KR20050069752A - 청소기의 송풍장치 - Google Patents

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KR20050069752A
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 청소물을 수거하기 위해 강한 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러와, 모터를 방열하기 위한 소형의 서브 임펠러가 구비됨으로써, 상기 모터에 적정 수준의 풍량 및 풍속의 공기를 안정적으로 공급할 수 있어 모터의 방열성능이 향상될 수 있고, 탄소분진으로 인한 냄새 및 먼지를 줄일 수 있다.

Description

청소기의 송풍장치{Blower of Vacuum Cleaner}
본 발명은 청소기의 송풍장치에 관한 것으로서, 특히 청소물을 수거하기 위한 강한 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러와, 모터의 방열을 위한 서브 임펠러가 별도로 구비된 청소기의 송풍장치에 관한 것이다.
일반적으로 청소기는 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 공기가 원심력에 의해 송풍되는 원심식 송풍장치로서, 전면에 공기가 흡입되는 공기 흡입구(12a)가 형성되고 후면(12b)이 개구된 임펠러 하우징(12)과, 상기 임펠러 하우징(12) 내부에 회전 가능토록 설치된 임펠러(14)와, 상기 임펠러(14)에서 토출된 공기를 확산하는 디퓨저(16)와, 상기 디퓨저(16)에서 토출된 공기를 상기 임펠러 하우징(12)의 개구된 후면으로 안내하는 가이드 베인(18)과, 상기 임펠러 하우징(12)의 개구된 후면(12b)에 연결된 모터 하우징(20)과, 상기 모터 하우징(20)의 내부에 설치되고 상기 임펠러(14)와 회전축(21)으로 연결되어 상기 임펠러(14)를 회전시키는 모터(22) 등으로 이루어진다.
상기 모터 하우징(20)은 상기 임펠러 하우징(12)과 연결된 전면(20a)이 개방되고, 후단 둘레에 공기 토출구(20b)가 적어도 한 개 형성되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 청소기용 원심송풍기의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
모터(22)가 구동되면, 회전축(21)에 연결된 임펠러(14)가 회전되면서 임펠러 하우징(12)의 공기 흡입구(12a)를 통해 공기가 흡입된다.
상기 임펠러 하우징(12)으로 흡입된 공기는 임펠러(14) 및 디퓨저(16)를 통과한 다음, 가이드 베인(18)에 의해 상기 임펠러 하우징(12)의 개구된 후면(12b)으로 안내되어 모터 하우징(20) 내부로 유동되고, 상기 모터 하우징(20) 내부로 유동된 공기는 상기 모터(22)를 방열시킨 후 모터 하우징(20)의 배출구(20b)를 통해 외부로 배출된다.
그러나, 종래 기술에 따른 청소기의 송풍장치는 상기 임펠러 하우징(12)의 내부로 송풍된 공기가 상기 임펠러(14) 및 디퓨저(16), 가이드 베인(18)을 거쳐서 상기 모터 하우징(20)의 내부로 유동되고, 상기 디퓨저(16)에서 가이드 베인(18)으로 유동될 때 180도로 꺾이기 때문에 상기 모터 하우징(20)의 내부로 송풍되는 동안 유동손실이 커 상기 모터 하우징(20)의 내부 온도가 임계치에 도달하지 않을 정도로만 상기 모터(22)가 방열되고 있다.
그런데, 상기 흡입기구(4)가 청소물을 흡입하기 위해 바닥에 밀착되어 있는 동안 상기 임펠러(14)에 의한 송풍량이 상기 흡입기구(4)가 바닥과 떨어져 있을 때와 비교하여 매우 작기 때문에 상기 모터 하우징(20)의 내부로 송풍되는 공기의 유동이 불규칙적으로 공급됨으로써, 상기 모터 하우징(20)의 내부 온도가 일시적으로 급상승하여 상기 모터(22)가 손상될 수 있는 문제점이 있다.
