KR20000033917A - 드럼 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로, 종래에는 세탁기의 진동을 저감하기 위해 외조의 정면 및 상면에 설치되는 카운터 웨이트가 단순히 볼트로 고정 결합되어 있으므로 상기 구동모터 및 풀리 등으로 이루어진 구동수단과의 모멘트 평형을 이루기 위해서는 상당한 무게를 차지하게 되며, 따라서 세탁기 전체의 무게를 가중시키게 되는 바, 이에 본 발명은 세탁기 몸체와, 그 세탁기 몸체의 내부에 설치하는 외조와, 그 외조의 내부에 설치하여 세탁을 진행하는 내조와, 상기 외조의 일측면에 설치하여 구동력을 발생시킴과 아울러 그 구동력을 내조에 전달하는 구동수단 및 동력전달수단과, 상기 외조가 세탁기 몸체에 탄성 지지되도록 외조의 상하부에 각각 결합 설치하는 스프링 및 댐퍼와, 상기 구동수단 및 동력전달수단의 반대편에 위치하도록 상기 외조에 결합 설치하여 모멘트 평형을 이루는 카운터 웨이트와, 그 카운터 웨이트를 외조에 결합시킴과 아울러 카운터 웨이트와 함께 세탁 과정 중 외조에서 발생되는 진동을 동조 감쇄시키는 탄성완충부재를 포함하여 구성하여 카운터 웨이트가 동흡진기(Dynamic Vibration Absorber)로서의 역할을 수행하도록 함으로써 세탁기의 진동 저감 능력을 향상시킬 수 있으며, 아울러 카운터 웨이트의 무게를 감소시켜 세탁기 전체의 무게를 감소시킬 수 있다.

Description

드럼 세탁기

본 발명은 드럼 세탁기에 관한 것으로, 특히 세탁기의 진동 저감 능력을 향상시킬 수 있으며, 아울러 카운터 웨이트의 무게를 감소시킬 수 있는 드럼 세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 여러 종류의 세탁기 중에서 드럼 세탁기는 내조에 배플을 설치하고 물을 채워 그 내조를 다수회 정회전 및 역회전시키는 중에 세탁물이 배플에 걸려 상승하였다가 고점에서 떨어져 발생하는 충격력 및 세탁수에 함유된 세제에 의해 세탁이 되도록 하는 것으로, 이와 같은 드럼세탁기를 도 1을 참고하여 설명하면 다음과 같다.

이에 도시한 바와 같이 종래의 드럼 세탁기는, 세탁기 몸체(11)의 내부에 외조(12)가 설치되어 있고, 이 외조(12)의 내부에는 구동수단 및 동력전달수단에 연결된 내조(13)가 회전 가능하게 설치되어 있으며, 이 내조(13)의 내주면에는 수개의 배플(미도시)이 돌출 형성되어 있다.

상기 구동수단은 외조(12)의 일측 하면에 설치되어 소정의 중량을 부여하는 구동모터(21)와, 이 구동모터(21)로부터 동력전달수단에 회전력을 전달하는 구동축(22)으로 구성된다.

그리고 상기 동력전달수단은 상기 구동축(22)에 연결된 구동풀리(23)와, 구동벨트(25)에 의해 상기 구동풀리(23)에 연결 설치되어 구동모터(21)의 회전력을 전달받는 연동풀리(24)와, 양 단부가 각각 내조(13)와 연동풀리(24)에 연결 설치되어 상기 연동풀리(24)의 회전력에 의해 내조(13)를 회전시키는 회전축(26)으로 구성되어 있다.

그리고 상기 외조(12)의 상반부 양측은 세탁기 몸체(11)의 양측 모서리에 설치된 인장스프링(14)에 의해 탄력 지지되어 있으며, 하반부 양측은 세탁기 몸체(11)의 양측 모서리에 설치된 댐퍼(15)에 얹혀져 지지되어 있다.

미설명부호 (16)은 베어링이고, (17)은 베어링 하우징이다.

상기와 같이 구성된 종래 세탁기의 세탁, 헹굼 및 탈수과정은 다음과 같다.

