KR20210111994A - 송풍기 - Google Patents

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KR20210111994A
KR20210111994A KR1020200026973A KR20200026973A KR20210111994A KR 20210111994 A KR20210111994 A KR 20210111994A KR 1020200026973 A KR1020200026973 A KR 1020200026973A KR 20200026973 A KR20200026973 A KR 20200026973A KR 20210111994 A KR20210111994 A KR 20210111994A
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curved
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KR1020200026973A
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이창훈
정재혁
최석호
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엘지전자 주식회사
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F04POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 송풍기는, 공기가 유입되는 흡입부 및 상기 흡입부로 유입된 공기를 필터링하는 필터를 포함하는 지지부; 및 상기 지지부로부터 상방으로 연장되며, 전방으로 공기를 제공하는 타워부를 포함하며, 상기 타워부는, 중심축으로부터 전후 방향으로 개방되는 공간인 밸리홈을 형성하는 타워케이스; 상기 타워케이스의 내부에 위치하며, 상기 필터를 통과한 공기가 유동하는 토출유로를 형성하는 이너가이드와 아웃가이드; 및 상기 전후 방향으로 상기 이너가이드와 상기 아웃가이드의 이격된 공간에 형성되며, 상기 토출유로의 공기를 상기 밸리홈으로 토출시키는 토출구를 포함할 수 있다.

Description

송풍기 {Blower}
본 발명은 송풍기에 관한 것이다.
일반적으로 송풍기는 팬을 구동하여 공기의 유동을 일으키는 기계장치이다. 일례로, 상기 송풍기는 회전축을 중심으로 회전하는 날개를 구비할 수 있다. 그리고 상기 송풍기는 상기 날개의 회전에 의하여 공기 유동을 발생시킬 수 있다.
상기 송풍기는 가정이나 사무실과 같은 실내에서 사용자와 상대적으로 가깝게 배치될 수 있다. 이 경우, 상기 송풍기는 보통 “선풍기”라고 이름한다. 그리고 상기 송풍기에 의해 발생된 공기 유동은 대류와 증발을 통해 상기 실내의 열기를 방출시킬 수 있다. 따라서, 상기 실내의 사용자는 시원함과 쾌적감을 느낄 수 있다.
한편, 종래 송풍기는 상기 회전축에 붙은 날개가 시각적으로 구비되어, 상기 날개와 관련된 안전사고를 방지하고자 케이지(cage) 등과 같은 보호망 기구를 함께 구비한다. 그러나 이러한 케이지와 날개는 쉽게 오염되고 관리가 불편하다. 따라서, 최근에는 송풍기의 날개가 사용자의 눈에 보이지 않는 다양한 송풍기(또는 선풍기)가 공개되고 있다.
또한, 송풍기는 오염된 공기를 정화하는 필터를 구비할 수 있다. 이 경우, 상기 송풍기는 정화된 공기를 배출시키는 공기청정을 수행할 수 있다. 여기서 상기 송풍기의 공기청정 성능은, 토출되는 공기량(“토출용량”)에 의하여 결정될 수 있다.
이와 관련된 선행기술문헌으로, 대한민국 공개특허공보 제10-2011-0100274호(공개일자: 2011년 09월 09일)와, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0015325호(공개일자: 2019년 02월 13일)와, 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0025443호(공개일자: 2019년 03월 11일)가 있다.
한편, 종래 송풍기는, 토출되는 공기의 유동이 전방을 향하도록 사용자의 시선에 노출되는 별도의 구성 또는 형상을 구비할 수 있다.
상기 별도의 구성 또는 형상은, 송풍기의 내부에서 외부로 토출되는 공기의 유동이 충분하게 전방으로 향하지 않기 때문에, 상기 공기의 유동을 전방으로 가이드하기 위한 것으로 이해할 수 있다. 그러나 이러한 종래 송풍기의 구조는, 외관 및 구성을 복잡하게 하고, 고급스럽지 못한 외형을 가지는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 상기한 종래 송풍기의 문제를 해결할 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 회전하는 팬의 날개(또는 블레이드)가 비시각적으로 구비되는 히든(hidden) 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 사용자의 시선에서 숨겨긴 토출구를 통해 전방으로 풍부한 풍량의 토출기류를 사용자에게 제공할 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 토출되는 공기의 후방 유동에 의한 손실을 최소화하고, 풍부한 풍량을 전방을 집중시켜 줄 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상대적으로 후방에 위치한 토출구가 공기의 유동을 전방으로 꺽어줄 수 있는 최적의 구조로 구비되는 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 코안다 효과(Coanda effect)를 이용하여 서로 마주보는 면에 토출되는 공기가 용이하게 혼합되어 전방으로 유동할 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 공기의 유동 방향을 전환시키기 위한 토출구의 구조에 기인한 소음을 최소화할 수 있는 송풍기를 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기는, 공기가 유입되는 흡입부 및 상기 흡입부로 유입된 공기를 필터링하는 필터를 포함하는 지지부; 및 상기 지지부로부터 상방으로 연장되며, 전방으로 공기를 제공하는 타워부를 포함하며, 상기 타워부는, 중심축으로부터 전후 방향으로 개방되는 공간인 밸리홈을 형성하는 타워케이스; 상기 타워케이스의 내부에 위치하며, 상기 필터를 통과한 공기가 유동하는 토출유로를 형성하는 이너가이드와 아웃가이드; 및 상기 전후 방향으로 상기 이너가이드와 상기 아웃가이드의 이격된 공간에 형성되며, 상기 토출유로의 공기를 상기 밸리홈으로 토출시키는 토출구를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출구는, 상기 밸리홈을 향하여 사선 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드 및 상기 이너가이드는, 상기 토출유로에서 상기 토출구를 향할수록 공기의 유동 단면적이 작아지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드는, 상기 토출구의 일 면을 규정하며, 곡면으로 형성되는 가이드만곡부를 더 포함하고, 상기 이너가이드는, 상기 토출구의 타 면을 규정하며, 곡면으로 형성되는 후방만곡부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 타워케이스는, 원주 방향을 따라 외관을 형성하는 외면; 및 상기 외면에 연결되며, 상기 밸리홈을 규정하도록 서로 마주보는 대향면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출구의 출구는, 상기 밸리홈을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성되며, 상기 대향면에 위치할 수 있다.
또한, 상기 이너가이드는, 상기 대향면의 내측을 따라 연장되며, 상기 아웃가이드는, 상기 외면의 내측을 따라 연장될 수 있다.
또한, 상기 가이드만곡부는, 상기 외면의 곡률 보다 큰 곡률을 가지며, 제 1 곡률지름을 가지도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 후방만곡부는, 횡단면에 에어포일 형상을 가지도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 후방만곡부는, 최후방에 위치하는 연장 단부를 기준으로, 상기 밸리홈을 향하여 연장되는 코안다면 및 상기 토출유로를 향하여 연장되는 만곡면을 포함할 수 있다.
또한, 상기 코안다면 및 상기 만곡면은, 서로 다른 곡률을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 코안다면은, 상기 가이드만곡부와 동일한 제 1 곡률지름(øA)을 가지도록 상기 밸리홈을 향해 연장될 수 있다.
또한, 상기 토출구의 폭(W)은, 상기 코안다면과 상기 가이드만곡부의 사이 거리로 규정될 수 있다.
또한, 상기 제 1 곡률지름(øA)은 21mm이상 및 27mm 이하이고, 상기 토출구의 폭(W)은 10mm이하로 설정될 수 있다.
또한, 상기 만곡면은 상기 제 1 곡률지름 보다 작은 제 2 곡률지름(øB)을 가지도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드는, 전방가이드 및 상기 전방가이드의 후단에 결합되어 연장되는 후방가이드를 포함할 수 있다.
또한, 상기 전방가이드의 외주면은, 상기 타워케이스의 외면을 따라 제 1 곡률로 연장되고, 상기 전방가이드의 내주면은, 상기 제 1 곡률 보다 큰 제 2 곡률로 연장될 수 있다.
또한, 상기 후방가이드의 외주면은, 상기 타워케이스의 외면을 따라 상기 제 1 곡률로 연장되고, 상기 후방가이드의 내주면은, 상기 제 2 곡률 보다 큰 제 3 곡률로 연장되는 가이드만곡부를 형성할 수 있다.
또한, 상기 이너가이드는, 상기 가이드만곡부와 대응되도록 제 3 곡률로 연장되는 코안다면을 포함하며, 상기 코안다면과 상기 가이드만곡부는 상기 토출구의 입구를 형성할 수 있다.
