WO2021157779A1 - 휴대형 공기정화기 - Google Patents

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WO2021157779A1
WO2021157779A1 PCT/KR2020/005390 KR2020005390W WO2021157779A1 WO 2021157779 A1 WO2021157779 A1 WO 2021157779A1 KR 2020005390 W KR2020005390 W KR 2020005390W WO 2021157779 A1 WO2021157779 A1 WO 2021157779A1
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fan
air purifier
disposed
filter
portable air
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PCT/KR2020/005390
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김주현
최석호
오시영
손상혁
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엘지전자 주식회사
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    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/12—Details or features not otherwise provided for transportable

Definitions

  • the present invention relates to a portable air purifier, and more particularly, to a portable and usable portable air purifier.
  • An air purifier is a device widely used in modern life, and it purifies the air by filtering physical particles such as dust, fine dust, and ultrafine dust, chemicals such as odor particles and harmful gases, and microorganisms such as bacteria and viruses. .
  • Air purifiers are becoming an indispensable device even in general households due to the influence of urbanization, industrialization, and globalization.
  • the demand for it is rapidly increasing due to the influence of the increase in fine dust, the increase in allergy sufferers, and the improvement of living standards.
  • the size of the device may be increased.
  • a filter corresponding to physical particles such as dust, a filter corresponding to a chemical substance such as gas, and a filter corresponding to microorganisms such as bacteria or viruses may be used in combination. That is, in a large space, a large-sized air purifier capable of accommodating various filters in combination can be used.
  • the portable air purifier is provided in a small and light form for easy portability.
  • a portable air purifier has an advantage that the user can easily carry it and use it at a desired place. That is, a portable air purifier is a device suitable for a user who has a life pattern of going out frequently or moving to several places rather than staying for a long time in one place, such as at home.
  • the discharge amount of purified air of a portable air purifier is inevitably smaller than that of a general air purifier installed and used in one place.
  • the front discharge range of the purified air discharged through the portable air purifier is also relatively narrow. This is a problem that inevitably occurs as air purifiers are miniaturized, and as portable air purifiers are miniaturized, it becomes more difficult to increase the amount of purified air and the front discharge range.
  • An object of the present invention is to provide a portable air purifier with an improved structure so that the purified air can reach a user's face effectively while being small and light.
  • Another object of the present invention is to provide a portable air purifier having an improved structure so as to suppress the occurrence of flow loss due to circulating wind.
  • Another object of the present invention is to provide a portable air purifier with an improved structure so that the possibility of occurrence of wear or damage to the fan and surrounding parts can be reduced.
  • a fan base is disposed between a fan module including a fan module and a filter, and the fan base connects the filter and the fan module while connecting the filter and the fan module. It is characterized in that it forms a connecting passage.
  • a fan cover and a fan base are disposed on one side and the other side in the axial direction of a fan module including a fan in the form of a flow fan, and the fan base includes a bell mouse protruding toward the fan module, At least a portion is inserted into the air outlet formed to penetrate through the fan cover.
  • the portable air purifier can be designed to increase the size of the fan or reduce the size of the portable air purifier as much as the space occupied by the guide vanes.
  • the portable air purifier having the above structure has a structure in which at least a part of the fan is inserted into the fan cover, an increase in the overall size of the portable air purifier can be suppressed even if a bell mouse is added to guide the suction flow.
  • a protruding rib is provided on the radially outer side of the bell mouse, and the protruding rib protrudes laterally toward the shroud, and is spaced apart from the shroud at a set interval to form an inclined surface parallel to the inclined surface of the shroud.
  • a portable air purifier includes: a case having a suction surface disposed on one side in the axial direction and a discharge surface disposed on the other side in the axial direction; a filter disposed between the suction surface and the discharge surface; a fan module disposed between the discharge surface and the filter, the fan module sucking in the air passing through the filter and discharging the air to the discharge surface; and a fan base disposed between the filter and the fan module, coupled to the fan module, and forming a passage connecting the filter and the fan module.
  • the fan base may include a base plate disposed between the filter and the fan module; and a fan inlet formed to pass through the base plate to form a passage connecting the filter and the fan module.
  • the fan base further includes a bell mouth protruding from the base plate in an axial direction, and the fan inlet is formed to penetrate radially inside the bell mouth.
  • the bell mouse is disposed to overlap the fan module.
  • the fan module includes a fan rotatably provided between the bell mouse and the discharge surface, wherein the bell mouse protrudes in the axial direction from the inner circumferential surface of the base plate, and faces the filter module.
  • a surface of the filter module is convex and a second surface facing the fan module is formed in a recessed shape, and at least a portion of the fan is inserted into a space surrounded by the second surface.
  • the fan may include a rotatably provided hub, a shroud disposed radially outside the hub to be spaced apart from the hub by a predetermined distance, and a centrifugal direction protruding from the hub to connect the hub and the shroud. It is preferable that at least a portion of the shroud is inserted into the space surrounded by the second surface.
  • the shroud forms an inclined surface that is inclined in a centrifugal direction as it becomes further away from the filter module in the axial direction, and the fan base surrounds the bell mouth in a radial direction from the base plate toward the shroud. It is preferable to further include a protruding rib protruding in the axial direction.
  • the protruding ribs are spaced apart from the shroud by a set interval and form an inclined surface parallel to the inclined surface of the shroud.
  • the protruding ribs form an inclined surface extending in a centrifugal direction from the radially outer end of the bell mouse.
  • the base plate, the bell mouse, and the protruding rib are integrally formed.
  • the air intake direction of the fan is the same as the arrangement direction of the suction surface and the discharge surface.
  • the air discharge unit is formed to penetrate through the fan cover in an axial direction, and at least a portion of the fan module is inserted into the air discharge unit.
  • the fan base further includes a bell mouse protruding in an axial direction from the base plate, wherein at least a portion of the bell mouse is disposed to overlap the fan module.
  • the fan module may include a motor including a stator and a rotor disposed radially outside the stator; a fan case supporting at least a portion of the motor; and a fan rotated together with the rotor, wherein the fan case is coupled to the fan base, and the fan base is preferably coupled to the filter.
  • the fan base includes a base plate disposed between the filter and the fan module, and a fastening protrusion protruding from the base plate toward the fan case
  • the fan module includes: It is preferable to include a protruding boss that protrudes toward and is coupled to the fastening protrusion.
  • the invention further includes a fan cover disposed between the discharge surface and the fan module, wherein the fan cover includes a fastening protrusion that protrudes toward the fan module and is coupled to the fan case.
  • a fan outlet is formed in the fan case to pass through, and an air outlet forming a passage connecting the outlet surface and the fan outlet is provided in the fan cover, and when the fastening protrusion is coupled to the fan case , it is preferable that the fan outlet and the air outlet are arranged to overlap in the axial direction.
  • the fan module preferably includes a double flow fan that sucks in the air passing through the filter in an axial direction and discharges the air in a direction between the axial direction and the radial direction.
  • an advantageous fan is applied to blow out high-pressure fast wind far away without a structure such as a guide vane. This becomes possible.
  • the present invention can provide improved air purification performance without increasing the size of the portable air purifier due to the fan.
  • the present invention suppresses the generation of flow loss due to the rotational wind and provides high suction and discharge performance while lowering the noise, thereby providing more improved air purification performance.
  • the present invention can effectively suppress the occurrence of contact between the fan and the fan base due to an external force, thereby reducing the possibility of abrasion or damage to the fan and surrounding parts, and providing a portable air purifier with improved durability.
  • FIG. 1 is a front perspective view showing a front side of a portable air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating an exploded state of the portable air purifier shown in FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a rear perspective view showing the rear side of the portable air purifier shown in FIG. 1 .
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line “IV-IV” of FIG. 1 .
  • FIG. 5 is a front perspective view showing the case shown in FIG. 1 separated.
  • FIG. 6 is a rear perspective view showing the case shown in 1 separated.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating the structure of part “VII” of FIG. 4 in more detail.
  • FIG. 8 is a perspective view showing the fan module according to an embodiment of the present invention separated.
  • FIG. 9 is a perspective view showing the fan case shown in FIG. 8 separated.
  • FIG. 10 is a front view with the fan shown in FIG. 8 removed.
  • Fig. 11 is a side view of the fan shown in Fig. 10;
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along line “XII-XII” of FIG. 11 .
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing a fan cover and a fan module separated
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing the fan module, the fan base, and the filter separated.
  • 15 is a rear perspective view illustrating the rear surface of the fan base.
  • 16 is a perspective view illustrating a coupling state between the fan base and the filter.
  • FIG. 17 is a view showing an air flow aspect of a portable air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a view showing the structure of a fan base provided in a portable air purifier according to another embodiment of the present invention.
  • 19 is a view showing the structure of the fan base in which the protruding ribs are not provided.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the structure of the fan and the fan base shown in FIG. 19 .
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating the structure of the fan and the fan base shown in FIG. 18 .
  • 22 is a table showing measurement results of noise and pressing amount according to the presence or absence of protruding ribs.
  • first, second, etc. are used to describe various elements, these elements are not limited by these terms, of course. These terms are only used to distinguish one component from other components, and unless otherwise stated, the first component may be the second component, of course.
  • an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or “upper (or below)” of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
  • each component when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It is to be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
  • FIG. 1 is a front perspective view showing the front side of the portable air purifier according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a rear perspective view showing the rear side of the portable air purifier shown in FIG. 1
  • FIG. 3 is a rear perspective view showing the rear side of the portable air purifier shown in FIG. 1
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line “IV-IV” of FIG.
  • the portable air purifier 50 may be formed in a substantially hexahedral shape.
  • the portable air purifier 50 includes a case 520 , a front panel 510 and a rear panel 570 .
  • the case 520 forms an external skeleton of the portable air purifier 50 .
  • a plurality of components are accommodated in the case 520 .
  • the case 520 may be formed to have both sides open in the first direction. That is, the front and rear of the case 520 may be opened.
  • a suction surface may be disposed on one side of the case 520 in the first direction, and a discharge surface may be disposed on the other side of the case 520 in the first direction.
  • a suction surface may be disposed at the rear of the case 520 , and a rear panel 570 may be disposed at the rear of the case 520 on which the suction surface is disposed.
  • the discharge surface may be disposed in front of the case 520
  • the front panel 510 may be disposed in front of the case 520 in which the discharge surface is disposed in this way.
  • the suction surface refers to a virtual surface corresponding to a boundary portion between the inside of the case 520 and the outside of the case 520 at the rear of the case 520 .
  • the discharge surface refers to a virtual surface corresponding to a boundary portion between the inside of the case 520 and the outside of the case 520 at the front of the case 520 .
  • the actual suction surface and the discharge surface may be referred to as opening holes formed in the rear and front of the case 520 .
  • the suction surface and the discharge surface are arranged in parallel.
  • the front panel 510 is coupled to the front of the case 520 .
  • This front panel 510 forms the front exterior of the portable air purifier 50 .
  • the rear panel 570 is coupled to the rear of the case 520 .
  • This rear panel 570 forms the rear exterior of the portable air purifier 50 .
  • the portable air purifier 50 may be formed in an upright hexahedral shape with a length in the vertical direction as a whole. Accordingly, the user can use the portable air purifier 50 standing up or lying down. In addition, even if the portable air purifier 50 is used in a lying state in a place where shaking occurs, such as inside a vehicle, the portable air purifier 50 does not roll and can stably maintain its position.
  • the “first direction” refers to the front-rear direction.
  • the first direction may be referred to as the same meaning as the axial direction.
  • the axial direction may be defined as a direction parallel to the longitudinal direction of the shaft provided in the fan module 540, which will be described later.
  • the "second direction” is a direction perpendicular to the first direction, and means a left-right direction.
  • third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction, and means an up-down direction.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment includes a front panel 510, a case 520, a fan cover 530, fan modules 540 and 545, a filter module 550, a battery 560, and a rear panel 570. and a rear cover 580 .
  • the front panel 510 is disposed at the front of the portable air purifier 50 to form a front exterior of the portable air purifier 50 .
  • the air purified by the portable air purifier 50 is discharged to the outside through the front panel 510 .
  • a plurality of discharge ports 510a are provided on the front panel 510 .
  • the case 520 forms an external skeleton of the portable air purifier 50 .
  • the top, side, and bottom exteriors of the portable air purifier 50 are formed by the case 520 .
  • An accommodating space is formed inside the case 520 .
  • Various components constituting the portable air purifier 50 such as the fan cover 530 , the fan modules 540 and 545 , the battery 550 , and the filter module 560 are accommodated in this accommodating space.
  • the case 520 is preferably formed to have sufficient strength to protect the components accommodated in this way from external impact.
  • the fan cover 530 is accommodated in the accommodating space inside the case 520 , and is disposed in front of the fan modules 540 and 545 . That is, the fan cover 530 is disposed between the front panel 510 and the fan modules 540 and 545 inside the case 520 .
  • the fan cover 530 fixes the fan modules 540 and 545 to the inside of the case 520 .
  • the fan cover 530 also serves to induce the flow of air so that the air blown by the fan modules 540 and 545 can go straight forward without spreading to the surroundings.
  • the fan cover 530 may be involved in fixing the filter module 550 and the battery 560 .
  • the fan modules 540 and 545 are accommodated in the accommodating space inside the case 520 , and may be disposed between the discharge surface and the filter module 550 . More specifically, the fan modules 540 and 545 may be disposed between the fan cover 530 and the filter module 550 . That is, the fan modules 540 and 545 are disposed behind the fan cover 530 and in front of the filter module 550 . These fan modules 540 and 545 serve to suck air from the rear of the portable air purifier 50 and discharge the air to the front.
  • the fan modules 540 and 545 each include a flow fan.
  • the fan modules 540 and 545 may suck in air that has passed through the filter module 550 in the axial direction and discharge it in a direction between the axial direction and the radial direction.
  • the filter module 550 is accommodated in the accommodating space inside the case 520 , and is disposed between the fan modules 540 and 545 and the rear panel 570 . That is, the filter module 550 is disposed at the rear of the fan modules 540 and 545 and in front of the rear panel 570 .
  • the filter module 550 serves to purify the air sucked through the rear of the portable air purifier 50 .
  • the air purified while passing through the filter module 550 passes through the fan modules 540 and 545 , the fan cover 530 , and the front panel 510 and is discharged to the front of the portable air purifier 50 .
  • the filter module 550 may include a filter case 551 and a filter 559 .
  • the filter case 551 forms an external skeleton of the filter module 550 .
  • the filter case 551 is illustrated as being formed in a hexahedral shape with an open rear surface.
  • An insertion space for accommodating the filter 559 is formed inside the filter case 551 .
  • the rear of the filter case 551 is opened, through which a passage for the filter 559 to be inserted into the insertion space inside the case body portion 552 is formed.
  • a filter 559 is mounted in the insertion space inside the filter case 551 .
  • a seating groove or seating protrusion may be provided on the inner surface of the filter case 551 to allow the filter 559 to be securely mounted inside the filter case 551 .
  • the filter case 551 is provided with a through hole 552 that forms a passage between the insertion space and the fan modules 540 and 545 .
  • the through hole 552 is formed to pass through the front surface of the filter case 551 in the front-rear direction.
  • the through-hole 552 forms a passage for the air passing through the filter 559 to flow toward the fan modules 540 and 545 .
  • a plurality of through-holes 552 are provided on the front surface of the filter case 551 , and each of the through-holes 552 is formed to penetrate through the front surface of the filter case 551 in the front-rear direction.
  • a plurality of through-holes 552 are provided on the front surface of the filter case 551 , and each of the through-holes 552 is illustrated as being formed in a hexagonal shape.
  • a plurality of through-holes 552 are arranged in a honeycomb shape, and accordingly, a honeycomb structure may be formed on the front surface of the filter case 551 .
  • the battery 560 is accommodated in the accommodating space inside the case 520 , and is disposed under the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 .
  • the battery 560 may supply power for driving the portable air purifier 50 .
  • the battery 560 may be electrically connected to at least one of the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 , and a sub-PCB 590 and a main PCB 595 to be described later.
  • the rear panel 570 is disposed at the rearmost side of the case 520 together with the rear cover 580 to form the rear exterior of the portable air purifier 50 .
  • the rear panel 570 is disposed behind the filter module 560 . External air is sucked into the portable air purifier 50 through the rear panel 570 .
  • a plurality of first suction ports 570a are provided on the rear panel 570 .
  • the rear cover 580 is disposed in the rearmost portion of the case 520 together with the rear panel 570 to form the rear exterior of the portable air purifier 50 .
  • This rear cover 580 is disposed at the rear of the battery 560 .
  • the rear region of the filter module 550 is covered by the rear panel 570 .
  • the rear area of the battery 560 is covered by the rear cover (580).
  • a second suction port 580a may be provided in the rear cover 580 .
  • the second suction port 580a is formed to penetrate through the rear cover 580 .
  • the second suction port 580a forms a passage connecting the rear of the case 520 and the battery 560 and the sensor module 600 .
  • external air may be introduced into the battery 560 and the sensor module 600 inside the second region B.
  • FIG. 5 is a front perspective view showing the case shown in FIG. 1 separated
  • FIG. 6 is a rear perspective view showing the case shown in FIG. 1 separated.
  • the portable air purifier 50 includes a case 520 that forms an external skeleton of the portable air purifier 50 .
  • An accommodating space is formed inside the case 520, and one side and the other side of the accommodating space are opened in the first direction.
  • the “first direction” refers to the front-rear direction.
  • the “second direction” is a direction perpendicular to the first direction, and means a left-right direction.
  • third direction is a direction perpendicular to the first direction and the second direction, and means an up-down direction.
  • the case 520 is formed in a hexahedral shape with an open front and back, and a receiving space with an open front and rear is formed inside the case 520 .
  • the case 520 may be formed of a metal material.
  • the case 520 is exemplified as being formed of a light and high-strength aluminum material.
  • the rear surface of the case 520 is opened to suck in external air. And the front of the case 520 is opened to discharge the purified air from the receiving space inside the case 520 .
  • various components constituting the portable air purifier 50 may be installed in the receiving space of the case 520 .
  • the filter module 550 is mounted or detached from the inside of the case 520 through the open rear surface of the case 520 .
  • a rear panel 570 is coupled to the open rear surface of the case 520 .
  • the rear panel 570 coupled to the case 520 covers the open rear surface of the case 520 .
  • the case 520 is formed in a hexahedral shape with an open front and rear surfaces, a first surface portion 521, a second surface portion 523, a first connection surface portion 525, a third surface portion 527, and a second It may be made to include a connection surface portion (529).
  • the first surface portion 521 forms a surface perpendicular to the second direction perpendicular to the first direction. That is, the first surface portion 521 forms a side surface of the case 520 .
  • the first surface portion 521 is formed in a vertical plane that forms a wall blocking the side of the receiving space inside the case 520 .
  • a pair of first surface portions 521 is provided in the case 520 , and the pair of first surface portions 521 face each other and are disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance. At this time, the pair of first surface portions 521 are arranged side by side in the second direction, that is, in the left and right direction.
  • the second surface portion 523 forms a surface perpendicular to the third direction and is disposed on one side of the pair of first surface portions 521 in the third direction. That is, the second surface portion 523 is disposed on the upper portion of the first surface portion 521 , and forms a plane parallel to the separation direction of the pair of first surface portions 521 , that is, a horizontal plane.
  • the second surface portion 523 forms an upper surface of the case 520 .
  • the first connection surface portion 525 is disposed between the first surface portion 521 and the second surface portion 523 .
  • the first connection surface portion 525 includes a first end disposed between one end of the second surface portion 523 and the first surface portion 521 disposed thereunder, and the other end of the second surface portion 523 and a lower portion thereof. They are respectively disposed between the face portions 521 .
  • Each of the first connection surface portions 525 connects between the first surface portion 521 and the second surface portion 523 in a round manner, respectively.
  • the first connection surface portion 525 serves to round the upper edge of the case 520 to which the first surface portion 521 and the second surface portion 523 are connected, thereby improving the safety and appearance of the product. .
  • the third surface portion 527 is disposed below the second surface portion 523 and the first surface portion 521 , and forms a plane parallel to the second surface portion 523 .
  • This third surface portion 527 forms the bottom surface of the case 520 .
  • the third surface part 527 is also a part for supporting the portable air purifier 50 so that the portable air purifier 50 can maintain an upright posture.
  • the second connection surface portion 529 is disposed between the first surface portion 521 and the third surface portion 527 .
  • the second connection surface portion 529 is formed between one end of the third surface portion 527 and the first surface portion 521 disposed on the first surface portion 521 and the other end of the third surface portion 527 and a first portion disposed thereon. They are respectively disposed between the face portions 521 .
  • Each of the first connection surface portions 525 connects between the first surface portion 521 and the second surface portion 523 in a round manner, respectively.
  • the first connection surface portion 525 serves to round the upper edge of the case 520 to which the first surface portion 521 and the third surface portion 527 are connected, thereby improving the safety and appearance of the product. .
  • a power button 592 may be provided on the upper portion of the case 520 , that is, on the second surface portion 523 of the case 520 .
  • the power button 592 is provided as an operation button for turning on/off the power of the portable air purifier 50 .
  • the air volume control button 593 may be provided together.
  • the air volume control button 593 is provided as an operation button for increasing or decreasing the air volume of the portable air purifier 50 .
  • the air volume control button 593 may be disposed adjacent to the power button 592 so that the user can easily identify and operate it.
  • the case 520 may be provided with a strap mounting part 505 for coupling the strap 501 to the case 520 .
  • the strap 501 is provided so that the user can hold it by hand.
  • the user may lift the portable air purifier 50 by holding the strap 501 instead of directly holding the portable air purifier 50 by hand. That is, the carrying convenience of the portable air purifier 50 can be improved by the strap 501 .
  • the accommodating space inside the case 520 may be divided into a first area (A) and a second area (B).
  • the upper area becomes the first area (A)
  • the lower area becomes the second area (B).
  • the first area (A) and the second area (B) are not physically partitioned areas, but are only conceptually separated areas.
  • the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 are disposed in the first area (A), and the battery 550 is disposed in the second area (B).
  • the accommodating space inside the case 520 forming the skeleton of the portable air purifier 50 is divided into a first area A and a second area B at the top.
  • the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 are disposed in the first region A, and accordingly, air flows in the first region A.
  • the rear panel 570 is provided with a plurality of first suction ports 570a as passages for air intake.
  • air discharge units 532 and 533 and discharge ports 510a are provided as passages for discharging air purified in the first area A.
  • a flow path connecting the first suction port 570a, the air discharge units 532 and 533, and the discharge port 510a is formed.
  • the first suction port 570a the filter module 550, the fan modules 540 and 545, the air discharge units 532 and 533, and the discharge port 510a are provided, and the portable air purifier 50 is introduced into the inside.
  • a flow path required for the sucked air to pass through the inside of the air purifier 50 is formed in the first area (A).
  • the second area B components not directly related to the flow of air for air purification are arranged. That is, in the second area B, the main PCB 595, the battery 560, and the sensor module 600 are disposed.
  • the rear cover 580 covers the open rear of the space in which these components are arranged.
  • the case 520 is formed in a hexahedral shape having a vertical length longer than a lateral length.
  • the first region (A) disposed on the upper portion is formed to have a longer vertical length than the second region (B) disposed on the lower portion. That is, when the portable air purifier 50 is erected in the vertical direction, the upper first area (A) occupies a wider area in the case 520 than the lower second area (B).
  • the lower cover portion 535 of the fan cover 530 is disposed in the frontmost portion of the second region B.
  • the battery 560 is disposed in the second region (B), the rear of the lower cover portion (535).
  • the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 are disposed above the battery 560 , and a rear cover 580 is disposed behind the battery 560 .
