KR20010002622A

KR20010002622A - 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치

Info

Publication number: KR20010002622A
Application number: KR1019990022517A
Authority: KR
Inventors: 김종호; 조기철; 최성봉
Original assignee: 구자홍; 엘지전자 주식회사
Priority date: 1999-06-16
Filing date: 1999-06-16
Publication date: 2001-01-15
Also published as: CN1278026A; CN1162573C; KR100315757B1

Abstract

본 발명은 강제 배수식 전자동 세탁기의 배수펌프에 관한 것으로서,

배수 펌프의 초기 구동시 임펠러 탭과 샤프트 탭의 커플링으로 인해 발생되는 소음 및 진동이 최소화되도록 임펠러와 샤프트 탭 사이에 커플링시 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 완충부재를 배치함으로써 부품의 파손뿐만 아니라 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Description

배수펌프의 소음 및 진동 방지장치{A prevention apparatus noise &vibration for drain pump}

본 발명은 강제 배수식 전자동 세탁기의 배수펌프에 관한 것으로서, 특히 배수펌프의 초기 구동시 발생하는 소음 및 진동을 감소시키기 위한 배수펌프의 소음 방지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 세탁기는 때가 묻은 의류를 세탁액 속에 넣으면 세제의 화학 작용으로 섬유에서 때가 분리되지만 세제만의 작용으로는 시간이 오래 걸리므로 마찰이나 진동 등의 기계적 작용을 가하여 때가 빠지는 속도가 빨라지도록 하는 작용을 수행하게 된다.

이러한 세탁기의 세탁운전 제어는, 먼저 세탁조에 투입된 의류 등의 포량을 감지하여 포량이 판정되면 그 포량에 따라 물 흐름과 세제 및 전체 세탁시간을 설정한 후에 전체 세탁시간에 수반하여 펄세이터의 반전 회전을 통해 물을 와류시켜서 세탁물과의 마찰로 세탁물에 묻은 때를 분리하는 세탁행정을 수행한다.

다음, 상기 세탁행정이 완료되면 세탁조 내의 혼탁한 물을 배출시키고 세탁조에서 새로운 물을 공급하여 이미 시스템에서 설정된 회수동안 헹구기를 하는 헹굼 행정을 수행한다. 그리고, 상기 헹굼 행정이 완료되면 세탁조 내의 물을 배출하고 유도전동기를 정해진 속도로 고속 회전시켜 세탁물의 물기를 원심 분리 방식으로 제거하여 탈수를 하는 탈수행정을 수행한다.

상기와 같은 세탁운전 제어를 수행하면서 세탁조 내의 세탁물을 세탁하게 되는데, 물을 강제로 배수시키기 위해 배수펌프가 사용되고 있다.

도 1은 일반적인 배수펌프의 구성이 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이다. 그리고, 도 3a는 종래 기술에 따른 배수펌프에서 임펠러 탭과 회전축 탭이 체결된 상태가 도시된 도면이고, 도 3b는 도 3a에서 상기 임펠러 탭과 회전축 탭의 분해된 상태가 도시된 도면이다.

상기 배수펌프는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 로터 체임버(11)와 임펠러 체임버(12)로 구성된 배수펌프 케이스(10)와, 펌핑 작용을 통해 물이 유입 및 유출되는 통로인 유입구(13) 및 유출구(14)와, 상기 로터 체임버(11)의 외부에 설치되어 전원인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터(15)와, 상기 스테이터(15)를 감싸는 코일(C)과, 상기 코일(C)을 감는 통인 보빈(16)과, 상기 로터 체임버(11) 내에 삽입되는 마그네트(17)와, 상기 마그네트(17)와 일체로 형성되는 샤프트(18)와, 상기 샤프트(18)의 상측 끝단에서 돌출되게 형성된 샤프트 탭(18a)과, 상기 샤프트 탭(18a)이 삽입될 수 있는 공간부(S)를 갖는 임펠러(19)와, 상기 임펠러(19)의 공간부(S) 일측에 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링 될 수 있도록 형성된 임펠러 탭(19a)와, 상기 임펠러(19)가 샤프트(18)로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 샤프트 탭(18a)의 하부측에 설치된 고정원판(20)을 포함한다.

