KR102340620B1

KR102340620B1 - 모터 및 이를 가지는 의류처리장치용 배수펌프

Info

Publication number: KR102340620B1
Application number: KR1020170034886A
Authority: KR
Inventors: 제정문; 이청일; 이기욱
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-03-20
Filing date: 2017-03-20
Publication date: 2021-12-17
Also published as: KR20180106497A

Abstract

본 발명에 따른 배수펌프에 구비되는 모터는, 브라켓이 장착되는 하우징, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축, 상기 회전축에 고정되는 로터, 상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터와 상호 작용하여 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 상기 회전축의 일단 측으로 상기 스테이터와 상기 로터의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받는 것을 특징으로 한다.

Description

모터 및 이를 가지는 의류처리장치용 배수펌프{MOTOR AND DRAIN PUMP FOR LAUNDRY TREATING APPRATUS HAVING THE SAME}

본 발명은, 유입되는 세탁수의 유동을 형성하는 임펠러에 구동력을 제공하는 모터와, 이를 가지는 의류처리장치용 배수펌프에 관한 것이다.

의류처리장치는 드럼 내부에 의복, 침구 등(이하, 세탁물이라 한다.)을 투입하여 세탁물에 묻은 오염을 제거하는 장치로서, 세탁, 헹굼, 탈수, 건조 등의 과정을 수행하게 된다. 의류처리장치는 드럼에 세탁물을 투입하는 방식을 기준으로 탑 로딩(top loading) 방식과 프론트 로딩(front loading) 방식으로 나뉜다. 프론트 로딩 방식의 세탁기를 일반적으로 드럼 세탁기라고 한다.

드럼 세탁기는 드럼에 세탁물이 수용되고 급수가 되면 드럼의 회전을 통해 세탁 과정이 수행되고, 헹굼 및 탈수 등의 과정을 거쳐 배수펌프에 의해 세탁수를 외부로 배출시키는 과정을 거치게 된다. 이에, 드럼 세탁기는 세탁 과정 중 드럼 내부의 물을 순환시키기 위한 순환 펌프와 세탁 과정을 거쳐 발생하는 세탁수를 외부로 배출하기 위한 배수펌프가 필요하다.

배수펌프는 임펠러를 회전시키기 위한 모터를 구비한다. 특히, 배수펌프에 구비된 모터는 BLDC 모터일 수 있다.

BLDC 모터는 냉장고와 공기조화기 등 가전제품 뿐만 아니라, 플로피디스크드라이버 같은 정보처리기기에 이르기까지 폭넓은 분야에서 사용되는 기기이다. BLDC모터의 그 회전속도와 회전자의 위치 등을 검출하기 위해 별도의 검지장치가 설치되어 있다. 구체적으로, 이 검지장치가 설치되지 않은 BLDC 모터를 센서리스 BLDC모터라고 한다.

이러한 BLDC 모터는 일반적으로 스테이터가 모터 하우징 내부의 중심부분에 설치되어, 회전축 및 로터가 모터 하우징 내부에 위치하도록 자기력선을 형성한다. 한편, 모터의 회전축에 외력이 가해지면 상기 회전축은 상하로 이동될 수 있으며, 상기 외력이 사라지면 상기 회전축은 원래의 위치인 모터 하우징 내부의 중심부분으로 복귀된다.

다만, 회전축의 위치가 변동됨에 따라, 배수펌프실 내에서 유입구와 임펠러 사이의 간격이 변경될 수 있다. 이때, 유입구와 임펠러 사이의 간격이 변경되면, 배수펌프의 효율이 감소되는 문제점이 있다.

