KR20150000530A - 모터 케이스 및 이를 포함하는 청소기 - Google Patents

모터 케이스 및 이를 포함하는 청소기 Download PDF

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KR20150000530A
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전두열
박종현
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코웨이 주식회사
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Abstract

본 발명은 모터케이스 내부에 가이드 베인 및 에어 가이드를 설치, 모터에서 배출되는 공기가 소음의 원인이 되는 난류를 발생시키지 않고 배기구로 배기 될 수 있도록 하여 유로 저항 손실감소 및 열 방출을 개선하며 또한, 배기 유로에 흡음재를 설치하여 소음감소에도 효과적인 모터 케이스 구조와 이를 포함하는 청소기를 제공한다.

Description

모터 케이스 및 이를 포함하는 청소기{Motor case and Cleaner comprising the same}
본 발명은 모터 케이스 구조 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모터를 감싸는 케이스 내부에 가이드 베인을 형성하여 유로 저항을 줄이고, 가이드 베인, 에어 가이드 및 흡음재를 부착하여 소음 및 열 방출을 개선하는 모터케이스 유로 구조 및 이를 포함하는 청소기에 관한 것이다.
진공청소기는 일상에 없어서는 안 될 필수 가전제품이다. 하지만 그에 따른 시끄러운 소음이 수반되기 때문에 가장 시끄러운 가전제품 중 하나이며, 특히 늦은 밤 청소기 사용은 최근, 이웃 간 불화를 일으킬 만큼 민감한 문제다. 따라서 청소기 개발,생산분야에서는 소음을 줄이기 위한 연구가 계속중이며 또한, 밤늦게 집안일을 처리하는 가정이 늘면서 저소음 청소기 개발에 관한 관심은 크게 높아지고 있다.
상기한 청소기 사용시 수반되는 소음을 줄이기 위하여 일반적으로 사용되는 방법으로, 모터 내에 고무소재의 댐퍼를 부착하거나 모터를 상하로 밀폐하는 케이스를 사용하는데, 한국등록실용신안 제20-0214600호에는 상기한 것처럼 모터를 모터케이스로 밀폐하고 케이스 내주면에 배기 유도리브를 다수개 설치, 머플러와 같은 구조를 취하여 모터를 통해 모터케이스로 배출된 공기를 상하로 여러 회 반복유도하여 외부로 배출, 소음을 감소시키는 모터 케이스 구조에 관하여 개시되어 있다.
그러나 상기한 머플러 방식의 구조는 통기 구조체가 복잡하게 되어 이러한 구조에 따른 유로 저항 손실에 의해 흡입력 저하를 유발하고, 또한 상기한 유로 저항 및 밀폐구조에 의해 모터 케이스 내의 열 방출에 있어서 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 모터 케이스 내부에 가이드 베인, 에어 가이드 및 통기 구조체를 설치, 모터에서 배출되는 공기가 용이하게 배기부로 배기될 수 있도록 하여 유로저항 손실감소 및 열 방출을 개선하며 또한, 통기 구조에 흡음재를 설치하여 소음감소에도 효과적인 모터 케이스 구조와 이를 포함하는 청소기를 제공한다.
상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 모터 케이스(100)는 전방 케이스(10)와 전방 케이스(10)에 결합되는 후방 케이스(20)를 포함한다.
상기 전방 케이스(10)는 완충부재(11)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 후방 케이스(20)는 후방 케이스(20)는 그 내부에 모터 고정부(25), 모터 고정부(25)에 고정되어 내장되는 모터 조립체(40), 후방 케이스(20) 내부 좌,우측면과 저면에 일정 공간을 두고 격벽으로 구획된 통기 구조체(27)가 형성되고 이 통기 구조체(27)로 공기를 우회시키기 위한 가이드 베인(24)을 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 통기 구조체(27)는 에어 가이드(25) 및 흡음재를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 모터 케이스는 배기 구조체(30)를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
상기 배기 구조체(30)는 흡음재를 포함하는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 모터 케이스(100)를 포함하는 청소기를 제공한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 모터 케이스 구조는 케이스 내부의 공기가 난류를 발생시키지 않도록 가이드 베인 및 에어 가이드를 설치하여 통기 구조체로 안내하여 유로를 따라서 흐르도록 하고, 공기가 안내되어 유동방향이 변환되는 부분에 흡음재를 다수 장착하여 유동중인 공기로부터 발생하는 소음을 저감할 수 있다.
