KR20110025565A - 세탁장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐비닛의 크기 변경없이 세탁장치의 용량을 증가시킬 수 있도록 외관을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브와, 상기 터브에 회전가능하게 구비되는 드럼과, 상기 터브의 배면에 구비되는 스테이터와, 스테이터와 소정거리 이격되어 구비되는 프레임, 상기 프레임에서 절곡되어 구비되되 상기 스테이터의 외주면을 감싸는 플랜지를 구비한 로터를 포함한 세탁장치에 관한 것으로, 상기 프레임은 상기 프레임의 중심에서 상기 플랜지 방향으로 경사지게 구비되는 경사면을 포함하는 것을 특징으로 한다.

세탁장치, 모터, 스테이터, 로터

Description

세탁장치{Wahing Machine}

본 발명은 세탁장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 세탁장치의 용량을 확장할 수 있는 구조를 가진 모터가 구비된 세탁장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세탁물에 공급되는 세제의 화학적 분해작용, 세탁물과 세탁수 또는 세탁물과 세탁장치 간 기계적 충격작용을 이용하여 세탁물에 뭍어있는 오물을 제거하는 가전기기로 세탁기 및 건조기를 포함하는 개념이다.

상기 세탁장치는 세탁수가 저장되는 세탁조와 상기 세탁조 내에 회전가능하게 구비되는 펄세이터에 의하여 세탁물을 세탁하는 펄세이터 방식과, 세탁수가 저장되는 터브와 상기 터브 내부에 회전가능하게 구비되는 드럼을 이용하여 세탁물을 세탁하는 드럼 방식 세탁장치로 구분될 수 있다.

특히, 상기 드럼 타입 세탁장치는 세탁조인 드럼이 세워진 상태로 회전하는 펄세이터 방식 세탁장치에 비해 세탁장치의 전체 크기를 줄일 수 있고, 의류의 꼬임 등과 같은 문제가 거의 발생되지 않는 장점이 있다. 또한, 펄세이터 방식 세탁장치와 달리 건조기능이나 스팀을 이용하여 세탁물을 처리하는 다양한 세탁코스를 부가하기에 용이한 장점이 있다.

상술한 종래 세탁장치들은 상기 드럼이나 펄세이터(또는 세탁조)를 회전시키기 위해 모터를 이용하였다.

드럼타입 세탁장치의 경우 상기 모터는 외관을 형성하는 캐비닛의 배면과 상기 터브 사이에 구비되며, 드럼을 회전시키기 위해 모터를 구동하는 경우 드럼의 진동이나 모터의 진동이 캐비닛에 전달되어 소음이나 진동의 문제를 발생시키지 않도록 상기 모터는 진동 갭(gap)을 확보할 수 있도록 구비되어야 했다.

따라서, 세탁장치의 용량을 증가시키고자 할 때 진동 갭의 확보를 위해 캐비닛의 외형을 키우지 않으면 캐비닛과 모터의 간격이 줄어들게 되므로 드럼의 회전 및 모터의 구동 시 캐비닛에 진동이 전달되는 문제를 야기할 수 있었다. 상술한 문제는 상기 펄세이터 방식 세탁장치의 경우에도 마찬가지였다.

본 발명은 캐비닛의 크기 변경없이 세탁장치의 용량을 증가시킬 수 있는 세탁장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위하여, 외관을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브와, 상기 터브에 회전가능하게 구비되는 드럼과, 상기 터브의 배면에 구비되는 스테이터와, 스테이터와 소정거리 이격되어 구비되는 프레임, 상기 프레임에서 절곡되어 구비되되 상기 스테이터의 외주면을 감싸는 플랜지를 구비한 로터를 포함하되, 상기 프레임은 상기 프레임의 중심에서 상기 플랜지 방향으로 경사지게 구비되는 경사면을 포함하는 세탁장치를 제공한다.

이 경우, 상기 터브는 소정각도 경사지도록 구비될 수 있다.

또한, 본 발명 세탁장치는 상기 드럼과 상기 프레임을 연결하는 회전축을 더 포함하되 상기 프레임은 상기 회전축이 고정되는 허브를 더 포함하며, 상기 경사면은 상기 허브의 외주면에 구비될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 경사면을 관통하도록 구비되는 통풍홀을 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 통풍홀의 외주면에 구비되어 상기 로터의 내부로 유입 또는 유출되는 공기를 가이드하는 블레이드를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 블레이드는 상기 허브측으로 갈수록 높이가 증가하는 것을 특징 으로 할 수 있다.

