KR20110036251A

KR20110036251A - 세탁장치

Info

Publication number: KR20110036251A
Application number: KR1020090093810A
Authority: KR
Inventors: 박승철; 홍경섭; 김성현; 곽규열
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-10-01
Filing date: 2009-10-01
Publication date: 2011-04-07
Also published as: EP2483465A4; US20110079053A1; CN102549207B; EP2483465A2; CN102549207A; WO2011040746A2; KR101683595B1; WO2011040746A3

Abstract

본 발명은 세탁장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 세탁장치는 로터와 스테이터를 구비한 모터를 포함하는 세탁장치(laundry machine)에 있어서, 상기 스테이터의 진동(소음)전달함수(vibration/noise transfer function)의 매개변수 or 특성을 변화시킨 것을 특징으로 한다. 이러한 세탁장치에 의하면, 소음 및/또는 진동을 현저히 줄이는 것이 가능해진다.

Description

세탁장치 {Laundry machine}

본 발명은 세탁장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진동 및/또는 소음을 줄일 수 있는 세탁장치에 관한 것이다.

일반적으로 세탁장치는 세탁물을 처리하는 장치로서, 세탁, 헹굼, 탈수 및/또는 건조 등을 수행하게 된다. 그런데, 이와 같은 세탁장치는 내부에 구비된 드럼의 회전에 의해 진동 및/또는 소음을 발생하게 되며, 특히, 드럼이 비교적 고속으로 회전하는 탈수과정에서 진도 및/또는 소음이 많이 발생하게 된다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 진동 및/또는 소음을 줄일 수 있는 세탁장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 로터와 스테이터를 구비한 모터를 포함하는 세탁장치(laundry machine)에 있어서, 상기 스테이터의 진동전달율 및 진동(소음)전달함수(vibration/noise transfer function)의 특성 중에서 적어도 하나를 변화시킨 것을 특징으로 하는 세탁장치에 의해 달성된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 세탁장치는 별개의 구성요소를 필요로 하지 않고 소음 및/또는 진동을 줄일 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 세탁장치의 외관을 나타내는 사시도이다.

도 1을 참조하면, 세탁장치(100)는 외관을 형성하는 캐비닛(10), 캐비닛(10) 내부에 구비되어 세탁수를 수용하는 터브(20), 터브(20) 내측에 회전 가능하게 구비되어 세탁대상물을 수용하는 드럼(30)을 구비할 수 있다.

캐비닛(10)은 세탁장치(100)의 외관을 형성하며, 후술하는 각종 구성요소가 캐비닛(10)에 장착될 수 있다. 먼저, 캐비닛(10)의 전방에는 개구부(14) 및 개구부(14)를 선택적으로 개폐하는 도어(12)가 구비된다. 따라서, 사용자는 도어(12)를 개방하여 개구부(14)를 통하여 세탁대상물을 캐비닛(10)의 내부의 드럼(30)으로 투입할 수 있게 된다.

캐비닛(10)의 내부에는 세탁수를 수용하는 터브(20)가 구비되며, 터브(20) 내측에 세탁대상물을 수용하는 드럼(30)이 회전 가능하게 구비될 수 있다. 이 경우, 드럼(30)의 내측에는 드럼(30)이 회전하는 경우에 세탁대상물을 끌어올려 다시 하부로 떨어뜨리는 다수개의 리프터(32)가 구비될 수 있다.

한편, 터브(20)는 상부의 스프링(미도시) 및 하부의 댐퍼(미도시) 등에 의해 탄력적으로 지지된다. 또한, 터브(20)의 후면에는 드럼(30)을 회전시키는 구동부(40, 도 2 참조)가 장착되는데, 이러한 구동부(40)는 모터로 이루어져 드럼(30)을 회전시키게 된다.

도 2는 캐비닛(10) 내부의 구성을 도시하기 위하여 터브(20) 및 드럼(30)의 후단부를 나타내는 일부 측단면도이다.

