KR100352428B1 - 세탁기의 구동부 냉각장치 - Google Patents

Abstract

구동부 냉각장치의 구조를 개선하여 냉각효율을 배가시킴과 더불어 구동부의 수명을 연장시키도록 한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 정/역 방향으로 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부의 회전력을 전달받아 정/역 방향으로 회전하는 축과, 상기 축에 축결합되되 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하여 상기 구동부로 바람을 불어주는 냉각수단이 포함되어 구성된 구동부 냉각장치를 제공한다.

Description

세탁기의 구동부 냉각장치{cooling device for the driving part of a washer}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구동부 냉각장치를 개선하여 세탁기의 성능이 향상되도록 한 것이다.

일반적으로 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기는 본체(1)와, 상기 본체 내에 댐퍼(5)에 의해 지지된 외조(2)와, 상기 외조 내에 회전 가능하게 설치되며 세탁물을 넣을 수 있는 원통형상의 내조(3)로 크게 나뉘어지고, 상기 내조 내에 세탁물을 세탁하기 위해 구동부(4)에 의해 회전력이 전달된다.

그리고 상기 구동부(4)는 로터(4a)와 스테이터(4b)에 의해 발생한 동력이 내조 축(3a)에 직접 전달되도록 구성된 것과, 내조 축(3a)에 설치된 풀리(도시생략)와, 상기 외조하단 일측에 장착된 모터(도시생략)를 상호 밸트(도시생략)로 연결하여 상기 모터에 의해 발생된 동력이 상기 내조 축(3a)에 전달되도록 구성된 것과, 그 외 다양한 방법에 의해 동력이 내조축에 전달되도록 구성된 것이 있다.

상기와 같이 구성된 세탁기는 다음과 같은 동작을 수행한다.

상기 내조(3) 안으로 세탁하고자 하는 세탁물을 넣고, 세제통에 세제를 넣은 상태에서 콘트롤부에 구비된 세탁모드를 선택하면 세탁행정▶ 헹굼행정▶ 탈수행정이 연속적으로 이루어지면서 세탁이 완료된다.

즉 세탁모드가 선택되면, 급수장치가 작동하여 상기 외조(2) 내에 회전 가능하게 설치되어 있는 내조(3) 안으로 세탁에 사용될 물을 급수하고, 상기 급수된 물이 적정수위 만큼 채워지고 나면 수위센서(도시생략)에 의해 급수는 중단됨과 동시에 상기 구동부(4)가 정, 역 구동을 반복적으로 행한다.

이와 같이 상기 구동부(4)가 정, 역 구동을 행하면, 이 구동부의 회전력은 상기 내조(3)로 인가되고, 상기 회전력을 인가받은 내조가 정, 역회전함에 따라 발생되는 수류의 충격작용 및 세제의 분해작용에 의해 세탁물에 대한 세탁이 이루어지게 된다.

상기 세탁행정이 완료되고 나면, 세탁행정시와 동일한 과정을 거치면서 헹굼을 수행하고, 헹굼행정이 완료되고 나면 다음과 같은 탈수행정이 수행된다.

상기 내조(3)가 상기 구동부(4)에 의해 고속 회전됨에 따라 상기 내조 내에 위치한 세탁물과 그 수분에 원심력이 작용되는데, 이때 상기 수분은 내조 밖으로 이탈되어 상기 세탁물은 탈수된다.

하지만, 세탁, 헹굼 그리고 탈수행정을 수행하는 세탁과정에서 다음과 같은 문제점이 발생되었다.

계속되는 상기 구동부(4)의 회전으로 인해 상기 구동부의 권선 및 기타 열에 민감한 부품들이 과열되어 세탁기의 효율이 저감되었다.

즉, 세탁과정에서 상기 구동부(4)에는 매우 큰 부하가 걸리는데, 이때 발생되는 열은 다음과 같은 문제를 야기시켰다.

첫째, 상기 열에 의해 순간적으로 상기 구동부(4)의 한계온도가 넘어서면, 권선을 감싸고 있는 절연재료가 녹아 상기 권선끼리 단락이 되어 오작동을 일으키게되었다.

둘째, 상기 구동부(4)의 한계온도는 넘지않았지만, 상기 열에 의해 그 주위 온도가 높아지면, 상기 절연재료가 녹지 않더라도 주위 온도에 의해 저항이 증가되어 전력소비량이 증가하게되었다.

따라서, 상기 문제를 해결하기 위해, 도 2a와 도 2b에 도시된 바와 같이, 종래기술인 구동부 냉각장치가 개발되었는데, 그 구성요소는 다음과 같다.

정/역 방향으로 회전력을 발생시키는 구동부(11)와, 상기 구동부의 회전력을 전달받아 정/역 방향으로 회전하는 축(12)과, 상기 축에 축결합되어 상기 정/역 방향의 회전력을 전달받음과 동시에 상기 구동부로 바람을 불어주도록 상기 축과 나란하게 배열된 평면형 날개(13a)를 갖는 냉각팬(13)으로 구성된다.

상기와 같이 이루어진 종래기술은 다음과 같은 역할 및 동작을 수행한다.

