KR20240048242A - 공기 토출 어셈블리 및 이를 포함하는 공기청정기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 개시에 따른 공기청정기로서, 상방을 향해 형성된 공기토출구; 및 상기 공기토출구 쪽으로 공기를 유동시키기 위한 토출유로; 및 상기 토출유로 상에 구비되는 그릴모듈을 포함하는 공기청정기; 를 포함하고, 상기 그릴모듈은 상기 공기토출구를 통해 상방을 향해 유동되는 공기의 방향을 전환시키며, 상기 토출되는 공기 중 적어도 일부는 전방을 향해 외부로 토출되고, 다른 일부는 상방을 향해 외부로 토출되도록 하는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

Description

공기 토출 어셈블리 및 이를 포함하는 공기청정기{ASSEMBLY FOR VENTING AIR AND AIR PURIFIER COMPRISING SAME}

본 발명은 공기 토출 어셈블리 및 이를 포함하는 공기청정기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기청정기는 팬(fan)을 이용하여 강제로 공기를 토출시키되, 설계자가 의도하는 기류를 형성시키는 장치를 의미한다. 이러한 공기청정기로는 공기청정기, 에어컨, 제습기, 송풍기 등이 있을 수 있다.

이 중 공기청정기는 오염된 실내 공기를 흡입하여 공기에 함유된 먼지, 냄새입자 등을 필터로 걸러내어 깨끗한 공기로 정화시키는 장치이다. 이러한 공기청정기는 주위의 오염된 공기를 흡입하여 정화시킨 후, 정화된 깨끗한 공기를 공기청정기의 외부로 배출함으로써 실내 공기를 정화시킬 수 있다.

공기청정기는 벽에 걸어서 사용하는 벽걸이형도 있지만, 대부분의 경우, 벽걸이형 설치의 불편을 이유로, 바닥에 세워놓고 사용하는 타워형으로 이루어진다. 타워형 공기청정기는 사각 기둥이나 원기둥 형태의 하우징 안에 필터와 팬을 내장하고, 일반적으로 케이스 측면에 주변 공기를 흡입하는 흡입부가 형성되고 케이스 상부에 정화된 공기를 토출하는 그릴 형태의 토출부를 갖는 구조이다.

최근에는, 하우징의 측면 및/또는 하면에 형성된 흡입홀을 통해 실내로부터 유입된 공기를 필터를 이용해 정화한 후 하우징의 상면에 형성된 토출구를 통해 실내로 다시 토출하도록 마련된 타워형 공기청정기가 개발되어 사용되고 있다.

그런데, 이러한 타워형 공기청정기는, 토출구가 공기청정기의 상측 방향으로 개방되도록 형성되는 바, 장기간 미사용시 공기 중으로부터 토출구에 가라앉은 먼지, 사용자의 부주의로 인해 토출구에 쏟아진 액체류 등의 오염물에 의해 토출구가 형성된 그릴, 토출구와 연통된 내부 유로, 송풍팬 기타 내부 유로에 설치된 부품들이 오염되는 문제가 있다. 또한, 장기간 사용에 따른 필터의 형상 변화로 인해 필터를 통과하지 않고 내부 유로로 그대로 진입된 공기에 포함된 오염물로 인해 내부 유로 및 내부 유로에 설치된 부품들이 오염되는 2차적인 문제가 발생한다.

최근 많은 사용자들은 정화된 공기가 사용자 쪽으로 토출되는 것을 원하고 있다. 종래에는 공기의 방향을 전환하기 위해, 공기청정기 자체의 방향을 전환하였으나, 이는 사용자의 큰 불편을 야기시킨다. 따라서, 사용자의 큰 수고없이, 공기의 방향을 기계적 또는 전자적 방법으로 전환시키는 구조에 대한 개발이 시급한 실정이다.

한국공개특허 제10-2022-0027681호

본 발명의 일 개시에 따른 공기청정기는 사용자의 큰 수고없이, 공기의 방향을 효과적으로 전환시킴과 동시에, 복수의 방향으로 기류를 형성할 수 있는 구조를 제안하고자 한다.

