KR102644819B1 - 에어클린팬 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기가 토출되는 제 1 토출구를 포함하는 제 1 타워; 공기가 토출되는 제 2 토출구를 포함하는 제 2 타워; 상기 제 1 타워 및 제 2 타워 사이에 배치되고, 상기 제 1 토출구 및 제 2 토출구의 상기 토출공기가 유동되는 블로잉스페이스; 상기 제 1 타워에 배치되고, 상기 제 1 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 1 가이드보드 및 상기 제 1 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 1 가이드모터를 포함하는 제 1 기류변환기; 및 상기 제 2 타워에 배치되고, 상기 제 2 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 2 가이드보드 및 상기 제 2 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 2 가이드모터를 포함하는 제 2 기류변환기;를 포함하고, 상기 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기를 상기 제 1 타워 측으로 조향할 경우, 상기 제 1 가이드보드를 상기 제 1 타워 내에 은닉하고, 상기 제 2 가이드보드를 상기 제 2 타워에서 돌출시킬 수 있다.
본 발명은 기류변환기의 가이드보드를 블로잉스페이스로 돌출시켜 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기에 코안다효과를 형성시키고, 이를 통해 토출공기를 좌측 또는 우측으로 조향할 수 있는 장점이 있다.

Description

에어클린팬{Air cean fan}
본 발명은 코안다효과를 통해 공기를 토출하는 에어클린팬에 관한 것이다.
일반적으로 송풍기는 팬을 구동하여 공기의 유동을 일으키는 기계장치이다. 종래 송풍기는 회전축을 중심으로 회전하는 팬를 구비하고, 모터가 상기 팬을 회전시켜 바람을 발생시킨다.
축류팬을 이용하는 종래 팬은 넓은 범위에 바람을 제공하는 장점이 있지만, 좁은 영역에 집중적으로 바람을 제공할 수 없는 문제점이 있었다.
한국 등록특허 10-1331487호에는 코안다효과를 이용하여 사용자에게 바람을 제공하는 팬이 기재되어 있다.
종래 팬은 코안다 효과를 이용하기 때문에 좁은 영역에만 집중적으로 바람을 제공하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 10-1331487호
본 발명은 코안다효과를 통해 사용자에게 공기를 제공할 수 있는 에어클린팬을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 수평기류 또는 상승기류를 선택적으로 제공할 수 있는 에어클린팬을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 코안다효과를 통해 토출공기를 좌측 또는 우측으로 조향할 수 있는 에어클린팬을 제공하는데 목적이 있다.
본 발명은 기류변환기의 가이드보드를 블로잉스페이스로 돌출시켜 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기에 코안다효과를 형성시키고, 이를 통해 토출공기를 좌측 또는 우측으로 조향할 수 있다.
본 발명은 제 1 가이드보드 및 제 2 가이드보드를 동시에 회전시켜 토출공기를 좌우 방향으로 회전시킬 수 있다.
본 발명은 제 1 가이드보드의 내측단 및 제 2 가이드보드의 내측단 사이의 길이를 넓게 또는 좁게 유지하면서 제 1 가이드보드 및 제 2 가이드보드를 동시에 회전시켜, 와이드회전 및 집중회전을 제공할 수 있다.
본 발명은 공기가 토출되는 제 1 토출구를 포함하는 제 1 타워; 공기가 토출되는 제 2 토출구를 포함하는 제 2 타워; 상기 제 1 타워 및 제 2 타워 사이에 배치되고, 상기 제 1 토출구 및 제 2 토출구의 상기 토출공기가 유동되는 블로잉스페이스; 상기 제 1 타워에 배치되고, 상기 제 1 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 1 가이드보드 및 상기 제 1 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 1 가이드모터를 포함하는 제 1 기류변환기; 및 상기 제 2 타워에 배치되고, 상기 제 2 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 2 가이드보드 및 상기 제 2 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 2 가이드모터를 포함하는 제 2 기류변환기;를 포함하고, 상기 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기를 상기 제 1 타워 측으로 조향할 경우, 상기 제 1 가이드보드를 상기 제 1 타워 내에 은닉하고, 상기 제 2 가이드보드를 상기 제 2 타워에서 돌출시킬 수 있다.
상기 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기를 상기 제 2 타워 측으로 조향할 경우, 상기 제 2 가이드보드를 상기 제 2 타워 내에 은닉하고, 상기 제 1 가이드보드를 상기 제 1 타워에서 돌출시킬 수 있다.
상기 제 1 가이드보드 또는 제 2 가이드보드는 수평방향으로 이동될 수 있다.
상기 토출공기를 상기 제 1 타워 측으로 조향할 때, 상기 토출공기의 조향각이 클수록 상기 제 2 가이드보드의 돌출길이를 증가시킬 수 있다.
상기 토출공기를 상기 제 2 타워 측으로 조향할 때, 상기 토출공기의 조향각이 클수록 상기 제 1 가이드보드의 돌출길이를 증가시킬 수 있다.
본 발명은, 공기가 토출되는 제 1 토출구를 포함하는 제 1 타워; 공기가 토출되는 제 2 토출구를 포함하는 제 2 타워; 상기 제 1 타워 및 제 2 타워 사이에 배치되고, 상기 제 1 토출구 및 제 2 토출구의 상기 토출공기가 유동되는 블로잉스페이스; 상기 제 1 타워에 배치되고, 상기 제 1 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 1 가이드보드 및 상기 제 1 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 1 가이드모터를 포함하는 제 1 기류변환기; 및 상기 제 2 타워에 배치되고, 상기 제 2 타워에서 상기 블로잉스페이스로 선택적으로 돌출되는 제 2 가이드보드 및 상기 제 2 가이드보드에 구동력을 제공하는 제 2 가이드모터를 포함하는 제 2 기류변환기;를 포함하고, 회전이 선택된 경우, 상기 제 1 가이드보드 및 제 2 가이드보드를 교대로 돌출시킬 수 있다.
와이드회전이 선택된 경우, 상기 제 1 가이드보드가 상기 블로잉스페이스로 돌출될 때, 상기 제 2 가이드보드는 상기 제 2 타워 내부로 은닉되고, 상기 제 2 가이드보드가 상기 블로잉스페이스로 돌출될 때, 상기 제 1 가이드보드는 상기 제 1 타워 내부로 은닉될 수 있다.
상기 제 1 가이드모터 및 제 2 가이드모터의 회전수가 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제 1 가이드보드의 내측단 및 제 2 가이드보드의 내측단 사이의 간격이 일정하도록 상기 제 1 가이드모터 및 제 2 가이드모터의 회전수를 제어할 수 있다.
집중회전이 선택된 경우, 상기 제 1 가이드보드의 내측단은 상기 블로잉스페이스로 돌출되어 제 1 돌출길이를 형성하고, 상기 제 2 가이드보드의 내측단은 상기 블로잉스페이스로 돌출되어 제 2 돌출길이를 형성하며, 상기 제 1 돌출길이 또는 제 2 돌출길이 중 어느 하나가 더 길게 배치될 수 있다.
상기 제 1 가이드모터 및 제 2 가이드모터의 회전수가 동일하게 형성될 수 있다.
상기 제 1 가이드보드의 내측단 및 제 2 가이드보드의 내측단 사이의 간격이 일정하도록 상기 제 1 가이드모터 및 제 2 가이드모터의 회전수를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 에어클린팬은 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 본 발명은 기류변환기의 가이드보드를 블로잉스페이스로 돌출시켜 블로잉스페이스를 통과하는 토출공기에 코안다효과를 형성시키고, 이를 통해 토출공기를 좌측 또는 우측으로 조향할 수 있는 장점이 있다.
둘째, 본 발명은 가이드보드의 돌출길이를 조절하여 조향각도를 변경할 수 있는 장점이 있다.
셋째, 본 발명은 제 1 가이드보드 및 제 2 가이드보드를 동시에 회전시켜 토출공기를 좌우 방향으로 회전시킬 수 있는 장점이 있다.
넷째, 본 발명은 제 1 가이드보드의 내측단 및 제 2 가이드보드의 내측단 사이의 길이를 넓게 또는 좁게 유지하면서 제 1 가이드보드 및 제 2 가이드보드를 동시에 회전시켜, 와이드회전 및 집중회전을 제공할 수 있는 장점이 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 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 사시도이다.
도 2는 도 1의 작동 예시도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
도 5는 도 1의 우측단면도이다.
도 6은 도 1의 정단면도이다.
도 7은 도 1의 제 2 타워 내부가 도시된 일부 분해 사시도이다.
도 8은 도 7의 우측면도이다.
도 9는 도 3의 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절단된 평면 단면도이다.
도 10은 도 3의 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절단된 저면 단면도이다.
도 11은 도 1에 기류변환기가 도시된 평단면도이다.
도 12는 도 7에 도시된 기류변환기의 사시도이다.
도 13은 도 12의 반대편에서 본 기류변환기의 사시도이다.
도 14는 도 12의 평면도이다.
도 15는 도 12의 저면도이다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 수평기류가 도시된 예시도이다.
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 상승기류가 도시된 예시도이다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 와이드기류가 도시된 예시도이다.
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 편측기류가 도시된 예시도이다.
도 20은 돌출길이에 따른 편측기류가 도시된 그래프이다.
도 21은 돌출길이에 따른 기류중심점의 이동각도가 도시된 그래프이다.
도 22는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 집중회전이 도시된 예시도이다.
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.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 사시도이다. 도 2는 도 1의 작동 예시도이다. 도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4는 도 3의 평면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어클린팬(1)은 외형을 제공하는 케이스(100)를 포함한다. 상기 케이스(100)는 필터(200)가 설치되는 베이스케이스(150)와, 코안다효과를 통해 공기를 토출하는 타워케이스(140)를 포함한다.
그리고 상기 타워케이스(140)는 2개의 기둥 형태로 분리되어 배치된 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)를 포함한다. 본 실시예에서 제 1 타워(110)는 좌측에 배치되고, 제 2 타워(120)는 우측에 배치된다.
제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)는 이격되고, 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120) 사이에 블로잉스페이스(105)가 형성된다.
본 실시예에서 상기 블로잉스페이스(105)은 전방, 후방 및 상방이 개구되고, 상기 블로잉스페이스(105)의 상단 및 하단의 간격이 같게 형성된다.
상기 제 1 타워, 제 2 타워 및 블로잉스페이스를 포함하는 타워케이스(140)는 원뿔대 형상으로 형성된다.
