KR20210080545A - 회전 가능한 노즐을 갖는 팬 - Google Patents

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로버트 제임스 프라이어
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해리엇 레베카 화이트
스티븐 앤드류 베이커
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Abstract

팬 어셈블리가 제공되며, 이 팬 어셈블리는 팬 본체; 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러; 및 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 팬 본체를 포함하는 노즐을 포함한다. 팬 어셈블리는 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구, 및 노즐 본체를 팬 본체에 대해 회전시키기 위한 회전 기구를 더 포함한다. 노즐 회전 기구는 구동 부재를 구동시키도록 배치되는 회전 모터 및 회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하고, 노즐 본체는 피동 부재를 포함하고, 팬 본체는 회전 모터와 구동 부재를 포함한다.

Description

회전 가능한 노즐을 갖는 팬
본 발명은 팬 어셈블리용 노즐 및 이러한 노즐을 포함하는 팬 어셈블리에 관한 것이다.
통상적인 가정용 팬은 전형적으로 축을 중심으로 회전할 수 있게 장착되는 일 세트의 블레이드 또는 베인, 및 공기 유동을 발생시키기 위해 그 일 세트의 블레이드를 회전시키기 위한 구동 장치를 포함한다. 공기 유동의 운동 및 회전에 의해 "풍속 냉각" 또는 미풍이 발생되고, 결과적으로, 열이 대류 및 증발을 통해 소산됨에 따라 사용자는 냉각 효과를 경험하게 된다. 블레이드는 일반적으로 케이지 내부에 위치되고, 이 케이지는, 사용자가 팬의 사용 중에 회전하는 블레이드와 접촉하는 것을 방지하면서 공기 유동이 하우징을 통과할 수 있게 해준다.
US 2,488,467에는, 공기를 팬 어셈블리로부터 내보내기 위해 케이지식 블레이드를 사용하지 않는 팬이 기재되어 있다. 대신에, 팬 어셈블리는 공기 유동을 기부 안으로 흡인하기 위한 모터 구동식 임펠러를 수용하는 기부, 및 기부에 연결되어 있는 일련의 동심 환형 노즐을 포함하고, 이 노즐 각각은 팬으로부터 공기 유동을 배출하기 위해 노즐의 앞에 위치되는 환형 출구를 포함한다. 각 노즐은 보어 축선 주위에 연장되어 있어 보어를 형성하고, 이 보어 주위에 노즐이 연장되어 있다.
각 노즐은 에어포일의 형태이고, 그래서 노즐의 후방부에 위치되는 선두 가장자리, 노즐의 전방부에 위치되는 후미 가장자리, 및 선두 가장자리와 후미 가장자리 사이에 연장되어 있는 현선(chord line)을 갖는다고 생각될 수 있다. US 2,488,467에는, 각 노즐의 현선은 노즐의 보어 축선에 평행하다. 공기 출구는 현선 상에 위치되고, 현선을 따라 노즐로부터 멀어지는 방향으로 공기 유동을 배출하도록 배치되어 있다.
팬 어셈블리로부터 공기를 내보내기 위해 케이지식 블레이드를 사용하지 않는 다른 팬 어셈블리는 WO 2010/100451에 기재되어 있다. 이 팬 어셈블리는 주 공기 유동을 기부 안으로 흡인하기 위한 모터 구동식 임펠러를 수용하는 원통형 기부, 및 이 기부에 연결되어 있는 단일의 환형 노즐을 포함하며, 이 노즐은 주 공기 유동이 팬에서 배출될 때 통과하는 환형 입구/출구를 포함한다. 노즐은 개구를 형성하며, 팬 어셈블리의 국부적인 환경 내의 공기가 입구에서 배출되는 주 공기 유동에 의해 그 개구를 통해 흡인되어 주 공기 유동을 증대시키게 된다. 노즐은 코안다(Coanda) 표면을 포함하고, 입구는 주 공기 유동을 그 코안다 표면 위로 보내도록 배치된다. 코안다 표면은 개구의 중심 축선을 중심으로 대칭적으로 연장되어 있어, 팬 어셈블리에 의해 발생된 공기 유동은 원통형 또는 절두 원추형 프로파일을 갖는 환형 젯트의 형태로 된다.
사용자는 공기가 노즐에서 배출되는 방향을 2가지 방법 중의 하나로 변경할 수 있다. 기부는 요동 기구를 포함하는데, 이 요동 기구를 작동시켜, 노즐과 기부의 일부분을 기부의 중심을 통과하는 수직 축선을 중심으로 요동시킬 수 있고, 그래서 팬 어셈블리에 의해 발생된 공기 유동은 약 180도의 호로 휩쓸리게 된다. 기부는 또한 경사 기구를 또한 포함하는데, 이 경사 기구에 의해, 노즐과 기부의 상측 부분이 수평에 대해 최대 10도의 각도로 기부의 하측 부분에 대해 경사질 수 있다.
제 1 양태에 따르면, 팬 어셈블리가 제공된다. 이 팬 어셈블리는 팬 본체; 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러; 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체를 포함하는 노즐을 포함한다. 팬 어셈블리는, 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구; 및 노즐 본체를 팬 본체에 대해 요동/회전시키기 위한 요동/회전 기구를 더 포함한다. 노즐 요동/회전 기구는 구동 부재를 구동시키도록 배치되는 요동/회전 모터 및 요동/회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하고, 노즐 본체는 피동 부재를 포함하고, 팬 본체는 요동/회전 모터와 구동 부재를 포함한다.
본 발명은, 예컨대 청결 또는 교체를 위해 노즐이 팬 어셈블리로부터 분리 및 제거될 수 있게 하면서, 팬 어셈블리로부터 배출된 공기 유동을 재안내하기 위해 노즐이 팬 어셈블리의 본체에 대해 회전 및/또는 요동할 수 있는 팬 어셈블리를 제공한다. 이와는 달리, 어떤 통상적인 팬 어셈블리는 팬 어셈블리의 본체로부터 노즐의 제거를 가능하게 하지만, 회전 또는 요동에 의한 공기 유동의 재안내는, 팬 어셈블리의 본체가 하측 부분에 대해 회전할 수 있는 상측 부분을 갖는 것을 필요로 하는데, 이는 전형적으로 그의 구성과 제조에 제한과 복잡성을 준다.
바람직하게는, 노즐 유지 기구는, 노즐이 팬 본체에 배치될 때 그 팬 본체에 유지되는(즉, 팬 본체로부터 분리되는 것이 방지됨) 제 1 구성 및 노즐이 팬 본체로부터의 제거를 위해 해제되는 제 2 구성을 갖는다. 바람직하게는, 노즐 유지 기구는 제 1 구성 쪽으로 편향된다. 노즐 유지 기구는 노즐 유지 기구를 제 1 구성 쪽으로 편향시키기 위한 편향/탄성 부재를 포함할 수 있다.
노즐 유지 기구는, 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 노즐과 팬 본체에 대해 움직일 수 있는 유지 요소를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 노즐 유지 기구는, 제 1 구성으로부터 제 2 구성으로의 유지 요소의 운동을 일으키기 위한 수동으로 작동 가능한 부재를 포함한다. 수동으로 작동 가능한 부재 및 유지 요소는 회전 가능하게 장착되는 단일 부품으로 형성될 수 있고, 수동으로 작동 가능한 부재는 한 단부에 제공되고 유지 요소는 다른 단부에 제공되며, 그래서, 수동으로 작동 가능한 부재를 누르면, 캣치가 회전되어 유지 요소가 팬 본체로부터의 노즐의 제거를 위한 제 2 구성으로 되게 움직이게 된다. 유지 요소 및 수동으로 작동 가능한 부재는 노즐에 제공될 수 있다.
바람직하게는, 수동으로 작동 가능한 부재는 누름 가능한 버튼을 포함한다. 바람직하게는, 유지 요소는 캣치를 포함한다. 바람직하게는, 팬 본체에는 원형 또는 아치형 플랜지/립이 제공되어 있고, 노즐이 팬 본체에 배치되면, 그 플랜지/립은 노즐 유지 기구의 캣치와 결합하여 노즐을 본체 상에 제 1 구성으로 유지시킨다. 바람직하게는, 플랜지/립은 회전/요동 축선을 적어도 부분적으로 에워싸면서 연장되어 있다. 더 바람직하게는, 플랜지/립은 팬 본체에 대한 노즐 본체의 회전/요동의 전체 범위에 주위에 연장되어 있다.
바람직하게는, 피동 부재에는 피동 부재의 주변부에 위치되는 한 세트의 치부가 제공되어 있고, 노즐이 팬 본체 상에 배치되면 그 치부는 구동 부재에 제공되어 있는 치부와 맞물리도록 배치된다. 바람직하게는, 구동 부재는 피니언을 포함하고, 피동 부재는 적어도 부분적으로 원형이거나 아치형인 랙 또는 링 기어를 포함한다.
바람직하게는, 피니언은 스퍼(spur) 또는 곧게 절삭된 기어를 포함하고, 이 기어는, 회전 축선에 평행하게 정렬되며 반경 방향으로 돌출하는 곧은 치부를 갖는다. 바람직하게는, 피니언의 상측 부분(즉, 노즐이 팬 본체 상에 장착되면 노즐 쪽으로 향하게 배치됨)은 모따기되어 있다. 기어의 상측 부분의 뿌리 부분과 치부 둘 모두가 모따기될 수 있다. 모따기된 부분의 뿌리 각도(θ)는 바람직하게 대략 45도이다.
바람직하게는, 랙은, 노즐이 팬 본체 상에 배치되면 피니언에 제공되어 있는 치부와 맞물리는 한 세트의 치부를 포함한다. 랙은 스퍼 또는 곧게 절삭된 랙을 포함할 수 있고, 이 랙은, 회전 축선에 평행하게 정렬되며 반경 방향으로 돌출하는 복수의 곧은 치부를 갖는다. 바람직하게는, 랙의 하측 부분(즉, 노즐이 팬 본체 상에 장착되면 팬 본체 쪽으로 향하게 배치됨)은 모따기되어 있다. 랙의 하측 부분의 뿌리 부분과 치부 둘 모두가 모따기될 수 있다. 모따기된 부분의 뿌리 각도는 바람직하게 대략 45도일 수 있다.
노즐 본체에는, 노즐 본체가 이 노즐 본체의 회전/요동 범위의 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되는 적어도 하나의 스탑이 재공되어 있다. 바람직하게는, 노즐 본체는, 노즐 본체가 이 노즐 본체의 회전/요동 범위의 서로 반대편의 제 1 및 제 2 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되는 2개의 스탑을 포함한다. 각 스탑은, 노즐 본체가 노즐 본체의 회전/요동 범위 밖에 있는 팬 본체에 대한 배향으로 있을 때 노즐이 팬 본체에 장착되는 것을 방지하도록 더 배치될 수 있다. 팬 본체에는, 노즐 본체의 요동 범위의 끝에서 스탑과 접촉하여 그 범위의 끝을 넘는 회전을 방지하도록 배치되는 상승된 부분이 제공될 수 있다. 바람직하게는, 팬 본체의 상승된 부분은, 노즐 본체의 요동 범위 밖에 있는 팬 본체에 대한 배향으로 있는 중에 노즐 본체가 팬 본체 쪽으로 움직일 때 각 스탑과 접촉하도록 배치된다.
팬 어셈블리는, 노즐이 팬 본체 상에 장착될 때 팬 본체에 대한 노즐 본체의 배향을 검출하도록 배치되는 노즐 배향 검출 기구를 더 포함할 수 있다. 이 노즐 배향 검출 기구는 노즐 본체가 현재 회전/요동 범위의 두 절반부 중의 어디에 있는지를 검출하도록 배치될 수 있다. 바람직하게는, 배향 검출 기구는 팬 본체에 제공되는 광 차단기, 및 노즐 본체가 회전/요동 범위의 두 절반부 중의 하나에 있을 때 광 차단기에 의해 검출되도록 배치되는 적어도 부분적으로 원형이거나 아치형인 스크린/차폐부를 포함한다. 바람직하게는, 스크린/차폐부는 노즐 본체에 달려 있거나 그로부터 돌출한다.
바람직하게는, 노즐은, 노즐이 팬 본체에 장착될 때 팬 본체와 접촉하도록 배치되는 기부 부재를 더 포함하고, 노즐 본체는 그 기부 부재에 대해 회전 가능하다. 노즐 본체는, 기부 부재가 노즐 본체에 대해 회전할 수 있게 하면서 기부 부재를 유지시키도록 배치되는 복수의 러너를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 기부 부재는 복수의 러너 각각의 내부에 배치되어 슬라이딩하는 플랜지/레일을 포함한다. 기부 부재는 환형 판을 더 포함할 수 있다. 플랜지/레일은 환형 판의 위쪽에 배치되고 요동 축선에 대해 반경 방향으로 돌출한다.
바람직하게는, 팬 어셈블리는 팬 본체의 적어도 일부분 위에 장착되는 필터 어셈블리를 더 포함한다. 바람직하게는, 팬 본체의 적어도 상측 부분은 원통형이고, 필터 어셈블리는 팬 본체의 상측 부분의 적어도 일부분 위에 동심으로 장착된다. 바람직하게는, 필터 어셈블리는 원통형이고, 그래서 필터 어셈블리는 팬 본체의 상측 부분의 전체 주변부를 둘러싼다. 노즐의 기부 부재에는, 필터 어셈블리의 상측 표면과 접촉하고 그리하여 기부 부재의 하측 표면과 필터 어셈블리의 상측 표면 사이에 시일을 형성하도록 배치되는 상측 필터 시일링 요소가 제공된다. 바람직하게는, 상측 필터 시일링 요소는 팬 본체의 표면과 접촉하고 그리하여 기부 부재의 하측 표면과 팬 본체 사이에 시일을 형성하게 된다.
바람직하게는, 팬 본체는 상측 부분과 하측 부분을 포함하고, 하측 부분은 상기 필터 어셈블리가 지지되는 필터 시트를 제공한다. 필터 어셈블리는 팬 본체의 상측 부분의 적어도 일부분 위에 장착될 수 있다. 바람직하게는, 필터 시트에는 하측 필터 시일링 요소가 제공되며, 이 시일링 요소는 팬 어셈블리에 장착되면 필터 어셈블리의 하측 표면에 대해 시일을 형성하도록 배치된다. 바람직하게는, 필터 시트는 팬 본체 내부에 제공된다. 그리고 팬 본체의 상측 부분은 필터 어셈블리가 배치될 수 있는 필터 격실을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 필터 격실은 개방 상단부를 가지며, 필터 어셈블리가 그 개방 상단부를 통해 격실에 삽입되고 그로부터 제거될 수 있다. 바람직하게는, 노즐이 팬 본체에 장착될 때 격실의 개방 상단부는 노즐로 덮이게 된다.
팬 본체의 하측 부분은 팬 어셈블리의 다양한 전자 부품을 수용할 수 있다. 바람직하게는, 팬 본체의 하측 부분은, 팬 본체의 하측 부분의 외측 표면에 형성되어 있는 구멍 또는 창을 통해 보이는 디스플레이를 수용한다. 바람직하게는, 팬 본체의 하측 부분은 팬 어셈블리가 안착되는 기부(즉, 하측 표면)를 제공한다. 필터 시트의 가장자리에는, 필터 어셈블리를 팬 본체 상에 정렬시키는 하나 이상의 테이퍼진/경사진 리브/세그먼트가 제공될 수 있다. 바람직하게는, 이들 리브/세그먼트는 팬 본체의 상측 부분의 내벽의 하단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출한다.
