KR102595023B1

KR102595023B1 - 식기세척기

Info

Publication number: KR102595023B1
Application number: KR1020180148956A
Authority: KR
Inventors: 정창윤; 윤상헌
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2023-10-30
Also published as: DE102019131953B4; KR20200063419A; US20200163531A1; DE102019131953A1; US11241140B2

Abstract

본 발명은 히트펌프를 구비한 식기세척기에 관한 것으로서, 식기세척기는, 내부에 식기의 보관을 위한 수용공간을 구비하는 세척조; 상기 세척조의 내부에 배치되고, 복수의 노즐을 구비하여 세척 행정과 건조 행정에 따라 상기 식기에 세척수 및 공기를 선택적으로 분사하는 분사암; 상기 분사암으로 공급될 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트부; 상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 공기를 흡입하여 상기 분사암으로 공급하는 흡입팬; 상기 분사암으로 공급될 상기 공기를 가열하는 공기가열수단을 포함하고, 상기 분사암은, 내부에 세척수유로와 공기유로를 구획하는 격벽을 구비할 수 있다.

Description

식기세척기{DISH WASHER}

본 발명은 히트펌프를 이용하여 세척수를 가열하는 식기세척기에 관한 것이다.

식기세척기는 세제 등을 이용하여 식기류를 자동으로 세척하고 건조시키는 기기이다.

식기세척기는 본체 내부에 거치된 식기를 세척, 헹굼 및 건조하는 행정을 수행하도록 구성될 수 있다.

식기세척기는 본체 내부에 구비된 전기히터 등을 이용하여 세척수를 가열할 수 있다.

그러나, 식기세척기에 사용되는 전기히터는 식기 세척 및 건조 시 많은 소비전력이 소모되는 문제점이 있다.

또한, 세척 완료 후 가열된 고온의 세척수가 식기세척기의 외부로 배출되어, 에너지 손실이 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 히트펌프를 이용하여 세척수를 가열함으로 소비에너지를 절감할 수 있는 식기세척기가 개발되고 있다.

선행특허문헌 KR 10-2015-0108188 A (2015. 09. 25 공개)에는 건조장치를 구비하는 가전제품(식기세척기)이 개시되어 있다. 선행특허의 식기세척기는 세척조 상부의 흡입구를 통해 공기를 흡입하여 응축기에서 방출된 열을 이용하여 흡입된 공기를 가열하고, 가열된 열풍을 세척조의 측면 하부에 형성된 배출구를 통해 세척조 내부로 배출시킴으로 식기를 건조시키는 히트펌프 시스템을 포함하고 있다.

그러나, 선행특허의 식기세척기는 세척조의 내부에 세척수를 분사하는 분사노즐만 구비되고, 공기를 분사하는 분사노즐은 구비되어 있지 않으므로, 세척조 내부의 자연대류만으로 식기에 열풍을 전달하여 건조 성능을 높이는 데에는 한계가 있다.

따라서, 건조 성능을 높이기 위해 식기로 공기를 직접 분사하는 노즐이 세척조의 내부에 구비될 필요가 있다.

다만, 세척조의 내부에 세척수 분사노즐과 공기 분사노즐을 별개로 배치하는 경우에 식기세척기의 크기가 대형화되는 문제가 있다.

