KR101961220B1 - Contra-rotating propeller system for electrical appliances - Google Patents

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문영준
장인영
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고려대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 상반회전 프로펠러 시스템을 제안한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템은 동일한 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러 및 전방 프로펠러와 후방 프로펠러를 회전시키는 구동부를 포함하는 복수의 상반회전 프로펠러를 포함하고, 복수의 상반회전 프로펠러는 동일 회전축 상에 이격되어 배치된다.The present invention proposes a counter-rotating propeller system. The propeller system according to an embodiment of the present invention includes a plurality of counter rotating propellers including a front propeller rotating in opposite directions about the same rotational axis, a rear propeller, a front propeller, and a driving unit rotating the rear propeller , And the plurality of counter rotating propellers are disposed on the same rotation axis.

Description

가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템{CONTRA-ROTATING PROPELLER SYSTEM FOR ELECTRICAL APPLIANCES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a contra-rotating propeller system for electric home appliances,

본 발명은 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a counter-rotating propeller system used in home appliances.

일반적으로 프로펠러는 추력을 발생시키는 항공기에 쓰이거나, 선풍기 및 자동차의 엔진의 방열을 위한 휀으로 쓰인다.In general, propellers are used in aircrafts that generate thrust, or as fans for fans and heaters in automobiles.

여기서 항공기에 쓰이는 프로펠러는 앞쪽 흡입측에서 접근해 오는 기류를 뒤쪽 즉, 분출측으로 가속하여 이에 따른 추진력을 발생시키는 역할을 한다. 아울러 선풍기 및 자동차의 방열 프로펠러의 휀은, 이와 반대로 뒤쪽의 기류를 흡입하여 앞으로 가속하는 등의 역추진력 발생의 역할을 한다.Here, the propeller used in the aircraft accelerates the air stream approaching from the front suction side to the rear side, that is, to the ejection side, thereby generating the propulsion force. In addition, the fan of the fan and the heat-dissipating propeller of the car act as a counter-propulsive force generation such as the inverse acceleration by sucking the air stream in the rear.

그러나 이러한 기존의 프로펠러나 프로펠러 구조의 휀은 회전시 서로 다른 유속으로 발생되는 압력차로 소음이 발생되는 문제점이 있다. However, the conventional propeller or propeller structure has a problem that noise is generated due to a pressure difference generated at different flow rates during rotation.

이러한 소음은 프로펠러의 회전시 프로펠러의 표면에 발생되는 2가지의 서로 다른 유속에 의해 발생된다.This noise is generated by two different flow rates generated on the surface of the propeller when the propeller is rotating.

여기서 2가지의 서로 다른 유속이란 날개의 안쪽으로 갈수록 유속이 감소되는 공기층과, 날개의 타면 가장자리쪽으로 이동할수록 공기의 유속이 증가된 공기층을 말한다. 이 때 저속의 공기층과 고속의 공기층간에 압력차가 발생되어 유속이 증가된 공기층에서 소용돌이가 형성되어 소음이 발생된다.Here, the two different flow rates refer to an air layer whose flow rate decreases toward the inside of the wing, and an air layer whose air flow rate increases as it moves toward the rim of the other side of the wing. At this time, a pressure difference is generated between the low-speed air layer and the high-speed air layer, so that a vortex is generated in the air layer whose flow rate is increased to generate noise.

따라서 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여 회전시 발생되는 소음 및 마찰저항을 억제하고 이에 따른 프로펠러의 비행거리 증대에 기능하는 구조에 의해 보다 실효성 있는 프로펠러를 개발하기에 이르렀다.Accordingly, in view of the above problems, the present invention has developed a more effective propeller by suppressing noise and frictional resistance generated during rotation and functioning to increase the flying distance of the propeller.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 이와 관련하여 대한민국등록특허 제10-0590814 호(발명의 명칭: 홈이 형성된 날개를 갖는 프로펠러)에서는, 중앙을 중심으로 시계 또는 반시계 방향을 따라 방사상으로 연장형성된 다수의 날개; 및 각 날개의 전면에 형성되며 각 날개의 형성방향에 따라 동일 곡률 및 동일 곡면에 타원형으로 형성되는 홈부를 포함하여 이루어지며, 각 홈부는 각 날개의 표면에 균등 배치되는 것을 특징으로 하는 홈이 형성된 날개를 갖는 구성을 개시하고 있다.In order to solve this problem, Korean Patent Registration No. 10-0590814 (entitled Propeller With Grooved Wing) discloses a propeller having a plurality of radially extending portions extending clockwise or counterclockwise around the center wing; And grooves formed on the front surfaces of the blades and formed in an elliptical shape having the same curvature and curvature according to the forming direction of the blades, wherein the grooves are uniformly arranged on the surfaces of the blades. And has a wing.

