KR101566151B1 - 공기 증폭형 핸드드라이어 - Google Patents

Abstract

공기 증폭형 핸드드라이어는 상방으로부터 외부공기가 유인되어 하방으로 토출되도록 본체를 상하로 관통하는 유인부를 포함한다. 공기유동수단에 의해 본체의 내부공간으로 유입된 공기가 상방에서 하방을 향해 빠르게 이동하도록 토출구를 형성하고, 토출되는 공기에 의해 베르누이 효과가 발생하여 유인부로 유인되는 외부공기가 증폭되어 하방으로 토출되는 전체적인 풍량이 증폭된다. 공기유동수단은 송풍팬케이스, 송풍팬케이스 내에 위치한 송풍팬, 및 송풍팬을 구동시키기 위한 모터로 구성된다. 하나의 모터에 복수의 송풍팬이 연결되어 모터가 보다 낮은 회전수로 송풍팬을 회전시켜도 충분한 풍량을 토출할 수 있어 소음이 낮다.

Description

공기 증폭형 핸드드라이어{Air amplying hand dryer}

본 발명은 종래의 핸드드라이어의 약한 송풍력과 소음 문제를 해결하여 사용자가 받는 스트레스를 줄인 핸드드라이어에 관한 것이다. 구체적으로는, 본체에 형성된 유인부에 토출구를 배치하고, 토출구를 통과하는 빠른 공기 흐름이 외부공기를 유인부로 유인하여 토출되는 풍량이 확대되는 핸드드라이어에 관한 것이다. 결과적으로, 모터의 부하를 증가시키지 않고 풍량을 확대하는 효과가 있어 모터로부터 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

핸드드라이어는 손을 말리는 도구로 화장실에서 흔히 사용된다. 건조시간을 단축하기 위하여는 핸드드라이어가 어느 정도 이상의 충분한 풍량을 빠른 속도로 송출할 수 있어야 하는데, 이를 위하여는 송풍팬을 회전시키는 모터의 용량(W)을 증가시켜야 한다. 이와 같은 경우 모터의 용량(W)증가에 따는 소비전력이 증가된다.

핸드드라이어 사용자가 느끼는 문제들 중의 하나는 핸드드라이어 작동 중 발생하는 소음으로부터 받는 스트레스이다. 소음 문제를 해결하기 위하여 핸드드라이어의 풍량을 줄이면 소음도 따라 줄어드는데, 이 경우 건조시간이 길어지는 단점이 있다. 따라서, 핸드드라이어의 풍량을 줄이지 않고 소음을 감소할 수 있는 새로운 방법이 고안될 필요가 있다.

한편, 핸드드라이어의 소음은 다음 두가지 요인에 의해 발생된다. 첫째, 송풍팬에 의해 빠르게 이동하는 공기가 핸드드라이어 본체 내측벽 및 부속품들과 마찰하여 생기는 공기 송출로 인한 소음이 있다. 둘째, 모터 회전자가 고속으로 회전할 때 생기는 물리적 및 전자기력적 진동이 핸드드라이어 본체에 전달되어 발생하는 소음이 있다.

본 발명이 제공하는 핸드드라이어는 액체나 기체가 좁은 공간을 통과할 때 속도가 빨라지고 주위의 압력이 낮아지는 베르누이 원리를 응용한 것으로, 송풍팬이 만든 강한 기류를 좁은 틈새로 내보낼 때 틈새 주위의 공기가 따라 이동하여 송풍팬이 만든 기류보다 많은 풍량을 토출할 수 있다. 따라서, 송풍팬을 구동시키는 모터의 부하를 증가시키지 않고 풍량을 확대하는 효과가 있어 모터로부터 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

또한, 모터와 함께 회전함으로써 풍량을 만드는 송풍팬을 모터에 2개 또는 그 이상 연결하여, 모터가 상대적으로 낮은 회전속도로 구동됨에도 불구하고 복수의 송풍팬이 충분한 풍량을 토출하여 결과적으로 송풍력의 저하 없이 모터가 발생하는 소음이 저감된 핸드드라이어를 제공할 수 있다.

