KR20110089987A - 세탁장치 - Google Patents

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KR20110089987A
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Abstract

본 발명은 로터의 회전시 일정량의 방열 풍량을 확보할 수 있는 세탁장치에 관한 것으로, 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 저수하는 터브; 상기 터브의 내측에 회동 가능하게 결합되어 세탁물을 수용하는 드럼; 및 상기 드럼의 후방에 결합되어 상기 드럼을 회전시키며, 다수의 방열공과 상기 방열공으로 공기를 안내하는 블레이드를 갖는 로터가 구비된 모터 어셈블리를 포함하여 구성되며, 상기 방열공은 상기 블레이드의 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.

Description

세탁장치{Washing machine}
본 발명은 세탁장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 로터의 회전시 일정량의 방열 풍량을 확보할 수 있는 세탁장치에 관한 것이다.
일반적인 드럼 세탁기는 외관을 형성하는 캐비닛의 내측에 세탁수를 수용하는 터브가 설치되고, 터브의 내측에 드럼이 회동 가능하게 결합되어 세탁물을 수용한다. 드럼은 모터에 의해 회전하며, 드럼의 진동이 터브에 전달되므로 이를 감쇄하기 위해 스프링과 댐퍼, 밸런서 등의 진동감쇄구조가 구비된다.
터브는 캐비닛의 내측에 행잉 스프링 등에 의해 매달리는 형태로 설치되며, 모터는 터브의 후면에 설치되어 터브 내측의 드럼을 회전시킨다. 즉, 터브의 후면에 설치된 모터에 의해 드럼과 터브가 연결된 형태가 된다.
모터는 스테이터와 로터로 구성되며, 로터의 하우징에는 스테이터로부터 발생되는 열을 방열하기 위한 다수의 방열공과, 방열공으로 공기를 안내하는 블레이드가 형성된다.
로터의 방열공과 블레이드는 로터의 회전시 스테이터와 간섭되지 않아야 하므로 형성될 수 있는 공간이 한정적이어서 방열 효율을 높이기 위해 구조적으로 크게 변경이 어려운 문제가 있다. 따라서 로터의 설계를 크게 변경하지 않으면서 방열 효율을 향상시킬 수 있는 방법이 필요하게 되었다.
본 발명의 목적은 로터의 회전시 일정량의 방열 풍량을 확보할 수 있는 세탁장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외관을 형성하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 저수하는 터브; 상기 터브의 내측에 회동 가능하게 결합되어 세탁물을 수용하는 드럼; 및 상기 드럼의 후방에 결합되어 상기 드럼을 회전시키며, 다수의 방열공과 상기 방열공으로 공기를 안내하는 블레이드를 갖는 로터가 구비된 모터 어셈블리를 포함하여 구성되며, 상기 방열공은 상기 블레이드의 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치를 제공한다.
상기 로터는 원형의 베이스부과, 상기 베이스부를 둘러싼 측벽부으로 구성되며, 상기 방열공은 상기 베이스부의 원주 방향을 따라 타공되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열공은 상기 블레이드의 타공 후 상기 블레이드보다 크게 상기 로터의 베이스부를 다시 한번 타공하여 만들어진 것을 특징으로 한다.
상기 방열공은 상기 로터의 베이스부 중심부를 지나는 가상의 중심 축선을 기준으로 상기 블레이드의 형성 방향이 좌우 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 방열공은 상기 로터의 베이스부 중심부를 지나고 상호 수직인 가상의 제1 및 제2 중심 축선을 기준으로 상기 블레이드의 형성 방향이 1/4 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 방열공은 공기가 흡입되는 흡입군과 공기가 배출되는 배출군으로 구분되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열공의 흡입군과 배출군은 상기 로터의 회전 방향에 따라 상호 전환되는 것을 특징으로 한다.
상기 방열공의 흡입군과 배출군은 각각 상기 방열공 개수의 1/2인 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치는 로터가 어떤 방향으로 회전하더라도 일정량의 방열 풍량을 확보할 수 있어 스테이터의 방열 효율을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 방열공의 크기가 블레이드의 크기보다 크게 형성되므로 기존보다 방열공의 크기가 커져 공기의 흡입 및 배출이 용이하므로 방열 효율이 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치를 도시한 단면도.
도 2은 본 발명에 따른 로터를 간략하게 도시한 평면도.
도 3은 도 2에 따른 로터의 블레이드 형성 과정을 도시한 사시도.
