KR20000055200A - 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류 등의 세탁물을 세정하는 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁조가 세탁기의 수직 방향에 대하여 기울어지게 위치됨과 동시에 세탁조의 바닥면도 세탁조의 수직 방향에 대하여 더 기울어지게 형성됨으로써 세탁 성능이 향상되도록 한 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도만큼 기울어지게 위치되는 동시에 내부 바닥면이 자신이 기울어진 방향으로 더 기울어지게 형성되어 있는 세탁조가 구비되고, 상기 세탁조는 그 내측 둘레면에 수류 형성 및 세탁물의 이동을 안내토록 상하 방향으로 경사진 리브가 다수 형성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기{Washer having tilting drum}

본 발명은 의류 등의 세탁물을 세정하는 세탁기에 관한 것으로서, 특히 세탁조가 세탁기의 수직 방향에 대하여 기울어지게 위치됨과 동시에 세탁조의 바닥면도 세탁조의 수직 방향에 대하여 더 기울어지게 형성함으로써 세탁 성능이 향상되도록 한 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 전기를 이용하여 의류에 묻은 때 등을 제거하는 기계로서, 의류에 묻은 때는 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학작용에 의해 섬유에서 떨어지게 되나 세제만의 작용으로는 오랜 시간이 걸리기 때문에 수류를 강제 발생시켜 마찰이나 진동 등의 기계적인 작용을 가하면 때가 빠지는 속도가 빨라지게 된다. 이와 같이 기계적인 작용을 제공하여 의류 등을 세척하는 것이 세탁기이다.

도 1은 종래 기술에 의한 세탁기의 측면 구성도로서, 그 구성은 세탁기 케이스(10)와, 상기 세탁기 케이스(10) 내부에 위치되어 세탁물의 세정이 이루어지는 세탁조(20)와, 상기 세탁조(20)를 상기 세탁기 케이스(10)에 매달리도록 하는 동시에 댐퍼 기능을 수행하는 네 개의 걸이부재(30)와, 상기 세탁조(20)의 펄세이터(25) 및 세탁조(20)의 내조(23)를 구동하기 위한 구동 모터(40)로 구성된다.

여기서, 상기 세탁조(20)는 하부에 네 개의 브래킷(22)이 설치되어 상기 걸이부재(30)의 하부 측이 걸리도록 되어 있는 외조(21)와, 상기 구동 모터(40)에 연결되어 회전되고 세탁의 효율을 증대시키기 위한 펄세이터(25)가 설치된 내조(23)로 구성된다.

또한, 상기 구동 모터(40)에는 클러치 장치 및 유성기어가 포함되어 상기 펄세이터(25) 및 내조(23)의 회전을 조절할 수 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 걸이부재(30)는 그 상단부가 상기 세탁기 케이스(10)에 형성된 브래킷(11)에 걸려 있고, 그 하단에는 댐퍼 역할을 할 수 있도록 댐퍼 케이스(37)의 내부에 스프링(36)이 구비된 댐퍼 부재(35)가 상기 외조(21)의 하부에 형성된 브래킷(22)에 걸려 있다.

따라서 상기 세탁조(20)는 상기 세탁기 케이스(10) 내부에 상기 걸이부재(30)를 통해서 매달려 있게 된다.

상기와 같이 구성된 종래기술에 의한 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자는 상기 내조(23)에 세탁물 및 세제를 넣고 세탁기를 동작시키면, 상기 세탁조(20) 내부로 물이 공급되어 세탁하기 위한 일정높이까지 물이 차 오르게 되고, 이후 상기 구동 모터(40)가 동작되어 상기 펄세이터(25) 및 내조(23)를 회전시키면서 세탁을 하게 된다.

이와 같이 세탁을 실시한 다음 일정시간이 경과되면 상기 구동 모터(40)가 동작을 멈추고, 상기 외조(21)의 하부에 설치된 배수밸브(27)가 열리면서 상기 세탁조(20) 내부의 물이 배수관(28)을 통하여 외부로 배수된다.

상기와 같이 배수가 완료되면, 상기 세탁조(20)에 다시 물이 공급되어 일정높이까지 차 오르게 되어 헹굼 운전을 하게 되는데, 헹굼 운전은 보통 2 ~ 3회에 걸쳐 이루어지고 상기한 세탁운전과 똑같은 동작으로 이루어지게 되나 상기 구동 모터(40)를 동작시키는 시간이 적게 소요된다.

