KR100404211B1 - 세탁기의 액체첨가제 투입장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원심 세탁을 채용하는 탑로딩(top loading) 방식 세탁기에 있어서 세탁수의 역류를 방지함과 더불어 액체첨가제를 항상 정확한 위치에 투입할 수 있는 세탁기의 액체첨가제 투입장치에 관한 것이다.

이를 위해, 본 발명은 탑커버(2)의 일측에 구비되며 최초 투입된 액체첨가제가 저장되는 제1 챔버(100)와, 상기 제1 챔버의 직하방에 위치하는 외조 커버의 일측에 구비되며 상방으로 경사진 챔버 가이드(201)에 의해 상기 제1 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 저장되는 제2 챔버(200)와, 상기 제2 챔버의 하단에 아래로 돌출되어 세탁수의 동압을 받지않는 일정공간을 형성하여 세탁수가 역류되는 것을 방지함과 동시에, 일측면에 상기 제2 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간으로 투입되는 최종 투입구(310)가 형성되는 제3 챔버(300)를 포함하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치를 제공한다.

Description

세탁기의 액체첨가제 투입장치{device for injecting liquid additive in top-loading washing machine}

본 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탑로딩(top loading) 방식의 세탁기에 있어서 원심세탁시 세탁수의 역류를 방지함과 더불어 액체첨가제를 정확한 위치에 투입할 수 있는 세탁기의 액체첨가제 투입장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세제의 유화작용과 펄세이터의 회전에 따른 수류의 마찰작용 및 펄세이터가 세탁물에 가하는 충격작용 등을 이용하여 의복, 침구 등에 부착된 각종 오염물질을 제거하는 제품으로, 최근에 등장하는 전자동 세탁기는 중간에 사용자의 조작 없이 세탁, 헹굼, 탈수로 이어지는 일련의 과정을 자동으로 진행한다.

이러한 세탁기는 세탁물이 수용되는 내조의 형태에 따라 상기 내조가 세워져 있는 탑로딩 방식과 내조가 누워있는 드럼 방식 세탁기로 대별할 수 있다. 이 중에서도 탑로딩 방식 세탁기는 펄세이터의 좌우 교반에 의해 세탁을 수행하는 방식과 내조가 회전하면서 발생하는 원심력으로 세탁을 수행하는 방식이 있으며, 양자의 구조를 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 도 1a에 도시된 바에 따르면, 전술한 탑로딩 방식 세탁기 중 펄세이터 세탁을 채용하는 세탁기는 상부면이 개방된 본체(1)와 상기 본체의 상부면을 덮는 탑커버(2)로 외관이 구성되며, 상기 본체 내부에 다수의 현가장치(8)에 의해 탄력적으로 지지되며 세탁수를 저장하는 외조(3)와, 상기 외조 내부에 회전 가능하게 설치되며 세탁물을 수용하는 내조(4)와, 상기 외조 하단의 중심부에 구비되며 상기 내조 내부에 구비된 펄세이터(도시생략)에 구동축(6)이 연결된 모터(5)로 크게 구성된다. 이 때, 상기 모터(5)는 풀리와 벨트에 의해 펄세이터에 간접적으로 연결될 수도 있으나, 일례로 상기 모터가 펄세이터에 직결된 것을 도시하였다.

그리고, 상기 내조(4)의 상단 내주연에는 내조의 회전시 무게중심을 조절하는 액체 밸런서(7)가 구비된다.

이와 같이 구성된 탑로딩 방식 세탁기는 세탁물 및 세제가 내조(4) 내에 투입되어 제반 준비가 완료된 상태에서 세탁시작 버튼이 선택되면 컨트롤러(도시생략)의 제어신호에 따라 펄세이터가 좌우로 교반하면서 세탁행정 및 헹굼행정이 수행된 다음, 상기 내조가 일방향으로 고속 회전하면서 탈수행정이 자동으로 수행된다.

한편, 전술한 바와 같은 세탁 과정 중에 보다 나은 세탁효과를 위해 액체첨가제(liquid additive)가 투입된다. 이러한 액체첨가제로는 세탁행정 중에 투입되는 표백제(bleach)와 헹굼행정 중에 투입되는 섬유유연제(softener)가 대표적이다. 이 때, 상기 섬유유연제는 세탁물에 직접 투입되어도 무방하나, 표백제의 경우 세탁물에 직접 투입되면 세탁물을 탈색시키거나 얼룩지게 하기 때문에 세탁물에 직접 접촉되지 않는 방법으로 투입되어야 한다.

