KR20060131142A - 진공청소기용 송풍기 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 진공청소기용 송풍기는, 흡입구(40a)가 구비된 임펠러 커버(40)와, 임펠러 커버(40) 내측에 모터(20)에 의해 회전 가능하게 설치되는 임펠러(10)와, 임펠러(10)를 통과한 공기를 압송하기 위한 유동채널(31a)이 구비된 디퓨저(31)와, 유동채널(31a)에서 배출된 공기를 모터(20)로 가이드하기 위한 리턴채널(34a)을 형성하는 복수의 가이드 베인(34)을 포함하며, 임펠러 커버(40)의 내측벽에는 유동채널(31a)에서 배출된 공기를 리턴채널(34a)로 가이드하는 요철부(41)가 구비된다. 이러한 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면, 임펠러 커버(40) 내측벽의 요철부(41)가 디퓨저(31)에서 배출된 공기를 가이드 베인(34) 쪽으로 자연스럽게 유동되도록 가이드하기 때문에, 디퓨저(31)에서 배출된 공기가 임펠러 커버(40)의 내측벽에 심하게 충돌하거나, 디퓨저(31)와 임펠러 커버(40) 사이의 공간에서 선회하는 현상을 줄일 수 있다.
Description
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 일부를 절개하여 나타낸 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 임펠러 커버를 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 가이드팬을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위해 요부 구성을 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 요부 구성을 나타낸 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10,60...임펠러 10a...중앙 유입부
13,63...블레이드 20...모터
30,70...가이드팬 31,71...디퓨저
31a,71a...유동채널 32...베인
33...바디 플레이트 34,74...가이드 베인
34a,74a...리턴채널 40,80...임펠러 커버
40a...흡입구 41,81...요철부
42,82...외향 경사면 43,83...내향 경사면
50...모터 하우징 50a...배출구
본 발명은 진공청소기용 송풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 디퓨저를 통과한 공기를 모터 쪽으로 원활하게 유동될 수 있도록 가이드하여 흡입성능 및 효율을 향상시킬 수 있는 진공청소기용 송풍기에 관한 것이다.
일반적으로, 진공청소기용 송풍기는 외부 공기를 흡입하여 공기 중에 포함된 먼지를 먼지봉투와 같은 집진수단을 이용하여 포집하고 먼지가 제거된 공기는 다시 외부로 배출시키는 진공청소기의 흡입력 발생장치로 이용된다. 진공청소기용 송풍기는 청소기 본체 내부의 별도로 마련된 설치공간에 설치되며, 청소기 본체 내부의 압력을 낮추어 외부 공기를 청소기 본체 내부로 유입시킨다.
이러한 진공청소기용 송풍기의 성능은 진공청소기의 성능과 직결되기 때문에, 진공청소기용 송풍기의 성능을 개선하기 위한 다양한 연구 개발이 이루어지고 있다.
한국 공개특허 제2003-0050825호에는 진공청소기용 송풍기의 일예가 개시되어 있다.
한국 공개특허 제2003-0050825호에 개시되어 있는 종래 진공청소기용 송풍기는, 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되어 공기를 흡입시키는 임펠러와, 배출구가 형성된 모터 하우징 내부에 설치되어 임펠러를 회전시키는 모터와, 임펠러의 외측 둘레에 설치되어 임펠러를 통과한 공기를 압송시키는 디퓨저와, 디퓨저에 의해 압송된 공기를 모터 쪽으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 이루어진다.
이와 같은 구성으로 이루어진 종래 진공청소기용 송풍기는, 모터가 구동되면 임펠러가 고속으로 회전하면서 송풍기 외부의 공기를 흡입구를 통해 임펠러 커버 내부로 흡입시킨다. 이렇게 흡입된 공기는 임펠러의 중심에서 임펠러의 반경방향으로 유동하면서 임펠러의 외부 둘레로 빠져나간다. 임펠러를 빠져나온 공기는 디퓨저를 통과하여 임펠러 커버의 내벽에 부딪친 후, 수직 방향으로 방향을 전환하여 가이드 베인 쪽으로 유동하고, 계속해서 가이드 베인을 따라 유동하여 모터의 열을 식히고 모터 하우징 외부로 배출된다.
