KR100464045B1 - Centrifugal fan for vacuum cleaner - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 진공청소기용 원심팬은, 흡입구와 토출구를 구비하고 소정의 내부공간을 구비한 케이싱과, 케이싱의 내부에 회전가능하게 장착하고 평면상에 이중원호 또는 단일원호의 곡선으로 휘어 방사상으로 다수 개의 블레이드를 구비하는 임펠러와, 임펠러의 출구측에 장착하여 유체의 운동에너지의 일부를 정압으로 바꿔주는 디퓨저를 포함한 진공청소기용 원심팬에 있어서, 임펠러의 블레이드는 고회전시 그 블레이드가 받는 응력을 고려하여 압력면 쪽으로 볼록하게 유동안내부를 형성하고, 임펠러의 배면과 이에 대응하는 케이싱의 내측면에 돌출부와 이 돌출부가 삽입하도록 홈부로 된 역류방지부를 형성함으로써, 블레이드의 피로파괴를 미연에 방지하여 유체의 유동을 안정시키고 유체의 역류를 방지하여 청소기의 신뢰성과 성능을 높일 수 있다.The vacuum cleaner centrifugal fan according to the present invention comprises a casing having a suction port and a discharge port, and having a predetermined internal space, rotatably mounted inside the casing, and bent radially in a curve of a double arc or a single arc on a plane. In a vacuum cleaner centrifugal fan including an impeller having a plurality of blades and a diffuser mounted at the outlet of the impeller and converting a part of the kinetic energy of the fluid to a static pressure, the blade of the impeller is subjected to the stress that the blade receives at high rotation. In consideration of this, the flow guide portion is formed convexly toward the pressure surface, and a backflow prevention portion formed with a protrusion and a groove portion for inserting the protrusion is formed on the rear surface of the impeller and the corresponding inner side of the casing, thereby preventing fatigue failure of the blade. Improves the reliability and performance of the cleaner by stabilizing fluid flow and preventing backflow of fluid Can.
Description
본 발명은 진공청소기용 원심팬에 관한 것으로, 특히 불규칙한 압력하중에 의한 피로파괴와 출구측에서의 유동역류를 줄일 수 있는 진공청소기용 원심팬에 관한 것이다.The present invention relates to a centrifugal fan for vacuum cleaners, and more particularly, to a centrifugal fan for vacuum cleaners that can reduce fatigue failure and irregular flow backflow at the outlet side due to irregular pressure loads.
일반적으로 케이싱의 내부에 임펠러(impeller)와 디퓨저(diffuser)를 구비한 진공청소기의 원심팬의 경우, 고속으로 회전하는 임펠러의 영향으로 그 임펠러를 이루는 블레이드가 유체유동으로 인해 큰 압력하중을 받는데, 특히 임펠러의 입구측에서는 불규칙한 압력하중을 받아 2차원 블레이드의 피로파괴를 유발한다. 또, 임펠러의 출구측에 구비한 디퓨저로 인해 유체저항이 증가하여 토출하는 유체가 역류하면서 유동손실을 유발한다.In general, in the case of a centrifugal fan of a vacuum cleaner having an impeller and a diffuser inside the casing, the blade forming the impeller receives a large pressure load due to the fluid flow due to the influence of the impeller rotating at high speed. In particular, the inlet side of the impeller is subjected to irregular pressure loads to cause fatigue failure of the two-dimensional blades. In addition, due to the diffuser provided on the outlet side of the impeller, the fluid resistance increases, causing the fluid to be discharged to flow backward and cause a flow loss.
도 1은 종래 진공청소기용 원심팬을 보인 종단면도이고, 도 2는 종래 진공청소기용 원심팬에서 임펠러를 보인 분해사시도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view showing a conventional vacuum centrifugal fan, Figure 2 is an exploded perspective view showing an impeller in a conventional vacuum centrifugal fan.
