KR20100086897A - 세탁기의 소음 저감방법 및 이를 구비한 세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외관을 형성하는 본체; 상기 본체 내부에 구비되어 세탁기 동작을 제어하는 마이컴; 상기 본체 내부에 구비되어 세탁수를 저장하는 터브; 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼; 상기 본체의 내부에 설치되어 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 감지하여 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰; 및 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 소음을 상쇄시키는 음을 발생시키는 스피커;를 포함하는 세탁기를 제공하며, 상기 구성에 의해서, 세탁기 내부에 설치된 마이크로폰에서 집속한 음향 신호와 역위상을 갖는 음향 신호를 스피커를 통해 출력함으로써, 상기 두 개의 음향 신호가 상호 중첩되어 서로 상쇄되도록 함으로써 세탁기 외부로 배출되는 소음을 저감시키도록 하는 세탁기의 소음저감방법을 제공한다.

세탁기, 소음, 마이크, 스피커, 역위상

Description

세탁기의 소음 저감방법 및 이를 구비한 세탁기{METHOD FOR NOISE REDUCING IN WASHING MACHINE AND WASHING MACHINE HAVING THE SAME}

본 발명은 세탁기의 소음을 줄이는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 세탁기에서 발생하는 소음을 줄이기 위한 음향를 출력하여 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 저감하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 세탁기는 세탁과 헹굼 등의 동작을 반복하여 세탁물을 세탁하는 장치로서, 종래의 세탁기는 외관을 이루는 본체와 상기 본체 내부에 설치되어 물을 저장하는 터브와 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되고 모터의 회전력을 전달받아서 회전하는 드럼을 포함한다. 상기 터브 내부에 세탁물 및 세탁수를 세제와 함께 넣고서 드럼을 회전시켜서 세탁물에 물리적인 충격을 가하여 세탁물을 세탁하게 된다.

이와 같이 세탁기는 내부에 장착된 드럼이 모터에 의해서 구동되어 회전하면서 동작을 하기 때문에 필연적으로 회전에 의한 진동과 소음이 발생하게 된다. 진동이 과도하면 세탁기 내부에 설치된 각종 장치들에 유격이 생기거나 고장의 원인이 될 수 있어서 세탁기의 수명에도 중요한 영향을 미치게 된다. 또한, 이러한 진 동과 소음은 세탁기 본체를 통해서 외부로 전달되어 사용자에게 불편을 초래하게 된다.

종래의 세탁기의 경우 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 줄이기 위해서 소음 자체의 생성을 억제하는 쪽으로 기구적인 수단을 강구하거나 또는 제어로직을 발전시켜왔다. 그러나 세탁기의 드럼 회전시 발생하는 기계적인 소음을 근본적으로 줄이는 것에는 한계가 있었다.

본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 것으로, 세탁기 동작시 발생하는 소음을 줄이기 위한 수단을 제공하는 것을 목적으로 하며, 특히 세탁기에 부착된 마이크가 동작중에 발생하는 소음을 집속한 후 이를 상쇄시킬 수 있는 음향을 방출하여 소음을 저감시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 외관을 형성하는 본체; 상기 본체 내부에 구비되어 세탁기 동작을 제어하는 마이컴; 상기 본체 내부에 구비되어 세탁수를 저장하는 터브; 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼; 상기 본체의 내부에 설치되어 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 감지하여 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰; 및 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 소음을 상쇄시키는 음을 발생시키는 스피커;를 포함하는 세탁기를 제공한다.

상기 구성에 의해서, 세탁기 내부에 설치된 마이크로폰에서 집속한 음향 신호와 역위상을 갖는 음향 신호를 스피커를 통해 출력함으로써, 상기 두 개의 음향 신호가 상호 중첩되어 서로 상쇄되도록 함으로써 세탁기 외부로 배출되는 소음을 저감시키도록 하는 것이다.

또한, 이를 위해서 상기 마이컴은 상기 마이크로폰에서 출력된 전기적 신호를 역위상으로 변환시키는 변환부를 구비하고, 상기 스피커는 상기 변환부에서 나오는 신호를 출력하는 세탁기를 제공한다.

상기 마이크로폰은 상기 터브의 후면에 설치되거나 상기 본체의 후면에 설치되고, 상기 스피커는 상기 본체의 전면 상부에서 세탁기의 동작을 조작하기 위해 구비되는 컨트롤 패널에 설치되어 있는 세탁기를 제공한다.

그리고, 본 발명은, 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 집속하는 제1단계; 집속한 상기 소음을 제1전기적 신호로 변환하는 제2단계; 상기 제1전기적 신호와 180도의 위상차를 갖는 제2전기적 신호를 발생시키는 제3단계; 및 상기 제2전기적 신호를 출력하는 제4단계;를 포함하는 세탁기의 소음저감방법을 제공한다.

