KR101677471B1 - 팬 - Google Patents
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Abstract
팬은 공기 입구 및 공기 출구를 갖는 외부 케이싱 및 이 케이싱 내부에 위치되는 임펠러 하우징을 포함한다. 공기 입구로부터 임펠러 하우징을 통해 공기 출구까지 이어진 경로를 따르는 공기 유동을 발생시키기 위한 임펠러가 임펠러 하우징 내부에 위치된다. 임펠러를 구동시키기 위한 모터가 임펠러 하우징에 연결되는 모터 하우징 내부에 위치된다. 임펠러 하우징과 케이싱 사이에서 공기가 새는 것을 억제하기 위해 발포체 환형 시일이 임펠러 하우징과 자리부 사이에 위치된다. 환형 시일에 대한 하중을 줄이기 위해 복수의 탄성 지지부가 임펠러 하우징과 자리부에 사이에 제공된다.
Description
본 발명은 팬에 관한 것이다. 특히, 비배타적으로 본 발명은 데스크, 타워 또는 대좌 팬과 같은 바닥 또는 테이블 탑 팬에 관한 것이다.
통상적인 가정용 팬은 일반적으로 축선을 중심으로 회전하도록 장착된 블레이드 세트 및 이 블레이드 세트를 회전시켜 공기 유동을 발생시키기 위한 구동 장치를 포함한다. 공기 유동의 순환 및 운동에 의해 "윈드 칠(wind chill)" 또는 미풍(breeze)이 발생되고, 그 결과 열이 대류 또는 증발로 소산됨에 따라 사용자는 냉각 효과를 경험하게 된다. 블레이드는 케이지 내부에 위치되며, 이 케이지는 사용자가 팬의 사용 중에 회전하는 블레이드를 건드리는 것을 방지하면서 공기 유동이 하우징을 통과할 수 있게 해준다.
WO 2009/030879 에는 팬 어셈블리로부터 공기를 내보내기 위해 케이지식 블레이드를 사용하지 않는 팬 어셈블리가 기재되어 있다. 대신에, 그 팬 어셈블리는 원통형 기부(주 공기 유동을 그 기부 안으로 흡인하기 위한 모터 구동식 임펠러를 내장함) 및 이 기부에 연결되는 환형 노즐을 포함하며, 이 노즐은 주 공기 유동이 팬으로부터 방출될 때 통과하는 환형 공기 출구를 포함한다. 노즐은 중심 개구를 규정하고, 팬 어셈블리의 국부적인 환경에 있는 공기가 입구부로부터 방출된 주 공기 유동에 의해 상기 중심 개구를 통해 흡인되어 주 공기 유동을 증폭시키게 된다.
WO 2010/100452 에도 팬 어셈블리가 기재되어 있다. 기부 내부에서 임펠러는 임펠러 하우징 내부에 위치되며, 임펠러를 구동시키기 위한 모터가 임펠러 하우징 내부에 장착되는 모터 버킷 내부에 위치된다. 임펠러 하우징은 각도적으로 이격되어 있는 복수의 지지부에 의해 기부 내부에서 지지된다. 각각의 지지부는 기부의 내측 표면으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장되어 있는 각각의 지지 표면 상에 장착된다. 임펠러 하우징과 기부 사이에 타이트한 공기 시일을 제공하기 위해, 기부의 내부 옆 표면과 결합하는 립 시일이 임펠러 하우징의 외부 옆 표면에 위치된다.
본 발명은,
공기 입구 및 공기 출구를 갖는 케이싱;
상기 케이싱 내부에 위치되는 환형 자리부에 장착되는 임펠러 하우징;
상기 공기 입구로부터 임펠러 하우징을 통해 공기 출구까지 이어진 경로를 따르는 공기 유동을 발생시키기 위해 상기 임펠러 하우징 내부에 위치되는 임펠러;
상기 임펠러 하우징에 연결되는 모터 하우징;
상기 임펠러를 구동시키기 위해 상기 모터 하우징 내부에 위치되는 모터;
상기 임펠러 하우징 및 자리부와 시일링 결합하는 환형 시일; 및
상기 환형 시일에 가해지는 압축 하중을 줄이기 위해 상기 임펠러 하우징과 자리부에 사이에 위치되는 적어도 하나의 탄성 지지부를 포함하는 팬을 제공한다.
