KR200182535Y1 - 세탁기용 밸런서 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 내부에 소금물과 같은 유체가 주입되어 있는 밸런서의 기능을 최대한 발휘할 수 있도록 한 세탁기용 밸런서에 관한 것이다.

종래 세탁기용 밸런서는 유체의 유동경로상에 다수의 리브가 형성되어 있어 유체의 원활한 흐름을 방해하는 방해체로써 작용되므로 원활한 밸런싱 능력을 발휘할 수 없는 문제가 있었다.

본 고안은 유체의 유동경로상에 있던 모든 구조물을 없애고 유체의 파도만 잡아줄 수 있도록 상부에 원주방향을 따라 등간격으로 턱을 형성함으로써 유체가 잔잔하고 균일하게 가이드되는 상태로 원활히 유동할 수 있도록 하여 밸런싱 능력을 최대한 발휘할 수 있도록 한 것이다.

Description

세탁기용 밸런서{Balancer for washing machine}

본 고안은 세탁기용 밸런서 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에 소금물과 같은 유체가 주입되어 있는 액체밸런서의 구조를 변경하여 밸런서로서의 기능을 더욱 향상시킴과 아울러 밸런서를 한 번의 공정으로 사출 성형함으로써 작업성 및 생산성을 향상시키기 위한 것이다.

주지하는 바와 같이, 세탁기는 세탁수를 담는 외조(Outer tub), 축회전하면서 세탁 및 탈수를 수행하는 내조(Inner tub), 내조에 장착되어 세탁 및 탈수시 세탁물의 치우침으로 인한 불평형질량을 보상해주는 밸런서(Balancer), 내조의 내하부에 설치되어 세탁물을 교반시키면서 세탁을 수행하는 세탁날개인 펄세이터(Pulsator), 펄세이터를 구동시키기 위한 모터 등으로 구성된다.

이때, 통상적으로 밸런서라 함은 강철구와 같은 질량체가 들어 있는 볼밸런서 또는 소금물과 같은 유체가 들어 있는 액체밸런서를 포함하는 것으로, 이 중 액체밸런서는 상/하부캡이 별도로 사출·성형되어 초음파 융착 또는 열 융착에 의해 수밀성을 가지고 접합되어 있으며, 그 내부에는 통공을 가지는 다수의 리브가 상/하부캡의 원주방향을 따라 형성되어 있다.

이러한 상태에서 세탁기에 전원이 인가되어 모터가 회전하게 되면 이 회전력에 의해 펄세이터가 좌우 교호로 회전하여 세탁물을 좌우 교반시키면서 세탁을 수행하게 되며, 탈수모드시는 내조가 모터에 의해 일방향으로 고속회전하면서 세탁물을 원심 탈수하게 된다.

그런데, 세탁을 마치고 나면 세탁물들은 서로 뒤엉켜서 내조의 어느 한 방향으로 몰려 있기 쉬우며, 이럴 경우 탈수모드에 들어가 탈수를 수행할 때 내조가 외조에 부딪혀 정상적인 탈수를 수행할 수 없는 문제가 있다.

이를 해결하기 위하여 밸런서를 채용하게 된 것으로, 밸런서에 주입되어 있는 유체는 세탁기의 공진점보다 낮은 회전수에서는 내조에 발생되어 있는 불평형질량과 같은 위상을 갖고 회전하므로 불평형질량에 의한 원심력에 유체에 의한 원심력이 부가되어 진동을 증가시키게 되고, 공진점에서는 불평형질량과 유체가 90°의 위상을 갖고 회전하다가 공진점보다 높은 회전수에서는 거의 180°의 위상을 갖고 회전하게 되는데, 통상의 세탁기는 이러한 회전수에서 정상탈수가 이루어지도록 설계되어 있다.

즉, 정상 탈수 상태에서는 불평형질량과 밸런서의 유체가 서로 반대방향으로 원심력을 발생시키므로 가진력이 줄어들어 진동을 저감시키게 되는 것이다.

상기에 설명한 바와 같이 통상의 세탁기는 탈수를 진행하면서 필연적으로 공진점을 통과해야 되며, 공진점 이전의 탈수 회전수에서는 밸런서에 의하여 진동이 더욱 커지는 현상이 발생되므로 이를 방지하기 위하여 밸런서내에 통공을 가지는 다수의 리브를 구비하여 유체의 급작스런 이동을 방지하고 있다.

그러나, 실제로 탈수초기 밸런서 내에서는 유체 하부의 유동은 거의 없고, 유체 상부만이 유동되는 경향을 가지므로 유체 전체로보아 유동되는 양이 한정적이며, 따라서 밸런서내에 통공을 가지는 다수의 리브를 구비할 필요가 없음은 물론 공진점을 지나 정상 탈수 상태에서는 진동을 저감시키기 위해 불평형질량과 밸런서의 유체가 서로 반대방향으로 원심력을 발생시켜야 되는데, 유체의 유동 경로상에 다수의 리브가 위치하고 있으므로 유체의 활발한 유동을 방해하여 정상적인 밸런싱 기능을 수행하지 못하는 문제가 있었다.

