KR102280205B1

KR102280205B1 - 세탁기

Info

Publication number: KR102280205B1
Application number: KR1020140008038A
Authority: KR
Inventors: 송명섭; 박대욱; 권순철; 박승경; 김호영; 김태홍; 최준희
Original assignee: 삼성전자주식회사; 서울대학교산학협력단
Priority date: 2014-01-22
Filing date: 2014-01-22
Publication date: 2021-07-22
Also published as: CN104790166B; EP2899306A3; WO2015111912A1; US20150204001A1; EP2899306A2; KR20150087760A; CN104790166A; US10480111B2

Abstract

개시된 발명은 세탁기에 관한 것으로서, 터브; 터브 내부에 회전 가능하게 설치되는 세탁조; 세탁조에 수용된 세탁수에 초음파를 방사하여 버블을 발생시키는 초음파 발생부를 포함하여, 초음파 발생부는 버블이 무질서 운동(Chaotic Osillation) 상태가 되도록 세탁수에 초음파의 에너지를 가할 수 있다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

세탁기에 관한 것이다.

현재, 초음파 에너지를 다양한 분야에 적용하고 있는데, 이를 세탁분야에서도 적용하기 위해 많은 연구가 진행되고 있는 실정이다.

상술한 초음파 에너지의 특성인자 중 음의 방사압(Acoustic Radiation Pressure)은 음의 강도가 어느 임계값의 진폭을 넘으면 초음파 진동과 동시에 매질 자체도 진동하는 현상으로, 이것을 각종 의류나 기타 섬유제품의 세탁에 이용하면 섬유조직 내에 개재하거나 흡착되어 있던 이물질이나 얼룩 및 미생물의 탈락이 촉진된다. 직진류(Straight Jet)는 초음파 진동이 생길 때 앞으로 진행하는 유체의 흐름으로 이것에 의해 초음파 세정, 분산 등 여러가지 반응이 촉진된다. 정재파(Standing Wave)는 평면 음파가 넓은 평면 벽의 경계에 직각으로 입사하였을 때 입사파와 반사파가 겹쳐져 진행하지 않는 음파로, 만일 주파수가 겹쳐 공진이 발생하게 되면 진폭이 최대가 되지만 반대로 진폭이 0이 될 때는 압력이 최대가 되는데, 이 작용으로 초음파가 강하게 작용하는 부위에 있는 이물질이나 얼룩 및 미생물의 세포조직이 파괴된다. 초음파의 지향성(Directivity)은 주파수의 고저에 따라 음이 일정 방향으로 강하게 방사되는 성질로서, 주파수가 크고 높은 음은 진동면의 정면 방향에만 집중방사되고, 주파수가 작고 낮은 음은 정면뿐만 아니라 횡방향으로도 방사된다. 주파수가 높을수록 지향성은 날카로워지며, 음원의 크기가 다를 때에는 음원의 직경이나 파장과의 비가 클수록 지향성이 예리하게 나타나게 되는데, 이 때 그 범위 내에서 개재하는 이물질이나 얼룩 및 미생물의 세포조직이 파괴된다.

초음파 공동현상(Ultrasonic Cavitation)은 매질 입자에 매우 큰 가속도를 줄 수 있는 초음파를 가하면, 액체 중에 용존하고 있는 공기 분자(Cavitation Nuclei, 기포 핵)가 집합, 성장, 발달에서부터 압괴에 이르는 현상을 말한다. 액체는 그 종류, 온도 및 압력에 따라 다소 차이는 있으나 기체를 용존하고 있으므로 초음파를 가하면 원자나 분자 크기에 비례하는 크기의 공동 또는 기포(Air Bubble)가 성장하게 된다.

상술한 원리를 통해 세탁조 내에 저주파 발진용 진동자를 설치하여 공진을 일으켜 발생되는 기포의 공동화현상 또는 비선형 진동에 의한 기계에너지와 세제의 화학작용을 통해 세탁을 수행할 수 있다.

세탁기의 일 측면은 초음파 에너지를 통해 버블의 무질서 운동(Chaotic Osillation)을 발생시켜 세탁 효과를 향상시키기 위한 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

개시된 발명의 일 측면에 따른 세탁기는, 터브; 상기 터브 내부에 회전 가능하게 설치되는 세탁조; 상기 세탁조에 수용된 세탁수에 초음파를 방사하여 버블을 발생시키는 초음파 발생부를 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 버블이 무질서 운동(Chaotic Osillation) 상태가 되도록 상기 세탁수에 초음파의 에너지를 가할 수 있다.

또한, 상기 버블이 무질서 운동 상태가 되는 초음파 에너지 조건은 버블의 변위진폭 조건 및 초음파 주파수와 음압 조건 중 적어도 어느 하나의 조건을 포함할 수 있다.

또한, 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 변위진폭이 상기 세탁수 내에서 4.5㎛ 내지 22.5㎛일 수 있다.

또한, 상기 초음파 발생부에서 발생되는 주파수가 20kHz일 때, 초음파의 음압이 600kPa 내지 3000kPa일 수 있다.

또한, 상기 초음파 발생부는,

초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(Ultrasound Transducer)와, 상기 초음파 트랜스듀서와 결합되어 상기 초음파 트랜스듀서에서 발생된 상기 초음파를 외부로 안내하는 초음파 혼(Ultrasound Horn)을 포함할 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 세탁조 내부에 마련되어 수류를 발생시키는 펄세이터;

를 더 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 펄세이터 상부에 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 세탁조 내부에 마련되어 회전하는 세탁봉;을 더 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 세탁봉 상부에 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;를 더 포함하고,

상기 초음파 발생부는 상기 도어의 내측에 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 세탁조 내부에 마련되어 수류를 발생시키는 펄세이터; 및 상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;를 더 포함하고, 상기 초음파 발생부가 복수 개인 경우, 상기 초음파 발생부는 상기 펄세이터 상부와 상기 도어의 내측에 각각 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 상기 세탁조 내부에 마련되어 회전하는 세탁봉; 및 상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;을 더 포함하고, 상기 초음파 발생부가 복수 개인 경우, 상기 초음파 발생부는 상기 세탁봉 상부와 상기 도어의 내측에 각각 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 도어; 및

상기 터브와 상기 도어 사이를 밀폐하는 다이어프램;

을 더 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 세탁조에 수용되는 세탁수에 접촉되도록 상기 다이어프램에 결합될 수 있다.

