KR20180015933A - 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터는, 정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러; 상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부; 상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부; 상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부; 상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭; 및 상기 에어탭을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 포함한다.

Description

에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기{Dish Washer Having Air Jet Generator}
본 발명은 에어버블을 생성하는 에어젯 제너레이터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 식기세척기 내부에 배치되어 세척수에 에어버블을 발생시키는 에어젯 제너레이터에 관한 것이다.
일반적으로, 식기 세척기는 분사 노즐에서 분사되는 고압의 세척수에 의하여 식기 표면에 묻어 있는 음식물 찌꺼기가 세척되도록 하는 가전기기이다.
종래의 식기 세척기는 내부에 세척조가 형성되는 터브와, 터브 저면에 장착되어 세척수가 저장되는 섬프로 구성된다.
여기서 상기 섬프 내부에 장착된 세척 펌프의 펌핑 작용에 의해, 세척수가 분사 노즐로 이동되고, 상기 분사노즐로 이동된 세척수는 분사 노즐 단부에 형성된 분사구를 통하여 고압으로 분사된다. 그리고 상기 고압으로 분사되는 세척수가 식기 표면에 부딪혀서, 식기에 묻어 있는 음식물 찌꺼기 등과 같은 오물이 터브 바닥으로 낙하된다.
그리고 상기 섬프 및 터브 사이에는 필터가 배치되고, 상기 필터는 상기 세척수에 포함된 이물질을 여과시킨다.
식시세척기는 식기의 오염을 제거하기 위한 방법으로, 세척수를 세척기 암의 노즐을 통하여 분사하여 세척하는 기계력과 세제와 오염의 화학적 반응을 이용한 세제의 오염 제거력을 이용한다.
공개특허 10-2013-0071355는 별도의 전기분해부를 두어 전기분해과정에서 기체의 미세한 버블을 발생시켜 세척력을 높이는 내용을 개시하고 있으나, 이는 별도의 전기분해장치를 두어야 하는 문제점과 펌프와 별개로 전기분해장치 작동을 요구하는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 별도의 장치없이 펌프로부터 분기된 유동은 임펠러, 감압부, 가압부 및 에어탭으로 구성된 제어레이터를 통과하면서 기체를 자흡하고 분쇄하여 미세버블을 발생시키는 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기를 제공한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 노즐의 분사력을 발생시키는 펌프의 유동일부를 분지하여 분지된 유동을 통하여 식기세척기의 펌프가 구동되면 미세버블이 지속적으로 발생하는 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 에어탭에 이물질을 제거하도록 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 가진 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터는, 정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러; 상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부; 상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부; 상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부; 상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭; 및 상기 에어탭을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기는 식기를 수용하는 터브; 상기 터브 내의 식기를 향해 세척수를 분사시키는 분사모듈; 상기 분사모듈에 세척수를 공급하는 섬프; 상기 섬프에 저장된 세척수를 분사모듈로 압송시키기는 펌프; 및 상기 펌프로부터 압송되는 세척수 일부를 공급받아 세척수에 에어버블을 형성하여 섬프로 배출하는 에어젯 제너레이터를 포함하고, 상기 에어젯 제너레이터는, 정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러; 상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부; 상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부; 상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부; 상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭; 및 상기 에어탭을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 포함하고, 상기 역분사노즐에서 분사되는 세척수는 상기 공기흡입부로 유입된다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터의 이물질 제거방법은 정방향으로 유동하는 세척수에 공기를 주입하고, 에어탭을 통과시켜 세척수에 에어버블을 발생시키는 정상작동단계; 상기 에어탭이 막히는 것을 감지하는 에어탭 막힘감지단계; 및 상기 에어탭 막힘이 감지될 때, 역분사노즐에서 세척수를 역방향으로 분사하는 역류분사단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 식기세척기의 에어젯 제너레이터에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 실시예에 따른 식기세척기의 에어젯 제너레이터는 펌프에서 공급되는 세척수의 일부를 분지하여 분지된 유동을 통하여 세척수에 에어버블을 발생시키므로, 식기세척을 위해 식기세척기의 펌프가 구동되면 에어버블이 지속적으로 발생하는 장점이 있다.
둘째, 별도의 펌프를 사용하지 않고, 기존의 식기세척기 내부에 배치된 펌프를 이용하여 낮은 압력에서도 에어버블을 발생할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 펌프에서 분지된 일부 유동이 임펠러 베인을 따라 회전하고, 공기분쇄관을 따라 공기가 흡입 및 분쇄되며, 에어탭을 통과하면서 에어버블의 발생량이 극대화되는 장점도 있다.
넷째, 에어탭에 이물질이 끼더라도 역분사노즐을 이용하여 이물질을 제거하는 장점도 있다.
다섯째, 모터의 부하의 변화량을 감지하여 에어탭의 막힘여부를 감지하고, 에어탭 막힘이 감지된 경우에 역분사노즐로 세척수를 분사하여 에어젯 제너레이터의 기능을 보완하는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기의 개략 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기의 세척수의 흐름을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터의 분해사시도이다.
