KR20220064234A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20220064234A
KR20220064234A KR1020200150518A KR20200150518A KR20220064234A KR 20220064234 A KR20220064234 A KR 20220064234A KR 1020200150518 A KR1020200150518 A KR 1020200150518A KR 20200150518 A KR20200150518 A KR 20200150518A KR 20220064234 A KR20220064234 A KR 20220064234A
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air
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guide
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서용호
김가현
김낙현
김주영
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삼성전자주식회사
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Abstract

유동 손실 및 유동 소음이 저감된 공기조화기가 개시된다. 공기조화기는 배출구가 마련되는 본체와, 상기 본체의 내부에 기류를 형성하는 팬과, 상기 팬이 결합되는 축을 포함하는 모터 및 상기 모터가 고정되는 모터커버를 포함하고, 상기 모터커버는 바디와, 상기 팬으로부터 토출된 공기가 와류를 형성하는 것을 방지하도록 상기 바디로부터 상기 팬을 향하여 돌출되는 볼텍스 브레이커(vortex breaker) 및 상기 볼텍스 브레이커를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하도록 상기 바디의 외주 측에 마련되는 기류 가이드를 포함한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유동 손실 및 유동 소음을 최소화하는 구조를 갖는 공기조화기에 관한 것이다.
공기조화기는 실내의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 공기 조화해서 내보내는 장치이다. 이때, 공기 조화란 실내 공기의 온습도, 청정도, 기류 분포 등을 적절하게 조절하는 것을 말한다. 공기조화기의 종류로는 환기 장치, 냉난방기, 공기 청정기, 가습기 등이 있을 수 있다.
공기조화기의 일 예인 공기청정기는 공기 중의 오염 물질을 제거하여 실내 공기의 청정도를 조절하기 위해 사용하는 기기이다. 공기청정기는 흡입된 공기 중에 존재하는 세균, 바이러스, 곰팡이, 미세먼지 및 악취의 원인이 되는 화학 물질 등을 제거할 수 있다.
공기청정기에는 오염된 실내 공기를 정화하기 위한 필터가 구비될 수 있다. 공기청정기로 흡입된 공기는 필터를 통과하면서 오염 물질이 제거되어 깨끗한 공기로 정화되고, 정화된 공기는 공기청정기의 외부로 배출될 수 있다. 한편, 최근에는 공기조화기의 일 예인 냉난방기 역시 공기 청정 기능을 함께 수행할 수 있도록 필터 유닛을 포함할 수 있다.
공기조화기는 공기를 흡입 및 배출하기 위해 팬(fan)을 포함할 수 있고, 팬에 의해 토출되는 공기를 공기조화기의 배출구까지 안내하기 위하여 마련되는 다양한 송풍 구조물을 포함할 수 있다.
한편, 팬이나 송풍 구조물에 의하여 공기조화기 내부의 송풍 유로 상에는 와류가 형성될 수 있다. 와류가 형성되는 경우 유동 손실 및 유동 소음이 발생될 수 있으므로 와류 발생을 방지하거나 저감할 필요가 있다.
본 개시의 일 측면은 와류의 발생을 방지하거나 저감하여 송풍 효율 및 소음 감소를 달성할 수 있는 공기조화기를 제공한다.
본 개시의 일 측면은 공기청정기에서 배출되는 풍량이 증가하여 공기 정화 성능이 향상된 공기조화기를 제공한다.
본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기는 배출구가 마련되는 본체; 상기 본체의 내부에 기류를 형성하는 팬; 상기 팬이 결합되는 축을 포함하는 모터; 및 상기 모터가 고정되는 모터커버;를 포함하고, 상기 모터커버는 원뿔대 형상의 후면을 포함하는 바디; 상기 팬으로부터 토출된 공기가 와류를 형성하는 것을 방지하도록 상기 바디의 외주를 따라 상기 후면으로부터 상기 팬을 향하여 돌출되는 볼텍스 브레이커(vortex breaker);를 포함할 수 있다.
상기 바디는 상기 모터가 수용되는 수용 공간을 형성하고, 상기 모터커버는 상기 수용 공간을 커버하도록 상기 바디의 일측에 결합되는 커버패널을 포함하고, 상기 커버패널은 상기 볼텍스 브레이커를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하도록 상기 커버패널의 외주 측에 형성되는 기류 가이드를 포함할 수 있다.
