이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 송풍기를 보여주는 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ’단면도이고, 도 3은 도 1의 Ⅱ-Ⅱ’ 단면도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍기에서 토출되는 공기의 유동을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기(1)는, 지지부(10) 및 상기 지지부(10)에 의해 지지되는 타워부(100)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(10)는 상기 송풍기(1)의 하부를 형성하며, 상기 타워부(100)는 상기 송풍기(1)의 상부를 형성할 수 있다. 일례로, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10)의 상부에 결합할 수 있다.
상기 송풍기(1)는 상기 지지부(10)에서 주위 공기를 흡입하며, 상기 타워부(100)에서 정화된 공기를 토출시킬 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10) 보다 높은 위치에서 공기를 토출시킬 수 있다.
상기 송풍기(1)는 상부를 향할수록 직경이 작아지는 기둥 형상을 가질 수 있다. 일례로, 상기 송풍기(1)는 대략적으로 원뿔 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 지지부(10) 및 상기 타워부(100)는 일체를 이루는 형상을 가질 수 있다. 즉, 상기 타워부(100)는 상기 지지부(10)의 상단으로부터 직경이 연속적으로 작아지도록 상방으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 지지부(10)와 타워부(100)는 연속적으로 이어지는 매끈한 외관을 가질 수 있다.
상기 타워부(100)는, 송풍기(1)의 중심축(O)을 따라 전후 방향으로 개방되는 공간인 밸리홈(120)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 송풍기(1)의 중심축(O)은 상기 밸리홈(120)에 위치할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)은 상기 송풍기(1)의 전방과 후방을 연결하는 공간으로 형성될 수 있다. 일례로, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 전단에 소정의 폭을 가지는 개구를 정반대에 위치한 타워부(100)의 후단으로 연장하여 형성할 수 있다.
한편, 상기 밸리홈(120)은 후술할 대향면(111,112) 및 하부곡면(125)에 의해 형성할 수 있다. 그리고 상기 대향면(111,112)은 곡면으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 밸리홈(120)의 폭은 전후 방향으로 다를 수 있다.
상기 밸리홈(120)의 바닥은 하부곡면(125)에 의해 규정될 수 있다. 일례로, 상기 하부곡면(125)은 하방으로 함몰된 곡면을 가지며, 전후 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 상하 방향으로 연장될 수 있다. 일례로, 상기 밸리홈(120)은 상기 타워부(100)의 상면으로부터 상기 타워부(100)를 수직 이등분하도록 하방으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)에 의하여 대칭을 이루는 형상을 가질 수 있다.
상기 밸리홈(120)의 폭은, 전후 방향과 달리 상하 방향으로 일정할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)의 상하 길이(또는 밸리홈의 깊이)는, 상기 지지부(10)의 상하 길이(또는 높이) 보다 클 수 있다.
상기 밸리홈(120)은 후술할 슬릿(141,142) 또는 토출구(143,144)에서 토출되는 공기를 전방으로 가이드 할 수 있다. 즉, 상기 밸리홈(120)은 상기 송풍기(1)의 전방으로 토출기류가 형성되도록 가이드할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하도록 한다.
한편, 상기 지지부(10)는 외관을 형성하는 케이스(12)를 포함할 수 있다.
상기 지지부(10)의 케이스(12)는 “본체 케이스”라고 이름할 수도 있다.
상기 케이스(12)는, 상기 타워부(100)의 타워케이스(110)와 일체적 또는 연속적인 형상을 가지도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 케이스(12)는 상부를 향할수록 직경이 작아지는 원뿔대(Truncated cone) 형상을 가질 수 있다. 이때, 상기 타워케이스(110)의 하단은 상기 케이스(12)의 상단 직경과 동일한 직경으로 형성되며, 상부를 향할수록 직경이 작아지도록 연장될 수 있다.
상기 케이스(12)의 전면에는, 상기 밸리홈(120)과 상하로 정렬되는 위치에 디스플레이홈(15)이 형성될 수 있다. 상기 디스플레이홈(15)은 사용자에게 정보를 제공하는 디스플레이가 설치되는 공간으로 이해할 수 있다. 일례로, 상기 디스플레이는 터치식 디스플레이가 구비되어 송풍기(1)의 다양한 운전모드를 사용자가 입력할 수도 있다.
또한, 상기 지지부(10)는 상기 케이스(12)에 형성되어 공기를 유입시키는 흡입부(13)를 더 포함할 수 있다.
상기 흡입부(13)는 다양한 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 흡입부(13)는 다수의 홀을 타공하여 형성할 수 있다. 그리고 상기 흡입부(13)의 주변 공기는 상기 다수의 홀에 의해 내부로 유입될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 흡입부(13)는 그릴 형상으로도 형성할 수 있다. 상기 흡입부(13)가 그릴 형상을 가지는 경우, 상기 흡입부(13)의 주변 공기는, 그릴이 형성하는 사이 공간에 의해 내부로 유입될 수 있다.
그리고 상기 흡입부(13)로 유입된 공기는 필터를 통과하면서 상기 타워부(100)로 유동할 수 있다.
상기 지지부(10)는 지면에 놓여지는 베이스(20), 상기 베이스(20)의 위에 배치되는 필터지지부(30) 및 상기 필터지지부(30)에 결합하는 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 베이스(20)는 상기 케이스(12)의 하단에 제공될 수 있다. 또한, 상기 베이스(20)는 상기 케이스(12)의 내측으로 이격되어 위치할 수 있다.
상기 흡입부(13)를 통하여 흡입되는 공기는 상기 베이스(20)의 상측에 구비되는 필터(미도시)를 통과하고, 상기 필터의 내측에 형성되는 흡입유로(45)로 유동할 수 있다.
상기 필터는 상기 흡입부(13)를 통해 흡입된 공기를 필터링(또는 정화)할 수 있다. 일례로, 상기 필터는 중심축을 따라 개방되는 도넛 또는 원기둥 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 흡입부(13)로 유입된 공기는 원기둥 형상인 필터의 외주면을 관통하여 상기 흡입유로(45)로 유동할 수 있다.
상기 흡입유로(45)는 상기 필터를 통과한 공기가 유동하는 경로로 이해할 수 있다. 그리고 상기 필터를 통과한 공기는 흡입유로(45)를 따라 팬(210)으로 유동할 수 있다.
상기 필터지지부(30)는 상기 베이스(20)의 상면에 결합할 수 있다. 즉, 상기 필터지지부(30)의 하면은 상기 베이스(20)에 의해 지지될 수 있다.
상기 필터지지부(30)는 상기 필터의 장착공간을 형성하는 지지장치(31) 및 필터프레임(35)을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 지지장치(31)는 상기 필터지지부(30)의 하부를 형성할 수 있다. 그리고 상기 필터프레임(35)은 상기 필터지지부(30)의 상부를 형성할 수 있다.
상기 지지장치(31)는 상기 필터의 하면을 지지할 수 있다. 일례로, 상기 지지장치(31)는 링 형상을 가질 수 있다. 또한, 상기 지지장치(31)의 내부 공간은, 상기 흡입유로(45)의 하부 부분을 형성할 수 있다.
