KR20130017355A - 세탁기 - Google Patents

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KR20130017355A
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Abstract

본 발명은 능동적으로 언밸런스를 해소하는 세탁기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 세탁기는, 포가 수용되며 회전 가능한 드럼; 상기 드럼의 둘레를 따라 이동하며 상기 드럼의 무게 중심을 변화시키는 밸런싱 유닛; 및 상기 밸런싱 유닛에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 전송부를 포함한다.

Description

세탁기 {Washing machine}
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 능동적으로 언밸런스를 해소하는 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 물과 세제 및 기계적인 작용을 이용하여 의복, 침구 등(이하, ‘포’라 칭함)에 묻은 오염을 떼어 내도록 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 통해 세정하는 장치이다.
세탁기는 크게 교반식(agitator type)과 와류식(pulsator type) 및 드럼식(drum type) 세탁기로 구분된다.
교반식은 세탁조의 중앙에 솟은 세탁봉을 좌우로 회전시켜 세탁하고, 와류식은 세탁조 하부에 형성된 원판 모양의 회전날개를 좌우로 회전시켜서 수류와 포간의 마찰력을 이용하여 세탁하며, 드럼식은 드럼의 내부에 물과 세제 및 포를 넣고 드럼을 회전시켜 세탁한다.
드럼 세탁기는 외관을 형성하는 캐비닛의 내부에 세탁수가 수용되는 터브가 장착되고, 터브의 내측에 포가 수용되는 드럼이 배치되며, 터브의 배면측에 드럼을 회전시키기 위한 모터가 장착되고, 모터에 터브를 관통하여 드럼의 배면측에 연결되는 드라이브 샤프트가 축설된다. 드럼의 내부에는 리프터가 장착되어 드럼 회전시 포를 퍼 올린다.
이러한 세탁기는 포의 엉킴 등에 의해 포가 한쪽으로 치우치는 현상이 발생하여 드럼의 중심을 기준으로 한쪽이 무거워지는 편심이 유발된다. 포가 편심되어 드럼이 고속으로 회전하는 경우(예를 들어, 포의 탈수시), 드럼의 회전 축 자체의 기하학적 중심과 실제 무게 중심이 불일치를 하는 언밸런스(unbalance)에 의한 진동과 소음이 발생한다. 이러한 진동 및 소음을 저감시키기 위하여 드럼의 언밸런스를 감소시키는 장치가 설치되는데 이를 밸런서라 한다.
드럼 세탁기용 밸런서로는 부가질량을 부착하여 편심을 보정하는 카운터 웨이트(Counter Weight)가 사용되어 왔지만, 최근에는 드럼의 전면 또는 후면에 원주방향으로 소정의 너비를 갖는 링형의 공간을 형성하고, 내부에 볼을 삽입한 후 액체를 충진하여 열융착으로 완전 밀폐시킨 볼 밸런서가 주로 채용되고 있다. 드럼이 고속으로 회전하는 경우 밸런서는 내부 물질이 포의 무게 중심과 반대측으로 이동하도록 분포하여 드럼의 무게중심이 회전 중심에 근접하도록 한다.
이러한 밸런서는 드럼의 회전에 따라 수동적으로 회전하므로 밸런서를 원하는 위치에 배치할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 능동적으로 이동하는 밸런싱 유닛을 포함하는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 능동적으로 이동하는 밸런싱 유닛에 전력을 효율적으로 공급하는 세탁기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 세탁기는, 포가 수용되며 회전 가능한 드럼; 상기 드럼의 둘레를 따라 이동하며 상기 드럼의 무게 중심을 변화시키는 밸런싱 유닛; 및 상기 밸런싱 유닛에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 전송부를 포함한다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 세탁기는, 회전축; 상기 회전축 둘레에 구비되는 수신코일부; 상기 수신코일부의 둘레에 이격하여 구비되는 송신코일부; 상기 회전축을 회전가능하도록 이격하여 지지하며 사이에 상기 송신코일부가 구비되는 복수의 베어링; 및 상기 복수의 베어링을 지지하며 내부에 상기 송신코일부가 구비되는 베이링 하우징을 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 세탁기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　능동적으로 언밸런싱 유닛을 이동하여 언밸런스를 해결하는 장점이 있다.
