KR102002357B1 - 듀얼 팬 모터 - Google Patents

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KR102002357B1
KR102002357B1 KR1020180042535A KR20180042535A KR102002357B1 KR 102002357 B1 KR102002357 B1 KR 102002357B1 KR 1020180042535 A KR1020180042535 A KR 1020180042535A KR 20180042535 A KR20180042535 A KR 20180042535A KR 102002357 B1 KR102002357 B1 KR 102002357B1
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장정철
이지민
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뉴모텍(주)
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Abstract

본 발명에 따른 듀얼 팬 모터는 스테이터가 설치된 본체(10); 상기 스테이터와 대향되도록 위치하여 회전하는 로터와 결합되어 함께 회전하고 상기 본체(10)의 상부 및 하부로 연장되는 샤프트(13); 상기 샤프트(13)의 상부에 결합되는 제1 팬(21); 및 상기 샤프트(13)의 하부에 결합되는 제2 팬(31); 을 포함하여 이루어지고, 상기 제1 팬(21)에는 제1 단방향 베어링(40)이 결합되어 상기 제1 단방향 베어링(40)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 상부에 회전 가능하도록 결합되고, 상기 제2 팬(31)에는 제2 단방향 베어링(50)이 결합되어 상기 제2 단방향 베어링(50)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 하부에 회전 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 팬 모터{Motor for Dual Fans with One Shaft}
본 발명은 듀얼 팬 모터에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명은 하나의 모터 샤프트에 두 개의 부하를 결합시키되 각각의 부하를 별도로 작동시킬 수 있는 듀얼 팬 모터에 관한 것이다.
일반적으로 차량에는 실내의 공기를 순환시키기 위한 공조기 팬 모터가 적용되고 있다. 이러한 공조기 팬 모터는 에어컨이나 히터가 위치하고 있는 차량의 앞부분에 위치하고 있다. 그러나 최근 승용차가 대형화되고 있고 레저용 차량이나 스포츠 유틸리티 차량은 실내가 넓기 때문에 차량의 뒷좌석이나 트렁크 부분에도 공조기 팬 모터를 적용하고 있다. 한편, 최근 고급 레저용 차량이나 스포츠 유틸리티 차량의 경우 트렁크 쪽에 차량의 청소를 위한 진공 청소기가 설치되는 경우가 있다. 이와 같은 진공 청소기를 위해서 먼지를 흡입하기 위한 팬 모터가 필요하다.
이렇게 하나의 차량에 공기 순환을 위한 공조 시스템(HVAC: Heating Ventilation and Air Conditioning)과 진공 청소기를 함께 적용하는 경우, HVAC 용 팬 모터와 청소기용 팬 모터를 별도로 적용해야 한다. 이렇게 두 개의 모터를 별도로 적용하는 경우 제조 비용이 증가하고 두 개의 모터를 위한 공간 설계에 있어서도 일정한 제약이 따를 수 있다. 따라서, 공조 시스템에 사용되는 팬 모터에 청소기를 위한 팬을 추가하여 하나의 모터로 두 가지 기구에 사용할 수 있다면 상술한 문제점을 해결할 수 있다.
미국 특허 제6,896,478호에서는 하나의 모터에 축방향으로 두 개의 팬을 연결하고, 각각의 팬이 위치하는 챔버를 통해 공기를 순환시키는 듀얼 팬 송풍기에 대해 개시하고 있다. 이 특허에서는 하나의 모터 축이 회전할 때 모터 축 양단에 각각 결합된 두 개의 팬이 함께 회전하여 하나의 모터로 두 개의 팬을 동시에 작동시키는 기술에 대해 제시하고 있다. 그러나, 두 개의 팬은 언제나 함께 작동하여야 하기 때문에 차량의 공조기와 진공 청소기에 동시에 적용하면 공조기 팬과 청소기 팬을 항상 동시에 작동시켜야 하기 때문에 적용이 불가능한 문제가 있다.
이에 본 발명자들은 상술한 문제점을 해결하기 위해 하나의 모터 축에 두 개의 팬을 결합하되, 두 개의 팬이 동시에 회전하지 아니하고 선택적으로 구동시킬 수 있는 듀얼 팬 모터를 제안하고자 한다.
