WO2021230480A1 - 헤어드라이어 - Google Patents

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WO2021230480A1
WO2021230480A1 PCT/KR2021/003022 KR2021003022W WO2021230480A1 WO 2021230480 A1 WO2021230480 A1 WO 2021230480A1 KR 2021003022 W KR2021003022 W KR 2021003022W WO 2021230480 A1 WO2021230480 A1 WO 2021230480A1
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WO
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guide
hub
hair dryer
length
impeller
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/003022
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English (en)
French (fr)
Inventor
양기엽
조성호
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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Priority to US17/924,485 priority patent/US20230180906A1/en
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    • G10K2210/321—Physical
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Definitions

  • the present invention relates to a hair dryer, and relates to a hair dryer in which air introduced into an inlet is discharged toward an outlet, and can dry or tidy hair using the discharged air.
  • a hair dryer can be used to dry wet hair or to fix and style the hair to keep it in a certain shape. In addition, it can be used to tidy up the hair.
  • a high-speed rotating motor and a blowing fan coupled thereto are required, and wind is generated according to the air flow generated by the blowing fan, and the generated wind can be used to dry hair or style hair.
  • Hair dryer noise is mainly caused by two factors. First, noise is generated due to air blown generated by the friction of the air moving rapidly by the blower fan with the inner wall of the hair dryer body and accessories. Second, when the motor rotor rotates at high speed, the physical and electromagnetic vibrations generated are transmitted to the hair dryer body to generate noise.
  • turbulence is formed when noise is generated, which is not expected in the hair dryer design process. Even if it is an expected problem, it is desirable to suppress the occurrence of such turbulence. When turbulence is formed, there is a problem in that the efficiency of the motor is reduced and unnecessary power is consumed.
  • Noise generated for the first reason can be suppressed by appropriately changing the structure or arrangement of the hair dryer body and accessories.
  • Korean Patent No. 10-1407404 discloses an invention for reducing noise generated during operation of the hair dryer by inserting a suction grill located at an air inlet portion of the hair dryer with a smaller one than the conventional one.
  • Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2016-0096330 discloses an invention for a hair dryer to solve a noise problem caused by amplifying the vibration of a motor into sound.
  • a transmission that can increase the rotation speed of the motor and transmit it to the blower fan is used.
  • the transmission motor is driven at a relatively low rotational speed, the blower fan connected thereto can be rotated at a high speed, thus solving the noise problem without lowering the wind speed.
  • the inventions for solving the existing noise problem cannot fundamentally solve the noise generation because they do not remove the air flow that generates the noise by using a structural arrangement or shape.
  • the present disclosure aims to solve the problem of increasing the efficiency of the hair dryer by minimizing the loss occurring in the blade.
  • An object of the present disclosure is to provide a hair dryer with high efficiency by appropriately modifying the structure and shape of the wing portion of the impeller.
  • An object of the present disclosure is to provide a hair dryer with high efficiency by appropriately modifying the structure and shape of the wing portion of the vane.
  • An object of the present disclosure is to provide a hair dryer with high efficiency by appropriately adjusting the diameter of the hub of the impeller or the vane and the length of each chord of the wing.
  • An object of the present disclosure is to increase the efficiency of a fan motor flow path by minimizing a loss in the flow of air entering an air flow unit.
  • An object of the present disclosure is to provide a hair dryer capable of efficiently using an internal space by stabilizing the flow of air entering a fan motor without adding a configuration.
  • An object of the present disclosure is to provide a hair dryer capable of minimizing the loss occurring in the blade and reducing noise generation by modifying the structure and shape of the internal components of the air flow unit.
  • the present disclosure can reduce the blade loss by adjusting the diameter and the number and length of the blades of the impeller in order to solve the above problems.
  • the present disclosure can reduce the blade loss by adjusting the diameter and the number and length of the blades in the guide in order to solve the above problems.
  • Blade loss can be minimized by appropriately adjusting the value obtained by dividing C (chord length) by S (space).
  • C means the length of the chord of the blade
  • S means the value obtained by dividing the circumference length by the number of blades. That is, the length of the blade chord may be determined according to the number of blades.
  • the diameter of the impeller can be determined according to the diameter of the fan motor, and the diameter of the impeller hub can be determined according to the diameter of the motor.
  • the efficiency is highest when the C/S has a value of 1.4 to 1.5, and in the case of the guide part, the efficiency is the highest when the C/S has a value between 1.5 and 2.0.
  • the present disclosure provides a body part having a discharge part through which air is discharged on one side, a handle part extending from one side of the body part, and an inlet part communicating with the discharge part to introduce outside air, the main body A heater provided inside the unit to heat the air introduced into the inlet and an air flow unit disposed in either the main body or the handle to move the air introduced into the inlet to the outlet, the air
  • the flow unit forms an exterior and includes a case having a suction part on one side and a discharge part on the other side, a stator fixed inside the case to generate a rotating magnetic field, and a rotor accommodated in the stator and rotated by the rotating magnetic field
  • a rotating shaft extending or coupled from the rotor toward the suction unit or the discharge unit includes an impeller coupled to one end of the rotating shaft adjacent to the suction unit, rotating with the rotating shaft, and sucking air in the atmosphere, the impeller includes a hub coupled to the rotational shaft and one or more wing portions protruding
  • the second demonstration length which is a linear distance between the axial end of the first free part and the other end of the rotation shaft, is 1.4 times the second circumferential length, which is a value obtained by dividing the circumferential length of a circle having the same diameter as the diameter of the impeller by the number of the wing parts. It may be larger and smaller than 1.5 times the second circumferential length.
  • the hair dryer may further include a guide part coupled to the outer peripheral surface of the stator for guiding the air sucked by the impeller toward the discharge part.
  • the guide part may include a guide hub coupled to the stator and a plurality of guide wing parts protruding from the guide hub toward the inner circumferential surface of the case to guide the air sucked in by the impeller in the direction of the discharge part.
  • the number of the wing parts may be greater than or equal to the number of the guide wing parts.
  • the guide wing portion includes a second fixing portion contacting the guide hub, a second free portion forming a free end adjacent to the case direction, and a second body portion connecting the second fixing portion and the second free portion, and ,
  • the third demonstration length which is a linear distance between the axial end of the second fixing part and the other end of the rotation shaft, is greater than 1.5 times the third circumferential length, which is a value obtained by dividing the circumferential length of the guide hub by the number of guide wing parts, and is greater than the first It may be provided to be smaller than twice the length of the three circumferences.
  • the third demonstration length may be greater than or equal to the first demonstration length.
  • the third circumferential length may be greater than or equal to the first circumferential length.
  • the fourth arbitration length which is a linear distance between the axial end and the other end of the second free part in the axial direction of the rotation shaft, is a value obtained by dividing the circumferential length of a circle having the same diameter as the diameter of the guide part by the number of the guide wing parts 1.5 of the fourth circumferential length It may be larger than twice and smaller than twice the fourth circumferential length.
  • a diameter of the guide hub may be greater than or equal to a diameter of the hub portion.
  • the wing portion may be provided to be inclined with respect to the axial direction of the rotation shaft, and the guide blade portion may be provided to be inclined in the opposite direction to the wing portion with respect to the axial direction of the rotation shaft.
  • the hub part may include a hub body from which the wing part protrudes and a hub cap extending from one surface of the hub body adjacent to the suction part toward the suction part, and the hub cap may have a reduced cross-sectional area in an extending direction.
  • the hub cap may include a first surface forming a free end and a second surface connecting the first surface and the hub body, and a diameter of the first surface may be smaller than a diameter of the hub body.
  • the second surface may be convex toward the suction part.
  • the first surface may be disposed inside the case.
  • the guide hub includes a guide hub body from which the guide blades protrude, and a guide hub cap extending from one surface of the guide hub body adjacent to the impeller toward the impeller, and the guide hub cap has a reduced cross-sectional area along the extension direction.
  • the guide hub cap may include a third surface forming a free end and a fourth surface connecting the third surface and the guide hub body, the diameter of the third surface being smaller than the diameter of the guide hub body.
  • a diameter of the third surface may be greater than or equal to a diameter of the hub part.
  • a diameter of the guide hub may be greater than or equal to a diameter of the hub portion.
  • the air flow unit may be provided in the handle portion and positioned between the inlet portion and the main body portion.
  • the present disclosure has an effect of providing a hair dryer capable of reducing noise generated by air flow by using the correlation between the number of blades of the impeller and the vane and the length of the chord.
  • the present disclosure has the effect of providing a hair dryer capable of achieving flow stabilization and reducing flow loss by changing the structure and shape of an existing configuration without adding other configurations.
  • the present disclosure has the effect of providing a hair dryer capable of preventing noise by lowering the flow loss of the air flow unit.
  • the present disclosure has the effect of providing a hair dryer capable of improving stability and efficiency while reducing noise by appropriately adjusting the shape and relative length of the existing configuration without adding a configuration.
  • the present disclosure has the effect of providing a hair dryer capable of minimizing losses that may occur in the impeller and the vane.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a hair dryer according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is an internal cross-sectional view of a hair dryer according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG 3 is a cross-sectional view of an air flow unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of an air flow unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a perspective view of an impeller according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a perspective view of a guide unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of an impeller and a guide part according to an embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a graph schematically illustrating experimental data according to an embodiment of the present disclosure.
  • 'and/or' includes a combination of a plurality of listed items or any of a plurality of listed items.
  • 'A or B' may include 'A', 'B', or 'both A and B'.
  • FIG. 1 is a perspective view of a hair dryer according to an embodiment of the present disclosure
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the inside of the hair dryer according to an embodiment of the present disclosure.
  • the hair dryer according to an embodiment of the present invention includes a body portion 100 and a handle portion 300 as shown in FIGS. 1 and 2 .
  • the body part 100 may be provided in a cylindrical shape. However, the present invention is not limited thereto and may be formed in various shapes.
  • the main body 100 may have a discharge unit 200 through which air is discharged on one surface. Air flowing inside the main body 100 is introduced through the inlet 310 , and the inlet 310 may be provided in the main body 100 or the handle 300 .
  • a flow path through which air can flow may be formed in the handle 300 .
  • it may be provided to communicate from the inlet part 310 formed in the handle part 300 to the discharge part 200 formed in the body part 100 .
  • the handle part 300 may be formed to extend from one side of the body part 100 .
  • the handle portion 300 may be formed to extend from all surfaces of the body portion 100 except for the portion where the discharge portion 200 is formed.
  • the handle portion 300 may extend in a direction close to perpendicular to the surface on which the discharge part 200 is formed.
  • the handle portion 300 is formed such that the discharge portion 200 of the body portion 100 faces the direction in which the knuckles face when the user grips the handle portion 300 . do.
  • the present invention is not limited thereto, and the handle unit 300 may be formed to extend from a surface facing the discharge unit 200 .
  • the handle part 300 extending downward from the main body part 100 is shown.
  • the handle part 300 may be a part held by a user's hand, and thus may have a shape to improve grip convenience.
  • the extending direction of the handle part 300 may be various, but for convenience of description below, the extending direction of the handle part 300 from the main body part 100 will be described below.
  • An inlet 310 through which external air flows into the hair dryer may be formed below the handle 300 .
  • the inlet portion 310 may be formed from the lower side of the handle portion 300 toward the outer peripheral surface, but is not limited thereto, and may be formed in various ways, such as formed toward the lower side of the handle portion 300 .
  • the inlet 310 may be formed in a shape having a plurality of through holes through which outside air may be introduced.
  • the inside of the hair dryer may include an air flow unit 600 for generating an air flow inside the hair dryer by sucking outside air.
  • the air flow unit 600 may be disposed inside the body part 100 or the handle part 300 .
  • the invention will be described based on the air flow unit 600 being disposed on the handle portion 300 .
  • a heater 500 capable of adjusting the temperature of the air discharged to the discharge unit 200 according to the air flow generated by the air flow unit 600 may be provided inside the body unit 100 .
  • FIG. 2 schematically shows the heater 500 provided in the body part 100 .
  • the heater 500 may be a method of heating a gas by generating heat by providing a current to a coil-shaped resistor.
  • the present invention is not limited thereto, and a configuration for heating a gas such as using a thermoelectric element may be adopted.
  • the heater 500 may be disposed at various positions inside the main body 100 . However, as the distance between the discharge unit 200 and the heater 500 increases, the possibility that the gas discharged from the discharge unit 200 is cooled before reaching the user and cannot be used as intended for use increases.
  • the heater 500 is preferably disposed inside the main body 100 adjacent to the discharge unit 200 .
  • the present invention is not limited thereto, and as long as the temperature of the gas discharged from the discharge unit 200 can be appropriately adjusted, it may be disposed in another portion of the body unit 100 .
  • the user operates the power button disposed on the main body part 100 or the handle part 300 .
  • the air flow unit 600 is operated and external air is introduced into the hair dryer through the inlet 310 .
  • the air introduced through the inlet 310 flows along the inner space of the handle 300 by the air flow unit 600 toward the discharge unit 200, and in the discharge unit 200 Air is discharged and provided to the user.
  • the user can dry wet hair using the discharged air, or fix and style the hair to maintain a specific shape. It can also be used to straighten hair.
  • the flow rate of the air on the handle part 300 and the body part 100 may be controlled by the air flow unit 600 , and the temperature may be controlled by the heater 500 .
  • the operation state control of the air flow unit 600 and the heater 500 may be performed by a user operating the operation unit, or may be automatically performed according to an operation mode preset in the control unit.
