KR20230001070U - 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛 - Google Patents

다이어프램 작동식 배수펌프 유닛 Download PDF

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Abstract

본 고안은 드럼세탁기의 세탁실에서 배수펌프 유닛에 유입되는 세탁수를 한개의 배수펌프 모터(BLDC)로서 펌핑함과 아울러 배수펌프 모터의 회전방향(CW/CCW)과 배수펌프유닛의 제1 배출구, 제2 배출구 끝단부에 부착된 다이어프램 작동장치에 의해 각 배출구쪽으로 세탁수의 유출량을 제어하는 배수펌프유닛에 관한 것이다.

Description

다이어프램 작동식 배수펌프 유닛 {Diaphragm Operated Drain Pump Unit}
본 고안은 드럼세탁기에 사용되는 배수펌프 유닛에 관한 것으로, 좀 더 구체적로는 하나의 펌프모터로서 정방향 또는 역방향으로 모터의 회전방향을 바꾸어 순환출구 또는 배수출구로 세탁수를 선택적으로 배출하는 다이어프램식 배수펌프 유닛에 관한 기술이다.
일반적으로 드럼세탁기는 세탁행정에서 세탁실 내부의 세탁수를 외부로 배수처리하거나 세탁실 내부로 재순환 처리하기 위해 배수펌프 유닛에 배수용과 순환용 펌프모터를 각각 별도로 장착하여 사용하였다(도12). 두개의 모터를 사용한 배수펌프 유닛은 공간효율, 제조비용, 동작제어의 관점에서 비경제적이었으므로 최근에는 배수펌프 유닛에 회전방향을 제어(CW/CCW)할 수 있는 한개의 펌프모터(BLDC모터)를 사용함과 아울러 임펠라 회전부의 펌프케이싱 내부에 수류를 유도하는 스토퍼나 가이드장치(도13)를 구비하여 정방향 회전시 순환출구로 역방향 회전시 배수출구로 세탁수를 배출하는 양방향 유로전환펌프가 개발되어 왔으나 수류를 유도하는 스토퍼나 가이드장치 시스템에서는 세탁실에서 세탁수와 함께 배출되는 이물이 스토퍼나 가이드장치에 걸림는 현상과 아울러 수류의 배출방향에 따른 각 배출구의 배출량 제어 즉 순환 배출구부로 세척수를 배수할 때는 배수 배출구부로 세척수를 최대한 적게 배출시키고 배수 배출구부로 세척수를 배수할 때는 순환 배출구부로 세척수를 최대한 적게 배수하도록 하는 목적을 이루지 못하는 완전하지 않은 문제점이 있어서 수십년간 선행기술문헌과 같이 여러가지 방법으로 선행연구가 진행되어 왔었다.
(특허문헌0001)등록실용신안20-0147552(등록일자1999년03월09일)
(특허문헌0002)등록실용신안20-0154843(등록일자1999년05월24일)
(특허문헌0003)공개번호특1999-0066641(공개일자1999년08월16일)
(특허문헌0004)공개특허특2003-0091516(공개일자2003년12월03일)
(특허문헌0005)공개특허10-2007-0059433(공개일자2007년06월12일)
(특허문헌0006)공개특허10-2012-0128890(공개일자2012년11월28일)
(특허문헌0007)공개특허10-2013-0109354(공개일자2013년10월08일)
(특허문헌0008)등록특허10-1483013(등록일자2015년01월09일)
(특허문헌0009)등록특허10-1581423(등록일자2015년12월23일)
(특허문헌0010)등록특허10-1626896(등록일자2016년05월27일)
(특허문헌0011)공개특허10-2016-0088205(공개일자2016년07월25일)
(특허문헌0012)등록특허10-1655412(등록일자2016년09월01일)
(특허문헌0013)등록특허10-1735432(등록일자2017년05월08일)
(특허문헌0014)공개특허10-2017-0048619(공개일자2017년05월10일)
(특허문헌0015)공개특허10-2017-0140701(공개일자2017년12월21일)
(특허문헌0016)등록특허10-1816583(등록일자2018년01월03일)
(특허문헌0017)공개특허10-2018-0082897(공개일자2018년07월19일)
(특허문헌0018)공개특허10-2018-0091363(공개일자2018년08월16일)
(특허문헌0019)공개특허10-2020-0004712(공개일자2020년01월14일)
(특허문헌0020)공개특허10-2020-0049237(공개일자2020년05월08일)
(특허문헌0021)공개특허10-2020-0092607(공개일자2020년08월04일)
(특허문헌0022)등록특허10-2173188(등록일자2020년10월27일)
