KR20010037190A - 진공 청소기용 팬모터 어셈블리 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 진공 청소기용 팬모터 어셈블리는 회전팬이 모터의 후방에 배치되도록 하여 집진실에서 기구실 측으로 흡입되는 공기가 모터의 내부를 우선 통과토록 함으로써 모터의 냉각효율 및 청소기의 흡입성능을 향상시키기 위한 것으로, 집진실(20a)과 직접 연결되는 흡기구(52a)가 그 일측면에 형성되고, 상기 흡기구(52a)의 반대측면에 배기구(52b)가 형성된 모터하우징(52)을 갖는 모터(50)와; 상기 모터하우징(52)의 배기구(52b) 측에 장착되어 흡기구(52a)를 통해 집진실(20a)의 공기를 흡입하는 원심형 회전팬(60)과; 상기 회전팬(60)을 감싸는 구조로서, 그 일측에 토출구(62a)가 형성되고 상기 회전팬(60)을 중심으로 하여 상기 토출구(62a)에 이르기까지 원주방향으로 점차 곡률반경이 커지는 나선형의 팬하우징(62)을 포함하여 이루어진다.

따라서, 상술한 바와 같은 본 발명에 따른 진공 청소기용 팬모터 어셈블리에 의하면, 집진실(20a)에서 기구실(20b) 측으로 흡입되는 공기가 모터(50)의 내부를 우선 통과하게 됨으로써 모터(50)의 냉각효율이 향상되며, 모터(50)를 통과하여 팬하우징(62) 내에서 유동되는 공기가 스크롤 형태의 효율적인 유동상태를 이루게 됨으로써 청소기의 흡입성능이 향상되는 등, 결과적으로 진공 청소기의 성능향상에 도움이 된다는 이점이 있다.

Description

진공 청소기용 팬모터 어셈블리{FAN MOTOR ASSEMBLY FOR VACUUM CLEANER}

본 발명은 진공 청소기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회전팬이 모터의 후방에 배치된 구조로서, 집진실에서 기구실 측으로 흡입되는 공기가 모터의 내부를 우선 통과토록 함으로써 모터의 냉각효율 및 청소기의 흡입성능을 향상시킬 수 있는 팬모터 어셈블리에 관한 것이다.

일반적으로 진공 청소기는 팬모터 어셈블리의 작동으로 발생하는 강력한 흡입력을 통해 먼지 등의 이물질을 집진하는 기기로서, 도 1에 나타난 것과 같이 브러쉬 헤드(brush head)(12)와 다수개의 연장관(14) 및 주름관(16)이 연속된 구조의 흡입호스(10)와, 상기 흡입호스(10)와 연결되며 집진실(20a) 및 기구실(20b)로 내부공간이 양분된 구조의 케이스(20)와, 상기 케이스(20)의 집진실(20a)에 장착된 먼지봉투(30) 등의 필터기구와, 케이스(20)의 기구실(20b)에 장착된 팬모터 어셈블리(40)를 포함하여 이루어져 있다.

여기서, 상기 흡입호스(10)의 일단에는 팬모터 어셈블리(40)의 작동을 사용자가 제어토록 하기 위한 조작스위치(18)가 구비되어 있으며, 케이스(20)의 기구실(20b)에는 상기 조작스위치(18)와 연계된 회로기판(미도시) 등이 설치되기도 한다.

팬모터 어셈블리(40)는 도 2에 나타난 것과 같이 모터(41)와, 상기 모터(41)의 회전축(411)에 체결되는 회전팬(42)과, 모터(41)와 회전팬(42) 사이에 장착되는 가이드 베인(guide vane)(43) 및, 상기 회전팬(42)과 가이드 베인(43)을 감싸는 커버(44)로 이루어져 있는데, 상기 회전팬(42)은 대개 그 중심부를 통해 공기를 흡입하여 가장자리로 배출하는 원심형 팬이 사용되고, 모터(41)는 회전팬(42)의 빠른 회전을 위해 주로 고속회전형 단상 직권 정류자 모터가 사용된다. 또한, 상기 가이드 베인(43)은, 중심부에 모터(41)의 회전축(411)이 관통하는 통기홀(43a)이 형성된 원판형태로서 가장자리가 커버(44)에 의해 고정 지지되는 베이스(431)와, 상기 베이스(431)의 회전팬(42) 방향 측면에 구비된 다수개의 풍향유도 블레이드(432)로 이루지며, 커버(44)는 집진실(20a) 및 가이드 베인(43)의 통기홀(43a)과 연통되는(도 1 참조) 흡입홀(44a)이 중앙에 형성된 구조로 이루어진다.

상술한 바와 같이 구성된 진공 청소기용 팬모터 어셈블리에 의하면 회전팬(42)이 모터(41)에 의해 빠른 속도로 회전되어 집진실(20a)의 공기(도면상 화살표시)를 기구실(20b) 측으로 흡입함으로써 집진실(20a)의 기압이 낮아지고, 이에 따라 흡입호스(10)를 통해 먼지 등의 이물질이 먼지봉투(30) 내로 흡입 저장되며, 먼지봉투(30)를 통과한 깨끗한 공기만이 기구실(20b)을 거쳐 케이스(20)의 외부로 배출됨으로써 청소작용이 이루어지는 것이다.

