KR970003337Y1

KR970003337Y1 - Impeller of vacuum cleaner suction fan

Info

Publication number: KR970003337Y1
Application number: KR2019940018859U
Authority: KR
Inventors: 손영한
Original assignee: 엘지전자 주식회사; 구자홍
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1997-04-16
Also published as: KR960005519U

Abstract

내용없음.None.

Description

Impeller for suction fan of vacuum cleaner

제1a,b도는 종래 기술에 의한 임펠러의 구성을 보인 것으로, a도는 정면도, b도는 단면도.1a and b show a configuration of an impeller according to the prior art, a is a front view and b is a sectional view.

제2도는 종래 기술에 의한 임펠러의 적용례를 보인 진공청소기의 본체의 단면도.2 is a cross-sectional view of the main body of the vacuum cleaner showing an application example of the impeller according to the prior art.

제3a,b도는 본 고안에 의한 임펠러의 구성을 보인 것으로, a도는 정면도, b도는 단면도.3a, b is a configuration of the impeller according to the present invention, a is a front view, b is a cross-sectional view.

제4a,b도, 제5도 및 제6도는 종래 기술에 의한 임펠러의 공력학적 모순점을 설명하기 위한 참고도.4a, b, 5 and 6 is a reference diagram for explaining the aerodynamic contradiction of the impeller according to the prior art.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

21 : 주판 22 : 슈라우드21: Abacus 22: Shroud

23 : 날개23: wings

본 고안은, 예를 들어, 진공청소기용 본체에 내장되어 공기 흡입용으로 사용되는 흡입팬('터보팬'이라고도 함)용 임펠러에 관한 것으로, 특히 유동 소음을 저감시킴과 아울러 고흡입력을 실현할 수 있게 한 진공청소기의 흡입팬용 임펠러에 관한 것이다.The present invention relates to, for example, an impeller for a suction fan (also referred to as a 'turbo fan') that is built in a vacuum cleaner main body and used for air suction, and in particular, it can reduce flow noise and realize a high suction input. It relates to an impeller for a suction fan of a vacuum cleaner.

종래 기술에 의한 진공청소기의 흡입팬용 임펠러(Ⅰ)는, 제1도의 (a) 및 (b)에 도시한 바와 같이, 원판 형상의 주판(1)과, 소정의 단일 곡률(Ra)을 갖고 주판(1)에 지지되는 2차원 형상의 날개(2)와, 원판 형상으로 날개(2)에 지지되어 흡입공기의 유동을 비교적 손실이 적도록 이송시키는 역할을 하는 슈라우드(3)로 구성되어 있다.The suction fan impeller (I) of the vacuum cleaner according to the prior art has an abacus-shaped main plate (1) and a main plate having a predetermined single curvature (Ra), as shown in FIGS. It consists of the two-dimensional blade | wing 2 supported by (1), and the shroud 3 which is supported by the blade | wing 2 in disk shape, and serves to convey the flow of intake air so that a loss may be comparatively low.

즉, 종래의 임펠러(Ⅰ)는 주판(1)에 투사된 날개(2)의 곡선 프로파일과 슈라우드(3)에 투사된 날개(2)의 곡선 프로파일의 곡률(Ra) 및 중심이 동일하게 형성되는 것이다.That is, in the conventional impeller I, the curvature Ra and the center of the curved profile of the blade 2 projected on the main plate 1 and the curved profile of the wing 2 projected on the shroud 3 are formed to be the same. will be.

도면중 Do는 전동기 회전축이 결합되는 축결합공의 내경, D1은 공기가 흡입되는 임펠러 내경 또는 허브경, D2는 임펠러 외경을 각각 보인 것이다.In the figure, Do denotes the inner diameter of the shaft coupling hole to which the motor rotating shaft is coupled, D1 denotes an impeller inner diameter or hub diameter, and D2 denotes an impeller outer diameter, respectively.

