. 이렇게, 멀리 떨어진 열 공급원은 예를 들어 위에서 기술한 것과 같이 또 다른 기구일 수 있다. 열에너지는 멀리 떨어진 열 공급원으로부터 리저버 내에 있는 물로 전달되는 것이 바람직하다. 상기 멀리 떨어진 열 공급원은 백색가전기기(white goods appliance)일 수 있다. 대안으로, 열교환 수단은 세척 기구의 내부 공급원으로부터 리저버 내에 있는 물로 열을 전달하도록 배열될 수 있다. 이러한 구체예에서, 열교환 수단은 모터 케이스와 리저버 사이에서 연장될 수 있거나, 또는 세척 기구의 폐수로부터 리저버 내에 있는 물로 열에너지를 전달할 수도 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 리저버는 세척 기구에 대한 밸러스트(ballast)로서 작용하도록 구성되고 배열될 수 있다. 리저버는 세척 기구의 케이싱(casing) 내에 위치될 수 있거나, 또는 대안으로, 밸러스트로서 작용하는 효과를 가지기 위해 세척 기구에 특정 방식으로 부착될 수 있다. 리저버를 밸러스트로서 사용하는 것은 본 발명에 따른 세척 기구가 세탁기와 같은 세탁 기기일 때 특히 중요하다.

또한 본 발명은 세척 기구용 물 공급 시스템에 관한 것으로서, 상기 물 공급 시스템은:

- 물을 수용하기 위한 유입구와 세척 기기에서 사용하기 위해 리저버로부터 물을 배출할 수 있게 하기 위한 배출구를 가진 리저버를 포함하고;

- 리저버 내에 있는 물로 열을 전달할 수 있게 하도록 구성된 열교환 수단을 포함한다.

또한 본 발명은 세척 기구를 위해 물을 예비가열하는 방법(preheating method)에 관한 것으로서, 상기 물 예비-가열 방법은:

- 물을 수용하기 위한 유입구와 세척 기구에서 사용하기 위해 리저버로부터 물을 배출할 수 있게 하기 위한 배출구를 가진 리저버를 제공하는 단계를 포함하고;

- 리저버 내에 있는 물로 열을 전달할 수 있게 하기 위한 열교환 수단을 제공하는 단계를 포함하며;

- 세척 사이클에서 사용하기 위해 물이 세척 기구로 전달되고 난 바로 직후에 또는 물이 세척 기구로 전달되는 동시에, 실질적으로, 리저버를 물로 다시 채우는 단계를 포함한다.

리저버는 추후 사용을 위해 준비되도록 물을 가열시키는 시간을 최대로 만들기 위해, 또는 리저버가 물이 배출구를 거쳐 리저버로부터 빠져나올 때 물이 유입구를 거쳐 물 공급장치로부터 리저버로 유입되도록 구성하기 위하여, 물을 사용한 후에 가능한 최대로 신속하게 다시 채워져야 하는 것을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명의 특별히 바람직한 구체예에서, 리저버는 리저버의 유입구와 배출구 사이의 흐름 경로가 연속적일 수 있게 하기 위해 하나 이상의 내부 배플(baffle) 또는 흐름 조절장치 또는 흐름 유도장치를 포함한다.

또한 본 발명에 따른 방법은 에너지-전달 매질의 흐름을 세척 기기로부터 리저버로 유도하는 단계를 포함할 수 있다.

열교환 수단은 세척 기기와 일체로 구성될 수 있거나 또는 세척 기기로부터 멀리 떨어질 수 있으며 에너지-전달 매질은 액체 또는 가스일 수 있다.

본 발명에 따른 세척 장치는, 리저버 내에 있는 물의 온도가 미리 정해진 온도에 도달할 때 세척 사이클이 시작하도록 리저버 내에 있는 물의 온도를 모니터링할 수 있게 하는 조절 수단을 추가로 포함할 수 있다. 이는 오직 미리 정해진 양의 에너지가 리저버 내에 있는 물로 전달될 때만 세척이 시작되어, 추가로 가열시킬 필요성을 없애거나 줄일 수 있기 때문에 바람직하다.상기 조절 수단 또는 제 2 조절 수단은 빨래건조기/식기세척기/세탁기와 같은 두 개 이상의 기구들을 결합시키도록 제공될 수 있다. 이 조절 수단은 한 기구에 의해 생성된 폐열이 제 2 기구로 전달될 수 있게 하기 위하여 지능적으로 작동하도록 배열된다.

