KR20170039470A

KR20170039470A - 세탁물 처리장치

Info

Publication number: KR20170039470A
Application number: KR1020150138654A
Authority: KR
Inventors: 조민규; 심형민; 김승준; 박승철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2015-10-01
Filing date: 2015-10-01
Publication date: 2017-04-11
Also published as: US20170096761A1; US10202718B2; KR102436701B1; EP3358063B1; EP3358063A4; WO2017057979A1; EP3358063A1

Abstract

본 발명은 능동적으로 제어가능한 밸런서를 구비한 세탁물 처리장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 세탁물 처리장치는, 전방에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛(1)과, 상기 캐비닛 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브(10)와, 상기 터브 내부에 전방으로 기울어진 회전축(X)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고 세탁물이 저장되는 드럼(20)과, 상기 드럼을 회전시키는 구동부(30)와, 내부에 물이 수용되는 공간이 형성되고 상기 드럼의 후방면에 접하도록 구비되며 상기 드럼의 원주를 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 밸런서(110)와, 상기 드럼에 발생하는 편심을 저감하도록 상기 드럼의 후방에서 상기 밸런서의 내부 공간으로 물이 선택적으로 유입되도록 안내하는 유입유로장치(140)를 포함한다.

Description

세탁물 처리장치 {Device for treating laundry}

본 발명은, 드럼의 편심량을 줄이기 위한 세탁물 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 능동적으로 제어가능한 밸런서를 구비한 세탁물 처리장치에 관한 것이다.

종래의 세탁물 처리장치는 외형을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 구비되어 물이 저장되는 터브(Tub)와, 상기 터브 내부에 회전 가능하게 구비되어 세탁물이 저장되는 드럼(Drum)과, 상기 드럼을 회전시키는 구동부를 포함한다.

드럼은 내부에 저장된 세탁물의 위치에 따라 동적균형(dynamic equribrium, dynamic balance)을 유지하지 못하고 회전될 수 있다.

동적균형은 '회전체가 회전할 때 원심력 또는 원심력이 만드는 모멘트가 회전축에 대해서 전부 0이 되는 상태'를 의미하는데 강체(rigid body)의 경우 회전축을 중심으로 질량분포가 일정하면 이상적인 동적균형이 유지된다.

위와 같은 이상적인 동적균형은 현실적으로 곤란하더라도, 세탁물 처리장치에 있어 세탁물이 저장된 상태에서 드럼이 회전할 때 드럼의 회전축을 중심으로 세탁물의 질량분포가 허용범위 내에 있는 경우(드럼이 허용범위 내에서 진동하면서 회전하는 경우)에는 현실적인 동적균형 상태로 이해될 수 있다.

반면, 세탁물 처리장치에 있어서 현실적인 동적균형이 깨진 상태(언밸런스, Unbalance)는 드럼의 회전 시 드럼의 회전축을 중심으로 질량분포가 편심된 정도가 허용범위를 넘은 경우 발생된다.

언밸런스 상태로 회전되는 드럼은 회전과 함께 진동하고, 드럼의 진동은 터브나 캐비닛으로 전달되어 소음을 유발하는 문제를 낳는다.

이러한 드럼의 편심을 저감시키기 위해, 종래 세탁물 처리장치는 드럼에 고정된 하우징 내부에 볼(ball)이나 액체가 수용된 볼밸런서나 유체밸런서를 구비한다.

특히, 드럼의 회전축인 전방으로 기울어진 프론트로딩형 세탁물 처리장치에서, 언밸런스 상태의 드럼의 편심를 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최하점을 지날 때 속도가 가장 빠르고, 편심을 유발하는 세탁물이 드럼회전궤적의 최고점을 지날 때 속도가 가장 느린 특징이 있다. 따라서, 종래 세탁물 처리장치에 구비된 볼밸런서나 유체밸런서는 편심를 유발하는 세탁물이 최고점을 향해 이동할 때 드럼회전궤적의 최하점을 향해 볼이나 유체가 이동함으로써 편심을 저감하는 방식이다.

종래 기술의 편심 저감 방식은 드럼의 진동이 일정한 범위 내에 있는 정상상태에서는 유용한 반면 드럼의 진동이 정상상태(steady state)에 도달하기 전인 과도상태(과도진동, transient vibration)에서는 큰 효과를 기대할 수 없는 문제가 있다. 제 1과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.

종래 기술에서는, 볼밸런서나 유체밸런서가 있는 지점이 드럼의 전단으로 제한되어, 드럼 전단의 편심 저감에 유용할 수 있었으나 드럼 후단의 편심 저감은 어렵다는 문제가 있다. 제 2과제는 드럼의 전단에서 후단까지 전체에 걸쳐 편심을 저감시키는 수단을 제시하는 것이다.

종래 기술에서는, 볼밸런서나 유체밸런서에 볼이나 유체가 채워진 상태이므로 채워진 볼이나 유체의 무게가 드럼에 더해져, 편심 저감이 필요없는 경우에도 드럼을 회전시키는 전력이 더 많이 소모되는 문제가 있다. 또한, 이러한 전력 문제로 너무 많은 용량의 볼이나 유체를 담은 밸런서를 구비시키는 것에 제한이 있는 문제도 있다. 제 3과제는 이러한 문제를 해결하는 것이다.

제 4과제는, 언밸런스 발생시 이를 보다 적극적이고 능동적으로 해소하는 것이다.

제 5과제는, 밸런서 자체가 드럼의 편심을 지정된 위치로 유도하여 보다 용이한 편심 저감 제어가 가능토록 하는 것이다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 세탁물 처리장치는, 전방에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브와, 상기 터브 내부에 전방으로 기울어진 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되고 세탁물이 저장되는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 구동부와, 내부에 물이 수용되는 공간이 형성되고 상기 드럼의 후방면에 접하도록 구비되며 상기 드럼의 원주를 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 밸런서와, 상기 드럼에 발생하는 편심을 저감하도록 상기 드럼의 후방에서 상기 밸런서의 내부 공간으로 물이 선택적으로 유입되도록 안내하는 유입유로장치를 포함한다.

상기 밸런서는, 상기 드럼의 전단과 이격되도록 구비될 수 있고, 상기 드럼의 전후 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상기 드럼의 내주면에서 원심 반대 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다. 이 경우, 상기 밸런서는 후단부의 돌출 높이가 다른 부분의 돌출 높이보다 높도록 형성된 경사부를 포함할 수 있다.

상기 밸런서는, 상기 회전축을 중심으로 복수개가 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비될 수 있다.

상기 밸런서는, 상기 드럼의 원주 방향을 따라 형성되어 상기 밸런서의 내부 공간을 전후로 나누어주되, 밸런서 내부 공간의 원심 반대 방향 내측면과 이격되는 말단이 구비되는 횡격벽을 포함할 수 있다. 상기 횡격벽은 상기 말단에 원심 방향으로 형성된 횡격벽 홈을 포함할 수 있다.

상기 밸런서는, 상기 드럼의 전후 방향을 따라 형성되어 상기 밸런서의 내부 공간을 드럼의 원주 방향으로 나누어주되, 밸런서 내부 공간의 원심 반대 방향 내측면과 이격되는 말단이 구비되는 종격벽을 포함할 수 있다. 상기 종격벽은 상기 말단에 원심 방향으로 형성된 종격벽 홈을 포함할 수 있다. 상기 유입유로장치는, 상기 종격벽이 배치되는 평면을 가정할 때, 상기 평면 상에 배치되어 상기 유입유로장치 내의 유로 종단에 형성되는 유입구를 나누어주는 유로격벽을 포함할 수 있다.

상기 세탁물 처리장치는, 상기 밸런서의 내부 공간에서 물이 유출되도록 안내하는 유출유로를 포함할 수 있다. 상기 유출유로는 상기 밸런서의 후측방향으로 형성될 수 있다. 상기 유출유로의 시단에 형성되는 유출구는, 상기 유입유로장치에서 상기 밸런서의 내부 공간으로 물이 유입되는 지점에 형성되는 유입구에 대해 원심 반대 방향에 배치될 수 있다.

상기 밸런서는, 후단부의 돌출 높이가 다른 부분의 돌출 높이보다 높도록 형성된 경사부를 포함하고, 후단의 돌출 높이는 상기 드럼의 내주면에서 상기 유출구까지의 높이보다 크도록 구비되고, 경사부의 전방부의 돌출 높이는 상기 드럼의 내주면에서 상기 유출구까지의 높이보다 작도록 구비될 수 있다.

상기 유입유로장치를 통해 유입되는 물은 상기 드럼의 후방에서 공급되고, 상기 유출유로를 통해 유출되는 물은 상기 드럼과 상기 터브의 사이 공간으로 배출될 수 있다.

