KR20190029478A - 휴대용 공기정화기 - Google Patents

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Abstract

휴대용 공기정화기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 제1방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전하고, 허브 및 허브의 반경방향 둘레에 연결되는 팬블레이드를 포함하는 송풍팬; 및 허브를 가리는 차폐판, 및 송풍팬에서 토출되는 공기의 토출방향을 안내하는 가이드베인을 구비하는 팬커버;를 포함하는 휴대용 공기정화기에 있어서, 팬블레이드가 회전하는 영역의 전방이 송풍면을 이루고, 가이드베인은, 송풍면의 전방에 배치되고, 회전축을 중심으로 방사상으로 연장되며, 가이드베인은, 송풍팬에 인접하여 배치되는 제1가이드면 및 제1가이드면과 연결되고 제1가이드면보다 송풍팬에서 멀리 배치되는 제2가이드면을 포함하고, 제2가이드면은 제1방향과 평행하며, 제1가이드면은 송풍면과 소정의 각(a)을 이룬다.

Description

휴대용 공기정화기{PORTABLE AIR CARING APPARATUS}
본 발명은 휴대용 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대하며 사용이 가능한 휴대용 공기정화기에 관한 것이다.
공기정화기는 현대 생활에서 널리 사용되는 기기로서, 먼지, 미세먼지, 초미세먼지 등의 물리적 입자, 냄새입자, 유해가스 등의 화학물질, 및 세균, 바이러스 등의 미생물체를 걸러서 공기를 정화시키는 장치이다.
공기정화기는, 도시화, 산업화, 및 국제화 등의 영향으로 일반 가정에서도 필수 불가결한 기기로 자리 잡고 있다. 또한 미세먼지의 증가, 알레르기 환자의 증가, 및 생활 수준의 향상 등의 영향으로 그 수요도 급격히 늘고 있다.
공기정화기가 일반 가정과 같이 100㎡ 이상을 넘어서는 환경을 대상으로 할 때에는, 기기의 크기가 크게 되어도 된다. 이러한 기기에는, 먼지 등의 물리적 입자에 대응하는 필터, 가스 등의 화학물질에 대응하는 필터, 및 세균 바이러스 등의 미생물에 대응하는 필터가 복합적으로 사용될 수 있다. 즉 넓은 공간에서는, 여러 가지 필터를 복합적으로 수용할 수 있는 큰 크기의 공기정화기가 사용될 수 있다.
그러나 원룸, 차량 내부와 같이 좁은 공간이나 공공 도서관 등과 같이 매우 넓은 공간 또는 실외에서 큰 크기의 공기정화기를 사용하는 것은, 공간 활용성, 이동성, 에너지 소모의 측면에서 비효율적이다. 또한 이동이 잦은 사용자에게는, 큰 크기의 공기정화기보다는 크기가 작으면서 개인이 휴대용으로 사용할 수 있는 공기정화기가 더 적합하다. 이러한 배경하에서 개인이 휴대용으로 사용할 수 있는 휴대용 공기정화기가 개발되고 있다.
휴대용 공기정화기는, 휴대가 용이하도록 작고 가벼운 형태로 제공된다. 이러한 휴대용 공기정화기는, 사용자가 쉽게 휴대하면서 원하는 장소에서 쉽게 사용할 수 있다는 이점이 있다. 즉 휴대용 공기정화기는, 집과 같은 한 장소에서 오래 머물기보다는 외출이 잦거나 여러 장소를 이동하는 생활 패턴을 갖는 사용자에게 적합한 기기이다.
그러나 휴대용 공기정화기의 정화 공기 토출량은, 한 장소에 설치되어 사용되는 일반적인 공기정화기의 정화 공기 토출량에 비해 적을 수밖에 없다. 또한 휴대용 공기정화기를 통해 토출되는 정화 공기의 전방 토출 범위 또한 상대적으로 좁을 수 밖에 없다. 이는 공기정화기가 소형화됨에 따라 어쩔 수 없이 발생되는 문제이며, 휴대용 공기정화기가 소형화될수록 정화 공기 토출량 및 전방 토출 범위를 증가시키기가 더욱 어려워지게 된다.
이처럼 휴대용 공기정화기의 정화 공기 토출량 및 전방 토출 범위가 줄어들게 되면, 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자, 특히 사용자의 얼굴에 도달하기 어려워진다. 이처럼 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하기 어렵게 되면, 휴대용 공기정화기가 제대로 된 공기 정화 성능을 제공하기 어렵게 된다.
본 발명은 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 효과적으로 도달될 수 있도록 구조가 개선된 휴대용 공기정화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은 저렴한 비용으로 제조될 수 있으면서도 높은 공기 정화 성능을 발휘할 수 있는 휴대용 공기정화기를 제공하는데 있다.
본 발명에 따른 휴대용 공기정화기는: 제1방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전하고, 허브 및 상기 허브의 반경방향 둘레에 연결되는 팬블레이드를 포함하는 송풍팬; 및 상기 송풍팬의 토출 측에 배치되어 상기 허브를 가리는 차폐판, 및 상기 송풍팬에서 토출되는 공기의 토출방향을 안내하는 가이드베인을 구비하는 팬커버;를 포함하는 공기정화기에 있어서, 팬블레이드가 회전하는 영역의 전방이 송풍면을 이루고, 상기 가이드베인은, 상기 송풍면의 전방에 배치되고, 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 연장되며, 상기 가이드베인은, 상기 송풍팬에 인접하여 배치되는 제1가이드면 및 상기 제1가이드면과 연결되고 상기 제1가이드면보다 송풍팬에서 멀리 배치되는 제2가이드면을 포함하고, 제2가이드면은 상기 제1방향과 평행하며, 상기 제1가이드면은 송풍면과 소정의 각(a)을 이룬다.
이러한 구성을 통해, 가이드베인을 이용하여 전방으로 토출되는 정화 공기의 직진성을 향상시킴으로써, 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 증가될 수 있도록 하고, 이를 통해 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 상기 송풍팬의 회전방향을 따라 복수개의 가이드베인이 배치되고, 상기 가이드베인의 개수는 블레이드의 개수보다 더 많은 것이 바람직하다.
이에 따르면, 송풍팬(541)에 의해 공기의 토출이 이루어지는 지점보다 가이드베인(534)에 의해 공기의 토출 방향 안내가 이루어지는 지점이 많게 되므로, 공기 토출 방향 안내 작용이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
또한 상기 팬커버는, 상기 송풍팬이 결합되는 상부커버부와, 상기 송풍팬의 전방에서 상기 상부커버부에 관통되게 형성되는 공기토출부를 포함하고, 상기 차폐판은, 상기 공기토출부에 배치되고, 상기 가이드베인은, 상기 차폐판과 상기 상부커버부 사이를 연결하는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬커버는, 상기 상부커버부와 상기 차폐판과 상기 가이드베인이 일체로 사출된 합성수지 사출물 재질이고, 상기 가이드베인의 두께는 1mm 인 것이 바람직하다.
이에 따르면, 쉽고 저렴하면서 더욱 향상된 공기 토출 성능을 제공할 수 있는 팬커버의 제조가 가능하게 된다.
본 발명의 휴대용 공기정화기에 따르면, 가이드베인을 이용하여 전방으로 토출되는 정화 공기의 직진성을 향상시킴으로써, 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 증가될 수 있도록 하고, 이를 통해 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 고가, 고성능의 팬이 아닌 저렴한 범용의 팬으로 더욱 향상된 공기 토출 성능을 제공할 수 있으므로, 저렴한 비용으로 고성능의 휴대용 공기정화기를 제공할 수 있게 된다.
또한 본 실시예의 휴대용 공기정화기는, 팬커버 설계 과정에서 팬커버에 가이드베인이 함께 적용되도록 함으로써, 향상된 공기 정화 성능을 제공하면서도 설계 및 제조에 소요되는 비용의 증가를 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대용 공기정화기의 후면 측을 도시한 후면 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 4는 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ" 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시된 케이스의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 6은 도 3에 도시된 필터 장착부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기에서 필터부를 교체하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기유동의 모습을 보여주는 사시도이다.
도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기유동의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기가 적용되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 16은 도 14에 도시된 휴대용 공기정화기의 배면 측을 도시한 배면 사시도이다.
도 17은 도 16에 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 정면 분해 사시도이다.
도 18은 도 14의 "ⅩⅧ-ⅩⅧ"선에 따른 단면도이다.
도 19는 도 18에 도시된 휴대용 공기정화기의 일부 구성을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 20은 도 19에 도시된 팬커버와 케이스의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 21은 도 20에 도시된 배터리의 장착 상태를 보여주는 도면이다.
도 22는 도 21에 도시된 팬커버와 후면커버의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 23은 도 18의 "ⅩⅩⅢ"부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 전면을 도시한 전면도이다.
도 25는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기 유동 양상을 보여주는 도면이다.
도 26은 도 25에 도시된 공기정화기의 컵홀더 장착 상태를 보여주는 도면이다.
도 27은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 배터리 및 센서모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 28은 도 27에 도시된 센서모듈의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 29는 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 필터모듈과 배터리 및 센서모듈 간의 결합 전 상태를 보여주는 분해 사시도이다.
도 30은 도 29에 도시된 필터모듈과 배터리 및 센서모듈 간의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 31은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기와 거치장치와 거치장치의 분리 상태를 도시한 사시도이다.
도 32는 도 31에 도시된 거치장치를 도시한 사시도이다.
도 33은 도 31에 도시된 휴대용 공기정화기와 거치장치의 결합 상태를 도시한 사시도이다.
도 34는 도 33에 도시된 휴대용 공기정화기와 거치장치의 결합 상태를 도시한 측면도이다.
도 35는 도 33의 "ⅩⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅩⅤ"선에 따른 단면도이다.
도 36은 본 발명의 제2실시예에 따른 거치장치의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 37은 도 36에 도시된 거치장치에 휴대용 공기정화기가 거치되는 과정을 도시한 도면이다.
도 38은 도 37에 도시된 거치장치에 휴대용 공기정화기가 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 39는 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스를 도시한 정면 사시도이다.
도 40은 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스를 도시한 배면 사시도이다.
도 41은 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅩⅩⅠ" 선에 따른 단면도이다.
도 42는 도 41에 도시된 팬커버와 케이스와 필터케이스 간의 결합 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 43은 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅩⅩⅢ" 선에 따른 단면도이다.
도 44는 도 43에 도시된 팬커버와 케이스와 필터케이스 간의 결합 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 45는 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅩⅩⅤ" 선에 따른 단면도이다.
도 46은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 팬커버 및 송풍팬을 분리하여 도시한 정면도이다.
도 47은 도 46의 "ⅩⅩⅩⅩⅦ" 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 48은 도 47의 ""ⅩⅩⅩⅩⅧ-ⅩⅩⅩⅩⅧ" 선에 따른 측단면도이다.
도 49는 송풍면을 통해 토출되는 공기의 속도 성분을 보여주는 속도삼각형을 도시한 도면이다.
도 50은 팬커버에 가이드베인이 적용되지 않은 공기정화기의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 51은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다.
도 52는 팬커버에 가이드베인이 적용되지 않은 공기정화기와 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화기의 풍량을 측정한 결과를 보여주는 그래프이다.
도 53은 팬커버에 가이드베인이 작용되지 않은 공기정화기와 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화기의 풍량을 측정한 결과를 보여주는 표이다.
도 54는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기와 연결되는 장치들의 일례를 보여주는 도면이다.
도 55는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 56은 도 54에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 57 내지 도 59는 차량의 시동 또는 주행 여부에 따라 휴대용 공기정화기의 센서모듈에 의해 감지되는 감지 데이터의 예들을 나타낸 도면들이다.
도 60은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 공기정화기가 탑승상태를 감지하기 위해 사용되는 학습 데이터를 획득하는 동작의 일례를 보여주는 흐름도이다.
도 61은 도 60에 도시된 실시 예와 관련하여, 이동 단말기가 휴대용 공기정화기로부터 수신된 감지데이터를 이용하여 학습데이터를 생성하는 과정을 보여주는 일 예시도이다.
도 62는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 제어 동작의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
도 63은 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 64는 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제1예를 보여주는 흐름도이다.
도 65는 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제2예를 보여주는 흐름도이다.
도 66은 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제3예를 보여주는 흐름도이다.
도 67은 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제4예를 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 공기정화기의 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
<본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기>
[육면체 형상을 가지는 휴대용 공기정화기]
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대용 공기정화기의 후면 측을 도시한 후면 사시도이다. 또한 도 3은 도 1에 도시된 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ 선에 따른 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기(10)는 대략 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 휴대용 공기정화기(10)는, 외관을 형성하며 다수의 부품이 수용되는 케이스(120)와, 케이스(120)의 전방에 결합되는 전면패널(110), 및 케이스(120)의 후방에 결합되는 후면패널(170)을 포함한다. 휴대용 공기정화기(10)는, 전체적으로 상하 방향으로 길이가 긴 세워진 육면체 형상을 가질 수 있다. 따라서 사용자는 휴대용 공기정화기(10)를 세워서 사용하거나 또는 눕혀서 사용하는 것이 가능하고, 차량내부와 같이 흔들림이 발생하는 장소에서 휴대용 공기정화기(10)가 굴려지는 현상이 방지된다.
방향을 정의한다. "전방"이라 함은 케이스(120)로부터 상기 전면패널(110)이 위치되는 방향을 의미하며, "후방"이라 함은 그 반대방향으로서 상기 케이스(120)로부터 상기 후면패널(120)이 위치되는 방향을 의미한다.
[케이스]
도 5는 도 3에 도시된 케이스의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 휴대용 공기정화기(10)는, 케이스(120)를 포함한다. 케이스(120)는 후면부가 개방된 육면체 형상을 가지며, 케이스(120)의 내부에는 내부공간이 형성된다. 이러한 케이스(120)는, 전면부와 전면부와 마주보는 면이 개방되는 후면부가 포함된다. 일례로, 케이스(120)는 금속 재질, 일례로 알루미늄 재질로 형성될 수 있다.
케이스(120)의 후면부는, 외부의 공기를 흡입하기 위하여 개방된다. 이와 같이 개방된 후면부를 통하여, 다수의 부품이 케이스(120)의 내부공간에 설치될 수 있다. 후술될 필터부는, 개방된 후면부를 통하여 케이스(120)의 내부에 장착 또는 탈착된다. 개방된 후면부에는 후면패널(170)이 결합되고, 이로써 개방된 후면부가 커버될 수 있다.
케이스(120)의 일측에는, 전원버튼(183)이 제공되어 휴대용 공기정화기(10)의 전원을 온 또는 오프시킬 수 있다. 또한, 케이스(120)의 일측에는, 전원버튼(183)과 인접하게 배치되는 풍량조절버튼(185)이 제공되어 휴대용 공기정화기(10)의 풍량을 증가 또는 감소시킬 수 있다.
케이스(120)의 타측에는, 밴드 형상의 손잡이부(15; 도 13 참조)가 구속 결합되는 걸림부(123)가 제공된다. 이러한 손잡이부(15)에 의해, 휴대용 공기정화기(10)의 휴대 편의성이 향상될 수 있다.
[전면패널]
휴대용 공기정화기(10)는, 케이스(120)의 전방에 배치되는 전면패널(110)을 포함한다. 일례로서, 전면패널(110)은 플라스틱 수지 재질로 형성될 수 있다. 전면패널(110)은, 휴대용 공기정화기(10)에 의해 정화된 공기가 외부로 토출되는 부분이다. 이를 위하여, 전면패널(110)에는 복수개의 토출구(111)가 마련된다. 일례로서, 복수개의 토출구(111)는, 전면패널(110)의 적어도 일부분이 관통 또는 절개됨으로써 형성될 수 있다. 휴대용 공기정화기(10)의 내부에서 정화된 공기는, 복수개의 토출구(111)를 통해 휴대용 공기정화기(10)의 전방으로 골고루 토출될 수 있다.
일례로서, 전면패널(110)은 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고 전면패널(110)에는, 테두리의 적어도 일부가 후방으로 연장되는 전면패널 결합부(113)가 마련된다. 전면패널 결합부(113)는, 케이스(120)의 전면부에 결합되기 위한 부재이다. 이를 위하여, 전면패널 결합부(113)는, 케이스(120)의 전면부에 형성된 전면패널 결합홈(121a)에 끼워져서 결합된다. 이때 전면패널(110)은, 케이스(120)의 전면부를 모두 덮도록 구성될 수 있다.
또한 전면패널(110)에는, 케이스(120)의 전면부와 걸림 구속되기 위한 전면패널 로킹부(도 3의 115)가 더 포함된다. 전면패널 로킹부(115)는, 전면패널 결합부(113)와 함께 케이스(120)에 결합되어, 전면패널(110)을 견고하게 장착시키는 구성으로 제공된다.
전면패널 로킹부(115)는, 전면패널 결합부(113)의 일측에서 돌출되어 형성된다. 그리고 전면패널 로킹부(115)는, 케이스(120)의 전면부에 형성된 전면패널 로킹홈(도 5의 121b)에 걸림 구속된다. 일례로서, 전면패널 로킹부(115)는, 후크 형태로 형성되어 전면패널 로킹홈(121b)에 후크 방식으로 체결될 수 있다. 전면패널 결합부(113)에는, 복수개의 전면패널 로킹부(115)가 이격되어 배치될 수 있다.
[후면패널]
휴대용 공기정화기(10)는, 케이스(120)의 후방에 배치되는 후면패널(170)을 더 포함할 수 있다. 일례로서, 후면패널(170)은 플라스틱 수지 재질로 형성될 수 있다. 후면패널(170)은, 외부의 공기가 휴대용 공기정화기(10)의 내부로 흡입되는 부분이다. 이를 위하여, 후면패널(170)에는 복수개의 흡입구(173)가 마련된다. 복수개의 흡입구(173)는, 후면패널(170)의 적어도 일부분이 관통 또는 절개됨으로써 형성될 수 있다. 외부의 공기는, 복수개의 흡입구(173)를 통해 휴대용 공기정화기(10)의 내부로 용이하게 흡입될 수 있다.
상기 후면패널(170)은, 케이스(120)와 결합하여 케이스(120)의 개방된 후면부를 커버한다. 이러한 후면패널(170)에는, 적어도 일부가 전방에서 후방으로 함몰되는 함몰면(171)이 마련된다. 이러한 함몰면(171)에는, 복수개의 흡입구(173)가 마련될 수 있다. 일례로서, 복수개의 흡입구(173)는, 함몰면(171)의 양측에 대칭되게 배치될 수 있다. 이와 같이 흡입구(173)가 배치됨으로써, 외부의 공기가 흡입구(173)를 통해 용이하게 흡입될 수 있다.
후면패널(170)에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
[휴대용 공기정화기의 구성]
도 6은 도 3의 필터 장착부의 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3 내지 도 6을 참조하면, 휴대용 공기정화기(10)는, 전면패널(110), 케이스(120), 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135), 필터 장착부(140), 배터리(150), 필터부(160) 및 후면패널(170)을 포함한다. 그리고 휴대용 공기정화기(10)는, 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135) 또는 필터부(160)를 제어하기 위한 서브 피씨비(180) 및 메인 피씨비(190)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135), 필터 장착부(140), 배터리(150), 필터부(160), 서브 피씨비(180) 및 메인 피씨비(190)는, 모두 케이스(120)의 내부에 수용된다. 그리고 후면패널(170)이 케이스(120)의 개방된 후면부를 커버함으로써, 케이스(120)의 내부에 배치된 부품들이 보호될 수 있다.
[케이스의 상세구성]
앞서 설명된 바와 같이, 케이스(120)는 내부공간을 형성하며 후면부가 개방된 육면체 형상을 가질 수 있다. 그리고 케이스(120)의 내부공간에는, 팬 어셈블리(130,135), 필터 장착부(140) 및 필터부(160)가 순차적으로 배치된다. 이때 팬 어셈블리(130,135), 필터 장착부(140) 및 필터부(160)는, 팬 어셈블리(130,135)의 송풍팬의 축 방향으로 중첩되어 배치된다. 즉 휴대용 공기정화기(10)를 구성하는 부품들은, 가로 방향으로 나란하게 설치된다.
케이스(120)는, 전면부(121), 측면부(122), 상면부(123) 및 하면부(124)를 포함한다.
전면부(121)에는, 전면패널(110)이 결합된다. 이를 위하여, 전면패널(110)에는 전면패널(110)이 삽입되는 전면패널 결합홈(121a)이 포함된다. 일례로서, 전면패널 결합홈(121a)은, 케이스 전면부(121)의 테두리를 따라 내측으로 함몰된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 전면패널 결합홈(121a)은, 전면패널(110)의 전면패널 결합부(113)가 밀착되며 끼워지도록 구성된다.
케이스 전면부(121)에는, 전면패널(110)의 전면패널 로킹부(115)와 결합되는 전면패널 로킹홈(121b)이 더 마련될 수 있다. 일례로서, 전면패널 로킹홈(121b)은, 전면패널 결합홈(121a)의 일부가 더 함몰된 형태로 형성될 수 있다. 그리고 전면패널 로킹홈(121b)에는, 전면패널 로킹부(115)가 걸림 구속될 수 있다. 전면패널 로킹홈(121b)은, 복수개가 마련되어 전면패널 로킹부(115)에 대응되는 지점에 각각 배치될 수 있다.
또한 케이스 전면부(121)에는, 상부팬 어셈블리(130)를 통과한 공기가 토출되는 상부 공기 토출부(121c)가 더 마련될 수 있다. 상부 공기 토출부(121c)는, 케이스의 전면부(121)의 일부가 관통 또는 절개됨으로써 형성된다. 케이스 전면부(121)에는, 다수의 복수개의 상부 공기 토출부(121c)가 이격되어 배치될 수 있다. 일례로서, 복수개의 상부 공기 토출부(121c)는 방사형으로 배치되어 팬(fan) 형상을 이룰 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 복수개의 상부 공기 토출부(121c)는 격자 형상 등 다양한 형태로 배치될 수도 있다.
또한, 케이스 전면부(121)에는, 하부팬 어셈블리(135)를 통과한 공기가 토출되는 하부 공기 토출부(121d)가 더 마련될 수 있다. 하부 공기 토출부(121d)는, 케이스 전면부(121)의 일부가 관통 또는 절개됨으로써 형성된다. 케이스 전면부(121)에는, 복수개의 하부 공기 토출부(121d)가 이격되어 배치될 수 있다. 일례로서, 복수개의 하부 공기 토출부(121d)는 상부 공기 토출부(121c)와 마찬가지로 방사형으로 배치되어 팬 형상을 이룰 수 있다.
즉 하부 공기 토출부(121d)는, 상부 공기 토출부(121c)와 동일한 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 하부 공기 토출부(121d)는, 상부 공기 토출부(121c)의 하측에 이격되어 배치된다. 이러한 구성에 의하여, 상부팬 어셈블리(130)를 통과한 공기는, 상부 공기 토출부(121c)에 의해 토출되고, 하부팬 어셈블리(135)를 통과한 공기는, 하부 공기 토출부(121d)에 의해 토출될 수 있다.
본 실시예에서는, 휴대용 공기정화기의 팬 어셈블리가 2개로 구성되는 것에 대해서 설명하였으나 이에 한정되지는 않고, 1개의 팬 어셈블리로 구현되는 것이 가능하다. 이러한 경우, 상부팬 어셈블리 또는 하부팬 어셈블리 중 어느 하나가 구비될 수 있다. 또 다른 예로서, 3개 이상의 팬 어셈블리가 구비될 수도 있다.
또한 케이스(120)에는, 밴드 형상의 손잡이부(15)가 결합되는 걸림부(122a)가 더 포함될 수 있다. 걸림부(122a)는, 사용자가 휴대용 공기정화기(10)를 용이하게 휴대하거나 또는 기구물에 매달 수 있도록 별도로 마련된 손잡이부(15)와 결합된다. 이러한 구성에 의하여, 휴대용 공기정화기(10)의 휴대 편의성이 향상될 수 있다. 걸림부(122a)는, 케이스 측면부(122)에 배치될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 걸림부(122a)는 케이스 전면부(121) 또는 케이스 상면부(123)에 구비될 수도 있다.
또한 케이스(120)에는, 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)을 외부로 노출시키는 버튼 관통홀(123a)이 더 마련될 수 있다. 버튼 관통홀(123a)은, 케이스(120)의 내부에 위치된 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)이 케이스(120)의 외부로 노출되기 위한 구멍으로 이해될 수 있다. 버튼 관통홀(123a)은, 2개로 이루어져 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)을 외부로 각각 노출시킬 수 있다. 일례로서, 버튼 관통홀(123a)은 케이스 상면부(123)에 형성될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
또한 케이스(120)에는, 후면패널(170)과 결합되기 위한 후면패널 로킹홈(미도시)이 더 마련될 수도 있다. 후면패널 로킹홈은, 케이스(120)의 내측면에 구비된다. 일례로서, 후면패널 로킹홈은, 케이스 상면부(123)의 내측 일부가 함몰 또는 절개되어 형성될 수 있다. 그리고 후면패널 로킹홈에는, 후술할 후면패널 로킹부(175)가 걸림 구속될 수 있다. 후면패널 로킹홈은 복수개가 마련되어, 후면패널 로킹부(175)에 대응되는 지점에 각각 배치될 수 있다.
또한 케이스(120)에는, 후면패널(170)이 결합되기 위한 마그네트(124a)가 더 마련될 수 있다. 마그네트(124a)는 영구자석을 포함할 수 있다. 일례로서, 마그네트(124a)는 1개의 극을 가지는 단일 자석으로 구성될 수 있다. 그리고 마그네트(124a)는, 후술할 마그네트 결합부(177)와 반응하여 자기적인 결합(인력)으로 인해, 마그네트 결합부(177)와 결합될 수 있다.
[상부팬 어셈블리 및 하부팬 어셈블리]
휴대용 공기정화기(10)는, 휴대용 공기정화기(10)의 후방으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출시키는 상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135)를 포함한다. 이때 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)는, 상하 방향으로 이격 배치된다. 즉 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)는, 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다.
그리고 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)는, 케이스 전면부(121)에 형성된 상부 공기 토출부(121c) 및 하부 공기 토출부(121d)와 마주보도록 배치될 수 있다. 따라서 후면패널(170)을 통하여 흡입된 공기는, 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)를 각각 통과하여 전면패널(110)을 통해 토출될 수 있다.
본 실시예에서는, 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)가 동일한 크기 및 형상으로 이루어지는 것으로 예시된다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135)는 서로 다른 크기 및 형상을 가질 수 있다.
상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135)에는, 공기의 유동을 발생시키는 상부팬 및 하부팬(131,136)과, 상부팬 및 하부팬(131,136)에 회전력을 부여하는 상부팬 모터(미도시) 및 하부팬 모터(미도시)와, 상부팬 및 하부팬(131, 136)과 결합되는 상부팬 브라켓 및 하부팬 브라켓(133, 138)이 포함된다.
상부팬 및 하부팬(131,136)에는, 축류팬이 포함될 수 있다. 따라서, 후면패널(170)을 통하여 케이스(120)의 내부로 흡입된 공기는, 상부팬 및 하부팬(131,136)의 축방향으로 흡입되어 상부팬 및 하부팬(131,136)의 축방향으로 토출될 수 있다.
상부팬 모터 및 하부팬 모터에는, 각각 모터축이 결합되며, 각각의 모터축은 상부팬 및 하부팬(131,136)과 각각 결합될 수 있다. 일례로, 상부팬 모터 및 하부팬 모터에는, 주파수의 조절이 가능한 BLDC 모터가 포함될 수 있다.
상부팬 브라켓 및 하부팬 브라켓(133,138)은, 상부팬 및 하부팬(131,136)에 결합되어 상부팬 및 하부팬(131,136)을 통과하는 공기의 유동을 가이드할 수 있다. 이를 위하여, 상부팬 브라켓 및 하부팬 브라켓(133,138)에는, 상부팬 및 하부팬(131,136)의 흡입측으로 공기를 가이드 하는 상부 브라켓 개구부 및 하부 브라켓 개구부(133a,138a)가 포함된다.
즉 후면패널(170)을 통하여 케이스(120)의 내부로 흡입된 공기는, 상부 브라켓 개구부 및 하부 브라켓 개구부(133a,138a)를 통과하여 상부팬 및 하부팬(131,136)으로 흡입될 수 있다. 일례로, 상부 브라켓 개구부 및 하부 브라켓 개구부(133a,138a)는 원형의 형상을 가지며, 상부팬 및 하부팬(131,136)이 각각 삽입되도록 구성될 수 있다.
또한, 상부팬 브라켓 및 하부팬 브라켓(133,138)에는, 케이스(120)와 체결되기 위한 브라켓 체결부(133b,138b)가 더 포함된다. 브라켓 체결부(133b,138b)는, 케이스 전면부(121)에 체결부재에 의해 체결될 수 있다. 이때, 브라켓 체결부(133b,138b)는, 케이스 전면부(120)의 내측에 구비된 체결보스(미도시)에 접촉될 수 있다. 따라서, 소정의 체결부재가 브라켓 체결부(133b,138b)를 관통하여 체결보스에 체결될 수 있다.
[필터 장착부 및 배터리]
휴대용 공기정화기(10)는, 필터부(160)가 장착되는 필터 장착부(140), 및 배터리(150)를 더 포함한다. 필터 장착부(140)는, 상부팬 어셈블리 및 하부팬 어셈블리(130,135)의 후방에 배치된다.
필터 장착부(140)는, 베이스부베이스 배터리(150)가 설치되는 베이스부(141)와, 베이스부(141)의 일부분이 함몰되어 필터부(160)가 장착되는 공간을 형성하는 함몰부(142)를 포함한다. 함몰부(142)는, 상부팬 어셈블리 및 하부팬 어셈블리(130,135)의 후면에 접촉될 수 있다.
베이스부(141)는, 세워진 플레이트 형상을 가질 수 있다. 일례로서, 베이스부(141)는 상하 방향으로 길이가 긴 사각 플레이트 형상을 가질 수 있다. 그리고 배터리(150)는, 베이스부(141)의 하부 지점에 설치될 수 있다. 배터리(150)는 휴대용 공기정화기(10)의 무게 중심을 고려하여, 베이스부(141)에서 되도록 하부 지점에 위치된다. 일례로서, 배터리(150)는, 필터부(160)의 하방에 배치될 수 있다.
배터리(150)는, 휴대용 공기정화기(10)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 배터리(150)는 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135), 서브 피씨비(180), 메인 피씨비(190) 및 필터부(160) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
함몰부(142)는, 베이스부(141)의 일부분이 전방으로 함몰되면서, 필터부(160)가 장착되는 장착공간을 형성한다. 이러한 함몰부(142)는, 베이스부(141)에서 배터리(150)가 설치된 영역을 제외한 나머지 영역이 전방으로 함몰되는 형태로 형성될 수 있다.
함몰부(142)는, 필터부(160)의 두께에 대응되는 길이만큼 전방으로 돌출될 수 있다. 이에 따라 필터부(160)는, 함몰부(142)의 내측에 안정적으로 지지될 수 있다. 이때 함몰부(142)의 내측면에는, 필터부(160)가 견고하게 장착될 수 있도록 하는 안착홈 또는 안착돌기가 구비될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 필터부(160)는 필터 장착부(140)의 개방된 후면을 통하여, 필터 장착부(140)의 내측에 장착될 수 있다.
또한 함몰부(142)에는, 필터부(160)를 통과한 공기를 송풍팬(131,136)의 축방향 흡입측으로 가이드 하는 가이드홀(142a,142b)이 더 마련될 수 있다.
가이드홀(142a,142b)에는, 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)이 포함된다. 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)은, 함몰부(142)의 전면부에 배치된다.
본 실시예에서는, 함몰부(142)의 전면부가 사각 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 그리고 함몰부(142)의 전면부 상부에는 상부 가이드홀(142a)이 배치되고, 그 하부에는 하부 가이드홀(142b)이 배치될 수 있다. 즉 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)은, 상하 방향으로 이격 배치된다. 이때 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)은, 상부 브라켓 개구부(133a)와 하부 브라켓 개구부(138a)와 각각 마주보도록 배치될 수 있다.
일례로서, 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)은 대략 원형 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 상부 가이드홀(142a) 및 하부 가이드홀(142b)은, 상부 브라켓 개구부(133a) 및 하부 브라켓 개구부(138a)와 각각 동심을 이룰 수 있다. 따라서 후면패널(170)을 통하여 흡입된 공기는, 필터부(160)를 거치면서 정화되고, 정화된 공기는 상부 가이드홀(142a)과 하부 가이드홀(142b)을 각각 통과하여, 상부팬 어셈블리(130)와 하부팬 어셈블리(135) 측으로 유동될 수 있다.