또한, 세탁기는, 도어;

상기 터브와 상기 도어 사이를 밀폐하는 다이어프램; 및

상기 세탁조 내부에 물을 분사하는 노즐;

을 더 포함하고, 상기 초음파 발생부의 일단은 상기 노즐의 일측에 결합되어 상기 세탁조 내부로 분사되는 물에 초음파의 음압을 가할 수 있다.

또한, 상기 초음파 발생부의 타단은 상기 다이어프램에 결합될 수 있다.

또한, 상기 세탁조는 통공을 포함하고, 상기 초음파 발생부는 상기 터브와 상기 세탁조 사이에 설치되어, 상기 통공을 통해 초음파를 세탁조 내부로 전달할 수 있다.

또한, 상기 터브는 상기 초음파 발생부를 지지하는 형태로 형성되어 상기 초음파 발생부로부터 발생되는 초음파의 입사각도를 조절하는 지지부를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 초음파 발생부는, 초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(Ultrasound Transducer)와, 상기 초음파 트랜스듀서와 결합되어 상기 초음파 트랜스듀서에서 발생된 상기 초음파를 외부로 안내하는 초음파 혼(Ultrasound Horn)을 포함하고,

상기 초음파 혼은,

상기 초음파 트랜스듀서에 결합되는 제1 부분과 상기 제1 부분에 연결되게 형성된 제2 부분을 포함하고,

상기 제1 부분의 직경이 상기 제2 부분의 직경 보다 클 수 있다.

또한, 상기 초음파 혼은 상기 제1 부분의 직경과 상기 제2 부분의 직경의 비가 2 대 1일 수 있다.

또한, 상기 초음파 혼은 초음파 방사 방향을 기준으로 상기 제1 부분의 길이와 상기 제2 부분의 길이의 비가 35 대 27일 수 있다.

또한, 상기 초음파 혼은 종단면이 계단 형상일 수 있다.

또한, 상기 초음파 혼의 제2 부분은 내부로 오목한 형상일 수 있다.

또한, 상기 초음파 혼의 제2 부분은 코니컬 형상일 수 있다.

세탁기의 일 측면에 의하면, 초음파 트랜스듀서에 초음파 혼이 결합된 구조의 초음파 발생부를 적용함에 따라, 초음파 발생부의 변위진폭을 향상시켜 초음파 무질서 운동 상태의 버블을 발생시기 때문에 세탁 효과를 향상시킬 수 있다는 것이다.

또한, 표준오염포(Carbon Black)와 같이 높은 기계에너지가 필요한 오염포에 대한 세탁을 효과적으로 수행할 수 있고, 이로 인해 세탁시간을 단축시킬 수 있다는 것이다.

도 1은 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 다른 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 초음파 발생부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 다양한 형태의 초음파 혼이 적용된 초음파 발생부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 9은 도 1의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11a 내지 도 11c는 초음파 발생부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 도 2의 세탁기에 도 11의 초음파 발생부가 적용된 예를 나타내는 도면이다.
도 13은 도 2의 세탁기에 도 3 및 도 11의 초음파 발생부가 적용된 예를 나타내는 도면이다.
도 14는 도 2의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 다른 예를 나타내는 나타내는 도면이다.
도 15 내지 도 17은 개시되는 발명에 적용되는 초음파의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 18 내지 도 20은 세탁기의 구동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 개시된 발명에 의한 세탁효과를 나타내는 그래프이다.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타내는 도면이다.

도 1에서, 본 발명의 일 실시예에 의한 세탁기(1)는 대략 박스형상을 가지며 외관을 형성하는 캐비닛(10), 캐비닛(10)의 내부에 설치되어 물(세탁수 또는 헹굼수)을 담는 터브(11), 터브(11)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 담는 세탁조(12), 세탁조(12)의 내부에 회전 가능하게 설치되어 좌회전 또는 우회전(정회전 또는 역회전)하며 수류를 발생시키는 펄세이터(13) 및 초음파 에너지를 발생시키는 초음파 발생부(80)를 포함하며, 수직축을 갖는다.

세탁조(12)는 상부가 개방된 원통형으로 마련되고, 그 측면에는 다수의 탈수공(12a)이 형성된다. 세탁조(12)의 상부에는 고속 회전 시에 세탁조(12)가 안정적으로 회전할 수 있도록 밸런서(12b)가 장착될 수 있다.

터브(11)의 하측 외부에는 세탁조(12)와 펄세이터(13)를 회전시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동모터(14)와, 구동모터(14)로부터 발생된 구동력을 세탁조(12)와 펄세이터(13)에 동시 또는 선택적으로 전달하는 동력절환장치(15)가 설치된다.

세탁조(12)에는 중공형 탈수축(16)이 결합되고, 탈수축(16)의 중공부에 설치되는 세탁축(17)은 세탁축결합부(18)를 통해 펄세이터(13)에 결합될 수 있다.

구동모터(14)는 가변 속도 기능을 가지는 직접 구동 방식(Direct Drive)의 DD 모터로, 이 구동모터(14)는 동력절환장치(15)의 승,하강 동작에 따라 세탁조(12) 또는 펄세이터(13)에 선택적으로 구동력을 전달할 수 있다.

