KR101837760B1 - 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에 관한 것으로써, 개시된 본 발명은 내부에 상하를 구획하는 격벽을 통해 제1공간과 제2공간으로 구분되며 마주하는 전면부와 후면부 및 양 측면부에 상기 제1공간과 연통되는 흡기공이 형성되고 상기 제2공간은 제1스피커가 하향 설치되며 상면부에 토출구가 형성된 스피커 몸체와, 상기 제1공간에 설치되며 상기 흡기공을 통해 유입되는 공기가 내부로 이동될 수 있도록 외측둘레가 망으로 구성되는 팬하우징과, 상기 팬하우징의 내부 중심에 설치되며 구동모터에 의해 회전되면서 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 외부 공기를 흡입하여 상기 토출구로 배출시켜주는 송풍팬과, 상기 팬하우징의 외측둘레에 감싸져 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 유입되는 외부의 오염된 공기를 정화시켜주는 필터부재로 구성됨을 특징으로 한다.

Description

공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치{Noise reduction type speaker device with air purification function}

본 발명은 공기를 정화 시키는 기능과 함께 주변 소음을 저감시키는 기능을 가진 스피커 장치에 관한 것이다.

일반적으로 스피커는 가청 주파의 교류 전압을 가함으로써 가청 음파를 발생시키는 장치를 말하며, 확성기라고도 한다. 그 원리는 코일에 흐르는 음성 전류에 의해 만들어지는 교류 자기력 선속 때문에 자기장 내에 놓인 가동 부분이 진동을 일으키도록 되어 있다. 고정된 코일의 전자력에 의해 가동편이 움직이는 형식의 것을 전자형(마그네틱) 스피커라고 하고, 역으로 고정 자석의 자극계 틈을 코일이 움직이는 형식을 동전형(다이내믹) 스피커라고 한다.

어느 경우나 가동 부분은 탄성 고정되고, 그 진동은 이것에 연결된 원뿔 모양의 종이 또는 헝겊제의 진동판에 전해져 큰 음량을 발생한다. 후자의 경우, 가동 코일은 보이스 코일이라고 부르는데, 이 임피던스가 매우 작기 때문에 전력 증폭관의 출력을 매칭 트랜스를 통해서 접속하는 것이 보통이나, 특히 고임피던스로 만들어 변압기를 사용하지 않는 형식을 OTL의 스피커라고 한다. 또, 다이내믹 스피커 중 영구 자석을 사용한 것은 특히 퍼머넌트 다이내믹형이라고 부른다.

한편, 이러한 스피커에 기능성을 확보하기 위하여 실내의 공기를 송풍에 의하여 강제 순환시키는 과정에서 오염된 공기를 먼지필터에 통과시켜 오염물질 또는 미세분진 등을 걸러주고 청결해진 공기만을 실내에 배출하도록 하는 장치인 공기정화기를 스피커와 결합시킨 선행기술이 개시된 바 있다.

그러나 종래 공기정화기가 구비된 스피커의 경우, 공기정화기에 구비된 송풍팬의 소음으로 인하여 스피커에서 발생되는 음을 효과적으로 감상하기가 어려우며, 송풍팬에 의해 외부 공기가 흡입될 때 필터의 정해진 부위에 반복적으로 이물질이 흡착됨에 따라 공기의 정화 능력이 저하되고 필터의 교체 주기가 빨라지게 되는 문제점이 있었다.

한국등록실용 제20-0419797호(2006.06.27. 공고)

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 스피커 장치의 내부에 공기정화장치를 부가하고, 공기정화장치의 공기 정화능력을 배가시켜 공기정화장치의 효율성을 향상시킴과 동시에, 주변 소음을 감소시켜 스피커 장치의 효용성을 더욱 높일 수 있도록 한 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치를 제공하는데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한될 필요는 없으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직한 실시 예에 따른 본 발명은 내부에 상하를 구획하는 격벽을 통해 제1공간과 제2공간으로 구분되며, 마주하는 전면부와 후면부 및 양 측면부에 상기 제1공간과 연통되는 흡기공이 형성되고, 상기 제2공간은 제1스피커가 하향 설치되며, 상면부에 토출구가 형성된 스피커 몸체와,

상기 제1공간에 설치되며, 상기 흡기공을 통해 유입되는 공기가 내부로 이동될 수 있도록 외측둘레가 망으로 구성되는 팬하우징과,

상기 팬하우징의 내부 중심에 설치되며, 구동모터에 의해 회전되면서 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 외부 공기를 흡입하여 상기 토출구로 배출시켜주는 송풍팬과,

상기 팬하우징의 외측둘레에 감싸져 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 유입되는 외부의 오염된 공기를 정화시켜주는 필터부재가 포함되어 구성된다.

