KR20190111692A - 세탁기 - Google Patents

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Abstract

세탁기가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 세탁기는, 상기 세탁기의 외관을 형성하는 캐비닛, 구동력을 발생시키는 모터, 세탁물이 수용되며, 상기 모터에 의해 회전하는 드럼, 및, 상기 캐비닛 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 상기 캐비닛 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는 능동 흡음기를 포함한다.

Description

세탁기{WASHING MACHINE}
본 발명은, 세탁기 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는, 능동 흡음기가 장착된 세탁기에 관한 것이다.
일반적으로 세탁기는 물과 세제 및 기계적인 작용을 이용하여 의복, 침구 등에 묻은 오염물을 떼어 내도록 세탁, 헹굼, 탈수 등의 과정을 통해 세정하는 장치이다.
세탁기는 세탁 원리에 따라 크게 펄세이터 세탁기, 애지테이터 세탁기 및 드럼 세탁기로 구분될 수 있다. 또한 세탁물을 세탁기에 넣는 위치에 따라 탑 로딩(Top loading) 방식과, 프런트 로딩 (Front loading)방식으로 나눌 수도 있다.
일반적으로 펄세이터 세탁기 및 애지테이터 세탁기는 탑 로딩 방식이며, 드럼 세탁기는 프런트 로딩 방식이다.
한편 세탁기의 내부에는 모터가 설치되며, 모터의 회전에 의하여 세탁물을 세탁하게 된다.
드럼 세탁기의 예를 들어 설명하면, 드럼 세탁기는 외관을 이루는 케비닛과 상기 캐비닛 내부에 설치되어 물을 저장하는 터브와 상기 터브 내부에 회전가능하게 설치되고 모터의 회전력을 전달받아서 회전하는 드럼을 포함한다. 그리고 터브 내부에 세탁물 및 세탁수를 세제와 함께 넣고서 드럼을 회전시켜서 세탁물에 물리적인 충격을 가하여 세탁물을 세탁하게 된다.
이와 같이 세탁기는 모터의 회전에 의하여 세탁물이 세탁되기 때문에, 필연적으로 회전에 의한 소음이 발생하게 된다. 그리고 이러한 소음은 외부로 전달되어 사용자에게 불편을 초래하게 된다.
종래에는 드럼 세탁기에서 유출되는 소음을 저감하기 위하여, background music (BGM) 혹은 active noise cancellation (ANC) 기법을 적용하였다.
그러나, BGM 기법은 마스킹 효과(masking effect)는 얻을 수는 있으나 오히려 실제 음압이 증가하게 되는 문제점이 발생할 수 있으며, ANC 기법은 에러 마이크로폰(error microphone) 주변에서만 소음 저감 효과가 나타나는 한계점이 있다.
따라서 궁극적으로, 소음을 전체적으로 저감하는 방법에 대한 기술이 요구된다.
본 발명의 목적은, 세탁기 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 세탁기 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는, 능동 흡음기가 장착된 세탁기를 제공하기 위함이다.
본 발명의 실시 예에 따른 세탁기는, 상기 세탁기의 외관을 형성하는 캐비닛, 구동력을 발생시키는 모터, 세탁물이 수용되며, 상기 모터에 의해 회전하는 드럼, 및, 상기 캐비닛 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 상기 캐비닛 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는 능동 흡음기를 포함한다.
본 발명은 임피던스 매칭을 통하여 다이어프램으로 입사되는 소음을 흡수하는 방식을 취하기 때문에, 세탁기 내부의 음압을 감소시킬 수 있으며, 에러 마이크로폰(error microphone) 주변뿐만 아니라 세탁기 내부의 전체적인 소음을 저감 할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은, 베이스 패널의 꼭지점 영역이나 탑 패널의 꼭지점 영역에 능동 흡읍기를 배치하고, 능동 흡음기가 인접한 패널을 향하도록 배치함으로써, 소음 저감 효과 및 캐비닛 내부 공간의 활용성을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
또한 캐비닛에 개구부가 형성되는 경우, 개구부는 소음이 외부로 유출되는 주요 통로가 될 수 있다. 따라서 본 발명은 개구부가 형성되는 베이스 패널에 능동 흡읍기를 배치함으로써 외부로 유출되는 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한 캐비닛의 내부에서 소음이 발생하는 주요 원인은 모터의 구동일 수 있다. 따라서 본 발명은 탑 패널과 베이스 패널 중 모터와 상대적으로 더 가까이 위치하는 베이스 패널에 능동 흡읍기를 배치함으로써, 소음원과 가까운 위치에서 소음을 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한 직육면체 형태의 세탁기 내부의 형상 때문에, 음향 에너지 역시 세탁기 내부에서 대칭적으로 분포되는 경우가 많다. 따라서 본 발명은 짝수개의 라우드 스피커를 대칭적으로 배치함으로써, 세탁기 내부의 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 세탁기(W)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른, 세탁기(W)의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 능동 흡음기(300)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 세탁기(W)의 평면도로써, 스피커(340)가 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 라우드 스피커(340)의 배치 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른, 라우드 스피커(340)의 배치가 가능한 다양한 방향을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 세탁이 내부에 장착되는 복수의 능동 흡읍기를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 캐비닛(1) 내부의 음향 에너지의 분포를 나타낸 도면이다.
