KR101975337B1 - 진공 흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기 - Google Patents

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KR101975337B1
KR101975337B1 KR1020120013097A KR20120013097A KR101975337B1 KR 101975337 B1 KR101975337 B1 KR 101975337B1 KR 1020120013097 A KR1020120013097 A KR 1020120013097A KR 20120013097 A KR20120013097 A KR 20120013097A KR 101975337 B1 KR101975337 B1 KR 101975337B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 진공흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기에 관한 것으로서, 구체적으로는 컴팩트하면서도 공기 유동특성이 개선된 진공흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기에 관한 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터와; 회전축에 의하여 상기 모터와 연결되며 회전에 의하여 공기를 흡입하는 임펠러와; 상기 임펠러에 인접하게 배치되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 가이드 하는 가이드 부재를 포함하되,상기 가이드 부재는 상기 임펠러의 하부에 배치되는 몸체부와; 상기 몸체부의 측면에 형성되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 안내하는 제1가이드 베인과; 상기 몸체부의 하면에 형성되고, 상기 제1가이드 베인과 연결되며 상기 제1가이드 베인의 안내에 의하여 이동한 공기를 안내하는 제2가이드 베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛을 제공한다.
이러한 본 발명에 의하여 공기의 유동손실을 최소화 함으로써, 공기의 흡입 능력을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.

Description

진공 흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기 { A vacuum suction unit and a vacuum cleaner comprising the vacuum suction unit}
본 발명은 진공흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기에 관한 것으로서, 구체적으로는 컴팩트하면서도 공기 유동특성이 개선된 진공흡입 유닛 및 이를 구비하는 진공청소기에 관한 것이다.
종래의 진공청소기는 본체와, 본체와 연결되는 흡입관, 흡입관에 연결되는 흡입노즐을 구비하였다. 본체 내부의 구성을 보면, 먼지와 공기를 분리하는 먼지분리장치와, 상기 먼지분리장치에 의하여 분리된 먼지를 집진하는 집진장치와, 상기 먼지분리장치와 연결되며, 진공흡입압을 발생하는 진공흡입유닛을 포함한다.
따라서, 상기 진공흡입유닛이 동작을 하면, 먼지와 공기가 흡입노즐로 흡입되고, 본체로 유입되어 먼지분리장치에 의하여 먼지와 공기가 분리된다.
먼지와 분리된 공기는 상기 진공흡입유닛을 거쳐서 본체 외부로 배출될 수 있다.
종래의 진공흡입유닛을 보면, 한국등록특허 10-0700551에 개시된 바와 같이, 모터와 모터와 연결되는 임펠러를 포함하고 있다.
종래의 진공흡입유닛의 임펠러의 구조는 상판과, 상판이 이격되어 있는 하판과, 상기 상판과 하판에 마련되는 블레이드를 포함한다.
상기 블레이드는 임펠러의 중심으로부터 원주방향으로 방사상으로 연장되어 있는 것이 보통이다.
모터는 회전자와 고정자로 구성되며, 상기 회전자와 임펠러는 회전축에 의하여 연결된다.
상기 모터는 모터 하우징에 수용되고, 상기 임펠러는 입구가 마련되는 팬 커버에 의하여 수용되어 있다. 따라서, 상기 모터의 회전자가 회전하면, 상기 임펠러가 회전을 하면서, 공기를 흡입하고, 상기 모터 하우징 외부로 배출할 수 있다.
그런데, 이와 같은 구조를 갖는 임펠러의 경우, 공기의 흐름이 수직에서 수평으로 갑자기 변하게 되므로 유동손실이 커지게 되는 문제점이 있었다.
이러한 유동손실을 보상하기 위하여 흡입되는 공기의 절대량을 높이는 것이 필요한데, 이러한 경우, 임펠러의 크기가 커질 수 밖에 없었고, 임펠러의 크기가 커지면, 자연적으로 진공흡입 유닛 및 청소기 본체의 크기도 커질 수 밖에 없다는 문제점이 존재하였다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 흡입되는 공기의 유동특성을 개선하는 한편, 청소기 본체의 컴팩트 화에 기여할 수 있는 진공흡입유닛 및 이를 포함하는 진공청소기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터와; 회전축에 의하여 상기 모터와 연결되며 회전에 의하여 공기를 흡입하는 임펠러와; 상기 임펠러에 인접하게 배치되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 가이드 하는 가이드 부재를 포함하되,상기 가이드 부재는 상기 임펠러의 하부에 배치되는 몸체부와; 상기 몸체부의 측면에 형성되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 안내하는 제1가이드 베인과; 상기 몸체부의 하면에 형성되고, 상기 제1가이드 베인과 연결되며 상기 제1가이드 베인의 안내에 의하여 이동한 공기를 안내하는 제2가이드 베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛을 제공한다.
