KR101258435B1 - 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁운전 후 세탁기를 외부에 배출하기 위한 배수펌프를 포함하는 세탁기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 작동소음이 감소되고 펌핑성능이 향상되며, 수과정이 끝난 후에 잔수가 남지 않는 배수펌프를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 세탁기는 배수모터, 상기 배수모터에 의해 회전하는 임펠러, 외관을 형성하며 내부에 상기 임펠러가 회전가능하게 설치되는 와류실 및 상기 와류실내의 물이 토출되는 토출유로가 마련된 펌프 케이싱을 포함하되, 상기 토출유로의 내벽은 상기 와류실의 원주방향 측벽으로부터 연장형성되는 측벽과, 상기 와류실의 상하벽과 각각 평행하게 연장되는 상하벽을 포함하는 것을 특징으로 배수펌프를 구비한다.

Description

세탁기{Washing machine}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 내부구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배수펌프의 내부구조를 나타낸 단면사시도이다.

도 3은 와류실과 토출구사이의 연결부분을 나타낸 확대사시도이다.

도 4는 와류실과 토출구사이의 진입부를 나타낸 정면도이다.

도 5는 종래의 배수펌프의 내부구조를 나타낸 단면사시도이다.

도 6은 종래의 배수펌프의 진입부를 나타낸 정면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 케이스, 2 : 수조,

3 : 회전조, 4 : 구동모터,

5 : 급수장치, 30 : 배수펌프,

40 : 펌프케이싱, 41 : 와류실,

42 : 흡입구, 43 : 토출구,

50 : 임펠러,

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁운전 후 세탁기를 외부에 배출하기 위한 배수펌프를 포함하는 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물과 세탁수에 운동에너지를 가하여 이 에너지에 의해 세탁물을 세탁하는 장치로서, 수평방향으로 설치되는 드럼이 회전하면서 발생하는 낙차에 의해 세탁물을 세탁하는 방식인 드럼 세탁기와, 펄세이터가 회전할 때 발생하는 수류에 의해 세탁물을 세탁하는 방식인 수직축 세탁기가 있다.

이러한 세탁기에는 세탁후 수조내의 세탁수를 외부로 배출하기 위하여 세탁수를 펌핑하기 위하여 배수장치가 마련되며, 배수장치는 수조로부터 물이 외부로 배출될 수 있도록 안내하는 배수호스와, 수조 하부에 배치되며 세탁수를 펌핑하여 배수호스를 따라 외부로 배출되게 하는 배수펌프를 포함한다.

이때 배수펌프는 회전력을 발생시키는 구동모터와, 구동모터의 회전축상에 결합되어 회전하는 임펠러와, 임펠러가 수용되는 펌프 케이싱을 구비하고 있다.

펌프 케이싱의 내부에는 임펠러에 의해 발생되는 수류에 의한 운동에너지를 압력으로 변환시키기 위하여 임펠러를 감싸는 구조로 형성되는 와류실이 마련되고, 와류실은 가압된 물이 토출되도록 토출구와 연결된다.

도 4은 종래의 배수펌프의 내부구조를 나타낸 사시도로서, 와류실 및 토출구의 구조가 도시되어 있다.

토출구(62)의 유로단면은 원형을 이루고 있고 와류실(61)은 내벽이 임펠러 (미도시)의 외경방향에 배치되는 측벽과 임펠러의 축방향에 배치되는 상하벽이 서로 수직을 이루며 형성되어 있다. 따라서 이러한 토출구(62)와 와류실(61)의 형상차이에 의해 토출구(62)와 와류실(61)을 잇는 연결부위에서 급격한 단면변화가 발생하게 된다.

이러한 유로의 급격한 단면변화는 와류실(61) 내부에 기포를 발생시켜 이에 따라 소음발생의 원인이 되었고, 도 6에 도시한 바와 같이 와류실(61)의 측벽 중 토출구(62)와 인접하는 진입부(61a)영역내에서 와류실(61)의 중심선과 와류실(61)의 측벽이 이루는 진입각이 예각을 형성하여 토출구(62)로 토출되는 물이 토출구(62) 내벽을 따라 요동하려는 경향이 심하게 되고, 이는 원활한 토출을 저해하는 요소가 되었다.

따라서, 종래의 배수펌프는 와류실과 토출구가 연결되는 부분에서 상술한 바와같이 유동을 방해하는 유동저항이 커서 배수펌프 전체의 토출성능을 저하시키게 되고, 이로 인하여 배수시간이 증가하게 되는 문제점이 있었다.

