前述した目的、特徴及び長所は、添付の図面を参照して詳細に後述され、これにより、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想を容易に実施することができる。本発明の説明において、本発明に係る公知の技術に対する具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にすると判断される場合には詳細な説明を省略する。以下では、添付の図面を参照して、本発明による好ましい実施形態を詳説する。図面における同じ参照符号は、同一又は類似の構成要素を示すものに使われる。
たとえ第1、第2などが様々な構成要素を述べるために使われるものの、これら構成要素は、これら用語によって制限されないことはもちろんである。これら用語は、単に一構成要素を他構成要素と区別するために使用するものであって、特に反対の記載がない限り、第一構成要素は、第二構成要素であってもよいことはもちろんである。
以下における構成要素の「上部(又は下部)」又は構成要素の「上(又は下)」に任意の構成が配されるということは、任意の構成が上記構成要素の上面(又は下面)に接して配置されるだけでなく、上記構成要素と上記構成要素上に(又は下に)配置した任意の構成の間に他の構成が介在し得ることを意味する。
また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」又は「接続」すると記載されている場合、前記構成要素は、互いに直接連結されるか又は接続されてもよいものの、各構成要素の間に他の構成要素が「介在」するか、各構成要素が他の構成要素を介して「連結」、「結合」又は「接続」し得ると理解すべきである。
全明細書において、特に反対の記載がない限り、各構成要素は、単数であってもよく、複数であってもよい。
本明細書に使われる単数の表現は、文脈上明らかに他に意味しない限り、複数の表現を含む。本出願において、「構成される」又は「含む」などの用語は、明細書上に記載の様々な構成要素、又は複数のステップを必ずしも全て含むものと解釈してはならず、そのうち一部の構成要素又は一部のステップは、含まれなくてもよいか、又は追加的な構成要素又はステップをさらに含んでいてもよいと解釈すべきである。
全明細書において、「A及び/又はB」とするとき、これは特に反対の記載がない限り、A、B又は、A及びBを意味し、「C~D」とするとき、これは特に反対の記載がない限り、C以上かつD以下であることを意味する。
[第1実施形態-携帯用空気浄化機の外観]
図1は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1の正面図であり、図2は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1の断面図で、図3は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1の分解断面図である。
図1~図3に示されたように、本発明の実施形態による携帯用空気浄化機1は、略円筒状に形成することができる。かかる携帯用空気浄化機1は、ハウジング部3300と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、殺菌部170のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハウジング部3300は、入口部22を備えて、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70とが内側に位置し得る。また、ハウジング部3300は、上下方向に空気流路を形成する。ハウジング部3300の内側には円筒状の空気流路が形成されるため、上下方向に移動される空気の摩擦抵抗が減少し得る。
また、ハウジング部3300の中心を上下方向に貫通する垂直基準線に沿って入口部22と、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70と、排出口33の中心は、上下方向に一致し得る。よって、ハウジング部3300に沿って下側から上側に移動される空気の流れは、垂直方向に沿って一直線に移動されて、空気の移動経路が短縮され、これによって、空気の流路抵抗が減少して、空気浄化効率が向上する。
携帯用空気浄化機1が水平面に設置された場合、垂直基準線は、垂直線と一致する。
また、ハウジング部3300は、第1のケース部10と第2のケース部50を含んでいてもよい。本実施形態による携帯用空気浄化機1は、第1のケース部10の側面に空気を吸入して、上部に空気を吐出する方式で動作される。
第1のケース部10と第2のケース部50は、携帯用空気浄化機1の外観骨格を形成する。このような第1のケース部10と第2のケース部50には多数の部品が収容される。
第1のケース部10は、内部に収容空間が形成されて、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70とが内側に設置されうる。そして、第1のケース部10は、第一方向両側が開放されるように形成することができる。つまり、第1ケース部10の上側と下側が開放されうる。このような第1のケース部10の第一方向一側に入口部22が配置され、第1のケース部10の第一方向他側には排出口33と吐出部140が配置されてもよい。
第1のケース部10の下側には、第2のケース部50が連結され、第2のケース部50は、円筒状からなってもよい。
携帯用空気浄化機1は、全体として上下方向に長さが長く立てられた円柱状に形成することができる。これによって、使用者は、携帯用空気浄化機1を立てて使用するか、或いは横たえて使用することができる。また、車内のように振れが発生する場所では、携帯用空気浄化機1がカップホールダーのように、下側に向かって凹溝部に装着した状態で使用されるため、その位置を安定的に維持することができる。
方向を定義する。第1のケース部10から吐出部140が位置する方向を上部、第1のケース部10から第2のケース部50が位置する方向を下部とするとき、「第一方向」は、上下方向または軸方向を意味する。また、第一方向は、垂直方向と同様の意味と言われる。そして、「第二方向」は、第一方向と垂直な方向であって、左右方向又は半径方向を意味する。
[携帯用空気浄化機の全般的な構造]
本実施形態の携帯用空気浄化機1は、第1のケース部10と、第2のケース部50と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、殺菌部170、とを含む。
第1のケース部10と第2のケース部50は、携帯用空気浄化機1の外観骨格を形成する。携帯用空気浄化機1の側面と底面外観は、第1のケース部10と第2のケース部50によって形成される。第1のケース部10と第2のケース部50の内部には収容空間12が形成される。かかる収容空間12にはフィルタ部60、ファンモジュール部70、殺菌部170、バッテリー200を含む電装部品などが収容される。第1のケース部10と第2のケース部50は、このように収容された部品等を外部衝撃から十分保護できる強度を有するように形成されることが好ましい。
フィルタ部60は、第1のケース部10の収容空間12に設置されて、ファンモジュール部70と入口部22との間に配置される。つまり、フィルタ部60は、ファンモジュール部70の下部に配置され、携帯用空気浄化機1の入口部22を通じて吸入された空気を浄化する役割を果たす。フィルタ部60を通過して浄化された空気は、ファンモジュール部70と吐出部140を通過して、携帯用空気浄化機1の上部に吐出される。
フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置されて、入口部22の内側に流入した空気を浄化する。また、フィルタ部60は、上下方向に延在した円柱状に形成することができる。
フィルタ部60は、単一フィルタからなってもよく、必要に応じては、複数のフィルタが積層した状態で設置されうる。また、フィルタ部60は、フィルタを固定するための別途フィルタケースをさらに備えることもできる。
フィルタケースは、第1のケース部10の内側に固定されて、フィルタケースの内側には、フィルタを収容するための挿入空間を形成することもできる。
ファンモジュール部70は、第1のケース部10の内部の収容空間12に収容されて、吐出部140とフィルタ部60との間に配置されてもよい。より具体的には、ファンモジュール部70は、排出口33とフィルタ部60との間に配置されてもよい。つまり、ファンモジュール部70は、フィルタ部60の上部に位置し、ファンモジュール部70の上部には、排出口33と吐出部140が位置する。かかるファンモジュール部70は、入口部22を通じてフィルタ部60の下部に流入した空気を吸入して、第1のケース部10の上部に空気を吐出させる役割を果たす。
吐出部140の回転中心は、ファンモジュール部70の中心と上下方向に一致し得る。入口部22を通じて流入した空気は、上側に移動され、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とを順次通過して、携帯用空気浄化機1の上側に排出される。
本実施形態では、ファンモジュール部70が斜流ファンを含めて構成されるものとして例示される。かかるファンモジュール部70は、フィルタ部60を通過した空気を軸方向に吸入して、軸方向と半径方向との間の方向に吐出することができる。
吐出部140は、第1のケース部10の上側に回転可能に設置され、排出口33を通じて上側に移動された空気吐出方向を案内することができる。第1のケース部10の上部に回転支持部35が備えられて、吐出部140は、回転支持部35に回転可能に設置される。吐出部140の上下両側は、開口しているため、排出口33を通じて吐出部140の下部に移動された空気は、吐出部140の上部を通じて携帯用空気浄化機1の外側に排出されうる。
殺菌部170は、フィルタ部60の下部に位置して、第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかに固定されうる。殺菌部170は、フィルタ部60と設定距離で離隔して、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する。殺菌部170から照射される殺菌用光線は、人体に有害であるため、殺菌用光線が入口部22を通じて携帯用空気浄化機1の外側に流出しないように、殺菌部170の設置位置を設定する。
バッテリー200は、第2のケース部50の内側に備えられた収容空間12に設置されて、殺菌部170の下部に配置される。バッテリー200は、携帯用空気浄化機1を駆動するための電源を供給することができる。
[携帯用空気浄化機の部品の配置構造]
携帯用空気浄化機1の内部に備えられた収容空間12は、第1の収容領域(A)と第2の収容領域(B)に区分することができる。収容空間12を上下方向に区分したとき、上部領域が第1の収容領域(A)となり、その下部領域が第2の収容領域(B)となる。第1の収容領域(A)と第2収容領域(B)は、物理的に区画した領域ではなく、単に概念的だけに区分した領域であるということを明らかにしておく。
本発明の第1実施形態では、携帯用空気浄化機1の骨格を形成する第1のケース部10の収容空間12は、第1収容領域(A)と設定され、第2のケース部50の内部の収容空間12は、第2収容領域(B)と設定される。
第1の収容領域(A)には空気の吸入、浄化、吐出に関する構成が配置される。つまり、第1の収容領域(A)には入口部22と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とが配置されるため、第1の収容領域(A)では、下側から上側に向かって空気の流動が行われる。
第1のケース部10には、空気を吸入するための通路として複数個の入口孔24を備えた入口部22が設置される。第1のケース部10の上部には、第1の収容領域(A)で浄化された空気を吐出するための通路として、排出口33及び排出口33に回転可能に設置される吐出部140が設置される。よって、第1のケース部10の内側にはフィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とを連結する空気流路が形成される。
すなわち、第1の収容領域(A)には入口部22と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、排出口33とが設けられ、携帯用空気浄化機1の内部に吸入された空気が空気浄化機の内部を通過するのに必要な流路は、第1の収容領域(A)に形成される。
第2の収容領域(B)には、空気を浄化するための空気の流動と直接関連のない構成等が配置される。つまり、第2の収容領域(B)には、PCBを含む制御部とバッテリー200などが設置されうる。
本実施形態によれば、第1のケース部10と第2のケース部50は、側方向長さよりも上下方向長さが長い円筒状に形成される。そして、上部に配置された第1の収容領域(A)が、下部に配置された第2の収容領域(B)よりも上下方向長さが長く形成される。すなわち、携帯用空気浄化機1が縦方向に立てられたとき、上部の第1の収容領域(A)が下部の第2の収容領域(B)よりもさらに広い領域を占めることになる。
第2の収容領域(B)が形成された第2のケース部50の内側には、バッテリー200が設置されうる。バッテリー200は、ファンモジュール部70と、フィルタ部60と、吐出部140とを足した重さよりもさらに重い重さを有するように設けることができる。
通常、バッテリー200の単位体積当たりの重さは、ファンモジュール部70と、フィルタ部60と、吐出部140の単位体積当たりの重さよりもずいぶん重いため、バッテリー200の重さや大きさを人為的に増加させなくても、バッテリー200は、ファンモジュール部70と、フィルタ部60と、吐出部140よりもさらに重い重さを有することになる。
このように、重量物であるバッテリー200が携帯用空気浄化機1の下部に配置されると、携帯用空気浄化機1の重心は、上下方向中心から下部側に偏って配置される。すなわち、バッテリー200が配置された携帯用空気浄化機1の下部側へ携帯用空気浄化機1の重心が移動する。
このように、バッテリー200が配置された携帯用空気浄化機1の下部側へ携帯用空気浄化機1の重心が偏ると、携帯用空気浄化機1を縦方向に立てたとき、携帯用空気浄化機1が転倒するリスクが低くなる。
すなわち、携帯用空気浄化機1を縦方向に立てたとき、携帯用空気浄化機1の下部に配置されたバッテリー200によって、携帯用空気浄化機1の重心が下部側に位置するようになるため、携帯用空気浄化機1が倒れにくくなる。
また、重量物であるバッテリー200が携帯用空気浄化機1の下部に配置されると、携帯用空気浄化機1を構成する他部品は、バッテリー200よりも上部に配置されなければならない。すなわち、空気の吸入、浄化、吐出に関する構成等は、バッテリー200よりも高い位置に配置されなければならない。
携帯用空気浄化機1の円滑な使用に要するバッテリー200の充電用量を確保するためには、バッテリー200の大きさが一定大きさ以上であることが求められる。よって、携帯用空気浄化機1の内部にも、バッテリー200を設置するための一定大きさ以上の設置空間が求められる。そして、バッテリー200が設置された空間に空気を流動するための流路を形成することは難しいため、空気の吸入、浄化、吐出に関する構成等は、バッテリー200を避けた位置、つまり、バッテリー200よりも高い位置に配置されるしかない。
かかる配置構造によって、携帯用空気浄化機1における空気の吸入、浄化、吐出のための流路は、バッテリー200よりも高い位置である第1の収容領域(A)に形成される。よって、携帯用空気浄化機1への空気吸入及び携帯用空気浄化機1で浄化された空気吐出も、バッテリー200が設置された位置よりも高い位置で行われるようになる。
このように、携帯用空気浄化機1の上部で浄化された空気吐出が行われると、携帯用空気浄化機1で浄化された空気は、使用者の顔に到逹することがより容易となる。
使用者の顔よりも低い位置の底面に携帯用空気浄化機1を置いて使用するとき、携帯用空気浄化機1で浄化された空気が、使用者の顔に到逹する量を増加させるためには、携帯用空気浄化機1を横方向に横たえて使用することより、縦方向に立てて使用するのが有利である。
このために、携帯用空気浄化機1を縦方向に立てたとき、携帯用空気浄化機1の上部で浄化された空気吐出が行われるようになると、携帯用空気浄化機1で浄化された空気は、使用者の顔に到逹する量がさらに増加するだろう。
また、重量物であるバッテリー200が携帯用空気浄化機1の下部に配置され、これによって、空気の吸入、浄化、吐出に関する構成等がバッテリー200よりも高い位置に配置される構造は、携帯用空気浄化機1の設置範囲の拡張にも寄与することができる。
一例として、携帯用空気浄化機1が車内のカップホールダーに差し込まれた状態で使用されるとき、空気吸入が行われる領域及び空気の浄化及び吐出が行われる領域は、カップホールダーよりも高い位置に配置されてもよい。これによって、携帯用空気浄化機1は、車内に安定的に据え置かれながらも、高い水準の空気浄化性能を維持することができる。このために、バッテリー220が配置される第2の収容領域(B)の上下方向長さは、カップホールダーの深さ以上に設定されることが好ましい。
他の例として、ニッパー方式の据置台を利用して携帯用空気浄化機1の下部領域を固定させると、これも携帯用空気浄化機1の空気吸入が行われる領域及び浄化された空気吐出が行われる領域を妨げないながらも、携帯用空気浄化機1の安定した固定が可能となる。
また、使用者が携帯用空気浄化機1の下部を手で掴んで移動する場合も、携帯用空気浄化機1の空気吸入が行われる領域及び浄化された空気吐出が行われる領域を妨げないながらも、携帯用空気浄化機1の安定した移動が可能となる。
すなわち、バッテリー200のように、空気を浄化するための空気の流動に直接関連のない構成等は、携帯用空気浄化機1の下部に配置されるようにし、かかる携帯用空気浄化機1の下部を通じて携帯用空気浄化機1の据え置き、固定が行われるようにすることにより、携帯用空気浄化機1の高い水準の空気浄化性能の提供と安定した固定を共に行うことができる。
上記の構造を有する本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1は、第2のケース部50の上側に、入口部22を備えた第1のケース部10が設置される。電装部品が設置される第2のケース部50の上側に第1のケース部10が連結されて、第1のケース部10に空気を吸入する入口部22が備えられる。よって、カップホールダーのように、下側に向かって凹溝状を備えた構造物に第1のケース部10が挿入した状態で、入口部22を通じて第1のケース部10の内側への空気吸入が容易に行われた後、第1のケース部10の上側に排出されるため、空気清浄効率を向上させることができる。
[携帯用空気浄化機1の部品の詳細な構成]
図4は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1を上部で示した分解斜視図であり、図5は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1を下部で示した分解斜視図である。
図4~図5に示されたように、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1は、第1のケース部10と、第2のケース部50と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、殺菌部170と、バッテリー200のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
[第1のケース部]
第1のケース部10は、内部に収容空間12が形成され、下部側面には空気を吸入する入口部22を備えることができる。第1のケース部10は、円筒状からなり、上側と下側が開口した形状に設置されうる。第1のケース部10は、単一部品からなってもよく、必要に応じては、複数の部材からなってもよい。本発明の第1実施形態による第1のケース部10は、複数の部材からなり、各部材は、嵌め込み式で結合されるか、接着剤によって結合され得、ボルトのような締結部材によって互いに連結されうるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、第1のケース部10の下部側面を通じて空気が吸入され、第1のケース部10の上側を通じて空気が吐出される。このために、第1のケース部10の下部周に沿って入口孔24を備えた入口部22が設置される。そして、第1のケース部10の上側には、空気を吐出する排出口33を備えることができる。
本発明の第1実施形態による第1のケース部10は、第1ケース20と、第2ケース30と、中間ケース40のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。第1ケース20の上側に中間ケース40が連結され、中間ケース40の上側に第2ケース30が連結されうる。
第1ケース20と、中間ケース40と、第2ケース30の内側に形成された収容空間12は、第1方向にある上下方向に連通するため、第1ケース20の内側に流入した空気は、中間ケース40と第2ケース30に沿って上側への移動が案内される。
[第1ケース]
第1ケース20は、空気を吸入するための入口部22が備えられ、第2のケース部50の上側に結合される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による第1ケース20は、円筒状であり、第一方向に連通する。
第1ケース20の周に沿って入口部22が形成されるため、第1ケース20の外側にある空気は、入口部22を通じて第1ケース20の内側に移動されうる。入口部22は、第1ケース20の周に沿って複数の地点に設置されうる。本発明の第1実施形態による入口部22は、第1のケース部10の外側周に沿って次々と設置されるため、空気吸入流量が増加して、空気清浄効率を向上させることができる。
入口部22は、第1ケース20の周に沿って帯状の区域に設置され得、入口部22は、第1のケース部10の内側に空気の移動を案内する入口孔24が複数備えれてもよい。入口孔24は、第1ケース20の内側に流入する空気の流れを螺旋状に案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による入口孔24は、長孔状の孔からなってもよい。また、入口孔24は、第1ケース部10の外側周に沿って一方向に傾いて設置されるため、第1ケース20の内側に流入する空気の流れを螺旋状に案内する。
入口孔24は、仮想の垂直線が第一方向に延びる場合、垂直線と設定された角度を成して、傾いた状態で設置される。また、ファンモジュール部70に備えられたファン部材90が回転する方向に沿って入口孔24が傾いて設置される。よって、入口孔24を通じて第1ケース20の内側に流入した空気は、時計方向に回転して上側に移動され、ファンモジュール部70に備えられたファン部材90も時計方向に回転して、フィルタ部60を通過した空気を吸入するため、螺旋状に回転して上側に移動する空気の流れが円滑に行われて、空気清浄効率を向上させることができる。
また、入口孔24が第一方向に設置されたことに比べて、第一方向に延びた仮想線と鋭角を成しながら傾いた長孔状に形成されるため、入口孔24の長さが第一方向に沿って設置された孔に比べて長くなる。よって、長孔状の入口孔24を通じて流入する空気の流れがより円滑に行われるため、従来に比べて、短い時間内に対象空間にある空気を浄化させることができる。
ファンモジュール部70に備えられたファン部材90が時計方向に回転する場合、入口孔24は、時計方向に傾いて設置される。そして、ファンモジュール部70に備えられたファン部材90が反時計方向に回転する場合、入口孔24は、半時計方向に傾いて設置される。
また、空気を吸入する入口部22が、第1のケース部10の外側周に沿って設置された状態で、入口部22と離隔した上側にフィルタ部60が設置されるため、フィルタ部60の全面積にわたり空気の移動が均一に行われうる。
本発明の第1実施形態による第1ケース20は、入口部22と遮蔽ボディ26を含んでいてもよい。空気を吸入する入口部22の上側に遮蔽ボディ26が設置される。遮蔽ボディ26は、円筒状からなり、入口部22とフィルタ部60との間が設定間隔で離隔するように案内する。
殺菌部170の外側周を囲む第1ケース20は、第一方向に連通したパイプ状であり、第1ケース20の上下方向に遮蔽ボディ26と入口部22とが次々と設置される。遮蔽ボディ26の内側には、殺菌部170の構成のうち、照射部180が位置し得る。よって、殺菌部170から照射される殺菌光線が、遮蔽ボディ26に接して第1のケース部10の外側に照射されることを遮断する。殺菌光線は、第1のケース部10の入口部22を通じて第1のケース部10の外側に照射されることが遮られるため、殺菌光線が使用者に照射されることを防止して、安全な使用環境を提供することができる。