또한,본 발명은 본체와, 상기 본체에 마련되는 모터와; 회전축에 의하여 상기 모터와 연결되며 회전에 의하여 공기를 흡입하는 임펠러와; 상기 임펠러의 토출측에 인접하게 배치되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 가이드 하는 가이드 부재를 포함하되, 상기 가이드 부재는 상기 임펠러의 하부에 배치되는 몸체부와; 상기 몸체부의 측면에 형성되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 안내하는 제1가이드 베인과; 상기 몸체부의 하면에 형성되고, 상기 제1가이드 베인과 연결되게 마련되는 제2가이드 베인을 포함하는 진공 흡입 유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 진공청소기를 제공한다.
이러한 본 발명에 의하여 공기의 유동손실을 최소화 함으로써, 공기의 흡입 능력을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다.
특히, 상기 가이드 부재에 제1가이드 베인 뿐만 아니라, 제2가이드 베인을 마련함으로서, 공기가 가이드 부재의 하방으로 집중된 후 이동할 수 있도록 하여 공기의 유출입이 보다 신속하게 이루어질 수 있다는 장점이 있다.
또한, 작은 크기로도 큰 체적의 공기를 흡입, 토출할 수 있기 때문에, 청소기 본체의 컴팩트 화에도 기여할 수 있다는 장점이 있다.
도1은 본 발명에 의한 진공청소기의 측단면도이다.
도2는 본 발명에 의한 진공흡입유닛의 측단면을 도시한 사시도이다.
도3과 도4는 본 발명에 의한 진공흡입유닛의 분해사시도이다.
도5는 본 발명에 의한 임펠러와 가이드 부재의 측면도이다.
도6는 본 발명에 의한 임펠러와 가이드 부재의 평면도이다.
도7(a)는 본 발명에 의한 임펠러의 제1실시예를 도시한 사시도이다.
도7(b)는 본 발명에 의한 임펠러의 제2실시예를 도시한 사시도이다.
도8(a)와 (b)는 본 발명에 의한 가이드 부재의 상부와 하부를 도시한 사시도이다.
도9는 본 발명에 의한 가이드 부재의 평면도이다.
도10은 본 발명에 의한 가이드 부재의 배면도이다.
도11은 본 발명에 의한 임펠러와 가이드 부재에서 공기의 유동을 도시한 측면도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다.
도1에서 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 진공청소기는 본체(1)와, 먼지 분리장치(2)와, 집진장치(3)와, 진공흡입유닛(100)을 포함한다.
상기 먼지 분리장치(2)는 사이클론 장치로 구성되는 것이 바람직하며, 상기 먼지 분리장치(2)의 흡입구는 본체(1) 내부의 흡입유로(4)와 연통된다.
상기 집진장치(3)는 상기 먼지 분리장치(2)의 먼지 토출구와 연결되어 공기와 분리된 먼지를 받아 수용할 수 있도록 마련된다.
상기 먼지분리장치(2)의 공기 토출구에는 필터유닛(5)이 마련되는데, 상기 필터유닛은 상기 먼지분리장치(2)에서 토출된 공기의 미세 먼지를 필터링 하는 역할을 한다.
상기 필터 유닛(5)의 하부에는 상기 진공흡입유닛(100)이 마련된다.
상기 본체(1) 후방에는 상기 진공흡입유닛(100)이 수용되는 수용 케이스(10)가 마련되어 있으며, 상기 수용케이스(10)의 내벽과 상기 진공흡입유닛(100)은 상호 이격되어 있다.
이러한 이격공간(11)은 진공흡입유닛(100)에 의하여 흡입된 공기의 유로 역할을 한다.
상기 수용케이스(10)는 상기 본체(1) 후방에 마련되는 토출구(6)와 연통되도록 마련된다.
따라서, 상기 진공흡입유닛(100)에 의하여 흡입된 공기는 상기 수용케이스(10)에서 배출되고, 상기 토출구(6)를 통하여 상기 본체(1) 외부로 배출된다.
상기 진공흡입유닛(1)은 임펠러(110)와, 상기 임펠러(110)의 하부에 마련되는 가이드 부재(120)와, 모터(130)와, 상기 모터(130)와 상기 임펠러(110)를 연결하는 회전축(140)과, 상기 임펠러(110) 및 상기 가이드 부재(120)를 커버하는 팬 커버(150)와, 상기 모터(130)가 장착되는 모터 브라켓(160)을 구비한다.
