KR100797654B1 - 전자냉난방기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전자냉난방기에 관한 것으로, 열전소자모듈과, 상기 열전소자모듈의 전방에 마련된 제 1 방열판 및 열전소자모듈의 후방에 마련된 제 2 방열판을 포함하여 구성되는 전자냉난방기에 있어서, 상기 전자냉난방기 하부에 저수조를 마련하여 상기 제 1 방열판 또는 제 2 방열판으로 미세한 물입자를 공급하는 것을 특징으로 하는 전자냉난방기를 제공한다.
열전소자, 칸막이, 방열판, 냉방, 난방

Description

전자냉난방기{Electronic Cooling Apparatus}
도 1은 종래의 전자냉난방기의 단면도.
도 2는 본 발명인 전자냉난방기의 분해도.
도 3은 본 발명인 전자냉난방기의 작동상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 열전소자모듈 200: 제 1 팬
300: 제 1 방열판 514: 저수조
600: 제 2 팬 700: 제 2 방열판
본 발명은 전자냉난방기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 열전소자를 이용한 전자냉방기로서 내부에 저수조를 마련하여 냉난방기능을 향상시키고 가습효과까지 가능한 전자냉난방기에 관한 것이다.
일반적으로 냉방기로 사용되는 에어컨이나, 난방기로 사용되는 히터는 냉각기와 응축기와 열교환기 등을 포함하여 구성되기 때문에 냉매를 사용하고, 소음 진동이 큰 단점이 있다.
그래서 최근에는 열전소자를 이용하여 냉난방을 한번에 할 수 있는 전자냉난방기가 사용되고 있다.
도 1과 같이 종래의 전자냉난방기는 열전소자모듈(1)이 중앙에 마련되고, 상기 열전소자모듈(1)의 양측에는 열교환기(2, 3)가 마련되고, 상기 열교환기(2, 3)에는 팬(4, 5)이 연결된다.
상기와 같이 구성된 전자냉난방기는 냉방과 난방을 모두 수행하게 되는데, 열전소자모듈(1)의 전극을 바꿈으로써 냉방과 난방의 기능이 전환되게 된다.
냉방을 예로 들면, 열전소자모듈(1)의 전극을 조절하면 실내 측으로 위치된 열전소자모듈(1)부분은 냉각되고, 실외 측에 위치된 열전소자모듈(1)부분은 가열된다. 이는 일측이 냉각되면 타측은 가열되는 열전소자 고유의 성질에 기인한다.
이때, 실내 측에 위치된 열교환기(2)는 저온부 열교환기(2)로 작용하고, 실외 측에 위치된 열교환기(3)는 고온부 열교환기(3)로 작용한다.
상기와 같이 구성된 종래 전자냉난방기의 냉방기로서 기능 시에 작용을 설명하면 다음과 같다.
상기 열전소자모듈(1)에서 상기 저온부 열교환기(2)에 냉온이 전달되고, 실내의 공기는 제 1 방향(6)으로 이동되어 상기 저온부 열교환기(2)를 경유하며 냉각된다. 그리고 냉각된 공기는 팬(4)에 의해 제 2 방향(7)으로 유동 되어 실내로 순환된다.
또한, 전류를 같은 양 공급하면서도 상기 열전소자모듈(1)에서 발생되는 냉온의 양이 증가할 수 있도록 하기 위해서 실외에 마련된 팬(5)에 의하여 실외공기 가 제 3 방향(8)으로 인입되고, 고온부 열교환기(3) 내부를 경유하여 제 4 방향으로 배출되어 열전소자모듈(1)에서 나온 열온이 신속하게 실외로 전달되도록 한다.
종래의 전자냉난방기를 난방기로 사용할 경우에는 상기 열전소자모듈(1)의 전극을 조절하여 실내 측에 위치된 부분에서 열온이 발생되도록 하면된다.
그러나 상기와 같은 종래의 전자냉난방기는 열교환기(2, 3) 및 팬(4, 5)을 이용함에도 불구하고 낮은 에너지 효율을 가지는 문제가 있고, 낮은 에너지 효율을 가짐에 따라 대용량화의 어려움이 있다.