  • An embodiment of the present invention may include an operation mode that can improve the user's operation convenience or the utility of the hair dryer.
  • the manipulation unit may be provided so that a user can use the hair dryer by selecting a desired driving mode, and the manipulation unit may be provided in various types and shapes.
  • the operation unit may include a plurality of buttons or a rotary dial to select an operation mode, and may further include additional buttons or selection means.
  • manipulation unit may be provided on the body unit 100 or provided on the handle unit 300 and provided to the user, and a plurality of buttons or operating means are provided on the body unit 100 and the handle unit 300 . It may be distributed in
  • control unit may be signally connected to a temperature sensor built into the hair dryer.
  • the control unit may be installed in various positions as needed, and the control unit may be disposed on a PCB installed adjacent to the rear surface of the body unit 100 .
  • control unit may determine the current driving mode through the manipulation unit operated by the user.
  • the control unit may receive a set value manipulated by the user to control the driving state of the heater 500 and the air flow unit 600 .
  • the heater 500 may be operated with a temperature value set by the controller.
  • first, second, and third temperatures are pre-stored in the controller, such as 28°C, 40°C, 60°C, and 90°C, and the heater 500 is configured to select one of the first, second, third, and fourth temperatures. It may be provided so that any one of them can be selected.
  • control unit may be electrically and signally connected to the operation unit, the heater 500 and the air flow unit 600 .
  • the control unit may receive a signal from the operation unit and control the heater 500 and the air flow unit 600 according to the temperature and speed of the discharge air.
  • the discharge part 200 provided in the body part 100 is shown.
  • the body part 100 may have a substantially circular cross-section and a length.
  • the cross-sectional shape of the body part 100 may vary as needed.
  • FIGS. 1 and 2 show the shape of the body part 100 having a circular cross-section and a length.
  • the main body 100 has a length extending forward and backward as shown in FIG. 1 , and a cross-section will be described based on a substantially circular shape.
  • the open side of the main body 100 may be in various positions, but may correspond to the front side as shown in FIG. 2 , and the discharge unit 200 may cover the front side of the main body 100 as shown in FIG. 2 . It may be provided so as to partially shield the open side while forming.
  • 3 and 4 show a combined cross-sectional view and an exploded perspective view of the air flow unit.
  • the air flow unit 600 discharges the suction unit 601 into which the external air introduced into the inlet 310 is sucked and the air to the outside of the air flow unit 600 to the outside of the hair dryer. It may include a case 610 including the discharge unit 602 to guide the discharge unit 200 of the. The case 610 forms the exterior of the air flow unit 600 and includes other components for generating air flow therein.
  • the inside of the case 610 includes a stator 621 fixed inside the case 610 to generate a rotating magnetic field, and a rotor 622 accommodated in the stator 621 and rotated by the rotating magnetic field. It may include a driving unit 620 that In addition, the rotor 622 may include a rotating shaft extending or coupled to the suction unit 601 or the discharge unit 602 direction.
  • the rotation shaft 630 rotates together according to the rotation of the stator 621 , and may transmit a rotational force to a configuration coupled to one end of the rotation shaft 630 .
  • the driving unit 620 and the rotating shaft 630 may be provided as one module, and a generally used motor may be used.
  • An impeller 640 generating an air flow may be coupled to one end of the rotation shaft 630 in the direction of the suction unit 601 .
  • the impeller 640 rotates together with the rotation shaft 630 to suck air into the suction unit 601 and generate an air flow for discharging the suctioned air toward the discharge unit 602 .
  • the impeller 640 may have a through hole formed in its center so that the rotation shaft 630 may be press-fitted or coupled to the rotation shaft in a different manner.
  • the impeller 640 may include a hub portion 641 that is coupled to the rotation shaft 630 and forms a central portion, and a wing portion 642 that generates air flow according to rotation.
  • the hub part 641 may be provided in a cylindrical shape, but is not limited thereto, and may be formed in another manner as long as it has a shape that can be coupled to the rotation shaft 630 .
  • a wing portion 642 protruding in a radial direction from the outer circumferential surface of the hub portion 641 may be formed.
  • the wing portion 642 may be formed in various numbers. It is preferable that the hair dryer be provided in sufficient number to generate sufficient air flow for use.
  • the wing portion 642 may be formed in various shapes.
  • the wing portion 642 may have a portion connected to the hub portion 641 and a free end inclination different from each other. It may be provided to generate sufficient air flow while improving the coupling stability of the wing portion 642 . It is preferable that the length of one end of the wing portion 642 coupled to the hub portion 641 is shorter than the length of the free end.
  • the present invention is not limited thereto and may be provided in various shapes.
  • the hub part 641 may include a hub body 6411, which is a portion from which the wing part 642 protrudes, and the hub cap 6412 extending to the side of the suction part 601 of the hub body 6411. have.
  • the extended means is integrally formed and includes being coupled as a separate component from the extended one. That is, the hub cap 6412 is integrally formed with the hub body 6411 on one surface of the hub body 6411 and may extend in the direction of the suction unit 601 , and is separate from the hub body 6411 . may be coupled to shield one side of the hub body 6411 in the direction of the suction part 601 .
  • the hub cap 6412 is installed on the front of the hub part 641 of the impeller 640 to protect the internal structure of the axial fan because the driving part 620 and the impeller 640 are connected to the same rotation shaft 630 . can be At the same time, it can serve to reduce uneven inlet flow. In general, the performance of the axial fan may be greatly changed by the hub cap 6412 .
  • the axial fan means a fan that generates flow in the longitudinal direction of the rotating shaft.
  • the shape of the hub cap 6412 may serve to improve the efficiency and stability of the impeller 640 and solve the noise generation problem by controlling the flow of air sucked in from the suction unit 601 .
  • the detailed structure and effect of the hubcap 6412 will be described below.
  • 650 may be provided.
  • the air introduced by the impeller 640 has a strong circumferential speed due to the rotation of the impeller 640 .
  • the guide portion 650 may be included to eliminate circumferential velocity and enhance axial velocity.
  • the axial speed refers to a speed from the suction unit 601 to the discharge unit 602 of the case 610 .
  • the guide part 650 may be coupled to an outer circumferential surface of the stator 621 forming the driving part 620 to guide air flowing inside the case 610 .
  • the present invention is not limited thereto and may be fixed to the inner circumferential surface of the case 610 if it can serve to guide the air flow.
  • the guide part 650 may serve to support the driving part 620 inside the case 610 by accommodating the stator 621 , the rotor 622 , and the rotation shaft 630 . .
  • the guide part 650 is a guide hub 651 that forms a body at the center and forms a space for accommodating the stator 621, and protrudes from the outer periphery of the guide hub 651, and the air inside the case 610 may include a guide wing portion 652 for guiding from the suction unit 601 to the discharge unit 602 .
  • the guide wing portion 652 may be provided in plurality, and may be provided in an appropriate number in a line that does not obstruct the air flow while sufficiently guiding the air inside the case 610 .
  • the guide wing portion 652 may be provided in parallel with the axial direction of the rotation shaft 630 .
  • the present invention is not limited thereto, and may be provided to be inclined in the axial direction of the rotation shaft 630 and may be provided to have a curvature in the inclined direction.
  • the guide wing portion 652 is provided with a curved surface, it is possible to obtain an effect of stabilizing the flow by gently guiding the air flow.
  • the number of the wing parts 642 may be greater than or equal to the number of the guide wing parts 652 .
  • the wing part 642 may function to generate air flow, and the guide wing part 652 may function to guide the flow generated by the wing part 642 .
  • the wing portion 642 is configured to be directly rotated by a rotating shaft. Therefore, when the number of the wings 642 is increased, it is possible to more effectively generate an air flow.
  • the guide blade part 652 is a fixed configuration, and when the number of the guide blade parts 652 is excessively large, the air flow may be obstructed.
  • the air flow is more efficiently generated, and the generated air flow can be efficiently guided.
  • the guide hub 651 includes a guide hub body 6511 forming a body from which the guide wing portion 652 protrudes, and a guide hub cap 6512 extending from the guide hub body 6511 to the impeller 640 direction. ) may be included. Extending here may be provided to be formed as a separate configuration and coupled, and may be integrally formed.
  • the guide hub body 6511 and the guide hub cap 6512 may be provided in various shapes to stabilize the flow of air flowing inside the case 610 . The shape and effect of the guide hub cap 6512 will be described below.
  • the case 610 forming the exterior may be provided to accommodate other components.
  • the driving unit 620 including the stator 621 and the rotor 622 may be accommodated in the case 610 .
  • the case 610 may accommodate all of the stator 621 , the rotor 622 , and the guide part 650 , but is not limited thereto, and may be provided to accommodate a portion.
  • the rotating shaft 630 extending from the center of the rotor 622 toward the outlet 602 or the inlet 310 of the case 610 may be included.
  • the guide part 650 may be coupled to an outer circumferential surface of the stator 621 .
  • the impeller 640 may be coupled to one end of the rotation shaft 630 in the direction of the inlet 310 .
  • the other end of the rotation shaft 630 may be accommodated by the bracket 660 .
  • the bracket 660 may be coupled to one side of the case 610 .
  • the guide part 650 may be coupled to the case 610 to support the driving part 620 , the rotation shaft 630 , and the impeller 640 .
  • It may further include a main bearing part 631 coupled to the outer circumferential surface of the rotation shaft 630 positioned between the impeller 640 and the driving unit 620 to rotatably support the rotation shaft 630 .
  • the main bearing part 631 may be provided to be in contact with the stator 621 or the guide part 650 between the stator 621 and the guide part 650 .
  • the main bearing part 631 may be supported by the stator 621 or the guide part 650 .
  • the main bearing part 631 may be provided to simultaneously contact one surface of the stator 621 facing the impeller 640 and an inner peripheral surface of the guide part 650 .
  • An auxiliary bearing part 632 for rotatably supporting the rotation shaft 630 may be coupled to one end of the rotation shaft 630 in the direction of the discharge part 602 .
  • the auxiliary bearing part 632 may support a load applied to the rotation shaft together with the main bearing part 631 .
  • the auxiliary bearing unit 632 may be rotatably accommodated while receiving a supporting force by the bracket 660 for accommodating the auxiliary bearing unit 632 .
  • the bracket 660 may be coupled to the guide part 650 or the case 610 to receive a load applied by the rotation shaft 630 .
  • the bracket 660 protrudes from the outer peripheral surface of the receiving portion 661 and the receiving portion 661 provided with an accommodation space to accommodate the rotation shaft 630 to which the auxiliary bearing portion 632 is coupled to the guide. It may include a part 650 or a leg part 662 coupled to the case 610 .
  • the accommodating part 661 and the leg part 662 may be integrally formed, but the present invention is not limited thereto.
  • the accommodating part 661 may be provided so that an accommodating space is formed therein to surround the outer circumferential surface of the auxiliary bearing part 632 .
  • the leg portion 662 may be provided in plurality, and if the number is sufficient to support the auxiliary bearing portion 632, various numbers may be provided.
  • the leg portion 662 may be composed of two parts.
  • the leg portion 662 includes a first leg 6621 protruding from the receiving portion in a radial direction of the receiving portion and a second leg projecting from the free end of the first leg 6621 toward the guide portion 650 . (6622).
  • the second leg 6622 may be coupled to the guide part 650 or the case 610 to support the rotation shaft 630 and the auxiliary bearing part 632 .
  • a receiving groove may be formed on one side of the guide hub 651 . This may be formed to engage with a protrusion protruding from the outer circumferential surface of the stator 621 . In addition, it may include a coupling portion protruding from one side of the second leg 6622 constituting the bracket 660 to be engaged with the receiving groove of the guide hub 651 . Through this, the stator 621 , the rotor 622 , and the rotation shaft 630 may be fixed in the receiving space formed by the guide part 650 and the bracket 660 .
  • the guide part 650 may be provided to accommodate other components, but is not limited thereto.
  • the guide part 650 may be integrally formed with the case 610 .
  • the driving unit 620 may be provided between the guide unit 650 and the discharge unit 602 .
  • the impeller 640 may also be provided to be coupled to the rotation shaft 630 between the guide part 650 and the driving part 620 .
  • the guide unit 650 when the guide unit 650 is provided to accommodate the driving unit 620 , other components such as the driving unit 620 and the rotating shaft 630 may be disposed in the space occupied by the guide unit 650 . This has the effect of improving space efficiency.
  • the driving part 620 it is possible to partially dampen the vibration generated by the Vibration generated according to the operation of the driving unit 620 is one of the main causes of noise when the hair dryer is operated.
  • the guide part 650 , the main bearing part 631 , the auxiliary bearing part 632 , and the bracket 660 attenuate the vibration of the driving part 620 to make unnecessary noise while the user is using the hair dryer. to prevent discomfort or discomfort.
  • FIG 5 illustrates an impeller according to an embodiment of the present disclosure.
  • the impeller 640 is provided to protrude in the radial direction of the impeller 640 from the hub portion 641 and the hub portion 641 having a through hole coupled to the rotation shaft as described above. It may include a wing portion 642 that generates an air flow according to the rotation of the impeller 640 .
  • the hub part 641 forms a body and includes a hub body 6411 providing an outer peripheral surface from which the wing parts 642 protrude, and a hub cap 6412 extending from the hub body 6411 in the inlet part 310 direction. ) may be included. As described above, extending here is a concept including being provided as an integral configuration and being provided as a separate configuration and coupled thereto.