둘째,　능동적으로 이동하는 언밸런싱 유닛에 무선으로 전력을 전송하는 장점도 있다.
셋째,　무선으로 전력을 전송하는 송신코일 및 수신코일이 세탁기에 효율적으로 배치되는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 대한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 세탁기에 대한 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 일부 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 세탁기의 밸런싱 유닛을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 일부 절개 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 송신코일부 및 수신코일부에 대한 다양한 실시예을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 밸런싱 방법을 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 세탁기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기에 대한 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 세탁기에 대한 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 세탁기의 일부 사시도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기(100)는, 외관을 형성하는 캐비닛(111)과, 캐비닛 내로 포가 출입하도록 캐비닛 일측을 개폐하는 도어(112)와, 캐비닛 내부에 배치되며 캐비닛에 의해 지지되는 터브(122)와, 터브 내부에 배치되며 포가 삽입되어 회전하는 드럼(124)과, 드럼에 토크를 인가하여 회전시키는 드럼 모터(113)와, 세제가 수용되는 세제박스(133)와, 사용자 입력을 받아 들이며 세탁기 상태를 표시하는 컨트롤 패널(114)을 포함한다.
캐비닛(111)은 포의 출입이 가능하도록 포 출입홀(120)이 형성된다. 캐비닛(111)에는 포 출입홀(120)의 개폐가 가능하도록 도어(112)가 회전 가능하게 결합된다. 캐비닛(111)에는 컨트롤 패널(114)이 구비된다. 캐비닛(111)에는 세제박스(133)가 인출 가능하게 구비된다.
터브(122)는 캐비닛(111) 내부에 스프링(115) 및 댐퍼(117)에 의하여 완충 가능하게 배치된다. 터브(122)는 세탁수를 수용한다. 터브(122)의 내부에는 드럼(124)이 배치된다.
드럼 모터(113)는 회전력을 발생한다. 드럼 모터(113)는 회전축(116)과 연결되어 드럼(124)을 회전시킨다. 드럼 모터(113)는 드럼(124)을 다양한 속도 또는 방향으로 회전시킬 수 있다. 드럼 모터(113)는 코일이 권선된 고정자(미도시)와, 코일과 전자기적 상호작용을 발생시켜 회전하는 회전자(미도시)를 포함한다. 드럼 모터(113)의 회전자(미도시)는 회전축(116)과 연결된다.
드럼(124)은 포가 수용되어 회전한다. 드럼(124)은 세탁수가 통과되도록 복수의 통공이 형성된다. 드럼(124) 내벽에는 드럼의 회전시 포가 일정 높이로 들어 올리는 리프터(125)가 배치될 수 있다. 드럼(124)은 회전축(116)에 의하여 드럼 모터(113)의 회전력을 전달받아 회전한다.
회전축(116)은 드럼 모터(113)와 드럼(124)을 연결한다. 회전축(116)은 드럼 모터(113)의 회전력을 드럼(124)에 전달하여 드럼(124)을 회전시킨다. 회전축(116)의 일단은 드럼(124) 후방의 회전 중심에 결합되며, 타단은 드럼 모터(113)의 회전자(미도시)와 결합된다. 회전축(116)은 복수의 베어링(119)에 의하여 지지된다.
복수의 베어링(119)은 회전축(116)을 회전가능하도록 지지한다. 복수의 베어링(119)은 회전축(116)의 둘레에 결합된다. 복수의 베어링(119)은 다양한 형태의 베어링이 이용될 수 있으며, 본 실시예에서는 볼 베어링이다. 본 실시예에서 복수의 베어링(119)은 드럼(124) 측에 배치되는 제 1 베어링(119a)과 드럼 모터(113) 측에 배치되는 제 2 베어링(119b)을 포함하며, 제 1 베어링(119a)과 제 2 베어링(119b)은 이격하여 회전축(116)을 지지한다.
베어링 하우징(118)은 터브(122)에 결합되어 복수의 베어링(119)을 지지한다. 베어링 하우징(118)은 터브(122)의 후면에 결합된다. 베어링 하우징(118)은 중공이 형성되어 회전축(116)이 관통하며 중공 내부에 복수의 베어링(119)이 이격하여 구비된다. 베어링 하우징(118)의 후방에는 드럼 모터(113)의 고정자(미도시)가 연결된다.
