KR20190087150A

KR20190087150A - 식기세척기 및 그의 구동방법

Info

Publication number: KR20190087150A
Application number: KR1020180005590A
Authority: KR
Inventors: 함정윤
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2019-07-24
Also published as: WO2019143078A1; US20200405122A1; EP3721781A4; KR102440475B1; EP3721781A1; EP3721781B1; US11337582B2

Abstract

열회수 효율이 우수한 식기세척기가 개시된다. 식기세척기는 다음 행정에 사용될 냉세척수를 저장하는 제1탱크와, 세척이 이루어지는 식기세척조와, 상기 식기세척조에서 사용된 온세척수를 저장하며, 상기 저장된 온세척수의 열이 상기 제1탱크의 냉세척수에 전달되도록 인접 배치되고, 상기 온세척수를 상기 식기세척조로 전달하는 개구를 가진 제2탱크와, 상기 세척에 사용된 온세척수가 상기 제2탱크 및 상기 식기세척조 사이를 순환하도록 상기 식기세척조와 상기 제2탱크 사이를 연결하고 상기 세척에 사용된 온세척수를 통과 또는 차단하는 순환밸브를 가진 순환배관을 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 식기세척기에 의하면 기존의 구조를 최소한으로 변경하면서 열회수 효율이 매우 우수한 효과를 제공한다.

Description

식기세척기 및 그의 구동방법 {DISH WASHER AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 식기세척기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 세척에 사용된 세척수의 열을 다음 행정의 세척수가 회수하여 에너지를 절감하는 식기세척기 및 이의 구동방법에 관한 것이다.

식기세척기는 세척수를 높은 압력으로 노즐을 통해 분사하여 세척을 수행한다. 세척에 사용된 세척수는 세척과정에서 가열된 온수이기 때문에 다음 행정을 위해 새로 유입된 냉수와는 온도 차가 존재한다. 다음 행정을 위한 냉수가 세척에 사용된 온수로부터 열을 회수하는 것은 에너지 절감 측면에서 매우 바람직하다. 유럽특허 EP2820997호는 세척에 사용된 온수가 저장된 컨테이너 내부를 다음 행정을 위해 새로 유입되는 냉수를 공급하는 배관이 지그재그로 통과하여 열을 흡수하는 식기세척기를 개시하고 있다.

이러한 파이프 형태의 열교환기를 사용하는 열회수모듈을 가진 식기세척기는 온수와 냉수 사이의 열교환 면적이 작기 때문에 열교환 효율이 매우 떨어진다. 또한 종래의 식기세척기는 세척에 사용된 세척수를 저장하는 큰 컨테이너와 복잡한 배관 구성으로 인해 실제 제품에서 구현되기 어렵다.

따라서, 본 발명의 목적은 상술한 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로, 기존의 구조를 최대한 활용하여 구조변경을 최소화하면서 열회수 효율도 우수한 식기세척기 및 이의 구동방법을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 식기세척기가 제공된다. 식기세척기는 세척이 이루어지는 식기세척조와, 다음 행정에 사용될 냉세척수를 저장하는 제1탱크와, 식기세척조에서 사용된 온세척수를 저장하며, 저장된 온세척수의 열이 제1탱크의 냉세척수에 전달되도록 제1탱크에 인접 배치되고, 온세척수를 식기세척조로 전달하는 개구를 가진 제2탱크와, 온세척수가 제2탱크 및 식기세척조 사이를 순환하도록 식기세척조와 제2탱크 사이를 연결하고 온세척수를 통과 또는 차단하는 순환밸브를 가진 순환배관을 포함한다. 본 발명의 식기세척기는 온세척수가 제2탱크 및 식기세척조 사이를 순환하면서 냉세척수에 열을 전달함으로써 열회수효율이 우수하고 구조를 크게 변경하지 않고도 열회수 기능을 발휘할 수 있다.

식기세척조는 사용된 세척수가 모이도록 하부에 배치된 섬프를 포함할 수 있다.

식기세척기는 제1탱크와 섬프 사이를 연결하는 세척수공급배관을 더 포함함으로써 열을 회수한 다음행정의 냉세척수를 섬프로 공급할 수 있다.

식기세척기는 외부에서 냉세척수를 공급하고 세척수공급배관에 연결되는 급수관을 더 포함하며, 급수관은 공급하는 냉세척수를 세척수공급배관을 통해 제1탱크로 공급함으로써 세척수공급배관을 세척수 공급 및 배출을 함께 사용하도록 할 수 있다.

식기세척기는 경수를 연수로 연화시키는 연수기를 더 포함하며, 급수관은 연수기에서 세척수공급배관으로 냉세척수를 배출할 수 있다.

세척수공급배관은 급수관이 연결된 부분을 지난 위치에 냉세척수를 공급 또는 차단하는 급수밸브를 포함함으로써 제2탱크로의 온세척수 급수 시에 섬프로 냉세척수가 공급되는 것을 방지할 수 있다.

제2탱크는 제1탱크 내에 수용되며, 제1탱크와 제2탱크는 식기세척기의 좌측면 또는 우측면에 장착됨으로써 공간 활용을 극대화하고 제1탱크와 제2탱크의 세척수 위치 에너지를 높여 온세척수 배수 및 냉세척수 공급을 원활하게 할 수 있을 뿐만 아니라 열회수 효율을 높일 수 있다.

제2탱크는 제1탱크 내에서 블로우(blow) 성형으로 제작될 수 있다.