이에 도시한 바와 같이 종래의 진공청소기용 원심팬은, 소정의 내부공간을 구비하는 케이싱(10)과, 케이싱(10) 내부의 중앙부에 회전 가능하게 장착하여 유체 정압력과 운동에너지를 높이는 임펠러(20)와, 임펠러(20)의 출구측에 장착하여 유체의 운동에너지 일부를 정압으로 바꾸는 디퓨저(30)를 포함하고 있다.As shown in the drawing, a conventional vacuum centrifugal fan includes a casing 10 having a predetermined internal space and an impeller rotatably mounted at a central portion of the casing 10 to increase fluid static pressure and kinetic energy. 20) and a diffuser 30 mounted on the outlet side of the impeller 20 to convert a part of the kinetic energy of the fluid into a static pressure.
임펠러(20)는 도 2에서와 같이 평면 원판으로 형성하여 구동모터(미도시)의 회전축을 고정하는 하판(21)과, 평면투영시 일정 곡률로 만곡지게 형성하는 반면 정면투영시 바깥쪽으로 갈수록 일정 곡률로 낮아지게 형성하여 하판(21)의 전방면에 직립 고정하는 블레이드(22)들과, 중앙에 흡입구를(23a) 구비하여 블레이드(22)들의 전방단면에 고루 밀착 고정하는 상판(23)으로 이루어져 있다.Impeller 20 is formed as a flat disk as shown in Figure 2 and the lower plate 21 for fixing the rotation axis of the drive motor (not shown), and is formed to be curved with a certain curvature during planar projection, while the constant toward the outside during front projection The blades 22 are formed to be lower in curvature to be fixed upright to the front surface of the lower plate 21 and the upper plate 23 is provided with a suction port 23a at the center so as to closely adhere to the front end surfaces of the blades 22. consist of.
하판(21)과 상판(23) 사이에는 블레이드(22)의 바깥단 높이만큼 간격을 구비하여 토출구(미부호)를 형성하고 있다. 또, 하판(21)과 상판(23)에는 각각 블레이드(22)의 전후 양측면이 접하는 부위를 따라 코킹홈(21b)(23b)을 수 개씩 형성하고 있다.A discharge port (unsigned) is formed between the lower plate 21 and the upper plate 23 with a distance as high as the outer end of the blade 22. Moreover, several caulking grooves 21b and 23b are formed in the lower plate 21 and the upper plate 23 along portions where both front and rear sides of the blade 22 come into contact with each other.
블레이드(22)는 전후 양측면에 각각 상기한 하판(21)과 상판(23)의 각 코킹홈(21b)(23b)에 억지끼워져 고정하는 코킹돌기(22b)들을 형성하고 있다. 또, 블레이드(22)는 종단면시 수직하게 형성하고 있다.The blades 22 form caulking protrusions 22b that are inserted into and fixed to the respective caulking grooves 21b and 23b of the lower plate 21 and the upper plate 23 on both front and rear sides. In addition, the blades 22 are formed vertically in the longitudinal section.
도면중 미설명 부호인 11은 고정판, 12는 덮개판, 12a는 흡입구, 21a는 고정나사부, 40은 가이드베인이다.In the drawings, reference numeral 11 denotes a fixed plate, 12 a cover plate, 12a a suction port, 21a a fixed screw part, and 40 a guide vane.
상기와 같은 종래 진공청소기용 원심팬은 다음과 같이 동작한다.The centrifugal fan for a conventional vacuum cleaner as described above operates as follows.
즉, 구동모터(미도시)에 의해 임펠러(20)가 케이싱(10)의 내부에서 약 30,000 ~ 40,000rpm 정도로 고속 회전하면, 유체는 케이싱(10)의 중앙부에 구비한 흡입구(11a)를 통해 빠르게 유입하였다가 임펠러(20)에 의해 정압력과 운동에너지가 증가하면서 바깥쪽으로 토출하여 디퓨저(30)에 의해 운동에너지의 일부가 정압으로 바뀐 후 가이드베인(40)과 모터 냉각 유로부(미도시)로 빠져 나간다.That is, when the impeller 20 rotates at a high speed of about 30,000 to 40,000 rpm inside the casing 10 by a driving motor (not shown), the fluid may be rapidly passed through the inlet port 11a provided at the center of the casing 10. After flowing in, the positive pressure and the kinetic energy are increased by the impeller 20 and discharged to the outside, and a part of the kinetic energy is changed to the static pressure by the diffuser 30, and then the guide vane 40 and the motor cooling flow path part (not shown). Get out.