더 바람직하게 상기 제1스피커는 상부와 하부가 상기 스피커 몸체의 내면에 탄성부재를 통해 연결되어 음 발생에 따른 진동이 가능하도록 하고, 상기 격벽은 중심에 구멍이 형성되어 상기 구멍을 통해 상기 제1스피커의 상부와 상기 팬하우징의 하부가 회전수단을 통해 연결될 수 있다.

더 바람직하게 상기 스피커 몸체의 상면부에 형성된 토출구와 회전 가능하게 결합되어 상기 토출구를 통해 배출되는 정화된 공기를 선택된 방향으로 안내하여 배출시킬 수 있도록 배출부재가 더 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 스피커 몸체에 하나 이상의 마이크장치와 하나 이상의 제2스피커가 설치되며, 제어부는 상기 마이크장치를 통해 입력된 소음의 위상과 반대 위상을 가지는 상쇄음을 상기 제2스피커를 통해 출력시켜 상기 소음을 감소시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 마이크장치는 상기 스피커 몸체의 상면부 사방 모서리에 각각 설치되며, 상기 제2스피커는 상기 스피커 몸체의 사방 모서리에 각각 길이방향으로 복수개가 설치될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 제어부에는 유무선 통신모듈이 구비되고, 상기 유무선 통신모듈은 상기 스피커 몸체의 외부에 위치하는 보조 마이크장치와 유선 또는 무선으로 연결되고, 상기 제어부는 상기 마이크장치와 상기 보조 마이크장치에서 입력되는 소음 중 어느 하나 또는 모두를 선택하여 그러한 입력된 소음과 반대 위상을 가지는 상쇄음을 상기 제2스피커를 통해 출력시켜 상기 소음을 감소시킬 수 있도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 배출부재는 정역회전모터에 의해 양방향 회전 가능하게 구성되고, 상기 제어부는 상기 마이크장치를 통해 입력되는 데시벨 크기를 비교하여 가장 큰 데시벨이 입력된 마이크장치의 전방을 소음 발생 위치로 판단한 후, 상기 정역회전모터를 회전시켜 상기 배출부재에서 정화된 공기가 배출되는 부위가 가장 큰 데시벨이 입력된 상기 마이크장치의 전방을 향하도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 스피커 몸체의 사방에는 근접센서를 설치하고, 제어부는 상기 근접센서의 신호를 받아 상기 구동모터의 회전수를 제어함으로써, 스피커 몸체에 사용자가 근접하는 경우 구동모터의 회전수가 감소되도록 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 토출구에 연장부를 형성하고, 상기 배출부재는 하나의 몸체로 구성하여 하부는 상기 연장부에 결합되어 상기 토출구와 연통되고, 그러한 하부에서 연장되는 상부는 어느 한 방향으로 구부러져 상기 토출구와 연통되도록 배출공이 구성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 토출구에 연장부를 형성하고, 상기 배출부재는 하부가 상기 연장부 결합되어 상기 토출구와 연통되고 그러한 하부에서 수직 상방으로 연장되는 상부의 대향된 양 측면에는 상기 토출구와 연통되는 연결공이 각각 형성된 베이스부 및 상기 각각의 연결공에 일측이 연통되도록 회전 가능하게 연결되고 그 타측은 상기 연결공의 축방향과 직각을 이루도록 관로를 가지면서 상기 연결공과 연통되도록 배출공이 형성된 제1배출부와 제2배출부가 서로 대칭을 이루어 형성될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 제1배출부와 제2배출부의 배출공 크기는 서로 다르게 구성될 수 있다.

바람직한 일 실시 예에 따른 본 발명의 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치는 다음과 같은 효과를 가진다.

즉, 스피커 몸체의 내부에 회전되는 송풍팬이 구비되고, 그러한 송풍팬에 의해 스피커 몸체의 내부로 유입되는 오염된 공기가 필터부재에 의해 정화된 후 스피커 몸체의 외부로 배출되어 실내 공기를 정화시킴에 있어서, 스피커의 작동에 따른 진동에 의해 팬하우징과 필터부재가 회전되면서 필터부재의 정화 가능 범위를 확대시켜 정화 성능을 높이고, 필터부재의 교체주기를 연장시키는 효과를 가진다.