종래 배수 펌프의 동작은, 스테이터(15)에 전원이 인가되면 자장이 발생하게 되고, 상기 스테이터(15)와 마그네트(17)와의 상호 작용으로 마그네트(17)와 일체로 형성되어 있는 샤프트(18)가 회전하게 된다. 상기 샤프트(18)의 회전을 통해 샤프트(18)와 연결되어 있는 임펠러(19)가 회전되면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

이때, 상기 펌핑 작용을 수행하는데 있어 초기 구동 직전에는 자성체(철) 재질의 스테이터(15)와 마그네트(17)가 서로 붙어 있기 때문에 바로 펌핑을 수행할 경우 출력이 큰 펌프를 사용해야 하기 때문에 초기 구동은 펌프에 매우 중요한 부분이다. 따라서, 도 3b에 도시된 바와 같이 상기 마그네트(17)와 일체로 형성되어 있는 샤프트(18)의 끝단에 돌기가 형성된 샤프트 탭(18a)과, 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링 될 수 있도록 임펠러(19)의 공간부(S)에 형성되어 있는 임펠러 탭(19a)의 상호 작용으로 초기 구동을 제어하게 된다.

즉, 전원인가와 동시에 상기 임펠러 탭(19a)과 샤프트 탭(18a)이 일정 각도, 즉 270°정도 샤프트(18)만 회전하다가 상기 샤프트 탭(18a)과 임펠러 탭(19a)이 커플링 되면 샤프트(18)와 임펠러(19)가 일체가 되어 회전하면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

그런데, 상기 임펠러 탭(19a)과 샤프트 탭(18a)이 커플링 될 때 소음이 발생하게 되므로 임펠러(19)의 공간부(S) 내부에 그리스(grease)를 삽입하고 오-링(O-Ring)(21)으로 실링하게 된다. 이렇게, 상기 샤프트 탭(18a)이 임펠러(19)의 공간부(S) 내에 삽입되게 되면 임펠러(19)가 샤프트(18)로부터 쉽게 빠지지 않도록 고정원판(20)이 도 3a에 도시된 바와 같이 샤프트 탭(18a)과 임펠러(19) 사이에 위치되게 된다.

그러나, 종래 경우에는 샤프트(18)에 탭을 직접 형성할 수 없기 때문에 샤프트 탭(18a)과 오-링(21)을 삽입할 수 있는 수단을 형성해야 하며, 상기 샤프트(18)에 강제 고정시키기 위한 공정과 장비가 추가로 요구된다는 문제점이 있다.

또한, 상기 샤프트 탭(18a) 부분이 쉽게 깨질 수 있으므로 황동 재질을 가공하여 탭 형상을 제작하는 가공상의 어려움 및 비용 상승이 수반되고, 상기와 같은 배수 펌프로 온수를 펌핑할 경우에 임펠러(19)가 열변형을 일으켜 임펠러 탭(19a)의 형상이 변화되어 상기 샤프트 탭(18a)과 커플링이 제대로 되지 않는 문제점도 있다.

무엇보다도, 상기 샤프트 탭(18a)과 임펠러 탭(19a)의 커플링 시 발생되는 소음 방지를 위해 오-링(21)으로 실링을 하여도 여전히 커플링 소음 및 진동이 발생하므로 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 배수 펌프의 초기 구동시 임펠러 탭과 샤프트 탭의 커플링으로 인해 발생되는 소음 및 진동이 최소화되도록 임펠러와 샤프트 탭 사이에 커플링시 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 완충부재를 배치함으로써 부품의 파손뿐만 아니라 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 배수펌프의 구성이 도시된 사시도,

도 2는 도 1의 단면도,

도 3a는 종래 기술에 따른 배수펌프에서 임펠러 탭과 회전축 탭이 체결된 상태가 도시된 도면,

도 3b는 도 3a에서 상기 임펠러 탭과 회전축 탭의 분해된 상태가 도시된 도면,

도 4는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제1 실시예에 의한 구성이 도시된 단면도,

도 5는 도 4의 'A'부분이 확대 도시된 도면이고, 도 6a는 도 5의 분해도로서 임펠러가 도시된 도면,

도 6b 및 도 6c도 도 5의 분해도로서 각각 커플링 실린더와 완충부재가 도시된 도면,

도 7은 도 5의 저면도로서 도 7a는 상기 로터만 회전할 경우가 도시된 도면,

도 7b는 상기 로터와 임펠러 탭 사이에 완충부재가 끼워진 상태로 일체로 회전되는 상태가 도시된 도면,

도 8은 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제2 실시예가 도시된 저면도,

도 9는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제3 실시예가 도시된 저면도.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50 : 배수펌프 케이스 60 : 로터체임버

