KR100323546B1 - 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조에 관한 것으로서, 특히 임펠러(impeller)의 후방에 설치되는 디퓨져(diffuser)에 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 파워소자를 부착할 수 있도록 함으로써 인쇄회로기판의 냉각성능을 향상시키는 동시에 파워소자의 열을 방열하기 위한 방열판을 삭제하여 제품의 소형화를 이룩할 수 있는 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 모터에 연결되어 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러의 후방에 설치되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기의 압력을 상승시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저 일측에 연장 형성되어 인쇄회로기판의 발열소자가 접촉되는 연장판를 포함하여 구성됨으로써, 임펠러에 의해 흡입된 공기가 발열소자를 먼저 냉각시킨 다음 모터를 냉각시키도록 하여 방열효율이 향상되고, 방열판을 제거함으로써 진공청소기의 소형화를 이룩할 수 있는 효과를 제공한다.
Description
본 발명은 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조에 관한 것으로서, 특히 임펠러(impeller)의 후방에 설치되는 디퓨져(diffuser)에 인쇄회로기판(PCB: Printed Circuit Board)의 파워소자를 부착할 수 있도록 함으로써 인쇄회로기판의 냉각성능을 향상시키는 동시에 파워소자의 열을 방열하기 위한 방열판을 삭제하여 제품의 소형화를 이룩할 수 있는 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조에 관한 것이다.
일반적으로, 진공청소기는 실내 바닥에 존재하는 먼지를 흡입하여 그 먼지를 걸러내고 다시 깨끗한 공기를 실내로 배기하는 제품인 바, 도 1에 도시된 바와 같이 모터(1)의 축과 연결되어 있는 임펠러(2)의 회전에 따라 집진실(3)내의 공기가 원심력에 의해 속도에너지를 받는다. 속도에너지를 받은 공기는 가이드 베인의 유로(5)를 따라 배기구(9)로 진행하면서 배압이 증가하게 되어 진공력에 의하여 집진실(3)과 연결되어 있는 호스(6), 연장관(7), 및 흡입구(8)를 통하여 바닥의 먼지를 포함한 공기를 흡입하여 흡입된 공기 중의 먼지는 집진실(3) 내의 필터(4)에 의해 걸러지게 되어 청소가 되며, 깨끗한 공기만 모터(1)를 냉각시키면서 배기구(9)로 배출된다. 여기서, 케이스 상측부에는 각종의 소자가 부착된 인쇄회로기판(10)이 설치되어 있고, 상기 인쇄회로기판(10)에 설치된 발열소자에는 방열을 위하여 방열판(10a)이 부착되어 있다.
참조된 도면, 도 2는 종래기술에 의한 진공청소기의 임펠러와 디퓨져의 정면도이고, 도 3은 종래기술에 의한 진공청소기의 임펠러와 디퓨져의 측면도이다.
종래의 진공청소기에서 모터(20)의 축(21)은 임펠러(22)에 연결되어 회전될 수 있도록 되어 있고, 상기 임펠러(22)의 후방에는 디퓨져(23)가 설치되어 필터(4)를 통과한 깨끗한 공기가 배기될 수 있도록 압력을 증대시키게 된다.
또한, 디퓨져(23)와 가이드 베인의 유로(5)를 통과하는 공기는 디퓨져(23)의 후방에 설치된 모터(20)를 냉각시키는 동시에 그 일부가 상기 방열판(10a)을 지나도록 되어 있어 인쇄회로기판(10)을 방열하게 한다. 즉, 모터(20)를 냉각시킨 공기의 일부가 방열판(10a)을 다시 냉각시키게 되는 구조이다. 물론, 모터(1)와 인쇄회로기판(10)을 방열시킨 공기는 배기구(9)를 통하여 외부로 배기된다.
그러나, 종래의 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조는 흡입공기로 냉각시킬 대상이 모터의 코일부분과 파워소자인데 1kW급 이상의 청소기의 모터의 전력손실은 약 300Watt 정도이고 파워소자의 전력손실은 약 50 ~ 80Watt 정도이며, 모터와 파워소자의 열적인 신뢰성을 만족시키는 허용 온도는 모터가 약 130℃, 파워소자가 약 95℃ 정도이고, 또한, 약 300Watt의 발열을 하는 모터를 거치며 데워진 공기가 인쇄회로기판의 방열판을 지나게 되고, 더욱이 모터를 거친 공기의 일부분만이 인쇄회로기판의 방열판을 지나게 되기 때문에 방열이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,임펠러의 후방에 설치되는 디퓨져에 발열소자가 접하도록 인쇄회로기판을 설치하여 방열성능을 향상시키는 동시에 방열판과 같은 부품을 삭제하여 제품의 소형화를 가속시킬 수 있는 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 일반적인 진공청소기의 구성도,
도 2는 종래기술에 의한 진공청소기의 임펠러와 디퓨져의 정면도,
도 3은 종래기술에 의한 진공청소기의 임펠러와 디퓨져의 측면도,
도 4는 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조의 정면도,
도 5는 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조의 측면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
51 : 모터 52 : 축 53 : 임펠러
54 : 디퓨져 54a : 연장판 55 : 인쇄회로기판
55a : 발열소자
본 발명은 모터에 연결되어 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러의 후방에 설치되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기의 압력을 상승시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저 일측에 연장 형성되어 인쇄회로기판의 발열소자가 접촉되는 연장판를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 참조된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
우선 참조된 도면, 도 4는 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조의 정면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조의 측면도이다.