한편, 본 발명은 상기 블레이드의 외주면 형상으로 구비되되 상기 경사면을 관통하여 구비되되는 절개부를 더 포함할 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 경사면이 절곡되어 형성되되, 상기 허브의 외주면을 따라 방사상으로 구비되는 강도보강리브를 더 포함할 수 있다.

이 경우, 상기 강도보강리브는 소정간격 이격되어 다수 개가 구비되며, 상기 강도보강리브가 형성하는 공간에는 적어도 한 쌍의 블레이드 및 통풍홀이 구비되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 블레이드는 상기 플랜지의 반경방향을 따라 서로 나란하게 구비되고, 상기 한 쌍의 통풍홀은 서로 인접하도록 구비될 수 있다.

본 발명은 캐비닛의 크기 변경없이 세탁장치의 용량을 증가시킬 수 있는 세탁장치를 제공하는 효과를 도모할 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

특별한 정의가 없는 한 본 명세서의 모든 용어는 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자가 이해하는 당해 용어의 일반적 의미와 동일하고, 만약 본 명세서에 사용된 용어가 당해 용어의 일반적 의미와 충돌하는 경우에는 본 명세서에 사용된 정의에 따른다.

한편, 이하에 기술될 장치의 구성이나 제어방법은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도1은 본 발명 세탁장치의 개념도이다. 도1을 참고하여 본 발명 세탁장치의 구성에 대해 설명하면, 세탁장치(100)는 외관을 형성하는 캐비닛(10)과, 상기 캐비닛(10)의 내부에 구비되는 터브(20)와, 상기 터브(20)의 내부에 구비되는 드럼(30)과, 상기 캐비닛(10)의 전방에 구비되는 도어(40)와, 상기 드럼을 회전시키는 회전축(50) 및 모터(60, 70)를 포함한다.

상기 터브(20)는 세탁에 필요한 세탁수가 저장되는 구성으로 급수부(80)를 통해 세탁수를 공급받고, 배수부(90)를 통해 터브 내부의 세탁수를 배출하게 된다.

상기 급수부(80)는 캐비닛(10) 외부에 구비되는 급수원과 연결되어 상기 터브(20)로 세탁수가 유입될 수 있도록 하고, 상기 배수부(90)는 상기 터브(20)의 저면에 연통하도록 구비되되 펌프(미도시)와 같은 배수장치를 더 포함하도록 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 터브(20)는 스프링(미도시)과 같은 현가장치나 댐퍼(미도시)와 같은 감쇄장치를 통해 상기 캐비닛(10)의 내부에 고정된다.

상기 드럼(30)은 상기 터브 내부에 회전 가능하도록 구비되어 세탁물이 투입되며 드럼의 외주면을 관통하는 다수의 통공(31)을 구비함이 바람직하다.

상기 터브(20)로 세탁수가 급수되면 터브에 저장된 세탁수는 상기 통공(31)을 통해 상기 드럼의 내부로 유입될 수 있으므로 상기 드럼 내부의 수위는 상기 터 브에 공급된 세탁수의 수위와 동일해지며, 이를 통해 드럼 내부에 투입된 세탁물이 세탁수와 접촉할 수 있게 된다.

따라서, 상기 드럼이 후술할 모터에 의해 회전하게 되면 상기 드럼 내부에 투입된 세탁물은 세탁수 및 드럼의 내주면과 마찰하는 과정에서 세탁물에 뭍어있는 오물이 제거될 수 있게 되는 것이다.

상기 터브(20)와 드럼(30)은 일측에 개구부를 포함하여 세탁물의 투입 및 유출이 가능하도록 구비됨이 바람직하고, 상기 개구부에는 사용자의 선택에 의해 개폐가능한 도어(40)가 구비된다.

또한, 상기 캐비닛(10)의 개구부와 상기 터브(20)의 개구부 사이에는 세탁수의 누수를 방지하는 가스켓(21)을 구비할 수 있고, 상기 가스켓은 상기 터브(20)의 진동에도 가스켓의 기능을 유지할 수 있도록 주름관 형태로 구비됨이 바람직하다.