また、遮蔽部材の第一方向長さは、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に流入した外部空気が、上側に移動し、フィルタ部60を均一に通過するための移動空間を考慮して設定される。すなわち、遮蔽部材の第一方向長さは、入口部22を通じて流入した外部空気が、螺旋状に回転して上側に回転しながら、フィルタ部60の下部全面積に均一に到逹するための移動距離を勘案して設定される。入口部22と遮蔽ボディ26は、第1ケース20を構成するため、入口部22を通じて流入した空気が、上側にあるフィルタ部60に均一に供給されて、空気清浄効率を向上させることができ、フィルタ部60の使用時間を延びて、維持補修費を節減することができる。
本発明の第1実施形態による第1ケース20は、殺菌部170を固定するための上部固定部27をさらに含んでいてもよい。第1ケース20は、第2のケース部50の上側に位置し、第1ケース20と第2のケース部50との間には後述する殺菌部170の殺菌支持部171が設置される。入口部22の下側に延在した上部固定部27は、殺菌支持部171の上側に位置するため、殺菌支持部171を含む殺菌部170の上側移動を拘束することができる。本発明の第1実施形態による殺菌支持部171は、入口部22の下端から入口部22の半径方向内側に延在した後、殺菌支持部171の内側面に沿って第一方向下側に延在する。また、上部固定部27は、殺菌支持部171の内側面に沿って第一方向下側に延在した後、入口部22の半径方向内側に延在して、殺菌支持部171の上側を安定的に支持することができる。
また、本発明の第1実施形態による第1ケース20は、フィルタ部60を固定するためのフィルタ固定突起28をさらに含んでいてもよい。フィルタ固定突起28は、第1ケース20の上部から第1ケース20の内側に突出して、フィルタ部60の下部を支持することができる。フィルタ固定突起28は、遮蔽ボディ26の内側に突出して、フィルタ部60の下部に備えられた溝部に挿入して、フィルタ部60の下側移動を拘束することができる。
[第2ケース]
第2ケース30は、第1ケース20の上側に位置し、浄化された空気を吐出する排出口33を備えて、吐出部140を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。第2ケース30の下部は、円筒形のパイプ状であってもよく、第2ケース30の上部は、徐々に出口が広がる拡管型パイプ状であってもよい。本発明の第1実施形態による第2ケース30は、第2のケースボディ31と、拡管部材32と、回転支持部35のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
第2のケースボディ31は、ファンモジュール部70の外側周を囲む形状に設置されうる。第2のケースボディ31は、第一方向に延在した円筒形のパイプ状であり、第2のケースボディ31の内側に形成された収容空間12は、第1方向に連通する。第2のケースボディ31の内側には、ファンモジュール部70が位置する。
拡管部材32は、第2のケースボディ31の上側に延在して、上側に行くほど、内側通路が徐々に広がる管状である。拡管部材32の形状設計は、吐出部140が回転される角度と、吐出部140の大きさと、吐出部140と干渉されるか否かを考慮して行われる。拡管部材32は、第2のケースボディ31と一体に形成され得、必要に応じては、拡管部材32とは第2のケースボディ31が別途部材で製作された後に結合されてもよい。また、拡管部材32の内側には、空気を吐出する通路である排出口33が備えられる。そして、排出口33の内側に吐出部140が回転可能に設置される。
図6は、本発明の第1実施形態による回転支持部35を示した斜視図であり、図7は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70の上側に回転支持部35が設置された状態を示した斜視図である。
図2、図6及び図7に示されたように、回転支持部35は、第2のケースボディ31と拡管部材32のうち少なくともいずれかに連結されて、吐出部140を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。また、回転支持部35は、拡管部材32の内側に位置する排出口33の中心で吐出部140を回転可能に支持することができる。本発明の第1実施形態による回転支持部35は、コア部材36と、支持台37と、ボールジョイント38のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
コア部材36は、空気吐出方向を調節する吐出部140の下側に位置して、排出口33の中心から吐出部140に向かう方向に延在し得る。第2ケース30の半径方向中央にコア部材36が位置し、コア部材36の下側は、円板状に形成される。
コア部材36の下部の横断面は、円形であり、後述するファンモジュール部70の中心部と一致する。すなわち、ファンモジュール部70の半径方向中央に位置する支持板81は、コア部材36の下部に位置する。よって、支持板81の外側周を通じて上側に移動される空気は、コア部材36の外側に沿って上側に移動され、吐出部140の内側に移動されるため、空気の流路抵抗を減少させて、空気清浄効率を向上させることができる。
ファンモジュール部70の支持板81に向かい合うコア部材36の下部面は、支持板81と同じか小さい面積で構成されるため、ファンモジュール部70を通過した空気がコア部材36の下部に接して、流路抵抗が増加することを防止することができる。コア部材36の下端部の断面積は、ファンモジュール部70の支持板81の断面積と同じか小さくて、支持板81の第一方向上側にコア部材36が位置する。
また、コア部材36は、上側に向かって円錐状に形成されるため、コア部材36の外側を移動する空気と摩擦する面積を最小にして、空気との摩擦を減少させるため、空気清浄効率を向上させることができる。
また、コア部材36の上端には、吐出部140を回転可能に支持するボールジョイント38が連結される装着孔部が備えられる。
支持台37は、コア部材36の外側に延在し、第2のケースボディ31と拡管部材32のうち少なくともいずれかに連結されて、コア部材36の移動を拘束する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による支持台37は、複数備えられて、棒状に設置されうる。コア部材36の下部から半径方向外側に延在した支持台37は、第2のケースボディ31に連結されうる。または、支持台37が拡管部材32に連結されるか、第2のケースボディ31と拡管部材32の連結部品に連結されうる。
本発明の第1実施形態による支持台37は、後述するファンモジュール部70の連結支持台82の上側に位置する。例えば、連結支持台82が支持板81を中心に90度間隔で4個設置された場合、支持台37も、コア部材36を中心に90度間隔で4個設置される。支持台37の下側に連結支持台82が位置し、支持台37の上側視、支持台37と連結支持台82が重畳した形状に設置される。
よって、連結支持台82の外側を通過して上側に移動される空気は、連結支持台82の上側に位置する支持台37の外側を通過するため、空気移動時に発生する摩擦を最小化して、空気清浄効率を向上させることができる。
本発明の第1実施形態による支持台37は、コア部材36を中心に4個以上が放射状に設置されうる。また、支持台37が別途リング状を有する縁部材に連結された状態で、縁部材がハウジング部3300に固定し得るなど、様々な変形実施が可能である。
ボールジョイント38は、コア部材36に結合されて、吐出部140を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態によるボールジョイント38の端部は、球状であり、吐出部140の内側に結合されて、吐出部140を回転可能に支持することができる。ボールジョイント38の上側は、球状であり、球状の上側から下側に延在したバー状のボールジョイント38のボディは、コア部材36の上側に備えられた孔を介してコア部材36の内側に挿入して固定される。ボールジョイント38とコア部材36は、ネジ締結によって固定されるか、ピン締結方式で固定されるか、接着剤によって固定されるなど、様々な固定方法によって固定し得る。
図2と図3に示されたように、第1のケース部10は、第1ケース20と第2ケース30との間に設置される中間ケース40をさらに含んでいてもよい。中間ケース40は、フィルタ部60の外側を囲む形状に設置されて、第1ケース20と第2ケース30を連結する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による中間ケース40は、円筒形のパイプ状であってもよく、中間ケース40の上下側が開口した形状であってもよい。
一方、中間ケース40の内側に突出したケース突起42は、ファンモジュール部70の下部を支持して、ファンモジュール部70が下側に位置するフィルタ部60に接することを防止することができる。ケース突起42は、フィルタ部60とファンモジュール部70との間の隔離距離を維持させるため、フィルタ部60を通過した空気がファンモジュール部70の入口に集まって、ファンモジュール部70の内側に移動される流れがより円滑に行われうる。
一方、入口部22に入口孔24が形成され、かかる入口孔24は、斜線状に傾いて設置され得、必要に応じては、中の折れた不等号状の孔を形成することもできる。また、フィルタ部60に流入する空気の流量を増加させるために、フィルタ部60が設置されたハウジング部3300の側面にも入口孔24をさらに形成することができるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、ハウジング部3300は、3個以上の複数の部材からなってもよいなど、様々な形状に変形可能である。
[第2のケース部]
第2のケース部50は、第1のケース部10の下部に連結され、第2のケース部50の内側には、バッテリー200を含む電装部品が設置される空間を形成する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかは、円筒状ケースからなってもよい。第1のケース部10と第2のケース部50がいずれも円筒状からなってもよく、第2のケース部50のみ円筒状からなってもよい。または、必要に応じて、第1のケース部10のみ円筒状からなってもよい。
第2のケース部50が円筒状からなり、上下方向に延在する場合、使用者は、第2のケース部50の外側周を手で掴むことが便利であり、略円形断面の溝部を備えた車両のカップホールダーにも第2のケース部50を据え置く動作を容易に行うことができる。
また、第1のケース部10が円筒状からなる場合、第1のケース部10の内側を通過して上側に移動する空気が、曲面状を成す第1のケース部10の内側に接しながら発生する摩擦を低減させて、空気の流れがより円滑に行われうる。
一方、第1のケース部10の内側には空気流路が形成され、第2のケース部50の内側には空気流路が形成されないため、第2のケース部50がカップホールダーや使用者の手に取られたときも、第1のケース部10を介する空気の吸入と排出は、円滑に行われるため、使用便宜性を向上させることができる。
本発明の第1実施形態による第2のケース部50は、下部ケース52と下部受け部54を含む。下部ケース52は、円筒状からなり、下部ケース52の内側には、バッテリー200を含む電装部品が設置される。下部ケース52の上側は、開口し、下側は、別途カバーによって遮蔽されうる。
また、下部ケース52の内側に突出した下部受け部54は、照射部180の下部を支持するため、照射部180が下側に移動されることを拘束することができる。
[フィルタ部]
図21は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1を上下長さ方向に区画した断面図である。
図21に示されたように、フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置されて、入口部22の内側に流入した空気を浄化する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態によるフィルタ部60は、円柱状に形成することができる。フィルタ部60は、中間ケース40の内側に設置されて、フィルタ部60と中間ケース40がモジュールからなり、分解及び組み立てが簡便になり得る。
中間ケース40は、円形のパイプ状であり、中間ケース40の内側に設置されるフィルタ部60も、中間ケース40の内側に接する円柱状であるため、中間ケース40の内側を通過する空気中不純物を効果的に除去することができる。
フィルタ部60の高さをD2とし、入口部22の高さをD1とするとき、フィルタ部60の高さ(D2)は、入口部22の高さ(D1)よりも高く設定することができる。携帯用空気浄化機1は、空気の浄化が重要な機能であるため、フィルタ部60の空気浄化体積を増大させる構成が重要である。よって、本発明による携帯用空気浄化機1は、D2がD1よりも長く形成されるため、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に流入した空気中異物がフィルタ部60に捕集される効率を向上させることができる。
また、フィルタ部60の横断面は、円形に形成されて、第1のケース部10の内部で最大面積を有する形態である。また、フィルタ部60は、シリンダー状に製作されて、フィルタ部60を構成する生地の上端と下端が切断されると、圧力損失が最小化され、フィルタ部60の性能を最大化することができる。
また、フィルタ部60の外径は、ファンモジュール部70に空気が吸入されるベルマウス132の吸入径以上に製作されるため、フィルタ部60の体積を最大化することができる。
一方、ファンモジュールとフィルタ部60との間の距離をL1とし、フィルタ部60と照射部180との間の距離をL2とするとき、L1は、L2よりも短くてもよい。ファンモジュールとフィルタ部60との間の距離(L1)は、ファンモジュール部70の吸入内径の1/8以上であるため、ファンモジュール部70に吸入される空気の吸入流動抵抗が大きくならないように設計されうる。
また、本実施形態によれば、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140の配置は、ハウジング部3300に沿って上下方向に行われ、空気の流動もこれと同様、上下方向に行われうる。すなわち、ファンモジュール部70の動作によって行われる空気の流動は、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140の配置方向と同じ直線方向に行われうる。
このように、直線方向に空気の流動が行われると、それだけ空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになる。これにより、ファンモジュール部70によって足りる量の空気吸入と、それに対応する足りる量の空気吐出が行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能がそれだけ向上するようになる。
[ファンモジュール部]
ファンモジュール部70は、フィルタ部60と前記排出口33との間に位置し、ファンを回転させて、排出口33に向かう方向に空気を送風させる技術思想内で様々な変形実施が可能である。
図8は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70を示した斜視図であり、図9は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70の分解斜視図、図10は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70の平面図、図11は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70の底面図である。
図2と図8~図11に示されたように、円形斜流ファンモジュールであるファンモジュール部70を適用すれば、円筒状である第1のケース部10の内側形状と一致するか対応することから、ファンモジュール部70の固定や締結によって第1のケース部10の形状が大きくならなくても良いため、製品の小型化が可能となる。また、本発明による携帯用空気浄化機1を車両に使用時、カップホールダー以内の携帯用空気浄化機1のサイズを具現することができる。
また、ファンモジュール部70に円形斜流ファンモジュールが適用されるため、流動性能を最大化することのできる上部吐出型の小型空気清浄機を提供することができる。ファンモジュール部70のファンタイプは、斜流ファンからなり、ファンモジュール部70の内部構造は、斜流ファンを装着することができるように変更される。
本発明によるファン部材90は、モータの作動によって回転される。ファン部材90を回転させるモータの回転軸のみファン部材90に連結され得、ファン部材90にローターが設置され、回転の拘束されたファンハウジング80にステーターが設置されうる。ステーターの磁場が変わるため、ローターと共に回転されるシャフトは、ファン部材90に連結されて、ローターとファン部材90がステーターを中心に回転することができる。ファン部材90を回転させるモータの構成は、公知の構成であるため、これによる詳細な説明は省略する。
本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70は、ファンハウジング80と、ファン部材90と、ファンベース130、とを含んでいてもよい。
[ファンハウジング]
ファンハウジング80は、第1ケース部10の内側に固定され、内側にはファン部材90が回転されるための空間が備えられるための技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態によるファンハウジング80は、支持板81と、連結支持台82と、電線ガイド83と、側面支持部84と、内側案内部85と、突出ボス86のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
支持板81は、原板状からなり、支持板81の中央には孔が備えられる。支持板81の中央にモータが設置されるか、モータと連結されたシャフトが第一方向に設置されうる。かかる支持板81は、コア部材36の下側に位置する。
連結支持台82は、支持板81の外側に延在して、側面支持部84に連結される。本発明の第1実施形態による連結支持台82は、複数備えられて、棒状に設置されうる。支持板81の半径方向外側に延在した連結支持台82は、内側案内部85に連結されうる。
本発明の第1実施形態による連結支持台82は、回転支持部35の支持台37の下側に位置する。連結支持台82が支持板81を中心に90度間隔で4個設置され、連結支持台82に向かい合う上側に支持台37が設置される。
よって、回転支持部35の支持台37と、ファンモジュール部70の連結支持台82は、互いに向かい合って重畳する位置に設置されることから、連結支持台82と支持台37の外側を通過して上側に移動される空気の吐出流動抵抗が低くなるため、空気の流動が円滑に行われうる。
すなわち、ファンモジュール部70は、回転支持部35の下側に位置し、ファンモジュール部70の外形を形成するファンハウジング80は、第1ケース部10に固定されて、上側に移動される空気の移動を案内する。かかるファンハウジング80は、コア部材36の下側に位置する支持板81と、支持板81の半径方向外側に延在する連結支持台82、とを含んでいてもよい。
ファン部材90を通じて上側に移動される空気は、支持板81と、連結支持台82と、側面支持部84によって形成された空間を通じて上側に移動される。このとき、連結支持台82と支持台37は、上下方向に重畳するため、ファンモジュール部70と回転支持部35を通じて上側に移動される空気の流路抵抗を減少させることができる。すなわち、連結支持台82と支持台37が重畳した形状に設置されるため、連結支持台82の周りを通じて上側に移動された空気は、支持台37との摩擦が減少して、空気との摩擦抵抗を減少させることができる。
電線ガイド83は、連結支持台82に次々と設置されて、連結支持台82の側面に沿って電子機器の電線が移動されるように電線の下部を支持する。電線ガイド83は、連結支持台82の側面下部に位置する突起状であり、支持板81に設置されたモータの電線が、ファンハウジング80の外側に延在して設置されることを案内する。電線ガイド83は、連結支持台82の側面に設置されて、電線が配置されるための凹溝を形成することができる。よって、電線ガイド83に設置された電線は、連結支持台82の側面に位置した凹溝に配置され、電線ガイド83によって下部が支持されるため、電線の損傷を防止することができる。
側面支持部84は、円筒形のパイプ状であり、上下側が開口した形状である。側面支持部84の外側は、第2ケース30と中間ケース40の内側に接して、側面支持部84の内側は、連結支持台82に連結される。
内側案内部85は、側面支持部84の下側から半径方向内側に向かって下向に傾いて設置される傾斜面を形成する。内側案内部85は、側面支持部84の内側に形成され、ファン部材90によって上側に送風された空気が、ファン部材90の外側面を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
突出ボス86は、側面支持部84の下端に延在し、後述するファンベース130の結合突起134が挿入されるための溝部を備える技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による突出ボス86は、側面支持部84の円周方向に沿って複数設置される。
[ファン部材]
ファン部材90は、ファンハウジング80の内側に回転可能に設置されて、吐出部140に向かう方向に空気を移動させ得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファン部材90として斜流ファンを使用することができるものの、これは、本発明の第1実施形態だけであり、他種類のファンも本発明によるファン部材90として使用することができる。本発明の第1実施形態によるファン部材90は、ハブ100と、ファン翼110と、シュラウド120のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
図12は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70の断面図であり、図13は、本発明の第1実施形態によるファン部材90の斜視図で、図14は、本発明の第1実施形態によるファン部材90の平面図である。
図12~図14に示されたように、ハブ100は、ファンハウジング80の中心に位置して、外部動力を伝達されて回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ハブ100は、ファン部材90の半径方向中心に配置されて、モータを構成するローター及びモータの出力軸であるシャフトと共に回転されうる。本発明の第1実施形態によるハブ100は、ハブ板部101と、軸結合部102と、内側突出部105と、スカート部107のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハブ板部101は、支持板81と平行な円板状に形成することができる。ハブ板部101には軸結合部102を設けることができる。軸結合部102は、ハブ板部101の半径方向中央に配置されてもよい。かかる軸結合部102は、ハブ板部101の上側と下側に突出して形成されうる。
軸結合部102は、回転動力を伝達するシャフトの軸方向端部と結合されうる。例えば、軸結合部102にシャフトが挟まれる形態で軸結合部102とシャフトとの間の結合が行われうる。
軸結合部102の外側周に沿って設定間隔で第1の補強突起103が設置される。第1の補強突起103は、軸結合部102を中心に放射状に設置されて、軸結合部102の外側に帯状突起を形成する。よって、軸結合部102に集中する応力は、第1の補強突起103を介して分散されるため、軸結合部102の構造剛性を補強することができる。
内側突出部105は、ハブ板部101から支持板81の設置された上部に向かって突出し得る。本発明の第1実施形態による内側突出部105は、ハブ板部101の外側縁に沿って円弧方向に設置される。内側突出部105は、上下方向に延在したパイプ状である。
