KR102505058B1 - 선풍기 - Google Patents

Abstract

본 출원은 선풍기를 개시하며, 선풍기는 지지대, 제1 모터, 제1 팬 블레이드, 제2 모터, 제2 팬 블레이드 및 전기 제어 보드를 포함하며, 상기 제1 모터는 상기 지지대에 장착되고, 상기 제1 모터는 제1 회전축을 구비하며, 상기 제1 팬 블레이드는 상기 제1 회전축에 장착되고, 상기 제2 모터는 상기 지지대에 장착되고, 상기 제2 모터는 제2 회전축을 구비하고 상기 제1 모터와 동축으로 설치되며, 상기 제2 팬 블레이드는 상기 제2 회전축에 장착되며, 상기 제2 팬 블레이드의 기울기 방향은 상기 제1 팬 블레이드의 기울기 방향과 반대되며, 상기 전기 제어 보드는 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 전기 연결시키고 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 상대적인 회전을 제어한다.

Description

선풍기

본 출원은 2018년 7월 9일에 제출한 발명의 명칭이 “선풍기”인 201810749400.0호 중국 특허 출원 및 발명의 명칭이 “선풍기”인 제201821084768.1호 중국 특허 출원의 우선권을 주장하는 바, 당해 중국 특허 출원의 모든 내용은 참조로 본원에 원용된다.

본 출원은 가정용 전기 기구의 기술 분야에 관한 것으로, 특히는 선풍기에 관한 것이다.

전기 선풍기는 상이한 기능 및 형태에 따라 천장 선풍기, 테이블 선풍기, 플로어 선풍기, 벽걸이 선풍기, 환기 선풍기, 에어컨 선풍기 등과 같은 여러가지로 구분될 수 있으며, 상이한 바람 진입 및 방출 방식에 따라 축 흐름 유형의 선풍기, 교차 흐름 유형의 선풍기, 원심 흐름 유형의 선풍기 및 크로스 흐름 유형의 선풍기 등과 같은 여러가지로 구분될 수 있다. 여기서, 가정용 테이블 선풍기 및 플로어 선풍기는 대부분 축 흐름 유형의 선풍기이며, 일반적인 경우에 가정용 테이블 선풍기 및 플로어 선풍기의 풍량이 상대적으로 작으며, 높은 단계일 경우 풍량이 상대적으로 크나, 높은 단계의 대 풍량일 경우 발생되는 소음도 상대적으로 크게 되어, 사용 환경은 일반적으로 실내이며 소음의 영향도 더 커지게 된다. 또한, 축 흐름 유형의 선풍기의 바람 방출 모드가 단일하여, 상대적으로 먼 송풍 거리가 필요할 경우 및 상대적으로 가까운 송풍 거리가 필요할 경우에 적용될 수 없다. 예를 들어, 거실 면적이 상대적으로 클 경우, 일반적인 가정용 플로어 선풍기의 송풍 거리는 거실의 일측에서 거실의 타측까지 바람을 불기 어려우며, 특히는 스윙되며 바람을 방출할 경우, 그의 송풍 거리는 더욱 가까워지게 되며, 침실 면적이 상대적으로 작고 노인이나 유아에게 바람을 공급할 필요가 있을 경우, 거리가 너무 가까워 쉽게 상대적으로 빠른 체감 풍속을 느끼게 되어, 노인이나 유아의 건강에 불리하게 된다.

본 출원의 주요한 목적으로서, 현재의 전기 선풍기의 송풍 모드가 단일하여 실제의 수요에 따라 풍량 및 송풍 거리에 대해 구체적인 조절을 진행하지 못하는 문제점을 해결하기 위한 선풍기를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 실현하기 위하여, 본 출원에서 제출하는 선풍기는 지지대, 제1 모터, 제1 팬 블레이드, 제2 모터, 제2 팬 블레이드 및 전기 제어 보드를 포함하되, 상기 제1 모터는 상기 지지대에 장착되고, 상기 제1 모터는 제1 회전축을 구비하며, 상기 제1 팬 블레이드는 상기 제1 회전축에 장착되고, 상기 제2 모터는 상기 지지대에 장착되고, 상기 제2 모터는 제2 회전축을 구비하고 상기 제1 모터와 동축으로 설치되며, 상기 제2 팬 블레이드는 상기 제2 회전축에 장착되며, 상기 제2 팬 블레이드의 기울기 방향은 상기 제1 팬 블레이드의 기울기 방향과 반대되며, 상기 전기 제어 보드는 상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 전기 연결시키고 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 상대적인 회전을 제어한다.

선택적으로, 상기 전기 제어 보드는 회전 속도 비율 조절 모듈, 속도 조절 모듈 및 조향 조절 모듈을 포함하되, 상기 회전 속도 비율 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 속도 비율을 조절 및 고정하도록 구성되고, 상기 속도 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 속도를 동기적으로 조절하도록 구성되고, 상기 조향 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 방향을 전환시키도록 구성된다.

선택적으로, 상기 조향 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터가 작동될 경우 상기 조향 조절 모듈을 차단시키기 위한 보호 스위치를 포함한다.

선택적으로, 상기 전기 제어 보드는 단계 조절 모듈을 더 포함하고, 상기 단계 조절 모듈은 단계를 편집할 수 있는 에디터 및 메모리를 포함하고, 상기 단계 조절 모듈은 다수의 기정 단계 선택 버튼과 적어도 하나의 자체 정의 단계 선택 버튼을 더 포함한다.