본 고안은 이러한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 세탁기용 밸런서를 구성함에 있어 밸런서의 원주방향을 따라 형성되어 있는 다수의 리브를 제거하여 유체가 원활하게 유동되도록 함으로써 세탁기의 밸런싱 능력을 최대한 발휘하도록 한 세탁기용 밸런서를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서의 사시도.

도 2는 도 1의 A-A' 단면도.

도 3은 도 1의 B-B' 단면도.

도 4는 본 고안의 다른 실시 예시도.

도 5는 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서의 제조 공정도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

1 : 가이드 2 : 유체

3 : 공간부 4 : 유체주입구

5 : 홈 6 : 턱

7 : 격벽

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서는, 세탁기에 장착되어 탈수기동시 불평형질량을 보상해주도록 링형의 가이드 내부에 유체가 주입되어 있는 세탁기용 밸런서에 있어서, 상기 가이드의 내부는 그 원주방향을 따라 연속적으로 공간부가 형성되며, 상기 가이드의 상면에는 상기 유체를 주입하기 위한 유체주입구가 4개소 형성되고, 상기 유체주입구의 사이에는 상기 공간부의 내측방향으로 함몰되게 등간격으로 복수의 홈이 형성되며, 상기 공간부에는 상기 홈에 의해 상부로부터 턱이 형성되어 상기 유체가 상기 공간부에 의해 구획된 영역내에서 상기 턱에 의해 균일하게 안내되어 유동되도록 한 것을 특징으로 한다.

선택적으로, 상기 공간부는 격벽에 의해 2∼4개의 구역으로 분할되며, 상기 각 분할 구역마다 상기 유체가 각각 주입되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서의 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 단면도이고, 도 3은 도 1의 B-B' 단면도로서, 본 실시예에 따른 세탁기용 밸런서는 동 도면에 도시한 바와 같이 세탁기에 장착되어 탈수기동시 불평형질량을 보상해주도록 링형의 가이드(1) 내부에 소금물과 같은 유체(2)가 주입되는 세탁기용 밸런서에 있어서, 가이드(1)의 내부는 그 원주방향을 따라 연속적으로 공간부(3)가 형성되며, 가이드(1)의 상면에는 유체를 주입하기 위한 유체주입구(4)가 4개소 형성되고, 유체주입구(4)의 사이에는 공간부(3)의 내측방향으로 함몰되게 등간격으로 복수의 홈(5)이 형성되며, 공간부(3)에는 홈(5)에 의해 상부로부터 턱(6)이 형성된다.

즉, 가이드(1)의 내부 공간부(3)에는 어떤 구조물도 존재하지 않고 원주방향을 따라 연속적으로 형성되어 있으며, 가이드(1) 상면의 복수의 홈(5)에 의해 공간부(3)의 상부로부터 턱(6)이 형성되어 유체(2)의 파도를 잔잔하게 잡아주는 역할을 하게 된다.

이와 같이 구성된 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서는 다음과 같이 동작을 한다.

먼저, 탈수가 시작되어 도시 생략된 내조 및 밸런서의 회전수가 증가하게 되면 세탁기의 공진점 이하에서 밸런서의 유체(2)는 불평형질량이 있는 쪽으로 이동하려는 성질을 갖게 되는데, 전술한 바와 같이 유체(2)는 그 하부의 유동은 거의 없고 상부만이 유동되는 경향을 가지므로 유체(2) 전체로보아 유동되는 양이 한정적이며, 따라서 불평형질량과 유체(2)를 합한 만큼의 진동은 일어나지 않는 상태로 공진점으로 들어가게 된다.

그런데, 이와 같은 탈수초기의 급작스런 진동으로 인하여 유체(2)의 파도는 높아질 수 있으며, 이러한 파도는 세탁조를 전복시키려는 모멘트 성분으로 작용하게 되어 상하 진동을 유발시킬 수 있으므로 가이드(1)의 공간부(3) 내측으로 형성되어 있는 복수의 턱(6)에 의해 유체(2)의 파도를 잔잔하게 잡아주는 것이다.

이후, 회전속도가 증가하여 세탁기의 공진점을 통과하여 공진점 보다 높은 속도가 되면 유체(2)에 작용되는 원심력이 커져서 유체(2)는 가이드(1)의 공간부(3)를 따라서 원활하게 유동할 수 있으며, 정상탈수 속도에 다다르게 되면 유체(2)의 원심력 작용방향이 불평형질량과 거의 180°가 되어 원활한 밸런싱이 이루어지면서 탈수를 수행할 수 있는 것이다.