본 발명의 목적은 하나의 모터로 두 개의 팬을 선택적으로 구동시킬 수 있는 듀얼 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 블로워 팬이 장착된 공조기 모터의 샤프트에 청소용 흡입 팬을 함께 결합하여 공조기 및 청소기를 겸용으로 사용할 수 있는 듀얼 팬 모터를 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 내재되어 있는 목적은 아래 설명하는 본 발명에 의하여 모두 용이하게 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 듀얼 팬 모터는
스테이터가 설치된 본체(10);
상기 스테이터와 대향되도록 위치하여 회전하는 로터와 결합되어 함께 회전하고 상기 본체(10)의 상부 및 하부로 연장되는 샤프트(13);
상기 샤프트(13)의 상부에 결합되는 제1 팬(21); 및
상기 샤프트(13)의 하부에 결합되는 제2 팬(31);
을 포함하여 이루어지고,
상기 제1 팬(21)에는 제1 단방향 베어링(40)이 결합되어 상기 제1 단방향 베어링(40)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 상부에 회전 가능하도록 결합되고,
상기 제2 팬(31)에는 제2 단방향 베어링(50)이 결합되어 상기 제2 단방향 베어링(50)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 하부에 회전 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서, 상기 샤프트(13)이 한 쪽 방향으로 회전하면 상기 제1 팬(21) 또는 상기 제2 팬(31) 중 어느 하나만 상기 샤프트(13)와 같은 방향으로 회전하고 다른 하나는 회전하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에서, 상기 제1 단방향 베어링(40)은 상기 샤프트(13)의 상부가 삽입되는 상기 제1 팬(21)의 중앙 고정부(21A)에 결합되고, 상기 제1 단방향 베어링(40)의 외륜(40A)에 형성된 끼움돌기(40A')가 상기 중앙 고정부(21A)의 내측 둘레면에 형성된 끼움 요입부(21A')에 결합되도록 하여도 좋다.
본 발명에서, 상기 제2 단방향 베어링(50)은 상기 샤프트(13)의 하부가 삽입되는 상기 제2 팬(31)의 중앙 고정부(31A)에 결합되고, 상기 제2 단방향 베어링(50)의 외륜(50A)에 형성된 끼움돌기(50A')가 상기 중앙 고정부(31A)의 내측 둘레면에 형성된 끼움 요입부(31A')에 결합되도록 하여도 좋다.
본 발명에 따른 듀얼 팬 모터는, 상기 본체(10)의 하부에 결합되는 안내 하우징(32); 및 상기 안내 하우징(32)의 하부에 결합되는 유도 하우징(33)을 더 포함하고, 상기 유도 하우징(33)의 내측에는 상부는 넓고, 하부는 좁은 형상의 공기 유도 안내판(33A)이 설치되어도 좋다.
본 발명은 하나의 모터로 두 개의 팬을 선택적으로 구동시킬 수 있는 듀얼 팬 모터를 제공하는 발명의 효과를 갖는다. 나아가 본 발명은 블로워 팬이 장착된 공조기 팬 모터의 샤프트에 청소용 흡입 팬을 함께 적용하여 공조기 및 청소기를 겸용으로 사용할 수 있는 듀얼 팬 모터를 제공하여, 차량에 설치되는 모터의 공간과 비용을 줄일 수 있으며, 차량에서 소요되는 전력을 절감할 수 있는 발명의 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터의 측면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터의 단면도이다.
도 1은 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터(100)의 사시도이고, 도 2는 듀얼 팬 모터(100)를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 측면도이다. 도 1 내지 도 3을 함께 참조하면, 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터는 본체(10), 제1 팬 유닛(20), 제2 팬 유닛(30)으로 이루어진다.
본체(10)는 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)을 포함하며, 본체의 중앙부에는 샤프트(13)이 관통한다. 샤프트(13)의 상부 및 하부는 각각 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)의 상하부로 돌출되어, 샤프트(13)의 상부 및 하부에 각각 부하가 결합된다. 본 발명에서는 2 개의 팬이 샤프트(13)의 상부 및 하부에 각각 결합된다. 즉, 샤프트(13)의 상부에 제1 팬(21)이 결합되고, 샤프트(13)의 하부에 제2 팬(31)이 결합된다.
제1 팬 유닛(20)은 본체(10)의 상부에 위치하며, 샤프트(13)의 상부에 결합되는 제1 팬(21)을 포함한다. 제1 팬은 바람직하게 자동차의 공조 장치를 구성하는 블로워 팬일 수 있다. 제1 팬(21)의 중앙에는 제1 단방향 베어링(40)의 외륜(40A) 부분이 고정되어 결합되며, 제1 단방향 베어링(40)의 내륜(40B)에는 샤프트(13)의 상부가 회전 가능하도록 결합된다. 샤프트(13)가 한 쪽 방향으로 회전할 때에는 제1 팬(21)과 함께 회전하며, 다른 한 쪽 방향으로 회전할 때에는 제1 팬(21)은 회전하지 않는 상태로 샤프트(13)만 회전한다.