도 9는 능동 흡읍기를 구동한 경우와 구동하지 않은 경우의 소음을 시뮬레이션한 결과 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 세탁기(W)의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른, 세탁기(W)의 측단면도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 세탁기는 드럼 세탁기일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 세탁기(W)는 캐비닛(1), 모터(205) 및 드럼(224)을 포함할 수 있다.
캐비닛(1)은 세탁기(W)의 외관을 형성할 수 있다.
캐비닛(1)은 캐비닛(1)의 전면을 형성하는 프론트 패널(212), 캐비닛(1)의 후면을 형성하는 백 패널(216), 캐비닛(1)의 좌측면을 형성하는 제1 사이드 패널(220), 캐비닛(1)의 우측면을 형성하는 제2 사이드 패널(222), 캐비닛(1)의 하면을 형성하는 베이스 패널(218), 캐비닛(1)의 상면을 형성하는 탑 패널(214)을 포함할 수 있다.
여기서 베이스 패널(218)의 중앙에는 개구부(H)가 형성될 수 있다.
한편 세탁기(W)는 터브(222)를 포함할 수 있다. 터브(222)는 캐비닛(1)의 내부에 설치되어 세탁수를 저장할 수 있다.
드럼(224)는 터브(222) 내에 회전 가능하게 설치되며 세탁물이 수용될 수 있다. 또한 드럼(224)은 모터(205)의 구동력에 의해 회전할 수 있다.
모터(205)는 드럼(224)에 연결되고, 구동력을 발생시켜 드럼(224)를 회전시킬 수 있다.
한편 도 2에서는 모터(205)가 드럼(224)의 하부에 위치하고 벨트에 의하여 구동력이 드럼(224)으로 전달되는 것으로 도시하였으나 이에 한정되지 않으며, 모터(225)는 드럼(224)의 후방에 위치하고, 드럼(224)의 회전축에 축 연결되어 드럼(224)에 구동력을 전달할 수도 있다.
한편, 모터의 회전에 의하여 발생하는 진동을 저감하기 위하여 캐비넷(1)과 터브(220)의 사이에는 스프링, 댐퍼 등이 설치될 수 있다.
그리고 캐비넷(1)의 전면에는 의류와 같은 세탁물을 인입 인출하기 위한 도어(207)가 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 능동 흡음기(300)를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 세탁기(W)는 캐비닛(1) 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 캐비닛(1) 내부의 음향학적 에너지, 다시 말해서 캐비닛(1) 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는 능동 흡음기(340)를 포함할 수 있다.
여기서 능동 흡음기(340)는 센싱부(310), 제어부(320), 증폭부(330) 및 라우드 스피커(340)를 포함할 수 있다.
라우드 스피커(340)는 전기 신호에 의하여 진동함으로써 음향을 발생시키는 다이어프램(341)을 포함할 수 있다.
센싱부(310)는 스피커(340)의 다이어프램(341) 주변의 음향학적 물성을 측정할 수 있다. 여기서 음향학적 물성은 음압과 유동 속도를 포함할 수 있다.
구체적으로 센싱부(310)는 음압 센서(311) 및 속도 센서(312)를 포함할 수 있다.
여기서 음압 센서(311)는 음압을 측정할 수 있다.
그리고 속도 센서(312)는 공기의 유동 속도를 측정할 수 있다.
다만 이에 한정되지 아니하며, 속도 센서(312)는 공기의 유동 속도를 측정하는 대신 라우드 스피커 다이어프램의 속도를 측정함으로써 공기의 유동 속도를 간접적으로 측정할 수도 있으며, 이 방식이 구현에 더욱 용이할 것이다.