도 4는 도 2에 따른 로터의 블레이드 배열의 일 예를 도시한 평면도.
도 5는 도 2에 따른 로터의 블레이드 배열의 다른 예를 도시한 평면도.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치에 대해 상세히 설명하기로 한다.
첨부된 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 세탁장치는 외관을 형성하는 캐비닛과, 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 저수하는 터브(10)와, 터브(10)의 내측에 회동 가능하게 설치되어 세탁물을 수용하며, 내주면에 세탁물을 끌어올리는 복수의 리프터가 설치된 드럼(20)과, 드럼을 회전 구동하기 위한 모터 어셈블리(70)로 구성된다.
캐비닛의 전방에는 세탁물을 투입할 수 있도록 투입구(10a)가 형성되고, 투입구(10a)는 도어(12)에 의해 개폐된다. 투입구(10a)의 내측, 즉, 캐비닛(10)과 터브(20) 사이에는 도어 가스켓(미도시)이 설치되어 투입구를 통해 세탁수가 유출되지 않도록 세탁장치의 내부를 수밀한다.
터브(10)의 상부는 행잉 스프링에 의해 캐비닛(10)의 상부에 지지되고, 터브(10)의 하부는 프릭션 댐퍼에 의해 지지되어 드럼의 고속회전 시에 세탁장치에 발생되는 진동을 저감시킨다.
터브(10)의 상측에는 급수호스(3)가 연결되어 외부의 수원으로부터 터브 내부로 물을 공급하며, 급수호스(3) 상에는 세탁수의 출입을 제어하는 급수밸브(5)가 설치된다. 터브(10)의 하측에는 배수호스(7) 및 배수펌프(9)가 설치되어 세탁 및 헹굼 등에 사용된 세탁수를 외부로 배출한다.
터브(10)의 후방에 장착되는 모터 어셈블리(40)는 스파이더의 회전축(34)에 결합됨으로써 드럼(20)과 결합되어 드럼(20)을 회전시키게 된다.
일반적으로 세탁장치의 모터는 유도 기전력형 모터가 널리 사용되는데, 유도 기전력형 모터는 스테이터부에서 발생하는 회전 자계와 로터부에서 생기는 유도자계와의 상호 작용으로 회전력이 발생하는 모터이다.
유도 기전력형 모터는 3상 유도 모터, 3상 권선형 유도 모터 등과 같이 다양한 설계가 가능하고, 정속성과 긴 수명을 갖는 특징이 있어 세탁장치에 널리 사용되고 있다.
모터 어셈블리(40)는 외관을 형성하는 하우징과, 하우징에 고정되며 권선된 코일을 통해 외부로부터 전원을 인가받아 유도 자기를 발생하는 스테이터 및 하우징에 설치된 베어링에 회전축이 지지되어 스테이터로부터 발생된 유도자기에 의해 결합된 회전축과 함께 회전하는 로터(400) 등으로 구성된다.
로터(400)는 스테이터의 바깥쪽에서 회전하는 아우터 로터형으로, 구동축, 마그네트 및 로터 케이스 등으로 구성되며, 로터(400)가 스테이터(44)의 바깥쪽에서 회전하는 것이 특징이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 로터(400)는 원형의 베이스부(410) 및 베이스부(410)에 일체로 형성되는 측벽부(420)로 구성된 하우징과, 측벽부()의 내주면을 따라 배치된 다수의 마그네트(430)로 구성된다(편의상 구동축은 도시하지 않았음).
베이스부(410)의 중앙에는 로터(400)가 결합되는 구동축이 삽입되는 샤프트홀(번호 미표기)이 형성되며, 샤프트홀의 주변에는 다수의 방열공(412) 및 블레이드(414)가 형성된다.
방열공(412)은 샤프트홀의 외측에 방사상으로 배치되며, 이와 동시에 베이스부(410)의 반경 방향으로 소정의 길이를 갖도록 형성된다. 방열공(412)은 로터(400)의 회전시 블레이드(414)에 의해 안내된 공기가 흡입 및 배출되는 통로 역할을 한다.
방열공(412)은 판재의 일부를 남겨두고 잘라내는 가공 방법인 랜싱(lancing) 가공 방법으로 형성되며, 베이스부(410) 상에 관통 형성된다. 방열공(412)은 베이스부(410) 상에 블레이드(414)를 타공한 후 한번 더 타공하여 블레이드(414)의 크기 보다 크게 형성된다.
