KR100677512B1 - 드럼식 세탁기의 방진 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼식 세탁기의 방진 구조에 관한 것으로, 눕혀진 상태로 회전하는 원통 형상의 세탁조와, 상기 세탁조를 감싸도록 중공 원통 형상으로 고정된 터브와, 상기 터브에 고정되고 중앙부에 관통공이 형성된 고정자와 상기 고정자의 외주면과 소정의 간격을 두고 상기 고정자의 외주면을 감싸도록 형성된 회전자를 포함하는 구동 모터와, 상기 관통공을 통하여 상기 세탁조와 상기 회전자를 연결하고 상기 구동 모터의 구동에 의하여 상기 세탁조와 일체로 회전하는 회전축을 구비한 드럼식 세탁기에 있어서, 상기 고정자에 형성된 볼트 수용공에 삽입되는 제1방진부와, 상기 제1방진부와 일체로 형성된 제2방진부와, 상기 제1방진부와 상기 제2방진부를 관통하여 형성된 볼트 관통공과, 상기 볼트 관통공의 직경보다 큰 직경을 가지며 상기 제2방진부에 요입 형성된 변위 수용홈을 포함하는 방진재와; 상기 볼트 관통공에 삽입되어 상기 고정자와 상기 터브를 체결하는 볼트를; 포함하여, 구동 모터로부터의 진동 및 소음 에너지가 외부로 전달되는 경로를 차단함으로써, 공진을 방지할 뿐만 아니라, 발생된 진동 및 소음 에너지를 최대한으로 소산시켜 외부로 전달되는 진동 및 소음을 최소화할 수 있는 드럼식 세탁기의 방진 구조를 제공한다.

드럼식 세탁기, 방진재, 고정자, 고정 볼트, 진동, 소음

Description

드럼식 세탁기의 방진 구조{VIBRATION SUPPRESSION STRUCTURE OF DRUM TYPE WASHING MACHINE}

도1 및 도2는 종래의 드럼식 세탁기에 관한 것으로,

도1은 드럼식 세탁기의 구성을 도시한 종단면도

도2는 도1의 횡단면도

도3 내지 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 방진 구조에 관한 것으로,

도3은 드럼식 세탁기의 구동 모터의 고정자를 도시한 평면도

도4는 도3의 'A'부분의 확대 사시도

도5는 도3의 방진재의 확대 사시도

도6은 도5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 방진재의 단면도

도7은 도3의 방진재를 적용함에 따른 실험 결과를 도시한 그래프

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

1: 드럼식 세탁기 10: 케이스

20: 세탁조 30: 터브

40: 지지 탄성체 50: 지지 부재 60: 회전자 70: 고정자

80: 고정 볼트 90: 방진재

본 발명은 드럼식 세탁기의 방진 구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 드럼식 세탁기의 세탁 공정이나 탈수 공정에서 세탁조가 터브 내에서 회전함에 따라 구동 모터로부터 전달되는 진동과 소음을 최소화하는 드럼식 세탁기의 방진 구조에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁조에 세탁물과 세제를 넣고 물과 함께 회전시켜 세탁, 탈수 과정을 거침으로써 물과 세탁물 사이의 마찰 등에 의하여 세탁물에 묻어있는 오염 물질을 분리시키도록 구성된 것이다. 종래에는 세탁조가 세워진 상태로 회전하도록 구성된 형태의 세탁기가 널리 사용되었으나, 최근에는 세탁기의 높이를 낮춤과 동시에 세탁 용량을 크게 할 수 있도록 세탁과 탈수 과정을 세탁조를 눕힌 상태로 회전시키도록 구성된 드럼식 세탁기가 각광받고 있다.

상기 드럼식 세탁기(1)는 외부의 충격 등으로부터 내부 구조물을 보호하도록 강재 등의 재질로 외형을 형성하는 케비넷(10)과, 모터와 연결되어 세탁물과 세제와 함께 회전되도록 형성된 세탁조(20)와, 세탁조(20)를 감싸도록 중공 원통 형상으로 형성된 터브(30)와, 상기 터브(30)를 외측 둘레면의 상부와 케비넷(10)의 상측 내면에 매달도록 복수개로 형성된 지지 탄성체(40)와, 상기 터브(30)의 외측 둘레면의 하부와 케비넷(10)의 내측 바닥면 사이를 힌지부(31,52a)로 회동 가능하게 연결하여 터브(30)를 지지하도록 형성된 지지 부재(50)와, 세탁조(20)를 회전시키도록 세탁조(20)로부터 연장된 회전축(62)을 회전 구동하는 구동 모터(60, 70)를 포함하여 구성된다.