이를 위해, 도 1a에 도시된 바와 같이, 탑커버(2)의 일측에 사용자가 액체첨가제를 직접 공급할 수 있는 제1 챔버(10)가 구비되고, 상기 제1 챔버의 배출구(11) 직하방에 위치하는 외조 커버(3a) 상에 상향으로 경사진 챔버 가이드(21)에 의해 형성되는 제2 챔버(20)가 구비된다. 이 때, 상기 제2 챔버(20)를 형성하는 외조 커버에는 액체첨가제가 외조(3)와 내조(4) 사이로 최종 배출될 수 있는 다수의 배출구(22)가 형성된다.

이와 같이 구성된 액체첨가제 투입장치에 있어서, 상기 제1 챔버(10)의 액체첨가제는 사이폰(siphon) 원리에 의해 배출구(11)를 통해 제2 챔버(20)로 공급되며, 상기 제2 챔버의 액체첨가제는 외조 커버 상의 배출구(22)를 통해 외조(3)와 내조(4) 사이로 최종 공급된다. 이 후, 액체첨가제는 상기 외조와 내조 사이에 존재하는 세탁수에 희석되어 내조의 통공(4a)을 통해 세탁물에 공급된다.

그러나, 전술한 바와 같은 액체첨가제 투입장치는 원심 세탁을 채용하는 세탁기에는 적용할 수 없는 문제점이 있었다. 즉, 원심 세탁을 채용하는 세탁기에서는 내조의 일방향 회전시 발생하는 원심력에 의해 외조와 내조 사이의 공간으로 이동한 세탁수가 외조 커버까지 펌핑되어 다시 내조로 투입된다. 이 경우, 펌핑되는 세탁수가 상기 외조 커버에 형성된 배출구를 통해 내조가 아닌 다른 측으로 역류할 뿐만 아니라, 심할 경우 액체첨가제까지 함께 역류하게 되는 문제점이 야기되었다.

따라서, 전술한 원심 세탁을 채용하는 세탁기에서는 펄세이터 방식 세탁기의 액체첨가제 투입장치와 다른 구조를 갖는 것이 제시되었다.

도 1b에 도시된 바에 따르면, 원심 세탁을 채용하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치는 탑커버(2)의 일측에 구비되며 사용자에 의해 액체첨가제가 직접 공급되는 제1 챔버(10)와, 상기 제1 챔버의 배출구(11)와 외조(3)의 내부에 연결되며 제1 챔버의 액체첨가제가 외조와 내조(4) 사이로 직접 투입되는 배출호스(15)로 구성된다.

이와 같이 구성된 액체첨가제 투입장치는 외조 커버(3a)를 통해 세탁수가 역류되는 문제점을 해결할 수 있으나, 별도의 배출호스(15)를 구비한다는 점에서 구조가 자유롭지 못할 뿐만 아니라, 외조(3)가 진동할 경우 상기 배출호스로 인해 상당한 소음이 발생하였다. 또한, 상기 배출호스(15) 상에 이물질 등이 존재하거나아니면 액체첨가제가 응고될 경우 유로가 막히게 되어 액체첨가제의 투입이 불가능하게 되는 문제점도 야기되었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 원심 세탁을 채용하는 탑로딩(top loading) 방식 세탁기에 있어서 세탁수의 역류를 방지함과 더불어 액체첨가제를 항상 정확한 위치에 투입할 수 있는 세탁기의 액체첨가제 투입장치를 제공하는 것이다.

도 1a는 종래 세탁기 및 액체첨가제 투입장치의 일 형태를 도시한 단면도

도 1b는 종래 세탁기 및 액체첨가제 투입장치의 다른 형태를 도시한 단면도

도 2는 본 발명에 따른 세탁기 및 액체첨가제 투입장치를 도시한 단면도

도 3은 도 2의 'A'부를 도시한 사시도

도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 작용을 도시한 일부 단면도

도 5는 본 발명에 따른 액체첨가제 투입장치의 작용을 도시한 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 제1 챔버 110 : 제1 챔버 배출구

200 : 제2 챔버 210 : 제2 챔버 배출구

300 : 제3 챔버 310 : 최종 투입구

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 탑커버의 일측에 구비되며 최초 투입된 액체첨가제가 저장되는 제1 챔버와, 상기 제1 챔버의 직하방에 위치하는 외조 커버의 일측에 구비되며 상방으로 경사진 챔버 가이드에 의해 상기 제1 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 저장되는 제2 챔버와, 상기 제2 챔버의 하단에 아래로 돌출되어 세탁수의 동압을 받지않는 일정공간을 형성하여 세탁수가 역류되는 것을 방지함과 동시에, 일측면에 상기 제2 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 외조와 내조 사이의 공간으로 투입되는 최종 투입구가 형성되는 제3 챔버를 포함하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치를 제공한다.

