KR100219267B1 - 드럼식 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로서, 특히 수평축을 중심으로 회전하면서 세탁을 실시하는 드럼은 구조를 변경하여 세탁기의 성능을 향상시키도록 한 드럼세탁기에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 수평축을 중심으로 회전하면서 세탁을 실시하는 드럼의 내측면에는 비벼빨기 방식의 세탁이 가능하도록 다수개의 세탁돌기가 형성된 것이다.

Description

드럼식 세탁기

본 발명은 드럼식 세탁기에 관한 것으로서, 특히 수평축을 중심으로 회전하면서 세탁을 실시하는 드럼의 구조를 변경하여 세탁기의 성능을 향상시키도록 한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 펄세이터식, 아지테이터식, 드럼식 등이 있다. 이중 드럼식 세탁기는 타 세탁기에 비해 클러치가 없어 소음이 적고, 물 사용량이 적어 대용량인 업소용 세탁기로 주로 사용되며, 최근에는 드럼식 세탁기를 가정용으로도 많이 개발하고 있는 추세이다.

이러한 드럼식 세탁기로는 제1도와 같은 장치가 있다.

도시된 바와 같이, 외부케이스(1)내에 상부의 스프링(2)과, 하부의 댐퍼(3)에 의해 지지되는 외조(4)와, 상기 외조(4)의 내측에 설치되어 회전력에 의한 세탁을 실시하는 드럼(5)과, 상기 드럼(5)을 구동하는 모터(6)와, 상기 모터(6)의 회전력을 구동축(7)에 전달하는 벨트(8)와, 상기 모터(6)의 회전력을 그 경의 비로써 감속하는 모터풀리(9) 및 세탁풀리(10)와, 상기 구동축(7)과 드럼(5)을 연결하는 허브(11)와, 상기 드럼(5)의 하부에 형성되어 삶기세탁이 가능하도록 세탁수를 가열하는 히터(12)와, 후면의 구동부 무게와 맞추도록 드럼(5)의 전면에 부착된 카운터 웨이트(13)와, 탈수시 외조(4) 전체의 진폭을 줄이기 위한 상부 웨이트(14)와, 상기 드럼(5)의 세탁물 투입구(15) 전면에 설치된 유리도어(16)로 구성하였다.

그리고 상기 드럼(5)의 내측면에는 3개의 대형 세탁날개(17)와, 세탁수의 토출구인 다수개의 배수공(18)이 구비된다.

미설명 부호 19는 세탁물이다.

이와 같이 구성된 종래 드럼세탁기는 외조(4)에 일정 수위까지 세탁수를 채운 후, 전원을 인가시키면 모터(6)가 회전하게 되고, 상기 모터(6)의 회전력이 벨트(8) 및 각 풀리(9,10)를 통해 구동축(7)으로 전달되어 구동축(7)에 연결된 드럼(5)이 회전하게 된다.

이때 제2도와 같이 상기 드럼(5)에 형성된 3개의 대형 세탁날개(17)가 드럼(5)의 회전에 따라 세탁물(19)을 수면밖으로 끌러나오다가 세탁날개(17)가 일정각 위치가 되면 세탁물(19)이 중력에 의해 세탁물/세액위로 자유낙하하게 되고, 이 방식으로 세탁물(19)에 기계력을 전달하여 세탁을 수행하게 된다.

세탁을 수행한 후 동일한 방법으로 헹굼을 하고, 헹굼이 끝나면 드럼(5)을 일방향으로 고속회전시켜 탈수를 수행한다.

그러나 이러한 종래 드럼세탁기의 세탁방식은 자유낙하를 이용하여 세탁물/세액으로 구성된 세탁계에 기계력을 전달하는 방식이므로 섬세한 세탁이 요구되는 경우에는 효과적이나, 드럼의 회전속도가 일정 크기 이상이 되면 세탁물이 드럼의 내벽에 붙어 드럼과 같이 회전하게 되므로 자유낙하가 발생하지 않게 되어 기계력이 제한되는 문제점이 있었다.

여기서 드럼 반경, 중력가속도 및 토크간의 관계식을 아래에 나타내었다.

