KR100368945B1 - 드럼세탁기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로, 터브측에서 발생되는 진동을 보다 효과적으로 저감시키고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 드럼세탁기에 의하면, 항복응력이 매우 크고 불순물에도 강하며 전류도 제어되므로 고전압장치가 필요 없는 자기유동유체를 이용한 자기유동댐퍼를 통해 터브에서 발생된 진동을 흡수하게 된다. 즉 적은 전류에 의해서 발행하는 자기장의 변화에 따라 자기유동유체의 특성을 가변시켜 댐핑 값을 바꿈으로써 과도 및 정상 상태 진동을 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Description

드럼세탁기

본 발명은 드럼세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 본체내에서 터브를 떠받쳐 지지하면서 진동을 저감시키기 위한 자기유동댐퍼를 갖춘 드럼세탁기에 관한 것이다.

일반적으로 드럼세탁기는 드럼의 회전으로 생긴 낙차에 의해 세탁이 수행되는 것으로, 도 1과 도 2는 종래 드럼세탁기를 보인 것이다.

도 1과 도 2를 참조하면, 종래 드럼세탁기는 외관을 형성하는 본체(10)내에 마찰댐퍼(20)와 완충스프링(30)을 매개로 설치된 터브(40)와, 이 터브(40)내에 회전가능하게 수용 배치되며 세탁물이 담겨지는 드럼(50)과, 이 드럼(50)과 벨트(70)를 매개로 연결되며 전원코드(61)에 의해 전원이 공급됨에 따라 구동하는 모터(60)를 갖추고 있다. 이에 따라 모터(60)가 구동하면 벨트(70)가 동기회전하면서 드럼(50)의 회전축(51)에 고정 설치된 풀리(52)로 회전력을 전달하도록 구성되어, 모터(60)의 회전력이 드럼(50)에 전달되게 된다.

그리고 터브(40)의 전면 일측에는 균형을 맞추기 위하여 측면균형추(41)가 설치되어 있으며, 터브(40)의 전면 중앙에는 드럼(50)내로 세탁물을 넣고 꺼낼 수있도록 도어(42)가 힌지 결합되어 있다.

또한 도어(42)가 전면으로 개폐 가능하도록 설치된 본체(10)의 상부 일측에는 세제를 드럼(50)내로 공급할 수 있도록 세제통(80)이 설치됨과 더불어 상부 타측에는 세탁기의 운전을 조작할 수 있도록 조작부(90)가 설치되어 있다.

한편, 본체(10)의 뒤쪽에는 온수와 냉수를 터브(40)와 드럼(50)내로 공급할 수 있도록 온/냉수급수밸브(100)(110)가 마련되어 있다.

또, 터브(40)의 상부에는 드럼(50)내의 세탁물을 건조할 수 있도록 열풍을 공급하는 히터(121)와 팬모터(122) 및 덕트(123)로 이루어진 히터장치(120)가 설치됨과 더불어, 이 터브(40)의 하부쪽이면서 본체(10)의 바닥에는 터브(40)내의 세탁수를 흡입하여 배출할 수 있도록 배수펌프(131)와 연결호스(132) 및 이물질을 여과하는 필터(133)와 배수호스(134)로 이루어진 배수장치(130)가 배치되어 있다. 또한, 이 배수장치(130)의 반대쪽에는 조작부(90)와 신호를 주고받으면서 각각의 장치를 제어하기 위한 마이콤(140)이 설치되어 있다.

따라서 모터(60)에 전원을 공급한 후 조작부(90)를 조작하여 드럼세탁기의 탈수 행정상태가 되면 구동원인 모터(60)가 회전하기 시작하여 벨트(70)를 매개로 터브(40)내에 설치된 드럼(50)을 회전시킨다.

이러한 드럼세탁기의 작동 시 드럼(50)내에서는 세탁물에 의해 발생된 불균형 질량에 의해 불균형 원심력이 작용하며, 이로 인해 터브(40)가 상하 좌우로 진동하게 된다. 이 때, 터브(40)에 가해진 운동은 하부에 설치된 마찰댐퍼(20)에 의해 저감된다.

