KR102409828B1 - 세탁기용 세제자동투입장치 - Google Patents

세탁기용 세제자동투입장치 Download PDF

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윤경식
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Abstract

본 발명은 세탁기에 장착되어, 세탁 탱크 내부로 액체 세제를 자동으로 공급하는 세탁기용 세제자동투입장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 하우징(10)이 케이스(11)와 커버(12)로 구성되고, 하우징(10)에 모터(20)가 배치되는 모터 박스부(111)와 기어전동수단(30)이 배치되는 기어 박스부(112)가 일체로 형성되며, 기어 박스부(112)의 측부에 실린더 연결부(113)가 형성되어, 기어 박스부(112)와 실린더 연결부(113)의 상부에 모터 박스부(111)가 배치되고, 실린더 연결부(113)에 실린더(40)의 일단이 연결되고, 실린더(40)의 내부에 피스톤(50)이 배치되고, 피스톤(50)의 커넥팅 로드(51)가 기어전동수단(30)의 캠 부재(36)에 결합되며, 실린더(40)의 타단에 실린더 헤더(60)가 결합되고, 실린더 헤더(60)에 흡입관(65)과 토출관(70)이 각각 연결되며, 흡입관(65)의 상부에 토출관(70)이 배치되고, 흡입관(65)에 제 1 체크밸브(80)가 장착되고, 토출관(70)에 제 2 체크밸브(90)가 장착되는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기용 세제자동투입장치{AUTOMATIC DETERGENT INPUT DEVICE OF WASHING MACHINE}
본 발명은 세탁기에 장착되어, 세탁 탱크 내부로 액체 세제를 자동으로 공급하는 세탁기용 세제자동투입장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각각 성형된 케이스와 커버가 결합되어 하우징을 형성하고, 하우징에 모터 박스부와 기어 박스부가 일체로 형성되고, 기어 박스부의 측부에 실린더 연결부가 형성되어, 기어 박스부와 실린더 연결부의 상부에 모터 박스부가 배치되고, 실린더의 타단에 흡입관과 토출관이 구비된 실린더 헤더가 결합되는 세탁기용 세제자동투입장치에 관한 것이다.
대한민국 특허 제10-1320203호(2013년 10월 14일, 등록)에 "액체세제 공급펌프"가 소개되어 있다.
상기 액체세제 공급펌프는 일정 크기의 공간부가 형성된 몸체부; 상기 몸체부 내부에 배치되되, 일측에 패킹이 장착된 피스톤이 삽입된 상태로 왕복 이동할 수 있는 내부공간이 형성되고, 상기 피스톤의 왕복이동에 의해 압축 또는 팽창된 에어가 이송되는 에어이송관이 상부방향으로 연장된 형태로 형성되며, 하부에는 상기 에어이송관과 동일축선 상의 위치에 상기 몸체부의 회동축 삽입홈에 삽입되는 회동축이 형성된 에어공급부; 상기 몸체부 내부에 배치되어 인가되는 구동전원에 의해 회전축을 회전시키는 구동모터; 일측에는 상기 회전축에 끼움결합되는 회전축 체결홈이 형성되며, 상기 회전축 체결홈과 일정 간격 이격된 위치에는 상기 피스톤의 타측에 회동가능하게 체결되는 피스톤 체결부가 형성되어, 상기 회전축과 함께 회전하면서 상기 피스톤을 에어공급부의 내부공간 내에서 왕복 이동시키는 링크부재; 및 일정 크기의 내부공간이 형성되며 상기 피스톤의 상부 위치에 배치되되, 상기 에어이송관의 단부가 내부공간 내부로 삽입되어 상기 에어공급부의 내부공간과 연통되며, 상기 에어이송관을 통해 이송되는 압축 또는 팽창된 에어에 따라 액체세제를 유입 또는 배출시키는 유입밸브 및 유출밸브가 구비된 압력챔버를 포함한다.
그러나, 상기 액체세제 공급펌프는 세탁기에서의 점유공간을 줄일 수 있도록 몸체부의 형상을 변경하여 더 컴팩트하고 작게 제작하는 것이 요구되며, 유입밸브와 유출밸브을 제조 비용을 낮추는 것이 요구된다.