(r : 드럼 반경, g : 중력가속도, T₀: 최대부하시 세탁물 리프팅으로 작용하는 토크, ω : 각속도, T : 토크, P : 기계력)

실제로 직경이 약 500mm인 드럼인 경우, 드럼의 회전속도가 거의 60rpm을 넘지 못하게 되어 세탁계에 전달되는 기계력은 통상적인 세탁시 드럼의 부하토크를 150Kgf-cm정도해 보았을 때 기존의 펄세이터 세탁기에 비해 절반도 되지 못한다.

펄세이터 세탁기의 경우 펄세이터의 회전속도가 100rpm이상이고, 이때의 부하 토크해머 100Kgf-cm이상이므로 드럼세탁기에 비해 세탁계에 전달되는 기계력은 2배가 넘는다.

이를 해결하도록 세탁시 히터의 세탁수 가열에 의해 삶기 세탁을 하여 세척력을 높이거나 세탁시간을 다른 방식의 세탁기(펄세이터식 또는 아지테이터식)에 비해 몇 배 길게 함으로써 세탁성능을 유사한 수준으로 맞추게 되는데, 이는 세탁시간이 길어지고, 물 사용량은 작지만 세척력을 높이기 위한 삶기 기능이 들어가므로 전기 사용량이 많아지는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 점을 감안하여 제안된 것으로, 드럼의 내측면에 다수의 세탁돌기, 가동날개, 고정날개를 형성하여 세탁방식을 드럼의 회전방향에 따라 자유낙하식 및 비벼빨기식으로 병용함으로써 세척력을 향상시키는 드럼식 세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

제1도는 종래 드럼식 세탁기의 종단면도.

제2도는 종래 드럼식 세탁기의 세탁방식을 나타낸 동작도.

제3도는 본 발명에 의한 드럼식 세탁기의 동작도로서,

a도는 정방향 회전시 동작도.

b도는 역방향 회전시 동작도.

제4도는 본 발명 드럼세탁기의 드럼과 세탁물의 회전각 비교도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

103 : 세탁물 201 : 드럼

202 : 세탁돌기 203 : 힌지

204 : 가동날개 205 : 고정날개

206 : 스프링

이하, 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제3도는 본 발명에 의한 드럼세탁기의 드럼 구성도를 나타낸 것으로서, 수평축을 중심으로 회전하면서 세탁을 실시하는 드럼(201)의 내측면에 일체형으로 다수의 세탁돌기(202)가 형성되고, 드럼(201)의 회전방향 및 회전속도에 따라 힌지(203)를 축으로 상하 회전하면서 그 높이가 가변하는 가동날개(204)가 설치되며, 상기 가동날개(204)의 가변부에 접하여 고정날개(205)가 위치되고, 상기 가동날개(204)에 척력을 제공하는 스프링(206)이 가동날개(204)의 하부에 삽입된다.

이때, 상기 가동날개(204)는 힌지(203)에 의한 고정부로부터 스프링(206)에 의한 가변부 방향으로 그 외면이 일정한 경사면을 이루며, 상기 고정날개(205)는 세탁물(103)을 가동날개(204)의 가변부 방향으로 자연스럽게 안내하도록 일정한 경사면을 이루고, 또한 세탁돌기(202)는 세탁시 도면상에 도시되지 않은 모터에 작용하는 부하토크를 작게 하면서도 세탁물(103)과 드럼(201) 사이의 원활한 상대운동을 발생시킬 수 있도록 5∼15mm 정도의 높이를 가지게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

일반적으로 세탁시에는 드럼(201)을 좌우 교반, 탈수시에는 드럼(201)을 일방향으로 회전시키는 방식으로 모터가 회전하게 되고, 이러한 모터의 회전력에 의해 드럼(201)이 수평축을 중심으로 회전하면서 세탁물(103)을 세탁하게 된다.

먼저, 제3도의 a와 같이 드럼(201)이 정방향으로 회전할 경우에는 세탁물(103)에 의해 가동날개(204)의 경사면에 작용하는 힘이 스프링(206)에 의한 척력보다 커지게 되어 스프링(206)이 수축되므로 가동날개(204)의 높이가 낮아지게 된다.

그러면, 가동날개(204)는 드럼(201)에 일체로 형성된 세탁돌기(202)와 함께 높이가 낮은 돌기를 형성하게 된다.