また、内側突出部105の内側周に沿って設定間隔で第2の補強突起106が設置される。第2の補強突起106は、内側突出部105の内側面に沿って第一方向に設置され、第2の補強突起106の下側は、軸結合部102に向かって延在する帯状突起を形成する。よって、内側突出部105に集中する応力は、第2の補強突起106を介して分散されるため、内側突出部105の構造剛性を補強することができる。必要に応じては、内側突出部105の内側には、モータ部のローターが固定されうる。
スカート部107は、ハブ板部101の縁から支持板81に向かう上側に突出し得る。スカート部107は、ハブ板部101から第一方向に沿って遠くなるほど、第二方向外側に傾く傾斜面を形成することができる。スカート部107は、内側突出部105の外側に位置し、スカート部107の内径は、下側から上側に向かうほど、徐々に増加する。
例えば、ハブ板部101とスカート部107が連結された形状は、内部に中空が形成され、一側の開放された円錐台(Truncated cone)状であってもよい。スカート部107は、上側が開口し、下側は、ハブ板部101によって塞がっている漏斗状であってもよい。
図15は、本発明の第1実施形態によるファン部材90の底面図であり、図16は、本発明の第1実施形態によるファン部材90の正面図で、図17は、本発明の第1実施形態によるファン部材90の断面図である。
図15~図17に示されたように、シュラウド120は、ファン翼110の端部に連結して環状に設置され、ファンベース130と離隔し得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
シュラウド120は、スカート部107の外側周に沿って設置され、シュラウド120とスカート部107は、ファン翼110によって連結される。また、ハブ100の外径とシュラウド120の内径は、上側から下側に向かって徐々に小さくなり得る。
シュラウド120は、ハブ100と半径方向に所定の間隔で離隔して、ハブ100の半径方向外側に配置されてもよい。また、シュラウド120は、ファン翼110の半径方向長さに対応する間隔だけハブ100と離隔し得る。そして、各々のファン翼110は、ハブ100に備えられたスカート部107とシュラウド120との間を連結することができる。
シュラウド120は、スカート部107と略平行な傾斜面を形成することができる。本実施形態では、シュラウド120の上側に行くほど、スカート部107とシュラウド120の間隔がますます広がる形態でスカート部107とシュラウド120の配置が行われるものとして例示される。
シュラウド120の下側に備えられた入口突起121は、リング状突起であり、漏斗状のシュラウド120の下側から第一方向に延在する。入口突起121は、後述するベルマウス132の内側に位置するため、シュラウド120の外側に沿ってシュラウド120の下側に備えられた入口に流入する空気の旋回風移動を防止することができる。
ファン翼110は、複数備えられて、ハブ100の外周面に沿って等間隔で離隔して配置されてもよい。ファン翼110は、ハブ100を中心にハブ100の外側に突出して、かかるファン翼110は、螺旋状に延在する。また、複数個のファン翼110は、ハブ100の周方向に沿って所定の間隔で離隔して配置されてもよい。
本発明の第1実施形態によるファン翼110は、軸結合部102の中心から螺旋状に延在する遠心方向に沿ってスカート部107の外側に突出し得る。また、軸結合部102の外側から軸結合部102に向かう方向を半径方向とするとき、ファン翼110の半径方向内側は、スカート部107に連結され、ファン翼110の半径方向外側は、後述するシュラウド120に連結されうる。
スカート部107は、ハブ100の構成のうち、ファン翼110と直接連結された部分であって、ファン翼110を通過する空気とも直接接触する部分である。かかるスカート部107は、ファンモジュール部70を通過する空気の流動経路とも深く関連し得る。
図13と図14に示されたように、シュラウド120とスカート部107との間を連結する各々のファン翼110は、第1端部111と、第2端部112と、第1エッジ113と、第2エッジ114、とを含んでいてもよい。
第1端部111は、ファン翼110の回転方向先端に配置されて、半径方向に延在する直線状に形成されうる。回転方向は、ファン部材90の回転が行われる方向と定義される。
第2端部112は、ファン翼110の回転方向後端に配置されて、軸結合部102を中心に放射状に形成することができる。
第1エッジ113は、第1端部111の一端及び第2端部112の一端を連結することができる。かかる第1エッジ113は、シュラウド120の内周面に連結されうる。
第2エッジ114は、第1端部111の他端及び第2端部112の他端を連結することができる。かかる第2エッジ114は、ハブ100の外周面に連結されうる。
すなわち、第1端部111の一端と第2端部112の一端は、シュラウド120の内周面と連結されうる。そして、第1端部111の他端と第2端部112の他端は、スカート部107の外周面と連結されうる。
第1端部111の一端は、第2端部112の一端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。そして、第2端部112の他端は、第1端部111の他端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。これは、第1端部111の一端及び他端が、第2端部112の一端及び他端よりも回転方向前方に配置されており、スカート部107は、回転方向前方に行くほど、その半径が細くなる形態に形成されるからである。
本実施形態によれば、ファン翼110は、ハブ100のうちスカート部107と連結される。ファンモジュール部70に流入する空気の流れを上向に傾いた方向に誘導するためにスカート部107は、上向に傾いた方向に傾斜面を形成する。
[ファンベース]
図9~図12に示されたように、ファンベース130は、ファンハウジング80の下側に結合され、フィルタ部60を通過した空気がファン部材90に流入することを案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファンベース130は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されてもよい。また、ファンベース130の縁の形状は、フィルタ部60の縁の形状に対応する形状に形成されうる。例えば、フィルタ部60が円柱状であり、フィルタ部60の縁の形状が円形であるとき、ファンベース130は、中空を備えた環状に設置されうる。
ベースプレート131は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されてもよい。かかるベースプレート131は、環状に延在するバー状であり、中央には空気移動のための中空が備えられる。
ベルマウス132は、中空に向かい合うベースプレート131の内側に環状に設置される。ベルマウス132は、シュラウド120の入口突起121の下側を囲む凹状の縦断面を備えて、円周方向に沿って延在する。
ベルマウス132は、ベースプレート131の中央に形成された中空の外周面を囲む形態に形成することができる。ベルマウス132は、下側に向かって凸に形成され、上側に向かって凹状溝部を形成することができる。
ベルマウス132は、少なくとも一部分がシュラウド120の半径方向内側に挿入し得る。かかるベルマウス132は、ファンモジュール部70の入口で吸入流動をガイドすることにより、ファンモジュール部70の吸入、吐出性能の向上に寄与することができる。
結合突起134は、ベースプレート131の上側に突出し、ファンハウジング80に備えられた突出ボス86の溝部に嵌め込み式で結合されて、ファンハウジング80の下側にファンベース130を固定させる。
結合突起134と突出ボス86との間に行われる結合によって、複数個の地点で、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われうる。このように、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われると、ファンベース130とファンハウジング80との間でファン部材90が回転可能に設置されうる。
突出リブ133は、ベースプレート131から突出して、ベルマウス132の半径方向外側に配置されてもよい。本発明の第1実施形態による突出リブ133は、ベルマウス132の半径方向外側に位置して、ベルマウス132の外側周を囲む環状に設置される。また、突出リブ133は、ベースプレート131と一体に形成されうる。より具体的には、ベースプレート131と、ベルマウス132及び突出リブ133が一体に形成されうる。
また、突出リブ133は、シュラウド120の外側面と等しい角度で傾いて設置され得、突出リブ133とシュラウド120との間の間隔は、一定に維持することができる。かかる突出リブ133は、傾斜面を形成する形態に突出し得る。突出リブ133の傾斜面は、シュラウド120と設定間隔で離隔して、シュラウド120の傾斜面と平行な傾斜面として形成されうる。
また、突出リブ133の傾斜面は、ファンハウジング80に備えられた内側案内部85の傾斜面と等しい傾斜角度を有し得る。よって、シュラウド120とスカート部107との間の空間を通じて上側に移動された空気の一部は、シュラウド120と突出リブ133との間の空間を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
[吐出部]
図2~図4に示されたように、吐出部140は、第1のケース部10に回転可能に設置されて、ファンモジュール部70を通過した空気吐出方向を調節する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明による吐出部140は、第1のケース部10に備えられた球状のボールジョイント38に回転可能に設置されるため、回転される動作が円滑に行われうる。
第1のケース部10の上側に設置された吐出部140は、上下方向に開口して、第1のケース部10の上側に回転可能に連結されるため、ファンモジュール部70を通過した空気吐出方向を調節することができる。本発明の第1実施形態による吐出部140は、第1の吐出部150と第2の吐出部160を含んでいてもよい。
第1の吐出部150は、ボールジョイント38の一側(図3を基準に上側)に位置して、空気吐出を案内するベーン156が複数備えられる技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による第1の吐出部150は、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156、とを含んでいてもよい。
第1の吐出コア152は、ボールジョイント38の球状の上側を囲む形状に設置されて、コア部材36の上側に位置する。そして、第1の吐出ボディ154は、第1の吐出コア152の外側を囲む環状に設置され、第1の吐出ボディ154の外側は、曲面状からなる。
また、第1の吐出コア152と第1の吐出ボディ154は、複数のベーン156によって連結されるため、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156は、共に回転されうる。
第2の吐出部160は、ボールジョイント38の他側(図3を基準に下側)に位置し、第1の吐出部150に連結されて、第1の吐出部150と共にボールジョイント38を中心に回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による第2の吐出部160は、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163、とを含んでいてもよい。
第2の吐出コア161は、ボールジョイント38の球状の下側を囲む形状に設置されて、第1の吐出コア152の下側に位置する。そして、第2の吐出ボディ162は、第2の吐出コア161の外側を囲む環状に設置され、第2の吐出ボディ162の外側は、曲面状からなる。
また、第2の吐出コア161と第2の吐出ボディ162は、複数の吐出支持台163によって連結されるため、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163は、共に回転が行われうる。
[殺菌部]
殺菌部170は、フィルタ部60と第2のケース部50との間に位置して、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による殺菌部170は、殺菌支持部171と、受け部176と、照射部180のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
[殺菌支持部]
殺菌支持部171は、第1のケース部10と第2のケース部50との間に位置して、第1のケース部10の下部を遮蔽する。また、殺菌支持部171は、照射部180の下側に位置し、ハウジング部3300に連結して移動が拘束される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による殺菌支持部171は、支持ベース172と固定縁173を含んでいてもよい。支持ベース172は、円板状であり、支持ベース172の上側は、上部固定部27によって固定され、支持ベース172の下側は、第2のケース部50の下部受け部54によって支持される。
固定縁173は、支持ベース172の縁から上側に突出して、下部ケース52と上部固定部27との間に位置する。
よって、殺菌支持部171は、第1のケース部10と第2のケース部50との間に位置して、第1のケース部10と第2のケース部50の結合時、殺菌支持部171の移動も拘束される。また、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に流入した空気は、殺菌支持部171によって第2のケース部50への移動が遮られて、ファンモジュール部70に移動される空気流量が増加して、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能を向上させることができる。
受け部176は、殺菌支持部171の中央から上側に突出して、照射部180の下部を支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。また、受け部176は、入口部22の半径方向中央に位置して、受け部176の横断面は、円形からなり、空気との摩擦を低減させることができる。
本発明の第1実施形態による受け部176は、受け柱177と受けプレート178を含んでいてもよい。
受け柱177は、殺菌支持部171の中央から上側に突出する柱状であってもよい。また、受け柱177は、円柱または円錐状であってもよい。本発明の第1実施形態による受け柱177は、下側から上側に向かって横断面が徐々に細くなる円錐状であり、入口部22の形成された第1のケース部10の中央に位置するため、空気との摩擦を最小にすることができる。
フィルタ部60を殺菌するために設置された殺菌支持部171の横断面は、円形からなり、入口部22を通じて流入した空気は、入口孔24の傾いた形状によって螺旋状に回転して、受け柱177の外側を回転し、フィルタ部60の設置された上側に移動される。すなわち、殺菌部170は、第1のケース部10の中央部に位置し、入口部22を通じて流入した空気が、殺菌部170の外側周を回って上側に移動するため、殺菌部170の流路抵抗が減少する。
受け部176と、ファン部材90の回転中心と、コア部材36は、垂直方向の一直線に位置するため、下側から上側に移動される空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能が向上する。
本発明の第1実施形態による受けプレート178は、受け柱177の上側に水平方向に設置される板状である。受けプレート178の上側に照射部180が設置され、照射部180から照射された光線が下側に移動しないように、受けプレート178は、照射部180と同じか大きい断面積を有する。
照射部180は、受け部176の上側に装着されて、フィルタ部60に向かう方向に殺菌用光線を照射することができる。また、照射部180は、入口部22の半径方向中心を上下方向に貫通する垂直基準線上に位置し得る。よって、照射部180の上側にフィルタ部60が位置する場合、比較的に少ない数の殺菌光源182によって、フィルタ部60の下端全面積を殺菌することができるため、生産費及び維持補修費を節減することができる。
また、照射部180は、入口部22の上端よりも高いか同じ位置に設置される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による照射部180は、印刷回路基板181と殺菌光源182を含んでいてもよい。受けプレート178の上側に印刷回路基板181が設置され、印刷回路基板181の上側に殺菌光線を照射する殺菌光源182が設置される。殺菌光源182は、UVC LEDであってもよく、この他、フィルタ部60にある細菌を滅菌するための技術思想内で種々の殺菌装置を使用することができる。
一方、殺菌部170の殺菌光源182は、入口部22の上側に位置するため、殺菌光源182が入口部22を通じて第1のケース部10の外側に照射されることを防止することができる。
[携帯用空気浄化機の空気の流動]
図20は、本発明の第1実施形態による携帯用空気浄化機1を通過する空気の流れを示した断面図であり、図22は、本発明の第1実施形態による入口部22を通過した空気が、殺菌部170の周りを螺旋状に回転しながら移動する状態を示した平面図で、図23は、本発明の第1実施形態によるファンモジュール部70を通過する空気を示した断面図である。
以下では、図20~図22を参照して、本実施形態による携帯用空気浄化機1の空気の流動様相について説明する。
図20と図22に示されたように、第1のケース部10の外側周に沿って外部空気を吸入する入口部22が設置されるため、第1のケース部10の外側にある空気は、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に移動されて、空気吸入流量が増加し得る。
ファンモジュール部70の作動によって、携帯用空気浄化機1の外側空気は、携帯用空気浄化機1の内部に流入する。このとき、携帯用空気浄化機1の外側空気は、傾いた形状に設置された入口孔24を通過して、殺菌支持部171の外側周を回転する螺旋状の空気の流れを形成する。
第1ケース20の内側に流入して、螺旋状に回転しながら上昇する空気は、フィルタ部60を通過し、この過程で、空気中に含まれていたホコリ/微細ホコリ/超微細ホコリなどの物理的粒子、匂い粒子/有害ガスなどの化学物質、及び細菌/ウイルスなどの微生物体などを濾過することができる。
フィルタ部60とファンモジュール部70は、上下方向の一直線上に配置されるため、流動損失を最小化しつつ、効果的な空気の吸入とフィルタリングを行うことができる。
フィルタ部60を通過した空気、つまり、浄化された空気は、ファンモジュール部70の内部に流入し得る。空気の流動は、ベルマウス132によってガイドされ得、これにより、ファンモジュール部70への円滑な空気流入を効果的に誘導することができる。
ファンモジュール部70の内部に流入した空気は、ファンモジュール部70の上側に吐出される。ファンモジュール部70の上側に吐出される空気は、斜流方向に吐出されうる。ここで、斜流方向は、上向対角線方向と定義し得る。
ファンモジュール部70の下側中央部に吸入された空気は、ファンモジュール部70の縁内側に沿って環状に備えられた吐出口を通じて上側に移動され、回転支持部35の支持台37の間に形成された空間を通じて上側に移動される。すなわち、ファンモジュール部70に斜流ファンを適用することから、ファンモジュール部70の下部に流入した空気を上向に傾いた方向に吐出して、回転支持部35の空気移動通路と流路方向が一致するため、流路損失を減らすことができる。
このように、ファンモジュール部70の上側に吐出された空気、つまり、浄化された空気は、吐出部140の内側から下側に流入して、吐出部140の上側に吐出される。
吐出部140は、設定角度の範囲内で回転が行われるため、吐出部140の設置角度によって吐出される空気の方向を調節することができる。
また、吐出部140の内側が凹状溝部を形成するため、吐出部140を通じて方向転換された空気の吐出抵抗の増加を減少させることができる。また、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とが上下方向の一直線上に配置されるため、空気の流動損失を最小化しつつ、効果的な空気吸入とフィルタリング及び浄化された空気吐出を行うことができる。
[各部品の配置と部品間の間隔設定]
図21に示されたように、入口部22の第一方向長さをD1とし、入口部22の上側に位置した遮蔽ボディ26の第一方向長さをL2とする。そして、遮蔽ボディの上側に位置したフィルタ部60の第一方向長さをD2とし、フィルタ部60の上側に位置したファンモジュール部70とフィルタ部60との間の第一方向長さをL1と設定する。
また、ファンモジュール部70の第一方向長さをD3とし、ファンモジュール部70の上側に位置した回転支持部35の支持台37とファンモジュール部70との間の距離をD4とし、支持台37と傾いて設置された吐出部140の下端間の距離をD5と設定する。
D2は、D1の1.8~2.2倍程である。入口部22を通じて流入する空気は、螺旋状に回転しながら移動することから、入口部22の第一方向長さであるD1の長さが短くなるため、携帯用空気浄化機1を小型化することができる。また、フィルタ部60が設置される空間を十分確保することができるため、空気清浄効率を向上させることができる。
また、入口部22の上下方向長さであるD1は、フィルタ部60の上下方向長さであるD2よりも短く構成される。好ましくは、D1は、D2の0.57倍よりも大きく、D2の0.77倍よりも小さく形成されうる。
フィルタ部60は、円柱状からなり、円筒状からなるハウジング部3300の内側に設置される。よって、ハウジング部3300を通じて上側に移動される空気と接する面積を最大限に確保することができ、ハウジング部3300の内側空間を最大限に活用することができるため、空気濾過性能を向上させることができる。
また、フィルタ部60がファンモジュール部70よりも入口部22に近く設置されるため、フィルタ部60を通過して異物の除去された空気が、ファンモジュール部70に供給される。よって、ファンモジュール部70にホコリや異物の挟まれる現象が防止され、ファンモジュール部70の耐久性を向上させることができ、ファンモジュール部70の維持補修費を節減することができる。
また、ファンモジュール部70を基準に下側にあるフィルタ部60を通過する空気の抵抗は、ファンモジュール部70の上側に吐出される空気の抵抗よりも大きい。よって、フィルタ部60の上側にファンモジュール部70を設置して、フィルタ部60の上側に空気を吸入するため、ファンモジュール部70の上側に空気を排出して、空気の送風動作が円滑に行われうる。
また、D2がD1よりも大きく、D2は、D1の1.8~2.2倍程に構成されるため、入口部22の設置空間よりもフィルタ部60の設置空間が大きい。よって、入口部22を通じて流入した空気吸入量が多くても、フィルタ部60の設置面積が入口部22よりも大きいため、フィルタ部60の浄化能力が向上し得る。
一方、ファンモジュール部70がフィルタ部60の上側に位置せずに、下側に位置する場合、ファンモジュール部70の作動騷音が入口部22を通じてハウジング部3300の外側に伝達されるため、消費者の不満が増加し得る。そして、異物の含まれた空気が吸入されて、すぐにファンモジュール部70に移動されるため、ファンモジュール部70にホコリや異物の挟まれる現象が発生して、ファンモジュール部70の耐久性が低下し、ファンモジュール部70の維持補修費も上昇し得る。
また、ファンモジュール部70から上側に吐出された空気が、フィルタ部60で塞がって、再びファンモジュール部70に戻る旋回風現象が発生し得、これによって、携帯用空気浄化機1の送風性能及び空気浄化性能が大きく低下し得る。
よって、携帯用空気浄化機1の静かな使用環境と、ファンモジュール部70の維持補修費の節減と、携帯用空気浄化機1の送風性能及び空気浄化性能の向上のためにフィルタ部60の上側にファンモジュール部70が位置する。
また、L2は、D1よりも小さく形成される。L2は、入口部22を通じて流入した空気が、フィルタ部60を下部全面積に均一に到逹するために必ず求められる長さであるが、L2が長くなるほど、携帯用空気浄化機1の上下長さが増加するため、L2の長さは、最小にするほど、製品が小型化されうる。
本発明では、入口部22を通じて流入する空気は、螺旋状に回転して、第1ケース20の内側に流入して上側に移動されるため、L2の長さが、比較的に短い距離内でも、空気の配分を均一に行うことができる。L2は、D1の0.5~0.7倍の長さに設定することが、空気の配分される空間を考慮して好適であり得る。
