KR20190095239A - 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 팬과 팬을 수용하는 팬하우징 그리고 팬의 상측에 배치되어 상방으로 공기를 가이드하는 에어가이드 장치가 구비되며, 상기 에어가이드장치에는 팬을 통과한 공기를 상방으로 가이드하는 가이드 베인이 구비되고, 상기 가이드 베인의 코드(chord)의 길이는 에어가이드 장치의 외경(d)의 5%~26% 값을 가지도록 형성하기 때문에 공기의 유동방향을 전환시키기에 최적화된 가이드 베인의 코드 길이가 제공된다. 따라서, 공기의 유동방향을 축 방향으로 용이하기 전환시킬 수 있다. 이에 의하면, 유동속도의 회전성분이 감소되어 소음을 감소시킬 수 있다.

Description

송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기{blowing apparatus and air cleaner with blowing apparatus}

본 발명은 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기의 유동저항을 감소시켜서 소음과 진동을 저감하는 송풍장치 및 그 송풍장치가 구비된 공기청정기에 관한 것이다.

공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로서 이해된다. 일례로, 공기 청정기에는, 외부의 공기를 공기 청정기의 내부로 유입시키기 위한 송풍장치 및 공기 중 먼지나 세균 등을 필터링 할 수 있는 필터가 포함될 수 있다. 일반적으로, 공기 청정기는 가정이나 사무실과 같은 실내공간을 정화하도록 구성된다.

이와 같은 공기청정기의 내부에는 공기를 흡입하여 여과시키고 여과된 공기를 다시 토출시키기 위한 송풍장치가 구비된다. 상기 송풍장치에는 송풍팬과, 송풍팬을 수용하는 팬하우징을 포함하여 구성되며, 상기 팬하우징에는 공기의 흡입을 위한 유입구와 토출을 위한 토출구가 형성된다.

상기 송풍장치의 송풍팬은 원심팬으로 구비될 수 있다. 원심팬은 공기를 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출하는 팬이다. 일반적으로 원심팬이 구비되는 송풍장치는 원심팬의 흡입측에 설치되어 흡입되는 공기의 유동을 가이드하는 벨 마우스, 모터를 수용하는 허브와 블레이드 결합부가 구비되는 회전판, 블레이드 결합부에 방사상으로 결합되는 다수의 블레이드, 다수의 블레이드와 연결되어 공기의 유동을 가이드하는 쉬라우드가 포함된다.

한편, 송풍장치는 송풍팬에서 토출되는 공기를 흡입하여 외부로 토출되는 유동방향을 가이드해주는 가이드 장치가 포함한다. 상기 가이드 장치에는 가이드 베인이 구비되며, 상기 가이드 베인의 형상, 각도 등에 의하여 공기의 유동방향을 변화시킬 수 있다.

이와 관련된 선행문헌 정보는 아래와 같다.

1. 공개번호: 10-2014-0005145 (공개일자: 2014년01월14일)

발명의 명칭: 원심 압축기용 반경 방향 디퓨저 베인

상기 선행문헌에는 일정 함수를 가지는 S자 형상의 캠버 라인을 갖는 디퓨저 베인들을 사용하여, 베인의 전연과 후연의 부하를 감소하고, 베인의 중간부를 향해 부하가 점진적 증대가 되어 최종적으로 원심 압축기의 효울을 증가시키는 특징을 얻을 수 있다.

다만, 상기 선행문헌에는 베인의 단면 형상에 대한 공기 저항(부하)의 영향을 제시할 뿐이다.

본 발명의 목적은, 송풍장치에서 토출되는 공기의 유동방향을 가이드하기 위한 베인의 개수에 기인하는 소음문제를 해결할 수 있는 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공기의 유동방향의 전환에 따른 송풍장치의 진동증가 문제를 해결할 수 있는 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 송풍장치에서 공기의 유동간섭에 따른 소비전력이 증가 문제를 해결할 수 있는 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원심팬이 구비되는 송풍장치에서 원심팬을 통과하는 공기가 축 방향으로 유동방향을 전환할 때 발생되는 손실 문제를 해결할 수 있는 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원심팬이 구비되는 송풍장치에서 축 방향으로 최종적으로 토출되는 공기의 유량이 감소되는 문제를 해결할 수 있는 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 팬과 팬을 수용하는 팬하우징 그리고 팬의 상측에 배치되어 상방으로 공기를 가이드하는 에어가이드 장치가 구비되며, 상기 에어가이드장치에는 팬을 통과한 공기를 상방으로 가이드하는 가이드 베인이 구비되고, 상기 가이드 베인의 코드(chord)의 길이는 에어가이드 장치의 외경(d)의 5%~26% 값을 가지도록 형성하기 때문에 공기의 유동방향을 전환시키기에 최적화된 가이드 베인의 코드 길이가 제공된다. 따라서, 공기의 유동방향을 축 방향으로 용이하기 전환시킬 수 있다. 이에 의하면, 유동속도의 회전성분이 감소되어 소음을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 가이드 베인의 개수(Y)는 가이드 베인의 코드길이(L)에 대하여, 식 Y=183.19×L^(-0.592)을 만족하도록 설치됨으로써, 팬을 통과하는 공기의 유동을 축방향으로 전환하는 최적 개수를 제공하기 때문에 송풍장치의 진동을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 공기가 유입되는 측단부를 형성하는 리딩 엣지, 공기가 배출되는 측단부를 형성하는 트레일링 엣지, 상기 가이드 베인의 일 면에 돌출되어 상기 리딩 엣지로부터 상기 트레일링 엣지를 향하여 연장되는 돌출부가 구비되는 가이드 베인을 구비하며, 상기 가이드 베인의 코드길이는 상기 에어가이드 장치의 외경에 의해 최적의 길이로 결정되고, 그에 따른 상기 가이드 베인의 개수도 식1에 의하여 최적으로 선택되므로, 축방향으로 전환되지 못하는 잔존 공기의 회전유동이 축방향으로 유동하는 공기를 간섭하는 현상을 줄일 수 있다. 따라서, 동일한 풍량을 생성하기 위한 원심팬의 구동전력을 감소시킬 수 있다. 그리고 송풍장치의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 원심팬과 상기 원심팬을 수용하는 팬하우징, 상기 원심팬의 블레이드를 거쳐 회전하며 상승하는 공기를 상방 즉, 축방향으로 가이드하는 가이드 베인이 구비되며, 상기 가이드 베인은 에어포일 형상으로 구비함으로써, 원심팬을 통과한 공기의 축 방향 전환이 최적화되어 이루어지므로 공기 유동방향에 따른 손실을 감소시킬 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기는, 팬과 팬을 통과하는 공기의 회전방향성분을 축방향성분으로 전환되는 비를 최대로 할 수 있는 가이드 베인을 구비함으로써, 최종적으로 토출되는 공기의 유량을 상대적으로 증가시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 송풍장치 및 송풍장치를 구비한 공기청정기의 소음감소에 따른 정숙성이 향상된다.

