KR100326889B1 - 수직축세탁기 - Google Patents

Abstract

자동 세탁기는 구멍이 없는 세탁조와, 이 세탁조내에 배치되어서 수직측에 관하여 회전 가능한 다공의 세탁 바구니와, 이 세탁 바구니의 하부내에 배치되어 워블링 운동이 가능하게 장착된 바닥판을 가진다. 모터는 세탁 바구니내에서 세탁물을 교반하도록 바구니를 고정상태로 유지하는 동안 세탁 바구니에 관하여 바닥판을 워블시키고 또 바구니와 바닥판을 회전시키기 위해 바구니 및 바닥판에 선택적으로 상호 연결된다. 세탁 바구니의 바닥내에서 바닥판을 감속도에서 회전하는 동안 워블링 운동을 하도록 바닥판을 구동하는 제어식 회전 장치가 제공되어 있다. 제 2 실시예에서, 워블판은 바구니내에서 회전하지 않는 동안 워블링 운동을 하도록 지지 및 제한되어 있다. 세탁조내로 세탁액의 최적량을 공급하는 액체 높이 제어 시스템이 제공되어 있고, 여기서 세탁 바구니내의 세탁물이 물 속에 잠겨 있을때 보다 물 없는 세탁 과정에서 세탁된다. 재순환 시스템은 세탁조의 바닥에 배치된 섬프로부터 재순환 라인을 통과하여 바구니내에 배치된 세탁물을 거쳐 지나가도록 세탁액을 공급하는 작동을 한다.

Description

수직축 세탁기

발명의 배경

본 발명은 수직축 세탁물 세탁기에 관한 것으로서, 특히 워블 운동(wobble motion)이 가능한 바닥판을 갖는 수직축 세탁물 세탁기에 관한 것이다.

상업적으로 유용한 자동 세탁기에 우수한 세탁 효과를 제공하면서도 에너지와 물이 적게 드는 개선된 자동 세탁물 세탁기를 제공하려는 노력이 있었다. 예를 들면, 그러한 개선된 세탁기는 미국 특허 제 4, 784, 666호 및 4,987,627호에 기술된 시스템 및 방법을 효과적으로 사용하는데, 상기 특허들은 본 발명의 출원인에게 양도되고, 참고로 여기에 합체되어 있다.

이러한 시스템의 기본은 화학적(세제 효과 및 물 양), 열적(가열된 물의 에너지) 및 기계적(섬유를 통해 유동체를 적용, 섬유상에 유동체를 적용 및 섬유상에 유체 충격을 적용 및 섬유 유연성) 에너지 투입량 사이의 균형을 맞추어 시스템에 적용함으로써 세척 성능을 규정하는 방정식을 최적상태로 활용하는 것이다. 하나 이상의 에너지 형태의 어떠한 감소는 세척 성능이 비교되는 수준으로 이뤄지도록 다른 에너지 입력중 하나 이상을 증가시킬 필요가 있다.

대표적으로, 종래의 수직축 세탁기는 세탁조내에 배치된 수직 정렬 세탁 바구니내로 세척할 세탁물을 넣고 세탁 바구니내에 중심적으로 지지되는 수직 방향 교반기(agitator)를 구비함으로써 그 기능을 수행한다. 세제와 물을 세탁조 및 바구니내로 공급하여 세탁액을 만들어서 이 세탁액에 세탁물이 완전히 잠기게 하고, 여기서 교반기의 진동이 세탁 바구니 안에서 세탁물을 세탁액내로 이동시키도록 되어 있다. 이 형상에서, 세제는 화학적 에너지 투입량이며, 세제와 혼합시키기 위해 뜨겁거나 따뜻한 물을 도입하는 것은 열적 에너지 투입량이며, 교반기의 작동은 기계적 에너지 투입량이며, 이들 에너지 투입량 모두는 세탁물으로부터 때(soil)를 함께 제거하는 작용을 한다.

세탁기의 이러한 시스템은 한번 세탁물을 넣고 적당히 세탁물을 세척하는데 약 46 갤런 정도의 많은 물이 필요하다. 이것은 세탁물을 손상시키지 않고 세탁물에 기계적 에너지를 적절히 가하기 위한 진동 교반기를 위해, 모든 세탁물을 세탁액내에 충분히 적셔야 한다는 사실 때문이다. 이러한 직물의 완전한 침수는 세탁 싸이클 및 연속적인 헹굼 싸이클의 각각에서 이뤄진다.

수직축 세탁기에 사용된 세탁액의 양을 실제로 줄이기 위해서, 세탁물에 기계적 에너지를 입력하기 위한 다른 수단은 모든 세탁물을 완전히 침수시킬 필요가 없는 것이 예견되어 왔다. 본 발명의 양수인에게 양도되고 참고로 여기에 구체화한 코비치 등에게 허여된 미국 특허 출원 제 07/815,781호에는 세탁물내로 기계적 에너지를 가하기 위한 시스템을 활용한 수직축 세탁기가 기재되어 있으며, 여기에서, 물 소비량이 실제로 감소하였다. 이 시스템에서 세탁기는 바구니로부터 내부로 연장한 램프 및 배플을 구비한 바구니를 갖추고 있다.

수직축 세탁기에 넣어진 세탁물내에 기계적 에너지를 가하기 위한 다른 시스템이 또한 공지되어 있다. 커비의 미국 특허 제 2,802,356호에는 세탁 바구니가 세탁조내에 배치되도록 제공된 수직축 세탁기가 기재되어 있다. 옷감을 교반하기 위한 교반기가 없으며, 오히려 세탁조내에 워블 운동을 제공하기 위한 세탁 바구니가 장착되어 있으며, 세탁 싸이클 동안에 바구니는 세탁액으로 충전되고, 이 바구니에 워블운동을 가하여 세탁물을 교반하고 분류하며 완전히 세탁한다. 그러나, 이 커비 특허에는 물 소비량을 감소시키기 위한 제안은 하고 있지않다.

밀러의 미국 특허 제 2,145,453호에는 세탁조내에서 선회(gyratory) 운동이 가능하게 장착된 바닥판을 구비한 수직축 세탁기가 기재되어 있다. 세탁 바구니는 제공되지 않았다. 세탁하는 동안에, 바닥판은 세탁물이 교반되도록 선회진동 운동을 가한다. 밀러는 세탁 싸이클 동안에 세탁액내에 세탁물을 완전히 침수시키는 것을 기재하고 있다.

지금까지 설명한 수직축 세탁시스템이 달성한 것 보다 물과 에너지 소비를더욱더 줄일 것을 요구하고 있다. 더우기, 종래 기술에서 크게 개선해야 할 것은 세탁액으로 세탁물을 완전히 침수시킬 필요 없이 수직축 세탁기내에서 세탁물에 기계적 에너지를 가하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.

발명의 요약

따라서, 본 발명의 목적중 하나는 수직축 세탁기에서 물과 에너지를 최소로 사용하여 세탁물을 세탁하기 위한 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 수직측 세탁기에서 세탁물을 세탁액내에 완전히 침수시키지 않고도 넣은 세탁물에 기계적 에너지를 가하는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 세탁 바구니에 관계없이 선회될 수 있는 바닥판을 회전가능하게 세탁 바구니의 하부에 장착하는 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 세탁물을 최적으로 세탁하기 위해 화학적, 기계적 및 열적 에너지 투입량을 최적 투입량으로 성취하도록 회전 가능한 세탁 바구니의 하부에 배치되어 선회 운동이 가능하게 장착된 바닥판을 구비한 수직 세탁기의 작동 방법을 제공하는 것이다.

본 발명에 따르면, 상술한 목적 및 다른 목적은 구멍이 없는(imperforate) 세탁조와, 이 세탁조내에 배치되어 수직축에 대해 회전 가능한 구멍난 세탁 바구니와, 이 세탁 바구니의 하부내에 위치되며 워블핑 운동(wobbling motion)이 가능하게 장착된 바닥판을 구비한 자동 세탁기에 의해 성취된다. 모터는 바구니와 바닥판을 함께 회전시키기 위해 그리고, 세탁물이 세탁 바구니내에서 교반되도록 바구니가 고정 유지되는 동안에 세탁 바구니에 대해 바닥판을 워블링시키기 위해 바구니및 바닥판과 선택적으로 상호 결합된다. 양호한 실시예에서, 세탁 바구니의 바닥내에서 감소된 속도로 바닥판이 회전하는 동안에 워블운동으로 바닥판을 구동시키기 위한 제어된 회전 장치가 제공된다. 제 2실시예에서, 워블판(wobble plate)은 바구니내에서 회전이 없는 동안에 워블링 운동으로 구동되어지도록 지지 및 장착되어 있다.