  • the wing portion 642 is adjacent to the inner peripheral surface of the first fixing portion 6421 corresponding to the portion in contact with the hub portion 641, the case 610 and forming a free end of the wing portion 642. It may include a first free portion 6422 and a first body portion 6423 connecting the first fixing portion 6421 and the first free portion 6422 .
  • the first fixing part 6421 is a portion of the outer peripheral surface of the hub part 641 in contact with the wing part 642 and may mean a curved surface.
  • the first free portion 6422 may refer to a portion of the wing portion 642 adjacent to the case 610 .
  • the first free portion 6422 may mean a curve at the end of the wing portion 642 .
  • the present invention is not limited thereto and may mean a curved surface forming the free end of the wing portion 642 .
  • the first fixing part 6421 means a curved surface in contact with the wing part 642 among the outer peripheral surfaces of the hub part 641 , the rotation shaft 630 among the curved surfaces forming the first fixing part 6421 .
  • the linear distance between both ends in the axial direction of can be defined as the first demonstration length (L1).
  • chord length refers to a straight line distance between the point where the fluid first touches the object and the point where the fluid last touches the object when the fluid flows along a specific object.
  • the straight line distance between the point where the air first touches the wing portion 642 and the last touch point It can be defined as the length of the demonstration.
  • the first demonstration length L1 is greater than 1.4 times the first circumferential length, which is a value obtained by dividing the circumferential length of the hub body 6411 by the number of the wing parts 642, and is smaller than 1.5 times the first circumferential length.
  • the first demonstration length L1 or the circumferential length of the hub body 6411 can be adjusted.
  • the first circumferential length may mean an average circumferential length of the hub body 6411 occupied by one wing part 642 among the plurality of wing parts 642 . That is, the C/S value, which is a value obtained by dividing the first string length (L1) by the first circumferential length, may mean the ratio of the string length to the circumferential space occupied by one wing part 642 having the string length. have.
  • the first circumferential length can be expressed as ⁇ *D1/N.
  • N means the number of wing parts 642 .
  • C is the first letter of chord, and as described above, the string length is indicated by reference numeral L in the drawing.
  • the S value is the first letter of space and means a value obtained by dividing the circumferential length by the number N of the wing parts 642 .
  • N means the length D, L, and the number of wing parts shown in the drawings.
  • a second demonstration length L2 which is a linear distance between one end and the other end in the axial direction of the rotation shaft 630 of the first free portion 6422, is the circumference of a circle having the same diameter as the diameter D2 of the impeller 640. It may be provided to be greater than 1.4 times the second circumferential length, which is a value obtained by dividing the length by the number of the wing parts 642 , and less than 1.5 times the second circumferential length.
  • the second circumferential length is expressed by an equation, it can be expressed as ⁇ *D2 / N.
  • N means the number of wing parts 642 .
  • the same diameter as the diameter D2 of the impeller 640 may mean the same diameter as the maximum diameter D2 of the impeller 640 . That is, it may mean the maximum length in the radial direction including the wing portion 642 .
  • the flow efficiency of the air flowing into the impeller 640 is the highest and noise can be reduced. .
  • the hub cap 6412 may be formed to have a reduced cross-sectional area from the hub body 6411 toward the inlet 310 .
  • the cross-section referred to herein means a cross-section perpendicular to the axial direction of the rotation shaft 630 .
  • the flow of air sucked into the suction part 601 of the case 610 as the impeller 640 rotates may generate a vortex while passing the hub part 641. .
  • the vortex flows into the wing portion 642 while the vortex is generated, a three-dimensional flow is formed, resulting in flow loss and reducing the efficiency of the impeller.
  • unwanted noise may be generated, which may cause discomfort to the user.
  • the hub cap 6412 has a first surface S1 having a circular shape forming a free end, and extends from the first surface S1 toward the hub body 6411 to form a side surface of the hub cap 6412 . It may include a second surface (S2) forming a.
  • the second surface S2 may be formed to increase in inclination from the first surface S1 to the hub body 6411 . That is, the hubcap 6412 may be provided to have a cross-section in a trapezoidal shape in which a cross section in a direction parallel to the axial direction of the rotation shaft 630 is formed not in a trapezoidal shape but in a convex curve.
  • the second surface S2 may be convex toward the extension direction of the hub cap 6412 .
  • connecting two parallel sections with a curved surface can be expressed as “blend treatment” or “blend”. That is, it is possible to stabilize the flow flowing into the suction unit 601 by applying a blend to the hub cap 6412 .
  • the second surface S2 is provided with a curved surface to prevent flow loss when the inflow is stabilized, thereby improving the efficiency and stability of the impeller 640 .
  • it is possible to prevent the vortex from occurring in the flow there is an effect of reducing the noise generated by the vortex.
  • the first surface S1 may be disposed on the same line as one end of the case 610 on which the inlet 310 is formed. Since the existing hubcap 6412 is not formed in a curved surface as in the present disclosure, the length of the hubcap 6412 is extended to protrude out of the case 610 to reduce flow loss. However, when the second surface S2 is formed as a curved surface as in the present disclosure, it is not necessary to extend the length of the hub cap 6412 , so that the height can be matched with one end of the case 610 .
  • the load of the impeller 640 may be relatively reduced. Therefore, it may not be necessary to form a groove unlike the conventional product using a method of digging a groove in the interior of the impeller 640 to lower the load of the impeller 640 .
  • the hub cap 6412 can be made smaller, so to lower the load of the impeller 640, the impeller ( There is no need to dig a groove on one surface of the driving unit 620 in the direction of the 640). Therefore, there is an effect that can solve the noise problem generated by the impeller 640 of the existing product.
  • an axial separation between the guide part 650 and one surface of the hub body 6411 facing the guide part 650 may be formed constant.
  • FIG. 6 illustrates a guide unit according to an embodiment of the present disclosure.
  • the guide part 650 may include a guide hub 651 that forms an accommodating space therein, and a guide wing part 652 that protrudes from the guide hub 651 in a radial direction. .
  • the guide hub 651 may accommodate the driving unit 620 and the rotating shaft 630 therein.
  • the guide wing portion 652 protruding from the outer circumferential surface of the guide hub 651 may serve to guide the air introduced by the impeller 640 to be discharged toward the discharge unit 602 .
  • the guide wing portion 652 may be provided in plurality.
  • the guide wing portion 652 may be provided to protrude from the guide hub 651 so as to be parallel to the axial direction of the rotation shaft 630 .
  • the guide wing portion 652 may be provided to have a constant inclination relative to the axial direction. When the guide wing portion 652 is provided with an inclination, it is possible to partially prevent the formation of turbulence on the surface.
  • the guide hub 651 extends in the direction of the guide hub body 6511 from which the guide wing part 652 protrudes and the guide hub body 6511 adjacent to the impeller 640 in the direction of the impeller 640. It may include a guide hub cap (6512).
  • extended refers to a concept that includes both those that are extended to be integrally formed and those that are provided in a separate configuration and are provided in contact with each other.
  • the C/S value may also be appropriately adjusted for the guide part 650 .
  • the guide wing portion 652 is adjacent to the inner peripheral surface of the second fixing portion 6521 corresponding to the portion in contact with the guide hub 651, the case 610 and the free end of the guide wing portion 652. It may include a second free portion 6522 to form and a second body portion 6523 connecting the second fixing portion 6521 and the second free portion 6522 .
  • the second fixing part 6521 is a part of the outer peripheral surface of the guide hub 651 in contact with the guide wing part 652 and may mean a curved surface.
  • the second free portion 6522 may refer to a portion of the guide wing portion 652 adjacent to the case 610 .
  • the second free portion 6522 may mean a curve at the end of the guide wing portion 652 .
  • the present invention is not limited thereto and may mean a curved surface forming a free end of the guide wing portion 652 .
  • the rotation shaft 630 among the curved surfaces forming the second fixing part 6521 can be defined as the length of the third demonstration by the linear distance between both ends in the axial direction.
  • chord length refers to a straight line distance between the point where the fluid first touches the object and the point where the fluid last touches the object when the fluid flows along a specific object.
  • the straight line between the point where the air first touches the guide wing portion 652 and the last touch point can be defined as the length of the demonstration.
  • the third demonstration length L3 is greater than 1.5 times the third circumferential length, which is a value obtained by dividing the circumferential length of the guide hub body 6511 by the number of the guide wing parts 652, and is greater than twice the third circumferential length.
  • the third demonstration length L3 or the circumferential length of the guide hub body 6511 may be adjusted to be small.
  • the third circumferential length may mean an average circumferential length of the guide hub body 6511 occupied by one guide wing part 652 among the plurality of guide wing parts 652 . That is, the C/S value, which is a value obtained by dividing the third string length L3 by the third circumferential length, means the ratio of the string length to the circumferential space occupied by one guide wing unit 652 having the string length.
  • the third circumferential length means ⁇ *D3 / N.
  • N means the number of guide wing portions (652).
  • the fourth demonstration length L4 which is a linear distance between one end and the other end in the axial direction of the rotation shaft 630 of the second free portion 6522, is the circumferential length of a circle having the same diameter as the diameter of the guide portion 650. It may be provided with greater than 1.5 times the fourth circumferential length, which is a value divided by the number of the guide wing parts 652 , and smaller than twice the fourth circumferential length.
  • N means the number of guide wing portions (652).
  • the diameter equal to the diameter of the guide part 650 may mean the same diameter as the maximum diameter of the guide part 650 . That is, it may mean the maximum length in the radial direction including the guide wing portion 652 .
  • the C/S value for the guide part 650 has a value between 1.5 and 2.0, the flow efficiency of the air flowing into the impeller 640 is the highest and the effect of reducing noise is have.
  • the third demonstration length L3 may be greater than or equal to the first demonstration length L1.
  • the first demonstration length L1 corresponds to a length associated with the wing portion 642 that directly generates air flow
  • the third demonstration length L3 corresponds to a length associated with the guide blade portion 652 for guiding air. applicable.
  • the air flow generated in the wing part 642 may be more effectively guided toward the discharge part.
  • the wing portion 642 is provided excessively large, an excessive load is applied to the rotation shaft 630 for rotating the wing portion 642 , so the load applied to the rotation shaft 630 by adjusting the length of the wing portion 642 . can be alleviated.
  • the air flow efficiency of the air flow unit is increased and the rotation shaft 630 can be prevented from being damaged.
  • the third circumferential length may be greater than or equal to the first circumferential length. While the number of the wing parts 642 is greater than the number of the guide wing parts 652 , the circumferential length of the hub part 641 may be shorter than the circumferential length of the guide hub 651 .
  • the third circumferential length obtained by dividing the circumferential length of the guide hub 651 by the number of guide wing parts 652 is greater than the first circumferential length obtained by dividing the circumferential length of the hub part 641 by the number of wing parts 642 . or may be provided in the same way.
  • the guide hub cap 6512 may include a third surface S3 facing the impeller and a fourth surface S4 extending from the outer circumferential surface of the third surface S3 toward the guide hub body 6511.
  • the third surface S3 may have a smaller area than the cross-sectional area of the guide hub body 6511 . That is, the cross-sectional area of the guide hub cap 6512 may be formed to increase from the third surface toward the guide hub body 6511 .
  • the cross-sectional area referred to herein may mean an area of a cross-section in a direction perpendicular to the axial direction of the rotation shaft 630 .
  • the fourth surface S4 may have a curved surface. That is, the fourth surface S4 may be provided such that the slope increases from the third surface S3 toward the guide hub body 6511 . In other words, the fourth surface S4 may be convex toward the impeller 640 .
  • the third surface S3 forming the free end of the guide hub cap 6512 may have a diameter greater than or equal to the diameter of the hub body 6411 .
  • the diameter of the third surface S3 is smaller than the diameter of the hub body 6411, the flow path of the air flowing into the case 610 through the impeller 640 is the third surface. It passes through (S3) and the result is expanded.
  • the air introduced into the case 610 through the impeller 640 flows through a flow path that flows smoothly Therefore, the flow loss can be minimized and the noise generated by turbulence can be reduced.
  • FIG. 7 illustrates an impeller and a guide unit.
  • the wing part 642 constituting the impeller 640 and the guide wing part 652 constituting the guide part 650 are in the axial direction XX of the rotation shaft 630, respectively. can be formed side by side.
  • the wing portion 642 constituting the impeller 640 is required to be inclined with the axial direction (X-X) of the rotation shaft 630 in order to suck in external air according to the rotation.
  • the axial direction (X-X) of the rotation shaft 630 and the wing portion 642 of the impeller 640 are provided side by side, it may be difficult to generate a flow of air according to the rotation.
  • the air flow generated by the wing part 642 of the impeller 640 is guided in the direction of the discharge part 602 .
  • the guide wing portion 652 it is not essential to be provided at an angle to the axial direction (X-X) of the rotation shaft 630 .
  • the guide wing part 652 constituting the guide part 650 is opposite to the direction in which the wing part 642 constituting the impeller forms an inclination with the axial direction XX of the rotation shaft 630 . It is preferable to be provided inclined in the direction.
  • the flow of air passing through the impeller 640 by inclining the wing portion 642 of the impeller 640 may generate turbulence and vortex in the inclination direction of the wing portion 642 .
  • the intensity of turbulence and vortex is further increased, which is the flow It may cause side effects such as an increase in loss and noise generation.
  • the efficiency and stability of the hair dryer can be improved by reducing the flow loss caused by the turbulence or vortex.