또한 함몰부(142)의 전면에는, 케이스(120)에 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135) 및 필터 장착부(140)를 동시에 체결하기 위한 장착부 체결부(142c,142d)가 마련될 수 있다.
장착부 체결부(142c,142d)에는, 상부 장착부 체결부(142c)와, 상부 장착부 체결부(142c)의 하방에 배치되는 하부 장착부 체결부(142d)가 포함된다. 이때 상부 장착부 체결부(142c) 및 하부 장착부 체결부(142d)는, 복수개로 마련될 수 있으며, 함몰부(142)의 전면 일부가 절개되거나 관통되어 형성될 수 있다.
일례로서, 상부 장착부 체결부(142c)는 상부 개구부(142a)와 인접하게 배치되고, 하부 장착부 체결부(142d)는 하부 개구부(142b)와 인접하게 배치된다. 그리고 상부 장착부 체결부 및 하부 장착부 체결부(142c,142d)는, 상부 브라켓 체결부 및 하부 브라켓 체결부(133b,138b)와 각각 마주보도록 배치된다.
이에 따라, 단일의 체결부재에 의해 필터 장착부(140)와 상부팬/하부팬 어셈블리(130,135) 및 케이스(120)가 한번에 체결될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 케이스(120)의 내부에 상부팬/하부팬 어셈블리(130,135) 및 필터 장착부(140)가 손쉽게 조립될 수 있다.
[필터부]
휴대용 공기정화기(10)에는, 먼지/미세먼지/초미세먼지 등의 물리적 입자, 냄새입자/유해가스 등의 화학물질, 및 세균/바이러스 등의 미생물체 중 어느 하나를 걸러서 공기를 정화시키는 필터부(160)가 더 포함된다.
즉, 필터부(160)는, 먼지 등의 물리적 입자를 걸러내기 위한 집진 필터, 가스 등의 화학물질을 걸러내기 위한 탈취 필터, 또는 세균 바이러스 등의 미생물을 걸러내기 위한 제균 필터 중 어느 하나를 의미할 수 있다.
본 실시예의 휴대용 공기정화기(10)에는 집진 필터, 탈취 필터 및 제균 필터 중 어느 하나가 포함되는 필터부(160)가 장착될 수 있다. 따라서, 사용자 기호에 따라 집진 필터, 탈취 필터 및 제균 필터 중 어느 하나를 선택적으로 사용할 수 있다. 즉, 선택된 필터 종류에 따라 휴대용 공기정화기(10)의 목적 또는 성능이 가변될 수 있다.
일례로서, 집진 필터에는 헤파 필터(High efficiency particulatae air filter)가 포함될 수 있다. 또한, 탈취 필터에는, 카본 필터(Carbon filter)가 포함될 수 있다. 그리고 제균 필터에는, 이오나이저(Ionizer)가 포함될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 집진 필터, 탈취 필터 및 제균 필터에는 다양한 종류의 필터가 포함될 수 있다.
필터부(160)는, 필터 장착부(140)에 장착되거나 탈거될 수 있다.
구체적으로, 필터부(160)는 필터 장착부(140)의 함몰부(142) 내측에 장착될 수 있다. 이때 필터부(160)에는, 함몰부(142)의 내측에 구비된 안착홈 또는 안착돌기에 결합되는 돌기 또는 홈이 제공될 수 있다. 따라서 필터부(160)가 필터 장착부(140)에서 탈거되거나 흔들리지 않고 안정적으로 지지될 수 있다. 일례로, 필터부(160)는 육면체 형상을 가질 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.
[서브 피씨비 및 메인 피씨비]
휴대용 공기정화기(10)에는, 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)을 가지는 서브 피씨비(180)가 더 포함된다.
서브 피씨비(180)에는, 서브 기판(181)과, 서브 기판(181)에 설치되는 전원버튼(183), 및 풍량조절버튼(185)이 포함된다. 전원버튼(183)은, 휴대용 공기정화기(10)의 전원을 온 또는 오프시키는 기능을 수행한다. 또한 풍량조절버튼(185)은, 휴대용 공기정화기(10)의 풍량을 증가 또는 감소시키는 기능을 수행한다. 서브 피씨비(180)는, 후술할 메인 피씨비(190)와 전기적으로 연결된다.
서브 피씨비(180)는, 케이스(120)의 내부에서 가장 상측에 배치될 수 있다. 즉 서브 피씨비(180)는, 상부팬 어셈블리(130) 및 필터부(160)의 상측에 배치된다. 이때 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)은, 케이스 상면부(123)에 구비된 버튼 관통홀(123a)을 통해 케이스(120)의 외부로 노출된다. 따라서 사용자는 노출된 버튼들을 조작하여, 휴대용 공기정화기(10)를 온/오프하거나, 휴대용 공기정화기(10)의 풍량을 조절할 수 있다.
또한, 휴대용 공기정화기(10)에는, 휴대용 공기정화기(10)의 하드웨어 모듈 전체를 관리하는 메인 피씨비(190)가 더 포함된다. 즉 메인 피씨비(190)는, 휴대용 공기정화기(10)의 제어부로서 기능할 수 있다.
메인 피씨비(190)는, 케이스(120)의 내부에서 하부팬 어셈블리(135)의 하방에 배치될 수 있다. 일례로서, 메인 피씨비(190)는 세워진 형태로 배치되어, 케이스(120)의 내측에 구비된 기판 지지부에 의해 지지될 수 있다.
메인 피씨비(190)에는, 메인 기판(191), 메인 기판(191)에 설치되는 다수의 소자(193)가 포함된다. 메인 기판(191)은, 상부팬 어셈블리(130), 하부팬 어셈블리(135), 배터리(150) 및 서브 피씨비(180)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 메인 피씨비(190)는, 전원버튼(183) 및 풍량조절버튼(185)을 통해 입력된 명령에 기초하여 상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135)를 제어할 수 있다.
또한 메인 피씨비(190)는, 필터부(160)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로서, 필터부(160)가 이오나이저를 포함하는 경우, 메인 피씨비(190)는 이오나이저와 전기적으로 연결하여 이오나이저로 전력을 공급하도록 제어할 수 있다. 다른 예로서, 필터부(160)는 배터리(150)와 전기적으로 연결되고, 이를 통해 필터부(160)가 배터리(150)로부터 직접 전력을 제공받을 수도 있다.
[후면패널의 상세구성]
앞서 설명된 바와 같이, 후면패널(170)은 케이스(120)의 후방에 배치되어, 외부의 공기가 휴대용 공기정화기(10)의 내부로 흡입되는 부분이다. 후면패널(170)은, 케이스(120)의 후방에 결합하여 케이스(120)의 개방된 후면부를 커버한다.
후면패널(170)에는, 케이스(120)의 후면부에 걸림 구속되기 위한 후면패널 로킹부(175)가 더 포함된다. 후면패널 로킹부(175)는, 케이스(120)의 후단부에 결합되어, 후면패널(170)을 견고하게 장착시키기 위한 구성으로 마련된다.
후면패널 로킹부(175)는, 후면패널(170)의 상단부에서 돌출되어 형성될 수 있다. 그리고 후면패널 로킹부(175)는, 케이스(120)의 상면부(123)의 내측에 형성된 후면패널 로킹홈(미도시)에 걸림 구속된다. 일례로서, 후면패널 로킹부(175)는, 후크 형태로 형성되어 후면패널 로킹홈에 후크 방식으로 체결될 수 있다. 후면패널(170)에는, 복수개의 후면패널 로킹부(175)가 이격되어 배치될 수 있다.
여기서, 후면패널 로킹부(175)를 "제 1 고정부"라 이름할 수 있다.
또한 후면패널(170)에는, 케이스(120)의 후면부에 밀착되기 위한 마그네트 결합부(177)가 더 포함된다. 마그네트 결합부(177)는, 케이스(120)의 내측에 구비된 마그네트(124a)와 결합되어, 후면패널(170)이 케이스(120)로부터 탈거되지 않도록 하는 구성으로 마련된다.
마그네트 결합부(177)는, 후면패널(170)의 하단부에 구비될 수 있다. 즉 마그네트 결합부(177)는, 마그네트(124a)와 대응하는 위치에 장착될 수 있다.
마그네트 결합부(177)에는, 마그네트(124a)와 결합되기 위한 자성체가 포함된다. 즉 마그네트 결합부(177)에는, 금속체 또는 마그네트가 포함될 수 있다. 따라서 후면패널(170)이 케이스(120)의 후면에 결합되면, 마그네트 결합부(177)는 마그네트(124a)와 반응하여 상호 인력에 의해 마그네트(124a)에 고정될 수 있다. 이로써 후면패널(170)이 흔들리지 않고 고정될 수 있다.
여기서, 마그네트 결합부(177)를 "제 2 고정부"라 이름할 수 있다.
[필터부의 장착 및 탈착이 용이한 휴대용 공기정화기]
본 실시예의 따른 휴대용 공기정화기(10)에서는, 케이스(120) 내에 필터부(160)가 용이하게 장착 및 탈착될 수 있다. 일례로서, 필터부(160)에 포함된 집진 필터에 쌓인 먼지를 청소하기 위하여, 필터부(160)가 케이스(120) 내에서 탈착될 수 있다. 다른 예로서, 현재 장착된 필터부(160)가 집진 필터인 경우, 집진 필터를 다른 필터, 즉 탈취 필터 또는 제균 필터로 교체하기 위하여, 필터부(160)가 탈착될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기에서 필터부를 교체하는 방법을 보여주는 도면이다.
필터부(160)의 교체를 위해서는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 먼저 케이스(120)의 후방에 결합된 후면패널(170)을 분리시킨다. 그리고 케이스(120)의 내부, 즉 필터 장착부(140)에 장착된 필터부(160)를 외부로 빼낸다. 예를 들어 필터부(160)가 집진 필터이면, 필터부(160)를 청소한 후에 필터부(160)를 필터 장착부(140)에 재장착시킬 수 있다. 또는 필터부(160)를 분리시킨 후에, 다른 필터, 즉 탈취 필터 또는 제균 필터가 포함된 필터부(160)를 필터 장착부(140)에 장착시킬 수 있다.
필터부(160)가 필터 장착부(140)에 장착되면, 후면패널(170)을 케이스(120)의 후방에 재결합한다. 이때 후면패널(170)을 케이스(120)에 상부에 먼저 결합한다. 후면패널(170)을 케이스(120)에 결합시키기 위하여, 도 9에 도시된 바와 같이, 후면패널(170)의 상단부에 구비된 후면패널 로킹부(175)를 케이스(120)의 내측에 형성된 후면패널 로킹홈에 끼워 결합시킨다. 이에 따라, 후면패널(170)의 상부가 케이스(120)에 고정된다.
후면패널(170)의 상부가 케이스(120)에 고정되면, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 후면패널(170)의 하부를 케이스(120) 측으로 이동시킨다. 그러면, 후면패널(170)의 하부에 구비된 마그네트 결합부(177)는, 케이스(120)의 내측에 구비된 마그네트(124a)와 가깝게 된다.
마그네트 결합부(177)가 마그네트(124a)에 가까워지면, 마그네트 결합부(177)는 마그네트(124a)와 반응하여 상호 인력에 의해 마트네트(124a)와 결합된다. 이러한 구성에 의하여, 후면패널(170)의 하부가 케이스(120)에 손쉽게 결합되고, 후면패널(170)의 하부가 견고히 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이, 휴대용 공기정화기(10)는, 케이스(120) 내에 필터부(160)가 간편하게 장착 및 탈착될 수 있으므로, 휴대용 공기정화기(10)의 필터의 관리 및 보수가 용이한 장점이 있다. 또한, 필터부(160)에는 집진 필터뿐만 아니라, 탈취 필터 또는 제균 필터가 적용될 수 있으므로, 사용자가 기호에 따라 원하는 필터를 선택적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.
[휴대용 공기정화기의 공기유동]
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기유동의 모습을 보여주는 사시도이고, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기유동의 모습을 보여주는 단면도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기(10)가 작동하면, 휴대용 공기정화기(10)의 후방에서 전방으로의 공기유동이 발생한다. 즉, 휴대용 공기정화기(10)의 공기유로는 직진성을 가진다.
상세히, 휴대용 공기정화기(10) 내부의 공기유동은, 상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135)의 구동에 의하여 발생된다. 즉 상부팬(131) 및 하부팬(136)이 구동하면, 후면패널(170)에 구비된 흡입구(173)를 통하여 실외 공기가 케이스(120)의 내부로 흡입된다.
즉 흡입구(173)를 통하여 케이스(120)로 흡입된 실외공기는, 후면패널(170)과 인접하게 위치된 필터부(160)를 통과하고, 이 과정에서 먼지 등의 물리적 입자, 가스 등의 화학물질, 세균 바이러스 등이 공기로부터 걸러진다.
이와 같이 필터부(160)를 통과하여 정화된 공기는, 필터 장착부(140)의 가이드홀(142a,142b)에 의해 안내되어, 필터부(160)의 전방에 배치된 상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135) 측으로 유동한다. 본 실시예에서는 공기의 유동을 발생시키는 팬 어셈블리(130,135)가 2개로 이루어지므로, 휴대용 공기정화기(10)의 흡입 풍량 및 토출 풍량이 현저히 증가하는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 2개의 팬 어셈블리(130,135)가 상하 방향으로 중첩되게 배치되므로, 풍량은 증가되면서도 사이즈는 컴팩트해지는 휴대용 공기정화기(10)가 구현될 수 있다.
그리고 상부팬 어셈블리(130) 및 하부팬 어셈블리(135)를 통과한 공기는, 케이스 전면부(121)의 상부 공기 토출부(121c) 및 하부 공기 토출부(121d)를 통과한 후, 전면패널(110)에 구비된 토출구(111)를 통하여 외부로 토출된다. 이러한 구성에 의하여, 휴대용 공기정화기(10)의 내부에서의 공기유동은 직진성을 가질 수 있고, 이에 따라 휴대용 공기정화기(10)를 바라보는 사용자를 향하여 정화된 공기가 신속하게 공급될 수 있다.
[휴대용 공기정화기의 사용 예]
휴대용 공기정화기(10)는, 원룸, 사무실, 차량 내부, 및 구획된 실내공간에서 사용될 수 있다. 특히 휴대용 공기정화기(10)는, 대형 공기정화기에 비하여 정화 능력이 상대적으로 적을 수 있으므로, 이에 따라 일정 면적 미만의 실내공간에서 사용되는 것이 바람직하다.
이하에서는 휴대용 공기정화기(10)가 일례로, 차량 내부에 사용되는 것에 대하여 설명하도록 한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기가 적용되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 13을 참조하면, 휴대용 공기정화기(10)는, 차량 내부(20)에 위치될 수 있다. 휴대용 공기정화기(10)는, 차량 내부(20)의 구조물 상에 올려질 수 있다. 휴대용 공기정화기(10)는 대략 육면체 형상으로 형성되므로, 비교적 평평한 면에 세워지거나 또는 누워지는 형태로 배치될 수 있다. 즉 휴대용 공기정화기(10)의 자세 또는 설치 위치에 제약이 없으므로, 휴대용 공기정화기(10)는 다양한 자세로 놓여져 사용될 수 있다.
또한 휴대용 공기정화기(10)는, 일례로 차량 내부(20)의 대시보드(Dash board; 21) 상에 놓일 수 있다. 또한 휴대용 공기정화기(10)는, 공기가 토출되는 토출구가 운전석에 앉은 사용자를 향하여 눕혀진 상태로 배치될 수 있다. 그러면, 휴대용 공기정화기(10)를 통하여 정화된 공기가 토출구를 통해 운전석에 앉은 사용자를 향하여 공급될 수 있다.
휴대용 공기정화기(10)의 일측에는, 밴드 형상의 손잡이부(15)가 제공될 수 있다. 이에 따라 사용자는 손잡이부(20)를 차량 내부(20)의 임의의 구조물에 걸어서 사용할 수도 있다.
이처럼, 휴대용 공기정화기(10)는 다양한 공간 및 다양한 자세로 배치되어, 사용자에게 정화된 공기를 안정적으로 제공할 수 있는 장점이 있다.
<본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기>
[휴대용 공기정화기의 외관]
도 14는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이고, 도 15는 도 14에 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다. 또한 도 16은 도 14에 도시된 휴대용 공기정화기의 배면 측을 도시한 배면 사시도이고, 도 17은 도 16에 도시된 휴대용 공기정화기의 분해 상태를 도시한 정면 분해 사시도이며, 도 18은 도 14의 "ⅩⅧ-ⅩⅧ"선에 따른 단면도이다.
도 14 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 공기정화기(50)는 대략 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 휴대용 공기정화기(50)는, 케이스(520)와, 전면패널(510) 및 후면패널(570)을 포함한다.
케이스(520)는, 휴대용 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성한다. 이러한 케이스(520)에는 다수의 부품이 수용된다.
전면패널(510)은, 케이스(520)의 전방에 결합된다. 이러한 전면패널(510)은, 휴대용 공기정화기(50)의 전면 외관을 형성한다.
후면패널(570)은, 케이스(520)의 후방에 결합된다. 이러한 후면패널(570)은, 휴대용 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다.
휴대용 공기정화기(50)는, 전체적으로 상하 방향으로 길이가 긴 세워진 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 사용자는, 휴대용 공기정화기(50)를 세워서 사용하거나 또는 눕혀서 사용할 수 있다. 또한 차량 내부와 같이 흔들림이 발생하는 장소에서 휴대용 공기정화기(50)가 눕혀진 상태로 사용되더라도, 휴대용 공기정화기(50)가 구르지 않고 안정적으로 그 위치를 유지할 수 있다.
방향을 정의한다. "전방"이라 함은 상기 케이스(520)로부터 상기 전면패널(510)이 위치되는 방향을 의미하며, "후방"이라 함은 그 반대방향으로서 상기 케이스(520)로부터 상기 후면패널(520)이 위치되는 방향을 의미한다.
[휴대용 공기정화기의 전반적인 구조]
본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는 전면패널(510)과 케이스(520)와 팬커버(530)와 팬 어셈블리(540,545)와 필터모듈(550)과 배터리(560)와 후면패널(570) 및 후면커버(580)를 포함한다.
전면패널(510)은, 휴대용 공기정화기(50)의 최전방에 배치되어 휴대용 공기정화기(50)의 전면 외관을 형성한다. 휴대용 공기정화기(50)에 의해 정화된 공기는, 전면패널(510)을 통해 외부로 토출된다. 이를 위해, 전면패널(510)에는 복수개의 토출구(510a)가 마련된다.
케이스(520)는, 휴대용 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성한다. 휴대용 공기정화기(50)의 상면, 측면, 저면 외관이 케이스(520)에 의해 형성된다. 케이스(520)의 내부에는 수용공간이 형성된다. 이러한 수용공간에는, 팬커버(530), 팬 어셈블리(540,545), 배터리(550), 필터모듈(560) 등과 같이 휴대용 공기정화기(50)를 구성하는 각종 부품들이 수용된다. 케이스(520)는, 이와 같이 수용된 부품들을 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 충분한 강도를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
팬커버(530)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬 어셈블리(540,545)의 전방에 배치된다. 즉 팬커버(530)는, 케이스(520) 내부에서 전면패널(510)과 팬 어셈블리(540,545) 사이에 배치된다.
이러한 팬커버(530)는, 팬 어셈블리(540,545)를 케이스(520)의 내부에 고정시킨다. 또한 팬커버(530)는, 팬 어셈블리(540,545)에 의해 불어나가는 공기가 주변으로 퍼지지 않고 전방을 향해 직진할 수 있게 공기의 흐름을 유도하는 역할도 수행한다. 아울러 팬커버(530)는, 필터모듈(550) 및 배터리(560)의 고정에도 관여할 수 있다.
팬 어셈블리(540,545)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치된다. 즉 팬 어셈블리(540,545)는, 팬커버(530)의 후방 및 필터모듈(550)의 전방에 배치된다. 이러한 팬 어셈블리(540,545)는, 휴대용 공기정화기(50)의 후방으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출시키는 역할을 한다.
필터모듈(550)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬 어셈블리(540,545)와 후면패널(570) 사이에 배치된다. 즉 필터모듈(550)은, 팬 어셈블리(540,545)의 후방 및 후면패널(570)의 전방에 배치된다. 이러한 필터모듈(550)은, 휴대용 공기정화기(50)의 후방을 통해 흡입된 공기를 정화하는 역할을 한다. 필터모듈(550)을 통과하며 정화된 공기는, 팬 어셈블리(540,545), 팬커버(530), 전면패널(510)을 통과하여 휴대용 공기정화기(50)의 전방으로 토출된다.
배터리(560)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)의 하부에 배치된다. 이러한 배터리(560)는, 휴대용 공기정화기(50)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 배터리(560)는 팬 어셈블리(540,545)와 필터모듈(550), 그리고 후술할 서브 피씨비(590)와 메인 피씨비(595) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
후면패널(570)은, 후면커버(580)와 함께 케이스(520)의 최후방에 배치되어 휴대용 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다. 이러한 후면패널(570)은, 필터모듈(560)의 후방에 배치된다. 외부의 공기는, 후면패널(570)을 통해 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 흡입된다. 이를 위해, 후면패널(570)에는 복수개의 제1흡입구(570a)가 마련된다.
그리고 후면커버(580)는, 후면패널(570)과 함께 케이스(520)의 최후방에 배치되어 휴대용 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다. 이러한 후면커버(580)는, 배터리(560)의 후방에 배치된다. 본 실시예에 따르면, 필터모듈(550)의 배후 영역은 후면패널(570)에 의해 커버된다. 그리고 배터리(560)의 배후 영역은 후면커버(580)에 의해 커버된다.
[케이스의 구조]
휴대용 공기정화기(50)는, 휴대용 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성하는 케이스(520)를 포함한다. 케이스(520)의 내부에는 수용공간이 형성되며, 수용공간의 전방 및 후방은 개방된다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)는 전면과 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되고, 케이스(520)의 내부에는 전방 및 후방이 개방된 수용공간이 형성된다. 이러한 케이스(520)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 케이스(520)가 가볍고 강도가 높은 알루미늄 재질로 형성되는 것으로 예시된다.
케이스(520)의 후면은, 외부의 공기를 흡입하기 위해 개방된다. 그리고 케이스(520)의 전면은, 케이스(520) 내부의 수용공간에서 정화된 공기를 토출하기 위해 개방된다. 개방된 케이스(520)의 전면 및 후면을 통해, 휴대용 공기정화기(50)를 구성하는 여러 부품들이 케이스(520)의 수용공간에 설치될 수 있다.
후술될 필터(559)는 케이스(520)의 개방된 후면을 통해 케이스(520)의 내부에 장착 또는 탈착된다. 케이스(520)의 개방된 후면에는, 후면패널(570)이 결합된다. 케이스(520)에 결합된 후면패널(570)은, 케이스(520)의 개방된 후면을 커버한다.
상기 케이스(520)는, 전면 및 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되되, 측면부(521)와 상면부(523)와 제1연결면부(525)와 저면부(527) 및 제2연결면부(529)를 포함하여 이루어질 수 있다.
측면부(521)는, 케이스(520)의 측면을 형성한다. 이러한 측면부(521)는, 케이스(520) 내부의 수용공간의 측부를 가로막는 벽면을 형성하는 세로방향의 평면으로 형성된다. 케이스(520)에는 한 쌍의 측면부(521)가 구비되며, 한 쌍의 측면부(521)는 서로 마주보며 소정 간격 이격되게 배치된다. 이때 한 쌍의 측면부(521)는, 측방향으로 서로 나란하게 배치된다.
상면부(523)는, 측면부(521)의 상부에 배치되며, 한 쌍의 측면부(521)의 이격방향과 나란한 평면, 즉 가로방향의 평면을 형성한다. 이러한 상면부(523)는, 케이스(520)의 상부면을 형성한다.
제1연결면부(525)는, 측면부(521)와 상면부(523) 사이에 배치된다. 제1연결면부(525)는, 상면부(523)의 일측 단부와 그 하부에 배치된 측면부(521) 사이, 그리고 상면부(523)의 타측 단부와 그 하부에 배치된 측면부(521) 사이에 각각 배치된다.
각각의 제1연결면부(525)는, 측면부(521)와 상면부(523) 사이를 각각 라운드지게 연결한다. 이러한 제1연결면부(525)는, 측면부(521)와 상면부(523)가 연결된 케이스(520)의 상부 모서리를 라운드지게 형성함으로써, 제품의 안전성 및 외관미가 향상되도록 하는 역할을 한다.
저면부(527)는, 상면부(523) 및 측면부(521)의 하부에 배치되며, 상면부(523)와 나란한 평면을 형성한다. 이러한 저면부(527)는, 케이스(520)의 저면을 형성한다. 또한 저면부(527)는, 휴대용 공기정화기(50)가 세워진 자세를 유지할 수 있도록 휴대용 공기정화기(50)를 지지하는 부분이기도 하다.
제2연결면부(529)는, 측면부(521)와 저면부(527) 사이에 배치된다. 제2연결면부(529)는, 저면부(527)의 일측 단부와 그 상부에 배치된 측면부(521) 사이, 그리고 저면부(527)의 타측 단부와 그 상부에 배치된 측면부(521) 사이에 각각 배치된다.
각각의 제1연결면부(525)는, 측면부(521)와 상면부(523) 사이를 각각 라운드지게 연결한다. 이러한 제1연결면부(525)는, 측면부(521)와 저면부(527)가 연결된 케이스(520)의 상부 모서리를 라운드지게 형성함으로써, 제품의 안전성 및 외관미가 향상되도록 하는 역할을 한다.
상기 케이스(520)의 전방 테두리에는, 전방홈(520a)이 형성된다. 전방홈(520a)은, 케이스(520)의 전방 테두리의 일부분이 후방으로 함몰된 형태로 형성된다. 이에 따라 케이스(520)의 전방 테두리에는, 수용공간을 향한 내측이 외측보다 케이스(520)의 후방으로 오목한 단차가 형성된다.
또한 케이스(520)의 후방 테두리에는, 후방홈(520b)이 형성될 수 있다. 후방홈(520b)은, 케이스(520)의 후방 테두리의 일부분이 전방으로 함몰된 형태로 형성된다. 이에 따라 케이스(520)의 후방 테두리에는, 수용공간을 향한 내측이 외측보다 케이스(520)의 전방으로 오목한 단차가 형성된다.
한편 상기 케이스(520)의 상부, 즉 케이스(520)의 상면부(523)에는, 전원버튼(592)이 제공될 수 있다. 전원버튼(592)은, 휴대용 공기정화기(50)의 전원을 온/오프 하기 위한 조작버튼으로 마련된다.
또한 케이스(520)의 상부에는, 풍량조절버튼(593)이 함께 제공될 수 있다. 풍량조절버튼(593)은, 휴대용 공기정화기(50)의 풍량을 증가 또는 감소시키기 위한 조작버튼으로 마련된다. 이러한 풍량조절버튼(593)은, 사용자가 용이하게 식별하고 조작할 수 있도록, 전원버튼(592)과 인접하게 배치될 수 있다.
그리고 케이스(520)에는, 전원버튼(592) 및 상기 풍량조절버튼(593)을 외부로 노출시키는 버튼 관통홀(523a)이 마련된다. 버튼 관통홀(523a)은, 상기 케이스(520)의 내부에 위치된 상기 전원버튼(592) 및 상기 풍량조절버튼(593)이 상기 케이스(520)의 외부로 노출되기 위한 구멍으로 마련된다.
본 실시예에서는, 케이스(520)의 상면부(523)에 2개의 버튼 관통홀(523a)이 마련되는 것으로 예시된다. 이 중 하나는 전원버튼(592)을, 다른 하나는 풍량조절버튼(593)을 휴대용 공기정화기(50)의 외부로 노출시키기 위한 것이다.
다른 예로서, 버튼 관통홀(523a)은 휴대용 공기정화기(50)에 구비되는 버튼의 개수에 따라 1개 또는 3개 이상이 마련될 수도 있고, 상면부(523)가 아닌 다른 면에 마련될 수도 있다.
아울러 케이스(520)에는, 스트랩(501)을 케이스(520)에 결합시키기 위한 스트랩결합부(505)가 마련될 수 있다. 스트랩(501)은, 사용자가 손으로 잡을 수 있게 마련된 것이다. 사용자는, 휴대용 공기정화기(50)를 직접 손으로 잡는 대신 스트랩(501)을 잡아 휴대용 공기정화기(50)를 들어 올릴 수 있다. 즉 스트랩(501)에 의해, 휴대용 공기정화기(50)의 휴대 편의성이 향상될 수 있다.
상기 스트랩결합부(505) 및 스트랩(501)은, 상면부(523)와 제1연결면부(525)의 경계, 또는 제1연결면부(525)에 배치될 수 있다. 스트랩결합부(505) 및 스트랩(501)이 이러한 위치에 배치되는 것은, 스트랩(501)의 존재가 휴대용 공기정화기(50)의 사용에 악영향을 미치는 것을 최소화하기 위함이다.
즉 스트랩결합부(505) 및 스트랩(501)이 상면부(523)와 제1연결면부(525)의 경계, 또는 제1연결면부(525)에 배치되면, 휴대용 공기정화기(50)가 세워진 상태로 사용될 때에 스트랩(501)이 전원버튼(592) 또는 풍향조절버튼(593) 조작을 방해할 가능성을 줄일 수 있다.
또한 스트랩결합부(505) 및 스트랩(501)이 상기와 같이 배치되면, 휴대용 공기정화기(50)가 눕혀진 상태로 사용될 때에 스트랩(501)이 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 깔리고, 이로 인해 휴대용 공기정화기(50)의 안착 상태가 불안정하게 될 가능성을 줄일 수 있다.
상기 케이스(520) 내부의 수용공간은, 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 구분될 수 있다. 수용공간을 상하방향으로 구분했을 때, 상부의 영역이 제1영역(A)이 되고, 그 하부의 영역이 제2영역(B)이 된다. 제1영역(A)과 제2영역(B)은 물리적으로 구획된 영역은 아니며, 단지 개념적으로만 구분된 영역이라는 것을 밝혀둔다.
본 실시예에 따르면, 수용공간에 수용된 구성 중, 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)은 제1영역(A)에 배치되고, 배터리(550)는 제2영역(B)에 배치된다.
[전면패널]
전면패널(510)은, 휴대용 공기정화기(50)의 최전방에 배치되어 휴대용 공기정화기(50)의 전면 외관을 형성한다. 이러한 전면패널(510)에는 복수개의 토출구(510a)가 마련된다.
일례로서, 복수개의 토출구(510a)는, 전면패널(510)의 적어도 일부분이 관통 또는 절개됨으로써 형성될 수 있다. 휴대용 공기정화기(50)의 내부에서 정화된 공기는, 상기와 같이 형성된 복수개의 토출구(510a)를 통해 휴대용 공기정화기(50)의 전방으로 토출될 수 있다.
본 실시예에서는, 전면패널(510)이 플레이트 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 전면패널(510)에는, 전면패널(510)의 테두리의 적어도 일부가 후방으로 연장되는 전면패널 결합부(513)가 마련된다.
전면패널 결합부(513)는, 전면패널(510)을 케이스(520)의 전방에 고정시키기 위해 마련된 구성이다. 이러한 전면패널 결합부(513)는, 케이스(520)의 내부에서 최전방에 배치된 팬커버(530)에 결합됨으로써, 케이스(520)의 전방에 고정될 수 있다. 이때 전면패널(513)과 팬커버(530) 간의 결합은, 팬커버(530)에 형성된 전면패널 결합홈(531a)에 전면패널 결합부(513)가 끼움 결합되는 형태로 이루어질 수 있다.
다른 예로서, 전면패널 결합부(513)는 케이스(520)의 전방 테두리에 직접 결합되는 형태로 케이스(520)의 전방에 고정될 수도 있다. 이때 케이스(520)의 전방 테두리에는 전면패널 결합부(513)가 끼움 결합되기 위한 결합홈이 형성될 수 있다.
또한 전면패널(510)에는, 전면패널 로킹부(515)가 더 마련될 수 있다. 전면패널 로킹부(515)는, 전면패널 결합부(513)와 함께 전면패널(510)을 케이스(520)의 전방에 견고하게 장착시키기 위해 마련된다.
전면패널 로킹부(515)는, 전면패널 결합부(513)의 일측에서 돌출된 형태로 형성된다. 이러한 전면패널 로킹부(515)는, 팬커버(530)의 테두리에 형성된 전면패널 로킹홈(531b)을 통해 팬커버(530)에 결합된다.