제어부(320)는 라우드 스피커의 음향 임피던스를 음향학적 매질인 캐비닛(1) 내부 공기의 음향 임피던스와 매칭을 만족시키도록 제어할 수 있다.
구체적으로 제어부(320)는 센싱부(310)를 통하여 측정된 음향학적 물성을 이용하여, 라우드 스피커(340)의 음향 임피던스를 캐비닛(1) 내부의 공기의 음향 임피던스와 정합하기 위한 임피던스 제어 신호를 출력할 수 있다.
이 경우 제어부(320)는 음압 센서(311)에서 센싱된 음압과 속도 센서(312)에 의해 센싱된 공기의 유동 속도를 이용하여 임피던스를 정합하는 direct impedance control (DIC)기법을 사용할 수 있다.
한편 증폭부(330)는 임피던스 제어 신호를 증폭하여 라우드 스피커에 출력할 수 있다.
이 경우 라우드 스피커는 능동 흡음기(electroacoustic absorber, EA)로서 동작하게 된다. 이에 따라 라우드 스피커는(더 구체적으로 라우드 스피커의 다이어프램(341)은) 캐비닛(1) 내부의 음향학적 에너지(소음)를 흡수할 수 있다.
한편 다이어프램(341)은 스피커(340)의 전면에 위치하여, 스피커(340)의 전면을 통하여 캐비닛(1) 내부의 음향학적 에너지(소음)를 흡수할 수 있다.
한편 도 2를 다시 참고하면, 스피커(340)는 캐비닛(1)의 내부에 배치되어, 캐비닛(1) 내부의 음향학적 에너지(소음)을 흡수할 수 있다.
또한 센싱부(310)에 포함되는 음압 센서(311) 및 속도 센서(312)는 스피커(340)의 전면에 배치되어, 다이어프램(341) 주변의 음압과 유동 속도를 감지할 수 있다.
한편 본 실시 예에서는 음압 센서 및 속도 센서를 이용한 DIC 기법으로 임피던스를 매칭시키는 것에 한정되지 않으며, 션트 회로 (shunt circuit)과 같은 semi-active 기법으로 임피던스를 매칭시키는 것도 포함된다.
한편, 능동 흡음기에는 속도 센서 대신에 속도 추정기를 이용하는 방식으로 임피던스 매칭이 가능하다.
이 경우 스피커 내부의 전기적 회로에서 발생하는 역기전력(back-EMF)를 이용하는 방법, 전류 신호에 의해 발생한 로렌츠 힘(Lorenz force)과 스피커의 기계적 임피던스를 기반으로 속도를 추정하는 방법, 기계적 임피던스 대신 제지 임피던스를 기반으로 하는 외란 관측기 타입의 속도 추정기(distrunbacne-observer-type velocity estimator) 등이 이용될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 능동 흡음기(300)에 포함되는 스피커(340)의 배치 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 세탁기(W)의 평면도로써, 스피커(340)가 배치되는 위치를 설명하기 위한 도면이다.
캐비닛(1)은 캐비닛(1)의 전면을 형성하는 프론트 패널(212), 캐비닛(1)의 후면을 형성하는 백 패널(216), 캐비닛(1)의 좌측면을 형성하는 제1 사이드 패널(220), 캐비닛(1)의 우측면을 형성하는 제2 사이드 패널(220), 캐비닛(1)의 하면을 형성하는 베이스 패널(218), 캐비닛(1)의 상면을 형성하는 탑 패널(미도시)을 포함할 수 있다.
한편 캐비닛(1)의 하면을 형성하는 베이스 패널(218)의 중앙에는 개구부(H)가 형성될 수 있다. 여기서 개구부(H)는 세탁기 내부의 소음이 세탁기 밖으로 유출되는 주요 통로일 수 있다.
이 경우 라우드 스피커(340)는 개구부(H)가 형성된 베이스 패널(218)의 상부에 배치될 수 있다.
여기서 라우드 스피커(340)가 베이스 패널(218)의 상부에 배치된다는 것의 의미는, 라우드 스피커(340)가 베이스 패널(218)의 상면에 장착된다는 것을 의미할 수 있다.
다만 이에 한정되지 아니하며, 라우드 스피커(340)는 베이스 패널(218)의 상면으로부터 이격되어, 베이스 패널(218)과 드럼(224) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
이 경우 라우드 스피커(340)는 체결 부재(미도시)를 통하여 베이스 패널(218), 제1 사이드 패널(220), 제2 사이드 패널(222), 프론트 패널(212) 및 백 패널(216) 중 적어도 하나에 연결됨으로써 고정될 수 있다.
