KR101133421B1 - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

세탁물을 수용하는 회전 드럼과, 회전 드럼을 내포한 수조와, 수조의 배면에 부착한 회전 드럼을 구동하는 모터와, 모터의 회전을 회전 드럼에 전달하는 회전축을 구비하고, 모터는, 수지 재료에 의해 몰드되고, 그 수지 몰드에 의해 일체로 외주로부터 바깥쪽으로 연장되어 형성된 복수의 부착 장치에 의해 복수의 개소에 있어서 수조의 배면에 부착된 스테이터와, 회전축에 접속되고 수조의 배면부에 회전 가능하게 지지된 로터를 가지며, 스테이터로부터 방사 형상으로 연장된 티스 수를 6N(N은 자연수), 부착 장치의 수를 M으로 했을 때, 2N과 M이 서로소인 것과 더불어, 모터의 극 수를 10N으로 한다.

Description

드럼식 세탁기{DRUM TYPE WASHING MACHINE}

본 발명은, 바닥이 있는 원통형으로 형성된 회전 드럼을, 개구하는 정면측으로부터 바닥부가 되는 배면측을 향해서 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 하여 수조 내에 설치하고, 회전 드럼을 모터에 의해 회전 구동함으로써 회전 드럼 내에 수용한 세탁물을 세탁하는 드럼식 세탁기에 관한 것이다.

도 9는 종래의 이너 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기를 나타내는 단면도, 도 10은 그 아우터 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기를 나타내는 단면도, 도 11은 그 아우터 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기의 모터의 배면도이다.

이러한 드럼식 세탁기는, 도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 세탁기 본체(51) 내에 서스펜션 구조에 의해 탄성 지지된 수조(52) 내에, 다수의 구멍(53)이 형성된 회전 드럼(54)이 설치되어 있다. 그리고 회전 드럼(54)은 모터(55)에 의해 회전 구동되고, 세탁기 본체(51)의 정면측에 개폐 가능하게 설치된 문(56)을 엶으로써 수조(52)의 정면 개구부, 및 회전 드럼(54)의 정면 개구부를 통해 세탁물을 회전 드럼(54) 내로부터 출납할 수 있도록 구성되어 있다.

또, 문(56)을 열어 회전 드럼(54) 내에 세탁물을 투입하고, 세제의 투입을 수반하여 운전을 개시시키면, 수조(52) 내에는 급수계(57)로부터 급수가 이루어지고, 급수된 물은 구멍(53)을 통해서 회전 드럼(54) 내에도 소요량의 물이 급수된다. 모터(55)에 의해 회전 드럼(54)이 소정 회전 속도에 있어서 회전 구동되면, 회전 드럼(54) 내에 수용된 세탁물은, 회전 드럼(54)의 내주면에 설치된 교반 돌기(58)에 걸려 회전 방향으로 들어 올려져 적당한 높이로부터 낙하하여, 두드려 빠는 작용이 더해짐으로써 세탁이 이루어진다.

이 세탁 단계 후, 더러워진 세탁수는 배수계(59)에 의해 배수되고, 새롭게 급수된 물을 이용해 헹굼 단계가 실시되고, 헹굼 단계가 종료되면 회전 드럼(54)을 고속 회전시켜 탈수 단계가 실시된다. 이들 단계는 소정의 제어 순서에 기초하여 자동 실행된다.

그런데, 종래, 세탁 단계나 헹굼 단계를 제1의 회전 수에 있어서 회전 드럼을 정역 회전 구동하여 실행하기 위한 정역 회전 가능한 제1의 모터와, 탈수 단계를 제2의 회전수에 있어서 회전 드럼을 한 방향으로 연속 회전시키는 제2의 모터를 수조의 배면에 부착하고, V벨트로 회전 드럼에 회전을 전달하는 구동 방식(예를 들면, 특허 문헌 1 참조)이 있었다. 또, 수조의 배면에 부착한 모터의 회전을 회전 드럼의 회전축에 직접 전달시키는 구동 방식(예를 들면, 특허 문헌 2 참조)이 있었다. 또한 수조의 배면에 부착하는 모터를, 스테이터의 내주에 로터를 배치한 이너 로터식의 모터(예를 들면, 특허 문헌 3 참조), 혹은 스테이터의 외주에 로터를 배치한 아우터 로터식의 모터(예를 들면, 특허 문헌 4 참조) 등에 의해 회전 드럼을 구동하는 방식이 있었다.

또한 도 9, 도 10 중 어느 경우에 있어서도, 모터(55)는 수조(52)의 배면인 바깥 바닥면에 스테이터(60)를 부착하고, 로터(61)를 회전 드럼(54)의 회전축(62)에 부착하고 있다.

