KR101757434B1 - 세탁기 진동 저감 메커니즘 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하우징 내부에 위치된 복수의 댐퍼들에 의해 지지되는 외통과, 상기 외통의 내부에 위치되어 세탁과 탈수를 수행하는 회전 원통을 포함하는 세탁기의 진동 저감 메커니즘에 관한 것으로, 댐퍼들은 내부에 MR유체를 포함하고, 회전 원통은 세탁 또는 탈수 모드에서의 회전에 따른 송풍을 발생시키도록 둘레에 복수의 블레이드들이 형성되고, 상기 블레이드들에 대응하여 상기 외통의 둘레에는 상기 회전 원통의 회전에 따른 송풍 압력이 가해질 수 있도록 상기 댐퍼들의 주변으로 연장하는 일정 크기의 공간부들이 형성되고, 상기 공간부들은 상기 댐퍼 내부의 MR유체에 자기장을 인가하도록 소정의 탄성수단에 탄력 지지된 영구자석을 내장한 구성으로부터, 스프링에 부착된 자석과 세탁기 내부원통의 회전에 따른 풍압을 이용하여 추가적인 장치없이 간단하게 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어낼 수 있다.

Description

세탁기 진동 저감 메커니즘{WASHING MACHINE VIBRATION NOISE REDUCING MACHANISM}

본 발명은 세탁기의 진동 저감 메커니즘에 관한 것으로, 보다 상세하게는 세탁기 내부 원통의 회전에 따른 공압과 자석 그리고 MR댐퍼를 이용한 세탁기 진동 저감 메커니즘에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 일반적인 세탁기는 스프링을 이용하여 외부로 전달되는 진동을 줄이고 공진의 효과를 줄이기 위해 주로 패시브 댐퍼를 이용하고 있고, 따라서 타겟 진동수 범위에서의 진동 소음을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

그러나, 댐퍼의 사용은 진동수가 일정 이상 커지면 오히려 진동이 증가하는 단점이 있다. 세탁기의 작동 과정상 세탁 모드와 탈수 모드에서의 진동수가 큰 차이를 가지므로 패시브 댐퍼로는 고속의 탈수 모드에서의 높은 진동수에서는 진동 소음을 줄이는데 어려움이 따른다.

이에 근래에는 한국특허등록 제1192155호, 제1192156호 등에 개시된 MR유체를 이용한 세미액티브 댐퍼들을 장착하여 위와 같은 문제를 해결하는 방안이 시도되고 있다. 하지만, 이러한 MR댐퍼들을 이용하기 위해서는 내부의 MR유체에 자기장을 인가하기 위한 수단인 전압 인가장치와 그에 따른 추가의 제어장치가 반드시 필요하므로 구성이 복잡해지고 전력소비도 상승되는 문제가 있다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로, 보다 간단한 구성으로 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어내기 위한 세탁기 진동 저감 메커니즘을 제공하는데 주된 목적이 있다.

상술한 해결과제에 따라 제공된 본 발명의 세탁기 진동 저감 메커니즘은 MR유체에 자기장을 인가하는 수단으로 기존의 코일 대신에 스프링에 부착된 자석과 세탁기 내부 원통의 회전에 따른 공압을 이용하여 추가 장치없이 간단하게 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어내는 것에 그 해결 원리가 있다.

본 발명의 일 형태에 따르면, 하우징 내부에 위치된 복수의 댐퍼들에 의해 지지되는 외통과, 상기 외통의 내부에 위치되어 세탁과 탈수를 수행하는 회전 원통을 포함하는 세탁기의 진동 저감 메커니즘으로서, 상기 댐퍼들은 내부에 MR유체를 포함하고, 상기 회전 원통은 세탁 또는 탈수 모드에서의 회전에 따른 송풍을 발생시키도록 둘레에 복수의 블레이드들이 형성되고, 상기 블레이드들에 대응하여 상기 외통의 둘레에는 상기 회전 원통의 회전에 따른 송풍 압력이 가해질 수 있도록 상기 댐퍼들의 주변으로 연장하는 일정 크기의 공간부들이 형성되고, 상기 공간부들은 상기 댐퍼 내부의 MR유체에 자기장을 인가하도록 소정의 탄성수단에 탄력 지지된 영구자석을 내장하되, 상기 영구자석은 상기 댐퍼에 내장된 MR유체와 동일한 높이로 상기 MR유체의 주위에 위치하고, 또한 상기 회전 원통의 회전으로 발생하는 송풍 압력에 의해 상기 공간부들의 내측 방향으로 압축되어 이동하도록 상기 공간부들의 끝단으로부터 연장하는 스프링에 의해 각각 탄성 지지된 구성으로부터, 상기 스프링에 부착된 자석과 세탁기 내부원통의 회전에 따른 풍압을 이용하여 추가적인 장치없이 간단하게 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어낼 수 있다.