한편 라우드 스피커(340)가 베이스 패널(218)의 상면에 장착되는 경우의 예를 들어, 라우드 스피커(340)가 설치되는 위치를 설명한다.
베이스 패널(218)의 상면은, 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414) 및 복수의 모서리 영역(421, 422, 423, 424)를 포함할 수 있다.
여기서 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414)은 사각형 형태의 베이스 패널(218)의 꼭지점을 각각 포함하는 영역일 수 있다.
또한 복수의 모서리 영역(421, 422, 423, 424)은 두개의 꼭지점 영역 사이에 각각 위치한 영역일 수 있다.
예를 들어, 제1 꼭지점 영역(411)은 사각형 형태의 베이스 패널의 제1 꼭지점을 포함하는 영역일 수 있으며, 제2 꼭지점 영역(412)는 사각형 형태의 베이스 패널의 제2 꼭지점을 포함하는 영역일 수 있다. 그리고 제1 꼭지점 영역(411)과 제2 꼭지점 영역(412) 사이에는 제1 모서리 영역(421)이 위치할 수 있다. 또한 제1 꼭지점 영역(411)과 제3 꼭지점 영역(413) 사이에는 제4 모서리 영역(424)이 위치할 수 있다.
한편 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414) 및 복수의 모서리 영역(421, 422, 423, 424)은 개구부(H)의 연장선에 의하여 구분될 수 있다.
예를 들어 제1 꼭지점 영역(411)은, 제1 연장선(431)에 의하여 제1 모서리 영역(421)과 구분되고 제2 연장선(432)에 의하여 제4 모서리 영역(424)과 구분될 수 있다.
다른 예를 들어 제2 꼭지점 영역(412)는, 제3 연장선(433)에 의하여 제1 모서리 영역(421)과 구분되고 제4 연장선(434)에 의하여 제2 모서리 영역(422)과 구분될 수 있다.
한편 라우드 스피커(340)는 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414) 중 어느 하나에 배치될 수 있다.
예를 들어 라우드 스피커(340)는 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414) 중 제1 꼭지점 영역(411)에 배치될 수 있다.
한편 라우드 스피커(340)가 어느 하나의 꼭지점 영역에 배치된다는 것의 의미는, 라우드 스피커(340)의 전체가 어느 하나의 꼭지점 영역에 위치하는 것뿐만 아니라, 라우드 스피커(340)의 일부가 어느 하나의 꼭지점 영역에 위치하는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어 라우드 스피커(340)가 제1 꼭지점 영역(411)에 배치된다는 것의 의미는, 도 4에서 도시하는 바와 같이 라우드 스피커(340)의 전체가 제1 꼭지점 영역(411) 안에 위치하는 것을 의미할 수도 있으며, 라우드 스피커(340)의 일부만이 제1 꼭지점 영역(411) 안에 위치하는 것을 의미할 수도 있다. 일례로써 라우드 스피커(340)의 크기가 큰 경우, 라우드 스피커(340)는 제1 꼭지점 영역(411), 제1 모서리 영역(421), 제4 모서리 영역(424) 및 개구부(H)에 걸쳐 위치할 수도 있다.
한편 라우드 스피커(340)가 베이스 패널(218)의 상면으로부터 이격되어 배치되는 경우에는, 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414)과 중첩되는 어느 하나의 영역에 배치될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 라우드 스피커(340)의 배치 각도를 설명하기 위한 도면이다.
라우드 스피커(340)는 베이스 패널(218)의 상면과 평행하게 배치될 수 있다. 즉 라우드 스피커(340)는 수평방향을 향하도록 배치될 수 있다.
한편, 이하에서 설명하는 라우드 스피커(340)의 전면이 향하는 방향(d1)이란, 라우드 스피커(340)의 전면(341)에 직교하여 라우드 스피커(340)의 전방으로 향하는 방향일 수 있다.
캐비닛(1)은 캐비닛(1)의 전면을 형성하는 프론트 패널(212), 캐비닛(1)의 후면을 형성하는 백 패널(216), 캐비닛(1)의 좌측면을 형성하는 제1 사이드 패널(220), 캐비닛(1)의 우측면을 형성하는 제2 사이드 패널(222)을 포함할 수 있다.
