KR20060122549A

KR20060122549A - 송풍팬 및 이를 갖는 디스플레이장치

Info

Publication number: KR20060122549A
Application number: KR1020050045116A
Authority: KR
Inventors: 조진현
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-11-30
Also published as: CN1869450A; CN100540914C; US20060269406A1; US7360992B2

Abstract

본 발명은 송풍팬에 관한 것으로, 구동모터와; 상기 구동모터에 연결되어 회전하는 복수의 블레이드와; 상기 구동모터와 상기 블레이드가 수용되는 하우징본체, 상기 하우징본체에 마련되어 상기 블레이드를 향하여 공기가 흡입되는 공기 흡입부, 상기 블레이드의 회전축선 방향으로 마련되는 축류공기배출부 및 상기 회전축선의 가로방향으로 마련되는 횡류공기배출부를 갖는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 축류 및 횡류의 양방향 유동을 하나의 송풍팬에서 생성할 수 있어, 송풍팬 사용갯수를 줄이고, 냉각에 필요한 부피 및 소음을 최소화할 수 있다.

송풍팬

Description

송풍팬{BLOWING FAN}

도 1은 본 발명에 따른 송풍팬의 분해 사시도,

도 2는 도 1의 Ⅱ- Ⅱ선의 단면도로서, 본 발명의 송풍팬에서의 공기의 유동을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명의 따른 송풍팬이 장착된 디스플레이장치의 배면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 디스플레이장치 11 : 본체프레임

13 : 디스플레이부 14, 15 : 히트싱크

17 : 디스플레이구동부 100 : 송풍팬

110 : 구동모터 111 : 구동모터지지부

113 : 리브 120 : 블레이드

130 : 하우징 131 : 하우징본체

132 : 수용부 133 : 경사부

135 : 공기흡입부 137 : 축류공기배출부

139 : 횡류공기배출부 140 : 허브

본 발명은 송풍팬에 관한 것으로, 축류 및 횡류의 양방향 유동생성이 가능한 송풍팬에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기와 같은 가전제품이나 환기 시스템 또는 각종 전자제품 내에서 발생되는 열을 냉각하기 위한 냉각장치에는 공기를 강제로 송풍시키는 여러 종류의 송풍팬들이 사용된다.

이러한 송풍팬들은 송풍공기의 유동특성에 따라 축류형 송풍팬과 횡류형 송풍팬으로 구분할 수 있는데, 축류형 송풍팬은 공기의 유동이 회전축과 평행하게 생성되는 것으로, 유량은 많이 발생하지만 압력은 낮게 생성되는 특성이 있다. 반면, 횡류형 송풍팬은 통상적으로 블레이드의 입구 유동은 회전축 방향이지만 출구 유동은 회전축에 직각인 반경방향으로 생성되는 것으로, 유량은 적게 발생하지만 압력은 높게 생성되는 특성이 있다.

따라서, 송풍팬을 사용하는 각종 장치에서는 이러한 각각의 송풍팬들의 특성을 고려하여 필요한 송풍팬의 종류를 선택하여야 한다. 예를 들어, LCD-TV 와 같은 가전제품의 경우, 각종 열원(디스플레이 패널 또는 패널 구동부 등)에서 발생되는 열을 히트싱크로 집열한 다음 송풍팬을 이용하여 강제송풍시켜 방열하게 되는데, 이때, 송풍팬이 히트싱크의 상부에 위치하는 경우에는 축류형 송풍팬을, 히트싱크의 측면에 위치하는 경우에는 횡류형 송풍팬을 사용하여야 하며, 때에 따라서는 두개의 송풍팬을 동시에 사용해야 할 때도 있다.

그런데, 상기와 같이, 축류형 송풍팬과 횡류형 송풍팬을 모두 사용해야 하는 경우에는 최소 2개의 송풍팬을 사용하여야 하므로 장치내에 많은 공간을 차지할 뿐 아니라, 추가되는 송풍팬으로 인해 소음이 증가되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 축류 및 횡류의 양방향 유동을 하나의 송풍팬에서 생성함으로써, 송풍팬 사용갯수를 줄이고, 냉각에 필요한 부피 및 소음을 최소화할 수 있는 송풍팬을 제공하는 데 있다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 구동모터와; 상기 구동모터에 연결되어 회전하는 복수의 블레이드와; 상기 구동모터와 상기 블레이드가 수용되는 하우징본체, 상기 하우징본체에 마련되어 상기 블레이드를 향하여 공기가 흡입되는 공기 흡입부, 상기 블레이드의 회전축선 방향으로 마련되는 축류공기배출부 및 상기 회전축선의 가로방향으로 마련되는 횡류공기배출부를 갖는 하우징을 포함하는 송풍팬에 의해 달성된다.

