KR20050121014A

KR20050121014A - 펄세이터를 구비한 경사형 드럼세탁기

Info

Publication number: KR20050121014A
Application number: KR1020040046147A
Authority: KR
Inventors: 이동범; 김종석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2004-06-21
Filing date: 2004-06-21
Publication date: 2005-12-26

Abstract

본 발명은 사용자가 세탁물을 편리하게 투입 및 입출할 수 있도록 함과 더불어, 세탁 시 물 소비량은 절감시키되, 세탁효과는 증대시키기 위한 펄세이터를 구비한 경사형 드럼세탁기를 제공하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 세탁수를 저장하고 구동부를 체결하기 위한 벽부를 가지며 전방측이 지면에 대해 소정각도 상측으로 경사지게 설치되는 플라스틱 재질의 터브와; 상기 터브 내측에 회전가능하게 설치되는 드럼과; 상기 터브를 관통하여 터브 내측의 드럼에 축결합되어 모터의 구동력을 드럼으로 전달하는 중공(中空)형 드럼샤프트와; 상기 중공형 드럼샤프트를 지지하는 적어도 하나 이상의 베어링과; 상기 베어링을 지지하는 슬리이브 형태의 베어링 하우징과; 상기 터브의 후벽부에 체결되는 스테이터와; 상기 드럼샤프트 후단부에 결합되며 스테이터와 함께 BLDC 모터를 구성하는 로터와; 상기 드럼 내측에 회전가능하게 설치되며 그 외경이 드럼 내경의 50∼80%에 해당하도록 형성되는 펄세이터와; 상기 펄세이터에 전단부가 결합되며 상기 드럼샤프트의 중공부를 관통하도록 설치되는 펄세이터 샤프트와; 상기 로터 후방에 위치하면서 상기 펄세이터 샤프트의 후단부에 결합되는 펄세이터 회전제어용 풀리와; 상기 풀리에 대한 구속 및 석방을 통해 드럼 내부의 펄세이터 회전을 제어하는 구속장치;를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기가 제공된다.

Description

펄세이터를 구비한 경사형 드럼세탁기{tilted drum-type washing machine with pulsator}

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 드럼세탁기의 구조를 개선하여 세탁 시, 세탁물의 인입출을 편리하도록 함과 더불어 세탁성능을 향상시킬 수 있도록 한 새로운 구조의 드럼세탁기를 제공하기 위한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 세탁물에 묻은 때나 더러운 물질을 세제의 화학적인 분해작용과 수류등에 의한 기계적인 충격작용에 의해 제거하는 가전제품이다.

그 중 드럼세탁기는 원통형 드럼인 내조가 세워진 상태로 회전하는 펄세이터 방식의 세탁기에 비해 전체 높이를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 동일 사이즈 대비 세탁용량을 더 늘릴 수 있고, 세탁수 사용량을 줄이면서 포꼬임 등의 문제가 거의 발생되지 않으므로 그 수요가 점점 더 늘어나고 있는 추세에 있다.

이하, 일반적인 드럼세탁기의 구조를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 드럼세탁기의 구조를 나타낸 단면도로서, 드럼세탁기는 캐비닛(1) 내에 댐퍼와 스프링에 의해 지지된 터브(2)와, 상기 터브(2) 내에 회전 가능하게 설치된 원통형상의 드럼(3)과, 상기 드럼(3)과 축연결된 구동부로 크게 이루어진다.

상기 구동부는 터브(2)의 후면에 로터(4)와 스테이터(5)로 구성되어 있는 것으로, 상기 로터의 구동력을 풀리나 벨트 없이 직접 드럼(3)에 전달하기 위하여 드럼(3)과 함께 회전하는 로터축(6)이 로터(4)에 직접 연결된다.

상기 캐비닛(1)의 전면에는 드럼(3)의 개구부와 대응하도록 소정 위치에 도어(10)가 구비되고, 상기 도어(9)와 드럼(3) 사이에는 드럼(3) 내의 밀폐를 유지하는 개스킷(20)이 구비된다.

이와 같이 구성된 드럼세탁기는 전원이 인가되면, 스테이터(5)와의 전자기적 상호작용에 의해 로터(4)가 회전하고, 상기 로터(4)의 회전력이 로터축(6)을 통해 드럼(3)에 전달된다.

이 때, 상기 드럼(3)이 회전하면서 리프트(3a)에 의해 세탁물이 들어올려졌다가 중력에 의해 아래로 떨어지는 충격작용으로 세탁행정이 수행된다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래의 일반적인 드럼(3)세탁기는 도어(10)가 캐비닛(1)의 전면 중앙부 근방에 위치하고 드럼(3)이 수평으로 설치되어 있으므로, 세탁물을 드럼(3)내로 투입하거나 드럼(3)으로부터 인출하고자 할 때, 사용자가 쪼그려 앉거나 허리를 굽힌 상태에서 드럼(3) 내부로 손을 뻗어야 하므로 인해 불편함이 초래되는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 드럼이 회전되는 구조만으로 세탁 행정을 수행하기 때문에 뛰어난 세탁성능을 기대하기 어렵다는 문제점이 있었다.