상기 해결 수단 보다 개량된 발명에 대한 내용 및 기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

첫째, 본 발명은 드럼의 진동이 어떤 상태에 있더라도 능동적이고 적극적으로 드럼의 편심을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

둘째, 밸런서를 길게 형성시키고 내부에 횡격벽을 구비시킴으로써, 드럼의 전단에서 후단까지 전체에 걸쳐 편심을 저감시키는 효과가 있다.

셋째, 밸런서가 드럼의 내주면에 돌출되어 구비됨으로써, 밸런서 자체가 세탁물을 교반시키는 효과가 있다.

넷째, 밸런서가 드럼의 내주면에 돌출되어 구비됨으로써, 밸런서의 측면 위치로 편심을 유도하여, 유도된 방식으로 편심 저감을 할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 밸런서 내부 공간으로 물이 유입되는 구조와 유출되는 구조를 제시하여, 편심 저감 제어에 따라 밸런서의 무게를 변경시킬 수 있는 효과가 있다.

여섯째, 밸런서 내부 공간의 물을 유출시킬 수 있으므로, 밸런서 내부에 수용가능한 물의 최대용량을 늘리더라도, 필요없는 경우에는 물을 비워 드럼을 가볍게 한 상태로 회전시킬 수 있는 효과가 있다.

일곱째, 경사부를 구비시킴으로써, 밸런서 내부 공간의 물을 자연 배수 시킬 수 있는 효과가 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 일실시예에 따른 세탁기를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 드럼(20), 유입유로장치(140)의 일 실시예인 원심유로장치(140a), 동력전달부(170) 등을 분해해서 나타낸 사시도이다.
도 3는 도 2의 어느 하나의 밸런서(110)의 조립된 상태의 사시도이다.
도 4는 도 2의 어느 하나의 밸런서(110)의 분해된 상태의 사시도이다.
도 5는 도 3의 밸런서(110)를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면도이다.
도 6는 본 발명의 유입유로장치(140)의 일 실시예인 원심유로장치(140a)를 전방부(141a)와 후방부(141b)로 분해한 사시도이다.
도 7은 도 6의 원심유로장치(140a)를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면도이다.
도 8은 도 6의 원심유로장치(140a)의 원주유로(142) 일부분을 전후 방향을 따라 수직으로 자르고 노즐(180)과 함께 도시한 확대 단면도이다.
도 9는 드럼(20)의 후방에서 드럼(20) 방향을 바라보고 구동부 지지대(39)를 같이 도시한 입면도이다.
도 10는 드럼(20)의 후방에서 드럼(20) 방향을 바라보고 구동부 지지대(39)를 생략하여 도시한 입면도이다.

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.

본 발명인 세탁물 처리장치는 세탁기(건조시스템 구비된 세탁기 포함), 탈수기 등이 될 수 있고, 이하에서는 세탁기를 실시예로서 설명하나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다.

또한, 본 발명인 세탁물 처리장치는 드럼의 회전축(X)이 전방으로 기울어진 프론트로딩(Front Loading)형 또는 드럼의 회전축이 수직인 탑로딩(Top Loading)형 등이 될 수 있고, 이하에서는 프론트로딩형 세탁기를 실시예로서 설명하나, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 예를 들면, 다른 실시예인 탑로딩형 세탁기에서는, 상측에 세탁물 투입구 및 도어가 형성된다.

즉, 본 설명 전체에 걸쳐 표현된 프론트로딩형 세탁기의 드럼의 전방 방향과 후방 방향의 의미는, 다른 실시예인 탑로딩형 세탁기에서는 각각 드럼의 상측 방향과 하측 방향의 의미로 이해될 수 있다. 또한, 본 설명 전체에 걸쳐 기준이 되는 드럼의 회전축(X)의 각도와 관련해서, 다른 실시예인 탑로딩형 세탁기에서는 드럼의 회전축이 수직인 것을 기준으로 이해될 수 있다. 이러한 방식으로 일 실시예인 프론트로딩형 세탁기의 특징들을 다른 실시예인 탑로딩형 세탁기에 적용하는 것은 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명확한바, 이하 설명의 편의를 위해 프론트로딩형 세탁기를 기준으로 설명한다.

따라서, 밸런서(110) 및 유입유로장치(110) 등 드럼(20)에 결합되는 구성의 설명에 있어서, '후방 방향'은 회전축(X)의 양 방향 중 드럼(20)의 바닥면 방향을 의미하고 '전방 방향'은 회전축(X)의 양 방향 중 드럼개구부(21) 방향을 의미한다. 이는 탑로딩형 세탁기에서 드럼의 바닥면 및 드럼개구부의 방향이 바뀔 때 이를 기준으로 같이 바뀌는 것으로 이해될 수 있다.

본 설명 전체에 걸쳐, '원심 방향'은 드럼(20)의 회전축(X)으로부터 멀어지는 방향을 의미하며, '원심 반대 방향'은 드럼(20)의 회전축(X)으로 가까워지는 방향을 의미한다. 또한, '원주 방향'은 상기 회전축(X)를 중심으로 시계 방향 및 반시계 방향을 의미한다. 또한, 본 설명 전체에 걸쳐, 유로 또는 통로의 '시단'과 '종단'은 해당 통로의 정상적인 유체 흐름 방향을 기준으로 각각 '상류의 말단'과 '하류의 말단'을 의미한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면 개념도이다.

도 1을 참고하여, 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기는, 외관을 형성하고 전방에 세탁물 투입구(7)가 형성된 캐비닛(1), 캐비닛(1) 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브(10), 터브(10) 내부에 전방으로 기울어진 회전축(X)을 중심으로 회전 가능하게 설치되고 세탁물이 저장되는 드럼(20)을 포함한다. 상기 세탁기는, 드럼(20)을 회전시키는 구동부(30), 상기 드럼에 구비되고, 상기 드럼에 발생하는 편심을 저감하도록 내부 공간(110s)에 물이 선택적으로 유입되는 밸런서(110)를 포함한다.

상기 캐비닛(1)은, 상기 세탁기의 전방면을 형성하고 세탁물 투입구(7)가 형성된 프론트커버(미도시)와, 상기 세탁기의 상면을 형성하는 탑커버(미도시)와, 상기 세탁기의 양 측면을 형성하는 2개의 사이드커버(미도시)와, 상기 세탁기의 후면을 형성하는 백커버(미도시)와, 상기 세탁기의 하면을 형성하는 베이스(미도시)를 포함한다. 상기 캐비닛(1)은 상기 투입구(7)를 개폐하는 도어(3)를 포함한다.

상기 캐비닛(1)에는 컨트롤 패널(미도시)이 구비될 수 있다. 상기 컨트롤 패널은, 각종 운전 모드를 설정, 선택, 조정할 수 있는 키, 버튼, 터치 패널 등의 입력부와, 세탁기의 운전 상태, 상기 운전 모드 선택에 따른 응답, 경고, 알림 등의 각종 정보를 표시하는 램프, LCD 패널, LED 패널 등의 디스플레이를 포함 할 수 있다.

상기 터브(10)는 내부가 비어있는 원통형상으로 구비되고, 세탁물 투입구(7)에 연통하는 터브개구부(11)가 형성된다. 상기 터브개구부(11)와 세탁물 투입구(7) 사이에는 탄성재질의 가스켓(13)이 구비되는데, 상기 가스켓(13)은 터브(10) 내부의 세탁수가 터브(10)의 외부로 유출되는 것을 방지하고 터브(10)의 진동이 캐비닛으로 전달되는 것을 저감한다.

상기 드럼(20)은 내부가 비어있는 원통형상으로 구비된다. 드럼(20)의 전방면에는 세탁물 투입구(7) 및 터브개구부(11)에 연통하는 드럼개구부(21)가 구비된다. 사용자는 세탁물 투입구(7)를 통해 세탁물을 드럼(20) 내부에 공급하거나 드럼 내부에서 인출할 수 있다.

드럼(20)의 원주면에는 드럼의 내부를 터브(10)의 내부와 연통시키는 복수의 관통홀이 구비된다. 도 1에는 상기 복수의 관통홀 중 어느 하나의 관통홀(27)이 도시된다. 복수의 관통홀(27)에 의해 터브(10)와 드럼(20) 사이의 세탁수는 드럼(20) 내부로 이동할 수 있고, 드럼(20) 내부에 저장된 세탁수는 터브(10)와 드럼(20) 사이의 공간으로 이동할 수 있다.

또한, 드럼(20)이 회전하면서 발생하는 진동이 터브(10)를 통하여 캐비닛(10)으로 전달되는 것을 방지하기 위하여 방진부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 방진부는 탄성부재로 이루어지거나 댐퍼로 구비될 수 있다. 상기 방진부는, 터브(10)의 상부면에 구비되는 제1방진부(13) 및 터브(10)의 하부면에 구비되는 제 2방진부(14)로 구비될 수 있으나 이에 한정되지 아니하고 필요에 따라 다른 위치에 구비될 수 있다.