하지만, 이러한 종래의 단일 휀 시스템은 휀의 회전으로 유체의 압력을 상승시켜 유량을 발생시킨다. 또한, 높은 유동성능을 가지기 위해서는 휀의 분당 회전수를 증가시켜야 하며 이것을 소음을 증가시키는 결과를 초래한다.However, such a conventional single fan system raises the pressure of the fluid by the rotation of the fan to generate the flow rate. In addition, in order to have a high flow performance, the number of revolutions per minute of the fan must be increased, which results in increasing the noise.

특히, 생활 가전기기는 송풍팬의 가동에 의한 불쾌한 소음이 발생하여 사용자의 청각을 자극함에 따라 스트레스와 불안감 등의 심리적으로 나쁜 영향을 줄 뿐만 아니라, 업무, 학습 등의 생활 방해 및 임산부 또는 노약자들에게 자율신경조증, 고혈압, 수태율 및 출산율 저하 등의 생리적 문제 또는 임신, 출산에 심각한 문제를 초래할 수 있으므로, 가전기기의 사용시 소음을 최소화할 수 있는 저소음 가전기기가 요구되고 있다.Especially, the household electric appliances not only cause psychological bad effects such as stress and anxiety due to unpleasant noise caused by the operation of the blowing fan and stimulate the auditory sense of the user, but also cause disturbance of life such as work and learning, There is a need for a low-noise home appliance that can minimize noise when using home appliances because it can cause physiological problems such as autonomic nervousness, hypertension, conception rate and fertility rate, or serious problems in pregnancy and childbirth.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 프로펠러에 동력을 분산하여, 낮은 회전수에서도 고풍량을 달성할 수 있어, 소음을 감소시킬 수 있는 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional art and it is an object of the present invention to provide a propulsion system for an electric propulsion system which can disperse power to a plurality of propellers and achieve a high airflow rate even at low rotation speed, And to provide the above objects.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템은, 동일한 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러 및 전방 프로펠러와 후방 프로펠러를 회전시키는 구동부를 포함하는 복수의 상반회전 프로펠러를 포함하고, 복수의 상반회전 프로펠러는 동일 회전축상에 이격되어 배치된다.As a technical means to achieve the above object, a counter-rotating propeller system used in a home appliance according to an embodiment of the present invention includes a front propeller, a rear propeller, and a front propeller, And a plurality of counter rotating propellers including a driving unit for rotating the rear propeller, wherein the plurality of counter rotating propellers are disposed on the same rotation axis.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 복수의 프로펠러에 동력을 분산하여 낮은 회전수에서도 고풍량을 달성할 수 있어, 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 크게 향상될 수 있다.According to the above-mentioned problem solving means of the present invention, it is possible to disperse the power to a plurality of propellers and achieve a high air flow rate even at a low rotation speed, so that the effect of reducing noise can be greatly improved.

또한, 프로펠러 허브의 내부에 프로펠러를 회전시키는 구동부가 위치하여, 소형화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the propeller hub is provided with a driving unit for rotating the propeller.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러의 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템에서 유체의 이동 경로를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 프로펠러의 출구각 및 후방 프로펠러의 입구각을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a perspective view of a counter-rotating propeller system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view of a counter-rotating propeller according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a movement path of a fluid in a counter-rotating propeller system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining an exit angle of a front propeller and an entrance angle of a rear propeller according to an embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be understood, however, that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, the same reference numbers are used throughout the specification to refer to the same or like parts.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. Throughout this specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not limited to a case where it is "directly connected" but also includes the case where it is "electrically connected" do.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 “상에” 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout this specification, when a member is " on " another member, it includes not only when the member is in contact with the other member, but also when there is another member between the two members.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise. The terms "about "," substantially ", etc. used to the extent that they are used throughout the specification are intended to be taken to mean the approximation of the manufacturing and material tolerances inherent in the stated sense, Accurate or absolute numbers are used to help prevent unauthorized exploitation by unauthorized intruders of the referenced disclosure. The word " step (or step) "or" step "used to the extent that it is used throughout the specification does not mean" step for.

