KR20040034237A - 세탁기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 펄세이터를 세탁조 내에 경사지게 구성하고 펄세이터가 그의 중심축을 중심으로 회전 운동을 함과 동시에 세탁조의 중심축을 중심으로 선회 운동하며 다양한 회전 궤적을 형성함과 더불어, 펄세이터와 세탁조가 상대적으로 회전 운동을 일으키도록 하여 세탁수 유동이 더욱 활성화될 수 있도록 한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 세탁기 본체 내에 수직한 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 세탁조와; 그의 중심축이 상기 세탁조의 중심축과 소정의 각도를 이루도록 세탁조 중심으로부터 일정정도 편심된 상태로 세탁조 내의 하부에 경사지게 설치되어, 그의 중심축을 중심으로 회전가능함과 더불어 세탁조의 중심축을 중심으로 선회가능하도록 된 펄세이터와; 상기 세탁조의 하단부 중앙에 회전가능하게 설치되며, 일편에 상기 펄세이터의 중심축이 결합되고 그 반대편에 균형추가 설치된 회전부재와; 상기 세탁조 하단부 중앙에 고정되게 설치된 탈수축과; 상기 탈수축의 내부에 회전가능하게 설치된 세탁축과; 상기 세탁축을 회동시키는 동력을 발생시키는 구동수단과; 상기 구동수단의 동력을 탈수축에 선택적으로 전달하는 클러치와; 상기 세탁축의 회전력을 펄세이터 및 회전부재에 전달하는 동력전달부를 포함하여 구성된 세탁기를 제공한다.

Description

세탁기{Washer}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁수류를 일으키는 펄세이터가 세탁조와 상대적으로 회전함과 더불어 펄세이터가 세탁조 내에서 다중 회전 궤적을 갖도록 하여 세탁물의 유동을 활성화시키고 세탁 성능을 향상시킬 수 있도록 한 세탁기에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 세탁기는 세탁물에 충격 등의 에너지를 가하여 오염물을 박리시키는 장치로서, 세탁물에 에너지를 가하는 방식에 따라 펄세이터 세탁기, 드럼 세탁기 및 애지테이터 세탁기로 나눌 수 있다. 드럼 세탁기에서는 드럼의 회전에 의하여 세탁물을 낙하시켜 세탁물에 충격을 주어 세탁물을 세탁한다. 그리고, 펄세이터 세탁기 및 애지테이터 세탁기에서는 세탁조에 수직으로 설치된 세탁축에 결합되는 펄세이터 또는 애지테이터의 회전에 의하여 세탁물에 충격을 주고, 여기에 세제의 작용이 추가되어 세탁이 이루어진다. 즉, 상술한 세탁기는 세탁물에 기계적 방법으로 충격을 주어 세탁을 하는 방식이다.
도 1을 참조하여, 종래의 펄세이터 세탁기를 설명하면 다음과 같다.
세탁기 본체(1)의 내부에는 세탁수를 저장하는 외조(3)가 설치되며, 상기 외조(3)의 내부에는 세탁조(5)가 설치되며, 상기 세탁조(5)의 내부에는 펄세이터(7)가 설치된다. 그리고, 외조(3)의 저면에는 세탁조(5) 및 펄세이터(7)를 회전시키는 모터(9)가 설치된다.
상세히 설명하면, 세탁조(5)에는 탈수축(15)이 결합되며, 상기 탈수축(15)의 내부에는 상기 탈수축(15)과 선택적으로 결합 가능한 세탁축(13)이 설치되며, 상기 세탁축(13)의 일단에는 펄세이터(7)가 회전 가능하게 설치된다.
상기 모터(9)의 회전력은 클러치 어셈블리(11)에 의하여 선택적으로 세탁조(5) 및 펄세이터(7)에 전달되게 된다. 또한, 세탁축(13) 및 탈수축(15)은 통상 세레이션 결합되어, 솔레노이드(11a)에 의하여 선택적으로 결합된다.
