KR100629328B1 - 청소기의 송풍장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 다수개의 깃으로 이루어진 팬과, 상기 팬의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치된 디퓨저로를 포함하여 구성되되, 상기 팬의 깃이 높이방향으로 상기 팬의 중심에서 반경방향으로 상기 팬의 외경보다 짧게 형성된 일 부위가 있고, 상기 팬의 깃이 높이방향으로 대칭적이며, 상기 팬의 반경방향으로 상기 팬의 깃의 최소 길이가 상기 팬의 외경의 90 ~ 99% 이내이기 때문에 상기 팬과 디퓨저 사이에서 공기 유동이 크게 손실되지 않으면서 안정될 수 있어, 송풍효율이 향상됨과 아울러 소음이 감소된다.
청소기, 송풍장치, 원심 송풍장치, 팬, 팬의 깃, 디퓨저

Description

청소기의 송풍장치{Blower of Vacuum Cleaner}
도 1은 일반적인 청소기의 구성도,
도 2는 종래 기술에 따른 청소기의 송풍장치 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 팬의 깃의 형상을 다양하게 실시한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 모터 51 : 팬의 깃
52 : 팬 54 : 디퓨저
본 발명은 청소기의 송풍장치에 관한 것으로서, 특히 팬과 디퓨저 사이의 간격이 팬의 깃의 높이방향으로 일부만 확장될 수 있도록 팬의 깃이 높이방향으로 일부 상기 팬의 외경보다 짧게 형성된 청소기의 송풍장치에 관한 것이다.
일반적으로 청소기는 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 본체(2)와, 상기 본체(2)의 흡입구(2a)와 연결되어 바닥에 쌓여있는 청소물을 공기와 함께 흡입하는 흡입기구(4)로 구분된다. 상기 본체(2)에는 상기 흡입기구(4)에 의해 흡입된 청소물을 수거하고 공기를 여과하여 통과시키는 집진실(6)과, 상기 흡입기구(4)를 통하여 청소물이 공기와 함께 상기 본체(2) 내부로 흡입되도록 흡입력을 발생시키는 송풍장치(10) 등으로 구성되며, 상기 본체(2) 후방에는 상기 송풍장치(10)를 통과한 공기를 외부로 배출시키는 배출구(2b)가 형성된다.
한편, 종래 기술에 따른 송풍장치(10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전방에 공기가 흡입되는 흡입구(12a)가 형성되고 후방이 개구된 팬 하우징(12)과, 상기 팬 하우징(12)의 내부에 회전 가능토록 설치되어 원심력에 의해 공기를 송풍하는 팬(14)과, 상기 팬(14)의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격(g)을 두고 고정되어 상기 팬(14)으로부터 송풍된 공기를 확산하는 디퓨저(Diffuser)(16) 등으로 구성된다.
상기 팬 하우징(12)은 개구된 후방에 상기 디퓨저(16)에서 확산된 공기가 유동될 수 있도록 모터 하우징(18)이 연결되고, 상기 모터 하우징(18)에는 상기 팬(12)과 회전축(19a)으로 연결되어 상기 팬(14)을 회전시키는 모터(19)가 내장된다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 청소기용 원심송풍장치의 동작을 살펴 보면 다음과 같다.
먼저, 모터(19)가 구동되면, 상기 모터(19)와 회전축(19a)으로 연결된 팬(14)이 회전되면서 상기 팬 하우징의 흡입구(12a)를 통해 상기 팬 하우징(12)으로 공기가 흡입된다.
상기 팬 하우징(12)으로 흡입된 공기는 상기 팬(14)에 축방향으로 송풍된 후 원심력에 의해 상기 팬(14)의 반경방향 바깥둘레로 토출되어 상기 디퓨저(16)에서 확산된 다음, 모터 하우징(18)의 내부로 유동되어 상기 모터(19)를 방열시킨다.
그러나, 종래 기술에 따른 청소기의 송풍장치는 공기가 상기 팬(14)에서 디퓨저(16)로 압송될 때, 상기 팬(14)은 회전되고 상기 디퓨저(16)는 고정되어 있기 때문에 상기 팬(14)과 디퓨저(16) 사이에서 공기 유동이 교란되는데, 상기 팬(14)과 디퓨저(16) 사이의 간격(g)이 넓으면 상기 팬(14)과 디퓨저(16) 사이에서 공기 유동손실이 커 송풍 효율이 크게 떨어지므로 상기 팬(14)과 디퓨저(16) 사이의 간격(G)을 통상적으로 1mm 이내로 유지해야 하고, 그러면 상기 팬(14)과 디퓨저(16) 사이가 매우 좁아서 공기 유동의 교란으로 인한 소음이 불쾌할 정도로 심각한 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 팬과 디퓨저 사이에서 공기 유동손실을 최소화하되, 공기 유동의 교란으로 인한 소 음을 줄일 수 있는 청소기의 송풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 다수개의 깃으로 구비되어 공기를 원심력에 의해 송풍하는 팬과; 상기 팬의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치되어, 상기 팬으로부터 송풍된 공기를 확산하는 디퓨저를 포함하여 구성되고,
상기 팬의 각각의 깃의 일부는 상기 팬의 반경방향으로 상기 팬의 중심에서 상기 팬의 깃의 끝단까지의 길이가, 상기 팬의 외경보다 짧은 것을 특징으로 한다.
