KR100634785B1 - 진공청소기용 송풍기 - Google Patents

진공청소기용 송풍기 Download PDF

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이병인
라선욱
김동원
주재만
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Abstract

본 발명에 의한 진공청소기용 송풍기는, 흡입구(30a)가 구비된 임펠러 커버(30)와, 임펠러 커버(30)의 내부에 모터(20)에 의해 회전 가능하게 설치된 임펠러(10)와, 임펠러(10)에서 배출된 공기를 압송시키는 디퓨저(41)와, 디퓨저(41)에서 배출된 공기를 모터(20)로 가이드하는 가이드 베인(43)이 설치된 바디 플레이트(44)를 포함하고, 임펠러 커버(30)의 내측면(31)과 임펠러(10)와 인접하는 바디 플레이트(44)의 일측면(45) 중 적어도 어느 하나의 면에는 임펠러(10)가 회전할 때 임펠러(10) 외부의 공기를 임펠러(10)의 외측으로 가이드하기 위한 가이드 유로(32a)(46a)를 형성하는 가이드 돌출부(32)(46)가 구비된다. 이러한 본 발명에 의하면, 임펠러(10)와 임펠러 커버(30) 사이의 여유공간, 그리고 임펠러(10)와 바디 플레이트(44) 사이의 여유공간에서 임펠러(10)의 외측을 향하는 공기의 유동이 발생하기 때문에, 임펠러(10)에서 배출된 공기가 임펠러(10)의 상하부 여유공간으로 역류되지 못하여 흡입성능이 향상된다.

