KR19990080313A - 세탁기의 밸런서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 세탁기의 밸런서(balancer)에 관한 것으로, 종래에는 진동 발생을 방지하기 위하여 내조의 하부에 형성되는 유체챔버내에 항상 유체가 채워진 상태에서 내조의 회전과 함께 작용하게 되므로, 유체챔버내의 유체 무게가 부하로 작용하게 되어 구동시 전력가 소모가 많고, 또한 구조가 밀폐된 구조로 복잡하여 설계가 어려운 문제점이 있었는 바, 본 발명은 불균형에 대한 편심량을 탈수시 탈수되는 세탁수를 이용하여 그 편심량을 보정하여 전체적인 균형을 맞추도록 함으로써 편심량을 보정하기 위한 별도의 유체를 보유하지 않게 되므로 무게로 인한 부하를 감소시켜 전력 소모를 줄일 수 있고, 또한 구조를 간단하게 할 수 있도록 한 것이다.

Description

세탁기의 밸런서

본 발명은 세탁기의 밸런서(balancer)에 관한 것으로, 특히 무게를 경량화하여 세탁시 부하를 감소시키고, 구조를 간소화할 수 있도록 한 세탁기의 밸런서에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 내부에 세탁물 및 세제를 투입하고 세탁수가 공급되면서 세탁,헹굼,탈수 등의 일련의 과정이 진행되어 세탁물을 세탁하게 된다.

도 1은 상기 세탁기의 일예를 개략적으로 도시한 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 세탁기는 외곽케이스(미도시)의 내부에 설치되며 물을 담을 수 있는 소정의 용기로 이루어진 외조(1)와, 전체에 걸쳐 관통구멍이 다수개 형성된 원통형으로 상기 외조(1)의 내부에 설치되어 투입된 세탁물의 세탁이 이루어지는 내조(10)와, 상기 외조(1)의 외측 하면에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동수단(20)과, 상기 외곽케이스와 외조(1)사이에 결합되어 세탁과정중 내부에서 발생되는 진동이 외부로 전달되는 것을 억제하는 댐퍼(30)를 포함하여 구성된다.

상기 세탁기는 구동수단(20)에 의해 발생되는 구동력에 의해 내조(10) 및 내조(10)의 내부에 위치하도록 결합되는 세탁날개가 회전하면서 세탁 및 탈수과정이 진행된다.

한편, 상기 세탁기의 세탁시 내조(10)에 투입된 세탁물이 한쪽으로 치우치게 되어 불균형이 발생하게 되면 탈수시 그 불균형량에 의해 진동 소음이 발생하게 된다. 이와 같은 불균형량에 의해 발생되는 진동을 억제하기 위하여 내조(10)의 상부에 상부밸런서(40)가 장착되며, 최근에는 세탁물의 불균형량에 의해 발생되는 진동을 보다 억제하기 위하여 내조(10)의 하부에 하부밸런서(50)가 장착된다.

상기 세탁기의 종래 하부밸런서의 구조는, 도 2a, 2b에 도시한 바와 같이, 내조(10)의 하면(11)에 측면(12)과 소정의 간격을 두고 형성되는 내주면벽(13)과 상기 내주면벽(13)을 복개하는 상면벽(14)에 의해 이루어지는 고리형의 유체챔버(S)가 형성되고, 상기 유체챔버(S)의 내부에는 소정의 두께를 갖는 격벽(15)이 일정 간격을 두고 수개 형성되며, 상기 각 격벽(15)에는 유체가 유동할 수 있는 유동홀(15a)이 각각 형성되어 있다. 그리고 상기 유체챔버(S)의 내부에는 일정 높이의 유면을 갖도록 유체(F)가 채워져 있다.

상기 밸런서는 탈수시 내조(10)가 회전할 때 세탁기에 전혀 불평형 질량이 없다면, 도 3a, 3b에 도시한 바와 같이, 밸런서 유체챔버(S)의 내부에 채워진 유체(F)가 유체챔버(S) 중심과 일치된 중심에서 균일한 폭을 갖는 원형띠 모양을 이루게 된다. 즉 유체(F)가 원심력을 받아 유체챔버(S)의 내측벽에 균일한 두께를 이루며 중심과 균형된 원형띠 형태를 형성하게 된다.

