KR20230044657A - 공기청정 실링팬 - Google Patents
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Abstract
외부프레임과, 상기 외부프레임과 이격되어 위치하는 내부프레임을 포함하고 상부가 개방된 프레임부재; 상기 외부프레임과 내부프레임 사이에 슬라이딩 방식으로 결합되는 필터케이스와, 상기 필터케이스에 수납되는 필터를 포함하는 필터부재; 및상기 내부프레임의 하단부에 결합되는 회전모터와, 상기 회전모터의 하단부에 결합되는 공기흡입 날개와, 상기 공기흡입 날개의 하부에 소정의 간격으로 이격되고 상기 회전모터와 동축으로 결합되는 공기순환 날개를 포함하는 실링팬부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬을 제공한다.
Description
본 발명은 공기청정 실링팬에 대한 것으로 실내 공기를 정화하고, 정화된 공기를 실내 전체로 순환시켜 넓은 면적의 공기를 효율적으로 정화할 수 있으며, 유지보수가 용이한 공기청정 실링팬에 관한 것이다.
높은 천장과 큰 창문이 있는 카페와 같이 개방감이 큰 공간은 사람들에게 여유와 행복감을 느끼게 하고, 이것은 현대인들이 자주 찾는 장소의 특징 중 하나라 볼 수 있다. 개방감이 크다는 것은 높은 층고를 가진다는 것을 의미하고, 큰 창문과 높은 층고는 열 손실의 증가를 가져오므로 냉난방 효율이 그만큼 떨어짐은 자명하다고 볼 수 있다.
최근에는 코로나 19 확산과 해마다 심각해지는 미세먼지 문제로 카페와 같이 면적이 큰 실내 공간에서는 실내 공기질 관리가 더욱 효율적으로 이루어져야 하며, 기존 공기청정기로는 한계가 있을 수 있다. 효과적인 실내 공기순환과 청정관리를 위해 등록실용신안공보 제20-0239376호, '실링팬의 공기정화장치' 및 한국등록특허 제10-2134702호,'필터 부재가 구비된 천장부착 복합 기능 실링팬'이 공지된 바 있다. 등록실용신안공보 제20-0239376호에는 집진필터와 전기집진기를 수납, 분리가능하게 설치하여서 실내의 공기청정으로 신선한 실내공기를 유지하여 쾌적한 환경을 이루는 실링팬의 공기정화장치가 개시된 바 있고, 한국등록특허 제10-2134702호에는 회전날개의 장측과 단부에 상측방향으로 기울어지게 형성된 기류조절부재를 구비하는 회전날개와 회전날개의 하부면에 설치된 필터부재를 포함하는 실링팬이 개시된 바 있다. 하지만, 인테리어 측면을 포함하면서 효율적인 실내 공기순환 및 청정도 관리에 대한 요구와 관심은 앞으로도 지속적으로 더욱 높아질 것이라 볼 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하나의 모터에 결합된 두 가지의 날개를 동시에 회전시키며 실내공기를 효율적으로 순환시킬 수 있으며, 넓은 면적의 공기를 효율적으로 정화하여 실내공기의 청정도를 높일 수 있는 공기청정 실링팬을 제공하는 것에 목적이 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 유지보수가 용이한 공기청정 실링팬을 제공하는 것에 목적이 있다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 외부프레임과, 상기 외부프레임과 이격되어 위치하는 내부프레임을 포함하고 상부가 개방된 프레임부재; 상기 외부프레임과 내부프레임 사이에 슬라이딩 방식으로 결합되는 필터케이스와, 상기 필터케이스에 수납되는 필터를 포함하는 필터부재; 및상기 내부프레임의 하단부에 결합되는 회전모터와, 상기 회전모터의 하단부에 결합되는 공기흡입 날개와, 상기 공기흡입 날개의 하부에 소정의 간격으로 이격되고 상기 회전모터와 동축으로 결합되는 공기순환 날개를 포함하는 실링팬부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬을 제공할 수 있다.
상기 외부프레임은 일측면에 복수 개의 슬릿 또는 홀이 형성된 것일 수 있다.
상기 필터부재는, 상기 필터케이스의 하단부 외측에 마련되되 상기 슬릿 또는 홀과 대응되는 위치에 복수 개의 청소솔을 구비하는 것일 수 있다.
