KR101578776B1 - 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기 탱크에 관한 것으로, 이 세탁기 탱크는 회전 금속 드럼을 수용하도록 설계된, 플라스틱 재료들을 성형함으로써 얻어지는 기본적으로 원통형의 구조물이 제공된 타입으로서, 중앙홀을 가진 매끄러운 바닥벽이 제공되고, 원형 캡은 바닥벽을 향하여 오목하게 영구히 고정되고 정확히 맞물리며, 원통형의 노즐은 중앙 위치에서 바닥벽의 중앙홀과 완벽하게 나란히 정렬되도록 설계되는 것을 특징으로 한다.

세탁기 탱크, 보강 캡, 강화 리브, 베어링 서포트, 바닥벽, 스포크, 부속물

Description

바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크{WASHING MACHINE TANK PROVIDED WITH EXTERNAL REINFORCING CAP ON BOTTOM WALL}

본 특허 출원은 산업적 발명을 위하여 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크에 관한 것이다.

공지된 바와 같이, 세탁기의 세탁유닛 또는 드라이어/와셔 콤보(combo)는 세탁물이 적재되도록 설계된 기본적으로 원통형의 드럼을 포함하는데, 이 원통형의 드럼은 플라스틱 재료들을 성형함으로써 얻어진 탱크 내부에서 회전한다.

이와 유사한 탱크의 전방에는 세탁물을 적재하기 위한 커다란 개구가 제공되며, 바닥벽에는 후방의 원통형 노즐에서 끝나는 중앙홀이 제공되고, 상기 후방 원통형 노즐에서, 탱크 내에 포함된 드럼의 바닥벽으로부터 돌출된 샤프트가 베어링 서포트가 개재되어 삽입된다.

특히, 이 샤프트는 드럼을 회전시키도록 하기 위해 설계된 전기모터와 결합하기 위하여 탱크 외부로 약간 돌출된다.

몇몇 경우에서, 전기모터는 원통형 탱크의 바닥변에 대해 주변 위치에 장착 되는데, 이 경우에서, 드럼의 샤프트와 전기모터의 샤프트와 같이 회전되기 위해 구동 벨트가 제공되며 이들 샤프트에는 상응하는 풀리들이 적절하게 제공된다.

그 외의 다른 경우에서는, 소위 "다이렉트 드라이브(direct drive)" 테크놀로지가 사용되는데, 이 테크놀로지에 따르면 전기모터의 스테이터(stator)는 로터가 드럼의 샤프트에 직접적으로 스플라인 되도록 탱크의 바닥벽의 중앙에 장착된다.

하지만, 이 두 경우 모두, 세탁기 탱크의 바닥벽은 손상 없이 회전 드럼에 포함된 세탁물의 질량에 의해 발생되는 원심력으로 유발되는 높은 기계적 응력을 견뎌내기 위하여 높은 구조적 강도(rigidity)에 의해 특징지어져야 한다.

지금까지는, 탱크의 외부에 제공된 강화 리브(stiffening rib)의 망조직(network)에 의해서 바닥벽의 강도가 보장되어 왔다.

상기 리브들로도 충분하지 않을 때는, 탱크의 바닥벽은 벽의 몇몇 부분들이 내부로 돌출되는 "오메가(omega)" 형상을 제공한다.

사실, 이러한 형상은 탱크의 바닥벽에 높은 관성 모멘트를 제공한다.

종래 기술을 주의 깊게 연구해 보면 몇몇 중요한 특징들을 발견하게 된다.

특히, 외부의 강화 리브들의 형성은 성형 재료를 많이 사용하고 정교하며 값비싼 몰드의 사용과 더불어 특히 상기 리브들을 냉각할 필요가 있기 때문에 매우 긴 성형 시간을 필요로 한다.

시장에서는 드럼의 회전속도에 있어서(400 내지 1,600 rpm) 상이한 모델의 세탁기가 제공된다는 점을 고려할 때, 각각의 모델의 세탁기에는 드럼의 회전에 의 해 부과되는 상이한 응력에 따른 구체적인 기계적 저항 특성들을 가진 탱크가 제공되어야 하는 것은 자명하다.

이러한 점에서, 세탁기 탱크 제조업자는 적어도 5개의 상이한 탱크들을 제조해야 되는데, 이들 각각은 특정 분야에서 사용할 때의 회전속도에 따라 서로 다른 강도와 저항을 가진다.

