KR100441093B1

KR100441093B1 - 진공청소기용 원심송풍기

Info

Publication number: KR100441093B1
Application number: KR10-2002-0000260A
Authority: KR
Inventors: 전완호
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-01-03
Filing date: 2002-01-03
Publication date: 2004-07-21
Also published as: KR20030059662A

Abstract

본 발명은 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것으로서, 특히 공기가 빠르게 토출되는 임펠러의 블레이드 하단과 디퓨저의 하단 사이에 간격을 넓게 함으로 주기적으로 만나게 되는 임펠러와 디퓨저 사이에 상호작용을 감소시키는 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 따른 진공청소기용 원심송풍기는 모터와 회전축에 의해 회전되면서 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러의 외둘레에 설치되어 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 다퓨저는 상기 임펠러의 회전에 따라 발생되는 임펠러의 블레이드와 디퓨저의 상호작용이 감소되도록 상기 블레이드의 출구부 또는 상기 디퓨저의 입구부 상단이 돌출되어 회전축에 대해 소정의 경사각을 갖도록 형성됨으로서 소음을 저감시킬 뿐 아니라 송풍 성능을 향상시키는 효과가 있다.

Description

진공청소기용 원심송풍기 { Centrifugal blower for a cleaner }

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 본체(4)의 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 상,하부커버(24a,24b) 내측에 다수개의 블레이드(24c)가 원주 방향으로 만곡되게 설치된 것으로 모터(30)와 회전축(29)에 의해 연결된다.

그리고, 상기 임펠러(24)와 모터(30) 사이에는 상기 임펠러(24)의 출구부를 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(27)가 설치된다.

여기서, 상기 임펠러(24)를 통과한 공기가 상기 디퓨저(26)에 의해 압송되면서 속도 에너지가 압력 에너지로 변환되도록 상기 임펠러(24)의 출구부와 상기 디퓨저(26)의 입구부는 최소간격을 두고 주기적으로 만나도록 상기 임펠러(24)의 외측에 디퓨저(26)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 종래 기술의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 모터(30)가 작동되면, 모터와 연결된 임펠러(24)가 회전되면서 상측의 흡입구(22a)를 통하여 공기는 90° 유동이 꺽이면서 상기 임펠러(24)의 입구부로 흡입되고, 유로를 따라 상기 임펠러(24)의 출구부를 통해 나오게 된다.

이후, 상기 임펠러(24)의 출구부를 통해 나온 공기는 블레이드(24c)의 출구부와 최소간격을 두고 주기적으로 만나게 되는 디퓨저(26)의 입구부로 유입되어 상기 디퓨저(26)에 의해 압송되며, 상기 디퓨저(26)에 의해 압송된 공기는 180°회전되어 상기 디퓨저(26)의 하단에 형성된 상기 가이드 베인(28)을 지나 모터(30) 측으로 안내된다.

이와 같이 모터(30) 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 주기적으로 임펠러의 블레이드와 디퓨저가 최소 간격을 두고 만날 때 임펠러를 통과한 공기가 디퓨저로 유입되면서 임펠러의 블레이드와 디퓨저의 상호작용에 의해 소음이 발생하게 된다.

특히, 상측의 흡입구를 통하여 공기가 임펠러 측으로 유입되면서 90°유동이 꺽여 임펠러의 반경 방향으로 토출됨으로 임펠러의 블레이드 하단 측으로 토출되는 공기의 속도가 빠르기 때문에 임펠러의 블레이드 하단과 디퓨저의 하단 사이의 상호작용에 의해 소음이 크게 발생되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 흡입구를 통하여 임펠러 측으로 유입된 공기가 90°꺽여 반경 방향으로 토출됨에 따라 공기가 빠르게 토출되는 임펠러의 블레이드 하단과 디퓨저 하단 사이에 발생되는 상호작용을 저감시킴으로 임펠러의 블레이드와 디퓨저 사이에 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 진공청소기용 원심송풍기를 제공하는데 그 목적이 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 원심송풍기가 도시된 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 임펠러가 도시된 사시도,

도 6은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 디퓨저가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