또한, 완충부재를 장착함으로 인하여 유동하는 공기 및 모터 자체에서 발생하는 진동도 방지할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라 상부가 개방된 모터 케이스(100)를 포함하는 청소기(1)의 사시도 이다.
도 2는, 본 발명의 일 실시예에 따른 청소기 내부의 모터 케이스(100)의 사시도이다.
도 3은, 도 2의 모터 케이스(100)의 분해 사시도이다.
도 4는, 도 2의 모터 케이스(100)의 A-A'선에 따른 단면 사시도이다.
도 5는, 후방 케이스(20)의 사시도이다.
도 6은, 통기 구조체(27)의 사시도이다.
도 7은, 모터 케이스(100)의 A-A'선에 따른 단면도로서 내부의 공기 흐름을 나타낸 도면이다.
도 8은, 후방 케이스(20)의 정면도로서 내부의 공기 흐름을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 의한 모터 케이스(100) 및 이를 포함하는 청소기(1)의 일 실시 예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.
본 발명인 모터 케이스 및 이를 포함하는 청소기는 필요에 따라 일체형으로 제조되거나 각각 분리되어 제조될 수 있다,
또한 사용 형태에 따라 일부 구성요소를 생략하여 사용이 가능하다.
청소기의 구조 설명.
본 발명의 일 실시예에 따른 청소기(1)는 바닥면에 근접한 상태로 이동되면서 공기와 먼지를 흡입하는 흡입헤드(2)와, 그 일단에 연결되는 연장관(3), 연장관(3)과 연결되어 흡입헤드(2)를 통해 유입되는 공기와 먼지를 안내하는 호스(4)와, 호스(4)와 연결되고 후술할 다수의 부품들이 내장되는 청소기 본체(5)를 포함한다.
상기와 같이, 흡입헤드(2)는 연장관(3) 및 호스(4)를 통해 청소기 본체(5)로 연결된다.
청소기 본체(5)에 구비된 후술할 모터 조립체(40)에서 흡입력이 발생되면, 흡입헤드(2)에서 공기와 먼지를 흡입한다.
연장관(3)의 일단은 흡입헤드(2)와 연결되고, 연장관(3)의 타단은 호스(4)와 연결된다.
연장관(3) 내부에는 흡입헤드(2)에서 흡입된 공기와 먼지가 유동된다. 공기와 먼지는 연장관(3)과 연결된 호스(4)로 유동된다.
연장관(3)을 실시예에 따라 길이가 조절되도록 제작될 수 있다. 이 경우, 사용자의 조작에 의해 연장관(3)의 길이가 조절될 수 있다. 또한, 실시예에 따라 연장관(3)이 길이가 조절되지 않도록 일체로 제작될 수도 있다.
호스(4)의 일단은 연장관(3)과 연결되며, 호스(4)의 타단은 청소기 본체(5)와 연결된다.
또한, 호스(4)는 청소가 용이하도록 움직임이 자유로운 연성재질의 주름진 관 형태로 제작될 수 있다.
또한, 호스(4) 내부에는 흡입헤드(2)에서 흡입되어 연장관(3)을 통하여 흡입된 공기와 먼지가 유동된다.
청소기 본체(5)는 집진부(200), 가이드 베인 구조체(300) 및 모터 케이스(100)를 포함하며, 그 상부를 청소기 본체 덮개(6)로 밀폐한다.
상기 청소기 본체 덮개(6)는 실시예에 따라 전방 덮개(6a) 및 후방 덮개(6b)로 이루어질 수 있고, 실시예에 따라 일체형으로 제작될 수 있다.
집진부(200)는 상부가 개방된 중공 형태로 제작되며, 상기 먼지 등이 포함된 공기가 유입되어 집진부(200) 내의 집진 주머니(미도시)를 통과하며 먼지는 집진 주머니 내에 포집되고 먼지 등이 제거된 공기가 모터 케이스(100)로 유입될 수 있도록 한다.
가이드 베인 구조체(300)는 상기 집진부(200)와 모터 케이스(100)의 사이에 개재된다. 구체적으로, 집진부(200)의 하부에서 유출되는 공기를 모터 케이스(100)내로 회절시켜 유입시킬 수 있도록 내부에 격벽이 형성될 수 있다.
상기 청소기(1)에 포함되는 모터 케이스(100)에 관하여는 후술한다.
모터 케이스(100)의 구조 설명.
본 발명의 실시 예에 따른 모터 케이스(100)는 전방 케이스(10)와 전방 케이스(10)에 결합되는 후방 케이스(20)를 포함한다.
