KR100323530B1 - 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류 등의 세탁물을 세정하는 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어지게 설치된 세탁조의 밑면에 걸이 부재의 하단부가 설치될 수 있는 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은, 세탁기 케이스와, 상기 세탁기 케이스 내에 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어지게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조의 밑면에 고정되어 상기 세탁조가 상기 세탁기 케이스에 매달리도록 고정하는 걸이 부재와, 상기 걸이부재의 하단부가 고정될 수 있도록 홀이 형성된 다수의 걸이부가 외측 둘레방향으로 돌출되고 상기 세탁조를 지지할 수 있도록 상기 세탁조의 밑면에 고정되는 하부 프레임이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기{Washer having tilting drum &frame}

본 발명은 의류 등의 세탁물을 세정하는 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어지게 설치된 세탁조의 밑면에 걸이 부재의 하단부가 설치될 수 있는 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 전기를 이용하여 의류에 묻은 때 등을 제거하는 기계로서, 의류에 묻은 때는 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학작용에 의해 섬유에서 떨어지게 되나 세제만의 작용으로는 오랜 시간이 걸리기 때문에 수류를 강제 발생시켜 마찰이나 진동 등의 기계적인 작용을 가하면 때가 빠지는 속도가 빨라지게 된다. 이와 같이 기계적인 작용을 제공하여 의류 등을 세척하는 것이 세탁기이다.

도 1은 종래 기술에 의한 세탁기의 측면 구성도로서, 그 구성은 세탁기 케이스(10)와, 상기 세탁기 케이스(10) 내부에 위치되어 세탁물의 세정이 이루어지는 세탁조(20)와, 상기 세탁조(20)를 상기 세탁기 케이스(10)에 매달리도록 하는 동시에 댐퍼 기능을 수행하는 네 개의 걸이부재(30)와, 상기 세탁조(20)의 펄세이터(25) 및 세탁조(20)의 내조(23)를 구동하기 위한 구동 모터(40)로 구성된다.

여기서, 상기 세탁조(20)는 하부에 네 개의 브래킷(22)이 설치되어 상기 걸이부재(30)의 하부 측이 걸리도록 되어 있는 외조(21)와, 상기 구동 모터(40)에 연결되어 회전되고 세탁의 효율을 증대시키기 위한 펄세이터(25)가 설치된 내조(23)로 구성된다.

또한, 상기 구동 모터(40)에는 클러치 장치 및 유성기어가 포함되어 상기 펄세이터(25) 및 내조(23)의 회전을 조절할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 걸이부재(30)는 그 상단부가 상기 세탁기 케이스(10)에 형성된 브래킷(11)에 걸려 있고, 그 하단에는 댐퍼 역할을 할 수 있도록 댐퍼 케이스(37)의 내부에 스프링(36)이 구비된 댐퍼 부재(35)가 상기 외조(21)의 하부에 형성된 브래킷(22)에 걸려 있다.

여기서, 상기한 세탁조(20)의 외조(21)에는 내부에 세탁수가 차있는 상태에서 내조(23)가 회전 구동되어 세탁이 이루어지기 때문에 밑면에 작용하는 하중이 대단히 커지고, 이를 지지하기 위해서는 외조(21)의 밑면 강도가 충분히 보강하여야 한다.

따라서, 도 2에 도시된 바와 같이 외조(21)의 밑면에는 다수의 보강 리브(21a)가 형성되어 세탁조 내부에서 발생되는 하중을 견딜 수 있도록 되어 있다.

물론, 상기 외조(21)의 밑면 중앙부에는 구동 모터의 축이 통과하는 동시에 이 축을 지지하는 베어링이 설치되도록 홀(21b)이 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 상기 내조(23)에 세탁물 및 세제를 넣고 세탁기를 동작시키면, 상기 세탁조(20) 내부로 물이 공급되어 세탁하기 위한 일정높이까지 물이 차 오르게 되고, 이후 상기 구동 모터(40)가 동작되어 상기 펄세이터(25) 및 내조(23)를 회전시키면서 세탁을 하게 된다.

이와 같이 세탁을 실시한 다음 일정시간이 경과되면 상기 구동 모터(40)가 동작을 멈추고, 상기 외조(21)의 하부에 설치된 배수밸브(27)가 열리면서 상기 세탁조(20) 내부의 물이 배수관(28)을 통하여 외부로 배수된다.