도 2를 참조하면, 모터(40)는 로터(42)와 스테이터(44)로 구성되어, 터브(20)의 후벽(22)에 구비된다. 로터(42)는 회전축(34)에 의해 드럼(30)과 연결되며, 스테이터(44)는 터브 후벽(22)에 구비되어 로터(42)와 소정간격 이격되어 구비된다. 따라서, 로터(42)와 스테이터(44)의 상호작용에 의해 로터(42)가 회전하게 되면, 회전축(34)에 의해 드럼(30)이 회전하게 된다.

그런데, 상기와 같은 세탁장치(100)에서는 모터(40)에 의해 드럼(30)이 회전 을 하게 되므로, 드럼(30)의 회전에 따른 진동 및/또는 소음이 발생하게 된다. 특히, 세탁장치(100)가 세탁대상물을 탈수하는 경우에 드럼(30)이 비교적 고속으로 회전을 하게 되어, 세탁장치(100)의 진동 및/또는 소음이 심하게 발생하게 된다.

이러한 진동 및/또는 소음은 모터(40)에서 발생하여 터브(20)로 전달될 수 있다. 특히, 전술한 세탁장치에서 모터(40)의 스테이터(44)는 직접 터브(20)의 후벽(22)에 구비되므로, 모터(40)의 진동 및/또는 소음이 터브(20)로 전달될 가능성이 커지게 된다.

모터(40)의 진동 및/또는 소음은 로터(42)에서 발생하여, 스테이터(44)를 거쳐 터브(20)로 전달되는 바, 이하, 모터의 진동 및/또는 소음의 발생에 대해서 먼저 살펴보고, 이를 방지하기 위한 본 발명의 실시예들에 따른 세탁장치에 대해서 살펴본다.

도 3, 도 4 및 도 5는 종래의 세탁장치에서 로터, 스테이터 및 세탁장치의 진동 변화를 각각 나타내는 그래프이다. 참고로, 로터, 스테이터 및 세탁장치의 소음 변화는 진동변화 그래프의 변화 패턴과 유사하므로 별도로 도시하지 않는다.

도 3을 참조하면, 모터(40)의 로터(42)가 회전을 하게 되면, 로터(42)는 진동을 하게 된다. 나아가, 로터(42)의 회전 RPM이 증가함에 따라 회전 RPM의 배수에 해당하는 주파수에서 진동이 두드러진다. 도 3에서 로터의 회전 RPM의 배수에 해당하는 주파수에서 로터(42)가 현저하게 진동함을 알 수 있다.

또한, 소정 주기로 로터(42)이 진동이 매우 현격하게 커지는 주파수 영역이 있음을 알 수 있다(A, B). 이와 같이, 로터(42)의 진동이 현격하게 커지는 주파수 영역(A, B)은 로터(42)의 특성에 기인하여 커지게 된다.

구체적으로, 로터(42)의 진동이 커지는 A 및 B 영역은 로터(42)의 슬롯(slot)과 폴(pole)의 개수의 최대공약수의 배수에 대응하는 주파수(이하, '최대 진동 주파수'(maximum vibraton frequencys)라 한다)에 대응한다. 예를 들어, A 영역은 로터(42)의 슬롯(slot)과 폴(pole)의 개수의 최대공약수의 1 배수에 해당하는 최대 진동 주파수에 대응할 수 있으며, B 영역은 로터(42)의 슬롯(slot)과 폴(pole)의 개수의 최대공약수의 2 배수에 해당하는 최대 진동 주파수에 대응할 수 있다. 결국, 로터(42)의 진동은 회전 RPM의 배수에 대응하는 주파수에서 커지게 되며, 특히 슬롯(slot)과 폴(pole)의 개수의 최대공약수의 배수에 해당하는 최대 진동 주파수에서 현격하게 커지게 된다.

