KR102101680B1 - 휴대용 공기 청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 휴대용 공기 청정기에 관한 것으로, 상기 휴대용 공기 청정기는 케이스; 상기 케이스 내에 구비되는 필터; 상기 케이스 내에 구비되어 상기 필터에 의해 정화된 공기를 상기 케이스의 개방단을 향해 송풍하며, 회전축에 연결되는 다수의 날개를 구비하는 송풍팬; 및 상기 케이스의 개방단에 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며, 상기 개방단을 향하는 공기의 진행 방향을 변환시켜 토출되도록 하는 풍향 가이드를 포함하고, 상기 풍향 가이드는, 내측 영역에 위치하고 상기 개방단을 향하는 공기를 상기 회전축 방향을 따라 방사상으로 토출되도록 안내하는 내측 가이드와, 상기 내측 가이드를 둘러싸도록 배치되고 상기 개방단을 향하는 공기를 폐곡면의 형태로 배출되도록 안내하여 상기 방사상으로 토출되는 공기의 횡방향 이동 범위를 한정하는 외측 가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 공기 청정기{PORTALBLE AIR CLEANER}

본 발명은 정화된 공기가 균일하게 토출되도록 할 수 있는 휴대용 공기 청정기에 관한 것이다.

공기 청정기는 외부 공기를 흡입하여 정화한 후 다시 외부로 토출하기 위해 각각 공기 흡입구와 공기 토출구를 구비하게 된다. 휴대용 공기 청정기도 대등한 구성을 가지는데, 휴대용 공기 청정기는 상대적으로 본체 크기가 작아 흡입구와 토출구 간의 거리도 보다 짧게 구성된다. 이와 같은 짧은 거리로 인해, 토출구로부터 토출된 청정 공기가 곧바로 흡입구로 다시 흡입되고, 이에 따라 한번 정화된 깨끗한 공기가 다시 재정화됨으로써 전반적으로 정화 효율이 떨어지게 되는 문제가 있다.

이러한 문제는 정화된 공기가 다시 흡입구로 복귀하지 않도록, 휴대용 공기 청정기의 출력을 높여 토출되는 바람의 세기를 강하게 함으로써 다소 해결할 수 있다.

그러나, 휴대용 공기 청정기는 사용자가 정화된 공기를 직접 들이쉬기 위해 공기 토출구 쪽에 코를 가까이 마주하여 사용하는 경우가 흔한데, 그와 같이 구성하면 강한 바람이 사용자의 안면 중 어느 한 부분만을 향해 집중적으로 토출되어 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은 정화 효율이 우수할 뿐만 아니라 정화된 바람이 균일하게 토출될 수 있도록 하는 휴대용 공기 청정기를 제공하는 것이다.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 케이스; 상기 케이스 내에 구비되는 필터; 상기 케이스 내에 구비되어 상기 필터에 의해 정화된 공기를 상기 케이스의 개방단을 향해 송풍하며, 회전축에 연결되는 다수의 날개를 구비하는 송풍팬; 및 상기 케이스의 개방단에 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며, 상기 개방단을 향하는 공기의 진행 방향을 변환시켜 토출되도록 하는 풍향 가이드를 포함하고, 상기 풍향 가이드는, 내측 영역에 위치하고 상기 개방단을 향하는 공기를 상기 회전축 방향을 따라 방사상으로 토출되도록 안내하는 내측 가이드와, 상기 내측 가이드를 둘러싸도록 배치되고 상기 개방단을 향하는 공기를 폐곡면의 형태로 배출되도록 안내하여 상기 방사상으로 토출되는 공기의 횡방향 이동 범위를 한정하는 외측 가이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 공기 청정기가 제공될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 내측 가이드는, 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되고, 각각 서로 다른 사이즈의 폐곡선 형태를 갖는 다수의 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 곡면형 가이드는, 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 소정 각도로 기울어진 제1 경사면 및 제2 경사면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 외측 가이드는, 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되고, 각각 서로 다른 사이즈의 폐곡선 형태를 갖는 다수의 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 곡면형 가이드는, 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 소정 각도로 기울어진 제3 경사면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 내측 가이드는, 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되고, 각각 서로 다른 사이즈의 폐곡선 형태를 갖는 다수의 내측 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 내측 곡면형 가이드는, 상기 회전축을 마주하는 면에 경사지게 형성되는 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 맞은편에 형성되는 제2 경사면을 가지며, 상기 외측 가이드는, 상기 내측 곡면형 가이드와 동일한 평면 상에 배열되고, 상기 내측 곡면형 가이드보다 큰 사이즈의 폐곡선 형태를 갖는 외측 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 외측 곡면형 가이드는, 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 상기 제2 경사면보다 큰 각도를 갖도록 형성되는 제3 경사면을 가질 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 풍향 가이드는, 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 나선의 형태로 연장되는 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 곡면형 가이드는, 상기 내측 가이드에 대응하는 영역에 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 소정 각도로 기울어진 제1 경사면 및 제2 경사면을 가지며, 상기 외측 가이드에 대응하는 영역에 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 소정 각도로 기울어진 제3 경사면을 가질 수 있다.