본 발명에 따르면, 송풍장치에 구비되는 원심팬의 회전에 의하여 반경방향으로 토출되는 공기는 축 방향으로의 유동방향 전환이 최적화되므로 베인을 통과할 때 발생되는 진동이 상대적으로 감소된다. 따라서, 송풍장치 및 송풍장치가 구비된 공기청정기의 진동도 감소됨에 따라 따른 안정성과 신뢰성이 향상된다.

본 발명에 따르면, 동일한 풍량을 생성하기 위한 원심팬의 구동전력을 감소시킬 수 있으므로 이에 따른 소비전력도 감소되는 장점이 있다. 따라서, 사용자의 전력비용 부담이 감소되어 경제성이 향상된다.

본 발명에 따르면, 공기의 유동방향 전환에 따른 손실을 감소시킬 수 있으므로 송풍장치로 흡입되는 공기의 흡입양(input) 대비 송풍장치의 축 방향으로 토출되는 공기의 토출양(output)에 대한 효율성이 상대적으로 향상되며, 이에 의하여 에너지 효율성도 향상시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 송풍장치로부터 축 방향으로 공기를 보다 용이하게 전환시킬 수 있으므로 송풍장치의 풍량을 상대적으로 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 원심팬을 구비하는 송풍장치에 대해 공기의 유동에 의한 손실을 최소화시킬 수 있는 베인의 길이에 따른 최적의 베인의 개수가 제시되므로 베인의 규격화 및 생산성 향상이라는 장점이 있다.

본 발명에 따르면, 원통형상의 필터부재가 구비되어 전 방향으로 공기를 흡입하여 여과할 수 있으므로 공기청정기의 정화능력을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 외관을 보여주는 정면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 내부 구성을 보여주는 단면도
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 분해도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 일부 구성을 보여주는 확대도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 공기 유동을 보여주는 단면도
도 6은 종래의 송풍장치와 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치를 통과하는 공기의 유선(stream line)을 보여주는 실험데이터
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 평면도
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 베인을 보여주는 확대도
도 9는 도 8의 I-I’ 단면도
도 10 및 도 11은 종래의 송풍장치와 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 소음을 비교해주는 실험그래프

이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 외관을 보여주는 정면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 내부 구성을 보여주는 단면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치가 구비된 공기청정기의 일부 구성을 보여주는 분해도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정기(10)는 공기유동을 발생시킬 수 있다. 이 경우, 상기 공기유동은, 상기 공기청정기(10)의 하부 측에 존재하는 실내공기를 흡입하는 유동을 형성할 수 있다.

상기 공기청정기(10)에는 외관을 형성하는 케이스(101)가 포함된다.

상기 케이스(101)는 원통형을 가질 수 있다. 그리고 상기 케이스(101)의 상부는 하부보다 작은 직경을 가지도록 구성될 수 있다. 즉, 상기 케이스(101)는 끝부분이 잘린 원뿔형 형상을 가질 수 있다.

한편, 상기 공기청정기(10)는, 필터를 구비하여 공기를 정화시키는 기능을 수행하는 점에서, 공기청정 모듈이라 이름할 수 있다.

상기 케이스(101)에는, 상기 케이스(101)를 구성하는 2개의 파트가 결합 또는 분리되는 분리부(미도시)를 포함될 수 있다. 상기 케이스(101)에는, 상기 분리부의 맞은편에 구비되는 힌지부(미도시)가 더 포함될 수 있다. 상기 2개의 파트는 상기 힌지부를 중심으로 상대 회전할 수 있다. 따라서, 상기 2개의 파트 중 적어도 어느 하나의 파트가 회전하면, 상기 케이스(101)는 개방되며, 상기 공기 청정기(10)로부터 분리될 수 있다. 그리고 상기 케이스(101)를 개방하여, 상기 송풍장치(100)의 내부 부품을 교체 또는 수리할 수 있다.

상기 케이스(101)에는, 공기가 흡입되는 흡입부(102)가 형성된다. 상기 흡입부(102)는 상기 케이스(101)의 적어도 일부분이 관통되어 형성되는 관통공을 포함한다. 상기 흡입부(102)는 다수 개가 형성된다.

상기 다수의 흡입부(102)는, 상기 케이스(101)를 기준으로 어느 방향에서라도 공기 흡입이 가능하도록, 상기 케이스(101)의 외주면을 따라 원주 방향으로 고르게 형성된다. 즉, 상기 케이스(101)의 내부중심을 지나는 상하방향의 중심선을 기준으로, 360도 방향에서 공기가 흡입될 수 있다.

이와 같이, 상기 케이스(101)가 원통형으로 구성되고, 상기 흡입부(102)가 상기 케이스(101)의 외주면을 따라 다수 개 형성됨으로써, 공기의 흡입량이 증가할 수 있다. 그리고, 종래의 공기 청정기의 케이스와 같이, 모서리부를 가지는 육면체 형상을 회피함으로써, 흡입되는 공기에 대한 유동저항을 감소시킬 수 있다는 효과가 나타난다.

상기 흡입부(102)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 케이스(101)의 외주면으로부터 대략 반경방향으로 유동될 수 있다.

방향을 정의한다. 도 1을 기준으로, 상하 방향을 축방향이라 이름하고, 가로 방향으로 반경방향으로 이름한다. 상기 축방향은, 후술할 팬(160)의 중심축 방향, 즉 팬의 모터 축 방향에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 반경방향은 상기 축 방향의 수직한 방향으로서 이해될 수 있다. 그리고, 원주방향이란, 상기 축 방향을 중심으로 하고 상기 반경방향의 거리를 회전반경으로 하여 회전할 때 형성되는 가상의 원 방향으로서 이해된다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 케이스(101)의 하측에 제공되며 지면에 놓여지는 베이스(20)가 더 포함된다.

