KR20140035796A - 세탁기 - Google Patents

Abstract

제어를 수행하지 않고도 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제한다.
밸런싱 장치는 스핀 바스켓과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱과, 케이싱 내에 수용된 복수의 밸런싱 볼 및 점성 유체를 가지고 있다. 케이싱 내에는, 밸런싱 볼이 수용되는 고리 모양의 볼 수용부와, 볼 수용부의 반경 방향 내측에 있어서 하측에 마련되고, 점성 유체가 수용되는 유체 수용부와, 볼 수용부와 유체 수용부를 연통시키는 연통로가 형성되어 있다. 유체 수용부는 케이싱의 둘레 방향의 일부에 마련되어 있다. 볼 수용부는, 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼이 유체 수용부와 반대되는 측에 모이도록, 저면이 유체 수용부측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사지는 것을 특징으로 한다.

Description

세탁기{Washing Machine}

본 발명은 아웃 터브와, 이 아웃 터브 내에 회전 가능하게 설치된 스핀 바스켓과, 이 스핀 바스켓에 장착된 밸런싱 장치를 구비하고 있는 세탁기에 관한 것이다.

종래부터, 아웃 터브와, 아웃 터브 내에 회전 가능하게 설치된 스핀 바스켓을 구비하고, 스핀 바스켓 내에 수용된 의류 등의 세탁물에 대해 세탁, 헹굼 및 탈수를 수행하는 세탁기가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).

특허문헌 1에 기재된 세탁기에서는 특히 탈수 행정에 있어서 세탁물이 수용된 스핀 바스켓의 회전시에 진동이 발생한다. 이 진동은 주로 스핀 바스켓 내에 수용된 세탁물의 편중 분포에 기인한다. 이 때문에 스핀 바스켓에는 이러한 진동을 감쇠시키기 위한 볼 밸런서가 장착되어 있다.

구체적으로는, 볼 밸런서는 고리 모양으로 형성되어 있고, 수용 챔버에 수용된 복수의 밸런싱 볼 및 점성 유체를 가지고 있다. 이 밸런싱 볼 및 점성 유체는 수용 챔버 내를 그 둘레 방향으로 이동 가능하다. 밸런싱 볼은 점성 유체에 침지되어 다소 제한적인 이동을 한다. 이에 의해, 밸런싱 볼이 수용 챔버 내를 공전함으로써 발생하는 자려 진동(self-excited vibration)을 억제할 수 있다. 밸런싱 볼은 스핀 바스켓의 회전시에 그 원심력에 의해 수용 챔버 내를 둘레 방향으로 회전 이동하고, 최종적으로는, 편재된 세탁물과 반대측에 위치된다. 그 결과, 밸런싱 볼의 하중에 의해 스핀 바스켓의 회전 밸런스가 유지된다.

그런데, 세탁기의 탈수 공정 개시 전의, 스핀 바스켓의 회전 정지시에 있어서 밸런싱 볼의 위치에 불균형이 있으면, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할(넘을) 때에 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동(흔들림 회전)의 크기에 편차가 발생한다. 스핀 바스켓의 수평 진동이 크면 아웃 터브가 외부 케이싱에 충돌할 우려가 있다. 그리고, 아웃 터브가 외부 케이싱에 충돌하면 탈수 공정을 강제적으로 종료하기 위한 제어가 일반적으로 이루어진다. 이는 에너지와 시간을 허비하게 되어 바람직하지 않다.

이에, 특허문헌 1의 세탁기에서는 수용 챔버의 저면에 밸런싱 볼을 수용하기 위한 함몰 수용부가 형성되어 있다. 이에 의해, 세탁기의 탈수 공정의 개시전에 있어서 밸런싱 볼의 위치에 불균형이 해소되어, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제할 수 있다.

그러나, 특허문헌 1의 세탁기에 있어서는 점성 유체가 수용 챔버에 수용되어 있기 때문에 점성 유체의 점성 저항에 의해 밸런싱 볼의 이동이 제한되어 밸런싱 볼을 함몰 수용부에 수용시키는 것이 곤란한 과제가 있다.

이 과제를 해결하기 위해 스핀 바스켓의 회전을 가속시키거나 감속시킴으로써 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키는 등, 밸런싱 볼을 상기 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하는 것을 고려할 수 있다.

그러나, 이러한 제어를 수행하면 그 제어에 에너지나 시간이 소요되는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 과제로 하는 바는, 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하지 않고도, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제시키는 것에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼이 유체 수용부와는 반대측에 모이도록, 볼 수용부의 저면을 경사지도록 한 것을 특징으로 한다.

구체적으로는, 본 발명은, 아웃 터브와, 상기 아웃 터브 내에 회전 가능하게 설치된 스핀 바스켓과, 상기 스핀 바스켓에 장착된 밸런싱 장치를 구비하고 있는 세탁기를 대상으로 하여 다음과 같은 해결 수단을 강구하였다.

즉, 제1 발명은, 상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱과, 상기 케이싱 내에 수용된 복수의 밸런싱 볼 및 점성 유체를 가지고 있고, 상기 케이싱 내에는, 상기 밸런싱 볼이 수용되는 고리 모양의 볼 수용부와, 상기 볼 수용부의 반경 방향 내측에 있어서 하측에 마련되고, 상기 점성 유체가 수용되는 유체 수용부와, 상기 볼 수용부와 상기 유체 수용부를 연통시키는 연통로가 형성되어 있고, 상기 유체 수용부는 상기 케이싱의 둘레 방향의 일부에 마련되어 있고, 상기 볼 수용부는 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에 상기 밸런싱 볼이 상기 유체 수용부와 반대측에 모이도록, 저면이 상기 유체 수용부측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 따르면, 볼 수용부는 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼이 유체 수용부와 반대측에 모이도록, 저면이 유체 수용부측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사지도록 구성되어 있다. 이에 의해, 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼과 유체 수용부 내의 점성 유체가 중량 밸런스를 자동적으로 취한다. 그 결과, 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하지 않고도, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제시킬 수 있다.

제2 발명은, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 점성 유체는 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에는, 주로 상기 유체 수용부 내에 수용되는 한편, 그 잔부는 상기 볼 수용부 내에 수용되어 있고, 상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에 상기 유체 수용부와 반대측에 모인 밸런싱 볼 및 상기 볼 수용부 내의 점성 유체와, 상기 유체 수용부 내의 점성 유체와의 중량 밸런스가 맞도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 따르면, 밸런싱 장치는 스핀 바스켓의 회전 정지시에 유체 수용부와 반대측에 모인 밸런싱 볼 및 볼 수용부 내의 점성 유체와, 유체 수용부 내의 점성 유체와의 중량 밸런스가 맞도록 구성되어 있다. 이에 의해, 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼 및 볼 수용부 내의 점성 유체와, 유체 수용부 내의 점성 유체와의 중량 밸런스가 자동적으로 취해진다. 그 결과, 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하지 않고도, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제시킬 수 있다.

