KR102127844B1

KR102127844B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR102127844B1
Application number: KR1020150139279A
Authority: KR
Inventors: 김나은; 이선호; 정환진; 구본권
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-10-02
Filing date: 2015-10-02
Publication date: 2020-06-29
Also published as: KR20170039995A

Abstract

본 발명의 세탁기는 물이 담기는 외조; 세탁물을 수용하고 상기 외조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전되는 내조; 상기 내조 내로 물을 분사는 순환 노즐; 상기 외조로부터 배출된 물을 상기 순환 노즐로 안내하는 순환 호스; 및 회전 속도 제어가 가능한 펌프 모터와, 상기 펌프 모터에 의해 회전되며 상기 순환 호스 내의 물을 상기 순환 노즐로 이송시키는 임펠러가 구비된 펌프를 포함할 수 있다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세탁, 탈수 및/또는 건조 등의 여러 작용을 통해 세탁물을 처리하는 장치이다. 세탁기는 물이 담기는 외조와, 상기 외조 내에 회전 가능하게 구비되는 내조를 포함하며, 상기 내조에는 물이 통과하는 다수의 통공이 형성된다.

세탁기는, 상기 내조 내에 의류나 침구 등의 세탁물(이하, "포"라고도 함)이 투입된 상태에서, 사용자가 컨트롤 패널을 이용하여 원하는 코스를 선택하면, 선택된 코스에 대응하여 기 설정된 알고리즘이 실행됨으로써, 급배수, 세탁, 헹굼, 탈수 등이 실시된다.

탑로드 세탁기에서 일반적으로 실시되는 헹굼행정은 내조 내에 투입된 포가 잠길 수 있는 충분한 수위로 급수를 한 후, 내조나, 상기 내조 내에 구비된 펄세이터를 회전시키는 딥 린스(deep rinse) 방식(deep rinsing)이다. 이러한 방식은 헹굼 성능이 뛰어난 장점이 있는 반면, 사용되는 물의 양이 많은 단점이 있다.

종래의 세탁기 중에는 내조 내로 물을 분사하기 위한 노즐과, 외조로부터 배출된 물을 상기 노즐로 안내하는 순환 호스와, 상기 순환 호스 내의 물을 압송하는 순환 펌프를 구비한 것이 있다. 그런데, 이와 같은 세탁기에서 상기 순환 펌프는 동기 모터를 이용한 것으로써, 펌프의 유량이 일정하다. 따라서, 항시 일정한 수압의 물이 노즐로 공급되어, 노즐을 통해 분사되는 수류의 형태나 노즐의 분사 각도 등을 조정할 수 없다.

내조에 투입된 포의 양(이하, “포량”이라고 함.)에 따라, 내조 내에서 적치된 포의 높이가 달라진다. 그런데, 종래와 같이 일정한 각도로 물을 분사하는 노즐로는 포량에 관계없이 균일하게 포를 적시는데는 한계가 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 첫째, 순환 노즐로 급수되는 물의 수압을 가변시킬 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

둘째, 포량에 따른 세탁 편차를 줄일 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

셋째, 포량에 따라 순환 노즐의 분사 각도를 조절할 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

넷째, 순환 노즐과 직수 노즐을 모두 갖는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 세탁기는 물이 담기는 외조; 세탁물을 수용하고 상기 외조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전되는 내조; 상기 내조 내로 물을 분사는 순환 노즐; 상기 외조로부터 배출된 물을 상기 순환 노즐로 안내하는 순환 호스; 및 회전 속도 제어가 가능한 펌프 모터와, 상기 펌프 모터에 의해 회전되며 상기 순환 호스 내의 물을 상기 순환 노즐로 이송시키는 임펠러가 구비된 펌프를 포함한다.

본 발명의 세탁기는 첫째, 순환 노즐의 분사 각도를 가변시킬 수 있어, 내조 내에서 공기 중에 노출된 포를 효과적으로 적실 수 있다.

둘째, 세탁 중에 포량에 따라 순환 노즐의 분사 각도를 가변시킴으로써, 포량에 따른 세탁 편차를 줄일 수 있는 효과가 있다.

셋째, 세탁에 사용되는 물의 양을 절약하면서도, 포들을 고르게 적실 수 있는 효과가 있다.