제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)에 각각 배치된 토출구(117)(127)은 상기 블로잉스페이스(105)로 공기를 토출한다. 토출구의 구분이 필요할 경우, 상기 제 1 타워(110)에 형성된 토출구를 제 1 토출구(117)라 하고, 상기 제 2 타워(120)에 형성된 토출구를 제 2 토출구(127)라 한다.
상기 제 1 토출구 및 제 2 토출구는 상기 블로잉스페이스의 높이 내에 배치되고, 상기 블로잉스페이스(105)를 가로지르는 방향을 공기 토출방향으로 정의한다.
상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)가 좌우에 배치되기 때문에, 본 실시예에서 상기 공기토출방향은 전후 방향 및 상하 방향으로 형성될 수 있다.
즉 상기 블로잉스페이스(105)를 가로지르는 공기토출방향은 수평방향으로 배치되는 제 1 공기토출방향(S1)과, 상하 방향으로 형성되는 제 2 공기토출방향(S2)을 포함한다.
상기 제 1 공기토출방향(S1)으로 유동되는 공기를 수평기류라 하고, 제 2 공기토출방향(S2)으로 유동되는 공기를 상승기류라 한다.
상기 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.
본 실시예에서 상기 블로잉스페이스(105)의 상단 간격과 하단 간격은 같게 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 블로잉스페이스(105)의 상단 간격이 하단간격보다 좁게 형성되거나 넓게 형성되어도 무방하다.
블로잉스페이스(105)의 좌우 폭을 일정하게 형성시킴으로써, 블로잉스페이스 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, 공기의 도달길이가 달라질 수 있다.
제 1 토출구 및 제 2 토출구에서 토출된 공기는 블로잉스페이스(105)에서 합류된 후, 사용자에게 유동될 수 있다.
즉, 본 실시예에서는 제 1 토출구(117)의 토출공기 및 제 2 토출구(127)의 토출공기가 개별적으로 사용자에게 유동되게 하지 않고, 제 1 토출구(117)의 토출공기 및 제 2 토출구(127)의 토출공기를 상기 블로잉스페이스(105)에서 합류시킨 후 사용자에게 제공한다.
상기 블로잉스페이스(105)는 토출공기들이 합류되어 믹스되는 공간으로 이용될 수 있다. 또한, 상기 블로잉스페이스(105)로 토출되는 토출공기에 의해 블로잉스페이스 후방의 공기도 블로잉스페이스로 유동시킬 수 있다.
상기 제 1 토출구(117)의 토출공기 및 제 2 토출구(127)의 토출공기가 상기 블로잉스페이스에서 합류됨으로써 토출공기의 직진성을 향상시킬 수 있다. 또한, 제 1 토출구(117)의 토출공기 및 제 2 토출구(127)의 토출공기를 상기 블로잉스페이스에서 합류시킴으로써, 제 1 타워 및 제 2 타워 주변의 공기도 공기 토출방향으로 간접유동시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 제 1 공기토출방향(S1)은 후방에서 전방으로 형성되고, 상기 제 2 공기토출방향(S2)은 하측에서 상측 방향으로 형성된다.
상기 제 2 공기토출방향(S2)을 위해 상기 제 1 타워(110)의 상측단(111) 및 제 2 타워(120)의 상측단(121)이 이격된다. 즉, 상기 제 2 공기토출방향(S2)으로 토출되는 공기는 에어클린팬(1)의 케이스와 간섭을 발생시키지 않는다.
그리고 상기 제 1 공기토출방향(S1)을 위해, 제 1 타워(110)의 전단(112) 및 제 2 타워(120)의 전단(122)이 이격되며, 제 1 타워(110)의 후단(113) 및 제 2 타워(120)의 후단(123)도 이격된다.
제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)에서 상기 블로잉스페이스(105)를 향하는 면은 내측면이라 하고, 상기 블로잉스페이스(105)를 향하지 않는 면을 외측면이라 한다.
상기 제 1 타워(110)의 외측벽(114) 및 제 2 타워(120)의 외측벽(124)은 서로 반대 방향으로 배치되고, 상기 제 1 타워(110)의 내측벽(115) 및 제 2 타워(120)의 내측벽(125)은 서로 대향된다.
상기 내측벽(115)(125)의 구분이 필요할 경우, 제 1 타워의 내측면을 제 1 내측벽(115)이라 하고, 제 2 타워의 내측면을 제 2 내측벽(125)이라 한다.
상기 제 1 내측벽(115)은 상기 제 2 타워를 향해 볼록하게 형성되고, 상기 제 2 내측벽(125)는 상기 제 1 타워를 향해 볼록하게 형성된다.
마찬가지로, 상기 외측벽(114)(124)의 구분이 필요할 경우, 제 1 타워의 외측면을 제 1 외측벽(114)이라 하고, 제 2 타워의 외측면을 제 2 외측벽(124)이라 한다.
상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)는 공기의 유동방향에 대하여 유선형으로 형성된다.
구체적으로 상기 제 1 내측벽(115) 및 제 1 외측벽(114)은 전후 방향에 대해 유선형으로 형성되고, 상기 제 2 내측벽(125) 및 제 2 외측벽(124)은 전후 방향에 대해 유선형으로 형성된다.
상기 제 1 토출구(117)는 상기 제 1 내측벽(115)에 배치되고, 상기 제 2 토출구(127)는 상기 제 2 내측벽(125)에 배치된다.
상기 제 1 내측벽(115) 및 제 2 내측벽(125)의 최단거리를 B0이라 한다. 상기 토출구(117)(127)은 상기 최단거리(B0) 보다 후방 측에 위치된다.
상기 제 1 타워(110)의 전단(112) 및 제 2 타워(120)의 전단(122)의 이격거리를 제 1 이격거리 B1라 하고, 제 1 타워(110)의 후단(113) 및 제 2 타워(120)의 후단(123)의 이격거리를 제 2 이격거리 B2이라 한다.
본 실시예에서 상기 B1 및 B2는 동일하게 형성된다. 본 실시예와 달리 상기 B1 또는 B2 중 어느 하나의 길이가 더 길게 형성되어도 무방하다.
상기 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)는 상기 B0 및 B2 사이에 배치된다.
상기 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)는 상기 B0 보다 상기 제 1 타워(110)의 후단(113) 및 제 2 타워(120)의 후단(123)에 가깝게 배치되는 것이 바람직하다.
상기 토출구(117)(127)가 후단(113)(123)에 가깝게 배치될 수록 후술하는 코안다효과를 통한 기류제어에 용이하다.
상기 제 1 타워(110)의 내측벽(115) 및 제 2 타워(120)의 내측벽(125)은 코안다효과를 직접적으로 제공하고, 상기 제 1 타워(110)의 외측벽(114) 및 제 2 타워(120)의 외측벽(124)은 코안다효과를 간접적으로 제공한다.
상기 내측벽(115)(125)은 토출구(117)(127)에서 토출된 공기를 상기 전단(112)(122)까지 직접적으로 가이드한다.
즉 상기 토출구(117)(127)에서 토출된 공기를 수평기류를 직접 제공한다.
상기 블로잉스페이스(105)에서의 공기 유동으로 인해 상기 외측벽(114)(124)에서도 간접적인 공기유동이 발생된다.
상기 외측벽(114)(124)은 상기 간접적인 공기유동에 대해 코안다효과를 유발시키고, 상기 간접 공기유동을 상기 전단(112)(122)으로 안내한다.
상기 블로잉스페이스의 좌측은 제 1 내측벽(115)에 의해 막히고, 상기 블로잉스페이스의 우측은 제 2 내측벽(125)에 의해 막히지만, 상기 블로잉스페이스(105)의 상측은 개방된다.
후술하는 기류변환기가 블로잉스페이스를 통과하는 수평기류를 상승기류로 전환시킬 수 있고, 상승기류는 상기 블로잉스페이스의 개방된 상측으로 유동될 수 있다. 상승기류는 토출공기가 사용자에게 직접 유동되는 것을 억제하고, 실내공기를 적극적으로 대류시킬 수 있다.
또한, 블로잉스페이스에서 합류된 공기의 유량을 통해 토출공기의 폭을 조절할 수 있다.
상기 블로잉스페이스의 좌우 폭(B0, B1, B2)보다 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)의 상하 길이를 훨씬 길게 형성함으로써, 제 1 토출구의 토출공기 및 제 2 토출구의 토출공기가 블로잉스페이스에서 합류되도록 유도할 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 에어클린팬(1)의 케이스(100)는, 필터가 탈착가능하게 설치되는 베이스케이스(150)와, 상기 베이스케이스(150) 상측에 배치되고, 상기 베이스케이스(150)에 지지되는 타워케이스(140)를 포함한다.
상기 타워케이스(140)는 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)를 포함한다.
본 실시예에서는 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)를 연결하는 타워베이스(130)가 배치되고, 상기 타워베이스(130)가 상기 베이스케이스(150)에 조립된다. 상기 타워베이스(130)는 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)와 일체로 제작될 수 있다.
본 실시예와 달리 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)는 상기 타워베이스(130) 없이 상기 베이스케이스(150)에 직접 조립될 수 있고, 상기 베이스케이스(150)와 일체로 제작될 수도 있다.
상기 베이스케이스(150)는 상기 에어클린팬(1)의 하부를 형성하며, 상기 타워케이스(140)는 상기 에어클린팬(1)의 상부를 형성한다.
상기 에어클린팬(1)은 상기 베이스케이스(150)에서 주위 공기를 흡입하고, 상기 타워케이스(140)에서 여과된 공기를 토출시킬 수 있다. 상기 타워케이스(140)는 상기 베이스케이스(150) 보다 높은 위치에서 공기를 토출시킬 수 있다.
상기 에어클린팬(1)은 상부를 향할수록 직경이 작아지는 기둥 형상이다. 상기 에어클린팬(1)은 전체적으로 원뿔 또는 원뿔대(Truncated cone) 형상일 수 있다.
본 실시예와 달리 상기 에어클린팬(1)은 2개의 타워가 배치된 형태를 모두 포함할 수 있다. 또한, 본 실시예와 달리 상측으로 갈수록 단면이 좁아지는 형태가 아니어도 무방하다.
다만, 본 실시예와 같이 상측으로 갈수록 단면이 좁아질 경우, 무게중심이 낮아지고 외부 충력에 의한 전도의 위험이 저감되는 장점이 있다.
조립의 편의성을 위해, 본 실시예에서는 베이스케이스(150) 및 타워케이스(140)로 분리하여 제작한다.
본 실시예와 달리 베이스케이스(150) 및 타워케이스(140)가 일체여도 무방하다. 예를 들어 베이스케이스 및 타워케이스가 일체로 제작된 프론트 케이스 및 리어 케이스 형태로 제작한 후 조립할 수도 있다.