상기 구동부(30)는 드럼(20)을 터브(10) 내부에서 회전시킬 수 있는 한 다양한 형태로 구비될 수 있는데, 도 1은 터브(10)의 후방에 구비되어 터브의 후방면을 관통하는 모터축(36)을 통해 드럼(20)을 회전시키는 BLDC (Brushless DC) 모터를 일례로 도시한 것이다.

도 1을 참고하여, 상기 구동부(30)는, 터브(10)의 후방면에 고정되는 스테이터(35), 회전축(X)을 따라 터브(10)의 후방면을 관통하여 드럼(20)의 후방면(33)에 고정되는 모터축(36), 회전축(X)에 대한 원주방향으로 스테이터(35)를 감싸도록 형성되고 상기 모터축(36)이 고정되는 로터(31), 및 로터(31)에 고정되어 스테이터(35)가 발생시키는 자기장에 의해 로터(31)를 회전시키는 복수의 영구자석(33)을 포함할 수 있다.

영구자석(33)은 로터(31)의 내주면에 복수 개가 일정한 간격을 가지도록 고정되며, 스테이터(35)는 스테이터(35)를 감싸도록 구비되는 인슐레이터(37)에 의해 절연된다. 상기 인슐레이터(37)에는 영구자석(33)의 자력을 감지함으로써 로터(31)의 회전속도, 회전방향 및 회전각도 등을 감지하는 감지부(38, 홀센서 등)가 구비될 수 있다.

상기 세탁기는, 구동부(30)를 지지하는 구동부 지지대(39, 도 9)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서 구동부 지지대(39)는 중앙에 구동부(30)를 고정시키는 부분이 형성되고 구동부를 중심으로 하향으로 비스듬한 각도의 지지부재 2개가 양측으로 뻗은 구조이나, 이에 한정되지 않고 구동부를 지지할 수 있는 다양한 형상이 될 수 있다.

상기 세탁기는, 드럼(20)의 후측면(드럼후면부(28))에 고정되어 구동부(30)에서 발생된 회전력을 드럼(20)으로 전달하는 동력전달부(170)를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 모터축(36)은 구동부(30)에서 발생된 회전력을 동력전달부(170)에 전달한다. 동력전달부(170)는, 모터축(36)이 장착되어 고정되는 중심부(171)와, 중심부(171)로부터 원심 방향으로 각각 연장되어 구비되는 복수의 연장부(173)를 포함한다.

또한, 상기 세탁기는, 외부의 급수원(미도시)로부터 물을 터브(10) 내부로 공급하는 물공급부(40), 및 터브(10)에 세제를 공급하는 세제공급부(미도시)를 포함한다. 상기 물공급부(40)는, 캐비닛(1) 외부에 구비된 급수원(미도시)으로부터 상기 세제공급부를 거쳐 터브(10) 내부로 물을 안내하는 급수통로(43), 및 급수통로(43)를 개폐하는 급수밸브(41)를 포함한다.

상기 세탁기는, 터브(10) 내부에서 배출된 물을 캐비닛(1)의 외부로 배수하도록 펌핑하는 배수펌프(55)를 포함한다. 또한, 상기 세탁기는, 터브(10) 내부에서 배출된 물을 터브(10) 내부로 재공급하도록 펌핑하는 순환펌프(미도시)를 포함할 수 있다. 배수펌프(55)와 상기 순환펌프는 각각 별도로 구비되는 것도 가능하고, 하나의 펌프(55)가 배수와 순환을 선택적으로 실시하도록 구비될 수도 있다.

또한, 상기 세탁기는, 터브(10)로부터 배출된 물을 배수펌프(45)로 안내하는 배수 밸로우즈(53)와, 배수 밸로우즈(53)를 단속하는 배수밸브(미도시)를 포함할 수 있다.

상기 세탁기는, 배수펌프(45)에 의해 펌핑된 물을 케비닛(1) 외부로 배수하는 배수통로(57)를 포함하고, 상기 순환펌프에 의해 펌핑된 물이 터브(10) 내부로 재공급되도록 안내하는 순환통로(미도시)를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 세탁기의 드럼(20), 원심유로장치(140a), 동력전달부(170) 등을 분해해서 나타낸 사시도이다.

도 2를 참고하여, 드럼(20)은, 드럼개구부(21)가 형성되는 드럼전단부(22), 드럼(20)의 회전축(X)의 둘레에서 원주면을 이루는 드럼바디(25), 및 드럼(20)의 후면을 형성하는 드럼후면부(28)를 포함한다.

드럼전단부(22)에는, 원주방향을 따라 연장되어 링 형상으로 형성되어 내부에 볼이나 액체가 수용된 볼밸런서(90) 또는 유체밸런서(90)가 구비될 수 있다.

드럼바디(25)의 원주면에는 밸런서(110)가 구비될 수 있다. 드럼바디(25)의 원주면에는 상기 복수의 관통홀(27)이 형성된다.

밸런서(110)에는, 내부에 물이 수용되는 공간이 형성된다. 드럼(20)에 발생하는 편심을 저감하도록, 밸런서(110)의 내부 공간(110s)에는 물이 선택적으로 유입된다. 밸런서(110)는 드럼(20)에 구비되고, 드럼(20)의 후방면에 접하도록 구비된다. 밸런서(110)는 드럼(20)의 원주를 따라 서로 이격되게 복수로 배치될 수 있다.

상기 세탁기는, 드럼(20)에 발생하는 편심을 저감하도록 드럼(20)의 후방에서 밸런서(110)의 내부 공간(110s)으로 물이 선택적으로 유입되도록 안내하는 유입유로장치(140)를 포함한다.

유입유로장치(140)는 다양한 형상의 구조로 이루어질 수 있다. 드럼(20)의 편심은 드럼(20)의 회전시에만 문제되므로 드럼(20)의 회전시에 유입유로장치(140)가 제 기능을 수행하여야 한다. 그런데, 유입유로장치(140)는 드럼후면부(28)에 결합되어 드럼(20)과 함께 회전하므로, 유입유로장치(140)는 상기 회전시의 원심력을 이용하는 구조로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는, 유입유로장치(140)의 일 실시예로서 원심유로장치(140a)를 제시한다.

또한, 동력전달부(170)의 상기 연장부(173)는 상기 복수의 밸런서(110)의 위치를 바라보는 원심방향으로 각각 연장되어 구비된다. 본 실시예에서, 3개의 밸런서(110a,110b,110c)가 구비되고, 상기 3개의 밸런서(110a,110b,110c)에 각각 대응되는 방향으로 연장되어 구비된 3개의 연장부(173a,173b,173c)가 구비된다. 이를 확장하여, n(자연수)개의 밸런서가 구비된 경우에 이에 각각 대응되는 방향으로 연장되어 구비된 n개의 연장부가 구비될 수 있다.

드럼후면부(28)의 후측면에는, 유입유로장치(140) 및 동력전달부(170)가 포개져서 결합된다. 원심유로장치(140a)는 동력전달부(170)와 치합되도록 일부가 다른 부분에 비해 전방으로 완곡된 형상을 이룬다. 드럼후면부(28)는 원심유로장치(140a) 및 동력전달부(170)와 치합되도록 후면에서 원심유로장치(140a) 및 동력전달부(170)와 대응되는 영역이 전방으로 완곡된 형상을 이룬다.

도 2의 밸런서(110) 및 유입유로장치(140)에 대한 실시예를 자세히 살펴보면 다음과 같다.

도 3은 도 2의 어느 하나의 밸런서(110)의 조립된 상태의 사시도이다. 도 4는 도 2의 어느 하나의 밸런서(110)의 분해된 상태의 사시도이다. 도 5는 도 3의 밸런서(110)를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면도이다.

상기 밸런서(110)는, 드럼(20)의 회전중심을 기준으로 편심을 유발시키는 세탁물이 위치된 영역과 대칭되는 영역의 무게를 증가시킴으로써 드럼의 편심을 저감시키는 수단이다.

밸런서(110)는 드럼(20)의 전단과 이격 되도록 구비될 수도 있고, 드럼(20)의 후단과 이격 되도록 구비될 수도 있다. 본 실시예에서는, 밸런서(110)가 드럼의 전단과 이격 되도록 구비된 경우를 기준으로 설명한다. 이 경우, 드럼전단부(22)에는 상기 볼밸런서(90) 또는 유체밸런서(90)가 구비되어 드럼(20)의 편심을 저감하고, 드럼(20)의 중간 영역에서부터 후단부에 이르는 영역에는 상기 밸런서(110)가 구비되어 편심을 저감하여, 볼밸런서 또는 유체밸런서(90)와 밸런서(110)가 상호 협동적으로 드럼(20)의 편심을 저감할 수 있다.

