KR101767054B1 - 코안다 선풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 선풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 삿갓형상으로 형성되는 유체가이드 코안다판을 구비하고 그 내측으로는 구동모터를 설치하되 외측 상단부에는 상기 구동모터에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 송풍팬수단을 설치하고 또한 중앙부측에는 바닥면에 지지되면서 전원이 상기 구동모터에 공급될 수 있도록 하는 지지프레임수단을 설치 구성하여, 상기 송풍팬 수단으로 얻어지는 송풍력이 상기 유체가이드 코안다판의 외부면을 따라 하부측으로 유도되도록(일명 코안다 효과) 함으로써 바닥면의 전방향(360도)으로 송풍력이 동시에 전달되도록 하여 송풍효율이 획기적으로 향상될 수 있도록 하는 코안다 선풍기에 관한 것이다.

Description

코안다 선풍기{A Coanda Fan}

본 발명은 선풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 삿갓형상으로 형성되는 유체가이드 코안다판을 구비하고 그 내측으로는 구동모터를 설치하되 외측 상단부에는 상기 구동모터에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 송풍팬수단을 설치하고 또한 중앙부측에는 바닥면에 지지되면서 전원이 상기 구동모터에 공급될 수 있도록 하는 지지프레임수단을 설치 구성하여, 상기 송풍팬 수단으로 얻어지는 송풍력이 상기 유체가이드 코안다판의 외부면을 따라 하부측으로 유도되도록(일명 코안다 효과) 함으로써 바닥면의 전방향(360도)으로 송풍력이 동시에 전달되도록 하여 송풍효율이 획기적으로 향상될 수 있도록 하는 코안다 선풍기에 관한 것이다.

일반적으로 선풍기는 그 주변의 공기를 어느 한 방향으로 이동시킴으로써 바람을 발생시키는 것으로, 종래에 이러한 바람의 세기는 바람을 일으키는 팬을 회전시켜 주는 모터의 회전수에 의해 좌우되게 된다.

그리고 팬의 방향이 어느 한 방향으로만 고정되어 있으면 바람의 방향이 일정하게 고정되므로 폭넓은 바람을 발생시키고자 할 때에는 모터를 회전시키면 된다.

이와 같이 종래의 선풍기는 모터를 구동하여 모터축에 축설된 회전날개를 회전시킴으로써 바람을 전방으로 송풍하도록 구성되어 있다. 따라서 바람의 송풍방향이 날개의 회전면에 대해서 수직방향으로 일정하게 고정되어 직진하게 되는 구조로 되어 있다.

따라서, 종래에는 선풍기의 회전체를 좌우로 회동시키거나, 좌우로 회동되는 송풍방향 조절장치 등을 설치하여 일정한 방향으로만 송풍되는 것을 방지하고 넓은 면적에 바람이 송풍되도록 하고 있다.

그러나, 이들 방식은 바람의 방향을 일정간격으로 좌우로 바꾸어주는 방식이므로 바람의 송풍방향이 바뀌게 되면 일시적으로 바람이 중단되게 되어 사용자는 체감적으로 더욱 더위를 느끼게 될 수도 있다.

이러한 문제를 개선하기 위해 종래에는 선풍기 모터의 회전속도를 시간에 따라 강약으로 조절함으로써 바람의 세기에 변화를 주는 구조가 개시되어 있다.

KR 20-1999-0034136 (공개번호) 1999.08.25. KR 20-2000-0002987 (공개번호) 2000.02.15. KR 10-1203378 (등록번호) 2012.11.15.

그러나 상기와 같은 종래의 선풍기는 팬이 설치되는 높이에서 모터가 팬의 방향을 회전시키면서 그 바람의 방향을 상하 또는 좌우로 향할 수 있도록 하는 구조로 되어 있어 360도의 전방향으로 바람을 공급하기에는 한계가 있다.