61 : 마그네트 62 : 회전축

63a, 63b, 63c : 커플링실린더 64a, 64b, 64c : 커플링탭

65 : 고정원판 70 : 임펠러체임버

71 :임펠러 72a, 72b, 72c : 임펠러탭

R1, R2, R3 : 완충부재

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제1 특징에 따르면, 임펠러 체임버와 로터 체임버로 구성된 배수펌프 케이스와, 상기 로터 체임버의 외부에 설치되어 전원인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸는 코일과, 상기 로터 체임버 내에 삽입되는 마그네트와, 상기 마그네트와 일체로 형성되는 회전축과, 상기 회전축의 상측 끝단에 체결되는 커플링 실린더와, 상기 커플링 실린더의 일측에 형성된 커플링 탭과, 상기 임펠러 체임버 내부에 형성되어 커플링 실린더가 삽입될 수 있는 공간부를 갖는 임펠러와, 상기 임펠러의 공간부 일측에 상기 커플링 탭과 대응되는 위치에 형성된 임펠러 탭과, 상기 커플링 탭과 임펠러 탭의 커플링 시 발생되는 소음 및 진동을 방지하기 위해 커플링 탭과 임펠러 탭 사이에 형성되어 완충 역할을 수행하는 완충부재와, 상기 임펠러가 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 커플링 실린더의 하부측에 설치된 고정원판을 포함한다.

또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 상기 완충부재는 고무재질로 형성된다.

본 발명의 제3 특징에 따르면, 상기 완충부재는 커플링 탭과 임펠러 탭 중에서 적어도 어느 하나에 덮어씌우는 형태로 형성된다.

그리고, 본 발명의 제4 특징에 따르면, 상기 완충부재는 커플링 탭과 임펠러 탭 사이에 위치되도록 일정 부분이 개구된 고리 모양으로 형성된다.

마지막으로, 본 발명의 제5 특징에 따르면, 상기 임펠러의 공간부는 점성 유체가 삽입된 후에 실링된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제1 실시예에 의한 구성이 도시된 단면도이고, 도 5는 도 4의 'A'부분이 확대 도시된 도면이고, 도 6a는 도 5의 분해도로서 임펠러가 도시된 도면이며, 도 6b 및 도 6c도 도 5의 분해도로서 각각 커플링 실린더와 완충부재가 도시된 도면이다. 그리고, 도 7은 도 5의 저면도로서 도 7a는 상기 로터만 회전할 경우가 도시된 도면이고, 도 7b는 상기 로터와 임펠러 탭 사이에 완충부재가 끼워진 상태로 일체로 회전되는 상태가 도시된 도면이다.

한편, 도 8은 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제2 실시예가 도시된 저면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치의 제3 실시예가 도시된 저면도이다.

먼저, 도 4 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 제1 실시예를 살펴보면, 로터 체임버(60)와 임펠러 체임버(70)로 구성된 배수펌프 케이스(50)와, 상기 로터 체임버(60)의 외부에 설치되어 전원인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터(미도시)와, 상기 스테이터를 감싸는 코일(미도시)과, 상기 로터 체임버(60) 내에 삽입되는 마그네트(61)와, 상기 마그네트(61)와 일체로 형성되는 회전축(62)과, 상기 회전축(62)의 상측 끝단에 체결되는 커플링 실린더(63a)와, 상기 커플링 실린더(63a)의 일측에 형성된 커플링 탭(64a)과, 상기 커플링 실린더(63a)가 삽입될 수 있는 공간부(S)를 갖는 임펠러(71a)와, 상기 임펠러(71a)의 공간부(S) 일측에 상기 커플링 탭(64a)과 대응되는 위치에 형성된 임펠러 탭(72a)과, 상기 커플링 탭(64a)과 임펠러 탭(72a)의 커플링시 발생되는 소음 및 진동을 방지하기 위해 커플링 탭(64a)과 임펠러 탭(72a) 사이에 위치되어 완충 역할을 수행하는 반원 고리 형태로 형성된 완충부재(R1)와, 상기 임펠러(71a)가 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 커플링 실린더(63a)의 하부측에 설치된 고정원판(65)으로 구성된다.