팬 본체는, 내측 원통형 벽으로부터 이격되어 필터 어셈블리가 위치/배치되는 필터 격실을 형성하는 내벽과 외벽을 더 포함할 수 있다. 내벽과 외벽 둘 모두는 원통형일 수 있고, 외벽은 내벽을 둘러싸고 그와 동심이며 그래서 환형 필터 격실을 형성한다. 필터 어셈블리는 원통형이고, 내벽 위에 동심으로 끼워 맞춤되고 필터 시트 상에 지지된다. 내벽과 외벽 둘 모두에는 공기가 통과할 수 있는 공기 입구가 제공될 수 있다. 바람직하게는, 내벽은 모터 구동식 임펠러가 지지/배치되는 내측 격실을 형성한다. 모터 구동식 임펠러는 내측 격실의 상측 부분 내부에 위치되는 임펠러 하우징 내부에 배치될 수 있다.
팬 어셈블리는 하나 보다 많은 노즐 유지 기구를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 팬 어셈블리는, 팬 어셈블리에서 직경 방향으로 서로 대향하는 한쌍의 노즐 유지 기구를 포함한다.
제 2 양태에 따르면, 팬 어셈블리용 노즐이 제공된다. 이 노즐은, 팬 어셈블리의 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 노즐로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체를 포함한다. 노즐은, 노즐을 팬 어셈블리의 본체 상에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구, 및 노즐 본체를 회전 축선 주위로 회전시키도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 더 포함한다. 피동 부재는 팬 어셈블리의 본체에 제공되는 구동 부재와 결합하도록 배치된다.
바람직하게는, 노즐 유지 기구는, 노즐이 팬 어셈블리의 본체에 유지되는 제 1 구성과 노즐이 팬 어셈블리의 본체로부터의 제거를 위해 해제되는 제 2 구성을 갖는다. 바람직하게는, 노즐 유지 기구는 제 1 구성 쪽으로 편향된다. 노즐 유지 기구는 노즐 유지 기구를 제 1 구성 쪽으로 편향시키기 위한 편향/탄성 부재를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 노즐 유지 기구는, 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 노즐 본체에 대해 움직일 수 있는 유지 요소를 포함한다. 바람직하게는, 노즐 유지 기구는, 제 1 구성으로부터 제 2 구성으로의 유지 요소의 운동을 일으키기 위한 수동으로 작동 가능한 부재를 포함한다. 수동으로 작동 가능한 부재 및 유지 요소는 회전 가능하게 장착되는 단일 부품으로 형성될 수 있고, 수동으로 작동 가능한 부재는 한 단부에 제공되고 유지 요소는 다른 단부에 제공되며, 그래서, 수동으로 작동 가능한 부재를 누르면, 캣치가 회전되어 유지 요소가 팬 본체로부터의 노즐의 제거를 위한 제 2 구성으로 되게 움직이게 된다.
수동으로 작동 가능한 부재는 누름 가능한 버튼을 포함할 수 있다. 유지 요소는 캣치를 포함한다.
바람직하게는, 피동 부재는 적어도 부분적으로 원형이거나 아치형인 랙 또는 링 기어를 포함한다. 바람직하게는, 랙은 한 세트의 치부를 포함하고, 노즐이 팬 본체 상에 배치되면 그 치부는 피니언에 제공되어 있는 치부와 맞물리게 된다. 랙은 반경 방향으로 돌출하는 곧은 복수의 치부를 갖는 스퍼 랙을 포함하며, 그 치부는 회전 축선에 평행하게 정렬된다. 바람직하게는, 랙의 하측 부분(즉, 노즐이 팬 본체 상에 장착되면 팬 본체 쪽으로 향하게 배치됨)의 가장자리는 모따기되어 있다. 랙의 하측 부분의 뿌리 부분과 치부 둘 모두가 모따기될 수 있다. 모따기된 부분의 뿌리 각도는 대략 45도일 수 있다.
노즐 본체에는, 노즐 본체가 이 노즐 본체의 회전/요동 범위의 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되는 적어도 하나의 스탑이 재공될 수 있다. 바람직하게는, 노즐 본체는, 노즐 본체가 이 노즐 본체의 회전/요동 범위의 서로 반대편의 제 1 및 제 2 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되는 2개의 스탑을 포함한다. 각 스탑은, 노즐 본체가 노즐 본체의 회전/요동 범위 밖에 있는 팬 본체에 대한 배향으로 있을 때 노즐이 팬 본체에 장착되는 것을 방지하도록 더 배치될 수 있다.
바람직하게는, 노즐은, 노즐이 팬 본체에 장착될 때 팬 본체와 접촉하도록 배치되는 기부 부재를 더 포함하고, 노즐 본체는 그 기부 부재에 대해 회전 가능하다. 노즐 본체는, 기부 부재가 노즐 본체에 대해 회전할 수 있게 하면서 기부 부재를 유지시키도록 배치되는 복수의 러너를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 기부 부재는 복수의 러너 각각의 내부에 배치되어 슬라이딩하는 플랜지/레일을 포함한다. 기부 부재는 환형 판을 더 포함할 수 있다. 플랜지/레일은 환형 판의 위쪽에 배치되고 요동 축선에 대해 반경 방향으로 돌출한다.
기부 부재는, 노즐이 팬 어셈블리의 본체에 장착되면 필터 어셈블리의 상측 표면과 접촉하고 그리하여 기부 부재의 하측 표면과 필터 어셈블리의 상측 표면 사이에 시일을 형성하도록 배치되는 상측 필터 시일링 요소를 더 포함할 수 있다. 바람직하게는, 상측 필터 시일링 요소는 팬 어셈블리의 본체의 표면과 접촉하고 그리하여 기부 부재의 하측 표면과 팬 어셈블리의 본체 사이에 시일을 형성하게 된다.
노즐은 하나 보다 많은 노즐 유지 기구를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 노즐은 팬 어셈블리에서 직경 방향으로 서로 대향하는 한쌍의 노즐 유지 기구를 포함한다.
추가 양태에 따르면, 팬 어셈블리가 제공되며, 이 팬 어셈블리는 팬 본체; 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러; 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체를 포함하는 노즐; 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구; 및 노즐 본체를 팬 본체에 대해 회전시키기 위한 회전 기구를 포함한다. 노즐 회전 기구는 구동 부재를 구동시키도록 배치되는 회전 모터 및 회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하고, 노즐 본체는 피동 부재를 포함하고, 팬 본체는 회전 모터와 구동 부재를 포함한다. 피동 부재는 피니언을 포함하고 구동 부재는 적어도 부분적으로 원형이거나 아치형인 랙을 포함한다. 피니언은 모따기된 상측 부분을 갖는 곧은 기어를 포함하고, 랙은 모따기된 하측 부분을 갖는 곧은 랙을 포함한다.
다른 추가 양태에 따르면, 팬 어셈블리가 제공되며, 이 팬 어셈블리는 팬 본체; 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러; 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체를 포함하는 노즐; 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구; 및 노즐 본체를 팬 본체에 대해 회전시키기 위한 회전 기구를 포함한다. 노즐 회전 기구는 구동 부재를 구동시키도록 배치되는 회전 모터 및 회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하고, 노즐 본체는 피동 부재를 포함하고, 팬 본체는 회전 모터와 구동 부재를 포함한다. 노즐 유지 기구는, 노즐이 팬 본체에 유지되는 제 1 구성 및 노즐이 팬 본체로부터의 제거를 위해 해제되는 제 2 구성을 갖는다. 노즐 유지 기구는, 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 노즐과 본체 둘 모두에 대해 움직일 수 있고 노즐에 제공되는 캣치(catch)를 더 포함하고, 팬 본체에는, 노즐 유지 기구의 캣치와 결합하여 노즐을 본체 상에 제 1 구성으로 유지시키도록 배치되는 원형 또는 아치형 립이 제공되어 있다.
또 다른 추가 양태에 따르면, 팬 어셈블리가 제공되며, 이 팬 어셈블리는 팬 본체; 팬 본체의 적어도 일부분 위에 장착되는 필터 어셈블리; 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러; 및 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체를 포함하는 노즐을 포함한다. 팬 어셈블리는 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구 및 노즐 본체를 팬 본체에 대해 회전시키기 위한 회전 기구를 더 포함한다. 노즐은, 노즐이 팬 본체에 장착될 때 팬 본체와 접촉하도록 배치되는 기부 부재를 더 포함하고, 노즐 본체는 그 기부 부재에 대해 회전 가능하다. 노즐의 기부 부재는 필터 어셈블리의 상측 표면과 접촉하도록 배치되는 상측 필터 시일링 요소를 더 포함한다.
도 1은 팬 어셈블리의 일 실시 형태의 정면도를 나타낸다.
도 2는 도 1의 팬 어셈블리의 측면도를 나타낸다.
도 3은 도 1의 팬 어셈블리의 등각도를 나타낸다.
도 4는 도 1의 팬 어셈블리의 등각도를 나타내며, 노즐은 본체로부터 분리되어 있다.
도 5는 도 1의 팬 어셈블리의 측단면도를 도시한다.
도 6은 도 1의 팬 어셈블리의 측단면도를 도시하며, 노즐은 본체로부터 분리되어 있다.
도 7은 도 1의 팬 어셈블리의 전방 단면도를 도시한다.
도 8은 도 1의 팬 어셈블리의 본체의 등각도를 나타낸다.
도 9는 도 1의 팬 어셈블리의 확대 단면도를 도시하며, 요동 기구를 나타낸다.
도 10은 도 1의 팬 어셈블리의 본체의 등각도를 나타내고, 필터 어셈블리가 본체로부터 제거되어 있다.
도 11은 여기서 설명되는 팬 어셈블리에 사용되기에 적합한 필터 어셈블리의 측단면도를 나타낸다.
도 12는 도 1의 팬 어셈블리의 노즐의 측단면도를 나타낸다.
도 13은 도 1의 팬 어셈블리의 노즐의 전방 단면도를 나타낸다.
도 14는 도 1의 팬 어셈블리의 노즐의 후방 단면도를 나타낸다.
도 15는 도 1의 팬 어셈블리의 노즐의 하단부의 등각도를 나타낸다.
도 16은 도 12의 노즐의 밸브 부재의 등각 정면도를 나타낸다.
도 17은 도 12의 노즐의 밸브 부재의 단부도를 나타낸다.
도 18은 도 12의 노즐의 밸브 부재의 측단면도를 나타낸다.
도 19a는 제 2 끝 위치에 있는 밸브 부재를 도시하는 도 12의 노즐의 단순화된 수직 단면도이다.
도 19b는 제 1 끝 위치에 있는 밸브 부재를 도시하는 도 12의 노즐의 단순화된 수직 단면도이다.
이제, 예컨대 단일 공기 공급원으로부터 단일 공기 유동의 입력을 받고, 또한, 노즐 또는 이 노즐이 부착되는 팬 어셈블리를 기울일 필요 없이, 노즐로부터 배출된 공기 유동의 방향이 변경될 수 있도록 공기 유동을 조작할 수 있는 팬 어셈블리의 노즐을 설명한다. 여기서 사용되는 "팬 어셈블리" 라는 용어는, 열적 편안함 및/또는 환경 또는 기후 제어의 목적으로 공기 흐름을 발생시키고 전달하도록 구성된 팬 어셈블리를 말한다. 이러한 팬 어셈블리는, 제습된 공기 흐름, 가습된 공기 흐름, 정화된 공기 흐름, 여과된 공기 흐름, 냉각된 공기 흐름 및 가열된 공기 흐름 중의 하나 이상을 발생시킬 수 있다. 그러나, 팬 어셈블리는 모발 건조기 또는 다른 모발 관리 용례와 같은 다른 목적을 위한 공기 유동을 발생시키는 데에 마찬가지로 적합할 수 있다.
노즐은 공기 입구, 공기 유동을 배출하기 위한 제 1 공기 출구 및 공기 유동을 배출하기 위한 제 2 공기 출구를 포함하고, 제 1 공기 출구는 제 2 공기 출구의 반대편에 있고, 제 1 및 제 2 공기 출구는 서로 개별적이고(즉, 물리적으로 서로 분리되어 있음) 수렴 방향으로 배향되며, 노즐은 또한 제 1 및 제 2 공기 출구를 제어하기 위한 밸브를 포함한다. 밸브는, 제 1 공기 출구의 크기를 조절하고 또한 동시에 제 2 공기 출구의 크기를 반대로 조절하도록 움직일 수 있는 하나 이상의 밸브 부재를 포함한다. 노즐은 제 3 공기 출구 및 제 4 공기 출구를 더 포함하고, 제 3 공기 출구는 제 4 공기 출구의 반대편에 있고, 제 3 및 제 4 공기 출구는 서로 개별적이고 수렴 방향으로 배향되며, 제 3 공기 출구 및 제 4 공기 출구 각각은 제 1 및 제 2 공기 출구 각각에 실질적으로 수직이다. 다시 말해, 제 3 공기 출구 및 제 4 공기 출구는, 제 1 및 제 2 공기 출구를 이등분하는 선이 제 3 및 제 4 공기 출구를 이등분하는 선에 수직이도록 배향된다.
The nozzle comprises an air inlet, a first air outlet for emitting an air flow and a second air outlet for emitting an air flow, the first and second air outlets being oriented in convergent directions and a valve for controlling the first and second air outlets. The valve comprises one or more valve members that are moveable to simultaneously adjust the size of the first air outlet and inversely adjust the size of the second air outlet. The one or more valve members are moveable through a range of positions between a first end position in which the first air outlet is maximally open and the second air outlet is maximally occluded and a second end position in which the first air outlet is maximally occluded and the second air outlet is maximally open. The valve is further arranged such that a size difference between the first air outlet and the second air outlet when the one or more valve members are in the first end position is greater than a size difference between the first air outlet and the second air outlet when the one or more valve members are in the second end position.
여기서 사용되는 "공기 출구" 라는 용어는, 공기 유동이 노즐에서 빠져나갈 때 통과하는 노즐의 일부분을 말한다. 특히, 여기서 설명되는 실시 형태에서, 각 공기 출구는 노즐로 형성되는 도관 또는 덕트를 포함하고, 이를 통해 공기 유동이 노즐에서 나간다. 그러므로 각 공기 출구는 대안적으로 배출구라고 할 수 있다. 이는, 공기 출구로부터 상류에 있고 공기 유동을 노즐의 공기 입구와 공기 출구 사이에 보내는 역할을 하는 노즐의 다른 부분과 대조적이다.
제 2 공기 출구의 크기에 대한 제 1 공기 출구의 크기(즉, 개방 면적)를 변화시킴으로써, 제 1 및 2 공기 출구 각각을 통해 배출되는 공기 유동의 비율이 또한 변화되어, 노즐에 의해 발생되는 공기 유동의 프로파일이 변하게 된다. 특히, 제 1 및 2 공기 출구가 수렴 방향으로 배향됨에 따라, 제 1 및 2 공기 유동이 충돌하여, 노즐로부터 멀어지는 방향으로 향하는 단일의 조합된 공기 유동을 형성하게 된다. 조합된 공기 유동이 노즐로부터 나가는 각도 또는 벡터는 제 1 및 2 공기 유동의 상대 강도에 크게 달려 있다. 따라서, 제 2 공기 출구에 대한 제 1 공기 출구의 크기를 조절하기 위해 하나 이상의 밸브 부재를 움직여 그의 개별적인 강도를 변화시킴으로써, 조합된 공기 유동의 방향을 변경할 수 있다. 이러한 구성은, 총 공기 출구의 전체 크기가 일정하게 유지됨에 따라 시스템의 부하가 일정하게 됨을 의미한다. 이는, 노즐에서 배출되는 공기 유동이 앞뒤로 향하도록 제어될 수 있음에 따라, 압축기, 또는 공기 유동을 노즐에 공급하는 다른 수단의 작동점이 또한 일정하게 유지됨을 의미한다. 추가로, 이로써, 전체 시스템 압력이 감소되어, 시스템이 더 에너지 효율적이고 조용하게 된다.