상기 필터는 상기 지지장치(31)에 안착될 수 있다. 일례로, 상기 지지장치(31)의 상면은 상기 필터가 안착되는 면을 형성할 수 있다.
또한, 상기 지지장치(31)는 상기 필터를 고정시킬 수 있다. 상세히, 상기 지지장치(31)의 내주면은, 상기 필터의 탈착 또는 고정을 가이드하는 레버장치가 위치할 수 있다.
상기 필터프레임(35)은 상기 지지장치(31)로부터 상방으로 이격되어 위치할 수 있다. 일례로, 상기 필터프레임(35)은 대략 링 형상을 가진다.
상기 필터프레임(35)의 내부 공간은, 상기 흡입유로(45)의 상부 부분을 형성할 수 있다. 그리고 상기 필터프레임(35)의 상부는 팬하우징(200)을 지지할 수 있다.
한편, 상기 필터지지부(30)은, 지지장치(31)로부터 상기 필터프레임(35)을 향하여 상방으로 연장되는 다수의 필터기둥(미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 다수의 필터기둥에 의하여, 상기 지지장치(31)와 상기 필터프레임(35)은 서로 이격될 수 있다.
상기 다수 개의 필터기둥은 원주 방향으로 배열되어 상기 지지장치(31)와 상기 필터프레임(35)의 테두리에 연결될 수 있다. 상기 지지장치(31), 필터프레임(35) 및 필터기둥은, 상기 필터의 장착공간을 형성할 수 있다.
상기 지지부(10)는 상기 필터의 상측에 위치하는 팬하우징(200), 상기 흡입부(13)로 공기가 흡입되도록 유동압력을 제공하는 팬(210), 상기 팬(210)의 상측에 위치하는 디퓨저(300) 및 상기 디퓨저(300)를 통과한 공기를 상기 타워부(100)로 가이드하는 분배덕트(400)를 더 포함할 수 있다.
상기 팬하우징(200)은 상기 필터의 출구 측에 설치할 수 있다.
상기 팬하우징(200)은 상기 팬(210)을 수용할 수 있다. 그리고, 상기 팬하우징(200)은 상기 필터프레임(35)에 의하여 지지될 수 있다.
상기 팬하우징(200)의 하부에는, 상기 팬하우징(200)의 내부로 공기의 유입을 가이드 하는 유입그릴(205)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 유입그릴(205)은 상기 흡입유로(45)와 연통될 수 있다. 상기 유입그릴(205)은 그릴로 제공되므로 상기 필터가 분리되었을 때, 사용자가 상기 팬하우징(200)의 내부로 손가락 등을 집어 넣는 것을 방지할 수 있다.
상기 팬(210)은 회전을 통하여 공기의 유동압력을 제공할 수 있다. 또한, 상기 팬(210)은 상기 유입그릴(205)의 상측에 놓여질 수 있다.
상기 팬(210)은 축 방향으로 공기를 유입하여 사선 방향으로 공기를 배출시키는 사류팬을 포함할 수 있다.
상세히, 상기 팬(210)은 모터(미도시)의 축이 결합되는 허브(211), 상기 허브(211)와 이격 배치되는 쉬라우드(213) 및 상기 허브(211)와 상기 쉬라우드(213)의 사이에 배치되는 다수의 블레이드(215)를 포함할 수 있다.
상기 모터는 디퓨저(300)의 모터수용부(310)에 설치되며, 상기 모터의 축은 하방으로 연장되어 상기 허브(211)에 결합할 수 있다.
상기 허브(211)는 상기 모터수용부(310)와 대응되는 형상으로 형성할 수 있다. 일례로, 상기 허브(211)는 하방으로 갈수록 직경이 좁아지는 보울(bowl) 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 허브(211)는, 상기 모터의 축이 결합되는 축 결합부(미도시)를 형성할 수 있다. 상기 축결합부는 상기 허브(211)의 내주면에 형성될 수 있다.
상기 쉬라우드(213)는 상기 유입그릴(205)을 통과한 공기가 흡입되는 중심 개구를 형성할 수 있다. 그리고 상기 쉬라우드(213)는 상기 중심 개구를 통해 유입된 공기가 상기 블레이드(215)의 가이드에 의해 사선 방향으로 토출되는 외곽 개구를 형성할 수 있다. 상기 외곽 개구는 상기 중심 개구 보다 상측에 위치할 수 있다.
상기 블레이드(215)의 일 면은 상기 허브(211)의 외주면에 결합할 수 있으며, 타 면은 상기 쉬라우드(213)의 내주면에 결합할 수 있다.
상기 다수의 블레이드(215)는 상기 허브(211)의 원주 방향으로 이격되도록 배치할 수 있다.
상기 필터를 통과한 공기는 상기 흡입유로(45)를 따라 상방으로 유동하면서 상기 유입그릴(205)를 통하여 상기 팬하우징(200)으로 유입될 수 있다.
그리고 상기 팬하우징(200)으로 유입된 공기는, 상기 쉬라우드(213)가 형성하는 중심 개구(또는 축 방향)으로 유입되어 블레이드(215)를 거쳐 사선 방향을 토출될 수 있다. 이 때, 상기 외곽 개구를 통해 공기가 사선 방향으로 유동할 수 있도록, 상기 블레이드(215)는 축 방향에 대하여 사선 방향으로 경사지게 연장될 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)의 위에 위치할 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)을 통과한 공기의 유동을 상기 분배덕트(400)의 내부 공간으로 가이드 할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는 상기 팬하우징(200)의 상단과 연결될 수 있다. 일례로, 상기 디퓨저(300)는 상기 팬하우징(200)의 외경과 동일하도록 형성되며, 상기 팬하우징(200)에 적층될 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 팬(210)을 통과한 공기를 분배덕트(400)를 통과하여 타워부(100)로 상승하도록 가이드 할 수 있다.
상기 디퓨저(300)는, 외곽 둘레를 형성하는 외벽 및 상기 외벽의 내측에 위치하며, 원주 방향으로 연장되는 모터수용부(310)를 포함할 수 있다. 그리고 상기 디퓨저(300)는 상기 모터수용부(310)와 상기 외벽 사이에 원주 방향을 따라 다수 개로 구비되는 가이드베인(330)을 더 포함할 수 있다.
상기 외벽의 직경은 상기 모터수용부(310)의 직경보다 크다. 즉, 상기 외벽의 직경은 상기 디퓨저(300)의 외경으로 이해할 수 있다. 또한, 상기 모터수용부(310)의 외주면의 직경은 상기 디퓨저(300)의 내경으로 이해할 수 있다.
상기 외벽은 상기 모터수용부(310)의 외주면으로부터 반경 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 상기 외벽의 내주면과 상기 모터수용부(310)의 외주면의 사이에는, 상기 팬(210)을 통과한 공기가 유동하는 가이드유로(335)가 형성될 수 있다. 그리고 상기 가이드유로(335)에는 공기를 상방으로 가이드하는 상기 가이드베인(330)이 배치될 수 있다.
상기 모터수용부(310)는 내부 공간을 형성할 수 있다. 그리고 상기 모터수용부(310)의 내부 공간에는 상기 허브(211)와 연결되는 모터(미도시)가 설치될 수 있다.
