KR20210007279A - 팬모터 - Google Patents

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KR20210007279A
KR20210007279A KR1020190083457A KR20190083457A KR20210007279A KR 20210007279 A KR20210007279 A KR 20210007279A KR 1020190083457 A KR1020190083457 A KR 1020190083457A KR 20190083457 A KR20190083457 A KR 20190083457A KR 20210007279 A KR20210007279 A KR 20210007279A
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양기엽
이정호
조성호
최중근
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 팬모터에 관한 것이다. 본 발명은 모터를 수용하는 모터 하우징, 상기 모터의 축에 결합되는 임펠러, 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되며, 축류형 베인과 사류형 베인을 가지는 디퓨저를 포함하는 팬모터를 제공한다.

Description

팬모터{Fan Motor}
본 발명은 모터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 팬모터에 관한 것이다.
팬모터는 회전력을 발생시키는 일종의 액튜에이터이다. 팬모터는 모터의 회전축에 연결된 팬(임펠러)의 회전에 의하여 흡입력을 발생시킨다. 팬모터는 각종 기기에 사용된다. 팬모터는 청소기, 에어컨 등과 같은 가전기기, 자동차 등에 사용된다. 예들 들어, 팬모터가 청소기에 사용되는 경우에는, 팬모터에 의하여 흡입된 공기가 청소기의 필터로 유동한다.
일반적으로 팬모터는 모터, 모터의 회전축에 연결되는 임펠러를 포함하여 구성된다. 모터와 임펠러의 사이에는 디퓨저가 구비될 수 있다.
모터가 회전하면, 모터의 회전축에 연결된 임펠러도 회전한다. 임펠러의 회전에 의하여, 공기가 임펠러 방향으로 흡입된다. 임펠러에서 나오는 공기는 디퓨저에서 유동이 안내되어 모터 방향으로 배출된다.
종래의 팬모터의 문제점을 설명하면 다음과 같다.
먼저 종래의 임펠러의 문제점을 설명한다.
임펠러는 허브와 상기 허브에 구비되는 다수의 블레이드를 포함할 수 있다. 그런데 종래에는 원심형 임펠러가 사용되어, 임펠러에서는 원심형 유동이 발생한다.
종래에는 임펠러의 허브라인이 직경 방향으로 뻗어있고, 따라서 임펠러를 나가는 유동도 직경 방향으로 배출된다. 따라서 임펠러를 통과한 유동이 90도 가깝게 급격히 꺽여서 디퓨저 방향으로 들어 간다.
일반적으로 유동이 급격이 꺽이는 부분에서 유로손실이 크고, 유로효율도 좋지 못하다. 그런데 상술한 바와 같이, 종래의 임펠러에서는 유동이 급격히 꺽이므로, 유로손실이 크고 유로효율이 좋지 못하다.
종래의 디퓨저의 문제점을 설명한다.
디퓨저는 허브와 상기 허브에 구비되는 다수의 베인을 포함할 수 있다. 그런데 종래에는 축류형 디퓨저가 사용되어, 디퓨저에서는 축류형 유동이 발생된다.
종래에는 허브에 베인이 축방향으로 구비된다. 따라서, 임펠러에서 나온 유동이 베인으로 들어가기 위하여 급격히 꺽인다. 왜냐하면, 임펠러에서 나온 유동은 대략 직경 방향이며, 디퓨저의 베인은 축방향으로 구비되기 때문이다. 따라서 종래의 디퓨저는 유로손실이 크고 유로효율이 좋지 못하다.
한편, 종래에는 임펠러와 디퓨저 사이에 디퓨저의 베인이 없는 구간(이하 '베인리스 구간')이 존재하며, 베인리스 구간이 길다. 그런데, 베인리스 구간은 베인이 없어서 유동을 안내하지 못한다. 따라서 종래의 팬모터에서는, 베인리스 구간에서 유로손실이 크고, 유로효율이 좋지 못하다.
한편, 종래에는 디퓨저의 베인의 길이가 짧다. 그런데, 디퓨저의 베인의 길이가 짧으면 유동을 효과적으로 안내할 수 없다. 따라서 종래의 디퓨저는 디퓨저 효과가 적고 유로효율도 좋지 못하다.