본 발명의 특히 바람직한 구체예에서, 본 발명의 장치가 사용되는 세척 기구는 세탁기이며, 상기 세척 기구는 베이스(base), 하나 이상의 측벽, 및 상부(top)를 가진 외부 케이싱(outer casing)을 포함하며, 상기 외부 케이싱 내부에는 세탁되어야 하는 물품들을 위한 용기(receptacle), 상기 물품들을 교반시키기(agitate) 위한 수단 및 조절 수단이 위치되고, 상기 용기 내에는 굽어진 측벽과 제 1 및 제 2 단부 벽들을 가진 드럼이 있으며, 상기 외부 케이싱의 측벽에는 상기 드럼의 단부 부분이 제 1의 후퇴된 위치(withdrawn position)와 제 2의 연장된 위치(extended position) 사이에서 양방향으로 이동할 수 있는(reversibly travel) 포트가 제공되고, 상기 측벽으로부터 상기 연장된 위치로의 드럼의 이동 거리는 상기 드럼의 이동 방향에 대해 실질적으로 평행한 드럼의 굽어진 측벽 내에 있는 하나 이상의 구멍에 접근할 수 있기에 충분하며, 상기 구멍은 세탁되어야 하는 물품들을 삽입할 수 있고 빼낼 수 있게 하도록 구성되고 수치가 형성되며, 상기 드럼의 이동 방향은 드럼의 세로방향 축에 대해 실질적으로 평행하다.

상기 바람직한 구체예의 한 형태에서, 상기 세척 기구는 상기 용기를 일부분 이상 둘러싸고 있는 액체 함유 수단(liquid retention means)을 추가로 포함하고, 상기 액체 함유 수단에는 상기 드럼의 단부 부분이 제 1의 후퇴된 위치와 제 2의 연장된 위치 사이에서 양방향으로 이동할 수 있는 포트가 제공되며, 상기 포트는 측벽에 있는 해당 포트와 나란하게 정렬된다(align).

본 발명의 이러한 특징들과 그 외의 다른 특징들은 본 명세서에 기술되어 있는 구체예들을 참조하여 상세하게 설명되고 이 구체예들로부터 자명해질 것이다.

이제, 본 발명의 구체예들은 첨부된 도면들을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 대표적인 구체예에 따른 세척 기구의 도식적인 다이어그램.
도 2는 본 발명의 제 2의 대표적인 구체예에 따른 세척 기구의 도식적인 다이어그램.
도 3은 본 발명의 대표적인 구체예에서 사용하기 위한 열교환기의 도식적인 측면도.
도 4는 본 발명의 대표적인 구체예에 따른 세척 기구의 모터와 리저버의 도식적인 측면도.

도 1에서 보면, 세척 장치(2)가 세탁기용 드럼(4)과 세척 장치(2) 내측에 위치된 리저버(6)를 가진다(이 구체예에서, 상기 세척 장치(2)는 세척 기계로서 언급되지만, 식기세척기와 같이 가열된 물을 사용하는 대안의 세척 장치일 수 있음을 이해해야 한다). 상기 리저버(6)는 물을 수용하고 이어지는 세척 장치(2)의 세척 사이클을 위해 준비 상태가 되도록 물을 보유하도록 배열된다. 리저버(6) 내에 있는 물은, 가장 단순한 형태로서, 리저버(6)의 벽들이 열교환기로서 작용할 때 주변 온도에 의해 가열될 수 있다. 하지만, 대안의 구체예에서, 도 1에 기술된 것과 같이, 하나 이상의 태양전지판(solar panel) 또는 수거판(9), 빨래건조기, 냉동고, 식기세척기 또는 배쓰(11)와 같은 2차 기기, 및/또는 세척 장치(2)의 모터(13)로부터 나온 폐 에너지를 수용하기 위한 3차 수단으로부터 나온 액체 또는 가스와 같은 유체 흐름을 수용하기 위한 유입구를 가진 열교환 수단(10)이 제공된다. 이러한 장치들은 각각 도면부호(9, 11 및 13)로 표시된다. 사용 시에, 물의 일부분이나 또는 물 전체는 리저버(6)로부터 나와 드럼 내로 펌핑되어 세척 절차에서 사용된다. 세척 절차를 위해 사용되는 양은 세척물이 채워지고 난 뒤 자동적으로 보급된다. 따라서 그 다음 세척 절차가 실행되기 전에 리저버는 항상 채워져 있으며 이에 따라 주위로부터 리저버 내에 있는 물로 자연스럽게 열교환이 이루어짐으로써 온도를 증가시키는 이점이 제공된다. 온도에 있어서 10℃ 가량 또는 10℃ 이상 올라가는 것이 고려된다. 세척 사이클 사이에 물이 리저버에 오래 머무르면 머물수록, 주변 온도가 리저버 내의 온도에 더 근접하게 된다. 또한, 바람직하게는, 예를 들어 태양전지판(9), 식기세척기(11)와 같은 기기의 배출구로부터 에너지, 또는 세척 장치(2)의 모터(13)로부터 열에너지를 수용하도록 배열된 열교환 수단(10)이 제공될 수 있다.

