KR100195853B1 - 세탁기의 절수장치 - Google Patents

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Abstract

본발명은 소량의 세탁물을 세탁시에 세탁수 사용을 극소화 하기 위하여 안출된 것으로, 세탁기 내부에 장착된 모우터의 회전력을 전달받아 세탁내조와 세탁날개를 회전시키는 회전축상의 허브에 형성된 허브챔버와, 상기 허브챔버의 내측면에 천공되어 급수시에 세탁외조와 본체챔버로 세탁수를 공급하는 동시에 배수시에도 세탁수를 세탁외조의 바닥면으로 배수시키는 배수공과, 상기 허브챔버의 허브홀에 회전날개의 회전으로 인해 발생되는 원심력에의해 세탁외조로 부터 상승되는 세탁수를 공급받아 세탁내조의 회전날개 방향으로만 세탁수를 공급하기 위하여 설치되는 역류방지수단과, 상기 세탁내조에는 급수시에는 일정량의 세탁수를 가둬놓고 탈수시에는 세탁수가 넘치면서 세탁외조로 공급될수 있도록 하기 위한 세탁수보관수단을 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치를 제공한다.

Description

세탁기의 절수장치
본발명은 세탁기에 관한 것으로서, 특히 소량의 세탁물을 세탁시에 세탁수사용을 극소화 하기 위한 세탁기의 절수 장치에 관한 것이다.
종래의 세탁기 구조는 도 1 에 나타내었다.
상기 종래의 세탁기(1)는 세탁물을 허브(7)에 지지되어있는 세탁내조(3)에 담아 세탁수를 받은 뒤 모우터(11)와 클러치(12)의 작동에 의해 세탁내조(3)하부의 세탁날개(5) 및 회전날개(6)를 회전시켜서 세탁을 수행 하게 된다.
세탁과정은 우선 세탁물을 세탁내조(3)에 넣고 세탁내조(3)에 세탁수가 급수 되면 세탁수는 세탁내조(3)의 통공(4)을 통해 세탁외조(2)로 흘러 나가게 되고 세탁외조(2)하단부 바깥쪽에 설치된 수위측정용 본체챔버(8)에 채워지는 상태가 된다.
상기의 본체챔버(8)에 채워지는 적정한 수위레벨을 수위센서(도시안됨)가 판단하여 급수장치를 차단하게 된다.
상기의 급수가 완료되고 세탁행정이 시작되면 모우터(11)와 클러치(12)에 의해 세탁날개(5) 및 회전날개(6)가 정,역회전을 하면서 세탁을 하게 된다.
상기와 같은 세탁과정중에 발생되는 세탁내조(3)와 세탁외조(2)하부의 세탁수 흐름을 설명 하기로 한다.
먼저, 세탁날개(5)의 저면부에는 여러개의 리브(10)들이 원형 또는 반원형상으로 형성되어 있다.
상기 리브(10)들에 의해 세탁날개(5) 밑의 세탁수는 중심에서 외곽으로 원심력을 받게되고 외곽으로 유체속도가 빨라지므로 중심부의 압력이 높고 외곽이 낮아져 세탁수들이 외곽으로 밀려 나가게 된다.
상기의 과정에서 세탁내조(3)의 벽면에 수직방향으로 설치된 유로(15)로 세탁수가 올라가 실밥채집구(14)에 의해 세탁수가 걸러지게 된다.
상기 세탁날개(5)에 형성된 회전날개(6)에 의해 밀려나가는 세탁수는 유체의 연속성에 의해 중심부의 부족한 유량 만큼 회전날개(6)의 저부에 결합되어있는 허브(7)의 허브홀(9)을 통하여 세탁외조(2)바닥면에 차여 있는 세탁수를 흡입하는 상태가된다.
상기와같은 허브홀(9)을 통한 흡입작용에 의해 세탁내조(3)와 세탁외조(2)의 수위는 내려가게 되고 다시 세탁내조(3)의 통공(4)을 통해 세탁외조(2)로 빠져 나가게 된다.