따라서 팬 어셈블리는 임펠러 하우징과 이 임펠러 하우징이 장착되는 자리부 사이에 위치되는 적어도 하나의 탄성 지지부 및 환형 시일을 포함한다. 임펠러 하우징과 자리부에 사이에서 환형 시일이 압축됨으로써, 케이싱과 임펠러 하우징 사이에 연장되어 있는 경로를 따라 공기가 케이싱의 공기 입구 쪽으로 되돌아가 새는 것을 방지하는 타이트한 공기 시일이 형성되며, 그래서, 임펠러에 의해 발생된 공기 유동이 케이싱의 공기 출구로 가게 된다.
환형 시일은 바람직하게는 발포체(foam) 환형 시일이다. 탄성중합체 또는 고무 재료와는 대조적으로 발포체 재료로 환형 시일을 형성하면, 환형 시일을 통한 케이싱으로의 진동 전달을 줄일 수 있다. 탄성 지지부(들)는 또한 임펠러 하우징, 임펠러, 모터 하우징 및 모터의 결합 중량을 지탱하기 위해 임펠러 하우징과 자리부 사이에 배치되며, 그리하여 환형 시일에 작용하는 압축 하중을 감소시킨다. 이렇게 해서, 환형 시일의 변형 정도가 줄어드는데, 임펠러 하우징과 자리부 사이에서 환형 시일이 과도하게 압축되면, 모터로부터 환형 시일을 통해 케이싱에 전달되는 진동이 바람직하지 않게 증가하게 된다.
환형 시일에 작용하는 압축력은 바람직하게는 진동이 격리되는 표면, 즉 팬의 케이싱의 최대 강성의 방향과 정렬된다. 바람직한 실시 형태에서, 이 방향은 케이싱의 길이 방향 축선과 평행하다. 환형 시일은 케이싱의 내부 표면으로부터 이격되어 있어, 진동이 환형 시일로부터 반경 방향 외측으로 케이싱에 전달되지 않는다.
상기 환형 시일은, 임펠러 하우징과 케이싱 사이에 기밀한 시일을 형성하는 것에 추가하여, 팬 어셈블리의 사용 중에 탄성 지지부(들)의 진동을 줄이기 위한 감쇠 작용을 또한 제공할 수 있으며 그래서 모터 하우징으로부터 진동이 탄성 지지부(들)를 통해 케이싱에 전달되는 것을 줄일 수 있다.
환형 시일은 바람직하게는 10% 압축에서 바람직하게는 0.01 MPa 이하의 응력을 나타내는 재료로 형성된다. 바람직한 실시 형태에서, 환형 시일은 폐쇄형 셀 발포체 재료로 형성된다. 발포체 재료는 바람직하게는 EPDM(ethylene propylene diene monomer) 고무와 같은 합성 고무로 형성된다.
상기 임펠러 하우징에는 상기 시일을 수용하기 위한 환형 통로를 규정하는 오목부가 제공될 수 있다. 임펠러 하우징의 오목부는 바람직하게는 일반적으로 상기 자리부에 평행하게 상기 임펠러 하우징으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 시일 결합 표면, 예컨대 플랜지를 포함하며, 이 시일 결합 표면은 시일과 시일링 결합하게 된다.
팬은 상기 임펠러 하우징에 대한 시일의 회전을 억제하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 임펠러 하우징의 오목부 및 시일의 외부 둘레는 환형 통로 내에서의 시일의 회전을 방지하는 비원형 또는 다른 형상일 수 있다. 예컨대, 임펠러 하우징의 오목부 및 시일의 외부 둘레는 국자가리비형일 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 자리부는 임펠러 하우징에 대한 시일의 회전을 억제하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
탄성 지지부(들)는 바람직하게는 환형 시일 주위에서 연장되어 있다. 팬은 단일의 환형 탄성 지지부를 포함할 수 있다. 대안적으로, 팬은 복수의 탄성 지지부를 포함할 수 있다. 탄성 지지부들은 바람직하게는 임펠러 하우징 주위에서 각도적으로 이격되어 있다. 케이싱의 폭을 줄이기 위해, 상기 환형 시일의 내부 또는 외부 둘레는 각각의 탄성 지지부를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 복수의 오목부를 형성하도록 국자가리비형 또는 다른 형상으로 될 수 있다. 대안적으로, 환형 시일에는 복수의 구멍들이 제공될 수 있고, 각각의 탄성 지지부는 각각의 구멍을 통과한다.