제1탱크는 간격을 두고 마주보는 1쌍의 판상외벽부와 1쌍의 판상외벽부의 외주연을 연결하는 외측면부를 포함할 수 있다.

제2탱크는 1쌍의 판상외벽부에 각각 간격을 두고 대향하는 1 쌍의 판상내벽부와 1쌍의 판상내벽부의 외주연을 연결하는 내측면부를 포함할 수 있다.

제2탱크는 상기 제1탱크를 지나 상기 식기세척조로 연장하도록 일체로 성형된 인서트 성형관을 포함할 수 있다.

인서트 성형관은 기세척조 내로 연장한 단부에 결합하는 캡을 포함함으로써 제1 및 제2탱크를 편리하게 식기세척기의 측면에 장착할 할 수 있다.

순환배관은 제1탱크를 통과하여 제2탱크로 연결하는 연결관을 포함할 수 있다.

식기세척기는 식기세척조와 상기 제2탱크 사이에서 상기 온세척수가 강제 순환시키는 펌프를 더 포함할 수 있다.

펌프가 공급하는 냉세척수를 식기세척실 내의 복수 노즐로 분배하는 분배기를 더 포함하며, 분배기는 온세척수 순환 시에 온세척수의 분배를 차단하는 분배차단부를 포함함으로써 열회수용 세척수가 분배기를 통해 분배되는 것을 방지할 수 있다.

제2탱크는 제2탱크는 순환배관을 통해 공급된 온세척수가 넘쳐 개구로 넘어가게 하는 오버플로우 격벽을 포함할 수 있다.

제2탱크는 하향 경사진 다수의 경사가이드를 포함하여 이물질의 축적을 방지할 수 있다.

제1탱크는 케이스 브레이크와 일체로 형성됨으로써 설계가 편리하다.

식기세척기는 제1탱크에 다음 행정에 사용될 냉세척수를 저장하도록 급수밸브를 차단 제어하고, 식기세척조의 온세척수를 상기 제2탱크에 공급하도록 순환밸브를 개방 제어하고, 순환밸브를 차단 제어하고, 냉세척수의 사용을 위해 급수밸브를 개방 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 과제를 달성하기 위한 다른 형태의 식기세척기는 세척이 이루어지는 식기세척조와, 다음 행정의 냉세척수를 저장하는 제1탱크와, 식기세척조 내에서 세척에 사용된 온세척수를 저장하는 섬프와, 섬프로부터 유입된 온세척수를 저장하며, 저장된 온세척수의 열이 제1탱크의 냉세척수에 전달되도록 제1탱크 내에 수용되는 제2탱크와, 섬프와 제2탱크 사이를 연결하고 세척에 사용된 온세척수를 통과 또는 차단하는 순환밸브를 가진 순환배관과, 섬프 또는 식기세척조와 제1탱크를 연결하고 다음 행정에 사용될 냉세척수를 통과 또는 차단하는 급수밸브를 가진 세척수공급배관을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 식기세척기의 구동방법은 다음 행정에 사용될 냉세척수를 제1탱크에 저장하는 단계와, 식기세척조 내에서 식기를 세척하는 단계와, 식기세척조에서 사용된 온세척수를 제2탱크로 공급하고, 제2탱크에 인접 배치된 제1탱크의 냉세척수에 열을 전달하고, 제2탱크의 온세척수를 식기세척조로로 전달하는 온세척수 순환을 적어도 1회 이상 수행하는 단계와, 제2탱크와 식기세척조 사이에서 순환되던 온세척수를 배수하는 단계와, 제1탱크에서 냉세척수를 식기세척조로 공급하는 단계를 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 식기세척기는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 내부 탱크와 외부 탱크가 넓은 면적으로 접촉하기 때문에 열회수 효율을 높일 수 있다.

둘째, 케이스 브레이크 기능이 외부 탱크에 일체화되어 있어 디자인이 심플하다.

셋째, 외부탱크가 내부 탱크를 수용한 탱크 인 탱크 구조는 폭이 좁은 판상 구조로서 식기세척기 도어의 좌측면 또는 우측면에 설치되어도 식기세척기의 전체적인 볼륨의 증가가 적다.

넷째, 탱크 인 탱크 구조는 식기세척기 하부의 섬프보다 높은 위치인 식기세척기 좌측면 또는 우측면에 장착되기 때문에 세척수의 위치에너지가 높다. 결과적으로 작동시간이 짧아지고 저수압 지역에서도 세척수의 배수나 공급이 용이해진다.

다섯째, 기존의 식기세척기 부품 변경을 최소화하고, 최소한의 부품, 예를 들면 외부탱크와 내부탱크, 순환배관 및 세척수공급배관, 순환밸브 및 급수밸브의 추가만으로 열회수 효율이 좋고 세척수의 유로가 짧은 식기세척기를 제공할 수 있다.