토출구(62)는 양정을 위하여 펌프케이싱(60)의 상부에 마련되므로 배수과정이 끝나 배수펌프의 작동이 중지되면 와류실(61)의 하부에는 잔수가 남아 있게 되는데, 동절기에는 이 잔수가 동결되면서 임펠러를 구속하게 되어 임펠러의 파손, 구동모터의 고장을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 작동소음이 감소되고 펌핑성능이 향상되는 배수펌프를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 배수과정이 끝난 후에 잔수가 남지 않는 배수펌프를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 세탁기는 배수모터, 상기 배수모터에 의해 회전하는 임펠러, 외관을 형성하며 내부에 상기 임펠러가 회전가능하게 설치되는 와류실 및 상기 와류실내의 물이 토출되는 토출유로가 마련된 펌프 케이싱을 포함하되, 상기 토출유로의 내벽은 상기 와류실의 원주방향 측벽으로부터 연장형성되는 측벽과, 상기 와류실의 상하벽과 각각 평행하게 연장되는 상하벽을 포함하는 것을 특징으로 배수펌프를 구비한다.

또한, 상기 와류실의 측벽 중 상기 토출유로와 인접하는 소정영역은 진입부로 마련되고, 상기 진입부 영역내에서는 상기 와류실의 중심선과 상기 와류실의 측벽이 이루는 진입각이 둔각이 되도록 상기 와류실의 측벽이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류실의 내벽 하부에는 상기 와류실의 잔수를 배출할 수 있도록 잔수배출구가 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류실의 측벽과 상하벽은 서로 수직을 이루어 상기 토출유로의 내벽은 전체적으로 사각형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와류실의 측벽과 상하벽 및 상기 토출유로의 측벽과 상하벽사이에는 소정의 곡률의 갖는 라운딩부가 마련되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 펌프 케이싱은 내부에 임펠러가 회전가능하게 설치되는 와류실과, 상기 와류실내의 물이 토출되는 토출유로가 마련되며, 상기 토출유로의 내벽은 상기 와류실의 원주방향 측벽으로부터 연장형성되는 측벽과, 상기 와류실의 상하벽과 각각 평행하게 연장되는 상하벽을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴본다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 세탁기의 외관을 형성하는 케이스(1)와, 케이스(1)의 내부에 현가지지되게 설치되어 세탁수가 담겨지게 되는 드럼형상의 수조(2)와, 수조(2)의 내부에 회전 가능하게 설치되며 표면에 다수의 탈수공(3a)이 형성되어 있는 회전조(3)와, 회전조(3)를 회전시켜서 세탁행정과 헹굼행정, 그리고 탈수행정이 이루어지도록 하는 구동모터(4)를 포함한다.

또한, 상기 수조(2)내부로 세제 및 물을 공급하도록 하는 급수장치(5)와, 수조(2)내의 세탁수를 외부로 배수하는 배수장치(10)를 포함하여 이루어진다.

수조(2)와 회전조(3)의 전면은 회전조(3)의 내부로 세탁할 세탁물을 넣거나 회전조(3)에서 세탁이 완료된 세탁물을 꺼낼 수 있도록 개방되어 있으며, 케이스(1)의 전면에는 수조(2)와 회전조(3)의 개방된 전면을 개폐하기 위한 도어(6)가 힌지 결합되어 있다.

회전조(3)의 내주면에는 세탁물을 회전조(3)의 하부에서 상부로 끌어올리기 위한 복수의 리프터(3b)가 일정간격으로 배치된다.

급수장치(5)는 케이스(1)의 내측 상부에 마련되어 외부 급수원으로부터 세탁 수를 공급받기 위한 급수호스(5a)와, 세탁수에 세제가 혼합되어 수조(2)로 보내지도록 하기 위한 세제용기(5b)를 포함한다.

따라서 도어(6)를 열고 세탁물을 회전조(3)에 투입한 후에 드럼세탁기를 작동시키게 되면 급수장치(5)를 통해 수조(2)에 세제가 혼합된 세탁수가 공급되고, 회전조(3)의 회전에 의해 세탁물이 리프터(3b)를 따라 상향으로 들어 올려져서 하향으로 낙하하게 됨으로써 세탁물이 세탁되게 된다.

본 발명에 따른 세탁기의 케이스(1)의 내측 하부에는 배수장치(10)가 마련되는데, 배수장치(10)는 수조(2)에 담겨진 세탁수를 케이스(1)의 외부로 배수시키기 위한 배수호스(21,22)와 배수펌프(30)를 포함한다.