また、L1は、フィルタ部60から吐出された空気が、ファンモジュール部70の中央に備えられた入口を通じて移動されるために必ず求められる長さであるが、L1が長くなるほど、携帯用空気浄化機1の上下長さが増加するため、L1の長さは、最小にするほど、製品を小型化することができる。本発明の第1実施形態によるL1は、L2よりも小さい。一方、D3は、D2よりも小さく、D1よりも大きく形成される。
D4とD5は、ファンモジュール部70を通じて上部に吐出される空気が、吐出部140に流入するために必要な長さであり、吐出部140が第2ケース30と干渉されることを避けながら、空気の流路が上向に傾いた方向に転換されるため、流路の抵抗が増加する程度を考慮して、D4とD5の値が設定される。
一方、入口部22と殺菌部170は、重畳した形状に設置されて、空間活用度を高めることができるため、携帯用空気浄化機1のコンパクトな設計が可能となる。携帯用空気浄化機1は、小型化に製作されて、車両のカップホールダーなどに据え置かれる。よって、設定された大きさのハウジング部3300の内側に各種部品が最適な位置に設置されることが重要な技術思想である。
これによって、本願発明の殺菌部170は、入口部22と重畳した高さに設置されるため、入口部22と殺菌部170が異なる高さに設置された空気浄化機に比べて、上下方向にある第一方向の長さが縮小して、フィルタ部60とファンモジュール部70の設置面積が増加し得、これによって、空気清浄効率も上昇し得る。
また、殺菌部170の作動時に発生する熱は、入口部22を通じて流入した空気によって冷却されるため、殺菌部170の放熱が速かに行われて、殺菌部170の耐久性を向上させることができる。
また、携帯用空気浄化機1の小型化のためにハウジング部3300は、上下方向に延在した円筒状であり、ハウジング部3300の半径方向中心を上下方向に通過する垂直基準線に沿って入口部22と、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70と、回転支持部と、吐出部140の半径方向中心が一致する。
よって、入口部22に流入した空気は、上側に移動され、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、回転支持部と、吐出部140とを順次通過して、携帯用空気浄化機1の外側に排出され、かかる空気の流れは、上側に向かう直線方向に形成される。ハウジング部3300の半径方向中心には、大概空気の移動を妨げる殺菌部170と、コア部材と、支持板などが位置するため、ハウジング部3300の半径方向中心部を除いた他部分には、空気の移動経路が形成される。よって、ハウジング部3300を上下方向に移動する空気の直進性を最大限に確保することができ、これによって、空気流路が最適化し、空気の流速も他の空気浄化機に比べて上昇し得て、空気浄化性能も向上し得る。
[ファンモジュール部の他の例]
図18は、第1実施形態の他のファンモジュール部371を示した斜視図であり、図19は、本発明の第1実施形態の他のファンモジュール部371の分解斜視図である。
図18と図19に示されたように、ファンモジュール部371の外形は、四角形状からなってもよい。また、ファンモジュール部371の内側には円形斜流ファンモジュールが適用されるため、流動性能を最大化することのできる上部吐出型の小型空気清浄機を提供することができる。本発明の他の実施形態によるファンモジュール部371は、ファンハウジング380と、ファン部材90と、ファンベース430、とを含んでいてもよい。
[ファンハウジング]
ファンハウジング380の外形は、四角形に縁を含む技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態によるファンハウジング380は、支持板381と、連結支持台382と、電線ガイド383と、側面支持部384と、内側案内部385と、突出ボス386のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
支持板381は、円板状からなり、支持板381の中央には孔が備えられる。支持板381の中央にモータが設置されるか、モータと連結されたシャフトが第一方向に設置されうる。
連結支持台382は、支持板381の外側に延在して、側面支持部384に連結される。本発明の第1実施形態による連結支持台382は、複数備えられて、棒状に設置されうる。支持板381の半径方向外側に延在した連結支持台382は、側面支持部384に連結されうる。
電線ガイド383は、連結支持台382に次々と設置されて、連結支持台382の側面に沿って電子機器の電線が移動されるように電線の下部を支持する。電線ガイド383は、連結支持台382の側面下部に位置する突起状であり、支持板381に設置されたモータの電線がファンハウジング380の外側に延在して設置されることを案内する。電線ガイド383が連結支持台382の側面に設置されて、電線が配置されるための凹溝を形成することができる。よって、電線ガイド383に設置された電線は、連結支持台382の側面に位置した凹溝に配置され、電線ガイド383によって下部が支持されるため、電線の損傷を防止することができる。
側面支持部384は、四角フレーム状であり、上下側が開口した形状である。側面支持部384の外側は、四角形の枠状であり、側面支持部384の内側は、空気が移動される通路を形成して、四角形または円形の内側空間を形成する。
内側案内部385は、側面支持部384の下側から半径方向内側に向かって下向に傾いて設置される傾斜面を形成する。内側案内部385は、側面支持部384の内側に形成されて、ファン部材90によって上側に送風された空気が、ファン部材90の外側面を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
突出ボス386は、側面支持部384の下端に延在して、後述するファンベース430の結合突起134が挿入されるための溝部を備える技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第1実施形態による突出ボス386は、側面支持部384の各角に設置される。
ファン部材90は、斜流ファンを使用し、これによる説明は前述したので、詳細な説明は省略する。
[ファンベース]
四角形のファンベース430は、四角形のファンハウジング380の下側に結合されて、フィルタ部60を通過した空気がファン部材90に流入することを案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファンベース430の縁の形状は、ファンハウジング380の縁の形状に対応する形状に形成されうる。例えば、ファンハウジング380が四角形状である場合、ファンベース430は、中空を備えた四角板状に設置されうる。
ベースプレート431は、四角形の板状であり、中央には、空気移動のための中空が備えられる。
ベルマウス432は、中空に向かい合うベースプレート431の内側に環状に設置される。ベルマウス432は、シュラウド120に備えられた入口突起121の下側を囲む凹状の縦断面を備えて、円周方向に沿って延在する。ベルマウス432は、ベースプレート431の中央に形成された中空の外周面を囲む形態に形成されうる。ベルマウス432は、下側に向かって凸に形成され、上側に向かって凹状溝部を形成することができる。
結合突起434は、ベースプレート431の上側に突出し、ファンハウジング380に備えられた突出ボス386の溝部に嵌め込み式で結合されて、ファンハウジング380の下側にファンベース430を固定させる。結合突起434と突出ボス386との間に行われる結合によって、複数個の地点で、ファンベース430とファンハウジング380との間の結合が行われうる。このように、ファンベース430とファンハウジング380との間の結合が行われると、ファンベース430とファンハウジング380との間でファン部材90が回転可能に設置されうる。
[第2実施形態-ファンモジュール部]
以下では、図面を参照して、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機を説明する。
説明の便宜のため、本発明の第1実施形態と構成及び作用が等しい構成要素に対しては、同じ参照番号を引用して、第1実施形態と同じ図面を使用することができ、必要に応じては、等しい構成要素の説明を省略することができる。
図24は、本発明の第2実施形態によるファンモジュール部70とフィルタ部60を示した斜視図であり、図25は、本発明の第2実施形態によるファンモジュール部70の斜視図で、図26は、本発明の第2実施形態によるファンモジュール部70の分解斜視図である。
図24~図26に示されたように、本発明によるファンモジュール部70は、ファンベース130の外側に安全部1400が設置されて、吸入部136の外側に保護網を形成する。ファンベース130の外側に遮断部1410と安全支持台1430を含む安全部1400が設置されるため、フィルタ部60の入れ替え時、指が吸入部136の方向に移動されても、遮断部1410と安全支持台1430に指が掛かって、吸入部136に接触することを遮断する。
また、吸入部136に向かい合う位置に遮断部1410が設置されず、吸入部136に向かい合わない領域に遮断部1410が設置されるため、フィルタ部60を通じて吸入部136に移動する空気が、安全部1400と接触する面積が減少して、空気の移動がより円滑に行われうる。
また、ファンモジュール部70は、ハウジング部3300の一側に備えられた入口部22と、ハウジング部3300の他側に備えられた排出口33との間に位置し、ファンを回転させて、排出口33に向かう方向に空気を送風させる技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファンモジュール部70のファンタイプは、斜流ファンからなり、ファンモジュール部70の内部構造は、斜流ファンを装着できるように変更されるため、流動性能を最大化することのできる小型空気清浄機を提供することができる。
本発明の第2実施形態によるファンモジュール部70は、回転可能に設置されるファン部材90と、ファン部材90に次々と設置されて、ファン部材90に向かう方向に空気が流入することを案内するファンベース130、及びファンベース130に次々と設置されて、ファンベース130に備えられた吸入部136の内側に外部物体が移動されることを遮断する遮断部1410と、遮断部1410を支持する安全支持台1430を備える安全部1400、とを含んでいてもよい。
また、ファンハウジング80と、ファン部材90と、ファンベース130とが結合してモジュールを形成するか、ファンハウジング80と、ファン部材90と、ファンベース130と、安全部1400とが結合してモジュールを形成することができるため、組み立て及び分解を容易に行うことができ、生産費及び維持補修費を節減することができる。
本発明によるファン部材90は、モータの作動によって回転される。ファン部材90を回転させるモータの回転軸のみファン部材90に連結され得、ファン部材90にローターが設置され、回転の拘束されたファンハウジング80にステーターが設置されてもよい。ステーターの磁場が変わるため、ローターと共に回転されるシャフトがファン部材90に連結されて、ローターとファン部材90がステーターを中心に回転することができる。ファン部材90を回転させるモータの構成は、公知の構成であるので、これによる詳細な説明は省略する。
方向を定義する。第1のケース部10から吐出部140が位置する方向を上部、第1のケース部10から第2のケース部50が位置する方向を下部とするとき、「第一方向」は、上下方向または軸方向を意味する。また、第一方向は、垂直方向と同様の意味と言われる。そして、「第二方向」は、第一方向と垂直な方向であって、左右方向、水平方向または半径方向を意味する。
[ファンハウジング]
ファンハウジング80は、内側に作動空間が備えられる。本発明の第2実施形態によるファンハウジング80は、ハウジング部3300の内側に固定され、内側には、ファン部材90が回転されるための作動空間が備えられるための技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態によるファンハウジング80は、支持板81と、連結支持台82と、電線ガイド83と、側面支持部84と、内側案内部85と、突起装着溝部87のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
支持板81は、ファンハウジング80の中央に位置して、円板状からなってもよい。また、支持板81の中央には孔が備えられる。支持板81の中央にモータが設置されるか、モータと連結されたシャフトが第一方向である上下方向に設置されうる。
連結支持台82は、支持板81の半径方向外側に延在して、側面支持部84に連結される。本発明の第2実施形態による連結支持台82は、複数備えられて、棒状に設置されうる。支持板81の半径方向外側に延在した連結支持台82は、側面支持部84に連結されうる。
本発明の第2実施形態による連結支持台82は、後述する回転支持部300のコア支持部350の下側に位置する。連結支持台82が支持板81を中心に90度間隔で4個設置されて、連結支持台82に向かい合う上側にコア支持部350が設置される。
電線ガイド83は、連結支持台82に次々と設置されて、連結支持台82の側面に沿って電子機器の電線が移動されるように電線の下部を支持する。電線ガイド83は、連結支持台82の側面下部に位置する突起状であり、支持板81に設置されたモータの電線が、ファンハウジング80の外側に延在して設置されることを案内する。電線ガイド83が連結支持台82の側面に設置されて、電線が配置されるための凹溝を形成することができる。よって、電線ガイド83に設置された電線は、連結支持台82の側面に位置した凹溝に配置され、電線ガイド83によって下部が支持されるため、電線の損傷を防止することができる。
側面支持部84は、円筒形のパイプ状であり、上下側が開口した形状である。側面支持部84の外側は、ハウジング部3300の内側に接して、側面支持部84の内側は、連結支持台82に連結される。また、側面支持部84は、支持板81と離隔して連結支持台82に連結され、外側周に沿って円形の曲面を形成するか多角形状からなってもよいなど、様々な変形実施が可能である。
内側案内部85は、側面支持部84の下側から半径方向内側に向かって下向に傾いて設置される第1の傾斜面88を形成する。内側案内部85は、側面支持部84の内側に形成され、ファン部材90によって上側に送風された空気が、ファン部材90の外側面を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。また、内側案内部85は、側面支持部84の内側に突出して、ファンベース130の設置された方向に向けて徐々に内径が細くなる第1の傾斜面88を備える。そして、内側案内部85は、ファンベース130に向かい合う側面支持部84の下側に設置されうる。
突起装着溝部87は、側面支持部84の下側面に凹溝状を形成して、ファンベース130に備えられた結合突起134が連結される。突起装着溝部87は、後述するファンベース130の結合突起134が挿入されるための溝部を備える技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による突起装着溝部87は、側面支持部84の円周方向に沿って複数設置される。
[ファン部材]
ファン部材90は、ファンハウジング80の内側に回転可能に設置され、吐出部140に向かう方向に空気を移動させ得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファン部材90として斜流ファンを使用することができるものの、これは、本発明の第2実施形態だけであり、他種類のファンも本発明によるファン部材90として使用することができる。本発明の第2実施形態によるファン部材90は、ファンハウジング80の中心に位置し、外部動力を伝達されて回転するハブ100と、一側端部は、ハブ100に連結されて、ハブ100の外周面に沿って等間隔で離隔して配置される複数のファン翼110と、ファン翼110の他側端部に連結して環状に設置されて、ファンベース130と離隔するシュラウド120、とを含んでいてもよい。
[ハブ]
ハブ100は、ファンハウジング80の中心に位置し、外部動力を伝達されて回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。ハブ100の下側は、円形板状であり、ハブ100とファンベース130との間には吸入部136が形成される。よって、ファンモジュール部70の外側にある空気は、吸入部136を通じてファン部材90の内側に移動されうる。
ハブ100は、ファン部材90の半径方向中心に配置され、モータを構成するローター及びモータの出力軸であるシャフトと共に回転されうる。本発明の第2実施形態によるハブ100は、ハブ板部101と、軸結合部102と、内側突出部105と、スカート部107と、第1の補強突起103と、2の補強突起106のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハブ板部101は、ファンハウジング80の内側に回転可能に設置されて、ファンハウジング80の半径方向中央に位置する。また、ハブ板部101は、支持板81と平行な円板状に形成することができる。ハブ板部101には軸結合部102を設けることができる。
軸結合部102は、ハブ板部101の半径方向中央に配置されてもよい。かかる軸結合部102は、ハブ板部101の上側と下側のうち少なくともいずれか一方向に突出して形成することができる。また、軸結合部102は、回転動力を伝達するシャフトの軸方向端部と結合して、回転動力を伝達されうる。例えば、軸結合部102にシャフトが挟まれる形態で軸結合部102とシャフトとの間の結合が行われうる。
軸結合部102の外側周に沿って設定間隔で第1の補強突起103が設置される。第1の補強突起103は、軸結合部102を中心に放射状に設置されて、軸結合部102の外側に帯状突起を形成する。よって、軸結合部102に集中する応力は、第1の補強突起103を介して分散されるため、軸結合部102の構造剛性を補強することができる。
内側突出部105は、ハブ板部101から支持板81の設置された上側に延在する。本発明の第2実施形態による内側突出部105は、ハブ板部101の外側縁に沿って円弧方向に設置される。本発明の第2実施形態による内側突出部105は、上下方向に延在したパイプ状であってもよい。
また、内側突出部105の内側周に沿って設定間隔で第2の補強突起106が設置される。第2の補強突起106は、内側突出部105の内側面に沿って上下方向に延在し、下側は、軸結合部102に向かう方向に曲がってハブ板部101に連結される帯状である。第2の補強突起106は、内側突出部105の内側面に沿って第一方向に設置され、第2の補強突起106の下側は、軸結合部102に向かって延在する帯状突起を形成する。よって、内側突出部105に集中する応力は、第2の補強突起106を介して分散されるため、内側突出部105の構造剛性を補強することができる。必要に応じては、内側突出部105の内側には、モータ部のローターが固定されうる。
スカート部107は、内側突出部105又はハブ板部101から支持板81に向かう上側に突出し得る。本発明の第2実施形態によるスカート部107は、内側突出部105の外側から上側に傾いて延在する。また、スカート部107は、ハブ板部101から第一方向に沿って遠くなるほど、半径方向外側に傾く傾斜面を形成することができる。スカート部107は、内側突出部105の外側に位置し、スカート部107の内径は、下側から上側に向かうほど徐々に増加する。
例えば、ハブ板部101とスカート部107が連結された形状は、内部に中空137が形成され、一側の開放された円錐台(Truncated cone)状であってもよい。スカート部107は、上側が開口し、下側は、ハブ板部101によって塞がっている漏斗状であってもよい。
[ファン翼]
ファン翼110は、複数備えられて、ハブ100の外周面に沿って等間隔で離隔して配置されてもよい。ファン翼110は、ハブ100を中心にハブ100の外側に突出し、かかるファン翼110は、螺旋状に延在する。また、複数個のファン翼110は、ハブ100の周方向に沿って所定の間隔で離隔して配置されてもよい。
本発明の第2実施形態によるファン翼110は、軸結合部102の中心から螺旋状に延在する遠心方向に沿ってスカート部107の外側に突出し得る。また、軸結合部102の外側から軸結合部102に向かう方向を半径方向とするとき、ファン翼110の半径方向内側は、スカート部107に連結され、ファン翼110の半径方向外側は、後述するシュラウド120に連結されうる。また、ファン翼110の一側端部は、ハブ100に連結され、スカート部107とシュラウド120を連結して、螺旋状に延在する。
スカート部107は、ハブ100の構成のうち、ファン翼110と直接連結された部分であって、ファン翼110を通過する空気とも直接接触する部分である。かかるスカート部107は、ファンモジュール部70を通過する空気の流動経路とも深く関連し得る。
シュラウド120とスカート部107との間を連結する各々のファン翼110は、第1端部111と、第2端部112と、第1エッジ113と、第2エッジ114、とを含んでいてもよい。
第1端部111は、ファン翼110の回転方向先端に配置されて、半径方向に延在する直線状に形成することができる。回転方向は、ファン部材90の回転が行われる方向と定義される。
第2端部112は、ファン翼110の回転方向後端に配置されて、軸結合部102を中心に放射状に形成することができる。
第1エッジ113は、第1端部111の一端及び第2端部112の一端を連結することができる。かかる第1エッジ113は、シュラウド120の内周面に連結されうる。
第2エッジ114は、第1端部111の他端及び第2端部112の他端を連結することができる。かかる第2エッジ114は、ハブ100の外周面に連結されうる。
すなわち、第1端部111の一端と第2端部112の一端は、シュラウド120の内周面と連結されうる。そして、第1端部111の他端と第2端部112の他端は、スカート部107の外周面と連結されうる。
第1端部111の一端は、第2端部112の一端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。そして、第2端部112の他端は、第1端部111の他端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。これは、第1端部111の一端及び他端が、第2端部112の一端及び他端よりも回転方向前方に配置されており、スカート部107は回転方向前方に行くほど、その半径が細くなる形態に形成されるからである。
本実施形態によれば、ファン翼110は、ハブ100のうち、スカート部107と連結される。ファンモジュール部70に流入する空気の流れを上向に傾いた方向に誘導するためにスカート部107は、上向に傾いた方向に傾斜面を形成する。
[シュラウド]
シュラウド120は、ファン翼110の他側端部に連結して環状に設置され、ファンベース130と離隔し得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
シュラウド120は、スカート部107の外側周に沿って設置されて、シュラウド120とスカート部107は、ファン翼110によって連結される。また、ハブ100の外径とシュラウド120の内径は、上側から下側に向かって徐々に小さくなり得る。
また、ファン翼110によって連結されたシュラウド120とスカート部107との間の距離は、下側から上側に向かって徐々に増加するため、上向に傾いた方向に空気を吐出する斜流ファンの送風がより円滑に行われて、送風量を増加させることができる。
シュラウド120は、ハブ100と半径方向に所定の間隔で離隔して、ハブ100の半径方向外側に配置されてもよい。また、シュラウド120は、ファン翼110の半径方向長さに対応する間隔だけハブ100と離隔し得る。そして、各々のファン翼110は、ハブ100に備えられたスカート部107とシュラウド120との間を連結することができる。
シュラウド120は、スカート部107と略平行な傾斜面を形成することができる。本実施形態では、シュラウド120の上側に行くほど、スカート部107とシュラウド120の間隔がますます広がる形態でスカート部107とシュラウド120の配置が行われるものとして例示される。