스테이터(60)를 수조(52)의 바깥 바닥면에 부착하는 기술로서는 예를 들면 특허 문헌 3에 개시되어 있고, 도 11에 나타내는 바와 같이 스테이터(60) 및 로터(61)는 몰드되고, 스테이터(60)의 몰드에 형성한 부착발(63)을 나사나 볼트(64)에 의해 부착하도록 하고 있다.

그러나, 상기 종래와 같은 부착 방법은, 부착발(63)의 설치 수에 의해, 스테이터(60)의 전자력에 의한 진동을 원인으로 하는 수조(52)의 진동이나 소음이 발생하는 경우가 있었다.

　이러한 문제에 대해, 본 발명자가 여러 가지의 실험을 행하고 검토를 거듭한 결과, 삼상교류를 이용한 스테이터(60)는 전자력에 의한 진동에 의해 직경 방향 내측으로 변형한다. 전자력에 의한 변형의 둘레 방향 분포는, 티스의 배열 위치에 대응한 규칙성을 가지며, 직경 방향 내측으로의 변형으로부터 보면, 티스 수 12에서는 도 12에 나타내는 바와 같은 분포가 되고, 티스 수 18에서는 도 13에 나타내는 분포가 되고, 티스 수 24에서는 도 14에 나타내는 분포가 된다. 여기서 도 12는 삼상 교류 스테이터에서의 티스 수 12의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도, 도 13은 그 티스수 18의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로 의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도, 도 14는 그 티스 수 24의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도이다.

그래서, 상기 종래의 부착 방법과 같이 부착발(63)을 둘레 방향으로 등간격으로 설치하면, 티스 수와 부착발(63)의 수의 관계로부터 스테이터(60)의 진동의 피크의 전체 위치와 부착발(63)의 전체 위치가 일치하고, 부착 장치가 그 진동을 수조(52)에 전달하여 진동, 소음을 증대시키는 경우가 있는 것을 알 수 있었다.

[특허 문헌 1:일본국 특허공개평10-263271호 공보]

[특허 문헌 2:일본국 특허공개2006-43105호 공보]

[특허 문헌 3:일본국 특허공개2005-168116호 공보]

[특허 문헌 4:일본국 특허공개2004-216166호 공보]

본 발명의 드럼식 세탁기는, 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 개구하는 정면측으로부터 바닥부가 되는 배면측을 향해서 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 설치되어 세탁물을 수용하는 회전 드럼과, 회전 드럼을 내포하고 세탁기 본체 내에 탄성 지지된 수조와, 수조의 배면에 부착한 회전 드럼을 구동하는 모터와, 모터의 회전을 회전 드럼에 전달하는 회전축을 구비하고, 모터는, 수지 재료에 의해 몰드되고, 그 수지 몰드에 의해 일체로 외주로부터 바깥쪽으로 연장되어 형성된 복수의 부착 장치에 의해 복수의 개소에 있어서 수조의 배면에 부착된 스테이터와, 회전축에 접속되고 수조의 배면부에 회전 가능하게 지지된 로터를 가지며, 스테이터로부터 방사 형상으로 연장된 티스 수를 6N(N은 자연수), 부착 장치의 수를 M으로 했을 때, 2N과 M이 서로소(relatively prime)인 것과 더불어, 모터의 극수를 10N으로 한 것이다.

이러한 드럼식 세탁기로 하면, 모터는 스테이터가 그 둘레 방향으로 배치한 복수의 부착 장치에 의해 수조의 배면에 부착되어, 수조 내의 회전 드럼에 회전을 전달하는 회전축에 부착된 로터와의 사이의 삼상교류에 의한 전자 작용에 의해, 로터가 회전된다. 이로 인해 회전축을 통해 회전 드럼을 구동하고, 적어도 세탁 단계, 헹굼 단계, 탈수 단계를 실행할 수 있다. 여기서, 스테이터의 티스 수를 6N(N은 자연수)으로, 통상과 같이 삼상교류에 의한 회전 특성이 좋은 6의 배수로 설정해도, 부착 장치의 수를 M으로 했을 때, 2N과 M이 서로소인 것으로써, 티스의 수에 따라 생기는 둘레 방향의 진동 분포의 피크 위치와, 부착 장치의 위치가 동시에 일치하지 않도록 할 수 있다. 그 때문에, 수조에 큰 진동이 전달되는 것이 억제되고, 또한, 모터의 극수를 10N(N은 자연수)으로 함으로써, 모터에 있어서의 스테이터의 권선이 전자력의 변동이 급격하지 않게 되는 분포권 타입이 되고, 스테이터 및 수조의 진동을 더 억제할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 드럼식 세탁기의 요부 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는 그 드럼식 세탁기의 내부를 본 배면도이다.

