KR101618150B1 - 버블발생장치 및 이를 갖춘 세탁기 - Google Patents

Abstract

세탁수를 담는 수조와, 버블을 발생시켜 수조에 공급하는 버블발생장치와, 수조로부터 세탁수를 흡입하여 버블발생장치에 공급하는 펌프와, 일단은 버블발생장치에 연결되고 타단은 수조 내의 세탁수 수위 보다 높은 위치에 배치되는 연결관을 포함한 세탁기에 있어서, 버블발생장치는 버블을 발생시켜 수조에 공급하는 버블발생유로와, 세탁수를 연결관으로 안내하는 순환유로 중 어느 하나를 선택적으로 형성하므로 세탁수를 순환시킬 수 있다.

Description

버블발생장치 및 이를 갖춘 세탁기{BUBBLE GENERAINT APPARATUS AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 버블을 발생시키는 버블발생장치와 이를 갖춘 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 물이 담기는 수조와, 수조 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조를 포함한 장치로, 수조 내부에서 세탁물이 담긴 회전조가 회전하여 세탁물의 세탁이 이루어지게 된다.

근래 이러한 세탁기 중에는 세탁이 보다 효율적으로 이루어질 수 있도록 하기 위해 세탁수와 공기를 혼합하여 버블을 발생시키는 버블발생장치를 갖춘 세탁기가 사용되고 있다.

본 발명의 일 측면은 세탁수를 순환시킬 수 있는 버블발생장치와 이를 갖춘 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 세탁기는 세탁수를 담는 수조와, 버블을 발생시켜 수조에 공급하는 버블발생장치와, 수조로부터 세탁수를 흡입하여 버블발생장치에 공급하는 펌프와, 일단은 버블발생장치에 연결되고 타단은 수조 내의 세탁수 수위 보다 높은 위치에 배치되는 연결관을 포함하며, 버블발생장치는 버블을 발생시켜 수조에 공급하는 버블발생유로와, 세탁수를 연결관을 통해 상기 수조로 안내하는 순환유로 중 어느 하나를 선택적으로 형성한다.

또한 버블발생장치는 그 외부 형태를 형성하며 내부에 버블발생유로와 순환유로가 선택적으로 형성되도록 하기 위한 전환유로가 마련된 하우징과, 전환유로에 배치되어 세탁수를 수조와 연결관 중 어느 하나로 전달하는 전환부재와, 전환부재를 동작시키는 전환 구동장치를 포함한다.

또한 하우징은 펌프로부터의 세탁수가 전달되는 전달관이 연결되며 오리피스부가 마련된 제 1 연결포트와, 수조에 연결되며 제 1 연결포트와의 사이에 전환유로가 마련되는 제 2 연결포트와, 전환유로에 연결되며 연결관이 연결되는 제 3 연결포트를 포함하며, 전환부재는 전환유로에 회전 가능하게 설치되어 회전하며 세탁수를 제 2 연결포트와 제 3 연결포트 중 어느 하나로 안내한다.

또한 전환부재는 회전 각도에 따라 전환유로를 개폐하는 개폐부와, 개폐부 일측에 마련되어 전환부재가 전환유로에 회전 가능하게 설치되도록 하는 축부를 포함한다.

