KR20180057018A - 전방향 선풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일방향으로 회전되는 복수의 날개부재를 이용하여 바람을 발생시키며, 수직 방향의 회전축에 날개부재가 결합되어 360도 전방향으로 바람을 보낼 수 있음은 물론 구동모터의 모터축과 날개부재가 견고하게 결합되어 날개부재가 안정적으로 회전되도록 함으로써 에너지 효율을 향상시키고 고장 및 파손을 최소화할 수 있는 전방향 선풍기에 관한 것으로서,
모터축(11)이 상측을 향하도록 배치된 구동모터(10)와; 중공형의 결합봉(25)에 반경 방향의 날개체(21)가 길이 방향을 따라 3~5개 설치되고 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 날개부재(20)와; 상기 결합봉(25)에 끼움 결합되며 하단부에 상기 구동모터(10)의 모터축(11)이 나사 결합되는 메인 샤프트(30);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전방향 선풍기{Omnidirectional Electric Fan}

본 발명은 일방향으로 회전되는 복수의 날개부재를 이용하여 바람을 발생시키는 선풍기에 관한 것으로서, 특히 수직 방향의 회전축에 날개부재가 결합되어 360도 전방향으로 바람을 보낼 수 있음은 물론 구동모터의 모터축과 날개부재가 견고하게 결합되어 날개부재가 안정적으로 회전되도록 함으로써 에너지 효율을 향상시키고 고장 및 파손을 최소화할 수 있도록 한, 전방향 선풍기에 관한 것이다.

일반적으로 선풍기는 전동기를 이용하여 회전날개를 회전시킴으로써 바람을 일으키는 도구로서, 주로 더운 여름에 시원함을 느끼기 위해 사용되며, 경우에 따라 공기를 순환시키기 위한 용도로도 사용되고 있다.

현재 널리 사용되고 있는 선풍기는 대략 수평 방향으로 배치되는 구동모터의 모터축에 바람을 발생시키는 회전날개가 결합되어 일방향으로 회전됨으로써 회전날개의 후방에 있는 공기를 회전날개의 전방으로 보내는 방식의 수평 회전 방식으로 구성되어 있다. 이때, 회전날개의 전방으로만 보내지는 바람을 여러 방향으로 보낼 수 있도록, 회전날개를 비롯한 구동장치 전체를 상하 좌우로 회전시키는 상하 회전 구조 및 좌우 회전구조가 형성됨과 아울러 회전날개와 구동장치 전체를 일정 각도 범위 내에서 좌우 방향으로 자동 회전되도록 하는 자동 회전장치가 구비되어 있다.

그러나, 이러한 수평형 선풍기는 수평축선을 중심으로 회전날개가 회전되고 있어 회전날개의 전방으로만 바람이 발생하게 되어 회전날개의 전방이 아닌 다른 방향에 위치한 사람에게는 바람을 보낼 수 없고, 스크류 형태의 회전날개를 이용하여 바람을 발생시킴에 따라 회전날개의 회전속도에 비해 풍량이 크지 않아 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 있다.

이에 따라, 최근에는 수직 회전축에 회전날개를 부착하여 수직 회전축의 회전에 따라 회전날개가 360도 전방향으로 바람을 보낼 수 있도록 한, 전방향 선풍기가 개발되기도 하였다. 이러한 전방향 선풍기는 수직 회전축선을 중심으로 복수의 회전날개가 회전되면서 360도의 전방향으로 바람을 보내게 되는 장점이 있으나, 구동모터의 모터축과 회전날개가 안정적으로 결합되지 않아 회전날개의 고속 회전시 쉽게 파손될 수 있는 단점도 있다.

한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.