더욱이, 이러한 구성에 의해, 제 3 및 제 4 출구는 팬 어셈블리에 의해 발생 된 공기 유동의 적어도 작은 부분을 제 1 및 제 2 공기 출구로부터 배출되는 공기 유동에 대해 측방향인 방향으로 배출할 수 있고, 이들 측방향 공기 유동은 제 1 및 제 2 공기 출구로부터 배출되는 공기 유동의 충돌을 지원하고 또한 노즐에 의해 발 생된 결과적인 공기 유동의 속도 증가를 제공한다.
노즐은 공기 출구에 인접하는 외부 안내면을 포함하는 것이 바람직하다. 이 외부 안내면은 팬 어셈블리의 외부면을 포함하며, 평평하거나 또는 적어도 부분적으로 볼록할 수 있다. 제 1 및 2 공기 출구는, 배출된 공기 유동을 이 외부 안내면의 적어도 일부분 위로 안내하도록 배향될 수 있다. 바람직하게, 제 1 및 2 공기 출구는, 공기 출구에 인접하는 이 외부 안내면의 일부분에 실질적으로 평행한 방향으로 공기 유동을 배출하도록 배향된다. 외부 안내면은, 공기 유동이 제 1 및 2 공기 출구로부터 배출되는 방향으로부터 갈라지거나 방향을 바꾸도록 성형되어 있는 것이 바람직하며, 그래서 이들 공기 유동은 외부 안내면으로부터의 간섭을 받음이 없이 수렴점에 그리고/또는 그 주위에 충돌할 수 있다. 공기 유동을 외부 안내면을 가로질러 배출하면, 공기 유동이 처음에 노즐 떠날 때 그 공기 유동의 교란이 최소화되고, 이어서 공기 유동이 외부 안내면에서 벗어나면, 외부 안내면과 배출된 공기 유동 및 수렴점 사이에 분리 기포가 형성될 수 있다. 이 분리 기포의 형성은 2개의 상호 대향하는 공기 유동이 충돌할 때 형성되는 결과적인 젯트 또는 조합된 공기 유동을 안정화시키는 데에 도움을 줄 수 있다.
도 1, 2 및 3은 팬 어셈블리(1000)의 일 실시 형태의 외부도이다. 도 1은 팬 어셈블리(1000)의 정면도를 나타내고, 도 2는 팬 어셈블리(1000)의 측면도를 나타내고, 도 3은 팬 어셈블리(100)의 등각도를 나타낸다. 팬 어셈블리(1000)는, 팬 어셈블리를 통과하는 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러를 내장하는 본체 또는 스탠드(1100) 및 이 본체(1100)에 해제 가능하게 장착되고 그래서 그로부터 분리될 수 있는 노즐(1200)을 포함하고, 이 노즐은 공기 유동을 팬 어셈블리(1000)로부터 배출시키도록 배치된다. 그러므로 도 4는 팬 어셈블리(1000)의 등각도를 나타내며, 노즐(1200)은 본체(1100)로부터 분리되어 있다.
도 5는 팬 어셈블리(1000)의 측단면도를 도시하며, 도 6은 팬 어셈블리(1000)의 측단면도를 도시하며, 노즐(1200)은 본체(1100)로부터 분리되어 있고, 도 7은 팬 어셈블리(1000)의 전방 단면도를 도시한다. 도 8은 팬 어셈블리(1000)의 본체의 등각도를 나타낸다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 본체(1100)는 측벽, 폐쇄된 하단부 및 개방된 상단부를 갖는 원통형 외측 하우징/케이싱(1101)을 포함하고, 폐쇄된 하단부는 팬 어셈블리(1000)가 안착되고 지지되는 기부(1102)(즉, 하측 표면)을 제공하고, 본체(1100)의 공기 입구(1103)는 외측 케이싱(1101)의 측벽에 제공된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100) 안으로의 공기 입구(1103)는 외측 케이싱(1101)의 측벽에 형성되어 있는 구멍의 어레이를 포함하지만, 공기 입구(1103)는 측벽에 형성되어 있는 창(window) 내부에 장착되는 하나 이상의 그릴 또는 메쉬를 대안적으로 포함할 수 있다.
케이싱(1101)의 내부는 케이싱(1101)의 하단부에서 케이싱(1101) 내부에 배치되는 플랫폼(1104)에 의해 하측 부분과 상측 부분으로 분리된다. 구체적으로, 플랫폼(1104)은 케이싱(1101)의 내부의 전체 단면적을 가로질러 연장되는 대략적으로 원형인 표면/바닥 및 그 표면으로부터 아래쪽으로 달려있거나 돌출하고 표면을 케이싱(1101)의 하단부로부터 분리시키는 대략적으로 원통형인 측벽을 포함한다. 그리하여, 플랫폼(1104)의 상승된 표면은 외측 케이싱(1101)의 내부를 상측 부분과 하측 부분으로 분할하며, 하측 부분은, 케이싱(1101) 중에서 표면의 아래에 있는 부분을 포함하고, 상측 부분은 그 표면 위쪽에 있는 부분을 포함한다.
하측 부분은 격실(1105)을 제공하고, 이 격실 내부에는 팬 어셈블리(1000)의 다양한 전자 부품들이 수용되고, 플랫폼(1104)은 팬 어셈블리 위에 안착되어 전자 부품을 팬 어셈블리의 나머지로부터 분리시키는 커버를 형성한다. 예컨대, 이들 전자 부품은 전형적으로 제어 회로(1106), 전력 공급 연결부 및 하나 이상의 센서, 예컨대 적외선 센서, 먼지 센서 등을 포함한다. 추가로, 본체의 하측 부분은 하나이상의 무선 통신 모듈, 예컨대, Wi-Fi, 블루투스 등 및 관련된 전자 장치를 내장할 수 있다. 하측 부분은, 이 하측 부분에 제공되어 있는 개구 또는 적어도 부분적으로 투명한 창을 통해 보이는 전자 디스플레이(1107)를 더 포함할 수 있다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 전자 디스플레이(1107)는 하측 부분 내에 장착되는 LCD 디스플레이에 의해 제공되고, 플랫폼(1104)의 측벽에 제공되어 있는 대응하는 개구 및 외측 케이싱(1101)의 측벽에 제공되어 있는 투명한 창 둘 모두와 정렬된다.
상측 부분은 별도의 격실(1108)을 제공하며, 공기 유동의 발생에 관여되는 팬 어셈블리(1000)의 다양한 부품들이 그 격실 내부에 수용되며, 플랫폼(1104)은 이들 부품이 지지될 수 있는 기부를 제공한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 외측 케이싱(1101)의 측벽의 내면으로부터 이격되어 있는 내벽(1109)이 상측 부분 내부에 제공된다. 그리하여 내벽(1109)은 상측 부분을 모터 구동식 임펠러(1110)가 수용되는 내측 격실 및 필터 어셈블리(1111)가 배치될 수 있는 외측 격실로 분리한다. 구체적으로, 내벽(1109)은 외측 케이싱(1101)의 하단부에 제공되어 있는 플랫폼(1104)의 상측 표면에 지지되며 그래서 모터 구동식 임펠러(1101)가 장착되는 대략적으로 원통형인 내측 격실을 형성하는 단부 개방형 실린더를 포함한다. 내벽(1109)은 또한 원통형 외측 케이싱(1101) 보다 직경이 작고, 외측 케이싱(1101) 내부에 동심으로 배치되며, 그래서 외측 케이싱(1101)과 내벽(1109) 사이에 형성되는 외측 격실은 환형이고 내측 격실의 주변부를 둘러싼다. 도 6은 팬 어셈블리(1000)의 측단면도를 도시하며, 외측 케이싱(1101)과 팬 본체(1100)의 내벽(1109) 사이에 형성되는 외측 격실을 명확히 나타내기 위해 필터 어셈블리(1111)가 팬 본체(1100)로부터 제거되어 있다.
내벽(1109)의 하측 부분에는, 공기가 내측 격실 안으로 유입할 수 있게 해주고 그리하여 내측 격실 안으로의 공기 입구를 제공하는 구멍(1112)의 어레이가 제공되어 있다. 레지(ledge)/선반(1113)이 구멍(1112)의 어레이의 위쪽에서 내벽(1109)으로부터 반경 방향 내측으로 연장되어 있고, 모터 구동식 임펠러(1110)는 내측 격실의 상측 부분 내에서 선반(1113)에 의해 지지된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 내측 격실은 임펠러(1110) 주위에 연장되어 있는 임펠러 하우징(1114)을 포함하며, 이 임펠러 하우징은 임펠러 하우징(1114)의 공기 입구(1115)를 규정하는 제 1 단부 및 제 1 단부의 반대편에 위치되고 임펠러 하우징(1114)의 공기 출구(1116)를 규정하는 제 2 단부를 갖는다. 임펠러 하우징(1114)은 내측 격실/외측 케이싱(1101)과 정렬되며, 그래서 임펠러 하우징(1114)의 종축선은 팬 어셈블리(100)의 본체(1100)의 종축선(X)과 공선적이고, 임펠러 하우징(1114)의 공기 입구(1115)는 공기 출구(1116) 아래에 위치된다. 임펠러 하우징(1114)은 대략적으로 절두 원추형인 하측 벽(1114a) 및 대략적으로 절두 원추형인 상측 벽(1114b)을 포함한다. 유입하는 공기 유동을 임펠러 하우징(1114) 안으로 안내하기 위한 실질적으로 환형인 입구 부재(1117)가 임펠러 하우징(1114)의 하측 벽(1114b)의 바닥에 연결된다. 그러므로 임펠러 하우징(1114)의 공기 입구(1115)는 임펠러 하우징(1114)의 개방 바닥 단부에 제공되어 있는 환형 입구 부재(1117)에 의해 규정된다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 임펠러(1110)는 혼합류 임펠러의 형태이고, 대략적으로 원추형인 허브, 이 허브에 연결되는 복수의 임펠러 블레이드, 및 허브와 블레이드를 둘러싸도록 블레이드에 연결되는 대략적으로 절두 원추형인 쉬라우드를 포함한다. 임펠러(1110)는, 임펠러 하우징(1114) 내부에 배치되는 모터 하우징(1120) 내부에 수용되는 모터(1119)로부터 외측으로 연장되어 있는 회전축(1118)에 연결된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 모터(1119)는, 사용자에 의해 제공되는 제어 입력에 응하여 제어 회로(1106)에 의해 변할 수 있는 속도를 갖는 DC 브러시레스 모터이다.
모터 하우징(1120)은 모터(1119)를 지지하는 대략적으로 절두 원추형인 하측 부분(1120a) 및 이 하측 부분(1120a)에 연결되는 대략적으로 절두 원추형인 상측 부분(1120b)을 포함한다. 축(1118)은 모터 하우징(1120)의 하측 부분(1120a)에 형성되어 있는 구멍을 통해 돌출하여, 임펠러(1110)가 그 축(1118)에 연결될 수 있게 해준다. 모터 하우징(1120)의 상측 부분(1120b)은, 모터 하우징(1120)의 상측 부분(1120b)의 외측 표면으로부터 돌출하는 만곡된 블레이드 형태의 환형 확산기(1120c)를 더 포함한다. 임펠러 하우징(1114)의 벽은 모터 하우징(1120)을 둘러싸고 그로부터 이격되어 있어, 임펠러 하우징(1114)과 모터 하우징(1120) 사이에는 임펠러 하우징(1114)을 통해 연장되는 환형 공기 유동 경로가 형성된다. 임펠러 하우징(1114)의 공기 출구(1116)(모터 구동식 임펠러(1110)에 의해 발생된 공기 유동이 그 출구를 통해 배출됨)는 모터 하우징(1120)의 상측 부분(1120b) 및 임펠러 하우징(1114)의 상측 벽(1114b)에 의해 형성된다.
노즐 시트/마운트 플랫폼(1121)은 임펠러 하우징(1114) 위쪽에서 내측 격실의 상단부 내부에 배치된다. 노즐 시트(1121)는 원형 단면을 가지며, 상측 부분(1121b)에 연결되는 하측 부분(1121b)을 포함하고, 하측 부분(1121a)은 임펠러 하우징(1114)의 상측 벽(1114b) 주위에 끼워 맞춤된다. 노즐 시트(1121)의 중심부는, 아래에서 더 상세히 설명할 플레인/저널 베어링 어셈블리의 일부분을 형성하는 베어링(1122)을 포함한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 베어링(1122)은 자기 윤활 부싱 또는 슬리브 베어링(1122b)을 수용하는 중공 실린더(1122a)를 포함한다. 예컨대, 그러한 자기 윤활 부싱은 윤활유가 함침되는 적어도 부분적으로 다공성인 관형 부재를 포함할 수 있고, 바람직하게는 12 내지 20%의 윤활유 함량을 갖는다. 부싱(1122b)의 상측 개방 단부에서, 내측 가장자리는 모따기되어 있어, 부싱(1122b)의 중공 내부 쪽으로 반경 방향 내측으로 경사져 있는 표면을 제공한다.
노즐 시트(1121)는 중심 베어링(1122)을 둘러싸는 환형 공기 벤트/개구(1123)를 더 포함하고, 이는 임펠러 하우징(1114)의 공기 출구(1116)와 정렬되어 있어, 임펠러 하우징(1114)으로부터 배출된 공기 유동이 노즐 시트(1121)의 환형 공기 벤트(1123)를 통해 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)에서 나간다. 구체적으로, 노즐 시트(1121)의 환형 공기 벤트(1123)는, 중심 베어링(1122)의 외측 표면으로부터 돌출하고 중심 베어링(1122)을 노즐 시트(1121)의 외측 환형 부분에 연결하는 복수의 만곡된 블레이드(1124)에 의해 규정된다. 노즐 시트(1121)의 만곡된 블레이드(1124)는 바람직하게는 임펠러 하우징(1114)의 출구(1116)에 제공되어 있는 환형 확산기(1120c)의 만곡된 블레이드와 정렬된다.
노즐 시트(1121)는 환형 벤트(1123)의 주변부 주위에 배치되는 본체 출구 시일링 부재(1125)를 더 포함하고, 노즐(1200)이 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)에 장착되면 그 시일링 부재는 노즐(1200)의 바닥 부분과 접촉하고 그에 대해 시일을 형성하여, 본체(1100)의 공기 출구(1123)와 노즐(1200)의 공기 입구 사이의 계면에서 공기가 누출되는 것을 방지한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 출구 시일링 부재(1125)는 환형이고, 노즐 시트(1121)에 제공되어 있는 대응하는 홈 또는 슬롯 내부에 유지되며, 편리하게는, 고무와 같은 탄력적인 재료로 형성될 수 있다. 노즐 시트(1121)는 출구 시일링 부재(1125)의 주변부 주위에 배치되는 환형 노즐 정렬 표면(1126)을 더 포함하고, 이 정렬 표면은 출구 시일링 부재(1125) 쪽으로 아래쪽으로 경사져 있고, 그래서 노즐(1200)의 공기 입구와 본체(1100)의 공기 출구(1123)의 정렬을 안내하는 데에 도움을 주도록 배치된다.
노즐 시트(1121)는 환형 공기 벤트(1123)의 대부분을 둘러싸는 원형 아치형 오목부(1127)를 더 포함하고, 이 오목부는 노즐 정렬 표면(1126)의 주변부의 외측 주위에서 환형 벤트(1123)와 출구 시일링 부재(1126)에 대해 반경 방향 외측에 배치된다. 아치형 오목부(1127)의 외벽에는, 아치형 오목부 위에 부분적으로 걸려 있도록 반경 방향 내측으로 돌출하는 레지/립(1128)이 제공되어 있다.