본 발명의 일 목적은, 배수펌프실 내의 유입구와 임펠러 사이의 간격을 일정하게 유지할 수 있는 모터 및 상기 모터를 구비한 배수펌프를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 일 목적은, 세탁수의 순환 과정이나 배수 과정에서의 원활한 세탁수의 유동을 형성할 수 있는 임펠러의 구조를 제안하기 위한 것이다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 실시예와 관련된 모터는 브라켓이 장착되는 하우징, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축, 상기 회전축에 고정되는 로터, 상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터와 상호 작용하여 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 상기 회전축의 일단 측으로 상기 스테이터와 상기 로터의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 스테이터는 상기 스테이터의 상단이 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 중심 지점보다 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 상단 측에 가깝게 설치되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 있어서, 상기 로터는 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 중심 지점으로부터 상기 스테이터가 설치된 지점 측으로 소정의 물리력을 인가받는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명의 실시예와 관련된 배수펌프는, 물을 수용하는 배수펌프실, 상기 배수펌프실로부터 돌출 형성되고, 상기 배수펌프실 내부로 물을 진입시키는 유입구, 상기 배수펌프실로부터 돌출 형성되고, 상기 배수펌프실 외부로 물을 유출시키는 배출구, 상기 배수펌프실 내에 수용되는 물의 유동 흐름을 형성하는 임펠러 및 상기 임펠러를 회전시키도록 구동력을 제공하는 모터를 포함하고, 상기 모터는 브라켓이 장착되는 하우징과, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축과, 상기 회전축에 고정되는 로터와, 상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터와 상호 작용하여 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하고, 상기 로터는 상기 유입구의 일단과, 상기 임펠러의 일단 사이의 거리가 소정의 거리 간격 이내로 유지되도록, 상기 회전축의 일단 측으로 상기 스테이터와 상기 로터의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기와 같은 수단에 의하여, 본 발명에 따르면, 배수펌프실 내에 위치하는 임펠러와 유입구 사이의 거리를 일정하게 유지시킴으로써, 배수펌프의 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 도출된다.

또한, 본 발명에 따르면, 임펠러를 배수펌프실 내에서 최대한 위쪽으로 위치시킴으로써, 배수펌프의 효율을 상승시킬 수 있는 효과가 도출된다.

도 1은, 배수펌프를 포함하는 의류처리장치의 내부 모습을 나타내는 사시도.
도 2는 배수펌프실 내에 위치된 임펠러와, 배수펌프실에 구비된 유입구를 나타낸 개념도.
도 3은 종래의 배수펌프에 구비된 모터의 내부를 나타내는 개념도.
도 4는 본 발명에 따른 배수펌프에 구비된 모터의 내부를 나타내는 개념도.
도 5는 본 발명에 따른 배수펌프에 구비된 모터를 나타내는 개념도.
도 6은 본 발명에 따른 배수펌프에 구비된 모터를 나타내는 개념도.

이하, 본 발명에 관련된 임펠러 및 이를 포함하는 배수펌프에 대해 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은, 배수펌프(300)를 포함하는 의류처리장치(10)의 내부 모습을 나타내는 도면이다.

의류처리장치(10)는 외관을 형성하는 캐비닛(미도시), 캐비닛(미도시)의 내부에 수용되는 터브(18), 터브(18) 내부에서 회전 가능하게 장착되어 세탁물이 투입되는 드럼(21)을 포함한다. 또한, 의류처리장치(10)는 드럼(21) 내부의 세탁물 건조를 위해 공기가 순환되어야 하므로, 덕트(15), 열교환기(미도시)와, 팬모터(17)를 포함하고, 압축기(16) 및 압축기(16)를 지지하기 위한 압축기지지대(미도시)를 포함한다. 또한, 의류처리장치(10)는 공기가 순환됨에 따라 열교환기(미도시)를 통과하는 공기로부터 발생하는 응축수를 외부로 배출시키기 위한 응축수 배출관(23), 배수펌프실(19), 배수펌프(100), 배수호스(20) 및 배수부 연결관(미도시)을 포함한다.

의류처리장치용 배수펌프(300, 이하 '배수펌프')는 도 1에서 보는 바와 같이, 의류처리장치(10)의 하부에 위치된다. 종래의 의류처리장치(10)는, 세탁수의 순환과 배수를 위한 펌프를 각각 포함하여 구성하는 것이 일반적이었다. 이 경우, 의류처리장치의 내부 공간의 활용이 어렵게 되며, 모터가 각각 설치되어 구동되어야 하므로, 전력 사용 측면에서도 효율적이지 못한 문제점이 있었다.

