KR100457551B1 - 진공청소기용 원심송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것으로서, 특히 임펠러와 디퓨저 사이로 공기가 원활하게 흘러가도록 임펠러의 출구부와 디퓨저의 입구부를 회전축에 대해 경사지게 형성함으로 소음저감 및 송풍효율을 향상시킨 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것이다.

본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되어 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러 커버에 결합되고 토출구가 형성된 모터 하우징 내측에 상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되도록 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와, 상기 임펠러 외둘레에 설치되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와, 상기 디퓨저에 일체로 형성되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성된 진공청소용 원심송풍기에 있어서, 상기 임펠러와 디퓨저는 임펠러와 디퓨저 사이에 와류가 발생되지 않도록 임펠러의 출구부와 디퓨저의 입구부가 상기 회전축에 대하여 소정의 경사각을 갖도록 형성된다.

Description

진공청소기용 원심송풍기 {The centrifugal blower for a cleaner }

본 발명은 진공청소기용 원심송풍기에 관한 것으로서, 특히 임펠러와 디퓨저 사이로 공기가 원활하게 흘러가도록 임펠러의 출구부와 디퓨저의 입구부를 회전축에 대해 경사지게 형성함으로 소음저감 및 송풍효율을 향상시킨 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 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 임펠러(24)와 회전축(29)에 의해 연결되도록 설치되어 상기 임펠러(24)를 회전시키는 모터(30)로 구성된다.

그리고, 상기 임펠러(24)와 모터(30) 사이에는 상기 임펠러의 출구부(24b)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(27)가 설치된다.

여기서, 상기 임펠러(24)를 통과한 공기가 상기 디퓨저(26)에 의해 압송되면서 압력이 증가하도록 상기 임펠러의 출구부(24b)와 상기 디퓨저(26)는 일정간격을 두고 상기 임펠러(24)의 외측에 디퓨저(26)가 설치된다.

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 상기 임펠러의 입구부(24a)로 흡입되고, 유로를 따라 상기 임펠러의 출구부(24b)를 통해 나오게 된다.

이후, 상기 임펠러의 출구부(24b)를 통해 나온 공기는 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 임펠러의 출구부를 통해 나오는 공기 중 임펠러 출구부의 하단보다 상단으로 나오는 공기의 속도가 느리기 때문에 임펠러의 출구부 상단 측에 와류가 형성되어 소음이 발생되고, 송풍효율이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 임펠러의 출구부 상단과 하단을 통해 나오는 공기의 속도 차이에 의해 임펠러의 출구부 상단에 와류가 발생하는 것을 방지하기 위하여 임펠러의 출구부 하단을 통과한 공기를 먼저 디퓨저 측으로 유입시킴으로 소음을 저감할 뿐 아니라 송풍효율을 향상시킬 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 블레이드가 도시된 사시도,

도 7은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 디퓨저가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

52 : 임펠러 커버 54 : 임펠러

54a: 임펠러의 입구부 54b : 임펠러의 출구부

54e : 블레이드 56 : 디퓨저

56a: 디퓨저의 입구부 58 : 가이드 베인

59 : 회전축 60 : 모터

α : 임펠러의 출구부 경사각 β : 디퓨저의 입구부 경사각

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는, 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되어 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러 커버에 결합되고 토출구가 형성된 모터 하우징 내측에 상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되도록 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와, 상기 임펠러 외둘레에 설치되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와, 상기 디퓨저에 일체로 형성되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성된 진공청소용 원심송풍기에 있어서, 상기 임펠러와 디퓨저 사이에 와류가 발생되지 않도록 상기 임펠러의 출구부와 상기 디퓨저의 입구부가 상기 회전축에 대해 서로 다른 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 블레이드가 도시된 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 디퓨저가 도시된 사시도이다.

상기 본 발명에 따른 진공청소기용 원심송풍기는 도 4에 도시된 바와 같이 상면 중앙에 흡입구(52a)가 형성된 임펠러 커버(52) 내측에 회전 가능하게 설치된임펠러(54)와, 상기 임펠러 커버(52) 하단에 결합되고 측면에 다수개의 토출구(53a)가 형성된 모터 하우징(53) 내측에 설치되어 상기 임펠러(54)와 회전축(59)에 의해 연결되어 상기 임펠러(54)를 회전시키는 모터(60)와, 상기 임펠러(54)의 둘레에 설치되어 상기 임펠러(54)를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저(56)와, 상기 디퓨저(56)의 하측에 설치되어 상기 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기를 상기 모터(60) 측으로 안내하는 가이드 베인(58)으로 구성되고, 특히 상기 임펠러의 출구부(54b)와 상기 디퓨저의 입구부(56a)는 상기 회전축(59)에 대해 각각 소정의 경사각(α,β)을 가지도록 기울어지게 형성된다.

여기서, 상기 임펠러(54)는 도 5에 도시된 바와 같이 상부 플레이트(54c)와 하부 플레이트(54d) 사이에 원주 방향으로 다수개 배치된 블레이드(54e)가 코킹되어 결합된 것으로 상기 임펠러의 출구부(54b)는 상단이 하단보다 돌출되도록 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 이루도록 형성된다.

즉, 상기 상부 플레이트(54c)가 하부 플레이트(54d)보다 그 직경이 크게 형성되고, 상기 블레이드 출구부(54b) 역시 상단이 하단보다 돌출되도록 상기 회전축(59)에 대해 소정의 경사각(α)을 이루도록 형성된다.