또한, 상기 타워케이스는, 상기 밸리홈을 규정하도록 서로 마주보는 대향면; 및 상기 대향면에 소정의 폭을 가지도록 상하 방향으로 연장되며, 상기 토출구의 출구로 규정되는 슬릿을 더 포함하며, 상기 소정의 폭은 10mm 이하로 형성될 수 있다.
또한, 상기 이너가이드는, 상기 코안다면으로부터 상기 토출유로를 향하여 연장되는 만곡면을 더 포함하며, 상기 만곡면은, 상기 코안다면 보다 더 큰 곡률을 가지도록 연장될 수 있다.
본 발명을 따르면, 송풍기의 후방부에서 서로 마주보는 방향으로 토출되는 토출공기가 코안다 효과에 의해 각각 대향면을 따라 전방으로 유동하면서 혼합된 공기(이하, “혼합공기”)를 형성할 수 있다. 이에 의하면, 블레이드, 베인 등의 구성이 시각적으로 노출되지 않을 수 있으며, 쾌적한 토출기류를 사용자에게 제공할 수 있다.
본 발명을 따르면, 후방으로 유동하여 손실되는 공기의 유량을 최소화하고, 전방으로 풍부한 풍량의 토출기류를 제공할 수 있다.
본 발명을 따르면, 토출구의 가이드를 따라 유동 방향을 전환하면서 발생할 수 있는 소음을 최소화할 수 있다.
본 발명을 따르면, 송풍기의 후방부에서 사용자의 시선에 노출되지 않는 토출구로부터 공기가 토출될 수 있으며, 상기 토출된 공기가 별도로 노출되는 구조물 없이 전방으로 유동할 수 있다.
본 발명을 따르면, 송풍기의 후방부에 위치하는 토출구로부터 토출되는 공기는 두 대향면이 형성하는 밸리홈을 따라 전방으로 유동할 수 있다. 이때, 상기 두 대향면은 송풍기의 중심축에서 가장 근접하도록 곡면으로 형성되기 때문에 벤츄리 효과(Venturi effect)를 이용하여 공기를 증폭시키고, 보다 빠르게 전방으로 유동시킬 수 있다.
본 발명을 따르면, 코안다 효과에 의하여 표면을 따라 유동하는 두 공기가 혼합되어 전방으로 용이하게 가이드 할 수 있으므로, 토출되는 공기의 방향을 가이드하는 별도의 베인이 불필요한 장점이 있다. 따라서, 전체적인 송풍기의 구성이 최소화되므로 경제적으로 유리하고, 사용자에게 팬 리스(fan less) 구조를 가지는 송풍기를 제공할 수 있으며, 송풍기가 보다 심플(simple)한 디자인을 가질 수 있다.
본 발명을 따르면, 무게 중심이 하부에 형성되고 지면에 안정적으로 지지되는 구조를 가지기 때문에 전도(顚倒) 위험을 해소할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 보여주는 사시도
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’단면도
도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 단면도
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기에서 토출되는 공기의 유동을 개략적으로 보여주는 도면
도 5는 도 4의 ‘A’ 확대도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출구의 설계 인자에 따른 소음을 측정한 실험 그래프
도 7은 도 6의 지점별로 실험 데이터를 표시한 결과 도면
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 송풍기를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기에서 토출되는 공기의 유동을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기(1)는, 지지부(10) 및 상기 지지부(10)에 의해 지지되는 타워부(100)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(10)는 상기 송풍기(1)의 하부를 형성하며, 상기 타워부(100)는 상기 송풍기(1)의 상부를 형성할 수 있다. 일례로, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10)의 상부에 결합할 수 있다.
상기 송풍기(1)는 상기 지지부(10)에서 주위 공기를 흡입하며, 상기 타워부(100)에서 정화된 공기를 토출시킬 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10) 보다 높은 위치에서 공기를 토출시킬 수 있다.
상기 송풍기(1)는 상부를 향할수록 직경이 작아지는 기둥 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 송풍기(1)는 대략적으로 원뿔 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 지지부(10) 및 상기 타워부(100)는 일체를 이루는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10)의 상단으로부터 직경이 연속적으로 작아지도록 상방으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 지지부(10)와 타워부(100)는 연속적으로 이어지는 매끈한 외관을 가질 수 있다.
상기 타워부(100)는, 송풍기(1)의 중심축(O)을 따라 전후 방향으로 개방되는 공간인 밸리홈(120)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 송풍기(1)의 중심축(O)은 상기 밸리홈(120)에 위치할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)은 상기 송풍기(1)의 전방과 후방을 연결하는 공간으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 전단에 소정의 폭을 가지는 개구를 정반대에 위치한 타워부(100)의 후단으로 연장하여 형성할 수 있다.
한편, 상기 밸리홈(120)은 후술할 대향면(111,112) 및 하부곡면(125)에 의해 형성할 수 있다. 그리고 상기 대향면(111,112)은 곡면으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 밸리홈(120)의 폭은 전후 방향으로 다를 수 있다.
상기 밸리홈(120)의 바닥은 하부곡면(125)에 의해 규정될 수 있다. 일례로, 상기 하부곡면(125)은 하방으로 함몰된 곡면을 가지며, 전후 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 상하 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 상면으로부터 상기 타워부(100)를 수직 이등분하도록 하방으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)에 의하여 대칭을 이루는 형상을 가질 수 있다.
상기 밸리홈(120)의 폭은, 전후 방향과 달리 상하 방향으로 일정할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)의 상하 길이(또는 밸리홈의 깊이)는, 상기 지지부(10)의 상하 길이(또는 높이) 보다 클 수 있다.
상기 밸리홈(120)은 후술할 슬릿(141,142) 또는 토출구(143,144)에서 토출되는 공기를 전방으로 가이드 할 수 있다. 즉, 상기 밸리홈(120)은 상기 송풍기(1)의 전방으로 토출기류가 형성되도록 가이드할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
한편, 상기 지지부(10)는 외관을 형성하는 케이스(12)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(10)의 케이스(12)는 “본체 케이스”라고 이름할 수도 있다.
상기 케이스(12)는, 상기 타워부(100)의 타워케이스(110)와 일체적 또는 연속적인 형상을 가지도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 케이스(12)는 상부를 향할수록 직경이 작아지는 원뿔대(Truncated cone) 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 타워케이스(110)의 하단은 상기 케이스(12)의 상단 직경과 동일한 직경으로 형성되며, 상부를 향할수록 직경이 작아지도록 연장될 수 있다.
상기 케이스(12)의 전면에는, 상기 밸리홈(120)과 상하로 정렬되는 위치에 디스플레이홈(15)이 형성될 수 있다. 상기 디스플레이홈(15)은 사용자에게 정보를 제공하는 디스플레이가 설치되는 공간으로 이해할 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이는 터치식 디스플레이가 구비되어 송풍기(1)의 다양한 운전모드를 사용자가 입력할 수도 있다.
또한, 상기 지지부(10)는 상기 케이스(12)에 형성되어 공기를 유입시키는 흡입부(13)를 더 포함할 수 있다.
상기 흡입부(13)는 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 흡입부(13)는 다수의 홀을 타공하여 형성할 수 있다. 그리고 상기 흡입부(13)의 주변 공기는 상기 다수의 홀에 의해 내부로 유입될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 흡입부(13)는 그릴 형상으로도 형성할 수 있다. 상기 흡입부(13)가 그릴 형상을 가지는 경우, 상기 흡입부(13)의 주변 공기는, 그릴이 형성하는 사이 공간에 의해 내부로 유입될 수 있다.
그리고 상기 흡입부(13)로 유입된 공기는 필터를 통과하면서 상기 타워부(100)로 유동할 수 있다.
상기 지지부(10)는 지면에 놓여지는 베이스(20), 상기 베이스(20)의 위에 배치되는 필터지지부(30) 및 상기 필터지지부(30)에 결합하는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스(20)는 상기 케이스(12)의 하단에 제공될 수 있다. 또한, 상기 베이스(20)는 상기 케이스(12)의 내측으로 이격되어 위치할 수 있다.
상기 흡입부(13)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 베이스(20)의 상측에 구비되는 필터(미도시)를 통과하고, 상기 필터의 내측에 형성되는 흡입유로(45)로 유동할 수 있다.
상기 필터는 상기 흡입부(13)를 통해 흡입된 공기를 필터링(또는 정화)할 수 있다. 일례로, 상기 필터는 중심축을 따라 개방되는 도넛 또는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 흡입부(13)로 유입된 공기는 원기둥 형상인 필터의 외주면을 관통하여 상기 흡입유로(45)로 유동할 수 있다.
