KR200173324Y1

KR200173324Y1 - 환풍기

Info

Publication number: KR200173324Y1
Application number: KR2019990021668U
Authority: KR
Inventors: 김진만
Original assignee: 김진만
Priority date: 1999-10-09
Filing date: 1999-10-09
Publication date: 2000-03-15

Abstract

본 고안은 작동시에 팬(52)들의 피치각이 변위되어 송풍구(14)를 개폐하고 비작동시에는 송풍구(14)를 차단하는 환풍기에 관한 것이다.

본 고안은 모우터의 구동축(16a)과 축결되는 고정캡(20)의 외주에 팬(52)들이 힌지 레버(54)의 회동 운동에 따라 회동되어지도록 설치되고, 상기 고정캡(20)과 상기 고정캡에 대면하는 회전원판(30)에는 각 조가 소정의 엇갈림 각도를 이루는 적어도 세 조의 슬라이딩홈(26,26',26')(36,36',36')들이 형성되고, 상기 고정캡(20)과 상기 회전원판(30)의 양측에는 상기 각각의 슬라이딩 홈(26,26',26')(36,36',36')들을 통해 핀 연결되는 원심추(42,44)(42',44')(42',44')들이 배치되고, 상기 원심추(42,44)(42',44')(42',44')들을 링형의 탄성부재(48)에 의해 구심 방향으로 탄지되게 함으로써, 상기 원심추(42,44)(42',44')(42',44')의 이동에 따른 상기 회전원판(30)의 회전변위에 의해 상기 힌지 레버(54)가 회동되어 상기 팬(52)들의 피치각을 변동시키도록 구성된다.

Description

환풍기{MULTIBLADE FAN}

본 고안은 환풍기에 관한 것으로서, 특히 정지시에는 날개(fan)들이 서로 맞닿아 환풍구를 차단하고 작동시에는 모우터의 회전속도에 따라 날개의 각도가 틀어지면서 날개 간의 피치가 가변하여 환풍구를 개방시키도록 된 환풍기에 관한 것이다.

환풍기는 실내의 탁한 공기를 바깥으로 내뿜거나 외부공기를 유입하여 실내의 공기를 정화하는 장치로서, 실외와 연통된 개방되어진 곳에 설치하여야 한다.

그러나, 외부와 연통되는 곳에 설치하기 때문에 환풍기의 날개와 날개사이의 공간을 통하여 벌레나 오염된 외부 공기가 역류되어 실내로 들어오게 된다.

이러한 점을 해결하고자 종래에는 환풍팬의 송풍구에 별도의 셔터를 부설하여 벌레 등의 유입이나 공기가 역류되는 것을 방지하도록 하고 있다.

또한, 본 출원인은 대한민국 실용신안 공고 제 88-1785호를 통해 셔터를 사용하지 않고 팬 자체로서 송풍구를 개폐하는 구조의 환풍기를 개시한 바 있다.

이러한 선출원의 환풍기는 셔터를 사용하던 종래 기술의 문제점을 실질적으로 개선하고 있음에도 불구하고 본 출원인은 제품의 내구성 및 신뢰성 측면의 진일보를 모색한 결과 본 고안을 제안하게 된 것이다.

상기 본 출원인에 의해 개시된 종래의 환풍기는 헤드캡 원심추 사이에 힌지핀으로 연결되고 비틀림 코일스프링 고정홈과 원심추의 가는 부위에 걸린 비틀림 코일 스프링(torsion spring)이 설치된 고정캡에는 원심추의 안내돌기와 부합연결되는 원주형 슬라이딩홈 및 주변에 다수개의 팬지지홈이 형성되어 있고 상기 고정캡의 저면에 삽착되어 있는 회전원판은 고정캡의 원주형 슬라이딩홈과 연결되는 직선형 슬라이딩홈과 하단둘레에 원주형 랙을 형성하여 팬축에 고정된 피니언기어와 맞물려 구성됨으로써, 비사용시에는 오염된 외부공기나 해충의 실내유입을 막고 사용시에는 정격송풍이 되게 한 것이다.

이러한 종래의 환풍기는 사용상에 있어서 다음과 같은 문제점이 노출되고 있다.

즉, 장기 사용으로 인해 날개 피치각을 변동시키기 위한 동력을 전달하는 원주형 랙과 피니언 기어 사이에 먼지 그을음 등의 이물질이 끼는 경우 날개의 개폐 동작이 불량하게 된다.