일례로서, 전면패널 로킹부(515)는 후크 형태로 형성될 수 있다. 이러한 전면패널 로킹부(515)는 팬커버(530)에 후크 방식으로 체결될 수 있다. 전면패널 결합부(513)에는, 복수개의 전면패널 로킹부(515)가 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
[팬커버의 구조]
팬커버(530)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용된다. 이러한 팬커버(530)는, 전면패널(510)과 팬 어셈블리(540,545)의 사이, 그리고 전면패널(510)과 배터리(560) 사이에 배치된다. 즉 팬커버(530)의 전방에는 전면패널(510)이 배치되고, 팬커버(530)의 후방에는 팬 어셈블리(540,545) 및 배터리(560)가 배치된다.
팬커버(530)에는, 전면패널(510)이 삽입되는 전면패널 결합홈(531a)이 마련될 수 있다. 일례로서, 전면패널 결합홈(531a)은, 팬커버(530)의 테두리가 내측으로 함몰되어 형성될 수 있다. 전면패널(510)과 팬커버(530) 간의 결합은, 전면패널 결합홈(531a)의 외측에 전면패널 결합부(513)가 끼움 결합됨에 의해 이루어질 수 있다.
또한 팬커버(530)에는, 전면패널(510)의 전면패널 로킹부(515)와 결합되는 전면패널 로킹홈(531b)이 마련될 수 있다. 일례로서, 전면패널 로킹홈(531b)은, 전면패널 결합홈(531a)의 일부가 더 함몰되어 형성될 수 있다.
이러한 전면패널 로킹홈(531b)에는, 전면패널(510)의 전면패널 로킹부(515)가 후크 방식으로 체결될 수 있다. 팬커버(530)에는 복수개의 전면패널 로킹홈(531b)이 전면패널 로킹부(515)에 대응되는 지점에 각각 배치될 수 있다.
한편 팬커버(530)는, 상부커버부(531)와 하부커버부(535)를 포함하여 이루어질 수 있다. 팬커버(530)를 상하방향으로 구분했을 때, 상부의 영역이 상부커버부(531)가 되고, 하부의 영역이 하부커버부(535)가 된다.
상부커버부(531)는, 팬 어셈블리(540,545)의 전방에 배치된다. 상부커버부(531)에는, 공기토출부(532,533)가 마련된다. 공기토출부(532,533)는, 상부커버부(531)의 일부가 관통 또는 절개됨으로써 형성된다. 이러한 공기토출부(532,533)는, 케이스(520)의 전방과 팬 어셈블리(540,545)의 송풍팬(541,546) 사이를 연결하는 통로를 팬커버(530) 상에 형성한다.
본 실시예에서는, 휴대용 공기정화기(50)에 두 개의 팬 어셈블리(540,545)가 구비되는 것으로 예시된다. 즉 케이스(520) 내부의 수용공간에는, 상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)가 상하로 배치된다.
이에 따라 팬커버(530)에도, 두 단위의 공기토출부(532,533)가 마련된다. 즉 상부커버부(531)에는, 상부 공기토출부(532)와 하부 공기토출부(533)가 상하로 배치된다.
상부팬 어셈블리(540)를 통과한 공기는, 상부 공기토출부(532)를 통해 전방으로 토출되고, 하부팬 어셈블리(545)를 통과한 공기는, 하부 공기토출부(533)를 통해 전방으로 토출될 수 있다.
다른 예로서, 휴대용 공기정화기에는 하나 또는 셋 이상의 팬 어셈블리가 구비될 수도 있으며, 이에 따라 팬커버에도 하나 또는 셋 이상의 공기토출부가 마련될 수도 있다.
또한 상부커버부(531)에는, 제1체결보스(531c)가 마련된다. 제1체결보스(531c)는, 상부커버부(531)의 후면으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 제1체결보스(531c)는 팬 어셈블리(540,545)에 끼움 결합될 수 있다. 제1체결보스(531c)와 팬 어셈블리(540,545) 간에 이루어지는 결합에 의해, 팬커버(530)와 팬 어셈블리(540,545) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
아울러 상부커버부(531)에는, 제2체결보스(531d)가 더 마련될 수 있다. 제2체결보스(531d)는, 상부커버부(531)의 후면으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 제2체결보스(531d)는, 필터모듈(550)에 끼움 결합될 수 있다. 이러한 제2체결보스(531d)는, 팬 어셈블리(540,545)의 후방에 배치된 필터모듈(550)과 결합되어야 하므로, 제1체결보스(531c)보다 더 긴 길이로 돌출된다.
하부커버부(535)는, 공기토출부(532,533)가 마련된 상부커버부(531)의 하부에 배치된다. 이러한 하부커버부(535)는, 케이스(520) 내부의 제2영역(B)에 배치된다. 이에 비해 상부커버부(531)는, 케이스(520) 내부의 제1영역(A)에 배치된다.
하부커버부(535)는, 배터리(560)의 전방에 배치된다. 이러한 하부커버부(535)는, 배터리(560)의 전방을 차폐하며, 배터리(560)를 전방에서 지지한다.
하부커버부(535)에는, 제3체결보스(535a)가 마련될 수 있다. 제3체결보스(535a)는, 하부커버부(535)의 후면으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 제3체결보스(535a)는, 필터모듈(550)에 끼움 결합될 수 있다. 즉 제2체결보스(531d)는 제1영역(A)에서 팬커버(530)와 필터모듈(550) 간의 결합 지점이 되고, 제3체결보스(535a)는 제2영역(B)에서 팬커버(530)와 필터모듈(550) 간의 결합 지점이 된다.
팬커버(530)와 필터모듈(550)은, 상부의 제2체결보스(531d)와 하부의 제3체결보스(535a)에 의해 복수개의 지점에서 서로 결합될 수 있다. 이에 따라 팬커버(530)와 필터모듈(550) 간의 결합이 더욱 강하고 안정적으로 이루어질 수 있다. 그리고 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치된 팬 어셈블리(540,545)도 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에서 안정적으로 고정될 수 있게 된다.
또한 하부커버부(535)에는, 제4체결보스(535b)가 더 마련될 수 있다. 제4체결보스(535b)는, 하부커버부(535)의 후면으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 제4체결보스(535b)는, 배터리(560)에 끼움 결합될 수 있다. 제4체결보스(535b)와 배터리(560) 간에 이루어지는 끼움 결합에 의해, 팬커버(530)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
[팬 어셈블리의 구조]
본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는, 휴대용 공기정화기(50)의 후방으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출시키는 팬 어셈블리(540,545)를 포함한다.
팬 어셈블리(540,545)는, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치된다. 즉 팬 어셈블리(540,545)의 전방에는 팬커버(530)가 배치되며, 팬 어셈블리(540,545)의 후방에는 필터모듈(550)이 배치된다.
이러한 팬 어셈블리(540,545)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되되, 제1영역(A)에 배치된다. 따라서 팬 어셈블리(540,545)는, 팬커버(530)의 상부커버부(531)와 하부커버부(535) 중 상부커버부(531)의 후면과 마주보는 위치에 배치된다.
본 실시예에서는, 휴대용 공기정화기(50)에 두 개의 팬 어셈블리(540,545)가 구비되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 휴대용 공기정화기(50)에는, 상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)가 마련된다.
상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)는, 상하방향으로 배치된다. 즉 상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)는, 동일 수직선 상에 배치된다.
그리고 상부팬 어셈블리(530)와 하부팬 어셈블리(535)는, 팬커버(530)에 형성된 공기토출부(532,533)와 마주보게 배치될 수 있다. 이에 따라 후면패널(570)을 통해 상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)로 흡입된 공기는, 상부 공기토출부(532)와 하부 공기토출부(533)를 각각 통과한 후, 전면패널(510)을 통해 전방으로 토출될 수 있다.
본 실시예에서는, 상부팬 어셈블리(540)와 상기 하부팬 어셈블리(545)가 동일한 크기 및 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 그러나 이와 다르게, 상부팬 어셈블리(540)와 하부팬 어셈블리(545)는 서로 다른 크기 및 형상으로 형성될 수도 있다.
상부팬 어셈블리(540) 및 하부팬 어셈블리(545)는, 송풍팬(541,546)과 팬모터(미도시) 및 팬브라켓(543,548)을 각각 포함한다.
송풍팬(541,546)은, 공기의 유동을 발생시키도록 마련된다. 일례로서, 송풍팬(541,546)은, 축류팬을 포함하여 이루어질 수 있다. 후면패널(570)을 통해 케이스(520)의 내부로 흡입된 공기는, 송풍팬(541,546)의 축방향으로 흡입된 후 송풍팬(541,546)의 축방향으로 토출될 수 있다.
팬모터는, 송풍팬(541,546)과 연결되어 송풍팬(541,546)에 회전력을 부여한다. 이러한 팬모터는, 주파수의 조절이 가능한 BLDC 모터를 포함하여 이루어질 수 있다.
송풍팬(541,546)과 팬모터 중 적어도 어느 하나는 팬브라켓(543,548)과 결합된다. 그리고 팬브라켓(543,548)은, 송풍팬(541,546)을 팬커버(530)에 결합시키기 위한 구성으로 마련된다.
팬브라켓(543,548)에는, 개구부(543a,548a)가 마련된다. 개구부(543a,548a)는, 송풍팬(541,546)측으로의 공기 흡입 및 송풍팬(541,546)으로부터의 공기 배출을 가이드하기 위한 통로를 형성한다.
개구부(543a,548a)는, 원형의 형상으로 팬브라켓(543,548)에 관통되게 형성된다. 개구부(543a,548a)에는 송풍팬(541,546)이 삽입된다. 즉 개구부(543a,548a)는, 송풍팬(541,546)의 설치를 위한 공간 및 송풍팬(541,546)측으로의 공기 흡입 및 송풍팬(541,546)으로부터의 공기 배출을 가이드하기 위한 통로를 팬브라켓(543,548)의 내부에 형성한다.
또한, 팬브라켓(543,548)에는, 브라켓 체결부(543b,548b)가 더 마련될 수 있다. 브라켓 체결부(543b,548b)는, 팬 어셈블리(540,545)를 팬커버(530)에 결합시키기 위한 수단으로 마련된다.
이러한 브라켓 체결부(543b,548b)에는, 팬커버(530)의 상부커버부(531)에 마련된 제1체결보스(531c)가 끼움 결합될 수 있다. 이와 같이 제1체결보스(531c)와 브라켓 체결부(543b,548b) 간의 끼움 결합이 이루어진 상태에서 소정의 체결부재를 이용하여 제1체결보스(531c)와 브라켓 체결부(543b,548b)를 체결하여 주면, 팬 어셈블리(540,545)와 팬커버(530) 간의 체결이 이루어질 수 있다.
[필터모듈의 구조]
필터모듈(550)은, 팬 어셈블리(540,545)와 후면패널(570) 사이에 배치된다. 즉 필터모듈(550)의 전방에는 팬 어셈블리(540,545)가 배치되며, 필터모듈(550)의 후방에는 후면패널(570)이 배치된다.
이러한 필터모듈(550)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되되, 제1영역(A)에 배치된다. 따라서 필터모듈(550)은, 팬 어셈블리(540,545)와 그 하부에 배치된 배터리(560) 중 팬 어셈블리(540,545)와 마주보는 위치에 배치된다. 이러한 필터모듈(550)은, 필터케이스(551) 및 필터(559)를 포함하여 이루어질 수 있다.
필터케이스(551)는, 필터모듈(550)의 외관 골격을 형성한다. 이러한 필터케이스(551)는, 케이스본체부(552)와 팬커버결합부(553,554)를 포함하여 이루어질 수 있다.
케이스본체부(552)는, 필터케이스(551)의 골격을 형성한다. 본 실시예에서는, 케이스본체부(552)가 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 케이스본체부(552)의 내부에는 필터(559)를 수용하기 위한 삽입공간이 형성된다. 그리고 케이스본체부(552)의 후방은 개방되며, 이를 통해 필터(559)가 케이스본체부(552) 내부의 삽입공간으로 삽입되기 위한 통로가 형성된다.
케이스본체부(552) 내부의 삽입공간에는, 필터(559)가 장착된다. 케이스본체부(552)의 내측면에는, 필터(559)가 필터케이스(551)의 내부에 견고하게 장착될 수 있도록 하는 안착홈 또는 안착돌기가 구비될 수도 있다.
또한 케이스본체부(552)에는, 상기 삽입공간과 팬 어셈블리(540,545) 사이의 통로를 형성하는 관통홀(552a)이 마련된다. 관통홀(552a)은, 케이스본체부(552)의 전면에 전후방향으로 관통되게 형성된다. 이러한 관통홀(552a)은, 필터(559)를 통과한 공기가 송풍팬(541,546) 측으로 유동하기 위한 통로를 형성한다.
케이스본체부(552)의 전면에는 복수개의 관통홀(552a)이 마련되며, 각각의 관통홀(552a)은 케이스본체부(552)의 전면에 전후방향으로 관통되게 형성된다.
본 실시예에서는, 케이스본체부(552)의 전면에 복수개의 관통홀(552a)이 마련되고, 각각의 관통홀(552a)은 육각형으로 형성되는 것으로 예시된다. 또한 복수개의 관통홀(552a)이 허니콤 형상으로 배열되며, 이에 따라 케이스본체부(552)의 전면에는 허니콤 구조가 형성될 수 있다.
이와 같이 케이스본체부(552)의 전면에 허니콤 구조가 형성됨으로써, 공기 유동을 위한 통로 확보의 목적 외에도 필터케이스(551)의 강성 확보와 경량화와 같은 목표도 함께 달성할 수 있게 된다.
팬커버결합부(553,554)는, 케이스본체부(552)의 상부에 마련되는 제1팬커버결합부(553)와 케이스본체부(552)의 하부에 마련되는 제2팬커버결합부(554)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1팬커버결합부(553)는, 케이스본체부(552)의 상부에서 팬커버(530)의 제2체결보스(531d)와 결합된다. 그리고 제2팬커버결합부(554)는, 케이스본체부(552)의 하부에서 팬커버(530)의 제3체결보스(535a)와 결합된다.
제1팬커버결합부(553)에는, 제2체결보스(531d)가 끼움 결합될 수 있다. 그리고 제2팬커버결합부(554)에는, 제3체결보스(535a)가 끼움 결합될 수 있다. 이와 같이 제1 및 제2팬커버결합부(553,554)와 제2 및 제3체결보스(531c,531d) 간의 끼움 결합이 이루어진 상태에서 소정의 체결부재를 이용하여 제1 및 제2팬커버결합부(553,554)와 제2 및 제3체결보스(531c,531d)를 각각 체결하여 주면, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 간의 체결이 이루어질 수 있다.
상기와 같이 제1 및 제2팬커버결합부(553,554)와 제2 및 제3체결보스(531c,531d)가 체결부재에 의해 체결되는 과정에서, 팬커버(530)와 필터케이스(551)는 서로 근접하는 방향으로의 힘을 받게 된다. 즉 팬커버(530)는 팬커버(530)를 후방으로 이동시키려는 힘을 받게 되고, 필터케이스(551)를 전방으로 이동시키려는 힘을 받게 된다.
이에 따라 팬커버(530)와 필터케이스(551)는 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치된 팬 어셈블리(540,545)를 전방과 후방에서 압박하는 작용을 하게 된다. 이로써 팬 어셈블리(540,545)는, 별도의 체결 작업 없이도 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 단단히 고정될 수 있게 된다.
즉 팬커버(530)와 필터케이스(551)의 체결을 위해 사용되는 체결부재에 의해 팬커버(530)와 팬 어셈블리(540,545) 및 필터케이스(551)의 체결이 함께 이루어질 수 있다. 이로써 팬커버(530)와 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)의 조립이 좀 더 쉽고 빠르게 이루어질 수 있게 된다.
또한 필터케이스(551)에는, 팬체결보스(555)가 더 마련될 수 있다. 팬체결보스(555)는, 송풍팬(541,546)의 후방에서 브라켓 체결부(543b,548b)에 끼움 결합될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 송풍팬(541,546)의 전방에서는 제1체결보스(531c)가 브라켓 체결부(543b,548b)에 끼움 결합되고, 송풍팬(541,546)의 후방에서는 팬체결보스(555)가 브라켓 체결부(543b,548b)에 끼움 결합된다.
즉 하나의 브라켓 체결부(543b,548b)에 제1체결보스(531c)와 팬체결보스(555)가 전방과 후방 양측에서 끼움 결합된다. 이로써 팬 어셈블리(540,545)는, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 끼워져 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 단단히 고정될 수 있게 된다.
아울러 제2팬커버결합부(554)와 제3체결보스(531d) 사이에는, 후술할 배터리(560)의 상부에 마련된 제1결합부(562)가 개재될 수 있다. 제2팬커버결합부(554)와 제3체결보스(531d)는, 배터리(560)의 제1결합부(562)를 사이에 두고 서로 결합될 수 있다. 이로써 하나의 체결부재를 이용한 한 번의 체결작업으로 팬커버(530)와 필터모듈(550)과 배터리(560) 간의 결합이 함께 이루어질 수 있다.
또한 필터케이스(551)는, 돌출지지부(556)를 더 포함할 수 있다. 돌출지지부(556)는 케이스본체부(552)에서 돌출되게 형성된다. 본 실시예에서는, 돌출지지부(556)가 케이스본체부(552)의 상단에서 상부방향으로 돌출되는 형태로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 돌출지지부(556)는, 케이스본체부(552)의 상단에 상부로 돌출된 평면을 형성한다. 이때 돌출지지부(556)는, 케이스본체부(552)의 후면측에 배치되며, 케이스본체부(552)의 전면과 나란한 평면을 형성한다.
이러한 돌출지지부(556)에는, 후면패널 로킹홈(555a)이 형성된다. 후면패널 로킹홈(555a)은 돌출지지부(556)에 오목하게 형성되며, 후면패널 로킹홈(555a)의 후방은 후면패널(570)을 향해 개방된다. 이러한 후면패널 로킹홈(555a)은, 필터케이스(551)와 후면패널(570) 간의 결합을 위해 마련된 것이다.
아울러 필터케이스(551)는, 센서결합부(557)를 더 포함할 수 있다. 센서결합부(557)는, 필터케이스(551)와 후술할 센서모듈(600) 간의 결합을 위해 마련된 것이다.
휴대용 공기정화기(50)에는, 먼지/미세먼지/초미세먼지 등의 물리적 입자, 냄새입자/유해가스 등의 화학물질, 및 세균/바이러스 등의 미생물체 중 적어도 어느 하나를 걸러서 공기를 정화시키는 필터(569)가 마련된다.
필터(569)는, 먼지 등의 물리적 입자를 걸러내기 위한 집진 필터, 가스 등의 화학물질을 걸러내기 위한 탈취 필터, 또는 세균 바이러스 등의 미생물을 걸러내기 위한 제균 필터 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
휴대용 공기정화기(50)에는, 상기 집진 필터, 상기 탈취 필터 및 상기 제균 필터 중 어느 하나가 포함되는 필터(569)가 장착될 수 있다. 따라서 사용자 기호에 따라 상기 집진 필터, 상기 탈취 필터 및 상기 제균 필터 중 어느 하나가 선택적으로 사용될 수 있다. 즉 선택된 필터 종류에 따라 휴대용 공기정화기(50)의 목적 또는 성능이 가변될 수 있다.
일례로서, 집진 필터에는, 헤파 필터(High efficiency particulatae air filter)가 포함될 수 있다. 또한 탈취 필터에는, 카본 필터(Carbon filter)가 포함될 수 있다. 그리고 제균 필터에는, 이오나이저(Ionizer)가 포함될 수 있다. 그러나 이에 한정되지는 않으며, 집진 필터, 탈취 필터 및 제균 필터에는 다양한 종류의 필터가 포함될 수 있다.
필터(569)는 필터케이스(551)의 개방된 후면을 통해 필터케이스(551) 내부의 삽입공간으로 삽입될 수 있다. 즉 필터(569)는, 필터케이스(551)에 착탈 가능하게 장착될 수 있다. 본 실시예에 따르면, 필터케이스(551)의 내부에 필터(569)를 끼워 넣기만 하면 필터(569)의 장착이 완료되며, 필터케이스(551)에서 필터(569)를 빼내기만 하면 필터(569)의 탈거가 완료된다. 즉 필터(569)가 쉽고 빠르게 장착되거나 탈거될 수 있다. 또한 필요시 필터(569)의 교체도 쉽고 빠르게 이루어질 수 있으므로, 휴대용 공기정화기(50)의 유지 보수가 용이해지며, 필요에 따라 필터 종류의 교체도 용이해지게 된다.
[배터리의 구조]
배터리(560)는, 휴대용 공기정화기(50)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 배터리(560)는, 팬 어셈블리(540,545), 서브 피씨비(590), 상기 메인 피씨비(595) 및 필터모듈(550) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
배터리(560)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되되, 제2영역(B)에 배치된다. 제2영역(B)은, 팬 어셈블리(540,545)와 필터모듈(550)이 배치된 제1영역(A)의 하부에 배치되는 영역이다. 제2영역(B)의 상부 경계면은 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)에 의해 규정될 수 있으며, 제2영역(B)의 하부 및 측부 경계면은 케이스(520)의 저면부(527)와 측면부(521)에 의해 규정될 수 있다.
이러한 제2영역(B)에 위치한 배터리(560)는, 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)의 하부에 배치된다. 또한 배터리(560)는, 팬커버(530)와 후면커버(580) 사이에 배치된다. 즉 배터리(560)의 상부에는 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)이 배치되고, 배터리(560)의 전방에는 팬커버(530)의 하부커버부(535)가 배치되며, 배터리(560)의 후방에는 후면커버(580)가 배치된다.
상기 배터리(560)에는, 제1결합부(562)와 제2결합부(563)가 마련될 수 있다. 제1결합부(562)는, 배터리(560)와 필터모듈(550) 간의 결합을 위해 마련된다. 그리고 제2결합부(563)는, 배터리(560)와 팬커버(530) 간의 결합을 위해 마련된다.
제1결합부(562)는 배터리(560)의 상부에 마련된다. 이러한 제1결합부(562)는, 필터케이스(551)의 제2팬커버결합부(554)와 맞대어진 상태에서 체결부재에 의해 제2팬커버결합부(554)와 결합될 수 있다. 이와 같이 이루어지는 제1결합부(562)와 제2팬커버결합부(554) 간의 결합에 의해, 배터리(560)와 필터모듈(550) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
이때 제1결합부(562)는, 팬커버(530)의 제3체결보스(535a)와 제2팬커버결합부(554) 사이에 배치된다. 이러한 제1결합부(562)는, 그 전면이 제3체결보스(535a)와 맞대어지고 그 후면이 제2팬커버결합부(554)와 맞대어진 상태에서, 제3체결보스(535a)와 제1결합부(562) 및 제2팬커버결합부(554)를 한 번에 관통하는 체결부재에 의해 제3체결보스(535a) 및 제2팬커버결합부(554)과 결합될 수 있다. 즉 하나의 체결부재를 이용한 한 번의 체결작업으로 팬커버(530)와 필터모듈(550)과 배터리(560) 간의 결합이 함께 이루어질 수 있다.
제2결합부에는, 팬커버(530)의 제4체결보스(535b)가 끼워질 수 있다. 제2결합부(563)에 제4체결보스(535b)가 끼워진 상태에서, 체결부재에 의해 제2결합부(563)와 제4체결보스(535b) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 이와 같이 이루어지는 제2결합부(563)와 제4체결보스(535b) 간의 결합에 의해, 팬커버(530)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
또한 배터리(560)에는, 제3결합부(564)가 더 마련될 수도 있다. 제3결합부(564)는, 배터리(560)와 후면커버(580) 간의 결합을 위해 마련된다.
[서브 피씨비 및 메인 피씨비의 구조]
휴대용 공기정화기(50)는, 서브 피씨비(590) 및 메인 피씨비(595)를 더 포함할 수 있다.
서브 피씨비(590)에는, 서브 기판(591)과, 서브 기판(591)에 설치되는 전원버튼(592) 및 풍량조절버튼(593)이 포함된다. 전원버튼(592)은, 휴대용 공기정화기(50)의 전원을 온/오프시키기 위한 조작버튼으로 마련된다. 또한 풍량조절버튼(593)은, 휴대용 공기정화기(50)의 풍량을 증가 또는 감소시키기 위한 조작버튼으로 마련된다. 서브 피씨비(590)는 후술할 메인 피씨비(595)와 전기적으로 연결된다.
서브 피씨비(590)는, 케이스(520) 내부의 최상부에 배치될 수 있다. 즉 서브 피씨비(590)는, 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)의 상측에 배치된다. 이러한 서브 피씨비(590)에 설치되는 전원버튼(592) 및 풍량조절버튼(593)은, 케이스(520)의 상면부(523)에 구비된 버튼 관통홀(523a)을 통해 케이스(520)의 외부로 노출된다. 사용자는, 이와 같이 노출된 버튼들을 조작하여, 휴대용 공기정화기(50)를 온/오프하거나, 휴대용 공기정화기(50)의 풍량을 조절할 수 있다.
또한 휴대용 공기정화기(50)는, 휴대용 공기정화기(50)의 하드웨어 모듈 전체를 관리하는 메인 피씨비(595)를 더 포함할 수 있다. 메인 피씨비(595)는 휴대용 공기정화기(50)의 제어부로서 기능할 수 있다.
메인 피씨비(595)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에서 팬 어셈블리(540,545)의 하부에 배치된다. 즉 메인 피씨비(595)는, 케이스(520) 내부의 제2영역(B)에 수용되며, 팬커버(530)의 하부커버부(535)와 배터리(560) 사이에 배치될 수 있다.
일례로서, 메인 피씨비(595)는 하부커버부(535)와 나란하게 세워진 형태로 배치될 수 있다. 이러한 메인 피씨비(595)는, 하부커버부(535)와 배터리(560) 사이에서 하부커버부(535)와 배터리(560)에 의해 전후방향 양측에서 지지될 수 있다.
메인 피씨비(595)는, 메인 기판(596)과, 메인 기판(591)에 설치되는 다수의 소자(597)를 포함하여 이루어질 수 있다. 메인 기판(591)은, 팬 어셈블리(540,545), 배터리(560)와 서브 피씨비(590) 및 센서모듈(600)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 메인 피씨비(595)는, 전원버튼(592) 및 풍량조절버튼(593)을 통해 입력된 명령 또는 센서모듈(600)을 통해 감지된 데이터에 기초하여 상부팬 어셈블리(530) 및 상기 하부팬 어셈블리(535)의 동작을 제어할 수 있다.
또한 메인 피씨비(595)는, 필터모듈(550)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일례로, 필터(559)가 이오나이저를 포함하는 경우, 메인 피씨비(595)는 이오나이저와 전기적으로 연결되고, 이오나이저로 전력이 공급되도록 할 수 있다. 이와 다르게, 상기 필터(529)는 배터리(560)와 전기적으로 연결되어, 배터리(560)로부터 직접 전력을 제공받을 수도 있다.
[후면패널의 구조]
휴대용 공기정화기(50)는, 케이스(520)의 후방에 배치되는 후면패널(570)을 포함한다. 일례로서, 후면패널(570)은 플라스틱 수지 재질로 형성될 수 있다.
후면패널(570)은, 외부의 공기가 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 흡입되는 부분이다. 이러한 후면패널(570)에는, 복수개의 제1흡입구(570a)가 포함된다. 복수개의 제1흡입구(570a)는, 후면패널(570)의 적어도 일부분이 관통 또는 절개됨으로써 형성될 수 있다. 외부의 공기는, 복수개의 제1흡입구(570a)를 통해 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 용이하게 흡입될 수 있다.
후면패널(570)은, 케이스(520)의 후방에 배치되어 케이스(520)의 개방된 후면부를 커버한다. 이러한 후면패널(570)은, 평면부(571) 및 경사면부(573)를 포함하여 이루어질 수 있다.
평면부(571)는, 후면패널(570)의 측방향 중심부에 배치된다. 평면부(571)는, 전면패널(510)과 나란한 평면으로 형성되어, 케이스(520)의 개방된 후면부를 커버한다. 이러한 평면부(571)는, 후면패널(570)의 중심부에 단단한 평면으로 형성됨으로써, 후면패널(570)의 강성 향상에 기여할 수도 있다.
경사면부(573)는, 평면부(571)의 측방향 양측에 배치된다. 이러한 경사면부(573)는, 평면부(571)로부터 케이스(520)의 전방측으로 기울어지는 경사면으로 형성된다. 이때 경사면부(573)는, 후방으로 볼록한 곡면 형상을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 제1흡입구(570a)의 적어도 일부분이 이 경사면부(573)에 배치된다.
본 실시예에서는, 제1흡입구(570a)의 대부분의 영역이 경사면부(573)에 배치되는 것으로 예시된다. 그리고 복수개의 제1흡입구(570a)는, 후면패널(570)의 양측에 배치된 경사면부(573)에 상하방향으로 각각 소정 간격 이격되게 배치되는 것으로 예시된다.
상기와 같이 경사면부(573)에 제1흡입구(570a)에 배치됨에 따라, 제1흡입구(570a)는 휴대용 공기정화기(50)의 후방이나 측방이 아닌 후방과 측방 사이의 방향을 향하게 된다.
만약 제1흡입구(570a)가 휴대용 공기정화기(50)의 후방을 향하게 배치된다면, 후면패널(570)이 바닥을 향하도록 휴대용 공기정화기(50)가 눕혀졌을 때 제1흡입구(570a)가 바닥에 막히게 된다. 이 경우, 휴대용 공기정화기(50) 내부로의 공기 흡입이 제대로 이루어지지 못하는 현상이 발생될 수 있다.
그렇다고 해서 제1흡입구(570a)가 휴대용 공기정화기(50)의 측방을 향하게 배치된다면, 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 공기가 흡입되는 방향과 휴대용 공기정화기(50)로부터 공기가 토출되는 방향이 대략 직각을 이루며 엇갈리게 된다. 이는 휴대용 공기정화기(50) 내부에서 유로 저항을 증가시키는 원인이 되며, 이로 인해 휴대용 공기정화기(50)의 소음이 증가되고 공기 정화 성능이 저하되는 문제가 발생될 수 있다.
이러한 점을 고려하여 본 실시예에서는, 제1흡입구(570a)가 휴대용 공기정화기(50)의 후방이나 측방이 아닌 후방과 측방 사이의 방향을 향하도록 배치된다. 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)가 어느 방향으로 눕혀지더라도 제1흡입구(570a)와 바닥 사이에 이격 공간이 확보될 수 있게 된다. 이로써 휴대용 공기정화기(50)의 눕혀진 상태와 무관하게 충분한 공기 흡입로를 확보할 수 있게 된다. 또한 제1흡입구(570a)가 휴대용 공기정화기(50)의 후방에 가까운 방향으로 배치되므로, 휴대용 공기정화기(50)의 소음 증가 및 공기 정화 성능 저하가 발생될 우려도 해소될 수 있게 된다.
상기 후면패널(570)은, 필터케이스(551)와 결합되어 케이스(520)의 개방된 후면부를 커버한다. 이러한 후면패널(570)에는, 후면패널 로킹부(575)가 더 마련될 수 있다. 후면패널 로킹부(575)는, 후면패널(570)을 케이스(520)의 후방에 견고하게 장착시키기 위해 마련된다.
후면패널 로킹부(575)는, 후면패널(570)의 상단부에서 돌출된 형태로 형성된다. 이러한 후면패널 로킹부(575)는, 필터케이스(551)의 상부에 마련된 후면패널 로킹홈(555a)에 삽입되어 필터케이스(551)에 구속된다.
일례로서, 후면패널 로킹부(575)는 후크 형태로 형성될 수 있다. 이러한 후면패널 로킹부(575)는 필터케이스(551)에 후크 방식으로 체결될 수 있다.
또한 후면패널(570)에는 후면커버 결합부(577)가 더 마련될 수 있다. 후면커버 결합부(577)는, 후면커버(580)와 마주보는 후면패널(570)의 하단에 마련된다. 이러한 후면커버 결합부(577)는, 후면패널(570)과 후면커버(580) 간의 결합을 위해 마련되는 것이다.
[후면커버의 구조]
본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는, 케이스(520)의 후방 및 후면패널(570)의 하부에 배치되는 후면커버(580)를 더 포함할 수 있다. 일례로서, 후면커버(580)는, 후면패널(570)와 동일한 플라스틱 수지 재질로 형성될 수 있다.
