KR101203422B1 - 밸런서를 구비한 세탁기 - Google Patents

Abstract

밸런서가 회전조에 간편하고 견고하게 고정될 수 있게 구성된 밸런서를 구비한 세탁기를 제공한다. 밸런서는 제 1 하우징과 제 2 하우징을 포함하고, 제 1 하우징과 제 2 하우징에 의해 형성되는 밀폐된 내부공간에는 밸런싱 작용을 하는 다수의 볼이 배치되고, 제 1 하우징과 제 2 하우징은 사출 성형하여 만들어진다. 밸런서의 내주연에는 나사홀이 형성된 복수의 플랜지가 일정 간격으로 배치되어서 밸런서가 회전조의 전면과 후면에 마련된 리세스에 나사 결합되게 한다.

Description

밸런서를 구비한 세탁기{Clothes Washing Machine Having Balancer}

도 1은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 밸런서와 회전조가 분리된 것을 보인 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 밸런서의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 밸런서의 부분 사시도이다.

도 5는 도 3의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런서의 부분 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 회전조 15: 리세스

20,20a: 밸런서 21: 볼

22: 플랜지 22a: 나사홀

23: 내부공간 24: 나사

30,30a: 제 1 하우징 40,40a: 제 2 하우징

본 발명은 밸런서를 구비한 세탁기에 관한 것으로, 더 상세하게는 밸런서가 회전조에 간편하고 견고하게 고정될 수 있게 구성된 밸런서를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁물이 담겨진 회전조를 구동모터로 회전시켜서 세탁물을 세탁하게 되는데, 세탁과정에서는 회전조가 정방향과 역방향으로 저속 회전하게 되고, 탈수과정에서는 회전조가 정방향으로 고속 회전하게 된다.

탈수과정 시 세탁물이 회전조의 전 지역에 골고루 놓여지지 않고 특정 부분에만 몰려서 놓여진 상태에서 회전조가 고속 회전하게 되거나 탈수과정 초기의 급격한 회전조의 가속회전에 의해 세탁물이 한쪽으로 몰린 상태에서 회전조가 고속 회전하게 되면 회전조의 무게중심과 회전중심이 서로 일치하지 않게 되면서 진동과 소음을 유발시키게 되며, 이러한 현상이 반복되면 회전조와 회전축, 그리고 구동모터 등을 포함하는 부품들이 고장나거나 수명이 단축되게 된다.

특히, 드럼타입의 세탁기는 세탁물이 담겨지는 회전조가 수평으로 배치되는 구조를 가져서 탈수행정 시 세탁물이 중력에 의해 회전조의 바닥으로 모아진 상태에서 고속 회전하게 되기 때문에 무게중심과 회전중심이 서로 일치하지 않게 되어 진동과 소음이 유발될 가능성이 매우 높게 된다.

따라서 드럼타입의 세탁기를 포함하여 회전조가 수직으로 설치된 수직축 타입의 세탁기에는 통상적으로 회전조의 동적인 밸런스를 유지시켜 주기 위한 밸런서가 설치되게 된다.

이러한 밸런서를 구비한 세탁기의 일례로는 대한민국 공개특허공보 특1999- 0038279호가 있다. 상기 종래 세탁기의 볼밸런서는 회전조가 고속 회전할 때 동적인 밸런스를 유지시켜 주기 위해 회전조의 상부와 하부에 설치되는 레이서와, 이 레이서의 내부에 이동이 자유롭게 배치된 강철재질의 볼과 점성유를 구비하여 구성된다. 레이서는 원환 형상의 상판과 하판이 서로 융착되어 형성되게 된다.

따라서 회전조가 회전하게 되면 회전조 자체의 불균형적인 편심 구조와 회전조 내에서의 세탁물의 편중된 분포에 의해 회전조가 동적인 밸런스를 유지하지 못한 채로 회전하게 될 때 강철 볼이 이를 보상하게 되어 회전조가 동적인 밸런스를 유지할 수 있게 된다.

