KR101287469B1 - 진공청소기의 방열구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공 청소기의 방열구조에 관한 것으로, 챔버; 상기 챔버 내에 설치되며 흡입력을 제공하는 팬모터 어셈블리; 상기 팬모터 어셈블리의 흡입구와 상기 챔버에 의해 형성되는 흡입유로 내에 위치하는 모터 방열부와, 상기 흡입유로의 바깥에 위치하는 회로기판 방열부를 구비한 방열판; 상기 회로기판 방열부에 부착되는 회로기판; 및 상기 모터 방열부와 상기 챔버 사이에 설치되어 상기 흡입유로로부터 상기 회로기판 방열부를 분리하기 위한 실링부재를; 포함하여, 모터, 회로기판 및 방열시스템을 하나의 모듈 형태로 완성할 수 있어 제작이 간편하며, 유로손실을 최소화하고 모터와 회로기판의 방열특성을 증가시킬 수 있는 진공청소기의 방열구조를 제공한다.

방열구조, 방열판, 진공청소기

Description

진공청소기의 방열구조 {HEAT SINK STRUCTURE OF VACUUM CLEANER}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공청소기의 방열구조를 도시한 사시도,

도 2는 도 1의 방열판과 모터의 결합한 모양을 도시한 도면,

도 3은 방열판의 제1변형예를 도시한 도면,

도 4는 방열판의 제2변형예를 도시한 도면,

도 5는 방열판의 제3변형예를 도시한 도면,

도 6은 방열판의 제4변형예를 도시한 도면이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

110: 팬모터 어셈블리 120: 챔버

130: 방열판 131: 모터 방열부

131a: 공기구멍 132: 회로기판 방열부

140: 회로기판 150: 실링부재

본 발명은 진공청소기의 방열구조에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전체 부피가 최소화하면서도 모듈형태로 완성할 수 있어 제작이 간편하고 유로 손실을 최 소화하고 방열 특성을 개선시킬 수 있는 진공청소기의 방열구조에 관한 것이다.

일반적으로, 진공청소기는 청소기 본체에서 강한 흡입력을 발생시켜 흡입노즐체를 통해 지면의 먼지를 강제 흡입하여 청소가 이루어지도록 한 가전기구이다.

청소기 본체의 내부에는 청소기의 작동을 제어하기 위한 회로기판이 장착되어 있으며, 통상적으로 회로기판의 전자 부품들은 청소기를 사용하는 도중 높은 출력에 의해 자체 온도가 높아지게 되는데, 특히 청소기 동작의 전반적인 제어를 수행하는 마이크로프로세서칩과 같은 주요 전자 부품들은 열 발생에 취약하므로 사용중 지속적으로 방열을 하기 위한 방열구조가 요구된다.

진공청소기의 방열구조로서 미국 특허 번호 5,068,555에는, 진공 청소를 위한 유로와 회로 소자 방열을 위한 유로가 별도로 존재하는 U자형 유로를 만들어 방열을 하는 방열구조가 개시되어 있다.

그러나, 미국 특허 번호 5,068,555의 방열구조는 별도의 2개의 유로를 사용하므로 모터와 회로 전체 시스템의 부피가 증가하고 배선이 길어져서 제작이 어려운 문제점이 있다.

한편, 미국 특허 번호 5,701,631에는 청소기 커버 밑에 회로부를 위치시키고 방열판은 먼지봉투 주위에 놓아, 흡입 유량을 이용하여 방열을 하는 방열구조가 개시되어 있다.

그러나, 미국 특허 번호 5,701,631의 방열구조는 모터와 회로 전체 시스템의 배선이 길어져 제작이 어렵고 먼지 봉투가 있는 청소기에만 적용이 가능한 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 본 발명은 전체적인 크기를 최소화하면서도 유로손실을 최소화하고 방열특성을 개선할 수 있는 진공청소기의 방열구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 모듈 형태로 제작할 수 있어 청소기에 용이하게 제작할 수 있고 다양한 형태의 청소기에 적용할 수 있는 진공청소기의 방열구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 챔버; 상기 챔버 내에 설치되며 흡입력을 제공하는 팬모터 어셈블리; 상기 팬모터 어셈블리의 흡입구와 상기 챔버에 의해 형성되는 흡입유로 내에 위치하는 모터 방열부와, 상기 흡입유로의 바깥에 위치하는 회로기판 방열부를 구비한 방열판; 상기 회로기판 방열부에 부착되는 회로기판; 및 상기 모터 방열부와 상기 챔버 사이에 설치되어 상기 흡입유로로부터 상기 회로기판 방열부를 분리하기 위한 실링부재를; 포함하는 진공청소기의 방열구조를 제공한다.