각각의 탄성 지지부는 각각의 스프링을 포함할 수 있다. 대안적으로, 각각의 탄성 지지부는 탄성중합체 재료로 형성될 수 있다. 예컨대, 단일의 환형 탄성 지지부가 임펠러 하우징 주위에 배치되는 벨로우즈 지지부의 형태로 제공될 수 있다. 팬이 복수의 탄성 지지부를 포함하는 경우, 각각의 지지부는 고무 또는 다른탄성 또는 탄성중합체 재료로 형성되는 로드 또는 축을 포함할 수 있다.
팬은 바람직하게는 임펠러 하우징이 자리부에 대해 임펠러의 회전 축선을 중심으로 각 운동하는 것을 억제하기 위한 수단을 포함한다. 예컨대, 팬은 자리부에 대한 탄성 지지부(들)의 각 운동을 억제하기 위한 수단을 포함한다. 자리부에는, 자리부를 따르는 탄성 지지부(들)의 운동을 방지하기 위해 탄성 지지부(들)와 결합하는 하나 이상의 스탑 부재가 제공될 수 있다. 이 스탑 부재는 시트의 융기부 또는 오목부의 형태일 수 있다. 팬은 또한 임펠러 하우징에 대한 탄성 지지부(들)의 각 운동을 억제하기 위한 수단을 포함한다. 예컨대, 임펠러 하우징은 임펠러 하우징을 따르는 탄성 지지부(들)의 운동을 방지하기 위해 탄성 지지부(들)와 결합하는 하나 이상의 스탑 부재를 포함할 수 있다. 팬이 복수의 탄성 지지부를 포함하는 경우, 임펠러 하우징은 각각의 탄성 지지부에 연결되는 복수의 장착부를 포함할 수 있다.
자리부는 케이싱 내부에 위치되도록 팬의 기부의 상단부에 연결될 수 있다. 그러나, 자리부는 바람직하게는 케이싱에 연결된다. 자리부는 바람직하게는 케이싱의 측벽으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장되어 있다.
이제 본 발명의 바람직한 특징들을 첨부 도면을 참조하여 단순히 예시적으로설명하도록 한다.
도 1 은 팬의 정면도이다.
도 2 는 팬의 공기 출구를 위에서 본 정면 사시도이다.
도 3 은 팬의 몸체의 측단면도이다.
도 4 는 팬의 하측 부분의 임펠러 하우징, 환형 시일과 탄성 지지부를 밑에서 본 분해도이다.
도 5 는 도 4 에 도시되어 있는 것과 동일한 팬의 구성품 및 케이싱의 몸체의 주 몸체부의 하측 부분을 위에서 본 분해도이다.
도 2 는 팬의 공기 출구를 위에서 본 정면 사시도이다.
도 3 은 팬의 몸체의 측단면도이다.
도 4 는 팬의 하측 부분의 임펠러 하우징, 환형 시일과 탄성 지지부를 밑에서 본 분해도이다.
도 5 는 도 4 에 도시되어 있는 것과 동일한 팬의 구성품 및 케이싱의 몸체의 주 몸체부의 하측 부분을 위에서 본 분해도이다.
도 1 은 팬(10)의 정면도이다. 이 팬은 입구(14)를 갖는 몸체(12)를 포함하고, 그 입구는 몸체(12)의 외부 케이싱(16)에 형성되어 있는 다수의 구멍의 형태로 되어 있고, 그들 구멍을 통해 주 공기 유동이 외부 환경으로부터 몸체(12) 안으로 흡인된다. 주 공기 유동을 팬(10)으로부터 방출하기 위한 공기 출구(20)를 갖는 환형 노즐(18)이 몸체(12)에 연결되어 있다. 몸체(12)는 사용자가 팬(10)의 작동을 제어할 수 있게 해주는 사용자 인터페이스를 더 포함한다. 그 사용자 인터페이스는 복수의 사용자 조작 버튼(22, 24) 및 사용자 조작 다이얼(26)을 포함한다.
도 2 에서 또한 보는 바와 같이, 노즐(18)은 환형 외측 케이싱부(28)를 포함하는데, 이 외측 케이싱부는 환형 내측 케이싱부(30)에 연결되어 그 주위에 연장되어 있다. 노즐(18)의 환형부(28, 30)는 개구(32) 주위에 연장되고 그 개구를 한정한다. 각각의 케이싱부는 서로 연결되는 복수의 부분으로 형성될 수 있지만, 이 실시 형태에서 외측 케이싱부(28) 및 내측 케이싱부(30) 각각은 단일의 성형품으로 형성되어 있다. 조립 중에, 외측 케이싱부(28)은 도 3 및 4 에 도시되어 있는 바와 같이 내측 케이싱부(30)의 전방부에 있는 슬롯 안에 삽입된다. 외측 및 내측 케이싱부(28, 30)는 상기 슬롯에 도입되는 접착제를 사용하여 함께 연결될 수 있다. 외측 케이싱부(28)는 몸체(12)의 외부 케이싱(16)의 개방된 상단부에 연결되는 기부를 포함하며, 이 기부는 몸체(12)로부터 주 공기 유동을 받기 위한 개방된 하단부를 갖는다.