한편, 도 4는 스테이터(44)의 진동 전달함수(vibration transfer function)를 도시한 그래프이다. 도 4에서 가로축은 로터의 회전 RPM(주파수)를 나타내며, 세로축은 진동 전달율(vibration transfer rate)을 도시한다. 즉, 도 4의 그래프에서 전달함수의 곡선이 1보다 크게 되면 스테이터(44)는 로터(42)에서 발생한 진동을 증폭하여 터브(20)로 전달하게 되며, 전달함수의 곡선이 1보다 작게 되면 스테이터(44)는 로터(42)에서 발생한 진동을 감소하여 터브(20)로 전달하게 된다.

도 4를 참조하면, 스테이터(44)는 로터(42)의 회전 RPM이 증가함에 따라 전달율이 1보다 커지며, 소정 주파수에서 전달율이 최고가 된다. 전달율이 최고가 되는 주파수는 발명자의 실험에 의하면 대략 스테이터(44)에 고유주파수(fn)에 해당한다.

결국, 로터(42)의 회전 RPM이 스테이터(44)의 고유 주파수와 대략 일치하게 되면, 전달율이 최고가 되어 로터(42)에서 발생하는 진동이 최대로 증폭되어 스테이터(42)를 거쳐 터브(20)로 전달된다. 한편, 세탁장치의 종류에 따라 차이는 있지만, 스테이터(44)의 고유주파수는 세탁장치의 탈수 코스에서 드럼(30)이 회전하는 RPM 영역에 포함된다. 따라서, 드럼(30)이 탈수를 위하여 회전하는 경우에 로터(42)의 회전 RPM이 스테이터(44)의 고유 주파수와 대략 일치하게 되면, 스테이터(44)의 진동 전달율은 최고가 되어, 터브(20)로 최대의 진동을 전달하게 된다.

로터(42)의 회전 RPM이 스테이터(44)의 고유주파수를 지나게 되면, 전달율은 도 4에 도시된 바와 같이 감소하게 되며, 소정 주파수를 지나게 되면 전달율은 1 보다 작아지게 된다. 전달율이 1인 경우의 주파수를 임계주파수(fc)라고 하며, 임계주파수에서는 로터(42)에서 발생한 진동이 증폭 및 감소되지 않고, 그대로 스테이터(44)를 거쳐 터브(20)로 전달된다. 임계주파수를 지나게 되면, 전달율은 1보다 작아지게 되어, 로터(42)에서 발생한 진동은 감소되어 스테이터(44)를 거쳐 터브(20)로 전달된다.

한편, 도 5는 도 3 및 도 4의 그래프에 의해 세탁장치(100)에서 발생한 진동을 도시한 그래프이다.

도 5를 참조하면, 세탁장치(100)의 진동은 로터(42)의 회전 RPM이 증가함에 따라 서서히 증가하게 된다. 전술한 바와 같이 로터(42)의 진동은 회전 RPM의 배수에서 커지게 되며, 이러한 진동이 스테이터(44)를 거쳐 전달되기 때문이다. 특히, 세탁장치(100)의 진동은 구간 α에서 현저하게 커지게 된다.

구체적으로, 구간 α는 로터(42)의 진동이 최대로 되는 최대 진동 주파수가 포함되는 구간이며, 또한, 스테이터(44)의 진동 전달율이 최고가 되는 고유주파수가 속하는 구간에 해당한다.

즉, 구간 α에서는 로터(42)에서 최대의 진동(B, 도 3 참조)이 발생하게 되며, 이러한 진동이 스테이터(44)를 통하여 최고로 증폭(고유주파수)되어 터브(20)로 전달된다. 따라서 세탁장치(100)의 진동은 상기 구간 α에서 최고가 된다.

로터의 회전 RPM이 구간 α를 지나게 되면 진동은 서서히 줄어들게 된다. 이는 로터(42)에서 진동이 발생하여도, 스테이터(44)의 전달함수의 전달율이 감소하며, 나아가 스테이터(44)의 임계주파수를 지나게 되면 전달함수의 전달율이 1보다 작아지기 때문이다.

따라서, 상기와 같은 세탁장치에서 진동을 줄이기 위해서는 로터(42)의 진동 특성을 변화시키거나, 또는 스테이터(44)의 전달함수를 변화시키는 방법이 있다. 이하, 순서대로 살펴본다.

