KR100471429B1 - 진공청소기용 원심송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것으로서, 특히 송풍되는 공기의 유동저항을 줄이기 위하여 유로를 경사지게 형성한 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 위치되고, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기의 유입방향을 경사지게 형성하여 공기의 유동저항을 줄이는 임펠러와; 상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와; 상기 임펠러 외둘레에 위치되고, 상기 임펠러에 의해 유입되는 공기의 유입방향에 대해 대향되게 형성되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와; 상기 디퓨저에서 상기 모터 측에 위치되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성되어, 공기를 회전축에 대해 경사지게 흡입하여 유동시킴으로써 공기의 유동손실을 줄여 송풍효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 소음을 저감시키는 효과가 있다.

Description

진공청소기용 원심송풍기 {The centrifugal blower for a cleaner}

본 발명은 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것으로서, 특히 송풍되는 공기의 유동저항을 줄이기 위하여 유로를 경사지게 형성한 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것이다.

일반적으로 진공청소기는 흡입력을 발생시켜 흡입력에 의해 먼지 등의 이물질을 제거하는 청소기구로써, 근래에는 저소음 고흡입력의 제품을 개발하는데 그 초점이 맞추어지고 있다.

도 1은 일반적인 진공청소기가 도시된 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 진공청소기용 원심송풍기가 도시된 단면도이다.

일반적으로 진공청소기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 집진봉투(2) 및 원심송풍기(20) 등이 내장된 본체(4)와, 상기 본체의 삽입공(4a)에 일단이 분리 가능하게 삽입 설치되는 연결관(5) 및 흡입호스(6)와, 상기 흡입호스(6)의 타단에 분리 가능하게 설치되고 청소기의 작동을 제어하는 콘트롤부(7)가 일체로 형성된 손잡이부(8)와, 상기 손잡이부(8)의 타단에 분리 가능하게 설치되는 연장관(10)과, 상기 연장관(10)의 타단에 분리 가능하게 설치되어 먼지를 흡입하는 흡입부(12)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 본체(4) 내부에는 도 2에 도시된 바와 같이 흡입 유로를 따라 흡입된 공기로부터 먼지 등을 걸러주는 집진봉투(2)가 설치되고, 상기 집진봉투(2)의 후방에는 공기를 흡입할 수 있는 흡입력을 발생시키는 원심송풍기(20)가 장착된다.

이와 같이 원심송풍기(20)를 통과한 공기는 상기 본체(4)의 후방에 형성된 배기구(4b)를 통하여 빠져나간다.

특히, 원심송풍기(20)는 도 3에 도시된 바와 같이 크게 흡입구(22a)가 상단에 형성된 임펠러 커버(22) 내측에 설치되는 임펠러(24)와, 상기 임펠러 커버(22) 하단에 연결되고 측면에 다수개의 토출구(23a)가 형성된 모터 하우징(23) 내측에 설치되어 상기 임펠러(24)를 회전시키는 모터(30)로 구성된다.

여기서, 상기 임펠러(24)는 원판 형상의 상,하부 커버(24a,24b) 내측에 원주 방향으로 다수개의 블레이드(24c)가 설치된 것이다.

그리고, 상기 임펠러(24)와 모터(30) 사이에는 상기 임펠러의 출구부(24e)를 통해 나온 공기를 압송하는 디퓨저(26)가 상측에 형성되고, 상기 디퓨저(26)에 의해 압송된 공기를 상기 모터(30) 측으로 안내하는 가이드 베인(28)이 하측에 형성된 원판체 형상의 지지부(27)가 설치된다.

여기서, 상기 모터(30)는 상기 모터 하우징(23)에 고정되는 스테이터(32)와, 상기 스테이터(32) 내측에 일정 간격을 두고 설치되는 로터(34)로 구성되며, 상기 모터(30)와 임펠러(24)는 회전축(29)에 의해 연결된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 모터(30)가 작동되면, 모터(30)와 연결된 임펠러(24)가 회전되면서 흡입구(22a)를 통하여 공기는 90° 유동이 꺽여 상기 임펠러의 입구부(24d)로 흡입되고, 블레이드(24c)를 따라 상기 임펠러의 출구부(24e)를 통해 나오게 된다.

