KR101362379B1 - 밸런서를 구비한 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밸런서 내부의 질량체간의 충돌소음이 감소되는 밸런서를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

본 발명의 목적은 레이스 내를 유동하는 질량체간의 충돌속도 및 충돌빈도를 감소시켜 질량체에 의한 충돌소음의 발생이 감소되는 밸런서를 구비한 세탁기를 제공하는 것으로, 이러한 목적은 밸런서 내에 리브가 형성되는 본 발명의 구성에 의해 달성된다.

Description

밸런서를 구비한 세탁기{Washing machine having balancer}

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.

도 2는 회전조의 결합구조를 나타낸 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제1실시예에 의한 밸런서의 내부 구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 제2실시예에 의한 밸런서의 내부 구조를 도시한 분해 사시도이다.

도 5는 본 발명의 제3실시예에 의한 밸런서의 내부 구조를 도시한 분해 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

1 : 하우징, 2 : 터브,

10 : 회전조, 12 : 전면판,

13 : 후면판, 20 : 밸런서,

21 : 밸런서 하우징, 22 : 레이스,

23 : 질량체, 24 : 리브,

본 발명은 밸런서를 구비한 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸런서 내부의 질량체간의 충돌소음이 감소되는 밸런서를 구비한 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁후 세탁물을 고속회전시켜 이때 발생되는 원심력에 의해 세탁물의 수분을 제거하는 탈수기능을 구비하고 있다.

이러한 탈수운전 상태에서 세탁물의 무게중심이 탈수조의 회전축과 일치하지 않고 편심되게 분포될 경우 탈수조가 회전할 때 회전축이 요동하는 언밸런싱 현상이 발생한다.

특히, 드럼세탁기의 경우 탈수조인 드럼이 일반적으로 중력에 대하여 수직방향으로 설치되어 탈수가 개시되는 될 때에는 세탁물이 드럼 하부에 몰린 상태이고, 이 상태에서 드럼이 회전하면 심한 언밸런싱 현상이 발생된다.

따라서, 세탁기에는 탈수시 회전조의 밸런싱을 유지하기 위한 밸런서가 설치되며, 대한민국 공개특허공보 특1999-0038279호에는 이러한 밸런서가 설치된 세탁기에 대하여 개시되어 있다.

종래의 세탁기에는 회전조의 원주방향으로 환형의 공간인 레이스가 마련되고, 레이스내에 다수개의 금속재 볼과 소정의 점성을 갖는 볼밸런서가 설치된다.

상기 볼밸런서의 볼은 레이스 내부를 따라 이동하면서 탈수과정에서 세탁물이 편심된 영역에 대향되게 반대로 이동하여 회전조 전체의 회전 밸런스를 잡아주는 역할을 하게 된다.

그러나, 볼밸런서에서 레이스 내의 볼은 유동상태서 서로 부딪히게 되면서 소음이 발생될 수 있으며, 이러한 볼간의 충돌현상은 회전조가 가속되거나 탈수과정이 끝나 회전조가 감속되는 과도상태에서 특히 심하게 발생하여 탈수운전시 세탁기의 소음문제를 더욱 가중시키게 되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 레이스 내를 유동하는 질량체간의 충돌속도 및 충돌빈도를 감소시켜 질량체에 의한 충돌소음의 발생이 감소되는 밸런서를 구비한 세탁기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 세탁기는, 하우징, 상기 하우징 내에 회전가능하게 설치되는 회전조, 상기 회전조에 설치되는 밸런서를 포함하는 세탁기에 있어서.

상기 밸런서는 내부에 환형의 공간인 레이스가 형성된 밸런서 하우징과, 상기 레이스 내에 유동가능하게 마련되는 질량체와, 상기 질량체와 접촉하도록 상기 밸런서 하우징의 내벽으로부터 돌출되게 마련되는 리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 상기 레이스의 외주연 및 내주연 중 적어도 어느 하나의 면을 따라 상기 내벽에 복수개가 서로 이격되게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 상기 내벽 중 상기 레이스의 양측면을 따라 상기 내벽에 복수개가 서로 이격되게 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 상기 밸런서 하우징의 내벽에 인서트 사출되는 것을 특징 으로 한다.

또한, 상기 리브는 상기 밸런서 하우징의 내벽과 끼움결합되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 탄성재질로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 실리콘으로 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.

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

터브(2)의 상부에는 터브(2)로 세탁수와 세제를 공급하기 위한 급수관(5)과 세제공급장치(6)가 마련되고, 수조(2)의 하부에는 수조(2)에 담겨진 세탁수를 하우징(1)의 외부로 배출시키기 위한 배수관(7)이 설치된다.

회전조(10)의 후면에는 회전의 중심을 이루는 회전축(8)이 터브(2)의 후면을 통해 연장하도록 배치되고, 수조(2)의 후면 외측에는 회전축(8)이 결합되는 구동모터(9)가 설치된다. 따라서, 구동모터(9)가 작동되면 회전축(8)이 회전하게 되면서 회전조(10)가 함께 회전되게 된다.