이때, 고속으로 회전하는 임펠러(20) 내부의 각 블레이드(22)는 원심력과 유동에 의한 블레이드하중에 의해 회전방향에 반대되는 힘을 받고, 입구유동이 불안정하게 유입될 경우 하중의 불규칙적인 변동으로 이어져 블레이드(22)의 입구부에 큰 굽힘모멘트로 작용한다. 이를 보다 상세히 살펴보면 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같다.At this time, each blade 22 inside the impeller 20 that rotates at a high speed receives a force opposite to the rotational direction due to the centrifugal force and the blade load due to the flow, and when the inlet flow is unstable, the blade is irregularly changed. This acts as a large bending moment at the inlet of the blade 22. Looking at this in more detail as shown in Figures 3 and 4.
임펠러(20)의 입구부에는 그 임펠러(20)를 구동모터(미도시)의 회전축(미도시)에 고정하기 위한 고정나사부(21a)를 돌출 형성하고 있는데, 흡입유체가 이 고정나사부(21a) 주변을 지나면서 급격한 방향 변화를 겪어 불안정박리거품(unstable separation bubble)이 발생하고, 이 박리거품은 시간이 경과함에 따라 크기가 변하여 임펠러(20)의 입구부 단면적을 가변함으로써 유체의 압력하중을 불규칙하게 하는 한편 점점 커졌다가 떨어져 나가면서 임펠러(20)의 입구부에서 순간적으로 큰 압력변동을 유발하여 전술한 바와 같이 블레이드(22)의 입구부에 큰 굽힘모멘트가 생기게 되는 것이었다.An inlet portion of the impeller 20 protrudes from the fixing screw portion 21a for fixing the impeller 20 to a rotating shaft (not shown) of a drive motor (not shown), and the suction fluid is fixed screw portion 21a. An unstable separation bubble occurs due to a rapid change of direction as it passes, and the peeling bubble changes in size over time, thereby varying the cross-sectional area of the inlet of the impeller 20, thereby irregularizing the pressure load of the fluid. On the other hand, the larger and then fall off, causing an instantaneous large pressure fluctuation at the inlet of the impeller 20 to generate a large bending moment at the inlet of the blade 22 as described above.
그러나, 상기와 같은 종래 진공청소기용 원심팬의 임펠러는, 블레이드(22)를 정면투영시 하판(21)에 대해 수직으로 형성하여 하판(21)과 상판(23)에 코킹 조립함으로써 블레이드(22)에 수직으로 작용하는 유체의 하중에 구조적으로 취약하고, 이로 인해 고속회전시 임펠러(20)로 유입하는 유체의 난류강도나 유동불안정성이 큰 경우 블레이드(22) 입구부에 불규칙적인 하중이 작용하면서 피로파괴 현상이 나타날 우려가 있었다.However, the impeller of the centrifugal fan for the conventional vacuum cleaner as described above, the blade 22 by forming the blade 22 perpendicular to the lower plate 21 in front projection and caulking assembled to the lower plate 21 and the upper plate 23. It is structurally vulnerable to the load of the fluid acting perpendicularly to it, and thus, when the turbulence intensity or flow instability of the fluid flowing into the impeller 20 is high at high speed, irregular load is applied to the inlet of the blade 22 at the high speed. There was a fear of destruction.
또, 도 5에서와 같이 임펠러(20)의 하판(21)과 케이싱(10)의 고정판(11) 사이가 일정 간격만큼 벌려져 있어 임펠러(20)를 통과한 유체가 디퓨저(30)의 정압력에 밀려 임펠러(20)의 하판(21)과 이에 대응하는 케이싱(10)의 고정판(11) 사이로 역류하면서 유동저항을 발생하고, 이로 인해 유동손실과 온도상승으로 원심팬의 성능이 저하하는 문제점도 있었다.In addition, as shown in FIG. 5, the lower plate 21 of the impeller 20 and the fixed plate 11 of the casing 10 are spaced apart by a predetermined interval so that the fluid passing through the impeller 20 is positive pressure of the diffuser 30. Flow resistance between the lower plate 21 of the impeller 20 and the fixed plate 11 of the casing 10 corresponding thereto is generated and flow resistance is generated, which causes the performance of the centrifugal fan to decrease due to flow loss and temperature rise. there was.
