KR102244518B1 - 가습 공기청정기 - Google Patents

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Abstract

본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 상부에 형성된 개방부가 형성된 캐비닛; 및 캐비닛 내에서 개방부의 하측에 배치되고 내부에 송풍팬이 구비된 스크롤 하우징을 포함할 수 있다.
스크롤 하우징은, 송풍팬의 외둘레 일부를 둘러싸도록 라운드지게 형성된 유동 가이드벽; 유동 가이드벽의 일 단부에서 개방부를 향해 연장된 연장 가이드벽; 유동 가이드벽의 타 단부에 형성된 컷오프부에서 개방부를 향해 연장되고 개방부에 가까워질수록 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 경사진 토출 가이드벽; 및 토출 가이드벽의 상단부에서 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 수평하게 연장되고 개방부의 하측에 위치한 연장 플레이트를 포함할 수 있다.

Description

가습 공기청정기 {Apparatus for both humidification and air cleaning}
본 발명은 가습 공기청정기에 관한 것이다.
공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로서 이해된다. 일례로, 공기 청정기에는, 외부의 공기를 공기 청정기의 내부로 유입시키기 위한 송풍장치 및 공기 중 먼지나 세균등을 필터링 할 수 있는 필터가 포함될 수 있다.
가습기는 공기에 수분을 제공하기 위하여, 공기를 흡입하여 가습한 후 배출시키는 장치로서 이해된다. 종래 가습기는 진동판에서 물을 무화시켜 공기 중으로 토출하는 진동식 및 가습필터에서 자연증발시키는 자연증발식으로 구분된다. 상기 자연식 증발식 가습기는 구동력을 이용하여 디스크를 회전시키고, 공기 중의 디스크 표면에서 물이 자연증발되는 디스크식 가습기와, 물이 적셔진 가습매체에서 유동되는 공기에 의해 자연증발되는 가습필터식 가습기로 구분된다.
최근에는, 공기 청정기에 가습기능을 추가한 가습 공기청정기가 개발되고 있다. 선행문헌 JP 2011-226670A(2011.11.10 공개)에 개시된 가습 공기청정 장치는 본체와 프론트 패널의 사이에 공기가 흡입되는 흡입구가 위치하고, 본체의 상면에 가습된 공기가 토출되는 토출구가 위치한다.
그러나, 선행문헌 JP 2011-226670A에 개시된 가습 공기청정 장치의 경우, 하기와 같은 문제점이 있다.
상기 흡입구는 상기 프론트 패널의 상하좌우 가장자리에 형성되므로, 서로 다른 방향에서 흡입되는 공기들이 서로 유동을 방해하여 본체 내로 흡입되는 공기의 유동이 다소 원활하지 못할 수 있다.
또한, 상기 흡입구가 가습 공기청정 장치의 외관을 해칠 수 있다.
또한, 송풍수단에 의해 송풍된 공기를 상측으로 가이드하는 구조가 없으므로 송풍수단에 의해 송풍된 공기중 일부만이 상측의 토출구로 토출되고 다른 일부는 본체 내에서 정체되어 효율이 떨어질 수 있다.
또한, 가습 공기청정 장치의 작동 시에 토출구가 개방되므로 토출구에 큰 이물질이 들어갈 수 있다. 또한, 사용자의 신체가 들어갈 경우 회전하는 송풍수단에 의해 상해를 입을 위험이 있다.
또한, 토출구에는 가습공기의 토출각도를 조절하는 베인이 배치되나, 베인이 뒤로 젖혀진 경우에 토출구로 토출된 가습공기에 의해 가습 공기청정 장치의 후방에 위치한 벽이 습해져 곰팡이 등이 발생할 우려가 있다.
또한, 가습 공기청정 장치가 침대 옆에 놓인 경우, 토출구의 가습공기가 사용자의 얼굴이나 머리를 향해 직접적으로 토출되어 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
JP 2011-226670A(2011.11.10 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 토출부에서 토출되는 가습 공기의 토출방향이 실내 사용환경에 적합한 가습 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 상측으로 갈수록 전방을 향하는 방향으로 비스듬하게 형성된 복수개의 그릴가이드부를 가지며 상기 토출부를 상측에서 커버하는 토출 그릴을 포함할 수 있다. 따라서, 토출부에서 토출되는 공기가 복수개의 그릴 가이드부에 의해 전방상측으로 가이드되므로, 가습 공기청정기의 후방에 위치한 벽이 습해지는 것을 방지할 수 있다. 또한 일정 크기 이상의 이물질이 토출부로 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 베이스와 도어 어셈블리의 하단부의 사이에 함몰부가 위치하고, 흡입부는 상기 함몰부의 상측에 위치하고 상기 도어 어셈블리의 저면에 형성될 수 있다. 이로써 흡입부는 사용자에게 보이지 않으므로 가습 공기청정기의 외관이 심미적으로 향상될 수 있다. 또한 실내공기가 함몰부 및 흡입부를 통과하여 캐비닛 내로 원활하게 흡입될 수 있다.
좀 더 상세히, 본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 베이스, 상기 베이스의 양측에 구비된 한 쌍의 측면패널, 상기 한 쌍의 측면 패널을 각각 연결하는 상면 패널 및 후면 패널을 포함하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 전방에서 인출가능하게 결합되고 상기 베이스에 대해 상측으로 이격된 도어 어셈블리; 상기 도어 어셈블리의 하단부와 상기 베이스의 사이에 위치하고 후방으로 함몰된 함몰부; 상기 함몰부의 상측에 위치하고 상기 도어 어셈블리의 저면에 형성되며 캐비닛의 내부와 연통된 흡입부; 상기 캐비닛의 내부에 배치된 가습 필터; 상기 상면 패널의 후측에 위치하고 상기 가습필터를 통과한 공기가 토출되는 토출부; 및 상측으로 갈수록 전방을 향하는 방향으로 비스듬하게 형성된 복수개의 그릴가이드부를 가지며 상기 토출부를 상측에서 커버하는 토출 그릴을 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 그릴가이드부는 전후 방향으로 서로 이격되며 가상의 수직선에 대해 일정한 각도를 유지할 수 있다. 이로써 공기가 항상 일정하게 전방 상측으로 토출될 수 있어 가습 공기청정기의 후방에 위치한 벽이 습해지는 것을 방지될 수 있다.
또한, 상기 후면 패널의 상부는 절곡되어 전방으로 연장된 상면부를 형성하고, 상기 토출부는 상기 후면패널의 상면부에 상하로 관통 형성될 수 있다. 이로써 토출부가 상면패널의 후방에 위치하게 되며, 후면패널의 상면부가 상면패널과 용이하게 연결되는 것이 가능하다.
또한, 상기 후면 패널의 상면부에는, 하방으로 함몰되며 상기 토출 그릴이 안착되는 그릴설치홈이 형성될 수 있다. 이로써 그릴설치홈에 토출 그릴이 안정적으로 안착되어 설치될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 캐비닛의 상부에 토출부를 포함하는 개방부가 형성되고, 내부에 송풍팬이 구비된 스크롤 하우징이 상기 개방부의 하측에 위치할 수 있다. 이로써 송풍팬에 의해 송풍된 가습공기가 스크롤 하우징에 의해 유동의 손실을 최소화하며 개방부로 안내될 수 있으므로, 송풍팬의 효율이 상승할 수 있다.
또한, 연장 가이드벽은 상하방향으로 길게 형성되고 토출 가이드벽은 상측으로 갈수록 상기 토출 가이드벽에서 멀어지는 방향으로 경사지게 형성될 수 있다. 이 경우 토출 가이드벽의 상단부와 타 측면패널 사이의 수평거리는, 연장 가이드벽의 상단부와 일 측면패널 사이의 수평거리보다 멀 수 있다. 상기 구성에 의해 토출 가이드벽의 경사가 수평보다는 수직에 가까워질 수 있고, 토출 가이드벽에 의해 안내되는 공기 유동이 좌우방향에 대해 수평에 가깝게 토출되는 것을 방지할 수 있다.
좀 더 상세히, 본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 베이스와, 상기 베이스의 양측에 구비된 한 쌍의 측면패널과, 상기 한 쌍의 측면 패널을 각각 연결하는 상면 패널 및 후면 패널을 포함하는 캐비닛; 상기 캐비닛의 상부에 형성된 개방부; 및 상기 캐비닛 내에서 상기 개방부의 하측에 배치되고, 내부에 송풍팬이 구비된 스크롤 하우징을 포함할 수 있다. 상기 스크롤 하우징은, 상기 송풍팬의 외둘레 일부를 둘러싸도록 라운드지게 형성된 유동 가이드벽; 상기 한 쌍의 측면패널 중 일 측면패널에 가깝게 위치하고, 상기 유동 가이드벽의 일 단부에서 상측으로 연장된 연장 가이드벽; 상기 한 쌍의 측면패널 중 타 측면패널에 가깝게 위치하고, 상기 유동 가이드벽의 타 단부에 형성된 컷오프부에서부터 상측으로 갈수록 상기 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 경사지게 연장된 토출 가이드벽을 포함할 수 있다. 상기 토출 가이드벽의 상단부와 상기 타 측면패널 사이의 수평거리는, 상기 연장 가이드벽의 상단부와 상기 일 측면패널 사이의 수평거리보다 멀 수 있다.
또한, 상기 토출 가이드벽의 상단부는 상하 방향으로 상기 유동 가이드벽과 오버랩될 수 있다. 이로써 토출 가이드벽의 경사가 수평보다는 수직에 더욱 가까워질 수 있고, 토출 가이드벽에 의해 안내되는 공기 유동이 좌우방향에 대해 수평에 가깝게 토출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 후면 패널의 상부는 절곡되어 전방으로 연장된 상면부를 형성하고, 상기 개방부는 상기 후면패널의 상면부에 상하로 관통 형성될 수 있다.
또한, 상기 스크롤 하우징은, 상기 토출 가이드벽의 상단부에서 상기 타 측면패널을 향해 수평하게 연장된 연장 플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 개방부는, 상하 방향으로 상기 연장 가이드벽과 상기 토출 사이드벽의 사이 공간을 향하는 토출부; 및 상하 방향으로 상기 연장 플레이트를 향하는 비토출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출부의 면적은 상기 비토출부의 면적보다 넓을 수 있다.
또한, 상측으로 갈수록 전방을 향하는 방향으로 비스듬하게 형성된 복수개의 그릴가이드부를 가지며 상기 개방부를 상측에서 커버하는 토출 그릴을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 복수개의 그릴가이드부는 전후 방향으로 서로 이격되며 가상의 수직선에 대해 일정한 각도를 유지할 수 있다.
또한, 상기 토출 그릴 중 일부는 상기 토출부를 커버하고 다른 일부는 상기 비토출부를 커버할 수 있다.
또한, 상기 연장플레이트에는 상기 토출 그릴을 지지하는 단차리브가 형성될 수 있다.
한편, 본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 토출 가이드벽의 상단부에서 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 수평하게 연장되고 개방부의 하측에 위치한 연장 플레이트를 포함하는 스크롤 하우징을 포함할 수 있다. 이로써, 토출 가이드벽의 경사가 수평보다는 수직에 가까워질 수 있고, 토출 가이드벽에 의해 안내되는 공기 유동이 좌우방향에 대해 수평에 가깝게 토출되는 것을 방지할 수 있다.
좀 더 상세히, 본 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 상부에 형성된 개방부가 형성된 캐비닛; 및 상기 캐비닛 내에서 상기 개방부의 하측에 배치되고, 내부에 송풍팬이 구비된 스크롤 하우징을 포함할 수 있다. 상기 스크롤 하우징은, 상기 송풍팬의 외둘레 일부를 둘러싸도록 라운드지게 형성된 유동 가이드벽; 상기 유동 가이드벽의 일 단부에서 상기 개방부를 향해 연장된 연장 가이드벽; 상기 유동 가이드벽의 타 단부에 형성된 컷오프부에서 상기 개방부를 향해 연장되고, 상기 개방부에 가까워질수록 상기 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 경사진 토출 가이드벽; 및 상기 토출 가이드벽의 상단부에서 상기 연장 가이드벽과 멀어지는 방향으로 수평하게 연장되고 상기 개방부의 하측에 위치한 연장 플레이트를 포함할 수 있다.
또한, 상측으로 갈수록 전방을 향하는 방향으로 비스듬하게 형성된 복수개의 그릴가이드부를 가지며 상기 개방부를 상측에서 커버하는 토출 그릴을 더 포함할 수 있다.
상기 연장플레이트에는 상기 토출 그릴을 지지하는 단차리브가 형성될 수 있다.
상기 개방부는, 상하 방향으로 상기 연장 가이드벽과 상기 토출 사이드벽의 사이 공간을 향하는 토출부; 및 상하 방향으로 상기 연장 플레이트를 향하는 비토출부를 포함할 수 있다.
상기 토출부의 면적은 상기 비토출부의 면적보다 넓을 수 있다.
상기 토출 가이드벽과 상기 연장플레이트의 연결부는 상하 방향으로 상기 유동가이드벽과 오버랩될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 토출 그릴에 의해 토출부에서 토출되는 가습공기가 전방 상측으로 토출될 수 있다. 이로써 가습 공기청정기의 후방에 위치한 벽이 습해지는 것을 방지할 수 있고, 벽에 습기로 인한 곰팡이 등이 발생하지 않을 수 있다.
또한, 토출 그릴의 복수개의 그릴가이드부는 전후 방향으로 서로 이격되며 가상의 수직선에 대해 일정한 각도를 유지함으로써, 토출구에서 토출되는 가습 공기가 항상 전방 상측으로 토출되도록 유지될 수 있다. 또한, 일정 크기 이상의 이물질이나 사용자의 신체가 토출구로 들어가는 것을 방지할 수 있다.
또한, 연장 플레이트가 토출 가이드벽의 상단부에서 수평하게 연장 형성됨으로써, 연장 플레이트가 형성되지 않은 경우와 비교하여 토출 가이드벽의 경사가 더욱 가파르게 형성될 수 있다. 이로써, 스크롤 유로를 형성하기 위해 좌우로 경사지게 형성된 토출 가이드벽에 의해 가이드되는 공기가 좌우방향에 대해 수직에 가깝게 토출될 수 있다. 따라서, 가습 공기청정기가 침대 옆에 두고 사용되는 경우, 토출부에서 토출되는 가습 공기가 사용자의 머리나 얼굴쪽으로 직접 향하지 않아 사용자가 불쾌감을 느끼지 않을 수 있는 이점이 있다.
또한, 토출 가이드벽의 상단부와 그와 인접한 측면패널 사이의 수평거리는, 연장 가이드벽의 상단부와 그와 인접한 측면패널 사이의 수평거리보다 멀 수 있다. 이로써 한 쌍의 측면패널 사이에서 연장 플레이트가 위치할 공간이 확보될 수 있다.
또한, 상기 토출 가이드벽의 상단부는 상하 방향으로 상기 유동 가이드벽과 오버랩될 수 있다. 이로써, 토출 가이드벽의 상단부가 유동 가이드벽보다 외측에 형성된 경우와 비교하여, 토출 가이드벽의 상단부에서 연장되는 연장 플레이트가 충분히 길게 형성될 수 있다.
또한, 개방부는 상하방향으로 스크롤 하우징의 내부를 향하는 토출부뿐만 아니라, 상하 방향으로 연장 플레이트를 향하는 비토출부를 포함할 수 있다. 이로써, 개방부가 좌우방향에 대해 일측으로 편향되게 형성되지 않으므로 가습 공기청정기의 외관이 심미적으로 향상될 수 있다.
또한, 스크롤 하우징의 토출구에서부터 토출부에 이르기까지 가습 공기가 퍼지며 유동될 수 있다. 따라서, 개방부가 상하방향으로 스크롤 하우징의 내부를 향하는 토출부만으로 구성되는 경우에 비해, 가습 공기의 일부가 막히지 않고 원활하게 개방부를 통해 토출될 수 있는 이점이 있다.
또한, 토출부의 면적은 비토출부의 면적보다 넓을 수 있다. 이로써 가습공기가 원활하게 토출될 수 있다.
또한, 토출 그릴 중 일부는 토출부를 커버하고 다른 일부는 비토출부를 커버할 수 있다. 이로써, 토출 그릴이 비 토출부까지 커버하므로 가습 공기청정기의 외관이 심미적으로 향상될 수 있다.
또한, 연장플레이트에는 토출 그릴을 지지하는 단차리브가 형성됨으로써, 토출그릴이 더욱 안정적으로 지지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 도어가 개방된 모습을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물통의 저면 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 도 1의 VI-VI'를 따라 절개한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도어에 에어 필터 및 물통이 배치된 모습을 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도어에 배치된 필터가 분리되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도어 어셈블리의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도어 어셈블리의 상면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 캐비닛의 내부가 도시된 도면이다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 어셈블리 및 그 주변 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 팬 하우징의 후면 사시도이다.
도 14은 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 및 하우징 커버의 분해 사시도이다.
도 15는 도 14의 A를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버의 일부 구성을 보여주는 도면이다.
도 17A 및 도 17B는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 연장플레이트 유무에 따라 토출 공기의 흐름을 비교하여 보여주는 실험 그래프이다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 사시도이다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 블레이드의 형상이 도시된 도면이다.
도 20A는 종래 임펠러의 블레이드의 형상이 비교예로써 도시된 도면이다.
도 20B는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상이 도시된 도면이다.
도 21 종래 임펠러와 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 설정각도(TH)에 따른 풍량별 소음이 도시된 그래프이다.
도 23는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 설정길이(DL)에 따른 풍량별 소음이 도시된 그래프이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버의 후방 구성을 보여주는 사시도이다.
도 25은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버에 장착된 센서장치를 보여주는 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 먼지 센서의 구성을 보여주는 도면이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 전면 사시도이다.
도 28는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 후면 사시도이다.
도 29는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 상면부에서 토출 그릴이 제거된 상태가 도시된 도면이다.
도 30는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 일부 구성을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 31A 및 도 31B는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴의 그릴 가이드부 경사에 따라 토출 공기의 흐름을 비교하여 보여주는 실험 그래프이다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 개략도이다.
도 34는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 개략도이다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버가 도시된 전면도이다.
도 36은 도 35에 도시된 하우징 커버의 컷 오프를 확대 도시한 도면이다.
도 37A는 비교 예로서 종래 하우징 커버가 도시된 사시도이다.
도 37B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버가 도시된 사시도이다.
도 38A는 비교 예로서 종래 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이다.
도 38B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이다.
도 39은 종래 하우징 커버에 설치된 송풍팬과 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 40A는 비교예로서 종래 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 운전 주파수에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 40B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 운전 주파수에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 41A은 비교예로서 종래의 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이다.
도 41B 내지 도 41D는 변곡점의 위치에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이다.
도 42은 도 41A 내지 도 41D에 도시된 각 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 구성을 보여주는 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 도어가 개방된 모습을 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기(10)에는, 외관을 형성하는 캐비닛(100) 및 상기 캐비닛(100)에 인출 가능하게 결합되는 도어 어셈블리(200)가 포함된다.