여기서, 상기 하우징본체에는 상기 구동모터와 상기 블레이드가 수용되는 원통형상의 수용부가 마련되며, 상기 횡류공기배출부는 상기 수용부의 내주면 일측이 개방되어 마련되도록 할 수 있다.

상기 수용부의 내주면에는 상기 축류공기배출부를 향하여 공기 배출면적이 증가하도록 경사부가 마련되도록 할 수 있다.

상기 구동모터에 결합되어 회전하는 원통형의 허브를 더 포함하며, 상기 복 수의 블레이드는 상기 허브의 외주면을 따라 반경방향으로 형성되도록 할 수 있다.

여기서, 상기 복수의 블레이드는 상기 허브의 외주면에 소정의 날개각을 가지고 뒤틀려져 형성되도록 할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 송풍팬의 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ- Ⅱ선의 단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 송풍팬(100)은 구동모터(110)와, 구동모터(110)에 연결되어 회전하는 복수의 블레이드(120)와, 구동모터(110)와 블레이드(120)가 수용되는 하우징본체(131)와, 하우징본체(131)에 마련되어 블레이드(120)를 향하여 공기가 흡입되는 공기흡입부(135), 블레이드(120)의 회전축선 방향으로 마련되는 축류공기배출부(137) 및 회전축선의 가로방향으로 마련되는 횡류공기배출부(139)를 갖는 하우징(130)을 포함한다.

구동모터(110)는 하우징본체(131)에 수용되며, 허브(140)와 결합하여 구동력을 전달한다. 하우징(130)에는 구동모터(110)를 지지하기 위한 구동모터지지부(111)가 마련될 수 있으며, 이 경우, 구동모터지지부(111)는 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징본체(131)의 수용부(132) 내주면으로부터 연장형성되는 복수 개의 리브(113)에 의해 하우징본체(131)에 지지될 수 있다. 여기서, 구동모터(110)는 제한적이지는 않으나 직류모터를 사용할 수 있다.

허브(140)는 구동모터(110)에 결합되어 회전력을 전달받아 회전한다. 허브(140)는 제한적이지는 않으나 원통형의 형상을 가지며 마련될 수 있다. 허브(140) 는 중심부에 구동모터(110)를 향하여 축돌기(141)가 형성되어 구동모터(110)에 마련된 축수용부(143)에 결합된다. 여기서, 반대로 구동모터(110)에 축돌기가 형성되고, 허브(140)의 중심부에 상기 축돌기와 결합하기 위한 축수용부가 마련될 수도 있다.

블레이드(120)는 허브(140)의 외주면을 따라 반경방향으로 형성된다. 블레이드(120)는 허브(140)의 외주면으로부터 일체로 연장형성되어 마련될 수도 있고, 별도의 제작되어 허브(140)에 결합될 수도 있다. 여기서, 블레이드(120)가 복수 개로 마련되는 경우에는 상호 등간격으로 마련되는 것이 바람직하다. 블레이드(120)의 수에는 제한이 없으며, 홀수 개로 마련될 수도 있고, 짝수 개로 마련될 수도 있다.

블레이드(120)의 종류에는 제한이 없으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 축류 유동 및 횡류 유동 생성이 용이하도록 사류형(Diagonal)으로 마련될 수 있다. 즉, 블레이드(120)는 회전축선에 대하여 소정의 날개각(A)을 가지고 뒤틀린 형상으로 마련될 수 있다. 블레이드(120)는 공기흡입부(135)를 통해 흡입된 공기를 축류공기배출부(137) 및 횡류공기배출부(139)의 양방향으로 분산하여 유동시키므로, 상기 날개각(A)은 분산되는 축류 유량에 대한 횡류 유량의 비에 영향을 준다. 즉, 날개각(A)이 작을 수록(회전축선과 블레이드(120)가 이루는 각이 작을 수록) 축류공기배출부(137)를 통하여 배출되는 공기의 양보다 횡류공기배출부(139)를 통해 배출되는 공기의 양이 많아지게 된다. 따라서, 블레이드(120)의 날개각(A)과 뒤틀림정도를 변경하면 축류 유동량과 횡류 유동량의 비(比)를 조절할 수 있다. 예를 들어, 축류 유동량과 횡류 유동량이 1 : 1 의 비율로 배출되도록 조절할 수 있다.