즉, 기존 드럼세탁기는 리프트가 세탁물을 들어올려 낙하시키는 단순한 방식에 의해서만 세탁이 이루어지므로 세탁성능을 올리는데 한계가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 문제를 해결하기 위해 안출한 것으로서, 사용자가 세탁물을 편리하게 투입 및 인출할 수 있도록 함과 더불어 세탁시에 물 소비량은 절감시키되, 세탁성능 및 효과는 보다 향상시킬 수 있도록 한 새로운 구조의 경사형 드럼세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 세탁수를 저장하고 구동부를 체결하기 위한 벽부를 가지며 전방측이 지면에 대해 소정각도 상측으로 경사지게 설치되는 플라스틱 재질의 터브와; 상기 터브 내측에 회전가능하게 설치되는 드럼과; 상기 터브를 관통하여 터브 내측의 드럼에 축결합되어 모터의 구동력을 드럼으로 전달하는 중공(中空)형 드럼샤프트와; 상기 중공형 드럼샤프트를 지지하는 적어도 하나 이상의 베어링과; 상기 베어링을 지지하는 슬리이브 형태의 베어링 하우징과; 상기 터브의 후벽부에 체결되는 스테이터와; 상기 드럼샤프트 후단부에 결합되며 스테이터와 함께 BLDC 모터를 구성하는 로터와; 상기 드럼 내측에 회전가능하게 설치되며 그 외경이 드럼 내경의 50∼80%에 해당하도록 형성되는 펄세이터와; 상기 펄세이터에 전단부가 결합되며 상기 드럼샤프트의 중공부를 관통하도록 설치되는 펄세이터 샤프트와; 상기 로터 후방에 위치하면서 상기 펄세이터 샤프트의 후단부에 결합되는 펄세이터 회전제어용 풀리와; 상기 풀리에 대한 구속 및 석방을 통해 드럼 내부의 펄세이터 회전을 제어하는 구속장치;를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기가 제공된다.

이하, 본 발명의 실시예에 대해 첨부도면 도 2 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

참고로, 본 발명의 구성을 설명하기에 앞서, 종래 기술과 일치하는 부분에 대해서는 동일 명칭 및 종래 도면부호를 그대로 인용하기로 한다.

먼저, 도 2는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도이고, 도 3a는 도 2의 A부를 확대한 것으로서, 펄세이터가 고정된 상태를 도시한 요부단면도이며, 도 3b는 도 2의 A부를 확대한 것으로서, 펄세이터가 회전가능한 상태를 도시한 요부단면도이다.

그리고, 도 4는 본 발명의 펄세이터를 예시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 풀리를 예시한 사시도이며, 도 6은 도 5의 배면 사시도이고, 도 7은 도 3a 및 도 3b의 로터부싱 사시도이다.

본 발명에 따른 드럼세탁기는 도 2 내지 도 7을 참조하면, 세탁수를 저장하고 구동부를 체결하기 위한 벽부를 가지며 전방측이 지면에 대해 소정각도 상측으로 경사지게 설치되는 플라스틱 재질의 터브(2)와; 상기 터브(2) 내측에 회전가능하게 설치되는 드럼(3)과; 상기 터브(2)를 관통하여 터브(2) 내측의 드럼(3)에 축결합되어 모터의 구동력을 드럼으로 전달하는 중공(中空)형 드럼샤프트(6)와; 상기 중공형 드럼샤프트(6)를 지지하는 베어링(113a)(113b)과; 상기 베어링(113a)(113b)을 지지하는 슬리이브 형태의 베어링 하우징(113)과; 상기 터브(2)의 후벽부에 체결되는 스테이터(5)와; 상기 드럼샤프트(6) 후단부에 결합되며 스테이터(5)와 함께 BLDC 모터를 구성하는 로터(4)와; 상기 드럼(3) 내측에 회전가능하게 설치되는 펄세이터(7)와; 상기 펄세이터(7)에 전단부가 결합되며 상기 드럼샤프트(6)의 중공부를 관통하도록 설치되는 펄세이터 샤프트(8)와; 상기 로터(4) 후방에 위치하면서 상기 펄세이터 샤프트(8)의 후단부에 결합되는 펄세이터 회전제어용 풀리(15)와; 상기 풀리(15)에 대한 구속 및 석방을 통해 드럼(3) 내부의 펄세이터(7) 회전을 제어하는 구속장치(11);를 포함하여 구성된다.

이 때, 상기 터브(2)의 후방측 중심부에는 상기 드럼(3)의 후방측에 설치된 드럼 샤프트(6)를 지지하는 전, 후방베어링(113a,113b)이 압입되어 설치되는 베어링하우징(113)이 인서트 성형되어 일체를 이루게 된다.

그리고, 상기 스테이터(5)는 상기 터브(2)의 후벽면에 볼트등의 체결부재에 의해 체결 고정된다.

한편, 상기 펄세이터 샤프트(8)는 상기 샤프트 전,후방에 각각 설치되는 오일리스 베어링(800a)(800b)에 의해 지지된다.

그리고, 중공형 드럼샤프트(6)를 지지하는 베어링(113a)(113b)은 축의 안정적 지지를 위해 전방 및 후방측에 각각 하나씩 설치됨이 바람직하나, 개수에 제한을 두지는 않는다.

이 때, 상기 드럼샤프트(6) 전방 및 후방측에 설치되는 베어링(113a)(113b)은 가능한 한 서로 멀게 설치되는 것이 축의 안정적 지지를 위해 유리하다.

