KR20200056114A - 공기 청정기 - Google Patents

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KR20200056114A
KR20200056114A KR1020180140044A KR20180140044A KR20200056114A KR 20200056114 A KR20200056114 A KR 20200056114A KR 1020180140044 A KR1020180140044 A KR 1020180140044A KR 20180140044 A KR20180140044 A KR 20180140044A KR 20200056114 A KR20200056114 A KR 20200056114A
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air purifier
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노준호
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기는, 설치면에 놓이고, 상단이 개구되는 베이스; 상기 베이스의 상단에 놓이고, 내측에 개구부가 형성되는 필터 안착판; 상기 필터 안착판에 세워지는 통 형상의 필터; 상기 필터의 상측에 놓이는 팬 어셈블리; 상기 필터 안착판과 상기 베이스에 의하여 정의되는 내부 공간에 놓이는 배터리 안착판; 및 상기 배터리 안착판에 놓이는 배터리; 및 상기 배터리 안착판의 하측에 놓이는 충전 제어 박스를 포함할 수 있다.

Description

공기 청정기{Air purifying apparatus}
본 발명은 공기 청정기에 관한 발명이다.
공기 청정기는 오염된 공기를 흡입하여 정화한 후, 정화된 공기를 배출시키는 장치로 이해될 수 있다.
공기 청정기의 내부에는 공기를 흡입한 뒤 배출하는 송풍 기구와, 흡입되는 공기를 정화하는 필터가 장착된다.
최근에는, 배터리의 전원을 이용하여 송풍 기구를 작동시킴으로써, 설치 위치를 자유로이 이동시킬 수 있는 공기 청정기가 출시되고 있다. 충전이 가능한 배터리가 공기 청정기의 내부에 장착됨으로써, 공기 오염도가 높은 지점으로 공기 청정기를 이동시켜 공기를 정화하도록 할 수 있다.
아래의 선행 기술에는 배터리가 장착되는 공기 청정기가 개시되어 있다.
그러나, 아래의 선행 기술에 개시되는 공기 청정기는 다음과 같은 문제점을 안고 있다.
즉, 배터리의 충전 및 방전 과정에서 열이 발생하기 때문에, 이 열을 신속히 방열시키지 않으면 배터리의 충방전이 원활하게 이루어지지 못할 뿐 아니라, 배터리 과열로 인한 화재의 위험성이 존재한다.
또한, 배터리에서 발생하는 열을 신속하게 방출하지 못할 경우 배터리의 수명 저하를 초래할 수도 있다.
한국공개특허제2015-0043877호(2015년04월23일)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 제시된다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기는, 설치면에 놓이고, 상단이 개구되는 베이스; 상기 베이스의 상단에 놓이고, 내측에 개구부가 형성되는 필터 안착판; 상기 필터 안착판에 세워지는 통 형상의 필터; 상기 필터의 상측에 놓이는 팬 어셈블리; 상기 필터 안착판과 상기 베이스에 의하여 정의되는 내부 공간에 놓이는 배터리 안착판; 및 상기 배터리 안착판에 놓이는 배터리; 및 상기 배터리 안착판의 하측에 놓이는 충전 제어 박스를 포함할 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기에 의하면, 공기 정화를 위하여 공기 청정기 내부로 유입되는 공기가 배터리의 표면을 따라 흘러서 배터리를 냉각시킨 뒤 실내로 다시 토출된다. 이러한 유동 구조에 의하여, 배터리가 냉각되므로, 배터리가 과열되는 문제가 개선되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 외관 사시도.
도 2는 케이스가 제거된 상태의 상기 공기 청정기의 내부 구조를 보여주는 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 하부 구조를 보여주는 절개 사시도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 안착판의 사시도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장착 구조를 보여주는 분해 사시도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 외관 사시도이고, 도 2는 케이스가 제거된 상태의 상기 공기 청정기의 내부 구조를 보여주는 종단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기(10)는, 베이스(23)와, 상기 베이스(23)의 외측 가장자리에 놓이는 케이스(101)와, 상기 케이스(101)의 내부에 제공되는 필터(120)와, 상기 필터(120)의 상측에 놓이는 팬 어셈블리(160)와, 상기 팬 어셈블리(160)를 수용하는 팬 하우징(150)과, 상기 팬 하우징(150)의 상단에 놓이는 에어 가이드(170) 및 토출 가이드(190)와, 상기 토출 가이드(190)의 상면 중앙에 장착되는 컨트롤 패널(180)과, 상기 베이스(23)의 내부에 놓이는 배터리(30)와, 상기 배터리(30)에 연결되는 충전 제어 박스(40)를 포함할 수 있다.