제3 발명은, 상기 제2 발명에 있어서, 상기 연통로는, 상기 밸런싱 볼이 상기 볼 수용부로부터 상기 유체 수용부로 이동 불가능하게 구성되어 있고, 상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는 상기 점성 유체가 중력에 의해 상기 유체 수용부 내로 수용되는 한편, 상기 소정 회전수 이상일 때에는 상기 유체 수용부 내의 점성 유체가 원심력에 의해 상기 연통로를 통해 상기 볼 수용부 내로 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 따르면, 밸런싱 장치는, 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는 점성 유체가 중력에 의해 유체 수용부 내에 수용되는 한편, 소정 회전수 이상일 때에는 유체 수용부 내의 점성 유체가 원심력에 의해 연통로를 통해 볼 수용부 내로 이동하도록 구성되어 있다. 이에 의해, 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 이상이 되면 밸런싱 볼이 점성 유체에 침지되어 점성 유체의 점성 저항에 의해 밸런싱 볼의 이동이 제한된다. 그 결과, 스핀 바스켓의 회전시에 있어서 밸런싱 볼에 의한 자려 진동을 억제시킬 수 있다.

제4 발명은, 상기 제1 발명에 있어서, 상기 케이싱은, 상측을 향해 개구되는 케이싱 본체와, 이 케이싱 본체의 상측 개구를 덮는 덮개부를 가지고 있고, 상기 덮개부의 하면에는, 이 하면에서 하측으로 돌출되어 상기 연통로를 구획하는 구획벽이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 따르면, 케이싱 마개부의 하면에는, 이 하면으로부터 하측으로 돌출되어 연통로를 구획하는 구획벽이 일체로 형성되어 있다. 이에 의해, 케이싱 마개부를 이용하여 연통로를 형성할 수 있다.

제5 발명은, 상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱과, 상기 케이싱 내에 수용된 각각 동일경의 밸런싱볼로 이루어지는 복수의 밸런싱볼군 및 점성 유체를 가지며, 상기 각 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼은, 그 외의 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼과 지름이 다르며, 상기 케이싱의 내부에는, 상기 복수의 밸런싱볼군이 수용된 볼 수용부가 형성되고, 상기 볼 수용부는, 반경 방향폭이 서로 다른 복수의 고리 모양의 요입부가 하측으로 갈수록 반경 방향폭이 작아지도록 일체적으로 적층 구성되고, 상기 각 밸런싱볼군은, 이를 구성하는 상기 밸런싱볼의 지름에 대응하는 상기 반경 방향폭의 상기 요입부에 수용되고, 상기 각 요입부의 저면은, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에, 상기 복수의 밸런싱볼군의 무게 중심 위치와 상기 스핀 바스켓의 회전축이 일치하도록, 상기 각 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼이 구름 이동하여 상기 저면의 가장 낮은 위치에 모이도록 둘레 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 케이싱 내의 볼 수용부가 서로 반경 방향폭이 다른 복수의 요입부가 상하 방향으로 일체적으로 적층 구성되고, 이 볼 수용부는 전체적으로 그 반경 방향폭이 하측으로 갈수록 감소되어 있다. 그리고, 저면이 둘레 방향으로 경사져 있는 상기 각 요입부에는, 그 반경 방향폭과 대응하는 지름의 밸런싱볼로 이루어지는 밸런싱볼군이 수용되고, 수용되어 있는 밸런싱볼은, 스핀 바스켓의 회전 정지시에, 복수의 밸런싱볼군의 무게 중심 위치와 스핀 바스켓의 회전축이 일치하도록, 각 요입부의 저면을 둘레 방향으로 구름 이동하여 모인다. 이와 같이, 밸런싱볼이 중력에 따라 각 요입부의 저면을 구름 이동하여 자동적으로 밸런싱볼군 전체의 중량 밸런스를 취하므로, 종래와 같이 특별한 제어를 필요로 하지 않아 에너지 및 시간의 낭비를 방지할 수 있다.

또한 밸런싱 장치가, 서로 반경 방향폭이 다른 복수의 고리 모양의 요입부를 상하 방향으로 적층하여 구성되고, 각 요입부의 저면이 둘레 방향으로 경사져 있는 볼 수용부와, 각 요입부에 각각 수용되는 복수의 밸런싱볼군으로 이루어지는 간단한 구조이므로 제조가 비교적 용이하고 제조 비용를 억제할 수 있다.

제6 발명은, 상기 제5 발명에 있어서, 상기 요입부는 하측으로 갈수록 반경 방향 외측에 배치되고, 상기 각 요입부는 거의 연직인 둥근 파이프형의 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽 하단으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지형의 상기 저면, 을 가지며, 상기 각 내주벽은, 상기 저면의 반경 방향 외측 가장자리와 상측방향으로 연결되어 있는 한편, 상기 각 외주벽은, 그 상하 방향으로 인접하는 상기 요입부의 외주벽과 연결되어 있고, 상기 복수의 밸런싱볼군은 상기 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는 원심력에 의해 상기 외주벽측으로 밀려 이 외주벽을 따라 상측으로 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 각 요입부의 외주벽이 상측을 향해 반경 방향 외측으로 경사지고, 그 상하 방향으로 인접하는 요입부의 외주벽과 연결되어 있어, 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에 각 요입부에 수용된 밸런싱볼이 이 외주벽을 따라 상측으로 이동하므로, 예를 들어 이 소정 회전수가 1차 공진 영역을 넘는 회전수일 경우, 상기 복수의 밸런싱볼군이 케이싱 내를 둘레 방향으로 이동하여 스핀 바스켓의 중량 밸런스를 취할 수 있다. 또한 각 요입부의 내주벽이 그 상측에 인접하는 요입부에 있어서의 저면의 반경 방향 외측 가장자리와 연결되어 있으므로, 스핀 바스켓이 비교적 저속 회전이 되면 밸런싱볼이 낙하하여, 지름이 큰 볼부터 차례로 요입부의 저면에 걸린다. 그리고, 제5 발명과 같이 밸런싱볼이 각 저면의 경사를 따라 둘레 방향으로 구름 이동하여 서로 중량 밸런스를 취한다. 이와 같이, 회전 정지 후에 밸런싱볼이 자동적으로 중량 밸런스를 취할 수 있다.

제7 발명은, 상기 제6 발명에 있어서, 상기 저면은 반경 방향 외측을 향해 하측으로 경사져 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 요입부의 저면이 반경 방향 외측을 향해 하측으로 경사져 있으므로, 지름이 소경 밸런싱볼이 이 저면 상을 반경 방향 외측으로 구름 이동하여 하측의 요입부로 낙하한다. 따라서, 지름이 소경 밸런싱볼이 요입부의 저면 상에 체류하는 것을 방지할 수 있다.

제8 발명은, 상기 제7 발명에 있어서, 상기 볼 수용부는 상하 2개의 상기 요입부가 적층 구성되고, 상기 복수의 밸런싱볼군은, 제1 밸런싱볼로 이루어지는 제1 밸런싱볼군 및 이 제1 밸런싱볼보다 소경의 제2 밸런싱볼로 이루어지는 제2 밸런싱볼군으로 구성되고, 상기 제1 밸런싱볼의 지름에 대한 상기 제2 밸런싱볼의 지름의 비는 0.25 이상 0.9 이하인 것을 특징으로 한다.