또한 종래의 선풍기는 팬에서 발생되는 바람이 직접 사람에게로 불어오기 때문에 그 바람의 세기로 인하여 많은 불편함이 제기되는 문제도 있다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,

본 발명은 송풍팬 수단으로 얻어지는 송풍력이 유체가이드 코안다판의 외부면을 따라 하부측으로 유도되도록(일명 코안다 효과) 함으로써 하향 경사면의 전방향(360도)으로 송풍력이 전달되도록 하여 송풍효율이 획기적으로 향상될 수 있도록 하는 코안다 선풍기를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 구조가 간단하고 제작 및 설치를 용이하게 하여 경제성과 활용성을 높일 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 선풍기에 있어서,

상면부와 상기 상면부의 가장자리로부터 하향 굴곡되면서 직경이 커지는 유선형으로 형성되는 라운드부로 이루어지는 유체가이드코안다판과, 상기 유체가이드코안다판을 형성하는 상기 상면부 외부에 설치되어 공기를 송풍시킬 수 있도록 하는 송풍팬수단, 상기 유체가이드코안다판의 내측에 장착되면서 상기 송풍팬수단을 구동시키는 구동모터를 포함하여, 상기 송풍팬수단에서 발생되는 송풍력이 상기 유체가이드코안다판의 외측면과 표면을 따라 전방향으로 유도되면서 송풍되도록 한다.

따라서 본 발명에 따른 코안다 선풍기은 구조가 간단하여 제조비용이 획기적으로 줄일 수 있어 경제성이 뛰어나다.

또한 본 발명은 송풍팬에서 발생되는 송풍력이 코안다 효과(coanda effect)에 의해 유체가이드 코안다판의 외부 표면을 따라 유도되면서 바닥면으로 공급되도록 함으로써 사용자에게 바로 송풍력(바람)이 가해지지 않아 바람이 직접 피부에 닿아 발생되는 불편함을 덜어주는 장점도 있다.

또한 본 발명은 송풍팬에서 발생되는 송풍력이 유체가이드 코안다판의 전방향 즉 360도 방향으로 공급됨으로써 바람의 공급범위가 획기적으로 넓어지는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 개략적인 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 개략적인 단면상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 요부에 대한 개략적인 상태도와 그 다른 실시예의 개략적인 상태도 및 작동상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 코안다 선풍기를 이용하여 송풍력이 유도되는 개략적인 작동상태도이이고,
도 5는 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 스탠드에 절곡부를 구비하여 작동되는 상태도이고,
도 6은 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 다른 실시예로 천장에 설치할 수 있도록 하는 프레임이 설치된 개략적인 상태단면도이고,
도 7은 본 발명에 따른 코안다 선풍기의 다른 실시예로 리부가 설치된 유체가이드코안다판의 사시도와 유체가이드코안다판에 덮개가 설치된 개략적인 부분 절개 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명에 따른 코안다 선풍기(100)는 도 1 내지 도 7에 도시되어 있는 바와 같이,

상면부(111)와 상기 상면부(111)의 가장자리로부터 하향 굴곡되면서 직경이 커지는 유선형으로 형성되는 원형의 라운드부(112) 및 상기 라운드부(112)의 단부에 연결 형성되는 방향조절판(113)으로 이루어지는 삿갓형상의 유체(流體)가이드 코안다판(110)과,

상기 유체가이드 코안다판(110)의 내측에 연결 구비되면서 상기 유체가이드 코안다판(110)을 견고하면서도 안정적으로 지지할 수 있도록 하는 코안다판지지프레임(120),

상기 유체가이드코안다판(110)을 형성하는 상기 상면부(111)에 설치되어 공기를 송풍시킬 수 있도록 하는 송풍팬수단(130),

상기 코안다판지지프레임(120)에 장착되면서 상기 송풍팬수단(130)을 구동시킬 수 있도록 하는 구동모터(140), 및

상기 유체가이드코안다판(110)의 중앙부측에 고정 설치되어 이를 바닥면과 수직으로 세워 지지시킬 수 있도록 하는 지지스탠드(150), 및

상기 지지스탠드(150)의 하단부에 연결 설치되어 상기 지지스탠드(150)가 바닥면에 지지되도록 하면서 상기 구동모터(140)에 공급되는 전원 공급부가 구비되는 바닥지지판(160)으로 구성되어,

상기 송풍팬수단(130)에서 발생되는 송풍력이 상기 유체가이드코안다판(110)의 표면을 따라 유도되면서 그 송풍 방향을 하향으로 강제 송풍시킬 수 있도록 하는 동시에 그 송풍 범위가 상기 유체가이드코안다판(110)의 외부면을 따라 전방향(360도)으로 이루어지도록 한다.