도 4는 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터와 역분사노즐을 포함하는 배출관의 내부유로를 설명하기 위한 측 단면도이다.
도 5는 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터, 역분사노즐, 베리오 챔버 및 펌프의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 통공형의 홀이 형성된 에어탭의 정면도이다.
도 6의 (b)는 본 발명의 다른 실시예에 따른 장공형의 홀이 형성된 에어탭의 정면도이다.
도 6의 (c)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 크로스 장공형의 홀이 형성된 에어탭의 정면도이다.
도 7의 (a)는 역분사노즐에서 세척수가 분사되지 않는 경우의 에어젯 제너레이터 내부의 세척수 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (b)는 역분사노즐에서 세척수가 분사되는 경우의 에어젯 제너레이터 내부의 세척수 흐름을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터의 측면 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터 이물질 제거방법을 순서를 도시한 흐름도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 식기세척기의 에어젯 제너레이터를 도면들을 참고하여 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 식기세척기의 개략 정단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 식기세척기(10)는 외형을 형성시키는 캐비닛어셈블리(12)와, 캐비닛어셈블리(12) 내부에 배치되고, 식기가 거치되는 랙(22)과, 캐비닛어셈블리(12) 내부에 배치되고, 식기를 향해 세척수를 분사시키는 분사모듈(24)과, 캐비닛어셈블리(12) 내부에 배치되고, 분사모듈(24)에 세척수를 공급하는 섬프(20)와, 섬프(20) 또는 분사모듈(24)에 물을 공급하는 급수모듈(38)과, 섬프(20)에 연결되어 세척수를 외부로 배출시키는 배수모듈(32)과, 섬프(20)에 설치되어 세척수를 여과시키는 필터어셈블리(30)를 포함한다. 또한, 식기세척기(10)는 섬프(20)에 설치되어 세척수를 가열시키는 히터모듈(42)을 더 포함할 수 있다.
캐비닛어셈블리(12)는 식기세척기의 외형을 형성시키는 것으로서, 캐비닛(14), 캐비닛(14)에 결합되어 캐비닛(14) 내부를 개폐시키는 도어(16), 캐비닛(14) 내부에 설치되고, 세척수 또는 스팀이 가해지는 터브(18)를 포함한다.
랙(22)은 터브(18) 내부에 설치되고, 랙(22)에 식기가 거치된다.
분사모듈(24)은 식기를 향해 세척수를 분사시키기 위한 것으로서, 분사노즐(26)과, 분사노즐(26)에 세척수를 공급하는 노즐유로(28)를 포함한다.
분사노즐(26)은 복수개가 배치될 수 있고, 노즐유로(28)도 분사노즐(26)에 대응하는 복수개가 배치되며, 분사모듈(24) 및 노즐유로(28)에 선택적으로 세척수를 공급하기 위한 베리오 챔버(300)가 배치된다.
베리오챔버(300)는 노즐유로(28)이외에 이하에서 설명할 에어젯 제너레이터(100)의 역분사노즐(330: 도4 참조)로도 세척수를 공급한다. 본 실시예에서 분사모듈(24)은 세척수가 저장되는 섬프(20)로부터 세척수를 공급받아 분사시키도록 구성되나, 본 실시예와 달리 급수모듈(38)을 통해 직접 물을 공급받도록 구성하여도 무방하다.
급수모듈(38)은 외부로부터 물을 공급받아 섬프(20)에 공급하도록 구성되고, 본 실시예에서는 필터어셈블리(30)를 거쳐 섬프(20)에 물이 공급되도록 구성된다.
배수모듈(32)은 섬프(20)에 저장된 세척수를 외부로 배출시키기 위한 것으로서, 배수유로(34) 및 배수펌프(36)로 구성된다.
필터어셈블리(30)는 세척수 중에 포함된 음식물 찌꺼기 등의 이물질을 걸러내기 위한 것으로서, 터브(18)에서 섬프(20)로 유입되는 세척수의 유동 경로 상에 배치된다.
이를 위해, 섬프(20)에는 필터어셈블리(30)가 설치되는 필터장착부가 형성될 수 있고, 필터장착부와 섬프(20) 내부를 연결시키는 필터유로가 배치될 수 있다.
섬프(20)는 내부에 세척수가 저장되는 섬프저장부가 형성되고, 저장된 세척수를 분사모듈(24)로 압송시키기 위한 펌프(40)을 더 포함한다.
펌프(40)는 모터(미도시)의 구동으로, 섬프(20) 내부에 저장된 세척수를 분사모듈(24)로 압송한다. 모터에는 전류측정부(미도시)가 연결되어 모터의 부하변동을 측정한다. 펌프(40)는 펌프유로를 통해 분사모듈(24)과 연결된다.
