KR101362375B1 - 밸런서를 구비한 드럼 세탁기 - Google Patents

Abstract

밸런서 하우징의 변형이나 손상을 방지하고, 볼들의 충돌로 인한 소음을 감소시킬 수 있는 드럼 세탁기를 개시한다. 드럼 세탁기는 회전조의 전면판과 후면판의 가장자리에 각각 설치되는 밸런서를 포함한다. 밸런서는, 내부에 중공구조를 가지는 링형상의 밸런서 하우징과 밸런서 하우징 내에 마련되는 복수의 볼을 포함하되, 밸런서 하우징의 단면은 4각 형상으로 마련된다. 밸런서 하우징은, 서로 마주하는 제1벽과 제2벽, 제1벽과 제2벽을 연결하는 제3벽과, 제3벽과 마주하는 개구부를 가지는 하우징 본체와, 하우징 본체에 결합되는 하우징 커버를 포함하여 구성된다. 볼들에 의해 작용하는 하중을 안정적으로 지지할 수 있도록 하우징 본체의 제1벽과 제2벽은 볼들의 직경 이상의 높이를 가질 수 있다. 밸런서는, 볼들에 의해 작용하는 원심력에 의해 밸런서 하우징이 변형되는 것을 방지하도록 원통부의 측벽에 접촉하는 전면판과 후면판의 측벽 내에 위치할 수 있다.

Description

밸런서를 구비한 드럼 세탁기{Drum type washing machine having balancer}

본 발명은 밸런서를 구비한 드럼 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁 후 세탁물을 고속회전시켜 이때 발생되는 원심력에 의해 세탁물의 수분을 제거하는 탈수기능을 갖추고 있다.

탈수운전에서 회전조가 회전할 때 세탁물의 무게중심이 탈수조의 회전축과 일치하지 않고 편심되게 분포될 경우 회전조 및 회전축이 요동하는 언밸런싱 현상이 발생한다.

특히, 드럼세탁기의 경우 회전조의 회전축이 중력에 대하여 평행하지 않은 일반적으로 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 점성유가 유동하는 볼 밸런서가 설치된다.

상기 볼 밸런서의 볼은 레이스 내부를 따라 이동하면서 회전조의 회전과정에서 세탁물이 편심되게 분포된 경우 이 편심된 영역에 대향되게 반대로 이동하여 회전조 전체의 회전 밸런스를 잡는 역할하며, 점성유는 이러한 볼의 유동을 조절하는 댐핑역할을 한다.

그러나, 이러한 볼에 의한 밸런싱 작용은 회전조가 회전하는 전 영역에 걸쳐 항상 일정하게 나타나게 되는 것이 아니라, 회전조의 회전속도와 편심된 정도에 따라 내부의 볼끼리 서로 충돌하거나 볼과 밸런서 하우징 내벽이 서로 충돌하게 되는 과도상태를 거쳐 이상적인 밸런싱이 이루어지는 정상상태에 이르게 된다.

따라서, 회전조의 속도가 증가하거나 감소되는 가속구간에서와 회전조가 급가속 또는 급제동되는 경우에는 볼간의 충돌 또는 볼과 밸런서 하우징 내벽과의 충돌에 의한 소음이 자주 발생되는 문제점이 있었다. 또한 볼들이 밸런서 하우징의 내벽에 충돌하는 충격이나 볼들에 의해 밸런서 하우징에 작용하는 원심력에 의해 밸런서 하우징이 변형되는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 목적은 레이스 내의 질량체와 밸런서 하우징 내벽간의 충돌에 의한 충격을 완충하여 소음발생을 억제하고, 일단 발생된 소음도 외부로 유출되지 않도록 차단하는 밸런서를 구비한 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 밸런서 외부의 온도변화에 의해 밸런서 내부의 점성유체가 영향을 받지 않도록 밸런서 외부의 열이 내부로 전달되는 것이 차단되는 밸런서를 구비한 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 밸런서 하우징의 변형이나 손상을 방지할 수 있는 드럼 세탁기를 제공하는 것이다.