54 : 임펠러 54c : 블레이드

54e : 블레이드 출구부 56 : 디퓨저

56a : 디퓨저 입구부 60 : 모터

α: 블레이드 출구부 경사각 β: 디퓨저 입구부 경사각

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 흡입구가 형성된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되고 다수개의 블레이드가 형성되어 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러 커버와 결합되고 토출구가 형성된 모터 하우징와, 상기 모터 하우징 내측에 임펠러와 회전축에 의해 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와, 상기 임펠러 외둘레에 설치되어 상기 임펠러를 통과한 공기가 토출되도록 안내하는 가이드 베인 측으로 공기를 압송하는 디퓨저를 포함하여 구성된 진공청소기용 원심송풍기에 있어서, 상기 임펠러와 디퓨저는 블레이드의 출구부 상단 또는 디퓨저의 입구부 상단이 돌출되어 상기 회전축에 대해 소정의 경사각을 갖도록 형성된 것을 특징으로 한다.

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

도 4는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기가 도시된 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 임펠러가 도시된 사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 디퓨저가 도시된 사시도이다.

상기 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 도 4에 도시된 바와 같이 상면에 흡입구(52a)가 형성된 임펠러 커버(52)와, 상기 임펠러 커버(52) 내측에 회전 가능하게 설치되는 임펠러(54)와, 상기 임펠러 커버(52) 하측에 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.

여기서, 상기 임펠러(54)는 원판체 형상의 상,하부 커버(54a,54b) 사이에 다수개의 블레이드(54c)가 원주 방향으로 만곡되게 설치된 것으로 회전되면서 상기 흡입구(52a)로부터 흡입된 공기를 반경방향으로 토출시킨다.

그리고, 상기 임펠러(54)의 외둘레에 위치되도록 원판체(57)의 상면에 원주 방향으로 다수개가 배치되어 상기 임펠러(54)를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저(56)와, 상기 원판체(57)의 하면에 원주 방향으로 다수개가 만곡되게 배치되어 상기 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기를 모터(60) 측으로 안내하는 가이드 베인(58)이 더 포함된다.

보통, 진공 청소기에 사용되는 원심송풍기는 상기 블레이드의 출구부(54e)와 상기 디퓨저의 입구부(56a)가 최소 간격(w)을 두고 주기적으로 만나도록 설계되되, 그 간격은 원심팬의 성능상 이유로 최소 간격(w = 임펠러 외경의 0.5% ~ 2%)만이허용되도록 작게 설계된다.

따라서, 상기 임펠러(54)가 회전되면, 상기 블레이드의 출구부(54e)와 디퓨저의 입구부(56a)가 최소 간격을 두고 만나게 되는 경우 상호작용의 강도가 강약을 반복하면서 교란되기 때문에 강한 소음을 발생시킨다.

상기와 같이 블레이드의 출구부(54e)와 디퓨저의 입구부(56a) 사이에 상호작용을 감소시키기 위해 블레이드의 출구부(54e)가 상단이 돌출되게 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 갖도록 형성되거나, 상기 디퓨저의 입구부(56a)가 상단이 돌출되게 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(β)을 갖도록 형성된다.

상기 블레이드의 출구부 경사각(α)과 디퓨저의 입구부 경사각(β)은 상기 회전축에 대해 15°에서 45°사이가 되도록 형성된다.

상기와 같이 각각의 블레이드 출구부(54e) 또는 각각의 디퓨저 입구부(56a)가 모두 주어진 범위 내에서 일정하게 형성되어 소음을 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 블레이드의 출구부 경사각(α)과 디퓨저의 입구부 경사각(β)이 30°인 것을 기준으로 15°인 것과 45°인 것이 번갈아 가며 배치시킴으로 소음을 더 많이 저감시킬 수 있다.

이때, 상기 블레이드의 출구부 경사각(α)과 디퓨저의 입구부 경사각(β)으로 사용되는 각도의 분포는 주어진 범위 내에서 임의로 다르게 할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 모터(60)에 전원이 공급되면, 모터(60)에 의해 회전축(59)이 회전됨과 동시에 임펠러(54)가 회전되면서 공기가 임펠러의 입구부(54d)로 유입된다.