외측 케이싱부(28) 및 내측 케이싱부(30)는 주 공기 유동을 공기 출구(20)에 전달하기 위한 환형 내부 통로를 함께 규정한다. 그 내부 통로는 외측 케이싱부(28)의 내부 표면 및 내측 케이싱부(30)의 내부 표면에 의해 경계진다. 외측 케이싱부(28)의 기부(34)는 주 공기 유동을 노즐(18)의 내부 통로 안으로 전달하도록 형성되어 있다.
공기 출구(20)는 노즐(18)의 후방부 쪽에 위치되며, 개구(32)를 통해 주 공기 유동을 팬(10)의 전방부 쪽으로 방출하도록 되어 있다. 공기 출구(20)는 적어도 부분적으로 개구(32) 주위에 연장되어 있고 바람직하게는 그 개구(32)를 둘러싼다. 공기 출구(20)는 외측 케이싱부(28)의 내부 표면과 내측 케이싱부(30)의 외부 표면의 서로 겹치는 또는 대향하는 부분에 의해 규정되며, 환형 슬롯의 형태로 되어 있고, 이 슬롯은 바람직하게는 0.5 ∼ 5 mm 의 비교적 일정한 폭을 갖는다. 이 실시예에서, 공기 출구는 약 1 mm 의 폭을 갖는다. 외측 케이싱부(28)와 내측 케이싱부(30)의 겹치는 부분들을 서로 떨어져 있게 하여 공기 출구(20)의 폭을 원하는 수준으로 유지하기 위한 스페이서들이 공기 출구(20) 주위에 이격되어 있다. 이들 스페이서는 외측 케이싱부(28) 또는 내측 케이싱부(30)와 일체적으로 형성될 수 있다.
공기 출구(20)는 주 공기 유동을 내측 케이싱부(30)의 외부 표면 위로 향하게 하도록 형성되어 있다. 내측 케이싱부(30)의 외부 표면은 공기 출구(20)에 인접하여 위치되는 코안다(Coanda) 표면(36)(공기 출구(20)가 팬(10)에서 방출된 공기를 그 코안다 표면 위로 보내게 됨) 및 디퓨저 표면(38)의 하류에 위치되는 안내 표면(40)을 포함한다. 디퓨저 표면(38)은 팬(10)에서 방출되는 공기의 유동을 도와 주도록 개구(32)의 중심 축선(X)으로 멀어지는 방향으로 테이퍼져 있다, 디퓨저 표면(38)과 개구(32)의 중심 축선(X) 사이의 각도는 5 ∼ 25°이고, 이 실시예에서는 약 15°이다. 안내 표면(40)은 팬(10)으로부터의 냉각 공기의 효율적인 전달을 더 도와 주기 위해 디퓨저 표면(38)에 대해 각을 이루어 배치된다. 안내 표면(40)은, 공기 출구(20)에서 방출되는 공기 유동에 실질적으로 평평하고 실질적으로 매끄러운 면을 주도록 바람직하게는 개구(32)의 중심 축선(X)에 실질적으로 평행하게 되어 있다. 안내 표면(40)의 하류에는 보기 좋은 테이퍼형 표면(42)이 위치되어 있고, 이 테이퍼형 표면은 개구(32)의 중심 축선(X)에 실질적으로 수직하게 있는 팁 표면(44)에서 끝난다. 테이퍼형 표면(42)과 개구(32)의 중심 축선(X) 사이의 각도는 바람직하게는 대략 45°이다.
도 3 은 팬(10)의 몸체(12)의 측단면도를 도시한다. 몸체(12)는 실질적으로 원통형인 하측 몸체부(52)에 장착되는 실질적으로 원통형인 주 몸체부(50)를 포함한다. 주 몸체부(50) 및 하측 몸체부(52)는 바람직하게는 플라스틱 재료로 형성된다. 주 몸체부(50)와 하측 몸체부(52)는 바람직하게는 실질적으로 동일한 외경을 갖고 있어, 주 몸체부(50)의 외부 표면은 하측 몸체부(52)의 외부 표면과 실질적으로 같은 면을 이루게 된다.