따라서, 본 발명은 원심 세탁을 채용하는 세탁기에 있어서 액체첨가제가 최종 투입되는 제3 챔버가 세탁수의 동압을 받지않는 구조를 갖고 있어 세탁수가 역류되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 정확한 위치에 액체첨가제를 투입할 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세탁기의 액체첨가제 투입장치를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 세탁기 및 액체첨가제 투입장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 'A'부를 도시한 사시도로서 본 발명에 따른 세탁기의 액체첨가제 투입장치를 도시한 것이다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 따른 세탁기는 원심 세탁을 채용하는 세탁기로서, 상부면이 개방된 본체(1)와 상기 본체의 상부면을 덮는 탑커버(2)로 외관이 구성되며, 상기 본체 내부에 다수의 현가장치(8)에 의해 탄력적으로 지지되며 세탁수를 저장하는 외조(3)와, 상기 외조 내부에 회전 가능하게 설치되며 세탁물을 수용하는 내조(4)와, 상기 외조 하단의 중심부에 구비되며 상기 내조에 구동축(6)이 직접 결합된 모터(5)로 크게 구성된다. 이 때, 상기 모터(5)는 풀리와 벨트에 의해 내조에 간접적으로 연결될 수도 있으나, 일례로 상기 모터가 내조에 직결된 것을 도시하였다.

그리고, 상기 내조(4)의 상단 내주연에는 내조의 회전시 무게중심을 조절하는 액체 밸런서(7)가 구비된다.

본 발명에 따른 액체첨가제 투입장치는 탑커버(2)의 일측에 사용자에 의해 직접 공급된 액체첨가제가 저장되는 제1 챔버(100)와, 상기 제1 챔버의 직하방에 위치하는 외조 커버(3a)의 일측에 구비되어 상기 제1 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 저장되는 제2 챔버(200)와, 상기 제2 챔버의 하단에 아래로 돌출되며 제2 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간으로 투입되는 최종투입구(310)가 형성되는 제3 챔버(300)로 구성된다.

상기 제1 챔버(100)의 하단에는 액체첨가제가 제2 챔버(200)로 투입될 수 있는 배출구(110)가 구비되며, 상기 제1 챔버에서 제2 챔버로 액체첨가제가 투입되는 구조는 사이폰 원리에 의한다. 상기 사이폰 원리는 세탁기의 세제장치에 널리 적용되는 것으로서 공지기술인 바 그 원리에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제2 챔버(200)는 제1 챔버 배출구(110)의 직하방에 위치하는 외조 커버 상(202)에 위로 연장된 다수의 챔버 가이드(201)에 형성된다. 이 때, 상기 제2 챔버(200)를 이루는 외조 커버의 일측에는 제3 챔버와 연통되는 배출구(210)가 형성된다.

한편, 상기 제2 챔버를 형성하는 외조 커버(202)는 내조(4) 측으로 갈수록 상향으로 경사지는 것이 바람직하다. 이것은 상기 제2 챔버(200)로 공급된 액체첨가제가 외조 커버의 경사각(α)에 의해 배출구(210)에 집중될 수 있으며, 이로 인해 상기 제2 챔버에서 제3 챔버(300)로의 액체첨가제 투입이 원활하게 이루어질 수 있기 때문이다.

상기 제3 챔버(300)는 2가지 기능을 담당한다. 즉, 상기 제3 챔버(300)는 외조(3)와 내조(4) 사이로 펌핑된 세탁수가 제3 챔버를 통해 역류하는 것을 방지하는 기능과 더불어, 제2 챔버(200)로부터 투입된 액체첨가제를 외조와 내조 사이의 공간으로 정확하게 투입하는 기능을 담당한다.