또한 전환 구동장치는 액추에이터와, 액추에이터에 의해 이동하는 랙과, 축부 하단에 마련된 연결부와 연결되며 랙에 이물림되어 랙에 의해 회전하는 피니언을 포함한다.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 버블발생장치를 갖춘 세탁기는 세탁수가 유입되는 제 1 연결포트와, 세탁수가 배출되는 제 2 연결포트와, 공기가 유입되거나 세탁수가 배출되는 제 3 연결포트와, 제 1 연결포트와 제 2 연결포트 사이에 마련되며 제 3 연결포트가 연결되는 전환유로를 포함하며, 전환유로를 통해 세탁수가 제 2 연결포트로 전달될 경우 제 3 연결포트를 통해 공기가 유입되어 버블이 발생하고 전환유로를 통해 세탁수가 제 3 연결포트로 전달될 경우 세탁수가 순환된다.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 버블발생장치는 세탁수가 유입되는 제 1 연결포트와, 세탁수가 배출되는 제 2 연결포트와, 공기가 유입되거나 세탁수가 배출되는 제 3 연결포트와, 제 1 연결포트와 제 2 연결포트 사이에 마련되며 제 3 연결포트가 연결되는 전환유로를 포함하며, 전환유로를 통해 세탁수가 제 2 연결포트로 전달될 경우 제 3 연결포트를 통해 공기가 유입되어 버블이 발생하고 전환유로를 통해 세탁수가 제 3 연결포트로 전달될 경우 세탁수가 순환된다.

상술한 바와 같이 버블발생장치에 의해 버블발생유로와 순환유로가 선택적으로 형성되어 버블발생장치를 통해 세탁수를 순환시킬 수 있으며, 그에 따라 세탁수를 순환시키기 위한 펌프의 구성을 생략할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 버블발생장치의 분해사시도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 적용된 버블발생장치의 동작을 보인 단면도이다.
도 5와 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 보인 단면도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 일 실시예에 따른 세탁기를 도면을 참조하여 설명한다.

본 실시예에서는 세탁기 중 낙차에 의해 세탁물의 세탁이 이루어지도록 하는 드럼 세탁기를 예로써 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 도 1에 도시한 바와 같이 외관을 형성하는 본체(10)와, 본체(10)의 내부에 현가 설치되어 세탁수를 담는 수조(20)와, 수조(20)의 내부에 회전 가능하게 설치된 회전조(30)와, 세탁물 투입을 위해 마련된 세탁물 투입구(11)를 개폐할 수 있도록 하는 도어(12)와, 수조(20)의 후면에 설치되며 회전조(30)를 회전시키기 위하여 회전력을 발생시키는 구동모터(40)를 포함한다.

따라서, 도어(12)를 개방하여 투입구(11)을 통해 회전조(30) 내부에 세탁물을 투입한 후, 구동모터(40)에 의해 회전조(30)가 회전하도록 함으로써, 회전조(30) 내의 세탁물이 상측으로 끌어 올려졌다가 낙하하며 낙차에 의해 세탁이 이루어진다.

회전조(30)에는 수조(20)의 세탁수가 회전조(30) 내부로 유입될 수 있도록 하는 연통공(31)이 마련되고, 회전조(30) 내부에는 세탁물을 상측으로 끌어올리기 위한 리프터(32)가 배치된다.

구동모터(40)는 수조(20)에 설치되는 고정자(41)와, 고정자(41)와 상호 작용하며 회전하는 회전자(42)와, 일단은 회전자(42)에 설치되고 타단은 수조(20)의 후면을 관통하여 회전조(30)에 설치되어 회전자(42)와 함께 회전하며 회전조(30)가 회전하도록 하는 회전축(43)을 포함한다.

수조(20)의 상부에는 수조(20)에 물을 공급하기 위한 급수장치(50)가 배치되며, 수조(20)의 하부에는 수조(20)의 물을 배출하기 위한 배수장치(60)가 배치된다.

급수장치(50)는 외부 급수원과 연결된 제 1 급수관(51)과, 제 1 급수관(51)을 개폐하는 급수밸브(52)와, 제 1 급수관(51)을 통해 공급된 물에 세제가 혼합되도록 하는 세제공급장치(53)와, 세제공급장치(53)와 수조(20)를 연결하여 물과 세제가 혼합된 세탁수를 수조(20)로 안내하는 제 2 급수관(54)를 포함하며, 배수장치(60)는 수조(20)의 세탁수를 흡입하는 펌프(61)와, 수조(20)와 펌프(61)를 연결하여 수조(20)의 세탁수를 펌프(61)로 안내하는 제 1 배수관(62)과, 펌프(61)에 연결되며 본체(10) 외부로 연장되어 세탁수가 외부로 배출되도록 하는 제 2 배수관(63)을 포함한다.

