KR101339590B1 - 에너지 절약형 선풍기 - Google Patents

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수에롱 그룹 컴퍼니 리미티드
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Abstract

에너지 절약형 선풍기는 받침대(1), 상기 받침대(1)와 연결된 허브(2), 상기 허브(2)로부터 직경방향 외부로 연장된 다수개의 곡면형 블레이드(3)를 포함하고; 서로 인접한 블레이드(3)의 루트부분(31)은 곡면형 연결부(32)를 통하여 서로 연결되며, 상기 연결부(32)는 전단 블레이드의 후연(33)으로부터 후단 블레이드의 전연(34) 방향으로 연장된다. 각 블레이드(3)의 바람맞이면(35)에는 후연(33)의 변곡점(331)으로부터 허브(2)까지 제1강화 리브 (41)가 형성되어 있으며, 각 블레이드 (3)의 바람맞이 반대면(36)상에는 전연(34)의 변곡점(341)부터 상기 허브(2)까지 제2강화 리브(42)가 형성되어 있고, 각 블레이드(3)의 바람맞이 반대면(36) 상에 허브(2)로부터 후연(33) 방향으로 제3강화 리브 (43)가 형성되어 있다. 상기 강화 리브는 블레이드 루트부분의 강도를 향상시키고 블레이드의 수명을 연장시킨다.

Description

에너지 절약형 선풍기{ENERGY SAVING FAN}
본 발명은 냉각 선풍기에 관한 것으로서, 특히 자동차 냉각 시스템 중의 선풍기에 관한 것이다.
종래의 냉각 선풍기는 통상적으로 받침대, 허브(hub) 및 블레이드(blade)를 포함하고, 허브와 블레이드는 통상적으로 일체형으로 사출 제조되며, 재료를 절감하기 위하여 허브의 두께를 최대한 감소시켜 허브를 비교적 얇게 제작한다. 큰 블레이드와 허브가 연결될 때 블레이드의 루트(root)부분이 비틀린 후 허브와 연결하는데, 이러한 구조는 블레이드 루트부분이 쉽게 절단된다. 블레이드와 허브 간의 연결 강도를 높이기 위하여, 종래 기술들은 일련의 해결 방안을 제안하였다. 공개번호 제 W02008/141253A1호로 공개일이 2008년 11월 20일인 특허출원은 하나의 허브 어셈블리, 허브 직경 방향에서 외부로 연장되는 다수개의 블레이드, 및 다수개의 나선형으로 분포된 삼각 부재를 포함하고, 상기 삼각 부재 갯수와 블레이드 갯수가 대응되며, 각 삼각 부재가 하나의 블레이드와 인접한 허브로부터 인접한 블레이드의 후연까지 연장되는 선풍기를 공개한다. 상기 기술 방안은 삼각 부재의 설치를 통하여 블레이드와 허브의 연결 강도를 높이고, 상기 삼각 부재가 블레이드의 연결 강도를 증가시킬 수 있지만, 이러한 연결 구조는 용이하게 응력 집중을 초래하여 블레이드의 강도를 저하시키고 블레이드를 쉽게 부러지도록 한다. 동시에 이러한 구조는 선풍기 블레이드의 풍량, 효율을 저하시킬 수도 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술 문제는 상술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위한 것으로, 강도가 높고 유동 에너지 손실이 작으며 선풍기 효율이 높고 원가가 낮은 고효율의 에너지 절약형 원가 인하 선풍기를 제공한다.
본 발명에 따라 제공하는 고효율 에너지 절약형 원가 인하 선풍기는 받침대, 상기 받침대와 서로 연결된 허브 및 상기 허브로부터 직경 방향을 따라 외부로 연장된 다수개의 곡면형 블레이드를 포함하고, 서로 인접한 상기 블레이드의 루트부분은 곡면형 연결부를 통하여 서로 연결되며, 상기 연결부는 전단 블레이드의 후연으로부터 후단 블레이드의 전연 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 각각의 블레이드의 바람맞이면에는 상기 후연 변곡점으로부터 상기 허브까지 제1강화 리브(stiffener)가 형성되어 있으며, 상기 각각의 블레이드의 바람맞이 반대면에는 상기 전연 변곡점으로부터 상기 허브까지 제2강화 리브가 형성되어 있으며, 상기 각각의 블레이드의 바람맞이 반대면에는 상기 허브로부터 상기 후연 방향까지 제3 강화 리브가 형성되어 있다.