상기 베이스(20)는, 상기 케이스(101)의 하단부로부터 하방으로 이격되어 위치된다. 그리고, 상기 케이스(101)와 상기 베이스(20) 사이의 이격 공간에는, 베이스흡입부(103)가 형성된다.

상기 베이스흡입부(103)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 베이스(20)의 상측에 구비되는 흡입그릴(110)의 흡입구(112)를 통하여 상방으로 유동될 수 있다.

즉, 상기 공기청정기(10)에는, 복수의 흡입부(102,103)가 포함된다. 실내공간의 하부에 존재하는 공기는 상기 복수의 흡입부(102,103)를 통하여 상기 공기청정기(10)로 용이하게 유입될 수 있다. 따라서, 공기의 흡입량이 증가될 수 있다.

상기 공기청정기(10)의 상부에는 토출부(105)가 형성된다. 상기 토출부(105)는, 상기 공기청정기(10)에 구비되는 토출가이드장치(190)의 토출그릴에 형성될 수 있다. 상기 토출가이드장치(190)는 상기 공기청정기(10)의 상단부 외관을 형성한다. 상기 토출부(105)를 통하여 배출되는 공기는 축 방향 상방으로 유동된다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 베이스(20)의 상측에 배치되는 흡입그릴(110)이 더 포함된다.

그리고 상기 베이스(20)에는, 지면에 놓여지는 베이스본체(21) 및 상기 베이스본체(21)로부터 상방으로 돌출되어 상기 흡입그릴(110)이 놓여지는 베이스돌출부(22)가 포함된다.

상기 베이스돌출부(22)에 의하여, 상기 베이스본체(21)와 상기 흡입그릴(110)은 서로 이격된다. 상기 베이스(20)와 상기 흡입그릴(110)의 사이에는, 공기의 흡입공간을 형성하는 베이스흡입부(103)가 포함된다.

상기 흡입그릴(110)에는, 대략 링 형상의 그릴본체(111) 및 상기 그릴본체(111)의 테두리부에 형성되는 흡입구(112)가 포함된다. 상기 흡입구(112)는 상기 테두리부를 따라 이격되어 다수 개가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 다수 개의 흡입구(112)는 상기 베이스흡입부(103)와 연통될 수 있다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 흡입그릴(110)의 상측에 배치하며, 공기를 필터링하는 필터부재(120)가 더 포함된다.

상기 흡입구(112) 및 상기 베이스흡입부(103)를 통하여 흡입된 공기는 펄터부재(120)를 통과할 수 있다. 즉, 공기는 원통형인 필터부재(120)의 외주면을 관통하여 그 내부로 유입될 수 있다. 즉, 상기 필터부재(120)는, 원통형으로 구비되어 공기를 필터링 하는 필터면을 가질 수 있다.

상기 흡입그릴(110)에는, 상기 그릴본체(111)의 상면을 형성하며 레버장치(142)를 지지하는 레버지지부(113) 및 상기 그릴본체(111)의 외주면으로부터 내측 반경방향으로 함몰되어 형성되는 홈부(114)가 더 포함된다. 상기 홈부(114)는, 핸들(144)이 이동할 수 있는 공간을 제공할 수 있다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 흡입그릴(110)의 상측에 구비되며 사용자가 조작 가능한 레버장치(142)가 구비된다.

상기 레버장치(142)에는, 대략 링 형상을 가지며 회전 가능하게 구비되는 레버본체(143)가 포함된다.

상기 레버본체(143)에는, 상기 레버본체(143)의 테두리부에 구비되는 레버돌출부(145)가 포함된다. 상기 레버돌출부(145)는 상기 레버본체(143)의 테두리부 상면으로부터 상방으로 돌출되며, 서로 이격되어 다수 개가 구비될 수 있다. 상기 다수의 레버돌출부(145)는 후술할 지지장치(140)를 상방 또는 하방으로 이동시키기 위하여, 경사면을 가지는 구성으로서 이해된다.

상기 레버본체(143)의 외주면에는, 핸들(144)이 구비된다. 사용자는, 상기 핸들(144)을 파지하여 상기 레버본체(143)를 시계방향 또는 반시계 방향으로 회전시킬 수 있다.

상기 공기청정기(10)에는 상기 레버장치(142)의 상측에 상기 필터부재(120)를 지지하는 지지장치(140)가 더 포함된다. 상기 레버장치(142)는 상기 지지장치(140)의 하면을 지지한다. 상기 지지장치(140)에는, 상기 레버 돌출부(145)와 접촉하는 지지 돌출부(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 지지 돌출부는 상기 지지장치(140)의 하면으로부터 하방으로 돌출되며, 상기 레버돌출부(145)에 대응하는 수로 다수 개가 구비될 수 있다. 그리고, 상기 지지 돌출부에는, 경사면이 포함된다.

상기 레버본체(143)가 회전하는 과정에서, 상기 레버 돌출부(145)는 상기 레버본체(143)와 함께 회전될 수 있다. 이 때, 상기 레버 돌출부(145)의 상부가 상기 지지 돌출부의 하부와 맞닿으면, 상기 레버본체(143)는 상기 지지장치(140)를 상방으로 밀어올리게 된다. 상기 지지장치(140)가 상방으로 이동하면, 상기 필터부재(120)는 상기 공기청정기(10)에 결합된 상태에 있게 된다.

반면에, 상기 레버 돌출부(145)의 하부가 상기 지지 돌출부의 상부와 맞닿으면, 상기 지지장치(140)는 하방으로 내려오게 된다. 그리고, 상기 지지장치(140)가 하방으로 내려오면, 상기 필터부재(120)는 상기 공기청정기(10)로부터 분리 가능한 상태(해제 상태)에 있게 된다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 필터부재(120)의 장착공간을 형성하는 필터프레임(130)이 더 포함된다. 상세히, 상기 필터프레임(130)에는, 상기 필터프레임(130)의 하부를 형성하는 제 1 프레임(131) 및 상기 필터프레임(130)의 상부를 형성하는 제 2 프레임(132)이 포함된다.

상기 제 1 프레임(131)은 대략 일부분이 절개된 링 형상을 가진다. 상기 제 1 프레임(131)의 링 형상의 내부 공간은, 상기 필터프레임(130)을 통과하는 공기유로의 적어도 일부분을 형성한다.