제2 팬 유닛(30)은 본체(10)의 하부에 위치하며, 샤프트(13)의 하부 말단에 결합되는 제2 팬(31)을 포함한다. 제2 팬(31)은 바람직하게 진공 청소기용 흡입 팬이며, 따라서 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터(20)는 차량에 사용되는 블로워 팬과 진공 청소기용 팬을 하나의 모터로 구동할 수 있다. 이와 같이, 제2 팬(31)은 청소기 용으로 사용되기 때문에, 본체(10)의 하부에 볼트(B) 등에 의해 결합되는 안내 하우징(32)과, 안내 하우징(32)의 하부에 결합되는 유도 하우징(33)이 이루는 공간의 내부에 위치한다.
제2 팬(31)의 중앙에는 제2 단방향 베어링(50)의 외륜(50A)이 고정되어 결합되며, 제2 단방향 베어링(50)의 내륜(50B)에는 샤프트(13)의 하부가 회전 가능하도록 결합된다. 샤프트(13)가 한 쪽 방향으로 회전할 때에는 제2 팬(31)과 함께 회전하며, 다른 한 쪽 방향으로 회전할 때에는 제2 팬(31)은 회전하지 않는 상태로 샤프트(13)만 회전한다.
이와 같은 구성을 통해 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터(100)는 하나의 팬이 회전할 때, 다른 하나의 팬은 회전하지 않도록 할 수 있다. 예를 들어, 샤프트(13)가 상부에서 내려다 보았을 때 시계방향으로 회전하는 경우, 제1 팬(21)이 시계방향으로 샤프트(13)와 함께 회전하도록 하고, 제2 팬(31)은 회전하지 않고 제자리에서 회전하도록 제1 및 제2 단방향 베어링(40, 50)을 이용해 구현할 수 있다. 샤프트(13)가 시계 반대 방향으로 회전하는 경우, 반대로 제2 팬(31)만 시계 반대 방향으로 샤프트(13)와 함께 회전하고, 제1 팬(21)은 회전하지 않도록 할 수 있다. 이러한 구성을 통해 하나의 모터로 두 개의 팬을 구동하되, 둘 중 하나의 팬만 구동하고 다른 하나의 팬은 구동하지 않도록 할 수 있다.
제2 팬(31)은 안내 하우징(32)과 유도 하우징(33)이 이루는 내부 공간에 위치한다. 안내 하우징(32)에는 공기 배출 구멍(32')이 복수 개로 형성되어 있다. 유도 하우징(33)은 안내 하우징(32)의 하부에 결합되며, 유도 하우징(33)의 중심부에는 흡입 유로(200)가 연결되어, 제2 팬(31)에 의해 흡입되는 공기가 안내 하우징(32)과 유도 하우징(33)의 내부 공간으로 유도된다. 유도 하우징(33)의 내부 공간으로 유도된 공기는 안내 하우징(32)의 공기 배출 구멍(32')을 통해 배출된다.
도 4는 본 발명에 따른 듀얼 팬 모터(100)의 단면도이다. 도 4를 참조하면, 본체(10)를 이루는 상부 하우징(11)의 중심부에는 상부 베어링(11A)이 결합되고, 하부 하우징(12)의 중심부에는 하부 베어링(11B)이 결합된다. 상부 베어링(11A)과 하부 베어링(11B)은 샤프트가 양방향으로 회전 가능하도록 지지한다. 상부 베어링(11A)과 하부 베어링(11B)의 사이에 샤프트(13)에는 로터(11C)가 샤프트(13)와 함께 회전하도록 결합된다. 로터(11C)의 주변에는 스테이터(11D)가 대향되도록 상부 하우징(11)에 결합된다. 스테이터(11D)에 전원을 공급하기 위한 전원 커넥터(10A)는 상부 하우징(11) 또는 하부 하우징(12)의 측면에 형성된다.
스테이터(11D)에 전원이 인가되어 로터(11C)가 한 방향으로 회전하여 제2 팬(31)이 구동되면, 제1 팬(21)은 구동하지 않는다. 이 때, 외부의 공기는 흡입 유로(200)을 통해 제2 팬 유닛(30)의 내부로 유입되며, 유입되는 공기는 유도 하우징(33)의 내부에 설치된 공기 유도 안내판(33A)에 의해 안내될 수 있다. 공기 유도 안내판(33A)은 상부는 넓고 하부는 좁은 형상을 가질 수 있다. 스토퍼(34)는 제2 팬(31)과 공기 유도 안내판(33A) 사이에 설치되어, 제2 팬(31)이나 제2 단방향 베어링(50)이 공기 유도 안내판(33A)과 접촉하는 것을 방지해 준다.