본 발명은 세탁조내로 최적양의 세탁액을 공급하기 위한 액체 높이 제어 시스템이 제공되어, 세탁 바구니내의 세탁물은 침수되기 보다는 물밖에서 세척된다. 재순환 시스템은 세탁조의 바닥에 배치된 섬프(sump)로부터 재순환 라인을 통해 그리고 바구니내에 배치된 세탁물상에 및 세탁물을 통과하도록 세탁액을 펌프하는 작용을 한다.

양호한 실시예에서, 세탁기의 작동 방법은 세탁 바구니내에 세탁물을 넣는 단계와, 세탁액을 형성하도록 세탁조내에 물과 세제를 넣는 단계와, 미동 운동(nutating motion)으로 바닥판을 구동하는 동안에 세탁물 전체에 걸쳐 세탁액을 순환시키는 단계로 구성된다. 미동 운동은 바닥판의 운동을 말하며, 여기에서 바닥판은 급속 워블링 운동으로 구동되는 동안에 세탁 바구니내에서 천천히 회전된다. 이러한 방법에서, 세탁물은 원하는 때 제거를 뛰어나게 성취하기 위해 부딪히고 구부러지는 동안에 세탁액이 분무되는 상태하에서 반복적으로 이동된다. 제 2 실시예에서, 세탁액이 분무되는 상태하에서 세탁물을 운동시키기 위해 세탁 바구니를 천천히 회전시키는 단계는 세탁물을 교반시키기 위해 바닥판을 워블링시키는 단계와 연합하게 된다. 이러한 방법에서, 세탁물은 하나의 모드(mode)에서 세탁액이분무되는 상태하에서 이동하며 다른 모드에서 세탁 바구니 내에서 교반된다.

양호한 실시예의 설명

제 1 도 및 제 2 도에서 참조 번호(20)는 자동식 세탁기, 즉, 자동 세탁, 헹굼 및 건조 조작의 소정의 프로그램을 통해 세탁기를 작동하기 위한 미리 설정 가능한 연속 제어 수단을 구비한 세탁기를 표시하며, 본 발명은 상기 세탁기에 실시된다. 세탁기(20)는 이 세탁기(20)를 위한 캐비넷(25)의 측면(24a), 상부면(24b), 정면(24c) 및 배면(24d)을 형성하는 수직 패널(24)을 지지하는 프레임(22)을 포함한다. 힌지식 뚜껑(26)은 세탁기(20)의 내부나 처리 영역(27)에 접근할 수 있는 통상적인 방법으로 제공된다. 세탁기(20)는 타이머 다이얼(30) 또한 다른 타이밍 기계 및 온도 선택기(32) 뿐만 아니라 싸이클 선택기(33) 및 원하는 다른 선택기를 포함한 콘솔(console:28)을 갖고 있다.

예시적으로 여기에서 설명하는 세탁기(20)의 내부에는 구멍(35)이 있는 회전 세탁 바구니(36)가 그 안에 있는 구멍이 없는 유체저장 세탁조(34 ; tub)가 배치되어 있으며, 펌프(38)는 세탁조(34) 아래에 제공된다. 회전 세탁 바구니(36)는 세탁실을 형성하며, 실제로 바닥판으로부터 상방으로 연장한 부분적으로 구형(spherical)인 내측 벽면(37)을 포함한다. 모터(100)는 바구니(36)를 고정 세탁조(34)에 대해 회전시키도록 전동 장치(102)를 통해 바구니(36)에 작동가능하게 연결된다. 캐비넷(25) 내부의 모든 부품은 버팀대(39)에 의해 지지된다.

물은 온수 및 냉수 공급 입구(40, 42)에 의해 세탁조(34)에 공급된다. 온수 밸브(44) 및 냉수 밸브(46)는 매니폴드 도관(48)에 연결된다. 매니폴드 도관(48)은개방 가능한 뚜껑(26) 바로 아래에서 세탁조(34) 위의 상부 개구부(56) 둘레에 배치된 다수의 세탁 첨가를 디스펜서(50, 52, 54)에 상호 연결된다. 제 1 도에 도시된 바와 같이, 이들 디스펜서는 힌지식 뚜껑(26)이 개방 위치에 있을때 접근할 수 있다. 디스펜서(50, 52)는 표백제 또는 직물 연화제와 같은 첨가 물을 투입하는 데 사용되며, 디스펜서(54)는 자동 세탁 싸이클시에 적당한 시간에 세탁물내에 세제(액체나 입자)를 분배하는 데 사용될 수 있다. 제 6 도에 도시된 바와 같이, 디스펜서(50, 52, 54) 각각에는 별도의 전용 도관(58, 60, 62)을 통해 각각 액체(일반적으로 깨끗한 물)가 공급된다. 도관(58, 60, 62) 각각은 솔레노이드 작동 밸브(64, 66, 68)에 의해 종래의 방법으로 유체원(fluid source)에 연결될 수 있으며, 상기 밸브들은 매니폴드 도관(48)에 각각 도관을 연결하여 광범위한 입구 압력과 동일한 유량을 제공하는 내장식 유동 장치를 구비하고 있다.

세탁조(34)의 바닥에 배치된 것은 세탁 첨가물 디스펜서(50, 52, 54)를 통해 세탁조내로 공급된 세탁액을 수용하기 위한 섬프 부분(72)이다. 압력 센서(73)가 섬프(72)내에 배치되어 세탁조(34)에 첨가된 세탁액의 양을 제어한다. 펌프(38)는 섬프(72)와 유체적으로 상호 연결되며, 섬프(72)로부터 세탁액을 끌어들이고 제 1 부분(74a) 및 제 2 부분(74b)을 구비한 재순환 라인(74)을 통해 세탁액을 이동시키는 작용을 한다. 2 방향 배수 밸브(76)가 재순환 라인(74)에 설치되어 배수 라인(77)으로 또는 재순환 라인(74)의 제 2 부분(74b)으로 세탁액 흐름을 선택적으로 보낸다. 노즐(78)이 재순환 라인(74)과 유체적으로 상호 연결되어 있다. 상기 노즐(78)은 세탁조(34)의 상부 개구부(56)를 지나 연장하며 세탁 바구니(36) 위에배치되어, 재순환 라인(74)을 통해 유동하는 세탁액이 바구니(36) 안으로 그리고 노즐(78) 아래의 바구니(36)내에 배치된 세탁물로 분무된다. 그러므로 이러한 형태에서, 세탁액은 세탁 바구니(36)내에 배치된 세탁물 전체에 걸쳐 재순환될 수 있다. 더우기, 세탁액 재순환 동안에 압력 센서(73)가 작동되어 세탁조(34)내의 세탁액의 높이를 세탁물 아래에 있도록 제어하므로, 세탁물은 종래의 세탁기와 같이 세탁액에 침수되지 않는다. 이러한 방법에서, 세탁물은 이하에서 상세히 설명하는 바와 같이 물밖에서 세탁 처리된다.

세탁 바구니 하부에는, 제 2 도 및 제 3 도에 도시된 바와 같이 환형 보울(bowl) 부재(82) 및 중심이 융기된 돔(dome) 부재(84)를 구비한 바닥판(80)이 배치되어 있다. 환형 보울 부재(82)는 최하부 포인트(82b ; 보울 부재에 대해)쪽으로 연장한 원뿔형 하향 연장부분(82a)과, 상기 하향 연장부분(82a) 둘레에 배치된 상향 립 부분(upturned lip Portion: 82c)으로 한정된다. 제 4 도에 도시된 바와 같이 다수의 리브(86)는 하향 연장부분(82a)으로부터 위로 환형 보울 부재(82)를 가로지르며 연장되어 있다. 시일 부재(88)는 환형 보울 부재(82)의 상향 립 부분(82a)으로부터 연장하여 바구니(36)의 부분적으로 구형인 내측 벽면(37)을 밀봉 결합한다. 바닥판 조립체(80)는 중심축(89)을 규정하며, 바닥판(80)은 상기 바닥판의 중심축(89)이 바구니(36) 및 세탁조(34)의 중심축에 대해 일정한 각을 이루도록 바구니(36)내에 장착된다. 더우기 바닥판(80)은 모터(100) 및 전동 장치(102)에 작동가능하게 결합되어, 세탁 바구니(36)를 움직이지 않게 유지하는 동안에 바닥판이 세탁 바구니(36)에 대해 워블링 운동하도록 구동된다.

