KR100300574B1

KR100300574B1 - 경사가변 세탁기

Info

Publication number: KR100300574B1
Application number: KR1019990003712A
Authority: KR
Inventors: 전시문; 김동원; 박영환; 권오훈; 김경환; 이태희
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-02-04
Filing date: 1999-02-04
Publication date: 2001-09-26
Also published as: KR20000055204A

Abstract

본 발명은 세탁조에 물이 공급되는 경우 자동적으로 불균형에 의해 세탁조가 기울어지는 경사가변 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁 및 헹굼시에는 세탁조를 일정각도 기울이고 탈수 중에는 세탁조를 직립시킴으로써 세탁 중에는 포유동을 개선시키고 탈수 중에는 경사짐으로 인해 발생되는 진동문제를 해결할 수 있는 경사가변 세탁기에 관한 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 외부 케이스에 피봇연결된 걸이부재와, 상기 걸이부재의 하단부에 피봇연결된 회전 지지대와, 상기 회전 지지대에 회전가능토록 연결되고 불균형으로 기울어질 수 있도록 불균형 수단이 설치된 세탁조와, 상기 세탁조가 직립상태로 세워지도록 상기 회전 지지대와 상기 세탁조에 연결된 복귀수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

경사가변 세탁기 {Washer having tilting drum}

일반적으로, 세탁기는 의류에 묻은 때를 제거하는 기계로서, 의류에 묻은 때는 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학작용에 의해 섬유에서 떨어지게 되나 세제만의 작용으로는 오랜 시간이 걸리기 때문에 마찰이나 진동 등의 기계적인 작용을 가하면 때가 빠지는 속도가 증가하게 되는데, 상기와 같은 기계적인 작용을 제공하는 것이 세탁기의 역할이다.

참조된 도면, 도 1은 종래기술에 의한 세탁기의 우측면도이다.

종래의 세탁기는 도 1에 도시된 바와 같이 세탁기의 외부 케이스(1)와, 상기 외부 케이스(1) 내부에 매달린 세탁조(10)와, 상기 세탁조(10)를 상기 외부 케이스(1)에 매달리도록 하는 동시에 댐퍼 기능을 수행하는 네 개의 행거(2)와, 상기 세탁조(10)의 펄세이터(3) 및 세탁조(10)의 내조(11)를 구동하기 위한 구동부(4)로 구성된다.

여기서, 상기 세탁조(10)는 하부에 네 개의 브래킷(12a)이 설치되어 상기 행거(2)의 하부 측이 걸리도록 되어 있는 외조(12)와, 상기 구동부(4)에 연결되어 회전되고 세탁의 효율을 증대시키기 위한 펄세이터(3)가 설치된 내조(11)로 구성된다.

또한, 상기 구동부(4)에는 클러치 장치(미도시) 및 유성기어(미도시)가 포함되어 상기 펄세이터(3) 및 내조(11)의 회전과 회전방향을 조절할 수도 있다.

또한, 상기 행거(2)는 그 상단이 상기 외부 케이스(1)에 형성된 브래킷(1a)에 걸려 있고, 그 하단에는 댐퍼 역할을 할 수 있도록 스프링(2a)이 구비된 댐퍼 케이스(2b)가 상기한 바와 같이 상기 외조(12)의 하부에 형성된 브래킷(12a)에 걸려 있다. 따라서 상기 세탁조(10)는 상기 외부 케이스(1) 내부에 매달려 있게 된다.

상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 상기 내조(11)에 세탁물 및 세제를 넣고 세탁기를 동작시키면, 상기 세탁조(10) 내부로 물이 공급되어 세탁하기 위한 일정높이까지 물이 차 오르면 상기 구동부(4)가 동작되어 상기 펄세이터(3) 및 상기 내조(11)가 회전되어 세탁을 하게 된다.

상기와 같은 상태에서 세탁을 한 후, 일정시간이 경과하면 상기 구동부(4)가 동작을 멈추고, 상기 외조(12)의 하부에 설치된 배수밸브(5)가 열리면서 상기 세탁조(10) 내부의 물이 상기 배수관(6)을 통하여 외부로 배수된다.

