KR20230130428A - 팬-모터 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬-모터 조립체에 관한 것으로서, 임펠러하우징; 상기 임펠러하우징의 내부에 회전 가능하게 수용되는 임펠러; 상기 임펠러의 일 측에 구비되는 베인; 및 상기 베인의 일 측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터;를 포함하고, 상기 임펠러는, 절두된 원추형 단면을 가지는 허브; 상기 허브의 둘레에 원주방향을 따라 이격 배치되는 제1블레이드; 및 상기 제1블레이드에 비해 축소된 길이를 구비하고, 서로 인접한 상기 제1블레이드 사이에 각각 구비되는 제2블레이드;를 구비하여 구성된다. 이에 의해, 외관 크기를 증가시키지 아니하면서 흡입력을 제고시킬 수 있다.

Description

팬-모터 조립체{FAN-MOTOR ASSEMBLY}

본 발명은, 팬-모터 조립체에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 모터는 전기적 에너지를 기계적 에너지로 변환하는 장치이다.

이러한 모터는, 통상 스테이터 및 상기 스테이터에 대해 소정의 공극(AIR GAP)을 두고 회전 가능하게 배치되는 로터를 구비한다.

상기 모터는 사용용도에 따라 다양한 크기 및 무게를 구비하게 구성된다.

상기 모터 중 일부는 회전시 압력 발생 및/또는 공기의 이동 촉진을 위해 임펠러가 구비된 소위 팬-모터 조립체로 구현된다.

상기 팬-모터 조립체 중 일부는 손으로 들고 사용하는 헤어드라이어, 진공청소기 등의 핸드헬드 장치에 적용된다.

한편, 이러한 핸드헬드 장치의 팬-모터 조립체에 있어서는, 사용자의 취급시 편의를 고려하여 요구되는 풍량을 유지하면서 팬-모터 조립체의 크기 및 무게를 줄이는 것이 관건이다.

그런데, 이러한 종래의 핸드헬드장치의 팬-모터 조립체에 있어서는, 임펠러, 스테이터 및 로터의 크기를 줄일 경우, 풍량이 감소되고, 이를 보상하기 위해, 상기 임펠러 및 로터를 고속으로 회전시킬 경우, 진동 및 소음이 증가하게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 핸드헬드장치의 팬-모터 조립체에 있어서는, 상기 임펠러 및 로터를 고속으로 회전시킬 경우, 흡입력 손실이 발생되어 운전효율이 저해된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 종래의 핸드헬드장치의 팬-모터 조립체에 있어서는, 상기 임펠러, 스테이터 및 로터의 크기를 줄일 경우, 상기 로터의 회전축에 구비되는 베어링을 지지하는 베어링지지부의 지지강도가 충분히 확보하기가 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다.

특히, 상기 베어링을 지지하는 베어링지지부의 지지강도가 미흡하게 될 경우, 상기 베어링의 진동에 기인한 마모가 증가되어 상기 베어링의 수명이 현저하게 단축된다고 하는 문제점이 있다.

한편, 이러한 핸드헬드장치인 진공청소기에 이용되는 종래의 팬-모터 조립체는 고흡입력을 발생시킬 것이 요구되며, 상기 팬-모터 조립체의 흡입력을 증대시키기 위해서는 임펠러의 크기 및 모터의 크기를 동시에 증가시켜야 하기 때문에, 상기 팬-모터 조립체의 무게가 증가하게 되므로, 상기 팬-모터 조립체의 흡입력을 증가시키는데 제약이 따르게 된다고 하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 핸드헬드장치인 진공청소기에 이용되는 종래의 팬-모터 조립체 중 일부에 있어서는 흡입력이 증대될 수 있도록 임펠러의 블레이드의 개수를 증가시키는 방법이 이용된다.

그런데, 이러한 핸드헬드장치인 진공청소기에 이용되는 종래의 팬-모터 조립체는 상기 팬-모터 조립체의 크기(및 무게)에 제약이 따르기 때문에, 상기 임펠러의 크기를 동일하게 유지한 상태에서, 블레이드의 개수를 증가시킬 경우, 임펠러의 제작이 곤란하게 된다고 하는 문제점이 있다.

KR 1019980000321 A KR 100782574 B1

따라서, 본 발명은, 외관 크기를 증가시키지 아니하면서 흡입력을 제고시킬 수 있는 팬-모터 조립체를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 흡입력을 제고시킬 수 있고 제작이 용이하게 될 수 있는 임펠러를 구비한 팬-모터 조립체를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 블레이드 사이의 유동 손실 발생을 억제할 수 있는 임펠러를 구비한 팬-모터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 외관 크기를 증가시키지 아니하고 블레이드의 개수를 증가시킬 수 있는 임펠러를 구비한 팬-모터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 하류측 단부의 블레이드 간격 증가를 억제할 수 있는 임펠러를 구비한 팬-모터 조립체를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

상기한 바와 같은 과제의 해결을 위한 본 발명에 따른 팬-모터 조립체는, 임펠러의 제1블레이드의 하류측 단부 사이에 제2블레이드가 구비되는 것을 기술적 특징으로 한다.

구체적으로, 임펠러의 허브의 둘레에 복수의 제1블레이드가 원주방향을 따라 이격되게 배치되고, 상기 복수의 제1블레이드의 하류측 단부 사이에 제2블레이드가 각각 구비됨으로써, 임펠러의 크기를 증가시키지 아니하면서 흡입력을 제고시킬 수 있다.

여기서, 상기 제1블레이드는 제1길이를 구비하고, 상기 제2블레이드는 상기 제1길이에 비해 작은 제2길이를 구비하게 구성된다.

이에 의해, 임펠러의 외관 크기를 증가시키지 아니하면서 블레이드의 개수가 증가될 수 있다.

또한, 임펠러의 크기가 작아도 블레이드 사이의 간격이 일정 간격 이상을 유지할 수 있어 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이에 상기 제2블레이드가 구비됨으로써, 블레이드 간격이 과도하게 증가되어 흡입력이 저해되는 것이 억제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체는, 임펠러하우징; 상기 임펠러하우징의 내부에 회전 가능하게 수용되는 임펠러; 상기 임펠러의 일 측에 구비되는 베인; 및 상기 베인의 일 측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터;를 포함하고, 상기 임펠러는, 절두된 원추형 단면을 가지는 허브; 상기 허브의 둘레에 원주방향을 따라 이격 배치되는 제1블레이드; 및 상기 제1블레이드에 비해 축소된 길이를 구비하고, 서로 인접한 상기 제1블레이드 사이에 각각 구비되는 제2블레이드;를 구비하여 구성된다.

이에 의해, 임펠러의 허브의 크기를 증가시키지 아니하면서 블레이드의 개수가 증가될 수 있다.

또한, 상기 임펠러의 회전 시 이동되는 공기의 흐름(이동방향)을 기준으로 상기 제1블레이드의 상류측 단부의 간격에 비해 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이의 간격이 과도하게 증가되는 것이 방지될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이의 간격의 증가에 기인한 흡입력 손실 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러의 회전 시 흡입력이 제고될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 허브는 절두된 원추형 단면을 구비하므로, 상기 허브의 상류측 단부는 삼각형(꼭지점) 형상을 이루지 아니하고, 축방향을 따라 바라볼 때, 소정의 직경을 가지는 원반 형상을 이루게 된다.

여기서, 축방향은 상기 모터(로터)의 회전축과 평행한 방향을 의미한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 상류측 단부는 외경이 상대적으로 작은 상기 허브의 중앙에 배치되고, 하류측 단부는 외경이 상대적으로 큰 상기 허브의 하류측 단부의 외주에 대응되게 배치된다.

이에 의해, 원심형 임펠러에 비해 효율이 높고, 축류형 임펠러에 비해 운전 소음이 현저하게 낮은 임펠러(사류형 임펠러)가 구현된다.

상기 제1블레이드는 상기 허브의 외면의 전체 길이에 대응되는 길이로 구성되며, 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이의 간격은 상기 제1블레이드의 상류측 단부 사이의 간격에 비해 넓게 형성되며, 상기 제2블레이드는 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이의 간격이 과도하게 증가되는 것을 억제하여 상기 제1블레이드의 하류측 단부 사이에서 유동 손실이 발생되는 것이 억제되게 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드의 하류측 단부 및 상기 제2블레이드의 하류측 단부는 동일 원주상에 배치된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드 및 제2블레이드는 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 상류측 단부가 하류측 단부에 비해 전방에 배치되게 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드는 상류측 단부와 상기 허브 사이의 내각이 하류측 단부와 상기 허브 사이의 내각보다 작게 형성된다.

이에 의해, 상기 임펠러의 회전 시 상기 제1블레이드의 상류측 단부로 공기가 흡입되어, 상기 임펠러의 하류측 단부로 공기가 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2블레이드의 길이는 상기 제1블레이드의 길이의 20 내지 46%로 구성된다.

바람직하게는 상기 제2블레이드의 길이는 상기 제1블레이드의 길이의 1/3(33.3%)로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 전방에 배치되는 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 간격은 후방에 배치되는 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 간격과 동일하게 형성된다.

상기 제1블레이드는 상기 허브의 원주방향을 따라 동일 간격으로 이격 배치되며, 상기 제2블레이드는 원주방향을 따라 연속으로 배치된 2개의 제1블레이드의 사이 간격의 절반(1/2)에 대응되는 지점에 배치될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1블레이드의 상류측 단부 사이로 유입된 공기가 상기 제2블레이드에 의해 균일하게 분배되어 토출될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드 및 제2블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 상기 폭이 증가되게 형성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드와 제1블레이드사이의 최소간격보다 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제1블레이드 및 제2블레이드 사이의 간격이 협소하게 되어 제작이 곤란하게 되는 것이 방지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 임펠러는 상기 제2블레이드에 비해 축소된 길이를 구비하고 상기 제1블레이드의 하류측 단부와 상기 제2블레이드의 하류측 단부 사이에 배치되는 제3블레이드를 구비하여 구성된다.

이에 의해, 상기 제1블레이드 및 제2블레이드의 하류측 단부 사이의 간격 증가를 억제할 수 있어 간격 증가에 기인한 압력 손실이 발생되는 것이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러의 흡입력이 제고될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3블레이드는 하류측 단부가 상기 제1블레이드 및 제2블레이드의 하류측 단부와 동일 원주상에 배치된다.

