KR102358332B1 - 공기청정기 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기는, 상측에 공기토출구가 형성된 토출가이더를 포함하는 송풍장치; 및 상기 공기토출구를 통해 토출된 공기를 반경외측방향으로 가이드하는 풍향조절장치를 포함하고, 상기 풍향조절장치는 상기 토출가이더의 상측에 상하이동가능토록 배치되고, 반경방향으로 연장되어 하강시 상기 공기토출구의 일부를 폐쇄하는 차폐플레이트를 각각 구비한 복수개의 가이드바디와; 상기 복수개의 가이드바디 각각을 이동시키는 적어도 하나의 제 1기어를 포함하여, 상기 차폐플레이트의 상하이동을 통해 토출구의 국부적인 영역만을 개방시킬 수 있어, 사용자가 원하는 방향으로만 집중적으로 공기를 토출시킬 수 있다는 이점이 있다.
Description
본 발명은 공기청정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 송풍장치로부터 토출된 공기의 유동방향을 조절하는 풍향조절장치에 관한 것이다.
공기청정기는 실내의 오염된 공기를 흡입하여, 일련의 청정작용을 거친 뒤, 청정한 공기를 공급하는 기능을 수행하는 장치이다.
공기청정기로부터 토출되는 공기는 사용자에게 쾌적함을 유발하고, 이로 인해 공기청정기로부터 토출되는 공기의 방향을 자유자재로 조절할 수 있는 공기청정기에 대한 수요가 늘고 있다.
한국등록특허 10-1916887는 환형의 제 1토출구가 형성된 에어가이드와 상기 에어가이드를 회전시키기 위한 회전가이드를 동시에 회전시켜, 공기청정기로부터 토출되는 공기의 유동방향을 조절하는 방식을 개시하고 있으나, 에어가이드의 회전반경범위가 좁고, 에어가이드와 회전가이드를 동시에 회전시킴에 따라, 고출력의 모터를 필요로 하는 문제점이 있었다.
한국공개특허 10-2018-0065358는 상기한 에어가이드 및 회전가이드의 회전에 따라 발생되는 부품의 내구성을 향상시키기 위하여, 회전에 의해 하중이 발생되는 영역에 탄성부재를 배치한 공기청정기를 개시하고 있으나, 협소한 회전반경범위의 문제를 해소하기 위해서는 탄성부재만으로 내구성을 보장할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명의 과제는 토출되는 공기의 유동방향을 간편하게 조절할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 선택적으로 국부적인 영역을 향하여 공기를 집중적으로 토출할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 필요에 따라, 360도 방향으로 공기를 토출하는 모드와 국부적인 영역으로 공기를 토출하는 모드를 선택하여 실시할 수 있는 공기청정기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 청정장치 내의 빈 공간을 활용하여 제품을 공간적으로 컴펙트화시키는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기는, 상측에 공기토출구가 형성된 토출가이더를 포함하는 송풍장치; 및 상기 공기토출구를 통해 토출된 공기를 반경외측방향으로 가이드하는 풍향조절장치를 포함하여, 상기 공기토출구를 통해 토출된 공기의 상측방향 유동을 제한한다.
상기 풍향조절장치는, 상기 토출가이더의 상측에 상하이동가능토록 배치되고, 반경방향으로 연장되어 하강시 상기 공기토출구의 일부를 폐쇄하는 차폐플레이트를 각각 구비한 복수개의 가이드바디와; 상기 복수개의 가이드바디 각각을 이동시키는 적어도 하나의 제 1기어를 포함하여, 상기 가이드바디 각각의 상하이동에 따라 상기 토출가이더로부터 토출되는 공기의 방향을 조절한다.
상기 복수개 가이드바디 각각은, 상기 차폐플레이트로부터 하측으로 연장되고, 적어도 일부가 상기 송풍장치의 내측으로 인입되는 차폐측벽을 포함하여, 상기 차폐측벽에 의해 상기 차폐플레이트가 안정적으로 승하강할 수 있다.
상기 풍향조절장치는, 상기 차폐측벽의 내주면에 배치되고 상기 제 1기어와 맞물리는 지지로드를 더 포함할 수 있고, 상기 지지로드는 상하방면으로 복수개의 톱니가 형성되어, 랙 앤 피니언 구조를 응용하여 상기 가이드바디의 상하이동모션을 구현할 수 있다.
상기 지지로드는, 상기 지지로드의 상하방향 이동을 제한하는 스토핑리브가 형성되어, 상기 지지로드와 제 1기어의 탈거현상을 방지할 수 있다.
상기 토출가이더는 상기 제 1기어를 수용하는 기어하우징을 포함하여, 상기 제 1기어가 상기 토출가이더 내측에 안정적으로 수용될 수 있다.
상기 복수개의 가이드바디 사이에는 원주방향의 갭이 형성되어, 상기 가이드바디의 상하강 시 상기 가이드바디 간에 발생되는 마찰을 저감할 수 있다.
상기 송풍장치는, 상기 토출가이더의 상측에 배치되는 토출그릴을 더 포함할 수 있고, 상기 차폐플레이트는 하강하여 상기 토출그릴의 일부를 차폐할 수 있다.
상기 토출그릴의 외측에는 환형의 안착림이 형성될 수 있고, 상기 차폐플레이트의 하면은 하강하여 상기 안착림과 접촉될 수 있으며, 상기 차폐플레이트의 하면에는 상기 토출그릴을 향해 돌출된 리브가 형성되어, 상기 차폐플레이트는 하강하여 상기 토출그릴에 안정적으로 안착될 수 있다.
상기 풍향조절장치는, 상기 송풍장치와 연결되고 상기 유동가이더의 상하이동을 안내하는 승강가이더를 더 포함하여, 상기 유동가이더의 상하이동을 지지할 수 있다.
상기 승강가이더는, 상기 토출그릴로부터 반경방향 내측으로 이격되는 이너프레임과; 상기 이너프레임으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터프레임을 포함할 수 있고, 상기 아우터프레임은 상기 가이드바디의 상하방향 이동을 제한하는 스토핑홈을 형성하여, 상기 가이드바디가 탈거되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 아우터프레임은, 상기 이너프레임으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터베이스와; 상기 아우터베이스로부터 상측으로 연장되는 아우터실린더와; 상기 아우터실린더로부터 반경방향 외측으로 연장되는 어퍼플레이트를 포함할 수 있고, 상기 어퍼플레이트와 상기 토출가이더 사이의 간격은 상기 지지로드의 높이보다 작음으로써, 상기 지지로드와 제 1기어의 탈거현상을 방지할 수 있다.
상기 풍향조절장치는, 상기 차폐측벽의 내측에 배치되는 롤러를 더 포함하여, 상기 가이드바디의 상하이동을 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 롤러는 상기 차폐측벽에 연결되는 샤프트와; 상기 샤프트와 연결되고, 적어도 일부가 회전가능한 베어링을 포함하여, 상기 롤러와 상기 가이드바디 간의 마찰을 최소화할 수 있다.
상기 롤러는 상기 차폐측벽의 원주방향 양 단부에 각각 배치되어, 상기 가이드바디의 하중을 균등하게 지지할 수 있다.
상기 승강가이더는, 상기 롤러가 인입되는 롤러수용부가 형성되어, 상기 롤러의 상측으로의 이동을 제한할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기청정기는, 상기 승강가이더의 상측에 배치되는 상부송풍장치와; 상기 승강가이더의 상측에 배치되고, 상기 상부송풍장치와 연결되는 캡을 더 포함하여, 상기 송풍장치와 상부송풍장치를 연결할 수 있다.
상기 상부송풍장치는, 상기 풍향조절장치의 구동정보를 표시하는 디스플레이부와; 상기 풍향조절장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하여, 상기 풍향조절장치의 모션을 컨트롤할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 공기청정기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 차폐플레이트의 상하이동을 통해 토출구의 국부적인 영역만을 개방시킬 수 있어, 사용자가 원하는 방향으로만 집중적으로 공기를 토출시킬 수 있다는 장점이 있다.
둘째, 풍향조절장치 각 가이드바디가 독립적으로 상하이동함으로써, 사용자의 요구에 따라 반경 360도 전방향 토출모드와 국부적인 영역 토출모드의 모드전환이 용이하다는 장점도 있다.
셋째, 토출가이더 내의 빈 공간 상에 모터와 기어를 배치하고, 풍향조절장치의 연결 넥을 타고 가이드바디가 승하강할 수 있도록 함으로써, 제품을 공간적으로 컴펙트화 할 수 있다는 장점도 있다.
