KR102456545B1 - 에어클린팬 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 에어클린팬에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 에어클린팬은, 베이스; 상기 베이스의 상측에 배치되고, 공기유입구와 공기토출구가 형성된 케이스; 상기 케이스의 내부에 배치되는 송풍팬; 상기 케이스와 연결되고, 상기 베이스의 상측에 회전가능토록 배치되는 회전판; 상기 회전판을 회전시키는 동력을 발생시키는 모터; 및 상기 회전판의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고, 상기 베이스에 지지되면서 회전되는 복수의 베어링을 포함하여, 회전판에 배치되는 베어링이 베이스에 지지되면서 회전됨에 따라, 에어클린팬의 회전이 베이스와 베어링에 의해 안정적으로 지지되는 이점이 있다.

Description

에어클린팬 {Air Clean Fan}
본 발명은 에어클린팬에 관한 것으로, 보다 상세하게는 에어클린팬의 회전에 관한 것이다.
실내의 오염된 공기를 흡입하여 정화시킨 뒤, 정화된 공기를 토출하는 에어클린팬은, 국소적인 영역에 청정공기를 집중적으로 공급하는 장치이다.
에어클린팬으로부터 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위하여, 에어클린팬의 본체는 회전될 필요가 있고, 에어클린팬에는 본체의 회전을 지지하는 베어링이 구비될 수 있다.
하지만, 종래의 에어클린팬은, 에어클린팬의 송풍성능 및 필터링성능 개선을 위한 구조물들이 본체 내에 추가로 배치되는 경우, 증가된 에어클린팬의 하중을 지지할 수 있는 내구성 높은 베어링구조가 부재하는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 에어클린팬은, 본체를 회전시키기 위한 모터의 배치위치가 회전판과의 간섭을 회피하기 위해 제한적이라는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-1814574는, 에어클린팬의 회전을 지지하는 베어링 구조와 베이스에 배치되어 회전력을 제공하는 모터를 개시하고 있으나, 베어링이 본체의 중심부에 배치됨으로 인하여, 반경방향 외측으로 분산되는 본체의 하중을 고르게 지지하지 못하는 문제점이 있었다. 또한, 환형으로 형성된 베어링의 내측공간이 낭비되고, 베어링 및 회전판과의 간섭을 회피하기 위하여 모터를 베이스에 설치할 수밖에 없는 구조를 가져 공간적인 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라, 팬의 회전되지 않는 구조물과 회전되는 구조물 사이에 충분한 이격간격을 확보하지 못하여, 회전에 의해 발생되는 구조물 간의 마찰로 인해 베어링 및 본체의 수명이 짧아지는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-1370267은, 샤프트가 슬리브 내에서 원활하게 회전되도록 지지하는 베어링 구조를 개시하고 있으나, 샤프트의 회전만을 지지할 뿐, 본체의 하중 전체를 지지하는 구조에 대한 개시가 부재하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 10-1814574 한국등록특허 10-1370267
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 회전구동이 안정적으로 지지되는 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 과제는 내구성이 향상된 지지구조를 구비한 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 회전에 의한 마찰저항이 최소화된 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 회전구동을 지지하는 구조가 컴펙트화된 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 회전에 필요한 동력을 최소화시킨 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 회전에 의한 구조물의 탈거가 방지되는 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 회전에 의한 전선꼬임이 방지되는 에어클린팬을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 전기부품의 통합적인 관리가 가능한 에어클린팬을 제공하는 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 에어클린팬은, 베이스; 상기 베이스의 상측에 배치되는 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 배치되는 송풍팬을 포함한다. 상기 케이스는, 공기유입구와 공기토출구가 형성될 수 있다.
상기 에어클린팬은, 상기 케이스와 연결되는 회전판을 포함한다. 상기 회전판은, 상기 베이스의 상측에 회전가능토록 배치되어, 상기 에어클린팬을 회전시킬 수 있다.
상기 에어클린팬은, 상기 회전판을 회전시키는 동력을 발생시키는 모터를 포함한다. 상기 모터는, 상기 회전판에 의해 지지되어, 배치위치가 베이스로 한정되지 않아 모터의 배치자유도를 높일 수 있다.
상기 모터는, 상기 회전판의 상측에 상기 회전판과 함께 회전되도록 배치될 수 있어, 회전판의 하측공간의 활용도를 높일 수 있다.
상기 회전판은, 상하방향으로 개구된 모터삽입홈이 형성될 수 있다. 상기 모터는, 적어도 일부가 상기 모터삽입홈에 삽입될 수 있어, 회전에 의해 모터가 회전판으로부터 탈거되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 에어클린팬은, 상기 회전판의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치된 복수의 베어링을 포함하여, 상기 베어링의 이격간격을 조절할 수 있고 배치자유도를 높일 수 있다. 상기 베어링은, 상기 베이스에 의해 지지되면서 회전되어, 별도의 케이스가 구비될 필요가 없고 베이스에 의해 직접 지지됨으로써 안정적으로 회전될 수 있다.
상기 베이스는, 상기 베어링의 회전방향을 따라 연장된 레일이 형성될 수 있어, 베어링이 레일에 의해 회전경로를 안내받을 수 있다.
상기 에어클린팬은, 상기 모터와 연결되는 제 1기어; 및 상기 제 1기어와 맞물리는 제 2기어를 더 포함할 수 있어, 제 1기어와 제 2기어의 기어비 조절을 통해 소요되는 동력을 최소화시킬 수 있다.
상기 베어링은, 상기 제 1기어보다 반경방향 외측에 배치될 수 있어, 베어링을 제 1기어와 제 2기어가 치합되는 위치보다 반경방향 외측에 배치함으로써, 제 1기어와 베어링의 간섭을 배제할 수 있다.
상기 베어링은, 상기 제 1기어보다 반경방향 외측에 배치될 수 있어, 기어가 치합되는 위치를 회전판의 회전중심에 가깝게 형성시킴으로써, 기어를 통해 전달되는 동력의 전달경로를 최소화시킬 수 있다.
상기 제 1, 2기어와 상기 회전판을 회전시키는 축바디는 동일한 수평면 상에 배치될 수 있어, 에어클린팬을 회전시키는 구동유닛의 높이를 줄일 수 있다.
상기 제 1, 2기어는, 상기 베어링을 지지하는 레일과 상기 회전판을 회전시키는 축바디 사이에 배치될 수 있어, 제 1기어와 제 2기어 간의 치합성이 개선되고 동력전달경로가 최소화될 수 있다.
상기 에어클린팬은, 적어도 일부가 상기 회전판과 함께 회전되는 축베어링을 더 포함할 수 있어, 회전판의 마모를 방지할 수 있다.
상기 축베어링은, 상기 회전판으로부터 상기 베이스를 향하여 돌출되는 축홀더를 둘러싸도록 배치될 수 있어, 축홀더와 축베어링에 의한 이중지지구조를 통해 회전판의 회전을 안정적으로 지지할 수 있다.
상기 에어클린팬은, 상기 베이스의 내측에 적어도 일부가 삽입되는 축바디를더 포함할 수 있어, 축바디가 회전중심으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 축바디는, 상기 회전판과 회전가능토록 연결될 수 있어, 축바디와의 결합에 의해 회전판이 회전중심으로부터 이탈되는 현상을 방지할 수 있다.
상기 축홀더는, 반경방향 내측으로 돌출된 마루를 포함할 수 있어, 마루에 의해 축바디의 형합성을 개선시킬 수 있다.
상기 축홀더는, 상기 마루에 상하방향으로 개구된 바디체결홀이 형성될 수 있어, 축홀더와 축바디와의 결합성을 개선할 수 있다.
상기 베이스는, 상기 베어링이 안착되도록 상방으로 돌출되게 형성되어 상기 회전판과 상기 베이스 사이에 상하로 이격된 틈을 형성하는 레일을 포함하여, 베어링과 레일에 의해 회전판과 베이스 사이의 이격간격이 유지될 수 있다.상기 회전판은, 상기 회전판의 둘레방향으로 연장되고, 상기 케이스를 지지하는 단차부가 형성될 수 있어, 케이스가 회전판에 안정적으로 안착될 수 있다.
상기 베어링은, 상기 회전판으로부터 돌출되게 형성된 지지돌기를 포함할 수있다. 상기 베어링은, 상기 지지돌기와 연결되는 지지축을 포함할 수 있다. 상기 베어링은, 상기 지지축이 관통되는 휠을 포함할 수 있다.
상기 복수의 베어링 중 적어도 어느 하나는, 상기 회전판의 회전중심을 기준으로 상기 모터의 회전축과 대향되는 위치에 배치될 수 있어, 마찰에 취약한 영역이 베어링에 의해 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 회전판은, 상기 회전판의 회전중심으로부터 반경외측방향으로 이격된 위치에 상기 베어링과 연결되는 지지축이 형성될 수 있다. 상기 베어링은, 상기 회전판이 회전될 때, 상기 지지축을 중심으로 회전되면서 원주방향으로 이동될 수 있어, 두 개의 회전축에 대한 회전모션을 통해 마찰에 의한 베어링의 마모를 최소화시켜 베어링의 수명을 향상시킬 수 있다.
상기 지지축은 상하방향으로 연장될 수 있다. 상기 베어링은, 상기 베이스로부터 상측으로 돌출되고 원주방향으로 연장된 레일에 안착될 수 있어, 베어링이 레일에 의해 회전경로를 안내받으면서 지지될 수 있다.
상기 지지축은 반경방향으로 연장될 수 있다. 상기 베어링은, 상기 베이스의 상측에서 롤링될 수 있어, 롤링모션을 통해 마찰에 의한 베어링의 마모를 방지하여 베어링의 수명을 향상시킬 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 에어클린팬에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째,　회전판에 배치되는 베어링이 베이스에 지지되면서 회전됨에 따라, 에어클린팬의 회전이 베이스와 베어링에 의해 안정적으로 지지되는 장점이 있다.
둘째,　복수의 베어링이 원주방향으로 이격되게 배치됨으로 인해, 복수의 베어링으로 본체의 하중이 고르게 분산됨으로써, 베어링의 수명을 향상시킬 수 있는 장점도 있다.
셋째,　베어링에 의해 회전판과 베이스 사이의 상하간격이 유지됨으로써, 회전판과 베이스 간에 발생되는 마찰저항을 제거할 수 있는 장점도 있다.
넷째, 베어링의 반경내측 빈 공간을 제 1기어와 제 2기어가 배치되는 공간으로 활용하여, 회전지지구조가 컴펙트화될 수 있는 장점도 있다.
다섯째, 제 1기어와 제 2기어가 베어링의 내측에 배치됨으로 인해, 동력의 전달경로가 짧아짐으로써, 회전에 필요한 동력이 줄어드는 장점도 있다.
여섯째, 베어링의 회전경로를 안내하는 레일구조에 의해 회전에 따른 베어링의 탈거가 방지될 수 있는 장점도 있다.
일곱째, 회전축의 중심부로 전선을 관통시킴으로써, 회전에 의해 전선이 꼬이는 현상을 방지할 수 있는 장점도 있다.
여덟째, 회전판의 상측에 PCB와 모터를 일괄적으로 배치하여, 전선을 통해 연결되는 전기부품들의 통합적인 관리가 가능해지는 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 에어클린팬의 사시도이다.
도 2는 도 1의 작동 예시 1도이다.
도 3은 도 1의 작동 예시 2도이다.
도 4는 도 1의 정면도이다.
도 5는 도 1의 평면도이다.
도 6은 도 1의 우측단면도이다.
도 7은 도 1의 정단면도이다.
도 8은 도 1의 제 2타워 내부가 도시된 분해사시도의 일부이다.
도 9는 도 2의 A-A를 따라 절단된 단면의 평면도이다.
도 10은 도 2의 A-A를 따라 절단된 단면의 저면도이다.
도 11은 도 1의 종단면도 하부를 확대한 도이다.
도 12는 필터설치구조가 도시된 케이스 내부 사시도의 일부이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛의 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛 분해도의 상방투시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스의 상면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛 분해도의 하방투시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전판의 저면도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛의 종단면도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛 분해도의 상방투시도이다.
도 20은 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스의 상면도이다.
도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛 분해도의 하방투시도이다.
도 22는 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전판의 저면도이다.
도 23은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛의 종단면도이다.
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 에어클린팬을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 에어클린팬(1)의 전체구조를 우선 설명한다. 도 1은 에어클린팬(1)의 사시도이고, 도 2는 에어클린팬(1)을 통해 토출되는 공기의 흐름을 나타내는 도이고, 도 3은 에어클린팬(1)을 통한 공기 유동방향을 설명하는 도이고, 도 4는 에어클린팬(1)을 정면에서 바라본 도이고, 도 5는 에어클린팬(1)을 상측에서 바라본 도이다.
본 발명의 실시예에 따른 에어클린팬(1)은 외형을 제공하는 케이스(100)를 포함한다. 케이스(100)는 필터(220)가 설치되는 하부케이스(210)와, 코안다효과를 통해 공기를 토출하는 타워케이스(140)를 포함한다.
타워케이스(140)는 2개의 기둥 형태로 분리되어 서로 이격되게 배치된 제 1타워(110) 및 제 2타워(120)를 포함한다. 도 1을 기준으로 제 1타워(110)는 좌측에 배치될 수 있고, 제 2타워(120)는 우측에 배치될 수 있다.
제 1타워(110) 및 제 2타워(120)는 서로 이격되어 제 1타워(110)와 제 2타워(120) 사이에 블로잉스페이스(105)가 형성된다.
블로잉스페이스(105)는 전방, 후방 및 상방이 개구되고, 블로잉스페이스(105)의 상단 및 하단의 좌우간격이 같게 형성될 수 있다.
제 1타워(110), 제 2타워(120) 및 블로잉스페이스(105)를 포함하는 타워케이스(140)는 원뿔대 형상을 가질 수 있다.
제 1타워(110)와 제 2타워(120)에 각각 형성된 토출구(117)(127)은 블로잉스페이스(105)로 공기를 토출한다. 토출구의 구분이 필요할 경우, 제 1타워(110)에 형성된 토출구를 제 1토출구(117)라 하고, 제 2타워(120)에 형성된 토출구를 제 2토출구(127)라 한다.
제 1토출구(117) 및 제 2토출구(127)는 블로잉스페이스(105)에서 상하방향으로 연장될 수 있고, 블로잉스페이스(105)를 가로지르는 방향을 공기 토출방향으로 정의한다.
제 1타워(110)와 제 2타워(120)가 좌우방향으로 배치되기 때문에, 공기토출방향은 전후방향으로 형성될 수 있다.
즉, 블로잉스페이스(105)를 가로지르는 공기토출방향은 수평방향으로 형성되는 제 1공기토출방향(S1)으로 정의할 수 있다.
또한, 후술할 코안다브레이커(400)의 이동에 따라, 블로잉스페이스(105)를 통과하는 공기토출방향은 상하방향으로 형성될 수도 있다. 이 경우, 블로잉스페이스(105)를 가로지르는 공기토출방향은 상하방향으로 형성되는 제 2공기토출방향(S2)으로 정의할 수 있다.
제 1공기토출방향(S1)으로 유동되는 공기를 수평기류라 하고, 제 2공기토출방향(S2)으로 유동되는 공기를 상승기류라 한다.
수평기류는 공기를 수평방향으로만 유동시킨다는 의미라기 보다는 수평방향으로 유동되는 공기의 유량이 더 많다고 이해되어야 한다. 마찬가지로 상승기류는 공기를 상측 방향으로만 유동시킨다는 의미라기 보다는 상측 방향으로 유동되는 공기의 유량이 더 많아고 이해되어야 할 것이다.
블로잉스페이스(105)의 상단 간격과 하단 간격은 같게 형성될 수 있다. 다만, 블로잉스페이스(105)의 상단 간격이 하단간격보다 좁게 형성되거나 넓게 형성되어도 무방하다.
블로잉스페이스(105)의 좌우 폭을 일정하게 형성시킴으로써, 블로잉스페이스(105)의 전방에서 유동되는 공기의 유동을 보다 균일하게 형성시킬 수 있다.
예를 들어 상측의 폭과 하측의 폭이 다를 경우, 넓은 쪽의 유동속도가 낮게 형성될 수 있고, 상하 방향을 기준으로 속도의 편차가 발생될 수 있다. 상하 방향에 대해 공기의 유속편차가 발생될 경우, 공기가 토출되는 상하방향 위치에 따라 청정공기의 공급량이 달라질 수 있다.
제 1토출구(117)와 제 2토출구(127)에서 토출된 공기는 블로잉스페이스(105)에서 합류된 후, 사용자에게 공급될 수 있다.
즉, 제 1토출구(117)로부터 토출된 공기와 제 2토출구(127)로부터 토출된 공기가 개별적으로 사용자에게 유동되지 않고, 블로잉스페이스(105)에서 합류된 후 사용자에게 공급된다.
블로잉스페이스(105)는 토출공기들이 합류되어 믹스(Mix)되는 공간으로 이용될 수 있다. 또한, 블로잉스페이스(105)로 토출되는 토출공기에 의해 블로잉스페이스(105) 후방의 공기도 블로잉스페이스(105)로 유동시킬 수 있다.
