KR20190101570A - 각도가 가변되는 s형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기 - Google Patents

각도가 가변되는 s형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체에 있어서, 모터의 회전축에 축 결합되는 베이스, 상기 베이스의 내측에 형성되는 내부 벽체와 외측에 형성되는 외부 벽체로 구성되는 회전몸체; 상기 외부 벽체를 관통한 후 상기 내부 벽체에 끼워지는 날개 축을 가지는 다수개의 블레이드; 상기 외부 벽체와 내부 벽체 사이의 날개 축에 삽입되어 원심력에 의해 직선운동하며 슬라이딩되고, 내벽에 이동돌기를 형성하는 이동체 및 상기 외부 벽체와 이동체 사이의 날개 축에 삽입되는 스프링부재를 포함하고, 상기 블레이드는 S형으로 굴곡지게 형성되며, 상기 날개 축은 모터 구동 시 상기 이동체에 의해 일정 각도로 상기 블레이드가 조절될 수 있도록 상기 이동돌기가 가이드될 수 있는 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체를 제공할 수 있다.

Description

각도가 가변되는 S형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기{An S-shaped wing structure whose angle is variable, and an opening / closing operation method thereof, and Using this air purifier}
본 발명은 각도가 가변되는 S형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내공기가 외부공기를 이용해 정화되거나, 실내공기를 외부공기로 배출하여 정화될 수 있도록(즉, 흡/배기) 정/역회전이 가능한 각도가 가변되는 S형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기에 관한 것이다.
일반적으로 셔터(차폐막)를 이용해 개폐하는 환풍기에서 별도의 차폐막 구성을 배제시키기 위해 정지 시에는 블레이드가 서로 맞물려 공기통로를 차단하고, 작동 시에는 맞물려 있던 블레이드가 전개되어 공기통로를 형성하도록 작동되는 것이었는바,
이와 같은 종래 환풍기에 있어, 회전날개가 모터의 작동에 따라 연동되도록 한 수단으로는 본출원인에 의해 출원등록된 실용신안등록 제 118223 호에서와 같이 블레이드 축에 끼움되어 돌기핀에 의해 나선이동되는 슬라이더와 탄성스프링을 설치하여 모터에 의해 발생되는 원심력을 통해 이루어지는 것이었다.
하지만, 상기와 같은 종래 환풍기는 환형태 탄성스프링에 의해 각각의 슬라이더가 일체로 움직이게 되는 구조를 갖는 것임에 따라 장기간에 걸친 사용시 탄성스프링에 형태 변형되거나 또는 탄성강도가 부분적으로 저하되어 소음이 발생되는 등 제대로 작동되지 못하는 내구성의 문제점을 갖는 것이었다.
또한, 날개축과 슬라이더 및 회전링크 등의 연결구조를 통해 블레이드가 회전되도록 한 종래 환풍기는 그 구성이 갖는 복잡성으로 인해 그만큼 제조원가가 상승되거나 고장이 많이 발생하게 되는 또 다른 문제점이 여전히 상존하는 것이었다.
또한, 일반적인 환풍기 모터부분에 필터를 채용할 경우에는 모터의 작동에 의해 발생한 열이 방출되지 않아 화재의 위험성이 있어 추후에 인명피해나 재해를 유발할 수 있는 문제가 있었다.
또한, 필터에 의한 풍량 및 풍속이 감소되어 환기할 만큼의 풍량을 얻지 못해 실내 환기에 부적합할 수 있는 문제가 있었다.
또한, 종래의 환풍기는 벽체에 고정시켜 사용하는 것이 대부분이며, 이에 따른 설치 비용 문제가 있었다.