본 실시예에서 상기 베이스케이스(150)는 상단으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지게 형성된다. 상기 타워케이스(140) 역시 상단으로 갈수록 직경이 점진적으로 작아지게 형성된다.
상기 베이스케이스(150) 및 타워케이스(140)의 외측면은 역속되게 형성된다. 특히 상기 타워베이스(130)의 하단과 상기 베이스케이스(150)의 상단이 밀착되고, 타워베이스(130)의 외측면과 상기 베이스케이스(150)의 외측면이 연속된 면을 형성한다.
이를 위해 상기 타워베이스(130)의 하단 직경은 상기 베이스케이스(150) 상단 직경은 같거나 약간 작게 형성될 수 있다.
상기 타워베이스(130)는 상기 베이스(150) 타워에서 공급된 여과공기를 분배하고, 상기 분배된 공기를 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)에 제공한다.
상기 타워베이스(130)는 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)를 연결하고, 상기 블로잉스페이스(105)는 상기 타워베이스(130)의 상측에 배치된다.
또한, 상기 타워베이스(130)의 상측에 상기 토출구(117)(127)가 배치되고, 상기 상승기류 및 수평기류는 상기 타워베이스(130)의 상측에서 형성된다.
공기와의 마찰을 최소화하기 위해 상기 타워베이스(130)의 상측면(131)은 곡면으로 형성된다. 특히 상기 상측면은 하측으로 오목한 곡면으로 형성되고, 전후 방향으로 연장되어 형성된다. 상기 상측면(131)의 일측(131a)은 상기 제 1 내측벽(115)에 연결되고, 상기 상측면(131)의 타측(131b)은 상기 제 2 내측벽(125)에 연결된다.
도 4를 참조하면, 탑뷰로 볼 때, 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)는 중심선 L-L'를 기준으로 좌우 대칭된다. 특히 상기 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)는 상기 중심선 L-L'를 기준으로 좌우 대칭되게 배치된다.
상기 중심선 L-L'은 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120) 사이의 가상의 선으로서, 본 실시예에서 전후 방향으로 배치되고, 상기 상측면(131)을 지나가게 배치된다.
본 실시예와 달리 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)가 비대칭 형태로 형성되어도 무방하다. 그러나 중심선 L-L'를 기준으로 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)가 대칭되게 배치되는 것이 수평기류 및 상승기류의 제어에 보다 유리하다.
도 5는 도 1의 우측단면도이고, 도 6은 도 1의 정단면도이다.
도 1, 도 5 또는 도 6을 참조하면, 상기 에어클린팬(1)은 상기 케이스(100) 내부에 배치된 필터(200)와, 상기 케이스(100)의 내부에 배치되어 공기를 상기 토출구(117)(127)로 유동시키는 팬장치(300)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 필터(200) 및 팬장치(300)은 상기 베이스케이스(150) 내부에 배치된다.
상기 베이스케이스(150)는 원뿔대 형상으로 형성되고, 본 실시예에서 상측이 개구된다.
상기 베이스케이스(150)는, 지면에 안착되는 베이스(151)와, 상기 베이스(151) 상측에 결합되고, 내부에 공간이 형성되며, 흡입구(155)가 형성된 베이스아우터(152)를 포함한다.
탑뷰로 볼 때, 상기 베이스(151)는 원형으로 형성된다. 상기 베이스(151)의 형상은 다양하게 형성될 수 있다.
상기 베이스아우터(152)는 상측 및 하측이 개구된 원뿔대 형상으로 형성된다. 또한, 상기 베이스아우터(152)의 측면 일부는 개구되어 형성된다. 상기 베이스아우터(152)의 개구된 부분을 필터삽입구(154)라 한다.
상기 케이스(100)는 상기 필터삽입구(154)를 차폐하는 커버(153)를 더 포함한다. 상기 커버(153)는 상기 베이스아우터(152)에서 착탈가능하게 조립되고, 상기 커버(153)에 상기 필터(200)가 거치 또는 조립될 수 있다.
사용자는 상기 커버(153)를 분리하여 상기 필터(200)를 상기 케이스(100) 밖으로 인출할 수 있다.
상기 흡입구(155)는 상기 베이스아우터(152) 및 커버(153) 중 적어도 어느 하나에 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 흡입구(155)는 베이스아우터(152) 및 커버(153)에 모두 형성되고, 케이스(100)의 주변 360 전 방향에서 공기를 흡입할 수 있다.
본 실시예에서 상기 흡입구(155)는 홀 형태로 형성되고, 상기 흡입구(155)의 형태는 다양하게 형성될 수 있다.
상기 필터(200)는 내부에 상하 방향 중공이 형성된 원통형으로 형성된다. 상기 필터(200)의 외측면은 상기 흡입구(155)와 대향된다.
실내의 공기는 상기 필터(200)의 외측에서 내측으로 관통되어 유동되고, 이 과정에서 공기중의 이물질 또는 유해한 가스를 제거할 수 있다.
상기 팬장치(300)는 상기 필터(200)의 상측에 배치된다. 상기 팬장치(300)는 상기 필터(200)를 통과한 공기를 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)로 유동시킬 수 있다.
상기 팬장치(300)는 팬모터(310)와, 상기 팬모터(310)에 의해 회전되는 팬(320)을 포함하고, 상기 베이스케이스(150) 내부에 배치된다.
상기 팬모터(310)는 상기 팬(320) 보다 상측에 배치되고, 팬모터(310)의 모터축은 하측에 배치된 팬(320)에 결합된다.
상기 팬(320)의 상측에 상기 팬모터(310)가 설치되는 모터하우징(330)이 배치된다.
본 실시예에서 상기 모터하우징(330)은 상기 팬모터(310) 전체를 감싸는 형상이다. 상기 모터하우징(330)이 팬모터(310) 전체를 감싸기 때문에, 하측에서 상측으로 유동되는 공기와의 유동저항을 저감시킬 수 있다.
본 실시예와 달리 상기 모터하우징(330)은 팬모터(310)의 하부만을 감싸는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 모터하우징(330)은 로어모터하우징(332) 및 어퍼모터하우징(334)을 포함한다. 상기 로어모터하우징(332) 및 어퍼모터하우징(334) 중 적어도 어느 하나는 상기 케이스(100)에 결합된다.
본 실시예에서는 상기 로어모터하우징(332)이 상기 케이스(100)에 결합된다. 상기 로어모터하우징(332) 상측에 팬모터(310)가 설치된 후, 상기 어퍼모터하우징(334)을 덮어 상기 팬모터(310)를 감싼다.
상기 팬모터(310)의 모터축은 상기 로어모터하우징(332)을 관통하고, 하측에 배치된 팬(320)에 조립된다.
상기 팬(320)은 팬모터의 축이 결합되는 허브, 상기 허브와 이격 배치되는 쉬라우드 및 상기 허브 및 쉬라우드를 연결하는 다수의 블레이드를 포함할 수 있다.
필터(200)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 보올(BOWL) 형상으로 형성될 수 있고, 상기 로어모터하우징(332)의 하측이 일부 삽입될 수 있다.
본 실시예에서 상기 팬(320)은 사류팬이 사용된다. 사류팬은 축중심으로 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.
한편, 상기 팬(320)의 상측에 디퓨져(340)가 더 배치될 수 있다. 상기 디퓨져(340)는 상기 팬(320)에 의한 공기유동을 상측 방향으로 가이드한다.
상기 디퓨져(330)는 공기유동에서 반경방향 성분을 더욱 저감하고 상측 방향공기 유동성분을 강화시키는 역할이다.
상기 모터하우징(330)은 상기 디퓨져(330) 및 팬(320) 사이에 배치된다.
모터하우징의 상하 방향 설치높이를 최소화하기 위해, 상기 모터하우징(330)의 하단은 상기 팬(320)에 삽입되고, 상기 팬(320)과 오버랩될 수 있다. 또한, 상기 모터하우징(330)의 상단은 디퓨져(340)에 삽입되고, 상기 디퓨져(340)와 오버랩될 수 있다.
여기서 상기 모터하우징(330)의 하단은 상기 팬(320)의 하단보다 높게 배치되고, 상기 모터하우징(330)의 상단은 디퓨져(340)의 상단 보다 낮게 배치된다.
상기 모터하우징(330)의 설치위치를 최적화하기 위해, 본 실시예에서 상기 모터하우징(330)의 상측은 상기 타워베이스(130) 내부에 배치되고, 모터하우징(330)의 하측은 베이스케이스(150) 내부에 배치된다. 본 실시예와 달리 상기 모터하우징(330)이 타워베이스(130) 또는 베이스케이스(150) 내부에 배치될 수 있다.
한편, 상기 베이스케이스(150)의 내부에 흡입그릴(350)이 배치될 수 있다. 상기 흡입그릴(350)은 필터(200)가 분리되었을 때, 상기 팬(320) 측으로 사용자의 손가락이 침입하는 것을 차단하고, 이를 통해 사용자 및 팬(320)을 보호하기 위한 것이다.
상기 흡입그릴(350)의 하측에 상기 필터(200)가 배치되고, 상측에 상기 팬(320)이 배치된다. 상기 흡입그릴(350)은 공기가 유동될 수 있도록 다수개의 통공이 상하 방향으로 형성된다.
상기 케이스(100) 내부에서, 상기 흡입그릴(350)의 하측 공간을 필터설치공간(101)으로 정의한다. 상기 케이스(100) 내부에서 상기 흡입그릴(350) 및 토출구(117)(127) 사이의 공간을 송풍공간(102)으로 정의한다. 상기 케이스(100) 내부에서 토출구(117)(127)가 배치된 상기 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)의 내부 공간을 토출공간(103)으로 정의한다.
실내 공기는 상기 흡입구(155)를 통해 상기 필터설치공간(101)으로 유입된 후, 송풍공간(102) 및 토출공간(103)을 거쳐 토출구(117)(127)로 토출된다.
도 7은 도 1의 제 2 타워 내부가 도시된 일부 분해 사시도이고, 도 8은 도 7의 우측면도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 토출공간(103)에는 공기의 유동방향을 수평방향으로 전환시키기 위한 에어가이드(160)가 배치된다. 상기 에어가이드(160)는 복수개가 배치될 수 있다.
상기 에어가이드(160)는 하측에서 상측으로 유동되는 공기를 수평방향으로 방향전환시키고, 방향전환된 공기는 상기 토출구(117)(127)로 유동된다.
에어가이드의 구분이 필요할 경우, 제 1 타워(110) 내부에 배치된 것을 제 1 에어가이드(161)라 하고, 제 2 타워(120) 내부에 배치된 것을 제 2 에어가이드(162)라 한다.
