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KR102366933B1 - 세탁물 처리장치 - Google Patents

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KR102366933B1
KR102366933B1 KR1020150108231A KR20150108231A KR102366933B1 KR 102366933 B1 KR102366933 B1 KR 102366933B1 KR 1020150108231 A KR1020150108231 A KR 1020150108231A KR 20150108231 A KR20150108231 A KR 20150108231A KR 102366933 B1 KR102366933 B1 KR 102366933B1
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water
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 건조과정에서 배기되는 공기의 응축장치가 구비된 세탁물 처리장치에 관한 것이다.
볼 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리장치는, 케비닛(1), 케비닛(1) 내부에 배치되고 세탁물로부터 발생된 습기를 포함하는 공기가 담기는 외조(5), 외조(5) 내부의 공기 중 일부가 외조(5)에서 유출되어 외조(5)로 재공급되도록 안내하는 순환통로(40), 외조(5) 내부의 공기 중 다른 일부가 배기되도록 안내하는 배기통로(50), 외부의 공기가 외조(5) 내부로 유입되도록 안내하는 흡기통로(45), 외조(5) 내부의 공기를 순환시키는 순환팬(41), 순환통로(40) 상에 구비되어 외조(5)로 유입되는 공기를 가열시키는 히터(43), 배기되는 공기가 통과하도록 배기통로(50)상에 배치되고 서로 소정 간격을 형성하는 복수의 열교환 세관(61), 및 복수의 열교환 세관(61)의 내부에 발생하는 응축수를 안내하는 응축수통로(70)를 포함한다.

Description

세탁물 처리장치 {Device for treating laundry}
본 발명은 세탁물 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건조과정에서 배기되는 공기의 응축장치가 구비된 세탁물 처리장치에 관한 것이다.
세탁물의 건조가 가능한 세탁물 처리장치는 가열된 공기(열풍)를 세탁물에 공급하는데 세탁물과 열교환을 마친 공기를 어떻게 처리하느냐에 따라 배기식 건조시스템이 구비된 세탁물 처리장치와 순환식 건조시스템이 구비된 세탁물 처리장치로 분류된다.
순환식 건조시스템의 경우 외조에서 배출된 뒤 외조로 재공급되는 공기의 제습을 위해 냉각수를 공급해야 하므로 많은 양의 냉각수를 소비하는 단점이 있고, 배기식 건조시스템의 경우 세탁물과 열교환을 마친 공기가 외기보다 높은 온도를 가짐에도 세탁물 처리장치의 외부로 배출시키기 때문에 세탁물의 건조를 위해 많은 양의 에너지를 소비하는 단점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 외조 내부의 공기 중 일부는 배기되고 나머지는 순환되어 다시 외조로 공급되는 하이브리드(Hybrid) 시스템을 구비한 세탁물 처리장치가 발명되었다.
상기 하이브리드 시스템을 구비한 세탁물 처리장치는, 외조에서 유출된 공기 중 일부를 외부로 배기시키는 배기통로를 포함한다. 상기 배기통로를 통해 공기가 곧바로 외기 중에 배출되면 기기 주변에 많은 수증기가 발생하는 문제점이 있고, 배기통로를 곧바로 주변의 배수구에 연결하면 기기의 배수통로를 통해 배출된 세탁수가 배수구로 유입되는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제 1과제는, 세탁물의 건조를 위해 요구되는 에너지 및 냉각수를 절감하면서도 건조효율을 높이는 것이다.
제 2과제는, 세탁물 건조 시 배기되는 공기에 의한 기기 주변의 결로발생을 억제하는 것이다.
제 3과제는, 상기 응축장치에서 발생된 응축수를 자동으로 분리 배출가능 하도록 하는 것이다.
제 4과제는, 상기 응축장치에서 발생된 응축수를 기기에 재활용 가능하도록 하는 것이다.
제 5과제는, 상기 응축장치에서 배기되는 공기와 열교환한 냉기 또는 냉각수를 기기에 재활용하는 것이다.
제 6과제는, 배기되는 공기에 포함된 습기를 응축시키는 응축장치를 모듈화하여 다양한 제품에 적용시키기 편리하게 하는 것이다.
제 7과제는, 상기 응축장치의 규격 및 부피를 쉽게 조절하여 제조할 수 있도록 하는 것이다.
제 8과제는, 증발기 또는 열전소자를 이용한 응축장치에 비해 상대적으로 작은 에너지로 구동 가능한 응축장치를 구현하는 것이다.
본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세탁물 처리장치는, 케비닛, 상기 케비닛 내부에 배치되고, 세탁물로부터 발생된 습기를 포함하는 공기가 담기는 외조, 상기 외조 내부의 공기 중 일부가 상기 외조에서 유출되어 상기 외조로 재공급되도록 안내하는 순환통로, 상기 외조 내부의 공기 중 다른 일부가 배기되도록 안내하는 배기통로, 외부의 공기가 상기 외조 내부로 유입되도록 안내하는 흡기통로, 상기 외조 내부의 공기를 순환시키는 순환팬, 상기 순환통로 상에 구비되어 상기 외조로 유입되는 공기를 가열시키는 히터, 배기되는 공기가 통과하도록 상기 배기통로상에 배치되고 서로 소정 간격을 형성하는 복수의 열교환 세관, 및 상기 복수의 열교환 세관의 내부에 발생하는 응축수를 안내하는 응축수통로를 포함한다.
상기 흡기통로는 외부의 공기가 상기 순환통로로 유입되도록 안내할 수 있다. 이 경우, 상기 히터는 상기 흡기통로 내의 공기가 상기 순환통로로 유입되는 지점의 하류측에 구비된다.
