KR20010071240A - 컨테이너의 내용물을 포함하고 교반하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 직물(22)들을 수용하며 제한된 공간을 한정하기 위한 드럼(12), 및 상기 직물(22)들을 상호 교반하기 위해 상기 드럼(12)을 회전하기 위한 구동 수단(24a, 24b)을 포함하는, 제한된 공간 내에서 다수의 직물(22)들을 포함하고 상호 교반하기 위한 장치에 관한 것으로서, 이때 상기 드럼(12)은 적어도 두 개의 회전부(16a, 16b)를 구비하고, 상기 구동 수단(24a, 24b)이 인접한 회전부(16a, 16b)들 사이에 상대 회전이 형성되는 방식으로 상기 드럼(12)을 회전시킬 수 있다. 본 발명은 또한 제한된 공간을 한정하며 구동 장치(24, 24b)에 의해 회전될 수 있는 드럼(12)의 내부로 직물(22)들을 투입하고, 상기 직물(22)들을 상호 교반하기 위해 상기 드럼(12)을 회전하는 단계를 포함하는, 제한된 공간 내에서 다수의 직물(22)들을 포함하고 교반하기 위한 방법에 관한 것으로서, 이때 상기 직물(22)들을 상호 교반하기 위한 드럼(12)의 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 구동 수단(24a, 24b)이 인접한 드럼(12)의 회전부(16a, 16b)들 사이에 상대 회전이 형성되는 방식으로 작동된다. 이에 의해 상기 드럼(12)의 내용물은 기존 장치보다 상당히 높은 비율로 교반될 수 있으며, 특히 세탁기에 적용될 수 있다.

Description

컨테이너의 내용물을 포함하고 교반하기 위한 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR CONTAINING AND AGITATING THE CONTENTS OF A CONTAINER}

기존 세탁기는, 물 및 세제와 함께 회전 드럼 내에 직물을 교반함으로써 작동되며, 그 결과, 오물은 직물의 섬유조직으로부터 제거되어 물 속으로 방출된다. 전방투입식 세탁기(front-loading washing machine)의 경우, 드럼이 일반적으로 수평축을 중심으로 회전함으로써 교반이 이루어지며, 그 결과, 직물들은 상호 뒤범벅이 되고, 상호간 및 드럼 벽에 마찰된다. 그러나, 상기 드럼의 회전 속도는 제한되어 있다. 그 이유는, 속도가 너무 높을 경우 직물은 단지 원심력 하에서만 드럼 내벽에 대해 압착되어지기 때문이다. 그 다음, 상기 직물들은 드럼과 함께 회전하게 되는데, 상기 드럼 또는 기타 다른 직물들과 관련하여, 어떠한 교반도 이루어지지 않는다. 따라서, 전방투입식 세탁기에 의해 상기 직물에 가해질 수 있는 교반의 양은 제한되어 있다. 이것은 소정의 세탁 기준을 달성시키기 위해서, 상기 세탁기는 최소 시간 동안 작동되어야 함을 의미한다.

본 발명은 제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 상호 교반하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명은 세정(cleaning), 연마(polishing), 연삭(grinding), 제립(granulating), 필링(peeling) 및 코팅과 같이 다양한 목적을 위해 직물들이 교반 처리되도록 요구되는 모든 경우에 적용될 수 있다. 본 발명은 특히, 세정(세탁) 또는 직물 처리 공정을 실행하기 위해, 세탁 분야에서 특별히 적용될 수 있는 것으로 착안한다. 본 발명은 무엇보다도 개선된 세탁기에 관한 것으로, 이는 그러나 배타적인 것이 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 개략적 사시도.

도 2는 세탁기의 일부분을 형성하고 사용 상태를 나타내는 도 1의 장치의 종단면도.

도 3A는 도 2의 장치의 구동 메커니즘을 형성하는 부분의 정면도.

도 3B는 도 3A의 구동 메커니즘의 측면도.

도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 장치의 개략적 사시도.

도 5는 세탁기의 일부분을 형성하고 사용 상태를 나타내는 도 4의 장치의 종단면도.

도 6A는 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 도 1과 유사한 개략적 사시도.

도 6B는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 도 1과 유사한 개략적 사시도.

도 6C는 본 발명의 제5 실시 형태에 따른 도 1과 유사한 개략적 사시도.

도 7A는 본 발명의 제7 실시 형태의 정면도.

도 7B는 개방된 상태의 도 7A의 실시형태의 사시도.

도 8은 제1 실시 형태와 유사하나, 대안적인 드럼 개방 방법을 도시하는 본 발명의 제9 실시 형태의 사시도.

도 9는 본 발명의 제10 실시 형태의 종단면도.

도 10은 도 9에 도시된 실시 형태의 일부분을 형성하는 드럼 회전부의 분해도.

도 11A는 도 9에 도시된 실시 형태의 일부분을 형성하는 패들의 측면도.

도 11B는 도 10에 도시된 실시 형태의 일부분을 형성하는 패들의 평면도.