도 3은 그 드럼식 세탁기의 모터 부착 부분의 거의 절반부를 나타내는 단면 도이다.

도 4는 그 드럼식 세탁기에 채용하고 있는 모터의 배면도이다.

도 5는 그 드럼식 세탁기의 모터의 수조의 배면에의 부착 상태를 나타내는 단면도이다.

도 6은 그 드럼식 세탁기의 모터의 스테이터와 로터를 분해한 사시도이다.

도 7은 그 드럼식 세탁기의 모터에 있어서의 로터의 배면 내측으로부터 본 사시도이다.

도 8A는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8B는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8C는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8D는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8E는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8F는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도이다.

도 8G는 그 드럼식 세탁기의 정역 연속 회전 구동 모드에서의 세탁물의 거동 설명도이다.

도 9는 종래의 이너 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기를 나타내는 단면도이다.

도 10은 그 아우터 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기를 나타내는 단면도이다.

도 11은 그 아우터 로터 타입의 모터를 채용한 드럼식 세탁기의 모터의 배면도이다.

도 12는 삼상교류 스테이터에서의 티스 수 12의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도이다.

도 13은 그 티스 수 18의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도이다.

도 14는 그 티스수 24의 경우의 전자력에 의해 생기는 스테이터의 직경 방향 내측으로의 변형을 본 둘레 방향 분포 상태를 나타내는 설명도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1:세탁기 본체 2:수조

3:구멍 4:회전 드럼

4a:회전축 5:모터

5a:스테이터 5b:로터

5c:이너 로터 5d:아우터 로터

6:문 7:급수계

9:제어 기판 11:배수계

13:건조계 20:코어

20a:티스 22:자석

23:코어 24:베어링부

30:부착 장치 31, 37:수지 몰드 부분

32:부착발 33:스테이터 부착시트체

34:볼트 124:권선

이하 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 드럼식 세탁기에 대해 도 1~도 8을 참조하면서 설명하고, 본 발명의 이해를 돕는다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 구체예로서, 특허 청구의 범위의 기재의 내용을 한정하는 것은 아니다.

(실시의 형태)

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 드럼식 세탁기의 요부 구성을 나타내는 단면도, 도 2는 그 드럼식 세탁기의 내부를 본 배면도, 도 3은 그 드럼식 세탁기의 모터 부착 부분의 거의 절반부를 나타내는 단면도이다.

본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기는 기술한 기본 구성을 가지며, 도 1에 나타내는 바와 같이 세탁기 본체(1) 내에 서스펜션 구조에 의해 탄성 지지된 수조(2) 내에, 다수의 구멍(3)이 형성된 회전 드럼(4)이 설치되어 있다. 회전 드럼(4)은 모터(5)에 의해 회전 구동되고, 세탁기 본체(1)의 정면측에 개폐 가능하게 설치된 문(6)을 엶으로써 수조(2)의 정면 개구부 및 회전 드럼(4)의 정면 개구부를 통해 세탁물을 회전 드럼(4) 내로부터 출납할 수 있다.

또, 문(6)을 열어 회전 드럼(4) 내에 세탁물을 투입하고, 세제의 투입을 수반하여 운전을 개시시키면, 수조(2) 내에는 급수계(7)로부터 급수가 이루어지고, 급수된 물은 구멍(3)을 통해서 회전 드럼(4) 내에도 소요량의 물이 급수된다. 모터(5)에 의해 회전 드럼(4)이 예를 들면 40rpm 정도의 회전 속도에 있어서 회전 구동되면, 회전 드럼(4) 내에 수용된 세탁물은, 회전 드럼(4)의 내주면에 설치된 교반 돌기(8)에 걸려 회전 방향으로 들어 올려지고, 적당한 높이로부터 낙하하여, 두드려 빠는 작용이 더해짐으로써 세탁이 이루어진다.

이 세탁 단계 후, 더러워진 세탁수는 배수계(11)에 의해 배수되고, 새롭게 급수된 물을 이용해 헹굼 단계가 실시된다. 헹굼 단계가 종료하면, 회전 드럼(4)을 예를 들면 1000rpm 정도로 고속 회전시켜 탈수 단계가 실시된다. 이들 단계는, 소정의 제어 순서에 기초하여 자동 실행된다.

또한, 본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기는, 송풍기(12)에 의해 수조(2) 및 회전 드럼(4) 내의 공기를 흡인한다. 그리고 드럼식 세탁기는, 제습 및 가열을 순차적으로 행하고, 건조한 고온 공기로서 수조(2) 및 회전 드럼(4) 내에 송풍하는 것을 반복하는 건조계(13)를 장비한 드럼식 세탁 건조기라고 불리고 탈수 단계 후에 건조 단계도 자동 실행된다.