배수가 완료되면, 상기 세탁조(10)에 다시 물이 공급되어 일정높이까지 차 오르게 되어 헹굼운전을 하게 되는데, 헹굼운전은 보통 2 ~ 3회에 걸쳐 이루어지고 상기한 세탁운전과 똑같은 동작으로 이루어지게 되나 상기 구동부(4)를 동작시키는 시간이 적게 소요된다.

상기와 같이 세탁 및 헹굼운전이 완료되면, 상기 내조(11)만 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함된 수분을 제거하기 위한 탈수운전이 진행된다. 즉 상기 내조(11)가 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함되어 있는 수분은 상기 내조(11)에 형성된 작은 구멍을 통하여 상기 외조(12)로 이동된 후 상기 배수관(6)을 통하여 외부로 배수된다.

그러나, 종래의 세탁기는 세탁 및 헹굼운전이 상기 세탁조(10)가 직립되어 있는 상태에서 이루어지므로 세정력에 한계가 있고 세탁물에 세탁편차가 많이 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세탁 및 헹굼운전시에는 세탁조가 기울어져 세정력이 증대되고 탈수시에는 직립된 상태에서 동작하게 되어 기울어짐에 의해 발생될 수 있는 진동을 방지할 수 있는 경사가변 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래기술에 의한 세탁기의 우측면도,

도 2는 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기의 우측면도,

도 3은 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기에 물이 공급된 경우의 우측면도,

도 4는 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기의 평면도,

도 5는 본 발명의 제 일실시예에 의한 또 다른 세탁기의 평면도,

도 6는 본 발명의 제 이실시예에 의한 세탁기의 우측면도,

도 7은 본 발명의 제 삼실시예에 의한 세탁기의 우측면도,

도 8는 세탁조의 기울어진 각도에 따른 세정력과 세탁편차에 관한 그래프,

도 9은 세탁조가 기울어진 경우 세탁조 내부의 한질점에서의 힘의 분포가 도시된 도면이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

51 : 외부 케이스 51a : 브래킷 51b : 돌기

51b' : 리미터 52 : 행거 53 : 스프링

54 : 댐퍼 케이스 60 : 세탁조 61 : 외조

61a : 피봇 61b : 홈 62 : 내조

63 : 펄세이터 64 : 회전 지지대 65 : 스파이럴 스프링

66 : 배수 밸브 67 : 배수관 70 : 구동부

80 : 에어 챔버 90 : 모터 91 : 중량체

본 발명은 외부 케이스에 피봇연결된 걸이부재와, 상기 걸이부재의 하단부에 피봇연결된 회전 지지대와, 상기 회전 지지대에 회전가능토록 연결되고 불균형으로 기울어질 수 있도록 불균형 수단이 설치된 세탁조와, 상기 세탁조가 직립상태로 세워지도록 상기 회전 지지대와 상기 세탁조에 연결된 복귀수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

우선 참조된 도면, 도 2는 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기의 우측면도이고, 도 3은 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기에 물이 공급된 경우의 우측면도이며, 도 4는 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 제 일실시예에 의한 또 다른 세탁기의 평면도이며, 도 6는 본 발명의 제 이실시예에 의한 세탁기의 우측면도이고, 도 7은 본 발명의 제 삼실시예에 의한 세탁기의 우측면도이며, 도 8는 세탁조의 기울어진 각도에 따른 세정력과 세탁편차에 관한 그래프이고, 도 9은 세탁조가 기울어진 경우 세탁조 내부의 한질점에서의 힘의 분포가 도시된 도면이다.