상기 공기흡입 날개는 이중팬 형상을 가지는 것일 수 있다.
상기 필터부재는, 상기 필터케이스와 결합되어 연동하며 상기 외부프레임의 외주면을 따라 승강 또는 하강하는 필터 핸들을 포함할 수 있다.
상기 실링팬부재의 중앙영역 하단부는 미세먼지 인디케이터가 마련될 수 있다.
상기 공기청정 실링팬은, 전원케이블 또는 강선을 상기 내부프레임 내의 중심영역에 결합하고, 상기 전원케이블 또는 강선은 외부 승강장치와 연결하여 승강 또는 하강하는 것일 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 공기청정 실링팬은 하나의 모터에 결합된 공기흡입 날개 및 공기순환 날개를 포함한 두 가지의 날개를 동시에 회전시키며 실내공기를 효율적으로 순환시킬 수 있으며, 유입된 공기를 필터부재를 통하여 넓은 면적의 공기를 효율적으로 정화하여 실내공기의 청정도를 높일 수 있다. 또한, 외부 승강장치와 연결되어 승하강이 가능하므로 필터 교체 및 유지보수가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬을 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터부재와 프레임부재의 결합관계를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 실링팬부재를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 결합관계를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬을 나타낸 분해사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터교체 과정을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬이 가동되는 경우 전산 유체역학의 개념을 적용한 공기의 흐름을 나타낸 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터부재와 프레임부재의 결합관계를 나타낸 사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 실링팬부재를 나타낸 사시도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 결합관계를 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬을 나타낸 분해사시도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터교체 과정을 나타낸 사시도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬이 가동되는 경우 전산 유체역학의 개념을 적용한 공기의 흐름을 나타낸 그림이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬을 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터부재와 프레임부재의 결합관계를 나타낸 사시도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 실링팬부재를 나타낸 사시도, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 결합관계를 나타낸 단면도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬을 나타낸 분해사시도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬의 필터교체 과정을 나타낸 사시도, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬이 가동되는 경우 전산 유체역학의 개념을 적용한 공기의 흐름을 나타낸 그림이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬(1)은 외부프레임(110)과, 상기 외부프레임(110)과 이격되어 위치하는 내부프레임(120)을 포함하고 상부가 개방된 프레임부재(100); 상기 외부프레임(110)과 내부프레임(120) 사이에 슬라이딩 방식으로 결합되는 필터케이스(210)와, 상기 필터케이스(210)에 수납되는 필터(220)를 포함하는 필터부재(200); 및 상기 내부프레임(120)의 하단부에 결합되는 회전모터(330)와, 상기 회전모터(330)의 하단부에 결합되는 공기흡입 날개(310)와, 상기 공기흡입 날개(310)의 하부에 소정의 간격으로 이격되고 상기 회전모터(330)와 동축으로 결합되는 공기순환 날개(320)를 포함하는 실링팬부재(300);를 포함할 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 프레임부재(100)는 외부프레임(110)과 내부프레임(120)의 결합으로 구비될 수 있다. 상기 외부프레임(110)은 일측면에 복수 개의 슬릿(111) 또는 홀이 형성될 수 있다. 상기 공기흡입 날개(310)로부터 유도되어 상기 프레임부재(100) 내부로 흡입된 실내 공기는 상기 필터부재(200)와 상기 외부프레임(110)의 일측면, 즉 슬릿(111) 또는 홀을 통과하여 공기청정이 이루어지고, 청정된 공기는 상기 공기순환 날개(320)의 회전으로 실내에 다시 공급되는 것일 수 있다. 즉, 상기 공기흡입 날개(310)는 실내 공기를 프레임부재(100) 내부로 유입(F1)되도록 실내 공기의 흐름을 유도하고, 프레임부재(100) 내부로 유입된 공기는 개방된 상부로 일부 이동하거나 필터부재(200)를 통하여 이동(F2)할 수 있으며, 상기 공기순환 날개(320)의 회전(R)으로 실내에 다시 공급될 수 있다. 따라서, 공기청정 실링팬(1)은 상기의 과정이 지속시키며 실내 공기를 정화하며 순환시킬 수 있다.