도 1을 참조하여, 상술한 종래의 펄세이터 세탁기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
먼저 세탁행정을 설명하면 다음과 같다. 세탁조(5)의 내부에 세탁물을 넣고 세탁기를 동작시키면 세탁수가 세탁조(5)로 급수된다. 급수가 완료되면 세탁물이 세탁수에 잠긴 상태에서 펄세이터(7)가 정,역회전을 하면서 세탁물을 세탁하게 된다. 즉, 모터(9)의 회전력이 세탁축(13)을 통하여 펄세이터(7)에 전달되어, 펄세이터(7)의 교반에 의하여 발생하는 수류 및 펄세이터(7)와 세탁물의 마찰 등에 의하여 세탁이 행해진다.
다음으로, 탈수행정을 설명한다. 탈수행정에서는 솔레노이드(11a)의 작동에 의하여 세탁축(13)과 탈수축(15)이 일체가 되어 회전한다. 즉, 세탁조(5)와 펄세이터(7)가 함께 고속 회전하여 탈수를 행하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 세탁기들은 세탁물이 세탁수에 잠긴 상태에서 펄세이터를 교반시키면서 세탁물을 비벼 주거나, 수류에 의하여 세탁을 수행하므로 세탁물이 꼬이거나 손상되는 것을 피하기가 어려웠다.
또한, 종래의 세탁기는 세탁모드로 세탁을 수행할 때 펄세이터의 교반 회전에 의해 좌우방향으로 발생하는 세탁수류에만 의존하여 세탁을 하게 되므로 세탁물 유동에 한계가 있으며, 따라서 세탁성능을 향상시키는데 한계가 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 세탁시 세탁조 내의 세탁수 유동을 활성화시켜 세탁성능을 향상시킬 수 있는 세탁기를 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 종래의 일반적인 펄세이터 세탁기 구성을 나타낸 요부 단면도
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 일실시예의 구성을 나타낸 요부 단면도
도 3은 도 2의 세탁기의 세탁조 및 펄세이터의 운동 메커니즘을 나타낸 평면도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
101 : 외조 102 : 세탁조
103 : 펄세이터 105 : 탈수축
106a: 하부 세탁축 106b : 상부 세탁축
107 : 구동모터110 : 회전부재
111 : 균형추 112 : 주기어부
113 : 유성기어부 114 : 내접기어부
115 : 세탁축기어 116 : 펄세이터기어
125 : 캐리어 디스크
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 세탁기 본체 내에 수직한 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 세탁조와; 그의 중심축이 상기 세탁조의 중심축과 소정의 각도를 이루도록 세탁조 중심으로부터 일정정도 편심된 상태로 세탁조 내의 하부에 경사지게 설치되어, 그의 중심축을 중심으로 회전가능함과 더불어 세탁조의 중심축을 중심으로 선회가능하도록 된 펄세이터와; 상기 세탁조의 하단부 중앙에 회전가능하게 설치되며, 일편에 상기 펄세이터의 중심축이 결합되고 그 반대편에 균형추가 설치된 회전부재와; 상기 세탁조 하단부 중앙에 고정되게 설치된 탈수축과; 상기 탈수축의 내부에 회전가능하게 설치된 세탁축과; 상기 세탁축을 회동시키는 동력을 발생시키는 구동수단과; 상기 구동수단의 동력을 탈수축에 선택적으로 전달하는 클러치와; 상기 세탁축의 회전력을 펄세이터 및 회전부재에 전달하는 동력전달부를 포함하여 구성된 세탁기를 제공한다.