그런데, 이와 같은 종래 진공청소기용 송풍기는, 디퓨저에서 배출된 공기가 임펠러 커버의 내벽에 부딪치면서 유동손실이 발생되고, 디퓨저를 통과한 공기가 임펠러 커버의 내벽을 따라 선회하면서 압력손실이 발생된다.
따라서, 종래 진공청소기용 송풍기는 상기와 같은 유동손실 및 압력손실로 인해 흡입성능 및 효율이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 디퓨저를 통과한 공 기를 모터 쪽으로 원활하게 유동될 수 있도록 가이드하여 공기의 유동손실 및 압력손실을 줄임으로써, 진공청소기용 송풍기의 흡입성능 및 효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공청소기용 송풍기는, 흡입구가 구비된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버 내측에 모터에 의해 회전 가능하게 설치되는 임펠러와, 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하기 위한 유동채널이 구비된 디퓨저와, 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 모터로 가이드하기 위한 리턴채널을 형성하는 복수의 가이드 베인을 포함하며, 상기 임펠러 커버의 내측벽에는 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 리턴채널로 가이드하는 요철부가 구비된다.
상기 구성으로 이루어진 본 발명에 있어서, 상기 요철부는 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 유동채널에서의 공기 배출방향과 실질적으로 같은 방향으로 가이드하는 외향 경사면과, 상기 외향 경사면를 따라 유동된 공기를 상기 리턴채널로 가이드하기 위해 상기 외향 경사면과 연결된 내향 경사면으로 이루어진다.
그리고, 상기 요철부는 상기 임펠러 커버의 내측벽 둘레에 복수가 연속적으로 연결되며, 상기 유동채널의 개수와, 상기 리턴채널의 개수와, 상기 요철부의 개수는 모두 같다.
또한, 상기 각 요철부의 외향 경사면은 상기 유동채널이 굽은 정도와 실질적으로 같은 정도로 굽어져 있고, 상기 각 요철부의 내향 경사면은 상기 리턴채널의 굽은 정도와 실질적으로 같은 정도로 굽어져 있다.
또한, 상기 각 요철부의 외향 경사면 및 내향 경사면은 서로 같은 곡률을 갖도록 굽은 것일 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 일부를 절개하여 나타낸 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 임펠러 커버를 나타낸 저면 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 가이드팬을 발췌하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위해 요부 구성을 발췌하여 나타낸 도면이다.
도 1에 나타내 보인 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기는, 고속으로 회전하면서 공기를 흡입시키는 임펠러(10)와, 임펠러(10)를 회전시키기 위해 임펠러(10)와 결합되는 모터(20)와, 임펠러(10)와 모터(20) 사이에 설치되는 가이드팬(30)과, 임펠러(10) 및 가이드팬(30)을 덮는 임펠러 커버(40)를 포함하여 이루어진다.
임펠러(10)는 상부 커버(11)와, 하부 플레이트(12)와, 상부 커버(11)와 하부 플레이트(12) 사이에 설치되는 복수의 나선형 블레이드(13)를 포함하여 이루어진다. 임펠러(10)의 중앙부에는 원형의 중앙 유입부(10a)가 마련되고, 중앙 유입부(10a)에 대응되는 상부 커버(11)의 중앙부는 개방된다. 하부 플레이트(12)의 중앙부에는 후술하게 될 모터(20)의 회전축(23)이 압입되는 허브(14)가 설치된다. 임펠 러(10)가 회전하면 중앙 유입부(10a)를 통해 외부 공기가 유입되고, 유입된 공기는 각각의 블레이드(13) 사이사이에 형성된 흡입유로(13a)를 따라 임펠러(10) 외측으로 빠져나가게 된다.
모터(20)는 임펠러 커버(40)와 함께 송풍기의 외관을 이루는 모터 하우징(50)의 내부에 설치되며, 고정자(21)와, 고정자(21) 내부에 회전 가능하게 설치되는 회전자(22)와, 회전자(22)의 중심부에 결합된 회전축(23)을 포함하여 이루어진다. 모터 하우징(50)의 일측에는 공기가 배출되는 배출구(50a)가 형성된다.