또, 토션 스프링을 사용함으로 인해 스프링을 조립하는 조립공정이 어려운 것은 물론이고, 제품사용이 장기화되면서 스프링의 토션 모멘트(torsion moment) 및 토션 저항 모멘트(torsion resisting moment)가 약화되기 쉽고 이 때문에 송풍로를 개방시켰던 날개가 폐쇄되는 방향으로 복귀되는 동작이 불량하게 되는 경우가 발생하게 된다.

그리고, 팬 날개의 회동은 원심추의 포텐셜 에너지에 의해 이루어지도록 구성되는데, 종래에는 스프링에 의해 탄발된 두 개의 원심추 만을 사용하였기 때문에, 상기 원심추의 중량을 충분히 크게 하여야 하므로 팬 어셈블리 전체의 부피가 커지게 되고, 스프링의 탄성도 충분히 주어야 하므로 팬의 개폐 동작이 부드럽게 이루어지지 않게 된다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 내구성 및 동작 신뢰성이 우수하고 생산성이 양호한 환풍기를 제공하는데 그 목적을 두고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 환풍기는, 팬들의 피치각이 변동되어 송풍구를 개폐하는 구조로 된 환풍기에 있어서, 모우터의 구동축과 축결되는 고정캡의 외주에 팬들이 힌지 레버의 회동 운동에 따라 회동되어지도록 설치되고, 상기 고정캡과 상기 고정캡에 대면하는 회전원판에는 각 조가 소정의 엇갈림 각도를 이루는 적어도 세 조의 슬라이딩 홈들이 형성되고, 상기 고정캡과 회전원판의 양측에는 상기 각각의 슬라이딩 홈들을 통해 핀 연결되는 원심추들이 배치되고, 상기 원심추들을 링형의 탄성부재에 의해 구심 방향으로 탄지되게 함으로써, 상기 원심추의 이동에 따른 회전원판의 회전변위에 의해 상기 힌지 레버가 회동되어 팬의 피치각을 변동시키도록 구성된다. 상기 링형 탄성부재는 긴 코일스프링의 양단을 연결하여서 구성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 고안은 모우터의 회전에 따라 원심추들이 고정캡의 원주 방향으로 이동하면서 회전원판을 회전시키게 되고, 회전원판의 회전에 따라 힌지 레버가 회동되어 팬들의 피치각을 변동시켜 줌으로써 송풍구를 개방하게 되는 것이다.

그리고, 모우터의 구동을 정지시키면 원심추가 구심 방향으로 이동하면서 회전원판이 본래 위치로 복귀하게 되고 이에 따라 힌지 레버가 복귀되어 팬들의 에지부를 겹치게 함으써 송풍구를 폐쇄하게 되는 것이다.

도 1 은 본 고안에 따른 환풍기의 전체 구성을 보인 분해 사시도

도 2 는 본 고안에 따른 환풍기의 팬 어셈블리의 일측면을 보인 정면도

도 3 은 본 고안에 따른 환풍기의 타측면을 보인 배면도

도 4 는 본 고안에 따른 환풍기의 요부 구조를 보인 단면도

도 5 는 본 고안에 따른 환풍기의 구성 중 원심추를 분해하여 슬라이딩홈을 보인 분해상태도

도 6 은 본 고안에 따른 팬과 고정캡의 조립구조를 보인 분해사시도

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 - 케이싱 14 - 송풍구

16 - 모우터 20 - 고정캡

22 - 축공 24 - 장공

26,26',26' - 슬라이딩홈 30 - 회전원판

32 - 구멍 34 - 중심공

36,36',36' - 슬라이딩홈 42,42'42',44,44',44' - 원심추

46 - 볼트 48 - 스프링

52 - 팬 54 - 힌지레버

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하기로 한다.

도 1 은 본 고안에 따른 환풍기의 전체 구성을 보인 분해 사시도로서, 케이싱(10)의 중앙에 설치된 모우터(16)의 주변으로 송풍구(14)가 형성되고, 상기 모우터(16)의 구동축(16a)은 팬 어셈블리를 이루는 고정캡(20)의 축공(22)에 결합되며, 상기 고정캡(20)의 상부로 헤드캡(60)이 결합되는 구조로 되어 있다.