특히, 공기의 방향전환 효율을 극대화시키기 위해, 특정한 구조의 그릴모듈 및 베인모듈을 통해, 사용자가 타겟팅하는 방향으로 공기를 유동시킬 수 있는 구조를 제안하고자 한다.

본 발명의 일 개시에 따른 공기청정기로서, 상방을 향해 형성된 공기토출구; 및 상기 공기토출구 쪽으로 공기를 유동시키기 위한 토출유로; 및 상기 토출유로 상에 구비되는 그릴모듈을 포함하는 공기청정기; 를 포함하고, 상기 그릴모듈은 상기 공기토출구를 통해 상방을 향해 유동되는 공기의 방향을 전환시키며, 상기 토출되는 공기 중 적어도 일부는 전방을 향해 외부로 토출되고, 다른 일부는 상방을 향해 외부로 토출되도록 하는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 그릴모듈의 하방에 배치되는 베인모듈을 포함하고, 상기 베인모듈은 중심으로부터 방사방향으로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하고, 상기 블레이드는 적어도 일부가 상방을 향해 경사진 제1 면을 포함하는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 그릴모듈은, 상기 공기토출구의 상방에 배치되는 덮개부를 포함하며, 상기 덮개부는, 상기 공기토출구로부터 미리 설정된 거리만큼 상방으로 이격배치되어 상기 공기토출구와 이격된 공간을 통해 공기가 토출되도록 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 덮개부는, 상방을 향해 토출되는 공기가 상기 덮개부의 저면에 의해 방향이 전환되도록 형성되며, 상기 덮개부의 저면은, 상기 공기가 상방을 향해 외부로 토출되도록 상방을 향해 경사진 곡면을 포함하는 제1 영역; 및 상기 공기가 전방을 향해 외부로 토출되도록 상기 제1 영역과 단차를 갖는 평편한 면을 포함하는 제2 영역; 으로 구성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 제2 영역은, 상기 제1 영역과 단차를 형성하기 위해, 상기 제1 영역보다 상방을 향해 더 만입된 구조로 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 제2 영역은, 평면을 기준으로, 방사방향으로 상호 대칭되도록 연장되는 한 쌍의 날개벽; 및 상기 한 쌍의 날개벽 사이에 형성된 원주방향의 평편한 면인 덮개면; 을 포함하는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 한 쌍의 날개벽은, 평면을 기준으로, 상기 제2 영역의 면적이 상기 제1 영역의 면적보다 더 작도록 상호 배치되는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 한 쌍의 날개벽 사이에는, 평면을 기준으로, 상기 제2 영역을 구획하도록 방사방향으로 연장되는 중간벽; 을 더 포함하는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 그릴모듈은, 상기 덮개부의 중심측을 지지하되, 상방을 향해 미리 설정된 거리만큼 연장되는 원통형의 연장부; 를 더 포함하며, 상기 연장부의 하단으로부터 상기 제2 영역의 평면한 면까지의 거리는, 상기 연장부의 하단으로부터 상기 제1 영역의 곡면의 하단까지의 거리보다 더 크도록 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 베인모듈의 블레이드는, 평면의 중심을 기준으로, 상호 대칭되도록 한 쌍으로 배치되며, 상기 한 쌍의 제1 면은 시계방향 또는 반시계방향으로 모두 동일한 방향으로 경사지도록 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 블레이드의 제1 면은, 방사방향을 기준으로, 외측 부위의 넓이가 내측 부위의 넓이보다 더 크게 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 제1 면의 외측 부위는, 방사방향을 기준으로, 외측으로 갈수록 넓이가 점점 커지도록 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 평면을 기준으로, 상기 한 쌍의 제1 면 최외각지점을 잇는 연장선은, 링 형태인 상기 베인모듈의 중심을 지나도록 상기 한 쌍의 블레이드가 배치되는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 그릴모듈의 하측에 결합되는 보조그릴모듈로서, 링 형태의 회전가이드부를 포함하며, 상기 회전가이드부는, 하방에 위치된 기어모듈과 맞물려, 상기 그릴모듈과 결합된 상태로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는, 공기청정기를 제공하고자 한다.