본 발명에 따른 휴대용 공기 청정기의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 균일하면서도 방사상으로 널리 퍼지는 형태의 정화된 바람을 느낄 수 있는 효과가 있다. 즉, 사용자가 휴대용 공기 청정기를 가까이 마주하여 사용하는 경우에도, 정화된 바람이 오로지 가까이 마주한 신체부위 만을 향해 강하게 토출되지 않아 그로 인한 불쾌감을 줄일 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 풍향 가이드를 하나의 선재만으로 구성할 수 있어 제조가 간편하다는 장점이 있다.

본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 정화 효율이 우수하다는 장점이 있다.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기의 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기의 단면도이다.
도 3은 본 발명과 관련된 풍향 가이드의 사시도이다.
도 4는 도 3의 AA를 따르는 단면도이다.
도 5는 본 발명과 관련된 내측 가이드 전체에 의한 공기의 이동 방향이 변환되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 도 3의 BB를 따르는 단면도이다.
도 7은 본 발명과 관련된 풍향 가이드 전체에 의한 공기의 이동 방향이 변환되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기로 공기가 유출입되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명과 관련된 풍향 가이드의 또 다른 예의 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기(100)의 개략적인 사시도이다. 본 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)는 원통형의 외형을 갖는 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 내부에 위치하는 원통형의 필터(120)와, 상기 케이스(110)의 상단에 위치하는 풍향 가이드(130)를 포함하여 이루어진다. 케이스(110)의 외면에는 다수의 흡입구(111)가 형성되고, 상기 흡입구(111)의 하측에는 전원단자(113)가 위치한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)의 작동 방식을 개략적으로 살펴보면, 휴대용 공기 청정기(100)는 상기 전원단자(113)를 통해 외부 전력을 공급받아, 케이스(110)의 하측에 형성된 흡입구(111)를 통해 외부 공기를 흡입(I)하여 상기 필터(120)에 의해 정화한 후, 이 정화된 공기를 상기 풍향 가이드(130)를 통해 케이스(110)의 윗쪽으로 배출(O)하도록 작동한다. 이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)의 구성 및 작동 방식에 대해 보다 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기(100)의 단면도이다. 본 도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)는 케이스(110), 전원단자(113), 배터리(140), 스위치(150), 제어부(160), 필터(120), 흡입구(111), 송풍팬(170), 및 풍향 가이드(130)를 포함하여 이루어진다.

케이스(110)는 본 도면과 같이 원통형의 외형을 가질 수도 있으나, 이에 한정되지 않고 직육면체 등 또 다른 형상으로 구성될 수도 있다. 아울러, 상기 케이스(110)의 직경은 차량 내 컵홀더 등에 대응하는 사이즈로 이루어져, 사용자가 실내는 물론 차량 내에서도 손쉽게 비치하여 사용할 수 있도록 구성될 수 있다.

전원단자(113)는 외부로부터 전력을 공급받는 구성이다. 전원단자(113)는 범용 직렬 버스(USB) 단자의 형태를 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 사용자가 실내는 물론 차량 내에서도 시거 충전잭 등을 통해 간편하게 충전하여 사용케 할 수 있다. 다만, 상기 휴대용 공기 청정기(100)는 차량 내에서만 사용가능한 것은 아니고, 사용자가 손쉽게 휴대할 수 있으므로 전원단자(113)를 통하여 전원이 공급될 수 있는 환경이라면 어디에서든지 사용가능하다.