상기와 같이 세탁 및 헹굼 운전이 완료되면, 상기 내조(23)만 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함된 수분을 제거하기 위한 탈수운전이 진행된다. 즉 상기 내조(23)가 빠른 속도로 회전되어 세탁물에 포함되어 있는 수분은 원심력에 의해 상기 내조(23)에 형성된 작은 구멍을 통하여 상기 외조(21)로 이동된 후 상기 배수관(28)을 통하여 외부로 배수된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 세탁기는 세탁기 케이스(10) 내에 걸이부재(30)로 매달린 세탁조(20)가 수직으로 위치되어 있기 때문에 일정 용량 이상인 세탁기의 경우 사용자가 까치발을 세우고 세탁물 등을 넣거나 빼내야 하는 등 불편한 문제점이 있다.

특히, 상기 종래 기술의 세탁기는 세탁조(20)가 수평으로 놓인 상태에서 정회전하거나 역회전하면서 세탁물을 세정하기 때문에 펄세이터(25)에 의하여 발생한 2차 수류가 상부로 전달되는 과정에서 세탁조(20)의 중앙부로 몰려 포엉킴을 유발하게 되고, 또한 2차 수류의 흐름이 복잡하게 이루어지지 않기 때문에 균일한 세탁이 이루어지지 않아 세탁 성능이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 세탁조를 경사지게 설치하면서도 세탁조의 바닥면을 세탁조에 대해 기울어지게 형성함으로써 포유동을 개선하여 세탁 성능이 향상되도록 하는 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 세탁조의 내벽에 상하 방향으로 나선형의 리브를 형성함으로써 세탁조의 기울어짐을 최소화하면서도 세탁 성능은 향상되도록 하는 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술의 세탁기가 도시된 내부 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 세탁기가 도시된 내부 구성도,

도 3은 세탁조의 기울어진 정도에 따른 세정력 및 세탁 편차의 변화가 도시된 그래프,

도 4는 본 발명에 따른 기울어진 세탁조의 원심력 작용 상태도이다.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

50 : 세탁기 케이스 52 : 상부 브래킷

60 : 세탁조 61 : 외조

62 : 하부 브래킷 63 : 배수구

64 : 배수관 65 : 내조

66 : 펄세이터 67 : 리브

70 : 걸이부재 71 : 로드

72 : 걸림구 75 : 댐퍼 부재

80 : 구동 모터 81 : 축

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기는, 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도 만큼 기울어지게 위치되는 동시에 내부 바닥면이 자신이 기울어진 방향으로 더 기울어지게 형성되어 있는 세탁조가 구비된 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 세탁기가 도시된 내부 구성도이다.

본 발명은 세탁기 케이스(50)와, 상기 세탁기 케이스(50)내에 수직 방향에 대하여 일정 각도(θ₁) 만큼 기울어지게 위치되고 내조(65)에서 세탁물의 세정이 이루어지는 세탁조(60)와, 상기 세탁조(60)가 상기 세탁기 케이스(50)내에서 기울어지게 위치될 수 있도록 상단부가 상기 세탁기 케이스(50) 내에 고정되고 하단부가 상기 세탁조(60)에 고정되는 4개의 걸이 부재(70)와, 상기 세탁조(60)의 하측에 설치되어 상기 세탁조(60)의 내조(65)를 구동시키는 구동 모터(80)로 구성되어 있다.

여기서, 상기한 세탁조(60)는 상기 걸이 부재(70)를 통해 세탁기 케이스(50)내에 기울어지게 고정되는 외조(61)와, 상기 외조(61)내에서 상기 구동 모터(80)에 연결되어 회전되고 세탁의 효율을 증대시키기 위한 펄세이터(66)가 설치된 내조(65)로 이루어져 있다.

특히, 상기 내조(65)는 그 바닥면이나 상기 펄세이터(66)의 상면이 상기 세탁조(60)가 기울어진 동일 방향으로 일정 각도(θ₂)만큼 더 기울어지게 형성되어 있고, 내벽에는 세탁 행정 중에 세탁물이 상하 방향으로 용이하게 이동되도록 안내하는 다수의 리브(67)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 리브(67)는 상기 내조(65)의 상하 방향으로 일정 간격마다 다수 형성되고, 세탁조(60)가 기울어진 방향으로 나선형으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기와 같은 세탁조(60)가 기울어지게 설치되면 세정도가 향상됨과 아울러 세탁 편차가 줄어들게 되는 바, 이것은 도 3에 도시된 바와 같은 실험 결과에 따라 세탁조(60)의 기울임 각도(θ)에 따라 세정도 및 세탁 편차가 변화된다는 것을 확인할 수 있고, 세정력과 세탁편차가 각각 15°부근에서 최대와 최소로 되는 것을 알 수 있다. 여기서 세탁편차는 세탁이 고르게 되는 정도를 나타내는 값으로 작을수록 좋다.