그리고, 상기 중공형 드럼샤프트(6)를 지지하는 베어링(113a)(113b)중, 드럼샤프트(6) 전방측 베어링(113a)은 탈수시 드럼(3)의 진동을 최소화 함과 더불어 강도를 높이기 위해 후방측 베어링(113b)에 비해 더 큰 직경을 갖는 베어링을 설치하는 것이 유리하다.

또한, 상기 드럼샤프트(6)의 전방측 베어링(113a) 앞쪽에는 누수를 방지하는 워터시일(12)이 설치되며, 상기 워터시일(12) 내부에는 드럼샤프트(6) 외주면으로 워터시일(12)을 압착시키는 스프링(120a)이 내장된다.

그리고, 상기 워터시일(12) 외측부분은 베어링하우징(113)에 의해 지지되거나, 도 3에서와 같이 터브 후벽부 형상에 의해 지지된다.

상기에서 구속장치(11)는, 터브(2)에 고정되는 솔레노이드(11a)와, 상기 솔레노이드(11a) 내부에서 전후진하는 플런저(11b)로 구성되어, 상기 솔레노이드(11a)의 전기적인 온/오프에 의해 플런저(11b)가 풀리(15)를 구속 또는 석방시켜 펄세이터(7)의 회전 또는 고정을 제어할 수 있게 된다.

이 때, 상기 솔레노이드(11a) 내부에는 압축스프링(11c)등의 탄성부재가 내장됨이 바람직하다.

이는, 펄세이터(7) 고정을 위한 플런저(11b)의 전진시 풀리(15)의 고정홈(150a) 위치가 플런저(11b) 위치와 일치되지 않아 풀리(15)가 고정홈(150a)을 벗어나 위치하더라도, 플런저(11b)가 풀리(15)의 고정홈(150a) 주위면에 탄성을 받으며 맞닿아 있다가 드럼(3)의 회전에 따라 세탁물의 간섭에 의해 펄세이터(7)에 연결된 풀리(15)가 회전하게 되면, 자동적으로 고정홈(150a) 위치를 찾아 들어가도록 하기 위함이다.

상기와 같이 솔레노이드(11a)가 터브(2)에 고정되는 예와는 달리, 구속장치를 이루는 솔레노이드(11a)는 터브(2)가 아닌 다른 곳에 고정되게 설치될 수도 있는 바, 솔레노이드(11a)가 터브(2)를 감싸는 캐비닛(1)측에 고정되고, 상기 솔레노이드(11a) 내부에는 압축스프링(11c) 및 플런저(11b)가 설치되어, 상기 솔레노이드(11a)의 전기적인 온/오프에 의해 플런저(11b)가 전후진하면서 풀리(15)를 구속 또는 석방시켜 펄세이터(7)의 회전 또는 고정을 제어할 수도 있음은 물론이다.

한편, 드럼샤프트(6)와 로터(4) 사이에는 수지재질의 로터부싱(13)이 개재되는데, 상기 로터부싱(13)은 로터프레임(4a) 후방에 위치한 상태에서 드럼샤프트(6) 및 로터프레임(4a)에 결합되거나, 로터프레임(4a) 전방에 위치한 상태에서 드럼샤프트(6) 및 로터프레임(4a)과 결합될 수 있다.

상기 로터부싱(13)은, 중앙에 드럼샤프트(6)가 끼워져 맞물리게되는 치합부(13a)와, 상기 로터프레임(4a)과의 체결을 위해 상기 치합부(13a) 주변에 반경방향으로 연장 형성되는 체결부(13b)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 로터부싱(13)의 체결부(13b)에는 상기 로터프레임(4a)을 향하여 일체로 돌출형성된 위치결정용 결합돌기(130b)나, 로터프레임(4a)과의 볼트 체결을 위한 체결용 통공(131b)이 복수개 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 로터부싱(13)의 치합부(13a)와 체결부(13b)중 적어도 어느 한 쪽에는 강도보강을 위한 보강리브(13c)가 더 구비됨이 바람직하다.

그리고, 상기 드럼샤프트(6) 후단부 외주면 및 이에 대응되는 상기 로터부싱(13)의 치합부(13a) 중앙 내주면에는 상호 치합을 위한 세레이션이 형성된다.

한편, 상기 드럼(3)의 후벽면 외측에는 드럼 후벽면(300)을 지지하면서 강도를 보강시키는 스파이더(16)가 결합되고, 드럼샤프트(6)의 전단부에는 상기 스파이더(16)에 밀착되는 플랜지(600)가 형성되어, 상기 드럼 후벽면(300)과 스파이더(16)와 드럼샤프트(6)의 플랜지(600)가 이들을 관통하는 체결부재(17)에 의해 한데 체결된다.

그리고, 상기 펄세이터 샤프트(8)의 양단부에는 펄세이터(7) 및 풀리(15)와의 치합을 위한 세레이션이 형성되며, 상기 세레이션은 강도 향상을 위해 인벌루트 프로파일 면(involute profile surface)을 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 풀리(15)는, 로터프레임(4a)의 후벽면을 감싸는 후벽부(15a)와, 프레싱가공에 의해 제작되는 철재 로터프레임(4a)의 측벽면을 감싸는 측벽부(15b)와, 상기 로터프레임(4a)의 후벽면을 감싸는 부분 중앙부에 구비되는 펄세이터 샤프트(8)와의 치합부(15c)와, 상기 구속장치(11)에 의한 구속을 위해 풀리(15)의 로터프레임(4a)을 감싸는 부분에 형성되는 고정홈(150a)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 풀리(15)의 치합부(15c)는, 보스형태로 돌출 형성되어 조립라인에서의 풀리(15) 조립시 상기 드럼샤프트(6)의 후단부 내측에 위치하게 된다.