상기와같은 일련의 과정은 세탁날개(5) 및 회전날개(6)가 회전 함으로서 발생되며 이들이 정지시에는 발생하지 않게 된다.
상기의 세탁과정이 완료되면 탈수과정이 시작 되어진다.
상기 탈수과정은 클러치(12)의 동작에의해 세탁날개(5)의 회전은 중지되고 세탁내조(3)가 회전을 하게된다.
상기 세탁내조(3)는 세탁시보다 빠른 속도로 회전 되어지며 세탁내조(3)의 세탁물에 스며있는 세탁수를 여러개의 통공(4)을 통해 세탁외조(2)로 뽑아내게 되고 이들은 배수밸브(13)를 통해 외부로 배수 되어진다.
상기와같은 종래의 세탁기는 세탁내조(3)와 세탁외조(2)사이에 세탁수가 항상 채워져 있어 실제 세탁하는 세탁수 이외의 물이 낭비되고 있다.
상기의 세탁수들은 초기에는 수위를 결정하고 세탁중에는 실밥채집구(14)로 이송을 하기 위해 대기하는 수량이 된다.
상기의 잉여 수량은 세탁내조(3)의 크기에 따라 약간의 차이는 있으나 도1에 표시된 수위(M)이상에서는 0.25 l/cm이고 수위(M)이하에서는 평균 1.2 l/cm의 양이 된다.
따라서, 세탁시의 물의 낭비가 많았으며 세탁시간이 길어지게 되는 문제점 등을 가지고 있었다.
이러한 종래의 문제점 등을 해결보완 하기위하여 본발명은,
소량의 세탁물을 세탁시에 세탁시간의 단축과 물의 절약을 할수 있도록 하여 경제적인 세탁이 이루어질수 도록하는 목적을 제공 한다.
도1은 종래 세탁기의 구성을 나타낸 도면
도2는 본발명 세탁기의 구성을 나타낸 도면
도3은 본발명 세탁기의 허브에 장착되어지는 체크밸브를 나타낸 평면도
도4는 본발명 세탁기의 허브에 장착되어지는 체크밸브의 결합단면도
도5는 본발명의 원리를 설명하기 위하여 나타낸 개략도
도6은 본발명의 다른 실시예를 나타낸 도면
도7은 본발명의 또다른 실시예를 나타낸 도면
도면중 주요부분에 대한 부호설명
101-세탁기 102-세탁외조
103-세탁내조 104-통공
105-세탁날개 106-회전날개
107-허브 108-허브챔버
109-허브홀 110-배수공
111-삽입공 112-체크밸브
113-후크 114-플랜지
115-시일링 116-밀폐부재
본발명의 구성을 도2내지 도7에 의해 상세히 설명 하기로 한다.
세탁기(101내부에 장착된 모우터(117)의 회전력을 전달받아 세탁내조(103)와 세탁날개(105)를 회전시키는 회전축(119)상의 허브(107)에 형성된 허브챔버(108)와,
상기 허브챔버(108)의 내측면에 천공되어 급수시에 세탁외조(102)와 본체챔버(121)로 세탁수를 공급하는 동시에 배수시에도 세탁수를 세탁외조(102)의 바닥면으로 배수시키는 배수공(110)과, 상기 허브챔버(108)의 허브홀(109)에 회전날개(106)의 회전으로 인해 발생되는 원심력에 의해 세탁외조(102)로 부터 상승되는 세탁수를 공급받아 세탁내조(103)의 회전날개(106)방향으로만 세탁수를 공급하기 위하여 설치되는 역류방지수단과, 상기 세탁내조(103)에는 급수시에는 일정량의 세탁수를 가둬놓고 탈수시에는 세탁수가 넘치면서 세탁외조(102)로 공급될수 있도록 하기 위한 세탁수보관수단을 구비하였다.