삭제
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 모터(50)와 회전축(50a)으로 연결되고, 다수개의 깃(51)이 방사형으로 구비되어 공기를 원심력에 의해 반경방향 바깥둘레로 송풍하는 팬(52)과, 상기 팬(52)의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격(Ga,Gb)을 두고 배치된 다수개의 베인(54a)으로 이루어져 상기 팬(52)으로부터 송풍된 공기를 확산하는 디퓨저(54)를 포함하여 구성된다.
특히, 상기 팬의 깃(51)은 높이방향(화살표 A)으로 일부가 상기 팬의 중심(52a)에서 반경방향(화살표 R)으로 상기 팬의 외경(52b)보다 짧게 형성된다.
다시 말해서, 상기 팬의 깃(51)과 디퓨저(54) 사이의 간격(Ga,Gb)이 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 일부(Ga)만 상기 팬의 외경(52b)과 디퓨저(54) 사이의 간격(Gb)보다 넓게 확장된다. 그러면, 상기 팬(52)에서 토출된 공기가 상기 디퓨저(54)의 베인(54a) 사이로 바로 유동되지 않고 상기 디퓨저(54)의 베인(54a)에 막히더라도 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이의 일부 간격(Gb)이 확장되어 있어 안정될 수 있다.
이 때, 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이에서 공기의 유동이 균일하도록, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 중심(51a)을 기준으로 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 대칭적으로 형성된다.
그리고, 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이의 간격(Ga,Gb)이 너무 넓으면, 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이에서 공기의 유동손실이 송풍효율에 크게 영향을 미치므로, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 중심(미도시)에서 상기 팬의 반경방향(화살표 R)으로 최소 길이(Dmin)가 상기 팬의 외경(52D)의 90 ~ 99 %이도록 형성된다.
한편, 상기 팬의 깃(51)은 도 4에 도시된 바와 같이 다양하게 실시될 수 있다.
도 4의 (a)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)을 향해 소정의 기울기로 직선으로 점차 짧아진다.
도 4의 (b)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)을 향해 소정의 곡률로 곡선으로 점차 짧아진다.
상기 도 4의 (a)와 (b)에서는 상기 팬의 중심(52a)에서 상기 팬의 반경방향(화살표 R)으로 상기 팬의 깃(51)의 길이는 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A) 으로 양끝(51b,51c)이 가장 짧다.
도 4의 (c)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)에서 중심(51a)을 향해 소정의 곡률로 곡선으로 점차 짧아진다.
도 4의 (d)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)에서 소정 기울기의 직선으로 점차 짧아지는 직선부위(51d)와, 상기 직선부위(51d)로부터 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 중심(51a)까지 연장되게 짧아지도록 상기 직선부위(51d)와 연결되어 곡선으로 점차 짧아지는 곡선부위(51e)가 있다.
도 4의 (e)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)에서 소정 간격 떨어진 지점 사이(51f)가 사각 홈 형상으로 짧아진다.
도 4의 (f)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)에서 소정 간격 떨어진 지점 사이(51f)가 사각 홈 형상으로 짧아지고, 상기 사각 홈 형상의 부위(51g)에서 삼각 홈 형상으로 연장되어 짧아진 부위(51h)가 더 포함된다.
도 4의 (g)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)에서 소정 간격 떨어진 지점 사이(51i)가 일부 절개된 타원 홈 형상으로 짧아진다.
상기와 같은 도 4의 (c) 내지 (g)에서는 상기 팬의 중심(52a)에서 상기 팬의 반경방향(화살표 R)으로 상기 팬의 깃(51)의 길이가 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 중심(51a)에서 가장 짧다.
그리고, 도 4의 (h)에서, 상기 팬의 깃(51)은 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 양끝(51b,51c)과 중심(51a) 사이에 각각 상기 팬의 중심(52a)을 향해 봉우리형의 홈 형상(51j)으로 짧아진다. 여기서, 상기 팬의 깃(51)의 길이는 상기 팬의 중심(52a)에서 상기 팬의 반경방향(화살표 R)으로 상기 봉우리형의 홈 형상(51j)의 봉우리 정점(51k)에서 가장 짧다.
