KR100437018B1 - 진공 청소기용 원심 송풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기는 원심형 임펠러와, 상기 원심형 임펠러에 축이 연결되고 배기구가 형성된 모터와, 상기 원심형 임펠러의 회전에 의해 흡입된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 디퓨져와, 상기 원심형 임펠러 및 디퓨져의 외측을 둘러싸고 흡기구가 형성된 임펠러 커버와, 상기 모터의 배기구로 나오는 소음을 저감토록 상기 모터에 설치된 소음기를 포함하여 구성되어, 송풍기의 성능에 영향을 미치지 않으면서 소음 저감 효과가 탁월한 효과가 있다.

Description

진공 청소기용 원심 송풍기{ Centrifugal blower for vacuum cleaner}

본 발명은 공기를 흡입하여 모터를 냉각시킴과 동시에 소음을 저감할 수 있는 진공 청소기용 원심 송풍기에 관한 것으로서, 특히 원심형 임펠러에 의해 흡입된 공기의 유로 벽면에 소음기를 설치하여 소음을 저감토록 한 진공 청소기용 원심 송풍기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기의 일예가 도시된 단면도로서, 종래의 진공 청소기 등에 사용되는 송풍기는 등록특허공보 10-0250075에 개시된 바와 같이, 원심형의 팬(1)과, 상기 원심형의 팬(1)에 축(3)이 연결되고 배기구(12)가 형성된 모터(2)와, 상기 원심형의 팬(1)의 외측을 둘러싸고 상기 원심형의 팬(1)의 중앙에 대응되는 위치에 흡기구(5)가 형성되며 상기 모터(2)에 기밀하게 부착되는 팬커버(6)와, 상기 원심형의 팬(1) 회전에 의해 흡입된 공기를 모터(2) 내부로 안내하는 회전날개(4)와, 상기 팬커버(6)의 외측에 부착되어 팬커버(6)와의 사이에 공기층(11)을 갖는 보조커버(8)로 구성된다.

상기 공기층(11)에는 흡음재가 설치되어 원심형의 팬(1) 회전시 발생되는 소음을 흡수한다.

이와 같이 구성된 종래의 진공 청소기용 원심 송풍기는 상기 원심형 팬(1)의고속회전에 의해 상기 흡기구(5)에서 유입되는 압력이 높은 기류는 팬커버(6)의 내면과 안내날개(4)의 표면에서 이면으로 원활하게 안내되고 모터(2)를 냉각한 후 배기구(12)를 통해 배출된다.

이때, 상기 원심형의 팬(1)의 회전시 바람을 가르는 소음와 원심형의 팬(1)에서 배출되는 압력이 높은 기류가 상기 안내날개(4)로 안내될 때 발생되는 소음은 상기 공기층(11) 또는 흡음재에 의해 난반사되어 감소되고 상기 모터(2)의 배기구(12)를 통해 외부로 나오게 되는 것이 방지된다.

그러나, 종래의 진공 청소기용 원심 송풍기는 상기 공기층(11) 또는 흡음재의 설치에 따른 소음 저감 효과가 적고 최적으로 설계된 원심형의 팬(11) 주변의 유로에 영향을 주어 팬(11)의 성능에 저감시키는 문제점이 있다.

그리고, 이와 같은 소음을 줄이는 다른 방법으로는 미국특허 제 6017187호에 개시된 바와 같이, 임펠러(미도시)를 경사지게 배치시켜 임펠러에 의한 소음원을 줄인 것이 있으나, 최적으로 설계된 임펠러의 형상을 변경함에 따른 팬 성능 저하를 초래하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 모터 측에 소음기를 설치되어 송풍 성능에 영향을 미치지 않고 소음 저감 효과가 탁월한 진공 청소기용 원심 송풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 도 1은 종래 기술에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기의 일예가 도시된 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 저소음 원심 송풍기 일실시예의 주요부 구성이 도시된 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 소음기의 확대 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 저소음 원심 송풍기 다른 실시예의 주요부 구성이 도시된 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

50: 원심형 임펠러 56: 가이드 베인

60: 모터 62: 축

64: 배기구 70: 디퓨저

72: 날개 80: 임펠러 커버

82: 흡기구 90: 소음기

92: 케이스부 94: 평행사변형 공간부

95; 흡음재 96: 연통홀부

98: 브랜치

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기는 원심형 임펠러와, 상기 원심형 임펠러에 축이 연결되고 배기구가 형성된 모터와, 상기 원심형 임펠러의 회전에 의해 흡입된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 디퓨져와, 상기 원심형 임펠러 및 디퓨져의 외측을 둘러싸고 흡기구가 형성된 임펠러 커버와, 상기 모터에 설치된 소음기를 포함하여 구성되고, 상기 소음기는 상기 모터의 내부와 통하는 연통홀부가 형성되고 내부에 평형사변형 단면의 공간부를 갖는 케이스부와, 상기 연통홀부에서 상기 평형사변형 공간부의 내측을 향해 경사지게 형성된 브랜치부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기 일실시예의 주요부 구성이 도시된 단면도이다.

