KR20010087041A - 진동 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진동 세탁기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리니어 모터의 구동 원리를 이용하여 터브 자체를 진동시키고, 상기 진동이 세탁수(水), 세제, 그리고 세탁물(物)간에 공진현상을 유발하여 적은 양의 세탁수로도 원활하게 세탁되도록 한 것이다.

이에 따른 본 발명은 아웃케이스와, 상기 아웃케이스 벽면에 설치된 고정자와, 상기 고정자와 연동하여 상하 운동하도록 터브에 설치된 전기자를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 아웃케이스와, 터브 사이에 설치된 리니어모터와, 상기 터브내로 마이크로웨이브를 유도하는 건조수단을 포함하여 구성된다.

Description

진동 세탁기{Vibration type Washing machine}

본 발명은 진동 세탁기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 리니어모터의 구동 원리를 이용하여 터브 자체를 진동시키고, 상기 진동이 세탁수(水), 세제, 그리고 세탁물(物)간에 공진현상을 유발하여 적은 양의 세탁수로도 원활하게 세탁되도록 한 진공 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로, 사용되는 펄세이터 세탁기는 세탁물(物)과 세탁수(水) 그리고 세제를 함께 넣은 다음 콘트롤러에서 발생되는 신호에 따라 펄세이터나 인너터브가 회전되면서 세탁물을 세탁하는 것이다.

상기 펄세이터 세탁기의 구성을 참고적으로 설명하면 다음과 같다.

즉, 펄세이터 세탁기는 도 1에서 도시한 바와 같이, 아웃케이스(1)와, 상기 아웃케이스(1)내에 지지되도록 설치된 아웃터브(2)와, 상기 아웃터브(2) 내에 회전 가능하게 설치된 인너터브(3)와, 상기 인너터브(3)의 내측 바닥면에 좌우로 회전가능하게 설치되어 세탁물에 기계적 교반을 가하여 오염물을 제거하는 펄세이터(4)와, 상기 펄세이터(4) 회전에 필요한 구동력을 생성하는 모터(5)가 기본적으로 구성된다.

또한, 상기 모터(5)의 구동력을 V-벨트(9)에 의해서 전달받아 인너터브(3) 및 펄세이터(4)를 선택적으로 회전시켜 주는 클러치(6)와, 상기 클러치(6)에 축결합되어 인너터브(3)로 회전력을 전달해주는 탈수축(11)과, 상기 탈수축(11) 내부에 동심으로 설치되어 세탁시에는 펄세이터(4)에만 모터의 회전력을 전달하는 세탁축을 포함하여 구성된다.

또한, 탈수시에는 상기 탈수축(11)과 결합되어 인너터브(3)와 펄세이터(4)를 동속으로 회전시켜 주는 세탁축(10)과, 상기 세탁축(10)의 하단부에 고정되어 V-벨트(9)를 통해 모터(5)의 회전력을 전달받아 1차 감속하는 크러치 풀리(8)와, 상기 모터(5)에 축결합되어 V-벨트(9)를 통해 클러치 풀리(8)에 회전력을 전달하는 모터 풀리(7)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 아웃 케이스(1)의 상부 일측에 설치되어 세탁수를 공급시켜 주도록 개폐되는 급수밸브(13)와, 상기 아웃터브(2)의 하부에 설치되어 배수호스(15)를 통해 세탁 및 헹굼에 사용되었던 세탁수를 아웃케이스(1)의 외부로 배수시키도록 개폐하는 배수밸브(14)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 인너터브(3)의 상부에 설치되어 세탁물의 치우침으로 인한 인너터브(3) 상부의 진동을 저감시키는 중공의 링 형상인 벨런서(12)와, 상기 아웃케이스(1)의 상부에 설치되어 콘트롤러(19), 급수벨브(13) 등의 부품들이 내장된 톱커버(17)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 아웃케이스(1)의 상부에 개폐 가능하게 설치된 도어(20)와, 상기 아웃케이스(1)의 하부에 설치되어 각 부품들을 지지하는 베이스(18)와, 상기 인너터브(3) 내에 담겨져 있는 세탁물의 치우침으로 인하여 편심회전하는 인너터브(3)와 아웃터브(2)가 부딪히므로 발생하는 진동 및 소음을 방지하는 복수개의 댐퍼(16)를 포함하여 구성된다.