선택적으로, 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 수량은

이고, 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 수량은

이며, 상기 제1 팬 블레이드의 비틀림각은

이고, 상기 제2 팬 블레이드의 비틀림각은

이며, 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 수량과 제2 팬 블레이드의 블레이드 수량의 비율과 상기 제1 팬 블레이드의 비틀림각과 제2 팬 블레이드의 비틀림각의 비율의 승적을 제1 차이 계수로 정의할 경우, 제1 차이 계수는

이고, 상기 제1 차이 계수는

이다.

선택적으로, 상기 제1 차이 계수는

이다.

선택적으로, 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이는

이고, 면적은

이며, 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이는

이고, 면적은

이며, 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 면적과 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이의 비율과 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 면적과 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이의 비율의 승적을 제2 차이 계수로 정의할 경우, 제2 차이 계수는

이고, 상기 제2 차이 계수는

이다.

선택적으로,

이다.

선택적으로, 상기 제1 팬 블레이드와 상기 제2 팬 블레이드의 간격이 L일 경우,

이다.

선택적으로,

，

이다.

선택적으로, 상기 선풍기는 상기 제1 회전축에 장착되는 제3 팬 블레이드를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 제3 팬 블레이드는 제1 팬 블레이드의 외측에 설치되고, 상기 제3 팬 블레이드의 블레이드 길이는 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이보다 작다.

선택적으로, 상기 선풍기는 상기 제2 회전축에 장착되는 제4 팬 블레이드를 더 포함한다.

선택적으로, 상기 제4 팬 블레이드는 상기 제1 팬 블레이드와 상기 제2 팬 블레이드 사이에 설치되고, 상기 제4 팬 블레이드의 블레이드 길이는 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이보다 작다.

본 출원의 기술적 방안은 서로 독립적인 제1 모터와 제2 모터를 이용하여 제1 팬 블레이드와 제2 팬 블레이드의 회전을 구동시키고, 중앙 제어 시스템을 통해 제1 모터와 제2 모터의 회전 속도 비율에 대한 조절을 진행함으로써, 본 출원의 선풍기는 기류를 빠르게 분산시키는 부드러운 바람 방출 능력으로부터 기류를 집결시키는 원거리 바람 방출 능력까지 구비할 수 있으며, 수요에 따라 상이한 바람 방출 모드 사이의 신속한 조절을 진행할 수 있다.

본 출원의 실시예 또는 선행 기술 중의 기술적 방안을 보다 명확하게 설명하기 위하여, 아래에 실시예 또는 선행 기술에 대한 설명에 이용하기에 필요한 첨부된 도면에 대한 소개를 진행하기로 하며, 아래의 설명 중의 첨부된 도면은 단지 본 출원의 일부의 실시예일 뿐, 당해 기술 분야의 당업자는 진보성 노동이 없이 이러한 첨부된 도면에 도시된 구조에 따라 기타의 도면을 획득할 수도 있음을 자명할 것이다.
도 1은 본 출원의 선풍기의 개략적 분해 구성도이다.
도 2는 본 출원의 선풍기의 블레이드 및 모터의 개략적 측면 구성도이다.
도 3은 본 출원의 선풍기의 블레이드 및 모터의 개략적 구성도이다.
도 4는 본 출원의 선풍기의 다른 일 실시예의 모터와 선풍기의 개략적 구성도이다.
도면 부호 설명:

실시예를 결부하여 첨부된 도면을 참조로 본 출원의 목적에 대한 구현, 기능 특점 및 장점에 대한 진일보의 설명을 진행하기로 한다.

아래에 본 출원의 실시예 중의 첨부된 도면을 결부하여 본 출원의 실시예 중의 기술 방안에 대한 명확하고 완정한 설명을 진행하기로 한다. 설명된 실시예는 단지 본 출원의 일부의 실시예일 뿐, 전부의 실시예가 아님이 분명할 것이다. 본 출원 중의 실시예를 기반으로, 당해 기술 분야의 당업자가 진보성 노동이 없이 획득한 모든 기타의 실시예는 모두 본 출원의 보호 범위에 해당된다.

본 출원의 실시예에 방향성 지시(예컨대, 상, 하, 좌, 우, 전, 후……)가 관련될 경우, 해당 방향성 지시는 단지 임의의 특정된 자세(예컨대, 도면에 도시된 바와 같음)에서 각 부재 사이의 상대적 위치 관계, 운동 상황 등을 해석하기 위한 것이며, 해당 특정된 자세가 변화될 경우, 해당 방향성 지시도 대응되게 변화됨을 설명하고자 한다.

또한, 본 출원의 실시예에 “제1”, “제2” 등에 관련된 설명이 가 관련될 경우, 해당 “제1”, “제2” 등의 설명은 단지 설명의 목적으로 이용될 뿐, 상대적인 중요성을 나타내거나 암시하거나 기재된 기술적 특징의 수량을 암시적으로 나타내는 것으로 이해하여서는 아니된다. 따라서, “제1”, “제2”로 한정된 특징은 적어도 하나의 해당 특징을 명시적으로 또는 암시적으로 포함할 수 있다. 또한, 각 실시예 사이의 기술적 방안은 상호 결합될 수 있으나, 반드시 당해 기술 분야의 당업자가 실현할 수 있는지를 기초로 하여야 하며, 기술적 방안의 결합이 서로 모순되거나 실현될 수 없을 경우, 이러한 기술적 방안의 결합은 존재하지 않으며, 본 출원에서 청구하는 보호 범위 내에도 포함되지 않는 것으로 시인하여야 한다.