세탁 및 헹굼등 여러 행정이 수행되는 세탁과정에서, 상기 축(12)에 전달된 구동부(11)의 회전력을 전달받은 상기 내조(3)와 상기 냉각장치는 정/역 구동을 하게된다.

이 때 상기 내조(3)는 상기한 세탁과정을 수행하고, 상기 냉각장치는 상기 구동부(11)를 냉각시키게된다.

하지만 상기와 같이 이루어진 종래기술은 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.

첫째, 상기 냉각팬(13)이 상기 축(12)에 축결합되어 있기 때문에 상기 내조(3)가 정/역 구동을 하는 동안 상기 냉각팬도 따라서 정/역 구동을 하게되므로 상기 냉각팬은 계속해서 회전되지 못하고, 상기 구동부의 회전방향에 따라 일시정지 되거나 RPM이 감소되어 상기 냉각장치의 냉각효율이 저하되었다.

둘째, 상기 냉각팬의 날개(13a)가 상기 축(12)과 나란하게 배열되어 있고,평면형상을 하고 있기 때문에 상기 냉각팬(13)이 회전될 때 상기 냉각팬의 날개(13a)에 부딪힌 공기가 원하는 방향으로 집중되지 못하고 사방으로 분산되어 상기 냉각장치의 냉각효율이 저하되었다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 구동부 냉각장치의 구조를 개선하여 냉각효율을 배가시킴과 더불어 구동부의 수명을 연장시키는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 구성을 나타낸 구성도.

도 2a는 종래기술에 따른 것으로서 구동부 냉각장치의 구성을 나타낸 도 1의 "A"부 상세도.

도 2b는 종래기술에 따른 냉각팬의 형상을 나타낸 평면도.

도 3a는 본 발명에 따른 것으로서 구동부 냉각장치의 구성을 나타낸 구성도.

도 3b는 본 발명에 따른 일방향 베어링의 구조를 나타낸 사시도.

도 3c는 본 발명에 따른 냉각팬의 형상을 나타낸 사시도.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 구동부 200: 축

300: 냉각수단 310: 일방향 베어링

311: 내부링 312: 외부링

313: 볼 314: 스톱퍼

320: 냉각팬 321: 날개

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 정/역 방향으로 회전력을 발생시키는 구동부와, 상기 구동부의 회전력을 전달받아 정/역 방향으로 회전하는 축과, 상기 축에 축결합되되 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하여 상기 구동부로 바람을 불어주는 냉각수단이 포함되어 구성된 구동부 냉각장치를 제공한다.

상기 내용을 더 상세하게 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 3a는 본 발명에 따른 것으로서 구동부 냉각장치의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 3b는 본 발명에 따른 일방향 베어링의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 3c는 본 발명에 따른 냉각팬의 형상을 나타낸 사시도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있다.

정/역 방향으로 회전력을 발생시키는 구동부(100)와, 상기 구동부의 회전력을 전달받아 정/역 방향으로 회전하는 축(200)과, 상기 축에 축결합되되 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하여 상기 구동부로 바람을 불어주는 냉각수단(300)이 포함되어 구성된다.

상기와 같이 이루어진 본 발명은 다음과 같은 역할 및 동작을 수행한다.

세탁시, 상기 구동부(100)가 작동되면, 상기 구동부의 정/역 방향 회전력이 상기 축(200)에 전달됨과 동시에 상기 냉각수단(300)에도 전달된다.

이 때 세탁을 수행하는 내조(도시생략)는 상기 구동부(100)의 정/역 방향 회전력을 전달받아 세탁을 수행하는 반면, 상기 냉각수단(300)은 상기 구동부의 정/역 방향 회전력 중 어느 한 방향의 회전력만을 전달받아 상기 구동부를 냉각시키게된다.

즉, 상기 냉각수단(300)은 한 방향으로만 회전하므로, 상기 구동부(100)의 회전력 방향이 전환될 때 상기 냉각수단은 일시 정지됨 없이 관성에 의해 계속해서 같은 방향으로 회전하게된다.

따라서 한 방향으로 회전되는 상기 냉각수단(300)은 상기와 같이 구동부(100)의 회전방향이 전환될지라도, 회전이 일시 정지되거나, RPM 감소가 일어나지 않기 때문에 상기 냉각장치의 냉각효율을 향상시키게 된다.

한편, 도 3a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성인 냉각수단(300)은 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있다.

상기 축(200)에 축결합되어 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하는 일방향 베어링(310)과, 상기 일방향 베어링에 결합되어 상기 구동부(100)를 향해 바람을 불어주는 냉각팬(320)이 포함되어 구성된다.

상기와 같이 이루어진 냉각수단은 다음과 같은 역할 및 동작을 수행한다.

상기 냉각팬(320)은 상기 일방향 베어링(310)에 결합되므로, 상기 축(200)의 정/역 방향 회전력을 한 방향으로만 전달받아 회전하게된다.

이 때 상기 냉각팬(320)은 주위 공기를 유동시킴과 동시에 상기 구동부(100)로 상기 공기를 송풍시켜 상기 구동부를 냉각시키게된다.

