KR20170118517A - 세탁기 - Google Patents

Abstract

캐비닛의 내부에 구비되고, 내부에 세탁수를 저장하는 터브; 상기 터브 내의 저면에 형성되고, 상기 터브 내의 세탁수를 외부로 배출시키기 위한 배수구를 구비하는 섬프; 및 상기 터브 내의 잔수를 제거하기 위해 상기 섬프의 표면에 형성되는 초발수 미세돌기를 포함하는 세탁기가 개시된다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}

본 발명은 배수성능을 향상시킨 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 물과 세제의 작용을 이용하여 드럼 내에 수용된 의류 등(이하, 세탁대상물이라 칭함)에 묻은 오염물질을 떼어내도록 세탁, 헹굼, 탈수, 건조 등의 과정을 통해 세탁대상물을 세정하는 장치이다.

세탁기는 펄세이터(pulsator)의 동작에 따른 수류에 의해 세탁이 이루어지는 펄세이터형 세탁기와, 드럼(drum) 자체의 회전에 의한 세탁대상물의 낙하를 이용하는 드럼형 세탁기로 분류될 수 있다.

드럼형 세탁기는 캐비닛의 내부에 구비되고 세탁수가 내부에 저장되는 터브와, 터브의 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼과, 터브에 세탁수를 공급하는 급수장치와, 세탁이 종료된 후에 터브의 세탁수를 캐비닛의 외부로 배출시키는 배수장치를 포함한다.

상기 배수장치는 배수호스와 배수펌프를 포함할 수 있다.

배수호스는 터브의 세탁수를 캐비닛의 외부로 안내하고, 배수펌프는 상기 배수호스를 따라 흐르는 세탁수를 배출시킨다.

그러나, 상기 터브 내부의 오염된 세탁수가 캐비닛 외부로 배출되지 않고 터브의 내부에 잔존하는 경우에 다음과 같은 문제점이 발생한다.

첫째, 세탁수를 헹구기 위해 공급되는 깨끗한 세탁수가 터브의 내부에 잔존하는 오염된 세탁수와 섞이게 될 경우에 헹굼행정의 효율이 떨어지고 적절한 헹굼에 요구되는 세탁수의 양 및 세탁시간이 증가한다.

둘째, 터브의 내부는 배수펌프의 동작이 완료된 후에도 습도가 매우 높고, 터브의 오염된 세탁수는 배수호스를 통해 배수되지 않고 터브의 내부면에 물방울 형태로 붙어서 잔존하게 된다. 이때, 터브의 내부면에 남은 잔수는 곰팡이 등 세균의 발생으로 악취를 유발시키고, 이후의 세탁기 사용시 새롭게 급수되는 물을 오염시킨다.

D1: 한국공개특허 제10-2000-0002304호 (2000. 01. 15.)

따라서, 본 발명의 첫번째 목적은, 터브 내부면에 잔존하는 세탁수를 남김없이 외부로 배출시킬 수 있는 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 두번째 목적은, 터브의 섬프에 잔존하는 잔수의 흐름에 방향성을 줄 수 있는 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명의 세번째 목적은, 터브를 사출 금형에 의해 사출 성형 후 사출 금형의 언더컷을 방지할 수 있는 세탁기를 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 본 발명의 첫번째 목적은 세탁기 내부에 물이 닿을 수 있는 곳에 초발수 미세돌기를 구비하고, 초발수 미세돌기의 연잎효과를 이용하여 세탁기 내부의 잔수를 제거함으로 달성될 수 있다.

본 발명의 두번째 목적은 초발수 미세돌기의 양측 경사면에 비대칭적인 구배를 형성하여 물이 배수구를 향해 흐를 수 있도록 함으로써 달성될 수 있다.

본 발명의 세번째 목적은 사출금형이 분리되는 방향으로 초발수 미세돌기에 방향성을 부여하여 사출 금형의 언더컷을 방지함으로 달성될 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 캐비닛의 내부에 구비되고, 내부에 세탁수를 저장하는 터브; 상기 터브 내의 저면에 형성되고, 상기 터브 내의 세탁수를 외부로 배출시키기 위한 배수구를 구비하는 섬프; 및 상기 터브 내의 잔수를 제거하기 위해 상기 섬프의 표면에 형성되는 초발수 미세돌기를 포함한다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 초발수 미세돌기는, 상기 터브와 함께 사출 금형에 의해 사출 성형되어, 상기 섬프의 표면에 일체형으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 섬프는 터브의 후방면 하단부에서 터브의 전방면을 향해 터브의 길이방향을 따라 오목하게 형성되고, 상기 초발수 미세돌기는 상기 사출 성형 후 사출 금형의 언더컷을 방지하기 위해 상기 사출 금형이 분리되는 방향으로 상기 섬프의 길이방향을 따라 돌출 형성될 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 섬프는 터브의 원주면보다 낮은 위치에 형성되고, 터브의 전방면을 향해 갈수록 하향 경사지게 이루어질 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 배수구는 섬프의 길이방향 중심선에서 일방향으로 이격되게 형성되고, 상기 섬프는, 일측이 상기 배수구와 연통되고, 섬프 내의 잔수를 상기 배수구로 안내하도록 상기 섬프의 길이방향 중심선에서 이격되게 형성되는 잔수안내유로부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 초발수 미세돌기는, 상기 섬프 내의 잔수가 잔수안내유로부로 향해 흐르도록, 상기 섬프의 저면을 따라 서로 평행하게 이격되는 섬프의 길이방향 중심선을 기준으로 양측이 비대칭되게 형성되되, 상기 잔수안내유로부로 향하는 일측에 기울기가 작은 제1경사면부와 상기 잔수안내유로부와 반대방향으로 향하는 다른 일측에 기울기가 상대적으로 큰 제2경사면부를 구비할 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 초발수 미세돌기는 상부 폭이 하부 폭과 같거나 하부 폭에 비해 작을 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 초발수 미세돌기는 삼각형 또는 사각형 형태로 이루어질 수 있다.