또한, 상기 흡입기구(4)가 바닥과 떨어져 있을 때, 상기 임펠러(14)에 의한 송풍량이 많기 때문에 상기 모터 하우징(20)의 내부로 유동되는 송풍량 및 송풍속도가 커 상기 모터(22)의 브러시(22a)로부터 탄소분진도 함께 날려 냄새와 먼지가 발생하는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터 하우징의 내부로 적정 풍량의 공기를 안정적으로 송풍하여 모터의 방열성능을 향상시킬 수 있는 청소기의 송풍장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 일면에 공기 흡입구가 형성되고 타면이 개방된 임펠러 하우징과; 상기 임펠러 하우징의 일면 측에 설치되어, 청소물이 공기와 함께 흡입될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러와; 상기 메인 임펠러와 상기 임펠러 하우징에 형성된 공기 토출구 사이에 위치한 메인 디퓨저와; 상기 임펠러 하우징의 개방된 타 부위와 연결되고, 공기 흡입구가 형성된 모터 하우징과; 상기 모터 하우징에 설치되어 상기 메인 임펠러와 회전축으로 연결된 모터와; 상기 모터와 회전축으로 연결되고 상기 임펠러 하우징의 타면 측에 상기 메인 임펠러와 구획되게 설치되어, 상기 모터 하우징의 내부로 공기를 송풍시키는 서브 임펠러와; 상기 서브 임펠러와 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구 사이에 위치한 서브 디퓨저를 포함하여 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 임펠러 하우징(50)과, 상기 임펠러 하우징(50)에 설치되어 청소물이 공기와 함께 흡입될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러(52)와, 상기 메인 임펠러(52)로부터 송풍된 공기를 확산하는 메인 디퓨저(54)와, 상기 임펠러 하우징(50)과 연결된 모터 하우징(60)과, 상기 모터 하우징(60)에 설치되어 상기 메인 임펠러(52)와 회전축(61)으로 연결된 모터(62)와, 상기 모터(62)와 회전축(61)으로 연결되어 상기 모터 하우징(60)의 내부로 공기를 송풍시키는 서브 임펠러(70)와, 상기 서브 임펠러(70)로부터 송풍된 공기를 확산하는 서브 디퓨저(72)를 포함하여 구성된다.
상기 임펠러 하우징(50)은 전면 중앙에 공기 흡입구(50a)가 형성되고, 상기 모터 하우징(60)과 연결된 후면(50b)이 개방되며, 둘레면에 적어도 한 개의 공기 토출구(50c)가 형성된다. 상기 임펠러 하우징의 토출구(50c)는 상기 메인 임펠러(54)에 의한 송풍공기가 토출되는 메인 공기 토출구(a)와 상기 서브 임펠러(70)에 의한 송풍공기가 토출되는 서브 공기 토출구(b)로 구분될 수 있고, 상기 메인 임펠러(52) 또는 서브 임펠러(70)에 의한 송풍 공기 중의 이물질을 걸려낼 수 있도록 필터(56)가 설치된다.
상기 메인 임펠러(52)는 중앙에 상기 임펠러 하우징의 공기 흡입구(50a)와 대향되는 공기 흡입구(52a)가 형성된 전면패널(52b)과, 상기 전면패널(52b)과 상기 모터(62) 측으로 소정 간격 떨어지고 상기 회전축(61)과 연결된 후면패널(52c)과, 상기 후면패널(52c)과 전면패널(52b) 사이에 방사형으로 배치되어 상기 메인 임펠러(52)의 내부로 송풍된 공기를 원심력에 의해 반경방향 바깥둘레로 안내하는 다수개의 메인 깃(52d)으로 이루어진다.
상기 메인 디퓨저(54)는 상기 메인 임펠러(52)와 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c) 사이, 즉 상기 메인 임펠러(52)의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치된다. 그리고, 상기 메인 디퓨저(54)는 상기 메인 임펠러의 후면패널(52c)과 소정 간격을 두고 배치된 링형의 고정판(54a)과, 상기 고정판(54a)의 전면에 상기 메인 임펠러(52)를 중심으로 방사형으로 다수개가 설치되어 상기 메인 임펠러(52)에서 토출된 공기를 확산하면서 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c)로 안내하는 베인(54b)으로 이루어진다.