제2도는 상기한 종래 기술의 임펠러(Ⅰ)가 진공청소기에 적용된 상태를 보인 것으로, 도면중 10은 진공청소기 본체, 11은 집진실, 12는 집진주머니, 13은 전동기, 14는 전동기 회전축, 15는 안내 깃, 16은 걸름부재를 보인 것이다.Figure 2 shows a state in which the impeller (I) of the prior art described above is applied to a vacuum cleaner, in which 10 is a vacuum cleaner body, 11 is a dust collecting chamber, 12 is a dust collecting bag, 13 is an electric motor, 14 is a motor rotating shaft, 15 Is a guide feather, 16 shows a strainer.

상기 임펠러(Ⅰ)와 전동기(13) 및 안내 깃(15)은 진공청소기의 흡입력을 제공하는 흡입팬을 구성하는 것이다.The impeller I, the electric motor 13 and the guide vane 15 constitute a suction fan that provides a suction force of the vacuum cleaner.

상기한 바와 같은 종래 기술의 진공청소기는, 흡입팬을 구성하는 전동기(13)의 회전축(14)에 연결 고정되어 있는 임펠러(Ⅰ)가 전동기(13)의 구동으로 회전하게 되면, 그 임펠러(Ⅰ)의 회전에 의하여 집진주머니(12)의 공기가 원심력에 의하여 속도 에너지를 받게 된다.The vacuum cleaner of the prior art as described above has an impeller (I) when the impeller (I) connected to the rotating shaft (14) of the electric motor (13) constituting the suction fan is rotated by the driving of the electric motor (13). Air of the dust collecting bag 12 receives the velocity energy by centrifugal force by the rotation of

이와 같이 속도 에너지를 받은 공기는 안내 깃(15)의 유로를 따라 배기부로 진행하면서 배압이 증가하게 되며, 이에 따라서 집진주머니(12)의 내부에서는 진공력이 작용하게 된다.The air subjected to the velocity energy is increased in the back pressure while proceeding to the exhaust portion along the flow path of the guide vane 15, so that the vacuum force acts inside the dust collecting bag 12.

그 진공력에 의하여 집진주머니(12)와 연결되어 있는 호스, 연장관, 그리고 흡입구를 통하여 바닥의 먼지를 포함한 공기를 흡입하게 되며, 흡입 공기 중에 포함된 먼지는 집진주머니(12)의 걸름부재(16)에 의하여 걸러지게 되어 청소가 되고, 깨끗하게 정화된 공기만 전동기(13)를 냉각시킨 후, 본체(10)의 외부로 배출되는 것이다.The vacuum force sucks air including dust from the bottom through a hose, an extension pipe, and an inlet connected to the dust collecting bag 12, and the dust contained in the suction air is the filtering member 16 of the dust collecting bag 12. Only the air that is filtered and cleaned by) is cooled and then discharged to the outside of the main body 10 after cooling the electric motor 13.

그러나, 상기한 바와 같은 일반적인 임펠러에 있어서는, 주판(1)과 슈라우드(3) 사이의 날개(2)가 서로 직각으로 형성된 2차원 단일호를 갖는 곡선으로서, 공기의 유동이 축방향에서 반경방향으로 급격히 진행됨에 따라 입구 유동의 충돌 손실 및 슈라우드(3) 입구측의 박리 및 역류가 발생하게 되며, 이에 따라서, 송풍효율의 저하가 풍량 증가에 따라 급증하고, 흡입력(W)의 개선에 한계가 발생하는 등의 문제점이 있는 것이었다.However, in the above-described general impeller, a curve having a two-dimensional single arc in which the wings 2 between the main plate 1 and the shroud 3 are formed at right angles to each other, in which the flow of air is radially from the axial direction. As it rapidly progresses, collision loss of the inlet flow and separation and backflow of the inlet side of the shroud 3 occur. Accordingly, the decrease in the blowing efficiency increases rapidly with the increase of the air volume, and the limit of the improvement of the suction force W occurs. There was a problem such as.

여기서, 흡입력(W)=흡입 일률(W)=Ps×Q/6.12로 나타내며, Ps는 진공압(mmH2O), Q는 풍량(㎥/min)을 각각 보인 것이다.Here, the suction force (W) = suction work rate (W) = Ps x Q / 6.12, where Ps is the vacuum pressure (mmH 2 O), Q is the air flow rate (m 3 / min).