따라서 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 전자냉난방기에 저수조를 마련하여 높은 에너지 효율을 가지고 대용량화가 가능한 전자냉난방기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 열전소자모듈과, 상기 열전소자모듈의 전방에 마련된 제 1 방열판 및 열전소자모듈의 후방에 마련된 제 2 방열판을 포함하여 구성되는 전자냉난방기에 있어서, 상기 전자냉난방기 하부에 저수조를 마련하여 상기 제 1 방열판 또는 제 2 방열판으로 미세한 물입자를 공급하는 것을 특징으로 하는 전자냉난방기를 제공한다.
그리고 상기 저수조는 상기 제 1 방열판 하부에 마련된 제 1 저수부와 제 2 방열판 하부에 마련된 제 2 저수부로 나뉠 수 있고, 상기 제 1 저수부와 제 2 저수부의 경계에서 열전소자모듈의 하부 사이에 제 1 칸막이가 마련될 수 있다.
또한, 상기 제 1 칸막이는 힌지결합되어 회동가능할 수 있고, 상기 제 2 저수부에는 가습구로서 초음파진동자나 분무노즐 등이 마련될 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 2는 본 발명인 전자냉난방기의 분해도이고, 도 3은 본 발명인 전자냉난방기의 작동상태도이다.
본 발명인 전자냉난방기(110)는 열전소자모듈(100)과, 상기 열전소자모듈(100)의 전방에 마련된 제 1 방열판(300) 및 열전소자모듈(100)의 후방에 마련된 제 2 방열판(700)을 포함하여 구성되는 전자냉난방기에 있어서, 상기 전자냉난방기 하부에 저수조(514)를 마련하여 상기 제 1 방열판(300) 또는 제 2 방열판(700)으로 미세한 물입자를 공급하는 것이다.
상기 전자냉난방기(110)의 구조를 더욱 자세히 설명하면 전자냉난방기(110)는 열전소자가 집적된 플레이트 형상의 열전소자모듈(100)과, 상기 열전소자모듈(100)을 기준으로 실내 쪽을 전방으로 하여 열전소자모듈(100)의 전방에는 제 1 방열판(300)이 마련되고, 상기 제 1 방열판(300)의 전방에는 제 1 프레임(530)이 마련된다.
그리고 열전소자모듈(100)의 후방에는 제 2 방열판(700)이 마련되고, 상기 제 2 방열판(700)의 후방에는 제 2 프레임(540)이 마련된다.
상기 제 1 프레임(530)은 하부에 저수조하우징(532)이 마련되고, 중간에 흡입구(350)가 마련되며, 상부에 제 1 팬(200)이 결합된다.
또한, 상기 저수조하우징(532)에 물이 채워져 이루어지는 상기 저수조(514)는 상기 제 1 방열판(300) 하부에 마련된 제 1 저수부(510)와 제 2 방열판(700) 하부에 마련된 제 2 저수부(512)로 나뉘고, 상기 제 1 저수부(510)와 제 2 저수부(512)의 경계에서 열전소자모듈(100)의 하부 사이에 제 1 칸막이(370)가 마련되며, 상기 제 1 칸막이(370)의 하부로는 제 2 칸막이(400)가 고정설치된다. 그리고 상기 제 1 칸막이(370)는 상부가 힌지축(372)에 힌지결합되어 회동하고, 상기 제 2 저수부(512)에는 가습구조로 초음파진동자(500)가 구비되며, 가습으로 소모되는 물을 보충해주기 위한 별도의 입수관(미도시)과 수위조절센서(미도시)가 마련된다.
제 2 칸막이(400)는 소정부분이 제 1 저수부(510)의 수중에 위치되고, 상기 제 2 칸막이(400)의 하부로는 제 1 저수부(510)와 제 2 저수부(512)가 연결되어 있다.
한편, 상기 제 2 프레임(540)은 하부에 제 2 팬(600)이 결합되고, 상부에 방출구(810)가 마련되며, 상기 방출구(810)에는 제 3 칸막이(800)가 설치된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명인 전자냉난방기(110)는 건물벽(900) 등에 직접적으로 설치되거나 별도의 덕트를 방출구(810)와 연결하여 실내에 설치된다.
상기와 같이 본 발명인 전자냉난방기의 작동을 설명하면 다음과 같다.