본 발명의 목적은, 제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 상호 교반하기 위한 장치를 제공하는 것으로서, 이때 상기 장치에 의해 상기 직물들에 기존 장치보다 더 많은 교반이 가해질 수 있다. 본 발명의 또 다른 목적은, 상기 직물들을 현재 가능한 것 보다 높은 강도로 회전 드럼 내부에 교반할 수 있는, 앞서 기술된 유형의 장치를 제공하는 것이다. 본 발명의 또 다른 목적은, 직물을 기존 세탁기 보다 빠르게 세탁시킬 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다. 계속해서 본 발명의 또 다른 목적은, 주어진 시간 내에 상기 직물을 기존 세탁기보다 높은 세탁 기준으로 세탁시킬 수 있는 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명은, 제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 상호 교반하기 위한 장치를 제공하는 것으로서, 이때 상기 장치는 상기 직물들을 수용하고 제한된 공간을 한정하기 위한 드럼, 및 직물들을 상호 교반하기 위해 상기 드럼을 회전시키기 위한 구동 수단을 포함한다. 본 발명의 특징은 다음과 같다. 즉, 상기 드럼이 적어도 두 개의 회전부를 구비하고, 상기 구동 수단이 다음과 같은 방식으로, 즉 인접한 회전부들 사이에 상대 회전이 발생되도록, 드럼을 회전시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 구동 수단은 회전부를 각기 다른 속도 및/또는 각기 다른방향으로 회전시킬 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 구동 수단은 인접한 회전부를 각기 다른 속도 및 동일한 방향으로, 각기 다른 속도 및 각기 다른 방향으로 및/또는 동일한 속도 및 상호 반대 방향으로 회전시킬 수 있다. 상기 인접한 회전부 사이의 상대 회전에 의해, 직물들은 드럼의 내벽에 달라붙는 현상이 방지된다. 따라서, 상기 회전부의 회전 속도는, 직물들의 교반이 통상적으로 중지되는 정도를 넘어서 증가될 수 있다. 그 결과, 상기 직물들은 기존 장치의 경우 보다 강력하게 처리된다. 상기 장치가 세탁기인 경우, 오물은 기존 세탁기보다 높은 비율로 직물로부터 제거되기 때문에, 세탁 공정은 주어진 시간 내에 보다 완전해지거나, 바람직한 세탁 기준이 보다 빠르게 달성된다. 기타 다른 처리 공정을 실행하는 장치는 이와 유사하는 장점들을 갖는다.

바람직한 실시예에서, 드럼은 본질적으로 두 개의 원통형 회전부로 이루어진다. 유리하게도, 상기 회전부들은 동일한 속도 및 상호 반대 방향으로 구동될 수 있다. 이로 인해 상기 드럼 내에 있는 내용물의 교반이 극대화되며, 세탁기에 있어서는, 이에 의해 직물이 소정 기준으로 빠르게 세탁되거나, 바람직한 경우에 특정 시간 내에 아주 높은 기준으로 세탁될 수 있다. 대안적인 실시예에서, 상기 회전부는 각기 다른 속도 및 동일한 방향으로 구동될 수 있다. 또한 한 개의 회전부를 고정시키고 다른 한쪽 부분을 한쪽 방향으로 회전시킴으로써 이와 동일한 효과를 달성할 수 있다.

본 발명은, 제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 교반하기 위한 방법을 제공한다. 이때 상기 방법은, 직물들을 드럼―여기서 상기 드럼은 제한된 공간을 한정하고 구동 수단에 의해 회전될 수 있음― 내부로 투입하며, 상기 직물들이 상호 교반되도록 드럼을 회전시키는 단계를 포함한다. 상기 방법의 특징은 다음과 같다. 즉, 상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계가 이루어지는 적어도 일부분 동안, 상기 구동 수단은 다음과 같은 방식으로, 즉 인접한 드럼 회전부들 사이에 상대 회전(relative rotation)이 일어나도록 작동된다. 본 발명에 따른 방법은 본 발명에 따른 장치가 갖는 것과 유사한 장점들을 갖는다.

본 발명의 기타 다른 목적 및 장점들은 이하에 기술된 바람직한 실시예들에 의해 보다 명백해진다. 상기 모든 실시예들은 단지 일종의 예시의 목적일 뿐, 한정의 의도는 없다.

도 1에는 본 발명의 제1 실시 형태를 따른 장치가 도시되어 있다. 본질적으로, 상기 장치(10)는 축(14)을 중심으로 회전할 수 있도록 고정된 원통형 드럼(12)으로 이루어져 있다. 상기 드럼(12)은 두 개의 분리된 회전부(16a, 16b)로 구성되고, 이들은 각각 원통형 벽 및 원형 단부 벽으로 이루어져 있다. 각 원형 단부 벽은 회전부(16a, 16b)를 각각 한쪽에서 차단하고, 개방된 쪽은 각각의 회전부(16b, 16a)가 대면하고 있다. 이때 한 개의 원형 단부 벽은 내장된 도어(15)를 구비한다. 상기 도어(15)는 종래 방식으로 고정되어 있으며, 여기서 보다 구체적으로 언급하지 않기로 한다. 이는 드럼(12)의 내부로 접근할 수 있는 방법 중, 단지 하나의 방법에 불과하다는 사실로 이해되며, 대안적인 것으로는, 도어(15)가 상기 회전부(16a, 16b) 중, 어느 하나의 원통형 벽 내에 선택적으로 장착될 수 있다는 것이다. 상기 회전부(16a, 16b)는 축(14)을 중심으로 회전되도록 개별적으로, 예를 들면 지지 베어링(17)에 의해 장착되며, 분리된 구동 장치(24a, 24b)에 의해 각각 구동된다(도 2 및 도 3 참조). 상기 구동 장치(24a, 24b)는, 상기 회전부(16a, 16b)가 축(14)을 중심으로, 다른쪽 회전부(16b, 16a)와는 다른 속도 및 방향으로 회전될 수 있도록 배열되고 알맞게 적용된다. 도시된 실시 형태에서 회전부(16a)는, 회전부(16b)가 이와 동일한 속도로 화살표 방향(18b)으로 회전되는 시기와 동시적으로, 화살표 방향(18a)으로 회전될 수 있다.