가이드팬(30)은 임펠러(10)를 빠져나온 공기를 압송시키는 디퓨저(31)와, 디퓨저(31)를 통과한 공기를 모터(20) 쪽으로 가이드하는 가이드 베인(34)과, 가이드 베인(34)을 지지하는 바디 플레이트(33)를 포함하여 이루어진다.
도 2에 나타내 보인 것과 같이, 디퓨저(31)는 임펠러(10)와 모터(20) 사이에 위치하는 바디 플레이트(33)의 둘레에 설치된 복수의 베인(32)과, 각각의 베인(32) 사이사이에 형성되는 유동채널(31a)을 포함하여 이루어진다. 각 유동채널(31a)은 공기 유입부(31b)와 공기 유출부(31c)를 구비하고, 공기 유입부(31b)에서 공기 유출부(31c) 방향으로 폭이 확대된다.
가이드 베인(34)은 디퓨저(31)의 베인(32)과 같은 개수로 바디 플레이트(33)의 하부에 설치된다. 각각의 가이드 베인(34) 사이사이에는 중심부 방향으로 폭이 좁아지는 나선형의 리턴채널(34a)이 형성된다. 리턴채널(34a)의 개수는 유동채널(31a)의 개수와 같으며, 디퓨저(31)에서 배출된 공기가 이 리턴채널(34a)을 통과하여 모터(20) 쪽으로 유동하게 된다.
가이드팬(30)의 바디 플레이트(33) 중앙부에는 삽입공(33a)이 형성되며, 가이드팬(30)이 모터(20)와 결합될 때 모터(20)의 보스(24)가 이 삽입공(33a)에 삽입된다.
임펠러 커버(40)는 임펠러(10)를 덮도록 모터 하우징(50)에 결합된다. 임펠러 커버(40)의 중앙부에는 임펠러(10)의 중앙 유입부(10a)에 대응되는 흡입구(40a)가 형성되고, 임펠러 커버(40)의 내측벽 둘레에는 복수의 요철부(41)가 구비된다. 요철부(41)는 디퓨저(31)의 유동채널(31a)을 빠져나온 공기를 리턴채널(34a)로 원활하게 유동되도록 가이드하여 유동채널(31a)에서 배출된 공기가 디퓨저(31)와 임펠러 커버(40)의 내측벽 사이에 마련되는 공간에서 선회되는 것을 방지한다.
도 3 및 도 4에 나타내 보인 것과 같이, 요철부(41)는 유동채널(31a)에서 배출된 공기를 가이드하는 외향 경사면(42)과 외향 경사면(42)을 따라 가이드된 공기를 리턴채널(34a)로 가이드하는 내향 경사면(43)으로 이루어진다. 외향 경사면(42)은 유동채널(31a)에서 배출된 공기를 유동채널(31a)에서의 공기 배출방향(A)과 실질적으로 같은 방향으로 가이드하기 위해 임펠러 회전 방향(R)을 기준으로 임펠러 커버(40)의 외부를 향해 기울어지도록 배치진다. 그리고, 내향 경사면(43)은 외향 경사면(42)를 따라 유동된 공기를 리턴채널(34a)로 가이드하기 위해 임펠러 회전 방향(R)을 기준으로 임펠러 커버(40)의 내부를 향해 기울어지도록 배치된다.
도 4에 나타내 보인 것과 같이, 각 요철부(41)의 외향 경사면(42)은 유동채널(31a)의 굽은 정도와 실질적으로 같은 정도로 굽은 형태로 이루어지며, 베인(32)의 연장선(B) 상에 배치된다. 그리고, 내향 경사면(43)은 리턴채널(34a)이 굽은 정 도와 실질적으로 같은 정도로 굽은 형태로 이루어지며, 가이드 베인(34)의 연장선(C) 상에 배치된다.
외향 경사면(42), 내향 경사면(43) 및 이들이 연결되어 이루어진 요철부(41)의 개수는 유동채널(31a) 및 리턴채널(34a)의 개수와 같다.