그러나 상기와 같은 종래 세탁기의 볼밸런서는 비교적 강도가 약한 플라스틱 재질로 만들어지고, 볼밸런서의 단면 형상이 대략 사각형으로 형성되기 때문에, 다수의 강철 볼이 볼밸런서의 내부에서 원운동을 할 때 볼밸런서의 내벽면과 점접촉을 하면서 이동하게 되어 볼밸런서에 집중하중이 걸리게 되면서 볼밸런서의 벽면이 변형되어 볼의 이동이 원활하게 이루어지지 않게 될 뿐만 아니라 볼밸런서의 수명이 짧아지게 되는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 밸런서가 회전조에 간편하고 견고하게 고정될 수 있게 구성된 밸런서를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

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본 발명의 사상에 따른 세탁기는 그 내부에 물을 수용하는 수조;와 상기 수조의 내부에 회전 가능하도록 배치되고, 환형의 리세스를 가지는 회전조;와 상기 회전조의 회전 중에 동적인 언밸런스를 보상하도록 상기 회전조의 상기 환형의 리세스 내에 설치되는 밸런서;를 포함하고, 상기 밸런서는 개구부와, 서로 마주하도록 배치되는 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽을 가지는 제1하우징과, 상기 제1하우징의 상기 개구부를 덮도록 상기 제1하우징에 결합되어 환형의 내부공간을 형성하는 제2하우징과, 상기 밸런서의 내부공간에 이동 가능하게 배치되는 복수의 볼과, 상기 제1하우징에 마련되고, 상기 밸런서가 상기 회전조에 결합되도록 체결부를 가지는 복수의 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 플랜지는 상기 밸런서의 둘레 방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징에 일체로 형성될 수 있다.
상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징의 상기 내주벽에 형성될 수 있다.
상기 제2하우징은 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽의 외측으로 돌출되어 상기 내주벽과 상기 외주벽을 덮을 수 있다.
상기 제2하우징은 상기 밸런서가 상기 회전조의 상기 리세스 내에 설치되었을 때 상기 리세스의 내벽에 접촉할 수 있다.
상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 플라스틱으로 사출 성형될 수 있다.
상기 복수의 플랜지의 상기 체결부는 상기 밸런서가 상기 회전조에 나사 결합되도록 나사홀을 포함할 수 있다.
상기 회전조는 원통형의 몸체와, 상기 몸체의 전방과 후방에 각각 배치되는 전면부재와 후면부재를 포함하고, 상기 환형의 리세스는 상기 회전조의 상기 전면부재와 상기 후면부재에 각각 형성되며, 상기 밸런서는 복수로 마련되고, 각각의 밸런서는 상기 전면부재와 상기 후면부재에 형성된 상기 환형의 리세스에 설치될 수 있다.
상기 각각의 밸런서에서 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽은 상기 전면부재의 전면과 상기 후면부재의 후면에 각각 접하도록 배치될 수 있다.
또한 본 발명의 사상에 따른 밸런서는 세탁기의 회전조에 형성된 환형의 리세스에 설치될 수 있는 세탁기용 밸런서에 있어서, 개구부와, 서로 마주하도록 배치되는 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽을 가지는 환형의 제1하우징;과 상기 제1하우징의 상기 개구부를 덮도록 상기 제1하우징에 결합되어 상기 밸런서의 내부에 공간을 형성하는 제2하우징;과 상기 밸런서의 내부공간에 이동 가능하게 배치되는 복수의 볼;과 상기 제1하우징으로부터 돌출되고, 상기 밸런서를 상기 환형의 리세스에 설치할 때 상기 밸런서가 상기 회전조에 나사 결합되도록 나사홀을 가지는 복수의 플랜지;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 복수의 플랜지는 상기 밸런서의 둘레 방향을 따라 일정한 간격으로 배치될 수 있다.
상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 플라스틱 재질의 사출물이고, 상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징에 일체로 형성될 수 있다.
상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽 중 어느 하나로부터 돌출될 수 있다.
상기 제2하우징은, 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽의 외측을 덮도록 돌출되고, 상기 밸런서가 상기 회전조의 상기 리세스 내에 설치되었을 때 상기 리세스의 내벽에 접촉할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 대략적인 구조를 보인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 외관을 형성하는 하우징(1)과, 하우징(1)의 내부에 설치되며 세탁수가 담겨지는 수조(2)와, 수조(2)의 내부에 회전 가능하게 배치되며 세탁물이 투입되어 세탁이 이루어지게 하는 회전조(10)와, 하우징(1)의 개방된 전면에 힌지 결합되는 도어(4)를 구비한다.

