KR20050088601A - 진공청소기용 원심팬 - Google Patents

Abstract

본 발명은 진공청소기용 원심팬에 장착되는 디퓨저의 형상에 관한 것으로,

본 발명은 모터에 의해 회전됨으로서 공기를 유동시키는 임펠러와; 상기 임펠러의 외측을 감싸도록 장착되어 상기 임펠러의 운동에너지 중 일부를 압력에너지로 전환시키는 복수개의 날개가 형성된 디퓨저를 포함하여 구성되는 진공청소기용 원심팬에 있어서, 상기 디퓨저는 상기 날개의 선단부에 집중되는 압력을 저감시키는 압력저감수단이 형성된 것을 특징으로 함으로써, 상기 압력저감수단으로서 디퓨저의 날개의 선단부와 소정간격 이격된 보조날개를 형성시켜 날개의 선단부에 집중되는 압력을 저감시킴으로서 임펠러의 블레이드와 디퓨저 날개의 교차과정에서 발생되는 소음을 저감시키는 이점을 가지고 있다.

Description

진공청소기용 원심팬{Centrifugal fan for vaccum cleaner}

본 발명은 진공청소기의 원심송풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 진공청소기의 원심송풍기에서 발생되는 소음을 저감시키는 디퓨저에 관한 것이다.

도 1은 일반적인 진공청소기의 사시도이고, 도 2는 도 1 중 본체의 단면도이며, 도 3은 종래 기술에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 일부 절개 단면도이다.

도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같이, 일반적인 청소기는 바닥의 먼지 등의 청소물을 흡입하는 흡입헤드(1)와, 상기 흡입헤드(1)를 통해 흡입된 청소물을 안내하는 연결부(2)와, 상기 연결부(2)를 통해 안내된 청소물을 여과한 후 여과된 공기를 배출시키는 본체(3)를 포함하여 구성된다.

상기 연결부(2)는 상기 흡입헤드(1)와 연결되는 연장관(2a)과, 상기 연장관(2a)과 연결되며 상기 본체(3)를 제어하는 컨트롤부(2d)가 장착된 손잡이부(2b)와, 상기 손잡이부(2b)와 상기 본체(3)를 연결하는 호스(2c)를 포함하여 구성된다.

상기 호스(2c)의 일단(2e)은 상기 본체(3)의 일측(3e)에 삽입되어 장착됨으로서 청소물을 상기 본체(3) 내부로 유입시키고, 상기 본체(3)는 상기 호스(2c)를 통해 유입된 청소물이 여과되는 집진봉투(3a)와, 상기 집진봉투(3a)로 청소물이 유동되도록 상기 흡입헤드(1)에서부터 상기 집진봉투(3a)까지 공기가 유동되도록 흡입력을 발생시키는 원심송풍기(4)를 포함하여 구성된다.

상기 원심송풍기(4)는 상기 집진봉투(3a)에 의해 여과된 공기를 흡입하기 위해 흡입구(5a)가 형성된 커버(5)를 포함하는 하우징(9)과, 상기 흡입구(5a)를 통해 유입된 공기의 유로를 90°변경시켜 원주방향으로 공기를 유동시킴과 동시에 상기 유동되는 공기의 운동에너지를 증가시키는 임펠러(10)와, 상기 임펠러(10)의 외측을 감싸고, 상기 임펠러(10)에 의해 증가된 공기의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 디퓨저(20)와, 상기 임펠러(10)를 회전시키는 모터(8)를 포함하여 구성된다.

도 4는 종래 기술에 따른 원심송풍기에서 임펠러와 디퓨저 장착부분의 단면도이고, 도 5는 도 4 중 임펠러의 분해 사시도이며, 도 6은 도 3 중 디퓨저의 사시도이다.

도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 종래의 임펠러(10)는 커버(5)의 흡입구(5a)와 연통되도록 커버(5) 내측에 설치된다.

상기 임펠러(10)는 평면 원판의 형태로 형성되어 모터(8)의 회전축(8a)과 고정되어 상기 모터(8)에 의해 회전되는 하판(14)과, 상기 하판(14)에 장착되어 공기를 임펠러(10)의 원주방향으로 유동시키는 복수개의 블레이드(16)와, 상기 커버 흡입구(5a)와 연통되도록 임펠러 흡입구(12b)가 형성되고, 상기 하판(14)과 대향되도록 상기 블레이드(16)의 상측과 결합되어 고정되는 상판(12)을 포함하여 구성된다.

상기 블레이드(16)는 호 형상과 같이 만곡(彎曲)된 형태로서 상기 상판(12) 및 상기 하판(14)과 결합되는 돌기(16a)가 형성되고, 상기 상판(12) 및 하판(14)에는 상기 돌기(16a)가 억지끼움되는 홈(10a)(14a)이 형성된다.