즉, 상기 종래의 기술에 대한 문제점들을 개선할 수 있는 기술 개발이 필요한 실정이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고자, 본 발명은 실내공기가 외부공기를 이용해 정화되거나, 실내공기를 외부공기로 배출하여 정화될 수 있도록(즉, 흡/배기) 정/역회전이 가능한 각도가 가변되는 S형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기를 제공하는 데 있다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체는 모터의 회전축에 축 결합되는 베이스, 상기 베이스의 내측에 형성되는 내부 벽체와 외측에 형성되는 외부 벽체로 구성되는 회전몸체; 상기 외부 벽체를 관통한 후 상기 내부 벽체에 끼워지는 날개 축을 가지는 다수개의 블레이드; 상기 외부 벽체와 내부 벽체 사이의 날개 축에 삽입되어 원심력에 의해 직선운동하며 슬라이딩되고, 내벽에 이동돌기를 형성하는 이동체 및 상기 외부 벽체와 이동체 사이의 날개 축에 삽입되는 스프링부재를 포함하고, 상기 블레이드는 S형으로 굴곡지게 형성되며, 상기 날개 축은 모터 구동 시 상기 이동체에 의해 일정 각도로 상기 블레이드가 조절될 수 있도록 상기 이동돌기가 가이드될 수 있는 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드는, 제1 굴곡부와 제2 굴곡부를 포함하고, 상기 제1 굴곡부는, 정회전 시 바람을 받는 면적이며, 상기 제2 굴곡부는, 역회전 시 바람을 받는 면적이고, 상기 제1 굴곡부의 면적은 상기 제2 굴곡부의 면적보다 넓은 비율로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드는, 상기 제1 굴곡부 우측 및 제2 굴곡부 좌측에 각각 형성되는 제1 분산돌기 및 제2 분산돌기를 더 포함하고, 상기 제1 분산돌기는 상기 제1 굴곡부로부터 상향 굴곡지게 형성되고, 상기 제2 분산돌기는 상기 제2 굴곡부로부터 하향 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 블레이드는, 상기 제1 굴곡부와 제2 굴곡부가 이어지는 부분에 볼록하게 형성되는 바람맞이턱을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기에 있어서, 중앙이 관통되도록 형성된 케이스; 상기 케이스에 관통된 중앙에 형성되며, 모터가 안착되어 고정되도록 안착홈이 형성된 모터고정부; 상기 모터와 결합되는 상기 S형 날개 구조체; 상기 케이스 일측에 구비되어 모터와 연동되며, LED모듈 및 리모트모듈을 포함하는 제어부 및 상기 케이스 양면에 슬라이드 되어 조립 및 분리가 가능하도록 구비되며, 일정 간격으로 이격되어 형성되는 칸살을 포함하는 위험방지판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 모터고정부와 맞닿는 상기 케이스 면에 구비되는 상기 위험방지판은, 필터가 탈착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 공기정화기 사용시간의 회전수(RPM)에 따라 상기 필터의 오염도를 측정하는데 이때, 설치장소의 필터 평균 오염도 측정값이 기 설정되고, 기 설정된 값과 사용시간의 회전수(RPM)가 비교되어 필터의 오염도를 LED로 표시되도록 상기 LED모듈을 제어하되, LED로 표시된 후에, 필터의 오염도가 일정 오염도를 초과할 경우 릴레이를 통해 전원을 차단시킬 수 있는 옵션제어모듈을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는, 상기 기 설정된 값이 리셋될 경우에, 정상시에 전류와 부하시의 전류차를 비교할 수 있는 전류센서를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 리모트모듈은 상기 모터의 정회전 또는 역회전을 위한 리모트제어 신호가 수신 되도록 통신기기와 유선 또는 무선으로 통신하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스 외주면을 따라 조립 및 분리되도록 구비되는 외부하우징 및
상기 외부하우징 외주면 일측 또는 전측에 구비되는 손잡이를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체의 개폐 동작 방법에 있어서, (a) 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 동작하는 단계 및 (b) 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 정지하는 단계를 포함하고, 상기 (a)단계는, 모터가 정회전 또는 역회전 되는 단계; 이동체가 상기 모터의 회전에 의해 발생한 원심력에 따라 회전몸체의 외부벽체 방향으로 직선운동하는 단계 및 상기 직선운동에 따라 블레이드가 각도가 조절되어, 바람이 흡기 또는 배기되는 단계를 포함하고, 상기 (b)단계는, 모터가 정지 하는 단계 및 이동체가 스프링부재의 복원력에 의해 회전몸체의 내부 벽체 방향으로 되돌아옴으로써, 블레이드가 닫힘 상태로 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기는 정역회전이 가능하여 흡기 및 배기에 유용하게 적용할 수 있다.
또한, 각도가 가변되는 S형 날개 구조체는 소음감쇠에 적합한 구조로 구비될 수 있다.