주 몸체부(50)는, 주 공기 유동이 팬 어셈블리(10)에 들어갈 때 통과하게 되는 공기 입구(14)를 포함한다. 이 실시 형태에서, 공기 입구(14)는 주 몸체부(50)에 형성되는 구멍 배열을 포함한다. 대안적으로, 공기 입구(14)는 주 몸체부(50)에 형성되어 있는 창(window) 내부에 장착되는 하나 이상의 그릴 또는 메쉬를 포함할 수도 있다. 주 몸체부(50)는 (도시된 바와 같이) 그의 상단부에서 열려 있어 공기 출구(54)를 제공하며, 주 공기 유동이 몸체(12)로부터 그 공기 출구를 통해 노즐(18)에 배출된다.
주 공기 유동이 팬 어셈블리(10)에서 방출되는 방향을 조정하기 위해 주 몸체부(50)는 하측 몸체부(52)에 대해 경사질 수 있다. 예컨대, 하측 몸체부(52)의 상측 표면 및 주 몸체부(50)의 하측 표면에는 상호 연결 요소가 제공될 수 있는데, 이 상호 연결 요소는 주 몸체부(50)가 하측 몸체부(52)에서 들리는 것을 방지하면서 주 몸체부(50)가 하측 몸체부(52)에 대해 움직일 수 있게 해준다. 예컨대, 하측 몸체부(52) 및 주 몸체부(50)는 연동식 L 형 부재를 포함할 수 있다.
하측 몸체부(52)는 팬 어셈블리(10)가 위치되는 표면과 접촉하는 기부(56) 위에 장착된다. 하측 몸체부(52)는 상기 사용자 인터페이스 및 이 사용자 인터페이스의 작동에 응하여 팬(10)의 다양한 기능들을 제어하기 위한 제어 회로(전체적으로 참조 번호 "58" 로 표시되어 있음)를 포함한다. 하측 몸체부(52)는 이 하측 몸체부(52)를 기부(56)에 대해 진동시키기 위한 기구를 또한 내장한다. 그 진동 기구의 작동은 사용자 인터페이스의 버튼(24)을 사용자가 누르면 제어 회로(58)에 의해 제어된다. 기부(56)에 대한 하측 몸체부(52)의 각각의 진동 사이클의 범위는 바람직하게는 60°∼ 120°이며, 상기 진동 기구는 분당 대략 3 ∼ 5 회의 진동 사이클을 수행하도록 되어 있다. 팬(10)에 전력을 공급하기 위한 주 전력 케이블(미도시)가 기부(56)에 있는 구멍을 통해 연장된다.
주 몸체부(50)는 공기 입구(14)를 통해 주 공기 유동을 흡인하여 몸체(12) 안으로 보내기 위한 임펠러(60)를 내장한다. 이 임펠러(60)는 모터(64)로부터 위쪽으로 연장되어 있는 회전축(62)에 연결된다. 이 실시 형태에서, 모터(64)는, 사용자가 다이얼(26)을 조작하면 제어 회로(58)에 의해 변할 수 있는 속도를 갖는 DC 브러시레스 모터이다. 모터(64)의 최대 속도는 바람직하게는 5,000 ∼ 10,000 rpm 이다.
모터(64)는 모터 하우징 내부에 내장된다. 모터 하우징은 모터(64)를 지지하는 하측부(66) 및 이 하측부(66)에 연결되는 상측부(68)를 포함한다. 축(62)이 모터 하우징의 하측부(66)에 형성되어 있는 구멍을 통해 돌출되어 임펠러가 축(62)에 연결될 수 있다. 모터(64)는 상측부(68)가 하측부(66)에 연결되기 전에 모터 하우징의 하측부(66) 안으로 삽입된다. 상측부(68)는 복수의 블레이드를 갖는 환형 디퓨저(70)를 포함하고, 상기 블레이드는 임펠러(64)로부터 배출된 주 공기 유동을 받아서 그 공기 유동을 주 몸체부(50)의 공기 출구(54)로 안내하기 위한 것이다. 쉬라우드(72)가 임펠러(60)의 블레이드의 외측 가장자리에 연결되어 있다.