본원은 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템에 관한 것이다. 상술한 가전기기란 헤어 드라이기, 공기 조화기, 에어컨, 가습기, 의류처리장치 등 생활에 사용되는 가전기기를 의미한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a counter-rotating propeller system for use in consumer appliances. The above-described home appliance means household appliances used for living such as a hair dryer, an air conditioner, an air conditioner, a humidifier, and a clothes processing device.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러의 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템에서 유체의 이동 경로를 보여주는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전방 프로펠러의 출구각 및 후방 프로펠러의 입구각을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a perspective view of a counter-rotating propeller system according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of a counter-rotating propeller according to an embodiment of the present invention, 4 is a view for explaining an exit angle of a front propeller and an entrance angle of a rear propeller according to an embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러 시스템에 대해 설명한다.First, with reference to FIG. 1, a description will be given of a counter rotating propeller system according to an embodiment of the present invention.

상반회전 프로펠러 시스템은 동일 회전축 상에 이격되어 배치된 복수의 상반회전 프로펠러(100)를 포함한다. 예시적으로, 상반회전 프로펠러 시스템은, 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 상반회전 프로펠러(100)를 포함할 수 있으나, 이에 한하지 않고 3개 이상의 상반회전 프로펠러(100)를 포함할 수 있다.The counter-rotating propeller system includes a plurality of counter-rotating propellers (100) spaced apart on the same rotating shaft. Illustratively, the counter-rotating propeller system may include, but is not limited to, two counter-rotating propellers 100, as shown in FIG. 1, .

도 1을 참조하면, 복수의 상반회전 프로펠러(100)는 전후방이 개방된 하우징(200)의 내부에 고정될 수 있다. 또한, 복수의 상반회전 프로펠러(100)는 하우징(200)의 내부에 위치하고, 하우징(200)의 전방 개구부를 통해 유입된 공기를 하우징(200)의 후방 개구부로 토출시킬 수 있다. 예시적으로, 하우징(200)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 원통형으로 형성될 수 있으나, 이에 한하지는 않는다.Referring to FIG. 1, a plurality of the half-rotation propellers 100 may be fixed to the interior of the housing 200 opened front and rear. The plurality of counter rotating propellers 100 are located inside the housing 200 and can discharge the air introduced through the front opening of the housing 200 to the rear opening of the housing 200. Illustratively, the housing 200 may be formed in a cylindrical shape, as shown in Fig. 1, but is not limited thereto.

이하, 도 2를 참조하여, 본원의 일 실시예에 따른 상반회전 프로펠러(100)에 대해서 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, a description will be given in detail of a counter-rotating propeller 100 according to an embodiment of the present invention.

상반회전 프로펠러(100)는 동일한 회전축을 중심으로 서로 반대방향으로 회전하는 전방 프로펠러(110)와 후방 프로펠러(120) 및 전방 프로펠러(110)와 후방 프로펠러(120)를 회전시키는 구동부(130, 140)를 포함한다.The counter rotating propeller 100 includes a forward propeller 110 and a rear propeller 120 rotating in opposite directions about the same axis of rotation and driving units 130 and 140 for rotating the forward propeller 110 and the rear propeller 120, .

전방 프로펠러(110)는 전방 프로펠러 허브(111), 일단이 전방 프로펠러 허브(111)의 중심부에 결합된 전방 샤프트(112), 및 전방 프로펠러 허브(111)로부터 반경 방향으로 연장형성되고 균등 배치되는 복수의 전방 블레이드(113)를 포함하며, 후방 프로펠러(120)는 후방 프로펠러 허브(121), 후방 프로펠러 허브(121)의 중심부에 결합된 후방 샤프트(122), 및 후방 프로펠러 허브(121)로부터 반경 방향으로 연장형성되고 균등 배치되는 복수의 후방 블레이드(123)를 포함할 수 있다.The forward propeller 110 includes a forward propeller hub 111, a forward shaft 112 having one end coupled to the center of the forward propeller hub 111 and a plurality of radially extending and evenly spaced apart forward propeller hubs 111 And the rear propeller 120 includes a rear propeller hub 121, a rear shaft 122 coupled to the center of the rear propeller hub 121, and a rear shaft 122 coupled to the rear propeller hub 121 in the radial direction And a plurality of rear blades 123 extended and uniformly disposed on the rear blade 123.