본 발명에 따라 제공하는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기는 하기와 같은 추가적인 기술 특징을 포함한다.
상기 제1강화 리브는 상기 블레이드 후연의 변곡점 이전에서의 진행방향을 따라 상기 허브에 연결된다.
상기 제2강화 리브는 상기 블레이드 전연의 변곡점 이전에서의 진행방향을 따라 상기 허브에 연결된다.
상기 제3강화 리브와 상기 허브의 연결점은 상기 블레이드의 전연에 근접하며 바람의 유입 방향을 따라 연장된다.
상기 제3 강화 리브와 상기 허브의 연결점은 상기 블레이드 투영 너비의 3/5내지 4/5에 위치한다.
상기 허브는 두께 방향을 따라 다수개의 원형홀이 설치되어 있고, 상기 원형홀 내부는 평행 조절 스틸볼(steel ball)을 배치하기에 적합하다.
상기 받침대는 일회 성형 인장 구조로 되고, 그 외연과 상기 허브가 함께 사출 성형 된다.
상기 받침대는 플랫 구조로 그 외연은 사출 성형에 의해 상기 허브와 일체로 성형된다. 상기 각 블레이드는 본체, 루트부분과 단부를 포함하여, 상기 본체를 5등분 하면 총 6개의 단면이 형성되는데, 상기 루트부분에 인접한 단면으로부터 상기 단부에 인접한 단면에 이르기까지 각 단면의 현과 수평선이 이루는 각은 각각 40.5도 - 42.5도, 39.5도 - 41.5도, 37.9도 - 39.9도, 36.3도 - 38.3도, 34.9도 - 36.9도, 33.8도 - 36도이다.
상기 제1강화 리브, 제2강화 리브 및 제3강화 리브의 높이는 1.5mm - 5.0mm이다.
본 발명에 따라 제공되는 고효율 에너지 절약형 원가 인하 선풍기는 종래기술과 비교했을 때 다음과 같은 장점을 지닌다. 우선, 본 발명은 블레이드의 바람맞이면과 바람맞이 반대면의 루트부분에 각각 강화 리브가 설치되어 블레이드 루트부분의 강도를 향상시켜, 블레이드의 루트부분이 쉽게 부러지지 않도록 하여 블레이드의 사용 수명을 높인다. 또한, 본 발명의 서로 인접한 블레이드 사이에서는 곡면 형상의 연결부를 통해 서로 연결된 후 허브와 서로 연결되어, 블레이드와 허브의 연결 강도를 증가시키며 상기 연결부를 곡면형으로 하여 바람 유입에 대한 영향을 감소시킨다. 본 발명은 허브에 다수개의 원형홀을 설치하고, 블레이드 평형조절의 요구에 따라, 상이한 위치의 원형홀에 스틸볼을 설치함으로써 평형조절의 목적을 달성하도록 하며, 표준부품의 스틸볼을 사용하여 최저 원가로 평형을 조절할 수 있는데, 스틸볼이 표준부품에 속하기 때문에 원가가 가장 낮고, 평형량에 따라 일회성으로 복수개의 스틸볼을 배치하여 일회성 프레스 피팅(press fitting)을 진행할 수 있고, 단단히 끼워져 있어 압력을 가해도 스틸볼이 튀어나오지 않지만, 이에 비해 기타 전통적인 평형조절은 평형블럭, 삽입부재, 리벳, 나사, 드릴 등 방법을 이용하므로 조작효율이 낮고 일부는 표준부품이 아니기에 구매 수량이 적을 경우 원가가 높으며, 또한 일회성 프레스 피팅을 진행할 수 없다.