제 1토출구(117)의 토출공기와 제 2토출구(127)의 토출공기가 블로잉스페이스(105)에서 합류됨으로써 토출공기의 직진성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1토출구(117)의 토출공기와 제 2토출구(127)의 토출공기를 블로잉스페이스(105)에서 합류시킴으로써, 제 1타워(110)와 제 2타워(120) 주변의 공기도 공기 토출방향을 따라 유동하도록 유도할 수 있다.
도 2를 기준으로 제 1공기토출방향(S1)은 후방에서 전방을 향하여 형성되고, 제 2공기토출방향(S2)은 하측에서 상측을 향하여 형성된다.
제 2공기토출방향(S2)을 형성시키기 위해, 제 1타워(110)의 상측단(111)과 제 2타워(120)의 상측단(121)은 좌우방향으로 서로 이격된다. 즉, 상기 제 2공기토출방향(S2)으로 토출되는 공기는 에어클린팬(1)의 케이스(100)와 간섭을 발생시키지 않는다.
제 1공기토출방향(S1)을 형성시키기 위해, 제 1타워(110)의 전단(112)과 제 2타워(120)의 전단(122)은 좌우방향으로 서로 이격되며, 제 1타워(110)의 후단(113)과 제 2타워(120)의 후단(123)도 좌우방향으로 서로 이격된다.
제 1타워(110) 및 제 2타워(120)에서 블로잉스페이스(105)를 향하는 면은 내측면이라 하고, 블로잉스페이스(105)를 향하지 않는 면을 외측면이라 정의한다.
제 1타워(110)의 외측벽(114)과 제 2타워(120)의 외측벽(124)은 서로 대향되게 배치되고, 제 1타워(110)의 내측벽(115)과 제 2타워(120)의 내측벽(125)은 서로 마주보게 형성된다.
상기 내측벽(115)(125)의 구분이 필요할 경우, 제 1타워(110)의 내측면을 제 1내측벽(115)이라 하고, 제 2타워(120)의 내측면을 제 2내측벽(125)이라 정의한다.
마찬가지로, 상기 외측벽(114)(124)의 구분이 필요할 경우, 제 1타워(110)의 외측면을 제 1외측벽(114)이라 하고, 제 2타워(120)의 외측면을 제 2외측벽(124)이라 정의한다.
제 1타워(110)와 제 2타워(120)는 공기의 유동방향에 대하여 유선형으로 형성될 수 있다.
구체적으로, 제 1내측벽(115)과 제 1외측벽(114)은 전후 방향에 대해 유선형으로 형성될 수 있고, 제 2내측벽(125)과 제 2외측벽(124)은 전후 방향에 대해 유선형으로 형성될 수 있다.
제 1토출구(117)는 제 1내측벽(115)에 형성되고, 제 2토출구(127)는 제 2내측벽(125)에 형성된다.
제 1내측벽(115)과 제 2내측벽(125)의 최단거리를 B0이라 정의한다. 토출구(117)(127)는 상기 최단거리(B0) 보다 후방 측에 위치될 수 있다.
제 1타워(110)의 전단(112)과 제 2타워(120)의 전단(122) 사이의 이격거리를 제 1이격거리(B1)라 하고, 제 1타워(110)의 후단(113)과 제 2타워(120)의 후단(123) 사이의 이격거리를 제 2이격거리(B2)라 정의한다.
제 1이격거리(B1)와 제 2이격거리(B2)는 동일하게 형성될 수 있다. 다만, 제 1이격거리(B1)와 제 2이격거리(B2) 중 어느 하나의 길이가 더 길게 형성되어도 무방하다.
제 1토출구(117)와 제 2토출구(127)는 최단거리(B0)가 형성된 위치와 제 2이격거리(B2)가 형성된 위치 사이에 형성될 수 있다.
제 1토출구(117)와 제 2토출구(127)는 최단거리(B0)가 형성된 위치보다 제 1타워(110)의 후단(113) 및 제 2타워(120)의 후단(123)에 가까운 위치에 형성되는 것이 바람직하다.
토출구(117)(127)가 후단(113)(123)에 가까운 위치에 형성될 수록 후술하는 코안다효과를 통한 기류제어에 용이하다.
제 1타워(110)의 내측벽(115)과 제 2타워(120)의 내측벽(125)은 코안다효과를 직접적으로 제공하고, 제 1타워(110)의 외측벽(114)과 제 2타워(120)의 외측벽(124)은 코안다효과를 간접적으로 제공한다.
내측벽(115)(125)은 토출구(117)(127)에서 토출된 공기를 전단(112)(122)까지 직접적으로 가이드한다. 즉, 내측벽(115)(125)은 토출구(117)(127)에서 토출된 공기가 수평기류를 형성하도록 유도한다.
블로잉스페이스(105)에서 발생되는 코안다효과로 인한 수평기류의 형성으로 인해 외측벽(114)(124)에서도 간접적인 공기유동이 발생된다.
외측벽(114)(124)은 상술한 간접적인 공기유동에 대해 코안다효과를 유발시키고, 상술한 간접적인 공기유동을 전단(112)(122)으로 안내한다.
후술하는 코안다브레이커(400)가 블로잉스페이스(105)를 통과하는 수평기류를 상승기류로 전환시킬 수 있고, 상승기류는 블로잉스페이스(105)의 개방된 상측으로 유동될 수 있다. 상승기류는 토출공기가 사용자에게 직접 유동되는 것을 억제하고, 실내공기의 대류를 활성화시킬 수 있다. 또한, 블로잉스페이스(105)에서 합류된 공기가 토출되는 폭을 조절함으로써, 에어클린팬(1)으로부터 송풍되는 토출공기의 유량을 조절할 수 있다.
제 1타워(110)에는 코안다브레이커(400)가 이동되는 제 1보드슬릿(119)이 상하방향으로 연장되게 형성되고, 제 2타워(120)에는 코안다브레이커(400)가 이동되는 제 2보드슬릿(129)이 상하방향으로 연장되게 형성된다. 보드슬릿(119)(129)은, 내측벽(115)(125)에 각각 형성될 수 있고, 타워(110)(120)의 내부공간을 향해 개방되게 형성될 수 있다. 보드슬릿(119)(129)은, 최단거리(B0)가 형성된 위치보다 제 1타워(110)의 전단(112) 및 제 2타워(120)의 전단(122)에 가까운 위치에 형성된다.
블로잉스페이스(105)의 좌우 폭(B0, B1, B2)보다 제 1토출구(117) 및 제 2토출구(127)의 상하 길이를 길게 형성함으로써, 제 1토출구(117)의 토출공기와 제 2토출구(127)의 토출공기가 블로잉스페이스(105)에서 합류되도록 유도할 수 있다.
에어클린팬(1)의 케이스(100)는, 내부에 필터(220)가 배치되는 하부케이스(210)와, 하부케이스(210)의 상측에 배치되고 하부케이스(210)에 의해 지지되는 타워케이스(140)를 포함한다. 하부케이스(210)는, 외부공기를 흡입하여 상측으로 송풍시키기 위한 일련의 장치들을 포함하는 송풍유닛(200)의 외관을 형성할 수 있다.
타워케이스(140)는, 제 1타워(110)와 제 2타워(120)의 외관을 형성한다.
타워케이스(140)는, 제 1타워(110)와 제 2타워(120)를 연결하는 타워베이스(130)가 포함할 수 있고, 타워베이스(130)가 하부케이스(210)에 조립될 수 있다. 타워베이스(130)는 제 1타워(110) 및 제 2타워(120)와 일체로 제작될 수 있다.
본 실시예와 달리 제 1타워(110)와 제 2타워(120)는 타워베이스(130) 없이 하부케이스(210)에 직접 조립될 수 있고, 하부케이스(210)와 일체로 제작될 수도 있다.
하부케이스(210)는 에어클린팬(1)의 하부를 형성하며, 타워케이스(140)는 에어클린팬(1)의 상부를 형성한다. 하부케이스(210)의 내부에는 하부케이스(210)의 외둘레면을 따라 형성된 공기유입구(211)를 통해 유입되는 공기에 함유된 이물질을 걸러내는 필터(220)가 배치될 수 있다.
에어클린팬(1)은 하부케이스(210)에 형성된 공기유입구(211)를 통해 주위 공기를 흡입하고, 필터(220)에서 흡입된 공기를 여과하며, 타워케이스(140)에서 여과된 공기를 토출시킬 수 있다. 타워케이스(140)는 하부케이스(210) 보다 높은 위치에서 공기를 토출시킬 수 있다.
에어클린팬(1)은 상부를 향할수록 직경이 작아지는 기둥 형상일 수 있고, 에어클린팬(1)은 전체적으로 원뿔 또는 원뿔대(Truncated cone) 형상일 수 있다. 상측으로 갈수록 단면이 좁아질 경우, 무게중심이 낮아지고 외부 충력에 의한 전도의 위험이 저감되는 장점이 있다. 다만, 본 실시예와 달리 상측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형태가 아니어도 무방하다.
조립의 편의성을 위해, 하부케이스(210)와 타워케이스(140)는 서로 별개의 부품으로 제조되어 조립될 수 있다. 다만, 본 실시예와 달리 하부케이스(210) 및 타워케이스(140)가 일체여도 무방하다. 예를 들어 베이스케이스 및 타워케이스가 일체로 제작된 프론트 케이스 및 리어 케이스 형태로 제작한 후 조립할 수도 있다.
하부케이스(210)는 상단으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지게 형성될 수 있고, 타워케이스(140) 역시 상단으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지게 형성될 수 있다.
하부케이스(210)와 타워케이스(140)의 외측면은 연속된 면을 형성할 수 있다. 타워베이스(130)의 하단과 하부케이스(210)의 상단이 밀착되고, 타워베이스(130)의 외측면과 하부케이스(210)의 외측면이 연속된 면을 형성할 수 있다. 이를 위해, 타워베이스(130)의 하단 직경은 하부케이스(210) 상단 직경과 같거나 약간 작게 형성될 수 있다.
하부케이스(210)와 타워케이스(140)는, 하부케이스(210)의 하측에 배치되는 구동유닛(500)(600)에 의해 원주방향으로 회전된다. 구동유닛(500)(600)은, 케이스(100)와, 송풍유닛(200)과, 타워(110, 120)를 포함하는 에어클린팬(1) 본체 전부를 회전시킬 수 있다. 에어클린팬(1)이 구동유닛(500)(600)에 의해 회전되면, 블로잉스페이스(105)를 통해 에어클린팬(1)으로부터 토출되는 수평기류의 방향이 전환될 수 있다.
타워베이스(130)는 하부케이스(210)의 내부로부터 공급된 여과공기를 분배하고, 상기 분배된 공기를 상기 제 1타워(110)와 제 2타워(120)에 제공한다.
타워베이스(130)는 제 1타워(110)와 제 2타워(120)를 연결시키고, 블로잉스페이스(105)는 타워베이스(130)의 상측에 형성된다.
타워베이스(130)의 상측에 토출구(117)(127)가 형성되고, 상승기류와 수평기류는 타워베이스(130)의 상측에서 형성된다.
공기와의 마찰을 최소화하기 위해 타워베이스(130)의 상측면(131)은 곡면으로 형성될 수 있다. 상측면(131)은 하방으로 오목한 곡면형으로 형성될 수 있고, 전후 방향으로 연장되어 형성될 수 있다. 상측면(131)의 일측(131a)은 제 1내측벽(115)에 연결될 수 있고, 상측면(131)의 타측(131b)은 제 2내측벽(125)에 연결될 수 있다.
도 5를 참조하여 탑뷰(Top View)로 볼 때, 제 1타워(110)와 제 2타워(120)는 중심선 L-L'를 기준으로 좌우 대칭될 수 있다. 제 1토출구(117)와 제 2토출구(127)는 상기 중심선 L-L'을 기준으로 좌우 대칭되게 형성될 수 있다.
상기 중심선 L-L'은 제 1타워(110)와 제 2타워(120) 사이의 가상의 선으로서, 본 실시예에서 전후 방향으로 형성되고, 상기 상측면(131)을 지나가게 형성된다.
본 실시예와 달리 제 1타워(110)와 제 2타워(120)가 비대칭 형태로 형성되어도 무방하다. 그러나 중심선 L-L'을 기준으로 제 1타워(110)와 제 2타워(120)가 대칭되게 배치되는 것이 블로잉스페이스(105) 내에서 유동이 균일하게 분배되어 수평기류 및 상승기류의 제어에 보다 유리하다.
이하에서는 도 6 내지 도 8을 참조하여, 에어클린팬(1)의 내부구조를 설명한다. 도 6은 에어클린팬(1) 종단면의 좌우방향 투시도이고, 도 7은 에어클린팬(1) 종단면의 전후방향 투시도이고, 도 8은 제 2타워(120)의 일부분을 절개하여 내부구조를 도시한 것이다.
에어클린팬(1)은 케이스(100) 내부에 배치된 필터(220)와, 케이스(100)의 내부에 배치되어 공기유입구(211)를 통해 흡입된 공기를 토출구(117)(127)로 유동시키는 팬장치(300)를 포함한다. 필터(220)와 팬장치(300)은 하부케이스(210) 내부에 배치될 수 있다.
하부케이스(210)는 원뿔대 형상으로 형성될 수 있고, 상측이 개구된다. 필터(220)와 팬장치(300)를 포함하는 송풍유닛(200)은, 필터(220)와 팬장치(300)를 둘러싸도록 배치되는 하부케이스(210)를 포함하고, 하부케이스(210)의 내외측을 연통시키는 복수개의 공기유입구(211)가 하부케이스(210)의 둘레방향을 따라 형성된다.
하부케이스(210)는 상측 및 하측이 개구된 원뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 하부케이스(210)는 2개의 파트로 분리되어 제작될 수 있고, 상기 2개의 파트가 조립되어 상술한 원뿔대 형상을 형성할 수 있다. 상기 2개의 파트는, 에어클린팬(1)의 전방측으로 분리되는 전방케이스(미도시)와, 후방측으로 분리되는 후방케이스(미도시)로 구분될 수 있고, 상기 2개의 파트 중 어느 하나를 분리시켜 하부케이스(210) 내부에 배치된 필터(220)를 인출할 수 있다.
필터(220)는 내부에 상하 방향으로 연장된 중공(221)이 형성된 원통형으로 형성될 수 있고, 필터(220)의 외측면은 공기유입구(211)와 마주볼 수 있다.
에어클린팬(1)의 외부공기는 필터(220)의 외측에서 내측으로 관통되어 유동되고, 이 과정에서 공기중의 이물질 또는 유해한 가스가 제거될 수 있다.
팬장치(300)는 필터(220)의 상측에 배치될 수 있고, 필터(220)를 통과한 공기를 제 1타워(110)와 제 2타워(120)로 송풍시킬 수 있다.
팬장치(300)는, 팬하우징(360)과, 팬하우징(360)의 내측에 배치된 팬모터(310)와, 팬모터(310)에 의해 회전되는 팬(320)을 포함한다.
팬모터(310)는 팬(320) 보다 상측에 배치될 수 있고, 팬모터(310)의 모터축은 하측에 배치된 팬(320)에 결합될 수 있다. 팬(320)의 상측에는 팬모터(310)가 설치되는 모터하우징(330)이 배치될 수 있다.
모터하우징(330)은 팬모터(310) 전체를 감싸는 형상일 수 있고, 모터하우징(330)이 팬모터(310) 전체를 감싸기 때문에, 하측에서 상측으로 유동되는 공기와의 유동저항을 저감시킬 수 있다. 본 실시예와 달리 모터하우징(330)은 팬모터(310)의 하부만을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.
모터하우징(330)은 로어모터하우징(332)과 어퍼모터하우징(334)을 포함할 수 있다. 로어모터하우징(332)과 어퍼모터하우징(334) 중 적어도 어느 하나는 케이스(100)에 결합될 수 있고, 로어모터하우징(332)이 케이스(100)에 결합될 수 있다. 로어모터하우징(332) 상측에 팬모터(310)가 설치된 후, 어퍼모터하우징(334)을 덮어 팬모터(310)를 감쌀 수 있다.
팬모터(310)의 모터축은 로어모터하우징(332)을 관통하여, 하측에 배치된 팬(320)에 조립될 수 있다.
팬(320)은 팬모터(310)의 모터축이 결합되는 허브, 상기 허브와 이격 배치되는 쉬라우드 및 상기 허브 및 쉬라우드를 연결하는 다수의 블레이드를 포함할 수 있다.
필터(220)를 통과한 공기는 상기 쉬라우드 내측으로 흡입된 후, 회전되는 상기 블레이드에 의해 가압되어 유동된다. 상기 허브는 블레이드의 상측에 배치되고, 상기 쉬라우드는 상기 블레이드의 하측에 배치된다. 상기 허브는 하측으로 오목한 보울(BOWL) 형상으로 형성될 수 있고, 로어모터하우징(332)의 하부가 상기 허브에 일부 삽입될 수 있다.
팬(320)은 사류팬을 사용할 수 있다. 사류팬은 회전축중심으로 공기를 흡입하고 반경방향으로 공기를 토출하되, 토출되는 공기가 축방향에 대해 경사지게 형성되는 특징이 있다.
전체적인 공기 유동이 하측에서 상측으로 유동되기 때문에, 일반적인 원심팬과 같이 반경방향으로 공기를 토출할 경우, 유동방향 전환에 따른 유동손실이 크게 발생된다.