식기세척기(11)와 같은 기기에서 구체적으로 보면, 식기세척기의 건조 사이클로부터 나온 고온의 폐 공기(waste hot air) 또는 식기세척기로부터 나온 폐 온수(waste warm water)는 도관(15)과 유입구(12)를 통해 열교환 수단(10)으로 전달된다. 폐수가 도관(15)을 통과할 때, 리저버 내에 있는 물과 열교환이 이루어지고 폐 가스 또는 액체는 배출구(17)를 통해 열교환 수단(10)으로부터 통과된다. 따라서 열에너지는 리저버(6) 내에 있는 액체로 전달된다. 열교환 수단(10)의 다양한 구체예들이 고려된다. 가장 간단한 구체예에서는, 상기 열교환 수단은 단순히 리저버(6)의 벽이며, 따뜻한 폐수 또는 예를 들어 식기세척기로부터 나온 가스는 배출구(17)를 통해 리저버의 벽을 가로질러 통과하여, 리저버(6)에 있는 물의 가열 효과를 가진다. 온수 또는 가스가 통과하는 리저버 내로 연장되는 도관과 같이 더 복잡한 장치들도 고려되는데, 이는 밑에서 상세하게 기술될 것이다.

열교환기의 목적은 리저버 내에 있는 물과 따뜰한 유체 또는 흐르고 있는 가스의 벽 사이에 있는 표면적을 최대화시키는 것이다. 유동에 대한 저항은 최소화되어야 한다. 가스 또는 따뜻한 폐 액체(waste liquid)가 통과할 수 있는 열전달용 유체 흐름 통로와 매우 큰 표면적을 가지는 복수의 얇은 약간 분리된 판들을 포함하는 판형 열교환기(plate heat exchanger)와 같은 대안의 열교환기도 고려된다. 당업자는 리저버 내에 있는 액체를 가열시키기에 적합한 다수의 대안의 열교환기 구체예가 고려될 수 있음을 이해할 것이다.

도 1에 관해 기술된 것과 같은 구체예에서, 사용을 위해 물을 가열하는 세척 기계 또는 식기세척기와 같은 기기들로 개선할 수 있는 개별 리저버(6)가 제공된다. 이 리저버는 세척 기구 내부, 세척 기구에 근접하거나 또는 세척 기구로부터 멀리 배열되도록 제공될 수 있다.