상세히, 상기 케이스(10)는 제 1 파트(101a)와 제 2 파트(101b)를 포함할 수 있고, 상기 제 1 파트(101a)와 제 2 파트(101b)는 각각 상기 케이스(10)의 절반을 형성할 수 있다. 그리고, 상기 제 1 파트(101a)와 제 2 파트(101b)가 접하는 양 단부 중 어느 한 쪽에는 힌지 구조가 구비되어, 상기 제 1 파트(101a)와 제 2 파트(101b)가 상기 힌지를 중심으로 상대 회전하여 분리될 수 있다.
그리고, 상기 제 1 파트(101a) 및 제 2 파트(101b)에는 다수의 흡입홀(102)이 형성되어, 실내 공기가 상기 다수의 흡입홀(102)을 통하여 상기 케이스(101) 내부로 흡입된다.
또한, 상기 베이스(23)는, 설치 면에 직접 접촉하는 로어 베이스(21)와, 상기 로어 베이스(21)의 상면에 결합되고 소정의 높이를 가지는 어퍼 베이스(22)를 포함할 수 있다. 그리고, 상기 로어 베이스(21)와 어퍼 베이스(22)가 독립된 부품으로 제공되어 서로 결합됨으로써 완성된 베이스(23)를 형성하는 것도 가능하지만, 상기 로어 베이스(21)와 어퍼 베이스(22)가 단일체로 사출 성형되어 상기 베이스(23)를 형성하는 것도 가능하다.
또한, 상기 베이스(23)의 내부, 구체적으로는 상기 어퍼 베이스(22)의 내부에는 배터리 안착판(200)이 구비될 수 있다. 상기 배터리 안착판(200)은 상기 베이스(23)의 내부 공간을 상측 공간과 하측 공간으로 분할하고, 상기 배터리 안착판(200)의 상면에 상기 배터리(30)가 안착될 수 있다. 그리고, 상기 배터리 안착판(200)의 하측에는 충전 제어 박스(40)가 놓일 수 있고, 상기 배터리와 충전 제어 박스(40)는 하네스(haness)에 의하여 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 충전 제어 박스(40)는, 공기 청정기(10)의 외부에서 공급되는 교류 전류를 직류 전류로 변화하여 상기 배터리(30)에 충전되도록 하는 인버터와, 상기 배터리(30)에서 방전되는 직류 전류를 교류 전류로 변환하는 컨버터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 어퍼 베이스(22)의 상단에는 필터 안착판(140)이 장착되고, 상기 필터(120)는 상기 필터 안착판(140)에 놓일 수 있다. 그리고, 상기 필터(120)의 외측에는 다수의 지지부(136)가 세워지고, 상기 다수의 지지부(136)는 상기 어퍼 베이스(22)의 상면에 고정될 수 있다.
상기 필터 안착판(140)은, 상기 필터(120)가 놓이는 필터 안착면(141)과, 상기 필터 안착면(141)의 내측에 형성되는 개구부(142)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(101)가 원통형으로 이루어지는 구조의 경우, 상기 필터(120) 또한 원통형으로 이루어질 수 있고, 상기 필터 안착판(140)도 원형으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 필터(120)는 내부가 빈 원통 형상으로 이루어지며, 소정의 두께를 가질 수 있다. 그리고, 상기 케이스(101)에 형성된 흡입홀들(102)을 통하여 흡입되는 공기가 상기 필터(120)를 통과하면서 이물질이 걸러진다.
상기 필터(120)의 상단에는 팬 어셈블리(160)가 안착되고, 상기 팬 어셈블리(160)는 팬 하우징(150)에 수용된다. 상기 팬 어셈블리(160)는 팬 모터(161)와 팬 모터(161)의 회전축에 연결되는 팬(162)을 포함한다.
상기 팬 어셈블리(160)의 상측에는 에어 가이드(170) 및 토출 가이드(190)가 안착되고, 상기 토출 가이드(190)에는 에어 루버(105)가 구비될 수 있다.