필터케이스(210)와 필터(220)를 포함하는 필터부재(200)는 상기 외부프레임(110)과 내부프레임(120) 사이에 슬라이딩 방식으로 결합될 수 있다. 예로써, 상기 필터(220)는 헤파(HEPA)필터, 프리 필터(Pre-Filter), 울파(ULPA) 필터 등에서 채택할 수 있고, 바람직하게는 헤파(HEPA)필터가 사용될 수 있다. 상기 필터(220)는 탈취 및 항균기능 성분을 더욱 포함할 수 있으며, 공기 중의 악취를 제거하는 기능을 더 제공할 수 있다.
나아가서, 상기 필터부재(200)는, 상기 필터케이스(210)와 결합되어 연동하며 상기 외부프레임(110)의 외주면을 따라 승강 또는 하강하는 필터 핸들(240)을 포함할 수 있다. 예로써, 상기 ??터케이스(210)의 하단부는 돌출구가 형성된 필터핸들 결합부(211)를 구비하여 상기 돌출구는 상기 슬릿(111)을 관통하며 상기 필터 핸들(240)과 결합될 수 있다. 따라서, 도 6과 같이, 필터(220)의 교체 시기가 되면(a), 필터 핸들(240)을 상승시켜 필터부재(200)를 프레임부재(100)로부터 상측으로 노출시킬 수 있으며(b), 필터케이스(210)로부터 사용완료한 필터(220)를 제거하고(c), 새로운 필터(200)를 부착한 후 필터 핸들(240)을 이용하여 필터부재(200)를 프레임부재(100) 내부로 슬라이딩시킴으로써 다시 결합할 수 있다.
이 경우, 상기 필터부재(200)는, 상기 필터케이스(210)의 하단부 외측에 마련되되 상기 슬릿(111) 또는 홀과 대응되는 위치에 복수 개의 청소솔(230)을 구비하는 것일 수 있다. 따라서, 필터(220) 교체 시 필터케이스(210)의 승하강으로 슬릿(111) 또는 홀에 부착된 먼지를 효과적으로 동시에 제거할 수 있는 장점이 있다.
상기 공기청정 실링팬(1)은, 전원케이블 또는 강선(400)을 상기 내부프레임(120) 내의 중심영역, 즉 허브영역에 결합하고, 상기 전원케이블 또는 강선(400)은 외부 승강장치와 연결하여 승강 또는 하강하는 것일 수 있다. 따라서, 공기청정 실링팬(1)의 유지보수와 필터(220) 교체 시 공기청정 실링팬(1)을 자동으로 승하강시킬 수 있으므로, 사다리 사용과 같은 불편함이 제거되므로 사용자의 편의성와 안전성이 더욱 확보될 수 있다.
상기 실링팬부재(300)는 상기 내부프레임(120)의 하단부에 결합되는 회전모터(330)와, 상기 회전모터(330)의 하단부에 결합되는 공기흡입 날개(310)와, 상기 공기흡입 날개(310)의 하부에 소정의 간격으로 이격되고 상기 회전모터(330)와 동축으로 결합되는 공기순환 날개(320)를 포함할 수 있다. 즉, 하나의 회전모터(330)에 두 가지 날개를 동축으로 결합하여 동시에 회전시킬 수 있다.
이 경우, 상기 공기흡입 날개(310)는 이중팬 형상을 가지는 것일 수 있다. 회전 중심으로부터 수평 경사를 가지며 인접한 날개 간의 단부가 수직선 상에서 위치하는 이중팬 형상의 날개는, 회전 시 주변 공기의 난류 발생을 줄여줌으로써 흡기와 배기를 효과적으로 만들어낼 수 있으므로, 공기흡입 날개(310)는 효율적인 실내 공기의 흡입과 흡입된 공기의 필터부재(200)로의 효과적인 이동을 위해 이중팬 형상을 가지는 것이 바람직할 수 있다.
상기 공기순환 날개(320)는 상기 공기흡입 날개(310)와 소정의 경사각을 가지도록 결합되는 것일 수 있으며, 예로써 13 내지 17도의 경사각을 가지며 회전하도록 공기순환 날개(320)와 공기흡입 날개(310)는 결합될 수 있다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬이 가동되는 경우 전산 유체역학의 개념을 적용한 공기의 흐름을 나타낸 것이다. 전산 유체 역학의 경우, 유체 현상을 기술한 비선형계 편미분방정식인 나비에-스토크스 방정식을 유한차분법, 유한요소법, 유한체적법 등의 방법들을 사용하여 이산화하여 대수 방정식으로 변환하고, 이를 수치 기법의 알고리즘을 사용하여 유체 유동 문제를 풀고 해석하는 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 실링팬부재(300)를 회전수 500rpm, 상기 공기순환 날개(320)가 상기 공기흡입 날개(310)와 경사각이 15도를 가지며 회전하는 것을 적용하여 실내 공기의 흐름을 예측한 결과, 공기의 흐름과 순환이 잘 이루어짐을 알 수 있다.