상기 캐비닛(100)에는, 다수의 패널이 포함된다. 상세히, 상기 다수의 패널에는, 하부의 베이스(101)와, 상기 하부의 베이스(101)의 양측에 구비되며 상방으로 연장되는 2개의 측면 패널(103)과, 상기 양측의 측면 패널(103)의 상측에 결합되는 상면 패널(105) 및 상기 양측의 측면 패널(103)의 후측에 결합되는 후면 패널(107)이 포함된다. 상기 베이스(101)와, 상기 2개의 측면 패널(103)과, 상기 상면 패널(105) 및 후면 패널(107)에 의하여, 상기 캐비닛(100)은 전방부가 개방된 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
상기 다수의 패널은 목재 재질로 구성되어 외관상 가구의 심미감을 줄 수 있으므로, 외관이 수려해질 수 있다.
상기 캐비닛(100)의 내부공간에는, 에어필터 어셈블리(280), 가습필터 어셈블리(300) 및 송풍팬(480, 도 6 참조)등이 배치될 수 있다. 상기 에어필터 어셈블리(280) 및 상기 가습필터 어셈블리(300)를 합하여, "필터 어셈블리"라 이름할 수 있다.
상기 도어 어셈블리(200)는 상기 캐비닛(100)의 전방으로 인출하여 개방되거나, 또는 후방으로 인입하여 닫혀지도록 구비될 수 있다. 상기 도어 어셈블리(200)에는, 상기 가습 공기청정기(10)의 전면부를 구성하는 도어 패널(210)이 포함된다.
일례로, 상기 도어 패널(210)은 4각 플레이트의 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 도어 어셈블리(200)가 닫혀진 상태에서, 상기 도어 패널(210)은 상기 가습 공기청정기(10)의 전면부 외관을 형성한다. 상기 도어 패널(210)은 목재로 구성되어 가구와 같은 심미감을 느끼도록 할 수 있다.
상기 도어 패널(210)의 하단부와 상기 베이스(101)의 사이에는, 후방으로 함몰되는 함몰부(30)가 형성된다. 그리고, 상기 함몰부(30)의 상측에는, 상기 캐비닛(100)의 내부로 공기를 흡입하기 위한 흡입부(225)가 형성된다.
상기 캐비닛(100)의 상면 패널(105)의 후측에는, 필터링 및 가습된 공기가 배출되는 토출부(109)가 형성된다. 상기 토출부(109)는 상기 가습 공기청정기(10)의 후방 상부에 위치될 수 있다.
상기 도어 어셈블리(200)에는, 상기 도어 패널(210)의 후면으로부터 후방으로 연장되어, 상기 가습 공기청정기(10)의 부품이 설치되는 수용부(220)가 더 포함된다. 상기 부품에는, 에어필터 어셈블리(280), 가습필터 어셈블리(300) 및 물통(270)이 포함될 수 있다.
상기 도어 어셈블리(200)가 전방으로 인출하여 개방될 때, 상기 수용부(220)에 배치되는 에어필터 어셈블리(280), 가습필터 어셈블리(300) 및 물통(270)은 함께 전방으로 인출될 수 있다. 따라서, 사용자는 상기 에어필터 어셈블리(280), 가습필터 어셈블리(300) 및 물통(270)에 접근이 용이할 수 있다.
상기 도어 어셈블리(200)에는, 상기 도어 어셈블리(200)의 인출 또는 인입을 가이드 하는 레일 가이드(230)가 더 포함된다. 상기 레일 가이드(230)는 상기 수용부(220)의 하부 양측에 결합될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물통의 저면 구성을 보여주는 도면이고, 도 6은 도 1의 VI-VI'를 따라 절개한 단면도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기(10)에는, 공기를 필터링 하기 위한 에어필터 어셈블리(280)와, 공기를 가습하기 위한 가습필터 어셈블리(300) 및 공기 유동을 발생시키는 송풍팬(480)이 포함된다.
상세히, 상기 캐비닛(100)에는, 공기청정기의 부품이 배치되는 공간부(112)를 형성하는 바디부(110)가 포함된다.
상기 바디부(110)의 전방부는 개방되며, 상기 개방된 전방부는 도어 어셈블리(200)에 의하여 차폐될 수 있다. 상기 바디부(110)의 후방부는 개방되며, 상기 개방된 후방부는 팬 하우징(410) 및 하우징 커버(430)에 의하여 차폐될 수 있다. 그리고, 상기 바디부(110)의 상부는 개방되며, 상기 개방된 상부는 전장부(450)에 의하여 차폐될 수 있다.
상기 2개의 측면 패널(103)은 상기 바디부(110)의 양측에 결합된다. 상기 상면 패널(105)은 상기 전장부(450)의 상측에 결합되며, 상기 후면 패널(107)은 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합될 수 있다.
상기 도어 어셈블리(200)에는, 전면 외관을 형성하는 도어 패널(210) 및 상기 도어 패널(210)의 후방으로 연장되는 수용부(220)가 포함된다. 상기 수용부(220)에는, 상기 도어 패널(210)의 후면에 결합되는 도어 전면부(221)가 포함된다. 상기 도어 패널(210)과 상기 도어 전면부(221)를 합하여 "도어 전면부"라 이름할 수도 있다.
상기 수용부(220)에는, 상기 도어 전면부(221)의 양측에서 후방으로 연장되는 도어 측면부(222)와, 상기 도어 측면부(222)의 하측에 구비되는 도어 하면부(224) 및 상기 도어 하면부(224)의 후측에서 상방으로 연장되는 도어 후면부(223, 도 7 참조)가 포함된다. 상기 도어 전면부(221)와, 도어 하면부(224)와, 도어 측면부(222) 및 상기 도어 후면부(223)에 의하여, 상기 수용부(220)의 내부에는 수조(260), 물통(270), 에어필터 어셈블리(280) 및 가습필터 어셈블리(300)가 설치되는 설치공간이 정의될 수 있다.
상기 수용부(220)의 전방부에는 에어필터 어셈블리(280)가 설치될 수 있다. 상기 에어필터 어셈블리(280)에는, 에어필터 케이스(281) 및 상기 필터케이스(281)에 결합되는 에어필터(285)가 포함될 수 있다. 상기 에어필터 어셈블리(280)는 상방으로 들어올려져 분리되도록 배치될 수 있다.
전후 방향을 기준으로, 상기 수용부(220)의 대략 중앙부, 즉 상기 에어필터 어셈블리(280)의 후측에는 물통(270)이 배치될 수 있다. 상기 물통(270)은 수조(260)의 내부에 설치될 수 있다. 상기 물통(270)은 상방으로 들어올려져 분리되도록 배치될 수 있으며, 사용자는 상기 물통(270)을 분리하여 물을 보충하거나 상기 물통(270)을 세척할 수 있다.
상기 물통(270)의 저면부(275)에는 물을 배출하는 밸브공(275a)이 형성되며, 상기 밸브공(275a)에는 상기 밸브공(275a)을 선택적으로 개폐하는 플로트 장치(276)가 설치될 수 있다. 상기 플로트 장치(276)는 상기 수조(260)에 구비되는 밸브지지부(미도시)에 놓여지면 상기 밸브공(275a)을 개방하고, 상기 밸브 지지부로부터 분리되면 상기 밸브공(275a)을 폐쇄하도록 작동할 수 있다.
상기 수조(260)는 상부가 개방된 대략 육면체의 형상을 가질 수 있다. 상기 수조(260)의 하부에는 상기 물통(270)을 지지하는 물통지지부(261)가 포함된다. 상기 물통지지부(261)는 편평한 면을 형성한다.
상기 수조(260)에는, 상기 물통지지부(261)로부터 하방으로 돌출되며 플로트 장치(267)가 설치되는 공간을 가지는 플로트 수용부(262)가 더 포함된다. 상기 플로트 수용부(262)는 내부가 비어 있는 중공의 형상을 가지며, 일례로 상기 물통지지부(261)의 대략 중앙부에 위치될 수 있다.
상기 플로트 수용부(262)는 물이 저장되는 제 1 저수부(262a)를 형성하며, 상기 플로트 장치(267)는 상기 제 1 저수부(262a)에 저장된 물의 수위에 따라 상하 방향으로 움직임 가능하게 구비될 수 있다. 상기 제 1 저수부(262a)의 물 수위가 설정 수위 이상이 되면, 상기 플로트 장치(267)는 상방으로 이동하여 상기 물통(270)의 밸브공(275a)를 막을 수 있다.
상기 수조(260)의 내부에는, 상기 플로트 수용부(262)로부터 후방으로 연장되며 물이 저장되는 제 2 저수부(229)가 형성될 수 있다. 상기 제 2 저수부(229)는 상기 제 1 저수부(262a)에 연통하며, 상기 제 1 저수부(262a)와 동일한 수위를 형성할 수 있다.
상기 제 2 저수부(229)에는, 상기 가습필터 어셈블리(300)가 설치될 수 있다. 상기 가습필터 어셈블리(300)에 포함된 가습필터(330)의 하부는 상기 제 2 저수부(229)에 잠기도록 배치될 수 있다.
상기 가습필터(330)는 대략 원형의 형상을 가지며, 상기 가습필터(330)의 외주부에는, 물을 담을 수 있는 구조를 가지는 수집부(332, 도 7 참조)가 포함된다. 상기 수집부(332)는 다수 개가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 가습필터(330)는 "물레방아"의 구조와 유사한 구조를 가질 수 있다.
상기 가습필터(330)는 회전 가능하게 구비되며, 상기 수집부(332)에서 수집된 물은 상방으로 이동하며, 상기 수집부(332)가 상기 가습필터(330)의 최상단에서 하방으로 내려올 때 중력에 의하여 상기 가습필터(330)의 중앙부로 물을 흘려준다. 상기 가습필터(330)는 물의 흡습이 용이한 천, 펠트 또는 스펀지 재질로 구성될 수 있다.
상기 수조(260)의 후측에는, 상기 수조(260)에 저장된 물을 살균하기 위하여 상기 수조(260)의 내부를 향하여 광을 조사하는 살균장치(269)가 배치될 수 있다. 일례로, 상기 살균장치(269)에는, 자외선 LED가 포함될 수 있다.
상기 수용부(220)의 후방부, 즉 상기 물통(270)의 후측에는 가습필터 어셈블리(300)가 배치될 수 있다. 상기 가습필터 어셈블리(300)에는, 가습필터 케이스(310) 및 상기 가습필터 케이스(310)에 회전 가능하게 지지되며 상기 수조(260)에 저장되는 물을 흡수하는 가습필터(330)가 포함된다.
상기 가습 공기청정기(10)에는, 상기 캐비닛(100)의 내부에 배치되는 하우징 어셈블리(400)가 더 포함된다. 상기 하우징 어셈블리(400)에는, 공기유동을 발생시키는 송풍팬(480)과, 상기 송풍팬(480)의 전방에 배치되는 팬 하우징(410) 및 상기 팬 하우징(410)의 후측에 결합되는 하우징 커버(430)가 포함된다. 상기 송풍팬(480)은 상기 팬 하우징(410)과 상기 하우징 커버(430)에 의하여 정의되는 팬 설치공간(SP, 도 16 참조)에 설치될 수 있다.
상기 하우징 어셈블리(400)는 상기 도어 어셈블리(200)의 후측에 배치될 수 있다.
상기 송풍팬(480)에는, 축방향으로 공기를 흡입하여 반경방향으로 배출하는 원심팬이 포함된다. 일례로, 상기 원심팬에는 시로코 팬이 포함될 수 있다. 상기 송풍팬(480)의 축방향은 전후 방향일 수 있다.
상기 팬 하우징(410)에는, 팬 흡입부(415, 도 11 참조)가 포함된다. 상기 팬 흡입부(415)에는, 방사상 또는 원주형으로 연장되는 흡입가이드 리브가 포함될 수 있다. 상기 흡입가이드 리브에 의하여, 사용자의 손이 송풍팬(480)으로 투입되는 것이 방지될 수 있다.
상기 가습 공기청정기(10)에는, 다수의 전장 부품(453)이 구비되는 전장부(450)가 더 포함된다. 상기 전장부(450)에는, 상기 바디부(110)의 개방된 상부를 덮는 전장 플레이트(451)가 더 포함되며, 상기 전장 부품(453)은 상기 전장 플레이트(451)의 상면에 설치될 수 있다. 그리고, 상기 전장부(450)에는, 상기 다수의 전장 부품(453) 중, 적어도 일부를 차폐하는 전장 커버(455)가 더 포함될 수 있다.
상기 전장 플레이트(451)는 상기 하우징 어셈블리(400)의 상부로부터 전방으로 연장될 수 있다. 그리고, 상기 상면 패널(105)은 상기 전장 플레이트(451)의 상측에 결합되어 상기 전장 부품(453)을 보호할 수 있다.
상기 바디부(110)의 내부에는, 상기 도어 어셈블리(200)의 인출 및 인입을 가이드 하는 레일 어셈블리(235)가 설치될 수 있다. 상기 레일 어셈블리(235)는 상기 바디부(110)의 하부 양측에 배치될 수 있다. 상기 도어 어셈블리(200)에 구비되는 레일 가이드(230)는 상기 레일 어셈블리(235)를 따라 전후방으로 슬라이딩 될 수 있다.
그리고, 상기 레일 어셈블리(235)의 외측에는, 레일 커버(236)가 배치된다. 상기 레일 커버(236)에 의하여, 상기 레일 어셈블리(235)는 외부에 노출되지 않을 수 있다. 즉, 레일 커버(236)는 레일 어셈블리(235)가 공간부(112)로 노출되지 않도록 커버할 수 있다.
상기 바디부(110)의 하부에는, 조명장치가 설치되는 조명 브라켓(116)이 더 포함된다. 상기 조명 브라켓(116)은 상기 캐비닛(100)의 베이스(101)의 상측에 이격하여 배치될 수 있다. 상기 함몰부(30)는 상기 베이스(101)와 상기 조명 브라켓(116)의 사이 공간으로 이해될 수 있다.
상기 조명장치에는, 조명원이 구비되는 조명 PCB(122) 및 상기 조명 PCB(122)에 결합되는 조명 케이스(124)가 포함된다. 상기 조명원은 다수 개가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 조명 케이스(124)는 상기 조명 케이스(124)의 내부 공간을 다수의 공간으로 구획하는 구획리브가 포함되며, 상기 다수의 공간에는 각각 조명원이 배치될 수 있다.
상기 베이스(101)의 전방부 상면에는, 반사판(120)이 설치될 수 있다. 상기 반사판(120)은 상기 조명원에서 조사되는 빛을 은은하게 반사 또는 확산시키도록 구비될 수 있다. 상기 조명원은 상기 반사판(120)의 상측에 배치되며 상기 반사판(120)을 향하여 광을 하방으로 조사한다. 상기 조명원과 상기 반사판(120)의 사이에는, 상기 함몰부(30)가 형성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 도어에 에어 필터 및 물통이 배치된 모습을 보여주는 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 도어에 배치된 필터가 분리되는 모습을 보여주는 도면이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 도어 어셈블리의 사시도이고, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 도어 어셈블리의 상면도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 캐비닛의 내부가 도시된 도면이다.
도 7 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도어 어셈블리(200)에는, 도어 패널(210)의 후면에 결합되는 수용부(220)가 포함된다. 상기 수용부(220)는 전방으로 인출 및 후방으로 인입 가능하게 제공되며, 서랍 형태로 구비될 수 있다.
상기 수용부(220)에는, 에어필터 어셈블리(280), 가습필터 어셈블리(300)와, 물통(270) 및 저수조(260)가 설치될 수 있다.
상기 수용부(220)에는, 상기 수용부(220)의 전면을 구성하는 도어전면부(221)와, 상기 수용부(220)의 저면을 구성하는 도어하면부(224)와, 상기 도어하면부(224)의 양측에서 상방으로 연장되는 도어 측면부(222) 및 상기 도어 측면부(222)의 후측에 구비되는 도어 후면부(223)가 포함된다.
상기 도어 하면부(224)에는, 공기가 흡입되는 흡입부(225)가 형성된다. 상기 흡입부(225)는 상기 도어 전면부(221)의 후측에 위치되며, 상기 도어 하면부(224)의 적어도 일부분이 관통되어 형성될 수 있다. 가습 공기청정기(10) 외부의 공기는 상기 함몰부(30)를 경유하여 상기 흡입부(225)로 흡입된다. 그리고, 흡입된 공기는 상방으로 유동할 수 있다.
상기 도어 하면부(224)에는, 상기 에어필터 어셈블리(280)가 안착되는 에어필터 안착부(226)가 포함된다. 상기 에어필터 안착부(226)는 상기 흡입부(225)의 후측에 위치되며, 상기 에어필터 어셈블리(280)의 저면이 안착될 수 있도록 편평한 면을 구성한다.
상기 도어 측면부(222)에는, 상기 에어필터 어셈블리(280)의 측면부를 지지하는 필터 가이드(225a)가 포함된다. 상기 필터 가이드(225a)는 상기 에어필터 안착부(226)의 양측에서 상방으로 연장되며, 그 하부로부터 상부를 향하여 전방으로 경사지게 연장될 수 있다. 따라서, 상기 에어필터 어셈블리(280)는 상기 필터 안착부(226)에 안착된 상태에서, 전방으로 비스듬하게 경사지게 배치될 수 있으며, 이에 따라 사용자가 상기 에어필터 어셈블리(280)를 상방으로 들어올려 상기 수용부(220)로부터 분리시키는 것을 용이하게 할 수 있다.
상기 도어 측면부(222)에는, 상기 필터 가이드(225a)로부터 좌우 방향으로 연장되며 상기 에어필터 어셈블리(280)의 전면부 일부가 지지되도록 하는 필터 지지부(225b)가 더 포함된다. 상기 필터 지지부(225b)는, 상기 에어필터 어셈블리(280)가 경사지게 배치된 상태에서 전방으로 넘어지지 않도록 지지하는 "지지 턱"으로서 기능할 수 있다.
필터 지지부(225b)는 필터 가이드(225a)의 내측면에 대해 내측으로 단차지게 형성될 수 있다.
상기 도어 하면부(224)에는, 상기 수조(260)가 놓여지는 수조 안착부(227)가 더 포함된다. 상기 수조 안착부(227)는 상기 에어필터 안착부(226)보다 낮은 위치에 배치될 수 있다.
상기 도어 후면부(223)에는, 상기 살균장치(269)가 배치되는 관통공(228)이 형성된다. 일례로, 상기 살균장치(269)는 상기 관통공(228)의 내부에 배치될 수도 있고, 상기 관통공(228)의 후측에 배치될 수도 있다. 상기 살균장치(269)에서 조사되는 광은 상기 관통공(228)을 경유하여 상기 수조(260)에 전달하여, 저수된 물을 살균할 수 있다.
상기 수조(260)의 상측에는, 물통(270)이 배치된다. 상기 물통(270)은 물을 저장하는 물통본체 및 상기 물통본체의 상측에 분리 가능하게 결합되는 물통커버가 포함된다. 사용자는 상기 물통커버를 분리하여, 상기 물통본체의 내부에 물을 보충할 수 있다.
상기 물통(270)이 상기 수조(260)에 놓여지면, 상기 물통(270)의 플로트 장치(276)는 개방되어, 상기 물통(270)에 저장된 물은 상기 수조(260)의 저수부로 흘러 들어갈 수 있다.
상기 수조(260)에는, 상기 가습필터 어셈블리(300)가 설치될 수 있다. 상기 가습필터 어셈블리(300)는 상기 물통(270)의 후측에 위치되며, 상기 가습필터 어셈블리(300)의 하부는 제 2 저수부(229)에 잠기도록 배치될 수 있다.