그리고 내조(10)가 회전할 때 세탁기에 불평형 질량이 발생하게 되면, 도 4에 도시한 바와 같이, 밸런서 유체챔버(S)의 내부에 채워진 유체(F)가 밸런서의 중심과 치우쳐진 상태에서 폭이 불균일한 원형띠 모양을 이루게 된다. 즉 평심량이 발생된 부분의 반대쪽으로 유체(F)에 전체적인 평형을 맞추려는 힘이 작용하게 되어 유체(F)가 편심량의 반대편에 몰리게 된다. 이로 인하여 세탁기의 불균형 상태가 상쇄되어 평형인 균형상태를 이루면서 탈수가 진행된다. 그리고 탈수과정이 끝나고 내조(10)가 정지하게 되면 자유유면이 수직을 이루던 유체챔버(S)내부의 유체(F)가 다시 수평상태를 이루게 된다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 세탁기 밸런서는 유체챔버(S)내에 항상 유체(F)가 채워진 상태에서 내조(10)의 회전과 함께 작용하게 되므로, 유체챔버(S)내의 유체 무게가 부하로 작용하게 되어 구동시 전력가 소모가 많은 문제점이 있었다. 또한 유체챔버(S)가 밀폐된 구조를 이루고 있어 그 구조가 복잡하여 설계가 어려운 단점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 감안하여 안출한 본 발명의 목적은 무게를 경량화하여 세탁시 부하를 감소시키고, 구조를 간소화할 수 있도록 한 세탁기의 밸런서를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 세탁기의 일예를 개략적으로 도시한 정면도,

도 2a는 종래 세탁기의 하부밸런서를 도시한 평단면도,

도 2b는 종래 세탁기의 하부밸런서를 부분 확대하여 도시한 단면도,

도 3a는 종래 세탁기의 하부밸런서가 불균형 질량이 없을 경우 유체의 상태를 도시한 평면도,

도 3b는 종래 세탁기의 하부밸런서가 불균형 질량이 없을 경우 유체의 상태를 도시한 정면도,

도 4는 종래 세탁기의 하부밸런서가 불균형 질량이 있을 경우 유체의 상태를 도시한 평면도,

도 5는 본 발명의 세탁기 밸런서를 부분 단면하여 도시한 사시도,

도 6은 본 발명의 세탁기 밸런서를 부분 단면하여 도시한 측단면도,

도 7은 본 발명의 세탁기 밸런서를 이루는 배출부의 일예를 도시한 평면도,

도 8은 본 발명의 세탁기 밸런서를 이루는 배출부의 다른 일예를 도시한 평면도,

도 9는 본 발명의 세탁기 밸런서의 정지상태로 진행되는 과정중 세탁수의 배출상태를 도시한 부분 단면도,

도 10은 본 발명의 세탁기 밸런서의 불균형 질량 상태에서 유체의 형태를 도시한 평면도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

10 ; 내조 16 ; 내조 관통구멍

60 ; 가이드부재 61 ; 가이드부재 곡면부

62 ; 가이드부재 결합면부 70 ; 밸런스캡

71 ; 밸런스캡 유입구 72 ; 밸런스캡 배출부

73 ; 밸런스캡 외측수직면부 74 ; 밸런스캡 하측수평면부

75 ; 밸런스캡 내측수직면부 76 ; 밸런스캡 상측수평면부

C ; 챔버

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 다수개의 관통구멍이 형성된 원통형 내조의 하부 외측에 설치되어 내조의 관통구멍을 통해 유출되는 세탁수를 안내하는 가이드부재와, 상기 내조의 하부 외측에 결합되어 고리형의 챔버를 형성하며 그 상부에는 상기 가이드부재를 통해 안내되는 세탁수가 챔버내로 유입되도록 하는 유입구가 형성되고 하면에는 챔버내로 유입된 세탁수가 배출되도록 하는 배출부가 형성된 밸런스캡을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

상기 밸런스캡은 내조의 중심선과 동일한 중심선을 가지며 내조의 중심선과 평행선상으로 소정의 높이를 갖는 외측수직면부와, 상기 외측수직면부의 하단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 하측수평면부와, 상기 하측수평면부의 단부에 소정의 길이를 갖도록 수직으로 연장형성되는 내측수직면부와, 상기 수직벽부의 상단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 상측수평면부로 이루어지며, 상기 내측수직면부의 상부와 상측수평면부의 일부에 내부와 통하도록 유입구가 형성되고, 상기 하측수평면부에 배출부가 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

상기 배출부는 동일 원상에 일정 간격으로 형성되는 다수개의 원형구멍으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

상기 배출부는 소정의 폭을 갖는 원형띠 형태로 관통된 띠형구멍으로 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

상기 배출부는 외측수직면부와 소정의 거리를 두고 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

상기 가이드부재는 내조의 하면과 상응하는 곡면으로 형성되며 그 단부가 밸런서캡의 유입구에 위치하는 곡면부와 상기 곡면부에 연장형성되어 내조의 하면에 결합되는 결합면부로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서가 제공된다.