대안적으로, 상기 베인모듈의 하방에 배치되는 팬모듈을 포함하고, 상기 팬모듈은, 중심으로부터 방사방향으로 연장되는 복수의 팬날개부를 포함하며, 상기 팬날개부는, 상기 팬날개부의 두께면에 해당되되, 상방을 향해 경사진 제2 면을 포함하여, 상방으로 갈수록 점점 좁아지는 형상이고, 상기 제1 면의 상방을 향한 경사각은, 상기 제2 면의 상방을 향한 경사각과 동일하게 형성된, 공기청정기를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 개시에 따른 공기청정기는 사용자의 큰 수고없이, 공기의 방향을 효과적으로 전환시킬 수 있으며, 복수의 방향으로 기류를 형성할 수 있는 효과를 발휘한다.

또한, 특정한 구조의 그릴모듈 및 베인모듈을 통해, 사용자가 타겟팅하는 방향으로 공기 유동을 집중시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기를 도시하는 사시도이다.
도 2는 도 1에서 본체프레임을 탈거한 상태를 도시하는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 내장된 공기토출 어셈블리의 사시도이다.
도 4는 도 3의 공기토출 어셈블리의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 그릴모듈의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 그릴모듈의 측면도이다.
도 7은 도 5와 다른 각도에서 바라본 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 그릴모듈의 저면도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 베인모듈의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 베인모듈의 평면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 적용된 베인모듈의 정면도이다.
도 12의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 전방토출에 대한 CFD 해석 결과이며, (b)는 베인 CFD의 벡터에 대한 해석결과이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소가 존재하는 경우와, 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본원에서는 타워형 공기청정기를 일 예시로 들어, 본 발명에 따른 공기청정기를 설명한다. 본원에서는 공기청정기에 적용되는 조립체를 ‘공기토출 어셈블리’로 정의한다. 또한, 공기토출 어셈블리 자체가 공기청정기이거나, 공기청정기를 의미할 수도 있다. 본 발명에 따른 공기토출 어셈블리는 공기청정기 뿐만 아니라, 에어컨, 제습기 등과 같이 공기를 토출시키는 수단이 포함된 모든 장치에 적용될 수 있음을 미리 명시한다. 공기토출 어셈블리(100)는 그릴모듈(110), 보조그릴모듈(120), 격자망모듈(130) 및 베인모듈(140)로 구성되며, 이에 대해서는 후술하도록 한다. 또한, ‘베인(vane)’이라는 용어는 공기를 유연하게 흐르게 하기 위해 사용되는 임펠러(impeller)로 이해될 수 있다.

본원에서 사용되는 ‘상방’은 상측을 향하는 모든 방향을 포함하는 용어로써, 수직방향 및 상측을 향해 경사진 방향을 모두 포괄하는 용어이며, ‘하방’이라는 용어 역시 이와 동일하게 이해될 수 있다.

이하에서는, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 공기청정기에 대해 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기를 도시하는 사시도이다. 도 2는 도 1에서 본체프레임을 탈거한 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 2를 참조하여 설명하면, 도 1에 도시된 타워형 공기청정기(1000)에는 공기토출 어셈블리(100)가 적용되는 구조를 전제로 한다. 그릴모듈(110)은 상하방향으로 리프팅되는 구조이다. 그릴모듈(110)은 별도의 구동수단(미도시)을 통해 상하방향으로 이동 가능하도록 구성된다. 하방으로 이동할 경우, 공기토출구(101)를 폐쇄하고, 상방으로 이동할 경우(상방으로 팝업된 상태를 의미함), 공기토출구(101)를 개방시키는 구조이다. 즉, 그릴모듈(110)이 상방 또는 하방으로 이동함에 따라, 토출되는 공기량이 달라질 수 있다.

본체프레임(1100)은 중공의 사각기둥 형태로 구성될 수 있으며, 상방을 향해 개방된 공기토출구(101)가 마련된다. 전술한 바와 같이, 본원에서는 공기청정기의 일 예시로써, 타워형 공기청정기를 설명하는 바, 본체프레임(1100)의 하부에는 필터부(1300)가 구비될 수 있다. 필터부(1300)를 통해 정화공기가 상방을 향해 유동하여 외부로 토출되는 구조이다.

