KR101229339B1 - 공기청정기 - Google Patents

Abstract

벨마우스의 구조를 개선하여 공기가 벨마우스에서 송풍팬으로 유동할 때 특정주파수에서 소음이 크게 증가하지 않게 한 공기청정기를 제공한다. 공기청정기는 하우징, 하우징의 내부에 설치된 필터유닛과 송풍팬, 송풍팬의 흡입측에 배치된 벨마우스를 포함하고, 벨마우스는 중심부에 형성된 유입구와, 유입구의 테두리에서 송풍팬을 향해 연장한 유동 가이드와, 송풍팬과 벨마우스 사이의 간격이 크게 되도록 유동 가이드의 일부구간이 끊어져서 형성된 평탄부를 구비한다. 평탄부는 벨마우스의 내측에서 스크롤 시작점을 기준으로 하여 대략 240-330도의 구간에 형성된다. 평탄부를 통과하는 공기를 효과적으로 분산시키기 위해 평탄부는 톱니형상을 가질 수도 있다.

Description

공기청정기{Air Cleaner}

도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 벨마우스의 사시도이다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 벨마우스의 사시도이다.

도 4는 종래 벨마우스 구조를 적용한 공기청정기가 작동할 때 특정주파수에서 소음이 크게 증가된 것을 보인 그래프이다.

도 5는 본 발명의 벨마우스 구조를 적용한 공기청정기가 작동할 때 특정주파수에서 소음이 현저하게 감소된 것을 보인 그래프이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 하우징 20: 필터유닛

30: 송풍팬 40,40a: 벨마우스

41: 베이스판 42: 유입구

43: 유동 가이드 44,44a: 평탄부

본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 더 상세하게는 송풍팬의 흡입측에 설 치되는 벨마우스의 구조를 개선하여 특정주파수에서의 소음이 증가되는 것을 방지할 수 있는 공기청정기에 관한 것이다.

공기청정기는 하우징의 내부에 공기를 정화하는 필터유닛과 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬이 설치된 구조를 가져서 송풍팬이 작동하게 되면 실내공기가 필터유닛을 통과하여 공기 중에 포함되어 있는 먼지와 냄새와 세균 등이 제거된 후 다시 실내공간으로 배출됨으로써 공기를 정화시키게 된다.

이러한 공기청정기는 실내공간에 간편하게 설치할 수 있도록 콤팩트한 구조로 이루어지게 하는 한편 공기 정화능력을 높일 수 있게 하는 것이 필요하다. 이를 위해 공기청정기는 정화유닛과 송풍팬이 하우징의 내부에서 서로 매우 인접하게 설치되며, 송풍팬의 흡입측에는 공기청정기의 풍량을 증대시킬 수 있도록 하기 위한 벨마우스가 설치된다.

종래의 벨마우스가 설치된 구조의 일예로는 한국 등록실용신안공보 20-0273754호에 개시된 공기조화기가 있다. 상기 종래의 벨마우스는 송풍팬의 흡입측에 설치되고, 그 중심부에 공기 유입구가 형성되며, 공기 유입구의 가장자리에는 송풍팬을 향해 연장한 유동 가이드가 형성된 구조를 가진다.

그러나 상기와 같은 구조를 가진 벨마우스를 하우징의 내부에서 필터유닛과 송풍팬 사이가 매우 인접하게 설치된 공기청정기에 적용하게 되면 공기가 벨마우스를 통과할 때 특정주파수에서 소음이 매우 크게 발생하여 주위 사람들에게 불쾌감을 유발하게 되는 단점을 갖게 된다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 벨마우스의 구조를 개선하여 공기가 벨마우스에서 송풍팬으로 유동할 때 특정주파수에서 소음이 크게 증가하지 않게 한 공기청정기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기청정기는,

하우징, 하우징의 내부에 설치된 필터유닛과 송풍팬, 상기 송풍팬의 흡입측에 배치된 벨마우스를 포함하고, 상기 벨마우스는 중심부에 형성된 유입구와, 상기 유입구의 테두리에서 상기 송풍팬을 향해 연장한 유동 가이드와, 상기 송풍팬과 벨마우스 사이의 간격이 크게 되도록 상기 유동 가이드의 일부구간이 끊어져서 형성된 평탄부를 구비한 것을 특징으로 한다.