또한, 구동모터(14)는 계자 권선(field coil)과 전기자(armature)로 구성되는 유니버설 모터(Universal Motor)나, 스테이터와 로터로 구성되는 BLDC 모터(Brushless Direct Motor) 등을 사용하며, 세탁기(1)에 적용 가능한 모터면 어떠한 모터를 사용하여도 무방하다. 이외에도 구동모터(14)를 벨트 방식으로 구성할 수도 있다.

동력절환장치(15)는 동력 절환을 위한 구동력을 발생시키는 구동력 액추에이터(15a)와, 구동력 액추에이터(15a)의 동작에 따라 직선 운동하는 로드부(15b)와, 로드부(15b)와 연결되어 로드부(15b)의 동작에 따라 회동하는 클러치부(15c)를 포함하여 구성될 수 있다.

구동모터(14)는 세탁축(17)과 탈수축(16)이 물림이 해제된 상태에서 세탁축(17)만 정방향 또는 역방향으로 회전시켜 펄세이터(13)가 좌우 교반되도록 함으로써 포 적심, 세제 용해, 세탁 행정, 침지 헹굼 행정 및 포 풀기가 수행되도록 한다.

또한, 구동모터(14)는 세탁축(17)과 탈수축(16)이 물림된 상태에서 세탁축(17)과 탈수축(16)을 정방향 또는 역방향 중 어느 한 방향으로 회전시켜 펄세이터(13)와 세탁조(12)가 동시에 어느 한 방향으로 회전되도록 함으로써 샤워 헹굼 행정 및 탈수 행정이 수행되도록 한다.

또한, 터브(11)의 하측 내부에는 터브(11)에 있는 물의 양(수위)을 감지하기 위해 수위에 따라 변화하는 주파수를 감지하는 수위센서(19)가 설치된다.

터브(11)의 바닥에는 터브(11)의 물을 외부로 배출하도록 배수구(20)가 형성되고, 배수구(20)에는 제1배수관(21)이 연결된다. 제1배수관(21)에는 배수를 단속하는 배수모터(22)가 설치되고, 배수모터(22)의 출구에는 물을 외부로 배출하기 위한 제2배수관(23)이 연결된다.

캐비닛(10)의 상측에는 세탁조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 세탁조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 개폐하는 도어(24)가 설치된다.

터브(11)의 상측에는 세탁조(12)의 내부로 세탁물을 넣거나 세탁조(12) 내부의 세탁물을 꺼낼 수 있도록 투입구(25)가 형성되고, 투입구(25)는 도어(24)에 의해 개폐될 수 있다.

또한, 캐비닛(10)의 상부에는 터브(11)로 물을 공급하기 위한 급수관(26)이 설치된다. 급수관(26)의 일측은 외부 급수원과 연결되고, 급수관(26)의 타측은 세제공급장치(27)와 연결된다. 급수관(26)을 통해 공급되는 물은 세제공급장치(27)를 경유하여 세제와 함께 터브(11)의 내부로 공급된다. 급수관(26)에는 급수밸브(28)가 설치되어 물의 공급을 제어할 수 있다.

한편, 터브(11)는 현가장치(29)에 의해 캐비닛(10)에 지지될 수 있고, 터브(11)와 캐비닛(10) 사이에는 사용자가 세탁물을 꺼내기 위해 세탁조(12)를 건드릴 때 발생하는 흔들림을 검출하는 체커 스위치(30)가 설치된다. 이외에도 체커 스위치(30)는 세탁물의 불균형으로 인하여 세탁조(12)가 편심 회전할 때 터브(11)가 캐비닛(10)을 치기 전에 터브(11)에 의해 타격되는 터브(11)의 과도 진동을 검출할 수 있다.

초음파 발생부(80)는 세탁조(12)에 수용된 세탁수에 초음파를 방사하여 버블을 발생시키는 구성으로, 전원부(88)로부터 전압이 인가됨에 따라 동작할 수 있다. 상기 전원부(88)는 초음파 발생부(80) 전용 전원부로 별도 구성되거나, 또는 세탁기(1) 전체에 전압을 인가하는 전원부와 함께 구현되는 것도 가능하다 할 것이다. 이때, 초음파 발생부(80)는 버블이 무질서 운동(Chaotic Osillation) 상태가 되도록 세탁수에 초음파의 에너지를 가할 수 있다. 상기 초음파의 음압은 초음파 발생부(80)의 변위진폭에 영향을 받을 수 있다. 즉, 버블이 무질서 운동 상태가 되는 초음파 조건은 초음파의 변위진폭 조건 및 초음파 주파수와 음압 조건 중 적어도 어느 하나의 조건을 포함할 수 있다. 이에 대한 상세 설명은 후술하기로 한다.

도 2는 다른 실시예에 의한 세탁기의 구성을 나타내는 도면으로서, 드럼형 세탁기를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 세탁기(1)는 외관을 형성하는 캐비닛(10), 세탁에 이용되는 물을 수용하는 터브(11), 터브(11) 내부에 회전 가능하게 설치되어 세탁물을 세탁하는 세탁조(12), 세탁조(12)를 회전시키는 구동모터(14), 터브(11)에 물을 공급하는 급수부(56), 터브(11)에 수용된 물을 배출하는 배수부(60), 세제를 공급하는 세제공급장치(27), 세탁조(12)에 수용된 세탁물을 건조시키는 건조부(65) 및 초음파 발생부(80)를 포함한다.

캐비닛(10)의 전면 중앙에는 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 세탁물 투입구가 마련되고, 세탁물 투입구에는 세탁물 투입구를 개폐하기 위한 도어(24)가 마련된다. 도어(24)는 힌지(hinge)에 의하여 캐비닛(10)에 회동 가능하게 장착되며, 세탁물 투입구를 폐쇄한 경우 후크(hook)에 의하여 쉽게 개방되지 않는다.

터브(11)는 캐비닛(10) 내부에 마련되며, 후면이 폐쇄된 원통 형상의 터브 후면 부재(45), 터브 후면 부재(45)의 전방에 배치되는 터브 전면 부재(43)를 포함한다. 터브 후면 부재(45)의 후면에는 후술할 구동모터(14)를 회전 가능하게 고정하는 베어링(47) 및 베어링 하우징(46)이 마련된다. 또한, 터브 전면 부재(43)의 전면에는 세탁조(12) 내부로 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 개구(43a)가 마련된다.