하우징(130)은 구동모터(110)와 블레이드(120)를 수용하며 마련된다. 하우징(130)은 구동모터(110) 및 블레이드(120)가 수용되는 원통 형상의 수용부(132) 및 경사부(133)를 갖는 하우징본체(131)와, 하우징본체(131)에 마련된 공기흡입부(135), 축류공기배출부(137) 및 횡류공기배출부(139)를 포함한다.

수용부(132)는 블레이드(120)의 회전축선을 중심으로 하는 원통형상으로 마련되어 구동모터(110) 및 블레이드(120)를 수용한다. 구동모터(110)는 구동모터지지부(111)에 의해 지지되며, 구동모터지지부(111)는 수용부(132)의 내주면으로부터 연장형성되는 복수 개의 리브(113)에 의해 지지된다. 여기서, 수용부(132)의 형상은 블레이드(120)의 회전을 간섭하지 않는 한 어떠한 형상도 가질 수 있음은 물론이다. 수용부(132)는 축류공기배출부(137) 측에, 도 2에 도시된 바와 같이, 축류공기배출부(137)의 배출 끝단을 향하여 배출면적이 점점 넓어지도록 외향 경사진 경사부(133)가 마련될 수 있다. 상기 경사부(133)는 블레이드(120)에 의해 강제송풍되는 공기가 더 넓은 면적을 향하여 불어나갈 수 있도록 한다.

공기흡입부(135)는 하우징본체(131)에 마련되어 블레이드(120)를 향하여 외부의 공기가 흡입될 수 있도록 한다. 공기흡입부(135)는 도 1에 도시된 바와 같이, 블레이드(120)의 회전축선 방향으로 형성될 수 있다. 그러나, 공기흡입부(135)는 블레이드(120)로 외부의 공기를 흡입이 가능한 한 어떠한 위치에도 마련될 수 있다.

축류공기배출부(137)는 블레이드(120)의 회전축선 방향으로 형성되어 블레이드(120)에 의해 강제송풍된 공기가 축류방향으로 배출될 수 있도록 한다. 공기흡입 부(135)와 축류공기배출부(137)는 제한적이지는 않으나, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 회전축선 상에 상호 대향하여 마련되도록 할 수 있다.

횡류공기배출부(139)는 상기 회전축선의 가로방향으로 수용부(132) 내주면의 일측이 개방되어 형성된다. 개방되는 면적은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 내주면 면적의 4분의 1만큼 개방될 수도 있고, 이보다 많게 또는 적게도 개방될 수 있다. 또한, 횡류공기배출부(139)는 수용부(132) 내주면에 복수의 위치가 개방되어 마련될 수도 있다. 즉, 송풍팬(100)에 의해 생성되는 횡류 유동을 복수의 방향으로 배출하고자 하는 경우에는 각각의 방향에 해당하는 하우징본체(131)를 개방하여 복수의 횡류공기배출부(139)를 마련할 수도 있다. 개방되는 횡류공기배출부(139)의 전체 면적은 횡류 유동량에 영향을 주게 된다.

이하, 본 발명에 따른 송풍팬의 작동 과정 및 적용실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2를 참조하면, 하우징본체(131)의 내부에 구동모터(110) 및 블레이드(120)가 수용되어 있다. 외부에서 전원이 인가되면, 구동모터(110)가 구동되며, 이와 연결된 허브(140)가 회전하면서 블레이드(120)를 회전시킨다. 이 때, 블레이드(120)는 도 2에서 보면 좌측에서 우측으로 회전하게 된다. 하우징본체(131)의 상측에는 공기흡입부(135)가 마련되어 있고, 하측에는 축류공기배출부(137)가 형성되어 있으며, 우측에는 횡류공기배출부(139)가 형성되어 있다. 블레이드(120)가 회전하면 블레이드(120) 주위의 공기가 강제배출되며, 이에 따른 블레이드(120) 상부와 하부의 압력차이로 인해 공기흡입부(135)로 외부의 공기가 흡입된다. 흡입된 공기 는 블레이드(120)의 상부면 및 하부면을 따라 유동하면서 일부는 하측의 축류공기배출부(137)로 배출되며, 일부는 우측의 횡류공기배출부(139)로 배출되게 된다. 이 때, 블레이드(120)의 날개각 및 뒤틀림정도를 조절하여 축류 유동량 및 횡류 유동량의 비율을 조절할 수 있다. 한편, 하우징본체(131)의 배출 끝단에 마련된 경사부(133)에 의해, 축류공기배출부(137)로 배출되는 공기는 회전축선의 반경방향으로 확산되게 된다.