이하, 본 발명의 세탁기 밸런서를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 세탁기 밸런서는, 도 5, 6에 도시한 바와 같이, 다수개의 관통구멍(16)이 형성된 원통형 내조(10)의 하부 외측에 설치되어 내조(10)의 관통구멍(16)을 통해 유출되는 세탁수를 안내하는 가이드부재(60)와, 상기 내조(10)의 하부 외측에 결합되어 고리형의 챔버(C)를 형성하며 그 상부에는 상기 가이드부재(60)를 통해 안내되는 세탁수가 챔버(C)내로 유입되도록 하는 유입구(71)가 형성되고 하면에는 챔버(C)내로 유입된 세탁수가 배출되도록 하는 배출부(72)가 형성된 밸런스캡(70)을 포함하여 구성된다.

상기 내조(10)는 종래의 구조와 유사하게 원통형으로 형성되고 그 원통형의 전체면에 걸쳐 관통구멍(16)이 형성되며, 상기 가이드부재(60)와 밸런스캡(70)은 상기 원통형의 내조(10) 하부 외측 가장자리에 결합된다.

상기 밸런스캡(70)은 내조(10)의 중심선과 동일한 중심선을 가지며 내조(10)의 중심선과 평행선상으로 소정의 높이를 갖는 외측수직면부(73)와, 상기 외측수직면부(73)의 하단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 하측수평면부(74)와, 상기 하측수평면부(74)의 단부에 소정의 길이를 갖도록 수직으로 연장형성되는 내측수직면부(75)와, 상기 외측수직면부(73)의 상단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 상측수평면부(76)로 이루어지며, 상기 내측수직면부(75)의 상부와 상측수평면부(76)의 일부에 내부와 통하도록 유입구(71)가 형성되고, 상기 하측수평면부(74)에 배출부(72)가 형성되어 이루어진다. 상기 외측수직면부(73)는 소정의 두께와 직경을 갖도록 형성되며, 상기 하측수평면부(74)는 소정의 두께를 갖는 원형띠 형상으로 형성된다.

상기 배출부(72)는, 도 7에 도시한 바와 같이, 동일 원상에 일정 간격으로 형성되는 다수개의 원형구멍으로 이루어진다.

또한 상기 배출부(72)의 변형예로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 소정의 폭을 갖는 원형띠 형태로 관통형성된 띠형구멍으로 이루어진다.

상기 배출부(72)는 외측수직면부(73)와 소정의 거리를 두고 형성된다.

상기 가이드부재(60)는 내조(10)의 하면과 상응하는 곡면으로 형성되며 그 단부가 밸런스캡(70)의 유입구(71)에 위치하는 곡면부(61)와 상기 곡면부(61)에 연장형성되어 내조(10)의 하면에 결합되는 결합면부(62)로 형성되어 이루어진다. 상기 가이드부재(60)의 결합면부(62)는 체결수단(80)에 의해 내조(10)의 하면에 결합된다.

이하, 본 발명의 세탁기 밸런서의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 세탁기 밸런서는 탈수시 내조(10)가 회전할 때 세탁기에 전혀 불평형 질량이 없다면 내조(10)의 내부에 있는 세탁물에 함유된 세탁수와 내조(10)의 내부에 잔류하는 세탁수가 원심력을 받아 내조(10)의 관통구멍(16)을 통해 외부로 배출되며, 그 배출된 세탁수는 가이드부재(60)의 곡면부(61)를 따라 유동하여 밸런스캡(70)의 유입구(71)를 통해 밸런스캡(70)의 챔버(C)내로 유입된다. 상기 밸런스캡(70)의 챔버(C)내로 유입된 세탁수는 원심력에 의해 외측수직면부(73)에 균일한 두께를 이루며 유착되어 균일한 원형띠를 형성하며 그 자유유면이 수직상태를 이루게 된다. 한편, 챔버(C)내로 유입되는 세탁수의 양이 증가하게 되어 외측수직면부(73)에 유착되는 세탁수의 두께가 두꺼워지게 되면 밸런스캡(70)의 하측수평면부(74)에 형성된 배출부(72)를 통해 외부로 배출된다. 그리고 탈수과정이 끝나면서 내조(10)의 회전이 정지하게 되면 외측수직면부(73)에 균일한 두께를 이루며 유착된 원형띠의 세탁수가 원심력을 잃어 세탁수의 자유유면이, 도 9에 도시한 바와 같이, 점차 수평을 이루면서 하측수평면부(74)에 형성된 배출부(72)를 통해 배출된다.