제 5 도를 참조하면, 바닥판용 구동 시스템의 양호한 실시예의 상세도가 도시되어 있다. 회전 튜브(90)는 구동 샤프트(92) 둘레에 배치되며, 회전 튜브(90) 및 구동 샤프트(92)는 전동 장치(102)에 연결되어 구동된다. 브레이크 기구(94)는 회전 바구니(36)의 회전을 멈추게 하기 위해 회전 튜브(90) 및 구동 샤프트(92)와 관련해서 작동한다. 본 발명의 양수인에게 양도되고 참조를 위해 여기에 구체화한 가우어 등의 미국 특허 제4,254,641호에는 브레이크 기구(94)가 보다 상세히 기재되어 있다. 회전 튜브(90)는 세탁조(34)를 통해 밀봉하듯이 연장하고, 회전 튜브(90)에 고정될 수 있는 구동 블럭(97)에 의해 세탁 바구니(36)에 결합된다. 구동 너트(98)는 구동 블럭상에 나사 결합되며, 구동 블럭(97)과 너트(98) 사이에 세탁 바구니(36)를 끼운다. 나사 패스너는 바구니(36)를 구동블럭(97)에 더욱 안전하게 고정하기 위해 제공된다.

제어된 회전 기어 시스템(95)은 바닥판 회전과 조합하여 바닥판 워블을 성취하도록 바닥판을 구동하기 위해 제공된다. 바닥판(80)은 워블 기어(106), 중심 베어링(108) 및 판(110)을 통해 구동 샤프트(92)에 결합된다. 중심 베어링(108)은 구동 샤프트(92)에 고정될 수 있는 내부 링(112) 및 외부 링(114)을 포함하며, 여기에서 내부 링(112)이 외부 링(114)의 외경으로 한정된 축에 대해 일정 각도에서 제공된 내부 보어(116)를 갖고 있다. 나사 패스너(113)는 구동 샤프트(92)를 내부 링(112)에 고정한다. 외부 링(114)은 워블 기어(106)의 내경에 억지 끼워맞춤이 된다. 판(110)은 바닥판(80)을 워블 기어(106)에 고정하기 위해 워블 기어(106)에 부착되어 있어서, 바닥판(80)이 세탁 바구니(36)의 바닥에 대해 일정 각도에서 지지되게 한다. 이러한 형태에서, 워블 기어(106) 및 바닥판(80)은 구동 샤프트(92)의 중심축에 대해 선회할 수 있도록 경사진 축상에 자유롭게 지지되어 있다.

구동 블럭(97)의 상부에는 직선형 베이스 기어(96)를 지지하는 웨이브 스프링(104)이 결합되어 있다. 베이스 기어(96)의 상부면상에는, 워블 기어(106)의 바닥면 상에 제공된 다수의 대응 방사상 치형부(120)와 맞물리는 다수의 방사상 치형부(118)가 배치된다. 웨이브 스프링(104)은 베이스 기어(96)와 기어(106) 사이에서 이 기어들이 적당히 맞물리도록 위치 허용 오차를 수용하며 제공된다. 워블 기어(106)가 구동 샤프트(92)의 중심축에 대해 선회될때, 워블 기어(106)의 치형부(120)와 베이스 기어(196)의 치형부(118)와의 맞물림이 구동 샤프트(92)와 함께 워블 기어(106)가 대응 회전하는 것을 방지한다. 구동 샤프트(92)의 각각의 회전에 대해, 워블 기어(106)는 360° 워블 운동하며, 워블 기어(106)의 치형부(120) 모두는 베이스 기어(96)와 연속적으로 맞물린다.

도시된 바와 같이, 워블 기어(106)가 지지되는 일정한 각도로 인해서, 워블 기어는 베이스 기어(96) 보다 큰 직경을 가져서, 워블 기어(106)가 베이스 기어(96) 보다 많은 개수의 방사상 치형부(120)를 구비하며 베이스 기어(96)와 워블 기어(106) 사이에 기어 비가 존재하게 한다. 이러한 기어 비는 구동 샤프트(92)의 각각의 회전을 위해 소정의 각도만큼 워블 기어(106)를 전방으로 회전 이동시킨다. 이러한 형태에서, 베이스 기어(96)와 워블 기어(106)의 맞물림은 구동 샤프트(92)의 축 둘레에서 워블 기어(106)의 제어된 회전을 제공한다. 양호한 실시 예에서, 제어된 회전 기어 시스템(95)은 바닥판이 2 내지 8 RPM으로 회전하도록 형성되어 있다.

당해 기술에 숙련된 자는 이해할 수 있듯이, 기어 비는 워블 기어(106)와 베이스 기어(96) 사이의 직경 차이를 변화시킴으로서 바닥 판의 최적 회전 속도를 제공하도록 조정될 수 있다. 이것은 바닥판(80)이 지지되는 일정 각도를 변화시켜 워블 기어(96)의 직경을 증가시키거나 워블 기어(106)의 높이를 변화시켜 베이스 기어(96)의 직경을 감소시킴으로써 성취될 수 있다

따라서, 바닥판(80)의 운동은, 바닥판(80)의 외주면상에 각각의 포인트가 한 방향에서 개별적 및 연속적으로 최대 상한값까지 상승한 다음에, 바닥판(80) 주변의 높은 포인트가 구동 샤프트의 중심축에 대해 전진하며 선회하도록 하는 웨이브형 또는 파동형 운동으로 최소 하한값까지 낮아지게 하는 방법으로 바닥판(80)의 선회 진동을 포함한다. 더우기, 워블 기어(106)와 베이스 기어(96) 사이의 기어 비로 인해서, 바닥판(80)은 구동 샤프트(92)의 회전 속도에서 감속된 회전 속도로 중심축 둘레에서 천천히 회전한다. 따라서, 바닥판(80)의 모든 마진 포인트는 최대 상한값 쪽으로 또는 상한값으로부터 멀리 수직으로 이동하며, 구동 샤프트의 중심축에 대해 천천히 회전되는 것을 알 수 있다. 이하에서는 바닥판(80)의 이러한 운동을 회전 또는 미동이나 미동 운동하는 바닥판 워블로서 설명한다.

상술한 설명으로 인해, 바닥판 운동을 규정하는 데 사용되는 용어의 명확한 이해는 본 발명의 완전한 이해를 위해 유익하다. 용어 "워블(wobble)" 또는 "워블링(wobbling)" 은 상술한 바와 같이 선회 운동을 말하며, 여기에서 바닥판 주변의 최고 포인트는 구동 샤프트의 중심축에 대해 전진하며 선회한다. 바닥판 "워블" 또는 "워블링" 은 필수적이지는 않지만 바닥판 회전을 포함할 수도 있다. 반대로 용어 "미동(nutate)" 또는 "미동 운동(nutation)"은 보다 좁은 범위의 선회 진동 운동을 말하며 바닥판 회전을 포함한다. 이러한 정의에서, 미동 운동은 워블링의 일부분이다.

제 6 도에서는 바닥판(80')에 워블 운동을 가하기 위한 다른 실시 예가 도시되어 있다. 이 실시 예에서 세탁 바구니(36')는 구동 블럭(121) 및 나사 패스너(124)에 의해 회전 튜브(90')에 결합된다. 바닥판(80')은 상술한 바와 같이 중심 베어링(108') 및 판(110')을 활용하여 워블판(126)을 통해 구동 샤프트(92')에 결합된다. 따라서, 유사한 형태에서, 바닥판은 구동 샤프트(92')의 중심축에 대해 선회할 수 있는 경사진 축상에서 자유롭게 지지된다.

그러나 이 실시 예에서는 워블판(126)와 구동 블럭(121) 사이에서의 기어 맞물림이 존재하지 않는다. 오히려, 워블 스프링(128)은 고정 세탁 바구니(36')와 바닥판(80')을 결합하는 데 제공된다. 구동 샤프트(92')의 회전은 바닥판을 상술한 바와 같이 워블시킨다. 그러나, 워블 스프링(128)은 세탁 바구니에 대해 바닥판(80')을 회전식으로 고정하여, 바닥판(80')의 워블링 동안에 구동 샤프트(92')의 축 둘레에서 바닥판(80')의 회전이 발생하지 않게 한다.

워블 스프링(128)은 소켓 부재(130)에 의해 워블판(126) 및 구동 블럭(120)에 결합된다. 소켓 부재는 워블 스프링(128)의 말단부에 위치된 구면체(132)를 수용하여, 워블 스프링(128)의 말단부가 제한된 횡방향 및 종방향 각운동을 자유롭게 하도록 한다.