밸런서(110)는 드럼(20)의 외주면에 고정되거나 드럼(20)의 외주면과 내주면을 관통하면서 구비될 수도 있지만, 본 실시예에서는 같이 드럼(20)의 내주면에서 원심 반대 방향으로 돌출되어 구비될 수 있다. 상기 밸런서(110)가 드럼의 내주면에 돌출되어 구비되면, 본 발명에 구비된 밸런서(110)는 편심을 저감하기 위한 수단일 뿐만 아니라 드럼의 회전 시 드럼 내부에 저장된 세탁물을 교반시키는 수단으로써도 기능할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참고하여, 밸런서(110)는, 밸런서(110)의 전방면을 형성하도록 원심 방향 측단이 드럼바디(25)의 내주면과 결합되는 밸런서 프론트커버(113)와, 밸런서(110)의 원주방향의 양측면을 형성하도록 전단이 밸런서 프론트커버(113)와 결합되고 원심방향 측단이 드럼바디(25)의 내주면과 결합되는 2개의 밸런서 사이드커버(114a, 114b)와, 밸런서(110)의 원심 반대 방향을 바라보는 면을 형성하도록 전단이 밸런서 프론트커버(113)와 결합되고 원주방향 양측단이 각각 밸런서 사이드커버(114a,114b)와 결합되는 밸런서 탑커버(111)를 포함한다.

또한, 밸런서(110)는, 원심 방향을 바라보는 면을 형성하도록 전단이 밸런서 프론트커버(113)와 결합되고 원주 방향 양측단이 각각 밸런서 사이드커버(114a,114b)와 결합되는 밸런서 베이스커버(112)를 포함할 수 있다. 이 경우, 밸런서 베이스커버(112)는 별도 플레이트(plate) 부재의 전면이 드럼바디(25)의 내주면에 접촉하면서 구성된 것일 수도 있고, 드럼바디(25)의 내주면의 일부 영역 자체가 밸런서 베이스커버(112)로서 기능하는 것일 수도 있다. 본 실시예에서는 후자의 경우이나, 이에 한정될 필요는 없다.

또한, 밸런서(110)는, 후측면을 형성하도록 상단이 밸런서 탑커버(111)와 결합되고 원주 방향 양측단이 각각 밸런서 사이드커버(114a,114b)와 결합되는 밸런서 백커버(112)를 포함할 수 있다. 이 경우, 밸런서 백커버(115)는 별도 플레이트(plate) 부재의 전면이 드럼후면부(28)의 전방면에 접촉하면서 구성된 것일 수도 있고, 드럼후면부(28)의 전방면의 일부 영역 자체가 밸런서 백커버(115)로서 기능하는 것일 수도 있다. 본 실시예에서는 전자의 경우이나 이에 한정될 필요는 없다.

밸런서 프론트커버(113), 2개의 밸런서 사이드커버(114a, 114b), 밸런서 탑커버(111), 밸런서 베이스커버(112) 및 밸런서 백커버(112)에 의해 둘러싸인 공간을 밸런서 내부 공간(110s)으로 정의한다. 밸런서 내부 공간(110s)에 물이 담기거나 비워지면서 드럼(20) 회전시 편심을 저감시킬 수 있다.

도 4를 참고하여, 밸런서(110)는, 원심 방향 측의 외관을 형성하는 밸런서 본체부(121)와 원심 반대 방향 측의 외관을 형성하는 밸런서 캡부(122)가 서로 결합되어 형성될 수 있다. 밸런서 본체부(121)와 밸런서 캡부(122)는 서로 스크류, 볼트 및 너트, 후크 등에 의해서 서로 결합될 수 있다. 밸런서 본체부(121)는, 밸런서 프론트커버(113)의 하부, 2개의 밸런서 사이드커버(114a, 114b)의 하부 및 밸런서 백커버(112)의 하부를 구성하는 부재이다. 밸런서 캡부(122)는, 밸런서 프론트커버(113)의 상부, 2개의 밸런서 사이드커버(114a, 114b)의 상부, 밸런서 백커버(112)의 상부 및 밸런서 탑커버(111)를 구성하는 부재이다.

밸런서(110)는, 드럼(20)의 전후 방향으로 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 밸런서 내부 공간(110s)도 상기 전후 방향으로 길게 형성된다.

밸런서(110)는, 후단부의 돌출 높이(드럼의 내주면에서부터 측정된 돌출 높이)가 다른 부분의 돌출 높이보다 높도록 형성된 경사부(111a)를 포함할 수 있다. 밸런서 탑커버(111)의 후단이 원심 반대 방향으로 경사를 가지며 돌출 높이가 높아짐으로써 경사부(111a)를 형성한다. 이 경우, 경사부(111a)가 형성된 구간은 밸런서(110) 전체의 전후 방향 길이의 5분의1 내지 3분의1의 길이일 수 있다. 경사부(111a)에서 가장 돌출 높이가 높은 후단은 드럼후면부(28)의 전방면과 결합된다.

밸런서(110)는 복수 개로 구비될 수 있다. 밸런서(110)는 드럼(20)의 원주면을 따라 복수개가 서로 이격되어 구비될 수 있다. 복수의 밸런서(110)는 서로 일정한 간격으로 이격되어 구비될 수 있다. 즉, 밸런서는 회전축(X)을 중심으로 복수개가 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비될 수 있다.

회전축(X)을 중심으로 적어도 3개가 서로 일정한 각도만큼 이격되어 구비될 수 있고, 본 실시예와 같이 3개의 밸런서(110a, 110b, 110c)가 구비된 경우에는 밸런서들(110)은 회전축(X)을 중심으로 서로 120도만큼 이격되어 배치된다. 이를 확장하여, n(4이상의 자연수)개의 밸런서(110)가 구비된 경우에는 밸런서들(110)은 회전축(X)을 중심으로 서로 360/n도만큼 이격되어 배치된다. 편심의 저감 제어를 용이하게 하기 위해서는, 3개 이상의 밸런서(110)가 드럼(20)의 원주를 따라 균등하게 배치되는 것이 바람직하다.

밸런서(110)는, 밸런서 내부 공간(110s)을 구획하는 격벽을 포함할 수 있다. 격벽은 복수 개로 구비될 수 있다. 격벽은, 밸런서 내부 공간(110s)을 전후로 나누어주는 횡격벽(131)과 밸런서 내부 공간(110s) 원주 방향으로 나누어주는 종격벽(133)으로 분류된다.

횡격벽(131)은, 밸런서 베이스커버(112)에서 원심 반대 방향으로 돌출되고 원주 방향을 따라 연장되도록 형성되는 리브 형태의 부재이다. 횡격벽(131)은, 밸런서의 내부 공간(110s)을 전후로 나누어주되, 밸런서 내부 공간(110s)의 원심 반대 방향 내측면(밸런서 탑커버(111)의 원심 방향을 바라보는 면)과 이격되는 말단이 구비된다. 횡격벽(131)의 상기 말단과 상기 내측면 사이의 틈(131g)으로 전후로 나누어진 밸런서 내부 공간(110s)이 서로 연통된다.

횡격벽(131)은, 횡격벽(131)에 의해 나누어지는 공간들을 서로 연통시키도록 횡격벽(131)의 상기 말단에 원심방향으로 형성된 횡격벽 홈(132)을 포함할 수 있다. 횡격벽 홈(132)는 횡격벽(131)에 좌우 대칭되도록 형성될 수 있다.

횡격벽(131)은 복수 개로 구비될 수 있다. 복수개의 횡격벽(131)은 서로 전후 방향으로 이격 되도록 형성될 수 있다. 복수개의 횡격벽은 서로 일정 간격으로 이격되어 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 3개의 횡격벽(131a, 131b, 131c)이 밸런서 내부 공간(110s)을 후측부터 제 1공간, 제 2공간, 제 3공간 및 제 4공간으로 나누어준다. 이를 확장하여, n(자연수)개의 횡격벽이 구비된 실시예에서는 밸런서 내부 공간(110s)이 후측부터 제 1공간 내지 제 n+1공간으로 나누어진다. 이를 통해, 밸런서 내부 공간(110s)에서 후측으로 유입된 물이 제 1 공간부터 순차적으로 제 n+1공간까지 채워질 수 있다. 이 경우, 상기 유입된 물은 상기 횡격벽 홈(132)을 통해 전방측의 공간으로 흘러 들어가므로, 횡격벽(131)의 역할은 후측의 공간이 완전히 물로 채워질 때까지 전방측의 공간에 물이 유입되지 않도록 하는 것이 아니라, 전방측의 공간에 물이 채워지는 속도를 후방측의 공간이 물이 채워지는 속도보다 늦추는 것이다.