한편, 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 구성인 일방향 베어링(310)은 다음과 같은 구성요소로 이루어져 있다.

상기 축(200)과 축결합되는 원통형상의 내부링(311)과, 상기 냉각팬(320)과 결합되는 원통형상의 외부링(312)과, 상기 내부링과 상기 외부링 사이에 구비되어 내부링과 외부링의 마찰을 줄여주는 볼(313)과, 상기 내부링과 상기 외부링 사이에 구비되어 상기 냉각팬(320)을 한방향으로만 회전시키는 스톱퍼(314)가 포함되어 구성된다.

또한 상기와 같은 구성요소를 갖는 일방향 베어링(310) 외에도 일방향 회전을 하는 부품이면 본 발명에 적용할 수 있다.

상기와 같이 이루어진 일방향 베어링(310)은 다음과 같은 역할 및 동작을 수행한다.

상기 일방향 베어링(310)은 한 방향으로만 회전되도록 하는 것으로서, 상기 내부링(311)과 상기 외부링(312) 사이에 구비된 스톱퍼(314)에 의해 상기 냉각팬(320)은 다음과 같은 방향으로만 회전되도록 제어를 받는다.

첫째, 상기 축(200)이 구동부(100)의 회전력을 전달받아 정방향으로 회전되면, 상기 스톱퍼(314)는 상기 내부링(311)과 상기 외부링(312)에 접촉되어 록킹(locking)되므로, 상기 외부링과 결합된 상기 냉각팬(320)은 상기 내부링과 결합된 상기 축(200)의 회전력을 전달받아 정방향 회전을 하게된다.

둘째, 상기 축(200)이 구동부(100)의 회전력을 전달받아 역방향으로 회전되면, 상기 스톱퍼(314)는 상기 내부링(311)과 상기 외부링(312)에 미접촉되어 언록킹(unlocking)되므로, 상기 외부링과 결합된 상기 냉각팬(320)은 상기 내부링과 결합된 상기 축(200)의 회전력을 전달받지 못하므로 역방향 회전이 일어나지 않는다.

따라서 상기 냉가팬(320)은 관성에 의해 상기 정방향 회전력을 계속보유하면서 상기 구동부(100)를 냉각시키게된다.

한편, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 냉각수단(300)의 구성인 냉각팬(320)에 있어서, 상기 냉각팬의 날개(321)는 곡면으로 형성됨이 바람직하다.

그 이유는 상기 냉각팬(320)이 회전될 때, 상기 날개(321)에 부딪힌 공기를 원하는 방향으로 송풍시켜줄 수 있기 때문이다.

즉, 상기 냉각팬의 날개(321)가 곡면형상을 가짐으로써 상기 냉각팬 날개에 의해 발생된 공기의 유동을 상기 구동부(100)로 집중시킬 수 있으므로, 상기 냉각장치의 냉각효율이 향상된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기 냉각팬이 한 방향으로 계속해서 회전되도록 하였기 때문에, 상기에 언급되어 있듯이 상기 냉각장치의 냉각효율을 배가시킬 수 있다.

그리고 상기 냉각팬의 날개를 곡면으로 형성시켰기 때문에, 상기 냉각팬의 날개에 의해 발생된 공기의 유동을 상기 구동부로 집중시킬 수 있으므로, 상기 냉각장치의 냉각효율을 배가시킬 수 있다.

다른 한편, 상기 냉각장치의 냉각효율 향상으로, 상기 구동부의 온도가 떨어지므로 상기 구동부의 효율을 향상시킬 수 있고, 상기 구동부의 수명을 연장시킬 수 있다.

즉, 상기 구동부의 구성요소인 권선의 저항을 감소시킬 수 있기 때문에 상기 구동부의 효율을 향상시킬 수 있고, 수명을 연장시킬 수 있다.

그리고 내열성이 낮은 절연재료를 사용할 수 있기 때문에 비용을 절감시킬 수 있다.

Claims (4)

1. 정/역 방향으로 회전력을 발생시키는 구동부와,

   상기 구동부의 회전력을 전달받아 정/역 방향으로 회전하는 축과,

   상기 축에 축결합되되, 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하여 상기 구동부로 바람을 불어주는 냉각수단이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 구동부 냉각장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   냉각수단은;

   상기 축에 결합되어 상기 정/역 방향의 회전력을 한 방향으로만 전달하는 일방향 베어링과,

   상기 일방향 베어링에 결합되어 상기 구동부를 향해 바람을 불어주는 냉각팬이 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 구동부 냉각장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   일방향 베어링은;

   상기 축과 축결합되는 원통형상의 내부링과,

   상기 냉각팬과 결합되는 원통형상의 외부링과,

   상기 내부링과 상기 외부링 사이에 구비되어 내부링과 외부링의 마찰을 줄여주는 볼과,

   상기 내부링과 상기 외부링 사이에 구비되어 상기 냉각팬을 한방향으로만 회전시키는 스톱퍼가 포함되어 구성됨을 특징으로 하는 구동부 냉각장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 냉각팬의 날개는 곡면으로 형성됨을 특징으로 하는 구동부 냉각장치.