상기와 같이 배수가 완료되면, 상기 세탁조(20)에 다시 물이 공급되어 일정높이까지 차 오르게 되어 헹굼 운전을 하게 되는데, 헹굼 운전은 보통 2 ~ 3회에 걸쳐 이루어지고 상기한 세탁운전과 똑같은 동작으로 이루어지게 되나 상기 구동 모터(40)를 동작시키는 시간이 적게 소요된다.

상기와 같이 세탁 및 헹굼 운전이 완료되면, 상기 내조(23)만 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함된 수분을 제거하기 위한 탈수운전이 진행된다. 즉 상기 내조(23)가 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함되어 있는 수분은 원심력에 의해 상기 내조(23)에 형성된 작은 구멍을 통하여 상기 외조(21)로 이동된 후 상기 배수관(28)을 통하여 외부로 배수된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 세탁기는 세탁기 케이스(10) 내에 걸이부재(30)로 매달린 세탁조(20)가 수직으로 위치되어 있기 때문에 펄세이터(25)에 의하여 발생한 수류가 상부로 전달되는 과정에서 세탁조(20)의 중앙부로 몰려 포엉킴을 유발하게 되고, 또한 세탁조의 수류의 흐름이 복잡하게 이루어지지 않기 때문에 균일한 세탁이 이루어지지 않아 세탁 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

특히, 상기한 바와 같은 종래 기술의 세탁기는 세탁조(20)의 밑면에 보강 리브(21a)가 형성되므로 외조(21)의 성형 공정이 복잡해지고, 상기 외조(21)의 외측면에는 걸이 부재(30)를 고정하기 위한 브래킷(22)이 추가로 설치되므로 브래킷을 부착하기 위한 별도의 작업 공정이 필요하게 되는 동시에 외조의 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어진 세탁조의 하부에 프레임을 설치하고, 이 프레임에 걸이 부재를 고정할 수 있도록 구성함으로써 외조의 구조를 단순화함과 더불어 세탁조의 지지 강도를 향상시킬 수 있는 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술의 세탁기가 도시된 내부 구성도,

도 2는 종래 기술의 세탁조 밑면이 도시된 저면도,

도 3은 본 발명에 따른 세탁기가 도시된 내부 구성도,

도 4는 본 발명에 따른 하부 프레임이 도시된 사시도,

도 5는 세탁조의 기울어진 정도에 따른 세정력 및 세탁 편차의 변화가 도시된 그래프,

도 6은 본 발명에 따른 기울어진 세탁조의 원심력 작용 상태도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

50 : 세탁기 케이스 52 : 브래킷

60 : 세탁조 61 : 외조

63 : 배수구 64 : 배수관

65 : 내조 66 : 펄세이터

70 : 걸이 부재 71 : 로드

72 : 걸림구 75 : 댐퍼 부재

80 : 구동 모터 90 : 하부 프레임

91 : 지지부 92 : 홀

93, 95 : 걸이부

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기는 세탁기 케이스와, 상기 세탁기 케이스 내에 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어지게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조가 상기 세탁기 케이스에 매달리도록 고정하는 걸이 부재와, 상기 걸이부재의 하단부가 고정될 수 있도록 홀이 형성된 다수의 걸이부가 외측 둘레방향으로 돌출되고 상기 세탁조를 지지할 수 있도록 상기 세탁조의 밑면에 고정되는 하부 프레임이 포함되어 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기의 내부 구성도이다.

본 발명의 제1 실시예는 상부가 개방된 세탁기 케이스(50)와, 상기 세탁기 케이스(50)내에 수직 방향에 대하여 일정 각도(θ) 만큼 기울어지게 위치되고 내조(65)에서 세탁물의 세정이 이루어지는 세탁조(60)와, 상기 세탁조(60)가 상기 세탁기 케이스(50)내에서 기울어지게 위치될 수 있도록 상단부가 상기 세탁기 케이스(50) 내에 고정되고 하단부가 상기 세탁조(60) 측에 고정되는 4개의 걸이 부재(70)와, 상기 세탁조(60)의 밑면에 설치되는 동시에 상기 걸이 부재(70)의 하단부가 고정될 수 있도록 원주 방향으로 걸이부(93)(95)가 돌출되어 있는 하부 프레임(90)과, 상기 세탁조(60)의 하측에 설치되어 상기 세탁조(60)의 내조(65)를 구동시키는 구동 모터(80)로 구성되어 있다.