먼저, 로터(42)의 진동 특성을 변화시키기 위해서는 모터(40)에 인가되는 전압(power)을 줄이는 방법이 있다. 이에 의해 로터(42)에서 발생하는 진동의 진폭을 줄일 수 있다.

도 6은 로터(42)의 진동특성이 변화된 경우에 로터의 진동 변화를 나타낸 그래프이다. 도 6을 참조하면, 도 3의 그래프에 비하여 진폭이 줄어든 것을 확인할 수 있다. 즉, 로터(42)에서 발생하는 진동의 크기를 줄임으로써, 세탁장치에 발생하는 진동을 줄일 수 있다.

한편, 스테이터(44)의 진동 전달함수를 변화시키는 경우에는 단순히 스테이터(44)에서 터브(20)로 진동이 전달되는 것을 방지하여 진동 전달율(vibration transfer rate)을 떨어뜨리거나, 또는 전달함수의 인자, 예를 들어 고유주파수 및/또는 임계주파수를 변화시키는 방법이 있다. 이하, 살펴본다.

먼저, 스테이터(44)에서 터브(20)로 진동이 전달되는 것을 방지하여 진동 전달율(vibration transfer rate)을 떨어뜨리면서, 전달함수의 인자, 예를 들어 고유주파수 및/또는 임계주파수를 변화시키는 실시예는 다음과 같다.

도 7은 스테이터(44)에서 터브(20)로 진동이 전달되는 것을 방지하기 위한 구성을 구비한 스테이터(44)를 도시한 그래프이다.

도 7을 참조하면, 스테이터(44)는, 전자기력을 형성하는 코일부(445)와, 코일부(445)가 구비되는 인슐레이터(450)를 포함한다. 도면에서는 설명의 편의를 위하여 코일부(445)에서 코일을 도시하지 않았으며, 코일이 감기는 이(teeth, 446)만 도시하였다.

구체적으로, 스테이터(44)는 얇은 도체판이 적층되어 형성되거나 긴 도체 띠가 나사산 형태로 감겨 형성된 스테이터 코어(미도시)와, 상기 스테이터 코어를 감싸도록 스테이터 코어의 상면과 하면에 부착된 인슐레이터(450)를 구비한다. 인슐레이터(450)의 둘레에는 다수의 이(446)가 돌출 형성된다. 상기 이(446)의 둘레를 따라 코일이 감겨져서 코일부(445)를 형성한다. 나아가, 이러한 스테이터(44)와 소정 간격을 형성하고 로터(42)가 배치되어, 로터(42)의 자성체와 스테이터(44)의 코일 사이의 상호작용에 의해 로터(42)가 회전하게 된다.

그런데, 상기와 같이 로터(42)와 스테이터(44)의 상호작용에 의해 로터(42)가 회전하게 되면, 스테이터(44)에도 진동이 발생하게 된다. 스테이터(44)의 진동이 스테이터(44)와 터브(20)의 결합부를 따라 터브(20)로 전달되면, 터브(20)의 진동이 증가하게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 스테이터(44)의 진동이 터브(20)로 전달되는 것을 방지하는 전달방지수단을 구비한다.

전달방지수단은 터브(20)와 결합하는 복수개의 터브체결부(193)와, 터브체결부(193) 사이에 배치되어 터브체결부(193)를 연결하고 변형을 수용하여 진동을 저감시키는 복수개의 변형부(191)를 포함한다.

또한, 전달방지수단은 터브체결부(193)로부터 양방향으로 연장되어 형성되고, 인접하는 변형부(191)와 연결되는 연결부(192)를 포함한다. 또한, 연결부(192)는 터브체결부(193)로부터 절곡하여 연장되고, 변형부(191)로부터 절곡하여 형성된다.