상기 모터커버는 상기 팬에 의해 토출된 공기를 상기 배출구로 안내하는 송풍 유로를 형성하고, 기류를 안정화하도록 상기 바디의 외주면에 형성되어 상기 송풍 유로 상에 배치되는 가이드 베인을 포함하며, 상기 볼텍스 브레이커는 상기 가이드 베인보다 상기 송풍 유로의 상류에 배치되고, 상기 기류 가이드는 상기 가이드 베인보다 상기 송풍 유로의 하류에 배치될 수 있다.
상기 볼텍스 브레이커와 상기 기류 가이드는 고리 모양으로 형성될 수 있다.
상기 가이드 베인은 반경 방향으로 연장될 수 있다.
상기 축과 나란한 방향으로 상기 팬과 상기 볼텍스 브레이커 사이의 최단 거리는 2mm 이상 10mm 이하일 수 있다.
상기 결합 부분 중심 및 상기 볼텍스 브레이커 사이의 최단 거리와 상기 결합 부분 중심 및 상기 볼텍스 브레이커와 인접한 상기 팬의 일단 사이의 거리의 차는 2mm 이상 10mm 이하일 수 있다.
상기 기류 가이드는 상기 축과 나란한 방향으로 상기 팬으로부터 멀어질수록 상기 커버패널의 반경 방향으로 연장되는 곡면을 포함할 수 있다.
상기 축과 나란한 방향으로 상기 기류 가이드의 폭은 5mm 이상일 수 있다.
상기 커버패널은 외부로 노출되는 상기 수용 공간의 개구를 커버하는 플레이트부를 포함하고, 상기 기류 가이드는 상기 플레이트부의 외주를 따라 연장되고, 상기 플레이트부와 연결될 수 있다.
상기 수용 공간은 상기 모터가 장착되는 모터수용부와, 상기 모터에서 발생되는 열이 배출되도록 상기 모터수용부와 상기 개구를 연결하는 방열유로부를 포함하고, 상기 모터커버는 상기 모터를 지지하고, 상기 모터수용부와 상기 방열유로부를 구획하는 지지패널을 포함할 수 있다.
상기 지지패널은 상기 모터수용부와 상기 방열유로부를 연통하는 연통홀을 포함하고, 상기 커버패널은 상기 플레이트부에 형성되는 방열구를 포함할 수 있다.
상기 플레이트부는 상기 개구 면적의 75% 이상을 커버할 수 있다.
상기 본체는 상기 팬이 내부에 배치되는 팬 케이스를 더 포함하고, 상기 모터커버는 상기 팬 케이스에 결합될 수 있다.
상기 모터커버는 상기 펜 케이스와 함께 상기 송풍 유로를 형성할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기는 전방에 배출구가 마련되는 케이스; 및 상기 케이스 내부에 배치되고, 전방으로 공기를 토출하는 팬 어셈블리;를 포함하고, 상기 팬 어셈블리는 팬; 상기 팬에 의하여 와류가 발생하는 것을 방지하도록 상기 팬의 전방에 배치되고 고리 모양을 가지는 볼텍스 브레이커; 및 상기 볼텍스 브레이커의 전방에 배치되어 공기를 상기 배출구로 안내하고, 고리 모양을 가지는 기류 가이드;를 포함할 수 있다.
상기 팬 어셈블리는 전후 방향으로 상기 볼텍스 브레이커와 상기 기류 가이드 사이에 배치되는 가이드 베인을 더 포함할 수 있다.
상기 팬 어셈블리는 상기 볼텍스 브레이커 및 상기 가이드 베인을 포함하고, 상기 케이스에 고정되는 커버 브라켓과, 상기 커버 브라켓에 결합되고 상기 기류 가이드가 형성되는 커버패널을 포함할 수 있다.
상기 팬 어셈블리는 상기 팬을 구동하는 모터를 더 포함하고, 상기 커버 브라켓에 상기 모터가 고정될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 공기조화기는 케이스; 상기 케이스의 내부에 배치되는 팬; 상기 팬과 결합되고, 상기 팬을 구동하는 모터; 및 상기 모터가 결합되고 상기 케이스에 고정되는 모터커버;를 포함하고, 상기 모터커버는 상기 모터가 수용되는 모터수용부를 형성하는 바디; 및 상기 바디의 후면으로부터 상기 팬을 향하여 돌출되고 상기 팬에 의한 와류 발생을 방지하는 볼텍스 브레이커로서, 상기 바디의 외주를 따라 고리 모양으로 형성되는 볼텍스 브레이커;를 포함할 수 있다.