넷째, 공기 중에 노출된 포에 순환 노즐을 이용하여 물을 가할 수 있어, 포가 공기 중으로 노출됨으로써 발생되는 변색이나, 세제 찌꺼기의 응고로 인한 2차 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세탁기의 측단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 주요 구성 간의 제어관계를 도시한 블록도이다.
도 4의 (a)는 내조가 무부하인 경우에 순환 노즐을 통해 물이 분사되고 있는 상태를 도시한 것이고, (b)는 내조가 최대부하인 경우에 순환 노즐을 통해 물이 분사되고 있는 상태를 도시한 것이다.
도 5는 탑 커버를 위에서 아래로 내려다 본 것을 도시한 것이다.
도 6은 탑 커버를 전방에서 바라본 것을 도시한 것이다.
도 7의 (a)는 순환 노즐이 설치된 상태에서 탑 커버의 배면을 바라본 것을 도시한 것이고, (b)는 순환 노즐이 분리된 상태에서 탑 커버의 배면을 바라본 것이다.
도 8의 (a)는 순환 노즐의 배면부를 도시한 것이고, (b)는 탑 커버와 순환 노즐의 결합 구조를 보여주는 도면이다.
도 9의 (a)는 탑 커버에 설치된 순환 노즐과 노즐 캡 조립체를 측면에서 바라본 것이고, (b)는 순환 노즐이 탑 커버에 설치된 상태를 보이는 사시도이고, (c)는 순환 노즐의 측단면도이다.
도 10의 (a)는 세척 모터의 회전 속도에 따라, 순환 노즐을 통해 분사된 물이 내조에 닿은 높이를 모식적으로 도시한 것이고, (b)는 세척 모터의 회전속도에 따라, 순환 노즐을 통해 분사된 물이 폭방향으로 펼쳐지는 각도를 모식적으로 도시한 것이다.
도 11은 순환 노즐과 직수 노즐의 분사범위를 모식적으로 도시한 것이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환 노즐을 도시한 것이다.

본발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본발명의 개시가 완전하도록 하고, 본발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 세탁기의 측단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 주요 구성 간의 제어관계를 도시한 블록도이다. 도 4의 (a)는 내조가 무부하인 경우에 순환 노즐을 통해 물이 분사되고 있는 상태를 도시한 것이고, (b)는 내조가 최대부하인 경우에 순환 노즐을 통해 물이 분사되고 있는 상태를 도시한 것이다. 도 5는 탑 커버를 위에서 아래로 내려다 본 것을 도시한 것이다. 도 6은 탑 커버를 전방에서 바라본 것을 도시한 것이다. 도 7의 (a)는 순환 노즐이 설치된 상태에서 탑 커버의 배면을 바라본 것을 도시한 것이고, (b)는 순환 노즐이 분리된 상태에서 탑 커버의 배면을 바라본 것이다. 도 8의 (a)는 순환 노즐의 배면부를 도시한 것이고, (b)는 탑 커버와 순환 노즐의 결합 구조를 보여주는 도면이다. 도 9의 (a)는 탑 커버에 설치된 순환 노즐과 노즐 캡 조립체를 측면에서 바라본 것이고, (b)는 순환 노즐이 탑 커버에 설치된 상태를 보이는 사시도이고, (c)는 순환 노즐의 측단면도이다. 도 10의 (a)는 세탁 모터의 회전 속도에 따라, 순환 노즐을 통해 분사된 물이 내조에 닿은 높이를 모식적으로 도시한 것이고, (b)는 세탁 모터의 회전속도에 따라, 순환 노즐을 통해 분사된 물이 폭방향으로 펼쳐지는 각도를 모식적으로 도시한 것이다. 이하, 이들 도면들을 참조하여 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 베이스(9), 캐비닛(1), 탑 커버(2), 리드(lid, 4) 및 컨트롤 패널(3)을 포함할 수 있다.

베이스(9)는 세탁기의 설치가 이루어지는 바닥과 대응하는 평평한 형태로 이루어져 캐비닛(1)의 네모서리 부근에 설치된 4개의 지지다리(16)에 의해 지지될 수 있다. 베이스(9) 상에는 후술하는 펌프(45)가 설치될 수 있다.

캐비닛(1)은 베이스(9)에 의해 지지되며, 내측으로 외조(6)가 수용되는 공간이 형성되도록, 베이스(9)의 외측 가장자리를 따라 설치되는 전면, 양 측면, 후면을 포함할 수 있다.

캐비닛(1)의 상단에는 탑 커버(2)가 결합될 수 있다. 탑 커버(2)에는 세탁물(또는, “포”)의 투입과 인출을 위한 투입구가 형성될 수 있으며, 탑 커버(2)에는 상기 투입구를 개폐하는 리드(4)가 회전 가능하게 결합될 수 있다.

캐비닛(1) 내에는 물을 담기 위한 외조(6)가 배치될 수 있다. 외조(6)는 헹거(8)에 의해 캐비닛(1) 내에 매달린 형태로 구비될 수 있다. 행거(8)는 상단이 탑 커버(2)와 피봇 가능하게 결합되는 지지로드(8a)와, 지지로드(8a)에 설치되어 외조(6)의 진동을 완충하는 서스펜션(8b)을 포함할 수 있다. 이러한 서스펜션(8b)은 다양한 형태로 구성될 수 있다. 예를 들어, 서스펜션(8b)은 외조(5)를 지지하며, 외조(6)가 진동함에 따라 지지로드(8a)을 따라 이동되는 외조 지지부재와, 지지로드(8a)의 하단부에 고정배치되어, 상기 외조 지지부재를 탄성적으로 지지하는 스프링을 포함할 수 있다.