특허문헌 1은, 수직회전축선을 갖도록 베이스 내에 직접 설치되는 구동모터의 모터축에는 별도의 커플링을 개재하여 이 커플링이 회전축봉에 끼워지도록 하고, 상기 회전축봉의 외주에는 복수의 회전날개가 지지편에 의해 고정되어 회전축봉과 회전날개 사이에는 바람가속구멍이 형성되도록 하며, 회전날개의 외측에는 베이스에 의해 지지되는 보호망체를 씌워서 됨으로써, 선풍기 설치위치를 축으로 한 전방향에서 인체에 유익하고 안전한 바람을 얻을 수 있도록 함과 동시 에너지효율을 높이도록 한, 360도 바람발생 수직선풍기에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 2는, 받침부와, 상기 받침부상에 고정되어 회전축이 상방으로 수직연장된 모터와, 상기 모터 회전축의 하단 일측에 체결되어 상방으로 송풍되도록 회전날개가 절곡 형성된 하단회전팬과 상기 모터 회전축의 상단 일측에 체결되어 하방으로 송풍되도록 상기 하단회전팬의 회전날개의 절곡방향과 반대방향으로 회전날개가 절곡되도록 형성된 상단회전팬이 상하로 대향되도록 구비되어 모터의 회전에 따라 중앙으로 바람이 송풍되도록 하는 제1회전부재와, 상기 모터 회전축의 일측에 체결되고 상기 제1회전부재를 감싸도록 다수의 절개공이 형성된 중공의 회전원통부와 상기 회전원통부의 외측면상에 종방향으로 일체로 형성된 수개의 보조날개로 형성되어 모터의 회전에 따라 상기 제1회전부재로부터 송풍된 바람이 360도 전방향으로 강하게 토출되도록 하는 제2회전부재와, 상기 받침부상에 수직으로 고정되어 상기 제2회전부재를 감싸도록 다수의 절개공이 형성된 보호커버로 구성된 전방향 송풍 선풍기에 대하여 기재하고 있다.

특허문헌 3은, 온오프 스위치 및 복수의 강약조절 스위치를 설치한 받침판과, 상기 받침판에 결합되는 모터케이스와, 상기 모터케이스 내에 결합되어 축이 상향으로 돌출 되도록 결합되는 모터와, 상기 모터의 축에 회전축이 장착되며 상기 회전축에 일체로 형성되고 공간부를 갖는 다수개의 수직 날개 내측과 상기 회전축과 일정 간격 떨어져서 상기 날개 내측에 대해 일체로 절곡되어 형성된 절곡된 날개 외측을 가지는 날개와, 상기 날개의 측면과 상부를 둘러싸 모터케이스에 고정되는 안전망과, 상기 안전망의 측면과 상부를 다시 둘러싸 모터케이스의 위에 설치되어 회전할 수 있는 풍향조절 커버를 포함하고; 상기 날개는 날개 내측에 대해 날개 외측이 절곡되어 형성됨으로써, 회전시 보다 강력한 바람을 발생할 수 있으며, 상기 풍향조절 커버는 착탈이 가능하여 설치시에는 개방된 쪽으로 풍향을 유도할 수 있고 제거시에는 360° 전방향으로 송풍할 수 있는, 풍향 조절 및 360°전방향 회전 겸용 선풍기에 대하여 기재하고 있다.