이에 의하면, 2종류의 밸런싱볼군을 사용하고 있으므로, 볼 수용부의 계층이 최소인 2단으로 되어 밸런싱 장치를 컴팩트화할 수 있다. 또한 대경의 밸런싱볼의 지름에 대한 소경의 밸런싱볼의 지름의 비율이 0.25 이상 0.9 이하이므로, 대경의 밸런싱볼이 소경의 밸런싱볼이 수용되어 있는 요입부에 끼이는 부분이 작아져 대경의 밸런싱볼이 둘레 방향으로 쉽게 이동하게 된다.

본 발명의 실시예에 의하면, 볼 수용부는 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼이 유체 수용부와 반대측에 모이도록, 저면이 유체 수용부측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사지도록 구성되어 있어 스핀 바스켓의 회전 정지시에 밸런싱 볼과 유체 수용부 내의 점성 유체가 중량 밸런스를 자동적으로 취하므로, 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하지 않고도, 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때에 밸런싱 볼의 편재에 기인하여 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제시킬 수 있다.

또한, 밸런싱볼이 중력을 따라 각 요입부의 저면을 구름 이동하여 자동적으로 밸런싱볼군 전체의 중량 밸런스를 취하므로 종래와 같이 특별한 제어를 필요로 하지 않아 에너지 및 시간의 낭비를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 세탁기를 나타낸 종단면도이고,
도 2는 케이싱의 덮개부를 벗긴 상태의 밸런싱 장치를 나타낸 평면도이고,
도 3은 일부를 절결한 상태의 밸런서 장치를 나타낸 사시 단면도이고,
도 4는 스핀 바스켓의 회전수와 점성 유체의 수용 비율과의 관계를 나타낸 그래프이고,
도 5는 밸런싱 볼 및 점성 유체의 중량 밸런스 상태와 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 편차와의 관계의 일례를 나타낸 그래프이고,
도 6은 본 발명의 실시 형태에 따른 세탁기를 나타낸 종단면도이고,
도 7은 스핀 바스켓의 회전 정지시에 있어서의 밸런싱 장치의 측면 단면도이고,
도 8은 도 7의 부분 확대도이고,
도 9는 대경 밸런싱볼에 대한 소경 밸런싱볼의 지름 비율과 대경 밸런싱볼의 이동 용이도와의 관계를 나타낸 그래프이고,
도 10은 스핀 바스켓의 1차 공진 영역 통과시에 있어서의 도 2 대응도이고,
도 11은 밸런싱볼 및 점성 유체의 중량 밸런스 상태와 스핀 바스켓의 수평 방향의 진동의 편차와의 관계의 일례를 나타낸 그래프이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세히 설명한다. 이하의 바람직한 실시 형태의 설명은 본질적으로 예시에 불과한 것으로, 본 발명, 그 적용물 또는 그 용도를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 종형 전자동 세탁기(이하, 간단히 "세탁기"라 칭함)를 나타낸 종단면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 세탁기(10)는 외부 케이싱(11)과, 아웃 터브(수수조라고도 함)(12)와, 스핀 바스켓(세탁조라고도 함)(13)과, 밸런싱 장치(볼 밸런서라고도 함)(20)를 구비하고 있다.

외부 케이싱(11)은 저부를 갖는 대략 사각통형으로 형성되어 있다. 아웃 터브(12)는 외부 케이싱(11) 내에 현가장치(15)를 통해 탄성적으로 현가 지지되어 있다. 즉, 현가장치(15)는 외부 케이싱(11)과 아웃 터브(12)를 연결하고 있다. 현가장치(15)는 또한 아웃 터브(12)의 진동을 감쇠시키는 것이다. 아웃 터브(12) 내에는 세탁수가 수용된다. 아웃 터브(12)는 저부를 갖는 원통형으로 형성되어 있다.

스핀 바스켓(13)은 아웃 터브(12) 내에 회전 가능하게 설치되어 있다. 스핀 바스켓(13) 내에는 세탁물이 수용된다. 스핀 바스켓(13)은 저부를 갖는 원통형으로 형성되어 있다. 스핀 바스켓(13)의 저부에는 펄세이터(14)가 설치되어 있다. 이 펄세이터(14)는 스핀 바스켓(13) 내에 회전 수류를 발생시키는 것이다. 스핀 바스켓(13)의 벽에는 복수의 관통공(도시 생략)이 형성되어 있다. 이 관통공은 아웃 터브(12)와 세탁수를 공유하기 위한 것이다.

아웃 터브(12)의 저부에는 동력 전달 장치(18)가 설치되어 있다. 이 동력 전달 장치(18)는 구동 모터(16)와 샤프트 조립체(17)를 구비하고 있다. 구동 모터(16)에는 펄세이터(14)가 접속되어 있다. 동력 전달 장치(18)는 제어장치(도시 생략)의 프로그램에 따라 스핀 바스켓(13)이나 펄세이터(14)를 선택적으로 정역회전시킨다. 이에 의해, 스핀 바스켓(13) 내의 세탁물에 대해 세탁, 헹굼 및 탈수가 차례로 이루어진다.

밸런싱 장치(20)는 스핀 바스켓(13)의 상부 내면에 장착되어 있다. 밸런싱 장치(20)는 스핀 바스켓(13)의 회전 밸런스를 유지하는 것이다. 밸런싱 장치(20)는 원형의 고리 모양으로 형성되어 있다.

도 2는 케이싱의 덮개부를 벗긴 상태의 밸런싱 장치(20)를 나타낸 평면도, 도 3은 일부를 절결한 상태의 밸런싱 장치(20)를 나타낸 사시 단면도이다. 도 1 ~ 도 3에 도시된 바와 같이, 밸런싱 장치(20)는 케이싱(21)과, 이 케이싱(21) 내에 수용된 복수의 밸런싱 볼(30) 및 점성 유체(31)를 가지고 있다. 본 실시 형태에서는 밸런싱 볼(30)의 개수는 16개이다.

케이싱(21)은 스핀 바스켓(13)과 동심으로 설치되어 있다. 케이싱(21)은 원형의 고리 모양으로 형성되어 있다. 케이싱(21)은 케이싱 본체(22)와 덮개부(23)를 가지고 있다. 케이싱 본체(22)는 상측을 향해 개구되어 있다. 덮개부(23)는 케이싱 본체(22)의 상측 개구를 덮고 있다. 케이싱(21) 내에는 볼 수용부(레이스부라고도 함)(24)와 유체 수용부(탱크부라고도 함)(25)와 연통로(26)가 형성되어 있다.

볼 수용부(24) 내에는 밸런싱 볼(30)이 수용된다. 볼 수용부(24)는 원형의 고리 모양으로 형성되어 있다. 볼 수용부(24)의 반경 방향 외측의 측면(24a)은 둘레 방향 전체에 걸쳐, 반경 방향 외측으로 갈수록 상측으로 경사져 있다.