도1은 본 발명의 정면도이다.
도2는 본 발명의 평면도이다.
도3은 본 발명의 배면도이다.
도4는 본 발명의 우측면도이다.
도5는 본 발명의 정면 사시도이다.
도6은 본 발명의 배면 사시도이다.
도7은 도3 중 A-A 단면도이다.
도8은 도3 중 B-B 단면도이다.
도9는 도3 중 C-C 단면도이다.
도10은 도3 중 D-D 단면도이다.
도11은 도3 중 E-E 단면도이다.
도12는 도3 중 F-F 단면도이다.
도13은 도3 중 G-G 단면도이다.
도14는 본 발명의 다른 일 실시예의 정면도이다.
도15는 도14 중 H-H의 단면도이다.
도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 고효율 에너지 절약형 원가 인하 선풍기의 실시예에서, 받침대(1), 받침대(1)와 서로 연결된 허브(2), 및 허브(2)로부터 직경 방향을 따라 외부로 연장 형성된 다수개의 곡면형 블레이드(3)를 포함하고, 서로 인접하는 블레이드(3)의 루트부분(31)은 곡면형 연결부(32)를 통하여 서로 연결되며, 연결부(32)는 전단 블레이드의 후연(33)으로부터 후단 블레이드의 전연(34) 방향으로 연장되어 형성되며, 각 블레이드(3)의 바람맞이면(오목면)(35)에는 후연(33)의 변곡점(331)으로부터 허브(2)까지 제1강화 리브(41)가 형성되어 있으며, 각 블레이드(3)의 바람맞이 반대면(볼록면)(36) 상에는 전연(34) 변곡점(341)으로부터 허브(2)까지 제2강화 리브(42)가 형성되어 있고, 각각의 블레이드(3)의 바람맞이 반대면(볼록면)(36) 상에는 허브(2)로부터 후연(33) 방향으로 제3강화 리브(43)가 형성되어 있다. 바람 맞이면(35)이 블레이드(3)의 오목면이고 바람맞이 반대면(36)이 블레이드(3)의 볼록면이다.
본 발명에서 받침대(1)는 통상적으로 금속 재료로 제조되고 구동장치와 연결하기 위한 것으로서 받침대(1)의 상면에는 설치에 이용되는 다수개의 고정홀이 설치되어 있다. 허브(2)와 블레이드(3)는 일체로 성형하며, 제조 시 통상적으로 사출 성형에 의해 받침대(1)는 허브(2)가 일체로 성형된다. 본 발명의 허브(2)의 두께는 블레이드 너비보다 작게 형성되어 받침대(1)와 구동장치의 연결을 용이하게 한다. 허브(2)의 두께가 블레이드(3)의 너비보다 작기 때문에 블레이드(3)의 루트부분(31)과 허브(2)가 연결될 때 루트부분(31)의 형상을 변형시켜, 허브(2)의 두께에 적합하도록 하여야 한다. 하지만, 이러한 형상 변형 후, 블레이드(3)와 허브(2)의 연결 강도가 저하되도록 한다. 본 발명은 블레이드(3) 루트부분(31)의 연결강도를 높이기 위해 인접한 블레이드(3)의 루트부분(31)과 곡면형 연결부(32)를 통하여 연결함으로써 각 블레이드(3) 간에 하나의 일체형으로 형성하고 루트부분(31)과 허브(2)의 연결 면적을 증가시켜 연결 강도를 향상시킨다.
본 발명의 블레이드(3)는 본체(38), 루트부분(31) 및 단부(39)를 포함하며, 본체(38)와 루트부분(31)의 경계 부분에 변곡점을 형성함으로써, 블레이드(3)의 후연(33)이 연결부(32)의 외연 (321)을 통해 인접한 블레이드(3)의 전연(34)과 서로 연결되도록 한다. 이러한 세 부분이 서로 연결된 부분을 정면에서 투영하면 U형 혹은 V형 구조와 유사하다.