본 발명은 상기와 같은 종래 진공청소기용 원심팬이 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 고속회전시 임펠러로 유입하는 유체의 불규칙 하중이 작용하더라도 이에 견딜 수 있는 진공청소기용 원심팬을 제공하려는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional vacuum cleaner centrifugal fan as described above, to provide a vacuum cleaner centrifugal fan that can withstand even the irregular load of the fluid flowing into the impeller during high-speed rotation There is this.
또, 임펠러를 통과한 유체가 그 임펠러의 배면과 케이싱 사이로 역류하는 것을 방지할 수 있는 진공청소기용 원심팬을 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a centrifugal fan for a vacuum cleaner that can prevent the fluid passing through the impeller from flowing back between the back of the impeller and the casing.
도 1은 종래 진공청소기용 원심팬을 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing a conventional vacuum centrifugal fan.
도 2는 종래 진공청소기용 원심팬의 임펠러를 보인 분해사시도.Figure 2 is an exploded perspective view showing an impeller of a conventional vacuum centrifugal fan.
도 3은 종래 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 입구부 유동상태를 보인 개략도.Figure 3 is a schematic view showing the inlet flow state of the impeller in the conventional vacuum centrifugal fan.
도 4는 종래 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 각 블레이드가 받는 하중을 보인 개략도.Figure 4 is a schematic view showing the load that each blade of the impeller in the conventional vacuum centrifugal fan.
도 5는 종래 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 출구측에 발생하는 유체의 역류상태를 보인 부분종단면도.Figure 5 is a partial longitudinal cross-sectional view showing a state of reverse flow of the fluid generated on the outlet side of the impeller in a conventional vacuum centrifugal fan.
도 6은 본 발명 진공청소기용 원심팬을 보인 종단면도.Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
도 7은 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 유동방지부의 위치를 보인 개략도.Figure 7 is a schematic view showing the position of the flow prevention portion in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
도 8은 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 블레이드에 대한 일례를 보인 사시도.Figure 8 is a perspective view showing an example of the blade of the impeller in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
도 9 및 도 11는 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 블레이드에 대한 변형예를 보인 개략도.9 and 11 are schematic views showing a modification of the blade of the impeller in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
도 12는 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 출구측 유체유동 상태를 보인 반단면도.Figure 12 is a half sectional view showing a fluid flow state of the outlet side of the impeller in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
110 : 케이싱 111 : 고정판110: casing 111: fixed plate
112 : 덮개판 120 : 임펠러112: cover plate 120: impeller
121 : 하판 121a : 고정나사부121: lower plate 121a: fixing screw
121b : 코킹홈 122 : 블레이드121b: caulking groove 122: blade
122b : 코킹돌기 123 : 상판122b: caulking projection 123: top plate
123b : 코킹홈 130 : 디퓨저123b: caulking groove 130: diffuser
140 : 가이드베인 150 : 유동방지부140: guide vane 150: flow prevention part
151 : 홈부 152 : 돌출부151: groove 152: protrusion
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 흡입구와 토출구를 구비하고 소정의 내부공간을 구비한 케이싱과, 케이싱의 내부에 회전가능하게 장착하고 평면상에 이중원호 또는 단일원호의 곡선으로 휘어 방사상으로 다수 개의 블레이드를 구비하는 임펠러와, 임펠러의 출구측에 장착하여 유체의 운동에너지의 일부를 정압으로 바꿔주는 디퓨저를 포함한 진공청소기용 원심팬에 있어서, 임펠러의 블레이드는 고회전시 그 블레이드가 받는 응력을 고려하여 공기와 부딪히는 압력면 쪽으로 볼록하게 유동안내부를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심팬을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, a casing having a suction port and a discharge port and having a predetermined internal space, and rotatably mounted inside the casing and bent in a curve of a double arc or a single arc on a plane and radially multiple In a vacuum cleaner centrifugal fan including an impeller having a blade and a diffuser mounted on the outlet side of the impeller to change a part of the kinetic energy of the fluid to a static pressure, the blade of the impeller takes into account the stress of the blade at high rotation. Provided is a centrifugal fan for a vacuum cleaner, characterized in that the flow guide portion is formed convexly toward the pressure surface which is in contact with air.