종래에는 일체형 배수펌프유닛에 2개의 모터를 부착하여 하나는 배수용 또 하나는 순환용으로 각각 그 배수펌프 기능을 구분하여 사용되었다. 또한 최근(선행기술문헌)에는 일체형 배수펌프유닛에 1개의 모터를 부착하여 세탁기에 구비된 BLDC모터 구동드라이버에 의해 모터의 회전방향을 변경함과 동시에 펌프케이싱 내부에 수류유도 스토퍼를 형성하거나 수류유도 가이드 장치를 구비하여 모터 회전방향에 따라 원하는 배수출구 방향으로 수류를 유도하여 세탁수를 배출하는 갖가지 기술이 사용되어져 왔다. 상기한 바와 같이 최근의 기술은 2개의 모터 대신 1개의 모터만 사용함으로서 제조원가면에서 획기적인 장점은 있었으나 모터의 정역회전 이용과 더불어 배수펌프케이싱의 임펠러 회전부의 공간에 구비된 수류유도 스토퍼나 가이드 장치만으로는 배출방향에 따른 토출량의 제어는 사실상 세탁기에서 원하는 성능과 품질수준을 만족시키지 못했다. 따라서 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 단일의 모터를 구비하면서 모터의 회전방향에 따른 토출량 제어를 순환 행정시는 순환출구로만 세탁수를 토출시키고 배수 행정시는 배수출구로만 세탁수를 토출시키는 배수펌프 유닛를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 고안은 상기한 종래 기술의 과제을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안에 따른 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛은 세탁수 유입구와 제1배출구(순환출구) 및 제2 배출구(배수출구)가 형성된 펌프케이싱(도4); 상기 펌프케이싱의 각배출구 끝단부에 장착된 다이아프램 작동장치(도6,도7); 상기 펌프케이싱의 한쪽 측면에 부착되며 양방향(CW/CCW)으로 회전제어가 가능한 BLDC모터; 상기 BLDC모터의 회전축에 부착된 임펠러; 로 구성되며 상기 다이어프램 작동장치는 BLDC모터의 임펠라 회전방향에 의해서 각 토출구로 가해지는 토출압에 따라 개폐가 이루어지며 또한 상기 다이아프램의 개폐력은 다이어프램 지지대와 함께 설치된 압축스프링의 압축력에 의해서 조정이 가능하다.
종래의 드럼세탁기용 배수펌프유닛은, 일체형 펌프케이싱에 두개 모터를 부착하여 각각 정해진 출구쪽으로만 펌핑하가나 또는 한개의 모터(BLDC)를 일체형 펌프케이싱에 부착함과 아울러 모터의 회전방향제어(CW/CCW)로서 펌프케이싱에 구비된 두개의 배출구(순환/배수)로 세탁수가 비례적으로 배출되도록 하였다. 전자와 같은 종래기술은 두개의 모터를 각각 사용함으로서 제조원가가 비싸지며 후자와 같은 모터의 회전방향 전환(양방향 펌프)에 의한 펌핑기술은 순환쪽으로 배수시 배수출구쪽으로 배수쪽으로 배수시 순환출구쪽으로 세탁수의 일부가 배수되는 현상이 발생하였다. 이에 대비하여 본 고안은 각출구의 끝단에 간단한 구조의 다이어프램 작동장치를 구비하여 모터 회전방향(CW/CCW)에 따라 발생하는 각 토출구의 수압에 의해 다이어프램이 작동되어져 원하지 않는 방향으로 세탁수가 토출되지 않도록 하는 효과가 있으며 또한 본 고안의 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛은 수류안내 스토퍼나 가이드 장치가 없음과 아울러 다이어프램 작동장치 자체가 세탁수의 이물이 고이거나 수류 흐름의 방해가 되지 않음으로 세탁수의 이물로 인한 배수펌프 작동불량을 근본적으로 없앨 수 있는 탁월한 효과가 있다.
도 1은 본 고안의 실시예에 따른 배수펌프유닛의 3D 등각도,
도 2는 본 고안의 실시예에 따른 배수펌프유닛의 3D 분해도,
도 3은 본 고안의 실시예에 따른 배수펌프유닛의 3D 분해사시도,
도 4는 본 고안의 실시예에 따른 배수펌프유닛의 펌프케이싱 등각도,
도 5는 본 고안의 실시예에 따른 임펠러 회전방향에 따른 세탁수의
유출방향과 유출량을 도시한 도면.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 다이아프램장치의 3D 조립 상태도.
도 7은 본 고안의 실시예에 따른 다이아프램장치의 3D 조립 단면도.
도 8은 본 고안의 실시예에 따른 펌프케이싱의 세탁수 유출구조 단면도.
도 9은 본 고안의 실시예에 따른 다이어프램 케이스의 투상도.
도 10은 본 고안의 실시예에 따른 필터장착부 단면도.
도 11은 드럼세탁기의 배부펌프 장착 위치도.
도 12은 종래 방식의 드럼세탁기용 배수펌프.
도 13는 종래 방식의 수류안내 스토퍼/안내가이드장치 표시도.