후면커버(580)는, 후면패널(570)과 함께 케이스(520)의 후방에 배치되어 케이스(520)의 개방된 후면부를 커버한다. 즉 케이스(520)의 개방된 후면부는, 상부의 후면패널(570)과 하부의 후면커버(580)에 의해 커버된다.
본 실시예에 따르면, 후면패널(570)은 케이스(520) 내부의 수용공간 중 제1영역(A)의 후방을 차폐하는 구성이며, 후면커버(580)는 제2영역(B)의 후방을 차폐하는 구성이다.
제1영역(A)에는, 공기의 흡입, 정화, 배출과 관련된 구성들이 배치된다. 즉 제1영역(A)에는 필터모듈(550)과 팬 어셈블리(540,545)이 배치되고, 이에 따라 제1영역(A)에서는 공기의 유동이 이루어진다. 따라서 후면패널(570)에는 공기 흡입을 위한 통로로서 복수개의 제1흡입구(570a)가 마련된다.
제2영역(B)에는, 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들이 배치된다. 즉 제2영역(B)에는, 메인 피씨비(595)와 배터리(560) 및 센서모듈(600)이 배치된다. 후면커버(580)는, 이러한 구성들이 배치된 공간의 개방된 후방을 커버한다.
상기 후면커버(580)는, 후면패널(570)과 유사한 형상으로 형성된다. 즉 후면패널(570)과 후면커버(580)는, 서로 결합되었을 때 하나의 부재처럼 인식될 수 있게 마련된다.
이에 따르면, 후면커버(580)는 후면패널(570)과 유사하게 평면부(581)와 경사면부(583)를 포함하여 이루어질 수 있다. 평면부(581)는, 후면커버(580)의 측방향 중심부에 배치되며, 후면패널(570)의 평면부(571)와 나란한 평면으로 형성된다.
경사면부(583)는, 평면부(581)의 측방향 양측 및 하부에 배치된다. 이러한 경사면부(583)는, 평면부(581)로부터 케이스(520)의 전방측으로 기울어지는 경사면으로 형성된다.
또한 후면커버(580)는, 가로면부(585)를 더 포함할 수 있다. 가로면부(585)는, 후면패널(570)과 마주보는 후면커버(580)의 상단에 가로방향의 평면을 형성한다. 즉 후면커버(580)의 배면은 평면부(581)에 의해 형성되고, 후면커버(580)의 양측면 및 하부면은 경사면부(583)에 의해 형성되며, 후면커버(580)의 상부면은 가로면부(585)에 의해 형성된다.
아울러 후면커버(580)에는, 제2흡입구(580a)가 마련될 수 있다. 제2흡입구(580a)는, 후면커버(580)에 관통되게 형성된다. 이러한 제2흡입구(580a)는, 케이스(520)의 후방과 배터리(560) 및 센서모듈(600) 사이를 연결하는 통로를 형성한다. 이와 같이 형성된 제2흡입구(580a)를 통해, 외부 공기가 제2영역(B) 내부의 배터리(560) 및 센서모듈(600) 측으로 유입될 수 있다.
상기 후면커버(580)는, 후면패널(570)과 별물로 마련되고, 케이스(520) 및 후면패널(570)과 결합되어 배터리(560)의 후방을 차폐한다. 이러한 후면커버(580)는, 후면패널 결합부(586) 및 케이스 결합부(587)를 더 포함할 수 있다.
후면패널 결합부(586)는, 후면패널(570)과 후면커버(580) 간의 결합을 위해 마련되는 것이다. 후면패널 결합부(586)는, 후면패널(570)과 마주보는 후면커버의 상부면, 즉 가로면부(585)로부터 상부방향으로 돌출되게 형성된다.
이러한 후면패널 결합부(586)는, 후면패널(570)의 하단에 마련된 후면커버 결합부(577)와 결합된다. 후면패널 결합부(586)와 후면커버 결합부(577) 간의 결합에 의해, 후면패널(570)의 하부의 고정이 이루어진다. 즉 후면패널(570) 상부에서 이루어지는 후면패널 로킹부(575)와 필터케이스(551) 간의 결합과, 후면패널(570)의 하부에서 이루어지는 후면패널 결합부(586)와 후면커버 결합부(577) 간의 결합에 의해, 후면패널(570)의 고정이 안정적으로 이루어지게 된다.
본 실시예에서는, 돌기 형상의 후면패널 결합부(586)가 후면커버 결합부(577)의 내측에 형성된 끼움홈에 끼워지는 형태로 후면패널 결합부(586)와 후면커버 결합부(577) 간의 결합이 이루어지는 것으로 예시된다.
케이스 결합부(587)는, 후면커버(580)와 케이스(520) 간의 결합을 위해 마련되는 것이다. 케이스 결합부(587)는, 케이스(520)의 후방 하부에 마련된 후면커버 결합홈(520c)에 삽입되어 케이스(520)에 구속된다.
일례로서, 후면커버 결합홈(520c)은 케이스(520)의 저면부(527)에 상하방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 그리고 케이스 결합부(587)는 후면커버(580)의 하부면으로부터 하부방향으로 돌출된 돌기 형상으로 형성될 수 있다.
케이스 결합부(587)와 후면커버 결합홈(520c) 간의 결합에 의해, 후면커버(580)의 하부가 케이스(520)에 고정될 수 있다. 즉 후면커버(580)의 상부는 후면패널(570)에 고정되고 후면커버(580)의 하부는 케이스(520)에 고정되는 후면커버(580)의 고정 구조가 형성될 수 있다. 이로써 후면커버(580)가 케이스(520)의 후방에 안정적으로 고정되며 후면패널(570)과 후면커버(580)가 서로의 고정 상태를 지지하는 후면패널(570)과 후면커버(580)의 고정 구조가 제공될 수 있게 된다.
또한 본 실시예의 후면커버(580)는, 배터리걸림부(588)를 더 포함할 수 있다. 배터리걸림부(588)는, 후면커버(580)와 배터리(560) 간의 결합을 위해 마련되는 것이다. 배터리걸림부(588)는, 상부의 후면패널 결합부(586)와 하부의 케이스 결합부(587) 사이에 배치된다. 이러한 배터리걸림부(588)는, 배터리(560)의 후면 측에 마련된 제3결합부(564)에 삽입되어 배터리(560)에 구속된다.
아울러 배터리(560)는, 제4결합부(568)를 더 포함할 수 있다. 제4결합부(568)는, 제3결합부(564)처럼 후면커버(580)와 배터리(560) 간의 결합을 위해 마련되는 것이다. 제4결합부(568)는, 배터리케이스(561)의 후면(561a)에서 후면커버(580) 측으로 돌출된 구조물 형태로 형성된다.
그리고 제4결합부(568)의 내부 및 후면커버(580)의 가로면부(585)에는 체결공이 상하방향으로 관통되게 형성된다. 제4결합부(568)와 가로면부(585)의 체결공이 서로 겹쳐진 상태에서 소정의 체결부재로 제4결합부(568)와 가로면부(585)를 체결하여 주면, 배터리(560)와 후면커버(580) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
배터리(560)는, 제1결합부(562)와 제2팬커버결합부(554) 간의 결합 및 제2결합부(563)와 제4체결보스(535b) 간의 결합에 의해 필터케이스(551) 및 팬커버(530)에 고정된 상태이다. 따라서 배터리걸림부(588)가 제3결합부(564)에 삽입되어 배터리(560)에 구속되면, 후면커버(580)가 케이스(520)의 후방으로 이탈되지 않도록 후면커버(580)의 움직임이 구속될 수 있다.
즉 후면커버(580)의 상부가 후면패널(570)에 고정되고 후면커버(580)의 하부는 케이스(520)에 고정되며 후면커버(580)의 상하방향 중간 부분이 배터리(560)에 의해 구속되는 후면커버(580)의 고정 구조가 제공되며, 이로써 후면커버(580)의 고정이 더욱 안정적으로 이루어질 수 있게 된다.
[센서모듈의 구조]
본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는, 센서모듈(600)을 더 포함할 수 있다. 센서모듈(600)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 배치되되, 제2영역(B)에 배치된다. 이러한 센서모듈(600)은, 배터리(560)와 후면커버(580) 사이에 배치된다. 즉 센서모듈(600)의 전방에는 배터리(560)가 배치되며, 센서모듈(600)의 후방에는 후면커버(580)가 배치된다.
센서모듈(600)은, 휴대용 공기정화기(50)의 주변 또는 휴대용 공기정화기(50)가 배치된 실내공간의 공기 질을 감지하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 센서들은 먼지 센서, 가스 센서 등을 포함할 수 있다. 센서모듈(600)은, 상기 센서들을 이용하여 공기 질을 감지하고, 감지된 정보를 휴대용 공기정화기(50)의 하드웨어 모듈 전체를 관리하는 메인 피씨비(595)로 전송할 수 있다.
[휴대용 공기정화기의 부품 배치 구조]
도 19는 도 18에 도시된 휴대용 공기정화기의 일부 구성을 분리하여 도시한 분해 사시도이고, 도 20은 도 19에 도시된 팬커버와 케이스의 결합 상태를 보여주는 도면이며, 도 21은 도 20에 도시된 배터리의 장착 상태를 보여주는 도면이다. 또한 도 22는 도 21에 도시된 팬커버와 후면커버의 결합 상태를 보여주는 도면이고, 도 23은 도 18의 "ⅩⅩⅢ"부분을 확대하여 도시한 확대도이다. 또한 도 24는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 전면을 도시한 전면도이고, 도 25는 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 공기 유동 양상을 보여주는 도면이며, 도 26은 도 25에 도시된 공기정화기의 컵홀더 장착 상태를 보여주는 도면이다.
먼저, 도 18 내지 도 23을 참조하면, 휴대용 공기정화기(50)의 골격을 형성하는 케이스(520) 내부의 수용공간은, 상부의 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 구분된다.
제1영역(A)에는, 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배치된다. 즉 제1영역(A)에는 필터모듈(550)과 팬 어셈블리(540,545)이 배치되고, 이에 따라 제1영역(A)에서는 공기의 유동이 이루어진다. 따라서 후면패널(570)에는 공기 흡입을 위한 통로로서 복수개의 제1흡입구(570a)가 마련된다. 팬커버(530) 및 전면패널(510)에는, 제1영역(A)에서 정화된 공기 토출을 위한 통로로서 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a)가 마련된다. 그리고 제1영역(A)에는, 제1흡입구(570a)와 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a) 사이를 연결하는 유로가 형성된다.
즉 제1영역(A)에는 제1흡입구(570a)와 필터모듈(550)과 팬 어셈블리(540,545)와 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a)가 마련되고, 휴대용 공기정화기(50) 내부로 흡입된 공기가 공기정화기(50)의 내부를 통과하는데 필요한 유로는 제1영역(A)에 형성된다.
제2영역(B)에는, 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들이 배치된다. 즉 제2영역(B)에는, 메인 피씨비(595)와 배터리(560) 및 센서모듈(600)이 배치된다. 후면커버(580)는, 이러한 구성들이 배치된 공간의 개방된 후방을 커버한다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)는 측방향 길이보다 상하방향 길이가 긴 육면체 형상으로 형성된다. 그리고 상부에 배치된 제1영역(A)이 하부에 배치된 제2영역(B)보다 상하방향 길이가 길게 형성된다. 즉 휴대용 공기정화기(50)가 세로방향으로 세워졌을 때 상부의 제1영역(A)이 하부의 제2영역(B)보다 케이스(520) 내에서 더 넓은 영역을 차지하게 된다.
제2영역(B)의 최전방에는 팬커버(530)의 하부커버부(535)가 배치된다. 배터리(560)는, 제2영역(B)에 배치되되, 하부커버부(535)의 후방에 배치된다. 배터리(560)의 상부에는 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)이 배치되며, 배터리(560)의 후방에는 후면커버(580)가 배치된다. 그리고 배터리(560)와 후면커버(580) 사이에는, 센서모듈(600)이 배치될 수 있다.
즉 배터리(560)는, 상부 경계면이 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)에 의해 규정되고 측부 및 하부 경계면이 케이스(520)의 측면부(521) 및 저면부(527)에 의해 규정되며 후방 경계면이 후면커버(580)에 의해 규정되는 공간 내에 수용된다.
본 실시예에 따르면, 배터리(560)는 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련된다. 바람직하게는, 배터리(560)는 팬 어셈블리(540,545)와 필터모듈(550)를 합한 무게보다 더 무거운 무게를 갖도록 마련될 수 있다.
통상적으로, 배터리(560)의 단위 부피당 무게가 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)의 단위 부피당 무게보다 훨씬 무겁기 때문에, 배터리(560)의 무게나 크기를 인위적으로 증가시키지 않더라도, 배터리(560)가 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련되는 것이 어렵지 않다.
즉 휴대용 공기정화기(50)의 통상적인 사용에 필요한 용량의 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)에 적용되더라도, 자연스럽게 배터리(560)가 팬 어셈블리(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련될 수 있는 것이다.
이처럼 중량물인 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 다음과 같은 효과가 제공될 수 있다.
첫째, 중량물인 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 휴대용 공기정화기(50)의 무게중심은 상하방향 중심에서 하부 측으로 치우치게 배치된다. 즉 배터리(560)가 배치된 휴대용 공기정화기(50)의 하부 측으로 휴대용 공기정화기(50)의 무게 중심이 쏠리게 된다.
이와 같이 배터리(560)가 배치된 휴대용 공기정화기(50)의 하부 측으로 휴대용 공기정화기(50)의 무게 중심이 쏠리게 되면, 휴대용 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때 휴대용 공기정화기(50)가 전도될 위험성이 낮아지게 된다.
즉 휴대용 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때, 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치된 배터리(560)로 인해 휴대용 공기정화기(50)의 무게 중심이 하부 측에 위치하게 되므로, 휴대용 공기정화기(50)가 쉽게 쓰러지지 않게 된다.
한편 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)에 따르면, 도 24에 도시된 바와 같이, 케이스(520)의 저면부(527)가 상면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성한다. 즉 저면부(527)는 상면부(523)보다 측방향 길이가 긴 평면을 형성한다. 즉 저면부(527)의 측방향 길이가 d1이고, 상면부(527)의 측방향 길이가 d2라고 할 때, d1>d1인 관계가 만족된다. 그리고 저면부(527)와 측면부(521) 사이를 연결하는 제2연결면부(529)는, 제1연결면부(525)보다 R값이 작은 곡면을 형성한다.
케이스(520)의 저면부(527)는, 휴대용 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때 바닥면과 접촉되는 부분이다. 즉 저면부(527)는, 휴대용 공기정화기(50)가 세워진 자세를 유지할 수 있도록 휴대용 공기정화기(50)를 지지하는 부분이다.
이러한 케이스(520)의 저면부(527)가 상면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성함으로써, 케이스(520)의 저면부(527)는 세로방향으로 세워진 휴대용 공기정화기(50)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
즉 휴대용 공기정화기(50)의 무게 중심이 하부 측에 위치되도록 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되는 구조와, 세로방향으로 세워진 휴대용 공기정화기(50)를 지지하는 케이스(520)의 저면부(527)가 상면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성하는 구조의 조합을 통해, 휴대용 공기정화기(50)의 전도 발생을 효과적으로 억제하면서 세로방향으로 세워진 휴대용 공기정화기(50)의 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
둘째, 중량물인 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 휴대용 공기정화기(50)를 구성하는 다른 부품, 예를 들어 필터모듈(550)과 팬 어셈블리(540,545)은 배터리(560)보다 상부에 배치되어야 한다. 즉 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배터리(560)보다 높은 위치에 배치되어야 한다.
휴대용 공기정화기(50)의 원활한 사용에 필요한 배터리(560)의 충전 용량 확보를 위해서는, 배터리(560)의 크기가 일정 이상일 것이 요구된다. 따라서 휴대용 공기정화기(50) 내부에도 배터리(560) 설치를 위한 일정 크기 이상의 설치 공간이 요구된다. 그리고 배터리(560)가 설치된 공간에 공기의 유동을 위한 유로를 형성하는 것은 불합리한 일이기 때문에, 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들은 배터리(560)를 피한 위치, 즉 배터리(560)보다 높은 위치에 배치될 수 밖에 없다.
이러한 배치 구조에 의해, 휴대용 공기정화기(50)에서 공기의 흡입, 정화, 토출을 위한 유로는, 도 25에 도시된 바와 같이, 배터리(560)보다 높은 위치인 제1영역(A)에 형성된다. 따라서 휴대용 공기정화기(50)로의 공기의 흡입, 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기의 토출도 배터리(560)가 설치된 위치보다 높은 위치에서 이루어지게 된다.
이와 같이 휴대용 공기정화기(50)의 상부에서 정화 공기의 토출이 이루어지게 되면, 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하기가 좀 더 용이해지게 된다.
사용자의 얼굴보다 낮은 위치의 바닥면에 휴대용 공기정화기(50)를 놓고 사용할 때, 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양을 증가시키기 위해서는, 휴대용 공기정화기(50)를 가로방향으로 눕혀 사용하는 것보다 세로방향으로 세워서 사용하는 것이 유리하다.
이를 위해 휴대용 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때, 휴대용 공기정화기(50)의 상부에서 정화 공기의 토출이 이루어지게 되면 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 더욱 증가될 것이다.
본 실시예에 따르면, 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치됨으로 인해, 휴대용 공기정화기(50)에서 공기의 흡입, 정화, 토출을 위한 유로가 배터리(560)가 설치된 위치보다 높은 위치에 형성된다. 이로 인해 정화된 공기의 토출도 휴대용 공기정화기(50)의 상부에서 이루어지고, 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 더욱 증가될 수 있게 된다.
즉 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되는 구조를 통해, 세로방향으로 세워진 휴대용 공기정화기(50)의 전도 위험성이 낮아지도록 휴대용 공기정화기(50)의 구조적 안정성이 향상되는 동시에, 휴대용 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 증가될 수 있도록 하는 효율적인 유로 구성도 가능하게 된다.
셋째, 중량물인 배터리(560)가 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되고, 이에 따라 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배터리(560)보다 높은 위치에 배치되는 구조는, 휴대용 공기정화기(50)의 설치 범위 확장에도 기여할 수 있다.
일례로서, 도 26에 도시된 바와 같이, 휴대용 공기정화기(50)가 차량 내의 컵 홀더(h)에 꽂힌 상태로 사용될 때, 공기의 흡입이 이루어지는 영역 및 정화 공기의 토출이 이루어지는 영역이 컵 홀더(h)보다 높은 위치에 배치되고, 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)는 차량 내에 안정적으로 거치되면서도 높은 수준의 공기 정화 성능을 유지할 수 있다. 이를 위해, 배터리(560)가 배치되는 제2영역(B)의 상하방향 길이가 컵 홀더(h)의 깊이 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.
다른 예로서, 집게 방식의 거치대 등을 이용하여 휴대용 공기정화기(50)의 하부 영역을 고정시킨다면, 이 역시 휴대용 공기정화기(50)의 공기의 흡입이 이루어지는 영역 및 정화 공기의 토출이 이루어지는 영역을 막지 않으면서도 휴대용 공기정화기(50)의 안정적인 고정이 가능하게 된다.
즉 배터리(560)와 같이 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들이 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 배치되도록 하고, 이러한 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 통해 휴대용 공기정화기(50)의 거치, 고정이 이루어지도록 함으로써, 휴대용 공기정화기(50)의 높은 수준의 공기 정화 성능 제공과 안정적인 고정이 함께 이루어질 수 있게 된다.
[센서모듈의 상세 구조]
도 27은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 배터리 및 센서모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도이고, 도 28은 도 27에 도시된 센서모듈의 내부 구조를 도시한 단면도이다.
도 22와 도 23과 도 27 및 도 28을 참조하면, 본 실시예에 따른 휴대용 공기정화기(50)는 센서모듈(600)을 더 포함할 수 있다. 센서모듈(600)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 배치되되, 제2영역(B)에 배치된다. 이러한 센서모듈(600)은, 배터리(560)와 후면커버(580) 사이에 배치되며, 배터리(560)의 후방에 설치된다.
본 실시예에서는, 센서모듈(600)이 먼지센서(610)를 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다. 먼지센서(610)는, 센싱케이스(611)와 센싱부(613) 및 팬(615)을 포함하여 이루어질 수 있다.
센싱케이스(611)는 먼지센서(610)의 외관을 형성하며, 센싱케이스(611)의 내부에는 센싱부(613) 및 팬(615)이 수용된다. 이러한 센싱케이스(611)에는, 유입구(611a)와 배기구(611b)가 마련된다.
유입구(611a)는, 먼지센서(610) 외부의 공기가 센싱케이스(611)의 내부로 유입되기 위한 통로를 형성한다. 그리고 배기구(611b)는 센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기가 센싱케이스(611) 외부로 배출되기 위한 통로를 형성한다. 본 실시예에서는, 유입구(611a)가 센싱부(613)의 하부에 배치되고, 배기구(611b)가 센싱부(613)의 상부에 배치되는 것으로 예시된다.
센싱부(613)는, 센싱케이스(611)의 내부에 수용된다. 센싱부(613)는, 센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기 질을 감지하는 센서를 포함하여 이루어질 수 있다. 예를 들어 센싱부(613)는, 먼지 센서, 가스 센서 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 센싱부(613)는, 센서들을 이용하여 공기 질을 감지하고, 감지된 정보를 휴대용 공기정화기(50)의 하드웨어 모듈 전체를 관리하는 메인 피씨비(595)로 전송할 수 있다.
팬(615)은, 센싱부(613)와 함께 센싱케이스(611)의 내부에 수용된다. 이러한 팬(615)은, 외부 공기가 유입구(611a)를 통해 센싱케이스(611)의 내부로 유입되고 센싱케이스(611) 내부로 유입된 공기가 배기구(611b)를 통해 센싱케이스(611) 외부로 배출되는 기류를 형성하도록 동작된다.
팬(615)의 동작에 의해 상기와 같은 기류가 형성되면, 휴대용 공기정화기 외부의 공기가 제2흡입구(580a)를 통해 제2영역(B)으로 유입된다. 그리고 이와 같이 제2영역(B)으로 유입된 공기는 유입구(611a)를 통해 센싱케이스(611)의 내부로 유입된다.
센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기는 센싱케이스(611)의 내부에 수용된 센싱부(613)를 통과하게 되고, 센싱부(613)는 이와 같이 센싱부(613)를 통과하는 공기 질을 감지하게 된다. 센싱부(613)를 통과한 공기는, 배기구(611b)를 통해 먼지센서(610) 외부로 배출된다.
본 실시예에서는, 팬(615)이 센싱부(613)와 배기구(611b) 사이에 배치되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 유입구(611a)를 통해 센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기가 센싱부(613)를 통과한 후에야 팬(615)을 통과하게 된다. 즉 먼지센서(610)의 내부로 유입된 공기가 팬(615)을 통과하기 전에 먼저 센싱부(613)를 통과하게 된다.
센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기 중의 먼지 또는 가스의 농도는, 공기가 팬(615)을 통과하는 과정에서 변화될 수 있다. 이러한 현상은, 팬(615)에 부착된 먼지가 공기 중에 혼입되거나 공기 중의 먼지가 팬(615)에 부착됨으로 인해 발생될 수 있다.
만약 센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기가 센싱부(613) 측으로 이동하기 전에 팬(615)을 먼저 통과한다면, 외부 공기와 센싱부(613)를 통과하는 공기 간의 먼지 또는 가스의 농도에 차이가 발생되고, 이는 센싱부(613)의 감지 정확성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
또한 팬(615)이 센싱부(613)보다 유입구(611a)에 가까운 위치에 배치되면, 그만큼 센싱부(613)는 유입구(611a)로부터 먼 위치에 배치되어야 한다. 이렇게 되면 센싱케이스(611)의 내부로 유입된 공기가 센싱케이스(611) 내부의 환경에 영향을 받아 외부 공기와 센싱부(613)를 통과하는 공기 간의 먼지 또는 가스의 농도에 차이가 발생될 가능성이 높아지게 된다. 이 또한 센싱부(613)의 감지 정확성을 떨어뜨리는 원인이 된다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 팬(615)이 센싱부(613)와 배기구(611b) 사이에 배치되며, 이에 따라 먼지센서(610)의 내부로 유입된 공기가 팬(615)을 통과하기 전에 먼저 센싱부(613)를 통과하는 공기 흐름이 먼지센서(610)의 내부에 형성된다. 이로써 먼지센서(610)는, 더욱 정확한 감지 결과를 제공할 수 있게 된다.
[배터리와 센서모듈과 필터모듈 간의 결합 구조]
도 29는 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 필터모듈과 배터리 및 센서모듈 간의 결합 전 상태를 보여주는 분해 사시도이고, 도 30은 도 29에 도시된 필터모듈과 배터리 및 센서모듈 간의 결합 상태를 보여주는 도면이다.
도 27 및 도 29을 참조하면, 배터리(560)는 배터리케이스(561)를 포함한다. 배터리케이스(561)는, 배터리(560)의 외관을 형성하며, 배터리(560)를 구성하는 내부 부품들을 보호한다.
본 실시예에서, 배터리케이스(561)는 육면체 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 배터리케이스(561)의 배면(561a), 즉 먼지센서(610)와 마주보는 면은 평면으로 형성된다. 그리고 이처럼 평면으로 형성된 배터리케이스(561)의 배면(561a)에는, 장착부(565)가 마련된다.
장착부(565)는, 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합 위치를 규제하기 위해 마련된 것이다. 이러한 장착부(565)는, 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 제1리브(566) 및 제2리브(567)를 포함하여 이루어질 수 있다.
배터리케이스(561)의 배면(561a)은, 장착부(565)를 이루는 구성요소로서, 먼지센서(610), 좀 더 구체적으로는 센싱케이스(611)의 전면과 접촉되며 먼지센서(610)를 전방에서 지지하는 세로방향의 지지벽을 형성한다.
제1리브(566)는, 배터리케이스(561)의 배면(561a)으로부터 후방으로 돌출되게 형성된다. 장착부(565)에는 한 쌍의 제1리브(566)가 마련되며, 한 쌍의 제1리브(566)는 먼지센서(610)의 폭에 대응되는 폭만큼 서로 이격되게 배치된다. 이러한 한 쌍의 제1리브(566)는, 센싱케이스(611)의 양측면과 각각 접촉되며 먼지센서(610)를 측방에서 지지하는 세로방향의 지지벽을 각각 형성한다.
제2리브(567)는, 배터리케이스(561)의 배면(561a)으로부터 후방으로 돌출되게 형성되며, 제1리브(566)의 하부에 배치된다. 본 실시예에서는, 제2리브(567)가 제1리브(566)의 하부에서 후방으로 돌출된 돌기 형태로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 제2리브(567)는, 후방에서 봤을 때 제1리브(566)의 하부 및 한 쌍의 제1리브(566)의 사이에 배치된다. 이와 같이 마련된 제2리브(567)는, 배터리케이스(561)의 배면(561a)에 설치된 먼지센서(610)의 하부를 지지하는 구조물 역할을 하게 된다.
또한 본 실시예에서는, 한 쌍의 제1리브(566) 사이의 하부에 한 쌍의 제2리브(567)가 측방향으로 소정 간격 이격되게 배치되는 것으로 예시된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며, 장착부(565)에는 하나의 제2리브(567)가 구비될 수도 있고, 셋 이상의 제2리브(567)가 구비될 수도 있다.
또한 제2리브(567)는, 돌기 형태 대신 제1리브(566) 하부를 가로방향으로 연결하는 가로방향을 지지벽을 형성하는 형태로 마련될 수도 있다.
이와 같이 장착부(565)는, 배터리케이스(561)의 배면(561a)에 의해 형성되는 전방의 세로방향 지지벽과, 한 쌍의 제1리브(566)에 의해 형성되는 측방의 세로방향 지지벽, 그리고 제2리브(567)에 의해 형성되는 하부의 지지 구조물을 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 마련되는 장착부(565)에 의해, 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합 위치가 규제되며 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
먼지센서(610)가 장착부(565)에 설치될 때, 먼지센서(610)의 전면은 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 맞닿으며, 먼지센서(610)의 양측면은 제1리브(566)의 내측면과 맞닿는다. 그리고 먼지센서(610)의 하부면은 제2리브(567)의 내측면에 맞닿는다.
이때 먼지센서(610)의 전면이 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 맞닿음에 따라 먼지센서(610)의 전후방향 위치가 규제되고, 먼지센서(610)의 양측면이 제1리브(566)의 내측면과 맞닿음에 따라 먼지센서(610)의 측방향 위치가 규제된다. 그리고 먼지센서(610)의 하부면이 제2리브(567)의 내측면에 맞닿음에 따라 먼지센서(610)의 상하방향 위치가 규제된다.
즉 장착부(565)에 의해 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 전후방향, 측방향, 상하방향 결합 위치가 규제되므로, 장착부(565)의 내부에 먼지센서(610)를 끼워 넣는 것만으로 센서모듈(600)과 배터리(560) 간의 결합이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있게 된다.
상기 장착부(565)는 배터리(560), 좀 더 구체적으로는 배터리케이스(561)와 일체로 형성된다. 이에 따르면, 장착부(565)를 이루는 구성 중 배터리케이스(561)의 배면(561a)은 그 자체로 배터리케이스(561)의 일부분이고, 제1리브(566)와 제2리브(567)도 배터리케이스(561)와 일체로 형성된 구조물이다.
즉 브라켓(Bracket) 등과 같이 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 위한 별도의 구조물을 추가함 없이, 배터리(560) 자체에 형성된 장착부(565)를 이용하여 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어진다.
휴대가 용이하여야 하는 휴대용 공기정화기(50)의 특성 상, 휴대용 공기정화기(50)는 되도록 가벼운 무게와 작은 크기를 갖도록 설계되는 것이 바람직하다. 이를 위해 팬 어셈블리(540,545), 필터모듈(550)의 크기를 줄인다면, 공기 정화 성능의 하락이 발생될 수 밖에 없게 된다. 또한 배터리(560)의 크기를 줄인다면, 그만큼 휴대용 공기정화기(50)의 가동 가능 시간의 감소가 발생될 수 밖에 없다.
즉 작고 가벼우면서도 높은 공기 정화 성능을 갖는 휴대용 공기정화기(50)를 제공하기 위해서는, 케이스(520) 내에 배치되는 부품들을 좁은 공간 내에 효율적으로 배치하는 설계가 요구된다.
이를 위해, 본 실시예에서는 배터리(560) 자체에 형성된 장착부(565)를 이용하여 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어진다. 이에 따라 브라켓(Bracket) 등과 같이 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 위한 별도의 구조물을 추가함 없이 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
만약 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 위해 별도의 구조물이 추가되어야 한다면, 그 별도의 구조물이 차지하는 크기만큼 먼지센서(610)와 배터리(560)의 조립체의 크기가 커질 수밖에 없게 되고, 따라서 케이스(120) 내의 좁은 공간 내에 센서모듈(600)과 배터리(560) 모두를 효율적으로 배치하는데 어려움이 있게 된다.
특히 휴대용 공기정화기(50)의 공기 정화 성능을 높이기 위해 공기의 흡입, 정화, 배출과 관련된 구성, 즉 팬 어셈블리(540,545), 필터모듈(550)의 크기를 키울수록 센서모듈(600)과 배터리(560)의 설치를 위해 케이스(520) 내에 확보될 수 있는 공간은 그만큼 감소될 수밖에 없다.
그렇다고 해서 배터리(560)의 크기를 줄인다면 그만큼 휴대용 공기정화기(50)의 가동 가능 시간의 감소가 발생되는 문제가 발생되고, 먼지센서(610)의 크기를 무작정 줄이는 것도 바람직한 방법은 아니다. 본 실시예에서는 먼지센서(610)의 내부에 팬(615)이 구비되어 있고, 이 팬(615)의 크기를 고려하면 먼지센서(610)의 크기를 줄이는 설계도 쉽게 이루어지기 어렵기 때문이다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 위한 별도의 구조물 없이 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있도록 하고, 이를 통해 배터리(560)와 먼지센서(610)이 결합된 조립체의 크기가 감소될 수 있도록 하는 구조를 채용하였다.
즉 배터리(560) 자체에 형성된 장착부(565)를 이용하여 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합이 이루어질 수 있도록 함으로써, 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 위한 별도의 구조물이 차지할 크기만큼 배터리(560)와 먼지센서(610)이 결합된 조립체의 크기가 감소될 수 있도록 하였다.
이로써 배터리(560) 및 먼지센서(610)의 크기를 줄이지 않아도 케이스(520) 내의 좁은 공간 내에 센서모듈(600)과 배터리(560) 모두가 효율적으로 배치될 수 있게 되므로, 높은 수준의 공기 정화 성능을 제공할 수 있으면서도 컴팩트한 크기를 유지할 수 있는 휴대용 공기정화기를 제공할 수 있게 된다.