상술한 바와 같이 바닥판(80')의 구동은 세탁 바구니에 위치된 세탁물에 우수한 기계적 에너지를 입력시킨다는 것을 보여주고 있다. 그러나, 여기서 계획하고 있듯이 물 밖에서 세탁 처리하는 바닥판(80)의 작동은 세탁물을 엉키게 한다는 것을 알았다. 이러한 엉킴(tangling)은 각종 세탁물이 중첩될 때 세탁 바구니의 중심부에서 발생한다. 바닥판(80)의 외주면부는 바닥판(80)의 중심부보다 비교적 빠른 RPM에서 세탁물을 이동시키며, 그에 따라 세탁물의 잠재적인 상호 걸림이나 엉킴이 발생한다. 그러나, 세탁물이 엉키는 것을 방지하기 위해 양호한 실시 예에 다양한 요소들이 구체화될 수 있다.

제 2 도 및 제 3 도를 보면, 원추형 하향 연장부분(82a)은 바닥판의 워블중에 세탁물에 접촉하는 주요 표면이다. 더우기, 하향 연장부분(82a)에 의해 가해진 힘은 세탁조 바닥에 대해 상방으로 향하고, 그리고 세탁 바구니(36)의 중심축에 대해 외측으로 향해 있다는 것을 이해할 수 있다. 이런 방식으로, 세탁 바구니내에 넣어진 세탁물은 세탁 바구니의 외주면쪽을 향해 외부로 연속적으로 떠밀리고, 이로써 바구니(36)의 중심에 위치된 세탁물이 최소로 줄고 또 엉키는 가능성을 최소화한다.

또한, 중심 돔(84)의 구조는 엉킴의 가능성을 최소화 하도록 형성되어 있다. 도시된 바와 같이, 중심 돔(84)은 환형 보을 부분(82)의 상부면으로부터 상방으로 일정 거리를 연장한다. 돔의 크기 및 높이는 보통의 세탁 물량에 대해서 세탁 바구니(36)내의 적셔진 세탁물의 높이가 돔(84)의 높이보다 높지 않거나 약간 높게 형성되어 있다. 본 발명의 실시 예에서와 같이 3ft³의 체적을 가진 세탁 바구니에서, 돔(84)은 세탁 바구니의 전체 높이중 약 1/4 정도 상방으로 연장한다.

제 7 도를 참조하면, 전동 장치(102)가 상세한 단면도로 도시되어 있다. 전동 장치(102)는 본 발명의 양수인에게 양도되고 참고를 위해 여기에서 구체화한 메이슨의 미국 특허 제4,291,556호에 기재된 전동 기구의 한 변형이다.

구동 샤프트(92)는 전동 장치(102)의 하우징(136)내의 리셉터클(receptacle:134)내로 연장되고 베어링 판(138) 및 베어링(140)상에 위치되어 최소의 마찰로 중심 수직축에 대해 샤프트(92)의 회전을 허용한다. 회전 운동은 하기와 같이 교반기 샤프트(92)에 가해진다. 워엄 기어(142)는 전동 장치 하우징(136)에 저널되고 모터(100)에 의해 구동되는 구동 샤프트에 결합된다. 워엄기어(142)은 메인 기어(146)에서의 치형부(144)를 맞물리어서 잭(jack) 샤프트(148)에 대해 메인 기어(146)에 회전 운동을 가한다. 편심기(147)는 메인 구동기어(146)의 상부상에 일체로 형성되어 있다. 잭 샤프트(148) 및 구동 샤프트(92)는 서로 평행하며, 구동 기어(150)는 구동 샤프트(92)를 선택적으로 구동하기 위해 제공된다.

상기 구동 기어(150)는 원주 둘레에 있는 치형부(152)를 갖고 있고, 이 치형부(152)는 허브 기어(156)상에 갖추어진 치형부(154)와 맞물리어 있다. 구동 허브(158)는 동시 회전이 가능하도록 허브 기어(156)와 맞물린다. 구동 허브(158)는 구동 샤프트(92)를 따라 축방향으로 이동할 수 있으며, 압축 스프링(160)의 가압에 반응하여, 구동 허브의 회전 운동이 구동 샤프트(92)에 전달되고 그 다음에 바닥판(80)이 워블 운동하도록 구동 샤프트상에 배치된 스플라인(162)과 결합된다.

세탁물 적용 싸이클의 교반중에는 단지 구동 허브(158)와 구동 샤프트(92)의 맞물림을 유지하여 바닥판(80)을 미동시키도록 하고, 그리고 싸이클의 회전 동안에는 구동 허브(158) 및 구동 샤프트(192)를 분리하여 바닥판(80)이 회전 바구니(36)와 함께 자유로이 회전하도록 하는 것이 바람직하다. 이러한 작동 순서가 반복될때, 구동 허브 (158)와 구동 샤프트(92)를 재결합시켜 바닥판(80)의 미동 운동을 허용하도록 하는 것이 바람직하다. 구동 허브(158)와 구동 샤프트(92)의 맞물림 및 분리는 구동 허브(158)와 기부 와셔(170) 사이에 배치된 한쌍의 칼라(166, 168)를 포함하여 구동 샤프트(92)를 둘러싸는 캠 수단에 의해 성취된다. 상부 칼라(166)는 다수의 하방으로 연장한 캠 램프 표면을 가지며, 하부칼라(168)는 상방으로 연장한 메이팅 캠 램프 표면을 동일한 갯수 예컨대 3 개를 갖고 있다. 이들 칼라는 참고로 구체화한 메이슨의 미국 특허 제4,291,556호에 기재된 것과 유사한 방식으로 구동 샤프트(92)를 따라 구동 허브(158)를 축방향으로 이동시키는 작용을 한다. 메이슨 특허와 유사한 방식으로, 시프터 포크(172)는 하부 캠(168)을 회전시키기 위한 편심기(147)에 의해 작동되도록 제공되어, 지지 와서(174)를 통해 구동 허브(158)의 하부 부분에 기대어 있는 상부 램(166)이 칼라(166, 168)의 램프 표면의 높이와 동일한 높이로 상승될 수 있다.

싸이클의 회전 동안에, 회전 바구니(36)는 회전 칼라(180)상에 갖추어진 치형부(182)와 결합하는 치형부(178)를 원주에서 가진 회전 기어(176)에 의해 구동될것이다. 회전 칼라(180) 회전하면 회전 클러치 및 바구니 브레이크 기구가 작동하여 세탁물 기부(182)의 회전을 실행한다. 회전 기어(176)의 하부에서 환형 홈(186)내에 배치된 지연 수단(184)은 반시계 방향으로 메인 기어(146)의 완전한 회전이 발생될때까지 바구니(36)의 회전을 개시하도록 맞물리지 않는다. 일 회전하면 시프터 포크(172)가 자세를 변화시키고 하부 칼라(168)가 적당한 방향에서 회전하여 구동 허브(158)와 구동 샤프트(92)를 분리할 것이다. 타이머(15)를 통한 프로그램 제어 수단은 세탁 싸이클중 회전과 교반 부분 사이에서 모터의 방향을 반전시키는 데 필요한 신호를 공급한다.

제 9 도 및 제 10 도와 함께 제 8 도를 참조하면, 세탁기의 양호한 실시예의 작동을 이해할 수 있다. 세탁기의 작동 초기의 제 1 단계는 단계(202)에서 설명된 바와 같이 수직축 세탁기에서는 표준이 되어 있듯이 세탁 바구니(36)내로 세탁물(200)을 집어 넣는다. 공지된 바와 같이 처음에 세탁물을 넣을때, 세탁물(200)은 세탁 바구니(36)의 많은 부분을 차지하며 전체 높이가 세탁 바구니(36)의 상부 립(lip)에 근접할 것이다. 그러나, 침수되면 세탁물(200)은 부피가 감소하여 세탁 바구니(36)의 하부 부분만을 치지한다.

단계(204)에서 볼 수 있는 바와 같이, 세탁물을 세탁하기 위한 액체 또는 분말의 세제와 함께 세탁 바구니(36)에는 물이 들어간다. 세제는 도시한 세제 디스펜서(54)와 같은 세제 디스펜서를 통해 필요한 양만큼 처음 충전 싸이클 동안에 세탁기에 첨가된다. 세탁기가 꽉차면, 세제는 더스펜서(54)로부터 세탁조(34)내로 뿌려지며 섬프(72)내에 모이고, 여기에서 공급된 물과 세제를 혼합하여 세탁액을 형성한다. 양호한 실시예에서, 세제 디스펜서가 제공하는 세제의 양은 공급된 물과 혼합되어 세제 농도가 약 1 중량 % 인 세탁액을 형성하도록 구성되어 있다. 농도의 이러한 수치는 종래의 깊게 충전되는 세탁기에 사용된 세제의 농도 보다 비교적 크다. 세탁조(34)내로 세탁액을 도입한 직후에 또는 동시에, 세탁액이 섬프(72)로부터 재순환 라인(74) 및 노즐(78)을 통해 세탁물(200) 전체에 걸쳐 재순환하는 일이 펌프(38)에 에너지를 가함으로써 개시된다.

