KR200181463Y1 - 세탁기용 배수 밸브 - Google Patents

Abstract

(목적) 본 고안은 구조의 단순화 및 기능의 향상과 품질의 상승을 도모할 수 있도록 하는 세탁기용 배수 밸브에 관한 것이다.

(구성) 본 고안은 세탁기의 저수조 하단 일측부에 수용되어 결합 되고, 입수구와 출수구 및 고정 결합부를 갖춘 배수 호스 연결관에, 전자적으로 흡인 작용을 하는 십수 와트(watt) 수준의 교류 솔레노이드 가 고정되고, 솔레노이드의 중심 관통부에 방수와 로드(rod)의 왕복 운동의 가이드(guide) 역할을 하는 로드 가이드가 설치되고, 로드의 끝단부에 밸로즈(bellows)와 플레이트(plate) 및 스프링이 결합 조립되고, 상기한 구조물이 나사로 밀폐되어 조합 구성된 것으로서, 배수구의 열림 작동이 솔레노이드의 전자적 흡인 작용에 의해 이루어지고, 닫힘 작용은 스프링의 반발 탄성력과 수압의 힘에 의해 이루어짐을 특징으로 갖는 세탁기용 배수 밸브이다.

(효과) 본 고안은 구조의 단순화에 의한 원가 경쟁력의 우위 효과와 자체 기능 향상 및 품질 상승 효과가 있는 것이다.

Description

세탁기용 배수 밸브{Drain valve for the washing machine}

본 고안은 세탁기의 세탁(洗濯) 과정에서 이루어지는 세탁 수(水)의 배수(排水)를 제어하는 일명 세탁기용 배수 밸브(valve)에 관한 것으로 구조의 단순화로 원가 경쟁력의 우위 확보와 기능 및 품질 향상을 도모 할 수 있도록 하는 세탁기용 배수 밸브에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 사용자의 조작 방식에 따라 수동식과 자동식으로 구분되는데 가장 보편적으로 많이 사용하고 있는 자동식 세탁기에 관한 것이다.

상기의 자동 세탁기는 도 5에 도시 된바와 같이 세탁조(400)의 하단 부분에 회전 가능하게 설치되는 펄세이터(600)를 고속으로 교반 회전 시켜서 수류를 생성 시킴과 아울러 그 수류로 하여금 세탁조(400) 및 저수조(500) 내에 수용되는 세탁물을 세탁하도록 하는 방식으로서 현재 가장 널리 사용하고 있는 세탁기의 구성 방식중의 하나이다.

상기의 자동 세탁기는 급수, 세탁, 배수, 급수, 헹굼, 배수, 탈수의 순서를기본 코스(course)로 취하여 자동 세탁을 진행하는 것으로서 상기 코스 중에서 배수의 기능을 수행하는 세탁기용 배수 밸브에 관한 것이다.

도 5는 본 고안에서 다루고자 하는 자동 세탁기의 구성 요소 일부를 개략적으로 도시한 것으로, 세탁물을 수용하는 세탁조(400)와 회전 빨래판의 펄세이터(600)와 세탁기의 세탁수(水) 수용 및 회전 모터, 기어 메카니즘, 배수밸브 등이 고정 설치되어지는 저수조(500)를 본 고안의 설명을 보충하기 위하여 도시한 것이다.

상기의 배수 밸브는 도 5에 도시한 바와 같이 저수조(500)의 하단 일측부에 고정 설치되어지는데 종래의 실시 일례를 도 4-A, 4-B, 4-C에 도시하였으며 도면을 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 4-A는 동기 모터를 이용한 배수 밸브 시스템(system)으로서 현재 대다수의 세탁기 제조 메이커(maker)들이 채용하는 방식으로서 그의 동작 원리는 다음과 같다.

입수구(入水口)(2)와 출수구(出水口)(3)를 갖는 배수 호스관(1b)의 일측 내부(50)에 연질 고무류로 성형 제조되어 제공되는 밸로즈(bellows)(60)와 수백gram/Cm의 인장 강도를 갖는 스프링(spring)(40)이 조립 설치되어지고, 밸로즈(60)와 동기 모터(200)의 풀리(pulley)와 연결시켜 왕복 운동을 연결하는 철선 (steel wire)(201)과 동기 모터를 고정 할 수 있도록 하는 동기 모터 브라켓(bracket)(202)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 방식으로서, 배수 시작의 열림 동작은 동기 모터(200)의 회전에 의해 철선(201)이 감기면서 밸로즈(60)가 후진함으로서 배수구가 열려서 배수가 되어지고, 배수 마침의 닫힘 동작은 수백 gram/Cm 의 힘을 갖는 강력 스프링(40)에 의해 복귀되어지는 방식으로서 종래의 실시 일례이다.