상기 케비넷(10)은 지지 부재(50)와 회동 가능하게 고정된 고정부(11)와, 세탁기(1)를 설치하고자 하는 곳에 안정되게 위치시키도록 케비넷(10)의 바닥면에 형성된 지지대(12)와, 세탁조(20)에 세탁물을 넣고 뺄 수 있도록 전면부에 개폐 가능하게 장착된 개폐 도어(13)를 구비한다. 이 때, 세탁 공정 중에도 세탁조(20)의 내부를 볼 수 있도록 투명 재질의 강화 유리(13a)가 개폐 도어(13)에 장착된다.

상기 터브(30)는 고정된 채로 세탁조(20)의 회전을 가능하게 하기 위하여 터브(30)와 회전축(21) 사이에는 베어링(31)이 설치된다.

상기 구동 모터(60, 70)는 터브(30)에 고정 볼트(80)로 고정된 고정자(70)와, 고정자(70)와 소정의 거리가 이격되도록 설치된 회전자(60)로 구성된다. 여기서, 고정자(70)의 외주면에 코일(72)이 형성되고, 회전자(60)의 내주면에도 코일(62)과 영구 자석(미도시)이 형성되어, 고정자(70)에 전원이 인가되면 인가되는 전원의 방향에 따라 이들 사이에 상호 전자기력이 발생되어 역방향이나 순방향으로 회전하게 된다.

그러나, 상기와 같은 전자기력이 발생되어 회전함에 따라 작용-반작용 원리에 의하여 고정자(70)에도 그에 상응하는 반력이 작용하게 되며, 이와 같은 반력은 진동 에너지가 되어 터브(30)를 통해 외부로 전달된다. 따라서, 이와 같은 진동 에너지는 드럼식 세탁기의 진동과 소음을 유발하므로, 사용자로 하여금 불쾌감을 느 끼게 하는 문제점이 있었다.

특히, 드럼식 세탁기와 같은 고급 가전의 등장으로 세탁기가 실내에 설치되는 경우가 증가함에 따라, 고속으로 회전 구동하는 구동부의 진동 에너지나 소음 에너지가 케비넷이나 바닥판을 울려 저주파 소음으로 발전하여 둥둥 울리는 소리가 사용자에게 전달되어 사용자가 불쾌감을 느끼는 것에 대한 대처 방안이 절실히 요구되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 드럼식 세탁기의 세탁 공정이나 탈수 공정에서 세탁조가 터브 내에서 회전함에 따라 바닥면으로 전달되는 진동과 소음을 최소화하는 드럼식 세탁기의 방진 구조를 제공함을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기와 같은 방진 구조를 통하여 드럼 세탁기를 사용하는 중에 발생되는 진동과 소음을 최소한으로 억제함으로써, 소비자의 만족도와 신뢰도를 증대시키는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 눕혀진 상태로 회전하는 원통 형상의 세탁조와, 상기 세탁조를 감싸도록 중공 원통 형상으로 고정된 터브와, 상기 터브에 고정되고 중앙부에 관통공이 형성된 고정자와 상기 고정자의 외주면과 소정의 간격을 두고 상기 고정자의 외주면을 감싸도록 형성된 회전자를 포함하는 구동 모터와, 상기 관통공을 통하여 상기 세탁조와 상기 회전자를 연결하고 상기 구동 모터의 구동에 의하여 상기 세탁조와 일체로 회전하는 회전축을 구비한 드럼식 세탁기에 있어서, 상기 고정자에 형성된 볼트 수용공에 삽입되는 제1방진부와, 상기 제1방진부와 일체로 형성된 제2방진부와, 상기 제1방진부와 상기 제2방진부를 관통하여 형성된 볼트 관통공과, 상기 볼트 관통공의 직경보다 큰 직경을 가지며 상기 제2방진부에 요입 형성된 변위 수용홈을 포함하는 방진재와; 상기 볼트 관통공에 삽입되어 상기 고정자와 상기 터브를 체결하는 볼트를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조를 제공한다.

이는, 방진재를 통해 상기 볼트와 상기 고정자 사이의 직접적인 접촉을 막음으로써, 고정자에 발생된 진동 에너지가 터브로 전달되는 것을 최소화하기 위함이다.