본 발명은 각 블레이드(3)의 루트부분 (31) 상에 강화 리브를 설치하여 각 블레이드(3) 루트부분(31)의 강도를 향상시키고 블레이드(3)가 쉽게 부러지지 않도록 하여 블레이드(3)의 사용 수명을 연장시킨다.
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 제1강화 리브(41)는 블레이드(3) 후연(33)의 변곡점(331) 이전에서의 진행방향을 따라 허브(2)에 연결된다. 여기에서 제1강화 리브(41)는 블레이드(3) 본체(38)의 후연(33)과 서로 연결됨으로써 제1강화 리브(41)와 후연(33)이 일체형 구조로 형성되도록 하며, 제1강화 리브(41)는 블레이드(3)의 강도를 높일 뿐만 아니라 블레이드(3) 바람맞이면(오목면)(35)의 성능을 향상시킨다.
도 3과 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 제2강화 리브(42)는 블레이드(3) 전연(34)의 변곡점(341) 이전에서의 진행방향을 따라 허브(2)에 연결된다. 여기에서 제2강화 리브(42)는 블레이드(3) 본체(38)의 전연(34)에 서로 연결됨으로써 제2강화 리브(42)와 전연(34)이 일체형 구조로 형성되도록 하며, 제2강화 리브(42)는 블레이드(3)의 강도를 높일 뿐만 아니라 블레이드(3)의 바람맞이 반대면(볼록면)(36)의 성능을 향상시킨다.
도 3과 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 제3강화 리브(43)와 허브(2)의 연결점(21)은 블레이드 (3)의 전연(34)에 근접하며 바람 유입 방향을 따라 연장된다. 제3강화 리브(43)와 허브(2)의 연결점(21)은 블레이드를 투영시킨 너비의 3/5 내지 4/5 지점에 위치한다. 본 실시예에서는 2/3 지점에 위치한다. 제3강화 리브(43)는 바람맞이 반대면(볼록면)에 형성되어 있고 진행방향은 실질적으로 기류의 방향을 따라 설치되어 기류에 대해 영향을 미치지 않는다.
도 1과 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 허브(2)에는 두께 방향으로 다수개의 원형홀(22)이 설치되어 있고, 원형홀(22) 내부는 평형 조절용 스틸볼(23)을 설치하기에 적합하다. 원형홀(22)은 허브(2)를 따라 일회전하도록 설치하며, 평형요구에 근거하여 상이한 위치의 원형홀(22)에 스틸볼(23)을 설치하여 생산 중의 선풍기 평형에 대한 문제를 해결하고, 표준부품인 스틸볼을 사용하기 때문에 최저 원가로 평형을 조절할 수 있는데, 스틸볼이 표준부품에 속하기 때문에 원가가 가장 낮고, 평형량에 따라 일회성으로 복수개의 스틸볼을 배치하여 일회성 프레스 피팅을 진행할 수 있고, 단단히 끼워져 있기 때문에 압력을 가해도 스틸볼이 튀어나오지 않지만, 이에 비해 기타 전통적인 평형조절은, 평행블럭, 삽입부재, 리벳, 볼트, 드릴 등 방법을 이용하므로 조작효율이 낮고 일부는 표준 부품이 아니기에 구매 수량이 적으면 원가가 높고 일회성 프레스 피팅을 진행할 수 없다.
도 6과 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 받침대(1)는 일차 성형 인장 구조로, 인장 깊이는 설치 요구에 따라 임의로 조절될 수 있으며, 그 외연은 사출 성형에 의해 허브(2)와 일체로 성형되어 있다. 상이한 인장 구조의 설치를 통하여 설치 위치를 조절할 수 있으므로, 선풍기 블레이드에 대해 새로운 설계가 불필요하며 선풍기 블레이드의 가공이 간편하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 블레이드(3)의 본체(38)를 5등분으로 분할하면 총 6개의 단면이 형성되며, 루트부분에 인접한 단면으로부터 단부(31)에 인접한 단면에 이르기까지 각 단면의 현과 수평선이 형성하는 각도는 각각 40.5도 - 42.5도, 39.5도 - 41.5도, 37.9도 - 39.9도, 36.3도 - 38.3도, 34.9도 - 36.9도, 33.8도 - 36도이다. 여기에서 6개 단면의 위치는 도3에서 단면선으로 도시된 바와 같이 본 실시예 중에서 A-A 단면선으로부터 F-F 단면선까지이다. 도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 각 위치의 현과 수평선이 이루는 각은 각각 a는 41.5도, b는 40.5도, c는 38.5도, d 는 37도, e는 35.5도, f는 34.5도이다. 이러한 형상의 블레이드는 더욱 좋은 성능을 갖고 유량, 에너지 손실 및 효율이 최적에 이르도록 한다.