따라서, 크기가 다른 상,하부 플레이트(54c,54d) 사이에 설치되는 상기 블레이드(54e)는 도 6에 도시된 바와 같이 하단보다 상단이 더 길게 형성됨으로 상단의 코킹부(55a) 위치와 하단의 코킹부(55b) 위치는 적어도 하나 이상 어긋나게 된다.

또한, 상기 디퓨저의 입구부(56a) 역시 도 7에 도시된 바와 같이 상기 임펠러의 출구부(54b)에 대향되도록 하단이 상단보다 돌출되게 상기 회전축(59)에 대해소정의 경사각(β)을 이루도록 형성된다.

여기서, 상기 임펠러의 출구부(54b) 경사각(α)과 상기 디퓨저의 입구부(56a) 경사각(β)은 서로 다르게 형성하되, 상기 디퓨저의 입구부(56a) 경사각(β)은 상기 임펠러의 출구부(54b) 경사각(α)보다 30°이하 더 기울어지도록 형성된다.

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(54a)로 흡입되고, 유로를 따라 상기 임펠러의 출구부(54b)를 통해 나오게 된다.

그리고, 상기 임펠러의 출구부(54b)를 통해 나온 공기는 상기 디퓨저의 입구부(56b)로 유입되어 상기 디퓨저(56)를 통과하면서 공기의 속도 에너지는 압력 에너지로 변환된다.

여기서, 상기 임펠러의 출구부(54b) 상단이 하단보다 돌출되게 형성되고, 상기 디퓨저의 입구부(56a) 하단이 상단보다 돌출되게 형성됨으로 상기 임펠러의 출구부(54b) 하단으로 나온 공기가 먼저 디퓨저의 입구부(56a) 하단으로 유입된다.

따라서, 상기 임펠러의 출구부(54b) 하단을 통해 나오는 공기는 상기 임펠러의 출구부(54b) 상단을 통해 나오는 공기보다 먼저 디퓨저의 입구부(56a) 측으로 유입되어 속도 에너지가 압력 에너지로 변환되기 때문에 상기 임펠러의 출구부(54b)를 통해 나온 공기의 속도는 상하단의 구분없이 균일해짐으로 와류가 발생되지 않아 송풍 효율이 향상된다.

또한, 상기 디퓨저의 입구부(56a)의 하단이 상단보다 돌출됨으로 상기 임펠러의 출구부(54b) 하단을 통해 나오는 공기는 상기 디퓨저(56)를 통과하는 시간이 보다 길어지기 때문에 공기의 압력 에너지가 증대되어 송풍 효율을 향상시킨다.

그리고, 상기 디퓨저의 입구부(56a) 경사각(β)이 임펠러의 출구부(54b) 경사각(α)보다 더 크게 형성됨으로 상기 임펠러의 출구부(54b)를 통과한 공기가 상기 디퓨저의 입구부(56a)로 유입될 때 상하단의 유동이 디퓨저(56)와 충돌하는 시간차가 생겨 피크 소음이 줄어들 뿐 아니라 피크 소음과 관련된 하모닉 소음 역시 낮아져 소음이 저감된다.

이후, 상기와 같이 디퓨저(56)에 의해 압송된 공기는 180°회전되어 상기 가이드 베인(58)에 의해 모터(60) 측으로 안내되고, 이와 같이 상기 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 상기 임펠러의 출구부와 디퓨저의 입구부가 경사각을 가지도록 형성되고, 상기 임펠러의 출구부 하단의 직경이 상단보다 작게 형성됨으로써 상기 임펠러의 출구부 하단을 통해 나오는 공기가 상기 디퓨저의 입구부측으로 먼저 유입되기 때문에 속도에너지가 압력에너지로 변환되어 상기 임펠러로부터 나오는 공기의 속도가 상하측 구분 없이 균일해짐으로써 와류가 발생되지 않아 소음이 저감될 뿐만 아니라 송풍효율이 향상되는 효과가 있다.또한, 상기 임펠러의 출구부와 상기 디퓨저의 입구부의 경사각이 서로 다르게 형성됨으로써, 상기 임펠러와 디퓨저 사이에 이차 유동으로 인해 발생되는 유동손실을 방지하여 효율이 향상될 뿐만 아니라 상기 임펠러의 출구부에서 나오는 상하측의 공기가 상기 디퓨저에 충돌하는 시간차가 생겨 소음이 감소되는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 흡입구가 형성된 임펠러 커버 내측에 회전 가능하게 설치되어 공기를 흡입하는 임펠러와, 상기 임펠러 커버에 결합되고 토출구가 형성된 모터 하우징 내측에 상기 임펠러와 회전축에 의해 연결되도록 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터와, 상기 임펠러 외둘레에 설치되어 상기 임펠러를 통과한 공기를 압송하는 디퓨저와, 상기 디퓨저에 일체로 형성되어 상기 디퓨저에 의해 압송된 공기를 상기 모터 측으로 안내하는 가이드 베인을 포함하여 구성된 진공청소용 원심송풍기에 있어서,

   상기 임펠러와 디퓨저 사이에 와류가 발생되지 않도록 상기 임펠러의 출구부와 상기 디퓨저의 입구부가 상기 회전축에 대해 서로 다른 경사각을 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 임펠러는 출구부 선단이 후단보다 돌출되고, 상기 디퓨저는 입구부 후단이 선단보다 돌출되도록 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.
3. 삭제
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 디퓨저의 입구부 경사각은 상기 임펠러의 출구부 경사각보다 30°이하 더 기울어진 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기.