상기 세탁물 처리장치는, 외부의 공기가 상기 소정 간격을 통과하도록 안내하는 냉기통로, 및 상기 냉기통로 내의 공기를 이동시키는 냉각팬을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 냉기통로는 상기 소정 간격의 하류에서 적어도 일부의 공기가 상기 순환통로로 유입되도록 안내할 수 있다. 또한, 상기 히터는 상기 냉기통로 내의 공기가 상기 순환통로로 유입되는 지점의 하류측에 구비될 수 있다.
상기 세탁물 처리장치는, 물이 상기 소정 간격을 통과하도록 안내하는 냉각수통로를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 응축수통로는, 상기 냉각수통로에 연결되어 상기 응축수를 상기 소정 간격의 하류측으로 안내할 수 있다. 또는, 상기 응축수통로는, 상기 냉각수통로에 연결되어 상기 응축수를 상기 소정 간격의 상류측으로 안내할 수 있다.
상기 세탁물 처리장치는, 상기 외조 내부로 급수되는 물과 함께 세제를 공급하기 위한 세제공급부를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 응축수통로 및/또는 상기 냉각수통로는, 적어도 일부의 물이 상기 세제공급부로 유입되도록 안내할 수 있다.
상기 세탁물 처리장치는, 이동하는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 필터, 및 상기 필터에 걸러진 이물질이 제거되도록 물을 분사시키는 필터세척 노즐을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 응축수통로 및/또는 상기 냉각수통로는, 적어도 일부의 물이 상기 필터세척 노즐로 공급되도록 안내할 수 있다.
상기 복수의 열교환 세관은, 시단부가 서로 결착되고 종단부가 서로 결착될 수 있고, 합성수지재로 이루어질 수 있다. 상기 복수의 열교환 세관은, 각 직경이 5 내지 7mm일 수 있다. 상기 복수의 열교환 세관은, 어느 하나의 열교환 세관과 상기 소정 간격만큼 이격된 6개의 다른 열교환 세관들이, 서로 상기 소정 간격을 형성하며 상기 어느 하나의 열교환 세관을 둘러싸며 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 열교환 세관은, 상기 배기통로의 하류방향으로 경사를 가지도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 응축수통로는 상기 복수의 열교환 세관의 하류측에 연결될 수 있다. 상기 경사는 90도 일 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 복수의 열교환 세관은, 상기 배기통로의 상류방향으로 경사를 가지도록 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 응축수통로는 상기 복수의 열교환 세관의 상류측에 연결될 수 있다. 상기 경사는 90도 일 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
첫째, 상기 복수의 열교환 세관을 통해, 외부로 배기되기 전에 공기 중 습기가 응축될 수 있는 시간을 지연시키고 상기 습기가 응축할 수 있는 접촉면을 넓히어줌으로써, 기기 주변의 결로 현상을 억제하는 효과가 있다.
둘째, 배기되는 공기와 열교환하는 냉기 또는 냉각수를 공급함으로써, 응축장치의 응축성능을 더욱 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 열교환 과정에서 발생한 응축수를 기기 내에서 재활용하거나 열교환을 마친 냉기 또는 냉각수를 기기 내에서 재활용함으로써, 기기의 에너지 사용량 또는 물 사용량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
넷째, 상기 복수의 열교환 세관의 배열 구조를 통해, 응축장치를 모듈화하는 것이 용이해지는 효과가 있고, 응축장치의 규격 및 부피를 쉽게 조절하여 제조하는 것이 용이해지는 효과가 있다.
다섯째, 상기 복수의 열교환 세관의 재질, 직경 및 소정 간격 배치를 통해, 부식의 문제가 없고 가벼운 응축장치를 제조할 수 있는 효과가 있고, 최소의 구동에너지로 응축성능을 발휘시킬 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 상기 복수의 열교환 세관을 경사지게 배치함으로써, 응축장치에서 발생하는 응축수를 쉽게 집수할 수 있는 효과가 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 실시예에 따른 세탁물 처리장치의 케비닛(1) 내부 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는, 본 발명의 제 1실시예에 따른 세탁물 처리장치의 각종 통로와 공기 및 물의 흐름 방향을 개념적으로 도시한 측단면 개념도이다.
도 3은, 본 발명의 제 1실시예에 따른 공기 및 물의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
도 4는, 본 발명의 제 2실시예에 따른 공기 및 물의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
도 5는, 본 발명의 제 3실시예에 따른 공기 및 물의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
도 6은, 본 발명의 제 4실시예에 따라 배치되는 복수의 열교환 세관(61)이 도시된 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 제 5실시예에 따라 배치되는 복수의 열교환 세관(61)이 도시된 사시도이다.
도 8은, 복수의 열교환 세관(61)의 배열 구조를 도시한 A-A'단면도이다.
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.
본 발명인 세탁물 처리장치는 세탁기, 건조기 등이 될 수 있다. 도 1을 참조하여, 이하 실시예로서 건조 시스템이 구비된 프론트 로딩형 세탁기로 한정하여 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 일실시예에 따른 상기 건조시스템은, 외조 내부의 공기 일부를 순환시키고, 다른 일부를 배기시키는 하이브리드 건조 시스템을 말한다. 도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 세탁물 처리장치의 케비닛(1) 내부 구성을 도시한 사시도이다.
상기 세탁기는, 외관을 형성하는 케비닛(1)을 포함한다. 상기 세탁기는, 케비닛(1) 내부에 배치되고 세탁수를 저장하는 외조(5), 및 외조(5) 내부에 회전가능하게 구비되고 세탁물 및 세탁수가 담기는 내조(10)를 포함한다. 외조(5)에는, 내조(10) 내부의 세탁물로부터 발생된 습기를 포함하는 공기가 담긴다.