가정용 플로어 선풍기, 테이블 선풍기 등과 같은 축 흐름 유형의 선풍기는 하나의 모터를 이용하여 모터의 회전축에 고정된 경사진 블레이드의 회전을 구동하여, 모터의 축 방향을 따라 공기를 구동시키는 바람 방출 방식을 이용하며, 이러한 선풍기는 구조가 간단하고, 바람 방출 방식이 직접적이며, 응용도 제일 보편적이다. 그러나, 이러한 선풍기의 블레이드에 의해 직접적으로 추진되는 공기는 축 방향을 따른 운동량 이외에 블레이드와 공기의 마찰로 인해 기체에서 발생되는 회전축 방향과 수직되는 운동량을 더 구비하며, 여기서, 축 방향과 수직되는 기류의 운동량은 기류를 확산시켜, 기류가 확산된 이후 에어 빔의 단면이 커지게 되며, 축 방향을 따라 운동할 경우 인가되는 저항력이 급격하게 증가되어, 축 방향에서의 상대적으로 가까운 유효 송풍 거리를 초래하게 되며, 특히는 선풍기가 스윙되며 바람을 방출할 경우, 축 방향에서의 유효 송풍 거리는 단일 방향에서 바람을 방출할 때의 송풍 거리보다 더 가깝게 된다.

“메이디 FS40-12DR” 플로어 선풍기를 대상으로 풍량 테이블의 바람 속도 검출 테스트를 진행하였고, 기타의 플로어 선풍기와 기본적으로 동일하며, 메이디 FS40-12DR의 최대 바람 방출 속도는 4m/s 정도이다. 선풍기를 턴온하여 최고 단계로 조절하고, 풍량 테이블을 선풍기의 축선 전방의 상이한 거리에 배치하고, 풍속에 대한 검출을 진행하며, 검출된 데이터는 아래와 같다.

실험 데이터로부터 알 수 있는 바, 선풍기 감쇠는 비선형 감쇠이고, 속도가 높을 수록 감쇠는 더욱 빨리 진행되고, 3m의 위치에서 1.65m/s로 감쇠되며, 사람이 바람을 느끼게 되려면 풍속이 1.6m/s 정도여야 한다. 상술한 실험 데이터로부터, 일반적인 플로어 선풍기의 유효 송풍 거리는 3m 정도이고, 일상적인 사용 경험과 일치하다는 결론을 얻을 수 있다.

일반적으로, 3m의 유효 송풍 거리는 대부분의 응용 정경의 요구를 만족시킬 수 있으나, 플로어 선풍기 등의 축 흐름 유형의 선풍기를 턴온하여 높은 단계로 조절할 경우 발생되는 소음이 상대적으로 커지게 된다. 마찬가지로, “메이디 FS40-12DR”로 단계와 소음의 비교 실험(단계가 높을 수록 바람 방출 속도가 더욱 높음)을 진행한다. “메이디 FS40-12DR”는 유사 제품들에서 기계적 소음 제어가 더 좋으며, 작동 과정에 부품의 기계적 진동이나 마찰로 인한 소음이 거의 없으므로, 검출된 소음은 모두 블레이드로 기류를 불때 발생되는 소음으로 볼 수 있다. FS40-12DR는 삼단계를 구비하고, 선풍기와 2미터 떨어진 위치에서 각 단계에 대응되는 소음 크기에 대한 검출을 진행하며, 검출된 데이터는 아래와 같다.

낮에 소음이 50 데시벨을 초과할 경우, 밤에 소음이 45 데시벨을 초과할 경우 정상적인 수면과 휴식에 영향을 미치게 된다. 음향 환경 품질 기준에 따라, 0 유형의 음향 환경 구역(재활 구역 등의 특별히 조용함이 필요한 구역)은 낮 소음이 50 데시벨 이하이고 밤 소음이 40 데시벨 이하로 요구되고, 1 유형의 음향 환경 구역(거주 주택, 의료 및 건강 관리, 문화 교육, 과학 연구 및 설계, 행정 사무를 주요한 기능으로 하는 조용함을 유지하여야 하는 구역)은 낮 소음이 55 데시벨 이하이고 밤 소음이 45 데시벨 이하로 요구된다. 이로부터 알 수 있는 바, 종래의 플로어 선풍기는 밤에 사용될 경우, 그의 최대 단계일 경우에 발생되는 소음은 수면과 휴식에 비교적 현명한 영향을 미치게된다. 심지어 낮에 사용될 경우, 그의 최대 단계일 경우에 발생되는 소음도 0 유형의 음향 환경 구역의 요구에 부합되지 않는다.

따라서, 종래의 단일 모터 단일 블레이드 구조의 플로어 선풍기는 충분히 조용함을 유지하는 전제 하에 충분한 유효 송풍 거리를 확보할 수 없게 된다. 아울러, 종래의 플로어 선풍기는 일부의 상대적으로 큰 공간의 송풍 요구, 예컨대 상대적으로 큰 면적을 가지는 거실 등의 요구의 정경도 만족시킬 수 없다.