상기 실링팬부재(300)의 중앙영역 하단부, 즉 허브 영역의 하단부는 미세먼지 인디케이터(340)가 마련될 수 있다. 나아가서, 공기청정 실링팬(1)은 상기 미세먼지 인디케이터(340)의 실내 미세먼지 측정결과를 실시간으로 전송받을 수 있는 제어부(미도시)를 구비할 수 있으며, 상기 제어부는 실내 미세먼지의 측정결과에 따라 회전모터(330)의 회전 rpm을 제어할 수 있다. 예로써, 상기 제어부는 무선통신 모듈을 포함하여, 사용자의 단말기로 실내 공기의 상태를 전달할 수 있으며, 사용자는 단말기를 이용하여 공기청정 실링팬(1)을 작동시킬 수 있다. 이 경우, 사용자의 단말기는 외부 승강장치의 승하강 또한 제어할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 공기청정 실링팬(1)은 하나의 회전모터(330)에 결합된 공기흡입 날개(310) 및 공기순환 날개(320)를 포함한 두 가지의 날개를 동시에 회전시키며 실내공기를 효율적으로 순환시킬 수 있으며, 유입된 공기를 필터부재(200)를 통하여 넓은 면적의 공기를 효율적으로 정화하여 실내공기의 청정도를 높일 수 있다. 또한, 외부 승강장치와 연결되어 승하강이 가능하므로 필터 교체 및 유지보수가 용이한 장점이 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
1; 공기청정실링팬
100; 프레임부재
110; 외부프레임
120; 내부프레임
200; 필터부재
210; 필터케이스
220; 필터
230; 청소솔
240; 필터 핸들
300; 실링팬부재
310; 공기흡입 날개
320; 공기순환 날개
330; 회전모터
340; 미세먼지 인디케이터
400; 강선
100; 프레임부재
110; 외부프레임
120; 내부프레임
200; 필터부재
210; 필터케이스
220; 필터
230; 청소솔
240; 필터 핸들
300; 실링팬부재
310; 공기흡입 날개
320; 공기순환 날개
330; 회전모터
340; 미세먼지 인디케이터
400; 강선
Claims (7)
- 외부프레임과, 상기 외부프레임과 이격되어 위치하는 내부프레임을 포함하고 상부가 개방된 프레임부재;
상기 외부프레임과 내부프레임 사이에 슬라이딩 방식으로 결합되는 필터케이스와, 상기 필터케이스에 수납되는 필터를 포함하는 필터부재; 및
상기 내부프레임의 하단부에 결합되는 회전모터와, 상기 회전모터의 하단부에 결합되는 공기흡입 날개와, 상기 공기흡입 날개의 하부에 소정의 간격으로 이격되고 상기 회전모터와 동축으로 결합되는 공기순환 날개를 포함하는 실링팬부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 1 항에 있어서,
상기 외부프레임은 일측면에 복수 개의 슬릿 또는 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 2 항에 있어서,
상기 필터부재는, 상기 필터케이스의 하단부 외측에 마련되되 상기 슬릿 또는 홀과 대응되는 위치에 복수 개의 청소솔을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 1 항에 있어서,
상기 공기흡입 날개는 이중팬 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 1 항에 있어서,
상기 필터부재는, 상기 필터케이스와 결합되어 연동하며 상기 외부프레임의 외주면을 따라 승강 또는 하강하는 필터 핸들을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 1 항에 있어서,
상기 실링팬부재의 중앙영역 하단부는 미세먼지 인디케이터가 마련되는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
- 제 1 항에 있어서,
상기 공기청정 실링팬은, 전원케이블 또는 강선을 상기 내부프레임 내의 중심영역에 결합하고,
상기 전원케이블 또는 강선은 외부 승강장치와 연결하여 승강 또는 하강하는 것을 특징으로 하는 공기청정 실링팬.
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