종격벽(133)은, 밸런서 베이스커버(112)에서 원심 반대 방향으로 돌출되고 전후 방향을 따라 연장되도록 형성되는 리브 형태의 부재이다. 종격벽(133)은, 밸런서의 내부 공간(110s)을 원주 방향으로 나누어주되, 밸런서 내부 공간(110s)의 원심 반대 방향 내측면(밸런서 탑커버(111)의 원심 방향을 바라보는 면)과 이격되는 말단이 구비된다. 종격벽(133)의 상기 말단과 상기 내측면 사이의 틈(133g)으로 원주방향으로 나누어진 밸런서 내부 공간(110s)이 서로 연통된다.

종격벽(133)은, 종격벽(133)에 의해 나누어지는 공간들을 서로 연통시키도록 종격벽(133)의 상기 말단에 원심방향으로 형성된 종격벽 홈(134)을 포함할 수 있다. 종격벽 홈(134)는 종격벽(133)에 복수로 형성될 수 있고, 상기 횡격벽(131)에 의해서 나누어지는 공간들을 가로지르는 종격벽(133) 구간 마다 각각 동일한 개수의 횡격벽 홈(134)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 종격벽 홈(134)이 상기 제 1공간 내지 제 n+1공간 마다 1개씩 형성된다.

종격벽(133)은 별런서 내부 공간(110s)의 중앙부를 가르도록 1개가 구비될 수 있다. 이 경우, 종격벽(133)이 배치되는 가상의 평면을 가정할 때, 후술할 유로격벽(148)은 상기 가상의 평면 상에 배치되어 유입유로장치(140) 내의 유로 종단에 형성되는 유입구(146)를 2개로 나누어준다.

밸런서 백커버(115)에는, 밸런서(110)의 내부 공간(110s)으로 물이 유입되는 지점인 제 1유입개구부(115a)가 형성될 수 있다. 유입유로장치(140,140a)는 밸런서 백커버(115)의 후방에서 유입구(146) 방향으로 뻗은 전방유로(145)를 포함할 수 있는데, 이 경우 상기 전방유로(145)는 상기 제 1유입개구부(115a)를 관통하여 배치된다. 이 경우, 드럼후면부(28)에는 전방유로(145)가 관통되는 제 2유입개구부(28a)가 형성된다. 전방유로(145)를 통해 밸런서 내부 공간(110s)으로 유입되는 물은 순차적으로 제 2유입개구부(28a) 및 제 1유입개구부(115a)를 통과한다.

상기 유입구(146)를 통해 물이 역류하여 밸런서(110) 내부 공간의 물이 유출될 수도 있으나, 본 실시예와 같이 상기 세탁기는 밸런서(110)의 내부에서 물이 유출되도록 안내하는 별도의 유출유로(190)를 포함할 수 있다. 유출유로(190)는 밸런서(110)의 후측 방향으로 형성될 수 있다. 유출유로(190)의 시단에 형성된 개구부를 유출구(196)로 정의한다.

밸런서 백커버(115)에는, 밸런서(110)의 내부 공간(110s)에서 물이 유출되는 지점인 제 1유출개구부(115b)가 형성될 수 있다. 또한, 유출유로(190)는 밸런서 백커버(115)의 전방에서 시작되어 상기 제 1유출개구부(115b)를 관통하여 배치될 수도 있고, 유출유로(190)의 시단이 제 1유출개구부(115b)와 일치하여 제 1유출개구부(115b) 자체가 유출구(196)와 같은 개념이 될 수 있다.

유출유로(190)는, 밸런서 내부 공간(110s)과 드럼(20)의 외부가 연통되도록 밸런서 백커버(115), 드럼(20)의 후측면(드럼후면부(28), 원심유로장치(140a) 및 동력전달부(170)를 관통하여 구비될 수 있다. 드럼후면부(28)에는 유출유로(190)가 관통되는 제 2유출개구부(28b)가 형성된다. 원심유로장치(140a)에는 유출유로(190)가 관통되는 제 3유출개구부(166)가 형성된다. 동력전달부(170)에는 유출유로(190)가 관통되는 제 4유출개구부(176)가 형성된다. 유출유로(190)를 통해 밸런서 내부 공간(110s)에서 유출되는 물은 순차적으로 제 1유출개구부(115b), 제 2유출개구부(28b), 제 3유출개구부(166) 및 제 4유출개구부(176)를 통과한다.

도 5를 참고하여, 상기 유출구(196)는, 유입유로장치(140)에서 밸런서(110)의 내부 공간으로 물이 유입되는 지점에 형성되는 유입구(146)에 대해 원심 반대 방향에 배치된다. 즉, 드럼(20)의 내주면에서 유입구(146)까지의 높이(C)보다 드럼(20)의 내주면에서 유출구(196)까지의 높이(D)가 더 크다.

이 경우, 드럼(20)의 내주면에서 돌출된 밸런서(110)는, 후단의 돌출 높이(E)가 드럼(20)의 내주면에서 유출구(196)까지의 높이(D)보다 크도록 구비되고, 상기 경사부(111a)의 전방부(111b)의 돌출 높이(F)는 드럼(20)의 내주면에서 유출구(196)까지의 높이(D)보다 작도록 구비된다.

또한, 횡격벽(131)의 돌출 높이(G)는 드럼(20)의 내주면에서 유입구(146)까지의 높이(C)보다 작을 수 있고, 종격벽(133)의 돌출 높이(G)는 드럼(20)의 내주면에서 유입구(146)까지의 높이(C)보다 작을 수 있다. 횡격벽(131)의 돌출 높이(G)와 종격벽(133)의 돌출 높이(G)는 서로 동일할 수 있다.

도 6은 본 발명의 유입유로장치(140)의 일 실시예인 원심유로장치(140a)를 전방부(141a)와 후방부(141b)로 분해한 사시도이다. 도 7은 도 6의 원심유로장치(140a)를 전후 방향을 따라 수직으로 자른 측단면도이다. 도 8은 도 6의 원심유로장치(140a)의 원주유로(142) 일부분을 전후 방향을 따라 수직으로 자르고 노즐(180)과 함께 도시한 확대 단면도이다. 도 9는 드럼(20)의 후방에서 드럼(20) 방향을 바라보고 구동부 지지대(39)를 같이 도시한 입면도이다. 도 10은 드럼(20)의 후방에서 드럼(20) 방향을 바라보고 구동부 지지대(39)를 생략하여 도시한 입면도이다.

도 6 내지 도 10을 참고하여, 유입유로장치(140)의 일 실시예인 원심유로장치(140a)는, 드럼(20)의 후측에 배치되어 드럼(20)과 함께 회전한다. 원심유로장치(140a)에는, 물을 공급받도록 후측 방향을 향해 개구부(143)가 형성된다. 원심유로장치(140a)는 개구부(143)를 통해 공급받은 물을 밸런서 내부 공간(110s)으로 안내한다. 또한, 상기 세탁기는, 상기 드럼의 후방에 상기 드럼과 이격되어 배치되는 노즐(180)을 포함한다. 노즐(180)은 상기 개구부(143)를 향해 물을 분사한다.

원심유로장치(140a)는, 드럼(20)의 원주방향을 따라 연장되어 형성된다. 원심유로장치(140a)는 전체적으로 원판 형상일 수도 있고, 본 실시예와 같이 링 형상일 수도 있다.

상기 개구부(143)는, 드럼(20)의 원주방향을 따라 형성된다. 개구부(143)는, 밸런서(110)의 개수보다 많은 수의 복수개가 드럼(20)의 원주방향을 따라 서로 이격되어 형성될 수도 있으나, 본 실시예와 같이 밸런서(110)의 개수만큼 드럼의 원주방향을 따라 길게 형성되는 것이 좋다. 개구부(143)는 회전축(X)을 중심으로 동심원 상에 길게 형성된다. 노즐(180)에서 연속적으로 분사되는 물은 회전축(X)에 대해 일정한 거리에 떨어진 위치로 지속적으로 도달하게 되는데, 개구부(143)가 상기 동심원 상에 길게 형성되면 드럼(20)의 회전시에도 분사되는 물이 지속적으로 원심유로장치(140a)의 내부로 유입될 수 있다.