개스킷(128)은 터브(122)와 캐비닛(111) 사이를 밀봉한다. 개스킷(128)은 터브(122)의 입구와 포 출입홀(120) 사이에 배치된다. 개스킷(128)은 드럼(124)의 회전시 도어(112)로 전달되는 충격을 완화하는 동시에 터브(122) 내의 세탁수가 외부로 누수되는 것을 방지한다. 개스킷(128)에는 드럼(124) 내로 세탁수를 유입하는 순환노즐(127)이 구비될 수 있다.
세제박스(133)는 세탁 세제, 섬유 유연제 또는 표백제 등의 세제가 수용된다. 세제박스(133)는 캐비닛(111)의 전면에 인출 가능하게 구비되는 것이 바람직하다. 세제박스(133) 내의 세제는 세탁수 공급시 세탁수와 혼합되어 터브(122) 내로 유입된다.
캐비닛(111) 내부에는 외부 수원으로부터 세탁수의 유입을 조절하는 급수 밸브(131)와, 급수 밸브에 유입된 세탁수가 세제박스(133)로 흐르는 급수 유로(132)와, 세제박스(133)에서 세제가 혼합된 세탁수가 터브(122) 내로 유입하는 급수관(134)이 구비되는 것이 바람직하다.
캐비닛(111) 내부에는 터브(122) 내의 세탁수가 유출되는 배수관(135)과, 터브 내의 세탁수를 유출시키는 펌프(136)와, 세탁수를 순환시키는 순환 유로(137)와, 세탁수가 드럼(124) 내로 유입하는 순환노즐(127)과, 세탁수가 외부로 배수되는 배수 유로(138)가 구비되는 것이 바람직하다. 실시예에 따라 펌프(136)는 순환 펌프와 배수 펌프로 구비되어 각각 순환 유로(137)와 배수 유로(138)로 연결될 수 있다.
밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 둘레를 따라 이동하며 드럼(124)의 무게 중심을 변화시킨다. 이 때, 드럼(124)의 무게 중심이란 드럼(124) 자체의 무게 중심을 의미하는 것이 아니라, 드럼(124)과, 드럼(124)의 회전시 드럼(124)과 함께 회전하는 드럼(124)에 수용된 포, 가이드 레일(125), 밸런싱 유닛(280), 회전축(116), 및 기타 드럼(124)에 부착된 구성요소를 포함하는 물체들의 공통 무게 중심을 의미한다.
밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 원주 방향을 따라 이동하여 포가 편심된 경우 드럼(124)의 무게 중심을 조정한다. 포가 편심되어 드럼(124)이 회전하는 경우, 회전축(116) 자체의 기하학적 중심과 실제 드럼(124)의 무게 중심이 불일치를 하는 언밸런스(unbalance)에 의한 진동과 소음이 발생한다. 밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 무게 중심이 회전축(116)에 근접하도록 하여 드럼(124)의 언밸런스를 감소시킨다. 밸런싱 유닛(280)은 복수로 구비될 수 있으며, 본 실시예에서는 제 1 밸런싱 유닛(280a)과 제 2 밸런싱 유닛(280b)으로 2개가 구비된다. 제 1 밸런싱 유닛(280a)과 제 2 밸런싱 유닛(280b)는 각각 다른 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 전방측 및/또는 후방측에 구비될 수 있으며, 본 실시예에서 밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 전방측에 구비된다. 드럼(124)의 회전시 드럼(124)에 수용된 포는 일반적으로 드럼(124)의 안쪽, 즉 후방측에 모이게 되므로, 드럼(124)의 후방측에 모이는 포와 균형을 이루기 위하여, 밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 전방측에 구비되는 것이 바람직하다. 밸런싱 유닛(280)은 드럼(124)의 둘레에 구비되는 가이드 레일(125)을 따라 이동한다. 밸런싱 유닛(280)에 대한 자세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.
가이드 레일(125)은 밸런싱 유닛(280)이 통과하는 통로이다. 가이드 레일(125)은 링 형상으로 형성되어 드럼(124)의 전방측 및/또는 후방측에 구비되며, 본 실시예에서는 드럼(124)의 전방측 테두리에 결합된다. 가이드 레일(125)에는 밸런싱 유닛(280)이 이탈되지 않도록 요철이 형성될 수 있다. 가이드 레일(125)에는 밸런싱 유닛(280)에 전력을 전달하는 가이드 레일 전선(126)이 구비될 수 있다.