본 실시예에 따른 펌프(40)는 분기관(230)을 통해 분사모듈(24) 이외에 에어젯 제너레이터(100)에도 세척수를 공급한다. 에어젯 제너레이터(100)는 펌프에서 분지된 유로를 통해 세척수가 공급되고, 공급된 세척수에 공기흡입부(140)를 통해 기체를 흡입하고 분쇄하여 미세한 에어버블을 발생시킨다. 에어젯 제너레이터(100)는 터브(18) 또는 섬프(20)로 연결된다. 따라서, 펌프가 작동하면, 에어젯 제너레이터(100)에서 에어버블이 발생된 세척수를 섬프(20) 내로 공급하고, 섬프(20) 내의 에어버블을 포함하는 세척수는 분사모듈(24)로 압송된다.
에어젯 제너레이터(100)의 이하에서 설명할 공기흡입부(140: 도 3, 4참조)는 터브(18)와 연결된다. 에어젯 제너레이터(100)는 공기흡입부(140)를 통해 터브(18) 내의 공기를 흡입한다. 다만, 역분사노즐(330)에서 세척수가 분사되는 경우에는 공기흡입부(140)로 세척수가 유입되어 터브(18)로 배출된다.
섬프(20)는 히터모듈(42)에 의해 생성된 스팀을 터브(18) 내부로 분출시키는 스팀유로 및 스팀노즐과 연결되고, 스팀유로에는 스팀을 단속시키는 밸브(미도시)가 설치될 수 있고, 밸브를 통해 터브(18)로 분사되는 스팀을 단속할 있으며, 경우에 따라 스팀의 양을 조절할 수도 있다.
여기서 섬프(20) 내에서 생성된 스팀은 스팀노즐이 아닌 필터유로 및 필터장착부를 통해서 터브(18) 내부로 공급될 수도 있다. 섬프(20)는 스팀유로 및 필터유로를 통해 터브(18)와 양방향으로 연결될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터를 포함하는 식기세척기의 세척수의 흐름을 도시한 블록도이다. 도 3은 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터의 분해사시도이다. 도 4는 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터와 역분사노즐을 포함하는 배출관의 내부유로를 설명하기 위한 측 단면도이다. 도 5는 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터, 역분사노즐, 베리오 챔버 및 펌프의 연결관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 다양한 형태의 홀이 형성된 에어탭의 정면도이다. 도 7은 역분사노즐에서 세척수가 분사되지 않는 경우와 분사되는 경우의 에어젯 제너레이터 내부의 세척수 흐름을 설명하기 위한 도면이다. 도 8은 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터의 측면 배치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하여, 세척수의 유동을 설명한다.
에어젯 제너레이터(100) 내의 세척수의 유동은 일반적으로 에어젯 제너레이터가 작동하는 경우인, 역분사노즐에서 세척수가 분사되지 않는 경우와 역분사노즐에서 세척수가 분사되는 경우로 나눌수 있다.
먼저, 역분사노즐에서 세척수가 분사되지 않는 경우를 살펴보면, 식기세척기(10)의 섬프(20)에 저장된 세척수는 펌프(40)를 통해 분사모듈(24)로 공급되고, 터브(18)를 통해 다시 섬프(20)로 유입된다. 본 실시예에 따른 식기세척기(10)는 펌프(40)를 통과한 세척수의 일부는 세척수에 에어버블을 발생시키는 에어젯 제너레이터(100)로도 유입된다.
에어젯 제너레이터(100)는 펌프(40)에서 배출된 세척수의 일부가 공급된다. 에어젯 제너레이터(100)는 유입된 세척수를 임펠러(170), 감압부(120), 가압부(130) 및 에어탭(180)을 차례로 통과시킨다. 감압부(120)는 감압이 끝나는 부분에서 공기흡입부(140)가 형성되어 공기를 흡입하고, 흡입된 공기는 세척수와 함께 가압부(130) 및 에어탭(180) 통과하여 미세한 크기의 에어버블이 형성된다.
이 경우, 세척수가 에어젯 제너레이터(100)의 임펠러(170), 감압부(120), 가압부(130) 및 에어탭(180)을 차례로 통과하는 유동을 정방향 유동이라고 하고, 이와 반대방향의 유동을 역방향 유동이라고 한다.
에어버블을 포함하는 세척수는 다시 섬프(20)로 유입된다. 에어버블이 포함된 세척수는 터브(18)를 통해 섬프(20)로 유입될 수 있다. 식기세척기(10)의 작동으로 펌프(40)가 작동하면, 세척수에 에어버블이 형성된다.
다음으로, 역분사노즐에서 세척수가 분사되는 경우를 살펴보면, 에어탭(180)에 이물질이 끼어 에어젯 제너레이터(100)로 세척수 유동이 원활하지 않은 경우, 베리오챔버(300)는 역분사노즐(330)로 세척수를 분사한다. 베리오챔버(300)와 역분사노즐(330)은 연결유로(320)로 연결되고, 연결유로(320)에 설치된 조절밸브(310)가 열려 역분사노즐(330)로 세척수가 분사된다.