이 경우 라우드 스피커(340)의 전면(341)은, 라우드 스피커(340)와 인접한 두개의 패널 중 적어도 하나를 향할 수 있다.
일례로써, 도 5를 참고하면, 라우드 스피커(340)는 제1 꼭지점 영역(411)에 배치되어 있다. 이 때 프론트 패널(212), 백 패널(216), 제1 사이드 패널(220), 제2 사이드 패널(222) 중에서 라우드 스피커(340)와 인접한 두개의 패널은, 제1 사이드 패널(220) 및 프론트 패널(212)일 수 있다.
이 경우 라우드 스피커(340)의 전면(341)은, 라우드 스피커(340)와 인접한 제1 사이드 패널(220) 및 프론트 패널(212) 중 적어도 하나를 향할 수 있다.
다른 예로써 라우드 스피커(340)가 제2 꼭지점 영역(412)에 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)의 전면(341)은, 라우드 스피커(340)와 인접한 제1 사이드 패널(220) 및 백 패널(216) 중 적어도 하나를 향할 수 있다.
더욱 구체적으로 설명하면, 라우드 스피커(340)의 전면(341)은 라우드 스피커(340)의 위치로부터 전후방향 연장선(511) 및 좌우방향 연장선(512)의 끼인각(θ)을 향할 수 있다.
이 경우, 라우드 스피커(340)의 전면(341)의 좌우 폭의 중심은 라우드 스피커(340)가 배치된 꼭지점 영역이 포함하는 꼭지점을 향할 수 있다.
예를 들어, 라우드 스피커(340)가 제1 꼭지점 영역(411)에 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)의 전면(341)의 좌우 폭의 중심은 라우드 스피커(340)가 배치된 제1 꼭지점 영역(411)이 포함하는 제1 꼭지점(441)을 향할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시 예에 따른, 라우드 스피커(340)의 배치가 가능한 다양한 방향을 설명하기 위한 도면이다.
라우드 스피커(340)의 전면(341)은, 라우드 스피커(340)와 인접한 두개의 패널 중 적어도 하나를 향할 수 있다.
이 경우 도 6a에서 도시하는 바와 같이 라우드 스피커(340)의 전면(341)은 라우드 스피커(340)와 인접한 두개의 패널(212, 220) 중 어느 하나의 패널(212) 만을 향할 수도 있으며, 도 6b에서 도시하는 바와 같이 라우드 스피커(340)의 전면(341)은 라우드 스피커(340)와 인접한 두개의 패널(212, 220) 중 다른 하나의 패널(220) 만을 향할 수도 있다.
한편 라우드 스피커(340)가 수평 방향을 향하도록 배치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않는다.
구체적으로 캐비닛(1)은 캐비닛(1)의 전면을 형성하는 프론트 패널(212), 캐비닛(1)의 후면을 형성하는 백 패널(216), 캐비닛(1)의 좌측면을 형성하는 제1 사이드 패널(220), 캐비닛(1)의 우측면을 형성하는 제2 사이드 패널(222), 캐비닛(1)의 하면을 형성하는 베이스 패널(218), 캐비닛(1)의 상면을 형성하는 탑 패널(214)을 포함할 수 있다.
이 경우 라우드 스피커(340)는 인접한 세개의 패널 중 적어도 하나를 향하도록 배치될 수 있다.
예를 들어 라우드 스피커(340)가 수평으로 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)는 도 6a에서 도시하는 바와 같이 인접한 세개의 패널 중 프론트 패널(212)을 향할 수 있다.
또 다른 예를 들어 라우드 스피커(340)가 수평으로 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)는 도 6b에서 도시하는 바와 같이 인접한 세개의 패널 중 제1 사이드 패널(220)을 향할 수 있다.
또 다른 예를 들어 라우드 스피커(340)가 수평으로 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)는 도 5에서 도시하는 바와 같이 인접한 세개의 패널 중 프론트 패널(212) 및 제1 사이드 패널(220)을 향할 수 있다.
또 다른 예를 들어 라우드 스피커(340)가 제1 영역(411)과 중첩되는 영역에 배치되고, 수평으로 배치되지는 않을 수 있다. 구체적으로 라우드 스피커(340)는 라우드 스피커(340)의 위치로부터 수직방향 연장선 및 수평방향 연장선의 끼인각을 향하도록 배치될 수 있다. 이 경우 라우드 스피커(340)는 인접한 세개의 패널(212, 220, 218) 중 베이스 패널(218) 및 프론트 패널(212)을 향하거나, 베이스 패널(218) 및 제1 사이드 패널(220)을 향하거나, 베이스 패널(218) 및 프론트 패널(212) 및 제1 사이드 패널(220)을 향할 수 있다.