컨트롤 패널(114)에는 사용자를 통해 세탁 코스 선택이나, 각 행정별 작동 시간 및 예약 등의 각종 작동 명령을 입력 받는 입력부(미도시)와, 세탁기(100)의 작동 상태를 표시하는 표시부(미도시)가 구비될 수 있다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는, 외부로부터 전력을 공급하는 전력공급부(210)와, 전력공급부(210)에서 공급되는 전력을 밸런싱 유닛(280)에 무선으로 전송하는 무선 전력 전송부(200)를 포함한다.
전력공급부(210)는 외부에서 공급되는 교류인 상용전원을 적절한 적절한 전원으로 변환시킨다. 본 실시예에서 전력공급부는 수위칭 모드 파워 서플라이(Switched-mode power supply)로서 상용전원을 직류 14V로 변환시킨다. 전력공급부(210)는 캐비닛(111) 내부 일정 위치 또는 컨트롤 패널(114)에 구비될 수 있다. 전력공급부(210)에서 변환되어 공급되는 전력은 드럼 모터(113)에도 공급될 수 있다.
무선 전력 전송부(200)는 전력공급부(210)에서 공급되는 전력을 무선으로 전송한다. 캐비닛(111) 또는 컨트롤 패널(114)에 구비된 전력공급부(210)와, 드럼(124)에 구비된 밸런싱 유닛(280)을 유선으로 연결하는 경우, 드럼(124)의 회전시 문제가 발생할 수 있으므로, 무선 전력 전송부(200)는 전력공급부(210)에서 공급되는 전력을 밸런싱 유닛(280)에 무선으로 전송한다.
무선 전력 전송부(200)는 발진부(220), 증폭부(230), 송신코일부(240), 수신코일부(250), 정류부(260), 및 조정부(270)를 포함할 수 있다.
발진부(220)는 오실레이터(oscillator)로서, 송신코일부(240)에서 자기장이 발생하도록 전력공급부(210)에서 공급되는 전원에 전압 변동폭을 발생시킨다. 증폭부(230)는 송신코일부(240)가 충분한 전류를 얻을 수 있도록 전력을 증폭시킨다.
송신코일부(240)는 자기장을 발생하며, 수신코일부(250)는 송신코일부(240)가 발생한 자기장으로부터 전자기유도에 의하여 전력을 발생한다. 송신코일부(240) 및 수신코일부(250)에 대한 자세한 설명은 도 5 및 도 6을 참조하여 후술한다.
정류부(260)는 수신코일부(250)에서 발생된 전력을 직류전력으로 변환시킨다. 조정부(270)는 정류부(260)에서 정류된 전력을 일정한 전압과 전류로 조정한다.
실시예에 따라, 무선 전력 전송부(200)는, 조정부(270)에서 조정된 전력을 일시 저장하는 저장부(미도시)를 포함할 수 있으며, 저장부(미도시)는 커패시터 또는 배터리 등으로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시에에 따른 세탁기의 밸런싱 유닛을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 밸런싱 유닛(280)은, 차체(282), 몸체(288), 바퀴(286), 모터(284), 접촉단자(289), 및 브레이크(281)를 포함한다.
차체(282)는 밸런싱 유닛(280)의 뼈대를 형성하는 것으로서, 바퀴(286), 몸체(288), 모터(284) 등 다른 구성요소가 구비된다. 차체(282)는 가이드 레일(125)의 형상에 맞추어 호형태로 형성되는 것이 바람직하다.
몸체(288)는 질량체의 역할을 할 수 있도록 적적할 중량을 가질 수 있다. 실시예에 따라, 몸체(288)에는 상술한 조정부(270) 및/또는 정류부(260)가 수용될 수 있다.
바퀴(286)는 밸런싱 유닛(280)이 이동가능하도록 가이드 레일(125)을 따라 구른다. 바퀴(286)는 가이드 레일(125)에서 미끄러지지 않도록 마찰력이 큰 재질로 형성될 수 있다. 바퀴(286)는 모터(284)에 의하여 회전한다. 바퀴(286)는 실시예에 따라 기어로 대체될 수 있으며, 이 경우 피니언 기어 또는 웜 기어가 될 수 있다. 또한, 바퀴(286)가 기어로 대체될 경우 가이드 레일(125)에는 랙 기어 또는 웜 휠이 형성될 수 있다.