수조(2)의 상부에는 수조(2)로 세탁수와 세제를 공급하는 급수관(5)과 세제 공급장치(6)가 배치되고, 수조(2)의 하부에는 세탁물의 세탁작업이 완료되면 수조(2)에 담겨진 세탁수를 하우징(1)의 외부로 배출시키기 위한 배수관(7)이 설치된다.

회전조(10)의 후면에는 회전축(8)이 수조(2)의 후면을 통해 연장하도록 배치되며, 수조(2)의 후면 외측에는 회전축(8)이 결합되는 구동모터(9)가 설치된다. 따라서 구동모터(9)가 작동하게 되면 회전축(8)이 회전하게 되면서 회전조(10)를 함께 회전시키게 된다.

회전조(10)의 원주면에는 다수의 탈수홀(10a)이 형성되어 세탁행정 시에는 수조(2)에 담겨진 물이 회전조(10)의 내부로 유입되어 세제가 용해되어 있는 물에 의해 세탁이 이루어질 수 있게 하고, 탈수행정 시에는 물이 배수관(7)을 통해 하우징(1)의 외측으로 배수될 수 있도록 한다.

회전조(10)의 내부에는 복수의 리프터(10b)가 종방향으로 배치되어 세탁행정 시 회전조(10)가 저속 회전하게 됨에 따라 물이 적셔진 세탁물을 회전조(10)의 바닥에서 상향으로 끌어 올린 후 다시 회전조(10)의 바닥으로 떨어뜨려서 세탁물이 효과적으로 세탁될 수 있게 한다.

따라서 세탁행정 시에는 구동모터(9)에 의해 회전축(8)이 정방향과 역방향으로 교대로 회전하면서 회전조(10)를 저속 회전시킴으로써 세탁물을 세탁하게 되며, 탈수행정 시에는 회전축(8)이 일 방향으로 회전하면서 회전조(10)를 고속 회전시킴으로써 세탁물을 탈수시키게 된다.

탈수과정에서 회전조(10)가 고속회전 할 때 회전조(10) 자체가 무게중심과 회전중심이 일치하지 않게 만들어지거나 회전조(10) 내부에서 세탁물이 골고루 분포하지 않고 특정지역에 몰려서 놓여지게 되면 회전조(10)가 동적인 밸런스를 유지하지 못하게 된다.

이러한 동적인 언밸런스를 방지하여 회전조(10)가 회전중심과 무게중심이 일치된 상태로 고속 회전될 수 있게 하기 위해 회전조(10)의 전단과 후단에는 본 발명에 따른 밸런서(20)가 설치되는데, 본 발명의 밸런서(20)의 구성과 결합구조에 대해서는 도 2 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 밸런서와 회전조가 분리된 것을 보인 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 회전조(10)는 전부와 후부가 개방되고 탈수홀(10a)과 리프터(10b)가 마련되어 있는 원통형상의 몸체(11)와, 몸체(11)의 개방된 전부에 결합되고 세탁물이 몸체(11)로 투입되거나 몸체(11)로부터 꺼낼 수 있게 하는 개구부(14)가 마련된 전면부재(12)와, 몸체(11)의 개방된 후부에 결합되고 회전조(10)를 회전시키기 위한 회전축(8)(도 1 참조)이 결합되어 있는 후면부재(13)를 구비하여 구성된다.

전면부재(12)의 테두리에는 밸런서(20)가 수용되도록 하기 위해 단면이 대략 'ㄷ' 형상으로 형성되어 전방을 향해 개방된 원환 형상의 리세스(15)가 마련되어 있고, 후면부재(13)의 테두리에도 마찬가지로 밸런서(20)를 수용하기 위해 후방을 향해 개방된 원환 형상의 리세스(15)(미도시)가 마련되어 있다.

이러한 전면부재(12)와 후면부재(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, 각각 몸체(11)의 선단 테두리와 후단 테두리에 끼워져서 나사 결합이나 다른 방식으로 결 합되게 된다.

본 발명에 따른 밸런서(20)는 전면부재(12)와 후면부재(13)의 리세스(15)에 설치되는데, 이 밸런서(20)는 원환 형상으로 형성되고 내부에는 밸런싱 기능을 하는 다수의 금속재질의 볼(21)과, 다수의 볼(21)의 이동속도를 조절할 수 있게 하는 점성유체(미도시)가 채워진다.