따라서 상기 코안다 선풍기(100)가 설치되는 주변의 모든 방향으로 상기 송풍팬수단(130)의 송풍력이 공급될 수 있게 된다.

이로써 상기 구동모터(140)나 상기 바닥지지판(160) 등에는 종래와 같이 상기 송풍팬수단(130)을 회전키는 회동수단 및 이를 작동시키는 수단 등이 구비되지 않아 구조가 간단하고 제조비용이 획기적으로 절감될 수가 있게 된다.

여기서 상기 유체가이드코안다판(110)은 상기 송풍팬수단(130)에서 발생되는 바람의 일부가 그 표면을 따라 유도될 수 있도록 하는 일명 코안다 효과를 이용하여 상기 유체가이드코안다판(110)의 하향 경사면을 따라 흘러가게 된다.

그리고 상기 송풍팬수단(130)은 원통형상의 몸체 내부에 구동팬에 구비되고 상기 구동팬이 회전되면서 상기 몸체 측면에 형성되는 통풍구를 통해 전방향(360도)으로 바람이 송풍되는 구조로, 이러한 구조의 송풍수단은 누구나 용이하게 실시할 수 있는 구성으로 상세 설명은 생략한다.

상기 송풍팬수단(130)의 내부에 구비되는 구동팬은 일반적인 선풍기의 팬도 좋지만, 바람의 세기를 강하게 하고 소음을 적게하기 위해서는 2엽 또는 3엽의 프로펠라 형상의 팬이 바람직하다. 다만, 상기 송풍팬수단(130)의 상단에는 손가락이 인입되는 등의 안전사고를 방지하기 위해 안전망(131)이 설치되는 것이 바람직하고, 바람의 흐름을 원활하게 하기 위하여 상기 송풍팬수단(130)의 하단에 위치한 상기 유체가이드코안다판(110)의 중안 상단부에는 상향으로 돌출되는 콘형상의 돌출부(110a)를 둘 수 있다.

또한, 상기 송풍팬수단(130)으로부터 발생되는 소음을 억제하기 위해 상기 송풍팬수단(130)의 하면 또는 측면에는 소음억제부(미도시)를 둘 수 있다. 상기 소음억제부는 상기 송풍팬수단의 측면 또는 하면의 벽체에 방사상으로 요홈(미도시)을 형성시키는 것이 바람직하며, 상기 요홈은 벽체 내측에 다수 개를 형성하여 만들면 소음을 효과적으로 억제할 수 있다.

또한, 상기 송풍팬수단(130)의 상부에는 이동의 편리를 위해 손으로 잡을 수 있는 손잡이(132)를 둘 수 있다.

또한, 상기 송풍팬수단(130)이 외측에 즉시 들어 나지 않고 미관상 아름답게 보이기 위해 덮개(133)를 추가할 수 있다. 상기 덮개(133)는 상기 송풍팬수단(130)의 외측과 결합되면서 상기 유체가이드코안다판(110)의 위쪽으로 덮도록 구성하면 상기 손잡이 수단만 외부에 노출되어 보기에 좋고 외부에서 발생되는 환경에 의해 적게 영향을 받아 안정적으로 바람을 전방향으로 전달할 수 있다.

그리고 코안다 효과(Coanda Effect)란 코안다라는 사람이 제트비행기가 추락했을 때 비행기에서 발생한 화재의 불꽃과 흰색 연기가 비행기의 동체 표면을 따라 흐른 것을 보고 발견한 것으로 유체(흐르는 성질을 가지는 액체나 기체)가 어느 곡면이 있는 물질을 따라 흐르는 효과를 뜻한다.