배수펌프(300)는 터브(18) 내의 세탁수가 배수펌프실(19)로 이동하여 배수펌프(300)의 하우징(110) 내부로 유입되면, 모터(미도시)의 구동에 의해 세탁수를 순환구(130)를 통해 이동시켜 터브(18)를 향해 이동시키는 순환 과정을 수행하거나, 유입된 세탁수를 배수구(140)를 향해 이동시켜 외부로 배출시키는 배수 과정의 수행하는 역할을 하게 된다.

배수펌프는, 내부에 위치되는 하나의 임펠러의 회전 방향을 전환시키는 방법을 통해 각각 순환펌프와 배수펌프로서의 역할을 수행할 수 있으며, 공간 활용과 경제적인 이점을 동시에 얻을 수 있다.

다만, 하나의 임펠러에 의한, 배수펌프의 배수 과정이나 순환 과정이 수행 과정에서는, 원치않는 유로를 향해 물이나 세탁수가 역류하게 되는 문제점이 발생하며, 특히, 순환 과정에서 배수구로 세탁수가 역류되면, 터브로 순환시키기 위한 물의 양이 적어지게 되는 문제점이 발생하게 된다. 이에, 이를 방지할 필요가 있다.

도 2는 배수펌프실의 내부를 나타내는 개념도이다.

도 2를 참조하면, 임펠러(100)는 모터(200)로부터 구동력을 전달받고, 배수펌프실(300)에 구비된 유입구를 통해 전달되는 물의 흐름을 형성하기 위해 회전할 수 있다.

모터(200)는 브라켓이 장착되는 하우징, 상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축, 상기 회전축에 고정되는 로터, 상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 로터와 상호 작용하여 로터를 회전시키는 스테이터를 포함할 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 모터(200)는 BLDC 모터일 수 있다. BLDC 모터는 대략 원통형 형상으로 형성되는 상, 하 브라켓의 결합에 의해서 외형이 형성될 수 있다.

구체적으로, 모터(200)는 원판형 형상의 얇은 강판을 적층해서 구성된 스테이터 코어의 안쪽의 원주상에 방사상으로 구비된 다수개의 슬롯 내부를 인슐레이터(Insulator)로 감싸서 절연을 한 다음에, 전원이 인가되면 자기장을 형성하는 마그넷 코일을 권취해서 구성된 스테이터 어셈블리가 가운데 위치한다.

스테이터 어셈블리의 속이 빈 내경부에는 로터 어셈블리가 위치한다.

로터 어셈블리는 상기한 스테이터 코어와 동일한 두께를 가진 원통형상의 로터 코어를 적층한 후, 외주면 상에는 다수개의 영구자석이 부착된다.

그런 다음에는 상기 로터 코어의 축중심에는 샤프트를 결합시키고, 상기 로터 코어의 상,하측으로 부터 이격된 거리에는, 원활한 회전운동을 위해서 베어링(Bearing)을 구비하여서 로터 어셈블리를 구성한다.

이상에서 설명된 모터(200)의 내부는 도 3에 도시된다.

종래의 모터(200)는 도 3에 도시된 것과 같이, 스테이터(230a)가 모터 내부에서 중심 부분에 설치된다. 즉, 스테이터(230a)의 중심 지점과 회전축(210)의 중심 지점은 서로 대응될 수 있다. 구체적으로, 회전축(210)은 상하로 이동할 수 있지만, 회전축에 외력이 인가되지 않는 경우에는 스테이터(230a)의 중심 지점과 회전축(210)의 중심 지점은 서로 대응될 수 있다.

이하의 도 4에서는 본 발명에 따른 모터(200)의 내부가 도시된다.

도 4를 참조하면, 모터(200)의 로터(220)는 상기 하우징(201)의 내부에 있는 회전축(210)의 상단 측으로 스테이터(230b)와의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받을 수 있다.