특히 상기 상판(12)에는 상기 커버(5)의 흡입구(5a)를 통해 유입된 공기가 임펠러(10) 내부로 유동되도록 흡입구(12b)가 형성되고, 상기 하판(14)에는 상기 모터축(8a)이 고정되도록 중앙에 모터고정부(14b)가 형성되며, 상기 블레이드(16)의 외측, 즉 상기 상판(12)과 하판(14) 그리고 상기 블레이드(16)가 형성하는 토출구(10a)가 형성된다.

한편, 상기 디퓨저(20)는 상기 임펠러(10)를 외측에서 감싸고 상기 토출구(10b)를 통해 토출된 공기의 운동에너지를 정압의 압력에너지로 변환시킨다. 그래서 상기 디퓨저(20)는 하판(24)과, 상기 하판(24)의 가장자리에서 수직하게 형성되며 상기 가장자리를 따라 원호형상으로 형성되는 복수개의 날개(26)를 포함하여 형성된다.

상기 복수개의 날개(26)는 상기 하판(24)의 외주를 따라 내측에서 외측으로 만곡되어져 형성되는 원호형상으로서 각각의 날개(26)는 서로 소정간격 이격되도록 형성되고, 상기 날개(26)와 날개(26) 사이공간(28)으로 공기가 배출되고, 상기 공간(28)은 디퓨저(20)의 중앙에서 외측으로 갈수록 넓어지도록 형성된다.

상기와 같은 종래의 진공청소기용 원심팬은 다음과 같이 동작한다.

먼저, 상기 모터(8)에 전류가 인가되면 상기 모터(8)에 의해 상기 모터축(8a)이 회전되고, 상기 모터축(8a)은 상기 모터고정부(14b)에 고정된 바 상기 하판(14)을 통해 상기 임펠러(10)를 회전시킨다. 상기 임펠러(10)는 상기 모터(8)에 의해 30,000 ∼ 40,000 rpm 정도로 회전되고, 상기 임펠러(10)가 회전됨에 따라 상기 흡입구(10a)를 통해 유입된 공기는 상기 블레이드(16)에 의해 운동에너지가 증가된 채로 상기 토출구(10b)를 통해 배출되며, 상기 토출구(10b)를 통해 배출된 공기는 상기 날개(26)의 선단(26a)과 접촉되어 상기 회전되는 블레이드(16)에 의해 상기 사이공간(28)으로 압송됨으로서 공기의 운동에너지 일부를 압력에너지로 전환시키게 된다.

그런데, 상기 임펠러(10)는 고속으로 회전되고, 상기 블레이드(16)는 고속으로 회전되는 상기 임펠러(10)에 의해 주기적으로 상기 디퓨저(20)의 날개(26)의 선단(26a)과 만나며 토출되는 공기를 압송시키는 바, 상기 날개(26)의 선단(26a)과 마찰되는 공기는 높은 압력으로 인해서 상기 선단(26a)에서 85dB 이상의 높은 피크소음을 발생시키는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 임펠러에 의해 상기 디퓨저로 압송되는 과정에서 발생되는 공기의 소음을 저감시키는 진공청소기용 디퓨저를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명은 모터에 의해 회전됨으로서 공기를 유동시키는 임펠러와; 상기 임펠러의 외측을 감싸도록 장착되어 상기 임펠러의 운동에너지 중 일부를 압력에너지로 전환시키는 복수개의 날개가 형성된 디퓨저를 포함하여 구성되는 진공청소기용 원심팬에 있어서, 상기 디퓨저는 상기 날개의 선단부에 집중되는 압력을 저감시키는 압력저감수단이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 7은 본 발명에 따른 실시예로서 원심팬의 일부 절개 단면도이고, 도 8은 도 7 중 임펠러의 분해사시도이며, 도 9는 도 7 중 디퓨저의 사시도이고, 도 10은 도 9의 평면도이다.

도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 원심팬은 하우징(40)과, 상기 하우징(40)의 내부에 장착되어 상기 하우징(40)을 통해 공기를 공급받는 임펠러(50)와, 상기 임펠러(50)를 회전시켜 공기를 유동시키는 모터(45)와, 상기 임펠러(50)에 의해 유동된 공기의 운동에너지 중 일부를 압력에너지로 전환시키는 디퓨저(60)를 포함하여 구성된다.

상기 하우징(40)은 공기가 흡입되는 흡입구(42a)를 형성하는 커버(42)를 포함하여 구성되고, 상기 흡입구(42a)의 내측에 임펠러(50)가 설치되며, 상기 임펠러(50)는 상기 흡입구(42a)를 통해 유입된 공기의 운동에너지를 증가시킨다.