이 과정에서, 회전팬(42)의 가장자리로 분산 배출된 공기는 가이드 베인(43)의 베이스(431)에 의해 모터(41) 측으로의 직접적인 유동이 차단된 상태에서 풍향유도 블레이드(432)에 의해 회전축(411) 방향으로 유도되어 통기홀(43a)을 통해 모터(41)의 내부를 통과함으로써 상기 모터(41)의 냉각작용 또한 이루어지게 된다.

그러나, 이러한 종래의 팬모터 어셈블리에 의하면 공기가 고속 회전하는 회전팬(42)으로 부터 강한 원심력을 받아 분산 배출되므로 커버(44) 내에서 압축되어 그 온도가 높아지고, 이와 같이 온도가 높아진 공기에 의해서는 모터(41)의 냉각작용이 효과적으로 이루어지지 않는다는 문제점이 발생한다.

더불어, 회전팬(42)으로 부터 배출된 공기는 가이드 베인(43)에 의해 통기홀(43a) 측으로 유도 집중되는 과정에서 가이드 베인(43)의 베이스(431) 및 풍향유도 블레이드(432)에 의해 강한 저항을 받음으로써 그 유동속도가 감소하는 현상이 발생하고, 이와 같은 공기의 유동속도 감소현상에 의해 결과적으로 청소기의 흡입성능이 저하된다는 문제점이 발생한다.

한편, 진공 청소기의 종류에 따라서는 상술한 바와 같이 가이드 베인(43)을 통해 모터(41)의 냉각작용을 이루는 이른바 가이드 베인 방식의 팬모터 어셈블리 외에 모터와 연동되는 방열팬을 통해 모터의 냉각작용을 이루는 방열팬 방식의 팬모터 어셈블리(미도시)가 적용되기도 하는데, 상기 방열팬 방식의 팬모터 어셈블리는 모터와 방열팬의 연동을 위한 별도의 기구적인 구성을 필요로 하는 등 제작원가 가 높고 제작상의 효율이 낮다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 집진실에서 기구실 측으로 유입되는 공기가 회전팬에 앞서 우선적으로 모터의 내부를 거치도록 하여 모터의 냉각성능이 향상되도록 함과 동시에, 나아가서 청소기의 흡입성능 향상에도 도움이 되는 진공 청소기용 팬모터 어셈블리의 제공을 목적으로 한다.

도 1은 일반적인 진공 청소기의 구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2는 종래 진공 청소기용 팬모터 어셈블리의 구조 및 상기 팬모터 어셈블리 내에서의 공기 흐름상태를 나타낸 분해사시도이다.

도 3는 본 발명의 실시예에 따른 진공 청소기용 팬모터 어셈블리의 외형을 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 팬모터 어셈블리의 장착구조 및 이에 따른 공기의 유동상태를 나타낸 개략적인 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에서 팬하우징 내에서의 공기 유동상태를 나타낸 개략도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

20: 케이스 20a: 집진실

20b: 기구실 30: 먼지봉투

50: 모터 52: 모터하우징

52a: 흡기구 52b: 배기구

54: 고정자 56: 회전자

60: 회전팬 62: 팬하우징

62a: 토출구

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 팬모터 어셈블리는 집진실과 직접 연결되는 흡기구가 그 일측면에 형성되고, 상기 흡기구의 반대측면에 배기구가 형성된 모터하우징을 갖는 모터와; 상기 모터의 배기구 측에 장착되어 흡기구를 통해 집진실의 공기를 흡입하는 원심형 회전팬과; 상기 회전팬을 감싸는 구조로서, 그 일측에 토출구가 형성되고 상기 회전팬을 중심으로 하여 상기 토출구에 이르기까지 원주방향으로 점차 곡률반경이 커지는 나선형의 팬하우징을 포함하여 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 팬모터 어셈블리는 모터의 제어를 위한 회로기판 등이 모터하우징에 부착된 구조로 이루어지기도 한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도 3부터 도 5까지를 참조로 하여 상세하게 설명하며, 본 발명의 내용 중 종래구성과 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 진공 청소기의 팬모터 어셈블리는 도 3과 도 4에 에 나타난 것과 같이 흡기구(52a)가 그 일측면에 형성되고, 배기구(52b)가 그 타측면에 형성된 모터하우징(52)을 갖는 모터(50)와, 상기 모터하우징(52)의 배기구(52b) 측에 장착되는 원심팬 형태의 회전팬(60)과, 상기 회전팬(60)을 감싸는 팬하우징(62)으로 이루어지며, 모터하우징(52)의 흡기구(52a)가 먼지봉투(30) 등의 필터기구가 장착된 집진실(20a)과 직접 연결되는 형태로 설치된다. 도면상 미설명된 부호 54, 56은 모터(50) 내의 고정자와 회전자를 나타낸다.