상기 흡입유로(45)는 상기 필터를 통과한 공기가 유동하는 경로로 이해할 수 있다. 그리고 상기 필터를 통과한 공기는 흡입유로(45)를 따라 팬(210)으로 유동할 수 있다.
상기 필터지지부(30)는 상기 베이스(20)의 상면에 결합할 수 있다. 즉, 상기 필터지지부(30)의 하면은 상기 베이스(20)에 의해 지지될 수 있다.
상기 필터지지부(30)는 상기 필터의 장착공간을 형성하는 지지장치(31) 및 필터프레임(35)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 지지장치(31)는 상기 필터지지부(30)의 하부를 형성할 수 있다. 그리고 상기 필터프레임(35)은 상기 필터지지부(30)의 상부를 형성할 수 있다.
상기 지지장치(31)는 상기 필터의 하면을 지지할 수 있다. 일례로, 상기 지지장치(31)는 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 지지장치(31)의 내부 공간은, 상기 흡입유로(45)의 하부 부분을 형성할 수 있다.
상기 필터는 상기 지지장치(31)에 안착될 수 있다. 일례로, 상기 지지장치(31)의 상면은 상기 필터가 안착되는 면을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지장치(31)는 상기 필터를 고정시킬 수 있다. 상세히, 상기 지지장치(31)의 내주면은, 상기 필터의 탈착 또는 고정을 가이드하는 레버장치가 위치할 수 있다.
상기 필터프레임(35)은 상기 지지장치(31)로부터 상방으로 이격되어 위치할 수 있다. 일례로, 상기 필터프레임(35)은 대략 링 형상을 가진다.
상기 필터프레임(35)의 내부 공간은, 상기 흡입유로(45)의 상부 부분을 형성할 수 있다. 그리고 상기 필터프레임(35)의 상부는 팬하우징(200)을 지지할 수 있다.
한편, 상기 필터지지부(30)은, 지지장치(31)로부터 상기 필터프레임(35)을 향하여 상방으로 연장되는 다수의 필터기둥(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 필터기둥에 의하여, 상기 지지장치(31)와 상기 필터프레임(35)은 서로 이격될 수 있다.
상기 다수 개의 필터기둥은 원주 방향으로 배열되어 상기 지지장치(31)와 상기 필터프레임(35)의 테두리에 연결될 수 있다. 상기 지지장치(31), 필터프레임(35) 및 필터기둥은, 상기 필터의 장착공간을 형성할 수 있다.
상기 지지부(10)는 상기 필터의 상측에 위치하는 팬하우징(200), 상기 흡입부(13)로 공기가 흡입되도록 유동압력을 제공하는 팬(210), 상기 팬(210)의 상측에 위치하는 디퓨저(300) 및 상기 디퓨저(300)를 통과한 공기를 상기 타워부(100)로 가이드하는 분배덕트(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 팬하우징(200)은 상기 필터의 출구 측에 설치할 수 있다.
상기 팬하우징(200)은 상기 팬(210)을 수용할 수 있다. 그리고, 상기 팬하우징(200)은 상기 필터프레임(35)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 팬하우징(200)의 하부에는, 상기 팬하우징(200)의 내부로 공기의 유입을 가이드 하는 유입그릴(205)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 유입그릴(205)은 상기 흡입유로(45)와 연통될 수 있다. 상기 유입그릴(205)은 그릴로 제공되므로 상기 필터가 분리되었을 때, 사용자가 상기 팬하우징(200)의 내부로 손가락 등을 집어 넣는 것을 방지할 수 있다.
상기 팬(210)은 회전을 통하여 공기의 유동압력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 팬(210)은 상기 유입그릴(205)의 상측에 놓여질 수 있다.
상기 팬(210)은 축 방향으로 공기를 유입하여 사선 방향으로 공기를 배출시키는 사류팬을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 팬(210)은 모터(미도시)의 축이 결합되는 허브(211), 상기 허브(211)와 이격 배치되는 쉬라우드(213) 및 상기 허브(211)와 상기 쉬라우드(213)의 사이에 배치되는 다수의 블레이드(215)를 포함할 수 있다.
상기 모터는 디퓨저(300)의 모터수용부(310)에 설치되며, 상기 모터의 축은 하방으로 연장되어 상기 허브(211)에 결합할 수 있다.
상기 허브(211)는 상기 모터수용부(310)와 대응되는 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 허브(211)는 하방으로 갈수록 직경이 좁아지는 보울(bowl) 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 허브(211)는, 상기 모터의 축이 결합되는 축 결합부(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 축결합부는 상기 허브(211)의 내주면에 형성될 수 있다.
상기 쉬라우드(213)는 상기 유입그릴(205)을 통과한 공기가 흡입되는 중심 개구를 형성할 수 있다. 그리고 상기 쉬라우드(213)는 상기 중심 개구를 통해 유입된 공기가 상기 블레이드(215)의 가이드에 의해 사선 방향으로 토출되는 외곽 개구를 형성할 수 있다. 상기 외곽 개구는 상기 중심 개구 보다 상측에 위치할 수 있다.
상기 블레이드(215)의 일 면은 상기 허브(211)의 외주면에 결합할 수 있으며, 타 면은 상기 쉬라우드(213)의 내주면에 결합할 수 있다.
상기 다수의 블레이드(215)는 상기 허브(211)의 원주 방향으로 이격되도록 배치할 수 있다.
상기 필터를 통과한 공기는 상기 흡입유로(45)를 따라 상방으로 유동하면서 상기 유입그릴(205)를 통하여 상기 팬하우징(200)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 팬하우징(200)으로 유입된 공기는, 상기 쉬라우드(213)가 형성하는 중심 개구(또는 축 방향)으로 유입되어 블레이드(215)를 거쳐 사선 방향을 토출될 수 있다. 이 때, 상기 외곽 개구를 통해 공기가 사선 방향으로 유동할 수 있도록, 상기 블레이드(215)는 축 방향에 대하여 사선 방향으로 경사지게 연장될 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)의 위에 위치할 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)을 통과한 공기의 유동을 상기 분배덕트(400)의 내부 공간으로 가이드 할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 팬하우징(200)의 상단과 연결될 수 있다. 일례로, 상기 디퓨저(300)는 상기 팬하우징(200)의 외경과 동일하도록 형성되며, 상기 팬하우징(200)에 적층될 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)을 통과한 공기를 분배덕트(400)를 통과하여 타워부(100)로 상승하도록 가이드 할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는, 외곽 둘레를 형성하는 외벽 및 상기 외벽의 내측에 위치하며, 원주 방향으로 연장되는 모터수용부(310)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 모터수용부(310)와 상기 외벽 사이에 원주 방향을 따라 다수 개로 구비되는 가이드베인(330)을 더 포함할 수 있다.
상기 외벽의 직경은 상기 모터수용부(310)의 직경보다 크다. 즉, 상기 외벽의 직경은 상기 디퓨저(300)의 외경으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 모터수용부(310)의 외주면의 직경은 상기 디퓨저(300)의 내경으로 이해할 수 있다.
상기 외벽은 상기 모터수용부(310)의 외주면으로부터 반경 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 외벽의 내주면과 상기 모터수용부(310)의 외주면의 사이에는, 상기 팬(210)을 통과한 공기가 유동하는 가이드유로(335)가 형성될 수 있다. 그리고 상기 가이드유로(335)에는 공기를 상방으로 가이드하는 상기 가이드베인(330)이 배치될 수 있다.
상기 모터수용부(310)는 내부 공간을 형성할 수 있다. 그리고 상기 모터수용부(310)의 내부 공간에는 상기 허브(211)와 연결되는 모터(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 모터수용부(310)는 하부(315)는, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 보울(bowl) 형상을 가질 수 있다.
상기 모터수용부(310)의 하부(315) 형상은, 상기 허브(211)의 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 모터수용부(310)는 상기 허브(211)의 내측에 위치할 수 있다.
상기 모터의 축은 상기 모터로부터 하방으로 연장되며, 상기 모터 수용부(310)의 하부 중심에 형성된 모터결합구를 관통하여 상기 허브(211)의 축 결합부에 결합될 수 있다.
상기 모터수용부(310)의 하부(315)에는 타공 형성되는 다수의 흡음홀(316)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 모터수용부(310)의 내측에는 상기 다수의 흡음홀(316)에 대응하여 흡음재(미도시)가 부착될 수 있다.