게다가, 탱크가 탱크 내부에 포함된 물 전체에서 상당한 난류(turbulence)를 발생시키고, 그에 따라 제품 내부에서 높은 수준의 소음, 보다 많은 헹굼액을 필요로 하는 거품의 형성, 그리고 헹굼액으로 제거되지 않는 바닥벽의 오목한 영역들 내에서의 상당한 세탁 찌꺼기들을 발생시킨다는 사실에 의해, "오메가" 형상으로 제공된 바닥벽을 가진 탱크들은 손상된다.

세탁 찌꺼기들은 소위 "균막(biofilm)"을 일으키는데, 이 균막은 박테리아의 번식과 그에 따른 악취의 생성을 유발한다는 점에서 바람직하지 못한 것으로 간주된다.
EP 1 528 136호는 드럼을 포함하기에 적합한 폴리머 재료로 보강된 유리섬유의 원통형 중공 써드 용기(sud container) 및 상기 써드 용기의 바닥벽에 매립된 주철의 지지 구조가 제공된 세탁기의 집합체(aggregate)를 개시한다.

본 발명의 목적은 제조비용을 감소시키고 기술적-기능상의 효율성과 다능성을 현저하게 증가시키기 위하여 위에서 언급한 종래 기술의 문제점들에 대한 해결사항을 찾아내는 데 있다.

본 발명의 진보적인 사상은 세탁기 탱크의 바닥벽의 특별한 복합적인 구조(composite structure)에 있다.

보다 정확하게는, 본 발명의 탱크에는, 내부에 그리고 외부에 둘 다 매끄러운 표면을 가진 바닥벽이 제공된다.

이에 따라, "오메가" 형상이 제공된 탱크의 바닥벽에 사용되는 타입의, 종래의 외부로 돌출하는 강화 리브(stiffening rib)들과 내부로 돌출하는 돌출 영역들이 불필요하게 된다.

이 경우, 기계적 응력에 대해 필요한 강도와 저항을 주기 위하여 탱크의 바닥벽의 외부 측면에 대해 정확하게 끼워맞춤 되도록 설계된 원형의 캡(cap)이 제공된다.

바람직하게, 상기 성형된 플라스틱 캡에는 복수의 스포크(spoke)들이 제공되며, 그 외의 다른 경우 이 캡은 십자형 부품(cross-piece)들로서 정의된다.

캡의 스포크들이 내부적으로 중공이라는 점을 고려하면, 본 발명의 탱크의 평평한 바닥의 외부 측면과 협력하여, 상기 스포크들은 다수의 스포크들을 가진 박스형 구조물(box-shaped structure)로부터 기인하는데, 이에 따라 굴곡응력과 비틀림응력 모두에 대해 상당한 관성모멘트를 효과적으로 보장할 수 있다.

개별적으로 보면, 캡과 탱크의 매끄러운 바닥벽 모두 감소된 두께로 인해 적당한 관성값들을 가진다.

하지만, 이들이 안정적으로 결합됨에 따라 세탁기의 정확한 작동에 적합한 기계적 특성들이 효과적으로 제공되는 박스형 구조물을 생성하게 한다.

본 발명의 이점들은 다음 설명으로부터 명확하게 나타난다.

우선, 완전히 매끄러운 바닥벽이 존재함에 따라, 몰드가 덜 복잡하기 때문만이 아니라 사용된 플라스틱 재료의 양이 더 적기 때문에, 성형에 관하여 더 실질적이고 경제적인 특성들을 보장한다.

"오메가" 바닥을 가진 전형적인 탱크에서 내부로 돌출하는 부분들을 제거함으로써, 바람직하지 못한 균막(biofilm)의 형성이 완전히 방지된다.

본 발명의 탱크의 매끄러운 바닥벽이 존재함에 따라, 이미 존재하는 탱크들의 보다 복잡한 구조물들에서 완전히 비균일한 방식으로 생성되도록 하는 경향이 있는 표면장력이 잘 분포되는데, 이 표면장력은 동일한 탱크들의 기계적 특성들을 손상시킨다.

게다가, 본 발명의 탱크의 바닥벽의 복합적인 구조에 따라서, 상이한 회전속도를 가진 상이한 모델의 세탁기용 탱크 제조에 관해 실질적이고 경제적인 특징들이 보장된다.