상기 제 1 프레임(131)의 내주면측에는, 상기 레버장치(142) 및 지지장치(140)가 위치될 수 있다. 상기 지지장치(140)의 상면에는, 상기 필터부재(120)가 놓여지는 안착면이 포함된다. 그리고, 상기 제 1 프레임(131)의 절개된 일부 공간에는, 상기 레버장치(142)의 핸들(144)이 조작되는 것을 허용하는 핸들공간부(131a)가 정의된다. 상기 핸들(144)은 상기 핸들공간부(131a)에 위치하여, 시계방향 또는 반시계 방향으로 조작될 수 있다.

상기 제 2 프레임(132)은 상기 제 1 프레임(131)으로부터 상방으로 이격되어 위치된다. 상기 제 2 프레임(132)은 대략 링 형상을 가진다. 상기 제 2 프레임(132)의 링 형상의 내부 공간은, 상기 필터프레임(130)을 통과하는 공기유로의 적어도 일부분을 형성한다. 그리고, 상기 제 2 프레임(132)의 상부는 후술할 팬하우징(150)을 지지할 수 있다.

상기 필터프레임(130)에는, 상기 제 1 프레임(131)으로부터 상기 제 2 프레임(132)을 향하여 상방으로 연장되는 필터지지부(135)가 더 포함된다. 상기 필터지지부(135)에 의하여, 상기 제 1,2 프레임(131,132)은 서로 이격될 수 있다. 상기 필터지지부(135)는 다수 개가 제공되며, 상기 다수 개의 필터지지부(135)는 원주 방향으로 배열되어 상기 제 1,2 프레임(131,132)의 테두리부에 연결될 수 있다.

상기 제 1,2 프레임(131,132) 및 상기 다수의 필터지지부(135)에 의하여, 상기 필터부재(120)의 장착공간이 규정된다.

상기 장착공간에는, 상기 필터부재(120)가 분리 가능하게 장착될 수 있다. 상기 필터부재(120)는 원통형의 형상을 가지며, 상기 필터부재(120)의 외주면을 통하여 공기가 유입될 수 있다. 상기 필터부재(120)를 통과하는 과정에서, 공기 중 미세먼지와 같은 불순물이 걸러질 수 있다.

상기 필터부재(120)가 원통형의 형상을 가짐으로써, 상기 필터부재(120)를 기준으로, 어느 방향에서나 공기의 유입이 가능하다. 따라서, 공기의 필터링 면적이 증가할 수 있다.

상기 장착공간은 상기 필터부재(120)의 형상에 대응하여 원통형으로 구비될 수 있다. 상기 필터부재(120)는 장착과정에서, 상기 장착공간을 향하여 슬라이딩 가능하게 인입될 수 있다. 반대로, 상기 필터부재(120)는 분리 과정에서, 상기 장착공간으로부터 슬라이딩 가능하게 인출될 수 있다.

달리 말하면, 상기 필터부재(120)가 상기 지지장치(140)의 상면에 놓여진 상태에서 핸들(144)이 조작되면, 상기 필터부재(120)는 하방으로 이동하면서 해제위치에 있게 된다. 그리고, 상기 필터부재(120)는 반경방향 외측으로 슬라이딩 되어, 상기 장착공간으로부터 분리될 수 있다.

반면에, 상기 필터부재(120)는 상기 장착공간으로부터 분리된 상태에서, 상기 장착공간을 향하여 반경방향 내측으로 슬라이딩 되어 상기 지지장치(140)의 상면에 지지되며, 상기 핸들(144)의 조작에 의하여 상방으로 밀착될 수 있다. 이 때, 상기 필터부재(120)는 결합위치에 있게 된다.

한편, 상기 필터지지부(135)의 외측에는, 지지부커버(136)가 결합될 수 있다.

상기 공기청정기(10)에는, 상기 흡입구(102,103)로 공기가 흡입되도록 공기의 유동압력을 제공하며, 상기 필터부재(120)의 상측에 배치되어 상기 필터부재(120)를 통과한 여과된 공기를 상방으로 유동시키는 송풍장치(100)가 더 포함된다.

상기 송풍장치(100)에는, 상기 필터부재(120)의 출구측에 설치되는 팬하우징(150)이 포함된다. 상기 팬하우징(150)에는, 팬(160)이 수용된다. 그리고, 상기 팬하우징(150)은 상기 필터프레임(130)에 의하여 지지될 수 있다.

상기 팬하우징(150)의 하부에는, 상기 팬하우징(150)의 내부로 공기의 유입을 가이드 하는 팬유입부(152)가 포함된다. 상기 팬유입부(152)에는 그릴이 제공되어, 상기 필터부재(120)가 분리되었을 때, 사용자가 상기 팬하우징(150)의 내부로 손가락등을 집어 넣는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 일부 구성을 보여주는 확대도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 공기 유동을 보여주는 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 송풍장치(100)에는, 회전을 통하여 공기의 유동압력을 제공하는 팬(160)이 더 포함된다.

상기 팬(160)은 상기 팬유입부(152)의 상측에 놓여진다. 상기 팬(160)에는, 축 방향으로 공기를 유입하여 반경방향 상측으로 공기를 배출시키는 원심팬이 포함된다.

상세히, 상기 팬(160)에는, 원심팬 모터인 팬모터(165)의 회전축이 결합되는 허브(161)와, 상기 허브(161)와 이격되어 배치되는 쉬라우드(162) 및 상기 허브(161)와 상기 쉬라우드(162)의 사이에 배치되는 다수의 블레이드(163)가 포함된다. 상기 팬모터(165)는 상기 팬(160)의 상측에 결합될 수 있다.

상기 허브(161)는 하방으로 갈수록 직경이 좁아지는 보울(bowl) 형상을 가질 수 있다. 그리고, 상기 허브(161)에는, 상기 회전축이 결합되는 축 결합부 및 상기 축 결합부로부터 상방을 향햐여 경사지게 연장되는 제 1 블레이드결합부가 포함된다.

상기 쉬라우드(162)에는, 상기 팬유입부(152)를 통과한 공기가 흡입되는 쉬라우드흡입구가 형성되는 하단부 및 상기 하단부로부터 상방을 향하여 연장되는 제 2 블레이드결합부가 포함된다.