외조(6)는 상측이 개구되고, 상기 개구된 상측에는 외조 커버(7)가 구비될 수 있다. 외조 커버(7)는 세탁물의 출입을 위해 중앙부가 개구된 링형태로 이루어질 수 있다.

외조(6) 내에는, 세탁물을 수용하며, 수직축(vertical axis)을 중심으로 회전되는 내조(5)가 배치될 수 있다. 내조(5)에는 물이 통과되는 다수의 구멍이 형성될 수 있으며, 구멍(5a)을 통해 내조(5)와 외조(6) 간에 물이 교류될 수 있다.

외조(6)로부터 물을 배출시키는 배수 밸로우즈(18)와, 배수 밸로우즈(18)를 단속하는 배수밸브(44)가 구비될 수 있다. 배수 밸로우즈(18)는 펌프(45)와 연결되며, 제어부(30)의 제어하에 배수밸브(44)가 개방될 시 배수 밸로우즈(18)를 통해 펌프(45)로 물이 공급될 수 있다. 이하, 별도의 설명이 없더라도, 펌프(45)는 배수 밸로우즈(18)가 개방된 상태에서 작동되는 것으로 이해하기로 한다.

내조(5)의 내측 하부에는 펄세이터(15, 도 10 참조.)가 회전 가능하게 구비될 수 있다. 펄세이터(15)는 상측으로 돌출된 다수의 방사상 리브를 포함할 수 있다. 펄세이터(15)가 회전될 시, 상기 리브들에 의해 수류가 형성될 수 있다.

캐비닛(1) 내에는 내조(5)와 펄세이터(15)를 회전시키기 위한 동력을 제공하는 세탁 모터(41)가 배치될 수 있다. 세탁 모터(41)는 외조(6)의 하측에 배치되고, 외조(6)와 함께 캐비닛(1) 내에 매달리는 형태로 제공될 수 있다. 세탁 모터(41)의 회전축은 펄세이터(15)와는 항시 결합되어 있으며, 내조(5)와는 클러치(미도시)의 전환 동작에 따라 결합 또는 결합 해제될 수 있다. 따라서, 세탁 모터(41)의 회전축이 내조(5)와 결합된 상태로 동작할 시에는 펄세이터(15)와 내조(5)가 일체로 회전되며, 상기 회전축이 내조(5)와 분리된 상태에서는 내조(5)는 정지된 상태에서 펄세이터(15)만이 회전된다.

세탁 모터(41)는 속도 제어가 가능하며, 제어부(30)의 제어하에 제어될 수 있다. 세탁 모터(41)는, 통상의 세탁기에 널리 적용되고 있는 BLDC 모터(Brushless Direct Current Motor)가 적당하나, 반드시 이에 한정되어야 하는 것은 아니다. BLDC 모터의 속도를 제어하는 방법으로는 비례-적분 제어기(PI controller: Proportional-Integral controller), 비례-적분-미분 제어기(PID controller: Proportional-Integral-Derivative controller) 등을 이용하여 모터의 출력을 피드백 받아 모터의 입력 전류를 벡터 제어하는 방법을 포함하여 여러 방법들이 이미 잘 알려져 있어, 세탁 모터(41)의 속도 제어는 모터의 종류와 그에 대응하는 기 공지된 방법에 의해 이루어질 수 있는 바, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

컨트롤 패널(3)은 세탁기가 제공하는 각종 운전 모드를 설정, 선택, 조정할 수 있는 키, 버튼, 터치 패널 등의 입력부(46)와, 세탁기의 운전 상태, 상기 운전 모드 선택에 따른 응답, 경고, 알림 등의 각종 정보를 표시하는 램프, LCD 패널, LED 패널 등의 디스플레이가 구비될 수 있다.

메모리(47)는 세탁기의 운전에 필요한 각종 데이터들을 저장하는 것으로, 휘발성/ 비휘발성 램(RAM), 롬(ROM), 플레시 메모리(Frash memory) 등의 각종 기록매체로 구성될 수 있다.

탑 커버(2)에는 세탁물에 작용하는 첨가제를 내조(5) 내로 물과 함께 공급하기 위한 디스펜서(17)가 구비될 수 있다. 디스펜서(17)에 의해 공급되는 첨가제로는 세제와 섬유 유연제 등이 있다.

외조(6) 내의 물을 배수시키거나, 순환호스(10)를 통해 순환시키기 위해 적어도 하나의 펌프가 필요하다. 배수를 위한 펌프와 순환을 위한 펌프가 각각 별도로 구비되는 것도 가능하나, 실시예와 같이, 하나의 펌프(45)를 이용하여 배수와 순환을 선택적으로 실시할 수도 있다.