이와 같이, 드럼(201)에 높이가 낮은 다수의 돌기가 형성되면 세탁물(103)이 수면밖으로 끌려나가지 않고 세탁물(103)과 드럼(201)의 상대 운동에 따라 세탁물(103)과 돌기가 서로 접촉하게 되어 세탁물(103)과 돌기 사이에 비벼빨기 방식의 세탁이 이루어진다.

물론, 세탁물(103)과 돌기의 한번 접촉에 의한 세척력은 자유낙하 방식에 의한 세척력보다 크다고 할 수는 없지만 자유낙하 방식이 불가능한 어느 정도의 고속 회전에도 비벼빨기 방식은 가능하므로 고속 회전에 의한 세탁물(103)과 돌기 사이의 다수 번의 접촉에 의해 이를 능가할 수 있다.

또한, 제4도와 같이 드럼(201)의 회전각(a)과 세탁물(103)의 회전각(b) 사이의 위상차가 180°정도가 되면 세탁효과를 극대화할 수 있다. 즉, 세탁물(103)의 양에 따라 드럼(201)의 교반주기를 적절히 조절하여 드럼(201)과 세탁물(103)의 위상차를 180°정도로 유지시키게 되면 자유낙하 방식에 의한 세척력보다 큰 세탁효과를 얻을 수 있음을 의미한다.

그러나, 본 발명에 따른 드럼세탁기는 드럼(201)의 회전방향에 따라 세탁방식이 달라지므로 일반적인 세탁기와 같이 세탁시 좌우 교반을 통한 세탁을 수행할 수는 없지만 일정한 구간에서 드럼(201)과 세탁물(103)의 위상차가 주기적으로 180°정도가 되도록 적절하게 회전/정지를 반복하면 좌우 교반에 상응하는 효과를 나타낼 수 있다.

한편, 제3도의 b와 같이 드럼(201)을 역방향으로 회전시키게 되면 가동날개(204)는 높이가 높은 상태를 그대로 유지하게 되며, 고정날개(205)에 의해 안내된 세탁물(103)은 가동날개(204)의 높이에 따른 턱부분에 걸리어 어느 정도의 회전각까지는 수면밖으로 끌려 나오다가 가동날개(204)가 일정각 위치가 되면 세탁물(103)이 중력에 의해 세탁물/세액위로 자유낙하게 되는 자유낙하 방식의 세탁이 이루어진다.

한편, 자유낙하 방식의 세탁은 섬세한 세탁이 가능한 장점이 있는 방면 어느 정도의 회전력 범위내에서 이루어져야 하는 단점도 가지고 있으나, 본 발명에 의한 자유낙하 방식에 따르면 가동날개(204) 및 고정날개(205)들의 사이 공간에 높이가 낮은 다수의 세탁돌기(202)가 위치하므로 자유낙하 방식의 세탁을 수행하면서도 그 중간에 비벼빨기 방식의 세탁도 이루어지게 되어 세탁 효과 뿐만 아니라 세탁 가능한 드럼(201)의 회전력 범위를 넓힐 수 있게 된다.

따라서, 특정방향으로는 주기적으로 회전/정지를 반복하면서 비벼빨기식 세탁방식으로 빠르고 높은 세척력이 요구되는 세탁물(103)을 세탁할 수 있으며, 그 반대방향으로 자유낙하방식으로 섬세한 세탁이 가능해지는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 세탁물의 종류에 따라 자유낙하 방식 및 비벼빨기 방식을 병용할 수 있으며, 세척력이 향상되어 세탁시간이 감소되고, 히터를 이용한 삶기 세탁을 하지 않고도 세탁성능을 발휘할 수 있어 전기가 절약될 뿐만 아니라 세척력 향상으로 헹굼 횟수가 감소하므로 물절약 효과도 있다.

Claims (2)

1. 외부케이스에 지지되는 외조와, 상기 외조의 내측에 수평축을 중심으로 회전가능하게 삽입되는 드럼과, 상기 드럼을 회전시키는 모터와 구성된 드럼세탁기에 있어서, 상기 드럼의 내측면에는, (1) 세탁물과의 접촉력을 유발하는 다수의 세탁돌기; (2) 상기 드럼의 회전방향 및 회전속도에 따라 그 높이가 가변되는 가동날개; 및 (3) 상기 가동날개의 높이 가변부 방향으로 소정의 경사면을 이루도록 위치된 고정날개를 포함한 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 가동날개에 척력을 제공하는 탄성부재를 더 포함한 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기.