또한, 상기 세탁기는, 외부의 급수원(미도시)로부터 물을 외조(5) 내부로 공급하는 물공급부(20), 및 외조(5)에 세제를 공급하는 세제공급부(25)를 포함한다. 또한, 상기 세탁기는, 외조(5) 내부의 세탁수가 케비닛(1) 외부로 배수되도록 안내하는 배수통로(30), 및 배수통로(40) 상에 구비되어 세탁수를 배수시키도록 작동하는 배수펌프(33)를 포함한다.
또한, 상기 세탁기는, 외조(5) 내부의 공기 중 일부가 외조(5)에서 유출되어 외조(5)로 재공급되도록 안내하는 순환통로(40)를 포함한다. 상기 세탁기는, 순환통로(40) 상에 구비되어 외조(5) 내부의 공기를 순환통로(40)를 따라 순환시키는 순환팬(41), 및 순환통로(40) 상에 구비되어 외조(5)로 유입되는 공기를 가열시키는 히터(43)를 포함한다.
또한, 상기 세탁기는, 외조(5) 외부 또는 케비닛(1) 외부의 공기가 외조(5) 내부로 유입되도록 안내하는 흡기통로(45)를 포함하고, 외조(5) 내부의 공기 중 순환통로(40)로 유입되는 일부 공기를 제외한 다른 일부가 배기되도록 안내하는 배기통로(50)를 포함한다. 흡기통로(45) 또는 순환통로(40)에는 외부에서 유입되는 공기를 여과하는 필터(47)가 구비될 수 있다.
상기 케비닛(1)은 세탁물 처리장치의 전방면을 형성하는 프론트패널(2)을 포함한다. 프론트패널(2)에는 내조(10) 내부에 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 투입구(3)가 구비된다. 투입구(3)는 케비닛(1)에 회전 가능하게 결합된 도어(6)에 의해 개폐된다.
상기 프론트패널(2)에는 사용자 인터페이스(user interface)인 컨트롤패널(4)이 구비될 수 있다. 컨트롤패널(4)은 사용자가 세탁기의 제어부(미도시)와 정보 교환을 가능하게 하는 수단이다.
상기 컨트롤패널(4)에는 사용자가 세탁기에 전원공급명령을 입력하는 전원입력부(미도시), 및 사용자가 장치의 구현 가능한 세탁물 처리방법을 선택 가능하게 하는 입력부(미도시)가 구비된다. 상기 세탁물 처리방법은 세탁물에 물이나 공기를 공급하도록 제어하는 방법이 포함된다. 컨트롤패널(4)에는 사용자가 선택한 세탁물 처리방법 또는 세탁기의 작동과정에 관한 정보를 표시하는 표시부(미도시)가 구비될 수 있다.
상기 외조(5)는 원통형상으로 구비되며 외조 지지부(8)에 의해 케비닛(1) 내부에 고정된다. 외조(5)의 전방면에는 투입구(3)와 연통하는 외조투입구(미도시)가 구비된다.
상기 외조투입구와 투입구(3) 사이에는 가스켓(9)이 구비된다. 가스켓(9)은 외조(5)에 발생된 진동이 케비닛(1)으로 전달되는 것을 차단하고 외조(5) 내부에 저장된 세탁수가 누수되는 것을 방지한다. 가스켓(9)은 고무와 같은 탄성재질로 할 수 있다.
상기 내조(10)는 외조(5)의 후방면에 구비된 구동부(미도시)에 의해 외조(5) 내부에 회전 가능하게 구비된다. 내조(10)에는, 상기 외조투입구와 연통하는 내조투입구(미도시) 및 원주면을 관통하는 내조 관통홀(13)이 형성된다.
상기 물공급부(20)는, 케비닛(1) 외부에 구비된 급수원(미도시)으로부터 세제공급부(25)로 물을 안내하는 급수통로(23), 및 급수통로(23)를 개폐하는 급수밸브(21)를 포함한다. 상기 세제공급부(25)는, 세제가 저장되는 세제저장부(26), 및 세제저장부(26)로부터 외조(5) 내부로 세제가 포함된 물을 안내하는 외조 공급관(27)을 포함한다. 세제저장부(26)는 프론트패널(2)에서 인출 가능하도록 구비될 수 있다.
상기 배수통로(30)는 외조(5) 내부의 세탁수 수위보다 높은 위치까지 상향으로 연장되도록 구비시킴으로써, 전체적으로 배수되는 세탁수에 의한 워터트랩이 형성되도록 할 수 있다. 상기 배수펌프(33)는 외조(5) 내부의 세탁수 수위보다 하측에 배치되고, 배수통로(30) 상의 최저점에 배치되는 것이 바람직하다.
상기 순환통로(40)는 외조(5) 내부의 공기 중 일부가 외조(5)에서 유출되어 다시 외조(5)로 공급되도록 안내한다. 순환통로(40)는 외조(5)의 상부 원주면에 구비될 수 있다. 순환통로(40)의 시단부와 종단부에는 외조(5)와 연결되는 연통부(미도시)가 형성된다. 순환통로(40)의 종단부에 형성된 연통부는 가스켓(9)의 상측에 형성될 수 있다. 즉, 가스켓(9)을 관통하는 홀이 형성되고, 순환통로(40)는 상기 홀과 연결된다.
상기 흡기통로(45)는 외조(5)에 직접 연결될 수도 있고, 본 실시예와 같이 순환통로(40)의 유로 상에 연결될 수도 있다. 본 실시예에서, 흡기통로(45)는 외부의 공기가 순환통로(40)로 유입되도록 안내하고, 히터(43)는 흡기통로(45) 내의 공기가 순환통로(40)로 유입되는 지점의 하류측에 구비된다. 또한, 순환팬(41)은 흡기통로(45) 내의 공기가 순환통로(40)로 유입되는 지점의 하류측에 구비된다. 이를 통해, 하나의 히터(43)로 순환되는 공기와 흡입되는 공기 모두를 가열시킬 수 있고, 하나의 순환팬(41)으로 공기를 순환시키는 동시에 공기를 흡입시킬 수 있다.