또 본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기는, 이러한 자동 실행을 위해서, 조작 패널(14)로부터의 모드 설정이나 제어 프로그램에 따라, 마이크로 컴퓨터를 탑재한 제어 기판(9) 등의 제어 장치에 의해 모터(5), 급수계(7), 배수계(11), 건조계(13)를 자동 제어하여 세탁 단계, 헹굼 단계, 건조 단계를 행하는 기능을 가지고 있다.

또한, 급수계(7)는 전자 밸브의 개폐에 의해 실선 화살표로 나타내는 바와 같이 적시에 급수할 수 있고, 또 급수를 이용해 세제 수용부의 세제를 수조(2) 내에 적시에 투입할 수 있게 되어 있다. 배수계(11)는 전자 밸브의 개폐에 의해 세탁 단계 종료시, 헹굼 단계 종료시 등 필요할 때에 일점 쇄선 화살표로 나타내는 바와 같이 배수할 수 있게 되어 있다.

건조계(13)는 수조(2) 및 회전 드럼(4) 내의 공기를 송풍기(12)에 의해 도 1, 도 2에 나타내는 파선 화살표로 나타내는 바와 같이 순환시키는 순환 경로에 있어서, 수조(2) 및 회전 드럼(4)으로부터의 도입 공기 중의 실밥 등을 포집하여 제진하는 필터(15), 제진 후의 도입 공기를 제습하는 제습부(16), 제습 후의 공기를 가열하여 건조한 고온 공기로 하는 가열부(17)를 가지고 있다. 또 송풍기(12)는, 가열부(17)의 하류에 배치하고 습기의 영향을 받기 어렵게 하고 있다. 도 1에 나타내는 제습부(16), 가열부(17)는, 압축기(18)에 의해 냉매가 순환되어 순환 공기와 열교환을 행하는 증발기 및 응축기이며, 히트 펌프 사이클(19)을 구성한다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니다.

회전 드럼(4)은, 회전축(4a)에 수조(2)의 배면에 부착한 모터(5)가 직결되어, 수조(2)와 더불어, 통로측으로부터 저부측을 향하여 회전축 방향을 수평 방향으로부터 각도θ=20±10도로 경사시켜 설치되어 있다. 그 때문에 회전 드럼(4)이 수평 방향으로 설치된 경우에 비해, 회전 드럼(4)를 같은 높이에 설치해도 개구가 비스듬한 상향이 됨으로써 구부리거나 하는 무리한 자세를 취하지 않고 세탁물을 용이하게 출납할 수 있다.

특히 본 발명자들의 경험으로부터, 경사 각도(θ)는 20±10도로 함으로써, 아이(유아를 제외한다)에서 어른까지의 신장차가 있어도, 또 휠체어 이용자여도, 세탁물의 출납의 작업을 가장 행하기 쉬운 상태가 얻어진다. 또, 회전 드럼(4) 내에 급수된 물이 배면측에 모여 적은 수량이어도 깊은 저수 상태가 얻어지는 이점도 있다.

또한, 도 1에 나타내는 예에서는 회전축(4a)은 회전 드럼(4)의 배면에 직결하여 모터(5)의 회전을 전달하도록 하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.

다음에, 모터의 티스 수, 부착 장치의 수 및 극 수의 관계에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기에 채용하고 있는 모터의 배면도, 도 5는 그 드럼식 세탁기의 모터의 수조의 배면에의 부착 상태를 나타내는 단면도, 도 6은 그 드럼식 세탁기의 모터의 스테이터와 로터를 분해한 사시도, 도 7은 그 드럼식 세탁기의 모터에 있어서의 로터의 배면측에서 본 사시도이다.

여기서, 본 발명의 실시의 형태의 모터(5)는, 도 4~도 7에 나타내는 바와 같이, 둘레 방향으로 배치한 복수의 부착 장치(30)에 의해 수조(2)의 배면의 복수의 개소에 부착된 스테이터(5a)와, 회전축(4a)에 접속되고 수조(2)의 배면부에 회전 가능하게 지지된 로터(5b)를 가지고 있다. 그리고 모터(5)는, 스테이터(5a)의 코어(20)로부터 직경 방향으로 연장된 티스(20a)의 수를 6N(N은 자연수), 스테이 터(5a)의 둘레 방향으로 배치한 부착 장치(30)의 수를 M으로 하고 있다. 이로 인해, 모터(5)는 M개의 부착 장치(30)에 의해 수조(2)의 배면에 부착되어 있다.　　　