상기 블레이드(163)의 일면은 상기 허브(161)의 제 1 블레이드결합부에 결합되며, 타면은 상기 쉬라우드(162)의 제 2 블레이드결합부에 결합될 수 있다. 그리고, 상기 다수의 블레이드(163)는 상기 허브(161)의 원주 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.

상기 필터부재(120)를 통과한 공기는 상방으로 유동하면서 상기 팬유입부(152)를 통하여 상기 팬하우징(150)으로 유입된다. 그리고, 공기는 상기 팬(160)의 축방향으로 유동하여 상기 블레이드(163)를 거쳐 유출된다.

이 때, 유출되는 공기가 반경방향 상측으로 유동할 수 있도록, 상기 블레이드의 엣지는 상기 공기의 유동방향에 대응하여 축방향에 대하여 외측 상방으로 경사지게 연장될 수 있다.

상기 송풍장치(100)에는, 상기 팬(160)의 상측에 결합되어 상기 팬(160)을 통과한 공기의 유동을 가이드 하는 에어가이드 장치(170)가 더 포함된다.

상기 에어가이드 장치(170)는 상기 팬하우징(150)의 상측에 위치된다. 일례로, 상기 에어가이드 장치(170)는 상기 팬하우징(150)의 외경과 동일하게 적층되어 상기 팬(160)을 통과한 공기의 유동을 가이드 할 수 있다.

상기 에어가이드 장치(170)에는, 원통형의 형상을 가지는 외벽(171) 및 상기 외벽(171)의 내측에 위치되며 원통형의 형상을 가지는 내벽(172)이 포함된다. 상기 외벽(171)은 상기 내벽(172)을 둘러싸도록 배치된다. 상기 외벽(171)의 내주면과, 상기 내벽(172)의 외주면의 사이에는, 공기가 유동하는 제 1 공기유로(172a)가 형성된다. 즉, 상기 외벽(171)의 직경은 상기 내벽(172)의 직경보다 크다.

상기 외벽(171)의 직경은 상기 에어가이드 장치(170)의 외경으로 이해될 수 있으며, 상기 내벽(172)의 직경은 상기 에어가이드 장치(170)의 내경으로 이해될 수 있다.

상기 에어가이드 장치(170)에는, 상기 내벽(172)으로부터 하방으로 연장되어 상기 팬모터(165)를 수용하는 모터 수용부(173)가 더 포함된다. 상기 모터 수용부(173)는 하부로 갈수록 직경이 작아지는 보울(bowl)의 형상을 가질 수 있다. 상기 팬모터(165)의 일측에는 모터결합부가 구비되며, 상기 모터결합부는 상기 팬모터(165)를 상기 에어가이드 장치(170)에 고정되도록 가이드 한다.

상기 모터 수용부(173)의 형상은, 상기 허브(161)의 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 모터 수용부(173)는 상기 허브(161)의 내측에 삽입될 수 있다.

싱기 팬모터(165)는 상기 모터 수용부(173)의 상측에 지지될 수 있다. 그리고, 상기 팬모터(165)의 회전축은 상기 팬모터(165)로부터 하방으로 연장되며, 상기 모터 수용부(173)의 저면부을 관통하여 상기 허브(161)의 축 결합부에 결합될 수 있다.

상기 에어가이드 장치(170)에는, 상기 제 1 공기유로(172a)에 배치되는 가이드 베인(175)이 더 포함된다.

상기 가이드 베인(175)는 상기 내벽(172)의 외주면으로부터 상기 외벽(171)의 내주면으로 연장된다. 상기 가이드 베인(175)는 다수 개가 이격되어 배치될 수 있다.

상기 다수의 가이드 베인(175)는 상기 팬(160)을 거쳐 상기 에어가이드 장치(170)의 제 1 공기유로(172a)로 유입된 공기를 상방으로 안내하는 기능을 수행한다.

상기 가이드 베인(175)는, 상기 외벽(171) 및 내벽(172)의 하부로부터 상방을 향하여 경사지게 연장될 수 있다. 일례로, 상기 가이드 베인(175)는 라운드지게 형성되어, 공기가 상방으로 경사지게 유동할 수 있도록 가이드 한다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

상기 송풍장치(100)에는 상기 에어가이드 장치(170)를 거친 공기가 외부로 토출되도록 토출부(105)가 구비되는 토출가이드장치(190)가 더 포함된다. 일례로, 상기 토출가이드장치(190)는 그릴을 포함할 수 있다.

도 5를 참조하여 상기 송풍장치(100)로 흡입되어 토출되는 공기의 흐름을 상세히 설명한다.

상기 필터부재(120)를 통과한 공기는 상기 팬(160)의 회전을 통해 발생되는 유동압력에 의하여 상방으로 유동한다. 상기 상방으로 유동한 공기는 상기 팬유입부(152)를 통하여 상기 팬하우징(150)으로 유입된다. 그리고 상기 팬하우징(150)으로 유입된 공기는 상기 팬(160)의 축방향으로 유동하여 상기 쉬라우드(162)의 하단에 형성되는 쉬라우드흡입구를 통해 유입된다. 상기 쉬라우드흡입구로 유입된 공기는 상기 블레이드(163)의 경사를 따라 상기 블레이드(163)를 거쳐 반경방향의 상측으로 유출된다. 유출된 공기는 상기 팬하우징(150)의 상측에 위치되는 상기 가이드장치(170)의 제 1 공기유로(172a)로 유입된다.

상기 제 1 공기유로(172a)에는 상술한 바와 같이, 다수의 가이드 베인(175)이 고정되어 위치된다. 그리고 다수의 가이드 베인(175)은 상기 제 1 공기유로(172a)로 유입된 공기를 축 방향으로 즉, 상방으로 유동할 수 있도록 공기를 가이드한다.

한편, 상기 블레이드(163)를 거쳐 반경반향의 상측으로 토출되는 공기는 대부분 원주방향의 유동성분과 반경방향의 유동성분으로 이루어진다.

이하에서는, 보다 상세한 설명을 위하여 상기 블레이드(163)를 거쳐 토출되는 공기를 팬토출공기라고 이름한다.

상기 팬토출공기는 블레이드(163)의 회전에 의하여 유동의 속도성분이 반경방향의 속도성분과 원주방향의 속도성분으로 대부분 이루어진다. 따라서, 상기 팬토출공기는 상기 블레이드(163)를 거치면서 블레이드(163)의 회전을 따라 회전하는 소용돌이 기류를 형성하며 상방으로 유동하게 된다.