상기 모터(130)는 상기 모터 브라켓(160)에 장착되는 고정자(131)와, 상기 고정자(131)에 의하여 둘러싸이도록 배치되는 회전자(132)를 포함한다.
상기 회전축(140)은 상기 회전자(132)에 삽입되어 상기 회전자(132)의 회전에 따라서 회전한다.
상기 회전축(140)은 상기 가이드 부재(140)를 관통하여 배치되며, 그 상단부는 상기 임펠러(110)와 결합된다.
따라서, 상기 회전자(132)가 회전을 하면, 상기 회전축(140)과 상기 임펠러(110)가 회전할 수 있다.
도2에서 도시한 바와 같이, 상기 팬 커버(150)의 상부에는 공기가 흡입되는 흡입구(151)가 마련되어 있다. 상기 팬 커버(150)는 상기 임펠러(110) 및 상기 가이드 부재(120)를 둘러싸는 형태가 된다.
한편, 상기 모터 브라켓(160)은 상기 팬 커버(150)의 하부 테두리에 결합된다. 팬 커버(150)의 하부 테두리에는 단차(152)가 마련되고, 상기 단차(152)에 상기 모터 브라켓(160)의 상부 테두리가 결합된다.
이러한 구조에서 상기 팬 커버(150)의 하부 테두리는 상기 모터 브라켓(160)의 상부 테두리를 둘러싸도록 배치된다.
상기 임펠러(110)는 몸체부(111)와, 상기 몸체부(111) 상부에 마련되는 블레이드(112)를 포함한다.
상기 몸체부(111)는 그 중앙부의 높이가 가장 높고, 원주방향으로 갈수록 낮아지는 형태가 된다.
이는 상기 흡입구(151)를 통하여 유입된 공기가 수직방향에서 수평방향으로 급하게 꺾이는 것을 방지하여 유동손실을 저감하기 위함이다.
상기 가이드 부재(120)는 일종의 디퓨져로 구성하며, 상기 임펠러(111)에 의하여 흡입되고 토출되는 공기를 하방으로 가이드 하는 역할을 수행한다.
상기 가이드 부재(120)는 원판 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 가이드 부재(120)는 몸체부(123)와, 상기 몸체부(121)의 측면에 마련되는 제1가이드 베인(121)과, 상기 제1가이드 베인(121)과 연결되며 상기 몸체부(123)의 하면에 마련되는 제2가이드 베인(122)을 포함한다.
상기 임펠러(110)에서 토출된 공기는 상기 제1가이드 베인(121)과 상기 제2가이드 베인(122)의 안내에 의하여 아래 방향으로 이동할 수 있다.
상기 가이드 부재(120)는 상기 팬 커버(150)에 의하여 덮히고, 그 하부와 측면은 상기 모터 브라켓(160)에 의하여 둘러싸인다. 상기 임펠러(120)는 회전하고, 상기 가이드 부재(120)는 고정상태가 되어야 하는데, 이러한 고정상태를 유지하기 위하여 상기 가이드 부재(120)는 상기 모터 브라켓(160)에 결합되거나 고정된다.
상기 가이드 부재(120)의 상면에는 상기 임펠러(110)의 하부가 수용되는 제1수용홈(126)이 마련되고, 상기 제1수용홈(126)에는 상기 임펠러(110)를 회전가능하게 지지하는 지지부재(170)가 수용되는 제2수용홈(127)이 마련된다.
상기 제2수용홈(127)은 상기 회전축(140)이 통과하는 부분에 마련될 수 있다. 상기 지지부재(170)는 상기 회전축(140)에 끼워지는 와셔 또는 링이 바람직하다.
상기 회전축(140)의 외주면에는 단차(141)가 형성되고, 상기 지지부재(170)가 그 위에 얹혀지는 것이 바람직하다.
상기 지지부재(170)는 상기 제2수용홈(127)에 닿게 배치될 수도 있는데, 상기 지지부재(170)와 상기 제2수용홈(127)간의 마찰면적이 매우 작기 때문에 상기 임펠러(110)의 회전운동에 지장을 주지는 않는다.
상기 제1수용홈(126)을 두는 이유는 상기 임펠러(110)의 테두리 단부와 상기 가이드 부재(120)의 상면 간의 높이를 동일하게 하기 위함이다.
