KR100339011B1 - 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강제 배수식 전자동 세탁기의 배수펌프에 관한 것으로서, 임펠러 체임버와 로터 체임버로 구성된 배수펌프 케이스와, 상기 로터 체임버의 외부에 설치되어 전원 인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸는 코일과, 상기 로터 체임버 내에 삽입되는 마그네트와, 상기 마그네트를 고정하면서 그 중앙부에 관통홀이 형성된 마그네트 홀더와, 상기 마그네트 홀더의 관통홀에 끼워져 스테이터와 마그네트의 상호 작용에 의해 회전되는 회전축과, 상기 마그네트 홀더의 양끝단 중에서 적어도 어느 한쪽에 내부가 중공된 공간부가 형성되는 동시에 그 공간부의 일측에 제1 커플링탭이 형성된 커플링부와, 상기 회전축에 제1 커플링탭과 커플링 될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 형성된 제2 커플링탭과, 상기 임펠러 체임버 내부에 설치되어 상기 회전축의 상부 끝단과 연결되는 임펠러를 포함하므로; 임펠러의 구조가 간단해질 수 있을 뿐만 아니라 초기 구동시 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

배수펌프의 소음 및 진동 방지장치{A apparatus for noise and vibration prevention of drain pump}

본 발명은 강제 배수식 전자동 세탁기의 배수펌프에 관한 것으로서, 특히 배수펌프의 초기 구동시 발생하는 소음 및 진동을 감소시키기 위한 배수펌프의 소음 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 때가 묻은 의류를 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학 작용으로 섬유에서 때가 분리되지만 세제만의 작용으로는 시간이 오래 걸리므로 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 때가 빠지는 속도가 빨라지도록 하는 작용을 수행하게 된다.

이러한 세탁기의 세탁운전 제어는, 먼저 세탁조에 투입된 의류 등의 포량을 감지하여 포량이 판정되면 그 포량에 따라 물 흐름과 세제 및 전체 세탁시간을 설정한 후에 전체 세탁시간에 수반하여 펄세이터의 반전 회전을 통해 물을 와류시켜서 세탁물과의 마찰로 세탁물에 묻은 때를 분리하는 세탁행정을 수행한다.

다음, 상기 세탁행정이 완료되면 세탁조 내의 혼탁한 물을 배출시키고 세탁조에서 새로운 물을 공급하여 이미 시스템에서 설정된 회수동안 헹구기를 하는 헹굼 행정을 수행한다. 그리고, 상기 헹굼 행정이 완료되면 세탁조 내의 물을 배출하고 유도전동기를 정해진 속도로 고속 회전시켜 세탁물의 물기를 원심 분리 방식으로 제거하여 탈수를 하는 탈수행정을 수행한다.

상기와 같은 세탁운전 제어를 수행하면서 세탁조 내의 세탁물을 세탁하게 되는데, 물을 강제로 배수시키기 위해 배수펌프가 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 배수펌프의 구성이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 그리고, 도 3a는 종래 기술에 따른 배수펌프에서 임펠러 탭과 회전축 탭이 체결된 상태가 도시된 도면이고, 도 3b는 도 3a에서 상기 임펠러 탭과 회전축 탭의 분해된 상태가 도시된 도면이다.

상기 배수펌프는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 로터 체임버(11)와 임펠러 체임버(12)로 구성된 배수펌프 케이스(10)와, 펌핑 작용을 통해 물이 유입 및 유출되는 통로인 유입구(13) 및 유출구(14)와, 상기 로터체임버(11)의 외부에 설치되어 전원 인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터(15)와, 상기 스테이터(15)를 감싸는 코일(C)과, 상기 코일(C)을 감는 통인 보빈(16)과, 상기 로터 체임버(11) 내에 삽입되는 마그네트(17)와, 상기 마그네트(17)와 일체로 형성되는 샤프트(18)와, 상기 샤프트(18)의 상측 끝단에서 돌출되게 형성된 샤프트 탭(18a)과, 상기 샤프트 탭(18a)이 삽입될 수 있는 공간부(S)를 갖는 임펠러(19)와, 상기 임펠러(19)의 공간부(S) 일측에 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링 될 수 있도록 형성된 임펠러 탭(19a)과, 상기 임펠러(19)가 샤프트(18)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 샤프트 탭(18a)의 하부측에 설치된 고정원판(20)을 포함한다.