기존 2차원 임펠러(Ⅰ)의 공력학적 모순점을 첨부 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the accompanying drawings, the aerodynamic contradictions of the existing two-dimensional impeller (I) are as follows.

제4도의 (a) 및 (b)에서, 부호 1은 슈라우드 입구, 2는 중간지점, 3은 주관측을 각각 보인 것이며, V는 유동 속도, r은 반경을 보인 것이다.In Fig. 4 (a) and (b), reference numeral 1 denotes a shroud inlet, 2 an intermediate point, 3 denotes a main observation, V denotes a flow velocity, and r denotes a radius.

프리-볼텍스(free-vortex)이론(자유 와류 이론)에 따르면, roVo=r1V1=r2V2로 표시된다.According to the free-vortex theory (free vortex theory), it is expressed as roVo = r1V1 = r2V2.

예를 들어, 슈라우드 측의 깃입구각 βo=30°, ro=15mm라 하고 U : 원주속도, Wo : 0점에서의 상대속도, Vo : 0점에서의 절대속도라고 할 경우, 첨부 도면 제5도에 의하여 tan=V0/U가 성립하게 된다.For example, when the inlet angles βo = 30 ° and ro = 15 mm on the shroud side are U: circumferential speed, Wo: relative speed at zero point, and Vo: absolute speed at zero point. By the diagram tan = V0 / U is established.

따라서, 자유 와류 이론에 의하면,Thus, according to the free vortex theory,

가 된다.Becomes

즉, 슈라우드측에서 주판측으로 갈수록 제6도에 도시한 바와 같이, 깃 입구각 β가 점점 작아지는 경향이 있는데, 이는 2차원 임펠러(Ⅰ)의 깃 입구각(β)을 하나의 상수로 보기 때문이며, 따라서, 공기의 유동에 무리가 가게 되는 것이다.That is, as shown in FIG. 6, the inlet angle β tends to become smaller as it goes from the shroud side to the main plate side, because the inlet angle β of the two-dimensional impeller I is viewed as a constant. Thus, the flow of air is overwhelming.

본 고안의 목적은 유동 소음을 저감시킴과 아울러 고흡입력을 실현할 수 있도록 한 임펠러를 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an impeller that can reduce flow noise and realize a high absorption input.

상기한 본 고안의 목적을 달성하기 위하여, 날개 윗면과 아랫면에 각각 주판 및 슈라우드가 형성되고, 날개형상을 주판에 접촉되는 날개의 프로파일과 슈라우드상의 곡선 프로파일을 평면에 투사한 프로파일리 각기 다른 곡률과 중심을 갖도록 형성되며, 날개는 회전방향과 함께 허브경에서 임펠러 외경으로 비스듬한 경사를 갖는 것을 특징으로 하는 진공청소기의 흡입팬용 임펠러가 제공된다.In order to achieve the above object of the present invention, the main plate and the shroud are formed on the upper and lower surfaces of the wing, respectively, the profile of the profile of the wing projecting the profile of the wing and the shroud on the plane to the abacus different curvature and It is formed to have a center, the impeller is provided for the suction fan of the vacuum cleaner, characterized in that the blade has an oblique inclination from the hub diameter to the impeller outer diameter together with the rotation direction.

이하, 본 고안에 의한 진공청소기의 흡입팬용 임펠러를 첨부 도면에 도시한 실시례에 따라서 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the suction fan impeller of the vacuum cleaner according to the present invention will be described according to the embodiment shown in the accompanying drawings.

제3도의 (a) 및 (b)는 본 고안에 의한 임펠러의 구성을 보인 정면도 및 단면도이다.(A) and (b) of FIG. 3 are the front view and sectional drawing which showed the structure of the impeller by this invention.

이에 도시한 바와 같이, 본 고안에 의한 임펠러는, 주판(21) 및 슈라우드(22)에 날개(23)의 아랫면 및 윗면을 각각 평면 투사할 경우, 각각 다른 크기의 원호(Ra)(Rb)를 갖도록 날개(23)를 준 3차원 형상으로 형성하여 구성한 것이다.As shown in the drawing, when the impeller according to the present invention projects the lower surface and the upper surface of the blade 23 onto the main plate 21 and the shroud 22, respectively, arcs Ra (Rb) of different sizes are respectively provided. It is formed by forming a three-dimensional shape in which the wings 23 are provided to have them.