본 실시예에 따른 진공 청소기용 원심형 송풍기는 도 2에 도시된 바와 같이, 원심형 임펠러(50)와, 상기 원심형 임펠러(50)에 축(62)이 연결되고 배기구(64)가 형성된 모터(60)와, 상기 원심형 임펠러(50)에 의해 흡입된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 디퓨져(70)와, 상기 원심형 임펠러(50) 및 디퓨져(70)의 외측을 둘러싸고 흡기구(82)가 형성된 임펠러 커버(80)와, 상기 모터(60)의 배기구(64)로 나오는 소음을 저감토록 상기 모터(60)에 설치된 소음기(90)를 포함하여 구성된다.

상기 디퓨져(70)는 상기 원심형 임펠러(50)의 원주방향 외측에 원심형 임펠러(50)의 출구부(52a)와 이격된 상태로 배치되고, 상기 디퓨저(70)의 날개(72)간의간격이 임펠러(50)의 원주방향 외측으로 갈수록 점차 확장되게 형성되며, 상기 디퓨저(50)의 이면에는 가이드 베인(56)이 형성되어 원심형 임펠러(50) 및 디퓨져(70)를 지난 공기를 모터(50)의 내부로 안내한다.

상기 원심형 임펠러(50)는 상기 축(62)에 의해 회전되는 것으로서, 상기 원심형 임펠러(50)의 출구부(52a)와 상기 디퓨저(70)의 날개(72) 입구부(72a)는 작은 간극을 두고 주기적으로 만나게 되고, 상기 디퓨저(70)의 날개(72) 입구부(72a)의 바로 옆에 상기 원심형 임펠러(50)의 출구부(52a)가 지나갈 때 최대 소음(Peak noise)이 발생하게 된다. 그리고, 상기 디퓨져(70)를 통과한 공기가 상기 가이드 베인(56)에 안내될 때에도 소음이 발생하게 된다.

상기 모터(60)는 케이스(66)의 내측에 고정자(미도시)와 회전자(미도시)가 설치되고 전원이 공급되면 상기 회전자가 축(62)을 회전시키는 것으로서, 케이스(66)의 내부에는 상기 가이드 베인(56)의 안내를 받은 공기가 상기 고정자 또는 회전자를 방열시킨 후 상기 배기구(64)로 나오도록 하는 공기의 유로(68)가 형성된다.

상기 소음기(90)는 상기 모터(60) 내부의 유로(68) 입구부 옆에 설치되는 것이 바람직하고, 상기 모터(60)의 내부와 통하는 연통홀부(96)가 형성됨과 아울러 내부에 평형사변형 공간부(94)를 갖는 케이스부(92)와, 상기 케이스부(92) 내측에 형성된 브랜치부(98)로 구성된다.

여기서 상기 브랜치부(98)는 상기 연통홀부(96)에서 상기 공간부(94)의 내측을 향해 경사지게 배치되어 상기 연통홀부(96)가 공기의 유동에 거의 영향을 주지않고, 상기 브랜치부(98)가 길게 형성되면 소음의 효과가 탁월해진다.

도 3은 본 발명에 따른 소음기의 확대 단면도이다.

한편, 상기 소음기는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 평형사변형 공간부(94)의 부피 또는 브랜치(98)의 길이가 서로 다르게 형성된 2개의 흡음부(94a,94b)가 복수개 설치된다.

여기서, 상기와 같은 소음에 상응하는 공명 주파수로서, 여기서 S는 상기 연통홀부의 개구면적이고, V는 소음기 내부의 체적이며, h는 상기 브랜치의 길이이고, L은 소음기의 높이를 나타낸다.

상기 케이스부(92)에는 5㎑ 근처의 소음을 제어하기 위해 비교적 큰 체적으로 이루어진 제 1 흡음부(94a)와, 5㎑ 근처의 소음의 조화주파수인 10㎑ 근처의 소음을 제어하기 위해 제 1 흡음부(94a)보다 작은 체적으로 이루어진 제 2 흡음부(94b)가 격벽(99)을 사이에 두고 배치되어 5~6㎑의 고주파수의 소음을 제어한다.