본 발명에 따른 공기청정기는 본체프레임(1100)(도 2에서는 생략됨), 그릴모듈(110), 보조그릴모듈(120), 격자망모듈(130) 및 베인모듈(140)을 포함한다.

전술한 본체프레임(1100)의 내부에는 상방을 향해 개방된 공기토출구(101) 측으로 공기를 강제 유동시키는 팬모듈(200)이 내장된다. 즉, 팬모듈(200)은 상방을 향해 공기를 유동시키는 수단이다. 이를 위해, 방사방향으로 연장된 복수의 팬날개부(210)를 포함한다. 팬날개부(210)는 상방으로 유동하는 기류를 안정적으로 형성시키기 위해, 소정의 두께를 갖도록 형성된다. 이러한 두께면에 해당되는 면을 제2 면(211)이라 하며, 제2 면(211)은 상방을 향해 소정의 경사를 갖도록 형성된다. 즉, 각각의 팬날개부(210)는 상방으로 갈수록 점점 좁아지는 형상이되, 원주방향으로 소정의 곡률을 갖도록 휘어지는 형상일 수 있다. 팬날개부(210)는 중심을 기준으로, 원주방향을 따라 방사방향으로 복수 개가 형성되며, 팬모듈(200)이 모터부(300)에 의해 회전하면서, 상방을 향한 기류를 강제 형성시킬 수 있다.

또한, 본체프레임(1100)의 내부에는 원통형의 토출유로(1110)가 내장된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 토출유로(1110)의 상단부는 공기토출구(101)와 연통될 수 있고, 하부 측에는 팬모듈(200)이 내장됨으로써, 팬모듈(200)의 동작에 의해 강제 유동되는 공기는 모두 토출유로(1110)를 따라 이동하도록 형성된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기에 내장된 공기토출 어셈블리의 사시도이며, 도 4는 공기토출 어셈블리의 분해사시도이다.

도 3 및 4를 참조하면, 공기토출 어셈블리(100)는 토출유로(1110) 내에 내장될 수 있다. 토출유로(1110)에는 베인모듈(140)-격자망모듈(130)-보조그릴모듈(120)-그릴모듈(110) 순서로 적층된 조립체상태로 내장될 수 있으며, 이들의 하측에는 전술한 팬모듈(200) 및 모터부(300)가 결합된 상태로 배치된다. 이 때, 모터부(300)는 토출유로(1110) 외측에 배치되어 효과적인 방열이 수행될 수 있다. 모터부(300)는 모터부커버(320) 내측에 수용된다.

베인모듈(140)은 중심으로부터 방사방향으로 연장되는 복수의 블레이드(145)를 포함한다. 팬모듈(200)에 의해 상방을 향해 공기가 강제 유동되긴 하나, 평면을 기준으로, 중심 측으로 집중되는 것이 아니라, 상방으로 가면서, 외측으로 휘어지는 기류가 형성될 수 있다. 상방으로 향하는 공기 중 중심 측으로 유동하는 공기에 의해, 공기청정기에서 전방(또는 전면)을 향해 토출되는 기류를 형성할 수 있다. 이와는 달리, 상방으로 향하는 공기 중 외측으로 유동하는 공기는, 별도의 저항이나 마찰없이 그릴모듈(110)이 형성하는 빈 공간을 통해 유출될 수 있는 바, 전방을 향하는 기류를 형성하기 어렵다.

베인모듈(140)의 설명을 위해, 도 9 내지 11을 먼저 참조한다.

베인모듈(140)은 링 형태의 베이스부(143), 베이스부(143)의 중심에 위치되는 중심부(144) 및 블레이드(145)로 구성될 수 있다. 블레이드(145)는 베이스부(143) 및 중심부(144) 사이를 연결하도록 구성된다. 베이스부(143)는 소정의 높이를 갖는 링 형태로써, 기어모듈(123)이 수용될 수 있는 제1 만입부(141, 142)가 형성될 수 있다. 본 발명에 적용되는 공기토출 어셈블리(100)는 그릴모듈(110)이 회전 가능하도록 구성되는 바, 이는 기어모듈(123)의 회전을 통해 가능하다. 기어모듈(123)은 그릴모듈(110)의 하측에 결합된 보조그릴모듈(120)과 회전 가능하도록 연결될 수 있다.