상기 가습필터 어셈블리(300)에는, 축 지지부(315)를 가지는 가습필터 케이스(310) 및 상기 축 지지부(315)에 지지되는 중심축(335)을 가지는 가습필터(330)가 포함된다. 상기 가습필터(330)의 중심축(335)은 상기 축 지지부(315)에 지지된 상태에서 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전될 수 있다.
상기 가습필터(330)에는, 상기 수조(260)의 제 2 저수부(229)에 저장되는 물을 퍼올리는 수집부(332)가 포함된다. 상기 수집부(332)에서 퍼올려지는 물은, 상기 가습필터(330)가 회전되는 과정에서 상방으로 이동하며 다시 하방으로 내려올 때 상기 가습필터(330)로 흘러내릴 수 있다. 상기 가습필터(330)로 흘러내린 물은 상기 가습필터(330)에 스며들 수 있다.
상기 가습 공기청정기(10)에는, 상기 가습필터(330)를 회전하기 위한 구동장치로서, 가습필터 모터(353, 도 6 참조) 및 상기 가습필터 모터(353)에 결합되어 회전하는 가습필터 구동기어(355)가 더 포함된다. 상기 가습필터 모터(353) 및 상기 가습필터 구동기어(355)는 상기 팬 하우징(410)에 설치될 수 있다.
상기 가습필터(330)에는, 상기 가습필터 구동기어(355)와 연동하는 필터기어(338)가 포함된다. 상기 필터기어(338)는 상기 가습필터(330)의 외주면에 구비되며, 상기 가습필터 구동기어(355)와 기어이 결합될 수 있다. 상기 가습필터 모터(353)가 구동하면, 상기 필터기어(338)는 상기 가습필터 구동기어(355)와 연동하여 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전할 수 있다.
도 12은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 어셈블리 및 그 주변 구성을 보여주는 분해 사시도이고, 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 팬 하우징의 후면 사시도이고, 도 14은 본 발명의 실시예에 따른 송풍팬 및 하우징 커버의 분해 사시도이다.
상기 팬 하우징(410)에는, 상기 바디부(110)의 후방을 차폐하는 하우징 플레이트(411)가 포함된다.
상기 하우징 플레이트(411)는 상기 바디부(110)의 개방된 후단부를 차폐할 수 있도록 상기 바디부(110)에 결합된다.
상기 하우징 플레이트(411)에는, 공기가 흡입되는 팬 흡입부(415)가 형성된다. 상기 팬 흡입부(415)는, 방사상 또는 원주형으로 연장되는 흡입가이드 리브가 포함될 수 있다. 예를 들어, 상기 팬 흡입부(415)는 상기 하우징 플레이트(411)의 중심부에 위치될 수 있다.
상기 바디부(110) 내의 공기는 상기 팬 흡입부(415)를 통과하여 상기 하우징 커버(430) 측으로 유동할 수 있다.
상기 하우징 플레이트(411)의 상부에는, 다수의 전장 부품이 설치되는 전장 플레이트(451)가 결합될 수 있다. 상기 전장 플레이트(451)는 상기 하우징 플레이트(411)와 일체로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 전장 플레이트(451)와 상기 하우징 플레이트(411)는 "ㄱ" 형상으로 형성될 수 있다.
상기 하우징 플레이트(411)는 후방에서 상기 하우징 커버(430)와 결합될 수 있다. 그리고 상기 하우징 플레이트(411) 및 하우징 커버(430)의 결합에 의해 송풍팬(480)에 의해 강제되는 공기의 유동 방향을 가이드할 수 있다.
상기 팬 하우징(410)에는, 후술할 팬모터(483)가 장착되는 팬 모터 장착부(413)가 더 포함된다.
상기 팬 모터 장착부(413)는, 상기 하우징 플레이트(411)의 후면으로부터 후방으로 연장된다. 일례로, 상기 팬 모터 장착부(413)는 상기 팬 흡입부(415)의 중심부에 형성할 수 있다. 그리고 상기 팬 모터 장착부(413)는 상기 팬 흡입부(415)의 중심부를 기준으로 내부가 비어있는 원통 형상을 가지도록 형성된다.
즉, 상기 팬 모터 장착부(413)는 상기 하우징 플레이트(411)의 후면에 원형으로 돌출되도록 형성될 수 있다.
상기 팬 모터 장착부(413)는 내부에 팬모터(483)가 수용되는 팬 모터 설치공간(413a)을 형성할 수 있다. 그리고 상기 팬 모터 장착부(413)의 외측으로 송풍팬(480)의 임펠러(485)가 위치할 수 있다.
상기 팬 하우징(410)에는, 상기 하우징 커버(430)의 결합을 가이드하는 구속리브(417)가 더 포함된다. 상기 구속리브(417)는 상기 하우징 커버(430)의 전면이 상기 하우징 플레이트(411)의 후면에 밀착되도록 공간 또는 홈을 형성할 수 있다.
상기 구속리브(417)는, 상기 하우징 커버(430)가 상기 팬 하우징(410)의 후면에 지정된 위치에 정확히 결합할 수 있도록 가이드한다. 일례로, 후술할 유동가이드벽(432), 토출가이드벽(434) 및 연장가이드벽(433)의 전방 단부는 상기 구속리브(417)에 삽입 또는 고정되도록 위치함으로써 내부 공간으로 공기의 유동을 가이드할 수 있다. 즉, 상기 하우징 커버(430)의 전면이 상기 하우징 플레이트(411)의 후면에 밀착됨으로써, 상기 팬 하우징(410)과 상기 하우징 커버(430) 사이에는 내부 공간을 형성할 수 있고, 상기 내부 공간으로 송풍팬(480)을 통과하는 공기의 유로를 형성할 수 있다.
상기 구속리브(417)는 상기 하우징 플레이트(411)의 후면에 돌출 형성된다. 그리고 상기 구속리브(417)는 상기 하우징 커버(430)의 전단부에 대응되도록 연장될 수 있다.
일례로, 상기 구속리브(417)는 개곡선 형상을 이룰 수 있다. 즉, 상기 구속리브(417)는 상기 하우징 플레이트(411)의 후면에서 개곡선의 띠 형상으로 라운드지게 형성될 수 있다.
한편, 상기 송풍팬(480)에는, 공기의 흡입 및 토출을 위한 임펠러(485)가 포함될 수 있다.
상기 임펠러(485)는 팬모터(483)의 회전력을 전달받아 상기 하우징 커버(430) 내부에 회전 가능도록 장착될 수 있다. 상세히, 상기 임펠러(485)의 허브(486)에는 장착구(487)가 형성될 수 있고, 상기 장착구(487)에는 팬모터(483)의 회전축이 연결되는 록킹부(481)가 장착될 수 있다. 이로써, 임펠러(485)는 록킹부(481)와 함께 회전할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 임펠러(485)의 허브(486)에 일체로 록킹부(481)가 형성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 송풍팬(480)에는 동력을 발생시키는 팬모터(483), 상기 팬모터(483)를 팬 모터 장착부(413)에 장착시키는 모터커버(482)가 더 포함될 수 있다.
상기 팬모터(483)는 팬 모터 장착부(413)의 팬 모터 설치공간(413a)에 수용되어 고정될 수 있다. 팬모터(483)의 회전축은 록킹부(481)에 연결되어 임펠러(485)에 회전력을 전달할 수 있다.
상기 모터커버(482)의 중심부에는 상기 팬모터(483)의 회전축이 통과하여 록킹부(481)에 연결되는 개구가 형성된다. 즉, 상기 모터커버(482)는 상기 팬모터(483)와 상기 록킹부(481) 사이에 위치할 수 있다.
상기 하우징 커버(430)에는, 상기 송풍팬(480)을 수용하는 공간을 형성하는 커버 플레이트(431) 및 가이드벽(432, 433, 434)이 포함된다.
상기 커버 플레이트(431)는 상기 팬 하우징(410)의 후방에 이격되어 배치된다. 그리고 상기 커버 플레이트(431)의 전면에는 상기 가이드벽(432, 433, 434)이 상기 팬 하우징(410)을 향하여 연장됨으로써, 상기 송풍팬(480)이 수용되는 공간을 형성한다.
상기 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 커버 플레이트(431)의 외둘레를 따라 전방으로 소정의 길이만큼 연장되도록 형성될 수 있다. 일례로, 상기 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 커버 플레이트(431)의 전면부 가장자리를 따라 수직하게 전방으로 연장될 수 있다.
따라서, 상기 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 팬 하우징(410)의 후면에 접촉할 수 있다. 일례로, 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 전단부는, 상기 하우징 플레이트(410)의 구속리브(417)에 접촉 또는 삽입되도록 배치될 수 있다.
결국, 상기 팬 하우징(410), 상기 커버 플레이트(431) 및 상기 가이드벽(432, 433, 434)은 송풍팬(480)에 의해 강제되는 공기의 유동을 가이드할 수 있는 스크롤(Scroll)유로를 형성할 수 있다.
따라서, 팬 하우징(410)과 하우징 커버(430)를 함께 스크롤 하우징(410)(430)으로 명명할 수 있고, 송풍팬(480)는 상기 스크롤 하우징(410)(430)의 내부에 배치될 수 있다.
팬 하우징(410), 하우징 커버(430) 및 송풍팬(480)를 포함하는 하우징 어셈블리(400)는 원심팬 송풍기(또는 시로코팬 송풍기)로 명명될 수 있다.
여기서, 상기 하우징플레이트(411)의 팬 흡입부(415)를 통해 상기 송풍팬(480)으로 유입되는 공기 유로를 흡입유로라고 이름하며, 상기 송풍팬(480)으로부터 배출되어 상기 토출부(109)로 유동하는 공기 유로를 토출 유로라고 이름한다.
그리고 상기 토출 유로는 후술할 유동가이드벽(432)의 가이드에 따라 유동하는 제 1 토출유로(430a) 및 연장가이드벽(433)의 가이드에 따라 개방단부(431a)로 유동하는 제 2 토출유로(430b)로 구분할 수 있다.
상기 커버 플레이트(431) 및 상기 가이드벽(432, 433, 434)은, 상기 토출 유로를 따라 유동하는 공기가 상기 토출부(109)로 향하도록 상단부를 개방하여 형성할 수 있다.
즉, 상기 커버 플레이트(431)의 상단부에는 상기 토출부(109)와 연통되도록 개방단부(431a)가 형성될 수 있다. 그리고 상기 개방단부(431a)는 상기 가이드벽(432, 433, 434)이 형성되지 않는 부분으로서 개구를 형성하는 일 단부로 이해할 수 있다. 상기 개방단부(431a)는 상측에 상기 토출부(109)가 커버되도록 위치할 수 있다.
따라서, 상기 송풍팬(480)으로부터 반경방향으로 토출된 공기는 상기 하우징 커버(430)의 상부, 즉, 개방단부(431a)로 유동할 수 있다. 그리고 상기 하우징 커버(430)의 상부로 유동한 공기는 상기 토출부(109)를 통하여 외부로 토출된다.
여기서, 상기 개방단부(431a), 연장가이드벽(433)의 상단부, 토출가이드벽(434) 및 하우징 플레이트(411)의 상단부가 형성하는 개구를 토출구라 정의한다.
즉, 상기 토출구는 제 2 토출유로(430b)의 하류에 위치하여 상기 토출부(109)로 공기가 토출되는 개구로 이해할 수 있다.
또한, 상기 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 구속리브(471)에 대응되는 형상으로 연장될 수 있다. 일례로, 그리고 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 커버 플레이트(431)의 일측 상단부에서 타측 상단부까지 라운드지게 연장될 수 있다. 즉, 상기 가이드벽(432, 433, 434)은 상기 구속리브(471)와 대응되도록 전체적으로 개곡선 형상을 가질 수 있다.
상세히, 상기 가이드벽(432, 433, 434)에는, 유동가이드벽(432), 연장가이드벽(433) 및 토출가이드벽(434)이 포함될 수 있다.
상기 연장가이드벽(433)은 상기 커버 플레이트(431)의 일측 상단에서부터 제 1 지점까지 하방으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 연장가이드벽(433)은 상기 커버 플레이트(431)의 측단부를 따라 하방으로 일 직선을 이루도록 연장될 수 있다.
여기서, 상기 제 1 지점은, 상기 커버 플레이트(431)의 측단부에 위치하며, 후술할 기준점(O)을 중점으로 하여 수직 기준선(D)으로부터 공기 유동 방향(F)을 따라 미리 설정된 제 1 각도(θ, 도 16 참조)만큼 회전한 가상의 연장선 상에 위치하는 지점으로 정의할 수 있다. 일례로, 상기 제 1 각도(θ)는 270°로 설정할 수 있다.
연장가이드벽(433)은 유동가이드벽(432)의 일 단부, 즉 상기 제 1 지점에서 상측으로 연장형성될 수 있다.
연장가이드벽(433)은 한 쌍의 측면패널(103, 도 3 참조) 중 일 측면패널에 가깝게 위치할 수 있다. 일례로, 연장가이드벽(433)은 좌측면패널에 인접하게 위치할 수 있다.
유동 가이드벽(432)은 상기 송풍팬(480)의 외둘레 일부를 둘러싸도록 라운드지게 형성될 수 있다.
좀 더 상세히, 상기 유동가이드벽(432)은 상기 제 1 지점에서부터 제 2 지점(컷오프부, 435)까지 라운드지게 연장될 수 있다. 상기 제 2 지점은 상기 제 1 지점보다 상방에 위치할 수 있다. 그리고 상기 제 2 지점은 컷오프부(435)가 형성된 지점으로 이해할 수 있다.
여기서, 상기 제 2 지점은, 기준점(O)을 줌점으로 하여 수직 기준선(D)으로부터 공기 유동 방향(F)를 따라 미리 설정된 제 2 각도만큼 회전한 가상의 연장선 상에 위치하는 지점으로 정의할 수 있다. 일례로, 상기 제 2 각도는 0°에서 20°이내의 각도로 설정할 수 있다.
즉, 상기 유동가이드벽(432)은 상기 연장가이드벽(433)의 하단부로부터 상기 컷오프부(435)까지 상기 기준점(O)을 중점으로 원호(arc)를 그리는 방향으로 연속적으로 연장될 수 있다.
토출가이드벽(434)은 유동가이드벽(432)의 타 단부에 형성된 컷오프부(435), 즉 상기 제 2 지점에서 상측으로 갈수록 상기 연장 가이드벽(433)과 멀어지는 방향으로 경사지게 연장될 수 있다.
토출가이드벽(434)은 한 쌍의 측면패널(103, 도 3 참조) 중 타 측면패널에 가깝게 위치할 수 있다. 일례로, 토출가이드벽(434)은 우측면패널에 인접하게 위치할 수 있다.
상기 토출가이드벽(434)은 상기 제 2 지점(435)부터 상기 커버플레이트(431)의 타측 상단까지 연장될 수 있다. 이때, 상기 토출가이드벽(434)은 상측 대각선 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 토출가이드벽(434)은 상기 유동가이드벽(432)의 상단부로부터 후술할 연장플레이트(436)까지 연속적으로 연장될 수 있다.
보다 상세히, 상기 토출가이드벽(434)은 상기 컷오프부(435)로부터 상기 연장플레이트(436)의 일측 단부까지 연장될 수 있다. 상기 유동가이드벽(432)의 후단부(432a, 도 16 참고)는 상기 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)와 연속적으로 연결되며, 상기 유동가이드벽(432)의 전단부(432b, 도 16 참고)는 상기 토출가이드벽(434)의 전단부(434b)와 연속적으로 연결될 수 있다.
상기 토출가이드벽(434)은 내주면이 경사지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)는 상기 토출가이드벽(434)의 전단부(434b)보다 내측에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)로부터 상기 토출가이드벽(434)의 전단부(434b)까지 연장되어 형성되는 토출가이드벽(434)의 내주면은 경사면으로 형성될 수 있다.
다만, 상기 토출가이드벽(434)의 경사면은 연장플레이트(436)와 연결되는 지점에서 가이드 플레이트(431)에 수직을 이루도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)는 상기 토출가이드벽(434)의 연장 방향을 따라 상기 토출가이드벽(434)의 전단부(434b)보다 더 큰 원호를 그리도록 상대적으로 길게 연장될 수 있다. (도 15 참고)
토출 가이드벽(434)와 연장플레이트(436)의 연결부, 즉 토출 가이드벽(434)의 상단부와 상기 타 측면패널(우측면패널)(103) 사이의 수평거리는, 상기 연장 가이드벽(433)의 상단부와 상기 일 측면패널(좌측면패널)(103) 사이의 수평거리보다 멀 수 있다. 이는 토출 가이드벽(434)의 상단부에서 연장플레이트(436)가 타 측면패널(우측면패널)(103)을 향해 연장되기 때문이다.
또한, 상기 토출 가이드벽(433)의 상단부는 상하 방향으로 상기 유동 가이드벽(432)과 오버랩될 수 있다.
상기 가이드벽(432, 433, 434)에는 컷오프(cut-off)부(435)가 형성될 수 있다. 상기 컷오프부(435)는 상기 유동가이벽(432)과 상기 토출가이드벽(434)이 라운드지게 연결되도록 형성할 수 있다.
상기 컷오프부(435)는 상기 유동가이드벽(432)과 토출가이드벽(434)이 맞닿는 부분으로 상술한 제 2 지점을 포함하는 부분으로 이해할 수 있다.
또한, 상기 컷오프부(435)는 제 1 토출유로(430a)와 제 2 토출유로(430b)를 구분하는 기준으로 이해할 수 있다. 여기서, 유로의 구분은 물리적 구분이 아니라 설명의 편의를 위한 임의적 구분이다. 따라서, 상기 제 2 토출유로(430b)로 유입되는 공기 중 일부는 상기 컷오프부(435)에 충돌하면서 상기 제 1 토출유로(430a)로 재유입될 수 있다. 그리고 이러한 충돌 및 재유입 과정에서 소음이 발생할 수 있다. 이와 관련한 상기 컷오프부(435)에 대한 상세한 설명은 도 15를 참조하여 후술한다.
한편, 상기 가이드벽(432, 433, 434)은, 상기 하우징 커버(430) 내부에 형성된 공기 유로, 즉, 토출 유로(430a, 430b)의 폭(W)이 상기 컷오프부(435)로부터 공기 유동 방향(F)을 따라 점차 확대되도록 형성할 수 있다.
상기 토출 유로(430a, 430b)의 폭(W)은, 상기 임펠러(485)의 회전축(S)으로부터 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 내주면까지 상기 임펠러(485)의 반경방향으로의 거리로 정의할 수 있다.
즉, 상기 토출 유로의 폭(W)은 상기 컷오프부(435)로부터 상기 공기의 유동 방향(F)을 따라 상기 개방단부(431a)로 갈수록 증가할 수 있다. 일례로, 상기 컷오프부(435)와 상기 임펠러(485)의 외주면 사이의 기준점(O)을 중점으로 하는 반경 방향으로의 거리(W1)는 공기 유동 방향(F)을 따라 존재하는 다른 어느 하나의 반경 방향으로의 거리(W2)보다 작다.