그리고, 상기 제1단계에서 집속되는 소음은 세탁기의 구동시 구동모터에서 발생하는 소음이며, 이를 위해서 상기 제2단계와 제3단계 사이에는, 제1전기적 신호 중에서 세탁기 구동모터에서 발생하는 주파수 영역의 소음만을 필터링 하는 단계를 더 포함하는 세탁기의 소음저감방법을 제공한다.

본 발명은 상기 구성에 의해서, 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 효과적으로 상쇄시켜 줄일 수 있는 유리한 효과가 발생한다.

이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼세탁기의 사시도이며, 도 2는 도 1 의 드럼세탁기의 측단면도이며, 도 3은 세탁기의 소음이 상쇄되는 과정을 보여주는 그래프이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 소음저감방법의 과정을 보여주는 흐름도이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기 소음저감방법의 과정을 보여주는 흐름도이다

도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 구동되는 드럼세탁기(100)는, 외관을 형성하는 본체(5); 상기 본체(5) 내부에 설치되며 세탁수를 저장하는 터브(3); 터브(3)내에 회전가능하게 설치되며 세탁물이 투입되는 드럼(9); 드럼(9)을 회전시키는 구동모터(7,8); 구동모터(7,8)의 회전력을 드럼(9)에 전달하는 회전축(17); 회전축(17)을 지지하는 베어링(11); 터브(3)에 세제와 혼합된 물을 공급하는 세제공급장치(30); 세제공급장치(30)로 물을 공급 또는 차단하기 위해 복수개의 밸브로 구성된 급수장치(20); 터브(3)에 저장된 물을 외부로 펌핑하여 버리는 배수펌프(40); 사용자의 조작명령을 입력받아 세탁기 전체의 작동을 제어하는 컨트롤패널(70);를 포함한다. 상기 캐비넷(5)의 전방에는 도어(1)가 설치되며, 도어(1)와 터브(3)사이에는 가스켓(2)이 설치되며, 상기 드럼(9)의 내부에는 세탁물을 들어올리고 내리는 복수개의 리프터(9a)가 설치되어 있다.

세탁기의 드럼은 세탁과정 중에 회전하기 때문에 이때 발생하는 진동을 감쇠시키고 소음을 줄이기 위해서, 상기 캐비넷(5)의 상부면 내측과 터브(3)의 외주면 상측 사이에는 터브(3)를 지지하는 걸림스프링(4)이 복수 개 설치되고, 캐비넷(5)의 하부면 내측과 터브(3)의 외주면 하측 사이에는 터브(3)의 진동을 감쇠시키는 마찰댐퍼(10)가 설치된다. 상기 걸림스프링(4)이나 마찰댐퍼(10) 등에도 불구하고 발생하는 진동과 소음을 차단하는데는 한계가 있다.

그러므로, 본 발명에서는 상기 터브(3)의 후면에 설치되어 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 집속하여 이를 전기적 신호로 바꾸어주는 마이크로폰(200)을 더 구비한다. 세탁기 내부에서 발생하는 소음의 대부분은 구동모터(7,8) 또는 상기 드럼(9)이 회전할 때 발생하는 소음이 대부분이므로, 세탁기 내부의 소음을 집속하기 위한 상기 마이크로폰(200)은 상기 구동모터와 드럼에 가까이 설치되는 것이 좋고, 바람직하게는 상기 터브(3)의 후면에 위치하게 설치된다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기는 본체에 스피커(250)가 구비되어서 세탁기에서 발생하는 소음을 상쇄시킬 수 있는 음을 출력하게 된다. 상기 스피커(250)는 본체 내부에 설치될 수도 있고, 출력되는 음이 사용자에게 보다 잘 전달되도록 하기 위해서 본체 전면에 설치될 수도 있다. 바람직하게는 상기 본체 전면의 컨트롤 패널(70)에 설치된다.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기의 마이컴(미도시)은 상기 마이크로폰에서 출력된 전기적 신호를 해석하여, 상기 전기적 신호와 역위상의 관계를 가지는 신호로 변환시키는 변환부를 구비하고 있다. 그리고, 상기 변환부에서 출력된 역위상의 전기적 신호는 세탁기에 구비된 상기 스피커(250)를 통해서 외부로 출력된다.

이와 같이, 세탁기 내부에 설치된 마이크로폰에서 집속한 음향 신호와 역위상을 갖는 음향 신호를 스피커를 통해 출력함으로써, 상기 두 개의 음향 신호가 합쳐져서 상호 중첩되어 서로 상쇄되도록 함으로써, 결과적으로 세탁기 내부의 소음이 세탁기의 외부로 배출되는 것을 방지하게 된다.