KR 20-1999-0010801 U KR 20-0352490 Y1 KR 20-0367849 Y1

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 날개부재가 수직축을 중심으로 회전되도록 하여 360도 전방향으로 바람을 공급할 수 있도록 하면서도 날개부재가 안정적으로 회전될 수 있도록 한, 전방향 선풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또, 본 발명은 날개부재의 회전 저항을 감소시켜 구동모터에 작용하는 부하를 줄일 수 있도록 한, 전방향 선풍기를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 날개체의 수를 증가시키면서도 그로 인한 날개부재의 중량 증가를 최소화할 수 있고 메인 샤프트와의 결합이 안정적으로 이루어지도록 한, 전방향 선풍기를 제공하는데 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 모터축이 상측을 향하도록 배치된 구동모터와; 중공형의 결합봉에 반경 방향의 날개체가 길이 방향을 따라 3~5개 설치되고 상기 구동모터에 의해 회전되는 날개부재와; 상기 결합봉에 끼움 결합되며 하단부에 상기 구동모터의 모터축이 나사 결합되는 메인 샤프트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 날개체에 반경 방향의 가이드 홈이 복수개 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 가이드 홈은 반경 방향 외측으로 갈수록 크기가 증가하는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 모터축에 헛돌음 방지핀이 설치되고 상기 결합봉의 하단부에 상기 헛돌음 방지핀이 끼움 결합되는 헛돌음 방지홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 결합봉은 날개체가 일체로 형성되며 상협하광의 테이퍼 형상으로 형성되는 외관과, 상기 메인 샤프트가 끼움 결합되고 하단부에 상기 헛돌음 방지홈이 형성된 내관과, 상기 외관과 내관을 연결하는 복수개의 리브로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 날개체는 평면 또는 곡면 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 날개체는 반경 방향 끝부분 모서리가 곡선인 사각형 구조 또는 반경 방향 끝부분이 다수의 곡면으로 분할 형성된 구조 또는 반경 방향 끝부분이 곡면인 다수의 분할체로 이루어진 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 상기 결합봉의 상측에서 상기 메인 샤프트의 상단에 체결되는 샤프트 커버;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 전방향 선풍기는 수직 방향의 결합봉에 형성된 복수의 날개체가 회전하면서 360도 전방향으로 바람을 송풍하게 되어 에너지 효율이 향상됨은 물론 구동모터의 모터축에 결합된 메인 샤프트가 결합봉에 끼움 결합되어 날개부재를 지지하게 되어 날개부재의 회전이 안정화되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 날개체에 복수의 가이드 홈이 형성됨에 따라 날개체의 회전시 가이드 홈을 통해 공기가 유도되어 날개부재의 회전 저항이 감소하게 되고 그로 인해 구동모터의 부하가 감소하게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 가이드 홈이 반경 방향 외측으로 갈수록 크게 형성됨에 따라 가이드 홈을 통해 유도되는 공기의 흐름이 안정화되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 구동모터의 모터축과 날개부재의 결합봉 사이에 헛돌음 방지구조가 구비됨에 따라 메인 샤프트가 결합봉에 헐겁게 결합되더라도 날개부재가 헛도는 일이 발생하지 않게 되는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 결합봉이 메인 샤프트가 끼움 결합되는 내관과 상협하광의 테이퍼 구조를 갖는 외관의 이중 구조로 형성되어 메인 샤프트가 안정적으로 끼움 결합되고 중량이 감소함은 물론 날개부재의 구조가 안정화되는 효과가 있다.

또, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 날개체가 곡면 형상으로 형성될 경우 날개부재의 회전 저항이 감소하고 그로 인해 구동모터에 작용하는 부하가 감소하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 전방향 선풍기에 따르면, 결합봉의 상측에서 샤프트 커버가 메인 샤프트에 체결됨에 따라 전체적인 미감이 향상되고 메인 샤프트와 날개부재의 결합이 구조적으로 안정화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 전방향 선풍기가 도시된 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 전방향 선풍기가 도시된 부분 사시도.
도 3은 본 발명의 전방향 선풍기의 일부를 나타낸 정면도.
도 4는 본 발명의 요부인 날개체와 홈을 나타낸 단면 확대도.
도 5는 본 발명의 요부인 날개체의 여러 형상을 나타낸 참고도.
도 6은 본 발명의 요부인 날개부재의 평면도.
도 7 내지 10은 본 발명의 요부인 날개 부재의 다양한 실시예를 나타낸 참고도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 전방향 선풍기에 대하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 전방향 선풍기는 도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 모터축(11)이 상측을 향하도록 배치된 구동모터(10)와; 중공형의 결합봉(25)에 반경 방향의 날개체(21)가 길이 방향을 따라 4개 설치되고 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 날개부재(20)와; 상기 결합봉(25)에 끼움 결합되며 하단부가 상기 구동모터(10)의 모터축(11)에 형성된 나사부(12)에 체결되는 메인 샤프트(30)와; 상기 결합봉(25)의 상측에서 상기 메인 샤프트(30)의 상단에 체결되는 샤프트 커버(35)와; 상기 날개부재(20)를 보호하고 날개부재(20)에 의한 피해 방지를 위해 상기 날개부재(20)의 외측을 감싸도록 설치되는 보호망체(40)와; 상기 구동모터(10)가 설치되며 상기 구동모터(10)를 제어하기 위한 복수의 버튼이 구비된 베이스 부재(도시 생략);를 포함하여 이루어진다.