이에 의해, 상기 제1블레이드, 제2블레이드 및 제3블레이드의 각 하류측 단부를 통해 유출되는 공기의 압력이 균일하게 유지될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2블레이드 및 상기 제1블레이드 사이의 최소간격 및 상기 제2블레이드 및 상기 제3블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 각각 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제2블레이드 및 상기 제3블레이드의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제3블레이드는 상기 제2블레이드의 40 내지 60%의 길이를 구비하게 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1블레이드, 제2블레이드 및 제3블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 폭이 증가되게 각각 형성된다.

이에의해, 공기의 이동방향을 따라 동일한 유동단면적이 형성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2블레이드는 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 연속된 2개의 제1블레이드 중 후방측 제1블레이드에 근접하게 배치되고, 상기 제3블레이드는 상기 제2블레이드와 전방측 제1블레이드 사이에 배치된다.

이에 의해, 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드의 하류측 단부 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크고,

상기 제3블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격 및 상기 제3블레이드와 상기 제2블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제2블레이드 및 상기 제3블레이드의 제작이 각각 용이하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 모터는, 스테이터; 및 회전축을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전되는 로터;를 구비하여 구성된다.

상기 회전축은 상기 임펠러를 향해 연장되고, 상기 허브에는 상기 로터의 회전축이 삽입되는 회전축공이 축방향을 따라 관통 형성된다.

이에 의해, 상기 로터의 회전력이 상기 임펠러에 전달될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 허브의 저부면에는 축방향을 따라 함몰된 그루브가 구비된다.

이에 의해, 상기 임펠러의 무게가 저감될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 베인은, 원통형상의 베인허브; 상기 베인허브의 외측에 동심적으로 배치되는 외벽; 및 일 단부는 상기 베인허브에 연결되고 타 단부는 상기 외벽에 연결되는 복수의 블레이드;를 구비하고, 상기 외벽은 상기 임펠러하우징과 축방향으로 결합된다.

본 실시예에서, 상기 베인허브 및 복수의 블레이드는 상기 외벽의 상류측 단부에 비해 상기 임펠러측으로 돌출되게 구성된다.

여기서, 상기 베인허브 및 상기 복수의 블레이드의 상류측 단부는 상기 임펠러하우징의 내부에 삽입 결합된다.

상기 임펠러하우징의 내면은, 상기 임펠러의 형상에 대응되게 축방향에 대하여 경사진 경사구간 및 상기 경사구간으로부터 절곡되어 축방향을 따라 배치되는 축방향구간을 구비한다.

상기 축방향구간의 내측에 상기 베인허브 및 복수의 블레이드의 상류측 단부가 수용된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 임펠러하우징의 내면은 상기 임펠러의 회전 시 흡입된 공기의 방향 전환이 용이하게 이루어질 수 있도록 안내한다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 회전축의 일 단부에 구비되는 제1베어링; 상기 회전축의 타 단부에 구비되는 제2베어링; 축방향을 따라 서로 결합되고 내부에 상기 스테이터가 수용결합되는 제1하우징 및 제2하우징;을 더 포함하고, 상기 제1하우징에는 상기 제1베어링이 수용되는 제1베어링수용부가 구비되고, 상기 제2하우징에는 상기 제2베어링이 수용되는 제2베어링수용부가 구비된다.

여기서, 상기 제1하우징 및 제2하우징은 상기 스테이터와 동심적으로 결합되게 구성된다.

이에 의해, 상기 제1하우징, 제2하우징, 상기 스테이터가 동심적으로 결합될 수 있고, 상기 제1하우징 및 상기 제2하우징에 상기 제1베어링 및 제2베어링이 각각 수용결합되므로, 상기 로터가 상기 스테이터에 대해 동심적으로 지지될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 스테이터 및 상기 로터의 동심도가 제고될 수 있어 상기 모터의 출력이 제고될 수 있다.

또한, 상기 제1베어링 및 제2베어링이 동심적으로 지지되므로 횡방향 변위(진동) 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 제1베어링 및 제2베어링의 진동(변위)에 기인한 강제마모 발생이 억제되어 내용수명이 각각 연장될 수 있다.

또한, 상기 제1베어링 및 제2베어링의 횡방향 변위(진동) 발생이 억제되어 상기 로터의 고속회전이 원활하게 이루어질 수 있다.

본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1하우징은 상류측 단부가 상기 베인의 내부에 축방향을 따라 삽입 결합된다.

이에 의해, 상기 제1하우징의 상류측 단부의 지지강도가 제고될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제1하우징의 제1베어링수용부의 지지강도가 제고되므로 상기 제1베어링수용부에 수용된 제1베어링의 횡방향 변위 발생이 더욱 효과적으로 억제될 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 임펠러는, 허브, 제1블레이드 및 서로 인접한 2개의 제1블레이드 사이에 배치되는 제2블레이드를 구비함으로써, 상기 허브의 크기를 증가시키지 아니하면서 블레이드의 개수를 증가시킬 수 있다.

또한, 제1블레이드의 하류측 단부 사이 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러의 흡입력이 제고될 수 있다.

또한, 동일 풍량을 유지할 경우 상기 임펠러의 회전수를 저감할 수 있다.

또한, 제1블레이드의 하류측 단부 및 제2블레이드의 하류측 단부가 동일 원주상에 배치됨으로써, 상기 제1블레이드 및 제2블레이를 하류측으로 각각 유출되는 공기의 압력이 균일하게 유지될 수 있다.

또한, 제2블레이드는 회전방향을 기준으로 전방에 배치되는 제1블레이드 사이의 간격과 후방에 배치되는 제1블레이드 사이의 간격이 동일하게 배치됨으로써, 상기 제1블레이드 사이로 유입된 공기가 균일하게 분배되어 유출될 수 있다.

또한, 상기 제2블레이드와 제1블레이드의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크게 형성됨으로써, 상기 제2블레이드의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 제1블레이드의 하류측 단부와 제2블레이드의 하류측 단부 사이에 제3블레이드가 구비됨으로써, 하류측 단부 사이 간격 증가가 억제되어 간격 증가에 기인한 압력손실 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 제2블레이드는 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 연속된 2개의 제1블레이드 중 후방측 제1블레이드에 근접하게 배치되고, 상기 제3블레이드는 상기 제2블레이드와 전방측 제1블레이드 사이에 배치됨으로써, 간격증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

또한, 상기 제2블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크고, 상기 제3블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격 및 상기 제3블레이드와 상기 제2블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크게 형성됨으로써, 상기 제2블레이드 및 제3블레이드의 제작이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한, 축방향을 따라 서로 결합되고, 내부에 상기 스테이터가 수용결합되는 제1하우징 및 제2하우징을 구비하고, 상기 제1하우징에는 상기 제1베어링이 수용되는 제1베어링수용부가 구비되고, 상기 제2하우징에는 상기 제2베어링이 수용되는 제2베어링수용부가 구비됨으로써, 상기 제1하우징, 제2하우징, 스테이터, 제1베어링수용부 및 제2베어링수용부의 동심도가 제고될 수 있다.

또한, 제1하우징의 상류측 단부가 상기 베인의 내부에 축방향을 따라 삽입 결합됨으로써, 상기 제1하우징의 제1베어링수용부의 지지강도가 제고될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 사시도,
도 2는 도 1의 팬-모터 조립체의 단면도,
도 3은 도 1의 팬-모터 조립체의 분해사시도,
도 4는 도 3의 임펠러하우징 및 베인의 결합영역의 확대도,
도 5는 도 3의 제1하우징 및 제2하우징의 결합관계를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 5의 제1하우징 및 제2하우징의 결합영역의 확대단면도,
도 7은 도 3의 임펠러의 확대사시도,
도 8은 도 7의 임펠러의 정면도,
도 9는 도 7의 임펠러의 평면도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 분해사시도,
도 11은 도 10의 임펠러의 확대사시도,
도 12는 도 11의 임펠러의 정면도,
도 13은 도 11의 임펠러의 평면도,
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 분해사시도,
도 15는 도 14의 임펠러의 확대사시도,
도 16은 도 15의 임펠러의 정면도,
도 17은 도 15의 임펠러의 평면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 사시도이고, 도 2는 도 1의 팬-모터 조립체의 단면도이며, 도 3은 도 1의 팬-모터 조립체의 분해사시도이다. 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는, 임펠러하우징(110), 임펠러(400), 베인(140) 및 모터(250)를 구비한다.

본 실시예에서, 상기 임펠러(400)는, 예를 들면, 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출하는 사류형 임펠러로 구현된다. 여기서, 상기 축방향은 후술할 회전축(321)과 평행한 방향을 의미한다.

상기 임펠러(400)는, 대략 원추형상으로 구현된다.

본 실시예에서, 상기 임펠러(400)는 상측에서 흡입하여 하측으로 토출되게 구성된다. 구체적으로, 상기 임펠러(400)는 상측 중앙에서 축방향으로 흡입하여 하측에서 반경방향으로 토출될 수 있게 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 임펠러(400)는, 허브(410), 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)를 구비한다.

상기 허브(410)는, 대략 원뿔 형상으로 구현된다.

상기 허브의 상측 단부는 공기의 이동방향을 기준으로 '상류측' 단부로 지칭되고, 상기 허브의 하측 단부는 공기의 이동방향을 기준으로 '하류측' 단부로 지칭될 수 있다.

상기 허브(410)의 하류측 단부에는 축방향에 대해 경사진 안내면(411)이 구비된다.

상기 안내면(411)은 원주방향을 따라 연장된다.

상기 허브(410)의 외면에는 복수의 제1블레이드(420)가 구비된다.

상기 복수의 제1블레이드(420)는 원주방향을 따라 서로 이격되게 구성된다.

상기 제2블레이드(430)는 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420)의 사이에 각각 구비된다.

상기 임펠러(400)의 외측에는 임펠러하우징(110)이 구비된다.

상기 임펠러하우징(110)의 내부에는 상기 임펠러(400)가 회전 가능하게 수용된다.

상기 임펠러하우징(110)은 상기 임펠러(400)의 형상에 대응되는 임펠러수용부(114)를 구비한다.

상기 임펠러하우징(110)은 내부로 공기가 흡입될 수 있게 흡입구(112)를 구비한다.

상기 흡입구(112)는 상기 임펠러하우징(110)의 중앙에 축방향을 따라 관통하여 형성된다.

상기 임펠러하우징(110)은 상기 임펠러(400)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러수용부(114)를 구비한다.

상기 임펠러하우징(110)은 상기 베인(140)의 일 영역이 수용되는 베인수용부(116)를 구비한다.