바닥판(80)의 회전 또는 미동과 함께 바닥판 워블은 세탁물(200)에 대해 세탁액을 순환시키는 동안 개시된다. 구동 샤프트(92)의 축 둘레에서 바닥판(80)의 저속 회전은 세탁물(200) 전체를 세탁 바구니(36)내에서 회전시킨다. 이런 식으로, 세탁물 전체는 스프레이 노즐(78)로부터 분배된 세탁액이 분무되면서 반복적으로 순환하여, 모든 세탁물이 완전히 적셔지게 된다.

세탁물에 걸쳐 세탁액이 재순환을 시작한 후 이어서, 충전 밸브(44, 46)는 섬프에 위치된 압력 센서(73)에 반응하여 폐쇄된다. 이런 식으로, 세탁조(34)에 첨가되는 세탁액의 양은 세탁물(200)의 크기 및 흡수도에 따라 좌우되며, 세탁조에 첨가되는 물의 양은 세탁물(200)을 충분히 적시며 그리고 물이 튀거나 과잉 거품을 방지하도록 바닥판(80) 아래의 세탁조(34)내의 세탁액 높이를 유지하는 동시에 섬프(72)내의 과잉 액체를 펌프(38)에 공급하는 데 적당하다. 이런식으로, 세탁물은 물과 에너지를 최대한 절약하면서 물 밖의 세탁 방법으로 세탁된다, "물 밖의(out-of-water)" 세탁법은, 세탁 바구니내의 세탁물이 세탁 단계 동안에 다량의 세탁액에 잠기는 것이 아니라, 오히려 액체가 스프레이 수단에 의해 세탁물 전체에 걸쳐그리고 세탁물을 통해 연속적으로 재순환되는 세탁 단계 동안에 세탁액 밖에서 세탁물이 유지되는 세탁법으로 이해하면 된다. 양호한 실시예에서, 세탁액 체적은 가정용의 대형 세탁에서 필요한 3ft³이다. 이러한 크기의 세탁 바구니 및 이에 대응하는 크기의 세탁조(34)를 구비한 상태에서, 수위제어장치는 세탁물이 흡수하는 양을 초과하여 세탁조로 1 내지 4 갤런의 양을 공급하도록 작동되는 것이 양호하다. 섬프(72)는 이러한 초과한 세탁액이 재순환을 위해 펌프(38)에 적절하게 공급되도록 구성되어 있다.

단계(205)에서, 세탁기의 작동은 고성능 스프레이 세탁법을 이용함으로써 향상된다. 이 단계에서, 세탁물(200)은 기계적으로 교반되기 보다는, 오히려 바구니 벽의 내주변부에 대해 세탁물을 강제로 떠미는 원심력이 가해지며 동시에 세탁액이 회전하는 세탁물에 가해지기에 충분한 속도로 바구니(36)와 함께 회전한다. 세탁액의 이러한 적용은 바구니 벽에 유지된 세탁물에 대해 스프레이 노즐(78)을 통해 세탁액을 분무하도록 함으로써 성취된다. 이러한 형태의 단계는 본 발명의 양수인에세 양도되고 참고로 여기에서 구체화한 브레너 등의 미국 특허 제4,784,666호에 기재되어 있다. 양호한 실시예에서, 세탁 바구니(36)는 단계 (205) 동안에 약 400 RPM의 속도로 회전한다.

고속도로 회전하는 동안에 회전하는 바구니의 불균형 상태가 감지되면, 회전 싸이클이 차단되며 바닥판은 불균형 상태를 교정하기 위해 세탁물을 재분배하도록 미동될 수 있다. 바닥판 미동에 의해 세탁물을 재분배하는 것은 상술한 바와 같은고성능 스프레이 세탁법 또는 바구니의 고속 회전 단계중에 발생할 수 있다.

단계(208)에서, 세탁 바구니는 고정상태로 유지되며, 바닥판(80)은 세탁 액이 세탁물상에서 재순환되는 동안에 미동된다. 이러한 단계중에, 세탁 펌프(38)는 세탁물(200)상에서 세탁액을 연속적으로 재순환시키기 위해 작동된다. 이런 식으로, 세탁물(200)은 스프레이 노즐(78)로부터 분배된 세탁액의 분무중에 연속적으로 회전한다. 더우기, 바닥판(80)에 가해진 급속한 워블 운동은 바구니(36)내에서 세탁물을 부딪치게 만들고, 이러써 세탁물의 필요한 구부러짐 및 운동을 발생시켜 세탁물의 때를 적당히 제거한다. 양호한 실시예에서, 미동 동안에 바닥판 회전 속도는 3 내지 6 RPM 이며, 바닥판은 약 290 진동/분 정도로 워블링한다.

바닥판(80)과 세탁물(200) 사이의 맞물림을 유지하는 것은 매우 중요하다. 저속 회전하는 동안에는 바닥판(80)은 회전하지만 세탁물은 회전하지 않는다면, 바닥판 회전의 효과는 부분적으로 없어진다. 따라서, 세탁 성능을 예측하기 위해서, 세탁물과 바닥판 사이의 맞물림은 리브(86)에 의해 이뤄지며, 이 리브(86)는 바닥판(80)에 따라 세탁물(200)을 확실히 회전시킨다. 또한, 거친 바닥판 표면에 의해 또는 바닥판(86)에 적용된 탄성 패드에 의해 맞물림이 성취될 수 있다.

세탁물(200)이 세탁액을 부가적으로 흡수한 결과로서 부가적인 세탁액이 필요하다면, 압력 센서(73)가 감지할때까지 단계(205) 또는 단계(208)에서 추가로 물이 첨가될 수 있다. 루프(209)로써 도시된 바와 같이, 단계(205, 208)는 최적 세탁 싸이클을 제공하기 위해 소정 횟수 반복될 것이다.

세탁기(20)가 정지해 있고 세탁액을 최적 온도로 가열하기 위해 가열기(210)가 세탁액을 최적 온도로 가열하기 위해 가열기(210)가 에너지를 가할때는 세탁 싸이클 동안의 세탁기의 작동이 차단된다. 이러한 단계는 소망의 세탁 성능, 세탁기 수위 및 최초의 물 충전 온도에 따라 선택하며, 섬프가 적당량의 세탁액을 갖고 있을 때 세탁 또는 헹굼 싸이클 동안의 어떤 때에라도 실행될 수 있음을 알 수 있다.

더우기, 단계 (208)에서, 표백제를 세탁조예 첨가해도 좋다. 표백제는 양호하게도 도시한 표백제 디스펜서(50)와 같은 표백제 디스펜서를 통해 필요한 투입량으로 단계(208)의 후반부에서 세탁기에 첨가될 수 있다. 이것은 세탁조내로 표백제를 넣기 위한 표백제 디스펜서를 통해 세탁조에 부가적인 물을 넣음으로서 원하는 시간에 이뤄지며, 여기에서 표백제는 세탁액과 혼합되며 세탁액 재순환에 의해 세탁물상에 스프레이된다.

세탁 싸이클의 마지막에는 단계(212)에 도시된 바와 같이, 이방향 밸브(76)의 작동에 의해 세탁물으로부터 빠져나온 세탁액이 하수구로 보내어지고 다른 세탁액이 섬프(72)로부터 라인(77)으로 향하는 동안에 세탁 바구니는 고속 회전으로 구동된다. 이 단계는 수직축 세탁기용의 표준 고속 배출 방법과 유사하다. 이 단계에 이어서 단계(214)에 도시한 바와 같이 헹굼 싸이클의 준비를 위해 세탁물을 부풀게 하기 위해 바닥판이 미동된다.

세탁기(20)의 양호한 실시예를 위한 헹굼 싸이클은 제 10 도에 도시된 바와 같이 설정된다. 단계(216)에서 물이 세탁조에 들어간다. 단계(218)에서 바닥판(80)의 미동 및 세탁물상에서 헹굼 액체의 재순환이 개시된다. 이 단계는 상술한 바와 같은 유사한 방법으로 헹굼 액체를 분무하면서 세탁물(200)을 이동시키는 기능을한다. 더우기, 충전 밸브는 상술한 바와 같이 압력 센서(206)에 반응하여 폐쇄된다.

단계(218)에 이어서, 단계(220)에 도시한 바와 같이 3방향 밸브(76)의 작동에 의해 세탁물로부터 배출된 세탁액이 배수구로 보내어지고 헹굼 액체를 섬프(72)로부터 라인(77)으로 향하게 하는 동안에 세탁 바구니는 고속으로 회전 구동된다. 이 단계는 수직축 세탁기용의 표준 고속 배출 방법과 유사하다.