Description

진공청소기용 송풍기{Blower for vacuum cleaner}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 일부를 절개하여 나타낸 정면도이다.
도 2는 도 1에 나타내 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 임펠러 커버를 발췌하여 나타낸 저면 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타내 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 가이드팬을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위한 임펠러 커버의 저면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위한 가이드팬의 평면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10...임펠러 10a...중앙 유입부
13...블레이드 13a...흡입유로
20...모터 30...임펠러 커버
30a...흡입구 32,46...제 1,2 가이드 돌출부
32a,46a...제 1,2 가이드 유로 40...가이드팬
41...디퓨저 41a...유동채널
42...베인 43...가이드 베인
43a...리턴채널 44...바디 플레이트
50...모터 하우징 50a...배출구
본 발명은 진공청소기용 송풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 임펠러를 통과한 공기가 임펠러 상하부의 여유공간으로 역류되지 못하도록 하여 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 먼지와 분리된 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 흡입시킨다.
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. 그리고, 임펠러를 빠져나온 공기는 디퓨저를 통과하여 임펠러 커버의 내벽에 부딪친 후, 하부 방향으로 방향을 전환하여 가이드 베인 쪽으로 유동하고, 계속해서 가이드 베인 따라 유동하여 모터의 열을 식히고 모터 하우징 외부로 배출된다.
그런데, 이와 같은 종래 진공청소기용 송풍기는, 임펠러와 임펠러 커버 사이, 그리고 임펠러와 가이드 베인이 설치된 바디 플레이트 사이에 형성된 여유공간을 통해 임펠러에서 배출된 공기가 역류되는 현상이 발생된다. 이러한 공기의 역류는 공기의 유동손실의 원인이 되어 송풍기의 흡입성능 및 효율이 저하되는 문제가 발생된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 임펠러를 통과한 공
기가 임펠러와 임펠러 커버 사이, 그리고 임펠러와 가이드팬의 바디 플레이트 사이의 여유공간으로 역류되지 못하도록 하여 진공청소기용 송풍기의 흡입성능 및 효율을 향상시키는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 진공청소기용 송풍기는, 흡입구가 구비된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버의 내부에 모터에 의해 회전 가능하게 설치된 임펠러와, 상기 임펠러에서 배출된 공기를 압송시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저에서 배출된 공기를 상기 모터로 가이드하는 가이드 베인이 설치된 바디 플레이트를 포함하는 진공청소기용 송풍기에 있어서, 상기 임펠러 커버의 내측면과 상기 임펠러와 인접하는 상기 바디 플레이트의 일측면 중 적어도 어느 하나의 면에는 상기 임펠러가 회전할 때 상기 임펠러 외부의 공기를 상기 임펠러의 외측으로 가이드하기 위한 가이드 유로를 형성하는 가이드 돌출부가 구비된다.
여기에서, 상기 임펠러 커버의 내측면에 구비되는 제 1 가이드 돌출부는 상기 임펠러 커버의 중심부에서 상기 중심부의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 이루어진다.
그리고, 상기 임펠러와 인접하는 상기 바디 플레이트의 일측면에 구비되는 제 2 가이드 돌출부는 상기 바디 플레이트의 중심부에서 상기 중심부의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 이루어진다.
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 도 1에 나타내 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 임펠러 커버를 발췌하여 나타낸 저면 사시도이고, 도 3은 도 1에 나타내 보인 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 가이드팬을 발췌하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위한 임펠러 커버의 저면도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소기용 송풍기의 작용을 설명하기 위한 가이드팬의 평면도이다.
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)를 덮는 임펠러 커버(30)와, 임펠러(10)와 모터(20) 사이에 설치되는 가이드팬(40)을 포함하여 이루어진다.
임펠러(10)는 상부 커버(11)와, 하부 플레이트(12)와, 상부 커버(11) 및 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. 임펠러(10)가 회전하면 중앙 유입부(10a)를 통해 외부 공기가 유입되고, 유입된 공기는 각각의 블레이드(13) 사이사이에 형성된 흡입유로(13a)를 따라 임펠러(10) 외측으 로 빠져나가게 된다.
모터(20)는 임펠러 커버(30)와 함께 송풍기의 외관을 이루는 모터 하우징(50) 내부에 설치되며, 고정자(21)와, 고정자(21) 내부에 회전 가능하게 설치된 회전자(22)와, 회전자(22)의 중심부에 결합된 회전축(23)을 포함하여 이루어진다. 모터 하우징(50)의 일측에는 공기가 배출되는 배출구(50a)가 형성된다.
임펠러 커버(30)는 임펠러(10)를 덮기 위해 모터 하우징(50)에 결합된다. 임펠러 커버(30)의 중앙부에는 공기를 흡입하기 위한 흡입구(30a)가 형성되고, 도 2에 나타내 보인 것과 같이, 임펠러 커버(30)의 내측면(31)에는 제 1 가이드 유로(32a)를 형성하는 제 1 가이드 돌출부(32)가 구비된다. 제 1 가이드 돌출부(32)는 임펠러 커버(30)의 중앙부에 형성된 흡입구(30a)에서 흡입구(30a)의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 이루어지며, 임펠러(10)가 회전할 때 임펠러 커버(30)와 임펠러(10) 사이의 공기를 임펠러(10)의 외측 방향으로 가이드한다.
본 실시예에서는 제 1 가이드 돌출부(32)가 한 개만 구비된 것으로 도면화되고 설명되었으나, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니며, 제 1 가이드 돌출부(32)가 임펠러 커버(30)의 내측면(31)에 복수로 구비되는 구성도 가능하다.
가이드팬(40)은 임펠러(10)에서 배출된 공기를 압송시키는 디퓨저(41)와, 디퓨저(41)를 통과한 공기를 모터(20) 쪽으로 가이드하는 가이드 베인(43)과, 가이드 베인(43)을 지지하는 바디 플레이트(44)를 포함하여 이루어진다. 도 3에 나타내 보인 것과 같이, 디퓨저(41)는 임펠러(10)와 모터(20) 사이에 위치하는 바디 플레이트(44)의 둘레에 설치된 복수의 베인(42)과, 각각의 베인(42) 사이사이에 형성되는 복수의 유동채널(41a)를 포함하여 이루어진다. 각각의 유동채널(41a)은 중심부에서 외측 방향으로 갈수록 폭이 확대된다.
가이드 베인(43)은 디퓨저(41)의 베인(42)과 같은 개수로 바디 플레이트(44)의 하부에 설치된다. 각각의 가이드 베인(43) 사이사이에는 중심부 방향으로 폭이 좁아지는 나선형의 리턴채널(43a)이 형성된다. 리턴채널(43a)의 개수는 유동채널(41a)의 개수와 같으며, 디퓨저(41)를 통과한 공기가 이 리턴채널(43a)을 통과하여 모터(20) 쪽으로 유동하게 된다.
바디 플레이트(44)는 중앙부에 삽입공(40a)이 구비되며, 가이드팬(40)이 모터(20)와 결합될 때 모터(20)의 보스(24)가 이 삽입공(40a)에 삽입된다. 임펠러(10)의 하부 플레이트(12)와 인접하는 바디 플레이트(44)의 상부면(45)에는 제 2 가이드 유로(46a)를 형성하는 제 2 가이드 돌출부(46)가 구비된다. 제 2 가이드 돌출부(46)는 바디 플레이트(44)의 중앙부에 형성된 삽입공(40a)에서 삽입공(40a)의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 이루어지며, 임펠러(10)가 회전할 때 임펠러(10)와 바디 플레이트(44) 사이의 공기를 임펠러(10)의 외측 방향으로 가이드한다.
제 1 가이드 돌출부(32)와 마찬가지로 본 실시예에서는, 제 2 가이드 돌출부(46)가 바디 플레이트(44)의 상부면(45)에 한 개만 구비된 것으로 도면화되고 설명되었으나, 본 발명은 이러한 구성으로 한정되는 것이 아니다. 즉, 제 2 가이드 돌출부(46)는 바디 플레이트(44)의 상부면(45)에 복수로 구비될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 진공청소 기용 송풍기의 작용에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내 보인 것과 같이, 모터(20)에 전원이 인가되어 고정자(21)와 회전자(22)가 전자기적으로 상호작용하면 회전자(22), 회전축(23) 및 임펠러(10)가 고속으로 회전하게 되고, 임펠러(10)의 회전에 의해 외부 공기가 임펠러 커버(30)의 흡입구(30a)를 통해 흡입되기 시작한다. 이렇게 흡입된 공기는 임펠러(10)의 중앙 유입부(10a)에서 임펠러(10)의 각 흡입유로(13a)로 분기되어 흡입유로(13a)를 따라 임펠러(10)의 외측 방향으로 흘러 나간다. 그리고, 임펠러(10)에서 배출된 공기는 임펠러(10) 외측 둘레에 구비된 디퓨저(41)로 유동해 간다.
한편, 도 4에 나타내 보인 것과 같이, 임펠러(10)가 정해진 회전방향(R)으로 고속으로 회전할 때, 임펠러(10)와 임펠러 커버(30)의 내측면(31) 사이의 여유공간에는 임펠러(10)의 회전에 의한 공기의 유동이 발생된다. 이때, 유동하는 공기는 임펠러 커버(30)의 내측면(31)에 구비된 나선형의 제 1 가이드 돌출부(32)에 의해 가이드되어 제 1 가이드 유로(32a)를 따라 임펠러(10)의 외측 방향으로 흘러 나간다.
또한, 임펠러(10)가 회전하면 도 5에 나타내 보인 것과 같이, 바디 플레이트(44)와 임펠러(10) 사이의 여유공간에도 임펠러(10)의 회전에 의한 공기의 유동이 발생된다. 이때, 유동하는 공기는 바디 플레이트(44)의 상부면(45)에 구비된 나선형의 제 2 가이드 돌출부(46)에 의해 가이드되어 제 2 가이드 유로(46a)를 따라 임펠러(10)의 외측 방향으로 흘러 나간다.
이와 같이, 임펠러(10)와 임펠러 커버(30) 사이, 그리고 임펠러(10)와 바디 플레이트(44) 사이의 임펠러(10) 외부의 공기가 임펠러(10)의 회전에 의해 임펠러(10)의 외측 방향으로 유동하기 때문에, 도 1에 나타내 보인 것과 같이, 임펠러(10)를 통과한 공기는 임펠러(10)와, 임펠러 커버(30) 및 바디 플레이트(44) 사이의 각 여유공간으로 역류되지 못하고 디퓨저(41)로 원활하게 이동해 간다.
디퓨저(41)에 의해 압송된 공기는 디퓨저(41)의 각 유동채널(41a;도 3참조)에서 배출된 후, 임펠러 커버(30)의 내측벽(33)에 부딪쳐 하부 방향으로 방향을 바꾸어 복수의 가이드 베인(43) 사이사이에 구비된 복수의 리턴채널(43a;도 3참조)로 유입된다. 그리고, 각 리턴채널(43a)로 유입된 공기는 각 리턴채널(43a)을 따라 모터(20) 쪽으로 유동해 가고, 모터(20)로 유동된 공기는 모터(20)에서 발생된 열을 식히면서 모터 하우징(50)에 구비된 배출구(50a)를 통해 외부로 빠져나간다.
이상에서 설명한 것과 같은 본 발명에 의하면, 임펠러가 회전하면, 임펠러와임펠러 커버 사이의 여유공간, 그리고 임펠러와 가이드팬의 바디 플레이트 사이의 여유공간에서 임펠러의 외측을 향하는 공기의 유동이 발생하기 때문에, 임펠러를 통과한 공기가 임펠러의 상하부 여유공간으로 역류되지 못하고 디퓨저를 향해 원활하게 이동해 간다. 따라서, 종래와 같은 공기의 역류현상에 의한 유동손실이 줄어들고, 진공청소기용 송풍기의 흡입성능 및 효율이 향상된다.
이상에서 설명한 본 발명은 도면화되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로
한정되는 것이 아니다. 즉, 본 발명은 기재된 특허청구범위의 사상 및 범위 내에서
다양한 변경 및 수정이 가능하다.