본 발명은 스프링에 부착된 자석과 세탁기 내부 원통의 회전에 따른 풍압을 이용하여 추가적인 장치 없이 간단하게 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어 내는 것에 그 원리가 있는 것으로, 세탁기가 탈수모드에 진입하여 회전 원통이 고속으로 회전할 경우 원통 둘레의 블레이드에 의해 원통 바깥쪽 방향으로 발생되는 풍압의 힘으로 영구자석의 위치를 자동적으로 MR댐퍼와 멀어지도록 하여 MR유체에 인가되는 자기장을 낮추는 작동 원리를 바탕으로 기존의 코일 및 전압인가장치를 포함한 자기장 인가장치 없이 저비용으로 세탁기의 세탁 및 탈수 모드에서의 진동 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다. 이와 같이, 본 발명은 기존의 복잡한 자기장 인가장치 및 제어장치 없이 MR댐퍼의 댐핑력을 조절할 수 있으며, 따라서 기존의 MR댐퍼를 이용한 세탁기보다 적은 전력소모량과 저렴한 비용으로 진동소음을 제어하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기 진동 저감 메커니즘의 개략적인 구성을 도시한 도면,
도 2는 도 1의 세탁기 진동 저감 메커니즘의 세탁 모드에서의 작동상태를 도시한 도면,
도 3은 도 1의 세탁기 진동 저감 메커니즘의 탈수 모드에서의 작동상태를 도시한 도면.

이상 설명한 기본 개념을 토대로 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명하기로 한다.

아래에 설명된 실시형태는 본 발명을 설명함에 있어서 필연적인 부분들을 제외하고 그 도시와 설명을 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 유사한 구성요소에 대하여는 동일한 참조부호를 부여하고 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 세탁기 진동 저감 메커니즘의 구성을 도시한 것이고, 도 2 내지 3은 도 1의 세탁기 진동 저감 메커니즘의 세탁 모드에서의 작동상태와 탈수 모드에서의 작동상태를 각각 도시한 도면이다.

본 발명의 세탁기 진동 저감 메커니즘은 MR유체에 자기장을 인가하는 수단으로 기존의 전자기 코일 대신에 영구자석을 사용하여 구성을 보다 간소화하고 아울러 전력소비도 줄일 수 있는 친환경 제품을 제공하는데 주안점이 있다고 하겠다.

구체적으로, 도 1에 도시된 세탁기 진동 저감 메커니즘은 하우징(10) 내부의 MR댐퍼(14)들에 의해 지지되는 외통(11)과 상기 외통의 내부에 위치하는 회전 원통(12)을 포함하는 형태의 세탁기 구조에 기초한다. 여기서, MR댐퍼(14)는 내부에 채워진 MR유체(16)의 항복 응력을 이용하여 진동에 대한 감쇠력을 제공한다.

회전 원통(12)은 실제로 물과 세제, 그리고 세탁물이 투입되어 해당 선택모드에 따른 원통의 회전으로 세탁과 탈수가 이루어지는 곳으로, 본 실시예에서 회전 원통(12)의 둘레에는 세탁 또는 탈수 모드에서 회전에 따른 송풍이 발생할 수 있도록 다수의 블레이드(13)들이 형성된다. 또한, 상기 블레이드(13)들에 대응하여 상기 외통(11)의 둘레에는 상기 MR댐퍼(14)들의 주변으로 연장하는 일정 크기의 공간부(15)들을 형성하여 이들 공간부 내에 상기 회전 원통(12)에 의해 발생된 풍압이 가해질 수 있도록 구성하고, 각각의 공간부(15)들 내부에는 영구자석(15a)을 설치하여 상기 MR댐퍼(14) 내부의 MR유체(16)에 자기장이 인가될 수 있도록 구성한다.

이를 위해, 상기 공간부(15)에서의 영구자석(15a)의 위치는 도 2에 도시한 바와 같이 상기 MR댐퍼(14)에 내장된 MR유체(16)와 동일한 높이로 상기 MR유체(16)의 주위에 배정됨이 바람직하다. 또한, 상기 영구자석(15a)은 공간부(15)의 끝단으로부터 일정한 탄성계수를 갖는 스프링(15b)에 의해 지지된 상태로 제공됨이 바람직하며, 이 상태에서 상기 회전 원통(12)의 회전으로 발생하는 풍압에 의해 상기 공간부(15)의 끝단 방향으로 압축되어 이동하도록 구성된다.

한편, 일반적으로 세탁기는 세탁 모드와 같이 비교적 저속의 낮은 진동수로 회전할 때는 MR댐퍼의 댐핑력이 높아지는 것이 진동 소음을 잡는데 유리하다. 그에 반해, 탈수 모드와 같이 고속의 높은 진동수로 회전할 때는 MR댐퍼의 댐핑력이 낮아지는 것이 진동 소음을 잡는데 유리하다. 따라서, MR댐퍼의 댐핑력을 높이기 위해서는 MR댐퍼에 인가되는 자기장의 세기가 강해질 필요가 있고, 반대로 MR댐퍼의 댐핑력을 낮추기 위해서는 MR댐퍼에 인가되는 자기장의 세기가 약해질 필요가 있다.