스테이터(5a)와 수조(2) 내의 회전 드럼(4)에 회전을 전달하는 회전축(4a)에 부착된 로터(5b)와의 사이의 삼상교류에 의한 전자 작용에 의해, 로터(5b)는 회전된다. 이로 인해 회전축(4a)을 통해 회전 드럼(4)을 구동하고, 세탁 단계, 헹굼 단계, 탈수 단계, 건조 단계 등을 실행할 수 있다. 특히, 스테이터(5a)의 티스 수를 6N(N은 자연수)으로, 통상과 같이 삼상교류에 의한 회전 특성이 좋은 6의 배수로 설정하고, 또, 모터(5)는, 삼상교류 모터이므로, 티스 3개가 1세트가 되고, 6N을 3으로 나눈 2N이 전자력에 의한 직경 방향 내측으로 변형의 세트 수가 되므로, 2N과 부착 장치(30)의 수인 M이, 서로소가 되도록 설정한다. 예를 들면, 6N이 6, 12, 18 등일 때, 2N은 2, 4, 6 등이 되고, M을 5, 7, 11 등으로 설정한다. 그 결과 도 10~도 12에 티스(20a)의 수 12, 18, 24 등에 따라 생기는 둘레 방향의 진동 분포의 피크 위치와, 예를 들면 도 4, 도 6에 나타내는 5개의 부착 장치(30)의 위치가 동시에 일치하지 않도록 비켜 놓을 수 있고, 수조(2)에 큰 진동이 전달되는 것을 억제한다.

이 결과, 수조(2) 내의 회전 드럼(4)을 구동하고 세탁기의 각 단계를 실행하는 모터(5)의 스테이터(5a)의 티스 수를, 회전 특성이 좋은 통상의 6의 배수로 할 수 있다. 또한, 부착 장치(30)의 수 M과 2N이 서로소인 관계에 있는 것으로부터, 티스(20a)의 수에 따라 생기는 둘레 방향의 진동 분포의 각 피크 위치와, 각 부착 장치(30)의 위치가 동시에 일치하지 않고, 수조(2)에 큰 진동이 전달되는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 드럼식 세탁기로부터 발생하는 진동, 소음을 저감할 수 있다.

동시에, 모터(5)의 극 수를 10N(N은 자연수)(예를 들면, 10, 20, 30 등)으로 함으로써, 모터(5)의 스테이터(5a)에서의 권선(124)이 전자력의 변동이 급격하지 않게 되는 분포권 타입을 채용할 수 있고, 스테이터(5a) 및 수조(2)의 진동을 더 억제할 수 있다. 이 때, 극 수와 티스 수의 비율을 10：6, 20：12, 30：18 등으로 하면 된다.

이것은 모터(5)를 적절히 회전시키고자 한 경우, 극 수는 2의 배수, 티스 수는 3의 배수로 할 필요가 있다. 또, 권선(124)의 분포권 타입에서는, 극 수와 티스 수의 비율을 2N：6N 또는 10N：6N으로 할 필요가 있다. 세탁기에서는, 높은 토크를 필요로 하기 때문에 극 수를 많게 하는 편이 유리하다. 그 때문에, 모터(5)의 극수와 티스 수의 비율은, 10N：6N을 선택하면 된다.

또, 본 발명의 실시의 형태의 로터(5b)는 또한, 도 1, 도 5에 나타내는 바와 같이 스테이터(5a)의 외측 및 내측에 설치된, 도 5에 나타내는 자석(22) 및 거기에 대응하는 도 5에 나타내는 코어(23)를 가진 이너 로터(5c)와 아우터 로터(5d)를 가진 것으로 하고 있다.

이로 인해, 1개의 스테이터(5a)에 의해 내외주의 코어(23)를 가진 이너 로터(5c) 및 아우터 로터(5d)의 사이에 있어서의 전자 작용을 없앨 수 있다. 그리고 진동의 전달, 소음 발생의 저감의 방해가 되는 일없이, 스테이터(5a) 내주와 회전 축(4a)의 베어링부(24)의 사이에 얻어지는 데드 스페이스를 살려 모터 토크를 증대시킨다.

이 때, 도 3, 도 5에 나타내는 바와 같이, 권선(124)을 축 방향으로 권회하는 토로이달 권선을 채용하면, 분포권 타입이면서 권선(124)의 둘레 길이를 짧게 할 수 있고, 소형화, 고효율을 도모하는 것이 가능해지기 때문에 적합하다.

또, 부착 장치(30)의 둘레 방향의 배치 간격은, 1개로부터 부착 장치(30)의 수까지 중 1개로 설정하면 된다. 그 결과, 둘레 방향으로 등간격인 티스(20a)에 대응하여 둘레 방향으로 거의 등간격인 반복의 분포에 의해 생기는 진동의 피크에 대해, 부착 장치(30)의 위치가 동시에 일치하는 것을 회피하고, 공진을 방지하기 쉬워진다. 따라서, 진동의 전달, 및 소음의 발생을 더 억제할 수 있다.