모터(284)는 바퀴(286)를 회전한다. 모터(284)는 무선 전력 전송부(200)에서 전력을 공급받아 회전력을 발생시킨다.
접촉단자(289)는 가이드 레일 전선(126)과 접촉하여 무선 전력 전송부(200)에서 공급되는 전력을 모터(284)에 전달한다. 접촉단자(289)는 가이드 레일 전선(126)과 접촉을 유지하고 전력손실이 없도록 마찰력이 낮은 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
브레이크(281)는 밸런싱 유닛(280)이 가이드 레일(125)의 특정 위치에 정지할 수 있도록 한다. 가이드 레일(125)은 드럼(124)과 함께 회전하므로, 밸런싱 유닛(280)이 자유회전할 수 없도록 브레이크(281)가 필요하다. 브레이크(281)는 바퀴(286)의 반대방향으로 힘을 가하여 밸런싱 유닛(280)을 가이드 레일(125)에 고정시킨다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 일부 절개 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 일부 사시도이다.
수신코일부(250)는 회전축(116)의 둘레에 구비되고, 송신코일부(240)는 수신코일부(250)의 둘레에 이격하여 구비된다. 송신코일부(240)는 베어링 하우징(118) 내에 구비되며, 이격하여 배치되는 제 1 베어링(119a)과 제 2 베어링(119b) 사이에 구비된다. 수신코일부(250)는 제 1 베어링(119a)과 제 2 베어링(119b) 사이에 고정하여 배치되나, 송신코일부(240)는 드럼 모터(113)의 회전에 의하여 회전하는 회전축과 같이 회전한다.
송신코일부(240)는 송신코일(241)과 송신차폐제(242)를 포함한다. 송신코일(241)은 코일이 원통형태로 감겨있는 것으로서, 전력공급부(210)에서 공급되는 전력으로부터 자기장을 발생한다. 송신차폐제(242)는 송신코일(241)의 외부에 구비되어 외부의 자기장에 의하여 송신코일(241)과 수신코일(251) 사이의 전자기 유도가 방해되는 것을 방지한다.
수신코일부(250)는 수신코일(251)과 수신차폐제(252)와 수신전선(253)을 포함한다. 수신코일(251)은 코일이 원통형태로 감겨있는 것으로서, 송신코일(241)이 발생한 자기장으로부터 전자기유도에 의하여 전력을 발생한다. 수신차폐제(252)는 수신코일(251)의 내부, 즉 회전축(116)과 수신코일(251) 사이에 구비되어 회전축(116) 측의 자기장에 의하여 송신코일(241)과 수신코일(251) 사이의 전자기 유도가 방해되는 것을 방지한다. 수신전선(253)은 수신코일(251) 및 가이드 레일 전선(126)과 연결되어 수신코일(251)에서 발생되는 전력이 가이드 레일 전선(126)으로 전송되도록한다. 수신전선(253)은 회전축(116)의 중공(116a)을 관통하여 밸런싱 유닛(280)과 연결된다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 동작을 설명하면 다음과 같다.
사용자가 도어(112)를 열어 드럼(124) 내부로 포를 투입한 후, 컨트롤 패널(114)을 조작하여 세탁기를 동작시킨다. 세탁기가 동작되면, 세탁 세제가 혼합된 세탁수를 포에 적신 후 드럼(124)을 회전시켜 포로부터 오염을 제거하는 세탁행정과, 섬유 유연제가 혼합된 세탁수를 포에 적신 후 드럼(124)을 회전시켜 포의 잔류 세탁 세제를 제거하는 헹굼행정과, 드럼(124)을 고속으로 회전시켜 포를 탈수하는 탈수행정이 순차적으로 수행된다. 각각의 행정 내에서 급수, 세탁, 헹굼, 배수, 탈수 및 건조 등이 행하여 진다.
탈수는 포에 적셔진 세탁수가 빠져 나가도록 드럼(124)을 고속으로 회전시키는 것으로, 세탁행정, 행굼행정 및 탈수행정 시 이루어진다. 탈수시 드럼(124)을 400 rpm 이상, 크게는 1000 rpm 정도로 회전시키므로, 드럼(124)의 언밸런스가 큰 경우 진동과 소음이 크게 발생한다.