본 발명의 사상에 따른 드럼 세탁기는 하우징과, 상기 하우징 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조로서, 원통부와 상기 회전조의 전면을 형성하도록 상기 원통부의 전방에 배치되는 전면판과 상기 회전조의 후면을 형성하도록 상기 원통부의 후방에 배치되는 후면판을 가지는 회전조와, 상기 회전조의 전면판과 후면판의 가장자리에 각각 설치되는 밸런서를 포함하고, 상기 밸런서는, 내부에 중공구조를 가지는 링형상의 밸런서 하우징과 상기 밸런서 하우징 내 공간인 레이스에 마련되는 복수의 볼을 포함하되, 상기 밸런서 하우징의 단면은 4각 형상을 가지고, 상기 밸런서 하우징은, 서로 마주하는 제1벽과 제2벽, 상기 제1벽과 제2벽을 연결하는 제3벽과, 상기 제3벽과 마주하는 개구부를 가지는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 개구부를 덮도록 상기 하우징 본체에 결합되는 하우징 커버를 포함하고, 상기 볼들에 의해 작용하는 하중을 안정적으로 지지할 수 있도록 상기 하우징 본체의 제1벽과 제2벽은 상기 볼들의 직경 이상의 높이를 가지고, 상기 밸런서는, 상기 회전조의 회전 시에 상기 볼들에 의해 작용하는 원심력에 의해 상기 밸런서 하우징이 변형되는 것을 방지하도록 상기 원통부의 측벽에 접촉하는 상기 전면판과 후면판의 측벽 내에 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 회전조의 전면판과 후면판의 가장자리에는 환형의 리세스가 형성되고, 상기 밸런서는 상기 전면판과 후면판에 형성된 리세스에 각각 설치될 수 있다.

상기 밸런서 하우징의 4각 단면의 각 코너는 라운드될 수 있다.

상기 밸런서는 상기 하우징 본체의 내벽과 상기 하우징 커버의 내벽에 코팅되는 완충부재를 더 포함할 수 있다.

상기 완충부재의 일측에는 상기 밸런서의 원주방향으로 유로를 형성하는 홈이 마련될 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의하면 밸런서 하우징이 볼들의 하중을 안정적으로 지지할 수 있도록 구성되는 한편, 볼밸런서가 회전조에 안정적으로 지지되도록 설치됨에 따라 밸런서 하우징의 변형이나 손상을 방지할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 세탁기는 밸런서 하우징의 내벽에 완충부재가 코팅된다.

따라서, 완충부재에 의해 밸런서 내부에서 질량체의 유동에 따른 소음 및 충격이 외부로 전달되는 것이 차단되므로 밸런서의 작동에 따른 소음이 저감되는 효과가 있다.

또한, 밸런서 외부로부터의 열이 레이스 내로 유입되는 것이 차단되어 점성유체의 점도을 일정하게 유지할 수 있어 질량체의 정상 유동 패턴을 유지할 수 있게 된다.

또한, 밸런서가 플라스틱 사출물로 이루어질 경우에도 완충부재에 의해 그 강성이 보강되어 제품의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.
도 2는 회전조의 구조를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸런서 하우징의 내부구조를 보인 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런서 하우징의 내부구조를 보인 분해사시도이다.

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

도 1은 본 발명에 따른 드럼 세탁기의 개략적인 구조를 보인 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 드럼 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 회전조의 회전 중심을 이루는 회전축(8)이 터브(2)의 후면을 통해 연장하도록 배치되고, 수조(2)의 후면 외측에는 회전축(8)이 결합되는 구동모터(9)가 설치되어 구동모터(9)가 작동됨에 따라 회전조(10)도 함께 회전하게 된다.

회전조(10)의 내주면에는 회전조와 수조사이를 연통시키는 다수의 탈수홀(10a)이 형성되어 있어 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.

회전조는 세탁행정 시에는 구동모터(9)에 의해 회전축(8)이 정방향과 역방향으로 교대로 회전하면서 저속 회전되면서 세탁물을 세탁하게 되며, 반면 탈수행정 시에는 세탁물에 큰 원심력이 가해지도록 회전조(10)가 일 방향으로 고속회전하면서 세탁물에 탈수작용이 일어나게 된다.

그러나, 탈수과정에서 회전조(10)가 고속회전 할 때 회전조(10) 자체의 구조적 불균형이 존재하거나, 회전조(10) 내부에서 세탁물이 골고루 분포하지 않고 특정지역에 몰리게 되면 회전조(10)의 무게중심과 회전중심이 일치하지 않는 언밸런스 현상이 발생하여 회전조(10)가 요동하면서 세탁기 전체에 큰 진동이 발생된다.