이와 같이 구성된 펄세이터 세탁기는 인너터브(3) 내로 세탁물을 집어넣고 상기 도어(20)를 닫은 다음 콘트롤러(19)상에 구비된 모드를 선택하여 작동시키면,상기 급수밸브(13)를 통해서 세탁수가 급수되고, 상기 모터(5)의 구동력에 의한 회전력은 풀리(7)와 V-벨트(9)에 의해서 클러치(6)로 전달된다.

이때, 클러치(6)는 모터(5)의 구동력을 감속된 상태로 펄세이터(4)에만 전달해 줌에 따라 상기 펄세이터(4)만 회전하면서 인너터브(3) 내의 세탁물을 회전시켜 줌과 함께 수류를 일으켜 주므로 세탁물이 펄세이터(4)의 회전력과 인너터브(2)의 내부벽면과의 마찰력 및 세제의 분해력 등에 의해 세탁된다.

또한, 탈수시에는 인너터브(3) 내부에 있는 세탁수를 배수시킨 상태에서 클러치(6)가 V-벨트(9)를 통해 전달받은 모터(5)의 구동력을 일방향으로 하여 인너터브(3)와 펄세이터(4)로 1차 감속된 상태로 전달함과 동시에 세탁축(10)과 탈수축(11)이 결합되므로 상기 인너터브(3)와 펄세이터가 동시에 고속으로 회전한다.

이에 따라, 인너터브(3) 내의 세탁물이 원심력에 의해 외측으로 밀리면서 세탁물에 함유된 수분이 빠져 나오는데, 이때에는 배수밸브(14)가 열리므로 세탁물에 서 빠져 나온 수분이 배수호스(15)를 통해 아웃케이스(1)의 외부로 배수되고 이에 따라 탈수가 완료된다.

상기 설명된 펄세이터 세탁기는 세탁시에 세탁물이 꼬여서 배수행정시 풀려지지 않는 경우에 탈수 행정이 시작되면 상기 세탁물이 인너터브 내에서 한쪽으로 치우침으로 인하여 상기 인너터브가 편심회전되고, 상기 편심회전되는 인너터브에 의해서 소음이 발생된다.

또한, 인너터브 내에서 발생되는 강력한 수류는 속옷 등과 같은 섬세한 섬유로 이루어진 세탁물에 손상을 가하기 쉬우며, 탈수시에도 인너터브를 고속 원심 회전시켜서 탈수를 수행하기 때문에 세탁물이 인너터브 내부벽면과의 마찰로 손상되고, 세탁물간의 엉키고 꼬임에 의해서도 세탁물이 손상된다.

그리고, 상기 세탁기는 회전에 의해 발생하는 세탁수와 세탁물간의 마찰을 이용하여 세탁을 하기 때문에 적은 양의 세탁물을 세탁시에도 상당한 양의 세탁수가 기본적으로 소비됨으로 물의 낭비가 심하다.

그리고, 상기 세탁기는 세탁??헹굼??탈수라는 일련의 동작을 수행하는 과정에서 세탁수가 여러번 급수되고 배수되기 때문에 물의 소비가 손으로 하는 세탁보다 많을 수밖에 없는 근본적인 문제가 있다.

그렇기 때문에 현재와 같이 대용량화되어 있는 세탁기에서 소량의 세탁물을 처리시 적합하지 않은 구성이다.

또한, 종래 세탁기는 전체적인 구조가 복잡하여 생산성이 저하될 뿐만 아니라 클러치 등의 정밀 부품 등을 사용하므로 세탁기의 제조원가가 상승되고, 클러치 등의 불량이 발생함으로서 소비자에게 불편을 줄 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 세탁시 발생하는 세탁물의 손상을 방지하고, 세탁물의 양에 비례하여 세탁수의 수위를 자유롭게 조절함과 동시에 별도의 탈수과정 없이 배수 후 세탁물을 바로 건조하여 필요이상의 물의 낭비를 줄이는 세탁기를 개발하여 소비자의 이익을 보호하는데 목적이 있다.