상술한 바와 같이, 종래의 팬모터는 임펠러, 디퓨저에서 유로손실이 크다. 따라서 종래의 팬모터는 유로효율도 좋지 못하고 전체 팬모터 효율도 떨어진다는 단점이 있다. 또한, 근래에는 팬모터가 소형화되고 초고속화되면서, 유로손실을 줄이고 유로효율을 향상시키는 것이 더욱 필요하다.
한국 특허등록 제1454083호 미국 특허공개 2014/268636 유럽 특허등록 01025792 B1 미국 특허등록 5592716 한국 특허등록 제1289026 한국 특허공개 제10-2014-0070303호
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결한 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은, 유로손실을 줄이고 유로효율을 향상시킬 수 있는 임펠러를 가지는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 유로손실을 줄이고 유로효율을 향상시킬 수 있는 디퓨저를 가지는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 임펠러와 디퓨저 사이의 베인리스 구간을 최소화할 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 디퓨저의 베인 길이를 최대화할 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 팬모터의 효율을 향상시킬 수 있는 팬모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제는 위에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 이해될 수 있다.
본 발명에서는, 임펠러가 사류형이다. 따라서 임펠러에서 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다.
본 발명에서는, 디퓨저가 사류형을 포함한다. 따라서 디퓨저에서 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다.
본 발명에서는, 디퓨저의 베인 예를 들어 사류형 베인이 베인리스 구간에 구비된다. 따라서 임펠러와 디퓨저 사이의 베인리스 구간을 최소화할 수 있다. 따라서, 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다.
본 발명에서는, 디퓨저의 축류형 베인의 상측에 사류형 베인이 구비된다. 따라서 베인의 전체 길이를 최대화할 수 있다. 따라서, 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명은 모터를 수용하는 모터 하우징; 상기 모터의 축에 결합되는 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되며, 축류형 베인과 사류형 베인을 가지는 디퓨저를 포함하는 팬모터를 제공한다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 임펠러는 사류형일 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가질 수 있다. 또한, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사질 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 사류형 베인은 상기 임펠러 방향에 위치할 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 사류형 베인은 리딩엣지의 각도가 기울어져 있는 형상일 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 축류형 베인과 상기 사류형 베인은 일체로 구성될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 디퓨저는 허브를 포함하며, 상기 축류형 베인 및 상기 사류형 베인은 상기 허브의 외둘레에 위치될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브는 원판 형상이며, 상기 축류형 베인은 상기 허브의 외둘레 측면에 구비되며, 상기 사류형 베인은 상기 허브의 외둘레 상면에 구비될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브의 외둘레 상면은 곡면일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 본 발명은 모터를 수용하는 모터 하우징; 상기 모터의 축에 결합되는 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 디퓨저를 포함하며, 상기 임펠러와 상기 디퓨저 사이에는 추가의 베인이 구비되는 팬모터를 제공한다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 디퓨저에는 축류형 베인이 구비되며, 상기 추가의 베인은 사류형 베인일 수 있다. 상기 사류형 베인은 리딩엣지의 각도가 기울어져 있는 형상일 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 사류형 베인은 상기 축류형 베인과 일체로 형성될 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 임펠러는 사류형일 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사질 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 모터를 수용하는 모터 하우징; 상기 모터의 축에 결합되는 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되며, 베인을 가지는 디퓨저를 포함하며, 상기 베인은 상기 임펠러 방향으로 연장되는 팬모터를 제공한다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 디퓨저에는 축류형 베인이 구비되며, 상기 축류형 베인의 상측에 사류형 베인이 구비될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 본 발명은 모터를 수용하는 모터 하우징; 상기 모터의 축에 결합되는 사류형 임펠러; 상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 디퓨저를 포함하는 팬모터를 제공한다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가질 수 있다.
예시적인 실시예에 의하면, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사질 수 있다.
상술한 실시예들의 각각의 특징들은 다른 실시예들과 모순되거나 배타적이지 않는 한 다른 실시예들에서 복합적으로 구현될 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 팬모터의 효과는 다음과 같다.
첫째, 본 발명에 따르면, 임펠러가 사류형이다. 따라서 임펠러에서 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다는 이점이 있다.
둘째, 본 발명에서는, 디퓨저가 사류형을 포함한다. 따라서 디퓨저에서 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다는 이점이 있다.
셋째, 본 발명에서는, 디퓨저의 베인 예를 들어 사류형 베인이 베인리스 구간에 구비된다. 따라서, 임펠러와 디퓨저 사이의 베인리스 구간을 최소화할 수 있다. 따라서, 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다는 이점이 있다.