아울러, 스피커장치는 외부 소음을 감지하여 그러한 외부 소음의 위상과 반대위상을 가지는 상쇄음을 발생시켜 외부 소음을 효과적으로 저감시킬 수 있는 효과를 가진다.

여기서, 이와 같이 기재된 본 발명의 효과는 발명자가 인지하는지 여부와 무관하게 기재된 내용의 구성에 의해 당연히 발휘되게 되는 것이므로 상술한 효과는 기재된 내용에 따른 몇 가지 효과일 뿐 발명자가 파악한 또는 실재하는 모든 효과를 기재한 것이라 인정되어서는 안 된다.

또한, 본 발명의 효과는 명세서의 전체적인 기재에 의해서 추가로 파악되어야 할 것이며, 설사 명시적인 문장으로 기재되어 있지 않더라도 기재된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서를 통해 그러한 효과가 있는 것으로 인정할 수 있는 효과라면 본 명세서에 기재된 효과로 보아야 할 것이다.

도 1 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치를 예시한 사시도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치를 예시한 단면도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 다른 실시 예를 예시한 단면도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 다른 실시 예에 따라 배출부재가 작동되는 상태를 예시한 평면도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 사시도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 정면도이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 분리 사시도이다.
도 8 은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 평단면도이다.
도 9 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치의 외부에 보조 마이크장치가 설치된 상태를 예시한 구성도이다.
도 10a 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 평단면도이다.
도 10b 는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치에서 배출부재의 또 다른 실시 예를 예시한 평단면도이다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하며, 이는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 내용을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있으며, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있고, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.

먼저, 본 발명에 따른 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치의 구성요소는 크게 스피커유닛과 공기정화장치가 내재되는 스피커 몸체와, 공기정화장치를 구성하는 팬하우징과, 그러한 팬하우징의 내부에 구동모터를 통해 회전되도록 설치되는 송풍팬 및 팬하우징의 외측둘레에 설치되는 필터부재로 크게 구분되며, 이하 예시된 도면을 통해 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

우선, 스피커 몸체(100)는,

내부에 스피커유닛과 공기정화장치(200)가 함께 수용될 수 있도록 소정 크기의 공간을 가지는 함체의 형태로 구성될 수 있다.

바람직하게는 도 1 및 도 2 에 예시된 바와 같이 마주하는 전면부(102)와 후면부(103)와 양 측면부(104)와 상면부(101) 및 저면부(105)로 구성되어 대략 직사각형의 육면체가 될 수 있고, 이러한 스피커 몸체(100)의 형상은 직사각형의 육면체로 한정될 필요는 없으며, 원통형이나 다각형의 다면체 등 다양한 실시 예로 변형될 수 있다.

스피커 몸체(100)의 내부는 격벽(120)에 의해 상하로 구획되고, 그러한 격벽(120)을 통해 스피커유닛과 공기정화장치(200)가 개별적으로 설치될 수 있다.

격벽(120)은 스피커유닛과 공기정화장치(200)의 크기를 감안하여 다양한 비율을 가지면서 스피커 몸체(100)의 내부 공간(110)(130)을 상하로 구획할 수 있다.

스피커 몸체(100)의 내부 공간(110)(130)은 격벽(120)을 중심으로 위쪽에 제1공간(110)이 형성되고, 아래쪽에 제2공간(130)이 형성되며, 제1공간(110)에는 공기정화장치(200)가 위치되고, 제2공간(130)에는 스피커유닛이 위치될 수 있다.

이때, 제2공간에 설치되는 스피커유닛으로 제1스피커(140)가 하향 설치되고, 스피커 몸체(100)의 저면부에는 제1스피커(140)의 크기와 상응하도록 제1스피커 그릴(142)이 설치될 수 있으며, 스피커 몸체(100)의 저면부(105) 사방에는 설치 바닥면으로부터 소정 거리가 이격될 수 있도록 다리(143)가 설치될 수 있다.