본 개시에 따르면 공기조화기는 볼텍스 브레이커 및 기류 가이드를 포함하여 와류의 발생을 방지하거나 저감할 수 있고, 와류로 인한 송풍 효율 감소 및 소음 발생을 최소화할 수 있다.
본 개시에 따르면 기류 가이드가 마련되는 커버패널에 의하여 공기가 공기조화기의 배출구로 안내됨으로써 배출구에서 배출되는 기류의 풍량이 증가되고 공기 조화 성능이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 횡단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기청정기의 분해사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 팬 어셈블리를 분해하여 도시한 도면이다.
도 5는 도 4에 도시된 커버 브라켓의 배면 사시도이다.
도 6은 도 4에 도시된 커버패널의 배면 사시도이다.
도 7은 기류가 흐르는 도 2의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 예에 불과할 뿐이며, 본 출원의 출원시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다"등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "전방", "후방", "좌측" 및 "우측"등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다. 도면에 도시된 좌표축을 참조할 때, X축은 전후 방향을 나타내고, Y축은 좌우 방향을 나타내고, Z축은 상하 방향을 나타낸다. 한편, 전후 방향 또는 좌우 방향과 같이 XY평면과 나란한 방향을 수평방향이라고 할 수 있다. XY평면과 나란한 경우 수평하다고 할 수 있다. XY평면과 수직하는 방향을 수직 방향이라고 할 수 있다.
아울러, 이하에서는 설명의 편의상 공기조화기의 일종인 공기청정기를 예로 설명하지만, 와류 발생을 방지하거나 저감하여 유동 효율을 증가시키고 유동 소음을 감소시키기 위한 본 개시의 구성은 공기청정기에 제한되지 않고, 다른 공기조화기에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 공기청정기와 다른 공기조화기의 일종인 냉난방기에도 적용될 수 있다. 공기청정기는 공기조화기에 포함되므로, 이하에서 나오는 공기청정기는 공기조화기로 대체될 수 있다. 더욱이, 팬이 구동되고 팬에 의해 토출되는 공기를 송풍하는 유로를 갖는 가전제품이라면 어떠한 가전제품에도 적용 가능하다.
이하에서는 본 개시에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 공기청정기의 횡단면도이다. 도 3은 도 1에 도시된 공기청정기의 분해사시도이다.
도 1 내지 도 3을 참조할 때, 공기청정기(1)는 박스 형상의 본체(10)를 포함할 수 있다.
본체(10)는 외관을 형성하는 캐비닛을 포함할 수 있다. 캐비닛은 상면 캐비닛(13), 좌면 캐비닛(14), 우면 캐비닛(15), 하면 캐비닛(17)을 포함할 수 있다. 본체(10)는 유입구(12)가 형성되는 후면 패널(16)을 포함할 수 있다. 본체(10)는 개방된 본체(10) 전면의 테두리를 형성하는 엣지 패널(18)을 포함할 수 있다.
상면 캐비닛(13), 좌면 캐비닛(14), 우면 캐비닛(15)은 일체로 형성될 수 있다. 상면 캐비닛(13), 좌면 캐비닛(14), 우면 캐비닛(15), 하면 캐비닛(17) 순서대로 본체(10)의 상면, 좌면, 우면, 하면을 형성할 수 있다. 후면 패널(16)은 본체(10)의 후면을 형성할 수 있다.
공기청정기(1)는 공기청정기(1)의 외기가 공기청정기(1)의 내부로 유입되도록 본체에 형성되는 유입구(12)와, 유입구(12)를 통해 유입된 공기가 배출되도록 본체(10)에 마련되는 배출구(11)를 포함할 수 있다. 유입구(11)와 배출구(12)는 서로 다른 면에 형성될 수도 있고, 서로 같은 면에 형성될 수도 있다. 유입구(12)는 본체(10)의 후단 측에 형성될 수 있다. 배출구(11)는 본체(10)의 전단 측에 형성될 수 있다.
공기청정기(1)는 본체(10)의 내부에 배치되는 필터 유닛(400) 및 팬 어셈블리(100)를 포함할 수 있다. 팬 어셈블리(100)는 공기청정기(1) 외부의 공기를 유입구(12)를 통해 본체(10)의 내부로 흡입하여 필터 유닛(400)을 통과시키며, 필터 유닛(400)에 의해 필터링된 공기를 배출구(11)를 통해 본체(10)의 외부로 배출할 수 있다. 필터 유닛(400)은 유입구(12)로부터 흡입된 공기를 정화시킬 수 있으며, 본체(10)에 분리 가능하게 설치될 수 있다.