상기 사류팬은 반경방향 상측으로 공기를 토출함으로써 공기의 유동손실을 최소화할 수 있다.
팬(320)의 상측에는 디퓨져(340)가 배치될 수 있고, 디퓨져(340)는 팬(320)에 의한 공기유동을 상측 방향으로 가이드한다.
디퓨져(340)는 팬(320)으로부터 송풍된 공기유동에서 반경방향 성분을 더욱 저감하고 상측 방향공기 유동성분을 강화시키는 기능을 수행한다.
팬하우징(360)은 원통형으로 형성되고, 상측 및 하측이 각각 개구된다. 팬하우징(360)의 개구된 상측에 디퓨져(340)가 배치될 수 있다. 모터하우징(330)은 디퓨져(330)와 팬(320) 사이에 배치될 수 있다.
모터하우징의 상하 방향 설치높이를 최소화하기 위해, 모터하우징(330)의 하단은 팬(320)에 삽입되고, 팬(320)과 오버랩될 수 있다. 또한, 모터하우징(330)의 상단은 디퓨져(340)에 삽입되고, 디퓨져(340)와 오버랩될 수 있다. 모터하우징(330)의 하단은 팬(320)의 하단보다 높게 배치될 수 있고, 모터하우징(330)의 상단은 디퓨져(340)의 상단 보다 낮게 배치될 수 있다.
모터하우징(330)의 설치위치를 최적화하기 위해, 모터하우징(330)의 상측은 타워베이스(130) 내부에 배치되고, 모터하우징(330)의 하측은 하부케이스(210) 내부에 배치될 수 있다. 본 실시예와 달리, 모터하우징(330)이 타워베이스(130) 또는 하부케이스(210) 내부에 배치될 수 있다.
하부케이스(210)의 내부에는 흡입그릴(350)이 배치될 수 있다. 흡입그릴(350)은 필터(220)가 분리되었을 때, 팬(320) 측으로 사용자의 손가락이 침입하는 것을 차단한다. 흡입그릴(350)은 팬하우징(360)의 하측에 배치될 수 있다. 흡입그릴(350)은 팬하우징(360)과 일체로 제작되거나 팬하우징(360)과 별개의 부품으로 제작되어 조립될 수 있다.
흡입그릴(350)은 공기가 통과될 수 있는 구조로 제작될 수 있고, 흡입그릴(350)은 격자, 원형 등과 같은 형태로 제작될 수 있다.
흡입그릴(350)의 하측에 필터(220)가 배치될 수 있고, 상측에 팬(320)이 배치될 수 있다. 흡입그릴(350)은 공기가 유동될 수 있도록 다수개의 통공이 상하 방향으로 형성된다.
케이스(100) 내부에서, 흡입그릴(350)과 토출구(117)(127) 사이의 공간을 송풍공간(102)으로 정의한다. 케이스(100) 내부에서 토출구(117)(127)가 형성된 제 1타워(110) 및 제 2타워(120)의 내부 공간을 토출공간(103)으로 정의한다. 토출공간(103)은, 제 1타워(110) 내부 공간을 의미하는 제 1토출공간(103a)과, 제 2타워(120) 내부 공간을 의미하는 제 2토출공간(103b)으로 구분될 수 있다.
에어클린팬(1)의 외부공기는 공기유입구(211)를 통해 필터중공(221)으로 유입된 후, 송풍공간(102) 및 토출공간(103)을 거쳐 토출구(117)(127)를 통해 에어클린팬(1)의 외부로 토출된다.
필터(220)의 하측에는, 후술할 PCB기판(232, 233)(도 23 참조)이 수용되는 기판하우징(230)이 배치될 수 있다. 필터(220)는 기판하우징(230)의 상측에 배치될 수 있고, 기판하우징(230)의 상면에 안착될 수 있다.
기판하우징(230)의 하측에는 에어클린팬(1)을 원주방향으로 회전시키는 구동유닛(500)(600)이 배치되고, 기판하우징(230)은 구동유닛(500)(600)에 의해 지지될 수 있다. 구동유닛(500)(600)은, 하부케이스(210)와, 기판하우징(230)과, 필터(220)와, 팬장치(300)와, 제 1타워(110)와, 제 2타워(120)를 원주방향으로 회전시킬 수 있다. 구동유닛(500)(600)은, 하부케이스(210) 내부의 송풍공간(201)에 배치되는 모든 구조물과, 타워케이스(140) 내부에 배치되는 모든 구조물을 동시에 회전시킬 수 있다.
토출공간(103)에는 상측으로 유동하는 공기의 유동방향을 수평방향으로 전환시키기 위한 에어가이드(160)가 배치될 수 있다. 에어가이드(160)는 복수개가 상하로 이격되게 배치될 수 있다.
에어가이드(160)는 하측에서 상측으로 유동되는 공기의 유동방향을 수평방향으로 전환시킬 수 있고, 유동방향이 전환된 공기는 토출구(117)(127)를 통해 에어클린팬(1)의 외부로 토출될 수 있다.
에어가이드의 구분이 필요할 경우, 제 1타워(110) 내부에 배치된 것을 제 1에어가이드(161)라 하고, 제 2타워(120) 내부에 배치된 것을 제 2에어가이드(162)라 한다.
정면에서 볼 때, 제 1에어가이드(161)는 제 1타워(110)의 내측벽(115) 및/또는 외측벽(114)에 결합될 수 있다.
하측에서 유동되는 공기를 제 1토출구(117)로 안내하기 위해 제 1에어가이드(161)는 전방측이 후방측보다 낮게 형성되는 상측으로 볼록한 곡면형일 수 있다.
제 1에어가이드(161)의 후측단(161b)은 제 1토출구(117)와 인접하게 배치될 수 있고, 제 1타워(110)의 후단(113)과 연결될 수 있다.
제 1에어가이드(161)의 좌측단(161c) 중 적어도 일부는 제 1타워(110)의 좌측벽(114)에 밀착 또는 결합될 수 있다. 제 1에어가이드(161)의 우측단(161d) 중 적어도 일부는 제 1타워(110)의 우측벽(115)에 밀착 또는 결합될 수 있다.
제 2에어가이드(162)는 제 1에어가이드(161)와 좌우 대칭되게 형성되므로, 제 2에어가이드(162)에 대한 설명은 제 1에어가이드(161)에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 구체적으로, 제 1에어가이드(161)의 후측단(161b)은 제 2에어가이드(162b)의 후측단과, 제 1에어가이드(161)의 좌측단(161c)은 제 2에어가이드(162)의 좌측단(162c)과, 제 1에어가이드(161)의 우측단(161d)은 제 2에어가이드(162)의 우측단(162d)와 각각 대응될 수 있다.
제 1토출구(117)는 제 1타워(110)의 전단(112) 및 후단(113) 사이에 형성되고, 후단(113)에 가깝게 형성된다. 제 1토출구(117)에서 토출된 공기는 코안다효과에 의해 제 1내측벽(115)을 따라 유동될 수 있고, 전단(112)을 향해 유동될 수 있다.
제 1토출구(117)는 공기토출 측(본 실시예에서 전단) 가장자리를 형성하는 제 1보더(117a)와, 상기 공기토출 측과 대향되는 측(본 실시예에서 후단) 가장자리를 형성하는 제 2보더(117b)와, 제 1토출구(117)의 상측 가장자리를 형성하는 상측보더(117c)와, 제 1토출구(117)의 하측 가장자리를 형성하는 하측보더(117d)를 포함한다.
제 1보더(117a)와 제 2보더(117b)는 서로 평행하게 형성될 수 있고, 상측보더(117c)와 하측보더(117d)는 서로 평행하게 형성될 수 있다.
제 1보더(117a)와 제 2보더(117b)는 수직 방향(V)에 대해 경사지게 형성될 수 있고, 제 1타워(110)의 후단(113) 역시 수직방향(V)에 대해 경사지게 형성될 수 있다.
수직방향(V)에 대한 제 1보더(117a)와 제 2보더(117b)의 기울기(a1)는 4도로 형성될 수 있고, 후단(113) 기울기(a2)는 3도로 형성될 수 있다. 즉, 토출구(117)의 기울기(a1)가 제 1타워(110)의 후단(113) 기울기(a2)보다 더 크게 형성될 수 있다.
제 2토출구(127)는 제 1토출구(117)와 좌우 대칭되게 형성될 수 있고, 제 2토출구(127)에 대한 설명은 제 1토출구(117)에 대한 설명이 동일하게 적용될 수 있다. 따라서, 제 2토출구(127)와 제 2타워(120)의 후단(123)은 수직방향(V)에 대해 경사지게 형성될 수 있고, 제 2토출구(127)의 기울기(a1)가 제 2타워(120)의 후단(123) 기울기(a2)보다 더 크게 형성될 수 있다.
이하에서는 도 9 및 도 10을 참조하여, 블로잉스페이스(105)에서 코안다효과를 유발시키는 구조와, 토출구(117, 127)를 통해 토출된 공기의 유동방향을 전환시키는 코안다브레이커(400) 구조에 대해 설명한다.
도 9는 도 2에 도시된 A-A선도를 따라 절개된 에어클린팬(1)을 상측에서 바라본 형태를 도시한 것이고, 도 10은 도 2에 도시된 A-A선도를 따라 절개된 에어클린팬(1)을 하측에서 바라본 형태를 도시한 것이다.
제 1타워(110)의 제 1토출구(117)는 제 2타워(120)와 마주보도록 형성될 수 있고, 제 2타워(120)의 제 2토출구(127)는 제 1타워(110)와 마주보도록 형성될 수 있다.
제 1토출구(117)에서 토출되는 공기는 코안다효과에 의해 제 1타워(110)의 내측벽(115)을 따라 유동한다. 제 2토출구(127)에서 토출되는 공기는 코안다효과에 의해 제 2타워(120)의 내측벽(125)을 따라 유동한다.
에어클린팬(1)의 타워(110, 120)는, 제 1토출케이스(170)와 제 2토출케이스(180)를 더 포함할 수 있다. 도시되진 않았으나, 제 1토출케이스(170)는 제 1타워(110)의 내부에 배치되는 이너케이스의 형태로 제작될 수 있고, 제 1토출케이스(170) 내부에 에어가이드(미도시)가 배치될 수 있다. 제 2토출케이스(180) 역시 제 2타워(120)의 내부에 배치되는 이너케이스의 형태로 제작될 수 있고, 제 2토출케이스(180) 내부에 에어가이드(미도시)가 배치될 수 있다.
제 1토출케이스(170)와 제 2토출케이스(180)가 이너케이스 형태로 제작될 경우, 송풍공간(102)의 공기를 직접 전달받을 수 있다.
제 1토출구(117)는, 제 1토출케이스(170)에 형성될 수 있고, 제 1토출케이스(170)는 제 1타워(110)에 조립될 수 있다. 제 2토출구(127)는, 제 2토출케이스(180)에 형성될 수 있고, 제 2토출케이스(180)는 제 2타워(120)에 조립될 수 있다.
제 1토출케이스(170)는, 제 1타워(110)의 내측벽(115)을 관통하게 설치될 수 있고, 제 2토출케이스(180)는, 제 2타워(120)의 내측벽(125)을 관통하게 설치될 수 있다.
제 1타워(110)에는, 제 1토출케이스(170)가 설치되는 제 1토출개구부(118)가 형성될 수 있고, 제 2타워(120)에는, 제 2토출케이스(180)가 설치되는 제 2토출개구부(128)가 형성될 수 있다.
제 1토출케이스(170)는, 제 1토출구(117)를 형성하고 제 1토출구(117)의 공기 토출측에 배치된 제 1토출가이드(172)와; 제 1토출구(117)를 형성하고, 제 1토출가이드(172)와 이격되게 배치된 제 2토출가이드(174)를 포함할 수 있다.
제 1토출가이드(172)와 제 2토출가이드(174)의 외측면(172a)(174a)은 제 1타워(110) 내측벽(115) 중 일부를 형성할 수 있다.
제 1토출가이드(172)의 내측은 제 1토출공간(103a)과 연통되고, 외측은 블로잉스페이스(105)와 연통된다. 제 2토출가이드(174)의 내측은 제 1토출공간(103a) 과 연통되고, 외측은 블로잉스페이스(105)와 연통된다.
제 1토출가이드(172)의 외측면(172a)은 곡면으로 형성될 수 있고, 외측면(172a)은 제 1내측벽(115)과 연속된 면을 형성할 수 있다.
제 2토출가이드(174)의 외측면(174a)은 제 1내측벽(115)과 연속된 면을 형성할 수 있고, 제 2토출가이드(174)의 내측면(174b)은 곡면으로 형성될 수 있다. 내측면(174b)은, 제 1외측벽(115)의 내측면과 연속된 곡면을 형성할 수 있고, 이와 같은 구조에 의해 제 1토출공간(103a)의 공기가 제 1토출가이드(172)를 향하여 유동하도록 안내할 수 있다.
제 1토출가이드(172)와 제 2토출가이드(174) 사이에 제 1토출구(117)가 형성되고, 제 1토출공간(103a)의 공기는 제 1토출구(117)를 통해 블로잉스페이스(105)로 토출될 수 있다.
구체적으로, 제 1토출공간(103a)의 공기는 제 1토출가이드(172)의 외측면(172a)과 제 2토출가이드(174)의 내측면(174b) 사이로 토출되고, 제 1토출가이드(172)의 외측면(172a)과 제 2토출가이드(174)의 내측면(174b) 사이의 이격거리를 토출간격(175)으로 정의한다. 제 1토출가이드(172)와 제 2토출가이드(174)는 소정의 채널(Channel)을 형성한다.
토출간격(175)은 입구(175a) 및 출구(175c)에 비해 중간 부분(175b)의 폭이 좁게 형성될 수 있다. 중간부분(175b)은, 제 2보더(117b)와 외측면(172a) 사이의 최단거리로 정의한다.
토출간격(175)의 입구(175a)에서부터 중간부분(175b)까지 점진적으로 단면적이 좁아지고, 중간부분(175b)에서부터 출구(175c)까지 단면적이 다시 넓어질 수 있다. 중간부분(175b)은 제 1타워(110)의 내부에 위치되고, 외부에서 바라보았을 때, 토출간격(175)의 출구(175c)가 토출구(117)로 보일 수 있다.
코안다효과를 유발시키기 위해, 제 1토출가이드(172)의 외측면(172a) 곡률반경보다 제 2토출가이드(174)의 내측면(174b) 곡률반경이 더 크게 형성될 수 있다.
제 1토출가이드(172) 외측면(172a)의 곡률중심은 외측면(172a) 보다 전방에 위치되고, 제 1토출공간(103a) 내부에 형성된다. 제 2토출가이드(174) 내측면(174b)의 곡률중심은 제 1토출구(117) 측에 위치되고, 제 1토출공간(103a) 내부에 형성된다.
제 2토출케이스(180)는, 제 2토출구(127)를 형성하고, 제 2토출구(127)의 공기 토출측에 배치된 제 1토출가이드(182)와; 제 2토출구(127)를 형성하고, 제 1토출가이드(182)와 이격되게 배치되는 제 2토출가이드(184)를 포함할 수 있고, 제 1토출가이드(182)와 제 2토출가이드(184) 사이에는 토출간격(185)이 형성된다.
제 2토출케이스(180)는, 제 1토출케이스(170)와 좌우 대칭되게 배치될 수 있고, 제 1토출케이스(170)에 대한 설명은 제 2토출케이스(180)에도 동일하게 적용될 수 있다.
에어클린팬(1)은, 블로잉스페이스(105)에서 유동하는 공기의 유동방향을 전환시키는 코안다브레이커(400, air flow converter)를 더 포함할 수 있다.
코안다브레이커(400)는, 블로잉스페이스(105) 내에서 유동되는 공기의 수평기류를 상승기류로 전환시킬 수 있다.
코안다브레이커(400)는, 제 1타워(110)에 배치된 제 1코안다브레이커(401)와; 제 2타워(120)에 배치된 제 2코안다브레이커(402)를 포함한다. 제 1코안다브레이커(401)와 제 2코안다브레이커(402)는 좌우 대칭되게 배치될 수 있고, 구성이 동일할 수 있다.
코안다브레이커(400)는, 타워(110, 120)에 배치되고, 블로잉스페이스(105)를 향해 돌출되는 가이드보드(410, guide board)와; 가이드보드(410)의 이동을 위한 구동력을 제공하는 가이드모터(420)와; 가이드모터(420)로부터 발생된 구동력을 가이드보드(410)에 전달하는 동력전달부재(미도시)와; 타워(110, 120) 내부에 배치되고, 가이드보드(410)의 이동을 안내하는 보드가이더(440)을 포함한다.
가이드보드(410)는, 타워(110, 120) 내부에 은닉될 수 있고, 가이드모터(420)의 작동 시 블로잉스페이스(105)로 적어도 일부가 돌출될 수 있다.
가이드보드(410)는, 제 1타워(110)에 배치된 제 1가이드보드(411)와; 제 2타워(120)에 배치된 제 2가이드보드(412)를 포함한다.
가이드보드(410)가 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있도록, 제 1타워(110)의 내측벽(115)을 관통하는 보드슬릿(119)이 형성되고, 제 2타워(120)의 내측벽(125)을 관통하는 보드슬릿(129)이 각각 형성된다.