이러한 언밸런싱 현상을 방지하기 위하여 링형상의 밸런서(20)가 원통형으로 형성되는 회전조(10)의 전면과 후면을 형성하는 전면판(12)과 후면판(13)에 각각 밸런서(20)가 설치된다. 회전조(10)는 원통부(11)를 가지고, 전면판(12)과 후면판(13)은 원통부(11)에 전방과 후방에 각각 배치된다.

도 1에 도시된 바와 같이, 회전조(10)의 전면판(12)과 후면판(13)의 가장자리에는 환형의 리세스(15)가 형성되고, 밸런서(20)는 전면판(12)과 후면판(13)에 형성된 리세스(15) 내에 각각 설치된다.

밸런서(20)는 외관은 링형상이며 내부가 빈 공간인 중공구조로 마련되는 밸런서 하우징(21)과, 이 밸런서 하우징(21) 내의 공간인 레이스(22) 내에 마련되는 복수의 질량체(23)를 포함한다.

밸런서 하우징(21)은 도시된 실시예에 따르면, 'ㄷ'자 형상을 형성되어 내부에 공간이 형성되고 일면이 개구된 하우징 본체(21a)와, 이 하우징 본체의 개구된 일면에 결합되는 하우징 커버(21b)를 포함한다.

구체적으로, 하우징 본체(21a)는 서로 마주하도록 배치되는 제1벽(211), 제2벽(212)과 이 제1벽(211)과 제2벽(212)을 연결하는 제3벽(213)를 포함하여 구성된다. 제3벽(213)과 마주하여 개구부(214)가 형성되고, 이 개구부(214)에는 하우징 커버(21b)가 결합된다. 하우징 본체(21a)의 제1벽(211)과 제2벽(212)은 질량체(23)에 의해 작용하는 하중을 안정적으로 지지할 수 있도록 충분한 높이를 가진다. 제1벽(211)과 제2벽(212)은 질량체(23)의 직경 이상의 높이를 가지도록 형성될 수 있다.

레이스(22) 내에는 상기 질량체(23)와 함께 소정의 점도를 갖는 점성유체가 유동하게 되며, 질량체(23)는 금속재질로 이루어진 구형상의 볼로 마련되어 있다.

도 1과 도 3에 도시된 바와 같이, 밸런서 하우징(21)의 단면은 사각 형상을 가질 수 있다. 이에 따라 밸런서 하우징(21)의 내벽과 볼(23) 사이에 점성유체가 유동할 수 있는 공간이 형성되어 레이스(22) 내에서 유동 저항이 필요 이상으로 증가하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 밸런서 하우징의 사각 단면의 각 코너는 라운드될 수 있다.

회전조(10)가 탈수 또는 세탁을 위해 회전하게 되면 밸런서(20)도 같이 회전하게 되며, 이에 따라 밸런서 하우징(21) 내부의 질량체(23)와 점성유체는 레이스(22) 내를 유동하게 된다.

이때 질량체(23)와 점성유체의 유동에 의해 회전조(10)의 회전 밸런싱이 좌우되는데, 이러한 밸런서(20)에 의한 밸런싱 작용은 회전조(10)가 회전하는 전 운전영역에 걸쳐 항상 일정하게 일어나는 것은 아니며, 질량체(10)의 유동패턴이 불안정한 과도상태가 존재하게 된다.

이 과도상태에서는 질량체(10) 간의 충돌이 일어날 수 있고, 충분하지 않은 원심력으로 인해 질량체(23)가 밸런서 하우징(21)의 내벽과 충돌하며 유동하는 현상이 일어날 수 있으며, 특히 회전조(10)의 가속이 개시될 때와 회전조(10)가 정지하게 될 때에는 이와 같은 충돌현상이 심하게 발생될 수 있고, 이러한 충돌은 소음을 유발시키고, 아울러 밸런서 하우징(21)의 강성에도 악영향을 미치게 된다.

밸런서(20)는 회전조의 원통부(11)의 측벽(11a)에 접촉하는 전면판(12)의 측벽(12a) 내에 위치할 수 있다. 이러한 구조에 의하면, 밸런서(20)가 전면판(12)과 원통부(11)의 측벽들에 의해 안정적으로 지지되어 질량체(23)에 의해 작용하는 원심력이나 질량체가 밸런서 하우징(21)의 내벽에 충돌하는 충격에 의해 밸런서 하우징(21)이 변형되는 것을 방지할 수 있다. 후면판(13)에 설치되는 밸런서(20)도 유사한 구조를 가지도록 설치되어 후면판(13)의 측벽과 원통부(11)의 측벽에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.