보조그릴모듈(120)은 링 형태의 회전가이드부(121)를 포함한다. 회전가이드부(121)의 저면에는 기어모듈(123)과 맞물리는 레일이 형성된다. 기어모듈(123)은 그릴모듈(110)의 안정적인 회전을 위해, 복수 개로 형성될 수 있다. 보조그릴모듈(120)은 중심플레이트(125)의 안정적인 고정을 위해, 방사방향으로 연장되어 회전가이드부(121)와 결합된 복수의 지지바(122)를 포함한다. 지지바(122)는 공기유동에 간섭을 일으키지 않도록 설계되는 것이 바람직하다.

이를 위해, 베이스부(145)에는 복수 개의 제1 만입부(141, 142)가 형성될 수 있다. 기어모듈(123)은 구동수단(미도시)과 연결되어 동력을 전달받도록 구성될 수 있다. 구동수단과 연결된 기어모듈(123)은 동력전달을 위한 추가 구성이 더 필요한 바, 이러한 추가 구성까지 수용할 공간이 필요하다. 즉, 구동수단과 연결된 기어모듈(123)이 수용되는 제1 만입부(142)의 구조는 일반 기어모듈(123)이 수용되는 제1 만입부(141)와 일부 상이하게 설계될 수 있다. 이러한 구동수단의 적용 여부는 설계자의 선택에 따라, 최적으로 선택될 수 있다.

블레이드(145)는 적어도 일부가 상방을 향해 경사진 제1 면(1452b, 1452d)를 포함한다. 블레이드(145)는, 평면의 중심을 기준으로, 상호 대칭되도록 한 쌍으로 배치된다. 도 10에는 총 4쌍의 블레이드(145)가 형성된 구조를 일 예시로 도시한다.

블레이드(145)는 방사방향으로 연장되며, 휘어짐없이 일자로 연장되는 제1 레이어부(1451)와 시계방향으로 휘어지며, 제1 레이어부(1451)의 하측에 결합되는 제2 레이어부(1452)로 구성될 수 있다. 즉, 각각의 블레이드(145)는 일자의 제1 레이어부(1451) 아래에 외측이 휘어진 제2 레이어부(1452)가 결합된 구조로 이해될 수 있다.

도 12를 참조하면, 블레이드(145)의 제2 레이어부(1452)는 시계방향을 기준으로, 경사방향 측에 있는 제1 면(1452b, 1452d) 및 제1 면의 반대면(1452a, 1452c)으로 구성된다. 도 12에는 제1 면의 반대면(1452a, 1452c)은 제1 면(1452b, 1452d)과 동일한 경사각을 형성하도록 대응되는 형상이나, 제1 면(1452b, 1452d)만 경사가 형성되고, 제1 면의 반대면(1452a, 1452c)은 수직한 형태로 형성되는 비대칭 구조물일 수도 있다.

베인모듈(140)은 상기의 블레이드(145) 구조를 포함함에 따라, 상방을 향해 공기의 유동을 평면을 기준으로, 내측방향으로 집중시킬 수 있다. 이를 위해, 베인모듈(140)의 제1 면(1452b, 1452d)의 경사각(y)은 전술한 팬날개부(210)의 제2 면(211)의 경사각(x)과 동일하게 형성될 수 있다. 본 출원인은 실험에 의해, 상기 경사각(x, y)이 15도일 경우, 공기 유동의 직진성을 최대로 확보할 수 있음을 확인하였다.

본 출원인에 의한 실험결과는 도 12에 도시된다. 도 12의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기청정기의 전방토출에 대한 CFD 해석 결과이며, (b)는 베인 CFD의 벡터에 대한 해석결과이다. 도 12의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기청정기는 전방 및 상방으로 공기방향이 전환되어 토출되는 것을 확인할 수 있다.

도 10 및 11을 참조하면, 블레이드의 제1 면(1452b, 1452d)은, 방사방향을 기준으로, 외측 부위의 넓이가 내측 부위의 넓이보다 더 크게 형성될 수 있다. 또한, 제1 면(1452b, 1452d)의 외측 부위는, 방사방향을 기준으로, 외측으로 갈수록 넓이가 점점 커지도록 형성될 수 있다. 이들은 모두 외측으로 유동하는 공기를 보다 강하게 내측 또는 중심으로 집중시키기 위함이다.