상기 다수의 흡음홀(316)은 상기 모터결합구를 중심으로 상기 하부의 외주면(315)을 따라 미리 설정된 간격을 가지도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 다수의 흡음홀(316) 간의 간격은 8~14(mm)로 설정될 수 있다.
상기 모터수용부의 하부(315)의 외주면과 상기 허브(211) 사이에는, 소정의 거리만큼 이격되어, 사이 공간을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 하부(315)와 상기 허브(211) 사이에 형성되는 사이 공간을 “에어 갭(Air gap)”으로 이름한다.
상기 에어 갭에는 상기 팬(210)을 통과한 공기 중 일부가 유입될 수 있다. 상기 에어 갭으로 유입된 공기는 상기 팬(210)의 회전에 의한 압력에 의해 상기 에어 갭에서 마찰 및 충돌을 일으킬 수 있다. 결국, 상기 에어 갭으로 유입되는 공기는 유동 소음을 발생시킬 수 있다.
따라서, 상기 다수의 흡음홀(316) 및 흡음재에 의하면, 상기 에어 갭에 의해 발생되는 유동 소음을 최소화할 수 있다.
상기 다수의 흡음홀(316)은 미리 설정된 직경을 가질 수 있다. 일례로, 상기 흡음홀(316)의 직경은 2(mm)로 설정될 수 있다.
상기 가이드베인(330)은 상기 모터수용부(310)의 외주면으로부터 상기 외벽의 내주면까지 연장될 수 있다. 상기 가이드베인(330)는 다수 개가 원주 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
상기 가이드베인(330)는 상기 팬(210을 거쳐 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)로 유입된 공기를 상방으로 안내할 수 있다.
상기 흡입부(13)에 의해 유입되어 필터를 통과한 공기는 상기 팬(210)의 회전을 통해 발생되는 유동압력에 의하여 상방으로 유동한다. 상기 상방으로 유동한 공기는 팬하우징(200)으로 유입된 후 상기 팬(210)을 통과하면서 사선 방향으로 상승할 수 있다.
상기 사선 방향으로 상승된 공기는 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)로 유입되며, 상기 가이드유로(335)에 배치된 다수의 가이드베인(330)은 상기 가이드유로(335)로 유입된 공기를 상방으로 유동하도록 가이드할 수 있다.
한편, 상기 블레이드(215)를 거쳐 사선 방향으로 상승하는 공기는 대부분 원주 방향의 유동성분과 반경 방향의 유동성분을 가질 수 있다. 따라서, 상기 블레이드(215)를 통과한 공기는 회전하는 소용돌이 기류를 형성하며 상방으로 유동할 수 있다.
상기 다수의 가이드베인(330)은 상기 소용돌이 기류를 형성하는 유동성분을 상쇄시켜 공기가 안정적으로 상승하도록 가이드 할 수 있다.
즉, 상기 가이드베인(330)을 통과한 공기의 속도 성분은, 반경 방향 및 원주 방향 성분이 감소할 수 있다. 반면에, 상대적으로 축 방향 성분, 즉, 상방으로 향하는 속도 성분이 커질 수 있다.
상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 위에 위치할 수 있다. 그리고 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)를 통과하여 상승하는 공기를 가이드할 수 있다.
상세히, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 상단에 연결될 수 있다. 일례로, 상기 분배덕트(400)의 하단 외경은, 상기 디퓨저(300)의 상단 외경과 동일할 수 있다. 즉, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 외벽과 결합할 수 있다. 그리고 상기 분배덕트(400)는 상기 외벽으로부터 상기 타워부(100)의 하단으로 연장될 수 있다.
상기 분배덕트(400)는 상기 케이스(12) 및/또는 상기 타워케이스(110)의 내측에 위치할 수 있다.
또한, 상기 분배덕트(400)는 상기 타워부(100)와 상기 디퓨저(300) 사이에 원활한 공기 흐름이 형성되는 내주면을 가질 수 있다.
상기 분배덕트(400)의 내부에는 디퓨저(300)를 통과한 공기를 타워부(100)의 내부공간으로 분기시키는 분배유로(410)가 형성될 수 있다.
상기 분배유로(410)는, 상기 타워부(100)의 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 연통되도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 분배유로(410)로 유입된 공기는 상기 제 1 토출유로(101a)와 상기 제 2 토출유로(102a)로 분기되어 유동할 수 있다.
이하에서, 상기 제 1 토출유로(101a) 및 상기 제 2 토출유로(102a)는, 간단히 “토출유로(101a,102a)”라고 이름할 수 있다.
한편, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)을 기준으로 일 측에 위치하는 제 1 타워(101) 및 상기 제 1 타워(101)를 마주보도록 타 측에 위치하는 제 2 타워(102)로 구분할 수 있다.
상기 제 1 토출유로(101a)는 상기 제 1 타워(101)의 내부 공간으로 규정할 수 있다. 그리고 상기 제 1 토출유로(101a)로 유입된 공기는 후술할 제 1 슬릿(141)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
상기 제 2 토출유로(102a)는 상기 제 2 타워(102)의 내부 공간으로 규정할 수 있다. 상기 제 2 토출유로(102a)로 유입된 공기는 후술할 제 2 슬릿(142)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
즉, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)를 통과한 공기를 상기 타워부(100)의 제 1 타워(101)와 상기 제 2 타워(102)로 가이드할 수 있다.
한편, 상기 타워부(100)는 외관을 형성하는 타워케이스(110)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 타워케이스(110)는 상기 지지부(10)의 케이스(12)로부터 상방을 향하여 횡단면의 전체 직경이 작아지도록 연장할 수 있다. 그리고 상기 타워케이스(110)는 중심축(O)을 따라 전후 방향으로 개방 공간이 형성되도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 개방 공간은 상기 밸리홈(120)으로 이해할 수 있다.
즉, 상기 타워케이스(110)의 중심부에는 밸리홈(120)이 위치할 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.
달리 표현하면, 상기 타워부(100)는 상기 중심축(O)을 대칭축으로 하는 대칭 구조로 형성할 수 있다. 물론, 상기 지지부(10)도 상기 중심축(O)을 대칭축으로 하는 대칭 구조로 형성할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 중심축(O)을 타워부(100)의 전후 개방된 방향으로 지나는 가상의 수직선(L)을 정의한다. 이하에서, 상기 가상의 수직선(L)은 “기준선”으로 이름할 수 있다. 상기 기준선(L)은 상기 밸리홈(120)을 전후 방향으로 가로지를 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 송풍기(1)는 상기 기준선(L)을 기준으로도 대칭을 이루는 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기(1)는 중심축(O) 또는 기준선(L)을 기준으로 균형을 이루도록 형성되기 때문에, 전도 위험을 방지할 수 있다.
상기 타워케이스(110)는, 송풍기(1)의 반경 방향으로 외관을 형성하는 외면(115,116)과, 상기 밸리홈(120)을 형성하는 대향면(111,112) 및 하부곡면(125)을 포함할 수 있다.
상기 외면(115,116)은 상기 타워부(100)의 원주 방향을 따라 형성할 수 있다. 따라서, 상기 외면(115,116)은 상기 타워케이스(110)의 바깥 면을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 외면(115,116)은 상기 지지부(10)의 케이스(12)부터 상방으로 직경이 작아지도록 연장되는 타워케이스(110)의 원주 면을 형성할 수 있다.
상기 외면(115,116)은, 상기 밸리홈(120)을 기준으로 반원의 호를 따라 연장되는 제 1 외면(115)과 제 2 외면(116)으로 구분할 수 있다.
즉, 상기 외면(115,116)은 상기 밸리홈(120)의 일 측 방향으로 위치하는 제 1 외면(115) 및 상기 밸리홈(120)의 타 측 방향으로 위치하는 제 2 외면(116)을 포함할 수 있다.
상기 대향면(111,112)과 상기 하부곡면(125)은, 상기 외면(115,116)으로부터 연장될 수 있다.
그리고 상기 대향면(111,112)과 상기 하부곡면(125)은, 상기 타워부(100)의 중심부에 위치하는 면으로 이해할 수 있다. 그리고 상기 타워부(100)의 중심부는 상술한 바와 같이 밸리홈(120)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 대향면(111,112)은 상기 밸리홈(120)의 양 측면을 규정하며, 상기 하부곡면(125)은 상기 밸리홈(120)의 하면을 규정할 수 있다.