넷째, 토출방향을 제한하는 풍향조절장치의 구동방식에 있어서, 구동모션을 가이드바디의 상하이동만으로 단순화시킴으로써, 풍향조절장치의 구동 시 각 구성간의 모션이 간섭되는 현상을 방지하는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 케이스가 제거된 공기청정기의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구조물을 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 풍향조절장치의 정면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 차폐된 상태를 나타낸 도이다.
도 6(b)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 우개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 6(c)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 좌개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 7(a)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 전체개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 7(b)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 전체차폐된 상태를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디와 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 9(a)는 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 상승된 상태를 나타낸 도이다.
도 9(b)는 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 하강된 상태를 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 상승된 상태의 정면도이다.
도 11은 도 10도 도시된 구조의 종단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 제 1기어 인근영역을 확대한 도이다.
도 13은 도 10에 도시된 B-B' 선도로 절개한 단면도이다.
도 14(a)는 가이드바디의 상승상태에서 도 10에 도시된 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
도 14(b)는 가이드바디의 하강상태에서 도 10에 도시된 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 케이스가 제거된 공기청정기의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 구조물을 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 풍향조절장치의 정면도이다.
도 6(a)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 차폐된 상태를 나타낸 도이다.
도 6(b)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 우개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 6(c)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 좌개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 7(a)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 전체개방된 상태를 나타낸 도이다.
도 7(b)는 본 발명의 실시예에 따른 토출그릴이 전체차폐된 상태를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디와 롤러를 나타낸 사시도이다.
도 9(a)는 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 상승된 상태를 나타낸 도이다.
도 9(b)는 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 하강된 상태를 나타낸 도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디가 상승된 상태의 정면도이다.
도 11은 도 10도 도시된 구조의 종단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 제 1기어 인근영역을 확대한 도이다.
도 13은 도 10에 도시된 B-B' 선도로 절개한 단면도이다.
도 14(a)는 가이드바디의 상승상태에서 도 10에 도시된 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
도 14(b)는 가이드바디의 하강상태에서 도 10에 도시된 A-A' 선도로 절개한 단면도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기청정기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기의 전체적인 외형을 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)는, 하부에 배치되어 공기유동을 발생시키는 송풍장치(100)와, 송풍장치(100)의 상측에 배치되어 공기유동을 발생시키는 상부송풍장치(200)를 포함하고, 상부송풍장치(200)에서 토출된 유동의 방향을 전환시키는 풍향전환장치(300)를 포함할 수 있다.
송풍장치(100)는 제 1케이스(101)에 의해 외관이 형성될 수 있고, 제 1케이스(101)는 전체적인 형상이 원통형일 수 있다. 또한, 상부송풍장치(200)는 제 2케이스(201)에 의해 외관이 형성될 수 있고, 제 2케이스(201)는 전체적인 형상이 원통형일 수 있다.
제 1케이스(101)와 제 2케이스(201)는, 상측면의 직경이 하측면의 직경보다 작을 수 있고, 이에 따라 끝부분이 잘린 원뿔형 형상일 수도 있다.
제 1케이스(101)에는, 제 1케이스(101)를 구성하는 2개의 파트가 결합 또는 분리되는 제 1분리부(101a)가 포함될 수 있고, 제 2케이스(201)에는, 제 2케이스(201)를 구성하는 2개의 파트가 결합 또는 분리되는 제 2분리부(201a)가 포함될 수 있다. 또한, 양 분리부(101a, 201a)의 맞은편에는 상기 2개의 파트를 상대회전시키는 힌지부(미도시)가 배치될 수 있다.
상기한 2개의 파트 중 적어도 어느 하나의 파트가 회전하면, 케이스(101, 201)는 개방될 수 있고, 공기청정기(10) 본체로부터 분리될 수 있다. 이에 따라, 케이스(101, 201)를 개방하여 청정장치(100, 200)의 내부 부품을 교체 또는 수리할 수 있다.
제 1케이스(101)의 외주둘레면 상에는 외부 공기가 흡입되는 복수의 관통공이 형성된 제 1흡입부(102)가 배치되고, 제 2케이스(201)의 외주둘레면 상에는 외부 공기가 흡입되는 복수의 관통공이 형성된 제 2흡입부(202)가 배치된다. 이에 따라, 외부공기는 360도 방향에서 공기청정기(10) 내부로 유입될 수 있다.
송풍장치(100)의 하측에는 지면과 접촉되는 베이스(20)가 배치될 수 있고, 베이스(20)는 송풍장치(100)로부터 하측으로 이격되게 배치될 수 있다. 베이스(20)와 송풍장치(100) 사이의 이격된 공간에는 외부 공기가 송풍장치(100) 내부로 유입되는 베이스흡입부(103)가 형성될 수 있다(도 2참조).
송풍장치(100) 내부로 유입된 공기는 일련의 청정작용을 거친 뒤, 송풍장치(100)의 상측에 배치된 토출그릴(190)을 통해 외부로 토출될 수 있다. 이 때, 토출그릴(190)의 상면에는 상측을 향해 개구된 복수의 제 1토출구(105)가 원주둘레방향으로 이격되어 형성될 수 있고, 이에 따라 토출그릴(190)은 개구된 제 1토출구(105)가 환형으로 형성된 그릴의 형태일 수 있다. 한편, 제 1토출구(105)는 송풍장치(100)로부터 공기가 토출되는 개구된 영역을 의미하며, 이에 따라 제 1토출구(105)는 토출그릴(190)에 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 토출가이더(180)의 내측에 형성된 상측을 향해 개구된 영역을 의미할 수도 있다.
상부송풍장치(200) 내부로 유입된 공기는 일련의 청정작용을 거친 뒤, 상부송풍장치(200)의 상측면에 형성된 복수의 제 2토출구(305)를 통해 외부로 토출될 수 있다. 이 때, 복수의 제 2토출구(305)는 풍향전환장치(300)의 상측면의 원주둘레를 따라 그릴형태를 갖도록 형성될 수 있다.
풍향전환장치(300)의 상부에는 공기청정기(10)의 운전정보를 표시하는 디스플레이부(600)가 구비될 수 있다. 디스플레이부(600)는 풍향전환장치(300)의 이동에 따라, 풍향전환장치(300)와 일체로 움직일 수 있다.
송풍장치(100)와 상부송풍장치(200)의 사이에는 토출가이더(180)를 통해 토출된 공기의 상측방향 유동을 제한하는 풍향조절장치(400)가 배치된다. 이 때, '상측방향 유동을 제한한다'의 의미는, 송풍장치(100)에서 청정작용을 거쳐 제 1토출구(105)를 통해 외부로 토출된 공기가, 사용자 또는 외부공간을 향해 유동하지 않고, 상부송풍장치(200)로 바로 유입되는 것을 방지한다는 의미로서 해석될 수 있다. 풍향조절장치(400)에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)의 케이스(101, 201)를 제거한 내부구조를 확인할 수 있다.
공기청정기(10)의 하부에는 도 1에 대해 설명한 바와 같이, 지면과 접촉되는 베이스(20)가 배치될 수 있고, 베이스(20)는 송풍장치(100)와 상하로 이격되어, 베이스흡입부(103)를 형성할 수 있다. 베이스흡입부(103)로 유입된 공기는 상측으로 유동하면서 송풍장치(100)의 하부에 배치된 하부그릴(110)로 유입될 수 있고, 하부그릴(110)의 원주둘레방향으로 형성된 제 3흡입부(112)를 통해 상측으로 유동할 수 있다.
송풍장치(100)의 내부에는 제 1흡입부(102)와 대응되도록(도 1참조) 제 1필터(120)가 배치될 수 있고, 제 1필터(120)는 원통형의 형상을 가져 제 1흡입부(102)로 유입된 공기가 360도 방향에서 유입될 수 있다.
제 1필터(120)는 후술할 제 1필터지지부(135)(도 4참조)의 외측에 결합되는 제 1필터커버(136)에 의해 송풍장치(100)의 내부에 안정적으로 고정/지지될 수 있다.
제 1필터(120)의 상측에는 유입된 공기에 함유된 먼지의 양을 측정하는 먼지센서와 가스의 양을 측정하는 가스센서가 포함된 센서장치(137)가 배치될 수 있다.