역분사노즐(330)은 에어탭(180)을 향해 역방향으로 세척수를 분사한다. 역분사노즐(330)에서 분사된 세척수는 에어탭(180)을 정방향으로 유동하는 세척수보다 높은 압력으로 분사되어 에어탭(180)을 통과한다.
역분사노즐(330)에서 분사된 세척수는 에어탭(180)에 끼인 이물질과 함께 공기흡입부(140)로 유동되어 터브로 배출된다. 터브로 배출된 이물질은 식기세척기(10)의 다음 행정에서 배출된다.
도 3 내지 도 8를 참조하여, 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터(100)를 설명한다.
본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터(100)는 정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러(170), 상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부(120), 상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부(140), 상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부(130), 상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭(180) 및 상기 에어탭(180)을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐(330)을 포함한다. 공기흡입부(140)는 역분사노즐(330)에서 역방향으로 분사되는 세척수가 유입된다.
감압부(120)는 세척수의 진행방향으로 유로의 단면적이 줄어들고, 가압부(130)는 유로 길이당 유로 단면이 증가하는 비율이 상기 감압부의 유로 길이당 유로 단면이 줄어드는 비율보다 크도록 형성되며, 공기흡입부(140)는 감압부(120)의 유로면적이 줄어든 부분에서 배치된다.
상기 감압부(120) 및 상기 가압부(130)는 하나의 공기분쇄관(110)을 형성한다.
에어젯 제너레이터(100)는 펌프(40)를 통과한 세척수의 일부를 공기분쇄관(110)을 유동시키는 유입관(210)과 연결되고, 상기 공기분쇄관(110)을 통과한 세척수가 배출되는 배출관(220)과 연결된다.
유입관(210)은 공기분쇄관(110)과 연결되어 펌프(40)에서 배출된 세척수의 일부를 공기분쇄관(110)으로 보낸다. 배출관(220)은 공기분쇄관(110)과 섬프(20) 또는 터브(18)를 연결하여, 공기분쇄관(110)에서 배출된 세척수를 섬프(20) 또는 터브(18)로 유동시킨다.
배출관(220) 내부에는 역분사노즐(330)이 배치된다. 역분사노즐(330)은 배출관(220) 내부에서 에어탭(180) 방향으로 개구된다.
공기분쇄관(110)의 유입단부면(112)과 유입관(210)의 단부면은 서로 맞닿는 부분에서 융착 방식으로 결합된다. 공기분쇄관(110)의 배출단부면(114)과 배출관(220)의 단부면은 서로 맞닿는 부분에서 융착 방식으로 결합된다.
도 3 내지 4를 참조하면, 임펠러(170)는 이하에서 설명할 공기분쇄관(110)의 임펠러 장착부(150)에 장착된다. 임펠러(170)는 세척수가 유동하는 방향으로 공기분쇄관(110)의 감압부(120) 이전에 배치된다. 따라서, 임펠러(170)는 공기분쇄관(110)의 임펠러 장착부(150)에 장착되지 않고, 유입관(210)의 내측 또는 감압부(120)와 유입관(210) 사이에 배치되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 임펠러(170)는 임펠러 장착부(150)에 장착되어 고정된다. 임펠러(170)는 고리형상의 외형을 이루는 임펠러 둘레부(172)와 임펠러 둘레부(172) 내부에 설치되어 세척수에 원심력을 가하는 베인(174)를 포함한다. 임펠러 둘레부(172)는 임펠러 장착부(150)에 맞닿아 고정된다.
임펠러(170)를 통과하는 세척수는 베인(174)을 통과함에 따라 회전하여 선회류를 발생시킨다. 임펠러(170)의 베인(174)은 감압부(120)로 유동하는 세척수에 원심력을 가한다. 임펠러(170)의 베인(174)은 고정되거나 회전될 수 있으며, 임펠러(170)를 통과하는 세척수에 원심력을 가한다.
공기분쇄관(110)은 세척수를 감압하고, 세척수의 속도를 증가시키는 감압부(120)와 유로의 단면적이 급격히 늘어나는 가압부를 포함하고, 감압부(120)는 세척수가 감압되어 음압이 형성되는 부분에서 공기가 흡입되는 공기흡입부(140)가 형성된다
공기분쇄관(110)은 임펠러(170)가 장착되는 임펠러 장착부(150) 및 에어탭(180)이 장착되는 에어탭 장착부(160)를 더 포함한다.
공기분쇄관(110)은 세척수가 유동하는 방향으로, 임펠러 장착부(150), 감압부, 가압부 및 에어탭 장착부(160) 순으로 배치된다. 공기흡입부(140)는 감압부(120)의 유로 단면적이 줄어든 부분에 형성된다. 공기흡입부(140)는 감압부(120)의 감압이 끝나는 부분에서 상부 방향으로 개구된 흡입구를 형성한다.
임펠러 장착부(150)는 유입관(210)의 단부와 연결되고, 임펠러 장착부(150)의 내둘레는 임펠러 둘레부(172)의 외둘레와 대응되게 형성되어, 임펠러(170)가 임펠러 장착부(150)에 장착 및 고정된다.