상기 모터수용부(310)는 하부(315)는, 하방으로 갈수록 직경이 작아지는 보울(bowl) 형상을 가질 수 있다.
상기 모터수용부(310)의 하부(315) 형상은, 상기 허브(211)의 형상에 대응될 수 있다. 그리고, 상기 모터수용부(310)는 상기 허브(211)의 내측에 위치할 수 있다.
상기 모터의 축은 상기 모터로부터 하방으로 연장되며, 상기 모터 수용부(310)의 하부 중심에 형성된 모터결합구를 관통하여 상기 허브(211)의 축 결합부에 결합될 수 있다.
상기 모터수용부(310)의 하부(315)에는 타공 형성되는 다수의 흡음홀(316)이 형성될 수 있다. 그리고 상기 모터수용부(310)의 내측에는 상기 다수의 흡음홀(316)에 대응하여 흡음재(미도시)가 부착될 수 있다.
상기 다수의 흡음홀(316)은 상기 모터결합구를 중심으로 상기 하부의 외주면(315)을 따라 미리 설정된 간격을 가지도록 형성할 수 있다. 일례로, 상기 다수의 흡음홀(316) 간의 간격은 8~14(mm)로 설정될 수 있다.
상기 모터수용부의 하부(315)의 외주면과 상기 허브(211) 사이에는, 소정의 거리만큼 이격되어, 사이 공간을 형성할 수 있다. 여기서, 상기 하부(315)와 상기 허브(211) 사이에 형성되는 사이 공간을 “에어 갭(Air gap)”으로 이름한다.
상기 에어 갭에는 상기 팬(210)을 통과한 공기 중 일부가 유입될 수 있다. 상기 에어 갭으로 유입된 공기는 상기 팬(210)의 회전에 의한 압력에 의해 상기 에어 갭에서 마찰 및 충돌을 일으킬 수 있다. 결국, 상기 에어 갭으로 유입되는 공기는 유동 소음을 발생시킬 수 있다.
따라서, 상기 다수의 흡음홀(316) 및 흡음재에 의하면, 상기 에어 갭에 의해 발생되는 유동 소음을 최소화할 수 있다.
상기 다수의 흡음홀(316)은 미리 설정된 직경을 가질 수 있다. 일례로, 상기 흡음홀(316)의 직경은 2(mm)로 설정될 수 있다.
상기 가이드베인(330)은 상기 모터수용부(310)의 외주면으로부터 상기 외벽의 내주면까지 연장될 수 있다. 상기 가이드베인(330)는 다수 개가 원주 방향을 따라 이격 배치될 수 있다.
상기 가이드베인(330)는 상기 팬(210을 거쳐 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)로 유입된 공기를 상방으로 안내할 수 있다.
상기 흡입부(13)에 의해 유입되어 필터를 통과한 공기는 상기 팬(210)의 회전을 통해 발생되는 유동압력에 의하여 상방으로 유동한다. 상기 상방으로 유동한 공기는 팬하우징(200)으로 유입된 후 상기 팬(210)을 통과하면서 사선 방향으로 상승할 수 있다.
상기 사선 방향으로 상승된 공기는 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)로 유입되며, 상기 가이드유로(335)에 배치된 다수의 가이드베인(330)은 상기 가이드유로(335)로 유입된 공기를 상방으로 유동하도록 가이드할 수 있다.
한편, 상기 블레이드(215)를 거쳐 사선 방향으로 상승하는 공기는 대부분 원주 방향의 유동성분과 반경 방향의 유동성분을 가질 수 있다. 따라서, 상기 블레이드(215)를 통과한 공기는 회전하는 소용돌이 기류를 형성하며 상방으로 유동할 수 있다.
상기 다수의 가이드베인(330)은 상기 소용돌이 기류를 형성하는 유동성분을 상쇄시켜 공기가 안정적으로 상승하도록 가이드 할 수 있다.
즉, 상기 가이드베인(330)을 통과한 공기의 속도 성분은, 반경 방향 및 원주 방향 성분이 감소할 수 있다. 반면에, 상대적으로 축 방향 성분, 즉, 상방으로 향하는 속도 성분이 커질 수 있다.
상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 위에 위치할 수 있다. 그리고 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)를 통과하여 상승하는 공기를 가이드할 수 있다.
상세히, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 상단에 연결될 수 있다. 일례로, 상기 분배덕트(400)의 하단 외경은, 상기 디퓨저(300)의 상단 외경과 동일할 수 있다. 즉, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)의 외벽과 결합할 수 있다. 그리고 상기 분배덕트(400)는 상기 외벽으로부터 상기 타워부(100)의 하단으로 연장될 수 있다.
상기 분배덕트(400)는 상기 케이스(12) 및/또는 상기 타워케이스(110)의 내측에 위치할 수 있다.
또한, 상기 분배덕트(400)는 상기 타워부(100)와 상기 디퓨저(300) 사이에 원활한 공기 흐름이 형성되는 내주면을 가질 수 있다.
상기 분배덕트(400)의 내부에는 디퓨저(300)를 통과한 공기를 타워부(100)의 내부공간으로 분기시키는 분배유로(410)가 형성될 수 있다.
상기 분배유로(410)는, 상기 타워부(100)의 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 연통되도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 분배유로(410)로 유입된 공기는 상기 제 1 토출유로(101a)와 상기 제 2 토출유로(102a)로 분기되어 유동할 수 있다.
이하에서, 상기 제 1 토출유로(101a) 및 상기 제 2 토출유로(102a)는, 간단히 “토출유로(101a,102a)”라고 이름할 수 있다.
한편, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)을 기준으로 일 측에 위치하는 제 1 타워(101) 및 상기 제 1 타워(101)를 마주보도록 타 측에 위치하는 제 2 타워(102)로 구분할 수 있다.
상기 제 1 토출유로(101a)는 상기 제 1 타워(101)의 내부 공간으로 규정할 수 있다. 그리고 상기 제 1 토출유로(101a)로 유입된 공기는 후술할 제 1 슬릿(141)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
상기 제 2 토출유로(102a)는 상기 제 2 타워(102)의 내부 공간으로 규정할 수 있다. 상기 제 2 토출유로(102a)로 유입된 공기는 후술할 제 2 슬릿(142)을 통해 외부로 토출될 수 있다.
즉, 상기 분배덕트(400)는 상기 디퓨저(300)를 통과한 공기를 상기 타워부(100)의 제 1 타워(101)와 상기 제 2 타워(102)로 가이드할 수 있다.
한편, 상기 타워부(100)는 외관을 형성하는 타워케이스(110)를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 타워케이스(110)는 상기 지지부(10)의 케이스(12)로부터 상방을 향하여 횡단면의 전체 직경이 작아지도록 연장할 수 있다. 그리고 상기 타워케이스(110)는 중심축(O)을 따라 전후 방향으로 개방 공간이 형성되도록 구비될 수 있다. 여기서, 상기 개방 공간은 상기 밸리홈(120)으로 이해할 수 있다.
즉, 상기 타워케이스(110)의 중심부에는 밸리홈(120)이 위치할 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)는 상기 밸리홈(120)을 기준으로 대칭 구조를 가질 수 있다.