  • the sensor module 600 may be disposed between the battery 560 and the rear cover 580.
  • the battery 560 has an upper boundary surface defined by the fan modules 540 and 545 and a filter module 550 , and the side and lower boundary surfaces are the first surface portion 521 and the third surface portion 527 of the case 520 by It is defined and the rear boundary surface is accommodated in a space defined by the rear cover (580).
  • the battery 560 is provided as a heavier material than the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 .
  • the battery 560 may be provided to have a heavier weight than the combined weight of the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 .
  • the battery 560 is typically, since the weight per unit volume of the battery 560 is much heavier than the weight per unit volume of the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 , even if the weight or size of the battery 560 is not artificially increased, the battery 560 is ) is not difficult to provide with a heavier material than the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 .
  • the battery 560 of the capacity required for normal use of the portable air purifier 50 is applied to the portable air purifier 50, naturally the battery 560 is heavier than the fan modules 540 and 545 and the filter module 550. that can be provided.
  • the center of gravity of the portable air purifier 50 is inclined from the center in the vertical direction to the lower side. That is, the center of gravity of the portable air purifier 50 is concentrated toward the lower side of the portable air purifier 50 in which the battery 560 is disposed.
  • the portable air purifier 50 when the center of gravity of the portable air purifier 50 is focused on the lower side of the portable air purifier 50 in which the battery 560 is disposed, when the portable air purifier 50 is erected in the vertical direction, the portable air purifier 50 is The risk of transmission is reduced.
  • the center of gravity of the portable air purifier 50 is located on the lower side due to the battery 560 disposed under the portable air purifier 50.
  • the purifier 50 does not easily fall over.
  • the third surface portion 527 of the case 520 forms a plane having a larger area than the second surface portion 523 . That is, the third surface portion 527 forms a plane having a lateral length longer than that of the second surface portion 523 . That is, when the lateral length of the third surface portion 527 is d 1 and the lateral length of the upper surface portion 527 is d 2 , the relationship d 1 >d 1 is satisfied. And the second connection surface portion 529 connecting between the third surface portion 527 and the first surface portion 521 forms a curved surface having an R value smaller than that of the first connection surface portion 525 .
  • the third surface portion 527 of the case 520 is a portion in contact with the bottom surface when the portable air purifier 50 is vertically erected. That is, the third surface part 527 is a part that supports the portable air purifier 50 so that the portable air purifier 50 can maintain an upright posture.
  • the third surface portion 527 of the case 520 forms a plane having a larger area than the second surface portion 523, the third surface portion 527 of the case 520 is vertically erected in the portable air purifier 50. can be supported more stably.
  • the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 are the battery ( 560) should be placed above it. That is, components related to air intake, purification, and discharge should be disposed at a higher position than the battery 560 .
  • the size of the battery 560 is required to be greater than or equal to a certain size. Therefore, an installation space of a certain size or more for installing the battery 560 is required even inside the portable air purifier 50 . And since it is unreasonable to form a flow path for the flow of air in the space where the battery 560 is installed, the components related to air intake, purification, and discharge are located at a location avoiding the battery 560 , that is, higher than the battery 560 . must be placed in position.
  • a flow path for suction, purification, and discharge of air in the portable air purifier 50 is formed in the first area A, which is higher than the battery 560 . Accordingly, suction of air into the portable air purifier 50 and discharge of air purified by the portable air purifier 50 are also made at a higher position than the position where the battery 560 is installed.
  • the air purified by the portable air purifier 50 can more easily reach the user's face.
  • the portable air purifier 50 In order to increase the amount of air purified by the portable air purifier 50 reaching the user's face when the portable air purifier 50 is placed on the bottom surface at a lower position than the user's face, the portable air purifier 50 is used. It is more advantageous to use it vertically than to lay it horizontally.
  • the flow path for suction, purification, and discharge of air in the portable air purifier 50 is greater than the location where the battery 560 is installed. formed in a high position.
  • the purified air is also discharged from the top of the portable air purifier 50, and accordingly, the amount of air purified by the portable air purifier 50 reaching the user's face can be further increased.
  • the structural stability of the portable air purifier 50 is improved so that the risk of overturning of the portable air purifier 50 erected in the vertical direction is lowered.
  • the portable air purifier 50 when the portable air purifier 50 is used in a state of being plugged into the cup holder h in the vehicle, the area where the air is sucked and the area where the purified air is discharged are disposed at a higher position than the cup holder, and accordingly The portable air purifier 50 can maintain a high level of air purification performance while being stably mounted in the vehicle.
  • the vertical length of the second region B in which the battery 560 is disposed is set to be greater than or equal to the depth of the cup holder.
  • the portable air purifier 50 As another example, if the lower area of the portable air purifier 50 is fixed using a clamp-type holder, this will also block the area where the air is sucked in and the area where the purified air is discharged of the portable air purifier 50. It is possible to stably fix the portable air purifier 50 without it.
  • components that are not directly related to the flow of air for air purification such as the battery 560, are placed under the portable air purifier 50, and through the lower part of the portable air purifier 50, the portable air purifier ( 50), so that the portable air purifier 50 provides a high level of air purification performance and stable fixing can be achieved.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment may include fan modules 540 and 545 for sucking air from the rear of the portable air purifier 50 and discharging the air to the front.
  • the fan modules 540 and 545 may be disposed between the fan cover 530 and the filter module 550 . That is, the fan cover 530 may be disposed in front of the fan modules 540 and 545 , and the filter module 550 may be disposed in the rear of the fan modules 540 and 545 .
  • the fan modules 540 and 545 are accommodated in the accommodating space inside the case 520 , and may be disposed in the first area (A). Accordingly, the fan modules 540 and 545 may be disposed at positions facing the rear surface of the upper cover part 531 among the upper cover part 531 and the lower cover part 535 of the fan cover 530 .
  • the portable air purifier 50 is provided with two fan fan modules 540 and 545 . According to this, the portable air purifier 50 is provided with a first fan module 540 and a second fan module 545 .
  • the first fan module 540 may be disposed between the discharge surface and the filter module 550 , more specifically, between the fan cover 530 and the filter module 550 .
  • the first fan module 540 may be disposed parallel to the suction surface and the discharge surface.
  • the second fan module 545 and the first fan module 540 may be disposed on the same surface. That is, the second fan module 545 may be disposed parallel to the suction surface and the discharge surface between the fan cover 530 and the filter module 550 .
  • the first fan module 540 and the second fan module 545 are disposed so that positions in the third direction do not overlap each other. To this end, the first fan module 540 and the second fan module 545 may be disposed in the third direction, that is, in the vertical direction. That is, the first fan module 540 and the second fan module 545 may be disposed on the same vertical line.
  • first fan module 540 and the second fan module 545 may be disposed to face the air discharge units 532 and 533 formed in the fan cover 530 . Accordingly, the air sucked into the first fan module 540 and the second fan module 545 through the rear panel 570 passes through the upper air discharge unit 532 and the lower air discharge unit 533, respectively. , may be discharged forward through the front panel 510 .
  • first fan module 540 and the second fan module 545 are formed to have the same size and shape.
  • first fan module 540 and the second fan module 545 may be formed in different sizes and shapes.
  • the filter module 550 may be disposed between the suction surface and the fan modules 540 and 545 .
  • the filter module 550 includes a filter 559 , and filtering of the air introduced through the suction surface may be performed by the filter 559 .
  • the filter 559 may form a filter surface that forms a plane orthogonal to the air intake and discharge directions of the fan. That is, the filter 559 may form a filter surface parallel to the suction surface and the discharge surface.
  • the suction surface, the filter surface and the discharge surface of the filter 559 may be arranged in a straight line.
  • the filter 559 may form a filter surface parallel to the fan modules 540 and 545 .
  • the suction surface, the filter surface, the fan modules 540 and 545, and the discharge surface may be arranged in a straight line.
  • the positions of the first fan module 540 and the second fan module 545 in the first direction and the second direction may correspond to an area occupied by the filter surface.
  • the area occupied by the first fan module 540 and the second fan module 545 may correspond to the area of the filter surface. That is, the first fan module 540 and the second fan module 545 may be disposed to overlap the filter surface when viewed from the front.
  • the air intake direction of the first fan module 540 and the second fan module 545 may be the same as the arrangement direction of the suction surface and the discharge surface. That is, the air intake of the first fan module 540 and the second fan module 545 may be performed in the first direction or the axial direction, respectively.
  • the area occupied by the fan modules 540 and 545 including the first fan module 540 and the second fan module 545 as described above may correspond to the area of the suction surface and the filter surface. Also, the area occupied by the fan modules 540 and 545 may correspond to the area of the discharge surface. When the areas of the suction surface, the filter surface, and the discharge surface correspond to each other, the area occupied by the fan modules 540 and 545 may correspond to the areas of the suction surface, the filter surface, and the discharge surface.
  • suction and discharge of air using the fan modules 540 and 545 can be made through the entire suction surface and the entire discharge surface.
  • the suction of air using the fan modules 540 and 545 may be achieved through a suction surface secured by an area corresponding to the area of the fan modules 540 and 545 .
  • the filtering of the air sucked through the suction surface may be performed through the suction surface and the filter surface secured by an area corresponding to the area of the fan modules 540 and 545 .
  • the discharge of air using the fan modules 540 and 545 may be performed through a discharge surface secured by an area corresponding to the area of the fan modules 540 and 545 .
  • a passage corresponding to an optimal area required for the fan modules 540 and 545 to suck in and discharge air may be secured by the suction surface and the discharge surface.
  • the filter surface as much as an optimal area required to filter the air sucked through the suction surface may be secured by the filter 559 . Accordingly, the air flow generated by the operation of the fan modules 540 and 545 can be made very effectively.
  • the suction surface, the filter surface, the fan modules 540 and 545, and the discharge surface are arranged in parallel.
  • the suction surface, the filter surface, the fan modules 540 and 545 and the discharge surface are arranged along the first direction, and the air flow may also be performed in the same direction. That is, the flow of air made by the operation of the fan modules 540 and 545 may be made in the same linear direction as the arrangement directions of the suction surface, the filter surface, the fan modules 540 and 545 and the discharge surface.
  • the resistance to the air flow is lowered by that much, so that the air can flow more smoothly. Accordingly, a sufficient amount of air can be sucked in by the fan modules 540 and 545 and a sufficient amount of air corresponding thereto can be discharged, so that the air purification performance of the portable air purifier 50 can be improved by that much.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment may include a plurality of fan modules 540 and 545 .
  • the portable air purifier 50 includes a first fan module 540 and a second fan module 545, and the structure of the first fan module 540 and the second fan module 545 is the same. is exemplified as Therefore, here, only the structure of the first fan module 540 will be described as an example.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing the structure of part “VII” of FIG. 4 in more detail
  • FIG. 8 is a perspective view showing the fan module according to an embodiment of the present invention separated
  • FIG. 9 is shown in FIG. It is a perspective view showing the removed fan case.
  • FIG. 10 is a front view with the fan shown in FIG. 8 separated
  • FIG. 11 is a side view of the fan shown in FIG. 10
  • FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line “XII-XII” of FIG. 11 .
  • the first fan module 540 may include a shaft 5410 , a motor 5420 , a fan case 5430 , and a fan 5440 .
  • the shaft 5410 may extend in a first direction, ie, an axial direction.
  • One axial side of the shaft 5410 may be connected to the fan 5450 .
  • the other axial side of the shaft 5410 may be connected to the fan case 5430 . A detailed description thereof will be provided later.
  • the motor 5420 is connected to the fan 5450 to apply a rotational force to the fan 5450 .
  • the motor 5420 may be provided in the form of a BLDC motor with adjustable frequency.
  • the motor 5420 may include a stator 5421 and a rotor 5423 .
  • the stator 5421 may be disposed on the radially central side of the motor 5420 , and the rotor 5423 may be disposed on the radially outer side of the stator 5421 . That is, the motor 5420 of the present embodiment may be provided in the form of an external motor.
  • the stator 5421 may be fixed to the fan cases 5430 and 5440 .
  • the rotor 5423 may be fixed to the fan 5450 .
  • the rotor 5423 may be rotated around the shaft 5410 from the outside of the stator 5421 , and the fan 5450 may be rotated together with the rotor 5423 according to the rotation of the rotor 5423 .
  • the fan cases 5430 and 5440 may support the stator 5421 and the shaft.
  • the fan cases 5430 and 5440 may include a first support part 5430 and a second support part 5440 as shown in FIGS. 7 to 9 .
  • the first support part 5430 may be disposed on a radially central side of the fan cases 5430 and 5440 .
  • the first support part 5430 may include a support plate 5431 and a boss 5433 .
  • the support plate 5431 may be formed in a disk shape.
  • the support plate 5431 may form a plane parallel to at least one of a suction surface, a filter surface, and a discharge surface.
  • the boss 5433 may protrude from the support plate 5431 toward the fan 5450 in the axial direction. In this embodiment, the boss 5433 is illustrated as being disposed in the radial center of the support plate 5431 .
  • the stator 5421 may be installed on the first support 5430 .
  • the stator 5421 may be coupled to the boss 5433 while surrounding the boss 5433 from the outside in the radial direction. That is, coupling between the stator 5421 and the boss 5433 may be made in such a way that the boss 5433 is fitted in the axial direction inside the stator 5421 .
  • the support plate 5431 may support the boss 5433 coupled to the stator 5421 from one side in the lateral direction as described above.
  • stator 5421 may face the support plate 5431 .
  • the coupling between the stator 5421 and the support plate 5431 may be made.
  • the stator 5421 may be installed on the first support part 5430 in a form spaced apart from the support plate 5431 .
  • a hollow may be formed inside the boss 5433 .
  • the shaft 5410 may be inserted into the boss 5433 through the hollow.
  • the shaft 5410 may protrude from the boss 5433 by penetrating the boss 5433 in the axial direction, and may be connected to the hub 5451 of the fan 5450 to be described later from the outside of the boss 5433 .
  • a bearing 5435 may be inserted into the hollow boss 5433 .
  • the shaft 5410 may be coupled to the bearing 5435 inside the boss 5433 . Accordingly, the shaft 5410 may be rotatably supported by the bearing 5435 .
  • a pair of bearings 5435 are exemplified as being spaced apart from each other by a predetermined distance in the axial direction. By the bearing 5435 disposed in this way, the shaft 5410 may be rotatably installed inside the boss 5433 in a more stable form.
  • the second support part 5440 serves to support the first support part 5430 , and to couple the first fan module 540 with at least one of the fan cover 530 and the filter module 550 .
  • the second support part 5440 may be disposed radially outside the first support part 5430 .
  • the second support part 5440 may support the first support part 5430 while surrounding the first support part 5430 from the outside in the radial direction.
  • the second support 5440 may be formed in a substantially rectangular shape.
  • the length of the second support part 5440 in the second direction may be determined to correspond to the length of the filter module 550 in the second direction.
  • the length of the second support part 5440 in the third direction may be determined to correspond to half the length of the filter module 550 in the third direction. That is, if the pair of second support parts 5440 are arranged in the third direction, the external shapes of the pair of second support parts 5440 and the filter module 550 may be substantially identical when viewed from the front.
  • a hollow may be formed inside the second support 5440 .
  • the hollow of the second support part 5440 may be formed to penetrate the inside of the second support part 5440 in the axial direction.
  • This hollow radius may be set larger than the support plate 5431 . That is, a hollow having a size larger than that of the support plate 5431 is formed inside the second support part 5440 , and the support plate 5431 may be disposed inside the second support part 5440 .
  • the second support part 5440 may be disposed to be spaced apart from the first support part 5430 , more specifically, the support plate 5431 by a predetermined distance in the centrifugal direction.
  • a fan outlet 5430a may be formed between the support plate 5431 and the second support part 5440 spaced apart as described above.
  • the fan outlet 5430a may form a passage necessary for the air introduced into the first fan module 540 to pass through the first fan module 540 and exit the first fan module 540 .
  • the fan cases 5430 and 5440 may further include a connection part 5445 .
  • the connection part 5445 may extend in a centrifugal direction from the support plate 5431 to be connected to the second support part 5440 .
  • the connection part 5445 may connect the support plate 5431 and the second support part 5440 and support the support plate 5431 to the second support part 5440 .
  • connection parts 5445 may be disposed between the support plate 5431 and the second support part 5440 .
  • each connection portion 5445 may be formed in a shape having a very short width compared to the radial length.
  • Each of the connecting portions 5445 formed in this way may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the circumferential direction of the support plate 5431 .
  • the fan outlet 5430a is formed between the support plate 5431 and the second support part 5440 , and the fan outlet 5430a may be formed between the plurality of connection parts 5445 , respectively.
  • connection part 5445 may provide a passage through which the electric wire connected to the stator 5421 installed on the support plate 5431 passes.
  • the electric wire connected to the stator 5421 may be drawn out toward the second support part 5440 through the area where the connection part 5445 is disposed. Accordingly, the electric wire may pass through the fan outlet 5430a area in a state covered by the connection part 5445 to connect the stator 5421 and the main PCB 595 (refer to FIG. 3 ). That is, when viewed from the front, the electric wire drawn out from the stator 5421 and passing through the fan outlet 5430a area is obscured by the connecting portion 5445 .
  • a side rib 5443 may be provided on the second support part 5440 .
  • the side ribs 5443 may be disposed on at least one of both sides of the second support part 5440 in the second direction. These side ribs 5443 may protrude from the side of the second support 5440 in the second direction.
  • the length of the side rib 5443 in the second direction may be set to a length corresponding to the length of the second support part 5440 in the second direction.
  • the length of the side rib 5443 in the first direction may be set to be shorter than the length of the first support part 5430 in the first direction. That is, the side rib 5443 may be formed to have a thinner thickness than the thickness of the first support part 5430 .
  • the side rib 5443 may be formed to have a thickness of 1/4 or less of the thickness of the first support part 5430 .
  • the side ribs 5443 may protrude from the second support part 5440 , and may be disposed to be biased toward the front or rear of the second support part 5440 .
  • the side ribs 5443 are exemplified as being biased toward the rear of the second support portion 5440 .
  • the side ribs 5443 may contact both sides of the case 520 , that is, the inner side of the first surface portion 521 . Accordingly, a predetermined space may be formed between the side surface of the second support part 5440 and the first surface part 521 .
  • the space formed in this way may be used as a space for passing an electric wire.
  • a wire connected to the sub-PCB 595 disposed above the fan modules 540 and 545 may pass through the space to be connected to the stator 5421 of the motor 5420 .
  • the fan 5450 may include a hub 5451 and a fan blade 5455 .
  • the hub 5451 is disposed radially centered on the fan 5450 and can rotate with the rotor 5423 and the shaft.
  • the hub 5451 may include first fan modules 540 and 545 and a skirt portion 5453 .
  • the first fan modules 540 and 545 may be formed in a disk shape parallel to the support plate 5431 .
  • the first fan modules 540 and 545 may be disposed in parallel with the support plate 5431 with the boss 5433 interposed therebetween.
  • the first fan modules 540 and 545 may be provided with a shaft coupling portion 5452a.
  • the shaft coupling portion 5452a may be disposed at the radial center of the first fan modules 540 and 545 .
  • the shaft coupling portion 5452a may be formed to protrude from the first fan modules 540 and 545 toward the boss 5433 in the axial direction.
  • the shaft coupling portion 5452a may be coupled to an axial end of the shaft 5410 .
  • the coupling between the shaft coupling part 5452a and the shaft 5410 may be made in such a way that the shaft 5410 is fitted to the shaft coupling part 5452a.
  • the shaft 5410 may be fixed to the shaft coupling part 5452a or may be rotatably coupled to the shaft coupling part 5452a.
  • the skirt part 5453 may protrude from the edge of the hub plate part 5452 toward the support plate 5431 .
  • the skirt portion 5453 may form an inclined surface that is inclined in the centrifugal direction as it becomes further away from the hub plate portion 5452 in the axial direction.
  • the shape in which the hub plate part 5452 and the skirt part 5453 are connected may be a truncated cone shape in which a hollow is formed and one side is open.
  • the skirt portion 5453 may be disposed radially outside the stator 5421 . That is, the stator 5421 may be disposed in a space surrounded by the skirt portion 5453 and the hub plate portion 5452 .
  • the fan blade 5455 may protrude from the hub 5451 in a centrifugal direction.
  • the fan 5450 is provided with a plurality of fan blades 5455 , and the plurality of fan blades 5455 may be disposed to be spaced apart from each other by a predetermined distance along the circumferential direction of the hub 5451 .
  • the fan blade 5455 may protrude from the skirt portion 5453 in the centrifugal direction. Accordingly, the radially inner side of the fan blade 5455 may be connected to the skirt portion 5453 , and the radially outer side of the fan blade 5455 may be connected with a shroud 5457 to be described later. That is, the skirt portion 5453 is a portion directly connected to the fan blade 5455 of the hub 5451 and is also in direct contact with the air passing through the first fan module 540 . The skirt portion 5453 may be deeply related to a flow path of air passing through the first fan module 540 .
  • the fan 5450 may further include a shroud 5457 .
  • the shroud 5457 may be disposed radially outside the hub 5451 to be spaced apart from the hub 5451 by a predetermined distance in the radial direction.
  • the shroud 5457 may be spaced apart from the hub 5451 by an interval corresponding to the radial length of the fan blade 5455 .
  • each fan blade 5455 may connect between the hub 5451 , more specifically, the skirt 5453 and the shroud 5457 .
  • the shroud 5457 may form an inclined surface that is inclined in the centripetal direction as it moves away from the fan cases 5430 and 5440 in the axial direction, that is, toward the rear.
  • the shroud 5457 may form an inclined surface substantially parallel to the skirt portion 5453 .
  • the arrangement of the skirt portion 5453 and the shroud 5457 is exemplified in a form in which the distance between the skirt portion 5453 and the shroud 5457 is gradually widened toward the front.
  • Each fan blade 5455 connecting between the shroud 5457 and the skirt portion 5453 as described above has a leading edge 5455a and a trailing edge 5455b, a shroud cord 5455c and a hub cord ( 5455d).
  • the leading edge 5455a may be disposed at the front end in the rotation direction and may be formed straight.
  • the rotation direction is defined as a direction in which the fan 5450 rotates.
  • the leading edge 5455a may be disposed at a tip along the rotational direction of the fan 5450 and may be formed in a linear shape extending in a radial direction.
  • the trailing edge 5455b may be disposed at the rear end in the rotational direction and formed straight.
  • the trailing edge 5455b may be formed in a straight shape extending in a direction between the axial direction and the radial direction.
  • the shroud cord 5455c may connect one end of the leading edge 5455a and one end of the trailing edge 5455b.
  • the shroud cord 5455c may extend from the inner circumferential surface of the shroud 5457 .
  • the hub cord 5455d may connect the other end of the leading edge 5455a and the other end of the trailing edge 5455b.
  • the hub cord 5455d may extend from the outer circumferential surface of the hub 5451 .
  • one end of the leading edge 5455a and one end of the trailing edge 5455b may be connected to the inner peripheral surface of the shroud 5457 .
  • the other end of the leading edge 5455a and the other end of the trailing edge 5455b may be connected to the outer peripheral surface of the skirt part 5453 .
  • One end of the leading edge 5455a may be disposed closer to the radial center of the hub plate portion 5452 than one end of the trailing edge 5455b.
  • the other end of the leading edge 5455a may be disposed closer to the radial center of the hub plate portion 5452 than the other end of the trailing edge 5455b.
  • one end and the other end of the leading edge 5455a are disposed forward in the rotational direction than one and the other end of the trailing edge 5455b, and the skirt portion 5453 is formed in a shape whose radius becomes narrower toward the front in the rotational direction. because it becomes
  • the hub 5451 may include an inner protrusion 5454 .