본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 공기와 먼지를 흡입할 수 있도록 회전되는 임펠러(53)가 모터(51)의 축(52)에 연결되어 있고, 그 후방에는 상기 임펠러(53)에 의해 흡입된 공기의 압력을 높이도록 디퓨져(54)가 설치되어 있다.
여기서, 상기 디퓨져(54)의 상측에는 연장판(54a)이 형성되어 있고, 상기 연장판(54a)에는 인쇄회로기판(55)의 발열소자(55a)가 접하도록 설치되어 있다. 그리고, 상기 디퓨져(54)는 열전달이 우수한 금속류로 이루어지는 것이 바람직하다. 즉, 상기 디퓨져(54)는 알루미늄을 사용하여 다이캐스팅 방식으로 용이하게 제조할 수 있다.
상기에서, 상기 모터(51)에 의해 상기 임펠러(53)가 회전하게 되면 흡입구(8)를 통하여 바닥의 먼지와 공기가 함께 흡입되고, 흡입된 공기의 먼지는 집진실(3)에서 필터(4)에 의해 걸러지고 걸리진 깨끗한 공기는 모터(51)를 식히면서 배기구(9)로 배기된다. 이때, 상기 임펠러(53)를 통과한 공기는 상기 디퓨져(54)를 통과한 다음 상기 모터(51) 쪽으로 이동하게 되기 때문에 디퓨져(54)의 온도를 하강시키게 되고, 상기 디퓨져(54)에 접하도록 설치된 발열소자(55a)의 온도도 하강하게 된다. 상기 발열소자(55a)의 온도를 하강시킨 공기는 상기 모터(51) 쪽으로 이동되어 모터(51)를 식히게 된다.
상기 수학식 1에서,
Q : 열전달량(고온물체에서 대기 중으로의 열전달량),
h : 열전달계수(자연대류시 상향수평면 약 4.65, 수직면 약 5.25),
A : 방열면적(고온물체 표면적),
ΔT : 고온물체와 주위 공기와의 온도차를 각각 나타낸다. 그리고 열전달계수(h)는 유속에 좌우되고 유속이 클수록 열전달계수(h)가 증대되어 열전달량(Q)이증대되고, 방열면적(A)을 크게 함으로써 열전달량(Q)을 증대시킬 수 있으나 방열면적(A)을 크게 설계하면 청소기의 크기를 소형화하는데 매우 불리하다. 따라서, 본 발명은 상기 수학식 1에 나타낸 바와 같이 유속이 빠르게 나타나는 상기 임펠러(53)의 후방에 설치된 상기 디퓨져(54)에 상기 발열소자(55a)가 접하도록 구성함으로써 열전달계수(h)를 증대시켜 열전달량(Q)을 극대화시킨 것이다.
이와 같이, 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조는 임펠러(53)의 후방에 설치되는 디퓨져(54)에 연장판(54a)을 형성하고 그 연장판(54a)에 인쇄회로기판(55)의 발열소자(55a)가 접하도록 설치함으로써 임펠러(53)에 의해 흡입된 공기가 발열소자(55a)를 먼저 냉각시킨 다음 모터(51)를 냉각시키도록 하여 방열효율이 향상되는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 의한 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조는 종래에 발열소자(55a)에 설치되어 있던 방열판을 제거함으로써 진공청소기의 소형화를 이룩할 수 있는 효과를 제공한다.
Claims (1)
- 모터에 연결되어 회전되는 임펠러와, 상기 임펠러의 후방에 설치되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기의 압력을 상승시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저 일측에 연장 형성되어 인쇄회로기판의 발열소자가 접촉되는 연장판을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조.
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| KR1019990030323A KR100323546B1 (ko) | 1999-07-26 | 1999-07-26 | 진공청소기용 인쇄회로기판의 방열구조 |
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