도 2에서 보면, 본 발명의 단순화된 대표적인 구체예가 제공되는데, 이 구체예는 리저버(6)와 세탁기용 드럼(4)을 가진 세척 장치(2)를 포함하며, 추가로 탱크(6)가 세척 기계를 위한 밸러스트 수단(ballasting means)으로서 작동하도록 배열되고, 이 탱크(6)에는 하나 이상의 상호연결된 단단한 경량 재료의 중공 컨테이너(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 도 2에 표시된 구체예에서, 리저버는 세척 기계에 대한 밸러스트(ballast)로서 작용하며 이에 따라 특히 드럼이 고속으로 회전되는 동안 또는 로드(load)가 균형이 깨어질 때 이를 안정화시키는데 보조한다. 물 밸러스트(water ballast)는 종래의 스틸 또는 콘크리트 밸러스에 추가될 수 있거나 또는 이 대신 제공될 수 있다. 밸러스트 리저버(6)는 설치과정에서 채워지고, 상기 물은, 일부분 또는 전체적으로, 드럼 내로 펌핑되고 세척 절차에서 사용된다. 세척물이 채워지고 나면 상기 물의 양이 자동적으로 리저버(6)에 보급된다. 따라서 리저버(6)는 최대 안정석을 제공하고 온도가 최대로 상승할 수 있게 하기 위한 세척 절차가 수행되기 전에 항상 채워져 있다. 물 밸러스트(리저버(6) 내에 있는)는 스틸 또는 콘크리트 밸러스에 필요한 조건들을 필요 없게 할 수 있다(negate). 또한, 가열 수단(도시되지 않음)이 리저버(6)에 근접하게 또는 리저버(6) 내에 추가로 제공될 수 있는데, 이 가열 수단은 세척 사이클 동안 사용하기 위하여 냉수를 가열시키도록 배열된다. 또한 리저버(6)와 드럼(4) 사이에서 유체를 흐를 수 있게 하는 채널(8)이 제공된다. 리저버(6) 내에 있는 물과 멀리 있는 기기 사이에 열전달을 가능하게 하도록 배열되고 리저버(6)와 유체 소통하는 상태(in fluid communication)에 있도록 구성되고 배열된 열교환기(10)가 추가로 제공된다. 상기 열교환기(10)는 유입구(12)를 포함한다. 상기 유입구(12)는 임의의 기기와 연결될 수 있으며, 본 발명은 여기에만 제한되지 않는다. 예를 들어, 상기 임의의 적절한 기기는 배쓰, 에어-컨디셔닝 유닛, 빨래건조기 등일 수 있다. 이러한 기기는 종종 가정에서 볼 수 있으며 열교환기(10)에 쉽게 결합될 수 있다. 하지만 본 발명은 이러한 점에만 제한되지 않으며 상업 용도로도 사용될 수 있다.

가장 단순한 형태에서, 세척 사이클로부터 나온 고온의 폐수는 유입구(12)를 통해 열교환기(10)로 흐를 수 있다. 결국, 이 가열된 배쓰 물은 배출 시스템 내로 직접 흐를 것이다. 하지만, 이 물이 열교환기로 흐르고 열에너지를 리저버(6) 내에 있는 물로 전달하면, 그 외의 경우 낭비될 수 있는 열에너지의 일부는 폐 흐름(waste flow)으로부터 추출된다. 열에너지가 추출되고 나면, 폐수는 배수로(drain)로 흐르거나 또는 대안으로 그 외의 다른 용도를 위해 여과되고 청정하게 될 수 있다. 대안으로, 그 외의 다른 기기로부터 수용된 폐 에너지가 빨래건조기로부터 나온 고온의 증기 형태일 경우, 동일한 방식으로 상기 증기로부터 열이 추출될 수 있다.

본 발명의 한 구체예에서, 세탁 기기는 세탁물이 드럼(4) 내에 위치되고, 리저버(6) 내에 있는 물이 충분한 온도에 도달될 때 세탁기가 자동적으로 시작할 수 있도록 조절될 수 있다. 이는 세탁물을 세척하기 위해 물을 가열시키도록 상당한 에너지가 사용되어야 하기 때문에, 종래 기술의 장치에 비해 상당한 에너지 절감을 제공할 것이다.

위에서의 본 발명의 구체예는 오직 단순한 용어들로 기술되었다. 하지만, 첨부된 청구항들의 범위를 벗어나지 않고도 가능한 다양한 대안의 장치들을 고려할 수 있다. 본 발명의 제 2 구체예는 리저버(6)에 대한 요구조건들을 없앨 수 있으며 드럼(4)으로의 냉수 유입구과 또 다른 기기로부터 나온 폐 에너지 사이에 열교환이 이루어질 수 있게 한다. 하지만, 이러한 시스템은 리저버(6)를 이용함으로써 위에서 정의된 것과 같이 효율적이지는 않음을 이해해야 할 것이다.