펌프(45)는 펌프 모터(45a)와, 펌프 모터(45a)에 의해 회전되며 물을 압송하는 임펠러(미도시)를 포함할 수 있다. 펌프 모터(45a)는 속도 제어가 가능한 것으로, 세탁 모터(41)와 마찬가지로 BLDC 모터 등으로 구성될 수 있다.

펌프(45)는 상기 임펠러에 의해 압송된 물을 배출시키는 두 개의 포트, 즉, 순환수 배출 포트(451)와 배수 포트(452)를 포함할 수 있다. 상기 펌프 모터가 정방향으로 회전될 시에는 순환수 배출 포트(451)를 통해 물이 배출되고, 역방향으로 회전될 시에는 배수 포트(452)를 통해 물이 배출될 수 있다.

순환호스(10)는 펌프(45)에 의해 압송된 물을 순환 노즐(12)로 안내하는 것으로, 일단이 순환수 배출 포트(451)와 연결되고, 타단은 순환 노즐(12)과 연결될 수 있다.

디스펜서(17)는 탑 커버(2)의 내측에 배치되는 디스펜서 하우징(171)과, 첨가제가 담기며 디스펜서 하우징(171)에 인출 가능하게 수용되는 드로워(172)를 포함할 수 있다. 탑 커버(2)에는 드로워(172)가 통과되는 드로워 출입구가 형성될 수 있고, 상기 드로워 출입구에 대응하여 디스펜서 하우징(171)에는 상기 드로워 출입구를 대향하는 일면에 개구부가 형성될 수 있다.

드로워 하우징(171)의 상면에는 다수개의 급수 포트가 형성될 수 있다. 이들 급수 포트들은 세제 수용부(172a)로 공급되는 온수와 냉수가 각각 유입되는 제 1 급수 포트(171a)와 제 2 급수 포트(171b)와, 섬유 유연제 수용부(172b)로 공급되는 냉수(또는, 온수)가 유입되는 제 3 급수 포트(171c)를 포함할 수 있다. 이하, 제 3 급수 포트(171c)로는 냉수가 유입되는 것을 예로 드나, 실시예에 따라서는 온수가 유입될 수도 있다.

세탁기는 수도 꼭지 등의 외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 하나 이상의 급수 호스(미도시)를 포함할 수 있다. 이들 급수 호스들은 냉수원으로부터 공급된 물을 제 1 급수 포트(171a)로 안내하는 제 1 급수 호스(미도시)와, 온수원으로부터 공급된 물을 제 2 급수 포트(171b)로 안내하는 제 2 급수 호스(미도시)와, 냉수원으로부터 공급된 물을 제 3 급수 포트(171c)로 안내하는 제 3 급수 호스(미도시)를 포함할 수 있다.

또한, 급수 호스들을 단속하는 하나 이상의 급수밸브(43)가 구비될 수 있다. 예를 들어, 제 1 급수 호스(미도시)를 단속하는 제 1 급수밸브(미도시)와, 상기 제 2 급수 호스를 단속하는 제 2 급수밸브(미도시)와, 상기 제 3 급수 호스를 단속하는 제 3 급수밸브(미도시)가 구비될 수 있으며, 각각의 급수밸브들은 제어부(30)의 제어에 의해 작동될 수 있다.

세탁기는 외조(6) 내의 수위를 감지하는 수위센서(42)를 포함할 수 있다. 제어부(30)는 수위센서(42)에 의해 감지된 수위에 따라 급수밸브(43) 및/또는 배수밸브(44)를 제어할 수 있다.

세탁기는 내조(5) 내로 물을 분사하는 노즐로, 순환 노즐(12)과 직수 노즐(13)을 포함할 수 있다. 순환 노즐(12)과 직수 노즐(13)은 탑 커버(2)에 설치될 수 있으며, 바람직하게는, 드로워(172)를 사이에 두고 양측에 배치될 수 있다. 냉수원으로부터 공급된 물을 직수 노즐(13)로 안내하는 직수 공급 호스(미도시)와, 상기 직수 공급 호스를 단속하는 제 4 급수밸브(미도시)가 구비될 수 있다.

순환 노즐(12)은 순환 호스(10)를 통해 공급된 물을 안내하는 급수관(121)과, 급수관(121)으로부터 배출된 물을 하방향으로 굴절시켜 내조(5) 내로 분사하는 디퓨저(122)를 포함할 수 있다. 순환 노즐(12)은 합성수지 재질로 하나의 부품으로 형성될 수 있다.

급수관(121)은 직수 공급 호스로부터 물이 유입되는 입구(121a)로부터 디퓨저(122)로 물을 토출하는 출구(121b)로 곧게 연장될 수 있다. 출구(121b)를 통해 토출되는 수압을 증가될 수 있도록, 출구(121b)는 입구(121a)에 비해 직경이 작게 형성되는 것이 바람직하다.

급수관(121)의 외주면으로부터 돌출된 반경 방향 돌기(125)가 형성될 수 있다. 반경 방향 돌기(125)는 급수관(121)의 중심을 기준으로 대칭되는 위치에 한 쌍이 형성될 수 있다.