배수펌프(30)는 도2,3에 도시된 바와 같이, 외관을 형성하며 내부에 와류실(41)이 마련되는 펌프케이싱(40)과, 상기 펌프케이싱(40) 내부에 회전가능하게 설치되어 수조(2)의 세탁수를 강제로 외부로 배출시키기 위한 수류를 발생시키는 임펠러(50)와, 임펠러(50)의 후측에 마련되어 임펠러(50)에 구동력을 제공하는 배수모터(미도시)를 포함한다.

와류실(41)의 중앙에는 펌핑될 세탁수가 유입되는 흡입구(42)가 마련되며, 펌프케이싱(40)에 결합되며 세탁수에 포함되어 있는 이물질을 채집하기 위한 펌프필터(미도시)가 흡입구의 전방유로에 배치된다.

와류실(41)의 내벽은 임펠러(50)로부터 발생되는 수류를 안내하도록 각 부분이 임펠러(50)의 회전축을 중심으로 소정의 곡률을 갖도록 형성되며 와류실의 원주방향에 배치되는 측벽(41a)과, 임펠러(50)의 회전축 방향의 상하에 임펠러(50)와 수평을 이루는 상하벽(41b)을 포함한다.

와류실(41)의 측벽((43)가 마련되며, 와류실(41)의 내벽과 토출유로(43)의 내벽사이의 연결부분에서 유로의 급격한 단면적 변화를 막기 위해 토출유로(43)의 내벽은 와류실(41)의 측벽(41a)과 상하벽(41b)으로부터 각각 연장형성되는 측벽(43a) 및 상하벽(43b)을 포함하며, 이에 따라 토출유로(43)의 단면형상은 와류실(41)의 단면형상에 종족되어 특히 와류실의 측벽(41a)과 토출유로(43)의 측벽(43a)는 동일한 단면형상으로 마련된다.

본 실시예에 의하면, 와류실(43) 내벽이 측벽(41b)과 상하벽(41a)이 수직을 이루며 형성됨에 따라 토출유로(43)의 내벽도 이와 대응되게 형성되어 토출유로(43)의 내부유로는 그 형상이 전체적으로 사각형을 이루게 된다.

따라서, 와류실(41)의 내벽과 토출유로(43)의 내벽사이는 단면의 급격한 변화에 따른 단차 또는 턱 구조없이 연속적인 형상으로 연결된다.

모서리부분에서의 와류 등에 의한 유로저항을 감소시키기 위하여 와류실(41)의 측벽(41a)과 상하벽(41b) 및 상기 토출유로(43)의 측벽(43a)과 상하벽(43b)사이는 소정의 곡률의 갖도록 라운딩처리되어 곡선으로 구성되는 라운딩부(41c)가 형성될 수 있으며, 토출유로의 측벽(43a)와 와류실(41)의 측벽(41a)사이의 연결부분에도 마찬가지로 소정의 곡률을 갖는 라운딩부(43c)가 형성될 수 있다.

또한, 와류실(41)의 측벽(41a) 중 토출유로(43)와 인접하는 소정영역은 진입부(41d)로 마련되고, 이 진입부(41d) 영역내에서는 와류실(41)의 중심선과 와류실(41)의 측벽(41a)이 이루는 진입각이 둔각이 되도록 와류실(41)의 측벽(41a)은 접선방향으로 형성된다.

진입부(41d) 영역에서의 이러한 둔각형태의 와류실(41)의 측벽(41a) 형상은 와류실(41)의 측벽(41a)을 따라 토출유로(43) 내로 진입하는 각도가 완만하게 되도록 유도하여 토출유로(43)내에서의 토출수의 와동으로 인한 저항을 감소시키기 위함이다.

또한, 와류실(41)의 하부에는 잔수배출구(44)가 마련되며, 이 잔수배출구(44)는 펌프케이싱(40) 외부와 연통된다.

이는 배수과정이 끝난 후에 와류실(41)의 하부에 남게 되는 잔수를 제거하기 위한 것으로, 잔수배출구(44)는 와류실(41)내의 잔수가 낙차에 의해 자연배수될 수 있도록 배수필터와 같이 와류실(41)보다 낮은 위치에 있는 유로와 연결된다.

도시된 실시예에 의하면, 와류실(41)의 내벽은 측벽(41a)과 상하벽(41b)으로 이루어지고 이에 따라 토출유로(43)의 내벽도 사각형을 이루게 되는데, 와류실(41)과 토출유로(43)사이의 연결부위에서 유로 단면적의 급격한 감소를 방지하여 두 유로가 자연스럽게 연결될 수 있는 범위내에서 좀 더 다양한 변형이 가능할 것이다.