터브(11)의 내부에는 터브(11) 내부의 온도를 검출하는 터브 온도 센서(48)가 마련되며, 터브 온도 센서(48)는 온도에 따라 전기적 저항값이 변화하는 써미스터(thermistor)를 채용할 수 있다.

또한, 터브(11)는 터브(11)의 상측에 마련된 연결관(64)을 통하여 급수관(26) 및 세제공급장치(27)와 연결되고, 터브(11)의 하측에 마련된 배수관(59)을 통하여 배수부(미도시)와 연결된다.

세탁조(12)은 터브(11) 내부에 회전 가능하게 마련되며, 세탁조(12)는 원통 형상의 세탁조 몸체(50), 세탁조 몸체(50)의 전방에 마련되는 세탁조 전면판(51), 세탁조 몸체(50)의 후방에 마련되는 세탁조 후면판(52)을 포함한다.

세탁조 몸체(50)의 내면에는 터브(11)에 수용된 물이 세탁조(12) 내부로 유입되도록 하는 통공(50b)과 세탁물을 상측으로 끌어올리기 위한 리프터(50a)가 마련된다. 세탁조 전면판(51)에는 세탁조(12)의 내부로 세탁물을 투입하거나 인출하기 위한 개구(51a)가 마련되고, 세탁조 후면판(52)에는 세탁조(12)를 회전시키는 구동모터(14)가 연결되는 플랜지(53)가 설치된다.

구동모터(14)는 터브(11)의 후면에 고정된 고정자(41), 고정자(41)와 자기적 상호작용을 통하여 회전하는 회전자(54), 일측은 회전자(54)와 연결되고 타측은 터브(11)의 후면을 관통하여 세탁조(12) 후면에 마련된 플랜지(53)와 연결되는 회전축(55), 회전자(55)의 회전 변위를 검출하는 홀 센서(미도시)을 포함한다. 또한, 회전축(55)은 상술한 바와 같이 터브(11)의 후면에 마련된 베어링(47) 및 베어링 하우징(46)에 의하여 터브(11)에 회전 가능하게 고정된다. 이와 같은 구동모터(14)는 회전 속도의 제어가 용이한 비엘디씨(BrushLess Direct Current: BLDC) 모터 또는 동기식 교류(Alteranation Current: AC) 모터 등을 채용할 수 있다.

급수부(56)는 터브(11)의 상측에 마련되며, 외부의 급수원(미도시)과 후술할 세제공급장치(27) 사이를 연결하는 급수관(26), 급수관(26) 상에 마련되어 급수관(26)을 개폐하는 급수밸브(28)를 포함한다. 급수 밸브(28)는 전기적 신호에 따라 급수관(26)을 개폐하는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)를 채용할 수 있다.

세제공급장치(27)는 터브(11)의 상측에 마련되며 연결관(64)을 통하여 터브(11)와 연결된다. 또한, 세제공급장치(27)는 세탁 세제 및 헹굼 세제를 저장하는 세제함(62), 세제함(62)을 수용하는 세제함 하우징(63)을 포함한다.

초음파 발생부(80)는 터브(11)와 도어(24) 사이를 밀폐하는 다이어프램(70)에 결합되게 형성되어, 세탁조(12)에 수용된 세탁수에 초음파를 방사하여 버블을 발생시키는 구성으로, 전원부(88)로부터 전압이 인가됨에 따라 동작할 수 있다. 이때, 초음파 발생부(80)는 세탁조(12)의 내부를 향하도록 다이어프램(70)의 내측에 삽입되는 형태로 결합될 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 다이어프램(70)의 표면에 볼트와 같은 고정부재를 통해 결합되거나, 또는 접착제를 통해 결합되는 것도 가능하다 할 것이다. 또한, 초음파 발생부(80)는 세탁수에 초음파를 방사할 수 있는 위치라면 다이어프램(70)에 결합되는 형태가 아니더라도 다른 위치에 배치되는 것도 가능하다 할 것이다.

또한, 초음파 발생부(80)는 버블이 무질서 운동(Chaotic Osillation) 상태가 되도록 세탁수에 초음파의 에너지를 가할 수 있다. 상기 초음파의 에너지는 초음파 발생부(80)의 변위진폭, 주파수 및 음압 등에 영향을 받을 수 있다.

한편, 섬유세탁을 위해서는 초음파 에너지의 특성인자를 적절히 제어하여야 한다. 특히, 초음파의 주파수와 음압(Acoustic Pressure), 변위진폭에 대한 제어와 이를 위한 구성이 요구된다. 상술한 초음파에 의한 세정원리는 음향운동에 의해 유체의 흐름이 발생하는 현상인 음향흐름(Acoustic Streaming), 초음파 진동자에 의한 압력변화로 발생하는 힘인 음압구배, 버블의 수축/팽창에 의한 압력 분포를 나타내는 동압(Dynamic Pressure) 및 버블의 계면이 오염입자와 접촉할 때 발생하는 토크인 계면 스위핑(Interface Sweeping)과 같이 4종류가 있다. 상기 4종류의 세정원리 중 버블의 수축/팽창에 의한 동압에 의한 힘(에너지)이 가장 크며 이때 발생하는 힘은 1GPa에 달한다.