  • the graph shows that the maximum efficiency is achieved when the C/S value is around 1.5. If it is less than 1.5, it can be seen that the efficiency also increases as the C/S value increases. However, when it exceeds 1.5, it can be seen that the efficiency decreases as the C/S value increases. That is, since it has a local maximum in the vicinity of 1.5, it is preferable to appropriately adjust the size of the impeller 640 to bring the C/S value close to 1.5.
  • the impeller 640 may generate maximum flow efficiency.

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Abstract

본 발명은 헤어드라이어에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팬유닛 구성 요소의 상세한 치수간 비율을 적절히 변경하여 팬유닛으로 유입되는 공기유동을 안정화하고 난류 발생을 억제하여 내부 유동 효율을 증가시키고 소음을 저감하는 효과가 있는 헤어드라이어에 관한 것이다.

Description

헤어드라이어
본 발명은 헤어드라이어에 관한 것으로서, 유입부로 유입된 공기가 토출부를 향해 토출되며, 토출된 공기를 이용하여 모발을 말리거나 단정히 할 수 있는 헤어드라이어에 관한 것이다.
헤어드라이어는 젖은 모발을 건조하거나, 모발이 특정 모양으로 유지되도록 고정하고 스타일링하는 경우에 이용할 수 있다. 또한, 모발을 단정히 하는데도 이용될 수 있다.
헤어드라이어를 이용하여 모발을 건조하는 경우에 빠른 속도로 공기유동을 형성하여 바람을 발생시키는 것이 요구된다.
따라서 고속으로 회전하는 모터와 그에 결합된 송풍팬이 필요하고 송풍팬에 의해 발생하는 공기 유동에 따라 바람이 발생하고 발생된 바람을 이용하여 모발을 건조하거나, 모발을 스타일링할 수 있다.
그러나 강제로 공기 유동을 발생 시키는 과정에서 공기 유동의 경로가 급격히 변화하며 난류 또는 와류가 발생할 수 있고 유동이 불안정해지면서 공기 유동 효율이 감소할 수 있다 또한 이와 같이 불안정한 난류 또는 와류에 의해 소음이 발생하게 된다.
헤어드라이어의 소음은 크게 두 가지 요인에 의해 발생한다. 첫 번째로는 송풍팬에 의해 빠르게 이동하는 공기가 헤어드라이어 본체 내측벽 및 부속품들과 마찰하여 생기는 공기 송출로 인해 소음이 발생한다. 두 번재로는 모터 회전자가 고속으로 회전할 때 생기는 물리적 및 전자기력적 진동이 헤어드라이어 본체에 전달되어 소음이 발생한다.
첫 번째 이유로 소음이 발생하는 과정을 자세히 살펴보면, 모터에 의해 형성된 공기 유동이 모터 내부 구조와 충돌하며 난류를 형성하거나 내부 구조물과 마찰을 일으키는 등의 이유로 불필요한 소음이 발생한다.
또한, 소음이 발생할 때 위에서 언급한 바와 같이 난류가 형성되는데 이는 헤어드라이어 설계 과정에서 예상하지 못한 경우가 대부분이며, 예상한 문제라 하더라도 이와 같은 난류 발생을 억제하는 것이 바람직하다. 난류가 형성되는 경우에 모터의 효율을 감소시키고, 불필요한 전력을 소모하는 문제점이 있다.
첫 번째 이유로 발생하는 소음은 헤어드라이어 본체 및 부속품의 구조나 배치를 적절히 변경하여 소음의 발생을 억제할 수 있다.
따라서, 헤어드라이어의 구동부에서 공기가 난류를 형성하지 않고 부드럽게 유동하도록 하여 불필요한 소음이 발생하는 것을 방지하고 전력을 낭비하는 문제를 해결할 수 있는 방법이 고안될 필요가 있다.
관련하여, 한국 등록특허공보 10-1407404 호는 헤어드라이어에서 공기가 유입되는 부분에 위치하는 흡입그릴을 종래보다 작은 것으로 삽입하여 헤어드라이어의 동작시 발생되는 소음을 저감하는 발명을 개시하고 있다.
또한, 한국 공개특허공보 10-2016-0096330 호는 헤어드라이어에 대한 발명으로 모터의 진동이 소리로 증폭되어 발생하는 소음문제를 해결하기 위한 발명을 개시한다. 이를 해결하기 위해 모터의 회전수를 증가시켜 송풍팬에 전달할 수 있는 트랜스 미션을 활용한다. 트랜스미션은 모터가 상대적으로 낮은 회전속도로 구동됨에도 불구하고 이에 연결된 송풍팬을 높은 속도로 회전될 수 있어 풍속의 저하 없이 소음 문제를 해결할 수 있다.
그러나 기존의 소음문제를 해결하기 위한 발명들은 구조적인 배치 또는 형상을 이용하여 소음을 발생시키는 공기의 흐름을 제거하는 것이 아니므로 소음 발생을 근본적으로 해결할 수 없다. 또한 추가적인 구성이 필요하여 공간을 차지하고 비용이 추가되는 문제가 있다.
따라서 구성의 추가 없이 구조적인 형성을 변경하여 공기 유입 유동을 안정화하고, 공기의 흐름에 따른 소음을 저감하며 모터의 효율이 감소하는 것을 방지하는 헤어드라이어를 개발하는 것이 필요한 실정이다.
본 개시는 블레이드에서 발생하는 손실을 최소화하여 헤어드라이어의 효율을 상승시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 임펠러의 날개부의 구조 및 형상을 적절히 변형하여 효율이 높은 헤어드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 베인의 날개부의 구조 및 형상을 적절히 변형하여 효율이 높은 헤어드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 임펠러 또는 베인의 허브 직경과 날개부 각각의 시위 길이를 적절하게 조절하여 효율이 높은 헤어드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 공기유동유닛으로 들어가는 공기의 유동에 대한 손실을 최소화하여 팬모터 유로 효율을 증가시키는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 구성의 추가 없이 팬모터로 들어가는 공기 유동을 안정화 하여 내부의 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 공기유동유닛 내부 구성들의 구조 및 형상을 변형하여 블레이드에서 발생하는 손실을 최소화하고 소음 발생을 저감할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 개시는 상술한 과제를 해결하기 위하여, 임펠러의 직경과 블레이드 개수 및 길이를 조절하여 블레이드 손실을 감소시킬 수 있다.
본 개시는 상술한 과제를 해결하기 위하여, 가이드부의 직경과 블레이드 개수 및 길이를 조절하여 블레이드 손실을 감소시킬 수 있다.
C(Chord length)를 S(space)로 나눈 값을 적절히 조절하여 블레이드 손실을 최소화 할 수 있다. 여기에서 C는 블레이드의 시위 길이를 의미하고 S는 원주길이를 블레이드 개수로 나눈 값을 의미한다. 즉, 블레이드 개수에 따라 블레이드 시위 길이를 결정할 수 있다.
또한 팬모터 직경에 맞춰 임펠러 직경을 결정할 수 있으며 모터의 직경에 맞춰 임펠러 허브의 직경을 결정할 수 있다.
임펠러의 경우 C/S가 1.4~1.5의 값을 가질 때 가장 효율이 높고, 가이드부의 경우에는 C/S의 값이 1.5~2.0 사이의 값을 가질 때 효율이 가장 높다.
본 개시는 상술한 문제를 해결하기 위하여 일측에 공기가 토출되는 토출부가 구비되는 본체부, 상기 본체부의 일측에서 연장되고, 상기 토출부와 연통되어 외기가 유입되는 유입부를 포함하는 손잡이부, 상기 본체부 내부에 구비되어 상기 유입부로 유입된 공기를 가열하는 히터 및 상기 본체부 또는 상기 손잡이부 중 어느 하나에 배치되어 상기 유입부로 유입된 공기를 상기 토출부로 이동시키는 공기유동유닛을 포함하고, 상기 공기유동유닛은 외관을 형성하며 일측에 흡입부가 구비되고 타측에 배출부가 구비되는 케이스 상기 케이스 내부에 고정되어 회전자기장을 발생시키는 고정자와 상기 고정자에 수용되어 상기 회전자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 구동부 상기 회전자에서 상기 흡입부 또는 상기 배출부를 향해 연장되거나 결합되는 회전축 상기 흡입부와 인접한 상기 회전축의 일단에 결합되어 상기 회전축과 같이 회전하며 대기중의 공기를 흡입하는 임펠러 를 포함하고, 상기 임펠러는 상기 회전축과 결합되는 허브부 및 상기 허브부에서 상기 케이스의 내주면을 향해 돌출되어 상기 회전축이 회전함에 따라 공기 유동을 발생시키는 날개부를 하나 이상 포함하며, 상기 날개부는 상기 허브부와 접촉되는 제1고정부, 상기 케이스 방향에 인접하여 자유단을 형성하는 제1자유부 및 상기 제1고정부와 상기 제1자유부를 연결하는 제1몸통부를 포함하고, 상기 제1고정부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제1시위길이는 상기 허브부의 원주길이를 상기 날개부의 개수로 나눈 값인 제1원주길이의 1.4배보다 크고 상기 제1원주길이의 1.5배 보다 작게 구비될 수 있다.
상기 제1자유부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제2시위길이는 상기 임펠러의 직경과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 날개부의 개수로 나눈 값인 제2원주길이의 1.4배보다 크고 상기 제2원주길이의 1.5배 보다 작게 구비될 수 있다.
상기 헤어드라이어는 상기 고정자의 외주면에 결합되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기를 상기 배출부를 향해 안내하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 가이드부는 상기 고정자와 결합되는 가이드허브 및 상기 가이드허브에서 상기 케이스의 내주면을 향해 돌출되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기를 상기 배출부 방향으로 안내하는 복수개의 가이드날개부를 포함할 수 있다.
상기 날개부의 개수는 상기 가이드날개부의 개수보다 많거나 같게 구비될 수 있다.
상기 가이드날개부는 상기 가이드허브와 접촉되는 제2고정부, 상기 케이스 방향에 인접하여 자유단을 형성하는 제2자유부 및 상기 제2고정부와 상기 제2자유부를 연결하는 제2몸통부를 포함하고, 상기 제2고정부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제3시위길이는 상기 가이드허브의 원주길이를 상기 가이드날개부의 개수로 나눈 값인 제3원주길이의 1.5배보다 크고 상기 제3원주길이의 2배 보다 작게 구비될 수 있다.
상기 제3시위길이는 상기 제1시위길이보다 크거나 같게 구비될 수 있다.
상기 제3원주길이는 상기 제1원주길이보다 크거나 같기 구비될 수 있다.
상기 제2자유부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제4시위길이는 상기 가이드부의 직경과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 가이드날개부의 개수로 나눈 값인 제4원주길이의 1.5배보다 크고 상기 제4원주길이의 2배 보다 작게 구비될 수 있다.
상기 가이드허브의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같게 구비될 수 있다.
상기 날개부는 상기 회전축의 축방향에 대하여 경사지게 구비되고, 상기 가이드날개부는 상기 회전축의 축방향에 대하여 상기 날개부와 반대방향으로 경사지게 구비될 수 있다.
상기 허브부는 상기 날개부가 돌출되는 허브바디 및 상기 흡입부와 인접한 상기 허브바디의 일면에서 상기 흡입부를 향해 연장되는 허브캡을 포함하고, 상기 허브캡은 연장방향을 따라 단면적이 감소될 수 있다.
상기 허브캡은 자유단을 형성하는 제1면과 상기 제1면과 상기 허브바디를 연결하는 제2면을 포함하고, 상기 제1면의 직경은 상기 허브바디의 직경보다 작게 구비될 수 있다.
상기 제2면은 상기 흡입부를 향해 볼록하게 형성될 수 있다.
상기 제1면은 상기 케이스의 내부에 배치될 수 있다.
상기 가이드허브는 상기 가이드날개부가 돌출되는 가이드허브바디 및 상기 임펠러와 인접한 상기 가이드허브바디의 일면에서 상기 임펠러를 향해 연장되는 가이드허브캡을 포함하고, 상기 가이드허브캡은 연장방향을 따라 단면적이 감소될 수 있다.
상기 가이드허브캡은 자유단을 형성하는 제3면과 상기 제3면과 상기 가이드허브바디를 연결하는 제4면을 포함하고, 상기 제3면의 직경은 상기 가이드허브바디의 직경보다 작게 구비될 수 있다.
상기 제3면의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같게 구비될 수 있다.
상기 가이드허브의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같게 구비될 수 있다.
상기 공기유동유닛은 상기 손잡이부에 구비되고, 상기 유입부와 상기 본체부 사이에 위치할 수 있다.
본 개시는 임펠러와 베인의 블레이드 개수와 시위길이 사이의 상관관계를 이용하여 공기유동에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 효과가 있다.
본 개시는 다른 구성의 추가 없이 기존의 구성의 구조 및 형상을 변경하여 유동 안정화를 달성하고, 유동손실을 저감할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 효과가 있다.
본 개시는 공기유동유닛의 유동손실을 낮추어 소음이 발생하는 것을 방지할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 효과가 있다.
본 개시는 구성의 추가 없이 기존 구성의 형상과 상대적 길이를 적절히 조절하여 소음을 저감함과 더불어 안정성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 효과가 있다.
본 개시는 임펠러와 베인에서 발생할 수 있는 손실을 최소화 할 수 있는 헤어드라이어를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어드라이어를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어드라이어의 내부 단면도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따른 공기유동유닛의 단면도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 공기유동유닛의 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러의 사시도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 가이드부의 사시도이다.