즉, 본원 발명은 상기 연통홀부의 폭은 2~5mm이고, 제 1 흡읍부(94a)의 폭(D_1)은 5~15mm이며, 제 2 흡음부(94b)의 폭(D_2)은 3~8mm이고, 소음기의 높이(L)는 7~14mm이고, 상기 브랜치(98)의 길이(h)는 3~6mm의 값을 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 케이스부(92)의 상기 평형사변형 공간부(94)의 측벽에는 흡음재(95)가 설치되어 소음의 저감을 돕는다.

상기와 같이 구성된 본 일실시예의 작용을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 원심형 임펠러(50)의 고속회전에 의해 상기 흡기구(82)에서 유입되는 압력이 높은 기류는 상기 디퓨저(70)의 날개(72) 및 가이드 베인(56)으로 원활하게 안내되고 상기 모터(60)를 냉각한 후 배기구(64)를 통해 배출된다.

상기의 동작이 이루어지는 동안 상기 원심형 송풍기 내에서는 소음이 발생하게 되는 바, 상기 디퓨저(70)의 날개(72) 입구부(72a)의 바로 옆에 상기 원심형 임펠러(50)의 출구부(52a)가 지나갈 때 주기적으로 최대 소음이 발생하고, 상기 디퓨저(70)를 지난 기류가 상기 가이드 베인(56)의 안내를 받을 때에도 소음이 발생하며, 이와 같은 소음은 가이드 베인(56)의 안내를 받은 공기와 함께 상기 모터(60) 내부로 유입된다.

상기 모터(60) 내부로 유입된 소음은 상기 모터(60)의 유로(98) 입구부 옆에 설치된 소음기(90)의 연통홀부(96)를 통해 소음기(90) 내부로 유입된 후 상기 소음기(90)의 평형사변형 공간부(94) 또는 흡음재(95)에 의해 감소된다.

도 4는 본 발명에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기 다른 실시예의 주요부 구성이 도시된 단면도이다.

본 실시예에 따른 진공 청소기용 원심 송풍기는 도 4에 도시된 바와 같이, 소음기(100)가 상기 모터(60)의 내부와 통하는 연통홀부(104)를 갖고 내부에 직사각형 공간부(101a)가 형성된 케이스부(101)로 이루어지고, 상기 직사각형 공간부(101a)의 측벽에 흡음재(102)가 설치되어 소음을 저감토록 하며, 기타의 구성은 본 발명 일실시예와 동일하다.

즉, 본 실시예의 소음기(100)는 본 발명 일실시예의 소음기에 비해 그 소음 저감의 효과는 떨어지지만 그 구조가 간단하여 제작이 용이한 이점이 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 진공 청소기용 원심 송풍기는 원심형 임펠러를 회전시키는 모터에 소음기가 설치되어 원심형 임펠러의 회전시 발생된 소음을 모터측에서 저감토록 함으로써, 송풍기의 성능에 영향을 주지 않도록 하면서도 소음을 탁월하게 저감시키는 효과가 있다.

또, 상기 소음기는 상기 모터의 내부와 통하는 연통홀부가 형성되고 내부에 평형사변형 공간부를 갖는 케이스부와, 상기 케이스부 내측에 형성된 브랜치부로 구성되어 평형사변형 공간부의 부피 또는 브랜치부의 길이에 따라 다양한 주파수대의 소음을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 평형사변형 공간부의 내측에 흡음재가 설치되어 소음 저감이 향상되는 효과가 있다.

또, 소음기가 모터의 내부와 통하는 연통홀부가 형성되고 내부에 직사각형 공간부를 갖도록 이루어져 간단한 구조로 소음을 저감시키는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 원심형 임펠러와, 상기 원심형 임펠러에 축이 연결되고 배기구가 형성된 모터와, 상기 원심형 임펠러의 회전에 의해 흡입된 유체의 운동에너지를 압력에너지로 변환시키는 디퓨져와, 상기 원심형 임펠러 및 디퓨져의 외측을 둘러싸고 흡기구가 형성된 임펠러 커버와, 상기 모터에 설치된 소음기를 포함하여 구성되고,

   상기 소음기는 상기 모터의 내부와 통하는 연통홀부가 형성되고 내부에 평형사변형 단면의 공간부를 갖는 케이스부와, 상기 연통홀부에서 상기 평형사변형 공간부의 내측을 향해 경사지게 형성된 브랜치부로 구성된 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 원심 송풍기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음기는 상기 모터 내부의 공기유로의 입구부 옆에 설치된 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 원심 송풍기.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음기는 상기 평형사변형 단면의 공간부의 부피 또는 브랜치의 길이가 서로 다르게 형성된 복수개의 흡음부로 구성된 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 원심 송풍기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 소음기는 상기 평형사변형 단면의 공간부 측벽에 흡음재가 설치된 것을 특징으로 하는 진공 청소기용 원심 송풍기.
6. 삭제
7. 삭제