또한, 흡배기 시 적절한 풍량과 풍속을 도출할 수 있다.
또한, 흡기 시 필터가 모터부분이 아닌 팬과 맞닿는 부분에 채용됨에 따라 화제의 위험성이 감소될 수 있다.
또한, 흡기 시 필터가 채용되더라도 원하는 풍량을 얻을 수 있어 환기에 적합할 수 있다.
또한, 배기 시에는 필터를 분리할 수 있어 필터로 인한 풍량 저감문제를 해결할 수 있다.
또한, 공기정화기는 벽체에 고정시키거나 이동식으로 사용할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 정면사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 후면사시도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체의 작동을 도시한 후면사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 각각 도 2의 S형 날개 구조체 및 도 3의 S형 날개 구조체 이동체의 작동을 도시한 작동도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 따른 이동체와 가이드 홈 부분의 분해도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 공기정화기의 분해 사시도이다.
이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100) 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기(200)는 미세먼지 필터(232)를 채용할 수 있는데, 날개 구조체의 블레이드(120)의 형태로 인해 풍량 문제가 개선되어 흡기와 배기 시 동일한 풍량을 얻을 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100) 및 이의 개폐 동작 방법과, 이를 결합한 공기정화기(200)를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 정면사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 후면사시도이다.
도 3의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체의 작동을 도시한 후면사시도이다.
도 4의 (a) 및 (b)는 각각 도 2의 S형 날개 구조체 및 도 3의 S형 날개 구조체 이동체의 작동을 도시한 작동도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체를 도시한 분해사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예를 따른 이동체와 가이드 홈 부분의 분해도이다.
도 7의 (a) 및 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 9의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제3 실시예에 따른 블레이드 사시도 및 측면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 10에 도시된 공기정화기의 분해 사시도이다.
먼저, 도 1 내지 도 9를 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체(100)는 회전몸체(110), 블레이드(120), 이동체(130) 및 스프링부재(140)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 회전몸체(110)는 모터의 회전축에 축 결합되는 베이스(111), 상기 베이스(111)의 내측에 형성되는 내부 벽체(112)와 외측에 형성되는 외부 벽체(113)로 구성될 수 있다.
즉. 회전몸체(110)의 전체적인 형상은 원형으로 형성될 수 있으며, 축 고정몸체(150)와 모터 축에 의해 결합될 수 있다.
이때, 축 고정몸체(150)는 회전몸체(110)와 결합되는 블레이드(120)가 이탈되지 않도록 고정해주는 역할을 할 수 있다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 블레이드(120)는 외부 벽체(113)를 관통한 후 상기 내부 벽체(112)에 끼워지는 날개 축(125)을 가지며, 다수 개로 구비될 수 있다.
날개 축(125)은 모터 구동 시 상기 이동체(130)에 의해 일정 각도로 상기 블레이드(120)가 조절될 수 있도록 상기 이동돌기(135)가 가이드될 수 있는 가이드 홈(125a)이 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 블레이드(120)는 제1 굴곡부(121) 및 제2 굴곡부(122)를 포함하여 S형으로 굴곡지게 형성될 수 있다.
이때, 제1 굴곡부(121)는 정회전 시 바람을 받는 면적이며, 제2 굴곡부(122)는 역회전 시 바람을 받는 면적이다.
즉, 블레이드(120)가 S형으로 굴곡지게 됨으로써, 정회전 또는 역회전 시 동일한 양의 바람을 도출할 수 있다.
제1 굴곡부(121)와 제2 굴곡부(122)는 블레이드(120)의 날개 축(125)을 중심으로 하여 비율이 6~5.5(α):4~4.5(β) 의 비율로 형성될 수 있다.
제1 굴곡부(121)가 제2 굴곡부(122) 보다 면적이 넓게 형성되는 것에 대해서는 추후 이하 도 10 및 도 11을 참조하여 설명하도록 한다.
다음으로, 도 2 내지 도 4를 참조하면 이동체(130)는 외부 벽체(113)와 내부 벽체(112) 사이의 날개 축(125)에 삽입되어 원심력에 의해 직선운동하며 슬라이딩되고, 내벽에 이동돌기(135)를 형성할 수 있다.