전방 케이스(10)는 그 후면이 상기 후방 케이스(20)의 전면과 대응하는 형상으로서 후방 케이스(20)와 밀폐되어 결합되며, 공기가 유입될 수 있도록 소정 직경의 공기 유입부(12)가 중앙에 형성된다.
또한, 전방 케이스(10)의 내면과 대응하는 형상의 완충부재(11)를 포함할 수 있다.
완충부재(11)는 전방 케이스(10) 내면과 모터 조립체(40)의 전면과의 사이에 개재되어 모터 조립체(40)에서 발생하는 소음 및 진동을 감소시킨다.
후방 케이스(20)는 그 내부에 배치되는 모터 고정부(25), 모터 고정부(25)에 고정되어 내장되는 모터 조립체(40), 상기 후방 케이스(20)의 내부 좌,우측과 저부에 격리된 일정 공간이 형성되도록 배치되는 통기 구조체(27) 및, 이 통기 구조체(27)로 공기를 우회시키기 위한 가이드 베인(24)을 포함한다.
모터 고정부(25)는 상기 후방 케이스(20) 내부 후방에 설치되며 상기 모터 조립체(40)가 고정될 수 있도록 중앙이 파인 요부가 형성된다.
모터 조립체(40)는 상기 전방 케이스(10)와 대응하는 형상을 갖는 모터 전면부(41)와 모터 전면부(41)로 유입된 공기를 배출하기 위한 관통홀(43)이 다수개 형성된 모터 후면부(42)를 포함하며, 모터 전면부(41)와 모터 후면부(42)는 연결부가 밀폐 되도록 연결된다.
또한, 모터 조립체(40)는 모터 후면부(42)에 돌출부가 형성되어 상기 모터 고정부(25)에 끼워지고, 모터 전면부(41)는 상기 전방 케이스(10) (완충부재(11)가 전방케이스(10)에 부착될 경우 완충부재(11))에 밀착되어 고정되므로, 상기 후방 케이스(20)의 내주면과 소정거리 이격되어 고정된 형상이 된다.
통기 구조체(27)는 일례로서 "U" 자 형상 구조로 이루어진다. 구체적으로, 통기 구조체(27)는 오목한 중앙부를 기준으로 하여 양측이 상부로 연장된 구조를 가지며, 그 하면은 후방 케이스(20)의 내면을 따라 소정곡률을 갖는 곡면부 형상이다.
통기 구조체(27)는 상기한 것처럼, 그 상면이 후방 케이스(20)의 내면 좌,우측과 저면으로부터 일정거리 이격되어, 후방 케이스(20) 내에서 별도의 밀폐 공간을 형성하여 공기가 유동할 수 있도록 후방 케이스(20) 내에 배치되는 통기 구조체 고정 프레임(22,23)에 고정된다.
또한, 통기 구조체(27)는 상기한 것처럼 후방 케이스(20)와 분리되어 구성될 수 있고, 후방 케이스(20) 내부에 일체형으로 제작되는 것도 물론 가능하다.
통기 구조체 프레임(22,23)은 제 1 흡음재 고정 프레임(22) 및 에어 가이드 고정 프레임(23)을 포함하고, 제 1 흡음재 고정 프레임(22) 및 에어 가이드 고정 프레임(23)은 통기 구조체(27) 상면의 좌,우측과 중앙부 즉, 후방 케이스(20) 좌,우측과 저면에 각각 형성된다.
상기 제 1 흡음재 고정 프레임(22) 및 에어 가이드 고정 프레임(23)에 각각 대응하는 크기와 형상의 제 1 흡음재(21)와 에어 가이드(26)가 상기 통기 구조체(27) 후방에서 전방으로 끼워져 장착될 수 있다 (여기서는 에어 가이드(26)가 통기 구조체(27) 저면에만 설치되어 있으나 좌,우측면에도 설치될 수 있음은 물론이다).
또한, 상기 흡음재의 재질은 여러 종류가 사용가능하나, 글라스 울, 폴리에스터, 폴리에스티렌 또는 멜라민 등의 다공성 재질로 제작될 수 있다.
에어 가이드(26)는 상기 제 1 관통홀(43)에서 배출되는 공기를 상기 후방 케이스(20)에 형성된 통기 구조체(27)로 흐르게 할 수 있도록 다수의 배출공이 형성된다.
상기 배출공의 형상은 원형, 사각형 등 여러 형상으로 제작 가능하나, 공기역학적으로 가장 난류가 발생되기 어려운 형태인 벌집 구조 즉, 육각형의 밀집구조로 형성되는 것이 바람직하다.