유체 수용부(25)는 볼 수용부(24)의 반경 방향 내측에 있어서 하측에 마련되어 있다. 유체 수용부(25) 내에는 점성 유체(31)가 수용된다. 유체 수용부(25)는 케이싱(21)의 둘레 방향의 일부에 마련되어 있다. 본 실시 형태에서는, 유체 수용부(25)는 케이싱(21)의 둘레 방향 전체 중 절반에 마련되어 있다. 즉, 유체 수용부(25)는 반원형의 고리 모양으로 형성되어 있다. 유체 수용부(25)는 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 있어서 유체 수용부(25)와는 반대측의 한 곳에 모인 밸런싱 볼(30) 및 볼 수용부(24) 내의 점성 유체(31)와, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 서로 중량 밸런스가 잡힐 수 있는 용량으로 설정되어 있다.

볼 수용부(24)의 저면(24b)은, 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 밸런싱 볼(30)이 유체 수용부(25)와 반대측의 한 곳에 모이도록, 유체 수용부(25)측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사져 있다. 구체적으로는 볼 수용부(24)의 저면(24b)의 높이 위치는, 유체 수용부(25)의 둘레 방향 중앙에 대응하는 부분(도 2 및 도 3에서 저면(24b)의 좌단 부분)에서 가장 높고, 여기에서 유체 수용부(25)의 반대측으로 갈수록 서서히 낮아지도록 되어 있다. 그리고, 볼 수용부(24)의 저면(24b)의 높이 위치는, 높이 위치가 가장 높은 부분과 반경 방향으로 대향하는 부분(도 2 및 도 3에서 저면(24b)의 우단 부분)에서 가장 낮게 되어 있다. 즉, 높이 위치가 가장 낮은 부분을 포함하는 소정의 부위에 밸런싱 볼(30)이 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 모인다.

볼 수용부(24)의 저면(24b)은, 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 스핀 바스켓(13) 내에서 세탁물이 편중 분포되어 있어도, 밸런싱 볼(30)이 유체 수용부(25)와는 반대측의 한 곳에 모이는 경사 각도로 설정되어 있다. 구체적으로는, 볼 수용부(24)의 저면(24b)의 경사 각도는 예를 들어 1ㅀ 정도 이상, 바람직하게는 2.5ㅀ 정도 이상이다.

연통로(26)는 볼 수용부(24) 및 유체 수용부(25)를 연통시키고 있다. 연통로(26)는 밸런싱 볼(30)이 볼 수용부(24)로부터 유체 수용부(25)로 이동 불가능하도록 구성되어 있다. 즉, 연통로(26)의 케이싱 반경 방향의 폭은 밸런싱 볼(30)의 외경보다 작게 되어 있다. 이에 의해, 밸런싱 볼(30)을 볼 수용부(24) 내에 수용하면서 연통로(26)를 통해 점성 유체(31)만이 볼 수용부(24)와 유체 수용부(25)와의 사이에서 왕래되도록 하고 있다. 연통로(26)의 폭은 예를 들어 2~8mm 정도이다. 이것은 공간 절약면에서 바람직하다.

연통로(26)는 내측 구획벽(23a)과 외측 구획벽(25a)에 의해 구획되어 있다. 내측 구획벽(23a)은 케이싱 마개부(23)의 하면에 하측으로 돌출되도록 둘레 방향 전체에 걸쳐 일체로 형성되어 있다. 이에 의해, 케이싱 마개부(23)를 이용하여 연통로(26)를 형성할 수 있다. 내측 구획벽(23a)은 유체 수용부(25)에 대응하는 부분에 있어서 볼 수용부(24)의 저면(24b)보다 하측으로 돌출되어 있다. 내측 구획벽(23a)은 원형의 고리 모양으로 형성되어 있다. 외측 구획벽(25a)은, 유체 수용부(25)의 반경 방향 외측의 측벽에 의해 구성되어 있다.

케이싱(21)은 자체적으로 중량 밸런스가 취해지도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 케이싱(21)은 소정의 위치에 추가 장착됨으로써 자체적으로 중량 밸런스가 취해지도록 되어 있다.

밸런싱 볼(30)은 알루미늄이나 철 등의 금속재료로 구성되어 있다. 밸런싱 볼(30)은 스핀 바스켓(13) 내의 세탁물의 예상 최대 편중을 상쇄시킬 수 있도록 설정되어 있다. 이와 같이 설계된 밸런싱 볼(30)은, 세탁물의 예상 최대 편중 및 그 예상 최대 편중보다 작은 세탁물의 편중에 대해 진동을 억제시킬 수 있다. 밸런싱 볼(30)의 외경은 예를 들어 20mm 정도이다. 밸런싱 볼(30)은 스핀 바스켓(13)의 회전에 의해 볼 수용부(24) 내를 둘레 방향으로 회전 이동한다.

점성 유체(31)는 소정의 점도를 갖는 오일 등으로 구성되어 있다. 점성 유체(31)의 총 중량은 밸런싱 볼(30)의 총 중량보다 무겁게 되어 있다. 점성 유체(31)는 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시 또는 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역보다 작은 제1 소정 회전수(도 4 참조) 미만일 때에는 주로 유체 수용부(25) 내에 수용된다. 여기서 1차 공진 영역은 탈수 공정 초기에 스핀 바스켓(13)의 수평 방향의 진동(흔들림 회전)이 최대가 되는 회전수 영역이다. 본 실시 형태에서는 점성 유체(31)는 전체의 80~90% 정도가 유체 수용부(25) 내에 수용된다. 점성 유체(31)의 잔부는 볼 수용부(24) 내에 수용된다. 구체적으로는, 점성 유체(31)의 잔부는 볼 수용부(24) 내의 둘레 방향 전체 중, 유체 수용부(25)와 반대되는 측의 절반에 수용된다. 그리고, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)와 볼 수용부(24) 내의 점성 유체(31)는 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에는 액면이 연속된다.

한편, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)는 스핀 바스켓(13)의 회전에 따른 원심력에 의해 연통로(26)를 통해 볼 수용부(24) 내로 이동한다. 아울러 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 볼 수용부(24) 내로 이동하는데 최적인 스핀 바스켓(13)의 회전수 영역은 1차 공진 영역보다 크고 2차 공진 영역보다 작은 영역이다. 여기서 2차 공진 영역은 스핀 바스켓(13)의 연직 방향의 진동이 최대가 되는 회전수 영역이다. 자려 진동이 발생하는 회전수 영역은 이 2차 공진 영역보다 큰 회전수 영역이다. 또한 유체 수용부(25) 내로부터 볼 수용부(24) 내로 이동하고 있던 점성 유체(31)가 중력에 의해 연통로(26)를 통해 유체 수용부(25) 내로 되돌아가도록, 점성 유체(31)의 액면은 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에는, 볼 수용부(24)의 저면(24b)에 있어서의 유체 수용부(25)의 둘레 방향 양단부에 대응하는 부분보다 높게 되어 있다.

이하, 세탁기(10)의 탈수 공정에 대하여 설명한다.