도 3에서 보면, 본 발명의 제 1 형태의 대표적인 구체예에 따른 열교환기가 도식적으로 도시되어 있다. 이 열교환기는 세척 기구 내에서 사용하기 위해 물을 보유하기 위한 리저버와 세탁 기기의 모터 사이에 연장되도록 배열된다. 상기 열교환기는 금속 및 바람직하게는 알루미늄 합금과 같은 임의의 적절한 열전달 재료로 구성될 수 있다. 특정 구체예에서, 상기 열교환기는 중실 단편(solid piece)으로 이루어진 금속일 수 있거나, 또는 효율적인 열전달을 위해 내부에 유체를 포함할 수 있다. 한 구체예에서, 리저버 내에 있는 물이 열교환기 내부로 접근될 수 있으며 효율적인 열전달을 위해 모터 케이싱(motor casing)으로 흐를 수 있는 것이 고려된다. 대안으로, 열교환기는 열교환기가 세탁 기기 내로의 물 유입구와 모터 사이에서 연장되도록 배열될 수 있으나, 리저버 내에 있는 물을 가열시키는 데 관한 가열 효과는 물이 메인 탭(main tap)으로부터 기기로 흐를 때 물을 가열하는 것보다 더 효과적일 수 있음을 이해해야 한다. 도 3에서 보면, 모터가 구동될 때 최대량의 열에너지가 모터로부터 추출되도록 모터(도시되지 않음)와 소통되도록 배열된 제 1 단부(22)를 가진 열교환기(20)가 도시되어 있다. 상기 열교환기(20)는 예를 들어 나사 타입의 메커니즘 또는 전도성 접착 재료(24)를 포함하는 임의의 수단에 의해 모터에 연결될 수 있다. 상기 열교환기(20)는 넥 부분(26)을 추가로 포함하는데, 이 넥 부분(26)은 기기를 위한 밸러스트로서 작용하도록 배열될 수 있는 리저버의 벽을 통해 위치된 구멍(aperture)을 통해 연장되도록 배열된다. 대안의 구체예에서, 상기 넥 부분(26)은 리저버의 벽을 통해 연장되지 않을 수도 있다. 대신, 상기 열교환기의 제 2 부분(28)은 단순히 리저버의 외측 벽과 접촉할 수 있다. 하지만, 바람직한 구체예에서, 상기 제 2 부분(28)은 리저버 내로 연장되고 가능한 최대 양의 열에너지를 리저버 내에 있는 물로 전달하도록 배열된 복수의 돌출부를 포함한다. 필요 시에 모터로부터 가능한 최대량의 열에너지를 전달하도록 작용하기 위하여, 임의의 개수의 열교환기도 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 4에서 보면, 탱크(6)와 모터(40)를 포함하는 세탁 기기 일부분의 대표적인 구체예가 도식적으로 도시되어 있다. 상기 모터(40)는 세척 사이클 동안 드럼(4)의 작동에 전력을 공급하도록 배열된다. 열교환기(20)가 도식적으로 도시되어 있으며, 이 열교환기(20)는 열에너지가 제 2 부분(28)으로부터 물로 전달될 수 있고 이에 따라 온도를 상승시킬 수 있도록, 모터로부터 제 1 부분(22) 내로, 넥 부분(26)을 통해, 물이 위치된 제 2 부분(28) 내로 열에너지를 전달하기 위하여 히트 싱크(heat sink)를 제공하도록 배열된다.

작동되는 동안 모터로부터 최대량의 열에너지를 얻기 위하여 임의의 개수의 열교환기가 사용될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

본 발명에 대해서 주요 이점들이 고려되며, 본 발명의 사상을 구현하기 위해 다양한 구현방법도 고려된다. 위에서 언급된 구체예들은 본 발명을 제한하기 보다는 예시하기 위한 것이며 당업자는 첨부된 청구항들에서 정의된 바와 같이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고도 다양한 대안의 구체예들을 설계할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명의 각각의 형태들의 특징들과 이 각각의 형태들의 구체예들은 그 외의 다른 형태/구체예들과 상호교환될 수 있거나 및/또는 그 외의 다른 형태/구체예들에 추가될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (11)