모터 하우징은 임펠러 해우징(74)에 의해 주 몸체부(50) 내부에 지지된다. 임펠러 하우징(74)은 일반적으로 절두 원추형이고, (도시되어 있는 바와 같이) 비교적 작고 외측으로 벌어진 그의 하단부에 위치되어 주 공기 유동을 받는 공기 입구(76) 및 (도시되어 있는 바와 같이) 비교적 큰 상단부에 있는 공기 출구(78)를 포함하고, 모터 하우징이 임펠러 하우징(74) 내부에 지지될 때 그 공기 출구는 디퓨저(72)의 바로 상류에 위치된다. 임펠러(60), 쉬라우드(72) 및 임펠러 하우징(74)은, 임펠러(60)가 임펠러 하우징(74) 내부에 지지될 때 쉬라우드(72)가 임펠러 하우징(74)의 내부 표면에 가까이 있되 그 표면과 접촉은 하지 않도록 또한 임펠러(60)가 임펠러 하우징(74)과 실질적으로 동축을 이루도록 형성되어 있다.
환형 입구 부재(80)가 외부 케이싱(16)의 공기 입구(14)로부터 공기 유동을 임펠러 하우징(74)의 공기 입구(76)에 안내한다. 디스크형 발포체 소음 부재(82)가 임펠러 하우징(74)의 공기 입구(76)의 아래에서 주 몸체부(50) 내부에 위치된다. 환형 발포체 소음 부재(84)가 모터 하우징 내부에 위치된다.
또한 도 4 및 도 5 를 참조하면, 임펠러 하우징(74)은 임펠러(60)의 회전 축선이 주 몸체부(50)의 길이 방향 축선과 실질적으로 공선을 이루도록 주 몸체부(50) 내부에 위치된다. 임펠러 하우징(74)은 주 몸체부(50) 내부에 있는 환형 자리부(86)에 장착된다. 이 자리부(86)는 임펠러(60)의 회전 축선과 실질적으로 직교하도록 주 몸체부(50)의 내부 표면으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장되어 있다.
임펠러 하우징(74)과 자리부(86) 사이에는 환형 시일(88)이 위치되어 있다. 이 환형 시일(88)은 바람직하게는 발포체 환형 시일이고, 바람직하게는 폐쇄형 셀 발포체 재료로 형성된다. 본 실시예에서, 환형 시일(88)은 EPDM(ethylene propylene diene monomer) 고무로 형성되어 있는데, 하지만 환형 시일(88)은 바람직하게는 10% 압축에서 바람직하게는 0.01 MPa 이하의 응력을 나타내는 다른 폐쇄형 셀 발포 재료로 형성될 수 있다. 환형 시일(88)의 외경은 바람직하게는 주 몸체부(50)의 내경 보다 작으며, 그래서 환형 시일(88)은 주 몸체부(50)의 내부 표면으로부터 떨어져 있게 된다.
환형 시일(88)은 자리부(86)의 상측 표면과 시일링 접촉하는 하측 표면 및 임펠러 하우징(74)과 시일링 접촉하는 상측 표면을 갖는다. 이 실시예에서, 임펠러 하우징(74)은 임펠러 하우징의 외벽 주위에 연장되어 있는 오목한 시일 결합부(90)를 포함한다. 임펠러 하우징(74)의 그 시일 결합부(90)는 환형 시일(88)을 수용하는 환형 통로(94)를 규정하는 플랜지(92)를 포함한다. 플랜지(92)는 이 플랜지(92)의 하측 표면이 임펠러(60)의 회전 축선과 실질적으로 직교하도록 임펠러 하우징(74)의 외측 표면으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있다. 플랜지(92)의 원주 립(96)의 내부 둘레 및 환형 시일(88)의 외부 둘레는, 복수의 오목부(98, 100)를 규정하여 임펠러 하우징(74)과 환형 시일(88) 사이의 상대 회전을 억제하기 위해 바람직하게는 국자가리비형 또는 다른 형상으로 되어 있다.
상기 자리부(86)는 케이블(미도시)이 제어 회로(58)로부터 모터(64)로 갈 수 있도록 해주는 구멍(102)을 포함한다. 임펠러 하우징(74)의 플랜지(92) 및 환형 시일(88) 각각은 각각의 오목부(104, 106)를 규정하여 케이블의 일 부분을 수용하도록 형성되어 있다. 구멍(102)을 통한 공기 누설 및 상기 오목부(104, 106)와 주 몸체부(50)의 내부 표면 사이에서의 공기 누설을 억제하기 위해 상기 케이블 주위에는 하나 이상의 그로밋(grommet) 또는 다른 시일링 부재가 제공될 수 있다.