도 7은 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러와 가이드부의 분해 사시도이다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 실험 데이터를 도식화한 그래프이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명한다. 본 명세서는, 서로 다른 실시예라도 동일 유사한 구성에 대해서는 동일 유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어드라이어의 사시도이며, 도2는 본 개시의 일 실시예에 따른 헤어드라이어의 내부를 나타낸 단면도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 헤어드라이어는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체부(100) 및 손잡이부(300)를 포함한다.
상기 본체부(100)는 실린더 형상으로 구비될 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 본체부(100)는 일면에 공기가 토출되는 토출부(200)가 형성될 수 있다. 상기 본체부(100)의 내부를 유동하는 공기는 유입부(310)를 통해 유입되며, 상기 유입부(310)는 상기 본체부(100) 또는 손잡이부(300)에 구비될 수 있다.
상기 유입부(310)가 손잡이부(300)에 구비되는 경우에는 상기 손잡이부(300)의 내부에 공기가 유동할 수 있는 유로가 형성될 수 있다. 또한 상기 손잡이부(300)에 형성된 상기 유입부(310)에서 상기 본체부(100)에 형성되는 상기 토출부(200)까지 연통되게 구비될 수 있다.
상기 손잡이부(300)는 상기 본체부(100)의 일측에서 연장되게 형성될 수 있다. 상기 손잡이부(300)는 상기 본체부(100)의 일면 중 상기 토출부(200)가 형성된 부분을 제외한 모든 면에서 연장되어 형성될 수 있다.
일반적으로는 상기 토출부(200)가 형성된 면과 수직에 가까운 방향으로 연장될 수 있다. 예를 들면, 사용자가 상기 손잡이부(300)를 파지했을 때 상기 본체부(100)의 상기 토출부(200)가 손가락 마디가 바라보는 방향을 향하도록 상기 손잡이부(300)가 형성되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 손잡이부(300)는 상기 토출부(200)와 마주하는 면에서 연장되어 형성될 수 있다.
도 1 및 2에는 상기 본체부(100)로부터 하방으로 연장되는 상기 손잡이부(300)가 도시되어 있다. 상기 손잡이부(300)는 사용자가 손으로 쥐는 부위가 될 수 있으며, 따라서 그립의 편의성을 향상시키기 위한 형상을 가질 수 있다. 상기 손잡이부(300)의 연장방향은 다양할 수 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 상기 본체부(100)에서 상기 손잡이부(300)가 연장되는 방향을 하방으로 설명한다.
상기 손잡이부(300)의 하방에는 외부의 공기가 헤어드라이어 내부로 유입되는 유입부(310)가 형성될 수 있다. 상기 유입부(310)는 상기 손잡이부(300)의 하방에서 외주면을 향해 형성될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 손잡이부(300)의 하방을 향해 형성되는 등 다양하게 형성될 수 있다. 상기 유입부(310)는 외기가 유입될 수 있도록 복수개의 통공을 가진 형태로 형성될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면 헤어드라이어 내부에는 외기를 흡입하여 헤어드라이어 내부에서 공기 유동을 발생시키는 공기유동유닛(600)을 포함할 수 있다. 상기 공기유동유닛(600)은 상기 본체부(100) 또는 상기 손잡이부(300)의 내부에 배치될 수 있다. 본 개시에서는 상기 공기유동유닛(600)이 상기 손잡이부(300)에 배치된 것을 기초로 발명을 설명한다.
상기 본체부(100) 내부에는 상기 공기유동유닛(600)에 의해 발생한 공기유동에 따라 상기 토출부(200)로 토출되는 공기의 온도를 조절할 수 있는 히터(500)가 구비될 수 있다.
도 2에는 상기 본체부(100)의 내부에 구비된 상기 히터(500)가 개략적으로 도시되어 있다. 상기 히터(500)는 코일 형태의 저항체에 전류를 제공하여 열을 발생시킴으로써 기체를 가열하는 방식일 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 열전소자를 이용하는 등 기체를 가열하는 구성이 채택될 수 있다.
상기 히터(500)는 상기 본체부(100)의 내부에서 다양한 위치에 배치될 수 있다. 그러나 상기 토출부(200)와 상기 히터(500)의 거리가 멀수록 상기 토출부(200)에서 토출되는 기체가 사용자에게 도달하기 전에 냉각되어 사용 목적대로 사용할 수 없는 상황이 발생할 가능성이 높아지므로 상기 히터(500)는 상기 토출부(200)와 인접한 상기 본체부(100)의 내부에 배치되는 것이 바람직하다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 토출부(200)에서 토출되는 기체의 온도를 적절히 조절할 수 있다면 상기 본체부(100)의 다른 부분에 배치되는 것도 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤어 드라이어의 작동방식을 기체 유동과 함께 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 사용자는 상기 본체부(100) 또는 상기 손잡이부(300)에 배치되는 전원버튼을 조작한다. 상기 전원버튼이 온 상태가 되면, 상기 공기유동유닛(600)이 작동되면서 외부 공기가 상기 유입부(310)를 통해 헤어드라이어의 내부로 유입된다.
상기 유입부(310)를 통해 유입되는 공기는 상기 공기유동유닛(600)에 의해 상기 손잡이부(300)의 내부 공간을 따라 유동되어 상기 토출부(200)를 향하고, 상기 토출부(200)에서는 공기가 토출되어 사용자에게 제공된다. 사용자는 토출되는 공기를 이용하여 젖은 모발을 건조하거나, 모발이 특정 모양으로 유지되도록 고정하고 스타일링 할 수 있다. 또한, 모발을 단정히 하는데도 이용할 수 있다.
이 과정에서, 상기 손잡이부(300) 및 상기 본체부(100) 상의 공기는 상기 공기유동유닛(600)에 의해 유동속도가 조절될 수 있고, 상기 히터(500)에 의해 온도가 조절될 수 있다. 상기 공기유동유닛(600) 및 상기 히터(500)의 운전상태 조절은 사용자가 상기 조작부를 조작하여 이루어질 수도 있고, 상기 제어부에 미리 설정된 운전모드에 따라 자동적으로 이루어질 수도 있다.
본 발명의 일 실시예는 사용자의 조작 편의 또는 헤어 드라이어의 활용성을 향상시킬 수 있는 운전모드를 포함할 수 있다. 또한, 사용자가 원하는 운전모드를 선택하여 헤어 드라이어를 이용할 수 있도록, 상기 조작부가 구비될 수 있으며, 상기 조작부는 다양한 종류 및 형상으로 구비될 수 있다.
예컨대, 상기 조작부는 복수의 버튼으로 구성되거나, 회전식 다이얼로 구성되어 운전모드를 선택할 수 있으며, 추가적인 버튼이나 선택 수단을 더 포함할 수도 있다.
또한, 상기 조작부는 상기 본체부(100)에 구비되거나 상기 손잡이부(300)에 구비되어 사용자에게 제공될 수 있으며, 복수의 버튼이나 조작수단이 상기 본체부(100) 및 상기 손잡이부(300)에 분산 배치될 수도 있다.
한편, 상기 제어부는 헤어 드라이어의 내부에 내장되는 온도센서와 신호적으로 연결될 수 있다. 상기 제어부는 필요에 따라 다양한 위치에 설치될 수 있으며, 제어부는 본체부(100)의 내부에서 후면에 인접하게 설치되는 PCB상에 배치될 수 있다.
또한, 상기 제어부는 사용자에 의해 조작되는 상기 조작부를 통해 현재의 운전모드를 결정할 수 있다. 상기 제어부는 사용자에 의해 조작된 설정값을 입력받아 상기 히터(500) 및 상기 공기유동유닛(600)의 구동상태를 제어할 수 있다.
이 때, 상기 히터(500)는 상기 제어부에 의해 설정된 온도값으로 조작될 수 있다. 예컨대, 상기 제어부에는 제1,2,3,4온도가 예컨대 28℃, 40℃, 60℃ 및 90℃ 등과 같이 미리 저장되고, 상기 히터(500)는 상기 제1,2,3,4온도 중 어느 하나로 선택될 수 있도록 마련될 수 있다.
즉, 상기 제어부는 상기 조작부, 상기 히터(500) 및 상기 공기유동유닛(600)과 전기적 및 신호적으로 연결될 수 있다. 상기 제어부는 상기 조작부로부터 신호를 전달받고, 토출공기의 온도 및 속도에 맞추어 상기 히터(500) 및 상기 공기유동유닛(600)을 제어할 수 있다.
상기 본체부(100)에 구비되는 상기 토출부(200)가 도시되어 있다. 상기 본체부(100)는 도 1 또는 2에 도시된 바와 같이 단면이 대략 원형이며 길이를 가질 수 있다. 다만 상기 본체부(100)의 단면 형상은 필요에 따라 다양할 수 있다.
상기 본체부(100)의 형상은 다양할 수 있으나, 도 1 및 2에는 단면이 원형이고 길이를 가지는 상기 본체부(100) 형상이 도시되어 있다. 이하 설명의 편의를 위해 상기 본체부(100)는 도 1에 도시된 것처럼 전방 및 후방으로 연장되어 길이를 가지며, 단면이 대략 원형의 형상을 기준으로 설명한다.
상기 본체부(100)에서 개방된 일측은 다양한 위치일 수 있으나, 도 2에 표시된 것처럼 전면에 해당될 수 있고, 상기 토출부(200)는 도 2에 표시된 것처럼 상기 본체부(100)의 전면을 이루면서 상기 개방된 일측을 일부 차폐하도록 구비될 수 있다.
도 3 및 도 4는 상기 공기유동유닛의 결합단면도 및 분해사시도를 나타낸 것이다.
도 3을 참고하면 상기 공기유동유닛(600)은 유입부(310)로 유입된 외부의 공기가 흡입되는 상기 흡입부(601) 및 상기 공기를 상기 공기유동유닛(600) 외부로 배출하여 헤어드라이어의 상기 토출부(200)로 안내하는 상기 배출부(602)를 포함하는 케이스(610)를 포함할 수 있다. 상기 케이스(610)는 상기 공기유동유닛(600)의 외관을 형성하며 내부에 공기 유동을 발생시키기 위한 다른 구성들을 포함한다.
상기 케이스(610)의 내부에는 상기 케이스(610)의 내부에 고정되어 회전자기장을 발생시키는 고정자(621)와 상기 고정자(621)에 수용되어 상기 회전자기장에 의해 회전하는 회전자(622)를 포함하는 구동부(620)를 포함할 수 있다. 또한, 상기 회전자(622)에서 상기 흡입부(601) 또는 상기 배출부(602) 방향으로 연장되거나 결합되는 회전축을 포함할 수 있다. 상기 회전축(630)은 상기 고정자(621)의 회전에 따라 함께 회전하며 상기 회전축(630) 일단에 결합된 구성에 회전력을 전달할 수 있다. 여기서 상기 구동부(620)와 상기 회전축(630)은 하나의 모듈로 구비될 수 있고, 일반적으로 사용되는 모터를 이용할 수 있다.
상기 회전축(630)의 상기 흡입부(601) 방향 일단에는 공기 유동을 발생시키는 임펠러(640)가 결합될 수 있다. 상기 임펠러(640)는 상기 회전축(630)과 함께 회전하며 상기 흡입부(601)로 공기를 흡입하며 상기 배출부(602) 방향으로 상기 흡입된 공기를 배출하는 공기 유동을 발생시킬 수 있다. 상기 임펠러(640)는 중심부에 관통공이 형성되어 상기 회전축(630)이 압입되거나 회전축과 다른 방식으로 결합될 수 있다.
상기 임펠러(640)는 회전축(630)과 결합하며 중심부를 형성하는 허브부(641)와 회전에 따라 공기 유동을 발생시키는 날개부(642)를 포함할 수 있다. 상기 허브부(641)는 실린더 형상으로 구비될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 회전축(630)에 결합할 수 있는 형상이면 다른 방식으로 형성될 수 있다.
상기 허브부(641)의 외주면에서 반경방향으로 돌출되는 날개부(642)가 형성될 수 있다. 상기 날개부(642)는 다양한 개수로 형성될 수 있다. 헤어드라이어를 사용하는데 충분한 공기유동을 발생시킬 수 있는 충분한 개수로 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 날개부(642)는 다양한 형상으로 형성될 수 있다. 상기 날개부(642)는 상기 허브부(641)와 연결되는 부분과 자유단의 경사가 서로 다르게 설정될 수 있다. 상기 날개부(642)의 결합 안정성을 향상시키면서 충분한 공기 유동을 발생시키도록 구비될 수 있다. 상기 날개부(642)는 상기 허브부(641)에 결합되는 일단의 길이가 자유단의 길이보다 짧게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 날개부(642)가 상기와 같이 형성될 경우에 더 강한 공기 유동을 발생시킬 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 다양한 형상으로 구비될 수 있다.
상기 허브부(641)는 상기 날개부(642)가 돌출되는 부분인 허브바디(6411)와 허브바디(6411)의 상기 흡입부(601)측면으로 연장되는 상기 허브캡(6412)을 포함할 수 있다.
여기서 연장된다는 것은 일체로 형성되며 연장되는 것과 별도의 구성으로 결합되는 것을 포함하는 의미다. 즉, 상기 허브캡(6412)은 상기 허브바디(6411)의 일면에서 상기 허브바디(6411)와 일체로 형성되어 상기 흡입부(601)방향으로 연장될 수 있고, 상기 허브바디(6411)와 별개의 구성으로 형성되어 상기 허브바디(6411)의 상기 흡입부(601)방향 일측을 차폐하도록 결합될 수 있다.