상기 대향면(111,112)은 상기 기준선(L)이 지나는 개방된 전후 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 대향면(111,112)은 상기 타워부(100)의 중심 부에 형성된 공간(“밸리홈”)에서 서로 마주보는 면으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 대향면(111,112)은 상기 밸리홈(120)에서 서로 마주보는 제 1 대향면(111) 및 제 2 대향면(112)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 대향면(111)은 상기 제 1 외면(115)에서 연장되며, 상기 제 2 대향면(112)은 상기 제 2 외면(116)에서 연장될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 대향면(111)은 상기 제 1 외면(115)의 전단과 후단을 연결하도록 연장되며, 상기 제 2 대향면(112)은 상기 제 2 외면(116)의 전단과 후단을 연결하도록 연장될 수 있다.
상기 대향면(111,112)은 상기 중심축(O)을 향하여 돌출되는 곡면으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 1 대향면(111)과 상기 제 2 대향면(112)은, 소정의 간격을 가지도록 이격될 수 있다. 일례로, 상기 소정의 간격(또는 폭)은 상기 중심축(O)에서 가장 가까우며, 상기 제 1 외면(115)과 상기 제 2 외면(116)의 전단 및 후단에서 가장 멀 수 있다.
이에 의하면, 토출구(143,144)로부터 토출되어 상기 대향면(111,112)을 따라 밸리홈(120)의 전방으로 유동하는 공기는, 중심축(O) 부근에서 벤츄리 효과(Venturi effect)에 의해 보다 빠르게 유동할 수 있으며, 송풍기(1)의 전방 방향으로 공기의 흐름을 보다 증폭시킬 수 있다.
상기 하부곡면(125)은 상기 제 1 대향면(111)의 하단과 상기 제 2 대향면(112)의 하단을 연결하도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 하부곡면(125)은 기준선(L)을 향하여 오목하게 함몰된 곡면으로 형성할 수 있다.
상기 타워부(100)는 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)를 통해 유입된 공기를 토출시키는 토출구(143,144)를 더 포함할 수 있다.
상기 토출구(143,144)는, 상기 중심축(O)을 기준으로, 후방부에 위치할 수 있다. 설명의 편의를 위해 상기 토출구는, 후방토출구라고 이름할 수도 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)는 상기 타워부(100)의 후방부에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 토출구(143,144)는 상기 대향면(111,112)의 후방부에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 토출구(143,144)는 상기 밸리홈(120)의 후방부로 공기를 토출시킬 수 있다.
상세히, 상기 토출구(143,144)는 상기 제 1 대향면(111)에 위치하는 제 1 토출구(143) 및 상기 제 2 대향면(112)에 위치하는 제 2 토출구(144)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제 1 토출구(143)와 상기 제 2 토출구(144)는 서로 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 토출구(143)와 상기 제 2 토출구(144)는, 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 토출구(143)의 출구는 제 1 슬릿(141)이 형성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 토출구(144)의 출구는, 제 2 슬릿(142)이 형성할 수 있다.
또한, 상기 토출구(143,144)는, 상기 밸리홈(120)을 향하여 경사지게 형성할 수 있다.
상세히, 도 3을 참조하면, 상기 토출구(143,144)는, 상기 밸리홈(120)을 향할수록 전방으로 경사지게 연장되는 공간으로 형성될 수 있다. 상기 연장되는 공간은 상기 토출유로(101a,102a)에서 상기 밸리홈(120)으로 유동하는 공기를 가이드할 수 있다.
따라서, 후술할 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기는, 상기 밸리홈(120)을 따라 전방으로 유동할 수 있다.
상기 제 1 토출구(143)는 상기 제 1 토출유로(101a)의 공기를 밸리홈(120)으로 토출시키기 위한 가이드 공간을 사선 방향(Diagonal)으로 연장할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 1 토출구(143)와 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭 형성되는, 상기 제 2 토출구(144)는, 상기 제 2 토출유로(102a)의 공기를 밸리홈(120)으로 토출시키기 위한 가이드 공간을 사선 방향으로 연장할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 토출구(143,144)는, 상기 기준선(L, 도3)을 향하여 소정의 경사 각도를 가지도록 형성할 수 있다. 상세히, 상기 토출구(143,144)는, 공기가 유동하는 공간을 상기 기준선(L)과 소정의 경사 각도를 가지도록 연장할 수 있다.
상기 토출구(143,144)는, 상기 대향면(111,112)에서 상기 송풍기(1)의 상하 방향을 따라 일 직선으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 타워부(100)는 상기 토출구(143,144)의 출구를 규정하는 슬릿(141,142)을 더 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 상기 토출구(143,144)의 입구는 후방가이드(155,165)와 이너가이드(170,180)에 의해 규정될 수 있다.
상기 슬릿(141,142)은 서로 마주보도록 형성되는 대향면(111,112)의 상하 방향으로 길게 연장될 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)의 내부에 상승하는 공기는 상하 방향으로 연장된 슬릿(141,142)을 통과하여 상기 밸리홈(120)을 향할 수 있다.
상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)의 일 부분(출구)을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 슬릿(141,142)이 형성하는 개구는 상기 토출구(143,144)의 연장 방향을 따라 일체로 연장될 수 있다.
달리 표현하면, 상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)에 대응되도록 형성할 수 있다.
따라서, 상기 슬릿(141,142)은 상기 대향면(111,112)의 후방부에 상기 토출구(143,144)의 출구로써 위치할 수 있다.
상기 타워부(100)는, 상기 타워케이스(100)의 내부에 배치되어 상기 가이드유로(335)를 의해 상승하는 공기를 상기 토출구(143)로 유동하도록 가이드하는 베인(145)을 더 포함할 수 있다.
상기 베인(145)은 상기 제 1 토출유로(101a)로 상승하는 공기의 유동을 상기 토출구(143)로 전환시킬 수 있다. 한편, 상기 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기의 유동을 전환시키기 위한 베인(미도시)도 동일하게 구비될 수 있다.
상기 베인(145)은 토출구(143)의 상하 방향을 따라 다수 개가 이격 배치될 수 있다. 즉, 상기 베인(145)은 상기 타워케이스(110)의 높이 방향으로 다수 개가 이격 배치될 수 있다.
상기 베인(145)의 하면은, 상기 가이드유로(335)를 통해 상기 타워케이스(110)의 내부로 유입되어 상승하는 공기를 수직 방향으로 위치하는 토출구(143)로 가이드하기 위해 하면을 곡면으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 베인(145)은, 상기 토출구(143)의 상하 방향과 대략 수직한 방향(또는 수평 방향)으로, 미리 설정된 폭을 가진 하면이 연장되도록 형성할 수 있다.
제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기 중 일부는, 상하 방향으로 이격 배치된 베인(145)의 하면에 차례로 부딪히게 되면서 유동방향을 전환하게 되고, 최종적으로 상기 토출구(143)로부터 토출될 수 있다. 이에 의하면, 상하 방향으로 길게 연장되는 토출구(143,144)로부터 상대적으로 상하 방향으로 균일한 공기가 토출될 수 있다.
또한, 상기 타워부(100)는 제 1 토출유로(101a)와 제 2 토출유로(102a)를 유동하는 공기를 가열시켜주는 히터어셈블리(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 히터어셈블리(미도시)는 가이드유로(335)로부터 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기를 가열할 수 있도록 타워케이스(110)의 내부에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 히터어셈블리는 PTC 히터를 포함할 수 있다.
상기 타워부(100)는, 상기 제 1 토출유로(101a)와 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 토출유로(101a,102a)를 형성하도록 상기 타워케이스(100)의 내측에 위치할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 상기 타워부(100)의 내면을 따라 연장되어 상기 토출유로(101a,102a)를 형성할 수 있다.
즉, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 토출유로(101a,102a)가 규정되는 공간을 형성할 수 있다.
일례로, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 횡단면이 대략 반원 형상을 가지는 공간을 둘러싸도록 형성할 수 있다. 여기서, 상기 반원 형상의 공간은 제 1 토출유로(101a) 또는 제 2 토출유로(102a)로 이해할 수 있다.
상기 아웃가이드(150,160) 및 상기 이너가이드(170,180)은, 토출구(143,144)의 입구를 향할수록 공기의 유동 단면적이 작아지게 형성할 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는 상기 타워케이스(100)의 내면(inner surface)에 결합할 수 있다. 그리고 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는 상기 타워케이스(100)를 따라 상하 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160) 및 상기 이너가이드(170,180)는, 상기 중심축(O)을 지나는 상기 기준선(L)의 수선에서 토출유로(101a,102a)가 가장 큰 폭을 가지도록 형성할 수 있다.