예를 들면 도 4에 나타내는 A, B, C의 3가지의 부착 장치(30)의 배치 간격을 채용하고, 건조계(13)에서의 수조(2) 내로의 고온 공기의 취입, 회전 위치 검출 장치(26)의 부착이나 전원 커넥터(27)의 부착 및 전원 커넥터(27)에 의한 전원과의 접속 등 주변 사정과 함께 적당한 둘레 방향 배열로 설정되어 있다.

또한 상술하면, 부착 장치(30)는 도 5, 도 6에 나타내는 바와 같이, 부착발(32)과, 이 부착발(32)을 수조(2)의 배면에 설치한 금속제의 스테이터 부착시트체(33)에 나사 체결하는 볼트(34) 등의 체결구류로 구성하고 있다. 여기서 부착발(32)은, 스테이터(5a)를 수지 재료에 의해 몰드한 수지 몰드 부분(31)의 수조(2)로의 설치측인 축방향 단면의 외주에 바깥쪽으로 연장되어 형성되어 있다.

이 때문에 각 부착발(32)에는, 도 4~도 6에 나타내는 바와 같이 부착 구 멍(32a)이 설치되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이 이 부착 구멍(32a)에 수조(2)의 반대측으로부터 볼트(34)를 통해 수조(2)의 배면에 볼트 고정 등 하여 설치한 스테이터 부착시트체(33)의 나사 구멍(33a)에, 나사를 맞춰서 체결함으로써, 스테이터(5a)를 수조(2)의 배면에 확실히 부착하도록 하고 있다.

또, 로터(5b)도 도 5~도 7에 나타내는 바와 같이 수지 재료에 의해 몰드된 수지 몰드 부분(37)을 가지고 있다. 그리고, 이 수지 몰드 부분(37)에 있어서의 스테이터(5a)의 수조(2)의 반대측에 덮이는 천정부(37a)의 중앙부에는, 금속제의 보스(38)를 인서트하여 형성한 부착 구멍(37b)을 형성하고 있다. 이 부착 구멍(37b)을, 베어링부(24)에 베어링된 회전축(4a)의 수조(2)의 반대측인 후단부에, 쌍방의 세레이션(serration)부(37c, 4b) 내지는 키와 키 홈을 걸어맞춤으로써, 로터(5b)와 회전축(4a) 간의 배플(baffle)인 배플 작용을 수반하여 끼워 맞춘다. 그 후, 누름 와셔(39)를 댄 볼트(40) 등의 체결구류로, 로터(5b)를 회전축(4a)에 체결함으로써, 확고하게 부착하도록 하고 있다. 그러나, 모터(5)의 세탁기 본체(1)에의 부착을 수반하는 조립의 순서는 여러 가지로 선택할 수 있다.

부착 장치(30)나, 스테이터(5a)와 로터(5b)의 회전 방향의 위치 결정 장치의 구체적인 구성이나 구조는, 이미 알려진 다양한 방식으로 대체할 수 있다.

그런데, 수평 방향으로부터 경사지게 설치한 회전 드럼(4)은, 수평 방향으로 설치한 경우에 비해, 세탁물이 회전축 방향으로도 낮은 위치에 모이기 쉬운 경향을 나타낸다. 그래서 본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기에서는, 회전 드럼(4) 내의 세탁물의 엉킴, 비틀림의 발생을 크게 개선하고 기계력의 기능을 높이면서 주 름도 생기기 어렵게 하는 것을 의도했다. 즉, 회전 드럼(4)에 대한 제어 기판(9)에 의한 구동 제어에 관해서, 회전 드럼(4)의 90도를 초과하고 180도 미만에서의 급정호회전, 급역호회전을 교대로 반복하는 정역호회전 구동 모드와, 회전 드럼(4)의 회전에 의해 들어 올려진 세탁물을 그 자중이 우수한 높이로부터 낙하시키는 거동을 나타내는 회전 속도에 의해 회전 드럼(4)의 연속 회전을 정역 교대로 반복하는 정역 연속 회전 구동 모드를 구비한 것으로 하고 있다. 따라서, 이들 양 구동 모드를 필요에 따라, 어떻게도 실행할 수 있다.

특히, 회전 드럼(4)의 90도를 초과하고 180도 미만인 호회전에 의해 세탁물은, 최대한 90도를 초과하고 180도 미만까지 들어 올려진다. 그리고, 이 호회전 구동을 정역 교대로 행함으로써, 세탁물의 들어 올림의 최종 시점 내지는 그 근방의 시점에 있어서, 회전의 반전을 위한 감속, 제동 상태가 생겨 세탁물에 주어진 회전 관성에 의한 강제 박리력, 및 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 세탁물을 확실하고 순간적으로 떼어 떨어뜨릴 수 있다. 또, 정역 교대의 호회전 구동에 의해 세탁물의 들어 올림 위치, 낙하 위치를 매회의 호회전 구동에 있어서 좌우 교대로 바꿀 수 있으므로, 세탁물의 엉킴, 비틀림, 주름을 푸는 핌 작용을 높일 수 있고, 기계력을 미치게 할 수 있다.