감압부(120)는 세척수가 유동되는 방향으로, 공기분쇄관(110)의 임펠러 장착부(150) 다음부분에 배치된다. 감압부(120)는 임펠러(170)를 통과한 세척수가 유입되는 공기분쇄관(110)의 부분이다. 감압부(120)는 세척수의 진행방향으로 유로의 단면적이 줄어들고, 감압부(120)를 유동하는 세척수는 압력이 감소되고, 속도가 증가한다.
감압부(120)는 세척수의 진행방향으로, 유로의 단면이 서서히 줄어든다.
감압부(120)는 감압이 끝나는 부분에서 공기흡입부(140)를 형성한다. 공기흡입부(140)는 감압부(120)의 유로 단면이 줄어든 부분에서 형성된다. 공기흡입부(140)는 지면과 반대방향인 식기세척기의 상부방향으로 개구된 흡입구(142)를 형성하여, 펌프가 작동하지 않더라도 물이 공기흡입부 방향으로 유입되어 고이는 것을 방지한다.
공기흡입부(140)는 감압부(120) 일측에서 상부방향으로 개구된 흡입구(142)를 형성한다. 공기흡입부(140)는 감압부(120) 일측에서 돌출되어 내부에 공기가 흡입되는 유로를 형성하는 공기흡입관(144)을 포함한다. 공기흡입관(144)은 터브(18) 내의 공기를 흡입한다. 공기흡입관(144)은 터브연결유로(146)에 의해 터브(18)와 연결된다.
다만, 역분사노즐(330)로 세척수가 분사되는 경우에는 공기흡입부(140)로 세척수가 유입되고, 세척수는 터브연결유로(146)를 통해 터브(18)로 배출된다.
터브연결유로(146)는 공기흡입관(144)과 융착 방식으로 결합된다. 공기흡입관(144)은 터브연결유로(146)와 일체로 형성되어 식기세척기(10)의 외부 또는 터브(18)로 직접 연결되는 것도 가능하다.
감압부(120)는 세척수 진행 방향으로 갈수록 유로면적이 줄어들어 세척수의 압력이 낮아지고, 공기흡입부(140)의 흡입구(142)가 형성된 부분에서는 대기압보다 낮은 음압이 형성되어 외부의 공기가 스스로 흡입된다. 공기분쇄관(110)으로 흡입된 공기는 감압부(120) 내부를 흐르는 세척수의 속도 및 선회력으로 1차적으로 분쇄된다.
1차적으로 분쇄된 공기를 포함하는 세척수는 가압부(130)로 유동한다.
가압부(130)는 세척수가 유동되는 정방향으로, 공기분쇄관(110)의 감압부(120) 다음부분에 배치된다. 가압부(130)는 감압부(120)를 통과한 세척수가 유입된다.
가압부(130)는 공기흡입부(140)로부터 유입된 공기를 분쇄할 정도로 압력을 증가시킨다. 가압부(130)는 세척수에 포함된 공기를 분쇄할 수 있도록, 세척수가 유동하는 방향으로 유로의 단면적이 급격히 늘어난다. 가압부(130)는 유로 길이당 유로 단면의 반지름이 증가하는 비율(ΔH2/L2)이 상기 감압부의 유로 길이당 유로 단면의 반지름이 줄어드는 비율(ΔH1/L1)보다 크도록 형성된다.
가압부(130)의 배출단부의 유로단면적은 감압부(120)의 유입단부의 유로단면적보다 넓게 형성된다. 가압부(130)는 압력차이를 통한 공기분쇄가 효과적으로 일어나도록 유입관(210)의 유로 단면보다 더 크게 확장된다.
유로의 단면적이 급격히 늘어남에 따라 세척수의 속도가 줄어들고, 압력이 급격히 증가된다. 압력의 급격한 증가로, 세척수내의 공기는 2차적으로 분쇄된다.
가압부(130)는 세척수가 흐르는 방향으로, 유로의 측단면이 2차함수의 곡선과 같이 증가하고, 이후, 계단형식으로 절곡되며 유로의 측단면이 넓어진다. 가압부(130)는 좁은 구간에서 단계적으로 유로의 단면이 확장되므로, 압력차이를 통한 세척수 내의 공기분쇄가 효과적으로 진행된다.
에어탭 장착부(160)는 세척수가 유동되는 방향으로, 공기분쇄관(110)의 가압부(130) 다음부분에 배치된다. 에어탭 장착부(160)는 가압부(130)에서 확장된 유로가 일정하게 유지되며, 내부에 에어탭(180)이 장착된다.
에어탭(180)은 공기분쇄관(110)의 에어탭 장착부(160)에 장착된다. 에어탭(180)은 공기흡입부(140)와 역분사노즐 사이에 배치된다. 에어탭(180)은 에어탭 장착부(160)에 고정된다. 에어탭(180)은 가압부(130)와 일정거리 이격된 위치에 배치된다.