노즐 시트(1121)는 노즐(1200)의 적어도 일부분을 팬 본체(1100)에 대해 요동시키기 위한 회전/요동 기구의 구동부를 더 포함하고, 이 구동부는 회전/요동 모터(1129) 및 이 회전/요동 모터(1129)에 의해 구동되도록 배치되는 구동 부재(1130)를 포함한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 회전/요동 모터(1129)는 노즐 시트(1121)의 상승된 부분 내부에/아래에 배치되며, 이는 아치형 오목부(1127)의 두 단부 사이에 위치되며, 회전/요동 모터(1129)의 축이 노즐 시트(1121)의 상승된 부분에 있는 구멍을 통해 돌출한다. 구동 부재는, 노즐 시트(1121)의 상승된 부분 위쪽에서 축의 돌출 부분에 장착되는 피니언(1130)에 의해 제공된다. 그러므로 피니언(1130)은 노즐 시트(1121)의 최상측 표면 위쪽에 위치된다.
도 9는 팬 어셈블리(1000)의 확대 단면도를 도시하며, 회전/요동 기구를 나타낸다. 이 실시 형태에서, 피니언(1130)은 반경 방향으로 돌출하는 곧은 치부를 갖는 스퍼(spur) 기어를 포함하며, 그 치부는 회전 축선에 평행하게 정렬되지만, 기어의 상측 부분은 모따기되어 있다. 구체적으로, 기어의 상측 부분의 뿌리 부분과 치부 둘 모두가 모따기되어 있고, 모따기된 부분의 뿌리 각도(θ)는 바람직하게는 대략 45도이다. 다시 말해, 피니언(1130)은, 원통형 하측 부분과 원추형/절두 원추형 상측 부분을 갖는 곧은 기어를 포함하며, 그래서 상측 부분은 곧은 베벨 기어의 형태를 갖는다.
추가로, 노즐 시트(1121)는 광 차단기(1131)를 더 포함하는데, 이 광 차단기는, 노즐(1200)이 본체(1100)에 장착되면 그 노즐의 배향을 검출하기 위한 기구의 일부분이다. 이와 관련하여, 광 차단기는, 사이에 있는 틈을 가로질러 서로 대향하여 정렬되는 발광 요소와 수광 요소를 포함하는 광 센서이다. 광 차단기는, 목표 대상물이 두 요소 사이에 오는 때를 검출하여 작동하고 발광 요소의 빛이 수광요소에 도달하는 것을 막는다. 전형적으로, 적외선 방출기가 통상적으로 발광 요소로 사용되고, 적외선 검출기가 수광 요소로서 사용된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 광 차단기(1131)는, 발광 요소와 수광 요소 사이의 틈이 아치형 오목부(1127)의 대략 중간점에서 아치형 오목부(1127)와 정렬되도록 배치되며, 발광 요소는 틈의 한 측에 있고 수광 요소는 다른 측에 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 본체(1100)의 상측 부분의 외측 격실은 필터 어셈블리(1111)가 안으로 배치될 수 있는 공간을 제공하며, 그래서 그 필터 어셈블리(1111)는 본체(1100)의 공기 입구(1103)의 하류에서 모터 구동식 임펠러(1110)의 상류에 있다. 따라서, 임펠러(1110)에 의해 본체(1100)의 내부 안으로 흡인되는 공기는 임펠러(1110)를 통과하기 전에 여과된다. 이는 잠재적으로 팬 어셈블리(1000)에 대한 손상을 야기할 수 있는 입자를 제거하는 역할을 하며, 또한 노즐(1200)로부터 배출되는 공기에 입자가 없는 것을 보장해 준다. 추가로, 필터 어셈블리(1100)는 바람직하게는 적어도 하나의 화학 필터를 더 포함하는데, 이 필터는, 잠재적으로 건강에 해로울 수 있는 다양한 화학 물질을 공기 유동으로부터 제거하는 역할을 하며, 그래서 노츨에서 배출되는 공기가 정화된다.
도 10은 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)의 등각도를 나타내며, 필터 어셈블리(1111)가 본체(1100)로부터 제거되어 있다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 내벽(1109)에 의해 규정되는 환형 외측 격실은 내측 격실의 주변부를 둘러싸고 개방 상단부를 가지며, 이 개방 상단부는 필터 어셈블리(1111)가 외측 격실 안으로 삽입되고 또한 그로부터 제거될 수 있게 해준다. 그러므로 필터 어셈블리(1111)는, 필터 어셈블리(1111)가 내벽(1109)의 전체 주변부를 둘러싸도록 환형 외측 격실 내부에서 내벽(1109) 위에 동심으로 끼워맞춤되도록 배치되는 중공 원통의 형상을 갖는다. 구체적으로, 필터 어셈블리(1111)는 중공 원통형으로 형성되는 하나 이상의 필터 매체(1132, 1133)를 포함하며, 하나 이상의 필터 매체의 두 상호 대향 단부는 필터 단부 캡(1135, 1136)으로 덮힌다.
도 11은 여기서 설명되는 팬 어셈블리(1000)에 사용되기에 적합한 필터 어셈블리(1111)의 측단면도를 나타낸다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 필터 어셈블리(1111)는 화학 필터 매체 층(1132), 화학 필터 매체 층(1132)의 외면 위에서 화학 필터 매체 층(1132)의 상류에 배치되는 미립자 필터 매체 층(1133), 및 미립자 필터 매체 층(1133)의 외면 위에서 미립자 필터 매체 층(1133)의 상류에 배치되는 외측 메쉬 층(1134)을 포함한다. 제 1 단부 캡(1135)이 미립자 필터 매체 층(1133), 화학 필터 매체 층(1132) 및 외측 메쉬 층(1134) 각각의 제 1 단부 위에 배치되며, 제 2 단부 캡(1136)이 미립자 필터 매체 층(1133), 화학 필터 매체 층(1132) 및 외측 메쉬 층(1134) 각각의 제 2 단부 위에 배치된다. 예컨대, 미립자 필터 매체(1133)는 주름진 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 또는 유리 미세섬유 부직물을 포함할 수 있고, 화학 필터 매체(1132)는 탄소 천과 같은 활성화된 탄소 필터 매체를 포함할 수 있다. 필터 단부 캡(1135, 1136)은 플라스틱 재료로 몰딩될 수 있고 접착제를 사용하여 필터 매체의 단부에 부착되거나 달라 붙는다. 바람직한 실시 형태에서, 한 필터 단부 캡(1136)은 필터 단부 캡(1136)으로부터 종방향으로 돌출하는 하나 이상의 탭(tab)(1137)을 더 포함하고, 그러므로 이 탭은 사용자에 의해 잡혀 필터 어셈블리(1111)를 환형 외측 격실 밖으로 들어 올리는 데에 도움을 줄 수 있다.
상측 부분의 내벽(1109)을 넘어 외측 케이싱(1101)의 내면까지 연장되어 있는 플랫폼(1104)의 표면의 일부분은 필터 어셈블리(1118)가 지지될 수 있는 필터 시트(1138)를 제공한다. 하측 필터 시일링 요소(1139)가 내벽(1109)의 하단부의 주변부 주위에 제공되며, 내벽(1109)의 이 하단부는 플랫폼(1104)의 상측 표면에 형성되어 있는 오목부 내에 수용된다. 그러므로, 필터 어셈블리(1111)가 필터 시트(1138)에 지지되면 하측 필터 시일링 요소(1139)가 필터 어셈블리(1111)의 바닥 단부 캡(1135)과 접촉하고 그에 대해 시일을 형성하여, 공기가 필터 어셈블리(1111)의 바닥 주위에서 누출되는 것을 방지한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 하측 필터 시일링 요소(1139)는 환형이고 편리하게는 고무 재료로 형성될 수 있다. 상측 부분의 내벽(1109)에는 복수의 리브/세그먼트(1140)가 제공되어 있고, 이는 하측 필터 시일링 요소(1139) 위쪽에서 내벽(1109)의 하단부로부터 반경 방향 외측으로 돌출하고, 이들 돌출 세그먼트(1140) 각각은 필터 어셈블리(1111)를 내벽(1109) 주위에 동심으로 정렬시키는 데에 도움을 주도록 테이퍼져 있거나 경사져 있는 외면을 갖는다.
필터 어셈블리(1111)가 본체(1100)의 외측 격실 내부에 배치되면, 임펠러(1110)에 의해 본체(1100)의 내부 안으로 흡인되는 공기는, 필터 어셈블리(1111)를 통과하기 전에, 외측 케이싱(1101)의 측벽에 있는 구멍에 의해 제공되는 본체(1100)의 공기 입구(1103)를 먼저 통과하게 된다. 이 여과된 공기는, 임펠러 하우징(1114)의 바닥에 제공되어 있는 공기 입구(1115)를 통해 임펠러 하우징(1114)의 환형 공기 유동 경로에 들어가기 전에, 내벽(1109)의 하측 부분에 제공되어 있는 구멍에 의해 제공되는 내측 격실의 공기 입구(1112)를 통해 흡인된다. 그런 다음에 공기는, 노즐 시트(1121)에 의해 제공되는 공기 벤트(1123)를 통해 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)로부터 배출되기 전에, 임펠러 하우징(1114)의 정상부에 제공되는 공기 출구(1116)를 통해 임펠러 하우징(1114)에서 나간다.
전술한 바와 같이, 그리고 도 4 및 6에 나타나 있는 바와 같이, 노즐(1200)은 팬 본체(1100)에 해제 가능하게 부착되도록 배치된다. 그러므로 도 12 내지 15는 전술한 팬 본체(1100)에 해제 가능하게 부착될 수 있는 노즐(1200)의 일 실시 형태를 나타낸다. 도 12는 노즐(1200)의 측단면도를 나타내고, 도 13은 노즐(1200)의 전방 단면도를 나타내고, 도 14는 노즐(1200)의 후방 단면도를 나타내며, 그리고 도 15는 노즐(1200)의 하단부의 등각도를 나타낸다. 노즐(1200)은 노즐 본체(1201)를 포함하고, 이 노즐 본체는 팬 본체(1100)로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구(1202), 노즐(1200)로부터 공기 유동을 배출하기 위한 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203), 및 노즐(1200)로부터 공기 유동을 배출하기 위한 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)를 적어도 부분적으로 규정한다. 노즐(1200)은 노즐(1200)을 팬 본체(1100)에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구 및 요동 기구의 피동 부분 둘 다를 더 포함하고, 피동 부분은 노즐 본체(1201)를 요동 축선(X) 주위로 회전시키도록 구동 부재(1130)에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재(1205)를 포함한다.
제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는 수렴 방향으로 배향되어 있어, 배출된 공기 유동이 수렴하게 된다. 다시 말해, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)로부터 배출된 제 1 유출 공기 유동이 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출된 제 2 유출 공기 유동과 충돌하도록 배향된다. 노즐(1200)은, 공기 입구(1202)와 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이에 연장되어 있는 내부 공기 통로(1206)를 더 포함한다. 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)로부터 배출된 제 1 유출 공기 유동 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출된 제 2 유출 공기 유동 각각은 공기 입구(1202)를 통해 노즐(1200)에 들어가는 유입 공기 유동의 적어도 일부분을 포함한다. 노즐(1200)은 공기 입구(1202)로부터 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로 가는 공기의 유동을 제어하기 위한 밸브를 더 포함하고, 밸브는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기를 조절하고 또한 동시에 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기를 반대로 조절하도록 움직일 수 있는 밸브 부재(1207)를 포함한다.
제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기에 대한 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기(즉, 개방 면적)를 변화시킴으로써, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 각각을 통해 배출되는 공기 유동의 비율이 또한 변하며, 그리하여 결과적으로, 노즐(1200)에 의해 발생되는 공기 유동의 프로파일이 변하게 된다. 특히, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)가 수렴 방향으로 배향됨에 따라, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출되는 공기 유동들이 서로 충돌하여, 노즐(1200)로부터 멀어지게 향하는 단일의 조합된 공기 유동을 형성할 것이다. 이 조합된 공기 유동이 노즐(1200)로부터 나오는 각도 또는 벡터는 이들 제 1 및 제 2 공기 유동의 상대 강도에 크게 달려 있다. 따라서, 밸브 부재(1207)를 움직여 개별적인 강도를 변화시켜 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)에 대한 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기를 조절함으로써, 조합된 공기 유동의 방향을 변화시킬 수 있다. 이러한 구성은, 총 공기 출구의 전체 크기가 일정하게 유지됨에 따라 시스템은 일정한 부하를 가짐을 의미한다. 이는, 노즐(1200)로부터 배출되는 공기 유동이 앞뒤로 향하도록 제어될 수 있음에 따라 압축기 또는 공기 유동을 노즐(1200)에 공급하는 다른 수단의 작동점이 또한 일정하게 유지됨을 의미한다. 추가로, 이로써 전체 시스템 압력이 감소될 수 있어 그 시스템은 더 에너지 효율적이고 조용하게 된다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐 본체(1201)는 절두 구체의 대략적인 형상을 가지고 있고, 제 1 절두부는 노즐(1200)의 원형 면(1208)을 형성하고, 제 2 절두부는 노즐(1200)의 원형 기부(1209)를 형성한다. 노즐(1200)의 공기 입구(1202)는 노즐(1200)의 기부(1209)에 제공되며, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 노즐(1200)의 면(1208)에서 직경 방향으로 서로 대향하며 일반적으로 노즐(1200)의 면(1208)의 중심 축선(Y) 쪽으로 배향된다. 노즐(1200)의 기부(1209)에 대한 노즐(1200)의 면(1208)의 각도(α)는 예각이고, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 노즐(1200)의 면(1208)에서 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 보다 높도록 고정된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 이 각도(α)는 대략 35도이지만, 노즐(1200)의 기부(1209)에 대한 면(1208)의 각도는 0 내지 90도, 더 바람직하게는 0 내지 45도이고, 더더욱 바람직하게는 20 내지 40도이다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐 본체(1201)는 절두 구형을 규정하는 외측 케이싱(1210)을 포함한다. 외측 케이싱(1210)은 노즐(1200)의 원형 면(1208)에 있는 원형 개구(1211) 및 노즐(1208)의 원형 기부(1208)에 있는 원형 개구(1212)를 규정한다. 특히, 노즐 본체(1201)는 제 1 절두부를 형성하는 외측 케이싱(1210)의 가장자리로부터 내측으로 연장되어 있는 립(1213)을 포함한다. 이 립(1213)은 일반적으로 절두 원추형이고 원형 면(1208)의 중심 쪽으로 내측으로 테이퍼져 있다.
노즐 본체(1201)는 외측 케이싱(1210) 내부에 배치되고 그에 고정되는 내측 케이싱(1214)을 더 포함하고, 이 내측 케이싱은 노즐(1200)의 단일 내부 공기 통로(1206)를 규정한다. 내측 케이싱(1214)은, 노즐(1200)의 기부(1208)에서 외측 케이싱의 원형 개구 내부에 동심으로 위치되는 원형 개구를 하단부에서 가지며, 내측 케이싱(1214)의 하측 원형 개구는 본체(1100)로부터 공기 유동을 받기 위한 공기입구(1202)를 제공한다. 내측 케이싱(1214)은, 노즐(1200)의 면(1208)에서 외측 케이싱(1210)의 원형 개구(1211)와 동심으로 위치되는 원형 개구를 상단부에서 갖는다. 내측 케이싱(1214)의 내측으로 만곡된 상단부는, 외측 케이싱(1210)으로부터 내측으로 테이퍼져 있어 노즐(1200)의 원형 면(1208)에서 원형 개구(1211)를 규정하는 립(1213)과 만나거나 접촉한다.