앞서 언급한 바와 같이, 종래 기술에 따르면, 각각의 특정 타입의 세탁기는 최대 회전속도에 따른 특정 강도와 기계적 저항성을 가진 특별한 탱크를 필요로 한다.

본 발명에 따르면, 모든 상이한 타입의 세탁기들은 동일한 타입의 탱크들을 사용하는데, 이 동일한 타입의 탱크들에는 탱크의 바닥벽에 기계적 저항을 정확하게 지시(index)하기 위하여 다수의 스포크들을 가진 캡이 제공된다.

이러한 점에서, 본 발명의 기술을 이용하는 제조업자는 단일 모델의 탱크를 생산할 것이며, 이는 (서로 다른 캡의 형상 및 두께에 따라) 캡들의 갖가지 제조에 의해 세탁기의 각각의 특정 모델에 적합할 것이다.

상이한 범위의 캡을 제조할 필요성은 상이한 범위의 탱크들을 제조하는 현재의 필요성에 비해 분명히 보다 실질적이고 비용 측면에서 좀 더 효율적이다.

마지막으로, 캡과 탱크의 바닥벽 사이에 조립으로 인해 본 발명의 탱크에서 결정되는 바람직한 중량/성능비는 세탁기 탱크의 주변 위에 제공된 전형적인 부속물들(appendixes)을 최적화함으로써 기인되는 것을 유의해야 한다.

내부 드럼을 회전시키도록 하게 설계된 전기모터의 주변 위치에서 바람직하게 조립하도록 설계된 부속물들 및 또한 포장작업과 수송작업 동안(통상 탄성요소들 상에 장착된 탱크가 바람직하지 못한 위험한 충격을 받을 때), 가전제품의 베어링 케이스에 탱크를 결합시키도록 사용되는 고정 수단(fixing means)을 제공하도록 사용되는 부속물들에 대해 설명된다.

본 발명을 명확하게 기술하기 위하여, 제한하려는 의도가 아니라 단지 예시적인 목적으로, 첨부된 도면들이 참조된다.

도 1은 보강 캡이 없는 본 발명의 탱크를 도시한 축측도(axonometric view).

도 2는 상기 캡의 외부 축측도.

도 3은 상기 캡의 내부 축측도.

도 4는 영구적으로 고정시키지 않고, 위에서 언급한 구성요소들 앞에 또 다른 구성요소가 배열된 축측도.

도 5는 조립된 상태의 탱크를 도시한 축측도.

도 6은 다이렉트 드라이브 테크놀로지에 따라 상응하는 전기모터와 연결되도록 설계된 실시예의 탱크를 도시한 축측 분해도.

도 1에서, 본 발명의 탱크(1)는, 일반적으로, 성형된 원통형의 플라스틱 구조물로 구성되고 원형 플랜지(첨부된 도면에서는 도시되지 않음)로 전방에서 밀폐되도록 설계되는데, 이 원형 플랜지에는 탱크 내에 수용된 전형적인 회전 드럼(첨부된 도면에서는 도시되지 않음) 내부에 세탁물을 적재하도록 사용되는 커다란 개구가 제공된다.

앞서 언급한 바와 같이, 신규한 탱크(1)는 강화 리브(stiffening rib)들 또는 내부로 돌출하는 영역들이 없는 매끄러운 바닥벽(2)이 존재한다는 특징이 있다.

이 벽(2)에는 탱크(1) 내에 수용된 드럼의 샤프트를 수용하는 중앙홀(2a)이 제공된다.

도 2와 도 3에서, 탱크(1)의 제 2 구성요소는 플라스틱 재료들을 성형함으로써 얻어지는 내부적으로 중공인 복수의 스포크(3a)들이 제공된 일종의 원형 캡(3)으로 구성된다.

특히, 스포크(3a)들이 중앙의 원통형 노즐(3b)로부터 돌출하며 이 스포크들은 캡(3)의 내부적으로 중공인 환형 경계(3c)와 주변 단부들에서 결합된다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 중앙 노즐(3b)은 환형의 주변 경계(3c)의 두께보다 현저하게 더 길며, 이 때문에, 스포크(3a)들은 중앙으로부터 주변 영역으 로 높이가 감소하는 한 부분을 가진다.