  • the inner protrusion 5454 may protrude from the hub plate 5452 toward the support plate 5431 .
  • the inner protrusion 5454 and the skirt 5453 protrude from the same point on the hub plate 5452 , for example, from the edge of the hub plate 5452 .
  • the inner protrusion 5454 may be formed to extend in the axial direction from the hub plate 5452 .
  • the shape in which the hub plate part 5452 and the skirt part 5453 are connected may have a cylindrical shape in which a hollow is formed and one side is open.
  • the inner protrusion 5454 may be disposed between the skirt portion 5453 and the stator 5421 . That is, the stator 5421 may be disposed in a space surrounded by the inner protrusion 5454 and the hub plate 5452 .
  • the rotor 5423 may be disposed between the inner protrusion 5454 and the stator 5421 .
  • the rotor 5423 may be fixed to the inner circumferential surface of the inner protrusion 5454 . That is, the stator 5421 may be fixed to the fan cases 5430 and 5440 , and the rotor 5423 may be fixed to the fan 5450 . Accordingly, the fan 5450 may rotate together with the rotor 5423 when the rotor 5423 rotates.
  • the fan blade 5455 is connected to the skirt portion 5453 of the hub 5451 .
  • the skirt part 5453 forms an inclined surface inclined in the direction between the axial direction and the radial direction.
  • the skirt portion 5453 is formed in an inclined shape, it is difficult to fix the rotor 5423 to the inner circumferential surface of the skirt portion 5453 .
  • the overall shape of the rotor 5423 should be a substantially hollow truncated cone shape. This is because the shape of the outer circumferential surface of the rotor 5423 must correspond to the shape of the inner circumferential surface of the skirt portion 5453 .
  • the shape of the rotor 5423 may not be suitable for stable driving of the motor 5420 .
  • the inner protrusion 5454 is provided between the skirt portion 5453 and the stator 5421 .
  • the inner protrusion 5454 provides a fixing surface for stably fixing the rotor 5423 to the inside of the hub 5451 when the overall shape of the rotor 5423 is formed in a cylindrical shape with a hollow.
  • the inner protrusion 5454 may form a structure inside the hub 5451 to increase the rigidity of the hub 5451 .
  • the inner protrusion 5454 may contribute to effectively forming the overall rigidity of the fan 5450 while suppressing a large increase in the overall weight of the fan 5450 .
  • FIG. 13 is an exploded perspective view showing a fan case and a fan module separated
  • the fan cover 530 may include an upper cover part 531 and a lower cover part 535 .
  • the upper cover part 531 is disposed in front of the fan modules 540 and 545 .
  • Air discharge units 532 and 533 may be provided in the upper cover unit 531 .
  • the air discharge units 532 and 533 may be formed by passing or cutting a portion of the upper cover unit 531 .
  • the air discharge units 532 and 533 may form a passage connecting the front of the case 520 , that is, between the discharge surface and the fan 5450 of the fan modules 540 and 545 , on the fan cover 530 .
  • the portable air purifier 50 is provided with two fan modules 540 and 545 . That is, in the accommodating space inside the case 520 , the first fan module 540 and the second fan module 545 are disposed vertically.
  • two units of air discharge units 532 and 533 may be provided. That is, in the upper cover part 531 , the upper air discharge part 532 and the lower air discharge part 533 may be disposed vertically.
  • the air that has passed through the first fan module 540 is discharged forward through the upper air discharge unit 532 , and the air that has passed through the second fan module 545 is discharged forward through the lower air discharge unit 533 .
  • one or three or more fan assemblies may be provided in the portable air purifier, and accordingly, one or three or more air discharge units may also be provided in the fan cover.
  • a first fastening protrusion 534 may be provided on the upper cover part 531 .
  • the first fastening protrusion 534 may be formed to protrude rearward from the rear surface of the upper cover part 531 .
  • fastening holes 5441 may be provided in the fan cases 5430 and 5440 .
  • the fastening hole 5441 may be formed to pass through the second support part 5440 in the front-rear direction.
  • a total of four fastening holes 5441 may be disposed, one at each corner of the second support unit 5440 .
  • the first fastening protrusions 534 may also be disposed at positions corresponding thereto.
  • Each of the first fastening protrusions 534 may be inserted into the fastening hole 5441 to be fitted to the second support 5440 , respectively.
  • coupling between the first fastening protrusion 534 and the second supporting part 5440 made in this way, coupling between the fan cover 530 and the fan modules 540 and 545 may be made at a plurality of points.
  • the fan modules 540 and 545 may be fixed to the rear of the fan cover 530 .
  • the fan modules 540 and 545 may be fixed at a position where the fan outlet 5430a formed in the front of the fan modules 540 and 545 and the air outlet portions 532 and 533 formed in the fan cover 530 overlap in the first direction. Accordingly, a passage in a linear direction required for the air discharged from the fan modules 540 and 545 to pass through the fan cover 530 may be formed.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view showing the fan module, the fan base, and the filter separated
  • FIG. 15 is a rear perspective view showing the rear surface of the fan base
  • FIG. 16 is a perspective view showing the coupling state of the fan base and the filter.
  • the portable air purifier 50 of the present invention may further include a fan base 5460 .
  • the fan base 5460 may be disposed between the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 .
  • the fan base 5460 may be formed in a shape corresponding to the shape of the filter surface.
  • the fan base 5460 may be formed in the shape of the filter 559 viewed from the front, for example, a rectangular shape.
  • the fan base 5460 may include a base plate 5461 and a bell mouth 5463 .
  • two fan bases 5460 arranged in the third direction, that is, up and down, are arranged between the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 .
  • one fan base 5460 disposed on the upper part is disposed between the first fan module 540 and the filter module 550
  • the other fan base 5460 disposed on the lower part is the second fan module. It may be disposed between the 545 and the filter module 550 .
  • the fan base 5460 when the fan base 5460 is provided in a form separated according to the number of fan modules, it is easy to respond to a change in the number of fan modules. That is, when one fan module is provided, one fan base 5460 may be applied, and when two or more fan modules are provided, the number of fan bases 5460 corresponding to the number only needs to be stacked in the vertical direction. . As a result, it is not necessary to prepare various types of fan bases 5460 according to the number of fan modules, and thus, an effect of facilitating parts management can be provided.
  • the fan base 5460 is provided in a form in which one fan base 5460 includes a plurality of fan inlets 5462 .
  • the base plate 5461 may be disposed between the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 .
  • the length in the first direction of the base plate 5461 is set to be very short compared to the filter module 550 and the fan modules 540 and 545 .
  • the base plate 5461 may be provided in the form of a plate having a rectangular shape.
  • a fan inlet 5462 may be formed in the base plate 5461 .
  • the fan inlet 5462 may be formed to pass through the base plate 5461 in the first direction.
  • Such a fan inlet 5462 may be disposed at a position that approximately overlaps with the air outlets 532 and 533 of the fan cover 530 (see FIG. 13 ) and the fan outlets 5430a of the fan modules 540 and 545 in the first direction.
  • the fan inlet 5462 formed in this way may form a passage connecting the filter 559 and the fan modules 540 and 545 in the fan base 5460 .
  • the bell mouth 5463 may be formed to protrude from the base plate 5461 .
  • the bell mouse 5463 may protrude from the base plate 5461 toward the fan modules 540 and 545 in the axial direction.
  • the fan inlet 5462 is illustrated as being formed in the shape of the shroud 5457, that is, in a circular shape. Also, the radius of the fan inlet 5462 may be set similarly to the radius of a portion adjacent to the fan inlet 5462 of the shroud 5457 .
  • the bell mouth 5463 may be formed in a shape surrounding the outer peripheral surface of the fan inlet 5462 formed in this way. In other words, it may be expressed that the fan inlet 5462 is formed to penetrate radially inside the bell mouth 5463 .
  • the bell mouth 5463 may be formed to protrude from the fan inlet 5462 toward the fan modules 540 and 545 in the first direction. At this time, the bell mouth 5463, at least a portion may be inserted into the radially inner side of the shroud 5457.
  • the bell mouse 5463 guides the suction flow at the inlet of the fan modules 540 and 545 , thereby contributing to improving the suction and discharge performance of the fan modules 540 and 545 .
  • the fan base 5460 may be coupled to the fan base 5460 .
  • a fastening boss 5433 is provided on any one of the fan base 5460 and the filter module 550
  • a second fastening protrusion 553 is provided on any one of the fan base 5460 and the filter module 550 .
  • the fastening boss 5433 is provided on the fan base 5460 and the second fastening protrusion 553 is provided on the filter module 550 .
  • the fastening boss 5433 may protrude from the base plate 5461 toward the filter module 550 in the first direction.
  • a hollow may be formed in the fastening boss 5433 .
  • the second fastening protrusion 553 may be formed to protrude in the first direction from the front surface of the filter module 550 , more specifically, the filter case 551 , toward the fan base 5460 .
  • the second fastening protrusion 553 may be fitted with the fastening boss 5433 in the form of being inserted into the hollow of the fastening boss 5433 .
  • a total of four fastening bosses 5433 may be disposed, one at each corner of the first support unit 5430 .
  • the second fastening protrusions 553 may also be disposed at positions corresponding thereto.
  • coupling between the second fastening protrusion 553 and the fastening boss 5433 may be made at a plurality of points.
  • the coupling between the fan base 5460 and the filter module 550 is made in this way, the fan base 5460 may be fixed to the front of the filter module 550 .
  • the fan base 5460 may be coupled to the fan modules 540 and 545 .
  • a third fastening protrusion 5467 is provided on any one of the fan base 5460 and the fan modules 540 and 545
  • a protruding boss 5442 is provided on the other of the fan base 5460 and the fan modules 540 and 545 .
  • the third fastening protrusion 5467 is provided on the fan base 5460 and the protruding boss 5442 is provided on the fan modules 540 and 545 .
  • the protruding boss 5442 may be formed to protrude from the second support part 5440 toward the fan base 5460 in the first direction.
  • a hollow may be formed in the protruding boss 5442 .
  • the third fastening protrusion 5467 may be formed to protrude forward from the front surface of the base plate 5461 .
  • the third fastening protrusion 5467 may be fitted with the fastening boss 5433 in the form of being inserted into the hollow of the protruding boss 5442 .
  • the fan base 5460 and the fan modules 540 and 545 can be coupled such that the second support part 5440 and the base plate 5461 are spaced apart from each other by a set interval.
  • the set interval is set to be equal to or greater than the axial length of the radially outwardly protruding portion of the fan 5450 , for example, the first direction length of the shroud 5457 .
  • protruding boss 5442 is. A total of four may be disposed, one at each corner of the second support unit 5440 .
  • third fastening protrusions 5467 may also be disposed at positions corresponding thereto.
  • each of the protruding bosses 5442 and the third fastening protrusion 5467 may be opened in the radial direction.
  • a part of the fan 5450, more specifically, a part of the shroud 5457 may protrude outward in the radial direction of the second support part 5440 through the open part.
  • the fan base 5460 serves as a coupling medium for coupling between the fan modules 540 and 545 and the filter module 550, and guides the suction flow at the inlet of the fan modules 540 and 545.
  • a function to improve suction and discharge performance can be provided together.
  • FIG. 17 is a view showing an air flow aspect of a portable air purifier according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 17 some configurations of the portable air purifier are omitted.
  • air from the rear of the portable air purifier 50 is introduced into the inside of the portable air purifier 50 by the operation of the fan modules 540 and 545 .
  • the air at the rear of the portable air purifier 50 may pass through the suction surface through the first suction port 570a formed in the rear cover 580 .
  • the air introduced into the portable air purifier 50 through the suction side passes through the filter 559, and in this process, physical particles such as dust/fine dust/ultra-fine dust contained in the air, and odor particles /Chemicals such as harmful gases and microorganisms such as bacteria/viruses can be filtered out.
  • the suction of air into the filter 559 may be made through the suction surface secured by an area corresponding to the area of the filter surface.
  • the filtering of the air sucked through the suction surface may be performed through the filter surface secured by an area corresponding to the area of the fan modules 540 and 545 .
  • the air that has passed through the filter 559 may be introduced into the fan modules 540 and 545 through the fan inlet 5462 .
  • the flow of air passing through the fan inlet 5462 may be guided by the bell mouth 5463, whereby smooth air inflow into the fan modules 540 and 545 may be effectively induced.
  • the air introduced into the fan modules 540 and 545 may be discharged to the front of the fan modules 540 and 545 through the fan outlet 5430a, and may be discharged in a dead flow direction.
  • the direction of the vortex may be defined as a diagonal direction of the front side.
  • the air discharged to the front of the fan modules 540 and 545 may pass through the fan cover 530 and be discharged to the front of the portable air purifier 50 .
  • the purified air may pass through the discharge surface through the discharge port (510a) formed in the front cover (510).
  • the discharge of the purified air as described above may be performed through the suction surface, the filter surface, and the discharge surface secured by an area corresponding to the area of the fan modules 540 and 545 . That is, through the suction surface, the filter surface, and the discharge surface having a sufficient size corresponding to the area of the fan modules 540 and 545, the purified air can be effectively discharged.
  • the suction surface, the filter surface, the fan modules 540 and 545, and the discharge surface are arranged in a straight line, flow loss is minimized and effective air intake, filtering, and purified air discharge can be achieved.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment is provided in a form including a fan 5450 in the form of a four-flow fan.
  • This portable air purifier 50 can provide the following effects.
  • the fan modules 540 and 545 are provided in a form including the fan 5450 in the form of a double flow fan, improved air purification performance is provided compared to the case in which the fan module is provided in a form including the fan in the form of an axial fan. can be
  • the axial fan is a fan that suctions and discharges air in a straight direction.
  • Such an axial fan can be configured to have a thin thickness, so it is advantageous to be applied to a miniaturized air purifier.
  • the axial fan has a characteristic that its performance is greatly reduced under a fixed pressure condition. For example, when the density of the filter 559 is increased or the thickness of the filter 559 is increased to increase the filtering performance, the suction and discharge performance of the axial fan may be greatly reduced. For this reason, it is difficult to apply the axial fan to a portable air purifier to which a high-performance filter is applied.
  • the axial fan is a fan having characteristics intermediate between an axial fan and a centrifugal fan, and has superior performance under a fixed pressure condition compared to an axial fan of the same size.
  • a double flow fan has a disadvantage in that the length in the axial direction is inevitably longer than that of an axial fan of the same size.
  • an axial fan is disadvantageous in emitting high-pressure, fast wind due to its characteristics, and therefore, a structure such as a guide vane must be added to a portable air purifier to which an axial fan is applied.
  • guide vanes may be formed in the air discharge portions 532 and 533 of the fan cover 530 , which is a factor in increasing the length, ie, thickness, in the first direction of the fan cover 530 .
  • the dual flow fan has a characteristic that can send air much farther than an axial fan without a structure such as a guide vane.
  • the fan modules 540 and 545 may be sized enough to be inserted into the air outlets 532 and 533 .
  • the first direction length of the fan modules 540 and 545 may be set to such a length that the front surfaces of the fan modules 540 and 545 can form the same plane as the front surfaces of the fan cover 530 . That is, the length of the fan modules 540 and 545 in the first direction may be extended as much as the length occupied by the guide vanes.
  • the suction and discharge performance of the fan modules 540 and 545 are improved by that much, so that the portable air purifier 50 of the present embodiment can provide more improved air purification performance. .
  • the fan cases 5430 and 5440 do not surround the fan 5450 from the outside in the radial direction. That is, the fan 5450 is formed to protrude more in the centrifugal direction than the inner circumferential surface of the second support part 5440 . This is a possible structure because at least a portion of the fan 5450 may protrude through a gap between the second support 5440 and the base plate 5461 .
  • the fan 5450 can be formed to protrude more in the centrifugal direction than the inner circumferential surface of the second support part 5440 , so that the size of the fan 5450 can be further expanded.
  • the suction and discharge performance of the fan modules 540 and 545 are improved by that much, so that the portable air purifier 50 of the present embodiment can provide more improved air purification performance. .
  • the fan modules 540 and 545 are provided in a form including the fan 5450 in the form of a double flow fan, the air discharge range of the portable air purifier 50 can be further expanded.
  • the multi-flow fan may discharge air in a counter-current direction, and accordingly, the purified air discharged through the discharge surface may extend in a counter-current direction, that is, in a direction between the forward and centrifugal directions.
  • the discharge range of the purified air is inevitably limited to a range corresponding to the discharge surface.
  • the user has to keep holding the portable air purifier 50 so that the discharge port 510a faces the face, or the user has to accurately adjust the posture of the portable air purifier 50, which is inconvenient in use.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment can discharge high-pressure fast wind in a direction between the front and the centrifugal direction.
  • the purified air can reach a long distance and can extend over a wider range, so that the portable air purifier 50 can provide improved air purification performance.
  • each of the fan modules 540 and 545 includes a fan 5450 in the form of a double flow fan, and since a plurality of these fan modules 540 and 545 are provided in a stacked form, purified air can be discharged further.
  • the counterflow fan may discharge air in the counterflow direction.
  • a collision between the wind discharged from the first fan module 540 and the wind discharged from the second fan module 545 may occur in adjacent portions of each of the fan modules 540 and 545 .
  • wind may be discharged from the lower side of the first fan module 540 adjacent to the second fan module 545 in a downwardly inclined direction
  • Wind may be discharged from the upper side in an upwardly inclined direction
  • a part of the wind discharged from the first fan module 540 and a part of the wind discharged from the second fan module 545 may collide with each other.
  • their radial velocity vectors are reduced, and instead their forward velocity vectors can be increased accordingly.
  • that the radial velocity vector is reduced and the forward velocity vector is increased means that the direction of the velocity vector of the air discharged from the portable air purifier 50 is changed to a direction closer to the forward direction.
  • the portable air purifier 50 concentrates the discharge direction of the air forward and reaches the purified air to a more distant location, thereby providing more improved air purification performance.
  • FIG. 18 is a view showing the structure of a fan base provided in a portable air purifier according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 19 is a view showing the structure of a fan base provided in a portable air purifier according to an embodiment of the present invention. am.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the structure of the fan and fan base shown in FIG. 19
  • FIG. 21 is a cross-sectional view illustrating the structure of the fan and fan base illustrated in FIG. 18 .
  • FIGS. 18 to 21 a structure of a portable air purifier according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 to 21 .
  • the fan base 6460 of the portable air purifier may include a base plate 5461 , a bell mouth 5463 , and a protruding rib 5468 .
  • the base plate 5461 may be provided in the form of a plate having a rectangular shape, and the base plate 5461 may have a fan inlet 5462 penetrating in the first direction. .
  • the bell mouth 5463 may be formed to protrude in the axial direction from the inner circumferential surface of the base plate 5461 .
  • the surface facing the filter module 550 of the bell mouse 5463 is referred to as the first surface 5463a of the bell mouse 5463, and the surface facing the fan modules 540 and 545 (refer to FIG. 4) is the bell mouse 5463.
  • the second surface 5463b of the bell mouth 5463 may be formed in a shape in which the first surface 5463a is convex toward the filter module 550 and the second surface 5463b is depressed.
  • the first surface 5463a of the bell mouse 5463 has a round convex shape toward the filter module 550, and the second surface 5463b of the bell mouse 5463, which is the opposite surface, is the bell mouse 5463. It may be a recessed shape to correspond to the shape of the first surface of the . Accordingly, inside the bell mouth 5463, a space surrounded by the second surface 5463b of the bell mouth 5463 may be formed.
  • At least a portion of the fan 5450 may be inserted in the space surrounded by the second surface 5463b of the bell mouth 5463. Accordingly, at least a portion of the bell mouse 5463 may be disposed to overlap the fan modules 540 and 545 (refer to FIG. 4 ).
  • the bell mouth 5463 is formed in a half ring shape.
  • the overall shape of the bell mouth 5463 may be a ring shape, and the longitudinal cross-sectional shape of the bell mouth 5463 may be a half ring shape.
  • a space having a semicircular cross-section may be formed inside the bell mouse 5463 .
  • At least a portion of the shroud 5457 may be inserted into a space having a semicircular cross-section as described above.
  • the shroud 5457 may be disposed on the side closest to the bell mouth 5463 among the fans 5450 .
  • a shroud protrusion 5458 may be provided at the end of the shroud 5457 in the first direction, more specifically, at the rear end of the shroud 5457 .
  • the shroud protrusion 5458 may be formed to protrude rearward from the rear end of the inclined surface of the shroud 5457 .
  • the shroud protrusion 5458 is different from the inclined surface of the shroud 5457 in the first direction, that is, a protruding surface extending in a direction parallel to the arrangement direction of the fan modules 540 and 545 and the filter module 550 (refer to FIG. 7 ). can be formed
  • At least a portion of the shroud protrusion 5458 may be inserted into a space surrounded by the second surface 5463b of the bell mouth 5463 . Accordingly, at least a portion of the fan 5450 may be inserted into the space surrounded by the second surface 5463b of the bell mouth 5463, and at least a portion of the bell mouth 5463 may be disposed to overlap the fan modules 540 and 545. there is.
  • the shroud protrusion 5458 provided as described above blocks the lateral gap between the fan 5450 and the fan base 6460 together with the bell mouth 5463, thereby forming the fan base 6460 and the fan 5450. It can play a role in suppressing Whirlwind - from occurring.
  • the shroud protrusion 5458 may serve to improve the rigidity of the fan 5450 by increasing the thickness of the inner circumferential surface of the shroud 5457 .
  • the fan base 6460 may further include a protruding rib 5468 .
  • the protruding rib 5468 protrudes from the base plate 5461 and may be disposed radially outside the bell mouth 5463 .
  • the protruding rib 5468 is illustrated as radially outwardly surrounding the bell mouth 5463 and axially protruding from the baseplate 5461 toward the shroud 5457 .
  • protruding ribs 5468 may protrude in the form of forming an inclined surface.
  • the inclined surface of the protruding rib 5468 is spaced apart from the shroud 5457 by a set interval and may be formed as an inclined surface parallel to the inclined surface of the shroud 5457 .
  • the protruding rib 5468 may form an inclined surface extending in the distal direction from the radially outer end of the bell mouth 5463 .
  • the inclined surface of the protruding rib 5468 may be formed as an inclined surface inclined forward toward the centrifugal direction.
  • the inclination of the inclined surface of the protruding rib 5468 may be set to be the same as the inclination of the inclined surface of the shroud 5457 .
  • the inclined surface of the protruding rib 5468 is spaced apart from the shroud 5457 by a set interval and may be formed as an inclined surface parallel to the inclined surface of the shroud 5457 .
  • the protruding rib 5468 may be integrally formed with the base plate 5461 . More specifically, the base plate 5461, the bell mouth 5463, and the protruding rib 5468 may be integrally formed.
  • FIG. 19 is a view showing the structure of a fan base in which no protruding ribs are provided
  • FIG. 20 is a cross-sectional view illustrating the structure of the fan and fan base shown in FIG. 19
  • FIG. 21 is a view of the fan and fan base shown in FIG. 18 It is a cross-sectional view showing the structure.
  • a gap having a predetermined gap may be formed between the fan base 5460 and the fan 5450 .
  • a gap at a predetermined interval may be formed between the base plate 5461 and the bell mouth 5463 of the fan base 5460 and the shroud 5457 of the fan 5450 .
  • the fan base 5460 is fixed to the filter module 550 (refer to FIG. 7) and the fan case 5440 and the fan 5450 is rotatably provided, there is a predetermined space between the fan base 5460 and the fan 5450. A gap in the shoulder must be formed.
  • the narrowest place among the gaps between the fan base 5460 and the fan 5450 is the boundary between the bell mouse 5463 and the base plate 5461 .
  • the shroud 5457 and the axially facing each other is.