제 1타워(110)에 형성된 보드슬릿(119)을 제 1보드슬릿(119)이라 하고, 제 2타워(120)에 형성된 보드슬릿을 제 2보드슬릿(129)라 한다.
제 1보드슬릿(119)과 제 2보드슬릿(129)은 좌우 대칭되게 형성될 수 있고, 제 1보드슬릿(119)과 제 2보드슬릿(129)은 상하 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 제 1보드슬릿(119)과 제 2보드슬릿(129)은 수직방향(V)에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
제 1타워(110)의 전단(112)은 3도의 기울기로 형성될 수 있고, 제 1보드슬릿(119)은 4도의 기울기로 형성될 수 있다. 제 2타워(120)의 전단(122)은 3도의 기울기로 형성될 수 있고, 제 2보드슬릿(129)은 4도의 기울기로 형성될 수 있다.
가이드보드(410)는 평면 또는 곡면의 판 형상으로 형성될 수 있고, 상하 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있고, 블로잉스페이스(105)의 전방에 배치될 수 있다.
가이드보드(410)는 블로잉스페이스(105)를 통해 에어클린팬(1)의 전방으로 유동하는 공기의 수평기류를 가로막아, 블로잉스페이스(105) 내에 유동하는 공기를 상측방향으로 유동되도록 전환시킬 수 있다.
제 1가이드보드(411)의 내측단(411a)과 제 2가이드보드(412)의 내측단(412a)은 서로 맞닿거나 근접되어 에어클린팬(1)의 전방을 향해 유동하는 공기를 차단하여, 상방으로 유동되도록 안내할 수 있다. 이와 달리, 단일의 가이드보드(410)가 반대편 타워에 밀착되어 상술한 기능을 수행할 수도 있다.
코안다브레이커(400)가 블로잉스페이스(105)로 돌출되지 않을 때, 제 1가이드보드(411)의 내측단(411a)이 제 1보드슬릿(119)을 폐쇄하고, 제 2가이드보드(412)의 내측단(412a)이 제 2보드슬릿(129)를 폐쇄할 수 있다.
코안다브레이커(400)가 작동되어 블로잉스페이스(105)로 돌출될 때, 제 1가이드보드(411)의 내측단(411a)은 제 1보드슬릿(119)을 관통하여 블로잉스페이스(105)로 돌출되고, 제 2가이드보드(412)의 내측단(412a)은 제 2보드슬릿(129)을 관통하여 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있다.
제 1가이드보드(411)와 제 2가이드보드(412)는 회전 동작을 통해 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있다. 이와 달리, 제 1가이드보드(411)와 제 2가이드보드(412) 중 적어도 어느 하나가 슬라이드 방식으로 직선이동되어 블로잉스페이스(105)로 돌출되어도 무방하다.
탑뷰(Top View)로 볼 때, 제 1가이드보드(411)와 제 2가이드보드(412)는 호형(arc)상일 수 있다. 제 1가이드보드(411)와 제 2가이드보드(412)는 소정의 곡률반경을 형성하고, 곡률중심은 블로잉스페이스(105) 내에 위치된다.
보드가이더(440)는 타워(110, 120)의 외측벽(114)(124)에 조립될 수 있다. 보드가이더(440)는 가이드보드(410)를 기준으로 반경방향 외측에 배치될 수 있고, 이와 같은 구조에 의해 토출공간(103) 내에 유동되는 공기에 발생되는 마찰저항을 줄일 수 있다.
이하에서는 도 11 및 도 12를 참조하여, 송풍유닛(200)의 내부구조를 설명한다. 도 11은 에어클린팬(1)의 종단면도 상에서 송풍유닛(200) 내부를 확대하여 도시한 것이고, 도 12는 필터(220)의 지지구조를 설명하는 도이다.
팬하우징(360)은, 필터(220)를 통과한 공기를 팬(320)으로 안내하는 벨마우스(363)을 포함할 수 있다.
벨마우스(363)는 필터(220)의 상측에 배치될 수 있고, 흡입그릴(350)은 필터(220)와 벨마우스(363) 사이에 배치될 수 있다.
벨마우스(363)는 소정의 내경(BD)를 갖는 링형상일 수 있고, 내측이 상하 방향으로 개구될 수 있다. 내경(BD)은 벨마우스(363)의 내주면(363a)의 직경으로 이해될 수 있고, 벨마우스(363)의 내측에는 팬(320)으로 향하는 공기유동통로가 형성될 수 있다.
회전축(311)과 연결된 팬(320)은 회전에 의해, 필터중공(221)의 공기에 대하여 흡입력을 발생시키고, 필터중공(221)의 공기는 흡입그릴(350)과 벨마우스(363)를 통해 팬하우징(360) 내로 유동한다.
필터(220)는, 필터중공(221)이 형성된 원통형일 수 있고, 공기유입구(211)를 통해 하부케이스(210) 내로 유입된 공기는 필터(220)의 외주면(220a)과 내주면(220b)을 통과하여 필터중공(221) 내로 유동할 수 있다. 유입된 공기는 필터(220)의 외주면(220a)으로부터 내주면(220b)으로 유동하면서, 외주면(220a)과 내주면(220b) 사이에 배치되는 프리필터나, 헤파필터나, 탈취필터에 의해 함유된 이물질이 걸러진 상태로 필터중공(221) 내로 유동할 수 있다.
필터(220)는, 필터(220)의 반경외측방향으로의 이동을 제한하는 필터프레임(222)에 의해 지지될 수 있다. 필터프레임(222)은 상하방향으로 연장될 수 있고, 필터(220)의 외주면(220a)과 접촉될 수 있다. 필터프레임(222)은 원주방향으로 이격되게 복수개가 배치될 수 있고, 3개가 배치될 수 있다. 필터(220)는, 필터프레임(222)이 배치되지 않은 영역을 통해 입출입될 수 있다. 하부케이스(210)는, 구동유닛(500)에 탈착가능토록 배치될 수 있고, 사용자는 하부케이스(210)를 분리시킨 뒤, 필터(220)를 인출하여 청소할 수 있다.
필터프레임(222)은, 필터(220)의 하측에 배치된 기판하우징(230)과 연결될 수 있다. 기판하우징(230)은 필터(220)의 하면과 접촉되어, 필터(220)를 지지할 수 있다. 기판하우징(230)은, 원주방향으로 연장되고, 구동유닛(500)(600)에 의해 지지되는 하우징외벽(231)을 포함할 수 있다.
하우징외벽(231)은, 원주방향으로 연장되는 하우징외벽 상면(231a)과; 하우징외벽 상면(231a)으로부터 상측으로 돌출되는 프레임연결부(231b)와; 프레임연결부(231b)에 형성된 체결홀(231c)을 포함할 수 있다.
필터프레임(222)은, 체결홀(231c)을 관통하는 소정의 체결부재(미도시)를 통해 하우징외벽(231)과 연결될 수 있고, 기판하우징(230)에 의해 고정될 수 있다.
기판하우징(230)의 하측에는, 에어클린팬(1)을 회전시키는 구동유닛(500)(600)이 배치된다. 구동유닛(500)(600)은 지면과 접촉되는 베이스(510)(610)와; 베이스(510)(610)의 상측에 회전가능토록 배치되는 회전판(520)(620)을 포함한다.
기판하우징(230)은 회전판(520)(620)의 상측에 배치될 수 있고, 회전판(520)(620)은 기판하우징(230)을 비롯하여 기판하우징(230)의 상측에 배치되는 회전되는 구조물(100, 110, 120, 130, 140, 200, 210, 220, 230, 300) 모두의 하중을 지지하면서 회전될 수 있다.
이하에서는 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛(500)의 외부구조를 설명한다. 도 13은 베이스(510)와 회전판(520)이 조립된 상태에서의 구동유닛(500)의 사시도이다. 도 13을 참조한 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛(500)에 대한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛(600)에도 동일하게 적용된다.
구동유닛(500)은, 베이스(510)와; 케이스(100)와 연결되고, 베이스(510)의 상측에 회전가능토록 배치되는 회전판(520)과; 회전판(520)을 회전시키는 동력을 발생시키는 모터(530)를 포함한다.
베이스(510)는 지면과 접촉되어, 지면에 고정되게 배치될 수 있고, 보울(Bowl)의 형상을 가질 수 있다.
회전판(520)은, 베이스(510)의 상측에 회전가능토록 배치되어, 베이스(510)에 의해 지지된다. 베이스(510)는, 회전판(520)이 회전될 때, 회전판(520)을 비롯하여 베이스(510)의 상측에 배치된 모든 구조물에 의해 발생되는 수직응력(Normal stress) 및 전단응력(Shear stress)을 지지한다.
회전판(520)은, 베이스(510)의 상부를 덮도록 배치될 수 있고, 기판하우징(230)이 안착되는 제 1안착부(521)와; 케이스(100)가 안착되는 제 2안착부(522)를 포함할 수 있다.
제 1안착부(521)와 제 2안착부(522)는 일체형으로 형성될 수 있고, 제 1안착부(521)와 제 2안착부(522) 사이에 형성된 제 1단차부(520d)에 의해 서로 구분될 수 있다. 제 1안착부(521)는 제 2안착부(522)보다 상방으로 돌출되게 형성될 수 있고, 제 1단차부(520d)는 상하방향의 높이를 가지고 원주방향으로 연장되게 형성될 수 있다.
제 1안착부(521)는, 축관통구(520s1)가 형성된 중심부(520a)와; 중심부(520a)를 둘러싸도록 형성된 제 1림(520b)과; 제 1림(520b)을 둘러싸도록 형성된 제 2림(520c)과; 제 2림(520c)으로부터 하측으로 돌출된 제 1단차부(520d)를 포함할 수 있다.
중심부(520a)의 전체적인 외형은 원판형일 수 있고, 중심부(520a)에는 상하방향으로 개구된 축관통구(520s1)가 형성될 수 있다. 축관통구(520s1)는 후술할 축바디(570)(도 14 참조)가 삽입되는 공간일 수 있다. 축관통구(520s1)의 전체적인 외형은 원통형일 수 있고, 축관통구(520s1)에는 서로 마주보게 형성된 한 쌍의 마루(520a1)가 형성될 수 있다. 마루(520a1)는 중심부(520a)가 축관통구(520s1)로 일부 섭입되어 형성되는 영역일 수 있고, 축관통구(520s1)는 마루(520a1)에 의해 반경방향내측으로 연장되는 부위가 형성될 수 있다.
제 1림(520b)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 중심부(520a)의 외둘레를 따라 중심부(520a)와 연결될 수 있다. 제 1림(520b)의 상면은 중심부(520a)의 상면보다 하측으로 절곡되게 형성될 수 있다.
제 2림(520c)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 제 1림(520b)의 외둘레를 따라 제 1림(520b)과 연결될 수 있다. 제 2림(520c)의 상면은 제 1림(520b)의 상면보다 상측으로 절곡되게 형성될 수 있다. 이에 따라, 제 1림(520b)은 중심부(520a)와 제 2림(520c) 사이에서 하측으로 오목하게 파여진 영역으로서 이해될 수 있다.
제 1단차부(520d)의 전체적인 외형은 원통형일 수 있고, 횡단면의 형상이 고리형일 수 있다. 제 1단차부(520d)는 제 2림(520c)의 외둘레를 따라 하측으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 제 1안착부(521)는 제 1단차부(520d)에 의해 제 2안착부(522)와 상하로 이격될 수 있다.
제 2안착부(522)는, 제 1단차부(520d)와 연결되는 제 3림(520e)과; 제 3림(520e)으로부터 하측으로 돌출되는 제 2단차부(520f)와; 제 2단차부(520f)와 연결되는 절곡부(520g)와; 절곡부(520g)와 연결되는 엣지(520h)를 포함할 수 있다.
제 3림(520e)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 제 1단차부(520d)의 외둘레를 따라 제 1단차부(520d)와 연결될 수 있다. 제 3림(520e)은 제 1단차부(520d)의 하단부로부터 반경외측방향으로 돌출될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 제 3림(520e)은 제 2림(520c)보다 하측에 위치될 수 있다.
제 2단차부(520f)는, 제 3림(520e)의 외측둘레로부터 하측으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 제 2단차부(520f)에 의해 제 3림(520e)은 절곡부(520g)와 상하로 이격될 수 있다.
제 1단차부(520d)와 제 2단차부(520f)는, 회전판(520)의 상면에 절곡지게 형성된 "단차부"로 이름될 수 있다.
절곡부(520g)는, 제 2단차부(520f)의 외둘레로부터 반경외측방향으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 절곡부(520g)는 반경외측방향으로 돌출됨에 있어서, 적어도 한 번 하측으로 절곡되게 돌출될 수 있다. 절곡부(520g)는, 제 2단차부(520f)와 엣지(520h) 사이의 영역으로 규정될 수 있다.
엣지(520h)는, 회전판(520)의 최외측을 형성할 수 있다. 엣지(520h)는, 절곡부(520g)의 외둘레로부터 반경외측방향으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 엣지(520h)의 하면은 베이스(510)의 상면과 접촉되어, 베이스(510)에 의해 지지될 수 있다.
회전판(520)에는, 회전판(520)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성된 어퍼보스(529)가 형성될 수 있다. 어퍼보스(529)는, 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있고, 제 2림(520c)의 상면으로부터 상방으로 돌출될 수 있다. 어퍼보스(529)는, 기판하우징(230)과 연결되어 기판하우징(230)을 회전판(520)에 고정시킬 수 있다. 기판하우징(230)은, 어퍼보스(529)를 관통하는 소정의 체결부재(미도시)를 통해 회전판(520)에 고정되어, 회전판(520)의 회전에 의해 회전판(520)과 일체로 회전될 수 있다.
모터(530)는, 회전판(520)의 상측에 배치될 수 있다. 회전판(520)에는, 상하방향으로 개구된 모터삽입홈(520s2)이 형성될 수 있고, 모터(530)는 모터(530)의 하부영역 중 적어도 일부가 모터삽입홈(520s2)에 삽입된 상태로 회전판(520)에 의해 지지될 수 있다. 모터삽입홈(520s2)은 제 2림(520c)에 형성될 수 있고, 복수의 어퍼보스(529) 사이에 형성될 수 있다. 모터(530)는, 모터삽입홈(520s2)에 적어도 일부가 삽입된 상태로, 회전판(520)의 회전에 의해 회전판(520)과 일체로 회전될 수 있다. 모터(530)가 회전판(520)의 상측에 배치되어 함께 회전됨에 따라, 구동유닛(500)의 상하높이를 줄일 수 있어, 구동유닛(500)이 보다 컴펙트하게 제조될 수 있다.
모터(530)의 전체적인 외형은 원통형일 수 있고, 모터(530)는 모터(530)의 외측으로 돌출되게 형성되어 전선(590)과 전기적으로 연결되는 전선접속부(531)를 포함한다. 회전판(520)의 회전에 의해 모터(530)가 일체로 회전될 때, 전선접속부(531)가 탈거되는 현상을 방지하기 위하여, 복수의 어퍼보스(529) 중 어느 하나는 스토퍼보스(529a)일 수 있다. 스토퍼보스(529a)는, 어퍼보스(529)와 동일할 수 있고, 전선접속부(531)와 인접하게 위치된 어퍼보스(529)를 의미할 수 있다. 스토퍼보스(529a)는, 전선접속부(531)의 회전반경 내에 위치될 수 있고, 전선접속부(531)는 회전되면서 스토퍼보스(529a)에 걸림될 수 있다.
회전판(520)에는, 케이스(100)와 연결되는 소정의 체결부재(미도시)가 관통되는 케이스체결홀(520e2)이 형성될 수 있다. 케이스체결홀(520e2)은, 제 3림(520e)에 상하로 개구되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다. 케이스체결홀(520e2)은, 후술할 로어보스(528)(도 16 참조)에 형성될 수 있고, 소정의 체결부재(미도시)를 케이스체결홀(520e2)에 관통시켜 하부케이스(210)와 회전판(520)을 연결시킬 수 있다. 케이스(100)는 회전판(520)과 연결되어, 회전판(520)의 회전에 의해 회전판(520)과 일체로 회전될 수 있다.
제 1단차부(520d)는 원주방향으로 연장될 수 있고, 적어도 일부가 반경내측방향으로 절곡되게 형성될 수 있다. 제 1단차부(520d)는 반경내측방향으로 절곡되게 형성되어, 골(520d1)을 형성할 수 있다. 골(520d1)은, 제 1단차부(520d)와 제 3림(520e) 사이에서 상하로 개구된 홈(520e1)을 형성할 수 있다. 하부케이스(210)에는, 회전판(520)과의 연결을 위한 돌기(미도시)가 형성될 수 있고, 상기 돌기(미도시)는 홈(520e1)에 삽입되어, 하부케이스(210)를 회전판(520)에 고정시킬 수 있다. 다만, 하부케이스(210)는 케이스체결홀(520e2)을 통해서만 회전판(520)과 연결될 수 있고, 골(520d1) 및 홈(520e1)은 형성되지 않을 수 있다.
제 1단차부(520d)와 제 2단차부(520f)는, 반경방향으로 연장되는 회전판(520)에 높이차를 줌으로써, 후술할 베어링(580)(도 16참조)이 회전판(520) 내측에 배치될 수 있는 공간을 제공한다.