그러나 종래 드럼세탁기에서는 탈수 시 불균형 질량에 의한 원심력이 발생함에 따라 터브(40)의 진동이 고유진동수를 통과하는 과도 상태에서 큰 진동이 발생하며, 또한 정상상태 회전수에 도달한 경우에도 편심에 의한 진동변위가 발생된다. 그러나 종래 마찰댐퍼(20)는 진동변위에 따라 댐퍼의 특성이 변화되지 못하여 진동이 크게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 본 발명의 목적은 항복 응력이 매우 크고 불순물에도 강하며 전류도 제어되므로 고전압장치가 필요없는 자기유동유체를 이용한 댐퍼를 이용하여 터브에서 발생된 진동을 흡수하도록 하여 적은 전류에 의해서 발생하는 자기장의 변화에 따라 자기유동유체의 특성을 가변시켜 댐핑 값을 바꿈으로써 과도 및 정상 상태진동을 동시에 저감시킬 수 있도록 한 드럼세탁기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 드럼세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 정면사시도이다.

도 2는 종래 드럼세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 후면사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 구성을 개략적으로 도시한 후면사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 자기유동댐퍼의 종단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 자기유동댐퍼의 다른 실시예를 보인 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 자기유동댐퍼의 제어흐름도이다.

도 7은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 회전수에 따른 전류의 제어과정를 나타내는 그래프이다.

도 8은 종래의 마찰댐퍼와 자기유동댐퍼의 진동특성을 비교한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10..본체 40..터브

50..드럼 60..모터

70..벨트 90..조작부

200..자기유동댐퍼 210..하부실린더

220..내측실린더 230..피스톤

240..상부실린더 250..외측실린더

260..코일 300..마이콤

400..전원장치

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

본체내에 현가 설치되며 세탁수가 담수되는 터브와, 터브내에 회전가능하게 배치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 드럼을 구동시키기 위한 모터와, 일단은 터브에 고정되고 타단은 본체 하부에 고정되어 터브의 진동 및 충격을 흡수하기 위한 자기유동댐퍼를 갖춘 드럼세탁기에 있어서,

자기유동댐퍼는 모터의 회전수에 따른 마이콤의 제어신호를 받아 전류량을 가변시켜주는 전원장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 3은 본 발명에 따른 드럼세탁기의 전체적인 구성을 보인 것이고, 도 4는 본 발명에 따른 자기유동댐퍼의 내부구조를 보인 것이다.(종래 기술과 동일한 구성요소들에 대해서는 도 1과 도 2를 참조하여 동일명칭 및 동일부호를 사용하였으며, 이들에 대한 상세한 설명은 생략한다.)

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 드럼세탁기는 본체(10) 내부에 가로방향으로 현가 설치되며 내부에 세탁수가 저장되는 터브(40)와, 이 터브(40)의 내부에 정역회전이 가능하게 배치된 드럼(50)과, 본체(10)내에서 터브(40)를 떠받쳐 지지하기 위한 자기유동댐퍼(200)를 갖추고 있다. 이 자기유동댐퍼(200)는 터브(40)와 본체(10) 하부를 연결하는 것으로, 드럼(50)에 세탁물을 넣고 회전시킬 때 무게중심의 변화에 따라 발생하는 진동과 충격이 발생되는데 터브(40)측으로 전달되는 진동과 충격을 흡수하도록 이루어져 있다.

이 자기유동댐퍼(200)는 항복응력이 크고 불순물에도 강하며 전류에 제어되는 자기유동유체(A)를 이용한 자기유동댐퍼로 이루어져 있다. 여기서 자기유동댐퍼 (200)는 본체(10) 하부에 설치됨과 더불어 모터(60)의 회전수에 따라 제어신호를 전달하는 마이콤(300)과, 이 마이콤(300)에 연결되며 제어신호를 받아 전류를 가변시켜주는 전원장치(400)에 의해 제어되도록 구성된다.