  • the most forward portion of the bell mouse 5463 is located. And among the shroud 5457, a portion disposed relatively rearward is located here. Of course, the rearmost end of the shroud 5457 is not located here. However, at a point located behind the minimum spacing point P1, due to the shape of the bell mouth 5463 formed in a half-ring shape, the distance between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 is greater than at the minimum spacing point P1. more could happen
  • the gap between the fan base 5460 and the fan 5450 gradually widens from the minimum gap point P1 in the centrifugal direction. That is, between the fan base 5460 and the fan 5450 , a gap that becomes wider in the centrifugal direction is formed.
  • the pressure on the discharge side of the fan 5450 is relatively high
  • the suction side of the fan 5450 that is, the fan base.
  • the pressure on the side adjacent to 5460 is relatively low. Due to this, a whirlwind may be generated between the fan base 5460 and the fan 5450, and the whirlwind is a gap between the fan base 5460 and the fan 5450, more specifically, the bell mouth 5463 and Shira. It may flow into the suction side of the fan 5450 through the gap between the wood 5457.
  • a gap that becomes wider in the centrifugal direction is formed between the fan base 5460 and the fan 5450 . That is, a wide inlet is formed between the fan base 5460 and the fan 5450 , and accordingly, an advantageous environment can be created for the rotational wind to be introduced through the gap between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 .
  • the gap between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 is narrowed as described above, the risk of contact between the fan 5450 and the bell mouth 5463 increases accordingly. For example, when an external force is applied to the portable air purifier to move the fan 5450 rearward, contact between the fan 5450 and the bell mouse 5463 may occur. As the gap between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 becomes narrower, the risk of contact between the fan 5450 and the bell mouth 5463 due to an external force increases.
  • portable air purifiers Due to the characteristics of portable air purifiers mainly used for portable use, portable air purifiers frequently receive external forces compared to other types of air purifiers, for example, large-sized air purifiers used indoors. Since the portable air purifier is frequently used in a state of being held by the user's hand, the gap between the fan 5450 and the bell mouse 5463 may become narrow as the portable air purifier is pressed in the forward and backward directions.
  • narrowing the gap between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 is suitable as a method for reducing the influence of the cyclone.
  • a protruding rib 5468 is provided on the fan base 6460 .
  • the protruding rib 5468 may protrude in the form of forming an inclined surface.
  • the inclined surface of the protruding rib 5468 may be spaced apart from the shroud 5457 by a set interval and formed as an inclined surface parallel to the inclined surface of the shroud 5457 .
  • the protruding rib 5468 may be provided in a form extending in the centrifugal direction from the boundary between the bell mouth 5463 and the base plate 5461 . Accordingly, in the portion where the protruding ribs 5468 are formed, the distance between the fan base 6460 and the shroud 5457 may be constantly maintained. According to this, a gap is formed between the protruding rib 5468 and the shroud 5457 in the portion where the protruding rib 5468 is formed, and the axial length of the gap is a constant length within the area in which the protruding rib 5468 is formed. can be maintained
  • the width P3 of the inlet of the gap may also be maintained below the gap width at the minimum gap point P1. That is, as compared to the above-described structure, in this embodiment, an environment in which it is difficult for a circulating wind to flow through a gap between the bell mouth 5463 and the shroud 5457 may be created.
  • the protruding rib 5468 may also serve to increase the thickness of the periphery of the bell mouth 5463 . Accordingly, even if an external force is applied to the portable air purifier, deformation of the bell mouth 5463 and its peripheral portion is not easily made. That is, even when the portable air purifier is pressed in the forward and backward directions, the gap between the fan 5450 and the bell mouth 5463 is not easily narrowed.
  • 22 is a table showing measurement results of noise and pressing amount according to the presence or absence of protruding ribs.
  • FIG. 22 shows experimental results using a portable air purifier including a fan base to which no protruding ribs are applied and the portable air purifier of this embodiment, that is, a portable air purifier including a fan base to which protruding ribs are applied.
  • noise measurement was performed by a method of measuring the noise measured under the same air volume condition.
  • An increase in noise may mean an increase in flow loss by that amount, and thus, whether a cyclone is generated may be indirectly determined through the noise measurement result.
  • Example 3 In contrast, in the case where the protruding rib 5468 was applied (Experiment 3), noise performance was measured at a level similar to that of Example 1 (41.7 dB), and the amount of pressing was superior to that in Example 2 (28.4N).
  • the portable air purifier 50 of this embodiment to which the protruding rib 5468 is applied can effectively suppress the occurrence of flow loss due to rotation, as well as contact between the fan 5450 and the fan base 6460 due to an external force. can be effectively suppressed.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment suppresses the occurrence of flow loss due to circulating wind, and provides high suction and discharge performance while lowering noise, thereby providing more improved air purification performance.
  • the portable air purifier 50 of this embodiment effectively suppresses the occurrence of contact between the fan 5450 and the fan base 6460 due to an external force, thereby reducing the possibility of occurrence of wear or damage of the fan 5450 and surrounding parts, It may be provided in a form having more improved durability.

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Abstract

휴대형 공기정화기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 사류팬을 포함하는 팬모듈과 필터 사이에 팬베이스가 배치되고, 팬베이스는 필터와 팬모듈을 결합시키면서 필터와 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 것을 특징으로 한다. 이에 따르면, 휴대형 공기정화기의 크기 증가 없이도 더 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.

Description

휴대형 공기정화기
본 발명은 휴대형 공기정화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대하며 사용이 가능한 휴대형 공기정화기에 관한 것이다.
공기정화기는 현대 생활에서 널리 사용되는 기기로서, 먼지, 미세먼지, 초미세먼지 등의 물리적 입자, 냄새입자, 유해가스 등의 화학물질, 및 세균, 바이러스 등의 미생물체를 걸러서 공기를 정화시키는 장치이다.
공기정화기는, 도시화, 산업화, 및 국제화 등의 영향으로 일반 가정에서도 필수 불가결한 기기로 자리 잡고 있다. 또한 미세먼지의 증가, 알레르기 환자의 증가, 및 생활 수준의 향상 등의 영향으로 그 수요도 급격히 늘고 있다.
공기정화기가 일반 가정과 같이 100㎡ 이상을 넘어서는 환경을 대상으로 할 때에는, 기기의 크기가 크게 되어도 된다. 이러한 기기에는, 먼지 등의 물리적 입자에 대응하는 필터, 가스 등의 화학물질에 대응하는 필터, 및 세균 바이러스 등의 미생물에 대응하는 필터가 복합적으로 사용될 수 있다. 즉 넓은 공간에서는, 여러 가지 필터를 복합적으로 수용할 수 있는 큰 크기의 공기정화기가 사용될 수 있다.
그러나 원룸, 차량 내부와 같이 좁은 공간이나 공공 도서관 등과 같이 매우 넓은 공간 또는 실외에서 큰 크기의 공기정화기를 사용하는 것은, 공간 활용성, 이동성, 에너지 소모의 측면에서 비효율적이다. 또한 이동이 잦은 사용자에게는, 큰 크기의 공기정화기보다는 크기가 작으면서 개인이 휴대용으로 사용할 수 있는 공기정화기가 더 적합하다. 이러한 배경하에서 개인이 휴대용으로 사용할 수 있는 휴대형 공기정화기가 개발되고 있다.
휴대형 공기정화기는, 휴대가 용이하도록 작고 가벼운 형태로 제공된다. 이러한 휴대형 공기정화기는, 사용자가 쉽게 휴대하면서 원하는 장소에서 쉽게 사용할 수 있다는 이점이 있다. 즉 휴대형 공기정화기는, 집과 같은 한 장소에서 오래 머물기보다는 외출이 잦거나 여러 장소를 이동하는 생활 패턴을 갖는 사용자에게 적합한 기기이다.
그러나 휴대형 공기정화기의 정화 공기 토출량은, 한 장소에 설치되어 사용되는 일반적인 공기정화기의 정화 공기 토출량에 비해 적을 수밖에 없다. 또한 휴대형 공기정화기를 통해 토출되는 정화 공기의 전방 토출 범위 또한 상대적으로 좁을 수 밖에 없다. 이는 공기정화기가 소형화됨에 따라 어쩔 수 없이 발생되는 문제이며, 휴대형 공기정화기가 소형화될수록 정화 공기 토출량 및 전방 토출 범위를 증가시키기가 더욱 어려워지게 된다.
이처럼 휴대형 공기정화기의 정화 공기 토출량 및 전방 토출 범위가 줄어들게 되면, 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자, 특히 사용자의 얼굴에 도달하기 어려워진다. 이처럼 휴대용 공기청정기에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하기 어렵게 되면, 휴대형 공기정화기가 제대로 된 공기 정화 성능을 제공하기 어렵게 된다.
본 발명은 작고 가벼우면서도 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 효과적으로 도달될 수 있도록 구조가 개선된 휴대형 공기정화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한 본 발명의 다른 목적은, 회풍으로 인한 유동 손실 발생을 억제할 수 있도록 구조가 개선된 휴대형 공기정화기를 제공하는데 있다.
또한 본 발명의 또 다른 목적은, 팬과 주변 부품의 마모 또는 파손 발생 가능성이 감소될 수 있도록 구조가 개선된 휴대형 공기정화기를 제공하는데 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 일 실시 형태인 휴대형 공기정화기는, 사류팬을 포함하는 팬모듈과 필터 사이에 팬베이스가 배치되고, 팬베이스는 필터와 팬모듈을 결합시키면서 필터와 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 다른 형태는, 사류팬 형태의 팬을 포함하는 팬모듈의 축방향 일측과 타측에 팬커버와 팬베이스가 배치되고, 팬베이스에는 팬모듈 측으로 돌출되는 벨마우스를 포함하고, 팬의 적어도 일부분은 팬커버에 관통되게 형성된 공기토출부에 삽입되는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 휴대형 공기정화기는 가이드베인이 차지하는 공간만큼 팬의 크기를 키우거나 휴대형 공기정화기의 크기를 줄이는 설계의 적용이 가능하게 된다.
또한 상기 구조의 휴대형 공기정화기는 팬의 적어도 일부분이 팬커버에 삽입되는 구조를 취함으로써, 흡입 유동 안내를 위해 벨마우스가 추가되어도 휴대형 공기정화기의 전체 크기의 증가가 억제될 수 있다.
또한 본 발명의 다른 형태는, 벨마우스의 반경방향 외측에 돌출리브가 마련되고, 돌출리브는 쉬라우드를 향해 측방향으로 돌출되되, 쉬라우드와 설정간격 이격되며 쉬라우드의 경사면과 나란한 경사면을 형성하는 것을 특징으로 한다.
이를 통해, 회풍으로 인한 유동 손실 발생이 억제되고, 팬베이스의 강성이 증가되어 외력에 의한 팬베이스의 변형이 억제되는 효과가 제공될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따른 휴대형 공기정화기는: 축방향 일측에 흡입면이 배치되고 축방향 타측에 토출면이 배치되는 케이스와; 상기 흡입면과 상기 토출면 사이에 배치되는 필터와; 상기 토출면과 상기 필터 사이에 배치되며, 상기 필터를 통과한 공기를 흡입하여 상기 토출면으로 토출하는 팬모듈; 및 상기 필터와 상기 팬모듈 사이에 배치되어 상기 팬모듈과 결합되며, 상기 필터와 상기 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 팬베이스;를 포함할 수 있다.
또한 상기 팬베이스는, 상기 필터와 상기 팬모듈 사이에 배치되는 베이스플레이트; 및 상기 베이스플레이트에 관통되게 형성되어 상기 필터와 상기 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 팬흡입구를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬베이스는, 상기 베이스플레이트로부터 축방향으로 돌출되는 벨마우스를 더 포함하고, 상기 팬흡입구는, 상기 벨마우스의 반경방향 내측에 관통되게 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 벨마우스는, 적어도 일부분이 상기 팬모듈과 중첩되게 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬모듈은, 상기 벨마우스와 상기 토출면 사이에 회전 가능하게 구비되는 팬을 포함하고, 상기 벨마우스는, 상기 베이스플레이트의 내주면으로부터 축방향으로 돌출되되, 상기 필터모듈과 마주보는 제1면은 상기 필터모듈을 향해 볼록하고 상기 팬모듈과 마주보는 제2면은 함몰된 형상으로 형성되고, 상기 팬의 적어도 일부분이 상기 제2면으로 둘러싸인 공간에 삽입되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬은, 회전 가능하게 구비되는 허브와, 상기 허브와 소정 간격 이격되게 상기 허브의 반경방향 외측에 배치되는 쉬라우드, 및 상기 허브로부터 원심방향으로 돌출되어 상기 허브와 상기 쉬라우드 사이를 연결하는 팬블레이드를 포함하고, 상기 쉬라우드의 적어도 일부분이 상기 제2면으로 둘러싸인 공간에 삽입되는 것이 바람직하다.
또한 상기 쉬라우드는, 상기 필터모듈로부터 축방향으로 멀어질수록 원심방향으로 기울어지는 경사면을 형성하고, 상기 팬베이스는, 상기 벨마우스를 반경방향 외측에서 둘러싸며 상기 베이스플레이트로부터 상기 쉬라우드를 향해 축방향으로 돌출되는 돌출리브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 돌출리브는, 상기 쉬라우드와 설정간격 이격되며 상기 쉬라우드의 경사면과 나란한 경사면을 형성하는 것이 바람직하다.
또한 상기 돌출리브는, 상기 벨마우스의 반경방향 외측 단부로부터 원심방향으로 연장되는 경사면을 형성하는 것이 바람직하다.
또한 상기 베이스플레이트와 상기 벨마우스와 상기 돌출리브가 일체로 형성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬의 공기 흡입 방향이 상기 흡입면과 상기 토출면의 배치 방향과 동일 방향인 것이 바람직하다.
또한 상기 토출면과 상기 팬모듈 사이에 배치되는 팬커버를 더 포함하고, 상기 팬커버에는, 상기 토출면과 상기 팬 사이를 연결하는 통로를 형성하는 공기토출부가 마련되고, 상기 팬모듈은, 상기 공기토출부와 마주보는 위치에 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 공기토출부는, 상기 팬커버에 축방향으로 관통되게 형성되고, 상기 팬모듈의 적어도 일부분이 상기 공기토출부에 삽입되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬베이스는, 상기 베이스플레이트로부터 축방향으로 돌출되는 벨마우스를 더 포함하고, 상기 벨마우스는, 적어도 일부분이 상기 팬모듈과 중첩되게 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬모듈은, 스테이터 및 상기 스테이터의 반경방향 외측에 배치되는 로터를 포함하는 모터와; 상기 모터의 적어도 일부분을 지지하는 팬케이스; 및 상기 로터와 함께 회전되는 팬을 포함하고, 상기 팬케이스는, 상기 팬베이스와 결합되고, 상기 팬베이스는, 상기 필터와 결합되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬베이스는, 상기 필터와 상기 팬모듈 사이에 배치되는 베이스플레이트, 및 상기 베이스플레이트로부터 상기 팬케이스를 향해 돌출되는 체결돌기를 포함하고, 상기 팬모듈은, 상기 팬케이스로부터 상기 팬베이스를 향해 돌출되어 상기 체결돌기와 결합되는 돌출보스를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 토출면과 상기 팬모듈 사이에 배치되는 팬커버를 더 포함하고, 상기 팬커버는, 상기 팬모듈을 향해 돌출되어 상기 팬케이스와 결합되는 체결돌기를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬케이스에는, 팬토출구가 관통되게 형성되고, 상기 팬커버에는, 상기 토출면과 상기 팬토출구 사이를 연결하는 통로를 형성하는 공기토출부가 마련되고, 상기 체결돌기가 상기 팬케이스에 결합되면, 상기 팬토출구와 상기 공기토출구가 축방향으로 중첩되게 배치되는 것이 바람직하다.
또한 상기 팬모듈은, 상기 필터를 통과한 공기를 축방향으로 흡입하여 축방향과 반경방향 사이의 방향으로 토출하는 사류팬을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 휴대형 공기정화기에서는 가이드베인과 같은 구조물 없이도 고압의 빠른 바람을 멀리 내보내기에 유리한 팬이 적용됨으로써, 가이드베인이 차지하는 공간만큼 팬의 크기를 키우거나 휴대형 공기정화기의 크기를 줄이는 설계의 적용이 가능하게 된다.
이로써 본 발명은 팬으로 인한 휴대형 공기정화기의 크기 증가 없이도 더 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 회풍으로 인한 유동 손실 발생을 억제하여 소음은 낮추면서도 높은, 흡입, 토출 성능을 제공함으로써, 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 본 발명은 외력으로 인한 팬과 팬베이스 간의 접촉 발생을 효과적으로 억제함으로써, 팬과 주변 부품의 마모 또는 파손이 발생 가능성을 낮추고, 더 향상된 내구성을 갖는 휴대형 공기정화기를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대형 공기정화기의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 휴대형 공기정화기의 배면 측을 도시한 배면 사시도이다.
도 4는 도 1의 "Ⅳ-Ⅳ" 선에 따른 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 케이스를 분리하여 도시한 정면 사시도이다.
도 6은 1에 도시된 케이스를 분리하여 도시한 배면 사시도이다.
도 7은 도 4의 "Ⅶ" 부분의 구조를 좀 더 구체적으로 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모듈을 분리하여 도시한 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 팬케이스를 분리하여 도시한 사시도이다.
도 10은 도 8에 도시된 팬을 분리하여 정면도이다.
도 11은 도 10에 도시된 팬의 측면도이다.
도 12는 도 11의 "ⅩⅡ-ⅩⅡ" 선에 따른 단면도이다.
도 13은 팬커버와 팬모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 14는 팬모듈과 팬베이스와 필터를 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 15는 팬베이스의 배면을 도시한 배면 사시도이다.
도 16은 팬베이스와 필터의 결합 상태를 도시한 사시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 공기 유동 양상을 보여주는 도면이다.
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대형 공기정화기에 구비된 팬베이스의 구조를 보여주는 도면이다.
도 19는 돌출리브가 마련되지 않은 팬베이스의 구조를 보여주는 도면이다.
도 20은 도 19에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이다.
도 21은 도 18에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이다.
도 22는 돌출리브 유무에 따른 소음 및 누름량의 측정 결과를 보여주는 표이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
[휴대형 공기정화기의 외관]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 정면 측을 도시한 정면 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 휴대형 공기정화기의 배면 측을 도시한 배면 사시도이다. 또한 도 3은 도 1에 도시된 휴대형 공기정화기의 배면 측을 도시한 배면 사시도이고, 도 4는 도 1의 "Ⅳ-Ⅳ" 선에 따른 단면도이다.
본 실시예에서는, 휴대형 공기정화기(50)가 휴대형 공기정화기인 경우를 예로 들어 설명한다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 휴대형 공기정화기(50)는 대략 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 휴대형 공기정화기(50)는, 케이스(520)와, 전면패널(510) 및 후면패널(570)을 포함한다.
케이스(520)는, 휴대형 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성한다. 이러한 케이스(520)에는 다수의 부품이 수용된다.
케이스(520)는, 제1방향 양측이 개방되게 형성될 수 있다. 즉 케이스(520)의 전방과 후방이 개방될 수 있다. 이러한 케이스(520)의 제1방향 일측에는 흡입면이 배치되고, 케이스(520)의 제1방향 타측에는 토출면이 배치될 수 있다.
예컨대, 케이스(520)의 후방에는 흡입면이 배치되고, 이처럼 흡입면이 배치된 케이스(520)의 후방에는 후면패널(570)이 배치될 수 있다. 또한 케이스(520)의 전방에는 토출면이 배치되고, 이처럼 토출면이 배치된 케이스(520)의 전방에는 전면패널(510)이 배치될 수 있다.
여기서 흡입면은, 케이스(520)의 후방에서 케이스(520)의 내부와 케이스(520)의 외부 간의 경계 부분에 해당되는 가상의 면을 가리킨다. 또한 토출면은, 케이스(520)의 전방에서 케이스(520)의 내부와 케이스(520)의 외부 간의 경계 부분에 해당되는 가상의 면을 가리킨다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)의 후방과 전방이 모두 개방되므로, 실제 흡입면과 토출면은 케이스(520)의 후방과 전방에 형성된 개방홀(Opening)이라고 할 수도 있다. 본 실시예에서는, 흡입면과 토출면이 평행하게 배치되는 것으로 예시된다.
전면패널(510)은, 케이스(520)의 전방에 결합된다. 이러한 전면패널(510)은, 휴대형 공기정화기(50)의 전면 외관을 형성한다.
후면패널(570)은, 케이스(520)의 후방에 결합된다. 이러한 후면패널(570)은, 휴대형 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다.
휴대형 공기정화기(50)는, 전체적으로 상하 방향으로 길이가 긴 세워진 육면체 형상으로 형성될 수 있다. 이에 따라 사용자는, 휴대형 공기정화기(50)를 세워서 사용하거나 또는 눕혀서 사용할 수 있다. 또한 차량 내부와 같이 흔들림이 발생하는 장소에서 휴대형 공기정화기(50)가 눕혀진 상태로 사용되더라도, 휴대형 공기정화기(50)가 구르지 않고 안정적으로 그 위치를 유지할 수 있다.
방향을 정의한다. 케이스(520)로부터 전면패널(510)이 위치되는 방향을 전방, 케이스(520)로부터 후면패널(570)이 위치되는 방향을 후방이라고 할 때, "제1방향"은 전후방향을 의미한다. 또한 제1방향은, 축방향과 동일한 의미로 불리울 수 있다. 축방향은, 후술할 팬모듈(540)에 구비된 샤프트의 길이방향과 나란한 방향인 것으로 정의될 수 있다. 그리고 "제2방향"은, 제1방향과 수직한 방향으로서, 좌우방향을 의미한다. 그리고 "제3방향"은 제1방향 및 제2방향과 수직한 방향으로서, 상하방향을 의미한다.
[휴대형 공기정화기의 전반적인 구조]
본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 전면패널(510)과 케이스(520)와 팬커버(530)와 팬모듈(540,545)과 필터모듈(550)과 배터리(560)와 후면패널(570) 및 후면커버(580)를 포함한다.
전면패널(510)은, 휴대형 공기정화기(50)의 최전방에 배치되어 휴대형 공기정화기(50)의 전면 외관을 형성한다. 휴대형 공기정화기(50)에 의해 정화된 공기는, 전면패널(510)을 통해 외부로 토출된다. 이를 위해, 전면패널(510)에는 복수개의 토출구(510a)가 마련된다.
케이스(520)는, 휴대형 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성한다. 휴대형 공기정화기(50)의 상면, 측면, 저면 외관이 케이스(520)에 의해 형성된다. 케이스(520)의 내부에는 수용공간이 형성된다. 이러한 수용공간에는, 팬커버(530), 팬모듈(540,545), 배터리(550), 필터모듈(560) 등과 같이 휴대형 공기정화기(50)를 구성하는 각종 부품들이 수용된다. 케이스(520)는, 이와 같이 수용된 부품들을 외부 충격으로부터 보호할 수 있는 충분한 강도를 갖도록 형성됨이 바람직하다.
팬커버(530)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬모듈(540,545)의 전방에 배치된다. 즉 팬커버(530)는, 케이스(520) 내부에서 전면패널(510)과 팬모듈(540,545) 사이에 배치된다.
이러한 팬커버(530)는, 팬모듈(540,545)을 케이스(520)의 내부에 고정시킨다. 또한 팬커버(530)는, 팬모듈(540,545)에 의해 불어나가는 공기가 주변으로 퍼지지 않고 전방을 향해 직진할 수 있게 공기의 흐름을 유도하는 역할도 수행한다. 아울러 팬커버(530)는, 필터모듈(550) 및 배터리(560)의 고정에도 관여할 수 있다.