이하에서는 도 14를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스(510)의 상측구조를 설명한다. 도 14는, 구동유닛(500)을 베이스(510)와 회전판(520)으로 분해하여 상측에서 하방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
베이스(510)는, 내측에 공간을 형성하고 지면과 접촉되는 스탬(511)과; 스탬(511)의 상측에 배치되고, 스탬(511)의 내측공간을 덮는 루프(512)를 포함할 수 있다.
스탬(511)의 전체적인 외형은 보울(Bowl)형일 수 있고, 내측에 공간을 형성할 수 있다.
루프(512)의 전체적인 외형은 원판형일 수 있고, 스탬(511)의 상면에 안착될 수 있다.
루프(512)는, 스탬(511)에 안착되는 제 1지지부(512a)와; 제 1지지부(512a)와 연결되는 제 2지지부(512b)와; 제 2지지부(512b)와 연결되는 제 3지지부(512d)와; 제 3지지부(512d)로부터 상방으로 돌출되는 마운트(512e)를 포함할 수 있다. 지지부(512a, 512b, 512d)와 마운트(512e)는 일체형으로 형성될 수 있다.
제 1지지부(512a)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 루프(512)의 가장자리를 형성할 수 있다. 제 1지지부(512a)의 하면은 스탬(511)의 상면과 접촉되어, 스탬(511)에 의해 루프(512)가 지지될 수 있다.
제 2지지부(512b)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 제 1지지부(512a)의 내둘레로부터 반경내측방향으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 제 1지지부(512a)와 제 2지지부(512b)는 후술할 레일(513)에 의해 구분될 수 있다.
제 3지지부(512d)의 전체적인 외형은 환형일 수 있고, 제 2지지부(512b)의 내둘레로부터 반경내측방향으로 돌출되게 형성될 수 있고, 원주방향으로 연장될 수 있다. 제 3지지부(512d)는, 후술할 경계벽(514)의 내측영역으로 규정될 수 있다.
마운트(512e)의 전체적인 외형은 원기둥형일 수 있고, 제 3지지부(512d)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 마운트(512e)의 중심부에는 축바디(570)가 관통될 수 있고, 축바디(570)는 마운트(512e)의 중심부에 회전가능토록 배치될 수 있다.
베이스(510)는, 베이스(510)의 상측으로 돌출된 레일(513)이 형성될 수 있다. 레일(513)은, 원주방향으로 연장되어 원형의 폐루프를 형성할 수 있다.
레일(513)의 전체적인 외형은 링 형상일 수 있고, 후술할 베어링(580, 680)(도 16, 21 참조)은, 레일(513)에 의해 이동경로를 안내받을 수 있다. 또한, 베어링(580, 680)의 회전이 레일(513)에 의해 지지됨으로 인해, 회전판(520, 620)의 회전에 의한 베어링(580, 680)의 탈거가 방지될 수 있다.
베이스(510)는, 베이스(510)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성된 경계벽(514)을 포함할 수 있다.
경계벽(514)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 원주방향으로 연장되어 내측에 공간(514s)을 형성할 수 있다. 경계벽(514)은 루프(512)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성될 수 있고, 경계벽(514)을 기준으로 제 2지지부(512b)와 제 3지지부(512d)가 구분될 수 있다. 경계벽(514)은 레일(513)보다 반경방향 내측에 형성될 수 있고, 후술할 회전축하우징(515)보다 반경방향 외측에 형성될 수 있다.
구동유닛(500)은, 모터(530)와 연결되는 제 1기어(540)와; 제 1기어(540)와 맞물리는 제 2기어(550)를 포함할 수 있다.
모터(530)는 회전판(520)의 상측에 배치될 수 있고, 제 1기어(540)는 회전판(520)의 하측에 배치될 수 있다. 제 1기어(540)는 평기어일 수 있고, 피니언기어일 수 있다.
제 2기어(550)는, 베이스(510)에 안착되게 배치될 수 있고, 제 1기어(540)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있다. 제 1기어(540)는 제 2기어(550)의 반경방향 외측에서 제 2기어(550)와 맞물려 회전될 수 있다. 제 2기어(550)는 링기어일 수 있고, 원주방향을 따라 연장될 수 있다.
제 2기어(550)는, 경계벽(514)과 연결될 수 있다. 제 2기어(550)는, 경계벽(514)의 외주면과 접촉될 수 있고, 경계벽(514)의 외주면에 부착되어 고정될 수 있다. 이에 따라, 제 2기어(550)는 고정된 상태로, 제 1기어(540)가 맞물려 회전하게 되면, 제 1기어(540) 및 제 1기어(540)와 연결된 모터(530)가 회전판(520)과 일체로 회전될 수 있다.
제 2기어(550)는, 레일(513)과 축바디(570) 사이에 배치될 수 있다. 제 2기어(550)는 레일(513)과 경계벽(514) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 배치구조로 인하여, 경계벽(514) 내측 공간(514s)을 축바디(570)를 배치 및 지지하는 공간으로 컴펙트하게 활용할 수 있다.
베이스(510)는, 회전판(520)을 향하여 돌출된 회전축하우징(515)을 포함할 수 있다.
회전축하우징(515)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 내측에 축바디(570)가 삽입될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 회전축하우징(515)은 마운트(512e)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성될 수 있고, 경계벽(514)의 내주면과 마주보게 형성될 수 있다.
회전축하우징(515)의 내측에는 후술할 축베어링(560)(도 16참조)이 배치될 수 있다. 회전축하우징(515)은 축베어링(560)을 지지하여, 축베어링(560)과 축바디(570)의 탈거를 방지할 수 있다.
이하에서는 도 15를 참조하여, 축바디(570)의 세부적인 구조와, 레일(513)과 제 2기어(550)와 축바디(570)의 상대적인 위치관계에 대해 설명한다. 도 15는 도 14에 도시된 베이스(510)를 상측에서 정하방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
회전축하우징(515)의 내측에는 축바디(570)가 관통되고, 후술할 축홀더(526)가 삽입되는 축삽입구(510s1)가 형성된다. 축삽입구(510s1)는 상하로 개구된 공간을 의미할 수 있고, 회전축하우징(515) 내측의 원통형 공간을 의미할 수 있다.
축삽입구(510s1)에는 축바디(570)가 상방으로 관통될 수 있다. 축바디(570)는 하부가 베이스(510)의 내측에 배치되고, 상부가 축삽입구(510s1)를 관통하도록 배치될 수 있다.
축바디(570)는, 굴곡지게 연장되는 제 1바디(571)와; 제 1바디(571)와 이격되게 배치되는 제 2바디(572)와; 제 1바디(571) 및 제 2바디(572)와 이격되게 배치되는 제 3바디(573)를 포함할 수 있다. 제 1바디(571)와 제 2바디(572)와 제 3바디(573)는 축삽입구(510s1) 내에서 서로 이격되게 배치될 수 있다.
도 15를 기준으로, 제 1바디(571)는, 제 2바디(572) 및 제 3바디(573)보다 전방측에 배치될 수 있고, 제 2바디(572) 및 제 3바디(573)보다 길게 연장될 수 있다. 제 2바디(572)와 제 3바디(573)는, 제 1바디(571)와 전후방면으로 마주보게 배치될 수 있고, 제 2바디(572)와 제 3바디(573)는 좌우로 서로 마주보게 배치될 수 있다. 제 2바디(572)는 좌측에 배치되고, 제 3바디(573)는 우측에 배치될 수 있으나, 제 2바디(572)와 제 3바디(573)는 동일한 형상을 가질 수 있다.
제 2바디(572)와 제 3바디(573)는 서로 연결되어 제 1바디(571)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 축바디(570)는 동일한 형상의 2개의 제 1바디(571)를 포함할 수 있고, 상기 2개의 제 1바디(571)는 전후방으로 마주보도록 이격배치될 수 있다.
제 1바디(571)는 좌우방향으로 굴곡지게 연장될 수 있고, 연장방향을 따라 2회 절곡될 수 있다. 제 1바디(571)는, 후방으로 경사지게 연장되는 좌측단부(571a)와; 후방으로 경사지게 연장되는 우측단부(571c)와; 좌측단부(571a) 및 우측단부(571c) 각각으로부터 전방을 향하여 경사지게 절곡되어 연장되는 코어부(571b)를 포함할 수 있다.
제 2바디(572)는 좌우방향으로 굴곡지게 연장될 수 있고, 연장방향을 따라 1회 절곡될 수 있다. 제 2바디(572)는, 전방으로 경사지게 연장되는 일측단부(572a)와; 일측단부(572a)로부터 절곡되어 연장되는 타측단부(572b)를 포함할 수 있다.
제 3바디(573)는 좌우방향으로 굴곡지게 연장될 수 있고, 연장방향을 따라 1회 절곡될 수 있다. 제 3바디(573)는, 전방으로 경사지게 연장되는 일측단부(573a)와; 일측단부(573a)로부터 절곡되어 연장되는 타측단부(573b)를 포함할 수 있다. 제 2바디(572)와 제 3바디(573)는 동일한 형상 및 구조를 가질 수 있다.
제 1바디(571)와 제 2바디(572)의 사이 및 제 1바디(571)와 제 3바디(573)의 사이에는, 후술할 전선(590)(도 18 참조)이 관통되는 전선관통부(570s)가 형성될 수 있다. 전선(590)은 후술할 릴(574)(도 18 참조)을 통하여 축바디(570) 내로 삽입될 수 있다. 전선(590)은 전선관통부(570s)를 관통하여 상방으로 연장될 수 있고, 모터(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전선관통부(570s)는 회전판(520)의 회전중심(O)을 포함하는 축바디(570)의 내측공간으로 규정될 수 있다. 전선(590)이 회전중심(O)을 따라 상방으로 연장되어 모터(530)와 연결됨으로 인해, 회전판(520)이 회전되더라도 전선(590)은 꼬이지 않을 수 있고, 모터(530)와 전선(590)의 전기적 접속이 원활하게 지속될 수 있다.
베이스(510)의 상측에는, 회전중심(O)으로부터 반경방향 외측으로 멀어져감에 따라, 회전축하우징(515), 경계벽(514), 제 2기어(550), 레일(513)이 언급된 순서대로 차례로 배치될 수 있다. 후술할 베어링(580)(도 16 참조)이 원주방향으로 이동되는 경로를 안내하는 레일(513)이 제 2기어(550)의 외측에 배치됨으로 인해, 베어링(580)이 이동되는 도중에 제 2기어(550)와 간섭되지 않을 수 있을 뿐만 아니라, 제 2기어(550)가 베어링(580)과 충분한 이격간격을 확보한 상태로 레일(513)의 내측에서 제 1기어(540)와 맞물림으로 인하여, 제 1기어(540)와 제 2기어(550)의 치합이 원활하게 지속되고, 제 1기어(540)와 제 2기어(550) 간의 동력전달경로가 줄어들어 동력손실을 최소화시킬 수 있다.
레일(513)과, 제 2기어(550)와, 축바디(570)는 동일한 수평면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상술한 구조(513, 550, 570)들은, 상하축과 수직하고 베이스(510)의 상면을 포함하는 소정의 수평면을 상하로 관통하도록 배치될 수 있다. 이는, 레일(513)과 제 2기어(550)와 축바디(570)가, 루프(512)의 상면을 포함하는 수평면을 상하로 관통하도록 배치된다고 달리 표현할 수 있다. 이와 같은 구조로 인해, 레일(513)과 경계벽(514) 사이의 공간을 제 2기어(550)의 배치공간으로 활용하고, 경계벽(514)의 내측공간을 축바디(570)의 배치공간으로 활용할 수 있어, 단일의 수평면 상에 레일(513), 제 2기어(550), 축바디(570) 모두를 배치할 수 있다. 이에 따라, 구동유닛(500)이 상하방향으로 점유하는 높이를 줄일 수 있어, 케이스(100)가 지면으로부터 상측으로 이격된 높이를 줄일 수 있고, 결과적으로 케이스(100)에 형성된 공기유입구(211)가 보다 하측에 위치될 수 있어, 에어클린팬(1)을 통해 지면에 쌓인 먼지를 효과적으로 흡입할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 도 16을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 회전판(520)의 세부적인 구성을 설명한다. 도 16은, 구동유닛(500)을 베이스(510)와 회전판(520)으로 분해하여 하측에서 상방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
스탬(511)은, 지면에 접촉되는 하판(511a)과; 하판(511a)의 가장자리로부터 상측으로 경사지게 연장되는 스탬외벽(511b)과; 스탬외벽(511b)의 상단부로부터 반경방향외측으로 연장되는 스탬안착부(511c)를 포함할 수 있다.
하판(511a)의 전체적인 외형은 원판형일 수 있고, 베이스(510) 내의 부품고정을 위한 체결부재(미도시)들이 인입될 수 있는 복수의 홀(511s)이 원주방향으로 이격되게 형성될 수 있다.
스탬외벽(511b)은 원주방향으로 연장될 수 있고, 반경방향 외측으로 경사지게 형성될 수 있다.
스탬안착부(511c)는 원주방향으로 연장될 수 있고, 상측에 배치된 회전판(520)의 엣지(520h)와 마주보게 형성될 수 있다. 회전판(520)이 베이스(510)에 안착될 때, 엣지(520h)는 스탬안착부(511c)의 상면에 안착되어 지지될 수 있다.
회전판(520)은, 원주방향으로 연장되는 제 1둘레벽(523)과; 제 1둘레벽(523)의 반경내측방향에서 원주방향으로 연장되는 제 2둘레벽(524)과; 제 2둘레벽(524)의 반경내측방향에서 원주방향으로 연장되는 제 3둘레벽(525)을 포함할 수 있다.
제 1둘레벽(523)과 제 2둘레벽(524)과 제 3둘레벽(525)은, 동심원관계에 있을 수 있고, 반경외측방향에 위치될수록 직경이 커질 수 있다.
제 1둘레벽(523)과 제 2둘레벽(524)과 제 3둘레벽(525)은 적어도 일부가 절개되어 형성될 수 있고, 둘레벽(523, 524, 525)이 절개된 영역에 제 1기어(540)가 배치될 수 있다.
제 1기어(540)는 모터(530)와 모터축(532)을 통해 연결될 수 있고, 모터축(532)과 제 1기어(540)는 모터삽입홈(520s2)의 하측에 배치될 수 있다.
회전판(520)은, 중심부(520a)로부터 하측으로 돌출되고, 축바디(570)가 삽입되는 공간을 제공하는 축홀더(526)를 포함할 수 있다. 축홀더(526)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 축홀더(526)의 내측에 축삽입홈(520s1)이 형성될 수 있다.
축홀더(526)는, 축홀더(526)의 외형을 형성하는 홀더외벽(526a)과; 홀더외벽(526a)으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는 마루(526b)와; 마루(526b)에 상하방향으로 삽입되는 바디체결부재(526c)를 포함할 수 있다.
바디체결부재(526c)는, 마루(526b)에 상하방향으로 개구된 바디체결홀(미도시)에 삽입될 수 있다.
축바디(570)는, 축홀더(526)의 내측으로 삽입되어 고정될 수 있고, 마루(526b)의 곡률은, 축바디(570)의 제 1바디(571)와 제 2바디(572)와 제 3바디(573) 각각에 형합되도록 형성될 수 있다. 축바디(570)가 축홀더(526)의 내측에 삽입된 상태에서, 바디체결부재(526c)를 축바디(570)의 체결플레이트(576)(도 18참조)와 마루(526b)에 관통시켜, 축바디(570)를 회전판(520)에 고정시킬 수 있다. 이에, 축바디(570)는 회전판(520)과 함께 일체로 회전될 수 있고, 회전축의 구조를 단순화시킴과 아울러, 회전축과 베이스(510) 간의 간섭을 최소화할 수 있다.
구동유닛(500)은, 축바디(570)를 둘러싸도록 배치되는 축베어링(560)을 포함할 수 있다.
축베어링(560)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 축베어링(560)의 내측에 축바디(570)가 관통될 수 있다.
축베어링(560)은, 축홀더(526)와 일체로 회전가능토록 배치되는 제 1레이어(561)와; 제 1레이어(561)를 둘러싸도록 배치되는 제 2레이어(562)를 포함할 수 있다.
제 1레이어(561)는 제 2레이어(562)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있고, 제 1레이어(561)의 외주면은 제 2레이어(562)의 내주면과 접촉될 수 있다.
제 2레이어(562)는 회전축하우징(515)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있고, 제 2레이어(562)의 외주면은 회전축하우징(515)의 내주면과 접촉될 수 있다.
제 1레이어(561)는 제 2레이어(562)에 회전가능토록 연결될 수 있고, 회전판(520)이 회전되면 축홀더(526)와 함께 회전될 수 있다. 반면, 제 2레이어(562)는 회전축하우징(515)에 고정되게 배치될 수 있고, 회전판(520)이 회전되어도 회전되지 않을 수 있다. 제 1레이어(561)는 축홀더(526)의 회전을 지지할 수 있고, 제 2레이어(562)는 제 1레이어(561)의 회전을 지지할 수 있다. 이에, 제 1레이어(561)와 제 2레이어(562) 사이에는 윤활유가 주입될 수 있다.