달리 표현하면, 상기 타워부(100)는 상기 중심축(O)을 대칭축으로 하는 대칭 구조로 형성할 수 있다. 물론, 상기 지지부(10)도 상기 중심축(O)을 대칭축으로 하는 대칭 구조로 형성할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 중심축(O)을 타워부(100)의 전후 개방된 방향으로 지나는 가상의 수직선(L)을 정의한다. 이하에서, 상기 가상의 수직선(L)은 “기준선”으로 이름할 수 있다. 상기 기준선(L)은 상기 밸리홈(120)을 전후 방향으로 가로지를 수 있다. 도 3을 참조하면, 상기 송풍기(1)는 상기 기준선(L)을 기준으로도 대칭을 이루는 구조를 가질 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기(1)는 중심축(O) 또는 기준선(L)을 기준으로 균형을 이루도록 형성되기 때문에, 전도 위험을 방지할 수 있다.
상기 타워케이스(110)는, 송풍기(1)의 반경 방향으로 외관을 형성하는 외면(115,116)과, 상기 밸리홈(120)을 형성하는 대향면(111,112) 및 하부곡면(125)을 포함할 수 있다.
상기 외면(115,116)은 상기 타워부(100)의 원주 방향을 따라 형성할 수 있다. 따라서, 상기 외면(115,116)은 상기 타워케이스(110)의 바깥 면을 형성할 수 있다. 일례로, 상기 외면(115,116)은 상기 지지부(10)의 케이스(12)부터 상방으로 직경이 작아지도록 연장되는 타워케이스(110)의 원주 면을 형성할 수 있다.
상기 외면(115,116)은, 상기 밸리홈(120)을 기준으로 반원의 호를 따라 연장되는 제 1 외면(115)과 제 2 외면(116)으로 구분할 수 있다.
즉, 상기 외면(115,116)은 상기 밸리홈(120)의 일 측 방향으로 위치하는 제 1 외면(115) 및 상기 밸리홈(120)의 타 측 방향으로 위치하는 제 2 외면(116)을 포함할 수 있다.
상기 대향면(111,112)과 상기 하부곡면(125)은, 상기 외면(115,116)으로부터 연장될 수 있다.
그리고 상기 대향면(111,112)과 상기 하부곡면(125)은, 상기 타워부(100)의 중심부에 위치하는 면으로 이해할 수 있다. 그리고 상기 타워부(100)의 중심부는 상술한 바와 같이 밸리홈(120)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 대향면(111,112)은 상기 밸리홈(120)의 양 측면을 규정하며, 상기 하부곡면(125)은 상기 밸리홈(120)의 하면을 규정할 수 있다.
상기 대향면(111,112)은 상기 기준선(L)이 지나는 개방된 전후 방향으로 연장될 수 있다. 따라서, 상기 대향면(111,112)은 상기 타워부(100)의 중심 부에 형성된 공간(“밸리홈”)에서 서로 마주보는 면으로 형성될 수 있다.
즉, 상기 대향면(111,112)은 상기 밸리홈(120)에서 서로 마주보는 제 1 대향면(111) 및 제 2 대향면(112)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 대향면(111)은 상기 제 1 외면(115)에서 연장되며, 상기 제 2 대향면(112)은 상기 제 2 외면(116)에서 연장될 수 있다. 상세히, 상기 제 1 대향면(111)은 상기 제 1 외면(115)의 전단과 후단을 연결하도록 연장되며, 상기 제 2 대향면(112)은 상기 제 2 외면(116)의 전단과 후단을 연결하도록 연장될 수 있다.
상기 대향면(111,112)은 상기 중심축(O)을 향하여 돌출되는 곡면으로 형성할 수 있다. 그리고 상기 제 1 대향면(111)과 상기 제 2 대향면(112)은, 소정의 간격을 가지도록 이격될 수 있다. 일례로, 상기 소정의 간격(또는 폭)은 상기 중심축(O)에서 가장 가까우며, 상기 제 1 외면(115)과 상기 제 2 외면(116)의 전단 및 후단에서 가장 멀 수 있다.
이에 의하면, 토출구(143,144)로부터 토출되어 상기 대향면(111,112)을 따라 밸리홈(120)의 전방으로 유동하는 공기는, 중심축(O) 부근에서 벤츄리 효과(Venturi effect)에 의해 보다 빠르게 유동할 수 있으며, 송풍기(1)의 전방 방향으로 공기의 흐름을 보다 증폭시킬 수 있다.
상기 하부곡면(125)은 상기 제 1 대향면(111)의 하단과 상기 제 2 대향면(112)의 하단을 연결하도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 하부곡면(125)은 기준선(L)을 향하여 오목하게 함몰된 곡면으로 형성할 수 있다.
상기 타워부(100)는 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)를 통해 유입된 공기를 토출시키는 토출구(143,144)를 더 포함할 수 있다.
상기 토출구(143,144)는, 상기 중심축(O)을 기준으로, 후방부에 위치할 수 있다. 설명의 편의를 위해 상기 토출구는, 후방토출구라고 이름할 수도 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)는 상기 타워부(100)의 후방부에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 토출구(143,144)는 상기 대향면(111,112)의 후방부에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 토출구(143,144)는 상기 밸리홈(120)의 후방부로 공기를 토출시킬 수 있다.
상세히, 상기 토출구(143,144)는 상기 제 1 대향면(111)에 위치하는 제 1 토출구(143) 및 상기 제 2 대향면(112)에 위치하는 제 2 토출구(144)를 포함할 수 있다.
그리고 상기 제 1 토출구(143)와 상기 제 2 토출구(144)는 서로 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 제 1 토출구(143)와 상기 제 2 토출구(144)는, 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
한편, 상기 제 1 토출구(143)의 출구는 제 1 슬릿(141)이 형성할 수 있다. 마찬가지로, 상기 제 2 토출구(144)의 출구는, 제 2 슬릿(142)이 형성할 수 있다.
또한, 상기 토출구(143,144)는, 상기 밸리홈(120)을 향하여 경사지게 형성할 수 있다.
상세히, 도 3을 참조하면, 상기 토출구(143,144)는, 상기 밸리홈(120)을 향할수록 전방으로 경사지게 연장되는 공간으로 형성될 수 있다. 상기 연장되는 공간은 상기 토출유로(101a,102a)에서 상기 밸리홈(120)으로 유동하는 공기를 가이드할 수 있다.
따라서, 후술할 코안다 효과(Coanda effect)에 의해 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기는, 상기 밸리홈(120)을 따라 전방으로 유동할 수 있다.
상기 제 1 토출구(143)는 상기 제 1 토출유로(101a)의 공기를 밸리홈(120)으로 토출시키기 위한 가이드 공간을 사선 방향(Diagonal)으로 연장할 수 있다.
마찬가지로, 상기 제 1 토출구(143)와 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭 형성되는, 상기 제 2 토출구(144)는, 상기 제 2 토출유로(102a)의 공기를 밸리홈(120)으로 토출시키기 위한 가이드 공간을 사선 방향으로 연장할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 토출구(143,144)는, 상기 기준선(L, 도3)을 향하여 소정의 경사 각도를 가지도록 형성할 수 있다. 상세히, 상기 토출구(143,144)는, 공기가 유동하는 공간을 상기 기준선(L)과 소정의 경사 각도를 가지도록 연장할 수 있다.