팬모듈(540,545)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 토출면과 필터모듈(550) 사이에 배치될 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 팬모듈(540,545)는 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치될 수 있다. 즉 팬모듈(540,545)은, 팬커버(530)의 후방 및 필터모듈(550)의 전방에 배치된다. 이러한 팬모듈(540,545)은, 휴대형 공기정화기(50)의 후방으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출시키는 역할을 한다.
본 실시예에서는, 팬모듈(540,545)이 사류팬을 각각 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다. 이러한 팬모듈(540,545)은, 필터모듈(550)을 통과한 공기를 축방향으로 흡입하여 축방향과 반경방향 사이의 방향으로 토출할 수 있다.
필터모듈(550)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬모듈(540,545)과 후면패널(570) 사이에 배치된다. 즉 필터모듈(550)은, 팬모듈(540,545)의 후방 및 후면패널(570)의 전방에 배치된다.
이러한 필터모듈(550)은, 휴대형 공기정화기(50)의 후방을 통해 흡입된 공기를 정화하는 역할을 한다. 필터모듈(550)을 통과하며 정화된 공기는, 팬모듈(540,545), 팬커버(530), 전면패널(510)을 통과하여 휴대형 공기정화기(50)의 전방으로 토출된다.
필터모듈(550)은, 필터케이스(551) 및 필터(559)를 포함하여 이루어질 수 있다.
필터케이스(551)는, 필터모듈(550)의 외관 골격을 형성한다. 본 실시예에서는, 필터케이스(551)가 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이러한 필터케이스(551)의 내부에는 필터(559)를 수용하기 위한 삽입공간이 형성된다. 그리고 필터케이스(551)의 후방은 개방되며, 이를 통해 필터(559)가 케이스본체부(552) 내부의 삽입공간으로 삽입되기 위한 통로가 형성된다.
필터케이스(551) 내부의 삽입공간에는, 필터(559)가 장착된다. 필터케이스(551)의 내측면에는, 필터(559)가 필터케이스(551)의 내부에 견고하게 장착될 수 있도록 하는 안착홈 또는 안착돌기가 구비될 수도 있다.
또한 필터케이스(551)에는, 상기 삽입공간과 팬모듈(540,545) 사이의 통로를 형성하는 관통홀(552)이 마련된다. 관통홀(552)은, 필터케이스(551)의 전면에 전후방향으로 관통되게 형성된다. 이러한 관통홀(552)은, 필터(559)를 통과한 공기가 팬모듈(540,545) 측으로 유동하기 위한 통로를 형성한다.
필터케이스(551)의 전면에는 복수개의 관통홀(552)이 마련되며, 각각의 관통홀(552)은 필터케이스(551)의 전면에 전후방향으로 관통되게 형성된다.
본 실시예에서는, 필터케이스(551)의 전면에 복수개의 관통홀(552)이 마련되고, 각각의 관통홀(552)은 육각형으로 형성되는 것으로 예시된다. 또한 복수개의 관통홀(552)이 허니콤 형상으로 배열되며, 이에 따라 필터케이스(551)의 전면에는 허니콤 구조가 형성될 수 있다.
이와 같이 필터케이스(551)의 전면에 허니콤 구조가 형성됨으로써, 공기 유동을 위한 통로 확보의 목적 외에도 필터케이스(551)의 강성 확보와 경량화와 같은 목표도 함께 달성할 수 있게 된다.
배터리(560)는, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되며, 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)의 하부에 배치된다. 이러한 배터리(560)는, 휴대형 공기정화기(50)의 구동을 위한 전원을 공급할 수 있다. 이를 위하여, 배터리(560)는 팬모듈(540,545)과 필터모듈(550), 그리고 후술할 서브 피씨비(590)와 메인 피씨비(595) 중 적어도 어느 하나와 전기적으로 연결될 수 있다.
후면패널(570)은, 후면커버(580)와 함께 케이스(520)의 최후방에 배치되어 휴대형 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다. 이러한 후면패널(570)은, 필터모듈(560)의 후방에 배치된다. 외부의 공기는, 후면패널(570)을 통해 휴대형 공기정화기(50)의 내부로 흡입된다. 이를 위해, 후면패널(570)에는 복수개의 제1흡입구(570a)가 마련된다.
그리고 후면커버(580)는, 후면패널(570)과 함께 케이스(520)의 최후방에 배치되어 휴대형 공기정화기(50)의 후면 외관을 형성한다. 이러한 후면커버(580)는, 배터리(560)의 후방에 배치된다. 본 실시예에 따르면, 필터모듈(550)의 배후 영역은 후면패널(570)에 의해 커버된다. 그리고 배터리(560)의 배후 영역은 후면커버(580)에 의해 커버된다.
후면커버(580)에는, 제2흡입구(580a)가 마련될 수 있다. 제2흡입구(580a)는, 후면커버(580)에 관통되게 형성된다. 이러한 제2흡입구(580a)는, 케이스(520)의 후방과 배터리(560) 및 센서모듈(600) 사이를 연결하는 통로를 형성한다. 이와 같이 형성된 제2흡입구(580a)를 통해, 외부 공기가 제2영역(B) 내부의 배터리(560) 및 센서모듈(600) 측으로 유입될 수 있다.
[케이스의 구조]
도 5는 도 1에 도시된 케이스를 분리하여 도시한 정면 사시도이고, 도 6은 1에 도시된 케이스를 분리하여 도시한 배면 사시도이다.
도 3과 도 5 및 도 6을 참조하면, 휴대형 공기정화기(50)는 휴대형 공기정화기(50)의 외관 골격을 형성하는 케이스(520)를 포함한다. 케이스(520)의 내부에는 수용공간이 형성되며, 수용공간의 제1방향 일측과 타측은 개방된다.
방향을 정의한다. 케이스(520)로부터 전면패널(510)이 위치되는 방향을 전방, 케이스(520)로부터 후면패널(570)이 위치되는 방향을 후방이라고 할 때, "제1방향"은 전후방향을 의미한다. 그리고 "제2방향"은, 제1방향과 수직한 방향으로서, 좌우방향을 의미한다. 그리고 "제3방향"은 제1방향 및 제2방향과 수직한 방향으로서, 상하방향을 의미한다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)는 전면과 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되고, 케이스(520)의 내부에는 전방 및 후방이 개방된 수용공간이 형성된다. 이러한 케이스(520)는 금속 재질로 형성될 수 있다. 본 실시예에서는, 케이스(520)가 가볍고 강도가 높은 알루미늄 재질로 형성되는 것으로 예시된다.
케이스(520)의 후면은, 외부의 공기를 흡입하기 위해 개방된다. 그리고 케이스(520)의 전면은, 케이스(520) 내부의 수용공간에서 정화된 공기를 토출하기 위해 개방된다. 개방된 케이스(520)의 전면 및 후면을 통해, 휴대형 공기정화기(50)를 구성하는 여러 부품들이 케이스(520)의 수용공간에 설치될 수 있다.
필터모듈(550)은 케이스(520)의 개방된 후면을 통해 케이스(520)의 내부에 장착 또는 탈착된다. 케이스(520)의 개방된 후면에는, 후면패널(570)이 결합된다. 케이스(520)에 결합된 후면패널(570)은, 케이스(520)의 개방된 후면을 커버한다.
상기 케이스(520)는, 전면 및 후면이 개방된 육면체 형상으로 형성되되, 제1면부(521)와 제2면부(523)와 제1연결면부(525)와 제3면부(527) 및 제2연결면부(529)를 포함하여 이루어질 수 있다.
제1면부(521)는, 제1방향과 수직한 제2방향과 수직한 면을 형성한다. 즉 제1면부(521)는, 케이스(520)의 측면을 형성한다. 이러한 제1면부(521)는, 케이스(520) 내부의 수용공간의 측부를 가로막는 벽면을 형성하는 세로방향의 평면으로 형성된다.
케이스(520)에는 한 쌍의 제1면부(521)가 구비되며, 한 쌍의 제1면부(521)는 서로 마주보며 소정 간격 이격되게 배치된다. 이때 한 쌍의 제1면부(521)는, 제2방향, 즉 좌우방향으로 서로 나란하게 배치된다.
제2면부(523)는, 제3방향과 수직한 면을 형성하며, 한 쌍의 제1면부(521)의 제3방향 일측에 배치된다. 즉 제2면부(523)는, 제1면부(521)의 상부에 배치되며, 한 쌍의 제1면부(521)의 이격방향과 나란한 평면, 즉 가로방향의 평면을 형성한다. 이러한 제2면부(523)는, 케이스(520)의 상부면을 형성한다.
제1연결면부(525)는, 제1면부(521)와 제2면부(523) 사이에 배치된다. 제1연결면부(525)는, 제2면부(523)의 일측 단부와 그 하부에 배치된 제1면부(521) 사이, 그리고 제2면부(523)의 타측 단부와 그 하부에 배치된 제1면부(521) 사이에 각각 배치된다.
각각의 제1연결면부(525)는, 제1면부(521)와 제2면부(523) 사이를 각각 라운드지게 연결한다. 이러한 제1연결면부(525)는, 제1면부(521)와 제2면부(523)가 연결된 케이스(520)의 상부 모서리를 라운드지게 형성함으로써, 제품의 안전성 및 외관미가 향상되도록 하는 역할을 한다.
제3면부(527)는, 제2면부(523) 및 제1면부(521)의 하부에 배치되며, 제2면부(523)와 나란한 평면을 형성한다. 이러한 제3면부(527)는, 케이스(520)의 저면을 형성한다. 또한 제3면부(527)는, 휴대형 공기정화기(50)가 세워진 자세를 유지할 수 있도록 휴대형 공기정화기(50)를 지지하는 부분이기도 하다.
제2연결면부(529)는, 제1면부(521)와 제3면부(527) 사이에 배치된다. 제2연결면부(529)는, 제3면부(527)의 일측 단부와 그 상부에 배치된 제1면부(521) 사이, 그리고 제3면부(527)의 타측 단부와 그 상부에 배치된 제1면부(521) 사이에 각각 배치된다.
각각의 제1연결면부(525)는, 제1면부(521)와 제2면부(523) 사이를 각각 라운드지게 연결한다. 이러한 제1연결면부(525)는, 제1면부(521)와 제3면부(527)가 연결된 케이스(520)의 상부 모서리를 라운드지게 형성함으로써, 제품의 안전성 및 외관미가 향상되도록 하는 역할을 한다.
한편 상기 케이스(520)의 상부, 즉 케이스(520)의 제2면부(523)에는, 전원버튼(592)이 제공될 수 있다. 전원버튼(592)은, 휴대형 공기정화기(50)의 전원을 온/오프 하기 위한 조작버튼으로 마련된다.
또한 케이스(520)의 상부에는, 풍량조절버튼(593)이 함께 제공될 수 있다. 풍량조절버튼(593)은, 휴대형 공기정화기(50)의 풍량을 증가 또는 감소시키기 위한 조작버튼으로 마련된다. 이러한 풍량조절버튼(593)은, 사용자가 용이하게 식별하고 조작할 수 있도록, 전원버튼(592)과 인접하게 배치될 수 있다.
아울러 케이스(520)에는, 스트랩(501)을 케이스(520)에 결합시키기 위한 스트랩장착부(505)가 마련될 수 있다. 스트랩(501)은, 사용자가 손으로 잡을 수 있게 마련된 것이다. 사용자는, 휴대형 공기정화기(50)를 직접 손으로 잡는 대신 스트랩(501)을 잡아 휴대형 공기정화기(50)를 들어 올릴 수 있다. 즉 스트랩(501)에 의해, 휴대형 공기정화기(50)의 휴대 편의성이 향상될 수 있다.
상기 케이스(520) 내부의 수용공간은, 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 구분될 수 있다. 수용공간을 상하방향으로 구분했을 때, 상부의 영역이 제1영역(A)이 되고, 그 하부의 영역이 제2영역(B)이 된다. 제1영역(A)과 제2영역(B)은 물리적으로 구획된 영역은 아니며, 단지 개념적으로만 구분된 영역이라는 것을 밝혀둔다.
본 실시예에 따르면, 수용공간에 수용된 구성 중, 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)은 제1영역(A)에 배치되고, 배터리(550)는 제2영역(B)에 배치된다.
[휴대형 공기정화기의 부품 배치 구조]
도 1 내지 도 4를 참조하면, 휴대형 공기정화기(50)의 골격을 형성하는 케이스(520) 내부의 수용공간은, 상부의 제1영역(A)과 제2영역(B)으로 구분된다.
제1영역(A)에는, 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배치된다. 즉 제1영역(A)에는 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545)이 배치되고, 이에 따라 제1영역(A)에서는 공기의 유동이 이루어진다. 따라서 후면패널(570)에는 공기 흡입을 위한 통로로서 복수개의 제1흡입구(570a)가 마련된다. 팬커버(530) 및 전면패널(510)에는, 제1영역(A)에서 정화된 공기 토출을 위한 통로로서 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a)가 마련된다. 그리고 제1영역(A)에는, 제1흡입구(570a)와 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a) 사이를 연결하는 유로가 형성된다.
즉 제1영역(A)에는 제1흡입구(570a)와 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545)과 공기토출부(532,533) 및 토출구(510a)가 마련되고, 휴대형 공기정화기(50) 내부로 흡입된 공기가 공기정화기(50)의 내부를 통과하는데 필요한 유로는 제1영역(A)에 형성된다.
제2영역(B)에는, 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들이 배치된다. 즉 제2영역(B)에는, 메인 피씨비(595)와 배터리(560) 및 센서모듈(600)이 배치된다. 후면커버(580)는, 이러한 구성들이 배치된 공간의 개방된 후방을 커버한다.
본 실시예에 따르면, 케이스(520)는 측방향 길이보다 상하방향 길이가 긴 육면체 형상으로 형성된다. 그리고 상부에 배치된 제1영역(A)이 하부에 배치된 제2영역(B)보다 상하방향 길이가 길게 형성된다. 즉 휴대형 공기정화기(50)가 세로방향으로 세워졌을 때 상부의 제1영역(A)이 하부의 제2영역(B)보다 케이스(520) 내에서 더 넓은 영역을 차지하게 된다.
제2영역(B)의 최전방에는 팬커버(530)의 하부커버부(535)가 배치된다. 배터리(560)는, 제2영역(B)에 배치되되, 하부커버부(535)의 후방에 배치된다. 배터리(560)의 상부에는 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)이 배치되며, 배터리(560)의 후방에는 후면커버(580)가 배치된다. 그리고 배터리(560)와 후면커버(580) 사이에는, 센서모듈(600)이 배치될 수 있다.
즉 배터리(560)는, 상부 경계면이 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)에 의해 규정되고 측부 및 하부 경계면이 케이스(520)의 제1면부(521) 및 제3면부(527)에 의해 규정되며 후방 경계면이 후면커버(580)에 의해 규정되는 공간 내에 수용된다.
본 실시예에 따르면, 배터리(560)는 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련된다. 바람직하게는, 배터리(560)는 팬모듈(540,545)과 필터모듈(550)를 합한 무게보다 더 무거운 무게를 갖도록 마련될 수 있다.
통상적으로, 배터리(560)의 단위 부피당 무게가 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)의 단위 부피당 무게보다 훨씬 무겁기 때문에, 배터리(560)의 무게나 크기를 인위적으로 증가시키지 않더라도, 배터리(560)가 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련되는 것이 어렵지 않다.
즉 휴대형 공기정화기(50)의 통상적인 사용에 필요한 용량의 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)에 적용되더라도, 자연스럽게 배터리(560)가 팬모듈(540,545) 및 필터모듈(550)보다 중량물로 마련될 수 있는 것이다.
이처럼 중량물인 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 다음과 같은 효과가 제공될 수 있다.
첫째, 중량물인 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 휴대형 공기정화기(50)의 무게중심은 상하방향 중심에서 하부 측으로 치우치게 배치된다. 즉 배터리(560)가 배치된 휴대형 공기정화기(50)의 하부 측으로 휴대형 공기정화기(50)의 무게 중심이 쏠리게 된다.
이와 같이 배터리(560)가 배치된 휴대형 공기정화기(50)의 하부 측으로 휴대형 공기정화기(50)의 무게 중심이 쏠리게 되면, 휴대형 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때 휴대형 공기정화기(50)가 전도될 위험성이 낮아지게 된다.
즉 휴대형 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때, 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치된 배터리(560)로 인해 휴대형 공기정화기(50)의 무게 중심이 하부 측에 위치하게 되므로, 휴대형 공기정화기(50)가 쉽게 쓰러지지 않게 된다.
한편 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)에 따르면, 케이스(520)의 제3면부(527)가 제2면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성한다. 즉 제3면부(527)는 제2면부(523)보다 측방향 길이가 긴 평면을 형성한다. 즉 제3면부(527)의 측방향 길이가 d 1이고, 상면부(527)의 측방향 길이가 d 2라고 할 때, d 1>d 1인 관계가 만족된다. 그리고 제3면부(527)와 제1면부(521) 사이를 연결하는 제2연결면부(529)는, 제1연결면부(525)보다 R값이 작은 곡면을 형성한다.
케이스(520)의 제3면부(527)는, 휴대형 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때 바닥면과 접촉되는 부분이다. 즉 제3면부(527)는, 휴대형 공기정화기(50)가 세워진 자세를 유지할 수 있도록 휴대형 공기정화기(50)를 지지하는 부분이다.
이러한 케이스(520)의 제3면부(527)가 제2면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성함으로써, 케이스(520)의 제3면부(527)는 세로방향으로 세워진 휴대형 공기정화기(50)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있게 된다.
즉 휴대형 공기정화기(50)의 무게 중심이 하부 측에 위치되도록 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되는 구조와, 세로방향으로 세워진 휴대형 공기정화기(50)를 지지하는 케이스(520)의 제3면부(527)가 제2면부(523)보다 넓은 면적의 평면을 형성하는 구조의 조합을 통해, 휴대형 공기정화기(50)의 전도 발생을 효과적으로 억제하면서 세로방향으로 세워진 휴대형 공기정화기(50)의 자세를 안정적으로 유지할 수 있게 된다.
둘째, 중량물인 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되면, 휴대형 공기정화기(50)를 구성하는 다른 부품, 예를 들어 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545)은 배터리(560)보다 상부에 배치되어야 한다. 즉 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배터리(560)보다 높은 위치에 배치되어야 한다.
휴대형 공기정화기(50)의 원활한 사용에 필요한 배터리(560)의 충전 용량 확보를 위해서는, 배터리(560)의 크기가 일정 이상일 것이 요구된다. 따라서 휴대형 공기정화기(50) 내부에도 배터리(560) 설치를 위한 일정 크기 이상의 설치 공간이 요구된다. 그리고 배터리(560)가 설치된 공간에 공기의 유동을 위한 유로를 형성하는 것은 불합리한 일이기 때문에, 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들은 배터리(560)를 피한 위치, 즉 배터리(560)보다 높은 위치에 배치될 수 밖에 없다.
이러한 배치 구조에 의해, 휴대형 공기정화기(50)에서 공기의 흡입, 정화, 토출을 위한 유로는 배터리(560)보다 높은 위치인 제1영역(A)에 형성된다. 따라서 휴대형 공기정화기(50)로의 공기의 흡입, 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기의 토출도 배터리(560)가 설치된 위치보다 높은 위치에서 이루어지게 된다.
이와 같이 휴대형 공기정화기(50)의 상부에서 정화 공기의 토출이 이루어지게 되면, 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하기가 좀 더 용이해지게 된다.
사용자의 얼굴보다 낮은 위치의 바닥면에 휴대형 공기정화기(50)를 놓고 사용할 때, 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양을 증가시키기 위해서는, 휴대형 공기정화기(50)를 가로방향으로 눕혀 사용하는 것보다 세로방향으로 세워서 사용하는 것이 유리하다.
이를 위해 휴대형 공기정화기(50)를 세로방향으로 세웠을 때, 휴대형 공기정화기(50)의 상부에서 정화 공기의 토출이 이루어지게 되면 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 더욱 증가될 것이다.
본 실시예에 따르면, 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치됨으로 인해, 휴대형 공기정화기(50)에서 공기의 흡입, 정화, 토출을 위한 유로가 배터리(560)가 설치된 위치보다 높은 위치에 형성된다. 이로 인해 정화된 공기의 토출도 휴대형 공기정화기(50)의 상부에서 이루어지고, 이에 따라 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 더욱 증가될 수 있게 된다.
즉 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되는 구조를 통해, 세로방향으로 세워진 휴대형 공기정화기(50)의 전도 위험성이 낮아지도록 휴대형 공기정화기(50)의 구조적 안정성이 향상되는 동시에, 휴대형 공기정화기(50)에서 정화된 공기가 사용자의 얼굴에 도달하는 양이 증가될 수 있도록 하는 효율적인 유로 구성도 가능하게 된다.
셋째, 중량물인 배터리(560)가 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되고, 이에 따라 공기의 흡입, 정화, 토출과 관련된 구성들이 배터리(560)보다 높은 위치에 배치되는 구조는, 휴대형 공기정화기(50)의 설치 범위 확장에도 기여할 수 있다.
일례로서, 휴대형 공기정화기(50)가 차량 내의 컵 홀더(h)에 꽂힌 상태로 사용될 때, 공기의 흡입이 이루어지는 영역 및 정화 공기의 토출이 이루어지는 영역이 컵 홀더보다 높은 위치에 배치되고, 이에 따라 휴대형 공기정화기(50)는 차량 내에 안정적으로 거치되면서도 높은 수준의 공기 정화 성능을 유지할 수 있다. 이를 위해, 배터리(560)가 배치되는 제2영역(B)의 상하방향 길이가 컵 홀더의 깊이 이상으로 설정되는 것이 바람직하다.
다른 예로서, 집게 방식의 거치대 등을 이용하여 휴대형 공기정화기(50)의 하부 영역을 고정시킨다면, 이 역시 휴대형 공기정화기(50)의 공기의 흡입이 이루어지는 영역 및 정화 공기의 토출이 이루어지는 영역을 막지 않으면서도 휴대형 공기정화기(50)의 안정적인 고정이 가능하게 된다.
즉 배터리(560)와 같이 공기 정화를 위한 공기의 유동과 직접적으로 관련이 없는 구성들이 휴대형 공기정화기(50)의 하부에 배치되도록 하고, 이러한 휴대형 공기정화기(50)의 하부를 통해 휴대형 공기정화기(50)의 거치, 고정이 이루어지도록 함으로써, 휴대형 공기정화기(50)의 높은 수준의 공기 정화 성능 제공과 안정적인 고정이 함께 이루어질 수 있게 된다.
[팬모듈 및 필터모듈의 배치 구조]
본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는 휴대형 공기정화기(50)의 후방으로부터 공기를 흡입하여 전방으로 공기를 토출시키는 팬모듈(540,545)을 포함할 수 있다.
팬모듈(540,545)은, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치될 수 있다. 즉 팬모듈(540,545)의 전방에는 팬커버(530)가 배치되며, 팬모듈(540,545)의 후방에는 필터모듈(550)이 배치될 수 있다.
이러한 팬모듈(540,545)은, 케이스(520) 내부의 수용공간에 수용되되, 제1영역(A)에 배치될 수 있다. 따라서 팬모듈(540,545)은, 팬커버(530)의 상부커버부(531)와 하부커버부(535) 중 상부커버부(531)의 후면과 마주보는 위치에 배치될 수 있다.
본 실시예에서는, 휴대형 공기정화기(50)에 두 개의 팬 팬모듈(540,545)이 구비되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 휴대형 공기정화기(50)에는, 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)이 마련된다.