본 발명은 종래의 문제점을 해결하기 위해 창출한 것으로서, 분사암의 내부에 세척수를 분사하기 위한 세척수유로와 공기를 분사하기 위한 공기유로가 격벽에 의해 별개로 구획되어, 분사암을 통해 세척수와 공기가 분사될 수 있는 식기세척기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 한 개의 분사암 내부에 별개의 세척수유로와 공기유로를 구비함으로 세척조의 공간을 넓게 활용할 수 있고 세척기의 소형화에 기여할 수 있는 식기세척기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 예에 따른 식기세척기는, 내부에 식기의 보관을 위한 수용공간을 구비하는 세척조; 상기 세척조의 내부에 배치되고, 복수의 노즐을 구비하여 세척 행정과 건조 행정에 따라 상기 식기에 세척수 및 공기를 선택적으로 분사하는 분사암; 상기 분사암으로 공급될 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트부; 상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 공기를 흡입하여 상기 분사암으로 공급하는 흡입팬; 상기 분사암으로 공급될 상기 공기를 가열하는 공기가열수단을 포함하고, 상기 분사암은, 내부에 세척수유로와 공기유로를 구획하는 격벽을 구비할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 격벽은 상기 분사암의 내부에 길이방향을 따라 수평하게 연장되고, 상기 세척수유로는 상기 격벽의 상부에 배치되고, 상기 공기유로는 상기 격벽의 하부에 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 노즐은, 상기 세척수유로와 연통되며, 상기 분사암의 상부에 길이방향으로 이격 되게 배치되어, 세척행정 시 상기 세척수를 분사하는 복수의 제1노즐; 및 상기 공기유로와 연통되며, 상기 분사암의 하부에 길이방향으로 이격되게 배치되어, 건조행정 시 상기 세척수의 분사방향과 반대방향으로 상기 공기를 분사하는 복수의 제2노즐로 구성될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 세척수를 상기 분사암으로 순환시키기 위한 유로를 형성하는 순환유로; 상기 세척수를 상기 순환유로를 따라 순환시키는 순환펌프; 상기 순환유로와 상기 세척수유로를 연결하여, 상기 세척수유로에 상기 세척수를 전달하는 세척수 전달관; 및 일측은 상기 덕트부에 연결되고, 타측은 상기 세척수 전달관을 관통하여 상기 공기유로에 연결되며, 상기 공기를 상기 공기유로에 전달하는 공기 전달관을 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분사암은, 상기 분사암의 중앙부에 형성되어, 상기 세척수 전달관과 연결되는 세척수 유입관; 상기 격벽의 중앙부에서 상기 세척수 유입관의 내측으로 돌출되게 형성되어, 상기 공기 전달관과 연결되는 공기유입구를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분사암은, 상기 세척수유로를 형성하는 복수의 제1분사암부; 상기 복수의 제1분사암부와 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 공기유로를 형성하는 복수의 제2분사암부; 및 상기 복수의 제1분사암부와 상기 복수의 제2분사암부 각각의 내측 단부를 연결하는 중앙연결부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 격벽은, 상기 중앙연결부의 내부에 수평하게 연장되는 중앙격벽부; 상기 중앙격벽부에서 상기 제1분사암과 상기 제2분사암 사이로 연장되어, 상기 세척수유로와 상기 공기유로를 구획하는 복수의 경계격벽부; 상기 중앙격벽부에서 상기 세척수유로와 연통되게 상기 제1분사암의 내측면으로 하향 경사지게 형성되는 제1경사격벽부; 및 상기 중앙격벽부에서 상기 공기유로와 연통되게 상기 제2분사암의 내측면으로 상향 경사지게 형성되는 제2경사격벽부를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 중앙연결부에 형성되고, 상기 세척수유로에 상기 세척수를 전달하는 세척수 전달관과 연결되는 세척수 유입관; 및 상기 중앙격벽부에서 상기 세척수 유입관의 내측으로 돌출되게 형성되어, 상기 공기유로에 상기 공기를 전달하는 공기 전달관과 연결되는 공기유입구를 더 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 분사암은 상기 세척조의 내부에 상하방향으로 복수로 이격 배치될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 복수의 분사암 각각은 회전 가능하게 장착되고, 상기 세척수 또는 상기 공기의 분사압력에 의해 회전될 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 공기가열수단은 히트펌프 시스템이고, 상기 히트펌프 시스템은, 냉매를 순환시키는 압축기; 상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 압축기에서 압축된 상기 냉매의 열을 상기 공기로 방출하는 응축기; 상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 및 상기 팽창기로부터 받은 냉매를 증발시켜 상기 압축기로 전달하는 증발기를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 다른 일 예에 따르면, 상기 공기가열수단은 상기 덕트부의 내부에 설치되는 전기히터일 수 있다.

본 발명과 관련된 또 다른 일 예에 따르면, 상기 공기가열수단은, 상기 덕트부의 내부에 설치되는 응축기; 및 상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 응축기로부터 가열된 공기를 선택적으로 추가 가열하는 전기히터를 포함할 수 있다.

본 발명과 관련된 일 예에 따르면, 상기 증발기를 수용하고, 내부에 물을 저장하여 상기 물과 증발기를 열교환시키는 열교환 챔버를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 히트펌프를 구비한 식기세척기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

첫째, 덕트부의 내부에 응축기와 흡입팬이 설치되고, 흡입팬은 세척조로부터 덕트부의 내부로 공기를 흡입하고, 응축기는 흡입된 공기를 가열함으로, 기존의 전기히터를 사용하여 공기를 가열하는 것보다 에너지를 절감할 수 있다.

둘째, 건조 행정 전에 히트펌프를 작동시켜 응축기의 냉매온도를 미리 가열함으로써, 건조 행정 시 응축기의 냉매온도를 상승시키기 위한 시간을 앞당겨 공기의 건조시간을 단축할 수 있다.

셋째, 열풍이 공기전달관을 통해 분사암의 내부에 공급되고, 분사암의 노즐을 통해 식기에 분사되어, 기존의 자연대류에 의해 열풍이 식기에 공급되는 것보다 더 많은 열량의 열풍을 식기에 신속하게 전달함으로써, 건조성능을 향상시킬 수 있다.

넷째, 하나의 분사암의 내부에 세척수유로와 공기유로가 격벽에 의해 상부와 하부로 분리되어, 세척수 노즐과 공기 노즐이 세척수유로와 공기유로에 각각 별개로 분리됨으로, 별도의 밸브 장치를 이용하여 세척수유로와 공기유로를 분리하지 않고, 분사암의 내부유로를 구조적으로 세척수유로와 공기유로로 분리함으로써, 분사암의 내부 구조가 간단하고, 분사암의 크기를 소형화할 수 있다.

다섯째, 분사암의 중앙부 내측에 격벽에서 돌출된 공기유입구가 세척수 유입관의 내측에 동심적으로 배치되되, 공기전달관은 세척수전달관을 관통하여 공기유입구에 직접 연결됨으로, 공기는 공기전달관을 따라 공기유입구에 유입되고, 공기유로를 따라 이동하며 복수의 제2노즐을 통해 식기에 분사될 수 있다. 게다가, 세척수는 세척수전달관을 따라 세척수 유입관을 통해 유입되고, 세척수유로를 따라 이동하며 복수의 제1노즐을 통해 식기에 분사할 수 있다.

여섯째, 분사암은 제2노즐을 통해 분사되는 공기의 분사압력에 의해 회전함으로써, 세척조의 내부에 별도의 순환팬이 없어도 공기의 순환유동이 발생하여, 열풍과 식기에 묻은 물기의 열교환히 활발히 이루어질 수 있다.