本発明の第2実施形態によるシュラウド120は、シュラウド120の下側に備えられた入口突起121をさらに含む。シュラウド120の下側に備えられた入口突起121は、リング状突起であり、漏斗状のシュラウド120の下側から第一方向に延在する。また、入口突起121は、下側に延在して、ファンベース130と設定間隔で離隔する。入口突起121が後述するベルマウス132の内側に位置するため、シュラウド120の外側に沿ってシュラウド120の下側に備えられた入口に流入する空気の旋回風移動を防止することができる。
[ファンベース]
ファンベース130は、ファンハウジング80に結合され、ファン部材90に向かう方向に空気が流入することを案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。ファンベース130は、環状に延在する板状であり、中央には空気を移動するための中空137が備えられるベースプレート131と、中空137に向かい合うベースプレート131の内側に沿って環状に配置され、上側に向かって凹状溝部を形成して、入口突起121の下側を囲むベルマウス132、とを含んでいてもよい。本発明の第2実施形態によるファンベース130は、ベースプレート131と、ベルマウス132と、突出リブ133と、結合突起134のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ファンベース130は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されてもよい。また、ファンベース130の縁の形状は、フィルタ部60の縁の形状に対応する形状に形成することができる。例えば、フィルタ部60が円柱状であり、フィルタ部60の縁の形状が円形であるとき、ファンベース130は、中空137を備えた環状に設置されうる。
また、ファンベース130とフィルタ部60との間には、安全部1400がされに設置されうる。安全部1400は、ファンベースに備えられた吸入部136にフィルタ部60が吸入されることを遮断し、使用者の指を含む外部物体が吸入部136の内側に近づく現象を防止することができる。
ベースプレート131は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されるか、安全部1400とファン部材90との間に配置されてもよい。かかるベースプレート131は、環状に延在する板状であり、中央には、空気を移動するための中空137が備えられる。
ベルマウス132は、中空137に向かい合うベースプレート131の内側に環状に設置される。ベルマウス132は、ファン部材90の下側端部を囲む形状に設置されうる。本発明の第2実施形態によるベルマウス132は、シュラウド120の下側に突出した入口突起121の下側を囲む凹状の縦断面を備えて、円周方向に沿って延在する。
ベルマウス132は、ベースプレート131の中央に形成された中空137の外周面を囲む形態に形成することができる。ベルマウス132、下側に向かって凸に形成され、上側に向かって凹状溝部を形成することができる。
ベルマウス132は、少なくとも一部分がシュラウド120の半径方向内側に挿入し得る。かかるベルマウス132は、ファンモジュール部70の入口で吸入流動をガイドすることにより、ファンモジュール部70の吸入、吐出性能の向上に寄与することができる。
結合突起134は、ベースプレート131の上側に突出し、ファンハウジング80に備えられた突起装着溝部87の溝部に嵌め込み式で結合されて、ファンハウジング80の下側にファンベース130を固定させる。
結合突起134と突起装着溝部87との間に行われる結合によって、複数個の地点で、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われうる。このように、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われると、ファンベース130とファンハウジング80との間でファン部材90が回転可能に設置されうる。
突出リブ133は、ベースプレート131から突出して、ベルマウス132の半径方向外側に配置されてもよい。本発明の第2実施形態による突出リブ133は、ベルマウス132の半径方向外側に位置して、ベルマウス132の外側周を囲む環状に設置される。また、突出リブ133は、ベースプレート131と一体に形成することができる。より具体的には、ベースプレート131と、ベルマウス132及び突出リブ133を一体に形成することができる。
本発明の第2実施形態による突出リブ133は、シュラウド120と離隔して、上側に向かって徐々に内径が大きくなる第2の傾斜面135を備える。また、第2の傾斜面135は、シュラウド120の外側面と平行に設置される。また、第1の傾斜面88と前記第2の傾斜面135は、水平線と成す角度が同じく構成される。
また、突出リブ133は、シュラウド120の外側面と等しい角度で傾いて設置され得、突出リブ133とシュラウド120との間の間隔は、一定に維持し得る。シュラウド120に向かい合う突出リブ133は、ベースプレート131の上側に突出して、上側には第2の傾斜面135を形成する。突出リブ133の第2の傾斜面135は、シュラウド120と設定間隔で離隔して、シュラウド120の外側と平行に設置されうる。
また、突出リブ133の第2の傾斜面135は、ファンハウジング80に備えられた内側案内部85の第1の傾斜面88と等しい傾斜角度を有し得る。よって、シュラウド120とスカート部107との間の空間を通じて上側に移動された空気の一部が、シュラウド120と突出リブ133との間の空間を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
ファン部材90とファンベース130との間の通路が狭く形成され、ファンベース130に備えられたベルマウス132がシュラウド120の下端を囲む形状に設置されるため、ファン部材90の外側を通じてファン部材の入口に移動する空気の流れを低減させるか遮断するため、旋回風現象を防止することができる。
ベルマウス132の内径とハブ板部101の外径との間には、ファン部材90に空気が吸入される空間である吸入部136が形成される。吸入部136は、ハブ板部101の外側に位置するリング状の領域であり、吸入部136は、ファン部材90の中心に位置するハブ100とファンベース130との間に位置して、ファン部材90に空気が吸入される通路を形成することができる。
[安全部]
図27は、本発明の第2実施形態による安全部1400の平面図であり、図28は、本発明の第2実施形態によるファンベース130と安全部1400を示した底面図、図29は、本発明の第2実施形態によるファン部材90と安全部1400を示した底面図、図30は、本発明の第2実施形態によるファン部材90とファンベース130に遮断部1410に向かい合う位置を表示した図面、図31は、本発明の第2実施形態によるファンモジュール部70の平面図である。
図27~図31に示されたように、安全部1400は、ファンベース130に次々と設置され、ファンベース130に備えられた吸入部136の内側に外部物体が移動されることを遮断する遮断部1410と、遮断部1410を支持する安全支持台1430、とを含む。安全部1400は、ファンベース130とファン部材90のハブ100との間に備えられた吸入部136に流入する空気の流動抵抗を最小にしながらも、吸入部136を介する異物の流入を遮断する技術思想内で様々な変形実施が可能である。安全部1400は、複数の通孔が備えられた網状に形成することができる。また、安全部1400は、ファンベース130の下部に結合されるか、ファンベース130と離隔してハウジング部3300の内側に固定されうる。また、安全部1400は、ファンベース130に向かい合うフィルタケースに固定し得るなど、様々な変形実施が可能である。
安全部1400は、所定の厚さを有し、円板状に設置され得、安全部1400の内側には、吸入部136に向かって移動される空気が通過されるための孔が形成される。安全部1400は、ファン部材90に吸入される空気の流動抵抗を減少させる方向に設計される。また、安全部1400は、フィルタ部60が装着される別途フィルタケースと一体からなってもよく、フィルタ部60の入れ替え作業時、ファン翼110に指を含む外部物体が接触することを防止して、安全事故の発生を防止することができる。
本発明の第2実施形態による安全部1400は、吸入部136に向かい合う第一領域1440と、吸入部136に向かい合わない第二領域1450に区分することができる。第一領域1440は、第二領域1450よりも吸入部136に向かって移動される空気の流量が多く形成されるため、遮断部1410は、第二領域1450にのみ位置し得る。遮断部1410が第二領域1450に位置するため、安全部1400を通過して吸入部136に流入する空気の摩擦抵抗の増加を最小化することができる。
例えば、安全部1400が円板状の領域に設置される場合、第一領域1440は、吸入部136に向かい合うリング状の領域であり、第二領域1450は、第一領域1440の中央と第一領域1440の外側周に位置する領域である。
携帯用空気浄化機1は、集塵機能を果たすフィルタ部60を備えて、フィルタ部60の後端にファンモジュール部70が設置されて、空気の流動を発生させる。フィルタ部60の入れ替え時、ファン部材90に指などが触れることを防止するために、ファンベース130の外側に網状の安全部1400が設置されて、安全規格を満たす接触防止構造を提供することができる。
[遮断部]
遮断部1410は、互いに異なる直径を有するリング状部材が、安全部1400の半径方向中心を基準に次々と設置されうる。遮断部1410は、ファン部材90の中心に位置するハブ100とファンベース130との間に形成された空気流動領域1445に向かい合わない位置に設置される。また、遮断部1410は、リング状に延在する支持台であって、ファンベース130とフィルタ部60との間に設置される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による遮断部1410は、中心部材1411と、第1の遮断部材1412と、第2の遮断部材1413と、外側部材1414のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
中心部材1411は、ハブ100の中心に位置し、第1の遮断部材1412の半径方向内側に位置する。ハブ100の中央部に位置する中心部材1411は、リング状からなってもよい。
第1の遮断部材1412は、ハブ100の外径よりも小さい外径を備えることができる。本発明の第2実施形態による第1の遮断部材1412は、中心部材1411の外径よりも大きく、ハブ100の外径よりも小さい外径を備えることができる。第1の遮断部材1412は、リング状に設置されて、第1の遮断部材1412と中心部材1411の中心は、同様である。また、第1の遮断部材1412と中心部材1411は、ハブ100に向かい合う第二領域1450に設置されるため、吸入部136に向かって移動する空気の摩擦抵抗の増加を最小化することができる。
もし吸入部136のサイズが大きい場合は、第1の遮断部材1412が吸入部136に向かい合う第一領域1440に設置されてもよい。第一領域1440は、空気流動領域1445であって、吸入部136に流入する空気が主に移動される通路である。好ましくは、第一領域1440に第1の遮断部材1412を含む遮断部1410や安全支持台1430が設置されないことが好ましいが、吸入部136の間隔が広い場合は、遮断部1410や安全支持台1430が第一領域1440に設置されうる。
第1の遮断部材1412が第一領域1440に設置される場合、ハブ板部101とファンベース130の中間位置にリング状の第1の遮断部材1412が設置されうる。第1の遮断部材1412が第一領域1440の中央に設置される場合、第1の遮断部材1412を通過する空気が吸入部136に向かってさらに合した状態で移動するため、流速が減速することを最小化することができる。
第2の遮断部材1413は、ファンベース130の内径よりは大きい内径を備えることができる。本発明の第2実施形態による第2の遮断部材1413は、第1の遮断部材1412の外径よりも大きく、ファンベース130の内径よりも大きい内径を備えることができる。ファンベース130の中空137に向かい合うベルマウス132の内径よりも第2の遮断部材1413の内径が大きい。第2の遮断部材1413は、リング状に設置されて、第2の遮断部材1413と中心部材1411の中心は、同様である。また、第2の遮断部材1413とベルマウス132に向かい合う第二領域1450に設置されるため、吸入部136に向かって移動する空気の摩擦抵抗の増加を最小化することができる。
外側部材1414は、第2の遮断部材1413の外径よりも大きくて、第2の遮断部材1413の外側周に位置する。外側部材1414は、リング状に設置されて、外側部材1414と中心部材1411の中心は、同様である。また、外側部材1414は、別途締結装置によってファンベース130に固定されるか、ハウジング部3300の内側に固定され得、必要に応じては、フィルタ部60を支持するフィルタケースに連結されてもよい。外側部材1414は、第2遮断部1410と共にファンベース130に向かい合う第二領域1450に設置されるため、吸入部136に向かって移動する空気の摩擦抵抗の増加を最小化することができる。
ファンモジュール部70に備えられた吸入部136に向かい合う安全部1400は、吸入部136に向かい合う断面積を最小にするため、空気の流速減少を最小にすることができる。このために、第一領域1440である空気流動領域1445に設置される安全部1400の断面積を最小にする。第一領域1440がベルマウス132の内径とハブ板部101の外径との間に形成される場合、第一領域1440に遮断部1410が設置されなくてもよい。
しかし、ベルマウス132の内径とハブ板部101の外径との間の距離が、設定距離以上である場合、ベルマウス132の内径とハブ板部101の外径の中心に遮断部1410が位置し得る。設定距離は、12mmと設定することができ、指の平均太さなどを考慮して、設定距離は、12mmを基準に増減し得る。
ベルマウス132の内径とハブ板部101の外径との間の距離が、設定距離以内である場合、中心部材1411と第1の遮断部材1412は、ハブ100に向かい合う位置に設置され、第2の遮断部材1413と外側部材1414は、ファンベース130に向かい合う位置に設置される。
[安全支持台]
安全支持台1430は、中心部材1411を中心に放射状に延在して、第1の遮断部材1412と、第2の遮断部材1413と、外側部材1414に連結されうる。安全支持台1430は、複数個設置されて、安全支持台1430と遮断部材1410は、同一平面上に位置し得る。
上記したように、安全部1400は、空気流動領域1445に位置する遮断部1410の断面積を最小化して、空気の流速が低下することを最小にすることができる。吸入部136の内径と外径とが成す間隔が狭い場合には、第一領域1440に遮断部1410を設置しない。そして、吸入部136の内径と外径とが成す間隔が、設定間隔以上に広い場合には、第一領域1440の中央に遮断部1410を設置する。よって、第一領域1440に設置された遮断部1410の両側を通過して、吸入部136に移動する空気が、遮断部1410によって発生する空気の流動が不均一に行われる現象を最小化し、吸入部136で流れる空気の流量減少及び流速減少を最小化することができる。
[携帯用空気浄化機]
図32は、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1の分解斜視図であり、図33は、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1の断面図で、図34は、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1を通過する空気の流れを示した図面である。
図32~図34に示されたように、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1は、空気が流入する入口部22と空気を吐出する排出口33を備えて、内側には、空気流路25が形成されるハウジング部3300と、前記ハウジング部3300の内側に固定されて、作動空間を備えるファンハウジング80と、前記ファンハウジング80の内側に回転可能に設置されるファン部材90と、前記ファンハウジング80に結合されて、前記ファン部材90に向かう方向に空気が流入することを案内するファンベース130と、前記ファンベース130と前記入口部2との間に位置して、前記入口部22の内側に流入する空気を浄化させるフィルタ部60と、前記フィルタ部60と前記ファンベース130との間に設置されて、前記ファンベース130に備えられた吸入部136の内側に外部物体が移動されることを遮断する遮断部1410と、前記遮断部1410を支持する安全支持台1430を備える安全部1400、とを含んでいてもよい。また、携帯用空気浄化機1は、吐出部140と、殺菌部170と、バッテリー200と、回転支持部300のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
[ハウジング部]
本発明の第2実施形態によるハウジング部3300は、第1のケース部10と第2のケース部50を含む。第1のケース部10と第2のケース部50は、携帯用空気浄化機1の外観骨格を形成する。ハウジング部3300の内側は、円筒状の空気流路25を形成して、下側から上側に向かう方向に空気の移動を案内する。また、ハウジング部3300の内側には、縁が円形からなるファンモジュール部70が装着される。よって、ファンモジュール部70とハウジング部3300との間に隙間が発生することを防止するため、ファンモジュール部70とハウジング部3300との間に空気が移動されることを遮断する。
また、ハウジング部3300の下部に流入した空気は、ファンモジュール部70を通じてハウジング部3300の上側に吐出されて、空気浄化機の上側に位置した使用者に容易に到逹することができる。
携帯用空気浄化機1の側面と底面外観は、第1のケース部10と第2のケース部50によって形成される。第1のケース部10と第2のケース部50の内部には、収容空間21が形成される。かかる収容空間21にはフィルタ部60、ファンモジュール部70、殺菌部170、回転支持部300、バッテリー200を含む電装部品などが収容される。第1のケース部10と第2のケース部50は、このように収容された部品等を外部衝撃から十分保護できる強度を有するように形成されることが好ましい。
[フィルタ部]
フィルタ部60は、第1のケース部10の収容空間21に設置されて、ファンモジュール部70と入口部22との間に配置される。すなわち、フィルタ部60は、ファンモジュール部70の下部に配置されて、携帯用空気浄化機1の入口部22を通じて吸入された空気を浄化する役割を果たす。フィルタ部60を通過して浄化された空気は、ファンモジュール部70と吐出部140を通過して、携帯用空気浄化機1の上部に吐出される。
フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置されて、入口部22の内側に流入した空気を浄化する。また、フィルタ部60は、上下方向に延在した円柱状に形成することができる。
フィルタ部60は、単一フィルタからなってもよく、必要に応じては、複数のフィルタが積層した状態で設置されてもよい。また、フィルタ部60は、フィルタを固定するための別途フィルタケースをさらに備えることもできる。
フィルタケースは、第1のケース部10の内側に固定され、フィルタケースの内側には、フィルタを収容するための挿入空間が形成されうる。
ファンモジュール部70は、第1のケース部10の内部の収容空間21に収容されて、吐出部140とフィルタ部60との間に配置されてもよい。より具体的には、ファンモジュール部70は、排出口33とフィルタ部60との間に配置されてもよい。すなわち、ファンモジュール部70は、フィルタ部60の上部に位置し、ファンモジュール部70の上部には、排出口33と、回転支持部300と、吐出部140とが位置する。かかるファンモジュール部70は、入口部22を通じてフィルタ部60の下部に流入した空気を吸入して、第1のケース部10の上部に空気を吐出させる役割を果たす。
また、ファンモジュール部70部に備えられた安全部1400は、フィルタケースに固定されるか、フィルタケースと一体に形成されうるなど、様々な変形実施が可能である。
[吐出部]
吐出部140の回転中心は、ファンモジュール部70の中心と上下方向に一致し得る。入口部22を通じて流入した空気は、上側に移動されて、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とを順次通過して、携帯用空気浄化機1の上側に排出される。
ファンモジュール部70は、フィルタ部60を通過した空気を軸方向に吸入して、軸方向と半径方向との間の方向に吐出し得る。
吐出部140は、第1のケース部10の上側に回転可能に設置されて、排出口33を通じて上側に移動された空気吐出方向を案内することができる。第1のケース部10の上部に回転支持部300が備えられて、吐出部140は、回転支持部300に回転可能に設置される。吐出部140の上下両側は、開口しているため、排出口33を通じて吐出部140の下部に移動された空気は、吐出部140の上部を通じて携帯用空気浄化機1の外側に排出されうる。
殺菌部170は、フィルタ部60の下部に位置して、第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかに固定されうる。殺菌部170は、フィルタ部60と設定距離で離隔して、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する。殺菌部170から照射される殺菌用光線は、人体に有害であるため、殺菌用光線が入口部22を通じて携帯用空気浄化機1の外側に流出しないように、殺菌部170の設置位置を設定する。
バッテリー200は、第2のケース部50の内側に備えられた収容空間21に設置されて、殺菌部170の下部に配置される。バッテリー200は、携帯用空気浄化機1を駆動するための電源を供給することができる。
ハウジング部3300は、入口部22を備えて、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70とが内側に位置し得る。また、ハウジング部3300は、上下方向に空気流路を形成する。ハウジング部3300の内側には、円筒状の空気流路25が形成されるため、上下方向に移動される空気の摩擦抵抗が減少し得る。
また、ハウジング部3300の中心を上下方向に貫通する垂直基準線に沿って入口部22と、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70と、排出口33と、回転支持部300の中心は、上下方向に一致し得る。よって、ハウジング部3300に沿って下側から上側に移動される空気の流れが垂直方向に沿って一直線に移動されて、空気の移動経路が短縮され、これによって、空気の流路抵抗が減少して、空気浄化効率が向上する。
携帯用空気浄化機1が水平面に設置された場合、垂直基準線は、垂直線と一致する。また、ハウジング部3300は、単一部材からなってもよいが、好ましくは、複数の部材からなってもよい。
携帯用空気浄化機1は、全体として上下方向に長さが長く立てられた円柱状に形成されうる。これによって、使用者は、携帯用空気浄化機1を立てて使用するか、或いは横たえて使用することができる。また、車内のように振れが発生する場所では、携帯用空気浄化機1がカップホールダーのように、下側に向かって凹溝部に装着した状態で使用されるため、その位置を安定的に維持することができる。
[携帯用空気浄化機の部品の詳細な構成]
本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1は、ハウジング部3300と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70、とを含んでいてもよい。また、本発明の第2実施形態による携帯用空気浄化機1は、吐出部140と、回転支持部300と、殺菌部170と、バッテリー200、とをさらに含んでいてもよい。
[第1のケース部]
ハウジング部3300は、第1のケース部10と第2のケース部50を含み、第1のケース部10は、内部に収容空間21が形成され、下部側面には、空気を吸入する入口部22を備えることができる。第1のケース部10は、円筒状からなり、上側と下側が開口した形状に設置されうる。第1のケース部10は、単一部品からなってもよく、必要に応じては、複数の部材からなってもよい。本発明の第2実施形態による第1のケース部10は、複数の部材からなり、各部材は、嵌め込み式で結合されるか、接着剤や溶接によって結合され得、ボルトのような締結部材によっても互いに連結されうるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、第1のケース部10の下部側面を通じて空気が吸入され、第1のケース部10の上側を通じて空気が吐出される。このために、第1のケース部10の下部周に沿って入口孔23を備えた入口部22が設置される。そして、第1のケース部10の上側には、空気を吐出する排出口33を備えることができる。