이하 본 발명에 따른 세탁기의 구성 및 작동을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 세탁기의 구성을 나타낸 것이고, 도 3은 도 2의 세탁기의 세탁조 및 펄세이터의 운동 메커니즘을 나타낸 도면으로, 도 2와 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 세탁기는, 세탁기 케이스를 이루는 본체(미도시) 내부에 외조(101)가 설치되고, 이 외조(101) 내부에는 세탁조(102)가 수직한 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되며, 상기 세탁조(102)의 하단부에는 탈수축(105)이 일체로 형성되고, 이 탈수축(105) 내에는 구동모터(107)에 의해 회전하는 세탁축이 회전가능하게 설치되어 구성되는데, 여기서 상기 세탁축은 구동모터(107)에 결합되어 동력을 전달받는 하부 세탁축(106a)과 상기 하부 세탁축(106a)의 상부에 분리되어 그 상단이 세탁조(102) 하단에 회전가능하도록 설치된 상부 세탁축(106b)의 2부분으로 이루어진다.
상기 탈수축(105) 하부에는 상기 구동모터(107)의 동력을 탈수축(105)에 선택적으로 전달하여 주는 클러치(108)가 설치된다.
그리고, 상기 세탁조(102)의 하단부에는 상기 탈수축(105) 상단부에 오일리스베어링(117) 또는 볼베어링을 매개로 회전부재(110)가 회전가능하게 설치되며, 이 회전부재(110)의 일편은 소정의 각도로 경사지게 형성되어 이 경사진 부분에 펄세이터(103)의 중심축(104)이 회전가능하게 결합되는데, 여기서 상기 펄세이터(103)는 그의 중심축(104)이 상기 세탁조(102)의 중심축과 소정의 각도를 이루도록 세탁조(102) 중심으로부터 일정정도 편심된 상태로 세탁조(102) 내의 하부에 경사지게 설치되며, 상기 펄세이터(103)의 중심축(104)과 세탁조(102)의 중심축이 이루는 경사각(α)은 0°~10°의 범위이다.
상기 회전부재(110)는 일편, 즉 펄세이터(103)의 중심축(104)이 결합된 부분의 반대편에는 펄세이터(103)의 편향에 따른 무게 중심의 편향을 보정하기 위한 균형추(111)가 형성되어 있다.
또한, 상기 상부 세탁축(106b)의 상단부에는 세탁축기어(115)가 설치되고, 상기 펄세이터(103)의 중심축(104)에는 상기 세탁축기어(115)와 치합하는 펄세이터기어(116)가 설치되는 바, 상기 상부 세탁축(106b)의 회전에 의해 세탁축기어(115)가 회전하게 되면 이에 치합된 펄세이터기어(116)가 회전하면서 펄세이터(103)가 그 중심축(104)을 중심으로 상부 세탁축(106b)의 회전방향과는 반대방향으로 회전하게 되고, 이와 동시에 상부 세탁축(106b)의 회전 토오크가 가해지면서 펄세이터(103) 및 회전부재(110)가 세탁조(102)의 중심축을 중심으로 상,하부 세탁축(106b, 106a)과 동일한 방향으로 선회 운동하게 된다.
한편, 본 발명의 세탁기는 상기 상,하부 세탁축(106b, 106a)의 회전에 의해 펄세이터(103)가 회전 운동 및 선회 운동을 할 때 세탁조(102)가 펄세이터(103)의 선회방향과 반대방향으로 회전할 수 있도록 세탁조 역회전수단이 구성되는 바, 상기 하부 세탁축(106a)의 중간부분에 주기어부(112)가 고정되게 설치되고, 상기 상부 세탁축(106b)의 하단부에 상기 주기어부(112)와 치합하여 회전하는 복수개의 유성기어부(113)가 설치된 캐리어 디스크(125)가 설치되며, 탈수축(105)의 내주면에 상기 유성기어부(113)와 치합하는 내접기어부(114)가 일체로 형성된다.