제1팬모듈(540)은, 토출면과 필터모듈(550) 사이, 좀 더 구체적으로는 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에 배치될 수 있다. 이때 제1팬모듈(540)은, 흡입면 및 토출면과 평행하게 배치될 수 있다. 그리고 제2팬모듈(545), 제1팬모듈(540)이 배치되는 동일 면상에 배치될 수 있다. 즉 제2팬모듈(545)은, 팬커버(530)와 필터모듈(550) 사이에서 흡입면 및 토출면과 평행하게 배치될 수 있다.
제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)은, 제3방향에 따른 위치가 서로 중첩되지 않게 배치된다. 이를 위해 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)은, 제3방향, 즉 상하방향으로 배치될 수 있다. 즉 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)은, 동일 수직선 상에 배치될 수 있다.
그리고 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)은, 팬커버(530)에 형성된 공기토출부(532,533)와 마주보게 배치될 수 있다. 이에 따라 후면패널(570)을 통해 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)로 흡입된 공기는, 상부 공기토출부(532)와 하부 공기토출부(533)를 각각 통과한 후, 전면패널(510)을 통해 전방으로 토출될 수 있다.
본 실시예에서는, 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)가 동일한 크기 및 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 그러나 이와 다르게, 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)는 서로 다른 크기 및 형상으로 형성될 수도 있다.
필터모듈(550)은, 흡입면과 팬모듈(540,545) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 필터모듈(550)은 필터(559)를 포함하고, 흡입면을 통해 유입된 공기에 대한 필터링은 필터(559)에 의해 이루어질 수 있다.
이러한 필터(559)는, 팬의 공기 흡입 및 토출 방향과 직교하는 평면을 형성하는 필터면을 형성할 수 있다. 즉 필터(559)는, 흡입면 및 토출면과 나란한 필터면을 형성할 수 있다. 흡입면과 필터(559)의 필터면과 토출면은 일직선으로 배치될 수 있다.
또한 필터(559)는, 팬모듈(540,545)과 나란한 필터면을 형성할 수 있다. 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545)과 토출면은 일직선으로 배치될 수 있다.
그리고 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)의 제1방향 및 제2방향에 따른 위치는, 필터면이 차지하는 영역에 대응될 수 있다. 또한 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)이 차지하는 면적은 필터면의 면적에 대응될 수 있다. 얘컨데, 제1팬모듈(540) 및 제2팬모듈(545)은 전방에서 봤을 때 필터면과 중첩될 수 있게 배치될 수 있다.
아울러 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)의 공기 흡입 방향은, 흡입면과 토출면의 배치방향과 동일 방향일 수 있다. 즉 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)의 공기 흡입은, 제1방향 또는 축방향으로 각각 이루어질 수 있다.
상기와 같은 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)을 포함하는 팬모듈(540,545)이 차지하는 면적은, 흡입면 및 필터면의 면적과 대응될 수 있다. 또한 상기 팬모듈(540,545)가 차지하는 면적은, 토출면의 면적과 대응될 수 있다. 흡입면과 필터면 및 토출면의 면적이 대응된다고 할 때, 팬모듈(540,545)이 차지하는 면적은 흡입면과 필터면 및 토출면의 면적과 대응될 수 있다.
이에 따라 팬모듈(540,545)을 이용한 공기의 흡입과 토출이 흡입면 전체와 토출면 전체를 통해 이루어질 수 있게 된다.
얘컨데 팬모듈(540,545)을 이용한 공기의 흡입은, 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 흡입면을 통해 이루어질 수 있다. 또한 흡입면을 통해 흡입된 공기의 필터링은, 흡입면 및 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 필터면을 통해 이루어질 수 있다. 그리고 팬모듈(540,545)을 이용한 공기의 토출은, 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 토출면을 통해 이루어질 수 있다.
즉 팬모듈(540,545)이 공기를 흡입하고 토출하는데 필요한 최적의 면적만큼의 통로가 흡입면과 토출면에 의해 확보될 수 있다. 또한 흡입면을 통해 흡입된 공기를 필터링하는데 필요한 최적의 면적만큼의 필터면이 필터(559)에 의해 확보될 수 있다. 이로써 팬모듈(540,545)의 동작에 의해 이루어지는 공기 유동이 매우 효과적으로 이루어질 수 있게 된다.
또한 본 실시예에 따르면, 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545) 및 토출면이 평행하게 배치된다. 그리고 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545) 및 토출면의 배치가 제1방향을 따라 이루어지고, 공기의 유동 또한 이와 동일한 방향으로 이루어질 수 있다. 즉 팬모듈(540,545)의 동작에 의해 이루어지는 공기의 유동은, 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545) 및 토출면의 배치 방향과 동일한 직선 방향으로 이루어질 수 있다.
이와 같이 직선 방향으로 공기의 유동이 이루어지면, 그만큼 공기 유동에 대한 저항이 낮아져 공기의 유동이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다. 이로써 팬모듈(540,545)에 의해 충분한 양의 공기 흡입과 그에 대응되는 충분한 양의 공기 토출이 이루어질 수 있게 되므로, 휴대형 공기정화기(50)의 공기 정화 성능이 그만큼 향상될 수 있게 된다.
[팬모듈의 구조]
상기한 바와 같이, 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는 복수개의 팬모듈(540,545)을 포함할 수 있다. 본 실시예에서는, 휴대형 공기정화기(50)가 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)을 포함하고, 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)의 구조가 동일한 것으로 예시된다. 따라서 여기서는 제1팬모듈(540)의 구조만을 예로 들어 설명하기로 한다.
도 7은 도 4의 "Ⅶ" 부분의 구조를 좀 더 구체적으로 도시한 단면도이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 팬모듈을 분리하여 도시한 사시도이며, 도 9는 도 8에 도시된 팬케이스를 분리하여 도시한 사시도이다. 또한 도 10은 도 8에 도시된 팬을 분리하여 정면도이고, 도 11은 도 10에 도시된 팬의 측면도이며, 도 12는 도 11의 "ⅩⅡ-ⅩⅡ" 선에 따른 단면도이다.
도 7에서는 휴대형 공기정화기의 일부 구성이 생략되어 있다.
도 3과 도 4와 도 7 및 도 8을 참조하면, 제1팬모듈(540)은 샤프트(5410)와 모터(5420)와 팬케이스(5430) 및 팬(5440)을 포함할 수 있다.
샤프트(5410)는 제1방향, 즉 축방향으로 연장될 수 있다. 이러한 샤프트(5410)의 축방향 일측은 팬(5450)과 연결될 수 있다. 그리고 샤프트(5410)의 축방향 타측은 팬케이스(5430)와 연결될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
모터(5420)는, 팬(5450)과 연결되어 팬(5450)에 회전력을 부여한다. 예컨대 모터(5420)는, 주파수의 조절이 가능한 BLDC 모터 형태로 구비될 수 있다. 이러한 모터(5420)는, 스테이터(5421) 및 로터(5423)를 포함할 수 있다.
스테이터(5421)는 모터(5420)의 반경방향 중심측에 배치되며, 로터(5423)는 스테이터(5421)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 즉 본 실시예의 모터(5420)는, 외전형 모터 형태로 구비될 수 있다.
스테이터(5421)는, 팬케이스(5430,5440)에 고정될 수 있다. 그리고 로터(5423)는, 팬(5450)에 고정될 수 있다. 이러한 로터(5423)는 스테이터(5421)의 외측에서 샤프트(5410)를 중심으로 회전될 수 있으며, 팬(5450)은 이러한 로터(5423)의 회전에 따라 로터(5423)와 함께 회전될 수 있다.
팬케이스(5430,5440)는, 스테이터(5421) 및 샤프트를 지지할 수 있다. 이러한 팬케이스(5430,5440)는, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 제1지지부(5430)와 제2지지부(5440)를 포함할 수 있다.
제1지지부(5430)는, 팬케이스(5430,5440)의 반경방향 중심측에 배치될 수 있다. 이러한 제1지지부(5430)는, 지지판(5431) 및 보스(5433)를 포함할 수 있다.
지지판(5431)은, 원판 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 지지판(5431)은, 흡입면과 필터면 및 토출면 중 적어도 어느 하나와 나란한 평면을 형성할 수 있다. 그리고 보스(5433)는, 지지판(5431)으로부터 팬(5450)을 향해 축방향으로 돌출될 수 있다. 본 실시예에서는, 보스(5433)가 지지판(5431)의 반경방향 중앙에 배치되는 것으로 예시된다.
스테이터(5421)는, 제1지지부(5430)에 설치될 수 있다. 이러한 스테이터(5421)는, 보스(5433)를 반경방향 외측에서 감싸며 보스(5433)와 결합될 수 있다. 즉 보스(5433)가 스테이터(5421)의 내부에 축방향으로 끼워지는 형태로 스테이터(5421)와 보스(5433) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 지지판(5431)은 이와 같이 스테이터(5421)와 결합된 보스(5433)를 측방향 일측에서 지지할 수 있다.
또한 보스(5433)와 결합된 스테이터(5421)의 축방향 일측은, 지지판(5431)과 마주볼 수 있다. 이러한 스테이터(5421)의 축방향 일측이 지지판(5431)과 접촉되면서, 스테이터(5421)와 지지판(5431) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 물론 스테이터(5421)는, 지지판(5431)과 이격된 형태로 제1지지부(5430)에 설치될 수도 있다.
아울러 보스(5433)의 내부에는 중공이 형성될 수 있다. 샤프트(5410)는, 중공을 통해 보스(5433)의 내부에 삽입될 수 있다. 이러한 샤프트(5410)는, 보스(5433)를 축방향으로 관통하여 보스(5433)로부터 돌출될 수 있고, 보스(5433)의 외부에서 후술할 팬(5450)의 허브(5451)와 연결될 수 있다.
중공이 형성된 보스(5433)의 내부에는, 베어링(5435)이 삽입될 수 있다. 샤프트(5410)는, 보스(5433)의 내부에서 베어링(5435)과 결합될 수 있다. 이로써 샤프트(5410)는, 베어링(5435)에 의해 회전 가능하게 지지될 수 있다. 본 실시예에서는, 한 쌍의 베어링(5435)이 축방향으로 소정 간격 이격되게 배치되는 것으로 예시된다. 이와 같이 배치되는 베어링(5435)에 의해, 샤프트(5410)는 보다 안정된 형태로 보스(5433)의 내부에 회전 가능하게 설치될 수 있다.
제2지지부(5440)는, 제1지지부(5430)를 지지하는 역할, 그리고 제1팬모듈(540)을 팬커버(530)와 필터모듈(550) 중 적어도 어느 하나와 결합시키는 역할을 수행할 수 있다.
제2지지부(5440)는, 제1지지부(5430)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 이러한 제2지지부(5440)는, 제1지지부(5430)를 반경방향 외측에서 둘러싸며 제1지지부(5430)를 지지할 수 있다.
제2지지부(5440)는, 대략 사각 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제2지지부(5440)의 제2방향 길이는 필터모듈(550)의 제2방향 길이에 대응되게 결정될 수 있다. 또한 제2지지부(5440)의 제3방향 길이는, 필터모듈(550)의 제3방향 길이의 절반에 대응되게 결정될 수 있다. 즉 한 쌍의 제2지지부(5440)가 제3방향으로 배치된다면, 한 쌍의 제2지지부(5440)과 필터모듈(550)의 외관 형상이 전방에서 봤을 때 대략 일치될 수 있다.
또한 제2지지부(5440)의 내부에는, 중공이 형성될 수 있다. 제2지지부(5440)의 중공은, 제2지지부(5440)의 내부를 축방향으로 관통하는 형태로 형성될 수 있다. 이러한 중공의 반경은, 지지판(5431)보다 크게 설정될 수 있다. 즉 제2지지부(5440)의 내부에는 지지판(5431)의 크기보다 큰 크기의 중공이 형성되고, 지지판(5431)은 이러한 제2지지부(5440)의 내부에 배치될 수 있다.
이에 따라 제2지지부(5440)는, 제1지지부(5430), 좀 더 구체적으로는 지지판(5431)으로부터 원심방향으로 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
이와 같이 이격된 지지판(5431)과 제2지지부(5440) 사이에는, 팬토출구(5430a)가 형성될 수 있다. 팬토출구(5430a)는, 제1팬모듈(540)로 유입된 공기가 제1팬모듈(540)을 통과하여 제1팬모듈(540)을 빠져나가는데 필요한 통로를 형성할 수 있다.
아울러 팬케이스(5430,5440)는, 연결부(5445)를 더 포함할 수 있다. 연결부(5445)는, 지지판(5431)으로부터 원심방향으로 연장되어 제2지지부(5440)와 연결될 수 있다. 이러한 연결부(5445)는, 지지판(5431)과 제2지지부(5440) 사이를 연결하며 지지판(5431)을 제2지지부(5440)에 지지시킬 수 있다.
본 실시예에 따르면, 지지판(5431)과 제2지지부(5440) 사이에는, 복수개의 연결부(5445)가 배치될 수 있다. 또한 각각의 연결부(5445)는, 반경방향 길이에 비해 폭이 매우 짧은 형상으로 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 각각의 연결부(5445)는, 지지판(5431)의 둘레방향을 따라 각각 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
이에 따라 지지판(5431)과 제2지지부(5440) 사이에 팬토출구(5430a)가 형성되되, 복수개의 연결부(5445) 사이에 팬토출구(5430a)가 각각 형성될 수 있다.
한편 연결부(5445)는, 지지판(5431)에 설치된 스테이터(5421)와 연결된 전선이 통과하는 통로를 제공할 수 있다. 스테이터(5421)와 연결된 전선은, 연결부(5445)가 배치된 영역을 통해 제2지지부(5440) 측으로 인출될 수 있다. 이에 따르면, 전선은 연결부(5445)에 의해 가려진 상태로 팬토출구(5430a) 영역을 통과하여 스테이터(5421)와 메인 피씨비(595; 도 3 참조) 사이를 연결할 수 있다. 즉 전방에서 봤을 때, 스테이터(5421)로부터 인출되어 팬토출구(5430a) 영역을 통과하는 전선은, 연결부(5445)에 의해 가려 보이지 않게 된다.
아울러 제2지지부(5440)에는, 측면리브(5443)가 마련될 수 있다. 측면리브(5443)는, 제2지지부(5440)의 제2방향 양측 중 적어도 어느 하나에 배치될 수 있다. 이러한 측면리브(5443)는, 제2지지부(5440)의 제2방향 측부에서 돌출될 수 있다.
측면리브(5443)의 제2방향 길이는, 제2지지부(5440)의 제2방향 길이에 대응되는 길이로 설정될 수 있다. 그리고 측면리브(5443)의 제1방향 길이는, 제1지지부(5430)의 제1방향 길이에 비해 짧은 길이로 설정될 수 있다. 즉 측면리브(5443)는, 제1지지부(5430)의 두께에 비해 얇은 두께로 형성될 수 있다. 예컨대, 측면리브(5443)는, 제1지지부(5430)의 두께의 1/4 이하의 두께로 형성될 수 있다.
상기 측면리브(5443)는, 제2지지부(5440)에서 돌출되되, 제2지지부(5440)의 전방 또는 후방으로 치우치게 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 측면리브(5443)가 제2지지부(5440)의 후방으로 치우치게 배치되는 것으로 예시된다.
팬모듈(540,545)이 케이스(520) 내부에 끼워졌을 때, 측면리브(5443)는 케이스(520)의 양측면, 즉 제1면부(521)의 내측면과 접촉될 수 있다. 이에 따라 제2지지부(5440)의 측면과 제1면부(521) 사이에는, 소정의 공간이 형성될 수 있다.
이와 같이 형성된 공간은, 전선 통과를 위한 공간으로 이용될 수 있다. 예컨대, 팬모듈(540,545)의 상부에 배치된 서브 피씨비(595)와 연결된 전선이 상기 공간을 통과하여 모터(5420)의 스테이터(5421)와 연결될 수 있다.
한편, 도 7과 도 10 내지 도 12를 참조하면, 팬(5450)은 허브(5451)와 팬블레이드(5455)를 포함할 수 있다.
허브(5451)는, 팬(5450)의 반경방향 중심에 배치되며, 로터(5423) 및 샤프트와 함께 회전될 수 있다. 이러한 허브(5451)는, 제1팬모듈(540,545)와 스커트부(5453)를 포함할 수 있다.
제1팬모듈(540,545)는, 지지판(5431)과 나란한 원판 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 제1팬모듈(540,545)는, 보스(5433)를 사이에 두고 지지판(5431)과 나란하게 배치될 수 있다.
상기 제1팬모듈(540,545)는, 축결합부(5452a)가 마련될 수 있다. 축결합부(5452a)는, 제1팬모듈(540,545)의 반경방향 중앙에 배치될 수 있다. 이러한 축결합부(5452a)는 제1팬모듈(540,545)에서 보스(5433)를 향해 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다.
축결합부(5452a)는, 샤프트(5410)의 축방향 단부와 결합될 수 있다. 예컨대, 축결합부(5452a)에 샤프트(5410)가 끼워지는 형태로 축결합부(5452a)와 샤프트(5410) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 샤프트(5410)는, 축결합부(5452a)에 고정될 수도 있고, 축결합부(5452a)에 회전 가능하게 결합될 수도 있다.
스커트부(5453)는, 허브판부(5452)의 테두리로부터 지지판(5431)을 향해 돌출될 수 있다. 스커트부(5453)는, 허브판부(5452)으로부터 축방향으로 멀어질수록 원심방향으로 기울어지는 경사면을 형성할 수 있다. 예컨대, 허브판부(5452)과 스커트부(5453)가 연결된 형상은, 내부에 중공이 형성되고 일측이 개방된 원뿔대(Truncated cone) 형상일 수 있다. 이러한 스커트부(5453)는, 스테이터(5421)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 즉 스테이터(5421)는, 스커트부(5453)와 허브판부(5452)으로 둘러싸인 공간 내에 배치될 수 있다.
팬블레이드(5455)는, 허브(5451)로부터 원심방향으로 돌출될 수 있다. 팬(5450)에는 복수개의 팬블레이드(5455)가 구비되며, 복수개의 팬블레이드(5455)는 허브(5451)의 둘레방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
구체적으로, 팬블레이드(5455)는 스커트부(5453)로부터 원심방향으로 돌출될 수 있다. 이에 따르면, 팬블레이드(5455)의 반경방향 내측은 스커트부(5453)와 연결되고, 팬블레이드(5455)의 반경방향 외측은 후술할 쉬라우드(5457)와 연결될 수 있다. 즉 스커트부(5453)는, 허브(5451) 중 팬블레이드(5455)와 직접적으로 연결된 부분으로서, 제1팬모듈(540)을 통과하는 공기와도 직접 접촉되는 부분이다. 이러한 스커트부(5453)는, 제1팬모듈(540)을 통과하는 공기의 유동 경로와도 깊게 관련될 수 있다.
아울러 팬(5450)은, 쉬라우드(5457)를 더 포함할 수 있다. 쉬라우드(5457)는, 허브(5451)와 반경방향으로 소정 간격 이격되게 허브(5451)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 쉬라우드(5457)는, 팬블레이드(5455)의 반경방향 길이에 대응하는 간격만큼 허브(5451)와 이격될 수 있다. 그리고 각각의 팬블레이드(5455)는, 허브(5451), 좀 더 구체적으로는 스커트부(5453)와 쉬라우드(5457) 사이를 연결할 수 있다.
쉬라우드(5457)는, 팬케이스(5430,5440)로부터 축방향으로 멀어질수록, 즉 후방으로 갈수록 구심방향으로 기울어지는 경사면을 형성할 수 있다. 예컨대, 쉬라우드(5457)는 스커트부(5453)와 대략 나란한 경사면을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 전방으로 갈수록 스커트부(5453)와 쉬라우드(5457)의 간격이 점점 더 벌어지는 형태로, 스커트부(5453)와 쉬라우드(5457)의 배치가 이루어지는 것으로 예시된다.
상기와 같은 쉬라우드(5457)와 스커트부(5453) 사이를 연결하는 각각의 팬블레이드(5455)는, 리딩 에지(5455a)와 트레일링 에지(5455b)와 쉬라우드 코드(5455c) 및 허브 코드(5455d)를 포함할 수 있다.
리딩 에지(5455a)는, 회전방향 선단에 배치되고, 곧게 형성될 수 있다. 여기서 회전방향은, 팬(5450)의 회전이 이루어지는 방향으로 정의된다. 리딩 에지(5455a)는, 팬(5450)의 회전방향에 따른 선단에 배치되고, 반경방향으로 연장되는 직선 형태로 형성될 수 있다.
트레일링 에지(5455b)는, 회전방향 후단에 배치되고, 곧게 형성될 수 있다. 이러한 트레일링 에지(5455b)는, 축방향과 반경방향 사이의 방향으로 연장되는 직성 형태로 형성될 수 있다.
쉬라우드 코드(5455c)는, 리딩 에지(5455a)의 일단 및 트레일링 에지(5455b)의 일단을 연결할 수 있다. 이러한 쉬라우드 코드(5455c)는, 쉬라우드(5457)의 내주면에서 연장될 수 있다.
허브 코드(5455d)는, 리딩 에지(5455a)의 타단 및 트레일링 에지(5455b)의 타단을 연결할 수 있다. 이러한 허브 코드(5455d)는, 허브(5451)의 외주면에서 연장될 수 있다.
또한 리딩 에지(5455a)의 일단과 트레일링 에지(5455b)의 일단은, 쉬라우드(5457)의 내주면과 연결될 수 있다. 그리고 리딩 에지(5455a)의 타단과 트레일링 에지(5455b)의 타단은 스커트부(5453)의 외주면과 연결될 수 있다.
리딩 에지(5455a)의 일단은, 트레일링 에지(5455b)의 일단보다 허브판부(5452)의 반경방향 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 그리고 리딩 에지(5455a)의 타단은, 트레일링 에지(5455b)의 타단보다 허브판부(5452)의 반경방향 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 이는, 리딩 에지(5455a)의 일단 및 타단이 트레일링 에지(5455b)의 일단 및 타단보다 회전방향 전방에 배치되어 있고, 스커트부(5453)는 회전방향 전방으로 갈수록 그 반경이 좁아지는 형태로 형성되기 때문이다.
한편 허브(5451)는, 내측돌출부(5454)를 포함할 수 있다. 내측돌출부(5454)는, 허브판부(5452)으로부터 지지판(5431)을 향해 돌출될 수 있다. 본 실시예에서는, 허브판부(5452) 상에서 동일한 지점으로부터, 예컨대 허브판부(5452)의 테두리부터 내측돌출부(5454)와 스커트부(5453)가 돌출되는 것으로 예시된다.
상기 내측돌출부(5454)는, 허브판부(5452)으로부터 축방향으로 연장된 형태로 형성될 수 있다. 예컨대, 허브판부(5452)과 스커트부(5453)가 연결된 형상은, 내부에 중공이 형성되고 일측이 개방된 원통 형상을 수 있다.
이러한 내측돌출부(5454)는, 스커트부(5453)와 스테이터(5421) 사이에 배치될 수 있다. 즉 스테이터(5421)는, 내측돌출부(5454)와 허브판부(5452)으로 둘러싸인 공간 내에 배치될 수 있다.
로터(5423)는, 내측돌출부(5454)와 스테이터(5421) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 로터(5423)는, 내측돌출부(5454)의 내주면에 고정될 수 있다. 즉 스테이터(5421)는 팬케이스(5430,5440)에 고정되고, 로터(5423)는 팬(5450)에 고정될 수 있다. 이에 따라 팬(5450)은, 로터(5423) 회전시 로터(5423)와 함께 회전될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 팬블레이드(5455)는 허브(5451) 중에서 스커트부(5453)와 연결된다. 팬모듈(540,545)로 유입되는 공기의 흐름을 축방향과 반경방향 사이의 방향으로 유도하기 위해, 스커트부(5453)는 축방향과 반경방향 사이의 방향으로 경사진 경사면을 형성한다.