흡기통로(45)의 흡기구가 케비닛(1) 내부에 있는 경우에는 케비닛(1)과 외조(5)의 사이 공간에 있는 공기가 외조(5) 내부로 유입되고, 흡기통로(45)의 흡입구가 케비닛(1) 외부에 있는 경우에는 케비닛(1) 외부의 공기가 외조(5) 내부로 유입된다. 본 설명에서 '외부의 공기'의 의미는, 케비닛(1) 외부의 공기 및 케비닛(1)과 외조(5) 사이의 공기를 모두 포함하는 의미이다.
본 실시예에서, 상기 필터(47)는 순환통로(40) 상에 배치되어 이동하는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러낸다. 순환통로(40)와 흡기통로(45)의 연결점의 하류 측에 필터(47)가 구비된다. 상기 세탁기는, 필터(47)에 걸러진 이물질이 제거되도록 물을 분사시키는 필터세척 노즐(48)을 포함한다.
상기 세탁기는, 배기되는 공기가 통과하도록 상기 배기통로(50) 상에 배치되는 응축유닛(60), 및 응축유닛(60) 내부에 발생하는 응축수를 안내하는 응축수통로(70)를 포함한다. 상기 세탁기는, 응축유닛(60)에서 배기되는 공기와 열교환하는 외부의 공기를 안내하는 냉기통로(80)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 세탁기는, 응축유닛(60)에서 배기되는 공기와 열교환하는 물을 안내하는 냉각수통로(90)를 포함할 수 있다.
상기 응축유닛(60)은, 배기되는 공기가 통과하도록 배기통로(50) 상에 배치되고, 서로 소정 간격(62)을 형성하는 복수의 열교환 세관(61)을 포함한다. 복수의 열교환 세관(61)은 원형의 가느다란 관이 다발을 형성하며 평행하게 배열되는 구조를 가진다. 복수의 열교환 세관(61)의 관 내부를 통해, 배기되는 공기 및 응축수가 이동한다. 복수의 열교환 세관(61)이 이격되어 형성되는 소정 간격(62) 사이로, 열교환 매체인 외부의 공기(냉기) 또는 물(냉각수)이 이동한다.
배기통로 중 1구간(51)은, 외조(5) 내부의 공기 중 순환하는 공기를 제외한 다른 일부가 복수의 열교환 세관(61)으로 유입되도록 안내한다. 본 실시예에서 배기통로 중 1구간(51)의 일단은 외조(5)에 직접 연결된다. 또한, 배기통로 중 1구간(51)은 외조(5)의 어느 위치에나 연결가능하나, 본 실시예에서 배기통로 중 1구간(51)은 외조(5)의 상부 원주면에 연결된다.
배기통로 중 2구간(52)은, 복수의 열교환 세관(61)에서 유출된 공기가 외부로 배출되도록 안내한다. 본 실시예에서 배기통로 중 2구간(52)은 공기를 케비닛(1)의 외부로 배출하나. 다른 실시예에서 배기통로 중 2구간(52)은 공기를 외조(5)와 케비닛(1)의 사이 공간으로 배출할 수 있다. 본 설명에서 '배기'의 의미는 위 두 가지 실시예를 모두 포함하는 의미이다.
상기 응축유닛(60)은, 복수의 열교환 세관(61)의 일단과 배기통로 중 1구간(51)을 연결해주는 제 1연결부(65)를 포함한다. 상기 응축유닛(60)은, 복수의 열교환 세관(61)의 타단과 배기통로 중 2구간(52)을 연결해주는 제 2연결부(66)를 포함한다. 제 1연결부(65)는 배기통로 중 1구간(51)으로부터 흘러나오는 공기를 모두 복수의 열교환 세관(61)에 유입시키도록 안내한다. 제 2연결부(66)는 복수의 열교환 세관(61)으로부터 흘러나오는 공기를 모두 배기통로 중 2구간(52)에 유입시키도록 안내한다.
응축수통로(70)는 복수의 열교환 세관(61)의 내부에 발생하는 응축수를 안내한다. 제 1연결부(65) 또는 제 2연결부(66) 중 어느 하나에 응축수통로(70)의 일단이 연결된다. 복수의 열교환 세관(61)의 경사에 따라 응축수가 흘러나오는 측에 연결된 상기 연결부(제 1연결부(65) 또는 제 2연결부(66))에 응축수통로(70)의 일단이 연결된다. 상기 연결부에는, 응축수통로(70)의 일단으로 응축수가 집수되도록 깔때기 형상의 구조가 포함될 수 있다.
응축수통로(70)의 타단은, 실시예에 따라 배치가 달라질 수 있으나, 도 1과 같이 외부로 응축수를 배수시키기 위해 배수통로(30)에 연결될 수 있다. 응축수통로(70)에는 워터트랩이 형성되는 구간이 있는데, 이 워터트랩을 통해 배기통로(50)를 따라 이동하는 공기가 응축수통로(70)를 따라 이동하지 못하도록 막는다.
응축유닛(60)은 실시예에 따라 복수의 열교환 세관(61) 전체를 둘러싸는 응축케이스(미도시)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 응축케이스는, 냉기통로(80) 또는 냉각수통로(90)와 연결되어, 공기(냉기) 또는 물(냉각수)을 복수의 열교환 세관(61)의 소정 간격(62)으로 안내한다. 다른 실시예에서, 도 1과 같이 상기 응축케이스가 구비되지 않은 응축유닛(60)이 구현될 수 있다. 이 경우에도 상기 소정 간격(62)으로 공기 또는 물이 이동하면서 배기되는 공기와 열교환할 수 있다.
