KR102087499B1 - 세탁기의 배수 펌프 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 세탁기의 배수 펌프는 내부에 중앙 공간(12)을 갖는 본체(1); 베이스 플레이트(21)와, 상기 베이스 플레이트(21)의 중앙 부분에서 상부로 돌출되어 형성되고 내부 공간부(221)를 갖는 중앙 돌출부(22)와, 상기 중앙 돌출부로부터 방사상으로 연장되어 형성된 복수 개의 날개편(23)이 형성된 임펠러(2); 상기 중앙 공간(12)에 위치하는 로터 마그넷(313)과, 상기 로터 마그넷(313)이 수용되는 로터 코어(314)와, 상기 로터 코어(314)가 결합되어 함께 회전하는 샤프트(31)를 포함하는 로터 어셈블리(3); 및 상기 샤프트의 상단에 결합되고 상기 내부 공간부(221)에 위치하는 시동부(32)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기의 배수 펌프{Drain Pump for Washing Machine}
본 발명은 세탁기의 배수 펌프에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 배수 펌프를 이루는 본체 내부로 유체가 침투되는 것을 효과적으로 방지할 수 있고 보다 안정적인 작동이 보장될 수 있는 구조를 갖는 세탁기의 배수 펌프에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기에는 세탁기 내부의 물을 배출하기 위한 배수 펌프가 구비된다. 이러한 배수 펌프는 중국 특허공개 제107061304호와 유럽특허 제1 978 260호에 개시되어 있다. 이러한 종래기술에 의한 배수 펌프는 임펠러의 구동을 지연시키기 위한 구조를 제시하고 있으며, 이러한 구조를 통해 소음과 진동을 감소하고 보다 원활한 시동이 가능한 배수 펌프를 제안하고 있다.
종래의 배수 펌프의 경우 임펠러가 작동하면 임펠러와 배수 펌프의 본체 사이의 공간으로 유체가 지속적으로 침투하는 구조를 가지고 있다. 따라서, 침투된 유체는 본체의 내부로 유입될 여지가 항상 존재한다. 본체와 샤프트, 기타 회전하는 부품 사이는 오링(O-ring)이나 기타 씰링 수단에 의해 최대한 밀봉 처리를 하게 되지만 그러한 밀봉 처리는 언제나 완벽할 수는 없다.
그러므로, 침투된 유체가 본체의 내부로 어느 정도는 유입되며 이러한 유체에 의해 본체 내부의 전기 부품에 손상이나 작동 이상이 발생한다. 이러한 문제가 발생하면 세탁기의 배수 공정이 잘 이루어지지 않게 되어 세탁기 사용이 불가능해 지거나 세탁기의 다른 부분에 물이 침투되어 2차 고장을 일으킬 수도 있다.
본 발명자들은 이러한 문제를 해결하기 위하여 임펠러와 본체 사이로 유체가 침투되는 것을 미연에 방지할 수 있는 임펠러의 새로운 구조를 제안하고 나아가 보다 원활하고 안정적인 작동이 가능한 배수 펌프를 제안하고자 한다.
본 발명은 배수 펌프의 본체 내부로 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있는 새로운 구조의 배수 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 안정적인 작동이 가능한 새로운 구조의 배수 펌프를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 세탁기의 배수 펌프는
내부에 중앙 공간(12)을 갖는 본체(1);
베이스 플레이트(21)와, 상기 베이스 플레이트(21)의 중앙 부분에서 상부로 돌출되어 형성되고 내부 공간부(221)를 갖는 중앙 돌출부(22)와, 상기 중앙 돌출부로부터 방사상으로 연장되어 형성된 복수 개의 날개편(23)이 형성된 임펠러(2);
상기 중앙 공간(12)에 위치하는 로터 마그넷(313)과, 상기 로터 마그넷(313)이 수용되는 로터 코어(314)와, 상기 로터 코어(314)가 결합되어 함께 회전하는 샤프트(31)를 포함하는 로터 어셈블리(3); 및
상기 샤프트의 상단에 결합되고 상기 내부 공간부(221)에 위치하는 시동부(32);
을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 시동부(32)는 원형의 베이스(321), 상기 베이스로부터 상부로 돌출된 돌출부(322)로 이루어지고, 상기 돌출부(322)의 외주면에서 연장된 제1 캠(324)이 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 임펠러(2)의 상기 내부 공간부(221)의 내주면에 길이 방향으로 형성되고 상기 제1 캠(324)과 맞닿아 회전하는 제2 캠(221)을 더 포함하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 샤프트의 상단 쪽은 상기 시동부(32)의 하부 쪽에 위치하는 상부 베어링(311)에 의하여 회전 가능하도록 지지되고, 상기 샤프트의 하단 쪽은 하부 베어링(312)에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 것이 좋다.