한편, 베인모듈(140)의 한 쌍으로 형성된 대향하는 블레이드(145)는 중심을 기준으로 대칭되도록 배치될 수 있다. 이 때, 평면을 기준으로, 대향하는 제1 면(1452b, 1452d) 최외각지점을 잇는 연장선은, 베인모듈(140)의 중심점을 지나도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 팬모듈(200)에 의해 강제 유동되는 공기가 어느 특정 방향으로 편심되는 것을 방지할 수 있다.

격자망모듈(130)은 베인모듈(140)의 상측에 결합된다. 다수의 격자망을 포함하는 구성이며, 격자망의 형태는 설계자의 선택에 따라 변형될 수 있다. 격자망모듈(130) 역시 전술한 제1 만입부(141, 142)와 대응되는 형상인 제2 만입부(131)가 형성될 수 있다. 격자망모듈(130)은 외부로부터 입자가 큰 이물질이 유입되는 것을 필터링하는 기능을 수행함과 동시에, 본 발명에 적용되는 공기토출 어셈블리(100)의 구조적 강성을 보완하는 기능을 수행한다. 그릴모듈(110)이 회전함에 따라, 외력이 내부로 전달될 수 있는 바, 베인모듈(140) 및 팬모듈(200)을 외부의 충격으로부터 보호하며, 이를 토대로, 안정적으로 그릴모듈(110)을 회전시키기 위함이다.

그릴모듈(110)은 전술한 바와 같이, 보조그릴모듈(120) 상에 결합된다. 보조그릴모듈(120)의 중심플레이트(125) 상에 원통형의 연장부(111)이 결합된다. 이하에서는 도 5 내지 8을 참조하여, 그릴모듈(110)의 구조에 대해 설명한다.

그릴모듈(110)의 연장부(111)는 덮개부(110a)의 중심측을 지지하되, 상방을 향해 미리 설정된 거리만큼 연장되는 원통형으로 형성된다. 이 때, 연장부(111)의 하단으로부터 제2 영역(A2)의 평면한 면까지의 거리는, 연장부(111)의 하단으로부터 제1 영역(A1)의 곡면의 하단까지의 거리보다 더 크도록 형성된다. 즉, 제1 영역(A1)은 제2 영역(A2)에 비해, 상방으로 만입된 구조로 형성됨을 의미한다.

그릴모듈(110)은 공기토출구(101)를 통해, 상방을 향해 토출되는 공기의 방향을 전환시키도록 형성된 구조체이다. 그릴모듈(110)에 의해, 토출되는 공기 중 적어도 일부는 전방(또는 전면)을 향해 외부로 토출되고, 다른 일부는 상방을 향해 외부로 토출되도록 형성된다.

구체적으로, 그릴모듈(110)은 공기토출구(101)를 커버하는 형태로 구성되며, 상단에는 덮개플레이트 형태인 덮개부(110a)를 포함한다. 그릴모듈(110)은 사용자의 조작에 따라, 상방 또는 하방으로 이동 가능하도록 구성되며, 덮개부(110a)는 공기토출구(101)를 폐쇄시킬 수 있다. 덮개부(110a)의 저면 및 공기토출구(101) 사이의 공간으로 공기가 토출되는 구조이다.

덮개부(101a)의 저면 구조에 대해 설명한다. 도면에 도시된 바와 같이, 덮개부(101a)의 상면 구조는 편평한 구조이다.

덮개부(101a)의 저면은 크게 제1 영역(A1) 및 제2 영역(A2)로 구분될 수 있다(도 8 참조). ‘제1 영역(A1)’은 팬모듈(200)에 의해 상방을 향해 유동하는 공기를 다른 상방으로 외부에 토출시키는 영역을 의미한다. ‘제2 영역(A2)’은 팬모듈(200)에 의해 상방을 향해 유동하는 공기를 전방으로 외부에 토출시키는 영역을 의미한다.