따라서 상기 송풍팬수단(130)의 팬이 회전되면서 발생되는 바람(유체)은 상기 유체가이드코안다판(110)의 상기 라운드부(112)의 표면을 따라 하향 경사방향으로 흐르게 된다.

또한 상기 유체가이드코안다판(110)은 하향으로 전방향으로 굴곡되어 형성되어 있기 때문에 상기 유체가이드코안다판(110)을 형성하는 상기 라운드부(112)의 표면을 따라 유도되는 바람 또한 전방향(360도)의 하향 경사면을 따라 공급되게 된다. 여기서 상기 유체가이드코안다판(110)을 형성하는 상기 라운드부(112)의 외측으로는 상부에서 하부 방향으로 다수 개의 리브(110b)를 구비하면 바람이 보다 세게 전달될 수 있다.

그리고 상기 유체가이드코안다판(110)를 형성하는 상기 라운드부(112)의 단부에는 그 원주면을 따라 와이어로드(112a)를 설치하고, 상기 방향조절판(113)의 일단부에는 상기 와이어로드(112a)가 끼워 설치되는 끼움부를 설치하여,

상기 방향조절판(113)의 끼움부를 상기 와이어로드(112a)에 삽입 설치하여 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 상기 방향조절판(113)이 회동될 수 있도록 구성할 수 있다.

이는 상기 방향조절판(113)이 회전되면서 상기 유체가이드코안다판(110)의 표면을 따라 흐르는 바람(송풍력)의 방향이 상기 방향조절판(113)에서 상부측 또는 하부측으로 변화되도록 함으로써 바람의 방향을 적절히 조절할 수가 있어 송풍 효율성이 더욱 좋아지게 된다.

본 발명은 상기 방향조절판(113)의 회동이 용이하도록 상기 유체가이드코안다판(110)의 형상을 삿갓형상이나 삼각형 또는 사각형 등의 다각형상 등으로 다양한 모양으로 형성될 수 있다.

또한 상기 방향조절판(113)는 다수 개로 분리가 가능하도록 설치하여 각각이 회동될 수 있도록 구성될 수도 있다.

이와 같이 상기 방향조절판(113)이 다수 개로 분리되어 각각의 방향을 조절할 수 있도록 함으로써 바람의 방향을 부분적으로 변화시킬 수가 있어 더욱 효율적으로 풍력을 활용할 수가 있게 된다.

여기서 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 상기 방향조절판(113)이 회동될 수 있도록 구성하는 수단인 방향조절판회동수단으로는 상기 와이어로드(112a)의 외부면에 그 길이방향을 따라 요철형상을 원주면을 따라 다수 개 두고 상기 방향조절판(113)의 끼움부 내면에도 요철형상을 원주면을 따라 다수 개 두어 상기 방향조절판(113)의 오목부는 상기 와이어로드(112a)의 볼록부가 끼워지도록 구성된다.

따라서 상기 방향조절판(113)을 회전시키면 상기 방향조절판(113)의 끼움부 내면에 형성되는 오목부가 상기 와이어로드(112a)의 볼록부를 탄력적으로 따고 넘어가 회전이 단계적으로 가능하게 된다.

이렇게 하여 상기 방향조절판(113)이 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 단계적으로 회전이 가능하게 된다.

또한 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 상기 방향조절판(113)이 회동될 수 있도록 구성하는 다른 수단인 방향조절판회동수단으로는 상기 방향조절판(113)의 끼움부가 상기 와이어로드(112a)에 빡빡하게 삽입하여 설치하는 구조로 할 수 있다.

이로써 상기 방향조절판(113)이 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 빡빡하게 강압적으로 회동시킬 수가 있게 된다.

이외에도 상기 와이어로드(112a)를 중심으로 상기 방향조절판(113)이 회동될 수 있도록 구성하는 수단으로는 당업계에서 통상의 기술자가 용이하게 실시할 수 있는 다양한 구성으로 실시될 수가 있다.