스피커 몸체(100)의 제1공간(110)에는 공기정화장치(200)가 설치되며, 그러한 공기정화장치(200)로 외부의 오염된 공기가 유입될 수 있도록 스피커 몸체(100)의 전면부(102)와 후면부(103)와 양 측면부(104)에는 복수의 흡기공(106)이 형성됨에 따라 외부의 오염된 공기가 흡기공(106)을 통해 스피커 몸체(100)의 제1공간(110)으로 유입된 후 공기정화장치(200)를 거쳐 정화된 다음 다시 스피커 몸체(100)의 외부로 배출될 수 있다.

여기서, 흡기공(106)은 도 1 에서와 같이 스롯형태는 물론 원형이나 다양한 형태로 변형 실시될 수 있다.

팬하우징(210)은,

전술한 스피커 몸체(100)의 제1공간(110)에 설치되는 공기정화장치(200)의 구성요소로 후술되는 도 2 에서와 같이 송풍팬(220)을 보호하고 바깥쪽으로는 송풍팬(220)으로 흡입되는 오염된 공기를 정화시킬 수 있도록 후술될 필터부재(300)가 설치된다.

팬하우징(210)은 송풍팬(220)을 감싸는 형태로 되도록 송풍팬(220)의 형상과 상응하는 형상으로 구성됨이 바람직하며, 오염된 외부의 공기가 내부에 위치한 송풍팬(220)으로 이동될 수 있도록 그 표면이 망으로 구성되거나, 복수의 통공이 구비되는 형태가 될 수 있다.

팬하우징(210)은 후술되는 송풍팬(220)이 원통형으로 구성됨에 따라 그러한 송풍팬(220)을 감싸도록 원통형으로 구성될 수 있으며, 팬하우징(210)의 형상은 원통으로 한정될 필요 없이 다각형 등으로 다양하게 변형 실시될 수도 있다.

팬하우징(210)은 격벽(120)의 상측인 제1공간(110)에 독립적으로 설치될 수 있지만, 제1공간(110)에 설치된 상태에서 제2공간(130)에 설치된 제1스피커(140)를 통해 회전되도록 구성될 수도 있다.

즉, 제1스피커(140)를 통해 음이 발생되면 제1스피커(140)는 진동을 하게 되며, 이때 제1스피커(140)의 진동이 팬하우징(210)에 연결되어 팬하우징을 일측 방향 또는 타측 방향 또는 일측 방향과 타측 방향을 번갈아 회전되도록 구성될 수 있다.

이를 위하여 도 2 에서와 같이 제1스피커(140)의 상부를 전술한 스피커 몸체(100)의 전면부(102)와 후면부(103) 및 양 측면부(104) 안쪽 사방에 탄성부재(141)로 연결시키고, 제1스피커(140)의 하부 또한 저면부(105) 안쪽 사방에 탄성부재(141)로 연결함으로써, 제1스피커(140)에서 발생되는 음을 통해 제1스피커(140)가 다양한 형태로 진동될 수 있도록 구성하고, 이러한 제1스피커(140)를 팬하우징(210)과 연결 시키기 위하여 스피커 몸체(100)의 격벽(120) 중심에는 구멍(121)을 형성하고, 그러한 구멍(121)을 통해 제1스피커(140)의 상면과 팬하우징(210)의 저면을 회전수단(170)으로 연결시킴에 따라 제1스피커의 진동에 따라 팬하우징(210)이 일측 또는 타측 또는 양측을 번갈아 소정 각도만큼 회전될 수 있는 것이다.

제1스피커(140)의 진동에 따라 팬하우징(210)을 회전시키기 위한 회전수단(170)의 일 예로는 베어링이 될 수 있으며, 팬하우징(210)의 효과적인 회전을 위하여 팬하우징(210)의 정면 외측둘레에 길이방향을 따라서, 또는 상부에 무게추(도면중 미도시)가 구비될 수도 있다.

즉, 제1스피커(140)의 진동에 따라 제1스피커(140)의 상면이 수평상태에서 어느 한쪽으로 기울어지게 되면 팬하우징(210)의 무게추가 기울어지는 방향으로 이동되면서 팬하우징(210)이 베어링에 의해 기울어지는쪽으로 쉽게 회전될 수 있는 것이다.

여기서, 팬하우징(210)은 제1스피커(140)와 회전수단(170)을 통해 연계되지 않고, 별도의 구동수단을 통해 주기적 또는 간헐적으로 그리고 한 방향 또는 양 방향 그리고 정해진 각도 또는 임의의 각도로 회전되도록 구성될 수도 있다.