센서장치(137)의 상측에는 후술할 제 1송풍팬(160)(도 4참조)이 수용되는 제 1팬하우징(150)이 배치될 수 있고, 보다 상세하게 제 1팬하우징(150)은 제 1필터(120)의 출구측에 배치될 수 있다.
제 1팬하우징(150)의 상측에는 제 1송풍팬(160)(도 4참조)에 의해 송풍되는 공기의 유동을 가이드하는 하부에어가이더(170)가 배치될 수 있다.
하부에어가이더(170)의 상측에는 하부에어가이더(170)의 상측에 결합되며, 하부에어가이더(170)를 통과한 공기를 토출그릴(190)로 가이드하는 토출가이더(180)가 배치될 수 있다.
토출가이더(180)의 내부에는 토출가이더(180)를 통과한 공기가 송풍장치(100)의 외부로 토출되는 유로를 제공하는 토출그릴(190)이 배치될 수 있다. 이 때, 상측을 향해 개구된 제 1토출구(105)는 토출그릴(190)의 원주둘레를 따라 형성될 수도 있고, 토출가이더(180)의 상측을 향해 개구된 영역 자체를 의미할 수도 있다. 또한, 복수의 제 1토출구(105)가 토출그릴(190)의 상측면에 원주둘레방향으로 서로 이격되어 형성됨에 따라, 토출그릴(190)의 상측면에는 복수의 제 1토출구(105)에 의해 환형그릴의 형상이 형성될 수 있다.
토출그릴(190)의 상측에는 송풍장치(100)와 상부송풍장치(200)를 이격시키는 풍향조절장치(400)가 배치된다. 풍향조절장치(400)는 토출그릴(190)로부터 토출된 공기의 상측방향으로의 유동을 제한하고, 이에 대한 자세한 구동원리는 후술하도록 한다.
상부송풍장치(200)는 풍향조절장치(400)에 의해 송풍장치(100)와 이격될 수 있으며, 송풍장치(100)와 구조 및 기능적으로 유사할 수 있다.
이 때, 송풍장치(100)와 구조 및 기능적으로 유사하다고 함은, 상부송풍장치(200)를 구성하는 각 구성들이 송풍장치(100)를 구성하는 구성들과 대응될 수 있고, 기능적으로 동일한 기능을 수행함을 의미할 수 있다.
보다 상세히, 상부송풍장치(200)의 제 2필터(220)는 제 1필터(120)와, 제 2필터지지부커버(236)는 제 1필터커버(136)와, 제 2팬하우징(250)은 제 1팬하우징(150)과, 제 1상부에어가이더(270)은 하부에어가이더(170)와, 제 2상부에어가이더(280)은 토출가이더(180)와 각각 대응될 수 있고, 기능적으로 송풍장치(100)에서 각 구성이 수행하는 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있다. 따라서, 상부송풍장치(200) 각 구성에 대한 설명은 송풍장치(100) 각 구성에 대한 설명과 동일하므로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다. 또한, 상부송풍장치(200)가 송풍장치(100)의 상측에 설치되는 것은 선택적일 수 있으며, 이에 따라 송풍장치(100)만이 단독으로 설치될 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 A-A'선도를 따라 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)를 절개한 단면도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)의 세부적인 내부구성을 확인할 수 있다.
제 1케이스(101)에 형성된 제 1흡입부(102)(도 1참조)를 통해 송풍장치(100) 내로 유입된 공기는 제 1필터(120)를 투과할 수 있고, 이 때 제 1필터(120)는 제 1필터(120)의 외측에 배치된 제 1필터지지부(135)에 의해 고정/지지될 수 있다.
제 1필터(120)를 통과한 공기는 상측으로 유동하여 제 1팬유입부(151)를 통해 제 1송풍팬(160)으로 유입될 수 있고, 제 1송풍팬(160)에 의해 상측으로 송풍되어, 제 1팬하우징(150)과 하부에어가이더(170)와 토출가이더(180)와 토출그릴(190)을 차례로 통과하여 상측으로 유동할 수 있다. 이 때, 제 1송풍팬(160)은 제 1팬모터(165)와 연결되어, 제 1팬모터(165)로부터 동력을 얻어 회전할 수 있다.
제 1송풍팬(160)에 의해 상측으로 송풍된 공기는 토출그릴(190)을 통해 송풍장치(100)의 외부로 토출되고, 풍향조절장치(400)에 의해 상측으로의 유동을 제한받게 되어, 공기청정기(10)의 반경방향으로 유동하게 된다.
풍향조절장치(400)의 상측에는 제 2필터(220) 또는 제 1레버를 지지하는 환형의 제 2레버(560)가 배치될 수 있다.
제 2케이스(201)에 형성된 제 2흡입부(202)(도 1참조)를 통해 상부송풍장치(200) 내로 유입된 공기는 제 2필터(220)를 투과하여 상측으로 유동할 수 있다.
상측으로 유동하던 공기는 제 2팬모터(265)와 연결되어 회전하는 제 2송풍팬(260)에 의해 상측으로 송풍될 수 있고, 제 2팬하우징(250)과 제 1상부에어가이더(270)와 제 2상부에어가이더(280)를 차례로 통과하여 상측으로 유동할 수 있다.
제 2상부에어가이더(280)의 상측에는 풍향전환장치(300)가 이동가능하게 설치될 수 있고, 제 2상부에어가이더(280)로부터 토출된 공기는 풍향전환장치(300)의 상측면에 형성된 제 2토출구(305)를 통해 외부로 토출될 수 있다. 이 때, 제 1상부에어가이더(270)를 통과한 공기가 제 2상부에어가이더(280)와 제 2토출구(305)를 차례로 통과해 외부로 원활하게 배출될 수 있도록, 풍향전환장치(300)에는 제 3팬모터(335)와 연결되어 회전하는 제 3송풍팬(330)이 배치될 수 있다.
제 3송풍팬(330)에 의해 제 2토출구(305)를 거쳐 외부로 토출되는 공기의 유동방향을 조절하기 위해, 풍향전환장치(300)는 상부기어모터(363)와 연결되어 회전하는 상부기어(360)와 기계적으로 연결될 수 있고, 풍향전환장치(300)는 상부기어(360)의 회전에 의해 소정방향으로 회전하여 제 2토출구(305)를 통해 외부로 토출되는 공기의 유동방향을 전환시킬 수 있다.
풍향전환장치(300)의 상측면에는 공기청정기(10)의 운전정보가 표시되고, 공기청정기(10)의 운전을 제어하는 디스플레이부(600)가 배치될 수 있고, 디스플레이부(600)는 제어부(618)를 포함할 수 있다. 제어부(618)는 풍향전환장치(300)의 상측면과 제 3송풍팬(330) 사이의 공간에 배치될 수 있고, 제어부(618)로는 PCB기판이 사용될 수 있다. 제어부(618)는 후술할 풍향조절장치(400)와 전기적으로 접속되어 풍향조절장치(400)의 구동을 제어할 수 있다.
도 4는 베이스(20) 및 송풍장치(100)의 구성 각각을 세분화하여 도시한 것이다. 이하에서는 도 4를 참조하여, 베이스(20)와, 하부그릴(110)과, 지지장치(140)와, 제 1필터(120)와, 제 1필터프레임(130)과, 제 1팬하우징(150)과, 하부에어가이더(170)와, 제 1송풍팬(160)의 세부적인 구성 및 결합관계를 설명한다. 또한, 도 4를 참조하여 설명한 각 구성에 관한 내용은 송풍장치(100)와 대응되는 상부송풍장치(200)의 각 구성에도 동일하게 적용될 수 있다.
베이스(20)는 지면에 놓이는 베이스본체(21)와 베이스본체(21)로부터 상방으로 돌출되어 흡입그릴(110)이 안착되는 베이스돌출부(22)를 포함한다. 베이스돌출부(22)는 베이스(20)의 양 측에 구비될 수 있고, 베이스돌출부(22)에 의하여 베이스본체(21)와 흡입그릴(110)은 서로 이격되어 베이스(20)와 흡입그릴(110) 사이에 베이스흡입부(103)가 형성될 수 있다.
하부그릴(110)의 테두리(111a)에는 복수의 흡입공(112a)으로 구성된 제 3흡입부(112)가 형성될 수 있고, 상기 테두리(111a)로부터 내측으로 환형의 그릴본체(111)가 연장될 수 있다. 그릴본체(111)의 일부분에는 그릴홈(114)이 형성될 수 있고, 그릴홈(114)은 상기 테두리(111a)에서 상기 흡입공(112a)이 형성되지 않은 공간으로서 이해될 수 있다. 또한, 그릴본체(111)의 상면에는 제 1필터(120)의 상방 또는 하방으로의 이동을 가이드하는 복수의 필터가이드(113)가 원주방향으로 이격되어 돌출될 수 있다.