배터리(140)는 후술할 송풍팬(170)에 전력을 공급하는 구성이다. 배터리(140)는 재충전이 가능한 리튬 전지 등의 2차 전지로 구성될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)는 야외 활동과 같이 사용자가 외부로부터 전력을 공급받지 못하는 환경에서도 일정 기간 사용케 할 수 있어 이동성 및 실내외 사용 연속성을 확보할 수 있다.

스위치(150)는 송풍팬(170)의 작동을 온-오프(on-off)하기 위한 구성으로, 상기 케이스(110)의 외면에 위치한다.

제어부(160)는 전력의 공급, 차단 및 충전을 제어하기 위한 구성이다. 제어부(160)는 전원단자(113), 스위치(150), 배터리(140) 및 송풍팬(170)과 각각 전기적으로 연결된다. 제어부(160)는 전원단자(113)를 통해 외부 전력이 공급되는 경우 상기 배터리(140)를 충전하도록 제어하거나, 상기 스위치(150)의 온-오프 여부에 따라 상기 전원단자(113) 또는 배터리(140)의 전력을 상기 송풍팬(170)에 공급 및 차단하도록 제어할 수도 있다.

필터(120)는 공기를 정화하기 위한 구성이다. 필터(120)는 원통형의 외형을 가질 수 있다(도 1 참조). 필터(120)는 케이스(110)의 내경에 대응하는 사이즈로 구성되어 케이스(110)의 내면에 밀착되도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 외부 공기(I)는 필터(120)를 통해서만 외부로 배출(O)될 수 있으므로, 외부 공기(I)가 정화되지 않고 틈새 등으로 새어나가는 현상을 방지할 수 있다.

흡입구(111)는 상기 필터(120)에 대응하는 케이스(110)의 위치에 관통하여 형성된다. 아울러, 상기 흡입구(111)는 풍향 가이드(130)와 가능한 멀리 떨어진 위치에 형성된다.

송풍팬(170)은 상기 필터(120)의 상측에 위치한다. 송풍팬(170)은 모터(171), 날개(173) 및 회전축(175)을 포함하여 구성된다. 상기 모터(171)는 제어부(160)로부터 전력을 공급받아 상기 날개(173)가 달린 회전축(175)을 구동함으로써, 정화된 공기를 풍향 가이드(130)가 위치한 방향으로 진행하게 한다. 상기 회전축(175)은 상기 케이스(110)의 길이 방향과 동일한 방향(X)을 따라 배치된다.

풍향 가이드(130)는 상기 케이스(110)의 상측에 형성된 개방단(open ended)에 위치한다. 아울러, 풍향 가이드(130)는 상기 회전축(175)과 직교하는 방향(Y)을 따라 배치된다. 풍향 가이드(130)는 내측 가이드(131)와 외측 가이드(135)로 구성되는데, 이에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 보다 자세히 후술한다.

이와 같이 구성되는 휴대용 공기 청정기(100)는 사용자가 스위치(150)를 온하면, 제어부(160)가 전원단자(113) 또는 배터리(140)로부터 공급받은 전력을 이용하여 상기 송풍팬(170)을 구동시키고, 이에 의해 외부 공기(I)가 상기 흡입구(111)를 통해 케이스(110)의 내부로 유입되는 방식으로 작동한다. 유입된 공기는 상기 필터(120)에 의해 미세먼지 등이 걸러진 후 상기 필터(120)의 중앙 영역에 모이게 되고, 이후 송풍팬(170)의 구동에 의해 상기 회전축 방향(X)을 따라 상기 풍향 가이드(130)를 향하여 진행(L)하게 된다. 이와 같이 진행하는 정화 공기(L)는 풍향 가이드(130)를 통해 외부로 토출되는데, 이에 대해서는 도 3 내지 도 7을 참조하여 아래에서 보다 자세히 설명한다.

도 3은 본 발명과 관련된 풍향 가이드(130)의 사시도이다. 본 도면을 참조하면, 풍향 가이드(130)는 내측 가이드(131), 외측 가이드(135) 및 지지대(139)를 포함하여 구성된다.

내측 가이드(131)는 상기 풍향 가이드(130)의 중앙 영역에 위치한다. 내측 가이드(131)는 다수의 내측 곡면형 가이드(132)를 포함한다. 다수의 내측 곡면형 가이드(132)는 각각 상기 회전축(175)의 연장선을 원의 중심으로 하여 각기 서로 다른 직경을 갖는 동심원의 형태를 가지며, 또한 상기 회전축(175)의 반경 방향(Y)을 따라 소정의 간격을 두고 각각 배열된다.