본 발명의 세탁기와 관련된 일 예에 따르면, 상기 터브는, 세탁대상물의 투입을 위한 투입구가 전방면에 형성되고, 상기 터브가 원주면을 따라 전방부와 후방부로 분할될 때 상기 터브의 전방부를 형성하는 터브커버; 및 상기 터브커버의 후단과 결합되고, 상기 터브의 후방부를 형성하는 터브본체를 포함할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 터브의 내표면에 다수의 초발수 미세돌기가 형성됨으로, 연잎 효과를 이용하여 터브의 내부에 잔류하는 잔수를 깨끗이 제거하여 세탁기의 청결상태를 유지할 수 있다.

둘째, 초발수 미세돌기가 방향성을 가지도록 형성됨에 따라 사출 성형 완료 후 금형이 분리될 때 언더컷(금형의 미세성형돌기과 터브의 미세돌기가 서로 간섭되는 것을 말함)이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

셋째, 초발수 미세돌기에 구배(SLOPE)를 형성하여, 미세돌기를 따라 흐르는 물이 일정한 방향, 예를 들어 배수구를 향해 흐를 수 있도록 할 수 있다.

넷째, 오염물질이 포함된 세탁수가 터브의 내부에 잔류하지 않도록 초발수 미세돌기에 의해 굴려서 배수구로 흘려보냄에 따라 새로 급수되는 깨끗한 헹굼수가 오염된 세탁수와 섞이는 것을 방지할 수 있다.

다섯째, 터브 내의 잔수로 인해 발생하는 악취를 제거할 수 있고, 터브 내부의 이물질이 공모양의 물방울과 함께 미세돌기를 따라 배수구로 이동함으로써 터브 내부의 자기세정에 의한 터브 내부의 위생을 청결하게 유지할 수 있다.

도 1은 본원발명에 따른 터브를 정면에서 본 정면도이다.
도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3a는 연잎에서 물방울이 굴러 떨어지는 모습을 보여주는 그림이다.
도 3b는 본 발명에 따른 세탁기 내부에 적용되는 초발수 미세돌기의 연잎효과를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3c는 물과 표면의 접촉각과 발수 특성의 상관관계를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4a는 도 2에서 섬프의 일 예를 보여주는 B-B 단면도이다.
도 4b는 도 4a의 섬프에 초발수 미세돌기가 적용된 모습을 보여주는 사시도이다.
도 5a는 도 2에서 섬프의 다른 예를 보여주는 사시도이다.
도 5b는 도 5a의 섬프를 위에서 본 평면도이다.
도 5c는 도 5a에서 잔수의 C-C 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초발수 미세돌기가 비대칭 경사면을 갖는 구조를 보여주는 개략도이다.
도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 플라스틱 사출금형에 의해 터브의 제작방법을 설명하기 위한 개략도로서, 도 7a는 사출금형이 닫힘상태인 경우이고 도 7b는 사출금형이 열림상태인 경우를 보여준다.
도 7c는 도 7b의 E-E방향에서 본 측면도이다.
도 8a는 도 4b의 "D" 부분의 확대도로서, 방향성을 갖는 초발수 미세돌기의 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 8b는 도 8a의 F-F 방향으로 본 초발수 미세돌기의 단면형상을 보여주는 단면도이다.
도 9a는 본 발명에 따른 방향성을 갖는 초발수 미세돌기의 다른 일 예를 보여주는 평면도이다.
도 9b는 도 9a의 G-G 방향으로 본 초발수 미세돌기의 단면형상을 보여주는 단면도이다.

이하, 본 발명에 관련된 세탁기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

도 1은 본원발명에 따른 터브(10)를 정면에서 본 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 단면도이다.

터브(10)는 세탁수를 내부에 저장할 수 있는 저장공간을 제공한다. 터브(10)는 캐비닛의 내부에 구비된다. 터브(10)는 댐퍼 및 스프링 등 지지부재에 의해 캐비닛의 내부에 고정되게 지지된다.

터브(10)는 원통형으로 이루어지고, 터브(10)의 전방면에 세탁대상물의 투입을 위한 투입구가 형성될 수 있다.

터브(10) 내의 세탁수가 터브(10)의 외부로 누수되는 것을 방지하기 위해 터브(10)의 투입구의 둘레를 따라 원주방향으로 고무재질의 가스켓(14)이 형성될 수 있다.