도 2는 세탁기 분야에서 적용된 도 1의 실시 형태를 도시한다. 여기서 상기 드럼(12)은, 마찬가지로 물 또는 세제를 포함하는 통 또는 탱크(20) 내에 위치해 있다. 세탁될 직물(22)은 상기 드럼(12) 내에 포함되어 있다. 여기서 상기 드럼은, 물이 탱크(20)로부터 상기 드럼(12) 내로 유입되고 그 반대로 유출될 있도록, 다공(perforation; 도시되지 않음)을 갖는다. 이때 상기 회전부(16a, 16b)들을 상호 밀봉시킬 필요 없는데, 그 이유는 물이 드럼(12)으로 또는 상기 드럼으로부터 유동될 수 있기 때문이다. 두 개의 분리된 구동 장치(24a, 24b)들은 회전부(16a, 16b)의 상위에 위치하여, 이는 상호 독립적으로 상기 회전부(16a, 16b)들을 구동시킨다. 상기 구동 장치(24a, 24b)들은 이하에 보다 구체적으로 기술된다.

상기 구동 장치(24a, 24b)들이 작동될 때, 회전부(16a)는 구동 장치(24a)에 의해 화살표 방향(18a)으로 구동되며, 회전부(16b)는 구동 장치(24b)에 의해 화살표 방향(18b)으로 구동된다. 따라서 상기 회전부(16a, 16b)들은 축(14)을 중심으로 동일한 속도로, 그러나 상호 반대 방향으로 회전한다. 드럼(12) 내에 포함된 직물(22)들은, 회전부(16a, 16b)가 회전하는 즉시 교반된다. 상기 직물(22)은, 한쪽 회전부(16a, 16b)의 원통형 벽에 달라붙는 것이 지속적으로 방지된다. 이는 다른 직물들이 다른쪽 회전부(16b, 16a)에 의해 반대 방향으로 회전되는 사실 덕분이다. 여기서 다른 직물들은 회전부 내에 위치한 상기 직물(22)들을 상기 회전부(16a, 16b)의 벽으로부터 끌어당긴다. 따라서, 상기 장치의 각 회전부는 기존 세탁기보다 높은 속도로 회전될 수 있으며, 이에 의해 교반도 또한 보다 높은 정도로 달성된다. 보다 높은 정도의 교반도를 달성하는 것은, 원하는 세탁 정도가 이전에 가능했던 것보다 빠른 시간 내에 달성될 수 있음을 의미한다. 대안적으로, 세탁기는 주어진 시간 내에 기존에 가능했던 것보다 높은 세탁 기준을 달성할 수 있다.

구동 장치(24a, 24b) 중 하나가 도 3A 및 도 도3B에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 구동 장치(24a, 24b)는 상호 동일함을 이해해야 한다. 이러한 이유로 인해, 단지 한 개의 구동 장치만이 여기에 도시되어 있다. 이하에 기술된 상기 구동 수단을 상기 목적을 위해 유일하게 적합한 것으로 간주해서는 안된다. 마찬가지로 다른 적절한 구동 수단들의 응용은 당업자에게는 즉시 명백해질 것이다. 도 3A 및 도 3B에 도시되는 바와 같이, 상기 구동 장치는 제1 톱니바퀴(34)를 지지하는 샤프트(32)를 구비하는 모터(30)로 이루어져 있다. 체인(36) 또는 기타 다른 링크 부재는 제1 톱니바퀴(34) 및 제2 톱니바퀴(38)와 맞물린다. 여기서 상기 제2 톱니바퀴는 회전 가능한 샤프트(40)에 고정되며, 상기 샤프트는 (도시되지 않은) 베어링수단에 의해 세탁기의 케이싱 또는 지지 구조물에 설치되어 있다. 상기 샤프트(40)는 또한 제3 톱니바퀴(42)를 지지하며, 이때 상기 톱니바퀴의 치열(teeth; 44)은 체인(46)의 링크 또는, 한 개의 회전부(16a, 16b) 주변을 중심으로 배열된 기타 다른 링크 부재와 맞물리도록 설계되어 있다. 모터(30)가 작동되면, 샤프트(32)가 회전함으로써 제1 톱니바퀴(34)가 회전하게 된다. 이것은 체인(36)을 구동시킴으로써, 제2 톱니바퀴(38)가 회전하게 되며, 그 다음 차례로 제3 톱니바퀴(42)가 회전하게 된다. 상기 제3 톱니바퀴(42)가 회전함으로써, 구동 장치가 장착된 회전부는 축(14)을 중심으로 강제 회전하게 된다. 상기 회전부의 회전 방향은 모터의 회전 방향에 의해 결정되는 반면, 회전부의 회전 속도는 단지 모터 속도에 의해서만 결정되는 것뿐만 아니라, 상기 톱니바퀴의 구성에 의해서도 결정된다. 따라서 상기 회전부의 회전 속도는 임의로 선택되어질 수 있다.

이때 상기 톱니바퀴(34, 38, 42) 및 체인 또는 링크 부재(36, 46)들은 적절한 풀리(pulley) 및 구동 벨트(drive belt) 또는 이와 대등한 다른 구성 요소로 대체될 수 있음을 이해하여야 한다. 구동 벨트가 회전부(16a, 16b) 자체를 구동하기 위해 사용될 경우, 상기 구동 벨트는 도 1에 도시된 축(14) 상에 위치해 있거나 상기 축과 동심을 갖는 풀리를 둘러싸는 것이 가장 바람직하다.