상기 임펠러하우징(110)의 내면은 축방향에 대해 경사지게 형성되는 경사구간(1111) 및 상기 경사구간(1111)으로부터 절곡되어 축방향을 따라 연장되는 축방향구간(1112)을 구비한다.

구체적으로, 상기 경사구간(1111)은 상기 임펠러수용부(114)에 대응되게 형성된다.

상기 축방향구간(1112)은 상기 베인수용부(116)에 대응되게 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 흡입구(112)를 통해 상기 임펠러하우징(110)의 내부로 흡입된 공기는 상기 경사구간(1111)을 따라 이동되고 방향전환되어 상기 축방향구간(1112)을 따라 하류측으로 토출된다.

상기 임페러하우징은 상기 경사구간(1111) 및 축방향구간(1112)이 일체로 형성됨으로써, 상기 임펠러하우징(110)의 내부로 흡입된 공기의 방향전환이 원활하게 이루어질 수 있다. 또한, 상기 경사구간(1111) 및 축방향구간(1112)이 일체로 형성됨으로써 흡입된 공기의 방향 전환시 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

공기의 이동방향을 기준으로 상기 임펠러(400)(임펠러하우징(110))의 하류측에는 베인(140)이 구비된다.

상기 베인(140)은 상기 임펠러(400)에 의해 흡입되어 이동되는 공기를 축방향을 따라 토출될 수 있게 안내하도록 구성된다.

상기 베인(140)은, 예를 들면, 상류측 단부가 상기 임펠러하우징(110)의 내부에 삽입 결합되게 구성된다.

상기 베인(140)은, 예를 들면, 원통형상의 베인허브(141), 상기 베인허브(141)의 외측에 동심적으로 배치되는 외벽(143) 및 일단부는 상기 베인허브(141)에 연결되고 타 단부는 상기 외벽(143)에 연결되는 복수의 블레이드(145)를 구비하여 구성된다.

상기 베인허브(141)의 외경은 대략 상기 임펠러(400)의 외경에 대응되는 크기로 구성될 수 있다.

상기 외벽(143)은 상기 임펠러하우징(110)의 외경(최대외경)에 대응되게 구성될 수 있다. 상기 외벽(143)은 원통 형상의 단면을 구비한다.

상기 복수의 블레이드(145)는, 예를 들면, 일 단부(내측 단부)는 상기 베인허브(141)의 외면에 연결되고 타 단부(외측 단부)는 상기 외벽(143)의 내면에 연결된다.

상기 복수의 블레이드(145)는 원주방향을 따라 서로 이격되게 형성된다.

상기 베인(140)의 복수의 블레이드(145)는 축방향에 대해 경사지게 형성된다.

이러한 구성에 의하면, 상기 베인(140)을 통과하는 공기는 축방향을 따라 이동되는 동시에 상기 복수의 블레이드(145)의 기울기에 대응되게 원주방향을 따라 약간 회전될 수 있다.

상기 외벽(143), 상기 베인허브(141) 및 서로 연속된 복수의 블레이드(145)의 사이에는 공기가 이동될 수 있게 공기유로(147)가 형성된다.

한편, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는, 크기가 작고 무게가 가벼운 초소형 팬-모터 조립체로 구현된다.

구체적으로 예를 들면, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는 최대외경이, 예를 들면 50-60mm 정도로 구현될 수 있다.

이에 의해, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는, 핸드헬드 장치에 적용시 점유공간(설치공간)을 줄일 수 있고, 무게가 가벼우므로 사용시 취급이 용이하게 되어 사용자의 편의를 제고할 수 있다.

본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는 고속회전이 가능하게 구현될 수 있다.

구체적으로, 본 실시예에서, 상기 모터(250)는, 예를 들면, 120 내지 180krpm으로 회전 가능하게 구성될 수 있다.

상기 모터(250)는, 스테이터(260) 및 상기 스테이터(260)에 대해 회전되는 로터(320)를 구비한다.

본 실시예에서, 상기 스테이터(260)는, 예를 들면, 외경이 40mm 내외로 구현될 수 있다. 상기 로터(320)는, 예를 들면, 외경이 9mm 내외로 구현될 수 있다.

상기 스테이터(260)는, 예를 들면, 스테이터코어(270), 상기 스테이터코어(270)에 권선되는 스테이터코일(290) 및 상기 스테이터코일(290)을 절연하는 인슐레이터(310)를 구비하여 구성된다.

상기 스테이터코어(270)는, 예를 들면, 원통형상으로 구현된다.

상기 스테이터코어(270)의 내부에는 상기 로터(320)가 소정의 공극(G:air gap)을 두고 회전 가능하게 수용되는 로터수용공(279)이 형성된다.

상기 로터수용공(279)은 상기 스테이터코어(270)를 축방향을 따라 관통하여 형성된다.

상기 스테이터코어(270)는, 예를 들면, 요크(274), 상기 요크(274)로부터 반경방향을 따라 돌출되는 복수의 티스(276)를 구비한다.

상기 요크(274)는 링 형상으로 구현된다.

상기 복수의 티스(276)는 상기 요크(274)의 내면으로부터 반경방향을 따라 돌출되고 원주방향을 따라 이격 배치된다.

원주방향을 따라 연속된 2개의 티스(276) 사이에는 슬롯(278)이 각각 구비된다.

상기 복수의 티스(276) 및 슬롯(278)은 원주방향을 따라 서로 교호적으로 배치된다.

본 실시예에서, 상기 복수의 티스(276) 및 슬롯(278)은 각각 6개로 구현된다.

상기 스테이터코일(290)은, 예를 들면, 3상 교류 전원이 인가되게 구성될 수 있다.

상기 스테이터코일(290)은, 예를 들면, 상기 복수의 티스(276)의 둘레에 집중적으로 권선되는 복수의 코일부(291)를 구비하여 구성된다.

본 실시예에서, 상기 복수의 티스(276)는 6개로 구현되므로, 상기 스테이터코일(290)은 6개의 코일부(291)를 구비하여 구성된다.

상기 6개의 코일부(291)는, 예를 들면, 3상 교류 전원의 각 상(U상,V상,W상)에 2개씩 서로 병렬로 연결되게 구성될 수 있다.

상기 스테이터(260)는 상기 6개의 코일부(291)를 미리 설정된 패턴으로 결선(예를 들면, 델타 결선)하는 결선부(293)가 구비된다. 상기 결선부(293)는 3개로 구현된다.

상기 결선부(293)는, 예를 들면, "U"형상을 가지고 서로 대향 되게 배치되는 제1접속부(2931), 제2접속부(2932) 및 상기 제1접속부(2931)와 제2접속부(2932)를 통전 가능하게 연결하는 연결부(2933)를 구비하여 구성된다. 상기 연결부(2933)는, 예를 들면, 상기 제1접속부(2931) 및 제2접속부(2932)의 상측을 일체로 연결하게 구성된다.

상기 스테이터코일(290)은 피씨비(PCB: Pricted Circuit Board)(350)에 연결될 수 있다.

상기 스테이터(260)는 일 측은 상기 스테이터코일(290)에 연결되고 타 측은 상기 피씨비(350)에 연결되는 복수의 연결단자(295)를 구비할 수 있다.

상기 복수의 연결단자(295)는, 예를 들면 3개로 구현된다.

상기 복수의 연결단자(295)는, 예를 들면, 상기 복수의 결선부(293)로부터 축방향을 따라 연장되게 각각 구성될 수 있다.

상기 피씨비(350)는, 예를 들면, 상기 스테이터(260)의 일 측(하류측, 도면상 하측)에 구비될 수 있다.

상기 피씨비(350)는, 예를 들면, 원반형상으로 구현된다.

상기 피씨비(350)는, 예를 들면, 기판(351) 및 상기 기판(351)에 실장되는 복수의 회로부품(353)을 구비한다.

상기 피씨비(350)는 예를 들면 상기 스테이터코일(290)에 3상 교류 전력을 제공할 수 있는 인버터 회로를 구비하여 구성될 수 있다.

상기 기판(351)에는 상기 복수의 연결단자(295)가 삽입 결합될 수 있게 연결단자결합부(355)가 구비된다. 상기 연결단자결합부(355)는, 예를 들면, 상기 기판(351)을 관통하여 형성될 수 있다. 상기 복수의 연결단자(295)는 상기 피씨비(350)에 결합 후 납땜에 의해 통전 가능하게 연결될 수 있다.

상기 인슐레이터(310)는 전기 절연부재로 형성된다.

상기 인슐레이터(310)는, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 스테이터코어(270)의 양 측에서 결합되게 구성될 수 있다.

상기 인슐레이터(310)는, 예를 들면, 상기 스테이터코어(270)의 일 측(도면상 상측)에 결합되는 제1인슐레이터(3101) 및 상기 스테이터코어(270)의 타 측(도면상 하측)에서 결합되는 제2인슐레이터(3102)를 구비한다.

본 실시예에서, 상기 인슐레이터(310)가 상기 스테이터코어(270)의 양 측에서 결합되게 구성된 경우를 예시하고 있지만, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다. 인슐레이터(310)는 상기 스테이터코어(270)를 금형의 내부에 인서트(insert)하여 사출 성형되게 구성될 수도 있다.

상기 로터(320)는, 예를 들면, 회전축(321) 및 상기 회전축(321)에 결합되는 영구자석(325)을 구비하여 구성된다.

상기 영구자석(325)은, 예를 들면, 원통 형상으로 구현된다.

상기 영구자석(325)의 중앙에는 상기 회전축(321)이 삽입 결합될 수 있게 회전축공이 관통 형성된다.

상기 영구자석(325)의 외면은 상기 스테이터코어(270)(복수의 티스(276))의 내측단부와 미리 설정된 크기의 공극(G)을 이루게 배치된다.

상기 영구자석(325)은 원주방향을 따라 복수의 자극(N극, S극)이 교호적으로 형성될 수 있다.

상기 회전축(321)은 축방향을 따라 상기 영구자석(325)의 양 측으로 연장되게 구성된다.

상기 영구자석(325)의 일 단부(도면상 상단부)는 상기 임펠러(400)에 결합된다.

이에 의해, 상기 로터(320)의 회전 시 상기 임펠러(400)가 동시에 회전될 수 있다.

상기 회전축(321)은 베어링(330)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다.

상기 베어링(330)은, 예를 들면, 축방향을 따라 상기 영구자석(325)의 양 측에 각각 구비될 수 있다.