제 1필터(120)는 필터본체(121)로 둘러싸여 내부에 필터공(122)이 형성된 원통형일 수 있고, 필터본체(121)의 하측에는 필터파지부(121a)가 돌출될 수 있다.
하부그릴(110)의 상측에 구비되며 사용자가 조작 가능한 제 1레버(142)는 원주 방향으로 회전 가능하도록 설치될 수 있다. 제 1레버(142)는 환형일 수 있고, 전체적인 외형을 형성하는 레버본체(143)를 포함할 수 있다. 레버본체(143)에는 필터가이드(113)에 대응되는 위치에 복수의 절개부(145)가 형성될 수 있고, 상기 절개부(145)는 레버본체(143)에 형성되는 관통공으로서 이해될 수 있다. 필터가이드(113)는 상기 절개부(145)에 삽입되어 레버본체(143)의 상측으로 돌출될 수 있다. 레버본체(143)의 외주면에는 제 2핸들(144)이 구비될 수 있고, 제 2핸들(144)은 그릴홈(114)에 의해 이동가능한 공간을 제공받을 수 있다.
제 1레버(142)의 상측에는 제 1필터(120)를 지지하는 지지장치(140)가 배치될 수 있고, 지지장치(140)의 하면에는 레버본체(143)의 상측으로 돌출된 필터가이드(113)와 접촉되는 지지돌출부(미도시)가 형성될 수 있다. 지지장치(140)는 제 2핸들(144)과 결합되는 제 1핸들(141)을 포함할 수 있고, 사용자는 핸들(141, 144)을 파지하여 레버본체(143) 및 지지장치(140)를 회전시킬 수 있다.
상기한 제 1레버(142)와 지지장치(140)에 대한 설명은 상부송풍장치(200)의 제 2레버(560)에도 동일하게 적용될 수 있다.
지지장치(140)의 상측에는 제 1필터(120)의 장착공간을 형성하는 제 1필터프레임(130)이 배치될 수 있고, 제 1필터프레임(130)은 제 1필터프레임(130)의 하부를 형성하는 제 1프레임(131)과 상부를 형성하는 제 2프레임(132)을 포함할 수 있다. 상기한 제 1프레임(131)에는 하방으로 함몰되는 함몰부(131a)가 형성될 수 있고, 함몰부(131a)는 그릴홈(114)이 대응되는 위치에 형성되어 핸들(141, 144)이 회전할 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 제 1필터지지부(135)는 상기한 제 1프레임(131)으로부터 상기한 제 2프레임(132)까지 연장되어 배치될 수 있고, 상기한 프레임(131, 132)의 가장자리를 따라 원주 방향으로 복수개가 이격되어 배치될 수 있다. 제 1필터지지부(135)의 외측에는 제 1필터커버(136)가 결합될 수 있고, 상기한 프레임(131, 132)와 제 1필터지지부(135)에 의해 제 1필터(120)의 장착공간이 규정될 수 있다. 제 1필터(120)는 상기 장착공간 내로 장착될 수 있고, 제 1필터프레임(130)에는 센서장치(137)가 배치될 수 있다.
제 1필터(120)의 출구측에는 제 1송풍팬(160)을 수용하는 팬수용부(152)를 형성하는 제 1팬하우징(150)이 배치될 수 있다. 제 1팬하우징(150)은 제 1필터프레임(130)에 의해 지지될 수 있고, 제 1팬하우징(150)에는 공기 중 오염물질 또는 냄새입자를 제거/살균하기 위한 이오나이저(158)가 배치될 수 있다.
제 1송풍팬(160)은 팬수용부(152) 내에 수용될 수 있고, 제 1팬모터(165)와 제 1회전축(165a)으로 연결된 채, 제 1결합부(166)에 의해 제 1팬모터(165)와 체결될 수 있다. 또한 제 1결합부(166)는 제 1팬모터(165)를 하부에어가이더(170)에 고정되도록 체결시키는 기능을 수행할 수도 있다.
하부에어가이더(170)는 제 1송풍팬(160)의 상측에 배치될 수 있고, 원통형의 제 1외벽(171)과 상기한 제 1외벽(171)의 내측에 위치되는 원통형의 제 1내벽(172)을 포함할 수 있다. 상기한 제 1외벽(171)과 제 1내벽(172)의 사이에는 공기유동통로가 형성될 수 있고, 제 1팬모터(165)를 수용하는 보울(Bowl) 형태의 제 1모터수용부(173)가 상기한 제 1내벽(172)으로부터 하방으로 연장되어 형성될 수 있다. 이 때, 제 1회전축(165a)은 제 1팬모터(165)로부터 하방으로 연장되어 제 1모터수용부(173)의 저면부를 관통한 뒤, 제 1송풍팬(160)과 결합될 수 있다. 제 1모터수용부(173)의 상면에는 상방으로 돌출되어 토출가이더(180)의 하부에 형성된 체결가이드(183)(도 6 참조)와 체결되는 체결리브(178)가 형성될 수 있다. 상기한 제 1외벽(171)과 제 1내벽(172) 사이에는 제 1외벽(171)으로부터 제 1내벽(172)까지 연장된 복수의 에어가이드리브(175)가 원주방향으로 이격되어 형성될 수 있고, 하부에어가이더(170)를 통과하는 공기는 에어가이드리브(175)에 의해 유동방향을 안내받을 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 풍향조절장치(400)에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치(100)에 풍향조절장치(400)가 결합된 조립체에서 케이스(101)를 제거한 정면도이다.
송풍장치(100)의 상측에는 토출가이더(180)가 배치될 수 있고, 토출그릴(190)은 토출가이더(180)의 상측에 배치되어, 송풍장치(100)로 유입된 공기는 토출그릴(190)을 통해 송풍장치(100)의 외부로 배출될 수 있다.
토출가이더(180)는 풍향조절장치(400)와 연결될 수 있고, 풍향조절장치(400)는 후술할 승강가이더(460)를 통해 토출가이더(180)와 연결될 수 있다.
풍향조절장치(400)는 토출가이더(180)와의 사이에 반경토출구(G)를 형성할 수 있고, 토출가이더(180)로부터 토출된 공기는 상기 반경토출구(G) 내에서 유동한 뒤, 송풍장치(100)의 반경외측방향으로 토출될 수 있다.
이 때, 상기한 반경토출구(G)는, 토출가이더(180)의 상측경계와 풍향조절장치(400) 사이의 간격으로서 이해될 수도 있고, 토출그릴(190)로부터 토출된 공기가 유동할 수 있는 토출가이더(180)와 풍향조절장치(400) 사이의 공간으로서도 이해될 수 있다.
풍향조절장치(400)의 상측에는 상부송풍장치(200)를 지지하는 제 2레버(560)가 배치될 수 있고, 이에 따라 송풍장치(100)의 상측에는 상부송풍장치(200)가 배치되어 송풍장치(100)와 일체로 조립될 수 있다. 다만, 상부송풍장치(200)가 설치되는 것은 선택적이며, 이에 따라 송풍장치(100)의 상측에는 제 2레버(560)가 배치되지 않고, 송풍장치(100)만이 단독으로 설치될 수 있다.
이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 풍향조절장치(400)의 구동모션을 설명한다.
도 6(a)는 풍향조절장치(400)의 하강에 의해 토출그릴(190)에 형성된 공기토출구(105)가 차폐되었을 때를 도시한 것이고, 도 6(b)는 후술할 풍향조절장치(400)의 복수개의 가이드바디(430) 중 일부만이 하강하여, 토출그릴(190)에 형성된 공기토출구(105)의 일부만이 외부와 연통되었을 때를 도시한 것이고, 도 6(c)는 도 6(b)에서 하강한 가이드바디(430) 이외의 다른 가이드바디(430)가 하강하여, 도 6(b)에서 연통된 공기토출구(105)와는 다른 부분이 외부와 연통되었을 때를 도시한 것이다.
도 6(a)를 참조하면, 풍향조절장치(400) 전체가 하강하여, 토출그릴(190)의 반경 360도 전방향을 차폐한 것을 확인할 수 있다.