그 이유는 방열공(412)의 크기가 확대되면 방열공(412)을 통해 흡입 및 배출되는 공기의 양이 증가되기 때문에 스테이터(44)에서 발생되는 열을 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있기 때문이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 블레이드(414)는 랜싱 가공 방법으로 베이스부(410) 상에 타공된 뒤, 베이스부(410)와 직각이 되도록 베이스부(410)로부터 절곡시켜 형성된다. 블레이드(414)를 타공한 뒤 한번 더 타공하여 방열공(412)을 형성하므로 블레이드(414)의 크기는 방열공(412)의 크기보다 작게 형성된다.
블레이드(414)는 로터(400)의 회전시 스테이터(44) 쪽으로 공기를 안내하여 스테이터(14)로부터 발생되는 열이 냉각될 수 있도록 한다.
이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시 예에 따른 세탁장치에 있어서, 로터의 블레이드 및 방열공의 형상 및 배치에 관해 설명하면 다음과 같다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터(400)는 방열공(412) 및 블레이드(414)가 베이스부(410)의 중심부를 지나는 가상의 중심 축선(A)을 기준으로 좌우 대칭형으로 형성될 수 있다.
즉, 중심 축선(A)을 기준으로 좌측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)와 중심 축선(A)을 기준으로 우측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)가 상호 대칭형으로 형성될 수 있다.
도 4를 기준으로, 중심 축선(A)의 좌측에는 반시계 방향을 따라 방열공(412)의 좌측에 블레이드(414)가 위치하며, 중심 축선(A)의 우측에는 시계 방향을 따라 방열공(412)의 우측에 블레이드(414)가 형성된다.
로터(400)가 시계 방향으로 회전하는 경우 중심 축선(A)의 좌측에 형성된 블레이드(414)에 공기가 부딪혀 좌측에 형성된 방열공(412)으로 안내되므로, 중심 축선(A)의 좌측에 형성된 방열공(412)을 통해 공기가 흡입된다.
이때 중심 축선(A)의 우측에 형성된 블레이드(414)는 공기의 흡입을 차단하므로 중심 축선(A)의 우측에 형성된 방열공(412)을 통해 공기가 배출된다.
반대로 로터(400)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 중심 축선(A)의 우측에 형성된 방열공(412)을 통해 공기가 흡입되고, 중심 축선(A)의 좌측에 형성된 방열공(412)을 통해 공기가 배출된다.
따라서 로터(400)가 어느 방향으로 회전하더라도 중심 축선(A)을 기준으로 방열공(412)의 개수의 반은 항상 공기를 흡입하며, 나머지 반은 항상 공기를 배출할 수 있다.
즉, 방열공(412)은 공기가 흡입되는 흡입군과 공기가 배출되는 배출군으로 구분될 수 있으며, 이러한 흡입군 및 배출군은 로터(400)의 회전에 따라 상호 전환되는 것이 특징이다. 흡입군과 배출군은 항상 방열공(412) 개수의 1/2이 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 로터(400)는 방열공(412) 및 블레이드(414)가 베이스부(410)의 중심부를 지나는 가상의 제1 중심 축선(B) 및 제2 중심 축선(C)을 기준으로 1/4 대칭형으로 형성될 수 있다.
즉, 제1 중심 축선(B)을 기준으로 좌측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)와 제1 중심 축선(B)을 기준으로 우측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)가 상호 대칭형으로 형성될 수 있다. 동시에 제2 중심 축선(C)을 기준으로 좌측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)와 제2 중심 축선(C)을 기준으로 우측에 위치하는 방열공(412) 및 블레이드(414)가 상호 대칭형으로 형성될 수 있다.
도 5에서 제1 중심 축선(B)을 기준으로 우측 상부를 1사분면, 좌측 상부를 2사분면, 좌측 하부를 3사분면, 우측 하부를 4사분면으로 정의하여 방열공 및 블레이드의 배치에 대해 설명하면 다음과 같다.
제1 중심 축선(B)을 기준으로 2사분면에는 반시계 방향을 따라 방열공(412)의 좌측에 블레이드(414)가 위치하며, 1사분면에는 시계 방향을 따라 방열공(412)의 우측에 블레이드(414)가 형성된다. 3사분면에는 시계 방향을 따라 방열공(412)의 좌측에 블레이드(414)가 위치하며, 4사분면에는 반시계 방향을 따라 방열공(412)의 우측에 블레이드(414)가 형성된다.