제1 영역(A1)은 원통형의 연장부(111)의 임의의 지점으로부터 상방을 향해 연장되며, 상방을 향한 곡면구간(112)을 포함한다. 곡면구간(112)은 공기의 전환방향 및 효율을 고려하여, 일정하지 않는 곡률로 형성될 수도 있다. 팬모듈(200)에 의해 상방을 향해 유동되는 공기는 곡면구간(112)을 따라, 상방을 향해 외부로 토출될 수 있다.

제2 영역(A2)는 공기가 전방을 향해 외부로 토출되도록 제1 영역(A1)과 단차를 갖는 평편한 면을 포함하는 구조로 형성된다. 도 7을 참조하면, 제2 영역(A2)을 둘러싸는 면들은 모두 편평하게 형성될 수 있다.

구체적으로, 평면을 기준으로, 방사방향으로 상호 대칭되도록 연장되는 한 쌍의 날개벽(115a, 115b) 및 한 쌍의 날개벽(115a, 115b) 사이에 형성된 원주방향의 평편한 면인 덮개면(114)을 포함한다. 팬모듈(200)에 의해 상방을 향하는 공기의 방향을 수직한 방향으로 전환시켜야 하는 바, 유동하는 공기와의 마찰면적 및 마찰력을 극대화시키기 위함이다. 이는 제2 영역(A2)이 제1 영역(A1)보다 더 만입된 형태로 형성된 이유이기도 하다. 덮개면(114)은 전술한 덮개부(101a)의 저면으로 이해할 수 있다. 한 쌍의 날개벽(115a, 115b) 사이에는, 평면을 기준으로, 제2 영역(A2)을 구획하도록 방사방향으로 연장되는 중간벽(113)이 형성될 수 있다. 중간벽(113)은 세로벽 형태로 형성되는 바, 제2 영역(A2)으로 진입한 공기를 둘러싸는 만입공간을 형성하는 기능을 수행한다.

도 8을 참조하면, 한 쌍의 날개벽(115a, 115b)은, 평면을 기준으로, 서로 180도보다 더 작은 각도(?)를 갖도록 배치될 수 있다. 제2 영역(A2)의 면적이 제1 영역(A1)의 면적보다 더 작도록 형성될 수 있다. 만약, 한 쌍의 날개벽(115a, 115b)의 각도가 180도보다 클 경우, 제2 영역(A2)에 진입한 공기가 비산될 수 있는 바, 이를 내측으로 집중시키기 어렵기 때문이다.

제1 영역(A1)은 이와는 반대로, 180도 보다 더 큰 각도로 형성되는 바, 제1 영역(A1)으로 진입한 공기를 비산시킬 수 있으며, 마찰저항을 최소화시킬 수 있다. 팬모듈(200)에 의해 상방을 향하는 공기의 흐름에 최소한의 저항을 주어, 원래의 방향인 공기의 상방성을 충분히 유지하면서 토출되도록 설계된다.

본 발명에서 상기 실시형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 하고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.

100: 공기토출 어셈블리
101: 공기토출구
110: 그릴모듈
120: 보조그릴모듈
130: 격자망모듈
140: 베인모듈
200: 팬모듈
210: 팬날개부
300: 모터부
1000: 공기청정기
1100: 본체프레임
1110: 토출유로

Claims (15)