여섯째, 세척에 사용된 세척수와 다음 행정의 세척수의 섞임이 없어 세척성능의 저하를 방지할 수 있다. 즉, 제1탱크는 다음 행정의 세척수의 유입 및 유출 경로가1개만 형성되고, 제2탱크는 세척에 사용된 세척수가 섬프에서 유입되어 다시 식기세척조로 흘러가고 다시 섬프로 모이는 순환 경로를 구성한다. 식기세척조는 세척 공정이 완료된 직후에 내부가 따듯한 분위기를 유지하기 때문에 제2탱크에서 열을 뺏긴 세척수는 열을 다시 흡수할 수 있고, 세척수는 순환하면서 지속적으로 제1탱크의 다음 행정 세척수에 열을 전달한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 식기세척기의 구조를 간략하게 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 식기세척기의 세척수 유로를 설명하기 위한 도이다.
도 3은 식기세척기의 세척수 배관 구조를 나타낸 도이다.
도 4는 다음 행정에 사용될 세척수가 세척에 사용된 세척수로부터 열을 회수하는 열회수모듈의 내부 구조를 나타내는 도이다.
도 5는 도 4의 열회수모듈의 단면도이다.
도 6은 제2탱크에 인서트 성형된 인서트 성형관을 나타내는 절개사시도이다.
도 7은 제1실시예에 따른 인서트 성형관을 나타내는 사시도이다.
도 8은 제2실시예에 따른 인서트 성형관을 나타내는 사시도이다.
도 9 및 10은 각각 순환배관과 제2탱크 내부를 연결하는 연결관 구조를 나타내는 부분사시도 및 부분절개사시도이다.
도 11은 실린더형 분배기를 나타내는 사시도이다.
도 12는 상부 및 중간 회전 노즐에 세척수를 공급하는 분배기 상태를 나타낸 도이다.
도 13은 하부노즐에 세척수를 공급하는 분배기 상태를 나타내는 도이다.
도 14는 모든 노즐에 세척수가 공급되지 않도록 막은 분배기 상태를 나타내는 도이다.
도 15 내지 17은 식기세척기의 개략적인 블록도 및 단계별 세척과정을 나타내는 순서도이다.
도 18은 세척 행정 시 급수밸브와 순환밸브의 상태를 나타내는 표이다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙이도록 한다.

이하 설명에서 세척 시에 가열에 의해 온도가 높아진 세척수를 '온세척수'라 칭하고, 다음 행정을 위해 새로 유입되는 새로운 세척수를 '냉세척수'라 칭한다.

이하에서, 도 1을 참조하여 식기세척기(1)의 전체구조를 설명한다.

식기세척기(1)는 외관을 형성하는 본체(100)와, 본체(100)의 내부에 마련되는 식기세척조(110)와, 식기를 수납하도록 식기세척조(110)의 내부에 마련되는 바스켓들(112a,112b)과, 세척수를 분사하는 분사 노즐들(113,114,115)을 포함한다.

식기세척조(110)는 식기를 출납할 수 있도록 전방이 개방된 대략 박스 형상을 가진다. 식기세척조(110)의 전방 개구는 도어(111)에 의해 개폐될 수 있다. 식기세척조(110)는 상벽(116)과, 후벽(117)과, 좌벽(도 2의 118)과, 우벽(도 2의 119)을 가진다.

바스켓들(112a,112b)은 세척수가 고이지 않고 통과될 수 있도록 와이어로 이루어진 와이어 랙일 수 있다. 바스켓들(112a,112b)은 식기세척조(110)의 내부에 탈착 가능하게 마련된다. 바스켓들(112a,112b)은 식기세척조(110)의 상부에 배치되는 상부 바스켓(112a)과, 식기세척조(110)의 하부에 배치되는 하부 바스켓(112b)을 포함한다.

분사 노즐들(113,114,115)은 고압으로 세척수를 분사하여 식기를 세척한다. 분사 노즐들(113,114,115)은 식기세척조(110)의 상부에 마련되는 상부 회전 노즐(113)과, 식기세척조(110)의 중심부에 마련되는 중간 회전 노즐(114)과, 식기세척조(110)의 하부에 마련되는 하부노즐(115)을 포함한다.

상부 회전 노즐(113)은 상부 바스켓(112a)의 상측에 마련되고, 수압에 의해 회전하면서 세척수를 아래 방향으로 분사한다. 이를 위해 상부 회전 노즐(113)의 하단에는 분사홀들이 마련될 수 있다. 상부 회전 노즐(113)은 상부 바스켓(112a)에 수납된 식기를 향해 직접 세척수를 분사한다.

중간 회전 노즐(114)은 상부 바스켓(112a)과 하부 바스켓(112b)의 사이에 마련되고, 수압에 의해 회전하면서 세척수를 상하 방향으로 분사할 수 있다. 이를 위해 중간 회전 노즐(114)의 상단과 하단에는 분사홀들이 마련될 수 있다. 중간 회전 노즐(114)은 상부 바스켓(112a)과 하부 바스켓(112b)에 수납된 식기를 향해 직접 세척수를 분사한다

하부노즐(115)은 중단 회전 노즐(113) 및 상단 회전 노즐(114)과는 달리 움직이지 않도록 마련되고, 식기세척조(110)의 일 측에 고정된다. 하부노즐(115)은 대략 식기세척조(110)의 후벽(117) 또는 바닥에 인접하게 배치되어, 식기세척조(110)의 전방 또는 상방을 향하여 세척수를 분사한다. 식기세척조(110)의 전방을 향해 분사하는 경우, 하부노즐(115)에서 분사된 세척수는 직접 식기를 향하지 않고 베인(미도시)에 의해 식기를 향해 반사시킬 수도 있다. 하부노즐(115)은 각각 식기세척조(110)의 좌우 방향으로 배열되는 복수의 분사홀들을 가질 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 식기세척기(1)의 세척수 유로 및 배관 구조를 나타내는 도이다.