그리고 상기 송풍팬수단(130)의 상부면에는 얼음이나 기타 냉매 등을 수납시킬 수 있도록 하는 받침수단(170)이 더 설치될 수 있다. 그리고 상기 받침수단(170)의 바닥면에는 공기가 통과할 수 있는 관통홈이 다수 개 구비되어 있다.

이는 상기 송풍팬수단(130)이 작동될 때 상기 받침수단(170)에 구비된 냉매로부터 시원한 냉풍이 공급되도록 함으로써 선풍기의 효과를 더욱 업그레이드 하는 기능으로 작용하게 된다.

또한 상기 지지스탠드(150)에는 이를 절곡시켜 상기 송풍팬수단(130)의 송풍 방향을 바꾸어 줄 수 있도록 하는 절곡수단(180)이 더 구비되어 있다.

따라서 상기 송풍팬수단(130)의 송풍 방향을 바꾸어 주기 위해서 상기 절곡수단(180)을 적당한 각도로 꺽어 고정하게 되면 송풍되는 방향이 바뀌게 된다.

여기서 상기 절곡수단(180)은 일예로 상기 지지스탠드(150)를 상하 2부분으로 나누어 이들이 삽설하는 부위에 힌지핀을 끼워 설치하고 상기 힌지핀이 고정 또는 해제할 수 있도록 구성한다.

그리고 상기 힌지핀을 중심으로 상기 송풍팬수단(130)이 연결 설치된 상부측 스탠드를 회동시킨 후 이를 고정하면 간단하게 절곡되는 각도를 조절할 수가 있게 된다. 본 발명의 상기 절곡수단(180)은 상기한 예 이외에도 매우 다양하게 설치 구성할 수 있음은 물론이다.

한편, 본 발명은 지지스탠드(150)가 없이 바닥에 직접 놓아둘 수 있다. 즉, 상기 지지스탠드(150) 없이 바닥에 유체가이드코안다판(110)이 직접 접촉하게 되면 상부에 있는 상기 송풍팬수단(130)에서 발생된 바람이 상기 유체가이드코안다판(110)을 따라 내려와 바닥면 전체로 퍼지게 된다. 여기에서 상기 방향조절판(113)을 회동시켜 높이를 적절하게 조절하면 본 발명의 선풍기 주변에 앉은 사람별로 서로 다른 위치에 바람을 전달할 수 있다. 즉, 사람별로 키가 서로 달라도 가장 적당하게 바람을 전달하여 효과적으로 바람을 쐴 수 있게 된다.

또한 본 발명은 상기 유체가이드코안다판(110)의 상부측으로 천정지지프레임(190)을 구비하여 실내의 천정 등에 설치 활용할 수도 있다.

그리고 상기 송풍팬수단(130)의 외부측으로는 안전사고를 예방할 수 있도록 안전망(미도시)을 설치하여 구성될 수 있다.

이상과 같이 구성된 본 발명의 코안다 선풍기(100)가 작동되는 기능을 살펴보면 다음과 같다.

상기 구동모터(140)을 통해 상기 송풍팬수단(130)을 작동시키게 되면 바람이 상기 유체가이드코안다판(110)을 형성하는 상기 라운드부(112)의 표면을 따라 유도되면서 상기 라운드부(112)의 경사면을 따라 전방향으로 흘러가게 된다.

상기 라운드부(112)의 경사면을 따라 흘러 내려간 바람은 상기 방향조절판(113)의 단부를 지나면서 상기 상기 방향조절판(113)이 유도하는 방향으로 불어가게 된다.