에어탭(180)은 원판형상을 가지며, 내부를 관통하는 복수개의 홀(182)이 형성된다. 가압부(130)를 통과한 세척수는 에어탭을 통과한다. 세척수 내의 공기는 에어탭(180)에 형성된 복수개의 홀(182)을 통과하면서 3차적으로 분쇄된다.
에어탭(180)에 형성된 홀(182)은 원판형태의 에어탭(180)에 일정간격으로 빽빽하게 배치된다. 에어탭(180)은 도 6a와 같이 통공형의 홀(182a)이 형성된 에어탭(180a)이거나, 도 6b에 도시된 바와 같이, 좌우로 길게 형성된 장공형의 홀(182b)이 형성된 에어탭(180b) 일 수 있다. 또한, 도 6c와 같이, 아래위로 길게 형성된 타원형과 좌우로 길게 형성된 타원형이 결합된 크로스 장공형의 홀(182c)이 형성된 에어탭(180c)일 수 있다.
에어탭(180)에 형성된 홀(182)은 에어버블과 접촉면적을 넓힐수록 에어버블에 작용하는 전단력이 증가하여 에어버블 발생량을 증가시키므로, 통공형에 비해 장공형이 바람직하다. 다만, 크로스 장공형과 같이 홀의 크기가 너무 증가하면, 에어탭의 신뢰성에 문제가 될 수 있어 장공형의 홀을 형성하는 것이 바람직하다.
장공형 홀이 형성된 에어탭(180)의 홀은 좌우방향으로 길게 형성되고, 장공형상의 홀(182b)의 상하높이와 좌우길이의 비율은 1: 4~6의 비율에서 에어버블의 발생량이 증가되고, 에어탭의 신뢰성 측면에도 적절하므로, 장공형상의 홀(182b)의 높이와 좌우길이의 비율은 1: 4~6로 하는 것이 바람직하다.
세척수는 가압부(130)를 통과하면서, 흡입된 공기가 2차적으로 분쇄된다. 에어탭(180)은 가압부(130)로부터 일정 간격으로 이격되는 것이 흡입된 공기가 가압부(130)를 통해 2차적으로 충분히 분쇄된 후, 다시 에어탭(180)을 통과하게 되어 에어버블의 발생량을 증가시킨다. 따라서, 에어버블의 발생량을 극대화하도록 에어탭(180)이 가압부(130)로부터 이격된 거리(L3)는 에어탭 단면의 직경크기(D) 이상의 거리를 유지하는 것이 바람직하다.
에어탭(180)은 두께가 얇을수록 이물질에 의한 막힘가능성이 낮아지고, 양산이 용이한 이점이 있다. 에어탭(180)의 두께는 공기를 분쇄하는 효과에 있어서는 큰 차이가 없는 바, 2~5mm의 범위의 두께로 제작하는 것이 바람직하다.
배출관(220)은 세척수가 유입되는 부분에서, 유로의 측단면이 줄어드는 형태를 갖는다. 공기분쇄관(110)의 배출단부는 공기의 분쇄를 위해 유로가 확장된 상태로, 터브(18) 또는 섬프(20)로 연결되는 배출관(220)의 유로체적의 크기를 줄이도록, 배출관(220)은 세척수가 유입되는 부분에서, 유로의 측단면이 줄어드는 형태를 갖는다.
배출관(220) 내부에는 역분사노즐(330)이 배치된다. 역분사노즐(330)은 배출관(220)의 일측을 관통하여 연결유로(320)를 통해 베리오챔버(300)와 연결된다. 역분사노즐(330)은 배출관(220) 내부에서 에어탭(180) 방향으로 개구된 개구부를 형성한다.
역분사노즐(330)의 개구부는 배출관(220)의 유입단부에서 에어탭(180)과 일정거리 이격되어 배치된다. 역분사노즐(330)의 개구부는 에어탭(180)의 넓은 면적으로 분사되도록, 개구단면이 세척수가 분사되는 방향으로 넓어지는 나팔관 형태를 가질 수 있다.
역분사노즐(330)에서 역방향으로 분사되는 세척수는 에어탭(180)을 정방향으로 유동하는 세척수보다 높은 압력으로 분사된다. 역분사노즐(330)로 세척수가 분사되는 것은 펌프의 작동으로 인한 것이고, 펌프(40)가 작동되는 이상 분기관(230)을 통해 에어젯 제너레이터(100)로 세척수가 공급된다. 따라서, 역분사노즐(330)에서 역방향으로 분사되는 세척수는 정방향으로 에어탭(180)을 유동하는 세척수보다 높은 압력으로 분사되어야 에어탭을 통과할 수 있다.
따라서, 도 7을 참조하면, 역분사노즐(330)에서 세척수가 분사되지 않는 경우, 도 7의 (a)와 같이, 세척수가 정방향으로 에어젯 제너레이터(100)를 통과하여 에어버블이 형성된 세척수가 배출된다. 역분사노즐(330)에서 세척수가 분사되는 경우는, 도 7의 (b)와 같이, 역분사노즐(330)에서 역방향으로 세척수가 분사되어 에어탭(180)을 통과하여 공기흡입부(140)로 세척수가 유입된다. 이과정에서 에어탭(180)에 끼인 이물질도 공기흡입부(140)로 빠져나간다.