그리고, 상기 팬하우징(62)은 회전팬(60)을 중심으로 그 일측에 형성된 토출구(62a)에 이르기까지 원주방향으로 점차 곡률반경이 커지는 나선형으로 이루어진다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 진공 청소기용 팬모터 어셈블리의 작용을 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 실시예에 따르면 회전팬(60)은 구조적인 특성상(원심형) 중심부위에서 공기를 흡입하여 가장자리로 공기를 배출하므로, 청소기의 작동 시 그 중심부와 연통된 모터(50)를 통해 집진실(20a)로 부터 공기를 흡입하게 된다.

따라서, 상기 회전팬(60)에 의해 집진실(20a)로 부터 기구실(20b) 측으로 흡입되는 공기는 흡기구(52a)를 통해 모터하우징(52) 내부로 유입되어 고정자(54)와 회전자(56) 등의 부품을 냉각시킨 다음, 배기구(52b)를 통해 팬하우징 내로 배출된다. 즉, 집진실(20a)로 부터 흡입되는 공기가 회전팬(60)에 이르기 전에 우선적으로 모터하우징(52) 내부를 통과하는 과정에서, 모터(50)를 구성하는 각 부품의 열을 흡수한 다음 배출됨으로써 하면서 모터(50)의 냉각작용이 이루어지는 것이다.

이때, 모터하우징(52)의 내부를 통과하는 공기는 청소기의 외부에서 집진실(20a)로 유입된 다음, 모터(50) 앞에서 종래의 회전팬(42) 및 가이드 베인(43)(도 2 참조)과 같이 온도 상승을 유발하는 구성요소를 거치지 않기 때문에 그 온도가 외기 온도와 거의 동일하게 유지되어 보다 효율적인 모터(50)의 냉각작용을 가능케 한다.

또한, 본 실시예에 따르면 회전팬(60)을 감싸는 팬하우징(62)의 구조가 전술한 바와 같이 회전팬(60)을 중심으로 하여 토출구(62a)에 이르기까지 원주방향으로 점차 곡률반경이 커지는 형상 즉, 회전팬(60)과의 간격이 점차 넓어지는 나선형으로 이루어지기 때문에, 모터(50)를 통과하여 팬하우징(62)으로 유입된 공기는 회전팬(60)에 의해 회전팬(60)의 원주방향으로 분산된 다음, 도 5에서 나타난 것과 같이 상기 팬하우징(62)의 내부에서 강한 스크롤(scroll) 형태로 유동하게 된다.

그리고, 이와 같이 팬하우징(62) 내에서 스크롤 형태로 강하게 유동되는 공기는 팬하우징(62)에서 배출된 다음에도 그 유동성을 어느 정도 유지함으로써 보다 효율적으로 청소기 케이스(20)의 외부로 배출된다.

한편, 본 실시예에 따른 진공 청소기용 모터 어셈블리를 구성함에 있어, 모터의 제어를 위한 회로기판 등이 모터하우징에 부착된 구조로 모터를 구성할 경우에는 모터의 냉각작용과 함께 상기 회로기판의 냉각작용 또한 효과적으로 이루어진다.(미도시)

발명에 따른 팬모터 어셈블리에 의하면 첫째, 회전팬이 기구실 내에서 모터의 후방에 배치되기 때문에 집진실에서 기구실 측으로 흡입되는 공기가 모터의 내부를 우선 통과하게 됨으로써 모터의 냉각효율이 향상되며, 둘째, 상기 회전팬을 감싸는 팬하우징의 형상이 나선형으로 이루어지기 때문에 모터를 통과하여 팬하우징 내에서 유동되는 공기가 스크롤 형태의 효율적인 유동상태를 이루게 됨으로써 청소기의 흡입성능이 향상되고, 셋째, 종래의 가이드 베인 방식 및 방열팬 방식에서와 같이 모터의 냉각을 위한 별도의 부품(가이드 베인 및 방열팬)을 필요로 하지 않기 때문에 청소기의 제작비용이 감소된다.

더불어, 본 발명에 따른 팬모터 어셈블리가 모터의 제어를 위한 회로기판 등이 모터하우징에 부착된 구조로 이루어질 경우에는 모터와 회로기판의 냉각작용이 동시에 효율적으로 이루어짐으로써 청소기의 작동안정성이 향상되는 등, 결과적으로 진공 청소기의 성능향상에 도움이 된다는 이점 또한 있다.

Claims (1)

1. 청소기 케이스 내의 기구실에 장착되며, 집진실과 직접 연결되는 흡기구가 그 일측면에 형성되고, 상기 흡기구의 반대측면에 배기구가 형성된 모터하우징을 갖는 모터와;

   상기 모터의 배기구 측에 장착되어 흡기구를 통해 집진실의 공기를 흡입하는 원심형 회전팬과;

   상기 회전팬을 감싸며, 그 일측에 원주방향의 토출구가 형성된 팬하우징

   으로 이루어진 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 팬모터 어셈블리.