따라서, 탈수가 개시되면 밸런싱 유닛(280)을 적절한 위치로 이동하여 드럼(124)의 무게 중심이 회전축(116)에 근접하도록 한 후, 드럼 모터(113)를 가속한다.
밸런싱 유닛(280)을 적절한 위치로 이동시키기 위하여, 전력공급부(210)에서 공급되는 전력을 무선 전력 전송부(200)가 무선으로 밸런싱 유닛(280)에 전송한다. 무선 전력 전송부(200)의 발진부(220)는 전압 변동폭을 발생시키고, 증폭부(230)는 전력을 증폭시켜, 송신코일부(240)의 송신코일(241)이 자기장을 발생한다. 수신코일부(250)의 수신코일(251)이 자기장으로부터 전자기유도에 의하여 전력을 발생하면 수신전선(253)을 통하여 가이드 레일 전선(126)에 전송된다. 밸런싱 유닛(280)의 접촉단자(289)는 가이드 레일 전선(126)과 접촉되어 전력을 전달받는다. 밸런싱 유닛(280)의 몸체(288)에 구비되는 정류부(260)는 접촉단자(289)가 전달받은 전력을 직류전력으로 변화하고, 조정부(270)는 일정한 전압과 전류로 조정한다. 조정부(270)에서 조정된 전력은 모터(284)에 공급되어, 모터(284)가 회전력을 발생하여 바퀴(286)가 회전하면 밸런싱 유닛(280)이 이동한다. 밸런싱 유닛(280)이 적절한 위치로 이동되면, 브레이크(281)가 작동되어 밸런싱 유닛(280)을 고정한다.
밸런싱 유닛(280)이 이동하는 적절한 위치는, 모터(113)의 회전속도를 일정하게 유지시켜 드럼(124)의 언밸런스 정도를 측정하여, 밸런싱 유닛(280)이 이동하다가 언밸런스가 최소가 될 때 브레이크(281)를 작동시켜 위치시킬 수 있다. 또한, 언밸런스 정도에 따라 기저장된 위치로 이동할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 8을 참조하여 후술하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 송신코일부 및 수신코일부에 대한 다양한 실시예을 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 송신코일부(240) 및 수신코일부(250)는 각각 복수로 구비될 수 있다. 밸런싱 유닛(280)이 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)으로 복수로 구비되는 경우, 각각의 밸런싱 유닛(280)이 별도로 이동할 수 있도록 하기 위함이다.
도 7의 (a)에 따르면 송신코일부(240) 및 수신코일부(250)는 2개씩 구비될 있으며, 제 1 송신코일부(240a) 및 제 1 수신코일부(250a)는 제 1 밸런싱 유닛(280a)에 전력을 전송하며, 제 2 송신코일부(240b) 및 제 2 수신코일부(250b)는 제 2 밸런싱 유닛(280b)에 전력을 전송한다.
무선 전력 전송부(200)는, 제 1 송신코일부(240a) 또는 제 2 송신코일부(240b)에 전력을 공급하여 제 1 밸런싱 유닛(280a) 또는 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 이동시킬 수 있다. 제 1 밸런싱 유닛(280a)과 제 2 밸런싱 유닛(280b)는 각각 다른 방향으로 이동하는 것이 바람직하다.
도 7의 (b)에 따르면 송신코일부(240) 및 수신코일부(250)는 3개씩 구비될 있으며, 제 1 송신코일부(240a) 및 제 1 수신코일부(250a)는 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)에 전력을 전송하며, 제 2 송신코일부(240b) 및 제 2 수신코일부(250b)는 제 1 밸런싱 유닛(280a)에 전력을 전송하고, 제 3 송신코일부(240c) 및 제 3 수신코일부(250c)는 제 2 밸런싱 유닛(280b)에 전력을 전송한다.
제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)에는 논리게이트를 구비하여, 제 1 수신코일부(250a)와, 제 2 수신코일부(250b) 또는 제 3 수신코일부(250c)의 조합에 따라 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)의 전후진을 구현할 수 있다.