상기 평탄부는 상기 벨마우스의 유입구에서 공기의 유속이 상대적으로 빠른 구간에 형성된다.

바람직하게, 상기 평탄부는 상기 벨마우스의 내측에서 스크롤 시작점을 기준으로 하여 대략 240-330도의 구간에 형성되도록 한다.

상기 평탄부를 통과하는 공기를 효과적으로 분산시키기 위해 상기 평탄부는 톱니형상을 가질 수도 있다.

바람직하게, 상기 유동 가이드의 돌출 길이는 대략 5mm 이상이 되도록 한다.

바람직하게, 상기 송풍팬은 원심팬으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하고자 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기청정기의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 벨마우스의 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 외관을 형성하는 박스형상의 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 설치되어 공기를 정화시키는 필터유닛(20)과, 하우징(10)의 내부에서 필터유닛(20)의 상부에 설치되어 공기를 강제 송풍시키는 송풍팬(30)과, 필터유닛(20)과 송풍팬(30) 사이에 설치되어 공기가 송풍팬(30)으로 원활하게 유동하게 안내하는 벨마우스(40)를 포함하여 구성된다.

하우징(10)의 하면에는 실내공기를 하우징(10)의 내부로 유입시키기 위한 다수의 공기 유입홀(11)이 형성되어 있고, 하우징(10)의 일 측면에는 정화된 공기를 실내로 유출시키기 위한 다수의 공기 유출홀(12)이 형성되어 있다.

물론, 공기 유입홀(11)들과 공기 유출홀(12)들은 하우징(10)의 내부에서 필터유닛(20)과 송풍팬(30)이 배치되는 구조에 따라 각각 하우징(10)의 전면과 상면에 마련되는 구조를 가질 수도 있다.

필터유닛(20)은 집진필터와 항균필터와 탈취필터 등과 같이 여러 종류의 필터가 콤팩트하게 조합되어 이루어진 구조를 가져서 공기 중에 포함된 먼지와 세균과 냄새 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

송풍팬(30)은 시로코팬과 같이 다수의 날개가 반경방향으로 배열된 원심팬으로 구성되어 구동모터(31)에 의해 고속 회전됨으로써 실내공기가 하우징(10)의 내부로 강제 유입되어 순환하게 한다.

이러한 송풍팬(30)은 팬케이싱(50)의 내부에 배치되는데, 팬 케이싱(50)은 하부에 형성된 대략 원형상의 스크롤(51)의 중심부에는 흡입구(52)가 마련되고, 공기 유출홀(12)과 마주하고 있는 측면에는 배출구(53)가 마련된 구조를 가진다.

이러한 공기청정기를 간편하게 운반하여 설치할 수 있도록 하기 위해 하우징(10)의 크기는 최대한 작은 구조를 갖게 되는데, 이에 따라 필터유닛(20)과 송풍팬(30)은 하우징(10)의 내부에서 서로 인접하여 배치되게 된다.

벨마우스(40)는 필터유닛(20)의 후방측과 송풍팬(30)의 흡입측 사이에 설치되어 필터유닛(20)을 통과하여 정화된 공기가 팬케이싱(50)의 내부로 원활하게 유동하도록 안내하게 된다.

이러한 벨마우스(40)는 일정 크기의 판으로 형성된 베이스판(41)과, 베이스판(41)의 중심부에 대략 원형상을 이루어 형성된 유입구(42)와, 유입구(42)의 테두리에서 송풍팬(30)을 향해 돌출하여 형성된 유동 가이드(43)와, 이 유동 가이드(43)의 일부구간이 단락되어 형성된 평탄부(44)를 구비하여 이루어진다. 즉, 유동 가이드(43)는 평탄부(44)의 길이에 해당하는 만큼 불연속 구간을 형성하게 된다.