도 15는 초음파에 의해 발생하는 음압과 버블에 의해 발생되는 힘의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 15는 주파수가 20kHz인 조건에서, 음압이 증가할수록 버블에 의해 발생되는 힘이 이차함수로 증가함을 나타내고 있다. 초음파에 의해 발생하는 음압이 일정크기 이하로 작게되면 버블의 볼륨 운동(Volume Oscillation)이 발생하고, 음압이 일정 크기 이상이 되면 버블의 무질서 운동(Chaotic Oscillation)이 발생하게 된다. 이때, 도 15에서 도시하는 바와 같이, 주파수가 20kHz인 조건에서, 버블의 볼륨 운동과 버블의 무질서 운동을 구분하는 음압은 600kPa일 수 있다. 초음파의 주파수가 달라지면 버블의 무질서 운동을 발생시키는 음압은 달라질 수 있다. 도 19와 같이, 초음파의 주파수가 높아짐에 따라 버블의 무질서 운동을 발생시키는 음압은 커질 수 있다.

도 16은 초고속 카메라를 이용하여 버블의 운동을 촬영한 것으로, 도시하는 200㎲와 300㎲은 시간을 의미하는 것이다.

도 16(a)와 같이, 버블의 볼륨 운동은 200㎲에서 300㎲로 시간이 경과하여도 버블의 형태는 유지하되, 버블의 직경 크기만 변하는 운동을 의미하는 것이며, 도 16(b)와 같이, 버블의 무질서 운동은 200㎲에서 300㎲로 시간이 경과하는 동안 버블이 무질서인 혼돈 상태로 버블의 형태가 파괴되어 크기와 위치가 변하는 운동을 의미하는 것이다. 기존의 초음파 에너지를 이용한 세탁은 버블의 볼륨 운동 영역에 속하는 것으로 안경세척기나 반도체 세정 등에 적용될 수 있었다. 그러나 표준오염포(예를 들어, 카본블랙 등)와 같이 큰 기계력을 필요로 하는 세탁물을 세탁하기 위해서는 버블의 볼륨 운동에 의한 힘으로는 부족할 수 있다.

도 17은 주파수 20kHz 조건에서 초음파만을 발생시켜 10분 동안 세탁행정을 진행한 경우의 카본블랙 표준오염포의 세탁성능과 음압(a) 및 세탁성능과 에너지(b)의 관계를 나타내는 것이다. 도 17(a) 및 도 17(b)와 같이, 실제 오염포 중 가장 큰 기계력을 요구하는 카본블랙을 세정하기 위해서는 주파수 20kHz 조건에서 요구되는 최소 음압이 600kPa이며, 에너지(Intensity)는 25W/cm²인 것이다.

즉, 카본블랙 표준오염포에 대한 양호한 세탁성능(예를 들어, 세탁성능 기준치(도 17(a)와 도17(b)의 점선))을 발생시키기 위해서는 최소 음압이 600kPa이 되도록 하여 버블의 무질서 운동(Chaotic Oscillation)이 발생하도록 해야 하는 것이다. 예를 들어, 도 17(a)에서 도시하는 바와 같이, 삼각형 노드 그래프는 음압이 약 600kPa 이상일 때 변화량이 커지면서 세탁 성능이 크게 향상되는 것을 확인할 수 있다. 도 17(b)의 삼각형 노드 그래프는 도 17(a)의 음압값에 매칭되는 에너지값을 나타내는 그래프이다.

상술한 초음파의 음압은 초음파 발생부(80)의 변위진폭을 제어하여 구현할 수 있으며, 이때, 음압(Acoustic Pressure)과 변위진폭의 관계는 도 18과 같을 수 있다. 즉, 도 18에서 개시하는 바와 같이, 음압이 600kPa가 되려면, 변위진폭이 4.5㎛가 되어야 한다는 것이다. 도 18의 음압과 변위진폭의 관계를 수학식으로 표현하면 수학식 1과 같을 수 있다.

이때, c[m/s]는 음속(speed of sound),

는 공기밀도(density), f[kHz]는 주파수(frequency), P[kPa]은 음압진폭(pressure amplitude), S[㎛]는 변위진폭(displacement amplitude)을 의미할 수 있다.

수학식 1을 통해 음압이 600kPa 이상(주파수 20kHz 조건 기준) 구현되기 위해서는 초음파 발생부의 변위진폭이 물 속에서 4.5㎛ 이상이 되어야 함을 파악할 수 있다.

주파수가 달라지는 경우 버블의 무질서 운동(Chaotic Oscillation)을 발생시키는데 필요한 음압은 커진다. 이는, 세탁을 위한 초음파 버블 맵을 나타내는 도 19의 주파수와 음압의 관계 및 도 20의 주파수와 변위진폭 관계에서도 확인할 수 있다.

도 19는 주파수와 음압에 따라 세탁이 가능한 무질서 운동(Chotic Oscillation) 영역과 세탁이 불가능한 볼륨 운동(Volume Oscillation) 영역으로 구분한 그래프로, 표준오염포 중 가장 큰 기계력을 요구하는 카본블랙을 기준으로 한 것이다.

또한, 도 20은 물속에서 주파수와 변위진폭에 따라 세탁이 가능한 무질서 운동(Chotic Oscillation) 영역과 세탁이 불가능한 볼륨 운동(Volume Oscillation) 영역을 구분한 그래프로, 이 역시, 표준오염포 중 가장 큰 기계력을 요구하는 카본블랙을 기준으로 한 것이다.

상술한 바와 같이, 높은 기계력을 요구하는 카본블랙 표준오염포에서도 효과적인 세탁을 위해서는 도 19 및 도 20과 같은 초음파 버블 맵의 무질서 운동(Chaotic Oscillation) 영역에서 제어하는 것이 요구되는 것이다. 도 20을 참조하면, 초음파 버블 맵의 무질서 운동을 발생시키기 위해서는 변위진폭을 4.5㎛로 항상 동일하게 유지하여야 한다. 이를 위해, 주파수가 증가함에 따라, 음압도 함께 증가시켜야 하는 것이다. 예를 들어, 주파수가 20kHz인 경우, 음압은 600kPa로 변위가 4.5㎛인 것이고, 주파수가 40kHz인 경우, 음압은 1200kPa로 변위가 4.5㎛인 것이다.