또 다른 예를 들어 라우드 스피커(340)가 수직으로 배치되는 경우, 라우드 스피커(340)는 인접한 세개의 패널 중 베이스 패널(218)을 향할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른, 세탁이 내부에 장착되는 복수의 능동 흡읍기를 설명하기 위한 도면이다.
세탁기(W)는 복수의 능동 흡읍기를 포함할 수 있다. 도 7에서는 두 개의 능동 흡읍기가 설치되는 것으로 가정하여 설명한다.
세탁기(W)는 제2 능동 흡읍기를 더 포함할 수 있다. 여기서 제2 능동 흡입기에는 앞서 설명한 능동 흡읍기(300)에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있다.
한편 제2 능동 흡읍기는 제2 라우드 스피커(750)를 포함할 수 있다.
그리고 제2 라우드 스피커(750)는, 복수의 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414) 중 라우드 스피커(340)가 배치된 꼭지점 영역(411)과 다른 꼭지점 영역(414)에 배치될 수 있다.
그리고 제2 라우드 스피커(750)에는, 앞서 설명한 라우드 스피커(340)의 배치 방향에 대한 설명이 모두 적용될 수 있다.
예를 들어 제2 라우드 스피커(750)의 전면은 제2 라우드 스피커(750)와 인접한 두개의 패널(212, 222) 중 적어도 하나를 향할 수 있다.
또한 제2 라우드 스피커(750)의 전면은 제2 라우드 스피커(750)의 위치로부터 전후방향 연장선(711) 및 좌우방향 연장선(712)의 끼인 각(θ)을 향할 수 있다.
또한 제2 라우드 스피커(750)의 전면의 좌우 폭의 중심은, 제2 라우드 스피커(750)가 배치된 꼭지점 영역(414)이 포함하는 꼭지점(443)을 향할 수 있다.
또한 제2 라우드 스피커(750)는 인접한 세개의 패널(212, 222, 218) 중 적어도 하나를 향하도록 배치될 수 있다.
구체적으로 제2 라우드 스피커(750)가 수평으로 배치되는 경우, 제2 라우드 스피커(750)는 인접한 세 개의 패널(212, 222, 218) 중 프론트 패널(212)을 향하거나, 제2 사이드 패널(222)을 향하거나, 프론트 패널(212)과 제2 사이드 패널(222)을 향할 수 있다.
또한 제2 라우드 스피커(750)가 제2 라우드 스피커(750)의 위치로부터 수직방향 연장선 및 수평방향 연장선의 끼인각을 향하도록 배치되는 경우, 제2 라우드 스피커(750)는 인접한 세개의 패널(212, 222, 218) 중 베이스 패널(218) 및 프론트 패널(212)을 향하거나, 베이스 패널(218) 및 제2 사이드 패널(222)을 향하거나, 베이스 패널(218) 및 프론트 패널(212) 및 제2 사이드 패널(222)을 향할 수 있다.
또 다른 예를 들어 제2 라우드 스피커(750)가 수직으로 배치되는 경우, 제2 라우드 스피커(750)는 인접한 세개의 패널 중 베이스 패널(218)을 향할 수 있다.
한편 복수개의 능동 흡읍기가 포함되는 경우, 세탁기(W)는 짝수개의 능동 흡읍기를 포함할 수 있다. 예를 들어 세탁기(W)는 두개 또는 네개의 능동 흡음기를 포함할 수 있다.
그리고 짝수개의 능동 흡읍기는 세탁기(W) 내부의 음압 에너지의 분포 형태에 따라, 서로 대칭적으로 배치될 수 있다.
한편 위에서는 라우드 스피커(340) 또는 복수의 라우드 스피커(340, 750)가, 베이스 패널(218) 및 탑 패널(214) 중 개구부가 형성된 베이스 패널(218)에 장착되거나, 개구부가 형성된 베이스 패널(218)에 인접하여 배치되는 것으로 설명하였다.
다만 이에 한정되지 아니하며, 라우드 스피커(340) 또는 복수의 라우드 스피커(340, 750)는 베이스 패널(218) 및 탑 패널(214) 중 모터(205)에 가까운 패널에 장착되거나, 모터(205)에 가까운 패널에 근접하여 배치될 수 있다.