또, 흡입구와 토출구를 구비하고 소정의 내부공간을 구비한 케이싱과, 케이싱의 내부에 회전가능하게 장착하고 평면상에 이중원호 또는 단일원호의 곡선으로 휘어 방사상으로 다수 개의 블레이드를 구비하는 임펠러와, 임펠러의 출구측에 장착하여 유체의 운동에너지의 일부를 정압으로 바꿔주는 디퓨저를 포함한 진공청소기용 원심팬에 있어서, 임펠러의 블레이드를 압력면 쪽으로 볼록하게 유동안내부를 형성하고, 임펠러의 배면과 이에 대응하는 케이싱의 내측면에 돌출부와 이 돌출부가 삽입하도록 홈부로 된 역류방지부를 형성하는 것을 특징으로 하는 진공청소기용 원심팬을 제공한다.In addition, a casing having a suction port and a discharge port and having a predetermined internal space, and an impeller rotatably mounted inside the casing, and having a plurality of blades radially bent in a curve of a double arc or a single arc on a plane; A centrifugal fan for vacuum cleaners, including a diffuser mounted at the outlet of the impeller and converting a part of the kinetic energy of the fluid to a static pressure, wherein the impeller blades are formed convexly toward the pressure surface, and the back of the impeller and the corresponding guide are formed. It provides a centrifugal fan for a vacuum cleaner, characterized in that to form a projection on the inner side of the casing and a backflow prevention portion formed of a groove to insert the projection.
이하, 본 발명에 의한 진공청소기용 원심팬을 첨부도면에 도시한 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, the vacuum cleaner centrifugal fan according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in the accompanying drawings.
도 6은 본 발명 진공청소기용 원심팬을 보인 종단면도이고, 도 7은 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 유동방지부의 위치를 보인 개략도이며, 도 8은 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 블레이드에 대한 일례를 보인 사시도이고, 도 9 및 도 11는 본 발명 진공청소기용 원심팬에서 임펠러의 블레이드에 대한 변형예를 보인 개략도이다.Figure 6 is a longitudinal cross-sectional view showing a centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention, Figure 7 is a schematic view showing the position of the flow prevention portion in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention, Figure 8 is a blade of the impeller in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention 9 and 11 are schematic views showing a modification of the blade of the impeller in the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention.
이에 도시한 바와 같이 본 발명에 의한 진공청소기용 원심팬은, 흡입구(111a)와 토출구(미부호)를 구비하고 소정의 내부공간을 구비하는 케이싱(110)과, 케이싱(110) 내부의 중앙부에 회전가능하게 장착하여 유체 정압력과 운동에너지를 높이는 임펠러(120)와, 임펠러(120)의 출구측에 장착하여 유체의 운동에너지 일부를 정압으로 바꾸는 디퓨저(130)를 포함한다.As shown therein, the vacuum cleaner centrifugal fan according to the present invention includes a casing 110 having a suction port 111a and a discharge port (unsigned) and a predetermined internal space, and a central portion inside the casing 110. The impeller 120 is rotatably mounted to increase the fluid positive pressure and the kinetic energy, and the diffuser 130 is mounted at the outlet side of the impeller 120 to change a part of the kinetic energy of the fluid to the static pressure.
케이싱(110)은 임펠러(120)의 배면에 대응하여 평평하게 형성하는 고정판(111)과,고정판(111)과 함께 임펠러(120)를 수용하여 그 임펠러(120)의 전방면에 대응하도록 곡면지고 중앙부에 흡입구(111a)를 형성하는 덮개판(112)으로 이루어진다.The casing 110 is fixed to the back of the impeller 120 to form a flat plate 111, and the fixed plate 111 together with the impeller 120 to accommodate the front surface of the impeller 120 to be curved It consists of a cover plate 112 which forms the suction port 111a in a center part.
고정판(111)의 내측면에는 후술할 임펠러(120)의 돌출부(152)와 함께 유체의 역류를 방지하는 역류방지부(150)를 형성하도록 그 돌출부(152)가 삽입하는 홈부(151)를 평면투영시 환형으로 형성한다.On the inner side of the fixing plate 111, the groove 151 into which the protrusion 152 is inserted is formed so as to form a backflow preventing unit 150 to prevent the back flow of the fluid together with the protrusion 152 of the impeller 120 to be described later. It forms an annular shape in projection.