도 3은 본 발명의 일실시예로서, 본 발명의 송풍팬이 장착된 디스플레이장치의 배면도이다. 도면을 참조하면 LCD-TV와 같은 디스플레이장치(10)는 본체프레임(11)과, 본체프레임(11)에 지지되어 화상을 형성하는 디스플레이부(13) 및 디스플레이부(13)를 구동하는 디스플레이구동부(17) 및 배면커버(19)를 포함하여 형성된다. 디스플레이장치(10)에는 LED 광원부 또는 디스플레이구동부(17)와 같은 복수의 열원이 존재한다. 이렇게 열원으로부터 발생된 열은 소정의 열전달부재(미도시)를 통해 히트싱크(14, 15)에 집열된다.

히트싱크(14, 15)는 디스플레이장치(10)의 크기 또는 요구되는 방열량에 따라 다양한 크기로 복수의 위치에 마련될 수 있다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 직사각형의 모양으로 좌우 양측에 2개로 마련될 수 있다.

각각의 송풍팬(100a, 100b)에서의 송풍과정을 살펴보면, 먼저, 좌측 히트싱크(14)에 마련된 송풍팬(100a)의 경우, 배면커버(19)에 마련된 흡입공(16a)을 통하여 흡입된 공기는 송풍팬(100a)을 통과하면서 일부는 축류배출부(137)를 통하여 하부에 위치한 히트싱크(14)로 공급되고, 나머지는 횡류배출부(139)를 통하여 디스플 레이구동부(17)로 공급된다. 히트싱크(14) 및 디스플레이구동부(17)를 거치며 뜨거워진 공기는 배면커버(19)에 마련된 배출공(17a, 17b)를 통하여 외부로 배출된다.

한편, 우측의 히트싱크(15)에 마련된 송풍팬(100b)의 경우, 배면커버(19)에 마련된 흡입공(16b)을 통하여 흡입된 공기는 송풍팬(100b)을 통과하면서 일부는 축류배출부(137)를 통하여 하부에 위치한 히트싱크(15)로 바로 공급되고, 나머지는 히트싱크(15)를 거쳐 배면커버(19) 하부에 위치한 배출공(17b)을 향하여 공급된다. 따라서, 히트싱크(15)를 거치면서 뜨거워진 공기가 디스플레이장치(10) 내부를 계속 순환하지 않고 바로 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 송풍팬(100)은 공기를 공급하고자 하는 복수의 위치에 대응하여 축류공기배출부(137) 및 횡류공기배출부(139)를 위치하도록 마련될 수 있다. 따라서, 전술한 좌측 히트싱크(14)의 경우, 종래의 팬을 사용하는 경우에는 히트싱크(14)를 향하는 축류팬과 디스플레이구동부(17)를 향하는 횡류팬이 각각 마련되어야 한다. 따라서, 본 발명의 송풍팬(100)에 의하면, 필요한 송풍팬(100)의 갯수를 절반으로 줄일 수 있어 원가가 절감되고, 송풍팬(100)이 차지하는 부피가 최소화 되며, 송풍팬(100)의 갯수가 감소함에 따라 소음이 절감되는 효과가 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 송풍팬에 의하면, 축류 및 횡류의 양방향 유동을 하나의 송풍팬에서 생성함으로써, 송풍팬 사용갯수를 줄이고, 냉각에 필요한 부피 및 소음을 최소화할 수 있다.

Claims

구동모터와;

상기 구동모터에 연결되어 회전하는 복수의 블레이드와;

상기 구동모터와 상기 블레이드가 수용되는 하우징본체, 상기 하우징본체에 마련되어 상기 블레이드를 향하여 공기가 흡입되는 공기 흡입부, 상기 블레이드의 회전축선 방향으로 마련되는 축류공기배출부 및 상기 회전축선의 가로방향으로 마련되는 횡류공기배출부를 갖는 하우징을 포함하는 것을 특징으로 하는 송풍팬.
제1항에 있어서,

상기 하우징본체에는 상기 구동모터와 상기 블레이드가 수용되는 원통형상의 수용부가 마련되며, 상기 횡류공기배출부는 상기 수용부의 내주면 일측이 개방되어 마련되는 것을 특징으로 하는 송풍팬.
제2항에 있어서,

상기 수용부의 내주면에는 상기 축류공기배출부를 향하여 공기 배출면적이 증가하도록 경사부가 마련되는 것을 특징으로 하는 송풍팬.
제1항에 있어서,

상기 구동모터에 결합되어 회전하는 원통형의 허브를 더 포함하며,

상기 복수의 블레이드는 상기 허브의 외주면을 따라 반경방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍팬.
제4항에 있어서,

상기 복수의 블레이드는 상기 허브의 외주면에 소정의 날개각을 가지고 뒤틀려져 형성되는 것을 특징으로 하는 송풍팬.