이때, 이동돌기(135)는 양측에 형성되며, 가이드 홈(125a)도 이에 따라 날개 축(125)에 대응되도록 형성될 수 있다.
이동체(130)는 날개 축(125) 길이방향을 따라 이동되는 것으로 모터의 정회전 또는 역회전 방향에 상관 없이 회전만 되어도 원심력에 의한 직선운동이 가능하다.
즉, 이동체(130)에 형성된 이동돌기(135)가 날개 축(125)의 가이드 홈(125a)을 따라 직선운동 됨에 따라 블레이드(120)의 각도를 조절할 수 있는 데, 이때 모터의 구동이 정지됨에 따라 다시 블레이드(120)의 위치가 원래대로 돌아올 수 있도록 복원력을 주는 스프링부재(140)가 구비될 수 있다.
본 발명의 S형 날개 구조체(100)는 상기 동작에 의해 블레이드(120)가 개폐될 수 있다.
이때, 도 6을 참조하면 이동체(130)는 블레이드(120) 각각 마다 구비될 수 있어 블레이드(120) 각각의 각도가 간섭 받지 않으면서 가이드 홈(125a)을 따라 35 내지 39°의 각도로 블레이드(120)가 회전될 수 있다.
가이드 홈(125a)을 따라 35 내지 39°의 각도로 블레이드(120)가 회전되어 개폐되기 위해서는 이동체(130)가 무게를 갖도록 인서트 사출되고, 이에 따라 원심력을 이용한 직선운동을 하게 되어 블레이드(120)를 개폐할 수 있다.
35 내지 39°의 각도로 블레이드(120)가 조절되어야 소음, 풍량, 풍속, 모터 효율이 가장 적합할 수 있는데, 특히, 37°로 조절되는 것이 바람직하다.
단계적으로 풀어서 설명하면, 각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100)가 동작하는 단계 및 각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100)가 정지하는 단계를 포함할 수 있다.
이때, 각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100)가 동작하는 단계는 모터가 정회전 또는 역회전 되는 단계, 이동체(130)가 상기 모터의 회전에 의해 발생한 원심력에 따라 회전몸체(110)의 외부벽체 방향으로 직선운동하는 단계 및 상기 직선운동에 따라 블레이드(120)가 각도가 조절되어, 바람이 흡기 또는 배기되는 단계를 포함할 수 있다.
각도가 가변되는 S형 날개 구조체(100)가 정지하는 단계는 모터가 정지 하는 단계 및 이동체(130)가 스프링부재(140)의 복원력에 의해 회전몸체(110)의 내부 벽체(112) 방향으로 되돌아옴으로써, 블레이드(120)가 닫힘 상태로 되는 단계를 포함하여 진행될 수 있다.
다음으로, 도 8을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 블레이드(120)는 일 실시예에 따른 블레이드(120)에서 제1 굴곡부(121) 우측 및 제2 굴곡부(122) 좌측에 각각 형성되는 제1 분산돌기(121a) 및 제2 분산돌기(122a)를 더 포함할 수 있다.
제1 분산돌기(121a)와 제2 분산돌기(122a)는 블레이드(120) 회전 시 바람을 분산시켜 소음을 감쇠 시킬 수 있다.
이때, 소음 감쇠를 극대화 시키기 위해서 제1 분산돌기(121a)는 제1 굴곡부(121)로부터 상향 굴곡지게 형성되고, 제2 분산돌기(122a)는 제2 굴곡부(122)로부터 하향 굴곡지게 형성될 수 있다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 블레이드(120)는 제1 굴곡부(121)와 제2 굴곡부(122)가 이어지는 부분에 볼록하게 형성되는 바람맞이턱(121b,122b)을 더 포함할 수 있다.
바람맞이턱(121b,122b)은 상기 제1 분산돌기(121a)와 제2 분산돌기(122a)와 유사한 기능을 할 수 있으나, 추가 적으로 풍량을 최대치로 도출할 수 있다.
즉, 제1 분산돌기(121a)와 제2 분산돌기(122a)의 경우 날개 양단에 형성되어 각각 정회전 또는 역회전 시에 소음을 감쇠 시켜주는 구성이라면, 바람맞이턱(121b,122b)은 정회전 또는 역회전 시 각각의 면을 타고 흐르는 바람에 의해 발생하는 소음을 감쇠시키면서 바람의 흐름을 유동적으로 만들어 주어 풍량을 최대치로 도출할 수 있다.