넷째, 본 발명에서는, 디퓨저의 축류형 베인의 상측에 사류형 베인이 구비된다. 따라서 디퓨저의 베인의 전체 길이를 최대화할 수 있다. 따라서, 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 팬모터의 실시예를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 종단면도이다.
도 3은 도 1의 임펠러의 사시도이다.
도 4는 도 1의 디퓨저의 사시도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 팬모터의 바람직한 실시예를 설명한다. 이하에서는, 본 발명의 구성요소 등을 구체적으로 특정하는 도면 및 실시예에 의하여 설명하지만, 이는 단지 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다.
또한, 아래의 실시예에서 특정의 구성요소는 설명의 편의를 위하여 과장되게 또는 축소되어 도시되거나 설명될 수 있지만 이 또한 본 발명의 이해를 돕기 위한 것이다.
따라서, 본 발명은 아래에서 설명될 실시예 또는 도면에 그려진 형태로 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.
도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 팬모터(1)의 실시예의 전체적인 구성을 설명한다.
모터(2)는 스테이터(22)와 로터(24)를 포함할 수 있다. 로터(24)의 회전축(242)에는 임펠러(5)가 결합될 수 있다. 따라서 모터(2)가 회전하면 임펠러(5)도 회전하여, 공기를 흡입하는 흡입력이 발생된다.
임펠러(5)와 모터(2)의 사이에는 디퓨저(6)가 구비될 수 있다. 디퓨저(6)는 임펠러(5)에서 나오는 공기유동을 모터(2) 방향으로 안내한다.
한편, 모터(2)는 모터 하우징(3)에 수용될 수 있다. 모터 하우징(3)의 상부에는 모터 브라켓(4)이 구비될 수 있다. 임펠러(5) 및 디퓨저(6)는 임펠러 하우징(7)에 수용될 수 있다.
각각의 구성요소를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 모터 하우징(3)을 설명한다.
모터 하우징(3)은 모터(2)를 수용하는 바디(32)를 포함할 수 있다. 모터 하우징(3)의 바디(32)의 상측에는 반경 방향으로 연장되는 결합부(34)가 구비될 수 있다.
바디(32)는 전체적으로 중공의 원통 형상일 수 있다. 바디(32)의 측부에는 소정 형상의 개구부(322)가 구비될 수 있다. 바디(32)의 하부에도 개구부(324)가 구비될 수 있다. 모터 하우징(3)의 내부로 유입된 공기는 바디(32)의 하부 개구부(324)를 통하여 외부로 배출될 수 있다.
바디(32)의 하부에는 베어링이 안착되는 베어링 하우징(326)(이하 편의상 '하부 베어링 하우징')이 구비될 수 있다. 하부 베어링 하우징(326)과 바디(32)의 사이를 연결하는 연결부(328)가 구비될 수 있다.
한편, 결합부(34)에는 소정 형상의 개구부(342)가 구비될 수 있다. 디퓨저(6)에서 나온 유동이 상기 개구부(342)를 통하여 유동할 수 있다. 결합부(34)에는 임펠러 하우징(7)과 결합하기 위한 나사 체결홈(344)이 구비될 수 있다. 결합부(34)에는 모터 브라켓(4)과 결합하기 위한 나사 체결홈(346)이 구비될 수 있다.
한편, 모터 하우징(3)의 바디(32)의 내면에는 스테이터(22)가 결합될 수 있다. 모터 하우징(3)의 바디(32)의 대략 중앙 부근에는 로터(24)가 위치할 수 있다. 로터(24)의 회전축의 하부는 하부 베어링 하우징(326)에 회전 가능하게 지지될 수 있다.
다음으로, 모터 브라켓(4)을 설명한다.
모터 브라켓(4)은 로터(24) 회전축의 상부를 회전 가능하게 지지할 수 있다. 또한, 모터 브라켓(4)은 디퓨저(6)와 결합되어, 디퓨저(6)를 지지할 수 있다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
모터 브라켓(4)의 중앙 부근에는 베어링 하우징(42)(이하 편의상 '상부 베어링 하우징')이 구비될 수 있다. 모터 브라켓(4)의 외측에는, 모터 하우징(32)의 결합부(34)에 지지되는 지지부(44)가 구비될 수 있다. 지지부(44)는 결합부(34)의 형상과 대략 대응할 수 있다. 예를 들어, 지지부(44)는 링 형상이 될 수 있다.