그리고, 상기의 역류방지 수단은 허브홀(109)로 유입되는 세탁수가 허브챔버(108)로의 유입이 용이토록하는 반면 허브챔버(108)내의 세탁수는 허브홀(109)로 역류 하지 못하 도록 하기 위하여 허브챔버(108)의 삽입공(111)에 후크(113)를 결합하여 개별적으로 개폐작용을 하는 다수개의 체크밸브(112)를 구비 하였다
또한,상기의 체크밸브(112)는 허브챔버(108)에 방사상으로 형성된 여러개의 허브홀(109)을 동시에 개폐할수 있도록 한 개의 띠원판형 체크밸브(120)을 구비하였다.
그리고,상기의 세탁수보관수단은 세탁에 필요한 일정량의 세탁수가 일정수위만큼 세탁내조(103)에 차이도록 하기 위하여 세탁내조(103)의 저부에 결합되어 통공(104)들을 차단밀폐 시켜서 세탁수를 가둬 놓을수 있는 밀폐부재(116)를 구비하였다.
또한,상기의 세탁수보관수단은 세탁에 필요한 일정량의 세탁수가 일정수위 만큼 세탁내조(103)에 차이도록 하기 위하여 세탁내조(103)의 하측부에 형성된 일정구간(N)의 통공(104)들을 삭제하여 세탁수를 가둬 놓을수 있도록 구비하였다.
그리고,상기 밀폐수단은 허브(107와 세탁내조의 결합부에 누수를 방지 하기 위하여 세탁외조(102)의 플랜지(114)와 허브(107)의 사이에 시일링(115)을 더 구비하였다.
또한,상기 세탁내조(103)를 일정한 속도로 회전시켜서 급수되는 세탁수를 세탁외조(102)로 넘치게한 뒤 세탁내조(103)의 부족한 양이 세탁외조(102)에 채워질때까지 급수를 계속하여 세탁외조(102)의 수위가 일정수위에 도달하면 센서에 의해 급수를 중단 시킬수 있는 급수수단을 더 구비하였다.
이와같이된 본발명의 작용을 설명 하기로한다.
먼저, 세탁동작과정을 보면 세탁물이 소량 투입되고 급수기 시작되면 세탁수가 세탁내조(103)로 들어오기 시작한다.
상기의 세탁수는 세탁내조(103)를 채우지만 도2의 K 높이 이하에서는 본체챔버(121)에 세탁수를 채울수 없게된다.
즉, 상기의 세탁내조(103)를 받쳐주고있는 허브(106)의 허브챔버(108)에는 체크 밸브(112)가 차단을 하고 있고 세탁내조(103)의 저면 플랜지(114)와 허브(107)의 상면 사이에는 시일링(115)이 설치되어 있으므로 누수가 있을수 없게된다.
또한, 상기 세탁내조(103)의 일정구간은 밀폐부재(116)에 의해 통공(104)들이 차단되어 있는 상태이므로 수위조절을 위한 본체챔버(121)에 세탁수를 공급할수 없는 상태가 된다.
따라서, 본발명에서는 허브(107)의 허브홀(109)주변부에 작은 배수공(110)을 천공시키고 있다.
상기의 배수공(110)을 통하여 세탁수가 세탁외조(102)의 바닥면으로 흘러 나오게 되고 이 세탁수는 본체챔버(121)로 모이게 된다
그리고, 상기의 작은 배수공(110)으로 흘러나온 세탁수만으로도 세탁내조(103)와 세탁외조(102)사이의 부피가 적기 때문에 세탁내조(103)의 부피와 동일한 수위를 맞출수 있게된다.
그러나, 본발명의 급수 수위는 세탁내조(103)와 세탁외조(102)사이의 세탁수가 세탁내조(103)로 유입되므로 도2의 P위치까지 급수가 되면 중지되어진다.(종래에는 K위치까지 급수)
세탁이 시작되면 세탁내조(103)와 세탁외조(102)사이의 세탁수는 회전날개(106)의 회전에 따른 흡입력으로 인해 허브챔버(108)의 허브홀(109)입구에 결합된 첵크밸브(112)를 밀은 뒤 허브챔버(108)내로 유입되면서 세탁내조(103)로 들어오게 된다.