역류방지부(150)는 도 7에서와 같이 임펠러(120)의 외주면으로부터 그 임펠러(120) 반경(D)의 10%가 되는 반경(D1) 범위 안에 최외곽 홈부(151a)와 돌출부(152a)를 형성하고, 그 최외곽 홈부(151a)와 돌출부(151a)에 이웃하는 홈부(151b)와 돌출부(152b)를 임펠러(120)의 외주면으로부터 그 임펠러 반경(D)의 90%가 되는 반경(D2) 범위 안에 적어도 한 개 이상 형성하는 것이 바람직하다.The reverse flow prevention part 150 has the outermost groove part 151a and the protruding part 152a within the radius D1 which becomes 10% of the radius D of the impeller 120 from the outer peripheral surface of the impeller 120 as shown in FIG. And a groove portion 151b and a protrusion portion 152b adjacent to the outermost groove portion 151a and the protrusion portion 151a to be 90% of the impeller radius D from the outer circumferential surface of the impeller 120. It is preferable to form at least one within the range.
또, 역류방지부(150)는 본 실시예에서와 같이 고정판(111)에는 홈부(151)만을 형성하는 반면 임펠러(120)의 하판(121) 배면에는 돌출부(152)만을 형성할 수도 있고, 도면으로 도시하지는 않았으나 고정판(111)에 홈부(151)와 돌출부(152)를 번갈아 형성하고 이에 대응하도록 임펠러(120)의 하판(121) 배면에 돌출부(152)와 홈부(151)를 번갈아 형성할 수도 있다.In addition, the backflow prevention part 150 may form only the protrusion 152 on the rear surface of the lower plate 121 of the impeller 120, while forming only the groove 151 in the fixing plate 111 as in the present embodiment. Although not shown, the groove 151 and the protrusion 152 are alternately formed on the fixing plate 111, and the protrusion 152 and the groove 151 may be alternately formed on the rear surface of the lower plate 121 of the impeller 120 to correspond thereto. have.
또, 홈부(151)와 돌출부(152)는 도면에서와 같이 사각형 단면 형상으로 형성할 수도 있으나, 경우에 따라서는 반원형 단면이나 테이퍼 단면 또는 절두톱니 단면 형상 등으로 형성할 수도 있다.In addition, the groove 151 and the protrusion 152 may be formed in a rectangular cross-sectional shape as shown in the drawing, but in some cases, may be formed in a semi-circular cross section, tapered cross-section or truncated tooth cross-sectional shape.
임펠러(120)는 도 8에서와 같이 평면 원판으로 형성하여 구동모터(미도시)의 회전축을 고정하도록 중앙에 고정나사부(121a)를 구비하는 하판(121)과, 평면상에 이중원호 또는 단일원호의 곡선으로 휘어 방사상으로 고정하는 동시에 바깥쪽으로 갈수록 일정 곡률로 낮아지게 형성하여 하판(121)의 전방면에 직립 고정하는 블레이드(122)들과, 중앙에 흡입구(123a)를 구비하여 블레이드(122)들의 전방단면에 고루 밀착 고정하는 상판(123)으로 이루어진다.Impeller 120 is formed in a flat disk as shown in Figure 8 to the lower plate 121 having a fixing screw portion 121a at the center to fix the rotation axis of the drive motor (not shown), and double arc or single arc on the plane Bent in a curved shape to be fixed radially at the same time as the outer curvature is lowered to a certain curvature to form the blades 122 fixed upright to the front surface of the lower plate 121, and the inlet 123a in the center having a blade 122 It consists of an upper plate 123 fixedly fixed to the front end face of the.