상기 아웃가이드(150,160)는 상기 외면(115,116)을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 아웃가이드(150,160)는 상기 외면(115,116)의 내주면(inner circumference surface)에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160)는 제 1 토출유로(101a)를 형성하는 제 1 아웃가이드(150) 및 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 제 2 아웃가이드(160)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 아웃가이드(150)는 제 1 외면(115)의 내주면(inner circumference surface)을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 아웃가이드(160)는 제 2 외면(116)의 내주면을 따라 연장될 수 있다.
상기 제 1 아웃가이드(150)와 상기 제 2 아웃가이드(160)는, 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
따라서, 이하에서 서술하는 상기 아웃가이드(150,160)의 구조적 사양은, 상기 제 1 아웃가이드(150)와 상기 제 2 아웃가이드(160)에 공통된 구조적 사양을 설명하는 것임이 밝혀둔다.
상기 아웃가이드(150,160)는, 전방가이드(151,161) 및 상기 전방가이드(151,161)의 후단과 결합되어 일체로 연장되는 후방가이드(155,165)를 더 포함할 수 있다.
상기 전방가이드(151,161)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 전방가이드(151,161)의 외주면(outer circumference surface)은 상기 외면(115,116)의 내주면에 밀착될 수 있다. 여기서, 상기 외면(115,116)의 내주면은 소정의 곡률을 가지도록 원주 방향으로 연장되므로, 이에 대응하여 상기 전방가이드(151,161)의 외주면은 제 1 곡률을 가지도록 연장될 수 있다.
상기 전방가이드(151,161)의 내주면은, 토출유로(101a,102a)의 전방 부분을 규정할 수 있으며, 제 2 곡률을 가지도록 원주 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 전방가이드(151,161)의 내주면은 곡면으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 전방가이드(151,161)는, 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 부드럽게(smooth) 유동할 수 있도록 가이드할 수 있다.
일례로, 상기 전방가이드(151,161)의 내주면은, 상기 전방가이드(151,161)의 외주면 보다 큰 곡률을 가지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 곡률은 상기 제 2 곡률 보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 전방가이드(151,161)는 내주면이 외주면 보다 더 휘도록 형성할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 전방가이드(151,161)는 공기의 저항을 최소화하기 위해 유선형으로 형성할 수 있다. 상세히, 상기 전방가이드(151,161)는 상기 외면(115,116)의 전방 단부를 향할수록 횡단면의 두께가 두꺼워지게 형성할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 전방가이드(151,161)는, 상기 제 1 아웃가이드(150)의 전방부를 구성하는 제 1 전방가이드(151) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)의 전방부를 구성하는 제 2 전방가이드(161)로 구분할 수 있다. 물론, 상기 제 1 전방가이드(151)와 상기 제 2 전방가이드(161)는 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 후방가이드(155,165)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 동일한 제 1 곡률을 가지도록 연장될 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 내주면은 상기 토출유로(101a,102)의 후방 부분을 규정할 수 있다.
또한, 상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 가이드만곡부(158,168)가 형성되는 후방부를 제외하고, 상기 제 1 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 후방가이드(155,165)의 폭은 상기 대향면(111,112)에 근접한 부분이 상대적으로 크도록 형성할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 후방부는, 상기 외면(115,116)과 상기 대향면(111,112)이 연결되는 사이 공간에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부는 외면(115,116)의 후방 단부 또는 대향면(111,112)의 후방 단부에 접하도록 위치할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부에서 상기 제 1 곡률 보다 큰 제 3 곡률을 가지도록 연장할 수 있다. 또한, 상기 제 3 곡률은 상기 제 2 곡률 보다 클 수 있다.
이하에서, 상기 제 3 곡률은 “토출곡률”로 이름할 수 있다. 그리고 곡률은 곡률반지름의 역수이므로, 상기 곡률을 표현하기 위한 방법 중 하나로 곡률반지름 또는 곡률지름을 이용할 수 있다. 따라서, 상기 토출곡률은 후술할 제 1 곡률지름으로 설명할 수 있다.
이에 의하면, 상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)를 통과하도록 가이드 할 수 있다.
결국, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부에 형성되는 가이드만곡부(158,168)는, 후술할 상기 이너가이드(170,180)의 후방부에 형성되는 상기 후방만곡부(175,185)와 함께, 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)로 유입되도록 유동 단면적을 변화시킬 수 있다.
또한, 코안다 효과에 기인하여 밸리홈(120)과 토출유로(101a,102a) 사이의 압력 차는 상기 토출구(143,144)로 공기의 유입을 가속시킬 수 있으며, 최종적으로 상기 토출구(143,144)를 통과한 공기는, 밸리홈(120)의 전방부로 향하도록 유동할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 후방가이드(155,165)는 상기 제 1 아웃가이드(150)를 구성하는 제 1 후방가이드(155) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)를 구성하는 제 2 후방가이드(165)로 구분할 수 있다. 물론, 상기 제 1 후방가이드(155)와 상기 제 2 후방가이드(165)는 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 이너가이드(170,180)는 상기 대향면(111,112)의 내측 면(inner surface)을 따라 결합할 수 있다. 그리고 상기 이너가이드(170,180)는 상기 제 1 아웃가이드(150)와 함께 제 1 토출유로(101a)를 형성하는 제 1 이너가이드(170) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)와 함께 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 제 2 이너가이드(180)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 이너가이드(170)는 제 1 대향면(111)의 내측 면을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 이너가이드(180)는 제 2 대향면(112)의 내측 면을 따라 연장될 수 있다.
또한, 상기 제 1 이너가이드(170)와 상기 제 2 이너가이드(180)는, 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
마찬가지로, 이하에서 서술하는 상기 이너가이드(170,180)의 구조적 사양은, 상기 제 1 이너가이드(170)와 상기 제 2 이너가이드(180)에 공통된 구조적 사양을 설명하는 것임이 밝혀둔다.
한편, 상기 아웃가이드(150,160)는, 상기 토출유로(101a,102a)와 연통되는 상기 토출구(143,144)를 형성하도록, 상기 이너가이드(170,180)와 이격 배치될 수 있다.
상기 후방가이드(155,164)는, 상기 토출구(143,144)의 입구의 일측을 규정하는 가이드만곡부(158,168)를 더 포함할 수 있다.
상기 이너가이드(170)는, 상기 토출구(143,144)의 입구의 타측을 규정하는 후방만곡부(175,185)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 슬릿(141,142)의 일 면은 후방만곡부(175,185)의 코안다면(176,186)의 일부를 형성하고, 상기 슬릿(142)의 타면은 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부를 형성할 수 있다. 따라서, 또 달리 표현하면, 상기 가이드만곡부(158,168)는 공기를 가이드하는 상기 토출구(143,144)의 일 면을 규정하고, 상기 후방만곡부(175,185)는 공기를 가이드하는 상기 토출구(143,144)의 타 면을 규정할 수 있다.
상기 토출구(143,144)의 입구는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 상기 후방만곡부(175,185)에 의해 규정될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 토출구(143,144)의 입구는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 동일한 곡률지름을 가지도록 연장되는 코안다면(176,186)에 의해 규정될 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)와 상기 가이드만곡부(158,168)는, 함께 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 상기 토출구(143,144)로 부드럽게(smooth) 유입될 수 있도록 굽어진 유로를 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 후방가이드(155.165)의 후방부에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 외면(115,116)과 상기 대향면(111,112)이 연결되는 사이 공간에 위치할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 슬릿(141,172)과 연결되도록 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)을 따라 연장되는 상기 후방가이드(155,165)의 내주면으로 이해할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 후술할 코안다면(176,186)을 따라 공기가 효율적으로 흐를 수 있도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)은 미리 설정될 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는, 곡면으로 형성되어 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)로 향할 때, 후술할 후방만곡부(175,185)와 함께 저항을 최소화 할 수 있는 곡선의 유로를 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,158)는, 상기 슬릿(141,142)까지 연장할 수 있다. 따라서, 상기 가이드만곡부(158,168) 및 상기 슬릿(141,142)은, 상기 토출구(143,144)로 유입된 공기를 밸리홈(120)으로 가이드하는 매끈한 일 평면을 형성할 수 있다. 상기 일 평면은 제 3 곡률(”토출곡률”)을 가지는 곡면으로 형성할 수 있다.