본 발명에서, 상기 하부 베어링(312)은 상기 본체(1) 하부의 말단부(13) 내측 공간에 결합되는 하부 베어링 홀더(34)에 결합되되,
상기 하부 베어링 홀더(34)의 외주면에 길이 방향으로 돌출되어 형성된 복수 개의 이빨(342)이 상기 말단부(13)의 내측 둘레에 형성된 기어형상의 홈(131)에 삽입됨으로써 상기 하부 베어링 홀더(34)가 상기 말단부(13) 내측 공간에 결합되는 것이 바람직하다.
본 발명은 배수 펌프의 본체 내부로 유체가 유입되는 것을 방지할 수 있고 보다 안정적인 작동이 가능한 새로운 구조의 배수 펌프를 제공하는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 배수 펌프를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 배수 펌프를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배수 펌프의 로터 어셈블리를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배수 펌프의 단면도로서 도 1의 A-A' 선을 절단하여 바라본 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 배수 펌프의 임펠러를 상부 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 배수 펌프의 임펠러를 하부 쪽에서 바라본 사시도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조로하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 배수 펌프(100)를 나타낸 사시도이고, 도 2는 배수 펌프(100)를 분해하여 나타낸 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기의 배수 펌프(100)는 본체(1), 임펠러(2) 및 로터 어셈블리(3)를 포함한다.
본체(1)는 스테이터 어셈블리(도시되지 않음)를 포함하며, 스테이터 어셈블리를 금형에 위치시킨 상태에서 인서트 사출에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 본체(1)의 상부에는 커버(11)가 결합되며, 중앙에는 로터 어셈블리(3)가 삽입되는 중앙 공간(12)이 형성된다. 본체(1)의 하부 말단은 말단부(13)로 그 내부에는 하부 베어링(312)을 수용하는 하부 베어링 홀더(34)가 결합된다.
임펠러(2)는 샤프트(31)의 상단에 결합되어 본체(1)의 상부에 결합된 상부 커버(11)의 상부 쪽에 위치한다. 로터 어셈블리(3)는 본체(1)의 중앙 공간(12)에 위치하며, 로터 어셈블리(3)의 상부 쪽은 상부 커버(11)의 중앙홀(111)을 관통하여 위치한다. 로터 어셈블리(3)는 샤프트(31), 및 샤프트(31)의 상단에 결합되는 시동부(32)를 포함한다. 또한, 로터 어셈블리(3)는 본체(1)의 중앙 공간에 위치하였을때 스테이터 어셈블리(도시되지 않음)와 대향되는 위치에서 스테이터에 의해 형성된 자기장의 영향을 받아 회전력을 부여받는 로터 마그넷(313)을 포함한다. 로터 어셈블리(3)의 자세한 구성은 도 3을 참조로 하여 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 배수 펌프(100)의 로터 어셈블리(3)를 분해하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 배수 펌프(100)의 단면도로서 도 1의 A-A' 선을 절단하여 바라본 도면이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 로터 어셈블리(3)는 샤프트(31), 상부 베어링(311), 하부 베어링(312), 로터 마그넷(313) 및 로터 코어(314)를 포함한다. 상부 베어링(311)은 샤프트(31)의 상부 쪽에 위치하여, 샤프트(31)가 회전 가능하도록 지지하고 있다. 상부 베어링(311)은 상부 베어링 홀더(33)에 결합된다. 상부 베어링 홀더(33)는 상부로 돌출된 형상의 돌출부(331)와, 돌출부(331)의 중앙에 형성되어 샤프트가 관통하는 관통홀(332)을 갖는다. 돌출부(331)의 내측에 상부 베어링(311)이 결합되며, 상부 베어링 홀더(33)는 본체(1)의 중앙 공간(12)의 상부 쪽에 결합되어 고정된다.
하부 베어링(312)는 샤프트(31)의 하부 쪽에 위치하여 샤프트(31)가 회전 가능하도록 지지하고 있다. 하부 베어링(312)은 하부 베어링 홀더(34)의 베어링 삽입부(341)에 결합된다. 하부 베어링 홀더(34)는 본체(1) 하부의 말단부(13)의 내측에 결합된다. 하부 베어링 홀더(34)의 외주면에 길이 방향으로 돌출되어 형성된 복수 개의 이빨(342)은 말단부(13)의 내측 둘레에 형성된 기어형상의 홈(131)에 삽입되어 고정된다. 홈(131)은 기어 형상이기 때문에 하부 베어링 홀더(34)의 이빨(342)이 결합되면 하부 베어링 홀더(34)가 로터의 회전 방향으로 헛돌지 않도록 견고하게 고정될 수 있다.