세탁기(10)의 탈수 공정의 개시 전의, 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 있어서, 볼 수용부(24)의 저면(24b)이 유체 수용부(25)측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사져 있음에 따라 밸런싱 볼(30)이 유체 수용부(25)와 반대되는 측의 한 곳으로 모인다(도 3 참조). 이때, 점성 유체(31)는 주로 유체 수용부(25) 내에 수용되고 그 잔부가 볼 수용부(24) 내에 수용된다. 그리고, 유체 수용부(25)와 반대되는 측의 한 곳에 모인 밸런싱 볼(30) 및 볼 수용부(24) 내의 점성 유체(31)와, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)(도 2의 2점 쇄선으로 둘러싸인 영역내의 점성 유체(31))는 서로 중량 밸런스가 이루어져 있다. 이 중량 밸런스는 스핀 바스켓(13)의 회전수가 제1 소정 회전수 미만인 동안 거의 유지된다. 이와 같이, 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 밸런싱 볼(30) 및 볼 수용부(24) 내의 점성 유체(31)와, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 서로 중량 밸런스를 자동적으로 취한다. 그 결과, 밸런싱 볼을 점성 유체와 중량 밸런스가 맞는 위치로 이동시키기 위한 제어를 수행하지 않고도, 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할(넘을) 때 밸런싱 볼(30)의 편재에 기인하여 스핀 바스켓(13)의 수평 진동의 크기에 편차가 발생하는 것을 억제시킬 수 있다.

세탁기(10)의 탈수 공정이 개시되면 스핀 바스켓(13)이 회전하기 시작한다. 이때, 스핀 바스켓(13)에 장착된 밸런싱 장치(20)도 일체적으로 회전하기 시작한다.

스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과하면, 볼 수용부(24) 내의 밸런싱 볼(30)이, 편재된 세탁물과 반대되는 부위측으로 자동적으로 이동한다. 이에 의해 스핀 바스켓(13)의 회전 밸런스를 유지할 수 있다.

이때, 볼 수용부(24) 내의 밸런싱 볼(30)이, 스핀 바스켓(13)의 회전에 따른 원심력에 의해 볼 수용부(24)의 반경 방향 외측의 측면(24a)을 따라 볼 수용부(24) 내의 상측으로 이동한다(도 3의 2점 쇄선의 밸런싱 볼(30) 참조).

도 4에 도시된 바와 같이, 스핀 바스켓(13)의 회전수가 제1 소정 회전수 미만일 때 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 중력에 의해 유체 수용부(25) 내에 머문다.

스핀 바스켓(13)의 회전수가 제1 소정 회전수 이상이 되면, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 스핀 바스켓(13)의 회전에 따른 원심력에 의해 연통로(26)를 통해 볼 수용부(24) 내로 이동하기 시작한다. 그리고, 스핀 바스켓(13)의 회전수가, 1차 공진 영역보다 크고 2차 공진 영역 미만보다 작은 제2 소정 회전수가 되면, 유체 수용부(25) 내의 점성 유체(31)가 전부 볼 수용부(24) 내로 이동하여 수용된다. 이에 의해, 밸런싱 볼(30)이 점성 유체(31)에 침지되고 점성 유체(31)의 점성 저항에 의해 밸런싱 볼(30)의 이동이 제한된다. 이 결과, 스핀 바스켓(13)의 회전시에 있어서 밸런싱 볼(30)에 의한 자려 진동을 억제시킬 수 있다.

세탁기(10)의 탈수 공정이 종료되어 스핀 바스켓(13)의 회전이 제1 소정 회전수 미만이 되면, 유체 수용부(25) 내로부터 볼 수용부(24) 내로 이동된 점성 유체(31)가 중력에 의해 연통로(26)를 통해 유체 수용부(25) 내로 흘러내려 회수된다. 이에 의해, 점성 유체(31)는 주로 유체 수용부(25) 내에 수용되고 그 잔부가 볼 수용부(24) 내에 수용된다. 이 결과 점성 유체(31)가 원래의 상태로 되돌아온다.

그리고, 스핀 바스켓(13)의 회전이 정지되면, 볼 수용부(24)의 저면(24b)이 유체 수용부(25) 측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사져 있으므로, 밸런싱 볼(30)이 유체 수용부(25)와 반대되는 측의 한 곳으로 모인다. 이에 의해 밸런싱 볼(30)이 원래의 상태로 되돌아온다.

도 5는 밸런싱 볼 및 점성 유체의 중량 밸런스 상태와 스핀 바스켓의 수평 진동의 편차와의 관계의 일례를 나타낸 그래프이다. 도 5의 횡축은, 점성 유체와 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱 볼의 개수를 나타내고, 그 종축은 스핀 바스켓의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때의 스핀 바스켓의 진동 진폭의 최대값을 나타낸다. 본 실시 형태는 점성 유체와 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱 볼의 개수가 0개일 때에 상당한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 점성 유체와 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱 볼의 개수가 많을수록 스핀 바스켓의 진동 진폭의 최대값이 커져 스핀 바스켓의 수평 진동의 크기의 편차도 커진다. 그리고, 스핀 바스켓의 진동 진폭의 최대값이 커지면 아웃 터브가 외부 케이싱에 충돌할 가능성이 높아진다.

아울러 상기 실시 형태에서는 볼 수용부(24)의 저면(24b)을 둘레 방향 전체에 걸쳐 경사면으로 형성하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 볼 수용부(24)의 저면(24b) 중, 유체 수용부(25)와 반대되는 측의 한 곳에 모인 밸런싱 볼(30)에 대응하는 부분을 수평면으로 형성하고 그 잔부를 경사면으로 형성할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 유체 수용부(25)를 케이싱(21)의 둘레 방향 전체 중 절반에 마련했으나, 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 밸런싱 볼(30) 및 점성 유체(31)의 중량 밸런스가 맞기만 한다면 유체 수용부(25)를 마련하는 범위는 이에 한정되지 않는다. 여기서 유체 수용부(25)를 마련하는 범위가 작을수록 공간 절약면에서 바람직하다.

나아가 상기 실시 형태에서는 점성 유체(31)를 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 주로 유체 수용부(25) 내에 수용하였으나, 전부를 유체 수용부(25) 내에 수용할 수도 있다.

또한, 상기 실시 형태에서는 제1 소정 회전수를 1차 공진 영역보다 작은 회전수로 하였으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 1차 공진 영역보다 크고 2차 공진 영역보다 작은 회전수로 할 수도 있다.