또한, 상반회전 프로펠러(100)는 전방 프로펠러(110)와 후방 프로펠러(120)가 상반회전되는 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 전방 프로펠러(110)가 시계방향으로 회전할 경우, 후방 프로펠러(120)는 반시계방향으로 회전하고, 전방 프로펠러(110)가 반시계방향으로 회전할 경우, 후방 프로펠러(120)는 시계방향으로 회전할 수 있다.Also, the counter-rotating propeller 100 is characterized in that the front propeller 110 and the rear propeller 120 are rotated in opposite directions. In other words, when the front propeller 110 rotates clockwise, the rear propeller 120 rotates counterclockwise, and when the front propeller 110 rotates counterclockwise, the rear propeller 120 rotates clockwise Direction.

도 2를 참조하면, 구동부(130, 140)는 전방 프로펠러(110)를 구동하는 전방 구동부(130) 및 후방 프로펠러(120)를 구동하는 후방 구동부(140)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the driving units 130 and 140 may include a front driving unit 130 for driving the front propeller 110 and a rear driving unit 140 for driving the rear propeller 120.

전방 구동부(130)는 전방 샤프트(112)가 연결되는 제1 베어링부(131), 제1 베어링부(131)의 외주면에 위치하는 제1 코일부(132), 및 제1 코일부(132)의 외주면과 소정의 간격 이격되어, 전방 프로펠러 허브(111)의 내주면에 위치하는 제1 자석부(133)를 포함할 수 있다.The front driving part 130 includes a first bearing part 131 to which the front shaft 112 is connected, a first coil part 132 and a first coil part 132 located on the outer circumferential surface of the first bearing part 131, And a first magnet portion 133 spaced apart from the outer circumferential surface of the front propeller hub 111 by a predetermined distance.

또한, 상반회전 프로펠러(100)는 전방 구동부(130)를 제어하는 제1 제어부(160)를 더 포함할 수 있다. 아울러, 제1 제어부(160)는 제1 코일부(132)에 공급되는 전압의 세기, 전압의 방향 등을 제어할 수 있다. 예시적으로, 제1 제어부(160)는 제1 코일부(132)에 공급되는 전압의 세기를 조절하여, 전방 프로펠러(110)가 회전하는 속도를 제어하며, 제1 코일부(132)에 공급되는 전압의 방향을 조절하여, 전방 프로펠러(110)가 회전하는 방향을 제어할 수 있다.In addition, the counter-rotating propeller 100 may further include a first controller 160 for controlling the front driver 130. In addition, the first controller 160 may control the intensity of the voltage supplied to the first coil part 132, the direction of the voltage, and the like. The first control unit 160 controls the speed of the forward propeller 110 by controlling the intensity of the voltage supplied to the first coil unit 132 and supplies the first coil unit 132 with So that the direction in which the front propeller 110 is rotated can be controlled.

후방 구동부(140)는 후방 샤프트(122)가 연결되는 제2 베어링부(141), 제2 베어링부(141)의 외주면에 위치하는 제2 코일부(142), 및 제2 코일부(142)의 외주면과 소정의 간격 이격되어, 후방 프로펠러 허브(121)의 내주면에 위치하는 제2 자석부(143)를 포함할 수 있다.The rear driving part 140 includes a second bearing part 141 to which the rear shaft 122 is connected, a second coil part 142 located on the outer peripheral surface of the second bearing part 141, And a second magnet portion 143 spaced apart from the outer circumferential surface of the rear propeller hub 121 by a predetermined distance and positioned on the inner circumferential surface of the rear propeller hub 121.