정면에서 볼 때, 상기 제 1 에어가이드(161)는 제 1 타워(110)의 내측벽 및/또는 외측벽에 결합될 수 있다. 측면에서 볼 때, 상기 제 1 에어가이드(161)는 전방 측 단(161a)이 제 1 토출구(117)에 근접되고, 후방 측 단(161b)은 제 1 타워(110)의 후단과 이격된다.
하측에서 유동되는 공기를 제 1 토출구(117)로 안내하기 위해 상기 제 1 에어가이드(161)는 하측에서 상측으로 볼록한 곡면으로 형성되고, 상기 후방측 단(161b)이 전방측 단(161a) 보다 낮게 배치된다.
상기 제 1 에어가이드(161)의 좌측단(161c) 중 적어도 일부는 제 1 타워(110)의 좌측벽에 밀착 또는 결합될 수 있다. 상기 제 1 에어가이드(161)의 우측단(161d) 중 적어도 일부는 상기 제 1 타워(110)의 우측벽에 밀착 또는 결합될 수 있다.
그래서 상기 토출공간(103)을 따라 상측으로 이동되는 공기는 상기 제 1 에어가이드(161)의 후단에서 전단으로 유동된다.
상기 제 2 에어가이드(162)는 상기 제 1 에어가이드(161)와 좌우 대칭된다.
정면에서 볼 때, 상기 제 2 에어가이드(162)는 제 2 타워(110)의 내측벽 및/또는 외측벽에 결합될 수 있다. 측면에서 볼 때, 상기 제 2 에어가이드(162)는 전방 측 단(162a)이 제 2 토출구(127)에 근접되고, 후방 측 단(162b)은 제 2 타워(120)의 후단과 이격된다.
하측에서 유동되는 공기를 제 2 토출구(127)로 안내하기 위해 상기 제 2 에어가이드(162)는 하측에서 상측으로 볼록한 곡면으로 형성되고, 상기 후방측 단(162b)이 전방측 단(162a) 보다 낮게 배치된다.
상기 제 2 에어가이드(162)의 좌측단(162c) 중 적어도 일부는 제 2 타워(120)의 좌측벽에 밀착 또는 결합될 수 있다. 상기 제 2 에어가이드(162)의 우측단(162d) 중 적어도 일부는 상기 제 1 타워(110)의 우측벽에 밀착 또는 결합될 수 있다.
다음으로 도 5 또는 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)는 상하 방향으로 길게 연장되어 배치된다.
상기 제 1 토출구(117)는 상기 제 1 타워(110)의 전단(112) 및 후단(113) 사이에 배치되고, 상기 후단(113)에 가깝게 배치된다. 상기 제 1 토출구(117)에서 토출된 공기는 코안다효과에 의해 상기 제 1 내측벽(115)을 따라 유동될 수 있고, 상기 전단(112)을 향해 유동될 수 있다.
상기 제 1 토출구(117)는 공기토출 측(본 실시예에서 전단) 가장자리를 형성하는 제 1 보더(117a)와, 상기 공기토출 반대측(본 실시예에서 후단) 가장자리를 형성하는 제 2 보더(117b)와, 상기 제 1 토출구(117)의 상측 가장자리를 형성하는 상측보더(117c)와, 상기 제 1 토출구(117)의 하측 가장자리를 형성하는 하측보더(117d)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 제 1 보더(117a) 및 제 2 보더(117b)는 서로 평행하게 배치된다. 상기 상측보더(117c) 및 하측보더(117d)는 서로 평행하게 배치된다.
상기 제 1 보더(117a) 및 제 2 보더(117b)는 수직 방향(V)에 대해 경사지게 배치된다. 또한, 상기 제 1 타워(110)의 후단(113) 역시 수직방향(V)에 대해 경사지게 배치된다.
본 실시예에서 수직방향(V)에 대한 상기 제 1 보더(117a) 및 제 2 보더(117b)의 기울기(a1)는 4도로 형성되고, 상기 후단(113) 기울기(a2)는 3도로 형성된다. 즉, 상기 토출구(117)의 기울기(a1)가 타워의 외측면 기울기보다 더 크게 형성된다.
상기 제 2 토출구(127)는 상기 제 1 토출구(117)와 좌우 대칭이다.
상기 제 2 토출구(127)는 공기토출 측(본 실시예에서 전단) 가장자리를 형성하는 제 1 보더(127a)와, 상기 공기토출 반대측(본 실시예에서 후단) 가장자리를 형성하는 제 2 보더(127b)와, 상기 제 2 토출구(127)의 상측 가장자리를 형성하는 상측보더(127c)와, 상기 제 2 토출구(127)의 하측 가장자리를 형성하는 하측보더(127d)를 포함한다.
상기 제 1 보더(127a) 및 제 2 보더(127b)는 수직 방향(V)에 대해 경사지게 배치되고, 상기 제 1 타워(110)의 후단(113) 역시 수직방향(V)에 대해 경사지게 배치된다. 그리고 상기 토출구(127)의 기울기(a1)가 타워의 외측면 기울기(a2)보다 더 크게 형성된다.
도 9는 도 3의 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절단된 평면 단면도이고, 도 10은 도 3의 Ⅸ-Ⅸ를 따라 절단된 저면 단면도이다.
도 5, 도 9 또는 도 10을 참조하면, 상기 제 1 타워(110)의 제 1 토출구(117)는 상기 제 2 타워(120)를 향하게 배치되고, 상기 제 2 타워(120)의 제 2 토출구(127)는 상기 제 1 타워(110)를 향하게 배치된다.
상기 제 1 토출구(117)에서 토출되는 공기는 코안다효과를 통해 상기 제 1 타워(110)의 내측벽(115)을 따라 공기가 유동되게 한다. 상기 제 2 토출구(127)에서 토출되는 공기는 코안다효과를 통해 상기 제 2 타워(120)의 내측벽(125)을 따라 공기가 유동되게 한다.
본 실시예에서는 제 1 토출케이스(170) 및 제 2 토출케이스(180)를 더 포함한다.
상기 제 1 토출구(117)는 상기 제 1 토출케이스(170)에 형성되고, 상기 제 1 토출케이스(170)는 상기 제 1 타워(110)에 조립된다. 상기 제 2 토출구(127)는 상기 제 2 토출케이스(180)에 형성되고, 상기 제 2 토출케이스(180)는 상기 제 2 타워(120)에 조립된다.
상기 제 1 토출케이스(170)는 상기 제 1 타워(110의 내측벽(115)을 관통하게 설치되고, 상기 제 2 토출케이스(180)는 상기 제 2 타워(120)의 내측벽(125)을 관통하게 설치된다.
상기 제 1 타워(110)에 상기 제 1 토출케이스(170)가 설치되는 제 1 토출개구부(118)가 형성되고, 상기 제 2 타워(120)에 상기 제 2 토출케이스(180)가 설치되는 제 2 토출개구부(128)가 형성된다.
상기 제 1 토출케이스(170)는 제 1 토출구(117)를 형성하고, 상기 제 1 토출구(117)의 공기 토출측에 배치된 제 1 토출가이드(172)와, 상기 제 1 토출구(117)를 형성하고, 상기 제 1 토출구(117)의 공기 토출 반대측에 배치된 제 2 토출가이드(174)를 포함한다.
상기 제 1 토출가이드(172) 및 제 2 토출가이드(174)의 외측면(172a)(174a)은 상기 제 1 타워(110)의 내측벽(115) 중 일부를 제공한다.
상기 제 1 토출가이드(172)의 내측은 제 1 토출공간(103a) 향하게 배치되고, 외측은 상기 블로잉스페이스(105)를 향하게 배치된다. 상기 제 2 토출가이드(174)의 내측은 제 1 토출공간(103a) 향하게 배치되고, 외측은 상기 블로잉스페이스(105)를 향하게 배치된다.
상기 제 1 토출가이드(172)의 외측면(172a)은 곡면으로 형성될 수 있다. 상기 외측면(172a)은 상기 제 1 내측벽(115)과 연속된 면을 제공할 수 있다. 특히 상기 외측면(172a)은 상기 제 1 내측벽(115)의 외측면과 연속된 곡면을 형성한다.
상기 제 2 토출가이드(174)의 외측면(174a)은 상기 제 1 내측벽(115)과 연속된 면을 제공할 수 있다. 상기 제 2 토출가이드(174)의 내측면(174b)은 곡면으로 형성될 수 있다. 특히 상기 내측면(174b)은 상기 제 1 외측벽(115)의 내측면과 연속된 곡면을 형성하고, 이를 통해 제 1 토출공간(103a)의 공기를 상기 제 1 토출가이드(172) 측으로 안내할 수 있다.
상기 제 1 토출가이드(172) 및 제 2 토출가이드(174) 사이에 상기 제 1 토출구(117)가 형성되고, 상기 제 1 토출공간(103a)의 공기는 상기 제 1 토출구(117)를 통해 상기 블로잉스페이스(105)로 토출된다.
구체적으로 상기 제 1 토출공간(103a)의 공기는 상기 제 1 토출가이드(172)의 외측면(172a) 및 제 2 토출가이드(174)의 내측면(174b) 사이로 토출되고, 상기 제 1 토출가이드(172)의 외측면(172a) 및 제 2 토출가이드(174)의 내측면(174b) 사이를 토출간격(175)으로 정의한다. 상기 토출간격(175)은 소정의 채널을 형성한다.
상기 토출간격(175)은 입구(175a) 및 출구(175c)에 비해 중간 부분(175b)의 폭이 좁게 형성된다. 상기 중간부분(175b)은 제 2 보더(117b) 및 외측면(172a)의 최단거리로 정의한다.
상기 토출간격(175)의 입구에서 중간부분(175b)까지 점진적으로 단면적이 좁아지고, 상기 중간부분(175b) 부터 출구(175c)까지 단면적이 다시 넓어진다. 상기 중간부분(175b)은 제 1 타워(110)의 내측에 위치된다. 외부에서 볼 때, 상기 토출간격(175)의 출구(175c)가 토출구(117)로 보일 수 있다.
코안다효과를 유발시키기 위해, 상기 제 1 토출가이드(172)의 외측면(172a) 곡률반경보다 상기 제 2 토출가이드(174)의 내측면(174b) 곡률반경이 더 크게 형성된다.