내측 케이싱(1214)의 후방 부분(1214a)은 공기 입구(1202)와 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203) 사이에 연장되어 있고, 내측 케이싱(1214)의 대향하는 전방 부분(1214b)은 공기 입구(1202)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이에 연장되어 있다. 내측 케이싱(1214)의 후방 및 전방 부분(1214a, 1214b)은, 노즐 본체(1201)의 면(1208) 또는 기부(1209)에 평행한 평면에 있는 내부 공기 통로(1206)의 단면적이 공기 입구(1202)와 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이에서 변하도록 만곡되어 있다. 특히, 내측 케이싱(1214)의 후방 및 전방 부분(1214a, 1214b)은 공기 입구(1202)에 인접해서 서로로부터 멀어지게 외측으로 확장되거나 벌어지고 그런 다음에 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)에 인접해서는 서로를 향해 좁아진다. 그러므로, 공기 통로(1206)의 단면적은 내부 공기 통로(1206)가 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)에 접근함에 따라 감소하기 전에 공기 입구(1202)와 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이의 최대에 도달할 때까지 공기 통로(1206)가 공기 입구(1202)로부터 연장됨에 따라 증가한다. 그러므로 내측 케이싱(1214)의 후방 및 전방 부분(1214a, 1214b)은 일반적으로 노즐 본체(1201)의 형상에 일치하여 외측 케이싱(1210) 내부의 공간의 사용을 최적화하고 또한 공기 유동이 공기 입구(1202)로부터 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)까지 이동할 때 그 공기 유동을 위한 매끄러운 천이부를 제공한다. 여기서 사용되는 "만곡된" 이라는 용어는, 매끄럽게 연속적으로 평면으로부터 점진적으로 벗어나 있는 표면을 말한다.
내측 케이싱(1214)에는, 각기 측벽과 상향 벽을 포함하는 서로 대향하는 제 1 및 제 2 계단형 측면 부분(1214c, 1214d)(즉, 전방 및 후방 부분(1214a, 1214b)에 일반적으로 수직인 부분)이 제공되어 있다. 그러므로 내측 케이싱(1214)의 제 1 및 제 2 측벽은, 대략적으로 평평하고 제 1 및 제 2 공기 출구(1203, 1204)를 이등분하는 평면에 대략적으로 평행한 내부 공기 통로(1206)의 측벽을 형성한다. 내측 케이싱(1214)의 제1 및 제 2 상향 벽은 내부 공기 통로(1206)의 대향하는 측면으로부터 외측 케이싱(1210)의 인접하는 부분 쪽으로 연장되어 있는 레지를 형성하고, 그래서 내측 케이싱(1214)의 상단부는 내측 케이싱(1214)의 내측으로 만곡된 상단부 아래에서 대략적으로 디스크형인 공동부를 형성한다. 제 1 및 제 2 상향 벽은 대략적으로 평평하고, 또한 내측 케이싱(1214)의 상단부에 제공되어 있는 원형 개구(1211)에 대략적으로 평행하다.
내측 케이싱(1214)의 제 1 계단형 측면 부분(1214c)은 내부 공기 통로(1206)로부터 멀어지게 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 1 측면 덕트(1215)를 더 포함하고, 내측 케이싱(1214)의 제 2 계단형 측면 부분(1214d)은 내부 공기 통로(1206)로부터 반대 방향으로 멀어지게 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 2 측면 덕트(1216)를 더 포함한다. 그러므로 제 1 측면 덕트(1215) 및 제 2 측면 덕트(1216)는 직경 방향으로 서로 대향하고, 제 1 및 제 2 공기 출구(1203, 1204)를 이등분하는 평면에 수직이다. 구체적으로, 제 1 측면 덕트(1215) 및 제 2 측면 덕트(1216) 각각은 대응하는 측벽에 제공되어 있는 유입 개구, 노즐(1200)의 면(1208)에 있는 원형 개구(1211) 아래에 제공되어 있는 디스크형 공동부 쪽으로 위쪽으로 경사져 있는 채널, 및 내측 케이싱(1214)의 내측으로 만곡된 상단부 아래에 위치되는 대응하는 상향 벽에 제공되어 있는 유출 개구 또는 측방 공기 출구(1217, 1218)를 포함한다.
내측 케이싱(1214)은 내부 공기 통로(1206) 내에 배치되는 한쌍의 베인(1219)을 더 포함하고, 이들 베인은 노즐 본체(1201)의 공기 입구(1202)를 통해 노즐(1200)에 들어가는 공기 유동을 곧게 하도록 배치되어 있다. 베인(1219)은 평평하고, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)를 이등분하는 평면과 대략적으로 평행하며, 공기 입구(1202)에 인접하는 위치로부터 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 각각에 인접하는 위치까지 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이의 내부 공기 통로(1206)를 가로질러 연장되어 있다. 다시 말해, 베인(1219)은 내부 공기 통로(1206)의 폭을 가로질러 또한 내부 공기 통로(1206)의 깊이의 대부분을 가로질러 연장되어 있어, 내부 공기 통로(1206)의 단면적의 대부분을 가로질러 연장되어 있다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 내측 케이싱(1214)은 위에서 언급된 플레인/저널 베어링 어셈블리의 추가 부분을 형성하는 스핀들(1220)을 더 포함한다. 구체적으로, 스핀들(1220)은 내측 케이싱(1214)의 하측 원형 개구(1212)의 중심부에(즉, 노즐(1200)의 공기 입구(1202)의 중심부에) 배치되며, 그래서 노즐(1200)의 요동 축선(X)과 정렬된다. 스핀들(1220)은 노즐 시트(1121)의 중심부에 제공되어 있는 베어링(1122) 내부에 끼워맞춤되어 회전하도록 배치된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 스핀들(1220)은 내측 케이싱(1214)으로부터 돌출하는 바람직하게는 너얼링 처리된 축 또는 로드(1220a) 및 이 축(1220a) 위에 배치되고 유지되는 베어링 슬리브(1220b)를 포함한다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐 본체(1201)는 내부 공기 통로(1206) 내에 배치되는 공기 입구 안내 부재(1221)를 더 포함하며, 이 안내 부재는 공기 입구(1202)를 통해 노즐(1200)에 들어가는 공기 유동을 노즐(1200)의 공기 출구(1203, 1204, 1217, 1218) 쪽으로 보내도록 배치된다. 구체적으로, 공기 입구 안내 부재(1221)는 경사 원추의 대략적인 형상을 가지며, 공기 입구 안내 부재(1221)의 좁은 단부 또는 정점이 공기 입구(1202)에 가까이 있도록 배치된다. 공기 입구 안내 부재(1221)의 표면은, 일반적으로 내측 케이싱(1214)의 대향 부분의 형상을 따르도록 성형되어 있고, 그래서 공기 입구(1202)를 통해 노즐(1200)에 들어가는 공기 유동은 내부 공기 통로(1206)의 주변부를 따르게 된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 내측 케이싱(1214)의 스핀들(1220)은 공기 입구 안내 부재(1221)의 좁은 단부에 있는 구멍을 통해 돌출한다.
밸브 부재(1207)는 노즐(1200)의 원형 면(1208)에 있는 원형 개구(1211)(즉, 외측 케이싱(1210)의 상측 원형 개구 및 내측 케이싱(1214)의 상측 원형 개구에 의해 형성됨)에 인접하여 노즐 본체(1201) 내부에 배치된다. 구체적으로, 밸브 부재(1207)는 내측 케이싱(1214)의 상단부에 의해 형성되는 공동부 내에 배치된다.
도 16, 17, 18은 여기서 설명되는 노즐(1200)에 사용되기에 적합한 밸브 부재(1207)의 일 실시 형태를 나타낸다. 도 16은 밸브 부재(1207)의 등각 정면도를 나타내고, 도 17은 밸브 부재(1207)의 단부도를 나타내며, 도 18은 밸브 부재(1207)의 측단면도를 나타낸다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)는 대략적으로 원형인 전방 단면을 가지며 상측 부분(1222) 및 하측 부분(1223)을 포함한다. 상측 부분(1222)의 최외측/최상측 표면은 대략적으로 볼록하고(즉, 외측으로 불룩함), 노즐(1200)의 면(1208)에 제공되어 있는 개구(1211) 내부에서 노출된다. 여기서 사용되는 "볼록한" 이라는 용어는, 외측으로 불룩하고 그래서 만곡된 볼록한 형상을 갖거나 적어도 부분적으로 곧은 선으로 이루어져 있는 볼록한 다각형 형상을 가질 수 있는 표면을 말한다. 그러므로 상측 부분(1222)의 최외측/최상측 표면은 노즐 본체(1201)의 외부 표면을 형성한다. 하측 부분(1223)의 최내측/최하측 표면 또한 대략적으로 볼록하고 노즐 본체(1201) 내부에 배치되어, 최내측/최하측 표면은 내부 공기 통로(1206) 안으로 향한다. 그러므로 하측 부분(1223)의 최내측/최하측 표면은 노즐 본체(1201)의 내부 표면을 형성하고, 최내측/최하측 표면의 볼록한 형상은 내부 공기 통로(1206) 내부의 공기 유동을 밸브 부재(1207)의 주변부에 제공되어 있는 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 쪽으로 보내는 데에 도움을 준다.
하측 부분(1223)의 최내측/최하측 표면에는, 슬라이딩 기구의 일부분을 형성하는 한쌍의 홈/트랙(1224)이 제공되어 있고, 이 슬라이딩 기구에 의해, 밸브 부재(1207)는 제 1 끝 위치와 제 2 끝 위치 사이의 위치 범위에서 노즐 본체(1201)의 면(1208)에 제공되어 있는 개구(1211)에 대해(즉, 개구(1211)에 평행한 평면에서 움직임) 측방으로 노즐 본체(1201) 내부에서 슬라이딩할 수 있다(즉, 표면을 따라 부드럽게 움직일 수 있음). 이들 홈/트랙(1224)은, 밸브 부재(1207)가 노즐 본체(1201) 내부에 배치되면 공기 직화(straightening) 베인(1219)의 상측 부분 위에 끼워지도록 배치된다. 그러므로 공기 직화 베인(1219)의 상측 부분은, 밸브 부재(1207)의 최내측/최하측 표면에 제공되어 있는 홈/트랙(1224) 내부에 배치되며 그래서 슬라이딩 기구의 추가 부분을 제공하는 레일을 제공한다. 따라서, 베인/레일(1219) 및 대응하는 홈/트랙(1224) 둘 모두는 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)를 이등분하는 평면과 평행하고, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이에 연장되어 있는 방향으로 내부 공기 통로(1206)를 가로질로 연장되어 있다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐(1200)의 슬라이딩 기구는, 외력이 밸브 부재(1207)에 가해지지 않을 때 노즐 본체(1201)에 대한 밸브 부재(1207)의 움직임을 억제하여 그 밸브 부재(1207)의 위치를 유지시키도록(즉, 가해지는 유일한 힘이 중력일 때 밸브 부재(1207)의 움직임을 억제하기 위해) 배치되는 한쌍의 브레이크(1225)를 더 포함한다. 브레이크(1225)에 의해 제공되는 억제력은 외력이 가해지지 않을 때 밸브 부재(1207)의 위치를 유지시키기에 충분하지만, 사용자에 의해 가해지는/수동적인 힘에 의해 쉽게 극복될 수 있다. 예컨대, 사용자가 한손을 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면 상에 놓고 밸브 부재(1207)를 노즐 본체(1201)의 후방부 또는 전방부 쪽으로 밀거나 당기면 억제력이 쉽게 극복될 수 있다. 각 브레이크(1225)는 마찰 패드/부재(1225a) 및 이 마찰 패드(1225a)를 브레이킹 표면(1225c)에 가압하도록 배치되는 탄성 부재(1225b)(예컨대, 압축 스프링)를 포함한다. 구체적으로, 각 브레이크(1225)는, 탄성 부재(1225b)가 마찰 패드(1225a)를 가압하는 방향이 밸브 부재(1207)가 노즐 본체(1207) 내부에서 움직이는 방향에 실질적으로 직교/수직이도록 배치된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 각 브레이크(1225)는 밸브 부재(1207)에 장착되고, 브레이킹 표면(1225c)은 내측 케이싱(1214)의 일부분으로 제공된다. 그러므로, 밸브 부재(1207)에는 한쌍의 브레이크 시트(1225d)가 제공되어 있고, 각 브레이크(1225)의 탄성 부재(1225b)는 대응하는 시트(1225d)와 마찰 패드/부재(1225a) 사이에 위치되며, 마찰 패드/부재(1225a)를 밸브 부재(1207) 쪽으로 가압하도록 배치된다. 각 브레이크 시트(1225d)는, 내측 케이싱(1214)의 상향 벽 중의 하나에 제공되어 있는 대응하는 구멍/슬롯을 통해 밸브 부재(1207) 밖으로 연장되어 있는 돌출부로 제공된다. 각 브레이크(1225)에 대해, 탄성 부재(1225b)는 마찰 패드/부재(1225a)를 슬롯의 양측에 배치되어 있는 내측 케이싱(1214)의 상향 벽의 하측 표면의 일부분에 가압하게 된다.
제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)는 노즐(1200)의 면(1208)에 있는 원형 개구(1211)의 가장자리(1211a)의 제 1 부분 및 가장자리(1211a)의 제 1 부분에 인접하는 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 1 부분(1207a)에 의해 형성되며, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 노즐(1200)의 면(1208)에 있는 개구(1211)의 가장자리(1211b)의 제 2 부분 및 가장자리(1211b)의 제 2 부분에 인접하는 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 2 부분(1207b)에 의해 형성된다. 그러므로 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는, 노즐(1200)의 면(1208)에서 노즐 본체(1201)에 의해 규정되는 원형 개구(1211) 내부에서 직경 방향으로 서로 대향하는 한쌍의 만곡된 슬롯을 포함하고, 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면은 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204) 사이에서 연장되어 있다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는 한쌍의 합동적인 원호형 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 대략 60도의 호(arc) 각도(β)(즉, 원형 면(1208)의 중심에서 호에 의해 형성되는 각도)를 갖지만, 20 내지 110도, 바람직하게는 45도 내지 90도, 더 바람직하게는 60도 내지 80도의 각도를 가질 수 있다. 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는 또한 배출된 공기 유동을 대응하는 공기 출구에 인접하는 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 일부분 위로 보내도록 배향된다. 그러므로 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면은 노즐 본체(1201)의 외부 안내 표면을 제공한다.
위에서 언급한 바와 같이, 밸브의 슬라이딩 기구에 의해, 밸브 부재(1207)는 제 1 끝 위치와 제 2 끝 위치 사이의 위치 범위에서 노즐 본체(1201) 내부에서 측방향으로 슬라이딩할 수 있다. 밸브는, 밸브 부재(1207)의 운동에 의해 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기가 조절되고 또한 동시에 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기가 반대로 조절되도록, 노즐 본체(1201) 내부에 배치된다. 특히, 밸브 부재(1207)는, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 개방되고(즉, 가능한 최대한으로 개방되어 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기가 최대로 됨) 또한 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 최대로 막히도록(즉, 가능한 최대한으로 막혀 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기가 최소로 됨) 또한 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때 는 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 막히고 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 최대로 개방되도록, 노즐 본체(1207) 내부에 배치된다. 다시 말해, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기가 최대이고 밸브 부재가 제 2 끝 위치에 있을 때는 최소이며, 반면에, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기가 최소이고 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때는 최대이다. 특히, 제 1 끝 위치에 있을 때, 밸브 부재(1207)의 제 2 부분(1207b)(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)를 부분적으로 규정함)는 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)를 최대로 막고, 제 2 끝 위치에 있을 때, 밸브 부재(1207)의 제 1 부분(1207a)(즉, 제 1 공기 출구(1203)를 부분적으로 규정함)은 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)를 최대로 막는다.