본 발명에 의한 경사가변 세탁기의 제 일실시예는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 세탁기의 외부 케이스(51)와, 상기 외부 케이스(51) 내부에 매달리도록 설치되는 세탁조(60)와, 상기 세탁조(60)를 구동하기 위한 구동부(70)와, 상기 세탁조(60) 하부의 양 측면에 상기 세탁조(60)가 앞뒤로 기울어질 수 있도록 중앙부가 상기 세탁조(60)에 형성된 피봇(61a)에 피봇 연결된 회전 지지대(64)와, 상기 피봇(61a) 및 회전 지지대(64)에 연결되어 물이 배수될 때 상기 세탁조(60)가 직립상태로 복귀하도록 복원력을 제공하는 스파이럴 스프링(65)과, 상기 외부 케이스(51)의 상부에 형성된 브래킷(51a)에 상부가 걸리도록 설치되고 그 하부는 상기 회전 지지대(64)의 끝단에 걸리도록 설치되어 상기 세탁조(60)가 상기 외부 케이스(51)의 내부에 매달리도록 하는 동시에 감쇠기의 작용을 할 수 있도록 하단에 스프링(53)이 구비된 댐퍼 케이스(54)가 연결된 네 개의 행거(52)와, 상기 세탁조(60)에 물이 공급되는 경우 상기 세탁조(60)가 상기 세탁조(60)의 피봇(61a)을 중심으로 일정각도 회전될 수 있도록 상기 세탁조(60)에 설치된 에어 챔버(air chamber)(80)로 구성된다.

상기에서, 상기 세탁조(60)는 하부에 펄세이터(63)가 설치되고 상기 구동부(70)에 연결되어 회전되는 내조(62)와, 하부에 배수관(67)과 연결된 배수 밸브(66)가 설치되고 피봇(61a)이 형성되어 고정된 외조(61)로 구성된다.

또한, 상기 에어 챔버(80)는 상기 외조(61) 하부에 상기 내조(62)와 간섭되지 않도록 설치되어 상기 세탁조(60)에 물이 공급되는 경우 상기 에어 챔버(80)에 의해 상기 세탁조(60)가 일정각도 기울어지게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 제 일실시예에 의한 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 상기 세탁조(60)에 세탁물을 넣고 세탁기를 동작시키게 되면, 상기 세탁조(60)에는 물이 일정높이까지 공급되게 된다.

이때, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 외조(61)의 하면 상부에는 상기 에어 챔버(80)가 설치되어 있으므로 상기 세탁조(60)가 피봇(61a)을 중심으로 일정각도 회전되어 기울어지게 된다.

여기서, 상기 외부 케이스(51)에는 상기 세탁조(60)가 일정각도 기울어지는 것이 방지되도록 일정위치에 돌기(51b)가 형성되어 있다. 물론 도 5에 도시된 바와 같이 상기 돌기(51b) 대신에 상기 회전 지지대(64)에 연결된 리미터(51b')를 설치할 수도 있다.

상기와 같이 상기 세탁조(60)에 물이 공급되면 상기 세탁조(60)가 일정각도 기울어지게 되고, 상기 세탁조(60)가 기울어진 상태에서 상기 구동부(70)가 구동되어 세탁이 진행되게 된다. 이때, 상기 구동부(70)에는 유성기어와 클러치가 설치되어 상기 펄세이터(63) 및 상기 내조(62)의 회전을 조절하게 된다.

물론, 상기 구동부(70)는 클러치가 구비된 구동부 대신 현재 개발되어 있는 클러치가 없는 구동부를 사용하여 구동할 수 있다.

세탁운전이 일정시간 진행되면, 상기 구동부(70)가 멈추는 동시에 상기 배수밸브(66)가 개방되어 상기 세탁조(60)의 물이 상기 배수관(67)을 통하여 외부로 배수된다. 이때, 상기 세탁조(60)에서 물이 빠져나감에 따라 상기 세탁조(60)는 상기 피봇(61a)을 중심으로 회전되어 직립상태로 복원되는데, 상기 세탁조(60)에 수분을 포함하고 있는 세탁물에 의해 상기 세탁조(60)가 불균형으로 되더라도 상기 스파이럴 스프링(65)에 의해 더욱 확실히 직립상태의 원상태로 복귀한다.

상기와 같이 상기 세탁조(60)에서 물이 빠지고 직립상태로 복귀된 상태에서 다시 상기 세탁조(60)로 물이 공급되어 세탁과 같은 방식으로 헹굼운전이 이루어지게 된다.

그 후, 상기 세탁조(60)는 물이 배수되면서 직립상태로 세워지게 되고, 상기 구동부(70)가 빠른 속도로 회전되면서 탈수를 하게 된다.