또한, 상반회전 프로펠러(100)는 후방 구동부(140)를 제어하는 제2 제어부(170)를 더 포함할 수 있다. 아울러, 제2 제어부(170)는 제2 코일부(142)에 공급되는 전압의 세기, 전압의 방향 등을 제어할 수 있다. 예시적으로, 제2 제어부(170)는 제2 코일부(142)에 공급되는 전압의 세기를 조절하여, 후방 프로펠러(120)가 회전하는 속도를 제어하며, 제2 코일부(142)에 공급되는 전압의 방향을 조절하여, 후방 프로펠러(120)가 회전하는 방향을 제어할 수 있다.Further, the counter-rotating propeller 100 may further include a second controller 170 for controlling the rear driver 140. In addition, the second controller 170 can control the intensity of the voltage supplied to the second coil part 142, the direction of the voltage, and the like. The second control unit 170 controls the speed of the rotation of the rear propeller 120 by controlling the intensity of the voltage supplied to the second coil part 142, So that the direction in which the rear propeller 120 rotates can be controlled.

또한, 전방 구동부(130)는 전방 프로펠러 허브(111)의 내부에 위치하고, 후방 구동부(140)는 후방 프로펠러 허브(121)의 내부에 위치할 수 있다. 이에 따라, 상반회전 프로펠러(100)를 소형화할 수 있는 효과가 있다.The front drive unit 130 may be located inside the front propeller hub 111 and the rear drive unit 140 may be located inside the rear propeller hub 121. Thus, there is an effect that the size of the counter rotating propeller 100 can be reduced.

도 2를 참조하면, 상반회전 프로펠러(100)는 양측면에 각각 제1 코일부(132) 및 제2 코일부(142)가 위치하고, 하우징(200)에 고정되는 고정지지대(150)를 더 포함할 수 있다. 다시 말해, 고정지지대(150)의 전방 및 후방에 각각 전방 프로펠러(110) 및 후방 프로펠러(120)가 위치하고, 고정지지대(150)의 전면 및 후면에 제1 코일부(132) 및 제2 코일부(142)가 고정될 수 있다. 또한, 고정지지대(150)는 전방 블레이드(113)로부터 후방 블레이드(123)로 공기가 원활히 공급될 수 있도록, 전방 블레이드(113)와 대응되는 부분의 적어도 일부분이 개방될 수 있다.2, the counter-rotating propeller 100 further includes a fixed support 150, which has a first coil part 132 and a second coil part 142 on both sides thereof and is fixed to the housing 200 . In other words, the front propeller 110 and the rear propeller 120 are positioned on the front and rear sides of the fixed support 150, respectively, and the first and second coil parts 132 and 132, (142) can be fixed. In addition, at least a portion of the portion corresponding to the front blade 113 can be opened so that the air can be smoothly supplied from the front blade 113 to the rear blade 123.

도 3 및 도 4를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드의 설계에 대해서 설명한다.Referring to Figs. 3 and 4, the design of the blade according to an embodiment of the present invention will be described.

일반적인 상반회전 프로펠러(100)는 다단의 개념이 도입된 것이 아직없으며, 다단으로 설계할수록 블레이드의 설계 기술이 더욱 필요하게 된다.The general counter-rotating propeller (100) has not yet introduced the concept of multi-stage, and the more the multi-stage design, the more the design technique of the blade becomes.

도 3을 참조하면, 상반회전 프로펠러(100)를 다단으로 설계할수록, 각 블레이드에 유입되는 유동의 입출구각 설계가 매우 중요해진다. 예시적으로, 앞선 단에서 유동의 입출구각이 교란되면 뒷 단의 블레이드에 유동박리를 일으켜 프로펠러 성능에 큰 영향을 준다. 따라서, 복수의 상반회전 프로펠러(100)가 서로 나란하게 구비된 상반회전 프로펠러 시스템에서는 전방 블레이드(113) 및 후방 블레이드(123)의 각도이 매우 중요한 요소이다. 다시 말해, 블레이드의 각을 올바를게 설계할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 속도 벡터가 날개의 각도를 따라 움직이게 되며, 이에 따라 유동이 원활하게 진행된다.Referring to FIG. 3, as the upper-half rotation propeller 100 is designed in multiple stages, the design of the inlet and outlet angles of the flows flowing into the respective blades becomes very important. By way of example, disturbance of the flow inlet / outlet angle at the leading end causes flow separation at the blade at the rear end, which greatly affects propeller performance. Therefore, the angle of the front blades 113 and the rear blades 123 is a very important factor in a counter-rotating propeller system in which a plurality of counter-rotational propellers 100 are provided side by side. In other words, when the angle of the blade is designed to be correct, as shown in FIG. 3, the velocity vector moves along the angle of the blade, so that the flow smoothly proceeds.