여기서, 상기한 세탁조(60)는 상기 걸이 부재(70)를 통해 세탁기 케이스(50)내에 기울어지게 고정되는 외조(61)와, 상기 외조(61)내에서 상기 구동 모터(80)에 연결되어 회전되고 세탁의 효율을 증대시키기 위한 펄세이터(66)가 설치된 내조(65)로 이루어져 있다.

이와 같이 외조(61)와 내조(65)로 이루어진 세탁조(60)는 수직 방향에 대하여 기울임 각도(θ)가 0°< θ < 30°의 범위 내에서 기울어지게 설치되어 있다.

이것은 도 5에 도시된 바와 같은 실험 결과에 따라 세탁조(60)의 기울임 각도(θ)에 따라 세정도 및 세탁 편차가 변화된다는 것을 확인할 수 있고, 세정력과 세탁편차가 각각 15°부근에서 최대와 최소로 되는 것을 알 수 있다. 여기서 세탁편차는 세탁이 고르게 되는 정도를 나타내는 값으로 작을수록 좋다.

이와 같은 세탁조(60)가 기울어지게 설치됐을 때 세정도가 향상됨과 아울러 세탁 편차가 줄어드는 것은 내조(65)가 회전할 때 내부의 수류 발생이 원주 방향뿐 아니라 상하 방향으로의 포유동이 복잡하게 이루어지기 때문에 그만큼 세탁물의 세정력이 향상된다.

즉, 도 6을 참고하여 상기와 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 상기한 도 5에 도시된 바와 같이 세탁조(60)의 기울어진 각도(θ)는 0°< θ < 30°의 범위내에서 세탁조건과 세탁기의 구조에 따라 적정하게 기울어지는 것이 바람직하고, 도 5의 시험 결과에 따라서는 세탁조의 기울임 각도(θ)가 15°정도 유지되게 설치됨으로써 세탁능력을 최대로 향상시킬 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같이 기울어지는 세탁조(60)는 세탁물 수납 및 내부 확인이 용이하도록 사용자가 위치하는 세탁기 케이스(50)의 앞쪽 방향으로 기울어지게 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 세탁조(60)가 기울어지게 설치하기 위해서는 기울어진 상태를 안정적으로 유지시킬 수 있는 수단이 필요하게 되는 바, 상기한 걸이 부재(70)는 긴 봉형으로 형성되어 상기 세탁기 케이스(50)의 각 모퉁이에 4개가 설치되고, 그 상단부는 상기 세탁기 케이스(50)의 내면에서 돌출되어 있는 브래킷(52)에 고정되고, 하단부는 상기 하부 프레임(90)에 고정되어 있다.

그리고, 상기 걸이 부재(70)는 긴 봉형의 로드(71)와, 상기 로드(71)의 상단에 고정되어 상기 브래킷(52)에 걸리도록 플랜지형으로 형성된 걸림구(72)와, 상기 로드(71)의 하단부에 설치되어 상기 하부 프레임(90)을 통해 상기 세탁조(60)를 탄성력 있게 지지하는 댐퍼 부재(75)로 이루어져 있다.

특히, 상기한 하부 프레임(90)은 도 4에 도시된 바와 같이 금속재로 된 원판형으로 형성되어 상기 외조(61)의 밑면에 부착 고정되는 지지부(91)와, 상기 지지부(91)의 둘레에서 상측 방향으로 4개가 돌출되어 상기 걸이 부재(70)를 고정할 수 있도록 홀(93a)(95a)이 형성된 걸이부(93)(95)로 이루어져 있다.

여기서, 상기 지지부(91)는 그 중앙부에 상기 구동 모터(80)의 축이 통과하는 동시에 상기 축을 지지하는 베어링을 설치할 수 있도록 홀(92)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 걸이부(93)(95)는 상기 걸이 부재(70)의 끝단부, 즉 댐퍼 부재(75)가 세탁기 바닥으로부터 동일 높이에 위치되도록 세탁조(60)가 기울어진 쪽에 위치되는 걸이부(93)가 반대쪽의 걸이부(95)보다 더 높게 형성되고, 상단부의 저면은 상기 댐퍼 부재(75)의 상단부가 삽입되도록 오목한 구형으로 형성되어 있다.