따라서, 본 발명의 목적은 각각 성형된 케이스와 커버가 결합되어 하우징을 형성하고, 하우징에 모터 박스부와 기어 박스부가 일체로 형성되고, 기어 박스부의 측부에 실린더 연결부가 형성되어, 기어 박스부와 실린더 연결부의 상부에 모터 박스부가 배치되고, 실린더의 타단에 흡입관과 토출관이 구비된 실린더 헤더가 결합됨으로써, 제품을 컴팩트하게 제조할 수 있어, 제품의 부피를 줄일 수 있으며, 제품 조립이 간편하여, 제품의 생산비용을 낮출 수 있는 세탁기용 세제자동투입장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 흡입관 및 토출관에 장착되는 체크밸브가 탄성이 좋은 고무, 실리콘 또는 폴리우레탄 중 어느 한 소재로 오리 부리(duck-bill) 형상으로 형성됨으로써, 사출 성형 방식으로 생산할 수 있고, 체크밸브 자체로 펌프 시일(pump seal) 기능과 O-링 기능을 수행할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있는 세탁기용 세제자동투입장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치의 일례는 하우징이 케이스와 커버로 구성되고, 하우징에 모터가 배치되는 모터 박스부와 기어전동수단이 배치되는 기어 박스부가 일체로 형성되며, 기어 박스부의 측부에 실린더 연결부가 형성되어, 기어 박스부와 실린더 연결부의 상부에 모터 박스부가 배치되고, 실린더 연결부에 실린더의 일단이 연결되고, 실린더의 내부에 피스톤이 배치되고, 피스톤의 커넥팅 로드가 기어전동수단의 캠 부재에 결합되며, 실린더의 타단에 실린더 헤더가 결합되고, 실린더 헤더에 흡입관과 토출관이 각각 연결되며, 흡입관의 상부에 토출관이 배치되고, 흡입관에 제 1 체크밸브가 장착되고, 토출관에 제 2 체크밸브가 장착됨으로써, 모터의 동력이 기어전동수단을 통해 피스톤으로 전달되어, 피스톤이 실린더에서 흡입행정과 토출행정을 하게 되며, 흡입행정시 흡입관의 제 1 체크밸브가 개방되고 토출관의 제 2 체크밸브가 닫히며, 토출행정시 토출관의 제 2 체크밸브가 개방되고 흡입관의 제 1 체크밸브가 닫히게 되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1 체크밸브는 고무, 실리콘 또는 폴리우레탄 중 어느 한 소재로 성형될 수 있으며, 중공부가 형성된 원통부의 일단 둘레에 플랜지부가 형성되고, 원통부의 타단에 제 1 및 제 2 평판 경사부가 서로 마주보게 형성되고, 제 1 및 제 2 평판 경사부가 선단이 서로 접한 상태에서, 제 1 및 제 2 평판 경사부가 선단에 일직선 형태의 개폐구가 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 2 체크밸브는 구성이 제 1 체크밸브의 구성과 동일하고, 흡입관에 장착된 제 1 체크밸브의 배치 방향과 마주보는 반대 방향으로 토출관에 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 기어전동수단은 모터의 구동축에 장착된 구동기어에 전동기어의 제 1 기어부가 연동되고, 전동기어의 제 2 기어부에 출력기어가 연동되며, 출력기어의 일측면에 캠 부재가 배치되고, 캠 부재에 피스톤의 커넥팅 로드에 형성된 링 엔드부가 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 출력기어에는 마그네트가 장착되고, 출력기어의 하부에 홀 IC가 배치되어, 출력기어의 1회전마다 홀 IC가 마그네트를 감지하게 되는 것을 특징으로 한다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 제품을 컴팩트하게 제조할 수 있고, 제품의 부피를 줄일 수 있으며, 제품 조립이 간편하여, 제품의 생산비용을 낮출 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 케이스의 내부에 기어전동수단, 피스톤, 체크밸브가 장착된 상태를 도시한 사시도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치의 작동을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 및 도 7은 제 1 체크밸브를 도시한 사시도이다.
도 8은 기어전동수단을 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 하우징(10)이 케이스(11)와 커버(12)로 구성되고, 하우징(10)에 모터(20)가 배치되는 모터 박스부(111)와, 기어전동수단(30)이 배치되는 기어 박스부(112)가 일체로 형성되며, 기어 박스부(112)의 측부에 실린더 연결부(113)가 형성되어, 기어 박스부(112)와 실린더 연결부(113)의 상부에 모터 박스부(111)가 배치되고, 실린더 연결부(113)에 실린더(40)의 일단이 연결되고, 실린더(40)의 내부에 피스톤(50)이 배치되고, 피스톤(50)의 커넥팅 로드(51)가 기어전동수단(30)의 캠 부재(36)에 결합되며, 실린더(40)의 타단에 실린더 헤더(60)가 결합되고, 실린더 헤더(60)에 흡입관(65)과 토출관(70)이 각각 연결되며, 흡입관(65)의 상부에 토출관(70)이 배치되고, 흡입관(65)에 제 1 체크밸브(80)가 장착되고, 토출관(70)에 제 2 체크밸브(90)가 장착됨으로써, 모터(20)의 동력이 기어전동수단(30)을 통해 피스톤(50)으로 전달되어, 피스톤(50)이 실린더(40)에서 흡입행정과 토출행정을 하게 되며, 도 4에 도시된 것처럼, 흡입행정시 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 개방되고 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 닫히며, 도 5에 도시된 것처럼, 토출행정시 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 개방되고 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 닫히게 된다.