외측 가이드(135)는 내측 가이드(131)를 둘러싸는 형태로 구성된다. 외측 가이드(135)는 다수의 외측 곡면형 가이드(136)를 포함한다. 외측 곡면형 가이드(136) 또한 회전축(175)의 연장선을 중심으로 하는 동심원의 형태를 가지며, 회전축(175)의 반경 방향(Y)을 따라 정렬하여 배치된다. 물론, 상기 외측 곡면형 가이드(136)는 내측 곡면형 가이드(132)보다 큰 직경를 가진다.

지지대(139)는 다수의 내측 곡면형 가이드(132) 및 외측 곡면형 가이드(136)를 고정하는 기능을 가진다. 이를 위해, 지지대(139)는 상호 인접한 다수의 내측 곡면형 가이드(132) 및 외측 곡면형 가이드(136)와 각각 결합되도록 구성된다.

본 발명의 일 실시예에서는 송풍팬(170)에 의해 출력되는 바람의 방향(L), 즉 공기의 이동 방향을 변환시킴으로써 휴대용 공기 청정기(100)의 바람이 회전축 방향(X)을 따라 방사상(radial shape)으로 균일하게 발생되도록 하기 위한 내측 가이드(131)를 포함한다. 즉, 상기 내측 가이드(131)에 의해 바람이 회전축 방향(X)을 따라 전방향(omni-direction)으로 균일하게 토출되어 정화된 공기가 외부 공간에 골고루 전달되도록 한다. 이렇게 함으로써 송풍팬(170)의 출력을 증가시키더라도 풍량이 커지면서 풍속은 상대적으로 덜 세지도록 할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)에 의하면, 정화된 공기의 순환이 잘 되어 실내 공간 내의 공기질을 신속히 개선할 수 있고, 풍속이 세지 않기 때문에 휴대용 공기 청정기(100)의 바로 앞에서도 바람이 과도하게 세지 않아 사용자에게 불쾌감을 주지 않을 수 있다. 이에 대해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 자세히 설명한다.

도 4는 도 3의 AA를 따르는 단면도 및 내측 가이드(131)에 의한 공기의 이동 방향이 변환되는 것을 설명하기 위한 도면인데, 본 도면을 참조하면, 상기 내측 곡면형 가이드(132,132a)는 상기 회전축 방향을 따르는 축(X)에 대하여 소정 각도로 기울어진 제1 경사면(133,133a) 및 제2 경사면(134,134a)을 구비하는 것을 알 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 경사면(133,133a)은 그의 표면이 대략 회전축(175)과 마주하는 방향으로 경사지게 형성되고, 반대로 상기 제2 경사면(134,134a)은 그의 표면이 대략 회전축(175)에서 멀어지는 방향을 향하도록 경사지게 형성될 수 있다.

이러한 구성에 의해, 상기 송풍팬(170)으로부터 출력되는 공기(L1,L2,L3,L4)가 내측 곡면형 가이드(132)의 제1 경사면(133)과 제2 경사면(134)에 충돌하면서 이동 방향이 변하게 된다. 이는 공기의 흐름 방향이 제1 경사면(133)과 제2 경사면(134)에 의해 반사되는 것과 같다. 이때, 내측 곡면형 가이드(132)의 제1 경사면(133)과 제2 경사면(134)에 의해 송풍팬(170)으로부터 출력되는 공기(L1,L2)는 이동 방향이 변환되고, 상기 내측 곡면형 가이드(132)에 인접한 또 다른 내측 곡면형 가이드(132a)의 제1 경사면(133a)과 제2 경사면(134a)에 의해 송풍팬(170)으로부터 출력되는 공기(L3,L4)도 이동 방향이 변환된다. 그리고, 상호 인접한 두 개의 내측 곡면형 가이드(132,132a) 사이로 출력되는 공기(L5)는 이동 방향이 변하지 않고 직진하게 된다.