드럼을 회전시키기 위한 구동부가 터브(10)의 후방면에 구비될 수 있다. 구동모터는 드럼을 회전시키기 위해 전자기적인 상호작용에 의해 회전력을 발생시킬 수 있는 고정자 및 회전자를 구비할 수 있다. 회전자는 회전축을 통해 드럼의 후방면과 연결되어 드럼을 구동시킬 수 있다. 회전축이 관통될 수 있도록 터브(10)의 후방면에 회전축 지지부(10b1)가 형성될 수 있다.

캐비닛은 세탁기의 외형 및 골격을 이룬다. 캐비닛의 전방면에 세탁대상물의 투입을 위한 개구부가 형성된다. 또한, 개구부를 개폐하기 위한 도어가 회전가능하게 설치될 수 있다.

캐비닛의 내부에 급수호스가 구비된다. 급수호스는 일측이 외부호스를 통해 외부의 수도관과 연결되고 타측이 터브(10)에 연결되어, 세탁수가 급수호스를 따라 터브(10)의 내부에 공급될 수 있다.

터브(10)의 내부에 드럼이 회전가능하게 구비될 수 있다.

드럼은 세탁대상물을 투입하기 위한 수용공간을 내부에 구비한다. 드럼에 다수의 관통공이 형성되고, 관통공을 통해 터브(10)의 세탁수가 드럼 내부로 유입될 수 있다.

드럼의 내부에 복수의 리프터가 구비될 수 있다. 리프터는 드럼과 함께 회전하면서 드럼 내부에 투입된 세탁대상물을 드럼의 상부로 들어올리고, 중력에 의한 낙차를 이용하여 세탁대상물을 두드려 빠는 효과를 얻을 수 있다.

캐비닛의 내부에 세제투입부가 구비되고, 세제투입부의 내부에 세제가 저장될 수 있다. 세제투입부는 급수호스와 연결되고, 외부로부터 세탁수를 공급받아 세탁수와 세제를 혼합시킨 후 세탁수와 함께 세제를 터브(10)의 내부로 공급할 수 있다.

오염된 세탁수가 캐비닛의 외부로 배출되도록, 터브(10)의 저면에 배수구(10b2)가 형성된다. 세탁수를 캐비닛의 외부로 배출시키도록 배수호스는 일측이 배수구(10b2)와 연통되게 연결되고 타측이 캐비닛의 외부와 연통되게 형성된다.

터브(10)의 하부에 펌프케이싱 및 배수펌프가 구비될 수 있다. 펌프케이싱은 일측이 배수호스를 통해 배수구(10b2)와 연결되고 타측이 배수펌프와 연결될 수 있다. 터브(10)에서 배출된 세탁수는 배수펌프에 의해 펌핑되어 배수호스를 통해 캐비닛의 외부로 배출될 수 있다.

터브(10)는 전방면이 후방면보다 더 높게 위치하도록 캐비닛의 전방을 향해 상향 경사지게 형성될 수 있다. 터브(10)의 길이방향 중심을 관통하는 드럼의 회전중심선이 수평면에 대하여 일정 각도로 기울어지게 형성될 수 있다.

터브(10)는 폴리머 수지를 이용하여 사출 금형(20)에 의해 사출 성형될 수 있다.

터브(10)는 사출 성형을 위해 원주면을 따라 2 파트(TWO PARTS)로 분할될 수 있다. 예를 들면, 터브(10)는 드럼의 회전중심선방향으로 전방에 배치되는 터브커버(10a)와, 그 후방에 배치되는 터브본체(10b)로 구성될 수 있다. 여기서, 전방(앞쪽 방향)이라함은 세탁대상물의 투입구가 형성되는 캐비닛의 전방면과 마주보는 방향을 의미한다. 후방이라함은 상기 투입구와 반대방향인 캐비닛의 후방면과 마주보는 방향을 의미한다.

터브커버(10a)는 터브(10)의 전방부를 형성하고, 터브본체(10b)는 터브(10)의 후방부를 형성할 수 있다. 터브커버(10a)는 터브(10)의 전방면과 원주면의 일부를 형성한다. 이때, 원주면의 일부라함은 터브(10)를 길이방향으로 이등분할 때 앞쪽의 원주면을 의미한다. 터브본체(10b)는 터브(10)의 후방면과 원주면의 일부, 즉 터브(10)의 길이방향으로 뒤쪽의 원주면을 형성한다.

터브커버(10a)의 후방면은 터브본체(10b)를 향하여 개방되고, 터브본체(10b)의 전방면은 터브커버(10a)를 향하여 개방되어, 터브커버(10a)와 터브본체(10b)는 결합 시 서로 연통될 수 있다. 터브커버(10a)의 후단부와 터브본체(10b)의 전단부의 둘레면을 따라 플랜지 형태의 결합부가 각각 서로 마주보게 돌출 형성되고, 상기 결합부는 볼트 등과 같은 체결부재에 의해 체결될 수 있다. 또한, 터브커버(10a)의 후방면과 터브본체(10b)의 전방면 사이에 실링부재가 결합되어, 터브커버(10a)와 터브본체(10b) 사이의 기밀을 유지할 수 있다.

터브커버(10a)의 전방면에 투입구가 형성된다. 투입구를 통해 세탁대상물이 드럼의 내부로 투입된다. 드럼은 터브커버(10a)의 투입구와 연통되도록 전방면에 개구부를 구비한다. 터브커버(10a)의 투입구는 터브커버(10a)의 직경보다 작게 형성될 수 있다.