로터 커버(35)는 상부 베어링 홀더(33)의 상측에 결합되며, 동시에 본체(1)의 중앙 공간(12)의 상부 쪽에 결합된다. 로터 커버(35)의 상부에는 플라스틱 와셔(36)가 결합된다. 샤프트(31)의 상단은 로터 커버(35)의 중앙의 구멍을 관통하여 로터 커버(35) 및 플라스틱 와셔(36)의 상부로 돌출된다. 플라스틱 와셔(36)는 임펠러(2)의 내부 공간(221)의 입구 쪽에 결합되어 임펠러(2)와 함께 회전한다.
시동부(32)는 샤프트(31)의 상단에 결합되어 샤프트(31)와 함께 회전한다. 시동부(32)는 베이스(321), 상기 베이스(321)로부터 상부로 돌출된 돌출부(322), 상기 돌출부(322)의 중앙에 형성되어 샤프트가 삽입되어 고정되는 고정홀(323) 및 상기 돌출부(322)의 외주면의 일부에서 반경 방향으로 연장되어 형성된 제1 캠(324)으로 이루어진다. 제1 캠(324)은 샤프트가 회전하면서 함께 회전하는데, 제1 캠(324)은 임펠러(2)의 내부 공간부(221)에서 회전하다가 제2 캠(223)와 맞닿게 되면 제2 캠(223)은 제1 캠(324)에 밀려서 함께 회전하게 된다. 제2 캠(223)의 회전은 임펠러(2)의 회전이 되므로, 임펠러(2)는 샤프트(31)의 회전보다 약간 지연되어 회전이 시작된다. 이를 통해 임펠러(2)에 걸리는 압력을 지연 및 분산시킴으로써 배수 펌프가 안정적인 배수 작용을 할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 배수 펌프(100)의 임펠러(2)를 상부 쪽에서 바라본 사시도이고, 도 6은 하부 쪽에서 바라본 사시도이다.
도 5 및 도 6을 함께 참조하면, 본 발명의 임펠러(2)는 베이스 플레이트(21), 중앙 돌출부(22), 날개편(23) 및 절개홈(24)을 포함한다. 베이스 플레이트(21)는 원형의 형상을 가지며, 복수 개의 배출공(211)이 대칭인 위치에 형성되어 있다. 베이스 플레이트(21)의 중앙부에는 상부로 돌출된 중앙 돌출부(22)가 형성된다. 복수 개의 날개편(23)은 중앙 돌출부(22)의 외주면으로부터 반경 방향으로 방사상으로 형성된다. 배출공(211)이나 날개편(23)의 개수는 도 5 및 도 6에 도시된 개수에 한정되는 것은 아니며 설계상의 필요에 따라 다른 개수로 적용할 수도 있다.
날개편(23)은 베이스 플레이트(21)의 중앙 돌출부(22)의 외주면으로부터 연장되어 베이스 플레이트(21)의 외주면까지 연장되는데, 날개편(23)의 외주면 말단과 베이스 플레이트(21)의 외주면이 만나는 부분에는 절개홈(24)이 형성되어 있다. 이 절개홈(24)은 임펠러(2)가 회전할 때, 유체의 흐름에 와류(eddy current)를 발생시키는 역할을 한다. 와류가 발생하면 유체의 흐름이 임펠러(2)의 베이스 플레이트(21) 외주면과 본체(1)의 상부 커버(11) 사이의 틈으로 유입되는 것을 방지하여 준다. 유체가 베이스 플레이트(21) 외주면과 본체(1)의 상부 커버(11) 사이의 틈으로 유입되면 본체(1) 내부로도 유체가 유입되어 모터의 고장이나 수명을 단축시킬 수 있다. 따라서, 이러한 현상을 방지하기 위하여 임펠러(2)의 날개편(23)의 외주 말단쪽의 베이스 플레이트(21)에 절개홈(24)을 형성한다.
절개홈(24)에 의하여 발생시킬 와류의 흐름을 더욱 원활하게 하기 위하여, 절개홈(24)의 주위에 제1 내지 제4 와류 경사면(212a, 212b, 212c, 212d)을 형성한다. 제1 및 제2 와류 경사면(212a, 212b)은 베이스 플레이트(21)의 외주 방향에서 절개홈(24) 쪽으로 경사가 낮아지도록 형성하며, 절개홈(24)을 기준으로 서로 대칭인 형상을 갖는다. 제3 및 제4 와류 경사면(212c, 212d)은 제1 및 제2 와류 경사면(212a, 212b)으로부터 베이스 플레이트(21)의 중심 방향으로 경사가 상승되도록 베이스 플레이트(21)의 말단에 형성되며, 날개편(23)을 중심으로 서로 대칭인 형상을 갖는다.