상기와 같이 구성함으로써 팬모터 어셈블리와 회로기판이 상기 방열판에 의해 하나의 모듈 형태로 제작되고 회로기판과 흡입유로가 분리됨으로써 제품 장착이 용이하고 다양한 형태의 청소기에도 적용할 수 있다.

여기서, 상기 모터 방열부의 외곽부분과 상기 챔버의 사이에 실링부재가 설치함으로써, 팬모터 어셈블리의 흡입구로 유입되는 공기의 흡입 유로와 회로기판을 분리할 수 있다.

한편, 상기 회로기판 방열부는 상기 챔버의 외부에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 모터 방열부는 복수개의 공기구멍이 형성된 외곽부와, 상기 외곽부와 일체로 형성되며 막힌 중앙부로 이루어지는 것이 효과적이다. 이는, 흡입 유로 손실을 최소화하고 방열 특성을 향상시키기 위함이다.

또한, 상기 모터 방열부는 흡입 유로 손실을 최소화하기 위해 상기 중앙부가 상기 외곽부 보다 돌출된다. 이는, 모터의 흡입구 전방에 공간을 두어 모터의 흡입 일률을 확보하기 위함이다.

한편, 상기 모터 방열부에는 복수개의 방열핀을 형성함으로써, 방열 효과를 더욱 높일 수 있다.

상기 공기구멍은 원형 또는 타원형 뿐만 아니라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 이는 유로 손실을 줄이고 방열 효과를 극대화하기 위해 적용되는 청소기에 따라 선택 적용하기 위함이다.

또한, 상기 회로기판 방열부의 양측에는, 절곡 형성되어 상기 회로기판에 설치된 회로소자가 부착되는 측벽이 형성된다. 이는, 상기 회로기판을 팬모터 어셈블리의 흡입유로 바깥쪽에 위치시키고 상기 회로기판에 설치된 열에 취약한 회로소자를 회로기판 방열부에 부착함으로써, 흡입유로 중에 놓인 모터 방열부로 회로소자의 열이 전도되어 방열되도록 하기 위함이다.

상기 모터 방열부와 상기 회로기판 방열부는 일체로 형성될 수도 있다. 이로 인해, 방열구조의 조립성 또는 생산성을 향상시킬 수 있다.

이러한 발명의 목적과 특징은 다음의 상세한 설명에 의하여 더욱 명백해질 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 구성 및 작용에 관하여 상세히 설명한다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 진공청소기의 방열구조를 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 방열판과 모터의 결합한 모양을 도시한 도면, 도 3은 방열판의 제1변형예를 도시한 도면, 도 4는 방열판의 제2변형예를 도시한 도면, 도 5는 방열판의 제3변형예를 도시한 도면, 도 6은 방열판의 제4변형예를 도시한 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 진공청소기의 방열구조는 챔버(120)와, 상기 챔버(120) 내에 설치되어 강한 흡입력을 발생시키는 팬모터 어셈블리(110)와, 상기 챔버(120)의 일측에 설치되어 상기 팬모터 어셈블리(110)의 작동을 제어하는 회로기판(140)과, 상기 팬모터 어셈블리(110)의 흡입구(122) 쪽에 위치하도록 상기 챔버(120)에 장착되는 모터 방열부(131) 및 상기 회로기판(140)에 부착된 회로소자가 부착되는 회로기판 방열부(132)로 구비된 방열판(130)과, 상기 모터 방열부(131)와 챔버(120) 사이에 설치되는 실링부재(150)를 포함하여 구성된다.

상기 챔버(120)는 팬모터 어셈블리(110)를 수용할 수 있도록 내부에 공간을 가지는 원통형상을 가진다.

상기 팬모터 어셈블리(110)는 모터(111)와, 상기 모터(111)에 체결되어 흡입력을 발생시키는 임펠러(미도시)와, 공기를 유입하는 흡입구(122)가 형성된 임펠러커버(123) 등으로 구성된다.

상기 임펠러커버(123)의 전면에는 모터(111)를 방열하기 위한 모터 방열부(131)가 설치된다. 여기서 상기 모터 방열부(131)는 모터 시스템의 전체 부피를 최소화하기 위해 대체적으로 평면의 형태를 가지며 모터(111) 전면에 위치시켜 직선 흡입 유로(F)를 이용하여 방열하게 된다.

상기 모터 방열부(131)에는 복수개의 공기구멍(131a)이 형성되어 있다. 상기 공기구멍(131a)은 팬모터 어셈블리(110)의 흡입력에 의해 유입되는 공기의 흡입유로(F)를 형성하기 위한 것이고, 상기 공기구멍(131a)을 통과한 공기는 임펠러커버(123)에 형성된 흡입구(122)로 유입된다.