급수관(121)의 외주면으로부터 호스 결합 돌기(126)가 돌출될 수 있다. 순환호스(10)의 내주면에는 호스 결합 돌기(126)가 삽입되는 돌기 결합홈(미도시)이 형성될 수 있다.

순환 노즐(12)은 급수관(121)의 외주면으로부터 반경 방향을 따라 외측 방향으로 확장된 플레이트(123)를 포함할 수 있다. 플레이트(123)의 배면은 탑 커버(2)의 전면을 대향하며, 디퓨저(122)는 플레이트(123)의 전면에 형성될 수 있다.

디퓨저(122)는 급수관(121)의 출구(121b)를 통해 토출된 물이 충돌하며 하방으로 굴절되는 충돌면(124)을 포함할 수 있다. 디퓨저(122)는 플레이트(123)의 전면으로부터 돌출되고 내조(5) 내로 물을 분사하는 분사구(122h)를 갖는다. 즉, 디퓨저(122)는 분사구(122h)로부터 함몰된 챔버 또는 깔대기 형태로써, 급수관(121)의 출구(121b)로부터 분사구(122h)로 갈수록 유로 단면적이 점점 확대될 수 있다. 상기 챔버를 형성하는 디퓨저(122)의 내측면 중 급수관(121)의 출구(121b)의 전단에 위치하는 부분은 출구(121b)로부터 토출된 물이 부닥치면서 하방으로 굴절될 수 있도록 경사를 이루며, 이렇게 경사를 이루는 부분이 충돌면(124)에 해당한다.

순환 노즐(12)은, 플레이트(123)로부터 돌출되어, 분사구(122h)의 상측에서부터 분사구(122h)에 이르되, 분사구(122h)로 갈수록 점점 더 플레이트(123)로부터 돌출되는 경사를 이루는 경사부(123a)를 더 포함할 수 있다. 경사부(123a)의 끝단과 탑 커버(2)의 전면 사이에 간격이 형성되기 때문에, 물이 경사부(123a)를 따라 흐른 후, 분사구(122h)를 통과하여 낙하하더라도, 이렇게 낙하된 물이 탑 커버(2)에 닿는 것을 방지할 수 있다.

플레이트(123)는 배면으로부터 고정 돌기(128)가 돌출될 수 있다. 고정 돌기(128)는 플레이트(123)의 배면으로부터 수직하게 연장되는 핀(128a)과, 핀(128a)보다 큰 외경을 가지며 핀(128a)의 끝단에 형성된 헤드(128b)를 포함할 수 있다.

플레이트(123)에는 개구부(123h)가 형성될 수 있다. 개구부(123h)의 가장자리로부터 개구부(123h) 내로 길게 돌출된 락킹 탭(locking tab, 127)이 형성될 수 있다. 락킹 탭(127)은 끝단이 개구부(123h) 내에 위치되는 외팔보 형태이며, 플레이트(123)와의 연결부를 기준으로 휘어질 수 있다. 락킹 탭(127)의 끝단에는 플레이트(123)의 배면이 향하는 방향으로 돌출된 가압 돌기(127a)가 형성될 수 있다.

탑 커버(2)의 전면에는 후방으로 함몰된 형태의 노즐 마운트(2a)가 형성될 수 있다. 노즐 마운트(2a) 내에는 제 1 설치구(h1)와, 제 1 설치구(h1)와 이격되어 제 1 설치구(h1)의 중심(또는, 급수관(121)의 중심)에 대해 원주방향을 따라 연장되는 호상의 제 2 설치구(h2)가 형성될 수 있다.

제 1 설치구(h1)는 급수관(121)이 삽입되는 원형의 급수관 삽입 섹션(h11)과, 급수관 삽입 섹션(h11)으로부터 양측으로 반경 방향으로 확장된 제 1, 2 반경 방향 돌기 삽입 섹션들(h12, h13)과, 제 2 반경 방향 돌기 삽입 섹션(h13)으로부터 반경 방향으로 더 확장된 가압 돌기 삽입 섹션(h14)을 포함할 수 있다.

제 2 설치구(h2)는 반경 방향 돌기들(125)이 각각 제 1, 2 반경 방향 돌기 삽입 섹션(h12, h13)에 삽입되는 과정에서, 동시에 헤드(128b)의 삽입이 이루어지는 헤드 삽입 섹션(h21)과, 헤드 삽입 섹션(h21)의 직경보다 작은 폭으로 헤드 삽입 섹션(h21)으로부터 원주 방향을 따라 연장되는 돌기 가이드 섹션(h22)을 포함할 수 있다.

순환 노즐(12)의 설치 과정을 살펴보면 다음과 같다.