이와 같은 팬하우징(210)을 회전시키는 이유는 팬하우징(210)의 외측둘레에 후술될 필터부재(300)가 설치된 상태에서 외부의 오염된 공기가 필터부재(300)를 거쳐 팬하우징(210)의 내부로 이동됨에 있어서, 필터부재(300)의 동일한 부위로만 외부의 오염된 공기가 반복적으로 이동되면 필터부재(300)가 전체적으로 사용되지 못하고 특정 부위만 사용되어 필터부재(300)의 교환 주기가 빨라지게 되고, 정화능력이 저하될 수 있기 때문이다.

따라서, 팬하우징(210)의 회전에 따라 필터부재(300)가 회전되면서 외부의 오염된 공기가 필터부재(300)가 어느 한 부위만 집중되어 사용되지 않고, 전체적으로 고르게 사용될 수 있도록 한 것이다.

송풍팬(220)은,

도 2 와 같이 전술한 팬하우징(210)의 내부에 설치되며, 구동모터(221)에 의해 회전되면서 외부의 오염된 공기를 스피커 몸체(100)의 흡기공(106)을 통해 팬하우징(210)의 내부로 흡입 후 상측으로 이동시켜 스피커 몸체(100)의 상면부(101)에 구비된 토출구(107)로 배출시킨다.

송풍팬(220)을 구동시키는 구동모터(221)는 바람직하게 스피커 몸체(100)의 상면부(101) 안쪽에 설치될 수 있다.

송풍팬(220)의 블레이드 형태는 다양하게 변형될 수 있으며, 블레이드의 형상 및 위치에 따라 구동모터(221)의 회전축 및 그 위치 또한 다양하게 변형될 수 있다.

송풍팬(220)은 다익팬인 시로코팬이 될 수 있으며, 팬하우징(210)의 내부에 하나 이상으로 설치될 수도 있다.

필터부재(300)는,

전술한 팬하우징(210)의 외축둘레에 설치되어 팬하우징(210)의 내부로 이동되는 외부 공기의 먼지나 세균 등 이물질을 필터링하여 정화시켜주는 역할을 한다.

필터부재(300)는 헤파필터(Hepa Filter)가 될 수 있으며, 다른 예로 부직포 필터와 주름필터와 탄소필터와 나노실버필터가 순차적으로 중첩되어 구성되는 복합필터로 구성될 수도 있다.

필터부재(300)는 서로 결합되어 하나의 원을 이루는 한 쌍의 반원형 카트리지 형태로 구성되어 팬하우징(210)으로부터 탈착 가능하게 구성됨으로써, 필요시 점검 및 교체할 수 있도록 구성될 수 있다.

한편, 공기정화장치(200)를 통해 정화된 공기는 스피커 몸체(100)의 상면부(101)에 구비된 토출구(107)를 통해 배출되는데, 이때, 정화된 공기의 배출 방향을 조절할 수 있도록 전술한 토출구(107)에는 배출부재(300)가 탈착 가능하게 설치될 수 있으며, 이러한 배출부재(300)는 토출구(107)로부터 회전 가능하게 설치됨이 바람직하다.

즉, 도 2 와 같이 토출구(107)의 내측둘레는 상측으로 연장되어 연장부(108)로 구성되고, 배출부재(300)는 하나의 몸체로 이루어져 연장부(108)의 외측둘레에 배출부재(300)의 하부 내측둘레가 끼워져 서로 연통되면서 좌우 회전 가능하도록 결합되며, 상부는 하부로부터 구부러져 연장되어 배출공(310)이 구성됨에 따라 토출구(107)를 통해 수직 상방으로 배출되는 공기는 배출부재(300)의 구부러진 내부 형상에 따라 소정 각도의 기울기를 가지면서 배출공(310)을 통해 측방향으로 배출될 수 있다.

전술한 배출부재(300)는 다른 실시 예로, 배출되는 정화된 공기가 다양한 방향으로 분산 배출될 수 있도록 구성될 수도 있다.

즉, 도 5 내지 도 8 에서와 같이 배출부재(300a)는 하부의 내측둘레가 토출구(107)의 연장부(108) 외측둘레에 끼워져 연통되면서 좌우 회전 가능하게 결합되고, 상부는 대향된 양측에 토출구(107)와 연통되도록 연결공(311a)이 각각 형성된 베이스부(310a) 및 그러한 베이스부(310a)의 양쪽 연결공(311a)에 각각 설치되어 개별적으로 상하 회전 가능하게 설치되는 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)로 구성될 수 있다.