상기 토출구(143,144)는, 상기 대향면(111,112)에서 상기 송풍기(1)의 상하 방향을 따라 일 직선으로 연장되는 슬릿(slit) 형상을 가질 수 있다.
그리고 상기 타워부(100)는 상기 토출구(143,144)의 출구를 규정하는 슬릿(141,142)을 더 포함할 수 있다. 후술하겠으나, 상기 토출구(143,144)의 입구는 후방가이드(155,165)와 이너가이드(170,180)에 의해 규정될 수 있다.
상기 슬릿(141,142)은 서로 마주보도록 형성되는 대향면(111,112)의 상하 방향으로 길게 연장될 수 있다. 따라서, 상기 타워부(100)의 내부에 상승하는 공기는 상하 방향으로 연장된 슬릿(141,142)을 통과하여 상기 밸리홈(120)을 향할 수 있다.
상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)의 일 부분(출구)을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 슬릿(141,142)이 형성하는 개구는 상기 토출구(143,144)의 연장 방향을 따라 일체로 연장될 수 있다.
달리 표현하면, 상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)에 대응되도록 형성할 수 있다.
따라서, 상기 슬릿(141,142)은 상기 대향면(111,112)의 후방부에 상기 토출구(143,144)의 출구로써 위치할 수 있다.
상기 타워부(100)는, 상기 타워케이스(100)의 내부에 배치되어 상기 가이드유로(335)를 의해 상승하는 공기를 상기 토출구(143)로 유동하도록 가이드하는 베인(145)을 더 포함할 수 있다.
상기 베인(145)은 상기 제 1 토출유로(101a)로 상승하는 공기의 유동을 상기 토출구(143)로 전환시킬 수 있다. 한편, 상기 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기의 유동을 전환시키기 위한 베인(미도시)도 동일하게 구비될 수 있다.
상기 베인(145)은 토출구(143)의 상하 방향을 따라 다수 개가 이격 배치될 수 있다. 즉, 상기 베인(145)은 상기 타워케이스(110)의 높이 방향으로 다수 개가 이격 배치될 수 있다.
상기 베인(145)의 하면은, 상기 가이드유로(335)를 통해 상기 타워케이스(110)의 내부로 유입되어 상승하는 공기를 수직 방향으로 위치하는 토출구(143)로 가이드하기 위해 하면을 곡면으로 형성할 수 있다.
또한, 상기 베인(145)은, 상기 토출구(143)의 상하 방향과 대략 수직한 방향(또는 수평 방향)으로, 미리 설정된 폭을 가진 하면이 연장되도록 형성할 수 있다.
제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기 중 일부는, 상하 방향으로 이격 배치된 베인(145)의 하면에 차례로 부딪히게 되면서 유동방향을 전환하게 되고, 최종적으로 상기 토출구(143)로부터 토출될 수 있다. 이에 의하면, 상하 방향으로 길게 연장되는 토출구(143,144)로부터 상대적으로 상하 방향으로 균일한 공기가 토출될 수 있다.
또한, 상기 타워부(100)는 제 1 토출유로(101a)와 제 2 토출유로(102a)를 유동하는 공기를 가열시켜주는 히터어셈블리(미도시)를 더 포함할 수 있다.
상기 히터어셈블리(미도시)는 가이드유로(335)로부터 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)로 상승하는 공기를 가열할 수 있도록 타워케이스(110)의 내부에 설치될 수 있다. 일례로, 상기 히터어셈블리는 PTC 히터를 포함할 수 있다.
상기 타워부(100)는, 상기 제 1 토출유로(101a)와 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 토출유로(101a,102a)를 형성하도록 상기 타워케이스(100)의 내측에 위치할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 상기 타워부(100)의 내면을 따라 연장되어 상기 토출유로(101a,102a)를 형성할 수 있다.
즉, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 토출유로(101a,102a)가 규정되는 공간을 형성할 수 있다.
일례로, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는, 횡단면이 대략 반원 형상을 가지는 공간을 둘러싸도록 형성할 수 있다. 여기서, 상기 반원 형상의 공간은 제 1 토출유로(101a) 또는 제 2 토출유로(102a)로 이해할 수 있다.
상기 아웃가이드(150,160) 및 상기 이너가이드(170,180)은, 토출구(143,144)의 입구를 향할수록 공기의 유동 단면적이 작아지게 형성할 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는 상기 타워케이스(100)의 내면(inner surface)에 결합할 수 있다. 그리고 상기 아웃가이드(150,160) 및 이너가이드(170,180)는 상기 타워케이스(100)를 따라 상하 방향으로 연장될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160) 및 상기 이너가이드(170,180)는, 상기 중심축(O)을 지나는 상기 기준선(L)의 수선에서 토출유로(101a,102a)가 가장 큰 폭을 가지도록 형성할 수 있다.
상기 아웃가이드(150,160)는 상기 외면(115,116)을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 아웃가이드(150,160)는 상기 외면(115,116)의 내주면(inner circumference surface)에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 아웃가이드(150,160)는 제 1 토출유로(101a)를 형성하는 제 1 아웃가이드(150) 및 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 제 2 아웃가이드(160)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 아웃가이드(150)는 제 1 외면(115)의 내주면(inner circumference surface)을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 아웃가이드(160)는 제 2 외면(116)의 내주면을 따라 연장될 수 있다.
상기 제 1 아웃가이드(150)와 상기 제 2 아웃가이드(160)는, 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
따라서, 이하에서 서술하는 상기 아웃가이드(150,160)의 구조적 사양은, 상기 제 1 아웃가이드(150)와 상기 제 2 아웃가이드(160)에 공통된 구조적 사양을 설명하는 것임이 밝혀둔다.
상기 아웃가이드(150,160)는, 전방가이드(151,161) 및 상기 전방가이드(151,161)의 후단과 결합되어 일체로 연장되는 후방가이드(155,165)를 더 포함할 수 있다.
상기 전방가이드(151,161)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 전방가이드(151,161)의 외주면(outer circumference surface)은 상기 외면(115,116)의 내주면에 밀착될 수 있다. 여기서, 상기 외면(115,116)의 내주면은 소정의 곡률을 가지도록 원주 방향으로 연장되므로, 이에 대응하여 상기 전방가이드(151,161)의 외주면은 제 1 곡률을 가지도록 연장될 수 있다.
상기 전방가이드(151,161)의 내주면은, 토출유로(101a,102a)의 전방 부분을 규정할 수 있으며, 제 2 곡률을 가지도록 원주 방향으로 연장될 수 있다. 즉, 상기 전방가이드(151,161)의 내주면은 곡면으로 형성할 수 있다. 따라서, 상기 전방가이드(151,161)는, 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 부드럽게(smooth) 유동할 수 있도록 가이드할 수 있다.