또한, 정밀 부품인 클러치 등이 제거된 단순한 세탁기를 개발함으로서 생산성 향상 및 제조원가를 줄이는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 펄세이터 세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 진동세탁기의 실시예를 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 진동 세탁기의 드라이브(Drive) 제어부를 나타낸 블록 구성도이다.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

200: 아웃케이스 201: 아웃케이스도어

202: 터브커버 204: 터브

205: 전기자 206: 고정자 코일

208: 마그네트론 211: 동축케이블

214: 드라이브 회로부 213: 탄성체

212: 반사판 210: 냉각팬

209: 팬모터 215: 급수밸부

216: 배수밸부 217: 배수호스

218: 연결부

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 아웃케이스와, 상기 아웃케이스 벽면에 설치된 고정자와, 상기 고정자와 연동하여 상하 운동하도록 터브에 설치된 전기자를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 아웃케이스와 터브 사이에 설치된 리니어모터와, 상기 터브내로 마이크로웨이브를 유도하는 건조수단을 포함하여 구성된다.

상기 내용을 더 구체적으로 설명하기 위해 도면을 참조하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 진동 세탁기의 실시예를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 진동세탁기의 드라이부제어부를 나타낸 블록 구성도이다.

도 2를 참조하여 상기 구성을 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 상부에 아웃케이스도어(201)를 가지고 있는 아웃케이스(200)와, 상기 아웃케이스(200) 내에서 진동하도록 설치된 터브(204)와, 상기 터브(204) 외주 면에 설치되어 터브(204)를 진동시키도록 영구자석으로 된 전기자(205)와, 상기 전기자(204)에 전자력을 인가하여 진동을 유발하도록 전기자(205)를 마주보고서 아웃케이스(200) 내부 면에 설치된 고정자(206)를 포함하여 구성된 진동수단이 설치된다.

그리고, 상기 진동수단에는 터브(204)의 상하 운동 진폭을 확장시킬 수 있도록 터브(204) 하부에 설치된 복수개의 탄성체(213)와, 진동시 상기 터브(204)가좌우로 흔들리는 것을 잡아주는 복수개의 댐퍼(207)와, 상기 고정자(206)에 연결되서 터브(204)의 진동을 제어하는 드라이브 제어부(214)를 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 아웃케이스(200) 내부 면 한 쪽에 설치되어서 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론(208)과, 상기 마그네트론(208)이 작동시 발생되는 고열을 냉각시켜주기 위한 냉각팬(210)과, 상기 냉각팬(210)을 구동시키는 팬모터(209)와, 상기 마그네트론(208)에서 발생한 마이크로웨이브를 터브(204) 내로 유도하는 동축케이블(211)을 포함하여 구성된 건조수단이 설치된다.

그리고, 상기 건조수단에는 동축케이블(211)을 통해 유도된 마이크로웨이브를 터브(304)내에서 난반사시키는 반사판(212)을 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 터브 상부에 개폐 가능하게 설치된 터브커버(202)는 동축케이블(211)이 연결되는 연결부(218)와, 상기 연결부(218)로 유도된 마이크로웨이브가 터브 내부 전체로 입사되도록 터브커버(202) 하부 내에 설치된 복수개의 입사구(203)을 포함하여 구성된다.

또한, 종래의 세탁기와 같이 상기 아웃케이스(200)의 상부 일측에 설치되어 급수호스(미도시)를 통해 사용자의 선택에 따라 필요한 세탁수를 공급시켜 주도록 개폐되는 급수밸브(215)와, 상기 터브(204)의 하부에 설치되어 배수호스(217)를 통해서 세탁에 사용되었던 세탁수를 아웃케이스(200)의 외부로 배수시키도록 개폐되는 배수밸브(216)를 포함하여 구성된다.