상기 임펠러(50)는 상기 흡입구(42a)를 통해 공급되는 공기가 유입되도록 흡입구(50a)가 형성된 상판(52)과, 상기 상판(52)과 대향되도록 위치되는 하판(56)과, 상기 상판(52) 및 하판(56)을 연결시키며 상기 흡입구(50a)를 통해 유입된 공기에 운동에너지를 증가시키는 복수개의 블레이드(54)를 포함하여 구성되고, 상기 블레이드(54)는 상기 흡입구(50a)를 통해 유입된 공기의 유동방향을 90°전환시켜 원주방향으로 토출시킨다.

상기 블레이드(54)는 만곡되어진 형상으로서 상하측에 돌기(54a)가 형성되고, 상기 상판(52) 및 하판(56)에는 상기 블레이드(54)의 돌기(54a)가 삽입되어 고정될 수 있도록 홈(52a)(56a)이 형성된다. 특히 상기 블레이드(54)는 상기 상판(52) 및 하판(56)의 중심에서 방사상으로 위치되고, 상기 복수개의 블레이드(54)는 일정한 간격으로 배치되어 상기 블레이드(54)의 이격간격에 의해 형성되는 토출구(50b)를 통해 공기를 토출시킨다.

상기 디퓨저(60)는 상기 임펠러(50)가 안착되는 하판(62)과, 상기 하판(62)에서 수직한 방향으로 형성되어 상기 임펠러(50)의 외측을 감싸는 복수개의 날개(64) 및 보조날개(66)를 포함하여 구성된다.

상기 하판(62), 날개 및 보조날개(66)는 일체형으로 형성되고, 상기 하판(62)의 중앙은 홀(62a)이 형성되며, 상기 모터(45)의 모터축(45a)은 상기 홀(62a)을 관통하여 상기 임펠러(50)의 하판(56)과 결합된다.

상기 디퓨저(60)의 날개(64)는 상기 임펠러(50)의 외측을 감싸는 형상으로서 상기 하판(62)의 원주를 따라 만곡되게 형성되고, 상기 복수개의 날개(64)는 소정 간격으로 이격되어 상기 하판(62)에 수직하게 형성된다. 특히 복수개의 상기 날개(64)는 소정 간격 이격된 공간을 통해 공기를 토출시키는 토출구(60b)를 형성시키고, 상기 토출구(60b)는 상기 디퓨저(60)의 내측에서 외측 방향으로 갈수록 단면적이 확장되도록 형성된다.

한편, 본 발명에 따른 디퓨저(60)는 상기 날개(64)의 선단부(64a)와 소정간격 이격되도록 보조날개(66)가 형성된 것을 특징으로 하고, 특히 상기 날개(64)와 상기 보조날개(66)의 이격 간격(S)은 1.5㎜인 것을 특징으로 한다.

더불어 상기 보조날개(66)는 만곡되게 형성된 상기 날개(64)의 연장선상에 위치되고, 상기 보조날개(66)의 길이(L)는 상기 날개(64)와 보조날개(66)를 합한 길이의 10% ∼ 20% 범위 내에서 형성되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 보조날개(66)는 상기 날개(64)와 같은 곡률반경으로 형성되고, 상기 보조날개(66)의 선단부(66a)는 상기 날개(64)의 연장전상에 위치되며, 상기 보조날개(66)의 후단부(66b)는 상기 날개(64)의 연장선상에서 외측으로 이탈되도록 형성되는 것을 특징으로 한다. 이와 같이 상기 보조날개(66)의 후단부(66b)가 외측으로 이탈되게 형성되는 것은 상기 임펠러(50)에 의해 유동되는 공기를 보다 효율적으로 상기 토출구(50b)로 유동시키기 위함이고, 상기 후단부(66b)가 외측으로 이탈되더라도 상기 날개(64)의 선단부(64a)와 상기 보조날개(66) 후단부(66b)의 이격 간격은 1.5㎜로 유지된다.

도 11은 본 발명에 따른 원심팬과 종래 기술에 따른 원심팬에서 발생되는 소음치를 나타내는 그래프이고, 도 11은 도시된 바와 같이 특정 주파수에 따른 종래기술에 따른 음압레벨 그래프(A)와, 본 발명에 따른 원심팬의 음압레벨(SPL, Sound pressure level) 그래프(B)로 구성된다. 그래서 도 11의 그래프(A)(B)를 통해 얻은 전체 음압레벨(Overall Sound presure level)은 본 발명에 따른 원심팬의 전체 음압레벨이 89.3dBA이고, 종래 기술에 따른 원심팬의 전체 음압레벨이 91.1dBA인바, 본 발명에 따른 원심팬이 종래 기술에 따른 원심팬 보다 약 1.8dBA가 낮다.