도 4에는 제2 실시 형태가 도시되어 있다. 상기 실시 형태에서, 드럼(120)은 세 개의 분리된 회전부(160a, 160b, 160c)로 이루어져 있다. 각각의 회전부(160a, 160b, 160c)는 원통형 벽 및 가장 외측의 부분(160a, 160c)들은 또한 원형 단부 벽을 가짐으로써, 원통형 드럼(120)이 본질적으로 폐쇄된다. 도어(150)가 한 개의 단부 벽에 제공된다. 각 회전부(160a, 160b, 160c)를 축(140)을 중심으로 구동시키기 위해 ,도 3에 도시된 것과 유사한 구동 수단이 제공된다(도시되지 않음). 가장 외측의 회전부(160a, 160c)들은 각각 제1 방향(화살표 180a, 180c 참조)으로 회전될 수 있는 반면, 중앙 회전부(160b)는 반대 방향(화살표 180b 참조)으로 회전될 수 있다. 그러나 속도는 각각 동일하다.

상기 드럼(120)의 내용물들은 기존의 세탁기에 의해 달성되는 것보다 상당히 높은 정도로 교반된다. 인접한 회전부(180a, 180b, 180c)들이 반대 방향으로 회전함으로써, 직물들이 드럼(120)의 원통형 벽에 고착되는 것이 방지된다. 그 이유는 단지, 반대쪽 방향으로 회전되는 다른 직물들이 상기 직물들이 드럼(120) 주변에 달라붙는 것을 방해하기 때문이다. 다른 직물들은 제1 직물들을 벽으로부터 효과적으로 끌어냄으로써 교반은 계속 이루어지게 된다. 이는 심지어 회전부(180a, 180b, 180c)의 회전 속도가 높은 경우에도 그러하다.

도 5에서 도시되는 바와 같이, 상기 장치가 그대로 세탁기에 적용될 경우, 드럼(120) 내에 포함되어 있는 직물(220)에 가해지는 교반은 기존 장치를 사용해서 달성하는 것보다 상당히 높다. 앞에서와 마찬가지로, 상기 드럼(120)은, 직물(220)을 세탁하기 위해 물 및 세제를 포함하는 탱크(200) 내에 위치해 있다. 그러나 상기 장치의 경우, 드럼(120)은 탱크(200) 내에 수평축이 아닌 경사 축(140)을 중심으로 설치되어 있다.

위에서 기술된 장치는, 특히 회전부의 각각의 속도 및 방향과 관련하여 동일한 또는 유사한 효과를 달성하기 위해 적용될 수 있음을 이해하여야 된다. 대안적인 장치들은 도 6A, 6B, 6C에 도시되어 있다. 도 6A에 도시된 회전부(161a, 161b)는 동일한 방향으로, 그러나 화살표(181a, 181b)처럼 각기 다른 속도로 회전한다. 도 6B에 도시된 회전부(162a, 162b)들은 각기 다른 속도로, 그러나 화살표(182a, 182b)처럼 상호 반대 방향으로 회전한다. 도 6C에서, 한쪽 회전부(163b)는 고정된 상태(십자형 183b)로 도시되는 반면, 기타 다른 회전부(163a)는 회전한다(화살표 183a 참조). 이들 모든 경우에, 회전부(161a, 161b; 162a, 162b; 163a, 163b) 사이에 상대 회전이 존재한다. 그 결과, 드럼(120) 내의 내용물의 교반되는 효과가 증대된다. 도 6에 도시된 장치는 세 개 또는 그 이상의 회전부로 구성된 드럼에도 적용될 수 있다.

도 7A 및 도 7B에는 또 다른 대안적인 장치가 도시되어 있다. 상기 장치에서, 세탁기(300)는 종래 방식으로 지지되어 있는 고정형 탱크(310)를 내부에 포함하며 두 개의 회전부(320a, 320b)는 고정부(330)의 양쪽에 배열되어 있다. 고정부(330)는 도어(332)를 내장하고 있다. 상기 도어는 경첩식으로 축(334)을 중심으로 설치되어 있다. 이는 상기 도어가 개방되어 직물들이 회전부(320a, 320b)의 내부로 투입될 수 있기 위함이다. 고정부(330)는 도 7A에서 측면으로 도시되는 바와 같이, 본질적으로 삼각형이다. 이에 의해, 축(312a, 312b)들은 상호 기울어질 수 있다. 여기서 상기 축을 중심으로 회전부(320a, 320b)가 회전한다.

일반적으로, 상기 도어(332)는, 직물이 드럼(314)의 내부로 진입할 수 있도록 개방되며, 그 다음에 폐쇄된다. 세탁 사이클이 이루어지는 동안, 상기 회전부(320a, 320b)는 축(312a, 312b)을 중심으로 회전하는 반면, 고정부(330)는고정 상태를 유지한다. 이에 의해, 각 회전부(320a, 320b) 및 고정부(330) 사이에 상대 동작이 만들어진다. 이는 심지어 회전부(320a, 320b)가 동일한 속도 및 동일한 방향으로 회전하는 경우에도 그러하다. 그러나, 상기 회전부(320a, 320b)가 각각의 축(312a, 312b)을 중심으로 각기 다른 속도 및/또는 각기 다른 방향으로 회전하는 경우 보다 높은 정도의 교반이 기대된다. 앞에서와 마찬가지로, 상기 탱크(310)는 물 및 세제를 보유하는 기능을 제공하며, 상기 세제에 의해 드럼(314) 내의 직물들은 세탁되어진다.