한편, 상기 드럼(30)과 터브(20)는 캐비닛(10)의 바닥면에 대해 소정각도 경사지도록 구비됨이 바람직하다. 드럼과 터브가 캐비닛의 바닥면과 나란하도록 구비되면 사용자는 세탁물의 투입하거나 세탁완료 후 세탁물을 꺼낼 때 허리를 굽혀야 하는 불편함이 있기 때문이다.

상기 터브(20)의 배면에는 상기 드럼(30)을 회전시키기 위한 모터가 구비되며, 상기 모터는 원통형으로 구비되는 코어(미도시)에 코일이 권선되어 구비되는 스테이터(60)와 상기 스테이터와 전자기적 상호작용에 의해 회전하는 로터(70)를 포함한다.

상기 스테이터(60)는 상기 터브의 배면에 고정되며, 상기 로터(70)는 상기 스테이터(60)를 수용할 수 있도록 프레임(71)과 플랜지(73)를 포함한다.

한편, 상기 회전축(50)은 일단은 상기 드럼의 배면에 결합되고 타단은 상기 로터의 프레임(71)에 결합되어 상기 로터의 회전력을 상기 드럼에 전달하게 된다.

도2는 본 발명 세탁장치에 구비되는 로터의 사시도이다. 이하에서는 도2를 참고하여 상기 로터(70)의 특징에 대해 설명한다.

상술한 바와 같이, 상기 로터(70)는 상기 스테이터(60)와 소정거리 이격되어 구비되는 프레임(71), 상기 프레임(71)의 외주면에서 절곡되어 구비되되 상기 스테이터의 외주면을 감싸는 플랜지(73)를 포함한다.

상기 플랜지(73)에는 마그네트(731, Magnet)가 결합되며, 상기 마그네트의 결합을 용이하도록 하기 위해 상기 플랜지는 단차부를 포함하도록 구비됨이 바람직하다.

상기 프레임(71)은 상기 회전축(50)을 고정하기 위한 고정부(715)가 결합되는 허브(711)를 더 포함한다. 상기 고정부(715)는 상기 회전축(50)과 세레이션 (serration) 결합되며, 상기 고정부(715)는 고정부재(B, 볼트 등)를 통해 상기 허브(711)에 결합된다.

상술한 구성만을 포함하는 세탁장치는 캐비닛의 사이즈(size) 변경없이 세탁장치의 용량을 증가시키고자 할 경우 진동 갭이 문제될 수 있다.

세탁장치는 로터와 캐비닛이 진동 갭을 형성할 수 있도록 함으로써 로터의 회전 및 드럼의 회전시 발생하는 진동이 캐비닛에 전달되지 않도록 한다.

세탁장치의 용량(capacity)은 세탁할 수 있는 최대 세탁물량, 즉 세탁 가능 한 최대포량으로 정의 될 수 있고, 세탁 가능한 최대포량을 증가시키기 위해서는 드럼 및 터브의 용적을 증가시켜야 한다.

따라서, 세탁장치의 용량을 증가시키기 위해 터브의 크기를 증가시키게 되면 상기 터브의 배면에 구비되는 로터와 캐비닛이 형성하는 공간(진동 갭)이 줄어들 수 밖에 없고, 상기 진동 갭이 줄어들면 로터의 회전이나 드럼의 회전시 유발되는 진동이 캐비닛에 전달되어 소음이나 진동의 문제가 야기될 수 있다.

한편, 상기 진동 갭을 일정한 수준으로 유지하기 위해 캐비닛의 외형을 크게 할 수도 있으나 세탁장치의 외형이 커지는 것은 사용자가 세탁장치의 설치를 위해 더 큰 공간을 제공하여야 할 뿐만 아니라, 세탁장치의 운송비용을 증가시키는 단점이 있다. 즉, 세탁장치의 캐비닛 크기를 증가시키면 세탁장치의 수출이나 배송에 더 많은 공간을 필요로하므로 운송비용이 증가하는 문제를 수반하게 된다.

따라서, 본 발명 세탁장치는 캐비닛의 크기를 변경시키지 않고도 세탁장치의 용량을 증가시킬 수 있도록 경사면(713)을 포함하는 상기 로터(71)를 제공한다.