상기 베어링(330)은, 예를 들면, 상기 회전축(321)의 일 측(상측)에 구비되는 제1베어링(330a) 및 상기 회전축(321)의 타 측(하측)에 구비되는 제2베어링(330b)을 구비한다.

상기 베어링(330)(제1베어링(330a), 제2베어링(330b))은, 예를 들면, 외륜(3301), 상기 외륜(3301)의 내부에 동심적으로 배치되는 내륜(3302) 및 상기 외륜(3301)과 내륜(3302)사이에 삽입되는 복수의 볼(3303)을 구비하여 구성된다.

상기 베어링(330)은 축방향을 따라 상호 결합되고 내부에 상기 모터(250)가 수용결합되는 하우징(170)에 의해 지지된다.

상기 하우징(170)은, 예를 들면, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)을 구비하여 구성된다.

도 4는 도 3의 임펠러하우징 및 베인의 결합영역의 확대도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 베인(140)은 상류측 단부가 상기 임펠러하우징(110)의 내부에 삽입될 수 있게 구성된다.

상기 베인(140)은 상기 베인허브(141) 및 상기 복수의 블레이드(145)의 상류측 단부가 상기 베인(140)의 외벽(143)에 비해 축방향을 따라 돌출되게 구성된다.

상기 베인(140)의 외벽(143)은 상기 베인허브(141) 및 상기 복수의 블레이드(145)의 상류측 단부에 비해 상기 임펠러(400)로부터 멀리 이격되게 형성된다.

상기 베인(140)의 외벽(143)은 상기 임펠러하우징(110)과 반경방향으로 중첩되게 구성된다.

구체적으로, 상기 베인(140)의 외벽(143)에는 상기 임펠러하우징(110)의 내부로 삽입될 수 있게 삽입부(1431)가 형성된다.

상기 외벽(143)의 삽입부(1431)는 반경방향을 따라 외경이 축소되게 절취 형성될 수 있다.

상기 임펠러하우징(110)에는 상기 외벽(143)의 삽입부(1431)가 삽입될 수 있게 결합부(118)가 형성된다. 상기 결합부(118)는 반경방향을 따라 내경이 확장되게 형성된다. 여기서, 상기 삽입부(1431) 및 결합부(118)는, 예를 들면, 압입 결합되게 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 삽입부(1431) 및 결합부(118)가 압입 결합되는 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 삽입부(1431) 및 결합부(118)는 나사 결합되게 구성될 수도 있고, 본딩 결합될 수도 있다.

본 실시예에서, 상기 베인(140)의 외벽(143)의 하류측 단부는 상기 베인허브(141)의 하류측 단부에 비해 하류측으로 돌출되게 형성된다.

이에 의해, 상기 베인(140)의 하류측으로 토출된 공기가 반경방향을 따라 외측으로 확산되는 것이 억제될 수 있다.

도 5는 도 3의 제1하우징 및 제2하우징의 결합관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 도 5의 제1하우징 및 제2하우징의 결합영역의 확대단면도이다. 도 2, 도 3, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(170)은 축방향을 따라 서로 결합되는 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)을 구비한다.

구체적으로, 상기 제1하우징(180)은, 축방향을 따라 상기 스테이터(260)의 일 측(상류측)에서 결합되고, 상기 제2하우징(210)은 상기 스테이터(260)의 타 측(하류측)에 결합될 수 있다.

상기 제1하우징(180)은 대략 원통 형상으로 구현된다.

상기 제1하우징(180) 및 상기 베인(140)은 축방향을 따라 중첩되게 구현된다.

상기 제1하우징(180) 및 상기 베인(140)은 반경방향을 따라 중첩되게 구성된다.

상기 제1하우징(180)의 일 영역(상류측 단부)는 상기 베인(140)의 내부에 삽입되게 구성된다.

상기 제1하우징(180)의 상류측 단부는 상기 베인허브(141)의 내부에 삽입되어 면접촉되게 결합된다.

이에 의해, 상기 제1하우징(180)의 상류측 단부의 지지강도가 증대될 수 있다.

상기 제1하우징(180)은, 예를 들면, 원통부(182) 및 상기 원통부(182)의 일 측(상류측)을 차단하게 형성되는 디스크부(184)를 구비하여 구성된다.

상기 디스크부(184)의 외면은 상기 베인허브(141)의 내면에 면접촉된다.

상기 원통부(182)의 외면은 상기 베인허브(141)의 원통부(182)의 내면에 면접촉된다.

상기 제1하우징(180)에는 상기 제1베어링(330a)이 수용 결합되는 제1베어링수용부(186)가 구비된다.

상기 제1베어링수용부(186)는 상기 디스크부(184)의 중앙에 형성된다.

상기 제1베어링수용부(186)는 축방향을 따라 상기 제1하우징(180)의 외면으로부터 돌출되게 구성된다.

상기 제1베어링수용부(186)는 상기 제1하우징(180)의 외면으로부터 축방향을 따라 돌출되는 돌출부(1861)를 구비한다.

상기 제1베어링수용부(186)의 돌출부(1861)는 상기 베인(140)에 삽입 결합된다.

상기 베인(140)에는 상기 제1베어링수용부(186)의 돌출부(1861)가 삽입 결합될 수 있게 관통부(1411)가 구비된다. 상기 관통부(1411)는 상기 베인(140)(베인허브(141))을 축방향으로 관통 하여 형성된다. 이에 의해, 상기 제1베어링수용부(186)의 지지강도가 증가될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제1베어링수용부(186)의 지지강도가 증가되어 운전 시 상기 제1베어링(330a)의 횡방향 변위(진동) 발생이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1베어링(330a)의 강제 마모가 억제되어 상기 제1베어링(330a)의 내용수명이 연장될 수 있다.

상기 제1하우징(180)은 상기 베인(140)과 체결부재(190)에 의해 일체로 결합될 수 있다.

상기 제1하우징(180) 및 상기 베인(140)에는 복수의 체결부재(190)가 결합될 수 있게 복수의 체결부재결합부(188, 1412)가 각각 구비될 수 있다.

상기 복수의 체결부재(190)는, 예를 들면, 스크류로 구성될 수 있다.

상기 베인(140)의 체결부재결합부(1412)는, 예를 들면, 상기 복수의 체결부재(190)의 수나사부가 나사결합될 수 있게 암나사부를 구비하여 구성될 수 있다.

한편, 상기 제1하우징(180)은 내부에 상기 스테이터(260)를 고정지지하는 스테이터지지부(192)가 구비된다.

상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 상기 원통부(182)로부터 축방향을 따라 연장되게 구성된다.

상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 내면이 상기 스테이터(260)의 외면에 면접촉되게 구성될 수 있다. 상기 스테이터지지부(192)의 내면은 상기 스테이터코어(270)의 외면(외경)에 대응되는 곡률반경을 가지는 원호 형상의 단면을 구비하게 구현된다.

상기 스테이터지지부(192)는 원주방향을 따라 이격되게 복수 개로 구성될 수 있다.

상기 스테이터지지부(192)는 원주방향을 따라 이격된 3개로 구현된다.

상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 상기 스테이터(260)의 원주방향을 따라 120도 간격으로 이격배치될 수 있다.

상기 스테이터(260)는 원주방향을 따라 상기 스테이터지지부(192)에 의해 3점 지지되게 구성될 수 있다.

이에 의해, 상기 스테이터(260) 및 상기 제1하우징(180)은 동심적으로 결합될 수 있다.

상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 상기 원통부(182)의 외면으로부터 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 구성될 수 있다.

상기 스테이터지지부(192)의 상류측 단부는, 예를 들면, 상기 베인(140)의 하류측 단부와 접촉될 수 있다.

상기 스테이터지지부(192)의 내면은 상기 스테이터코어(270)의 외주에 면접촉되게 구성될 수 있다.

상기 제1하우징(180)에는 축방향을 따라 상기 스테이터(260)의 일 단부(상단부)에 접촉되는 스테이터접촉부(194)가 구비된다.

이에 의해, 상기 스테이터(260) 및 제1하우징(180)의 축방향을 따라 상대 이동되는 것이 억제될 수 있다.

상기 스테이터접촉부(194)는, 예를 들면, 반경방향을 따라 내측으로 돌출되게 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제1하우징(180)의 내부에 축방향을 따라 상기 스테이터(260)의 삽입 결합 시, 상기 스테이터(260)의 상류측 단부가 상기 스테이터접촉부(194)에 접촉됨으로써 상기 스테이터(260)의 삽입 깊이가 제한될 수 있다.

상기 제2하우징(210)은, 상기 제2베어링(330b)이 수용결합되는 제2베어링수용부(212)를 구비한다.

상기 제2하우징(210)은, 축방향을 따라 상기 제1하우징(180)과 결합되게 구성된다.

상기 제2하우징(210)은, 예를 들면, 상기 제2베어링(330b)이 수용되는 제2베어링수용부(212) 및 일 단은 상기 제2베어링수용부(212)에 연결되고 타 단은 축방향을 따라 배치되는 복수의 레그(214)를 구비하여 구성된다.

상기 복수의 레그(214)는, 예를 들면, 3개로 구현된다.

상기 복수의 레그(214)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 120도 간격으로 이격 배치된다.

상기 복수의 레그(214)는, 상기 제2베어링수용부(212)의 외면으로부터 반경방향을 따라 연장되는 반경방향구간(2141) 및 상기 반경방향구간(2141)으로부터 절곡되어 축방향을 따라 연장되는 축방향구간(2142)을 각각 구비하여 구성된다.

상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)은 축방향을 따라 결합되게 구성된다.

상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)에는 축방향결합부(230)가 구비된다.

상기 축방향결합부(230)는, 예를 들면, 상기 제1하우징(180)에 반경방향을 따라 돌출되는 제1돌출부(231) 및 상기 제2하우징(210)에 반경방향을 따라 돌출되고 상기 제1돌출부(231)와 축방향을 따라 면접촉되는 제2돌출부(232)를 구비하여 구성된다.

구체적으로, 상기 제1돌출부(231)는 상기 스테이터지지부(192)의 단부로부터 절곡되어 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 구성된다.

상기 제2돌출부(232)는, 상기 복수의 레그(214)의 단부로부터 절곡되어 반경방향을 따라 외측으로 돌출되게 구성된다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)는 각각 3개로 구현된다.