상기 제 1 토출가이드(172) 외측면(172a)의 곡률중심은 상기 외측면(172a) 보다 전방에 위치되고, 상기 제 1 토출공간(103a) 내부에 형성된다. 상기 제 2 토출가이드(174) 내측면(174b)의 곡률중심은 상기 제 1 토출가이드(172) 측에 위치되고, 상기 제 1 토출공간(103a) 내부에 형성된다.
상기 제 2 토출케이스(180)는 제 2 토출구(127)를 형성하고, 상기 제 2 토출구(127)의 공기 토출측에 배치된 제 1 토출가이드(182)와, 상기 제 2 토출구(127)를 형성하고, 상기 제 2 토출구(127)의 공기 토출 반대측에 배치된 제 2 토출가이드(184)를 포함한다.
상기 제 1 토출가이드(182) 및 제 2 토출가이드(184) 사이에 토출간격(185)이 형성된다.
상기 제 2 토출케이스(180)는 상기 제 1 토출케이스(170)와 좌우 대칭이기 때문에, 상세한 설명을 생략한다.
한편, 도 4, 도 9, 도 10을 참조하여, 코안다효과를 통한 토출공기의 조향에 대해 보다 상세하게 설명한다.
제 1 토출구(117)에 토출된 공기는 제 1 내측벽(115)을 따라 제 1 전단(112)으로 유동될 수 있고, 제 2 토출구(127)에서 토출된 공기는 제 2 내측벽(125)을 따라 제 2 전단(122)으로 유동될 수 있다.
코안다효과를 통해 토출공기를 전방으로 집중적으로 토출하기 위해 상기 제 1 내측벽(115) 및 제 2 내측벽(125)의 최단거리(B0)가 결정될 수 있다.
상기 최단거리(BO)가 길어질수록 코안다효과가 약해지는 대신 넓은 블로잉스페이스(105)를 확보할 수 있고, 상기 최단거리(BO)가 짧아질수록 코안다효과가 강해지는 대신 블로잉스페이스(105)가 좁아진다.
상기 최단거리(BO)는 20mm 내지 30mm로 형성될 수 있고, 이 경우 전단(112)(122) 전방의 1.5m 거리에서 1.2m의 기류폭(좌우폭)을 확보할 수 있다.
또한, 토출공기가 좌우 확산범위를 제한하기 위해 상기 제 1 내측벽(115) 및 제 2 내측벽(125)의 토출각(A)을 설계할 수 있다.
상기 토출각(A)은 제 1 타워(110) 및 제 2 타워(120)의 중심선 L-L'과 내측벽(115)(125)의 사이각으로 정의한다. 본 실시예에서는 상기 전단(112)(122)에서 상기 중심선 L-L'과의 사이각을 토출각(A)으로 특정한다. 상기 토출각(A)은 20도 내지 25도로 설정될 수 있다.
한편, 상기 에어클린팬(1)은 블로잉스페이스(105)의 공기유동방향을 바꾸는 기류변환기(400, air flow converter)를 더 포함할 수 있다.
도 11은 도 1에 기류변환기가 도시된 평단면도이다. 도 12는 도 7에 도시된 기류변환기의 사시도이다. 도 13은 도 12의 반대편에서 본 기류변환기의 사시도이다. 도 14는 도 12의 평면도이다. 도 15는 도 12의 저면도이다.
도 7, 도 11 내지 도 15를 참조하여 상승기류를 형성시킬 수 있는 기류변환기(400)에 대해 설명한다.
본 실시예에서 상기 기류변환기(400)는, 블로잉스페이스(105)를 통해 유동되는 수평기류를 상승기류로 전환시킬 수 있다.
상기 기류변환기(400)는, 상기 제 1 타워(110)에 배치된 제 1 기류변환기(401)와, 상기 제 2 타워(120)에 배치된 제 2 기류변환기(402)를 포함한다. 상기 제 1 기류변환기(401) 및 제 2 기류변환기(402)는 좌우 대칭이고, 구성이 동일하다.
상기 기류변환기(400)는, 타워에 배치되고, 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출되는 가이드보드(410, guide board)와, 상기 가이드보드(410)의 이동을 위해 구동력을 제공하는 가이드모터(420)와, 상기 가이드모터(420)의 구동력을 상기 가이드보드(410)에 제공하는 동력전달부재(430)와, 상기 타워 내부에 배치되고, 상기 가이드보드(410)의 이동을 안내하는 보드가이더(440)을 포함한다.
상기 가이드보드(410)는 상기 타워 내부에 은닉될 수 있고, 상기 가이드모터(420)의 작동 시 상기 블로잉스페이스(105)으로 돌출될 수 있다.
상기 가이드보드(410)는 제 1 타워(110)에 배치된 제 1 가이드보드(411)와, 상기 제 2 타워(120)에 배치된 제 2 가이드보드(412)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 제 1 가이드보드(411)는 제 1 타워(110) 내부에 배치되고, 선택적으로 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있다. 마찬가지로 상기 제 2 가이드보드(412)는 제 2 타워(120) 내부에 배치되고, 선택적으로 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있다.
이를 위해, 상기 제 1 타워(110)의 내측벽(115)을 관통하는 보드슬릿(119)이 형성되고, 상기 제 2 타워(120)의 내측벽(125)을 관통하는 보드슬릿(129)이 각각 형성된다.
상기 제 1 타워(110)에 형성된 보드슬릿(119)을 제 1 보드슬릿(119)이라 하고, 제 2 타워(120)에 형성된 보드슬릿을 제 2 보드슬릿(129)라 한다.
상기 제 1 보드슬롯(119) 및 제 2 보드슬릿(129)은 좌우 대칭으로 배치된다. 상기 제 1 보드슬롯(119) 및 제 2 보드슬릿(129)은 상하 방향으로 길게 연장되어 형성된다. 상기 제 1 보드슬롯(119) 및 제 2 보드슬릿(129)은 수직방향(V)에 대해 경사지게 배치될 수 있다.
상기 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a)은 상기 제 1 보드슬릿(119)에 노출될 수 있고, 상기 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)은 상기 제 2 보드슬릿(129)에 노출될 수 있다.
상기 내측단(411a)(412a)은 내측벽(115)(125)에서 돌출되지 않는 것이 바람직하다. 상기 내측단(411a)(412a)이 내측벽(115)(125)에서 돌출될 경우, 추가적인 코안다효과를 유발시킬 수 있다.
수직방향을 0도라 할 때, 상기 제 1 타워(110)의 전단(112)은 제 1 기울기로 형성되고, 상기 제 1 보드슬릿(119)은 제 2 기울기로 형성된다. 상기 제 2 타워(120)의 전단(122) 역시 제 1 기울기로 형성되고, 상기 제 2 보드슬릿(129)은 제 2 기울기로 형성된다.
상기 제 1 기울기는 수직방향 및 제 2 기울기 사이로 형성될 수 있고, 상기 제 2 기울기는 수평방향보다는 커야한다. 상기 제 1 기울기 및 제 2 기울기를 동일하거나, 상기 제 2 기울기가 상기 제 1 기울기보다 클 수 있다.
수직방향을 기준으로 상기 보드슬릿(119)(129)은 전단(112)(122) 보다 더 경사지게 배치될 수 있다.
상기 제 1 가이드보드(411)는 제 1 보드슬릿(119)과 평행하게 배치되고, 상기 제 2 가이드보드(412)는 제 2 보드슬릿(129)과 평행하게 배치된다.
상기 가이드보드(410)는 평면 또는 곡면의 판 형상으로 형성될 수 있다. 상기 가이드보드(410)는 상하 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있고, 상기 블로잉스페이스(105)의 전방에 배치될 수 있다.
상기 가이드보드(410)는 블로잉스페이스(105)로 유동되는 수평기류를 가로막아 상측방향으로 방향전환시킬 수 있다.
본 실시예에서는 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a) 및 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)이 맞닿거나 근접되어 상승기류를 형성시킬 수 있다. 본 실시예와 달리 하나의 가이드보드(410)가 반대편 타워에 밀착되어 상승기류를 형성시킬 수도 있다.
상기 기류변환기(400)가 작동되지 않을 때, 상기 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a)이 제 1 보드슬릿(119)을 폐쇄하고, 상기 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)이 제 2 보드슬릿(129)를 폐쇄할 수 있다.
상기 기류변환기(400)가 작동될 경우, 상기 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a)이 제 1 보드슬릿(119)을 관통하여 블로잉스페이스(105)로 돌출되고, 상기 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)이 제 2 보드슬릿(129)을 관통하여 블로잉스페이스(105)로 돌출될 수 있다.
상기 제 1 가이드보드(411)이 제 1 보드슬릿(119)을 폐쇄함으로써, 상기 제 1 토출공간(103a)의 공기가 누설되는 것을 차단할 수 있다. 상기 제 2 가이드보드(412)이 제 2 보드슬릿(129)을 폐쇄함으로써, 상기 제 2 토출공간(103b)의 공기가 누설되는 것을 차단할 수 있다.
본 실시예에서 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)는 회전 동작으로 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출된다. 본 실시예와 달리 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412) 중 적어도 어느 하나가 슬라이드 방식으로 직선이동되어 블로잉스페이스(105)로 돌출되어도 무방하다.
탑뷰로 볼 때, 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)은 호형상으로 형성된다. 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)는 소정의 곡률반경을 형성하고, 곡률중심은 블로잉스페이스(105)에 위치된다.
상기 타워 내부에 상기 가이드보드(410)가 은닉된 상태일 때, 상기 가이드보드(410)의 반경방향 내측의 부피가 반경방향 외측의 부피보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 가이드보드(410)는 투명한 재질로 형성될 수 있다. 상기 가이드보드(410)에 LED와 같은 발광부재(450)를 배치하고, 발광부재(450)에서 발생된 빛을 통해 가이드보드(410) 전체를 발광시킬 수 있다. 상기 발광부재(450)는 타워 내부의 토출공간(103)에 배치되고, 가이드보드(410)의 외측단(412b)에 배치될 수 있다.
상기 발광부재(450)는 상기 가이드보드(410)의 길이 방향을 따라 복수개가 배치될 수 있다.
상기 가이드모터(420)는 상기 제 1 가이드보드(411)에 회전력을 제공하는 제 1 가이드모터(421)와, 상기 제 2 가이드보드(412)에 회전력을 제공하는 제 2 가이드모터(422)를 포함한다.
상기 제 1 가이드모터(421)는 제 1 타워 내에서 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있고, 구분이 필요할 경우, 상측 제 1 가이드모터(421) 및 하측 제 1 가이드모터(421)로 구분할 수 있다. 상측 제 1 가이드모터는 제 1 타워(110)의 상측단(111) 보다 낮게 배치되고, 하측 제 1 가이드모터는 팬(320) 보다 높게 배치된다.