도 3 (A)와 같이, 전자냉난방기(110)를 냉풍기로 사용하는 경우에는 열전소자모듈(100)의 극성을 조정하여 제 1 방열판(300) 방향으로 냉기가 발생되고 제 2 방열판(700) 방향으로 열기가 발생되도록 한 후, 가습기로 사용되는 상기 초음파진동자(500)를 작동시키면 제 1 저수부(512)의 물이 미세한 입자로 분해되어 상승한다.
그리고 상승된 물입자는 상기 제 2 방열판(700)에 접촉되고 제 2 방열판(700)의 열기에 의하여 기화되며, 이로 인해 제 2 방열판(700)의 온도는 떨어진다.
또한, 제 2 팬(600)이 작동되어 외부공기가 제 2 방열판(700)에 인입되어 추가적인 냉각효과와 함께 상기 제 2 방열판(700)의 공간에 정체되어 있는 수증기를 강제로 배출하여 열기의 배출이 보다 용이하게 이루어지도록 한다.
위와 같이 하는 이유는 열전소자의 특성상 동일한 전력을 사용하더라도 열기나 냉기가 빠르게 소모되면 대응되는 면에서 발생되는 냉기나 열기의 효율이 증가되는 효과가 있으므로, 냉각장치로 사용시 발열부의 열기를 빠르게 식혀주는 것이 냉각효율 증대에 중요한 역할을 하기 때문이다.
한편, 상기 제 1 칸막이(370)와 제 2 칸막이(400)가 제 1 방열판(300)과 제 2 방열판(700) 사이의 공간을 차단하고 있어서, 상기 제 2 방열판(700)에 위치되는 수증기나 물입자는 제 1 방열판(300)으로 이동될 수 없다.
상기 제 1 방열판(300)은 상기 구조를 통해 냉기 발생이 최대화된 열전소자 모듈(100)의 냉각면과 접하고 냉기는 제 1 팬(200)을 통해 실내로 배출된다.
그리고 상기 제 1 팬(200)의 하부에 형성된 흡입구(350)는 제 1 팬(200)이 작동됨에 실내공기가 빨려들어가며, 빨려들어간 공기는 제 1 방열판(300)과 만나서 냉각되며, 이때 실내공기 중에 포함된 습기는 제 1 방열판(300)에 맺힌 채 차가운 공기만이 제 1 팬(200)을 통하여 배출되게 되므로, 에어컨과 같이 습기가 제거된 쾌적한 공기가 배출된다.
또한, 상기 제 1 방열판(300)에 맺힌 수분은 아래로 흘러내려 제 1 저수부(510)에 고인 후에 제 2 저수조(512)의 물과 섞여짐에 따라 입수관(미도시)을 통한 외부로부터의 입수량을 줄이는 것을 가능하게 하고, 저수조(514) 전체의 수온을 낮춘다.
위와 같이, 제 2 저수조(512)의 수온이 낮은 상태가 되면 제 2 방열판(700)을 더욱 효율적으로 냉각시키게 된다.
도 3 (B)와 같이 본 발명인 전자냉난방기(110)가 가습기 구조로 사용되는 경우를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 3 칸막이(800)를 이용하여 방출구(810)를 막고, 제 1 칸막이(370)를 회동시키는 것을 통해 제 2 방열판(700)측에 형성된 제 2 팬(600)으로부터의 공기유입을 차단하고 제 2 저수부(512)와 제 1 방열판(300) 사이로 연결통로를 마련한 후 초음파진동자(500)를 작동시켜 미세한 물입자를 발생시킨다.
그리고 열전소자모듈(100)의 극성을 냉풍기의 경우와 반대로 설정해서 작동하면 상기 미세한 물입자가 방출구(810)를 통하여 배출되지 않고, 제 1 팬(200)으 로부터 발생되는 흡입력에 의해 제 1 방열판(300)을 거쳐 외부로 이동하게 된다.
이때, 상기 제 1 방열판(300)은 발열상태가 되어 이동된 미세한 물입자는 열에 의해 완전기화가 이루어져 증기상태로 실내로 배출된다.