도 29 및 도 30을 참조하면, 먼지센서(610)는 배터리(560)의 하부에 배치되는 한편, 필터모듈(550), 좀 더 구체적으로는 필터케이스(551)의 하부에 배치된다. 이러한 먼지센서(610)의 상부영역은, 먼지센서(610)이 결합된 배터리케이스(561)보다 상부로 돌출되어 배터리(560)와 필터케이스(551) 사이의 공간에 배치된다. 즉 먼지센서(610)의 일부분이 배터리(560)의 상부로 돌출되고, 이와 같이 돌출된 먼지센서(610)의 상부영역이 필터케이스(551)에 거의 닿을 정도의 거리로 필터케이스(551)에 근접된다.
먼지센서(610)와 마주보는 필터케이스(551)의 하부에는, 센서결합부(557)가 마련된다. 센서결합부(557)는, 배터리(560)와 필터케이스(551) 사이의 공간에 배치되어 먼지센서(610)의 상부영역과 결합된다.
센서결합부(557)는, 필터케이스(551)의 하부면으로부터 하부방향으로 돌출되는 돌기 형태로 형성될 수 있다. 이러한 센서결합부(557)의 배면, 즉 먼지센서(610)의 상부영역과 마주보는 면에는, 먼지센서(610)의 전방에서 먼지센서(610)를 지지하는 지지면이 형성된다. 이러한 지지면은, 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 동일 평면으로 형성된다.
본 실시예에 따르면, 먼지센서(610)의 전면 대부분의 영역은 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 맞닿으며, 배터리케이스(561)와 맞닿지 않은 먼지센서(610)의 일부 영역, 즉 배터리케이스(561)의 상부로 돌출된 먼지센서(610)의 상부영역은 센서결합부(557)의 배면에 형성된 지지면과 맞닿게 된다. 즉 배터리케이스(561)의 배면(561a)과 센서결합부(557)의 배면이 함께 먼지센서(610)를 전방에서 지지하는 지지면이 된다.
먼지센서(610)의 상부영역과 센서결합부(557)는, 체결부재에 의해 체결될 수 있다. 이에 따라 먼지센서(610)와 필터모듈(550) 간의 결합이 이루어진다. 이와 같이 필터모듈(550)과 결합된 먼지센서(610)는, 장착부(565)의 내부에 끼움 결합됨으로써 배터리(560)와의 결합을 이룬다. 그리고 배터리(560)는, 제1결합부(562)와 제2팬커버결합부(554) 간의 결합을 통해 필터모듈(550)과의 결합을 이룬다.
즉 필터모듈(550)과 배터리(560) 간의 결합, 배터리(560)와 먼지센서(610) 간의 결합, 그리고 먼지센서(610)과 필터모듈(550) 간의 결합이 함께 이루어진다. 이와 같이 상호 보완적으로 이루어지는 필터모듈(550)과 배터리(560)와 먼지센서(610) 간의 결합에 의해, 배터리(560)와 먼지센서(610) 간의 결합 안정성이 더욱 향상될 수 있게 된다.
아울러 필터케이스(551)에는 한 쌍의 배터리결합부가 마련될 수 있다. 본 실시예에서는, 한 쌍의 제2팬커버결합부(554)가 한 쌍의 배터리결합부 역할을 하는는 것으로 예시된다. 이러한 한 쌍의 제2팬커버결합부(554)는, 측방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다. 이때 한 쌍의 제2팬커버결합부(554)는, 먼지센서(610)의 폭방향 길이보다 긴 거리만큼 이격된다. 즉 후방에서 봤을 때 먼지센서(610)의 측방향 외측에 한 쌍의 제2팬커버결합부(554)가 각각 배치된다. 이와 함께 제1결합부(562)도 한 쌍이 마련되어 제2팬커버결합부(554)와 대응되는 위치에 배치된다.
그리고 센서결합부(557)는, 한 쌍의 제2팬커버결합부(554) 사이에 배치된다. 이에 따라 제1결합부(562)와 제2팬커버결합부(554) 간의 결합 및 먼지센서(610)의 상부영역과 센서결합부(557) 간의 결합이 모두 함께 이루어지되, 이들 결합 부위들 간의 간섭이 발생되지 않도록 결합 부위들의 배치가 이루어질 수 있게 된다.
[배터리 냉각 구조]
도 23 및 도 28을 참조하면, 먼지센서(610)의 내부에는 팬(615)이 구비된다. 이러한 팬(615)은, 외부 공기가 유입구(611a)를 통해 센싱케이스(611)의 내부로 유입되고 센싱케이스(611) 내부로 유입된 공기가 배기구(611b)를 통해 센싱케이스(611) 외부로 배출되는 기류를 형성하도록 동작된다.
팬(615)의 동작에 의해 상기와 같은 기류가 형성되면, 휴대용 공기정화기 외부의 공기가 제2흡입구(580a)를 통해 제2영역(B)으로 유입된다. 이때 제2영역(B)으로 유입된 공기 중 일부는 유입구(611a)를 통해 센싱케이스(611)의 내부로 유입되고, 나머지는 먼지센서(610) 및 배터리(560) 주변을 유동하게 된다.
즉 상기와 같은 팬(615)의 동작에 의해, 공기가 먼지센서(610) 내부를 통과하는 기류와 먼지센서(610) 및 배터리(560) 주변을 유동하는 기류가 함께 유도될 수 있다.
먼지센서(610) 및 배터리(560) 주변을 유동하는 공기는, 배터리(560)와 접촉될 수 있다. 이와 같이 배터리(560)와 접촉된 공기는, 휴대용 공기정화기의 동작 과정에서 발열된 배터리(560)를 냉각시키는 작용을 하게 된다.
그리고 먼지센서(610)를 통과하는 기류를 타고 먼지센서(610) 내부로 유입된 공기는, 배기구(611b)를 통해 먼지센서(610) 외부로 배출된다. 이와 같이 먼지센서(610) 외부로 배출된 공기도, 배터리(560)와 접촉될 수 있고, 이를 통해 배터리(560)의 냉각 작용이 일어날 수 있게 된다.
즉 휴대용 공기정화기 내부의 좁은 공간에 먼지센서(610)와 배터리(560) 모두를 효율적으로 배치하기 위해 장착부(565)를 이용하여 먼지센서(610)와 배터리(560) 간의 결합을 이루는 구조를 통해, 먼지센서(610)와 배터리(560) 모두를 효율적으로 배치하기 위한 공간 확보의 효과 외에도 배터리(560)의 과도한 온도 상승을 억제할 수 있는 효과도 함께 얻을 수 있게 된다.
[거치장치의 전반적인 구조]
도 31은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기와 거치장치와 거치장치의 분리 상태를 도시한 사시도이고, 도 32는 도 31에 도시된 거치장치를 도시한 사시도이다.
도 31 및 도 32를 참조하면, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는 거치장치(700)와 결합되어 하나의 공기정화기를 이룰 수 있다. 거치장치(700)는, 휴대용 공기정화기(50)를 고정시키는 기능을 수행한다. 휴대용 공기정화기(50)는, 거치장치(700)에 거치되어 사용자가 원하는 위치에 고정될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 거치장치(700)는 지지부(710)와 고정부(720,725) 및 돌출부(730)를 포함하여 이루어질 수 있다.
지지부(710)는, 휴대용 공기정화기(50) 외관 골격을 형성한다. 이러한 지지부(710)에는, 휴대용 공기정화기(50)의 배면 대부분의 영역이 지지된다. 본 실시예에서, 지지부(710)는 휴대용 공기정화기(50)의 배면 형상, 예를 들어 사각 형상의 플레이트 형태로 형성되는 것으로 예시된다.
이러한 지지부(710)의 일측, 즉 휴대용 공기정화기(50)의 배면과 마주보는 측에는, 안착면(711)이 형성된다. 안착면(711)에는, 휴대용 공기정화기(50)의 배면, 즉 후면패널(570) 및 후면커버(580)가 안착된다.
아울러 지지부(710)는, 지지벽(713)을 더 포함할 수 있다. 지지벽(713)은 안착면(711)의 테두리를 둘러싸는 형태로 마련되되, 안착면(711)으로부터 돌출되게 형성된다. 이러한 지지벽(713)은, 거치장치(700)에 거치된 휴대용 공기정화기(50)를 향한 방향, 예를 들면 안착면(711)이 형성하는 평면과 직교하는 방향으로 돌출되게 형성된다.
이로써 안착면(711)은, 지지벽(713)으로 둘러싸인 내측에 함몰된 거치홈 형태로 형성될 수 있다. 그리고 휴대용 공기정화기(50)의 배면은, 이와 같은 거치홈에 그 일부분이 삽입된 형태로 지지부(710)에 거치된다. 이와 같이 지지부(710)에 거치된 휴대용 공기정화기(50)는, 안착면(711)과 지지벽(713)에 의해 그 위치가 구속되며 지지부(710)에 흔들림 없이 안정적으로 거치될 수 있다.
고정부(720,725)는, 안착면(711)에 배면이 안착된 휴대용 공기정화기(50)를 지지부(710)에 착탈 가능하게 고정시키도록 마련된 구성이다. 고정부(720,725)의 구조에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
돌출부(730)는, 후면커버(580)를 감싸는 형상으로 지지부(710)에서 돌출된다. 이러한 돌출부(730)는, 거치장치(700)에 거치된 휴대용 공기정화기(50)의 측방향 위치를 규제함으로써, 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 더욱 안정적으로 거치될 수 있도록 한다.
용어를 정의한다. "거치장치(700)의 상부"라 함은, 거치장치(700) 중에서 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 거치되었을 때 휴대용 공기정화기(50)의 상부가 위치하게 되는 측을 의미한다. 그리고 "거치장치(700)의 하부"라 함은, 거치장치(700) 중에서 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 거치되었을 때 휴대용 공기정화기(50)의 하부가 위치하게 되는 측을 의미한다. 또한 "거치장치(700)의 전방"이라 함은 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 거치되었을 때 휴대용 공기정화기(50)의 전방을 향하는 방향을 의미한다.
본 실시예에서는, 돌출부(730)가 거치장치(700)의 하부에 배치되는 것으로 예시된다. 이러한 돌출부(730)는, 지지부(710)에서 거치장치(700)의 전방 측으로 돌출되되, 후면커버(580)의 하부와 양측부를 둘러싸는 형태로 형성된다.
[휴대용 공기정화기와 거치장치 간의 결합 구조]
고정부(720,725)는, 안착면(711)에 배면이 안착된 휴대용 공기정화기(50)를 지지부(710)에 착탈 가능하게 고정시키도록 마련된 구성이다. 본 실시예에서는, 고정부(720,725)가 제1고정부(720)와 제2고정부(725)를 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다.
제1고정부(720)와 제2고정부(725)는, 거치장치(700)의 상부와 하부에 각각 배치된다. 본 실시예에서는, 제1고정부(720)가 거치장치(700)의 상부에, 제2고정부(725)가 거치장치(700)의 하부에 배치되는 것으로 예시된다.
제1고정부(720)는, 휴대용 공기정화기(50)의 상부와 결합되어 휴대용 공기정화기(50)의 상부를 지지부(710)에 고정시킨다. 이러한 제1고정부(720)는, 상부돌기(721)와 끼움돌기(722)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상부돌기(721)는, 거치장치(700)의 상부에 배치되며, 지지벽(713)으로부터 거치장치(700)의 전방을 향해 돌출되게 형성된다. 끼움돌기(722)는, 상부돌기(721)로부터 거치장치(700)의 하부를 향해 돌출되게 형성된다. 이러한 끼움돌기(722)는, 거치장치(700)의 상부에 배치되되, 안착면(711)으로부터 거치장치(700)의 전방으로 소정 간격 이격되게 배치된다.
한편 휴대용 공기정화기(50)의 배면에는 상부끼움부(577; 도 16 참조)가 마련된다. 본 실시예에서는, 상부끼움부(577)가 후면패널(570)에 마련되는 것으로 예시된다. 이러한 상부끼움부(577)는, 후면패널(570)의 상부측에 마련된 후면패널 로킹부(575)와 인접된 위치에 배치된다.
상부끼움부(577)는, 후면패널(570)에 관통되게 형성된다. 후면패널(570)의 상부에는, 후면패널(570)의 상단과 후면패널(570)의 평면부(571) 사이를 오목한 곡면으로 연결하는 곡면부(부호 생략)가 형성된다. 그리고 상부끼움부(577)는, 이러한 곡면부에 관통되게 형성되어 후면패널(570) 상에 상하방향으로 관통된 구멍을 형성한다.
이러한 상부끼움부(577)에는 끼움돌기(722)가 끼움 결합될 수 있다. 끼움돌기(722)와 상부끼움부(577) 간에 이루어지는 끼움 결합에 의해, 휴대용 공기정화기(50)의 상부가 거치장치(700)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
제2고정부(725)는, 휴대용 공기정화기(50)의 하부와 결합되어 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 지지부(710)에 착탈 가능하게 고정시킨다. 이러한 제2고정부(725)는, 후크부(726)와 조작부(727)를 포함하여 이루어질 수 있다.
후크부(726)는, 거치장치(700)의 하부에 배치된다. 본 실시예에서, 후크부(726)는 후술할 돌출부(730)에서 거치장치(700)의 상부를 향한 방향으로 돌출되는 후크 형태로 형성되는 것으로 예시된다.
그리고 조작부(727)는, 거치장치(700)의 하부에 배치된다. 후크부(726)가 지지부(710)와 돌출부(730)로 둘러싸인 거치장치(700)의 내측에 배치된다고 한다면, 조작부(727)는 거치장치(700)의 외측에 배치된다. 이러한 조작부(727)는, 돌출부(730)를 관통하여 후크부(726)와 연결된다.
한편 휴대용 공기정화기(50)의 배면에는 하부끼움부(589; 도 16 참조)가 마련된다. 본 실시예에서는, 하부끼움부(589)가 후면커버(580)에 마련되는 것으로 예시된다. 이러한 하부끼움부(589)는, 후면커버(580)의 하부측에 마련된 후크부(726)와 인접된 위치에 배치된다.
하부끼움부(589)는, 후면커버(580), 좀 더 구체적으로는 후면커버(580)의 하부에 배치된 경사면부(583)에 관통되게 형성된다. 후면커버(580)의 하부에 배치된 경사면부(583)는, 평면부(581)로부터 케이스(520)의 전방측으로 기울어지는 경사면으로 형성된다. 그리고 하부끼움부(589)는, 이러한 경사면부(583)에 관통되게 형성되어 후면커버(580) 상에 상하방향으로 관통된 구멍을 형성한다.
이러한 하부끼움부(589)에는 제2고정부(725)의 후크부(726)가 끼움 결합될 수 있다. 후크부(726)와 하부끼움부(589) 간에 이루어지는 끼움 결합에 의해, 휴대용 공기정화기(50)의 하부가 거치장치(700)에 착탈 가능하게 결합될 수 있다.
상기 후크부(726)는, 탄성 변형 가능한 재질로 형성될 수 있다. 이에 따르면, 후크부(726)는 후면커버(580)와 접촉되어 후면커버(580)에 의해 눌려짐에 따라 그 형상이 변화될 수 있다. 이러한 후크부(726)는, 후면커버(580)에 의해 눌려진 상태에서 후크부(726)와 하부끼움부(589)의 위치가 일치하게 되면 하부끼움부(589)에 끼움 결합될 수 있다. 그리고 이러한 후크부(726)와 하부끼움부(589) 간의 끼움 결합 상태는, 후크부(726)가 갖는 탄성력에 의해 유지될 수 있다.
즉 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 거치장치(700) 측으로 밀어 넣기만 하면 후크부(726)와 하부끼움부(589) 간의 끼움 결합이 이루어지고, 이러한 후크부(726)와 하부끼움부(589) 간의 끼움 결합 상태는 외력이 작용하지 않는 한 안정적으로 유지될 수 있다.
또한 후크부(726)는, 조작부(727)와 연결되어 조작부(727)의 움직임에 연동된다. 즉 조작부(727)가 사용자의 조작에 의해 거치장치(700)의 후방측으로 눌려지면, 후크부(726)가 조작부(727)에 의해 거치장치(700)의 전방측으로 들어올려지고, 이에 따라 하부끼움부(589)에 끼움 결합되어 있던 후크부(726)가 하부끼움부(589)로부터 이탈될 수 있는 상태가 된다.
상기한 바와 같은 제1고정부(720)와 상부끼움부(577) 간의 끼움 결합, 및 제2고정부(725)와 하부끼움부(589) 간의 끼움 결합에 의해 휴대용 공기정화기(50)와 거치장치(700) 간의 착탈 가능한 결합이 이루어질 수 있다.
휴대용 공기정화기(50)와 거치장치(700) 간의 착탈 가능한 결합은 다음과 같은 형태로 이루어질 수 있다.
먼저, 휴대용 공기정화기(50)의 상부에 마련된 상부끼움부(577)를 거치장치(700)에 마련된 제1고정부(720)의 끼움돌기(722)에 끼워 넣는다. 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)의 상부가 거치장치(700)의 상부에 고정된다.
휴대용 공기정화기(50)의 상부가 거치장치(700)에 고정되면, 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 거치장치(700) 측으로 이동시킨다. 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)의 하부에 마련된 하부끼움부(589)는, 거치장치(700)의 하부에 마련된 제2고정부(725)의 후크부(726)에 근접하게 된다.
하부끼움부(589)가 후크부(726)에 근접한 상태에서 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 거치장치(700) 측으로 밀어주면, 하부끼움부(589)와 후크부(726) 간의 끼움 결합이 이루어진다. 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)의 하부가 거치장치(700)의 하부에 고정되고, 이로써 휴대용 공기정화기(50)와 거치장치(700) 간의 착탈 가능한 결합이 이루어진다.
이와 같이 거치장치(700)에 거치된 휴대용 공기정화기(50)를 거치장치(700)로부터 탈거하고자 할 경우에는, 제2고정부(725)의 조작부(727)를 누르고 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 휴대용 공기정화기(50)의 전방측으로 들어올려주기만 하면 된다.
즉 휴대용 공기정화기(50)를 거치장치(700) 측으로 밀어 넣는 것만으로 휴대용 공기정화기(50)를 거치장치(700)에 안정적으로 거치시킬 수 있으며, 조작부(727)를 누르고 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 휴대용 공기정화기(50)의 전방측으로 들어올려주는 것만으로 휴대용 공기정화기(50)를 쉽고 빠르게 탈거할 수 있다.
한편 본 실시예의 거치장치(700)에는, 제1통과홀(740) 및 제2통과홀(745)이 형성될 수 있다. 제1통과홀(740) 및 제2통과홀(745)은, 거치장치(700)를 목적물에 고정시키기 위한 고정밴드(미도시) 등을 거치장치(700)에 끼우기 위한 목적으로 마련된다.
제1통과홀(740)은, 거치장치(700)의 지지벽(713)에 측방향으로 관통되게 형성된다. 거치장치(700)에는, 한 쌍의 제1통과홀(740)이 측방향으로 서로 마주보게 배치된다. 이처럼 형성된 한 쌍의 제1통과홀(740)을 통해, 고정밴드가 거치장치(700)를 측방향으로 관통하며 거치장치(700)에 끼워질 수 있다. 이와 같이 거치장치(700)에 끼워진 고정밴드는, 거치장치(700)를 차량의 암레스트(Arm-rest) 등에 고정시키는 용도로 사용될 수 있다.
제2통과홀(745)는, 거치장치(700)의 후면에 상하방향을 관통되게 형성된다. 거치장치(700)에는, 한 쌍의 제2통과홀(745)이 전후방향으로 소정 간격 이격되게 배치된다. 이처럼 형성된 한 쌍의 제2통과홀(745)을 통해, 고정밴드가 거치장치(700)의 후면에 끼워질 수 있다. 이와 같이 거치장치(700)에 끼워진 고정밴드는, 거치장치(700)를 차량의 헤드레스트(Head-rest) 등에 고정시키는 용도로 사용될 수 있다.
[거치장치에 거치된 휴대용 공기정화기의 공기 흡입 구조]
도 33은 도 31에 도시된 휴대용 공기정화기와 거치장치의 결합 상태를 도시한 사시도이고, 도 34는 도 33에 도시된 휴대용 공기정화기와 거치장치의 결합 상태를 도시한 측면도이며, 도 35는 도 33의 "ⅩⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅩⅤ"선에 따른 단면도이다. 또한 도 36은 본 발명의 제2실시예에 따른 거치장치의 다른 예를 도시한 사시도이고, 도 37은 도 36에 도시된 거치장치에 휴대용 공기정화기가 거치되는 과정을 도시한 도면이며, 도 38은 도 37에 도시된 거치장치에 휴대용 공기정화기가 거치된 상태를 도시한 도면이다.
도 31 내지 도 34를 참조하면, 거치장치(700)는 제1거치영역(C)과 제2거치영역(D)으로 구분될 수 있다. 제1거치영역(C)은, 지지벽(713)이 배치되는 영역으로서, 거치장치(700) 중 상부에 배치되는 영역에 해당된다. 그리고 제2거치영역(D)은, 돌출부(730)가 배치되는 영역으로서, 거치장치(700) 중 하부에 배치되는 영역에 해당된다. 즉 거치장치(700)는, 지지벽(713)이 배치되는 상부의 제1거치영역(C)과 돌출부(730)가 배치되는 하부의 제2거치영역(D)으로 구분될 수 있다.
휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 거치되면, 제1거치영역(C)에는 휴대용 공기정화기(50)의 제1영역에 배치되는 부분, 즉 후면패널(570)이 배치된다. 또한 제2거치영역(D)에는, 휴대용 공기정화기(50)의 제2영역에 배치되는 부분, 즉 후면커버(580)가 배치된다.
따라서 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 거치되어 있을 때, 후면패널(570)에 형성된 제1흡입구(570a)는 제1거치영역(C)에 배치되고, 후면커버(580)에 형성된 제2흡입구(580a)는 제2거치영역(D)에 배치된다.
또한 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 거치되어 있을 때, 이들을 측부에서 보면, 제1거치영역(C)에 배치된 지지벽(713)의 돌출 길이가 제2거치영역(D)에 배치된 돌출부(730)의 돌출 길이보다 짧다.
제1거치영역(C)에서, 지지벽(713)과 케이스(520) 사이에는 이격공간이 형성된다. 제2거치영역(D)에서 돌출부(730)가 케이스(520) 후방의 후면커버(580)를 완전히 가릴 수 있는 길이로 돌출되는 반면, 제1거치영역(C)에 배치된 지지벽(713)은 케이스(520) 후방의 후면패널(570) 전체를 가릴 수 없는 길이로 돌출되기 때문이다.
이와 같이 지지벽(713)과 케이스(520) 사이에 이격공간이 형성됨에 따라, 거치장치(700)에 거치된 휴대용 공기정화기(50)를 측부에서 보면, 후면패널(570)에 형성된 제1흡입구(570a)가 상기 이격공간을 통해 거치장치(700)의 외측으로 노출된다.
이때 제1흡입구(570a)는 휴대용 공기정화기(50)의 후방과 측방 사이의 방향을 향하도록 배치되며, 이에 따라 외부 공기가 제1흡입구(570a)를 통해 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 원활하게 유입될 수 있다.
즉 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 거치된 상태에서도, 외부 공기가 제1흡입구(570a)를 통해 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 원활하게 유입될 수 있다.
한편 돌출부(730)가 배치된 제2거치영역(D)에서는, 돌출부(730)가 후면커버(580)의 측부 및 하부의 대부분을 가리도록 후면커버(580)를 감싸고 있고, 후면커버(580)의 후방은 지지부(710)에 의해 가려진다.
즉 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 거치되어 있을 때, 후면커버(580)의 대부분이 지지부(710) 및 돌출부(730)에 의해 가려지고, 특히 후면커버(580)의 양측부 및 하부가 돌출부(730)에 의해 둘러싸이게 된다. 이와 같이 후면커버(580)를 둘러싸는 돌출부(730)는, 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 더욱 안정적으로 거치될 수 있도록 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 잡아주는 역할을 하게 된다.
이와 같이 후면커버(580)의 양측부 및 하부가 돌출부(730)에 의해 둘러싸인 상태에서는, 후면커버(580)에 형성된 제2흡입구(580a)도 거치장치(700)에 의해 가려진 상태가 된다.
즉 거치장치(700)에 거치된 휴대용 공기정화기(50) 하부에 대한 고정 안정성을 높이기 위해 돌출부(730)의 돌출 길이를 증가시킨 결과, 돌출부(730)가 제2흡입구(580a)를 외측에서 막게 되는 문제점이 발생된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 실시예에서는, 도 32 및 도 35에 도시된 바와 같이, 거치장치(700)에 흡기통로부(735a,735b)가 마련된다. 흡기통로부(735a,735b)는, 거치장치(700)의 외부와 제2흡입구(580a) 사이를 통로를 형성하기 위해 마련된다. 이와 함께 거치장치(700)의 내부에는 공간부(715)가 형성된다.
흡기통로부(735a,735b)는, 제3흡입구(735a)와 제4흡입구(735b)를 포함하여 이루어질 수 있다. 제3흡입구(735a)는, 거치장치(700)의 외부와 공간부(715) 사이를 연결하는 통로를 형성한다. 그리고 제4흡입구(735b)는, 공간부(715)와 제2흡입구(580a) 사이를 연결하는 통로를 형성한다.
제3흡입구(735a)는, 돌출부(730)에 관통되게 형성된다. 본 실시예에서는, 돌출부(730)에 복수개의 제3흡입구(735a)가 배치되는 것으로 예시된다. 이와 같이 형성된 제3흡입구(735a)를 통해, 외부 공기가 거치장치(700) 내부의 공간부(715)로 유입될 수 있다.
제4흡입구(735b)는, 지지부(710)에 관통되게 형성된다. 본 실시예에 따르면, 후면커버(580)에 마련된 제2흡입구(580a)는 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 거치되었을 때 지지부(710)를 향하게 된다. 이러한 점을 고려하여, 제4흡입구(735b)는 지지부(710)에 관통되게 형성되되, 제2흡입구(580a)와 마주보는 위치에 배치된다. 이와 같이 형성된 제4흡입구(735b)를 통해, 공간부(715)로 유입된 공기가 제2흡입구(580a)로 유입될 수 있다.
즉 거치장치(700) 외부의 공기는, 도 33 내지 도 35에 도시된 바와 같이, 제3흡입구(735a)를 통해 거치장치(700) 내부의 공간부(715)로 유입되고, 제4흡입구(735b)를 통해 공간부(715)에서 제2흡입구(580a)로 유입될 수 있다.
이와 같이 거치장치(700)의 내부를 통과하여 제2흡입구(580a)로 유입된 공기는, 제2영역(B) 내부의 배터리(560) 및 센서모듈(600) 측으로 유입될 수 있다. 이와 같이 유입된 공기는, 센서모듈(600)의 공기 질 감지용으로 이용될 수도 있고, 발열된 배터리(560)의 냉각용으로 이용될 수도 있다.
휴대용 공기정화기(50)의 구조, 기능을 고려하면, 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련된 구성들로의 공기 유입 통로를 형성하는 제1흡입구(570a) 주변에는, 상대적으로 넓은 폭의 통로가 형성될 것이 요구된다.
즉 제1흡입구(570a)가 배치되는 제1거치영역(C)에서는, 휴대용 공기정화기(50)의 내부로 흡입되는 공기의 유량 확보를 위해, 외부 공기가 제1흡입구(570a)로 유입되기 위한 최대한 넓은 폭의 통로가 확보되는 것이 중요하다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에의 거치장치(700)는 제1흡입구(570a)가 배치된 제1거치영역(C)에서 케이스(520)와 지지부(710) 사이에 이격공간이 형성되도록 하고, 이를 통해 거치장치(700) 외부와 제1흡입구(570a) 사이에 넓은 폭의 통로가 확보될 수 있도록 마련된다. 이러한 거치장치(700)는 충분한 유량의 외부 공기가 제1흡입구(570a)를 통해 휴대용 공기정화기(50) 내부로 유입될 수 있도록 하고, 휴대용 공기정화기(50)는 거치장치(700)에 거치된 상태에서도 충분한 유량의 외부 공기를 흡입하여 높은 수준의 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
이에 비해, 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들로의 공기 유입 통로를 형성하는 제2흡입구(580a) 주변에는, 제1흡입구(570a) 주변보다 상대적으로 좁은 폭의 통로가 형성되어도 된다. 제2흡입구(580a)를 통해 유입되는 공기의 양이 휴대용 공기정화기(50)의 공기 정화 성능을 향상시키는데 별 영향을 주지 않기 때문이다.
이러한 점을 고려하여, 외부 공기가 제2흡입구(580a)로 유입되는 것을 방해할 수 있는 돌출 구조물인 돌출부(730)가 제2거치영역(D)에 배치된다. 돌출부(730)의 존재로 인해 외부 공기가 제2흡입구(580a)로 유입되는 통로의 폭이 좁아질 수 있지만, 그 대신 제2거치영역(D)에서는 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 더욱 안정적으로 거치될 수 있도록 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 잡아주는 구조물이 마련될 수 있게 된다.
더욱이, 제2거치영역(D)에는 돌출부(730)와 제2흡입구(580a) 사이의 통로를 형성하는 흡기통로부(735a,735b)가 마련되어 있기 때문에, 외부 공기가 제2흡입구(580a)로 유입되는 통로도 충분한 수준으로 확보될 수 있다.
이에 따라 거치장치(700)는, 휴대용 공기정화기(50)가 거치장치(700)에 더욱 안정적으로 거치될 수 있도록 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 잡아주는 구조물을 제공하면서도, 먼지 농도 측정 또는 배터리 냉각에 필요한 공기의 흡입을 위한 통로도 충분히 확보할 수 있게 된다.
상기한 바와 같은 거치장치(700)를 구비하는 휴대용 공기정화기(50)에 따르면, 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)가 안정적으로 거치되면서도 공기 정화 성능 향상을 위한 충분한 유량의 공기가 휴대용 공기정화기(50)에 유입될 수 있다.
이로써 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)는, 원하는 장소에 안정적으로 고정되면서도 공기 흡입 및 배출 성능을 효과적으로 유지하면서 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 상기와 같은 거치장치(700)를 구비하는 휴대용 공기정화기(50)에 따르면, 휴대용 공기정화기(50)가 빠르고 편리하게 거치장치(700)에 거치되거나 거치장치(700)로부터 탈거될 수 있으면서도 휴대용 공기정화기(50)의 거치 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
다른 예로서, 거치장치(700)는, 도 36 내지 도 38에 도시된 바와 같이, 거치장치(700)의 상단과 하단 간의 거리가 변화될 수 있게 마련될 수도 있다. 이에 따르면, 거치장치(700)에는 연장지지부(750)가 더 포함된다.
연장지지부(750)는, 지지부(710)에 상하방향으로 슬라이딩 이동 가능하게 설치된다. 이러한 연장지지부(750)는 지지부(710)의 내부에 삽입되며, 연장지지부(750)를 후방으로 당기면 연장지지부(750)는 지지부(710)로부터 인출되고, 다시 연장지지부(750)를 전방으로 이동시키면 연장지지부(750)는 지지부(710)의 내부에 삽입될 수 있다.
그리고 연장지지부(750)의 단부에는, 하부고정부(760)가 마련된다. 하부고정부(760)는, 연장지지부(750)와 일체로 이동되도록 마련되며, 휴대용 공기정화기(50)의 하부와 맞물려 휴대용 공기정화기(50)의 하부를 고정한다.
도시되지는 않았지만, 거치장치(700)의 내부에는 탄성부재가 더 마련될 수 있다. 탄성부재는, 하부고정부(760)를 거치장치(700)의 상단과 이격시키는 방향으로 이동된 연장지지부(750)를 원위치로 복귀시키기 위한 탄성력을 제공하도록 마련된다.
연장지지부(750)가 지지부(710) 내부에 삽입된 상태에서 연장지지부(750) 및 하부고정부(760)를 후방으로 당기는 힘이 가해지면, 연장지지부(750)가 후방으로 슬라이딩 이동되면서 하부고정부(760)와 거치장치(700)의 상단 간의 거리가 멀어진다. 이러한 상태에서 연장지지부(750) 및 하부고정부(760)를 후방으로 당기던 힘이 해제되면, 탄성부재의 탄성력에 의해 연장지지부(750) 및 하부고정부(760)가 다시 전방으로 복귀하고, 이에 따라 하부고정부(760)와 거치장치(700)의 상단 간의 거리가 다시 원상태로 좁아지게 된다.