즉, 상기 임펠러(110)에 의하여 움직이는 공기의 흐름이 상기 가이드 부재(120)의 상면으로 그대로 이어질 수 있도록 하여 유동손실을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 가이드 부재(120)의 외곽 테두리의 상면과 하면 또한, 곡면 처리되어 공기 흐름 방향의 급격한 변화가 일어나는 것을 방지한다.
도3에서 도시한 바와 같이, 상기 임펠러(110)의 블레이드(112)는 상하 방향으로 배치되되, 경사지게 배치되면서, 일정 곡률로 비틀려져 배치된다.
특히, 상기 블레이드(112)의 하면의 중간 부분은 완만하게 하방으로 돌출되어 있는데, 이는 상기 블레이드(112)의 상단부, 즉 입구단부를 통과한 공기가 반경방향으로 이동할 수 있도록 밀어주기 위함이다.
상기 블레이드(112)는 그 입구부에서 출구부로 갈수록 그 경사도가 급해지다가 중앙부분에서 그 경사도가 최대가 된 후, 다시 경사도가 완만해지도록 배치된다.
상기 블레이드(112)는 상기 몸체부(111)에 상호 이격되게 복수로 배치되어 있다.
한편 블레이드(112)와 블레이드(112) 간의 간격은 입구부에서 최소가 되고, 출구부에서 최대가 된다.
간격이 좁은 곳에서는 풍속이 커지고, 간격이 큰 곳에서는 공기의 양이 커지는데, 입구부를 통하여 공기의 유입이 신속하게 이루어지도록 하고, 출구부 측에서는 한번에 가급적 많은 양의 공기를 아래 방향으로 이동시키기 위하여 위와 같은 간격 변화가 이루어지는 것이다.
상기 블레이드(112)의 상단부(입구부)보다 상기 몸체부(111)의 상부(111a)가 더 높게 형성되며, 상기 몸체부(111)의 상부(111a)에는 경사면이 형성되어 있다.
이는 상기 흡입구(151)를 통과한 공기가 곡선을 그리면서 자연스럽게 상기 블레이드(112)의 입구부에 유입될 수 있도록 안내하는 역할을 수행하기 위함이다.
상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)는 소정의 두께를 갖는 원판으로 구성될 수 있다.
제1수용홈(126)과 상기 몸체부(123)의 상면 외곽 테두리는 단차지게 형성된다.
이때, 단차의 높이는 상기 임펠러(110)의 외곽 테두리 단부의 높이에 대응되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 이는 상기 임펠러(110)에서 토출된 공기가 원활하게 상기 가이드 부재(120)의 상면으로 이동하도록 안내하기 위함이다.
한편, 상기 몸체부(123)의 외곽 테두리의 상면에는 복수의 돌기부(128)가 마련되는데, 상기 돌기부(128)는 상기 임펠러(110)에서 토출된 공기를 어느정도 모아주는 역할을 수행한다.
따라서, 상기 돌기부(128)는 상기 몸체부(123)의 상면에 소정 간격 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.
상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)의 측면에는 제1가이드 베인(121)이 마련되고, 상기 몸체부(123)의 하면에는 제2가이드 베인(122)이 마련되며, 상기 제1,2가이드 베인(121,122)은 상호 연결된다.
대략, 상기 제1,2가이드 베인(121,122)의 연결된 형태는 'L'자 형태로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 제1가이드 베인(121)은 경사지게 배치되어 있는데, 이는 상기 임펠러(110)에서 토출된 공기의 안내를 위함이다.
상기 제1가이드 베인(121)의 연장방향은 상기 임펠러(110)의 블레이드(112)의 접선에 수직한 방향에 대응되는 것이 바람직하다.
상기 블레이드(112)에 의하여 밀린 공기는 상기 임펠러(110)의 회전방향으로 움직이면서 퍼지는데, 이러한 공기의 회전관성이 유지되면서 원활하게 가이드 될 수 있도록 상기 제1가이드 베인(121)이 경사지게 배치되는 것이다.
상기 제1가이드 베인(121)의 측단면 형상은 상기 임펠러(120)의 회전방향, 본 도면에서는 좌측 방향으로 절곡되어 배치되는 것이 바람직하다.
특히, 상기 제1가이드 베인(121)은 완만하게 돌출된 곡면으로 구성되고, 그 돌출방향은 상기 임펠러(110)의 회전방향인 것이 바람직하다.