베이스판(41)은 상하단과 좌우측단이 각각 하우징(10)의 상하단과 좌우측단에 고정되어 배치되며, 유입구(42)의 직경은 송풍팬(30)이 내장된 팬케이싱(50)의 흡입구(52)의 직경과 대응하는 크기로 형성된다. 유입구(42)에는 그릴(45)이 배치되어 베이스판(41)의 강도를 높이는 한편 공기가 유입구(42)를 통해 안정적으로 벨마우스(40)의 내측으로 유입될 수 있게 한다.

유동 가이드(43)는 다수의 공기 유입홀(11)을 통해 하우징(10)의 내부로 유 입된 공기가 팬케이싱(50)의 내부로 효과적으로 유동할 수 있게 하기 위해 일정 길이로 팬케이싱(50)의 흡입구(52)를 향해 곡면을 이루어 연장한 구조를 가진다.

통상적으로 공기청정기가 콤팩트한 구조를 갖게 되는 관계로 하우징(10)의 내부에서 필터유닛(20)과 팬케이싱(50)은 매우 인접하게 배치되지만, 공기가 원활하게 팬케이싱(50)의 내부로 안내할 수 있도록 유동 가이드(43)의 돌출 길이(L)는 5mm 이상을 유지하는 것이 바람직하다.

한편, 유동 가이드(43)가 유입구(42)의 전체 테두리에 형성되어 연속적인 곡면을 이루는 종래의 벨마우스 구조에서는 유동 가이드(43)와 팬케이싱(50)이 전체적으로 작은 간격으로 이격되어서 공기는 원활하게 안내될 수 있지만 공기의 유속이 증가함에 따라 특정 주파수에서 소음이 크게 증가하는 현상이 발생하게 된다.

본 발명에 있어서는 유동 가이드(42)의 불연속 구간에 형성된 평탄부(44)가 유동 가이드(43)와 팬케이싱(50)이 상대적으로 크게 이격 되도록 하여 상기와 같은 현상을 방지하게 되는데, 이 평탄부(44)는 팬케이싱(50)의 흡입구(52)에서 상대적으로 공기의 유속이 빠른 구간에 배치되는 것이 바람직하다.

실제로 팬케이싱(50)으로 흡입되는 공기는 대략 원형을 이루어 형성되는 팬케이싱(50)의 스크롤(51)의 시작점(P)을 기준으로 하여 대략 240-330도의 범위에서 공기의 유속이 가장 빠르다고 알려져 있다.

따라서 벨마우스(40)의 유입구(42)의 테두리에서 유동 가이드(43)가 불연속을 이루어 형성된 평탄부(44)는 도 2에서 스크롤 시작점(P)으로 되는 0도를 기준으로 하여 대략 240-330도의 구간에 배치되게 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기청정기는 구동모터(31)를 작동시켜서 송풍팬(30)을 고속으로 회전시키면 실내공기가 다수의 공기 공기 유입홀(11)을 통해 하우징(10)의 내부로 유입된다.

하우징(10)의 내부로 유입된 공기는 필터유닛(20)을 통과하여 먼지와 세균과 냄새 등이 제거된 후 벨마우스(40)의 유입구(42)로 유동하여 유동 가이드(43)의 안내를 받게 된다.

유동 가이드(43)의 안내를 받은 정화된 공기는 원활한 흐름을 이루어 팬케이싱(50)의 흡입구(52)를 통해 송풍팬(30)으로 흡입되게 되고, 계속해서 팬케이싱(50)의 배출구(53)와 공기 유출홀(12)들을 통과하여 다시 실내공간으로 배출됨으로써 실내공기를 정화하게 된다.