반경 방향 돌기들(125)의 위치를 반경 방향 돌기 삽입 섹션들(h12, h13)과 정렬한 후, 급수관(121)을 탑 커버(2)의 전방으로부터 급수관 삽입 섹션(h11) 내로 삽입한다. 이때, 고정 돌기(128)의 헤드(128b)가 헤드 삽입 섹션(h21) 내로 삽입되는 과정도 동시에 이루어지며, 플레이트(123)의 배면은 탑 커버(2)의 전면 상에 위치된다. 또한, 락킹 탭(127)의 가압 돌기(127a)가 탑 커버(2)의 전면과 밀착된 상태가 되어, 락킹 탭(127)은 플레이트(123)와의 연결부를 기준으로 전방으로 탄성적으로 절곡된다.

이후, 순환 노즐(22)을 회전시키면, 헤드(128b)가 돌기 가이드 섹션(h22)을 따라 이동된다. 이 과정에서 락킹 탭(127)의 가압 돌기(127a)가 변형이 이루어진 상태로 탑 커버(2)의 전면을 따라 선회되다가, 소정의 위치에 이르면 락킹 탭 삽입 섹션(h14) 내로 삽입되면서 본래의 형태대로 복원되면서 순환 노즐(12)의 설치가 완료된다.

순환 노즐(12)의 설치가 완료된 상태에서, 반경 방향 돌기(125)는 탑 커버(2)의 배면 상에 위치되며, 따라서, 순환 노즐(12)은 제 1 설치구(h1)의 전방으로 이탈되지 못한다. 또한, 고정 돌기(128) 역시 헤드(128b)의 직경보다 작은 폭을 갖는 돌기 가이드 섹션(h22) 내에 위치하기 때문에, 헤드(128b)가 가이드 섹션(h22)을 통과하지 못하며, 순환 노즐(12)이 제 1 설치구(h1)의 전방으로 이탈되지 않는다. 더 나아가, 돌기 가이드 섹션(h22)의 길이, 락킹 탭(127)과 이에 대응하는 삽입 섹션(h14)의 위치들을 적절하게 설계함으로써 순환 노즐(12)의 분사 방향이 원하는대로 설정될 수 있다.

한편, 충분한 수압으로 급수관(121)을 통해 물이 공급될 시, 분사구(122h)를 통해 분사되는 물은 전방에서 바라볼 시, 최대 분사 폭각도(θw)로 좌, 우 방향으로 최대로 펼쳐지고(도 6 참조.), 측면에서 바라볼 시 수직선에 대해 최대 수직 분사각도(θv)만큼 상향으로 분사될 수 있으나(도 9 참조.), 급수관(121)을 통해 공급되는 수압이 낮아질수록 순환 노즐(12)을 통해 분사되는 수류의 폭과, 수류가 닿는 최대 높이가 낮아진다.

급수관(121)을 통해 공급되는 물의 수압은 펌프 모터(45a)의 회전속도에 따라 달라지는 바, 제어부(30)는 펌프 모터(45a)의 회전 속도를 가변함으로써, 순환 노즐(12)을 통해 분사되는 수류의 형태를 조절할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 펌프 모터(45a)가 저속으로 회전할 때(I), 중속으로 회전할 때(II), 고속으로 회전할 때(III) 순으로 순환 노즐(12)로부터 분사된 수류가 내조(5)와 닿는 최대 높이가 증가되며(도 10의 (a) 참조.), 순환 노즐(12)의 수평 분사 각도가 증가된다(도 10의 (b)참조.).

한편, 제어부(30)는 포량결정모듈(31)과 운전제어모듈(32)을 포함할 수 있다. 포량결정모듈(32)은 내조(5) 내에 담긴 포의 양(이하, “포량”이라고 함.)을 결정할 수 있다. 내조(5) 또는 펄세이터(15)의 관성은 포량을 판단하는 지표가 될 수 있다. 예를 들어, 정지 상태의 내조(5)를 회전시킬 시, 포량이 클수록 내조(5)의 정지 관성이 크기 때문에, 내조(5)가 기 설정된 목표 속도까지 도달하기까지 더 많은 시간이 필요하다. 따라서, 포량결정모듈(32)은 내조(5)가 상기 목표 속도까지 도달하는데 걸리는 시간을 바탕으로 포량을 결정할 수 있다. 다른 예로는, 회전하고 있는 내조(5)를 제동할 시, 내조(5)가 정지될때까지 걸리는 시간을 바탕으로 포량을 결정할 수도 있으며, 이 경우는 포량에 따라 달라지는 내조(5)의 회전 관성을 이용한 것이다. 이 밖에도, 포량은 세탁 모터(41)의 입력 또는 출력 전류의 변동치, 기전력 등을 더 고려하여 결정될 수도 있다. 포량을 구하는 방법은 이미 당해 기술 분야에서 널리 알려져 있는 바 구체적인 설명은 생략하나, 포량결정모듈(32)은 이미 공지된 다양한 방법으로 포량을 결정할 수 있다.