상기 허브캡(6412)은 상기 구동부(620) 및 상기 임펠러(640)가 동일한 회전축(630)으로 연결되기 때문에 축류팬의 내부 구조물을 보호하기 위해 임펠러(640)의 허브부(641) 전면에 설치될 수 있다. 동시에 불균일한 입구 유동을 줄여주는 역할을 할 수 있다. 일반적으로 허브캡(6412)에 의해 축류팬의 성능이 크게 달라질 수 있다. 여기서 축류팬은 회전하는 회전축의 길이방향으로 유동을 발생시키는 팬을 의미한다.
상기 허브캡(6412)의 형상은 상기 흡입부(601)에서 흡입되는 공기의 유동을 조절하여 상기 임펠러(640)의 효율, 안정성을 향상시키고 소음발생 문제를 해결하는 역할을 할 수 있다. 자세한 허브캡(6412)의 구조 및 효과는 아래에서 설명한다.
상기 케이스(610)의 내부에는 상기 임펠러(640)에 의해 상기 케이스(610)의 상기 흡입부(601)로 흡입된 공기를 상기 케이스(610)의 상기 배출부(602) 방향으로 안내하는 가이드부(650)가 구비될 수 있다. 상기 임펠러(640)에 의해 유입되는 공기는 상기 임펠러(640)의 회전에 의해 원주방향 속도가 강하다. 따라서 원주방향 속도를 제거하고 축방향 속도를 강화하기 위해 상기 가이드부(650)를 포함할 수 있다. 여기서 축방향 속도란 상기 케이스(610)의 상기 흡입부(601)에서 상기 배출부(602) 방향을 향하는 속도를 말한다.
상기 가이드부(650)는 상기 구동부(620)를 형성하는 상기 고정자(621)의 외주면에 결합되어 상기 케이스(610) 내부를 유동하는 공기를 안내할 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 공기 유동을 안내할 수 있는 역할을 할 수 있다면 상기 케이스(610) 내주면에 고정될 수 있다. 또한 상기 가이드부(650)는 상기 고정자(621), 상기 회전자(622) 및 상기 회전축(630)을 수용하여 상기 케이스(610) 내부에서 상기 구동부(620)를 지지하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 가이드부(650)는 중심에서 몸체를 형성하고 상기 고정자(621)를 수용하는 공간을 형성하는 가이드허브(651)와 상기 가이드허브(651)의 외주에서 돌출되어 상기 케이스(610) 내부의 공기를 상기 흡입부(601)에서 상기 배출부(602)로 안내하는 가이드날개부(652)를 포함할 수 있다. 상기 가이드날개부(652)는 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 케이스(610) 내부의 공기를 충분히 안내할 수 있으면서 공기 유동을 방해하지 않는 선에서 적절한 개수로 구비될 수 있다.
상기 가이드날개부(652)는 상기 회전축(630)의 축방향과 나란하게 구비될 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 회전축(630)의 축방향과 경사지도록 구비될 수 있으며 경사지는 방향으로 곡률을 가지게 구비될 수 있다. 상기 가이드날개부(652)가 곡면으로 구비될 경우 공기 유동을 부드럽게 안내하여 유동을 안정화 하는 효과를 얻을 수 있다.
상기 날개부(642)의 개수는 상기 가이드날개부(652)의 개수보다 많거나 같게 구비될 수 있다. 상기 날개부(642)는 공기 유동을 발생시키는 기능을 수행하며, 상기 가이드날개부(652)는 날개부(642)에 의해 발생된 유동을 안내하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 날개부(642)는 회전축에 의해 직접 회전되는 구성이다. 그러므로 상기 날개부(642)의 개수가 증가될 경우 공기 유동을 더욱 효과적으로 발생시킬 수 있다. 반면, 상기 가이드날개부(652)는 고정되는 구성이며, 상기 가이드날개부(652)의 개수가 과도하게 많을 경우 공기 유동을 방해할 수 있다.
따라서, 상기 날개부(642)의 개수가 상기 가이드날개부(652)의 개수보다 많을 경우, 공기 유동이 더욱 효율적으로 발생되며, 발생된 공기유동은 효율적으로 안내될 수 있는 효과가 있다.
상기 가이드허브(651)는 상기 가이드날개부(652)가 돌출되는 몸체를 형성하는 가이드허브바디(6511)와 상기 가이드허브바디(6511)에서 상기 임펠러(640)방향으로 연장되는 가이드허브캡(6512)을 포함할 수 있다. 여기서 연장된다고 함은 별개의 구성으로 형성되어 결합되도록 구비될 수 있고, 일체로 형성될 수 있다. 상기 가이드허브바디(6511)와 상기 가이드허브캡(6512)은 상기 케이스(610)내부를 유동하는 공기의 유동을 안정화시킬 수 있도록 다양한 형상으로 구비될 수 있다. 상기 가이드허브캡(6512)의 형상과 그 효과에 대해서는 아래에서 기술한다.
도 4를 참고하면서, 상기 공기유동유닛(600)의 구성 및 결합관계를 설명한다. 상술한 바와 같이 외관을 형성하는 상기 케이스(610)가 다른 구성요소를 수용하도록 구비될 수 있다. 상기 케이스(610)의 내부에 상기 고정자(621) 및 상기 회전자(622)로 구성되는 상기 구동부(620)가 수용될 수 있다.
상기 케이스(610)는 상기 고정자(621) 및 상기 회전자(622) 및 상기 가이드부(650)를 전부 수용할 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니고 일부를 수용하도록 구비될 수 있다.
상기 회전자(622)의 중심에서 상기 케이스(610)의 상기 배출부(602) 또는 상기 유입부(310) 방향으로 연장되는 상기 회전축(630)을 포함할 수 있다. 상기 고정자(621)의 외주면에는 상기 가이드부(650)가 결합될 수 있다. 그리고 상기 회전축(630)의 상기 유입부(310) 방향 일단에는 상기 임펠러(640)가 결합될 수 있다. 상기 회전축(630)의 타단은 브라켓(660)에 의해 수용될 수 있다. 상기 브라켓(660)은 상기 케이스(610)의 일측에 결합될 수 있다. 또한 상기 가이드부(650)가 상기 케이스(610)와 결합되어 상기 구동부(620), 상기 회전축(630) 및 상기 임펠러(640)를 지지할 수 있다.
상기 임펠러(640)와 상기 구동부(620) 사이에 위치한 상기 회전축(630)의 외주면에 결합되어 상기 회전축(630)을 회전 가능하게 지지하는 메인베어링부(631)를 더 포함할 수 있다.
상기 메인베어링부(631)는 상기 고정자(621)와 상기 가이드부(650) 사이에서 상기 고정자(621) 또는 상기 가이드부(650)에 접촉되게 구비될 수 있다. 상기 메인베어링부(631)는 상기 고정자(621) 또는 상기 가이드부(650)에 지지될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면 상기 메인베어링부(631)는 상기 임펠러(640)와 마주하는 상기 고정자(621)의 일면과 상기 가이드부(650)의 내주면에 동시에 접촉하도록 구비될 수 있다.
상기 회전축(630)의 상기 배출부(602) 방향 일단에는 상기 회전축(630)을 회전 가능하게 지지하는 보조베어링부(632)가 결합될 수 있다. 상기 보조베어링부(632)는 상기 메인베어링부(631)와 함께 상기 회전축에 가해지는 하중을 지지할 수 있다.
상기 보조베어링부(632)는 상기 보조베어링부(632)를 수용하는 브라켓(660)에 의해 지지력을 받으며 회전 가능하도록 수용될 수 있다. 상기 브라켓(660)은 상기 가이드부(650) 또는 상기 케이스(610)에 결합되어 상기 회전축(630)에 의해 가해지는 하중을 지지받을 수 있다.
상기 브라켓(660)은 상기 보조베어링부(632)가 결합되는 상기 회전축(630)을 수용할 수 있도록 수용공간이 구비되는 수용부(661)와 상기 수용부(661)의 외주면에서 돌출되어 상기 가이드부(650) 또는 상기 케이스(610)에 결합되는 레그부(662)를 포함할 수 있다.
상기 수용부(661)와 상기 레그부(662)는 일체로 형성될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니고 별도의 구성으로 형성되어 결합부재에 의해 결합되도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 수용부(661)는 내부에 수용공간이 형성되어 상기 보조베어링부(632)의 외주면을 감싸도록 구비될 수 있다. 상기 레그부(662)는 복수개로 구비될 수 있는데, 상기 보조베어링부(632)를 충분히 지지할 수 있는 개수면 다양한 개수로 구비될 수 있다.
상기 레그부(662)는 두 개의 부분으로 구성될 수 있다. 상기 레그부(662)는 상기 수용부에서 상기 수용부의 반경방향으로 돌출되는 제1레그(6621)와 상기 제1레그(6621)의 자유단에서 상기 가이드부(650)를 향해 돌출되는 제2레그(6622)를 포함할 수 있다. 상기 제2레그(6622)는 상기 가이드부(650) 또는 상기 케이스(610)와 결합되어 상기 회전축(630)과 상기 보조베어링부(632)를 지지할 수 있다.
상기 가이드허브(651)의 일측에 수용홈이 형성될 수 있다. 이는 상기 고정자(621)의 외주면에서 돌출되는 돌출부와 맞물리도록 형성될 수 있다. 또한 상기 브라켓(660)을 구성하는 상기 제2레그(6622)의 일측에서 돌출되어 상기 가이드허브(651)의 수용홈과 맞물리도록 구비되는 결합부를 포함할 수 있다. 이를 통하여 상기 고정자(621), 상기 회전자(622) 및 상기 회전축(630)은 상기 가이드부(650)와 상기 브라켓(660)에 의해 형성되는 수용공간 내부에 고정될 수 있다.
상기와 같이 상기 가이드부(650)가 다른 구성품을 수용하도록 구비될 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다. 상기 가이드부(650)는 상기 케이스(610)와 일체로 형성될 수 있다. 상기 구동부(620)는 상기 가이드부(650)와 상기 배출부(602)의 사이에 구비될 수 있다. 상기 임펠러(640) 또한 상기 가이드부(650)와 상기 구동부(620)사이에서 상기 회전축(630)과 결합되게 구비될 수 있다.
도 4에 나타난 것과 같이 가이드부(650)가 구동부(620)를 수용하도록 구비될 경우에 가이드부(650)가 차지하는 공간 내부에 구동부(620) 및 회전축(630) 등 다른 구성요소를 배치할 수 있어 공간 효율성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 상기 가이드부(650)가 상기 구동부(620)를 수용하고 상기 메인베어링부(631), 상기 보조베어링부(632) 및 상기 브라켓(660)에 의하여 지지 받는 경우에는 상기 구동부(620)에 의해 발생하는 진동을 일정부분 감쇠할 수 있다. 상기 구동부(620)의 작동에 따라 발생하는 진동은 헤어드라이어 작동시 소음이 발생하는 주된 원인중에 하나가 된다.
상기 가이드부(650), 상기 메인베어링부(631), 상기 보조베어링부(632) 및 상기 브라켓(660) 등에 의해 구동부(620)의 진동을 감쇠시켜 사용자가 상기 헤어드라이어를 사용하는 중에 불필요한 소음에 의해 불편함 또는 불쾌감을 받는 것을 방지할 수 있다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따른 임펠러를 도시한 것이다.
도 5를 참고하면, 상기 임펠러(640)는 상술한 바와 같이 회전축에 결합되는 관통공이 구비되는 허브부(641)와 상기 허브부(641)에서 상기 임펠러(640)의 반경방향으로 돌출되게 구비되어 상기 임펠러(640)의 회전에 따라 공기 유동을 발생시키는 날개부(642)를 포함할 수 있다.
상기 허브부(641)는 몸체를 형성하며 날개부(642)가 돌출되는 외주면을 제공하는 허브바디(6411)와 상기 허브바디(6411)에서 유입부(310) 방향으로 연장 형성되는 허브캡(6412)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이 여기서 연장된다는 것은 일체의 구성으로 구비되는 것과 별도의 구성으로 구비되어 결합되는 것을 포함하는 개념이다.
상기 날개부(642)는 상기 허브부(641)와 접촉되는 부분에 해당하는 제1고정부(6421), 상기 케이스(610)의 내주면에 인접하며 상기 날개부(642)의 자유단을 형성하는 제1자유부(6422) 및 상기 제1고정부(6421)와 상기 제1자유부(6422)를 연결하는 제1몸통부(6423)를 포함할 수 있다.
상기 제1고정부(6421)는 상기 허브부(641)의 외주면 중 일부 상기 날개부(642)와 접촉하는 부분으로서 곡면을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제1자유부(6422)는 상기 케이스(610)에 인접하는 상기 날개부(642)의 일부분을 의미할 수 있다. 상기 제1자유부(6422)는 상기 날개부(642) 끝단의 곡선을 의미할 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 날개부(642)의 자유단을 형성하는 곡면을 의미할 수 있다.
상기 제1고정부(6421)가 상기 허브부(641)의 외주면 중 상기 날개부(642)와 접촉하는 곡면을 의미하는 경우 상기 제1고정부(6421)를 형성하는 곡면중 상기 회전축(630)의 축방향 양단의 직선거리를 제1시위길이(L1)로 정의할 수 있다.