먼저, 내조(13)의 내부에 세탁물을 투입한 후 세탁모드를 선택하면 일정량의 세탁수 및 세제가 외조(12)의 내부로 유입되고, 이어서 구동수단의 구동력이 동력전달수단을 통해 내조(13)에 전달되어 그 전달된 동력에 의해 내조(13)가 회전하면서 세탁과정이 이루어진다. 이때, 상기 내조(13)에 수납된 세탁물이 배플에 의해 교반되면서 상부쪽으로 이동을 하였다가 자중에 의해 자연낙하를 하면서 세탁물간의 비빔현상 및 낙하충격 그리고 세탁물에 투입된 세제에 의해 세탁이 이루어지게 된다.

이와 같이 세탁모드를 거친 후, 헹굼모드를 진행할 경우에는 세제가 배제된 상태의 세탁수가 급수되어 전술한 세탁모드와 동일한 과정을 거치게 된다.

그리고 세탁기가 탈수모드일 경우에는 헹굼 과정 후 내조(13)가 정지한 상태에서 세탁수를 배출한 다음, 내조(13)가 고속으로 회전하면서 내조(13)에 투입된 세탁물에 함유된 세탁수가 원심력에 의해 분리 제거되면서 탈수가 이루어지게 된다.

한편, 상기 탈수과정에서는 상기 구동모터(21)를 고속으로 회전시켜 세탁물이 원심력에 의해 내조(13)의 내측벽에 달라붙은 상태로 탈수가 진행되는데, 이때 세탁물이 내조(13)의 내벽에 고르게 분산되어 있지 않은 경우 편심이 발생하게 되고, 이로 인하여 내조(13) 및 외조(12)가 심하게 진동된다. 특히 중력방향인 상하진동이 심하게 발생되는데, 이를 줄이기 위해 통상적으로 시스템의 전체 중량을 크게 하여 고유 진동수를 저하시켜 진동을 억제하게 된다.

즉, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상기 구동수단 및 동력전달수단의 반대편에 위치하여 그 무게에 상응되도록 외조(12)의 정면 및 일측 상면에 쇠나 콘크리트와 같은 무거운 재질의 카운터 웨이트(Counter Weight)(18a)(18b)를 각각 볼트(B)로 체결 고정하여 상기 구동수단 및 동력전달수단과 상호 모멘트 평형을 이루도록 함으로써 세탁기의 과도한 진동을 방지하게 된다.

그러나, 상기와 같은 종래 기술은 단순히 무거운 재질의 카운터 웨이트(18a)(18b)를 볼트(B)에 의해 외조(12)의 정면 및 상면에 고정 결합하여 상기 구동수단 및 동력전달수단과의 모멘트 평형을 이루어 세탁기의 진동을 억제하게 되는 바, 이것은 단지 세탁기 전체 시스템의 하중을 증가시켜 고유 진동수를 저하시킴과 아울러 세탁기의 진동을 억제하는 것으로서, 세탁기 전체의 무게를 가중시키는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 카운터 웨이트를 스프링과 댐퍼 및 매스의 역할을 할 수 있도록 외조에 체결하여 하나의 고유진동수를 갖는 시스템을 2개의 고유진동수로 분리함으로써 각각의 고유진동수가 동조 상쇄되어 원하는 회전수에서의 진폭을 낮출 수 있도록 한 드럼세탁기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 드럼 세탁기를 개략적으로 보인 종단면도.

도 2는 종래 기술에 의한 진동저감장치가 결합된 드럼 세탁기의 외조를 보인 정면도.

도 3은 종래 기술에 의한 드럼 세탁기의 구조를 간략화하여 보인 매스-스프링 시스템.

도 4는 본 발명에 의한 드럼 세탁기를 개략적으로 보인 종단면도.

도 5는 본 발명에 의한 진동저감장치가 결합된 드럼 세탁기의 외조를 보인 정면도.

도 6은 도 5의 "A-A"선을 보인 단면도.

도 7은 본 발명의 변형예를 보인 단면도.

도 8은 본 발명에 의한 드럼 세탁기의 구조를 간략화하여 보인 매스-스프링 시스템.