운전제어모듈(32)은 세탁 모터(41), 급수 밸브(43), 배수 밸브(44), 펌프 모터(45a) 등의 각종 전자 장치들을 제어할 수 있다. 운전제어모듈(32)은 수위 센서(42)에 의해 감지된 수위나, 포량결정모듈(31)에 의해 결정된 포량 등을 바탕으로 상기 장치들을 제어할 수 있다.

운전제어모듈(32)은 급수 밸브(43) 제어를 통해 내조(5) 내로 급수가 이루어지도록 한 후, 포량결정모듈(31)에 의해 결정된 포량에 따라 펌프 모터(45a)의 회전 속도를 제어할 수 있다. 특히, 운전제어모듈(32)은 포량결정모듈(31)에 의해 결정된 포량이 클수록, 펌프 모터(45a)의 회전 속도를 증가시킬 수 있다. 내조(5) 내에 투입된 포가 많은 경우, 순환 노즐(12)의 분사 수압을 증가시킴으로써, 분사 폭각도(θw)와 최대 수직 분사각도(θv)를 증가시키는 것이다.

운전제어모듈(32)은 펌프 모터(45a)가 회전되는 중에 세탁 모터(41)를 일방향으로 연속하여 회전시킬 수 있다. 이때, 세탁 모터(41)는, 내조(5) 내의 포가 원심력에 의해 내조의 내측면, 즉, 드럼(D, 도 11 참조.)에 달라 붙은 상태로 내조(5)와 일체로 회전될 수 있는 정도로 충분한 속도로 회전되는 것이 바람직하다. 순환 노즐(12)을 통해 분사된 물이 포를 고르게 적실 수 있는 효과가 있다.

직수 노즐(13)은 순환 노즐(12)과 유사한 구조로 이루어지며, 탑 커버(2)에 결합되는 방식도 유사한 바, 앞서 설명한 구성들과 동일한 것들에는 같은 참조 번호를 부여하고, 그에 따른 설명은 전술한 바에 따르기로 한다. 다만, 직수 노즐(13)과 순환 노즐(12)은, 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 각 노즐을 구성하는 요소들이 미러 대칭(mirror symmetry)으로 배치될 수 있다.

순환 노즐(12)과 직수 노즐(13)에는 각각 노즐 캡(14)이 결합될 수 있다. 노즐 캡(14)은 각 노즐(12, 13)의 디퓨저(122)의 외측을 감싸는 형태로 형성되며, 노즐(12, 13)의 분사구와 연통되는 개구부가 형성된다. 노즐 캡(14)은 플레이트(123)와 결합될 수 있다.

도 11은 순환 노즐과 직수 노즐의 분사범위를 모식적으로 도시한 것이다. 도 11을 참조하면, 내조(5)의 회전축(c)이 속하는 평면으로 전후 방향으로 연장되는 기준면(F)에 대해 일측을 제 1 영역(S1)이라고 하고, 다른 한 쪽을 제 2 영역(S2)이라고 정의하면, 순환 노즐(12)은 제 1 영역(S1)에 배치되어 제 2 영역(S2)에 도달하도록 물을 분사하고, 직수 노즐(13)은 제 2 영역(S2)에 배치되어 제 1 영역(S1)에 도달하도록 물을 분사할 수 있다. 즉, 순환 노즐(12)은 분사구의 적어도 일부분이 제 2 영역(S2)을 향해 개구되고, 직수 노즐(13)는 분사구의 적어도 일부분이 제 1 영역(S1)을 향해 개구될 수 있다.

내조(5)는 펄세이터(15)가 배치되는 바닥과, 상기 바닥으로부터 상측으로 연장된 원통형의 드럼을 포함할 수 있다. 순환 노즐(12)의 분사구는, 내조(5)가 무부하 상태(예를 들어, 포가 투입되지 않은 상태)에서, 제 1 영역(S1)에 속하는 펄세이터(15)의 상면상의 제 1 부분(P(S1))으로부터 제 2 영역(S2)에 속하는 상기 드럼의 내주면 상의 제 2 부분(D(S2))에 이르는 영역을 향해 개구될 수 있다.

직수 노즐(13)의 분사구는 내조(5)가 무부하 상태에서, 제 2 영역(S2)에 속하는 펄세이터(15)의 상면상의 제 3 부분(P(S2))으로부터 제 1 영역(S1)에 속하는 상기 드럼의 내주면 상의 제 4 부분(D(S1))에 이르는 영역을 향해 개구될 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환 노즐을 도시한 것이다. 도 12 를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 순환 노즐(12')은 분사구(122h)의 일부분이 파형(W)을 이루는 점에 있어서, 전술한 실시예에 따른 순환 노즐(12)과 차이가 있으며, 다른 구성은 동일하다. 특히, 파형(W)은 분수구(122h)를 구성하는 충돌면(124)의 하단에 형성될 수 있다.