동시에, 제2 중심 축선(C)을 기준으로 2사분면에는 시계 방향을 따라 방열공(412)의 좌측에 블레이드(414)가 위치하며, 3사분면는 반시계 방향을 따라 방열공(412)의 우측에 블레이드(414)가 위치한다. 1사분면에는 반시계 방향을 따라 방열공(412)의 우측에 블레이드(414)가 위치하고, 4사분면에는 시계 방향을 따라 방열공(412)의 좌측에 블레이드(414)가 형성된다.
즉, 제1 중심 축선(B)을 기준으로 2사분면과 1사분면의 방열공(412) 및 블레이드(414)가 대칭을 이루고, 3사분면과 4사분면의 방열공(412) 및 블레이드(414)가 대칭을 이룬다. 동시에 제2 중심 축선(C)을 기준으로 2사분면과 3사분면의 방열공(412) 및 블레이드(414)가 대칭을 이루고, 1사분면과 4사분면의 방열공(412) 및 블레이드(414)가 대칭을 이룬다.
로터(400)가 시계 방향으로 회전하는 경우 2사분면 및 4사분면의 블레이드(414)에 공기가 부딪혀 방열공(412)으로 안내되므로 2사분면 및 4사분면의 방열공(412)을 통해 공기가 흡입되고, 1사분면 및 3사분면에 있는 방열공(412)을 통해 공기가 배출된다.
반대로 로터(400)가 반시계 방향으로 회전하는 경우 1사분면 및 3사분면에 있는 방열공(412)을 통해 공기가 흡입되고 2사분면 및 4사분면의 방열공(412)을 통해 공기가 배출된다.
따라서 로터(400)가 어느 방향으로 회전하더라도 제1 중심 축선(B) 및 제2 중심 축선(C)을 기준으로 방열공(412)의 개수의 반은 항상 공기를 흡입하며, 나머지 반은 항상 공기를 배출할 수 있다.
즉, 방열공(412)은 공기가 흡입되는 흡입군과 공기가 배출되는 배출군으로 구분될 수 있으며, 이러한 흡입군 및 배출군은 로터(400)의 회전에 따라 상호 전환되는 것이 특징이다. 흡입군과 배출군은 항상 방열공(412) 개수의 1/2이 된다.
이러한 구성에 의해 로터가 어떤 방향으로 회전하더라도 일정량의 방열 풍량(50%)을 확보할 수 있어 스테이터의 방열 효율을 확보할 수 있는 장점이 있다.
또한, 방열공의 크기가 블레이드의 크기보다 크게 형성되므로 기존보다 방열공의 크기가 커져 공기의 흡입 및 배출이 용이하므로 방열 효율이 향상되는 효과가 있다.
한편 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에서 청구된 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변형 실시할 수 있는 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.
10 : 캐비닛 20 : 터브
30 : 드럼 40 : 모터 어셈블리
400 : 로터 410 : 베이스부
412 : 방열공 414 : 블레이드
420 : 측벽부 430 : 마그네트

Claims (8)

  1. 외관을 형성하는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 내측에 설치되어 세탁수를 저수하는 터브;
    상기 터브의 내측에 회동 가능하게 결합되어 세탁물을 수용하는 드럼; 및
    상기 드럼의 후방에 결합되어 상기 드럼을 회전시키며, 다수의 방열공과 상기 방열공으로 공기를 안내하는 블레이드를 갖는 로터가 구비된 모터 어셈블리를 포함하여 구성되며,
    상기 방열공은 상기 블레이드의 크기보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 로터는 원형의 베이스부과, 상기 베이스부를 둘러싼 측벽부으로 구성되며, 상기 방열공은 상기 베이스부의 원주 방향을 따라 타공되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 방열공은 상기 블레이드의 타공 후 상기 블레이드보다 크게 상기 로터의 베이스부를 다시 한번 타공하여 만들어진 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열공은 상기 로터의 베이스부 중심부를 지나는 가상의 중심 축선을 기준으로 상기 블레이드의 형성 방향이 좌우 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열공은 상기 로터의 베이스부 중심부를 지나고 상호 수직인 가상의 제1 및 제2 중심 축선을 기준으로 상기 블레이드의 형성 방향이 1/4 대칭형으로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 방열공은 공기가 흡입되는 흡입군과 공기가 배출되는 배출군으로 구분되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 방열공의 흡입군과 배출군은 상기 로터의 회전 방향에 따라 상호 전환되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 방열공의 흡입군과 배출군은 각각 상기 방열공 개수의 1/2인 것을 특징으로 하는 세탁장치.
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