본 발명에 따른 밸런서(20)는 밸런서 하우징(21)의 내벽에 탄성재질로 마련되는 완충부재(24)가 코팅될 수 있다.

완충부재(24)는 질량체(23)가 밸런서 하우징(21)의 내벽에 접근하여 충돌하는 경우에 그 충격을 완충하여 소음의 발생을 억제하는 요소로, 탄성이 뛰어난 실리콘 또는 고무 재질로 이루어질 수 있다.

완충부재(24)가 밸런서 하우징(21)의 내벽에 마련됨에 따라 유동공간이 레이스(22)의 단면적이 감소되어 유동저항이 커질 수 있으므로, 밸런서 하우징(21)의 크기는 코팅될 완충부재(24)의 두께를 고려하여 레이스(22)의 단면적이 확보될 수 있는 범위에서 결정된다.

도 4를 참조하면, 완충부재(24)가 밸런서 하우징(21) 내벽에 마련됨에 따라 레이스(22)내의 유동저항이 증가하는 것을 억제하기 위해 완충부재(24)의 일측벽을 따라 원주방향으로 유로를 형성하는 홈(24a)이 마련되어 있다.

완충부재(24)는 이와 같이 질량체(23)에 의한 충격을 완화시키고 소음을 차단하는 역할을 할 뿐만 아니라, 밸런서 하우징(21) 외부로부터의 열을 차단하는 역할을 할 수 있다.

밸런서 하우징(21) 내부에는 앞서 살펴본 바와 같이 소정의 점도를 갖는 점성유체가 함입되는데, 이 점성유체의 점도에 따라 질량체(23)의 유동패턴이 크게 변하기 때문에 점성유체의 점도는 매우 중요하다.

완충부재(24)는 외부로부터의 열을 차단하여 점성유체의 점도가 일정하게 유지되도록 하여 질량체(23)가 정상적인 유동패턴대로 유동할 수 있게 한다.

완충부재(24)의 설치와 더불어 나아기 밸런서(20) 내에서 발생하는 소음 및 진동을 더욱 효과적으로 차단하기 위하여 밸런싱 하우징(21)의 외벽에 흡진재를 설치할 수 도 있다.

1 : 하우징, 10 : 회전조,
20 : 밸런서, 21 : 밸런서 하우징,
22 : 레이스, 23 : 질량체,
24 : 완충부재,

Claims (5)

1. 하우징;
   상기 하우징 내에 회전 가능하게 설치되는 회전조로서, 원통부와 상기 회전조의 전면을 형성하도록 상기 원통부의 전방에 배치되는 전면판과 상기 회전조의 후면을 형성하도록 상기 원통부의 후방에 배치되는 후면판을 가지는 회전조;
   상기 회전조의 전면판과 후면판의 가장자리에 각각 설치되는 밸런서;를 포함하고,
   상기 밸런서는, 내부에 중공구조를 가지는 링형상의 밸런서 하우징과 상기 밸런서 하우징 내 공간인 레이스에 마련되는 복수의 볼을 포함하되, 상기 밸런서 하우징의 단면은 4각 형상을 가지고,
   상기 밸런서 하우징은, 서로 마주하는 제1벽과 제2벽, 상기 제1벽과 제2벽을 연결하는 제3벽과, 상기 제3벽과 마주하는 개구부를 가지는 하우징 본체와, 상기 하우징 본체의 개구부를 덮도록 상기 하우징 본체에 결합되는 하우징 커버를 포함하고,
   상기 볼들에 의해 작용하는 하중을 안정적으로 지지할 수 있도록 상기 하우징 본체의 제1벽과 제2벽은 상기 볼들의 직경 이상의 높이를 가지고,
   상기 회전조의 전면판과 후면판의 가장자리에는 환형의 리세스가 형성되어 상기 밸런서 하우징은 상기 전면판과 후면판에 형성된 상기 리세스 내에 각각 수용되며,
   상기 리세스를 형성하는 상기 전면판과 후면판의 측벽은, 상기 볼들에 의해 작용하는 원심력에 의해 상기 밸런서 하우징 또는 상기 리세스가 변형되는 것을 방지하도록 상기 원통부의 측벽에 접촉하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 밸런서 하우징의 4각 단면의 각 코너는 라운드된 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 밸런서는 상기 하우징 본체의 내벽과 상기 하우징 커버의 내벽에 코팅되는 완충부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 완충부재의 일측에는 상기 밸런서의 원주방향으로 유로를 형성하는 홈이 마련된 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.

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