상기 블레이드(163)를 거쳐 회전하며 상승하는 유동은 축방향으로 설치된 다수의 가이드 베인(175)에 의하여 축방향 유동으로 방향이 전환된다.

즉, 상기 가이드 베인(175)을 통과하면서 유동하는 팬토출공기의 속도성분은 반경방향과 원주방향 성분이 감소하고, 상대적으로 축방향 성분이 커지게 된다. 따라서, 상기 가이드 베인(175)의 축방향으로 형성되는 길이에 따라 반경방향과 원주방향의 속도성분의 감소비율 및 축방향 속도성분의 증가비율이 결정된다. 달리 표현하면, 상기 가이드 베인(175)의 축방향 길이(후술할 코드길이)에 따라 반경방향과 원주방향의 유동을 축방향으로 가이드해주는 비율이 달라진다.

한편, 원심팬을 통과하는 상기 팬토출공기는 상기 원형의 외벽(171)과 상기 외벽(171)보다 작은 직경으로 형성되는 원형의 내벽(172)의 사이공간으로 형성되는 제 1 공기유로(172a)를 통과한다. 그리고 상기 제 1 공기유로(172a)에는 다수의 가이드 베인(175)이 각각 일정 거리 이격되어 배치되어 있다. 따라서, 단수의 가이드 베인(175)의 축방향 길이뿐만 아니라, 다수의 가이드 베인(175)이 상호 이루는 이격 공간에서의 간섭도 팬토출공기의 유동방향을 축방향으로 전환하는데 영향을 미친다.

즉, 상기 팬토출공기의 유동이 축방향으로 보다 용이하게 전환되기 위해서는 상기 제 1 공기유로(172a)가 형성하는 면적과 부피에 따라 적절한 가이드 베인(175)의 수가 결정되어야 한다.

정리하면, 상기 팬(160)을 통과하는 공기는, 가이드 베인(175)의 축 방향길이(후술할 코드(chord)길이) 및 가이드 베인(175)의 적정 개수에 따라, 반경방향과 원주방향의 속도성분을 최적의 비율로 감소시키고 축방향의 속도성분을 최적의 비율로 증대시킬 수 있다. 즉, 적절한 가이드 베인(175)의 개수 및 가이드 베인(175)의 축방향 길이를 결정한다면, 상기 팬토출공기의 유동방향을 축방향으로 최대로 전환시킬 수 있다.

상기 팬토출공기의 유동방향을 축방향으로 최대한 전환시킬 수 있다면, 상기 가이드 베인(175)을 통과한 공기는 속도성분 중 회전을 발생시키는 성분이 줄어들기 때문에 축방향으로 유동하는 공기에 회전방향(반경방향과 원주방향 속도성분)성분의 영향이 큰 공기가 간섭되는 것을 감소시킬 수 있으며, 이에 비례하여 축방향으로 토출되는 공기는 상대적으로 보다 더 많은 토출양을 가지는 장점이 있다.

도 6은 종래의 송풍장치와 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치를 통과하는 공기의 유선(stream line)을 보여주는 실험데이터이다.

도 6을 참조하면, 상술한 가이드 베인(175)의 개수 및 가이드 베인(175)의 축방향 길이에 의한 팬토출공기의 유동방향 및 가이드베인(175)을 통과한 공기의 유동방향의 영향에 대해 확인할 수 있다.

상기 도 6의 좌측 그림은, 후술할 가이드 베인(175)의 축방향 길이 및 그에 따른 가이드 베인(175)개수의 수식범위로 설치되지 못한 경우, 최종적으로 송풍장치(100)로부터 토출되는 공기에는 회전방향 성분(반경방향과 원주방향 속도성분)이 축 방향 성분으로 충분히 전환되지 아니하여 가이드 베인(175)을 통과한 공기의 유동이 소용돌이 기류로 회전을 이루며 상승하게 되고, 이는 축방향 유동성분의 저항으로 작용하는 모습을 보여준다. 이는 송풍장치(100)의 소음과 진동의 원인이 된다.

즉, 상기 도 6의 좌측그림을 통하여, 팬(160)으로 흡입되는 공기가 토출가이드(190)를 거쳐 최종적으로 토출되는 경우, 팬(160)흡입 공기 대비 축방향 토출 유동 공기의 비율은 상대적으로 작은 값을 가지게 되고, 이는 회전 유동 공기에 의해 축방향 유동 공기가 손실되는 것을 의미한다.

상기 도 6의 우측그림은, 후술할 가이드 베인(175)의 축방향 길이 및 그에 따른 최적의 가이드 베인(175)개수의 수식범위 내로 설치된 경우, 회전방향 성분(반경방향과 원주방향 속도성분)이 축 방향 성분을 충분히 전환되어, 가이드 베인(175)을 통과한 공기는 대부분 축방향으로 유동하며, 축방향으로의 유동에 대한 저항이 감소되고, 축방향으로 유동하는 공기의 유동양도 증가된 것을 확인할 수 있다.

이에 의하면, 팬(160)으로 흡입되는 공기 대비 축방향으로의 유동 공기 비율이 향상되고, 이는 효율성의 향상으로 귀결된다. 또한, 축방향으로의 공기유동에 대한 저항이 감소되어 송풍장치(100)의 진동 및 소음을 감소시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 평면도이고, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 베인을 보여주는 확대도이며, 도 9는 도 8의 I-I’ 단면도이다.

도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 가이드 베인(175)에는, 상방을 향하여 라운드지게 연장되는 리브본체(175a)가 포함된다. 상기 리브본체(175a)에는, 공기가 유동되어 오는 방향의 면을 형성하는 정압면(175b) 및 상기 정압면(175b)의 반대면을 형성하는 부압면(175c)이 포함된다. 상기 정압면(175b)은 오목하게 형성되고, 상기 부압면(175c)은 볼록하게 형성된다.

그리고, 상기 리브본체(175a)에는, 공기가 유입되는 측단부를 형성하는 리딩 에지(175d) 및 공기가 배출되는 측단부를 형성하는 트레일링 에지(175e)가 포함된다.

상기 리딩 에지(175d)는, 상기 정압면(175b)으로부터 상기 부압면(175c)을 향하여 라운드지게 꺽이도록 형성된다. 이러한 구성에 의하여, 상기 리딩 에지(175d)를 통하여 유입되는 공기 중 일부의 공기는, 상기 정압면(175b)으로 가이드 되고, 나머지 공기는 부압면(175c)로 가이드 될 수 있다. 상기 부압면(175c)으로 유동하는 공기는 다수의 돌출부(175f)를 지난다.