또한 수조(20)의 하부에는 버블을 발생시켜 수조(20)에 공급하는 버블발생장치(70)가 배치된다.

버블발생장치(70)에는 펌프(61)와 연결되어 펌프(61)로부터 세탁수를 전달받는 전달관(64)과, 수조(20)의 상부에 연결되어 수조(20)로부터 공기가 전달될 수 있도록 하는 연결관(13)이 각각 연결된다. 이때, 연결관(13)의 일단은 버블발생장치(70)에 연결되며 연결관(13)의 타단의 연결관(13)의 타단을 통해 수조(20) 내부의 공기가 흡입될 수 있도록 수조(20) 내에 담긴 세탁수의 수위에 비해 높은 위치에 배치된다. 따라서 펌프(61)로부터 전달된 세탁수와 연결관(13)을 통해 전달된 공기가 버블발생장치(70)에서 혼합되어 버블이 발생하며, 발생한 버블은 수조(20)로 공급된다.

본 실시예에서 버블발생장치(70)는 펌프(61)로부터 전달된 세탁수에 공기를 혼합하여 버블을 발생시키고 발생한 버블을 수조(20)에 공급하는 버블발생유로와, 세탁수를 연결관(13)으로 안내하여 연결관(13)을 통해 세탁수가 순환되도록 하는 순환유로 중 어느 하나를 선택적으로 형성하도록 한다.

이를 위한 버블발생장치(70)는 도 2에 도시한 바와 같이 그 외부 형태를 형성하는 하우징(71)과, 하우징(71) 내부에 배치되어 버블을 발생시키는 버블발생유로와 수조 내의 세탁수를 순환시키는 순환유로가 선택적으로 형성되도록 하는 전환부재(72)와, 전환부재(72)를 구동시키는 전환 구동장치(73)를 포함한다.

하우징(71)은 전달관(64)이 연결되며 축소된 직경을 갖는 오리피스부(71b: 도 3 참조)가 마련된 제 1 연결포트(71a)와, 제 1 연결포트(71a)에 대해 오리피스부(71b)를 통과한 세탁수의 이동 방향에 마련되어 수조(20)와 연결되는 제 2 연결포트(71d)와, 제 1 연결포트(71a)와 제 2 연결포트(71d) 사이에 배치되어 제 1 연결포트(71a)와 제 2 연결포트(71d)를 연결하는 전환유로(71c)와, 세탁수의 이동 방향에 대하여 경사지도록 전환유로(71c)와 연결되며 연결관(13)이 연결되어 연결관(13)을 통해 수조(20)의 공기가 유입되거나 연결관(13)으로 세탁수를 배출하는 제 3 연결포트(71e)를 포함한다. 상술한 전환부재(72)는 전환유로(71c) 내에 회전 가능하게 설치되어 회전하며 오리피스부(71b)를 통과한 세탁수를 제 2 연결포트(71d)와 제 3 연결포트(71e) 중 어느 하나로 안내한다.

이때, 하우징(71)의 전환유로(71c) 상측은 전환부재(72)의 설치를 위해 개방되어 있으며, 하우징(71)에는 전환유로(71c) 상측을 폐쇄하기 위한 제 1 커버(74)가 설치된다. 또한 하우징(71)의 하부에는 상술한 전환 구동장치(73)가 설치되는 구동부(71f)가 마련된다. 구동부(71f)는 전환 구동장치(73)의 설치를 위해 하측으로 개방되며, 하우징(71)에는 개방된 구동부(71f) 하측을 덮기 위한 제 2 커버(75)가 설치된다.