역분사노즐(330)은 베리오챔버(300)와 연결된다. 베리오챔버(300)는 분사모듈(24)에 선택적으로 세척수를 공급하기 위한 장치로, 베리오챔버(300)의 일부유량을 분지하여 역분사노즐(330)로 세척수를 공급한다. 베리오챔버(300)와 역분사노즐(330)은 연결유로(320)로 연결된다. 연결유로(320)는 유로를 개폐하는 조절밸브(310)를 포함하고 있어, 연결유로(320)의 조절밸브(310)가 개방되는 경우 역분사노즐(330)로 세척수가 분사된다.
본 실시예에 따른 식기세척기(10)의 펌프(40)에는 펌프(40)를 구동시키는 모터(미도시)를 포함하고, 모터의 전류를 측정하는 전류측정부(미도시)를 포함한다. 전류측정부는 모터의 전류를 측정하여 부하의 변화량을 감지한다. 에어탭에 이물질이 끼어 막히게 되면, 전류측정부에서 감지되는 부하의 변화량이 크게 된다.
전류측정부에서 감지되는 부하의 변화량이 큰 경우, 조절밸브(310)를 개방하여 역분사노즐(330)로 세척수를 공급한다.
에어젯 제너레이터(100)가 식기세척기(10) 내부에 배치되는 형태를 설명하면, 에어젯 제너레이터(100)는 식기세척기(10)의 하부 측면에 배치된다. 에어젯 제너레이터(100)는 공기를 흡입하고, 에어버블을 형성하는 과정에서 발생하는 진동 및 소음을 고려하여, 식기세척기(10)의 하부에 배치되고, 유로체적을 최소화하도록 펌프(40)에 근접한 측면에 배치된다.
도 8를 참조하면, 식기세척기(10) 하단으로부터 가압부(130)의 배출단부의 중심의 높이(Oh)는 식기세척기(10) 하단으로부터 감압부(120)의 유입단부의 중심의 높이(Ih)보다 높게 배치된다. 공기분쇄관(110)의 배출단부의 중심이 유입단부의 중심보다 높게 배치되므로, 펌프가 작동을 정지하더라도, 에어젯 제너레이터(100)에 잔존하는 잔수가 유입관(210)으로 배출되게 되어 에어젯 제너레이터(100) 내부에 물이 고이지 않게 된다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어젯 제너레이터 이물질 제거방법을 순서를 도시한 흐름도이다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 본 실시예에 따른 에어젯 제너레이터(100)의 이물질 제거방법을 설명한다.
에어젯 제너레이터(100)는 정방향으로 유동하는 세척수에 공기를 주입하고, 에어탭을 통과시켜 세척수에 에어버블을 발생시키는 정상작동단계(S100)를 진행한다.
펌프(40)의 작동으로 일부 분지된 세척수가 에어젯 제너레이터(100)로 유입된다. 세척수는 에어젯 제너레이터(100)의 임펠러, 감압부, 가압부 및 에어탭을 거쳐 정방향으로 유동된다. 감압부에 형성된 공기흡입부로 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 가압부 및 에어탭을 거쳐 분쇄되어 미세한 에어버블을 형성한다.
에어버블을 포함하는 세척수는 배출관(220)을 통해 터브(18) 및 섬프(20)로 보내져, 분사모듈로 압송되어 식기 세척에 사용된다.
에어탭이 막히는 것을 감지하는 에어탭 막힘감지단계(S200)를 진행한다.
세척수는 섬프를 통해 재사용되므로, 식기를 세척하는 과정에서 발생하는 이물질이 에어젯 제너레이터(100)로 유입될 수 있다. 이러한 이물질은 복수의 작은 홀을 형성하는 에어탭을 통과하지 못하고, 에어탭의 홀에 끼여 에어탭을 막히게 한다. 에어탭이 막히면, 세척수가 에어탭을 원활하게 유동하지 못해 에어젯 제너레이터(100)가 에어버블을 발생하는 기능을 제대로 수행할 수 없게 된다.
에어탭(180)의 막힘 발생여부는 펌프(40) 내에서 작동하는 모터의 전류를 측정하여 부하의 변화량을 감지하여 판단한다. 모터에 전류를 측정하는 전류측정부(미도시)를 두고, 전류측정부가 부하의 변화량을 감지한다.
에어탭이 막히는 경우, 에어젯 제너레이터로 공급되는 세척수가 원활하지 못하여 모터의 부하 변화량이 커지게 된다. 전류측정부는 모터의 부하 변화량이 커진 것을 감지하면, 에어탭 막힘을 감지한다.
에어탭 막힘이 감지될 때, 역분사노즐에서 세척수를 역방향으로 분사하는 역분사단계(S300)를 진행한다.