상기 공통의 축을 중심으로 회전될 수 있는 두 개 또는 그 이상의 본질적으로 원통형인 부분으로 이루어진 드럼에 접근할 수 있기 위해서는, 드럼의 벽에 개방형 도어가 제공될 필요 없이, 상기 드럼이 개방될 수 있다는 사실을 이해하여야 한다. 상기 드럼이 분리된 부분으로 이루어져 있기 때문에, 투입구를 제공하기 위해서 상기 부분 중 하나가 인접한 부분으로부터 이격되도록 이동될 수 있다. 이를 달성하기 위한 한 가지 방법은 도 8에 개략적으로 도시되어 있다. 상기 드럼(414)은 공통의 축(412)을 중심으로 회전될 수 있는 두 개의 회전부(420a, 420b)를 포함한다. 각 회전부(420a, 420b)의 원통형 벽 또는 원형 단부 벽 양쪽에 도어가 전혀 제공되지 않는다. 그 대신에, 상기 회전부(420a, 420b) 중 하나가 다음과 같이 설치된다. 즉, 드럼(414)이 개방될 때, 전체 회전부(420b)가 다른쪽 회전부(420a)로부터 이격되게 선회되도록 한다. 도 8에는 개방된 포지션이 점선으로 표현되었다. 다른 관점에서 볼 때, 도 8에 도시된 실시 형태의 구조는 앞서 기술되며 도시되었던 실시 형태의 것과 유사하다.

도 9에는 본 발명에 따른 또 다른 세탁기 실시 형태가 도시되어 있다. 상기 세탁기(500)는 드럼(550)을 둘러싸고 수용하는 통(502)을 갖는다. 상기 통(502)은 그 안에 물 및 세제를 포함하기 위해서 방수처리 되었다. 상기 통(502)은 물 및 세제를 유입하고 배출하기 위해 각각 유입구(504) 및 배출구(506)를 갖는다. 상기 도어(508)는, 직물들이 드럼(550)의 내부에 투입될 수 있도록 통(502)의 전면에 제공된다. 이와 같은 장치는 기존에 있는 것으로서 보다 구체적으로 기술될 필요 없다.

드럼(550)은 외팔보형(cantilever fashion)으로 이격된 통(502)의 벽 상에 설치된다. 본 발명에 따라, 상기 드럼(550)은 두 개의 분리된 회전부(560, 570)로 이루어져 있다. 외측의 제1 회전부(560)는 중공의 원통형 샤프트(561) 상에 지지된다. 통(502)의 후방 벽 및 중공의 원통형 샤프트(561) 사이에는 앵귤러 콘택트베어링(angular contact bearing; 562)이 위치한다. 외측의 회전부(560)는 상기 통(502)의 내부를 충분히 채우도록 그 크기를 갖는다. 보다 명확하게는, 외측의 회전부(560)는 일반적으로, 통(502)의 원통형 벽으로 향해 중공의 원통형 샤프트(561)로부터 연장되는 원형 후방 벽(563), 일반적으로 후방 벽(563)으로부터 통의 전방 벽으로 향해 통(502)의 원통형 벽과 평행하게 연장되는 일반적인 원통형 벽(564), 원통형 벽(564)으로부터 도어(508) 쪽으로 향해 연장되는 일반적인 환형 전면(565)을 갖는다. 외측의 회전부(560) 및 통(502)의 벽(563, 564, 565)들 사이에 충분한 간극(clearance)이 허용된다. 이는 드럼(550)이 회전될 때, 외측 회전부(560)가 통(502)과 접촉되는 것을 방지하기 위함이다.

내측 원통형 벽(566) 또한 외측 회전부(560)의 원통형 벽의 내부에 제공된다. 상기 내측 원통형 벽(566)은 대체로 후방 벽(563) 및 전면(565)의 중간쯤에 위치한 지점으로부터 상기 전면(565) 쪽으로 연장된다. 상기 내측 원통형 벽(566) 및 원통형 벽(564) 사이의 공간은 비어 있으나, 원할 경우에 상기 공간을 보강재(strengthening material)로 채울 수 있다. 이 경우, 상기 보강재는 경량이어야 된다. 평행한 원통형 벽(564, 566)을 전면(565)에 가장 근접한 외측 회전부(560)의 부분 내에 제공함으로써, 상기 외측 회전부(560)의 전체를 보강시키는 한편, 이 영역에서 외측 회전부(560)의 내경을 감소시킨다.

내측 회전부(570)는 중심 샤프트(571) 상에 지지된다. 이때 상기 중심 샤프트 또한, 상기 중심 샤프트(571) 및 중공의 원통형 샤프트(561) 사이에 위치한 깊은 홈 베어링(deep groove bearing; 572)에 의해 지지된다. 내측 회전부(570)는 본질적으로, 중심 샤프트(571)로부터 통(502)의 원통형 벽으로 향해 연장되는 일반적인 원형 후방 벽(573), 및 상기 후방 벽(573)의 외주로부터 통(502)의 전면으로 향해 연장되는 원통형 벽(574)을 포함한다. 상기 내측 회전부(570)의 원통형 벽(574)은 대체로 외측 회전부(560)의 내측 원통형 벽(566)의 직경과 동일하다. 상기 내측 회전부(570)의 원통형 벽(574)은 그 말단부가 이에 근접한 원통형 벽(566)의 단부에 접근하도록 그 크기를 갖는다. 상기 두 개의 원통형 벽(574, 566) 사이의 간극을 가능한 작게 유지하는 것이 바람직하다. 환형 밀봉링(567)은 내측 원통형 벽(566)의 단부―여기서 상기 벽 단부는 내측 원통형 부분(570)에 근접함― 바로 가까이에 있는 외측 원통형 부분(560)의 원통형 벽(564) 상에 위치해있다. 이는 상기 내측 원통형 부분의 원통형 벽(574)의 말단부를 지지하기 위함이다.