이와 같이 스커트부(5453)가 경사진 형태로 형성됨에 따라, 스커트부(5453)의 내주면에 로터(5423)가 고정되기에는 어려움이 있게 된다. 예컨대, 스커트부(5453)의 내주면에 로터(5423)가 고정되기 위해서는, 로터(5423)의 전체적인 형상이 대략 중공이 형성된 원뿔대 형상이 되어야 한다. 로터(5423)의 외주면 형상이 스커트부(5453)의 내주면 형상에 대응되어야 하기 때문이다. 그러나 이러한 로터(5423)의 형상은, 모터(5420)의 안정적인 구동에 적합하지 않을 수 있다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는 스커트부(5453)와 스테이터(5421)의 사이에 내측돌출부(5454)가 마련된다. 내측돌출부(5454)는, 로터(5423)의 전체적인 형상이 중공이 형성된 원기둥 형태로 형성되었을 때, 이러한 로터(5423)가 허브(5451)의 내부에 안정적으로 고정될 수 있도록 하는 고정면을 제공할 수 있다.
또한 내측돌출부(5454)는, 허브(5451)의 내부에 허브(5451)의 강성을 증가시키기 위한 구조물을 형성할 수 있다. 이러한 내측돌출부(5454)는, 팬(5450)의 전체 무게가 큰 폭으로 증가하는 것은 억제하면서도, 팬(5450) 전체의 강성이 효과적으로 형상되도록 하는데 기여할 수 있다.
[팬모듈과 팬커버 간의 결합 구조]
도 13은 팬케이스와 팬모듈을 분리하여 도시한 분해 사시도이다.
도 13을 참조하면, 팬커버(530)는 상부커버부(531)과 하부커버부(535)를 포함할 수 있다.
상부커버부(531)는, 팬모듈(540,545)의 전방에 배치된다. 상부커버부(531)에는, 공기토출부(532,533)가 마련될 수 있다. 공기토출부(532,533)는, 상부커버부(531)의 일부가 관통 또는 절개됨으로써 형성될 수 있다. 이러한 공기토출부(532,533)는, 케이스(520)의 전방, 즉 토출면과 팬모듈(540,545)의 팬(5450) 사이를 연결하는 통로를 팬커버(530) 상에 형성할 수 있다.
본 실시예에서는, 휴대형 공기정화기(50)에 두 개의 팬모듈(540,545)이 구비되는 것으로 예시된다. 즉 케이스(520) 내부의 수용공간에는, 제1팬모듈(540)과 제2팬모듈(545)이 상하로 배치된다.
이에 따라 팬커버(530)에도, 두 단위의 공기토출부(532,533)가 마련될 수 있다. 즉 상부커버부(531)에는, 상부 공기토출부(532)와 하부 공기토출부(533)가 상하로 배치될 수 있다.
제1팬모듈(540)을 통과한 공기는, 상부 공기토출부(532)를 통해 전방으로 토출되고, 제2팬모듈(545)을 통과한 공기는, 하부 공기토출부(533)를 통해 전방으로 토출될 수 있다.
다른 예로서, 휴대형 공기정화기에는 하나 또는 셋 이상의 팬 어셈블리가 구비될 수도 있으며, 이에 따라 팬커버에도 하나 또는 셋 이상의 공기토출부가 마련될 수도 있다.
또한 상부커버부(531)에는, 제1체결돌기(534)가 마련될 수 있다. 제1체결돌기(534)는, 상부커버부(531)의 후면으로부터 후방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이에 대응하여, 팬케이스(5430,5440)에는 체결홀(5441)이 마련될 수 있다. 체결홀(5441)은, 제2지지부(5440)에 전후방향으로 관통되게 형성될 수 있다.
일례로서, 체결홀(5441)은 제2지지부(5440)의 각 모서리 부분에 각각 하나씩, 총 4개가 배치될 수 있다. 그리고 제1체결돌기(534)도 이에 대응하는 위치에 각각 배치될 수 있다.
각각의 제1체결돌기(534)는 체결홀(5441)에 삽입되어 제2지지부(5440)에 각각 끼움 결합될 수 있다. 이와 같이 이루어지는 제1체결돌기(534)와 제2지지부(5440) 간의 결합에 의해, 복수개의 지점에서 팬커버(530)와 팬모듈(540,545) 간의 결합이 이루어질 수 있다.
이와 같이 팬커버(530)와 팬모듈(540,545) 간의 결합이 이루어지면, 팬모듈(540,545)이 팬커버(530)의 후방에 고정될 수 있다. 이때 팬모듈(540,545)은, 팬모듈(540,545)의 전방에 형성된 팬토출구(5430a)와 팬커버(530)에 형성된 공기토출부(532,533)가 제1방향으로 중첩되는 위치에 고정될 수 있다. 이로써 팬모듈(540,545)로부터 토출된 공기가 팬커버(530)를 통과하는데 필요한 직선방향의 통로가 형성될 수 있다.
[팬베이스의 구조]
도 14는 팬모듈과 팬베이스와 필터를 분리하여 도시한 분해 사시도이고, 도 15는 팬베이스의 배면을 도시한 배면 사시도이며, 도 16은 팬베이스와 필터의 결합 상태를 도시한 사시도이다.
도 7과 도 13 내지 도 16을 참조하면, 본 발명의 휴대형 공기정화기(50)는 팬베이스(5460)를 더 포함할 수 있다.
팬베이스(5460)는, 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545) 사이에 배치될 수 있다. 팬베이스(5460)는, 필터면의 형상에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예컨대, 팬베이스(5460)는 전방에서 본 필터(559)의 형상, 예를 들면 직사각형 형상으로 형성될 수 있다. 이러한 팬베이스(5460)는, 베이스플레이트(5461) 및 벨마우스(5463)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 제3방향, 즉 상하방향으로 배치된 두 개의 팬베이스(5460)가 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545) 사이에 배치되는 것으로 예시된다. 이에 따르면, 상부에 배치된 하나의 팬베이스(5460)는 제1팬모듈(540)과 필터모듈(550) 사이에 배치되고, 하부에 배치된 다른 하나의 팬베이스(5460)는 제2팬모듈(545)과 필터모듈(550) 사이에 배치될 수 있다.
이와 같이 팬베이스(5460)가 팬모듈의 개수에 따라 분리된 형태로 구비되면, 팬모듈의 개수 변화에 대한 대응이 용이해지게 된다. 즉 하나의 팬모듈이 구비될 경우, 하나의 팬베이스(5460)가 적용되면 되고, 둘 이상의 팬모듈이 구비될 경우 그 개수에 대응되는 개수의 팬베이스(5460)가 상하방향으로 적층되기만 하면 된다. 이로써 팬모듈의 개수에 따라 여러 종류의 팬베이스(5460)를 준비할 필요가 없게 되므로, 부품 관리가 용이해지는 효과가 제공될 수 있게 된다.
그럼에도 불구하고, 하나의 팬베이스(5460)가 복수개의 팬흡입구(5462)를 포함하는 형태로 팬베이스(5460)가 제공되는 것도 가능하다.
베이스플레이트(5461)는, 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545) 사이에 배치될 수 있다. 이러한 베이스플레이트(5461)의 제1방향 길이는, 필터모듈(550)과 팬모듈(540,545)에 비해 매우 짧게 설정된다. 예컨대, 베이스플레이트(5461)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 마련될 수 있다.
베이스플레이트(5461)에는, 팬흡입구(5462)가 형성될 수 있다. 팬흡입구(5462)는, 베이스플레이트(5461)에 제1방향으로 관통되게 형성될 수 있다. 이러한 팬흡입구(5462)는, 대략 팬커버(530)의 공기토출부(532,533; 도 13 참조) 및 팬모듈(540,545)의 팬토출구(5430a)와 제1방향으로 중첩되는 위치에 배치될 수 있다. 이와 같이 형성된 팬흡입구(5462)는, 필터(559)와 팬모듈(540,545) 사이를 연결하는 통로를 팬베이스(5460)에 형성할 수 있다.
벨마우스(5463)는, 베이스플레이트(5461)에 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 벨마우스(5463)는, 베이스플레이트(5461)로부터 팬모듈(540,545)을 향해 축방향으로 돌출될 수 있다.
본 실시예에서, 팬흡입구(5462)는 쉬라우드(5457)의 형상, 즉 원형 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 또한 팬흡입구(5462)의 반경은, 쉬라우드(5457) 중 팬흡입구(5462)와 인접한 부분의 반경과 유사하게 설정될 수 있다.
벨마우스(5463)는, 이와 같이 형성된 팬흡입구(5462)의 외주면을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 바꾸어 표현하면, 팬흡입구(5462)는 벨마우스(5463)의 반경방향 내측에 관통되게 형성된다고 표현될 수도 있다.
벨마우스(5463)는, 팬흡입구(5462)에서 팬모듈(540,545)을 향해 제1방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이때 벨마우스(5463)는, 적어도 일부분이 쉬라우드(5457)의 반경방향 내측으로 삽입될 수 있다. 이러한 벨마우스(5463)는, 팬모듈(540,545)의 입구에서 흡입 유동을 가이드함으로써, 팬모듈(540,545)의 흡입, 토출 성능이 향상되는데 기여할 수 있다.
상기 팬베이스(5460)는, 팬베이스(5460)와 결합될 수 있다. 이를 위해, 팬베이스(5460)와 필터모듈(550) 중 어느 하나에는 체결보스(5433)가 마련되고, 팬베이스(5460)와 필터모듈(550) 중 어느 하나에는 제2체결돌기(553)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서는, 팬베이스(5460)에 체결보스(5433)가 마련되고, 필터모듈(550)에 제2체결돌기(553)가 마련되는 것으로 예시된다.
체결보스(5433)는, 베이스플레이트(5461)로부터 필터모듈(550)을 향해 제1방향으로 돌출될 수 있다. 이러한 체결보스(5433)에는 중공이 형성될 수 있다. 그리고 제2체결돌기(553)는, 필터모듈(550), 좀 더 구체적으로는 필터케이스(551)의 전면으로부터 팬베이스(5460)를 향해 제1방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 제2체결돌기(553)는, 체결보스(5433)의 중공에 삽입되는 형태로 체결보스(5433)와 끼움 결합될 수 있다.
일례로서, 체결보스(5433)는 제1지지부(5430)의 각 모서리 부분에 각각 하나씩, 총 4개가 배치될 수 있다. 그리고 제2체결돌기(553)도 이에 대응하는 위치에 각각 배치될 수 있다.
이와 같이 제2체결돌기(553)와 체결보스(5433) 간에 이루어지는 결합에 의해, 복수개의 지점에서 팬베이스(5460)와 필터모듈(550) 간의 결합이 이루어질 수 있다. 이와 같이 팬베이스(5460)와 필터모듈(550) 간의 결합이 이루어지면, 팬베이스(5460)가 필터모듈(550)의 전방에 고정될 수 있다.
아울러 팬베이스(5460)는, 팬모듈(540,545)과 결합될 수 있다. 이를 위해, 팬베이스(5460)와 팬모듈(540,545) 중 어느 하나에는 제3체결돌기(5467)가 마련되고 팬베이스(5460)와 팬모듈(540,545) 중 다른 하나에는 돌출보스(5442)가 마련될 수 있다. 본 실시예에서는, 팬베이스(5460)에 제3체결돌기(5467)가 마련되고, 팬모듈(540,545)에 돌출보스(5442)가 마련되는 것으로 예시된다.
돌출보스(5442)는, 제2지지부(5440)에서 팬베이스(5460)를 향해 제1방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 돌출보스(5442)에는, 중공이 형성될 수 있다. 그리고 제3체결돌기(5467)는, 베이스플레이트(5461)의 전면에서 전방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 제3체결돌기(5467)는, 돌출보스(5442)의 중공에 삽입되는 형태로 체결보스(5433)와 끼움 결합될 수 있다.
돌출보스(5442)와 제3체결돌기(5467)가 결합되면, 제2지지부(5440)와 베이스플레이트(5461) 사이가 설정간격 이격되게 팬베이스(5460)와 팬모듈(540,545)이 결합될 수 있다. 이때 설정간격은, 팬(5450)이 제2지지부(5440)의 반경방향 외측으로 돌출된 부분의 축방향 길이, 예컨대 쉬라우드(5457)의 제1방향 길이 이상인 것으로 설정된다.
아울러 돌출보스(5442)는. 제2지지부(5440)의 각 모서리 부분에 각각 하나씩, 총 4개가 배치될 수 있다. 그리고 제3체결돌기(5467)도 이에 대응하는 위치에 각각 배치될 수 있다.
각각의 돌출보스(5442)와 제3체결돌기(5467) 간의 결합 부위들 사이는, 반경방향으로 개방될 수 있다. 그리고 팬(5450)의 일부분, 좀 더 구체적으로는 쉬라우드(5457)의 일부분은, 이와 같이 개방된 부분을 통해 제2지지부(5440)의 반경방향 외측으로 돌출될 수 있다.
상기한 바와 같은 팬베이스(5460)는, 팬모듈(540,545)과 필터모듈(550) 간의 결합을 위한 결합 매개체 기능, 그리고 팬모듈(540,545)의 입구에서 흡입 유동을 가이드하여 팬모듈(540,545)의 흡입, 토출 성능이 향상되도록 하는 기능을 함께 제공할 수 있다.
[휴대형 공기정화기의 공기 유동 양상]
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 공기 유동 양상을 보여주는 도면이다.
도 17에서는 휴대형 공기정화기의 일부 구성이 생략되어 있다.
이하, 도 4 및 도 17을 참조하여 본 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 공기 유동 양상에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 17을 참조하면, 팬모듈(540,545)의 작동에 의해, 휴대형 공기정화기(50)의 후방의 공기가 휴대형 공기정화기(50)의 내부로 유입된다. 이때 휴대형 공기정화기(50)의 후방의 공기는, 후면커버(580)에 형성된 제1흡입구(570a)를 통해 흡입면을 통과할 수 있다.
흡입면을 통과하여 휴대형 공기정화기(50)의 내부로 유입된 공기는, 필터(559)를 통과하고, 이 과정에서 공기 중에 포함되어 있던 먼지/미세먼지/초미세먼지 등의 물리적 입자, 냄새입자/유해가스 등의 화학물질, 및 세균/바이러스 등의 미생물체 등이 걸러질 수 있다.
이때 필터(559)로의 공기의 흡입은, 필터면의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 흡입면을 통해 이루어질 수 있다. 그리고 흡입면을 통해 흡입된 공기의 필터링은, 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 필터면을 통해 이루어질 수 있다.
즉 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 충분한 크기의 흡입면과 필터면을 통해, 공기의 흡입과 필터링이 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545)이 일직선 상으로 배치되기 때문에, 유동 손실이 최소화되면서 효과적인 공기의 흡입과 필터링이 이루어질 수 있다.
필터(559)를 통과한 공기, 즉 정화된 공기는, 팬흡입구(5462)를 통해 팬모듈(540,545)의 내부로 유입될 수 있다. 팬흡입구(5462)를 통과하는 공기의 유동은 벨마우스(5463)에 의해 가이드될 수 있고, 이로써 팬모듈(540,545)로의 원활한 공기 유입이 효과적으로 유도될 수 있다.
팬모듈(540,545)의 내부로 유입된 공기는, 팬토출구(5430a)를 통해 팬모듈(540,545)의 전방으로 토출되되, 사류방향으로 토출될 수 있다. 여기서, 사류방향은 전방측 대각선 방향으로 정의될 수 있다.
이와 같이 팬모듈(540,545)의 전방으로 토출된 공기, 즉 정화된 공기는, 팬커버(530)를 통과하여 휴대형 공기정화기(50)의 전방으로 토출될 수 있다. 이때 정화된 공기는, 전면커버(510)에 형성된 토출구(510a)를 통해 토출면을 통과할 수 있다.
이때 상기와 같은 정화된 공기의 토출은, 흡입면과 필터면 및 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 면적만큼 확보된 토출면을 통해 이루어질 수 있다. 즉 흡입면과 필터면 및 팬모듈(540,545)의 면적에 대응하는 충분한 크기의 토출면을 통해, 정화된 공기의 토출이 효과적으로 이루어질 수 있다. 또한 흡입면과 필터면과 팬모듈(540,545) 및 토출면이 일직선 상으로 배치되기 때문에, 유동 손실이 최소화되면서 효과적인 공기의 흡입과 필터링 및 정화된 공기의 토출이 이루어질 수 있다.
[사류팬 형태의 팬이 적용된 휴대형 공기정화기의 효과]
본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 사류팬 형태의 팬(5450)을 포함하는 형태로 제공된다. 이러한 휴대형 공기정화기(50)는, 다음과 같은 효과를 제공할 수 있다.
첫째, 팬모듈(540,545)이 사류팬 형태의 팬(5450)을 포함하는 형태로 제공됨으로써, 팬모듈이 축류팬 형태의 팬을 포함하는 형태로 제공되는 경우에 비해, 더 향상된 공기 정화 성능이 제공될 수 있다.
축류팬은, 공기의 흡입과 토출이 일직선 방향으로 이루어지도록 하는 팬이다. 이러한 축류팬은, 그 두께를 얇게 구성할 수 있어서, 소형화된 공기정화기에 적용되기에 유리하다.
그러나 축류팬은, 고정압 조건에서 그 성능이 크게 저하되는 특성이 있다. 예를 들어, 필터링 성능을 높이기 위해 필터(559)의 밀도가 높아지거나 필터(559)의 두께가 두꺼워질 경우, 축류팬의 흡입, 토출 성능이 크게 저하될 수 있다. 이 때문에, 축류팬이 고성능 필터가 적용된 휴대형 공기정화기에 적용되는데 어려움이 발생된다.
이에 비해, 사류팬은 축류팬과 원심팬의 중간 성격을 갖는 팬으로서, 동일 크기의 축류팬에 비해 고정압 조건에서의 성능이 우월하다. 그러나 이러한 사류팬은, 특성상 동일 크기의 축류팬에 비해 축방향 길이가 길어질 수밖에 없는 단점이 있기는 하다.
하지만 축류팬은 그 특성상 고압의 빠른 바람을 내보내기에 불리하고, 그로 인해 축류팬이 적용된 휴대형 공기정화기에는 가이드베인과 같은 구조물이 추가되어야 한다. 예컨대, 팬커버(530)의 공기토출부(532,533)에 가이드베인이 형성될 수 있고, 이는 팬커버(530)의 제1방향 길이, 즉 두께를 증가시키는 요인이 된다.
가이드베인으로 인해 팬커버(530)의 두께가 증가되면, 휴대형 공기정화기 내부의 한정된 공간으로 인해, 축류팬의 제1방향 길이가 축소될 수 밖에 없게 되고, 이는 또다시 축류팬의 흡입, 토출 성능을 저하시키는 요인이 된다.
이에 비해, 사류팬은 그 특성상 축류팬에 비해 고압의 빠른 바람을 내보내기에 유리하다. 즉 사류팬은, 가이드베인과 같은 구조물이 없어도 축류팬에 비해 공기를 훨씬 멀리 보낼 수 있는 특성이 있다.
이에 따라 본 실시예에서는 팬커버(530)에서 가이드베인과 같은 구조물이 삭제되어 있다. 그로 인해 팬커버(530)의 두께가 감소됨은 물론, 팬모듈(540,545)은 공기토출부(532,533) 내부로 삽입될 정도의 크기로 구비될 수 있다. 예컨대, 팬모듈(540,545)의 제1방향 길이는, 팬모듈(540,545)의 전면이 팬커버(530)의 전면과 동일면을 이룰 수 있을 정도로의 길이로 설정될 수 있다. 즉 팬모듈(540,545)의 제1방향 길이가 가이드베인이 차지하던 길이만큼 확장될 수 있다.
이와 같이 팬모듈(540,545)의 크기가 커진만큼, 팬모듈(540,545)의 흡입, 토출 성능은 그만큼 향상되고, 이로써 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)가 더 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있게 된다.
아울러 팬모듈(540,545)의 구조를 살펴보면, 팬케이스(5430,5440)는 팬(5450)을 반경방향 외측에서 둘러싸지 않는다. 즉 팬(5450)은, 제2지지부(5440)의 내주면보다 원심방향으로 더 돌출된 형상으로 형성된다. 이는, 팬(5450)의 적어도 일부분이 제2지지부(5440)와 베이스플레이트(5461) 사이의 틈으로 돌출될 수 있기에 가능한 구조이다.
이와 같이 팬(5450)이 제2지지부(5440)의 내주면보다 원심방향으로 더 돌출된 형상으로 형성될 수 있게 됨으로써, 그만큼 팬(5450)의 크기가 더 확장될 수 있게 된다.
이와 같이 팬모듈(540,545)의 크기가 커진만큼, 팬모듈(540,545)의 흡입, 토출 성능은 그만큼 향상되고, 이로써 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)가 더 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있게 된다.
둘째, 팬모듈(540,545)이 사류팬 형태의 팬(5450)을 포함하는 형태로 제공됨으로써, 휴대형 공기정화기(50)의 공기 토출 범위가 더 확장될 수 있다.
사류팬은 사류방향으로 공기를 토출할 수 있고, 이에 따라 토출면을 통해 토출되는 정화된 공기는 사류방향, 즉 전방과 원심방향 사이의 방향으로 뻗어나갈 수 있게 된다.
크기가 작은 휴대형 공기정화기(50)의 특성 상, 정화된 공기의 토출이 전방을 향한 직선방향으로만 이루어진다면, 정화된 공기의 토출 범위가 토출면에 대응되는 범위로 한정될 수밖에 없게 된다.
크기가 작은 휴대형 공기정화기(50)의 특성을 감안하더라도, 정화된 공기의 토출 범위가 토출면에 대응되는 범위로 한정된다면, 휴대형 공기정화기(50)의 사용에 많은 제약이 있게 될 것이다.
예컨대, 토출구(510a)가 얼굴을 향하도록 사용자가 휴대형 공기정화기(50)를 계속해서 들고 있거나 휴대형 공기정화기(50)의 자세를 정확히 조절해야 하는 사용상 불편함이 있게 된다.
이에 비해, 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 고압의 빠른 바람을 전방과 원심방향 사이의 방향으로 토출할 수 있다. 이로써 정화된 공기가 먼 거리까지 도달될 수 있음은 물론, 더 넓은 범위로 뻗어나갈 수 있게 되므로, 휴대형 공기정화기(50)는 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있게 된다.
셋째, 각각의 팬모듈(540,545)이 사류팬 형태의 팬(5450)을 포함하고, 이러한 팬모듈(540,545)이 복수개 적층되는 형태로 제공됨으로써, 정화된 공기가 더 멀리 토출될 수 있다.
상기한 바와 같이, 사류팬은 사류방향으로 공기를 토출할 수 있다. 이때 각각의 팬모듈(540,545)의 서로 인접한 부분에서는, 제1팬모듈(540)에서 토출되는 바람과 제2팬모듈(545)에서 토출되는 바람 간의 충돌이 발생될 수 있다.
예컨대, 제2팬모듈(545)과 인접한 제1팬모듈(540)의 하측에서는 하향 경사진 방향으로 바람이 토출될 수 있고, 제1팬모듈(540)과 인접한 제2팬모듈(545)의 상측에서는 상향 경사진 방향으로 바람이 토출될 수 있다.
이 경우, 제1팬모듈(540)에서 토출된 바람의 일부와 제2팬모듈(545)에서 토출된 바람의 일부가 서로 충돌할 수 있다. 그 결과 그들의 반경방향 속도벡터는 감소되고, 그 대신 그들의 전방방향 속도벡터는 그만큼 증가될 수 있다.