본체(10)는 필터 유닛(400)이 장착될 수 있는 필터 케이스(300)를 포함할 수 있다. 본체(10)는 팬 어셈블리(100)가 수용되고 팬 어셈블리(100)가 고정될 수 있는 팬 케이스(200)를 포함할 수 있다.
팬 케이스(200)는 팬 어셈블리(100)에 의해 형성된 기류를 팬 케이스(200)의 전방에 마련된 배출구(11)로 안내하는 송풍 유로(30)를 형성하는 내벽(201)을 포함할 수 있다. 팬(110)은 내벽(201)에 의해 커버될 수 있다. 필터 케이스(300)는 팬 케이스(200)의 후방에 배치될 수 있다. 필터 케이스(300)와 팬 케이스(200)는 캐비닛에 의해 커버될 수 있다. 한편, 송풍 유로(30)는 공기청정기(1)의 유입구(12)부터 공기청정기(1)의 배출구(11) 또는 미세 토출구(21)까지 팬 어셈블리(100)에 의해 유동되는 공기가 흐르는 유로로 정의될 수 있다.
공기청정기(1)는 배출구(11)의 크기를 조절할 수 있도록 본체(10)에 대해 이동 가능하게 마련되는 패널(20)을 포함할 수 있다. 패널(20)은 본체(10)의 전방에 배치될 수 있다. 패널(20)은 공기조화기(1)의 전면을 형성할 수 있다.
패널(20)은 전방으로 소정 길이만큼 이동 시 배출구(11)의 크기를 증가시킬 수 있다. 패널(20)은 전방으로 소정 길이만큼 이동된 상태에서 다시 후방으로 소정 길이만큼 이동 시 배출구(11)의 크기를 감소시킬 수 있다.
달리 말하면, 배출구(11)는 패널(20)과 본체(10) 사이의 간극에 해당될 수 있고, 패널(20)과 본체(10)가 서로 멀어질수록 배출구(11)는 커지고, 패널(20)과 본체(10)가 서로 가까워질수록 배출구(11)는 작아질 수 있다. 패널(20)과 본체(10)가 서로 접하게 되는 경우, 배출구(11)는 폐쇄될 수 있고 공기는 패널(20)에 형성되는 복수의 미세 토출구(21)를 통해 공기청정기(1)의 외부로 배출될 수 있다. 복수의 미세 토출구(21) 각각의 면적은 배출구(11)의 면적보다 작으므로 미세 토출구(21)를 통과하는 공기는 배출구(11)를 통과하는 공기보다 저속으로 배출될 수 있다. 한편, 송풍 유로(30)의 전부 또는 일부는 본체(10)의 내부에 마련될 수 있다. 송풍 유로(30)의 일부는 본체(10)와 패널 사이(20)에 마련될 수 있다.
다만, 이에 한정되는 것은 아니다. 패널(20)은 본체(10)의 전방에 움직이지 않게 고정될 수 있고, 배출구(11)는 패널(20) 또는 본체(10)에 형성될 수 있다. 패널(20)과 본체(10)는 일체로 마련될 수 있다.
도 4는 도 3에 도시된 팬 어셈블리를 분해하여 도시한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 커버 브라켓의 배면 사시도이다. 도 6은 도 4에 도시된 커버패널의 배면 사시도이다. 도 7은 기류가 흐르는 도 2의 A 영역을 확대하여 도시한 도면이다. 도 8은 도 7의 B 영역을 확대하여 도시한 도면이다.
도 4 내지 도 8을 참조할 때, 팬 어셈블리(100)는 본체(10)의 내부에 기류를 형성하는 팬(110)과, 팬(110)을 구동시키는 모터(120)와, 모터(120)가 수용되고 고정되는 모터커버(101)를 포함할 수 있다.
모터(120)는 축(121)을 포함하고, 축(121)은 팬(110)과 결합되어 모터(120)의 동력을 팬(110)에 전달할 수 있다. 축(121)은 전후 방향으로 연장될 수 있다.