상기한 바와 같은 구성의 거치장치(700)에 따르면, 연장지지부(750) 및 하부고정부(760)를 후방으로 당긴 상태에서 거치장치(700)에 휴대용 공기정화기(50)를 거치한 후 당겼던 연장지지부(750) 및 하부고정부(760)를 놓는 손쉬운 조작만으로, 휴대용 공기정화기(50)를 거치장치(700)에 안정적으로 고정시킬 수 있다.
[케이스와 다른 구성들 간의 결합 구조]
도 39는 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스를 도시한 정면 사시도이고, 도 40은 본 발명의 제2실시예에 따른 케이스를 도시한 배면 사시도이다. 또한 도 41은 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅠ-ⅩⅩⅩⅩⅠ" 선에 따른 단면도이고, 도 42는 도 41에 도시된 팬커버와 케이스와 필터케이스 간의 결합 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 또한 도 43은 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅢ-ⅩⅩⅩⅩⅢ" 선에 따른 단면도이고, 도 44는 도 43에 도시된 팬커버와 케이스와 필터케이스 간의 결합 구조를 개략적으로 보여주는 도면이며, 도 45는 도 14의 "ⅩⅩⅩⅩⅤ-ⅩⅩⅩⅩⅤ" 선에 따른 단면도이다.
도 41 내지 도 45에서는, 휴대용 공기정화기에서 전면커버가 전방으로 분리되거나 제거된 상태가 도시되었다.
도 15와 도 17과 도 39 및 도 40을 참조하면, 케이스(520)에는 제1지지면(522)과 제2지지면(524)이 마련된다. 제1지지면(522)은, 케이스(520)의 내주면에 돌출되어 팬커버(530)의 후방에서 팬커버(530)와 마주보는 면으로 형성된다. 그리고 제2지지면(524)은, 케이스(520)의 내주면에 돌출되어 필터모듈(550)의 전방에서 필터모듈(550)을 마주보는 면으로 형성된다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)의 전방 테두리에는, 내측이 외측보다 케이스(520)의 후방으로 오목한 단차가 형성된다. 제1지지면(522)은, 케이스(520)의 전방 테두리의 내측에 팬커버(530)와 마주보는 평면으로 형성된다. 즉 제1지지면(522)은, 케이스(520)의 전방 테두리 중 후방으로 오목한 면에 형성되되, 팬커버(530)의 의 후면과 마주보는 평면으로 형성된다.
상기 제1지지면(522)은, 팬커버(530)와 간섭되어 팬커버(530)의 위치를 규제한다. 제1지지면(522)은, 팬커버(530)의 후면 테두리와 마주보는 평면으로 형성되며, 팬커버(530)의 후면 테두리와 간섭되어 팬커버(530)의 후방으로의 위치변화를 규제할 수 있다.
또한 케이스(520)에는, 케이스(520)의 내주면으로부터 케이스(520)의 내부를 향해 돌출되는 지지돌기(520d)가 마련된다. 이러한 지지돌기(520d)는, 케이스(520)의 내주면에서 돌출되고 전후방향으로 연장되는 길이를 갖는 막대 형상으로 형성될 수 있다. 케이스(520)에는, 케이스(520)의 둘레방향을 따라 복수개의 지지돌기(520d)가 소정 간격 이격되게 배치된다.
그리고 제2지지면(524)은, 이러한 지지돌기(520d)의 후방 단부에서 후면패널(570)과 마주보는 평면으로 형성된다. 이때 제2지지면(524)은, 제1지지면(522)에 비해 상대적으로 케이스(520)의 내측으로 더 치우친 위치에 배치된다.
상기 제2지지면(524)은, 필터모듈(550)과 간섭되어 필터모듈(550)의 위치를 규제한다. 일례로서, 필터모듈(550)의 필터케이스(551) 상단에는 돌출지지부(556)가 마련되며, 돌출지지부(556)는 필터케이스(551)의 상단에 상부로 돌출된 평면을 형성한다. 제1지지면(522)은, 이러한 돌출지지부(556)와 마주보는 평면으로 형성되며, 돌출지지부(556)와 간섭되어 필터모듈(550)의 전방으로의 위치변화를 규제할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기와 같이 케이스(520)에 마련되는 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 사이에 두고 팬커버(530)와 필터모듈(550)이 전후방향으로 서로 결합되고, 이러한 결합에 의해 팬커버(530)와 필터모듈(550)이 케이스에 고정된다. 이하, 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 사이에 두고 이루어지는 팬커버(530)와 필터모듈(550) 간의 결합 구조에 대하여 상세히 설명한다.
도 17과 도 39 내지 도 45를 참조하면, 제1지지면(522)의 전방에는 전면패널(510) 및 팬커버(530)가 배치된다. 케이스(520)의 전방에서 팬커버(530)가 케이스(520)에 밀착되면, 팬커버(530)의 후면 테두리가 제1지지면(522)에 맞닿게 된다. 즉 케이스(520)의 전방에서 팬커버(530)가 케이스(520)에 밀착되면, 제1지지면(522)에 팬커버(530)의 후면 테두리가 간섭된다.
이와 같이 제1지지면(522)에 팬커버(530)의 후면 테두리가 간섭됨에 따라, 팬커버(530)의 후방으로의 위치변화가 규제된다. 그리고 이와 같이 케이스(520)의 전방에 설치된 팬커버(530)에는, 전면패널(510)이 결합될 수 있다.
팬커버(530)의 후방에는, 필터케이스(551)가 배치된다. 본 실시예에 따르면, 필터케이스(551)의 대부분의 영역이 제2지지면(524)보다 전방에 배치되지만, 필터케이스(551)의 일부 영역, 예를 들면 필터케이스(551)의 후방 단부는 제2지지면(524)보다 후방에 배치된다.
필터케이스(551)는, 케이스(520)의 후방으로부터 케이스(520) 내부로 삽입되어 팬커버(530)와 결합된다. 이때 필터케이스(551)의 대부분의 영역은 제2지지면(524)보다 전방에 배치되도록 삽입되지만, 필터케이스(551)의 후방 단부는 제2지지면(524)에 맞닿게 된다.
즉 케이스(520)의 후방으로부터 케이스(520) 내부로 필터케이스(551)를 삽입하면, 제2지지면(524)에 필터모듈(550)의 후방 단부가 간섭된다. 이와 같이 제2지지면(524)에 필터모듈(550)의 후방 단부가 간섭됨에 따라, 필터모듈(550)의 후방으로의 위치변화가 규제된다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)에는 케이스(520)의 둘레방향을 따라 복수개의 지지돌기(520d)가 소정 간격 이격되게 배치된다. 이때 복수개의 지지돌기(520d) 중 적어도 어느 하나는, 케이스(520)의 상부측에 배치된다.
본 실시예에서는, 도 17과 도 41 및 도 42에 도시된 바와 같이, 케이스(520)의 상부측에 한 쌍의 지지돌기(520d)가 배치되는 것으로 예시된다. 그리고 이 지지돌기(520d)들의 후방 단부에 형성된 제2지지면(524)에는, 필터케이스(551)의 상단에 돌출된 돌출지지부(556)가 맞닿게 된다.
즉 케이스(520)의 후방으로부터 케이스(520) 내부로 필터케이스(551)를 삽입하면, 제2지지면(524)에 돌출지지부(556)가 간섭된다. 이와 같이 제2지지면(524)에 돌출지지부(556)가 간섭됨에 따라, 필터케이스(551)의 후방으로의 위치변화가 규제된다.
상기한 바와 같이, 제1지지면(522)에 팬커버(530)의 후면 테두리가 간섭되고 제2지지면(524)에 돌출지지부(556)가 간섭된 상태에서, 팬커버(530)와 필터케이스(551)가 서로 결합된다.
팬커버(530)와 필터케이스(551) 간의 결합은, 제1팬커버결합부(553)와 제2체결보스(531d) 간의 결합, 및 제2팬커버결합부(554)와 제3체결보스(535a) 간의 결합에 의해 이루어질 수 있다. 이때 제1팬커버결합부(553)와 제2체결보스(531d) 간의 결합, 및 제2팬커버결합부(554)와 제3체결보스(535a) 간의 결합은 체결부재에 의해 이루어진다.
체결부재에 의한 체결작업이 계속되어 팬커버(530)의 후면 테두리와 필터케이스(551)의 돌출지지부(556) 간의 거리가 제1지지면(522)과 제2지지면(524) 간의 거리보다 좁아질 정도로 팬커버(530)와 필터케이스(551) 간의 결합이 이루어지면, 팬커버(530)의 후면 테두리가 제1지지면(522)을 압박하고, 돌출지지부(556)가 제2지지면(524)을 압박하게 된다.
즉 팬커버(530)와 필터케이스(551)가 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 사이에 두고 서로 근접되면서 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 전방과 후방에서 각각 압박하게 된다. 이에 따라 케이스(520)는, 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 전방과 후방에서 각각 압박하며 결합되는 팬커버(530)와 필터케이스(551)와의 결합을 이루게 된다.
그 결과, 팬커버(530)와 필터케이스(551) 간의 결합이 이루어지는 동시에, 서로 결합된 팬커버(530)와 필터케이스(551) 사이에 케이스(520)의 전방 테두리 내측과 지지돌기(520d)가 끼워지면서 팬커버(530)와 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합이 이루어지게 된다.
즉 케이스(520) 내부에서 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 사이에 두고 팬커버(530)와 필터케이스(551) 간의 결합이 이루어지는 것만으로, 팬커버(530)와 필터케이스(551)가 케이스(520)와 분리되지 않게 서로 결합될 수 있다. 바꾸어 말하면, 케이스(520) 내부에서 팬커버(530)와 필터케이스(551)를 결합시키기만 하면, 팬커버(530)와 필터모듈(550)과 케이스(520) 간의 결합이 단번에 이루어지게 되는 것이다.
한편 필터케이스(551)에는, 도 17과 도 43 및 도 44에 도시된 바와 같이, 테두리돌기(558)가 더 마련될 수 있다. 테두리돌기(558)는, 필터케이스(551)의 후면 테두리에서 측방향으로 돌출된 플랜지 형상으로 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 필터케이스(551)의 케이스본체부(552)는 필터케이스(551)가 케이스(520)의 후방으로부터 케이스(520)의 내부로 삽입될 때 지지돌기(520d)와 간섭되지 않을 정도의 폭으로 형성된다. 예를 들어, 케이스본체부(552)의 폭은, 케이스(520)의 측면부(521) 내주면에서 서로 마주보는 한 쌍의 지지돌기(520d) 간의 거리와 같거나 그보다 좁은 폭으로 결정된다.
그리고 테두리돌기(558)는, 케이스본체부(552)의 후면 테두리에서 측방향으로 돌출되게 형성되되, 각 지지돌기(520d)의 돌출된 길이에 대응되는 길이만큼 돌출되게 형성된다. 이러한 테두리돌기(558)는, 제2지지면(524)과 마주보며 제2지지면(524)과 나란한 평면으로 형성될 수 있다.
따라서 팬커버(530)와 필터케이스(551)의 결합이 이루어질 때에는, 케이스(520)의 상면부(523) 측에 배치된 지지돌기(520d)의 제2지지면(524)과 돌출지지부(556) 간의 간섭뿐 아니라, 케이스(520)의 측면부(521) 측에 배치된 지지돌기(520d)의 제2지지면(524)과 테두리돌기(558) 간의 간섭도 함께 이루어지게 된다.
즉 팬커버(530)와 필터케이스(551)의 결합이 이루어질 때에는, 케이스(520)의 상면부(523) 측과 양측면부(521) 측 내주면에서 팬커버(530)와 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합이 이루어진다. 이는 체결부재에 의한 체결이 이루어지는 어느 특정 부위에서만 팬커버(530)와 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합이 이루어지는 것이 아니고, 케이스(520)의 내주면 대부분의 영역에 걸쳐 팬커버(530)와 케이스(520) 간의 결합, 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합이 이루어진다는 것을 의미한다.
이처럼 팬커버(530)와 케이스(520) 간의 결합, 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합이 케이스(520)의 내주면 대부분의 영역에 걸쳐 이루어짐으로써, 케이스(520)에 가해지는 충격은 케이스(520)의 내주면 대부분의 영역으로 분산되어 전달될 수 있다.
즉 팬커버(530)와 케이스(520) 간의 결합 부위, 필터케이스(551)와 케이스(520) 간의 결합 부위가 케이스(520)의 내주면 대부분의 영역으로 분산되므로, 케이스(520)에 가해지는 충격이 어느 한 부위에 집중되지 않고 넓게 분산될 수 있다.
이에 따라 휴대용 공기정화기(50)에 충격이 가해지더라도 휴대용 공기정화기(50)에 가해진 충격이 영향이 어느 한 부위에 집중되지 않고 넓게 분산될 수 있게 된다.
이와 같이 휴대용 공기정화기(50)에 가해진 충격이 영향이 어느 한 부위에 집중되지 않고 넓게 분산될 수 있도록 함으로써, 케이스(520)로 전달되는 충격의 영향이 특정 부위에 집중되는 것을 완화시킬 수 있게 되고, 이에 따라 케이스(520)와 다른 부품들 간의 체결이 이루어지는 특정 부위가 파손될 위험성을 낮출 수 있게 된다.
즉 케이스(520)로 전달되는 충격의 영향이 특정 부위에 집중되는 것을 완화시키는 구조를 채용함으로써, 충격으로 인해 특정 부위가 쉽게 파손되지 않으며 내구성이 높은 휴대용 공기정화기(50)를 제공할 수 있게 된다.
아울러 본 실시예에서는, 케이스(520)가 금속 재질, 좀 더 구체적으로는 알루미늄 재질로 형성되는 것으로 예시된다. 알루미늄 재질로 형성된 케이스(520)는, 가볍고 강도가 높으므로, 가볍고 휴대가 용이하여야 하는 휴대용 공기정화기(50)에 적용되기에 적합하며, 케이스(50) 내부에 수용된 여러 부품들을 보호하기에 충분한 강성을 가질 수 있다.
또한 알루미늄 재질로 형성된 케이스(520)는, 수지 재질로 형성된 케이스에 비해 매끈한 외관 표면과 광택을 가지는 등, 휴대용 공기정화기(50)의 외관 품질 향상에도 기여할 수 있다.
이러한 케이스(520)에 수지 재질로 형성된 팬커버(530) 및 필터케이스(551)와 같은 부품들을 결합시키기 위해, 체결부재를 이용하는 방법이 일반적으로 이용된다. 즉 팬커버(520) 및 필터케이스(551)와 같은 부품들과 케이스(520)를 체결부재로 관통하는 방법으로 팬커버(520)와 다른 부품들 간의 체결작업이 이루어지는 것이다.
이와 같이 체결부재를 이용한 체결작업을 진행하기 위해서는, 케이스(520)에 체결홀이 형성되어야 한다. 그러나 강도가 높은 알루미늄 재질로 형성된 케이스(520)의 특성상, 케이스(520)에 체결홀을 형성하는 작업은 많은 비용과 시간이 소요되는 어려운 작업이다. 즉 케이스(520)에 체결홀을 형성하기 위해서는 많은 비용과 시간이 소요되며, 그 작업의 난이도도 매우 높다.
또한 상기와 같이 케이스(520)에 체결부재가 체결되는 구조에서는, 케이스(520)의 외부로 체결홀 또는 체결부재가 노출될 수밖에 없게 된다. 이러한 구조에서는, 케이스(520)의 매끈한 외관 표면이 손상되고, 이에 따라 휴대용 공기정화기(50)의 외관 품질도 저하될 수밖에 없게 된다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 케이스(520)에 체결부재가 체결될 필요 없이, 제1지지면(522)과 제2지지면(524)을 사이에 두고 팬커버(530)와 필터케이스(551) 간의 결합이 이루어지는 것만으로, 팬커버(530)와 필터케이스(551)가 케이스(520)와 분리되지 않게 서로 결합될 수 있는 결합 구조가 제공된다. 즉 케이스(520) 내부에서 팬커버(530)와 필터케이스(551)를 결합시키기만 하면, 팬커버(530)와 필터모듈(550)을 체결부재로 케이스(520)에 결합시킬 필요 없이, 팬커버(530)와 필터모듈(550)과 케이스(520) 간의 결합이 단번에 이루어지게 된다.
이로써 케이스(520)와 각 부품들 간의 체결작업에 소요되는 시간과 비용이 절감되면서도 매끈한 높은 외관 품질을 유지할 수 있는 휴대용 공기정화기(50)가 제공될 수 있게 된다.
한편 케이스(520)의 후방에서는, 후면커버(580)의 상부는 후면패널(570)에 고정되고 후면커버(580)의 하부는 케이스(520)에 고정되는 후면커버(580)의 고정 구조가 형성될 수 있다.
이로써 후면커버(580)가 케이스(520)의 후방에 안정적으로 고정되며 후면패널(570)과 후면커버(580)가 서로의 고정 상태를 지지하는 후면패널(570)과 후면커버(580)의 고정 구조가 제공될 수 있게 된다.
후면커버(580)와 후면패널(570) 간의 결합은, 후면커버(580)의 상부에 마련된 후면패널 결합부(586)와 후면패널(570)의 하부에 마련된 후면커버 결합부(577) 간의 결합에 의해 이루어질 수 있다. 그리고 후면커버(580)와 케이스(520) 간의 결합은, 후면커버(580)의 하부에 마련된 케이스 결합부(587)와 케이스(520)의 후방 하부에 마련된 후면커버 결합홈(520c) 간의 결합에 이루어질 수 있다.
아울러, 도 17 및 도 45를 참조하면, 케이스(520)와 후면커버(580) 사이에는 후면커버(580)의 전방으로의 위치변화를 규제하기 위한 구조물이 마련된다.
이에 따르면, 케이스(520)의 제2영역(B) 내부, 또는 제1영역(A)과 제2영역(B) 간의 경계 및 그 인근 영역에 지지돌기(520d)가 배치된다. 이때 지지돌기(520d)는, 케이스(520) 측면부(521)의 내주면에 배치된다.
이와 같이 배치된 지지돌기(520d)의 후방 단부에 형성되는 제2지지면(524)은, 후면커버(580)의 전면 테두리와 마주보는 평면으로 형성될 수 있다. 이러한 제2지지면(524)에 후면커버(580)의 전면 테두리가 간섭되면, 후면커버(580)의 전방으로의 위치변화가 규제된다.
후면커버(580) 하부는, 케이스 결합부(587)와 후면커버 결합홈(520c) 간의 결합에 의해 고정된다. 그리고 이러한 결합에 의해, 후면커버(580) 하부의 전후방향 위치가 규제된다.
이에 비해 후면커버(580)의 상부에서는, 후면패널 결합부(586)와 후면커버 결합부(577) 간의 결합에 의해 후면커버(580)와 후면패널(570) 간의 결합만이 이루어지고, 후면커버(580)와 케이스(520) 간의 결합은 이루어지지 않는다.
본 실시예에서는, 제2지지면(524)과 후면커버(580)의 전면 테두리 간의 간섭에 의해 후면커버(580) 상부의 전방으로의 위치변화가 규제되도록 하는 구조가 제공된다.
이에 따라 후면커버(580)를 케이스(520)에 설치할 때, 후면커버(580)의 하부뿐 아니라 후면커버(580)의 상부에서도 후면커버(580)의 전후방향 위치 규제가 이루어질 수 있게 된다.
이로써 후면커버(580)의 설치 위치가 후면커버(580)의 하부와 상부에서 함께 안내된 상태로 후면커버(580)의 설치 작업이 이루어질 수 있게 되므로, 후면커버(580)의 설치 작업이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있게 될 뿐 아니라, 케이스(520)에 설치된 후면커버(580)가 케이스(520)에 정위치에 안정적으로 고정될 수 있게 된다.
[팬커버의 상세 구성]
도 46은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 팬커버 및 송풍팬을 분리하여 도시한 정면도이고, 도 47은 도 46의 "ⅩⅩⅩⅩⅦ" 부분을 확대하여 도시한 확대도이며, 도 48은 도 47의 ""ⅩⅩⅩⅩⅧ-ⅩⅩⅩⅩⅧ" 선에 따른 측단면도이다.
도 15 및 도 46을 참조하면, 팬커버(530)에는, 공기토출부(532,533)가 마련된다. 공기토출부(532,533)는, 상부커버부(531)의 일부가 관통 또는 절개됨으로써 형성된다. 이러한 공기토출부(532,533)는, 케이스(520)의 전방과 팬 어셈블리(540,545)의 송풍팬(541,546) 사이를 연결하는 통로를 팬커버(530) 상에 형성한다.
그리고 이 공기토출부(523,533)의 후방에는 팬 어셈블리(540,545)가 배치되며, 각각의 팬 어셈블리(540,545)에는, 송풍팬(541,546)이 각각 구비된다. 송풍팬(541,546)은, 공기의 유동을 발생시키도록 마련된다. 일례로서, 송풍팬(541,546)은, 축류팬을 포함하여 이루어질 수 있다. 후면패널(570)을 통해 케이스(520)의 내부로 흡입된 공기는, 송풍팬(541,546)의 축방향으로 흡입된 후 송풍팬(541,546)의 축방향으로 토출될 수 있다.
본 실시예의 팬커버(530)는, 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)을 더 포함할 수 있다. 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)은, 공기토출부(523,533)가 형성된 영역에 배치된다. 본 실시예에서는, 상부 공기토출부(532)와 하부 공기토출부(533) 모두에 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)이 배치되는 것으로 예시된다.
상부 공기토출부(532)에 배치되는 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)과 하부 공기토출부(533)에 배치되는 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)은 그 구성과 기능이 동일하게 마련될 수 있다. 따라서 이하에서는, 상부 공기토출부(532)에 배치되는 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)에 대해서만 대표적으로 설명하기로 한다.
도 15와 도 46 내지 도 48을 참조하면, 송풍팬(541)은 허브(542)와 팬블레이드(544)를 포함하여 이루어질 수 있다.
허브(542)는, 송풍팬(541)의 회전 중심이 되는 회전축에 결합되는 부분이다. 회전축은 송풍팬(541)에 회전력을 부여하는 팬모터에 의해 회전된다. 허브(542)는, 이러한 회전축에 결합되어 회전축을 중심으로 회전될 수 있다. 이러한 허브(542)는, 팬블레이드(544)들을 회전축에 연결시키기 위한 구조물로 마련된다.
팬블레이드(544)는, 허브(542)의 반경방향 둘레, 즉 허브(542)의 외주면에 연결된다. 이러한 팬블레이드(544)는, 회전축을 중심으로 허브(542)와 함께 회전될 수 있다. 허브(542)의 외주면에는, 송풍팬(541)의 회전방향을 따라 복수개의 팬블레이드(544)가 배치된다.
팬블레이드(544)들은 허브(542)와 함께 회전되고, 이처럼 회전되는 팬블레이드(544)들에 의해 송풍팬(541) 후방의 공기가 송풍팬(541)에 흡입된 후 송풍팬(541)의 전방으로 토출되는 공기의 흐름이 유도될 수 있다.
이때 팬블레이드(544)들이 회전하는 영역의 전방이 송풍면(Sw)을 이루고, 송풍팬(541)의 풍량은, 이 송풍면(Sw)을 통과하는 바람의 속도에 비례하여 증가되거나 감소될 수 있다.
상기 송풍팬(541)의 토출 측, 바꾸어 말해 송풍면(Sw)의 전방에는, 차폐판(530a) 및 가이드베인(534)이 배치된다.
차폐판(530a)은, 송풍팬(541)의 토출 측에 배치된다. 본 실시예에서, 차폐판(530a)은 공기토출부(532) 상에 배치되되, 공기토출부(532)의 중앙 부분에 배치되는 것으로 예시된다. 이러한 차폐판(530a)은, 허브(542)의 전방에 배치되어 허브(542)를 가리는 역할을 한다.
가이드베인(534)은, 송풍팬(541)의 토출 측에 배치된다. 본 실시예에서, 가이드베인(534)은 공기토출부(532) 상에 배치되되, 공기토출부(532)를 측방향 외측에서 감싸는 팬커버(530)의 내주면과 차폐판(530a) 사이에 배치되는 것으로 예시된다. 이러한 가이드베인(534)은, 회전축을 중심으로 방사상으로 연장된다.
상기 가이드베인(534)은, 공기토출부(532)의 중앙 부분에 배치되는 차폐판(530a)을 팬커버(530)에 지지시키는 연결 구조물 역할을 할 수 있다.
송풍팬(541)의 허브(542) 부분을 가리기 위해 차폐판(530a)이 필요하지만, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 통로를 확보하기 위해선 차폐판(530a)이 공기토출부(532)를 완전히 덮어서는 안된다. 이를 위해 차폐판(530a)은 공기토출부(532)의 일부분만을 덮도록 공기토출부(532)보다 작은 크기로 마련되고, 팬커버(530)의 내주면과 차폐판(530a) 사이는 가이드베인(534)에 의해 연결된다.
아울러 가이드베인(534)은, 허브(542)를 지지하는 역할 외에도, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출방향을 안내하는 역할도 함께 수행할 수 있다. 이러한 가이드베인(534)은, 송풍면(Sw)의 전방에 배치되고, 회전축을 중심으로 방사상으로 연결된다.
본 실시예에 따르면, 가이드베인(534)은 제1가이드면(534a)과 제2가이드면(534b)을 포함하여 이루어질 수 있다.
제1가이드면(534a)은, 송풍팬(541)에 인접하여 배치된다. 제1가이드면(534a)은, 팬블레이드(544)와 마주보는 평면 형태로 형성되되, 팬블레이드(544)를 비스듬하게 마주보는 평면 형태로 형성된다. 바꾸어 말하면, 제1가이드면(534a)은 송풍면(Sw)을 경사지게 마주보는 평면 형태로 형성된다.
제2가이드면(534b)은, 제1가이드면(534a)보다 송풍팬(541)에서 멀리 배치된다. 제2가이드면(534b)은, 제1방향(D1)과 나란한 평면 형태로 형성될 수 있다. 여기서 제1방향(D1)은, 회전축의 연장방향, 즉 전후방향인 것으로 정의된다.
가이드베인(534)은, 제1가이드면(534a)과 제2가이드면(534b) 연결된 형태로 제공된다. 즉 가이드베인(534)은, 송풍면(Sw)과 소정의 각을 이루며 경사진 평면으로 형성된 제1가이드면(534a)과 제1방향(D1)과 평행한 평면으로 형성된 제1가이드면(534a)이 연결된 형태로 제공된다.
본 실시예에서는, 송풍팬(541)이 소형의 축류팬(Axial-flow fan)을 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다. 휴대성을 높이기 위해 컴팩트한 크기를 갖는 휴대용 공기정화기(50)의 특성 상, 송풍팬(541)의 크기를 키우는데에는 한계가 있다. 따라서 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)에는, 소형의 축류팬이 송풍팬(541)으로 적용된다.
하지만 축류팬의 크기가 작아질수록 축류팬의 송풍 성능은 그만큼 낮아지게 되는 것이 일반적이다. 소형이면서도 높은 송풍 성능을 제공하는 고가의 축류팬을 송풍팬(541)으로 적용하는 방법도 있겠지만, 이 경우 휴대용 공기정화기(50)의 제조비용이 필요 이상으로 증가하게 된다.
고가, 고성능의 축류팬을 이용하지 않으면서 휴대용 공기정화기(50)의 송풍 성능을 높이는 방법으로, 휴대용 공기정화기(50)의 송풍 방향을 집중시키는 방법이 있다. 즉 휴대용 공기정화기(50)의 송풍 방향을 전방 측으로 집중시키는 것이다.
축류팬은, 공기의 흐름 방향이 송풍기의 회전축과 평행한 팬으로서, 후방에서 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출한다. 이때 축류팬의 전방으로 토출되는 공기 중 대부분은 축류팬의 반경방향 외측으로 기울어진 방향으로 토출된다. 즉 축류팬을 통해 토출되는 공기의 대부분은 휴대용 공기정화기(50)의 전방으로 직진하지 않고 휴대용 공기정화기(50)의 측방으로 넓게 퍼져나가는 양상을 보인다.
이는 축류팬의 회전에 의해 발생되는 힘, 즉 축류팬의 회전방향으로 발생되는 힘이 축류팬의 공기 토출에 관여하기 때문이다. 즉 축류팬에서 토출되는 공기에는, 축류팬이 공기를 전방으로 밀어내는 힘 외에도 축류팬의 회전방향으로 발생되는 힘도 함께 작용된다.
이에 따라 축류팬을 통해 토출되는 공기의 대부분은, 휴대용 공기정화기(50)의 전방으로 직진하지 않고 휴대용 공기정화기(50)의 측방으로 넓게 퍼져나가는 양상을 보인다. 이와 같이 축류팬을 통해 토출되는 공기의 대부분이 휴대용 공기정화기(50)의 측방으로 넓게 퍼져나가게 되면, 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 전방 토출 범위는 감소될 수밖에 없다.
따라서 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 전방 토출 범위를 증가시키기 위해서는, 축류팬을 통해 토출되는 공기의 진행 방향을 전방으로 유도하는 것이 바람직하다. 즉 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 측방향 토출 폭이 다소 좁아지더라도, 축류팬을 통해 토출되는 공기의 진행 방향을 전방으로 집중시키는 것이 정화 공기의 전방 토출 범위를 증가시키는데 유리하다.
사용자가 휴대하며 사용하는 휴대용 공기정화기(50)의 특성 상, 정화 공기의 측방향 토출 폭이 다소 좁아짐으로 인한 영향보다 정화 공기의 전방 토출 범위를 증가시킴으로써 얻을 수 있는 효과의 영향이 더 크다고 할 수 있다. 따라서 축류팬을 통해 토출되는 공기의 진행 방향을 전방으로 집중시킬 수 있는 구조물의 설계가 요구된다.
본 실시예에 따르면, 송풍팬(541)을 통해 토출되는 공기의 진행 방향을 전방으로 집중시킬 수 있는 구조물로서, 가이드베인(534)이 제공된다. 그리고 이 가이드베인(534)은, 팬커버(530)에 마련된다.
가이드베인(534)과 같은 구조물이 팬 어셈블리(540,545) 자체에 적용되려면, 송풍팬(541)을 감싸고 있는 팬브라켓(543,548) 등을 포함한 팬 어셈블리(540,545) 전체가 재설계되어야 한다.
일반적으로, 팬 어셈블리(540,545)는 휴대용 공기정화기(50)만을 위해 제조되는 것이 아닌, 범용으로 제작된 것이 사용된다. 휴대용 공기정화기(50)만을 위한 팬 어셈블리를 별도로 설계하는 것보다는 범용으로 제작된 팬 어셈블리를 사용하는 것이 부품관리나 비용면에서 훨씬 유리하기 때문이다.
이에 비해, 팬커버(530)는 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)에 적용되기 위해 별도로 설계되는 것이다. 따라서 팬커버(530) 설계 과정에서 팬커버(530)에 가이드베인(534)이 적용되도록 하면 되며, 이에 큰 비용이나 시간이 추가되지는 않는다.
또한 팬커버(530)에는 송풍팬(541)의 허브(542) 부분을 가리기 위한 차폐판(530a)을 팬커버(530)에 연결시키기 위한 구조물이 필요하다. 이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는, 공기토출부(532)의 중앙 부분에 배치되는 차폐판(530a)을 팬커버(530)에 지지시키는 가이드베인(534)에, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출방향을 안내하기 위한 형상 설계가 적용된다.
이에 따르면, 가이드베인(534)에는 제1가이드면(534a) 및 제2가이드면(534b)이 형성되며, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기는 제1가이드면(534a) 및 제2가이드면(534b)이 배치된 영역을 통과하여 휴대용 공기정화기(50)의 전방으로 토출된다.
[가이드베인의 구성]
도 49는 송풍면을 통해 토출되는 공기의 속도 성분을 보여주는 속도삼각형을 도시한 도면이다.
이하, 도 15와 도 47 내지 도 49를 참조하여 제1가이드면(534a)과 제2가이드면(534b)의 형상을 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 15와 도 47 내지 도 49를 참조하면, 제1가이드면(534a)은, 송풍면(Sw)과 소정의 각(a)을 이루는 평면으로 형성된다. 그리고 제2가이드면(534b)은, 제1방향(D1)과 평행한 평면으로 형성된다. 이때 제1가이드면(534a)이 송풍면(Sw)과 이루는 각(a)은, 다음의 관계를 만족한다.
a=tan-1(va/vr)
여기서, a는 제1가이드면(534a)이 송풍면(Sw)과 이루는 각이고, va는 송풍면(Sw)을 통해 토출되는 공기의 속도 벡터 중 제1방향(D1)으로의 속도벡터(이하, "제1방향 속도벡터"라 한다)이며, vr은 송풍면(Sw)을 통과하는 공기의 속도 벡터 중 송풍팬(541)의 반경방향(D2이하 "제2방향"이라 한다) 속도벡터(이하, "제2방향 속도벡터"라 한다)이다.