또한, 도 4를 참조하면, 이러한 자기유동댐퍼(200)는 본체(10)의 하부에 고정되는 고정부(211)를 갖춤과 더불어 플랜지(212)를 갖춘 하부실린더(210)와, 이 하부실린더(210)의 중앙에 자기유동유체(A)를 수용할 수 있도록 수직으로 설치된내측실린더(220)와, 이 내측실린더(220)의 상부로 일단이 끼워짐과 더불어 타단이 터브(40)에 결합되도록 고정부(231)를 갖춘 피스톤(230)과, 내측실린더(220)의 상부에 밀착됨과 더불어 피스톤(230)을 통해 자기유동유체(A)의 누출을 최소한으로 할 수 있도록 설치된 상부실린더(240)와, 이 상부실린더(240)를 내측실린더(220)의 상부면에 밀착됨과 더불어 하부실린더(210)에 고정된 외측실린더(250)를 포함하고 있다.

또한, 상부실린더(240)에는 내측실린더(220)에 밀착됨과 더불어 피스톤(230)이 삽입되는 쪽에 자기유동유체(A)의 손실을 최소화하기 위해 피스톤(230)의 표면으로부터 자기유동유체(A)를 긁어내는 스크래이퍼(241)가 설치된다. 또한, 이 스크레이퍼(241)가 설치된 반대쪽에는 피스톤(230)의 표면을 통해 자기유동유체(A)가 새어나오지 않도록 환형의 실링(242)이 설치되어 있다.

또 내측실린더(220)의 외주면에는 외부에 설치된 전원장치에 의해서 발생하는 전류에 따라 내측실린더(220)내의 자기장을 변화시켜 자기유동유체(A)의 성질을 변화시킬 수 있도록 된 코일(260)이 여러번 권선되어 있고, 이 코일(260)은 하부실린더(210)의 플랜지(212)를 관통하는 리드와이어(410)를 통해 전원장치(400)와 전기적으로 접속되어 있다.

한편, 고정부(211)(231)는 본체(10)의 하부와 터브(40)의 하부에 고정하기 용이하도록 고정면(211a,231a)이 구비됨과 더불어, 이 고정면(211a)(231a)을 관통하는 고정구멍(211b)(231b)이 형성되어 있다. 이러한 자기유동댐퍼(200)를 견실하게 고정하기 위해, 본체(10)의 하부에는 볼트구멍이 형성된 제1브래킷(도3참조,11)이 마련되며, 터브(40)의 외주면에는 볼트구멍이 형성된 제2브래킷(41)이 구성되어 있다. 이에 따라 제1브래킷(11)의 볼트구멍과 자기유동댐퍼(200)의 하측고정부(211) 고정구멍(211b)을 일치시킨 후 여기에 볼트를 고정하고, 제2브래킷 (41)의 볼트구멍과 자기유동댐퍼(200)의 상측 고정부(231) 고정구멍(231b)을 일치시킨 후 볼트를 고정함으로써, 자기유동댐퍼(200)의 상 하단이 터브(40)와 본체(10) 하부 사이에 견실하게 고정된다.

또한, 도 5에 도시한 바와 같이, 자기유동댐퍼(200)의 상단과 하단에 형성된 고정부(232)(213)가 본체(10)의 하부와 터브(40)의 외주에 나사결합방식으로 고정할 수도 있다. 이를 위해 자기유동댐퍼(200)의 상단과 하단은 소정구간 수나사로 구성하는 것이 바람직하다.

다음에는 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 드럼세탁기의 작동 및 이에 따른 작용효과를 설명한다.

먼저, 구동원인 모터(60)에 전원을 공급한 후 조작부(90)를 조작하여 드럼 세탁기의 탈수 행정상태가 되면, 모터(60)가 회전하기 시작하여 벨트(70)를 매개로 터브(40)내에 설치된 드럼(50)이 회전된다.

이 때, 드럼(50)내에서는 세탁물에 의해 발생된 불균형 질량에 의해서 불규칙한 원심력이 발생되며, 이것에 의해 터브(40) 역시 상하좌우로 진동한다.

이 터브(40)의 진동은 자기유동댐퍼(200)에 의해 감쇄되어 본체(10)로 전달되는 것을 최대한 방지한다.

이러한 자기유동댐퍼(200)에 의해 진동이 제어되는 과정을 도 6을 참조하여좀 더 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 모터(60)의 회전수를 감지한 마이콤(300)이 전원장치(400)에 제어신호를 보내고, 이 제어신호를 받은 전원장치(400)는 리드와이어(410)를 매개로 자기유동댐퍼(200)를 구성하는 내/외측실린더(220)(250)의 사이에 권선된 코일(260)에 흐르는 전류의 양을 제어하여 내측실린더(220)의 내측에 수용된 자기유동유체의 성질을 변환시킴으로써, 초기 고유진동수 영역에서의 진동을 저감하면서 전체적인 진동을 줄일 수 있다.