상기 제1가이드베인(121)의 하단부, 즉, 출구부는 상기 제1가이드 베인(121)의 상단부, 즉 압구부보다 소정 거리만큼 앞서도록 배치되는 것이 바람직하다. 이는 상술한 바와 같이, 임펠러(110)에서 토출된 공기의 흐름 방향(블레이드의 하면의 접선에 수직한 방향)이 유지될 수 있도록 하여 유동손실을 방지하기 위함이다.
상기 제2가이드 베인(122)은 상기 몸체부(123)의 하면에 배치되어, 상기 제1가이브 베인(121)의 하단부와 연결되고, 상기 몸체부(123)의 중심부 방향으로 연장된다.
상기 제1가이드 베인(121)과 상기 제2가이드 베인(122)은 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
도4에서 도시한 바와 같이, 상기 몸체부(123)의 하부 중심에는 상기 회전축이 통과하는 관통공(124)을 둘러싸는 형태의 안착부(125)가 마련된다.
상기 안착부(125)는 하방으로 돌출되는데, 상기 안착부(125)의 역할은 상기 모터 브라켓(160)에 마련되는 지지리브(161)에 안착되어 상기 가이드 부재(120)가 상기 모터 브라켓(160)에 고정될 수 있도록 하는데 있다.
상기 안착부(125)에는 복수의 단차가 형성되어 안착홈(125a)을 형성한다.
상기 지지리브(161)는 상기 모터 브라켓(160)의 중심에 마련되는 중공 실린더 형태의 축 지지부(162)로부터 연장되어 상기 모터 브라켓(160)의 내주벽에 연결되는 형태를 취하고, 그 수량이나 위치는 상기 안착홈(125a)의 수량과 위치에 대응된다.
상기 안착홈(125a)의 폭은 상기 지지리브(161)의 폭에 대응되며, 상기 안착홈(125a)이 상기 지지리브(161)에 안착되고 걸림으로써, 상기 가이드 부재(120)가 상기 모터 브라켓(160) 상에서 회전하지 않고 그 위치가 그대로 유지될 수 있다.
도5는 상기 가이드 부재(120) 상부에 상기 임펠러(110)가 위치한 것을 도시한 것이다.
상술한 바와 같이, 상기 임펠러(110)의 블레이드(112)는 튀틀린 형태로 마련된다.
상기 임펠러(110)의 하부는 상기 제1수용홈(126)에 수용되되, 상기 제1수용홈(126)의 바닥면으로부터 소정 간격 이격되어 있다.
이러한 배치로 인하여, 상기 임펠러(110)의 테두리 단부는 상기 제1수용홈(126)의 단차 부분에 대향되게 배치된다.
따라서, 상기 임펠러(110)의 테두리 단부의 상면의 높이는 상기 제1수용홈(126)을 둘러싸고 있는 부분의 상면의 높이와 실질적으로 같아지게 된다.
따라서, 상기 임펠러(110)의 블레이드(112)에 의하여 이동하는 공기는 큰 방향변화나 유량손실 없이 상기 가이드 부재(120)의 상면으로 이동할 수 있다.
한편, 상기 제1가이드 베인(121)의 상단부의 높이는 상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)의 상면의 높이보다 낮게 형성된다. 이러한 높이 차이는 G로 표시하였다.
상기 몸체부(123)의 측면과 상면은 직각 형태로 배치되는 것이 아니라, 그 모서리 부분이 라운드 지게 형성되는데, 이러한 라운드 처리 된 부분에 의하여 공기의 방향전환이 급격하게 이루어지는 것이 아니라 부드럽게 변화한다.
상기 제1가이드 베인(121)의 상단부는 이렇게 라운드 처리된 부분의 하단부, 즉, 라운드 처리된 부분이 종료된 부분에 위치하는 것이 바람직하다.
상기 제1가이드 베인(121)의 상단부가 상기 몸체부(123)의 상면에 대응되는 높이가 되는 경우, 상면을 타고 흐르는 공기가 상기 제1가이드 베인(121)의 상단부에 충돌하여 방향전환이 급격하게 일어나 유동손실이 발생할 수 있다.
따라서, 이러한 급격한 방향전환을 방지할 수 있도록 상기 제1가이드 베인(121)의 상단부의 높이를 상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)의 상면의 높이보다 낮게 형성한 것이다.
즉, 이미 하향 이동하는 공기가 상기 제1가이드 베인(121)의 상단부와 만나더라도, 그 방향전환이 급격하게 일어나지 않고 사선 방향으로 일어날 수 있기 때문에 유동손실을 최소화 할 수 있는 것이다.