상기 다수의 돌출부(175f)는 상기 부압면(175c)으로부터 돌출되며, 상기 리딩 에지(175d)로부터 상기 트레일링 에지(175e)를 향하여 연장될 수 있다. 상기 돌출부(175f)는 상기 리딩 에지(175d)로부터 상기 트레일링 에지(175e)로 갈수록 돌출되는 높이가 낮아지는 에어포일(airfoil) 형태를 가진다. 마찬가지로, 상기 가이드 베인(175)도 단면이 에어포일(airfoil) 형상을 가진다. 즉, 상기 가이드 베인(175)의 종단면(I-I’)은 에어포일(airfoil)형태를 가진다.

상기 다수의 돌출부(175f)가 상기 부압면(175c)에 형성되는 구성에 의하여, 상기 부압면(175c)에서 와류가 발생되는 것이 방지되고, 공기는 상방을 향하여 용이하게 유동될 수 있다.

한편, 상기 트레일링 에지(175e)는 반경 방향으로 산과 골이 반복되는 톱니 형상을 가질 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 트레일링 에지(175e)로부터 유출되는 공기, 즉 상기 산과 골에서 공기가 유출되는 시간 차이가 발생하게 되고, 소음발생이 저감되는 효과가 나타난다.

한편, 상술한 상기 가이드 베인(175)의 축방향 길이(L)는 가이드 베인(175)의 코드(chord)길이로 이름할 수 있다.

상기 코드(chord)길이(L)는 상기 가이드 베인(175)의 에어포일 형상의 단면에서 앞전(리딩 엣지, 175d)과 뒷전(트레일링 엣지, 175e)사이를 연결하는 직선(L)으로 정의될 수 있다. 보다 상세히, 상기 코드길이(L)는 상기 리딩엣지(175d)를 지나는 가상의 제 1 직선과 상기 제 1 직선과 평행하며 트레일링 엣지(175e)를 지나는 가상의 제 2 직선이 이루는 거리로 정의될 수 있다.

한편, 상기 코드길이(L)는 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)에 의해 결정된다. 일반적으로, 송풍장치(100)는 상기 에어가이드 장치(170)의 외경이 커질수록 상기 제 1 공기유로(172a)의 부피가 커지게 된다. 상기 제 1 공기유로(172a)의 부피가 커지는 경우, 상기 제 1 공기유로(172a)를 통과하는 공기의 유동을 축 방향으로 가이드하는 가이드 베인(175)의 코드길이도 비례하여 길어진다. 따라서, 팬(160)을 통과한 공기가 유동 방향을 축방향으로 전환되도록 가이드하는 상기 가이드 베인(175)의 코드길이(L)는 상기 에어가이드 장치(170)의 직경에 의해 결정되는 것으로 이해할 수 있다.

상기 코드길이(L)은 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)의 5% 내지 26% 사이의 값으로 설정할 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 가이드 베인(175)은 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)대비 9%~26% 값을 가지는 코드길이(L)를 가질 수 있다. 이에 의하면, 상기 팬(160)을 통과한 공기는, 가이드 베인(175)을 통과할 때 회전방향 성분이 축 방향 성분으로 전환되는 최적의 비를 가질 수 있다.

또 다른 표현으로, 상기 코드길이(L)은 상기 에어가이드 장치(170)의 직경(d)의 5%에서 26% 사이의 값을 가지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 코드길이(L)은 상기 외벽(171)의 직경(d)의 5%~26% 값으로 결정된다.

한편, 코드길이(L)의 비에 따라 축방향으로 가이드되는 공기의 비도 달라지며, 이에 의하여 복수의 가이드 베인 사이에서 축방향으로 가이드되는 공기의 비도 달라진다. 따라서, 코드길이(L)에 의해 가이드 베인(175)의 총 설치 개수도 결정될 수 있다.

즉, 상기 가이드 베인(175)의 총 개수는 상기 가이드 베인(175)의 축방향 길이 즉, 상기 코드길이(L)에 따라 최적의 개수를 결정할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이, 상기 코드길이(L)는 상기 외벽(171)의 직경에 따라 결정할 수 있다.

상기 가이드 베인(175)의 개수는, 어느 일정 에어가이드 장치(170)의 직경(d) 값에서 코드길이(L)가 설정범위 내에서 길어지는 경우에 상대적으로 적어지고, 짧아지는 경우에 상대적으로 많아진다. 이는 코드길이(L)가 길수록 공기의 유동이 축방향으로 가이드되는 길이도 비례하여 길어지므로 유동속도의 회전방향 성분이 축방향 성분으로 전환되는 전환비가 높아지기 때문이다.

상기 가이드 베인(175)의 총 개수를 Y라 하고, 상기 코드길이를 L이라고 하면, 상기 가이드 베인(175)의 총 개수(Y)와 상기 코드길이(L)의 관계는 아래와 같이 정의된다.

가이드 베인의 총 개수 Y=183.19×L^(-0.592) (이하, 식1)

다만, 상술한 식1에서, 코드길이(L)는 8mm보다 크거나 같으며(L≥8mm), 단위는 mm이다. 그리고 가이드 베인의 개수는 계산된 Y의 자연수에서 ±3 개까지 허용할 수 있다.

일례로, 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)이 300mm인 경우, 상기 코드길이(L)는 15mm~78mm사이의 값으로 형성할 수 있다. 그리고 상술한 바와 같이, 보다 바람직하게 코드길이(L)는 27mm~78mm사이의 값으로 형성할 수 있다.

상기 코드길이(L)를 최대 값인 78mm 설정한 경우에는 상기 가이드 베인(175)의 총 개수(Y)는 상기 식1에 따라 13개이며, 이는 에어가이드 장치(170)의 외경이 300mm일 때 가이드 베인(175)의 최소 개수를 의미한다.

상기 코드길이(L)을 최소 값인 15mm 설정하는 경우에는 상기 가이드 베인(175)의 총 개수(Y)는 상기 식1에 따라 36개이며, 이는 에어가이드 장치(170)의 외경이 300mm일 때 가이드 베인(175)의 최대 개수를 의미한다. 또한, 보다 바람직한 코드길이 비가 적용된 경우(L=27mm)에는 상기 가이드 베인(175)의 총 개수(Y)는 식1에 따라 26개이며, 이는 에어가이드 장치(170)의 외경이 300mm일 때 가이드 베인(175)의 바람직한 최대개수를 의미한다.