상기 팬(162)의 회전에 의하여 상기 흡입홀(102)을 통하여 실내 공기가 상기 필터(120)를 통과하면서 정화된다. 그리고, 상기 필터(120)를 통과한 공기는 상기 팬 어셈블리(160)를 거쳐 상기 에어 가이드(170)와 토출 가이드(190)를 통과하여 실내로 다시 배출된다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기 청정기의 하부 구조를 보여주는 절개 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 안착판의 사시도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 공기 청정기의 베이스(23) 내부에는 배터리가 안착되는 배터리 안착판(200)이 구비될 수 있다.
상세히, 상기 배터리 안착판은 상기 베이스(23) 내부 공간을 상하로 이분하는 형태로 제공될 수 있다. 상기 베이스(23)는 로어 베이스(21)와 어퍼 베이스(22)로 이루어질 수 있으나, 단일체로 이루어질 수도 있다.
상기 배터리 안착판(200)은, 바닥부(201)와, 상기 바닥부(201)의 가장자리에서 상측으로 연장되는 측면부(202)와, 상기 바닥부(201)의 저면에서 하측으로 연장되는 다수의 지지 레그(203), 및 상기 바닥부(201)의 내측에서 상측으로 연장되는 배터리 지지 슬리브(204)를 포함할 수 있다.
상기 케이스(101) 및 베이스(23)가 원형으로 이루어지기 때문에, 상기 바닥부(201)와, 배터리 지지 슬리브(204) 및 상기 배터리(30)도 원형으로 이루어지며, 상기 베이스(23)의 형상에 따라 다양한 형상으로 설계될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 측면부(202)는 상기 바닥부(201)의 가장자리를 따라 상측으로 연장되되, 수직면 또는 수평면을 기준으로 소정 각도 경사진 상태로 연장될 수 있다. 이는, 상기 베이스(23)의 측면부 형상, 구체적으로는 상기 어퍼 베이스(22)의 측면부와 간섭되지 않도록, 상기 어퍼 베이스(22)의 형상을 따라 연장되도록 설계되었기 때문이다.
상기 지지 레그(203)는 상기 베이스(23)의 바닥면에 놓이고, 상기 베이스(23)의 바닥면으로부터 상면에 이르는 길이의 절반 정도의 길이로 연장될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 지지 레그(203)의 길이는 상기 충전 제어 박스(40)의 두께에 따라 적절히 설계될 수 있다.
상기 배터리 지지 슬리브(204)는 상기 배터리(30)의 외경에 대응하는 직경으로 이루어질 수 있다. 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 상단은, 상기 필터 안착판(140)의 개구부(142)를 형성하는 내측 가장자리와 동일한 높이 또는 그보다 낮은 높이에 위치할 수 있다. 그러나, 상기 배터리(30)의 두께에 따라 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 길이는 적절히 설계될 수 있다.
상기 배터리(30)의 직경은 상기 개구부(142)의 직경보다 작게 형성되어, 상기 배터리(30)를 상기 배터리 지지 슬리브(204)에 용이하게 안착시킬 수 있도록 하는 것이 작업성 측면에서 유리하다.
한편, 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 일측 가장자리 상단에는 배터리 지지 커버(205)가 형성될 수 있다. 상기 배터리 지지 커버(205)는 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 가장자리에서 중심 방향으로 소정 거리 만큼 수평하게 연장되어, 상기 배터리(30)의 상면 일부를 덮는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 배터리 지지 커버(205)의 반대편에 해당하는 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 상단에는 스토퍼(206)가 회동 가능하게 구비될 수 있다.
그리고, 상기 바닥부(201)의 어느 지점에는 상기 배터리와 상기 충전 제어 박스(40)를 연결하는 하네스가 통과하기 위한 전선홀(207)이 형성될 수 있다. 그리고, 도시되지는 않았으나, 상기 바닥부(201)의 가장자리와 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 하단부 사이 영역에 해당하는 상기 바닥부(201) 부분에는 개구부 또는 슬릿이 형성될 수 있다.
배터리를 장착하기 위해서는, 먼저 충전 제어 박스(40)를 상기 베이스(23)의 바닥면에 장착한다. 여기서, 상기 충전 제어 박스(40)의 정확한 장착 위치를 결정할 뿐 아니라, 상기 충전 제어 박스(40)가 베이스(23) 상에서 움직이는 것을 방지하기 위하여, 상기 베이스(23)의 바닥면에는 지지 리브가 돌출될 수 있다. 상기 지지 리브는, 상기 충전 제어 박스(40)가 놓이면, 상기 충전 제어 박스(40)의 외측 가장자리에 밀착되는 위치에서 상측으로 돌출될 수 있다.