일례로, 상기 전방가이드(151,161)의 내주면은, 상기 전방가이드(151,161)의 외주면 보다 큰 곡률을 가지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 제 1 곡률은 상기 제 2 곡률 보다 작을 수 있다. 따라서, 상기 전방가이드(151,161)는 내주면이 외주면 보다 더 휘도록 형성할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 전방가이드(151,161)는 공기의 저항을 최소화하기 위해 유선형으로 형성할 수 있다. 상세히, 상기 전방가이드(151,161)는 상기 외면(115,116)의 전방 단부를 향할수록 횡단면의 두께가 두꺼워지게 형성할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 전방가이드(151,161)는, 상기 제 1 아웃가이드(150)의 전방부를 구성하는 제 1 전방가이드(151) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)의 전방부를 구성하는 제 2 전방가이드(161)로 구분할 수 있다. 물론, 상기 제 1 전방가이드(151)와 상기 제 2 전방가이드(161)는 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 결합할 수 있다. 일례로, 상기 후방가이드(155,165)의 외주면은 상기 외면(115,116)의 내주면과 동일한 제 1 곡률을 가지도록 연장될 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 내주면은 상기 토출유로(101a,102)의 후방 부분을 규정할 수 있다.
또한, 상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 가이드만곡부(158,168)가 형성되는 후방부를 제외하고, 상기 제 1 곡률과 동일한 곡률을 가지도록 연장될 수 있다. 그리고 상기 후방가이드(155,165)의 폭은 상기 대향면(111,112)에 근접한 부분이 상대적으로 크도록 형성할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 후방부는, 상기 외면(115,116)과 상기 대향면(111,112)이 연결되는 사이 공간에 위치할 수 있다. 따라서, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부는 외면(115,116)의 후방 단부 또는 대향면(111,112)의 후방 단부에 접하도록 위치할 수 있다.
상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부에서 상기 제 1 곡률 보다 큰 제 3 곡률을 가지도록 연장할 수 있다. 또한, 상기 제 3 곡률은 상기 제 2 곡률 보다 클 수 있다.
이하에서, 상기 제 3 곡률은 “토출곡률”로 이름할 수 있다. 그리고 곡률은 곡률반지름의 역수이므로, 상기 곡률을 표현하기 위한 방법 중 하나로 곡률반지름 또는 곡률지름을 이용할 수 있다. 따라서, 상기 토출곡률은 후술할 제 1 곡률지름으로 설명할 수 있다.
이에 의하면, 상기 후방가이드(155,165)의 내주면은, 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)를 통과하도록 가이드 할 수 있다.
결국, 상기 후방가이드(155,165)의 후방부에 형성되는 가이드만곡부(158,168)는, 후술할 상기 이너가이드(170,180)의 후방부에 형성되는 상기 후방만곡부(175,185)와 함께, 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)로 유입되도록 유동 단면적을 변화시킬 수 있다.
또한, 코안다 효과에 기인하여 밸리홈(120)과 토출유로(101a,102a) 사이의 압력 차는 상기 토출구(143,144)로 공기의 유입을 가속시킬 수 있으며, 최종적으로 상기 토출구(143,144)를 통과한 공기는, 밸리홈(120)의 전방부로 향하도록 유동할 수 있다.
설명의 편의를 위해, 상기 후방가이드(155,165)는 상기 제 1 아웃가이드(150)를 구성하는 제 1 후방가이드(155) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)를 구성하는 제 2 후방가이드(165)로 구분할 수 있다. 물론, 상기 제 1 후방가이드(155)와 상기 제 2 후방가이드(165)는 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 이너가이드(170,180)는 상기 대향면(111,112)의 내측 면(inner surface)을 따라 결합할 수 있다. 그리고 상기 이너가이드(170,180)는 상기 제 1 아웃가이드(150)와 함께 제 1 토출유로(101a)를 형성하는 제 1 이너가이드(170) 및 상기 제 2 아웃가이드(160)와 함께 제 2 토출유로(102a)를 형성하는 제 2 이너가이드(180)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 이너가이드(170)는 제 1 대향면(111)의 내측 면을 따라 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 이너가이드(180)는 제 2 대향면(112)의 내측 면을 따라 연장될 수 있다.
또한, 상기 제 1 이너가이드(170)와 상기 제 2 이너가이드(180)는, 상기 기준선(L)을 기준으로 대칭을 이루는 한 쌍으로 형성할 수 있다.
마찬가지로, 이하에서 서술하는 상기 이너가이드(170,180)의 구조적 사양은, 상기 제 1 이너가이드(170)와 상기 제 2 이너가이드(180)에 공통된 구조적 사양을 설명하는 것임이 밝혀둔다.
한편, 상기 아웃가이드(150,160)는, 상기 토출유로(101a,102a)와 연통되는 상기 토출구(143,144)를 형성하도록, 상기 이너가이드(170,180)와 이격 배치될 수 있다.
상기 후방가이드(155,164)는, 상기 토출구(143,144)의 입구의 일측을 규정하는 가이드만곡부(158,168)를 더 포함할 수 있다.
상기 이너가이드(170)는, 상기 토출구(143,144)의 입구의 타측을 규정하는 후방만곡부(175,185)를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 슬릿(141,142)의 일 면은 후방만곡부(175,185)의 코안다면(176,186)의 일부를 형성하고, 상기 슬릿(142)의 타면은 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부를 형성할 수 있다. 따라서, 또 달리 표현하면, 상기 가이드만곡부(158,168)는 공기를 가이드하는 상기 토출구(143,144)의 일 면을 규정하고, 상기 후방만곡부(175,185)는 공기를 가이드하는 상기 토출구(143,144)의 타 면을 규정할 수 있다.
상기 토출구(143,144)의 입구는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 상기 후방만곡부(175,185)에 의해 규정될 수 있다. 더욱 구체적으로, 상기 토출구(143,144)의 입구는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 동일한 곡률지름을 가지도록 연장되는 코안다면(176,186)에 의해 규정될 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)와 상기 가이드만곡부(158,168)는, 함께 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 상기 토출구(143,144)로 부드럽게(smooth) 유입될 수 있도록 굽어진 유로를 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 후방가이드(155.165)의 후방부에 위치할 수 있다. 일례로, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 외면(115,116)과 상기 대향면(111,112)이 연결되는 사이 공간에 위치할 수 있다.
달리 표현하면, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 슬릿(141,172)과 연결되도록 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)을 따라 연장되는 상기 후방가이드(155,165)의 내주면으로 이해할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 후술할 코안다면(176,186)을 따라 공기가 효율적으로 흐를 수 있도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)은 미리 설정될 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는, 곡면으로 형성되어 토출유로(101a,102a)의 공기가 상기 토출구(143,144)로 향할 때, 후술할 후방만곡부(175,185)와 함께 저항을 최소화 할 수 있는 곡선의 유로를 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,158)는, 상기 슬릿(141,142)까지 연장할 수 있다. 따라서, 상기 가이드만곡부(158,168) 및 상기 슬릿(141,142)은, 상기 토출구(143,144)로 유입된 공기를 밸리홈(120)으로 가이드하는 매끈한 일 평면을 형성할 수 있다. 상기 일 평면은 제 3 곡률(”토출곡률”)을 가지는 곡면으로 형성할 수 있다.
마찬가지로, 후술할 코안다면(176,186)은 상기 슬릿(141,142)까지 연장되어, 반대편에 위치한 매끈한 타 평면을 형성할 수 있다. 상기 타 평면은 상기 제 3 곡률(“토출곡률”)을 가지는 곡면으로 형성할 수 있다.