이를 위해서, 도 3과 같이, 초음파 트랜스듀서(81)에 초음파 혼(84)을 결합한 초음파 발생부(80)를 통해 변위진폭을 향상시켜 물속에서도 주파수에 관계없이 변위진폭이 4.5㎛ 이상이 되도록 하는 것이다. 이때, 주파수가 커질수록 더 큰 에너지가 요구되며, 주파수가 작을수록 요구되는 에너지가 작아 유리할 수 있다.

도 3은 초음파 발생부의 일 실시예를 나타내는 도면이다.

도 3에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)는 초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(Ultrasound Transducer)(81)와, 상기 초음파 트랜스듀서(81)와 결합되어 초음파 트랜스듀서(81)에서 발생된 상기 초음파를 외부로 안내하는 초음파 혼(Ultrasound Horn)(84)을 포함할 수 있다. 이때, 초음파 발생부(80)는 초음파 액추에이터(Ultrasound Actuator)일 수 있다.

이때, 초음파 발생부(80)에서 발생되는 초음파의 변위진폭이 세탁수 내에서 4.5㎛ 내지 22.5㎛인 것이 바람직할 수 있다. 또한, 초음파 발생부(80)에서 발생되는 주파수가 20kHz일 때, 초음파의 음압(Acoustic pressure)이 600kPa 내지 3000kPa일 수 있다. 이는, 상술한 표준오염포의 세탁을 위한 초음파 방사를 통해 발생하는 버블의 무질서 운동(Chaotic Oscillation)을 고려한 것이다.

또한, 초음파 혼(L0, 84)은 초음파 트랜스듀서(81)에 결합되는 제1 부분(L1, 82)과 상기 제1 부분(82)에 연결되게 형성된 제2 부분(L2, 83)을 포함하고, 제1 부분(82)의 직경(D1)이 제2 부분(83)의 직경(D2) 보다 클 수 있다. 이때, 제1 부분(82)의 직경은 초음파 트랜스듀서(81)와 접촉되는 면의 직경이며, 제2 부분(83)의 직경은 초음파가 외부로 방사되는 끝단면의 직경인 것으로 정의하기로 한다.

도 3을 참조하면, 초음파 버블의 무질서 운동을 발생시키기 위한 초음파 혼(84)은 제1 부분(82)의 직경(D1)과 제2 부분(83)의 직경(D2)의 비가 2 대 1의 조건(D1 : D2 = 2 : 1)을 만족하거나, 또는 초음파 방사 방향을 기준으로 제1 부분(L1)의 길이와 제2 부분(L2)의 길이의 비가 35 대 27의 조건(L1 : L2 = 35 : 27)을 만족할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 상술한 두 가지 조건을 모두 만족하는 경우도 가능하다 할 것이다.

도 4는 다양한 형태의 초음파 혼이 적용된 초음파 발생부의 구성을 나타내는 도면으로서, 다양한 형태의 초음파 혼이 적용된 경우의 초음파 발생부의 변위진폭 해석 결과를 예로 들어 설명하기로 한다.

도 4와 같이, 초음파 혼(84)은 종단면이 계단 형상(도 4의 계단형(Step형))일 수 있다. 또한, 초음파 혼(84)의 제2 부분(83)은 내부로 오목한 형상(도 4의 익스포넨셜형(Exponential형))일 수 있다. 또한, 초음파 혼(84)의 제2 부분(83)은 제1 부분(82)에 접촉되는 일측의 둘레의 길이가 타측의 둘레의 길이보다 크고 외면이 직선형태(도 4의 코니컬형(Conical형))일 수 있다.

도 4에서 도시하는 바와 같이, 일반 트랜스듀서만 적용할 경우와 초음파 트랜스듀서(81)와 초음파 혼(84)을 결합한 상태의 초음파 발생부(80)의 변위진폭은 공기 상에서 일반 트랜스듀서만 적용할 경우 12.1㎛, 계단형 60.94㎛, 익스포넨셜(Exponential)형 31.24㎛, 코니컬(Conical)형 16.39㎛이며, 물 속에서 일반 트랜스듀서만 적용할 경우 0.77, 계단형 2.42㎛, 익스포넨셜(Exponential)형 3.41㎛, 코니컬(Conical)형 4.73㎛일 수 있다. 이는, 초음파 트랜스듀서(81)에서 발생하는 초음파 에너지를 외부로 전달하기 용이한 구조일수록 변위진폭 값이 좋은 원리로, 공기 중에서는 계단형의 변위 진폭이 가장 양호하나, 물 속에서는 부하가 존재하기 때문에 코니컬(Conial)형이 가장 양호하게 나타나는 것이다.

도 5 내지 도 9는 도 1의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다.

먼저, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)의 초음파 트랜스듀서(81)는 펄세이터(13) 상부에 결합될 수 있다. 이때, 초음파 발생부(80)는 펄세이터(13) 중앙축 부분에 장착되어 펄세이터(13)와 함께 회전할 수 있으며, 이에 한정되지 않고, 펄세이터(13)만 회전하도록 하는 것도 가능하다 할 것이다. 상기 초음파 발생부(80)가 펄세이터(13)와 함께 회전함에 따라 초음파 에너지를 세탁수 내에 균일하게 방사할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 도 6에서 도시하는 바와 같이, 세탁기(1)는 세탁조(12) 내부에 마련되어 회전하는 세탁봉(31)을 더 포함하는 교반식일 수 있다. 이러한 경우, 초음파 발생부(80)의 초음파 트랜스듀서(81)는 세탁봉(31) 상부에 결합될 수 있다. 상기 초음파 발생부(80)는 세탁봉(31) 상부에 결합됨에 따라 세탁봉(31)의 수직 축방향 길이를 연장시키는 형태가 되어 세탁행정 시 세탁물의 포꼬임을 예방하는 효과를 향상시킬 수 있는 것이다.