지지부(44)의 내측에는 보조지지부(444)가 구비될 수 있다. 보조지지부(444)는 링 형상이 될 수 있다. 지지부(42)와 보조지지부(444)를 연결하는 부분이 구비될 수 있으며, 이 부분에 나사 체결홈(442)이 구비될 수 있다.
지지부(44)에는 모터 하우징(3)의 결합부(34)의 나사 체결홈(346)에 대응하는 나사 체결홈(442)이 구비될 수 있다.
상부 베어링 하우징(42)과 지지부(44) 사이에는 서로를 연결하는 브릿지(46)가 구비될 수 있다. 브릿지(46)에는 디퓨저(6)의 나사 체결홈(68)과 대응하는 나사 체결홈(462)이 구비될 수 있다.(상세한 결합구조는 후술함.)
다음으로, 임펠러 하우징(7)을 설명한다.
임펠러 하우징(7)은 임펠러(5) 및 디퓨저(6)를 수용할 수 있다. 임펠러 하우징(7)은 대략 중공의 원통형으로 구성될 수 있다. 임펠러 하우징(7)의 상부의 개구부(74)는 공기가 유입되는 유입구가 될 수 있다.
임펠러 하우징(7)은 상부에서 하부로 가면서 직경이 커질 수 있다. 임펠러 하우징(7)의 하부에는 반경 방향으로 연장되는 결합부(76)가 구비될 수 있다. 임펠러 하우징(7)의 결합부(76)는 모터 하우징(3)의 결합부(34)의 나사 체결홈(344)과 대응하는 나사 체결홈(762)이 구비될 수 있다.
각각의 구성요소의 결합관계를 설명한다.
로터(24) 회전축의 상부는 모터 브라켓(4)의 상부 베어링 하우징(42)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 로터(24) 회전축의 하부는 모터 하우징(3)의 하부 베어링 하우징(326)에 회전 가능하게 지지될 수 있다. 모터 브라켓(4)은 모터 하우징(3)의 상부에 나사 체결될 수 있다.
한편, 모터 브라켓(4)의 상부에는 디퓨저(6)가 나사 결합될 수 있다. 로터(24) 회전축의 최상단에는 임펠러(5)가 결합될 수 있다.
마지막으로, 임펠러 하우징(7)과 모터 하우징(3)이 나사 결합될 수 있다.
한편, 도 2의 A에 도시한 바와 같이, 임펠러 하우징(7)에 모터 하우징(3)이 압입되어 상호 결합될 수도 있다. 이 경우에는 모터 하우징(3)의 결합부(34)의 선단이 하부로 절곡되고, 이 부분이 임펠러 하우징(7)의 내측에 압입될 수 있다.
따라서, 팬모터(1)의 구성 부품들이 임펠러 하부징(7)과 모터 하부징(3)의 내부에 수용될 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 실시예의 임펠러(5)를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에서는, 유로손실을 줄이기 위하여, 임펠러(5)에서 나온 유동이 꺽이는 각도를 줄일 수 있는 구조를 제안한다.
본 실시예의 임펠러(5)는 사류형일 수 있다. 임펠러 하우징(7)의 유입구(74)를 통하여 임펠러(5)로 유입된 유동(F1)은 거의 축방향이다. 그런데 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)은 소정 경사를 가지도록 할 수 있다.
예를 들어, 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)의 방향이 직경방향(0도)와 축방향(90도) 사이의 경사를 가지도록, 임펠러(5)를 구성할 수 있다. 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)의 방향은 45도 정도가 될 수 있다.
상세히 설명하면 다음과 같다.
임펠러(5)는 허브(52)와 상기 허브(52)에 구비되는 다수의 블레이드(54)를 포함할 수 있다. 허브(52)는 대략 원형 형상일 수 있다. 허브(52)의 상면에는 블레이드(54)가 구비될 수 있다.
임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)의 방향이 직경 방향에서 아래로 소정 경사를 가지도록 할 수 있다. 이를 위하여, 임펠러(5)를 수평에서 좀 더 아래쪽으로 기울어지도록 할 수 있다. 예를 들어, 임펠러(5)의 허브(52)의 수직 단면을 보았을 때, 허브 상면(52a, 52b)의 경사가 0 ~ 90도 사이의 각도 바람직하게는 45도 각도를 가지도록 구성할 수 있다. 또한, 허브 상면의 상측(52a)에서 하측(52b)으로 갈수록 축방향에 가까운 경사를 가지게 할 수도 있다. 이렇게 구성하면, 허브에 외측으로 갈수록 축방향에 근접한 유동을 만들 수 있다.(도 2 참조)
이렇게 구성하면, 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)의 방향이 직경방향보다 아래로 비스듬하게 할 수 있다. 따라서 임펠러(5)에서 나오는 유동 방향이 급격히 바뀌는 것을 줄일 수 있고, 유로손실을 최소화하고 유로효율을 최대화할 수 있다.