팬(110)은 전후 방향으로 나란한 회전축을(R) 가질 수 있다. 팬(110)은 사류팬을 포함할 수 있다. 팬(110)은 터보팬을 포함할 수 있다. 팬(110)은 후방에서 공기를 흡입하는 흡입구(111)를 포함할 수 있다. 팬(110)은 복수의 블레이드(112)를 포함할 수 있다. 팬(110)은 전방을 향하여 공기를 토출할 수 있다.
모터커버(101)는 팬(110)이 팬 케이스(200) 내부에 배치되도록 팬(110)을 지지할 수 있다. 구체적으로, 팬(110)이 결합된 모터(120)가 고정되는 모터커버(101)가 팬 케이스(200)에 고정됨으로써 팬(110)은 모터커버(101)에 의하여 지지될 수 있다.
모터커버(101)는 팬 케이스(200)에 결합되는 커버 브라켓(130)을 포함할 수 있다. 커버 브라켓(130)은 팬 케이스(200)의 전면에 결합되는 고정부(130a)를 포함할 수 있다.
커버 브라켓(130)은 모터(120)가 수용되는 수용 공간(133)을 형성하는 바디(132)와, 바디(132)의 측면(132a)에서 돌출되는 복수의 가이드 베인(131)을 포함할 수 있다. 팬(110)의 회전축(R)과 수직한 평면에 의하여 절단된 바디(132)의 절단면은 원형일 수 있다. 즉, 전후 방향과 수직한 평면에 의하여 절단된 바디(132)의 일단면은 원형일 수 있다. 따라서, 바디(132)의 측면(132a)은 바디의 외주면(132a)에 해당될 수 있다. 복수의 가이드 베인(131)은 바디(132)의 외주면(132a)으로부터 반경 방향으로 연장될 수 있다.
복수의 가이드 베인(131)은 송풍 유로(30)의 일부에 해당되는 가이드 유로(131a) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 커버 브라켓(130)은 바디(132)를 둘러싸고 바디(132)와 함께 가이드 유로(131a)를 형성하는 테두리벽(130b)을 포함할 수 있고, 복수의 가이드 베인(131)은 바디(132)와 테두리벽(130b)을 사이에 배치되어 바디(132)와 테두리벽(130b)을 연결하고, 복수의 가이드 베인(131)은 바디(132)와 테두리벽(130b) 사이에 형성되는 가이드 유로(131a) 상에 배치될 수 있다. 가이드 유로(131a)는 대략 환형으로 형성될 수 있다. 가이드 베인(131)은 배출구(11)를 향하는 기류의 진행을 안내하고, 기류를 안정화시켜 스월링(swirling)을 방지할 수 있다.
바디(132)는 대략 속이 빈 원뿔대 형상을 가질 수 있다. 바디(132)는 전방에서 후방으로 갈수록 직경이 줄어들 수 있다. 바디(132)의 후면(132b)은 대략 전후 방향으로 팬(110)으로부터 멀어질수록 회전축(R)으로부터 멀어질 수 있다. 바디(132)의 후면(132b)은 내벽(201)과 함께 송풍 유로(30)를 형성할 수 있다. 즉, 바디(132)의 후면(132b)은 공기를 안내할 수 있다.
바디(132)의 후면에는 모터(120)의 축(121)이 관통하도록 마련되는 관통홀(132c)이 형성될 수 있다.
바디(132)의 내측면에 의하여 형성되는 수용 공간(133)은 전방을 향하여 개방된 개구(133a)를 포함할 수 있다. 개구(133a)는 바디(132)의 전단에 의하여 형성될 수 있다. 개구(133a)는 원형을 가질 수 있다.
수용 공간(133)은 모터(120)가 수용되어 장착되는 모터수용부(133b)와 모터(120)에 의하여 발생되는 열이 배출되는 방열유로부(133c)를 포함할 수 있다. 모터수용부(133b)는 후단이 관통홀(132c)과 연결되고 전단이 방열유로부(133c)와 연결되며, 방열유로부(133b)는 후단이 모터수용부(133b)와 연결되고 전단이 개구(133a)와 연결될 수 있다.
모터커버(101)는 수용 공간(133)에 배치되어 모터(120)를 전방에서 지지하고, 모터수용부(133b)와 방열유로부(133c)를 구획하는 지지패널(150)을 포함할 수 있다. 지지패널(150)은 바디(132)의 내측면에 고정될 수 있다. 지지패널(150)은 모터수용부(133b)와 방열유로부(133c)를 연통하는 연통홀(151)을 포함할 수 있다.