한편, 상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)의 상호 접촉영역에는 축방향을 따라 배치되어 반경방향 유격을 억제하는 유격억제부(235)가 구비된다.

상기 유격억제부(235)는, 예를 들면, 상기 제2돌출부(232)의 단부로부터 절곡되어 축방향을 따라 배치되게 구성될 수 있다.

상기 유격억제부(235)는 상기 제1돌출부(231)의 단부를 감싸게 구성될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1하우징(180) 및 상기 제2하우징(210)의 결합 시 반경방향을 따른 상대 이동이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)은 동심적으로 결합될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 스테이터(260)에 대해 상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)이 동심적으로 결합될 수 있다.

또한, 상기 제1베어링(330a) 및 제2베어링(330b)이 상기 스테이터(260)에 대해 동심적으로 결합되는 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)에 의해 축선 정렬되게 지지됨으로써, 상기 로터(320)와 상기 스테이터(260)의 공극(G)이 균일하게 유지될 수 있다.

이에 의해, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)의 모터(250)는 공극(G)의 불균일에 기인한 출력감소가 억제됨으로써 출력이 증대될 수 있다.

상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)은 체결부재(240)에 의해 일체로 고정결합될 수 있다.

이에 의해, 상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)의 결합상태가 안정적으로 유지될 수 있다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)에는 상기 체결부재(240)가 삽입 결합될 수 있게 체결부재결합부(2311, 2321)가 각각 구비될 수 있다.

상기 체결부재결합부(2311, 2321)는 상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)를 축방향을 따라 관통하여 각각 구성될 수 있다.

상기 체결부재(240)는, 예를 들면, 수나사부를 구비한 볼트(241) 및 상기 볼트(241)에 나사결합되는 너트(242)를 구비하여 구성될 수 있다.

도 7은 도 3의 임펠러의 확대사시도이고, 도 8은 도 7의 임펠러의 정면도이며, 도 9는 도 7의 임펠러의 평면도이다. 도 2, 도 3 및 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 임펠러(400)는, 허브(410), 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)를 구비한다.

본 실시예의 임펠러(400)는, 원심형 임펠러에 비해 효율이 높고, 축류형 임펠러에 비해 운전 소음이 현저하게 낮은 사류형 임펠러로 구성된다.

보다 구체적으로, 상기 임펠러(400)는, 절두된 원추형 단면을 가지는 허브(410), 상기 허브(410)의 둘레에 원주방향을 따라 이격배치되는 제1블레이드(420) 및 상기 제1블레이드(420)의 길이에 비해 축소된 길이를 구비하고 서로 인접한 제1블레이드(420) 사이에 각각 구비되는 제2블레이드(430)를 구비한다.

여기서, 상기 절두된 원추형 단면은, 공기의 이동방향을 기준으로, 원추형 단면에서, 상류측 단부의 뾰족한 부분이 제거될 수 있게 밑변과 평행하게 절단된 "원뿔대" 형상을 의미한다.

이에 의해, 상기 허브(410)의 상류측 단부는, 축선방향에서 바라볼 때, 소정 직경을 가지는 원반형상을 구비하게 구성된다.

상기 허브(410)의 내부에는 상기 회전축(321)의 상단부가 삽입될 수 있게 회전축공(4101)이 구비된다.

상기 회전축공(4101)은 상기 허브(410)를 축방향을 따라 관통하여 형성된다.

상기 허브(410)의 외면에는 복수의 제1블레이드(420)가 구비된다.

상기 복수의 제1블레이드(420)는 상기 허브(410)의 상류측 단부로부터 상기 허브(410)의 하류측 단부로 연장된다.

구체적으로, 상기 제1블레이드(420)는 공기의 이동방향을 기준으로 상류측 단부는 외경이 상대적으로 작은 상기 허브(410)의 중앙에 배치되고, 하류측 단부는 외경이 상대적으로 큰 상기 허브(410)의 하류측 단부의 외주에 대응되게 배치된다.

상기 제1블레이드(420)는 상기 허브(410)의 외면의 전체 길이에 대응되는 길이로 구성된다.

여기서, 상기 허브(410)는 원뿔 형상을 가지므로, 상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부는 간격이 좁고, 하류측 단부는 상대적으로 간격이 넓게 형성된다.

상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부는 제1간격으로 이격배치되고, 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부는 제2간격으로 이격 배치된다.

여기서, 상기 제1간격은 상기 제1블레이드(420)의 사이의 가장 작은 최소간격일 수 있다. 상기 제2간격은, 예를 들면, 상기 제1간격의 2배 내지 3배 정도로 형성될 수 있다.

상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이에는 상기 제2블레이드(430)가 각각 구비된다.

상기 제2블레이드(430)는 연속된 2개의 제1블레이드(420)의 간격을 절반에 대응되는 지점에 배치된다.

상기 제2블레이드(430)와 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이의 간격은 상기 제2간격의 1/2(0.5)에 대응된다.

상기 제2블레이드(430)는 상기 제1블레이드(420)에 비해 작은 길이를 가지게 구성된다.

상기 제1블레이드(420)는 제1길이(L1)를 구비하고, 상기 제2블레이드(430)는 제2길이(L2)를 가지게 구성된다.

상기 제2길이(L2)는 상기 제1길이(L1)의 20 내지 46%로 구성될 수 있다.

바람직하게는 상기 제2블레이드(430)의 제2길이(L2)는 상기 제1블레이드(420)의 제1길이(L1)의 1/3(33.3%)로 구성될 수 있다.

상기 제2블레이드(430)는 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이에 구비된다.

이에 의해, 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이의 간격이 증가되어 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부영역에서 공기의 압력손실이 발생되는 것이 억제될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러(400)의 회전 시 흡입력이 제고될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 임펠러(400)의 외관 크기를 증가시키지 아니하면서 상기 임펠러(400)의 블레이드의 전체 개수가 증가될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러(400)의 회전 시 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제되므로 흡입력이 증가될 수 있다.

상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 및 상기 제2블레이드(430)의 하류측 단부는 동일 원주(C) 상에 배치된다.

상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 상기 허브(410)의 하류측 단부에서 나선형 곡선 형상으로 각각 상향 연장된다.

상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 상기 임펠러(400)의 회전방향을 기준으로 상류측 단부가 하류측 단부에 비해 전방에 배치되게 형성된다.

본 실시예에서, 상기 임펠러(400)는 반시계방향으로 회전되고, 상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 우상향 하는 곡선 단면 형상을 구비한다.

도 5를 기준으로, 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부는 좌하측에 배치되고 상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부는 우상측에 배치된다.

상기 제1블레이드(420)는 상류측 단부와 상기 허브(410) 사이의 내각(θ1)은 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부와 상기 허브(410) 사이의 내각(θ2)보다 작게 형성된다.

구체적으로, 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부와 허브(410)의 외면 사이의 내각(θ2)은 60 내지 80도로 형성되고, 상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부와 허브(410)의 외면 사이의 내각(θ1)은 30 내지 50도로 형성될 수 있다.

이에 의해, 상기 임펠러(400)의 회전 시 상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부로 공기가 흡입되어, 상기 제1블레이드(420)에 의해 안내되어 상기 임펠러(400)의 하류측 단부로 공기가 이동될 수 있다.

상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 폭(W1, W2)이 증가되게 각각 형성된다.

여기서, 상기 복수의 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 각각 7개로 구현된다.

본 실시예에서, 상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)가 7개로 구현된 경우를 예시하고 있으나, 이는 예시일 뿐이고, 이에 한정되는 것은 아니다.

본 실시예에서, 상기 제2블레이드(430)와 상기 제1블레이드(420) 사이의 최소간격(Sm2)은 상기 제1블레이드(420) 사이의 최소간격(Sm1)에 비해 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제2블레이드(430)의 제작 시 간섭 발생이 억제되어 상기 제2블레이드(430)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제1블레이드(420) 및 제2블레이드(430)는 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 그 사이의 간격이 좁아지게 각각 형성되므로, 상기 제1블레이드(420) 사이의 최소간격(Sm1)은 상기 제1블레이드(420)의 상류측 단부 사이의 간격을 의미한다.

또한, 상기 제2블레이드(430)와 상기 제1블레이드(420) 사이의 최소간격(Sm2)은 상기 제2블레이드(430)의 상류측 단부와 상기 제1블레이드(420) 사이의 간격을 의미한다.

이러한 구성에 의하여, 상기 팬-모터 조립체(100)를 조립하고자 할 때는, 먼저 상기 베인(140)의 내부에 상기 제1하우징(180)이 결합된다.

상기 제1하우징(180)의 내부에 축방향을 따라 상기 스테이터(260)가 삽입 결합된다.

상기 스테이터(260)의 상단부는 상기 스테이터접촉부(194)에 접촉되고, 상기 스테이터(260)의 외주면은 상기 스테이터지지부(192)에 각각 면접촉된다.

상기 스테이터(260)의 내부에 상기 로터(320)가 수용 결합된다.

상기 회전축(321)의 상단부는 상기 베인(140)의 관통부(1411)를 통과하여 노출되고, 상기 제1베어링(330a)은 상기 제1베어링수용부(186)의 내부에 수용 결합된다.

상기 베인(140)을 통과한 상기 회전축(321)의 상단부에는 상기 임펠러(400)가 결합된다.

축방향을 따라 상기 임펠러(400)의 상측에서 상기 임펠러(400)가 내부에 수용되게 상기 임펠러하우징(110)이 결합된다.

상기 임펠러(400)의 하류측 단부의 내부에 상기 베인(140)의 상단부가 삽입 결합된다.

축방향을 따라 상기 스테이터(260)의 하측에서 상기 제2하우징(210)이 결합되고, 상기 제2베어링(330b)은 상기 제2베어링수용부(212)의 내부에 수용 결합된다.

축방향을 따라 상기 제2하우징(210)의 레그(214) 사이로 돌출된 상기 복수의 연결단자(295)에는 상기 피씨비(350)가 결합된다.

한편, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(290)에 전력이 인가되면, 상기 스테이터코일(290)은 자계를 형성한다. 상기 로터(320)는 상기 영구자석(325)에 의해 형성된 자계와 상기 스테이터코일(290)에 의해 형성된 자계가 상호 작용함으로써, 상기 회전축(321)을 중심으로 회전된다.

상기 회전축(321)이 회전됨과 동시에 상기 임펠러(400)가 회전되고, 상기 임펠러하우징(110)의 내부에는 상기 흡입구(112)를 통해 공기가 흡입된다.