따라서, 상기 하부 세탁축(106a)이 구동모터(107)의 동력을 전달받아 어느 한 방향으로 회전하게 되면, 주기어부(112)와 치합되어 있는 유성기어부(113)가 자전 및 내접기어부(114)를 따라 공전하게 되고, 이러한 유성기어부(113)의 공전이캐리어 디스크(125) 및 상부 세탁축(106b)에 전달되어 상부 세탁축(106b)은 감속되면서 하부 세탁축(106a)과 동일한 방향으로 회전하게 된다. 그리고, 상기 유성기어부(113)가 공전하면서 내접기어부(114)는 하부 세탁축(106a)의 회전 방향과 반대 방향으로 회전하게 되므로, 결국 탈수축(105) 및 세탁조(102)는 상,하부 세탁축(106b, 106a)의 회전방향과 반대 방향으로 회전하게 되는 것이다.
그리고, 도 3을 참조하면, 상기 상부 세탁축(106b) 상단의 세탁축기어(115)가 어느 일방향으로 회전하게 되면, 이에 치합된 펄세이터기어(116)가 그 반대방향으로 자전함과 동시에 세탁축기어(115)를 중심으로 상부 세탁축(106b)의 회전방향과 동일한 방향으로 공전하게 되므로, 펄세이터(103)는 그 중심축(104)을 중심으로 상부 세탁축(106b)과 반대방향으로 자전함과 동시에 상부 세탁축(106b)을 중심으로 세탁축 회전방향과 동일한 방향으로 공전하게 된다.
다시말해서, 상기 상,하부 세탁축(106b, 106a)이 어느 일방향으로 회전할 때, 상기 세탁조(102)의 회전방향과 펄세이터(103)의 자전방향은 상,하부 세탁축(106b, 106a) 회전방향과 반대방향이며, 상기 펄세이터(103)의 공전방향은 상,하부 세탁축(106b, 106a) 회전방향과 동일하게 되는 바, 상,하부 세탁축(106b, 106a)의 회전에 의해 펄세이터(103)가 세탁조(102)의 중심축을 중심으로 선회운동을 할 때 세탁조(102)는 그 반대방향으로 회전하게 되는 것이다.
한편, 상기 세탁조(102)의 하부에는 상기 펄세이터(103)의 선회운동시 펄세이터(103)의 가장자리가 지속적으로 연접할 수 있도록 만곡부(109)가 형성되어 있다.
미설명 참조부호 118과 119는 탈수축(105)을 외조(101)에 대해 회전가능한 상태로 지지하여 주는 베어링들이며, 참조부호 120과 121은 상,하부 세탁축(106b, 106a)을 탈수축(105)에 대해 회전가능한 상태로 지지하여 주는 베어링들이다.
상기와 같이 구성된 세탁기는 다음과 같이 작동한다.
사용자가 세탁조(102) 내에 세탁물을 넣고 급수를 한 후 세탁모드 운전을 개시하면, 클러치(108)는 하부 세탁축(106a)과 탈수축(105) 간의 결합이 해제되도록 하여 구동모터(107)의 동력이 탈수축(105)으로 직접 전달되지 않도록 하고, 이러한 상태에서 구동모터(107)는 하부 세탁축(106a)을 일정 시간 간격으로 정,역방향으로 교반회전시키게 되는데, 하부 세탁축(106a)이 어느 일 방향으로 회전하게 되면, 하부 세탁축(106a)의 회전력은 주기어부(112)와 유성기어부(113) 및 내접기어부(114)의 기어유니트들에 의해 감속되어 상부 세탁축(106b)에 전달되고, 이어서 도 3을 참조하여 전술한 것과 같이, 상부 세탁축(106b)의 회전에 의해 펄세이터(103)는 중심축(104)을 중심으로 상부 세탁축(106b)과 반대방향으로 회전하면서 상부 세탁축(106b)을 중심으로 하여 상부 세탁축(106b)과 동일한 방향으로 수많은 궤적을 그리며 경사진 상태로 선회 운동하게 된다.