보다 거시적인 관점에서 바라볼 때는 도 5에 도시된 바와 같이, 하나의 지점에서 두 개의 방향으로 분산되는 것으로도 이해될 수 있다. 제1 경사면(133) 또는 제2 경사면(134)을 통해 공기의 흐름이 정확히 동일한 각으로 반사되는 것은 아니다. 보다 구체적으로, 반사되는 지점으로부터 멀어질수록 투영되는 면적이 점점 커지게 된다. 이는 빛의 흐름과 유사하다. 이와 같이, 반사되는 지점으로부터 멀어질수록 더 넓은 공기 분포를 가지게 된다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 내측 곡면형 가이드(N1)에서 상측으로 반사되어 이동하는 공기(N11,N12,N13)는 일정한 각을 가지면서 이동하게 되어 중심 이동 공기(N12)와는 다소 떨어져 있는 영역에도 휴대용 공기 청정기(100)로부터 토출되는 공기가 존재하게 된다. 이는 후술하듯이 내측 가이드(131)로부터 일정 거리가 떨어진 지점에서도 공기의 간섭이 활발하게 이루어지게 되는 요인이 된다.

도 5는 본 발명과 관련된 내측 가이드(131) 전체에 의한 공기의 이동 방향이 변환되는 것을 설명하기 위한 도면인데, 이하에서는 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

본 도면을 참조하면, 다수의 내측 곡면형 가이드(N1~N6)를 통과하면서 공기의 이동 방향이 변화되는 것을 알 수 있다. 일예로, 내측 가이드(131)를 구성하는 다수의 내측 곡면형 가이드(N1~N6)는 상기 회전축을 중심으로 상기 회전축의 반경 방향(Y)을 따라 정렬하여 배치되는데, 제3 내측 곡면형 가이드(N3)에서 좌측을 향하는 공기(N32)와 우측을 향하는 공기(N31)를 동시에 발생시키게 되고, 제4 내측 곡면형 가이드(N4)에서도 좌측을 향하는 공기(N42)와 우측을 향하는 공기(N41)를 동시에 발생시키게 된다. 이때, 제3 내측 곡면형 가이드(N3)에서 발생되는 좌측을 향하는 공기(N32)는 보다 좌측에 위치한 제4 내측 곡면형 가이드(N4)에서 발생되는 우측을 향하는 공기(N41)와 내측 가이드(131)의 전면으로부터 일정 거리(d1) 앞에 위치한 제1 지점에서 간섭이 이루어지게 되고, 상기 제3 내측 곡면형 가이드(N3)에서 발생되는 좌측을 향하는 공기(N32)는 상기 제4 내측 곡면형 가이드(N4)보다 좌측에 위치하는 제5 내측 곡면형 가이드(N5)에서 발생되는 우측을 향하는 공기(N51)와 상기 내측 가이드(131)의 전면으로부터 일정 거리(d2) 앞에 위치한 제2 지점에서 간섭이 이루어지게 된다. 이때, 제1 지점에서의 공기의 영역(R1)보다 제2 지점에서 공기의 영역(R2)이 보다 크므로 간섭이 광범위하게 이루어지게 된다. 나아가, 내측 가이드(131)으로부터 일정 거리(d3) 앞에 위치한 제3 지점에서도 간섭이 이루어지며, 내측 가이드(131)로부터 멀어질수록 간섭이 보다 광범위하게 발생된다. 이와 같이, 내측 가이드(131)의 전면에서 공기의 간섭이 발생됨으로써 보다 균일하게 공기가 이동하게 된다. 즉, 상기 다수의 내측 곡면형 가이드(N1~N6) 중 어느 하나의 내측 곡면형 가이드(N3)에서 반사되는 공기는 다른 곡면형 가이드(N4)에서 반사되는 공기와 간섭이 이루어진다. 결국, 다수의 내측 곡면형 가이드(132)에서 각각 반사되는 공기의 이동 방향이 교차하는 경우에는 내측 가이드(131)의 전면 일 지점에서 간섭이 발생하게 된다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 다수의 내측 곡면형 가이드(N1~N6) 중 어느 하나의 내측 곡면형 가이드에서 반사되는 공기는 다른 내측 곡면형 가이드에서 반사되는 공기의 이동 방향과 교차되어 서로 간섭이 이루어지게 된다.

도 6은 도 3의 BB를 따르는 단면도이다. 본 도면을 참조하면, 외측 가이드(135)는 다수의 외측 곡면형 가이드(136)를 포함한다. 다수의 외측 곡면형 가이드(136)는 각각 상기 회전축의 반경 방향(Y)을 따라 배열된다. 아울러, 다수의 외측 곡면형 가이드(136)는 각각 상기 회전축 방향을 따르는 축(X)에 대하여 소정 각도로 기울어진 제3 경사면(137)을 가진다. 구체적으로, 제3 경사면(137)은 그의 표면이 대체로 회전축의 방사 방향(Y)을 향하도록 경사지게 형성된다. 아울러, 제3 경사면(137)은 회전축을 따르는 축(X)에 대한 그의 경사 각도(α)가 상기 제2 경사면(134)의 각도(β)와 같거나 또는 크게 구성된다.