이후, 상기 임펠러의 출구부(24e)를 통해 나온 공기는 상기 디퓨저(26)에 의해 압송되며, 상기 디퓨저(26)에 의해 압송된 공기는 180° 유동이 꺽여 상기 가이드 베인(28) 측으로 유입되고, 상기 가이드 베인(28) 측으로 유입된 공기는 상기 가이드 베인(28)을 따라 모터(30) 측으로 안내된다.

이와 같이 모터 측으로 유입된 공기는 고속 작동되는 로터(34)와 스테이터(32)를 통과하면서 냉각시킨 뒤, 모터 하우징(23)의 토출구(23a)를 통하여 토출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 공기가 흡입구를 통과하여 임펠러로 유입될 때 90°유동의 꺽임이 발생하고, 상기 디퓨저를 통과하여 가이드 베인으로 유입될 때 역시 180°유동 꺽임이 발생됨으로 충돌로 인한 유동손실 및 소음이 크게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡입구를 통해 유입된 공기가 임펠러와 디퓨저 및 가이드 베인을 통과하는 유로를 완만하게 형성함으로 공기의 유로 저항을 줄임으로 송풍효율을 높일 수 있을 뿐 아니라 소음을 줄이고, 임펠러의 직경도 줄일 수 있는 진공청소기용 원심송풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 위치되고, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기의 유입방향을 경사지게 형성하여 공기의 유동저항을 줄이는 임펠러와; 상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와; 상기 임펠러 외둘레에 위치되고, 상기 임펠러에 의해 유입되는 공기의 유입방향에 대해 대향되게 형성되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와; 상기 디퓨저에서 상기 모터 측에 위치되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성된다.

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이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제1실시예가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제1실시예에 장착되는 디퓨저 및 가이드 베인이 도시된 사시도이다.

상기 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제1실시예는 도 4에 도시된 바와 같이 상면 중앙에 흡입구(52a)가 형성되고 중공의 원추형상의 임펠러 커버(52)와, 상기 임펠러 커버(52) 내측에 회전 가능하게 설치되되 블레이드(54c)가 회전축(59)에 대해 소정의 경사각을 가지도록 배치되어 공기를 경사지게 흡입하여 공기의 유동저항을 줄일 수 있는 임펠러(54)와, 상기 임펠러 커버(52) 하단에 결합되고 측면에 다수개의 토출구(53a)가 형성된 모터 하우징(53)과, 상기 모터 하우징(53) 내측에 설치되어 상기 임펠러(54)와 회전축(59)에 의해 연결되어 상기 임펠러(54)를 회전시키는 모터(60)를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 임펠러(54)와 모터(60) 사이에는 상면에 상기 임펠러(54)를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저(56)가 형성되고, 하면에 상기 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기를 상기 모터(60) 측으로 안내하는 가이드 베인(58)이 형성된 지지부(57)가 설치된다.

여기서, 상기 임펠러(54)는 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 가진 중공의 원추 형상의 상,하부 커버(54a,54b) 사이에 블레이드(54c)가 원주 방향으로 다수개가 만곡되게 배치된 것으로 흡입구(52a)로부터 유입된 공기는 경사진 상,하부 커버(54a,54b) 및 블레이드(54c)를 따라 상기 임펠러(54)의 외측에 설치된 디퓨저(56) 측으로 송풍된다.

특히, 상기 임펠러의 상,하부 커버(54a,54b)는 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 가지도록 형성되되, 상기 경사각(α)은 95°내지 120°경사지게 형성되어 흡입구(52a)를 통해 흡입된 공기가 상기 임펠러(54)를 통과할 때 유동저항을 줄일 수 있다.