한편, 상기와 같이 구성된 실시예에 따른 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 터브(204) 내에 세탁물을 넣고서, 상기 세탁물이 잠길 정도의 세탁수가 급수밸브(215)를 통해 터브(204)내로 급수된 다음에 급수밸브를 닫는다.

이때, 고정자(206)에 연결된 드라이브 제어부(214)에서 나오는 진동제어신호가 고정자(206)로 보내지고, 상기 코일에 전달된 진동제어신호에 의해서 고정자(206)에 전자력이 발생하고, 상기 전자력이 영구자석으로 된 전기자(205)에 인가되면, 전자력을 직접 직선적인 기계에너지로 변환하는 리니어 모터의 구동원리에 의해서 전기자(205)가 상하로 움직인다.

즉, 상기 드라이브 제어부(214)에서 나오는 진동제어신호에 따라서 전자력의 방향이 빠르게 변환되기 때문에, 상기 전자력에 의하여 구동되는 전기자(205)가 설치된 터브(204)도 그 변환에 의해서 높은 진동수를 가지게 된다.

그리고, 상기 터브(204)가 진동함으로서 발생하는 진동력이 터브(204) 내의 세탁수에 인가되면, 세탁수와, 세제, 세탁물 및 공기층으로 구성된 다상 매질에 공진 현상을 일으키게 됨으로서 이때 발생하는 미소 공기방울의 공동화 현상 또는 비선형 진동에 의한 기계적인 에너지와 세제의 화학적인 작용이 결합되어 세탁작용을 수행한다.

상기 진동에 의해서 세탁 및 헹굼 작용이 완료되면 배수밸브(216)를 열어 터브(204) 내에 담겨져 있는 세탁수를 아웃케이스(200) 외부로 배수한다.

상기 배수 후 아웃케이스(200) 상부 내주면에 설치된 마그네트론(208)으로부터 마이크로웨이브가 발진되어 도파관으로 사용된 동축케이블(211)을 통해 터브커버(202)로 송출된다.

그리고, 상기 터브커버(202)로 송출된 마이크로웨이브는 터브커버(202) 하부 내에 형성된 입사구(203)에 의해서 터브(204) 안쪽으로 퍼지게 되며, 상기 마이크로웨이브는 터브(204) 내에 설치된 반사판(212)에 의하여 다시 한번 세탁물 사이로 퍼지게 된다.

그리고, 상기 반사된 마이크로웨이브가 수분이 있는 세탁물로 입사시, 세탁물 내부의 수분이 마이크로웨이브에 의해서 발열체의 역할을 하게 되며, 이때 발생하는 열에 의해서 세탁물이 건조되고, 이와 더불어 살균 작용도 같이 수행한다.

한편, 상기 마이크로웨이브를 이용하는 건조수단 대신에 원적외선을 사용하여 세탁물을 건조시키는 별도의 건조수단을 설치할 수도 있다.

즉, 상기 마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론 대신에 원적외선을 방출하는 전기히터를 설치하고, 상기 원적외선을 터브내로 유도하여 세탁물을 건조시킨다.

상기 터브의 진동을 제어하는 드라이브 제어부(214)의 구성을 나타낸 블록 구성도를 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

상기 블록 구성도는 터브내의 다상매체 간에 공진현상이 일어나도록 상기 고정자와 전기자로 구성된 리니어모터에 필요한 주파수를 결정하는 주파수명령부(300)와, 상기 주파수명령부(300)에서 발생한 주파수를 터브가 진동되기에 적당하게 증폭시키는 증폭명령부(301)와, 상기 증폭명령부(301)를 통과한 주파수로 리니어모터를 구동하는 구동부(306)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 주파수명령부(300)는 터브의 진동에 적당한 주파수를 결정하는주파수명령기(302)와, 상기 주파수명령기(302)의 신호에 의해서 주파수를 발생시키는 VCO(Voltage Controlled Oscillator, 전압제어발진기)(303)로 구성된다.