전환부재(72)는 회전하며 제 1 연결포트(71a)를 통해 전달된 세탁수가 제 2 연결포트(71d)와 제 2 연결포트(71d) 중 어느 하나로 전달되도록 한다. 전환부재(72)는 전환유로(71c)를 개폐하기 위한 개폐부(72a)와, 개폐부(72a) 일측에 마련되어 전환부재(72)가 전환유로(71c)에 회전 가능하게 설치될 수 있도록 하는 축부(72b)와, 축부(72b) 하단에 다각형 형태로 마련되며 피니언(733)에 연결되어 전환부재(72)가 피니언(733)과 함께 회전하도록 하는 연결부(72d)와, 축부(72b) 상단에 마련되어 전환부재(72)가 제 1 커버(74)에 마련된 힌지부(74a)에 회전 가능하게 설치될 수 있도록 하는 힌지돌기(72c)부를 포함한다.

전환 구동장치(73)는 액추에이터(731)와, 액추에이터(731)에 의해 이동하는 랙(732)과, 랙(732)과 이물림되어 랙(732)의 이동에 따라 회전하는 피니언(733)을 포함한다. 피니언(733)은 랙(732)과 이물림되는 복수의 이(733a)와 상술한 전환부재(72)의 연결부(72d)와 대응하도록 다각형 형상으로 형성된 연결공(733b)를 포함한다.

다음은 이와 같이 구성된 세탁기의 버블발생장치의 동작을 도면을 참조하여 설명한다.

먼저 버블발생장치(70)를 통해 버블을 발생시킬 필요가 있을 경우에는 액추에이터(731)를 동작시키지 않은 상태에서 펌프(61)를 구동하여 전달관(64)을 통해 세탁수가 전달되도록 한다. 액추에이터(731)가 동작하지 않는 상태에서 전환부재(72)의 개폐부(72a)는 오리피스부(71b)를 통과한 세탁수에 의해 회전하여 도 3에 도시한 바와 같이 전환유로(71c)와 평행한 상태가 된다. 이러한 상태에서는 오리피스부(71b)를 통과한 세탁수가 빠른 속도로 전환유로(71c)를 통과하게 되므로, 베르누이 법칙에 의해 전환유로(71c) 내부의 압력은 낮아진다. 전환유로(71c) 내부의 압력이 대기압에 비해 낮아지면, 제 3 연결포트(71e)에 연결된 연결관(13)을 통해 수조(20)로부터 공기가 전환유로(71c)로 흡입된다. 전환유로(71c)에서 세탁수와 공기는 혼합되어 버블이 발생하며, 발생한 버블은 제 3 연결포트(71e)를 통해 수조(20)로 공급된다.

따라서 도 5에 도시한 바와 같이 버블발생장치(70)에 의해 버블발생유로가 형성되어 수조의 세탁수는 펌프(61)로 흡입되었다가 전달관(64)을 통해 버블발생장치(70)로 전달되고, 수조(20) 내부의 공기는 연결관(13)을 통해 버블발생장치(70)로 흡입되어 펌프(61)에서 전달된 세탁수와 혼합되어 버블발생장치(70)에서는 버블이 발생한다. 버블발생장치(70)에서 발생한 버블은 수조(20)로 공급된다.

다음으로 버블발생장치(70)를 통해 세탁수를 순환시킬 필요가 있을 경우에는 액추에이터(731)를 동작시키면서 펌프(61)를 구동하여 전달관(64)을 통해 세탁수가 전달되도록 한다.

액추에이터(731)의 동작에 의해 랙(732)은 이동하고, 랙(732)의 이동에 따라 피니언(733)은 회전한다. 전환부재(72)는 연결부(72d)를 통해 피니언(733)과 연결되어 있으므로, 피니언(733)과 함께 회전하여 도 4에 도시한 바와 같이 전환부재(72)의 개폐부(72a)가 전환유로(71c) 중간을 폐쇄한다.