중심 샤프트(571) 및 중공의 원통형 샤프트(561)는 각각의 구동 장치(580, 582)에 의해 개별적으로 구동된다. 상기 샤프트(561, 571)들을 구동시키는 수단들은 결정적인 것이 아니지만, 내측 및 외측 회전부(570, 560)가 이하에 기술된 방법에 따라 회전될 수 있도록 충분한 유연성이 제공되어야 된다. 이를 달성하기 위한 수단들은 당업자에게는 명백할 것이며, 본 발명의 본질적인 부분을 형성하지 않는다.

상기 내측 및 외측 회전부(570, 560)는 분해된 상태로 도 10에 도시되어 있다. 도 9 및 도 10에서 도시되는 바와 같이, 상기 내측 회전부(570)는 외측 회전부(560)의 내부에 위치함으로써, 상기 내측 회전부(570)의 원통형 벽(574)은 외측 회전부의 내측 원통형 벽(566)과 일직선으로 정렬된다. 중심 샤프트(571)는 중공의 원통형 샤프트(561)의 내부에 위치한다. 상기 내측 및 외측 회전부 모두는 클린칭(clinching) 및 용접을 포함하는 제조 기술을 사용하여 스테인리스 강으로 제조되는 것이 바람직하다. 그러나, 제조 방식은 본 발명에 있어서 본질적인 것이 아니며, 회전부가 적절한 플라스틱 소재로부터 성형될 수도 있다.

각각의 회전부(560, 570) 내에 패들(paddle; 590) 또한 위치해 있다. 도시된 실시예에서, 세 개의 동일한 각도로 이격된 패들(590)은 각 회전부(570, 560)의 원통형 벽(574, 566) 상에 각각 위치한다. 이때 상기 패들의 수는 원하는 만큼 더 많거나 더 적게 제공될 수 있다. 상기 패들(590)은 모두 대체로 동일하며, 그 모양은 도 11A 및 도 11B에 도시되어 있다. 도 11A에서 도시되는 바와 같이, 상기 패들(590)의 높이는 한쪽 단부(592)에서 다른쪽 단부(594)로 향해 급격히 감소한다. 각각의 경우, 상기 단부(592)는 패들(590)이 부착된 회전부(560, 570)의 단면 또는 원형 벽과 바로 가까이 배치되어야 한다. 상기 패들(590)이 외측 회전부(560)에 부착되는 경우, 상기 단부(592)는 환형 단부면(565)과 바로 인접하게 된다. 패들(590)이 내측 회전부(570)에 부착되는 경우, 상기 패들(590)의 단부(592)는 후방 벽(573)과 바로 인접하게 된다. 상기 패들(590)의 상부 표면(596)은 상기 단부(592)와 인접한 아치형 부분을 가지며, 상기 아치형 부분은 패들(590) 길이의 1/3 내지 3/4 만큼 연장될 수 있다. 도시된 실시예에서, 상기 아치형 부분은 패들(59)의 반 이상으로 연장되며, 보다 명확히는 그 길이의 대략 2/3 만큼 연장된다. 상기 패들(590)의 상부 가장자리(596)의 나머지 부분은 그 하부 표면(598)과 평행하게 연장된다. 도 11A의 평면도에서 도시되는 바와 같이, 상기 패들(590)의 측면 가장자리(599)들은 패들(590)의 말단부(594)에 근접함으로써 상호 근접한다. 즉, 상기 측면 가장자리(599)들은 그 길이의 일부분을 따라 아치형 모양을 가지며, 상기 가장자리 길이의 나머지 부분은 상호 평행이다.

각 패들(590)의 길이는 다음과 같이, 즉 패들(59)이 외측 및 내측 회전부(560, 570)의 원통형 벽(566, 574) 상에 위치할 때, 각 패들(590)의 말단부(594)가 원통형 벽(566, 574)의 간극으로부터 10mm 내지 30mm 거리만큼 연장되도록 선택되어진다. 각 패들(590)의 상부 표면(596)의 형태는 다음과 같이, 즉 단부(592)와 인접한 각 패들(590)의 높이가 충분하여, 드럼이 가득 차있거나 무거운 품목이 세탁되는 경우 드럼(550) 내에 포함된 세탁물들이 지속적으로 회전되는 것이 보장되도록 선택되어진다. 그러나, 말단부(594)와 인접한 상기 패들(590)의 높이는 충분히 작음으로써, 필요한 경우 세심한 주의가 필요한 직물들을 약하게 세탁시킨다. 세탁기를 위한 전형적인 패들의 적절한 크기는 최대 높이가 대략 50mm, 최소 높이가 대략 20mm, 및 패들의 길이가 대략 190mm이다.