종래 배수 펌프의 동작은, 스테이터(15)에 전원이 인가되면 자장이 발생하게 되고, 상기 스테이터(15)와 마그네트(17)와의 상호 작용으로 마그네트(17)와 일체로 형성되어 있는 샤프트(18)가 회전하게 된다. 상기 샤프트(18)의 회전을 통해 샤프트(18)와 연결되어 있는 임펠러(19)가 회전되면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

이때, 상기 펌핑 작용을 수행하는데 있어 초기 구동 직전에는 자성체(철) 재질의 스테이터(15)와 마그네트(17)가 서로 붙어 있기 때문에 바로 펌핑을 수행할 경우 출력이 큰 펌프를 사용해야 하기 때문에 초기 구동은 펌프에 매우 중요한 부분이다. 따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 마그네트(17)와 일체로 형성되어 있는 샤프트(18)의 끝단에 돌기가 형성된 샤프트 탭(18a)과, 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링 될 수 있도록 임펠러(19)의 공간부(S)에 형성되어 있는 임펠러 탭(19a)의 상호 작용으로 초기 구동을 제어하게 된다.

즉, 전원 인가와 동시에 상기 임펠러 탭(19a)과 샤프트 탭(18a)이 일정 각도, 즉 270°정도 샤프트(18)만 회전하다가 상기 샤프트 탭(18a)과 임펠러 탭(19a)이 커플링 되면 샤프트(18)와 임펠러(19)가 일체가 되어 회전하면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

그런데, 상기 임펠러 탭(19a)과 샤프트 탭(18a)이 커플링 될 때 소음이 발생하게 되므로 임펠러(19)의 공간부(S) 내부에 그리스(grease)를 삽입하고 오-링(O-Ring)(21)으로 실링하게 된다. 이렇게, 상기 샤프트 탭(18a)이 임펠러(19)의 공간부(S) 내에 삽입되게 되면 임펠러(19)가 샤프트(18)로부터 쉽게 빠지지 않도록 고정원판(20)이 도 3a에 도시된 바와 같이 샤프트 탭(18a)과 임펠러(19) 사이에 위치되게 된다.

그러나, 종래 경우에는 샤프트(18)에 탭을 직접 형성할 수 없기 때문에 샤프트 탭(18a)과 오-링(21)을 삽입할 수 있는 수단을 형성해야 하며, 상기 샤프트(18)에 강제 고정시키기 위한 공정과 장비가 추가로 요구된다는 문제점이 있다.

또한, 상기 샤프트 탭(18a) 부분이 쉽게 깨질 수 있으므로 황동 재질을 가공하여 탭 형상을 제작하는 가공상의 어려움 및 비용 상승이 수반되고, 상기와 같은 배수 펌프로 온수를 펌핑할 경우에 임펠러(19)가 열변형을 일으켜 임펠러 탭(19a)의 형상이 변화되어 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링이 제대로 되지 않는 문제점도 있다.

무엇보다도, 상기 샤프트 탭(18a)과 임펠러 탭(19a)의 커플링 시 발생되는 소음 방지를 위해 오-링(21)으로 실링을 하여도 여전히 커플링 소음 및 진동이 발생하므로 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 초기 구동시 임펠러 탭과 샤프트 탭의 커플링으로 인해 발생되는 소음 및 진동이 최소화되도록 마그네트 홀더의 상부측 또는 하부측 중에서 적어도 어느 한쪽에 커플링부를 형성하고, 커플링부와 샤프트의 일측에 제1 및 제2 커플링탭을 형성함으로써 임펠러의 구조가 간단해질 수 있을 뿐만 아니라 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치을 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 배수펌프의 구성이 도시된 사시도,

도 2는 도 1의 단면도,

도 3a는 종래 기술에 따른 배수펌프에서 임펠러 탭과 회전축 탭이 체결된 상태가 도시된 도면,

도 3b는 도 3a에서 상기 임펠러 탭과 회전축 탭의 분해된 상태가 도시된 도면,

도 4는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 구성이 도시된 단면도,

도 5는 도 4의 일부 구성요소인 마그네트 홀더와 회전축이 분해된 상태가 도시된 도면,

도 6a는 도 4의 일부 구성요소인 제1 커플링탭과 제2 커플링탭이 커플링되기 전의 상태가 도시된 도면,

도 6b는 상기 제1 커플링탭과 제2 커플링탭이 커플링된 후의 상태가 도시된 도면.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 배수펌프케이스 51 : 임펠러 체임버