상기의 세탁내조(103)로 들어온 세탁수는 체크밸브(112)에 의해 다시 세탁외조(102)로 나갈수 없으며 세탁내조(103)의 저부 플랜지(114)와 허브(107)의 상면 사이에 설치된 시일링(115)에의해 역류가 방지되어 세탁을 위해서만 사용되어진다.
그리고, 상기의 체크밸브(112)는 후크(113)에 의해 허브챔버(108)내의 삽입공(111)으로 결합된 구성이므로 한 번 결합되면 분리가 안되기 때문에 견고한 구조를 갖게 된다.
상기의 과정에서 배수공(110)에서는 회전날개(106)가 회전하는 동안은 회전날개(106)쪽 하단이 허브(107)상면보다 속도가 빨라 압력이 낮아지게 되므로 세탁수를 허브챔버(108)내부로 뽑아 올릴수 있게된다.
그리고, 상기의 회전날개(106)가 정지 했을 경우에는 높이차에 의한 압력의 증가로인해 세탁수가 허브챔버(108)내에서 세탁외조(102)의 바닥면으로 흐르게 된다.
그러나, 상기 배수공(110)에 의한 세탁수의 유동량은 배수공(110)에 의한 유입량 보다 1/20이상 작기 때문에 세탁외조(102)로 세탁수가 역류되는 현상은 발생되지 않게된다.
세탁과정이 진행되면 세탁내조(103)와 세탁외조(102)사이의 세탁수는 허브(107)의 하단부 L 높이까지 내려가게 되어 P위치에서 L위치까지의 세탁수가 절감되어진다.
배수시에는 배수밸브(122)를 열고 세탁내조(103)를 느린 속도로 서서히 회전시키게 된다.
상기 세탁내조(103)의 벽면은 아래에서 위로 갈수록 넓어지는 약간의 경사를 가지고 있으므로 세탁수는 벽면에서의 속도가 중심부에서의 속도보다 따른 상태가 되는 동시에 중심부보다 낮은 압력을 갖게 된다.
따라서, 상기 중심부의 세탁수가 세탁내조(103)의 벽면으로 움직이면 벽면에서는 위로 올라가는 상태가 되어 세탁내조(103)의 통공(104)들을 통해 세탁외조(102)로 빠져나가 배수밸브(122)를 통해 외부로 배출되어진다.
그리고,상기 세탁내조(103)의 세탁수량이 줄어듬에 따라 세탁내조(103)의 회전속도를 증가시켜서 배수와 동시에 탈수를 진행하게된다.
상기의 배수와 탈수시에는 세탁날개(105) 및 회전날개(106)가 정지해 있는 상태이기 때문에 세탁내조(103)에서 세탁외조(102)방향으로 계속해서 세탁수가 빠져나가는 과정이 진행된다.
또한, 허브(107)의 저부는 중심부가 낮은 쪽으로 외곽에서 기울어져 있으므로 허브챔버(108)내에 세탁수가 남는 것을 방지 할수 있게된다.
한편, 도5는 본발명의 급수 및 단수수단을 설명하기 위하여 나타낸 도면으로서
세탁내조(103)를 일정한 속도로 회전시키면서 급수를 하여 세탁수를 내조바닥면 에서 h0높이까지 받은 상태에서 세탁내조(103)가 회전을 하면 h1 의 높이까지 별면이 올러가 통공(104)들을 통해 세탁외조(102)로 넘치게 된다.
상기 세탁외조(102)로 넘친 물은 바닥에서 차오르면서 수위조절용 본체챔버(121)내부로 채워지게 되고 허브(107)의 하부에서 h2까지의 부피가 세탁내조(103)에서 모자란 물의 량(h1-h0)과 같아지면 수위센서(도시안됨)로부터 급수가 중단되어지게된다.
상기의 상태에서 세탁이 시작되면 세탁외조(102)의 수위는 h2=0 까지 내려오게되고 세탁내조(103)는 목적했던 h1의 높이로 올라가게된다
이때, 배수공(110)은 상기한 구조의 크기보다 줄어들게 되어 세탁내조(103)의 잔수제거용으로만 사용을 하게된다.