단계(216, 218, 220)는 세탁물을 적당히 헹구도록 소정의 시간 동안 반복 된다. 더우기 섬유 연화제는 헹굼 싸이클중 한번 헹굼액에 첨가된다. 섬유 연화제는, 양호하게도 도시한 섬유 연화제 디스펜서(52)와 같은 섬유 연화제 디스펜서를 통해 필요한 양만큼 세탁기에 들어간다. 세탁조(34)내로 헹굼액를 첨가하는 동안에, 물은 세탁 세탁조내로 섬유 연화제를 흘려보내기 위한 섬유 연화제 디스펜서를 통해 흘러 들어가며, 여기서 연화제는 헹굼 액체와 혼합하여 헹굼액 재순환에 의해 세탁물상에 분무된다.

세탁기의 헹굼 작동은 각각의 헹굼 싸이클 동안에 스프레이 헹굼 단계를 포함함으로써 더욱 향상된다. 스프레이 헹굼 단계에서, 세탁 바구니(36)는 원심력으로 세탁물을 세탁 바구니의 벽에 유지함과 함께 노즐(78)로써 세정수를 회전하는 세탁물에 적용하기에 충분한 속도로 회전된다. 이러한 방식은 본 발명의 양수인에게 양도되고 참고로 본 명세서에 합체된 파스트리크(Pastryk) 등에게 허여된 미국 특허제 5,167,722호에 상세히 설명되어 있다. 양호한 실시예에서, 세탁 바구니(36)는 스프레이 헹굼 단계에서 대략 400 RPM의 속도로 회전된다.

끝으로, 바닥판이 단계 (222)에서 도시한 바와 같이, 조작자에 의해 제거되기 위해 세탁물을 부풀게 하도록 미동된다. 이 단계는 세탁물이 원심력에 의해 가압되었던 세탁 바구니(36)의 내주면으로부터 세탁물(200)을 떼어내며, 세탁바구니(36) 안에서 세탁물을 편안하게 배치한다. 따라서, 이러한 부풀리기 작동은 세탁 작동의 마지막에, 원심력 탈수 과정을 겪었지만 종래의 세탁기에서와 같이 세탁 바구니의 내주면을 따라 붙어 있지 않고 세탁 바구니(36)내에 느슨하게 배치되어 있는 깨끗한 세탁물을 조작자에게 제공할 수 있게 한다. 이런 식으로, 세탁 싸이클의 종료시에 세탁 바구니로부터 세탁물을 더욱 손쉽게 꺼낼 수 있다.

제 11 도 및 제 12 도를 참조하면, 본 발명의 다른 작동을 이해할 수 있다, 이러한 작동 방법은 바닥판(80)이 미동 모드(회전과 함께 바닥판이 워블 운동하는 것)에서 구동되는 것이 아니라 회전하지 않으면서 워블링하는 경우에 보다 적절하다. 세탁 바구니(36)내에서 세탁물을 돌리며 이동시키기 위해 바닥판(80)의 회전이 발생하지 않는 단지 워블링만 하는 모드에서는, 모든 세탁물이 재순한 세탁액의 스프레이하에서 반복적으로 이동할 수 있도록 바닥판(80)을 워블링시키는 단계에 잇따라 바구니(36)를 천천히 회전시키는 다른 단계를 부가할 필요가 있다. 이들 단계들은 미동 모드에도 잘 이용될 수 있다.

세탁기(20)를 작동시키는 제 1 단계는 단계(224)에서 언급한 바와 같이 그리고 수직축 세탁기에서 표준으로 되어 있듯이 세탁 바구니(36)내로 세탁물(200)을 넣는 것이다.

단계(226)에 도시된 바와 같이, 물은 단계(204)에서와 유사한 방식으로 세탁물을 세탁하기 위해 액체 또는 분말의 세제와 함께 세탁 바구니(36)에 넣어진다. 세탁조(34)내로 세탁액을 넣은 바로 직후에 또는 동시에, 섬프(72)로부터 재순환 라인(74) 및 노즐(78)을 통해 세탁물(200)로 이어지는 세탁액의 재순환은 펌프(38)에 에너지를 가함으로써 개시된다. 처음 재순환하는 동안에, 세탁 바구니(34)는 20 RPM 정도의 저속으로 회전한다. 이러한 저속 회전은 모든 세탁물이 충분히 적셔지도록 스프레이 노즐(78)로부터 분배된 세탁액이 분무되면서 반복적으로 전체 세탁물을 이동시킨다.

세탁물에 관한 세탁액의 재순환의 개시에 이어서, 충전 밸브(44, 46)는 상술한 바와 같은 방식으로 섬프(72)내에 위치된 압력 센서(73)에 반응하여 폐쇄된다.

단계(228)에서, 바닥판(80)이 워블링하는 동안에 충전 밸브에는 에너지가 단절되고 세탁 바구니는 움직이지 않게 된다. 이 단계에서, 세탁물은 충분히 적셔지지만 세탁액에 침수되지는 않는다. 세탁물에는 세탁물(200)의 각각의 부분을 교대로 상승 또는 하강하도록 바닥판(80)의 워블링이 가해지며, 여기에서 세탁물은 때를 철저히 제거하기 위해 세탁물을 구부리고 이동시키는 데 필요한 기계적 에너지 투입에 의해 다함께 부딪치고 충돌한다.

소정의 시간후에, 단계(230)에 도시된 바와 같이 노즐(78)을 통해 세탁물(200)에 걸쳐 세탁액이 재순환되는 동안에 바닥판의 워블링은 정지하고 세탁 바구니의 저속 회전이 시작된다. 세탁물(200)이 세탁액을 부가적으로 흡수한 결과로써 부가의 세탁액이 필요하다면, 압력 센서(73)가 만족할때까지 부가의 물이 첨가된다. 단계(210) 다음에, 바닥판은 단계(232)에 도시한 바와 같이 워블 모드에서다시 구동될 수 있다. 단계(230) 및 (232)는 세탁물(200)이 충분히 적셔질 수 있도록 루프(234)로 도시한 바와 같이 소정의 시간 간격으로 반복된다.

세탁 싸이클이 작동하는 어느 시점에서도, 섬프가 세탁액으로 충전될 경우에 세탁기는 정지할 수 있으며, 가열기(210)는 최적 세탁 온도로 세탁액을 가열하기 위해 에너지를 받을 것이다. 이 단계는 원하는 세탁 성능, 세탁기 수위 및 최초 물의 충전 온도에 따라 선택될 수 있으며, 섬프가 적당한 양의 세탁액을 갖고 있을때 세탁 또는 헹굼 싸이클 동안의 어느 시점에도 실행될 수 있음을 이해할 것이다.

단계(235)에서, 세탁기는 단계(205)에서 상술한 바와 같이 고성능 스프레이 세탁 모드에서 다시 작동될 수 있다. 고속 회전 동안에 회전 바구니의 불균형 상태가 감지된다면, 회전 싸이클은 정지되며 바닥판은 불균형 상태를 교정하도록 세탁물을 재분배하는 워블링을 한다. 바닥판 워블링에 의한 세탁물의 재분배는 상술한 바와 같이 고성능 스프레이 세탁 과정중에 또는 고속 바구니 회전 단계 동안에 이뤄질 수 있다. 단계(236)에서 세탁물(200)은 세탁물에 대해 세탁액이 재순환되는 동안에 저속 회전이 다시 적용될 수 있다. 단계(238)에서 세탁 바구니(36)는, 바닥판이 워블링하고 세탁액이 세탁물(200)에 대해 재순환되는 동안에 고정된 채로 유지된다. 단계(240)에서, 세탁액의 재순환이 정지하며, 바닥 판은 워블 운동한다. 이들 단계(235, 236, 238, 240)들은 루프(242)로 도시한 바와 같이 소정의 시간 간격으로 반복될 수 있다.

세탁 싸이클의 종료시에, 단계(244)에 도시한 바와 같이 세탁 바구니가 고속 회전으로 구동되는 동안, 3 방향 밸브(76)의 작동에 의해 세탁물로부터 배출된 세탁액이 하수구로 보내지고 다른 세탁액이 섬프(72)로부터 라인(77)으로 향하게 된다. 이 단계는 수직축 세탁기를 위한 표준 고속 탈수 방법과 유사하다. 이 단계에 이어서, 바닥판은 헹굼 싸이클의 준비를 위해 세탁물을 부풀리게 하기 위해 단계(246)에 도시한 바와 같이 미동한다.