상기한 종래의 방식은 배수 작동시 소음이 적은 장점이 있으나 약 4,500원대(1999년 시중가격)의 제조 원가가 소요됨으로서 가격이 높아 경쟁력이 상당히 낮고 배수의 닫힘이 강력 스프링의 힘만에 의한 복귀 방식으로서 찌꺼기 및 이물질이 끼여 누수 발생의 품질 결함이 나타나는 단점이 있는 것이다.

도 4-B는 직류 솔레노이드(solenoid)를 이용한 배수 밸브 시스템(system)으로서 현재 소수의 세탁기 제조 메이커(maker)들이 채용하는 방식으로서 그의 동작 원리는 다음과 같다.

입수구(入水口)(2)와 출수구(出水口)(3)를 갖는 배수 호스관(1c)의 일측 내부(51)에 연질 고무류로 성형 제조되어 제공되는 밸로즈(61)와 수백 그램 gram/Cm의 인장 강도를 갖는 스프링(spring)(41)이 조립 설치되어지고, 밸로즈(61)와 직류 솔레노이드(302)의 로드(rod)(301)와 연결 설치되어져 왕복 운동을 연결하는 철선 (steel wire)(303) 또는 도면에는 미도시 되었지만 철편 브라켓(bracket)과, 솔레노이드(302)를 고정 할 수 있도록 하는 브라켓(bracket)(300)으로 구성되어짐을 특징으로 하는 방식으로서, 배수 시작의 동작은 솔레노이드(302)의 전자력에 의한 로드(301)의 흡인에 의해 밸로즈(60)가 후진함으로서 배수구가 열려서 배수가 되어지고, 배수 마침의 닫힘 동작은 수백 gram/Cm 의 힘을 갖는 강력 스프링(40)에 의해 복귀되어지는 방식으로서 종래의 또 다른 실시 일례를 설명하였다.

상기한 종래의 방식은 배수 작동시 '딱' 하는 매우 큰 소음이 발생하는 단점이 있으며 약 3,000원대(1999년 시중가격)의 제조 원가가 소요됨으로서 가격 경쟁력이 낮고 배수의 닫힘 작동이 강력 스프링의 힘으로 복귀하는 방식으로서 찌꺼기 및 이물질이 끼여 누수 발생의 품질 결함이 나타나고 있는 단점과 복귀용 스프링(41)의 힘이 상당히 커서 작동 중에 큰 자력의 힘이 소요되므로 인한 솔레노이드의 발열로 로드가 눌어붙는 품질 결함이 빈번히 발생되는 단점이 있어 저가의 세탁기를 제조하는 소수의 제조 메이커만이 채택하고 있는 것이 현실이다.

상기한 종래의 배수 밸브 구조를 상세히 설명하기 위하여 도 4-C에 개략적인 단면도로 도시하였으며 설명하자면 다음과 같다.

입수구(2) 와 출수구(3)가 구비되는 세탁기용 배수 호스관 (1b,1c) 내(內)부(50,51)에 다양한 신축성 주름 형태를 갖는 고무류로 제조되어지는 밸로즈(60,61)와 강력 스프링(40,41)이 설치되고, 외부에서 밸로즈를 끌어당기는 브라켓(bracket) 내지는 철선(201,301,303)이 연결 설치되고, 직류 솔레노이드(302) 또는 동기 모터(200)가 일체로 설치되어져 세탁기의 배수 밸브 시스템(system)으로 제공되는 것으로서, 밸로즈가 동기 모터 또는 직류 솔레노이드 밸브의 전기적 작용에 의한 후진에 의해 배수구의 열림이 작용되고, 강력 스프링의 힘에 의해 밸로즈가 후진 복귀되어 배수구를 닫는 방식으로 구성되는 것이 종래의 기술이다.

