KR100809429B1

KR100809429B1 - 열교환식 냉풍기

Info

Publication number: KR100809429B1
Application number: KR1020070008154A
Authority: KR
Inventors: 민효식; 이동덕
Original assignee: 주식회사 장원통상
Priority date: 2007-01-26
Filing date: 2007-01-26
Publication date: 2008-03-07

Abstract

본 발명은 외부 공기를 흡입하여 냉매를 통해 냉각시키고, 이를 전방향으로 토출하여 냉풍이 불게 하는 냉풍기에 관한 것으로, 냉각천을 사용하지 않음으로 습기와 세균 및 악취 발생을 방지하고, 사용자의 선택에 따라 냉매를 장시간 사용하거나, 공기 냉각을 가속화하여 가동시 초기 냉풍 토출을 위한 시간을 단축시킬 수 있는 냉풍기에 관한 발명이다.

이와 같은 본 발명에 따른 장치는, 공기를 냉각시키기 위한 수단으로 열교환기(50)가 본체(10) 내측에 장착되고, 상기 열교환기 상측에 송풍기(60)가 장착된다. 이를 통해 덮개(10A)의 흡입구(12)로 흡입된 공기가 열교환기(50)를 통과하여 냉각되고, 냉각된 공기는 본체(10) 전방측의 토출 그릴(11)로 송풍된다. 이때 상기 열교환기(50)는 열전도관(52) 내부에 열매체유가 순환하여 지속적으로 열교환기(50)를 냉각시키는 것으로, 하단에 구비되는 냉매저장박스(20)에 안착되는 냉각파이프(30)가 냉매를 통해 냉각되어 펌프(41)를 통해 냉각된 열매체유가 열교환기(50)로 순환되게 한 것을 특징으로 한다.

냉풍기, 열교환기, 냉매, 열매체유, 냉각파이프

Description

열교환식 냉풍기{A Heat exchange cool wind electric fan}

도 1은 종래의 냉풍기의 일 예를 보인 사시도이다.

도 2는 본 발명의 열교환식 냉풍기의 일 예를 보인 분리된 사시도이다.

도 3은 본 발명의 열교환식 냉풍기의 결합된 사시도이다.

도 4는 본 발명의 열교환식 냉풍기 중 열교환기와 냉매저장박스의 결합 예를 보인 사시도이다.

도 5는 본 발명의 열교환식 냉풍기 중 냉매의 사용 예를 보인 단면도이다.

도 6a는 본 발명의 열교환식 냉풍기 중 냉매의 다른 사용 예를 보인 단면도이다.

도 6b는 본 발명의 열교환식 냉풍기 중 아이스팩의 일 예를 보인 사시도이다.

도 7은 본 발명의 열교환식 냉풍기의 사용 예를 보인 측단면도이다.

도 8은 본 발명의 열교환식 냉풍기 중 정면 토출구의 일 예를 보인 정면도이다.

[도면의 주요 부위에 대한 부호의 설명]

10: 본체 11: 토출 그릴

11A, 11B: 측면 토출구 12: 흡입구

12A: 그릴망 12B: 카본필터

13: 개폐구 20: 냉매저장박스

20A: 보조 수납부 20B: 밑판

21: 격판 21A: 가이드부

21B: 틈 22: 경사판

22A: 단턱 23: 냉매

24: 홈부 25: 아이스팩

30: 냉각파이프 40: 순환배관

41: 펌프 50: 열교환기

51: 발열핀 52: 열전도관

53: 고정가이드 54: 밀폐부재

60: 송풍기 70: 제어부

본 발명은 여름철에 외부 공기를 흡입하여 차가운 냉풍을 발생하고 이를 전방측으로 송풍하는 냉풍기에 관한 것으로, 좀더 상세히 설명하면 냉매를 저장하는 냉매저장박스에 안착되는 냉각파이프를 통해 냉각된 열매체유가 순환배관을 따라 순환하여 일측에 장착된 열교환기를 냉각시키고, 상기 열교환기를 통과하는 외부 공기가 냉각되어 전방측 토출 그릴을 통해 외부로 송풍되게 한 열교환식 냉풍기에 관한 것이다.

여름철에 주로 사용되는 냉방기는 선풍기와 에어컨이 주를 이루었으나, 에어컨은 냉방효과가 큰 장점이 있는 반면 전력소모가 심하여 여름철의 에너지 부족을 야기시키는 문제가 있으며, 단가 또한 높아 널리 보급되기 어려운 문제가 있다.

이러한 에어컨의 단점으로 인해 아직도 대부분의 가정 및 회사에서는 여름철 냉방을 위해 선풍기를 사용하고 있는 실정이다.

상기와 같은 선풍기는 후방측 공기를 모터를 이용해 팬을 회전시켜 전방으로 바람을 불게함으로써 사용자가 시원함을 느끼게 하는 냉방기이나, 장시간 가동하면 모터를 통해 데워진 공기가 전방측으로 송풍됨으로 시원함을 느끼기에 부족한 단점이 있었다.

따라서, 현대에 이르러 상기와 같은 냉방기의 단점을 보완한 냉풍기가 개발되어 사용되고 있다.