여기서, 로터는 상기 마그네트(61)와 회전축(62)으로 이루어진다. 그리고, 상기 임펠러(71a)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 임펠러(71a)의 공간부(S)에 커플링 실린더(63a)가 끼워진 후에 단단히 고정될 수 있도록 그 공간부(S) 하측에 고정홈(73)이 형성되어 있다.

도 4의 'A'부분이 분해되어 임펠러(71a)와 로터의 커플링 상태가 도시된 도 6에는 상기 임펠러(71a)와 커플링 실린더(63a), 완충부재(R1)가 더욱 자세히 도시되어 있다. 도 6a는 상기 임펠러(71a) 내부에 단면이 '凸' 형태로 중공되어 있는 공간부(S)가 형성되어 있고, 상기 공간부(S)의 일측에는 내측 방향으로 돌출된 임펠러 탭(72a)이 형성되며, 상기 임펠러 탭(72a)의 하부측에는 고정원판(65)과 체결되는 고정홈(73)이 형성되어 있다.

또한, 도 6b에는 상기 임펠러(71a)의 공간부(S)에 삽입되는 커플링 실린더(63a)가 도시되어 있는데, 상기 커플링 실린더(63a)의 외주면 일측에는 상기 임펠러 탭(72a)과 커플링 될 수 있도록 커플링 실린더(63a)와 일체로 형성된 커플링 탭(64a)이 도시되어 있고, 상기 커플링 탭(64a)의 하부에는 고정원판(65)이 위치되게 된다.

이와 같이 형성된 커플링 실린더(63a)가 임펠러(71a)에 끼워질 경우에는 도 6c에 도시된 바와 같은 완충부재(R1)를 임펠러 탭(72a)과 커플링 탭(64a) 사이에 위치되도록 삽입시킨 후에 상기 임펠러(71a)의 공간부(S) 내로 커플링 실린더(63a)를 끼우게 된다. 여기서, 상기 완충부재(R1)는 상기 커플링 탭(64a)과 임펠러 탭(72a)이 커플링되면서 발생되는 충격을 완화시킬 수 있도록 고무재질로 형성되게 되며, 상기 완충부재(R1)의 양끝단이 중앙부에 비해 두껍게 형성되어 상기 커플링 탭(64a)을 걸쳐 그 양끝단이 임펠러 탭(72a)을 마주보도록 배치되게 된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 의한 제1 실시예의 동작은, 전원이 인가되면 스테이터에 자장이 발생하면서 스테이터와 마그네트(61)의 상호 작용으로 회전축(62)이 회전하게 되고, 상기 회전축(62)의 회전에 따라 회전축(62)의 상부 끝단에 형성되어 있는 커플링 실린더(63a)와 임펠러(71a)가 커플링 되어 회전하면서 펌핑 작용을 수행하게 된다.

이때, 초기 구동시 상기 회전축(62)은 도 7a에 도시된 바와 같이 회전축(62)과 마그네트(61)가 일체로, 즉 로터만 단독으로 회전하게 되고, 그에 따라 커플링 실린더(63a)의 일측에 형성되어 있는 커플링 탭(64a)이 임펠러 탭(72a)에 근접하게 된다. 그런데, 상기 로터의 회전으로 커플링 탭(64a)이 완충부재(R1)에 먼저 접촉된 후에 계속해서 회전하여 완충부재(R1)를 사이에 두고 상기 커플링 탭(64a)과 임펠러 탭(72a)은 간접적으로 접촉되게 된다. 그 후, 상기 임펠러 탭(72a)과 커플링 탭(64a) 사이에 완충부재(R1)가 끼워진 상태로 도 7b에 도시된 바와 같이 모두 한꺼번에 회전하게 된다.

따라서, 상기 로터와 임펠러(71a)의 커플링시 임펠러 탭(72a)과 커플링 탭(64a)이 직접적으로 접촉되지 않기 때문에 기존에 발생하던 커플링 소음 및 진동이 현저하게 감소될 수 있게 된다.

다음, 도 8을 참조하여 상기한 제1 실시예와 중복되는 내용은 생략하며 서로 상이하게 달라지는 부분을 중심으로 본 발명의 제2 실시예를 살펴보면 다음과 같다.