이에 따라, 상기 토출 유로의 공기 유동 단면적도 상기 컷오프부(435)로부 공기의 유동 방향(F)을 따라 점차 확대될 수 있다. 따라서, 상기 송풍팬(480)을 통과한 공기의 유동저항은 줄어들고 상기 상부 팬(130)으로부터 발생되는 소음을 저감시킬 수 있다.
한편, 상기 하우징 커버(430)에는, 상기 후면패널(107)에 결합되는 결합 브라켓(438)이 더 포함된다. 상기 결합 브라켓(438)은, 상기 하우징 커버(430)의 양측 및 상부에 구비될 수 있다. 즉, 상기 결합 브라켓(438)은, 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 외측면에 구비될 수 있다.
상기 결합 브라켓(438)에는, 체결부재가 결합되는 체결부(438a, 도 25 참조)가 포함될 수 있다. 상기 체결부재는 상기 체결부(438a)를 관통하여 상기 후면패널(107)에 결합될 수 있다.
한편, 상기 하우징 커버(430)에는, 다수의 센서(500, 550, 560)가 장착되는 센서 브라켓(440)이 더 포함된다. 상기 센서 브라켓(440)은, 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 외측면에 결합될 수 있다.
즉, 상기 센서 브라켓(440)은, 상기 하우징 커버(430)에서 공기의 유동 즉, 공기의 흡입 또는 토출이 이루어지지 않는 공간에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 센서 브라켓(440)은 컷오프부(435)의 외측 방향에 개구가 형성되도록 상기 연장플레이트(436)의 하면과 상기 유동가이드벽(432)의 외면에 연결될 수 있다.
즉, 상기 센서 브라켓(440)과 상기 가이드벽(432, 433, 434) 사이에는 관통홀(446)가 형성될 수 있다.
상기 관통홀(446)에는 상기 센서 브라켓(440)에 장착되는 다수의 센서(500, 550, 560)와 연결되는 와이어(wire)가 위치할 수 있다. 즉, 관통홀(446)은 와이어 연결구로 명명될 수 있다.
상기 센서 브라켓(440)에는, 다수의 센서(500, 550, 560)가 설치되는 브라켓 본체(441)와, 상기 브라켓 본체(441)를 지지하는 브라켓 지지부(443,445)가 포함된다.
상기 브라켓 지지부(443,445)는, 상기 브라켓 본체(441)를 상기 하우징 커버(430)에 지지하도록 결합될 수 있다. 일례로, 상기 브라켓 지지부(443, 445)에는 상기 브라켓 본체(441)의 상부를 상기 가이드벽(432, 433, 434) 외면에 연결하는 제 1 지지부(443)와, 상기 브라켓 본체(441)의 하부를 상기 가이드벽(432, 433, 434) 외면에 연결하는 제 2 지지부(445)가 포함된다.
한편, 상기 하우징 커버(430)의 기준점(O)은 상기 송풍팬(480)의 중심점과 동일하다. 따라서, 상기 기준점(O)은 상기 송풍팬(480)의 회전축(S) 상에 위치할 수 있다. 여기서, 상기 회전축(S)은 상기 기준점(O)으로부터 전방으로 그어지는 가상의 수평선으로 이해할 수 있다.
또한, 상기 회전축(S)과 직각을 이루는 가상의 수선을 수직 기준선(D)이라 정의한다. 이때, 상기 기준점(O)은 상기 회전축(S)과 수직 기준선(D)이 만나는 점, 즉, 수선의 발로 이해할 수 있다. 따라서, 상기 수직 기준선(D)과 상기 기준점(O)으로부터 상방으로 그어지는 가상의 수평선으로 이해할 수 있다.
결국, 상기 하우징 어셈블리(400)를 통과하는 공기의 유동은, 상기 회전축(S) 방향으로 유입되어 상기 수직 기준선(D) 방향으로 토출될 수 있다.
상기 하우징 어셈블리(400)를 통과하는 공기의 유동에 대해 상세히 설명하면, 상기 회전축(S) 방향에서 상기 송풍팬(480)으로 유입된 공기는 상기 팬 하우징(410) 및 하우징 커버(430)의 가이드에 의해 형성되는 스크롤(Scroll) 유로를 따라 개방단부(431a)로 유동하게 된다.
상술한 바와 같이, 상기 송풍팬(480)으로부터 배출되어 상기 토출부(109)로 향하는 공기 유로를 토출 유로는, 유동가이드벽(432)의 가이드에 따라 유동하는 제 1 토출유로(430a) 및 연장가이드벽(433)의 가이드에 따라 개방단부(431a)로 유동하는 제 2 토출유로(430b)를 포함할 수 있다.
따라서, 상기 송풍팬(480)으로 유입된 공기는 반경 방향으로 토출되고, 상기 반경 방향으로 토출된 공기는 제 1 토출유로(430a)를 따라 곡선 유동하며 제 2 토출유로(430b)로 유입되고, 상기 제 2 토출유로(430b)로 유입된 공기는 상기 수직 기준선(D) 방향을 따라 상방으로 유동하여 상기 개방단부(431a)의 상측에 위치한 토출부(109)를 통과함으로써 외부로 토출될 수 있다.
도 15는 도 14의 A를 확대하여 보여주는 도면이다.
도 15를 참조하면, 상기 컷오프부(435)는, 상기 유동가이드벽(432)의 후단부(432a)와 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)가 연결되는 후단접점(435a)으로부터 상기 유동가이드벽의 전단부(432b)와 토출가이드벽의 전단부(434b)가 연결되는 전단접점(435b)까지 연장되도록 형성할 수 있다.
상기 토출가이드벽(434)의 후단부(434a)는 상기 토출가이드벽(434)의 전단부(434b)보다 내측에 위치하므로, 상기 후단접점(435a)은 상기 전단접점(435b)보다 내측으로 위치할 수 있다.
이때, 상기 후단접점(435a)을 지나는 접선(DM)과 전단접점(435b)을 지나는 접선(DP)는 상기 수직 기준선(D)과 평행할 수 있다.
상기 컷오프부(435)의 후단접점(435a)으로부터 전단접점(435b)으로 연장되는 상기 컷오프부(435)의 내주면은 곡면을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 컷오프부(435)의 내주면은 상하 방향 또는 전후 방향으로 곡면을 형성하여 상기 컷오프부(435)의 충돌하는 공기의 유동 저항을 저감시킬 수 있다.
상기 컷오프부(435)의 내주면은 볼록부 및 오목부(점선)를 형성할 수 있다. 즉, 상기 컷오프부(435)의 내주면은 송풍팬(480)의 회전축(S) 방향으로 볼록부와 오목부(점선)에 의해 입체적으로 형성될 수 있다.
상세히, 상기 컷오프부(435)의 내주면은, 후단접점(435a)으로부터 컷오프 중심점(O`)까지 내측으로 돌출되도록 형성되는 볼록부 및 컷오프 중심점(O`)로부터 전단접점(435b)까지 외측으로 함몰되도록 형성되는 오목부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 컷오프 중심점(O`)는 상기 후단접점(435a)과 상기 전단접점(435b) 사이의 중점으로 정의할 수 있다. 따라서, 상기 컷오프 중심점(O`)은 변곡점(O`)으로 이해할 수 있다.
상술한 컷오프부(435)의 내주면을 달리 표현하면, 상기 컷오프부(435)는 상기 송풍팬(480)의 회전축 방향(S)으로 곡선의 아크(arc) 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 제 2 토출유로(430b)로 유입되는 공기 중 일부는 상기 컷오프부(435)에 충돌하면서 상기 제 1 토출유로(430a)로 재유입될 수 있다. 그리고 이러한 충돌 및 재유입 과정에서 소음이 발생할 수 있다.
상세히, 상기 컷 오프부(435)는 하우징 커버(430) 내부 공기 유동의 토출과 재흡입의 경계면을 의미하며, 상기 컷오프부(435)에서 충돌되는 공기의 유동 분포는 실제로 송풍팬(480)의 회전축 방향(S)을 따라 선형적으로 증가하지 않는다. 따라서, 상기 컷오프부(435)에서는 공기 유동의 충돌로 인한 압력 차 또는 압력 집중으로 인하여 내부 유동 소음(Blade Pass Frequency, BPF)을 발생시킬 수 있다.
본 발명의 실시예에 의하면, 상기 컷오프부(435)를 충돌하는 공기 유동의 충돌을 완화할 수 있는 컷오프부(435)의 내주면을 형성함으로써, 상기 내부 유동 소음(BPF)을 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
한편, 상기 토출가이드벽(434)은, 상기 컷오프부(435)로부터 상기 공기의 토출 방향을 따라 연장되면서, 동시에 상기 커버 플레이트(431)와 이루는 경사 각이 상기 공기의 토출 방향을 따라 변화되도록 연장될 수 있다.
상세히, 상기 토출가이드벽(434)은, 상기 후단접점(435a), 변곡점(O`) 및 전단접점(435b)을 연결하는 컷오프부(435)로부터 상기 공기 토출 방향을 따라 상기 커버 플레이트(431)와 이루는 경사 각이 수직에 가까워지도록 연장될 수 있다. 결국, 상기 토출가이드벽(434)은 입체적 형상을 형성할 수 있다.
여기서, 상기 경사 각의 변화는, 상기 커버 플레이트(431)와 상기 토출가이드벽(434)이 이루는 경사 각이 예각이면 점진적으로 증가하여 수직을 이루도록 변화하고, 둔각이면 점진적으로 감소하여 수직을 이루도록 변화할 수 있다. 따라서, 상기 토출가이드벽(434)의 끝 단부는 상기 커버 플레이트(431)와 수직을 이룰 수 있다.
이에 의하면, 상기 토출가이드벽(434)을 따라 상기 개방단부(431a)를 향해 유동하는 공기는 토출가이드벽(434)의 내주면, 즉, 경사면을 따라 유동하게 되므로 유동 저항이 상대적으로 적고, 유동방향으로 따라 유동 단면적도 증가되는 장점이 있다. 결국, 내부 유동 소음을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버의 일부 구성을 보여주는 도면이다. 상세히, 도 16는 연장플레이트(436)를 보다 용이하게 설명하기 위하여 상술한 센서브라켓(440)을 생략한 도면이다.
도 16를 참조하면, 상기 연장가이드벽(433)은 커팅부(433a)를 포함할 수 있다.
상기 커팅부(433a)는 상기 연장가이드벽(433)의 상측 전단부가 상방을 향하여 높이가 낮아지도록 형성할 수 있다. 그리고 상기 커팅부(433a)의 폭은 상방을 향하여 커지도록 형성할 수 있다.
상기 커팅부(433a)는 팬 하우징(410)의 상단부와 결합을 이루도록 홀을 형성할 수 있다. 상기 홀은 상기 하우징 플레이트(411)와 끼움 결합이 이루어지도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 하우징 커버(430)에는 상기 토출가이드벽(434)에 연결되는 연장플레이트(436)가 더 포함된다.
즉, 연장 플레이트(436)는 개방부(109)(109A)(도 27 참조) 및 토출 그릴(170)의 하측에 위치할 수 있다.
상기 연장 플레이트(436)는 토출 가이드벽(434)의 상단부에서 수평하게 연장될 수 있다.
상기 연장플레이트(436)는 상기 토출가이드벽(434)으로부터 절곡되어 상기 하우징 커버(430)의 상단부를 따라 연장될 수 있다. 일례로, 상기 연장플레이트(436)는 상기 토출가이드벽(434)의 상단부로부터 절곡되어 상기 커버 플레이트(431)의 측단부로 연장될 수 있다. 즉, 상기 연장플레이트(436) 및 토출가이드벽(434)은 상기 하우징 커버(430)의 내측으로 함몰되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 연장플레이트(436)는 후술할 토출그릴(170, 도 27 참조)이 안착되도록 단차를 형성하기 위한 단차리브(436a)를 포함할 수 있다. 상기 단차리브(436a)를 통하여 후술할 그릴설치홈(107f, 도 27 참조)과 함께 토출그릴(170)을 지지할 수 있다.
또 다른 측면에서 상기 연장플레이트(436)는, 상기 커버 플레이트(431)의 상측 단부로부터 소정의 길이(L)만큼 상기 개방단부(431a)를 따라 연장되도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 소정의 길이(L)는 약 75mm로 설정될 수 있다.
그리고 상기 연장플레이트(436)는 상기 커버 플레이트(431)와 수직하게 위치할 수 있다. 즉, 상기 커버 플레이트(431)의 상측 단부로부터 상기 소정의 길이(L)만큼 전방을 향하여 연장되도록 형성할 수 있다.
즉, 상기 연장플레이트(436)는 제 2 토출유로(430b)의 하류 부분, 즉, 상기 토출구의 외부에 위치할 수 있다. 이에 의하면, 상기 연장플레이트(436)가 형성되지 않은 경우와 비교하여 상기 토출부(109)를 통해 토출되는 공기의 유동 방향을 상대적으로 상방을 향하도록 집중시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 관련하여 보다 상세한 설명을 위해, 상기 토출가이드벽(434)이 상기 컷오프부(435)로부터 상기 커버 플레이트(431)의 상측 단부로 곧장 연장(점선)되는 경우를 가정한다.
이때, 가상의 토출가이드벽(V) 및 커버 플레이트(431)는 상기 연장플레이트(436)와 토출가이드벽(434)이 절곡되어 형성되는 함몰 공간이 제 2 토출유로(430b)에 포함되도록 연장될 수 있다.
즉, 상기 토출구는 상기 커버 플레이트(341)의 일측 상단부에서 타측 상단부까지 확장되며, 유동 단면적 또한 비례하여 확대될 수 있다.
즉, 상기 가상의 토출가이드벽(V)의 연장 방향은, 상기 토출가이드벽(434)의 연장 방향보다 상기 수직 기준선(D)을 기준으로 더 큰 회전 각도를 가질 수 있다.
이에 의하면, 상기 가상의 토출가이드벽(V)의 가이드에 따라 상기 토출부(109)를 통과하는 공기는, 상기 토출가이드벽(434)의 가이드에 따라 상기 토출부(109)를 통과하는 공기보다 측 방향으로 치우진 토출 공기의 유동 흐름을 형성할 수 있다.
도 17A 및 도 17B는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 연장플레이트 유무에 따라 토출 공기의 흐름을 비교하여 보여주는 실험 그래프이다.
도 17A는 상기 가상의 토출가이드벽(V)이 구비된 가습 공기청정기의 토출부(109)로부터 토출되는 공기의 유동(압력) 분포를 보여주는 실험 그래프이며, 도 17B는 상기 토출가이드벽(434) 및 연장플레이트(436)가 구비된 가습 공기청정기의 토출부(109)로부터 토출되는 공기의 유동 분포를 보여주는 실험 그래프이다.
도 17A 및 도 17B를 참조하면, 침대에 누운 사람(Man)과 침대 근처에 배치된 가습 공기청정기로부터 토출되는 공기의 유동(압력)분포를 확인할 수 있다. 이때, 상기 가습 공기청정기의 토출부(109)의 높이는 상기 사람(Man)의 호흡기가 위치한 머리(head)부분 높이와 동일한 위치로 설정된다.
도 17A를 참조하면, 가상의 토출가이드벽(V)이 구비된 가습 공기청정기의 토출부(109)를 통해 토출되는 공기는, 사람(Man)이 위치한 일 측 방향으로 상대적으로 치우쳐 토출되며, 이에 따라 토출 공기가 사람(Man)의 머리부분(head)에 직접적으로 닿는 기류가 형성됨을 확인할 수 있다.
도 17B를 참조하면, 상기 토출가이드벽(434) 및 연장플레이트(436)가 구비된 가습 공기청정기의 토출부(109)를 통해 토출되는 공기는, 머리부분(head)에 직접적으로 닿지 않고 상대적으로 상방으로 집중된 토출기류가 형성되는 것을 확인할 수 있다. 도 17B의 실험에서 상기 연장플레이트(436)의 소정의 길이(L)는 75mm로 설정된다.
즉, 연장플레이트(436)에 의해 상기 토출부(109)를 통과한 공기는 상대적으로 상방으로 집중된 기류를 형성할 수 있다.
본 실시예에 따른 가습 공기청정기(10)는 책장, 탁자와 같은 가구로서의 쓰임을 함께 제공하는 가구형 가습 공기청정기이므로, 일반적으로 실내 공간에 배치되는 가구와 유사한 배치 실시례를 상정할 수 있다.
예를 들면, 사용자의 수면시 보다 쾌적한 수면환경을 조성하기 위해 사용자는 가습 공기청정기를 침대 근처에 배치할 수 있다. 이 경우, 책장, 탁자 등과 같은 기능이 제공되도록 형성되는 가구형 가습 공기청정기의 공기 토출부의 위치는 일반적으로 침대에 누운 성인의 호흡기와 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다.
이에 의하면, 상기 침대 근처에 배치되는 가습 공기청정기로부터 토출되는 공기가 사용자에게 직접적으로 닿을 수 있다. 따라서, 사용자는 불쾌감을 느낄 수 있으며, 위생적으로 위험할 수 있다.
반면, 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기는, 상기 연장플레이트(436)에 따른 공기의 토출 방향을 상방으로 집중되도록 가이드함으로써 상술한 사용환경에서 사용자에게 직접적으로 토출 공기가 닿지 않도록 방지할 수 있는 장점이 있다. 결국, 사용자 편의성이 증대되고, 제품의 배치 자유도가 높아져 제품의 활용성이 향상되는 효과가 있다.
도 18은 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 사시도이다.
상기 임펠러(485)은 전체적으로 원통형의 형상을 가질 수 있다. 상세히, 상기 임펠러(485)에는, 다수 개의 블레이드(488)와, 다수 개의 블레이드(488)가 결합되는 메인 플레이트(490)와, 상기 메인 플레이트(490)의 중앙부에 구비되며 전방으로 돌출하는 허브(486)가 포함될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 허브(486)에는 상기 팬모터(483)의 회전축이 연결되는 회전축 연결부(481, 도 14 참조)가 구비될 수 있다. 상기 다수 개의 블레이드(488)는 상기 메인 플레이트(490)의 원주 방향으로 이격하여 배치될 수 있다.
상기 임펠러(485)에는, 상기 다수 개의 블레이드(488)의 전방부에 구비되는 고정부(492)가 더 포함된다. 상기 고정부(492)는, 상기 다수 개의 블레이드(488)를 고정시키는 기능을 수행한다. 상기 다수 개의 블레이드(488)의 후단부는 상기 메인 플레이트(490)에 결합되며, 그 전단부는 상기 고정부(492)에 결합될 수 있다.
상기 임펠러(485)의 허브(486)의 전방에는 팬 모터(483)가 배치된다. 그리고, 상기 팬 모터(483)는 상기 팬 하우징(410)의 팬 모터 장착부(413)에 장착될 수 있다.
상기 팬 모터(483)의 후방에는 모터 커버(482) 및 록킹부(481)가 배치될 수 있다. 모터 커버(482)는 팬 모터(483)를 팬 하우징(410)의 팬 모터 장착부(413)에 장착시켜 고정시킬 수 있다. 상기 록킹부(481)는 상기 팬 모터(483)의 회전축에 결합되며, 상기 허브(482)에 배치되어 상기 팬 모터(483)의 회전 동력이 상기 임펠러(485)에 전달되도록 한다.