상기 제2가이드 베인(122)은 상기 제1가이드 베인(121)과 일체로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 제2가이드 베인(122)은 상기 몸체부(123)의 하부 모서리 부 및 상기 몸체부(123)의 하면에 배치될 수 있다.
상기 제2가이드 베인(122)은 상기 몸체부(123)의 중심방향을 향하여 연장되도록 배치될 수 있다. 상기 제2가이드 베인(122)의 높이는 상기 제1가이드 베인(121)의 돌출 높이에 대응되는 것이 바람직하다.
상기 몸체부(123)의 하부 중심에는 상기 회전축이 관통하며, 상기 모터 브라켓이 안착되는 안착부(125)가 마련되는데, 상기 안착부(125)의 외주면에는 공기의 이동을 하방으로 안내할 수 있는 안내면(125b)이 마련된다.
상기 안착부(125)의 외경은 하방으로 갈수록 순차적으로 작아지게 마련되며, 상기 안내면(125b)은 이에 대응하여 곡면 형태가 된다.
상기 제2가이드 베인(122)은 상기 제1가이드 베인(121)에 의하여 이동한 공기 중 일부는 상기 안내면(125b) 방향으로 안내하는 역할을 수행한다.
따라서, 상기 제2가이드 베인(122)을 거쳐 상기 안내면(125b) 방향으로 이동한 공기는 상기 안내면(125b)의 가이드를 받아서 하방으로 이동하고, 상기 모터(도1참조, 130)를 거친 후, 외부로 배출될 수 있다.
상기 안내면(125b)을 거쳐서 하방으로 이동한 공기에 의하여 상기 모터(도1참조, 130)가 냉각될 수 있다.
도6에서 도시한 바와 같이, 상기 임펠러(110)의 중심으로부터 테두리 단부까지의 거리가 되는 임펠러(110)의 반지름(R1)과, 상기 가이드 부재(120)의 중심으로부터 상기 제1가이드 베인(121)의 중간부분까지의 거리(R2)의 비율은 소정 범위가 되는 것이 바람직하다.
즉, R1과 R2의 비율은 1:1.4~1.6의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
즉, R1에 대한 R2의 비율이 너무 작거나, 크면 유동손실이 발생하여 효율적인 공기유동이 제한될 수 있다.
도7은 상기 임펠러(110)의 사시도이다.
도7(a)은 상기 임펠러(110)의 제1실시예에 관한 것인데, 이 경우, 상기 블레이드(112)의 상단부(흡입단부)의 높이는 모든 블레이드(112)에서 동일하게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 블레이드(112)의 상단부의 높이는 상기 임펠러(110)의 몸체부(111)의 상단부보다 낮게 형성된다.
외부의 공기가 곡면처리된 상기 몸체부(111)의 상단부를 타고 들어온 후, 상기 블레이드(112)로 유입되게 하기 위함이다.
그리고, 상기 블레이드(112)의 하단부(출구단부)는 상기 몸체부(111)의 테두리 단부와 연결되어 배치된다.
상기 블레이드(112)의 측단면을 보면 경사지게 배치되되, 상기 블레이드(112)의 입구단부(상단부)가 출구단부(하단부)보다 임펠러의 회전방향으로 소정 거리만큼 앞서 있게 된다.
따라서, 입구단부를 통하여 유입된 공기는 상기 블레이드(112)의 안내를 받아서 이동하다가, 상기 블레이드(112)에 밀려서 원주방향으로 분산되어 이동한다.
도7(b)는 상기 임펠러(110)의 제2실시예를 도시한 것이다.
여기서, 상기 블레이드(112)는 제1블레이드(112a)와, 상기 제1블레이드(112a)와 이격되어 배치되고 그 높이가 제1블레이드(112a)보다 낮은 제2블레이드(112b)를 포함한다.
상기 제2블레이드(112b)는 스플리터 블레이드(Splitter blade)라고도 칭하며, 제1블레이드(112a)보다 그 상부부분이 제거된 형태가 된다.
상기 제1블레이드(112a)의 길이와 상기 제2블레이드(112b)의 길이의 차이는 2.2mm~4.0mm의 범위가 바람직하다.
상기 제2블레이드(112b)와 상기 제1블레이드(112a)는 상기 임펠러(110)의 몸체부(111)에 상호 교번적으로 배치될 수 있다.
상기 제2블레이드(112b)와 상기 제1블레이드(112a)의 하단부는 상기 임펠러(110)의 몸체부(111)의 테두리 단부에 위치할 수 있으며, 상단부의 높이만 다르게 배치된다.