하판(121)과 상판(123) 사이에는 블레이드(122)의 바깥단 높이만큼 간격을 구비하여 토출구(미부호)를 형성하고, 하판(121)과 상판(123)에는 각각 블레이드(122)의 전후 양측면이 접하는 부위를 따라 코킹홈(121b)(123b)을 수 개씩 형성한다. 또, 하판(121)의 저면에는 전술한 바와 같이 케이싱(110)의 홈부(151) 또는 돌출부(152)와 함께 유체의 역류방지부(150)를 형성하도록 돌출부(152) 또는 홈부(151)를 형성한다.A discharge hole (unsigned) is formed between the lower plate 121 and the upper plate 123 by the height of the outer end of the blade 122, and the front and rear of the blade 122 on the lower plate 121 and the upper plate 123, respectively. A plurality of caulking grooves 121b and 123b are formed along a portion where both sides are in contact with each other. In addition, a protrusion 152 or a groove 151 is formed on the bottom of the lower plate 121 to form a backflow preventing portion 150 of the fluid together with the groove 151 or the protrusion 152 of the casing 110 as described above. Form.
블레이드(122)는 전후 양측면에 각각 상기한 하판(121)과 상판(123)의 각 코킹홈(121b)(123b)에 억지끼워져 고정하는 코킹돌기(122b)들을 형성한다.The blade 122 forms caulking protrusions 122b fixed to the caulking grooves 121b and 123b of the lower plate 121 and the upper plate 123, respectively, on both front and rear sides.
또, 블레이드(122)는 종단면시 중앙부가 압력면(또는, 회전방향)쪽으로 돌출하여 유동안내부(122c)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the blade 122 protrudes toward the pressure surface (or the rotation direction) in the longitudinal section to form the flow guide portion 122c.
유동안내부(122c)는 도 9 내지 도 11에서와 같이 원호형 단면 또는 쐐기형 단면 또는 편심진 타원형 단면 형상 등 다양하게 형성할 수 있다. 또, 유동안내부(122c)를 포함하는 블레이드(122)는 각 도면에서와 같이 그 두께를 동일하게 형성할 수도 있고 도면으로 도시하지는 않았으나 유동안내부(122c)의 두께를 상대적으로 두껍게 형성하여 강도를 더욱 보강할 수도 있다.The flow guide 122c may be formed in various ways, such as an arcuate cross section, a wedge shaped cross section, or an eccentric elliptical cross section, as shown in FIGS. In addition, the blade 122 including the flow guide portion 122c may have the same thickness as shown in each drawing, and although not shown in the drawing, the thickness of the flow guide portion 122c is formed to be relatively thick, thereby increasing its strength. Can be further reinforced.
또, 유동안내부(122c)는 임의의 반경위치에서 블레이드(122)의 굴곡높이(L)와 블레이드의 높이(B)가 관계식 0.05 ≤L/B ≤0.2를 만족하도록 형성하는 것이 강도를 높이는데 바람직하다.In addition, the flow guide portion 122c increases the strength by forming the bending height L of the blade 122 and the height B of the blade 122 at an arbitrary radial position so as to satisfy the relation 0.05? L / B? 0.2. desirable.
도면중 미설명 부호인 140은 가이드베인이다.Reference numeral 140, which is not described in the drawings, is a guide vane.
상기와 같은 본 발명 진공청소기용 원심팬의 작용 효과는 다음과 같다.The effect of the centrifugal fan for vacuum cleaner of the present invention as described above is as follows.
즉, 임펠러(120)가 케이싱(110)의 내부에서 고속으로 회전하면, 유체는 케이싱(110)의 흡입구(111a)를 통해 빠르게 유입하였다가 임펠러(120)에 의해 정압력과 운동에너지가 증가하면서 바깥쪽으로 토출하여 디퓨저(130)에 의해 운동에너지의 일부가 정압으로 바뀐 후 가이드베인(140)과 모터 냉각 유로부(미도시)로 빠져 나간다.That is, when the impeller 120 rotates at a high speed inside the casing 110, the fluid rapidly flows through the inlet 111a of the casing 110, and the positive pressure and the kinetic energy are increased by the impeller 120. After discharged to the outside, a part of the kinetic energy is changed to the static pressure by the diffuser 130 and then exits to the guide vane 140 and the motor cooling flow path part (not shown).