터브본체(10b)의 저면에 섬프(11)가 오목하게 형성될 수 있다. 섬프(11)는 터브본체(10b) 내의 원주면의 최하단보다 낮게 위치한다. 이에 의해 터브(10) 내의 세탁수가 중력에 의해 섬프(11)로 유입될 수 있다.

섬프(11)의 상부는 터브본체(10b)의 내부와 연통되도록 개방되어, 터브본체(10b) 내의 세탁수가 흘러내려 섬프(11) 내부로 모인다.

섬프(11)의 상부 측면 모서리부에 오버플로우방지부재(11a)가 구비될 수 있다. 오버플로우방지부재(11a)는 터브본체(10b)의 일측 원주면을 따라 흘러내려오는 세탁수의 가속력으로 인해 세탁수가 섬프(11)의 내부로 유입됨과 동시에 섬프(11) 내부의 세탁수의 일부가 섬프(11)를 지나 터브(10)의 반대쪽 원주면 위로 흘러넘치는 것을 막기 위한 것이다. 이를 위해 오버플로우방지부재(11a)는 섬프(11)의 측면 모서리부에 섬프(11)의 길이방향을 따라 돌출되게 형성될 수 있다.

오버플로우방지부재(11a)는 섬프(11)의 양쪽 측면 상단에서 서로를 향해 마주보는 방향으로 돌출 형성될 수 있다.

섬프(11)는 터브본체(10b)의 후방면에서 전방으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성될 수 있다. 또한, 오버플로우방지부재(11a)는 터브본체(10b)의 후방면에서 전방으로 갈수록 폭이 넓어지게 형성될 수 있다. 다만, 두 개의 오버플로우방지부재(11a) 중 배수구(10b2)의 상부에 위치하는 오버플루우방지부재는 배수구(10b2)의 상부를 덮지 않도록 일부면이 절개될 수 있다.

섬프(11)는 터브(10) 내부에 저장된 세탁수를 외부로 배수하기 위해 일측에 배수구(10b2)를 구비한다. 배수구(10b2)는 전술한 배수호스와 연결되어, 세탁수를 외부로 배수시킬 수 있다.

배수구(10b2)는 섬프(11)에서 터브(10)의 길이방향중심선(B-B) 또는 드럼의 회전중심선에서 일 측방향, 예를 들면 캐비닛의 오른쪽 사이드패널을 향해 이격되게 형성될 수 있다.

섬프(11)는 터브본체(10b)의 하부에서 터브(10)의 길이방향중심선(B-B) 또는 드럼의 회전중심선으로부터 일측방향, 예를 들면 캐비닛의 오른쪽 사이드패널을 향해 치우치게 형성될 수 있다. 즉, 섬프(11)의 길이방향 중심선이 터브본체(10b)의 길이방향중심선(B-B)과 일치하지 않고 일측방향으로 이격되게 형성된다.

상기 배수구(10b2)는 일측방향으로 섬프(11)의 길이방향 중심선보다 더 이격되게 형성된다.

도 3a는 연잎에서 물방울이 굴러 떨어지는 모습을 보여주는 그림이고, 도 3b는 본 발명에 따른 세탁기 내부에 적용되는 초발수 미세돌기의 연잎효과를 설명하기 위한 개념도이고, 도 3c는 물과 표면의 접촉각과 발수 특성의 상관관계를 설명하기 위한 개념도이다.

도 3a에 도시된 바와 같이 연잎(1)의 표면에는 소수성을 지닌 미세한 돌기(돌기 하나의 지름이 1나노미터 정도임)가 있어서 비가 내려도 물이 스며들지 않고, 물방울(3)이 맺혀 있다가 표면을 따라 흘러내리게 된다. 이와 같이 소수성을 지닌 돌기들 때문에 연잎(1)에는 물방울(3)이 붙어 있지 못하고 굴러 떨어지게 된다. 이 때 미세 돌기 위에 붙어 있던 먼지나 티끌도 함께 떨어져서 연잎(1)은 늘 깨끗한 상태를 유지할 수 있다. 이와 같이 연잎(1)이 가지는 자기세정(스스로 깨끗함을 유지함) 효과를 연잎(1)효과라고 한다.

도 3b에 도시된 물방울(3)은 자기보다 작은 크기의 나노돌기(2)와 닿을 때 그 닿는 면적이 작게 되고 접촉각이 100°보다 커서 연잎(1)은 소수성을 갖는다. 이로인해, 물방울(3)은 미세돌기 사이로 스며들지 못하고 미세돌기 위로 뜬 상태로 다른 물방울(3)과 만나서 더욱 큰 물방울(3)로 만들어지고 커진 물방울(3)은 흘러서 더욱 무거워지면서 굴러서 아래로 떨어진다.

도 3c에 도시된 물이 접촉대상물의 표면과 접촉하는 각도를 접촉각이라 하고, 물과 표면 사이의 접촉각이 90°미만인 경우에 친수성을 띄고, 상기 접촉각이 90°이상 150°미만일 경우 발수성(소수성)을 띄며, 상기 접촉각이 150°이상일 경우에 초발수성을 띄게 된다.

도 4a는 도 2에서 섬프(11)의 일 예를 보여주는 B-B 단면도이고, 도 4b는 도 4a의 섬프(11)에 초발수 미세돌기(13)가 적용된 모습을 보여주는 사시도이다.