식기세척기(1)는 식기세척조(110)의 하부에 배치된 섬프(120), 다음 행정에 사용될 냉세척수가 이미 사용된 온세척수로부터 열을 회수하는 열회수모듈(150), 경수의 냉세척수를 연수의 냉세척수로 연화시키는 연수기(160), 섬프(120)의 냉세척수를 상기 노즐들(113,114,115)에 분배하는 분배기(170), 상기 섬프(120)의 냉세척수를 펌핑하여 분배기(170)로 공급하는 순환펌프(180), 섬프(120)로부터 온세척수와 오물을 본체(100) 외부로 배수하는 배수펌프(190) 및 제어부(도 14의 200)를 포함한다.

도 3은 식기세척기(1)의 세척수 배관 구조를 나타낸 도이다. 식기세척기(1)는 섬프(120)와 제1탱크(130)를 연결하는 세척수공급배관(132), 순환펌프(180)의 출구와 제2탱크(140)를 연결하는 순환배관(142), 연수기(160)에서 세척수 공급배관(132)을 연결하는 급수관(162), 및 분배기(170)와 순환배관(142) 사이를 연결하는 분배관(172)을 포함한다. 세척수 공급배관(132)은 제1탱크(130)로부터 급수관(162)의 연결지점을 지난 위치에 배치되어 다음행정에 사용될 세척수를 통과 또는 차단하는 급수밸브(134)를 포함한다. 순환배관(142)은 순환펌프(180)로부터 분배관(172)의 연결지점을 지난 위치에 배치되어 세척에 사용된 세척수를 통과 또는 다음 행정에 사용되는 세척수를 차단하는 순환밸브(144)를 포함한다.

도 4는 냉세척수가 온세척수로부터 열을 회수하는 열회수모듈(150)의 내부 구조를 나타내는 도이고, 도 5는 열회수모듈(150)의 단면도이다.

열회수모듈(150)은 냉세척수를 저장하는 제1탱크(130) 및 상기 제1탱크(130) 내에 수용되거나 인접 배치되어 온세척수를 저장하는 제2탱크(140)를 포함한다. 열회수모듈(150)은 도어(111)를 기준으로 식기세척조(110)의 좌측면 또는 우측면에 장착된다. 물론 필요에 따라 열회수모듈(150)은 후면이나 상면에도 설치될 수 있다.

제1탱크(130)는 바람직하게 탱크 인 탱크(tank in tank) 구조로 제2탱크(140)를 수용한다. 물론, 제1탱크(130)는 설계에 따라 반대로, 제2탱크(140)에 수용될 수도 있다. 제1탱크(130)는 서로 간격을 두고 배치되는 1쌍의 판상외벽부(131)와 1쌍의 판상외벽부(131)의 외주연을 연결하는 외측면부(133)를 포함한다.

제1탱크(130)는 제2탱크(140)를 수용하는 탱크수용부(135)와 탱크수용부(135)의 외곽에 배치된 케이스 브레이크(136)를 포함한다. 탱크수용부(135)는 세척수 공급배관(132)에 연결된다. 탱크수용부(135)는 도 5에 나타낸 바와 같이 제2탱크(140)가 수용되고 남은 공간에 세척수 공급배관(132)을 통해 연수기(160)로부터 유입된 냉세척수를 저장한다. 이와 같이, 저장된 냉세척수는 수용된 제2탱크(140) 내의 온세척수로부터 열을 흡수한다. 탱크수용부(135)는 제2탱크(140)로부터 열을 흡수한 냉세척수를 세척수 공급배관(132)을 통해 섬프(120) 또는 식기세척조(110)로 공급한다.

케이스 브레이크(136)는 외부 급수호스로부터 유입된 냉세척수를 제1탱크(130)의 하측으로 유입시켜 제1탱크(130)의 상측으로 올라갔다 다시 하부로 내려오게 하여 연수기(160)로 공급하는 외부급수관(137)과 배수펌프(190)에 의해 섬프(120)로부터 배출된 온세척수를 제1탱크의 하측으로 유입시켜 상측으로 진행 후 다시 하측으로 내려가게 하여 외부로 배출하는 배수관(138) 등을 포함한다. 케이스 브레이크(136)는 추가적으로 역류방지, 에어버블 배출 기능을 더 포함할 수 있다. 이와 같이 제1탱크(130)는 케이스 브레이크(136)를 일체형으로 제작함으로써 식기세척기의 공간 활용을 극대화할 수 있다.

제2탱크(140)는 탱크 인 탱크(tank in tank) 구조로 제1탱크(130)의 탱크수용부(135) 내에 수용된다. 물론, 제2탱크(140)는 설계에 따라 반대로, 제1탱크(130)를 수용할 수도 있다. 제2탱크(140)는 도 5에 나타낸 바와 같이 서로 간격을 두고 배치된 1쌍의 판상내벽부(141)와 상기 1쌍의 판상내벽부(141)의 외주연을 연결하는 내측면부(143)를 포함한다. 제2탱크(140)는 제1탱크(130)에 대한 접촉면적이 전체면적의 60~90%를 차지하도록 하는 것이 바람직하다. 접촉면적이 60% 미만이면 열회수효율이 떨어지고 90% 초과하면 냉세척수의 수용량이 지나치게 작아진다.