헤드캡(60)이 덮이는 고정캡(20)의 일측면(전면)에는 도 1 및 도 2 의 도시와 같이 고정캡(20)에 대해 회전가능하게 대면 설치된 회전원판(30)과, 세 개의 원심추(42)(42')(42'), 그리고 이 원심추들(42)(42')(42')를 중심으로 모아주는 링상의 코일 스프링(48)이 마련되어 있다. 상기 회전원판(30)은 중앙에 중심공(34)이 형성되어 이 중심공(34)에 고정캡(20)의 중앙에 형성된 보스(23)에 헐겁게 삽입하여 회전가능하게 조립된다. 상기 원심추(42)(42')(42')는 모우터(16)의 회전시에 발생하는 원심력에 의해 상기 스프링(48)의 탄성력을 이기고 고정캡(20)의 원주 방향으로 벌어질 수 있는 정도의 중량을 가지고 있어야 한다.

따라서, 환풍기 설계시, 스프링(48)과 원심추(42)(42')(42') 간에 작용하는 물리적 변위 모멘트를 고려하여 스프링(48)의 탄성계수와 원심추(42)(42')(42')의 중량이 적절히 설정되어야 한다.

도 3을 참조하면, 고정캡(20)의 타측면(배면)에도 상기 고정캡(20)의 전면에 위치한 원심추(42)(42')(42')와 대응하는 세 개의 원심추(44)(44')(44')들이 배치된다. 상기 고정캡(20)의 전면 원심추(42)(42')(42')들과 배면의 원심추(44)(44')(44')들은 도 4에 도시된 바와같이 장형 볼트(46)에 의해 서로 연결된다. 즉, 본 고안의 실시예에서는 서로 결합되는 세 조의 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')를 구비하고 있다.

이렇게 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')를 연결한 세 개 볼트(46) 머리에는 상기 스프링(48)을 끼워서 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')가 고정캡(20)의 중심 방향으로 모일 수 있도록 한다.

아울러, 상기 볼트(46)는 도 4 및 도 5 의 도시와 같이 회전원판(30)에 형성된 슬라이딩홈(36,36',36')과 고정캡(40)에 형성된 슬라이딩홈(26,26',26')을 관통하게 된다. 여기에서, 일측 원심추(42,42',42')에는 각 조의 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')들이 서로 대면하는 위치로 볼트를 은폐하는 안내 돌기(42a)를 형성하여 이 안내 돌기(42a)가 상기 슬라이딩홈(26,26',26')(36,36',36')을 관통하게 함이 바람직하다.

상기 회전원판(30)의 슬라이딩홈(36,36',36')과 고정캡(20)의 슬라이딩홈(26,26',26')은 중심으로부터 방사상 방향으로 형성되어지되, 두 슬라이딩홈(26,26',26')(36,36',36')이 서로 엇갈리는 각도로 형성되어서 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')의 이동시에 회전원판(30)을 고정캡(20)에 대해 소정각도 회전시켜 주게 된다.

또한, 회전원판(30)의 원주 부근에는 팬(52)의 개수에 대응하는 작은 구멍(32)들이 다수 천공되어 있다.

도 6을 참조하면, 팬(52)과 일체로 형성되어 고정캡(54)의 외주부에 설치된 힌지 레버(54)는 가동단(54a)이 장공(24)를 경유하여 상기 구멍(32)들에 삽입되어서 회전원판(30)의 회전에 따라 힌지 레버(54)를 회동시켜 날개(52)의 각도 변위를 줄 수 있도록 되어 있다. 상기 고정캡(20)과 힌지 레버(54)는 힌지 레버(54)가 고정캡(20)의 몸체에 조립되어 회동 가능하게 고정될 수 있는 구조로 형성된다.

상기 팬(52)의 형상은 비회전시에 이웃하는 날개(52)가 서로 연접하여 날개 간의 간격이 없게 함으로써 환풍 통로를 차단할 수 있는 모형이어야 함이 바람직하다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용 효과에 대해 설명하기로 한다.

본 고안의 환풍기가 작동하지 아니할 때에는 날개(52)들의 에지부가 서로 맞닿아 송풍구(14)를 차단시킴으로써 실외의 공기가 역류하거나 벌레 등이 실내로 침입하는 것을 방지할 수 있도록 한다. 이때에는 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')들이 스프링(48)의 탄성력에 의해 고정캡(20)의 중심으로 모여진 상태여서 원심추의 안내돌기(42a)를 슬라이딩 홈(26,26',26')(36,36',36')의 내측에 위치시키게 된다.