상기 임펠러의 입구부(54d)로 유입된 공기는 90°유동이 꺽여 임펠러의 블레이드(54c)를 따라 블레이드의 출구부(54e)로 토출되어 디퓨저의 입구부(56a)로 유입된다.

이때, 상기 블레이드의 출구부(54e) 상단보다 하단을 통해 나오는 공기의 속도가 더 빠르기 때문에 상기 블레이드의 출구부(54e)와 디퓨저의 입구부(56a)가 주기적으로 최소간격(w)을 두고 만날 때 블레이드의 출구부(54e) 하단에서 블레이드(54c)와 디퓨저(56)의 상호작용이 강하게 형성된다.

하지만, 상기 블레이드의 출구부(54e) 또는 디퓨저의 입구부(56a)가 경사지게 형성되어 블레이드의 출구부(54e) 하단과 디퓨저의 입구부(56a) 하단 사이에 간격이 넓게 형성됨으로 상기 블레이드(54c)와 디퓨저(56a) 사이의 상호작용을 저감시킨다. 이때 상기 블레이드의 출구부(54e)에서 디퓨저의 입구부(56a)로 유동되는 공기는 상기 블레이드(54c) 및 디퓨저(56)의 상단이 상기 공기 유동에 대하여 저항으로 작용되는 바, 블레이드의 출구부(54e)에서 디퓨저의 입구부(56a)로 유동되는 공기가 상기 상부커버(54a)와 임펠러커버(52) 사이로 유동되는 것을 억제시킨다. 그래서 상기 상단의 좁은 간격에 의해 억제된 공기의 유동은 원심송풍기의 효율을 상승시키는 효과가 있다.

그리고 상기와 같이 디퓨저의 입구부(56a)로 유입된 공기는 디퓨저(56)를 지나면서 압송되고, 상기 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기는 180°회전되어 상기 디퓨저(56)의 하단에 형성된 상기 가이드 베인(58)을 지나 모터(60) 측으로 안내된다.

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 임펠러의 블레이드 출구부와 디퓨저의 입구부를 회전축에 대해 소정의 경사각을 갖도록 형성함으로 흡입구를 통하여 임펠러 측으로 유입된 공기가 90°꺽여 반경 방향으로 토출됨에 따라 공기가 빠르게 토출되는 블레이드의 출구부 하단과 디퓨저의 입구부 하단 사이에 발생되는 상호작용을 저감시킴으로 임펠러의 블레이드와 디퓨저 사이에 발생되는 소음을 저감시킬 수 있는 이점이 있다.더불어 상기 블레이드의 출구부와 디퓨저의 입구부의 돌출된 상단은 압송되는 공기가 역류되는 것을 방지하여 원심송풍기의 효율을 향상시키는 이점을 가지고 있다.

Claims

삭제
흡입구가 형성된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되고 다수개의 블레이드가 형성되어 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러 커버와 결합되고 토출구가 형성된 모터 하우징와, 상기 모터 하우징 내측에 임펠러와 회전축에 의해 연결되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와, 상기 임펠러 외둘레에 설치되어 상기 임펠러를 통과한 공기가 토출되도록 안내하는 가이드 베인 측으로 공기를 압송하는 디퓨저를 포함하여 구성된 진공청소기용 원심송풍기에 있어서,

상기 임펠러와 디퓨저는 블레이드의 출구부 상단 또는 디퓨저의 입구부 상단이 돌출되어 상기 회전축에 대해 소정의 경사각을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
제 2 항에 있어서,

상기 블레이드 출구부 또는 디퓨저 입구부 경사각은 상기 회전축에 대해 15°에서 45°사이가 되도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
제 2 항에 있어서,

상기 블레이드 출구부 또는 디퓨저 입구부 경사각은 회전축에 대하여 30°경사진 것을 기준으로 15°인 것과 45°인 것이 번갈아 가며 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
제 2 항에 있어서,

상기 블레이드 출구부 또는 디퓨저 입구부 경사각은 15°에서 45°사이의 임의의 각도가 서로 다르게 불규칙하게 분포하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.