도 19는 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 블레이드의 형상이 도시된 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드(488)는 대략 일 방향으로 만곡된 에어포일 형상을 가질 수 있다. 좀 더 상세히, 블레이드(488)의 시위(C)(Chord)의 적어도 일부는 블레이드(488)의 외부에 위치하며, 압력면(601)을 마주보게 형성될 수 있다. 이 경우, 블레이드의 시위(C)는 리딩 엣지(603)(leading edge)와 트레일링 엣지(604)(trailing edge)를 연결하는 가상의 직선을 의미한다.
또한, 블레이드(488)의 압력면(603)은 오목하게 형성될 수 있으며, 부압면(604)은 볼록하게 형성될 수 있다. 임펠러(485)는 블레이드(488)의 압력면(603)이 공기압을 받는 방향으로 회전할 수 있다. 팬 흡입부(415, 도 6 참조)를 통해 임펠러(485)로 흡입된 공기는 리딩 엣지(603)에 부딪혀 압력면(601) 및 부압면(602)의 표면을 따라 흐르며 트레일링 엣지(604)에서 유동 분리될 수 있다.
블레이드(488)는 소정의 앞전 반경(R)을 가지도록 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 블레이드(488)의 형상을 상세히 설명하기 위해, 작도의 기준이 되는 가상의 점, 선 등을 먼저 정의한다.
평균 캠버 라인(656)(mean camber line)은 압력면(601)과 부압면(602)에 내접하는 가상의 원들의 중심을 연결한 가상선을 의미할 수 있다. 캠버(camber)는 평균 캠버 라인(656)과 시위(C) 사이의 거리를 의미하며, 상기 캠버의 최대값은 최대 캠버(M)라 명명될 수 있다. 또한, 시위(C)와 나란한 방향에 대하여, 평균 캠버 라인(656)에서 최대 캠버(M)를 갖는 지점(655)과 리딩 엣지(603) 사이의 거리는 최대캠버 위치(ML)라 명명될 수 있다.
평균 캠버 라인(656)에서 최대캠버 위치(ML)에 대응되는 지점(655)을 중심으로 하며 압력면(601)과 부압면(602)에 내접하는 가상원(654)을 작도할 수 있다. 이 경우, 상기 가상원(654)과 부압면(602)의 접점을 최대캠버 지점(658)이라 명명할 수 있다. 즉, 최대캠버 지점(658)은 부압면(602) 중 최대 캠버위치(ML)와 대응되는 지점을 의미할 수 있다.
부압면(602)은 최대캠버 지점(658)과 리딩엣지(603) 사이에 위치하는 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)을 포함할 수 있다. 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)은 평평하게 형성되므로, 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)에 대해서는 앞서 설명한 정의에 따른 캠버라인을 결정하기 곤란할 수 있다. 따라서, 평균 캠버 라인(656)에서 최대캠버 위치(ML)에 대응되는 지점(655)과 리딩엣지(603)를 연결하는 가상선(657)을 작도할 수 있다. 상기 가상선(657)은 압력면(601)과 일정한 거리를 유지할 수 있으며, 가상선(657)과 압력면(601) 사이의 거리(d)는 상기 가상원(654)의 반경(d)과 동일할 수 있다.
상기 가상선(657)은 부압면(602)에 제1리니어면(606) 및 제2리니어면(607)이 포함되지 않고 대신 리딩 엣지(603)와 최대캠버 지점(658)을 유선형으로 연결하는 곡면이 포함된다고 가정하였을 경우의 블레이드의 평균 캠버 라인을 의미할 수 있다. 즉, 상기 가상선(657)은 가상 평균 캠버라인으로 명명될 수 있다.
부압면(602)에는 기준점(605A)가 위치할 수 있다. 좀 더 상세히, 기준점(605A)은 부압면을 따라 최대캠버 지점(658)과 리딩 엣지(603)의 사이에 위치할 수 있다. 기준점(605A)은 부압면(602) 상에서 압력면(601)까지의 거리가 최대인 지점을 의미할 수 있다. 즉, 부압면(602)에서 압력면(601)까지의 거리(t)는 기준점에서 최대가 될 수 있다. 이 때, 상기 거리는 부압면(602)의 일 지점에서 압력면(601)까지의 최소거리(t)일 수 있으며, 블레이드(488)의 두께를 의미할 수 있다.
압력면(601)과 부압면(602) 사이의 거리(t)는, 리딩 엣지(603)에서 기준점(605A)으로 갈수록 멀어지고, 기준점(605A)에서 트레일링 엣지(604)로 갈수록 가까워질 수 있다.
리딩 엣지(603)에서 가상선(657)에 접하는 제1가상직선(651)이 작도될 수 있다. 좀 더 상세히, 가상선(657) 상의 일 지점에서의 접선 중, 상기 일 지점이 리딩 엣지(603)와 한없이 가까워지는 경우의 접선이 제1가상직선(651)이 될 수 있다. 또한, 리딩 엣지(603)와 기준점(605A)를 연결하는 제2가상직선(652)를 작도할 수 있다.
제1가상직선(651)과 제2가상직선(652)가 이루는 각도는 설정각도(TH)로 명명될 수 있으며, 설정각도(TH)는 예각일 수 있다. 좀 더 상세히, 상기 설정각도(TH)는 7.5도 내지 23도일 수 있다.
제1가상직선(651)과 나란한 방향에 대하여, 리딩 엣지(603)와 기준점(605A) 사이의 거리(DL)는 설정거리(DL)로 명명될 수 있으며, 설정거리(DL)는 블레이드(488)의 최대캠버 위치(ML)보다 짧을 수 있다. 또한, 상기 설정 거리(DL)는 블레이드(488)의 시위 길이(CL)의 0.21배 내지 0.27배일 수 있다.
설정각도(TH) 및 설정거리(DL)에 의해 기준점(605A)의 정확한 위치가 결정될 수 있다.
이하, 블레이드(488)의 부압면(602)에 대해 보다 자세히 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 부압면(602)은 제1리니어면(606)과, 제2리니어면(607)을 포함할 수 있다.
제1리니어면(606)은 기준점(605A)과 리딩 엣지(602) 사이에 위치할 수 있고, 제2리니어면(607)은 기준점(605A)과 최대캠버 지점(658)의 사이에 위치할 수 있다.
제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)은 각각 평평하게 형성될 수 있으며, 서로 비스듬하게 형성될 수 있다. 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607) 사이의 각도는 둔각일 수 있다.
제1리니어면(606)과 압력면(601) 사이의 거리는 리딩엣지(603)에서 기준점(605A)에 가까워질 수록 멀어질 수 있고, 제2리니어면(607)과 압력면(601) 사이의 거리는 기준점(605A)에서 최대캠버 지점(658)에 가까워질수록 가까워질 수 있다.
부압면(602)는 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)을 연결하는 연결곡면(605)을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 기준점(605A)은 상기 연결곡면(605)의 변곡점에 해당할 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며 부압면(602)에 연결곡면(605)가 포함되지 않고 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)이 직접 연결되는 것도 가능하다. 이 경우, 기준점(605A)은 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)의 연결지점을 의미할 수 있다.
부압면(602)은 유동 곡면(608)을 더 포함할 수 있다. 유동 곡면(608)은 제2리니어면(607)과 트레일링 엣지(604)를 연결할 수 있으며, 적어도 일부가 최대캠버 지점(658)과 트레일링 엣지(604)의 사이에 위치할 수 있다.
제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)에 의해 형성된 형상을 Droop 형상 또는 Dolphin head 형상이라 명명할 수 있다.
도 20A는 종래 임펠러의 블레이드의 형상이 비교예로써 도시된 도면이고, 도 20B는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 형상이 도시된 도면이고, 도 21 종래 임펠러와 본 발명의 실시예에 따른 임펠러의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)와 종래 블레이드(488`)는 동일한 시위길이(CL) 및 최대캠버(M)를 가질 수 있으며, 최대캠버 위치(ML) 또한 동일할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 압력면(601)은 종래 블레이드(488`)의 압력면(601`)과 동일 또는 유사할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 유동곡면(608)은 종래 블레이드(488`)의 부압면(602`)에서 해당되는 부분과 동일할 수 있다.
다만, 종래 블레이드(488`)의 부압면(602`)은 전체가 유선형의 곡면으로 형성되는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 부압면(602)은 제1리니어면(606)과 제2리니어면(607)을 포함하는 점에서 그 형상이 달라질 수 있다.
이러한 종래 블레이드(488`) 형상을 갖는 임펠러와, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)를 갖는 임펠러(485)를 각각 운전하여 소음을 비교 실험하였다. 실험 대상인 임펠러는 37개의 블레이드를 포함하며, 직경이 270mm, 높이 88mm로 설정되었다. 또한, 각 블레이드는 입구각 68.2도, 출구각 162도로 설정되었다.
도 21을 참조하면, 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러(a)에 비해 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)를 갖는 임펠러(b)의 소음이 더 작음을 확인할 수 있다. 좀 더 상세히, 풍량 3.2CMM일 경우 소음은 1.3dB이 저감되었고 풍량 5.3CMM일 경우 소음은 1.1dB이 저감되었다.
본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)를 갖는 임펠러(b)는 어떠한 풍량에서도 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러(a)보다 소음이 저감됨을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)는 특정 풍량조건에서만 소음저감의 효과를 가지는데 그치지 않고 모든 풍량에 대해서 소음이 저감되는 효과를 갖는다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 설정각도(TH)에 따른 풍량별 소음이 도시된 그래프이다.
설정각도(TH)에 따른 풍량별 소음을 실험한 블레이드의 설정거리(DL, 도 19 참조)는 시위길이(CL, 도 19 참조)의 0.21배로 설정되었다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 설정각도(TH)가 7.5도인 경우와, 13도인 경우와, 23도인 경우 모두 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러보다 소음이 저감되었음을 확인할 수 있다.
설정각도(TH)가 7.5도 보다 작거나 23도보다 큰 경우, 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러에 비해 소음 저감 효과가 미미하였으며, 설정각도(TH)가 13도일 때 소음 저감 효과가 최대임을 확인하였다.
좀 더 상세히, 풍량 5.3CMM를 기준으로 설정각도(TH)가 13도인 경우에는 38.1dB의 소음이 측정되었고, 설정각도(TH)가 7.5도인 경우에는 38.84dB의 소음이 측정되었고, 설정각도(TH)가 23도인 경우에는 38.63dB의 소음이 측정되었다.
따라서, 블레이드(488)의 설정각도(TH)는 7.5도 내지 23도일 수 있으며, 13도임이 바람직하다.
도 23는 본 발명의 실시예에 따른 블레이드의 설정길이(DL)에 따른 풍량별 소음이 도시된 그래프이다.
설정거리(DL)에 따른 풍량별 소음을 실험한 블레이드의 설정각도(TH, 도 19 참조)는 13도로 설정되었다.
도 23을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드(488)의 설정거리(DL)가 시위길이(CL)의 0.21배인 경우와, 시위길이(CL)의 0.27배인 경우 모두 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러보다 소음이 저감되었음을 확인할 수 있다.
설정거리(DL)가 시위길이(CL)의 0.21배보다 가깝거나 0.27배보다 먼 경우, 종래의 블레이드(488`)를 갖는 임펠러에 비해 소음 저감 효과가 미미하였으며, 설정거리(DL)가 시위길이(CL)의 0.21배일 때 소음 저감효과가 최대임을 확인하였다.
좀 더 상세히, 풍량 5.3CMM를 기준으로 설정거리(DL)가 시위길이(CL)의 0.21배인 경우에는 38.1dB의 소음이 측정되었고, 설정거리(DL)가 시위길이(CL)의 0.27배인 경우에는 38.93dB의 소음이 측정되었다.
따라서, 블레이드(488)의 설정거리(DL)은 시위길이(CL)의 0.21배 내지 0.27배일 수 있으며, 시위길이(CL)의 0.21배임이 바람직하다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버의 후방 구성을 보여주는 사시도이다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 하우징 커버(430)에는, 다수의 센서장치(500, 550, 560, 도 25 참조)가 장착되는 센서 브라켓(440)이 더 포함될 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은, 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 외측면에 연결될 수 있다. 구체적으로, 상기 센서 브라켓(440)은, 상기 하우징 커버(430)에서 공기의 유동 즉, 공기의 흡입 또는 토출이 잘 이루어지지 않는 공간에 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 센서 브라켓(440)은, 상기 하우징 커버(430)에서 공기의 유동 즉, 공기의 흡입 또는 토출이 잘 이루어지지 않는 공간에 설치될 수 있다. 상기 센서 브라켓(440)은 상기 하우징 커버(430)에서 공기 토출유로로써 작용하지 않는 빈공간에 설치될 수 있다.
상세히, 상기 센서 브라켓(440)에는, 다수의 센서(500, 550, 560)가 설치되는 브라켓 본체(441)와, 상기 브라켓 본체(441)를 지지하는 브라켓 지지부(443, 445)가 포함될 수 있다.
상기 브라켓 본체(441)는, 대략 육면체 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 그리고 상기 브라켓 본체(441)는 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 측방에 위치될 수 있다. 구체적으로, 상기 브라켓 본체(441)는 상기 토출 가이드벽(434)와 상기 유동 가이드벽(432)의 사이에 해당하는 상기 컷오프부(435)의 측방에 위치될 수 있다.
상기 브라켓 본체(441)의 후면에는, 다수의 센서(500, 550, 560)가 설치되는 센서 설치공간(441a)이 마련될 수 있다. 상기 센서 설치공간(441a)은, 상기 브라켓 본체(441)의 후면으로부터 전방으로 함몰된 공간으로서 이해될 수 있다. 상기 센서 설치공간(441a)에는, 다수의 센서들을 지지하는 다수의 지지리브(441b) 및 센서장치를 체결부재로 체결하기 위한 센서 체결부(441c)가 구비될 수 있다.
상기 지지리브(441b)는, 상기 다수의 센서를 지지하며 상기 다수의 센서의 설치위치를 구획할 수 있다. 그리고 상기 센서 체결부(441c)에는 체결부재가 결합되며, 상기 다수의 센서는 상기 체결부재를 통하여 상기 센서 브라켓(440)에 결합될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 상기 다수의 센서는 상기 센서 설치공간(441a) 내에서 안정적으로 고정될 수 있다. 그리고 상기 센서 설치공간(441a)에 설치된 센서들은, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되는 후면 패널(107)에 의해 차폐될 수 있다.
상기 브라켓 지지부(443, 445)는, 상기 브라켓 본체(441)를 상기 하우징 커버(430)에 지지하도록 할 수 있다. 일례로, 상기 브라켓 지지부(443, 445)에는 상기 브라켓 본체(441)의 상부를 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 외면에 연결하는 제 1 지지부(443)와, 상기 브라켓 본체(441)의 하부를 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 외면에 연결하는 제 2 지지부(445)가 포함된다. 일례로, 상기 제 1 지지부(443)는 상기 토출 가이드벽(434) 및 연장플레이트(436) 중 적어도 하나에 연결되고, 상기 제 2 지지부(445)는 상기 유동 가이드벽(432)에 연결될 수 있다.
또한, 상기 센서 브라켓(440)과 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 사이에는 관통홀(446)이 형성될 수 있다. 상기 관통홀(446)에는, 상기 다수의 센서에 전기적으로 연결되는 와이어(전선)가 통과하도록 배치될 수 있다.
한편, 상기 센서 브라켓(440)의 후면, 구체적으로, 상기 제 1 지지부(443)의 후면에는 후술될 센서 충전장치가 설치될 수 있다. 이를 위하여, 상기 제 1 지지부(443)의 후면에는 상기 센서 충전장치를 체결부재로 체결시키기 위한 충전장치 체결부(443a)가 구비된다.
도 25은 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버에 장착된 센서장치를 보여주는 도면이고, 도 26은 본 발명의 실시예에 따른 먼지 센서의 구성을 보여주는 도면이고, 도 27은 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 전면 사시도이고, 도 28는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 후면 사시도이고, 도 29는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 상면부에서 토출 그릴이 제거된 상태가 도시된 도면이다.
도 25 내지 도 29를 참조하면, 상기 가습 공기청정기(10)에는, 상기 하우징 커버(430)에 설치되는 다수의 센서(500, 550, 560)가 더 포함된다. 상기 다수의 센서(500, 550, 560)는 실내 공기에 포함된 이물을 통하여 실내 공간의 환경 정보를 획득하기 위한 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 다수의 센서(500, 550, 560)에는, 실내 공기에 포함된 먼지량을 감지하는 먼지 센서(500)가 포함될 수 있다. 상기 먼지 센서(500)는 상기 하우징 커버(430)의 측방에 설치될 수 있다.
상세히, 상기 먼지 센서(500)는 상기 센서 브라켓(440)의 후면에 마련된 센서 설치공간(441a)에 설치되어, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되는 후면 패널(107)을 통해 실내 공기에 포함된 먼지량을 감지할 수 있다. 이때, 상기 후면 패널(107)은 상기 먼지 센서(500)를 외부로 노출시키지 않도록 커버한다.
더욱 상세히, 상기 먼지 센서(500)에는, 공기 중 먼지량을 실질적으로 감지하는 부품이 구비되는 센서 본체(510)가 포함된다.
상기 센서 본체(510)에는, 단자부(515)가 구비되는 센서 기판(511)과, 상기 센서 기판(511)에 결합되며 히터(517) 및 광 송수신부(518, 519)가 내장되는 센서 케이스(512)가 포함될 수 있다.
상기 단자부(515)는, 전기선 또는 상기 전기선이 연결되는 소정의 커넥터가 접속될 수 있는 구성으로서 이해될 수 있다.
상기 센서 기판(511)은, 상기 단자부(515) 및 상기 센서 케이스(512)가 설치되는 공간을 마련한다. 상기 센서 기판(511)은 대략 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 센서 설치공간(431a)에 안착될 수 있다.
상기 센서 케이스(512)의 내부에는, 먼지량이 감지될 공기의 유로, 즉 센서 유로(512a)가 포함될 수 있다.
또한, 상기 센서 케이스(512)에는, 후술될 센서 결합부(520)를 통하여 흡입된 공기가 유입되는 센서 흡입부(513)가 더 포함된다. 상기 센서 흡입부(513)는 상기 센서 케이스(512)의 하부에 배치되며, 상기 센서 케이스(512)의 배면이 관통하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 센서 흡입부(513)의 일측에는, 히터(517)가 배치될 수 있다. 상기 히터(517)는 상기 센서 흡입부(513)의 주변 공기온도를 상승시키는 기능을 수행한다. 상기 히터(517)가 구동하면, 상기 센서 흡입부(513) 주변의 공기 온도가 상승하여 밀도가 감소하고 그에 따라 압력이 낮아지게 된다.
또한, 상기 센서유로(512a)의 상측에는, 공기를 배출하기 위한 센서 토출부(514)가 형성될 수 있다. 상기 센서 토출부(514)는 상기 센서 케이스(512)의 배면이 관통하도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 센서 토출부(514)는 상기 센서 흡입부(513)의 상측에 배치된다.
또한, 상기 센서유로(512a)의 양측에는, 광 송수신부(518, 519)가 배치될 수 있다. 상기 광 송수신부(518, 519)에는, 상기 센서유로(512a)의 일측에 배치되며 빛을 조사하는 광 송신부(518)가 포함된다. 일례로, 상기 광 송신부(518)에는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)가 포함될 수 있다.