즉, 상기 주판(21)측에 투사된 날개(23)의 프로파일 원호(Ra)와 슈라우드(22)측에 투사된 날개(23)의 프로파일 원호(Rb)는 곡률과 중심을 달리하는 것이다.That is, the profile arc Ra of the wing 23 projected on the abacus 21 side and the profile arc Rb of the wing 23 projected on the shroud 22 side are different in curvature and center.

도면중 Do는 전동기 회전축이 결합도는 축결합공의 내경, D1은 공기가 흡입되는 임펠러 내경 또는 허브경, D2는 임펠러 외경을 각각 보인 것이다.In the figure, Do represents the inner diameter of the shaft coupling hole of the rotational axis of the motor, D1 represents the inner diameter of the impeller or hub diameter in which air is sucked, and D2 represents the outer diameter of the impeller.

이를 보다 상세하게 설명하면, 상기 주판(21)에 접촉되는 날개(23)의 프로파일(profile)은 특정 단일호(Ra)를 갖고 있으며 슈라우드(22)상에 투사한 곡선 프로파일을 특정한 단일호(Rb)를 갖고 있어 주판(21)과 슈라우드(22)사이의 프로파일을 연결하면, 완전한 3차원은 아니지만 준 3차원 형상을 하며, 날개(23)는 회전방향과 함께 허브경(D1)에서 임펠러 외경(D2)으로 비스듬한 경사를 갖게 되므로 날개(23)의 회전시 흡입 공기가 완전한 직각을 피하고, 인듀서 역할을 하는 임펠러 흡입구 형상에 의하여 3차원 효과를 내며 공기가 유입되고, 준 3차원 통로를 형성하는 날개(23)의 사이를 통과하여 공기가 배출되는 것이다.In more detail, the profile of the wing 23 in contact with the main plate 21 has a specific single arc Ra, and the curved profile projected on the shroud 22 is a specific single arc Rb. When the profile between the abacus 21 and the shroud 22 is connected to each other, it is not a completely three-dimensional but quasi-three-dimensional shape, and the blade 23 has an impeller outer diameter ( D2) has an oblique inclination, so that the intake air avoids a complete right angle during rotation of the blade 23, and has a three-dimensional effect by the impeller inlet shape that serves as an inducer, and the air is introduced to form a quasi three-dimensional passage. Air is discharged through the blades 23.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 고안에 의한 임펠러는, 주판 및 슈라우드 날개의 아랫면 및 윗면을 각각 평면 투사할 경우, 각각 다른 크기의 원호를 갖도록 날개를 준 3차원 형상으로 형성하므로서 공기가 흡입될 때, 입구의 충돌 손실이 감소되고, 날개 사이 구간이 3차원 통로 형상을 갖게 되므로 공력의 특성상 흡입력(W)이 향상되어 유동 소음을 저감시킴과 아울러 고흡입력을 실현하는 잇점이 있는 것이다.As described above, the impeller according to the present invention, when the lower surface and the upper surface of the main plate and the shroud wing, respectively, when the air is sucked by forming a three-dimensional shape with the wings to have arcs of different sizes, respectively, Since the collision loss of the inlet is reduced and the section between the wings has a three-dimensional passage shape, the suction force (W) is improved due to the characteristics of the aerodynamic force, which reduces the flow noise and has the advantage of realizing the high suction input.

실험에 의하면, 본 고안에 의한 임펠러는 흡입일률이 기존의 임펠러에 비하여 23Watt가 향상되고, 소음이 1dB정도가 저감됨을 알 수 있었다.According to the experiment, the impeller according to the present invention showed that the suction work rate was improved by 23 Watts and the noise was reduced by about 1 dB compared with the conventional impeller.

Claims

The main plate and the shroud are formed on the upper and lower surfaces of the wing respectively, and the profile of the wing contacting the wing plate and the curved profile of the shroud on the plane is formed to have different curvatures and centers. Suction fan impeller of the vacuum cleaner characterized in that it has an oblique inclination from the hub diameter to the impeller outer diameter.