이것에 의해, 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 케이스(11)와 커버(12)가 각각 성형된 후, 케이스(11)와 커버(12)가 결합되어 하우징(10)을 형성하고, 하우징(10)에 모터 박스부(111)와 기어 박스부(112)가 일체로 형성되고, 기어 박스부(112)의 측부에 실린더 연결부(113)가 형성되어, 기어 박스부(112)와 실린더 연결부(113)의 상부에 모터 박스부(111)가 배치되고, 실린더(40)의 타단에 흡입관(65)과 토출관(70)이 구비된 실린더 헤더(60)가 결합됨으로써, 제품을 컴팩트하게 제조할 수 있어, 제품의 부피를 줄일 수 있으며, 제품 조립이 간편하여, 제품의 생산비용을 낮출 수 있는 장점이 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 제 1 체크밸브(80)는 고무, 실리콘 또는 폴리우레탄 중 어느 한 소재로 성형될 수 있으며, 중공부(81)가 형성된 원통부(82)의 일단 둘레에 플랜지부(83)가 형성되고, 원통부(82)의 타단에 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 서로 마주보게 형성되고, 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 선단이 서로 접한 상태에서, 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 선단에 일직선 형태의 개폐구(86)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 제 1 체크밸브(80)는, 도 6의 화살표(871) 방향과 같이 유체가 중공부(81)로 유입되면, 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 내부에서 압력을 받게 됨으로, 개폐구(86)가 벌어져 개방되고, 도 7에 도시된 것처럼, 화살표(872) 방향으로 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 외부에서 압력을 받게 되면 수축되어, 개폐구(86)가 닫히게 된다.
상기 제 2 체크밸브(90)는 제 1 체크밸브의 구성과 동일하다. 다만, 상기 제 2 체크밸브(90)는 흡입관(65)에 장착된 제 1 체크밸브(80)의 배치 방향과 마주보는 반대 방향으로 토출관(70)에 장착된다.
상기와 같은 제 1 및 제 2 체크밸브(80, 90)는 사출 성형 방식으로 생산할 수 있고, 체크밸브 자체로 펌프 시일(pump seal) 기능과 O-링 기능을 수행할 수 있어, 제조 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
도 8을 참조하면, 상기 기어전동수단(30)은 모터(20)의 구동축(20)에 장착된 구동기어(31)에 전동기어(32)의 제 1 기어부(33)가 연동되고, 전동기어(32)의 제 2 기어부(34)에 출력기어(35)가 연동되며, 출력기어(35)의 일측면에 캠 부재(36)가 배치되고, 캠 부재(36)에 피스톤(50)의 커넥팅 로드(51)에 형성된 링 엔드부(52)가 결합된다.
이것에 의해, 도 4에 도시된 것처럼, 모터(20)의 동력이 구동기어(31)에서 전동기어(32)를 통해 출력기어(35)로 전달되어, 출력기어(35)의 캠 부재(36)가 실린더(40)의 반대편 위치인 후방에 배치되면, 캠 부재(36)에 커넥팅 로드(51)의 링 엔드부(52)가 결합된 피스톤(50)이 실린더(40)의 후단에 배치된다. 그리고, 도 5에 도시된 것처럼, 모터(20)의 동력이 구동기어(31)에서 전동기어(32)를 통해 출력기어(35)로 전달되어, 출력기어(35)의 캠 부재(36)가 실린더(40)에 근접한 위치인 선단부에 배치되면, 캠 부재(36)에 커넥팅 로드(51)의 링 엔드부(52)가 결합된 피스톤(50)이 실린더(40)의 선단에 배치된다.
또한, 상기 출력기어(35)에는 마그네트(도시하지 않음)가 장착되고, 출력기어(35)의 하부에 홀 IC(도시하지 않음)가 배치되어, 출력기어(35)의 1회전마다 홀 IC가 마그네트를 감지하게 된다.
상기 홀 IC의 감지신호가 세탁기(도시하지 않음)의 제어부(도시하지 않음)로 출력됨으로써, 제어부에 의해 모터의 작동이 제어되어, 세제의 투입량이 조절된다.
상기 실린더(40)에 피스톤(50)이 장착되어 왕복 행정운동을 하는 피스톤 펌프의 구성은 이미 잘 알려져 있어, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 다음과 같이 작동한다.