이처럼 반경방향 속도벡터가 감소되고 전방방향 속도벡터가 증가된다는 것은, 휴대형 공기정화기(50)에서 토출되는 공기의 속도벡터의 방향이 전방방향에 더 가까운 방향으로 변화된다는 것을 의미한다.
이로써 휴대형 공기정화기(50)는, 공기의 토출 방향을 전방으로 집중시키며 정화 공기를 좀 더 먼 위치까지 도달시킴으로써, 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있게 된다.
[팬베이스의 다른 예]
도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대형 공기정화기에 구비된 팬베이스의 구조를 보여주는 도면이고, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대형 공기정화기에 구비된 팬베이스의 구조를 보여주는 도면이다. 또한 도 20은 도 19에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이고, 도 21은 도 18에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이다.
이하, 도 18 내지 도 21을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 구조에 대해 설명한다.
도 18을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 팬베이스(6460)는, 베이스플레이트(5461)와 벨마우스(5463) 및 돌출리브(5468)를 포함할 수 있다.
전술한 실시예에서 예시된 바와 마찬가지로, 베이스플레이트(5461)는 직사각형 형상의 플레이트 형태로 마련될 수 있고, 베이스플레이트(5461)에는, 팬흡입구(5462)가 제1방향으로 관통되게 형성될 수 있다.
벨마우스(5463)는, 베이스플레이트(5461)의 내주면으로부터 축방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 벨마우스(5463) 중 필터모듈(550)과 마주보는 면을 벨마우스(5463)의 제1면(5463a)이라 하고, 팬모듈(540,545; 도 4 참조)과 마주보는 면을 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)이라 한다면, 벨마우스(5463)는 제1면(5463a)이 필터모듈(550)을 향해 볼록하고 제2면(5463b)이 함몰된 형상으로 형성될 수 있다.
예컨대, 벨마우스(5463)의 제1면(5463a)은 필터모듈(550)을 향해 라운드지게 볼록한 형상이고, 그 반대면인 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)은 벨마우스(5463)의 제1면의 형상에 대응되게 함몰된 형상일 수 있다. 이에 따라 벨마우스(5463)의 내부에는, 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)으로 둘러싸인 공간이 형성될 수 있다.
이와 같이 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)으로 둘러싸인 공간에는, 팬(5450)의 적어도 일부분이 삽입될 수 있다. 이에 따라 벨마우스(5463)의 적어도 일부분이 팬모듈(540,545; 도 4 참조)과 중첩되게 배치될 수 있다.
구체적으로, 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)으로 둘러싸인 공간에는, 쉬라우드(5457)의 적어도 일부분이 삽입될 수 있다. 본 실시예에서는, 벨마우스(5463)가 반링(Half ring) 형상으로 형성되는 것으로 예시된다. 이때 벨마우스(5463)의 전체 형상은 링 형상일 수 있고, 벨마우스(5463)의 종방향 단면 형상이 반링 형상일 수 있다.
이에 따라 벨마우스(5463)의 내부에는, 반원 형상의 단면을 갖는 공간이 형성될 수 있다. 쉬라우드(5457)의 적어도 일부분은, 이와 같이 반원 형상의 단면을 갖는 공간에 삽입될 수 있다.
쉬라우드(5457)는, 팬(5450) 중에서 벨마우스(5463)와 가장 인접한 측에 배치될 수 있다. 이러한 쉬라우드(5457)의 제1방향 단부, 좀 더 구체적으로는 쉬라우드(5457)의 후방측 단부에는, 쉬라우드돌기(5458)가 마련될 수 있다.
쉬라우드돌기(5458)는, 쉬라우드(5457)의 경사면의 후방측 단부로부터 후방으로 돌출되게 형성될 수 있다. 이러한 쉬라우드돌기(5458)는, 쉬라우드(5457)의 경사면과 달리 제1방향, 즉 팬모듈(540,545)과 필터모듈(550; 도 7 참조)의 배치방향과 나란한 방향으로 연장되는 돌출면을 형성할 수 있다.
상기 쉬라우드돌기(5458)의 적어도 일부분은, 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)으로 둘러싸인 공간에 삽입될 수 있다. 이로써 팬(5450)의 적어도 일부분이 벨마우스(5463)의 제2면(5463b)으로 둘러싸인 공간에 삽입될 수 있고, 벨마우스(5463)의 적어도 일부분이 팬모듈(540,545)과 중첩되게 배치될 수 있다.
상기와 같이 마련되는 쉬라우드돌기(5458)는, 벨마우스(5463)와 함께 팬(5450)과 팬베이스(6460) 사이의 측방향 틈을 가로막음으로써, 팬베이스(6460)와 팬(5450) 사이로 회풍(Whirlwind)-이 발생되는 것을 억제하는 역할을 할 수 있다. 또한 쉬라우드돌기(5458)는, 쉬라우드(5457)의 내주면 두께를 증가시킴으로써, 팬(5450)의 강성을 향상시키는 역할을 할 수도 있다.
한편 팬베이스(6460)는, 돌출리브(5468)를 더 포함할 수 있다. 돌출리브(5468)는, 베이스플레이트(5461)로부터 돌출되며, 벨마우스(5463)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 본 실시예에서는, 돌출리브(5468)가 벨마우스(5463)를 반경방향 외측에서 둘러싸며 베이스플레이트(5461)로부터 쉬라우드(5457)를 향해 축방향으로 돌출되는 것으로 예시된다.
이러한 돌출리브(5468)는, 경사면을 형성하는 형태로 돌출될 수 있다. 돌출리브(5468)의 경사면은, 쉬라우드(5457)와 설정간격 이격되며 쉬라우드(5457)의 경사면과 나란한 경사면으로 형성될 수 있다.
상기 돌출리브(5468)는, 벨마우스(5463)의 반경방향 외측 단부로부터 원심방향으로 연장되는 경사면을 형성할 수 있다. 이때 돌출리브(5468)의 경사면은, 원심방향으로 갈수록 전방으로 기울어지는 경사면으로 형성될 수 있다. 이때 돌출리브(5468)의 경사면의 기울기는 쉬라우드(5457)의 경사면의 기울기와 동일하게 설정될 수 있다. 이에 따라 돌출리브(5468)의 경사면은, 쉬라우드(5457)와 설정간격 이격되며 쉬라우드(5457)의 경사면과 나란한 경사면으로 형성될 수 있다.
또한 돌출리브(5468)는, 베이스플레이트(5461)와 일체로 형성될 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 베이스플레이트(5461)와 벨마우스(5463) 및 돌출리브(5468)가 일체로 형성될 수 있다.
[돌출리브가 마련된 팬베이스의 작용, 효과]
도 19는 돌출리브가 마련되지 않은 팬베이스의 구조를 보여주는 도면이고, 도 20은 도 19에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이며, 도 21은 도 18에 도시된 팬 및 팬베이스의 구조를 도시한 단면도이다.
도 19 및 도 20을 참조하면, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이에는 소정 견격의 틈이 형성될 수 있다. 구체적으로, 팬베이스(5460)의 베이스플레이트(5461) 및 벨마우스(5463)와 팬(5450)의 쉬라우드(5457) 사이에는 소정 간격의 틈이 형성될 수 있다.
팬베이스(5460)는 필터모듈(550; 도 7 참조) 및 팬케이스(5440)에 고정되어 있고 팬(5450)은 회전 가능하게 구비되기 때문에, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이에는 소정 견격의 틈새가 형성되어야만 한다.
팬베이스(5460)의 형상과 팬(5450)의 형상을 고려하면, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이의 틈새 중에서 가장 좁은 곳은 벨마우스(5463)와 베이스플레이트(5461)의 경계 부분이 쉬라우드(5457)와 축방향으로 서로 마주보는 곳(이하, "최소 간격 지점"이라 한다)이다.
이 곳에서는, 벨마우스(5463) 중 가장 전방에 배치되는 부분이 위치하게 된다. 그리고 쉬라우드(5457) 중에서도 비교적 후방에 배치되는 부분이 이 곳에 위치하게 된다. 물론 이곳에 쉬라우드(5457)의 최후방 단부가 위치하는 것은 아니다. 그러나 최소 간격 지점(P1)보다 후방에 위치한 지점에서는, 반링 형상으로 형성된 벨마우스(5463)의 형상으로 인해, 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 간의 간격이 최소 간격 지점(P1)에서보다 더 벌어질 수 있다.
상기 최소 간격 지점(P1)으로부터 원심방향으로 갈수록, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이의 틈새는 점점 더 벌어지게 된다. 즉 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이에는, 원심방향으로 갈수록 넓어지는 틈새가 형성된다.
팬모듈(540,545; 도 4 참조)에서의 압력 분포를 살펴보면, 팬(5450)의 토출측, 즉 토출구(5430a; 도 7 참조) 측에서의 압력이 상대적으로 높고, 팬(5450)의 흡입측, 즉 팬베이스(5460)에 인접한 측에서의 압력이 상대적으로 낮다. 이로 인해, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이로 회풍이 발생될 수 있고, 이러한 회풍이 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이의 틈새, 좀 더 구체적으로는 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 통해 팬(5450)의 흡입측으로 유입될 수 있다.
특히 상기 구조에서는, 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이에 원심방향으로 갈수록 넓어지는 틈새가 형성된다. 즉 팬베이스(5460)와 팬(5450) 사이에 넓은 입구가 형성되고, 이에 따라 회풍이 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 통해 유입되기에 유리한 환경이 조성될 수 있다.
이와 같이 팬(5450)의 흡입측으로 유입되는 회풍은 팬흡입구(5462)를 통해 팬(5450)으로 유입되는 공기의 흐름을 방해하고, 이는 유동 손실의 원인이 된다.
이러한 회풍의 영향을 감소시키기 위한 방법으로, 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 좁히는 방법이 있다. 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새가 좁아질수록 회풍의 발생 및 팬(5450) 측으로의 회풍 유입 가능성이 낮아질 수 있으므로, 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 좁힘으로써 유동 손실을 감소시킬 수 있다.
그러나 상기와 같이 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 좁히게 되면, 그만큼 팬(5450)과 벨마우스(5463)의 접촉이 발생될 우려가 커지게 된다. 예컨대, 휴대형 공기정화기에 외력이 가해져 팬(5450)이 후방으로 이동하게 될 경우, 팬(5450)과 벨마우스(5463)의 접촉이 발생될 수 있다. 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새가 좁아질수록 외력으로 인해 팬(5450)과 벨마우스(5463)의 접촉이 발생될 우려가 커지게 되는 것이다.
휴대용으로 주로 사용되는 휴대형 공기정화기의 특성 상, 휴대형 공기정화기는 다른 종류의 공기정화기, 예를 들면 실내에서 사용되는 큰 크기의 공기정화기에 비해 외력을 빈번히 받게 된다. 휴대형 공기정화기는 빈번하게 사용자의 손에 파지된 상태로 사용되기 때문에, 휴대형 공기정화기가 전후방향으로 눌리면서 팬(5450)과 벨마우스(5463) 간의 간격이 좁아지는 일이 자주 발생될 수 있다.
따라서 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 좁히는 것은, 회풍의 영향을 감소시키기 위한 방법으로 적합하다고 하기 어렵다.
이러한 점을 고려하여, 본 실시예에서는, 도 18 및 도 21에 도시된 바와 같이, 팬베이스(6460)에 돌출리브(5468)가 마련된다.
상술한 바와 같이, 돌출리브(5468)는 경사면을 형성하는 형태로 돌출될 수 있다. 그리고 돌출리브(5468)의 경사면은, 쉬라우드(5457)와 설정간격 이격되며 쉬라우드(5457)의 경사면과 나란한 경사면으로 형성될 수 있다.
이러한 돌출리브(5468)는, 벨마우스(5463)와 베이스플레이트(5461)의 경계 부분으로부터 원심방향으로 연장된 형태로 구비될 수 있다. 이에 따라 돌출리브(5468)가 형성된 부분에서는, 팬베이스(6460)와 쉬라우드(5457)의 간격이 일정하게 유지될 수 있다. 이에 따르면, 돌출리브(5468)가 형성된 부분에서는 돌출리브(5468)와 쉬라우드(5457) 사이에 틈새가 형성되고, 이 틈새의 축방향 길이는 돌출리브(5468)가 형성된 영역 내에서 일정한 길이로 유지될 수 있다.
즉 돌출리브(5468)가 형성된 영역에서는, 원심방향으로 갈수록 팬베이스(6460)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새 폭이 확장되지 않고, 팬베이스(6460)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새 폭이 일정하게 유지될 수 있다(P2=P3).
그리고 이 틈새의 입구, 즉 측방향으로 개방된 틈새의 반경방향 최외곽 부분의 폭(P3)도 최소 간격 지점(P1)에서의 틈새 폭 이하로 유지될 수 있다. 즉 전술한 구조와 비교하여, 본 실시예에서는 회풍이 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 통해 유입되기가 어려운 환경이 조성될 수 있다.
이에 따라 벨마우스(5463)와 쉬라우드(5457) 사이의 틈새를 좁히기 위해 팬베이스(6460)와 팬(5450)이 무리하게 밀착되게 배치되지 않더라도, 회풍의 발생이 효과적으로 억제될 수 있게 된다.
이로써 회풍으로 인한 유동 손실 발생이 억제되는 효과를 얻을 수 있게 됨은 물론, 팬베이스(6460)와 팬(5450)을 무리하게 밀착 배치할 필요가 없게 되어 조립 작업의 난이도 및 공차로 인한 제품 불량 발생 가능성이 낮아지는 효과를 얻을 수 있게 된다.
또한 상기 돌출리브(5468)는, 벨마우스(5463) 주변부의 두께를 증가시키는 역할 또한 제공할 수 있다. 이에 따라 휴대형 공기정화기에 외력이 가해지더라도, 벨마우스(5463) 및 그 주변부의 변형이 쉽게 이루어지지 않게 된다. 즉 휴대형 공기정화기가 전후방향으로 눌리더라도 팬(5450)과 벨마우스(5463)의 간격이 쉽게 좁아지지 않게 된다.
이로써 외력으로 인해 팬(5450)과 벨마우스(5463) 간의 접촉이 발생될 가능성이 낮아지고, 팬(5450)과 벨마우스(5463) 간의 접촉으로 인해 팬(5450)과 그 주변 부품의 마모 또는 파손이 발생될 우려가 현저히 낮아질 수 있게 된다.
또한 벨마우스(5463) 및 그 주변부의 변형에 대한 저항성이 증가된만큼, 팬베이스(6460)와 쉬라우드(5457) 간의 간격을 더 좁히는 설계가 가능해지게 된다. 이는, 회풍으로 인한 유동 손실 발생 가능성을 더 낮출 수 있도록 하는데 기여할 수 있다.
도 22는 돌출리브 유무에 따른 소음 및 누름량의 측정 결과를 보여주는 표이다.
도 22에서는, 돌출리브가 적용되지 않은 팬베이스를 포함하는 휴대형 공기정화기와 본 실시예의 휴대형 공기정화기, 즉 돌출리브가 적용된 팬베이스를 포함하는 휴대형 공기정화기를 이용한 실험 결과를 보여주는 것이다.
돌출리브가 적용되었는지 여부를 제외한 나머지 실험 조건은 동일하다. 다만, 돌출리브가 적용되지 않은 휴대형 공기정화기에 대해서는, 최소 간격 지점의 폭이 0.4mm인 경우와 1.0mm인 경우에 대한 실험이 이루어졌다. 돌출리브가 적용된 휴대형 공기정화기에 대해서는, 최소 간격 지점의 폭이 1mm인 경우에 대한 실험만이 이루어졌다.
또한 소음 측정은, 동일 풍량 조건에서 측정되는 소음을 측정하는 방법으로 이루어졌다. 소음이 증가된다는 것은 그만큼 유동 손실이 증가되었다는 것을 의미할 수 있고, 따라서 상기 소음 측정 결과를 통해, 회풍 발생 여부를 간접적으로 파악할 수 있다.
그리고 누름량 측정은, 푸시풀게이지(Pushpull gauge)로 휴대형 공기정화기의 전방에 힘을 가하고, 팬과 팬베이스가 닿는 소리가 났을 때에 푸시플게이지에서 측정된 수치를 확인하는 방법으로 이루어졌다.
이하, 도 21 및 도 22를 참조하여 본 실시예에 따른 휴대형 공기정화기의 효과에 대하여 설명한다.
실험 결과, 돌출리브가 적용되지 않고 최소 간격 지점(P1)의 폭이 0.4mm인 경우(제1실험예)에는, 소음 성능은 우수하게 측정되었지만(41.7dB), 누름량은 매우 낮게 측정되었다(4.7N).
돌출리브가 적용되지 않고 최소 간격 지점(P1)의 폭이 1mm인 조건(제2실험예)에서는, 누름량은 향상되었지만(27.9N), 소음이 증가(42.2dB)된 것을 확인하였다.
위 실험 결과에서, 돌출리브가 적용되지 않는 경우에는, 최소 간격 지점(P1)의 폭을 좁힐수록 소음을 감소시킬 수 있지만 그로 인해 팬(5450)과 벨마우스(5463) 간의 접촉 간의 접촉이 쉽게 발생되고, 그렇다고 해서 최소 간격 지점(P1)의 폭을 넓히게 되면 소음이 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
이에 비해, 돌출리브(5468)가 적용된 경우(제3실험예)에서는, 소음 성능은 제1실험예에서와 유사한 수준(41.7dB)으로 측정되었고, 누름량은 제2실험예에서보다 더 우수한 수준(28.4N)으로 측정되었다.
상기 실험 결과 통해 다음과 같은 사실이 확인될 수 있다.
즉 돌출리브(5468)가 적용된 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 회풍으로 인한 유동 손실 발생을 효과적으로 억제할 수 있음은 물론, 외력으로 인한 팬(5450)과 팬베이스(6460) 간의 접촉 발생을 효과적으로 억제할 수 있다.
이러한 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 회풍으로 인한 유동 손실 발생을 억제하여 소음은 낮추면서도 높은, 흡입, 토출 성능을 제공함으로써, 더욱 향상된 공기 정화 성능을 제공할 수 있다.
또한 본 실시예의 휴대형 공기정화기(50)는, 외력으로 인한 팬(5450)과 팬베이스(6460) 간의 접촉 발생을 효과적으로 억제함으로써, 팬(5450)과 주변 부품의 마모 또는 파손이 발생 가능성을 낮추고, 더 향상된 내구성을 갖는 형태로 제공될 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
<부호의 설명>
50 : 휴대형 공기정화기
510 : 전면패널
520 : 케이스
530 : 팬커버
531 : 상부커버부
532 : 상부 공기토출부
533 : 하부 공기토출부
534 : 제1체결돌기
535 : 하부커버부
540,545 : 팬모듈
540 : 제1팬모듈
545 : 제2팬모듈
550 : 필터모듈
551 : 필터케이스
552 : 관통홀
553 : 제2체결돌기
559 : 필터
560 : 배터리
570 : 후면패널
580 : 후면커버
5410 : 샤프트
5420 : 모터
5421 : 스테이터
5423 : 로터
5430,5440 : 팬케이스
5430 : 제1지지부
5430a : 토출구
5431 : 지지판
5433 : 보스
5435 : 베어링
5440 : 제2지지부
5441 : 체결홀
5442 : 돌출보스
5443 : 측면리브
5445 : 연결부
5450 : 팬
5451 : 허브
5452 : 허브판부
5452a : 축결합부
5453 : 스커트부
5454 : 내측돌출부
5455 : 팬블레이드
5455a : 리딩 에지
5455b : 트레일링 에지
5455c : 쉬라우드 코드
5455d : 허브 코드
5457 : 쉬라우드
5458 : 쉬라우드돌기
5460,6460 : 팬베이스
5461 : 베이스플레이트
5462 : 팬흡입구
5463 : 벨마우스
5465 : 체결보스
5467 : 제3체결돌기
6468 : 돌출리브

Claims (10)

  1. 축방향 일측에 흡입면이 배치되고 축방향 타측에 토출면이 배치되는 케이스;
    상기 흡입면과 상기 토출면 사이에 배치되는 필터;
    상기 토출면과 상기 필터 사이에 배치되며, 상기 필터를 통과한 공기를 흡입하여 상기 토출면으로 토출하는 팬모듈; 및
    상기 필터와 상기 팬모듈 사이에 배치되어 상기 팬모듈과 결합되며, 상기 필터와 상기 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 팬베이스;를 포함하는 휴대형 공기정화기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 팬베이스는,
    상기 필터와 상기 팬모듈 사이에 배치되는 베이스플레이트; 및
    상기 베이스플레이트에 관통되게 형성되어 상기 필터와 상기 팬모듈 사이를 연결하는 통로를 형성하는 팬흡입구를 포함하는 휴대형 공기정화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 팬베이스는, 상기 베이스플레이트로부터 축방향으로 돌출되는 벨마우스를 더 포함하고,
    상기 팬흡입구는, 상기 벨마우스의 반경방향 내측에 관통되게 형성되는 휴대형 공기정화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 팬모듈은, 상기 벨마우스와 상기 토출면 사이에 회전 가능하게 구비되는 팬을 포함하고,
    상기 벨마우스는, 상기 베이스플레이트의 내주면으로부터 축방향으로 돌출되되, 상기 필터모듈과 마주보는 제1면은 상기 필터모듈을 향해 볼록하고 상기 팬모듈과 마주보는 제2면은 함몰된 형상으로 형성되고,
    상기 팬의 적어도 일부분이 상기 제2면으로 둘러싸인 공간에 삽입되는 휴대형 공기정화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 팬은, 회전 가능하게 구비되는 허브와, 상기 허브와 소정 간격 이격되게 상기 허브의 반경방향 외측에 배치되는 쉬라우드, 및 상기 허브로부터 원심방향으로 돌출되어 상기 허브와 상기 쉬라우드 사이를 연결하는 팬블레이드를 포함하고,
    상기 쉬라우드의 적어도 일부분이 상기 제2면으로 둘러싸인 공간에 삽입되는 휴대형 공기정화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 쉬라우드는, 상기 필터모듈로부터 축방향으로 멀어질수록 원심방향으로 기울어지는 경사면을 형성하고,
    상기 팬베이스는, 상기 벨마우스를 반경방향 외측에서 둘러싸며 상기 베이스플레이트로부터 상기 쉬라우드를 향해 축방향으로 돌출되는 돌출리브를 더 포함하고,
    상기 돌출리브는, 상기 쉬라우드와 설정간격 이격되며 상기 쉬라우드의 경사면과 나란한 경사면을 형성하는 휴대형 공기정화기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 돌출리브는, 상기 벨마우스의 반경방향 외측 단부로부터 원심방향으로 연장되는 경사면을 형성하는 휴대형 공기정화기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 베이스플레이트와 상기 벨마우스와 상기 돌출리브가 일체로 형성되는 휴대형 공기정화기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 토출면과 상기 팬모듈 사이에 배치되는 팬커버를 더 포함하고,
    상기 팬커버에는, 상기 토출면과 상기 팬 사이를 연결하는 통로를 형성하는 공기토출부가 마련되고,
    상기 팬모듈은, 상기 공기토출부와 마주보는 위치에 배치되고,
    상기 공기토출부는, 상기 팬커버에 축방향으로 관통되게 형성되고,
    상기 팬모듈의 적어도 일부분이 상기 공기토출부에 삽입되는 휴대형 공기정화기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 팬베이스는, 상기 베이스플레이트로부터 축방향으로 돌출되는 벨마우스를 더 포함하고,
    상기 벨마우스는, 적어도 일부분이 상기 팬모듈과 중첩되게 배치되는 휴대형 공기정화기.
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