또한, 상기 임펠러의 블레이드(54c) 역시 공기의 유입되는 입구부(54d)가 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(β)을 가지도록 형성되되, 상기 경사각(β)은 5°내지 25°가 되도록 형성되고, 상기 블레이드의 출구부(54e)도 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(γ)을 가지도록 형성되되, 상기 경사각(γ)은 5°내지 20°가 되도록 형성함으로 흡입구(52a)로부터 유입된 공기를 상기 블레이드(54c) 측으로 원활하게 유출입시킨다.

한편, 상기 지지부(57)는 도 5에 도시된 바와 같이 원판 형상으로 중앙에는 상기 회전축(59)이 관통될 수 있도록 홀(57h)이 형성되고, 상하면 둘레에는 각각 원주 방향으로 다수개의 디퓨저(56)와 가이드 베인(58)이 형성되되, 상기 디퓨저의 입구부(56a)는 상기 임펠러 출구부(54e)의 경사진 형상과 대향되도록 모터(30)와 연결된 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(θ)을 갖도록 형성된다.

따라서, 상기 회전축(59)에 대해 경사지게 형성된 임펠러(54)를 통과한 공기는 역시 상기 회전축(59)에 대해 경사지게 형성된 디퓨저의 입구부(56a)로 원활하게 유입됨으로 유동저항을 줄일 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제2실시예가 도시된 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제2실시예에 장착되는 디퓨저 및 가이드 베인이 도시된 사시도이다.

본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제2실시예 역시 제1실시예와 마찬가지로 동일한 구성을 가지나, 도 6과 도 7에 도시된 바와 같이 상하면에 각각 원주방향으로 다수개의 디퓨저(76) 및 가이드 베인(78)이 형성된 지지부(77)가 모터(60)와 임펠러(54)를 연결하는 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(δ)을 가지는 중공의 원추 형상으로 형성되어 임펠러(54)를 통과한 공기가 원활하게 디퓨저(76) 측으로 유입된다.

물론, 상기 디퓨저(76)의 입구부(76a)는 상기 회전축(59)에 대해 소정의 각도(θ)로 경사지게 형성된다.

그리고, 상기 지지부(77)의 하면 둘레에 형성된 가이드 베인(78)은 상단이 상기 지지부(77)의 하단에 결합되도록 상단이 상향 경사지게 형성된다.

따라서, 상기 회전축(59)과 상기 가이드 베인(58) 사이의 공간부가 넓어지기 때문에 상기 가이드 베인(78)을 통과한 공기는 상기 공간부(R)에서 충분히 혼합되어 상기 모터(60) 측으로 유입됨으로 모터(60)의 냉각 효율을 높일 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 모터(60)가 작동되면, 모터(60)와 회전축(59)에 의해 연결된 임펠러(54)가 회전되면서 흡입구(52a)를 통하여 공기는 상기 임펠러의 입구부(54d)로 흡입되고, 경사지게 설치된 블레이드(54c)를 따라 상기 임펠러의 출구부(54e)를 통해 나오게 된다.

여기서, 상기 임펠러의 입구부(54d)가 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(β)을 갖도록 형성되기 때문에 공기의 유동 박리가 일어나지 않고, 원활하게 상기 임펠러의 블레이드(54c) 측으로 유입된다.

또한, 상기 임펠러(54) 역시 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 갖도록 설치되기 때문에 공기는 블레이드(54c)와, 상하부 커버(52a,52b)의 완만한 경사면을 따라 디퓨저(56) 측으로 송풍되어 송풍 효율을 높일 수 있다.

다음, 상기 임펠러의 출구부(54e)를 빠져 나온 공기는 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(θ)을 갖도록 형성된 디퓨저의 입구부(56a)로 유입되어 상기 디퓨저(56)를 통과한 뒤, 상기 가이드 베인(58) 측으로 압송된다.