또한, 이러한 특수한 응용 정경에 있어서, 예컨대, 상대적으로 작은 면적을 가지는 침실 내에서 유아에게 송풍을 진행하거나 노인에게 송풍을 진행하는 등의 경우에, 더이상 상대적으로 큰 유효 송풍 거리가 필요한 것이 아니라, 기류를 신속하게 분산시키는 부드러운 바람으로, 상대적으로 큰 풍속이 유아 또는 노인의 몸에 직접적으로 불어지는 것을 피면하여야 한다. 현재에, 사람들은 일반적으로 선풍기를 벽면을 향하게 하여, 기류에 대한 벽의 반동으로 기류를 신속하게 분산시키는 목적을 실현하며, 선풍기에 대한 직접적인 조절을 통해 이러한 목적을 실현할 수는 없다.

이를 위해, 본 출원은 선풍기를 제출한다. 본 출원에서 제출되는 선풍기는 두개의 모터를 이용하여 두개의 블레이드의 서로 반대되는 방향의 회전을 단독으로 제어하고, 두개의 블레이드의 기울기 방향은 서로 반대되므로, 두개의 블레이드가 반대되는 방향으로 회전할 경우 그의 바람 방출 방향은 동일하게 된다.

구체적으로, 본 출원의 실시예에 있어서, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 해당 선풍기는 지지대(100), 제1 모터(200), 제1 팬 블레이드(201), 제2 모터(300), 제2 팬 블레이드(301) 및 전기 제어 보드를 포함하되, 상기 제1 모터(200)는 상기 지지대(100)에 장착되고, 상기 제1 모터(200)는 제1 회전축(202)을 구비하며, 상기 제1 팬 블레이드(201)는 상기 제1 회전축(202)에 장착되며, 상기 제2 모터(300)는 상기 지지대(100)에 장착되고, 상기 제2 모터(300)는 제2 회전축(302)을 구비하고 상기 제1 모터(200)와 동축으로 설치되며, 상기 제2 팬 블레이드(301)는 상기 제2 회전축(302)에 장착되며, 상기 제2 팬 블레이드(301)의 기울기 방향은 상기 제1 팬 블레이드(201)의 기울기 방향과 반대되며, 상기 전기 제어 보드는 상기 제1 모터(200)와 상기 제2 모터(300)를 연결시키고 상기 제1 모터(200)와 상기 제2 모터(300)의 상대적인 회전을 제어한다.

제1 모터(200)는 제1 회전축(202)의 회전을 구동하여 제1 팬 블레이드(201)의 회전을 구동시키며, 마찬가지로, 제2 모터(300)는 제2 회전축(302)의 회전을 구동하여 제2 팬 블레이드(301)의 회전을 구동시킨다. 제1 모터(200)와 제2 모터(300)는 각각 전기 제어 보드에 전기적으로 연결되고, 상기 전기 제어 보드는 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 회전 방향 및 회전 속도를 각각 독립적으로 제어하여, 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 회전 방향을 반대로 유지시킨다.

듀얼 모터 카운터 스핀 동방향 바람 방출은 공기에 축 방향에서 중첩되는 구동 작용 및 반경 방향에서 서로 상쇄되는 구동 작용을 인가하여, 기류가 축 방향에서 운동할 때의 방해를 감소시켜, 기류를 전방으로 원활하게 운동시킨다. 두개의 블레이드의 회전 속도의 차이가 크지 않을 경우, 단일 블레이드의 바람 방출에 비해, 기류의 집결 효과가 현명하여, 더욱 먼 거리로 전송될 수 있다. 두개의 블레이드의 회전 속도가 상이함으로 인해 선풍기의 바람 방출 효과가 상이하게 되고, 아래에 선풍기의 출풍량 및 유효 송풍 거리에 대한 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율의 영향에 대한 구체적인 설명을 진행하기로 한다.

상기 전기 제어 보드는 회전 속도 비율 조절 모듈, 속도 조절 모듈 및 조향 조절 모듈을 포함하되, 상기 회전 속도 비율 조절 모듈은 상기 제1 모터(200)와 상기 제2 모터(300)의 회전 속도 비율을 조절 및 고정하도록 구성되고, 상기 속도 조절 모듈은 상기 제1 모터(200)와 상기 제2 모터(300)의 회전 속도를 동기적으로 조절하도록 구성되고, 상기 조향 조절 모듈은 상기 제1 모터(200)와 상기 제2 모터(300)의 회전 방향을 전환시키도록 구성된다.

조향 조절 모듈은 두가지 조절 모드를 구비하며, 한가지는 정방향 회전 모드이고, 다른 한가지는 역방향 회전 모드이며, 정방향 회전 모드에서 선풍기는 정방향으로 바람을 방출하고, 역방향 회전 모드에서 선풍기는 역방향으로 바람을 방출한다. 조향 조절 모듈은 조절 스위치 및 보호 스위치를 포함하며, 보호 스위치는 선풍기가 작동될 경우 조향 조절 모듈을 차단시켜, 선풍기가 작동될 경우 조향 조절 스위치를 트리거링하여 제1 모터(200)와 제2 모터(300)가 작동 과정에 역방향으로 운동하여 손상을 초래하는 것을 방지한다. 조향 조절 스위치는 선풍기가 작동을 정지할 경우 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 전력 공급 모드를 전환시켜 선풍기의 정방향 바람 방출 또는 역방향 바람 방출을 제어하도록 구성된다. 보호 스위치는 노멀 클로즈 스위치이고, 선풍기가 작동될 경우, 보호 스위치는 턴 온되어 조향 조절 모듈의 전력 공급을 차단시키고, 선풍기의 전원이 켜지고 작동되지 않을 경우, 보호 스위치는 턴 오프되어, 조향 조절 모듈은 정상적으로 작동될 수 있다.