한편, 탈수시 내조(10)가 회전할 때 세탁기에 불평형 질량이 작용하게 되면, 밸런스캡(70)의 챔버(C)내로 유입된 세탁수가 원심력을 받아 외측수직면부(73)에 유착되며 그 유착되는 세탁수는, 도 10에 도시한 바와 같이, 편심량을 갖는 반대 방향쪽으로 두꺼운 폭을 가지며 편심량이 위치하는 방향으로 얇은 폭을 갖는 불균형 원형띠를 형성하게 된다. 한편 밸런스캡(70)의 챔버(C)내로 유입되는 세탁수가 증가할 경우 하측수평면부(74)에 형성된 배출부(72)를 통해 배출되면서 불균형 원형띠를 지속적으로 유지하게 된다. 이와 같이 세탁기에 불평형 질량이 작용하게 되면 그 편심량에 상응하게 세탁수가 편심된 반대 방향에 몰려 전체적인 균형을 맞추게 되어 불균형에 의한 진동을 감쇄시키게 된다. 그리고 탈수과정이 끝나면서 내조(10)의 회전이 정지하게 되면 외측수직면부(73)에 유착된 불균형 원형띠의 형태를 이룬 세탁수가 원심력을 잃어 세탁수의 자유유면이 점차 수평을 이루면서 하측수평면부(74)에 형성된 배출부(72)를 통해 배출된다.

본 발명은 세탁기의 불균형 질량이 발생할 경우 그 불균형에 대한 편심량을 탈수시 탈수되는 세탁수를 이용하여 그 편심량을 보정하여 전체적인 균형을 맞추게 됨으로써 진동발생을 억제하게 된다. 이로 인하여 밸런스캡(70)에 의해 형성되는 챔버(C)의 내부에 종래와 같이 유체챔버(S)내에 유체를 항상 채워지지 않은 상태가 되므로 무게를 감소시켜 부하를 줄이게 된다.

본 발명은 내조(10)의 하측 형상에 맞게 설계 가능하므로 밀폐된 사각 단면을 가진 원통형보다 작은 부피를 차지하게 되며, 그 구조가 간단하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 세탁기의 밸런서는 불균형에 대한 편심량을 탈수시 탈수되는 세탁수를 이용하여 그 편심량을 보정하여 전체적인 균형을 맞추게 되므로 편심량을 보정하기 위한 별도의 유체를 보유하지 않게 됨으로써 무게로 인한 부하를 감소시켜 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 그 구조가 간단하게 됨으로써 설계와 제작이 수월하게 된다.

Claims (6)

1. 다수개의 관통구멍이 형성된 원통형 내조의 하부 외측에 설치되어 내조의 관통구멍을 통해 유출되는 세탁수를 안내하는 가이드부재와, 상기 내조의 하부 외측에 결합되어 고리형의 챔버를 형성하며 그 상부에는 상기 가이드부재를 통해 안내되는 세탁수가 챔버내로 유입되도록 하는 유입구가 형성되고 하면에는 챔버내로 유입된 세탁수가 배출되도록 하는 배출부가 형성된 밸런스캡을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
2. 제1항에 있어서, 상기 밸런스캡은 내조의 중심선과 동일한 중심선을 가지며 내조의 중심선과 평행선상으로 소정의 높이를 갖는 외측수직면부와, 상기 외측수직면부의 하단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 하측수평면부와, 상기 하측수평면부의 단부에 소정의 길이를 갖도록 수직으로 연장형성되는 내측수직면부와, 상기 수직벽부의 상단부에 소정의 길이를 갖도록 수평으로 연장형성되는 상측수평면부로 이루어지며, 상기 내측수직면부의 상부와 상측수평면부의 일부에 내부와 통하도록 유입구가 형성되고, 상기 하측수평면부에 배출부가 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배출부는 동일 원상에 일정 간격으로 형성되는 다수개의 원형구멍으로 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 배출부는 소정의 폭을 갖는 원형띠 형태로 관통된 띠형구멍으로 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
5. 제1항내지 제4항중 어느 한 항에 있어서, 상기 배출부는 외측수직면부와 소정의 거리를 두고 형성됨을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.
6. 제1항에 있어서, 상기 가이드부재는 내조의 하면과 상응하는 곡면으로 형성되며 그 단부가 밸런서캡의 유입구에 위치하는 곡면부와 상기 곡면부에 연장형성되어 내조의 하면에 결합되는 결합면부로 형성되어 이루어짐을 특징으로 하는 세탁기의 밸런서.