베이스 플레이트(21)의 하면에는 날개편(23)의 일부가 하부로 돌출되어 형성되는 날개편 하부 돌출부(231)이 형성된다. 두 개의 날개편 하부 돌출부(231)의 사이에는 날개편 하부 돌출부(231)와 유사한 형상으로 서로 대칭인 위치에 형성되는 복수 개의 밸런싱(214)이 형성된다. 밸런싱(214)은 임펠러(2)의 하부에 유체의 흐름을 원활하게 하며 임펠러(2)의 균형있는 회전을 도와 준다. 베이스 플레이트(21)의 중앙 돌출부(22)의 내부에는 내부 공간부(221)가 형성되어 있으며, 내부 공간부(221)의 중앙의 상단에는 샤프트 삽입부(222)가 형성되어 있다. 샤프트(31)의 말단은 샤프트 삽입부(222)에 위치하게 된다. 제2 캠(223)은 내부 공간부(221)의 내주면에 샤프트의 길이 방향으로 형성되어, 제1 캠(324)과 맞닿게 되면 임펠러(2)를 회전시킨다.
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 범위를 정하고자 하는 것이 아님을 이해하여야 한다. 본 발명의 범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
1: 본체 2: 임펠러
3: 로터 어셈블리 11: 상부 커버
12: 중앙 공간 13: 말단부
21: 베이스 플레이트 22: 중앙 돌출부
23: 날개편 24: 절개홈
31: 샤프트 32: 시동부
33: 상부 베어링 홀더 34: 하부 베어링 홀더
35: 로터 커버 36: 플라스틱 와셔

Claims (5)

  1. 내부에 중앙 공간(12)을 갖는 본체(1);
    베이스 플레이트(21)와, 상기 베이스 플레이트(21)의 중앙 부분에서 상부로 돌출되어 형성되고 내부 공간부(221)를 갖는 중앙 돌출부(22)와, 상기 중앙 돌출부로부터 방사상으로 연장되어 형성된 복수 개의 날개편(23)이 형성된 임펠러(2);
    상기 중앙 공간(12)에 위치하는 로터 마그넷(313)과, 상기 로터 마그넷(313)이 수용되는 로터 코어(314)와, 상기 로터 코어(314)가 결합되어 함께 회전하는 샤프트(31)를 포함하는 로터 어셈블리(3); 및
    상기 샤프트(31)의 상단에 결합되고 상기 내부 공간부(221)에 위치하는 시동부(32);
    를 포함하여 이루어지고,
    상기 날개편(23)은 상기 베이스 플레이트(21)의 상기 중앙 돌출부(22)의 외주면으로부터 연장되어 상기 베이스 플레이트(21)의 외주면까지 연장되며, 상기 날개편(23)의 외주면 말단과 상기 베이스 플레이트(21)의 외주면이 만나는 부분에는 절개홈(24)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시동부(32)는 원형의 베이스(321), 상기 베이스로부터 상부로 돌출된 돌출부(322)로 이루어지고, 상기 돌출부(322)의 외주면에서 연장된 제1 캠(324)이 형성된 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
  3. 제2항에 있어서, 상기 임펠러(2)의 상기 내부 공간부(221)의 내주면에 길이 방향으로 형성되고 상기 제1 캠(324)과 맞닿아 회전하는 제2 캠(223)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
  4. 제1항에 있어서, 상기 샤프트(31)의 상단 쪽은 상기 시동부(32)의 하부 쪽에 위치하는 상부 베어링(311)에 의하여 회전 가능하도록 지지되고, 상기 샤프트의 하단 쪽은 하부 베어링(312)에 의하여 회전 가능하도록 지지되는 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
  5. 제4항에 있어서, 상기 하부 베어링(312)은 상기 본체(1) 하부의 말단부(13) 내측 공간에 결합되는 하부 베어링 홀더(34)에 결합되되,
    상기 하부 베어링 홀더(34)의 외주면에 길이 방향으로 돌출되어 형성된 복수 개의 이빨(342)이 상기 말단부(13)의 내측 둘레에 형성된 기어형상의 홈(131)에 삽입됨으로써 상기 하부 베어링 홀더(34)가 상기 말단부(13) 내측 공간에 결합되는 것을 특징으로 하는 배수 펌프.
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