여기서, 상기 모터 방열부(131)는 직선 흡입 유로(F) 상에서 방열 효과를 극대화하기 위해 공기구멍 없이 막힌 형태인 중앙부(131c)와, 상기 중앙부(131c)의 주위를 둘러싸며 공기구멍(131a)이 형성된 외곽부(131d)로 이루어진다. 또한, 상기 모터 방열부(131)의 외곽부(131d)의 가장자리에는 챔버(120)와의 장착을 위한 플랜지부(131b)가 형성된다.

상기 중앙부(131c)는 외곽부(131d)보다 팬모터 어셈블리(110)의 반대쪽으로 돌출되도록 형성된다. 이 때, 상기 중앙부(131c)의 돌출 정도는 임펠러 커버(123)에 형성된 흡입구(122)의 돌출 정도에 따라 결정됨으로써, 모터 방열부(131)의 전 체적인 크기는 증가시키기 않으면서도 흡입구(122) 쪽에서의 공간(S)을 확보하여 유로손실을 최소화할 수 있다.

상기 공기구멍(131a)은 모터 방열부(131)의 외곽부(131d)에만 형성되고 중앙부(131c)에는 형성되지 않는다. 이로 인하여, 모터 방열부(131)의 공기구멍(131a)을 통과한 공기가 바로 임펠러 커버(123)의 흡입구(122)로 유입되지 않고, 모터 방열부(131)와 임펠러 커버(123)의 사이에 형성되는 공간에 어느 정도 모인 후에 흡입구(122)를 통하여 팬모터 어셈블리(110)로 유입되기 때문에 유동 손실이 줄어들게 되며, 유입되는 공기가 모터 방열부(131)에 접촉하는 면적이 넓어져 방열효과가 좋아지게 된다.

도 3 내지 도 6에는 모터 방열부(131)에 형성된 공기구멍(131a)의 다양한 변형예가 도시되어 있다. 도 3은 크기가 상이한 복수개의 공기구멍(131a)을 긴 타원형태로 하여 외곽부(131d)에 형성한 제1변형예이며, 도 4는 긴 타원형태의 공기구멍(131a)을 중앙부(131c) 가까이에 사각형 형태로 배치한 제2변형예를 보여 주고 있다.

또한, 도 5는 크기가 동일한 타원형의 공기구멍(131a)을 중앙부(131c)의 둘레를 따라 원형으로 배치한 제3변형예이며, 도 6은 동일한 크기의 원형인 공기구멍(131a)을 중앙부(131c)의 둘레를 따라 배치한 제4변형예를 도시하고 있다.

상기와 같은 공기구멍(131a)의 변형예는 유로 손실을 줄이고 방열 효과를 극대화하기 위하여 적절하게 선택적용할 수 있다.

상기 모터 방열부(131)의 중앙부(131c) 및 외곽부(131d)에는 복수개의 냉각 핀(131e)이 형성된다. 상기 냉각핀(131e)은 돌기 형상 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

상기 모터 방열부(131)의 일측에는 회로기판 방열부(132)가 형성되는데, 회로기판 방열부(132)는 모터 방열부(131)의 일측이 돌출 연장되어 모터 방열부(131)와 일체로 형성된다.

상기 회로기판 방열부(132)의 일단은 회로기판(140)의 부착을 용이하게 하기 위하여 직선 형태를 가지며, 양측에는 절곡된 측벽(133)이 형성된다.

따라서, 상기 방열판(130)의 전체적인 형상은, 정면에서 보았을 때는 상부에 형성된 원판형의 모터 방열부(131)와 하부에 형성된 사각형 형태의 회로기판 방열부(132)로 이루어지며, 측면에서 보았을 때는 대략 "ㄴ"자 형상을 가진다.

상기 회로기판(140)은 회로기판 방열부(132) 및 측벽(133)에 부착되어 회로기판(140)에 부착된 열발생 회로소자를 방열하게 된다.

이 때, 상기 회로기판(140)에 설치된 회로소자들 중에서 특히 열적 안정성이 요구되는 아이지비티(IGBT; Insulated Gate Bipolar Transistor, 141) 또는 인덕터(142)와 같은 회로소자들을 회로기판 방열부(132) 또는 측벽(133)에 직접 부착시킨다.

상기 회로소자들(141,142)들은 회로기판 방열부(132)에 형성된 결합구멍(132a)에 의하여 회로기판 방열부(132)와 결합된다.

이와 같은 구성에 의해서 상기 모터(111)와 회로기판(140)이 하나의 모듈형태로 제작될 수 있고 회로기판(140)이 흡입 유로(F)로부터 분리될 수 있어, 컴팩트 한 청소기 모터 시스템을 구현할 수 있고 하나의 모듈 형태로 제작되어 제품 장착이 용이하고 어느 형태의 청소기에도 적용할 수 있다.