먼저, 세탁수의 역류를 방지하기 위해서 상기 제3 챔버(300)에는 세탁수의 동압을 받지않는 일정공간이 확보되어야 한다. 즉, 세탁수가 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간으로 펌핑될 때, 세탁수는 상당한 양의 운동에너지를 가지게 되며 이러한 운동에너지는 동압으로 작용하게 된다. 따라서, 상기 제3 챔버(300)에 세탁수의 동압을 받지않는 일종의 완충영역(buffer zone)이 형성될 수 있다면, 세탁수가 역류되는 것을 충분히 방지할 수 있다.

이를 위해, 상기 제3 챔버(300)는 내부에 완충영역이 형성되는 다양한 형태로 구현될 수 있으나, 일례로 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 챔버의 배출구(210)와 연통되는 상면과 최종 투입구(310)가 형성되는 일측면만이 개방된 육면체 형상인 것을 제시한다. 이 때, 상기 제3 챔버(300)는 외조 커버(202)의 하단에 결합되는 별도의 부재로 형성되거나, 아니면 상기 외조 커버와 일체로 사출되어 형성될 수도 있다.

이와 같이 구성된 제3 챔버(300)는 외조 커버의 아래로 돌출된 면 중 최종 배출구(310)를 제외한 면이 모두 밀폐되어 있어 세탁수의 역류가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 그 내부에 충진되어 있는 액체첨가제가 세탁수의 동압을 견디는 역할을 수행함에 따라 세탁수가 최종 배출구를 통해 역류된다는 것이 불가능하게 된다.

이 때, 상기 최종 투입구(310)의 방향은 세탁수의 역류 방지와 액체첨가제의 정확한 투입을 위해 상당히 중요하다. 즉, 상기 최종 투입구(310)는 펌핑되는 세탁수의 영향을 최소화할 수 있는 방향에 형성되어야 한다. 이를 위해, 상기 최종 투입구(310)는 제3 챔버를 형성하는 면 중 내조(4)의 회전 중심을 향하는 면에 형성되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 최종 투입구(310)가 내조(4) 중심을 향해 개방되어 있는 바, 외조와 내조 사이의 공간을 통해 상부로 펌핑되는 세탁수가 상기최종 투입구에 직접 영향을 미치는 것을 최소화할 수 있다.

한편, 상기 제3 챔버(300)는 액체첨가제가 세탁물에 직접 투입되는 것을 방지하기 위해 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간에 위치하는 것이 가장 바람직하나, 협소한 공간을 고려할 때 상기 최종 투입구(310)가 최소한 액체 밸런서(7)의 직상방에 위치하는 것 또한 가능하다. 후자의 경우, 액체첨가제는 최종 투입구(310)를 통해 적어도 액체 밸런서(7)의 상단에 떨어지게 되는데, 이 경우 내조(4)의 회전에 의한 원심력을 이용한다면 액체 밸런서 상단의 액체첨가제가 세탁물에 직접 투입되는 것을 얼마든지 방지할 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 세탁기에 있어서, 상기 최종 투입구(310)를 통한 액체첨가제 투입은 내조(4)가 일정 범위의 회전속도를 가지고 회전하는 동안에 이루어지는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기 최종 투입구(310)가 내조(4)의 중심과 대향하는 면에 형성되어 있는 바, 액체 밸런서(7)의 상단에 떨어진 액체첨가제가 내조의 회전시 발생하는 원심력에 의해 외조와 내조 사이의 공간으로 투입될 수 있기 때문이다.

이 때, 상기 내조(4)의 회전속도는 50~200rpm의 범위에 속하는 것이 바람직하며, 이러한 범위는 일반적인 원심 세탁을 채용하는 세탁기에서 세탁행정과 헹굼행정시에 구현되는 범위이다.

이하, 본 발명에 따른 액체첨가제 투입장치의 작용을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4는 본 발명에 따른 세탁기의 작용을 도시한 일부 단면도이고, 도5는 본 발명에 따른 액체첨가제 투입장치의 작용을 도시한 사시도이다.

도 4에 도시된 바에 따르면, 세탁행정 또는 헹굼행정이 진행됨에 따라 내조(4)가 일방향으로 전술한 회전속도로 회전하게 되며, 이 때 발생하는 원심력에 의해 내조 내부의 세탁수는 내조의 통공을 통해 외조(3)로 이동하게 된다. 계속해서, 세탁수는 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간을 통해 상승하다가 외조 커버의 안내를 받으면서 내조 내부로 다시 투입된다.