이때에도 유체(2)는 빠른 회전속도로 인하여 파도가 높아질 수 있으나 공간부(3)에 형성되어 있는 턱(6)에 의해 그 파도를 잔잔하게 안내·유도할 수 있으므로 가이드(1)의 내부에서 유체(2)는 턱(6)에 의해 균일하고 잔잔하게 유동할 수 있는 것이다.

도 4는 본 고안의 다른 실시예시도로서 세탁기용 밸런서의 공간부(3)를 격벽(7)에 의해 2∼4개의 구역으로 분할하고, 각 분할 구역마다 소금물과 같은 유체를 각각 주입하여서 된 것으로, 이는 탈수초기 공진점 이하의 회전속도에서의 유체(2)의 유동성을 떨어뜨려 적어도 불평형질량에 유체(2)의 질량이 합해지지 않도록 함으로써 탈수초기의 과도한 진동을 근본적으로 일으키지 않게 하면서 탈수중에는 각 분할영역내에 주입되어 있는 유체(2)가 각 분할영역내에서 유동하도록 하여 그 합력에 의해 전체적인 밸런싱 기능을 수행할 수 있도록 한 것이다.

이때에도 가이드(1)의 상면에는 그 원주방향을 따라 등간격으로 공간부(3)의 내측으로 함몰되는 홈(5)을 형성해야 하며, 이 홈(5)에 의해 공간부(3)에도 상부로부터 턱(6)이 형성되도록 하여 유체(2)의 과도한 파도를 잡아주도록 해야 한다.

한편, 이러한 구조의 밸런서는 가이드(1) 내부에 원주방향을 따라 연속적으로 공간부(3)를 형성해야 되므로 종래에는 상/하부캡을 각각 별도로 사출·성형한 후 이를 초음파 융착 또는 열 융착과 같은 방법으로 접합하였던 바, 이는 작업공수의 증가, 작업성 및 생산성의 저하의 문제를 야기했던 것이다.

본 고안에 따른 세탁기용 밸런서는 도 5와 같이 가이드(1)의 내부에 그 원주방향을 따라 연속적으로 공간부(3)를 형성할 수 있게 하면서 가이드(1)의 상면에 공간부(3)의 내측방향으로 함몰되게 등간격으로 복수의 홈(5)을 형성할 수 있도록 가이드 성형용 몰드를 제작하여 이 몰드에 가이드(1)의 원재가 되는 용융수지를 몰드의 전체 공간대비 75∼80%로 주입하고, 질소가스를 소정의 압력으로 주입하여 가이드(1)를 단일공정으로 일체로 사출·성형한 후 이 가이드(1)의 공간부(3)에 밸런싱용 유체(2)를 주입하고 밀봉하여 제조할 수 있으며, 이와 같이 하면 상/하부캡을 별도로 성형하지 않고 단일공정으로 가이드(1)가 사출·성형될 수 있어 작업공수가 줄고, 이를 통해 작업성 및 생산성이 향상됨은 자명하다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 세탁기용 밸런서는 가이드의 원주방향을 따라 공간부가 연속적으로 형성되므로 유체의 유동이 원활하며, 공간부에는 상부로부터 원주방향을 따라 등간격으로 턱이 형성되어 있으므로 유체의 파도를 잡아주게 되어 밸런싱 능력을 최대한 발휘할 수 있으며, 세탁기용 밸런서를 구성하는 상/하부캡을 별도로 성형하지 않고 단일공정으로 동시에 사출·성형되므로 작업공수가 줄어 작업성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 세탁기에 장착되어 탈수기동시 불평형질량을 보상해주도록 링형의 가이드(1) 내부에 유체(2)가 주입되어 있는 세탁기용 밸런서에 있어서,

   상기 가이드(1)의 내부는 그 원주방향을 따라 연속적으로 공간부(3)가 형성되며, 상기 가이드(1)의 상면에는 상기 유체(2)를 주입하기 위한 유체주입구(4)가 4개소 형성되고, 상기 유체주입구(4)의 사이에는 상기 공간부(3)의 내측방향으로 함몰되게 등간격으로 복수의 홈(5)이 형성되며, 상기 공간부(3)에는 상기 홈(5)에 의해 상부로부터 턱(6)이 형성되어 상기 유체(2)가 상기 공간부(3)에 의해 구획된 영역내에서 상기 턱(6)에 의해 균일하게 안내되어 유동되도록 한 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공간부(3)는 격벽(7)에 의해 2∼4개의 구역으로 분할되며, 상기 각 분할 구역마다 상기 유체(2)가 각각 주입되는 것을 특징으로 하는 세탁기용 밸런서.