또한, 상기 증폭명령부(304)는 증폭기(305)와 상기 증폭기(305)를 제어하는 증폭명령기(304)로 구성된다.

한편, 상기 구동부(306)는 인버터(Inverter)로 구성된다.

이상에서와 같이, 본 발명은 하나의 터브만 필요하고, 세탁물이 들어있는 상기 터브에 직접 진동을 가하여 세탁을 수행하므로 종래 세탁기에서 사용되던 정밀 부품인 클러치 등을 사용하지 않는다.

그렇기 때문에 세탁기 구조를 단순화할 수 있고, 이를 통해서 생산성 향상 및 제품의 원가를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명은 터브에 의해서 발생하는 진동이 세탁수에 인가되서 세탁수와 세탁물 그리고 세제간에 공진현상이 유발될 수 있는 정도의 물만 필요하기 때문에 종래의 세탁기에 비하여 소모되는 물의 양이 줄어들고, 세탁물 양에 비례하여 세탁수의 수위를 적당하게 조절할 수 있기 때문에 소량의 세탁물을 세탁시 필요이상으로 소모되는 물의 낭비를 줄일 수 있다.

그리고, 상기 진동에 의해서 세탁이 수행되기 때문에 종래 세탁기와 같이 세탁물이 꼬이고 엉키면서 터브 내벽과의 마찰이 일어나 세탁물이 손상되는 문제는 발생하지 않는다.

또한, 본 발명은 건조 수단으로 마이크로웨이브를 사용하기 때문에 별도의탈수과정 없이 배수 후 터브내에서 세탁물을 바로 건조할 수 있다.

이를 통해서, 소비자가 별도로 세탁물을 건조하는 수고나 시간의 낭비를 없앨 수 있고, 마이크로웨이브의 특성상 세탁물이 자연적으로 살균되기 때문에 소비자에게 추가적인 이익을 줄 수 있다.

Claims (7)

1. 아웃케이스와,

   상기 아웃케이스 벽면에 설치된 고정자와,

   상기 고정자와 연동하여 상하 운동하는 전기자를 터브에 설치한 진동세탁기.
2. 아웃케이스와 터브사이에 설치한 리니어모터와,

   상기 터브내로 마이크로웨이브를 유도하는 건조수단으로 구성된 진동세탁기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 터브가 진동시 좌우 흔들림을 방지하는 댐퍼와,

   상기 진동이 진폭 되도록 터브 하부에 설치된 탄성체가 더 포함되어 구성된 진동세탁기.
4. 제 2 항에 있어서,

   건조수단은;

   마이크로웨이브를 발생시키는 마그네트론과,

   상기 마그네트론을 냉각시키는 냉각팬과,

   상기 냉각팬을 회전시키는 팬모터와,

   상기 마이크로웨이브를 터브 내로 유도하는 가이드수단을 포함하여 구성된진동세탁기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 마이크로웨이브가 퍼지도록 터브 내부 면에 설치된 반사판을 더 포함하여 구성된 진동 세탁기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 터브 상부에서 개폐되도록 설치된 터브커버와,

   상기 터브커버와 상기 건조수단의 마이크로웨이브를 터브 내로 유도하는 가이드수단을 연결하는 연결부와,

   상기 연결부로 들어온 마이크로웨이브가 터브 내부 전체로 입사되도록 터브커버 하부에 설치된 복수개의 입사구를 포함하여 구성된 진동 세탁기.
7. 리니어모터로 터브를 진동시키는 세탁기내에 드라이브 제어부가 구비되며,

   상기 드라이브 제어부는;

   상기 터브내의 다상매체 간에 공진현상이 일어나도록 상기 리니어모터에 가하는 주파수를 결정하는 주파수명령부와,

   상기 주파수명령부에서 발생한 주파수를 리니어모터가 구동되기에 적당한 진폭으로 변환하는 증폭명령부와,

   상기 증폭명령부를 통과한 주파수로 리니어모터를 구동시키는 구동부로 구성된 진동세탁기.