또한, 종래의 원심형 임펠러의 유동방향과 비교하면, 본 실시예의 임펠러(5)의 유동방향은 아래쪽 즉 축방향으로 많이 경사져 있다. 따라서 축방향의 유량이 증가한다. 결국, 팬모터(1)를 지나가는 유량이 증가하고, 이에 따라 팬모터(1)의 흡입능력이 증가한다.
또한, 종래의 원심형 임펠러의 유량과 비교하면, 본 실시예의 임펠러(5)의 유량이 크다. 따라서 동일 기준으로 비교하면, 임펠러의 블레이드 갯수를 줄일 수 있다. 예를 들어, 종래의 원심형 임펠러의 블레이드 갯수가 9개라면, 본 실시예의 임펠러(5)는 블레이드(54) 갯수를 7개로 줄여도 충분한 유량 확보가 가능하다.
또한, 임펠러(5)의 블레이드(54) 갯수가 줄면 임펠러(5)에서 받는 축동력이 감소된다. 따라서 본 실시예의 임펠러(5)에서는 축동력을 감소시키는 것이 가능하므로 팬모터(5)의 효율도 증가한다.
도 4를 참조하여, 팬모터(1)의 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예의 디퓨저(6)를 설명하면 다음과 같다.
디퓨저(6)는 허브(62)와 베인(64)을 포함할 수 있다. 허브(62)에는 다수의 베인(64)이 구비될 수 있다.
허브(62)는 원판형으로 구성될 수 있다. 허브(62)에는 모터 브라켓(4)의 베어링 하우징(42)이 삽입되는 개구부(66)가 구비될 수 있다. 허브(62)의 개구부의 형상은 모터 브라켓(4)의 베어링 하우징(42)의 형상과 대응할 수 있다. 또한, 허브(62)에는 모터 브라켓(4)과 허브(62)가 나사 체결되기 위한 나사 체결홈(68)이 구비될 수 있다.
한편, 허브(62)의 외둘레면(65)에는 다수의 베인(64)이 구비될 수 있다. 베인(64)은 축류형 베인(644)과 사류형 베인(642)을 포함할 수 있다. 사류형 베인(642)은 주로 디퓨징 역할을 할 수 있고, 축류형 베인(644)은 유동방향을 아래쪽을 바꿔주어 유량을 높여주는 역할을 할 수 있다.
한편, 축류형 베인(644)의 위쪽에 사류형 베인(642)이 위치될 수 있다. 예들 들어, 허브(62)의 외둘레 측면(652)에는 축류형 베인(644)이 구비될 수 있다. 허브(62)의 외둘레의 상면(654)에는 사류형 베인(642)이 구비될 수 있다. 사류형 베인(642)은 리딩엣지의 각도가 기울어져 있는 형상이 될 수 있다.
축류형 베인(644)과 사류형 베인(642)은 각각 별개로 구비될 수도 있지만, 사류형 베인(642)과 축류형 베인(644)이 전체적으로 한 개의 베인으로 이어지는 것이 바람직하다.
한편, 일반적으로 임펠러(5)와 디퓨저(6)의 사이는 베인이 없는 베인리스 구간이다. 그런데 베인리스 구간에서는 유로손실이 크다. 따라서 사류형 베인(642)의 크기는 가능하면 베인리스 구간을 커버하는 크기가 될 수 있다. 예들 들어, 사류형 베인(642)의 상단은 임펠러(5)의 하부에 실질적으로 인접하도록 구비될 수 있다.
한편, 디퓨저(6)의 베인의 전체 길이는 길수록 좋다. 왜냐하면, 베인의 전체 길이가 길수록, 임펠러(5)에서 나오는 유동을 효과적으로 안내할 수 있기 때문이다. 따라서 디퓨저(6)의 베인의 전체 길이를 길게 하는 것이 바람직하다. 또한 디퓨저(6) 아래쪽으로는 여유공간이 많지 않다. 따라서 디퓨저(6)의 위쪽으로 베인의 길이를 연장하는 것이 좋다.