제1 단방향 베어링(40)은 제1 팬(21)의 중앙 고정부(31A)에 결합된다. 제1 단방향 베어링(40)의 외륜(40A)에는 끼움 돌기(40A')가 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다. 이 끼움 돌기(40A')는 중앙 고정부(21A)에 형성한 끼움 요입부(21A')에 끼워짐으로써 제1 단방향 베어링(40)이 중앙 고정부(21A)에 보다 견고하게 결합되도록 한다. 따라서, 제1 팬 유닛(20)의 작동 시에 제1 단방향 베어링(40)의 이탈을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 제2 단방향 베어링(50)은 제2 팬(31)의 중앙 고정부(31A)에 결합된다. 제2 단방향 베어링(50)의 외륜(50A)에는 끼움 돌기(50A')가 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다. 이 끼움 돌기(50A')는 중앙 고정부(31A)에 형성한 끼움 요입부(31A')에 끼워짐으로써 제2 단방향 베어링(50)이 중앙 고정부(31A)에 보다 견고하게 결합되도록 한다. 따라서, 제2 팬 유닛(30)의 작동 시에 제2 단방향 베어링(50)의 이탈을 방지할 수 있다.
이와 같은 구성의 본 발명은 듀얼 팬 모터(100)의 상부와 하부에 각각 팬을 결합시키고, 각각의 팬을 별도로 구동할 수 있기 때문에, 두 개의 부하를 하나의 모터로 각각 개별적으로 구동시킬 수 있다. 그러므로, 자동차의 공조기용 팬 모터와 청소기용 흡입 모터를 별도로 구비하지 않고 하나의 모터로 구현할 수 있어 제조 비용을 절감하고 모터가 차지하는 공간을 줄일 수 있는 이점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 설명은 본 발명의 이해를 위하여 예를 들어 설명한 것에 불과할 뿐, 본 발명의 보호범위를 정하고자 하는 것이 아님을 유의하여야 한다. 본 발명의 보호범위는 아래 첨부된 청구범위에 의하여 정하여지며, 이 범위 내에서 본 발명의 단순한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10 : 본체 11 : 상부 하우징
11A : 상부 베어링 11B : 하부 베어링
11C : 로터 11D : 스테이터
12 : 하부 하우징 13: 샤프트
20 : 제1 팬 유닛 21 : 제1 팬
21A : 중앙 고정부 21A' : 끼움 요입부
30 : 제2 팬 유닛 31 : 제2 팬
32 : 안내 하우징 33 : 유도 하우징
34 : 스토퍼
40 : 제1 단방향 베어링 50 : 제2 단방향 베어링
100 : 모터 200 : 흡입 유로

Claims (5)

  1. 스테이터가 설치된 본체(10);
    상기 스테이터와 대향되도록 위치하여 회전하는 로터와 결합되어 함께 회전하고 상기 본체(10)의 상부 및 하부로 연장되는 샤프트(13);
    상기 샤프트(13)의 상부에 결합되는 제1 팬(21); 및
    상기 샤프트(13)의 하부에 결합되는 제2 팬(31);
    을 포함하여 이루어지고,
    상기 제1 팬(21)에는 제1 단방향 베어링(40)이 결합되어 상기 제1 단방향 베어링(40)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 상부에 회전 가능하도록 결합되고,
    상기 제2 팬(31)에는 제2 단방향 베어링(50)이 결합되어 상기 제2 단방향 베어링(50)의 내륜이 상기 샤프트(13)의 하부에 회전 가능하도록 결합되며,
    상기 샤프트(13)가 한 쪽 방향으로 회전하면 상기 제1 팬(21) 또는 상기 제2 팬(31) 중 어느 하나만 상기 샤프트(13)와 같은 방향으로 회전하고 다른 하나는 회전하지 않는 것을 특징으로 하는 듀얼 팬 모터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 단방향 베어링(40)은 상기 샤프트(13)의 상부가 삽입되는 상기 제1 팬(21)의 중앙 고정부(21A)에 결합되고, 상기 제1 단방향 베어링(40)의 외륜(40A)에 형성된 끼움돌기(40A')가 상기 중앙 고정부(21A)의 내측 둘레면에 형성된 끼움 요입부(21A')에 결합되는 것을 특징으로 하는 듀얼 팬 모터.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 단방향 베어링(50)은 상기 샤프트(13)의 하부가 삽입되는 상기 제2 팬(31)의 중앙 고정부(31A)에 결합되고, 상기 제2 단방향 베어링(50)의 외륜(50A)에 형성된 끼움돌기(50A')가 상기 중앙 고정부(31A)의 내측 둘레면에 형성된 끼움 요입부(31A')에 결합되는 것을 특징으로 하는 듀얼 팬 모터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 본체(10)의 하부에 결합되는 안내 하우징(32); 및
    상기 안내 하우징(32)의 하부에 결합되는 유도 하우징(33);
    을 더 포함하고, 상기 유도 하우징(33)의 내측에는 상부는 넓고, 하부는 좁은 형상의 공기 유도 안내판(33A)이 설치되는 것을 특징으로 하는 듀얼 팬 모터.
KR1020180042535A 2018-04-12 2018-04-12 듀얼 팬 모터 KR102002357B1 (ko)

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