이하 본 고안의 실시예에 따라, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 도3는 본고안의 실시예에 따른 배수펌프 유닛의 분해 사시도이며 도4는 본고안의 실시예에 따른 펌프케이싱의 구조를 도시한 도면이다. 도3의 분해사시도에서 도시된 바와 같이 본고안의 실시예에 따른 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛(도3)은 펌프케이싱(20), 상기 펌프케이싱의 내부에 장착되며 세탁수의 이물을 걸러주는 필터장치(40,41,42,43), 세탁기 구동드라이버에 의해 정역(CW/CCW)으로 회전되는 BLDC모터(10), 펌프케이스 내부에서 모터축과 연결되어 회전하는 임펠러(12), 펌프케이싱의 각 배출구 끝단부에 구비된 다이어프램 작동창치(도6)로 구성되어 있다. 본 고안의 펌프케이싱(20) 구조는 세탁수 유입구, 세탁실로부터 배수되는 세탁수의 이물을 걸러기 위한 필터(40,41,42,43)부품의 조립공간이 형성되어 있으며 측면부에는 케이싱 내부로 유입된 세탁수를 펌프케이싱의 각 출구부로 펌핑시키는 BLDC모터(10)가 실링(11)과 함께 장착되며 또한 상기 펌프케이싱은 모터부의 임펠러(12)가 회전되어 세탁수를 펌핑할 수 있는 유출공간을 가지며 유출공간의 임펠러 회전부 양접선부에는 세탁수의 제1배출구(순환출구) 및 제2배출구(배수출구)가 대칭방향으로 형성되어(도5) 있으며 배출구 각 끝단부에는 다이아프램 작동장치가 장착되도록 안착단이 형성되어 있다(도4). 상기 다이어프램 작동장치는 다이어프램 케이스(30), 다이어프램 카바(31), 다이어프램(32), 다이어프램 지지대(33), 다이어프램 스프링(34)으로 구성되며 제6도는 다이어프램 조립 상태도를 나타낸 도면이다, 제5도,제8도는 다이어프램에 의해서 세탁수가 유출되는 구조를 나타낸 도면으로서 펌프모터의 임펠라 회전방향이 CW방향으로 회전이 되면 동일 접선방향으로 연결된 유출구(순환 배출구) 수압이 반대측 유출구(배수출구 : 역접선방향 출구)보다 수압이 높으므로 수압이 높은 유출구쪽(순환 배출구)의 다이어프램이 상측으로 들려 개방되어 지며 유출압이 낮은 반대쪽의 유출구(배수 배출구)는 다이어프램이 개방되어 지지 않는다. 이로 인하여 모터의 회전방향에 의해서 원하는 출구 방향으로만 세탁수 유출이 가능하여 지며 유출된 세탁수는 다이어프램의 아랫쪽 베이스 내부공간으로 흘러내려 베이스의 측면에 구비된 유출구(도8)로 배출이 된다. 또한 모터의 회전방향이 반대로 회전되면 유출방향이 반대로 일어남은 자명한 사실이다. 상기 다이어프램 작동장치의 다이어프램 케이스(30)는 펌프케이싱의 각출구 끝단부 안착단(도4)에 끼워지도록 각 홀이 구비됨과 아울러 오링(35)에 의해 실링되어 진다, 또한 상기 다이어프램 케이스 내부에는 다이아프램이 안착되도록 원통형의 링형상이 내부에 각각 형성되어 있으며 상기 링형상의 내측부와 연계되어 세탁수의 각 배출구가 구비되어 있다(도9). 상기 다이어프램(32)은 펌프케이싱의 각출구의 끝단면에 각각 면접촉되어 밀폐가 되도록 장착되며 상기 다이어프램(32)의 작동력은 다이어프램과 일체로 조립되어진 다이어프램 지지대(34)와 다이어프램 스프링(33)에 의해서 작동력이 결정되며 그 작동력은 다이어프램 스프링(33)의 압축력으로 조정이 가능하다, 상기와 같이 구성된 본 고안의 배수펌프 유닛의 작동은 다음과 같다. 드럼세탁기의 세탁수가 순환모드일 때는 임펠러는 모터에 의해서 시계방향(CW)으로 회전하고 이 때 펌프케이싱 유입구로 유입된 세탁수는 모터 임펠러의 회전원심력 즉 접선방향으로 밀어내는 힘에 의해 제2배출구(배수)보다 제1배출구(순환)로 더 높은 토출압으로 유출이 되어진다. 이로 인하여 제1배출구(순환출구) 끝단면에 설치된 다이어프램(32)은 토출압에 의해 유체흐름이 개방되어지며 반대쪽 제2배출구(배수출구)는 약한 토출압에 의해 개방이 되지 않는다. 이로 인하여 모터의 회전방향에 따라 원하는 출구쪽으로만 세탁수를 배출할 수 있게 되어지며 반대쪽 출구로 세탁수가 배수되어지는 현상을 근본적으로 방지할 수 있다. 이와 같이 본 고안의 다이어프램 작동식 배수펌프 유닛은 각 배출구로의 배수는 세탁기의 작동로직에 따라 작동하는 배수펌프모터의 임펠러 회전방향에 따라 원하는 출구쪽으로만 세탁수를 아주 용이하게 배출할 수 있으며 종래의 부작용을 근본적으로 해결할 수 있는 특징이 있다. 본고안의 배수펌프 유닛은 드럼세탁기의 경우에만 설명이 되었으나 여러 다른 가전제품의 기구들에도 장착되어 사용될 수 있음은 당연한 것이라 하겠다.
10 : BLDC 모터 11 : 실링 12 : 임펠러
20 : 펌프 케이싱
30 : 다이어프램 케이스 31 : 다이어프램 카바
32 : 다이어프램(Diaphram) 33 : 다이어프램 스프링
34 : 다이아프램 지지대 35 : 오링
40 : 필터 41 : 필터 손잡이
42 : 패킹 43 : 필터 스프링
50 : 배수호스 51 : 마개