그런데, 본 실시예에서는, 축류형 베인(644)의 상측에 사류형 베인(642)이 구비될 수 있다. 즉 본 실시예에 의하면, 축류형 베인(644)의 길이를 늘이지 않아도 사류형 베인(642)의 길이만큼 베인(64)의 전체 길이가 길어 진다. 물론, 축류형 베인(644)의 길이, 사류형 베인(642)의 길이 중 최소한 한 개를 늘이는 것도 가능하다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 디퓨저(6)의 작용을 설명한다.
본 실시예에서는 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)이 디퓨저(6)로 유입되는 부분에 사류형 베인(642)이 있다. 따라서 임펠러(5)에서 나온 유동(F2)이 먼저 사류형 베인(642)에 의하여 안내되어, 먼저 경사 방향의 유동(F3a)이 된다. 따라서 임펠러(5)에서 나온 유동이 유로손실 없이 좀 더 효율적으로 디퓨저(6) 방향으로 유동한다.
즉 사류형 베인(642)이 임펠러(5)에서 나오는 유동이 아래 방향으로 자연스럽게 빠져나가게 한다. 따라서 사류형 베인(642)이 유동의 회전 성분을 억제해주고 효율적으로 빠져나가도록 도움을 준다.
또한, 임폘러(5)가 사류형 임폘러라면, 임펠러(5)에서 사류형으로 빠져나오는 유동이 디퓨저(6)의 사류형 베인(642)을 따라 보다 자연스럽게 유동할 수 있다. 왜냐하면, 임펠러(5)에서 사류형으로 빠져나온 유동을 사류형 베인(642)의 시작점이 자연스럽게 받아들이기 때문이다. 또한 사류형 베인(642)으로 안내된 유동(F3a)은 축류형 베인(644)에 의하여 모터 방향으로 유동(F3a)이 전달된다.
따라서, 본 실시예에 따르면, 유로손실을 최소화할 수 있고, 유로효율을 최대화할 수 있다. 또한 팬모터(1)의 흡입능력을 효율적으로 상승시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 축류형 베인(644)의 위쪽에 사류형 베인(642)이 구비될 수 있다. 따라서 사류형 베인(642)이 베인리스 구간에 구비될 수 있고, 따라서 임펠러(5)와 디퓨저(6) 사이의 베인리스 구간을 최소화할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 축류형 베인(644)의 위쪽에 베인 예를 들어 사류형 베인(642)이 추가로 구비될 수 있다. 따라서 디퓨저(6)의 베인의 전체 길이가 길어진다. 따라서 디퓨징 효과가 커진다.
도 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 팬모터(1)의 작용을 설명하면 다음과 같다.
모터(2)가 회전하면, 모터(2)의 회전축에 연결된 임펠러(5)도 회전한다. 임펠러(5)가 회전하면, 임펠러 하우징(7)의 유입구(74)를 통하여 공기가 흡입된다. 즉 대략 축방향의 유동(F1)이 발생한다.
임펠러 하우징(7)에 흡입된 공기는 임펠러(5) 방향으로 유동한다. 이때, 본 실시예의 임펠러(5)는 사류형 임펠러일 수 있다. 따라서 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)은 직경방향에서 하부로 소정 경사를 가지고 유동한다. 예들 들어, 유동(F2)은 대략 반경방향과 축방향의 사이가 될 수 있다. 즉 임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)의 방향이 축방향으로 급격히 꺽이지 않는다. 따라서 본 실시예에 의하면, 유로손실이 줄어든다.
임펠러(5)에서 나오는 유동(F2)은 먼저 디퓨저(6)의 사류형 베인(642)에 의하여 자연스럽게 안내된다. 사류형 베인(642)을 지나는 유동(F3a)는 축류형 베인(644)에 의하여 대략 축방향의 유동(F3b)이 된다. 즉, 디퓨저(6)에서 공기 유동이 자연스럽게 안내되므로 유로손실이 줄어든다.(도 3 참조)
디퓨저(6)를 나온 유동의 일부는 모터 하우징(3)의 내부로 유동(F5)한다. 모터 하우징(3)의 내부로 유입된 공기는 모터(2)를 식히고 모터 하우징(3)의 하부 개구부(324)를 통하여 외부로 배출된다. 또한 디퓨저(6)를 나온 유동의 다른 일부는 모터 하우징(3)의 외부로 바로 유동(F4)한다.