제2탱크(140)는 제1탱크(130) 내에 바람직하게 0.5~2t의 두께로 플라스틱 블로우(blow) 성형되어 삽입된다. 플라스틱 블로우(blow) 성형은 누수를 최소화할 수 있고 제작이 용이한 장점을 가진다. 물론 제2탱크(140)는 플라스틱 블로우 성형 외에 금속으로 제작할 수도 있다. 제2탱크(140)는 설계에 따라 다양한 형상, 예를 들면 굴곡관 형태로 구현될 수도 있다. 상술한 열회수모듈(150)을 제2탱크(140)와 제1탱크(130)의 탱크 인 탱크 구조로 구성하는 것은 하나의 예로서, 적절하게 냉세척수가 온세척수로부터 열을 회수할 수 있는 구조면 적용 가능하다.

제2탱크(140)는 하측에서 유입된 온세척수가 저장되는 온세척수 저장공간(145)과, 열을 전달한 온세척수를 배출하는 온세척수 배출공간(146)과, 온세척수 저장공간(145)과 온세척수 배출공간(146)을 구획하는 오버플로우(overflow) 격벽(147)과, 다수의 하향 경사진 경사가이드(148)와, 오버플로우 격벽(147)을 넘은 온세척수를 식기세척조(110) 내부로 전달하기 위한 개구를 형성하는 인서트 성형관(149)을 포함한다.

오버플로우 격벽(147)은 온세척수 저장공간(145)과 온세척수 배출공간(146)으로 구획하되, 상부에서 연통하도록 제2탱크(140)의 하부에 상부로 배치된다. 순환배관(142)을 통해 온세척수 저장공간(145)으로 유입된 온세척수는 점점 차 올라 상부의 연통공간을 통해 온세척수 배출공간(146)으로 넘어가게 한다.

경사가이드(148)는 온세척수 저장공간(145)의 좌우에 각각 하부를 향해 경사진 "↘"방향 가이드와 "↙"방향 가이드, 중앙에 "∧"형 가이드, 및 온세척수 배출공간(146) 내에는 3열의 "┃"형 가이드가 배치된다. 경사가이드(148)는 10~30 개로 제2탱크(140) 내에 배치한다. 경사가이드(148)의 수가 너무 많으면, 저항이 늘어나고, 이물 적층 우려가 크다. 경사가이드(148)의 수가 너무 적으면, 제2탱크(140)의 구조적 강도가 낮아져 배부름 현상이 발생한다. 경사가이드(148)는 예를 들면 약 20~70도의 각도로 경사지게 연장한다. 경 사가이드(148)는 예를 들면 20mm~50mm의 길이로 형성한다. 상술한 바와 같이 경사가이드(148)는 열회수 행정을 완료한 온세척수를 제2탱크(140)로부터 배수할 때 이물들이 온세척수와 함께 쉽게 섬프(120)로 배출되게 한다. 경사가이드(148)는 온세척수 저장공간(145) 내부에 온세척수가 공급되었을 때 배부름 현상을 잡아주고. 온세척수가 골고루 퍼지게 하는 역할을 한다. 제2탱크(140) 내에서 온세척수가 골고루 퍼지면 열교환이 잘되어 열회수 성능이 높아지는 장점이 있고, 이물 적층을 최소화할 수 있다.

도 6 내지 8은 제2탱크(140)에 인서트 성형된 인서트 성형관(149)을 나타내 도이다.

인서트 성형관(149)은 제2탱크(140)의 판상내벽부(141)에 인서트 성형된다. 인서트 성형관(149)은 제1탱크(130)의 내부를 지나 판상외벽부(131)를 관통한 후 식기세척조(110)의 좌벽(118)을 관통하도록 연장한다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 인서트 성형관(149)은 내부에 공간이 형성된 중공부(151), 세척수 배출 개구를 형성하는 단부(153), 및 단부(153)에 체결하는 캡(155)을 포함한다. 중공부(151)는 세척수 배출공간(146)과 식기세척조(110) 사이를 연통하는 관형상으로 이루어져 있다. 단부(153)는 캡(155)과 결합을 위해 도 7에 나타낸 바와 같이 나사결합을 위해 외주면에 형성된 나사부(156)를 포함할 수도 있고, 도 8에 나타낸 바와 같이 후크결합을 위해 내주면에 형성된 후크부(157)를 포함할 수도 있다. 이와 같이 인서트 성형관(149)의 단부(153)와 캡(155)의 결합은 누수 없이 열회수모듈(150)을 식기세척조(110)의 측면에 견고하게 장착할 수 있게 한다. 또한, 인서트 성형관(149)은 제1실링부재(158)에 의해 제1탱크(130)의 판상외벽부(131)와 실링된다. 인서트 성형관(149)은 제2실링부재(159)에 의해 식기세척조(110)의 측벽 그리고 캡(155)과 실링된다.

도 9 및 10은 각각 순환배관(142)과 제2탱크(140) 내부를 연결하는 연결관(161)의 구조를 나타내는 사시도 및 절개사시도이다. 도시한 바와 같이, 연결관(161)은 일측이 순환배관(142)의 단부에 연결되고 타측은 재2탱크(140)와 연결된다. 연결관(161)은 제1탱크(130)의 외측면부(133) 및 제2탱크(140)의 내측면부(143)를 관통하여 제2탱크(140) 내부와 연통하게 한다. 연결관(161)은 도 9에 나타낸 바와 같이 2중 호스(163,165)를 포함하여, 제1탱크(130)의 외측면부(133)에서의 누수를 확실하게 방지한다.