복수개의 변형부(191)와 복수개의 터브체결부는 일정한 간격으로 이격되어 배열된다. 각 터브체결부(193)와 각 연결부(192) 및 각 변형부(191)는 동일한 평면상에 배치된다. 따라서 스테이터(44)에서 발생하는 진동이 연결부(192)에 의해 효과적으로 감쇄된다. 저감된 진동은 터브(20)로 전달이 용이하지 않으므로 터브(20)의 진동으로 인한 소음을 저감시킬 수 있다.

한편, 본 발명은 상기에 한정되지 않는다. 각 연결부(192)는 각 변형부(191) 또는 각 터브체결부(193)와 소정 각도를 형성하면서 결합될 수 있다. 또한, 상기 소정 각도는 실질적으로 직각을 형성할 수 있다. 상기 소정의 각도는 직각에 한정 되지 않으며 실험 등에 의하여 결정되는 상기 스테이터에서 발생하는 진동을 저감시키는 각도를 모두 포함된다.

또한, 전달방지수단은 인슐레이터(450)와 서로 상이한 평면에 형성될 수 있다. 즉, 전달방지수단은 인슐레이터(450)보다 낮게 형성되거나, 또는 높게 형성될 수 있다. 따라서 전달방지수단이 인슐레이터(450)과 서로 상이한 평면에 배치되어 효과적으로 진동을 저감시킬 수 있다. 또한, 전달방지수단의 터브체결부(193)는 인슐레이터(450)와 서로 상이한 평면에 배치될 수 있다. 터브체결부(193)가 인슐레이터(450)가 서로 상이한 평면에 배치되는 경우, 연결부들(192)과 변형부들(191)의 굴곡은 서로 상이한 평면으로 연장되도록 형성될 수 있다.

이하, 전달방지수단의 효과를 살펴보면 다음과 같다.

세탁장치(100)가 운전을 시작하면, 모터(40)가 구동된다. 모터(40)가 구동되면, 스테이터(44)의 코일부(445)에 전류가 인가된다. 인가된 전류에 의하여 스테이터(44)는 전기력을 발생시킨다. 스테이터(44)에서 발생한 자기력에 의해 로터(42)의 자석부가 회전하게 되고, 드럼(30)의 회전축(34)을 회전시킨다. 회전축(34)의 회전력에 의하여 드럼(30)이 회전하게 된다.

한편, 상기 모터가 구동되는 경우, 스테이터(44)의 반발력에 의하여 진동이 발생하게 된다. 상기 진동은 스테이터(44)로 전달되고, 스테이터(44)가 진동하게 된다. 본 실시예에서는 스테이터(44)에서 발생한 진동이 터브(20)로 전달되지 않도록 하는 전달방지수단을 구비하게 된다. 스테이터(44)에서 진동이 발생하는 경우에 전달방지수단의 변형부(191)에 변형이 발생하게 되어, 진동을 흡수하게 된다. 따라 서, 스테이터(44)에서 발생한 진동은 터브체결부(193)로 전달되지 않아, 스테이터(44)의 진동이 터브(20)로 전달되지 않는다.

도 8은 도 7의 다른 실시예를 도시한다. 이하, 도 7과 차이점을 중심으로 설명한다.

도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 전달방지수단은 터브(20)에 체결되어 스테이터(44)를 고정하는 복수개의 터브체결부(293)와, 복수개의 터브체결부(293) 사이에 배치되고, 절곡되어 진동을 저감시키는 복수개의 연결부(292)와, 복수개의 연결부(292)로부터 연장되어 형성되는 복수개의 변형부(291)를 포함한다.

즉, 연결부(292)는 변형부(291)에서 절곡되어 형성되어 변형부(291)를 터브체결부(293)로 연장시킨다. 또한, 연결부(292)는 터브체결부(293)와 절곡되도록 형성된다. 한편, 각 터브체결부(293)는 각 연결부(292)와 소정 각도를 형성하면서 결합한다. 각 연결부(292)는 각 변형부(291)와 소정 각도를 형성하면서 결합한다. 또한, 상기 소정 각도는 실질적으로 직각을 형성할 수 있다.