상기 임펠러하우징(110)의 내부로 흡입된 공기는 상기 임펠러하우징(110)의 내면의 경사구간(1111) 및 축방향구간(1112)을 따라 이동된다.

구체적으로, 상기 흡입구(112)를 통해 흡입된 공기는 상기 제1블레이드(420) 사이로 흡입되어 상기 각 제1블레이드(420)를 따라 하류측으로 각각 이동된다.

이때, 상기 제1블레이드(420)의 하류측으로 이동되는 공기는 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420) 사이에 구비된 제2블레이드(430)에 의해 간격이 과도하게 증가되는 것이 억제됨으로써, 상기 제1블레이드(420)의 하류측 단부 사이의 과도한 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

이에 따라, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100)는 상기 임펠러(400)의 외관 크기를 증가시키지 아니하면서 흡입력이 증대될 수 있다.

즉, 상기 임펠러(400)가 종래의 팬-모터 조립체의 임펠러와 동일한 속도로 회전될 경우, 종래에 비해 풍량이 증대될 수 있다.

또한, 종래의 팬-모터 조립체와 동일한 풍량을 유지할 경우, 종래의 임펠러에 비해 상대적으로 낮은 회전속도(회전수)로 운전될 수 있다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 분해사시도이고, 도 11은 도 10의 임펠러의 확대사시도이며, 도 12는 도 11의 임펠러의 정면도이고, 도 13은 도 11의 임펠러의 평면도이다.

도 10에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100a)는, 임펠러하우징(110), 임펠러(400a), 베인(140) 및 모터(250)를 구비한다.

상기 임펠러(400a)의 외측에는 상기 임펠러하우징(110)이 구비된다.

상기 임펠러하우징(110)은 내부로 공기가 흡입되는 흡입구(112)를 구비한다. 상기 임펠러하우징(110)은 상기 임펠러(400a)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러수용부(114)를 구비한다. 상기 임펠러하우징(110)의 내부에는 상기 베인(140)의 일 영역(상류측 단부)가 삽입되는 베인수용부(116)가 형성된다.

상기 베인(140)은, 원통형상의 베인허브(141), 상기 베인허브(141)의 외측에 동심적으로 결합되는 외벽(143) 및 일 단부는 상기 베인허브(141)에 연결되고 타 단부는 상기 외벽(143)의 내부에 연결되는 복수의 블레이드(145)를 구비한다. 상기 베인허브(141)에는 축방향을 따라 관통된 관통부(1411)가 구비된다.

상기 모터(250)는 상기 임펠러(400a)를 회전시키게 구성된다.

상기 모터(250)는, 예를 들면, 스테이터(260) 및 상기 스테이터(260)에 대해 회전되는 로터(320)를 구비한다.

상기 스테이터(260)는, 예를 들면, 스테이터코어(270), 상기 스테이터코어(270)에 권선되는 스테이터코일(290) 및 상기 스테이터코일(290)을 절연하는 인슐레이터(310)를 구비한다.

상기 스테이터코일(290)은 3상 교류 전원이 인가되게 구성된다. 상기 스테이터코일(290)은 피씨비(350)에 전기적으로 연결된다. 상기 스테이터코일(290)은 상기 스테이터코어(270)의 복수의 티스(276)에 권선되는 복수의 코일부(291)를 구비한다. 상기 스테이터(260)는 상기 복수의 코일부(291)를 결선하는 복수의 결선부(293)를 구비한다. 상기 복수의 결선부(293)에는 연결단자(295)가 각각 구비된다. 상기 각 연결단자(295)는 3상 교류 전원의 각 상(U상, V상, W상)에 각각 연결되게 구성된다.

상기 피씨비(350)는, 기판(351) 및 상기 기판(351)에 구비되는 복수의 회로부품(353)을 구비한다. 상기 기판(351)에는 상기 스테이터코일(290)에 3상 교류 전력을 제공할 수 있게 인버터회로가 구비된다. 상기 기판(351)에는 상기 복수의 연결단자(295)가 각각 연결되는 복수의 연결단자결합부(355)가 구비된다. 상기 복수의 연결단자결합부(355)는, 예를 들면, 상기 기판(351)을 관통하여 형성될 수 있다.

상기 로터(320)는, 예를 들면, 회전축(321) 및 상기 회전축(321)에 결합되는 영구자석(325)을 구비한다. 상기 회전축(321)의 양 단부영역에는 베어링(330)이 구비된다. 상기 베어링(330)은, 축방향을 따라 이격된 제1베어링(330a) 및 제2베어링(330b)을 구비한다. 상기 제1베어링(330a)은 상기 회전축(321)의 상단부에 구비되고, 상기 제2베어링(330b)은 상기 회전축(321)의 하단부에 구비된다. 상기 제1베어링(330a) 및 상기 제2베어링(330b)은, 예를 들면, 볼베어링으로 구현된다.

상기 모터(250)의 외측에는 하우징(170)이 구비된다.

상기 하우징(170)의 내부에는 상기 모터(250)가 수용 결합된다.

상기 하우징(170)은, 예를 들면, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)을 구비한다.

상기 제1하우징(180)은 일 측(상류측 단부)가 상기 베인(140)의 내부에 삽입결합되게 구성된다. 상기 제1하우징(180)에는 상기 제1베어링(330a)이 수용 결합되는 제1베어링수용부(186)가 마련된다.

상기 제1하우징(180)은 상기 스테이터(260)의 외면에 결합되는 상기 스테이터(260)를 지지하는 스테이터지지부(192)가 구비된다. 상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 이격된 복수로 구현될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 스테이터지지부(192)는 3개로 형성된다. 상기 스테이터지지부(192)의 내면은 상기 스테이터(260)(스테이터코어(270))의 외면에 면접촉되게 구성된다.

상기 제2하우징(210)은, 상기 제2베어링(330b)이 수용결합되는 제2베어링수용부(212)를 구비한다. 상기 제2하우징(210)은 상기 제1하우징(180)과 결합되는 복수의 레그(214)를 구비한다. 상기 복수의 레그(214)는, 상기 제2베어링수용부(212)의 외면으로부터 반경방향으로 연장되는 반경방향구간(2141) 및 상기 반경방향구간(2141)으로부터 절곡되어 축방향으로 연장되는 축방향구간(2142)을 각각 구비하여 구성된다.

상기 제2하우징(210)은, 예를 들면, 상기 제2베어링수용부(212) 및 일 단부는 상기 제2베어링수용부(212)에 연결되고 타 단부는 축방향을 따라 배치되는 복수의 레그(214)를 구비한다.

상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)은 축방향을 따라 결합되는 축방향결합부(230)를 구비한다.

상기 축방향결합부(230)는, 예를 들면, 상기 제1하우징(180)에 반경방향을 따라 돌출되는 제1돌출부(231) 및 상기 제2하우징(210)에 반경방향을 따라 돌출되고 상기 제1돌출부(231)와 축방향을 따라 면접촉되는 제2돌출부(232)를 구비하여 구성된다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)는 체결부재(240)에 의해 일체로 결합될 수 있다. 상기 체결부재(240)는, 예를 들면, 수나사부를 구비한 볼트(241) 및 상기 수나사부에 나사결합되는 너트(242)를 구비한다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)의 상호 접촉영역에는 축방향을 따라 배치되어 반경방향 유격을 억제하는 유격억제부(235)가 구비된다. 상기 유격억제부(235)는, 예를 들면, 상기 제2돌출부(232)의 단부로부터 절곡되어 축방향을 따라 배치되게 구성될 수 있다. 상기 유격억제부(235)는 상기 제1돌출부(231)의 외측단부를 감싸게 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 임펠러(400a)는, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 허브(410a), 제1블레이드(420a), 제2블레이드(430a) 및 제3블레이드(440a)를 구비하여 구성된다.

상기 허브(410a)는 절두된 원추형 단면을 가지게 구성된다. 상기 허브(410a)는 축선방향에서 바라볼 때, 소정 직경을 가지는 원반형상을 구비하게 구성된다.

상기 허브(410a)의 내부에는 상기 회전축(321)이 삽입될 수 있게 회전축공(4101)이 관통 형성된다.

상기 허브(410a)의 하류측 단부에는 축방향에 대해 경사진 안내면(411)이 구비된다. 상기 안내면(411)은 원주방향을 따라 연장된다.

상기 제1블레이드(420a)는 제1길이(L1)를 구비하고, 상기 허브(410a)의 상류측 단부로부터 상기 허브(410a)의 하류측 단부에 걸쳐 형성된다.

상기 제2블레이드(430a)는 상기 제1길이(L1)에 비해 작은 제2길이(L2)를 구비한다. 상기 제2블레이드(430a)는 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420a)의 하류측 단부 사이에 각각 구비된다.

상기 제1블레이드(420a)의 하류측 단부 및 제2블레이드(430a)는 하류측 단부는 동일 원주(C) 상에 배치된다.

상기 제1블레이드(420a) 및 제2블레이드(430a)는 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 폭(W1, W2)이 증가되게 각각 구성된다.

상기 제1블레이드(420a)는 하류측 단부와 상기 허브(410a)의 외면 사이의 내각(θ1)이 상기 제1블레이드(420a)의 상류측 단부와 상기 허브(410a)의 외면 사이의 내각(θ2)에 비해 크게 형성된다.

상기 제1블레이드(420a) 및 제2블레이드(430a)는 상기 임펠러(400a)의 회전방향을 기준으로 상류측 단부가 하류측 단부에 비해 전방에 배치되게 각각 구성된다.

상기 제1블레이드(420a)와 상기 제2블레이드(430a) 사이의 최소간격(Sm2)은 상기 제1블레이드(420a) 사이의 최소간격(Sm1)에 비해 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제2블레이드(430a)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 제2블레이드(430a)의 폭(W2)은 상기 제1블레이드(420a)의 폭(W1)에 대응되게 형성된다.

즉, 상기 제2블레이드(430a)의 단부(상단부)와 상기 임펠러하우징(110) 사이의 간격과 상기 제1블레이드(420a)의 단부(상단부)와 상기 임펠러하우징(110)의 사이의 간격은 실질적으로 동일하게 구성된다. 이에 의해, 공기(압력)의 누설이 억제될 수 있다.

상기 제2블레이드(430a)는 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420a)의 간격(원주방향을 따른 간격)을 반분하는 지점에 배치된다.

본 실시예에서, 상기 제1블레이드(420a)의 하류측 단부와 상기 제2블레이드(430a)의 하류측 단부 사이에는 제3블레이드(440a)가 구비된다.