제 1실시예에 따른 공기 및 물의 흐름에 대해서 설명하면 다음과 같다. 도 2는, 제 1실시예에 따른 세탁물 처리장치의 각종 통로와 공기 및 응축수의 흐름 방향을 개념적으로 도시한 측단면 개념도이다. 도 3은, 제 1실시예에 따른 공기 및 물의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
B화살표 방향은 외조(5)의 공기 순환 방향이다. 순환팬(41) 작동시, 정압(positive pressure) 상태인 외조(5) 내부에서 순환통로(40)의 상기 시단부를 통해 부압(negative pressure)상태인 순환통로(40)로 공기 중 일부가 이동한다. 순환통로(40)로 이동한 공기는 히터(43)를 거치면서 가열되어 외조(5) 내부로 재공급된다.
C화살표 방향은 외부 공기의 흡입 방향이다. 순환팬(41) 작동시, 대기압 상태인 외조(5) 외부 또는 케비닛(1) 외부로부터 부압 상태인 순환통로(40)로 공기가 유입된다. 순환통로(40)로 유입된 상기 공기는 히터(43)를 거치면서 가열되어 외조(5) 내부로 공급된다.
D화살표 방향은 공기의 배기 방향이다. 순환팬(41) 작동시, 정압 상태인 외조(5) 내부에서 배기통로 중 1구간(51)을 따라 복수의 열교환 세관(61)으로 공기가 유입된다. 복수의 열교환 세관(61)으로 유입된 상기 공기는 소정 간격(62) 사이를 이동하는 열교환매체(냉기 또는 냉각수)와 열교환하며 응축수를 발생시킨다. 응축수를 발생시킨 상기 공기는 배기통로 중 2구간(52)으로 유입되어 외조(5) 외부 또는 케비닛(1) 외부로 배기된다.
E화살표 방향은 응축수의 흐름 방향이다. 복수의 열교환 세관(61) 내부에서 발생한 응축수는, 복수의 열교환 세관(61)의 내면을 따라 흘러내려 제 1연결부(65) 또는 제 2연결부(66)로 모인다. 이렇게 모인 응축수는 응축수통로(70)로 유입된다. 응축수통로(70)에 유입된 응축수는 케비닛(1) 외부로 배수된다.
F화살표 방향은 냉기의 흐름 방향이다. 냉기통로(80)는, 별도의 파이프 또는 덕트에 의해 구현될 수도 있으나, 외조(5)와 케비닛(1)의 사이 공간에 의해 구현될 수도 있다. 상기 세탁기는, 냉기통로(80) 내의 공기를 이동시키는 냉각팬(83)을 포함한다. 냉각팬(83) 작동시, 외조(5) 외부 또는 케비닛(1) 외부의 공기가 냉기통로 중 1구간(81)을 따라 복수의 열교환 세관(61)의 소정 간격(62)으로 안내된다. 소정 간격(62) 사이를 이동하는 상기 공기는 복수의 열교환 세관(61) 내부를 이동하는 공기와 열교환한다. 소정 간격(62) 사이를 이동하면서 열교환을 마친 공기는 냉기통로 중 2구간(82)을 통해 외부로 배기된다.
제 2실시예에 따른 공기 및 물의 흐름에 대해서 상기 제 1실시예와의 차이점을 중심으로 설명하면 다음과 같다. 도 4는, 본 발명의 제 2실시예에 따른 공기 및 응축수의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
B, C, D 및 E 화살표 방향에 대한 설명은 상기 제 1실시예와 같다.
F화살표 방향은 냉기의 흐름 방향이다. 냉기통로(80)는, 별도의 파이프 또는 덕트에 의해 구현될 수 있다. 상기 세탁기는, 냉기통로(80) 내의 공기를 이동시키는 냉각팬(83)을 포함한다. 냉각팬(83) 작동시, 외조(5) 외부 또는 케비닛(1) 외부의 공기가 냉기통로 중 1구간(81)을 따라 복수의 열교환 세관(61)의 소정 간격(62)으로 안내된다. 소정 간격(62) 사이를 이동하는 상기 공기는 복수의 열교환 세관(61) 내부를 이동하는 공기와 열교환한다.
냉기통로(80)는, 소정 간격(62)의 하류에서 적어도 일부의 공기가 순환통로(40)로 유입되도록 안내한다. 즉, 상기 온도가 상승한 소정 간격(62)의 하류 측 공기는 냉기통로 중 2구간(82)을 따라 이동하여 순환통로(40)로 유입된다. 냉기통로(냉기통토 중 2구간(82))의 종단은, 순환통로(40)에 직접 연결될 수도 있고, 흡기통로(45)에 연결될 수도 있다. 또한, 냉기통로 중 2구간(82)을 따라 이동하는 공기 중 일부는 외부로 배기되고, 나머지 일부만 순환통로(40)로 유입될 수도 있다.
열교환을 마친 소정 간격(62)의 하류 측 공기는, 소정 간격(62)의 상류 측 공기에 비해 온도가 높다. 소정 간격(62) 사이를 이동하면서 가열된 공기를 순환통로(40)로 유입시킴으로써, 히터(43)의 가열 부하를 줄일 수 있다.
나아가, 히터(43)는 냉기통로(80) 내의 공기가 순환통로(40)로 유입되는 지점의 하류측에 구비된다. 냉기통로(80)의 종단이 순환통로(40)에 직접 연결된 경우, 냉기통로(80)와 순환통로(40)의 연결점의 하류측에 히터(43)가 구비된다. 냉기통로(80)의 종단이 흡기통로(45)에 연결된 경우, 흡기통로(45)와 순환통로(40)의 연결점의 하류측에 히터(43)가 구비된다.
제 3실시예에 따른 공기 및 물의 흐름에 대해서 상기 제 1실시예와의 차이점을 중심으로 설명하면 다음과 같다. 도 5는, 본 발명의 제 3실시예에 따른 공기 및 응축수의 흐름 등을 도시한 개념도이다.