배수 펌프의 초기 구동시 임펠러(71b)의 일측에 형성되어 있는 임펠러 탭(72b)과 상기 임펠러 탭(72b)과 대응되도록 커플링 실린더(63b)의 일측에 형성된 커플링 탭(64b)이 서로 커플링될 경우에, 상기 임펠러 탭(72b)의 전면에 고무 재질의 완충부재(R2)가 덮어 씌워져 있어 커플링 탭(64b)과 임펠러 탭(72b)이 직접적으로 접촉되지 않게 된다.

즉, 상기 커플링 탭(64b)이 회전하여 임펠러 탭(72b)과 커플링 되기 직전에 완충부재(R2)에 의해 충격이 완화되면서 상기 커플링 탭(64b)과 임펠러 탭(72b)이 일체로 회전하게 된다. 그에 따라, 상기한 제1 실시예와 마찬가지로 커플링 탭(64b)과 임펠러 탭(72b)이 커플링될 때 소음 및 진동이 현저하게 감소되는 이점을 얻을 수 있다.

마지막으로, 상기한 제1 및 제2 실시예에서 중복되는 내용은 생략하며 서로 달라지는 부분을 중심으로 도 9에 도시된 본 발명의 제3 실시예를 살펴보면, 상기한 제2 실시예와 구성면에서는 유사하지만 완충부재(R3)가 설치되는 부분이 달라지게 된다.

즉, 상기 완충부재(R3)가 커플링 탭(64c)을 덮어 씌우도록 형성되어 있어 커플링 실린더(63c)의 회전에 의해 커플링 탭(64c)이 임펠러 탭(72c)과 커플링될 경우에 충격을 완화시키게 된다. 따라서, 상기한 제1 및 제2 실시예와 같이 배수펌프의 초기 구동시 상기 커플링 탭(64c)과 임펠러 탭(72c) 사이에 완충부재(R3)가 설치되어 있어 커플링 탭(64c)과 임펠러 탭(72c)이 직접적으로 접촉되지 않기 때문에 커플링시 소음 및 진동이 거의 방지되면서 임펠러(71c)와 커플링 실린더(63c)가 일체로 회전하게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치는 배수 펌프의 초기 구동시 임펠러 탭과 샤프트 탭의 커플링으로 인해 발생되는 소음 및 진동이 최소화되도록 임펠러와 샤프트 탭 사이에 커플링시 발생되는 충격을 완화시킬 수 있는 완충부재를 배치함으로써 부품의 파손뿐만 아니라 커플링 소음 및 진동이 최소화되어 펌핑 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

임펠러 체임버와 로터 체임버로 구성된 배수펌프 케이스와, 상기 로터 체임버의 외부에 설치되어 전원인가에 따라 자장을 형성하는 스테이터와, 상기 스테이터를 감싸는 코일과, 상기 로터 체임버 내에 삽입되는 마그네트와, 상기 마그네트와 일체로 형성되는 회전축과, 상기 회전축의 상측 끝단에 체결되는 커플링 실린더와, 상기 커플링 실린더의 일측에 형성된 커플링 탭과, 상기 임펠러 체임버 내부에 형성되어 커플링 실린더가 삽입될 수 있는 공간부를 갖는 임펠러와, 상기 임펠러의 공간부 일측에 상기 커플링 탭과 대응되는 위치에 형성된 임펠러 탭과, 상기 커플링 탭과 임펠러 탭의 커플링시 발생되는 소음 및 진동을 방지하기 위해 커플링 탭과 임펠러 탭 사이에 형성되어 완충 역할을 수행하는 완충부재와, 상기 임펠러가 회전축으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 상기 커플링 실린더의 하부측에 설치된 고정원판을 포함하는 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충부재는 고무재질로 형성된 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충부재는 커플링 탭과 임펠러 탭 중에서 적어도 어느 하나에 덮어씌우는 형태로 형성된 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 완충부재는 커플링 탭과 임펠러 탭 사이에 위치되도록 일정 부분이 개구된 고리 모양으로 형성된 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.
제 1 항에 있어서,

상기 임펠러의 공간부는 점성 유체가 삽입된 후에 실링된 것을 특징으로 하는 배수펌프의 소음 및 진동 방지장치.