개구부(143)는 밸런서(110)의 개수 만큼 각 밸런서(110)에 대응되도록 복수 개로 형성될 수 있다. 개구부(143)가 각 밸런서(110)에 대응된다는 것을 예를 들어 설명하면, 어느 하나의 개구부(143a)는 어느 하나의 밸런서(110a)와 인접하는 밸런서(110b)의 사이에 대응되는 원심유로장치(140a)의 후측면에 상기 두 밸런서(110a,110b)를 이어주는 호 형태로 원주방향을 따라 길게 형성된다는 의미이다. 본 실시예에서, 3개의 밸런서(110a,110b,110c)에 각각 안내되는 물을 각각 공급받을 수 있는 3개의 개구부(143a,143b,143c)가 구비된다. 이를 확장하여, n(자연수)개의 밸런서(110)가 구비된 경우에는 이와 같은 n개의 개구부(143)가 구비될 수 있다.

원심유로장치(140a)는 상기 복수의 연장부(173)와 드럼(20)의 후측면 사이에 배치되는 끼임부(149)를 포함한다. 원심유로장치(140a)에서 복수의 개구부(143)가 서로 이격된 구간에 상기 끼임부(149)가 형성된다. 끼임부(149)의 후측면은 상기 연장부(173)의 전방면과 접촉되고, 끼임부(149)의 전방면은 드럼(20)의 후측면과 접촉된다. 원심유로장치(140a)는 복수의 끼임부(149)의 후방면이 전방을 향해 완곡되어 복수의 연장부(173)와 치합되도록 형성된다. 또한, 드럼후면부(28)의 후측면은, 끼임부의 전방면이 전방을 향해 돌출된 형상과 치합되도록 전방을 향해 완곡되어 형성된다. 이러한 서로 치합되는 형상 들은 밸런서(110)에 걸리는 부하가 동력전달부(170)의 연장부(173)에 보다 많이 전달되도록 도와주어, 전체적인 구조의 안정성을 높여준다.

끼임부(149)의 전방면에는 유입구(146)가 형성되고, 끼임부(149)에는 후술할 원심유로(144), 전방유로(145) 및 유로격벽(148)이 배치된다. 또한, 상기 유출유로(190)는, 밸런서의 내부 공간(110s)과 드럼(20)의 외부가 연통되도록 드럼(20)의 후측면, 끼임부(149) 및 연장부(173)를 관통하여 형성된다. 끼임부(146)에는 상기 유출유로(190)가 전방에서 후방으로 관통하는 제 3유출개구부(166)가 형성된다.

원심유로장치(140a)는, 공급받은 물이 드럼(20)의 회전에 따른 원심력에 의해 원심 방향으로 담기는 공간을 형성하는 원주유로(142)를 포함한다. 원주유로(142)는 공급받은 물을 드럼(20)의 원주 방향을 따라 이동시키는 유로를 제공한다. 원주유로(142)상에서 물이 흐르는 방향은 원심유로장치(140a)가 회전하는 방향의 반대 방향이 될 수 있다.

원주유로(142)는 상기 유입구(146)에 대해 원심 반대 방향에 배치된다. 즉, 회전축(X)로부터 유입구(146)의 위치까지 떨어진 거리는, 회전축(X)으로부터 원주유로(142)까지 떨어진 거리(원주유로(142)의 반경)보다 크다. 또한, 원심유로장치(140a)는, 원주유로(142)로부터 원심 방향으로 뻗어나가는 원심유로(144)를 포함한다. 이를 통해, 원주유로(142)에 담긴 물은 상기 원심력에 의해 원심유로(144)로 유입될 수 있고 결과적으로 유입구(146)로 이동될 수 있다. 회전축(X)으로부터 원심유로(144)의 종단까지의 거리는, 회전축(X)로부터 유입구(146)의 위치까지 떨어진 거리보다 작거나 동일한 것이 좋다.

원심유로장치(140a)는, 원심유로(144)에서 유입구(146)를 향해 뻗어나가는 전방유로(145)를 포함할 수 있다. 전방유로(145)의 시단은 원심유로(144)의 종단과 연결되어 구비된다.

원심유로장치(140a)는, 원주유로(142)를 밸런서(110)의 개수와 동일한 수의 유로(142a,142b,142c)로 나누어주는 유로격벽(148)을 포함한다. 유로격벽(148)은, 드럼(20)이 특정 방향으로 회전시 하나의 상기 유로(142a,142b,142c 중 어느 하나)에 공급된 물은 특정된 하나의 상기 밸런서(110a,110b,110c 중 특정된 어느 하나)로만 유입되도록 유도한다.

유로격벽(148)은 회전축(X)을 기준으로 복수의 밸런서(110)가 위치한 각도들과 동일한 각도들로 원주유로(142)를 복수의 유로(142a,142b,142c)로 나누어줄 수 있다. 유로격벽(148)은 상기 각도를 향해 연장되어 형성된 격벽 구조이다. 원심유로(144)는 유로격벽(148)의 연장 방향을 따라 원심방향으로 연장될 수 있고, 이 경우 유로격벽(148)은 하나의 원심유로(144)를 제 1원심유로(1441)와 제 2원심유로(1442)로 나누어준다. 또한, 전방유로(145)를 따라 유로격벽(148)이 추가로 연장될 수 있고, 이 경우 유로격벽(148)은 하나의 전방유로(145)를 제 1전방유로(1451)와 제 2전방유로(1452)로 나누어준다. 이 경우, 유입구(146)의 중앙을 가로지르는 유로격벽(148)에 의해, 유입구(146)는 제 1유입구(1461) 및 제 2유입구(1462)로 나누어진다. 즉, 유로격벽(148)은 유입구(146)의 중앙에서 원주 방향으로 연장되어, 유입구(146), 전방유로(145), 원심유로(144) 및 원주유로(142)를 나누어줄 수 있다.

상기 유로격벽(148)이 배치되는 가상의 평면을 가정할 때, 상기 종격벽(133)은 상기 가상의 평면 상에 배치될 수 있다. 이를 통해, 제 1유입구(1461) 및 제 2유입구(1462) 중 어느 하나로부터 밸런서 내부 공간(110s)으로 유입된 물은, 중앙의 종격벽(133)에 의해 나누어진 2개의 밸런서 내부 공간(110s) 중 상기 어느 하나의 유입구(1461 및 1462 중 어느 하나)와 같은 측의 공간으로 유입되도록 유도될 수 있다.

본 실시예에서, 3개의 밸런서(110a,110b,110c)에 물이 안내되도록 각각 유도하는 서로 120도의 각도를 가진 3개의 유로격벽(148a,148b,148c)이 구비되어, 원주유로(142)를 3개의 공간(142a,142b,142c)로 나누어준다. 이를 확장하여, n(자연수)개의 밸런서(110)가 구비된 경우에는 이와 같은 n개의 유로격벽(148)이 구비될 수 있다.

도 8을 참고하여 원주유로(142) 및 개구부(143)의 횡단면을 보다 자세히 살펴보면 다음과 같다.

원심유로장치(140a)는, 개구부(143)를 통해 유입된 물이 원심 방향으로 흐르는 것을 막도록 원심유로장치(140a)의 원주방향을 따라 연장되어 형성된 곡률을 가진 리브인 외측벽(150)을 포함한다. 원심유로장치(140a)의 회전시 물은 원심력을 받으나 상기 외측벽(150)이 물에 구심력을 가하므로, 물은 원심 방향으로 벋어나지 않고 상기 원주유로(142)에 담기게 된다.

또한, 원심유로장치(140a)는 개구부(143)로 유입된 물이 원심 방향으로 흐르도록 안내하는 면을 형성하는 안내벽(155)을 포함한다. 안내벽(155)의 상기 안내하는 면은 회전축(X)에 대해 수직으로 형성될 수도 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 소정의 각도를 형성할 수도 있다. 상기 안내벽(155)은 원심유로장치(140a)의 원주방향을 따라 연장되어 형성된다. 노즐(180)에서 분사된 물은 개구부(143)를 통해 원심유로장치(140a) 내로 유입되어 상기 안내벽(155)에 부딪히게 되어 원심 방향으로 안내된다.

또한, 원심유로장치(140a)는, 개구부(143)에대해 원심 반대 방향에 형성되고 상기 안내벽(155)에서 후측 방향으로 절곡된 면을 형성하는 내측벽(158)을 포함할 수 있다. 내측벽(158)의 일단은 안내벽(155)과 접합되고, 내측벽(158)의 타단은 후측 방향을 바라본다. 내측벽(158)의 원심 방향 측면은, 안내벽(155)에 부딪힌 물이 충격력 등의 이유 등으로 원심 반대 방향으로 비산되는 것을 막아주어, 보다 많은 물이 원심 방향으로 안내되도록 돕는 역할을 할 수 있다.

외측벽(150)은 개구부(143)에대해 원심 방향에 형성되고, 안내벽((155)에서 후측 방향으로 절곡된 면을 형성하는 제 1외측벽(151)을 포함할 수 있다. 제 1외측벽(151)의 일단은 안내벽(155)에 접합되고, 제 1외측벽(151)의 타단은 후측 방향을 바라본다. 제 1외측벽(151)의 원심 반대 방향 측면은 상기 원주유로(142)의 원심 방향 측면을 형성하여, 원주유로(142) 내에 담긴 물에 구심력을 가하게 된다.