여기서, 상기 방진재는 천연 부틸 고무 재질로서 상기 천연 부틸 고무는 경도가 40° 내지 60°이고, 비중이 0.93 내지 0.98의 범위에 속하며, 상기 볼트 수용공에 삽입되도록 형성된 제1방진부와; 상기 제1방진부의 상하부 선단면의 각각에 상기 제1방진부보다 더 큰 면적으로 형성된 제2방진부와; 상기 볼트가 삽입되도록 상기 제1방진부와 상기 제2방진부를 관통하여 형성된 볼트 관통공을; 포함하여 구성된 것이 효과적이다. 즉, 상기 볼트의 머리와 접촉하는 상기 제2방진부는 볼트 머리와 고정자 상부 사이에서 진동 에너지를 소산시키며, 상기 터브와 접촉하는 상기 제2방진부는 상기 고정자와 상기 터브 사이에서 진동 에너지를 소산시킨다.

그리고, 상기 고정자와 상기 터브 사이에 놓여지는 상기 제2방진부는 상기 터브에 접하는 면이 곡면으로 형성되고, 상기 볼트 관통공의 직경보다 큰 크기로, 상기 볼트 관통공과 동심으로 상기 제2방진부에 변위 수용홈이 요입 형성된 것이 효과적이다. 이는, 고정자의 진동에 따라 상기 터브와 접하는 곡면에 비틀림 변위 를 유발하여, 이를 통해 진동 에너지를 소산시키도록 하기 위함이다.

그 결과, 상기 방진재를 사용하지 않은 경우에 부하 상태에서 72dB의 소음 레벨을 얻는데 그쳤던 것이, 상기 방진재를 사용한 경우에 무부하 상태일 때에는 68dB의 소음 레벨을, 부하 상태일 때에는 69dB의 양호한 소음 레벨을 얻을 수 있었다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.

도3 내지 도7은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기의 방진 구조에 관한 것으로, 도3은 드럼식 세탁기의 구동 모터의 고정자를 도시한 평면도, 도4는 도3의 'A'부분의 확대 사시도, 도5는 도3의 방진재의 확대 사시도, 도6은 도5의 절단선 Ⅵ-Ⅵ에 따른 방진재의 단면도, 도7은 도3의 방진재를 적용함에 따른 실험 결과를 도시한 그래프이다.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼식 세탁기는 종래의 드럼식 세탁기와 전체적인 구성이 유사하며, 고정자(70)를 터브(30)에 고정하는 구성에 있어서 주된 차이점을 갖는다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 고정자(70)는, 도3에 도시된 바와 같이, 중앙에 커다란 관통부가 형성된 고정자틀(71)과, 고정자틀(71)의 외주면에 감겨진 코일(72)과, 고정자(70)를 터브에 고정하기 위하여 형성된 볼트 수용공(73)이 형성된다. 이 때, 볼트 수용공(73)은 방진재(90)를 삽입하기 위하여 종래의 고정자(70)에 형성되었던 구멍보다는 크게 형성된다.

도4에 도시된 바와 같이 상기 볼트 수용공(73)에 삽입되는 방진재(90)는, 도5 및 도6에 도시된 바와 같이, 고정 볼트(80)를 감싸도록 형성된 제1방진부(91)와, 제1방진부(91)의 상하단부에 더 큰 직경으로 형성된 제2방진부(92,93)와, 고정 볼트(80)가 소정의 간섭량을 갖고 끼워지도록 제1방진부(91)와 제2방진부(92,93)를 관통하여 형성된 볼트 관통공(94)과, 방진재(90)의 길이 방향의 진동을 흡수하도록 제2방진부(92)의 저면에 요입 형성된 변위 수용홈(95)을 포함하여 구성된다.

본 실시예에서 사용된 방진재(90)는 천연 부틸 고무(NBR)로 형성되며, 비중은 0.96으로 경도는 40°로 형성된다. 방진재(90)는 가급적 낮은 경도의 재질로 형성된 것이 진동 에너지를 더 많이 흡수할 수 있다는 점에서 바람직하지만, 경도가 40°이하가 되면 자체 형상을 유지하는 측면에서 불리하므로, 40°로 형성된 것이 가장 적합하다.

특히, 터브(30)와 접촉하는 상기 제2방진부(92)의 접촉면은 도6에 도시된 곡면으로 형성된다. 따라서, 고정자(70)로부터의 진동 에너지가 방진재(90)에 전달되면, 방진재(90)가 화살표 방향(96)으로의 비틀림 변위가 발생되고, 비틀림 변위에 따라 진동 에너지가 소산되도록 함으로써, 고정자(70)로부터 터브(30)에 전달되는 진동 에너지를 최소화할 수 있게 된다.