상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 제 1 후방가이드(155)의 후방부에 위치하는 제 1 가이드만곡부(158) 및 상기 제 2 후방가이드(165)의 후방부에 위치하는 제 2 가이드만곡부(168)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 가이드만곡부(158) 및 상기 제 2 가이드만곡부(168)는 상기 기준선(L)에 대해 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
한편, 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 후단에 위치할 수 있다. 즉, 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 후방부를 형성할 수 있다.
상기 후반만곡부(175,185)는 상기 이너가이드(170,180)의 전방부 보다 두꺼운 폭을 가지도록 형성할 수 있다. 즉, 상기 후방만곡부(175,185)는 후방을 향할수록 상기 기준선(L)에 대해 소정의 경사 각도를 가지도록 연장될 수 있다. 일례로, 상기 후방만곡부(175,185)는 에어포일 형상을 가질 수 있다. 따라서, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는 뭉툭한 형상을 가질 수 있다.
달리 표현하면, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는 저항을 최소화하고 공기의 유동 방향을 밸리홈(120)의 전방으로 향할 수 있도록 가이드하기 위해 뭉툭한 형상을 가질 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)는 상기 제 1 이너가이드(170)의 후단에 위치하는 제 1 후방만곡부(175) 및 상기 제 2 이너가이드(180)의 후단에 위치하는 제 2 후방만곡부(185)를 포함할 수 있다.
상기 제 1 후방만곡부(175) 및 상기 제 2 후방만곡부(185)는 상기 기준선(L)에 대해 서로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 후방만곡부(175)는 상기 기준선(L)에 대하여 상향 경사지게 후방으로 연장될 수 있다. 그리고 상기 제 2 후방만곡부(185)는 상기 기준선(L)에 대하여 하향 경사지게 후방으로 연장될 수 있다.
상술한 바와 같이, 상기 토출구(143,144)는 토출되는 공기가 상기 밸리홈(120)의 전방으로 유동할 수 있도록 상기 기준선(L)에 대해 사선 방향으로 연장될 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)를 정의하는 상기 후방만곡부(175,185) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 상기 토출구(143,144)로 유입되는 공기가 밸리홈(120)의 전방으로 유동할 수 있도록 가이드할 수 있다.
이를 위하여, 상기 후방만곡부(175,185) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 상기 밸리홈(120)을 향하여 휘어지는 형상을 가지도록 연장될 수 있다.
그리고 상기 후방만곡부(175,185)는 상기 토출구(143,144)로 유입된 공기를 전방으로 가이드하는 코안다면(176,186)을 포함할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부로부터 상기 슬릿(141,142)까지 연장되는 면으로 이해할 수 있다. 한편, 상기 슬릿(141,142)의 일 면은 상기 코안다면(176,186)의 일부를 형성하고, 상기 슬릿(142)의 타면은 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부를 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 곡면으로 형성될 수 있다.
여기서, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는, 상기 후방만곡부(175,185)의 최후방에 위치한 상하 방향으로 연장되는 가상의 일 직선으로 이해할 수 있다.
상기 후방만곡부(175,185)는 상기 가상의 일 직선에서 상기 밸리홈(120)을 향하여 코안다면(176,186)을 형성하고, 상기 가상의 일 직선에서 상기 토출유로(101a,102a)를 향하여 만곡면(185a)을 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)의 전방으로 이격 되어 위치할 수 있다. 그리고 상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)와 마주보도록 위치할 수 있다. 즉, 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 사이 공간은 토출구(143,144)로 이해할 수 있다.
따라서, 상기 코안다면(176,186)은 상기 가이드만곡부(158,168)와 함께 상기 기준선(L)에 대해 소정의 경사 각도를 가지도록 연장될 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은, 상기 제 1 후방만곡부(175)에 형성되는 제 1 코안다면(176) 및 상기 제 2 후방만곡부(185)에 형성되는 제 2 코안다면(186)을 포함할 수 있다.
상기 제 1 코안다면(176)과 상기 제 2 코안다면(186)은 상기 기준선(L)에 대해 서로 대칭을 이루도록 형성할 수 있다.
상기 제 1 코안다면(176)과 상기 제 2 코안다면(186)은, 상기 밸리홈(120)을 향하여 토출되는 공기에 코안다 효과(Coanda effect)를 부여하기 위해 형성될 수 있다.
여기서, 상기 코안다 효과는 공기와 같은 유체가 고체의 표면에 들러붙어 흐르는 경향을 갖는 것으로 이해할 수 있다.
간단히, 상기 송풍기(1)의 하부에 형성된 흡입부(13)로 주위 공기가 흡입되어 필터(미도시)를 통과할 수 있다. 상기 필터를 통과한 공기는, 상기 디퓨저(300)의 가이드유로(335)를 따라 상승하며, 상기 분배유로(410)를 통과하면서 제 1 타워(101)와 제 2 타워(102)로 분기될 수 있다.
상기 제 1 타워(101) 및 상기 제 2 타워(102)로 분기되어 상승하는 공기는, 상기 제 1 토출유로(101a) 및 제 2 토출유로(102a)를 유동할 수 있다.
그리고 상기 토출유로(101a,102a)를 따라 상승 유동하는 공기는 상기 베인(145)에 의해 토출구(143,144)의 입구를 규정하는 상기 가이드만곡부(158,168)와 상기 후방만곡부(175,185)의 사이로 유입될 수 있다. 즉, 상기 토출구(143,144)의 입구로 유입될 수 있다.
상기 토출구(143,144)로 유입된 공기는 곡면인 코안다면(176,186)을 따라 유동할 수 있다. 따라서, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기(FR)는 코안다 효과에 의해 증폭되어, 상기 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 유동할 수 있다. 그리고 상기 밸리홈(120)으로 토출된 상기 공기(FR)는 대향면(111,112)의 표면을 따라 가이드되어 전방으로 유동할 수 있다.
더하여, 상기 밸리홈(120)의 양 면을 규정하는 대향면(111,112)은 중심축(O)을 기준으로 전후 방향을 향할수록 멀어지는 곡면으로 형성될 수 있다. 이에 의하면, 상기 토출구(143,144)에서 토출되는 공기는, 중심축(O)을 통과하면서 코안다 효과에 의하여 대향면(111,112)의 곡률을 따라 토출될 수 있다.
따라서, 상기 토출구(143,144)에서 토출되는 공기로 상기 송풍기(1)의 토출기류가 생성되는 경우, 상기 송풍기(1)의 전방에서 양측 방향으로 확산되기 때문에, 상대적으로 넓은 영역을 커버할 수 있는 토출 기류를 사용자에게 제공할 수 있다.
한편, 상기 토출구(143,144)는 상대적으로 상기 밸리홈(120)의 후방부에 위치하기 때문에, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기 중 일부가 후방으로 유동할 수 있다.
그리고 상기 후방으로 유동하게 되는 공기 유량이 커질수록, 사용자가 위치하는 전방으로 제공되어야 하는 공기 유량은 약해질 수 있다. 이에 의하면, 사용자에게 제공되는 풍량이 약화될 수 있는 문제가 있다.