이와 같은 세탁조(60)가 기울어지게 설치됐을 때 세정도가 향상됨과 아울러 세탁 편차가 줄어드는 것은 내조(65)가 회전할 때 내부의 수류 발생이 원주 방향뿐 아니라 상하 방향으로의 포유동이 복잡하게 이루어지기 때문에 그만큼 세탁물의 세정력이 향상된다.

즉, 도 4를 참고하여 상기와 같이 일정각도(θ) 기울어진 세탁조(D)의 한 질점(m)에서의 힘의 분포를 살펴보면, 우선 수직방향으로는 중력(mg)이, 세탁조(D)의 경사면(S)으로는 펄세이터 또는 세탁조(D) 내조의 회전에 의한 원심력(CF)이 각각 작용하게 되는데, 경사면(S)에서 세탁조(D)의 한 질점(m)에 작용하는 힘은 경사면(S)의 내려가는 방향으로는 원심력(CF)과 중력에 의한 힘(mg * sinθ)을 합친 힘(CF + mg * sinθ)이 작용하게 되고, 경사면(S)의 올라가는 방향으로는 원심력(CF)에서 중력에 의한 힘(mg * sinθ)을 뺀 힘(CF - mg * sinθ)이 작용하게 된다.

따라서, 세탁조(D)가 기울어진 각도(θ)에 따라 수직방향으로 세워진 세탁조에 비하여 한 질점에 작용하는 힘이 비대칭적으로 나타나게 되므로 복잡한 포유동을 형성하게 되어 세정력이 증가되는 동시에 세탁편차가 감소되는 것이다.

하지만, 세탁조(D)가 심하게 기울어지게 되면, 원심력(CF)의 영향보다는 중력(mg)의 영향을 크게 받기 때문에 세탁조(D)의 불균형이 심화되어 회전구동의 어려움이 발생될 뿐만 아니라, 세탁조(D)의 벽면을 따라 발생되는 포유동이 약해지게 되어 세탁물이 고르게 퍼지면서 세탁이 이루어지지 못하고 하나로 뭉쳐지게 된다. 결국, 하나로 뭉쳐진 세탁물의 내부 세탁물은 세탁이 제대로 이루어지지 않기 때문에 오히려 세정력은 감소되고 세탁편차는 크게 나타난다.

따라서 상기한 도 3에 도시된 바와 같이 세탁조(60)의 기울어진 각도(θ)는 0°＜ θ ＜ 30°의 범위내에서 세탁조건과 세탁기의 구조에 따라 적정하게 기울어지는 것이 바람직하다.

특히, 상기 세탁조(60)의 기울임 각도가 커지게 되면 동일 용량에 대해 상기 세탁기 케이스(50)가 부피가 더 커지게 되고, 세탁 행정 중 탈수 과정에서 세탁조(60)가 기울어짐에 따라 진동 및 소음의 발생이 심해질 수 있는 바, 본 발명에 따른 내조(65)는 도 2에서와 같이 그 바닥면이 상기 세탁조(60)가 기울어진 방향으로 일정 각도 만큼 더 기울어지게 형성됨으로써 세탁조(60)의 기울임 각도(θ₁)를 줄이면서도 세탁물과 세탁조가 상대 운동하기 위한 토크는 증가시켜 세정력을 향상시킬 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기와 같은 세탁조를 고정하기 위한 걸이 부재(70)는 긴 봉형으로 형성되어 상기 세탁기 케이스(50)의 각 모퉁이에 4개가 설치되고, 그 상단부는 상기 세탁기 케이스(50)의 내면에서 돌출 고정된 상부 브래킷(52)에 고정되고, 하단부는 상기 세탁조(60)의 외조(61)에서 돌출된 하부 브래킷(62)에 고정되어 있다.

여기서, 상기 세탁조(60)의 하부 브래킷(62)은 상기 외조가 일정 각도(θ₁) 기울어진 상태에서 바닥으로부터 동일 높이에 설치되고, 상기 세탁기 케이스(50)에 설치된 상부 브래킷(52)도 동일 높이에 설치되어 있다.

그리고, 상기 걸이 부재(70)는 긴 봉형의 로드(71)와, 상기 로드(71)의 상단에 고정되어 상기 상부 브래킷(52)에 걸리도록 플랜지형으로 형성된 걸림구(72)와, 상기 로드(71)의 하단부에 설치되어 상기 세탁조(60)를 탄성력 있게 지지하는 댐퍼 부재(75)로 이루어져 있다.