회전조(10)의 원주면에는 회전조와 수조사이를 연통시키는 다수의 탈수홀(10a)이 형성되어 세탁운전 시에는 터브(2)에 담겨진 물이 회전조(10)의 내부로 유입되어 세제가 용해되어 있는 물에 의해 세탁이 이루어질 수 있도록 하고, 탈수과정에서는 물이 배수관(7)을 통해 하우징(1)의 외부로 배출될 수 있도록 한다.

회전조(10)의 내부에는 복수의 리프터(10b)가 종방향으로 배치되어 세탁행정 시 회전조(10)가 저속 회전하게 됨에 따라 세탁물을 회전조(10)의 바닥에서 상향으로 끌어 올린 후 다시 회전조(10)의 바닥으로 낙하시켜는 동작을 반복적으로 행하여이때 발생되는 위치에너지를 이용하여 세탁력을 얻는다.

따라서, 세탁행정 시에는 구동모터(9)에 의해 회전축(8)이 정방향과 역방향으로 교대로 회전하면서 회전조(10)를 저속 회전시킴으로써 세탁물을 세탁하게 되며, 반면 탈수행정 시에는 세탁물에 큰 원심력이 가해지도록 회전축(8)이 일 방향으로 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 몰려 놓여지게 되면 회전조(10)는 회전시 언밸런스 현상이 발생하여 회전조(10)가 요동하면서 세탁기 전체에 큰 진동이 발생된다.

이러한 언밸런싱 현상을 방지하기 위하여 링형상의 밸런서(20)가 회전조(10)의 원주방향에 설치되며, 회전조(10)의 전후 양단을 형성하는 전면판(12) 및 후면판(13)에 밸런서(20)가 각각 설치되어 있다.

밸런서(20)는 환형의 내부공간인 레이스(22)를 형성하는 밸런서 하우징(21) 과, 이 밸런서 하우징(21)의 레이스(22)내에 유동가능하게 마련되는 질량체(23)를 포함한다.

질량체(23)는 구형상의 볼로 마련되어 있으며, 레이스(22) 내에는 상기 질량체(23) 이외에 소정의 점성을 갖는 점성유체(미도시)가 담겨져서 레이스(22)내에서 상기 질량체(23)과 함께 유동한다.

밸런스(20) 내부의 구조에 대하여는 도 3 내지 5를 참조하여 설명하기로 한다.

밸런스 하우징(21)은 내부에 'ㄷ'형으로 형성되어 내부에 공간이 형성된 하우징 본체(21a)와, 하우징 본체(21a)의 개구된 일면을 마감하는 하우징 커버(21b)를 포함하다.

하우징 본체(21a)와 하우징 커버(21b)가 결합되면, 밸런스 하우징(21) 내부에는 질량체(23)와 점성유체가 유동하는 공간인 레이스(22)가 형성된다.

밸런스 하우징(21)의 내벽에는 레이스(22) 내로 돌출되는 형상으로 리브(24)가 마련되는데, 이 리브(24)는 밸런스 하우징(21)의 내벽에 다수개가 서로 소정의 간격을 두고 이격배치된다.

탈수과정이 시작되면 회전조(10)는 소정의 제어모드에 따라 가속되고 일정시간이 경과하면 일정한 속도로 회전하는 정상상태에 도달하게 되며, 이 상태에서 다시 소정시간이 지나면 구동모터(9)로의 전원이 차단되며 회전조(10)는 감속단계를 거치게 되며 정지된다.

정상상태에서 잘량체(23)는 언밸런스를 유발하는 질량이 존재하는 영역과 반 대측에 위치하며 언밸런싱 현상을 방지하게 되는데, 상기한 바와 같은 가속단계와 감속단계와 같이 과도상태에서는 레이스(22) 내에서 빠르게 유동하며 질량체(23) 서로 부딪히는 현상이 발생될 수 있다.

리브(24)는 이러한 과도상태에서 질량체(23)간의 충돌속도를 감소시키고 나아가 충돌빈도도 감소시켜 전체적으로 볼에 의한 소음을 감소시키기 위한 요소로, 다수개의 리브(24)가 서로 이격되어 레이스(24)내에 균일하게 배치되는 것이 바람직하다.

도 3에 도시된 실시예에 의하면, 리브(24)는 밸런서 하우징(21)의 외주연을 따라 형성되며, 나아가 볼이 리브와 닿으며 감속되는 댐핑효과를 더욱 향상시키기 위하여 도 4에서와 같이 밸런서 하우징(21)의 내벽 외주연과 대향되는 내벽 내주연에도 마찬가지로 리브(24)가 형성될 수 있다.