상기 충전 제어 박스(40)가 장착 위치에 놓이면, 상기 충전 제어 박스(40)에서 연장되는 하네스를 상기 전선홀(207)을 통하여 상기 바닥부(201) 상측으로 연장되도록 한다. 그리고, 상기 하네스의 단부를 상기 배터리(30)에 연결시킨다. 이와 함께 상기 배터리 안착판(200)을 상기 베이스(23)에 안착시킨다. 상기 배터리 안착판(200)을 상기 베이스(23)에 안착시킨 다음, 상기 하네스의 단부를 상기 배터리(30)에 연결시키는 것도 무방하다.
이 상태에서, 상기 배터리(30)를 비스듬하게 기울이고, 하측으로 기울어진 상기 배터리의 일측 가장자리를 상기 배터리 지지 커버(205)와 상기 바닥부(201) 사이의 공간으로 밀어 넣는다. 그리고, 상기 배터리의 타측 가장자리를 상기 바닥부(201)에 내려놓는다. 이때, 상기 스토퍼(206)의 단부는 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 외측 영역에 위치시킨다.
배터리(30)가 상기 배터리 지지 슬리브(204) 내부에 완전히 안착된 상태에서, 상기 스토퍼(206)를 회동시켜, 상기 스토퍼(206)가 상기 배터리(30)의 상면을 누르도록 할 수 있다. 그러면, 상기 공기 청정기(10)가 운반 도중에 넘어지거나 거꾸로 뒤집어 지더라도 상기 배터리(30)가 상기 배터리 지지 슬리브(204)로부터 이탈하지 않는다. 나가가 상기 배터리(30)와 충전 제어 박스(40)를 연결하는 하네스도 배터리(30) 또는 충전 제어박스(40)로부터 분리되는 현상이 발생하지 않게 된다.
한편, 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 개구된 상단은 상기 필터 안착판(140)의 개구부(142)와 연통하는 구조로 이루어진다. 따라서, 상기 흡입홀(102)을 통과하여 상기 필터(120)의 내측 공간으로 흡입된 공기가 상기 배터리(30)의 상면과 직접 접촉하게 된다. 그 결과, 상기 배터리(30)에서 발생하는 열이 상기 필터(120)를 통과한 공기로 전달되어, 상기 배터리(30)가 냉각되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 상기 필터(120) 내부로 흡입된 공기가 상기 팬 어셈블리(160)에 의하여 상승하면, 상기 필터(120) 내부 공간이 대기압보다 낮은 상태가 된다. 그러면, 상기 케이스(101)와 상기 베이스(23)의 결합 부분 또는 상기 어퍼 베이스(22)와 로어 베이스(21)의 결합 부분에 형성되는 틈새로 케이스(101) 외부의 공기가 흡입된다.
그러면, 상기 배터리 안착판(200)의 바닥부(201)에 형성된 상기 개구부 또는 슬릿을 통하여, 상기 충전 제어 박스(40)가 놓인 공간의 공기가 상기 바닥부(201)의 상측으로 흐르게 된다. 상기 충전 제어 박스(40)에서도 열이 발생하기 때문에, 상기 바닥부(201)의 하측 공간에 존재하는 공기는 실내 공기 온도보다 높아서 상기 개구부 또는 슬릿을 통하여 상승하게 되고, 상기 필터(120) 내부에서 상승하는 공기와 함께 상기 팬 어셈블리(160) 쪽으로 상승하게 된다. 그 결과 상기 충전 제어 박스(40)도 함께 냉각되는 효과가 있다.
이러한 구조에 의하면, 상기 배터리(30) 및 충전 제어 박스(40)의 과열을 방지할 수 있을 뿐 아니라, 상기 배터리(30) 및 충전 제어 박스(40)를 냉각시키기 위한 방열 구조가 별도로 필요하지 않는 장점이 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 장착 구조를 보여주는 분해 사시도이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에서는, 배터리(30)의 상측에 별도의 냉각 부재가 장착되는 것을 특징으로 한다.
상세히, 본 발명의 실시예에 따른 냉각 부재(50)는, 배터리(30)의 상면을 덮는 방열판(51)과, 상기 방열판(51)의 상면에서 돌출되는 다수의 방열핀(52)을 포함할 수 있다.