일곱째, 세척조의 흡입구와 연결되는 덕트부의 입구 측에 증발기가 설치되고, 증발기는 세척조 내부의 습증기로부터 열을 흡수하여 습증기를 냉각함으로써, 습증기로부터 습기를 제거할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 식기세척기를 보여주는 개념도이다.
도 2는 도 1에서 일 실시예에 따른 분사암의 내부에 공기유로와 세척수유로가 상하방향으로 이격되게 형성된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 3은 도 2에서 공기유로와 세척수유로에 각각 공기전달관과 세척수전달관이 연결되는 구조를 보여주는 개념도이다.
도 4는 도 2의 분사암과 다른 실시예로서 세척수유로와 공기유로가 서로 다른 분사암부에 별개로 구비된 모습을 보여주는 개념도이다.
도 5는 도 4의 분사암을 위에서 본 모습을 보여주는 개념도이다.
도 6은 도 5에서 VI-VI를 따라 단면을 취하여 세척수전달관과 세척수유로가 연결되는 구조를 보여주는 개념도이다.
도 7은 도 5에서 VII-VII를 따라 단면을 취하여 공기전달관과 공기유로가 연결되는 모습을 보여주는 개념도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 식기세척기를 보여주는 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 식기세척기(100)를 보여주는 개념도이고, 도 2는 도 1에서 일 실시예에 따른 분사암(120)의 내부에 공기유로(122)와 세척수유로(121)가 상하방향으로 이격되게 형성된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 3은 도 2에서 공기유로(122)와 세척수유로(121)에 각각 공기전달관과 세척수 전달관(151)이 연결되는 구조를 보여주는 개념도이다.

본 발명에 따른 식기세척기(100)는 캐비닛(101), 세척조(110), 분사암(120), 덕트부(130), 히트펌프 시스템(140) 등을 포함하여 구성될 수 있다.

캐비닛(101)은 식기세척기(100)의 외관을 형성할 수 있다. 캐비닛(101)의 내부에 수용공간이 형성될 수 있다.

캐비닛(101)의 전방에 투입구가 형성되어, 식기 등을 투입할 수 있다.

도어(102)는 캐비닛(101)의 전방에 회전가능하게 힌지 결합되어, 투입구를 개폐할 수 있다.

세척조(110)는 캐비닛(101)의 내부에 설치될 수 있다. 세척조(110)의 내부에 식기를 보관하기 위한 수용공간이 형성될 수 있다. 세척조(110)의 전방에 투입구와 대응되게 개방부가 형성될 수 있다.

도어(102)의 후면 가장자리를 따라 가스켓이 형성되고, 가스켓은 세척조(110) 내부의 세척수 등이 캐비닛(101)의 내부공간으로 누설되지 않도록 밀봉하도록 구성될 수 있다.

세척조(110)의 저면에 섬프(111)가 함몰되게 형성될 수 있다. 섬프(111)에 세척수가 수집될 수 있다.

세척조(110)의 내부에 복수의 선반(112)이 설치되어, 식기를 거치시키도록 구성될 수 있다. 복수의 선반(112)은 세척수 또는 공기가 선반(112) 안쪽으로 출입 가능하도록 구성되어, 세척수 또는 공기가 선반(112)에 거치된 식기로 분사될 수 있다.

세척조(110)의 내부에 복수의 분사암(120)이 상하방향으로 이격되게 배치될 수 있다. 복수의 분사암(120) 각각은 최상부 분사암(1201)(top injection arm), 상부 분사암(1202)(upper injection arm), 하부 분사암(1203)(lower injection arm)으로 구성될 수 있다.

복수의 분사암(120) 각각은 수평하게 연장될 수 있다. 복수의 분사암(120)의 내부에 세척수유로(121)와 공기유로(122)가 구비될 수 있다. 세척수유로(121)와 공기유로(122)는 격벽(123)에 의해 구획될 수 있다.

격벽(123)은 분사암(120)의 내부에 길이방향을 따라 수평하게 연장될 수 있다. 세척수유로(121)는 격벽(123)의 상부에 배치되고, 공기유로(122)는 격벽(123)의 하부에 배치될 수 있다.

복수의 분사암(120) 각각은 복수의 노즐(125,126)을 구비한다.

복수의 노즐(125,126)은 세척수를 분사하는 복수의 제1노즐(125)과 공기를 분사하는 제2노즐(126)로 구성될 수 있다. 복수의 제1노즐(125)은 분사암(120)의 상부면에 길이방향을 따라 이격되며, 복수의 제1노즐(125) 각각은 세척수유로(121)와 연통되게 두께방향으로 관통 형성될 수 있다.

복수의 제2노즐(126)은 분사암(120)의 하부면에 길이방향을 따라 이격되며, 복수의 제2노즐(126) 각각은 공기유로(122)와 연통되게 두께방향으로 관통 형성될 수 있다.

복수의 분사암(120) 각각은 세척수유로(121)와 공기유로(122)를 격벽(123)에 의해 이격시키되, 세척수유로(121)와 공기유로(122)를 격벽(123)의 두께방향으로 상부와 하부에 중첩되게 배치할 수 있다.

다만, 상부 분사암(1202)은 복수의 제1노즐(125)과 복수의 제2노즐(126)을 상하방향으로 서로 대향하는 분사암(120)의 상부면과 하부면에 각각 형성할 수 있다.

최상부 분사암(1201)은 복수의 제1노즐(125)과 복수의 제2노즐(126)을 서로 동일한 방향으로 분사암(120)의 하부면에 각각 형성할 수 있다.