도3은 로터의 측면도 및 측단면도이다. 도3을 참고하여 설명하면, 상기 경사면(713)은 상기 허브(711)와 상기 플랜지(73) 사이에 구비되며, 상기 플랜지 방향으로 갈수록 경사지도록 구비됨이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 상기 경사면(713)은 상기 플랜지(73)의 외주면에서 상기 프레임의 중심축으로 축소되는 경사각을 갖는 원뿔대(circular truncated cone) 형태로 마련된다.

도5에 개시된 바와 같이, 상기 경사면(713)을 구비한 세탁장치는 동일한 캐 비닛(10)을 사용하되 세탁용량의 증가로 인해 터브(20)의 외형(외주면의 길이 등)이 증가하더라도 경사면이 구비되지 않은 로터와 캐비닛이 형성하는 진동 갭(G1)보다 더 큰 진동 갭(G2)을 제공할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 경사면을 구비한 로터(70)는 캐비닛의 외형을 키우지 않고도 적정한 수준의 진동 갭을 유지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 경사면(713)은 강도보강리브(7131), 통풍홀(7133) 및 블레이드 (7135)를 더 포함할 수 있으며 자세한 설명은 도4를 참고하여 설명한다.

도4에 개시된 바와 같이, 상기 경사면(713)에는 로터의 프레임(71) 강도를 향상시키기 위해 다수의 강도보강리브(7131)를 구비시킬 수 있고, 상기 강도보강리브(7131)는 상기 경사면이 절곡되어 구비되되 상기 허브(711)와 플랜지(73)의 외주면 사이에 방사상으로 구비됨이 바람직하다.

상기 강도보강리브(7131)들이 형성하는 공간에는 한 쌍의 통풍홀(7133)이 구비됨이 바람직하다. 상기 통풍홀(7133)은 상기 로터 내부와 외부를 연통시켜주는 구멍으로 로터의 회전 시 로터 외부의 공기가 유입될 수 있고, 로터 내부의 공기는 로터 외부로 배출됨으로써 모터가 과열되는 것을 방지한다.

따라서, 로터 내부의 공기가 로터 외부로 배출되는 유동 또는 로터 외부의 공기가 로터 내부로 유입되는 유동을 가이드 할 수 있는 블레이드(7135)를 상기 통풍홀(7133)에 구비할 수 있다.

한편, 상기 통풍홀(7133)과 블레이드(7135)는 상기 경사면(713)을 관통하도록 구비되는 절개부(C)를 통해 형성될 수 있다. 상기 경사면(713)에 블레이 드(7135) 형상에 상응하는 절개부(C)를 형성한 뒤 상기 절개부(C)로 둘러싸인 경사면(713)을 절곡시킨다면 통풍홀과 블레이드를 동시에 형성할 수 있게 되므로 로터의 제작과정을 단순화시킬 수 있게 된다.

도6에서 확인할 수 있듯이 경사면(713)을 구비한 로터의 경우, 상기 블레이드의 높이를 동일하게 형성(점선)하면 스테이터와 간섭될 위험이 있다.

따라서, 상기 블레이드(7135)는 허브측 높이가 플랜지측 높이보다 크도록 구비됨이 바람직하다. 즉, 상기 블레이드(7135)의 높이는 상기 허브측으로 갈수록 증가된다.

또한, 상기 강도보강리브(7131)들이 형성하는 공간에 한 쌍으로 구비되는 블레이드(7135)는 서로 나란하게 구비되되 각각의 통풍홀(7133)은 서로 인접하도록 구비됨이 바람직하다. 상기 통풍홀들이 인접하도록 배치되면 상기 블레이드에 의해 가이드된 공기의 유동이 보다 용이하기 때문이다.

예를 들어, 상기 블레이드들이 도7 (a)와 같이 구비될 경우에는 로터의 회전방향에 따라 로터 외부의 공기가 유입되거나 로터 내부의 공기가 유출될 뿐 로터의 회전방향에 상관없이 로터 외부의 공기는 유입되고 로터 내부의 공기는 배출되기 어렵다.

즉, 도7 (a)의 왼쪽으로 로터(R)가 회전하면 로터 내부의 공기는 블레이드(L)에 의해 가이드되므로 통풍홀(O)를 통해 배출된다. 또한, 상기 로터(R)가 도면 상 오른쪽으로 회전하게 되면 로터 내부의 공기가 통풍홀(O)을 통해 배출되지 못하고 로터 외부의 공기가 통풍홀(O)로 유입된다.