그리고, 상기 드럼샤프트(6)는 재질이 SM45계열로 되거나, 스테인리스 스틸 재질로 제작되는데,

상기 드럼샤프트(6)의 재질이 SM45계열인 경우에는, 상기 드럼샤프트(6)의 마모 및 마찰을 감소시키고, 내식성을 높이기 위해 드럼샤프트(6)의 표면을 크롬(Cr) 도금 처리한다. 이 때, 드럼샤프트(6)의 표면 전체에 대해 크롬 도금 처리를 할 수도 있지만, 전(全)표면에 크롬 도금 처리를 하는 대신 비용 절감 차원에서 드럼샤프트(6)의 일부 표면에만 크롬 도금 처리를 할 수도 있다. 이 경우, 상기 크롬 도금 처리는 드럼샤프트(6)의 표면중 적어도 워터시일(12)등과의 습동면에는 반드시 해주도록 한다.

한편, 상기 워터시일(12)과 드럼샤프트(6) 습동면의 마모/마찰을 감소시키고, 내식성을 확실히 확보하기 위해서는 다소 비용이 더 들더라도 드럼샤프트(6)의 재질을 스테인리스 스틸로 하는 것이 좋다.

그리고, 상기 펄세이터(7)의 표면에는, 드럼(3) 회전에 의해 끌어올려진 세탁물의 낙하시, 낙하하는 세탁물이 상기 세탁날개(7a)에 부딪혀 마찰력이 증가되도록 함과 더불어 세탁물을 드럼(3)내에서 전후방향으로 이동하도록 하는 세탁날개(7a)가 더 구비된다.

여기서, 상기 펄세이터(7)의 주면(主面; 즉, 표면)과 그 위에 소정 간격 이격되도록 구비되는 세탁날개(7a)는 일체로 형성됨이 바람직하나 반드시 그렇지는 아니하다.

한편, 상기 세탁날개(7a)는 펄세이터(7)의 반경방향 혹은 원주방향에 대해 적어도 하나 이상의 빗면을 갖는다.

그리고, 상기 펄세이터(7)의 주면(主面)은 소정의 곡률을 갖도록 형성되며, 상기 펄세이터 외경은 드럼(3) 내경의 50∼80%에 해당하는 치수로 형성된다. 만약 펄세이터 외경이 드럼(3) 내경의 50% 미만이 되면 세탁성능이 저하되고, 반면 펄세이터 외경이 드럼(3) 내경의 80%를 초과하면 조립시 작업성이 나빠지게 된다.

그리고, 상기 펄세이터(7)의 세탁날개(7a) 최대높이는 펄세이터 외경의 5 ∼15% 에 해당하도록 형성된다.

또한, 상기 드럼(3) 및 터브(2)는 그 중심축선이 지면에 대해 10∼30도 경사지게 설치되는 것이 바람직하다.

이는 세탁물의 투입 및 인출은 편리하도록 함과 더불어, 세탁효과를 증가시키기 위함이며 탈수시 과도한 진동 발생을 막을 수 있는 범위이다.

만약, 상기 기울기의 각도가 30도가 넘게 될 경우, 큰 각도로 경사진 상태에서 드럼(3)이 회전하게 되므로 인해, 세탁 시, 세탁물이 드럼(3) 뒤쪽으로 쏠리게 되어 세탁물이 엉킴으로써 세탁력이 떨어짐과 더불어, 탈수시 진동이 과도하게 발생하는 문제점 있다.

따라서, 이를 감안하면 상기 터브(2)의 기울기는 30도 이하로 기울어지도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 드럼(3) 내주면 상에는 세탁시 세탁물을 위로 끌어올려주는 복수개의 리프트(3a)가 설치되는 바, 상기 리프트(3a)와 펄세이터(7) 날개 사이에는 약 30 내지 90mm 정도의 간격(D)이 형성되도록 한다.

이는, 세탁물이 리프트(3a)와 펄세이터(7) 사이에 끼어 펄세이터(7) 및 드럼(3) 회전이 구속되는 현상을 방지하기 위함이다.

한편, 드럼(3) 전, 후방에는 탈수시 진동저감을 위해 내부에 물이나 소금물등의 유체가 채워진 오토밸런서(9)가 장착됨이 바람직하다.

이 때, 상기 오토밸런서(9)는 단일 유체실 구조일 수도 있으나, 보다 유리하게는 동심원을 이루되 2중, 3중 혹은 4중의 유체실 구조를 이루며 안쪽 유체실과 그 바깥쪽 유체실이 서로 분리되어 유체가 넘어가지 못하도록 구성된다.

그리고, 상기 오토밸런서(9)는 폭(W)보다는 높이(H)를 높게 하는 것이 드럼(3)의 진동저감에 보다 유리하다.