상기 제 2 가이드모터(422) 역시 제 2 타워 내에서 상측 및 하측에 각각 배치될 수 있고, 구분이 필요할 경우, 상측 제 2 가이드모터(422a) 및 하측 제 2 가이드모터(422b)로 구분할 수 있다. 상측 제 2 가이드모터는 제 2 타워(120)의 상측단(121) 보다 낮게 배치되고, 하측 제 2 가이드모터는 팬(320) 보다 높게 배치된다.
본 실시예에서 상기 제 1 가이드모터(421) 및 제 2 가이드모터(422)의 회전축은 수직방향으로 배치되고, 구동력을 전달하기 위해 랙-피니언 구조가 사용된다.
상기 동력전달부재(430)는 상기 가이드모터(420)의 모터축에 결합된 구동기어(431)와, 상기 가이드보드(410)에 결합된 랙(432)을 포함한다.
상기 구동기어(431)는 피니언기어가 사용되고, 수평방향으로 회전된다.
상기 랙(432)은 상기 가이드보드(410)의 내측면에 결합된다. 상기 랙(432)은 상기 가이드보드(410)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 본 실시예에서 상기 랙(432)은 호 형상으로 형성된다. 상기 랙(432)의 치형은 타워의 내측벽을 향하게 배치된다.
상기 랙(432)은 상기 토출공간(103)에 배치되고, 상기 가이드보드(410)와 함께 선회운동될 수 있다.
상기 보드가이더(440)는 가이드보드(410)의 선회운동을 안내할 수 있다. 상기 보드가이더(440)는 가이드보드(410)의 선회 운동 시 상기 가이드모드(410)를 지지할 수 있다.
본 실시예에서 상기 가이드보드(410)를 기준으로 상기 보드가이더(440)는 상기 랙(432)의 반대편에 배치된다. 보드가이더(440)는 상기 랙(432)에서 가해지는 힘을 지지할 수 있다. 본 실시예와 달리 상기 보드가이더(440)에 가이드보드의 선회반경에 대응되는 홈을 형성하고, 상기 홈을 따라 가이드보드가 이동되게 하여도 무방하다.
상기 보드가이더(440)는 타워의 외측벽(114)(124)에 조립될 수 있다. 상기 보드가이더(440)는 가이드보드(410)를 기준으로 반경방향 외측에 배치될 수 있고, 이를 통해 토출공간(103)을 유동하는 공기와의 접촉을 최소화할 수 있다.
상기 보드가이더(440)는 이동가이더(442)와, 고정가이더(444), 마찰저감부재(446)를 포함한다.
상기 이동가이더(442)는 가이드보드와 함께 이동되는 구조물에 결합될 수 있다. 본 실시예에서 상기 이동가이더(442)는 상기 랙(432) 또는 가이드보드(410)에 결합될 수 있고, 상기 랙(432) 또는 가이드보드(410)와 함께 회전될 수 있다.
본 실시예에서 상기 이동가이더(442)는 상기 가이드보드(410)의 외측면(410b)에 배치된다.
탑뷰로 볼 때, 상기 이동가이더(442)는 호형상으로 형성되고, 가이드보드(410)와 같은 곡률로 형성된다.
상기 이동가이더(442)의 길이는 상기 가이드보드(410)의 길이보다 짧게 형성된다.
상기 이동가이더(442)는 상기 가이드보드(410) 및 고정가이더(444) 사이에 배치된다. 상기 이동가이더(442)의 반경은 가이드보드(410)의 반경보다 크고 고정가이더(444)의 반경보다 작다.
상기 이동가이더(442)의 이동 시, 고정가이더(444)와 상호 걸림되어 이동이 제한될 수 있다.
상기 고정가이더(444)는 상기 이동가이더(442)보다 반경방향 외측에 배치되고, 상기 이동가이더(442)를 지지할 수 있다.
상기 고정가이더(444)는 상기 이동가이더(442)가 삽입되어 이동되는 가이드홈(445)이 형성된다. 상기 가이드홈(445)은 상기 이동가이더(442)의 회전반경 및 곡률에 대응되게 형성된다.
상기 가이드홈(445)은 호 형상으로 형성되고, 상기 이동가이더(442)의 적어도 일부가 삽입된다. 상기 가이드홈(445)은 하측 방향으로 오목하게 형성된다.
상기 가이드홈(445)에 상기 이동가이더(442)가 삽입되고, 상기 가이드홈(445)이 상기 이동가이더(442)를 지지할 수 있다.
상기 이동가이더(442)의 회전 시, 상기 가이드홈(445)의 전방 측 단(445a)에 이동가이더(442)가 지지되어 상기 이동가이더(442)의 일측 방향(블로잉스페이스로돌출되는 방향) 회전을 제한할 수 있다.
상기 이동가이더(442)의 회전 시, 상기 가이드홈(445)의 후방 측 단(445b)에 이동가이더(442)가 지지되어 상기 이동가이더(442)의 타측 방향(타워 내부로 수납되기 위한 방향) 회전을 제한할 수 있다.
그리고 상기 마찰저감부재(446)는 이동가이더(442)의 이동 시, 상기 이동가이더(442) 및 고정가이더(444)의 마찰을 저감한다.
본 실시예에서 마찰저감부재(446)는 롤러가 사용되고, 상기 이동가이더(442) 및 고정가이더(444) 사이에 구름마찰을 제공한다. 상기 롤러의 축은 상하 방향으로 형성되고, 상기 이동가이더(442)에 결합된다.
상기 마찰저감부재(446)를 통해 마찰 및 작동소음을 저감할 수 있다. 상기 마찰저감부재(446)의 적어도 일부는 상기 이동가이더(442)의 반경방향 외측으로 돌출된다.
상기 마찰저감부재(446)는 탄성재질로 형성될 수 있고, 반경방향에 대해 상기 고정가이더(444)에 탄성지지될 수 있다.
즉, 상기 이동가이더(442) 대신 상기 마찰저감부재(446)가 고정가이더(444)를 탄성지지하고, 가이드보드(410)의 회전 시 마찰 및 작동소음을 저감시킬 수 있다.
본 실시예에서 상기 마찰저감부재(446)가 상기 가이드홈(445)의 전방 측 단(445a) 및 후방 측 단(445b)과 접촉된다.
한편, 상기 가이드모터(420)를 지지하고, 상기 가이드모터(420)를 타워에 고정하기 위한 모터마운트(460)가 더 배치될 수 있다.
상기 모터마운트(460)는 가이드모터(420)의 하부에 배치되고, 상기 가이드모터(420)를 지지한다. 상기 가이드모터(420)는 상기 모터마운트(460)에 조립된다.
본 실시예에서 상기 모터마운트(460)는 타워의 내측벽(114)(125)에 결합된다. 상기 모터마운트(460)는 상기 내측벽(114)(124)과 일체로 제작될 수 있다.
도 16은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 수평기류가 도시된 예시도이다.
도 16을 참조하면, 수평기류를 제공할 경우, 제 1 가이드보드(411)는 제 1 타워(110) 내부에 은닉되고, 제 2 가이드보드(412)는 제 2 타원(120) 내부에 은닉된다.
상기 제 1 토출구(117)의 토출공기와 제 2 토출구(127)의 토출공기는 블로잉스페이스(120)에서 합류되고, 상기 전단(112)(122)을 통과하여 전방으로 유동될 수 있다.
그리고 상기 블로잉스페이스(105) 후방의 공기는 상기 블로잉스페이스(105) 내부로 유도된 후, 전방으로 유동될 수 있다.
또한, 상기 제 1 타워(110) 주변의 공기는 상기 제 1 외측벽(114)을 따라 전방으로 유동될 수 있고, 상기 제 2 타워(120) 주변의 공기는 상기 제 2 외측벽(124)을 따라 전방으로 유동될 수 있다.
상기 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127)는 상하 방향으로 길게 연장되어 형성되고, 좌우 대칭으로 배치되기 때문에, 상기 제 1 토출구(117) 및 제 2 토출구(127) 상측에서 유동되는 공기와 하측에서 유동되는 공기를 보다 균일하게 형성시킬 수 있다.
또한, 상기 제 1 토출구 및 제 2 토출구에서 토출된 공기가 상기 블로잉스페이스에서 합류됨으로써 토출공기의 직진성을 향상시키고, 보다 먼 곳까지 공기를 유동시킬 수 있다.
도 17은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 상승기류가 도시된 예시도이다.
도 17을 참조하면, 상승기류를 제공할 경우, 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)가 블로잉스페이스(105)로 돌출되고, 상기 블로잉스페이스(105)의 전방을 막는다.
작동예에 따라 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)의 내측단들(411a)(412a)이 밀착될 수도 있고, 약간 이격될 수도 있다.
제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)에 의해 상기 블로잉스페이스(105)의 전방이 막힘에 따라 상기 토출구(117)(127)에서 토출된 공기는 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)의 후면을 따라 상승되고, 상기 블로잉스페이스(105)의 상부로 토출된다.
에어클린팬(1)에서 상승기류를 형성시킴으로서, 토출공기가 사용자에게로 직접 유동되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 실내공기를 순환시키고자할 때, 상기 에어클린팬(1)을 상승기류로 작동시킬 수 있다.
예를 들어 공기조화기와 에어클린팬을 동시에 사용할 경우, 에어클린팬(1)을 상승기류로 작동시켜 실내공기의 대류를 촉진시킬 수 있고, 실내공기를 보다 신속하게 냉방 또는 난방할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 와이드기류가 도시된 예시도이다.
도 14 또는 도 18을 참조하면, 와이드기류가 설정된 경우, 제 1 가이드보드(411)는 블로잉스페이스(105) 측으로 돌출되지 않고 제 1 타워(110) 내에 은닉되고, 제 2 가이드보드(412)도 블로잉스페이스(105) 측으로 돌출되지 않고 제 2 타워(120) 내에 은닉된다. 와이드기류는 사용자가 직접 선택하거나 디폴트 값으로 선택될 수 있다.
구체적으로 상기 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a)은 내측벽(115) 밖으로 돌출되지 않고 제 1 보드슬릿(119) 내에 위치된다. 상기 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)은 내측벽(125) 밖으로 돌출되지 않고 제 2 보드슬릿(129) 내에 위치된다.
이를 위해 제 1 가이드모터(421)는 상기 제 1 가이드보드(411)를 후단(113) 측으로 회전시키고, 상기 제 2 가이드모터(422)는 상기 제 2 가이드보드(412)를 후단(123) 측으로 회전시킨다.