바람직하게 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)는 일측이 베이스부(310a)의 연결공(311a)에 마주하여 대칭을 이루면서 결합되고, 타측은 소정 길이를 가지면서 배출공(321a)이 각각 형성됨에 따라 토출구(107)를 통해 배출되는 정화된 공기는 베이스부(310a)의 연결공(311a)을 통해 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)의 배출공(321a)을 거쳐 외부로 배출될 수 있는 것이며, 베이스부(310a)의 좌우 회전 및 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)의 개별적인 상하 회전을 통해 정화된 공기가 다양한 방향으로 배출될 수 있는 것이다.

여기서, 도 10a 및 도 10b 에서와 같이 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)에 형성되는 배출공(321a)의 크기를 서로 다르게 구성하여 제1배출부(320a)와 제2배출부(320a)를 통해 배출되는 정화된 공기의 양이 서로 다르게 배출되도록 구성될 수도 있다.

즉, 공기의 오염이 많은 곳 또는 오염이 많이 예상되는 부위에는 큰 배출공(321a)을 가지는 제1배출부(320a) 또는 제2배출부(320a)를 회전시켜 큰 배출공(321a)을 공기의 오염이 많은 곳 또는 오염이 많이 예상되는 부위를 향하도록 하고, 상대적으로 작은 배출공(321a)을 가지는 제2배출부(320a) 또는 제1배출부(320a)를 공기의 오염이 적은 곳 또는 오염이 적게 예상되는 부위를 향하도록 함으로써, 공간 대비 공기의 정화효율성을 향상시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 스피커 장치에는 주변 소음의 저감을 위한 ANC(active noise cancellation) 기술이 적용될 수 있다.

이를 위하여 도 1 및 도 4 와 같이 스피커 몸체(100)의 상부 사방 모서리에 각각 일반 또는 고성능의 마이크장치(160)를 설치하여 스피커 몸체(100)의 주변에서 들리는 소음이 제어부(도면중 미도시)에 입력되도록 하고, 제어부는 소음의 위상과 반대 위상을 가지는 상쇄음을 제1스피커(140)를 통해 발생시켜 사용자에게 들리는 소음이 감소되도록 구성될 수 있다.

바람직하게는 소음의 발생 위치에 따라 정확한 상쇄음을 발생시키기 위하여 도 1 및 도 4 와 같이 스피커 몸체(100)의 사방 모서리마다 하나 이상의 제2스피커(150)를 설치함으로써, 각 마이크장치(160)로 입력되는 소음의 데시벨을 판단하고, 가장 큰 데시벨이 입력된 마이크장치(160)의 전방으로 가장 큰 데시벨이 입력된 마이크장치(160)가 위치한 모서리에 함께 구비되는 제2스피커(150)를 통해 상쇄음을 발생시켜 소음을 보다 정확하게 감소시킬 수도 있다.

스피커 몸체(100)의 사방 모서리에는 제2스피커(150)를 보호하고 외관을 미려하게 할 수 있도록 제2스피커 그릴(151)이 설치될 수 있다.

여기서, 마이크장치(160)의 개수나 설치위치 및 제1스피커(140)를 포함하는 제2스피커(150)의 개수 및 설치위치는 어느 하나로 정해질 필요는 없으며, 소음 감소를 위한 설계환경에 따라 다양하게 변형 실시될 수 있다.

아울러, 소음이 발생되는 지점이 생물학적 움직임 등에 따라 공기가 오염된 부위로 판단될 수 있으므로 예를 들어 도 4 와 같이 제어부는 스피커 몸체(100)의 사방 모서리에 구비되는 마이크장치(160)로부터 입력되는 소음의 데시벨을 비교 분석하여 가장 높은 데시벨의 소음이 입력된 마이크장치(160)가 위치한 모서리쪽 전방을 소음 발생 부위로 판단한 후, 배출부재(300)의 배출공(310)이 가장 높은 데시벨의 소음이 입력된 마이크장치(160)쪽 전방을 향하도록 그 회전상태를 조절할 수 있다.