앞서 기술된 장치는 하기 방법에서 사용될 수 있다. 세탁될 직물들은 드럼(550) 내에 배치된 다음, 유입구(504)를 통해 공지된 방식으로 필요한 온도로 또는 이보다 낮은 온도로 물이 투입된다. 이때 낮은 온도의 경우, 이는 필요한 온도로 차후 가열된다. 세탁 사이클이 시작되면, 세제가 상기 드럼(550)으로 투입된다. 이 또한 기존 방식으로 이루어진다. 그 다음 회전부(560, 570)는, 한 개의 회전부(560)의 회전 속도 및/또는 회전 방향이 기타 다른 회전부(570)의 것과 차별되도록, 구동 장치(580, 582)에 의해 회전된다. 회전부(560, 570)는 각기 다른 방향 및 동일한 속도로, 동일한 속도 및 각기 다른 방향으로, 또는 각기 다른 속도 및 각기 다른 방향으로 회전될 수 있다. 대안적으로, 한 개의 부분(560, 570)은 고정된 상태로 유지될 수 있는 반면, 다른쪽 부분(570, 560)은 회전될 수 있다. 상기 모든 경우에 있어서, 회전부(570, 560)의 회전 속도는, 세탁 사이클이 이루어지는 동안 정상적인 세탁기 드럼의 회전 속도에 대해 증가될 수 있다. 기존 세탁기의 경우, 그 속도는 통상적으로 50rpm이상이다. 회전 속도가 50rpm을 초과하는 경우에도, 본 발명에 따른 상기 드럼(550)의 내용물은 드럼의 벽에 달라붙지 않으며, 따라서 상기 내용물에 가해지는 교반은 상당히 증가될 수 있다.

상기 드럼(550) 내에 있는 직물들이 헹구어지는 단계에서, 세탁물은 드럼(550)으로부터 배수구(506)를 통해 공지된 방식으로 배수되고, 깨끗한 물이 유입구(504)를 통해 상기 드럼 내로 유입된다. 회전부(560, 570)는 세탁이 이루어지는 동안 계속해서 동일한 방식으로 회전함으로써 직물의 교반 수준이 높은 정도로 유지된다. 헹굼이 이루어진 다음, 상기 회전부(560, 570)들은 동일한 속도 및 동일한 방향으로 회전된다. 이는 직물로부터 과잉수(excess water)를 통상적인 방법으로 회전시키기 위함이다. 상기 회전부(560, 570)들은 이 지점에서 (도시되지 않은) 로킹 수단에 의해 함께 고정될 수 있다. 이로 인해, 상기 회전부(560, 570) 사이에 상호 운동이 전혀 일어나지 않거나 아주 근소한 정도로 발생되는 것이 보장된다. 고정이 이루어지면, 모든 또는 두 개의 회전부(560, 570)가 단일 구동 장치에 의해 구동될 수 있도록, 이 중 한 개의 구동 장치(580, 582)를 제외하고는 모두가 차단되어야 한다. 대안적으로, 상기 구동 장치(580, 582)는, 회전되는 동안 모든 또는 양쪽의 회전부(560, 570)가 동일한 방향 및 속도로 구동되도록, 배열되어야 한다. 이때 속도에 있어서 모든 근소한 차이는 드럼(550) 내에 존재하는 내용물에 의해서만 제어된다. 상기 드럼(550)의 내용물에 가해진 보다 증가되어진 교반에 의해, 일반적으로 대략 90분 걸리는 통상적인 세탁 사이클 시간이 대략 절반 또는 그 이상으로 감소될 수 있다. 이때 직물이 세탁될 세정의 기준은 전혀 감소되지 않는다.

본 발명의 장치는 그 사용 용도에 있어서 세탁기에 한정되는 것이 아니며, 바람직하게는 컨테이너의 내용물이 높은 정도로 교반될 필요가 있으며 교반 시간이단축되는 것이 유리한 모든 장치에 적용될 수 있다. 기타 다른 사용 용도는 연마(예를 들면 준 보석(semi-precious stone)의 경우), 연삭, 제립, (예를 들면 감자칩 같은 식품의) 필링 및 코팅을 포함한다. 계속해서, 앞서 기술된 장치의 변형들은 발명의 범위 내에 포함되도록 의도되었다. 예를 들면, 드럼은 반드시 원통형일 필요 없으며, 부분적 구형(part-spherical) 및 원추대(frusto-conical) 드럼이 포함된다. 회전부들은, 대체로 상호 유사하지 않도록 배열될 수도 있다. 예들 들면, 원통형 드럼의 경우, 한쪽 부분은 드럼의 원통형 벽을 이룰 수 있는 한편, 다른쪽 부분은 드럼의 원형 단부 벽을 이룰 수 있다. 상기 변형 및 기타 다른 변형들은 당업자의 경우 명백한 것들이다.

Claims (41)

1. 직물들을 수용하며 제한된 공간을 한정하기 위한 드럼, 및 상기 직물들을 상호 교반하기 위해 상기 드럼을 회전하기 위한 구동 수단을 포함하는, 제한된 공간 내에서 다수의 직물들을 포함하고 상호 교반하기 위한 장치에 있어서,

   상기 드럼이 적어도 두 개의 회전부를 구비하고, 상기 구동 수단이 인접한 회전부들 사이에 상대 회전이 형성되는 방식으로 상기 드럼을 회전시킬 수 있는

   교반 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 구동 수단이 회전부를 각기 다른 속도 및/또는 각기 다른 방향으로 회전시킬 수 있는 교반 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 회전부들이 공통의 축을 중심으로 회전될 수 있는 교반 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 축이 수평인 교반 장치.
5. 제3항에 있어서,