이는 토출가이더(180)의 상측에 안착되는 환형의 토출그릴(190)을 통해 공기가 토출될 수 없다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 이 경우 송풍장치(100)로 유입된 공기는 토출가이더(180)를 거쳐 외부로 토출될 수 없게 된다.
도 6(b)를 참조하면, 도 6(a)의 상태에서 풍향조절장치(400)의 일부 가이드바디(430)가 상승하여, 토출그릴(190)의 일부가 외부와 연통된 것을 확인할 수 있다.
즉, 도 6(b)의 경우, 도 6(a)의 상태에서 일부 가이드바디(430)가 상승하여, 토출가이더(180)를 통해 토출그릴(190)에 도달한 공기가 외부로 토출될 수 있는 제 1영역(S1)을 형성한다. 제 1영역(S1)은 상승된 가이드바디(430)에 대응되는 토출그릴(190)의 일부영역을 의미하는 것일 수 있다. 이에 따라, 제 1영역(S1)은 토출그릴(190)에 형성된 공기토출구(105)로 구성된 아치(arch)형일 수 있다.
도 6(c)를 참조하면, 도 6(a)의 상태에서 풍향조절장치(400)의 일부 가이드바디(430)가 상승하여, 토출그릴(190)의 일부가 외부와 연통된 것을 확인할 수 있다. 다만, 도 6(c)에서 상승한 가이드바디(430) 중 적어도 하나의 가이드바디(430)는 도 6(b)에서 상승하지 않은 가이드바디(430)일 수 있다.
즉, 도 6(c)의 경우, 도 6(a)의 상태에서 일부 가이드바디(430)가 상승하여, 토출가이더(180)를 통해 토출그릴(190)에 도달한 공기가 외부로 토출될 수 있는 제 2영역(S2)을 형성한다. 제 2영역(S2)은 상승된 가이드바디(430)에 대응되는 토출그릴(190)의 일부영역을 의미하는 것일 수 있다. 이에 따라, 제 2영역(S2)은 토출그릴(190)에 형성된 공기토출구(105)로 구성된 아치(arch)형일 수 있다.
다만, 도 6(c)의 경우 도 6(b)에서 상승된 가이드바디(430) 이외의 다른 가이드바디(430)가 상승됨에 따라, 제 1영역(S1)과 제 2영역(S2)은 토출그릴(190) 상의 각각 다른 영역을 지칭하는 구분되는 개념이다. 설명의 편의상 도 6을 기준으로 할 때, 도 6(b)는 '우개방 상태'로서 정의될 수 있고, 도 6(c)는 '좌개방 상태'로서 정의될 수 있다. 이는 도 6(b)의 경우 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)가 배치된 공간 상에서 공기청정기(10)로 유입된 공기가 우측으로 토출된다는 것으로서 이해될 수 있고, 도 6(c)의 경우 공기청정기(10)로 유입된 공기가 좌측으로 토출된다는 것으로서 이해될 수 있다.
상기한 '좌개방 상태' 혹은 '우개방 상태'는 본 발명의 실시예에 따른 풍향조절장치(400)의 구동모션을 설명하기 위해 예시로서 설명한 개념으로서, 본 발명의 실시예에 따른 풍향조절장치(400)는 상기한 방향에 구애받지 않고, 개방영역을 달리 하여 다양한 실시예로서 변형되어질 수 있다.
도 7(a)는 본 발명의 실시예에 따른 복수개의 가이드바디(430) 전부가 상승하여, 토출그릴(190)의 전 영역이 개방된 상태를 도시한 것이고, 도 7(b)는 복수개의 가이드바디(430) 전부가 하강하여, 토출그릴(190)의 전 영역을 차폐한 상태를 도시한 것이다.
도 7(a)를 참조하면, 복수개의 가이드바디(430)는 전부 상승하여, 토출그릴(190)의 반경 360도 전 방향을 개방시킬 수 있고, 이에 따라 토출가이더(180)를 통해 토출그릴(190)에 도달한 공기는 360도 전 방향을 통해 외부로 토출될 수 있다.
도 7(b)를 참조하면, 복수개의 가이드바디(430)는 전부 하강하여, 토출그릴(190)의 반경 360도 전 방향을 차폐할 수 있고, 이에 따라 토출가이더(180)를 통해 토출그릴(190)에 도달한 공기는 외부로 토출되지 못할 수 있다.
이 때, 토출그릴(190)을 통한 공기의 흐름은 유동가이더(420)에 의해 조절될수 있고, 상기한 유동가이더(420)는 복수개의 가이드바디(430)의 집합체로서 이해될 수 있다. 유동가이더(420)는 상측에 배치된 캡(490)과 토출가이더(180)를 연결하는 승강가이더(460)에 의해 상하이동모션을 안내받을 수 있다. 이에 따라, 각 가이드바디(430)는 상하이동 시, 승강가이더(460)의 외주면을 타고 이동할 수 있다. 가이드바디(430)는 하강하여, 토출그릴(190)에 형성된 공기토출구(105)의 일부를 차폐할 수 있고, 하면의 일부가 토출그릴(190)의 반경방향 외측에 형성된 환형의 안착림(191)과 접촉될 수 있다.
캡(490)의 전체적인 외형은 중공이 형성된 고리형일 수 있고, 반경방향 외측에서 내측을 향해 상방으로 연장되는 림 형상의 캡플레이트(491)와, 캡플레이트(491)의 내측에 상부송풍장치(200)와 결합가능토록 형성된 캡연결부(492)로 구분될 수 있다.
캡플레이트(491)는 토출가이더(180)의 가장자리와 소정의 토출갭을 형성하는 외측가장자리를 구비하고, 상기 외측가장자리로부터 반경내측방향으로 연장되어, 토출가이더(180)와의 사이에 토출공간을 형성할 수 있다. 캡플레이트(491)는 반경방향으로 소정의 폭을 갖는 링형상으로 형성될 수 있고, 반경내측방향으로 갈수록 상측으로 돌출된 형상일 수 있다.
캡연결부(492)는 캡플레이트(491)의 내측가장자리와 연결되어, 캡연결부(492)를 통해 송풍장치(100)는 상부송풍장치(200)와 연결될 수 있다.
캡플레이트(491)는 하측에 배치된 승강가이더(460)와 연결될 수 있고, 캡연결부(492)의 상측에는 제 2레버(560)가 연결될 수 있다.
이하에서는 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디(430)과 롤러(440)에 대해 설명한다.
도 8을 참조하면, 단일 가이드바디(430)의 구조 및 롤러(440)와의 결합관계를 확인할 수 있다.
단일 가이드바디(430)는 유동가이더(420)를 구성하는 단위체로서 이해될 수 있고, 복수개의 가이드바디(430)는 원주방향으로 배치되어 집합체인 유동가이더(420)를 형성할 수 있다. 복수개의 가이드바디(430)는 공기토출구(105) 전체를 커버하도록 공기토출구(105)를 따라 원주방향으로 배치될 수 있다.
가이드바디(430)는 토출그릴(190)과 대응되도록 토출그릴(190)의 상측에 이격되는 차폐플레이트(431)과, 차폐플레이트(431)의 내측단부로부터 하측으로 연장되고, 적어도 일부가 송풍장치(100)의 내측으로 인입되는 차폐측벽(432)을 포함할 수 있다.
차폐플레이트(431)의 전체적인 외형은 반경방향으로 연장되는 아치(arch)형일 수 있고, 고리의 일부분이 절개된 형상으로서 이해될 수 있다. 차폐플레이트(431)는 토출그릴(190)과 나란하게 상측에 이격배치될 수 있고, 토출그릴(190)과 동일한 형상을 가질 수 있다. 차폐플레이트(431)는 상하이동가능토록 배치되고, 수평방향으로 연장되어 하강시 공기토출구(105)의 일부를 폐쇄하고, 상승시 공기토출구(105)와의 사이에 토출된 공기를 반경외측방향으로 유도하는 갭(G)을 형성할 수 있다.
차폐측벽(432)은 차폐플레이트(431)의 내측가장자리로부터 하측으로 연장될 수 있고, 횡단면이 호(arc)형일 수 있다. 차폐측벽(432)의 외형은 실린더 외벽의 일부가 절개된 형상으로서 이해될 수 있다. 차폐측벽(432)은 차폐플레이트(431)으로부터 수직하게 연장될 수 있고, 이에 따라 차폐플레이트(431)과 차폐측벽(432)의 종단면의 형상은 'ㄱ'의 형태를 가질 수 있다. 차폐측벽(432)은 상승시 공기토출구(105)로부터 토출된 공기가 반경내측방향으로 유동함을 방지할 수 있다.