이와 같이, 상기 제1,2블레이드(112a,112b)를 배치하게 되면, 제1실시예에 비하여 단위시간당 상기 블레이드들에 흡입되는 공기의 흡입량이 증가될 수 있다.
도8은 상기 가이드 부재(120)의 상부 사시도와 하부 사시도를 포함한다.
도8(a)에서 도시한 바와 같이, 상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)의 중앙부에는 상기 회전축이 관통할 수 있는 관통공(124)이 마련되고, 상기 관통공(124) 주위에는 상기 제1수용홈(126)과, 상기 제2수용홈(127)이 마련된다.
상기 제1수용홈(126)에는 상기 임펠러(110)가 수용되고, 상기 제2수용홈(127)에는 상기 지지부재(도2참조, 170)가 수용된다.
상기 제2수용홈(127)은 상기 제1수용홈(126)보다 좀더 깊게 형성되고, 상기 제1수용홈(126)의 지름은 상기 제2수용홈(127)보다 현저하게 크게 형성된다.
상기 제1수용홈(126)의 지름은 상기 임펠러(110)의 지름보다 약간 크게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 제1수용홈(126)의 깊이는 상기 임펠러(110)의 몸체부의 테두리 단부 높이보다 약간 크게 형성되는 것이 바람직하다.
이는 상기 임펠러(110)가 상기 제1수용홈(126)의 바닥면으로부터 일정 간격 떠 있는 것을 고려한 것이다.
상기 제1수용홈(126)의 테두리는 단차지게 형성되어 있고, 그 주위의 면은 상기 제1수용홈(126)보다 높게 배치되며, 높게 형성된 면에는 상기 돌기부(128)가 형성된다.
상기 돌기부(128)는 상술한 바와 같이 상호 이격되게 배치되는 것이 바람직하다.
도8(b)에서 도시한 바와 같이, 상기 가이드부재(120)의 몸체부(123)의 하면에는 상기 안착부(125)가 형성된다.
상기 안착부(125)의 상부 테두리에는 곡면 형태의 상기 안내면(125b)이 형성되어 있다.
한편, 상기 안착부(125)의 하부에는 상기 모터 브라켓(도4참조, 160)의 지지리브(도4참조, 161)에 삽입되는 안착홈(125a)이 형성된다.
상기 안착홈(125a)은 상호 이격되어 배치되어 있으며, 상기 관통공(124)을 둘러싸는 형태로 마련된다.
도9에서 도시한 바와 같이, 상기 제1,2가이드 베인(121,122)의 수량은 22개로 배치되어 있는데, 상기 가이드 베인(121,122)의 수량은 16~24개의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
상기 가이드 베인(121,122)의 수량이 너무 적으면 공기를 가이드 한다는 본연의 기능을 수행하기 어렵고, 수량이 너무 많으면, 상기 가이드 베인(121,122) 자체가 유동에 방해가 되기 때문이다.
도10에서 도시한 바와 같이, 상기 제2가이드 베인(121,122)의 단부는 상기 몸체부(123)의 중심을 향하여 배치되어 있어서, 공기를 상기 안착부(125)에 마련되는 안내면(125b) 방향으로 안내할 수 있다.
한편, 상기 안착홈(125a)의 좌우측에는 경사면(125c)이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 안착홈(125a)이 상기 모터 브라켓(도4참조, 160)의 지지리브(도4참조, 161)에 용이하게 삽입될 수 있도록 안내하는 역할을 한다.
따라서, 상기 안내홈(125a)은 그 상부 보다는 하부의 폭이 더 크게 형성될 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 알아보도록 하겠다.
도4와 도11에서 도시한 바와 같이, 상기 모터(130)가 구동하면, 상기 회전축(140)에 의하여 연결된 상기 임펠러(110)가 회전을 한다.
상기 임펠러(110)의 회전속도는 대략 90,000~ 100,000 rpm 정도에 이른다.
이와 같이 상기 임펠러(110)가 고속회전을 하면, 임펠러(110) 근처의 압력이 거의 진공상태에 이르게 되고, 이로써 외부의 공기가 상기 임펠러(110) 방향으로 흡입된다.
본 도면에서 상기 임펠러(110)가 좌측에서 우측방향(시계방향)으로 회전하는 것으로 도시하였는데, 이러한 경우, 공기는 A로 표시한 것 처럼 수직 하강하다가, 상기 블레이드(112)의 상단부(흡입단부)에 유입되면서, 하향 경사지게 유동한다.