상기 모터 하우징(60)은 상기 임펠러 하우징(50)과 연결된 전면(60a)이 개방되고, 상기 모터(62)는 상기 모터 하우징(60)의 내벽에 고정되어 외부 전원과 연결된 스테이터(62a)와, 상기 스테이터(62a)의 내부에 회전 가능토록 설치되고 상기 회전축(61)이 일체로 회전토록 축설된 로터(62b)와, 상기 회전축(61)에 설치되어 상기 스테이터(62a)로 인가되는 전원을 정류하는 정류자(62c)와, 상기 정류자(62c)의 반경방향 바깥둘레에 기계적으로 접촉 가능토록 설치되어 상기 스테이터(62a)에 외부 전원을 출입시키는 브러시(62d) 등으로 이루어진다.
상기 서브 임펠러(70)는 상기 메인 임펠러(52)와 일체로 형성되어 함께 회전될 수 있도록, 상기 메인 임펠러의 후면패널(52c)과 상기 모터(62) 측으로 소정 간격 떨어지고 중앙에 공기 흡입구(70a)가 형성된 서브패널(70b)과, 상기 서브패널(70b)과 메인 임펠러의 후면패널(52c) 사이에 다수개가 방사형으로 배치되어 상기 서브 임펠러(70)로 흡입된 공기를 원심력에 의해 반경방향 바깥둘레로 안내하는 서브 깃(70c)으로 이루어진다.
이 때, 상기 서브 임펠러(70)와 메인 임펠러(52)는 상기 메인 임펠러의 후면패널(52c)에 의해 구획되기 때문에 상기 서브 임펠러(70)와 메인 임펠러(52)의 공기 유동이 서로 독립적이다.
그리고, 상기 메인 임펠러(52)는 청소물이 청소기 내부로 수거될 수 있도록 강한 송풍력이 필요한데 반해, 상기 서브 임펠러(70)는 상기 모터(62)를 방열하기 위한 송풍량만 필요한다. 따라서, 상기 서브 임펠러(70)는 상기 메인 임펠러(52)보다 송풍량이 작도록, 반경방향 및 축방향으로 상기 메인 임펠러(52)보다 작도록 소형으로 형성된다. 참고로, 상기 서브 임펠러(70)는 상기 메인 임펠러(52)와 동일 중심이되, 내경이 상기 메인 임펠러(52)보다 조금 크게 형성된다.
상기 서브 디퓨저(72)는 상기 서브 임펠러(70)와 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c) 사이, 즉 상기 서브 임펠러(70)의 반경방향 바깥둘레에 소정 간격을 두고 설치되는데, 상기 메인 디퓨저(54)와 공기 유동이 서로 독립될 수 있도록 상기 메인 디퓨저의 고정판(54a)의 후면에 상기 서브 임펠러(70)를 중심으로 방사형으로 다수개의 베인(72a)이 설치되어 상기 서브 임펠러(70)에서 토출된 공기를 확산하면서 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c)로 안내한다.
이 때, 상기 서브 디퓨저(72)는 상기 서브 임펠러(70)의 송풍량이 상기 메인 임펠러(52)보다 작으므로, 상기 메인 디퓨저(54)보다 용량이 작도록 상기 메인 디퓨저(54)보다 소형으로 형성된다. 즉, 상기 서브 디퓨저(72)는 상기 메인 디퓨저(54)보다 높이방향으로 짧게 형성된다.
아울러, 상기 서브 디퓨저의 깃(72a)은 공기가 토출되는 출구단(72b)이 상기 메인 디퓨저의 깃의 출구단(54c)과 높이방향으로 일직선 상에 위치하고, 상기 서브 임펠러(70)와 최소 간격을 유지하도록 공기가 흡입되는 입구단(72c)이 상기 메인 디퓨저의 깃의 입구단(54d)보다 상기 서브 임펠러(70)를 향해 연장된다.