이때, 상기 날개체(21)에는 공기의 흐름을 안내하도록 반경 방향의 가이드 홈(22)이 복수개 형성되는 것이 바람직하고, 상기 가이드 홈(22)은 반경 방향 외측으로 갈수록 크기가 증가하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라, 상기 가이드 홈(22)을 통해 공기가 흐르게 되어 상기 날개부재(20)가 회전할 때 발생하는 회전 저항과 구동모터(10)의 부하가 감소하게 되며, 상기 가이드 홈(22)이 반경 방향 외측으로 갈수록 크기가 증가하여 공기의 흐름이 원활하게 된다.

그리고, 상기 모터축(11)에 헛돌음 방지핀(13)이 설치되고 상기 결합봉(25)의 하단부에 상기 헛돌음 방지핀(13)이 끼움 결합되는 헛돌음 방지홈(26)이 형성된다. 이에 따라 상기 메인 샤프트(30)와 날개부재(20)의 결합봉(25) 사이의 끼움 결합이 헐거워지더라도 상기 날개부재(20)가 헛도는 현상이 방지된다.

상기 결합봉(25)은 날개체(22)가 일체로 형성되며 상협하광의 테이퍼 형상으로 형성되는 외관(25a)과, 상기 메인 샤프트(30)가 끼움 결합되고 하단부에 상기 헛돌음 방지홈(26)이 형성된 내관(25b)과, 상기 외관(25a)과 내관(25b)을 연결하는 복수개의 리브(25c)로 이루어지는 것이 바람직하다. 이에 따라 메인 샤프트(30)가 결합되는 상기 내관(25b)의 직경(25b)을 줄고 날개체(22)가 형성되는 외관(25a)의 직경을 크게 하면서도 결합봉(25)의 중량을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 날개체(21)는 도 5의 (a)와 같이 반경 방향 끝부분이 다수의 곡면으로 분할 형성된 구조로 형성될 수도 있고, (b)와 같이 반경 방향 끝부분이 곡면인 다수의 분할체로 이루어진 구조를 가질 수도 있으며, (c)와 같이 반경 방향 끝부분 모서리가 곡선인 사각형 구조로 형성될 수도 있는 등, 회전을 통해 바람을 일으킬 수만 있다면 그 형상에는 제한이 없다.

그리고, 상기 날개체(21)는 평면 형태로 형성될 수 있지만, 도 6과 같이 곡면 형태로도 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 날개체(21)가 곡면으로 형성되면 날개부재(20)의 전체적인 미감이 향상되고 날개체(21)의 회전시 바람의 저항이 감소되어 상기 구동모터(10)에 작용하는 부하가 감소하게 된다.

또한, 상기 조립봉(25)에 형성되는 날개체(21)의 수는 3~5개가 적당하다. 이는 상기 날개체(21)가 2개 미만인 경우에는 회전 안정성이 떨어지고, 상기 날개체(21)가 6개 이상이면 날개부재(20)의 구조가 복잡해질 뿐만 아니라 공기의 유동 경로가 복잡해져 풍량이 오히려 감소할 수 있기 때문이다.