또한, 제어부는 스피커 몸체(100)의 이웃하는 모서리에 위치한 마이크장치(160)의 데시벨의 크기가 서로 비슷한 경우, 모서리와 모서리 사이의 가운데쪽 전방을 소음 발생 부위로 판단한 후, 배출부재(300)의 배출공(310)이 모서리와 모서리 사이의 가운데쪽 전방을 하도록 그 회전상태를 조절할 수도 있다.

배출부재(300)가 제어부에 의해 자동으로 회전되도록 하기 위한 실시 예로는, 도 3 및 도 4 와 같이 배출부재(300)의 하부 외측둘레에 링기어(330)를 설치하고, 그러한 링기어(330)는 스피커 몸체(100)의 상면부(101) 바깥쪽에 구비되는 정역회전모터(320)와 연결된 피니언기어(340)와 치합되어 정역회전모터(320)의 회전 상태에 따라 배출부재(300)가 회전될 수 있도록 구성하고, 정역회전모터(320)는 제어부의 제어를 받도록 구성됨에 따라 제어부는 마이크장치(160)를 통해 입력되는 소음을 비교 분석하여 소음의 발생위치를 판단한 후 정역회전모터(320)를 어느 한 방향으로 소정시간 동안 구동시켜 배출부재(300)의 배출공(310)이 소음이 발생되는 위치를 향하도록 구성될 수도 있다.

또한, 스피커 몸체(100)의 사방에 근접센서(도면중 미도시)를 설치하고, 제어부는 그러한 근접센서의 신호를 받아 스피커 몸체(100)의 어느 한쪽으로 사용자가 접근하게 되면 구동모터(221)의 회전수를 조절함으로써, 송풍팬(220)에 회전속도를 감소시켜 송풍팬(220)의 회전에 따른 소음을 감소시킬 수 있으며, 이와 함께 송풍팬(220)에 의해 만들어지는 정화된 공기의 배출량 또한 감소시킬 수 있다.

한편, 소음을 감지하기 위한 수단으로 전술한 바와 같이 스피커 몸체(100)의 내부에 마이크장치(160)가 구비될 수 있지만, 다른 실시 예로 도 9 에 예시한 바와 같이

제어부에 유무선 통신모듈이 설치되고 그러한 유무선 통신모듈에 커넥터단자를 이용하는 유선 또는 무선의 형태로 스피커 몸체(100)로부터 소정 거리 이격되는 외부에 보조 마이크장치(161)가 설치될 수도 있다.

보조 마이크장치(161)는 유선 또는 무선으로 연결될 수 있는 통상의 마이크나, 마이크 기능을 가지는 리모트컨트롤이나, 마이크 기능을 가지고 있는 스마트폰이나, 마이크 기능을 가지고 있는 이어폰이나, 마이크 기능을 가지는 다양한 전기제품 등으로 구현될 수 있다.

여기서, 제어부는 마이크장치(160)와 보조 마이크장치(161)를 제어함에 있어서, 마이크장치(160)나 보조 마이크장치(161)의 어느 하나를 선택하여 소음을 측정하거나, 두개 모두를 작동시켜 소음을 측정할 수도 있다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 스피커 장치가 오디오 장치와 연결되어 가청 음파를 발생시키는 기본적인 기능은 물론 공기정화기능이 함께 구비됨으로써 외부의 오염된 공기를 정화시켜 정화된 공기를 제공하며, ANC 기능을 통해 외부에서 발생되는 소음을 저감시켜줌으로써 사용자의 편의성이 더욱 향상될 수 있도록 한 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치의 제공을 기술적 사상으로 한다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

100 : 스피커 몸체 101 : 상면부
102 : 전면부 103 : 후면부
104 : 측면부 105 : 저면부
106 : 흡기공 107 : 토출구
108 : 연장부 110 : 제1공간
120 : 격벽 130 : 제2공간
140 : 제1스피커 141 : 탄성부재
142 : 제1스피커 그릴 143 : 다리
150 : 제2스피커 151 : 제2스피커 그릴
160 : 마이크장치 200 : 공기정화장치
210 : 팬하우징 220 : 송풍팬
221 : 구동모터 230 : 필터부재
300,300a : 배출부재 310, 321a : 배출공
320 : 정역회전모터 330 : 링기어
340 : 피니언기어 310a : 베이스부
311a : 연결공 320a : 제1배출부, 제2배출부

Claims (11)