Claims

물이 담기는 외조;
포를 수용하고 상기 외조 내에서 수직한 축을 중심으로 회전되는 내조;
상기 내조 내의 포량을 결정하는 포량결정모듈;
상기 내조를 회전시키는 세탁 모터;
상기 외조의 상측에 배치되어, 상기 내조 내로 물을 분사는 순환 노즐;
상기 외조로부터 배출된 물을 상기 순환 노즐로 안내하는 순환 호스;
회전 속도 제어가 가능한 펌프 모터와, 상기 펌프 모터에 의해 회전되며 상기 순환 호스 내의 물을 상기 순환 노즐로 이송시키는 임펠러가 구비된 펌프;
상기 포가 상기 내조의 내측면에 달라 붙은 상태로 상기 내조가 회전되도록 상기 세탁 모터의 회전 속도를 제어하고, 상기 포량결정모듈에 의해 결정된 포량에 따라 상기 펌프 모터의 속도를 설정하고, 상기 세탁 모터가 회전되는 중에 상기 펌프 모터를 설정된 속도로 회전시키는 운전제어모듈;
외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 직수 급수 호스;
상기 급수 호스를 통해 안내된 물을 세제와 함께 상기 내조 내로 공급하는 디스펜서;
외부 수원으로부터 공급된 물을 안내하는 직수 공급 호스;
상기 직수 공급 호스를 통해 공급된 물을 상기 내조 내로 분사하는 직수 노즐;
상기 직수 급수 호스를 단속하는 급수 밸브;
상부가 개구되고, 내측으로 상기 외조가 배치되는 캐비닛;
상기 캐비닛의 개구된 상부와 결합되고, 상기 내조 내로 포가 투입될 수 있도록 개구부가 형성된 탑 커버; 및
상기 탑 커버에 배치되고, 세제가 수용되는 드로워를 포함하고,
상기 포량결정모듈에 의해 결정된 포량이 클수록 상기 순환 노즐로부터 분사되는 물이 상기 내조의 내측면 상에서 더 높은 위치에까지 닿을 수 있도록, 상기 설정된 속도는 상기 포량결정모듈에 의해 결정된 포량이 클수록 크게 설정되며,
상기 운전제어모듈은,
상기 급수 밸브의 제어를 통해 상기 내조 내로 급수가 이루어지도록 한 후, 상기 포량결정모듈에 의해 결정된 포량에 따라 상기 펌프 모터의 회전 속도를 제어하고,
상기 순환 노즐과 상기 직수 노즐은 상기 탑 커버에 배치되되, 상기 순환 노즐과 상기 직수 노즐은 전방에서 바라볼 때 상기 드로워의 양측에 각각 배치되며,
상기 순환 노즐을 통해 분사된 물이 상기 내조의 내주면과 닿는 부분은 제 1 방향으로 상향 진행되는 사선 형태를 이루고,
상기 직수 노즐을 통해 분사된 물이 상기 내조의 내주면과 닿는 부분은 제 2 방향으로 상향 진행하는 사선 형태를 이루는 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 순환 노즐과 상기 직수 노즐은 상기 탑 커버에 배치되는 세탁기.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 내조의 회전축이 속하며 전후 방향으로 연장되는 소정의 기준면에 대해 일측을 제 1 영역이라고 정의하고, 다른 한 쪽을 제 2 영역이라고 정의할 때, 상기 순환 노즐은 상기 제 1 영역에 배치되어 상기 제 2 영역으로 물을 분사하고, 상기 직수 노즐은 상기 제 2 영역에 배치되어 상기 제 1 영역으로 물을 분사하는 세탁기.
제 4 항에 있어서,
상기 내조의 바닥에 배치되는 펄세이터를 더 포함하고,
상기 내조는 상기 바닥으로부터 상측으로 연장되는 원통형의 드럼을 포함하고,
상기 순환 노즐의 분사구는,
상기 내조가 무부하 상태에서, 상기 제 1 영역에 속하는 상기 펄세이터의 상면 상의 제 1 부분으로부터 상기 제 2 영역에 속하는 상기 드럼의 내주면 상의 제 2 부분에 이르는 영역을 향해 개구되고,
상기 직수 노즐의 분사구는,
상기 내조가 무부하 상태에서, 상기 제 2 영역에 속하는 상기 펄세이터의 상면 상의 제 3 부분으로 상기 제 1 영역에 속하는 상기 드럼의 내주면 상의 제 4 부분에 이르는 영역을 향해 개구된 세탁기.
삭제
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삭제
제 1 항에 있어서,
상기 펌프 모터는 BLDC 모터인 세탁기.
제 1 항에 있어서,
상기 순환 노즐은,
상기 순환 호스를 통해 공급된 물을 안내하는 급수관;
상기 급수관으로부터 배출된 물을 하방향으로 굴절시켜 상기 내조 내로 분사하는 디퓨저를 포함하고,
상기 디퓨저는,
상기 급수관의 출구로부터 토출된 물이 충돌하며 하방으로 굴절되는 충돌면을 포함하는 세탁기.