하부 분사암(1203)은 복수의 제1노즐(125)과 복수의 제2노즐(126)을 서로 동일한 방향으로 분사암(120)의 상부면에 각각 형성할 수 있다.

최상부 분사암(1201)과 하부 분사암(1203)의 경우에 복수의 제1노즐(125)과 복수의 제2노즐(126)이 분사암(120)의 길이방향을 따라 서로 교대로 배치될 수 있다. 복수의 제2노즐(126)은 격벽(123)에서 세척수유로(121)를 상하방향으로 관통하도록 연장되고, 제2노즐(126)의 하단은 공기유로(122)와 연통되게 연결되고, 제2노즐(126)의 상단은 세척조(110)의 내부공간에 연통되게 연결되어, 공기가 공기유로(122)로부터 세척수유로(121)를 관통하여 세척수유로(121)로 누설되지 않고 식기를 향해 분사될 수 있다.

세척수 순환관(150)은 섬프(111)와 복수의 분사암(120)을 연결하여, 세척수를 순환시키도록 구성될 수 있다. 세척수 순환관(150)의 일측은 섬프(111)에 연통되게 연결되고, 세척수 순환관(150)의 타측은 복수의 분사암(120)으로 분기 형성되어 복수의 분사암(120)에 연통되게 연결될 수 있다.

세척수 순환관(150)의 타측의 분기점에 삼방밸브(153)가 설치되어, 세척수가 삼방밸브(153)를 통해 복수의 분사암(120) 중 적어도 하나 이상의 분사암(120)으로 이동할 수 있다.

순환펌프(154)는 세척수를 섬프(111)로부터 세척수 순환관(150)을 따라 복수의 분사암(120)으로 순환시키도록 구성될 수 있다.

세척조(110)의 상부에 덕트부(130)가 배치될 수 있다. 덕트부(130)는 공기의 이동을 위한 유로를 형성할 수 있다. 덕트부(130)의 일측은 세척조(110)의 상부에 연통되게 연결되고, 덕트부(130)의 타측은 분사암(120)과 연통되게 연결될 수 있다.

세척조(110)의 상부에 흡입구(160)가 형성되고, 세척조(110)의 후방면 일측에 토출구(161)가 형성될 수 있다.

공기순환관(162)은 제1공기순환관(1621) 내지 제3공기순환관(1623)을 구비할 수 있다.

제1공기순환관(1621)은 세척조(110)의 흡입구(160)와 덕트부(130)의 일측(입구)을 연결하도록 구성될 수 있다. 제2공기순환관(1622)은 덕트부(130)의 타측(출구)과 세척조(110)의 토출구(161)를 연결하도록 구성될 수 있다.

제3공기순환관(1623)은 세척조(110)의 토출구(161)와 분사암(120)을 연결하여, 공기가 덕트부(130)로부터 분사암(120)으로 이동하도록 구성될 수 있다. 제2공기순환관(1622)과 제3공기순환관(1623)은 덕트부(130)와 분사암(120)을 연결하여 공기전달관으로 명명될 수 있다.

덕트부(130)의 내부에 흡입팬(131)이 설치되어, 세척조(110) 내부의 공기를 덕트부(130)의 내부로 흡입할 수 있다. 흡입팬(131)은 공기에 순환동력을 제공하여, 공기가 공기순환관(162)을 따라 분사암(120)으로 순환될 수 있다.

덕트부(130)의 내부에 공기가열수단이 설치될 수 있다. 공기가열수단은 히트펌프 시스템(140) 또는 전기히터로 구성되거나, 히트펌프 시스템(140)과 전기히터가 함께 적용될 수 있다.

본 실시예에서는 히트펌프 시스템(140)이 적용된 모습을 보여준다.

히트펌프 시스템(140)은 증발기(141), 압축기(142), 응축기(143) 및 팽창기(144)를 포함할 수 있다. 증발기(141)와 응축기(143)는 덕트부(130)의 내부에 설치될 수 있다.

증발기(141)는 세척조(110)의 내부로부터 덕트부(130)로 흡입된 습증기를 냉각하여 습기를 제거하도록 구성될 수 있다.

응축기(143)는 공기이동방향을 기준으로 덕트부(130) 내부에서 증발기(141)의 하류측에 이격 배치되어, 제습된 공기를 가열하도록 구성될 수 있다.

다만, 증발기(141)는 덕트부(130)에 설치되지 않고 덕트부(130)와 별개로 배치되는 열교환 챔버(145)의 내부에 수용될 수 있다. 열교환 챔버(145)의 내부에 물이 저장되어, 물은 증발기(141)에 열을 전달하도록 구성될 수도 있다(도 2).

도 2를 참고하면, 압축기(142)는 냉매를 압축하여 순환시키도록 구성될 수 있다. 덕트부(130)의 내부에 수용된 응축기(143)는 압축기(142)로부터 고온, 고압의 냉매를 응축시키도록 구성된다. 응축기(143)의 냉매는 덕트부(130)로 흡입된 공기와 열교환하여 공기에 열을 방출함으로 공기를 가열할 수 있다.

팽창기(144)는 모세관 또는 전자팽창밸브로 구성될 수 있다. 팽창기(144)는 응축기(143)로부터 전달받은 냉매를 팽창시키도록 구성된다.

열교환 챔버(145)에 수용된 증발기(141)는 팽창기(144)로부터 전달받은 저온, 저압의 냉매와 열교환 챔버(145)에 저장된 물을 열교환시켜, 물로부터 냉매로 열을 흡수하여 냉매를 증발시킬 수 있다.