도 6 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 밸런싱 장치(120)는, 원형 고리 모양으로 형성되어 있고, 상기 스핀 바스켓(13)의 상부 내면에 장착되어 있다. 도 7은 스핀 바스켓(13)의 회전 정지시에 있어서의 밸런싱 장치(120)의 측면 단면도이고, 도 8은 도 7의 부분 확대도이다. 상기 밸런싱 장치(120)는, 상기 스핀 바스켓(13)과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱(121)을 가지며, 이 케이싱(121) 내에, 복수의 동일경의 대경 밸런싱볼(제1 밸런싱볼)(122a)로 이루어지는 대경 밸런싱볼군(제1 밸런싱볼군)(122)과, 이 대경 밸런싱볼(122a)보다 작은 직경을 갖는 복수의 동일경의 소경 밸런싱볼(제2 밸런싱볼)(123a)로 이루어지는 소경 밸런싱볼군(제2 밸런싱볼군)(123)과, 점성 유체(124)가 수용되어 있다. 밸런싱볼(122a, 123a)은 모두 금속제로서, 예를 들어 알루미늄 또는 철 등으로 구성되어 있다. 상기 소경 밸런싱볼군(123)의 총 중량은 상기 대경 밸런싱볼군(122)의 총 중량과 균형을 이루고 있다. 그리고, 대경 밸런싱볼(122a)의 반경(rL)에 대한 소경 밸런싱볼(123a)의 반경(rS)의 비(rS/rL)는 0.25 이상 0.9 이하이고, 바람직하게는 0.5 이상 0.7 이하이다. 아울러 도 6 및 도 7에서는 대경 밸런싱볼(122a) 및 소경 밸런싱볼(123a)을 모두 1개만 도시하고 있다.

상기 케이싱(121)은 예를 들어 원형 고리 모양의 수지 성형품으로 이루어지고, 상측으로 개구되는 요입부가 형성된 케이싱 본체(25)와, 이 개구를 막는 대략 원반형의 덮개부(26)를 가지며, 이 덮개부(26)가 상기 개구를 막은 상태로 상기 대경 밸런싱볼군(122) 및 소경 밸런싱볼군(123)을 수용하는 볼 수용부(레이스부라고도 함)(127)가 형성되어 있다. 아울러 케이싱(121) 자체적으로 중량 밸런스가 맞도록 구성되어 있다. 구체적으로 케이싱(121)은 소정의 위치에 도시하지 않은 추가 장착되어 있다.

상기 볼 수용부(127)는, 상기 대경 밸런싱볼군(122)이 상기 볼 수용부(127)의 둘레 방향으로 이동 가능하게 수용되는 원형 고리 모양의 상측 요입부(128)와, 이 상측 요입부(128)의 하측에 일체적으로 형성되어 상기 소경 밸런싱볼군(123)이 상기 볼 수용부(127)의 둘레 방향으로 이동 가능하게 수용되는 하측 요입부(129)에 의해 구성되어 있다. 이 하측 요입부(129)는, 상기 상측 요입부(128)의 하측에 있어서 이 상측 요입부(128)의 반경 방향 중앙부 내측 가까이에서 외측단에 걸쳐 형성되어 있으며, 이 하측 요입부(129)의 반경 방향폭(WL)은 상기 상측 요입부(128)의 반경 방향폭(WU)보다 작다. 나아가 하측 요입부(129)의 반경 방향폭(WL)은 상기 소경 밸런싱볼(123a)의 직경(2rS)보다 약간 크고 상측 요입부(128)의 반경 방향폭(WU)보다 작은 한편, 상측 요입부(128)의 반경 방향폭(WU)은 상기 대경 밸런싱볼(122a)의 직경(2rL)보다 약간 크다.

상기 하측 요입부(129)는 거의 연직인 둥근 파이프형의 하측 내주벽(129a)과, 그 하단에서 반경 방향 외측으로 돌출되는 플랜지형의 하측 저면(129b)과, 이 하측 저면(129b)의 반경 방향 외측단에서 상측으로 기립하는 둥근 파이프형의 하측 외주벽(129c)에 의해 형성되어 있다. 또한 상기 상측 요입부(128)는, 상기 하측 내주벽(129a)의 상측에서 이 하측 내주벽(129a)보다 반경 방향 내측에 배치된 거의 연직인 둥근 파이프형의 상측 내주벽(128a)과, 그 하단으로부터 반경 방향 외측으로 돌출되고, 그 반경 방향 외측단에서 상기 하측 내주벽(129a) 상단과 연결되는 플랜지형의 상측 저면(128b)과, 상기 하측 외주벽(129c) 상단에서 상측으로 연장되는 둥근 파이프형의 상측 외주벽(128c)에 의해 형성되어 있다.

상기 하측 저면(129b) 및 상측 저면(128b)은 각각 둘레 방향으로 경사져 있고, 각각의 가장 낮은 위치인 최하점(129d, 128d)이 상하 방향에서 볼 때 둘레 방향으로 180ㅀ 간격을 두고 대향하도록 위치하고 있다. 즉, 도 7에서는, 상기 하측 저면(129b)의 상기 최하점(129d)이 좌측에 위치하는 한편, 상기 상측 저면(128b)의 상기 최하점(128d)이 우측에 위치하고 있다. 또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 상측 저면(128b)는 반경 방향 외측을 향해 하측으로 경사져 있고, 그 경사 각도(θ1)는 수평면에 대해 1ㅀ 이상이다. 나아가 상기 하측 외주벽(129c)은 상측을 향해 반경 방향 외측으로 경사져 있고, 그 경사 각도(θ2)는 수평면에 대해 40ㅀ 이상 90ㅀ 미만이다. 이와 같이 상기 경사 각도(θ2)를 비교적 크게 설정함으로써 케이싱(121)의 반경 방향폭을 억제하여 밸런싱 장치(120)를 컴팩트화할 수 있다. 한편, 상기 상측 외주벽(128c)은, 하단부가 상측을 향해 반경 방향 외측으로 경사져 있다. 이 경사 부분은, 상기 하측 외주벽(129c)과 동일 각도로 경사져 있고, 상기 상측 요입부(128)의 최하점(128d)에 가까워질수록 상하 치수가 커진다.

또한 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 대경 밸런싱볼(122a) 하단부의 일부가 상기 하측 요입부(129)에 끼인다. 이 끼인 체적은, 두 밸런싱볼(122a, 123a)의 반경 비율(rS/rL)에 따라 달라지고, 이 체적이 크면 대경 밸런싱볼(122a)과 상측 저면(128b) 및 상측 외주벽(128c)과의 접촉 면적이 커져 마찰이 커진다. 이렇게 되면 대경 밸런싱볼(122a)이 상측 저면(128b) 상을 구르기가 어렵게 된다. 도 9는 반경 비율(rS/rL)과 대경 밸런싱볼(122a)의 이동 용이도와의 관계를 나타낸 그래프로서, 횡축이 상기 반경 비율(rS/rL)을 나타내고, 종축이 대경 밸런싱볼(122a)의 상측 저면(128b) 상의 이동 용이도를 나타내고 있다. 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 반경 비율(rS/rL)을 0.25 이상 0.9 이하로 설정하면, 대경 밸런싱볼(122a)이 비교적 용이하게 이동함을 알 수 있다. 아울러 밸런싱 장치(120)의 사이즈 억제의 관점에서, 상기 반경 비율(rS/rL)을 0.25 이상으로 설정하는 것이 현실적이므로 바람직하다.

상기 점성 유체(124)는 소정의 점도를 갖는 오일 등으로 구성되고, 상기 대경 밸런싱볼군(122)이 잠길 정도로 상기 볼 수용부(127)에 수용되어 있고 예를 들어 이 볼 수용부(127)의 용적의 8할 정도를 채우고 있다.