また、空気を吸入する入口部2は、第1のケース部10の外側周に沿って設置された状態で、入口部22と離隔した上側にフィルタ部60が設置されるため、フィルタ部60の全面積にわたり均一に空気が移動されうる。
一方、入口部22に複数の入口孔23が形成され、かかる入口孔23は、斜線状に傾いて設置され得、必要に応じては、中の折れた不等号状の孔を形成することもできる。また、フィルタ部60に流入する空気の流量を増加させるために、フィルタ部60が設置されたハウジング部3300の側面にも、入口孔23がさらに形成されうるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、ハウジング部3300は、3個以上の複数の部材からなってもよいなど、様々な形状に変形可能である。
[第2のケース部]
第2のケース部50は、第1のケース部10の下部に連結され、第2のケース部50の内側には、バッテリー200を含む電装部品が設置される空間を形成する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかは、円筒状ケースからなってもよい。第1のケース部10と第2のケース部50が、いずれも円筒状からなってもよく、第2のケース部50のみ円筒状からなってもよい。または、必要に応じて、第1のケース部10のみ円筒状からなってもよい。
第2のケース部50が円筒状からなり、上下方向に延在する場合、使用者は、第2のケース部50の外側周を手で掴むことが便利であり、略円形断面の溝部を備えた車両のカップホールダーにも、第2のケース部50を据え置く動作を容易に行うことができる。
また、第1のケース部10が円筒状からなる場合、第1のケース部10の内側を通過して上側に移動する空気が、曲面状を成す第1のケース部10の内側に接しながら発生する摩擦を低減させて、空気の流れがより円滑に行われうる。
一方、第1のケース部10の内側には、空気流路25が形成され、第2のケース部50の内側には、空気流路25が形成されないため、第2のケース部50がカップホールダーや使用者の手に取られたときも、第1のケース部10を介する空気の吸入と排出は、円滑に行われて、使用便宜性を向上させることができる。
[フィルタ部]
フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置され、入口部22の内側に流入した空気を浄化する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態によるフィルタ部60は、円柱状に形成することができる。
第1のケース部10は、円形のパイプ状であり、第1のケース部10の内側に設置されるフィルタ部60も、第1ケース部10の内側に接する円柱状であるため、第1のケース部10の内側を通過する空気中不純物を効果的に除去することができる。
また、フィルタ部60の横断面は、円形に形成されて、第1のケース部10の内部で最大面積を有する形態である。また、フィルタ部60は、シリンダー状に製作されて、フィルタ部60を構成する生地の上端と下端が切断されると、圧力損失が最小化され、フィルタ部60の性能を最大化することができる。
また、フィルタ部60の外径は、ファンモジュール部70に空気が吸入されるベルマウス132の吸入直径以上に製作されるため、フィルタ部60の体積を最大化することができる。
また、本実施形態によれば、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140の配置がハウジング部3300に沿って上下方向に行われて、空気の流動もこれと同様、上下方向に行われうる。すなわち、ファンモジュール部70の動作によって行われる空気の流動は、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140の配置方向と同じ直線方向に行われうる。
このように、直線方向に空気の流動が行われると、それだけ空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになる。これにより、ファンモジュール部70によって足りる量の空気吸入と、それに対応する足りる量の空気吐出が行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能がそれだけ向上することになる。
フィルタ部60とファンベース130との間には安全部1400が設置される。安全部1400は、第1のケース部10の内側に固定されるか、フィルタ部60が収納されるフィルタケースに連結されうる。または、別途締結装置によってファンベース130に固定し得るなど、様々な変形実施が可能である。
[吐出部]
吐出部140は、ハウジング部3300の排出口33に位置し、回転支持部300に回転可能に設置されて、ファンモジュール部70を通過した空気排出方向を案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明による吐出部140は、回転支持部300に備えられた球状のボールジョイント370に回転可能に設置されるため、回転される動作が円滑に行われうる。
ハウジング部3300の上側に設置された吐出部140は、上下方向に開口して、回転支持部300に回転可能に連結されるため、ファンモジュール部70を通過した空気吐出方向を調節することができる。本発明の第2実施形態による吐出部140は、第1の吐出部150と第2の吐出部160を含んでいてもよい。
[第1の吐出部]
第1の吐出部150は、ボールジョイント370の一側に位置して、空気吐出を案内するベーン156が複数備えられる技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による第1の吐出部150は、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156、とを含んでいてもよい。
第1の吐出コア152は、ボールジョイント370の上側に位置して、円板状を含む様々な形状に形成することができる。そして、第1の吐出ボディ154は、第1の吐出コア152と離隔して、第1の吐出コア152の外側を囲む環状に設置されうる。また、第1の吐出ボディ154の外側は、曲面状からなり、ハウジング部3300と離隔した状態で設置されるため、第1の吐出部150の回転時、ハウジング部3300と接触することを防止することができる。
また、第1の吐出コア152と第1の吐出ボディ154は、複数のベーン156によって連結されるため、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156は、共に回転されうる。
[第2の吐出部]
第2の吐出部160は、ボールジョイント370の他側に位置し、第1の吐出部150に連結されて、第1の吐出部150と共にボールジョイント370を中心に回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による第2の吐出部160は、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163、とを含んでいてもよい。
第2の吐出コア161は、ボールジョイント370の球状の下側を囲む形状に設置されて、第1の吐出コア152の下側に位置する。そして、第2の吐出ボディ162は、第2の吐出コア161の外側を囲む環状に設置されて、第2の吐出ボディ162の外側は、曲面状からなる。
また、第2の吐出コア161と第2の吐出ボディ162は、複数の吐出支持台163によって連結されるため、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163は、共に回転されうる。
[殺菌部]
殺菌部170は、フィルタ部60と第2のケース部50との間に位置して、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による殺菌部170は、殺菌支持部171と、受け部176と、照射部180のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
[殺菌支持部]
殺菌支持部171は、第1のケース部10と第2のケース部50との間に位置して、第1のケース部10の下部を遮蔽する。また、殺菌支持部171は、照射部180の下側に位置し、ハウジング部3300に連結して移動が拘束される技術思想内で様々な変形実施が可能である。
入口部22を通じて第1のケース部10の内側に流入した空気は、殺菌支持部171によって第2のケース部50に移動されることが遮られて、ファンモジュール部70に移動される空気流量が増加し、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能を向上させることができる。
受け部176は、殺菌支持部171の中央から上側に突出して、照射部180の下部を支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。また、受け部176は、入口部22の半径方向中央に位置し、受け部176の横断面は、円形からなり、空気との摩擦を低減させることができる。
受け部176は、殺菌支持部171の中央から上側に突出する柱状であってもよい。また、受け部176は、円柱または円錐状であってもよい。本発明の第2実施形態による受け部176は、下側から上側に向かって横断面が徐々に細くなる形状であり、入口部22が形成された第1のケース部10の中央に位置するため、空気との摩擦を最小にすることができる。
フィルタ部60を殺菌するために設置された殺菌支持部171の横断面は、円形からなり、入口部22を通じて流入した空気は、入口孔23の傾いた形状によって螺旋状に回転して、受け柱177の外側を回転し、フィルタ部60が設置された上側に移動される。すなわち、殺菌部170は、第1のケース部10の中央部に位置して、入口部22を通じて流入した空気が、殺菌部170の外側周を回って上側に移動するため、殺菌部170の流路抵抗が減少する。
受け部176と、ファン部材90の回転中心と、後述する回転支持部300のコア部材310は、垂直方向の一直線上に位置するため、下側から上側に移動される空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能が向上する。
照射部180は、受け部176の上側に装着されて、フィルタ部60に向かう方向に殺菌用光線を照射することができる。また、照射部180は、入口部22の半径方向中心を上下方向に貫通する垂直基準線上に位置し得る。よって、照射部180の上側にフィルタ部60が位置する場合、比較的に少ない数の殺菌光源182によって、フィルタ部60の下端全面積を殺菌することができるため、生産費及び維持補修費を節減することができる。
また、照射部180は、入口部22の上端よりも高いか同じ位置に設置される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態による照射部180は、印刷回路基板181と殺菌光源182を含んでいてもよい。受け部176の上側に印刷回路基板181が設置され、印刷回路基板181の上側に殺菌光線を照射する殺菌光源182が設置される。殺菌光源182は、UVC LEDであってもよく、この他、フィルタ部60にある細菌を滅菌するための技術思想内で種々の殺菌装置を使用することができる。
一方、殺菌部170の殺菌光源182は、入口部22の上側に位置するため、殺菌光源182が入口部22を通じて第1のケース部10の外側に照射されることを防止することができる。
[回転支持部]
回転支持部300は、第2のケースボディ31と拡管部材32のうち少なくともいずれかに連結されて、吐出部140を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。また、回転支持部300は、拡管部材32の内側に位置する排出口33の中心で吐出部140を回転可能に支持することができる。本発明の第2実施形態による回転支持部300は、コア部材310と、コア支持部350と、ボールジョイント370のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
コア部材310は、空気吐出方向を調節する吐出部140の下側に位置して、排出口33の中心から吐出部140に向かう方向に延在し得る。第2ケース30の半径方向中央にコア部材310が位置する。
コア部材310の下部の横断面は、円形であり、後述するファンモジュール部70の中心部と一致する。すなわち、ファンモジュール部70の半径方向中央に位置する支持板81がコア部材310の下部に位置する。よって、支持板81の外側周を通じて上側に移動される空気は、コア部材310の外側に沿って上側に移動され、吐出部140の内側に移動されるため、空気の流路抵抗を減少させて、空気清浄効率を向上させることができる。
ファンモジュール部70の支持板81に向かい合うコア部材310の下部面は、支持板81と同じか小さい面積からなるため、ファンモジュール部70を通過した空気がコア部材310の下部に接して、流路抵抗が増加することを防止することができる。コア部材310の下端部の断面積は、ファンモジュール部70の支持板81の断面積と同じか小さくて、支持板81の第一方向上側にコア部材310が位置する。
また、コア部材310は、上側に向かって円錐状に形成されるため、コア部材310の外側を移動する空気と摩擦する面積を最小にして、空気との摩擦を減少させるため、空気清浄効率を向上させることができる。
コア支持部350は、コア部材310の外側に延在して、ハウジング部3300に連結されるため、コア支持部350とコア部材310の移動が拘束される。
また、本発明の第2実施形態によるコア支持部350は、後述するファンモジュール部70の連結支持台82の上側に位置し得る。例えば、連結支持台82が支持板81を中心に90度間隔で4個設置された場合、コア支持部350も、コア部材310を中心に90度間隔で4個設置される。コア支持部350の下側に連結支持台82が位置し、コア支持部350の上側視、コア支持部350と連結支持台82が重畳した形状に設置される。
よって、連結支持台82の外側を通過して上側に移動される空気は、連結支持台82の上側に位置するコア支持部350の外側を通過するため、空気移動時に発生する摩擦を最小化して、空気清浄効率を向上させることができる。
本発明の他の実施形態によるコア支持部350は、コア部材310を中心に4個以上が放射状に設置されうる。また、コア支持部350が別途リング状を有する縁部材に連結された状態で、縁部材がハウジング部3300に固定し得るなど、様々な変形実施が可能である。
ボールジョイント370は、コア部材310に結合されて、吐出部140を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第2実施形態によるボールジョイント370の端部は、球状であり、吐出部140の内側に結合されて、吐出部140を回転可能に支持することができる。ボールジョイント370の上側は、球状であり、球状の上側から下側に延在したバー状のボールジョイント370のボディは、コア部材310の上側に備えられた孔を介してコア部材310の内側に挿入して固定される。ボールジョイント370とコア部材310は、ネジ締結によって固定されるか、ピン締結方式で固定されるか、接着剤によって固定されるなど、様々な固定方法によって固定し得る。
[携帯用空気浄化機の空気の流動]
第1のケース部10の外側周に沿って外部空気を吸入する入口部22が設置されるため、第1のケース部10の外側にある空気が、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に移動されて、空気吸入流量が増加し得る。
ファンモジュール部70の作動によって、携帯用空気浄化機1の外側空気が携帯用空気浄化機1の内部に流入する。このとき、携帯用空気浄化機1の外側空気は、傾いた形状に設置された入口孔23を通過して、殺菌支持部171の外側周を回転する螺旋状の空気の流れを形成する。
第1ケース20の内側に流入して、螺旋状に回転しながら上昇する空気は、フィルタ部60を通過し、この過程で、空気中に含まれていたホコリ/微細ホコリ/超微細ホコリなどの物理的粒子、匂い粒子/有害ガスなどの化学物質、及び細菌/ウイルスなどの微生物体などを濾過することができる。
フィルタ部60とファンモジュール部70は、上下方向の一直線上に配置されるため、流動損失を最小化しながら、効果的な空気吸入とフィルタリングを行うことができる。
フィルタ部60を通過した空気、つまり、浄化された空気は、ファンモジュール部70の下部に備えられた安全部1400を通過して吸入部136に移動する。このとき、安全部1400が空気流動領域1445に位置する断面積は、最小に構成されるため、フィルタ部60を通過して吸入部136に移動する空気の流速減少を最小化することができる。
また、フィルタ部60から吸入部136に移動する物体は、安全部1400に備えられた遮断部1410と安全支持台1430に掛かるため、ファン部材90の損傷を防止することができ、ファン部材90に指が掛かって発生する安全事故を防止することもできる。
一方、吸入部136に向かう空気の流動は、ベルマウス132によってガイドされ得、これにより、ファンモジュール部70の円滑な空気流入が誘導されうる。ファンモジュール部70の内部に流入した空気は、ファンモジュール部70の上側に吐出される。ファンモジュール部70の上側に吐出される空気は、斜流方向に吐出されうる。ここで、斜流方向は、上向対角線方向と定義し得る。
ファンモジュール部70の下側中央部に吸入された空気は、ファン翼110が位置したハブ100とシュラウド120との間の空間を通じて上向に傾いた方向に移動する。そして、上下方向に設置された側面支持部84に沿って上側に移動される空気は、上側に向かう直進性を有するようになる。
ファン部材90の回転によって、ファン部材90の後方に移動された空気中の一部が、ファン部材90とファンベース130との間の空間を通じてファン部材90の入口に再び戻る旋回風現象を防止するため、ベルマウス132が設置される。ベルマウス132は、シュラウド120の入口突起121を半球状に囲み、入口突起121と設定間隔で隔てて設置される。
また、突出リブ133の第2の傾斜面135とシュラウド120は、平行に設置され、第2の傾斜面135とシュラウド120との間の間隔は、旋回風現象を防止するために、できるだけ小さく形成される。
また、内側案内部85の上側に形成された第1の傾斜面88は、第2の傾斜面135と等しい角度で傾いて設置されて、側面支持部84と突出リブ133を連結する。
よって、ファン部材90の回転によってファン部材90の後方に移動された空気は、第1の傾斜面88と第2の傾斜面135及びシュラウド120によって形成された通路が、ファン部材90と側面支持部84との間に形成された空間よりも小さいため、旋回風現象なくファン部材90の上側に排出される。
もし第2の傾斜面135とシュラウド120との間に流入した一部の空気は、ベルマウス132と入口突起121との間の通路も狭く形成されるため、ベルマウス132と入口突起121との間の空間への空気の旋回風現象を防止することができる。
一方、第1の傾斜面88が側面支持部84に向かって傾いて延在するため、ファン部材90を介してファンハウジング80の上側に向かって移動される空気が、第1の傾斜面88に沿って上向に傾いて移動された後、側面支持部84に沿って上側に移動することを案内するため、第1の傾斜面88の下側に空気が移動されて、旋回風が発生することを防止することができる。
一方、ファンモジュール部70の上側に吐出された空気は、吐出部140の内側から下側に流入して、吐出部140の上側に吐出される。吐出部140は、設定角度の範囲内で回転が行われるため、吐出部140の設置角度によって吐出される空気の方向を調節することができる。
また、吐出部140の内側が凹状溝部を形成するため、吐出部140を通じて方向転換された空気の吐出抵抗の増加を減少させることができる。また、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とが上下方向の一直線上に配置されるため、空気の流動損失を最小化しながら、効果的な空気吸入とフィルタリング及び浄化された空気吐出を行うことができる。
本発明によるファンモジュール部70は、斜流ファンを使用するため、固定圧条件で空気排出方向が軸方向にあるとき、送風性能を最大化することができる。また、ファンベース130は、ファン部材90と一定間隔を維持して、旋回風防止構造を提供し、かかる旋回風防止構造は、ファンハウジング80の内側壁面まで延在するため、旋回風による流動損失を最小化することができる。
また、ファンモジュール部70は、同一直径のファンを使用する他のファンモジュールに比べて、円筒状のハウジング部3300の内側に合わせた型に設置されて、締結部による大きさの増加がなく、これによって、斜流ファンモジュール及びこれを備える携帯用空気浄化機の小型化が可能である。
また、ファンベース130に安全部1400が次々と設置されて、吸入部136の外側に保護網を形成するため、安全事故の発生を防止することができ、ファン部材90の内側にフィルタ部60などの流入を遮断して、動作信頼性を向上させることができる。
また、本発明によれば、吸入部136に向かい合う位置には、遮断部1410が設置されないため、吸入部136に向かって移動する空気と接触する面積が減少して、送風機能を向上させることができる。
[第3実施形態-携帯用空気浄化機の外観]
以下では、図面を参照して、本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機を説明する。
説明の便宜のため、本発明の第1実施形態と構成及び作用が等しい構成要素に対しては、同じ参照番号を引用して、第1実施形態と同じ図面を使用することができ、必要に応じては、等しい構成要素の説明を省略することができる。
図35は、本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機1の断面図であり、図36は、本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機1を分解して示した断面図で、図37は、本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機1を分解して示した斜視図である。
図35~図37に示されたように、本発明の実施形態による携帯用空気浄化機1は、略円筒状に形成することができる。かかる携帯用空気浄化機1は、ハウジング部3300と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、殺菌部170と、回転支持部300のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハウジング部3300は、入口部22を備えて、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70とが内側に位置し得る。また、ハウジング部3300は、上下方向に空気流路を形成する。ハウジング部3300の内側には、円筒状の空気流路が形成されるため、上下方向に移動される空気の摩擦抵抗が減少し得る。
また、ハウジング部3300の中心を上下方向に貫通する回転軸延長線(E)に沿って入口部22と、フィルタ部60と、殺菌部170と、ファンモジュール部70と、排出口33と、回転支持部300に備えられたコア部材310の中心は、上下方向に一致し得る。よって、ハウジング部3300に沿って下側から上側に移動される空気の流れは、垂直方向に沿って一直線に移動されて、空気の移動経路が短縮され、これによって、空気の流路抵抗が減少して、空気浄化効率が向上する。
回転軸延長線(E)は、ファンモジュール部70に備えられたファン部材の回転中心と同様であり、ハウジング部3300の中心を貫通して上下方向に延びた垂直基準線と一致する。
携帯用空気浄化機1が水平面に設置された場合、垂直基準線は、垂直線と一致する。また、ハウジング部3300は、単一部材からなってもよいが、好ましくは、複数の部材からなってもよい。