52 : 로터체임버 53, 54 : 유입구 및 유출구

55 : 스테이터 56 : 마그네트

60 : 마그네트 홀더 60a, 60b : 상부 및 하부 오-링

61 : 관통홀 62 : 공간부

63 : 제1 커플링탭 64 : 커플링부

65 : 덮개 70 : 회전축

73 : 제2 커플링탭 80 : 임펠러

85 : 로터 체임버 덮개

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명d에 의한 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제1 특징에 따르면, 임펠러 체임버와 로터 체임버로 구성된 배수펌프 케이스와, 상기 로터 체임버의 외부에 설치되어 전원 인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸는 코일과, 상기 로터 체임버 내에 삽입되는 마그네트와, 상기 마그네트를 고정하면서 그 중앙부에 관통홀이 형성된 마그네트 홀더와, 상기 마그네트 홀더의 관통홀에 끼워져 스테이터와 마그네트의 상호 작용에 의해 회전되는 회전축과, 상기 마그네트 홀더의 양끝단 중에서 적어도 어느 한쪽에 내부가 중공된 공간부가 형성되는 동시에 그 공간부의 일측에 제1 커플링탭이 형성된 커플링부와, 상기 회전축에 제1 커플링탭과 커플링 될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 형성된 제2 커플링탭과, 상기 임펠러 체임버 내부에 설치되어 상기 회전축의 상부 끝단과 연결되는 임펠러를 포함한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 4는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 구성이 도시된 단면도이고, 도 5는 도 4의 일부 구성요소인 마그네트 홀더와 회전축이 분해된 상태가 도시된 도면이며, 도 6a는 도 4의 일부 구성요소인 제1 커플링탭과 제2 커플링탭이 커플링되기 전의 상태가 도시된 도면이고, 도 6b는 상기 제1 커플링탭과 제2 커플링탭이 커플링된 후의 상태가 도시된 도면이다.

다음, 도 4 내지 도 6을 참조하면, 임펠러 체임버(51)와 로터 체임버(52)로 구성된 배수펌프 케이스(50)와, 상기 임펠러 체임버(51)의 상부 및 일측면에 펌핑 작용에 의해 물이 유입 및 유출되는 통로로 각각 형성되는 유입구(53) 및 유출구(54)와, 상기 로터 체임버(52)의 외부에 설치되어 전원 인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터(55)와, 상기 스테이터(55)를 감싸는 코일(미도시)과, 상기 로터 체임버(52) 내에 삽입되는 마그네트(56)와, 상기 마그네트(56)가 양측면에 장착됨과 동시에 이를 고정하면서 그 중앙부에 관통홀(61)이 형성된 마그네트 홀더(60)와, 상기 마그네트 홀더(60)의 관통홀(61)에 끼워져 스테이터(55)와 마그네트(56)의 상호 작용에 의해 회전되는 회전축(70)과, 상기 마그네트 홀더(60)의 양끝단 중에서 적어도 어느 한쪽에 내부가 중공된 공간부(62)가 형성되는 동시에 그 공간부(62)의 일측에 제1 커플링탭(63)이 형성된 커플링부(64)와, 상기 회전축(70)에 제1 커플링탭(63)과 커플링 될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 형성된 제2 커플링탭(73)과, 상기 회전축(70)의 하부 끝단에 형성된 회전축 지지대(75)와, 상기 임펠러 체임버(51) 내부에 설치되어 상기 회전축(70)의 상부 끝단과 연결되어 회전축(70)의 회전에 의해 같이 회전되는 임펠러(80)와, 상기 임펠러 체임버(51)와 로터 체임버(52) 사이에 설치되어 로터 체임버(52) 내부를 폐쇄하는 로터 체임버 덮개(85)로 구성된다.

특히, 상기 커플링부(64)는 그 공간부(62) 내에 삽입되어 윤활 작용을 함으로써 제1 및 제2 커플링탭(63, 73)의 커플링 및 회전을 원활하게 진행시키는 점성유체(미도시)와, 상기 점성유체가 공간부(62)에서 새어 나오지 않도록 공간부(62)의 상부를 폐쇄하면서 상기 회전축(70)이 통과되도록 그 중앙부에 구멍이 형성된 덮개(65)와, 상기 덮개(65)의 중앙부에 형성되어 있는 구멍을 실링하기 위해 끼워지는 상부 오-링(60a)을 포함하게 된다. 또한, 상기 마그네트 홀더(60)의 관통홀(61)이 끝나는 부분에도 실링을 위해 하부 오-링(60b)이 끼워지게 된다.

한편, 상기 커플링부(64)는 도 4와 같이 마그네트 홀더(60)의 상부측에 형성될 수도 있지만 마그네트 홀더(60)의 하부측에 형성될 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 동작은, 도 5에 도시된 바와 같이 커플링부(64)가 형성되어 있는 마그네트 홀더(60)의 관통홀(61)에 회전축(70)이 끼워지게 된다. 상기 커플링부(64)에는 그 일측에제1 커플링탭(63)이 형성되어 있고, 상기 제1 커플링탭(63)과 커플링될 수 있도록 회전축(70)의 일측에도 제2 커플링탭(73)이 형성되어 있기 때문에 커플링부(64)의 공간부(62) 내에서 제1 및 제2 커플링탭(63, 73)이 초기 구동시 커플링되게 된다.