이를 해소하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 송풍기의 토출구(143,144)는, 상기 후방으로 유동하는 공기 유량을 최소화하며, 전방으로 집중되는 풍부한 풍량이 제공될 수 있는 최적화된 구조를 가질 수 있다.
이와 관련하여, 이하에서 상기 토출구(143,144)의 가이드 구조에 대해 상세히 설명한다.
도 5는 도 4의 ‘A’ 확대도이다.
상기 기준선(L)을 기준으로 제 1 타워(101)와 제 2 타워(102)는 대칭을 이루도록 형성되기 때문에, 도 5를 참조하여 상기 제 1 후방만곡부(175)의 구성과 상기 제 2 후방만곡부(185)의 구성을 함께 설명하도록 한다.
도 5를 참조하면, 상기 후방만곡부(175,185)는, 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부(또는 상기 가상의 일 직선)를 기준으로, 상기 밸리홈(120)을 향하여 연장되는 코안다면(176,186) 및 상기 토출유로(101a,102a)를 향하여 연장되는 만곡면(185a)을 포함할 수 있다.
따라서, 상기 코안다면(176,186)이 시작되는 상기 후방만곡부(175,185)의 연장 단부는, 상기 가이드만곡부(158,168)와 함께 토출구(143,144)의 입구를 규정할 수 있다. 그리고 상기 슬릿(141,142)은 상기 토출구(143,144)의 출구를 규정할 수 있다.
또한 상술한 바와 같이, 상기 가이드만곡부(158,168)는 상기 토출곡률을 가지도록 연장될 수 있다. 여기서, 상기 토출곡률의 역수에 2배한 곡률지름은, “제 1 곡률지름(øA)”이라 이름한다. 이하에서, 상기 토출곡률은 상기 제 1 곡률지름에 의해 설명하도록 한다.
상기 토출구(143,144)는 미리 결정된 기준(유량, 소음 등)을 만족하는 곡률지름(øA)과 폭(W)을 가지도록 연장될 수 있다.
상세히, 상기 토출구(143,144)를 형성하는 코안다면(176,186) 및 가이드만곡부(158,168)는 소정의 곡률지름을 가지도록 연장될 수 있다.
여기서, 상기 슬릿(141,142)은 상술한 바와 같이 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 끝 부분에 동일한 평면을 가지도록 일체로 형성될 수 있기 때문에, 상기 코안다면(176,186)과 상기 가이드만곡부(158,168)의 일부로 이해할 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은, 상기 슬릿(141,142)의 폭(W)으로 이해할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 상기 코안다면(176,186)의 곡률지름은 상기 가이드만곡부(158,168)의 곡률지름과 동일하게 형성할 수 있다.
즉, 상기 코안다면(176,186) 및 상기 가이드만곡부(158,168)는, 제 1 곡률지름(øA)을 가지도록 상기 밸리홈(120)을 향해 연장될 수 있다.
상기 후방만곡부(185)는 상기 토출유로(101a,102a)에서 상기 토출구(143,144)로 유동하는 공기의 유로가 전방으로 꺾이도록 변곡점을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 만곡면(185a)은 소정의 곡률을 가지도록 형성할 수 있다.
즉, 상기 만곡면(185a)은 상기 토출유로(101a,102a)를 유동하는 공기가 부드럽게(smooth) 상기 토출구(143,144)의 입구로 유입되도록 가이드하는 곡면으로 형성될 수 있다.
일례로, 상기 만곡면(185a)은 제 2 곡률지름(øB)을 가지도록 연장될 수 있다. 상기 제 2 곡률지름(øB)은 7mm 이하로 형성할 수 있으며, 바람직하게 5mm로 형성할 수 있다.
상기 코안다면(176,186)은 상기 만곡면(185a) 보다 큰 곡률지름(øA)을 가지도록 연장될 수 있다. 즉, 상기 제 1 곡률지름(øA)은 상기 제 2 곡률지름(øB) 보다 클 수 있다.
이에 의하면, 상기 토출구(143,144)를 통과하는 공기가 보다 완만하게 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 유동 방향이 전환될 수 있다.
한편, 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기는, 상기 토출구(143,144)의 폭(W) 및 곡률지름(øA)의 상관 관계에 따라 상기 밸리홈(120)의 전방으로 향하는 풍량이 달라질 수 있다.
일례로, 상기 토출구(143,144)의 곡률이 커질수록 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기의 유동 방향은, 좀 더 밸리홈(120)의 전방을 향하도록 강화될 수 있겠으나, 토출유로(101a,102a)로부터 슬릿(141,142)까지 유로가 과도하게 꺾이는 구조에 의해 유량 손실 및 소음이 증가할 수 있다.
또한, 상기 토출구(143,144)의 곡률이 작아질수록 상기 토출구(143,144)로부터 토출되는 공기 중 일부는, 밸리홈(120)의 후방으로 향하는 성분이 커지게 되므로 사용자에게 제공되는 풍량의 손실을 가져올 수 있다.
이에 더하여, 토출구(143,144)의 폭(W)의 변화에 따라, 공기의 충돌 등의 원인으로 발생하는 소음이 달라질 수 있다.
즉, 상기 토출구(143,144)를 형성하는 구조적 설계인자인 폭(W) 및 곡률에 의해, 밸리홈(120)의 전방으로 공기의 유동 방향을 전환시키는 과정에서 발생되는 소음과 유량 손실은 달라질 수 잇다.
따라서, 상기 가이드만곡부(158,168) 및 상기 코안다면(186)이 가지는 제 1 곡률지름(øA)과, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은 최적의 범위 내에서 결정될 필요가 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 토출구의 설계 인자에 따른 소음을 측정한 실험 그래프이며, 도 7은 도 6의 지점별로 실험 데이터를 표시한 결과 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 팬(210)의 송풍량 10CMM일 때 상기 토출구(143,144)에서 발생하는 소음(dB)을 측정한 실험에서, 상기 토출구(143,144)의 폭(W)은 10mm 이하인 범위에서 45dB 이하의 결과를 얻을 수 있다. 상기 폭(W)이 10mm 보다 큰 범위에서 소음은 45dB 보다 큰 것을 확인할 수 있다.
그리고 상기 제 1 곡률지름(øA)은 21mm 보다 크고 27mm 보다 작은 범위에서 45dB 이하의 결과를 얻을 수 있다. 상기 제 1 곡률지름(øA)이 상술한 범위 이외인 경우 소음은 45dB 보다 큰 것을 확인할 수 있다.
즉, 실험의 결과, 상기 제 1 곡률지름(øA)이 21mm이상 및 27mm 이하이고, 폭(W)이 10mm이하인 경우, 상기 토출구(143,144)의 구조에 기인한 소음(db)은 최소화될 수 있다.
바람직하게, 상기 제 1 곡률지름(øA) 및 상기 폭(W)은 영역 S를 만족하는 범위에서 45dB 이하가 될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 곡률지름(øA)은 22mm 이상 및 24mm이하이고, 상기 폭(W)은 9mm일 때, 상기 토출구(143,144)는 가장 작은 소음(44.4dB)을 얻을 수 있다.