이하 본 발명에 따른 실시예의 작동과정을 도 7 내지 도 10을 중심으로 보다 상세히 설명한다.

먼저 상기 모터(45)에 전류가 인가되면 모터축(45a)과 결합된 상기 임펠러(50)의 하판(56)이 회전됨에 따라서 상기 임펠러(50)도 상기 모터축(45a)의 회전방향으로 회전된다. 상기 임펠러(50)가 회전되면 상기 임펠러(50)의 블레이드(54)는 임펠러(50) 내부의 공기에 운동에너지를 가하면서 상기 공기를 원주방향으로 토출시키고, 상기 토출된 공기로 인해 발생되는 압력차로 인해 공기는 상기 흡입구(42a)(50a)를 통해 연속적으로 상기 블레이드(54)에 공급된다.

상기 블레이드(54)는 상기 공기를 토출구(50b)를 통해 토출시키게 되고, 상기 임펠러(50)가 회전됨에 따라서 상기 블레이드(54)와 상기 디퓨저(60)의 날개(64)는 주기적으로 교차하게 되며, 상기 블레이드(54)와 상기 날개(64)의 교차에 의해서 상기 토출구(50b)를 통해 토출되는 공기는 압착됨과 동시에 운동에너지의 일부가 압력에너지로 전환되어 상기 디퓨저(60)의 토출구(60b)를 통해 배출된다. 이때 상기 날개(64)의 연장선장에 형성된 보조날개(66)에 의해 상기 블레이드(54)와 상기 날개(64)의 교차과정에서 발생되는 압력이 저감되고, 상기 날개(64)의 선단부(64a)에서 집중되던 압력을 저감시킴으로서 상기 원심팬에서 발생되는 소음이 전체 음압레벨(Overall Sound presure level) 기준으로 약 1.8dBA 정도 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의한 진공청소기용 원심팬은 디퓨저의 날개의 선단부와 소정간격 이격되도록 보조날개를 형성시켜 날개의 선단부에 집중되는 압력을 저감시킴으로서 임펠러의 블레이드와 디퓨저 날개의 교차과정에서 발생되는 소음을 저감시키는 이점을 가지고 있다.

도 1은 일반적인 진공청소기의 사시도

도 2는 도 1 중 본체의 단면도

도 3은 종래 기술에 따른 진공청소기용 원심송풍기의 일부 절개 단면도

도 4는 종래 기술에 따른 원심송풍기에서 임펠러와 디퓨저 장착부분의 단면도

도 5는 도 4 중 임펠러의 분해 사시도

도 6은 도 3 중 디퓨저의 사시도

도 7은 본 발명에 따른 실시예로서 원심팬의 일부 절개 단면도

도 8은 도 7 중 임펠러의 분해사시도

도 9는 도 7 중 디퓨저의 사시도

도 10은 도 9의 평면도

도 11은 본 발명에 따른 원심팬과 종래 기술에 따른 원심팬에서 발생되는 소음치를 나타낸 그래프

40 : 하우징 45 : 모터

45a : 모터축 50 : 임펠러

50a : 흡입구 50b : 토출구

52 : 상판 52a, 56a : 홈

54 : 블레이드 54a : 돌기

56 : 하판 60 : 디퓨저

60b : 토출구 62 : 하판

64 : 날개 64a : 선단부

66 : 보조날개 66a : 선단부

66b : 후단부 L : 보조날개의 길이

S : 날개와 보조날개의 이격 간격

Claims (6)

1. 모터에 의해 회전됨으로서 공기를 유동시키는 임펠러와; 상기 임펠러의 외측을 감싸도록 장착되어 상기 임펠러의 운동에너지 중 일부를 압력에너지로 전환시키는 복수개의 날개가 형성된 디퓨저를 포함하여 구성되는 진공청소기용 원심팬에 있어서,

   상기 디퓨저는 상기 날개의 선단부에 집중되는 압력을 저감시키는 압력저감수단이 형성된 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원시팬
2. 제 1항에 있어서,

   상기 압력저감수단은 상기 날개의 선단부에서 소정거리 이격되게 형성되는 보조날개인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심팬
3. 제 2항에 있어서,

   상기 보조날개는 만곡되게 형성되는 상기 날개의 연장선상에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심팬
4. 제 2항에 있어서,

   상기 보조날개의 선단부는 만곡되게 형성되는 상기 날개의 연장선상에 위치되고 상기 보조날개의 후단부는 상기 연장선상의 외측에 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 원심팬
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 보조날개와 상기 날개는 1.5㎜ 이격되게 형성되는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기
6. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,

   상기 보조날개의 길이는 상기 날개와 상기 보조날개를 합한 길이(C)의 10% ∼ 20%인 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심송풍기