또, 정역호회전 구동 모드만에서는, 세탁물의 엉킴, 비틀림, 주름 등이 경감되는 한편, 세탁물의 상하 방향의 위치를 바꾸기 어렵고, 세탁 얼룩이 생기기 쉽다. 그러나, 정역연속 회전 구동 모드를 병용함으로써, 세탁물의 상하 방향의 위치의 교체를 실현할 수 있다. 즉 양 구동 모드를 실행함으로써, 정역연속 회전 구 동 모드에 있어서의 세탁물의 엉킴, 비틀림, 주름을 경감함과 더불어, 정역호회전 구동 모드에 있어서의 세탁물에 대한 기계력 부여의 불균형을 경감할 수 있다. 구체적으로 말하면, 정역호회전 구동 모드에 의해 세탁물의 엉킴, 비틀림, 주름을 경감하면서, 제대로된 비벼 빨기의 거동을, 정역연속 회전 구동 모드에 의해 세탁물을 크고 연속적으로 움직이고, 얼룩을 경감하면서 빠는 균일한 세탁 거동을 부여받는다.

또한, 정역호회전 구동 모드는, 급정회전, 급역회전을 교대로 반복하는 동작을 행하므로, 모터(5)에 걸리는 구동 부하가 크지만, 모터(5)에 걸리는 구동 부하가 작은 정역연속 회전 구동 모드를 병용함으로써, 모터(5)에 걸리는 구동 부하를 경감할 수 있다.

이러한 정역연속 회전 구동 모드의 단계 등을, 도면을 이용해 설명한다. 도 8A~도 8F는 본 발명의 실시의 형태의 드럼식 세탁기의 정역연속 회전 구동 모드에서의 단계의 설명도, 도 8G는 그 드럼식 세탁기의 정역연속 회전 구동 모드에서의 세탁물의 거동 설명도이다.

정역호회전 구동 모드에서는, 회전 드럼(4)의 90도를 초과하고 180도 미만의 호회전에 의해 세탁물(21)을 도 8B, 도 8D, 도 8F에 예시하는 파선 위치로부터 실선 위치로 최대한 90도를 초과하고 180도 미만까지 들어 올릴 수 있다. 또, 이 호회전 구동을 도 8B, 도 8D, 도 8F, 도 8D, 도 8F???의 순서로 정역 교대로 행함으로써, 도 8C, 도 8E와 같이 세탁물(21)의 들어 올림의 최종 시점인 실선 위치 내지는 그 근방에 있어서, 회전의 반전을 위한 감속 내지는 제동 상태가 생긴다. 그 리고, 세탁물(21)에 주어진 관성에 의한 강제 박리력, 및 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면의 파선 위치로부터 실선 위치로의 화살표로 나타내는 포물선을 그리고, 세탁물(21)을 확실하고 또한 순간적으로 떼어 떨어뜨릴 수 있다.

또한, 정역 교대의 호회전 구동에 의해 세탁물(21)의 들어 올림 위치, 낙하 위치를 매회의 호회전 구동에 있어서 도 8G에 나타내는 바와 같이 좌우 교대로 바꿀 수 있으므로, 세탁물(21)의 엉킴, 비틀림, 주름을 푸는 핌 작용을 높일 수 있고, 기계력을 세탁물(21)에 미치게 할 수 있다.

이 결과, 회전 드럼(4)의 호회전에 의해 세탁물(21)을 회전 드럼(4)의 좌우 한쪽 상부까지 들어 올리는 것을 정역 교대로 행하고, 세탁물(21)의 들어 올림의 최종 시점 내지는 그 근방에서의 감속 내지는 제동 상태가 생긴다. 그리고, 세탁물(21)을 그 관성에 의한 강제 박리력, 및 자중에 의해 회전 드럼(4)의 내면으로부터 확실하고 순간적으로 떼어 회전 드럼(4)의 좌우 반대측에 떨어뜨리는 것을 반복한다. 이 반복에 의해, 호회전마다 세탁물(21)의 들어 올림 위치, 낙하 위치를 좌우 교대로 바꾸고, 세탁물(21)의 핌 작용을 높여 엉킴은 물론 비틀림이나 회전 드럼(4)의 내면으로의 부착을 방지하고, 세탁물(21)의 취출이 용이해지고, 세탁물(21)에 주름이 생기는 것을 큰 폭으로 완화할 수 있다.