1. 상방을 향해 형성된 공기토출구; 및
   상기 공기토출구 쪽으로 공기를 유동시키기 위한 토출유로; 및
   상기 토출유로 상에 구비되는 그릴모듈을 포함하는 공기청정기; 를 포함하고,
   상기 그릴모듈은 상기 공기토출구를 통해 상방을 향해 유동되는 공기의 방향을 전환시키며,
   상기 토출되는 공기 중 적어도 일부는 전방을 향해 외부로 토출되고, 다른 일부는 상방을 향해 외부로 토출되도록 하는,
   공기청정기.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 그릴모듈의 하방에 배치되는 베인모듈을 포함하고,
   상기 베인모듈은 중심으로부터 방사방향으로 연장되는 적어도 하나의 블레이드를 포함하고,
   상기 블레이드는 적어도 일부가 상방을 향해 경사진 제1 면을 포함하는,
   공기청정기.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 그릴모듈은,
   상기 공기토출구의 상방에 배치되는 덮개부를 포함하며,
   상기 덮개부는, 상기 공기토출구로부터 미리 설정된 거리만큼 상방으로 이격배치되어 상기 공기토출구와 이격된 공간을 통해 공기가 토출되도록 형성된,
   공기청정기.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 덮개부는,
   상방을 향해 토출되는 공기가 상기 덮개부의 저면에 의해 방향이 전환되도록 형성되며,
   상기 덮개부의 저면은,
   상기 공기가 상방을 향해 외부로 토출되도록 상방을 향해 경사진 곡면을 포함하는 제1 영역; 및
   상기 공기가 전방을 향해 외부로 토출되도록 상기 제1 영역과 단차를 갖는 평편한 면을 포함하는 제2 영역; 으로 구성된,
   공기청정기.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제2 영역은,
   상기 제1 영역과 단차를 형성하기 위해, 상기 제1 영역보다 상방을 향해 더 만입된 구조로 형성된,
   공기청정기.
6. 제5 항에 있어서,
   상기 제2 영역은,
   평면을 기준으로, 방사방향으로 상호 대칭되도록 연장되는 한 쌍의 날개벽; 및
   상기 한 쌍의 날개벽 사이에 형성된 원주방향의 평편한 면인 덮개면; 을 포함하는,
   공기청정기.
7. 제6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 날개벽은,
   평면을 기준으로, 상기 제2 영역의 면적이 상기 제1 영역의 면적보다 더 작도록 상호 배치되는,
   공기청정기.
8. 제6 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 날개벽 사이에는,
   평면을 기준으로, 상기 제2 영역을 구획하도록 방사방향으로 연장되는 중간벽; 을 더 포함하는,
   공기청정기.
9. 제4 항에 있어서,
   상기 그릴모듈은,
   상기 덮개부의 중심측을 지지하되, 상방을 향해 미리 설정된 거리만큼 연장되는 원통형의 연장부; 를 더 포함하며,
   상기 연장부의 하단으로부터 상기 제2 영역의 평면한 면까지의 거리는,
   상기 연장부의 하단으로부터 상기 제1 영역의 곡면의 하단까지의 거리보다 더 크도록 형성된,
   공기청정기.
10. 제2 항에 있어서,
    상기 베인모듈의 블레이드는,
    평면의 중심을 기준으로, 상호 대칭되도록 한 쌍으로 배치되며, 상기 한 쌍의 제1 면은 시계방향 또는 반시계방향으로 모두 동일한 방향으로 경사지도록 형성된,
    공기청정기.
11. 제10 항에 있어서,
    상기 블레이드의 제1 면은,
    방사방향을 기준으로, 외측 부위의 넓이가 내측 부위의 넓이보다 더 크게 형성된,
    공기청정기.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 면의 외측 부위는,
    방사방향을 기준으로, 외측으로 갈수록 넓이가 점점 커지도록 형성된,
    공기청정기.
13. 제10 항에 있어서,
    평면을 기준으로, 상기 한 쌍의 제1 면 최외각지점을 잇는 연장선은,
    링 형태인 상기 베인모듈의 중심을 지나도록 상기 한 쌍의 블레이드가 배치되는,
    공기청정기.
14. 제1 항에 있어서,
    상기 그릴모듈의 하측에 결합되는 보조그릴모듈로서, 링 형태의 회전가이드부를 포함하며,
    상기 회전가이드부는,
    하방에 위치된 기어모듈과 맞물려, 상기 그릴모듈과 결합된 상태로 시계방향 또는 반시계방향으로 회전되는,
    공기청정기.
15. 제2 항에 있어서,
    상기 베인모듈의 하방에 배치되는 팬모듈을 포함하고,
    상기 팬모듈은,
    중심으로부터 방사방향으로 연장되는 복수의 팬날개부를 포함하며,
    상기 팬날개부는,
    상기 팬날개부의 두께면에 해당되되, 상방을 향해 경사진 제2 면을 포함하여, 상방으로 갈수록 점점 좁아지는 형상이고,
    상기 제1 면의 상방을 향한 경사각은, 상기 제2 면의 상방을 향한 경사각과 동일하게 형성된,
    공기청정기.