도 3을 보면, 상기 과정에 따라 소음이 상쇄되는 과정을 보여주고 있다. 도 3의 (가) 그래프는 세탁기 동작 중에 발생하는 소음으로서 상기 마이크로폰(200)에 의해서 최초로 집속되는 소음을 전기적 신호로 변환한 것이며, 도 3의 (나) 그래프는 이와 역위상의 관계를 가지는 것으로 상기 (가)의 그래프를 변환하여 생성된 것이며, 도 3의 (다) 그래프는 상기 (가) 그래프와 (나) 그래프가 합쳐져서 상호 중첩된 형상이다. 그래프를 보면 알 수 있듯이, 최초의 소음을 나타내는 (가) 그래프는 스피커에서 출력되는 음을 나타내는 (나) 그래프와 합쳐져서 서로 상쇄되어 소거되는 것을 알 수 있다.

도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 소음이 저감되는 과정을 보면, 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 집속하는 제1단계; 집속한 상기 소음을 제1전기적 신호로 변환하는 제2단계; 상기 제1전기적 신호와 180도의 위상차를 갖는 제2전기적 신호를 발생시키는 제3단계; 및 상기 제2전기적 신호를 출력하는 제4단계;로 이루어진다.

상기 과정에 의해서 세탁기 내부에서 발생하는 소음은 제1, 제2단계를 거치면서 전기적 신호로 변환되고, 또한 제3단계에서 나오는 전기적 신호와 중첩되어 상쇄되어서, 세탁기 내부에서 발생하는 소음은 세탁기 외부로까지 전달되지 않게 된다.

그리고, 도 5에서 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 제2단계와 제3단계 사이에는, 제1전기적 신호 중에서 세탁기 구동모터에서 발생하는 주파수 영역의 소음만을 필터링 하는 단계를 더 포함한다. 이것은 세탁기 동작 중에 발생 하는 소음은 대부분이 구동모터에서 발생하기 때문에 구동모터에서 발생하는 소음의 주파수 영역을 마이컴이 미리 인식하고 있다가 세탁기가 동작하여 소음이 발생하면 이중에서 구동모터에서 발생하는 소음만을 걸러내고, 이와 역위상 관계를 갖는 신호를 스피커로 출력함으로써 구동모터에서 발생하는 소음을 상쇄시키기 위함이다.

이하 본 발명의 세탁기가 동작하는 과정을 살펴본다.

사용자가 세탁기의 컨트롤 패널 조작판을 조작하여 특정 코스를 선택하면, 세탁기의 마이컴에서는 미리 입력된 다양한 알고리즘 중 선택된 코스로 세탁 동작을 수행하게 된다. 이때 세탁동작 중에 소음이 발생하면 이를 세탁기 내부에 구비된 마이크로폰이 이를 감지하여 제1전기적 신호로 변환한 후 마이컴으로 전송하면, 마이컴에서를 상기 제1전기적 신호와 역위상의 관계를 가지는 제2전기적 신호로 변환한 후 이를 스피커를 통해서 출력하여, 상기 세탁기에서 발생한 소음과 상기 스피커에서 출력된 음이 상호 중첩되어 소멸한다. 그러므로, 세탁 과정 중에 발생한 소음은 세탁기 외부의 사용자에게 까지는 전달되지 않게 된다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 드럼세탁기의 사시도이며,

도 2는 도 1의 드럼세탁기의 측단면도이며,

도 3은 세탁기의 소음이 상쇄되는 과정을 보여주는 그래프이며,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 세탁기 소음저감방법의 과정을 보여주는 흐름도이며,

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 세탁기 소음저감방법의 과정을 보여주는 흐름도이다.

Claims (9)

1. 외관을 형성하는 본체;

   상기 본체 내부에 구비되어 세탁기 동작을 제어하는 마이컴;

   상기 본체 내부에 구비되어 세탁수를 저장하는 터브;

   상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되는 드럼;

   상기 본체의 내부에 설치되어 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 감지하여 전기적 신호로 변환시키는 마이크로폰; 및

   상기 본체의 내부에 설치되어 상기 소음을 상쇄시키는 음을 발생시키는 스피커;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이컴은 상기 마이크로폰에서 출력된 전기적 신호를 역위상으로 변환시키는 변환부를 구비한 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 스피커는 상기 변환부에서 나오는 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이크로폰은 상기 터브의 후면에 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 마이크로폰은 상기 본체의 후면에 설치된 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체의 전면 상부에는 세탁기의 동작을 조작하는 컨트롤 패널이 구비되고, 상기 스피커는 상기 컨트롤 패널에 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 세탁기 동작 중에 발생하는 소음을 집속하는 제1단계;

   상기 집속한 소음을 제1전기적 신호로 변환하는 제2단계;

   상기 제1전기적 신호와 180도의 위상차를 갖는 제2전기적 신호를 발생시키는 제3단계; 및

   상기 제2전기적 신호를 출력하는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 소음저감방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 제1단계에서 집속되는 소음은 세탁기의 구동시 구동모터에서 발생하는 소음인 것을 특징으로 하는 세탁기의 소음저감방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 제2단계와 제3단계 사이에는, 제1전기적 신호 중에서 세탁기 구동모터에서 발생하는 주파수 영역의 소음만을 필터링 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 세탁기의 소음저감방법.

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