모터커버(101)는 팬(110)에 의해 와류가 형성되는 것을 방지하도록 바디(132)로부터 팬(110)을 향하여 돌출되는 볼텍스 브레이커(vortex breaker, 134)를 포함할 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)는 가이드 베인(131)보다 송풍 유로(30)의 상류에 배치될 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)는 팬(110)의 전방에 배치될 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)는 팬(100)의 블레이드(112)의 전방에 블레이드(112)와 인접하게 배치될 수 있다.
볼텍스 브레이커(134)는 바디(132)의 외주연을 따라 연장되는 환형의 돌기에 해당될 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)의 외측면(134a)은 바디(132)의 외주면(132a)과 연결될 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)는 원뿔대 옆면 형상을 갖는 바디(132)의 후면(132b)과 실린더 옆면 형상을 갖는 바디(132)의 외주면(132a)이 연결되는 부분에 형성될 수 있다. 볼텍스 브레이커(134)는 바디(132)와 일체로 형성될 수도 있고, 별개물로 마련될 수도 있다.
볼텍스 브레이커(134)의 내측면(134b)은 전후 방향으로 팬(110)에 가까워질수록 반경 방향으로 연장되는 경사곡면일 수 있다. 즉, 볼텍스 브레이커(134)의 내측면(134b)은 전후 방향으로 팬(110)에서 멀어질수록 팬(110)의 회전축(R)에 가까워지는 경사곡면일 수 있다.
볼텍스 브레이커(134)는 전방으로 공기를 토출하는 블레이드(112)에 인접하게 배치되어 블레이드(112)에 의해 토출되는 공기와 부딪히게 되고, 블레이드(112)에 의해 토출되는 공기가 소용돌이 치는 것을 방해하여 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 곡면인 내측면(134b)을 가지므로, 팬(110)으로부터 토출되는 공기는 볼텍스 브레이커(134)에 부딪힐 때 내측면(134b)을 따라 부드럽게 유동하며 가이드 베인(131) 측으로 안내될 수 있다.
블레이드(112)와의 충돌을 방지면서도 와류 방지 효과를 충분히 얻을 수 있도록, 볼텍스 브레이커(134)와 블레이드(112) 사이의 전후 방향 최단 거리(d3)는 2mm 이상 10mm 이하 일 수 있다. 한편, 볼텍스 브레이커(134)와 블레이드(112) 사이의 전후 방향 최단 거리(d3)는 볼텍스 브레이커(134)와 팬(110) 사이의 전후 방향 최단 거리에 해당될 수 있다.
블레이드(112)와의 충돌을 방지면서도 와류 방지 효과를 충분히 얻을 수 있도록, 축(121)의 결합 부분 중심(P) 및 볼텍스 브레이커(134) 사이의 최단 거리(d2)와, 축(121)의 결합 부분 중심(P) 및 볼텍스 브레이커(134)와 인접한 블레이드(112)의 일단 사이의 거리(d1)의 차는 2mm 이상 10mm 이하일 수 있다. 축(121)의 결합 부분 중심(P)이라 함은 축(121)이 팬(110)에 체결되는 부분의 중심에 해당될 수 있다.
상술한 바와 같이 볼텍스 브레이커(134)는 팬(110)을 통해 토출되는 공기가 와류를 형성하는 것을 방지하거나 저감할 수 있다. 따라서, 와류로 인한 유동 손실 및 유동 소음이 최소화될 수 있다.
모터커버(101)는 수용 공간(133)의 개구(133a)를 커버하는 커버패널(140)을 포함할 수 있다. 커버패널(140)은 바디(132)의 전단에 분리 가능하게 결합될 수 있다. 커버패널(140)은 바디(132)의 전방에 배치될 수 있다.
커버패널(140)은 커버패널(140)의 전면을 형성하고 원판 형상으로 형성되는 플레이트부(141)와, 커버패널(140)의 외주를 따라 연장되고 가이드 베인(131)을 통과한 기류를 배출구(11)로 안내하는 환형의 기류 가이드(142)를 포함할 수 있다. 즉, 기류 가이드(142)는 커버 브라켓(130)을 지나온 공기를 배출구(11)로 안내할 수 있다.