B, C, D 및 F 화살표 방향에 대한 설명은 상기 제 1실시예와 같다.
E화살표 방향은 응축수의 흐름 방향이다. 복수의 열교환 세관(61) 내부에서 발생한 응축수는, 복수의 열교환 세관(61)의 내면을 따라 흘러내려 제 1연결부(65) 또는 제 2연결부(66)로 모인다. 이렇게 모인 응축수는 응축수통로(70)를 따라 세제공급부(25) 또는 필터세척 노즐(48)로 안내될 수 있다. 즉, 응축수통로(70)는, 적어도 일부의 응축수가 세제공급부(25)로 유입되도록 안내할 수 있고, 적어도 일부의 응축수가 필터세척 노즐(48)로 공급되도록 안내할 수 있다.
G 화살표 방향은 냉각수의 흐름 방향이다. 3실시예에서, 상기 세탁기는 물(냉각수)이 소정 간격(62)을 통과하도록 안내하는 냉각수통로(90)를 포함한다. 냉각수통로(90)는, 별도의 파이프 등에 의해 구현될 수 있다. 냉각수통로(90)를 따라 소정 간격(62)으로 안내된 물(냉각수)은 복수의 열교환 세관(61) 내부의 공기와 열교환한다. 열교환을 마친 상기 물(냉각수)은, 외부로 배수될 수도 있으나, 제 3실시예와 같이 냉각수통로(90)를 따라 세제공급부(25) 또는 필터세척 노즐(48)로 안내될 수 있다. 즉, 냉각수통로(90)는, 소정 간격(62)의 하류에서 적어도 일부의 물이 세제공급부(25)로 유입되도록 안내할 수 있고, 소정 간격(62)의 하류에서 적어도 일부의 물이 필터세척 노즐(48)로 공급되도록 안내할 수 있다.
제 3실시예에서, 응축수통로(70)는 냉각수통로(90)에 연결되어 상기 응축수를 소정 간격(62)의 하류측으로 안내한다. 즉, 냉각수통로(90)상에서 응축수통로(70)의 연결점은 소정 간격(62)의 하류측에 위치한다. 이를 통해, 복수의 열교환 세관(61)에서 발생된 응축수는, 응축수통로(70)를 따라 냉각수통로(90)로 유입되고, 냉각수통로(90)를 따라 냉각수통로(90)의 종단으로 이동한다.
냉각수통로(90)로 유입되어 배기되는 공기와 열교환시키는 물은, 상기 급수원으로부터 급수통로(23)를 따라 안내된 물일 수도 있고, 복수의 열교환 세관(61)에서 발생된 응축수일 수도 있으며, 외조(5) 내부에서 사용된 세탁수일 수도 있다.
제 3실시예의 변경실시예(미도시)에서, 응축수를 냉각수통로(90)에 유입시켜 배기되는 공기와 열교환시킬 수 있다. 이를 위해, 응축수통로(70)는, 냉각수통로(90)에 연결되어 상기 응축수를 소정 간격(62)의 상류측으로 안내한다. 즉, 냉각수통로(90) 상에서 응축수통로(70)와의 연결점은 소정 간격(62)의 상류측에 위치한다. 이를 통해, 복수의 열교환 세관(61)에서 발생된 응축수는, 응축수통로(70)를 따라 냉각수통로(90)로 유입되고, 냉각수통로(90)를 따라 소정 간격(62) 사이를 이동한 후 냉각수통로(90)의 종단으로 이동한다.
상기 제 3실시예 또는 그 변경실시예에서, 냉각수통로(90)로 유입된 외부 급수와 응축수가 합쳐진 물은, 냉각수통로(90)를 따라 냉각수통로(90)의 종단으로 이동하여, 세제공급부(25) 또는 필터세척 노즐(48)로 안내될 수 있다. 즉, 냉각수통로(90)는, 소정 간격(62)의 하류에서 적어도 일부의 물이 세제공급부(25)로 유입되도록 안내할 수 있고, 소정 간격(62)의 하류에서 적어도 일부의 물이 필터세척 노즐(48)로 공급되도록 안내할 수 있다.
이하 도 6 내지 도 8을 참고하여, 상기 복수의 열교환 세관(61)의 구성 및 배치, 공기 및 물의 흐름을 자세히 설명하면 다음과 같다. 도 6은 본 발명의 제 4실시예에 따라 배치되는 복수의 열교환 세관(61)이 도시된 사시도이고, 도 7은 본 발명의 제 5실시예에 따라 배치되는 복수의 열교환 세관(61)이 도시된 사시도이다. 도 8은 복수의 열교환 세관(61)의 배열 구조를 도시한 A-A'단면도이다.
복수의 열교환 세관(61)은, 시단부가 서로 결착되고, 종단부가 서로 결착된다. 상기 시단부는 배기되는 공기가 열교환 세관(61) 내로 유입되는 부분을 의미하고, 상기 종단부는 배기되는 공기가 열교환 세관(61) 밖으로 유출되는 부분을 의미한다. 상기 시단부를 시단 결착부(63)로 정의하고, 상기 종단부를 종단 결착부(64)로 정의한다. 시단 결착부(63) 및 종단 결착부(64)는, 복수의 열교환 세관(61)이 서로 상기 소정 간격(62)을 유지할 수 있도록 고정시켜준다. 또한, 시단 결착부(63)는 상기 제 1연결부(65)와 연결되고, 종단 결착부(64)는 상기 제 2연결부(66)와 연결된다. 시단 결착부(63) 및 종단 결착부(64)는, 복수의 열교환 세관(61)과 함께 일체로 사출될 수도 있고, 별도의 부품으로서 복수의 열교환 세관(61)과 조립될 수도 있다.
복수의 열교환 세관(61)은 합성수지재로 이루어질 수 있다. 배기되는 공기의 온도에 의한 변형이 일어나지 않는 선에서는, 합성수지재로 열교환 세관(61)을 제조하는 것이 제작을 편리하게 해주고 비용을 절감하게 해준다.