Claims (4)

  1. 본 고안은 세탁기용 배수펌프유닛으로서 세탁수가 유입되는 유입구, 유입된 세탁수가 배출되는 제1배출구(순환출구), 제2배출구(배수출구)가 형성된 펌프케이싱; 상기 펌프케이싱의 유입구 안쪽 내부공간에 내부 결합된 이물거름 필터장치; 상기 펌프케이싱의 제1배출구 제2배출구의 중공축 끝단부에 구비된 다이어프램 작동장치; 상기 펌프케이싱에 부착되어 세탁수를 펌핑하는 모터(BLDC); 상기 모터의 축에 장착되어 양방향으로 회전되는 임펠러; 로 구성된 다이어프램 작동식 배수펌프유닛에 있어서,
    상기 펌프케이싱의 제1 배출구(순환출구), 제2 배출구(배수출구)의 끝단부 안착단에 다이아프램 작동장치가 결합 장착되어 있으며 배수펌프 모터(BLDC)의 회전방향에 의해 각 배출구(순환출구/배수출구)로의 세탁수 유출량을 다이어프램 작동장치에 의해 제어하는 것을 특징으로 하는 배수펌프 유닛.
  2. 제 1항에 있어서 다이어프램 작동장치는 다이어프램이 장착되는 다이어프램 케이스; 다이어프램; 다이어프램 지지대; 다이어프램 스프링; 다이어프램 카바;로 구성된 것을 특징으로 하는 배수펌프 유닛.
  3. 제 2항에 있어서 상기 다이어프램은 펌프케이싱의 제1 배출구(순환출구), 제2 배출구(배수출구)의 각 출구 끝단면에 각각 밀착 설치됨과 아울러 배출구의 토출 수압에 따라 다이어프램 작동력을 변화시킬 수 있도록 다이어프램 지지대와 다이어프램 스프링이 설치된 것을 특징으로 하는 배수펌프 유닛.
  4. 제 2항에 있어서 상기 다이어프램 케이스는 펌프케이싱의 제1 배출구(순환출구), 제2 배출구(배수출구)의 끝단부 안착단에 장착되도록 각각 홀이 구비됨과 아울러 내부에는 다이아프램이 안착되도록 하는 원통형의 링형상이 내부에 각각 형성되어 있으며 상기 링형상의 내측부와 연계되어 세탁수의 배출출구가 각각 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 배수펌프 유닛.
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