그러나, 도7 (b)에 도시된 본 발명에 의하면 로터의 회전방향에 상관없이 로터 내부의 공기는 로터의 외부로 배출됨과 동시에 로터 외부의 공기는 로터 내부로 유입될 수 있다.

즉, 로터(70)가 도면 상 왼쪽으로 회전하면 로터 내부의 공기는 도면 상 우측에 형성된 블레이드(7135a)와 통풍홀(7133a)에 의해 로터의 외부로 배출되고, 로터 외부의 공기는 도면 상 좌측에 형성된 블레이드(7135b)와 통풍홀(7133b)를 통해 유입된다. 이는 로터(70)가 도면 상 오른쪽으로 회전하는 경우에도 동일하다.

따라서, 통풍홀(7133a, b)들은 서로 인접하도록 구비시키고 블레이드(7135a, b)들은 상기 통풍홀을 사이에 두고 나란하도록 구비시키기만 하면 로터의 회전 시 회전방향에 상관없이 로터 내부와 외부의 공기가 순환할 수 있게 된다.

상술한 구성을 포함하는 본 발명 세탁장치는 로터 외부의 공기가 로터 내부로 유입됨과 동시에 로터 내부의 공기는 로터 외부로 배출되게 되므로 모터를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있게 되는 것이다.

다만, 도7 (b)에 개시된 블레이드와 통풍홀의 위치관계는 일 실시예에 불과하므로 상술한 효과를 구현할 수 있는 한 다양한 형태로 변형되어도 무방하다.

본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

도1은 본 발명 세탁장치의 개념도이다.

도2는 본 발명 세탁장치에 구비되는 로터의 사시도이다.

도3은 로터의 측면도 및 측단면도이다.

도4는 로터의 평면도이다.

도5는 본 발명 세탁장치의 진동 갭에 관한 도면이다.

도6은 본 발명 세탁장치에 구비된 모터의 확대도이다.

도7은 본 발명 통풍홀 및 블레이드의 단면도이다.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

100:세탁장치 10:캐비닛

20:터브 30:드럼

40:도어 50:회전축

60:스테이터 70:로터

71:프레임 711:허브

713:경사면 7131:강도보강리브

7133:통풍홀 7135:블레이드

715:고정부 73:플랜지

731:마그네트 80:급수부

90:배수부

Claims (12)

1. 외관을 형성하는 캐비닛;

   상기 캐비닛에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브;

   상기 터브에 회전가능하게 구비되는 드럼;

   상기 터브의 배면에 구비되는 스테이터;

   스테이터와 소정거리 이격되어 구비되는 프레임과, 상기 프레임에서 절곡되어 구비되되 상기 스테이터의 외주면을 감싸는 플랜지를 구비한 로터;를 포함하되,

   상기 프레임은 상기 프레임의 중심에서 상기 플랜지 방향으로 경사지게 구비되는 경사면;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 터브는 소정각도 경사지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 드럼과 상기 프레임을 연결하는 회전축을 더 포함하되 상기 프레임은 상기 회전축이 고정되는 허브를 더 포함하며, 상기 경사면은 상기 허브의 외주면에 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 경사면을 관통하도록 구비되는 통풍홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 통풍홀의 외주면에 구비되어 상기 로터의 내부로 유입 또는 유출되는 공기를 가이드하는 블레이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 블레이드는 상기 허브측으로 갈수록 높이가 증가하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 블레이드의 외주면 형상으로 구비되되 상기 경사면을 관통하여 구비되되는 절개부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 경사면이 절곡되어 형성되되, 상기 허브의 외주면을 따라 방사상으로 구비되는 강도보강리브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 강도보강리브는 소정간격 이격되어 다수 개가 구비되며, 상기 강도보강리브가 형성하는 공간에는 적어도 한 쌍의 블레이드 및 통풍홀이 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 한 쌍의 블레이드는 상기 플랜지의 반경방향을 따라 서로 나란하게 구비되고, 상기 한 쌍의 통풍홀은 서로 인접하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
11. 제2항에 있어서, 상기 경사면은 상기 캐비닛에 대하여 평행하게 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
12. 제2항에 있어서, 상기 경사면은 상기 플랜지의 외주면에서 상기 프레임의 중심축으로 축소되는 경사각을 갖는 원뿔대(circular truncated cone) 형태로 마련되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.

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