携帯用空気浄化機1は、全体として上下方向に長さが長く立てられた円柱状に形成することができる。これによって、使用者は、携帯用空気浄化機1を立てて使用するか、或いは横たえて使用することができる。また、車内のように振れが発生する場所では、携帯用空気浄化機1が、カップホールダーのように、下側に向かって凹溝部に装着した状態で使用されるため、その位置を安定的に維持することができる。
方向を定義する。第1のケース部10から吐出部140が位置する方向を上部、第1のケース部10から第2のケース部50が位置する方向を下部とするとき、「第一方向」は、上下方向または軸方向を意味する。また、第一方向は、垂直方向と同様の意味と言われる。そして、「第二方向」は、第一方向と垂直な方向であって、左右方向、水平方向または半径方向を意味する。
[携帯用空気浄化機の全般的な構造]
本実施形態の携帯用空気浄化機1は、ハウジング部3300と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140、とを含んでいてもよい。また、携帯用空気浄化機1は、殺菌部170とバッテリー240をさらに含んでいてもよい。
ハウジング部3300は、第1のケース部10と第2のケース部50を含む。第1のケース部10と第2のケース部50は、携帯用空気浄化機1の外観骨格を形成する。携帯用空気浄化機1の側面と底面外観は、第1のケース部10と、第2のケース部50によって形成される。第1のケース部10と第2のケース部50の内部には収容空間21が形成される。かかる収容空間21にはフィルタ部60、ファンモジュール部70、殺菌部170、回転支持部300、バッテリー240を含む電装部品などが収容される。第1のケース部10と第2のケース部50は、このように収容された部品等を外部衝撃から十分保護できる強度を有するように形成されることが好ましい。
フィルタ部60は、第1のケース部10の収容空間21に設置されて、ファンモジュール部70と入口部22との間に配置される。すなわち、フィルタ部60は、ファンモジュール部70の下部に配置されて、携帯用空気浄化機1の入口部22を通じて吸入された空気を浄化する役割を果たす。フィルタ部60を通過して浄化された空気は、ファンモジュール部70と吐出部140を通過して、携帯用空気浄化機1の上部に吐出される。
フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置されて、入口部22の内側に流入した空気を浄化する。また、フィルタ部60は、上下方向に延在した円柱状に形成することができる。
フィルタ部60は、単一フィルタからなってもよく、必要に応じては、複数のフィルタが積層した状態で設置されうる。また、フィルタ部60は、フィルタを固定するための別途フィルタケース(未図示)をさらに備えることもできる。
フィルタケースは、第1のケース部10の内側に固定されて、フィルタケースの内側には、フィルタを収容するための挿入空間を形成することもできる。
ファンモジュール部70は、第1のケース部10の内部の収容空間21に収容されて、吐出部140とフィルタ部60との間に配置されてもよい。より具体的には、ファンモジュール部70は、排出口33とフィルタ部60との間に配置されてもよい。すなわち、ファンモジュール部70は、フィルタ部60の上部に位置し、ファンモジュール部70の上部には、排出口33と、回転支持部300と、回転ガイド部400と、吐出部140、とが位置する。かかるファンモジュール部70は、入口部22を通じてフィルタ部60の下部に流入した空気を吸入して、第1のケース部10の上部に空気を吐出させる役割を果たす。
吐出部140の回転中心は、ファンモジュール部70の中心と上下方向に一致し得る。入口部22を通じて流入した空気は、上側に移動されて、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、ガイドベーン356と、吐出部140とを順次通過して、携帯用空気浄化機1の上側に排出される。
本実施形態では、ファンモジュール部70が斜流ファンを含めてなるものとして例示される。かかるファンモジュール部70は、フィルタ部60を通過した空気を軸方向に吸入して、軸方向と半径方向との間の方向に吐出することができる。
吐出部140は、第1のケース部10の上側に回転可能に設置され、排出口33を通じて上側に移動された空気吐出方向を案内することができる。第1のケース部10の上部に回転支持部300が備えられ、吐出部140は、回転支持部300に回転可能に設置される。吐出部140の上下両側は、開口しているため、ガイドベーン356を通じて吐出部140の下部に移動された空気は、吐出部140の上部を通じて携帯用空気浄化機1の外側に排出されうる。
殺菌部170は、フィルタ部60の下部に位置し、第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかに固定し得る。殺菌部170は、フィルタ部60と設定距離で離隔して、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する。殺菌部170から照射される殺菌用光線は、人体に有害であるため、殺菌用光線が入口部22を通じて携帯用空気浄化機1の外側に流出しないように、殺菌部170の設置位置を設定する。
バッテリー240は、第2のケース部50の内側に備えられた収容空間21に設置されて、殺菌部170の下部に配置される。バッテリー240は、携帯用空気浄化機1を駆動するための電源を供給することができる。
[携帯用空気浄化機の部品の配置構造]
携帯用空気浄化機1の内部に備えられた収容空間21は、第1の収容領域(A)と第2収容領域(B)に区分し得る。収容空間21を上下方向に区分したとき、上部の領域が第1の収容領域(A)となり、その下部の領域が第2の収容領域(B)となる。第1の収容領域(A)と第2収容領域(B)は、物理的に区画した領域ではなく、単に概念的だけに区分した領域であることを明らかにしておく。
本発明の第3実施形態では、携帯用空気浄化機1の骨格を形成する第1のケース部10の収容空間21は、第1収容領域(A)と設定され、第2のケース部50の内部の収容空間21は、第2収容領域(B)と設定される。
第1の収容領域(A)には空気の吸入、浄化、吐出に関する構成等が配置される。つまり、第1の収容領域(A)には入口部22と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、回転支持部300と、吐出部140とが配置されるため、第1の収容領域(A)では、下側から上側に向かって空気の流動が行われ、回転可能に設置された吐出部140を通じて空気排出方向が調節される。
第1のケース部10には、空気を吸入するための通路として、複数個の入口孔23を備えた入口部22が設置される。第1のケース部10の上部には、第1の収容領域(A)で浄化された空気を吐出するための通路として、排出口33及び回転支持部300に回転可能に設置される吐出部140が設置される。よって、第1のケース部10の内側には、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とを連結する空気流路が形成される。
つまり、第1の収容領域(A)には入口部22と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、回転支持部300と、排出口33、とが設けられる。携帯用空気浄化機1の内部に吸入された空気が、空気浄化機の内部を通過するのに必要な流路は、第1の収容領域(A)に形成される。
第2の収容領域(B)には、空気を浄化するための空気の流動と直接関連のない構成等が配置される。つまり、第2の収容領域(B)には、PCBを含む制御部とバッテリー240などが設置されうる。
本実施形態によれば、ハウジング部3300は、側方向長さよりも上下方向長さが長い円筒状に形成される。そして、上部に配置された第1の収容領域(A)は、下部に配置された第2の収容領域(B)よりも上下方向長さが長く形成される。すなわち、携帯用空気浄化機1が縦方向に立てられたとき、上部の第1の収容領域(A)は、下部の第2の収容領域(B)よりもさらに広い領域を占めるようになる。
吐出部140が回転支持部300に回転可能に設置されるため、携帯用空気浄化機1の上部で浄化された空気吐出方向を容易に調節することができる。よって、携帯用空気浄化機1で浄化された空気は、使用者の顔に到逹することがより容易になる。
使用者の顔よりも低い位置の底面に携帯用空気浄化機1を置いて使用するとき、携帯用空気浄化機1で浄化された空気が、使用者の顔に到逹する量を増加させるためには、携帯用空気浄化機1を横方向に横たえて使用するより、縦方向に立てて使用するのが有利である。
このために、携帯用空気浄化機1を縦方向に立てたとき、携帯用空気浄化機1の上部で設定された方向に回転された吐出部140を通じて空気吐出が行われると、携帯用空気浄化機1で浄化された空気は、使用者の顔に到逹する量がさらに増加するだろう。
[携帯用空気浄化機の部品の詳細な構成]
本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機1は、ハウジング部3300と、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140と、回転支持部300のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。また、本発明の第3実施形態による携帯用空気浄化機1は、殺菌部170とバッテリー240をさらに含んでいてもよい。
[第1のケース部]
ハウジング部3300は、第1のケース部10と第2のケース部50であり、第1のケース部10は、内部に収容空間21が形成されて、下部側面には空気を吸入する入口部22を備えることができる。第1のケース部10は、円筒状からなり、上側と下側とが開口した形状に設置されうる。第1のケース部10は、単一部品からなってもよく、必要に応じては、複数の部材からなってもよい。本発明の第3実施形態による第1のケース部10は、複数の部材からなり、各部材は、嵌め込み式で結合されるか、接着剤や溶接によって結合され得、ボルトのような締結部材195によっても互いに連結されうるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、第1のケース部10の下部側面を通じて空気が吸入され、第1のケース部10の上側を通じて空気が吐出される。このために、第1のケース部10の下部周に沿って入口孔23を備えた入口部22が設置される。そして、第1のケース部10の上側には、空気を吐出する排出口33を備えることができる。
また、空気を吸入する入口部22は、第1のケース部10の外側周に沿って設置された状態で、入口部22と離隔した上側にフィルタ部60が設置されるため、フィルタ部60の全面積にわたり空気の移動が均一に行われうる。
一方、入口部22に複数の入口孔23が形成され、かかる入口孔23は、斜線状に傾いて設置され得、必要に応じては、中の折れた不等号状の孔を形成することもできる。また、フィルタ部60に流入する空気の流量を増加させるために、フィルタ部60が設置されたハウジング部3300の側面にも入口孔23がさらに形成されうるなど、様々な変形実施が可能である。
一方、ハウジング部3300は、3個以上の複数の部材からなってもよいなど、様々な形状に変形可能である。
[第2のケース部]
第2のケース部50は、第1のケース部10の下部に連結され、第2のケース部50の内側には、バッテリー240を含む電装部品が設置される空間を形成する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
第1のケース部10と第2のケース部50のうち少なくともいずれかは、円筒状ケースからなってもよい。第1のケース部10と第2のケース部50が、いずれも円筒状からなってもよく、第2のケース部50のみ円筒状からなってもよい。または、必要に応じて、第1のケース部10のみ円筒状からなってもよい。
第2のケース部50が円筒状からなり、上下方向に延在する場合、使用者は、第2のケース部50の外側周を手で掴むことが便利であり、略円形断面の溝部を備えた車両のカップホールダーにも、第2のケース部50を据え置く動作が容易に行われうる。
また、第1のケース部10が円筒状からなる場合、第1のケース部10の内側を通過して、上側に移動する空気が曲面状を成す第1のケース部10の内側に接しながら発生する摩擦を低減して、空気の流れがより円滑に行われうる。
一方、第1のケース部10の内側には空気流路が形成され、第2のケース部50の内側には空気流路が形成されないため、第2のケース部50がカップホールダーや使用者の手に取られたときも、第1のケース部10を介する空気の吸入と排出は、円滑に行われ得、使用便宜性を向上させることができる。
[フィルタ部]
フィルタ部60は、第1のケース部10の内側に設置されて、入口部22の内側に流入した空気を浄化する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態によるフィルタ部60は、円柱状に形成することができる。
第1のケース部10は、円形のパイプ状であり、第1のケース部10の内側に設置されるフィルタ部60も、第1ケース部10の内側に接する円柱状であるため、第1のケース部10の内側を通過する空気中不純物を効果的に除去することができる。
また、フィルタ部60の横断面は、円形に形成されて、第1のケース部10の内部で最大面積を有する形態である。また、フィルタ部60は、シリンダー状に製作されて、フィルタ部60を構成する生地の上端と下端が切断されると、圧力損失が最小化され、フィルタ部60の性能を最大化することができる。
また、フィルタ部60の外径は、ファンモジュール部70に空気が吸入されるベルマウス132の吸入径以上に製作されるため、フィルタ部60の体積を最大化することができる。
また、本実施形態によれば、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、回転支持部300と、吐出部140との配置がハウジング部3300に沿って上下方向に行われ、空気の流動もこれと同様、上下方向に行われうる。すなわち、ファンモジュール部70の動作によって行われる空気の流動は、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140の配置方向と同じ直線方向に行われうる。
このように、直線方向に空気の流動が行われると、それだけ空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになる。これにより、ファンモジュール部70によって足りる量の空気吸入と、それに対応する足りる量の空気吐出が行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能は、それだけ向上するようになる。
[ファンモジュール部]
ファンモジュール部70は、フィルタ部60と前記排出口33との間に位置し、ファンを回転させて、排出口33に向かう方向に空気を送風させる技術思想内で様々な変形実施が可能である。
図42は、本発明の第3実施形態による回転支持部300の下側に設置されたファンモジュール部70を示した斜視図である。
図42に示されたように、円形斜流ファンモジュールであるファンモジュール部70を適用すれば、円筒状である第1のケース部10の内側形状と一致するか対応するため、ファンモジュール部70の固定や締結によって第1のケース部10の形状が大きくならなくても良いため、製品の小型化が可能となる。また、本発明による携帯用空気浄化機1を車両に使用時、カップホールダー以内の携帯用空気浄化機1のサイズを具現することができる。
また、ファンモジュール部70に円形斜流ファンモジュールが適用されるため、流動性能を最大化することのできる上部吐出型の小型空気清浄機を提供することができる。ファンモジュール部70のファンタイプは、斜流ファンからなり、ファンモジュール部70の内部構造は、斜流ファンを装着できるように変更される。
本発明によるファン部材90は、モータの作動によって回転される。ファン部材90を回転させるモータの回転軸のみファン部材90に連結され得、ファン部材90にローターが設置されて、回転の拘束されたファンハウジング80にステーターが設置されてもよい。ステーターの磁場が変わるため、ローターと共に回転されるシャフトは、ファン部材90に連結されて、ローターとファン部材90がステーターを中心に回転することができる。ファン部材90を回転させるモータの構成は、公知の構成であるため、これによる詳細な説明は省略する。
本発明の第3実施形態によるファンモジュール部70は、ファンハウジング80と、ファン部材90と、ファンベース130、とを含んでいてもよい。
[ファンハウジング]
ファンハウジング80は、第1ケース部10の内側に固定され、内側には、ファン部材90が回転されるための空間が備えられるための技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態によるファンハウジング80は、支持板81と、連結支持台82と、電線ガイド83と、側面支持部84と、内側案内部85と、突出ボス86のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
支持板81は、円板状からなり、支持板81の中央には孔が備えられる。支持板81の中央にモータが設置されるか、モータと連結されたシャフトが第一方向に設置されうる。かかる支持板81は、コア部材310の下側に位置する。
連結支持台82は、支持板81の外側に延在して、側面支持部84に連結される。本発明の第3実施形態による連結支持台82は、複数備えられて、棒状に設置されうる。支持板81の半径方向外側に延在した連結支持台82は、側面支持部84に連結されうる。
本発明の第3実施形態による連結支持台82は、回転支持部300のコア支持部350の下側に位置する。連結支持台82は、支持板81を中心に放射状に設置され、連結支持台82の上側に回転支持部300が設置される。
電線ガイド83は、連結支持台82に次々と設置されて、連結支持台82の側面に沿って電子機器の電線が移動されるように電線の下部を支持する。電線ガイド83は、連結支持台82の側面下部に位置する突起状であり、支持板81に設置されたモータの電線は、ファンハウジング80の外側に延在して設置されることを案内する。電線ガイド83は、連結支持台82の側面に設置されて、電線が配置されるための凹溝を形成することができる。よって、電線ガイド83に設置された電線は、連結支持台82の側面に位置した凹溝に配置され、電線ガイド83によって下部が支持されるため、電線の損傷を防止することができる。
側面支持部84は、円筒形のパイプ状であり、上下側が開口した形状である。側面支持部84の外側は、ハウジング部3300の内側に接して、側面支持部84の内側は、連結支持台82に連結される。
内側案内部85は、側面支持部84の下側から半径方向内側に向かって下向に傾いて設置される傾斜面を形成する。内側案内部85は、側面支持部84の内側に形成され、ファン部材90によって上側に送風された空気が、ファン部材90の外側面を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
突出ボス86は、側面支持部84の下端に延在して、後述するファンベース130の結合突起134が挿入されるための溝部を備える技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態による突出ボス86は、側面支持部84の円周方向に沿って複数設置される。
[ファン部材]
ファン部材90は、ファンハウジング80の内側に回転可能に設置されて、吐出部140に向かう方向に空気を移動させ得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファン部材90として斜流ファンを使用することができるものの、これは、本発明の第3実施形態だけであり、他種類のファンも本発明によるファン部材90として使用することができる。本発明の第3実施形態によるファン部材90は、ハブ100と、ファン翼110と、シュラウド120のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハブ100は、ファンハウジング80の中心に位置し、外部動力を伝達されて回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ハブ100は、ファン部材90の半径方向中心に配置され、モータを構成するローター及びモータの出力軸であるシャフトと共に回転されうる。本発明の第3実施形態によるハブ100は、ハブ板部101と、軸結合部102と、内側突出部105と、スカート部107のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
ハブ板部101は、支持板81と平行な円板状に形成することができる。ハブ板部101には、軸結合部102を設けることができる。軸結合部102は、ハブ板部101の半径方向中央に配置されてもよい。かかる軸結合部102は、ハブ板部101の上側と下側に突出して形成することができる。
軸結合部102は、回転動力を伝達するシャフトの軸方向端部と結合されうる。例えば、軸結合部102にシャフトが挟まれる形態で軸結合部102とシャフトとの間の結合が行われうる。
軸結合部102の外側周に沿って設定間隔で第1の補強突起103が設置される。第1の補強突起103は、軸結合部102を中心に放射状に設置され、軸結合部102の外側に帯状突起を形成する。よって、軸結合部102に集中する応力は、第1の補強突起103を介して分散されるため、軸結合部102の構造剛性を補強することができる。
内側突出部105は、ハブ板部101から支持板81の設置された上部に向かって突出し得る。本発明の第3実施形態による内側突出部105は、ハブ板部101の外側縁に沿って円弧方向に設置される。内側突出部105は、上下方向に延在したパイプ状である。
また、内側突出部105の内側周に沿って設定間隔で第2の補強突起106が設置される。第2の補強突起106は、内側突出部105の内側面に沿って第一方向に設置され、第2の補強突起106の下側は、軸結合部102に向かって延在する帯状突起を形成する。よって、内側突出部105に集中する応力は、第2の補強突起106を介して分散されるため、内側突出部105の構造剛性を補強することができる。必要に応じては、内側突出部105の内側には、モータ部のローターが固定し得る。
スカート部107は、ハブ板部101の縁から支持板81に向かう上側に突出し得る。スカート部107は、ハブ板部101から第一方向に沿って遠くなるほど、第二方向外側に傾く傾斜面を形成することができる。スカート部107は、内側突出部105の外側に位置して、スカート部107の内径は、下側から上側に向かうほど、徐々に増加する。
例えば、ハブ板部101とスカート部107が連結された形状は、内部に中空が形成され、一側の開放された円錐台(Truncated cone)状であってもよい。スカート部107は、上側が開口し、下側は、ハブ板部101によって塞がっている漏斗状であってもよい。
シュラウド120は、ファン翼110の端部に連結して環状に設置され、ファンベース130と離隔し得る技術思想内で様々な変形実施が可能である。
シュラウド120は、スカート部107の外側周に沿って設置され、シュラウド120とスカート部107は、ファン翼110によって連結される。また、ハブ100の外径とシュラウド120の内径は、上側から下側に向かって徐々に小さくなり得る。
シュラウド120は、ハブ100と半径方向に所定の間隔で離隔して、ハブ100の半径方向外側に配置されてもよい。また、シュラウド120は、ファン翼110の半径方向長さに対応する間隔だけハブ100と離隔し得る。そして、各々のファン翼110は、ハブ100に備えられたスカート部107とシュラウド120との間を連結することができる。
シュラウド120は、スカート部107と略平行な傾斜面を形成することができる。本実施形態では、シュラウド120の上側に行くほど、スカート部107とシュラウド120との間隔がますます広がる形態でスカート部107とシュラウド120の配置が行われるものとして例示される。
シュラウド120の下側に備えられた入口突起121は、リング状突起であり、漏斗状のシュラウド120の下側から第一方向に延在する。入口突起121は、後述するベルマウス132の内側に位置するため、シュラウド120の外側に沿ってシュラウド120の下側に備えられた入口に流入する空気の旋回風移動を防止することができる。
ファン翼110は、複数備えられて、ハブ100の外周面に沿って等間隔で離隔して配置されてもよい。ファン翼110は、ハブ100を中心にハブ100の外側に突出し、かかるファン翼110は、螺旋状に延在する。また、複数個のファン翼110は、ハブ100の周方向に沿って所定の間隔で離隔して配置されてもよい。