등록특허 : 10-1419179 (손건조기). 공개특허 : 10-2008-0026641 (건조 장치). 등록특허 : 10-0754971 (핸드 드라이어). 등록특허 : 10-0544413 (핸드 드라이어).

종래의 핸드드라이어가 가진 소음 문제는 고속으로 회전하는 모터와 토출되는 바람 때문에 발생한다.

본 발명의 목적은 본체에 형성된 유인부의 틈새를 통해 빠르게 이동하는 기류가 주위의 공기를 유인하여 송풍팬이 만든 기류보다 많은 풍량을 토출하는 것이다. 따라서, 송풍팬을 구동시키는 모터의 부하를 증가시키지 않고 풍량을 확대하는 효과가 있어 모터로부터 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 모터에 복수의 송풍팬을 연결하여, 모터가 상대적으로 낮은 회전속도로 구동됨에도 불구하고 충분한 풍량을 토출하여 송풍력의 저하 없이 모터가 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 핸드드라이어는 본체; 본체의 일부를 상하로 관통하는 빈 공간으로, 상단에 형성된 입구와 하단에 형성된 출구로 구성된 통형상의 유인부; 본체의 내부공간에 위치하며, 외부공기를 본체내로 유입하고 다시 외부로 토출시키는 공기유동수단; 본체의 내부 후방측에 형성된 공간으로, 공기유동수단에 의해 외부로부터 유입된 공기가 상기 공기유동수단으로 유동되는 유입통로; 유입통로 하부면에 형성되어 외부공기가 유입통로로 들어오도록 유도하는 유입구; 유인부를 포함하는 본체의 전방측에 형성된 공간으로, 공기유동수단으로부터 방출되는 공기가 유동되는 토출통로; 토출통로의 공기를 외부로 방출되도록 유도하는 유인부의 표면에 환형 또는 타원형으로 형성된 토출구; 유입통로와 토출통로 사이의 공기유동을 차단하는 벽으로, 공기유동수단의 일부를 둘러싸도록 설치된 차단벽; 및 사용자의 손이 접근하는 것을 감지하기 위해 본체 하부에 설치된 감지센서를 포함하여 구성된다.

상기 핸드드라이어는 토출구에서 배출되어 빠르게 이동하는 공기흐름이 형성하는 베르누이 효과를 상승시켜 유인부로 유인되는 외부공기를 증폭하기 위해, 토출구로부터 배출되는 공기가 상방에서 하방을 향해 이동한다.

유입통로와 토출통로 사이의 공기유동은 차단벽을 관통하는 공기유동수단에 의해서만 가능하다.

토출구의 개구된 틈새의 간격은 2 mm - 10 mm 사이인 것이 바람직하다.

외부공기에 포함된 이물질을 거르기 위해 유입구에 필터가 설치된다.

공기유동수단은 송풍팬케이스; 송풍팬케이스 내에 위치한 송풍팬; 및 송풍팬을 구동시키기 위한 모터;로 구성된다.

모터에 2 개 또는 그 이상의 송풍팬이 연결될 수 있으며, 모터의 최대회전속도는 5,000rpm - 12,000rpm 사이인 것이 좋다.

본 발명에 따른 저소음 핸드드라이어는 다음과 같은 효과를 가진다.

첫째, 공기유동수단에 의해 토출되는 공기와 토출되는 공기에 의해 외부로부터 유인부로 유인된 공기가 혼합되어 토출되는 풍량이 증폭되는 효과가 있다.

둘째, 모터당 복수의 송풍팬이 연결되어, 모터가 보다 낮은 회전수로 송풍팬을 회전시켜도 충분한 풍량을 토출할 수 있어 소음이 낮다.

도 1 은 실시예에 따른 핸드드라이어(10) 의 전체적인 구성을 보여주는 측단면도.
도 2 는 도 1 의 2-2 를 절개한 단면도.

상기 목적외에 본 발명의 다른 특징 및 작용을 이하 실시예를 통해 상세히 설명하고자 한다.