냉매는 압축기(142), 응축기(143), 팽창기(144) 및 증발기(141)를 반복적으로 순환하면, 응축기(143)에서 열을 방출하고 증발기(141)에서 열을 흡수하도록 구성된다.

응축기(143)에 의해 가열된 공기는 덕트부(130)에서 제2공기순환관(1622)과 제3공기순환관(1623)을 따라 분사암(120)의 공기유로(122)로 이동할 수 있다. 제3공기순환관(1623)에 역류방지밸브(163), 예를 들면 체크밸브가 설치되어, 공기가 역류하는 것을 방지할 수 있다.

역류방지밸브(163)는 공기순환관(162)에서 세척수 순환관(150)으로 공기의 이동을 허용하지만, 그 반대로 세척수 순환관(150)에서 공기순환관(162)으로 공기의 이동을 막을 수 있다.

도 3을 참고하면, 분사암(120)과 세척수 순환관(150) 사이에 세척수 전달관(151)이 연결될 수 있다. 세척수 전달관(151)은 일측이 세척수 순환관(150)에 연통되게 연결되고, 타측이 분사암(120)의 중앙부에 연통되게 연결될 수 있다.

분사암(120)의 중앙부에 유입관(152)이 형성되어, 세척수 전달관(151)의 타측이 유입관(152)을 감싸도록 유입관(152)에 결합되어 세척수유로(121)와 연통될 수 있다. 세척수 순환관(150)을 따라 순환되는 세척수는 세척수 전달관(151)을 따라 이동하여 유입관(152)을 통해 세척수유로(121)로 유입될 수 있다.

분사암(120)의 유입관(152)은 세척수 전달관(151)의 타측에 수용되게 결합되고, 분사암(120)은 세척수 전달관(151)에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 분사암(120)의 유입관(152)과 세척수 전달관(151) 사이에 베어링이 설치되어, 분사암(120)을 회전 가능하게 지지할 수 있다.

섬프(111)의 내부에 전기히터(미도시)가 설치되어, 섬프(111)에 수집된 세척수를 가열할 수 있다.

가열된 세척수는 순환펌프(154)에 의해 세척수 순환관(150)을 따라 이동하고, 세척수 순환관(150)에서 세척수 전달관(151)을 따라 이동하여 유입관(152)을 통해 분사암(120)의 내부로 유입되며 세척수유로(121)를 따라 복수의 제1노즐(125)로 분배될 수 있다.

복수의 제1노즐(125)은 세척행정 시 가열된 세척수를 식기로 분사할 수 있다.

격벽(123)의 중앙부에서 공기유입구(124)가 상방향으로 돌출되게 연장될 수 있다. 공기유입구(124)는 유입관(152)의 내측에 수용될 수 있다. 공기유입구(124)의 하단은 공기유로(122)와 연통되게 형성된다.

제3공기순환관(1623)은 세척수 전달관(151)을 관통하여 공기유입구(124)와 결합될 수 있다. 공기유입구(124)는 제3공기순환관(1623)의 내측에 삽입될 수 있다.

가열된 공기(열풍)는 제3공기순환관(1623)과 공기유입구(124)를 통해 분사암(120)의 공기유로(122)로 공급될 수 있다.

복수의 제2노즐(126)은 분사암(120)의 공기유로(122)로 유입된 열풍을 식기로 분사할 수 있다.

도 4는 도 2의 분사암(120)과 다른 실시예로서 서로 다른 분사암부(221,224)의 내부에 세척수유로(222)와 공기유로(225)가 별개로 구비된 모습을 보여주는 개념도이고, 도 5는 도 4의 분사암(220)을 위에서 본 모습을 보여주는 개념도이고, 도 6은 도 5에서 VI-VI를 따라 단면을 취하여 세척수 전달관(151)과 세척수유로(222)가 연결되는 구조를 보여주는 개념도이고, 도 7은 도 5에서 VII-VII를 따라 단면을 취하여 공기전달관과 공기유로(225)가 연결되는 모습을 보여주는 개념도이다.

본 실시예는 세척수유로(222)와 공기유로(225)가 서로 다른 분사암부(221,224)의 내부에 별개로 형성된다는 점에서 도 2의 분사암(120)과 다르다.

복수의 분사암(220) 각각은 십자 형태로 형성될 수 있다.

분사암(220)은 복수의 제1분사암부(221), 복수의 제2분사암부(224) 및 중앙연결부(227)로 구성될 수 있다.

제1분사암부(221)와 제2분사암부(224)는 서로 교차하는 방향으로 연장될 수 있다.

복수의 제1분사암부(221)는 중앙연결부(227)의 양측에서 각각 분기되며 반경방향 외측으로 연장되어 서로 동일선상에 배치될 수 있다.

복수의 제2분사암부(224)는 중앙연결부(227)의 다른 양측에서 각각 분기되며 반경방향 외측으로 연장되어 서로 동일선상에 배치될 수 있다. 제2분사암부(224)는 제1분사암부(221)와 대략 원주방향으로 90도 간격으로 이격 배치될 수 있다.

복수의 제1분사암부(221)의 내부에 세척수유로(222)가 형성되고, 복수의 제2분사암부(224)의 내부에 공기유로(225)가 형성될 수 있다.

중앙연결부(227)의 내부에 격벽(228)이 구비되어, 세척수유로(222)와 공기유로(225)가 격벽(228)에 의해 분리되어 제1분사암부(221)와 제2분사암부(224) 각각에 별개로 형성될 수 있다.