단일 모터 단일 블레이드의 종래의 선풍기에 있어서, 모터의 출력 전력이 일정할 경우, 선풍기의 바람 방출 능력(주로 출풍량 및 유효 송풍 거리)에 영향을 미치는 요소로서, 블레이드의 블레이드 수량, 단일 블레이드의 면적, 블레이드의 비틀림각(블레이드가 회전할 경우, 블레이드의 폭 방향과 블레이드의 선 속도 방향의 협각), 블레이드의 길이, 블레이드의 폭 및 블레이드의 회전 속도 등 여러가지를 포함하며, 선풍기의 바람 방출 능력에 대한 이러한 요소들의 기여는 간단한 중첩인 것이 아니라, 서로 일정한 영향을 미치게 되며, 예를 들어, 블레이드가 직사각형과 동등할 경우, 단일 블레이드의 면적은 블레이드의 길이와 폭의 승적이며, 단일 블레이드의 면적이 일정할 경우, 블레이드의 길이가 클 수록, 선풍기의 총 출풍량은 커지나, 블레이드의 길이와 선풍기의 유효 바람 방출 거리 사이의 관계는 일치성을 구비하지 않으며, 블레이드의 길이가 너무 크거나 너무 작을 경우 선풍기의 유효 바람 방출 거리의 감소를 초래하게 된다.

본 출원에서 제출되는 선풍기에 있어서, 모터의 총 출력 전력이 일정할 경우, 단일 모터 단일 블레이드의 바람 방출 능력에 영향을 미치는 상술한 요소 이외에, 선풍기의 바람 방출 능력에 영향을 미치는 요소는 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 각자의 상술한 각 요소 사이의 관계 및 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 사이의 거리를 더 포함하며, 예를 들어, 기타 요소가 모두 동일한 조건 하에, 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도는 동시에 선풍기의 유효 송풍 거리 및 총 출풍량에 영향을 미치게 된다.

선풍기가 제1 팬 블레이드(201)의 일측에 바람을 방출하는 것을 예로 들면, 제1 팬 블레이드(201)의 회전 속도는

이고, 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도는

이며, 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 총 출력 전력을 일정하게 유지시키고, 단지 비틀림 방향이 상이한 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)를 이용하여, 상이한 회전 속도 비율의 경우에 선풍기 유효 송풍 거리와 총 출풍량의 비교 실험을 진행하며, 일부의 데이터는 아래와 같다.

이상의 실험 데이터로부터 알 수 있는 바, 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율이

일 경우, 출풍량이 상대적으로 높고, 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율이

일 경우, 유효 송풍 거리는 상대적으로 멀어진다. 또한,

일 경우, 출풍량 및 유효 송풍 거리의 감쇠량이 점차적으로 늦어지고,

일 경우, 출풍량의 감쇠 및 유효 송풍 거리의 감쇠가 모두 현저히 빨라지고, 유효 송풍 거리의 감쇠 속도가 출풍량의 감쇠 속도보다 현저히 높은 것을 유추할 수도 있다. 진일보의 실험을 통해, 데이터로부터 알 수 있는 바,

일 경우, 출풍량의 감쇠 속도가 현저히 낮아지고,

일 경우, 유효 송풍 거리가 제일 작다. 송풍 거리의 감쇠 속도가 출풍량의 감쇠 속도보다 현저히 클 경우, 송풍 단면이 현저히 증가하는 것을 유추할 수 있으며, 즉, 기류가 현저히 발산되게 된다. 원거리로 송풍이 필요할 경우, 회전 속도 비율 조절 모듈을 통해 조절을 진행하여, 회전 속도 비율

을 0.9 내지 1 사이로 제어하면, 최대 거리 유효 송풍을 실현할 수 있으며, 근거리 송충이 필요하고 기류가 신속하게 분산시키는 것이 필요할 경우, 회전 속도 비율 조절 모듈을 통해 회전 속도 비율

을 상대적으로 작은 값으로 제어할 수 있으며, 예컨대 0.4 내지 0.6 사이로 제어할 수 있다.

일반적인 선풍기는 통상적으로 3개의 단계를 구비하며, 본 출원의 선풍기도 단계의 기설정을 진행할 수 있으며, 구체적으로, 본 실시예 중의 전기 제어 보드는 단계 조절 모듈을 포함하고, 상기 단계 조절 모듈은 단계를 편집할 수 있는 에디터 및 메모리를 포함하고, 상기 단계 조절 모듈은 다수의 기정 단계 선택 버튼과 적어도 하나의 자체 정의 단계 선택 버튼을 더 포함한다. 본 출원의 선풍기는 상이한 바람 방출 모드를 실현할 수 있으며, 따라서, 기정의 단계는 기존의 풍속 제어 단계 이외에 바람 방출 모드의 단계를 더 포함하며, 예컨대, 기정의 단계에는 부드러운 바람 모드 단계 및 직바람 모드 단계가 포함되고, 부드러운 바람 모드에서

로 기설정하고, 직바람 모드에서

로 기설정하며, 상이한 풍속의 단계와 협동하여, 부드러운 바람 모드에서 다수의 단계로 바람을 방출하는 것과 직바람 모드에서 다수의 단계로 바람을 방출하는 것을 실현할 수 있다. 기정의 단계에는 일반 모드의 단계가 기정될 수도 있으며,

에 대응되고, 상대적으로 큰 유효 송풍 거리를 유지하는 전제하에, 기류도 일정한 발산각을 구비하여, 바람 감각이 알맞다. 또한, 사용자는 단계 에디터를 적용하여 자체 정의 단계를 설정할 수 있으며, 편집 가능한 내용은 총 출력 전력 및 회전 속도 비율을 포함하고, 편집이 완료된 후 메모리에 저장하고, 자체 정의 단계 선택 버튼과 관련시켜, 자체 정의 바람 방출 모드의 직접적인 호출 선택을 실현한다.