차폐측벽(432)의 내주면에는 상하방면으로 연장된 지지로드(433)가 배치될 수 있다. 지지로드(433)는 반경방향 내측으로 돌출된 복수개의 톱니(Gear tooth)가 상하방면으로 이격되어 형성된 랙(Rack)의 형태를 가질 수 있다. 다만, 지지로드(433)의 구체적인 종류는 랙(Rack)에 국한되지 않으며, 차폐플레이트(431) 및 차폐측벽(432)을 상하이동시킬 수 있는 다른 종류의 기어가 사용될 수 있다. 지지로드(433)에 형성된 랙은 종동기어의 기능을 수행할 수 있다.
지지로드(433)는 차폐측벽(432)과 별개의 구성으로서, 독립적으로 제작되어 차폐측벽(432)의 내주면에 부착되는 방식으로 조립될 수 있고, 이에 따라 지지로드(433)가 차폐측벽(432) 내주면 상에 배치되는 상하방면의 위치를 조절할 수 있다. 더불어, 지지로드(433)는 차폐측벽(432)과 일체형으로서 제작될 수 있고, 차폐측벽(432)의 내주면으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는 방식으로 형성될 수도 있다.
지지로드(433)는 후술할 제 1기어(451b)(도 11 내지 12 참조)와 연결될 수 있고, 제 1기어(451b)의 회전에 의해 지지로드(433)는 상하이동될 수 있다. 따라서, 이 경우 지지로드(433)를 제 2기어로 명명할 수도 있을 것이다.
지지로드(433)의 높이(H)는 차폐측벽(432)이 상하방면으로 연장된 높이보다 높을 수 있고, 반경토출구(G)가 형성된 상하방면 간격(도 5참조)보다 클 수 있다. 이는 지지로드(433)의 높이(H)가 후술할 어퍼플레이트(483)와 토출가이더(180) 사이의 상하간격보다 크다는 것을 의미할 수 있다.
지지로드(433)의 상측단부와 하측단부에는 지지로드(433)의 상하방향의 이동을 제한하는 스토핑리브(433a)가 형성될 수 있다. 스토핑리브(433a)는 지지로드(433) 양 단부에 각각 형성되거나, 양 단부 중 적어도 하나에 형성될 수 있다. 스토핑리브(433a)는 지지로드(433)의 복수개의 톱니(Gear tooth)보다 반경방향 내측으로 보다 돌출된 형태일 수 있고, 상면 또는 하면이 차폐플레이트(431)과 나란하게 연장될 수 있다. 지지로드(433)의 높이(H)는 양 단부에 형성된 스토핑리브(433a) 사이의 상하간격으로서 이해될 수도 있다.
차폐측벽(432)에는 하측단부로부터 하측으로 돌출된 샤프트홀더(434)가 형성될 수 있다. 샤프트홀더(434)는 차폐측벽(432)의 원주방향 양 단부에 형성된 단차부(432a) 각각에 형성될 수 있고, 2개가 형성되어 한 쌍의 샤프트홀더(434)로 구성될 수 있다.
샤프트홀더(434)는 단차부(432a)로부터 하측으로 연장된 홀더플레이트(434b)와, 홀더플레이트(434b)로부터 반경방향 내측으로 연장된 익스텐더(434c)와, 익스텐더(434c)에 형성된 관통홈(434a)을 포함할 수 있다. 이 때, 익스텐더(434c)의 둘레는 라운딩처리될 수 있다.
차폐측벽(432)은 샤프트홀더(434)를 통해 롤러(440)와 연결될 수 있고, 샤프트홀더(434)가 상술한 바와 같이, 차폐측벽(432)의 원주방향 양 단부에 각각 형성됨에 따라, 롤러(440) 또한 양 단부 각각에 형성된 샤프트홀더(434)에 2개가 연결될 수 있다. 이에 따라, 차폐측벽(432)의 원주방향 양 단부에 연결된 한 쌍의 롤러(440)는 가이드바디(430)의 하중을 원주방향으로 고르게 지탱할 수 있다. 다만, 롤러(440)의 개수는 상기한 바에 한정되지 않으며, 가이드바디(430)의 하중을 지탱하면서 가이드바디(430)의 상하이동을 가이드한다는 목적범위 내에서, 다양한 실시양태를 가지고 설계변형될 수 있다.
롤러(440)는 관통홈(434a)을 관통하여 차폐측벽(432)에 결합되는 샤프트(441)와, 샤프트(441)와 연결되고 적어도 일부가 회전가능한 베어링(442)을 포함할 수 있다.
베어링(442)은 가이드바디(430)의 원주방향 외측으로 일부가 돌출되도록 배치될 수 있고, 베어링(442)의 전체적인 형상은 원통형일 수 있다. 베어링(442)은 차폐측벽(432)의 상승 또는 하강 시, 후술할 토출가이더(180)의 이너바디(181) 내주면과 접촉될 수 있고, 차폐측벽(432)의 상승 또는 하강에 따라 이너바디(181) 내주면을 롤링(rolling)하면서 상하이동할 수 있다. 이로 인해, 베어링(442)은 외둘레벽이 회전가능하도록 설계된 베어링의 일종을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 볼베어링을 사용할 수 있다. 다만, 상기한 베어링(442)의 종류는 볼베어링에 국한되지 않으며, 가이드바디(430)의 하중을 지탱하면서 가이드바디(430)의 상하이동을 가이드한다는 목적범위 내에서, 다양한 실시양태를 가지고 설계변형될 수 있다.
이하에서는 도 9를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 가이드바디(430)의 상하이동모션을 설명한다.
도 9는 도 7에 도시된 구조물 내부에서 가이드바디(430)의 상하이동을 설명하기 위하여, 가이드바디(430)를 투시하여 나타낸 것이다. 도 9(a)는 가이드바디(430)가 상승했을 때를 나타낸 것이고, 도 9(b)는 가이드바디(430)가 하강했을 때를 나타낸 것이다.
가이드바디(430)의 상하이동에 따라, 차폐플레이트(431), 차폐측벽(432), 지지로드(433) 및 롤러(440) 모두 일체형으로 상하이동할 수 있으며, 가이드바디(430)의 상하이동 시 차폐측벽(432)은 후술할 아우터프레임(480)의 아우터실린더(482)의 외주면을 따라 상하방면으로 이동할 수 있다.
가이드바디(430)의 상승 시, 차폐플레이트(431)의 상면은 후술할 아우터프레임(480)의 어퍼플레이트(483)와 접촉될 수 있고, 어퍼플레이트(483)는 가이드바디(430)의 상측으로의 이동을 제한할 수 있다. 또한, 아우터실린더(482)의 외주면 상에는 반경방향 내측으로 함몰된 스토핑홈(482a)이 형성될 수 있고, 지지로드(433)의 스토핑리브(433a)는 스토핑홈(482a)에 삽입되어 가이드바디(430)의 상측으로의 이동을 제한할 수 있다.
가이드바디(430)의 하강 시, 차폐플레이트(431)의 하면은 토출그릴(190)과 접촉될 수 있고, 차폐플레이트(431)의 외측단부는 토출그릴(190)의 안착림(191)에 안착될 수 있다. 이로 인해, 토출그릴(190)은 가이드바디(430)의 하측으로의 이동을 제한할 수 있다.
이하에서는 도 10을 참조하여, 복수개의 가이드바디(430) 상호 간의 관계에 대해 설명한다.
도 10은 도 7(a)에 도시된 구조물의 정면도로서, 각 가이드바디(430)가 상승된 상태를 나타낸 것이다.
복수개의 공기토출구(105)가 환형으로 이격되어 형성된 토출그릴(190)은 토출가이더(180)의 상측에 안착될 수 있고, 차폐플레이트(431)는 토출그릴(190)과 대응되도록 토출그릴(190)의 상측에 배치될 수 있다.
차폐플레이트(431)의 하면에는 토출그릴(190)을 향해 돌출된 복수개의 리브(431a)가 형성될 수 있고, 복수개의 리브(431a)는 원주방향으로 이격되어 형성될 수 있다. 리브(431a) 각각은 상하방면으로, 복수개의 공기토출구(105)의 개방된 부위와 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 이에 따라, 차폐플레이트(431)가 하강할 시, 리브(431a)는 공기토출구(105)의 개방된 부위를 통해 토출그릴(190)의 내측으로 인입될 수 있다.