本発明の第3実施形態によるファン翼110は、軸結合部102の中心から螺旋状に延在する遠心方向に沿ってスカート部107の外側に突出し得る。また、軸結合部102の外側から軸結合部102に向かう方向を半径方向とするとき、ファン翼110の半径方向内側は、スカート部107に連結され、ファン翼110の半径方向外側は、後述するシュラウド120に連結されうる。
スカート部107は、ハブ100の構成のうち、ファン翼110と直接連結された部分であって、ファン翼110を通過する空気とも直接接触する部分である。かかるスカート部107は、ファンモジュール部70を通過する空気の流動経路とも深く関連し得る。
シュラウド120とスカート部107との間を連結する各々のファン翼110は、第1端部111と、第2端部112と、第1エッジ113と、第2エッジ114、とを含んでいてもよい。
第1端部111は、ファン翼110の回転方向先端に配置され、半径方向に延在する直線状に形成することができる。回転方向は、ファン部材90の回転が行われる方向と定義される。
第2端部112は、ファン翼110の回転方向後端に配置されて、軸結合部102を中心に放射状に形成することができる。
第1エッジ113は、第1端部111の一端及び第2端部112の一端を連結することができる。かかる第1エッジ113は、シュラウド120の内周面に連結されうる。
第2エッジ114は、第1端部111の一端及び第2端部112の他端を連結することができる。かかる第2エッジ114は、ハブ100の外周面に連結されうる。
すなわち、第1端部111の一端と第2端部112の一端は、シュラウド120の内周面と連結されうる。そして、第1端部111の他端と第2端部112の他端は、スカート部107の外周面と連結されうる。
第1端部111の一端は、第2端部112の一端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。そして、第2端部112の他端は、第1端部111の他端よりもハブ板部101の半径方向中心に近く配置されてもよい。これは、第1端部111の一端及び他端が、第2端部112の一端及び他端よりも回転方向前方に配置されており、スカート部107は、回転方向前方に行くほど、その半径が細くなる形態に形成されるからである。
本実施形態によれば、ファン翼110は、ハブ100のうちスカート部107と連結される。ファンモジュール部70に流入する空気の流れを上向に傾いた方向に誘導するためにスカート部107は、上向に傾いた方向に傾斜面を形成する。
[ファンベース]
ファンベース130は、ファンハウジング80の下側に結合されて、フィルタ部60を通過した空気が、ファン部材90に流入することを案内する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ファンベース130は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されてもよい。また、ファンベース130の縁の形状は、フィルタ部60の縁の形状に対応する形状に形成することができる。例えば、フィルタ部60は、円柱状であり、フィルタ部60の縁の形状が円形であるとき、ファンベース130は、中空を備えた環状に設置されうる。
ベースプレート131は、フィルタ部60とファン部材90との間に配置されてもよい。かかるベースプレート131は、環状に延在する板状であり、中央には空気移動のための中空が備えられる。
ベルマウス132は、中空に向かい合うベースプレート131の内側に環状に設置される。ベルマウス132は、シュラウド120の入口突起121の下側を囲む凹状の縦断面を備えて、円周方向に沿って延在する。
ベルマウス132は、ベースプレート131の中央に形成された中空の外周面を囲む形態に形成することができる。ベルマウス132は、下側に向かって凸に形成され、上側に向かって凹状溝部を形成することができる。
ベルマウス132は、少なくとも一部分がシュラウド120の半径方向内側に挿入し得る。かかるベルマウス132は、ファンモジュール部70の入口で吸入流動をガイドすることにより、ファンモジュール部70の吸入、吐出性能の向上に寄与することができる。
結合突起134は、ベースプレート131の上側に突出し、ファンハウジング80に備えられた突出ボス86の溝部に嵌め込み式で結合されて、ファンハウジング80の下側にファンベース130を固定させる。
結合突起134と突出ボス86との間に行われる結合によって、複数個の地点で、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われうる。このように、ファンベース130とファンハウジング80との間の結合が行われると、ファンベース130とファンハウジング80との間でファン部材90が回転可能に設置されうる。
突出リブ133は、ベースプレート131から突出して、ベルマウス132の半径方向外側に配置されてもよい。本発明の第3実施形態による突出リブ133は、ベルマウス132の半径方向外側に位置して、ベルマウス132の外側周を囲む環状に設置される。また、突出リブ133は、ベースプレート131と一体に形成することができる。より具体的には、ベースプレート131と、ベルマウス132と、突出リブ133とを一体に形成することができる。
また、突出リブ133は、シュラウド120の外側面と等しい角度で傾いて設置され得、突出リブ133とシュラウド120との間の間隔は、一定に維持することができる。かかる突出リブ133は、傾斜面を形成する形態に突出し得る。突出リブ133の傾斜面は、シュラウド120と設定間隔で離隔して、シュラウド120の傾斜面と平行な傾斜面に形成することができる。
また、突出リブ133の傾斜面は、ファンハウジング80に備えられた内側案内部85の傾斜面と等しい傾斜角度を有し得る。よって、シュラウド120とスカート部107との間の空間を通じて上側に移動された空気の一部は、シュラウド120と突出リブ133との間の空間を通じてファン部材90の入口に移動する旋回風現象を防止することができる。
[吐出部]
図35~図37に示されたように、吐出部140は、回転支持部300に回転可能に設置され、ファンモジュール部70を通過した空気吐出方向を調節する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明による吐出部140は、回転支持部300に備えられた球状のボールジョイント370に回転可能に設置されるため、回転される動作を円滑に行うことができる。
吐出部140は、上下方向に開口し、回転支持部300に回転可能に連結されるため、ファンモジュール部70を通過した空気吐出方向を調節することができる。本発明の第3実施形態による吐出部140は、第1の吐出部150と第2の吐出部160を含んでいてもよい。
第1の吐出部150は、ボールジョイント370の一側(図2を基準に上側)に位置し、空気吐出を案内するベーン156が複数に備えられる技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態による第1の吐出部150は、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156、とを含んでいてもよい。
第1の吐出コア152は、ボールジョイント370の球状の上側を囲む形状に設置されて、コア部材310の上側に位置する。そして、第1の吐出ボディ154は、第1の吐出コア152の外側を囲む環状に設置されて、第1の吐出ボディ154の外側は、曲面状からなる。
また、第1の吐出コア152と第1の吐出ボディ154は、複数のベーン156によって連結されるため、第1の吐出コア152と、第1の吐出ボディ154と、ベーン156は、共に回転されうる。
第2の吐出部160は、ボールジョイント370の他側(図2を基準に下側)に位置し、第1の吐出部150に連結されて、第1の吐出部150と共にボールジョイント370を中心に回転する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態による第2の吐出部160は、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163、とを含んでいてもよい。
第2の吐出コア161は、ボールジョイント370の球状の下側を囲む形状に設置されて、第1の吐出コア152の下側に位置する。そして、第2の吐出ボディ162は、第2の吐出コア161の外側を囲む環状に設置されて、第2の吐出ボディ162の外側は、曲面状からなる。
また、第2の吐出コア161と第2の吐出ボディ162は、複数の吐出支持台163によって連結されるため、第2の吐出コア161と、第2の吐出ボディ162と、吐出支持台163は、共に回転されうる。
[殺菌部]
図2に示されたように、殺菌部170は、フィルタ部60と第2のケース部50との間に位置し、フィルタ部60に向かって殺菌用光線を照射する技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態による殺菌部170は、殺菌支持部210と、受け部220と、照射部230のうち少なくともいずれかを含んでいてもよい。
[殺菌支持部]
殺菌支持部210は、第1のケース部10と第2のケース部50との間に位置して、第1のケース部10の下部を遮蔽する。また、殺菌支持部210は、照射部230の下側に位置し、ハウジング部3300に連結して移動が拘束される技術思想内で様々な変形実施が可能である。
入口部22を通じて第1のケース部10の内側に流入した空気は、殺菌支持部210によって第2のケース部50に移動されることが遮られて、ファンモジュール部70に移動される空気流量が増加して、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能を向上させることができる。
受け部220は、殺菌支持部210の中央から上側に突出して、照射部230の下部を支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。また、受け部220は、入口部22の半径方向中央に位置して、受け部220の横断面は、円形からなり、空気との摩擦を低減させることができる。
受け部220は、殺菌支持部210の中央から上側に突出する柱状であってもよい。また、受け部220は、円柱または円錐状であってもよい。本発明の第3実施形態による受け部220は、下側から上側に向かって横断面が徐々に細くなる形状であり、入口部22が形成された第1のケース部10の中央に位置するため、空気との摩擦を最小することができる。
フィルタ部60を殺菌するために設置された殺菌支持部210の横断面は、円形からなり、入口部22を通じて流入した空気は、入口孔23の傾いた形状によって螺旋状に回転し、受け部220の外側を回転して、フィルタ部60の設置された上側に移動される。すなわち、殺菌部170は、第1のケース部10の中央部に位置し、入口部22を通じて流入した空気が、殺菌部170の外側周を回って上側に移動するため、殺菌部170の流路抵抗が減少する。
受け部220と、ファン部材90の回転中心と、後述する回転支持部300のコア部材310は、垂直方向の一直線上に位置するため、下側から上側に移動される空気の流動に対する抵抗が低くなり、空気の流動がより円滑に行われるようになるため、携帯用空気浄化機1の空気浄化性能が向上する。
照射部230は、受け部220の上側に装着されて、フィルタ部60に向かう方向に殺菌用光線を照射することができる。また、照射部230は、入口部22の半径方向中心を上下方向に貫通する垂直基準線上に位置し得る。よって、照射部230の上側にフィルタ部60が位置する場合、比較的に少ない数の殺菌光源232によってフィルタ部60の下端全面積を殺菌することができるため、生産費及び維持補修費を節減することができる。
また、照射部230は、入口部22の上端よりも高いか同じ位置に設置される技術思想内で様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態による照射部230は、印刷回路基板231と殺菌光源232を含んでいてもよい。受け部220の上側に印刷回路基板231が設置され、印刷回路基板231の上側に殺菌光線を照射する殺菌光源232が設置される。殺菌光源232は、UVC LEDであってもよく、その他、フィルタ部60にある細菌を滅菌するための技術思想内で種々の殺菌装置を使用することができる。
一方、殺菌部170の殺菌光源232は、入口部22の上側に位置するため、殺菌光源232が入口部22を通じて第1のケース部10の外側に照射されることを防止することができる。
[回転支持部]
図38は、本発明の第3実施形態による回転支持部300がハウジング部3300に設置された状態を示した斜視図であり、図39は、本発明の第3実施形態による回転支持部300が、ハウジング部3300に設置された状態を示した断面図で、図40と図41は、本発明の第3実施形態によるガイドベーン356を示した断面図である。
図36と図38~図41に示されたように、回転支持部300は、ハウジング部3300の排出口33に位置した吐出部140を回転可能に支持する。本発明の第3実施形態による回転支持部300は、コア部材310と、コア支持部350と、ボールジョイント370、とを含む。
[コア部材]
コア部材310は、吐出部の下側に位置して、吐出部に向かう方向に延在する。コア部材310は、空気吐出方向を調節する吐出部140の下側に位置し、排出口33の中心から吐出部140に向かう方向に延在し得る。また、コア部材310は、第2支持部190の下側に位置し、排出口33の中心から第2支持部190に向かう方向に延在して、ボールジョイント370を支持することができる。また、コア部材310は、外側が曲面からなり、コア支持部350に連結された下側からボールジョイント370に向かう方向に向かって横断面積が徐々に減少するため、下側から上側に移動される空気抵抗を最小にすることができる。
または、コア部材310は、外側が曲面からなり、コア支持部350に連結された下側からボールジョイント370に向かう方向に向かって横断面積が一定に維持されるか可変し得るなど、様々な変形実施が可能である。
コア部材310は、円錐状に設置され、上側に向かうほど、横断面積が徐々に減少し得る。または、コア部材310が上下方向に延在したパイプ状に設置されてもよい。
[コア支持部]
コア支持部350は、コア部材310を支持する第1のコア支持部352及び第1のコア支持部352の外側周に沿って設置され、ハウジング部3300に固定される第2のコア支持部354を含んでいてもよい。また、第1のコア支持部352と第2のコア支持部354は、ガイドベーン356によって連結されうる。本発明の第3実施形態によるコア支持部350は、コア部材310を支持して、ガイドベーン356を備えた状態で、ハウジング部3300の内側に固定される技術思想内で様々な変形実施が可能である。
コア支持部350は、コア部材310を基準に放射状に延在するか、螺旋状に設置されうるなど、様々な変形実施が可能である。本発明の第3実施形態によるコア支持部350は、第1のコア支持部352と、第2のコア支持部354と、ガイドベーン356、とを含んでいてもよい。
第1のコア支持部352は、コア部材310の下部と結合して、リング状に設置されるか、コア部材310の下部に板状に設置されうる。第1のコア支持部352の内側や上側にコア部材310が結合して、第1のコア支持部352と離隔した外側にリング状の第2のコア支持部354が設置される。第2のコア支持部354は、ハウジング部3300に嵌め込み式で固定されるか、ボルトなどによって固定されるなど、様々な固定方法によって移動が拘束されうる。
[ガイドベーン]
ガイドベーン356は、ファンモジュール部70の上側に位置し、ファンモジュール部70で回転し、上側に移動される空気移動方向を転換させて、排出口33に向かう方向に案内する。そして、ガイドベーン356の下部がファンモジュール部70の回転軸延長線(E)と成す入口角は、ガイドベーン356の上部がファンモジュール部70の回転軸延長線(E)と成す出口角と異なって構成される。
第1のコア支持部352と第2のコア支持部354は、ガイドベーン356によって連結されうる。そして、ガイドベーン356は、第1のコア支持部352を中心に螺旋状に設置されるか放射状に設置されうる。第1のコア支持部352は、ファンモジュール部70から吐出される風の方向に沿って螺旋状に設置されるため、ガイドベーン356が空気と接触する摩擦抵抗を減少させることができる。
または、ガイドベーン356は、コア部材310又は第1のコア支持部352を中心に放射状に設置される。本発明の第3実施形態によるガイドベーン356は、コア部材310を中心に放射状に延在して、ファンモジュール部70で移動された空気移動方向を転換させて、吐出部に向かう方向に案内する。このために、ガイドベーン356の入口角と出口角は、異なって構成されうる。
ファンモジュール部70の上側に設置されたガイドベーン356は、ファンモジュール部70から上側に吐出される空気移動方向を転換させる。ガイドベーン356の下側と上側の設置角度が相違するため、ファンモジュール部70で回転して上側に移動する空気が、ガイドベーン356によって案内されて、排出口33に向かう上側に移動されるため、空気の直進性を向上させることができる。
ガイドベーン356は、排出口33に向かう方向に設置される第1ベーン357と、第1ベーン357からファンモジュール部70に向かう方向に延在する第2ベーン359、とを含んでいてもよい。
図41に示されたように、ガイドベーン356の縦断面における第1ベーン357は、上側に位置して、第2ベーン359は、第1ベーン357の下側に連結される。
吐出部に向かう方向に設置される第1ベーン357は、ファンモジュール部70の回転軸延長線(E)又は垂直基準線と成す角度をA1とする。第1ベーン357の中心に沿って第1ベーン357の長さ方向に延在する中心線と回転軸延長線(E)との間の角度をA1とする。
また、第2ベーン359がファンモジュール部70の回転軸延長線(E)又は垂直基準線と成す角度をA2とする。第2ベーン359の中心に沿って第2ベーン359の長さ方向に延在する中心線と回転軸延長線(E)との間の角度をA2とする。ガイドベーン356の入口角は、A2であり、ガイドベーン356の出口角は、A1である。
このとき、A1とA2は、互いに異なって構成されるため、ガイドベーン356は、曲がった形状の縦断面を有する。A1とA2は、回転軸延長線(E)又は垂直基準線と鋭角を成し得る。よって、ガイドベーン356は、回転軸延長線(E)を基準に傾いた形状に設置されうる。ガイドベーン356は、ファンモジュール部70のファン部材から吐出される空気との摩擦抵抗の増加を最小にしながらも、螺旋状に回転して上側に移動する空気を吐出部に向かう上側方向に案内する技術思想内で様々な形状も変形可能である。
第1ベーン357の中心線は、回転軸延長線(E)と一致し得、鋭角範囲内で A1の値が変更されうる。本発明の第3実施形態によるガイドベーン356は、A1よりもA2が大きい角を有する。よって、第2ベーン359を通過して、上側に1次案内された空気は、第1ベーン357を通過して、さらに上側垂直した方向に2次案内される。
また、第2ベーン359が1ベーン357から下側に延在しながら傾く方向は、ファンモジュール部70からガイドベーン356に向かって移動される空気移動方向に対応し得る。ファンモジュール部70のファン部材が時計方向に回ると、第2ベーン359は、第1ベーン357から半時計方向に下向に傾いて延在する。よって、ファンモジュール部70から時計方向に回転して上側に移動される空気は、半時計方向に延在した第2ベーン359を通じて第1ベーン357に移動されるため、空気の摩擦抵抗を最小にしながらも、空気移動方向を上側に転換させる。
または、ファンモジュール部70のファン部材が反時計方向に回ると、第2ベーン359は、第1ベーン357から時計方向に下向に傾いて延在する。ファンモジュール部70から反時計方向に回転して、上側に移動される空気は、時計方向に延在した第2ベーン359を通じて第1ベーン357に移動されるため、空気の摩擦抵抗を最小にしながらも、空気移動方向を上側に転換させることができる。
[ボールジョイント]
ボールジョイント370の下側は、コア部材310に結合して移動が拘束され、ボールジョイント370の上側は、吐出部の内側に挿入して、吐出部を回転可能に支持する技術思想内で様々な変形実施が可能である。
ボールジョイント370の端部は、球状であり、吐出部140の内側に位置して、吐出部140を回転可能に支持することができる。
[携帯用空気浄化機の空気の流動]
第1のケース部10の外側周に沿って外部空気を吸入する入口部22が設置されるため、第1のケース部10の外側にある空気は、入口部22を通じて第1のケース部10の内側に移動されて、空気吸入流量が増加し得る。
ファンモジュール部70の作動によって、携帯用空気浄化機1の外側空気が携帯用空気浄化機1の内部に流入する。このとき、携帯用空気浄化機1の外側空気は、入口孔23を通過して、殺菌支持部210の外側周を回転する螺旋状の空気の流れを形成する。
第1ケース20の内側に流入して、螺旋状に回転しながら上昇する空気は、フィルタ部60を通過し、この過程で、空気中に含まれていたホコリ、微細ホコリ、超微細ホコリなどの物理的粒子と、匂い粒子、有害ガスなどの化学物質、及び細菌、ウイルスなどの微生物体などを濾過することができる。
フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、回転支持部300とが上下方向の一直線上に配置されるため、流動損失を最小化しながら、効果的な空気の吸入とフィルタリングを行うことができる。
フィルタ部60を通過した空気、つまり、浄化された空気は、ファンモジュール部70の内部に流入し得る。空気の流動は、ベルマウス132によってガイドされ得、これにより、ファンモジュール部70への円滑な空気流入を効果的に誘導することができる。
ファンモジュール部70の内部に流入した空気は、ファンモジュール部70の上側に吐出される。ファンモジュール部70の上側に吐出される空気は、斜流方向に吐出されうる。ここで、斜流方向は、上向対角線方向と定義し得る。
ファンモジュール部70の下側中央部に吸入された空気は、ファンモジュール部70の縁内側に沿って環状に備えられた吐出口を通じて上側に移動され、回転支持部300のコア支持部350の間に形成された空間を通じて上側に移動される。すなわち、ファンモジュール部70に斜流ファンを適用するため、ファンモジュール部70の下部に流入した空気を上向に傾いた方向に吐出して、回転支持部300の空気移動通路と流路方向が一致するため、流路損失を減らすことができる。
このように、ファンモジュール部70の上側に吐出された空気は、回転して上側に移動する。ファンモジュール部70の上側に吐出される空気は、螺旋状に回転して上側に移動され、回転支持部300に備えられたガイドベーン356によって空気の上側移動が案内される。
ファンモジュール部70から吐出された空気は、第2ベーン359に接して、吐出部の位置した上側方向に1次方向転換が行われる。そして、第2ベーン359を通過した空気は、第1ベーン357を通過して、吐出部の位置した上側方向に2次方向転換が行われる。ガイドベーン356の縦断面が曲がった形状に設置され、2回にわたって、空気吐出方向の転換が行われるため、空気の摩擦抵抗の増加は、最小化しながらも、吐出部に向かう方向に空気移動方向の転換が容易に行われうる。
ガイドベーン356を通過して、上側に向かう方向に方向転換が行われた空気は、吐出部140の内側に流入して、吐出部140の上側に吐出される。
吐出部140は、設定角度の範囲内で回転が行われるため、吐出部140の設置角度によって吐出される空気の方向を調節することができる。
また、吐出部140の内側が凹状溝部を形成するため、吐出部140を通じて方向転換された空気の吐出抵抗の増加を減少させることができる。また、フィルタ部60と、ファンモジュール部70と、吐出部140とが上下方向の一直線上に配置されるため、空気の流動損失を最小化されながら、効果的な空気吸入とフィルタリング及び浄化された空気吐出が行われうる。
以上のように、本発明について例示した図面を参照して説明したが、本発明は、本明細書に開示の実施形態と図面によって限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で通常の技術者によって様々な変形が行われることは自明である。さらに、本発明の実施形態を前述しながら、本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明しなかったとしても、該構成によって予測可能な効果も認めなければならないことは当然である。