도 4를 참조하면, 전방 블레이드(113)의 유출각과 후방 블레이드(123)의 유입각의 합은 180도일 수 있다. 상술한 유입각은 블레이드에 유체가 유입되는 각을 뜻하며, 유출각이란 블레이드로부터 유체가 유출되는 각을 의미할 수 있다. 이에 따라, 후방 블레이드(123)로 유입되는 유체의 박리를 최소화할 수 있다.4, the sum of the outflow angle of the front blades 113 and the inflow angle of the rear blades 123 may be 180 degrees. The above-mentioned inlet angle means an angle at which the fluid flows into the blade, and the outlet angle can mean an angle at which the fluid flows out of the blade. Thus, separation of the fluid flowing into the rear blades 123 can be minimized.

아래 [표 1]은 단일 프로펠러와 본 발명의 상반회전 프로펠러 시스템의 에너지 효율을 비교한 표이다.Table 1 below is a table comparing the energy efficiencies of a single propeller and a counter-rotating propeller system of the present invention.

타입type Size
[mm]
Size
[mm]
RPMRPM Torque
[mN*m]
Torque
[mN * m]
Pin
[W]
Pin
[W]
Q
[m3/min]
Q
[m3 / min]
η
[%]
η
[%]
단일
프로펠러
single
prop
7474 1200012000 2.512.51 3.23.2 2.12.1 4747
상반회전
프로펠러
시스템
Counterclockwise rotation
prop
system
7474 30003000 2.552.55 3.23.2 2.12.1 5151

[표 1]에 나타난 바와 같이, 종래의 단일 프로펠러는 고풍량을 달성하기 위해, 높은 RPM으로 프로펠러를 회전시켜야 하는데 반면, 상반회전 프로펠러 시스템은 저 RPM으로 고풍량의 효율을 낼 수 있어, 소음을 월등히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As shown in [Table 1], the conventional single propeller has to rotate the propeller at high RPM to achieve high airflow, whereas the anti-rotation propeller system can achieve high airflow efficiency at low RPM, There is an effect that can be greatly reduced.

아울러, 종래의 단일 프로펠러는 고 RPM으로 프로펠러를 회전시키기 위해, 높은 동력을 공급하는 모터가 별도로 구비되어야 하는데 반면, 상반회전 프로펠러 시스템은 프로펠러 허브(111, 121)의 내부에 구동부(130, 140)를 삽입하여, 소형화 및 경량화를 실현할 수 있는 효과가 있다.In addition, the conventional single propeller has to be provided with a motor for supplying high power to rotate the propeller with a high RPM. On the other hand, the propulsion system has a propeller hub (111, 121) So that it is possible to achieve downsizing and weight reduction.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those of ordinary skill in the art that the foregoing description of the embodiments is for illustrative purposes and that those skilled in the art can easily modify the invention without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.

100 : 상반회전 프로펠러
110 : 전방 프로펠러 111 : 전방 프로펠러 허브
112 : 전방 샤프트 113 : 전방 블레이드
120 : 후방 프로펠러 121 : 후방 프로펠러 허브
122 : 후방 샤프트 123 : 후방 블레이드
130 : 전방 구동부 131 : 제1 베어링부
132 : 제1 코일부 133 : 제1 자석부
140 : 후방 구동부 141 : 제2 베어링부
142 : 제2 코일부 143 : 제2 자석부
150 : 고정 지지대
160 : 제1 제어부 170 : 제2 제어부
200 : 하우징
100: Anti-rotation propeller
110: front propeller 111: front propeller hub
112: front shaft 113: front blade
120: rear propeller 121: rear propeller hub
122: rear shaft 123: rear blade
130: front drive part 131: first bearing part
132: first coil part 133: first magnet part
140: rear drive part 141: second bearing part
142: second coil part 143: second magnet part
150: Fixed support
160: first control unit 170: second control unit
200: Housing

Claims (6)