도 1 은 제 1 실시예에 따른 핸드드라이어(10) 의 전체적인 구성을 보여주는 측단면도이고, 도 2 는 도 1 의 2-2 를 절개한 단면도이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 핸드드라이어(10)의 외관을 구성하는 본체(20)에 유인부(50)가 형성된다. 유인부(50)는 본체(20)의 일부를 상하로 관통하는 빈 공간으로, 상단에 입구(52)가 그리고 하단에는 출구(54)가 구비된 대체로 긴 통형상을 가진다. 유인부 입구(52)의 단면은 출구(54)의 단면보다 1.1 - 3.0 배 더 크게 형성된다.

본체(20)의 내부공간에는 외부공기를 본체(20) 내부로 유입하고 다시 본체(20) 외부로 토출시키는 공기유동수단(60)이 설치된다. 상기 내부공간은 유입통로(30), 토출통로(40), 및 차단벽(35)으로 구성된다.

유입통로(30)는 본체(20) 내부 후방측에 형성된 공간으로 외부로부터 유입된 공기가 공기유동수단(60)으로 유동되는 통로이다. 유입통로(30) 하부면에는 외부공기가 유입통로(30)로 들어오도록 유도하는 유입구(25)가 형성된다. 유인부(50)는 상방의 횡단면이 말단에 해당되는 입구(52)에서 가장 넓고, 아래로 내려오면서 점점 좁이지며, 다시 일정한 단면을 유지하는 구조를 가진다.

토출통로(40)는 유인부(50)를 포함하는 본체(20) 내부의 전방측에 형성된 공간으로, 공기유동수단(60)으로부터 방출되는 공기가 유동되는 통로이다. 유인부(50)의 표면에는 토출통로(40)의 공기가 외부로 배출되도록 유도하는 토출구(45)가 형성된다. 토출구(45)는 유인부(50)를 형성하는 면의 일부가 이격되고 겹쳐져 형성된 틈새로, 그 단면의 형상은 대체로 환형 또는 타원형이다. 토출구(45)의 틈새로부터 하방쪽으로 코안다면이 형성되며, 토출통로(40)의 공기는 상기 코안다면을 따라 하방으로 빠르게 이동한다.

유입통로(30)와 토출통로(40)의 사이, 즉 본체(20) 내부공간의 중간 부분에는 차단벽(35)이 설치된다. 차단벽(35)은 공기유동수단(60)의 일부를 둘러싸는 형태로 연장되어 구비되는데, 이는 상기 유입통로(30)와 토출통로(40) 사이의 공기유동이 공기유동수단(60)을 통해서만 이루어지도록 하기 위함이다.

공기유동수단(60)은 송풍팬케이스(61, 61a, 61b), 송풍팬케이스 내에 설치되어 유동기류를 만드는 송풍팬(62, 62a, 62b), 및 송풍팬(62, 62a, 62b)을 구동시키기 위한 모터(63)로 구성된다. 도면 1 을 참조하면, 모터(63)에 복수의 송풍팬(62, 62a, 62b)이 연결된다. 따라서, 모터(63)가 상대적으로 낮은 회전속도로 구동되어도 복수의 송풍팬(62, 62a, 62b)이 충분한 풍량을 토출할 수 있어 동일한 풍량을 토출하는 종래의 핸드드라이어보다 모터 소음이 낮다. 바람직하게는, 핸드드라이어 작동시 모터(63)의 최대 회전속도를 5,000rpm - 12,000rpm 사이로 유지하는 것이 좋다. 송풍팬케이스(61, 61a, 61b)는 유입통로(30)의 공기를 유입하여 회전하는 송풍팬(62, 62a, 62b)의 외주면을 따라 이동시켜 토출통로(40)로 배출하는 가이드 역할을 한다.

유입구(25)를 통해 외부공기가 유입통로(30)로 유입되는 것은 모터(63)가 구동되어 송풍팬(62, 62a, 62b)이 회전함으로써 이루어진다.