구체적으로, 본 발명에 따른 모터(200)의 스테이터(230b)는 상기 스테이터(230b)의 상단이 상기 하우징(201)의 내부에 있는 회전축(210)의 중심 지점보다 상기 하우징(201)의 내부에 있는 회전축(210)의 상단 측에 가깝게 설치될 수 있다.

배수펌프실의 하단에 상기 모터(200)가 설치되는 점을 고려하면, 상기 스테이터(230b)는 상기 모터(200)의 하우징 내에서, 상기 배수펌프실 측에 가깝게 설치될 수 있다. 즉, 상기 스테이터(230b)는 상기 하우징 내의 상단 부분에 설치될 수 있다.

위와 같이 설치된 스테이터(230b)에 의해, 로터(220)는 회전축(210)의 중심 지점으로부터 스테이터가 설치된 지점 측으로 소정의 물리력을 인가받을 수 있다.

한편, 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 모터의 구성 요소가 보다 상세히 설명된다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 모터(200)는 회전축의 양측에 구비되어, 상기 로터의 마모를 방지하는 와셔(510) 및 상기 로터(220)에 접촉되는 와셔 안착부(520)를 더 포함할 수 있다.

도 5에 도시된 것과 같이, 와셔 안착부(520)는 와셔(510)의 일부분을 감싸도록 형성될 수 있다. 또한, 와셔 안착부(520)는 상기 로터(220)의 내부에 위치할 수 있으며, 상기 로터(220)로부터 돌출되도록 형성될 수 있다.

도 6을 참조하면, 와셔 안착부(520)는 상기 와셔(510)의 일부분을 감싸되, 로터(220)로부터 돌출되지 않도록 형성될 수 있다.

도 6에 도시된 것과 같이, 상기 와셔(510)와 상기 와셔 안착부(520) 및 로터(220)는 소정의 일면을 형성할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 임펠러 및 이를 포함하는 배수펌프를 실시하기 위한 실시예들에 불과한 것으로서, 본 발명은 이상의 실시예들에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.

Claims

브라켓이 장착되는 하우징;
상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축;
상기 회전축에 고정되는 로터;
상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 상기 로터와 상호 작용하여 상기 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하고,
상기 스테이터는,
상기 스테이터의 상단이 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 중심 지점보다 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 상단 측에 가깝게 설치되고,
상기 로터는,
상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 상단 측으로 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 로터의 하단은 상기 스테이터의 하단에 비해 하측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 모터.
제1항에 있어서,
상기 로터의 상단은 상기 스테이터의 상단과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 모터.
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물을 수용하는 배수펌프실;
상기 배수펌프실로부터 돌출 형성되고, 상기 배수펌프실 내부로 물을 진입시키는 유입구;
상기 배수펌프실로부터 돌출 형성되고, 상기 배수펌프실 외부로 물을 유출시키는 배출구;
상기 배수펌프실 내에 수용되는 물의 유동 흐름을 형성하는 임펠러; 및
상기 임펠러를 회전시키도록 구동력을 제공하는 모터를 포함하고,
상기 모터는,
브라켓이 장착되는 하우징과,
상기 하우징의 중심에 회전 가능하게 지지되는 회전축과,
상기 회전축에 고정되는 로터와,
상기 하우징의 내주면에 고정되고 전원이 인가되면 상기 로터와 상호 작용하여 상기 로터를 회전시키는 스테이터를 포함하고,
상기 스테이터는,
상기 스테이터의 상단이 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 중심 지점보다 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 상단 측에 가깝게 설치되고,
상기 로터는,
상기 유입구의 일단과, 상기 임펠러의 일단 사이의 거리가 소정의 거리 간격 이내로 유지되도록, 상기 하우징의 내부에 있는 회전축의 상단 측으로 상기 스테이터와의 상호 작용에 의해 발생되는 자기력을 인가받는 것을 특징으로 하는 의류처리장치용 배수펌프.
제6항에 있어서,
상기 로터의 하단은 상기 스테이터의 하단에 비해 하측으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치용 배수펌프.
제6항에 있어서,
상기 로터의 상단은 상기 스테이터의 상단과 나란하게 배치되는 것을 특징으로 하는 의류처리장치용 배수펌프.
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