도 4a에 도시된 터브커버(10a)는 터브(10)의 길이방향으로 전방에 배치되고, 터브본체(10b)는 터브(10)의 후방에 배치되고, 터브커버(10a)와 터브본체(10b)는 서로 결합된다. 터브커버(10a)의 전방면이 터브본체(10b)의 후방면보다 더 높게 위치한다. 터브커버(10a)의 전방면에 세탁대상물의 투입구가 형성된다.

터브커버(10a)는 전방면에서 후방으로 갈수록 예를 들면 5~15°각도 범위(β) 내에서 하향 경사지게 형성될 수 있다.즉, 터브커버(10a)의 후방면이 그 전방면보다 더 낮게 위치할 수 있다.

터브본체(10b)는 후방면에서 전방으로 갈수록 상향 경사지게 형성될 수 있다. 즉, 터브본체(10b)의 전방면이 그 후방면보다 더 높게 위치한다.

하지만, 섬프(11)는 터브본체(10b)의 후방면에서 전방으로 갈수록 하향 경사지게 형성될 수 있다. 섬프(11)의 전방부 저면이 그 후방부 저면보다 더 낮게 위치한다. 그 이유는 배수구(10b2)가 터브본체(10b)의 후방면에서 전방으로 이격되게 형성되어 있고, 섬프(11) 내의 세탁수가 배수구(10b2)로 흐르도록 하기 위함이다.

예를 들면, 섬프(11)의 저면은 수평면에 대하여 0.5~1°각도범위(α)에서 경사지게 형성될 수 있다.

터브(10)의 내표면에 터브(10) 내부의 잔수를 제거하기 위해 다수의 초발수 미세돌기(13)가 일체로 형성된다.

초발수 미세돌기(13)는 물과 표면 사이의 접촉각이 150°이상으로 초발수 성능을 발휘하기 위해 0.2mm 내지 0.4mm 범위의 크기를 갖는다. 또한, 초발수 미세돌기(13)는 0.2mm이하(또는 0.25mm 이하)의 크기를 갖는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 미세돌기의 크기가 상한값 0.25mm보다 클 경우에 미세돌기 사이에 이물질이 끼일 수 있기 때문에, 이물질이 끼는 것을 방지하기 위해 미세돌기는 상한값 이하의 크기를 가지는 것이 바람직하다.

이러한 초발수 미세돌기(13)가 터브(10) 내표면을 덮는 경우에 터브(10) 내의 표면에 물방울(3)이 맺힐 때 물방울(3)은 터브(10)의 표면에 젖지않고 동그란 공 또는 구 모양을 유지하며 미세돌기를 따라 굴러간다. 상기 물방울(3)은 중력에 의해 터브(10) 내의 섬프(11)로 향해 미끄러지며 굴러간다. 여기서, 공 모양의 물방울(3)은 초발수 미세돌기(13)에 의해 터브(10)의 내표면에 닿지 않지 않고, 초발수 미세돌기(13)가 물방울(3)을 지탱한다. 또한, 물방울(3)은 터브(10) 내의 표면을 따라 이동하면서 다른 물방울(3)과 합쳐져서 더 큰 물방울(3)을 만들고 중력에 의해 섬프(11) 및 배수구(10b2)로 이동하여 배수호스를 통해 외부로 배출되게 된다.

이에 의해, 잔수가 터브(10) 내에서 잔류하지 않고 배수되므로 터브(10) 내부의 청결상태를 깨끗하게 유지할 수 있다.

특히, 다수의 초발수 미세돌기(13)는 섬프(11)의 내표면에 형성될 수 있다.

이에 의해, 섬프(11) 내의 작은 물방울(3)들은 초발수 미세돌기(13)를 따라 굴러 떨어지며 큰 물방울(3)을 형성하고 배수구(10b2)로 이동하게 된다.

또한, 상기 물방울(3)들은 섬프(11)의 내표면에 묻은 이물질과 함께 굴러 떨어지므로, 자기세정 효과도 얻을 수 있다.

도 5a는 도 2에서 섬프(111)의 다른 예를 보여주는 사시도이고, 도 5b는 도 5a의 섬프(111)를 위에서 본 평면도이고, 도 5c는 도 5a에서 잔수의 C-C 단면도이다.

도 5a 내지 도 5c에 도시된 섬프(111)는 도 4a 및 도 4b의 섬프(11)와 다음과 같은 차이점이 있습니다. 나머지 구성은 도 4a 및 도 4b와 동일 내지 유사하므로, 자세한 설명은 생략하기로 한다.

도 5a 내지 도 5c에 도시된 섬프(111)는 잔수안내유로부(12)를 더 포함한다.

잔수안내유로부(12)는 섬프(111) 내의 잔수를 배수구(10b2)로 안내하기 위해 구비된다. 잔수안내유로부(12)는 섬프(111)의 길이방향중심선에서 일측 방향으로 이격되게 형성된다. 잔수안내유로부(12)는 유로폭이 좁고 섬프(111)의 길이방향으로 길게 형성된다.