에어탭 막힘이 감지되면, 베리오챔버(300)와 연결된 연결유로(320)의 조절밸브(310)를 개방한다. 조절밸브(310)가 개방되면, 세척수가 역분사노즐(330)로 분사된다. 역분사노즐(330)에서 분사되는 세척수는 에어젯 제너레이터(100)를 정방향으로 유동하는 세척수보다 높은 압력으로 분사된다. 역분사노즐에서 분사되는 세척수는 에어탭(180)을 통과하여 이물질을 제거하고, 이물질과 함께 공기흡입부(140)로 배출된다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10 : 식기세척기 20 : 섬프
40 : 펌프 100 : 에어젯 제너레이터
110 : 공기분쇄관 120 : 감압부
130 : 가압부 140 : 공기흡입부
170 : 임펠러 180 : 에어탭
210 : 유입관 300 : 베리오 챔버
310 : 조절밸브 320 : 연결유로
330 : 역분사노즐

Claims (14)

  1. 정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러;
    상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부;
    상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부;
    상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부;
    상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭; 및
    상기 에어탭을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 포함하는 에어젯 제너레이터.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 역분사노즐에서 역방향으로 분사된 세척수는 상기 공기흡입부로 유입되는 에어젯 제너레이터.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어탭은 상기 공기흡입부와 상기 역분사노즐 사이에 배치되는 에어젯 제너레이터.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 역분사노즐에서 역방향으로 분사되는 세척수의 압력은 상기 에어탭을 정방향으로 유동하는 세척수의 압력보다 높게 형성되는 에어젯 제너레이터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에어탭에 형성된 복수개의 홀의 형상은 좌우로 길게 형성된 장공형상인 에어젯 제너레이터.
  6. 식기를 수용하는 터브;
    상기 터브 내의 식기를 향해 세척수를 분사시키는 분사모듈;
    상기 분사모듈에 세척수를 공급하는 섬프;
    상기 섬프에 저장된 세척수를 분사모듈로 압송시키기는 펌프; 및
    상기 펌프로부터 압송되는 세척수 일부를 공급받아 세척수에 에어버블을 형성하여 섬프로 배출하는 에어젯 제너레이터를 포함하고,
    상기 에어젯 제너레이터는
    정방향으로 유동하는 세척수에 원심력을 가하는 임펠러;
    상기 임펠러를 통과한 세척수의 압력을 낮추는 감압부;
    상기 감압부로 공기를 주입하는 공기흡입부;
    상기 공기흡입부로부터 유입된 공기를 분쇄하도록 압력을 증가시키는 가압부;
    상기 가압부를 통과한 세척수에 포함된 공기를 분쇄하도록 복수개의 홀이 형성된 에어탭; 및
    상기 에어탭을 향해 역방향으로 세척수를 분사하는 역분사노즐을 포함하고,
    상기 역분사노즐에서 분사되는 세척수는 상기 공기흡입부로 유입되는 식기세척기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 분사모듈에 선택적으로 세척수를 공급하는 베리오 챔버를 더 포함하고,
    상기 베리오 챔버는 일부유량을 상기 역분사노즐로 공급하는 식기세척기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 베리오 챔버와 상기 역분사노즐에 세척수를 공급하는 연결유로;
    상기 연결유로를 개폐하는 조절밸브를 더 포함하는 식기세척기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 펌프는
    상기 펌프를 구동시키는 모터; 및
    상기 모터에 전류를 측정하는 전류측정부를 포함하고,
    상기 전류측정부는 상기 모터에서 측정되는 부하의 변화량을 감지하여 상기 조절밸브를 게폐하는 식기세척기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 공기흡입부와 상기 터브를 연결하는 터브연결유로를 더 포함하는 식기세척기.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 에어젯 제너레이터로부터 세척수가 배출되는 배출관을 포함하고,
    상기 역분사노즐은 상기 배출관의 일측을 관통하여 상기 배출관 내부에서 상기 에어탭 방향으로 개구된 개구부를 형성하는 식기세척기.
  12. 정방향으로 유동하는 세척수에 공기를 주입하고, 에어탭을 통과시켜 세척수에 에어버블을 발생시키는 정상작동단계;
    상기 에어탭이 막히는 것을 감지하는 에어탭 막힘감지단계; 및
    상기 에어탭 막힘이 감지될 때, 역분사노즐에서 세척수를 역방향으로 분사하는 역분사단계를 포함하는 식기세척기의 에어젯 제너레이터 이물질 제거방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 에어탭 막힘감지단계는,
    정방향으로 세척수를 공급하는 펌프에 작동하는 모터의 전류 측정으로 감지되는 부하의 변화량으로 상기 에어탭의 막힘여부를 감지하는 에어젯 제너레이터 이물질 제거방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 역분사단계는,
    상기 역분사노즐에서 역방향으로 분사되는 세척수의 유량의 압력은 상기 에어탭을 정방향으로 유동하는 세척수의 유량의 압력보다 높게 형성되어 공기가 흡입되는 공기흡입부로 유동하는 에어젯 제너레이터 이물질 제거방법.
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