－밸런싱 장치의 동작-

이어서, 상기 세탁기(10)의 탈수 공정에 있어서의 상기 밸런싱 장치(120)의 동작에 대해 도 7, 도 8 및 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 탈수 공정에 있어서의 스핀 바스켓(13)의 1차 공진 영역 통과 후부터 고속 회전시의 상태를 나타낸 도 7의 대응도이다. 여기서 1차 공진 영역은 탈수 공정 초기에 스핀 바스켓(13)의 수평 방향의 진동(흔들림 회전)이 최대가 되는 회전수 영역이다. 아울러 도 10에서, 도 6 및 도 7와 마찬가지로, 대경 밸런싱볼(122a) 및 소경 밸런싱볼(123a)을 모두 1개만 도시하고 있다.

탈수 공정 개시 전의 스핀 바스켓(13) 회전 정지시에 있어서, 도 7에 도시된 바와 같이, 상측 요입부(128)에 수용된 복수의 대경 밸런싱볼(122a)은 상측 저면(128b)의 경사를 따라 둘레 방향으로 구름 이동하여 그 최하점(128d)에 모여 있다. 한편, 하측 요입부(129)에 수용된 복수의 소경 밸런싱볼(123a)은 하측 저면(129b)의 경사를 따라 둘레 방향으로 구름 이동하여, 상하 방향에서 볼 때 상기 상측 저면(128b)의 최하점(128d)과 대향하는 최하점(129d)에 모여 있다. 이렇게 하면, 전술한 바와 같이, 대경 밸런싱볼군(122)의 총 중량은 소경 밸런싱볼군(123)의 총 중량과 균형을 이루어 대소경 양 밸런싱볼군(122, 123)의 무게 중심 위치가 스핀 바스켓(13)의 회전축과 일치하고 있다. 이 중량 밸런스는 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때까지 유지된다. 이와 같이 대소 양 밸런싱볼(122a, 123a)이 상측 요입부(128) 및 하측 요입부(129)의 각 저면(128b, 129b) 상을 중력에 따라 각각 구름 이동하여 한곳에 모여 자동적으로 중량 밸런스를 취하므로 종래와 같은 스핀 바스켓(13)의 회전 제어가 불필요하다. 따라서, 종래보다 에너지 및 시간을 절약할 수 있다. 또한 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할(넘을) 때에, 밸런싱볼(122a, 123a)의 편재에 기인하는 스핀 바스켓(13)의 수평 진동의 크기의 편차를 억제할 수 있다.

탈수 공정이 개시되면 스핀 바스켓(13)이 회전하기 시작한다. 이때, 스핀 바스켓(13)에 장착된 밸런싱 장치(120)도 일체적으로 회전하기 시작한다. 각 밸런싱볼(122a, 123a)은 원심력에 의해 반경 방향 외측으로 이동하여 각 외주벽(128c, 129c)측으로 밀리고 각 외주벽(128c, 129c)을 따라 상측으로 이동한다. 그리고, 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과하면, 각 밸런싱볼(122a, 123a)은 볼 수용부(127)의 상단부까지 상승하고, 편재된 세탁물과는 반대측의 부위로 자동적으로 둘레 방향으로 이동한다. 이에 의해, 스핀 바스켓(13)의 회전 밸런스를 유지할 수 있다.

한편, 스핀 바스켓(13)의 회전이 비교적 저속일 때, 점성 유체(124)는 중력에 의해 그 액면(124a)이 거의 수평이 되도록 볼 수용부(127)에 수용되어 있다. 그리고, 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역보다 커지면, 점성 유체(124)는 도 10에 도시된 바와 같이, 원심력에 의하여 반경 방향 외측으로 이동한다. 그리고, 이 반경 방향 외측으로 이동한 점성 유체(124)의 점성 저항에 의해 대소 양 밸런싱볼(122a, 123a)의 둘레 방향으로의 이동이 제한된다. 그 결과, 스핀 바스켓(13)의 회전시에 있어서, 밸런싱볼(122a, 123a)들의 상호 충돌이나 자려 진동을 억제할 수 있고 이에 수반하는 소음을 줄일 수 있다.

탈수 공정이 종료되어 스핀 바스켓(13)이 저속 회전이 되면, 볼 수용부(127) 내의 반경 방향 외측 부분에 모여 있던 점성 유체(124)가 중력에 의하여 하부로 흘러 떨어진다. 그 결과, 점성 유체(124)가 원상태로 되돌아온다. 그리고, 스핀 바스켓(13)의 회전수가 저속 회전수 영역의 소정 회전수 이하가 되면, 대소 양 밸런싱볼(122a, 123a)이 각각 낙하한다. 이때, 대경 밸런싱볼(122a)은 상측 요입부(128)의 상측 저면(128b)에 걸려 상측 요입부(128) 내에 머문다. 한편, 소경 밸런싱볼(123a)은 하측 요입부(129)의 반경 방향폭(WL)보다 약간 작으므로, 상측 요입부(128)를 통과하여 그 하부의 하측 요입부(129)로 낙하한다. 이때, 상측 요입부(128)의 상측 저면(128b) 상에 떨어질 수 있는데, 이러한 소경 밸런싱볼(123a)은 상기 상측 저면(128b)의 반경 방향 경사를 따라 반경 방향 외측으로 이동하여 하측 요입부(129)로 낙하한다. 이와 같이, 상측 저면(128b)이 경사져 있으므로 작은 밸런싱볼(123a)이 상측 저면(128b)에 체류하는 것을 방지할 수 있다.

마지막으로, 스핀 바스켓(13)의 회전이 정지된 상태에서, 대경 밸런싱볼(122a)은 상측 저면(128b)을 둘레 방향(도 7에 나타낸 흰 화살표 방향)으로 구름 이동하여 그 최하점(128d)으로 모이는 한편, 소경 밸런싱볼(123a)은 하측 저면(129b)을 둘레 방향(도 7에 나타낸 검은 화살표 방향)으로 구름 이동하여 상기 상측 저면(128c)의 최하점(128d)과는 반대측의 최하점(129d)으로 모여 대소 양 밸런싱볼(122a, 123a)이 원상태가 된다. 이에 의해, 대소 양 밸런싱볼군(122, 123)의 무게 중심 위치가 스핀 바스켓(13)의 회전축과 일치하여 밸런싱 장치(120)의 중량 밸런스를 취할 수 있다.

도 11은 밸런싱볼(122a, 123a) 및 점성 유체(124)의 중량 밸런스 상태와 스핀 바스켓(13)의 수평 진동의 편차와의 관계의 일례를 나타낸 그래프이다. 도 11의 횡축은 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱볼(122a, 123a)의 개수를 나타내고, 그 종축은 스핀 바스켓(13)의 회전수가 1차 공진 영역을 통과할 때의 스핀 바스켓(13)의 진동 진폭의 최대값을 나타낸다. 본 실시 형태는, 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱볼(122a, 123a)의 개수가 0개일 때에 상당한다. 도 11에 도시된 바와 같이, 중량 밸런스가 맞지 않은 밸런싱볼(122a, 123a)의 개수가 많을수록 스핀 바스켓(13)의 진동 진폭의 최대값이 커져 스핀 바스켓(13)의 수평 진동의 크기의 편차도 커진다. 따라서, 본 실시 형태와 같이 대경 밸런싱볼군(122)의 총 중량이 소경 밸런싱볼군(123)의 총 중량과 균형을 이루는 것이 바람직하다.