본 발명의 세탁기 진동 저감 메커니즘에 따르면, MR댐퍼(14)에 인가되는 자기장의 세기를 강하게 하기 위해서는 상기 공간부(15) 내의 영구자석(15a)이 MR유체(16)와 인접한 위치에 있도록 할 필요가 있다. 반면에, MR댐퍼(14)에 인가되는 자기장의 세기를 약하게 하기 위해서는 영구자석(15a)을 MR유체(16)로부터 멀어지도록 하는 것이 바람직하다.

이상 설명된 구성 및 작동 원리로부터 본 발명의 세탁기 진동 저감 메커니즘의 작동을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 회전 원통(12)이 세탁 모드에서 저속의 낮은 진동수로 회전할 경우, 상기 회전 원통(12)의 회전으로 회전 원통 둘레의 다수의 블레이드(13)들에 의해 가해지는 송풍 압력은 상대적으로 약한 관계로 상기 공간부(15) 내부의 영구자석(15a)을 후방으로 압축 이동시키지 못한다. 따라서, 영구자석(15a)은 MR유체(16)와 인접한 원래의 위치를 유지하게 되고, 또한 상기 영구자석(15a)에 의해 인가되는 자기장의 세기가 상대적으로 강하게 작용하는 바, 상기 MR댐퍼(14)는 댐핑력이 높아진 상태로 세탁 모드에서 발생되는 진동과 소음을 안전하게 잡을 수 있게 된다.

다음으로, 도 3을 참조하면, 회전 원통(12)이 탈수 모드에서 고속의 높은 진동수로 회전할 경우, 상기 회전 원통(12)의 회전으로 상기 블레이드(13)들에 의해 가해지는 송풍 압력은 상대적으로 높은 관계로 상기 공간부(15) 내부의 영구자석(15a)을 후방으로 압축 이동시킨다. 이에 의해, 영구자석(15a)은 MR댐퍼 내 MR유체(16)와 멀어진 상태를 유지하게 되어 상기 영구자석(15a)에 의해 인가되는 자기장의 세기도 상대적으로 약하게 작용하게 되는 바, 상기 MR댐퍼(14)는 댐핑력이 낮아진 상태로 탈수 모드에서 발생되는 진동과 소음을 안전하게 잡을 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 스프링에 부착된 자석과 세탁기 내부 원통의 회전에 따른 풍압을 이용하여 추가적인 장치 없이 간단하게 세탁기의 진동 특성에 따른 최적의 감쇠력을 이끌어 낼 수 있으며, 따라서 기존의 코일 및 전압인가장치를 포함한 별도의 자기장 인가수단 없이 저렴한 비용으로 세탁기의 세탁 및 탈수 모드에서의 진동 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

이상 본 발명의 다양한 실시예와 작동형태들을 설명하였으나, 지금까지 설명한 내용들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 그 일부를 예시한 정도에 불과하다.

따라서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 범위내에서 발명의 요지를 변경시키지 않고 본 발명에 대하여 다양한 변형을 가할 수 있음은 물론이다.

10 : 세탁기
11 : 외통
12 : 내통
13 : 휀
14 : MR 댐퍼
15 : 자석 어셈블리
15a : 자석
15b : 스프링
16 : MR유체

Claims (3)

1. 하우징 내부에 위치된 복수의 댐퍼들에 의해 지지되는 외통과, 상기 외통의 내부에 위치되어 세탁과 탈수를 수행하는 회전 원통을 포함하는 세탁기의 진동 저감 메커니즘으로서,
   상기 댐퍼들은 내부에 MR유체를 포함하고,
   상기 회전 원통은 세탁 또는 탈수 모드에서의 회전에 따른 송풍을 발생시키도록 둘레에 복수의 블레이드들이 형성되고,
   상기 블레이드들에 대응하여 상기 외통의 둘레에는 상기 회전 원통의 회전에 따른 송풍 압력이 가해질 수 있도록 상기 댐퍼들의 주변으로 연장하는 일정 크기의 공간부들이 형성되고,
   상기 공간부들은 상기 댐퍼 내부의 MR유체에 자기장을 인가하도록 소정의 탄성수단에 탄력 지지된 영구자석을 내장한 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 저감 메커니즘.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 영구자석은 상기 댐퍼에 내장된 MR유체와 동일한 높이로 상기 MR유체의 주위에 위치하는 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 저감 메커니즘.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 영구자석은 회전 원통의 회전으로 발생하는 송풍 압력에 의해 상기 공간부들의 내측 방향으로 압축되어 이동하도록 상기 공간부들의 끝단으로부터 연장하는 스프링에 의해 각각 탄성 지지된 것을 특징으로 하는 세탁기 진동 저감 메커니즘.

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