Claims (3)

  1. 흡입구가 구비된 임펠러 커버와, 상기 임펠러 커버의 내부에 모터에 의해 회전 가능하게 설치된 임펠러와, 상기 임펠러에서 배출된 공기를 압송시키는 디퓨저와, 상기 디퓨저에서 배출된 공기를 상기 모터로 가이드하는 가이드 베인이 설치된 바디 플레이트를 포함하는 진공청소기용 송풍기에 있어서,
    상기 임펠러 커버의 내측면과 상기 임펠러와 인접하는 상기 바디 플레이트의 일측면 중 적어도 어느 하나의 면에는 상기 임펠러가 회전할 때 상기 임펠러 외부의 공기를 상기 임펠러의 외측으로 가이드하기 위한 가이드 유로를 형성하는 가이드 돌출부가 구비된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 임펠러 커버의 내측면에 구비되는 제 1 가이드 돌출부는 상기 임펠러 커버의 중심부에서 상기 중심부의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 임펠러와 인접하는 상기 바디 플레이트의 일측면에 구비되는 제 2 가이드 돌출부는 상기 바디 플레이트의 중심부에서 상기 중심부의 외측 방향으로 곡률이 커지도록 연장된 나선형상으로 된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 송풍기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109662653A (zh) * 2019-01-31 2019-04-23 稻津电机(珠海)有限公司 一种高速吸尘器马达

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