구체적으로 에어클린팬의 제어부는 상기 제 1 가이드모터(421) 및 제 2 가이드모터(422)를 제어하여 마찰저감부재(446)가 가이드홈(445)의 후방 측 단(445b)에 각각 밀착된 상태로 유지시킨다.
그래서 와이드기류 선택 시, 상기 블로잉스페이스(105)를 통해 유동되는 토출공기는 상기 토출각(A)을 따라 좌우방향으로 확산되면서 유동될 수 있다.
도 19는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 편측기류가 도시된 예시도이고, 도 20은 돌출길이에 따른 편측기류가 도시된 그래프이고, 도 21은 돌출길이에 따른 기류중심점의 이동각도가 도시된 그래프이다.
편측기류가 설정된 경우, 제어부는 블로잉스페이스(105)를 유동하는 공기를 좌측 또는 우측으로 조향하여 유동시킬 수 있다.
상기 제 1 가이드보드(411)가 제 1 내측벽(115) 보다 돌출된 길이를 제 1 돌출길이(t1)이라 하고, 상기 제 2 가이드보드(412)가 제 2 내측벽(125) 보다 돌출된 길이를 제 2 돌출길이(t2)이라 한다.
본 실시예에서는 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)의 돌출길이(t1)(t2)를 조절하여 토출공기를 조향시킨다. 여기서 상기 제 1 돌출길이(t1) 및 제 2 돌출길이(t2)는 중심선 L-L'을 초과할 수 없다.
기류 최고속도가 형성되는 지점은 기류 중심점이라 정의하고, 상기 중심선 L-L'와 상기 기류 중심점이 형성하는 사이각을 조향각이라 정의한다.
도 19를 참조하면, 우향 편측기류가 설정된 경우, 제어부는 제 1 기류변환기(401)를 작동시켜 제 1 가이드보드(411)를 돌출시키고, 제 2 기류변환기(402)는 제 2 타워(120)에 은닉된 상태를 유지한다.
상기 제 2 가이드보드(412)가 돌출된 상태인 경우, 제어부는 상기 제 2 가이드보드412)를 상기 제 2 타워(120) 내부로 이동시켜 은닉한다. 상기 제어부는 제 1 기류변환기(401) 및 제 2 기류변환기(402)를 동시에 작동시켜 편측기류로 신속히 전환할 수 있다. 상기 편측기류 작동대기 중 일 때 팬장치(300)는 작동 중이어도 무방하다.
구체적으로, 제 1 가이드모터(421)를 제어하여 상기 제 1 가이드보드(411)를 시계반대방향으로 회전시키고, 상기 제 1 가이드보드(411)의 내측단(411a)은 제 1 보드슬릿(119)을 관통하여 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출된다.
상기 제 1 가이드보드(411)의 제 1 돌출길이(t1)를 조절하여 우향 편향기류의 각도를 조절할 수 있다. 상기 제 1 돌출길이(t1)가 길어질 수록 우향 편향각이 커질 수 있다.
이와 반대로 좌향 편측기류가 설정된 경우, 제어부는 제 2 기류변환기(402)를 작동시켜 제 2 가이드보드(412)를 돌출시키고, 제 1 기류변환기(401)는 제 1 타워(110)에 은닉된 상태를 유지한다. 상기 제 1 가이드보드(411)가 돌출된 상태인 경우, 제어부는 상기 제 1 가이드보드(411)를 상기 제 1 타워(110) 내부로 이동시켜 은닉한다.
구체적으로, 제 2 가이드모터(422)를 제어하여 상기 제 2 가이드보드(412)를 시계방향으로 회전시키고, 상기 제 2 가이드보드(412)의 내측단(412a)은 제 2 보드슬릿(129)을 관통하여 상기 블로잉스페이스(105)로 돌출된다.
상기 제 2 가이드보드(412)의 제 2 돌출길이(t2)를 조절하여 좌향 편향기류의 각도를 조절할 수 있다. 상기 제 2 돌출길이(t2)가 길어질 수록 좌향 편향각이 커질 수 있다.
상기 좌향 편향기류 및 우향 편향기류는 리모콘, 컨트롤패널 버튼 등을 통해 입력받아 작동될 수 있다. 이와 달리 실내의 사용자 위치를 인식할 수 있는 카메라가 배치된 경우, 카메라를 통해 인식된 사용자의 위치에 따라 상기 좌향 편향기류 및 우향 편향기류가 자동으로 선택될 수 있다.
도 20은 바닥 75cm에서 제 1 가이드보드의 제 1 돌출길이(t1)에 따른 편측기류가 도시된 그래프이다.
제 1 돌출길이(t1)가 길어질수록 최고속도를 형성하는 기류의 중심이 우측으로 이동되는 것을 확인할 수 있다.
또한 제 1 돌출길이(t1)가 0 내지 10mm까지 증가할 경우 기류의 최고속도가 증가하고, 10mm를 초과할 경우 기류의 최고속도가 다시 감소하는 것을 확인할 수 있다.
상기 제 1 돌출길이(t1)가 임계지점까지는 코안다효과를 통해 토출공기의 집중시켜 기류의 최고속도를 증가시키지만, 임계지점을 초과할 경우 토출공기의 저항을 증가시켜 기류 최고속도를 감소시킨다.
그리고 도 21을 참조하면, 제 1 돌출길이(t1)가 길어질수록 최고속도를 형성하는 기류의 중심점의 방향이 편측으로 이동되는 것을 확인할 수 있다.
도 22는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 에어클린팬의 집중회전이 도시된 예시도이다.
본 실시예에서 집중회전은 토출공기를 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 왕복시키는 모드를 의미한다. 집중회전시, 기류의 중심점은 좌우 방향으로 왕복운동될 수 있다.
상기 집중회전이 설정된 경우, 상기 제어부는 제 1 기류변환기(401) 및 제 2 기류변환기(402)를 동시에 작동시키고, 상기 블로잉스페이스(105)로 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)를 돌출시킨다.
이때, 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)는 정지하지 않고 왕복운동된다.
구체적으로 집중회전시, 제어부는 상기 제 1 돌출길이(t1)를 점진적으로 증가시킬 때 상기 제 2 돌출길이(t2)를 점진적으로 감소시킨다. 반대로 제어부는 상기 제 2 돌출길이(t2)를 점진적으로 증가시킬 때 상기 제 1 돌출길이(t1)를 점진적으로 감소시킨다. 여기서 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)의 내측단(411a)(412a)의 간격은 일정하게 유지될 수 있다.
상기 제 1 돌출길이(t1) 및 제 2 돌출길이(t2)는 중심선 L-L'을 초과할 수 없다.
제어부가 상기 제 1 돌출길이(t1)를 점진적으로 증가시키고, 상기 제 2 돌출길이(t2)를 점진적으로 감소시킬 때, 토출공기는 점진적인 우향 편측기류가 형성된다.
집중회전에서 형성되는 우향 편측기류는 회전되지 않는 편측기류보다 기류폭이 좁게 형성된다. 이는 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)의 내측단(411a)(412a) 사이의 간격이 좁게 형성되기 때문이다.
마찬가지로 제어부가 상기 제 2 돌출길이(t1)를 점진적으로 증가시키고, 상기 제 1 돌출길이(t1)를 점진적으로 감소시킬 때, 토출공기는 점진적인 좌향 편측기류가 형성된다.
이와 같이 집중회전은 우향 편측기류 및 좌향 편측기류를 교대로 제공할 수 있다. 또한 집중회전은 우향 편측기류 또는 좌향 편측기류만 제공할 때보다 좁은 범위의 기류를 고풍량으로 제공할 수 있을 뿐만 아니라 더 넓은 각도의 범위에 제공할 수 있다.
한편, 상기 집중회전과 달리 와이드회전이 선택될 수 있다.
와이드회전은 토출공기를 좌측에서 우측으로 또는 우측에서 좌측으로 왕복시키고, 기류의 중심점이 좌우 방향으로 왕복운동될 수 있다. 다만 와이드회전은 집중회전보다 넓은 기류폭을 제공한다.
상기 와이드회전 시, 상기 제어부는 제 1 기류변환기(401) 및 제 2 기류변환기(402)를 순차적으로 작동시키고, 상기 블로잉스페이스(105)로 상기 제 1 가이드보드(411) 및 제 2 가이드보드(412)를 돌출시킨다.
구체적으로 상기 제 1 가이드보드(411)가 제 1 돌출길이(t1)를 형성하면서 점진적으로 왕복운동될 때, 제 2 가이드보드(412)는 제 2 타워(120)에 수납된 상태를 유지한다. 반대로 제 2 가이드보드(412)가 제 2 돌출길이(t2)를 형성하면서 점진적으로 왕복운동될 때, 제 1 가이드보드(411)는 제 2 타워(110)에 수납된 상태를 유지한다.