이와 동시에, 전술한 바와 같은 액체첨가제 투입장치를 통해 표백제는 세탁행정 중에 섬유유연제는 헹굼행정 중에 각각 자동으로 투입된다. 이를 상술하면, 제1 챔버 내의 액체첨가제는 사이폰 원리에 의해 배출구를 통해 제2 챔버(200)로 투입되고, 상기 제2 챔버의 액체첨가제는 외조 커버(202)의 경사진 면을 따라 제3 챔버(300)로 자연스럽게 투입된다. 이 후, 상기 제3 챔버(300) 내의 액체첨가제는 내조 측으로 개방된 최종 투입구(310)를 통해 내조와 외조 사이의 공간으로 직접 투입되거나, 아니면 액체 밸런서(7)의 상단에 떨어지게 된다. 이 때, 상기 액체 밸런서(7)의 상단에 떨어진 액체첨가제는 원심력에 의해 결국 외조(3)와 내조(4) 사이의 공간으로 투입된다.

이렇게 외조와 내조 사이로 투입된 액체첨가제는 펌핑되는 세탁수에 희석되어 세탁수와 함께 세탁물에 최종 투입된다.

이러한 과정 중에, 펌핑되는 세탁수가 역류되거나 액체첨가제의 투입을 방해할 수 있으나, 이러한 우려는 전술한 제3 챔버(300)의 구조로 인해 불식시킬 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 세탁수는 'a' 화살표의 방향과 같이 복잡한 운동을 하게 되나, 내조를 향해 개방된 최종 투입구(310)로 직접 유입되기는 힘들다. 뿐만 아니라, 세탁수가 상기 최종 투입구로 유입된다 하더라도, 액체첨가제가 'b' 화살표의 방향과 같이 제2 챔버의 배출구(210)를 통해 최종 배출구(310)로 유동하고 있기 때문에 상기 제3 챔버(300) 내부에는 다량의 액체첨가제가 충진되어 있다. 따라서, 아무리 세탁수가 많은 운동에너지를 가지고 있다 하더라도 액체첨가제의 자중에 의한 낙하를 거스르기는 힘들며, 결국 세탁수가 상기 제3 챔버(300)를 통해 역류하는 것은 불가능한 일이다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 변형된 형태의 실시예를 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위에 있는 변형된 형태는 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따른 세탁기의 액체첨가제 투입장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.

첫째, 본 발명에 의하면 원심 세탁을 채용하는 세탁기에 있어서 액체첨가제가 최종 투입되는 제3 챔버가 세탁수의 동압을 받지않는 구조를 갖고 있어 세탁수가 역류되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 정확한 위치에 액체첨가제를 투입할 수 있는 장점을 제공한다.

둘째, 본 발명에 의하면 원심 세탁을 채용하는 세탁기에 있어서 구조가 간단한 액체첨가제 투입장치를 적용함으로써, 종래 배출호스 등과 같은 부재로 인해 야기되던 소음의 문제를 해소할 뿐만 아니라, 항상 정확한 작용을 기대할 수 있는 높은 신뢰성을 제공한다.

Claims (6)

1. 탑커버의 일측에 구비되며 최초 투입된 액체첨가제가 저장되는 제1 챔버;

   상기 제1 챔버의 직하방에 위치하는 외조 커버의 일측에 구비되며, 상방으로 경사진 챔버 가이드에 의해 상기 제1 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 저장되는 제2 챔버;

   상기 제2 챔버의 하단에 아래로 돌출되어 세탁수의 동압을 받지않는 일정공간을 형성하여 세탁수가 역류되는 것을 방지함과 동시에, 일측면에 상기 제2 챔버로부터 유입된 액체첨가제가 외조와 내조 사이의 공간으로 투입되는 최종 투입구가 형성되는 제3 챔버를 포함하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제3 챔버는 제2 챔버와 연통되는 상면과 최종 투입구가 형성되는 일측면만이 개방된 형상인 것을 특징으로 한는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 최종 투입구는 내조의 회전 중심과 대향하는 면에 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제3 챔버는 내조의 상단에 구비된 액체 밸런서의 직상방과 외조 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 제2 챔버가 형성되는 외조 커버는 내조 측으로 갈수록 상향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.
6. 제 1 항에 있어서,

   내조가 50~200 rpm의 회전속도를 가지고 회전하는 동안, 상기 최종 투입구를 통한 액체첨가제의 투입이 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기의 액체첨가제 투입장치.