이때, 바람맞이턱(121b,122b)은 각각 블레이드(120)의 양면에 형성될 수 있으며, 소음감쇠에 효과적이기 위해서는 도면과 같이 블레이드(120) 상면과 하면 각각의 일부 면적이 볼록하게 올라온 형태로 형성되는 것이 바람직하다.
다음으로, 도 9 및 도 10을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체(100)가 결합된 공기정화기(200)는 케이스(210), 모터고정부(215), S형 날개 구조체(100), 제어부(미도시) 및 위험방지판(230)을 포함할 수 있다.
케이스(210)는 S형 날개 구조체(100)가 모터와 결합될 수 있는 공간이 형성될 수 있도록 중앙이 관통되도록 형성될 수 있다.
모터고정부(215)는 케이스(210)에 관통된 중앙에 형성되며, 모터가 안착되어 고정되도록 안착홈이 형성될 수 있다.
즉, 안착홈은 케이스(210)의 중앙에 오도록 형성되며, 안착홈을 케이스(210)에 지지되도록 하는 지지바가 구비될 수 있다.
S형 날개 구조체(100)는 상기 도 1 내지 도 9를 참조하여 설명한 내용에 해당하는 본 발명의 실시예에 따른 S형 날개 구조체(100)로써 구체적인 설명은 생략하도록 한다.
제어부(미도시)는 케이스(210) 일측에 구비되어 모터와 연동되며, LED모듈 및 리모트모듈을 포함할 수 있다.
이때, 제어부(미도시)는 본 발명의 공기정화기(200) 사용시간의 회전수(RPM)에 따라 상기 필터(232)의 오염도를 측정하는데 이때, 설치장소의 필터(232) 평균 오염도 측정값이 기 설정되고, 기 설정된 값과 사용시간의 회전수(RPM)가 비교되어 필터(232)의 오염도를 LED로 표시되도록 상기 LED모듈을 제어하되, LED로 표시된 후에, 필터(232)의 오염도가 일정 오염도를 초과할 경우 릴레이를 통해 전원을 차단시킬 수 있는 옵션제어모듈을 더 포함할 수 있다.
이때, 회전수를 측정하는 RPM센서, 타코센서, 자기근접센서 중 하나가 구비될 수 있다.
상기 제어부(미도시)의 동작은 필터(232) 교체시기를 알려주는 시스템으로써, 필터(232) 오염에 의한 모터 구동의 부하로 인한 화재 예방과 공기청정도 저하를 예방하기 위함이다.
예를 들어, 설치장소가 공장이라고 하면, 필터(232) 교체 주기가 대략 1년 내지 2년, 회전수를 500만RPM이라고 설정할 때, 회전수가 기 설정된 값과 비슷해지면 LED가 노란색으로 표시되고, 초과할 경우에는 붉은색으로 표시되며, 전원이 차단될 수 있다.
정상일 경우에는 초록색으로 표시될 수 있다.
또한, 제어부(미도시)는 사용자의 실수나 오류로 인하여 기 설정된 값이 리셋될 경우에, 정상시에 전류와 부하시의 전류차를 비교할 수 있는 전류센서를 더 포함할 수 있다.
즉, 리모트모듈에 수신된 명령에 의해 기 설정된 값이 리셋됨에 따라 모터가 과부하가 발생할 수 있는 것을 감지 못할 경우를 대비한 구성으로 알림방식은 상기 방식과 동일하게 LED를 통해 알려줄 수 있다.
리모트모듈은 모터의 정회전 또는 역회전을 위한 리모트제어 신호가 수신 되도록 통신기기와 유선 또는 무선으로 통신할 수 있으며, 또한, 필터(232) 교체 주기를 위한 설정값을 설정할 수 있는 리모트제어 신호도 수신할 수 있다.
이때, 통신기기는 모바일 단말이거나 리모컨일 수 있다.
모바일 단말을 사용할 시 에는 리모트모듈과 연계될 수 있는 어플리케이션을 설치하여야 한다.