이때 상기 방향조절판(113)를 회전하면서 풍향의 방향을 조절하여 사용하게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 코안다 선풍기는 삿갓형상으로 형성되는 유체가이드 코안다판을 구비하고 그 내측으로는 구동모터를 설치하되 외측 상단부에는 상기 구동모터에 의해 회전되면서 송풍력을 발생시키는 송풍팬수단을 설치하고 또한 중앙부측에는 바닥면에 지지되면서 전원이 상기 구동모터에 공급될 수 있도록 하는 지지프레임수단을 설치 구성하여, 상기 송풍팬 수단으로 얻어지는 송풍력이 상기 유체가이드 코안다판의 외부면을 따라 하부측으로 유도되도록(일명 코안다 효과) 함으로써 바닥면의 전방향(360도)으로 송풍력이 동시에 전달되도록 하여 송풍효율이 획기적으로 향상될 수 있게 된다.

100:코안다 선풍기
110:유체가이드코안다판 110a:돌출부 110b:리브
111:상면부 112:라운드부 112a:와이어로드 113:방향조절판
120:코안다판지지프레임
130:송풍팬수단 131:안전망 132:손잡이 133:덮개
140:구동모터 150:지지스탠드
160:바닥지지판
170:받침수단 180:절곡수단 190:천정지지프레임

Claims (9)

1. 선풍기에 있어서,
   상면부와 상기 상면부의 가장자리로부터 하향 굴곡되면서 직경이 커지는 유선형으로 형성되는 라운드부로 이루어지는 유체가이드코안다판과,
   상기 유체가이드코안다판을 형성하는 상기 상면부 외부에 설치되어 공기를 송풍시킬 수 있도록 하는 송풍팬수단,
   상기 유체가이드코안다판의 내측에 장착되면서 상기 송풍팬수단을 구동시키는 구동모터를 포함하여,
   상기 송풍팬수단에서 발생되는 송풍력이 상기 유체가이드코안다판의 외측면과 표면을 따라 전방향으로 유도되면서 송풍되도록 하는 코안다 선풍기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 유체가이드코안다판을 형성하는 상기 라운드부의 단부에는 방향조절판이 더 구비되는 코안다 선풍기.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 유체가이드코안다판의 내측에 연결 구비되면서 상기 유체가이드 코안다판을 지지할 수 있도록 하는 코안다판지지프레임,
   상기 유체가이드코안다판의 중앙부측에 고정 설치되어 이를 바닥면과 수직으로 세워 지지시킬 수 있도록 하는 지지스탠드, 및
   상기 지지스탠드의 하단부에 연결 설치되어 상기 지지스탠드가 바닥면에 지지되도록 하면서 상기 구동모터에 공급되는 전원 공급부가 구비되는 바닥지지판으로 구성되는 코안다 선풍기.
   
4. 제2항에 있어서,
   상기 유체가이드코안다판의 상부측에는 실내의 천정면에 설치 고정할 수 있도록 하는 천정지지프레임이 더 구비되는 코안다 선풍기.
   
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
   상기 방향조절판은 상기 방향조절판을 회동시키는 방향조절판회동수단을 더 구비하며,
   상기 방향조절판회동수단은 상기 유체가이드코안다판를 형성하는 상기 라운드부의 단부에 그 원주면을 따라 와이어로드를 설치하고, 상기 방향조절판의 일단부에 상기 와이어로드가 끼워 설치되는 끼움부를 설치하여, 상기 방향조절판의 끼움부를 상기 와이어로드에 삽입 설치하여 상기 와이어로드를 중심으로 상기 방향조절판이 회동되는 코안다 선풍기.
   
6. 삭제
7. 제3항에 있어서,
   상기 송풍팬수단의 상부면에는 얼음이나 냉매를 수납시킬 수 있도록 하는 받침수단이 더 설치 구비되는 코안다 선풍기.
   
8. 제3항에 있어서,
   상기 지지스탠드에는 상기 송풍팬수단의 송풍 방향을 바꾸어 줄 수 있도록 하는 절곡수단이 더 구비되는 코안다 선풍기.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 유체가이드코안다판에는 상기 송풍팬수단을 덮어 보호할 수 있도록 하는 덮개가 더 설치 구비되고,
   상기 유체가이드코안다판을 형성하는 상기 라운드부의 외측에는 상부에서 하부 방향으로 다수 개의 리브가 더 설치 구비되는 코안다 선풍기.

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