상기와 같은 팬의 깃(51)의 형상에 따른 소음을 측정한 결과는 다음의 <표 1>과 같다. 이 때, 상기 팬의 깃(51)은 9개이고, 팬의 외경(52b)은 95mm이며, 팬의 외둘레에서 팬의 깃(51)의 높이(51H)는 8mm이다.
<표 1>
실시 예 팬의 깃의 최소길이/ 팬의 외경(%) 전 스펙트럼에서 소음의 로그 합(dB(A)) 피크 소음(dB(A))
종래 100 92 84
도 4의 (c) 93.7 88.6 68.6
도 4의 (d) 95 89.0 69.3
도 4의 (e) 95 89.1 82.5
도 4의 (f) 95 88.4 59.2
도 4의 (g) 95 89.5 70.0
도 4의 (h) 95 89.4 77.5
상기 <표 1>로부터, 상기 팬의 깃(51)과 디퓨저(54) 사이의 간격이 상기 팬의 깃(51)의 높이방향(화살표 A)으로 일부 확장된 경우 종래에 비하여 소음이 감소함을 알 수 있다.
한편, 다음의 <표 2>는 본 발명과 종래 기술에 따른 효율을 측정한 결과이다. 이 때, 본 발명은 상기 팬의 깃(51)을 도 4의 (c)와 같은 형상이고 팬의 깃(51)의 최소 길이(Dmin)가 팬의 외경(52b)의 93.7%이도록 형성하여 실험하였다.
<표 2>
본 발명 종래 기술
소비전력(W) 1311.4 1364
흡입일률(W) 614.1 617.7
흡입일률/소비전력, 팬의 효율(%) 46.8 45.3
상기 <표 2>로부터, 본 발명은 종래 기술보다 소음측면에서 우수할 뿐만 아니라, 팬의 효율이 1.5% 증가함을 알 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
상기 팬(52)이 회전하면, 공기가 상기 팬(52)의 중심으로 흡입된 후 원심력에 의해 상기 팬(52)의 바깥둘레로 토출된다. 상기 팬(52)에서 토출된 공기는 상기 디퓨저(54)에서 확산되면서 상기 모터(50)로 유동된다.
이 때, 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이의 일부 간격(Ga)이 상기 팬의 외경(52b)과 디퓨저(54) 사이의 간격(Gb)보다 확장되어 있기 때문에 공기의 유동이 상기 팬(52)과 디퓨저(54) 사이에서 심하게 교란되지 않고 안정될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 다수개의 깃으로 이루어진 팬과, 상기 팬의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치된 디퓨저로를 포함하여 구성되되, 상기 팬의 깃이 높이방향으로 상기 팬의 중심에서 반경방향 으로 상기 팬의 외경보다 짧게 형성된 일 부위가 있고, 상기 팬의 깃이 높이방향으로 대칭적이며, 상기 팬의 반경방향으로 상기 팬의 깃의 최소 길이가 상기 팬의 외경의 90 ~ 99% 이내이기 때문에 상기 팬과 디퓨저 사이에서 공기 유동이 크게 손실되지 않으면서 안정될 수 있어, 송풍효율이 향상됨과 아울러 소음이 감소될 수 있는 이점이 있다.

Claims (13)

  1. 다수개의 깃으로 구비되어 공기를 원심력에 의해 송풍하는 팬과;
    상기 팬의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치되어, 상기 팬으로부터 송풍된 공기를 확산하는 디퓨저를 포함하여 구성되고,
    상기 팬의 깃은 상기 팬의 높이방향으로 대칭적으로 형성되고,
    상기 팬의 각각의 깃의 일부는 상기 팬의 반경방향으로 상기 팬의 중심에서 상기 팬의 깃의 끝단까지의 길이가 상기 팬의 외경보다 짧은 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝을 향해 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝을 향해 직선으로 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝을 향해 곡선으로 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 중심을 향해 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝에서 중심을 향해 곡선으로 점차 짧아지는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝에서 직선으로 점차 짧아지는 직선 부위와, 상기 직선부위와 연결되어 높이방향으로 중심까지 곡선으로 점차 짧아지는 곡선부위가 있는 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝에서 소정 간격 떨어진 지점 사이가 사각 홈 형상으로 짧아진 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 상기 사각 홈 형상에서 삼각 홈 형상으로 연장되어 짧아진 부위가 더 포함된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝에서 소정 간격 떨어진 지점 사이가 일부 절개된 타원 형상으로 짧아진 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 높이방향으로 양끝과 중심 사이에 각각 상기 팬의 중심을 향해 봉우리형 홈 형상으로 짧아진 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  12. 삭제
  13. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팬의 깃은 상기 팬의 반경방향으로 최소 길이가 상기 팬의 외경의 90 ~ 99 %이도록 형성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
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