이러한 구성에 의하면, 송풍팬(170)으로부터 출력된 공기(L6,L7)는 다수의 외측 곡면형 가이드(136)의 제3 경사면(137)과 각각 충돌한 후 이에 반사되어서 모두 일 방향(O1)을 향해 진행하게 된다. 즉, 서로 간섭을 일으키며 방사상으로 퍼지면서 진행하는 내측 가이드(131) 영역의 공기와 달리, 외측 곡면형 가이드(136)를 통해 토출되는 공기는 대체로 일 방향(O1)을 향하여 진행하게 된다. 여기서, 제3 경사면(137)은 제2 경사면(134)보다 회전축 방향을 따르는 축(X)과 이루는 각도(α)가 크게 구성될 수 있는데, 이에 의하면 제3 경사면(137)에서 반사되는 공기는 제2 경사면(134)에서 반사되는 공기와 교차하지 않게 된다. 따라서, 외측 곡면형 가이드(136)를 통과한 공기는 내측 곡면형 가이드(132)를 통과한 공기와의 간섭 없이 일 방향(O1)을 향해 진행할 수 있다. 이러한 공기의 이동 방향에 대해서는 도 7 및 도 8을 참조하여 아래에서 자세히 설명한다.

도 7은 본 발명과 관련된 풍향 가이드(130) 전체에 의한 공기의 이동 방향이 변환되는 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 본 발명과 관련된 휴대용 공기 청정기(100)로 공기가 유출입되는 것을 설명하기 위한 도면이다.

도 7을 참조하면, 내측 가이드(131)를 통과한 공기는 상술한 것과 같이 상호 간섭하면서 방사형으로 균일하게 진행하게 된다. 상대적으로 소형인 공기 청정기의 경우, 사용자는 정화된 공기를 직접 들이쉬기 위해 코를 공기 토출구 쪽에 가까이 마주하여 사용하는 경우가 자주 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)에 따르면, 상술한 내측 가이드(131)를 통해 균일하면서도 방사상으로 널리 퍼지는 바람이 나오도록 구성되어 있어, 사용자가 안면 중 어느 한 부분만을 향해 집중적으로 토출되는 강한 풍량의 불쾌한 바람을 피할 수 있도록 한다. 아울러, 정화된 공기가 내측 가이드(131)를 통해 방사상으로 골고루 퍼지게 되어 실내 공기질을 신속히 개선하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 8을 참조하면, 외측 가이드(135)를 통해 토출되는 공기는 종단면적으로 볼때 일 방향(O1)을 향해 직진하는 형태를 이룸을 알 수 있다. 이에 따라, 내측 가이드(131)를 통해 방사상으로 널리 퍼지는 공기는 에어커튼과 같은 차단막 기능을 하는 직진하는 형태의 공기(O1)에 의해 가로막혀 그의 횡방향 진행 범위가 한정된다. 아울러, 외측 가이드(135)를 통해 토출되는 공기는 입체적으로 볼때 역-원뿔대(reverse circular truncated cone)의 형태로 진행하게 된다. 이러한 구성에 의하면, 외측 가이드(135)를 통해 토출되는 공기가 내측 가이드(131)를 통해 토출되는 공기를 역-원뿔대형으로 감싸는 형태가 되어서, 내측 가이드(131)에서 방사상으로 토출되는 공기는 다시 케이스(110)의 아래쪽 흡입구(111)를 향해 직접적으로는 회귀할 수 없게 된다. 이에 따라, 내측 가이드(131)를 통해 토출된 정화 공기는 실내 공간 내에 멀리 퍼져나간 후에야 다시 흡입구(111) 쪽으로 복귀할 수 있다. 이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100)에 의하면, 소형 공기 청정기와 같이 공기 흡입구와 공기 토출구 간의 거리가 짧아 정화된 공기가 곧바로 공기 흡입구로 다시 흡입되어 전반적으로 정화 효율이 떨어지게 되는 문제점을 해결할 수 있다. 이러한 우수한 공기 정화 효율로 인해 단시간 내에 공기질을 개선할 수 있게 되는데, 이에 의하면 상대적으로 적은 용량의 배터리를 사용할 수 있고, 이에 따라 제조 비용 또한 줄일 수 있다.