복수개의 가이드바디(430) 각각의 차폐측벽(432) 사이에는 갭(C)이 형성될 수 있고, 이에 따라 복수개의 가이드바디(430)는 원주방향으로 상기 갭(C)만큼 이격되었다고 달리 표현할 수 있다. 이로 인해, 복수개의 가이드바디(430)가 각각 독립적으로 상하이동함에 따라, 인접한 가이드바디(430) 간에 발생될 수 있는 마찰을 최소화할 수 있다.
이하에서는 도 11 및 도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 풍향조절장치(400)의 내부구조를 설명한다.
도 11은 도 10에 도시된 구조물의 종단면도를 도시한 것이고, 도 12는 도 11의 일부분을 확대한 것을 나타낸 것이다.
도 11을 참조하면, 토출가이더(180)는 반경방향 내측에 배치되는 이너바디(181)와, 이너바디(181)의 반경방향 외측에 이격배치되는 아우터바디(182)를 포함할 수 있다. 송풍장치(100)로 유입된 공기는 이너바디(181)와 아우터바디(182)의 이격된 사이공간을 통해서 토출그릴(190)로 유동할 수 있다.
차폐측벽(432)의 적어도 일부는 이너바디(181)의 내측으로 인입될 수 있고, 차폐측벽(432)의 외주면과 이너바디(181)의 내주면은 서로 접촉될 수 있다.
이너바디(181)의 내측에는 가이드바디(430)를 상하방면으로 이동시키는 제 1기어(451b)(도 12참조)가 배치된다. 제 1기어(451b)는 지지로드(433)와 맞물려 지지로드(433)를 상하방면으로 이동시킬 수 있다. 이 때, 제 1기어(451b)는 지지로드(433)의 스토핑리브(433a)와 맞물릴 시, 회전이 정지될 수 있다. 또한, 지지로드(433)의 상측에 형성된 스토핑리브(433a)는 차폐측벽(432)이 상측으로 이동할 시, 아우터프레임(480)에 형성된 스토핑홈(482a)과 접촉될 수 있다.
이너바디(181)의 내측에는 제 1기어(451b)를 수용하는 기어하우징(452)이 배치될 수 있고, 기어하우징(452)은 원주방향으로 복수개가 이격되게 배치될 수 있다. 기어하우징(452)는 제 1기어(451b)의 수용공간을 제공하는 기어커버(452a)와 기어커버(452a)를 이너바디(181)의 내주면과 연결시키는 브릿지(452b)를 포함할 수 있다. 기어커버(452a)는 브릿지(452b)에 의해 이너바디(181)의 내주면으로부터 반경방향 내측으로 소정거리 이격될 수 있고, 브릿지(452b)는 기어커버(452a)의 양 측에 각각 배치될 수 있다.
승강가이더(460)는 적어도 일부가 토출가이더(180)의 내측에 인입될 수 있고, 송풍장치(100)와 연결될 수 있다. 승강가이더(460)는 토출그릴(190)의 내측경계와 연결될 수 있고, 유동가이더(420)의 상하이동을 안내할 수 있다.
승강가이더(460)는 승강가이더(460)의 내측에 배치되고, 일부가 토출가이더(180)의 내측으로 인입되는 이너프레임(470)과, 이너프레임(470)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터프레임(480)을 포함할 수 있다.
아우터프레임(480)은 이너프레임(470)으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터베이스(481)와, 아우터베이스(481)로부터 상측으로 연장되는 아우터실린더(482)와, 아우터실린더(482)로부터 반경방향 외측으로 연장되는 어퍼플레이트(483)를 포함할 수 있다.
이너프레임(470)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있으며, 내부에 중공이 형성될 수 있다. 아우터베이스(481)의 전체적인 외형은 상측에서 내려다보았을 시, 환형을 가질 수 있다. 아우터실린더(482)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있으며, 아우터베이스(481)의 외측끝단부로부터 상측으로 연장될 수 있다. 이 때, 아우터실린더(482)와 아우터베이스(481)가 맞닿는 경계에 스토핑홈(482a)이 형성될 수 있다. 어퍼플레이트(483)의 전체적인 외형은 상측에서 내려다보았을 시, 환형을 가질 수 있고, 가이드바디(430)가 상승할 시, 차폐플레이트(431)의 상면과 접촉될 수 있다. 어퍼플레이트(483)는 아우터실린더(482)의 상측단부로부터 반경방향 외측으로 연장될 수 있고, 캡플레이트(491)의 외측끝단부까지 연장되어, 캡플레이트(491)와 연결될 수 있다.
아우터베이스(481)는 이너프레임(470)의 하측 단부로부터 소정거리 상측으로 이격된 위치로부터 반경방향으로 연장될 수 있고, 이에 따라, 아우터베이스(481)의 하측에는 롤러(440)가 인입될 수 있는 롤러수용부(460s)가 형성될 수 있다. 롤러수용부(460s)는 하측에서 바라보았을 시, 환형의 공간으로서 이해될 수 있다. 롤러(440)는 이너바디(181)의 내주면을 타고 롤링(rolling)하며 상승하여, 롤러수용부(460s)내로 인입될 수 있고, 아우터베이스(481)의 하면과 접촉되어 상측으로의 이동이 제한될 수 있다.
도 12를 참조하면, 제 1기어(451b)는 기어샤프트(451a)와 연결되어, 기어샤프트(451a)의 회전에 의해 회전할 수 있고, 제 1기어(451b)와 맞물린 지지로드(433)는 제 1기어(451b)의 회전에 의해 상하방면으로 이동될 수 있다. 이 때, 제 1기어(451b)가 스토핑리브(433a)와 맞물릴 시, 제 1기어(451b)의 톱니는 반경방향 내측으로 돌출된 스토핑리브(433a)에 의해 더 이상의 회전을 제한받을 수 있다.
설명의 편의를 위해, 제 1기어(451b)와 기어샤프트(451a)는 제 1기어셋(451)의 하위구성으로서 이해될 수 있고, 상기 제 1기어셋(451)과 기어하우징(452)을 통칭하는 개념으로서 기어장치(450)라는 명칭을 사용할 수도 있을 것이다.
이하에서는 도 13 및 도 14를 참조하여, 가이드바디(430)의 분할구조 및 차폐플레이트(431)의 상하이동을 설명한다.
도 13은 도 10에 도시된 구조물을 B-B' 선도로 절개한 뒤 상측에서 바라본 것을 나타낸 것이고, 도 14(a)는 도 10에 도시된 구조물을 A-A' 선도로 절개한 뒤, 모든 가이드바디(430)가 상승하였을 때 상측에서 바라본 것을 나타낸 것이고, 도 14(b)는 도 10에 도시된 구조물을 A-A' 선도로 절개한 뒤, 모든 가이드바디(430)가 하강하였을 때 상측에서 바라본 것을 나타낸 것이다.
상술한 바와 같이 토출가이더(180)의 이너바디(181) 내측에는 기어장치(450)가 배치될 수 있고, 제 1기어셋(451)은 제 1기어(451b)와 기어샤프트(451a)를 포함할 수 있다. 또한, 기어장치(450)는 기어샤프트(451a)와 연결되어, 기어샤프트(451a)를 회전시키는 기어모터(453)를 더 포함할 수 있다.
기어커버(452a)와 이너바디(181)의 내주면 사이에는 지지로드(433)가 상하방면으로 위치할 수 있고, 지지로드(433)는 기어하우징(452)이 형성하는 내부공간 상에서 제 1기어(451b)와 맞물릴 수 있다. 또한, 기어하우징(452)은 지지로드(433)가 상하방면으로 관통될 수 있도록, 상하측이 개방될 수 있다.
제 1기어셋(451)과 기어하우징(452)과 기어모터(453)를 통칭하는 기어장치(450)는, 이너바디(181)의 원주방향으로 이격되도록 복수개가 배치될 수 있다. 복수개의 기어장치(450)는 원주방향으로 동일 간격으로 이격되어 배치될 수 있고, 기어장치(450)는 3개가 배치될 수 있다. 각 기어장치(450)는 복수의 가이드바디(430)과 각각 대응될 수 있고, 기어장치(450)의 개수는 가이드바디(430)의 개수와 동일할 수 있다.