(기타 실시 형태)

상기 실시 형태에서는, 대소 2종류의 밸런싱볼(122a, 123a)을 사용했으나, 이에 한정되지 않고, 예를 들어 3종류 이상의 밸런싱볼을 사용할 수도 있다. 단, 밸런싱볼의 종류가 증가하면 볼 수용부(127)의 용적을 크게 해야 하기 때문에 장치의 컴팩트화의 관점에서 2종류의 볼을 사용하는 것이 최적이다.

이상과 같이 본 발명의 이해를 위해 그 실시예를 기술하였으나, 당업자라면 알 수 있듯이, 본 발명은 본 명세서에서 기술된 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형, 변경 및 대체될 수 있다.

10 세탁기 12 아웃 터브
13 스핀 바스켓 20,120 밸런싱 장치
21,121 케이싱 22 케이싱 본체
23 덮개부 23a 내측 구획벽
24, 127 볼 수용부 24b 저면
25 유체 수용부 26 연통로
30 밸런싱 볼 31,124 점성 유체
122 대경 밸런싱볼군(제1 밸런싱볼군)
122a 대경 밸런싱볼(제1 밸런싱볼)
123 소경 밸런싱볼군(제2 밸런싱볼군)
123a 소경 밸런싱볼(제2 밸런싱볼)
128 상측 요입부 128a 상측 내주벽
128b 상측 저면 128c 상측 외주벽
129 하측 요입부 129a 하측 내주벽
129b 하측 저면 129c 하측 외주벽

Claims (8)

1. 아웃 터브와, 상기 아웃 터브 내에 회전 가능하게 설치된 스핀 바스켓과, 상기 스핀 바스켓에 장착된 밸런싱 장치를 구비하고 있는 세탁기로서,
   상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱과, 상기 케이싱 내에 수용된 복수의 밸런싱 볼 및 점성 유체를 가지고 있고,
   상기 케이싱 내에는, 상기 밸런싱 볼이 수용되는 고리 모양의 볼 수용부와, 상기 볼 수용부의 반경 방향 내측에 있어서 하측에 마련되고, 상기 점성 유체가 수용되는 유체 수용부와, 상기 볼 수용부와 상기 유체 수용부를 연통시키는 연통로가 형성되어 있고,
   상기 유체 수용부는 상기 케이싱의 둘레 방향의 일부에 마련되어 있고,
   상기 볼 수용부는, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에 상기 밸런싱 볼이 상기 유체 수용부와는 반대측에 모이도록, 저면이 상기 유체 수용부측에서 그 반대측으로 갈수록 하측으로 경사지도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 점성 유체는, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에는, 주로 상기 유체 수용부 내에 수용되는 한편, 그 잔부는 상기 볼 수용부 내에 수용되어 있고,
   상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에 상기 유체 수용부와 반대되는 측에 모인 밸런싱 볼 및 상기 볼 수용부 내의 점성 유체와, 상기 유체 수용부 내의 점성 유체가 서로 중량 밸런스가 맞도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
3. 제 2항에 있어서,
   상기 연통로는 상기 밸런싱 볼이 상기 볼 수용부로부터 상기 유체 수용부로 이동 불가능하도록 구성되어 있고,
   상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 미만일 때에는 상기 점성 유체가 중력에 의해 상기 유체 수용부 내에 수용되는 한편, 상기 소정 회전수 이상일 때에는 상기 유체 수용부 내의 점성 유체가 원심력에 의해 상기 연통로를 통해 상기 볼 수용부 내로 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 케이싱은, 상측을 향해 개구되는 케이싱 본체와, 이 케이싱 본체의 상측 개구를 덮는 덮개부를 가지고 있고,
   상기 덮개부의 하면에는, 여기에서 하측으로 돌출되어 상기 연통로를 구획하는 구획벽이 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 밸런싱 장치는, 상기 스핀 바스켓과 동심으로 설치된 고리 모양의 케이싱과, 상기 케이싱 내에 수용된 각각 동일경의 밸런싱볼로 이루어지는 복수의 밸런싱볼군 및 점성 유체를 가지며,
   상기 각 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼은 그 외의 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼과 지름이 다르며,
   상기 케이싱의 내부에는, 상기 복수의 밸런싱볼군이 수용된 볼 수용부가 형성되고, 상기 볼 수용부는, 반경 방향폭이 서로 다른 복수의 고리 모양의 요입부가 하측으로 갈수록 반경 방향폭이 작아지도록 일체적으로 적층 구성되고,
   상기 각 밸런싱볼군은, 이를 구성하는 상기 밸런싱볼의 지름에 대응하는 상기 반경 방향폭의 상기 요입부에 수용되고,
   상기 각 요입부의 저면은, 상기 스핀 바스켓의 회전 정지시에, 상기 복수의 밸런싱볼군의 무게 중심 위치와 상기 스핀 바스켓의 회전축이 일치하도록, 상기 각 밸런싱볼군을 구성하는 상기 밸런싱볼이 구름 이동하여 상기 저면의 가장 낮은 위치에 모이도록 둘레 방향으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 요입부는 하측으로 갈수록 반경 방향 외측에 배치되고,
   상기 각 요입부는, 거의 연직인 둥근 파이프형의 내주벽 및 외주벽과, 상기 내주벽 하단으로부터 반경 방향 외측으로 연장되는 플랜지형의 상기 저면을 가지며,
   상기 각 내주벽은, 상기 저면의 반경 방향 외측 가장자리와 상측방향으로 연결되어 있는 한편, 상기 각 외주벽은, 그 상하 방향으로 인접하는 상기 요입부의 외주벽과 연결되어 있고,
   상기 복수의 밸런싱볼군은, 상기 스핀 바스켓의 회전수가 소정 회전수 이상일 때에는 원심력에 의하여 상기 외주벽측으로 밀려 이 외주벽을 따라 상측으로 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 저면은, 반경 방향 외측을 향해 하측으로 경사져 있는 것을 특징으로 하는 세탁기.
8. 제7항에 있어서,
   상기 볼 수용부는, 상하 2개의 상기 요입부가 적층 구성되고,
   상기 복수의 밸런싱볼군은, 제1 밸런싱볼로 이루어지는 제1 밸런싱볼군 및 상기 제1 밸런싱볼보다 소경의 제2 밸런싱볼로 이루어지는 제2 밸런싱볼군으로 구성되고,
   상기 제1 밸런싱볼의 지름에 대한 상기 제2 밸런싱볼의 지름의 비는 0.25 이상 0.9 이하인 것을 특징으로 하는 세탁기.

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