추가로, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치와 제 2 끝 위치 사이에서 움직임에 따라 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)의 총/조합 크기를 일정하게유지시키기 위해, 밸브 부재(1207)의 제 1 부분(1207a)(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)를 부분적으로 규정함)과 노즐(1200)의 면(1208)에 있는 개구(1211)에 평행한 평면 사이에 형성되는 각도는, 밸브 부재(1207)의 제 2 부분(1207b)(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)를 부분적으로 규정함)과 노즐(1200)의 면(1208)에 있는 개구(1211)에 평행한 평면 사이에 형성되는 각도와 대략 같다. 이와 관련하여, 밸브 부재(1207)의 제 1 부분(1207a)과 제 2 부분(1207b)은 평평하거나 약간 만곡될 수 있다. 만곡된 경우에, 제 1 부분(1207a)과 제 2 부분(1207b) 사이에 형성되는 각도는 곡선의 현(chord)의 각도이고, 현은 곡선 상의 두 점을 이어주는 선분이다. 일치하는 각도에 의해, 밸브 부재(1207)가 측방으로 움직일 때 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)가 동일한 속도로 개방 및 폐쇄되며, 그래서 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)의 총 크기는 밸브 부재(1207)의 위치에 무관하게 실질적으로 일정하게 유지된다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)는, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이의 크기 차가, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이의 크기 차 보다 크도록 배치된다. 구체적으로, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 개방될 때) 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기는, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)가 최대로 개방될 때) 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기 보다 크고, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 막힐 때) 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기는, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)가 최대로 막힐 때) 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기 보다 크다.
이러한 구성으로, 노즐(1200)에 의해 발생된 공기 유동의 벡터링 범위가 노즐(1200)의 전방부 쪽으로 제공되는 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 쪽으로 편향되는데, 이는 팬 어셈블리(1000)가 결과적인 공기 유동을 단일 사용자에게 제공하도록 되어 있을 때, 특히 팬 어셈블리(1000)가 사용자의 옆에 있는 상승된 표면, 예컨대 테이블 또는 데스크 상에 배치될 때 특히 유리하다. 이 편향의 일부분을 이루기 위해, 밸브 부재(1207)에는, 밸브 부재(1207)가 적절한 끝 위치를 넘어 움직이는 것을 제한하도록 배치되는 밸브 단부 스탑(1226,1227)이 제공되어 있다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)에는, 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 1 부분(1207a)(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)을 적어도 부분적으로 규정함)으로 돌출하는 제 1 쌍의 밸브 단부 스탑(1226) 및 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 2 부분(1207b)(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)을 적어도 부분적으로 규정함)으로 돌출하는 제 2 쌍의 밸브 단부 스탑(1227)이 제공되어 있다. 제 1 쌍의 밸브 단부 스탑(1226)은, 제 2 끝 위치에 있을 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)에 인접하는 내측 케이싱(1214)의 일부분에 접촉하도록 배치되며, 제 2 쌍의 밸브 단부 스탑(1227)은, 제 1 끝 위치에 있을 때 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)에 인접하는 내측 케이싱(1214)의 일부분에 접촉하도록 배치된다. 제 1 쌍의 밸브 단부 스탑(1226)이 밸브 부재(1207)로부터 연장되어 있는 거리는, 제 2 쌍의 밸브 단부 스탑(1227)이 밸브 부재(1207)로부터 연장되어 있는 거리 보다 작으며, 그래서 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때의 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기는, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때의 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기 보다 크다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 제 1 쌍의 밸브 단부 스탑(1226)과 제 2 쌍의 밸브 단부 스탑(1227) 둘 다는 밸브 부재(1207)의 양 단부에서 밸브 부재(1207)의 가장자리로부터 멀어지게 연장되어 있는 평평한 돌출부 쌍들에 의해 제공된다. 그러므로 이들 평평한 돌출부는 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출된 공기를 수렴 방향으로 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면 위로 안내하는 데에 도움을 주는 배플로서 작용한다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면은 비대칭 프로파일/단면을 갖는다. 특히, 밸브 부재(1207)는, 제 1 부분(1207a)(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)를 적어도 부분적으로 규정함)에서의 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 깊이(Da)가 제 2 부분(1207b)(즉, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)를 적어도 부분적으로 규정함)에서의 최외측/최상측 표면의 깊이(Db) 보다 작은 프로파일을 갖는다. 따라서, 밸브는, 개구(1211) 및 밸브 부재(1207)의 측방향 운동에 수직인 방향으로, 개구(1211)의 가장자리와 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면 사이의 최소 거리가 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)에서 보다 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)에서 더 크도록 배치된다. 이와 관련하여, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)에서의 최소 거리는, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때 개구(1211)의 가장자리(1211a)의 제 1 부분과 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 1 부분(1207a) 사이의 거리이고, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)에서의 최소 거리는, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때 개구(1211)의 가장자리(1211b)의 제 2 부분과 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면의 제 2 부분(1207b) 사이의 거리이다. 이러한 비대칭성에 의해, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)로부터 배출되는 최소 공기 유동이 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출되는 최소 공기 유동 보다 큼에 따라, 노즐(1200)에 의해 발생된 공기 유동의 벡터링 범위가 노즐(1200)의 전방부 쪽으로 제공되는 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 쪽으로 편향된다. 추가로, 이러한 비대칭성에 의해, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203) 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기의 요구되는 변화에 대해 밸브 부재(1207)의 운동의 측방향 범위가 최대화될 수 있고, 그리하여 사용자에게 이용 가능한 제어의 단위(granularity)가 증가된다. 대칭적인 프로파일을 취하고 단지 그 프로파일의 한 단부를 트리밍(trimming)함으로써 적절한 비대칭적인 프로파일이 얻어질 수 있고, 그렇게 함으로써, 밸브 부재(1207)의 한 부분이 다른 부분 보다 짧을 때, 개구(1211)에 대한(또한 밸브 부재(1207)의 운동 방향에 대한) 두 부분의 각도는 동일하게 유지되며, 그래서, 밸브 부재(1204)가 제 1 끝 위치와 제 2 끝 위치 사이에서 움직일 때 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)의 총/조합 크기는 일정하다.
전술한 바와 같이, 내측 케이싱(1214)은 제 1 측면 덕트(1215) 및 직경 방향으로 대향하는 제 2 측면 덕트(1216)를 포함하고, 이들 측면 덕트는 내부 공기 통로(1206)로부터 멀어지게 반경 방향 외측으로 연장되어 있고 노즐(1200)의 면(1211)에 있는 원형 개구 쪽으로 위쪽으로 경사져 있다. 그러므로 이들 측면 덕트(1215, 1216)는 내부 공기 통로(1206)의 내부로부터 나온 공기 유동의 일부분을, 내측 케이싱(1214)의 상단부에 의해 규정되는 대략적으로 디스크형인 공동부 안으로 향하는 대응하는 유출 개구 또는 측방 공기 출구(1217, 1218)에 안내한다. 노즐(1200)은, 이들 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출되는 공기 유동을 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출된 공기 유동이 수렴하는 점 쪽으로 보내도록 구성된다. 이와 관련하여, 이들 측방 공기 출구(1217, 1218)는, 모터 구동식 임펠러(1210)에 의해 발생된 공기 유동의 비교적 작은 부분만 배출하도록 구성된다. 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출되는 공기의 비교적 작은 젯트는 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출되는 공기 유동의 충돌을 도와주고, 그래서, 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)를 통과하는 공기의 유동을 크게 감소시킴이 없이, 노즐(1200)에 의해 발생되는 결과적인 공기 유동의 속도의 증가를 제공한다.
도시되어 있는 실시형태에서, 노즐(1200)은, 모터 구동식 임펠러(1210)에 의해 발생된 총 공기 유동의 대략 12.5%가 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출될 수 있고 나머지 공기 유동은 결과적인 공기 유동의 방향의 가변적인 제어를 제공하기 위해 사용되는 노즐(1200)의 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출되도록 구성된다. 따라서, 측방 공기 출구(1217, 1218) 각각의 면적은 노즐(1200)에 의해 제공되는 출구의 총 면적의 대략 6.25%이고, 이 총 면적은 두 측방 공기 출구(1217, 1218)와 노즐(1200)의 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)의 총 면적의 조합된 면적이다. 그러나, 측방 공기 출구(1217, 1218) 각각의 면적은 이 보다 많거나 작을 수 있다. 예컨대, 측방 공기 출구(1217, 1218) 각각의 면적은 노즐(1200)에 의해 제공되는 출구의 총 면적의 12.5% 내지 4%일 수 있다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)에는, 밸브 부재(1207)의 주변 가장자리로부터 반경 방향 외측으로 돌출하는 직경 방향으로 서로 대향하는 제 1 및 제 2 플랜지 부분(1228, 1229)이 제공되어 있다. 이들 제 1 및 제 2 플랜지 부분(1228, 1229) 각각은 슬롯 또는 구멍(1230, 1231)을 포함하고, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출되는 공기 유동이 대략 같은 위치에 밸브 부재(1206)가 있을 때 슬롯 또는 구멍은 대응하는 측면 덕트(1215, 1216)의 측방 공기 출구(1217, 1218) 위에 배치되고 그와 정렬되며, 또한 밸브 부재(1207)가 이 위치로부터 멀어지게 움직일 때 대응하는 측면 덕트(1215, 1216)의 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 멀어지게 변위되도록 배치된다. 따라서, 측방 공기 출구(1217, 1218)의 크기는 밸브 부재(1207)의 위치에 달려 있고, 밸브 부재(1207)의 운동에 의해, 측방 공기 출구(1217, 1218)의 크기가 동시에 조절된다. 구체적으로, 제 1 및 제 2 플랜지 부분(1228, 1229)은, 제 1 공기 출구(1203)의 크기가 제 2 공기 출구(1204)의 크기와 대략 같을 때 측방 공기 출구(1217, 1218)가 최대로 개방되며 또한 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이의 크기의 차가 최대일 때에는 최대로 막히거나 폐쇄되도록 배치된다. 아래에서 더 상세히 설명하는 바와 같이, 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때 제 1 공기 출구(1203)의 크기는 제 2 공기 출구(1204)의 크기와 대략 같고, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이의 크기의 차는 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때 최대로 된다. 밸브 부재(1207)는, 각 슬롯(1230, 1231)에 대해, 대응하는 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출된 공기를 수렴 방향으로 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면 위로 안내하는 데에 도움을 주도록 배치되는 한 쌍의 측면 배플(1232, 1233)을 더 포함한다.
전술한 바와 같이, 노즐(1200)은 팬 본체(1100)에 해제 가능하게 장착되고 그래서 그로부터 분리 가능하다. 그러므로 노즐(1200)은 노즐(1200)을 팬 본체(1100)에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구를 포함한다. 노즐 유지 기구는, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 유지되는 제 1 구성 및 노즐(1200)이 팬 본체(1100)로부터의 제거를 위해 해제되는 제 2 구성을 갖는다. 노즐 유지 기구는 또한 제 1 구성 쪽으로 편향되도록 배치되며, 그래서, 노즐 유지 기구는 사용자에 의해 제 2 구성에 있지 않으면 노즐(1200)을 팬 본체(1100) 상에 유지시킬 것이다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐(1200)은 노즐 본체(1201) 내부에서 직경 방향으로 서로 대향하는 한쌍의 노즐 유지 기구(1234, 1235)를 포함한다. 이들 노즐 유지 기구(1234, 1235)는, 내측 케이싱(1214)의 측면부와 노즐 본체(1201)의 외측 케이싱(1210) 사이에 형성되어 있는 공간에 배치된다. 이들 노즐 유지 기구(1234, 1235) 각각은, 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 노즐(1200)과 팬 본체(1100)에 대해 움직일 수 있는 캣치(catch) 형태의 유지 요소(1234a, 1235a)를 포함한다. 이들 노즐 유지 기구 각각은 수동으로 작동 가능한 부재(1234b, 1235b)를 더 포함하는데, 이들 부재는 유지 요소(1234a, 1235a)를 제 1 구성으로부터 제 2 구성으로 움직이게 하기 위한 것이다. 구체적으로, 수동으로 작동 가능한 부재(1234b, 1235b) 각각은 노즐 본체(1201)의 외측 케이싱(1210)에 제공되어 있는 대응하는 구멍 안으로 돌출하는 누름 가능한 버튼의 형태로 되어 있고, 그래서, 움직일 수 있는 캣치(1234a, 1235a)를 작동시켜 노즐(1200)을 팬 본체(1100)로부터 해제시키기 위해 이들 누름 가능한 버튼은 사용자에 의해 접근 가능하다.
구체적으로, 각 노즐 유지 기구에 대해, 누름 가능한 버튼(1234b, 1235b) 및 움직일 수 있는 캣치(1234a, 1235a)는, 노즐 본체(1201)의 외측 케이싱(1210) 내부에 회전 가능하게 장착되는 단일 부품 랫치로 형성되며, 누름 가능한 버튼(1234b, 1235b)은 한 단부에 제공되고 캣치(1234a, 1235a)는 다른 단부에 제공된다. 압축 스프링 형태의 편향 부재(1234c, 1235c)가 누름 가능한 버튼(1234b, 1235b)의 후방 표면과 랫치를 외측 케이싱(1214) 쪽으로 제 1 구성으로 편향시키는 노즐 본체(1201)의 내측 부분 사이에 배치된다. 압축 스프링(1234c, 1235c)의 힘에 대항하여 그 누름 가능한 버튼(1234b, 1235b)을 누르면, 랫치가 회전되어 캣치(1234a, 1235a)가 팬 본체(1100)로부터의 노즐(1200)의 제거를 위한 제 2 구성으로 되게 움직이게 된다. 전술한 바와 같이, 팬 본체(1100)의 노즐 시트(1121)는 아치형 오목부(1127) 위에 부분적으로 걸리도록 반경 방향 내측으로 돌출하는 레지/립(1128)을 갖는다. 그러므로 노즐 유지 기구는, 노즐 유지 기구가 제 1 구성으로 있으면서 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 배치되면 캣치(1234a, 1235a)가 이 레지(1128)에 의해 차단되어 본체(1100)로부터 노즐(1200)의 분리를 방지하고 또한 노즐 유지 기구가 제 2 구성으로 있으면서 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 배치되면 캣치(1234a, 1235a)가 이 레지(1128)에 의해 차단되지 않아 본체(1100)로부터 노즐(1200)의 분리를 허용하도록 배치된다.
전술한 바와 같이, 노즐(1200)은 요동 기구의 피동 부분을 더 포함하고, 이 피동 부분은, 노즐 본체(1201)를 요동 축선(X) 주위로 회전시키도록 구동 부재(1130)에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재(1205)를 포함한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 피동 부재(1205)는 적어도 부분적으로 원형인 또는 아치형인 랙을 포함하고, 이 랙은, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 배치되면 랙이 요동 기구의 구동 부재를 제공하는 팬 본체(1100) 상의 피니언(1130)과 결합하도록 배치된다. 구체적으로, 랙(1205)은, 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 상에 배치되면 피니언(1130) 상에 제공되어 있는 치부와 맞물리는 한 세트의 치부를 포함한다. 도 9에 도시되어 있는 실시 형태에서, 랙(1205)은 반경 방향으로 돌출하는 곧은 복수의 치부를 갖는 스퍼 랙을 포함하며, 그 치부는 회전 축선(X)에 평행하게 정렬되지만, 랙(1205)의 하측 부분의 가장자리가 모따기되어 있다. 구체적으로, 랙(1205)의 하측 부분의 뿌리 부분과 치부 둘 모두가 모따기되어 있고, 모따기된 부분의 뿌리 각도는 바람직하게는 대략 45도이다. 그러므로 피니언(1130)의 모따기된 상측 부분과 랙(1205)의 모따기된 하측 부분은, 치부의 충돌시에 일어날 수 있는 손상의 위험을 또한 최소화하면서, 랙과 피니언이 적절히 맞물리는 것을 보장하여 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 상에 배치될 때 랙(1205)과 피니언(1130)의 맞물림을 도와준다.