연수기(160)는 외부급수관(137)에서 공급된 경수 상태의 냉세척수를 연수 상태로 연화시켜 급수관(162)을 통해 세척수 공급배관(132)으로 배출한다. 세척수 공급배관(132)으로 유입된 연수 상태의 냉세척수는 급수밸브(134)가 차단되어 있으면 제1탱크(130)로 흘러 들어가 저장되고, 급수밸브(134)가 개방되어 있으면 섬프(121) 및 제1탱크(130)로 동시에 들어간다.

도 11은 실린더형 분배기(170)를 나타내는 사시도이고, 도 12는 상부 및 중간 회전 노즐(113,114)에 세척수를 공급하는 분배기(170) 상태를 나타낸 도이고, 도 13은 하부노즐(115)에 세척수를 공급하는 분배기(170) 상태를 나타내는 도이고, 도 14는 모든 노즐(113,114,115)에 세척수가 공급되지 않게 막은 상태의 분배기를 나타내는 도이다.

분배기(170)는 순환펌프(180)로부터 공급된 섬프(120)의 세척수를 상기 노즐들(113,114,115)에 분배하는 역할을 한다. 분배기(170)는 도 11에 나타낸 바와 같은 실린더형 분배기로 구현될 수 있다. 물론, 분배기(170)는 실린더형 분배기로만 한정되지 않으며, 다양한 분배기가 적용될 수 있다. 분배기(170)는 원통형의 드럼(171), 및 갭밸브(174)를 포함한다. 원통형 드럼(171)은 상기 드럼(171)의 외주면에 형성된 중하단 분배구(도 12의 173)와 드럼(171)의 양단에 각각 형성된 좌우 하단 분배구(175,176)를 포함한다. 갭밸브(174)는 중하단 분배구(173)를 개폐하는 제1갭밸브(도 11의 177), 및 드럼(171)의 양단에 형성된 좌우 하단 분배구(175,176)을 각각 개폐하는 제2 및 제3갭밸브(178,179)를 포함한다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 분배기(170)는 갭밸브(174)가 0도 회전인 경우 제1갭밸브(177)가 중하단 분배구(173)를 개방하여 상부 및 중간 회전 노즐(113,114)에 세척수를 공급한다. 이때, 제2 및 제3갭밸브(178,179)는 좌우 하단 분배구(175,176)을 차단한다.

도 13에 나타낸 바와 같이, 분배기(170)는 갭밸브(174)가 270도 회전인 경우 제1갭밸브(177)가 중하단 분배구(173)를 차단하고 제2 및 제3갭밸브(178,179)가 좌우 하단 분배구(175,176)을 개방한다.

도 14는 분배기(170)는 갭밸브(174)가 90도 회전인 경우 제1갭밸브(177)가 중하단 분배구(173)를 차단하고 제2 및 제3갭밸브(178,179)가 좌우 하단 분배구(175,176)을 차단한다. 여기서, 갭밸브(174)는 모든 노즐(113,114,115)로 세척수가 분배되지 않도록 차단하는 분배차단부로서의 역할을 한다. 이는 본 발명의 열회수를 위한 순환 단계에서 순환펌프(180)에 의해 섬프(120)로부터 펌핑된 온세척수가 열회수 없이 식기세척조(110) 내로 다시 분사되는 것을 방지하기 위한 것이다.

상술한 바와 같이, 열회수를 위한 순환 단계에서 분배기(170)가 자체가 분배를 막는 기능을 갖는 대신에, 분배관(172)에 분배차단밸브(미도시)를 추가하는 것도 가능하다.

순환펌프(180)는 열회수 순환 모드에서는 섬프(120)에서 세척에 사용된 온세척수를 펌핑하여 제2탱크(140)로 공급한다. 순환 펌프(180)는 식기세척 모드에서는 섬프(120)에서 다음 행정의 냉세척수를 펌핑하여 분배관(172)을 통해 분배기(170)로 공급한다. 이때, 순환배관(142)의 순환밸브(144)는 차단되어 있어 제2탱크(140)로 공급되는 것을 방지한다. 이와 같이, 섬프(120)와 순환펌프(180)는 열회수 순환 모드 및 식기세척 모드에 공용으로 사용된다. 열회수 순환 모드 시에는 급수밸브(134) 및 분배기(170)를 차단하고, 순환밸브(144)만을 개방한다. 식기세척 모드 시에는 순환밸브(144)를 차단하고, 급수밸브(134)와 분배기(170)를 개방한다.

배수펌프(190)는 열회수 순환 모드 및 식기세척 모드 사이에 섬프(120)로부터 온세척수와 오물을 본체(100) 외부로 배수하는 한다. 즉. 제1탱크(130)로부터 다음 행정의 냉세척수를 섬프(120)로 공급하기 전에, 제2탱크(140)와 섬프(120) 내의 온세척수 및 오물을 외부로 배수한다.

제어부(200)는 식기세척기(1)에 포함된 모든 구성 부품들을 제어할 수 있도록 프로그램 명령을 실행한다. 예를 들면 제어부(200)는 상기 제1탱크(130)에 다음 행정의 냉세척수를 저장하도록 상기 급수밸브(134)를 차단 제어하고, 상기 섬프(120)의 온세척수를 상기 제2탱크(140)에 공급하도록 상기 순환밸브(144)를 개방 제어하고, 상기 제2탱크(140)의 냉세척수를 배수하도록 배수펌프(190)를 제어하고, 상기 배수 완료 후 상기 순환밸브(144)를 차단 제어하고, 상기 다음 행정의 냉세척수의 사용을 위해 급수밸브(134)를 개방 제어할 수 있다.