이에 따라, 상기 날개체(21)의 형태와 수를 조절하여 다양한 형태의 날개부재를 형성할 수 있다. 예를 들면, 도 7에 도시된 바와 같이 3개의 평면형 날개체를 구비한 3엽 평면형 날개부재를 구성하거나, 도 8에 도시된 바와 같이 3개의 곡면형 날개체를 구비한 3엽 곡면형 날개부재를 구성할 수도 있다. 또, 도 9에 도시된 바와 같이 5개의 평면형 날개체를 구비한 5엽 평면형 날개부재를 구성하거나, 도 10에 도시된 바와 같이 5개의 곡면형 날개체를 구비한 5엽 곡면형 날개부재를 구성할 수 있다. 참고로, 도 7 내지 10에서 (a)는 날개부재의 평면도, (b)는 날개부재의 사시도, (c)는 날개부재의 정면도를 나타내고 있다.

그리고, 상기 구동모터(10)와 베이스 부재 사이에 높이를 조절할 수 있는 높이 조절부재를 설치하여 바람이 발생하는 위치를 조절할 수도 있다. 즉, 상기 구동모터(10)의 하부에 지지봉을 설치하고, 상기 베이스 부재에 설치된 지지대에 지지봉을 승강 가능하게 결합시킴과 아울러 상기 지지봉의 위치를 조절하는 기구를 상기 지지대에 설치함으로써 상기 지지봉을 승강시켜 바람이 부는 높이를 조절하는 것이다.

또, 상기 보호망체(40)의 내부에 일정 크기의 차폐판을 분리 가능하게 설치하여 바람을 막아줌으로써 특정 방향으로만 바람이 불도록 할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 전방향 선풍기는 중심이 되는 메인 샤프트를 기준으로 하여 360도 전방향으로 바람을 보낼 수 있다.

구동모터(10)가 작동되어 모터축(11)이 회전되면, 하단부가 상기 모터축(11)의 나사부(12)에 체결된 메인 샤프트(30) 및 이 메인 샤프트(30)가 끼움 결합된 결합봉(25)으로 인해 날개부재(20)가 회전하게 된다. 그리고, 상기 결합봉(25)에 형성된 복수의 날개체(21)가 회전하면서 바람을 발생시켜 반경 방향의 공기 흐름을 형성하게 되어 360도 전방향으로 바람이 발생한다. 따라서, 선풍기 주위의 모든 사람이 시원함을 느낄 수 있게 된다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 몇 가지 실시 예들과 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 명세서에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

10...구동모터
11...모터축
12...나사부
13...헛돌음 방지핀
20...날개부재
21...날개체
22...가이드 홈
25...조립봉
25a...외관
25b...내관
25c...연결리브
26...헛돌음 방지홈
30...메인 샤프트
35...샤프트 커버
40...보호망체

Claims (5)

1. 모터축(11)이 상측을 향하도록 배치된 구동모터(10)와;
   중공형의 결합봉(25)에 반경 방향의 날개체(21)가 길이 방향을 따라 3~5개 설치되고 상기 구동모터(10)에 의해 회전되는 날개부재(20)와;
   상기 결합봉(25)에 끼움 결합되며 하단부에 상기 구동모터(10)의 모터축(11)이 나사 결합되는 메인 샤프트(30);를 포함하는 것을 특징으로 하는 전방향 선풍기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 날개체(21)에 반경 방향의 가이드 홈(22)이 복수개 형성되는 것을 특징으로 하는 전방향 선풍기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 가이드 홈(22)은 반경 방향 외측으로 갈수록 크기가 증가하는 것을 특징으로 하는 전방향 선풍기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 모터축(11)에 헛돌음 방지핀(13)이 설치되고 상기 결합봉(25)의 하단부에 상기 헛돌음 방지핀(13)이 끼움 결합되는 헛돌음 방지홈(26)이 형성되는 것을 특징으로 하는 전방향 선풍기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 결합봉(25)은 날개체(22)가 일체로 형성되며 상협하광의 테이퍼 형상으로 형성되는 외관(25a)과, 상기 메인 샤프트(30)가 끼움 결합되고 하단부에 상기 헛돌음 방지홈(26)이 형성된 내관(25b)과, 상기 외관(25a)과 내관(25b)을 연결하는 복수개의 리브(25c)로 이루어진 것을 특징으로 하는 전방향 선풍기.

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