도 9는 본 발명과 관련된 풍향 가이드(130')의 또 다른 예의 사시도이다.

본 도면을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 휴대용 공기 청정기(100')의 풍향 가이드(130')는 하나의 곡면형 가이드(138)로 구성될 수도 있다. 구체적으로, 직경이 상이한 동심원의 형태로 각각 분리되어 있는 전술한 내측 곡면형 가이드 및 외측 곡면형 가이드의 구성과는 달리, 본 실시예에 따르면 내측 가이드에 대응하는 영역(131')의 나선형 곡면형 가이드(132')와 외측 가이드에 대응하는 영역(135')의 나선형 곡면형 가이드(136')가 서로 이어지도록 구성될 수 있다. 물론, 내측 가이드에 대응하는 곡면형 가이드(132')는 상술한 제1 경사면 및 제2 경사면을 가지며, 외측 가이드에 대응하는 곡면형 가이드(136')는 제3 경사면을 가진다. 이러한 구성에 의하면, 내측 가이드 및 외측 가이드를 각기 제조하지 않고도 하나의 선재(wire)를 압출 성형함으로써 손쉽게 제조할 수 있다. 구체적으로, 곡면형 가이드(138)를 압출 성형할 때 선재에 제1 경사면, 제2 경사면 및 제3 경사면에 대응하는 면이 생성되도록 압출 단면을 조절하는 절차만을 더하여 내측 가이드와 외측 가이드 전체를 단번에 제조할 수 있다.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

100,100': 휴대용 공기 청정기, 110: 케이스, 111: 흡입구, 113: 전원단자, 120: 필터, 130,130': 풍향 가이드, 131: 내측 가이드, 132: 내측 곡면형 가이드, 133: 제1 경사면, 134: 제2 경사면, 135: 외측 가이드, 136: 외측 곡면형 가이드, 137: 제3 경사면, 138: 나선형 곡면형 가이드, 139: 지지대, 140: 배터리, 150: 스위치, 160: 제어부, 170: 송풍팬, 171: 모터, 173: 날개, 175: 회전축.

Claims (5)

1. 케이스;
   상기 케이스 내에 구비되는 필터;
   상기 케이스 내에 구비되어 상기 필터에 의해 정화된 공기를 상기 케이스의 개방단을 향해 송풍하며, 회전축에 연결되는 다수의 날개를 구비하는 송풍팬; 및
   상기 케이스의 개방단에 상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배치되며, 상기 개방단을 향하는 공기의 진행 방향을 변환시켜 토출되도록 하는 풍향 가이드를 포함하고,
   상기 풍향 가이드는,
   내측 영역에 위치하고 상기 개방단을 향하는 공기를 상기 회전축 방향을 따라 토출되도록 안내하는 내측 가이드와, 상기 내측 가이드를 둘러싸도록 배치되고 상기 개방단을 향하는 공기를 배출되도록 안내하여 상기 토출되는 공기의 횡방향 이동 범위를 한정하는 외측 가이드를 포함하고,
   상기 내측 가이드는,
   상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되고, 각각 서로 다른 사이즈를 갖는 내측 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 내측 곡면형 가이드는 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 소정 각도로 기울어진 제1 경사면과, 상기 제1 경사면의 맞은편에 형성되는 제2 경사면을 가지며,
   상기 외측 가이드는,
   상기 회전축 방향과 교차하는 방향을 따라 배열되고, 상기 내측 곡면형 가이드와 동일한 평면 상에 배열되고, 각각 서로 다른 사이즈를 갖는 외측 곡면형 가이드를 포함하고, 상기 외측 곡면형 가이드의 일면은 상기 회전축 방향을 따르는 축에 대하여 상기 제2 경사면보다 큰 각도를 갖도록 형성되는 제3 경사면이 형성되고 타면은 상기 회전축 방향과 평행하게 형성되며,
   상기 필터는 상기 케이스의 내경에 대응하는 사이즈로 구성되어 상기 케이스의 내면에 밀착되며,
   상기 케이스에는 외부로부터 전력을 공급받는 범용 직렬 버스(USB) 단자 형태의 전원단자가 형성되는 것을 특징으로 하는 휴대용 공기 청정기.
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