한편, 상기한 구성과 더불어, 상기 캐비닛(1) 상부면 내측과 터브(2) 외주면 상부측 사이에는 터브(2)가 매달리게 되는 행잉스프링(2a)(Hanging spring)이 설치될 수 있고, 상기 터브(2) 외주면 하부측과 캐비닛(1) 하부면 사이에는 탈수시 발생하는 터브(2)의 진동을 감쇠시키기 위한 댐퍼가 설치될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 드럼세탁기의 작용은 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 드럼세탁기는 드럼(3) 및 터브(2)의 전방측이 지면에 대해 10∼30도 경사지게 세워지도록 설치됨으로 인해, 세탁물의 투입 및 인출이 편리하게 이루어지게 된다.

즉, 세탁물을 드럼(3)내로 투입하거나 드럼(3)으로부터 인출하고자 할 때, 사용자가 쪼그려 앉거나 허리를 굽힌 상태에서 드럼(3) 내부로 손을 뻗어야 하므로 인해 불편함이 초래되던 종래와는 달리, 경사지게 설치된 터브(2) 및 드럼(3)으로 인해 세탁물의 투입 및 인출시 손쉽게 세탁물을 취급할 수 있는 편리함이 사용자에게 제공된다.

이와 같은 편리함과 더불어, 본 발명의 드럼세탁기는 드럼(3) 내부에 펄세이터(7)가 설치됨으로써 세탁성능을 향상시키게 된다.

즉, 종래에는 드럼만이 회전되는 구조로서 리프트(3a)가 세탁물을 들어올려 낙하시키는 방식에 의해서만 세탁이 이루어지므로 세탁성능을 올리는데 한계가 있었지만, 본 발명의 드럼세탁기는 터브(2) 및 드럼(3)이 기울어지게 설치된 상태에 덧붙여 드럼(3) 내에 펄세이터(7)가 설치됨으로써 세탁시 리프트(3a)의 작용 및 펄세이터(7)와 세탁물간의 충격작용이 더해지고, 드럼(3)의 경사 및 펄세이터(7)의 형상에 의해 세탁물의 전후 유동이 보다 활발해짐으로써 세탁성능이 현저히 향상된다.

보다 자세히 말해서, 터브(2) 및 드럼(3)이 기울어지게 설치되고, 펄세이터 샤프트(8)가 중공형 드럼샤프트(6)를 관통하여 모터 뒤쪽의 풀리(15)에 연결된 상태에서, 터브(2) 후벽부등에 고정된 구속장치(11)에 인가되는 전원을 제어함에 따라 구속장치(11)를 구성하는 솔레노이드(11a) 및 압축스프링(11c)의 작용에 의해 플런저(11b)가 원판형 풀리(15)의 고정홈(150a)에 들어간 상태를 유지하거나 고정홈(150a)으로부터 빠져나옴으로써 풀리(15)를 구속하거나 석방하게 된다. 그리고, 이는 바로 펄세이터(7)의 회전을 구속하거나 자유롭게 풀어주게 상태를 의미하게 된다.

이와 같이 됨에 따라, 세탁시 펄세이터(7)가 고정되거나, 회전가능한 상태가 됨으로써, 드럼(3) 내의 세탁물의 유동상태를 다양화하여 세탁성능을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 탈수시에도 플런저(11b)가 풀리(15)의 고정홈(150a)에 들어가서 펄세이터(7)가 고정되도록 제어하거나, 플런저(11b)가 풀리(15)의 고정홈(150a)을 빠져나와 펄세이터(7)가 회전가능한 상태가 되도록 제어할 수 있다.

그리고, 만약, 탈수시 솔레노이드(11a)가 온되어 플런저(11b)가 풀리(15)의 고정홈(150a)에서 빠져나오게 되면 드럼(3)의 고속회전시 펄세이터(7)도 함께 고속회전 할 수 있으나, 이때 행해지는 펄세이터(7)의 고속회전은 드럼처럼 직접적인 구동력에 의한 강제회전은 아니다. 즉, 펄세이터(7)는 모터속도와 동기되어 회전하는 것은 아니고, 드럼(3) 내의 세탁물이 펄세이터(7)에 얹혀져 있음으로 인해 드럼(3) 회전시 세탁물을 통해 드럼의 회전력이 펄세이터(7)로 전달됨으로써 상기 펄세이터(7)가 드럼(3)과 거의 비슷한 속도로 고속 회전하게 될 뿐이다.

한편, 상기한 세탁성능의 향상과 더불어, 본 발명의 드럼세탁기는 터브(2)에 장착되는 밸런서 웨이트와는 별도로 드럼(3) 전후방 내측에 유체에 의해 드럼의 균형이 유지되도록 하는 오토밸런서(9)를 둠으로써, 탈수시 드럼(3) 내부의 편심 하중으로 인한 시스템 진동을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있게 된다.

특히, 본 발명의 드럼세탁기는, 터브(2) 및 드럼(3)이 경사가 져있어 기존에 비해 뒤쪽의 진동이 커지게 되는데, 드럼(3) 후방 내측에도 오토밸런서(9)를 부착함으로 인해 뒤쪽의 진동을 효과적으로 줄일 수 있게 된다.

그리고, 상기한 바와 같이, 상기 터브(2)가 기울어진 상태로 설치될 경우, 상기 터브(2) 내측에 설치된 드럼(3) 또한 기울어진 상태로 설치되며, 이로 인해 상기 드럼(3) 내부에 채워지는 세탁수를 적게 사용하여 세탁을 수행 할 수 있다.