그리고 va와 vr은 다음과 같은 수식을 통해 파악될 수 있다.
r=(ro+ri)/2
A=π(ro 2-ri 2)
va=Q/A
vr=ω*r
여기서, r은 회전축에서 팬블레이드(544)의 중심까지의 거리이고, r1은 허브(542)의 반경이며, ro는 송풍팬(541)의 반경이고, A는 송풍면(Sw)의 면적이며, Q는 송풍팬(541)의 풍량이고, ω는 송풍팬의 각속도이다.
이에 따르면, 송풍팬(541)의 규격 사항을 통해 파악할 수 있는 허브(542)의 반경, 팬블레이드(544)의 길이, 송풍팬(541)의 회전 속도에 대한 정보를 이용하여 제1방향 속도벡터(va)와 제2방향 속도벡터(vr)를 알아낼 수 있다.
그리고 이와 같이 파악된 제1방향 속도벡터(va)와 제2방향 속도벡터(vr)에 대한 정보를 이용하여, 송풍면(Sw)을 통해 토출되는 공기의 속도벡터(v)와 송풍면(Sw) 간의 사이각을 알아낼 수 있다.
송풍팬(541)에서 토출되는 공기는, 먼저 제1가이드면(534a)이 배치된 영역을 통과한 후, 제2가이드면(534b)이 배치된 영역을 통과하게 된다. 제2가이드면(534b)은 제1방향(D1)과 나란한 평면 형태로 형성되며, 제1가이드면(534a)이 배치된 영역을 통과한 공기는, 제2가이드면(534b)에 의해 그 유동 방향이 안내된다.
이에 따르면, 제1방향(D1)과 나란한 평면을 형성하는 제2가이드면(534b)을 따라 공기가 유동하는 과정에서, 제2가이드면(534b)을 따라 유동하는 공기의 제1방향 속도벡터(va)가 제2가이드면(534b)의 영향을 받아 증가된다. 제1방향 속도벡터(va)와 제2방향 속도벡터(vr)의 합, 즉 송풍면(Sw)을 통해 토출되는 공기의 속도벡터(v)는 변하지 않으므로, 제1방향 속도벡터(va)가 증가된만큼 제2방향 속도벡터(vr)는 감소한다.
이처럼 제1방향 속도벡터(va)가 증가되고 제2방향 속도벡터(vr)가 감소된다는 것은, 송풍면(Sw)을 통해 토출되는 공기의 속도벡터(v)의 방향이 제1방향(D1)에 더 가까운 방향으로 변화된다는 것을 의미한다.
즉 제2가이드면(534b)은, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 제1방향 속도벡터(va)를 증가시키고 제2방향 속도벡터(vr)는 감소시킴으로써, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향을 제1방향(D1)으로 변화시키고, 이를 통해 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 진행 방향을 전방으로 집중시키는 작용을 하게 된다.
이에 따라 가이드베인(534)가 배치된 영역을 통과하는 공기는, 제1방향 속도벡터(va)가 증가되고 제2방향 속도벡터(vr)가 감소되어 새로운 형태로 변화된 속도벡터(Vx)를 갖게 된다. 이러한 속도벡터(Vx)를 가지며 토출되는 공기는, 가이드베인(534)이 배치된 영역을 통과하기 전보다 더욱 전방으로 집중된 진행 방향으로 토출될 수 있다. 이로써 휴대용 공기정화기(50)는, 공기의 토출 방향을 전방으로 집중시키며 정화 공기를 좀 더 먼 위치까지 도달시킬 수 있게 된다.
만약 상기와 같은 공기의 유동 방향 변화가 급격하게 진행된다면, 공기가 가이드베인(534)을 통과하는 과정에서 난류(Turbulence)가 발생될 위험성이 높아지게 된다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 제2가이드면(534b)과 송풍팬(541) 사이에 제1가이드면(534a)이 배치되고, 제2가이드면(534b)으로의 공기 진입이 제1가이드면(534a)에 의해 안내된다.
송풍팬(541)에서 토출되는 공기가 난류를 일으키지 않고 제2가이드면(534b)을 지나갈 수 있도록 하기 위해서, 제1가이드면(534a)은 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향과 나란한 방향의 평면을 형성하는 것이 바람직하다.
이를 위해서는, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향을 파악하는 것이 필요하다. 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향은, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기가 송풍면(Sw)을 통과하는 방향과 송풍면(Sw)이 이루는 사이각(a)으로 표현될 수 있다.
상기 사이각(a)은, 위에서 산출된 제1방향 속도벡터(va)와 제2방향 속도벡터(vr)를 이용하여 파악될 수 있다. 즉,
a=tan-1(va/vr)
라는 관계를 이용하여 상기 사이각(a)이 산출될 수 있다.
그리고 제1방향 속도벡터(va)와 제2방향 속도벡터(vr)는, 송풍팬(541)의 규격 사항을 통해 파악할 수 있는 허브(542)의 반경, 팬블레이드(544)의 길이, 송풍팬(541)의 회전 속도에 대한 정보를 통해 산출될 수 있다.
상기와 같이 파악된 사이각(a)을 통해, 제1가이드면(534a)이 송풍면(Sw)과 이루는 각(a)이 결정될 수 있다. 즉 제1가이드면(534a)은, 상기와 같이 파악된 사이각(a)에 대한 정보를 기초로, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향과 나란한 방향의 평면을 형성하도록 마련될 수 있다.
본 실시예에서는, 제1가이드면(534a)의 길이와 제2가이드면(534b)의 길이가 동일한 것으로 예시된다. 송풍팬(541)에서 토출되는 공기가 난류를 일으키지 않고 제2가이드면(534b)을 지나갈 수 있도록 하기 위해서, 제1가이드면(534a)이 충분한 길이로 형성되어야 한다. 따라서 본 실시예에서는, 제1가이드면(534a)의 길이가 적어도 제2가이드면(534b)과 동일한 길이가 되도록 가이드베인(534)의 형상이 결정된다.
제2가이드면(534b)의 길이가 길어질수록 제1방향 속도벡터(va)가 더 증가될 것으로 기대될 수 있고, 이에 따라 제1가이드면(534a)의 길이도 함께 증가되어야 한다. 그러나 휴대용 공기정화기(50)의 특성상 가이드베인(534)의 길이를 늘리는데에는 한계가 있다. 따라서 제2가이드면(534b)의 길이는 팬커버(530)가 차지할 수 있는 길이 범위 내에서 최대한 길게 결정되며, 제1가이드면(534a)의 길이도 이와 동일하게 결정될 수 있다.
또한 난류 발생 회피를 위해, 서로 경사지게 연결된 제1가이드면(534a)과 제2가이드면(534b) 사이, 그리고 제1가이드면(534a)의 단부와 제2가이드면(534b)의 단부는 곡면 형태로 형성된다.
한편, 팬커버(530)에는, 송풍팬(541)의 회전방향을 따라 복수개의 가이드베인(534)이 소정 간격 이격되게 배치된다. 바람직하게는, 팬커버(530)에는 복수개의 가이드베인(534)이 동일 간격으로 이격되게 배치될 수 있다.
이와 같이 배치된 가이드베인(534)은, 차폐판(530a)을 복수의 지점에서 안정적으로 지지할 수 있을 뿐 아니라, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 토출 방향을 복수의 지점에서 효과적으로 안내할 수 있다.
바람직하게는, 상기 가이드베인(534)의 개수는, 팬블레이드(544)의 개수보다 많게 설정된다. 예를 들어 팬블레이드(544)의 개수가 9개이면, 가이드베인(534)의 개수는 11개로 설정된다. 이에 따라 송풍팬(541)에 의해 공기의 토출이 이루어지는 지점보다 가이드베인(534)에 의해 공기의 토출 방향 안내가 이루어지는 지점이 많게 되므로, 공기 토출 방향 안내 작용이 더욱 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
아울러 본 실시예의 팬커버(530)는, 합성수지 사출물 재질로 형성될 수 있다. 팬커버(530)는, 높은 강도를 요구하는 구조물이 아니므로, 제조가 쉽고 가격이 저렴한 합성수지 사출물 재질로 형성되어도 충분하다. 이러한 팬커버(530)는, 상부커버부(531)와 하부커버부(535)와 차폐판(530a)과 가이드베인(534)이 일체로 사출된 합성수지 사출물로 형성될 수 있다.
가이드베인(534)의 두께(t)가 얇을수록 공기가 팬커버(530)를 통과할 수 있는 통로가 넓어지므로, 가이드베인(534)의 두께(t)는 얇을수록 좋다. 그러나 가이드베인(534)의 두께(t)가 너무 얇으면 가이드베인(534)의 강도가 약하고 사출이 어려워지게 된다. 이러한 점을 고려하여, 가이드베인(534)의 두께(t)는 1mm로 설정되는 것이 바람직하다.
[가이드베인의 작용, 효과]
도 50은 가이드베인이 적용되지 않은 공기정화기의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이고, 도 51은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 유동 해석 결과를 보여주는 도면이다. 또한 도 52는 가이드베인이 적용되지 않은 공기정화기와 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화기의 풍량을 측정한 결과를 보여주는 그래프이고, 도 53은 가이드베인이 작용되지 않은 공기정화기와 본 발명의 제2실시예에 따른 공기정화기의 풍량을 측정한 결과를 보여주는 표이다.
도 50 와 도 52는 팬커버에 가이드베인이 적용되지 않은 휴대용 공기정화기를 이용한 실험 결과를 보여주는 것이다. 그리고 도 51과 도 53은 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기, 즉 팬커버에 가이드베인이 적용된 휴대용 공기정화기를 이용한 실험 결과를 보여주는 것이다.
이때 송풍팬(541)의 반경(ro)은 29mm, 허브의 반경(ri)은 16mm, 가이드베인(534)의 길이(L)은 5mm이다. 도 50및 도 51에서는 송풍팬(541)의 회전 속도가 4500RPM인 조건에서 실험이 진행되었고, 47및 도 53에서는 송풍팬(541)의 회전 속도가 4500RPM 내지 4900RPM인 조건에서 실험이 진행되었다. 그리고 팬커버에 가이드베인이 적용되었는지 여부를 제외한 나머지 실험 조건은 동일하다.
이하, 도 15 및 도 47 내지 도 53을 참조하여 본 실시예에 따른 가이드베인의 작용, 효과에 대하여 설명한다.
실험 결과, 종래 공기정화기에서 토출되는 정화 공기의 전방 토출 거리는 약 60mm에 불과했으나(도 50 참조), 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 전방 토출 거리는 약 150mm에 달하는 것으로 확인되었다(도 51 참조).
즉 본 실시예의 휴대용 공기정화기(50)가 종래 공기정화기보다 약 2.5배 정도 더 멀리 정화 공기를 전방으로 토출할 수 있다는 것이 확인되었다. 이러한 결과는, 송풍팬(541)에서 토출되는 공기의 제1방향 속도벡터(va)가 가이드베인(534)에 의해 증가되고, 이를 통해 휴대용 공기정화기(50)에서 토출되는 정화 공기의 직진성이 향상됨에 따른 것이다. 이를 통해, 가이드베인(534)이 휴대용 공기정화기(50)의 정화 공기 토출 성능 향상에 상당한 영향을 미쳤음을 알 수 있다.
또한 도 52 및 도 53을 참조하여 종래 공기정화기의 풍량과 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량 측정 결과를 살펴보면, 송풍팬의 회전 속도가 4500RPM일 때 종래 공기정화기의 풍량(O)은 12.2CMH로 측정되었고, 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)은 13.5CMH로 측정되었다. 즉 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)이 종래 공기정화기의 풍량(O)보다 약 10% 정도 더 높게 측정되었다.
또한 송풍팬의 회전 속도가 4900RPM일 때 종래 공기정화기의 풍량(O)은 13.8CMH로 측정되었고, 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)은 16.1CMH로 측정되었다. 즉 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)이 종래 공기정화기의 풍량(O)보다 약 16% 정도 더 높게 측정되었다.
상기 실험 결과에 따르면, 모든 조건에서 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)이 종래 공기정화기의 풍량(O)보다 더 높게 측정되었다. 이러한 결과는, 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 정화 공기 토출 성능이 종래 공기정화기의 정화 공기 토출 성능보다 더 우수하다는 것을 보여준다.
또한 송풍팬의 회전 속도가 증가될수록 종래 공기정화기의 풍량(N)과 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N)이 모두 증가했지만, 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 풍량(N) 증가폭이 더 큰 것을 알 수 있다.
이러한 결과는, 송풍팬의 회전 속도가 빨라짐에 따라 가이드베인을 통과하는 공기의 풍량이 증가될수록 가이드베인이 휴대용 공기정화기의 정화 공기 토출 성능 향상에 더 도움을 줄 수 있다는 것을 보여준다.
상기한 바와 같이 가이드베인 구비하는 본 실시예의 휴대용 공기정화기는, 가이드베인을 이용하여 전방으로 토출되는 정화 공기의 직진성을 향상시킴으로써, 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 증가될 수 있도록 하고, 이를 통해 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 고가, 고성능의 팬이 아닌 저렴한 범용의 팬으로 더욱 향상된 공기 토출 성능을 제공할 수 있으므로, 저렴한 비용으로 고성능의 휴대용 공기정화기를 제공할 수 있게 된다.
또한 본 실시예의 휴대용 공기정화기는, 팬커버 설계 과정에서 팬커버에 가이드베인이 함께 적용되도록 함으로써, 향상된 공기 정화 성능을 제공하면서도 설계 및 제조에 소요되는 비용의 증가를 억제할 수 있다.
<본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기>
[휴대용 공기정화기의 구성]
도 54는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기와 연결되는 장치들의 일례를 보여주는 도면이고, 도 55는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 54를 참조하면, 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기(60)는 본 발명의 제1실시예에 따른 휴대용 공기정화기(10; 도 1 참조)와 본 발명의 제2실시예에 따른 휴대용 공기정화기(50; 도 14 참조) 중 어느 하나의 구성을 포함한 형태로 제공될 수 있다.
본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기(60)는, 센서 장치(30) 또는 이동 단말기(40) 등의 장치와 통신을 수행할 수 있다. 통신의 수행에 따라, 휴대용 공기정화기(60)는 센서 장치(30) 및 이동 단말기(40)와 각종 정보나 데이터, 명령 등을 송수신할 수 있다.
도 54 및 도 55를 참조하면, 센서 장치(30)는 휴대용 공기정화기(60)의 주변 또는 휴대용 공기정화기(60)가 배치된 실내공간의 공기 질을 감지하는 다양한 센서들을 포함할 수 있다. 예컨대, 센서들은 먼지 센서, 가스 센서 등을 포함할 수 있다. 센서모듈(600)는 센서들을 이용하여 공기 질을 감지하고, 감지데이터를 휴대용 공기정화기(60) 또는 이동 단말기(40)로 전송할 수 있다.
휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 수신되는 감지데이터에 기초하여 공기 질이 저하됨을 판단하고, 이 경우 자동으로 온 되어 공기정화 기능을 수행할 수 있다. 이 후, 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 수신되는 감지데이터에 기초하여 공기 질이 향상됨을 판단하고, 자동으로 오프되어 공기정화 기능을 중지할 수 있다.
본 명세서에서, 휴대용 공기정화기(60)의 온/오프는 공기정화 동작의 온/오프를 의미할 수 있고, 통신 동작은 휴대용 공기정화기(60)의 온/오프와 관계없이 수행될 수 있다.
이동 단말기(40)의 사용자는 센서모듈(600)로부터 수신되는 감지데이터에 기초하여 공기 질을 확인하고, 확인된 공기 질에 기초하여 휴대용 공기정화기(60)를 온 또는 오프시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 휴대용 공기정화기(60)는 휴대용 공기정화기(60)의 동작 및 상태에 대한 각종 정보를 이동 단말기(40)로 제공할 수 있다. 예컨대, 휴대용 공기정화기(60)는 송풍팬의 풍량이나 구동 시간, 필터모듈(550)의 상태, 배터리(560)의 잔량 등의 각종 정보를 이동 단말기(40)로 제공할 수 있다.
이동 단말기(40)는, 사용자의 입력 등에 따라 휴대용 공기정화기(60)의 온/오프를 원격으로 제어하기 위한 제어 명령을 휴대용 공기정화기(60)로 전송할 수 있다.
즉 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600) 또는 이동 단말기(40)와의 통신을 통해 각종 정보나 명령 등을 송수신할 수 있다.
휴대용 공기정화기(60)는, 원룸, 사무실, 차량 내부, 및 구획된 실내공간에서 사용될 수 있다. 특히, 휴대용 공기정화기(60)는, 대형 공기정화기에 비하여 정화능력이 상대적으로 적을 수 있으므로, 이에 따라 일정 면적 미만의 실내공간에서 사용되는 것이 바람직하다.
일 실시예로서, 휴대용 공기정화기는 차량 내부에 위치될 수 있다. 휴대용 공기정화기(60)는, 차량 내부의 구조물 상에 올려질 수 있다. 휴대용 공기정화기(60)는 대략 육면체 형상으로 형성되므로, 비교적 평평한 면에 세워지거나 또는 누워지는 형태로 배치될 수 있다. 즉 휴대용 공기정화기(60)의 자세 또는 설치 위치에 제약이 없으므로, 휴대용 공기정화기(60)는 다양한 자세로 놓여져 사용될 수 있다.
다만, 휴대용 공기정화기(60)가 운전자의 손이 닿지 않는 위치에 놓여지는 경우도 존재할 수 있다. 이 때 동승자가 탑승하지 않은 상황에서는, 운전자는 휴대용 공기정화기(60)를 원활히 조작하지 못할 수 있다. 또한, 운전자가 차량의 주행 중에 휴대용 공기정화기(60)를 온 시키도록 조작하는 것은 번거로울 뿐만 아니라 사고 위험을 증가시킬 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 공기정화기(60)는 차량의 탑승상태를 감지하여 자동으로 동작함으로써, 상술한 번거로움 및 사고 위험을 예방할 수 있다. 탑승상태는 차량의 시동이 온 된 상태, 즉 시동의 온 후 정차 중 또는 주행 중을 의미할 수 있다. 즉, 탑승상태는 차량 내에 운전자 또는 동승자가 탑승한 상태에 해당하므로, 휴대용 공기정화기(60)가 동작해야 하는 상태일 수 있다.
본 실시예에 따른 휴대용 공기정화기(60)는 무선 통신부(650), 센서모듈(600), 출력부(660), 메모리부(670), 및 제어부(680)를 포함할 수 있다.
무선 통신부(650), 센서모듈(600), 메모리부(670), 및 제어부(680) 중 적어도 하나는, 본 발명의 제1실시예에 따른 메인 피씨비(190; 도 3 참보) 또는 본 발명의 제2실시예에 따른 메인 피씨비(595; 도 15 참조)에 포함될 수 있다. 또한 무선 통신부(650), 메모리부(670), 및 제어부(680)는, 적어도 일부가 하나의 통합 칩(chip) 형태로 구현되거나, 각각 별도의 칩 또는 회로 등으로 구현될 수 있다.
무선 통신부(650)는, 휴대용 공기정화기(60)와 센서모듈(600), 또는 휴대용 공기정화기(60)와 이동 단말기(40) 사이의 무선 통신을 가능하게 하는 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대, 무선 통신부(650)는 근거리통신모듈(651), 이동통신모듈(653), 및 위치정보모듈(655)을 포함할 수 있다.
근거리통신모듈(651)은 센서모듈(600) 또는 이동 단말기(40)와의 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 근거리통신모듈(651)은 저전력 무선 통신 방식(예컨대, BLE(Bluetooth low energy))을 지원하는 통신 모듈을 포함하여, 통신 기능의 수행 시 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 그 밖에도, 근거리통신모듈(651)은 블루투스 통신 모듈, NFC 통신 모듈 등 다양한 근거리 통신 방식을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
이동통신모듈(653)은, 이동 단말기(40) 또는 서버(미도시) 등과의 통신을 수행할 수 있다. 예컨대, 이동통신모듈(653)은 LTE(long term evolution), 와이파이 등의 무선 통신 방식을 지원하는 모듈을 포함할 수 있다.
위치정보모듈(655)은, 휴대용 공기정화기(60)의 위치 정보를 획득하기 위한 것으로서, GPS(global positioning system)와 같은 다양한 위성 항법 시스템에 따라 위치 정보를 획득하는 모듈을 포함할 수 있다. 다른 예로서, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)뿐만 아니라 이동통신모듈(653)을 이용하여 휴대용 공기정화기(60)의 위치 정보를 획득할 수도 있다.
센서모듈(600)은, 휴대용 공기정화기(60)가 배치된 공간(예컨대, 운송수단(vehicle) 내부)의 상태 변화를 감지하기 위한 적어도 하나의 센서를 포함할 수 있다. 예컨대, 센서모듈(600)는 먼지센서(610)와 진동센서(620) 및 가속도센서(630)를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 진동센서(620)는 가속도센서로도 구현 가능한 바, 진동센서(620)와 가속도센서(630)는 별도로 분리된 센서들이 아닌 하나의 센서에 해당할 수도 있다.
진동센서(620)는, 운송수단의 시동 중, 또는 주행 중에 휴대용 공기정화기(60)로 전달되는 진동을 감지한다. 그리고 가속도센서(630)는, 운송수단의 주행에 따라 변화하는 가속도를 감지할 수 있다. 센서모듈(600)은, 진동센서(620) 및/또는 가속도센서(630)로부터 획득되는 감지데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다. 감지데이터는 진동 데이터 및/또는 가속도 데이터를 포함할 수 있다.
다른 예로서, 센서모듈(600)은 휴대용 공기정화기(60)가 아닌 센서 장치(30)에 구비될 수도 있다. 이 경우, 휴대용 공기정화기(60)는 감지데이터를 무선 통신부(650)를 통해 수신할 수 있다.
출력부(660)는, 휴대용 공기정화기(60)의 동작과 관련된 정보나 알림 등을 출력할 수 있다. 예컨대, 출력부(660)는 정보나 알림을 시각적 형태로 출력하는 광원이나 디스플레이로 구현되거나, 정보나 알림을 음성 형태로 출력하는 스피커 등으로 구현될 수 있다.
메모리부(670)는 휴대용 공기정화기(60)의 동작을 위한 각종 정보나 알고리즘 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 메모리부(670)는 센서모듈(600)로부터 획득된 감지데이터로부터 운송수단의 상태를 감지하기 위한 비교 데이터(이하, 학습 데이터라 함)를 저장할 수 있다.
상기 학습 데이터는 탑승상태를 감지하기 위한 탑승데이터를 포함할 수 있다. 탑승데이터는 운송수단의 시동이 온 되어 정차 중일 때의 진동 패턴들 또는 가속도 패턴들, 및 운송수단이 주행 중일 때의 진동 패턴들 또는 가속도 패턴들을 포함할 수 있다.
상기 학습 데이터는, 제품의 출고시 기저장된 형태로 제공되거나, 이동 단말기(40)나 서버로부터 수신되어 저장될 수 있다. 또한 학습 데이터는, 이동 단말기(40)나 서버 등에 의해 정기적 또는 비정기적으로 업데이트될 수 있다. 학습 데이터에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
제어부(680)는, 휴대용 공기정화기(60)의 전반적인 동작을 제어하는 적어도 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다.
제어부(680)는, 센서모듈(600)로부터 획득된 감지데이터를 이용하여 탑승상태 여부를 감지할 수 있다. 탑승상태는, 차량 등과 같은 운송수단의 시동이 켜진 상태로 정차 중이거나, 주행 중인 상태를 의미할 수 있다 즉 탑승상태는, 운송수단 내에 운전자나 동승자, 승객 등 사람이 존재하는 상태에 해당할 수 있다.
예를 들어, 휴대용 공기정화기(60)가 차량 내에 비치되어 있는 경우, 탑승상태는 차량에 운전자 등이 탑승하여 시동을 켠 상태에 해당할 수 있다. 또는 사용자가 휴대용 공기정화기(60)를 휴대하는 경우, 탑승상태는 사용자가 버스나 전철 등의 운송수단에 탑승한 상태를 포함할 수 있다.
제어부(680)는, 탑승상태가 감지되는 경우 팬모터(132)를 구동시켜 공기 정화 동작을 자동으로 수행할 수 있다. 이때 감지 동작은, 제어부(680)에 포함된 적어도 하나의 컨트롤러 중 저전력 구동 컨트롤러에 의해 수행된다. 따라서 감지 동작이 주기적 또는 연속적으로 수행되더라도, 감지 동작에 의해 소모되는 전력이 최소화될 수 있다. 제어부(680)가 탑승상태를 감지하는 동작에 대해서는 추후에 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편 제어부(680)는, 공기 정화 동작을 위해 송풍팬, 좀 더 구체적으로는 송풍팬을 회전시키는 팬모터(132)의 구동을 제어할 수 있다. 팬모터(132)는 구동 시 송풍팬에 회전력을 부여하고, 송풍팬의 회전에 따라 공기가 유동될 수 있다.
특히 팬모터(132)가 주파수 조절이 가능한 BLDC 모터 등으로 구현되는 경우, 제어부(680)는 풍량 조절 버튼(185)의 조작이나 이동 단말기(40)와의 통신을 통해 획득되는 풍량 조절 요청, 또는 센서모듈(600)로부터 수신되는 감지 결과에 기초하여, 팬모터(132)의 회전속도를 조절함으로써 풍량을 조절할 수 있다. 이때 팬모터(132)의 제어동작은 제어부(680)에 포함된 컨트롤러 중 저전력 구동 컨트롤러와 다른 컨트롤러에 의해 수행될 수 있다.
[휴대용 공기정화기의 동작 제어]
도 56은 도 54에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정을 보여주는 흐름도이다.
도 55 및 도 56을 참조하면, 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득하고(S100), 획득된 감지데이터를 메모리부(670)에 저장된 탑승데이터와 비교할 수 있다(S110).
센서모듈(600)의 진동센서(620) 및/또는 가속도센서(630)는, 외부로부터 전달되는 진동을 감지하거나, 속도 변화를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 진동 데이터 및/또는 가속도 데이터를 포함하는 감지데이터를 생성할 수 있다. 센서모듈(600)은 생성된 감지데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다.
제어부(680)는, 센서모듈(600)로부터 획득한 감지데이터를 메모리부(670)에 저장된 탑승데이터와 비교함으로써, 현재 상태가 탑승상태에 해당하는지 여부를 감지할 수 있다.
비교 결과, 감지데이터와 탑승데이터의 유사도가 기준값보다 높은 경우(S120의 YES), 휴대용 공기정화기(60)는 현재 상태가 탑승상태임을 감지하여, 팬모터(132)를 구동하도록 제어할 수 있다(S130).
제어부(680)는 감지데이터와 탑승데이터의 유사도를 산출하고, 산출된 유사도가 기준값보다 높거나 기준값 이상인 경우 현재 차량이 탑승상태임을 감지할 수 있다.
예컨대, 유사도는 감지데이터에 포함된 진동 데이터 및/또는 가속도 데이터의 패턴과, 탑승데이터에 포함된 복수의 진동 데이터 및/또는 가속도 데이터의 패턴들 각각과의 유사도 중 가장 높은 유사도를 의미할 수 있다. 유사도는 상관도(correlation) 분석 등과 같은 각종 공지된 유사도 측정 기법들 중 적어도 하나를 이용하여 산출될 수 있다.
제어부(680)는 탑승상태가 감지되는 경우, 운전자나 동승자가 차량 내에 존재하는 것으로 판단하고, 팬모터(132)를 구동하여 공기정화 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
다른 예로서, 제어부(680)는 탑승상태가 감지되더라도, 센서모듈(600)로부터 수신되는 데이터에 기초하여 판단되는 공기 질에 기초하여, 공기정화 동작의 수행 여부를 결정할 수도 있다. 즉 제어부(680)는 현재 상태가 탑승상태이더라도, 공기 질이 기준보다 높은 경우에는 팬모터(132)를 구동하지 않거나, 구동을 중단할 수 있다.
도 57 내지 도 59는 차량의 시동 또는 주행 여부에 따라 휴대용 공기정화기의 센서모듈에 의해 감지되는 감지데이터의 예들을 나타낸 도면들이다.
도 55 내지 도 59를 참조하면, 센서모듈(600)은 소정 시간 동안(예컨대, 제1 시점(T1)부터 제2 시점(T2) 사이), 진동센서(620) 및/또는 가속도센서(630)를 이용하여 감지데이터를 획득할 수 있다.
도 57은 차량의 시동이 오프된 상태에서 센서모듈(600)에 의해 감지되는 감지데이터의 일례를 나타낸다.
도 55 및 도 57을 참조하면, 차량의 시동이 오프된 경우, 엔진의 구동 등에 의한 진동이 발생하지 않고, 차량의 속도 변화 또한 없을 수 있다. 따라서, 진동센서(620)에 의해 획득되는 진동 데이터 및 가속도센서(630)에 의해 획득되는 가속도 데이터는 변화 없이 0을 유지하는 패턴을 가질 수 있다.
메모리부(670)에 저장된 학습 데이터에 포함된 탑승데이터에는, 도 57에 도시된 패턴의 진동 데이터 및 가속도 데이터가 저장되어 있지 않을 수 있다. 이에 따라, 제어부(680)는 도 57에 도시된 바와 같은 진동 데이터 및 가속도 데이터가 획득되는 경우, 현재 상태가 탑승상태가 아닌 것으로 감지하여, 팬모터(132)를 구동시키지 않을 수 있다.
도 58은 차량의 시동이 온 된 후, 차량이 정차 중인 상태에서 센서모듈(600)에 의해 감지되는 감지데이터의 일례를 나타낸다.
도 55 및 도 58을 참조하면, 차량의 시동이 온 된 경우, 엔진의 구동 등에 의해 진동이 발생할 수 있다. 반면, 차량이 정차 중이므로 속도 변화는 없을 수 있다. 이 경우, 진동센서(620)는 소정 진폭의 진동이 큰 변화 없이 유지되는 패턴의 진동 데이터를 획득할 수 있고, 가속도센서(630)는 변화 없이 0을 유지하는 패턴의 가속도 데이터를 획득할 수 있다.
차량의 시동이 온 되었음은, 차량 내에 운전자나 동승자가 탑승하고 있을 가능성이 높을 수 있다. 이에 따라, 메모리부(670)에 저장된 학습 데이터에 포함된 탑승데이터에는, 도 58과 유사한 패턴의 진동 데이터 및 가속도 데이터가 포함되어 있을 수 있다.
즉, 도 58에 도시된 바와 같은 진동 데이터 및 가속도 데이터가 획득되는 경우, 제어부(680)는 현재 상태를 탑승상태로 감지하여, 팬모터(132)를 구동하여 공기정화 동작을 수행할 수 있다.
도 59는 차량이 주행 중인 상태에서 센서모듈(600)에 의해 감지되는 감지데이터의 일례를 나타낸다.
도 55 및 도 59를 참조하면, 차량이 주행 중인 경우, 엔진의 구동이나 노면의 상태 등에 의해 진동이 불규칙적으로 발생할 수 있다. 또한, 차량이 주행 중이므로 속도의 변화가 발생할 수 있다. 이 경우, 진동센서(620)는 도 59에 도시된 바와 같이 불규칙적인 패턴을 갖는 진동 데이터를 획득할 수 있고, 가속도센서(630) 또한 불규칙적인 패턴을 갖는 가속도 데이터를 획득할 수 있을 것이다.
차량이 주행 중임은, 차량 내에 운전자가 탑승하고 있음을 의미할 수 있다. 이에 따라, 메모리부(670)에 저장된 학습 데이터에 포함된 탑승데이터에는, 도 59와 유사한 패턴의 진동 데이터 및 가속도 데이터가 포함되어 있을 수 있다.
즉 도 59에 도시된 바와 같은 진동 데이터 및 가속도 데이터가 획득되는 경우, 제어부(680)는 현재 상태를 탑승상태로 감지하여, 팬모터(132)를 구동하여 공기정화 동작을 수행할 수 있다.