축베어링(560)은, 축홀더(526)의 홀더외벽(526a)을 둘러싸도록 회전판(520)에 배치될 수도 있고, 회전축하우징(515)의 내측에 고정되도록 베이스(510)에 배치될 수도 있다.
회전판(520)은, 제 2안착부(522)로부터 하측으로 돌출되게 형성된 로어보스(528)을 포함할 수 있다. 로어보스(528)는 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있고, 로어보스(528)에는 상하방향으로 개구된 케이스체결홀(520e2)이 형성될 수 있다.
회전판(520)은, 반경방향으로 연장되는 복수의 리브(527)를 포함할 수 있다. 복수의 리브(527)는 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.
리브(527)는, 엣지(520h)로부터 제 1둘레벽(523)을 향하여 연장되는 제 1리브(527a)와; 제 1둘레벽(523)으로부터 제 2둘레벽(524)을 향하여 연장되는 제 2리브(527b)와; 제 2둘레벽(524)으로부터 제 3둘레벽(525)을 향하여 연장되는 제 3리브(527c)를 포함할 수 있다.
리브(527)는, 둘레벽(523, 524, 525)의 절개된 부위에 배치되고, 반경방향으로 연장되는 제 1경계리브(527d)와; 둘레벽(523, 524, 525)의 절개된 부위에 배치되고, 제 1경계리브(527d)와 원주방향으로 이격되게 배치되는 제 2경계리브(527e)를 포함할 수 있다.
제 1경계리브(527d)는, 제 2리브(527b)와 제 3리브(527c)가 서로 연결되어 연속된 면을 형성하는 단일의 리브(527d)로 이해될 수 있다. 제 1경계리브(527d)는 반경방향으로 연장될 수 있고, 제 1기어(540)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다.
제 2경계리브(527e)는, 제 2리브(527b)와 제 3리브(527c)가 서로 연결되어 연속된 면을 형성하는 단일의 리브(527e)로 이해될 수 있고, 제 1경계리브(527d)와 원주방향으로 이격되어 제 1기어(540)의 타측에 인접하게 배치될 수 있다.
제 1기어(540)는, 제 1경계리브(527d)와 제 2경계리브(527e) 사이에 배치되어, 제 1경계리브(527d)와 제 2경계리브(527e) 사이에서 회전될 수 있다.
리브(527)는, 제 3둘레벽(525)의 내측에서 반경방향으로 연장되는 제 4리브(527f)를 포함할 수 있다. 제 4리브(527f)는, 제 1안착부(521)의 하면으로부터 하측으로 돌출된 제 4둘레벽(521a)과, 제 1안착부(521)로부터 하측으로 돌출되고 제 4둘레벽(521a)의 내측에 이격되게 형성된 제 5둘레벽(521b) 사이에 형성될 수 있다. 제 4둘레벽(521a)과 제 5둘레벽(521b)은 환형일 수 있고, 제 4리브(527f)는 원주방향을 따라 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.
회전판(520)은, 회전판(520)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고, 베이스(510)에 회전가능토록 지지되는 복수의 베어링(580)을 포함한다. 베어링(580)은 롤러(Roller)를 사용할 수 있다.
베어링(580)은 원주방향으로 이격되게 배치된 복수의 리브(527) 사이에 배치될 수 있고, 복수의 제 1리브(527a) 사이에 배치될 수 있다.
베어링(580)은 반경방향으로 이격되게 배치된 엣지(520h)와 제 1둘레벽(523) 사이에 배치될 수 있다.
베어링(580)은, 회전판(520)으로부터 하측으로 돌출되게 형성된 지지돌기(581)와; 지지돌기(581)와 연결되는 지지축(582)과; 지지축(582)이 관통되는 휠(583)을 포함할 수 있다.
지지돌기(581)는, 지지축(582)이 삽입될 수 있는 삽입공(미도시)이 형성될 수 있고, 지지축(582)은 지지돌기(581)에 상방으로 삽입될 수 있다.
지지축(582)은, 휠(583)을 지지할 수 있고, 스크류 또는 핀을 사용할 수 있다. 지지축(582)은 지지돌기(581)에 삽입되어 고정될 수 있고, 휠(583)이 하방으로 탈거되지 않도록 휠(583)을 지지할 수 있다.
휠(583)은, 지지돌기(581)와 지지축(582) 사이에 회전가능토록 배치될 수 있다. 휠(583)은 볼베어링 또는 롤러를 사용할 수 있고, 휠(583)은 지지축(582)을 회전축으로 하여 회전될 수 있다.
휠(583)은, 회전판(520)이 회전될 때, 지지축(582)을 회전축으로 하여 회전될 수 있고, 회전중심(O)을 기준으로 원주방향으로 이동될 수 있다. 이는, 휠(583)이 지지축(582)을 회전축으로 하여 자전하고, 회전중심(O)을 기준으로 공전한다고 달리 표현할 수도 있다.
축바디(570)는 상하방향으로 연장되고 회전중심(O)을 지나는 공전축(P)을 제공할 수 있고, 지지축(582)은 상하방향으로 연장된 자전축(Q)을 제공할 수 있다. 공전축(P)과 자전축(Q)은 나란하게 형성될 수 있다. 베어링(580)은, 회전판(520)이 회전될 때, 자전축(Q)을 중심으로 회전되면서 동시에 공전축(P)을 중심으로 원주방향으로 이동될 수 있다.
이하에서는 도 17을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(580)의 세부적인 구조 및 배치위치에 대해 설명한다. 도 17은 회전판(520)을 하측에서 정상방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
제 1경계리브(527d)와 제 2경계리브(527e) 사이에는 제 1기어(540)의 배치를 위한 절개부(520s3)가 형성될 수 있다. 절개부(520s3)는, 둘레벽(523, 524, 525)의 일부가 절개된 부위로 이해될 수 있다.
제 1기어(540)는 절개부(520s3) 내에서 회전가능토록 배치될 수 있고, 절개부(520s3)에는 제 1기어(540)를 향하여 엣지(520h)로부터 연장된 보강리브(527a1, 527a2, 527a3)가 형성될 수 있다. 보강리브(527a1, 527a2, 527a3)는, 제 1리브(527a)와 동일한 형상을 가질 수 있다. 절개부(520s3)에는, 스토퍼보스(529a)와 연결되어 하측으로 연장된 보스지지부(529b)가 형성될 수 있다.
베어링(580)은, 원주방향으로 이격되게 복수개가 배치되고, 5개가 이격되게 배치될 수 있다. 다만, 베어링(580)의 개수는 상기한 바에 한정되지 않고, 복수개가 이격되게 배치되면 족하다.
복수의 베어링(580)은, 모터축(532)과 회전중심(O)을 기준으로 대향되게 배치되는 제 1베어링(580a)과; 모터축(532)과 제 1베어링(580a) 사이에 배치되는 제 2베어링(580b)과; 제 1베어링(580a)과 제 2베어링(580b) 사이에 배치되는 제 3베어링(580c)을 포함할 수 있다. 다만, 제 1베어링(580a)과 제 2베어링(580b)과 제 3베어링(580c)의 구분은, 복수의 베어링(580)의 배치위치에 따라 구분된 것으로, 각 베어링(580a, 580b, 580c)은 구조적으로 동일할 수 있다.
제 1베어링(580a)은, 회전중심(O)을 기준으로 모터축(532)과 대향되게 배치될 수 있다. 제 1베어링(580a)의 지지축(582)과, 모터축(532)과, 회전중심(O)은 중심선(CL)(Center Line) 상에 위치될 수 있다. 단, 제 1베어링(580a)은 회전중심(O)을 기준으로 모터축(532)과 반대되는 위치에 배치되면 족할 뿐, 반드시 중심선(CL) 상에 배치되어야 하는 것은 아니다.
상술한 제 1베어링(580a)의 배치로 인하여, 동력이 전달되는 모터축(532)과 가장 멀리 떨어져 지지가 취약한 회전판(520)의 영역을 제 1베어링(580a)을 통해 안정적으로 지지할 수 있다.
회전중심(O)을 중심으로 한 제 2베어링(580b)과 제 1기어(540) 간의 이격각도(θ)는 예각일 수 있다. 회전중심(O)을 중심으로 한 모터축(532)과 지지축(582) 간의 이격각도(θ)는 예각일 수 있다. 제 2베어링(580b)은, 제 1경계리브(527d)에 인접하게 배치되는 일측베어링(580b1)과; 제 2경계리브(527e)에 인접하게 배치되는 타측베어링(580b2)를 포함할 수 있고, 일측베어링(580b1)과 타측베어링(580b2)은 모터축(532)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
상술한 제 2베어링(580b)의 배치로 인하여, 둘레벽(523, 524, 525)이 형성되지 않은 절개부(520s3)의 취약한 강성을 보완할 수 있다. 또한, 절개부(520s3)에 배치되는 제 1기어(540)가 제 2기어(550)와 맞물려 회전됨에 따라 발생되는 진동을, 제 2베어링(580b)을 절개부(520s3)에 인접하게 배치시킴으로써, 최대한 억제할 수 있다.
제 3베어링(580c)은, 제 1베어링(580a)의 일측에 이격배치되는 일측베어링(580c1)과; 제 1베어링(580a)의 타측에 이격배치되는 타측베어링(580c2)을 포함할 수 있고, 일측베어링(580c1)과 타측베어링(580c2)은 모터축(532)을 기준으로 대칭되게 배치될 수 있다.
제 1기어(540)는, 베어링(580)보다 반경방향 내측에서 제 2기어(550)와 맞물려 회전될 수 있다. 이는, 회전중심(O)으로부터 모터축(532)까지의 제 1거리(R1)가, 회전중심(O)으로부터 지지축(582)까지의 제 2거리(R2)보다 작다는 것을 의미할 수 있다.
상술한 구조로 인하여, 제 1기어(540)의 회전축(532)으로부터 회전중심(O)까지의 동력전달경로가 줄어들어, 소요되는 동력에너지 효율이 향상됨과 동시에, 베어링(580)을 제 1기어(540)의 외측에 배치시킴으로써 제 1기어(540)의 회전에 의해 발생되는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 베어링(580)을 최대한 엣지(520h)에 가깝게 배치시킴으로써, 회전판(520)의 상측에서 회전되는 무거운 구조물들의 하중을 반경외측으로 고르게 분산시켜 에어클린팬(1)의 하중을 효과적으로 지지할 수 있다.
회전판(520)은, 기판하우징(230)과 연결되는 어퍼마운트(520i)를 포함할 수 있다. 어퍼마운트(520i)는 회전판(520)의 하면으로부터 하측으로 돌출되게 형성될 수 있고, 리브(527) 사이에서 연장되는 마운트바디(520i1)와, 마운트바디(520i1)에 상하로 개구되게 형성된 마운트홀(520i2)를 포함할 수 있다. 회전판(520)은, 마운트홀(520i2)을 관통하는 소정의 체결부재(미도시)를 통해 기판하우징(230)과 연결될 수 있다.
이하에서는 도 18을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 베이스(510)의 내부구조와, 베이스(510)와 회전판(520)과 기판하우징(230)과 케이스(100)의 연결관계를 설명한다. 도 18은, 에어클린팬(1)의 종단면도 상에서 구동유닛(500) 부분을 확대하여 도시한 것이다.
기판하우징(230)의 내부에는, PCB기판(232, 233)을 수용하기 위한 공간(230s)이 형성된다. PCB기판(232, 233)은, 구동유닛(500)의 회전 및 코안다브레이커(400)의 구동을 제어하는 제 1PCB(232)와; 팬장치(300)의 구동을 제어하는 제 2PCB(233)(도 23 참조)로 구분될 수 있다.
모터(530)는, 적어도 일부가 기판하우징(230)의 내부공간(230s) 내에 배치될 수 있다. 모터(530)는 기판하우징(230) 내에서 회전될 수 있다.
PCB기판(232, 233)과 모터(530)가 기판하우징(230)의 내부공간(230s)에 같이 배치됨으로써, 전기부품에 대한 통합적 관리가 이루어질 수 있다.
기판하우징(230)은, 하우징외벽(231)으로부터 반경방향 외측으로 돌출되는 제 1자성부재(239)를 포함할 수 있고, 하부케이스(210)는, 제 1자성부재(239)와 반대되는 극성을 가지는 제 2자성부재(219)를 포함할 수 있다. 하부케이스(210)는, 제 1자성부재(239)와 제 2자성부재(219)의 자기력에 의해 기판하우징(230)에 탈착가능토록 배치될 수 있다.
하우징외벽(231)은, 하우징외벽(231)의 하단부로부터 반경방향 외측으로 연장되는 체결부(231d)와; 체결부(231d)의 외측단부로부터 하측으로 연장되는 지지부(231e)를 포함할 수 있다. 체결부(231d)는 제 3림(520e)에 안착되어 케이스체결홀(520e1)을 관통하는 체결부재(미도시)를 통해 회전판(520)에 고정될 수 있다. 이 때, 지지부(231e)는 엣지(520h)에 안착되어, 엣지(520h)에 의해 지지될 수 있다. 본 실시예와는 달리, 케이스체결홀(520e1)을 관통하는 체결부재(미도시)가 기판하우징(230)이 아닌 케이스(100)에 직접적으로 연결되어, 케이스(100)를 회전판(520)에 직접고정시킬 수 있다.
베이스(510)의 내부에는, 축바디(570)가 삽입되는 공간(510s2)이 형성될 수 있고, 상기 공간(510s2)은 스탬(511)의 내측에 형성될 수 있다.
축바디(570)는, 회전축하우징(515) 내에 배치되는 제 1바디(571)와; 제 1바디(571)와 연결되고, 제 1바디(571)의 하측에 배치되어 베이스(510)의 내부에 수용되는 릴(574)과; 반경방향으로 돌출되어 축홀더(526)와 연결되는 체결플레이트(576)를 포함할 수 있다.
릴(574)은, 회전축하우징(515)의 하측에 배치될 수 있고, 내부에 전선관통부(570s)이 형성된 원통형일 수 있다. 체결플레이트(576)는 릴(574)의 상부로부터 반경내측으로 연장될 수 있고, 바디체결부재(526c)는 체결플레이트(576)와 마루(526b)를 관통하여 축바디(570)를 회전판(520)에 고정시킬 수 있다.
외부 전원(미도시)으로부터 전력을 공급받는 전선(590)은, 릴(574)의 외둘레면을 따라 소정횟수 권취될 수 있고, 릴(574)의 내부에 형성된 전선관통부(570s)을 통해 상측으로 연장되어 모터(530)와 전기적으로 연결될 수 있다. 릴(574)과 전선관통부(570s) 구조에 의해, 회전판(520)의 회전에 의해 발생되는 전선(590) 꼬임현상을 방지할 수 있고, 전선(590)과 모터(530)와의 전기적 접속을 원활하게 지속할 수 있다.
베이스(510)의 내측에는, 전선(590)의 권취를 지지하는 릴베어링(575)이 배치될 수 있다.
베이스(510)와 회전판(520) 사이에는 상하로 이격된 틈(G)이 형성될 수 있다. 틈(G)은 회전판(520)의 하면을 따라 연장된 제 1선도(L1)와 베이스(510)의 상면을 따라 연장된 제 2선도(L2) 사이의 이격공간으로 이해될 수 있다.
상기 틈(G)은, 베어링(580)이 베이스(510)에 의해 지지됨으로써 형성될 수 있다. 베어링(580)은 베이스(510)로부터 상측으로 돌출된 레일(513)의 상측에 안착될 수 있고, 회전판(520)의 회전방향으로 연장된 레일(513)을 따라 원주방향으로 이동될 수 있다. 회전판(520)의 하면은 베이스(510)의 상면과 이격되어 접촉되지 않을 수 있고, 회전판(520)은 레일(513)에 안착된 베어링(580)에 의해 베이스(510)에 회전가능토록 지지된다.
베어링(580)이 상방으로 돌출된 레일(513)에 안착된 상태로 회전됨에 따라, 회전판(520)은, 베이스(510)와 상기 틈(G)을 유지하면서 회전될 수 있고, 이에 따라 회전판(520)과 베이스(510) 사이에서 발생되는 마찰로 인한 구동유닛(500)의 마모를 방지할 수 있다.
베어링(580)의 지지축(582)은, 레일(513)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 베어링(580)은 레일(513)의 반경방향 외측에서 원주방향으로 이동될 수 있고, 베어링(580)의 내측부가 레일(513)에 의해 지지될 수 있다. 베어링(580)이 레일(513)의 외측에 배치됨에 따라, 에어클린팬(1)의 하중이 반경방향으로 고르게 분산될 수 있다.
이하에서는 도 13 내지 도 18을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛(500)의 작동모션을 설명한다.
모터(530)가 전선(590)을 통해 공급된 전력으로 모터축(532)을 회전시키면, 모터축(532)과 연결된 제 1기어(540)가 회전된다. 제 2기어(550)는 경계벽(514)에 고정된 상태일 수 있고, 제 1기어(540)는 원주방향으로 연장된 제 2기어(550)의 외둘레를 따라 회전된다. 제 1기어(540)가 회전됨에 따라, 회전판(520)은 축바디(570)를 회전축으로 하여 원주방향으로 회전된다. 회전판(520)이 회전되는 동안, 적어도 일부가 축홀더(526)와 함께 회전되는 축베어링(560)에 의해 회전판(520)의 회전이 지지된다. 회전판(520)이 회전될 때, 베어링(580)은 자전축(Q)을 회전축으로 하여 회전됨과 동시에 공전축(P)을 중심으로 원주방향으로 이동된다. 베어링(580)은, 베이스(510)로부터 상방으로 돌출된 레일(513)에 안착된 상태로 원주방향으로 이동될 수 있고, 레일(513)에 의해 지지될 수 있다.