도 9는 종래의 기술과 본 발명의 효과를 비교한 그래프.

** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 **

11 ; 세탁기 몸체 12 ; 외조

13 ; 내조 14 ; 인장스프링

15 ; 댐퍼 21 ; 구동모터

23 ; 구동풀리 24 ; 연동풀리

26 ; 회전축 30 ; 진동저감장치

31 ; 카운터 웨이트 32 ; 볼트

33 ; 완충부재 G ; 완충 공간부

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 세탁기 몸체와, 그 세탁기 몸체의 내부에 설치하는 외조와, 그 외조의 내부에 설치하여 세탁을 진행하는 내조와, 상기 외조의 일측 하면에 설치하여 구동력을 발생시킴과 아울러 그 구동력을 내조에 전달하는 구동수단과, 상기 외조가 세탁기 몸체에 탄성 지지되도록 외조의 상하부에 각각 결합 설치하는 스프링 및 댐퍼와, 상기 구동수단의 반대편에 위치하도록 상기 외조에 설치하여 균형을 맞추어 주는 카운터 웨이트와, 그 카운터 웨이트를 외조에 결합시킴과 아울러 카운터 웨이트와 함께 세탁 과정 중 외조에서 발생되는 진동을 동조 감쇄시키는 탄성완충부재를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기를 제공한다.

이하, 본 발명에 의한 드럼세탁기를 첨부도면에 도시한 실시예에 따라 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 드럼세탁기는 도 4에 도시한 바와 같이, 소정의 내부 공간을 갖는 세탁기 몸체(11)와, 이 세탁기 몸체(11)의 내부에 설치되는 외조(12)와, 이 외조(12)의 내부에 설치되어 세탁이 이루어지는 내조(13)와, 상기 외조(12)의 일측 하면에 설치되어 내조(13)를 구동시키는 구동수단과, 이 구동수단의 회전력을 전달받아 내조(13)에 전달하는 동력전달수단과, 상기 외조가 세탁기 몸체에 탄성 지지되도록 외조의 상하부에 각각 결합 설치되는 인장스프링(14) 및 댐퍼(15)와, 상기 외조(12)의 정면 하단부에 설치되어 상기 구동수단 및 동력전달수단과의 모멘트 평형을 이룸과 아울러 외조 어셈블리에서 전달되는 진동을 동조 감쇄시키는 흡진수단을 포함하여 구성된다.

상기 구동수단은 회전력을 발생시키는 구동모터(21)와, 이 구동모터(21)의 회전력을 전달하는 구동축(22)으로 구성되며, 상기 동력전달수단은 상기 구동축(22)의 회전력을 전달받는 구동풀리(23) 및 연동풀리(24)와, 양 단부가 각각 내조(13)와 연동풀리(24)에 결합되어 구동모터(21)의 회전력을 내조에 전달하는 회전축(26)으로 구성된다. 미설명부호 (25)는 구동벨트이다.

상기 흡진수단은 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 외조(12)의 정면 하단부에 설치되어 상기 구동수단 및 동력전달수단과의 모멘트 평형을 이루는 카운터 웨이트(31)와, 이 카운터 웨이트(31)를 외조(12)에 결합시킴과 아울러 카운터 웨이트(31)와 함께 세탁 과정 중 외조(12)에서 발생되는 진동을 동조 감쇄시키는 탄성완충부재를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 탄성완충부재는 상기 구동수단 및 동력전달수단의 반대편에 위치하도록 카운터 웨이트(31)를 외조에 체결하는 고정볼트(32)와, 이 고정볼트(32)의 외주면에 개재되는 완충부(33)로 구성되어 스프링과 댐핑의 역할을 할 수 있도록 설치되며, 상기 탄성완충부재는 카운터 웨이트(31)와 함께 동흡진기(Dynamic Vibration Absorber)로서의 역할을 수행하도록 한다.

도 6에서 (W)는 상기 완충부재(33)의 상단부와 고정볼트(32) 머리의 하단부 사이에 개재되는 와셔이다.