본 고안은 상기한 종래의 기술적 결함의 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 구조의 단순화 및 기능의 향상과 품질의 상승을 도모 할 수 있도록 하는 세탁기용 배수 밸브를 제공하는 것이다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 세탁기의 배수 행정시 세탁수의 배수 작동을 수행하는 배수 밸브를 구성함에 있어서, 저수조의 하단 일측부에 설치되어지며, 상용 교류 전원으로 동작하는 솔레노이드의 중앙 관통 구멍에 방수 및 로드의 가이드 역할을 하는 로드 가이드를 삽설 하고, 솔레노이드의 로드에 밀폐 작용을 하는 밸로즈와 밸로즈의 누름 역할을 하는 플레이트를 조합시키고 스프링을 삽입 한 뒤 로드 가이드에 끼워서, 입수구와 출수구가 구비되는 소정의 형태를 갖는 호스관의 일측 단부에 설치하여 일체화 조립되어지는 것으로서, 전자(電磁)적 흡인력에 의해 로드가 이동되어 밸로즈가 배수구로부터 격리됨으로서 배수가 진행되고 배수 완료는 상용 교류 전원이 오프(off)되면 스프링의 힘에 의해 배수구면에 밸로즈가 복귀되고, 세탁 내지는 헹굼 행정에서 급수가 되면 수압에 의해 더욱 강하게 밸로즈가 밀폐되어 누수를 막는 특징을 갖는 세탁기용 배수 밸브를 제공함에 있다.

도 1은 본 고안에 따른 세탁기용 배수 밸브의 예시도

도 2는 본 고안에 따른 세탁기용 배수 밸브의 단면 예시도

도 3-A는 본 고안에 따른 로드 가이드의 단면 예시도

도 3-B는 본 고안에 따른 로드 가이드의 예시도

도 3-C는 본 고안에 따른 로드, 플레이트, 밸로즈의 조립 단면 예시도

도 3-D는 본 고안에 따른 로드, 플레이트, 밸로즈의 조립 구성 예시도

도 4-A는 종래의 동기 모터를 이용한 세탁기용 배수 밸브의 예시도

도 4-B는 종래의 솔래노이드를 이용한 세탁기용 배수 밸브의 예시도

도 4-C는 도 4-A 및 4-B의 구성의 개략적 단면도

도 5는 일반적인 세탁기의 조립 구성의 부분도로 참조도 이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 배수 호스관 2 : 입수구

3 : 출수구 4a,40,41 : 스프링 (spring)

5 : 로드 가이드 (rod guide) 6 : 로드 (rod)

7a,7b : 플레이트 (plate) 8a,8b,60,61 : 밸로즈 (bellows)

9 : 패킹 (packing) 10 : 교류 솔레노이드 (solenoid)

11 : 나사 12 : 저수조 결합부

100 : 배수 밸브 200 : 동기 모터

302 : 직류 솔레노이드 400 : 세탁조

500 : 저수조(貯水槽)

다음 본 고안의 실시 일례를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

도1, 도2, 도3-A, 도3-B, 도3-C, 도3-D 에 본 고안에 따른 세탁기용 배수 밸브의 기술적 구성을 도시하였는데 설명하자면 다음과 같다.

먼저 도 1을 참조로 본 고안의 배수 밸브의 외형적 주요 구성 요소를 설명하자면 다음과 같다.

입수구(2)와 출수구(3) 및 결합 고정부(12)를 갖추고 프라스틱 사출 수지계열의 재질로 제조되는 배수 호스관(hose)(1a)에 교류 전원 입력 단자(10a)를 갖추고, 프라스틱 수지로 외부가 몰딩(molding)된 방수형의 솔레노이드(10)와, 솔레노이드의 중앙 관통부에 설치되어지는 프라스틱 수지 재질의 로드(rod) 가이드(guide)(5)를 나사(11)로 합체 조립하여 일체화된 것으로서 본 고안의 세탁기용 배수 밸브(100)를 도시하였다.