가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템에 있어서,
동일한 회전축을 중심으로 서로 반대 방향으로 회전하는 전방 프로펠러와 후방 프로펠러 및 상기 전방 프로펠러와 후방 프로펠러를 회전시키는 구동부를 포함하는 복수의 상반회전 프로펠러를 포함하고,
상기 전방 프로펠러는 전방 프로펠러 허브; 일단이 상기 전방 프로펠러 허브의 중심부에 결합된 전방 샤프트; 및 상기 전방 프로펠러 허브로부터 반경 반향으로 연장형성되고 균등배치되는 전방 블레이드를 포함하며,
상기 후방 프로펠러는 후방 프로펠러 허브; 일단이 상기 후방 프로펠러 허브의 중심부에 결합된 후방 샤프트; 및 상기 후방 프로펠러 허브로부터 반경 반향으로 연장형성되고 균등배치되는 후방 블레이드를 포함하고,
상기 구동부는 상기 전방 프로펠러를 구동하는 전방 구동부 및 상기 후방 프로펠러를 구동하는 후방 구동부를 포함하되,
상기 전방 구동부는 상기 전방 샤프트가 연결되는 제1 베어링부; 상기 제1 베어링부의 외주면에 위치하는 제1 코일부; 및 상기 제1 코일부의 외주면과 소정의 간격 이격되어, 상기 전방 프로펠러 허브의 내주면에 위치하는 제1 자석부를 포함하고,
상기 후방 구동부는 상기 후방 샤프트가 연결되는 제2 베어링부; 상기 제2 베어링부의 외주면에 위치하는 제2 코일부; 및 상기 제2 코일부의 외주면과 소정의 간격 이격되어, 상기 후방 프로펠러 허브의 내주면에 위치하는 제2 자석부를 포함하며,
상기 상반회전 프로펠러는 상기 제1 코일부에 연결되어, 상기 제1 코일부에 공급되는 전압의 세기를 조절하는 제1 제어부 및 상기 제2 코일부에 연결되어, 상기 제2 코일부에 공급되는 전압의 세기를 조절하는 제2 제어부를 포함하고,
상기 복수의 상반회전 프로펠러는 동일 회전축상에 이격되어 배치된 것인 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템.
In a counter-rotating propeller system for use in a household appliance,
And a plurality of counter rotating propellers including a front propeller rotating in opposite directions about the same rotational axis, a rear propeller, and a driving unit rotating the front propeller and the rear propeller,
Said forward propeller comprising: a forward propeller hub; A front shaft, one end of which is coupled to a center portion of the front propeller hub; And a front blade extending and evenly extending from the forward propeller hub in a radial direction,
The rear propeller includes a rear propeller hub; A rear shaft, one end of which is coupled to the center of the rear propeller hub; And a rear blade extending and evenly extending from the rear propeller hub in a radial direction,
Wherein the driving unit includes a front driving unit for driving the front propeller and a rear driving unit for driving the rear propeller,
Wherein the front drive unit includes: a first bearing unit to which the front shaft is connected; A first coil part located on an outer circumferential surface of the first bearing part; And a first magnet portion spaced apart from an outer circumferential surface of the first coil portion by a predetermined distance and located on an inner circumferential surface of the forward propeller hub,
Wherein the rear driving part includes: a second bearing part to which the rear shaft is connected; A second coil part located on an outer circumferential surface of the second bearing part; And a second magnet portion spaced apart from an outer circumferential surface of the second coil portion by a predetermined distance and located on an inner circumferential surface of the rear propeller hub,
Wherein the counter-rotating propeller is connected to the first coil part to control a strength of a voltage supplied to the first coil part, and a second control part connected to the second coil part, And a second control unit for controlling the intensity of the second signal,
Wherein the plurality of the half-rotation propellers are spaced apart on the same rotation axis.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 상반회전 프로펠러는
양측면에 각각 상기 제1 코일부 및 제2 코일부가 위치하고, 하우징에 고정되는 고정 지지대를 더 포함하는 것인 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템.
The method according to claim 1,
The above-mentioned half-turn propeller
Wherein the first coil part and the second coil part are located on both sides of the first coil part and the second coil part, respectively, and the fixed support is fixed to the housing.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 전방 블레이드의 유출각과 후방 블레이드 유입각의 합이 180도인 가전기기에 사용되는 상반회전 프로펠러 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the sum of the outlet angle of the front blades and the inlet angle of the rear blades is 180 degrees.
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