한편, 각 연결부(292)는, 터브체결부(293) 일측으로부터 연장되어 형성되는 적어도 하나의 인입부(294) 또는 돌출부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 적어도 하나의 인입부(294)는 터브체결부(293) 또는 변형부(291)에 구비될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 인입부(294)는 절곡되어 형성될 수 있다. 또한, 인입부(294)가 복수개인 경우 각 인입부(294)는 다른 인입부(미도시)와 소정의 각도를 가지도록 형성될 수 있다. 이 경우, 연결부들(292)에서 전이되는 진동은 각 인입부(294)를 통과하면서 단계적으로 절감된다. 따라서 상기 진동이 효과적이고 신속하게 감 소되므로 상기 터브로 전달되는 진동을 감소시킬 수 있다.

한편, 터브체결부(293)는 인슐레이터(450)와 동일한 평면상에 배치된다. 따라서 인입부(294)는 터브체결부(293)와 동일한 평면상에 배치될 수 있다. 터브체결부(293)와 상기 인슐레이터가 서로 상이한 평면에도 배치될 수 있다. 즉, 적어도 하나의 인입부(294)는 계단식으로 형성되어 점진적으로 낮은 평면에 각각 배치될 수 있으며, 연결부들(292)은 터브체결부들(293)보다 낮은 평면에 배치될 수 있다. 연결부(292)가 적어도 하나의 인입부(294)를 포함하는 경우, 적어도 하나의 인입부(294)는 터브체결부들(293)보다 낮은 평면에 배치될 수 있다. 연결부들(292)은 적어도 하나의 인입부(394)보다 낮은 평면에 배치될 수 있다. 따라서 연결부들(292)은 터브체결부들(293)과 동일한 평면에 배치될 수 있다. 상기의 설명은 적어도 하나의 인입부(294)가 계단식으로 형성되어 점진적으로 높은 평면에 배치되는 경우도 동일 또는 유사하게 적용된다.

도 9는 도 7의 또 다른 실시예를 도시한다. 이하, 차이점을 중심으로 설명한다.

도 9를 참조하면, 전달방지수단은 터브(20)에 체결되어 부하에 의한 변형을 방지하는 고정부(393)와, 고정부(393)로부터 일체로 형성되어 스테이터의 부하에 의한 변형을 수용하여 스테이터로부터 상기 터브(20)로 전달되는 부하를 저감시키는 자유부(391)를 포함한다. 여기서, 자유부(391)는 인슐레이터(450)와 굴곡을 형성하도록 결합하므로 상기 스테이터에서 발생하는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있다.

도 10은 스테이터(44)에서 터브(20)로 진동이 전달되는 것을 방지하기 위한 또 다른 실시예를 도시한다.

도 10을 참조하면, 본 실시예에서는 스테이터(44)를 터브(20)에 고정하는 경우에 진동전달방지를 위하여 전달방지부재(50)를 구비한다.

전달방지부재(50)는 터브체결부(193)에 구비되어, 터브체결부(193)와 터브(20)를 결합하는 볼트와 같은 체결부재에 연결되어, 스테이터(44)의 진동이 터브(20)로 전달되는 것을 방지한다.

즉, 전달방지부재(50)는 진동을 흡수할 수 있는 고무와 같은 탄력적인 재질로형성되어, 스테이터(44)에서 발생한 진동이 볼트를 통하여 터브(20)로 전달되는 것을 방지한다.

한편, 전술한 도 7 내지 도 10의 실시예에 따른 스테이터는 진동 전달을 단순히 방지할 뿐만 아니라, 스테이터의 진동전달함수의 소정 인자를 변화시키는 역할을 하게 된다.

도 11은 스테이터(44)의 진동 전달함수의 인자, 즉 고유주파수 및/또는 임계주파수를 변화시킨 후, 진동의 변화를 도시한 그래프이다.