제어부(도 15의 200)는 예를 들면 시스템온칩(SoC)과 같은 제어기능을 가진 집적회로, 또는 CPU(Central Processing Unit), MPU(Micro Processing Unit)와 같은 범용프로세서와 소프트웨어를 포함하는 컨트롤 기판으로 구현될 수 있다.

범용프로세서는 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비휘발성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다.

제어프로그램은 BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다.

이하, 도 15 내지 17을 참조하여 식기세척기(1)의 세척 과정을 상세히 설명한다.

도 15 내지 17은 식기세척기(1)의 개략적 블록도 및 세척 과정을 나타내는 순서도이다.

도 15의 단계 S11에서, 섬프(120)의 세척수를 이용하여 식기세척조(110) 내의 식기를 세척한다. 이때, 세척수는 식기세척조(110) 내에서 사용된 후에 하부에 위치한 섬프(120)로 흘러 들어간다. 이와 같이 섬프(120)에 모인 세척수는 다시 분배기(170)를 통해 세척을 수행한다. 이와 같이, 세척수는 섬프(120)와 식기세척조(110) 사이를 순환하면서 반복적으로 세척에 사용된다. 세척 시에, 제어부(200)는 급수밸브(134)를 온(ON), 순환밸브(144)를 오프(OFF), 분배기(170)를 온(ON) 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 15의 단계 S12에서, 제어부(200)는 S11 단계의 진행 중 또는 진행 후에 제1 탱크(130)에 다음 행정, 예를 들면 헹굼 행정의 냉세척수를 공급한다. 이때, 제1탱크(130) 내의 세척수는 연수기(160)로부터 공급된다. 이때, 급수밸브(134)는 오프(OFF) 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 16의 단계 S13에서, 제어부(200)는 S12 단계의 냉세척수 급수가 완료되면 분배기(170)의 갭밸브(174)를 90도 회전시켜 분배를 차단하고, 순환밸브(144)를 온, 급수밸브(134)를 오프 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 16의 단계 S14에서, 제어부(200)는 S13 단계가 완료되면 순환펌프(180)를 가동하여 섬프(120)로부터 온세척수를 제2탱크(140)로 펌핑하여 순환시킨다. 이때, 제어부(200)는 급수밸브(134)를 오프 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 17의 단계 S15에서, 제어부(200)는 S14 단계가 완료되면 배수펌프(180)를 가동하여 섬프(120) 및 제2탱크(140) 내의 모든 온세척수를 외부로 배수시킨다. 이때, 제어부(200)는 급수밸브(134)를 오프, 순환밸브(144)는 온 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 17의 단계 S16에서, 제어부(200)는 S15 단계가 완료되면 급수밸브(134)를 개방하여 제1탱크(120)의 열을 흡수한 냉세척수를 섬프(120)로 공급하게 한다. 이때, 제어부(200)는 순환밸브(144)를 오프 상태로 만들거나 유지시킨다. 제1탱크(120)의 세척수량이 부족하면 연수기(160)로부터 추가로 냉세척수를 섬프(120)로 공급하게 한다.

도 17의 단계 S17에서, 제어부(200)는 S16 단계가 완료되면 순환펌프(180)를 가동하여 섬프(120)의 세척수를 분배관(172)을 통해 공급하여 식기세척조(110) 내부의 식기세척을 수행한다. 이때, 제어부(200)는 순환밸브(144)를 오프 상태로 만들거나 유지시킨다.

도 18은 각 세척 행정과 급수밸브(134), 순환밸브(144)의 상태를 나타낸 표이다.

외부급수 행정에서, 예컨대, 60초 동안 연수기(160)를 경유하여 외부탱크(130)로 2.5L의 세척수를 공급한다. 이때, 급수밸브(134)는 오프, 순환밸브는 온 상태이다.

순환 행정에서, 예컨대, 420초 동안 순환펌프(180)를 약 3000rpm으로 섬프(120)의 세척수를 펌핑하여 제2탱크(140), 식기세척조(110), 섬프(120) 사이를 순환시킨다. 이때, 급수밸브(134)는 오프, 순환밸브는 온 상태이다.

배수 행정에서, 예컨대, 60초 동안 배수펌프(190)를 가동하여 섬프(120) 및 제2탱크(140)의 세척수를 펌핑하여 외부로 배수시킨다. 이때, 급수밸브(134)는 오프, 순환밸브는 온 상태이다.

다시 외부급수 행정에서, 예컨대, 60초 동안 제1탱크(130)의 세척수를 섬프(120)로 공급하고, 연수기(160)를 통해 제1탱크(130)로 외부급수를 동시에 수행한다. 이때, 급수밸브(134)는 온, 순환밸브는 오프 상태이다.

이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위 내에서 다양하게 실시될 수 있다.