가이드 베인(24)은 상기 후방 케이스(20) 내의 통기 구조체(27)의 좌,우측 상면의 끝으로부터 각각 상부로 연장되어 나와서 내측으로 휘어지는 만곡된 "ㄱ" 형상으로 형성된다.
따라서, 가이드 베인(24)의 끝단은 각각 상기 모터 조립체(40)의 좌,우 외측면에 밀착되어 상기 후방 케이스(20) 내부를 상하로 구획하는 형상이 된다.
이러한 형상으로 인해 상기 모터 조립체(40)에 형성된 다수의 제 1 관통홀(43)의 하부에서 배출되는 공기는 후방 케이스(20)내 통기 구조체(27)의 저면으로 흐르고, 제 1 관통홀(43)의 상부에서 배출되는 공기는 가이드 베인(24)을 따라 통기 구조체(27)의 좌, 우측으로 흐르게 된다.
이로써, 모터 조립체(40)에 의해 유입된 공기는 모터 후방에 형성된 제 1 관통홀(43)에서 배출된 공기가 난류를 발생시키지 않고 좌,우측 가이드 베인(24) 및 에어 가이드(25)를 따라 상기 제 1 흡음재(21)를 통과하여 후방 케이스(20) 좌,우측 및 저면에 형성된 통기 구조체(27)로 흐르게 되어 소음저감 효과를 나타낸다.
또한, 상기 모터 케이스(100)는 상기 후방 케이스(20)의 후방과 결합되는 배기 구조체(30)를 더 포함할 수 있다.
배기 구조체(30)는 후방 케이스(20) 내의 통기 구조체(27)에서 배출된 공기를 배기 구조체(30) 하부에서 상부로 회절시키고 상단에 회절된 공기가 유출될 수 있도록 제 2 관통홀(34)이 형성되며, 제 2 흡음재 설치부(32) 및 배기부를(33) 포함한다.
제 2 흡음재 설치부(32)는 공기를 통과 시킬수 있도록 상기 배기 구조체(30)의 후방의 형상과 대응하는 형상을 가지고 배기 구조체(30)에 끼워져 결합되며 제 2 관통홀(34)과 대응하는 형상의 제 3 관통홀(35)이 형성된다.
제 2 흡음재(31)는 상기 제 2 관통홀(34)과 제 3 관통홀(35) 사이(즉, 배기 구조체(30)와 제 2 흡음재(31)가 결합된 내부의 공간이 된다)에 개재되어 배기 구조체(30) 하부에서 상부로 회절되어 외부로 배출되는 공기의 소음을 흡수한다.
배기부(33)는 상기 제 2 흡음재 설치부(32)와 제 2 흡음재(31)를 사이에 두고 배기 구조체(30)에 끼워져 결합되며, 배기 구조체(30)에서 회절되어 제 2 흡음재(31)를 통과한 공기를 외부로 배출시킨다.
이로써, 1차적으로 소음이 감소되어 후방 케이스(20)로부터 유출되는 공기가 배기 구조체(30)에서 2차적인 흡음과정을 거치게 되어 소음감소 효과가 더욱 향상된다.
모터 케이스(100) 및 이를 포함하는 청소기(1)의 동작.
이하 본 발명의 실시예에 따른 모터 케이스(100) 및 이를 포함하는 청소기(1)의 동작을 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
청소기에 전원이 인가되면 모터 조립체(40)가 구동하여 흡입헤드(2), 연장관(3), 호스(4)를 통해 공기가 흡입되고, 흡입된 공기는 청소기 본체(5) 내의 집진부(200)를 지나 모터 케이스(100)를 통과하여 배기 구조체(30)를 통하여 청소기 외부로 배출된다.
보다 구체적으로, 흡입헤드(2)로부터 집진부(200)까지 흡입된 공기는 집진부내의 먼지 주머니(미도시)에서 먼지 등이 포집되고 집진부(200)를 통과한 공기는 모터 케이스 내(100)에 포함된 완충부재(11)가 부착된 전방 케이스(10)를 지나 모터 조립체(40)로 유입되고 유입된 공기는 모터 배면부(42)에 형성된 제 1 관통홀(43)을 통과하여, 하부의 제 1 관통홀(43)에서 배출되는 공기는 후방 케이스(20) 저면의 에어 가이드(26) 및 제 1 흡음재(21)를 통과하여 통기 구조체(27)로 유입되고, 상부의 제 1 관통홀(43)에서 토출되는 공기는 가이드 베인(24)을 따라 후방 케이스(20) 좌,우측의 제 1 흡음재(21)를 통과하여 통기 구조체(27)로 유입된다.