또한, 외측벽(150)은 제 1외측벽(151)에서 원심 반대 방향으로 절곡된 면을 형성하는 제 2외측벽(152)을 포함할 수 있다. 제 2외측벽(152)의 일단은 제 1외측벽(151)의 상기 타단과 접합되고, 제 2외측벽(152)의 타단은 원심 반대 방향을 바라본다. 제 2외측벽(152)의 상기 타단과 상기 내측벽(158)의 상기 타단 사이에 개구부(143)가 형성된다. 제 2외측벽(152)의 전방 측면은 원주유로(142)의 후측 방향 측면을 형성하여, 제 2외측벽(152)의 전방 측면의 높이가 높을 수록 원주유로(142) 내에 더 많은 물을 수용할 수 있게 된다.

또한, 외측벽(150)은 제 2외측벽(152)에서 안내벽((155) 방향으로 절곡된 면을 형성하는 제 3외측벽(153)을 포함할 수 있다. 이 경우, 제 3외측벽(153)의 말단은 안내벽((155)과 이격 되도록 구비된다. 제 3외측벽(153)의 일단은 제 2외측벽(152)의 상기 타단에 접합되고, 제 3외측벽(153)의 타단은 상기 말단이 되어 안내벽(155)을 바라보되 안내벽(155)가 틈을 형성하도록 이격되어 구비된다. 상기 틈은 안내벽에 의해 물이 원심방향으로 이동하는 공간이 된다. 제 3외측벽(153)은 안내벽(155)에 의해 원심 방향으로 이동한 물이 제 1외측벽(151) 또는 제 2외측벽(152)과 부딪히는 경우 발생하는 충격력 등으로 비산되는 물이 원주유로(142) 밖으로 빠져나가는 것을 막아줄 수 있다.

도 8을 참고하여, 상기 세탁기는, 상기 노즐(180)을 통해 분사되는 물을 노즐(180)까지 안내해주는 노즐통로(185)를 포함한다. 노즐통로(185)의 종단은 노즐(180)에 연결된다. 노즐통로(85)의 시단은, 캐비닛(1)의 외부에 구비된 급수원(미도시)으로부터 물이 노즐(180)에 공급되도록, 상기 급수통로(43)에 연결될 수도 있고 상기 급수원에 직접 연결될 수도 있다. 다른 실시예에서 노즐통로(85)의 시단은, 터브(2) 내부의 세탁수가 노즐(180)에 공급되도록, 상기 순환통로에 연결될 수도 있다.

도 8을 참고하여, 상기 노즐(180)은 터브(10)의 후측면에 배치되어 드럼(20)의 후측면을 향해 물이 분사되도록 구비된다. 노즐(180)에서 분사되는 물의 수압과 분사각도를 조정하여, 상기 분사되는 물이 상기 개구부(143)로 유입되도록 설정될 수 있다.

도 9를 참고하여, 노즐(180)은 터브(10)의 후측면 중에서 상기 구동부 지지대(39)가 차지하는 부분을 제외한 부분에 배치되는 것이 좋다. 이를 통해, 노즐(180) 및 노즐통로(185)가 구동부 지지대(39)와 간섭되는 것을 방지할 수 있다.

노즐(180)은, 드럼(20)의 후측면의 중심의 높이보다 낮은 높이에 배치될 수 있다. 물이 노즐(180)을 통해 분사된 후 원심유로장치(140a)에 유입되는 초기 시간에는 물이 원심유로장치(140a)의 회전방향으로 충분히 가속되기 이전이므로 물에 충분한 원심력이 작용하지 못하는데, 이러한 초기 시간에 물에 작용하는 중력의 힘 성분 중 원심 반대 방향 힘 성분이 크면 원주유로(142)에 물이 담기지 못하고 원주 반대 방향으로 빠져나가는 물이 많아질 수 있다. 따라서, 상기 초기 시간에 물에 작용하는 중력의 힘 성분 중 원심 방향 힘 성분이 크도록, 노즐(180)이 하측에 배치될수록 유리하다.

따라서, 노즐(180)은 구동부 지지대(39)를 피하는 위치와 드럼(20)의 후측면의 중심의 높이보다 낮은 높이인 위치에 배치될 수 있다. 도 9의 N으로 도시된 부분은 노즐(180)의 위치를 전방으로 투영시켜 표시한 것이다. 본 실시예에서, 드럼(20)의 후측면에서 회전축(X)을 가로지르는 수평선(Z)에 대해 특정 회전방향(Y)의 반대 방향으로 예각(ag) 만큼 떨어진 위치에 노즐(180)이 배치될 수 있고, 상기 예각(ag)는 약20도 정도 될 수 있다.

노즐(180)은, 개구부(143)를 바라보고 원심 방향으로 비스듬한 각도(a)로 물을 분사하는 것이 바람직하다. 상기 비스듬한 각도(a)는 전방 방향에 대해 원심 방향으로 기운 각도를 의미한다. 이를 통해, 분사되는 물의 원심 방향의 속도 성분을 크게 해주면 안내벽(155)을 따라 원심 방향으로 물이 안내되는 것이 보다 용이해진다.

밸런서 내부 공간(110s)로 물의 유입 흐름을 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

도 8을 참고하여, 상기 급수원으로부터 공급된 물은 노즐통로(185)를 따라 노즐(180)로 안내된다. 노즐(180)로 안내된 물은 회전 중에 있는 원심유로장치(140a)를 향해 분사된다. 3개의 개구부(143a,143b,143c) 중 상기 분사되는 물이 도달되는 위치에 있던 어느 하나의 개구부(143a)를 통해, 물이 원심유로장치(140a) 내로 공급된다.

도 6을 참고하여, 드럼(20) 및 원심유로장치(140a)가 특정 회전방향(Y)로 회전하는 경우에, 상기 공급된 물은 원심력에 의해 대응되는 원주유로(142a) 내에 담기게 된다. 상기 원주유로(142a) 내에 담긴 물은 상기 원주유로(142a)에 대해 상대적으로 특정 회전방향(Y)의 반대 방향으로 미끄러지면서 이동한다. 상기 이동하는 물은 대응되는 유로격벽(148a)에 부딪힌다. 상기 유로격벽(148a)에 부딪힌 물은 상기 유로격벽(148a)에 의해서 나누어진 원심유로(144a)의 두 유로(1441,1442) 중 상기 원주유로(142a)와 연통된 제 1원심유로(1441)을 통해, 원심력에 의해 원심 방향으로 이동한다. 원심 방향으로 이동한 물은 유로격벽(148a)에 의해서 나누어진 전방유로(145a)의 두 유로(1451,1452) 중 상기 제 1원심유로(1441)와 연통된 제 1전방유로(1451)을 통해, 전방으로 이동한다. 전방으로 이동된 물은 유로격벽(148a)에 의해 나누어진 유입구(148a)의 두 유입구(1481,1482) 중 상기 제 1전방유로(1451)의 종단인 제 1유입구(1481)을 통해, 특정의 밸런서(110a)의 내부로 유입된다.

도 3 및 도 4를 참고하여, 밸런서(110a)의 내부로 유입된 물은 종격벽(133)에 의해 나누어진 밸런서 내부 공간(110s)의 두 공간 중 상기 특정 회전방향(Y) 측 공간에 먼저 물이 담기게 된다. 또한, 횡격벽(131)에 의해서 밸런서 내부 공간(110s)의 후방측에 먼저 물이 담기게 된다.

위와 같은 예시를 통해, 다른 개구부(143)로 물이 유입되거나, 드럼(20)의 회전 방향이 반대가 되거나, 밸런서(110)의 개수가 바뀌는 경우에도 구체적인 물의 유입 흐름을 예상할 수 있다.

한편, 밸런서 내부 공간(110s)에서 물의 유출 흐름을 예를 들어 설명하면 다음과 같다. 설명의 편의를 위해서, 물이 드럼(20)의 내주면에 계속해서 붙어있을 정도의 충분한 원심력을 제공하는 드럼(20)의 회전 속도를 '소정 회전속도'라고 정의한다.

도 5를 참고하여, 드럼(20)의 회전이 상기 소정 회전속도 이상인 경우에는, 밸런서 내부 공간(110s)의 드럼(20)의 내주면으로부터의 수위가 유출구의 높이(D) 이상이 되면 밸런서 내부 공간(110s)으로부터 물이 유출되기 시작한다.