또한, 상기 광 송수신부(518, 519)에는, 상기 센서유로(512a)의 타측에 배치되며 상기 광 송신부(518)에서 조사된 빛이 상기 센서유로(512a)를 유동하는 공기에 작용할 때, 상기 공기 중 포함된 먼지에 의하여 산란된 빛의 감도를 측정하는 광 수신부(519)가 포함된다. 일례로, 상기 광 수신부(519)에는, 포토 다이오드 감지기(Photodiode detector)가 포함될 수 있다. 공기 중 포함된 먼지량이 많을수록, 상기 광 수신부(519)로 수신되는 빛의 감도는 낮아지며, 출력 전압값은 높아질 수 있다. 즉, 빛의 감도와 출력 전압값은 반비례할 수 있다.
또한, 상기 센서 케이스(512)에는, 상기 먼지 센서(500)의 청소를 위하여 사용자의 접근이 가능한 청소홀(516)이 포함된다. 상기 청소홀(516)은, 상기 센서 케이스(512)의 배면 중 적어도 일부분이 개구되어 형성된다. 상기 청소홀(516)의 후방에는, 센서 결합부(520)의 관통홀(521)이 배치되며, 상기 관통홀(521)의 후방은 후술될 센서 커버(530)에 의하여 커버될 수 있다. 즉, 상기 청소홀(516)과 상기 관통홀(521)은 연통되도록 구성된다.
또한, 상기 먼지 센서(500)에는, 상기 센서 본체(510)에 결합되는 센서 결합부(520)가 더 포함된다. 상기 센서 결합부(520)는 외부의 실내 공기를 상기 센서 흡입부(513)로 가이드 하는 통로 역할을 할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 센서 결합부(520)는 상기 후면 패널(107)의 내면에 설치된다. 상기 후면 패널(107)이 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되면, 상기 센서 결합부(520)는 상기 센서 본체(510)와 결합 또는 연결될 수 있다. 이때, 상기 센서 결합부(520)의 관통홀(521)은, 상기 센서 흡입부(513) 및 청소홀(516)과 연통될 수 있다.
상기 관통홀(521)은, 상기 센서 결합부(520)의 전면 및 후면이 관통하도록 구성될 수 있다. 따라서, 상기 관통홀(521)의 후방부를 통해 유입된 실내 공기는, 상기 관통홀(521)을 통과한 후, 상기 센서 흡입부(513)로 안내될 수 있다. 상기 관통홀(521)은, 상기 센서 본체(510)에 접근하기 위한 센서 접근홀로서 이해될 수 있다.
또한, 상기 관통홀(521)의 후방부는, 센서 커버(530)에 의해 커버될 수 있다. 이를 위하여, 상기 센서 결합부(520)의 후면부에는 상기 센서 커버(530)가 장착 및 탈착 가능하도록 후크 결합되는 후크 결합부(미도시)가 형성될 수 있다. 상기 후크 결합부는 결합 홈을 포함한다. 따라서, 상기 후크 결합부의 결합 홈에 상기 센서 커버(530)의 후크(미도시)가 후크 결합될 수 있다.
또한, 상기 먼지 센서(500)에는, 상기 센서 결합부(520)의 후방에 결합되는 센서 커버(530)가 더 포함된다. 상기 센서 커버(530)에는, 상기 먼지 센서(500) 내부로 공기가 흡입되고, 상기 먼지 센서(500) 내부의 공기가 외부로 배출되는 그릴부(531)가 포함된다.
상기 그릴부(531)는, 상기 센서 커버(530)의 배면이 관통하도록 구성된다. 그리고 상기 그릴부(531)는 상기 센서 결합부(520)에 형성된 관통홀(521)과 연통하도록 구성된다.
따라서, 상기 그릴부(531)로 흡입된 실내 공기는, 상기 센서 결합부(520)의 관통홀(521)을 통과한 후, 상기 센서 케이스(512)의 센서 흡입부(513)로 흡입될 수 있다. 그리고, 상기 센서 케이스(512)의 센서 토출부(514)로 토출된 공기는, 상기 센서 결합부(520)의 관통홀(521)을 통과하여 상기 그릴부(531)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
또한, 상기 센서 커버(530)에는, 상기 센서 결합부(520)에 형성된 후크 결합부에 결합되는 후크(미도시)가 더 포함된다. 상기 후크에는, 상기 후크 결합부에 삽입되는 걸림부(미도시) 및 사용자가 잡을 수 있는 파지부(미도시)가 포함될 수 있다. 일례로, 상기 파지부는 상기 걸림부로부터 상방으로 연장될 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 사용자는 상기 센서 결합부(520)로부터 상기 센서 커버(530)를 분리하면, 상기 청소홀(516)이 상기 관통홀(521)을 통하여 외부에 노출될 수 있다. 그러면, 사용자는 상기 관통홀(521) 및 청소홀(516)을 통하여 상기 센서 본체(510)에 접근하여, 상기 먼지 센서(500)의 청소를 수행할 수 있다.
즉, 사용자는 상기 센서 결합부(520)를 분리하거나 또는 상기 후면 패널(107)을 분리할 필요 없이, 상기 센서 커버(530)만을 분리하여, 상기 청소홀(516)에 접근할 수 있고, 상기 센서 본체(510)의 내부에 퇴적된 먼지등 이물을 용이하게 청소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)에는, 실내 공기에 포함된 오염물질의 농도를 감지하는 가스 센서(550)가 더 포함될 수 있다. 상기 가스 센서(550)는 상기 하우징 커버(430)의 측방에 설치된다. 일례로, 상기 가스 센서(550)는 상기 먼지 센서(500)의 측방에 배치될 수 있다.
상세히, 상기 가스 센서(550)는 상기 센서 브라켓(440)의 후면에 마련된 센서 설치공간(431a)에 설치되어, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되는 후면 패널(107)을 통해 실내 공기에 포함된 오염물질의 농도를 감지할 수 있다. 이때, 상기 후면 패널(107)은 상기 가스 센서(550)를 외부로 노출시키지 않도록 커버한다.
상기 가스 센서(550)에는, 공기 중 오염물질의 농도를 감지하는 센서부(551)와, 상기 센서부(551)가 설치되는 센서 기판(552)이 포함될 수 있다.
상기 센서 기판(552)은, 상기 센서부(551)가 설치되는 공간을 마련한다. 상기 센서 기판(552)은 대략 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 센서 설치공간(431a)에 안착될 수 있다.
또한, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)에는, 실내 공기의 습도를 감지하는 습도 센서(560)가 더 포함될 수 있다. 상기 습도 센서(560)는 상기 하우징 커버(430)의 측방에 설치된다. 일례로, 상기 습도 센서(560)는 상기 가스 센서(550)의 하측에 배치될 수 있다.
상기 습도 센서(560)는 상기 센서 브라켓(440)의 후면에 마련된 센서 설치공간(431a)에 설치되어, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되는 후면 패널(107)을 통해 실내 공기의 습도를 감지할 수 있다. 이때, 상기 후면 패널(107)은 상기 습도 센서(560)를 외부로 노출시키지 않도록 커버한다.
상기 습도 센서(560)에는, 공기 중의 수분을 감지하는 센서부(561)와, 상기 센서부(561)가 설치되는 센서 기판(562)이 포함된다.
상기 센서 기판(562)은, 상기 센서부(561)가 설치되는 공간을 마련한다. 상기 센서 기판(562)은 대략 사각 플레이트 형상으로 형성되며, 상기 센서 설치공간(431a)에 안착될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 먼지 센서(500), 가스 센서(550) 및 습도 센서(560)는, 상기 하우징 커버(430)에서 공기 유동이 잘 이루어지지 않는 공간 즉, 상기 하우징 커버(430)의 외측면에 밀집되게 배치된다. 따라서, 상기 다수의 센서들이 설치되는 설치 공간을 확보할 수 있고, 다수의 센서가 한 곳에 집중 배치되므로 센서의 관리가 용이해지는 효과가 있다.
뿐만 아니라, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)가 설치된 센서 브라켓(440)과 상기 가이드벽(432, 433, 434)의 사이에는 상기 관통홀(446)이 위치한다. 즉, 상기 관통홀(446)에 의하여, 상기 다수의 센서는 상기 제 2 토출유로(430b, 도 14 참조)로부터 이격되므로, 상기 제 2 토출유로(430b)에서의 공기유동이 상기 다수의 센서에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 다수의 센서에서의 센싱 감도가 개선될 수 있다.
또한, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)들은 상기 후면 패널(107)에 의해 커버되어 외부로 노출되지 않게 되므로, 제품 외관이 깔끔해질 수 있다. 그리고 상기 후면 패널(107)을 분리하면, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)들이 외부로 모두 노출될 수 있으므로, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)들 중 일부의 고장이 발생할 경우, 상기 후면 패널(107)만을 분리하여, 고장난 센서를 교체 또는 수리할 수 있으므로, 센서의 유지 및 관리가 간편해지는 효과가 있다.
한편, 상기 가습 공기청정기(10)에는, 상기 하우징 커버(430)에 설치되는 센서 충전장치(800)가 더 포함된다. 상기 센서 충전장치(800)는, 상기 먼지 센서(500), 가스 센서(550) 및 습도 센서(560) 중 적어도 하나 또는 전부에 대하여 전원을 공급하는 장치로서 이해될 수 있다.
상세히, 상기 센서 충전장치(800)에는, 충전을 위한 다수의 부품 즉, 충전 모듈이 내장된 충전장치 케이스(810)가 포함된다.
상기 충전장치 케이스(810)는, 대략 육면체 형상을 가지며, 상기 센서 브라켓(440)의 후면에 설치된다. 구체적으로, 상기 충전장치 케이스(810)는 상기 센서 브라켓(440)을 지지하는 제 1 지지부(443)의 후면에 설치된다. 이때, 상기 충전장치 케이스(810)는 상기 센서 브라켓(440)에 설치된 다수의 센서(500, 550, 560)에 비하여 상기 하우징 커버(430)의 후방으로 더 돌출될 수 있다. 다시 말하면, 상기 충전장치 케이스(810)가 설치되는 면은, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)가 설치되는 면에 비하여 후방으로 더 돌출될 수 있다. 그리고 상기 충전장치 케이스(810)는 상기 후면 패널(107)을 관통하여 외부로 노출될 수 있다.
또한, 상기 충전장치 케이스(810)에는, 외부의 충전 플러그가 삽입되는 플러그 삽입구(812)가 더 포함된다. 상기 플러그 삽입구(812)는, 외부의 전원공급부(미도시)에 연결되는 플러그가 상기 충전장치 케이스(810)에 전기적으로 접속되는 부분으로서 이해될 수 있다.
예를 들어, 상기 플러그 삽입구(812)는, 상기 충전장치 케이스(810)의 상면부에 형성될 수 있다. 즉, 상기 플러그 삽입구(812)는 상기 충전장치 케이스(810)의 상면부에서 하방으로 함몰되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 충전장치 케이스(810)에는, 상기 충전장치 케이스(810)를 상기 센서 브라켓(440)에 체결시키기 위한 연결부(814)가 더 포함될 수 있다. 일례로, 상기 연결부(814)는 상기 충전장치 케이스(810)의 양측으로부터 각각 연장되어 형성될 수 있다. 그리고 상기 연결부(814)는 상기 제 1 지지부(443)에 구비된 충전장치 체결부(443a, 도 24 참조)에 체결부재에 의해서 체결될 수 있다.
또한, 상기 센서 충전장치(800)에는, 상기 충전장치 케이스(810)에 결합되는 충전장치 커버(820)가 더 포함된다. 일례로, 상기 충전장치 커버(820)는 전면부가 개방된 육면체 형상을 가질 수 있다.
상기 충전장치 커버(820)는, 상기 충전장치 케이스(810)가 상기 후면 패널(107)을 통해 외부로 노출되는 것을 방지하는 기능을 한다. 이를 위하여, 상기 충전장치 커버(820)는 상기 충전장치 케이스(810)가 노출되는 상기 후면 패널(107)의 영역에 배치될 수 있다. 즉, 상기 충전장치 커버(820)는 상기 후면 패널(107)의 후면에서 상기 후면 패널(107)에 형성된 개구부(107a)를 차폐하도록 설치될 수 있다. 이때, 상기 충전장치 커버(820)는 상기 후면 패널(107)의 후면에 장착 및 탈착이 가능하도록 설치될 수 있다.
정리하면, 상기 충전장치 케이스(810)는 상기 후면 패널(107)의 개구부(107a)를 통하여 외부로 노출되고, 노출된 충전장치 케이스(810)는 상기 충전장치 커버(820)에 의하여 선택적으로 커버될 수 있다.
또한, 상기 충전장치 커버(820)에는, 외부의 충전 플러그가 통과하는 플러그 통과홀(821)이 형성된다. 상기 플러그 통과홀(821)은, 충전 플러그가 상기 충전장치 커버(820)의 내부에 위치된 충전장치 케이스(810)에 전기적으로 접속하기 위한 부분으로서 이해될 수 있다.
일례로, 상기 플러그 통과홀(821)은, 상기 충전 커버(820)의 상면부에 구비될 수 있다. 상기 플러그 통과홀(821)은 상기 충전장치 커버(820)의 상면부에서 일부가 절개되어 형성될 수 있다. 그리고 상기 플러그 통과홀(821)을 통해 상기 충전장치 케이스(810)의 플러그 삽입구(812)가 노출될 수 있다. 즉, 상기 플러그 통과홀(821)과 상기 플러그 삽입구(812)는 마주보도록 배치되어 서로 연통될 수 있다.
따라서, 사용자는 상기 플러그 통과홀(821)을 통하여 상기 플러그 삽입구(812)에 플러그를 삽입함으로써 상기 센서 충전장치(800)에 전원을 공급할 수 있다. 그러면, 상기 센서 충전장치(800)는, 상기 플러그를 통해 공급된 전원을 상기 먼지 센서(500), 가스 센서(550) 및 습도 센서(560) 중 적어도 하나 또는 전부에 공급할 수 있다.
또한, 상기 플러그 통과홀(821)에는, 먼지 또는 수분 등 이물이 침투되는 것을 방지하기 위한 이물 방지부(미도시)가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 이물 방지부는 고무와 같은 탄성재질로 형성되며, 상기 플러그 통과홀(821)의 내측에 구비될 수 있다. 그리고 상기 이물 방지부는 상기 플러그 통과홀(821)을 선택적으로 개폐 가능하도록 구성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 사용자는 상기 충전장치 커버(820)를 통하여 상기 센서 충전장치(800)에 접근이 용이해질 수 있다. 따라서, 상기 다수의 센서의 충전이 손쉽고 간편하게 이루어질 수 있다.
한편, 상기 후면 패널(107)은, 상기 하우징 커버(430)의 후측을 커버할 수 있다. 즉, 상기 후면 패널(107)은 상기 가습 공기청정기(10)의 최후방에 위치되는 구성으로 볼 수 있다.
상세히, 상기 후면 패널(107)은, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 배치되는 플레이트부가 포함될 수 있다.
상기 플레이트부는, 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 플레이트부는 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합하여, 상기 다수의 센서(500, 550, 560)들 및 상기 센서 충전장치(800) 등을 커버할 수 있다.
상기 플레이트부에는, 상기 센서 충전장치(800)가 통과하는 개구부(107a)가 형성될 수 있다. 상기 개구부(107a)는 상기 센서 충전장치(800)의 형상에 대응하는 형상으로 형성될 수 있다. 상기 후면 패널(107)이 상기 하우징 커버(430)에 결합되면, 상기 센서 충전장치(800)의 적어도 일부분은, 상기 개구부(107a)에 의해 외부로 노출될 수 있다. 그리고 노출된 센서 충전장치(800)는 상기 충전장치 커버(820)에 의해 차폐될 수 있다.
상기 후면 패널(107)에는, 상기 하우징 커버(430)의 후측에 체결부재에 의해서 체결되는 패널 체결부(107b)가 더 포함될 수 있다. 상기 패널 체결부(107b)는, 상기 하우징 커버(430)의 체결부(438a)에 체결부재로 체결됨으로써 상기 하우징 커버(430)에 고정될 수 있다. 패널 체결부(107b)는 상기 플레이트부의 전면에 형성될 수 있다.
후면 패널(107)에는, 상기 바디부(110)에 삽입되도록 전방으로 돌출 형성되는 삽입부(107c), 상기 삽입부(107c)를 고정 또는 지지하는 지지리브(107d) 및 하단부에 홈으로 형성되는 서비스홈(107e)이 더 형성될 수 있다.
상기 삽입부(107c)는 상기 후면패널(107)의 하단부 양측에 각각 구비될 수 있다. 그리고 상기 삽입부(107c)는 전방으로 돌출 형성되어 상기 바디부(110)의 하단에 삽입될 수 있다. 이를 통해 상기 바디부(110)의 후방에는 상기 후면패널(107)이 결합될 수 있다.
상기 지지리브(107d)는 상기 삽입부(107c)를 고정 지지할 수 있도록 상기 후면패널(107)로부터 전방으로 연장될 수 있다.
또한, 지지리브(107d)는 상기 하우징 커버(430)에 결합되는 결합 브라켓으로 기능하는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 결합 브라켓은 상기 플레이트부의 상부 및 하부에 구비될 수 있다.
상기 서비스홈(107e)은 가습 공기청정기(10)의 이동을 간편하게 하기 위해 후면패널(107)의 하단부로부터 상방으로 함몰되도록 형성할 수 있다.
또한, 상기 후면 패널(107)에는, 필터링 및 가습된 공기가 배출되는 토출부(109)와, 토출부(109)의 사이드에 위치하며 공기가 토출되지 않는 비토출부(109A)가 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 후면패널(107)의 상부는 ㄱ자 형상으로 절곡되어 전방으로 연장되어 후면패널(107)의 상면부를 형성할 수 있다. 상기 후면패널(107)의 상면부에는 상하로 관통된 개방부(109)(109A)가 형성될 수 있다.
상기 개방부(109)(109A)는 토출부(109)와 비토출부(109A)를 포함할 수 있다. 토출부(109)는 상하 방향으로 하우징 커버(430, 도 16 참조)의 제 2 토출유로(430b)를 마주볼 수 있고, 비토출부(109A)는 상하 방향으로 연장플레이트(436)를 마주볼 수 있다. 즉, 개방부(109)(109A) 중 상하 방향으로 연장 가이드벽(433)과 토출 사이드벽(434)의 사이 공간, 즉 제 2 토출유로(430b)를 향하는 부분은 토출부(109)이고, 상하 방향으로 연장플레이트(436)를 향하는 부분은 비 토출부(109A)일 수 있다.
토출부(109)의 면적은 비토출부(109A)의 면적보다 넓을 수 있다.
상기 토출부(109)는 상기 제 2 토출유로(430b) 및 상기 토출구와 연통되도록 형성할 수 있다.
토출부(109)는 하우징 어셈블리(400)를 통과한 공기가 외부로 토출되도록 가이드할 수 있다.
즉, 상기 후면 패널(107)이 상기 하우징 커버(430)의 후측에 결합되면, 상기 토출부(109)는 상기 하우징 커버(430)의 제 2 토출유로(430b)의 상측에 위치된다.
상기 후면패널(107)에는 상기 토출부(109)를 통과하는 공기의 토출 방향을 가이드하는 토출그릴(170)이 더 포함될 수 있다.
상기 토출 그릴(170)은 상기 개방부(109)(109A)를 상측에서 커버할 수 있다.