격벽(228)은 중앙격벽부(2280), 경계격벽부(2281), 제1경사격벽부(2282) 및 제2경사격벽부(2283)로 구성될 수 있다.

중앙격벽부(2280)는 중앙연결부(227)의 내부에서 수평하게 연결될 수 있다. 중앙격벽부(2280)의 상부면에서 공기유입구(124)가 상방향으로 돌출 형성될 수 있다. 공기유입구(124)는 공기전달관과 결합될 수 있다. 중앙격벽부(2280)의 테두리는 분사암(220)의 유입관(152)과 상하방향으로 중첩되게 배치될 수 있다.

경계격벽부(2281)는 중앙격벽부(2280)에서 제1분사암부(221)와 제2분사암부(224) 사이로 네 방향으로 수직하게 연장되어, 제1분사암부(221)와 제2분사암부(224)가 서로 합쳐지는 중앙연결부(227)의 내부공간을 세척수유로(222)와 공기유로(225)로 분리할 수 있다.

제1경사격벽부(2282)는 제1분사암부(221)의 길이방향으로 중앙격벽부(2280)의 양측에서 제1분사암부(221)의 하부면으로 하향 경사지게 연장되고, 제1경사격벽부(2282)의 양측 단부는 원주방향으로 인접하는 두 경계격벽부(2281)의 하부에 연결되어, 제1분사암부(221)의 세척수유로(222)를 향해 개방되어 세척수유로(222)와 연통될 수 있다.

중앙격벽부(2280)의 상부는 세척수유로(222)와 연통되게 연결될 수 있다.

제2경사격벽부(2283)는 제2분사암부(224)의 길이방향으로 중앙격벽부(2280)의 다른 양측에서 제2분사암부(224)의 상부면으로 상향 경사지게 연장되고, 제2경사격벽부(2283)의 양측 단부는 원주방향으로 인접하는 두 경계격벽부(2281)의 상부에 연결되어, 제2분사암부(224)의 공기유로(225)를 향해 개방되어 공기유로(225)와 연통될 수 있다.

중앙격벽부(2280)의 하부는 공기유로(225)와 연통되게 연결될 수 있다.

복수의 제1분사암부(221)의 상면에 복수의 제1노즐(223)이 형성될 수 있다. 복수의 제1노즐(223) 각각은 제1분사암부(221)의 세척수유로(222)와 연통되게 두께방향으로 관통 형성될 수 있다. 복수의 제1노즐(223) 각각은 분사홀을 구비하여, 세척수를 분사하도록 구성될 수 있다.

복수의 제2분사암부(224)의 하부면에 복수의 제2노즐(226)이 형성될 수 있다. 복수의 제2노즐(226) 각각은 제2분사암부(224)의 공기유로(225)와 연통되게 두께방향으로 관통 형성될 수 있다. 복수의 제2노즐(226) 각각은 분사홀을 구비하여 공기를 분사하도록 구성될 수 있다.

복수의 제2노즐(226)은 상부 분사암(1202)을 기준으로 설명하였지만, 분사암(220)의 위치에 따라 제2노즐(226)의 위치도 달라질 수 있다.

예를 들면, 최상부 분사암(1201)의 경우에 제1분사암부(221)의 하부면에 복수의 제1노즐(223)이 세척수유로(222)와 연통되게 형성되고, 제2분사암부(224)의 하부면에 복수의 제2노즐(226)이 공기유로(225)와 연통되게 형성될 수 있다.

하부 분사암(1203)은 제1분사암부(221)의 상부면에 복수의 제1노즐(223)이 세척수유로(222)와 연통되게 형성되고, 제2분사암부(224)의 상부면에 복수의 제2노즐(226)이 공기유로(225)와 연통되게 형성될 수 있다.

세척 행정 시 세척수는 세척수 전달관(151)을 따라 이동하여 유입관(152)을 통해 중앙연결부(227)에서 양측으로 분기된 제1분사암부(221)의 세척수유로(222)로 이동할 수 있다.

세척수는 세척수유로(222)를 따라 복수의 제1노즐(223)로 분배되어, 복수의 제1노즐(223)을 통해 식기로 분사되어 식기를 세척할 수 있다.

제어부는 압축기(142)를 제어하여, 세척 행정 시 압축기(142)를 작동시켜 냉매가 압축기(142)에서 응축기(143), 팽창기(144), 증발기(141)로 순환함으로써, 건조행정 전(흡입팬(131)의 작동 전)에 응축기(143)의 냉매 온도를 미리 상승시킬 수 있다.

건조 행정 시 열풍은 공기 전달관을 따라 이동하여 공기유입구(124)를 통해 중앙연결부(227)에서 양측으로 분기된 제2분사암부(224)의 공기유로(225)로 이동할 수 있다.

열풍은 공기유로(225)를 따라 복수의 제2노즐(226)로 분배되어, 복수의 제2노즐(226)을 통해 식기로 분사되어 식기를 건조시킬 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 덕트부(130)의 내부에 응축기(143)와 흡입팬(131)이 설치되고, 흡입팬(131)은 세척조(110)로부터 덕트부(130)의 내부로 공기를 흡입하고, 응축기(143)는 흡입된 공기를 가열함으로, 기존의 전기히터를 사용하여 공기를 가열하는 것보다 에너지를 절감할 수 있다.