이 때, 상기 세탁조(102)는 주기어부(112)와 유성기어부(113) 및 내접기어부(114)의 작동에 의해 세탁축(106)과 반대방향으로, 즉 펄세이터(103)의 선회 운동 방향과 반대방향으로 회전하게 된다.
이와 같이 세탁모드 운전시 상기 펄세이터(103)는 경사진 상태로 계속적으로 회전 및 선회 운동을 하게 되므로 세탁조(102) 내의 세탁수를 좌우 뿐만 아니라 상하로도 교반시켜 세탁수 유동을 활성화시키게 되며, 이와 더불어 세탁조(102) 또한 펄세이터(103)의 선회 방향과 반대로 선회하며 세탁수 유동을 더욱 활성화시켜 세탁성능을 향상시키게 된다.
한편, 탈수모드 운전시에는 상기 클러치(108)가 하부 세탁축(106a)과 탈수축(105)을 상호 연결시키도록 작동하여 구동모터(107)의 동력이 직접 탈수축(105)으로 전달되도록 하고, 이 상태에서 탈수축(105)을 고속으로 회전시켜 탈수를 수행하게 된다.
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 펄세이터가 세탁조 내에 경사지게 구성되고 그의 중심축을 중심으로 회전 운동을 함과 동시에 세탁조의 중심축을 중심으로 선회 운동함과 더불어, 펄세이터와 세탁조가 상대적으로 회전 운동을 일으키므로 세탁수 유동이 더욱 활성화되고 세탁성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (7)

  1. 세탁기 본체 내에 수직한 중심축을 중심으로 회전가능하게 설치되는 세탁조와;
    그의 중심축이 상기 세탁조의 중심축과 소정의 각도를 이루도록 세탁조 중심으로부터 일정정도 편심된 상태로 세탁조 내의 하부에 경사지게 설치되어, 그의 중심축을 중심으로 회전가능함과 더불어 세탁조의 중심축을 중심으로 선회가능하도록 된 펄세이터와;
    상기 세탁조의 하단부 중앙에 회전가능하게 설치되며, 일편에 상기 펄세이터의 중심축이 결합된 회전부재와;
    상기 세탁조 하단부 중앙에 고정되게 설치된 탈수축과;
    상기 탈수축의 내부에 회전가능하게 설치된 세탁축과;
    상기 세탁축을 회동시키는 동력을 발생시키는 구동수단과;
    상기 구동수단의 동력을 탈수축에 선택적으로 전달하는 클러치와;
    상기 세탁축의 회전력을 펄세이터 및 회전부재에 전달하는 동력전달부를 포함하여 구성된 세탁기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 펄세이터가 세탁조 중심축을 중심으로 선회운동할 때 상기 세탁조를 상기 펄세이터의 선회방향과 반대방향으로 회전시키기 위한 세탁조 역회전수단이 더 포함된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 세탁축은 구동수단에 결합되어 동력을 전달받는 하부 세탁축과 이 하부 세탁축의 상부에 분리되게 설치된 상부 세탁축으로 이루어지고;
    상기 세탁조 역회전수단은, 상기 하부 세탁축의 상단에 형성된 주기어부와, 상기 상부 세탁축의 하단부에 고정되게 결합되고 상기 주기어부와 치합하여 주기어부의 회전에 의해 회전하게 되는 복수개의 유성기어부가 설치된 캐리어 디스크와, 상기 탈수축의 내주면에 일체로 형성되고 상기 캐리어 디스크의 유성기어부와 치합하도록 된 내접기어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 펄세이터의 중심축이 결합된 회전부재의 반대편에 균형추가 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 동력전달부는 세탁축 상단에 설치된 세탁축기어와, 상기 펄세이터의 중심축에 상기 세탁축기어와 치합하도록 설치된 펄세이터기어로 구성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
  6. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 펄세이터의 경사각은 0°~ 10°인 것을 특징으로 하는 세탁기.
  7. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세탁조의 하부에 펄세이터의 가장자리부와 연접하도록 만곡부가 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기.
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