평면 형태의 블레이드를 이용할 경우, 조향 조절 모듈을 통해 모터의 회전 방향을 변화시키면, 바람 방출 방향이 반대되고, 바람 방출 효과에 대한 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율

의 영향은 더이상 전술한 내용이 직접적으로 적용되지 않으며, 도치되어 제2 팬 블레이드(301)와 제1 팬 블레이드(201)의 회전 속도 비율

로 대체되어야 하며, 호면 형태의 블레이드를 이용할 경우, 조향 조절 모듈을 통해 모터의 회전 방향을 변화시키면, 바람 방출 방향이 반대되나, 바람 방출 효과가 평면 형태의 블레이드를 이용할 경우와 차이점이 존재하여, 전반적인 바람 방출 능력이 어느정도 감소될 뿐 기타 방면은 상술한 내용에 기본적으로 부합되는 것을 지적하고자 한다.

본 출원의 기술적 방안은 서로 반대로 회전하는 모터를 이용하여 블레이드의 비틀림 방향이 반대되는 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)를 구동하여 축 방향을 따른 바람 방출을 구동하고, 전기 제어 보드를 통해 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 회전 속도를 일정한 범위 내로 제어하여 선풍기의 바람 방출 모드를 제어하며, 예컨대, 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율

을

의 범위내로 제어할 경우, 모터의 축 방향에 수직되는 기류의 운동량이 상쇄되어 기류가 더욱 집결되고, 출풍량이 더욱 커지고, 송풍 거리가 더욱 멀어질 수 있으며, 이로써 일정한 송풍 거리 요구를 만족하는 전제 하에, 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 회전 속도를 감소시켜, 선풍기가 작동될 때의 소음을 감소시킬 수 있으며, 전기 제어 보드를 통해 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 회전 속도 비율

을 0.55 이내로 제어하여, 바람 방출 기류가 더욱 빨리 분산시켜, 유아와 노인의 부드러운 바람 모드에 대한 송풍 요구를 만족시킬 수 있다. 또한, 전기 제어 보드의 회전 속도 비율 조절 모듈을 통해 제1 모터(200)와 제2 모터(300)의 회전 속도 비율을 조절하여, 선풍기가 기류를 빠르게 분산시키는 부드러운 바람 방출 기능으로부터 기류가 집결되는 원거리 송풍 기능까지 구비하도록 할 수도 있으며, 단계를 편집할 수 있는 에디터 및 메모리를 통해 사용자가 자주 이용하는 바람 방출 모드에 대해 편집 및 저장을 진행하여, 이를 자체 정의 단계로서 자체 정의 단계와 관련시킬 수 있으며, 설치를 완료한 후 원 클릭 선택을 통해 매번 사용할 필요가 있을 때 중복적인 설치가 필요하지 않게 된다.

선풍기의 두개의 모터의 회전 속도 비율이 바람 방출 효과에 영향을 미치는 것 이외에, 상기 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 수량

, 상기 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 수량

, 상기 제1 팬 블레이드(201)의 비틀림각

, 상기 제2 팬 블레이드(301)의 비틀림각

의 수치 및 서로간의 관계도 바람 방출 효과에 영향을 미치게 된다. 상대적으로 많은 영향 요소가 선풍기의 바람 방출 능력에 공동으로 영향을 미치고 구체적인 산출이 어려워, 이러한 영향 요소들의 관계를 어떻게 조합하여야만 최적의 설계를 실현할 수 있는가 하는 것이 이론적 및 실험적 방면에서 어려움에 직면하게 된다.

이를 위해, 상기 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 수량과 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 수량 사이의 비율과 상기 제1 팬 블레이드(201)의 비틀림각과 제2 팬 블레이드(301)의 비틀림각 사이의 비율의 승적을 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 사이의 제1 차이 계수로 정의하고, 상기 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 면적과 상기 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이 사이의 비율과 상기 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 면적과 상기 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 길이 사이의 비율의 승적을 제2 차이 계수로 정의할 경우, 제1 차이 계수는

이고, 제2 차이 계수는

이다.

제1 차이 계수는 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)가 블레이드의 형상, 면적, 길이, 폭 등의 기타의 조건이 일정할 경우, 그의 자체의 바람 방출 능력의 비례값을 반영하고, 제2 차이 계수는 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 수량, 블레이드의 비틀림각과 블레이드의 폭 등의 조건이 일정할 경우, 그의 자체의 바람 방출 능력의 비례값을 반영한다.

항정의 총 출력 전력 및 블레이드의 기타 조건이 모두 동일할 경우,

값이 상이한 선풍기에 대한 바람 방출 능력에 대해 그룹 실험을 진행하며, 실험 결과는 아래와 같다.

상술한 데이터로부터 알 수 있는 바,

일 경우, 선풍기의 출풍량 및 송풍 거리는 모두 상대적으로 바람직한 수치 범위에 달할 수 있으며, 출풍량 및 송풍 거리의 최적의 구간은

이다.

항정의 총 출력 전력 및 블레이드의 기타 조건이 모두 동일할 경우,

값이 상이한 선풍기에 대한 바람 방출 능력에 대해 그룹 실험을 진행하며, 실험 결과는 아래와 같다.