구체적으로 스테이터(44)의 진동 전달함수의 특성을 변화시키는 경우에 전달함수의 고유주파수(fn) 및 임계주파수(fc)를 낮추게 된다. 이에 의해, 스테이터(44)의 진동 전달율이 최대로 되는 구간 δ와 로터(42)의 진동이 최대로 되는 최대 진동 주파수가 속하는 구간 β가 서로 겹치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 도 12에 도시된 바와 같이, 세탁장치(100)의 진동을 현저하게 줄일 수 있다. 실제 로 도 12의 그래프와 도 5의 그래프를 비교하면, 세탁장치(100)의 진동이 최대로 되는 도 5의 구간이 도 12에서는 나타나지 않음을 확인할 수 있다.

전술한 바와 같은 효과를 얻기 위해서는 스테이터(44)의 진동 전달함수의 특성을 변화시키는 것이 필요하며, 스테이터(44)의 고유 주파수 및 전달함수의 임계주파수 중에 적어도 하나를 변화시킴으로써 전달함수의 특성을 변화시킬 수 있다.

구체적으로, 세탁장치(100)의 진동을 줄이기 위해서는 로터(42)의 구간 β와 스테이터(44)의 구간 δ가 서로 겹치지 않도록 하는 것이 중요하며, 이를 위하여 스테이터(44)의 전달함수의 임계주파수(fc)가 로터(42)의 구간 β의 주파수보다 작도록 설정할 수 있다. 바람직하게는 스테이터(44)의 전달함수의 임계주파수가 로터(42)의 최대 진동 주파수 이하가 되도록 설정된다.

한편, 임계주파수를 조절하기 위해서는 스테이터(44)의 고유주파수를 조절하는 것이 바람직하다. 즉, 스테이터(44)의 특성에 따라 도 4 및 도 11의 전달함수가 정해지며, 전달함수에 따라 고유주파수와 임계주파수의 상관관계가 결정된다. 따라서, 스테이터의 임계주파수와 고유주파수의 상관관계에 따라 스테이터의 고유주파수를 조절하여 스테이터의 임계주파수가 로터의 최대진동주파수 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.

스테이터(44)의 고유주파수에 영향을 미치는 변수로는 질량(m) 및 탄성계수(k) 등이 있다. 여기서, 스테이터(44)의 질량(m)은 모터의 용량 등에 따라 결정되므로 변화시키기 곤란한 경우가 많다. 따라서, 스테이터(44)의 고유주파수를 조절하기 위해서는 스테이터(44)의 탄성계수를 변화시키는 것이 바람직하다.

스테이터(44)의 탄성계수는 다양한 방법에 의해 조절이 가능하다. 예를 들어, 스테이터(44)의 재질을 종래의 재질과 달리하거나, 또는 스테이터(44)의 탄성계수를 변화시키도록 스테이터(44)의 소정부위에 연장부 또는 절개부와 같이 구조적으로 변화를 도입할 수 있다. 전술한 도 7 내지 도 10의 실시예는 스테이터(44)의 진동 전달을 방지할 뿐만 아니라, 진동전달방지수단에 의해 스테이터(44)의 진동전달함수의 소정 인자를 변화시키는 것이다.

한편, 도 13은 스테이터(44)의 진동 전달함수의 고유주파수 및/또는 임계주파수를 변화시키기 위한 구성, 구체적으로 스테이터(44)의 탄성계수를 변화시키는 실시예에 대해서 도시한다. 이하, 구체적으로 살펴본다.

도 13은 스테이터(44)의 인슐레이터(450)의 구성을 도시하기 위한 부분 단면도이다. 도 13은 스테이터(44)의 인슐레이터(450)와 함께 터브(20)의 후벽(22)을 도시한다.

도 13을 참조하면, 스테이터(44)의 인슐레이터(450)는 상부 인슐레이터(452)와 하부 인슐레이터(454)를 포함할 수 있으며, 상부 인슐레이터(452)와 하부 인슐레이터(454)의 사이의 공간에 전술한 스테이터 코어가 구비된다.

스테이터(44)의 인슐레이터(450)는 터브(20)의 후벽(22)에 장착된다. 따라서, 스테이터(44)는 터브(20)의 후벽(22)에 수직하게 장착된다. 한편, 터브(20)의 후벽(22)은 단순히 평평하게 형성되는 것이 아니라, 강도보강, 다른 구성요소의 설치 등을 위하여 굴곡진 형태를 가지게 된다.