복수의 열교환 세관(61)은 각 직경이 5 내지 7mm일 수 있다. 응축수의 점착력에 의해 세관(61)이 막히지 않고 응축수가 세관(61)내에서 원활하게 흘러내릴 수 있는 선에서 세관의 직경은 작을수록 유리하다. 세관의 직경은 5 내지 7mm 정도에서, 효율적으로 열교환매체(냉기 또는 냉각수)와 배기되는 공기가 열교환 하면서도, 응축수가 세관(61)내에서 원활하게 흐를 수 있다. 복수의 열교환 세관(61)은, 소정 간격(62)이 세관의 반지름 보다 작도록 구비될 수 있다.
도 8을 참고하여, 복수의 열교환 세관(61)은, 어느 하나의 열교환 세관(61a)과 상기 소정 간격(62)만큼 이격된 6개의 다른 열교환 세관(61b)들이, 서로 동일한 상기 소정 간격(62)을 형성하며 상기 어느 하나의 열교환 세관(61a)을 둘러싸며 배열된다. 이러한 복수의 열교환 세관(61)의 배열 방식은, 복수의 열교환 세관(61)이 모듈화되기 용이하게 해준다. 즉, 횡단면상에서, 어느 하나의 열교환 세관(61a)을 중심으로 바깥측 6개의 방향으로 확장 가능하다. 상기 6개의 방향은 서로 60도의 사이각을 가진다. 복수의 열교환 세관(61)은, 이러한 배열 방식에 따라 상기 세탁기에 장착되기 용이한 형태로, 쉽게 설계 및 제작이 가능하다.
시단 결착부(63)와 제 1연결부(65)는 서로 끼워 맞춰지는 조립구조 일 수 있다. 종단 결착부(64)와 제 2연결부(66)는 서로 끼워 맞춰지는 조립구조 일 수 있다. 제 1연결부(65)는 배기되는 공기를 각 열교환 세관(61)들로 분산시키고, 제 2연결부(66)는 각 열교환 세관(61)들로부터 유출된 공기를 배기통로(50)(배기통로 중 2구간(52))로 모아준다.
복수의 열교환 세관(61)은, 세관(61) 내부에서 발생한 응축수가 중력에 의해 세관(61) 내면을 타고 흘러내릴 수 있도록 경사를 가질 수 있다. 제 4실시예에서, 복수의 열교환 세관(61)은 배기통로(50)의 하류방향으로 경사를 가지도록 배치된다. 제 5실시예에서, 복수의 열교환 세관(61)은 배기통로(50)의 상류방향으로 경사를 가지도록 배치된다.
도 6 및 도 7을 참고하여, 상기 제 4실시예 및 상기 제 5실시예에서, D 화살표 방향을 따라, 배기되는 공기는 제 1연결부(65), 열교환 세관(61), 및 제 2연결부(66)의 내부를 순차적으로 통과하며 이동한다. F 화살표 방향을 따라, 상기 냉기는 소정 간격((62) 사이를 통과하며 이동한다. G 화살표 방향을 따라, 상기 냉각수는 소정 간격((62) 사이를 통과하며 이동한다. 상기 냉기 또는 상기 냉각수의 흐름 방향은 도 6 및 도 7과 반대 방향이 될 수도 있다. 복수의 열교환 세관(61)을 통과하며 흐르는 공기는, 상기 냉기 또는 상기 냉각수와 열교환하여 포화 온도까지 온도가 떨어지면 응축수를 발생시킨다.
상기 제 4실시예(도 6참조)에서, 복수의 열교환 세관(61)은 배기되는 공기의 하류방향으로 경사를 가진다. 즉, 수평면에 대해 복수의 열교환 세관(61)이 경사 각(H)을 가지게 된다. 복수의 열교환 세관(61) 내부의 공기는 경사에 따라 하향(D)으로 이동한다. 복수의 열교환 세관(61) 내부에서 발생된 응축수는 경사를 따라 하향(E)으로 이동한다. 응축수통로(70)는 복수의 열교환 세관(61)의 하류측에 연결된다. 구체적으로 응축수통로(70)는 제 2연결부(66)에 연결될 수 있고, 이 경우 상기 응축수는 종단 결착부(64)를 지나 제 2연결부(66)로 이동한 뒤 응축수통로(70)로 유입된다.
상기 제 5실시예(도 7참조)에서, 복수의 열교환 세관(61)은 배기되는 공기의 상류방향으로 경사를 가진다. 즉, 수평면에 대해 복수의 열교환 세관(61)이 경사 각(H)을 가지게 된다. 복수의 열교환 세관(61) 내부의 공기는 경사를 거슬러 올라 상향(D)으로 이동한다. 복수의 열교환 세관(61) 내부에서 발생된 응축수는 경사를 따라 하향(E)으로 이동한다. 응축수통로(70)는 복수의 열교환 세관(61)의 상류측에 연결된다. 구체적으로 응축수통로(70)는 제 1연결부(65)에 연결될 수 있고, 이 경우 상기 응축수는 시단 결착부(63)를 지나 제 1연결부(65)로 이동한 뒤 응축수통로(70)로 유입된다.
상기 제 4실시예 및 상기 제 5실시예에서, 상기 경사(H)는 90도까지 포함되는 개념으로 정의한다. 상기 경사(H)가 90도인 경우, 응축수는 수직 하향하는 방향(도 7의 E)으로 복수의 열교환 세관(61)의 내면을 타고 흘러내린다.
이상에서는 본 발명의 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.