전환유로(71c)가 폐쇄된 상태에서 전달관(64)과 연결된 제 1 연결포트(71a)를 통해 전달된 세탁수는 제 3 연결포트(71e)를 통해 연결관(13)으로 안내되고, 연결관(13)을 통해 수조(20)의 상부에서 배출된다.

따라서 버블발생장치(70)에 의해 순환유로가 형성되어 수조(20)의 세탁수는 도 6에 도시한 바와 같이 펌프(61)로 흡입되었다가 전달관(64)을 통해 버블발생장치(70)로 전달되고, 버블발생장치(70)에서 연결관(13)을 통해 수조(20) 내부로 전달되므로 순환된다.

본 실시예에서 제 2 연결포트(71d)에는 연결관(13)이 연결되어 연결관(13)을 통해 유입된 공기를 펌프(61)에서 전달된 공기와 혼합하여 버블을 발생시키거나, 연결관(13)을 통해 세탁수를 순환시킬 수 있도록 되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 제 2 연결포트에 제 1 배수관을 연결하여, 버블발생장치가 제 1 배수관을 통해 유입된 공기와 세탁수를 혼합하여 버블을 발생시키는 동작을 수행하거나, 제 1 배수관을 통해 세탁수가 본체 외부로 배출하는 동작을 수행하도록 하는 것도 가능하다.

또한 본 실시예에서 피니언(733)은 액추에이터(731)에 의해 이동하는 랙(732)에 의해 회전하도록 되어 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 모터에 의해 회전하도록 하는 것도 가능하다.

본 발명은 상기에서 기재된 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 점은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10: 본체 13: 연결관
20: 수조 30: 회전조
40: 구동장치 50: 급수장치
60: 배수장치 64: 전달관
70: 버블발생장치 71: 하우징
72: 전환부재 73: 전환 구동장치

Claims (16)

1. 세탁수를 담는 수조와,
   버블을 발생시켜 상기 수조에 공급하는 버블발생장치와,
   상기 수조로부터 세탁수를 흡입하여 상기 버블발생장치에 공급하는 펌프와,
   일단은 상기 버블발생장치에 연결되고 타단은 상기 수조 내의 세탁수 수위 보다 높은 위치에 배치되는 연결관을 포함하며,
   상기 버블발생장치는,
   상기 펌프와 연결되어 세탁수가 유입되는 제1연결포트;
   상기 수조와 연결되어 버블을 공급하는 제2연결포트;
   상기 연결관의 일단과 연결되어 공기가 유입되거나 세탁수를 공급하는 제3연결포트;
   상기 제1연결포트와 상기 제3연결포트의 사이에 축소된 직경을 갖는 오리피스부; 및
   상기 제1연결포트로부터 상기 제2연결포트로 향하는 버블발생유로를 개방하거나 차단하는 전환부재를 포함하며;
   상기 전환부재가 상기 버블발생유로를 개방한 때는 상기 수조로부터 상기 연결관을 통해 유입된 공기와 상기 제1연결포트를 통해 유입된 세탁수가 섞여 상기 제2연결포트로 배출되고, 상기 전환부재가 상기 버블발생유로를 차단한 때는 상기 제1연결포트를 통해 유입된 세탁수가 상기 제3연결포트 및 상기 연결관을 통해 상기 수조로 공급되는 세탁기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전환부재는 회전 각도에 따라 전환유로를 개폐하는 개폐부와, 상기 개폐부 일측에 마련되어 상기 전환부재가 전환유로에 회전 가능하게 설치되도록 하는 축부를 포함하는 세탁기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 전환 구동장치는 액추에이터와, 상기 액추에이터에 의해 이동하는 랙과, 상기 축부 하단에 마련된 연결부와 연결되며 상기 랙에 이물림되어 상기 랙에 의해 회전하는 피니언을 포함하는 세탁기.
6. 삭제
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제
15. 삭제
16. 삭제

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