모터(64), 모터 하우징, 임펠러(60) 및 임펠러 하우징(74)의 무게의 일부를 지탱하기 위한 복수의 탄성 지지부(108)가 또한 임펠러 하우징(74)과 자리부(86) 사이에 제공된다. 이들 탄성 지지부(108)는 주 몸체부(50)의 길이 방향 축선으로부터 등간격으로 떨어져 있고 또한 그 축선 주위에 등간격으로 서로 떨어져 있다. 각각의 탄성 지지부(108)는, 임펠러 하우징(74)의 플랜지(92)에 위치되어 있는 각각의 장착부(110)에 연결되는 제 1 단부, 및 탄성 지지부(108)가 자리부(86)를 따라 그리고 주 몸체부(50)의 길이 방향 축선 주위로 움직이는 것을 억제하기 위해 자리부(86)에 형성되어 있는 오목부(112) 내에 수용되는 제 2 단부를 갖는다. 이 실시예에서, 각각의 탄성 지지부(108)는 각각의 장착부(110) 위에 위치되는 스프링(114) 및 각각의 오목부(112) 내에 위치되는 고무 발부(116)를 포함한다. 대안적으로, 스프링(114) 및 발부(116)는 고무 또는 다른 탄성 또는 탄성중합체 재료로 형성되는 로드 또는 축으로 대체될 수 있다. 다른 대안으로서, 복수의 탄성 지지부(108)는 환형 시일(88) 주위에 연장되어 있는 단일의 환형 탄성 지지부에 의해 대체될 수 있다. 이 실시예에서, 환형 시일(88)의 외부 둘레는 적어도 부분적으로 각각의 탄성 지지부(88)를 수용하도록 되어 있는 복수의 오목부(118)를 형성하기 위해 국자가리비형 또는 다른 형상으로 되어 있다. 이렇게 해서, 탄성 지지부(88)는 환형 시일(80)의 반경 방향 두께를 감소시키거나 또는 주 몸체부(50)의 직경을 증가시킴이 없이 주 몸체부(50)의 길이 방향 축선에 더 가까이 위치될 수 있다.
팬(10)을 작동시키기 위해, 사용자는 사용자 인터페이스의 버튼(22)을 누르면 되고, 이에 응하여 제어 회로(58)가 모터(64)를 작동시켜 임펠러(60)를 회전시키게 된다. 임펠러(60)의 회전에 의해, 주 공기 유동이 공기 입구(14)를 통해 몸체(12) 안으로 흡인된다. 사용자는 다이얼(26)을 조작하여, 모터(64)의 속도를 제어할 수 있고, 그래서 공기가 공기 입구(14)를 통해 몸체(12) 안으로 흡인되는 양을 제어할 수 있다. 모터(64)의 속도에 따라, 임펠러(60)에 의해 발생되는 주 공기 유동은 초당 20 ∼ 30 리터일 수 있다.
모터(64)에 의해 임펠러(60)가 회전하면 진동이 발생되는데, 이 진동은 모터 하우징과 임펠러 하우징(74)을 통해 자리부(86) 쪽으로 전달된다. 임펠러 하우징(74)과 자리부(86) 사이에 위치되는 환형 시일(88)은 모터 하우징, 모터(64), 임펠러(60) 및 임펠러 하우징(74)의 중량으로 압축되어, 자리부(86)의 상측 표면과 임펠러 하우징(74)의 플랜지(92)의 하측 표면과 시일링 결합하게 된다. 따라서 환형 시일(88)은 주 공기 유동이 주 몸체부(50)의 내측 표면과 임펠러 하우징(74)의 외측 표면 사이에 연장되어 있는 경로를 따라 임펠러 하우징(74)의 공기 입구(76)로 복귀하는 것을 방지할 뿐만 아니라 이들 진동이 자리부(86) 및 그래서 팬(10)의 몸체부(12)에 전달되는 것도 방지한다. 임펠러 하우징(74)과 자리부(86) 사이에 탄성 지지부(108)가 존재함으로써, 환형 시일(88)이 시간이 지남에 따라 과도하게 압축되는 것이 억제되는데, 그렇지 않으면 그 환형 시일(88)을 통한 자리부(86)에의 진동 전달이 증가하게 된다. 탄성 지지부(108)는 가요성을 가지므로 자리부(86)에 대해 축방향과 반경 방향으로 휘어질 수 있고, 그리하여 탄성 지지부(88)를 통한 자리부(86)에의 진동 전달이 감소된다. 환형 시일(88)은 자리부(86)에 대한 탄성 지지부(108)의 휨 운동을 감쇠시키는 역할을 한다.