1. 내부에 상하를 구획하는 격벽을 통해 제1공간과 제2공간으로 구분되며, 마주하는 전면부와 후면부 및 양 측면부에 상기 제1공간과 연통되는 흡기공이 형성되고, 상기 제2공간은 제1스피커가 하향 설치되며, 상면부에 토출구가 형성된 스피커 몸체;
   상기 제1공간에 설치되며, 상기 흡기공을 통해 유입되는 공기가 내부로 이동될 수 있도록 외측둘레가 망으로 구성되는 팬하우징;
   상기 팬하우징의 내부 중심에 설치되며, 구동모터에 의해 회전되면서 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 외부 공기를 흡입하여 상기 토출구로 배출시켜주는 송풍팬; 및
   상기 팬하우징의 외측둘레에 감싸져 상기 흡기공을 통해 상기 팬하우징의 내부로 유입되는 외부의 오염된 공기를 정화시켜주는 필터부재를 포함하며,
   상기 스피커 몸체의 상면부에 형성된 토출구와 회전 가능하게 결합되어 상기 토출구를 통해 배출되는 정화된 공기를 선택된 방향으로 안내하여 배출시킬 수 있도록 배출부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1스피커는 상부와 하부가 상기 스피커 몸체의 내면에 탄성부재를 통해 연결되어 음 발생에 따른 진동이 가능하도록 하고, 상기 격벽은 중심에 구멍이 형성되어 상기 구멍을 통해 상기 제1스피커의 상부와 상기 팬하우징의 하부가 회전수단을 통해 연결된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 스피커 몸체에 하나 이상의 마이크장치와 하나 이상의 제2스피커가 설치되며, 제어부는 상기 마이크장치를 통해 입력된 소음의 위상과 반대 위상을 가지는 상쇄음을 상기 제2스피커를 통해 출력시켜 상기 소음을 감소시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 마이크장치는 상기 스피커 몸체의 상면부 사방 모서리에 각각 설치되며, 상기 제2스피커는 상기 스피커 몸체의 사방 모서리에 각각 길이방향으로 복수개가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
6. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어부에는 유무선 통신모듈이 구비되고, 상기 유무선 통신모듈은 상기 스피커 몸체의 외부에 위치하는 보조 마이크장치와 유선 또는 무선으로 연결되고, 상기 제어부는 상기 마이크장치와 상기 보조 마이크장치에서 입력되는 소음 중 어느 하나 또는 모두를 선택하여 그러한 입력된 소음과 반대 위상을 가지는 상쇄음을 상기 제2스피커를 통해 출력시켜 상기 소음을 감소시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
7. 제 4 항에 있어서,
   상기 배출부재는 정역회전모터에 의해 양방향 회전 가능하게 구성되고,
   상기 제어부는 상기 마이크장치를 통해 입력되는 데시벨 크기를 비교하여 가장 큰 데시벨이 입력된 마이크장치의 전방을 소음 발생 위치로 판단한 후, 상기 정역회전모터를 회전시켜 상기 배출부재에서 정화된 공기가 배출되는 부위가 가장 큰 데시벨이 입력된 상기 마이크장치의 전방을 향하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 스피커 몸체의 사방에는 근접센서를 설치하고,
   제어부는 상기 근접센서의 신호를 받아 상기 구동모터의 회전수를 제어함으로써, 스피커 몸체에 사용자가 근접하는 경우 구동모터의 회전수가 감소되도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 토출구에 연장부를 형성하고, 상기 배출부재는 하나의 몸체로 구성하여 하부는 상기 연장부에 결합되어 상기 토출구와 연통되고, 그러한 하부에서 연장되는 상부는 어느 한 방향으로 구부러져 상기 토출구와 연통되도록 배출공이 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구에 연장부를 형성하고,
    상기 배출부재는,
    하부가 상기 연장부에 결합되어 상기 토출구와 연통되고 그러한 하부에서 수직 상방으로 연장되는 상부의 대향된 양 측면에는 상기 토출구와 연통되는 연결공이 각각 형성된 베이스부; 및
    상기 각각의 연결공에 일측이 연통되도록 회전 가능하게 연결되고 그 타측은 상기 연결공의 축방향과 직각을 이루도록 관로를 가지면서 상기 연결공과 연통되도록 배출공이 형성된 제1배출부와 제2배출부가 서로 대칭을 이루어 형성된 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1배출부와 제2배출부의 배출공이 서로 다른 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 정화기능을 가지는 소음 저감형 스피커 장치.
    

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