이 때, 상기 모터 조립체(40)로 유입되어 제 1 관통홀(43)에서 배출되는 공기는 상기한 가이드 베인(24) 및 에어 가이드(25)를 따라 우회되고 난류발생이 억제되며 흡음재를 통과하는 것에 의해 소음 및 진동이 저감된다.
또한, 상기 통기 구조체(27)를 지나 후방 케이스(20)에서 유출되는 공기는 상기 배기 구조체(30)로 유입되고, 배기 구조체(30) 상부로 회절되어, 제 2 흡음재(31)를 통과하여 배기부(33)를 지나 청소기 외부로 배출된다.
이로써, 후방 케이스(20) 후방에서 유출되는 1차적으로 소음이 감소된 공기가 배기 구조체(30)를 통과하며 2차의 소음감소 효과를 낼 수 있다.
지금까지, 본 명세서에는 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 도면에 도시한 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 본 발명의 실시예로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
1 : 청소기
2 : 흡입헤드
3 : 연장관
4 : 호스
5 : 청소기 본체
6 : 청소기 본체 덮개
100 : 모터 케이스
200 : 집진부
300 : 가이드 베인 구조체
10 : 전방 케이스
11 : 완충부재
12 : 공기 유입부
20 : 후방 케이스
21 : 제 1 흡음재
22 : 제 1 흡음재 고정 프레임
23 : 에어 가이드 고정 프레임
24 : 가이드 베인
25 : 모터 고정부
26 : 에어 가이드
27 : 통기 구조체
30 : 배기 구조체
31 : 제 2 흡음재
32 : 제 2 흡음재 설치부
33 : 배기부
34 : 제 2 관통홀
35 : 제 3 관통홀
40 : 모터 조립체
41 : 모터 전면부
42 : 모터 후면부
43 : 제 1 관통홀

Claims (9)

  1. 공기 유입부(12)가 형성된 중공의 정면 케이스(10);
    상기 전방 케이스(10)와 결합되는 중공의 후방 케이스(20);를 포함하며,
    상기 후방 케이스(20)는,
    그 내부에 배치되는 모터 조립체(40)로부터 배출되는 공기가 유동하도록 상기 모터 조립체의(40) 하부에 배치되는 통기 구조체(27); 및
    상기 통기 구조체(27)의 상부로부터 연장되는 가이드 베인(24);을 포함하고, 상기 통기 구조체(27)는 그 상면에 제 1 흡음재(21)가 부설되는 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통기 구조체(27)는,
    중앙부가 오목한 "U"형상이고,
    상기 중앙부 및 양측에 상기 제 1 흡음재(21)가 부설되는 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 통기 구조체(27)는,
    상기 중앙부에 에어 가이드(26)를 포함하고,
    상기 에어 가이드(26)는 육각형상의 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 가이드 베인(24)은,
    상기 통기 구조체(27)의 양측에 배치되는 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 케이스(100)는,
    상기 후방 케이스(20)와 연결되어 외부로 공기를 배출하는 배기 구조체(30);를 더 포함하며,
    상기 배기 구조체(30)는,
    그 내부에서 회절된 공기를 외부로 배출시키는 배기부(33); 및
    상기 배기부(33)의 내측에 배치되는 제 2 흡음재(31);를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 모터 케이스(100)는,
    상기 전방 케이스(10) 내면의 형상을 따라 부착되어 진동을 감소시키는 완충부재(11);를 더 포함하는,
    모터 케이스(100).
  7. 제 1항 또는 제 5항에 있어서,
    상기 제 1 흡음재 및 제 2 흡음재는 다공성 재질인 것을 특징으로 하는,
    모터 케이스(100).
  8. 제 1항 내지 제 7항 중 어느 한 항에 따른 모터 케이스(100);
    상기 모터 케이스(100)의 전방에 배치되어 외부에서 유입되는 공기 혼합물 중 먼지를 포집하는 집진부(200); 및
    상기 모터 케이스(100)와 상기 집진부(200) 사이에 배치되는 가이드 베인 구조체(300);를 포함하는,
    청소기(1).
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 가이드 베인 구조체(300)는,
    상기 집진부(200)와 상기 모터 케이스(100)의 사이에 배치되어, 상기 집진부(200)의 하부에서 유출되는 공기를 상기 모터 케이스(100)으로 회절시켜 유입시킬 수 있도록 내부에 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는,
    청소기(1).
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