상기 개방부(109)(109A)에는 토출그릴(170)이 구비되며, 상기 토출그릴(170)은 상기 하우징 커버(430)의 개방단부(431a) 및 연장 플레이트(436)를 커버할 수 있다.
좀 더 상세히, 토출 그릴(170)의 일부는 토출부(109)를 커버할 수 있고, 다른 일부는 비토출부(109A)를 커바할 수 있다. 즉, 토출 그릴(170)의 일부는 상하 방향으로 제 2 토출유로(430b)를 마주볼 수 있고, 다른 일부는 상하 방향으로 연장플레이트(436)를 마주볼 수 있다.
상기 후면패널(107)에는 토출그릴(170)이 설치되는 그릴설치홈(107f)이 형성될 수 있다. 그릴 설치홈(107f)은 후면패널(107)의 상면부의 상단에서 하방으로 함몰된 홈으로 형성될 수 잇다. 그릴 설치홈(107f)은 후면패널(107)의 상면부의 상단과 단차지게 형성될 수 있다. 그릴 설치홈(107f)는 개방부(109)(109A)의 가장자리에 위치할 수 있다.
상기 토출그릴(170)은 상기 그릴설치홈(107f)에 안착될 수 있다.
도 30는 본 발명의 실시예에 따른 후면 패널의 일부 구성을 확대하여 보여주는 도면이다.
상기 토출그릴(170)은 상기 그릴설치홈(107f)을 따라 안착되는 외곽프레임 및 상기 토출부(109)를 통과하는 공기의 유동 방향을 가이드하는 그릴가이드부(175)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 그릴가이드부(175)는 상기 토출부(109)의 상측에 위치할 수 있다. 그리고 상기 그릴가이드부(175)는 상기 후방패널(107) 상면의 장변 방향으로 연장되는 프레임으로 형성할 수 있다.
상기 그릴가이드부(175)는 상기 외곽프레임의 내측 방향으로 다수 개가 소정의 간격으로 이격되도록 배치될 수 있다. 일례로, 상기 그릴가이드부(175)는 전후 방향을 따라 다수 개가 이격 배치될 수 있다.
따라서, 다수의 그릴가이드부(175) 사이를 통해 상기 토출부(109)가 외부로 개방될 수 있다.
결국, 토출부(109)로 토출되는 공기는 상기 다수의 그릴가이드부(175) 사이로 유동되고 상기 그릴가이드부(175)의 연장 면을 따라 토출될 수 있다. 즉, 그릴 가이드부(175)에 의해 토출 공기의 유동 방향이 가이드될 수 있다.
상기 그릴가이드부(175)는 상기 후면패널(107)의 상면에서부터 상방으로 소정의 각도(θA)만큼 기울어지도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 그릴가이드부(175)는 전방으로 기울어지도록 형성할 수 있다.
즉, 상기 그릴가이드부(175)는 가상의 수직선에 대해 일정한 각도를 유지할 수 있다.
상기 그릴가이드부(175)는, 상기 수직 기준선(D, 도 14 참조)과 평행한 가상의 수직선인 연장 기준선(DH) 및 상기 그릴설치홈(107f)의 측단부에 위치하는 어느 하나의 연장 시작점(OH)을 기준으로, 전방으로 소정의 각도(θA)만큼 기울어지도록 상방으로 연장하여 형성할 수 있다. 여기서, 상기 그릴설치홈(107f)의 측단부를 따라 그어지는 수평선은 지면과 평행할 수 있다.
즉, 상기 그릴가이드부(175)는 상기 상면패널(105)을 향하여 상방으로 기울어지도록 연장될 수 있다.
또 다른 측면에서, 상기 토출그릴(170)은, 상기 토출부(109)를 통과하는 공기가 전방으로 가이드되도록, 상측을 향할 수록 상기 도어 어셈블리(200) 향하여 기울어 지도록 연장될 수 있다.
이에 의하면, 상기 가습 공기청정기(10)가 후면패널(107)이 실내 벽면에 밀착되도록 배치될 때, 상기 토출부(109)를 통과하는 토출 공기는 벽면 방향과 반대되는 실내 방향으로 토출될 수 있는 장점이 있다.
도 31A 및 도 31B는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴의 그릴 가이드부 경사에 따라 토출 공기의 흐름을 비교하여 보여주는 실험 그래프이다.
좀 더 상세히, 도 31A는 그릴가이드부(175)가 상기 연장 기준선(DH)을 따라 수직 방향으로 연장된 경우에 토출부(109)를 통과하는 토출 공기의 유동 분포를 보여주는 실험 그래프이며, 도 31B는 그릴가이드부(175)가 상기 연장 기준선(DH)으로부터 소정의 각도(θA)만큼 기울어지도록 연장된 경우에 토출부(109)를 통과하는 토출 공기의 유동 분포를 보여주는 실험 그래프이다.
본 실시예에 따른 가습 공기청정기는 책장, 탁자와 같은 가구로서의 쓰임을 함께 제공하는 가구형 가습 공기청정기이므로, 실내 공간에서 일반적으로 배치되는 가구와 유사하게 벽면 근처로 배치될 수 있다.
도 31A를 참조하면, 상기 후면패널(107)이 벽면(W)을 향하도록 배치된 가습 공기청정기(10)의 토출부(109)로부터 토출되는 공기는 상기 벽면(W)에 직접적이고 광범위하게 맞닿는 기류를 형성하는 것을 확인할 수 있다.
도 31B를 참조하면, 전방을 향하여 기울어진 그릴가이드부(175)에 의하여 상기 토출부(109)로부터 토출되는 공기는 상기 벽면(W)의 맞은 편 실내 공간으로 토출되기 때문에 벽면(W)에 직접적으로 맞닿는 기류가 최소화되는 것을 확인할 수 있다.
즉, 전방을 향하여 경사지도록 연장되는 토출그릴(170)에 의하여 가습 공기청정기(10)로부터 토출되는 공기의 유동이 실내 벽면에서 멀어지도록 가이드할 수 있다.
따라서, 수분을 머금은 토출 공기가 벽지에 닿아 발생할 수 있는 변색, 훼손, 곰팡이 등을 방지할 수 있는 장점이 있다. 즉, 벽지 오염을 방지할 수 있으므로 실내 공간의 환경을 청결하게 유지할 수 있는 장점이 있다.
도 32는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 단면도이다.
도 32을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기(10)에서의 공기 유동을 설명한다.
먼저, 송풍팬(480)이 구동하면, 가습 공기청정기(10) 외부의 공기는 함몰부(30)를 경유하여 흡입부(225)로 흡입될 수 있다. 상기 흡입부(225)에서 흡입된 공기는 상방으로 유동하여 수용부(220)의 내부로 유입될 수 있다.
그리고, 공기는 에어필터 어셈블리(280)를 통과하게 된다. 상기 에어필터 어셈블리(280)는 에어필터 안착부(226)에 안착된 상태에서, 전방으로 경사지게 배치되므로 공기는 상기 에어필터 어셈블리(280)의 필터면을 고르게 통과할 수 있다.
상기 에어필터 어셈블리(280)에서 필터링 된 공기는 후방으로 유동하며, 가습필터 어셈블리(300)를 통과할 수 있다. 공기는 상기 가습필터 어셈블리(300)를 통과하면서 가습되며, 가습된 공기는 상기 송풍팬(480)을 통과할 수 있다.
이와 같이, 상기 에어필터 어셈블리(280), 수조(260) 및 가습필터 어셈블리(300)가 상기 수용부(220)의 전방부로부터 후방을 향하여 차례로 배치되므로, 공기의 필터링 및 가습이 용이하게 이루어질 수 있다.
공기는 상기 송풍팬(480)의 축방향으로 흡입되며, 반경방향으로 토출될 수 있다. 상기 송풍팬(480)을 통과한 공기는 상방으로 유동하며, 상기 토출부(109)를 통하여 외부로 배출될 수 있다. 즉, 공기는 가습 공기청정기(10)의 전방 하부로 흡입되어 후방 상부로 배출되므로 유동 저항이 감소되고, 송풍 성능이 개선될 수 있다.
하우징 어셈블리(400)를 통과하는 공기의 내부 유동 경로를 살펴보면, 송풍팬(480)의 축 방향으로 유입되어 토출부(109)를 향해 상방으로 토출되는 내부 유동 경로를 형성할 수 있다.
상기 내부 유동 경로를 상세히 설명하면, 상기 송풍팬(480)의 회전축 방향에서 유입되는 공기는 상기 송풍팬(480)의 반경 방향으로 토출되면서 팬 하우징(410) 및 하우징 커버(430)의 가이드에 의해 스크롤(Scroll) 형상의 유로를 따라 토출부(109)를 향하여 유동할 수 있다.
도 33은 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 개략도이고, 도 34는 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기에서의 공기 유동을 보여주는 개략도이다.
도 33 및 도 34을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 가습 공기청정기(10)는, 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)이 일렬로 이격되어 배치되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 에어필터(285)는 상기 가습 공기청정기(10)의 전방부에 배치되고, 상기 송풍팬(480)은 상기 가습 공기청정기(10)의 후방부에 배치된다. 그리고 상기 가습필터(330)는 상기 에어필터(285)와 상기 송풍팬(480)의 사이 공간에 배치된다.
본 발명에서, 상기 가습필터(330)가 상기 에어필터(285)와 상기 송풍팬(480)의 사이 공간에 배치되는 이유는 공기의 가습을 용이하게 하기 위함이다. 즉, 상기 가습필터(330)가 상기 에어필터(285)의 하류측에 위치되고, 상기 송풍팬(480)의 상류측에 위치되므로, 상기 에어필터(285)를 통과한 공기가 수분을 머금은 채로, 상기 송풍팬(480)에 의해 신속하게 외부로 배출될 수 있다.
만일, 본 발명과는 다르게, 상기 가습필터(330)가 상기 송풍팬(480)의 하류측에 위치된다면, 상기 에어필터(285) 및 상기 송풍팬(480)을 연속 통과한 공기는 상기 가습필터(330)를 통과한 후 유속이 상대적으로 느려질 수 있다. 유속이 느려지면, 수분을 머금은 공기가 외부로 배출되는 시간이 오래 걸리게 되어, 결과적으로 공기 중 수분이 증발하는 시간이 증가할 수 있다.
또한, 상기 에어필터(285)는 상기 가습필터(330)와 마주보도록 배치되고, 상기 가습필터(330)는 상기 송풍팬(480)과 마주보도록 배치될 수 있다. 이때, 상기 에어필터(285)와 상기 가습필터(330)의 사이의 간격(L1)은, 상기 가습필터(330)와 상기 송풍팬(480)의 사이의 간격(L2) 보다 클 수 있다.
상기 에어필터(285)와 상기 가습필터(330)의 사이의 간격(L1)은 에어필터(285)와 가습필터(330) 각각의 임의 지점간의 전후방향 간격을 의미할 수 있다. 또한, 상기 가습필터(330)와 상기 송풍팬(480)의 사이의 간격(L2)은 가습필터(330)와 송풍팬(480) 각각의 임의 지점간의 전후방향 간격을 의미할 수 있다.
즉, 상기 가습필터(330)를 상기 에어필터(285)에 비하여 상기 송풍팬(480) 측으로 더 가깝게 위치함으로써, 수분을 머금은 공기가 상기 송풍팬(480)에 의하여 신속하게 외부로 배출하는 것을 도울 수 있다.
또한, 상기 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)은, 송풍팬(480)의 팬 모터(483, 도 32 참조)의 축 방향을 따라 차례로 이격되어 배치될 수 있다.
상세히, 상기 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)은, 실질적으로 실내 공기가 필터링 및 가습을 위하여 필수적으로 통과하는 구성으로 이해된다. 따라서, 상기 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)을 일렬로 배치시키면 공기유동 방향이 직진성을 가질 수 있다.
즉, 상기 가습 공기청정기(10)의 내부로 흡입된 공기는 직진 이동하여 상기 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)을 신속하게 통과할 수 있다. 이에 따라, 상기 가습 공기청정기(10)의 내부로 흡입된 공기는 후방으로 유동하면서 상기 에어필터(285), 가습필터(330) 및 송풍팬(480)을 차례로 통과할 수 있으므로 공기의 필터링 및 가습효과가 개선될 수 있다.
한편, 도어하면부(224)로부터 상기 에어필터(285)의 상단부까지의 높이(H1)는, 도어하면부(224)로부터 상기 가습필터(330)의 상단부까지의 높이(H2) 보다 높게 형성될 수 있다. 즉, 상기 에어필터(285)의 전체높이를 크게 형성함으로써, 공기의 필터링 성능을 향상시킬 수 있다.
반면, 상기 가습필터(330)는 상기 에어필터(285)에 비하여 전체높이가 낮게 형성되더라도 충분한 가습 성능이 발휘되기 때문에, 상기 가습필터(330)는 상기 에어필터(285) 보다 낮은 높이로 구성될 수 있다.
그리고 도어하면부(224)로부터 상기 송풍팬(480)의 상단부까지의 높이(H3)를, 상기 가습필터(330)의 높이(H2) 보다 낮게 형성함으로써, 상기 가습필터(330)를 통과한 공기를 최대한 신속하게 외부로 배출하도록 한다.
또한, 도어하면부(224)로부터 상기 에어필터(285)의 하단부까지의 높이(T1)는, 도어하면부(224)로부터 상기 가습필터(330)의 하단부까지의 높이(T2) 보다 높게 형성될 수 있다. 이러한 이유는 상기 가습필터(330)의 경우, 수조(260)에 저장된 물에 충분히 잠겨야 하기 위함이다.
그리고 도어하면부(224)로부터 상기 송풍팬(480)의 하단부까지의 높이(T3)는, 상기 에어필터(285)의 하단부 높이(T1) 보다 높게 형성될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 에어필터(285)를 통과한 공기가 방향 전환 없이 직진 이동하여 상기 송풍팬(480)의 흡입측으로 신속하게 유입될 수 있다.
한편, 공기유로 관점에서, 상기 에어필터(285)의 흡입측에는, 흡입유로(S1)가 형성되고, 상기 에어필터(285)와 상기 가습필터(330)의 사이에는 제 1 중간유로(S2)가 형성되고, 상기 가습필터(330)와 상기 송풍팬(480)의 사이에는 제 2 중간유로(S3)가 형성되며, 상기 송풍팬(480)의 토출측에 해당하는 하우징 커버(480)에는 토출 유로(S4)가 형성될 수 있다.
상기 제 흡입유로(S1)는, 상기 에어필터(285)의 흡입유로로서 이해되며, 상하 방향으로 연장될 수 있다. 상기 흡입유로(S1)의 전후방향 폭은 상하방향을 기준으로 서로 다르게 형성될 수 있다. 일례로, 상기 흡입유로(S1)의 하부 폭은 상기 흡입유로(S1)의 상부 폭보다 크게 형성될 수 있다. 이러한 유로 폭의 차이는, 상기 에어필터(285)의 상부가 전방으로 기울어지게 배치되는 구성에 기인할 수 있다.
상기 제 1 중간유로(S2)는, 상기 물통(270)의 상측에 형성될 수 있다. 상기 제 1 중간유로(S2)는 상기 가습필터(330)의 흡입유로로서 이해되며, 전후 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 1 중간유로(S2)의 전후 방향의 길이는 상기 흡입유로(S1)의 전후 방향의 길이보다 크게 형성될 수 있다.
상기 제 2 중간유로(S3)는, 상기 송풍팬(480)의 흡입유로로서 이해되며, 전후 방향으로 연장될 수 있다. 상기 제 2 중간유로(S3)를 유동하는 공기는 상기 송풍팬(480)의 축방향으로 유입될 수 있다. 상기 제 2 중간유로(S3)의 전후 방향의 길이는 상기 제 1 중간유로(S2)의 전후 방향의 길이보다 작게 형성될 수 있다.
상기 토출유로(S4)는, 상기 송풍팬(480)의 토출유로로서 이해될 수 있다. 그리고, 상기 토출유로(S4)는 상기 송풍팬(480)이 설치되는 공간, 즉 상기 팬 하우징(410)과 하우징 커버(430)가 이루는 공간에 형성될 수 있다. 상기 토출유로(S4)를 유동한 공기는 상기 토출부(109)를 통하여 상방으로 배출될 수 있다. 상기 토출 유로(S4)는 앞서 설명한 제 1 토출유로(430a, 도 14 참조) 및 제 2 토출유로(430b, 도 14 참조)를 포함할 수 있다.
이와 같이, 상기 에어필터 어셈블리(280), 수조(260) 및 가습필터 어셈블리(300)가 상기 수용부(220)의 전방부로부터 후방을 향하여 차례로 배치되므로, 공기의 필터링 및 가습이 용이하게 이루어질 수 있다.
도 35는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버가 도시된 전면도이고, 도 36은 도 35에 도시된 하우징 커버의 컷 오프를 확대 도시한 도면이고, 도 37A는 비교 예로서 종래 하우징 커버가 도시된 사시도이고, 도 37B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버가 도시된 사시도이고, 도 38A는 비교 예로서 종래 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이고, 도 38B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이다.
상세히, 도 35는 편의상 센서브라켓(440)을 생략한 도면이다.
이하에서 설명하는 다른 실시예는 하우징 커버의 구성을 제외하고는 앞서 설명한 실시예와 동일하므로, 중복되는 내용은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.
유동가이드벽(432)은 컷오프부(435)부터 공기의 유동 방향을 따라 송풍팬(480), 좀 더 상세히는 임펠러(485)의 외둘레와의 거리가 점점 멀어지는 스크롤 형상을 가질 수 있다.
유동가이드벽(432)는 상기 기준점(O)을 중심으로 기준각도 지점(k=0°또는 360°)과 컷오프부(435)의 사이에 형성될 수 있다. 여기서, 기준각도 지점(k=0°또는 360°)는 유동가이드벽(432)과 연장가이드벽(433)이 만나는 지점을 의미할 수 있다.
컷오프부(435)는 임펠러(485)의 회전 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 대략 90° 부근에 위치될 수 있다. 임펠러(485)의 회전 중심축은 k=90°인 방향으로 컷오프부(435)와 오버랩될 수 있다.
유동가이드벽(432)는 컷오프부(435)부터 기준각도 지점(k=0°또는 360°)까지의 전체 또는 일부에 걸쳐 임펠러(485)의 회전 중심축과 직교하는 방향으로 라운드지게 형성될 수 있다.
임펠러(485)의 회전 방향을 따라 컷오프부(435)에서부터 기준각도 지점(k=0°또는 360°)에 가까워질수록 유동가이드벽(432)의 곡률은 작아지고 곡률 반경은 커질 수 있다.
유동가이드벽(432)의 내둘레와 임펠러(485)의 외둘레 사이에는 임펠러(485)에서 반경 방향으로 토출된 공기가 유동되는 제 1 토출유로(430a)가 형성되고, 임펠러(485)의 회전 방향을 따라 상기 제 1 토출유로(430a)의 유동 단면적은 점차 증가하도록 구성될 수 있다. 즉, 유동가이드벽(432)의 내둘레와 임펠러(485)의 외둘레 사이의 거리는 임펠러(485)의 회전 방향을 따라 점차 멀어질 수 있다.