이하, 도 1 및 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내 보인 것과 같이, 모터(20)의 고정자(21)와 회전자(22)의 전자기적 상호작용으로 회전자(22), 회전축(23) 및 임펠러(10)가 반시계 방향(R)으로 회전하면, 임펠러 커버(40)의 흡입구(40a)를 통해 외부 공기가 흡입된다. 이렇게 흡입된 공기는 임펠러(10)의 중앙 유입부(10a)에서 각각의 흡입유로(13a)로 분기되어 각 흡입유로(13a)를 따라 임펠러(10)의 외측 방향으로 유동한다. 임펠러(10)의 각 흡입유로(13a)에서 배출된 공기는 도 4에 나타내 보인 것과 같이, 디퓨저(31)의 공기 유입부(31b)로 유입되어 유동채널(31a)을 따라 공기 유출부(31c) 쪽으로 유동한다.
이렇게 유동채널(31a)에서 베인(32)의 굴곡된 면을 따라 유동된 공기는 유동채널(31a)의 공기 유출부(31c)를 통해 배출된 직후, 임펠러 커버(40)에 구비된 요철부(41)의 외향 경사면(42)를 따라 유동채널(31a)의 배출방향(A)과 같은 방향으로 유동한다. 이때, 유동채널(31a)의 곡률과 외향 경사면(42)의 곡률이 실질적으로 같기 때문에, 디퓨저(31)의 유동채널(31a)에서 배출된 공기는 큰 저항없이 외향 경사면(42)을 따라 가이드되어 내향 경사면(43)을 향해 자연스럽게 유동하게 된다.
계속해서, 외향 경사면(42)에서 내향 경사면(43)로 유동하는 공기는 유동채널(31a) 하부의 리턴채널(34a)을 향해 경사진 내향 경사면(43)를 따라 큰 저항없이 자연스럽게 리턴채널(34a) 쪽으로 유동방향을 바꾼다. 내향 경사면(43)에 의해 가이드되는 공기는 리턴채널(34a)의 공기 유입부(31b)로 유입된 후 리턴채널(34a)을 통해 가이드팬(30;도 1참조)의 중심방향으로 유동한다. 여기에서, 내향 경사면(43)의 곡률과 리턴채널(34a)의 곡률은 실질적으로 같기 때문에, 내향 경사면(43)에서 이탈된 공기는 큰 저항없이 자연스럽게 리턴채널(34a)로 유입된다.
이와 같이, 디퓨저(31)의 유동채널(31a)을 통과한 공기는 유동채널(31a)에서 배출된 직후 외향 경사면(42)에 의해 내향 경사면(43)으로 가이드된 후, 계속해서 내향 경사면(43)에 의해 리턴채널(34a)로 가이드되기 때문에, 유동채널(31a)의 공기 유출부(31c)에서 리턴채널(34a)의 공기 유입부(31b)까지의 공기 유동이 원활하게 이루어진다. 따라서, 디퓨저(31)에서 배출된 공기가 임펠러 커버(40)의 내측벽에 심하게 부딪치거나, 디퓨저(31)와 임펠러 커버(40) 사이의 공간에서 선회되는 현상이 줄어든다.
계속해서, 리턴채널(34a)의 공기 유입부(31b)로 유입된 공기는 도 1에 나타내 보인 것과 같이, 리턴채널(34a)을 따라 모터(20) 쪽으로 유동하여 모터(20)에서 발생되는 열을 식힌 후, 모터 하우징(50)에 형성된 배출구(50a)를 통해 배출된다.
한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 요부구성을 나타낸 도면으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기는 임펠러 커버(80) 내측벽에 구비되는 요철부(81)가 상기 바람직한 실시예에 의한 진공청 소기용 송풍기와 다르다.
즉, 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기는, 복수의 블레이드(63)를 갖는 임펠러(60)와, 임펠러(60)를 회전시키기 위해 임펠러(60)와 결합되는 모터(미도시)와, 공기를 압송하는 디퓨저(71)와, 디퓨저(71)에서 배출된 공기를 모터 쪽으로 가이드하는 가이드 베인(74)과, 임펠러(60), 디퓨저(71) 및 가이드 베인(74)을 덮는 임펠러 커버(80)를 포함하여 이루어진다. 이들 구성요소 각각의 구체적인 구성 및 작용은 상기 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기와 같다.