또한, 건조 행정 전에 히트펌프를 작동시켜 응축기(143)의 냉매온도를 미리 가열함으로써, 건조 행정 시 응축기(143)의 냉매온도를 상승시키기 위한 시간을 앞당겨 공기의 건조시간을 단축할 수 있다.

아울러, 열풍이 공기전달관을 통해 분사암(120)의 내부에 공급되고, 분사암(220)의 노즐을 통해 식기에 분사되어, 기존의 자연대류에 의해 열풍이 식기에 공급되는 것보다 더 많은 열량의 열풍을 식기에 신속하게 전달함으로써, 건조성능을 향상시킬 수 있다.

더욱이, 하나의 분사암(120)의 내부에 세척수유로(121)와 공기유로(122)가 격벽(123)에 의해 상부와 하부로 분리되어, 세척수 노즐과 공기 노즐이 세척수유로(121)와 공기유로(122)에 각각 별개로 분리됨으로, 별도의 밸브 장치를 이용하여 세척수유로(121)와 공기유로(122)를 분리하지 않고, 분사암(120)의 내부유로를 구조적으로 세척수유로(121)와 공기유로(122)로 분리함으로써, 분사암(220)의 내부 구조가 간단하고, 분사암(220)의 크기를 소형화할 수 있다.

뿐만 아니라, 분사암(120)의 중앙부 내측에 격벽(123)에서 돌출된 공기유입구(124)가 세척수 유입관(152)의 내측에 동심적으로 배치되되, 공기전달관은 세척수 전달관(151)을 관통하여 공기유입구(124)에 직접 연결됨으로, 공기는 공기전달관인 제3공기순환관(1623)을 따라 공기유입구(124)에 유입되고, 공기유로(122)를 따라 이동하며 복수의 제2노즐(126)을 통해 식기에 분사될 수 있다. 게다가, 세척수는 세척수 전달관(151)을 따라 세척수 유입관(152)을 통해 유입되고, 세척수유로(121)를 따라 이동하며 복수의 제1노즐(125)을 통해 식기에 분사할 수 있다.

또한, 분사암(120)은 제2노즐(126)을 통해 분사되는 공기의 분사압력에 의해 회전함으로써, 세척조(110)의 내부에 별도의 순환팬이 없어도 공기의 순환유동이 발생하여, 열풍과 식기에 묻은 물기의 열교환히 활발히 이루어질 수 있다.

아울러, 세척조(110)의 흡입구(160)와 연결되는 덕트부(130)의 입구 측에 증발기(141)가 설치되고, 증발기(141)는 세척조(110) 내부의 습증기로부터 열을 흡수하여 습증기를 냉각함으로써, 습증기로부터 습기를 제거할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 식기세척기(200)를 보여주는 개념도이다.

본 실시예는 외기를 세척조(210) 내부로 흡입하고, 가열된 공기로 식기를 건조한 후 외부로 공기를 배출시키는 배기식이라는 점에서 제1실시예의 순환식과 다르다.

예를 들면, 외기유입구(202)가 캐비닛(201)의 후방면에 형성되어, 외기가 캐비닛(201)의 내부로 유입될 수 있다.

덕트부(230)는 세척조(210)의 후방면에 설치될 수 있다. 덕트부(230)의 하부에 흡입구(231)가 형성되고, 흡입팬(232)이 흡입구(231)에 설치되어, 외기유입구(202)를 통해 유입된 외기가 흡입구(231)를 통해 덕트부(230)의 내부로 흡입될 수 있다.

덕트부(230)의 내부에 전기히터(233)가 설치되어, 흡입팬(232)을 통해 흡입된 공기를 가열할 수 있다.

가열된 공기는 세척수 순환관과 연결되는 공기주입관(234)을 통해 세척수 순환관의 내부에 주입될 수 있다. 공기주입관(234)의 일측은 세척조(210)의 후방면에 관통 형성된 관통홀을 통해 덕트부(230)와 연통되게 연결될 수 있다. 공기주입관(234)의 타측은 세척수 순환관에 연통되게 연결될 수 있다.

덕트부(230)의 내부에 전기히터(233) 대신에 히트펌프 시스템의 응축기가 설치되거나, 응축기와 전기히터(233)가 덕트부(230)의 내부에 설치될 수 있다.

세척조(210)의 상부에 배기구(211)가 형성될 수 있다. 세척조(210)의 공기는 배기덕트(212)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 배기덕트(212)의 일측은 배기구(211)와 연통되게 연결되고, 배기덕트(212)의 타측은 캐비닛(201)의 외부와 연통되게 연결될 수 있다.

배기덕트(212)의 내부에 증발기(171)가 설치되어, 세척조(210)에서 가열된 공기는 증발기(171)를 통과하면서 냉각된 후 외부로 배출될 수 있다.

100 : 식기세척기 101 : 캐비닛
102 : 도어 110 : 세척조
111 : 섬프 112 : 선반
120 : 분사암 1201 : 최상부 분사암
1202 : 상부 분사암 1203 : 하부 분사암
121 : 세척수유로 122 : 공기유로
123 : 격벽 124 : 공기유입구
125 : 제1노즐 126 : 제2노즐
130 : 덕트부 131 : 흡입팬
140 : 히트펌프 시스템 141 : 증발기
142 : 압축기 143 : 응축기
144 : 팽창기 145 : 열교환 챔버
150 : 세척수 순환관 151 : 세척수 전달관
152 : 유입관 153 : 삼방밸브
154 : 순환펌프 160 : 흡입구
161 : 토출구 162 : 공기순환관
1621 : 제1공기순환관 1622 : 제2공기순환관
1623 : 제3공기순환관 163 : 역류방지밸브
220 : 분사암 221 : 제1분사암부
222 : 세척수유로 223 : 제1노즐
224 : 제2분사암부 225 : 공기유로
226 : 제2노즐 227 : 중앙연결부
228 : 격벽 2280 : 중앙격벽부
2281 : 경계격벽부 2282 : 제1경사격벽부
2283 : 제2경사격벽부
제2실시예
200 : 식기세척기 201 : 캐비닛
202 : 외기유입구 210 : 세척조
211 : 배기구 212 : 배기덕트
230 : 덕트부 231 : 흡입구
232 : 흡입팬 233 : 전기히터
234 : 공기주입관