유동가이드벽(432)의 내둘레와 임펠러(485)의 외둘레 사이의 거리는 토출유로 내부폭으로 명명될 수 있다. 컷오프부(435)와 k=180°인 지점의 사이에서의 토출유로 내부폭(cf1)은, k=180°인 지점과 k=270°인 지점 사이에서의 토출유로 내부폭(cf2)보다 좁게 형성될 수 있다.
토출 가이드벽(434)은 유동가이드벽(432)의 일 측에 구비된 컷오프부(435)에서 연장될 수 있고, 연장 가이드벽(433)는 유동가이드벽(432)의 타 측에서 연장될 수 있다. 좀 더 상세히, 토출 가이드벽(434)와 연장 가이드벽(433)는 임펠러(430)에서 멀어지는 방향, 예를 들어 대략 상방으로 연장될 수 있다.
토출 가이드벽(434)와 연장 가이드벽(433)의 사이에는 제 2 토출유로(430b)가 형성될 수 있다. 제 2 토출유로(430b)는 제 1 토출유로(430a)와 연통될 수 있다.
토출 가이드벽(434)와 연장 가이드벽(433)는 공기의 유동 방향을 따라 서로 멀어지도록 구성될 수 있다. 따라서, 제 2 토출유로(430b)의 유동 단면적은 공기의 유동 방향을 따라 점차 커질 수 있다.
컷오프부(435)는 유동가이드벽(432)과 토출 가이드벽(434)의 사이에 위치할 수 있으며, 제 2 토출유로(430b)를 향해 돌출되도록 형성될 수 있다.
컷오프부(435)는 임펠러(485)의 외둘레와 이격되어 간극을 형성할 수 있다.
상기 간극이 너무 클 경우, 제 1 토출유로(430a)에서 토출 유로(433b)로 유동되는 공기의 일부가 상기 간극으로 재흡입되는 백 플로우(back flow)가 발생할 수 있으며, 이는 송풍팬(480)의 성능 저하를 야기할 수 있다. 반대로 상기 간극이 너무 작을 경우, 컷오프부(435)의 단부에 유동 압력이 집중되어 소음이 커질 수 있다. 따라서, 상기 간극은 적절하게 조절됨이 바람직하다.
일례로, 컷오프부(435), 좀 더 상세히는 후술할 제1연결부(702)와 임펠러(485)의 외둘레 사이의 최소 거리(g)는, 임펠러(485)의 직경(G)의 8%이상 10%이하 임이 바람직하다. 제1연결부(702)와 임펠러(485)의 외둘레 사이의 최소거리(g)는 컷오프 간극으로 명명될 수 있다.
한편, 도 37A 및 도 38A를 참조하면, 종래 하우징 커버의 컷오프부(435`)는 길이 방향(이하, 제1방향)에 대해서는 라운드지게 형성되며, 폭 방향(이하, 제2방향)에 대해서는 라운드지지 않고 평평하게 형성될 수 있다. 즉, 종래 컷오프부(435`)는 상기 제1방향에 대해 소정의 곡률을 가지나, 상기 제2방향에 대한 곡률은 0이다. 상기 제1방향은 유동 가이드벽(432)와 토출 가이드벽(434)를 연결하는 방향을 의미할 수 있다. 상기 제2방향은 컷오프부(435)의 전단과 후단을 연결하는 방향을 의미할 수 있다.
반면 도 37B 및 도 38B를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버(430)의 컷오프부(435)는 상기 제1방향에 대해서 라운드지게 형성될 뿐만 아니라, 상기 제2방향에 대해서도 적어도 일부가 라운드지게 형성될 수 있다.
이는, 제 1 토출유로(430a)에서 제 2 토출유로(430b)로 유동되는 공기 중 일부가 컷오프부(435)의 단부에 부딪혀 발생하는 소음을 저감시키기 위함이다.
이하, 컷오프부(435)의 구성에 대해 보다 자세히 설명한다.
컷오프부(435)는 아웃 라인(701)을 유동가이드벽(432)와 연결하는 제1연결부(702)와, 아웃 라인(701)을 토출 가이드벽(434)와 연결하는 제2연결부(703)를 포함할 수 있다.
상기 아웃 라인(701)은 컷오프부(435)의 단부를 의미할 수 있으며, 더욱 상세하게는 컷오프부(435) 중 토출 유로(433b) 방향으로 가장 돌출된 부분의 윤곽라인을 의미할 수 있다.
컷오프부(435)의 아웃 라인(701)의 적어도 일부는 상기 제2방향에 대해 적어도 일부가 라운드지게 형성될 수 있다.
도 38A를 참조하면 종래의 하우징 커버의 컷오프의 아웃 라인(701`)은 상기 제2방향에 대해 직선 형상을 갖는다. 반면, 도 38B를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 하우징 커버(430)의 컷오프부(435)의 아웃 라인(701)은 상기 제2방향에 대해 적어도 일부가 소정의 곡률을 갖도록 형성될 수 있다.
컷오프부(435)의 아웃 라인(701)에 부딪히는 공기의 유속은 상기 제2방향에 대한 위치에 따라 달라질 수 있다. 일례로, 커버 플레이트(431)와 인접한 지점에서의 공기의 유속은, 팬 하우징(410, 도 12 참조)와 인접한 지점에서의 공기의 유속보다 느릴 수 있다. 본 실시예에 따른 하우징 커버(430)의 컷오프부(435)의 아웃 라인(701)은 이러한 위치별 유속 분포에 대응되도록 형성될 수 있다.
좀 더 상세히, 컷오프부(435)의 아웃 라인(701)은, 커버 플레이트(431)에 비스듬하게 연결된 리니어부(704)와, 리니어부(704)에서 연장되어 팬 하우징(410)에 연결된 라운드부(705)를 포함할 수 있다.
리니어부(704)는 상기 제2방향에 대해 비스듬한 방향으로 길게 형성될 수 있다. 리니어부(704)의 외측단과 커버 플레이트(431)가 이루는 각도(α1)는 둔각일 수 있다.
반면, 라운드부(705)는 상기 제2방향에 대해 소정의 곡률을 가지도록 라운드지게 형성될 수 있다. 라운드부(705)는 팬 하우징(410)을 향해 볼록하게 형성될 수 있다.
팬 하우징(410)과 라운드부(705)의 외측단이 이루는 각도(α2)는 예각일 수 있다. 여기서, 상기 각도(α2)는 팬 하우징(410)과 연결되는 라운드부(705)의 단부에 대한 접선(t)과 팬 하우징(410)이 이루는 각도를 의미할 수 있다.
리니어부(704)의 상기 제2방향에 대한 길이(Y3)는 커버 플레이트(431)와 팬 하우징(410) 사이의 거리(Y1)의 절반일 수 있다. 또한, 라운드부(705)의 상기 제2방향에 대한 길이(Y2)는 커버 플레이트(431)와 팬 하우징(410) 사이의 거리(Y1)의 절반일 수 있다. 이 때, 커버 플레이트(431)와 팬 하우징(410) 사이의 거리(Y1)는 아웃 라인(701)의 상기 제2방향에 대한 길이(Y1)를 의미할 수 있다.
좀 더 상세히, 리니어부(704)와 라운드부(705)의 경계를 이루는 지점을 변곡점(506)이라 명명할 수 있고, 상기 제2방향에 대해 커버 플레이트(431)와 상기 변곡점(506)사이의 거리(Y3)는 커버 플레이트(431)와 팬 하우징(410) 사이의 거리(Y1)의 절반일 수 있다. 마찬가지로, 상기 제2방향에 대한 팬 하우징(410)와 상기 변곡점(506)사이의 거리(Y2)는 커버 플레이트(431)와 팬 하우징(410) 사이의 거리(Y1)의 절반일 수 있다. 즉, 상기 제2방향에 대해, 커버 플레이트(431)와 상기 변곡점(506)사이의 거리(Y3)는 팬 하우징(510)와 상기 변곡점(506)사이의 거리(Y2)와 동일할 수 있다.
한편, 컷오프부(435)는 상기 제1방향에 대해 라운드지게 형성될 수 있고, 이로써 토출 가이드벽(434)는 유동가이드벽(432)의 일측 단부와 반대 방향으로 연장 형성될 수 있다.
컷오프부(435)는, 상기 제1방향에 대해 아웃 라인(701)에서 최대 곡률을 가질 수 있다. 좀 더 상세히, 제1연결부(702)의 상기 제1방향에 대한 곡률과 상기 제2연결부(703) 의 상기 제1방향에 대한 곡률은 각각 아웃 라인(701)에 가까워질수록 커질 수 있으며, 상기 최대 곡률로 수렴할 수 있다.
상기 최대 곡률은 임펠러(485)의 직경(G)의 5%임이 바람직하다.
상기 최대 곡률은 아웃 라인(701)을 따라 일정하게 유지될 수 있다. 즉, 리니어부(704)에서의 제1방향에 대한 곡률과 라운드부(705)에서의 제1방향에 대한 곡률은 서로 동일할 수 있다.
한편, 제1연결부(702) 및 제2연결부(703)는 각각 3차원 곡면을 포함할 수 있다. 여기서 상기 3차원 곡면은 제1방향 및 제2방향에 대해 소정의 곡률을 갖는 곡면을 의미할 수 있으며, 자유 곡면으로 명명되는 것도 가능하다.
도 39은 종래 하우징 커버에 설치된 송풍팬과 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 39을 참조하면, 종래의 송풍팬(a)은 모든 풍량에 대해 본 실시예에 따른 송풍팬(b)보다 발생하는 소음이 큼을 확인할 수 있다.
특히, 종래의 송풍팬(a)은 풍량이 3.7CMM 일 때 34.3dB의 소음이 측정되었고, 본 실시예에 따른 송풍팬(b)은 풍량이 3.7CMM 일 때 32.0dB의 소음이 측정되어 최대 2.3dB의 소음 저감 효과를 확인할 수 있었다.
도 40A는 비교예로서 종래 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 운전 주파수에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이고, 도 40B는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 운전 주파수에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 40A 및 도 40B를 참조하면, 종래의 송풍팬에서 발생하던 특정 주파수의 소음이 본 실시예에 따른 송풍팬에서는 줄어드는 것을 확인할 수 있다.
좀 더 상세히, 종래의 송풍팬에서는 주파수 500Hz와 1000Hz 사이의 제1주파수를 갖는 20dB의 제1소음 피크(P1)가 측정되었고, 주파수 1500Hz와 2000Hz 사이의 제2주파수를 갖는 0dB의 제2소음 피크(P2)가 측정되었다.
반면, 본 실시예에 따른 송풍팬에서는 상기 제1주파수를 갖는 10dB 미만의 제3소음 피크(P3)가 측정되었고, 상기 제2주파수를 갖는 -10dB 미만의 제4소음 피크(P4)가 측정되었다. 즉, 상기 제1주파수와 상기 제2주파수 각각에서의 소음이 현저하게 증가하였음을 확인할 수 있다.
도 41A은 비교예로서 종래의 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이고, 도 41B 내지 도 41D는 변곡점의 위치에 따라, 본 발명의 다른 실시예에 따른 하우징 커버의 컷오프의 아웃라인이 도시된 도면이고, 도 42은 도 41A 내지 도 41D에 도시된 각 하우징 커버에 설치된 송풍팬의 풍량에 따른 소음 변화가 도시된 그래프이다.
도 41A에 도시된 컷오프(435`)의 아웃라인(701`)은 수직선 형상을 갖는다.
도 41B에 도시된 컷오프(435)의 아웃라인(701)은, 높이의 20% 지점에 변곡점(706)이 위치할 수 있다. 즉, 리니어부(704)의 높이(0.2*Y1)는 아웃라인(701)의 높이(Y1)의 0.2배일 수 있고, 라운드부(705)의 높이(0.8*Y1)는 아웃라인(701)의 높이(Y1)의 0.8배일 수 있다.
도 41C에 도시된 컷오프(435)의 아웃라인(701)은, 높이의 50% 지점에 변곡점(706)이 위치할 수 있다. 즉, 리니어부(704)의 높이(0.5*Y1)와 라운드부(705)의 높이(0.5*Y1)는 각각 아웃라인(701)의 높이(Y1)의 0.5배일 수 있다.
도 41D에 도시된 컷오프(435)의 아웃라인(701)은, 높이의 80% 지점에 변곡점(706)이 위치할 수 있다. 즉, 리니어부(704)의 높이(0.8*Y1)는 아웃라인(701)의 높이(Y1)의 0.8배일 수 있고, 라운드부(705)의 높이(0.2*Y1)는 아웃라인(701)의 높이(Y1)의 0.2배일 수 있다.
도 42을 참조하면, 본 실시예에 따른 하우징 커버(430)에 설치된 송풍팬(b)(c)(d)이 종래의 하우징 커버에 설치된 송풍팬(a)에 비해 소음이 저감됨을 확인할 수 있다.
이하, 편의를 위해 도 41B에 도시된 아웃라인(701)을 갖는 하우징 커버에 설치된 송풍팬을 제1송풍팬(b)으로, 도 41C에 아웃라인(701)을 갖는 하우징 커버에 설치된 송풍팬을 제2송풍팬(c)으로, 도 41D에 아웃라인(701)을 갖는 하우징 커버에 설치된 송풍팬을 제3송풍팬(d)으로 명명한다.
풍량이 5.3CMM인 경우를 기준으로, 종래의 하우징 커버에 설치된 송풍팬(a)에서는 41.7dB의 소음이 측정되었고, 상기 제1송풍팬(b)에서는 40.9dB의 소음이 측정되었고, 상기 제2송풍팬(c)에서는 40.4dB의 소음이 측정되었고, 상기 제3송풍팬(d)에서는 41.4dB의 소음이 측정되었다. 즉, 종래의 하우징 커버에 설치된 송풍팬(a)에 비해 상기 제1송풍팬(b)은 0.8dB 이 저감되고, 상기 제2송풍팬(c)은 1.3dB 이 저감되고, 상기 제3송풍팬(d)은 0.3dB이 저감됨을 확인할 수 있다.
결론적으로, 본 실시예에 따른 하우징 커버(430)에 설치된 송풍팬(b)(c)(d)은 종래의 송풍팬(a)에 비해 소음 저감 효과를 가지며, 특히 아웃라인(701)의 높이의 50% 지점에 변곡점(706)이 위치하는 경우에 소음 저감 효과가 가장 뛰어날 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 가습 공기청정기 30: 함몰부
100: 캐비닛 101: 베이스
103: 측면패널 105: 상면패널
107: 후면패널 107: 그릴설치홈
109: 토출부 109A: 비토출부
170: 토출그릴 175: 그릴가이드부
200: 도어 어셈블리 225: 흡입부
330: 가습필터 410: 팬하우징
430: 하우징 커버 432: 유동가이드벽
433: 연장가이드벽 434: 토출가이드벽
435: 컷오프부 436: 연장플레이트
436a: 단차리브 480: 송풍팬

Claims (15)

  1. 송풍팬이 구비되는 캐비닛;
    상기 송풍팬으로부터 멀어지는 전방으로 인출 가능하도록, 상기 캐비닛에 결합되는 도어 어셈블리;
    상기 도어 어셈블리에 설치되는 에어필터;
    상기 캐비닛의 상부에 형성되며, 상기 에어필터를 통과한 공기가 토출되는 토출부; 및
    상기 송풍팬을 통과하는 공기를 상기 토출부로 가이드하는 가이드벽이 구비되며, 상기 토출부의 아래에서 상기 송풍팬을 수용하는 스크롤 하우징을 포함하며,
    상기 가이드벽은,
    상기 송풍팬의 회전 방향을 따라 상기 송풍팬과 거리가 멀어지도록 연장되는 유동가이드벽;
    상기 유동가이드벽의 일단으로부터 상방으로 연장되는 연장가이드벽;
    상기 유동가이드벽의 타단으로부터 상방으로 경사지게 연장되는 토출가이드벽; 및
    상기 유동가이드벽과 상기 토출가이드벽을 라운드지게 연결하는 컷오프부를 포함하며,
    상기 토출가이드벽 및 상기 컷오프부 중 적어도 어느 하나는, 후단부가 전단부 보다 내측에 위치하도록 상기 도어 어셈블리의 인출 방향으로 경사지게 연장되는 가습 공기청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷오프부의 내주면은, 함몰과 돌출이 반복되는 곡면으로 형성되는 가습 공기청정기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유동가이드벽과 상기 송풍팬의 사이 공간으로 규정하는 제 1 토출유로; 및
    상기 제 1 토출유로로부터 상기 토출부로 연장되며, 상기 토출가이드벽과 상기 연장가이드벽의 사이 공간으로 규정하는 제 2 토출유로를 포함하는 가습 공기청정기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 컷오프부는,
    상기 제 1 토출유로에서부터 상기 제 2 토출유로로 유동하는 공기가, 토출 또는 상기 제 1 토출유로로 재흡입되는 경계면을 형성하는 가습 공기청정기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 컷오프부는, 상기 제 2 토출유로를 향하여 후단이 돌출되도록 형성되는 가습 공기청정기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷오프부는,
    상기 유동가이드벽의 후단부와 상기 토출가이드벽의 후단부가 연결되는 후단접점으로부터, 상기 유동가이드벽의 전단부와 상기 토출가이드벽의 전단부가 연결되는 전단접점까지 변곡점을 가지는 곡선이 형성되도록 연장되는 가습 공기청정기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 후단접점은 상기 전단접점 보다 내측으로 위치하는 가습 공기청정기.
  8. 삭제
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 스크롤 하우징은, 상기 가이드벽의 후단을 연결하는 커버 플레이트를 더 포함하고,
    상기 토출가이드벽은, 상기 토출부를 향할수록 상기 커버 플레이트와 수직에 가까워지도록 연장되는 가습 공기청정기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 컷 오프부는,
    상기 유동가이드벽와 상기 토출가이드벽를 연결하는 방향으로 규정되는 제 1 방향에 대해 라운드지게 형성되며,
    상기 도어어셈블리의 인출 방향으로 규정되는 상기 컷 오프부의 전단과 후단을 연결하는 제 2 방향에 대해 적어도 일부가 라운드지게 형성되는 가습 공기청정기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 송풍팬은, 송풍을 제공하기 위해 회전하는 다수의 블레이드가 구비되는 임펠러를 포함하는 가습 공기청정기.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 컷오프부와 상기 임펠러의 최소거리(g)는, 상기 임펠러의 직경(G)의 8%이상 10%이하인 가습 공기청정기.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 임펠러의 블레이드는,
    평균 캠버 라인에서 최대 캠버를 갖는 지점과 대응되는, 부압면의 일 지점으로 규정되는 최대캠버 지점; 및
    상기 부압면과 압력면의 거리가 최대인, 상기 부압면의 타 지점으로 규정되는 기준점을 포함하며,
    상기 부압면은, 상기 최대캠버 지점으로부터 리딩엣지까지 평평한 면으로 형성되는 리니어면을 포함하는 가습 공기청정기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 리니어면은,
    상기 기준점과 상기 리딩엣지 사이에 위치하는 제 1 리니어면; 및
    상기 기준점과 상기 최대캠버 지점 사이에 위치하는 제 2 리니어면을 포함하며,
    상기 제 1 리니어면과 상기 제 2 리니어면의 사이 각도는, 둔각인 가습 공기청정기.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 리딩 엣지와 상기 기준점 사이의 거리(DL)는, 시위길이(CL)의 0.21배 내지 0.27배인 가습 공기청정기.

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