도 5에 도시된 것처럼, 흡입관(65)에 근접하게 실린더(40)의 선단에 배치된 상태에서, 모터(20)의 동력이 기어전동수단(30)을 통해 피스톤(50)으로 전달되어, 도 4에 도시된 것처럼, 피스톤(50)이 화살표(55) 방향과 같이 실린더(40)의 선단에서 후단으로 후퇴하게 되면, 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 개방되어, 액체 세제가 흡입관(65)을 통해 실린더(40)의 내부로 흡입되고, 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 닫혀, 토출관(70)을 통해 외부 압력 또는 외부 유체가 실린더(40) 내부로 유입되는 것을 방지하게 된다(흡입행정).
이후, 도 4의 상태에서, 모터(20)의 동력이 기어전동수단(30)을 통해 피스톤(50)으로 전달되어, 도 5에 도시된 것처럼, 피스톤(50)이 화살표(56) 방향과 같이 실린더(40)의 후단에서 선단으로 전진하게 되면, 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 개방되어, 실린더(40) 내부의 액체 세제가 토출관(70)을 통해 세탁통으로 토출되고, 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 닫혀, 실린더(40) 내부의 액체 세제가 흡입관(65)을 통해 세제통으로 역류하는 것을 방지하게 된다.
이와 같이 본 발명에 따른 본 발명에 따른 세탁기용 세제자동투입장치는 피스톤(50)의 왕복 행정에 의해 액체 세제가 흡입관(65)을 통해 실린더(40)의 내부로 흡입된 후, 실린더(40)의 내부에서 토출관(70)을 통해 세탁기의 세탁통으로 토출된다.
10 : 하우징 20 : 모터
30 : 기어전동수단 40 : 실린더
50 : 피스톤 60 : 실린더 헤더
65 : 흡입관 70 : 토출관
80 : 제 1 체크밸브 90 : 제 2 체크밸브

Claims (5)

  1. 세탁기용 세제자동투입장치에 있어서,
    하우징(10)이 케이스(11)와 커버(12)로 구성되고, 하우징(10)에 모터(20)가 배치되는 모터 박스부(111)와, 기어전동수단(30)이 배치되는 기어 박스부(112)가 일체로 형성되며, 기어 박스부(112)의 측부에 실린더 연결부(113)가 형성되어, 기어 박스부(112)와 실린더 연결부(113)의 상부에 모터 박스부(111)가 배치되고, 실린더 연결부(113)에 실린더(40)의 일단이 연결되고, 실린더(40)의 내부에 피스톤(50)이 배치되고, 피스톤(50)의 커넥팅 로드(51)가 기어전동수단(30)의 캠 부재(36)에 결합되며, 실린더(40)의 타단에 실린더 헤더(60)가 결합되고, 실린더 헤더(60)에 흡입관(65)과 토출관(70)이 각각 연결되며, 흡입관(65)의 상부에 토출관(70)이 배치되고, 흡입관(65)에 제 1 체크밸브(80)가 장착되고, 토출관(70)에 제 2 체크밸브(90)가 장착됨으로써, 모터(20)의 동력이 기어전동수단(30)을 통해 피스톤(50)으로 전달되어, 피스톤(50)이 실린더(40)에서 흡입행정과 토출행정을 하게 되며, 흡입행정시 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 개방되고 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 닫히며, 토출행정시 토출관(70)의 제 2 체크밸브(90)가 개방되고 흡입관(65)의 제 1 체크밸브(80)가 닫히게 되는 것을 특징으로 하되,
    상기 제 1 체크밸브(80)는 고무, 실리콘 또는 폴리우레탄 중 어느 한 소재로 성형될 수 있으며, 중공부(81)가 형성된 원통부(82)의 일단 둘레에 플랜지부(83)가 형성되고, 원통부(82)의 타단에 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 서로 마주보게 형성되고, 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)가 선단이 서로 접한 상태에서, 제 1 및 제 2 평판 경사부(84, 85)의 선단에 일직선 형태의 개폐구(86)가 형성되는 것을 특징으로 하며,
    상기 제 2 체크밸브(90)는 구성이 제 1 체크밸브(80)의 구성과 동일하고, 흡입관(65)에 장착된 제 1 체크밸브(80)의 배치 방향과 마주보는 반대 방향으로 토출관(70)에 장착되는 것을 특징으로 하고,
    상기 기어전동수단(30)은 모터(20)의 구동축(20)에 장착된 구동기어(31)에 전동기어(32)의 제 1 기어부(33)가 연동되고, 전동기어(32)의 제 2 기어부(34)에 출력기어(35)가 연동되며, 출력기어(35)의 일측면에 캠 부재(36)가 배치되고, 캠 부재(36)에 피스톤(50)의 커넥팅 로드(51)에 형성된 링 엔드부(52)가 결합되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 세제자동투입장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 출력기어(35)에는 마그네트가 장착되고, 출력기어의 하부에 홀 IC가 배치되어, 출력기어(35)의 1회전마다 홀 IC가 마그네트를 감지하게 되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 세제자동투입장치.
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