기류 가이드(142)는 가이드 베인(131)보다 송풍 유로(30)의 하류에 배치될 수 있다. 기류 가이드(142)는 팬(110)의 전방에 배치될 수 있다. 기류 가이드(142)는 가이드 베인(131)을 사이에 두고 볼텍스 브레이커(134)와 반대 측에 배치될 수 있다. 기류 가이드(142)는 가이드 베인(131)에 인접하게 배치될 수 있다. 커버패널(140)의 후단 외주는 바디(132)의 전단 외주와 대략 동일하므로, 커버패널(140)이 바디(132)의 전단 측에 결합되면 기류 가이드(142)는 바디(132)의 외주 측에 배치될 수 있다.
공기를 배출구(11)를 향하여 효과적으로 안내할 수 있도록 기류 가이드(142)의 전후 방향 폭은 5mm 이상일 수 있다.
기류 가이드(142)는 전단의 직경이 후단의 직경보다 크고, 전단에서 후단으로 갈수록 직경이 줄어드는 벨마우스 형상을 가질 수 있다. 기류 가이드(142)는 커버패널(140)의 외주면에 해당되는 곡면(142a)을 포함할 수 있다. 곡면(142a)은 전후 방향으로 팬(110)으로부터 멀어질수록 플레이트부(141)의 반경 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 기류 가이드(142)는 전후 방향으로 팬(110)으로부터 멀어질수록 팬(110)의 회전축(R)으로부터 멀어지는 곡면(142a)을 포함할 수 있다.
기류 가이드(142)는 고리 형상을 갖도록 형성되고 곡면(142a)인 외측면을 가지므로, 가이드 베인(131)을 통과한 공기는 기류 가이드에 부딪힐 때 외측면(142a)을 따라 부드럽게 유동하여 배출구(11) 측으로 안내될 수 있다. 이에 따라, 가이드 베인(131)을 통과한 공기에 의해 와류가 형성되는 것을 방지하거나 저감할 수 있다.
플레이트부(141)는 가이드 베인(131)을 지나온 기류가 바디(132)의 수용 공간(133)으로 들어가는 것을 방지하도록 수용 공간(133)의 개구(133a)의 일부 또는 전부를 차폐할 수 있다. 커버패널(140) 플레이트부(141)는 방열유로부(133c)와 연통되는 방열구(141a)를 포함할 수 있다.
바디(132)의 수용 공간(133)을 효과적으로 차폐하도록 플레이트부(141)는 수용 공간(133)의 개구(133a) 면적의 75% 이상을 커버할 수 있다.
이와 같이, 플레이트부(141)는 가이드 베인(131)을 통과한 기류가 수용 공간(133)으로 유입되는 것을 방지하고, 기류 가이드(142)는 가이드 베인(131)을 통과한 공기의 대부분을 효과적으로 배출구(11)로 안내하고 와류의 발생을 최소화할 수 있으므로, 공기청정기(1)의 배출구(11)에서 배출되는 풍량이 증가될 수 있고, 와류로 인한 유동 손실 및 유동 소음을 최소화할 수 있다.
이상 특정 실시 예에 의하여 상기와 같은 본 발명의 기술적 사상을 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시 예에 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 실시 예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
100; 팬 어셈블리
110; 팬
120; 모터
130; 커버 브라켓
140; 커버패널
150; 지지패널
134; 볼텍스 브레이커
142; 기류 가이드

Claims (20)

  1. 배출구가 마련되는 본체;
    상기 본체의 내부에 기류를 형성하는 팬;
    상기 팬이 결합되는 축을 포함하는 모터; 및
    상기 모터가 고정되는 모터커버;를 포함하고,
    상기 모터커버는
    원뿔대 형상의 후면을 포함하는 바디;
    상기 팬으로부터 토출된 공기가 와류를 형성하는 것을 방지하도록 상기 바디의 외주를 따라 상기 후면으로부터 상기 팬을 향하여 돌출되는 볼텍스 브레이커(vortex breaker);를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 바디는 상기 모터가 수용되는 수용 공간을 형성하고,
    상기 모터커버는
    상기 수용 공간을 커버하도록 상기 바디의 일측에 결합되는 커버패널을 포함하고,
    상기 커버패널은
    상기 볼텍스 브레이커를 통과한 공기를 상기 배출구로 안내하도록 상기 커버패널의 외주 측에 형성되는 기류 가이드를 포함하는 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 모터커버는
    상기 팬에 의해 토출된 공기를 상기 배출구로 안내하는 송풍 유로를 형성하고, 기류를 안정화하도록 상기 바디의 외주면에 형성되어 상기 송풍 유로 상에 배치되는 가이드 베인을 포함하며,
    상기 볼텍스 브레이커는 상기 가이드 베인보다 상기 송풍 유로의 상류에 배치되고,