한편, 고정 볼트(80)의 머리부와 접촉하는 제2방진부(93)는 볼트 머리와 고정자 사이의 에너지를 소산시키게 되며, 고정 볼트(80)의 허리부를 감싸도록 형성된 제1방진부(91)는 고정 볼트(80)의 측방향으로의 진동 에너지를 소산시키게 된다.

이를 통해, 고정자(70)에서 발생된 진동 에너지를 효과적으로 소산시킬 뿐만 아니라, 구동 모터(60, 70)로부터 소음 및 진동 에너지를 터브(30)로 전달하는 경로를 차단함으로써, 도7에 도시된 바와 같이, 세탁조(20)를 회전시킴에 따라 케비넷(10)의 외부에 전달되는 진동 및 소음 에너지를 현저히 줄일 수 있게 되어 사용자에게 정숙한 사용 환경을 제공하고 제품의 신뢰도와 만족도를 높일 수 있게 된다.

도7의 상측의 측정 결과는 본 발명의 일 실시예에 따른 방진재(90)를 적용하지 않은 상태에서 측정된 소음 레벨(dB)을 나타낸 것이며, 하측의 측정 결과는 방진재(90)를 적용한 상태에서 측정된 소음 레벨을 나타낸 것이다. 즉, 방진재(130)를 적용함에 따라 약 3dB의 소음 레벨을 줄이는 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절히 변경 가능한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 눕혀진 상태로 회전하는 원통 형상의 세탁조와, 상기 세탁조를 감싸도록 중공 원통 형상으로 고정된 터브와, 상기 터브에 고정되고 중앙부에 관통공이 형성된 고정자와 상기 고정자의 외주면과 소정의 간격을 두고 상기 고정자의 외주면을 감싸도록 형성된 회전자를 포함하는 구동 모터와, 상기 관통공을 통하여 상기 세탁조와 상기 회전자를 연결하고 상기 구동 모터의 구동에 의하여 상기 세탁조와 일체로 회전하는 회전축을 구비한 드럼식 세탁기에 있어서, 상기 고정자에 형성된 볼트 수용공에 삽입되는 제1방진부와, 상기 제1방진부와 일체로 형성된 제2방진부와, 상기 제1방진부와 상기 제2방진부를 관통하여 형성된 볼트 관통공과, 상기 볼트 관통공의 직경보다 큰 직경을 가지며 상기 제2방진부에 요입 형성된 변위 수용홈을 포함하는 방진재와; 상기 볼트 관통공에 삽입되어 상기 고정자와 상기 터브를 체결하는 볼트를; 포함하여, 구동 모터로부터의 진동 및 소음 에너지가 외부로 전달되는 경로를 차단함으로써, 공진을 방지할 뿐만 아니라, 발생된 진동 및 소음 에너지를 최대한으로 소산시켜 외부로 전달되는 진동 및 소음을 최소화할 수 있는 드럼식 세탁기의 방진 구조를 제공한다.

Claims (6)

1. 눕혀진 상태로 회전하는 원통 형상의 세탁조와, 상기 세탁조를 감싸도록 중공 원통 형상으로 고정된 터브와, 상기 터브에 고정되고 중앙부에 관통공이 형성된 고정자와 상기 고정자의 외주면과 소정의 간격을 두고 상기 고정자의 외주면을 감싸도록 형성된 회전자를 포함하는 구동 모터와, 상기 관통공을 통하여 상기 세탁조와 상기 회전자를 연결하고 상기 구동 모터의 구동에 의하여 상기 세탁조와 일체로 회전하는 회전축을 구비한 드럼식 세탁기에 있어서,

   상기 고정자에 형성된 볼트 수용공에 삽입되는 제1방진부와, 상기 제1방진부와 일체로 형성된 제2방진부와, 상기 제1방진부와 상기 제2방진부를 관통하여 형성된 볼트 관통공과, 상기 볼트 관통공의 직경보다 큰 직경을 가지며 상기 제2방진부에 요입 형성된 변위 수용홈을 포함하는 방진재와;

   상기 볼트 관통공에 삽입되어 상기 고정자와 상기 터브를 체결하는 볼트를; 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제2방진부는 상기 제1방진부보다 더 큰 면적을 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 고정자와 상기 터브 사이에 놓여지는 상기 제2방진부는 상기 터브에 접하는 면이 곡면으로 형성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 변위 수용홈은 상기 볼트 관통공과 동심을 이루도록 형성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 방진재는 천연 부틸 고무로 형성된 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 천연 부틸 고무는 경도가 40° 내지 60°이고, 비중이 0.93 내지 0.98인 것을 특징으로 하는 드럼식 세탁기의 방진 구조.

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