그리고, 상기 서브 디퓨저(72)와 메인 디퓨저(54)는 일 직선으로 배치됨으로써 상기 서브 디퓨저(72)와 메인 디퓨저(54)에서 각각 토출된 공기가 섞여 서로 영향을 미치지 않도록, 상기 메인 디퓨저의 고정판(54a)이 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c)까지 연장된다.
한편, 상기 서브 임펠러(70)는 상기 모터 하우징(60)에서 임펠러 하우징(50)으로 송풍력을 발생시키므로, 상기 모터 하우징(60)에는 상기 서브 임펠러(70)에 의한 송풍 공기가 상기 모터(62)를 전체적으로 방열할 수 있도록 상기 임펠러 하우징(50)과 반대 측 단부에 공기 흡입구(60b)가 형성된다. 상기 모터 하우징의 공기 흡입구(60b)는 상기 모터 하우징(60)의 둘레방향으로 적어도 한 개가 형성된다.
그리고, 상기 모터의 브러시(62d)에서 생긴 분진이 상기 서브 임펠러(70)에 의해 송풍 공기와 함께 날리는데, 이 분진이 주위 부품으로 날리는 것을 최소화할 수 있도록 상기 모터의 브러시(62d)는 상기 서브 임펠러(70)의 송풍방향으로 끝쪽에 위치할 필요가 있다. 따라서, 상기 모터의 브러시(62d)와 정류자(62c)는 상기 서브 임펠러(70) 측에 위치한다.
아울러, 상기 모터의 브러시(62d)에서 생긴 분진 때문에 상기 서브 임펠러(70)에 의한 송풍 공기에 이물질이 더 많으므로, 상기 필터(56)는 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c) 중 적어도 서브 공기 토출구(b) 측에 여과성능이 뛰어난 헤파필터가 설치된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
모터(62)가 구동되면, 회전축(61)에 연결된 메인 임펠러(52)와 서브 임펠러(70)가 회전된다. 그러면, 상기 메인 임펠러(52)에 의한 강한 송풍력에 의해 청소물이 청소기에 수거되고, 상기 메인 임펠러(52)에 의한 송풍 공기는 임펠러 하우징의 공기 흡입구(50a) 및 메인 임펠러의 공기 흡입구(52), 메인 디퓨저(54)를 거쳐 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c)로 유동된다.
그리고, 상기 서브 임펠러(70)에 의한 송풍력에 의해 외부 공기가 모터 하우징(60)의 내부로 흡입되어 상기 임펠러 하우징(50) 측으로 유동되면서 모터(62)을 방열하고, 상기 임펠러 하우징(50) 및 상기 서브 임펠러(70), 서브 디퓨저(72)을 거쳐 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구(50c)로 유동된다.
이 때, 상기 서브 임펠러(70)에 의한 송풍 공기는 상기 모터 하우징의 공기 흡입구(50b)에서 상기 모터 하우징의 개구된 전면(50a)까지 꺾이지 않고 바로 상기 모터(62)를 방열함으로써 상기 모터(62)를 방열하기 위한 공기 유동의 손실이 많지 않고, 상기 서브 임펠러(70)가 메인 임펠러(52)에 비해 소형으로서 상기 모터(62)의 방열을 위한 적정 수준의 송풍량만 발생시키기 때문에 상기 모터(62)가 적정하게 방열될 수 있다. 그리고, 상기 모터의 브러시(62d)로부터 분진이 심하게 날리지 않아 분진으로 인한 냄새 및 먼지를 줄일 수 있다.
또한, 상기 모터 하우징(60)의 내부는 상기 서브 임펠러(70)에 의해 상기 메인 임펠러(52)의 송풍량 변화와 상관없이 적정량의 공기가 안정적으로 송풍되기 때문에 일시적으로 과열되지 않는다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치는 청소물을 수거하기 위해 강한 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러와, 모터를 방열하기 위한 소형의 서브 임펠러가 구비됨으로써, 상기 모터에 적정 수준의 풍량 및 풍속의 공기를 안정적으로 공급할 수 있어 모터의 방열성능이 향상될 수 있고, 탄소분진으로 인한 냄새 및 먼지를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 메인 임펠러와 서브 임펠러에 의한 공기 유동이 서로 단절되고, 상기 메인 임펠러와 서브 임펠러가 하나의 모터에 의해 함께 구동되기 때문에 구조가 복잡하지 않다.