또한, 송풍팬(62, 62a, 62b)의 회전에 의해 토출통로(40)의 공기가 외부로 배출될 때, 토출구(45)에 형성된 코안다면을 따라 이동하는 공기 흐름이 빨라지고, 결과적으로 토출구(45) 근방의 압력이 낮아져 (베르누이 효과) 외부공기가 입구(52)를 통과하여 유인부(50) 하방을 향해 이동하는 유인기류(P1)가 형성된다.

특히, 토출구(45)에 형성된 베르누이 효과를 상승시켜 유인부(50)로 유인되는 외부공기를 증폭하기 위해, 토출구(45)로 배출되는 공기가 상방에서 하방을 향해 이동하는 것이 바람직하다.

토출구(45)의 개구된 틈새는 그 간격이 2 mm - 10 mm 사이인 것이 좋다. 토출구(45)의 균일한 간격을 유지하기 위해 상기 간격 사이에 복수개의 스페이서(미 도시)를 포함할 수 있다.

유입구(25)에는 외부공기에 포함된 이물질을 거르는 필터(70)가 슬라이딩 체결되어 착탈이 용이하다. 이는 공기와 함께 유입되는 불순물이 모터(63) 또는 토출구(45)를 손상하는 것을 방지하기 위함이다.

공기유동수단(60)이 발생하는 소음을 저감하기 위해 본체(20)의 내부공간의 벽은 흡음재(미 도시)로 둘러싸이거나 또는 흡음 효과가 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

본체(20) 하단 출구(54) 근처에 감지센서(80)가 있어 사용자의 손이 접근하는 것을 감지하여 모터(63)에 구동 신호를 보내도록 배치된다.

상기한 구성을 갖는 핸드드라이어(10)의 사용과정을 도 1 및 도 2 를 참조하여 설명한다. 모터(63)에 전원이 연결되어 송풍팬(62, 62a, 62b)이 회전하면 공기유동이 발생한다. 공기유동이 만드는 압력차이에 의해 외부공기가 유입구(25)를 통해 유입통로(30)로 유입(F1)된다. 공기 중에 포함된 이물질은 필터(70)를 통과하면서 걸러진다. 유입통로(30)의 공기는 송풍팬케이스(61, 61a, 61b)로 흡입되며(F2, F2a, F2b), 회전하는 송풍팬(62, 62a, 62b)의 외주면을 따라 이동(F3, F3a, F3b)하여 토출통로(40)로 배출된다. 토출통로(40)의 공기는 토출구(45)를 향해 이동하고, 토출구(45)에서 코안다면을 따라 빠르게 이동하여 하방을 향해 배출된다(F4). 공기가 빠르게 배출되면, 토출구(45) 근처의 압력이 낮아지고 외부공기가 입구(52)로 유인되어 하방을 향해 이동하는 유인기류(P1)가 형성된다. 토출구(45)로부터 배출되는 흐름(F4) 및 유인기류(P1)는 유인부(50) 하방에서 혼합되어 출구(54)를 통해 배출된다(P2). 결과적으로, 공기유동수단(60)이 토출구(45)를 통해 배출하는 기류(F4)에 의해 외부로부터 유인된 기류(P1)가 유인부(50) 하방을 향해 이동하여 핸드드라이어(10)의 전체 송풍량(P2)이 증폭되는 효과가 있다.

본 발명에 따른 핸드드라이어(10)는 공기를 유인부(50)에 형성된 토출구(45)를 통해 하방을 향해 배출할 때 토출구(45)를 빠져나오는 공기가 빠른 속도로 코안다면을 따라 이동할 때 베르누이 효과가 발생하여 다량의 외부공기가 유인부(50)로 유인된다는 사실을 기초로 고안된 것으로써, 종래의 핸드드라이어와 차별되는 특징을 가진다.

또한, 일반적인 핸드드라이어는 모터에 하나의 송풍팬이 연결되어 충분한 풍량을 토출하기 위해서는 모터가 빠른 속도로 회전해야 하지만, 본 발명의 경우 모터(63)에 복수의 송풍팬(62, 62a, 62b)이 연결되어 보다 낮은 회전수에서 종래의 핸드드라이어와 동일한 풍량을 토출할 수 있어 소음이 낮다.