또한, 잔수안내유로부(12)는 섬프(111)의 후방부에서 전방부로 갈수록 하향 경사지게 형성되는다. 왜냐하면 배수구(10b2)가 잔수안내유로부(12)의 전단부에 형성되기 때문에, 잔수가 중력의 영향을 받아 배수구(10b2)로 흐르도록 잔수안내유로부(12)의 전단부가 그 후단부보다 낮게 위치하는 것이 바람직하다. 여기서, 잔수안내유로부(12)는 섬프(11)의 저면에 비해 경사도가 크게 형성된다. 예를 들어, 섬프(111)의 저면의 경사각도는 0.5° 내지 1°인 반면에 잔수안내유로부(12)의 경사각도는 2° 내지 °도 범위 내로 형성될 수 있다.

이에 의해, 잔수안내유로부(12)는 배수구(10b2)로 잔수의 배수성을 섬프(11) 내의 잔수보다 더욱 향상시킬 수 있다.

섬프(111) 내의 잔수를 더욱 효과적으로 제거하기 위해 섬프(11)에 형성되는 초발수 미세돌기(13)는 잔수 흐름을 일정한 방향으로 유도하기 위해 일정한 구배(slope)의 경사면을 갖도록 형성될 수 있다.

예를 들어, 섬프(111)의 초발수 미세돌기(13)는 잔수가 잔수안내유로부(12)를 향해 흐르도록 유도할 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 초발수 미세돌기(13)가 비대칭 경사면을 갖는 구조를 보여주는 개략도이다.

초발수 미세돌기(13)는 예를 들어 단면형상이 직각삼각형으로 이루어질 수 있다. 하지만, 단면형상이 이에 한정되지 않는다.

도 6에 도시된 두 개의 초발수 미세돌기(13)는 서로 인접하게 형성되어 있다. 상기 초발수 미세돌기(13)는 상단 꼭지점에서 일방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 제1경사면(13a)과 상기 상단 꼭지점에서 반대방향으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 제2경사면(13b)으로 구성될 수 있다. 제1경사면(13a)(도 6에서 상단 꼭지점을 기준으로 오른쪽 경사면)의 기울기(구배)는 제2경사면(13b)의 기울기보다 더 작다(완만하다). 도면에서 상단 꼭지점을 지나는 수직선과 상단 꼭지점의 하부에 위치하는 수평선은 서로 교차하고, 수직선과 수평선의 교점에서 오른쪽 꼭지점으로 연장되는 수평연장선의 길이를 a라고 하고, 상기 교점에서 왼쪽 꼭지점으로 연장되는 수평연장선의 길이를 b라고 하고, 직사각형의 상단 꼭지점과 교점을 연결하는 수직연장선을 높이 h 라고 하면, h/a는 제1경사면의 기울기이고, h/b는 제2경사면의 기울기이다.

상기 초발수 미세돌기(13)는 상단 꼭지점을 기준으로 양 측의 제1 및 제2경사면이 서로 다른 기울기(h/a < h/b)로 형성되어 비대칭이다.

초발수 미세돌기(13)는 물방울(3)과 150도 이상의 접촉각을 이루며 초발수성을 갖는다. 또한, 물방울(3)은 비대칭 경사면을 갖는 초발수 미세돌기(13)의 표면구조의 특성으로 인해 초발수 미세돌기(13)에서 방향성을 가지며 일방향으로 이동할 수 있다. 즉, 물방울(3)의 흐름은 초발수 미세돌기(13)의 제2경사면(13B)에서 제1경사면을 향해 이루어지게 된다.

여기서, 섬프(111) 내의 잔수가 잔수안내유로부(12) 또는 배수구(10b2)를 향해 흐르도록 초발수 미세돌기(13)의 제1경사면(13a)과 제2경사면(13b)은 섬프(11)의 폭방향, 배수구(10b2) 또는 잔수안내유로부(12)를 향해 서로 교번하며 배치될 수 있다. 제1경사면은 미세돌기의 상단 꼭지점에서 배수구(10b2) 또는 잔수안내유로부(12)를 향하여 하향 경사지게 형성되고, 제2경사면(13b)은 미세돌기(13)의 상단 꼭지점에서 배수구(10b2) 또는 잔수안내유로부(12)와 반대방향으로 하향 경사지게 형성된다. 다만, 제1경사면(13a)과 제2경사면(13b)은 서로 다른 경사각을 가지고, 제1경사면(13a)의 기울기 h/a는 제2경사면(13b)의 기울기 h/b보다 더 작다.

물방울(3)의 방향성을 갖게하는 원동력 F는 다음 식으로 이루어진다.

r_lv : 물 표면장력, θ_A : 물 전진각도, θ_B : 물 후진각도, w₁ : 오른쪽 꼭지점의 내각, w₂ : 왼쪽 꼭지점의 내각

도 7a 및 도 7b는 본 발명에 따른 플라스틱 사출금형에 의해 터브(10)의 제작방법을 설명하기 위한 개략도로서, 도 7a는 사출금형이 닫힘상태인 경우이고 도 7b는 사출금형이 열림상태인 경우를 보여준다. 도 7c는 도 7b의 E-E방향에서 본 측면도이다.

도 7a를 참고하면, 사출금형은 고정부와 이동부로 나뉘어진다. 고정부의 내측에 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 외측면의 형상과 동일한 형상으로 이루어지는 제1성형부(211)가 구비된다. 이동부는 외부 일측에 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 내측면의 형상과 동일한 형상으로 이루어지는 제2성형부(221)가 구비된다.