또한, 도 7에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)의 초음파 트랜스듀서(81)는 터브(11)의 개구부에 설치되는 도어(24)의 내측에 결합되어 세탁조(12)에 수용되는 세탁수에 초음파 혼(84)이 접촉되도록 배치될 수 있다.

또한, 도 8에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)가 복수 개인 경우, 초음파 발생부(80)의 초음파 트랜스듀서(81)는 펄세이터(13) 상부와 도어(24)의 내측에 각각 결합될 수 있다.

또한, 도 9에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)가 복수 개인 경우, 초음파 발생부(80)의 초음파 트랜스듀서(81)는 세탁봉(31) 상부와 도어(24)의 내측에 각각 결합될 수 있다.

도 10은 도 2의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 일 예를 나타내는 도면이다. 도 10에서 도시하는 세탁기(1)는 드럼형 세탁기일 수 있다.

도 10에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)는 초음파 혼(84)이 세탁조(12)에 수용되는 세탁수에 접촉되도록 다이어프램(70)에 결합될 수 있다. 이때, 초음파 발생부(80)는 세탁기(1)의 수직축을 기준으로 다이어프램(70)의 하부에 결합되어 초음파 혼(84)이 세탁행정 시 세탁수에 접촉되어 초음파를 방사하여 버블을 형성할 수 있도록 할 수 있다.

도 11a 내지 도 11c는 초음파 발생부의 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이고, 도 12는 도 2의 세탁기에 도 11의 초음파 발생부가 적용된 예를 나타내는 도면이며, 도 13은 도 2의 세탁기에 도 3 및 도 11의 초음파 발생부가 적용된 예를 나타내는 도면이다.

도 11a에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)는 초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(Ultrasound Transducer)(81)와, 상기 초음파 트랜스듀서(81)와 결합되어 초음파 트랜스듀서(81)에서 발생된 초음파를 외부로 안내하는 초음파 혼(Ultrasound Horn)(84)과, 초음파 혼(84)에 결합되어 물과 함께 초음파를 분사하는 노즐(86)을 포함할 수 있다.

이때, 노즐(86)은 측면에 세탁수를 공급하는 세탁수 공급관(66a)이 결합될 수 있다. 도 12에서 도시하는 바와 같이, 세탁수 공급관(66a)은 외부 급수원(미도시)과 연결되며, 세탁수 공급관(66a) 상에는 세탁수 공급관(66a)을 개폐하는 세탁수 공급 밸브(66b)가 마련되며, 이는 급수밸브(28)에 연결된다.

도 11b는 노즐(86) 내부의 음압분포 해석결과를 나타내는 것으로, 도 11b에서 도시하는 바와 같이, 워터젯 가능한 노즐(86)을 장착한 초음파 발생부(80)는 노즐(86)에서 세탁수가 유입되는 A 영역의 수치가 2.5이고, 세탁수가 유출되는 B영역의 수치가 -4.5로 음압을 약 80% 가량 증폭시킬 수 있다. 이렇게 노즐(86)을 장착한 형태의 초음파 발생부(80)는 음압 또는 에너지(Intensity)를 약 80% 이상 향상시킬 수 있기 때문에, 동일 음압 조건을 구현하는 경우, 에너지 소모량을 줄일 수 있다는 효과 또한 기대할 수 있는 것이다.

도 11c는 노즐(86) 내부의 총 음압 필드(Total acoustic pressure field)를 나타내는 것으로, Z좌표(Z-coordinate)의 0은 노즐 입구를 나타내는 것이고, 0.1은 노즐 출구를 나타내는 것이다. 도 11a의 노즐(86) 구조에서 세탁수가 공급되는 노즐 입구측에 비해 세탁수가 분사되는 노즐 출구측의 직경이 좁아짐에 따라 노즐 입구측의 음압이 +2.5에서 노즐 출구측의 음압이 -4.5로 음압의 증가 비율이 1.8(4.5 / 2.5 = 1.8, 이때, +, - 무시)임을 확인할 수 있다. 즉, 노즐 입구측에 비해 노즐 출구측의 음압이 약 80% 정도 증가되는 것이다.

도 12에서 도시하는 바와 같이, 상술한 노즐(86)이 결합된 초음파 발생부(80)는 다이어프램(70)에 결합될 수 있다. 이때, 초음파 발생부(80)는 다이어프램(70)의 수직축 방향을 기준으로 상부에 결합될 수 있다. 노즐(86)이 결합된 초음파 발생부(80)는 노즐(86)을 통해 물이 분사되는 워터젯을 통해 초음파 에너지도 함께 분사시킬 수 있기 때문에, 세탁수에 이격되게 설치되는 것이 가능하다. 이로 인해, 세탁기(1) 내에서 초음파 발생부(80)의 디자인 자유도가 향상되는 효과를 기대할 수 있다.

또한, 도 13에서 도시하는 바와 같이, 다이어프램(70)에는 세탁수와 접촉되는 초음파 발생부(80)와 세탁수로부터 이격되고 초음파와 물을 분사하는 노즐(86)과 결합되는 다른 초음파 발생부(80)가 결합될 수 있다.

도 14는 도 2의 세탁기에 초음파 발생부가 적용된 다른 예를 나타내는 나타내는 도면이다.

도 14에서 도시하는 바와 같이, 초음파 발생부(80)는 터브(11)와 세탁조(12) 사이에 설치되어, 세탁조(12)에 형성된 통공(도 2의 50b)을 통해 초음파를 세탁조(12) 내부로 전달할 수 있다.

이때, 세탁기(1)는 초음파 발생부(80)를 지지하는 형태로 형성되어 초음파 발생부(80)로부터 발생되는 초음파의 입사각도를 조절하는 지지부(90)를 더 포함할 수 있다.