또한, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 탈수행정 시 모터(60)의 회전수에 따라 전원장치(400)에서 공급되는 전류를 마이콤(300)에서 제어하는 과정은, 초기 기동에서 고유진동수 이전에 전류가 서서히 증가시키는 제1단계(Ⅰ구간)와, 일정한 전류를 가해주어 10㎐ 내지 30㎐의 사이에 발생하는 과도 상태 진동을 저감하는 제2단계(Ⅱ구간)와, 과도 상태 진동영역을 통과한 후 전류를 서서히 감소시키는 제3단계(Ⅲ구간)와, 작은 전류를 작용해 정상상태 진동을 적게하는 제4단계(Ⅳ 구간)로 이루어진다.

따라서 탈수 시 과도 및 정상상태에서 모두 일정한 댐핑값을 갖는 종래의 마찰댐퍼(20)와는 다르게 자기유동댐퍼(200)를 채용함으로써, 세탁기의 초기 고유 진동수 영역에서의 진동을 저감하며, 전체적인 진동을 효과적으로 줄일 수 있는 반 능동제어시스템을 구현하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에 따른 드럼세탁기에 의하면,항복응력이 매우크고 불순물에도 강하며 전류도 제어되므로 고전압장치가 필요없는 자기유동유체를 이용한 자기유동댐퍼를 통해 터브에서 발생된 진동을 흡수하게 된다. 즉, 적은 전류에 의해서 발생하는 자기장의 변화에 따라 자기유동유체의 특성을 가변시켜 댐핑 값을 바꿈으로써 과도 및 정상 상태 진동을 동시에 효과적으로 저감시킬 수 있는 작용효과가 있다.

또한 본 발명의 구체적인 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (3)

1. 본체내에 현가 설치되며 세탁수가 담수되는 터브와, 상기 터브내에 회전가능하게 배치되며 세탁물이 투입되는 드럼과, 상기 드럼을 구동시키기 위한 모터와, 상기 터브의 진동 및 충격을 흡수하기 위해 일단은 상기 터브에 고정되고 타단은 상기 본체 하부에 고정되는 자기유동댐퍼를 갖춘 드럼세탁기에 있어서,

   상기 자기유동댐퍼는 상기 모터의 회전수에 따른 마이콤의 제어신호를 받아 전류량을 가변 시켜주는 전원장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 자기유동댐퍼는,

   상기 본체의 하부에 고정되는 고정부를 갖춤과 더불어 플랜지가 형성된 하부실린더와, 상기 하부실린더의 상부 중앙에 자기유동유체를 수용할 수 있도록 수직으로 설치된 내측실린더와, 상기 내측실린더의 상부로 일단이 끼워짐과 더불어 타단이 상기 터브에 결합되도록 고정부를 갖춘 피스톤과, 상기 내측실린더의 상부에 밀착됨과 더불어 상기 피스톤을 통해 상기 자기유동유체의 누출을 최소한으로 할 수 있도록 설치된 상부실린더와, 상기 상부실린더를 상기 내측실린더의 상부면에 밀착함과 더불어 상기 하부실린더에 고정된 외측실린더와, 상기 전원장치를 통해 공급되는 전류에 따라 상기 내측실린더내의 자기장을 변화시켜 상기 자기유동유체의 성질을 변화시키도록 상기 내측실린더의 외주에 권선된 코일을 포함하는 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 상부실린더에는,

   상기 내측실린더와 밀착됨과 더불어 상기 피스톤이 삽입되는 쪽에 상기 자기유동유체의 손실을 최소화하기 위해 상기 피스톤의 표면으로부터 상기 자기유동유체를 긁어내는 스크래이퍼가 설치됨과 더불어,

   상기 스크래이퍼가 설치된 반대쪽에는 상기 피스톤의 표면을 통해 상기 자기유동유체가 빠져나가는 것을 방지하기 위한 환형의 실링이 설치된 것을 특징으로 하는 드럼세탁기.