상기한 본 고안의 세탁기용 배수 밸브의 외형의 개략적 설명에 이어서 기술적 구성 및 작용을 도 2를 참조로 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 고안의 세탁기용 배수 밸브의 상세 단면 예시도로서,

입수구(2)와 출수구(3) 및 고정편부(12) 및 솔레노이드 안착부가 구비되면서 프라스틱 사출 성형품으로 제조되어지는 배수 호스관(1a)에 교류 상용 전원으로 작동되는 솔레노이드(10)가 마그네트 코일(magnet coil)(10c), 보빈(bobbin)(10b) 및 브라켓(10a)으로 구성되어져 설치되고, 상기한 솔레노이드의 중앙 관통홀에 방수 및 밀폐 역할과 로드(6)의 가이드(guide) 역할을 하는 로드 가이드(50)가 삽설 설치되고, 솔레노이드의 전자적 작용에 의해 왕복 전,후진 운동을 하는 로드(rod)(6)에, 배수 닫힘 상태로 로드를 복귀 시키는 스프링(4a)과, 연질의 고무류로 성형 제조되고 하나 이상의 신축성 주름을 갖는 밸로즈(bellows)(8)와, 부식되지 않는 철판 내지는 프라스틱 사출 성형물로 제조되어져 밸로즈가 배수구의 밀폐를 고루 평탄하게 작용하게 하기 위한 플레이트(plate)(7)가 조합 설치되고, 상기한 구성 부품들이 방수 패킹(9)과 나사(11)로 밀폐되어 일체형으로 조립되어 제공됨을 특징으로 갖는 본 고안의 세탁기용 배수 밸브(100)의 단면도를 도시한 것이다.

상기한 본 고안의 세탁기용 배수 밸브의 작동 원리와 작용을 설명하자면 다음과 같다.

세탁물을 자동 세탁기로 세탁을 진행 할 때 세탁 또는 헹굼 행정에서는 세탁수가 배수되지 않아야 하므로 입수구(2)와 출수구(3) 사이를 밀폐하여야 하는데, 본 고안에서는 수십 gram/Cm 의 장력을 갖는 스프링의 반발 탄성력과, 세탁수의 수압이 'A' 부분에 작용되어 즉, 대기압의 영역인 'B' 영역 보다 'A' 영역이 높은 압력으로 작용되어짐으로서 밸로즈(8)가 배수구(도면에 부호는 미도시 함)에 밀착 밀폐되어짐으로서, 소기의 목적인 배수 닫힘 동작을 수행하게 되어지는 것이며 이때 솔레노이드에는 교류 상용 전원이 off(오프)된 상태이다. 이어서 배수 행정에서는 솔레노이드(10)에 상용 교류 전원을 인가함으로서 전자 흡인력의 발생에 의해 로드(6)가 당겨져 밸로즈(8)가 배수구로부터 이탈되어짐으로서 소기의 목적인 배수 열림 동작을 수행 하게되어 지는 것이다.

상기한 본 고안의 배수 밸브의 주요 구성 부품을 상세히 설명하기로 한다.

도3-A 및 3-B 는 본 고안의 로드 가이드(5)를 도시한 것으로서 3-A는 단면도로 3-B는 실체도로 도시한 것이다.

로드 가이드(5)에서 고리 형태의 탄성 부재로 제공되는 5a 부분은 솔레노이드의 중앙 관통 부에 삽입 설치 조립 할 때 이탈되지 않도록 하여 조립 작업성을 높이기 위한 목적으로 구성한 것이며, 5b 부분은 배수 호스관과의 합체 조립시 밀폐성을 높이기 위한 플랜지(flange) 부분이며, 5c 부분은 스프링(4a)의 유동 방지 및 쏠림을 방지하기 위한 스프링 끼움 가이드 역할을 위한 플랜지 (flange)부분이며 상기한 로드 가이드는 프라스틱 사출 성형으로 제조되어지는 것이다.

도3-C 및 3-D 는 본 고안의 로드(6)와 플레이트(7) 및 밸로즈(8)의 조립 구성을 도시한 것으로서, 3-C는 단면도로 3-D는 실체도를 도시한 것이다.

방녹(防綠) 및 자성체 재료로 제조되어지고 솔레노이드의 전자 흡인력에 의해 흡인 되는 로드(6)에, 방녹(防綠) 재질의 철판류 내지는 프라스틱 성형 사출물로 제조되어지면서 평와샤(washer) 형태의 플레이트(7b) 내지는 플렌지(flange)를 갖는 와샤 형태의 플레이트(7a) 를 갖는 플레이트(7)를 끼우고, 연질의 탄력을 갖는 고무류로 성형 제조되어지면서 하나 이상의 주름을 갖고 로드에 억지 끼워 맞춤 조립이 되도록 소정의 크기의 중앙 관통 구멍을 구비한 밸로즈(8)가 원통 형태로 제공되는(8a) 것 내지는 평판 주름 형태로(8b) 제공되어짐을 특징으로 갖는 본 고안의 세탁기용 배수 밸브(100)의 주요 구성 부품을 도시하였다.