원통형의 노즐(3b)은, 탱크(1)의 바닥벽(2)의 홀(2a)을 통과한 후, 드럼의 샤프트를 정확하게 수용하는 금속 베어링 서포트(SP)를 수용하도록 설계되며, 이는 상기 서포트(SP)를 분해도로 보여주는 도 2에 나타나 있다.

베어링 서포트(SP)는 캡(3)과 함께 성형되는(co-moulded) 것이 바람직하다.

임의의 경우에서, 캡(3)은, 평평한 벽(2)을 향하는 오목면과 함께, 탱크(1)의 평평한 바닥벽(2) 위의 외부 위치에 고정되도록 설계된다.

두 구성요소들 사이에 상호적인 결합을 보장하기 위하여, 캡(3)은 탱크(1)의 바닥벽(2)과 기본적으로 동일한 직경을 가지며, 캡(3)의 중앙 노즐(3b)은 바닥벽(2) 내에 형성된 홀(2a)과 완벽하게 나란히 정렬된다.

탱크(1)의 바닥벽(2)과 캡(3) 사이가 협력함으로써 탱크의 뒷면 위에 박스 형 구조물이 얻어지게 할 수 있으며, 이 박스형 구조물은 일련의 방사형 격실(V1)들로 구성되고, 이 각각의 방사형 격실들은 캡(3)의 스포크(3a)들 중 하나에 의해 경계가 정해지고, 환형 격실(V2)은 캡(3)의 환형 경계(3c)에 의해 경계가 정해진다.

박스형 구조물이 존재함으로써 바닥벽(2)은 손상 없이 젖은 세탁물을 가득 담은 드럼의 샤프트가 회전됨으로써 전달되는 기계적 응력을 견디기에 충분한 저항을 필요로 한다.

접착제, 용접 또는 나사고정과 같은 다양한 적절한 방식에 따라, 탱크(1)의 바닥벽(2)에 캡(3)을 안정적으로 고정시킬 수 있다.

또한 동일한 공정 동안 얻어진 기본적으로 원통형의 부속물(4, 5)들로 그리고 캡(3)용으로 사용되는 재료를 동일하게 성형함으로써, 캡(3)이 외부 측면 위에 제공될 수 있다.

부속물(4, 5)들은 중앙 노즐(3b)에 대해 평행한 위치를 가지며, 포장과 수송 단계 동안 세탁기의 베어링 구조물에 전체 탱크(1)를 안정적으로 고정할 수 있도록 사용되는 수단을 잘 사용할 수 있게 설계된다.

이를 위해, 각각의 부속물(4, 5)의 전방에는 상응하는 나사를 나사고정시키도록 사용되는 상응하는 축방향 홀(4a, 5a)이 제공된다.

특히, 첨부된 도면들에 도시된 캡(3)의 실시예에서, 부속물의 마주보는 제 1 쌍(4)은 환형 경계(3c)로부터 직접 돌출하는 더 높은 높이에 제공되며, 부속물의 제 2 쌍(5)은 환형 경계(3c)로부터 반경 방향으로 돌출하는 상응하는 작은 중공 암(5b)들의 전방 위에서 돌출하는 더 낮은 높이에 제공된다.

마지막으로, 이와 유사하게, 부속물의 제 3 쌍(6)은, 구동 벨트에 의해 캡(3)의 원통형 노즐(3b) 내부에 수용된 드럼의 샤프트를 회전시키도록 하는 전기모터에 고정하기 위해 사용되도록 설계된, 상응하는 작은 중공 암(6b)들의 전방 위에서 돌출하는, 제 2 쌍(6)의 두 개의 부속물 사이에 제공된다.

또한 제 3 쌍의 부속물(6)들의 전방에는 적절한 고정 나사들을 위한 축방향 홀(6a)들이 제공된다.

캡(3)이 탱크(1)의 바닥벽(2)에 맞물릴 때(engaged), 작은 방사형 암(5b, 6b)들에는, 연관된 박스형 구조물들을 생성(generate)시키기 위해 탱크(1)의 바닥벽(2)의 경계로부터 돌출하는 상응하는 이어(50a, 60a)들에 의해 정확하게 덮혀지도록 설계된 상응하는 내부 공동들이 제공된다.

이런 방식으로, 작은 암(5b, 6b)들에는, 작동 동안, 높은 기계적 저항이 주어지는 것이 유리하다.