도 10 및 도 11은 종래의 송풍장치와 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치의 소음을 비교해주는 실험그래프이다.

이하에서는, 공기청정기(10)의 외경 즉, 에어가이드 장치(170)의 외경(d)이 300mm인 경우, 상기 식1에 따라 가질 수 있는 가이드 베인(175)의 바람직한 최대개수(26개)와 최소개수(13개)에 대하여, 상기 식1을 만족하는 경우와 상기 식1을 만족하지 못하는 경우로 나누어 상세히 설명한다.

도 10은, 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)이 300mm이고, 상기 코드길이(L)는 외경(d)의 9% 값인 27mm일 때, 상술한 식1의 범위에서 가이드 베인(175)의 개수(26개)와 식1의 범위를 벗어난 가이드 베인(175)의 개수(13개)에 따른 풍량(CMM) 대비 소음(dB)을 측정한 비교실험 그래프이다.

도 10을 참조하면, 상기 식1을 만족하는 가이드 베인(175)의 개수(26개)가 설치되는 경우, 모든 풍량 범위에서 식1을 만족하지 못하는 경우(13개)보다 소음이 적어지는 것을 확인할 수 있다.

도 11은, 상기 에어가이드 장치(170)의 외경(d)이 300mm이고, 상기 코드길이(L)는 외경(d)의 26% 값인 78mm일 때, 상술한 식 1의 범위에서 가이드 베인(175)의 개수(13개)와 식1의 범위를 벗어난 가이드 베인(175)의 개수(26개)에 따른 풍량(CMM) 대비 소음(dB)을 측정한 비교실험 그래프이다.

도 11을 참조하면, 상기 식1을 만족하는 가이드 베인(175)의 개수(13개)가 설치되는 경우, 모든 풍량 범위에서 식1을 만족하지 못하는 경우(26개)보다 소음이 적어지는 것을 확인할 수 있다.

정리하면, 상술한 에어가이드 장치(170)의 외경(d)에 따른 바람직한 범위 내의 코드길이(L)에서, 상기 식1의 조건을 만족하는 가이드 베인(175)의 개수만큼 상기 가이드 베인(175)이 상기 외벽(171)과 내벽(172)사이에 설치되는 경우에는 상기 식1의 조건을 만족하지 못하는 경우보다 소음 및 진동을 저감시킬 수 있다.

이에 의하면, 식1을 만족하지 못하는 종래의 송풍장치의 가이드 베인 개수와 비교할 때, 동일한 풍량을 발생시키기 위한 소비전력이 저감된다. 다른 측면에서, 본 발명의 실시예에 따른 송풍장치(100)는 동일한 전력을 소비하면 종래보다 향상된 풍량을 제공할 수 있는 장점이 있다.

10 : 공기청정기 100 : 송풍장치
160 : 팬 170 : 에어가이드 장치
190 : 토출가이드 장치

Claims (11)

1. 팬하우징, 상기 팬하우징에 수용되어 공기의 유동압력을 제공하는 팬 및 상기 팬의 상측에 결합되어 상기 팬을 통과한 공기의 유동을 가이드하는 에어가이드 장치가 포함되는 송풍장치에 있어서,
   상기 에어가이드 장치에는,
   외벽;
   상기 외벽의 내측에 위치되는 내벽; 및
   상방을 향하여 라운드지게 형성되며, 상기 내벽의 외주면으로부터 상기 외벽의 내주면으로 연장되는 다수의 가이드베인이 포함되며,
   상기 가이드 베인의 축방향 길이(L)는 상기 에어가이드장치의 외경(d)의 5% 내지 26%인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가이드 베인의 개수(Y)는,
   식 Y=183.19×L^(-0.592)을 만족하는 자연수인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 가이드 베인에는,
   공기가 유입되는 측단부를 형성하는 리딩 엣지;
   공기가 배출되는 측단부를 형성하는 트레일링 엣지; 및
   상기 가이드 베인의 일 면에 돌출되어 상기 리딩 엣지로부터 상기 트레일링 엣지를 향하여 연장되는 돌출부가 포함되는 송풍장치.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 돌출부는 에어포일(airfoil)형상을 가지는 것을 특징으로 하는 송풍장치.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 팬은 원심팬을 포함하며,
   상기 외벽 및 내벽은 원통형 형상인 것을 특징으로 하는 송풍장치.
6. 흡입부를 가지는 케이스;
   상기 흡입부를 통해 흡입된 공기를 필터링하는 필터부재; 및
   상기 필터부재의 상측에 배치되어 상기 필터부재를 통과한 공기를 상방으로 유동시키는 송풍장치가 포함되며,
   상기 송풍장치에는,
   상기 필터부재의 출구 측에 설치되는 팬하우징;
   상기 팬하우징에 수용되는 팬; 및
   상기 팬을 통과한 공기를 상방으로 가이드하는 에어포일(airfoil) 형상의 가이드 베인이 구비되는 에어가이드 장치가 포함되며,
   상기 가이드 베인의 코드(chord)길이(L)는 상기 에어가이드 장치의 외경(d)의 5% 내지 26%인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 에어가이드 장치에는 상기 팬을 통과한 공기가 유동하는 공기유로가 형성되며, 상기 가이드 베인은 상기 공기유로에 다수 개가 배치되고,
   상기 가이드 베인의 개수(Y)는, Y=183.19×L^(-0.592)을 만족하는 자연수인 것을 특징으로 하는 공기청정기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 필터부재는 원통형 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 공기청정기.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 에어가이드 장치의 상측에 배치되어 토출부를 형성하는 토출가이드 장치가 더 포함되는 공기청정기.
10. 제 8 항에 있어서,
    상기 필터부재의 형상에 대응되어 상기 필터부재의 장착공간을 형성하는 필터프레임이 더 포함되는 공기청정기.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 필터프레임의 내주면 측에 위치되어 상기 필터부재를 지지하는 지지장치; 및
    상기 지지장치의 하면을 지지하며, 회전에 의해 상기 지지장치를 상하로 이동시키는 레버장치가 더 포함되는 공기청정기.

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