한편, 본 발명에 의한 경사가변 세탁기의 제 이실시예는 도 6에 도시된 바와 같이 세탁기의 외부 케이스(51)와, 상기 외부 케이스(51) 내부에 매달리도록 설치되는 세탁조(60)와, 상기 세탁조(60)를 구동하기 위한 구동부(70)와, 상기 세탁조(60) 하부의 양 측면에 상기 세탁조(60)가 앞뒤로 기울어질 수 있도록 중앙부가 상기 세탁조(60)에 형성된 피봇(61a)에 피봇 연결된 회전 지지대(64)와, 상기 피봇(61a) 및 회전 지지대(64)에 연결되어 물이 배수될 때 상기 세탁조(60)가 직립상태로 복귀하도록 복원력을 제공하는 스파이럴 스프링(65)과, 상기 외부 케이스(51)의 상부에 형성된 브래킷(51a)에 상부가 걸리도록 설치되고 그 하부는 상기 회전 지지대(64)의 끝단에 걸리도록 설치되어 상기 세탁조(60)가 상기 외부케이스(51)의 내부에 매달리도록 하는 동시에 감쇠기의 작용을 할 수 있도록 하단에 스프링(53)이 구비된 댐퍼 케이스(54)가 연결된 네 개의 행거(52)로 구성된다.

특히, 상기 세탁조(60)는 펄세이터(63)가 설치되고 상기 구동부(70)와 연결되어 회전되는 내조(62)와, 상기 내조(62)의 외부에 상기 피봇(61a)이 형성되어 상기 내조(62)와 달리 고정되고 그 바닥에 일정량의 물이 고일 수 있는 홈(60b)이 형성되어 있는 외조(61)로 구성된다.

그리고, 상기 외조(61)의 홈(61b) 하부에는 배수 밸브(66)와 배수관(67)이 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 제 이실시예의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 세탁물을 상기 세탁조(60)에 넣고 세탁기를 동작시키게 되면, 상기 세탁조(60)에 물이 일정높이까지 공급된다. 이때, 상기 외조(61)의 하부에 형성된 홈(60b)에도 물이 공급되기 때문에 상기 세탁조(60)가 불균형에 의해 일정각도 기울어지게 된다.

물론, 상기 세탁조(60)가 일정각도 이상 기울어지는 것이 방지되도록 상기 외부 케이스(51)의 일측에 돌기(51b)가 형성되어 있다.

상기 세탁조(60)에 물이 공급되면, 상기 세탁조(60)는 일정각도 기울어진 상태에서 상기 구동부(70)가 구동되어 세탁을 시작하게 된다.

세탁운전이 일정시간 경과하면 상기 구동부(70)는 동작을 멈추고, 상기 배수밸브(66)가 개방되면서 상기 세탁조(60)내의 물이 상기 배수관(67)을 통하여 외부로 배수된다.

이때, 상기 세탁조(60)는 제 일 실시예와 마찬가지로 원래상태인 직립상태로 복원되게 되는데, 상기 스파이럴 스프링(65)에 의해 직립상태로의 복원이 확실하게 이루어진다.

그 후, 헹굼운전도 상기한 세탁운전과 마찬가지로 이루어지는 바, 상기 구동부(70)의 동작시간에서 차이가 난다.

상기 헹굼운전이 끝나면, 상기 세탁조(60)는 원래상태인 직립상태이고, 그 상태에서 상기 내조(62)가 회전되는 탈수운전이 진행되어 세탁이 완료된다.

한편, 본 발명에 의한 제 삼실시예는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 세탁조(60)의 하부에 일정질량의 중량체(91)를 직선 전후방향으로 이동시킬 수 있도록 모터(90)를 설치한 것으로서, 제 일, 이실시예와 마찬가지로 세탁 및 헹굼운전시에는 상기 모터(90)가 상기 중량체(91)를 전진시킴으로써 상기 피봇(61a)에 대하여 상기 세탁조(60)의 무게가 전방이 더 중량이 나가도록 하여 상기 세탁조(60)가 기울어지도록 하고, 평상시에는 상기 모터(90)가 상기 중량체(91)를 원위치시킴으로써 상기 스파이럴 스프링(65)의 탄성력에 의해 상기 세탁조(60)가 직립으로 세워지게 된다.