데이터로부터 알 수 있는 바, 선풍기의 출풍량 및 송풍 거리의 최적의 구간은

이다. 또한, 제1 팬 블레이드(201)의 길이, 제2 팬 블레이드(301)의 길이 및 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 사이의 거리 간의 관계도 선풍기의 바람 방출 능력에 영향을 미치게 된다.

본 출원의 선풍기의 바람 방출 능력은 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 상대적인 회전으로 생성되는 기류에 대한 공동 작용의 이익을 얻게되며, 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301)의 간격이 너무 크거나 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이와 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 길이 사이의 차이가 상대적으로 클 경우, 기류에 대한 두개의 블레이드의 공동 작용의 효과가 감소되므로, 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이와 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 길이 사이의 비율을 일정한 구간 이내로 설정하고, 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이와 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 사이의 거리 사이의 비율을 일정한 구간 이내로 설정하여야 한다.

이에 대해, 기타의 영향 요소를 고정하고, 단일 변수의 비교 실험을 진행하며, 출풍량 및 송풍 거리에 대한 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이와 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 길이 사이의 비율의 영향의 데이터는 아래와 같다.

출풍량 및 송풍 거리에 대한 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이와 제1 팬 블레이드(201)와 제2 팬 블레이드(301) 사이의 거리의 비율의 영향의 데이터는 아래와 같다.

이상의 데이터로부터 알 수 있는 바,

의 상대적으로 바람직한 수치 구간은 [0.8,1.3]이고,

의 상대적으로 바람직한 수치 구간은 [1.5,3]이며,

의 최적의 수치 구간은 [0.9,1.1]이고,

의 최적의 수치 구간은 [2,2.5]이다.

역 회전 선풍기의 바람 방출 능력에 영향을 미치는 요소는 아주 많으며, 각 요소들 사이에는 일정한 관련성을 구비하여, 역 회전 선풍기로 최적의 바람 방출을 진행할 때의 구체적인 설치를 확정하기 어려워진다. 본 출원은 일련의 독창적인 비교 실험을 통해 각 영향 요소들 사이의 상대적으로 바람직한 비례값을 얻었고, 역 회전 선풍기의 바람 방출 능력이 최적에 달하도록 역 회전 선풍기의 바람 방출 능력에 영향을 미치는 각종의 요소의 비례 및 수치 구간을 한정하였다.

상술한 실시예는 듀얼 블레이드를 이용하는 선풍기의 구체적인 실시예이며, 선풍기의 송풍 거리를 향상시키기 위하여, 본 출원은 듀얼 블레이드를 기초로, 다른 실시예를 더 제출한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 선풍기는 제3 팬 블레이드(400)를 더 포함하고, 듀얼 블레이드로 역 방향으로 바람을 방출하는 것을 기초로 제3 팬 블레이드(400)를 추가함으로써, 진일보의 정류 조절을 진행하여, 최대 송풍 거리를 증가할 수 있다. 구체적으로, 상기 제3 팬 블레이드(400)는 상기 제1 회전축(202)에 장착되고, 상기 제3 팬 블레이드(400)는 제1 팬 블레이드(201)의 상기 제2 팬 블레이드(301)에 대향되는 타측에 설치되고, 상기 제3 팬 블레이드(400)의 블레이드 길이는 상기 제1 팬 블레이드(201)의 블레이드 길이보다 작다.

블레이드는 기류의 흐름 속도와 흐름 방향을 변화시키고, 두 세트의 블레이드를 이용할 경우 기류에 대해 2차 조절을 진행하고, 두 세트의 블레이드에 대해 특정에 대한 설정 및 조절을 통해 바람 방출 효과에 대한 인위적인 조절의 목적을 실현할 수 있으며, 이에 대해, 본 출원은 상술한 두 세트의 블레이드 선풍기의 실시예를 제출한다. 그러나, 기류가 유동할 경우 주변 공기의 방해를 받아, 기류의 경계에 상대적으로 큰 불안정성을 구비하게 된다. 기류는 에어 빔의 중심 영역과 에어 빔 경계 영역으로 동등하게 구분될 수 있으며, 송풍 거리에 대한 에어 빔의 중심 영역의 흐름 속도의 영향이 보다 크며, 송풍 각도에 대한 에어 빔 경계 영역의 영향이 상대적으로 크다. 따라서, 본 출원은 상술한 듀얼 블레이드를 기초로 정류 블레이드를 추가한 실시예를 제출한다.

여기서, 제3 팬 블레이드(400)는 정류 블레이드이고, 정류 블레이드는 주로 에어 빔의 중심 영역의 영역 비율 및 흐름 속도를 조절하도록 구성되고, 총 전력이 변화하지 않는 경우에 달하게 되면, 에어 빔의 중심 영역과 경계 영역의 범위 및 비례에 대한 조절을 통해 보다 먼 송풍 거리를 획득하게 된다.

이에 기초하여, 선풍기가 운행될 때의 안정성을 향상시키고, 정류 블레이드의 정류 능력을 진일보로 향상시키기 위하여, 본 출원은 또 하나의 실시예를 제출하며, 본 실시예 중의 선풍기는 제4 팬 블레이드(500)를 더 포함하며, 상기 제4 팬 블레이드(500)는 상기 제2 회전축(302)에 장착되고, 상기 제1 팬 블레이드(201)와 상기 제2 팬 블레이드(301) 사이에 설치된다. 마찬가지로, 상기 제4 팬 블레이드(500)의 블레이드 길이는 상기 제2 팬 블레이드(301)의 블레이드 길이보다 작다. 정류 블레이드는 제3 팬 블레이드(400) 또는 제4 팬 블레이드(500)를 단독으로 이용할 수 있으며, 제3 팬 블레이드(400) 및 제4 팬 블레이드(500)를 동시에 설치할 수도 있음을 지적하고자 한다.