    상기 기류 가이드는 상기 가이드 베인보다 상기 송풍 유로의 하류에 배치되는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 볼텍스 브레이커와 상기 기류 가이드는 고리 모양으로 형성되는 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 베인은 반경 방향으로 연장되는 공기조화기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 축과 나란한 방향으로 상기 팬과 상기 볼텍스 브레이커 사이의 최단 거리는 2mm 이상 10mm 이하인 공기조화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 결합 부분 중심 및 상기 볼텍스 브레이커 사이의 최단 거리와 상기 결합 부분 중심 및 상기 볼텍스 브레이커와 인접한 상기 팬의 일단 사이의 거리의 차는 2mm 이상 10mm 이하인 공기조화기.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 기류 가이드는
    상기 축과 나란한 방향으로 상기 팬으로부터 멀어질수록 상기 커버패널의 반경 방향으로 연장되는 곡면을 포함하는 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 축과 나란한 방향으로 상기 기류 가이드의 폭은 5mm 이상인 공기조화기.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 커버패널은
    외부로 노출되는 상기 수용 공간의 개구를 커버하는 플레이트부를 포함하고,
    상기 기류 가이드는
    상기 플레이트부의 외주를 따라 연장되고, 상기 플레이트부와 연결되는 공기조화기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수용 공간은
    상기 모터가 장착되는 모터수용부와, 상기 모터에서 발생되는 열이 배출되도록 상기 모터수용부와 상기 개구를 연결하는 방열유로부를 포함하고,
    상기 모터커버는
    상기 모터를 지지하고, 상기 모터수용부와 상기 방열유로부를 구획하는 지지패널을 포함하는 공기조화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 지지패널은 상기 모터수용부와 상기 방열유로부를 연통하는 연통홀을 포함하고, 상기 커버패널은 상기 플레이트부에 형성되는 방열구를 포함하는 공기조화기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 플레이트부는 상기 개구 면적의 75% 이상을 커버하는 공기조화기.
  14. 제3항에 있어서,
    상기 본체는
    상기 팬이 내부에 배치되는 팬 케이스를 더 포함하고,
    상기 모터커버는 상기 팬 케이스에 결합되는 공기조화기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 모터커버는 상기 팬 케이스와 함께 상기 송풍 유로를 형성하는 공기조화기.
  16. 전방에 배출구가 마련되는 케이스; 및
    상기 케이스 내부에 배치되고, 전방으로 공기를 토출하는 팬 어셈블리;를 포함하고,
    상기 팬 어셈블리는
    팬;
    상기 팬에 의하여 와류가 발생하는 것을 방지하도록 상기 팬의 전방에 배치되고 고리 모양을 가지는 볼텍스 브레이커; 및
    상기 볼텍스 브레이커의 전방에 배치되어 공기를 상기 배출구로 안내하고, 고리 모양을 가지는 기류 가이드;를 포함하는 공기조화기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리는
    전후 방향으로 상기 볼텍스 브레이커와 상기 기류 가이드 사이에 배치되는 가이드 베인을 더 포함하는 공기조화기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리는
    상기 볼텍스 브레이커 및 상기 가이드 베인을 포함하고, 상기 케이스에 고정되는 커버 브라켓과,
    상기 커버 브라켓에 결합되고 상기 기류 가이드가 형성되는 커버패널을 포함하는 공기조화기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 팬 어셈블리는
    상기 팬을 구동하는 모터를 더 포함하고,
    상기 커버 브라켓에 상기 모터가 고정되는 공기조화기.
  20. 케이스;
    상기 케이스의 내부에 배치되는 팬;
    상기 팬과 결합되고, 상기 팬을 구동하는 모터; 및
    상기 모터가 결합되고 상기 케이스에 고정되는 모터커버;를 포함하고,
    상기 모터커버는
    상기 모터가 수용되는 모터수용부를 형성하는 바디; 및
    상기 바디의 후면으로부터 상기 팬을 향하여 돌출되고 상기 팬에 의한 와류 발생을 방지하는 볼텍스 브레이커로서, 상기 바디의 외주를 따라 고리 모양으로 형성되는 볼텍스 브레이커;를 포함하는 공기조화기.
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