일반적으로 시위길이는 유체가 특정 물체를 따라 유동할 때 유체가 상기 물체에 처음 닿는 점과 유체가 상기 물체에 마지막으로 닿는 점 사이의 직선거리를 의미한다.
이와 같이 본 개시에서 공기가 상기 날개부(642)를 상기 회전축(630)의 축방향을 따라 유동할 때 상기 공기가 상기 날개부(642)에 처음 닿는 점과 마지막에 닿는 점 사이의 직선거리를 시위길이로 정의할 수 있다.
상기 제1시위길이(L1)는 상기 허브바디(6411)의 원주길이를 상기 날개부(642)의 개수로 나눈 값인 제1원주길이의 1.4배보다 크고 상기 제1원주길이의 1.5배 보다 작도록 상기 제1시위길이(L1) 또는 상기 허브바디(6411)의 원주길이를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 제1원주길이는 복수개의 날개부(642) 중에서 하나의 날개부(642)가 차지하는 허브바디(6411)의 평균 원주길이를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제1시위길이(L1)를 상기 제1원주길이로 나눈 값인 C/S 값은 시위길이와 해당 시위길이를 갖는 하나의 날개부(642)가 차지하는 원주상 공간의 비율을 의미할 수 있다.
여기에서 상기 제1원주길이를 식으로 나타내면 π*D1 / N 로 나타낼 수 있다. 여기에서 N은 날개부(642)의 개수를 의미한다.
상기 C/S 값을 다시 설명하면 C는 chord의 첫글자로 상술한 바와 같이 시위길이를 의미하며 도면에서는 도면부호 L로 표시한다.
S값은 space의 첫글자로서 원주길이를 날개부(642)의 개수 N으로 나눈 값을 의미한다. 상기 원주길이는 도면상에서 D로 표시된 직경에 원주율 π를 곱한 값을 의미한다 즉 수식으로 나타내면 S = π*D / N 을 의미한다.
결국 C/S 값은 도면상의 부호를 인용하여 나타내면
C / S = (L * N) / (π*D) 로 나타낼 수 있다.
이하 본 개시의 실시예에 대해서 도면에 나타난 길이 D, L 및 날개부의 개수를 의미하는 N을 이용하여 설명한다.
또한 상기와 같은 비율을 상기 제1자유부(6422)에 적용할 수 있다. 상기 제1자유부(6422)의 상기 회전축(630)의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제2시위길이(L2)는 상기 임펠러(640)의 직경(D2)과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 날개부(642)의 개수로 나눈 값인 제2원주길이의 1.4배 보다 크고 상기 제2원주길이의 1.5배 보다 작게 구비될 수 있다.
여기에서 상기 제2원주길이를 식으로 나타내면 π*D2 / N 로 나타낼 수 있다. 여기에서 N은 날개부(642)의 개수를 의미한다.
상기 임펠러(640)의 직경(D2)과 동일한 직경이란 상기 임펠러(640)의 최대 직경(D2)과 동일한 직경을 의미할 수 있다. 즉, 상기 날개부(642)를 포함하여 상기 반경방향 최대 길이를 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 임펠러(640)에 대하여 C/S값이 1.4에서 1.5 사이의 값을 가지는 경우에 상기 임펠러(640)로 유동하는 공기의 유동 효율이 가장 높고 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
상기 허브캡(6412)은 상기 허브바디(6411)에서 상기 유입부(310) 방향으로 갈수록 단면의 면적이 감소하게 형성될 수 있다. 여기서 말하는 단면은 상기 회전축(630)의 축방향과 수직한 단면을 의미한다.
단면의 면적이 동일하게 연장될 경우에 상기 임펠러(640)가 회전함에 따라 케이스(610)의 흡입부(601)로 흡입되는 공기의 유동은 허브부(641)를 지나면서 와류를 발생시킬 수 있다. 와류가 발생한 채로 날개부(642)로 유입될 경우 3차원 유동이 형성되어 유동손실이 발생하고 임펠러의 효율을 저감시킬 수 있다. 또한 상기 3차원 유동이 발생하는 경우에 원치 않는 소음이 발생하여 사용자에게 불쾌감을 줄 수 있다.
그러나, 상기 허브캡(6412)의 단면이 공기 유동방향을 따라 점점 증가하도록 구비되는 경우에는 상기 임펠러(640)가 회전할 시 공기가 표면을 따라 자연스럽게 유동할 수 있으므로 유동손실이 발생하는 것을 일정 부분 방지할 수 있다.
상기 허브캡(6412)은 자유단을 형성하는 원형의 형상을 가지는 제1면(S1)과 상기 제1면(S1)에서 상기 허브바디(6411)를 향해 연장되어 상기 허브캡(6412)의 측면을 형성하는 제2면(S2)을 포함할 수 있다.
상기 제2면(S2)은 상기 제1면(S1)에서 상기 허브바디(6411)로 갈수록 기울기가 증가하도록 형성될 수 있다. 즉, 상기 허브캡(6412)은 상기 회전축(630)의 축방향과 나란한 방향의 단면이 사다리꼴 형상이 아니라 측면이 볼록한 곡선으로 형성되는 사다리꼴 형상의 단면을 가지도록 구비될 수 있다.
상기 제2면(S2)은 상기 허브캡(6412)의 연장 방향을 향해 볼록하게 형성될 수 있다. 3D 모델링에 있어서 이와 같이 평행한 두 단면 사이를 곡면으로 연결하는 것을 “블렌드 처리” 또는 “블렌드 주다”와 같이 표현할 수 있다. 즉, 상기 허브캡(6412)에 블랜드를 주어 상기 흡입부(601)로 유입되는 유동을 안정화 할 수 있다.
상기 제2면(S2)이 곡면으로 구비되어 유입 유동이 안정화 되는 경우에 유동손실이 발생하는 것을 방지하여 상기 임펠러(640)의 효율성과 안정성을 향상시킬 수 있다. 또한 유동에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있으므로 와류에 의해 발생하는 소음을 저감하는 효과가 있다.
상기 제1면(S1)은 상기 유입부(310)가 형성된 상기 케이스(610)의 일단과 동일 선상에 배치될 수 있다. 기존의 허브캡(6412)은 본 개시와 같이 곡면으로 형성되지 않아 유동 손실 저감을 위해 허브캡(6412)의 길이를 케이스(610) 밖으로 돌출되게 연장했다. 그러나 본 개시와 같이 상기 제2면(S2)을 곡면으로 형성할 경우 상기 허브캡(6412)의 길이를 연장할 필요가 없으므로 상기 케이스(610)의 일단과 높이를 맞출 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 허브캡(6412)을 제작할 경우 상대적으로 상기 임펠러(640)의 하중을 낮출 수 있다. 따라서 기존의 제품이 임펠러(640)의 하중을 낮추기 위해 임펠러(640)의 내부에 홈을 파는 방법을 사용한 것과 달리 홈을 형성할 필요가 없을 수 있다.
상기 기존의 제품과 같이 임펠러(640) 내부에 홈을 팔 경우에는 빠르게 유입되는 공기 유동이 상기 홈으로 유입되어 내부에서 난류와 와류를 형성하여 예상치 못한 소음을 발생시키는 문제가 발생할 수 있었다.
그러나 본 개시와 같이 상기 임펠러(640)의 상기 제2면(S2)을 곡면으로 형성할 경우에 상기 허브캡(6412)을 더욱 작게 만들 수 있으므로 상기 임펠러(640)의 하중을 낮추기 위해 상기 임펠러(640)의 상기 구동부(620) 방향 일면에 홈을 팔 필요성이 없다. 따라서 기존 제품의 임펠러(640)에서 발생하는 소음 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다.
상술한 바와 같이 상기 임펠러(640)에 하중 감소를 위한 홈을 형성하지 않는 경우에는 상기 가이드부(650)와 마주하는 상기 허브바디(6411)의 일면과 상기 가이드부(650) 사이의 축방향 이격거리가 일정하게 형성될 수 있다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 가이드부를 도시한 것이다.
도 6을 참고하면 상기 가이드부(650)는 내부에 수용공간을 형성하는 가이드허브(651)와 상기 가이드허브(651)에서 반경방향으로 돌출되어 형성되는 가이드날개부(652)를 포함할 수 있다.
상기 가이드허브(651)는 내부에 상기 구동부(620)와 상기 회전축(630)을 수용할 수 있다. 또한 상기 가이드허브(651)의 외주면에서 돌출 형성되는 가이드날개부(652)는 상기 임펠러(640)에 의해 유입된 공기가 상기 배출부(602)를 향해 배출되도록 안내하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 가이드날개부(652)는 복수개로 구비될 수 있다. 상기 가이드날개부(652)는 상기 회전축(630)의 축방향과 나란하도록 상기 가이드허브(651)에서 돌출되게 구비될 수 있다. 그러나 공기의 유동을 부드럽게 안내하기 위해서 상기 가이드날개부(652)는 축방향과 일정한 경사를 갖도록 구비될 수 있다. 상기 가이드날개부(652)가 경사를 가지게 구비되는 경우에 표면에서 난류가 형성되는 것을 일정부분 방지할 수 있다.
상기 가이드허브(651)는 상기 가이드날개부(652)가 돌출되는 가이드허브바디(6511)와 상기 임펠러(640)와 인접한 상기 가이드허브바디(6511)의 일면에서 상기 임펠러(640) 방향으로 연장되는 가이드허브캡(6512)을 포함할 수 있다. 여기서 연장된다고 함은 일체로 형성되게 연장되는 것과 별도의 구성으로 구비되되 접촉하게 구비되는 것을 모두 포함하는 개념이다.
상기 임펠러(640)에 대하여 상술한 바와 같이 상기 가이드부(650)에 대해서도 C/S 값을 적절히 조절할 수 있다.
상기 가이드날개부(652)는 상기 가이드허브(651)와 접촉되는 부분에 해당하는 제2고정부(6521), 상기 케이스(610)의 내주면에 인접하며 상기 가이드날개부(652)의 자유단을 형성하는 제2자유부(6522) 및 상기 제2고정부(6521)와 상기 제2자유부(6522)를 연결하는 제2몸통부(6523)를 포함할 수 있다.
상기 제2고정부(6521)는 상기 가이드허브(651)의 외주면 중 일부 상기 가이드날개부(652)와 접촉하는 부분으로서 곡면을 의미할 수 있다. 또한, 상기 제2자유부(6522)는 상기 케이스(610)에 인접하는 상기 가이드날개부(652)의 일부분을 의미할 수 있다. 상기 제2자유부(6522)는 상기 가이드날개부(652) 끝단의 곡선을 의미할 수 있다. 그러나 이에 국한되는 것은 아니고 상기 가이드날개부(652)의 자유단을 형성하는 곡면을 의미할 수 있다.
상기 제2고정부(6521)가 상기 가이드허브(651)의 외주면 중 상기 가이드날개부(652)와 접촉하는 곡면을 의미하는 경우 상기 제2고정부(6521)를 형성하는 곡면중 상기 회전축(630)의 축방향 양단의 직선거리를 제3시위길이로 정의할 수 있다.
일반적으로 시위길이는 유체가 특정 물체를 따라 유동할 때 유체가 상기 물체에 처음 닿는 점과 유체가 상기 물체에 마지막으로 닿는 점 사이의 직선거리를 의미한다.
이와 같이 본 개시에서 공기가 상기 가이드날개부(652)를 상기 회전축(630)의 축방향을 따라 유동할 때 상기 공기가 상기 가이드날개부(652)에 처음 닿는 점과 마지막에 닿는 점 사이의 직선거리를 시위길이로 정의할 수 있다.
상기 제3시위길이(L3)는 상기 가이드허브바디(6511)의 원주길이를 상기 가이드날개부(652)의 개수로 나눈 값인 제3원주길이의 1.5배보다 크고 상기 제3원주길이의 2배 보다 작도록 상기 제3시위길이(L3) 또는 상기 가이드허브바디(6511)의 원주길이를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 제3원주길이는 복수개의 가이드날개부(652) 중에서 하나의 가이드날개부(652)가 차지하는 가이드허브바디(6511)의 평균 원주길이를 의미할 수 있다. 즉, 상기 제3시위길이(L3)를 상기 제3원주길이로 나눈 값인 C/S 값은 시위길이와 해당 시위길이를 갖는 하나의 가이드날개부(652)가 차지하는 원주상 공간의 비율을 의미할 수 있다. 상기 제3원주길이는 π*D3 / N 을 의미한다. 여기에서 N은 가이드날개부(652)의 개수를 의미한다.
또한 상기와 같은 비율을 상기 제2자유부(6522)에 적용할 수 있다. 상기 제2자유부(6522)의 상기 회전축(630)의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제4시위길이(L4)는 상기 가이드부(650)의 직경과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 가이드날개부(652)의 개수로 나눈 값인 제4원주길이의 1.5배 보다 크고 상기 제4원주길이의 2배 보다 작게 구비될 수 있다.
여기에서 상기 제4원주길이를 식으로 나타내면 π*D4 / N 로 나타낼 수 있다. 여기에서 N은 가이드날개부(652)의 개수를 의미한다.
상기 가이드부(650)의 직경과 동일한 직경이란 상기 가이드부(650)의 최대 직경과 동일한 직경을 의미할 수 있다. 즉, 상기 가이드날개부(652)를 포함하여 반경방향 최대 길이를 의미할 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 가이드부(650)에 대하여 C/S값이 1.5에서 2.0 사이의 값을 가지는 경우에 상기 임펠러(640)로 유동하는 공기의 유동 효율이 가장 높고 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 제3시위길이(L3)는 상기 제1시위길이(L1)보다 크거나 같게 구비될 수 있다. 상기 제1시위길이(L1)는 공기 유동을 직접 발생시키는 날개부(642)와 관련된 길이에 해당되며, 상기 제3시위길이(L3)는 공기를 안내하는 가이드날개부(652)와 관련된 길이에 해당된다.