따라서, 상기 임펠러의 출구부(54e)를 빠져 나온 공기는 상기 디퓨저의 입구부(56a)로 유입될 때 공기가 디퓨저(56)의 상하측으로 유입되는 시간이 달라지기 때문에 소음을 줄일 수 있을 뿐 아니라 공기가 디퓨저의 입구부(56a)와 충돌없이 상기 디퓨저(56) 측으로 유입됨으로 송풍효율을 향상시킬 수 있다.

이후, 상기 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기는 상기 가이드 베인(58)에 의해 안내되어 상기 회전축(59)과 가이드 베인(58) 사이의 공간부(R)에서 혼합되어 모터(60) 측으로 유입된다.

이와 같이 모터(60) 측으로 유입된 공기는 고속 작동되는 로터(64)와 스테이터(62)를 통과하면서 냉각시킨 뒤, 모터 하우징(53)의 토출구(53a)를 통하여 토출된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 모터와 연결되는 회전축에 대해 소정의 경사각을 가지도록 블레이드가 배치된 임펠러를 구비함으로 흡입구를 통해 유입된 공기가 임펠러와 디퓨저 및 가이드 베인을 통과할 수 있는 완만한 유로가 형성되기 때문에 공기의 유로 저항을 줄어들어 송풍효율을 높일 뿐 아니라 임펠러가 회전축에 대해 경사지게 설치됨으로 직경을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상기 디퓨저의 입구부가 경사지게 형성됨으로 상기 임펠러를 통과한 공기가 상기 디퓨저 측으로 유입될 때 공기가 디퓨저의 상하측으로 유입되는 시간이 달라짐으로 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 상하면에 각각 디퓨저 및 가이드 베인이 설치되는 지지부는 회전축에 대해 소정의 경사각을 가지도록 형성되고, 상기 가이드 베인은 상기 지지부의 하단에 설치되도록 상단이 경사지게 형성됨으로 회전축과 가이드 베인 사이의 공간부에서 공기가 충분히 혼합된 뒤 모터 측으로 유입되기 때문에 모터의 냉각 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 진공청소기가 도시된 사시도,

도 2는 도 1의 A-A선에 따른 단면도,

도 3은 종래 기술에 따른 진공청소기용 원심송풍기가 도시된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제1실시예가 도시된 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제1실시예에 장착되는 디퓨저 및 가이드 베인이 도시된 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제2실시예가 도시된 단면도,

도 7은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 제2실시예에 장착되는 디퓨저 및 가이드 베인이 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 임펠러 커버 54 : 임펠러

56 : 디퓨저 57 : 지지부

58 : 가이드 베인 60 : 모터

Claims (8)

1. 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 위치되고, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기의 유입방향을 경사지게 형성하여 공기의 유동저항을 줄이는 임펠러와;

   상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와;

   상기 임펠러 외둘레에 위치되고, 상기 임펠러에 의해 유입되는 공기의 유입방향에 대해 대향되게 형성되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와;

   상기 디퓨저에서 상기 모터 측에 위치되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 임펠러는 상기 회전축에 대해 소정의 경사각을 가진 중공의 원추형상의 상,하부 커버 사이에 블레이드가 원주 방향으로 다수개 구비된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 임펠러의 상,하부 커버는 상기 회전축에 대해 95°내지 120°경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 임펠러의 블레이드는 공기가 유입되는 입구부가 상기 회전축에 대해 5°내지 25°경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
5. 제 2 항에 있어서,

   상기 임펠러의 블레이드는 공기가 토출되는 출구부가 상기 회전축에 대해 5° 내지 20°경사지도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 디퓨저의 입구부는 상기 임펠러 출구부의 경사진 형상과 대향되도록 모터의 회전축에 대해 소정의 경사각이 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 디퓨저가 상단에 형성되고 상기 가이드 베인이 하단에 형성된 지지부는 상기 회전축에 대해 소정의 경사각을 갖도록 경사지게 형성되고, 상기 지지부의 하측과 상기 모터 사이에는 공간부가 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 원심송풍기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 가이드 베인은 상단이 상기 지지부의 하단에 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.