이에 의해, 상기 제1블레이드(420a)의 하류측 단부와 상기 제2블레이드(430a)의 하류측 단부 사이(간격)가 증가되어 압력 손실이 발생되는 것이 저감될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제1블레이드(420a) 및 제2블레이드(430a)의 하류측 단부 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제됨으로써, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100a)의 흡입력이 제고될 수 있다.

또한, 동일 풍량을 유지하는 경우, 상기 임펠러(400a)의 회전속도를 상대적으로 낮게 유지하면서 운전될 수 있다.

상기 제3블레이드(440a)의 폭(W3)은 상기 제1블레이드(420a)의 폭(W1) 또는 제2블레이드(430a)의 폭(W2)과 실질적으로 동일하다.

구체적으로, 상기 제3블레이드(440a)의 단부(상단부)와 상기 임페러하우징 사이의 간격은 상기 제1블레이드(420a)의 단부(상단부)와 상기 임펠러하우징(110) 사이의 간격 또는 상기 제2블레이드(430a)의 단부(상단부) 사이의 간격과 실질적으로 동일하게 구성된다. 이에 의해, 블레이드(420a,430a,440a)와 임펠러하우징(110)의 틈새를 통한 공기(압력)의 누설 발생이 억제될 수 있다.

상기 제3블레이드(440a)는 상기 제2길이(L2)에 비해 작은 제3길이(L3)를 구비하게 구성된다.

본 실시예에서, 상기 제3블레이드(440a)의 제3길이(L3)는 상기 제2블레이드(430a)의 제2길이(L2)의 40 내지 60%로 형성될 수 있다.

본 실시예에서, 상기 제2블레이드(430a)와 상기 제3블레이드(440a) 사이의 최소간격(fSm3)은 상기 제1블레이드(420a) 사이의 최소간격(Sm1)보다 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제3블레이드(440a)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(290)에 전원이 인가되면 상기 로터(320)는 상기 영구자석(325)의 자계와 상기 스테이터코일(290)에 의해 형성된 자계의 상호 작용에 의해 상기 회전축(321)을 중심으로 회전된다.

상기 로터(320)의 회전에 따라 상기 임펠러(400a)가 회전되면 상기 흡입구(112)를 통해 상기 임펠러하우징(110)의 내부로 공기가 흡입된다.

흡입된 공기는 상기 제1블레이드(420a)의 상류측 단부 사이로 유입되어 하류측을 향해 이동된다. 하류측으로 이동되는 공기는 상기 제2블레이드(430a)에 의해 분기되어 2개의 경로를 따라 하향 이동된다. 이에 의해, 상기 제1블레이드(420a) 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

상기 제1블레이드(420a) 및 상기 제2블레이드(430a)를 따라 하류측으로 이동되는 공기는 상기 제3블레이드(440a)에 의해 각각 2개의 경로, 즉 4개의 경로를 따라 하류측으로 각각 이동된다. 이에 의해, 상기 제1블레이드(420a) 및 제2블레이드(430a)사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

본 실시예의 팬-모터 조립체(100a)의 임펠러(400a)는, 연속된 2개의 제1블레이드(420a)의 하류측 사이에 제2블레이드(430a)가 구비되고, 상기 제1블레이드(420a)와 상기 제2블레이드(430a) 사이에 제3블레이드(440a)가 각각 구비되어, 블레이드의 상류측 간격에 비해 블레이드의 하류측 간격이 과도하게 증가되어 압력손실이 발생되는 것을 억제함으로써, 흡입력이 제고될 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 팬-모터 조립체의 분해사시도이고, 도 15는 도 14의 임펠러의 확대사시도이며, 도 16은 도 15의 임펠러의 정면도이고, 도 17은 도 15의 임펠러의 평면도이다.

도 14에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100b)는, 임펠러하우징(110), 임펠러(400b), 베인(140) 및 모터(250)를 구비한다.

상기 임펠러하우징(110)은 내부로 공기가 흡입되는 흡입구(112)를 구비한다.

상기 임펠러하우징(110)은, 예를 들면, 상기 임펠러(400b)가 회전 가능하게 수용되는 임펠러수용부(114)및 상기 베인(140)의 일 영역(상류측 단부)가 삽입되는 베인수용부(116)를 구비한다.

상기 베인(140)은, 예를 들면, 원통형상의 베인허브(141), 상기 베인허브(141)의 외측에 동심적으로 결합되는 외벽(143) 및 일 단부는 상기 베인허브(141)에 연결되고 타 단부는 상기 외벽(143)의 내부에 연결되는 복수의 블레이드(145)를 구비한다. 상기 베인허브(141)에는 축방향을 따라 관통된 관통부(1411)가 구비된다.

상기 모터(250)는 상기 임펠러(400b)를 회전시키게 구성된다.

상기 모터(250)는, 예를 들면, 스테이터(260) 및 상기 스테이터(260)에 대해 회전되는 로터(320)를 구비한다.

상기 스테이터(260)는, 예를 들면, 스테이터코어(270), 상기 스테이터코어(270)에 권선되는 스테이터코일(290) 및 상기 스테이터코일(290)을 절연하는 인슐레이터(310)를 구비한다. 상기 스테이터코일(290)은 복수의 티스(276)에 각각 권선되는 복수의 코일부(291)를 구비한다. 상기 복수의 코일부(291)는 복수의 결선부(293)에 의해 결선된다. 상기 복수의 결선부(293)에는 축방향을 따라 연장되는 연결단자(295)가 각각 구비된다.

상기 각 연결단자(295)는 피씨비(350)에 전기적으로 연결된다. 상기 피씨비(350)는, 기판(351) 및 상기 기판(351)에 구비되는 복수의 회로부품(353)을 구비한다. 상기 기판(351)에는 상기 스테이터코일(290)에 3상 교류 전력을 제공할 수 있게 인버터회로가 구비된다. 상기 기판(351)에는 상기 복수의 연결단자(295)가 각각 연결되는 복수의 연결단자결합부(355)가 구비된다. 상기 복수의 연결단자결합부(355)는, 예를 들면, 상기 기판(351)을 관통하여 형성될 수 있다.

상기 로터(320)는, 예를 들면, 회전축(321) 및 상기 회전축(321)에 결합되는 영구자석(325)을 구비한다. 상기 회전축(321)의 양 단부영역에는 베어링(330)이 구비된다. 상기 베어링(330)은, 축방향을 따라 이격된 제1베어링(330a) 및 제2베어링(330b)을 구비한다.

상기 모터(250)의 외측에는 하우징(170)이 구비된다.

상기 하우징(170)의 내부에는 상기 모터(250)가 수용 결합된다.

상기 하우징(170)은, 예를 들면, 축방향을 따라 서로 결합되는 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)을 구비한다.

상기 제1하우징(180)은 일 측(상류측 단부)가 상기 베인(140)의 내부에 삽입결합되게 구성된다. 상기 제1하우징(180)에는 상기 제1베어링(330a)이 수용 결합되는 제1베어링수용부(186)가 마련된다.

상기 제1하우징(180)은 상기 스테이터(260)의 외면에 결합되는 상기 스테이터(260)를 지지하는 스테이터지지부(192)가 구비된다. 상기 스테이터지지부(192)는, 예를 들면, 원주방향을 따라 이격된 복수로 구현될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 스테이터지지부(192)는 3개로 형성된다. 상기 스테이터지지부(192)의 내면은 상기 스테이터(260)(스테이터코어(270))의 외면에 면접촉되게 원호형상의 단면을 구비하게 구성된다.

상기 제2하우징(210)은, 상기 제2베어링(330b)이 수용결합되는 제2베어링수용부(212)를 구비한다. 상기 제2하우징(210)은 상기 제1하우징(180)과 결합되는 복수의 레그(214)를 구비한다. 복수의 레그(214)는, 상기 제2베어링수용부(212)의 외면으로부터 반경방향으로 연장되는 반경방향구간(2141) 및 상기 반경방향구간(2141)으로부터 절곡되어 축방향으로 연장되는 축방향구간(2142)을 각각 구비하여 구성된다.

상기 제2하우징(210)은, 예를 들면, 상기 제2베어링수용부(212) 및 일 단부는 상기 제2베어링수용부(212)에 연결되고 타 단부는 축방향을 따라 배치되는 복수의 레그(214)를 구비한다.

상기 제1하우징(180) 및 제2하우징(210)은 축방향을 따라 결합되는 축방향결합부(230)를 구비한다.

상기 축방향결합부(230)는, 예를 들면, 상기 제1하우징(180)에 반경방향을 따라 돌출되는 제1돌출부(231) 및 상기 제2하우징(210)에 반경방향을 따라 돌출되고 상기 제1돌출부(231)와 축방향을 따라 면접촉되는 제2돌출부(232)를 구비하여 구성된다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)는 체결부재(240)에 의해 일체로 결합될 수 있다.

상기 체결부재(240)는, 예를 들면, 수나사부를 구비한 볼트(241) 및 상기 수나사부에 나사결합되는 너트(242)를 구비한다.

상기 제1돌출부(231) 및 제2돌출부(232)의 상호 접촉영역에는 축방향을 따라 배치되어 반경방향 유격을 억제하는 유격억제부(235)가 구비된다. 상기 유격억제부(235)는, 예를 들면, 상기 제2돌출부(232)의 단부로부터 절곡되어 축방향을 따라 배치되게 구성될 수 있다. 상기 유격억제부(235)는 상기 제1돌출부(231)의 외측단부를 감싸게 구성될 수 있다.

한편, 본 실시예에서, 상기 임펠러(400b)는, 도 15 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 허브(410b), 제1블레이드(420b), 제2블레이드(430b) 및 제3블레이드(440b)를 구비하여 구성된다.

상기 허브(410b)는 절두된 원추형 단면을 가지게 구성된다. 상기 허브(410b)는 축선방향에서 바라볼때, 소정 직경을 가지는 원반형상을 구비하게 구성된다.

상기 허브(410b)의 내부에는 상기 회전축(321)이 삽입될 수 있게 회전축공(4101)이 관통 형성된다.

상기 허브(410b)의 하류측 단부에는 축방향에 대해 경사진 안내면(411)이 구비된다.

상기 안내면(411)은 원주방향을 따라 연장된다.

상기 제1블레이드(420b)는, 도 15에 도시된 바와 같이, 제1길이(L1)를 구비하고, 상기 허브(410b)의 상류측 단부로부터 상기 허브(410b)의 하류측 단부에 걸쳐 형성된다.