다른 예로서, 제어부(680)는 진동 데이터만을 이용하여 탑승상태 여부를 감지할 수도 있다. 즉, 도 58 또는 도 59에 도시된 바와 같은 진동 데이터가 획득되는 경우, 제어부(680)는 현재 상태를 탑승상태로 감지할 수 있을 것이다.
즉 휴대용 공기정화기(60)는, 센서모듈(600)로부터 획득된 감지데이터를 이용하여, 휴대용 공기정화기(60)가 배치된 운송수단의 상태를 감지할 수 있다. 운송수단의 상태는 운송수단 내의 사용자 존재 여부와 관련될 수 있고, 휴대용 공기정화기(60)는 감지 결과 사용자가 존재하는 것으로 판단되는 탑승상태에서 공기정화 동작을 자동으로 수행할 수 있다.
이에 따라, 사용자는 운송수단의 탑승 시마다 휴대용 공기정화기(60)를 조작해야 하는 불편함을 해소할 수 있다. 또한 운전자가 운전 중 휴대용 공기정화기(60)를 조작하는 경우 발생할 수 있는 사고 위험을 효과적으로 방지할 수 있다.
도 60은 본 발명의 실시 예에 따른 휴대용 공기정화기가 탑승상태를 감지하기 위해 사용되는 학습 데이터를 획득하는 동작의 일례를 보여주는 흐름도이고, 도 61은 도 60에 도시된 실시 예와 관련하여, 이동 단말기가 휴대용 공기정화기로부터 수신된 감지데이터를 이용하여 학습데이터를 생성하는 과정을 보여주는 일 예시도이다.
도 55 및 도 60을 참조하면, 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득하고(S200), 획득된 감지데이터를 이동 단말기(40)로 전송할 수 있다(S210).
이동 단말기(40)는, 수신된 감지데이터가 탑승상태에서의 감지데이터인지 여부를 확인하고, 확인 결과 현재 상태가 탑승상태인 경우, 감지데이터에 기초하여 탑승데이터를 업데이트할 수 있다. 예컨대, 이동 단말기(40)는 감지데이터의 진동 패턴 및/또는 가속도 패턴이 탑승데이터에 포함되도록 탑승데이터를 업데이트할 수 있다.
이와 관련하여 도 55 및 도 61을 참조하면, 휴대용 공기정화기(60)의 제어부(680)는, 센서모듈(600)로부터 감지데이터(S_DATA)를 획득할 수 있다. 제어부(680)는 획득된 감지데이터(S_DATA)를 무선 통신부(650)를 통해 이동 단말기(40)로 전송할 수 있다.
이동 단말기(40)는, 수신된 감지데이터(S_DATA)가 탑승상태에서의 감지데이터인지 여부를 확인할 수 있다. 예컨대, 이동 단말기(40)는 디스플레이를 통해 사용자가 현재 운송수단에 탑승 중인지 여부를 확인하기 위한 인터페이스를 표시할 수 있다. 사용자는, 표시된 인터페이스에 기초하여 현재 운송수단에 탑승 중인지 여부에 대한 정보를 입력할 수 있다.
입력된 정보가 '운송수단에 탑승 중'에 해당하는 경우, 이동 단말기(40)는 감지데이터(S_DATA)에 기초하여 탑승데이터를 업데이트할 수 있다. 상술한 바와 같이, 이동 단말기(40)는 감지데이터(S_DATA)에 포함된 진동 패턴 및/또는 가속도 패턴이 탑승데이터에 포함되도록 탑승데이터를 업데이트할 수 있으나, 반드시 그러한 것만은 아니다.
한편, 도 55 및 도 60을 참조하면, 휴대용 공기정화기(60)는 이동 단말기(40)로부터 감지데이터에 기초한 학습 데이터를 수신한다(S220). 그리고 휴대용 공기정화기(60)는, 수신된 학습 데이터를 메모리부(670)에 저장할 수 있다(S230).
이동 단말기(40)는, 업데이트된 탑승데이터를 포함하는 학습 데이터를 휴대용 공기정화기(60)로 전송할 수 있다. 휴대용 공기정화기(60)는, 수신된 학습 데이터를 메모리부(670)에 저장할 수 있다. 이후 센서모듈(600)로부터 감지데이터가 획득되면, 제어부(680)는 학습 데이터를 이용하여 현재 상태가 탑승상태인지 여부를 감지할 수 있다.
즉 휴대용 공기정화기(60)는, 센서모듈(600)로부터 획득된 감지데이터를 이동 단말기(40)로 전송하고, 이동 단말기(40)로부터 감지데이터에 기초하여 업데이트되는 탑승데이터를 획득할 수 있다. 즉 일종의 데이터 학습이 가능하므로, 휴대용 공기정화기(60)는 탑승상태를 보다 정확하게 감지할 수 있다.
도 62는 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 제어 동작의 다른 예를 보여주는 흐름도이다.
도 62를 참조하면, 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득하고(S300), 획득된 감지데이터를 메모리부(670)에 저장된 학습 데이터와 비교할 수 있다(S310).
S300 단계와 S310 단계는 도 6의 S100 단계 및 S110 단계와 유사할 수 있다.
다만, 도 62에서 학습 데이터는, 상술한 탑승데이터뿐만 아니라 다양한 상황들 각각에 대응하는 데이터를 포함할 수 있다.
예컨대, 학습 데이터는, 휴대용 공기정화기(60)가 가정 내에 위치한 상황, 사무실에 위치한 상황, 실외에 위치한 상황 등 다양한 상황 각각에 대응하는 데이터를 포함할 수 있다.
휴대용 공기정화기(60)는, 비교 결과에 기초하여, 감지데이터에 대응하는 상황을 인지할 수 있다(S320).
예컨대, 제어부(680)는 학습 데이터에 포함된 각 데이터 중, 감지데이터와 유사도가 가장 높은 데이터를 추출하고, 추출된 데이터에 대응하는 상황을 인지할 수 있다.
다른 예로서, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)로부터 휴대용 공기정화기(60)의 위치 정보를 획득하고, 획득된 위치 정보 및/또는 감지데이터를 이용하여 휴대용 공기정화기(60)의 상황을 인지할 수도 있다.
휴대용 공기정화기(60)는, 인지된 상황에 대응하는 모드로 팬모터(132)를 구동하여 공기정화 동작을 수행할 수 있다(S330).
즉 제어부(680)는, 인지된 상황에 대응하는 모드에 기초하여, 팬모터(132)를 서로 다른 세기로 구동할 수 있다.
예를 들어, 휴대용 공기정화기(60)가 사무실에 위치한 상황과 실외에 위치한 상황을 비교하면, 실외에 위치한 상황에서 풍량의 세기가 보다 셀 필요가 있다. 이에 따라 제어부(680)는, 실외에 위치한 상황에서의 풍량 세기를, 사무실에 위치한 상황에서의 풍량 세기보다 세도록 팬모터(132)를 구동할 수 있다.
즉 휴대용 공기정화기(60)는, 센서모듈(600)로부터 획득된 감지데이터 및 위치정보모듈(655) 등으로부터 획득된 위치 정보에 기초하여 휴대용 공기정화기(60)의 상황을 인지하고, 인지된 상황에 대응하는 최적의 모드로 공기정화 동작을 수행할 수 있다. 이에 따라, 휴대용 공기정화기(60)에 대한 사용 편의성이 극대화될 수 있고, 제품의 만족도 또한 향상될 수 있다.
<본 발명의 제4실시예에 따른 휴대용 공기정화기>
[휴대용 공기정화기의 구성]
도 63은 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대용 공기정화기의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 63을 참조하면, 본 발명의 제4실시예에 따른 휴대용 공기정화기(70)는 조도센서(640)를 더 포함할 수 있다. 조도센서(640)는, 휴대용 공기정화기(70) 주변의 밝기를 감지하고, 감지데이터를 휴대용 공기정화기(70)의 제어부(580) 또는 이동 단말기(40)로 전송할 수 있다.
즉 본 실시예에 따른 휴대용 공기정화기(70)의 센서모듈(600은, 먼지센서(610)와 진동센서(620)와 가속도센서(630) 및 조도센서(640)를 포함할 수 있으며, 제어부(580)는 이들 센서들을 이용하여 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다.
[휴대용 공기정화기의 동작 제어의 제1예]
도 64는 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제1예를 보여주는 흐름도이고, 도 65는 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제2예를 보여주는 흐름도이다.
이하, 도 63 및 도 65를 참조하여 본 실시예의 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제1예 및 제2예를 설명한다.
도 63을 참조하면, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 휴대 가능한 먼지 측정기로 사용될 수 있다. 즉 휴대용 공기정화기(70)는, 공기 정화를 위한 작동 없이 오직 공기 중의 먼지 농도 측정을 위한 용도로 사용될 수 있다.
본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는, 휴대가 용이하도록 작고 가벼운 형태로 제공되므로, 사용자가 휴대용 공기정화기(70)를 휴대하면서 사용자가 원하는 장소에서의 먼지 농도를 측정하기에 적합하다.
이러한 휴대용 공기정화기(70)는, 상기와 같이 사용자가 원하는 장소에서 특정 시점의 먼지 농도를 쉽고 편리하게 측정할 수 있도록 하는 이점을 제공한다.
한편 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는, 특정 지점, 특정 시점에서의 먼지 농도를 측정하는 기능뿐 아니라, 복수개의 지점에서 측정된 결과를 수집하고, 이를 기초로 위치 별 먼지 농도가 기록된 맵(Map)을 생성하는 기능을 제공할 수도 있다. 이하, 상기 기능을 제공하기 위한 휴대용 공기정화기(70)의 제어 과정을 설명한다.
도 63 및 도 64를 참조하면, 휴대용 공기정화기(70)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득하고(S400), 이와 함께 위치정보모듈(655)로부터 위치데이터를 획득한다(S410).
센서모듈(600)의 먼지센서(610)는, 공기 중의 먼지를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 먼지농도데이터를 포함하는 감지데이터를 생성할 수 있다. 센서모듈(600)은, 생성된 감지데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다.
위치정보모듈(655)은, 먼지센서(610)가 공기 중의 먼지를 감지한 시점에서의 위치를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 위치데이터를 생성할 수 있다. 위치정보모듈(655)은, 생성된 위치데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다.
제어부(680)는, 센서모듈(600)로부터 전송받은 감지데이터와 위치정보모듈(655)로부터 전송받은 위치데이터를 기초로, 위치 별 먼지 농도에 대한 데이터(이하 "위치 별 먼지농도데이터"라 한다)를 생성한다(S420).
상기 과정(S400 내지 S420)이 반복되고, 이에 따라 소정 이상의 먼지농도데이터가 수집되면, 제어부(680)는 수집된 먼지농도데이터를 기초로 위치 별 먼지 농도가 기록된 맵을 생성한다(S430).
제어부(580)는 여러 위치에서 수집된 먼지농도데이터를 기초로 맵을 생성하고, 이에 따라 맵에는 각 위치 별 먼지 농도가 기록된다.
먼지농도데이터의 생성에 기초가 되는 위치데이터가 동일한 먼지농도데이터가 반복적으로 수집되면, 제어부(680)는 이들 먼지농도데이터에 기록된 감지데이터의 평균값을 산출할 수 있다. 즉 제어부(680)는, 동일한 위치에서 생성된 먼지농도데이터들에 포함된 감지데이터의 평균값을 산출하고, 산출된 감지데이터의 평균값을 기초로 해당 위치에서의 먼지 농도를 맵에 기록할 수 있다.
상기와 같이 생성된 맵은, 메모리부(670)에 저장된다(S440). 이와 같이 메모리부(670)에 저장된 맵은, 사용자에게 해당 공간에서의 각 위치 별 공기 오염 상태를 표시하기 위한 데이터로 이용될 수 있다.
예를 들어, 상기 맵이 이동 단말기(40)로 전송되고, 맵에 저장된 정보, 즉 각 위치 별 공기 오염 상태가 이동 단말기(40)를 통해 사용자에게 표시될 수 있다. 이때 이동 단말기(40)에서는, 맵에 저장된 공간의 형상과 함께 해당 공간 내에서의 각 위치 별 먼지 농도가 표시될 수 있다.
일례로서, 각 위치 별 먼지 농도는 먼지 존재를 표시하는 색상의 농도로 표시될 수 있다. 예를 들어 이동 단말기(40)의 화면에는, 먼지 농도가 높은 위치일수록 진한 농도의 색상이, 먼지 농도가 낮은 위치일수록 낮은 농도의 색상이 표시될 수 있다.
이에 따라 사용자는, 이동 단말기(40)의 화면에 나타난 정보를 통해, 사용자가 생활하는 공간에서 어느 위치의 공기 오염도가 높은지 쉽고 빠르게 확인할 수 있다. 또한 사용자는, 사용자가 생활하는 공간에서 어느 위치의 공기 오염도가 높은지 확인함으로써, 공기 오염의 원인, 공기 오염원의 위치 등을 파악하는데 필요한 정보를 쉽고 빠르게 획득할 수 있게 된다.
아울러 휴대용 공기정화기(70)는, 공기 질 측정이 이루어지는 공간을 복수개의 구분영역으로 구분하고, 각 구분영역별 공기 오염도에 대한 데이터를 획득, 제공할 수도 있다.
이를 위해, 제어부(680)는 상기와 같이 생성된 맵에 저장된 공간을 복수개의 구분영역으로 구분하고(S460), 각각의 구분영역 별 먼지 농도에 대한 데이터를 추출한다(S470). 그리고 제어부(680)는, 복수개의 구분영역 중에서 먼지 농도가 기설정된 기준농도 이상인 구분영역을 오염영역으로 판정한다(S460).
그런 다음, 제어부(680)는 맵에 오염영역의 위치를 기록하고(S470), 이러한 데이터는 메모리부(670)에 저장된다(S480). 이처럼 저장된 데이터는, 휴대용 공기정화기(70)의 동작 제어를 위한 데이터로 이용될 수 있다.
즉 상기와 같이 생성된 맵은, 사용자가 각 위치 별 공기 오염 상태를 확인할 수 있도록 하기 위한 데이터뿐 아니라, 휴대용 공기정화기(70)의 동작 제어를 위한 데이터로 이용될 수도 있다.
도 63 및 도 65를 참조하면, 사용자가 휴대용 공기정화기(70)를 휴대하고 이동할 때, 위치정보모듈(655)이 휴대용 공기정화기(70)의 위치를 실시간으로 감지하는 동작이 진행될 수 있다(S500).
제어부(680)는, 위치정보모듈(655)에 의해 획득된 실시간 위치데이터를 기초로, 휴대용 공기정화기(70)의 위치가 오염영역인지 여부를 판별한다(S510).
위치정보모듈(655)에 의해 감지되는 휴대용 공기정화기(70)의 위치가 메모리부(670)에 기록된 오염영역인 경우(S520), 제어부(680)는 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다(S530).
이때 제어부(680)는, 먼지센서(610)를 이용하여 생성되는 감지데이터와 관계 없이, 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다.
즉 제어부(680)는, 먼지센서(610)에 의해 실시간으로 감지되는 먼지 농도가 기설정된 기준농도보다 낮은 경우라 하더라도, 위치정보모듈(655)에 의해 감지되는 휴대용 공기정화기(70)의 위치가 메모리부(670)에 기록된 오염영역이기만 하면, 무조건 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다.
많은 횟수의 먼지 농도 측정과 오랜 기간의 데이터가 축적된 결과 오염영역으로 판정된 영역에서는, 어느 순간에서는 먼지 농도가 낮게 측정되는 경우가 있다 하더라도 먼지 농도가 다시 상승될 가능성이 높다. 오염영역으로 판정된 영역은, 먼지 유발 인자와 근접한 영역이거나 먼지 유입이 쉽게 이루어질 수 있는 영역이기 때문이다.
또한 오염영역에 휴대용 공기정화기(70)가 위치한 순간에 먼지센서(610)의 오작동이 이루어지고, 이로 인해 먼지 농도가 실제보다 낮게 측정될 가능성도 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 위치정보모듈(655)에 의해 감지되는 휴대용 공기정화기(70)의 위치가 메모리부(670)에 기록된 오염영역이기만 하면, 무조건 팬모터(132)가 구동되도록 하는 제어부(680)의 동작 제어가 이루어진다.
이에 따라 평소에 공기 오염도가 높은 영역에 사용자가 진입하기만 하면 휴대용 공기정화기(70)가 공기정화 동작을 자동으로 수행하게 되고, 이로써 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 사용자가 오염된 환경에 노출될 가능성을 낮추고, 사용자가 더욱 쾌적한 환경에서 생활할 수 있도록 기여할 수 있게 된다.
[휴대용 공기정화기의 동작 제어의 제3예]
도 66은 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제3예를 보여주는 흐름도이다.
도 63 및 도 66을 참조하면, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 조도센서(640)에 의해 획득된 감지데이터를 이용하여 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일례로서, 휴대용 공기정화기(70)는 조도센서(640)에 의해 측정되는 휴대용 공기정화기(70) 주변 조도가 기설정된 기준조도 이하일 경우, 휴대용 공기정화기(70)가 실린 차량의 위치가 터널 내부인 것으로 간주하고, 공기정화 동작을 개시할 수 있다.
이를 위해, 휴대용 공기정화기(70)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득한다(S600). 센서모듈(600)의 조도센서(640)는, 휴대용 공기정화기(70) 주변의 조도를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 조도에 대한 데이터(이하 "조도데이터"라 한다)를 포함하는 감지데이터를 생성할 수 있다. 센서모듈(600)은, 생성된 감지데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다.
제어부(680)는, 조도센서(640)에 의해 획득된 감지데이터에 포함된 조도데이터를 기설정된 기준조도와 비교한다(S610). 이때 기준조도는, 차량이 터널 내부에 있을 때 차량 내부의 조도에 대응되거나 그보다 약간 높은 수치로 설정되는 것이 바람직하다.
비교 결과, 조도센서(640)에 의해 감지된 휴대용 공기정화기(70) 주변의 조도가 기준조도보다 낮으면(S620), 위치정보모듈(655)의 동작이 이루어지고, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)로부터 위치데이터를 획득한다(S630).
위치정보모듈(655)은, 조도센서(640)가 휴대용 공기정화기(70) 주변의 조도를 감지한 시점에서의 위치를 감지하고, 감지 결과에 기초하여 위치데이터를 생성할 수 있다. 위치정보모듈(655)은, 생성된 위치데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다. 본 실시예에서, 위치정보모듈(655)은 GPS 신호를 수신하는 GPS 수신기를 포함하는 것으로 예시된다.
제어부(680)는, 위치정보모듈(655)에 의해 생성된 위치데이터를 기초로 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는지 여부를 판단한다. 만약 휴대용 공기정화기(70)가 실린 차량이 터널 내부에 있는지 여부가 조도센서(640)에 의해 생성된 조도데이터만으로 판단된다면, 실제에 부합되지 않는 부정확한 결과가 도출될 수 있다. 터널 내부가 아니더라도 조도가 기준조도보다 낮은 경우는 얼마든지 있기 때문이다.
그렇다고 해서 휴대용 공기정화기(70)의 위치를 계속해서 파악하기 위해 위치정보모듈(655)을 계속 작동시키게 되면, GPS 수신기를 이용하여 GPS 신호를 수신하는 위치정보모듈(655)의 특성 상, 전력 소비량이 필요 이상으로 증가하게 된다.
휴대용 공기정화기(70)는 차량의 전원에 연결되지 않고 배터리만을 이용하여 동작될 수 있고, 이 경우 전력 소비량이 증가되는 만큼 휴대용 공기정화기(70)의 동작 가능 시간이 단축된다. 따라서 휴대용 공기정화기(70)의 위치를 계속해서 파악하기 위해 위치정보모듈(655)을 계속 작동시키는 것은 바람직한 방법이 아니다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 주변 조도가 기준조도보다 낮은 경우에만 위치정보모듈(655)에 의한 위치데이터 획득이 이루어지도록 동작될 수 있다.
이에 따라, 휴대용 공기정화기(70)의 불필요한 전력 소비를 억제하면서도 휴대용 공기정화기(70)의 위치를 정확성 높게 파악할 수 있게 된다.
본 실시예에 따르면, 제어부(680)는 GPS 신호기를 통해 수신된 GPS 신호를 이용하여 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는지 여부를 판단한다(S640). 그 결과, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 확인되면, 제어부(680)는 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다(S660).
만약 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 확인되지 않는다면, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다(S650).
위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되고 있는 상태라면, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)에서 제공되는 위치데이터를 신뢰하고, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있지 않은 것으로 판단할 수 있다.
만약 위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되지 않는다면, 제어부(680)는 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 판단하고, 이에 따라 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다(S660).
일반적으로, 터널 내부에서는 GPS 신호의 수신률이 급격히 저하된다. 그리고 이러한 터널 내부의 조도는 터널 외부에 비해 낮은 것이 일반적이다. 이러한 점을 고려하여, 제어부(680)는 휴대용 공기정화기(70) 주변 조도가 기준조도보다 낮은 조건과 GPS 신호의 수신이 이루어지지 않는 조건이 동시에 만족되는 경우, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 간주할 수 있다.
터널 내부에는, 터널을 통과하는 차량에서 배출되는 매연 등과 같은 많은 양의 오염물질이 배출된다. 터널 내부는 터널 외부에 비해 환기가 제대로 이루어지기 어려운 조건하에 있기 때문에, 터널 내부의 공기 질은 터널 외부에 비해 나쁜 것이 일반적이다.
따라서 터널 외부에서는 휴대용 공기정화기(70)를 이용한 공기 정화가 필요하지 않다 하더라도, 차량이 터널 내부에 진입하면 휴대용 공기정화기(70)의 작동이 필요하게 된다.
특히 최근 개통되는 도로에는 많은 수의 터널이 배치되기 때문에, 터널 통과시마다 휴대용 공기정화기(70)의 전원을 켜고 끄는 작업을 반복하는데 많은 불편함이 있게 된다. 또한 터널 내부에 진입할 때 휴대용 공기정화기(70)를 동작시키는 것을 잊는 경우가 자주 발생될 수 있으며, 이 경우 차량 내부의 공기가 터널 내부의 오염된 공기로 인해 오염될 수 있는 문제점이 발생된다.
본 실시예에 따르면, 차량의 터널 내부 진입시, 휴대용 공기정화기(70)가 자동으로 터널 진입을 감지하고, 차량 내부에서 공기 정화가 이루어지도록 자동으로 작동될 수 있다.
이로써 터널 내부 통과시마다 휴대용 공기정화기(70)의 조작을 반복해야 하는 불편함 없이 차량 내부 환경을 쾌적하게 유지할 수 있게 된다. 또한 운전자가 운전 중 휴대용 공기정화기(70)를 조작하는 경우 발생할 수 있는 사고 위험이 효과적으로 방지될 수 있게 된다.
[휴대용 공기정화기의 동작 제어의 제4예]
도 67은 도 63에 도시된 휴대용 공기정화기의 동작 제어 과정의 제4예를 보여주는 흐름도이다.
도 63 및 도 67을 참조하면, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 진동센서(620)와 조도센서(640) 및 가속도센서(630)에 의해 획득된 감지데이터를 이용하여 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다.
일례로서, 휴대용 공기정화기(70)는 조도센서(640)에 의해 측정되는 휴대용 공기정화기(70) 주변 조도가 기설정된 기준조도 이하인 조건과 탑승상태가 감지되는 조건이 동시에 만족되는 경우, 휴대용 공기정화기(70)가 실린 차량의 위치가 터널 내부인 것으로 간주하고, 공기정화 동작을 개시할 수 있다.
이를 위해, 휴대용 공기정화기(60)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득하고(S700), 획득된 감지데이터를 메모리부(670)에 저장된 탑승데이터와 비교할 수 있다(S710).
비교 결과, 감지데이터와 탑승데이터의 유사도가 기준값보다 높은 경우(S720의 YES), 휴대용 공기정화기(70)는 현재 상태가 탑승상태임을 감지하게 된다.
상기 과정(S700 내지 S720)은, 본 발명의 제3실시예에 따른 휴대용 공기정화기(60; 도 55 참조)의 동작 제어 과정의 초반 과정(S100 내지 S120 과정; 도 48 참조)과 유사한 형태로 진행되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기와 같이 휴대용 공기정화기(70)가 탑승상태인 것으로 감지되면, 휴대용 공기정화기(70)는 센서모듈(600)로부터 감지데이터를 획득한다(S730). 센서모듈(600)은, 생성된 감지데이터를 제어부(680)로 전송할 수 있다.
제어부(680)는, 조도센서(640)에 의해 획득된 감지데이터에 포함된 조도데이터를 기설정된 기준조도와 비교한다(S740). 비교 결과, 조도센서(640)에 의해 감지된 휴대용 공기정화기(70) 주변의 조도가 기준조도보다 낮으면(S750), 위치정보모듈(655)의 동작이 이루어지고, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)로부터 위치데이터를 획득한다(S760).
제어부(680)는 GPS 신호기를 통해 수신된 GPS 신호를 이용하여 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는지 여부를 판단한다(S770). 그 결과, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 확인되면, 제어부(680)는 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다(S790).
만약 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 확인되지 않는다면, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다(S780).
위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되고 있는 상태라면, 제어부(680)는 위치정보모듈(655)에서 제공되는 위치데이터를 신뢰하고, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있지 않은 것으로 판단할 수 있다.
만약 위치정보모듈(655)에서 GPS 신호가 수신되지 않는다면, 제어부(680)는 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는 것으로 판단하고, 이에 따라 팬모터(132)가 구동되도록 휴대용 공기정화기(70)의 동작을 제어할 수 있다(S790).
상기 과정(S730 내지 S790)은, 도 66에 도시된 S600 내지 S660에 나타난 내용과 유사한 형태로 진행되므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
상기한 바와 같은 휴대용 공기정화기(70)의 동작 제어 과정에서 주목할 점은, 휴대용 공기정화기(70)가 터널 내부에 있는지 여부 판단의 정확성을 높이기 위해 탑승데이터가 더 이용된다는 점이다.
조도센서(640)에 의해 획득된 감지데이터와 위치정보모듈(655)에 의해 획득된 위치데이터만으로 휴대용 공기정화기(70)의 위치 판단이 이루어질 경우, 간혹 터널 내부가 아닌데도 터널 내부인 것으로 휴대용 공기정화기(70)의 위치 판단 이루어질 가능성이 있다.
예를 들어 건물 내 어두운 장소에서는 조도가 낮게 측정되고 GPS 수신이 제대로 이루어지지 않을 수 있다. 이러한 장소는, 터널 내부가 아니지만, 조도와 GPS 수신 여부만으로 이루어지는 판단에 의해서는 터널 내부인 것으로 식별될 가능성이 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 탑승데이터를 이용하여 사용자의 차량 탑승 여부가 확인된 상태에서만 조도 감지 및 위치데이터 확인이 이루어지도록 동작될 수 있다.
이에 따라, 본 실시예의 휴대용 공기정화기(70)는 그 위치를 좀더 정확성 높게 파악하고, 신뢰성 높은 동작 성능을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
15 : 손잡이부
20 : 차량 내부
21 : 대시보드
30 : 센서장치
40 : 이동 단말기
50,60,70 : 휴대용 공기정화기
510 : 전면패널
510a : 토출구
513 : 전면패널 결합부
515 : 전면패널 로킹부
520 : 케이스
520a : 전방홈
520b : 후방홈
520c : 후면커버 결합홈
520d : 지지돌기
521 : 측면부
522 : 제1지지면
523 : 상면부
523a : 버튼 관통홀
524 : 제2지지면
525 : 제1연결면부
527 : 저면부
529 : 제2연결면부
530 : 팬커버
530a : 차폐판
531 : 상부커버부
531a : 전면패널 결합홈
531b : 전면패널 로킹홈
531c : 제1체결보스
531d : 제2체결보스
532 : 상부 공기토출부
533 : 하부 공기토출부
534 : 가이드베인
534a : 제1가이드면
534b : 제2가이드면
535 : 하부커버부
535a : 제3체결보스
535b : 제4체결보스
540 : 상부팬 어셈블리
541.546 : 송풍팬
542 : 허브
543,548 : 팬브라켓
543a,548a : 개구부
543b,548b : 브라켓 체결부
544 : 팬블레이드
545 : 하부팬 어셈블리
550 : 필터모듈
551 : 필터케이스
552 : 케이스본체부
552a : 관통홀
553 : 제1팬커버결합부
554 : 제2팬커버결합부
556 : 돌출지지부
555a : 후면패널 로킹홈
556 : 배터리결합부
557 : 센서결합부
558 : 테두리돌기
559 : 필터
560 : 배터리
561 : 배터리케이스
561a : 배면
562 : 제1결합부
563 : 제2결합부
564 : 제3결합부
565 : 장착부
566 : 제1리브
567 : 제2리브
568 : 제4결합부
570 : 후면패널
570a : 제1흡입구
571 : 평면부
573 : 경사면부
575 : 후면패널 로킹부
577 : 상부끼움부
579 : 상부끼움부
580 : 후면커버
580a : 제2흡입구
581 : 평면부
583 : 경사면부
585 : 가로면부
586 : 후면패널 결합부
587 : 케이스 결합부
588 : 후크부
589 : 하부끼움부
590 : 서브 피씨비
592 : 전원버튼
593 : 풍향조절버튼
595 : 메인 피씨비
596 : 메인 기판
597 : 소자
600 : 센서모듈
610 : 먼지센서
611 : 센싱케이스
611a : 유입구
611b : 배기구
613 : 센싱부
615 : 팬
620 : 진동센서
630 : 가속도센서
640 : 조도센서
650 : 무선통신부
651 : 근거리통신모듈
653 : 이동통신모듈
655 : 위치정보모듈
660 : 출력부
670 : 메모리부
680 : 제어부
700 : 거치장치
710 : 지지부
711 : 안착면
713 : 지지벽
715 : 공간부
720 : 제1고정부
721 : 상부돌기
722 : 끼움돌기
725 : 제2고정부
726 : 후크부
727 : 조작부
730 : 돌출부
735a : 제3흡입구
735b : 제4흡입구
740 : 제1통과홀
745 : 제2통과홀

Claims (8)

  1. 제1방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전하고, 허브 및 상기 허브의 반경방향 둘레에 연결되는 팬블레이드를 포함하는 송풍팬; 및
    상기 송풍팬의 토출 측에 배치되어 상기 허브를 가리는 차폐판, 및 상기 송풍팬에서 토출되는 공기의 토출방향을 안내하는 가이드베인을 구비하는 팬커버;를 포함하는 휴대용 공기정화기에 있어서,
    팬블레이드가 회전하는 영역의 전방이 송풍면을 이루고,
    상기 가이드베인은, 상기 송풍면의 전방에 배치되고, 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 연장되며,
    상기 가이드베인은, 상기 송풍팬에 인접하여 배치되는 제1가이드면 및 상기 제1가이드면과 연결되고 상기 제1가이드면보다 송풍팬에서 멀리 배치되는 제2가이드면을 포함하고,
    제2가이드면은 상기 제1방향과 평행하며,
    상기 제1가이드면은 송풍면과 소정의 각(a)을 이루는 휴대용 공기정화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1가이드면의 길이와 상기 제2가이드면의 길이가 동일한 휴대용 공기정화기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1가이드면이 송풍면과 이루는 각(a)은, 다음의 관계를 만족하는 휴대용 공기정화기.
    r=(ro+ri)/2
    A=π(ro 2-ri 2)
    va=Q/A
    vr=ω*r
    a=tan-1(va/vr)
    (단, ro는 송풍팬의 반경, ri는 허브의 반경, A는 송풍면의 면적, Q는 송풍팬의 풍량, ω는 송풍팬의 각속도, va는 송풍팬의 제1방향 토출 속도 벡터, vr은 송풍팬의 반경방향 토출 속도 벡터)
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가이드베인은 합성수지 사출물 재질이고,
    상기 가이드베인의 두께는 1mm 인 휴대용 공기정화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송풍팬의 회전방향을 따라 복수개의 가이드베인이 배치되는 휴대용 공기정화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 가이드베인의 개수는 블레이드의 개수보다 더 많은 휴대용공기 정화기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 팬커버는, 상기 송풍팬이 결합되는 상부커버부와, 상기 송풍팬의 전방에서 상기 상부커버부에 관통되게 형성되는 공기토출부를 포함하고,
    상기 차폐판은, 상기 공기토출부에 배치되고,
    상기 가이드베인은, 상기 차폐판과 상기 상부커버부 사이를 연결하는 휴대용 공기정화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 팬커버는, 상기 상부커버부와 상기 차폐판과 상기 가이드베인이 일체로 사출된 합성수지 사출물 재질이고,
    상기 가이드베인의 두께는 1mm인 휴대용 공기정화기.
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