마찬가지로, 후술할 코안다면(176,186)은 상기 슬릿(141,142)까지 연장되어, 반대편에 위치한 매끈한 타 평면을 형성할 수 있다. 상기 타 평면은 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)을 가지는 곡면으로 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 제 1 후방가이드(155)의 후방부에 위치하는 제 1 가이드만곡부(158) 및 상기 제 2 후방가이드(165)의 후방부에 위치하는 제 2 가이드만곡부(168)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 가이드만곡부(158) 및 상기 제 2 가이드만곡부(168)는 상기 기준선(L)에 대해 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
한편, 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 후단에 위치할 수 있다. 즉, 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 후방부를 형성할 수 있다.
상기 후반만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 전방부 보다 두꺼운 폭을 가지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 후방만곡부(175,185)는 후방을 향할수록 상기 기준선(L)에 대해 소정의 경사 각도를 가지도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 후방만곡부(175,185)는 에어포일 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는 뭉툭한 형상을 가질 수 있다.
달리 표현하면, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는 저항을 최소화하고 공기의 유동 방향을 밸리홈(120)의 전방으로 향할 수 있도록 가이드하기 위해 뭉툭한 형상을 가질 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)는 상기 제 1 이너가이드(170)의 후단에 위치하는 제 1 후방만곡부(175) 및 상기 제 2 이너가이드(180)의 후단에 위치하는 제 2 후방만곡부(185)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 후방만곡부(175) 및 상기 제 2 후방만곡부(185)는 상기 기준선(L)에 대해 서로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 후방만곡부(175)는 상기 기준선(L)에 대하여 상향 경사지게 후방으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 후방만곡부(185)는 상기 기준선(L)에 대하여 하향 경사지게 후방으로 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 토출구(143,144)는 토출되는 공기가 상기 밸리홈(120)의 전방으로 유동할 수 있도록 상기 기준선(L)에 대해 사선 방향으로 연장될 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)를 정의하는 상기 후방만곡부(175,185) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 상기 토출구(143,144)로 유입되는 공기가 밸리홈(120)의 전방으로 유동할 수 있도록 가이드할 수 있다.
이를 위하여, 상기 후방만곡부(175,185) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 상기 밸리홈(120)을 향하여 휘어지는 형상을 가지도록 연장될 수 있다.
그리고 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 토출구(143,144)로 유입된 공기를 전방으로 가이드하는 코안다면(176,186)을 포함할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부로부터 상기 슬릿(141,142)까지 연장되는 면으로 이해할 수 있다. 한편, 상기 슬릿(141,142)의 일 면은 상기 코안다면(176,186)의 일부를 형성하고, 상기 슬릿(142)의 타면은 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부를 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 곡면으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는, 상기 후방만곡부(175,185)의 최후방에 위치한 상하 방향으로 연장되는 가상의 일 직선으로 이해할 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)는 상기 가상의 일 직선에서 상기 밸리홈(120)을 향하여 코안다면(176,186)을 형성하고, 상기 가상의 일 직선에서 상기 토출유로(101a,102a)를 향하여 만곡면(185a)을 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)의 전방으로 이격 되어 위치할 수 있다. 그리고 상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)와 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 사이 공간은 토출구(143,144)로 이해할 수 있다.
따라서, 상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)와 함께 상기 기준선(L)에 대해 소정의 경사 각도를 가지도록 연장될 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은, 상기 제 1 후방만곡부(175)에 형성되는 제 1 코안다면(176) 및 상기 제 2 후방만곡부(185)에 형성되는 제 2 코안다면(186)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 코안다면(176)과 상기 제 2 코안다면(186)은 상기 기준선(L)에 대해 서로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 제 1 코안다면(176)과 상기 제 2 코안다면(186)은, 상기 밸리홈(120)을 향하여 토출되는 공기에 코안다 효과(Coanda effect)를 부여하기 위해 형성될 수 있다.
여기서, 상기 코안다 효과는 공기와 같은 유체가 고체의 표면에 들러붙어 흐르는 경향을 갖는 것으로 이해할 수 있다.
간단히, 상기 송풍기(1)의 하부에 형성된 흡입부(13)로 주위 공기가 흡입되어 필터(미도시)를 통과할 수 있다. 상기 필터를 통과한 공기는, 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)를 따라 상승하며, 상기 분배유로(410)를 통과하면서 제 1 타워(101)와 제 2 타워(102)로 분기될 수 있다.
상기 제 1 타워(101) 및 상기 제 2 타워(102)로 분기되어 상승하는 공기는, 상기 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)를 유동할 수 있다.
그리고 상기 토출유로(101a,102a)를 따라 상승 유동하는 공기는 상기 베인(145)에 의해 토출구(143,144)의 입구를 규정하는 상기 가이드만곡부(158,168)와 상기 후방만곡부(175,185)의 사이로 유입될 수 있다. 즉, 상기 토출구(143,144)의 입구로 유입될 수 있다.
상기 토출구(143,144)로 유입된 공기는 곡면인 코안다면(176,186)을 따라 유동할 수 있다. 따라서, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기(FR)는 코안다 효과에 의해 증폭되어, 상기 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 유동할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)으로 토출된 상기 공기(FR)는 대향면(111,112)의 표면을 따라 가이드되어 전방으로 유동할 수 있다.
더하여, 상기 밸리홈(120)의 양 면을 규정하는 대향면(111,112)은 중심축(O)을 기준으로 전후 방향을 향할수록 멀어지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 의하면, 상기 토출구(143,144)에서 토출되는 공기는, 중심축(O)을 통과하면서 코안다 효과에 의하여 대향면(111,112)의 곡률을 따라 토출될 수 있다.
따라서, 상기 토출구(143,144)에서 토출되는 공기로 상기 송풍기(1)의 토출기류가 생성되는 경우, 상기 송풍기(1)의 전방에서 양측 방향으로 확산되기 때문에, 상대적으로 넓은 영역을 커버할 수 있는 토출 기류를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 상기 토출구(143,144)는 상대적으로 상기 밸리홈(120)의 후방부에 위치하기 때문에, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기 중 일부가 후방으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 후방으로 유동하게 되는 공기 유량이 커질수록, 사용자가 위치하는 전방으로 제공되어야 하는 공기 유량은 약해질 수 있다. 이에 의하면, 사용자에게 제공되는 풍량이 약화될 수 있는 문제가 있다.
이를 해소하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기의 토출구(143,144)는, 상기 후방으로 유동하는 공기 유량을 최소화하며, 전방으로 집중되는 풍부한 풍량이 제공될 수 있는 최적화된 구조를 가질 수 있다.
이와 관련하여, 이하에서 상기 토출구(143,144)의 가이드 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 도 4의 ‘A’ 확대도이다.
상기 기준선(L)을 기준으로 제 1 타워(101)와 제 2 타워(102)는 대칭을 이루도록 형성되기 때문에, 도 5를 참조하여 상기 제 1 후방만곡부(175)의 구성과 상기 제 2 후방만곡부(185)의 구성을 함께 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 상기 후방만곡부(175,185)는, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부(또는 상기 가상의 일 직선)를 기준으로, 상기 밸리홈(120)을 향하여 연장되는 코안다면(176,186) 및 상기 토출유로(101a,102a)를 향하여 연장되는 만곡면(185a)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 코안다면(176,186)이 시작되는 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 함께 토출구(143,144)의 입구를 규정할 수 있다. 그리고 상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)의 출구를 규정할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 토출곡률을 가지도록 연장될 수 있다. 여기서, 상기 토출곡률의 역수에 2배한 곡률지름은, “제 1 곡률지름(øA)”이라 이름한다. 이하에서, 상기 토출곡률은 상기 제 1 곡률지름에 의해 설명하도록 한다.
상기 토출구(143,144)는 미리 결정된 기준(유량, 소음 등)을 만족하는 곡률지름(øA)과 폭(W)을 가지도록 연장될 수 있다.
상세히, 상기 토출구(143,144)를 형성하는 코안다면(176,186) 및 가이드만곡부(158,168)는 소정의 곡률지름을 가지도록 연장될 수 있다.
여기서, 상기 슬릿(141,142)은 상술한 바와 같이 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 끝 부분에 동일한 평면을 가지도록 일체로 형성될 수 있기 때문에, 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부로 이해할 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은, 상기 슬릿(141,142)의 폭(W)으로 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 코안다면(176,186)의 곡률지름은 상기 가이드만곡부(158,168)의 곡률지름과 동일하게 형성할 수 있다.
즉, 상기 코안다면(176,186) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 제 1 곡률지름(øA)을 가지도록 상기 밸리홈(120)을 향해 연장될 수 있다.