전술한 바와 같이, 도시되어 있는 실시 형태에서, 피니언(1130)은 팬 본체(1100)의 환형 공기 벤트(1123)에 대해 반경 방향 외측에 배치된다. 그러므로 랙(1205)은 노즐 본체(1201)의 공기 입구(1202)에 대해 반경 방향 외측에 배치된다. 구체적으로, 랙(1205)은 내측 케이싱의 하단부 쪽에서(즉, 내부 공기 통로 안으로 들어가는 공기 입구에 인접하여) 내측 케이싱(1214)의 주변 표면에 부착되며, 랙의 치부는 랙의 주변 부분에 제공되고 반경 방향 외측으로 돌출한다.
노즐(1200)은, 노즐 본체(1201)가 노즐 본체(1201)의 요동 범위의 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되어 있는 노즐 본체(1201)에 제공되어 있는 한쌍의 노즐 스탑(1236, 1237)을 더 포함한다. 특히, 제 1 노즐 스탑(1237)은 노즐 본체(1201)가 노즐 본체(1201)의 요동 범위의 제 1 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되고, 제 2 노즐 스탑(1237)은 노즐 본체(1201)가 노즐 본체(1201)의 요동 범위의 반대편 제 2 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 제 1 노즐 스탑(1236)은 노즐(1200)의 내측 케이싱(1214)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 1 돌출부에 의해 제공되며, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 1 끝에 도달하면 그 돌출부는 팬 본체(1100)의 대응하는 부분과 접촉하거나 그에 접하도록 배치된다. 제 2 노즐 스탑(1237)은 노즐(1200)의 내측 케이싱(1214)으로부터 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 2 돌출부에 의해 제공되며, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 2 끝에 도달하면 그 돌출부는 팬 본체(1100)의 대응하는 부분과 접촉하거나 그에 접하도록 배치된다. 구체적으로, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 1 끝에 도달하면 제 1 노즐 스탑(1236)은 노즐 시트(1121)의 상승된 부분의 제 1 측부에 접하도록 배치되며, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 2 끝에 도달하면 제 2 노즐 스탑(1237)은 노즐 시트(1121)의 상승된 부분의 반대편 제 2 측부에 접하도록 배치된다.
제 1 및 제 2 노즐 스탑(1236, 1237)은 또한 노즐 본체(1201)가 노즐 본체(1201)의 요동 범위 밖에 있는 팬 본체(1100)에 대한 배향으로 있을 때 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 장착되는 것을 방지하도록 배치된다. 이를 위해, 제 1 및 제 2 노즐 스탑(1236, 1237)은, 노즐 본체(1201)가 요동 범위 밖에 있는 팬 본체(1100)에 대한 배향으로 있는 중에 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 쪽으로 하강되면 노즐 시트(1121)의 상승된 부분의 상측 표면과 접촉하고 그리하여 노즐(1200)이 노즐 유지 기구(1234, 1235)가 팬 본체(1100)와 결합되기에 팬 본체(1100)에 충분히 가깝게 되는 것을 방지하도록 배치된다. 구체적으로, 제 1 노즐 스탑(1236)은, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 1 끝을 넘는 팬 본체(1100)에 대한 배향으로 있는 중에 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 쪽으로 하강되면 노즐 시트(1121)의 상승된 부분의 상측 표면과 접촉하도록 배치되고, 제 2 노즐 스탑(1237)은, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 제 2 끝을 넘는 팬 본체(1100)에 대한 배향으로 있는 중에 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 쪽으로 하강되면 노즐 시트(1121)의 상승된 부분의 상측 표면과 접촉하도록 배치된다.
노즐(1200)은 배향 검출 기구의 보완적인 부분을 더 포함한다. 전술한 바와 같이, 팬 본체(1100)에는, 노즐(1200)이 본체(1100)에 장착될 때 노즐 본체(1201)의 배향을 검출하기 위한 기구의 일부분으로서 광 차단기(1131)가 제공되어 있다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐 본체(1201)에 제공되어 있는 배향 검출 기구의 보완적인 부분은, 노즐 본체(1201)에 달려 있거나 그로부터 돌출하는 적어도 부분적으로 원형인/아치형인 스크린/차폐부(1238)를 포함하고, 이는 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 두 절반부 중의 하나에 있을 때 광 차단기(1131)에 의해 검출되도록 배치된다. 구체적으로, 이 차폐부(1238)는, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 부착되면 노즐 시트(1121)의 아치형 오목부(1127) 내부에 위치되도록 배치된다. 따라서, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 두 절반부 중의 제 1 절반부에 있을 때, 차폐부(1238)는 광 차단기(1131)의 발광 요소와 수광 요소 사이의 틈 내부에 위치되어, 발광 요소에서 나온 빛이 수광 요소에 도달하는 것을 방지할 것이다. 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 두 절반부 중의 제 2 절반부에 있을 때, 차폐부(1238)가 틈에서 제거되어, 발광 요소에서 나온 빛이 수광 요소에 도달할 것이다.
광 차단기(1131)는 제어 회로(1106)에 대한 입력으로서 출력을 제공하도록 배치된다. 제어 회로(1106)는 광 차단기(1131)로부터의 입력을 사용하여 요동 모터(1129)를 제어하도록 구성된다. 특히, 처음에, 광 차단기(1131)로부터 받은 입력은, 틈이 차단되고 그래서 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 두 절반부 중의 제 1 절반부에 있음을 나타내거나 또는 틈이 트여 있고 그래서 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 두 절반부 중의 제 2 절반부에 있음을 나타낼 것이다. 제어 회로(1106)는, 노즐 본체(1201)가 요동 범위의 중간점 쪽으로 회전되도록 요동 모터(1129)를 작동시키도록 구성된다. 중간점에 도달하면, 차폐부(1238)의 가장자리는, 광 차단기(1131)가 차단되는 경우와 차단 해소되는 경우 사이에서 천이하도록 틈을 통과할 것이며, 그리하여 제어 회로(1106)는 노즐 본체(1206)가 요동 범위의 중간점에 있음을 결정할 것이다. 그리고 제어 회로(1106)는, 노즐 본체(1201)의 회전을 요동 범위 내로 제한하도록 요동 모터(1129)를 제어하기 위해 회전 거리(예컨대, 스텝퍼 모터가 취하는 스텝의 수로 규정됨)에 대한 한계와 시간 한계 중의 하나 또는 둘 다를 이용하도록 구성될 것이다.
노즐(1200)은, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 장착되면 팬 본체(1100)와 접촉하도록 배치되는 기부 부재(1239)를 더 포함한다. 노즐 본체(1200)는, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 부착되면, 기부 부재(1239)가 팬 본체(1100)에 대해 움직이지 않게 유지되고 노즐 본체(1201)는 팬 본체(1100) 및 노즐(1200)의 기부 부재(1239) 둘 모두에 대해 회전하도록 기부 부재(1239)에 대해 회전 가능하도록 배치된다. 기부 부재(1209)는 상측 필터 시일링 요소(1239a)를 포함하고, 이 시일링 요소는, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 부착되면, 상측 필터 시일링 요소(1239a)가 필터 어셈블리(1111)의 상측 표면과 팬 본체(1100)의 내측 표면 둘 모두와 접촉하여 필터 어셈블리(1111)의 정상 단부 주위에서의 공기 누출을 방지하도록 배치된다.
도시되어 있는 실시 형태에서, 기부 부재(1239)는 환형 판(1239b)을 더 포함한다. 상측 필터 시일링 요소(1239a) 또한 환형이고 환형 판(1239b)의 하측 표면에 부착된다. 상측 필터 시일링 요소(1239a)는 2개의 개별적인 플랩 시일 부분, 즉 반경 방향 내측으로 돌출하는 제 1 시일 부분 및 아래쪽으로 또한 반경 방향 외측으로 연장되어 있는 제 2 시일 부분을 포함한다. 그러므로 상측 필터 시일링 요소(1239a)는, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 부착되면 제 1 시일 부분이 팬 본체(1100)의 내벽(1109)의 상측 부분과 접촉하고 그에 대해 시일을 형성하고 제 2 시일 부분은 필터 어셈블리(1111)의 상측 단부 캡(1136)과 접촉하고 그에 대해 시일을 형성하도록 배치된다. 상측 필터 시일링 요소(1239a)는 편리하게는 고무 재료로 형성된다.
노즐 본체(1201)는 이 노즐 본체(1201)의 기부(1209) 쪽에 부착되는 복수의 러너(1240)를 더 포함하며, 이들 러너는, 기부 부재(1239)가 노즐 본체(1201)에 대해 회전할 수 있게 하면서 기부 부재(1239)를 유지시키도록 배치된다. 여기서 사용되는 "러너" 라는 용어는 운동을 안내하도록 되어 있는 기계적 부품을 말한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 각 러너(1240)는 기부 부재(1239)의 일부분을 수용하도록 배치되어 있는 홈을 포함한다. 기부 부재(1239)는, 복수의 러너(1240) 각각의 내부에 배치되고 슬라이딩하는 플랜지/레일(1239c)를 더 포함한다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 플랜지/레일(1239c)은 환형 판(1239b)의 상측 표면에 제공되며, 노즐 본체(1201)의 요동 축선(X)에 대해 반경 방향으로 돌출한다.
팬 어셈블리(1000)를 사용하기 위해, 사용자는 먼저 노즐 본체(1100)로부터 노즐(1200)을 분리시킨다. 이를 위해, 사용자는 노즐 본체(1201)의 외측 케이싱(1210)을 통해 접근 가능한 노즐 유지 기구의 누름 가능한 버튼(1234b, 1235b)을 눌러 랫치를 회전시키고, 따라서, 대응하는 캣치(1234a, 1235b)가 제 2 구성으로 움직인다. 그런 다음에 사용자는, 팬 어셈블리(1000)의 길이 방향 축선(X)에 평행한 방향으로 노즐(1200)을 팬 본체(1100)로부터 들어올려, 노즐 시트(1121) 및 외측 격실의 개방된 상단부를 포함하여 팬 본체(1100)의 상단부를 노출시킨다. 그런 다음에, 필터 어셈블리(1111)가 팬 본체(1100)의 내벽(1109)의 전체 주변부를 둘러싸면서 바닥 단부 캡(1135)이 필터 시트(1139)에 안착될 때까지 사용자는 필터 어셈블리(1111)를 외측 격실 안으로 하강시킨다.
그런 다음에 사용자는 노즐(1200)을 팬 본체(1100)에 재부착한다. 이를 위해, 사용자는 노즐(1200)을 팬 본체(1100)의 상단부에 대략적으로 정렬시키고 노즐(1200)을 팬 본체(1100) 쪽으로 하강시킨다. 노즐(1200)의 원형 기부(1209)에서 외측 케이싱(1210)에 의해 규정되는 원형 개구(1212)는 팬 본체(1100)의 상단부 위에 밀접히 끼워 맞춤되고, 그래서 노즐(1200)이 팬 본체(1100) 쪽으로 움직임에 따라, 팬 본체(1100)의 상단부가 먼저 원형 개구(1212) 안으로 들어가게 된다. 따라서, 노즐(1200)과 팬 본체(1100) 사이에 상당한 정렬 불량이 있으면, 노즐(1200)의 원형 기구(1209)의 가장자리는 팬 본체(1100)의 상단부의 가장자리와 충돌할 것인데, 이는 노즐(1200)을 팬 본체(1100)에 대해 재위치시킬 필요가 있음을 사용자에에 알려준다. 팬 본체(1100)의 상단부가 노즐(1200)의 원형 기부(1209) 안으로 움직임에 따라, 플레인 베어링 어셈블리의 일부분을 형성하는 노즐(1200)에 제공되어 있는 스핀들(1220)이, 노즐 시트(1121)의 중심부에 제공되어 있는 베어링(1122)의 중공 안으로 들어가게 된다. 노즐(1200)과 팬 본체(1100) 사이에 상당한 정렬 불량이 있으면, 베어링(1122)의 모따기된 내측 가장자리는 스핀들(1220)을 베어링(1122) 안으로 안내하는 데에 도움을 준다.
노즐(1200)의 원형 기부(1209)가 팬 본체(1100)의 상단부 위에서 더 움직임에 따라, 환형 판(1239b)의 하측 표면에 부착되어 있는 상측 필터 시일링 요소(1239a)가 팬 본체(1100) 및 필터 어셈블리(1111) 둘 모두와 접촉한다. 구체적으로, 상측 필터 시일링 요소(1239a)의 제 1 시일 부분은 팬 본체(1100)의 내벽(1109)의 상측 부분과 접촉하여 노즐(1200)과 팬 본체(1100)의 내벽(1109) 사이에 시일을 형성한다. 상측 필터 시일링 요소(1239a)의 제 2 시일 부분은 외측 격실 내부에 배치되는 필터 어셈블리(1111)의 상측 단부 캡(1139)과 접촉하여, 노즐(1200)과 필터 어셈블리(1100) 사이에 시일을 형성한다. 요동 기구의 구동 부재(1130)는 요동 기구의 피동 부재(1205)와 결합한다. 구체적으로, 노즐(1200)에 제공되어 있는 랙(1205)은 팬 본체(1100)에 제공되어 있는 피니언(1130)과 맞물리며, 랙(1205)의 하측 가장자리와 피니언(1130)의 상측 가장자리 둘 모두를 모따기함으로써, 랙(1205)의 치부를 피니언(1130)의 치부에 정렬시키는 데에 도움이 된다.
노즐(1200)의 원형 기부(1209)가 팬 본체(1100)의 상단부 위에서 더 움직임에 따라, 유지 기구의 캣치(1234a, 1235a)는 노즐 시트(1121)에 제공되어 있는 레지(1128)와 접촉한다. 이 접촉에 의해, 랫치(1234, 1235)가 대응하는 압축 스프링(1234c, 1235c)의 힘에 대항하여 회전하여, 캣치(1234a, 1235a)가 레지(1128) 위를 지난다. 일단 캣치(1234a, 1235a)가 레지(1128)에서 벗어나면, 압축 스프링(1234c, 1235c)의 힘에 의해 랫치(1234, 1235)가 다시 제 1 구성으로 되게 회전하여, 노즐(1200)이 팬 본체(1100)에 유지된다. 노즐 본체(1201)의 공기 입구(1202)가 노즐 본체(1100)에 있는 환형 벤트(1123)의 주변부 주위에 제공되는 본체 출구 시일링 부재(1125)와 접촉하여 팬 본체(1100)와 노즐(1200)의 내부 공기 통로(1206) 사이에 시일을 형성하며, 본체 출구 시일링 부재(1125)의 주변부 주위에 배치되어 있는 노즐 정렬 표면(1126)은 노즐(1200)의 공기 입구(1202)를 본체(1100)의 공기 출구(1123)와 정렬되게 안내한다.
그런 다음에 사용자는 팬 어셈블리(1100)와 상호 작용하여(예컨대, 원격 제어기를 사용하여), 제어 회로(1106)가 받는 제어 입력을 제공한다. 이들 입력에 응하여, 제어 회로(1106)는 임펠러(1110)를 회전시키고 팬 어셈블리(1000)를 통과하는 공기 유동을 발생시키기 위해 모터(1119)를 시동시킬 수 있다. 구체적으로, 임펠러(1110)의 회전에 의해 공기가 팬 본체(1100)의 공기 입구(1103)(외측 케이싱(1101)의 측벽에 있는 구멍으로 제공됨) 및 필터 어셈블리(1111)를 통해 흡인된다. 결과적인 여과된 공기는, 임펠러 하우징(1114)의 바닥에 제공되어 있는 공기 입구(1115)를 통해 임펠러 하우징(1114)에 들어가기 전에, 내측 격실의 공기 입구(1112)(내벽(1109)의 하측 부분에 제공되어 있는 구멍으로 제공됨)를 통해 흡인된다. 그런 다음에 공기는 노즐 시트(1121)에 의해 제공되는 공기 벤트(1123)를 통해 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)로부터 배출되어 노즐 본체(1201)의 내측 케이싱(1214)의 하측 원형 개구에 의해 제공되는 공기 입구(1202)를 통해 노즐(1200)의 내부 통로(1206) 안으로 들어가기 전에, 임펠러 하우징(1114)의 정상부에 제공되어 있는 공기 출구(1116)를 통해 임펠러 하우징(1114)에서 나간다.