세탁기(20)의 다른 실시예의 헹굼 싸이클은 제 11 도에 도시되어 있다. 단계(248)에서, 물이 세탁조내에 넣어진다. 단계(250)에서, 세탁물에 대해 헹굼액의 재순환이 개시되는 동안에 세탁 바구니의 저속 회전이 발생한다. 이 단계는 헹굼 액체이 분무되면서 세탁물(200)을 이동시키는 기능을 한다. 더우기, 충전 밸브는 상술한 바와 같이 압력 센서(206)에 반응하여 차단된다.

단계(252)에서, 충전 밸브는 에러지가 단속되고, 세탁 바구니가 움직이지 않은 채로 유지되는 동안, 바닥판(80)은 워블링하며 세탁액은 세탁물(200)에 대해 재순환된다. 단계(254)에서, 재순환이 정지하며 바닥판은 워블링한다. 따라서, 양 단계(252, 254)에서 세탁물은 충분히 적셔지지만 세탁액내에 침수되지는 않는다. 세탁물에는 세탁물(200)의 각 부분을 교대로 상승 또는 하강시키는 바닥판(80)의 상대적으로 격심한 워블링이 가해지며, 여기에서 세탁물이 적당히 헹궈지도록 함께 부딪친다.

단계(256)에서, 세탁물(200)은 헹굼액이 세탁물에 대해 재순환되는 동안에 저속 회전으로 구동된다. 단계(256)에 이어서, 세탁 바구니가 고속 회전하는동안, 단계(258)에 도시한 바와 같이 3 방향 밸브(76)의 작동에 의해 세탁물으로부터 배출된 세탁액이 배수구로 보내어지고 섬프(72)로부터 라인(77)으로 헹굼액을 향하게한다.

단계(250, 252, 254, 256, 258)들은 세탁물이 적당히 헹궈지도록 소정의 시간 동안 반복된다. 더우기, 상술한 바와 같이 헹굼 싸이클중 한번 동안에 섬유 연화제가 헹굼액에 첨가될 수 있다.

세탁기의 헹굼 작동은 상술한 바와 같이 각각의 헹굼 싸이클 동안에 스프레이 헹굼 단계를 추가함으로써 향상된다.

마지막으로, 바닥판은 조작자가 세탁물을 꺼내기 좋게 하기 위해 세탁물이 부풀어지게 단계(260)에 도시한 바와 같이 미동된다. 따라서 이러한 부풀리기 작동은 세탁 작동의 마지막에, 원심력 탈수 과정을 겪었지만 종래의 세탁기에서와 같이 세탁 바구니의 내주면을 따라 붙어 있지 않고 세탁 바구니(36)내에 느슨하게 배치되어 있는 깨끗한 세탁물을 조작자에게 제공할 수 있게 한다. 이런식으로, 세탁 싸이클의 종료시에 세탁 바구니로부터 세탁물을 더욱 손쉽게 꺼낼 수 있다.

본 발명은 고효율 및 효과적인 자동 세탁기를 성공적으로 제공한다. 특히, 바닥판의 워블링 작용을 통해 세탁물에 가해지는 기계적 에너지는 물 밖의 세탁 방법과 조합하여 사용하기에 특히 적당하다. 더우기, 바닥판을 구동하기 위한 제어식 회전 기어 시스템을 사용하여 세탁 바구니에 대해 워블링 운동 및 저속 회전 운동을 포함한 소망의 바닥판 운동을 제공할 수 있음을 알 수 있다.

상술한 설명은 많은 사양을 포함하지만, 본 발명의 영역을 제한하는 것이 아니며 본 발명의 양호한 실시예의 한 예시이다. 본 기술 분야에 숙련된 자들에 의해 많은 변경 및 수정이 이뤄질 수 있다. 예컨대, 세탁 싸이클 및 헹굼 싸이클 동안에세탁액의 높이는 세탁 바구니내의 세탁물이 세탁액에 의해 부분적으로 또는 완전히 침수되도록 제어될 수 있다. 이러한 변경에 의해 경제적으로 물 손실은 일어날 수 있지만 바닥판의 작용이 세탁물을 세탁하는 데 더욱 효율적으로 할 수 있다. 또한, 바닥판을 구동시키기 위한 다른 시스템이 가능하다. 예컨대, 워블 기어(106)와 직선 베이스 기어(96)는 상술한 바와 같이 치형부의 맞물림 보다는 서로 마찰되어 작동하도록 구성될 수 있다. 이런 식으로, 워블 기어는 워블 판이 되며, 직선 베이스 기어는 베이스 판이 되며, 여기에서 워블 판 및 베이스 판이 로 마찰 결합함으로써 바닥판 회전을 제어하게 된다. 더우기, 제어식 회전 기어 시스템은, 워블 기어의 치형부와 결합하기 위한 고무형 표면을 가진 베이스 판과 결합하도록 워블 기어(106)를 제공하거나 또는 그 반대로 구성되어도 좋다. 따라서, 본 발명의 범위는 설명한 실시예에 의해 제한되지 않으며 첨부된 특허 청구의 범위에 의해서만 제한된다.

제 1 도는 여러가지 내부 부품을 도시하기 위해 부분 절단된 자동 세탁기의 사시도.

제 2 도는 세탁기의 측단면도.

제 3 도는 제 2도의 선(III - III)을 따라 취한 단면도,

제 4도는 제 3도의 선(IV - IV)을 따라 취한 단면도.

제 5 도는 제 2 도의 자동 세탁기에서 세탁 바구니, 바닥판 및 관련된 구동 수단의 일부를 도시하는 상세 단면도.

제 6 도는 제 2 도의 자동 세탁기에서 세탁 바구니, 바닥판 및 관련된 구동 수단의 다른 실시예의 일부의 상세 단면도.

제 7 도는 제 5도의 선(VII - VII)을 따라 취한 단면도.

제 8 도는 본 발명에 관한 유체관 및 밸브의 개략도,

제 9 도는 제 1 도 내지 제 4 도의 자동 세탁기에 관한 세탁 싸이클에서 구체화된 단계들의 흐름도.

제 10 도는 제 1 도 내지 제 4 도의 자동 세탁기에 관한 헹굼 싸이클에서 구체화된 단계들의 흐름도,

제 11 도는 다른 세탁 싸이클에서 구체화된 단계들의 흐름도.

제 12도는 다른 헹굼 싸이클에서 구체화된 단계들의 흐름도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

20 : 세탁기 25 : 캐비넷

26 :뚜껑 34: 세탁조

36 : 세탁 바구니 50, 52, 54 : 디스펜서

80, 80': 바닥판 90 : 회전 튜브

92 : 구동 샤프트 102 : 전동 장치

147 : 편심기 150 : 구동 기어

166, 168 : 칼라 200 : 세탁물

Claims (24)

1. 구멍이 없는 세탁조와,

   상기 세탁조내에 배치되어서 수직축에 대해 회전 가능하며 세탁물을 수용하는 다공의 세탁 바구니와;

   상기 세탁 바구니의 하부내에 배치되어서 워블링 운동이 가능하게 장착된 바닥판과;

   바닥판의 워블링 운동중에 상기 세탁 바구니 내에서 세탁물이 교반되도록 바구니를 고정상태로 유지하면서 상기 바닥판을 워블시키고 또한 바구니 및 바닥판을 함께 회전시키기 위해 바구니와 바닥판에 선택적으로 상호 연결되는 모터를 포함하는 자동 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 바닥판의 워블링 운동중에 세탁물들에 작용하기 위해 바닥판과 상호 연결된 수단을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 바닥판의 워블링 운동중에 세탁물들에 작용하기 위해 바닥판에서 위로 연장하는 다수의 리브를 추가로 포함하는 자동 세탁기.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 세탁조에 세탁액을 공급하기 위한 새로운 물입구와;

   상기 세탁조와 상호 연결되어 있고 세탁액을 수령하기 위해 세탁 바구니 아래에 배치되어 있는 섬프(sump)와;

   입구 및 출구를 갖는 펌프와;

   상기 펌프 입구를 상기 섬프와 연결시키는 제 1 도관과;

   상기 세탁 바구니 위에 배치된 분무 노즐과;

   세탁액을 세탁물에 분무함으로써 펌프가 세탁물을 통해 세탁액을 재순환시킬 수 있도록 펌프 출구와 분무 노즐을 선택적으로 상호 연결시키는 제 2 도관을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
5. 제 4 항에 있어서, 세탁액 높이가 바닥판 아래에서 유지되어 있도록 세탁조내에 공급되는 세탁액의 양을 제어하는 액체 높이 제어 시스템을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 세탁조내에서 유체 높이를 측정하기 위해 상기 섬프내에 배치된 압력 센서를 추가로 포함하는 자동 세탁기.
7. 제 1 항에 있어서, 세탁물을 흠뻑 적실 수 있는 정도의 세탁액의 양을 세탁조에 주입하고 또 세탁조내의 세탁물이 흡수하지 않은 과다한 세탁액을 바닥판 아래의 높이로 제한하기 위한 수단을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 세탁 바구니내에서 바닥판 회전과 연합하여 워블링운동을 하도록 바닥판을 구동하는 제어식 회전 기어 시스템을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
9. 제 1 항에 있어서, 상기 모터와 구동 가능하게 상호 연결된 구동 샤프트와;