예컨대, 본 발명의 드럼세탁기는 상기 드럼(3)이 기울어져 설치된 상태이기 때문에, 상기 기울어진 드럼(3)의 후방측으로 세탁물의 일부가 쏠리게 되고, 기울어진 드럼(3)의 후방측에 모인 세탁물이 잠길 정도만 세탁수를 채워서 세탁을 수행하면 된다.

한편, 본 발명의 드럼세탁기는, 풀리(15)의 조립시 풀리(15)의 치합부(15c)가 드럼샤프트(6) 내부로 수납됨으로써, 드럼세탁기의 전장을 줄이는 효과를 거둘 수 있게 된다.

즉, 경사져 있는 상태에서 풀리(15)의 치합부(15c)가 드럼샤프트(6) 내부로 수납되지 못하면, 전장이 길어져 드럼세탁기의 용량이 더욱 줄어들게 되는 단점이 있으나, 본 발명의 드럼세탁기는 풀리(15)의 치합부(15c)를 드럼샤프트(6)에서 수용함으로써 전장을 줄여 상대적으로 세탁용량을 늘릴 수 있는 효과가 있는 것이다.

한편, 이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명의 드럼세탁기에 의해 세탁 행정 수행시, 풀리(15) 제어 과정 및 그 작용에 대해 설명하고자 한다.

먼저, 상기 펄세이터(7)가 고정된 상태로 상기 드럼(3)을 회전시켜 세탁 행정을 수행하는 과정에 대해 도 3a를 참조하여 설명한다.

도 3a에서와 같이, 플런저(11b)가 전진하여 풀리(15)의 고정홈(150a)에 위치하게 되면, 풀리(15)는 회전할 수 없게 되고, 이에 따라 펄세이터(7) 또한 회전하지 못하고 드럼(3)내에 고정된다.

이 상태에서 세탁 행정을 위한 전원이 인가되면, 상기 스테이터(5)와의 전자기적 상호작용에 의해 로터(4)가 회전하고, 이와 더불어 상기 로터(4)에 축연결된 드럼(3)이 회전한다.

여기서, 상기 드럼(3)은 마이콤(미도시)의 신호를 받아 소정 주기로 좌, 우 교반되어 회전할 수 있으며, 상기 펄세이터(7)는 정지된 상태를 유지한다.

이에 따라, 상기 드럼(3) 내부에 구비된 다수개의 리프트(3a)에 의해 세탁물이 들어올려졌다가 중력에 의해 아래로 낙하되면서 세탁이 수행되는데, 상기 드럼(3)이 기울어진 상태이기 때문에, 상기 세탁물의 일부가 낙하시 상기 펄세이터(7) 및 세탁날개(7a)와 부딪혀 전방으로 이동하게 된다.

특히, 본 발명의 드럼세탁기는 세탁날개(7a) 및 펄세이터(7)의 튀어나온 중앙부로 인해 리프트(3a)에 의해 끌어올려진 후 떨어지는 세탁물이 기존에 비해 전후 유동이 많아지게 된다. 즉, 세탁날개(7a)의 빗면과 펄세이터(7)의 주면 곡률 및 설치 경사각등이 세탁물의 위치변화를 유발하게 되는 것이다.

또한, 상기 드럼(3)이 기울어진 상태에서 회전하고, 상기 펄세이터(7)가 고정된 상태이기 때문에, 회전하는 드럼(3)과 고정된 펄세이터(7)와의 속도차(速度差)에 의해 불규칙적이고 다양한 형태의 세탁물 유동 및 세탁수류가 형성된다.

이 때, 상기 세탁수류는 상기 드럼(3)의 후방측으로 모아진 세탁물을 드럼 내 각부로 다시 흩어지게 하여 세탁물이 골고루 세탁되도록 돕는 작용을 하게 된다.

즉, 세탁 시, 세탁수와 펄세이터(7) 간의 부딪힘으로 인한 수류 및 상기 세탁물과 펄세이터(7) 간의 부딪힘으로 인한 충격작용으로 세탁물의 세탁력 및 헹굼력이 크게 향상된다.

이하에서는, 전술한 바와는 달리 풀리(15)에 대한 구속이 해제되어 펄세이터(7)가 회전 가능한 상태에서의 세탁 과정을 도 3b를 참조하여 설명한다.

도 3b에서와 같이, 솔레노이드(11a)에 전원이 인가되어 플런저(11b)가 흡인되면 압축스프링(11c)을 압축시키면서 플런저(11b)가 후진하여 풀리(15)의 고정홈(150a)으로부터 벗어나게 되고, 이에 따라 풀리(15)는 회전할 수 있게 되며, 펄세이터(7) 또한 회전할 수 있는 상태가 된다.

이 때, 상기 드럼(3)은 전술한 바와 마찬가지로 마이콤(미도시)의 신호를 받아 소정 주기로 좌, 우 교반되어 회전할 수 있으며, 상기 펄세이터(7)는 상기 드럼(3)의 회전시 드럼 내부에서 유동되는 세탁물 및 세탁수의 간섭을 받아 좌, 혹은 우측으로 회전하게 된다.

이에 따라, 상기 드럼(3) 내부에 구비된 다수개의 리프트(3a)에 의해 세탁물이 들어올려졌다가 중력에 의해 아래로 낙하되면서 세탁이 수행되는데, 상기 드럼(3)이 기울어진 상태이기 때문에, 상기 세탁물의 일부가 낙하시 회전하는 펄세이터(7)와 부딪히게 된다.