한편, 드럼(20)의 회전이 상기 소정 회전속도 미만인 경우에는, 드럼(20)의 회전에 따라 밸런서 탑커버(111)가 하측 방향을 향하도록 밸런서(110)가 뒤집히면서 밸런서 내부 공간(110s)으로부터 물이 유출될 수 있다. 이 경우, 상기 경사부(111a)는 유출구(196) 방향으로 중력에 따라 물을 흘려 보내는 경사면을 제공하고, 유출구(196)의 앞으로 집수하는 공간을 제공하게 된다.

도 2를 참고하여, 유출구(196)를 통해 유출유로(190)로 유입된 물은 유출유로(190)를 따라 순차적으로 제 1유출개구부(115b), 제 2유출개구부(28b), 제 3유출개구부(166) 및 제 4유출개구부(176)을 관통하여, 드럼(20)과 터브(10)의 사이 공간으로 배출된다.

도 1을 참고하여, 상기 드럼(20)과 터브(10)의 사이 공간으로 배출된 물은, 터브(10) 내부의 세탁수와 섞여 세탁물의 세탁에 이용되거나, 배수 밸로우즈(53) 및 배수통로(57)를 거쳐 캐비닛(1) 외부로 배출된다.

위와 같은 물의 유입/유출 흐름 예시를 통해 알 수 있듯이, 본 발명은 복수의 밸런서(110) 중 특정의 밸런서(110)에 특정 수량의 물을 유입시킬 수 있는 구조를 제시한다. 먼저 구동부(30)에서 모터의 회전속도를 측정하고, 이를 근거로 드럼(20)의 내주면 상에 편심이 된 영역을 판단한다. 그 후, 드럼(20)의 특정 시작 각도에서 특정 종료 각도까지 회전하는 중에 노즐(180)을 통해 특정 수량의 물을 분사함으로써 상기 편심이 된 영역의 반대편에 배치된 특정 밸런서(110)로 물이 유입되도록 할 수 있다. 상기 편심이 된 영역의 정 반대편에 밸런서(110)가 정확히 배치된 경우가 아니라 하더라도, 상기 편심이 된 영역의 정 반대편의 인접하는 2개의 밸런서(110)에 물의 양을 적절히 배분하여 유입시킬 수 있다. 이를 통해, 상기 편심이 극복될 수 있다. 본 발명은 이러한 편심 극복 제어를 유리하게 해주는 구조를 제시한다.

이상에서는 본 발명의 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.

1 : 캐비닛 3 : 도어
7 : 세탁물 투입구 10 : 터브
11 : 터브개구부 13 : 제 1방진부
14 : 제 2방진부 20 : 드럼
21 : 드럼개구부 22 : 드럼전단부
25 : 드럼바디 27 : 관통홀
28 : 드럼후면부 28a : 제 2유입개구부
28b : 제 2유출개구부 30 : 구동부
31 : 로터 35 : 스테이터
36 : 모터축 39 : 구동부 지지대
41 : 급수밸브 43 : 급수통로
53 : 배수 밸로우즈 55 : 배수펌프
57 : 배수통로 90 : 볼밸런서 또는 유체밸런서
110 : 밸런서 110s : 밸런서 내부 공간
111a : 경사부 115a : 제 1유입개구부
115b : 제 1유출개구부 131 : 횡격벽
132 : 횡격벽 홈 133 : 종격벽
134 : 종격벽 홈
140 : 유입유로장치 140a : 원심유로장치
142 : 원주유로 143 : 개구부
144 : 원심유로 145 : 전방유로
146 : 유입구 148 : 유로격벽
149 : 끼임부 150 : 외측벽
151 : 제 1외측벽 152 : 제 2외측벽
153 : 제 3외측벽 155 : 안내벽
158 : 내측벽 166 : 제 3유출개구부
170 : 동력전달부 171 : 중심부
173 : 연장부 176 : 제 4유출개구부
180 : 노즐 185 : 노즐통로
190 : 유출유로 196 : 유출구
A : 물의 유입방향 B : 물의 유출방향
X : 회전축

Claims

전방에 세탁물 투입구가 형성된 캐비닛;
상기 캐비닛 내부에 구비되어 세탁수가 저장되는 터브;
상기 터브 내부에 전방으로 기울어진 회전축을 중심으로 회전 가능하게 설치되고, 세탁물이 저장되는 드럼;
상기 드럼을 회전시키는 구동부;
내부에 물이 수용되는 공간이 형성되고, 상기 드럼의 후방면에 접하도록 구비되며 상기 드럼의 원주를 따라 서로 이격되게 배치되는 복수의 밸런서; 및
상기 드럼에 발생하는 편심을 저감하도록 상기 드럼의 후방에서 상기 밸런서의 내부 공간으로 물이 선택적으로 유입되도록 안내하는 유입유로장치를 포함하는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 드럼의 전단과 이격되도록 구비되는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는
상기 드럼의 전후 방향으로 길게 형성되는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는
상기 드럼의 내주면에서 원심 반대 방향으로 돌출되어 구비되는 세탁물 처리장치.
제 4항에 있어서,
상기 밸런서는,
후단부의 돌출 높이가 다른 부분의 돌출 높이보다 높도록 형성된 경사부를 포함하는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 회전축을 중심으로 복수개가 서로 동일한 각도만큼 이격되어 구비되는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 회전축을 중심으로 적어도 3개가 서로 일정한 각도만큼 이격되어 구비되는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 드럼의 원주 방향을 따라 형성되어 상기 밸런서의 내부 공간을 전후로 나누어주되, 밸런서 내부 공간의 원심 반대 방향 내측면과 이격되는 말단이 구비되는 횡격벽을 포함하는 세탁물 처리장치.
제 8항에 있어서,
상기 횡격벽은,
상기 말단에 원심 방향으로 형성된 횡격벽 홈을 포함하는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 드럼의 전후 방향을 따라 형성되어 상기 밸런서의 내부 공간을 드럼의 원주 방향으로 나누어주되, 밸런서 내부 공간의 원심 반대 방향 내측면과 이격되는 말단이 구비되는 종격벽을 포함하는 세탁물 처리장치.
제 10항에 있어서,
상기 종격벽은,
상기 말단에 원심 방향으로 형성된 종격벽 홈을 포함하는 세탁물 처리장치.
제 10항에 있어서,
상기 유입유로장치는,
상기 종격벽이 배치되는 평면을 가정할 때, 상기 평면 상에 배치되어 상기 유입유로장치 내의 유로 종단에 형성되는 유입구를 나누어주는 유로격벽을 포함하는 세탁물 처리장치.
제 1항에 있어서,
상기 밸런서의 내부 공간에서 물이 유출되도록 안내하는 유출유로를 포함하는 세탁물 처리장치.
제 13항에 있어서,
상기 유출유로는,
상기 밸런서의 후측방향으로 형성되는 세탁물 처리장치.
제 13항에 있어서,
상기 유출유로의 시단에 형성되는 유출구는,
상기 유입유로장치에서 상기 밸런서의 내부 공간으로 물이 유입되는 지점에 형성되는 유입구에 대해 원심 반대 방향에 배치되는 세탁물 처리장치.
제 15항에 있어서,
상기 밸런서는,
상기 드럼의 내주면에서 원심 반대 방향으로 돌출되어 구비되고, 후단부의 돌출 높이가 다른 부분의 돌출 높이보다 높도록 형성된 경사부를 포함하고, 후단의 돌출 높이는 상기 드럼의 내주면에서 상기 유출구까지의 높이보다 크도록 구비되고, 경사부의 전방부의 돌출 높이는 상기 드럼의 내주면에서 상기 유출구까지의 높이보다 작도록 구비되는 세탁물 처리장치.
제 13항에 있어서,
상기 유입유로장치를 통해 유입되는 물은 상기 드럼의 후방에서 공급되고,
상기 유출유로를 통해 유출되는 물은 상기 드럼과 상기 터브의 사이 공간으로 배출되는 세탁물 처리장치.
제 13항에 있어서,
상기 드럼의 후측면에 고정되어 상기 구동부에서 발생된 회전력을 상기 드럼으로 전달하는 동력전달부를 포함하고,
상기 구동부는,
상기 구동부에서 발생된 회전력을 상기 동력전달부에 전달하는 모터축을 포함하고,
상기 동력전달부는,
상기 모터축이 장착되는 중심부, 및 상기 중심부로부터 상기 복수의 밸런서의 위치를 바라보는 원심 방향으로 각각 연장되어 구비되는 복수의 연장부를 포함하고,
상기 유입유로장치는,
상기 복수의 연장부와 상기 드럼의 후측면 사이에 배치되는 유입유로장치 끼임부를 포함하고,
상기 유출유로는,
상기 밸런서의 내부 공간과 상기 드럼의 외부가 연통되도록 상기 드럼의 후측면 및 상기 동력전달부를 관통하여 구비되는 세탁물 처리장치.