상술한 지지구조에 의하여, 원주방향으로 이격되게 배치되어 베이스(510)에 의해 직접적으로 지지되는 복수의 베어링(580)이, 에어클린팬(1) 본체의 무거운 하중을 지면에 배치된 베이스(510)로 고르게 분산시킴으로써, 에어클린팬(1)의 회전을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 베어링(580)이 자전축(Q)을 회전축으로 하여 회전되면서 에어클린팬(1) 본체의 하중을 지지함에 따라, 베어링(580)과 베이스(510) 표면 간에 발생되는 마찰에 의한 마모를 방지하여 베어링(580)의 수명이 연장될 수 있다.
이하에서는 도 19를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스(610)의 상측구조를 설명한다. 도 19는, 구동유닛(600)을 베이스(610)와 회전판(620)으로 분해하여 상측에서 바라본 형태를 도시한 것이다.
베이스(610)는, 내측에 공간을 형성하고 지면과 접촉되는 스탬(611)과; 스탬(611)의 상측에 배치되고, 스탬(611)의 내측공간을 덮는 루프(612)를 포함할 수 있다. 스탬(611)과 루프(612)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 스탬(511)과 루프(512)와 각각 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
베이스(610)는, 베이스(610)의 상측으로 돌출된 레일(613)이 형성될 수 있다. 레일(613)은, 루프(612)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성된 제 1레일(613a)과; 제 1레일(613a)의 반경방향 내측에 형성되고, 제 1레일(613a)과 마주보게 형성된 제 2레일(613b)을 포함할 수 있다.
제 1레일(613a)과 제 2레일(613b)의 전체적인 외형은 링 형상일 수 있고, 제 1레일(613a)과 제 2레일(613b)은 동심원관계에 있을 수 있다. 후술할 베어링(680)(도 21 참조)은, 제 1레일(613a)과 제 2레일(613b) 사이에서 원주방향으로 롤링(Rolling)될 수 있고, 제 1레일(613a)과 제 2레일(613b)에 의해 반경방향으로의 탈거가 방지될 수 있다.
베이스(610)는, 베이스(610)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성된 경계벽(614)을 포함할 수 있다.
경계벽(614)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 원주방향으로 연장되어 내측에 공간(614s)을 형성할 수 있다. 경계벽(614)은 루프(612)의 상면으로부터 상방으로 돌출되게 형성될 수 있고, 레일(613)보다 반경방향 내측에 형성될 수 있고, 후술할 회전축하우징(615)보다 반경방향 외측에 형성될 수 있다.
구동유닛(600)은, 모터(630)와 연결되는 제 1기어(640)와; 제 1기어(640)와 맞물리는 제 2기어(650)를 포함할 수 있다.
모터(630)는 회전판(620)의 상측에 배치될 수 있고, 제 1기어(640)는 회전판(620)의 하측에 배치될 수 있다. 제 1기어(640)는 평기어일 수 있고, 피니언기어일 수 있다.
제 2기어(650)는, 베이스(610)에 안착되게 배치될 수 있고, 제 1기어(640)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있다. 제 1기어(640)는 제 2기어(650)의 반경방향 외측에서 제 2기어(650)와 맞물려 회전될 수 있다. 제 2기어(650)는 링기어일 수 있고, 원주방향을 따라 연장될 수 있다.
제 2기어(650)는, 경계벽(614)과 연결될 수 있다. 제 2기어(650)는, 경계벽(614)의 외주면과 접촉될 수 있고, 경계벽(614)의 외주면에 부착되어 고정될 수 있다. 이에 따라, 제 2기어(650)는 고정된 상태로, 제 1기어(640)가 맞물려 회전하게 되면, 제 1기어(640) 및 제 1기어(640)와 연결된 모터(630)가 회전판(620)과 일체로 회전될 수 있다.
제 2기어(650)는, 레일(613)과 축바디(670) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 제 2기어(650)는 레일(613)과 경계벽(614) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 배치구조로 인하여, 경계벽(614) 내측에 형성된 공간(614s)을 축바디(670)를 지지하는 구조를 배치하는 공간으로 컴펙트하게 활용할 수 있다.
베이스(610)는, 회전판(620)을 향하여 돌출된 회전축하우징(615)을 포함할 수 있다.
회전축하우징(615)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 내측에 축바디(670)가 삽입될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 회전축하우징(615)은 경계벽(614)의 내주면과 마주보게 형성될 수 있다.
구동유닛(600)은, 축관통구(620s1)에 삽입되는 축바디(670)를 둘러싸도록 배치되는 축베어링(660)을 포함할 수 있다.
축베어링(660)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 축베어링(660)의 내측에 축바디(670)가 관통될 수 있다.
축베어링(660)은, 후술할 축홀더(626)(도 21 참조)와 일체로 회전가능토록 배치되는 제 1레이어(661)와; 제 1레이어(661)를 둘러싸도록 배치되는 제 2레이어(662)를 포함할 수 있다.
제 1레이어(661)는 제 2레이어(662)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있고, 제 1레이어(661)의 외주면은 제 2레이어(662)의 내주면과 접촉될 수 있다.
제 2레이어(662)는 회전축하우징(615)보다 반경방향 내측에 배치될 수 있고, 제 2레이어(662)의 외주면은 회전축하우징(615)의 내주면과 접촉될 수 있다.
제 1레이어(661)는 제 2레이어(662)에 회전가능토록 연결될 수 있고, 회전판(620)이 회전되면 축홀더(626)와 함께 회전될 수 있다. 반면, 제 2레이어(662)는 회전축하우징(615)에 고정되게 배치될 수 있고, 회전판(620)이 회전되어도 회전되지 않을 수 있다. 제 1레이어(661)는 축홀더(626)의 회전을 지지할 수 있고, 제 2레이어(662)는 제 1레이어(661)의 회전을 지지할 수 있다. 이에, 제 1레이어(661)와 제 2레이어(662) 사이에는 윤활유가 주입될 수 있다.
이하에서는 도 20를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 축바디(670)의 세부적인 구조와, 레일(613)과 제 2기어(650)와 축바디(670)의 상대적인 위치관계에 대해 설명한다. 도 20은 도 19에 도시된 베이스(610)를 상측에서 정하방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
제 1레이어(661)의 내측에는 축바디(670)가 관통되고, 후술할 축홀더(626)가 삽입되는 축삽입구(610s1)가 형성된다. 축삽입구(610s1)는 상하로 개구된 공간을 의미할 수 있고, 제 1레이어(661) 내측의 원통형 공간을 의미할 수 있다.
축삽입구(610s1)에는 축바디(670)가 상방으로 관통될 수 있다. 축바디(670)는 하부가 베이스(610)의 내측에 배치되고, 상부가 축삽입구(610s1)를 관통하도록 배치될 수 있다.
축바디(670)는, 굴곡지게 연장되는 제 1바디(671)와; 제 1바디(671)와 이격되게 배치되는 제 2바디(672)와; 제 1바디(671) 및 제 2바디(672)와 이격되게 배치되는 제 3바디(673)를 포함할 수 있다. 제 1바디(671)와 제 2바디(672)와 제 3바디(673)는 축삽입구(610s1) 내에서 서로 이격되게 배치될 수 있다. 축바디(670)는, 본 발명의 일 실시예에 따른 축바디(570)와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
제 1바디(671)와 제 2바디(672)의 사이 및 제 1바디(671)와 제 3바디(673)의 사이에는, 후술할 전선(690)(도 23 참조)이 관통되는 전선관통부(670s)가 형성될 수 있다. 전선(690)은 전선관통부(670s)를 관통하여 상방으로 연장될 수 있고, 모터(630)와 전기적으로 연결될 수 있다. 전선관통부(670s)는 회전판(620)의 회전중심(O)을 포함하는 축바디(670)의 내측공간으로 규정될 수 있다. 전선(690)이 회전중심(O)을 따라 상방으로 연장되어 모터(630)와 연결됨으로 인해, 회전판(620)이 회전되더라도 전선(690)은 꼬이지 않을 수 있고, 모터(630)와 전선(690)의 전기적 접속이 원활하게 지속될 수 있다.
베이스(610)의 상측에는, 회전중심(O)으로부터 반경방향 외측으로 멀어져감에 따라, 축베어링(660), 회전축하우징(615), 경계벽(614), 제 2기어(650), 레일(613)이 언급된 순서대로 차례로 배치될 수 있다.
레일(613)과, 제 2기어(650)와, 축바디(670)는 동일한 수평면 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 상술한 구조(613, 650, 670)들은, 상하축과 수직하고 베이스(610)의 상면을 포함하는 소정의 수평면을 관통하도록 배치될 수 있다. 이는, 레일(613)과 제 2기어(650)와 축바디(670)가, 루프(612)의 상면을 포함하는 수평면을 상하로 관통하도록 배치된다고 달리 표현할 수 있다. 이에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
이하에서는 도 21을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 회전판(620)의 세부적인 구성을 설명한다. 도 21은, 구동유닛(600)을 베이스(610)와 회전판(620)으로 분해하여 하측에서 상방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
스탬(611)은, 지면에 접촉되는 하판(611a)과; 하판(611a)의 가장자리로부터 상측으로 경사지게 연장되는 스탬외벽(611b)과; 스탬외벽(611b)의 상단부로부터 반경방향외측으로 연장되는 스탬안착부(611c)를 포함할 수 있다.
하판(611a)의 전체적인 외형은 원판형일 수 있고, 베이스(610) 내의 부품고정을 위한 체결부재(미도시)들이 인입될 수 있는 복수의 홀(611s)이 원주방향으로 이격되게 형성될 수 있다.
스탬외벽(611b)은 원주방향으로 연장될 수 있고, 반경방향 외측으로 경사지게 형성될 수 있다.
스탬안착부(611c)는 원주방향으로 연장될 수 있고, 상측에 배치된 회전판(620)의 엣지(620h)와 마주보게 형성될 수 있다. 회전판(620)이 베이스(610)에 안착될 때, 엣지(620h)는 스탬안착부(611c)의 상면에 안착되어 지지될 수 있다.
회전판(620)은, 원주방향으로 연장되는 제 1둘레벽(623)과; 제 1둘레벽(623)의 반경내측방향에서 원주방향으로 연장되는 제 2둘레벽(624)과; 제 2둘레벽(624)의 반경내측방향에서 원주방향으로 연장되는 제 3둘레벽(625)을 포함할 수 있다.
제 1둘레벽(623)과 제 2둘레벽(624)과 제 3둘레벽(625)은, 동심원관계에 있을 수 있고, 반경외측방향에 위치될수록 직경이 커질 수 있다.
제 1둘레벽(623)과 제 2둘레벽(624)과 제 3둘레벽(625)은 적어도 일부가 절개되어 형성될 수 있고, 둘레벽(623, 624, 625)이 절개된 영역에 제 1기어(640)가 배치될 수 있다.
제 1기어(640)는 모터(630)와 모터축(632)을 통해 연결될 수 있고, 모터축(632)과 제 1기어(640)는 모터삽입홈(620s2)의 하측에 배치될 수 있다.
회전판(620)은, 축바디(670)가 삽입되는 공간을 제공하는 축홀더(626)를 포함할 수 있다. 축홀더(626)의 전체적인 외형은 실린더형일 수 있고, 축홀더(626)의 내측에 축삽입홈(620s1)이 형성될 수 있다.
축홀더(626)는, 축홀더(626)의 외형을 형성하는 홀더외벽(626a)과; 홀더외벽(626a)으로부터 반경방향 내측으로 돌출되는 마루(626b)와; 마루(626b)에 상하방향으로 개구되게 형성된 바디체결홀(626c)을 포함할 수 있다.
축바디(670)는, 축홀더(626)의 내측으로 삽입되어 고정될 수 있고, 마루(626b)의 곡률반경은, 축바디(670)의 제 1바디(671)와 제 2바디(672)와 제 3바디(673) 각각에 형합되도록 형성될 수 있다. 축바디(670)가 축홀더(626)의 내측에 삽입된 상태에서, 소정의 체결부재(미도시)를 바디체결홀(626c)에 관통시켜, 축바디(670)를 회전판(620)에 고정시킬 수 있다. 이에, 축바디(670)는 회전판(620)과 함께 일체로 회전될 수 있고, 회전축의 구조를 단순화시킴과 아울러, 회전축과 베이스(610) 간의 간섭을 최소화할 수 있다.
회전판(620)은, 하측으로 돌출되게 형성된 로어보스(628)을 포함할 수 있다. 로어보스(628)는 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있고, 로어보스(628)는 케이스(100)와 연결될 수 있다.
회전판(620)은, 반경방향으로 연장되는 복수의 리브(627)를 포함할 수 있다. 복수의 리브(627)는 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.
리브(627)는, 엣지(620h)로부터 제 1둘레벽(623)을 향하여 연장되는 제 1리브(627a)와; 제 1둘레벽(623)으로부터 제 2둘레벽(624)을 향하여 연장되는 제 2리브(627b)와; 제 2둘레벽(624)으로부터 제 3둘레벽(625)을 향하여 연장되는 제 3리브(627c)를 포함할 수 있다. 각각의 리브(627a, 627b, 627c)들은 반경방향으로 연장되는 동일한 일직선 상에 배치될 수 있다.
리브(627)는, 둘레벽(623, 624, 625)의 절개된 부위에 배치되고, 반경방향으로 연장되는 제 1경계리브(627d)와; 둘레벽(623, 624, 625)의 절개된 부위에 배치되고, 제 1경계리브(627d)와 원주방향으로 이격되게 배치되는 제 2경계리브(627e)를 포함할 수 있다.
제 1경계리브(627d)는, 제 1리브(627a)와 제 2리브(627b)와 제 3리브(627c)가 서로 연결되어 연속된 면을 형성하는 단일의 리브(627d)로 이해될 수 있다. 제 1경계리브(627d)는 반경방향으로 연장될 수 있고, 제 1기어(640)의 일측에 인접하게 배치될 수 있다.
제 2경계리브(627e)는, 제 1리브(627a)와 제 2리브(627b)와 제 3리브(627c)가 서로 연결되어 연속된 면을 형성하는 단일의 리브(627e)로 이해될 수 있고, 제 1경계리브(627d)와 원주방향으로 이격되어 제 1기어(640)의 타측에 인접하게 배치될 수 있다.
제 1기어(640)는, 제 1경계리브(627d)와 제 2경계리브(627e) 사이에 배치되어, 제 1경계리브(627d)와 제 2경례리브(627e) 사이에서 회전될 수 있다.
회전판(620)은, 회전판(620)의 원주방향을 따라 서로 이격되게 배치되고, 베이스(610)에 회전가능토록 지지되는 복수의 베어링(680)을 포함한다. 베어링(680)은 롤러(Roller)를 사용할 수 있다.
베어링(680)은 원주방향으로 이격되게 배치된 복수의 리브(627) 사이에 배치될 수 있고, 복수의 제 2리브(627b) 사이에 배치될 수 있다.
베어링(680)은 반경방향으로 이격되게 배치된 둘레벽(623, 624, 625) 사이에 배치될 수 있고, 제 1둘레벽(623)과 제 2둘레벽(624) 사이에 배치될 수 있다.
베어링(680)은, 회전판(620)이 회전될 때, 후술할 지지축(683)(도 22 참조)을 회전축으로 하여 회전될 수 있고, 회전중심(O)을 기준으로 원주방향으로 이동될 수 있다. 이는, 베어링(680)이 지지축(683)을 회전축으로 하여 자전하고, 회전중심(O)을 기준으로 공전한다고 달리 표현할 수도 있다.
축바디(670)는 상하방향으로 연장되고 회전중심(O)을 지나는 공전축(P')을 제공할 수 있고, 지지축(683)은 반경방향으로 연장된 자전축(Q')을 제공할 수 있다. 공전축(P')과 자전축(Q')은 수직하게 형성될 수 있다. 베어링(680)은, 회전판(620)이 회전될 때, 자전축(Q')을 중심으로 회전되면서 동시에 공전축(P')을 중심으로 원주방향으로 이동될 수 있다.
회전판(620)은, 하측으로 돌출되게 형성된 돌기수용부(620i)를 포함할 수 있다. 돌기수용부(620i)는 케이스(100)의 돌기(미도시)가 삽입되는 홈(520e1)의 하측경계를 형성할 수 있고, 복수의 리브(627) 사이에 배치될 수 있다. 돌기수용부(620i)는 케이스(100)의 돌기를 고정시켜, 케이스(100)를 회전판(620)에 고정시킬 수 있으나, 돌기수용부(620i)가 형성되지 않고 로어돌기(628)만으로 케이스(100)를 고정시켜도 무방하다.
이하에서는 도 22를 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 베어링(680)의 세부적인 구조 및 배치위치에 대해 설명한다. 도 22는 회전판(620)을 하측에서 정상방으로 바라본 형태를 도시한 것이다.