상기 냉각 부재는, 상기 배터리 지지 슬리브(204)에 힌지 부재에 의하여 회동 가능하게 연결될 수 있다. 이 경우, 상기 스토퍼(206)와 같은 부재가 상기 힌지 부재의 반대편에 제공되어, 상기 방열판(51)을 눌러주도록 할 수 있다.
다른 방법으로서, 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 내주면에 나선형 쓰레드(spiral thread)가 형성되고, 상기 방열판(51)의 외측 가장자리가 상기 나선형 쓰레기에 끼워지도록 하여, 상기 방열판(51)을 돌려서 상기 배터리 지지 슬리브(204)에 결합되도록 하는 구조도 가능하다.
한편, 상기 배터리(30)를 상기 배터리 지지 슬리브(204)의 내부에 삽입한 상태에서, 상기 냉각 부재(50)를 덮으면, 상기 방열판(51)의 저면이 상기 배터리(30)의 상면에 밀착된다. 그러면, 상기 배터리(30)에서 발생하는 열이 상기 방열판(51)과 상기 방열핀(52)으로 전달된다.
또한, 상기 공기 청정기(10)의 흡입홀(102)을 통하여 유입되는 실내 공기는 상기 방열판(51) 및 방열핀(52)과 접촉하면서 열교환하여, 상기 냉각 부재(50)로 전달된 열을 흡수한다.
이때, 상기 방열핀(52)은 도시된 바와 같이 L자 형태로 절곡되는 구조로 이루어지고, 상기 방열판(51)의 사분면에 각각 배치되도록 할 수 있다. 이는, 상기 공기 청정기(10)는 360도 모든 방향에서 실내 공기가 흡입되는 구조이기 때문에, 상기 흡입되는 실내 공기 전부가 상기 냉각 부재(50)와 열교환하도록 설계되어야 하기 때문이다.

Claims (11)

  1. 설치면에 놓이고, 상단이 개구되는 베이스;
    상기 베이스의 상단에 놓이고, 내측에 개구부가 형성되는 필터 안착판;
    상기 필터 안착판에 세워지는 통 형상의 필터;
    상기 필터의 상측에 놓이는 팬 어셈블리;
    상기 필터 안착판과 상기 베이스에 의하여 정의되는 내부 공간에 놓이는 배터리 안착판; 및
    상기 배터리 안착판에 놓이는 배터리; 및
    상기 배터리 안착판의 하측에 놓이는 충전 제어 박스를 포함하는 공기 청정기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 배터리 안착판은,
    바닥부와,
    상기 바닥부의 상면에서 연장되어 상기 배터리를 수용하는 배터리 지지 슬리브와,
    상기 바닥부의 저면에서 하측으로 연장되는 지지 레그를 포함하며,
    상기 배터리 지지 슬리브의 외경은 상기 필터 안착판의 개구부 직경보다 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리 안착판은,
    상기 배터리 지지 슬리브의 상단 가장자리에서 수평하게 연장되어, 상기 배터리의 상면 일부를 덮는 배터리 지지 커버를 더 포함하는 공기 청정기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 배터리 안착판은,
    상기 배터리 지지 커버의 반대편에 해당하는 상기 배터리 지지 슬리브의 상단에 회동 가능하게 연결되어, 상기 배터리의 상면을 누르도록 형성되는 스토퍼를 더 포함하는 공기 청정기.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리 지지 슬리브의 내측에 해당하는 상기 바닥부의 일측에는 전선홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 바닥부의 상측 공간과 하측 공간이 연통하도록, 상기 배터리 지지 슬리브의 외측에 해당하는 상기 바닥부 부분에는 개구부 또는 슬릿이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 배터리 지지 슬리브에 결합되고, 상기 배터리의 상면을 덮어서 상기 배터리로부터 방출되는 열을 흡수하는 냉각 부재를 더 포함하는 공기 청정기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 냉각 부재는,
    상기 배터리 상면에 접촉하는 방열판과,
    상기 방열판의 상며에서 연장되는 다수의 방열핀을 포함하는 공기 청정기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 배터리 지지 슬리브에 회동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 방열판은 상기 배터리 지지 슬리브의 내주면에 돌려 끼움 결합되는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 방열핀은 L자 형태로 절곡되는 형상을 이루고,
    상기 방열판의 사 분면에 각각 세워지는 것을 특징으로 하는 공기 청정기.
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