이러한 원환 형상의 밸런서(20)는 내주연에 나사홀(22a)을 가진 복수의 플랜지(22)를 구비하여 회전조(10)의 전면부재(12)와 후면부재(13)에 마련된 원환 형상의 리세스(15)에 간편하고 신속하게 나사 결합되어 견고하게 조립되게 된다.

다음에는 도 3 내지 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 밸런서의 구성에 대해 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 밸런서의 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 밸런서의 부분 사시도이며, 도 5는 도 3의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 밸런서(20)는 원환 형상의 제 1 하우징(30)과, 제 1 하우징(30)에 결합되는 원환 형상의 제 2 하우징(40)으로 구성되어 회전조(10)의 리세스(15)(도 2 참조)에 대응하는 하나의 원환 형상의 하우징을 형성하게 된다. 제 1 및 제 2 하우징(30)(40)은 플라스틱과 같은 합성수지를 사출 성형하여 만들어진다.

대략 ㄷ 형상의 단면을 가진 제 1 하우징(30)은 그 양단 테두리가 제 2 하우징(40)의 양측 테두리와 열 융착되어 결합됨으로써 밸런서(20)가 볼(21)과 점성유체를 위한 밀폐된 내부공간(23)을 형성하게 된다.

제 1 및 제 2 하우징(30)(40)의 결합에 의해 형성되는 밸런서(20)의 내부공간(23)은 그 단면이 곡면을 이루도록 하여 구형상을 가진 다수의 볼(21)이 밸런서(20)의 내벽면과 점 접촉이 아닌 면 접촉을 이루게 함으로써 다수의 볼(21)이 밸런서(20)의 내부공간(23)에서 원운동을 할 때 밸런서(20)의 내벽면에 가해지는 힘을 분산시킬 수 있게 한다. 바람직하게는, 밸런서(20)의 내부공간(23)은 원형 단면을 갖도록 하여 볼(21)의 이동이 안정적이고 원활하게 이루어지게 하고, 힘의 분산을 더욱 효과적으로 할 수 있게 한다.

이러한 본 발명에 따른 밸런서(20)는 회전조(10)의 전면부재(12)에 마련된 리세스(15)에 끼워진 후 밸런서(20)의 내주연에서 일정 간격으로 배치된 복수의 플랜지(22)에 형성된 나사홀(22a)을 통해 전면부재(12)에 나사(24)로 결합됨으로써 간편하고 견고하게 조립되게 된다.

본 발명의 밸런서(20)는 상기와 동일한 방식으로 회전조(10)의 후면부재(13)에 마련된 리세스(15)에도 결합되어 밸런싱 작용을 하게 된다.

도 6은 도 4에 대응하는 도면으로서 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런서의 부분 사시도를 보인 것이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런서(20a)는 단면 형상을 전체적으로 곡면으로 하지 않고, 일 측면만을 곡면으로 하여 구성한 것이다.

즉, 밸런서(20a)는 원환 형상으로 이루어지고 'ㄷ' 형상의 단면을 가진 제 1 하우징(30a)과, 제 1 하우징(30a)의 개방된 측면을 덮도록 제 1 하우징(30a)과 열 융착되어 결합되는 제 2 하우징(40a)을 구비하되 제 1 하우징(30a)에서 다수의 볼(21)의 자중과 원심력을 가장 많이 받게 되는 외주측 벽면만을 곡면으로 형성하여 구성된다.

따라서 다수의 볼(21)이 밸런서(20a)의 내부공간(23)에서 원운동을 할 때 원심력에 의해 볼(21)의 자중과 원심력을 가장 많이 받게 되는 곡면의 외주측 벽면과 면 접촉을 하면서 안정적이고 원활하게 이동하게 된다.