상기와 같은 세탁조(60)를 구동하기 위한 구동 모터(80)는 모터와 세탁조 직결식이나 클러치 방식 중 어느 방식을 채용하여도 가능할 것이다. 다만, 상기 구동 모터(80)는 상기 외조(61)의 하부에 세탁조(60)가 기울어진 각도 만큼 경사진 위치로 고정되고, 이 구동 모터(80)의 축(81)도 수직 방향에 대하여 일정 각도(θ₁) 만큼 기울어진 상태에서 상기 외조(61)를 관통하여 상기 내조(65)에 연결됨으로써 내조(65)를 회전 구동할 있도록 되어 있다.

그리고, 상기 세탁조(60)의 외조(61)의 낮은 쪽에는 배수구(63)가 설치되고, 이 배수구(63)로부터 세탁기 케이스(50) 외측으로 배수관(64)이 연결되어 있다. 물론, 상기 배수구(63)나 배수관(64) 상에는 배수 밸브(미도시 됨)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

세탁기 케이스(50)의 뚜껑을 개방하고 세탁물을 투입한 후, 세탁기를 작동시키면 외조(61) 및 내조(65)에 적정량의 세탁수가 차오르게 되고, 이때 세탁수는 세탁조(60)가 기울어진 상태에 있으므로 수직 방향에 대하여 비대칭 형태로 내재되면서 세탁조(60) 내부에 수평으로 차있게 된다.

이와 같은 상태에서 구동 모터(80)가 작동되면 축(81)이 회전하게 되고, 이 축(81)의 회전력은 내조(65) 및 펄세이터(66)에 전달되어 상기 세탁물의 세정을 위한 복잡한 수류를 발생시키게 된다.

즉, 상기 세탁조(60)의 내조(65)가 회전하게 되면 1차적으로 수류는 원심력에 의해 내조(65)의 벽을 따라 상부쪽으로 유동하게 되고, 이와 동시에 내조(65)가 중력이 작용하는 수직 방향에 대하여 기울어지게 위치되므로 수류는 중력, 원심력, 경사진 내조면의 상호 관계에 의해 비대칭 형태로 이루어지면서 복잡한 포유동을 생성하게 된다.

특히, 상기 내조(65)내에서 2차 수류를 발생시키는 펄세이터(66)가 더욱 기울어져 있으므로 세탁수에 원심력뿐만 아니라 양력의 발생도 커지게 되어 1차 수류와 더불어 2차 수류도 복잡한 비대칭 형태로 유동하면서 포유동을 생성하게 된다.

그리고, 상기 내조(65)에 리브(67)가 형성되어 있으므로 원심력이 작용될 때 세탁물이 리브를 따라 균일하게 유동되면서 상기한 복잡한 포유동의 영향을 받으면서 세탁물의 세정이 이루어지게 된다.

따라서, 일정 각도 기울어진 내조(65)와 펄세이터(66)에 의해 세탁수의 내부 유동 구조가 복잡하게 이루어지므로 대칭적으로 반복되는 수류 발생이 최소화되고, 이에 따라 세정 과정에서 세탁물의 포엉킴이 방지되어 수류가 세탁물에 균일하게 작용하게 되므로 결국, 세탁기의 균일 세정력이 향상된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 세탁조 및 그 바닥면이 기울어진 세탁기는 세탁조가 수직 방향에 대하여 일정 정도 기울어지게 설치되어 있으므로 세탁물 수납의 편의성이 향상되고, 복잡한 수류 발생이 이루어지면서 세탁물의 엉킴이 방지되어 세탁물의 세정 능력이 향상됨과 아울러 세탁 편차를 줄일 수 있는 이점을 제공하게 된다.

특히, 본 발명은 세탁조의 내조 바닥면이 더 경사지게 형성되어 있기 때문에 세탁조와 세탁조 바닥면의 기울임 각도를 줄이면서도 세탁물의 세정을 위한 포유동을 개선할 수 있는 이점을 제공하게 된다.

Claims (2)

1. 세탁기의 수직 방향에 대하여 일정 각도 만큼 기울어지게 위치되는 동시에 내부 바닥면이 자신이 기울어진 방향으로 더 기울어지게 형성되어 있는 세탁조가 구비된 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 세탁조는 그 내측 둘레면에 수류 형성 및 세탁물의 이동을 안내토록 상하 방향으로 경사진 리브가 다수 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.