주 공기 유동은 몸체(12)의 공기 출구(54)를 통과하여 노즐(18) 안으로 들어가기 전에 임펠러(60)와 임펠러 하우징(74) 사이를 지난 다음에 디퓨저(72)를 순차적으로 통과하게 된다. 노즐(18) 내부에서, 주 공기 유동은 2개의 공기 흐름으로 분할되는데, 이들 공기 흐름은 노즐(18)의 개구(32) 주위에서 서로 반대 방향으로 흐른다. 공기 흐름이 노즐(18)을 통과함에 따라, 공기는 공기 출구(20)를 통해 방출된다. 공기 출구(20)를 통해 방출된 주 공기 유동은 노즐(18)의 코안다 표면(36) 위로 향하게 되고, 외부 환경, 특히 공기 출구(20) 주위의 영역 및 노즐(18)의 후방부 주위로부터 공기가 동반되어 부차적인 공기 유동이 발생된다. 이 부차적인 공기 유동은 노즐(18)의 중심 개구(32)를 통과하고, 여기서 주 공기 유동과 결합되어 전체 공기 유동 또는 흐름이 발생되어 노즐(18)로부터 앞으로 보내지게 된다.
Claims (17)
- 공기 입구 및 공기 출구를 갖는 케이싱;
상기 케이싱 내부에 위치되는 환형 자리부에 장착되는 임펠러 하우징;
상기 공기 입구로부터 상기 임펠러 하우징을 통해 상기 공기 출구까지 이어진 경로를 따르는 공기 유동을 발생시키기 위해 상기 임펠러 하우징 내부에 위치되는 임펠러;
상기 임펠러 하우징에 연결되는 모터 하우징;
상기 임펠러를 구동시키기 위해 상기 모터 하우징 내부에 위치되는 모터;
상기 임펠러 하우징 및 상기 환형 자리부와 시일링 결합하는 환형 시일; 및
상기 환형 시일에 가해지는 압축 하중을 줄이기 위해 상기 임펠러 하우징과 상기 환형 자리부에 사이에 위치되는 적어도 하나의 탄성 지지부를 포함하는 팬. - 제 1 항에 있어서,
상기 환형 자리부는 상기 케이싱에 연결되어 있는 팬. - 제 2 항에 있어서,
상기 환형 자리부는 상기 케이싱의 측벽으로부터 반경 방향 안쪽으로 연장되어 있는 팬. - 제 1 항에 있어서,
상기 임펠러 하우징은 상기 환형 시일을 수용하기 위한 환형 통로를 규정하는 오목부를 포함하는 팬. - 제 4 항에 있어서,
상기 오목부는 상기 환형 자리부에 평행하게 상기 임펠러 하우징의 측벽으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 시일 결합 표면을 포함하는 팬. - 제 1 항에 있어서,
상기 임펠러 하우징에 대한 상기 환형 시일의 회전을 억제하기 위한 수단을 포함하는 팬. - 제 1 항에 있어서,
상기 환형 자리부에 대한 상기 임펠러 하우징의 각 운동을 억제하기 위한 수단을 포함하는 팬. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 탄성 지지부는 복수의 탄성 지지부로서 구성되는 팬. - 제 8 항에 있어서,
상기 복수의 탄성 지지부는 상기 임펠러 하우징 주위에서 각도적으로 이격되어 있는 팬. - 제 8 항에 있어서,
상기 환형 시일의 둘레 표면은 각각의 탄성 지지부를 적어도 부분적으로 수용하기 위한 복수의 오목부를 형성하도록 되어 있는 팬. - 제 8 항에 있어서,
상기 임펠러 하우징은 각각의 탄성 지지부에 연결되는 복수의 장착부를 포함하는 팬. - 제 8 항에 있어서,
상기 환형 시일은 각각의 탄성 지지부를 수용하기 위한 복수의 오목부를 포함하는 팬. - 제 8 항에 있어서,
상기 각각의 탄성 지지부는 각각의 스프링을 포함하는 팬. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 시일은 발포체(foam) 환형 시일인 팬. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 시일은 폐쇄형 셀 발포체 재료로 형성되는 팬. - 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 환형 시일은 상기 케이싱의 내부 옆 표면으로부터 이격되어 있는 팬. - 삭제
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