예를 들어, 무선 전력 전송부(200)가 제 1 수신코일부(250a)에만 전력을 공급하면 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)은 전진을 한다. 무선 전력 전송부(200)가 제 1 수신코일부(250a) 및 제 2 수신코일부(250b)에 전력을 공급하면 제 1 밸런싱 유닛(280a)은 후진하고, 제 2 밸런싱 유닛(280b)은 전진할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 밸런싱 방법을 나타내는 도면이다.
도 8의 (a)와 같이 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 한곳으로 모은다. 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 각각 서로 다른 방향으로 이동하여 모으거나, 어느 하나를 멈춤 상태에서 다른 하나를 이동하여 모을 수 있다. 제 1 밸런싱 유닛(280a)과 제 2 밸런싱 유닛(280b)이 모인 경우 전력공급부(210)에 과부하가 발생하므로 이를 감지할 수 있다.
제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)이 모인 상태에서, 도 8의 (b)와 같이 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 각각 이동하며 드럼(124)의 언밸런스 정도를 측정하여 언밸런스가 최소가 될 때 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 정지시킨다.
실시예에 따라, 도 8의 (c)와 같이, 제 1 밸런싱 유닛(280a) 및 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 언밸런스의 최소 위치에서 최적화된 위치로 이동시킬 수 있다. 즉, 기저장된 데이터에 따라 제 1 밸런싱 유닛(280a)과 제 2 밸런싱 유닛(280b)을 각각 이동한다. 본 실시예에서 제 2 밸런싱 유닛(280b)은 θ 만큼 이동하고, 제 1 밸런싱 유닛(280a)은 π-θ 만큼 이동한다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
116: 회전축 118: 베어링 하우징
119: 베어링 124: 드럼
125: 가이드 레일 126: 가이드 레일 전선
240: 송신코일부 250: 수신코일부
280: 밸런싱 유닛 281: 브레이크
282: 차체 284: 모터
286: 바퀴 288: 몸체
289: 접촉단자

Claims (9)

  1. 포가 수용되며 회전 가능한 드럼;
    상기 드럼의 둘레를 따라 이동하며 상기 드럼의 무게 중심을 변화시키는 밸런싱 유닛; 및
    상기 밸런싱 유닛에 무선으로 전력을 공급하는 무선 전력 전송부를 포함하는 세탁기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 무선 전력 전송부는,
    전력으로부터 자기장을 발생하는 송신코일부; 및
    상기 송신코일부가 발생한 자기장으로부터 전력을 발생하여 상기 밸런싱 유닛에 공급하는 수신코일부를 포함하는 세탁기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    회전력을 발생하는 드럼 모터; 및
    상기 드럼 모터와 상기 드럼을 연결하여 상기 드럼 모터의 회전력을 상기 드럼에 전달하는 회전축을 더 포함하고,
    상기 수신코일부는 상기 회전축의 둘레에 구비되고,
    상기 송신코일부는 상기 수신코일부의 둘레에 이격하여 구비되는 세탁기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 회전축을 회전가능하도록 이격하여 지지하는 복수의 베어링을 더 포함하고,
    상기 송신코일부와 상기 수신코일부는 상기 복수의 베어링 사이에 구비되는 세탁기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 복수의 베어링을 지지하는 베이링 하우징을 더 포함하고,
    상기 송신코일부와 상기 수신코일부는 상기 베어링 하우징 내에 구비되는 세탁기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 송신코일부는 복수로 구비되고,
    상기 수신코일부는 복수로 구비되는 세탁기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 드럼의 둘레에 구비되어 상기 밸런싱 유닛이 이동하는 가이드 레일을 더 포함하는 세탁기.
  8. 회전축;
    상기 회전축 둘레에 구비되는 수신코일부;
    상기 수신코일부의 둘레에 이격하여 구비되는 송신코일부;
    상기 회전축을 회전가능하도록 이격하여 지지하며 사이에 상기 송신코일부가 구비되는 복수의 베어링; 및
    상기 복수의 베어링을 지지하며 내부에 상기 송신코일부가 구비되는 베이링 하우징을 포함하는 세탁기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신코일부는, 수신코일; 및 상기 수신코일의 내부에 구비되는 수신차폐제를 포함하고,
    상기 송신코일부는, 송신코일; 및 상기 송신코일의 외부에 구비되는 송신차폐제를 포함하는 세탁기.
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