그리고, 상기 펄세이터(7)에 부딪힌 세탁물은 전방으로 이동하게 된다.

즉, 이 경우 역시 앞서와 마찬가지로, 본 발명의 드럼세탁기는 세탁날개(7a)의 빗면 및 펄세이터(7)의 주면 곡률 및 설치 경사각등이 세탁물의 위치 변화를 유발하게 되고, 이로 인해 세탁물이 리프트(3a)에 의해 끌어올려진 후 단순히 떨어지기만 하던 기존에 비해 전후 유동이 많아지게 되는 것이다.

이와 더불어, 상기 펄세이터(7)도 회전 가능한 상태이긴 하나 드럼(3)과 같이 강제적으로 정해진 속도로 회전하는 것은 아니기 때문에, 회전하는 드럼(3)과 펄세이터(7)와 사이에는 속도차가 존재하며, 이로 인해 이때에도 불규칙적이고 다양한 형태의 세탁물 유동 및 세탁수류가 형성된다.

즉, 비록 펄세이터(7)가 고정된 상태에 비해 상대속도차가 작기는 하지만 이 경우에도 드럼(3)과 펄세이터(7) 사이에는 세탁물의 유동을 돕는 상대속도차가 존재하게 되며, 이는 세탁력 및 헹굼력 향상에 기여하게 된다.

요컨대, 상기한 본 발명의 드럼세탁기에서는 펄세이터(7)를 고정시킨 상태에서 상대적으로 큰 속도차를 이용하여 세탁을 수행하거나, 펄세이터(7)를 자유롭게 회전할 수 있도록 풀어준 상태에서 상대적으로 작은 속도차를 이용하여 세탁을 수행할 수 있다.

그리고, 세탁시 상기 펄세이터(7)를 고정 또는 석방한 상태에서 상기 드럼(3)의 정/역회전 시간을 세탁물을 낙하되지 않는 짧은 시간으로 제어하여 세탁을 수행할 수도 있다.

한편, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술사상의 범주를 벗어나지 않는 한 여러가지 다양한 형태로의 변경 및 수정이 가능함은 물론이다.

예컨대, 드럼(3) 내주면상에 회전가능한 소형의 펄세이터가 더 내장되어도 무방하다.

이상에서와 같이, 본 발명의 드럼세탁기는 터브를 경사지게 설치함으로써, 손쉽게 세탁물을 투입 또는 인출 할 수 있도록 함과 더불어, 세탁시 물 소비량을 절감시킬 수가 있어, 사용자에게 제품에 대한 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

특히, 드럼이 기울어진 상태로 회전함과 더불어 드럼 내부에 펄세이터가 구비됨으로써, 드럼 내에서의 세탁물의 유동형태 및 수류를 다양화하여 세탁성능을 향상시키는 효과를 거두게 된다.

즉, 본 발명의 드럼세탁기는 세탁날개의 빗면 및 펄세이터의 주면의 경사가 세탁물의 위치 변화를 유발함으로써, 세탁물이 리프트에 의해 끌어올려진 후 떨어지기만 하던 기존에 비해 세탁물의 전후 유동이 보다 활발해지게 되고, 이는 세탁물의 유동형태 및 수류를 다양화를 통한 세탁성능 향상에 기여하게 된다.

도 1은 일반적인 드럼세탁기의 구조를 나타낸 단면도

도 2는 본 발명에 따른 드럼세탁기의 구조를 개략적으로 나타낸 종단면도

도 3a는 도 2의 A부를 확대한 것으로서, 펄세이터가 고정된 상태를 도시한 요부단면도

도 3b는 도 2의 A부를 확대한 것으로서, 펄세이터가 회전되는 상태를 도시한 요부단면도.

도 4는 본 발명의 펄세이터를 예시한 사시도

도 5는 본 발명의 풀리를 예시한 사시도

도 6은 도 5의 배면 사시도

도 7은 도 3a 및 도 3b의 로터부싱 사시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 캐비닛 2: 터브

2a: 행잉스프링 2b: 댐퍼

3: 드럼 300:드럼 후벽면

3a: 리프트 4:로터

4a:로터프레임 5:스테이터

6:드럼샤프트 600:드럼샤프트의 플랜지

7:펄세이터 7a:세탁날개

8:펄세이터 샤프트 800a:전방측 오일리스 베어링

800b:후방측 오일리스 베어링 9:오토밸런서

10:도어 11:구속장치

11a:솔레노이드 11b:플런저

11c:압축스프링 113: 베어링하우징

113a,113b:전,후방베어링 12:워터시일

13:로터부싱 13a:로터부싱의 치합부

13b:로터부싱의 체결부 13c:보강리브

130b:위치결정용 결합돌기 131b:체결용 통공

15:풀리 15a:풀리의 후벽부

15b:풀리의 측벽부 15c:풀리의 치합부

150a:고정홈 16:스파이더

17:체결부재 20:개스킷

Claims

세탁수를 저장하고 구동부를 체결하기 위한 벽부를 가지며 전방측이 지면에 대해 소정각도 상측으로 경사지게 설치되는 플라스틱 재질의 터브와;

상기 터브 내측에 회전가능하게 설치되는 드럼과;

상기 터브를 관통하여 터브 내측의 드럼에 축결합되어 모터의 구동력을 드럼으로 전달하는 중공(中空)형 드럼샤프트와;