도 5와 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명이 제시하는 실시예에서, 제1강화 리브(41), 제2강화 리브(42)와 제3강화 리브(43)의 높이는 1.5mm - 5.0mm이다. 본 실시예에서는 3.5mm이다. 높이의 강화 리브는 블레이드 강도 요구를 더욱 만족시킬 수 있고 블레이드(3)의 강도를 향상시켜 블레이드(3)가 쉽게 끊어지지 않도록 할 수 있다.
도 14와 도 15와 같이, 본 발명이 제시하는 또 다른 실시예에서, 받침대(1)는 플랫 구조로 그 외연은 사출 성형에 의해 허브(2)와 일체로 성형된다.
본 발명의 선풍기는 송풍기일 수도 있고 환풍기일 수도 있다.

Claims (10)

  1. 받침대, 상기 받침대와 서로 연결된 허브, 및 상기 허브로부터 직경방향을 따라 외부로 연장된 다수개의 곡면형 블레이드를 포함하는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기에 있어서,
    서로 인접한 블레이드의 루트부분이 곡면형 연결부를 통하여 서로 연결되며, 상기 연결부는 전단 블레이드의 후연으로부터 후단 블레이드의 전연 방향으로 연장되어 형성되며, 상기 각 블레이드의 바람 맞이면에서 후연 변곡점으로부터 상기 허브까지 제1강화 리브가 형성되어 있고, 상기 각 블레이드의 바람맞이 반대면에서 전연 변곡점으로부터 상기 허브까지 제2강화 리브가 형성되어 있으며, 상기 각 블레이드의 바람맞이 반대면 상에서 상기 허브로부터 후연 방향으로 제3 강화 리브가 형성되어 있는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 강화 리브는 상기 블레이드 후연의 변곡점 이전에서의 진행방향을 따라 상기 허브에 연결되는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제2강화 리브는 상기 블레이드 전연의 변곡점 이전에서의 진행방향을 따라 상기 허브에 연결되는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제3강화 리브와 상기 허브의 연결점은 상기 블레이드의 전연에 근접하며 상기 바람 유입 방향을 따라 연장되는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제3 강화 리브와 상기 허브의 연결점은 상기 블레이드 투영 너비의 3/5로부터 4/5에 위치하는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 허브는 두께 방향을 따라 다수개의 원형홀이 설치되어 있으며 상기 원형홀 내부는 평행 조절 스틸볼을 장착하도록 구성된 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 받침대는 인장구조로 그 외연은 사출 성형에 의해 상기 허브와 일체로 형성된 구조를 갖는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 받침대는 플랫 구조로 그 외연은 사출 성형에 의해 상기 허브와 일체로 형성된 구조를 갖는 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 각 블레이드는 본체, 루트부분, 및 단부를 포함하고, 상기 본체를 5등분하여 6개의 단면을 형성하면 상기 루트부분에 인접한 단면으로부터 단부에 인접한 단면까지 각 단면의 현과 수평선이 이루는 각도는 각각 40.5도 - 42.5도, 39.5도 - 41.5도, 37.9도 - 39.9도, 36.3도 - 38.3도, 34.9도 - 36.9도, 33.8도 - 36도인 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
  10. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 강화 리브, 제2강화 리브 및 제3 강화 리브의 높이는 1.5mm_ - 5.0mm인 에너지 절약형 원가 인하 선풍기.
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