   상기 구동 샤프트에 장착되어 있고 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 장착 각도를 갖는 중앙 베어링과,

   상기 세탁 바구니와 상호 연결된 베이스 기어와;

   상기 베이스 기어에 관하여 일정한 각도에서 중앙 베어링에 의해 지지되어 있고 베이스 기어와 맞물려 있는 워블기어를 추가로 포함하고,

   여기서 구동 샤프트의 일회전이 워블기어의 하나의 완전한 360 도 워블을 초래하고, 각 워블 사이클이 소정 각거리 만큼 워블 기어를 전진시키는 자동 세탁기.
10. 제 9 항에 있어서, 상기 워블 기어 및 베이스 기어는 바닥판이 워블링 운동으로서 구동되는 동안 2RPM과 8 RPM사이에서 회전되도록 협동하는 자동 세탁기.
11. 제 9 항에 있어서, 상기 회전용 모터와 선택적으로 상호 연결되는 스핀 튜브를 더 포함하고, 상기 스핀 튜브는 구동 샤프트 주위에 배치되어 베이스 기어와 구동 가능하게 상호 연결되어 있으며, 또한 세탁조와 상호 연결되어 있어서 세탁조 및 베이스 기어가 함께 협동 회전이 가능하게 스핀 튜브에 의해 지지되어 있는 자동 세탁기.
12. 제 1 항에 있어서, 상기 모터와 구동 가능하게 상호 연결되는 구동 샤프트와;

    상기 구동 샤프트에 장착되어 있고 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 장착 각도를 갖는 중앙 베어링과;

    구동 샤프트의 회전이 바닥판에 워블을 일으키도록 상기 세탁 바구니에 관하여 바닥판의 운동을 회전방향에서 제한하기 위해 바닥판 및 세탁 바구니와 상호 연결되어 있는 스프링 요소를 추가로 포함하고,

    상기 바닥판이 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정 각도에서 중앙 베어링에 의해 지지되는 자동 세탁기.
13. 제 9 항에 있어서, 상기 회전용 모터와 선택적으로 상호 연결되어 있고 구동 샤프트 주위에 배치되어 있는 스핀 튜브와;

    상기 스핀 튜브와 구동 가능하게 상호 연결되어 있고 또한 세탁조가 함께 동시 회전이 가능하게 스핀 튜브에 의해 지지되도록 세탁조와 상호 연결되어 있는 구동 허브를 추가로 포함하고,

    상기 스프링 요소는 바닥판 및 구동 허브와 상호 연결되어 있는 자동 세탁기.
14. 구멍이 없는 세탁조와;

    상기 세탁조내에 배치되어서 수직측에 대해 회전 가능하며 세탁물을 수용하는 다공의 세탁 바구니와;

    상기 세탁 바구니의 하부내에 배치되어서 워블링 운동이 가능하게 장착된 바닥판과,

    상기 바닥판의 워블링 운동중에 상기 세탁 바구니 내에서 세탁물이 교반되도록 바구니를 고정상태로 유지하면서 상기 바닥판을 워블시키고 또한 바구니 및 바닥판을 함께 회전시키기 위해 바구니와 바닥판에 선택적으로 상호 연결되는 모터와;

    세탁액 높이가 바닥판 아래에서 유지되어 있도록 세탁조내에 공급되는 세탁액의 양을 제어하는 액체 높이 제어 시스템과;

    상기 세탁 바구니 위에 배치된 분무 노즐과,

    세탁액을 세탁물 전체를 통해 재순환시키기 위해 상기 노즐과 세탁조의 바닥과 유체 흐름이 가능하게 연결이 되는 펌프를 포함하는 자동 세탁기.
15. 제 14 항에 있어서, 바닥판의 워블링 운동중에 세탁물들에 작용하기 위해 상기 바닥판과 상호 연결된 수단을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
16. 제 14 항에 있어서, 상기 바닥판의 워블링 운동중에 세탁물들에 작용하기 위해 바닥판에서 위로 연장하는 다수의 리브를 추가로 포함하는 자동 세탁기
17. 제 14 항에 있어서, 상기 세탁조는 이 세탁조내로 공급되는 액체를 수집하는 섬프(sump)를 포함하고, 상기 세탁조내에서 유체 높이를 측정하기 위해 상기 섬프내에 배치된 압력 센서를 추가로 포함하는 자동 세탁기.
18. 제 14 항에 있어서, 세탁물을 흠뻑 적실 수 있는 정도의 세탁액의 양을 세탁조에 주입하고 또 세탁조내의 세탁물이 흡수하지 않은 과다한 세탁액을 바닥판 아래로 제한하기 위한 수단을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
19. 제 1 항에 있어서, 상기 세탁 바구니내에서 바닥판 회전과 연합하여 워블링 운동을 하도록 바닥판을 구동하는 제어식 회전 기어 시스템을 추가로 포함하는 자동 세탁기.
20. 제 14 항에 있어서, 상기 모터와 구동 가능하게 상호 연결된 구동 샤프트와;

    상기 구동 샤프트에 장착되어 있고 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 장착 각도를 갖는 중앙 베어링과;

    상기 세탁 바구니와 상호 연결된 직선형 베이스 기어와;

    상기 직선형 베이스 기어에 관하여 일정한 각도에서 중앙 베어링에 의해 지지되어 있고 바닥판을 지지하며 직선형 베이스 기어와 맞물려 있는 워블기어를 추가로 포함하고,

    여기서 구동 샤프트의 일회전이 워블기어의 하나의 완전한 360 도 워블을 초래하고, 각 워블 사이클이 직선형 베이스 기어와 워블기어 간의 기어비에 의존하여 소정 각거리 만큼 워블 기어를 전진시키는 자동 세탁기.
21. 제 20 항에 있어서, 상기 회전용 모터와 선택적으로 상호 연결되어 있는 스핀 튜브를 추가로 포함하고, 상기 스핀 튜브는 구동 샤프트 주위에 배치되어 직선형 베이스 기어와 구동 가능하게 상호 연결되어 있으며 또한 세탁조와 상호 연결되어 있어서 세탁조 및 직선형 베이스 기어가 동시 회전이 가능하게 스핀튜브에 의해 지지되어 있는 자동 세탁기.
22. 제 14 항에 있어서, 상기 모터와 구동 가능하게 상호 연결되어 있는 구동 샤프트와;

    상기 구동 샤프트에 장착되어 있고 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 장착 각도를 갖는 중앙 베어링과;

    구동 샤프트의 회전이 바닥판에 워블을 일으키도록 상기 세탁 바구니에 관하여 바닥판의 운동을 회전방향에서 제한하기 위해 바닥판 및 세탁 바구니와 상호 연결되어 있는 스프링 요소를 추가로 포함하고,

    상기 바닥판이 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 각도에서 중앙 베어링에 의해 지지되는 자동 세탁기.
23. 제 14 항에 있어서, 상기 회전용 모터와 선택적으로 상호 연결되어 있고 구동 샤프트 주위에 배치되어 있는 스핀 튜브와;

    상기 스핀 튜브와 구동 가능하게 상호 연결되어 있고 또한 세탁조가 함께 동시 회전이 가능하게 스핀 튜브에 의해 지지되도록 세탁조와 상호 연결되어 있는 구동 허브를 추가로 포함하고,

    상기 스프링 요소는 바닥판 및 구동 허브와 상호 연결되어 있는 자동 세탁기.
24. 제 1 항에 있어서, 상기 모터와 구동 가능하게 상호 연결된 구동 샤프트와;

    상기 구동 샤프트에 장착되어 있고 구동 샤프트의 중심 축선에 관하여 일정한 장착 각도를 갖는 중앙 베어링과;

    상기 세탁 바구니와 상호 연결된 직선형 베이스 판과;

    상기 직선형 베이스 판에 관하여 일정한 각도에서 중앙 베어링에 의해 지지되어 있고 직선형 베이스 판과 마찰식으로 결합되어 있는 워블판을 추가로 포함하고,

    여기서 구동 샤프트의 일회전이 워블판의 하나의 완전한 360도 워블을 초래하고, 각 워블 사이클이 직선형 베이스판의 직경과 워블판의 직경간의 비율에 의존하여 소정 각거리 만큼 워블 기어를 전진시키는 자동 세탁기.