따라서, 터브(20)의 후벽(22)의 중앙부를 중심으로 스테이터(44)가 장착되는 경우에 스테이터(44)의 하면과 터브(20)의 후벽(22)이 완전하게 밀착되지 않으며, 소정 간격을 형성하게 된다. 따라서, 스테이터(44)가 터브(20)의 후벽(22)에 수직하게 장착되는 경우에 스테이터(44)의 하부와 터브(20) 사이에 공간이 형성되어 스테이터(44)를 지지하지 못하면, 모터(40)가 구동하여 스테이터(44)에 진동이 발생하는 경우에 진동이 증폭될 수 있다. 특히, 스테이터(44)의 중앙부만 터브(20)의 후벽(22)에 고정되고, 스테이터(44)의 가장자리, 즉, 이(446) 부분이 고정되지 않는 경우에 진동이 커질 수 있다.

따라서, 본 실시예에서는 스테이터(44)의 인슐레이터(450)의 하부에 지지부재(460)를 구비한다. 지지부재(460)는 인슐레이터(450) 하부와 터브(20)의 후벽(22)을 연결하여, 스테이터(44)를 지지하게 된다. 이러한 지지부재(460)는 인슐레이터(450)와 일체로 형성되거나 또는 별개의 부재로 형성되어 조립될 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 지지부재(460)를 구비하게 되면, 스테이터(44)의 인슐레이터의 형상에 변화가 발생하게 되며, 이에 의해 스테이터(44)의 탄성계수를 변화시킬 수 있다. 나아가, 지지부재의 두께, 길이, 개수 등에 따라 스테이터의 고유주파수를 조절하여 스테이터의 임계주파수가 로터의 최대진동주파수 이하가 되도록 설정할 수 있다.

도 1은 세탁장치의 외관을 도시한 사시도,

도 2는 도 1에서 터브와 드럼의 후단부를 도시하는 일부 측단면도,

도 3은 종래 세탁장치에서 주파수에 따른 로터의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프,

도 4는 종래 세탁장치에서 주파수에 따른 스테이터의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프,

도 5는 종래 세탁장치에서 주파수에 따른 세탁장치의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 세탁장치에서 주파수에 따른 로터의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프,

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 스테이터를 도시한 정면도,

도 8은 스테이터의 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 9는 스테이터의 또 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 10은 스테이터의 또 다른 실시예를 도시한 사시도,

도 11은 본 발명의 실시예에 따른 세탁장치에서 주파수에 따른 스테이터의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프,

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 세탁장치에서 주파수에 따른 세탁장치의 진동 및/또는 소음 변화를 나타내는 그래프, 및

도 13은 스테이터의 진동전달함수의 인자를 변화시키기 위한 구성을 도시한 일부 측단면도이다.

Claims

로터와 스테이터를 구비한 모터를 포함하는 세탁장치(laundry machine)에 있어서,

상기 스테이터의 진동전달율 및 진동(소음)전달함수(vibration/noise transfer function)의 특성 중에서 적어도 하나를 변화시킨 것을 특징으로 하는 세탁장치.
제1항에 있어서,

상기 스테이터의 고유주파수(fn), 임계주파수(fc) 중에서 적어도 하나를 변화시키며, 상기 임계주파수는 상기 로터의 진동을 감소시켜 전달하는 주파수로 정의되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
제2항에 있어서,

상기 임계주파수가 상기 로터의 진동이 실질적으로 최대로 되는 최대진동주파수(Maximum vibration frequency) 이하로 설정되는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
제3항에 있어서,

상기 스테이터의 고유주파수를 줄임으로써 상기 임계주파수가 상기 최대진동 주파수 이하로 설정되도록 하는 것을 특징으로 하는 세탁장치.
제4항에 있어서,

상기 스테이터의 탄성계수(K)를 변화시킴으로써 고유주파수를 줄이는 것을 특징으로 하는 세탁장치.