마지막으로, 도 6은 다이렉트 드라이브 테크놀로지에 따라 전기모터를 장착하도록 설계된 캡(3)의 실시예를 보여준다.

이러한 경우, 캡(3)의 외측 표면에는 바깥쪽으로 회전하는 상응하는 로터(RT)와 함께, 세 개의 스테이터(ST)용 고정홀(3d)들이 제공되며, 캡(3)의 원통형 노즐(3b)로부터 부분적으로 돌출하는 드럼의 샤프트에 스플라인된다(splined).

Claims (11)

1. 회전 금속 드럼을 수용하도록 설계된, 플라스틱 재료들을 성형함으로써 얻어진 기본적으로 원통형의 탱크(1)를 포함하고, 상기 탱크(1)에는 중앙홀(2a)을 가진 매끄러운 바닥벽(2)이 제공되며,

   탱크(1)의 상기 바닥벽(2)에 영구적으로 고정되며 정확하게 맞물린 캡(3)을 포함하고, 상기 캡(3)은 바닥벽(2)의 중앙홀(2a)과 완벽하게 나란히 정렬되도록 설계된 중앙 위치에서 원통형의 노즐(3b)을 가진, 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크에 있어서,

   상기 캡(3)은 플라스틱 재료들을 성형함으로써 얻어지고, 상기 캡(3)은 접착제, 용접 또는 나사고정에 의해 탱크(1)의 상기 바닥벽(2)에 대해 외부 위치에 고정되며, 상기 캡(3)은 상기 탱크(1)의 매끄러운 바닥벽(2)을 향하는 오목면을 가지고,

   상기 캡(3)에는 탱크(1)의 바닥벽(2)을 향하는 상응하는 공동들을 가진 중앙 노즐(3b)로부터 시작하는 일련의 스포크(3a)들이 제공되며,

   캡(3)의 스포크(3a)들은 단부들에서 탱크(1)의 바닥벽(2)을 향하는 공동을 가진 환형 경계(3c)와 결합되는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공되고,

   캡(3)의 중앙 노즐(3b)은 환형 경계(3c)의 높이보다 더 길며 이에 따라 스포크(3a)의 높이는 중앙으로부터 주변 영역으로 감소하고,

   캡(3)의 환형 경계(3c)에는 전기모터와 세탁기의 베어링 구조물에 고정 수단을 장착하도록 사용된 부속물(4, 5, 6)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
2. 제 1항에 있어서,

   캡(3)의 노즐(3b)은 금속 베어링 서포트(SP)를 수용하는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   부속물(4, 5, 6)들은 캡(3)의 중앙 노즐(3b)에 평행한 기본적으로 원통형의 탱크를 가지며 나사 또는 이와 유사한 고정 수단을 삽입하도록 사용되는 축방향 홀(4a, 5a, 6a)들이 제공되는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
8. 제 7항에 있어서,

   세탁기의 베어링 구조물의 고정 수단을 수용하도록 설계된 부속물의 마주보는 제 1 쌍(4)은 캡(3)의 환형 경계(3c)로부터 직접 돌출하고, 부속물의 마주보는 제 2 쌍(5)은 환형 경계(3c)로부터 반경 방향으로 돌출하는 상응하는 작은 암(5b)들의 전방 위에서 돌출하는 더 낮은 높이에서 돌출하는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
9. 제 8항에 있어서,

   전기모터를 용이하게 장착하도록 설계된 부속물(6)들은 캡(3)의 환형 경계(3c)로부터 반경 방향으로 돌출하는 상응하는 작은 암(6b)들로부터 돌출하는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
10. 제 9항에 있어서,

    캡(3)으로부터 돌출하는 작은 방사형 암(5b, 6b)들에는, 바닥벽(2)의 경계로부터 돌출하는 상응하는 이어(50a, 60a)들에 정확하게 맞물리도록 설계된 탱크(1)의 바닥벽(2)을 향하는 내부 공동들이 제공되는 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.
11. 제 10항에 있어서,

    캡(3)의 전방에는 로터(RT)와 함께 전기모터의 스테이터(ST)를 직접적으로 장착하기 위한 홀(3d)들이 제공되며, 이 로터(RT)는 노즐(3b)로부터 약간 돌출하는 드럼의 샤프트에 스플라인되는(splined) 것을 특징으로 하는 바닥벽 위에 외부 보강 캡이 제공된 세탁기 탱크.

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