상기 후방만곡부(185)는 상기 토출유로(101a,102a)에서 상기 토출구(143,144)로 유동하는 공기의 유로가 전방으로 꺾이도록 변곡점을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 만곡면(185a)은 소정의 곡률을 가지도록 형성할 수 있다.
즉, 상기 만곡면(185a)은 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 부드럽게(smooth) 상기 토출구(143,144)의 입구로 유입되도록 가이드하는 곡면으로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 만곡면(185a)은 제 2 곡률지름(øB)을 가지도록 연장될 수 있다. 상기 제 2 곡률지름(øB)은 7mm 이하로 형성할 수 있으며, 바람직하게 5mm로 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 만곡면(185a) 보다 큰 곡률지름(øA)을 가지도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 1 곡률지름(øA)은 상기 제 2 곡률지름(øB) 보다 클 수 있다.
이에 의하면, 상기 토출구(143,144)를 통과하는 공기가 보다 완만하게 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 유동 방향이 전환될 수 있다.
한편, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기는, 상기 토출구(143,144)의 폭(W) 및 곡률지름(øA)의 상관 관계에 따라 상기 밸리홈(120)의 전방으로 향하는 풍량이 달라질 수 있다.
일례로, 상기 토출구(143,144)의 곡률이 커질수록 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기의 유동 방향은, 좀 더 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 강화될 수 있겠으나, 토출유로(101a,102a)로부터 슬릿(141,142)까지 유로가 과도하게 꺾이는 구조에 의해 유량 손실 및 소음이 증가할 수 있다.
또한, 상기 토출구(143,144)의 곡률이 작아질수록 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기 중 일부는, 밸리홈(120)의 후방으로 향하는 성분이 커지게 되므로 사용자에게 제공되는 풍량의 손실을 가져올 수 있다.
이에 더하여, 토출구(143,144)의 폭(W)의 변화에 따라, 공기의 충돌 등의 원인으로 발생하는 소음이 달라질 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)를 형성하는 구조적 설계인자인 폭(W) 및 곡률에 의해, 밸리홈(120)의 전방으로 공기의 유동 방향을 전환시키는 과정에서 발생되는 소음과 유량 손실은 달라질 수 잇다.
따라서, 상기 가이드만곡부(158,168) 및 상기 코안다면(186)이 가지는 제 1 곡률지름(øA)과, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은 최적의 범위 내에서 결정될 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출구의 설계 인자에 따른 소음을 측정한 실험 그래프이며, 도 7은 도 6의 지점별로 실험 데이터를 표시한 결과 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 팬(210)의 송풍량 10CMM일 때 상기 토출구(143,144)에서 발생하는 소음(dB)을 측정한 실험에서, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은 10mm 이하인 범위에서 45dB 이하의 결과를 얻을 수 있다. 상기 폭(W)이 10mm 보다 큰 범위에서 소음은 45dB 보다 큰 것을 확인할 수 있다.
그리고 상기 제 1 곡률지름(øA)은 21mm 보다 크고 27mm 보다 작은 범위에서 45dB 이하의 결과를 얻을 수 있다. 상기 제 1 곡률지름(øA)이 상술한 범위 이외인 경우 소음은 45dB 보다 큰 것을 확인할 수 있다.
즉, 실험의 결과, 상기 제 1 곡률지름(øA)이 21mm이상 및 27mm 이하이고, 폭(W)이 10mm이하인 경우, 상기 토출구(143,144)의 구조에 기인한 소음(db)은 최소화될 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 곡률지름(øA) 및 상기 폭(W)은 영역 S를 만족하는 범위에서 45dB 이하가 될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 곡률지름(øA)은 22mm 이상 및 24mm이하이고, 상기 폭(W)은 9mm일 때, 상기 토출구(143,144)는 가장 작은 소음(44.4dB)을 얻을 수 있다.
1: 송풍기
10: 지지부
100: 타워부
110: 타워케이스
120: 밸리홈

Claims (20)

  1. 공기가 유입되는 흡입부 및 상기 흡입부로 유입된 공기를 필터링하는 필터를 포함하는 지지부; 및
    상기 지지부로부터 상방으로 연장되며, 전방으로 공기를 제공하는 타워부를 포함하며,
    상기 타워부는,
    중심축으로부터 전후 방향으로 개방되는 공간인 밸리홈을 형성하는 타워케이스;
    상기 타워케이스의 내부에 위치하며, 상기 필터를 통과한 공기가 유동하는 토출유로를 형성하는 이너가이드와 아웃가이드; 및
    상기 전후 방향으로 상기 이너가이드와 상기 아웃가이드의 이격된 공간에 형성되며, 상기 토출유로의 공기를 상기 밸리홈으로 토출시키는 토출구를 포함하는 송풍기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구는, 상기 밸리홈을 향하여 사선 방향으로 연장되는 송풍기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 아웃가이드 및 상기 이너가이드는, 상기 토출유로에서 상기 토출구를 향할수록 공기의 유동 단면적이 작아지게 형성되는 송풍기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 아웃가이드는, 상기 토출구의 일 면을 규정하며, 곡면으로 형성되는 가이드만곡부를 더 포함하고,
    상기 이너가이드는, 상기 토출구의 타 면을 규정하며, 곡면으로 형성되는 후방만곡부를 더 포함하는 송풍기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 타워케이스는,
    원주 방향을 따라 외관을 형성하는 외면; 및
    상기 외면에 연결되며, 상기 밸리홈을 규정하도록 서로 마주보는 대향면을 포함하는 송풍기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 토출구의 출구는, 상기 밸리홈을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성되며, 상기 대향면에 위치하는 송풍기.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 이너가이드는, 상기 대향면의 내측을 따라 연장되며,
    상기 아웃가이드는, 상기 외면의 내측을 따라 연장되는 송풍기.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 가이드만곡부는, 상기 외면의 곡률 보다 큰 곡률을 가지며, 제 1 곡률지름을 가지도록 연장되는 송풍기.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 후방만곡부는, 횡단면에 에어포일 형상을 가지도록 연장되는 송풍기.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 후방만곡부는, 최후방에 위치하는 연장 단부를 기준으로, 상기 밸리홈을 향하여 연장되는 코안다면 및 상기 토출유로를 향하여 연장되는 만곡면을 포함하는 송풍기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 코안다면 및 상기 만곡면은, 서로 다른 곡률을 가지는 곡면으로 형성되는 송풍기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 코안다면은, 상기 가이드만곡부와 동일한 제 1 곡률지름(øA)을 가지도록 상기 밸리홈을 향해 연장되는 송풍기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 토출구의 폭(W)은, 상기 코안다면과 상기 가이드만곡부의 사이 거리로 규정되는 송풍기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 곡률지름(øA)은 21mm이상 및 27mm 이하이고,
    상기 토출구의 폭(W)은 10mm이하인 송풍기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 만곡면은 상기 제 1 곡률지름 보다 작은 제 2 곡률지름(øB)을 가지도록 연장되는 송풍기.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 아웃가이드는, 전방가이드 및 상기 전방가이드의 후단에 결합되어 연장되는 후방가이드를 포함하며,
    상기 전방가이드의 외주면은, 상기 타워케이스의 외면을 따라 제 1 곡률로 연장되고,
    상기 전방가이드의 내주면은, 상기 제 1 곡률 보다 큰 제 2 곡률로 연장되는 송풍기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 후방가이드의 외주면은, 상기 타워케이스의 외면을 따라 상기 제 1 곡률로 연장되고,
    상기 후방가이드의 내주면은, 상기 제 2 곡률 보다 큰 제 3 곡률로 연장되는 가이드만곡부를 형성하는 송풍기.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 이너가이드는, 상기 가이드만곡부와 대응되도록 제 3 곡률로 연장되는 코안다면을 포함하며,
    상기 코안다면과 상기 가이드만곡부는 상기 토출구의 입구를 형성하는 송풍기.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 타워케이스는, 상기 밸리홈을 규정하도록 서로 마주보는 대향면; 및
    상기 대향면에 소정의 폭을 가지도록 상하 방향으로 연장되며, 상기 토출구의 출구로 규정되는 슬릿을 더 포함하며,
    상기 소정의 폭은 10mm 이하로 형성되는 송풍기.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 이너가이드는, 상기 코안다면으로부터 상기 토출유로를 향하여 연장되는 만곡면을 더 포함하며,
    상기 만곡면은, 상기 코안다면 보다 더 큰 곡률을 가지도록 연장되는 송풍기.
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