상기한 도1, 도2, 도3-A, 3-B, 3-C, 3-D에 도시한 본 고안의 세탁기용 배수 밸브(100)와 종래의 배수 밸브 시스템과의 주요 차별화 된 기술 및 그의 작용과 경쟁력 등을 설명하자면 다음과 같다.

배수 열림 작동이 종래에는 동기 모터를 이용한 풀리의 회전에 의해 철선이 감겨지면서 밸로즈를 당기는 것과, 40 ～ 60 와트(watt)용량의 직류 솔레노이드를 이용한 방법이고, 본 고안에서는 10 ～ 15 와트(watt) 용량의 교류 솔레노이드를 이용함으로서 원가 경쟁력과 소음 및 품질 경쟁력이 상승되는 것은 극명한 것이다.

상기한 전기적 용량의 차이는 배수 닫힘의 탄성 스프링의 강도가 종래에는 밸로즈의 밀폐 작동이 오로지 스프링의 힘에만 의존함으로서 수백 gram/Cm 이고 본 고안에서는 수압을 이용함으로서 수십 gram/Cm 이면 되므로 열림 작동시 끌어당기는 힘의 필요량에서 수배의 차이가 발생됨에서 기인하여 전기적 용량 차이가 나는 것이다.

종래에는 동기 모터 및 직류 솔레노이드가 배수 호스관과 별도로 분리 독립 설치되어져 조립 인건비 또한 상승되는 단점이 있고 본 고안에서는 교류 솔레노이드와 배수 호스관이 일체형으로 제공되는 장점과 원가 경쟁력이 있으며 구성 부품의 간결화에 따른 고장 발생 율도 현저히 감소하는 장점도 있다.

종래의 직류 솔레노이드 방법은 작동 소음이 크지만 본 고안의 방법은 동기 모터 이용 방법의 수준 정도로 소음이 극미하다.

원가 경쟁력에서도 종래의 3,000 ～ 4,000 원대(1999년도 시중 시세)로 제공되던 것이 2,000 원대로 제공 될 수 있는 장점이 있다.

본 고안은 구조의 단순화에 의한 원가 경쟁력이 적어도 수십% 이상의 저렴한 효과가 있고, 기구적 운동부의 노출이 적어 자체 기능 향상 효과도 있으며 솔레노이드 로드의 눌어붙음 및 소음 발생 감소 등의 품질 상승 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 세탁기의 배수구 개폐 작용을 수행하는 배수 밸브를 구성함에 있어서,

   세탁기의 저수조 하단 일부에 수용되어 설치되고, 입수구(2)와 출수구(3) 및 고정 결합부(12)가 일체형으로 제공되는 배수 호스 연결관(1a)에, 자력으로 흡인 작용을 하는 교류 솔레노이드(10)와, 솔레노이드의 중심 관통부에 설치되면서, 원통 형상에 스프링 가이드 플렌지 와 방수 결합용 플렌지 및 결합 고정용 딸깍이 형태의 탄성부가 수용되어진 프라스틱 성형 재질로 제공되는 로드 가이드(5)와, 자성체 재질로 제조되어지고 솔레노이드의 전자 흡인력에 의해 흡인되는 로드(6)와, 로드에 철판 내지는 프라스틱 성형 재질로 제조되어 지면서 평와샤(washer) 형태 내지는 플렌지(flange)를 갖는 와샤 형태의 플레이트(7a,7b)를 끼우고, 연질의 고무류로 성형 제조되어지면서 로드에 억지 끼워맞춤 조립이 되도록 소정의 크기의 중앙 관통 구멍이 형성되고 원통 형태 내지는 평판 주름 형태를 갖는 밸로즈(8a,8b)와 로드 복귀용 스프링(4a)이 결합된 것을 배수 호스관 내에 수용하여 나사(11)와 패킹(9)으로 밀폐 조립되어 하나의 조합체로 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 배수 밸브(100)가,

   배수구의 열림 작동이 솔레노이드(10)의 전자적 흡인 작용에 의해 이루어지고, 닫힘 작용은 스프링(4a)의 반발 탄성력과 수압의 힘에 의해 작용됨을 특징으로 갖는 세탁기용 배수 밸브(100).