한편, 도 7은 본 발명의 변형예를 보인 것으로, 상기 볼트(32)가 삽입 체결되는 완충부재(33)의 내부에 상기 볼트(32)의 외경보다 큰 내경을 가지는 완충공간부(G)를 형성하여 외조(12)의 진동시 상대적인 충격량을 줌으로써, 보다 진동 저감 및 카운터 웨이트(31)의 질량 감소에 기여할 수 있게 된다.

이와 같이 카운터 웨이트(31)를 외조(12)에 고정 결합하기 위한 고정볼트(32)의 외주면에 완충부(33)를 개재하여 세탁 과정시 내조(13) 및 외조(12)에 전달되는 진동을 카운터 웨이트(31)와 탄성완충부재가 함께 작용하여 동조 감쇄시킴으로써 그 진폭을 감소시키게 된다.

부연해서 설명하면, 도 8에 도시한 바와 같이, 종래의 드럼 세탁기를 단순화하여 1자유도계라고 생각하면, 1자유도계는 외조 어셈블리의 질량(m1)과 카운터 웨이트의 무게(m2)의 합(M), 인장스프링 상수(k1), 댐핑 계수(c1)를 갖는 하나의 시스템이 되며, 여기서 주파수(Wn)는 으로 결정된다.

여기에 본 발명의 흡진수단이 탄성 지지되는 것을 다시 하나의 매스-스프링 시스템으로 가정하면, 카운터 웨이트(31)의 질량(m2)과 탄성완충부재에 의한 스프링(k2), 댐퍼(c2)를 갖는 시스템으로 표현할 수 있다. 따라서, 드럼 세탁기에서 외조 어셈블리와 흡진수단의 시스템이 합쳐져 2자유도계가 되며, 여기서 상기 카운터 웨이트(31)는 탄성완충부재와 함께 상기 1자유도계에서 발생하는 진동을 동조 상쇄시키는 동흡진기(Dynamic Vibration Absorber)로서의 역할을 수행하게 된다.

따라서, 상기 카운터 웨이트(31)는 작은 하중을 가지고도 도 9에 도시한 바와 같이 외조 어셈블리에 의한 1자유도계에서 발생하는 진동에 동조하여 그 진동을 상쇄시킴으로써 원하는 회전수에서의 고유진동수를 저감시키게 되고, 아울러 시스템의 전체 무게를 줄일 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 드럼 세탁기는 카운터 웨이트를 동흡진기(Dynamic Vibration Absorber)로서의 역할을 수행할 수 있도록 세탁기의 외조에 고정 결합하는 볼트의 외주면에 완충부재를 개재함으로써 세탁기의 진동 저감 능력을 향상시킬 수 있으며, 아울러 카운터 웨이트의 무게를 감소시켜 세탁기 전체의 무게를 감소시킬 수 있다.

Claims (3)

1. 세탁기 몸체와, 그 세탁기 몸체의 내부에 설치하는 외조와, 그 외조의 내부에 설치하여 세탁을 진행하는 내조와, 상기 외조의 일측면에 설치하여 구동력을 발생시킴과 아울러 그 구동력을 내조에 전달하는 구동수단 및 동력전달수단과, 상기 외조가 세탁기 몸체에 탄성 지지되도록 외조의 상하부에 각각 결합 설치하는 스프링 및 댐퍼와, 상기 구동수단 및 동력전달수단의 반대편에 위치하도록 상기 외조에 결합 설치하여 모멘트 평형을 이루는 카운터 웨이트와, 그 카운터 웨이트를 외조에 결합시킴과 아울러 카운터 웨이트와 함께 세탁 과정 중 외조에서 발생되는 진동을 동조 감쇄시키는 탄성완충부재를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 탄성완충부재는 상기 카운터 웨이트를 관통하여 외조의 일측면에 고정시키는 고정부재와, 이 고정부재의 외주면을 감싸도록 카운터 웨이트에 압입되어 진동을 완충시키는 완충부로 구성되는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 고정부재가 삽입 체결되는 완충부의 내부에 상기 외조의 진동 발생시 상대적인 충격량을 줄 수 있도록 완충공간부를 형성하는 것을 특징으로 하는 드럼 세탁기.