이와 같은 하부 프레임(90)은 볼트 및 너트 등의 체결 수단에 의해 세탁조의 밑면에 고정된다.

다음, 상기 세탁조(60)를 구동하기 위한 구동 모터(80)는 모터와 내조 직결식이나 클러치 방식 중 어느 방식을 채용하여도 가능할 것이다.

그리고, 상기 세탁조(60)의 외조(61)의 낮은 쪽에는 배수구(63)가 설치되고, 이 배수구(63)로부터 세탁기 케이스(50) 외측으로 배수관(64)이 연결되어 있다. 물론, 상기 배수구(63)나 배수관(64) 상에는 배수 밸브가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서 세탁조(60)가 세탁기의 수직 방향에 대해서 기울어지게 설치되어 있으므로 세탁기의 세정도가 향상됨과 아울러 세탁 편차가 줄어들게 된다.

즉, 상기 세탁조(60)의 내조(65)가 회전할 때 내부의 수류 발생이 원주 방향뿐 아니라 상하 방향으로의 포유동이 복잡하게 이루어지기 때문에 그만큼 세탁물의 세정력이 향상되는 것이다.

하지만, 상기와 같이 세탁조(60)가 기울어지게 설치되면 아래쪽으로 기울어진 쪽의 하중이 증가하게 되고, 이를 지지하는 걸이 부재(70)의 작용 하중도 커지게 된다.

따라서, 상기와 같이 작용되는 하중을 균일하게 지지하지 않으면 세탁기 작동시 불균형에 의해 심한 진동 및 소음을 유발할 수 있다.

이와 같은 점을 고려하여 본 발명에서는 외조(61) 저면에 하부 프레임(90)이 설치되어 세탁조(60)를 하부를 지지하게 된다.

즉, 상기 세탁조(60)의 밑면에 강도를 보강하기 위해 리브를 추가로 설치하지 않고, 판형의 하부 프레임(90)을 보강하여 설치함으로써 세탁조의 하부로 작용하는 하중에 대한 지지 강도를 향상시킬 수 있게 된다.

그리고, 상기 하부 프레임(90)에는 일체로 형성된 걸이부(93)(95)가 돌출되어 있고, 이 걸이부(93)(95)에 걸이 부재(70)가 고정되므로 외조(61)와 댐퍼 부재(75)와의 간섭을 줄이면서도 걸이 부재(70)를 용이하게 설치할 수 있게 된다.

특히, 상기 걸이부(93)(95)의 상단이 세탁기 바닥으로부터 동일 높이에 위치되어 있으므로 세탁조(60)의 작용 하중을 균형있게 지지할 수 있게 된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 하부 프레임을 갖는 기울어진 세탁기는 세탁조의 밑면에 하부 프레임이 장착되어 있기 때문에 외조의 구조를 단순화함과 동시에 하부 지지구조를 보다 견고히 할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

또한, 상기한 본 발명은 세탁조에 걸이 부재를 설치하기 위해 별도의 브래킷을 설치하지 않고 하부 프레임에 일체로 걸이부가 형성되어 있기 때문에 외조와 댐퍼 부재의 간섭을 줄일 수 있어 걸이 부재의 설치가 용이해지는 이점도 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 세탁기 케이스와, 상기 세탁기 케이스 내에 수직 방향에 대하여 일정 각도 기울어지게 설치되는 세탁조와, 상기 세탁조가 상기 세탁기 케이스에 매달리도록 고정하는 걸이 부재와, 상기 걸이부재의 하단부가 고정될 수 있도록 홀이 형성된 다수의 걸이부가 외측 둘레방향으로 돌출되고 상기 세탁조를 지지할 수 있도록 상기 세탁조의 밑면에 고정되는 하부 프레임이 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 세탁조가 기울어진 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 하부 프레임은 상기 걸이 부재의 끝단부가 세탁기 바닥으로부터 동일 높이에 위치되도록 세탁조가 기울어진 쪽에 위치되는 걸이부가 반대쪽의 걸이부보다 더 높게 돌출되어 형성된 것을 특징으로 하는 세탁조가 기울어진 세탁기.