Claims

내부에 식기의 보관을 위한 수용공간을 구비하는 세척조;
상기 세척조의 내부에 배치되고, 복수의 노즐을 구비하여 세척 행정과 건조 행정에 따라 상기 식기에 세척수 및 공기를 선택적으로 분사하는 분사암;
상기 분사암으로 공급될 상기 공기의 유로를 형성하는 덕트부;
상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 공기를 흡입하여 상기 분사암으로 공급하는 흡입팬;
상기 분사암으로 공급될 상기 공기를 가열하는 공기가열수단을 포함하고,
상기 분사암은,
내부에 세척수유로와 공기유로를 구획하는 격벽을 구비하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 격벽은 상기 분사암의 내부에 길이방향을 따라 수평하게 연장되고,
상기 세척수유로는 상기 격벽의 상부에 배치되고, 상기 공기유로는 상기 격벽의 하부에 배치되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제2항에 있어서,
상기 복수의 노즐은,
상기 세척수유로와 연통되며, 상기 분사암의 상부에 길이방향으로 이격 되게 배치되어, 세척행정 시 상기 세척수를 분사하는 복수의 제1노즐; 및
상기 공기유로와 연통되며, 상기 분사암의 하부에 길이방향으로 이격되게 배치되어, 건조행정 시 상기 세척수의 분사방향과 반대방향으로 상기 공기를 분사하는 복수의 제2노즐로 구성되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 세척수를 상기 분사암으로 순환시키기 위한 유로를 형성하는 순환유로;
상기 세척수를 상기 순환유로를 따라 순환시키는 순환펌프;
상기 순환유로와 상기 세척수유로를 연결하여, 상기 세척수유로에 상기 세척수를 전달하는 세척수 전달관; 및
일측은 상기 덕트부에 연결되고, 타측은 상기 세척수 전달관을 관통하여 상기 공기유로에 연결되며, 상기 공기를 상기 공기유로에 전달하는 공기 전달관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제4항에 있어서,
상기 분사암은,
상기 분사암의 중앙부에 형성되어, 상기 세척수 전달관과 연결되는 세척수 유입관;
상기 격벽의 중앙부에서 상기 세척수 유입관의 내측으로 돌출되게 형성되어, 상기 공기 전달관과 연결되는 공기유입구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 분사암은,
상기 세척수유로를 형성하는 복수의 제1분사암부;
상기 복수의 제1분사암부와 교차하는 방향으로 연장되며, 상기 공기유로를 형성하는 복수의 제2분사암부; 및
상기 복수의 제1분사암부와 상기 복수의 제2분사암부 각각의 내측 단부를 연결하는 중앙연결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제6항에 있어서,
상기 격벽은,
상기 중앙연결부의 내부에 수평하게 연장되는 중앙격벽부;
상기 중앙격벽부에서 상기 제1분사암과 상기 제2분사암 사이로 연장되어, 상기 세척수유로와 상기 공기유로를 구획하는 복수의 경계격벽부;
상기 중앙격벽부에서 상기 세척수유로와 연통되게 상기 제1분사암의 내측면으로 하향 경사지게 형성되는 제1경사격벽부; 및
상기 중앙격벽부에서 상기 공기유로와 연통되게 상기 제2분사암의 내측면으로 상향 경사지게 형성되는 제2경사격벽부를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제7항에 있어서,
상기 중앙연결부에 형성되고, 상기 세척수유로에 상기 세척수를 전달하는 세척수 전달관과 연결되는 세척수 유입관; 및
상기 중앙격벽부에서 상기 세척수 유입관의 내측으로 돌출되게 형성되어, 상기 공기유로에 상기 공기를 전달하는 공기 전달관과 연결되는 공기유입구를 더 포함하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 분사암은 상기 세척조의 내부에 상하방향으로 복수로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분사암 각각은 회전 가능하게 장착되고, 상기 세척수 또는 상기 공기의 분사압력에 의해 회전되는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 공기가열수단은 히트펌프 시스템이고,
상기 히트펌프 시스템은,
냉매를 순환시키는 압축기;
상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 압축기에서 압축된 상기 냉매의 열을 상기 공기로 방출하는 응축기;
상기 응축기에서 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기; 및
상기 팽창기로부터 받은 냉매를 증발시켜 상기 압축기로 전달하는 증발기를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 공기가열수단은 상기 덕트부의 내부에 설치되는 전기히터인 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제1항에 있어서,
상기 공기가열수단은,
상기 덕트부의 내부에 설치되는 응축기; 및
상기 덕트부의 내부에 설치되고, 상기 응축기로부터 가열된 공기를 선택적으로 추가 가열하는 전기히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.
제11항에 있어서,
상기 증발기를 수용하고, 내부에 물을 저장하여 상기 물과 증발기를 열교환시키는 열교환 챔버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식기세척기.