상기 제2블레이드(430b)는 상기 제1길이(L1)에 비해 작은 제2길이(L2)를 구비하고, 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420b)의 하류측 단부 사이에 구비된다.

구체적으로, 본 실시예에서, 상기 제2블레이드(430b)는, 상기 임펠러(400b)의 회전방향을 기준으로 연속된 2개의 제1블레이드(420b) 중 후방측 제1블레이드(420b)에 근접하게 배치되고, 상기 제3블레이드(440b)는 상기 제2블레이드(430b)와 전방측 제1블레이드(420b) 사이에 배치된다.

이에 의해, 원주방향을 따라 연속된 2개의 제1블레이드(420b)의 하류측 단부 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

이러한 구성에 의하면, 상기 제1블레이드(420b)의 상류측 단부로부터 하류측으로 이동하면서 증가되는 제1블레이드(420b) 사이의 간격은 먼저 상기 제2블레이드(430b)에 의해 감소되고, 상기 제2블레이드(430b)와 전방의 제1블레이드(420b) 사이의 간격은 상기 제3블레이드(440b)에 의해 다시 감소됨으로써, 상기 제1블레이드(420b) 사이의 간격 및 상기 제1블레이드(420b) 및 제2블레이드(430b)의 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 각각 억제됨으로써, 본 실시예의 팬-모터 조립체(100b)의 흡입력이 제고될 수 있다.

상기 제3블레이드(440b)는 상기 제2블레이드(430b)의 제2길이(L2)에 비해 작은 제3길이(L3)를 구비하게 구성된다.

본 실시예에서, 상기 제3블레이드(440b)의 제3길이(L3)는, 예를 들면, 상기 제2블레이드(430b)의 제2길이(L2)의 40 내지 60%로 형성될 수 있다.

상기 제2블레이드(430b)와 상기 제1블레이드(420b) 사이의 최소간격(Sm2)은 상기 제1블레이드(420b)들 사이의 최소간격(Sm1)보다 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제2블레이드(430b)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

또한, 상기 제3블레이드(440b)와 상기 제2블레이드(430b) 사이의 최소간격(Sm3)은 상기 제1블레이드(420b) 들 사이의 최소간격(Sm1)보다 크게 형성된다.

이에 의해, 상기 제3블레이드(440b)의 제작이 용이하게 이루어질 수 있다.

상기 제1블레이드(420b)의 하류측 단부의 폭(W1), 상기 제2블레이드(430b)의 하류측 단부의 폭(W2) 및 상기 제3블레이드(440b)의 하류측 단부의 폭(W3)은 실질적으로 동일하게 구성된다.

이러한 구성에 의하여, 운전이 개시되어 상기 스테이터코일(290)에 전원이 인가되면 상기 로터(320)는 상기 영구자석(325)의 자계와 상기 스테이터코일(290)에 의해 형성된 자계의 상호 작용에 의해 상기 회전축(321)을 중심으로 회전된다.

상기 로터(320)의 회전에 따라 상기 임펠러(400b)가 회전되면 상기 흡입구(112)를 통해 상기 임펠러하우징(110)의 내부로 공기가 흡입된다.

흡입된 공기는 상기 제1블레이드(420b)의 상류측 단부 사이로 유입되어 하류측을 향해 이동된다. 하류측으로 이동되는 공기는 상기 제2블레이드(430b)에 의해 분기되어 2개의 경로를 따라 하향 이동된다. 이에 의해, 상기 제1블레이드(420b) 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

상기 제1블레이드(420b) 및 상기 제2블레이드(430b)를 따라 하류측으로 이동되는 공기는 상기 제3블레이드(440b)에 의해 상기 제2블레이드(430b)와 전방의 제1블레이드(420b) 사이가 2개의 경로로 분기되어, 총 3개의 경로를 따라 하류측으로 각각 이동된다. 이에 의해, 상기 제1블레이드(420b) 사이의 간격 증가 및 제2블레이드(430b)와 상기 제1블레이드(420b) 사이의 간격 증가에 기인한 압력 손실 발생이 억제될 수 있다.

본 실시예의 팬-모터 조립체(100b)의 임펠러(400b)는, 연속된 2개의 제1블레이드(420b)의 사이 중 후방측 제1블레이드(420b)에 근접하여 제2블레이드(430b)가 구비되고, 상기 제2블레이드(430b)와 전방의 제1블레이드(420b)사이에 제3블레이드(440b)가 구비되어, 블레이드의 상류측 간격에 비해 블레이드의 하류측 간격이 과도하게 증가되어 압력손실이 발생되는 것을 억제함으로써, 흡입력이 제고될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었다. 그러나, 본 발명은, 그 사상 또는 본질적인 특징에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 형태로 실시될 수 있으므로, 위에서 설명된 실시예는 그 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 의해 제한되지 않아야 한다.

또한, 앞서 기술한 상세한 설명에서 일일이 나열되지 않은 실시예라 하더라도 첨부된 청구범위에서 정의된 그 기술 사상의 범위 내에서 넓게 해석되어야 할 것이다. 그리고, 상기 청구범위의 기술적 범위와 그 균등범위 내에 포함되는 모든 변경 및 변형은 첨부된 청구범위에 의해 포섭되어야 할 것이다.

Claims (20)

1. 임펠러하우징;
   상기 임펠러하우징의 내부에 회전 가능하게 수용되는 임펠러;
   상기 임펠러의 일 측에 구비되는 베인; 및
   상기 베인의 일 측에 구비되어 상기 임펠러를 회전시키는 모터;를 포함하고,
   상기 임펠러는,
   절두된 원추형 단면을 가지는 허브;
   상기 허브의 둘레에 원주방향을 따라 이격 배치되는 제1블레이드; 및
   상기 제1블레이드에 비해 축소된 길이를 구비하고, 서로 인접한 상기 제1블레이드 사이에 각각 구비되는 제2블레이드;를 구비하는 팬-모터 조립체.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 상류측 단부는 상기 허브의 중앙에 배치되고, 하류측 단부는 상기 허브의 하류측 단부의 외주에 대응되게 배치되는 팬-모터 조립체.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제1블레이드의 하류측 단부 및 상기 제2블레이드의 하류측 단부는 동일 원주상에 배치되는 팬-모터 조립체.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1블레이드 및 제2블레이드는 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 상류측 단부가 하류측 단부에 비해 전방에 배치되게 형성되는 팬-모터 조립체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제1블레이드는 상류측 단부와 상기 허브 사이의 내각이 하류측 단부와 상기 허브 사이의 내각보다 작게 형성되는 팬-모터 조립체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제2블레이드의 길이는 상기 제1블레이드의 길이의 20 내지 46%로 구성되는 팬-모터 조립체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 전방에 배치되는 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 간격은 후방에 배치되는 제1블레이드와 상기 제2블레이드의 간격과 동일하게 형성되는 팬-모터 조립체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제1블레이드 및 제2블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 폭이 각각 증가하게 형성되는 팬-모터 조립체.
9. 제1항에 있어서,
   상기 제2블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드와 제1블레이드사이의 최소간격보다 크게 형성되는 팬-모터 조립체.
10. 제1항에 있어서,
    상기 제2블레이드에 비해 축소된 길이를 구비하고 상기 제1블레이드의 하류측 단부와 상기 제2블레이드의 하류측 단부 사이에 배치되는 제3블레이드를 더 포함하는 팬-모터 조립체.
11. 제10항에 있어서,
    상기 제3블레이드는 하류측 단부가 상기 제1블레이드 및 제2블레이드의 하류측 단부와 동일 원주상에 배치되는 팬-모터 조립체.
12. 제10항에 있어서,
    상기 제2블레이드 및 상기 제1블레이드 사이의 최소간격 및 상기 제2블레이드 및 상기 제3블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 각각 크게 형성되는 팬-모터 조립체.
13. 제10항에 있어서,
    상기 제3블레이드는 상기 제2블레이드의 40 내지 60%의 길이를 구비하는 팬-모터 조립체.
14. 제10항에 있어서,
    상기 제1블레이드, 제2블레이드 및 제3블레이드는 공기의 이동방향을 기준으로 하류측 단부로부터 상류측 단부로 향할수록 폭이 증가하게 형성되는 팬-모터 조립체.
15. 제10항에 있어서,
    상기 제2블레이드는 상기 임펠러의 회전방향을 기준으로 연속된 2개의 제1블레이드 중 후방측 제1블레이드에 근접하게 배치되고, 상기 제3블레이드는 상기 제2블레이드와 전방측 제1블레이드 사이에 배치되는 팬-모터 조립체.
16. 제15항에 있어서,
    상기 제2블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크고,
    상기 제3블레이드와 상기 제1블레이드 사이의 최소간격 및 상기 제3블레이드와 상기 제2블레이드 사이의 최소간격은 상기 제1블레이드 사이의 최소간격보다 크게 형성되는 팬-모터 조립체.
17. 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 모터는, 스테이터; 및
    회전축을 구비하고, 상기 스테이터에 대해 회전되는 로터;를 구비하고,
    상기 허브에는 상기 로터의 회전축이 삽입되는 회전축공이 축방향을 따라 관통 형성되고,
    상기 허브의 저부면에는 축방향을 따라 함몰된 그루브가 구비되는 팬-모터 조립체.
18. 제17항에 있어서,
    상기 베인은, 원통형상의 베인허브;
    상기 베인허브의 외측에 동심적으로 배치되는 외벽; 및
    일 단부는 상기 베인허브에 연결되고 타 단부는 상기 외벽에 연결되는 복수의 블레이드;를 구비하고,
    상기 외벽은 상기 임펠러하우징과 축방향으로 결합되는 팬-모터 조립체.
19. 제18항에 있어서,
    상기 회전축의 일 단부에 구비되는 제1베어링;
    상기 회전축의 타 단부에 구비되는 제2베어링;
    축방향을 따라 서로 결합되고, 내부에 상기 스테이터가 수용결합되는 제1하우징 및 제2하우징;을 더 포함하고,
    상기 제1하우징에는 상기 제1베어링이 수용되는 제1베어링수용부가 구비되고,
    상기 제2하우징에는 상기 제2베어링이 수용되는 제2베어링수용부가 구비되는 팬-모터 조립체.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1하우징은 상류측 단부가 상기 베인의 내부에 축방향을 따라 삽입 결합되는 팬-모터 조립체.

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