1 : 케비닛 2 : 프론트패널
3 : 투입구 4 : 콘트롤패널
5 : 외조 6 : 도어
8 : 외조 지지부 9 : 가스켓
10 : 내조 13 : 내조 관통홀
20 : 물공급부 21 : 급수밸브
23 : 급수통로 25 : 세제공급부
26 : 세제저장부 27 : 외조 공급관
30 : 배수통로 33 : 배수펌프
40 : 순환통로 41 : 순환팬
43 : 히터 45 : 흡기통로
47 : 필터 48 : 필터세척 노즐
50 : 배기통로
51 : 배기통로 중 1구간 52 : 배기통로 중 2구간
60 : 응축유닛 61, 61a, 61b : 열교환 세관
62 : 소정 간격 63 : 시단 결착부
64 : 종단 결착부 65 : 제 1연결부
66 : 제 2연결부
70 : 응축수통로
80 : 냉기통로 81 : 냉기통로 중 1구간
82 : 냉기통로 중 2구간 83 : 냉각팬
90 : 냉각수통로
B : 공기 순환 방향 C : 공기 흡입 방향
D : 공기 배기 방향 E : 응축수 흐름 방향
F : 냉기 흐름 방향 G : 냉각수 흐름 방향
H : 복수의 열교환 세관의 경사 각

Claims (21)

  1. 케비닛;
    상기 케비닛 내부에 배치되고, 세탁물로부터 발생된 습기를 포함하는 공기가 담기는 외조;
    상기 외조 내부의 공기 중 일부가 상기 외조에서 유출되어 상기 외조로 재공급되도록 안내하는 순환통로;
    상기 외조 내부의 공기 중 다른 일부가 상기 케비닛 외부로 배기되도록 안내하는 배기통로;
    외부의 공기가 상기 외조 내부로 유입되도록 안내하는 흡기통로;
    상기 외조 내부의 공기를 순환시키는 순환팬;
    상기 순환통로 상에 구비되어 상기 외조로 유입되는 공기를 가열시키는 히터;
    배기되는 공기가 통과하도록 상기 배기통로 상에 배치되고, 서로 소정 간격을 형성하는 복수의 열교환 세관; 및
    상기 복수의 열교환 세관의 내부에 발생하는 응축수를 안내하는 응축수통로;를 포함하는 세탁물 처리장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 흡기통로는, 외부의 공기가 상기 순환통로로 유입되도록 안내하고,
    상기 히터는, 상기 흡기통로 내의 공기가 상기 순환통로로 유입되는 지점의 하류측에 구비되는 세탁물 처리장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    외부의 공기가 상기 소정 간격을 통과하도록 안내하는 냉기통로; 및
    상기 냉기통로 내의 공기를 이동시키는 냉각팬;을 포함하는 세탁물 처리장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 냉기통로는, 상기 소정 간격의 하류에서 적어도 일부의 공기가 상기 순환통로로 유입되도록 안내하는 세탁물 처리장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 히터는, 상기 냉기통로 내의 공기가 상기 순환통로로 유입되는 지점의 하류측에 구비되는 세탁물 처리장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    물이 상기 소정 간격을 통과하도록 안내하는 냉각수통로;를 포함하는 세탁물 처리장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 응축수통로는, 상기 냉각수통로에 연결되어, 상기 응축수를 상기 소정 간격의 하류측으로 안내하는 세탁물 처리장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 응축수통로는, 상기 냉각수통로에 연결되어, 상기 응축수를 상기 소정 간격의 상류측으로 안내하는 세탁물 처리장치.
  9. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 하나에 있어서,
    상기 외조 내부로 급수되는 물과 함께 세제를 공급하기 위한 세제공급부;를 포함하고,
    상기 냉각수통로는, 상기 소정 간격의 하류에서 적어도 일부의 물이 상기 세제공급부로 유입되도록 안내하는 세탁물 처리장치.
  10. 제 6항 내지 제 8항 중 어느 하나에 있어서,
    이동하는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 필터; 및
    상기 필터에 걸러진 이물질이 제거되도록 물을 분사시키는 필터세척 노즐;을 포함하고,
    상기 냉각수통로는, 상기 소정 간격의 하류에서 적어도 일부의 물이 상기 필터세척 노즐로 공급되도록 안내하는 세탁물 처리장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 외조 내부로 급수되는 물과 함께 세제를 공급하기 위한 세제공급부;를 포함하고,
    상기 응축수통로는, 적어도 일부의 응축수가 상기 세제공급부로 유입되도록 안내하는 세탁물 처리장치.
  12. 제 1항에 있어서,
    이동하는 공기 중에 포함된 이물질을 걸러내는 필터; 및
    상기 필터에 걸러진 이물질이 제거되도록 물을 분사시키는 필터세척 노즐;을 포함하고,
    상기 응축수통로는, 적어도 일부의 응축수가 상기 필터세척 노즐로 공급되도록 안내하는 세탁물 처리장치.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    시단부가 서로 결착되고 종단부가 서로 결착되는 세탁물 처리장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    합성수지재로 이루어진 세탁물 처리장치.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    각 직경이 5 내지 7mm인 세탁물 처리장치.
  16. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    어느 하나의 열교환 세관과 상기 소정 간격만큼 이격된 6개의 다른 열교환 세관들이, 서로 상기 소정 간격을 형성하며 상기 어느 하나의 열교환 세관을 둘러싸며 배열되는 세탁물 처리장치.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    상기 배기통로의 하류방향으로 경사를 가지도록 배치되는 세탁물 처리장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 응축수통로는,
    상기 복수의 열교환 세관의 하류측에 연결되는 세탁물 처리장치.
  19. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 열교환 세관은,
    상기 배기통로의 상류방향으로 경사를 가지도록 배치되는 세탁물 처리장치.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 응축수통로는,
    상기 복수의 열교환 세관의 상류측에 연결되는 세탁물 처리장치.
  21. 제 17항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 경사는 90도인 세탁물 처리장치.
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PA0109 Patent application

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