제1성형부(211)와 제2성형부(221)는 서로 마주보게 형성되고, 제2성형부(221)는 제1성형부(211)를 향해 고정부의 내부에 삽입될 수 있다. 고정부의 일측에 사출기가 구비되고, 사출기로부터 제1성형부(211)와 제2성형부(221) 사이의 공간으로 플라스틱의 용융수지가 사출된다.

제2성형부(221)의 표면에 미세성형돌기(23)가 형성되고, 이 미세성형돌기(23)에 의해 초발수 미세돌기(13)가 터브(10)와 함께 일체형으로 사출 성형된다.

도 7c를 참고하면, 이동부의 원주면 하부(섬프(11)와 마주보는 부분)에 미세성형돌기(23)가 형성되어 있다. 이에 의해 터브본체(10b) 내의 섬프(11)에 초발수 미세돌기(13)가 사출 성형될 수 있다.

상기 사출 성형이 완료된 후 이동부는 사출물의 취출을 위해 고정부로부터 분리된다. 이동부는 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 길이방향으로 분리될 수 있다. 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 길이방향이라 함은 터브커버(10a)의 터브본체(10b)의 원주면과 평행한 방향을 의미한다.

상기 터브본체(10b)의 섬프(11)의 내표면에 형성되는 초발수 미세돌기(13)는 사출 성형이 완료된 후 이동부 또는 이동금형(22)이 고정부로부터 분리되는 방향으로 방향성을 갖는다.

여기서, 초발수 미세돌기(13)가 방향성을 갖는다라고 함은 사출 금형(20)에 의해 성형이 완료된 후 금형이 분리될 때 초발수 미세돌기(13)가 이동금형(22)의 미세성형돌기(23)와 간섭되지 않도록 초발수 미세돌기(13)가 이동금형(22)의 분리방향을 따라 돌출 형성됨을 의미한다(도 4b 및 도 5b 참조).

도 8a는 도 4b의 "D" 부분의 확대도로서, 방향성을 갖는 초발수 미세돌기(113)의 일 예를 보여주는 평면도이고, 도 8b는 도 8a의 F-F 방향으로 본 초발수 미세돌기(113)의 단면형상을 보여주는 단면도이다.

이동금형(22)의 분리방향은 터브(10)의 길이방향일 수 있다. 예를 들면, 이동금형(22)은 터브커버(10a)의 전방면에서 후방의 개방부를 향해 터브커버(10a)의 길이방향중심선을 따라 고정금형(21)에서 분리 또는 제거된다.

초발수 미세돌기(113)는 터브(10)의 길이방향, 터브커버(10a)의 길이방향, 터브본체(10b)의 길이방향 또는 섬프(11)의 길이방향으로 방향성을 가질 수 있다. 또한, 초발수 미세돌기(113)는 터브(10)의 원주면, 터브커버(10a)의 원주면, 터브본체(10b)의 원주면, 또는 섬프(11)의 내표면과 평행한 방향으로 방향성을 가질 수 있다.

초발수 미세돌기(113)는 금형의 분리방향, 즉 터브(10)의 길이방향, 터브커버(10a) 및 터브본체(10b)의 길이방향 또는 섬프(11)의 길이방향으로 방향성을 갖기 위해 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 길이방향, 또는 섬프(11)의 길이방향을 따라 일정한 단면형상을 갖는다.

도 8a에 도시된 초발수 미세돌기(113)는 삼각형의 단면형상으로 이루어진다. 초발수 미세돌기(113)는 삼각형 단면형상이 터브커버(10a) 또는 터브본체(10b)의 길이방향 또는 섬프(11)의 길이방향을 따라 일정하게 유지되도록 형성된다. 특히, 초발수 미세돌기(113)는 삼각형의 꼭지점이 터브(10)의 길이방향 또는 섬프(11)의 길이방향을 따라 연속해서 이어져 일직선을 형성할 수 있다. 상기 삼각형의 꼭지점 또는 상기 꼭지점이 연장되는 일직선을 기준으로 양측이 동일한 길이 및 경사각을 갖는 대칭되게 형성될 수 있다. 초발수 미세돌기(113)의 양 측면은 서로 대칭을 이루며 동일한 길이 및 경사면을 갖는다. 초발수 미세돌기(113)는 이등변 삼각형의 단면형상을 가질 수 있다. 이때, 이등변 삼각형의 밑변(p)과 높이(h)는 동일한 길이로 이루어질 수 있다.

또한, 복수의 초발수 미세돌기(113)는 삼각형의 단면형상이 터브(10)의 원주방향 또는 섬프(11)의 폭방향으로 연속해서 인접하게 형성되거나 일정한 간격을 두고 이격되게 형성될 수 있다. 도 8a에 도시된 복수의 초발수 미세돌기(13)는 연속해서 인접하게 형성되어 있다. 연속해서 인접하게 형성된다고 함은 인접한 두 미세돌기의 서로 마주하는 경사면이 서로 맞닿아 일직선의 골짜기를 형성하는 것을 의미한다.

도 9a는 본 발명에 따른 방향성을 갖는 초발수 미세돌기(213)의 다른 일 예를 보여주는 평면도이고, 도 9b는 도 9a의 G-G 방향으로 본 초발수 미세돌기(213)의 단면형상을 보여주는 단면도이다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 초발수 미세돌기(213)는 다음과 같은 차이점이 있고, 나머지 구성은 도 8a 및 도 8b의 초발수 미세돌기(213)와 동일 내지 유사하므로, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 9a 및 도 9b에 도시된 초발수 미세돌기(213)는 사다리꼴 형상으로 이루어질 수 있다.