상기 중공형 드럼샤프트를 지지하는 적어도 하나 이상의 베어링과;

상기 베어링을 지지하는 슬리이브 형태의 베어링 하우징과; 상기 터브의 후벽부에 체결되는 스테이터와;

상기 드럼샤프트 후단부에 결합되며 스테이터와 함께 BLDC 모터를 구성하는 로터와;

상기 드럼 내측에 회전가능하게 설치되며 그 외경이 드럼 내경의 50∼80%에 해당하도록 형성되는 펄세이터와;

상기 펄세이터에 전단부가 결합되며 상기 드럼샤프트의 중공부를 관통하도록 설치되는 펄세이터 샤프트와;

상기 로터 후방에 위치하면서 상기 펄세이터 샤프트의 후단부에 결합되는 펄세이터 회전제어용 풀리와;

상기 풀리에 대한 구속 및 석방을 통해 드럼 내부의 펄세이터 회전을 제어하는 구속장치;를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 펄세이터 샤프트는 그 전방 및 후방에 각각 설치되는 오일리스 베어링에 의해 지지됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

중공형 드럼샤프트를 지지하는 베어링은, 드럼샤프트 전방 및 후방측에 각각 하나씩 설치됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 3 항에 있어서,

중공형 드럼샤프트를 지지하는 베어링중, 드럼샤프트 전방측 베어링은 탈수시 드럼의 진동을 최소화 함과 더불어 강도를 높이기 위해 후방측 베어링에 비해 더 큰 직경의 베어링으로 설치되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,

상기 드럼샤프트의 전방측 베어링 앞쪽에는 누수를 방지하는 워터시일이 설치됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 5 항에 있어서,

상기 워터시일 내부에는 드럼샤프트 외주면으로 워터시일을 압착시키는 스프링이 내장됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 구속장치는,

터브에 고정되는 솔레노이드와, 상기 솔레노이드 내부에서 전후진하는 플런저와, 상기 솔레노이드에 내장되어 플런저에 전진력을 제공하는 압축스프링으로 구성되어,

상기 솔레노이드의 전기적인 온/오프에 의해 플런저가 풀리를 구속 또는 석방시켜 펄세이터의 회전 또는 고정을 제어할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

드럼샤프트와 로터 사이에는 절연재질의 로터부싱이 개재됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 8 항에 있어서,

상기 로터부싱은

로터프레임 후방에 위치한 상태에서 드럼샤프트 및 로터프레임과 결합되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 8 항에 있어서,

상기 로터부싱은,

로터프레임 전방에 위치한 상태에서 드럼샤프트 및 로터프레임과 결합되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기
제 9 항 또는 제 10 항에 있어서,

상기 로터부싱은,

중앙에 드럼샤프트가 끼워져 맞물리게되는 치합부와,

상기 로터프레임과의 체결을 위해 상기 치합부 주변에 반경방향으로 연장 형성되는 체결부를 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 11 항에 있어서,

상기 로터부싱의 체결부에는,

로터프레임을 향하여 일체로 돌출형성된 위치결정용 결합돌기 및, 로터프레임과의 볼트 체결을 위한 체결용 통공이 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 11 항에 있어서,

상기 드럼샤프트 후단부 외주면 및 이에 대응되는 상기 로터부싱의 치합부 중앙에는 상호 치합을 위한 세레이션이 형성됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 드럼의 후벽면에는 드럼 후벽면을 보강 및 지지하는 스파이더가 결합되고,

드럼샤프트의 전단부에는 상기 스파이더에 밀착되는 플랜지가 형성되어,

상기 드럼 후벽면과 스파이더와 드럼샤프트의 플랜지가 이들을 관통하는 체결부재에 의해 한데 체결되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 펄세이터 샤프트의 양단부에는 펄세이터 및 풀리와의 치합을 위한 세레이션을 형성한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 풀리는,

로터프레임의 후벽면을 감싸는 부분과,

로터프레임의 측벽면을 감싸는 부분과,

상기 로터프레임의 후벽면을 감싸는 부분 중앙부에 구비되는 펄세이터 샤프트와의 치합부와,

상기 구속장치에 의한 구속을 위해 풀리의 로터프레임을 감싸는 부분에 형성되는 고정홈을 포함하여서 됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 16 항에 있어서,

상기 풀리의 치합부는,

보스형태로서 돌출형성되어, 조립시 상기 드럼샤프트의 후단부 내측에 삽입되어 위치하도록 한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 드럼샤프트의 재질은 SM45계열로서, 마모 및 마찰을 감소시키고 내식성을 높이기 위해 표면을 크롬 도금 처리한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 펄세이터의 표면에는,

드럼 회전에 의해 끌어올려진 세탁물의 낙하시, 세탁물이 상기 세탁날개에 부딪혀 마찰력이 증가되도록 함과 더불어 세탁물을 드럼내에서 전후방향으로 이동하도록 하는 일종의 요철부인 세탁날개가 더 구비됨을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 19 항에 있어서,

상기 세탁날개는 펄세이터의 반경방향 혹은 원주방향에 대해 적어도 하나 이상의 빗면을 갖는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 펄세이터의 주면(主面)은 소정의 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
제 1 항에 있어서,

상기 펄세이터의 세탁날개 최대높이는 펄세이터 외경의 5 ∼15% 에 해당하도록 한 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.