다음으로, 위험방지판(230)은 케이스(210) 양면에 슬라이드 되어 조립 및 분리가 가능하도록 구비되며, 일정 간격으로 이격되어 형성되는 칸살(231)을 포함할 수 있다.
칸살(231)의 경우에는 사용자의 손이 블레이드(120)에 닿아 다치는 것을 방지하는 구성이며, 최대한 풍량이나 풍속을 저해하지 않는 만큼의 형태나 개수로 형성되는 것이 바람직하다.
위험방지판(230) 중 모터고정부(215)와 맞닿는 상기 케이스(210) 면에 구비되는 위험방지판(230)은 필터(232)가 탈착 가능하도록 형성될 수 있다.
이때, 필터(232)의 위치가 모터와 상반되는 부분에 형성됨에 따라 필터(232)의 오염에 따른 화재를 예방할 수 있다.
또한, 위험방지판(230)이 케이스(210)에 슬라이드 형식으로 구비됨에 따라 블레이드(120) 구동 시 손끼임을 방지하면서 필터(232)의 교체도 용이할 수 있다.
S형으로 구비되는 블레이드(120)가 흡기 시가 정회전 방향이라고 하고, 배기 시가 역회전 방향이라고 할 때, 제1 굴곡부(121)가 제2 굴곡부(122)보다 면적이 넓게 형성되는 것은 공기정화기(200)에 본 발명의 블레이드(120)가 결합될 시, 동일한 풍량, 풍속으로 공기를 흡입 및 배출할 수 있기 때문이다.
즉, 외부 공기가 내부로 흡입될 때, 필터(232)에 의해 미세먼지가 걸러지게 될 수 있는 위치에 구비되고, 내부 공기를 외부로 배출할 때에는 필터(232)를 분리하여 내보낼 수 있으므로, 정회전 시에 역회전 시보다 풍량, 풍속이 저하될 수 있는 문제가 발생하게 됨에 따라 본 발명의 블레이드(120) S형태에 따라 상기 문제가 개선될 수 있다.
또한, 본 발명의 공기정화기(200)는 벽체에 고정시켜서 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 이동식으로도 사용할 수 있는데, 이때, 외부하우징(300) 및 손잡이(350)를 더 포함할 수 있다.
즉, 외부하우징(300)은 케이스(210) 외주면을 감싸도록 결합될 수 있으며, 일측 면 또는 전측 면에 손잡이를 구비할 수 있도록 하는 손잡이 결합 홈을 구비할 수 있다.
손잡이 결합 홈은 손잡이(350)가 전측 면에 구비될 때, 유용할 수 있는데 손잡이가 튀어나오도록 형성되면 공간을 많이 차지할 수도 있어 공간활용에 유용하지 못할 수 있다.
그러나, 본 발명과 같이 손잡이(350)가 튀어나오지 않게 손잡이 결합 홈에 결합되면, 어느 면으로든 회전할 수 있는 장점이 있다.
이때, 손잡이(350)의 형태는 한정하지 않으며, 사용자가 본 발명의 공기정화기를 이동 시에 불편함이 없는 형태로 구비되면 충분하다.
이하, 실험 예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 단, 하기 실험 예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실험 예에 의해 한정되는 것은 아니다.
[실험 예]
본 실험 예에서는 상기에서 제시된 본 발명의 실시 예에 따른 공기정화기에 결합된 S형 날개 구조체에 따른 필터 오염에 따른 정회전 및 역회전 시 회전수, 소음, 풍속세기를 알아보기 위해 실시예 1 내지 실시예 3 및 비교예 1 내지 2의 경우 회전수 측정 센서, 소음센서 및 풍속센서를 일측에 구비하여 회전수, 소음, 풍속세기를 각각 관찰하였다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 2의 조건은 하기와 같으며 그 결과는 표 1 내지 6에 기재하였다.