이때, 상기 커플링부(64)의 공간부(62) 내부에는 점성유체로 채워져 있어 제1 및 제2 커플링탭(63, 73)의 회전 및 커플링이 원활하게 진행되도록 윤활 작용을 수행하게 되고, 상기 점성유체가 외부로 새어 나오지 않도록 상기 공간부(62)의 상부는 덮개(65)로 폐쇄되게 된다. 그리고, 상기 덮개(65)의 중앙부에 회전축(70)이 통과될 수 있도록 형성되어 있는 구멍이 상부 오-링(60a)으로 실링되게 된다.

이와 마잔가지로, 상기 마그네트 홀더(60)의 타측 끝단도 관통홀(61)이 끝나는 부분에 하부 오-링(60b)으로 체결되어 실링되게 된다. 이렇게, 상기 회전축(70)이 관통홀(61) 내에 끼워져 있는 마그네트 홀더(60)의 양측에는 마그네트(56)가 고정되게 된다.

상기와 같이 구성되어 있는 배수펌프에 전원이 인가되면 스테이터(55)에 자장이 발생하면서 스테이터(55)와 마그네트(56)의 상호 작용으로 회전축(70)이 회전하게 된다. 상기 회전축(70)의 회전에 의해 회전축(70)의 상부 끝단에 연결되어 있는 임펠러(80)가 회전하면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

초기 구동시 상기 제1 및 제2 커플링탭(63, 73)은 도 6a에 도시된 바와 같이 제2 커플링탭(73)만 단독으로 회전하게 되고, 상기 제2 커플링탭(73)이 계속해서 회전하여 제1 커플링탭(63)에 접촉되게 되면 도 6b에 도시된 바와 같이 서로 일체로 회전하게 된다. 따라서, 기존의 경우에 임펠러와 회전축에서 이루어지던 커플링이 본 발명에서는 마그네트 홀더(60)의 커플링부(64)에서 이루어지기 때문에 임펠러(80)의 구조가 간단해질 수 있고, 기존 임펠러와 회전축에 각각 형성되어 있는 탭이 서로 접촉되면서 발생되는 소음 및 진동이 사전에 방지될 수 있도록 본 발명에서는 마그네트 홀더(60)의 상부측 또는 하부측 중에서 적어도 어느 한쪽에 형성되어 있는 커플링부(64)에서 제1 커플링탭(63)과 제2 커플링탭(73)이 커플링 동작을 수행하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치는 초기 구동시 임펠러 탭과 샤프트 탭의 커플링으로 인해 발생되는 소음 및 진동이 최소화되도록 마그네트 홀더의 상부측 또는 하부측 중에서 적어도 어느 한쪽에 커플링부를 형성하고, 커플링부와 샤프트의 일측에 제1 및 제2 커플링탭을 형성함으로써 임펠러의 구조가 간단해질 수 있을 뿐만 아니라 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 임펠러 체임버와 로터 체임버로 구성된 배수펌프 케이스와, 상기 로터 체임버의 외부에 설치되어 전원 인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸는 코일과, 상기 로터 체임버 내에 삽입되는 마그네트와, 상기 마그네트를 고정하면서 그 중앙부에 관통홀이 형성된 마그네트 홀더와, 상기 마그네트 홀더의 관통홀에 끼워져 스테이터와 마그네트의 상호 작용에 의해 회전되는 회전축과, 상기 마그네트 홀더의 양끝단 중에서 적어도 어느 한쪽에 내부가 중공된 공간부가 형성되는 동시에 그 공간부의 일측에 제1 커플링탭이 형성된 커플링부와, 상기 회전축에 제1 커플링탭과 커플링 될 수 있도록 서로 대응되는 위치에 형성된 제2 커플링탭과, 상기 임펠러 체임버 내부에 설치되어 상기 회전축의 상부 끝단과 연결되는 임펠러를 포함하는 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 커플링부는 그 공간부에 제1 및 제2 커플링탭이 원활히 회전되도록 삽입되는 점성유체와, 상기 공간부의 상부를 폐쇄하면서 회전축이 통과하는 부분이 관통된 덮개와, 상기 덮개의 관통 부분에 끼워져 실링시키는 끼움수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 끼움수단은 오-링(O-Ring)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 회전축은 그 하부 끝단에 하부 지지대가 형성되고, 상기 마그네트 홀더의 관통홀과 하부 지지대 사이에 체결되는 끼움수단이 형성된 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.