제 1경계리브(627d)와 제 2경계리브(627e) 사이에는 제 1기어(640)의 배치를 위한 절개부(620s3)가 형성될 수 있다. 절개부(620s3)는, 둘레벽(623, 624, 625)의 일부가 절개된 부위로 이해될 수 있다.
제 1기어(640)는 절개부(620s3) 내에서 회전가능토록 배치될 수 있고, 절개부(620s3)에는 제 1기어(640)를 향하여 엣지(620h)로부터 연장된 보강리브(627a1)가 형성될 수 있다. 절개부(620s3)에는, 스토퍼보스(529a)와 연결되어 하측으로 연장된 보스지지부(629b)가 형성될 수 있다.
축홀더(626)에는, 홀더외벽(626a)으로부터 반경방향 외측으로 돌출된 홀더돌기(626d)가 형성될 수 있다. 홀더돌기(626d)는 원주방향으로 이격되게 복수개가 형성될 수 있다.
베어링(680)은, 제 1둘레벽(623)과 연결되는 제 1지지돌기(681)와; 제 2둘레벽(624)과 연결되는 제 2지지돌기(682)와; 제 1지지돌기(681)와 제 2지지돌기(682) 사이에 배치되는 휠(684)과; 제 1지지돌기(681)로부터 제 2지지돌기(682)를 향하여 연장되고, 휠(684)을 관통하고, 베이스(610)와 마주보도록 연장되는 지지축(683)을 포함할 수 있다.
제 1지지돌기(681)는 제 1둘레벽(623)에 고정되게 배치될 수 있고, 제 2지지돌기(682)는 제 2둘레벽(624)에 고정되게 배치될 수 있다.
지지축(683)은, 제 1지지돌기(681) 및 제 2지지돌기(682)에 연결될 수 있고, 휠(684)의 회전을 지지할 수 있다.
휠(684)은, 지지축(683)에 의해 회전이 지지될 수 있고, 반경방향을 회전축으로 하여 회전될 수 있다. 휠(684)은 지지축(683)에 회전가능토록 연결될 수 있다.
베어링(680)은 원주방향으로 이격되게 복수개가 배치될 수 있고, 6개가 이격되게 배치될 수 있다.
복수의 베어링(680)은, 복수의 리브(627) 사이에 배치되는 제 1베어링(680a)과; 경계리브(627d, 627e)에 인접하게 배치되는 제 2베어링(680b)과; 돌기수용부(620i)와 인접하게 배치되는 제 3베어링(680c)으로 구분될 수 있다. 다만, 제 1베어링(680a)과 제 2베어링(680b)과 제 3베어링(680c)의 구분은, 복수의 베어링(680)의 배치위치에 따라 구분된 것으로, 각 베어링(680a, 680b, 680c)은 구조적으로 동일할 수 있다.
제 2베어링(680b)은, 제 1경계리브(627d)에 인접하게 배치되는 일측베어링(680b1)과; 제 2경계리브(627e)에 인접하게 배치되는 타측베어링(680b2)을 포함할 수 있다. 여기서 인접하게 배치된다고 함은, 제 2베어링(680b)이, 경계리브(627d, 627e)와 가장 인접한 위치에 이격된 리브(627)와 경계리브(627d, 627e) 사이에 배치된다는 것을 의미할 수 있다. 일측베어링(680b1)은, 제 1경계리브(627d)와 인접한 리브(627)와 제 1경계리브(627d) 사이에 배치될 수 있고, 타측베어링(680b2)은, 제 2경계리브(627e)와 인접한 리브(627)와 제 2경계리브(627e) 사이에 배치될 수 있다. 상술한 제 2베어링(680b)의 배치로 인하여, 둘레벽(623, 624, 625)이 형성되지 않은 절개부(620s3)의 취약한 강성을 보완할 수 있다. 또한, 절개부(620s3)에 배치되는 제 1기어(640)가 제 2기어(650)와 맞물려 회전됨에 따라 발생되는 진동을, 제 2베어링(680b)을 절개부(620s3)에 인접하게 배치시킴으로써, 최대한 억제할 수 있다.
제 3베어링(680c)은, 돌기수용부(620i)의 일측에 이격배치되는 일측베어링(680c1)과; 돌기수용부(620i)의 타측에 이격배치되는 타측베어링(680c2)을 포함할 수 있다. 제 3베어링(680c)은 돌기수용부(620i)에 인접하게 배치될 수 있고, 여기서 인접하게 배치된다고 함은, 제 3베어링(680c)이, 돌기수용부(620i)와 가장 인접하게 배치되는 2개의 리브(627) 사이에 배치됨을 의미할 수 있다. 상술한 제 3베어링(680c)의 배치로 인하여, 돌기수용부(620i)가 형성된 인근영역의 취약한 강성을 보완할 수 있다.
제 1베어링(680a)은, 제 2베어링(680b)과 제 3베어링(680c) 이외의 모든 베어링을 의미할 수 있다.
제 1기어(640)는, 베어링(680)보다 반경방향 내측에서 제 2기어(650)와 맞물려 회전될 수 있다. 이는, 회전중심(O)으로부터 모터축(632)까지의 제 3거리(R3)가, 회전중심(O)으로부터 베어링(680)의 지지축(683)까지의 제 4거리(R4)보다 작다는 것을 의미할 수 있다. 이와 같은 구조로 인하여, 제 1기어(640)의 회전축(632)으로부터 회전중심(O)까지의 동력전달경로가 최소화되어, 소요되는 동력에너지 효율이 향상됨과 동시에, 베어링(680)을 제 1기어(640)의 외측에 배치시킴으로써 제 1기어(640)의 회전에 의해 발생되는 진동을 효과적으로 저감시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 베어링(680)을 최대한 엣지(620h)에 가깝게 배치시킴으로써, 회전판(620)의 상측에서 회전되는 무거운 구조물들의 하중을 반경외측으로 고르게 분산시켜 에어클린팬(1)을 효과적으로 지지할 수 있다.
이하에서는 도 23을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 베이스(610)의 내부구조와, 베이스(610)와 회전판(620)과 기판하우징(230)과 케이스(100)의 연결관계를 설명한다. 도 23은, 에어클린팬(1)의 종단면도 상에서 구동유닛(600) 부분을 확대하여 도시한 것이다.
기판하우징(230)의 내부에는, PCB기판(232, 233)을 수용하기 위한 공간(230s)이 형성된다. PCB기판(232, 233)은, 구동유닛(600)의 회전 및 코안다브레이커(400)의 구동을 제어하는 제 1PCB(232)와; 팬장치(300)의 구동을 제어하는 제 2PCB(233)로 구분될 수 있다.
모터(630)는, 적어도 일부가 기판하우징(230)의 내부공간(230s) 내에 배치될 수 있다. 모터(630)는 기판하우징(230) 내에서 회전될 수 있다.
회전판(620), 기판하우징(230) 및 케이스(100) 상호간의 연결구조는, 본 발명의 일 실시예와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.
베이스(610)의 내부에는, 축바디(670)가 삽입되는 공간(610s2)이 형성될 수 있고, 상기 공간(610s2)은 스탬(611)의 내측에 형성될 수 있다.
축바디(670)는, 회전축하우징(615) 내에 배치되는 제 1바디(671)와; 제 1바디(671)와 연결되고, 제 1바디(671)의 하측에 배치되어 베이스(610)의 내부에 수용되는 릴(674)을 포함할 수 있다.
릴(674)은, 회전축하우징(615)의 하측에 배치될 수 있고, 내부에 전선관통부(670s)이 형성된 원통형일 수 있다. 릴(674)에는, 상방으로 돌출된 체결보스(675)가 형성될 수 있고, 체결보스(675)는 축홀더(626)의 마루(626b)에 삽입되어 축바디(670)를 회전판(620)에 고정시킬 수 있다.
외부 전원(미도시)으로부터 전력을 공급받는 전선(690)은, 릴(674)의 외둘레면을 따라 소정횟수 권취될 수 있고, 릴(674)의 내부에 형성된 전선관통부(670s)을 통해 상측으로 연장되어 모터(630)와 전기적으로 연결될 수 있다. 릴(674)과 전선관통부(670s) 구조에 의해, 회전판(620)의 회전에 의해 발생되는 전선(690) 꼬임현상을 방지할 수 있고, 전선(690)과 모터(630)와의 전기적 접속을 원활하게 지속할 수 있다.
회전판(620)은, 회전판(620)의 상측으로 돌출된 어퍼보스(629)를 통해 기판하우징(230)과 연결될 수 있다.
베이스(610)와 회전판(620) 사이에는 상하로 이격된 틈(G)이 형성될 수 있다. 틈(G)은 회전판(620)의 하면을 따라 연장된 제 1선도(L1)와 베이스(610)의 상면을 따라 연장된 제 2선도(L2) 사이의 이격공간으로 이해될 수 있다.
상기 틈(G)은, 베어링(680)이 회전판(620)으로부터 베이스(610)를 향하여 돌출되게 배치됨으로써 형성될 수 있다. 구체적으로, 베어링(680)은 회전판(620)의 하면보다 하측으로 돌출되게 배치될 수 있고, 회전판(620)의 하면으로부터 상기 틈(G)의 간격만큼 베이스(610)를 향해 돌출될 수 있다. 회전판(620)의 하면은 베이스(610)의 상면과 이격되어 접촉되지 않을 수 있고, 회전판(620)은 베어링(680)에 의해서만 베이스(610)에 회전가능토록 지지된다. 이와 같은 구조로 인해, 회전판(620)이 회전되는 과정에서 회전판(620)은, 베이스(610)와 상기 틈(G)을 유지하면서 회전될 수 있고, 이에 따라 회전판(620)과 베이스(610) 사이에서 발생되는 마찰로 인한 구동유닛(600)의 마모를 방지할 수 있다.
이하에서는 도 19 내지 도 23을 참조하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛(600)의 작동모션을 설명한다.
모터(630)가 전선(690)을 통해 공급된 전력으로 모터축(632)을 회전시키면, 모터축(632)과 연결된 제 1기어(640)가 회전된다. 제 2기어(650)는 경계벽(614)에 고정된 상태일 수 있고, 제 1기어(640)는 원주방향으로 연장된 제 2기어(650)의 외둘레를 따라 회전된다. 제 1기어(640)가 회전됨에 따라, 회전판(620)은 축바디(670)를 회전축으로 하여 원주방향으로 회전된다. 회전판(620)이 회전되는 동안, 적어도 일부가 축홀더(626)와 함께 회전되는 축베어링(660)에 의해 회전판(620)의 회전이 지지된다. 회전판(620)이 회전될 때, 베어링(680)은 베이스(610)의 상면에서 롤링(Rolling)된다. 베어링(680)은, 한 쌍의 레일(613) 사이에서 롤링될 수 있고, 베이스(610)에 의해 하중이 지지될 수 있다. 회전판(620)이 회전될 때, 베어링(680)은 자전축(Q')을 회전축으로 하여 회전됨과 동시에 공전축(P')을 중심으로 원주방향으로 이동된다.
상술한 지지구조에 의하여, 원주방향으로 이격되게 배치되어 베이스(610)에 의해 직접적으로 지지되는 복수의 베어링(680)이, 에어클린팬(1) 본체의 무거운 하중을 지면에 배치된 베이스(610)로 고르게 분산시킴으로써, 에어클린팬(1)의 회전을 안정적으로 지지할 수 있다.
또한, 베어링(680)이 베이스(610)의 상면을 롤링(Rolling)하면서 에어클린팬(1) 본체의 하중을 지지함에 따라, 베어링(680)과 베이스(610) 표면 간에 발생되는 마찰에 의한 마모를 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 베어링(580)과, 다른 실시예에따른 베어링(680)은 구조 및 작동모션이 상이하다. 다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 구동유닛(500)과, 본 발명의 다른 실시예에 따른 구동유닛(600)은, 베어링(580, 680)을 제외한 다른 구조가 동일할 수도 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
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.
1: 에어클린팬 100: 케이스
110: 제 1타워 120: 제 2타워
130: 타워베이스 140: 타워케이스
160: 에어가이드 170: 제 1토출케이스
180: 제 2토출케이스 200: 송풍유닛
210: 하부케이스 220: 필터
230: 기판하우징 300: 팬장치
400: 코안다브레이커 500: 구동유닛
510: 베이스 520: 회전판
530: 모터 540: 제 1기어
550: 제 2기어 560: 축베어링
570: 축바디 580: 베어링
590: 전선

Claims (20)

  1. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 배치되고, 공기유입구와 공기토출구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되는 팬;
    상기 케이스와 연결되고, 상기 베이스의 상측에 회전가능토록 배치되는 회전판;
    상기 회전판을 회전시키는 동력을 발생시키는 모터;
    상기 베이스로부터 상기 회전판을 향해 돌출되고, 상기 회전판의 회전방향을 따라 연장된 레일; 및
    상기 회전판에 회전가능하게 결합되고, 상기 레일의 연장방향을 따라 이동되는 베어링을 포함하는 에어클린팬.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 모터와 연결되는 제 1기어; 및
    상기 제 1기어와 맞물리는 제 2기어를 더 포함하는 에어클린팬.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 제 1기어보다 반경방향 외측에 배치되는 에어클린팬.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 회전판을 회전시키는 축바디와, 상기 제 1, 2기어는 동일한 수평면 상에 배치되는 에어클린팬.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 제 1, 2기어는,
    상기 베어링을 지지하는 레일과, 상기 회전판을 회전시키는 축바디 사이에 배치되는 에어클린팬.
  7. 제 1항에 있어서,
    적어도 일부가 상기 회전판과 함께 회전되는 축베어링을 더 포함하는 에어클린팬.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 축베어링은,
    상기 회전판으로부터 상기 베이스를 향하여 돌출되는 축홀더를 둘러싸도록 배치되는 에어클린팬.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 베이스의 내측에 적어도 일부가 삽입되고, 상기 회전판과 회전가능토록 연결되는 축바디를 더 포함하는 에어클린팬.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 회전판은,
    상기 축바디가 관통되는 축홀더가 형성되고,
    상기 축홀더는,
    반경방향 내측으로 돌출된 마루와;
    상기 마루에 상하방향으로 개구된 바디체결홀이 형성된 에어클린팬.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 베어링은 상기 레일의 상측에 안착되고, 상기 회전판과 상기 베이스 사이에는 상하로 이격된 틈이 형성된 에어클린팬.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 회전판은,
    상기 회전판의 둘레방향으로 연장되고, 상기 케이스를 지지하는 단차부가 형성된 에어클린팬.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 회전판으로부터 돌출되게 형성된 지지돌기와;
    상기 지지돌기와 연결되는 지지축과;
    상기 지지축이 관통되는 휠을 포함하는 에어클린팬.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 베어링은,
    상기 회전판의 회전방향을 따라 복수개가 이격되게 배치되고,
    상기 복수개의 베어링 중 적어도 어느 하나는,
    상기 회전판의 회전중심을 기준으로 상기 모터의 회전축과 대향되는 위치에 배치되는 에어클린팬.
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 회전판은,
    상기 회전판의 회전중심으로부터 반경외측방향으로 이격된 위치에 상기 베어링과 연결되는 지지축이 형성되고,
    상기 베어링은,
    상기 회전판이 회전될 때, 상기 지지축을 중심으로 회전되면서 원주방향으로 이동되는 에어클린팬.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 지지축은 상하방향으로 연장되고,
    상기 베어링은,
    상기 베이스로부터 상측으로 돌출된 레일에 회전가능토록 안착되는 에어클린팬.
  17. 제 15항에 있어서,
    상기 지지축은 반경방향으로 연장되고,
    상기 베어링은,
    상기 베이스의 상측에서 롤링되는 에어클린팬.
  18. 베이스;
    상기 베이스의 상측에 배치되고, 공기유입구와 공기토출구가 형성된 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되는 팬;
    상기 케이스와 연결되고, 상기 베이스의 상측에 회전가능토록 배치되는 회전판; 및
    상기 회전판의 상측에 상기 회전판과 함께 회전되도록 배치되고, 상기 회전판을 회전시키는 동력을 발생시키는 모터를 포함하고,
    상기 회전판은,
    상기 모터와 연결되는 전선이 통과되고, 상기 회전판의 회전중심을 제공하는 축관통구를 포함하는 에어클린팬.
  19. 삭제
  20. 제 18항에 있어서,
    상기 회전판은,
    상하방향으로 개구된 모터삽입홈이 형성되고,
    상기 모터는,
    적어도 일부가 상기 모터삽입홈에 삽입되는 에어클린팬.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN202673799U (zh) * 2012-04-11 2013-01-16 楼绍书 一种可旋转式无叶风扇
CN207526670U (zh) * 2017-09-30 2018-06-22 广东美的环境电器制造有限公司 无叶风扇

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR960002804Y1 (ko) * 1993-07-21 1996-04-08 주식회사 대진애드버룬 회전 광고 장치
GB2468317A (en) 2009-03-04 2010-09-08 Dyson Technology Ltd Height adjustable and oscillating fan
GB2516058B (en) 2013-07-09 2016-12-21 Dyson Technology Ltd A fan assembly with an oscillation and tilt mechanism

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202673799U (zh) * 2012-04-11 2013-01-16 楼绍书 一种可旋转式无叶风扇
CN207526670U (zh) * 2017-09-30 2018-06-22 广东美的环境电器制造有限公司 无叶风扇

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