[ 실시예 1]
본 발명의 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체가 결합되고, 정회전 시에 필터가 모터위치와 상반된 곳에 구비되며, 역회전 시 필터가 분리되는 공기정화기
[ 실시예 2]
상기 일 실시예에 따른 S형 날개 구조체에 제1 및 제2 분산돌기를 더 형성한 본 발명의 제2 실시예에 따른 S형 날개 구조체가 결합되고, 정회전 시에 필터가 모터위치와 상반된 곳에 구비되며, 역회전 시 필터가 분리되는 공기정화기
[ 실시예 3]
상기 제2 실시예에 따른 S형 날개 구조체에 바람맞이턱을 더 형성한 본 발명의 제3 실시예에 따른 S형 날개 구조체가 결합되고, 정회전 시에 필터가 모터위치와 상반된 곳에 구비되며, 역회전 시 필터가 분리되는 공기정화기
[ 비교예 1]
반원 형상의 날개가 결합되고, 정회전 시 필터가 모터위치 뒤에 구비되며, 역회전 시 필터가 분리되는 공기정화기
[ 비교예 2]
일자형상의 날개가 결합되고, 필터가 모터위치 뒤에 구비되며, 역회전 시 필터가 분리되는 공기정화기
(정회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM)
필터오염 50% 1347 1347 1347 1100 1120
필터오염 75% 1310 1310 1310 1080 1050
필터오염 87.5% 1277 1277 1277 1055 1035
(정회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
소음(dB) 소음(dB) 소음(dB) 소음(dB) 소음(dB)
필터오염 50% 60.7 58.6 57 68 68
필터오염 75% 62.5 59.2 58 70 72
필터오염 87.5% 62 60 59 75 76
(정회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기(m/s)
필터오염 50% 120 120 120 100 105
필터오염 75% 110 110 112 96 101
필터오염 87.5% 90 90 95 85 84
(역회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM) 회전수(RPM)
필터오염 50% 1347 1347 1347 1200 1210
필터오염 75% 1310 1310 1310 1180 1190
필터오염 87.5% 1277 1277 1277 1055 1065
(역회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
소음(dB) 소음(dB) 소음(dB) 소음(dB) 소음(dB)
필터오염 50% 60.7 58.6 57 70 69
필터오염 75% 62.5 59.2 58 78 75
필터오염 87.5% 62 60 59 80 77
(역회전)
검사항목 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)		 풍속세기
(m/s)
필터오염 50% 120 120 120 110 110
필터오염 75% 110 110 112 105 109
필터오염 87.5% 90 90 95 85 84
상기와 같은 표 1 내지 3(정회전)의 회전수, 소음 및 풍속세기 결과를 살펴볼 때, 본 발명의 실시 예에 따른 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기는 대체적으로 회전수, 소음 감쇠, 풍속세기가 비교예 1 및 2보다 월등한 것으로 나타났으며, 특히 상기에서 제시된 본 발명의 S형 날개 구조체로 행해졌을 때는 정회전과 역회전 모두 그 효과가 비교예 1 및 2보다 극대화되는 것으로 확인된다.
즉, 비교예 1 및 2는 피터를 채용하는 정회전 시 보다 필터를 채용하지 않는 역회전 시에 더 회전수, 소음 감쇠, 풍속세기가 좋았으나, 실시예 1 내지 3은 정회전시나 역회전 시나 회전수, 소음 감쇠, 풍속세기가 동일한 것을 알 수 있다.
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.