예를 들어 베이스 패널(218) 및 탑 패널(214) 중 베이스 패널(218)이 모터(205)에 더 가까운 경우, 라우드 스피커(340) 또는 복수의 라우드 스피커(340, 750)는 베이스 패널(218)의 상면에 장착되거나, 베이스 패널(218)의 상면으로부터 이격되어 베이스 패널(218)과 드럼(224) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
다른 예를 들어 베이스 패널(218) 및 탑 패널(214) 중 탑 패널(214)이 모터(205)에 더 가까운 경우, 라우드 스피커(340) 또는 복수의 라우드 스피커(340, 750)는 탑 패널(214)의 하면에 장착되거나, 탑 패널(214)의 하면으로부터 이격되어 탑 패널(214)과 드럼(224) 사이의 공간에 배치될 수 있다.
한편 라우드 스피커(340) 또는 복수의 라우드 스피커(340, 750)가 탑 패널(214)의 하면에 장착되거나 탑 패널(214)의 하면으로부터 이격되어 배치되는 경우, 도 4에서 설명한 꼭지점 영역(411, 412, 413, 414)과 중첩되는 영역에 배치될 수 있다. 또한 앞서 설명한 라우드 스피커의 설치 방향에 대한 설명이 적용될 수 있다.
한편 위에서는 복수의 라우드 스피커가 베이스 패널(218)이나 탑 패널(214) 중 어느 하나의 패널에 배치되는 것으로 설명하였으나 이에 한정되지 않으며, 복수개의 라우드 스피커는 베이스 패널(218) 및 탑 패널(214)에 배치될 수 있다.
도 8은 캐비닛(1) 내부의 음향 에너지의 분포를 나타낸 도면이다.
도 8에서 음압 에너지가 강한 영역일수록 빨간색에 가까운 색깔을 나타내고, 음압 에너지가 약한 영역일수록 파란색에 가까운 색깔을 나타낸다.
도 8에 따르면, 코너에 음향학적 에너지가 많이 몰리기 때문에 발생하는 현상으로 인하여, 음압 에너지는 캐비닛(1)의 코너에 가까운 영역에서 강하게 나타나는 것을 알 수 있다.
따라서 본 발명은, 베이스 패널의 꼭지점 영역이나 탑 패널의 꼭지점 영역에 능동 흡읍기를 배치하고, 능동 흡음기가 인접한 패널을 향하도록 배치함으로써, 소음 저감 효과 및 캐비닛(1) 내부 공간의 활용성을 극대화 할 수 있는 장점이 있다.
또한 캐비닛(1)에 개구부가 형성되는 경우, 개구부는 소음이 외부로 유출되는 주요 통로가 될 수 있다. 따라서 본 발명은 개구부가 형성되는 베이스 패널에 능동 흡읍기를 배치함으로써 외부로 유출되는 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한 캐비닛(1)의 내부에서 소음이 발생하는 주요 원인은 모터의 구동일 수 있다. 따라서 본 발명은 탑 패널과 베이스 패널 중 모터와 상대적으로 더 가까이 위치하는 베이스 패널에 능동 흡읍기를 배치함으로써, 소음원과 가까운 위치에서 소음을 저감할 수 있는 장점이 있다.
또한 본 발명은 임피던스 매칭을 통하여 다이어프램(341)으로 입사되는 소음을 흡수하는 방식을 취하기 때문에, 세탁기 내부의 음압을 감소시킬 수 있으며, 에러 마이크로폰(error microphone) 주변뿐만 아니라 세탁기 내부의 전체적인 소음을 저감 할 수 있는 장점이 있다.
또한 직육면체 형태의 세탁기 내부의 형상 때문에, 음향 에너지 역시 세탁기 내부에서 대칭적으로 분포되는 경우가 많다. 따라서 본 발명은 짝수개의 라우드 스피커를 대칭적으로 배치함으로써, 세탁기 내부의 소음을 효율적으로 저감할 수 있는 장점이 있다.
도 9는 능동 흡읍기를 구동한 경우와 구동하지 않은 경우의 소음을 시뮬레이션한 결과 그래프이다.
도 9a는 캐비닛(1) 내부의 전체 부피에서의 평균 음압 그래프이며, 도 9b는 타겟 포인트(T)(세탁기 전방 1m, 지상 1m 지점)에서의 음압 그래프이다.
또한 검은 선은 능동 흡읍기를 적용하지 않은 경우의 그래프이며, 빨간 선은 능동 흡음기를 적용한 경우의 그래프이다.