리브(24)는 질량체(23)간의 심한 충돌로 인한 소음을 감소시키기 위한 것이고, 질량체(23)의 유동 자체를 막는 요소가 아니므로 리브(24)의 재질은 탄성과 연성이 뛰어나고 레이스(22) 내부의 점성유체와도 화학적으로 안정한 재질로 마련되며, 바람직하게는 실리콘재질로 마련될 수 있다.

질량체가 레이스(22) 내에서 고속으로 회전하는 경우, 리브(24)는 질량체(23)와 점성유체에 의해 뉘여진 상태가 되므로 리브(24)의 댐핑작용은 감소되나, 반대로 질량체(23)가 레이스(22) 내를 저속으로 유동하는 경우에는 리브(24)는 본래의 형상으로 복원되어 내벽에 대하여 수직을 이루며 질량체(23)의 속도를 감소시키는 댐핑작용을 하게 된다.

이러한 댐핑작용은 회전조(10)가 정지단계에 접어 들어 레이스(22)내의 유동이 과도상태가 된 경우 질량체(23) 상호간의 충돌속도를 감속시켜 충돌에 의한 소음을 저감시키게 된다.

또한, 질량체(23)간의 충돌은 탈수과정에서 뿐만 아니라 회전조(10)가 저속회전하는 세탁과정에서도 발생될 수 있는데, 리브(24)는 이러한 세탁과정에서의 질량체에 의한 충돌소음을 현저히 감소시키는 역할을 한다.

도 5에 도시된 실시예는 앞서 살펴본 두 실시예와 달리 밸런서 하우징(21)의 양측면에 리브(24)가 마련된 구조를 나타내고 있다

회전조(10)가 고속으로 회전하면 원심력이 커지게 되므로, 레이스(22) 내의 질량체(23)는 레이스(22) 외주연과 강하게 밀착되어 레이스(22) 내를 유동하게 되는데, 이때 레이스(22) 외주연의 리브(24)와 질량체간에 심한 마찰이 발생될 수 있다.

본 실시예는 원심력에 의해 리브(24)와 질량체(23)가 지나친 마찰을 일으키지 않도록 레이스(22)의 양측면에 리브(24)를 배열한 것이다.

한편, 밸런서 하우징(21)은 플라스틱 사출물 등으로 마련될 수 있고, 리브(24)는 밸런서 하우징(21)과는 별로도 제작되어 밸런서 하우징(21)과 함께 인서트 사출될 수 있다.

또한 밸런서 하우징(21)의 내벽과 리브(24)에 각각 끼움결합이 이루어지도록 결합구조가 마련되어 밸런서 하우징(21) 내벽에 리브(24)가 조립되는 구조로도 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 밸런서를 구비한 세탁기는, 밸런서 내부에 질량체의 속도를 감속시키는 리브가 설치된다.

따라서, 리브의 댐핑작용에 의해 질량체가 밸런서의 레이스내를 회전하다가 서로 충돌하는 속도를 감소시켜 질량체의 충돌에 따른 소음이 감소되는 탁월한 효과가 있다.

Claims (7)

1. 하우징, 상기 하우징 내에 회전가능하게 설치되는 회전조, 상기 회전조에 설치되는 밸런서를 포함하는 세탁기에 있어서.

   상기 밸런서는 내부에 환형의 공간인 레이스가 형성된 밸런서 하우징과, 상기 레이스 내에 유동가능하게 마련되는 질량체와, 상기 레이스 내에서 상기 질량체와 함께 유동하는 점성유체와, 상기 질량체와 접촉하도록 상기 밸런서 하우징의 내벽으로부터 돌출되게 마련되는 복수의 리브를 포함하고,

   상기 복수의 리브는 상기 질량체와 접촉 시에 탄성변형 가능하도록 구성되고, 상기 밸런서 하우징 내에서 원주방향으로 배열된 상기 질량체들이 서로 충돌하는 속도를 저감하도록 상기 밸런서 하우징의 원주방향으로 서로 이격되게 배열되며,

   상기 질량체의 고속 회전 시에 상기 복수의 리브는 상기 질량체와 점성유체에 의해 뉘어진 상태가 되어 상기 리브들의 댐핑작용은 감소되고, 상기 질량체의 저속 회전 시에 상기 복수의 리브는 상기 밸런서 하우징의 내벽에 대해 수직한 상태로 복원되어 댐핑작용을 하는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.
2. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상기 레이스의 외주연 및 내주연 중 적어도 어느 하나의 면을 따라 마련되는 것을 특징으로 밸런서를 구비한 세탁기.
3. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상기 내벽 중 상기 레이스의 양측면을 따라 마련되는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.
4. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상기 밸런서 하우징의 내벽에 인서트 사출되는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.
5. 제1항에 있어서, 상기 리브는 상기 밸런서 하우징의 내벽과 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 리브는 탄성재질로 마련되는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.
7. 제6항에 있어서, 상기 리브는 실리콘으로 마련되는 것을 특징으로 하는 밸런서를 구비한 세탁기.

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