유동가이더(420)는 복수개의 가이드바디(430)으로 분할될 수 있고, 복수개의 가이드바디(430)는 원주방향으로 서로 이격될 수 있다. 가이드바디(430)의 개수는 3개일 수 있고, 각 가이드바디(430)의 양 끝단부가 형성하는 중심각의 크기는 모두 120도로 동일할 수 있다(θ1= θ2= θ3). 이는, 유동가이더(420)와, 토출그릴(190)과, 토출가이더(180)가 공통의 중심축(Y)을 가질 수 있으며, 각 가이드바디(430)의 끝단부로부터 중심축(Y)으로 연장된 선들이 형성하는 각각의 중심각(θ1, θ2, θ3)의 크기는 120도로 동일할 수 있음을 의미한다. 이 때, 복수의 기어장치(450)는 각각의 가이드바디(430)과 대응되는 개수만큼 배치될 수 있고, 가이드바디(430)가 3개 배치될 시, 기어장치(450)의 개수도 3개일 수 있다. 또한, 기어장치(450)가 3개가 배치될 시, 각 기어장치(450)는 원주방향으로 동일한 120도 간격만큼 이격될 수 있다(θ1= θ2= θ3). 다만, 기어장치(450)의 개수는 반드시 가이드바디(430)의 개수와 동일할 필요는 없으며, 복수개 가이드바디(430) 각각을 별개로 이동시킬 수 있는 개수가 구비되면 족하다.
복수개의 가이드바디(430) 각각은, 각 기어장치(450)에 의해, 독립적으로 상하이동할 수 있고, 사용자는 복수개 기어장치(450)를 선택적으로 구동시킬 수 있다.
가이드바디(430)가 하강할 시, 차폐측벽(432)은 중심축(Y)과 나란한 방향으로 이동될 수 있고, 승강가이더(460)의 외주면과 밀착되어 상하이동될 수 있다.
복수개의 가이드바디(430) 모두가 상승된 상태에서, 토출그릴(190)은 반경 360도 전 방향으로 개방된 상태일 수 있고, 복수개의 가이드바디(430) 모두가 하강된 상태에서, 토출그릴(190)은 반경 360도 전 방향으로 차폐된 상태일 수 있다.
차폐플레이트(431)는 하강하여, 토출그릴(190)의 반경외측방향에 형성된 안착림(191)과 접촉될 수 있다.
각 가이드바디(430)의 구동정보는 상부송풍장치(200)(도 3참조)에 배치된 디스플레이부(600)에 표시될 수 있고, 가이드바디(430)의 구동은 제어부(618)에 의해 제어될 수 있다. 사용자는 디스플레이부(600)에 표시된 가이드바디(430)의 구동정보를 토대로 가이드바디(430)의 구동을 선택할 수 있고, 제어부(618)는 사용자가 선택한 구동모드를 인식하여 가이드바디(430)의 구동을 제어할 수 있다. 구체적으로 제어부(618)는 복수의 모터(453)(도 13참조)와 각각 전기적으로 연결될 수 있고, 수신된 신호를 바탕으로 모터(453)의 구동을 제어할 수 있다.
또한, 승강가이더(460) 내측의 비어있는 공간에는 모터(453)의 구동을 제어할 수 있는 PCB기판(미도시)이 배치될 수 있고, 상기 PCB기판(미도시)는 모터(453)와 전기적으로 연결되어 제어부(618)와 동일한 방식으로 모터(453)의 구동을 제어할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100: 송풍장치 200: 상부송풍장치
300: 풍향전환장치 400: 풍향조절장치
420: 유동가이더 430: 가이드바디
440: 롤러 450: 기어장치
460: 승강가이더 490: 캡
300: 풍향전환장치 400: 풍향조절장치
420: 유동가이더 430: 가이드바디
440: 롤러 450: 기어장치
460: 승강가이더 490: 캡
Claims (20)
- 상측에 공기토출구가 형성된 토출가이더와, 송풍팬을 포함하는 송풍장치; 및
상기 공기토출구를 통해 토출된 공기를 반경외측방향으로 가이드하는 풍향조절장치를 포함하고,
상기 풍향조절장치는,
상기 토출가이더의 상측에 상하이동가능토록 배치되고, 반경방향으로 연장되어 하강시 상기 공기토출구의 일부를 폐쇄하는 차폐플레이트를 각각 구비한 복수개의 가이드바디와;
상기 복수개의 가이드바디 각각을 이동시키는 적어도 하나의 제 1기어를 포함하는 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수개의 가이드바디 각각은,
상기 차폐플레이트로부터 하측으로 연장되고, 적어도 일부가 상기 송풍장치의 내측으로 인입되는 차폐측벽을 더 포함하는 공기청정기.
- 제 2항에 있어서,
상기 풍향조절장치는,
상기 차폐측벽의 내주면에 배치되고, 상기 제 1기어와 연결되는 지지로드를 더 포함하는 공기청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 지지로드는,
상하방면으로 복수개의 톱니(Gear tooth)가 형성된 공기청정기.
- 제 3항에 있어서,
상기 지지로드는,
상기 지지로드의 상하방향의 이동을 제한하는 스토핑리브가 형성된 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 토출가이더는,
상기 토출가이더의 내주면으로부터 소정거리 이격되고, 상기 제 1기어를 수용하는 기어하우징을 포함하고,
상기 제 1기어는,
상기 토출가이더 내측에 배치되는 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 복수개의 가이드바디 사이에 원주방향의 갭(Gap)이 형성되는 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 송풍장치는,
상기 토출가이더의 상측에 배치되는 토출그릴을 더 포함하고,
상기 차폐플레이트는,
하강하여 상기 토출그릴의 일부를 차폐하는 공기청정기.
- 제 8항에 있어서,
상기 토출그릴은,
반경방향 외측에 환형의 안착림이 형성되고,
상기 차폐플레이트의 하면의 일부는 하강하여 상기 안착림과 접촉되는 공기청정기.
- 제 8항에 있어서,
상기 차폐플레이트는,
상기 차폐플레이트의 하면으로부터 상기 토출그릴을 향해 돌출된 리브가 형성된 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 풍향조절장치는,
상기 송풍장치와 연결되고, 상기 가이드바디의 상하이동을 안내하는 승강가이더를 더 포함하는 공기청정기.
- 제 11항에 있어서,
상기 승강가이더는,
상기 토출가이더의 내측에 이격배치되는 이너프레임과;
상기 이너프레임으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터프레임을 포함하는 공기청정기.
- 제 12항에 있어서,
상기 아우터프레임은,
상기 가이드바디의 상하방향 이동을 제한하는 스토핑홈이 형성된 공기청정기.
- 제 12항에 있어서,
상기 풍향조절장치는,
상기 제 1기어와 연결되고, 상하방향으로 연장된 지지로드를 더 포함하고,
상기 아우터프레임은,
상기 이너프레임으로부터 반경방향 외측으로 연장되는 아우터베이스와;
상기 아우터베이스로부터 상측으로 연장되는 아우터실린더와;
상기 아우터실린더로부터 반경방향 외측으로 연장되는 어퍼플레이트를 포함하고,
상기 지지로드의 높이는 상기 어퍼플레이트와 상기 토출가이더 사이의 간격보다 높은 공기청정기.
- 제 2항에 있어서,
상기 풍향조절장치는,
상기 차폐측벽의 내측에 배치되는 롤러를 더 포함하는 공기청정기.
- 제 15항에 있어서,
상기 롤러는,
상기 차폐측벽과 연결되는 샤프트와;
상기 샤프트와 연결되고, 적어도 일부가 회전가능한 베어링을 포함하는 공기청정기.
- 제 15항에 있어서,
상기 롤러는,
상기 차폐측벽의 원주방향 양 단부에 복수개가 배치되는 공기청정기.
- 제 15항에 있어서,
상기 풍향조절장치는,
상기 송풍장치와 연결되고, 상기 가이드바디의 상하이동을 안내하는 승강가이더를 더 포함하고,
상기 승강가이더는,
상기 롤러가 인입되는 롤러수용부가 형성된 공기청정기.
- 제 1항에 있어서,
상기 송풍장치와 연결되고, 상기 가이드바디의 상하이동을 안내하는 승강가이더와;
상기 승강가이더의 상측에 배치되는 상부송풍장치와;
상기 승강가이더의 상측에 배치되고, 상기 상부송풍장치와 연결되는 캡을 더 포함하는 공기청정기.
- 제 19항에 있어서,
상기 상부송풍장치는,
상기 풍향조절장치의 구동정보를 표시하는 디스플레이부와;
상기 풍향조절장치의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 공기청정기.
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