그리고,본발명의 도6에 나타낸 바와같이 본발명에서 여러개로 개별적인 결합을 이루고 있는 첵크밸브(112)를 단일체의 띠원판형체크밸브(120)로 대체하여 사용 하여도 동일한 목적과 작용효과 등을 얻을수 있게된다.
이때, 상기 띠원판형 체크밸브(120)를 장착시에는 허브(107)의 허브챔버(108)도 원통형상으로 가공하여야 한다.
또한,도7에 나타낸 바와같이 본발명의 세탁내조(103)의 통공(104)들을 막기 위하여 사용되는 밀폐부재(116)대신에 세탁내조(103)자체에 일정구간(N)을 통공(104)이 없는 밀폐된 상태로 가공하여 사용 하여도 본발명에 부합되어진다.
이와같이된 본발명은 일반가정에서 사용자들이 보통 수행하는 세탁량에 해당하는 소량(3kg내외)의 세탁량을 세탁함에 있어서 옷감대 세탁수량의 비율을 줄이지 않고 잉여 세탁수의 양을 절감하여 세탁성능은 동일한 반면 세탁수량은 30-40%를 절감할수 있게된다.
그리고, 세제량도 수량에 비례하여 30-40%가 줄어 들기 때문에 에너지절약과 신속한 세탁이 이루어질수 있는 유용한 효과를 갖는다.

Claims (7)

  1. 세탁기 내부에 장착된 모우터의 회전력을 전달받아 세탁내조와 세탁날개를 회전시키는 회전축상의 허브에 형성된 허브챔버와, 상기 허브챔버의 내측면에 천공되어 급수시에 세탁외조와 본체챔버로 세탁수를 공급하는 동시에 배수시에도 세탁수를 세탁외조의 바닥면으로 배수시키는 배수공과, 상기 허브챔버의 허브홀에 회전날개의 회전으로 인해 발생되는 원심력에의해 세탁외조로 부터 상승되는 세탁수를 공급받아 세탁내조의 회전날개 방향으로만 세탁수를 공급하기 위하여 설치되는 역류방지수단과, 상기 세탁내조에는 급수시에는 일정량의 세탁수를 가둬놓고 탈수시에는 세탁수가 넘치면서 세탁외조로 공급될수 있도록 하기 위한 세탁수보관수단을 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기의 역류방지 수단은 허브홀로 유입되는 세탁수가 허브챔버로의 유입이 용이 토록하는 반면 허브챔버내의 세탁수는 허브홀로 역류하지 못하도록 하기 위하여 허브챔버의 삽입공에 후크를 결합하여 개별적으로 개폐작용을 하는 다수개의 체크밸브를 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기의 체크밸브는 허브챔버에 방사상으로 형성된 여러개의 허브홀을 동시에 개폐할수 있도록 한 개의 띠원판형 체크밸브을 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기의 세탁수보관수단은 세탁에 필요한 일정량의 세탁수가 일정수위만큼 세탁내조에 차이도록 하기 위하여 세탁내조의 저부에 결합되어 통공들을 차단밀폐 시켜서 세탁수를 가둬 놓을수 있는 밀폐부재를 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기의 세탁수보관수단은 세탁에 필요한 일정량의 세탁수가 일정수위 만큼 세탁 내조에 차이도록 하기 위하여 세탁내조의 하측부에 형성된 일정구간(N)의 통공들을 삭제하여 세탁수를 가둬 놓을수 있도록 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 밀폐수단은 허브와 세탁내조의 결합부에 누수를 방지 하기 위하여 세탁외조의 플랜지와 허브의 사이에 시일링을 더 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기의 절수 장치.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 세탁내조를 일정한 속도로 회전시켜서 급수되는 세탁수를 세탁외조로 넘치게한 뒤 세탁내조의 부족한 양이 세탁외조에 채워질때까지 급수를 계속하여 세탁외조의 수위가 일정수위에 도달하면 센서에의해 급수를 중단 시킬수 있는 급수수단을 더 구비한 것을 특징으로하는 세탁기의 절수장치.
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