한편, 도 8은 세탁조의 기울어진 각도에 따른 세정력과 세탁편차를 비교한 그래프로서, 세정력과 세탁편차가 각각 15°부근에서 최대와 최소로 되는 것을 알수 있다. 여기서 세탁편차는 세탁이 고르게 되는 정도를 나타내는 값으로 작을수록 좋다.

그리고 도 9에 도시된 바와 같이 일정각도(θ) 기울어진 세탁조(D)의 한 질점(m)에서의 힘의 분포를 살펴보면, 우선 수직방향으로는 중력(mg)이, 세탁조(D)의 경사면(S)으로는 펄세이터 또는 세탁조(D) 내조의 회전에 의한 원심력(CF)이 각각 작용하게 되는데, 경사면(S)에서 세탁조(D)의 한 질점(m)에 작용하는 힘은 경사면(S)의 내려가는 방향으로는 원심력(CF)과 중력에 의한 힘(mg * sinθ)을 합친 힘(CF + mg * sinθ)이 작용하게 되고, 경사면(S)의 올라가는 방향으로는 원심력(CF)에서 중력에 의한 힘(mg * sinθ)을 뺀 힘(CF - mg * sinθ)이 작용하게 된다. 따라서 세탁조(D)가 기울어진 각도(θ)에 따라 수직방향으로 세워진 세탁조에 비하여 한 질점에 작용하는 힘이 비대칭적으로 나타나게 되므로 복잡한 포유동을 형성하게 되어 세정력이 증가되는 동시에 세탁편차가 감소되는 것이다.

하지만, 세탁조(D)가 심하게 기울어지게 되면, 원심력(CF)의 영향보다는 중력(mg)의 영향을 크게 받기 때문에 세탁조(D)의 불균형이 심화되어 회전구동의 어려움이 발생될 뿐만 아니라, 세탁조(D)의 벽면을 따라 발생되는 포유동이 약해지게 되어 세탁물이 고르게 퍼지면서 세탁이 이루어지지 못하고 하나로 뭉쳐지게 된다. 결국, 하나로 뭉쳐진 세탁물의 내부 세탁물은 세탁이 제대로 이루어지지 않기 때문에 오히려 세정력은 감소되고 세탁편차는 크게 나타난다. 따라서 도 5에 도시된 바와 같이 세탁조(D)의 기울어진 각도(θ)는 0°〈 θ〈 30°에서 세탁조건과 세탁기의 구조에 따라 적정하게 기울어지는 것이 바람직하다.

이와 같이, 본 발명에 의한 경사가변 세탁기는 상기 세탁조(60)가 세탁 및 헹굼시에는 일정각도 기울어진 상태에서 동작되므로 세정력이 향상되는 동시에 세탁편차가 감소되고, 탈수시에는 직립상태로 세워져 동작되므로 상기 세탁조(60)의 기울어짐에 의한 진동을 방지할 수 있는 효과를 제공한다.

Claims

외부 케이스에 피봇연결된 걸이부재와, 상기 걸이부재의 하단부에 피봇연결된 회전 지지대와, 상기 회전 지지대에 회전가능토록 연결되고 불균형으로 기울어질 수 있도록 불균형 수단이 설치된 세탁조와, 상기 세탁조가 직립상태로 세워지도록 상기 회전 지지대와 상기 세탁조에 연결된 복귀수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 경사가변 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 불균형 수단은 상기 세탁조의 하부 일측에 설치된 에어 챔버인 것을 특징으로 하는 경사가변 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 불균형 수단은 상기 세탁조의 하부 일측에 형성된 홈인 것을 특징으로 하는 경사가변 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 불균형 수단은 상기 세탁조에 이동가능토록 설치된 일정질량을 갖는 중량체인 것을 특징으로 하는 경사가변 세탁기.
제 1항에 있어서,

상기 케이스는 그 내부에 상기 세탁조가 일정각도 이상 기울어지지 않도록 경사 한계수단이 설치된 것을 특징으로 하는 경사가변 세탁기.