가이드날개부(652)가 상기 날개부(642)보다 길게 구비될 경우 날개부(642)에서 발생된 공기 유동은 배출부를 향해 더욱 효과적으로 안내될 수 있다. 또한, 날개부(642)가 과도하게 크게 구비될 경우 날개부(642)를 회전시키는 회전축(630)에 과도한 부하가 가해지므로 날개부(642)의 길이를 조절하여 회전축(630)에 가해지는 부하를 경감할 수 있다.
즉, 상기 제3시위길이(L3)가 상기 제1시위길이(L1)보다 크거나 같게 구비될 경우 공기유동부의 공기유동 효율이 증대되고, 회전축(630)이 파손되는 것을 방지할 수 있다.
또한 제3원주길이는 제1원주길이보다 크거나 같게 구비될 수 있다. 상기 날개부(642)의 개수가 상기 가이드날개부(652)의 개수보다 많은 것에 비하여, 상기 허브부(641)의 원주길이는 가이드허브(651)의 원주길이보다 짧게 구비될 수 있다.
따라서, 가이드허브(651)의 원주길이를 가이드날개부(652)의 개수로 나눈 제3원주길이는 허브부(641)의 원주길이를 날개부(642)의 개수로 나눈 제1원주길이보가 크거나 같게 구비될 수 있다.
상기 가이드허브캡(6512)은 상기 임펠러와 마주하는 제3면(S3)과 상기 제3면(S3)의 외주면에서 상기 가이드허브바디(6511)를 향해 연장되는 제4면(S4)을 포함할 수 있다.
상기 제3면(S3)은 상기 가이드허브바디(6511)의 단면적보다 면적이 작게 형성될 수 있다. 즉, 상기 제3면에서 상기 가이드허브바디(6511) 방향으로 갈수록 상기 가이드허브캡(6512)의 단면적이 증가하게 형성될 수 있다. 여기에서 말하는 단면적은 상기 회전축(630)의 축방향과 수직하는 방향의 단면이 갖는 넓이를 의미할 수 있다.
상기 제4면(S4)은 곡면으로 구비될 수 있다. 즉, 상기 제4면(S4)은 상기 제3면(S3)에서 상기 가이드허브바디(6511) 방향으로 갈수록 기울기가 증가하도록 구비될 수 있다. 다시 말하면, 상기 제4면(S4)은 상기 임펠러(640)를 향해 볼록하게 형성될 수 있다.
상술한 바와 같이 상기 제4면(S4)이 형성될 경우에 상기 임펠러(640)에 의해 흡입되어 상기 날개부(642)를 통과하여 제4면(S4)을 따라 유동하는 공기의 유동에서 난류 및 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 상기와 같이 유동 손실을 감소시켜 상기 공기유동유닛(600)의 효율성 및 안정성을 증가시킬 수 있다. 또한 상기 유동 손실에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
상기 가이드허브캡(6512)의 자유단을 형성하는 상기 제3면(S3)은 직경이 상기 허브바디(6411)의 직경보다 크거나 같게 구비될 수 있다. 상기 제3면(S3)의 직경이 상기 허브바디(6411)의 직경보다 작게 구비되는 경우에는 상기 임펠러(640)를 통해 상기 케이스(610) 내부로 유입되어 유동하는 공기의 유로가 상기 제3면(S3)을 통과하며 확장되는 결과가 발생한다.
상술한 바와 같이 공기가 급격히 확장되는 유로를 통과할 경우에 해당 부분에서 난류를 형성하게 된다. 따라서 상기 난류에 의해 공기의 유동 중 유동 손실이 크게 발생할 수 있다. 따라서, 상기 제3면(S3)의 단면적을 조절하여 상기 공기가 유동하는 유로를 부드럽게 형성할 수 있다.
상기 제3면(S3)의 직경이 상기 허브바디(6411)의 직경과 동일하게 형성될 경우에 상기 임펠러(640)를 통해 상기 케이스(610) 내부로 유입되어 유동하는 공기가 매끄럽게 이어지는 유로를 유동하게 되므로 유동손실을 최소화 할 수 있으며, 난류에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 7은 임펠러와 가이드부를 도시한 것이다.
도 7을 참고하면 상기 임펠러(640)를 구성하는 상기 날개부(642)와 상기 가이드부(650)를 구성하는 상기 가이드날개부(652)는 각각 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 나란하게 형성될 수 있다.
그러나 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 나란하게 형성되는 것 보다는 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 경사지게 형성되는 것이 유동손실 감소 측면에서 더욱 바람직하다.
우선, 상기 임펠러(640)를 구성하는 상기 날개부(642)는 회전에 따라 외부의 공기를 흡입하기 위해 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 경사지게 형성되는 것이 요구된다. 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 상기 임펠러(640)의 날개부(642)가 나란하게 구비될 경우 회전에 따라 공기의 유동을 발생시키기 어려울 수 있다.
다음으로, 상기 가이드부(650)를 구성하는 가이드날개부(652)의 경우 상기 임펠러(640)의 상기 날개부(642)에 의해 발생하는 공기 유동을 상기 배출부(602) 방향으로 안내하는 역할을 한다. 즉, 상기 가이드날개부(652)의 경우 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 경사지게 구비되는 것이 필수적인 것은 아니다.
그러나, 상기 가이드부(650)를 구성하는 상기 가이드날개부(652)는 상기 임펠러를 구성하는 상기 날개부(642)가 상기 회전축(630)의 축방향(X-X)과 경사를 형성하는 방향과 반대 방향으로 경사지게 구비되는 것이 바람직하다.
상기 임펠러(640)의 날개부(642)를 경사에 의하여 상기 임펠러(640)를 통과하는 공기의 유동은 상기 날개부(642)의 경사방향으로 난류 및 와류가 발생할 수 있다. 이와 같은 상황에서 날개부(642)와 동일한 방향으로 경사를 형성하는 상기 가이드부(650)의 상기 가이드날개부(652)를 따라 유동할 경우에 난류 및 와류의 세기가 더욱 증가하게 되고 이는 곧 유동손실과 소음 발생의 증가라는 부작용을 발생시킬 수 있다.
그러나 상기 가이드부(650)의 가이드날개부(652)가 상기 임펠러(640)의 날개부(642)와 반대 방향으로 경사지게 구비되는 경우 상기 임펠러(640)의 날개부(642)를 통과하며 발생한 난류 및 와류가 반대방향 경사를 따라 유동하면서 일정 부분 해소될 수 있다.
따라서, 상기 난류 또는 와류에 의해 발생하는 유동손실을 감소시켜 헤어드라이어의 효율성과 안정성을 향상할 수 있다. 또한 상기 난류 또는 와류에 의해 발생하는 소음을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 8은 임펠러의 C/S값을 조절하며 날개부의 유동 효율에 대해 실험한 데이터 값을 나타낸 그래프다.
상기 그래프는 C/S값이 1.5 부근일 때 최대 효율을 내는 것으로 나타내고 있다. 1.5미만인 경우에는 C/S값이 증가함에 따라 효율도 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나 1.5를 초과하는 경우에는 C/S값이 증가할수록 효율도 감소하는 것을 확인할 수 있다. 즉, 1.5 근방에서 극댓값을 가지므로 상기 임펠러(640)의 치수를 적절히 조절하여 C/S값을 1.5에 근접시키는 것이 바람직하다.
예를 들면, 상기 임펠러(640)의 날개부 개수가 13개일 때, 상기 제1고정부(6421)의 시위길이인 제1시위길이(L1)가 6.3mm 값을 가지고, 상기 허브바디(6411)의 직경이 17.5mm 값을 가지는 경우에 상기 C/S값이 1.5에 근접하므로 상기 임펠러(640)는 최대 유동 효율을 발생시킬 수 있다.
본 개시는 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 개시 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 개시의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 일측에 공기가 토출되는 토출부가 구비되는 본체부;
    상기 본체부의 일측에서 연장되고, 상기 토출부와 연통되어 외기가 유입되는 유입부를 포함하는 손잡이부;
    상기 본체부 내부에 구비되어 상기 유입부로 유입된 공기를 가열하는 히터; 및
    상기 본체부 또는 상기 손잡이부 중 어느 하나에 배치되어 상기 유입부로 유입된 공기를 상기 토출부로 이동시키는 공기유동유닛;을 포함하고,
    상기 공기유동유닛은
    외관을 형성하며 일측에 흡입부가 구비되고 타측에 배출부가 구비되는 케이스;
    상기 케이스 내부에 고정되어 회전자기장을 발생시키는 고정자와 상기 고정자에 수용되어 상기 회전자기장에 의해 회전하는 회전자를 포함하는 구동부;
    상기 회전자에서 상기 흡입부 또는 상기 배출부를 향해 연장되거나 결합되는 회전축;
    상기 흡입부와 인접한 상기 회전축의 일단에 결합되어 상기 회전축과 같이 회전하며 대기중의 공기를 흡입하는 임펠러;를 포함하고,
    상기 임펠러는
    상기 회전축과 결합되는 허브부; 및
    상기 허브부에서 상기 케이스의 내주면을 향해 돌출되어 상기 회전축이 회전함에 따라 공기 유동을 발생시키는 날개부;를 하나 이상 포함하며,
    상기 날개부는 상기 허브부와 접촉되는 제1고정부, 상기 케이스에 인접하여 자유단을 형성하는 제1자유부 및 상기 제1고정부와 상기 제1자유부를 연결하는 제1몸통부를 포함하고,
    상기 제1고정부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제1시위길이는 상기 허브부의 원주길이를 상기 날개부의 개수로 나눈 값인 제1원주길이의 1.4배보다 크고 상기 제1원주길이의 1.5배 보다 작은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1자유부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제2시위길이는 상기 임펠러의 직경과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 날개부의 개수로 나눈 값인 제2원주길이의 1.4배보다 크고 상기 제2원주길이의 1.5배 보다 작은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 고정자의 외주면에 결합되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기를 상기 배출부를 향해 안내하는 가이드부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 가이드부는
    상기 고정자와 결합되는 가이드허브; 및
    상기 가이드허브에서 상기 케이스의 내주면을 향해 돌출되어 상기 임펠러에 의해 흡입된 공기를 상기 배출부로 안내하는 가이드날개부;를 하나 이상 포함하는 헤어드라이어.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 날개부의 개수는 상기 가이드날개부의 개수보다 많거나 같은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 가이드날개부는 상기 가이드허브와 접촉되는 제2고정부, 상기 케이스에 인접하여 자유단을 형성하는 제2자유부 및 상기 제2고정부와 상기 제2자유부를 연결하는 제2몸통부를 포함하고,
    상기 제2고정부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제3시위길이는 상기 가이드허브의 원주길이를 상기 가이드날개부의 개수로 나눈 값인 제3원주길이의 1.5배보다 크고 상기 제3원주길이의 2배 보다 작은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제3시위길이는 상기 제1시위길이보다 크거나 같게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제3원주길이는 상기 제1원주길이보다 크거나 같게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제2자유부의 상기 회전축의 축방향 일단과 타단의 직선거리인 제4시위길이는 상기 가이드부의 직경과 동일한 직경을 가지는 원의 원주길이를 상기 가이드날개부의 개수로 나눈 값인 제4원주길이의 1.5배보다 크고 상기 제4원주길이의 2배 보다 작은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 가이드허브의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같은 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  11. 제 4항에 있어서,
    상기 날개부는 상기 회전축의 축방향에 대하여 경사지게 구비되고,
    상기 가이드날개부는 상기 회전축의 축방향에 대하여 상기 날개부와 반대방향으로 경사지게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  12. 제 1항에 있어서,
    상기 허브부는
    상기 날개부가 돌출되는 허브바디; 및
    상기 흡입부와 인접한 상기 허브바디의 일면에서 상기 흡입부를 향해 연장되는 허브캡;을 포함하고,
    상기 허브캡은 연장방향을 따라 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 허브캡은 자유단을 형성하는 제1면과 상기 제1면과 상기 허브바디를 연결하는 제2면을 포함하고,
    상기 제1면의 직경은 상기 허브바디의 직경보다 작게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2면은 상기 흡입부를 향해 볼록하게 형성되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  15. 제 13항에 있어서,
    상기 제1면은 상기 케이스의 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  16. 제 4항에 있어서,
    상기 가이드허브는
    상기 가이드날개부가 돌출되는 가이드허브바디; 및
    상기 임펠러와 인접한 상기 가이드허브바디의 일면에서 상기 임펠러를 향해 연장되는 가이드허브캡;을 포함하고,
    상기 가이드허브캡은 연장방향을 따라 단면적이 감소되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 가이드허브캡은 자유단을 형성하는 제3면과 상기 제3면과 상기 가이드허브바디를 연결하는 제4면을 포함하고,
    상기 제3면의 직경은 상기 가이드허브바디의 직경보다 작게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제3면의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  19. 제 16항에 있어서,
    상기 가이드허브의 직경은 상기 허브부의 직경보다 크거나 같게 구비되는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
  20. 제 1항에 있어서,
    상기 공기유동유닛은 상기 손잡이부에 구비되고, 상기 유입부와 상기 본체부 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 헤어드라이어.
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