상기 챔버(120)와 모터 방열부(131)의 플랜지부(131b) 사이에는 실링부재(150)가 설치된다. 상기 실링부재(150)는 팬모터 어셈블리(110)의 흡입 유로(F)로부터 회로기판(140)을 분리하기 위해서 설치된다. 이로 인해, 흡입구(122)로 유입되는 공기의 일부가 회로기판(140) 쪽으로 흐르는 것을 방지하여 유동 손실을 줄일 수 있게 된다.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 방열구조를 구비한 진공청소기의 동작을 설명한다.

사용자가 청소기를 작동시키면, 모터(111)가 구동하게 되고 모터(111)에 체결된 임펠러(미도시)가 회전하게 되면서 흡입력이 발생한다. 이 흡입력에 의해 공기가 유입되며, 공기 중에 포함된 이물질도 함께 청소기 본체 내부로 유입된다.

이물질이 제거된 정화공기는 모터 방열부(131)의 공기구멍(131a)을 통과하고 임펠러 커버(123)에 형성된 흡입구(122)를 통해 모터(111)로 유입됨으로써 모터(111)를 냉각시키게 된다.

이 때, 회로기판(140)에 부착된 회로소자들(141,142)에서 발생한 열은 회로기판 방열부(132) 또는 그 측벽(133)을 따라 열전도되어 결국 모터 방열부(131)까지 전도된다. 모터 방열부(131)까지 전도된 열은 모터 방열부(131)에 형성된 복수개의 냉각핀(131e)과 공기구멍(131a)을 통해 공기 중으로 방열된다.

즉, 회로기판(140)에서 발생된 열은 방열판(130)을 따라 열전도 경로(H)를 이루며 전도되고, 결국 모터 방열부(131)에서의 흡입유량을 이용하여 방열된다.

이와 같은 작용에 의해 모터(111)와 회로기판(140)에서 발생되는 열이 효과적으로 방열될 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 방열을 위해 모터 방열부와 회로기판 방열부로 이루어진 방열판을 설치하되, 모터 방열부를 공기의 흡입유로 내인 팬모터 어셈블리의 흡입구 전면에 설치하고 회로기판 방열부에 부착되는 회로기판을 팬모터 어셈블리의 흡입 유로 외부에 설치하여 모터, 회로기판 및 방열시스템을 하나의 모듈 형태로 완성할 수 있어 제작이 간편하고 청소기에 장착하는 것이 용이하며 다양한 형태의 청소기에 적용할 수 있는 진공청소기의 방열구조를 제공한다.

또한, 본 발명은, 모터 방열부의 중앙부를 돌출시키고 흡입유로를 형성하는 공기구멍을 외곽부에만 형성하여 전체적인 크기를 증가시키지 않으면서도 유로 손실을 최소화하고 방열 특성을 개선할 수 있다.

Claims (11)

1. 챔버;

   상기 챔버 내에 설치되며 흡입력을 제공하는 팬모터 어셈블리;

   상기 팬모터 어셈블리의 흡입구와 상기 챔버에 의해 형성되는 흡입유로 내에 위치하는 모터 방열부와, 상기 흡입유로의 바깥에 위치하는 회로기판 방열부를 구비한 방열판;

   상기 회로기판 방열부에 부착되는 회로기판; 및

   상기 모터 방열부와 상기 챔버 사이에 설치되어 상기 흡입유로로부터 상기 회로기판 방열부를 분리하기 위한 실링부재를; 포함하고,

   상기 모터 방열부는, 공기구멍이 형성되지 아니하여 막힌 중앙부와, 상기 중앙부의 외곽에 공기가 통과할 수 있게 관통된 복수 개의 공기구멍을 구비한 외곽부를 구비하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
2. 제1항에 있어서,

   상기 회로기판 방열부는 상기 챔버의 외부에 위치하는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 모터 방열부는 흡입 유로 손실을 최소화하기 위해 상기 중앙부가 상기 팬모터 어셈블리의 반대쪽으로 상기 외곽부보다 돌출된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
5. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 모터 방열부에는 복수개의 방열핀이 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
6. 제1항에 있어서,

   상기 공기구멍은 원형 또는 타원형으로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
7. 제6항에 있어서,

   상기 공기구멍은 크기가 동일한 긴 타원형이며 상기 모터 방열부의 중앙부 가까이에 사각형 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
8. 제6항에 있어서,

   상기 공기구멍은 크기가 동일한 타원형이며 상기 모터 방열부의 중앙부 둘레를 따라 원형으로 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
9. 제6항에 있어서,

   상기 공기구멍은 크기가 동일한 원형이며 상기 모터 방열부의 중앙부 둘레를 따라 배치된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
10. 제1항에 있어서,

    상기 회로기판 방열부의 양측에는, 절곡 형성되어 상기 회로기판에 설치된 회로소자가 부착되는 측벽이 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.
11. 제1항에 있어서,

    상기 모터 방열부와 상기 회로기판 방열부는 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기의 방열구조.

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