그러나, 본 고안의 환풍기를 작동시킴에 따라 모우터(16)가 일정속도 이상으로 회전하여 원심추(42,44)(42',44')(42'.44')가 원심력이 스프링(48)의 탄성력보다 커지게 되면, 원심추(42,44)(42',44')(42',44')들은 고정캡(20)의 원주방향으로 벌어지게 된다.

이로 인해, 원심추(42,42',42')에 각각 형성된 안내 돌기(42a)들은 슬라이딩홈(36)(26)들의 바깥 방향으로 이동하면서 회전원판(30)을 소정각도만큼 회전시키게 된다.

본 고안은 상술한 바와 같이 회전원판(30)이 회전하면서 회전원판(30)의 구멍(32)들에 끼워진 힌지 레버(54)들의 가동단(54a)이 일측방향으로 이동되어 힌지 레버(54)를 회동시킴으로써 힌지 레버(54)의 회동축 선상에 형성된 팬(52)의 각도에 변위를 주게 되는 것이다. 즉, 팬(52)이 회전면에 대한 소정의 기울기를 가지게 되면서 팬(52)들 간에 틈새가 생기게 되고, 이 틈새가 환풍 통로로 작용하게 됨으로써 송풍구(14)를 통해 실외로 정격 송풍을 하게 되는 것이다.

이어서, 모우터(16)를 정지시키게 되면 팬(52)은 상술한 환풍 때와는 반대의 동작으로 송풍구(14)를 차단하는 원상태로 복원하게 된다.

이상에서 설명한 바와같이 팬들의 피치각이 가변되는 본 고안의 환풍기는 종래의 환풍기에 비해 다음과 같은 효과가 있다.

환풍기의 내부에 종래와 같은 기어 구조를 갖지 않으므로 이물질 부착 등에 의해서도 팬의 피치각이 가변되는 개폐동작의 불량이 쉽게 발생하지 않게 된다.

토션 스프링 대신에 코일 스프링을 사용함으로써 장기간동안 부드럽고 안정한 동작이 유지되게 하고 아울러 환풍기 제조과정에서도 스프링 조립이 종래의 토션 스프링을 사용할 때보다 수월하므로 생산성을 향상시킬 수 있다.

두 개의 원심추만으로 팬의 각도를 변위시키던 종래에 비해 더욱 많은 여섯개의 원심추를 사용함으로써 원심추 개개의 부피를 줄일 수 있으므로 환풍기의 팬 어셈블리 크기를 줄일 수 있고 상대적으로 날개부분을 크게 하여 송풍 공간을 늘임으로써 더욱 효율적인 송풍 효율을 얻게 할 수 있다.

한편, 본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 국한하지 않고 청구범위에 기재된 기술적 권리 내에서는 당업계의 통상적인 지식에 의하여 다양한 응용이 가능함은 물론이다.

Claims

팬(52)들의 피치각이 변위되어 송풍구(14)를 개폐하도록 된 환풍기에 있어서, 모우터의 구동축(16a)과 축결되는 고정캡(20)의 외주에 팬(52)들이 힌지 레버(54)의 회동 운동에 따라 회동되어지도록 설치되고, 상기 고정캡(20)과 상기 고정캡에 대면하는 회전원판(30)에는 각 조가 소정의 엇갈림 각도를 이루는 적어도 세 조의 슬라이딩홈(26,26',26')(36,36',36')들이 형성되고, 상기 고정캡(20)과 상기 회전원판(30)의 양측에는 상기 각각의 슬라이딩 홈(26,26',26')(36,36',36')들을 통해 핀 연결되는 원심추(42,44)(42',44')(42',44')들이 배치되고, 상기 원심추(42,44)(42',44')(42',44')들을 링형의 탄성부재(48)에 의해 구심 방향으로 탄지되게 함으로써, 상기 원심추(42,44)(42',44')(42',44')의 이동에 따른 상기 회전원판(30)의 회전변위에 의해 상기 힌지 레버(54)가 회동되어 상기 팬(52)들의 피치각을 변동시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 환풍기.