   상기 축이 수직으로 기울어져 있는 교반 장치.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 드럼의 회전부가 대체로 원통형 모양인 교반 장치.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 드럼의 회전부들이 대체로 동일한 크기를 갖는 교반 장치.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 드럼이 두 개의 회전부를 포함하고, 각각의 회전부가 대체로 원통형 인 교반 장치.
9. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 드럼이 세 개의 회전부를 포함하고, 각각의 회전부가 대체로 원통형인 교반 장치.
10. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 드럼이 두 개의 회전부를 포함하고, 각각의 회전부가 대체로 원추대형인 교반 장치.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 구동 수단이 인접한 회전부들을 동일한 방향으로 각기 다른 속도로 회전시킬 수 있는 교반 장치.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 구동 수단이 인접한 회전부들을 상호 반대 방향으로 동일한 속도로 회전시킬 수 있는 교반 장치.
13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 구동 수단이 인접한 회전부들을 상호 반대 방향으로 각기 다른 속도로 회전시킬 수 있는 교반 장치.
14. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

    한쪽 회전부가 회전하는 반면, 다른쪽 회전부는 고정된 상태를 유지하기 위한 수단들이 제공되는 교반 장치.
15. 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회전부를 동일한 속도 및 방향으로 회전시키기 위한 수단들이 제공되는 교반 장치.
16. 제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,

    각각의 회전부를 위해 개별적인 구동 장치를 포함하는 구동 수단들이 제공되는 교반 장치.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,

    제1 회전부가 제2 회전부의 내부에 위치하는 교반 장치.
18. 제17항에 있어서,

    제2 회전부가 제1 회전부를 수용하는 리세스부를 구비하는 교반 장치.
19. 제18항에 있어서,

    제2 회전부가 리세스 부분으로부터 분리된 작동부를 구비하는 교반 장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 제2 회전부의 작동부 직경이 제1 회전부의 직경과 대체로 동일하는 교반 장치.
21. 제17항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,

    제1 및 제2 회전부가 중심이 같은 샤프트 상에 설치되는 교반 장치.
22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 회전부 중 적어도 하나가 그 내부 표면 상에 위치한 다수의 패들을 구비하는 교반 장치.
23. 제22항에 있어서,

    상기 드럼의 축과 평행한 방향으로 측정하여, 상기 패들의 높이가 상기 패들 길이의 적어도 1/3에 걸쳐서 계속 감소하는 형태를 갖는 교반 장치.
24. 제23항에 있어서,

    상기 패들의 높이가 그 길이의 적어도 절반에 걸쳐서 계속 감소하는 교반 장치.
25. 제24항에 있어서,

    상기 패들의 높이가 그 길이의 적어도 3/4에 걸쳐서 계속 감소하는 교반 장치.
26. 제22항 내지 제25항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 드럼의 축과 평행한 방향으로 측정하여, 상기 패들의 말단부가 그 길이의 적어도 1/3에 걸쳐서 아치형인 교반 장치.
27. 제26항에 있어서,

    상기 패들의 말단부가 그 길이의 적어도 절반에 걸쳐서 아치형인 교반 장치.
28. 제27항에 있어서,

    상기 패들의 말단부가 그 길이의 적어도 3/4에 걸쳐서 아치형인 교반 장치.
29. 제22항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,

    세 개의 패들이 각 회전부 상에 제공되는 교반 장치.
30. 제1항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 장치가 세탁기의 일부분을 형성하는 교반 장치.
31. 첨부된 도면에서 도시된 실시예들을 참조하여 앞서 대체로 기술된 것으로서, 제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 상기 직물들을 상호 교반하기 위한

    교반 장치.
32. 제한된 공간을 한정하며 구동 장치에 의해 회전될 수 있는 드럼의 내부로 직물들을 투입하는 단계, 및 상기 직물들을 상호 교반하기 위해 상기 드럼을 회전하는 단계를 포함하며, 제한된 공간 내에서 다수의 직물들을 포함하고 교반하기 위한 방법에 있어서,

    상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 구동 수단이 인접한 드럼 회전부들 사이에 상대 회전이 이루어지는 방식으로 작동되는

    교반 교반 방법.
33. 제32항에 있어서,

    상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 인접한 회전부들이 각기 다른 속도 및/또는 각기 다른 방향으로 회전되는 교반 방법.
34. 제33항에 있어서,

    상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 상기 인접한 회전부들이 상호 반대 방향으로 동일한 속도로 회전되는 교반 방법.
35. 제33항 또는 제34항에 있어서,

    상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 상기 인접한 회전부들이 동일한 방향으로 각기 다른 속도로 회전되는 교반 방법.
36. 재33항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 직물들을 상호 교반하기 위한 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안,상기 인접한 회전부들이 상호 반대 방향으로 각기 다른 속도로 회전되는 교반 방법.
37. 제32항 내지 제36항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 드럼 회전 단계 중 적어도 일부분 동안, 적어도 한 개의 회전부가 고정된 상태로 유지되는 한편, 인접한 회전부는 회전되어 상기 직물들 사이에 상호 교반이 일어나도록 하는 교반 방법.
38. 제32항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 드럼의 회전부를 동일한 속도 및 동일한 방향으로 회전시키는 단계를 추가로 포함하는 교반 방법.
39. 제32항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,

    제1항 내지 제31항 중 어느 한 항에 따른 장치를 이용하는 벙법.
40. 제32항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,

    상기 방법이 세탁물에 적용되는 교반 방법.
41. 첨부된 도면에서 도시된 실시예들을 참조하여 앞서 대체로 기술된 것으로서,제한된 공간 내에 다수의 직물들을 포함하고 교반하기 위한 교반 방법.