사다리꼴의 상부변(w)과 하부변(p)은 서로 평행하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기 상부변(w)은 하부변(p)의 1/3 정도의 길이로 이루어질 수 있다. 사다리꼴의 상부변(w)의 중심선을 기준으로 양 측면에 서로 대칭을 이루는 경사면이 형성될 수 있다. 사다리꼴을 위에서 봤을 때 사다리꼴(상부면과 양측 경사면 포함)의 폭은 사다리꼴 단면의 높이(h)의 3/2 비율로 이루어질 수 있다.

초발수 미세돌기(213)는 사다리꼴의 단면 형상이 금형의 분리방향, 즉 터브(10)의 길이방향으로 방향성을 갖도록 터브(10)의 길이방향을 따라 일정하게 유지될 수 있다.

또한, 초발수 미세돌기(213)는 사다리꼴의 단면 형상이 터브(10)의 원주방향으로 이격되게 형성되거나 연속해서 형성될 수 있다. 도 9b에 도시된 초발수 미세돌기(213)는 터브(10)의 원주방향 또는 섬프(11)의 폭방향으로 이격되게 형성된다.

따라서, 본 발명에 의하면 초발수 미세돌기(13,113,213)의 연잎효과를 이용하여 세탁기 내부의 잔수를 제거하여 세탁기 내부의 청결 상태를 깨끗하게 유지할 수 있다. 예를 들면, 잔수로 인해 발생하는 곰팡이 냄새 등을 제거할 수 있다.

또한, 초발수 미세돌기(13,113,213)가 일정한 방향, 즉 금형의 분리방향으로 방향성을 갖도록 형성되어 사출 성형 후 금형의 분리 시 언더컷(undercut)의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 초발수 미세돌기(13,113,213)를 따라 굴러 떨어지는 물이 일정한 방향으로 흐르도록 초발수 미세돌기(13,113,213)의 양측 경사면에 비대칭적인 구배를 형성하여 터브(10) 내의 잔수가 배수구(10b2)를 향하여 원주면을 따라 아래로 흐르게 할 수 있다.

이상에서 설명된 세탁기는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

1...연잎
2...나노돌기
3...물방울
10...터브
10a...터브커버
10b...터브본체
10b1...회전축 지지부
10b2...배수구
11...섬프
11a...오버플로우방지부재
12...잔수안내유로부
13,113,213...초발수 미세돌기
14...가스켓
20...사출 금형
21...고정금형
211...제1성형부
22...이동금형
221...제2성형부
23...미세성형돌기

Claims (9)

1. 캐비닛의 내부에 구비되고, 내부에 세탁수를 저장하는 터브;
   상기 터브 내의 저면에 형성되고, 상기 터브 내의 세탁수를 외부로 배출시키기 위한 배수구를 구비하는 섬프; 및
   상기 터브 내의 잔수를 제거하기 위해 상기 섬프의 표면에 형성되는 초발수 미세돌기;
   를 포함하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 초발수 미세돌기는,
   상기 터브와 함께 사출 금형에 의해 사출 성형되어, 상기 섬프의 표면에 일체형으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 섬프는 터브의 후방면 하단부에서 터브의 전방면을 향해 터브의 길이방향을 따라 오목하게 형성되고,
   상기 초발수 미세돌기는 상기 사출 성형 후 사출 금형의 언더컷을 방지하기 위해 상기 사출 금형이 분리되는 방향으로 상기 섬프의 길이방향을 따라 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 섬프는 터브의 원주면보다 낮은 위치에 형성되고, 터브의 전방면을 향해 갈수록 하향 경사지게 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제2항에 있어서,
   상기 배수구는 섬프의 길이방향 중심선에서 일방향으로 이격되게 형성되고,
   상기 섬프는,
   일측이 상기 배수구와 연통되고, 섬프 내의 잔수를 상기 배수구로 안내하도록 상기 섬프의 길이방향 중심선에서 이격되게 형성되는 잔수안내유로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 초발수 미세돌기는,
   상기 섬프 내의 잔수가 잔수안내유로부로 향해 흐르도록, 상기 섬프의 저면을 따라 서로 평행하게 이격되는 섬프의 길이방향 중심선을 기준으로 양측이 비대칭되게 형성되되, 상기 잔수안내유로부로 향하는 일측에 기울기가 작은 제1경사면부와 상기 잔수안내유로부와 반대방향으로 향하는 다른 일측에 기울기가 상대적으로 큰 제2경사면부를 구비하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 초발수 미세돌기는 상부 폭이 하부 폭과 같거나 하부 폭에 비해 작은 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 초발수 미세돌기는 삼각형 또는 사각형 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 세탁기.
9. 제2항에 있어서,
   상기 터브는,
   세탁대상물의 투입을 위한 투입구가 전방면에 형성되고, 상기 터브가 원주면을 따라 전방부와 후방부로 분할될 때 상기 터브의 전방부를 형성하는 터브커버; 및
   상기 터브커버의 후단과 결합되고, 상기 터브의 후방부를 형성하는 터브본체를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
   

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