또, 세탁물(21)에 기계력을 미치게 할 수 있다. 즉, 세탁물(21)의 낙하 회수를 큰 폭으로 증대할 수 있으므로, 두드림 작용에 의한 두드려 빠는 효과, 두드려 헹구는 효과, 두드림에 의한 주름을 펴는 효과 등의 드럼식 세탁기의 각 단계에서의 기능을 유효하게 이용할 수 있다.

따라서, 이러한 정역호회전 구동 모드를 건조 단계에 있어서 실행함으로써, 세탁물(21)의 엉킴, 비틀림, 주름을 풀면서 세탁물(21)을 펼침으로써, 세탁물(21) 개개로의 통기성을 높이고 건조한 고온 공기가 구석구석까지 미칠 수 있게 할 수 있으므로, 세탁물(21)을 얼룩없이 단시간에 건조시킬 수 있다. 이것은, 탈수 단계에 있어서, 세탁물(21)이 세탁 단계, 헹굼 단계 종료시의 엉킴, 비틀림, 주름진 상태로 회전 드럼(4) 내면에 강하게 눌리고, 탈수 후 세탁물(21)이 부착되어 강하게 자국이 남겨진 경우가 있다. 이 경우에도, 세탁물(21)의 들어 올림 위치, 및 낙하 위치의 좌우 교대의 교체와, 낙하 위치의 좌우 교대의 교체에 의한 세탁물(21)끼리의 좌우 교체를 수반하는 높은 핌 작용, 기계력의 작용에 의해 스무스하게 풀고, 또한 정역 연속 회전 구동 모드를 병용함으로써, 세탁물(21)의 상하 교체를 행할 수 있기 때문이다. 또, 물이 없는 상태에서의 세탁물(21)의 낙하시의 두드림 작용에 의해 주름을 폄과 더불어, 개개의 세탁물(21)의 비틀림을 푸는 것에 의한 펴짐과 섬유의 재생이 도모되므로 마무리 상태를 크게 높일 수 있다.

이러한 회전 드럼(4)의 정역호회전 구동 모드를 실현하려면, 모터(5)에 가해지는 구동 부하가 매우 크다. 그러나, 기술한 스테이터(5a)의 내외주에 이너 로터(5c), 아우터 로터(5d)를 배치하여 토크업한 모터(5)의 채용에 의해, 세탁물(21)에 도 8G에 나타내는 바와 같은 이상적인 거동을 부여할 수 있다. 이러한 구성의 모터(5)로 함으로써, 급반전의 동작을 가지는 정역호회전 구동 모드를, 급정호회전과 급역호회전 사이에 급격한 제동이 가해지는 가혹한 조건에서도 어려움없이 실행할 수 있다. 또, 정역호회전 구동 모드와, 구동 부하가 낮은 정역 연속 회전 구동 모드를 교대로 병용하여 행함으로써, 기계 부하를 경감할 수 있다.

회전 드럼을, 수평 방향 또는 경사지게 설치한 드럼식 세탁기에 이용할 수 있다.

Claims (3)

1. 바닥이 있는 원통형으로 형성되어 개구하는 정면측으로부터 바닥부가 되는 배면측을 향해서 회전축 방향이 수평 또는 수평 방향으로부터 하향 경사가 되도록 설치되어 세탁물을 수용하는 회전 드럼(4)과, 상기 회전 드럼을 내포하고 세탁기 본체 내에 탄성 지지된 수조(2)와, 상기 수조의 배면에 부착한 상기 회전 드럼을 구동하는 모터(5)와, 상기 모터의 회전을 상기 회전 드럼에 전달하는 회전축(4a)을 구비하고,

   상기 모터(5)는, 수지 재료에 의해 몰드되고 그 수지 몰드에 의해 일체로 외주로부터 바깥쪽으로 연장되어 형성된 복수의 부착 장치(30)에 의해 복수의 개소에 있어서 상기 수조(2)의 배면에 부착된 스테이터(5a)와, 상기 회전축(4a)에 접속되고 상기 수조(2)의 배면부에 회전 가능하게 지지된 로터(5b)를 가지며, 상기 스테이터(5a)로부터 방사 형상으로 연장된 티스(teeth) 수를 6N(N는 자연수), 상기 부착 장치(30)의 수를 M으로 했을 때, 2N과 M이 서로소(relatively prime)인 것과 더불어, 상기 모터(5)의 극 수를 10N으로 한 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 로터(5b)는, 상기 스테이터(5a)의 외측 및 내측에 설치된 아우터 로터(5d)와 이너 로터(5c)를 가진 드럼식 세탁기.
3. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 부착 장치(30)의 둘레 방향에서의 배치 간격의 종류의 개수는 1 내지 상기 M 중 어느 하나의 개수로 설정한 드럼식 세탁기.

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