도 9a 및 도 9b를 참고하면, 드럼 세탁기 캐비닛 내부에 능동 흡음기를 적용하는 경우의 결과(빨간 실선)는 그렇지 않은 경우의 결과(검은 실선)와 비교하여 공진 피크에서 댐핑 역할을 하며, 음압 저감 효과를 나타낸다는 것을 확일할 수 있다.
또한 이러한 현상은, 캐비닛 내부와 외부 지점에서 도출된 결과들에서 동일하게 발생되는 현상임을 확인할 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, HDD(Hard Disk Drive), SSD(Solid State Disk), SDD(Silicon Disk Drive), ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등을 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 디스플레이 장치의 제어부를 포함할 수도 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
1: 캐비닛 300: 능동 흡읍기

Claims (10)

  1. 세탁기에 있어서,
    상기 세탁기의 외관을 형성하는 캐비닛;
    구동력을 발생시키는 모터;
    세탁물이 수용되며, 상기 모터에 의해 회전하는 드럼; 및
    상기 캐비닛 내부 공기의 음향 임피던스와의 임피던스 정합을 통하여 상기 캐비닛 내부에서 발생하는 소음을 흡수하는 능동 흡음기;를 포함하는
    세탁기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 능동 흡읍기는,
    상기 캐비닛의 내부에 배치되는 라우드 스피커;
    상기 캐비닛 내부의 음향학적 물성을 감지하는 센싱부;
    상기 음향학적 물성을 이용하여, 상기 라우드 스피커의 음향 임피던스가 상기 공기의 음향 임피던스와 정합하기 위한 임피던스 제어 신호를 출력하는 제어부; 및
    상기 임피던스 제어 신호를 증폭하는 증폭부;를 포함하는
    세탁기.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 캐비닛의 하면을 형성하고 개구부를 포함하는 베이스 패널을 포함하고,
    상기 라우드 스피커는,
    상기 베이스 패널의 상부에 배치되는
    세탁기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 베이스 패널의 상면은,
    상기 베이스 패널의 꼭지점을 각각 포함하는 복수의 꼭지점 영역 및 두 개의 꼭지점 영역 사이에 각각 위치한 복수의 모서리 영역을 포함하고,
    상기 복수의 꼭지점 영역과 상기 복수의 모서리 영역은,
    상기 개구부의 연장선에 의하여 구분되고,
    상기 라우드 스피커는,
    상기 복수의 꼭지점 영역 중 어느 하나에 배치되는
    세탁기.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 캐비닛의 측면을 형성하는 제1 사이드 패널 및 제2 사이드 패널, 상기 캐비닛의 전면을 형성하는 프론트 패널, 상기 캐비닛의 후면을 형성하는 백 패널을 포함하고,
    상기 라우드 스피커의 전면은,
    상기 라우드 스피커와 인접한 두 개의 패널 중 적어도 하나를 향하는
    세탁기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 라우드 스피커의 전면은,
    상기 라우드 스피커의 위치로부터 전후방향 연장선 및 좌우방향 연장선의 끼인각을 향하는
    세탁기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 라우드 스피커의 전면의 좌우 폭의 중심은,
    상기 라우드 스피커가 배치된 꼭지점 영역이 포함하는 꼭지점을 향하는
    세탁기.
  8. 제 4항에 있어서,
    제2 라우드 스피커를 포함하는 제2 능동 흡음기를 더 포함하고,
    상기 제2 라우드 스피커는,
    상기 복수의 꼭지점 영역 중 상기 라우드 스피커가 배치된 꼭지점 영역과 다른 꼭지점 영역에 배치되는
    세탁기.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 캐비닛의 측면을 형성하는 제1 사이드 패널 및 제2 사이드 패널, 상기 캐비닛의 전면을 형성하는 프론트 패널, 상기 캐비닛의 후면을 형성하는 백 패널을 포함하고,
    상기 제2 라우드 스피커의 전면은,
    상기 제2 라우드 스피커와 인접한 두 개의 패널 중 적어도 하나를 향하는
    세탁기.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 캐비닛은,
    상기 캐비닛의 하면을 형성하는 베이스 패널 및 상기 캐비닛의 상면을 형성하는 탑 패널을 포함하고,
    상기 라우드 스피커는,
    상기 베이스 패널 및 상기 탑 패널 중 상기 모터에 가까운 패널에 장착되는
    세탁기.
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