한편, 팬케이싱(50)의 스크롤 시작점(P)에서 대략 240-330도의 범위를 통과하여 유속이 빨라지게 되는 공기는 유동 가이드(43)가 형성되지 않은 평탄부(44)에 의해 벨마우스(40)와 팬케이싱(50) 사이의 간격이 비교적 충분하게 확보된 구역을 통해 유동하게 되어서 빠른 유속의 공기가 작은 갭을 통과할 때 발생하는 특정주파수의 소음이 발생하지 않게 된다.

도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 벨마우스의 사시도이다. 본 발명의 제 2 실시예에 따른 벨마우스(40a)는 평탄부(44a)가 톱니형상을 갖게 되어서 이 평탄부(44a) 구간을 통과하는 공기가 난류화하여 특정주파수의 에너지를 더욱 효과적으로 분산시킬 수 있게 됨으로써 특정주파수의 소음을 더욱 발생시키지 않게 된다. 상기를 제외하고는 제 2 실시예의 벨마우스(40a)는 제 1 실시예에 따른 벨마우스 (40)의 구조와 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

상기와 같이 특정주파수의 소음이 발생하지 않도록 한 벨마우스 구조를 가진 본 발명에 따른 공기청정기의 효과는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 실제로 소음을 측정한 결과를 통해서 입증될 수 있다.

이에 대해서 설명하면, 도 4는 종래 벨마우스 구조를 적용한 공기청정기가 작동할 때 특정주파수에서 소음이 크게 증가된 것을 보인 그래프이고, 도 5는 본 발명의 벨마우스 구조를 적용한 공기청정기가 작동할 때 특정주파수에서 소음이 현저하게 감소된 것을 보인 그래프이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 유입구의 테두리를 따라 연속적으로 유동 가이드가 돌출된 구조로 된 벨마우스를 구비한 종래의 공기청정기에서 발생하는 소음을 측정한 결과 특정 주파수로 되는 대략 0.6kHz에서 약 33dB의 높은 소음이 발생하게 되었다.

반면에, 도 5에 도시된 바와 같이, 유입구(42)의 테두리에서 약 240-330도의 각도 범위에서 평탄부(44) 또는 톱니형상의 평탄부(44a)가 형성되고, 나머지 구간에서는 유동 가이드(43)가 돌출된 구조로 된 벨마우스(40)(40a)를 구비한 본 발명의 공기청정기에서 발생하는 소음을 측정한 결과 종래에서는 특정 주파수로 되는 대략 대략 0.6kHz에서 소음이 약 23dB로 낮아져서 종래에 비해 10dB이 감소된다는 것을 확인할 수 있었다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 필터유닛 과 팬케이싱 사이에 설치된 벨마우스가 특정주파수에서 소음이 증가되는 것을 방지할 수 있는 구조를 가져서 정숙한 운전을 할 수 있게 되며, 이에 따라 사용자에게 쾌적한 환경을 제공할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

1. 하우징, 하우징의 내부에 설치된 필터유닛과 송풍팬, 상기 송풍팬 아래의 상기 송풍팬의 흡입측에 배치된 벨마우스를 포함하고, 상기 벨마우스는 일정한 크기의 판으로 형성된 베이스판과, 중심부에 형성된 유입구와, 상기 유입구의 테두리에서 상기 송풍팬을 향해 연장한 유동 가이드와, 상기 송풍팬과 벨마우스 사이의 간격이 크게 되도록 상기 유동 가이드의 일부구간이 끊어져서 상기 베이스판과 동일한 높이로 평탄하게 형성된 평탄부를 구비하며,

   상기 평탄부를 통과하는 공기를 효과적으로 분산시키기 위해 상기 평탄부는 톱니형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 평탄부는 상기 벨마우스의 유입구에서 공기의 유속이 상대적으로 빠른 구간에 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 평탄부는 상기 벨마우스의 내측에서 스크롤 시작점을 기준으로 하여 240-330도의 구간에 형성된 것을 특징으로 하는 공기청정기.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서, 상기 유동 가이드의 돌출 길이는 5mm 이상인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
6. 제 1 항에 있어서, 상기 송풍팬은 원심팬인 것을 특징으로 하는 공기청정기.

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