임펠러 커버(80)의 내측벽에는 외향 경사면(82) 및 내향 경사면(83)으로 이루어진 복수의 요철부(81)가 연속적으로 이어지도록 구비되며, 요철부(81)의 개수는 디퓨저(71)의 유동채널(71a) 및 가이드 베인(74) 사이사이에 형성되는 리턴채널(74a)의 개수와 같다. 외향 경사면(82)의 곡률과 내향 경사면(83)의 곡률은 같으며, 외향 경사면(82) 및 내향 경사면(83)이 결합되어 형성된 요철부(81)의 곡률 역시 이와 같다.
그리고, 요철부(81)의 외향 경사면(82)은 디퓨저(71)의 유동채널(71a)에서 배출되는 공기를 가이드하기 위해 유동채널(71a)의 배출방향(D)으로 기울어지도록 배치되고, 내향 경사면(83)은 외향 경사면(82)를 따라 유동된 공기를 리턴채널(74a)로 가이드하기 위해 리턴채널(74a) 방향으로 기울어지도록 배치된다.
이러한 구성으로 이루어진 본 발명의 다른 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기에 의하면, 디퓨저(71)의 유동채널(71a)에서 배출된 공기가 외향 경사면(82)에 의해 가이드되면서 자연스럽게 내향 경사면(83)으로 유동하게 된다. 계속해서, 공 기는 내향 경사면(83)에 의해 가이드되어 리턴채널(74a)로 자연스럽게 유동하게 된다.
따라서, 디퓨저(71)와 가이드 베인(74) 사이에서 공기의 유동이 큰 저항없이 자연스럽게 이루어지며, 이에 의해 디퓨저(71)를 통과한 공기가 디퓨저(71)와 임펠러 커버(80) 사이의 공간에서 선회하지 않고 리턴채널(74a)로 원활하게 유동하게 된다.
이상에서 설명한 것과 같은 본 발명에 의하면, 임펠러 커버 내측벽의 외향 경사면 및 내향 경사면으로 이루어진 요철부가 디퓨저에서 배출된 공기를 가이드 베인 쪽으로 자연스럽게 유동되도록 가이드하기 때문에, 디퓨저를 통과한 공기가 임펠러 커버의 내측벽에 심하게 충돌하거나, 임펠러와 임펠러 사이의 공간에서 선회하는 현상이 줄어든다. 따라서, 공기의 유동손실 및 압력손실이 감소되며, 이로인해 진공청소기용 송풍기의 흡입성능 및 효율이 향상되는 효과가 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면화되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능하다.
Claims (7)
- 흡입구가 구비된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버 내측에 모터에 의해 회전 가능하게 설치되는 임펠러와, 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하기 위한 유동채널이 구비된 디퓨저와, 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 모터로 가이드하기 위한 리턴채널을 형성하는 복수의 가이드 베인을 포함하는 진공청소기용 송풍기에 있어서,상기 임펠러 커버의 내측벽에는 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 리턴채널로 가이드하는 요철부가 구비된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 1 항에 있어서,상기 요철부는 상기 유동채널에서 배출된 공기를 상기 유동채널에서의 공기 배출방향과 실질적으로 같은 방향으로 가이드하는 외향 경사면과, 상기 외향 경사면를 따라 유동된 공기를 상기 리턴채널로 가이드하기 위해 상기 외향 경사면과 연결된 내향 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 2 항에 있어서,상기 요철부는 상기 임펠러 커버의 내측벽 둘레에 복수가 연속적으로 연결된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 3 항에 있어서,상기 유동채널의 개수와, 상기 리턴채널의 개수와, 상기 요철부의 개수는 모두 같은 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 4 항에 있어서,상기 각 요철부의 외향 경사면은 상기 유동채널이 굽은 정도와 실질적으로 같은 정도로 굽은 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,상기 각 요철부의 내향 경사면은 상기 리턴채널의 굽은 정도와 실질적으로 같은 정도로 굽은 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
- 제 4 항에 있어서,상기 각 요철부의 외향 경사면 및 내향 경사면은 서로 같은 곡률을 갖도록 굽은 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
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