본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명은 후술하는 청구의 범위에 의해서만 단지 제한된다.

10: 핸드드라이어 20: 본체
25: 유입구 30: 유입통로
35: 차단벽 40: 토출통로
45: 토출구 50: 유인부
52: 입구 54: 출구
60: 공기유동수단 61, 61a, 61b: 송풍팬케이스
62, 62a, 62b: 송풍팬 63: 모터
70: 필터 80: 감지센서
F1: 유입구(25)를 통해 유입통로(30)로 유입되는 외부공기의 흐름.
F2: 유입통로(30)의 공기가 송풍팬케이스(61)로 흡입되는 흐름.
F2a: 유입통로(30)의 공기가 송풍팬케이스(61a)로 흡입되는 흐름.
F2b: 유입통로(30)의 공기가 송풍팬케이스(61b)로 흡입되는 흐름.
F3: 송풍팬(62)의 외주면을 따라 이동하여 토출통로(40)로 배출되는 공기의 흐름.
F3a: 송풍팬(62a)의 외주면을 따라 이동하여 토출통로(40)로 배출되는 공기의 흐름.
F3b: 송풍팬(62b)의 외주면을 따라 이동하여 토출통로(40)로 배출되는 공기의 흐름.
F4: 토출통로(40)의 공기가 토출구(45)를 통해 하방으로 빠르게 토출되는 흐름.
P1: 토출구(45)에 발생한 낮은 압력에 의해 유인된 외부공기가 입구(52)를 통과하여 유인부(50) 하방을 향해 이동하는 흐름.
P2: 토출구(45)로부터 배출되는 공기의 흐름(F4)과 유인기류(P1) 유인부(50) 하방에서 혼합되어 출구(54)를 통해 배출되는 흐름.

Claims (7)

1. 공기를 분사하여 손을 말리는 핸드드라이어에 있어서,
   본체;
   본체의 일부를 상하로 관통하는 빈 공간으로, 상단에 형성된 입구와 하단에 형성된 출구로 구성된 통형상의 유인부;
   본체의 내부공간에 위치하며, 외부공기를 본체내로 유입하고 다시 외부로 토출시키는 공기유동수단;
   본체의 내부 후방측에 형성된 공간으로, 외부로부터 유입된 공기가 공기유동수단으로 유동되는 유입통로;
   유입통로 하부면에 형성되며 외부공기가 유입통로로 들어오도록 유도하는 유입구;
   유인부를 포함하는 본체의 전방측에 형성된 공간으로, 공기유동수단으로부터 방출되는 공기가 유동되는 토출통로;
   토출통로의 공기를 외부로 방출되도록 유도하는 유인부의 표면에 환형 또는 타원형으로 형성된 토출구;
   유입통로와 토출통로 사이의 공기유동을 차단하는 벽으로, 공기유동수단의 일부를 둘러싸도록 설치된 차단벽; 및
   사용자의 손이 접근하는 것을 감지하기 위해 본체 하부에 설치된 감지센서;로 구성된 핸드드라이어.
2. 제 1 항에 있어서, 토출구로부터 배출되는 공기가 상방에서 하방을 향해 이동하는 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.
3. 제 1 항에 있어서, 유입통로와 토출통로 사이의 공기유동이 차단벽을 관통하는 공기유동수단에 의해서만 가능한 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.
4. 제 1 항에 있어서, 토출구의 개구된 틈새의 간격이 2 mm - 10 mm 사이인 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.
5. 제 1 항에 있어서, 외부공기에 포함된 이물질을 거르기 위해 유입구에 설치된 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.
6. 제 1 항에 있어서, 공기유동수단이 송풍팬케이스; 송풍팬케이스 내에 위치한 송풍팬; 및 송풍팬을 구동시키기 위한 모터;로 구성된 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.
7. 제 6 항에 있어서, 모터에 2 개 또는 그 이상의 송풍팬이 연결된 것을 특징으로 하는 핸드드라이어.

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