일단 노즐(1200)의 내부 통로(1206) 내부에 있으면, 공기 입구 안내 부재(1221)는 노즐(1200)에 들어가는 공기 유동을 내부 공기 통로(1206)의 주변부 쪽으로 보내고, 내부 공기 통로(1206) 내부에 제공되어 있는 베인(1219)은 노즐(1200)의 공기 출구(1203, 1204) 쪽으로 가는 공기 유동을 곧게 한다. 밸브 부재(1207)의 하측 부분의 최내측/최하측 표면은, 노즐(1200)의 내부 공기 통로(1206) 내의 공기 유동을 밸브 부재(1207)의 주변부에 제공되어 있는 제 1 및 제 2 공기 유동 벡터링 출구(1203, 1204) 쪽으로 보내는 데에 도움을 준다.
제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203), 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 및 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면은, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)에서 배출된 공기 유동이 각각의 공기 출구(1203, 1204)에 인접하는 밸브 부재(1207)의 최외측 표면(1207a, 1207b)의 일부분 위로 향하도록 배치된다. 특히, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)는, 공기 출구(1203, 1204)에 인접하는 밸브 부재(1207)의 최외측 표면(1207a, 1207b)의 일부분에 실질적으로 평행한 방향으로 공기 유동을 배출하도록 배치된다. 그런 다음에 밸브 부재(1207)의 최외측 표면의 볼록한 형상에 의해, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)에서 배출되는 공기 유동은 서로에 접근함에 따라 밸브 부재(1207)의 최외측 표면에서 이탈할 것이며, 그래서 이들 공기 유동은 밸브 부재(1207)의 최외측 표면으로부터의 간섭 없이 충돌할 수 있다. 배출된 공기 유동이 충돌하면, 2개의 상호 대향하는 공기 유동이 충돌할 때 형성되는 결과적인 젯트 또는 조합된 공기 유동을 안정화시키는 데에 도움을 줄 수 있는 분리 기포가 형성된다.
전술한 바와 같이, 밸브는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기를 조절하고 또한 동시에 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기를 반대로 조절하여, 노즐(1200)에 의해 발생된 공기 유동의 방향을 제어하도록 배치된다. 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브의 슬라이딩 기구에 의해, 밸브 부재(1207)는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 개방되고 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)가 최대로 막히는 제 1 끝 위치와 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 막히고 공기 출구(1204)는 최대로 개방되는 제 2 끝 위치 사이의 위치 범위에서 노즐 본체(1201) 내부에서 측방으로 슬라이딩할 수 있다. 그러므로 도 19a 및 19b는, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기에 대한 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기를 변화시켜 얻어질 수 있는 2개의 잠재적인 결과적인 공기 유동을 나타낸다.
도 19a에서, 밸브의 밸브 부재(1207)는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 막히고 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 최대로 개방되는 제 2 끝 위치에 있다. 전술한 바와 같이, 노즐(1200)에 의해 발생되는 공기 유동의 벡터링 범위는, 밸브 부재(1207)가 적절한 끝 위치를 넘어 움직이는 것을 제한하도록 배치되는 밸브 단부 스탑(1226, 1227)에 의해 노즐(1200)의 전방부 쪽에 제공되는 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 쪽으로 편향된다. 도 19a에서 도시되어 있는 실시 형태에서, 제 1 쌍의 밸브 단부 스탑(1226)은, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)와 대략 같은 크기를 가질 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)에 인접하는 내측 케이싱(1214)의 일부분에 접하도록 배치된다. 따라서, 제 2 끝 위치에 있을 때 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출되는 공기 유동의 양은 대략 같으며, 그래서, 충돌로 생기는 결과적인 공기 유동은 화살표(AA)로 나타나 있는 바와 같이 일반적으로 위쪽으로(즉, 노즐(1200)의 면(1208)에 대해 실질적으로 수직하게) 향하게 될 것이다.
추가로, 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)의 제 1 및 제 2 플랜지 부분(1228, 1229)은, 밸브 부재(1207)가 제 2 끝 위치에 있을 때(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)의 크기가 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)의 크기와 대략 같을 때) 측방 공기 출구(1217, 1218)가 최대로 개방되도록 배치된다. 따라서, 모터 구동식 임펠러(1110)에 의해 발생되는 총 공기 유동의 비교적 작은 부분이 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출되어 밸브 부재(1207)의 최외측/최상측 표면 위로 안내되어, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1203, 1204)로부터 배출된 공기 유동이 수렴하는 점 쪽으로 가게 된다.
도 19b에서, 밸브의 밸브 부재(1207)는, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)가 최대로 개방되고 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)는 최대로 막히는 제 1 끝 위치에 있다. 도 19b에 도시되어 있는 실시 형태에서, 제 2 쌍의 밸브 단부 스탑(1227)은, 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)가 대부분(전부는 아님) 막힐 때 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)에 인접하는 내측 케이싱(1214)의 일부분에 접하도록 배치된다. 따라서, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)로부터 배출되는 공기 유동의 양은 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204)로부터 배출되는 공기의 양 보다 상당히 많을 것이며, 그래서 충돌로 생기는 결과적인 공기 유동은 화살표(BB)로 나타나 있는 바와 같이 노즐(1200)의 면(1208)으로부터 일반적으로 아래쪽으로(즉, 제 1 유동 베턱링 공기 출구(1203)로부터 배출되는 공기 유동의 방향에 실질적으로 평행한 방향으로) 향하게 될 것이다.
추가로, 도시되어 있는 실시 형태에서, 밸브 부재(1207)의 제 1 및 제 2 플랜지 부분(1228, 1229)은, 밸브 부재(1207)가 제 1 끝 위치에 있을 때(즉, 제 1 유동 벡터링 공기 출구(1203)와 제 2 유동 벡터링 공기 출구(1204) 사이의 크기의 차가 최대일 때) 측방 공기 출구(1217, 1218)가 최대로 막히거나 폐쇄되도록 배치된다. 따라서, 모터 구동식 임펠러(1110)에 의해 발생되는 공기 유동은 측방 공기 출구(1217, 1218)로부터 배출되지 않을 것이다.
도 19a 및 19b의 예는 단지 대표적인 것이고 실제로 극단적인 경우를 나타냄을 쉽게 이해할 것이다. 밸브 부재(1207)를 제 1 끝 위치와 제 2 끝 위치 사이의 위치로 슬라이딩시킴으로써, 다양한 결과적인 공기 유동을 얻을 수 있다. 예컨대, 도시되어 있는 실시 형태에서, 노즐(1200)에 의해 발생되는 결과적인 공기 유동이 변화될 수 있는 범위는 대략 44도이다. 구체적으로, 노즐(1200)의 기부(1209)에 대한 면(1208)의 각도(α)가 대략 35도이고, 유동이 노즐(1200)의 전방부 쪽으로 편향될 때, 도시되어 있는 실시 형태의 노즐(1200)은 노즐(1200)의 기부(1209)에 대한 37.5도의 제 1 극단과 노즐(1200)의 기부(1209)에 대한 -6.5도의 제 2 극단 사이에서 결과적인 공기 유동의 방향(γ)을 변화시킬 수 있다. 그리고 결과적인 공기 유동의 방향은 요동 모터(1129)를 제어하여 팬 어셈블리(1000)의 본체(1100)에 대한 노즐 본체(1201)의 각위치를 조절하여 더 변화될 수 있다.
전술한 개별적인 항목들은 단독으로 또는 도면에 나타나 있거나 설명부에 기재되어 있는 다른 항목과 조합되어 사용될 수 있고 또한 서로 동일한 단락 또는 서로 동일한 도에서 언급된 항목들은 서로 조합되어 사용될 필요는 없음을 알 것이다. 추가로, "수단" 이라는 표현은 바람직하다면 액츄에이터 또는 시스템 또는 장치로 대체될 수 있다. 추가로, "포함하는" 또는 "이루어지는" 이라고 말할 때, 이는 결코 한정적인 것이 아니고, 독자는 그에 따라 설명부와 청구 범위를 해석해야 한다.
또한, 본 발명은 위에서 주어진 바와 같은 바람직한 실시 형태의 면에서 설명되었지만, 이들 실시 형태는 단지 실례적인 것임을 이해해야 한다. 당업자는, 첨부된 청구 범위에 속한다고 생각되는 수정예와 대안예를 본 개시를 고려하여 만들 수 있을 것이다. 예컨대, 당업자는, 전술한 발명은 단지 자유 직립형 팬 어셈블리에만 적용 가능한 것이 아니라 다른 종류의 환경 제어 팬 어셈블리에도 동등하게 적용 가능함을 알 것이다. 예컨대, 그러한 팬 어셈블리는 자유 직립형 팬 어셈블리, 천정 또는 벽 장착 팬 어셈블리 및 차량내 팬 어셈블리 중의 어떤 것이라도 될 수 있다. 추가로, 전술한 발명은 모발 건조기 또는 다른 모발 관리 용례와 같은 다른 종류의 공기 유동 발생 장치 또는 송풍기에도 마찬가지로 적용 가능하다.
추가 예로, 전술한 밸브 기구는 단일의 선형적으로 움직일 수 있는 밸브 부재를 포함하지만, 밸브 기구는 제 2 유동 벡터링 공기 출구의 크기에 대한 제 1 유동 벡터링 공기 출구의 크기를 조절하기 위해 상호 협력하는 복수의 밸브 부재를 마찬가지로 포함할 수 있다. 이를 위해, 복수의 밸브 부재는 동시에 움직이도록 연결될 수 있다. 추가로, 전술한 실시 형태는 밸브 부재의 운동을 일으키기 위해 수동 기구를 사용하지만, 여기서 설명된 노즐은 제어 회로로부터 받은 지시에 응답하여 밸브 부재의 운동을 일으키기 위해 밸브 모터를 대안적으로 포함할 수 있다.
더욱이, 노즐과 출구는 전술한 바와 다른 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 원호의 대략적인 형상을 갖지 않고, 제 1 및 제 2 유동 벡터링 공기 출구를 제공하는 슬롯 각각은 기다랗게 되어 있거나 또는 타원의 호일 수 있다. 유사하게, 구의 대략적인 형상을 갖지 않고, 노즐은 입방체, 타원체 또는 회전 타원체의 대략적인 형상을 가질 수 있다. 노즐의 면은 원형이 아니라 정사각형, 직사각형 또는 타원형일 수 있다.
또 다른 예로, 전술한 실시 형태에서, 밸브 부재에는, 결과적인 공기 유동의 방향을 노즐의 전방부 쪽으로 편향시키기 위해 비대칭적인 단부 스탑과 비대칭적인 프로파일이 제공되어 있지만, 이들 특징은 서로 독립적으로 사용될 수 있다. 특히, 밸브 부재의 비대칭적인 단부 스탑 또는 비대칭적인 프로파일을 사용하여 어떤 편향도를 얻을 수 있다.

Claims (20)

  1. 팬 어셈블리로서,
    팬 본체;
    상기 팬 본체 내부에 포함되고 공기 유동을 발생시키도록 배치되는 모터 구동식 임펠러;
    상기 팬 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 팬 어셈블리로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 팬 본체를 포함하는 노즐;
    상기 노즐을 팬 본체에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구; 및
    상기 노즐 본체를 팬 본체에 대해 회전시키기 위한 회전 기구를 포함하고,
    노즐 회전 기구는 구동 부재를 구동시키도록 배치되는 회전 모터 및 회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하고, 노즐 본체는 상기 피동 부재를 포함하고, 팬 본체는 상기 회전 모터와 구동 부재를 포함하는, 팬 어셈블리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 유지 기구는, 노즐이 팬 본체에 유지되는 제 1 구성 및 노즐이 팬 본체로부터의 제거를 위해 해제되는 제 2 구성을 갖는, 팬 어셈블리.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 노즐 유지 기구는, 상기 제 1 구성과 제 2 구성 사이에서 노즐과 본체에 대해 움직일 수 있는 유지 요소를 포함하는, 팬 어셈블리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유지 요소는 캣치를 포함하는, 팬 어셈블리.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 팬 본체에는, 상기 노즐 유지 기구의 캣치와 결합하여 노즐을 본체 상에 제 1 구성으로 유지시키도록 배치되는 원형 또는 아치형 립이 제공되어 있는, 팬 어셈블리.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피동 부재는 피니언을 포함하고, 구동 부재는 적어도 부분적으로 원형이거나 아치형인 랙을 포함하는, 팬 어셈블리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 피니언은 모따기되어 있는 상측 부분을 갖는 곧은 기어를 포함하는, 팬 어셈블리.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 랙은 모따기되어 있는 하측 부분을 갖는 곧은 랙을 포함하는, 팬 어셈블리.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐 본체에는, 노즐 본체가 이 노즐 본체의 회전 범위의 끝을 넘어 회전하는 것을 방지하도록 배치되는 적어도 하나의 스탑이 재공되어 있는, 팬 어셈블리.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 스탑은, 노즐 본체가 노즐 본체의 회전 범위 밖에 있는 팬 본체에 대한 배향으로 있을 때 상기 노즐이 팬 본체에 장착되는 것을 방지하도록 더 배치되어 있는, 팬 어셈블리.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 노즐은, 노즐이 팬 본체에 장착될 때 팬 본체와 접촉하도록 배치되는 기부 부재를 더 포함하고, 노즐 본체는 그 기부 부재에 대해 회전 가능한, 팬 어셈블리.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 노즐 본체는, 기부 부재가 노즐 본체에 대해 회전할 수 있게 하면서 기부 부재를 유지시키도록 배치되는 복수의 러너를 포함하는, 팬 어셈블리.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기부 부재는 복수의 러너 각각의 내부에 배치되어 슬라이딩하는 레일을 포함하는, 팬 어셈블리.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리는 팬 본체의 적어도 일부분 위에 장착되는 필터 어셈블리를 더 포함하는, 팬 어셈블리.
  15. 제 11 항을 인용할 때 제 14 항에 있어서,
    상기 노즐의 기부 부재는, 필터 어셈블리의 상측 표면과 접촉하도록 배치되는 상측 필터 시일링 요소를 더 포함하는, 팬 어셈블리.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 상측 필터 시일링 요소는 팬 본체의 표면과 접촉하고 그리하여 기부 부재의 하측 표면과 팬 본체 사이에 시일을 형성하는, 팬 어셈블리.
  17. 제 14 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 팬 본체는 상측 부분과 하측 부분을 포함하고, 하측 부분은 상기 필터 어셈블리가 지지되는 필터 시트를 제공하는, 팬 어셈블리.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 팬 본체의 상측 부분은 필터 어셈블리가 배치되는 필터 격실을 포함하는, 팬 어셈블리.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 필터 격실은 개방 상단부를 가지며, 상기 필터 어셈블리가 그 개방 상단부를 통해 삽입되고 필터 격실로부터 제거될 수 있는, 팬 어셈블리.
  20. 팬 어셈블리용 노즐로서,
    팬 어셈블리의 본체로부터 공기 유동을 받도록 배치되는 공기 입구 및 노즐로부터 공기 유동을 배출하도록 배치되는 하나 이상의 공기 출구를 갖는 노즐 본체;
    노즐을 팬 어셈블리의 본체 상에 해제 가능하게 유지시키기 위한 노즐 유지 기구; 및
    노즐 본체를 회전 축선 주위로 회전하도록 구동 부재에 의해 구동되도록 배치되는 피동 부재를 포함하는, 팬 어셈블리용 노즐.
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