이후, 상기 블레이드(112)의 하단부(출구단부)에 이르러서, 토출되고, 토출된 공기는 상기 가이드 부재(110)의 몸체부(123) 상면을 타고 상기 가이드 부재의 반경 방향으로 퍼져 나간다(B방향).
상기 가이드 부재(120)의 몸체부(123)의 상면을 따라 이동한 공기는 상기 몸체부(123)의 테두리에 이르러서 순차적으로 방향을 바꾸어 하방으로 이동한다.
하방으로 이동한 공기는 상기 제1가이드 베인(121)을 따라서 이동한다(C방향).
상기 제1가이드 베인(121)은 그 상단부(입구단부)에 비하여 그 하단부(출구단부)가 상기 임펠러(110)의 회전 방향으로 앞서서 배치된다.
따라서, 상기 제1가이드 베인(121)의 안내에 의하여 공기는 하향 경사지게 이동하며, 이후, 상기 제2가이드 베인(122)에 의하여 상기 몸체부(123)의 하면을 따라서 이동한다.
그리고, 상기 제2가이드 베인(122)의 안내에 의하여 이동하는 공기는 상기 안내면(125b)과 만난 후, 상기 안내면(125b)의 안내에 의하여 하방으로 이동하고, 이후, 모터(130)를 거쳐서 상기 본체(1) 외부로 배출될 수 있다.
1: 본체 100: 진공흡입 유닛
110: 임펠러 111: 몸체부
112: 블레이드 120: 가이드 부재
121: 제1가이드 베인 122:제2가이드 베인
123: 몸체부 124: 관통공
125: 안착부 125a: 안착홈
125b: 안내면 126: 제1수용홈
127: 제2수용홈 128: 돌기부
130: 모터 131: 고정자
131: 회전자 140: 회전축
150: 팬 커버 160: 모터 브라켓
161: 지지리브 170: 지지부재

Claims (14)

  1. 회전축을 구비하는 모터와;
    상기 회전축과 연결되는 임펠러 몸체부와, 상기 몸체부 상면에 튀틀리게 형성되는 복수의 제1블레이드를 구비하여 회전에 의하여 공기를 흡입하는 임펠러와;
    상기 임펠러에 인접하게 배치되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 가이드 하는 가이드 부재를 포함하되,
    상기 가이드 부재는,
    상기 임펠러의 하부에 배치되는 가이드 부재 몸체부와;
    상기 가이드 부재 몸체부의 측면에 상기 제1블레이드의 접선에 수직한 방향으로 연장되고, 측단면이 상기 임펠러의 회전방향으로 절곡된 형태로 형성되며, 하단이 상단의 위치보다 상기 임펠러의 회전방향으로 상기 제1블레이드보다 소정 거리만큼 앞서도록 형성되어 상기 임펠러에서 토출되는 공기를 안내하는 제1가이드 베인과;
    상기 가이드 부재 몸체부의 하면에 형성되고, 상기 제1가이드 베인과 연결되며 상기 제1가이드 베인의 길이보다 짧게 형성되고, 단부가 상기 가이드 부재 몸체부의 중심을 향하도록 배치되어 상기 제1가이드 베인의 안내에 의하여 이동한 공기를 안내하는 제2가이드 베인을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1가이드 베인의 상단에서 하단으로 갈수록 경사도가 커지도록 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  5. 제1항에 있어서
    상기 제1가이드 베인의 상단은 상기 가이드 부재 몸체부의 상면보다 소정 높이만큼 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1가이드 베인의 하단은 상기 가이드 부재 몸체부의 하면보다 소정 높이 만큼 낮게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  7. 삭제
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재 몸체부는
    상기 임펠러가 수용되는 제1수용홈과;
    상기 제1수용홈에 마련되되 상기 임펠러를 회전가능하게 지지하는 지지부재가 수용되는 제2수용홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가이드 부재 몸체부는 상기 모터가 수용되는 모터 브라켓에 안착되어 상기 몸체부의 위치를 상기 모터 브라켓에 대해서 고정시키는 안착홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 임펠러의 반지름과 상기 가이드 부재의 중심으로부터 상기 제1가이드 베인의 중앙부까지의 거리의 비는 1.4~1.6 인 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2가이드 베인의 수량은 16~24개 인 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1블레이드와 이격되게 형성되되, 상기 제1블레이드의 길이보다 짧게 형성되는 제2블레이드를 더 포함하며,
    상기 제1,2블레이드는 상기 임펠러 몸체부 상면에 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 진공 흡입 유닛.
  14. 삭제
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