한편, 본 발명에 따른 팬모터가 청소기에 사용되는 경우에는, 모터 하우징(3)을 통과한 유동(F5), 통과하지 않는 유동(F4) 모두 청소기의 필터로 유동할 수 있다.
그 외에 설명되지 않은 부분은 위에서 설명한 실시예의 사항이 동일하게 적용될 수 있다. 또한, 서로 배치되는 사항이 아니라면, 특별한 언급이 없더라도, 어느 한 실시예에서 설명한 기술적 사항은 다른 실시예에서 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 실시예 및 도면은 본 발명의 이해를 돕기 위하여 사용된 것이다. 따라서, 본 발명은 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하며, 이러한 수정 및 변형의 본 발명의 범주이다.
예를 들어, 상술한 실시예에서는 사류형 임펠러, 축류사류형 디퓨저를 가지는 팬모터를 예를 들어 설명하였다. 그런데, 원심형 임펠러를 가지는 팬모터에서도 축류사류형 디퓨저를 적용하는 것이 가능하다. 또한, 축류형 디퓨저를 가지는 팬모터에서도 사류형 임펠러를 사용하는 것이 가능하다.
또한, 예를 들어, 상술한 실시예에서는 청소기용 팬모터를 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 상술한 팬모터의 청소기 이외의 가전제품, 자동차 등에 사용하는 것도 가능하다.
2 : 모터 3 : 모터 하우징
4 : 모터 브라켓 5 : 임펠러
6 : 디퓨저 7 : 임펠러 하우징

Claims (22)

  1. 모터를 수용하는 모터 하우징;
    상기 모터의 축에 결합되는 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되며, 축류형 베인과 사류형 베인을 가지는 디퓨저를 포함하는 팬모터.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임펠러는 사류형인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  3. 제2항에 있어서, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  4. 제3항에 있어서, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 사류형 베인은 상기 임펠러 방향에 위치하는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  6. 제5항에 있어서, 상기 사류형 베인은 리딩엣지의 각도가 기울어져 있는 형상인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  7. 제6항에 있어서, 상기 축류형 베인과 상기 사류형 베인은 일체로 구성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  8. 제7항에 있어서, 상기 디퓨저는 허브를 포함하며, 상기 축류형 베인 및 상기 사류형 베인은 상기 허브의 외둘레에 위치되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  9. 제8항에 있어서, 상기 허브는 원판 형상이며, 상기 축류형 베인은 상기 허브의 외둘레 측면에 구비되며, 상기 사류형 베인은 상기 허브의 외둘레 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  10. 제9항에 있어서, 상기 허브의 외둘레 상면은 곡면인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  11. 모터를 수용하는 모터 하우징;
    상기 모터의 축에 결합되는 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 디퓨저를 포함하며,
    상기 임펠러와 상기 디퓨저 사이에는 추가의 베인이 구비되는 팬모터.
  12. 제11항에 있어서, 상기 디퓨저에는 축류형 베인이 구비되며, 상기 추가의 베인은 사류형 베인인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  13. 제12항에 있어서, 상기 사류형 베인은 리딩엣지의 각도가 기울어져 있는 형상인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 사류형 베인은 상기 축류형 베인과 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  15. 제14에 있어서, 상기 임펠러는 사류형인 것을 특징으로 하는 팬모터.
  16. 제15항에 있어서, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  17. 제16항에 있어서, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  18. 모터를 수용하는 모터 하우징;
    상기 모터의 축에 결합되는 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되며, 베인을 가지는 디퓨저를 포함하며,
    상기 베인은 상기 임펠러 방향으로 연장되는 팬모터.
  19. 제18항에 있어서, 상기 디퓨저에는 축류형 베인이 구비되며, 상기 축류형 베인의 상측에 사류형 베인이 구비되는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  20. 모터를 수용하는 모터 하우징;
    상기 모터의 축에 결합되는 사류형 임펠러;
    상기 모터와 상기 임펠러의 사이에 배치되는 디퓨저를 포함하는 팬모터.
  21. 제20항에 있어서, 상기 임펠러는 허브와, 상기 허브에 구비되는 블레이드를 포함하며, 상기 허브는 수평에서 아래로 소정 각도 경사를 가지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
  22. 제21항에 있어서, 상기 허브는 상측에서 하측으로 갈수록 축방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는 팬모터.
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