상기 물입자는 열에 의해 가열되어 완전기화되고, 온도 또한 따뜻한 상태로 배출되어 일반적인 가습기의 경우에 발생하는 차가운 물입자가 호흡기에 직접적으로 접촉하며 호흡기에 부담을 주는 일이 방지된다.
도 3 (C)와 같이 본 발명을 온풍기로 사용할 경우를 설명하면 다음과 같다.
상기 제 1 칸막이(370)는 제 1 방열판(300)과 제 2 방열판(700) 사이를 막는 위치로 이동되고, 제 3 칸막이(800)는 방출구(810)를 개방시킨다.
그리고 열전소자모듈(100)의 극성을 냉풍기로 사용할 때와 반대로 하여 열전소자모듈(100)을 작동시키면 냉풍기로 사용시 냉기가 발생되던 제 1 방열판(300)측에 열기가 발생되며 이 상태에서 제 1 팬(200)이 작동되어 열기를 실내로 배출시키게 된다.
이때 실외의 기온이 제 2 방열판(700)의 온도에 비해 높을 경우 제 2 팬(600)을 작동시켜 외부의 공기를 제 2 방열판(700)으로 보내주게 되면, 제 2 방열판(700)에 발생된 냉기가 그보다 높은 공기의 온도를 하강시키며 소모되고, 소모된 냉기가 보충되는 만큼 열전소자의 발열부 효율이 증가되어 열전소자모듈(100)의 전면에 위치된 제 1 방열판(300) 측의 열기를 최대화하는 것이 가능해 진다
필요에 따라서는 온풍기로 사용시에도 초음파진동자(500)를 작동시키고, 제 1 칸막이(370)를 일부 또는 전부 개방하여 제 2 저수부(512)에서 발생된 가습기의 수분이 제 1 팬(200)을 통하여 실내로 배출되도록 함으로써 습도가 조절되도록 할 수 있다.
장치를 정지시킬 경우, 사용용도에 따라 제 1 방열판(300) 또는 제 2 방열판(700)의 표면에 냉기의 발산으로 인해 발생된 수분이 남아있을 수 있는데, 장치 정지시 자동으로, 사용되던 극성과 반대방향으로 전류가 공급됨으로써, 냉기 발산면으로 열기가 발생되어 수분을 기화시켜주기 때문에, 잔류습기로 인해 방열판 표면에 생길 수 있는 곰팡이의 생성을 방지시켜 준다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 전자냉난방기의 하부에 저수조를 두어 가습기 작용을 하게 함으로써, 냉난방의 효율을 높이고 가습기의 기능도 수행할 수 있는 저소음 무공해의 전자냉난방기를 제공하는 효과가 있다.
그리고 가습기로 사용시에 물입자가 열에 의해 가열되어 완전기화되고, 온도 또한 따뜻한 상태로 배출되어 일반적인 가습기의 경우 발생되는 차가운 물입자가 호흡기에 직접적으로 접촉하며 호흡기에 부담을 주는 일이 방지되는 효과도 있다.

Claims (6)

  1. 열전소자모듈(100)과, 상기 열전소자모듈(100)의 전방에 마련된 제 1 방열판(300) 및 열전소자모듈(100)의 후방에 마련된 제 2 방열판(700)을 포함하여 구성되는 전자냉난방기에 있어서,
    상기 전자냉난방기 하부에 저수조(514)를 마련하여 상기 제 1 방열판(300) 또는 제 2 방열판(700)으로 미세 물입자를 공급하고, 상기 열전소자모듈(100)의 하부에 제 1 칸막이(370)가 마련되는 것을 특징으로 하는 전자냉난방기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 저수조(514)는 상기 제 1 방열판(300) 하부에 마련된 제 1 저수부(510)와 제 2 방열판(700) 하부에 마련된 제 2 저수부(512)로 나뉘는 것을 특징으로 하는 전자냉난방기.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 제 1 칸막이(370)는 힌지결합되어 회동가능한 것을 특징으로 하는 전자냉난방기.
  5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 제 2 저수부(512)에는 가습구가 마련되는 것을 특징으로 하는 전자냉난방기.
  6. 청구항 5 에 있어서,
    상기 가습구는 초음파진동자(500)인 것을 특징으로 하는 전자냉난방기.
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