이때, 임펠러(120)의 블레이드(122)는 유체가 회전방향에 대해 반대방향으로 하중을 가하는 동시에 케이싱(110)의 흡입구(111a)로 유입하는 과정에서 불안정 박리 거품으로 인한 유로면적의 변화와 이로 인한 불규칙한 압력하중의 증가 등으로 인해 강한 굽힘 모멘트를 받게 되나, 임펠러(120)의 블레이드(122)를 압력면 쪽으로 돌출 형성함에 따라 유동 압력 하중에 의한 굽힘 모멘트를 견뎌 블레이드(122)의 피로파괴를 미연에 방지할 수 있다.At this time, the blade 122 of the impeller 120 changes the flow path area due to unstable peeling bubbles in the process of flowing fluid into the inlet 111a of the casing 110 while simultaneously applying a load in a direction opposite to the rotation direction. Due to the increase in the irregular pressure load, etc., a strong bending moment is received, but the blade 122 of the impeller 120 protrudes toward the pressure surface to withstand the bending moment caused by the flow pressure load, thereby preventing fatigue failure of the blade 122. It can prevent it beforehand.
또, 이를 통해 유체의 유동이 안정화되어 디퓨저에서의 유동압력에 의한 유체의 역류와 이로 인한 유동소음을 효과적으로 억제하고, 이를 통해 진공청소기의 원심팬이 공기를 원활하게 흡입하여 모터 냉각 유로부로 흘러 보냄에 따라 청소기의 신뢰성과 성능을 높일 수 있다.In addition, this stabilizes the flow of the fluid, thereby effectively suppressing the backflow of the fluid due to the flow pressure in the diffuser and the resulting noise.The centrifugal fan of the vacuum cleaner smoothly inhales air and flows it to the motor cooling flow path. This can increase the reliability and performance of the cleaner.
한편, 임펠러(120)를 통과한 유체는 디퓨저(130)의 유동 압력에 의해 일부가 역류하면서 상대적으로 저압인 임펠러(120)의 배면과 이에 대응하는 케이싱(110)의 고정판(111) 내측면 사이로 유입하여 임펠러(120)의 회전운동을 방해할 우려가 있으나, 도 12에서와 같이 임펠러(120)의 하판(121) 배면과 케이싱(110)의 고정판(111) 내측면에 소위 '래버린스 실'역할을 하도록 돌출부(152)와 홈부(151)로 된 역류방지부(150)를 형성함에 따라 누설되는 유체를 차단할 수 있고, 이를 통해 임펠러의 회전을 원활하게 하여 마찰손실을 줄임과 아울러 유체의 흐름을 원활하게 하여 청소기 성능을 높일 수 있다.Meanwhile, the fluid that has passed through the impeller 120 flows back between the back surface of the impeller 120 having a relatively low pressure while being partially flowed back by the flow pressure of the diffuser 130 and the inner side of the fixing plate 111 of the casing 110 corresponding thereto. There is a risk that it may interfere with the rotational movement of the impeller 120, but as shown in Figure 12, the bottom plate 121 of the impeller 120 and the inner surface of the fixing plate 111 of the casing 110, so-called 'Labyrinth seal' By forming the non-return portion 150 formed of the protrusion 152 and the groove 151 to play a role, it is possible to block the leaking fluid, thereby smoothing the rotation of the impeller to reduce the friction loss and flow of the fluid You can increase the cleaner performance by smoothing.
본 발명에 의한 진공청소기용 원심팬은, 블레이드를 압력면 쪽으로 볼록하게 돌출 형성하여 불규칙한 유체의 유동압력을 견딜 수 있도록 함과 아울러 임펠러의 배면에 역류방지부를 돌출 형성하여 유체의 역류로 인한 임펠러의 마찰손실을 낮춤으로써, 블레이드의 피로파괴를 미연에 방지하여 유체의 유동을 안정시키고 유체의 역류를 방지하여 청소기의 신뢰성과 성능을 높일 수 있다.The centrifugal fan for a vacuum cleaner according to the present invention is formed by convexly protruding the blade toward the pressure surface so as to withstand the flow pressure of the irregular fluid and protruding a backflow prevention part on the back of the impeller to prevent the impeller due to the backflow of the fluid. By reducing the friction loss, it is possible to prevent the fatigue fracture of the blade in advance, to stabilize the flow of the fluid and to prevent the backflow of the fluid, thereby improving the reliability and performance of the cleaner.
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