예를 들면, 와류실(41)의 측벽(41a,43a)은 곡선형상으로 이루어지고, 이에 따라 토출유로(43)의 내부 단면은 대략 타원형으로 이루어질 수 도 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 와류실 및 토출유로의 구조를 배수펌프에 적용할 경우 종래의 배수펌프에 비하여 토출유량이 증가하여, 종래에는 토출유량이 16L/min이었던 배수펌프에 본 발명에 따른 와류실 및 토출유로 구조를 적용할 경우 토출유량이 5L/min 만큼 증가한 21L/min으로 향상되어 전체적으로 토출유량이 30% 이상 개선된 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 와류실과 토출유로 사이에 급격한 유로형상변화없이 자연스럽게 연결되도록 와류실과 토출유로의 형상이 이루어진다.

따라서, 와류실내에서 급격한 압력변화에 따른 공극현상 및 서징소음의 발생이 방지되어 작동소음이 감소되고, 유로저항이 감소되어 전체적으로 펌핑효율이 향상되고 이에 따라 동일한 출력의 배수모터를 적용할 경우 펌핑유량이 증가되므로 증가된 유량만큼 배수시간이 단축되는 효과가 있다.

또한, 배수과정이 끝나 배수펌프의 작동이 정지되었을 때에 와류실의 잔수가 잔수배출구를 통해 와류실 외부로 배수되게 되므로 동절기에 와류실 내의 잔수로 인한 임펠러의 구속 및 이에 따른 임펠러 파손, 구동모터의 고장이 방지되는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 외관을 형성하는 케이스;

   상기 케이스 내부에 배치되어 세탁수가 담겨지게 되는 드럼형상의 수조;

   상기 수조 내의 세탁수를 외부로 배수하도록 배수펌프;를 포함하고,

   상기 배수펌프는,

   배수모터;

   상기 배수모터에 의해 회전하는 임펠러;

   외관을 형성하며 내부에 상기 임펠러가 회전가능하게 설치되는 와류실;

   상기 수조로부터 펌핑될 세탁수가 유입되도록 상기 와류실의 일측에 마련되는 흡입구;

   상기 와류실내의 물이 토출되는 토출유로가 마련된 펌프 케이싱;을 포함하되,

   상기 토출유로의 내벽은 상기 와류실의 원주방향 측벽으로부터 연장형성되는 측벽과, 상기 와류실의 상하벽과 각각 평행하게 연장되는 상하벽을 포함하고,

   상기 와류실의 측벽과 상하벽 사이 및 상기 토출유로의 측벽과 상하벽 사이에는 제1라운딩부가 형성되고, 상기 토출유로의 측벽과 상기 와류실의 측벽의 연결부분에는 제2라운딩부가 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 와류실의 측벽 중 상기 토출유로와 인접하는 소정영역은 진입부로 마련되고, 상기 진입부 영역내에서는 상기 와류실의 중심선과 상기 와류실의 측벽이 이루는 진입각이 둔각이 되도록 상기 와류실의 측벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제1항에 있어서, 상기 와류실의 내벽 하부에는 상기 와류실의 잔수를 배출할 수 있도록 잔수배출구가 마련되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제1항에 있어서, 상기 와류실의 측벽과 상하벽은 서로 수직을 이루어 상기 토출유로의 내벽은 전체적으로 사각형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제1항에 있어서, 상기 와류실의 측벽과 상하벽 및 상기 토출유로의 측벽과 상하벽사이에는 소정의 곡률의 갖는 라운딩부가 마련되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 외관을 형성하는 케이스;

   상기 케이스 내부에 배치되어 세탁수가 담겨지게 되는 드럼형상의 수조;

   상기 수조 내의 세탁수를 외부로 배수하도록 배수펌프;를 포함하고,

   상기 배수펌프는,

   배수모터;

   상기 배수모터에 의해 회전하는 임펠러;

   외관을 형성하며 내부에 상기 임펠러가 회전가능하게 설치되는 와류실;

   펌핑될 세탁수가 유입되도록 상기 와류실의 중앙에 마련되는 흡입구;

   상기 와류실내의 물이 토출되는 토출유로가 마련된 펌프 케이싱;을 포함하되,

   상기 와류실에는 상기 와류실내의 잔수가 자연배수 될 수 있도록, 상기 와류실의 하부에 배치되고, 상기 펌프케이싱의 외부와 연통되도록 구비되는 잔수배출구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.

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