도 1은 일반적인 청소기의 사시도,
도 2는 종래 기술에 따른 청소기의 송풍장치 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 청소기의 송풍장치 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
50 : 임펠러 하우징 52 : 메인 임펠러
54 : 메인 디퓨저 60 : 모터 하우징
62 : 모터 70 : 서브 임펠러
72 : 서브 디퓨저

Claims (12)

  1. 일면에 공기 흡입구가 형성되고 타면이 개방된 임펠러 하우징과; 상기 임펠러 하우징의 일면 측에 설치되어, 청소물이 공기와 함께 흡입될 수 있도록 송풍력을 발생시키는 메인 임펠러와; 상기 메인 임펠러와 상기 임펠러 하우징에 형성된 공기 토출구 사이에 위치한 메인 디퓨저와; 상기 임펠러 하우징의 개방된 타 부위와 연결되고, 공기 흡입구가 형성된 모터 하우징과; 상기 모터 하우징에 설치되어 상기 메인 임펠러와 회전축으로 연결된 모터와; 상기 모터와 회전축으로 연결되고 상기 임펠러 하우징의 타면 측에 상기 메인 임펠러와 구획되게 설치되어, 상기 모터 하우징의 내부로 공기를 송풍시키는 서브 임펠러와; 상기 서브 임펠러와 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구 사이에 위치한 서브 디퓨저를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 임펠러는 상기 메인 임펠러의 모터 측 일면에 일체로 형성되어, 공기 유동이 상기 메인 임펠러의 모터 측 일면에 의해 구획된 것을 특징으로 청소기의 송풍장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 서브 임펠러는 상기 메인 임펠러보다 송풍량이 작도록 상기 메인 임펠러보다 소형으로 형성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 서브 디퓨저는 상기 메인 디퓨저의 모터 측 일면에 일체로 형성되어, 공기 유동이 상기 메인 임펠러의 모터 측 일면에 의해 구획된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 메인 디퓨저의 모터 측 일면은 상기 임펠러 하우징의 공기 토출구까지 연장된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  6. 제 1 항 또는 제4항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 서브 디퓨저는 상기 메인 디퓨저보다 높이방향으로 짧게 형성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 서브 디퓨저는 공기가 토출되는 출구단이 상기 메인 디퓨저의 출구단과 일직선 상에 위치하고, 공기가 흡입되는 입구단이 상기 메인 디퓨저의 입구단보다 상기 서브 임펠러를 향해 연장된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  8. 제 1 항 또는 제 2항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 임펠러 하우징은 상기 임펠러 하우징의 일면과 타면을 연결하는 둘레면에 공기 토출구가 적어도 한 개 형성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 임펠러 하우징의 공기 토출구에는 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 임펠러 하우징의 공기 토출구는 상기 메인 임펠러의 송풍 공기가 토출되는 메인 공기 토출구와, 상기 서브 임펠러의 송풍 공기가 토출되는 서브 공기 토출구로 구획되고;
    적어도 상기 서브 공기 토출구에는 헤파 필터가 설치된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  11. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 모터 하우징의 공기 흡입구는 상기 임펠러 하우징과 반대 측 단부에 적어도 한 개가 형성된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 모터는 상기 모터 하우징의 내벽에 고정되어 외부 전원과 연결된 스테이터와, 상기 스테이터의 내부에 회전 가능토록 설치되고 상기 회전축이 축설된 로터와, 상기 회전축에 설치된 정류자와, 상기 정류자의 바깥둘레에 접촉 가능토록 설치되어 상기 스테이터에 외부 전원을 출입시키는 브러시를 포함하여 구성되고;
    상기 정류자와 브러시는 상기 서브 임펠러 측 회전축에 설치된 것을 특징으로 하는 청소기의 송풍장치.
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