100 : S형 날개 구조체(=날개 구조체)
110 : 회전몸체
111 : 베이스
112 : 내부 벽체
113 : 외부 벽체
120 : 블레이드
121 : 제1 굴곡부
121a : 제1 분산돌기
121b,122b : 바람맞이턱
122 : 제2 굴곡부
122a : 제2 분산돌기
125 : 날개 축
125a : 가이드 홈
130 : 이동체
135 : 이동돌기
140 : 스프링부재
150 : 축 고정몸체
200 : 공기정화기
210 : 케이스
215 : 모터고정부
230 : 위험방지판
231 : 칸살
232 : 필터
300 : 외부하우징
350 : 손잡이

Claims (11)

  1. 모터의 회전축에 축 결합되는 베이스, 상기 베이스의 내측에 형성되는 내부 벽체와 외측에 형성되는 외부 벽체로 구성되는 회전몸체;
    상기 외부 벽체를 관통한 후 상기 내부 벽체에 끼워지는 날개 축을 가지는 다수개의 블레이드;
    상기 외부 벽체와 내부 벽체 사이의 날개 축에 삽입되어 원심력에 의해 직선운동하며 슬라이딩되고, 내벽에 이동돌기를 형성하는 이동체 및
    상기 외부 벽체와 이동체 사이의 날개 축에 삽입되는 스프링부재를 포함하고,
    상기 블레이드는 S형으로 굴곡지게 형성되며,
    상기 날개 축은 모터 구동 시 상기 이동체에 의해 일정 각도로 상기 블레이드가 조절될 수 있도록 상기 이동돌기가 가이드될 수 있는 가이드 홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    제1 굴곡부와 제2 굴곡부를 포함하고,
    상기 제1 굴곡부는,
    정회전 시 바람을 받는 면적이며,
    상기 제2 굴곡부는,
    역회전 시 바람을 받는 면적이고,
    상기 제1 굴곡부의 면적은 상기 제2 굴곡부의 면적보다 넓은 비율로 형성되는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    상기 제1 굴곡부 우측 및 제2 굴곡부 좌측에 각각 형성되는 제1 분산돌기 및 제2 분산돌기를 더 포함하고,
    상기 제1 분산돌기는 상기 제1 굴곡부로부터 상향 굴곡지게 형성되고,
    상기 제2 분산돌기는 상기 제2 굴곡부로부터 하향 굴곡지게 형성되는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 블레이드는,
    상기 제1 굴곡부와 제2 굴곡부가 이어지는 부분에 볼록하게 형성되는 바람맞이턱을 더 포함하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기에 있어서,
    중앙이 관통되도록 형성된 케이스;
    상기 케이스에 관통된 중앙에 형성되며, 모터가 안착되어 고정되도록 안착홈이 형성된 모터고정부;
    상기 모터와 결합되는 상기 S형 날개 구조체;
    상기 케이스 일측에 구비되어 모터와 연동되며, LED모듈 및 리모트모듈을 포함하는 제어부 및
    상기 케이스 양면에 슬라이드 되어 조립 및 분리가 가능하도록 구비되며,
    일정 간격으로 이격되어 형성되는 칸살을 포함하는 위험방지판을 포함하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 모터고정부와 맞닿는 상기 케이스 면에 구비되는 상기 위험방지판은,
    필터가 탈착 가능하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 공기정화기 사용시간의 회전수(RPM)에 따라 상기 필터의 오염도를 측정하는데 이때, 설치장소의 필터 평균 오염도 측정값이 기 설정되고,
    기 설정된 값과 사용시간의 회전수(RPM)가 비교되어 필터의 오염도를 LED로 표시되도록 상기 LED모듈을 제어하되,
    LED로 표시된 후에, 필터의 오염도가 일정 오염도를 초과할 경우 릴레이를 통해 전원을 차단시킬 수 있는 옵션제어모듈을 더 포함하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 기 설정된 값이 리셋될 경우에, 정상시에 전류와 부하시의 전류차를 비교할 수 있는 전류센서를 더 포함하는 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 결합된 공기정화기.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 리모트모듈은 상기 모터의 정회전 또는 역회전을 위한 리모트제어 신호가 수신 되도록 통신기기와 유선 또는 무선으로 통신하는 것을 특징으로 하는 공기정화기.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 케이스 외주면을 따라 조립 및 분리되도록 구비되는 외부하우징 및
    상기 외부하우징 외주면 일측 또는 전측에 구비되는 손잡이를 더 포함하는 공기정화기.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항의 각도가 가변되는 S형 날개 구조체의 개폐 동작 방법에 있어서,
    (a) 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 동작하는 단계 및
    (b) 각도가 가변되는 S형 날개 구조체가 정지하는 단계를 포함하고,
    상기 (a)단계는,
    모터가 정회전 또는 역회전 되는 단계;
    이동체가 상기 모터의 회전에 의해 발생한 원심력에 따라 회전몸체의 외부벽체 방향으로 직선운동하는 단계 및
    상기 직선운동에 따라 블레이드가 각도가 조절되어, 바람이 흡기 또는 배기되는 단계를 포함하고,
    상기 (b)단계는,
    모터가 정지 하는 단계 및
    이동체가 스프링부재의 복원력에 의해 회전몸체의 내부 벽체 방향으로 되돌아옴으로써, 블레이드가 닫힘 상태로 되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 각도가 가변되는 S형 날개 구조체의 개폐 동작 방법.
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