정류 블레이드는 제1 팬 블레이드(201) 및 제2 팬 블레이드(301)와 협동하여, 기류의 조절 가능성이 더욱 강해질 수 있으며, 정류 블레이드는 기류에 대해 추가의 구동 작용을 하고, 해당 추가의 구동 작용은 에어 빔의 중심 영역에 집결되어, 선풍기에서 생성되는 에어 빔의 중심 영역 및 경계 영역의 영역 비율 및 흐름 속도 비율을 조절하여, 더욱 먼 거리의 바람 방출 거리를 획득할 수 있다.

이상의 설명은 본 출원의 바람직한 실시예일 뿐, 본 출원의 특허 범위는 이로 인해 한정되지 않으며, 본 출원의 발명 개념에서 본 출원의 명세서 및 첨부된 도면을 이용하여 진행한 동등한 구조 변환 또는 기타의 관련된 기술 범위에서의 직접적인/간접적인 운용은 모두 본 출원의 보호 범위 내에 포함되어야 한다.

Claims (14)

1. 선풍기에 있어서,
   지지대와,
   상기 지지대에 장착되고, 제1 회전축을 구비하는 제1 모터와,
   상기 제1 회전축에 장착되는 제1 팬 블레이드와,
   상기 지지대에 장착되고, 제2 회전축을 구비하며, 상기 제1 모터와 동축으로 설치되는 제2 모터와,
   상기 제2 회전축에 장착되고, 상기 제1 팬 블레이드의 기울기 방향과 반대되는 기울기 방향을 구비하는 제2 팬 블레이드와,
   상기 제1 모터와 상기 제2 모터를 전기 연결시키고 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 상대적인 회전을 제어하는 전기 제어 보드를 포함하고,
   상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이는

   

   이고, 상기 제1 팬 블레이드와 상기 제2 팬 블레이드의 간격이 L일 경우,

   

   이고,
   상기 제2 회전축에 장착되는 제4 팬 블레이드를 더 포함하고,
   상기 제4 팬 블레이드는 상기 제1 팬 블레이드와 상기 제2 팬 블레이드 사이에 설치되고,
   상기 제4 팬 블레이드의 블레이드 길이는 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이보다 작고,
   상기 제4 팬 블레이드의 블레이드 길이는 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이

   

   보다 작고, 상기 제4 팬 블레이드의 기울기 방향 및 상기 제1 팬 블레이드의 기울기 방향은 반대인 것을 특징으로 하는 선풍기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전기 제어 보드는 회전 속도 비율 조절 모듈, 속도 조절 모듈 및 조향 조절 모듈을 포함하되,
   상기 회전 속도 비율 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 속도 비율을 조절 및 고정하도록 구성되고,
   상기 속도 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 속도를 동기적으로 조절하도록 구성되고,
   상기 조향 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터의 회전 방향을 전환시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선풍기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 조향 조절 모듈은 상기 제1 모터와 상기 제2 모터가 작동될 경우 상기 조향 조절 모듈을 차단시키기 위한 보호 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 선풍기.
4. 제2항에 있어서,
   상기 전기 제어 보드는 단계 조절 모듈을 더 포함하고,
   상기 단계 조절 모듈은 단계를 편집할 수 있는 에디터 및 메모리를 포함하고,
   상기 단계 조절 모듈은 다수의 기정 단계 선택 버튼과 적어도 하나의 자체 정의 단계 선택 버튼을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선풍기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 수량은

   

   이고, 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 수량은

   

   이며,
   상기 제1 팬 블레이드의 비틀림각은

   

   이고, 상기 제2 팬 블레이드의 비틀림각은

   

   이며,
   상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 수량과 제2 팬 블레이드의 블레이드 수량의 비율과 상기 제1 팬 블레이드의 비틀림각과 제2 팬 블레이드의 비틀림각의 비율의 승적을 제1 차이 계수로 정의할 경우, 제1 차이 계수는

   

   이고,
   상기 제1 차이 계수는

   

   인 것을 특징으로 하는 선풍기.
6. 제5항에 있어서,
   상기 제1 차이 계수는

   

   인 것을 특징으로 하는 선풍기.
7. 제5항에 있어서,
   상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 면적은

   

   이며, 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이는

   

   이고, 면적은

   

   이며,
   상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 면적과 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이의 비율과 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 면적과 상기 제2 팬 블레이드의 블레이드 길이의 비율의 승적을 제2 차이 계수로 정의할 경우, 제2 차이 계수는

   

   이고,
   상기 제2 차이 계수는

   

   인 것을 특징으로 하는 선풍기.
8. 제7항에 있어서,
   

   

   인 것을 특징으로 하는 선풍기.
9. 제7항에 있어서,
   

   

   ，

   

   인 것을 특징으로 하는 선풍기.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전축에 장착되는 제3 팬 블레이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선풍기.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제3 팬 블레이드는 제1 팬 블레이드의 외측에 설치되고,
    상기 제3 팬 블레이드의 블레이드 길이는 상기 제1 팬 블레이드의 블레이드 길이보다 작은 것을 특징으로 하는 선풍기.
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