즉, 상기 와이드회전은 상기 제 1 가이드보드(411)가 중심선 L-L'까지 돌출된 후, 상기 제 1 보드슬릿(119)으로 수납된 후, 상기 제 2 가이드보드(412)가 중심선 L-L'까지 돌출된 후, 상기 제 2 보드슬릿(129)으로 수납되는 과정을 반복한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 케이스 110 : 제 1 타워
120 : 제 2 타워 130 : 타워베이스
140 : 타워케이스 150 : 베이스케이스
200 : 필터 300 : 팬장치
400 : 기류변환기

Claims (31)

  1. 흡입구가 배치되는 로우케이스;
    상기 로우케이스에 수용되는 팬;
    상기 로우케이스의 상측에 배치되고, 상하 방향으로 길게 연장되는 제1토출구가 배치되는 제1내측벽을 포함하는 제1타워;
    상기 로우케이스의 상측에 배치되고, 상기 제1내측벽과 이격되고 상하 방향으로 길게 연장되는 제2토출구가 배치되는 제2내측벽을 포함하는 제2타워;
    상기 제1,2내측벽의 이격으로 사이에 형성되어 상기 제1,2토출구로부터 기류가 토출되고, 전방, 후방, 및 상방이 개방된 블로잉스페이스; 및
    상기 제1타워 또는 제2타워 중 적어도 하나에 배치되고, 상하 방향으로 길게 연장되고, 상기 블로잉스페이스로 돌출되는 가이드보드를 포함하는 기류변환기;
    상기 가이드보드는 상기 제1,2타워의 축중심(V)으로 기울어지도록 배치되는 블로어.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가이드보드는,
    상기 블로잉스페이스로 돌출될 때 상승하고, 상기 제1타워 또는 제2타워 중 적어도 하나로 수납될 때 하강하는 블로어.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기류변환기는,
    상기 제1타워 또는 제2타워에 수납되고 모터;
    상기 모터의 구동축이 연결되는 피니언;
    상기 가이드보드의 내측면에 연결되고, 상기 피니언과 교합되는 랙을 포함하고,
    상기 피니언과 랙은 상기 축중심(V)에 대해 경사지게 배치되는 블로어.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기류변환기는
    일측이 상기 가이드보드의 외측면에 연결되고 타측이 상기 제1타워 또는 제2타워에 고정되어, 상기 가이드보드의 이동을 가이드하는 보드가이더를 더 포함하고,
    상기 보드가이더는 상기 축중심(V)에 대해 경사지게 배치되는 블로어.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드보드의 돌출 방향을 기준으로 상기 보드가이더의 후단에는 상기 가이드보드의 이동을 제한하는 스토퍼가 배치되는 블로어.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 기류변환기는,
    상기 가이드보드에 동력을 전달하고 상기 가이드보드의 이동 경로를 가이드하는 보드 작동 구조를 더 포함하고,
    상기 보드 작동 구조는,
    상기 가이드보드의 상부에 배치되는 상부 작동 구조와 상기 가이드보드의 하부에 배치되는 하부 작동 구조를 포함하고,
    상기 상부 작동 구조는 상기 하부 작동 구조보다 상기 축중심(V)에 더 가깝게 배치되는 블로어.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 상부 작동 구조 및 하부 작동 구조 각각은,
    모터;
    상기 모터의 구동축이 연결되는 피니언;
    상기 가이드보드의 내측면에 연결되고, 상기 피니언과 교합되는 랙을 포함하고,
    상기 랙은 상기 가이드보드의 돌출 방향을 따라 두께가 얇아지도록 형성되는 블로어.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 상부 작동 구조 및 하부 작동 구조 각각은,
    일측이 상기 가이드보드의 외측면에 연결되고 타측이 상기 제1타워 또는 제2타워에 고정되어, 상기 가이드보드의 이동을 가이드하는 보드가이더를 더 포함하고,
    상기 보드가이더는 상기 가이드보드의 돌출 방향을 따라 두께가 얇아지도록 형성되는 블로어.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1토출구는 상기 제1타워의 후단에 인접하게 배치되고, 전방을 향하여 기울어지고,
    상기 제2토출구는 상기 제2타워의 후단에 인접하게 배치되고, 전방을 향하여 기울어지고,
    상기 가이드보드는 상기 제1타워 또는 제2타워의 전단에 인접하게 배치되고, 후방을 향하여 기울어지는 블로어.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1타워 또는 제2타워의 전단은 상기 가이드보드와 나란하도록 후방을 향하여 기울어지고,
    상기 가이드보드는 상기 제1타워 또는 제2타워의 전단부에 의해 이동 가능하도록 지지되는 블로어.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1타워는 상기 제1내측벽과 마주보고, 상기 제1내측벽의 전단과 후단을 연결하여 사이에 상기 팬으로부터 토출된 공기가 유동하는 제1내부공간을 형성하는 제1외측벽을 더 포함하고,
    상기 제2타워는 상기 제2내측벽과 마주보고, 상기 제2내측벽의 전단과 후단을 연결하여 사이에 상기 팬으로부터 토출된 공기가 유동하는 제2내부공간을 형성하는 제2외측벽을 더 포함하고,
    상기 제1외측벽은 상측으로 갈수록 상기 제1내측벽측으로 기울어져 상기 제1내부공간은 상측으로 갈수록 좁아지고,
    상기 제2외측벽은 상측으로 갈수록 상기 제2내측벽측으로 기울어져 상기 제2내부공간은 상측으로 갈수록 좁아지고,
    상기 제1,2토출구와 상기 가이드보드간의 거리는 상측으로 갈수록 좁아지는 블로어.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1,2내측벽은 서로를 향하여 볼록하게 형성되고,
    상기 제1,2내측벽간의 거리가 최소인 지점은 상기 제1,2토출구와 상기 가이드보드 사이에서 형성되는 블로어.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 가이드보드와 상기 제1,2토출구 사이의 거리는 상기 팬으로부터 멀어질수록 작아지는 블로어.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 팬은 회전축이 상하 방향으로 배치되고,
    상기 팬의 회전축을 상방으로 연장한 가상의 직선은 상기 가이드보드와 상기 제1,2토출구 사이에 위치하는 블로어.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 제1타워는 상기 제1내측벽과 마주보고, 상기 제1내측벽의 전단과 후단을 연결하여 사이에 상기 팬으로부터 토출된 공기가 유동하는 제1내부공간을 형성하는 제1외측벽을 더 포함하고,
    상기 제2타워는 상기 제2내측벽과 마주보고, 상기 제2내측벽의 전단과 후단을 연결하여 사이에 상기 팬으로부터 토출된 공기가 유동하는 제2내부공간을 형성하는 제2외측벽을 더 포함하고,
    상기 가이드보드는 상기 제1,2토출구에 대응되는 길이로 상하 방향으로 길게 연장되고,
    상기 기류변환기는 상기 가이드보드가 상기 제1외측벽 또는 제2외측벽의 내측면을 따라 이동되어 상기 블로잉스페이스로 돌출되거나 상기 제1타워 또는 제2타워에 수납되도록하는 보드 작동구조를 더 포함하는 블로어.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 보드 작동구조는,
    동력을 제공하는 모터;
    상기 가이드보드와 모터 사이에 배치되어 상기 모터의 동력을 상기 가이드보드에 전달하는 동력전달구조;
    상기 가이드보드와 상기 제1외측벽 또는 제2외측벽 사이에 배치되어 상기 가이드보드의 이동을 가이드하는 보드가이더를 포함하는 블로어.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1,2외측벽은 원주 방향을 따라 소정의 제1곡률로 형성되고,
    상기 가이드보드의 형상과 궤적은 원주 방향을 따라 소정의 제2곡률로 형성되고,
    상기 제1곡률과 상기 제2곡률은 서로 상이한 블로어.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 보드가이더는 상기 제1외측벽 또는 제2외측벽과 접하는 외측면과 상기 가이드보드를 이동가능하게 지지하는 내측면을 구비하고,
    상기 보드가이더의 외측면은 상기 제1곡률로 형성되고, 내측면은 상기 제2곡률로 형성되는 블로어.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 제1,2외측벽 각각은 상기 제1,2내측벽을 향해 소정의 제1기울기로 기울어지고,
    상기 가이드보드는 상기 제1,2토출구를 향해 소정의 제2기울기로 기울어지고,
    상기 제1기울기와 상기 제2기울기는 서로 상이한 블로어.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 보드가이더는 상기 제1외측벽 또는 제2외측벽과 접하는 외측면과 상기 가이드보드를 이동가능하게 지지하는 내측면을 구비하고,
    상기 보드가이더의 외측면은 상기 제1기울기로 형성되고, 내측면은 상기 제2기울기로 형성되는 블로어.
  21. 제16항에 있어서,
    상기 보드가이더는,
    상기 가이드보드의 수납 방향상 단부에 배치되고, 상기 가이드보드의 전면에 고정되는 이동가이더;
    상기 제1타워 또는 제2타워에 고정되고, 상기 이동가이더가 이동 가능하도록 삽입되며 상기 가이드보드의 궤적과 동일하게 형성되는 가이드홈을 포함하는 고정가이더; 및
    상기 이동가이더와 고정가이더 사이에 배치되는 마찰저감부재를 포함하는 블로어.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 고정가이더는 상기 가이드보드의 수납 방향상 단부에서 내측으로 돌출되어 상기 가이드보드의 이동을 제한하는 스토퍼를 포함하는 블로어.
  23. 제16항에 있어서,
    상기 보드 작동구조는 복수개이고,
    상기 복수개의 보드 작동구조는 상기 가이드보드의 기울기를 따라 이격 배치되는 블로어.
  24. 제16항에 있어서,
    상기 동력전달구조는,
    상기 가이드보드의 후면에 고정되는 랙;
    상기 모터의 구동축에 체결되고 상기 랙에 교합되는 구동기어를 포함하는 블로어.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 랙은 상기 가이드보드의 돌출 방향을 기준으로 가이드보드의 내측단에 인접하게 배치되는 블로어.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 가이드보드는 소정의 곡률을 갖는 호 형상이고,
    상기 랙은 상기 가이드보드와 동일한 곡률을 갖는 호 형상인 블로어.
  27. 제16항에 있어서,
    상기 가이드보드는 기울어진 상기 가이드보드와 평행하고 상기 블로잉스페이스상에 위치하는 회전축을 중심으로 정의되는 원주면상에서 이동하는 블로어.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 가이드보드는 좌우 방향 폭이 상하 방향상 일정하도록 형성되고, 상기 가이드보드의 상하 방향 길이는 블로잉스페이스의 좌우 방향 폭보다 길게 형성되는 블로어.
  29. 제27항에 있어서,
    상기 모터의 구동축은 상기 가이드보드와 평행하도록 기울어져 배치되고,
    상기 동력전달구조는 상기 가이드보드에 수직한 평면상에 배치되는 블로어.
  30. 제15항에 있어서,
    상기 기류변환기는,
    상기 제1타워에 배치되고, 상기 제1타워 내부로 은닉되거나 상기 블로잉스페이스로 돌출되는 제1가이드보드를 포함하는 제1기류변환기; 및
    상기 제2타워에 배치되고, 상기 제2타워 내부로 은닉되거나 상기 블로잉스페이스로 돌출되는 제2가이드보드를 포함하는 제2기류변환기를 포함하고,
    상기 제1내측벽은 전단에 인접하게 형성되고 상기 제1가이드보드가 관통되는 제1슬릿을 포함하고,
    상기 제1토출구는 상기 제1내측벽의 후단에 인접하게 배치되고,
    상기 제2내측벽은 전단에 인접하게 형성되고 상기 제2가이드보드가 관통되는 제2슬릿을 포함하고,
    상기 제2토출구는 상기 제2내측벽의 후단에 인접하게 배치되고,
    상기 제1가이드보드는 상기 제1외측벽을 따라서 상기 제1슬릿으로부터 상기 제1토출구와 좌우 방향으로 대응되는 영역의 전단까지 연장되어 형성되고,
    상기 제2가이드보드는 상기 제2외측벽을 따라서 상기 제2슬릿으로부터 상기 제2토출구와 좌우 방향으로 대응되는 영역의 전단까지 연장되어 형성되는 블로어.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 제1가이드보드와 제2가이드보드는 서로 대칭되고, 상기 블로잉스페이스로 돌출되어 함께 상기 블로잉스페이스의 전방을 커버하는 블로어.
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