1: 식기세척기
100: 본체
110: 식기세척조
120: 섬프
130: 제1탱크
132: 세척수 공급배관
134: 급수밸브
140: 제2탱크
142: 순환배관
144: 순환밸브
150: 열회수모듈
160: 연수기
162: 급수관
170: 분배기
172: 분배관
180: 순환펌프
190: 배수펌프
200: 제어부

Claims

식기세척기에 있어서,
세척이 이루어지는 식기세척조와;
다음 행정에 사용될 냉세척수를 저장하는 제1탱크와;
상기 식기세척조에서 사용된 온세척수를 저장하며, 상기 저장된 온세척수의 열이 상기 제1탱크의 냉세척수에 전달되도록 상기 제1탱크에 인접 배치되고, 상기 온세척수를 상기 식기세척조로 전달하는 개구를 가진 제2탱크와;
상기 온세척수가 상기 제2탱크 및 상기 식기세척조 사이를 순환하도록 상기 식기세척조와 상기 제2탱크 사이를 연결하고 상기 온세척수를 통과 또는 차단하는 순환밸브를 가진 순환배관을 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 식기세척조는 사용된 온세척수가 모이도록 하부에 배치된 섬프를 포함하는 식기세척기.
제 2항에 있어서,
상기 제1탱크와 상기 섬프 사이를 연결하는 세척수공급배관을 더 포함하는 식기세척기.
제 3항에 있어서,
외부에서 냉세척수를 공급하고 상기 세척수공급배관에 연결되는 급수관을 더 포함하며,
상기 급수관은 공급하는 냉세척수를 상기 세척수공급배관을 통해 상기 제1탱크로 공급하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 4항에 있어서,
경수를 연수로 연화시키는 연수기를 더 포함하며,
상기 급수관은 상기 연수기에서 연화된 냉세척수를 상기 세척수공급배관으로 배출하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 4항에 있어서,
상기 세척수공급배관은 상기 급수관이 연결된 부분을 지난 위치에 냉세척수를 공급 또는 차단하는 급수밸브를 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 제2탱크는 상기 제1탱크 내에 수용되며,
상기 제1탱크와 상기 제2탱크는 상기 식기세척기의 좌측면 또는 우측면에 장착되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 7항에 있어서,
상기 제2탱크는 상기 제1탱크 내에서 블로우(blow) 성형으로 제작되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 7항에 있어서,
상기 제1탱크는 간격을 두고 마주보는 1쌍의 판상외벽부와 상기 1쌍의 판상외벽부의 외주연을 연결하는 외측면부를 포함하는 식기세척기.
제 7항에 있어서,
상기 제2탱크는 상기 1쌍의 판상외벽부에 각각 간격을 두고 대향하는 1 쌍의 판상내벽부와 상기 1쌍의 판상내벽부의 외주연을 연결하는 내측면부를 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 제2탱크는 상기 제1탱크를 지나 상기 식기세척조로 연장하도록 일체로 성형된 인서트 성형관을 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 11항에 있어서,
상기 인서트 성형관은 상기 식기세척조 내로 연장한 단부에 결합하는 캡을 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 순환배관은 상기 제1탱크를 통과하여 상기 제2탱크로 연결하는 연결관을 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 식기세척조와 상기 제2탱크 사이에서 상기 온세척수가 강제 순환시키는 펌프를 더 포함하는 식기세척기.
제 14항에 있어서,
상기 펌프가 공급하는 냉세척수를 상기 식기세척실 내의 복수 노즐로 분배하는 분배기를 더 포함하며,
상기 분배기는 온세척수 순환 시에 온세척수의 분배를 차단하는 분배차단부를 포함하는 식기세척기.
제 7항에 있어서,
상기 제2탱크는 상기 순환배관을 통해 공급된 온세척수가 넘쳐 상기 개구로 넘어가게 하는 오버플로우 격벽을 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 제2탱크는 하향 경사진 다수의 경사가이드를 포함하는 식기세척기.
제 1항에 있어서,
상기 제1탱크는 케이스 브레이크와 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제 6항에 있어서,
상기 제1탱크에 다음 행정에 사용될 냉세척수를 저장하도록 상기 급수밸브를 차단 제어하고, 상기 식기세척조의 온세척수를 상기 제2탱크에 공급하도록 상기 순환밸브를 개방 제어하고, 상기 순환밸브를 차단 제어하고, 상기 냉세척수의 사용을 위해 급수밸브를 개방 제어하는 제어부를 더 포함하는 식기세척기.
식기세척기에 있어서,
세척이 이루어지는 식기세척조와;
다음 행정의 냉세척수를 저장하는 제1탱크와;
상기 식기세척조 내에서 세척에 사용된 온세척수를 저장하는 섬프와;
상기 섬프로부터 유입된 온세척수를 저장하며, 상기 저장된 온세척수의 열이 상기 제1탱크의 냉세척수에 전달되도록 상기 제1탱크 내에 수용되는 제2탱크와;
상기 섬프와 상기 제2탱크 사이를 연결하고 상기 세척에 사용된 온세척수를 통과 또는 차단하는 순환밸브를 가진 순환배관과;
상기 섬프 또는 상기 식기세척조와 상기 제1탱크를 연결하고 상기 다음 행정에 사용될 냉세척수를 통과 또는 차단하는 급수밸브를 가진 세척수공급배관을 포함하는 식기세척기.
식기세척조를 구비한 식기세척기의 구동방법에 있어서,
다음 행정에 사용될 냉세척수를 제1탱크에 저장하는 단계와;
식기세척조 내에서 식기를 세척하는 단계와;
상기 식기세척조에서 사용된 온세척수를 상기 제2탱크로 공급하고, 상기 제2탱크에 인접 배치된 제1탱크의 냉세척수에 열을 전달하고, 상기 제2탱크의 온세척수를 상기 식기세척조로로 전달하는 온세척수 순환을 적어도 1회 이상 수행하는 단계와;
상기 제2탱크와 상기 식기세척조 사이에서 순환되던 온세척수를 배수하는 단계와;
상기 제1탱크에서 상기 냉세척수를 상기 식기세척조로 공급하는 단계를 포함하는 식기세척기의 구동방법.