본 발명의 실시예에서는 밸런서가 드럼타입의 세탁기에 설치되는 것을 예시하여 설명하였지만, 회전조가 수직으로 배치된 구조를 가진 수직축 세탁기에도 적용될 수 있다는 것은 명백하다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁기는 볼 밸런서의 내부공간이 원형 단면으로 형성되어서 구형상의 다수의 볼이 밸런서의 내벽면에서 면 접촉을 하면서 원운동을 하게 되는 구조를 갖기 때문에 원운동을 하는 다수의 볼에 의해 밸런서의 내벽면에 작용하는 힘이 분산되어 볼의 이동이 원활하게 이루어지고 밸런서의 변형이 방지되어 밸런서의 수명이 연장되는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 세탁기는 밸런서가 회전조의 리세스에 간편하고 견고하게 나사 결합되는 구조를 갖기 때문에 밸런서의 조립시간이 단축되고 안정된 결합구조를 가질 수 있는 효과가 있다.

Claims (15)

1. 물을 수용하는 수조;

   상기 수조의 내부에 회전 가능하도록 배치되고, 환형의 리세스를 가지는 회전조;

   상기 회전조의 회전 중에 동적인 언밸런스를 보상하도록 상기 회전조의 상기 환형의 리세스 내에 설치되는 밸런서;를 포함하고, 상기 밸런서는

   개구부와, 서로 마주하도록 배치되는 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽을 가지는 제1하우징과,

   상기 제1하우징의 상기 개구부를 덮도록 상기 제1하우징에 결합되어 환형의 내부공간을 형성하는 제2하우징과,

   상기 밸런서의 내부공간에 이동 가능하게 배치되는 복수의 볼과,

   상기 제1하우징에 마련되고, 상기 밸런서가 상기 회전조에 결합되도록 체결부를 가지는 복수의 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 플랜지는 상기 밸런서의 둘레 방향을 따라 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징에 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징의 상기 내주벽에 형성되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제2하우징은 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽의 외측으로 돌출되어 상기 내주벽과 상기 외주벽을 덮는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제5항에 있어서,

   상기 제2하우징은 상기 밸런서가 상기 회전조의 상기 리세스 내에 설치되었을 때 상기 리세스의 내벽에 접촉하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 플라스틱으로 사출 성형된 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제1항에 있어서,

   상기 복수의 플랜지의 상기 체결부는 상기 밸런서가 상기 회전조에 나사 결합되도록 나사홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
9. 제1항에 있어서,

   상기 회전조는 원통형의 몸체와, 상기 몸체의 전방과 후방에 각각 배치되는 전면부재와 후면부재를 포함하고,

   상기 환형의 리세스는 상기 회전조의 상기 전면부재와 상기 후면부재에 각각 형성되며,

   상기 밸런서는 복수로 마련되고, 각각의 밸런서는 상기 전면부재와 상기 후면부재에 형성된 상기 환형의 리세스에 설치되는 것을 특징으로 하는 세탁기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 각각의 밸런서에서 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽은 상기 전면부재의 전면과 상기 후면부재의 후면에 각각 접하도록 배치되는 특징으로 하는 세탁기.
11. 세탁기의 회전조에 형성된 환형의 리세스에 설치될 수 있는 세탁기용 밸런서에 있어서,

    개구부와, 서로 마주하도록 배치되는 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽과 상기 외주벽 사이에 형성되는 벽을 가지는 환형의 제1하우징;

    상기 제1하우징의 상기 개구부를 덮도록 상기 제1하우징에 결합되어 상기 밸런서의 내부에 공간을 형성하는 제2하우징;

    상기 밸런서의 내부공간에 이동 가능하게 배치되는 복수의 볼;

    상기 제1하우징으로부터 돌출되고, 상기 밸런서를 상기 환형의 리세스에 설치할 때 상기 밸런서가 상기 회전조에 나사 결합되도록 나사홀을 가지는 복수의 플랜지;를

    포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.
12. 제11항에 있어서,

    상기 복수의 플랜지는 상기 밸런서의 둘레 방향을 따라 일정한 간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제1하우징과 상기 제2하우징은 플라스틱 재질의 사출물이고,

    상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징에 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.
14. 제11항에 있어서,

    상기 복수의 플랜지는 상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽 중 어느 하나로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.
15. 제11항에 있어서, 상기 제2하우징은,

    상기 제1하우징의 상기 내주벽과 상기 외주벽의 외측을 덮도록 돌출되고, 상기 밸런서가 상기 회전조의 상기 리세스 내에 설치되었을 때 상기 리세스의 내벽에 접촉하는 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.

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