1. 세척 기구용 전용 리저버(reservoir)와 하나 이상의 열교환 수단을 포함하는 세척 기구로서, 상기 리저버는 물을 유입시키기 위한 유입구(inlet)와 물을 배출시킬 수 있는 배출구(outlet)를 가지는 세척 기구에 있어서,
   상기 하나 이상의 열교환 수단은 상기 리저버 외부로부터 주변 에너지(ambient energy)를 상기 리저버로 전달하도록 구성되는 세척 기구.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 열교환 수단은 에너지 변환 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 에너지 변환 수단은 태양 전지(photo voltaic cell)를 포함하는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이상의 열교환 수단은 상기 세척 기구로부터 멀리 있는 에너지-배출 장치로부터 에너지-전달 매질의 흐름을 수용하도록 배열된 유입구와 일단 열에너지가 상기 리저버로 전달되고 나면 상기 에너지-전달 매질의 흐름을 배출하도록 배열된 배출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 하나 이사의 열교환 수단은 상기 세척 기구의 내부 공급원으로부터 리저버 내에 있는 물로 열에너지를 전달하도록 배열되는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 세척 기구는 모터를 추가로 포함하고 상기 하나 이상의 열교환 수단은 상기 모터가 작동되어 생성된 열에너지를 리저버 내로 전달하도록 구성되고 배열되는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 리저버는 상기 세척 기구에 대한 밸러스트(ballast)로서 작용하도록 구성되고 배열되는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 세척 기구는 베이스, 하나 이상의 측벽, 및 상부(top)를 가진 외부 케이싱을 포함하며, 상기 외부 케이싱 내부에는 세탁되어야 하는 물품들을 위한 용기(receptacle), 상기 물품들을 교반시키기 위한 수단 및 조절 수단이 위치되고, 상기 용기 내에는 굽어진 측벽과 제 1 및 제 2 단부 벽들을 가진 드럼이 있으며, 측벽에는 상기 드럼의 단부 부분이 제 1의 후퇴된 위치(withdrawn position)와 제 2의 연장된 위치(extended position) 사이에서 양방향으로 이동할 수 있는 포트가 제공되고, 상기 측벽으로부터 상기 연장된 위치로의 드럼의 이동 거리는 상기 드럼의 이동 방향에 대해 평행한 드럼의 굽어진 측벽 내에 있는 하나 이상의 구멍에 접근할 수 있기에 충분하며, 상기 구멍은 세탁되어야 하는 물품들을 삽입할 수 있고 빼낼 수 있게 하도록 구성되고 수치가 형성되며, 상기 드럼의 이동 방향은 드럼의 세로방향 축에 대해 평행한 것을 특징으로 하는 세척 기구.
9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 세척 기구는 상기 용기를 일부분 이상 둘러싸고 있는 액체 함유 수단을 추가로 포함하고, 상기 액체 함유 수단에는 상기 드럼의 단부 부분이 제 1의 후퇴된 위치와 제 2의 연장된 위치 사이에서 양방향으로 이동할 수 있는 포트가 제공되며, 상기 포트는 측벽에 있는 해당 포트와 나란하게 정렬되는 것을 특징으로 하는 세척 기구.
10. 세척 기구용 물 공급 시스템에 있어서,
    상기 물 공급 시스템은:
    - 물을 수용하기 위한 유입구와 세척 기기에서 사용하기 위해 리저버로부터 물을 배출할 수 있게 하기 위한 배출구를 가진 리저버를 포함하고;
    - 상기 리저버 외부로부터 상기 리저버 내에 있는 물로 주변 에너지를 열전달할 수 있게 하도록 구성된 열교환 수단을 포함하는 세척 기구용 물 공급 시스템.
11. 세척 기구를 위한 물 예비가열 방법(preheating method)에 있어서,
    상기 물 예비가열 방법은:
    - 세척 기구에서 사용하기 위해 리저버로부터 물을 수용하기 위한 유입구를 가진 리저버를 제공하는 단계를 포함하고;
    - 상기 리저버 외부로부터 상기 리저버 내에 있는 물로 주변 에너지를 열전달할 수 있게 하기 위한 열교환 수단을 제공하는 단계를 포함하며;
    - 세척 사이클에서 사용하기 위해 물이 세척 기구로 전달되고 난 바로 직후에 또는 물이 세척 기구로 전달되는 동시에, 상기 리저버를 물로 채우는 단계를 포함하는 세척 기구를 위한 물 예비가열 방법.

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