또한, 세탁조(12) 내부에 위치하여 세탁포를 상승시키는 리프터(50a)는 세탁조 후면에 십자형태의 돌기형상으로 결합되거나, 또는 세탁조 원통형 벽면에 직선형태의 돌기형상으로 결합될 수 있다. 이러한 리프터(50a)는 세탁조(12)의 회전 시 세탁물의 상승과 낙하를 수행하는 동시에 세탁수에 와류를 발생시켜 세탁포가 고루 섞이도록 하고, 이로 인해 세탁포에 초음파가 균일하게 미치도록 하며, 세탁포 간의 마찰력을 증가시켜 세탁 효율을 향상시킬 수 있다.

도 21는 개시된 발명에 의한 세탁효과를 나타내는 그래프이다.

도 21은 일반 세탁기, 일반 초음파가 적용한 세탁기, 개시된 발명의 초음파가 적용한 세탁기에 대해 세탁시간에 따른 세탁성능을 비교할 결과를 나타낸 것이다. 도 21에서, 세탁성능은 표준인공오염포(EMPA) 108의 반사도 합이며, 이 값이 높을수록 세탁성능이 우수한 것을 의미할 수 있다.

도 21과 같이, 초음파 기술이 적용되지 않은 세탁기 및 일반 초음파기술이 적용된 세탁기의 세탁 성능에 비해 개시된 발명이 적용된 세탁기의 성능은 9분 동안 세탁을 수행한 경우 세탁성능이 15.3 반사도 향상되었으며, 15분 동안 세탁을 수행한 경우 세탁성능이 7.5 반사도 향상된 것을 확인할 수 있다. 이를 통해, 개시된 발명의 초음파 기술이 적용된 경우, 세탁시간을 15분에서 9분으로 줄여도 기존 대비 동등한 세탁 성능을 얻을 수 있음을 확인할 수 있다. 즉, 개시된 발명의 초음파 발생부를 적용한 세탁기는 세탁 성능을 유지하는 상태에서 세탁시간을 단축시킬 수 있다는 효과를 기대할 수 있다는 것이다.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함이 명백하다.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.

1 : 세탁기
10 : 캐비닛
11 : 터브
12 : 세탁조
13 : 펄세이터
31 : 세탁봉
14 : 구동모터
80 : 초음파 발생부
81 : 초음파 트랜스듀서
84 : 초음파 혼
86 : 노즐
88 : 전원부

Claims

터브;
상기 터브 내부에 회전 가능하게 설치되는 세탁조;
상기 세탁조에 수용된 세탁수에 초음파를 방사하여 버블을 발생시키는 초음파 발생부를 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 버블이 무질서 운동(Chaotic Osillation) 상태가 되도록 상기 세탁수에 초음파의 에너지를 가하고, 상기 버블이 무질서 운동 상태가 되는 초음파 에너지 조건은 버블의 변위진폭 조건 및 초음파 주파수와 음압 조건 중 적어도 어느 하나의 조건을 포함하고, 상기 초음파 발생부는 초음파를 발생시키는 초음파 트랜스듀서(Ultrasound Transducer)와, 상기 초음파 트랜스듀서와 결합되는 제1 부분과 상기 초음파를 외부로 출력하는 제2부분을 포함하는 초음파 혼(Ultrasound Horn)을 포함하고, 상기 제1부분의 직경이 상기 제2부분의 직경보다 큰 세탁기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 초음파 발생부에서 발생되는 초음파의 변위진폭이 상기 세탁수 내에서 4.5㎛ 내지 22.5㎛인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 발생부에서 발생되는 주파수가 20kHz일 때, 초음파의 음압이 600kPa 내지 3000kPa인 세탁기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 세탁조 내부에 마련되어 수류를 발생시키는 펄세이터;
를 더 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 펄세이터 상부에 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 세탁조 내부에 마련되어 회전하는 세탁봉;
을 더 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 세탁봉 상부에 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;
를 더 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 도어의 내측에 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 세탁조 내부에 마련되어 수류를 발생시키는 펄세이터; 및
상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;
를 더 포함하고,
상기 초음파 발생부가 복수 개인 경우, 상기 초음파 발생부는 상기 펄세이터 상부와 상기 도어의 내측에 각각 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 세탁조 내부에 마련되어 회전하는 세탁봉; 및
상기 터브의 개구부에 설치되는 도어;
을 더 포함하고,
상기 초음파 발생부가 복수 개인 경우, 상기 초음파 발생부는 상기 세탁봉 상부와 상기 도어의 내측에 각각 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
도어; 및
상기 터브와 상기 도어 사이를 밀폐하는 다이어프램;
을 더 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 세탁조에 수용되는 세탁수에 접촉되도록 상기 다이어프램에 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
도어;
상기 터브와 상기 도어 사이를 밀폐하는 다이어프램; 및
상기 세탁조 내부에 물을 분사하는 노즐;
을 더 포함하고,
상기 초음파 발생부의 일단은 상기 노즐의 일측에 결합되어 상기 세탁조 내부로 분사되는 물에 초음파의 음압을 가하는 세탁기.
제12항에 있어서,
상기 초음파 발생부의 타단은 상기 다이어프램에 결합되는 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 세탁조는 통공을 포함하고,
상기 초음파 발생부는 상기 터브와 상기 세탁조 사이에 설치되어, 상기 통공을 통해 초음파를 세탁조 내부로 전달하는 세탁기.
제14항에 있어서,
상기 터브는 상기 초음파 발생부를 지지하는 형태로 형성되어 상기 초음파 발생부로부터 발생되는 초음파의 입사각도를 조절하는 지지부를 더 포함하는 세탁기.
삭제
제1항에 있어서,
상기 초음파 혼은 상기 제1 부분의 직경과 상기 제2 부분의 직경의 비가 2 대 1인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 혼은 초음파 방사 방향을 기준으로 상기 제1 부분의 길이와 상기 제2 부분의 길이의 비가 35 대 27인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 혼은 종단면이 계단 형상인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 혼의 제2 부분은 내부로 오목한 형상인 세탁기.
제1항에 있어서,
상기 초음파 혼의 제2 부분은 코니컬 형상인 세탁기.