종래의 냉풍기를 예를 들어 설명하면, 도 1 도시와 같이 일정 크기의 냉풍기(100) 하단에 얼음 및 아이스 팩과 같은 냉매가 수납되며, 물이 일정량 저장되는 냉매수납부(110)를 구비하고, 상기 냉매수납부의 냉매를 통해 냉각된 물을 상측으로 공급하는 수중펌프(120)와, 상측으로 공급된 물이 냉각천(130)을 따라 상측에서 하측으로 흘러 내려 재차 냉매수납부(110)로 보급되게 한 것으로 이루어진다.

이와 같은 종래의 냉풍기(100)는, 상기 냉각천(130)을 통해 냉각된 물이 지속적으로 공급되고, 냉각천(130)을 통과하여 외부 공기가 공급되게 함으로써 공기가 냉각되어 냉풍이 전방측으로 토출되는 방식을 취하고 있다.

그러나 이와 같은 종래의 냉풍기(100)는, 냉각천(130)이 냉각된 물을 통해 장기간 적셔져 있어 세균의 번식이 쉽고, 이로 인해 악취가 발생한다. 또한, 냉각되어 순환하는 물이 흡입공기에 노출되어 먼지 등이 가라앉아 전방으로 토출되는 공기에 각종 세균 및 먼지 등이 포함되어 송풍됨으로 사용자의 건강을 해칠 수 있는 문제가 있었다.

이와 같은 문제를 해소하기 위해 사용자는 수시로 상기 냉각천(130)을 탈거하여 세척해야하는 번거로움이 있었다.

또한, 종래의 냉풍기(100)는 냉각천(130)을 따라 흐르는 냉각된 물을 증발시켜 공기를 냉각시키는 것이나, 습도 높은 여름철에 증발이 원활히 이루어지지 못하여 냉풍기(100)의 냉각 성능이 극히 미약하던 문제가 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 제 1 목적은, 외부 공기를 본체 내부로 흡입하여 냉각시킬 시 별도의 냉각천을 사용하지 않고 열교환기를 통과하여 공기가 배출되게 함으로써 공기가 냉각수와 같은 열매체유와 직접 접촉하지 않게 하고, 이를 통해 냉각천에 세균이 번식하여 악취가 발생하는 문제를 해소한 냉풍기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 제 2 목적은, 냉매를 저장하는 냉매저장박스의 냉매를 사용자의 선택에 따라 소비 시간을 조절할 수 있도록 하고, 초기 가동시 냉풍 토출이 단시간에 이루어질 수 있게 한 냉매저장박스를 제공하는 데 있다.

상기 본 발명의 목적에 따른 장치는, 일정 크기의 함체 내부에 하측에 냉매 가 저장되는 냉매저장박스를 구비하고, 상기 냉매저장박스에 안착되는 냉각파이프를 구비한다. 또한 상기 냉각파이프를 통해 냉각되는 열매체유가 순환되는 순환배관을 구비하고, 상기 순환배관 일측에 열매체유를 순환시키기 위한 펌프를 구비한다.

한편, 상기 펌프를 통해 순환되는 열매체유가 냉매저장박스 상측에 구비되는 열교환기의 열전도관을 통해 열교환기를 냉각시키도록 구비되며, 냉각된 열교환기의 발열핀 사이사이를 외부공기가 통과하도록 상기 열교환기 상측에 송풍기를 구비한다. 이때 상기 열교환기를 통과하는 외부공기는 본체의 덮게 하부 일측에 구비되는 흡입구를 통해 흡입되는 것으로, 상기 흡입구를 통해 공기가 송풍기측으로 직접 누출되지 않도록 열매체를 고정하는 고정가이드와 밀폐부재를 통해 차단하여 구비된다.

또한, 상기 송풍구를 통해 흡입된 공기는 본체 전방측의 토출 그릴로 송풍되는 것으로 적어도 1측면 이상에 토출구를 구성함으로써 냉풍이 전방 및 좌우측방으로 송풍되도록 구성된다.

상기 목적과 본 발명의 다른 목적 및 이점과 특징들은 양호한 실시 예를 도시한 첨부도면과 관련한 이하의 상세한 설명을 통해 더욱 명확해 질 것이다.

이하에서 본 발명의 실시 예를 도시한 첨부도면을 통해 더욱 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은, 도 2 도시와 같이 내부에 수납공간을 갖고 후방면이 개구되는 일 정 크기의 본체(10)를 구비하고, 상기 본체(10)의 개구부에 장착되는 덮개(10A)를 구비한다.

이와 같은 본체(10)를 상세히 설명하면, 전방측에 송풍기를 통해 냉각된 공기가 토출되기 위한 토출 그릴(11)이 구비되고, 본체(10) 내부 중간측에 고정가이드(53)가 구비되며, 본체(10) 상면에 내부 장치들을 제어하기 위한 제어부(70)가 구비된다.

한편, 상기 덮개(10A)는 외부로부터 공기를 흡입할 수 있는 흡입구(12)를 구비한 것으로, 상기 흡입구(12)에 미세한 격자형 그릴망(12A)을 포함하고, 본체(10) 내측으로 연통되게 개폐되는 일정 크기의 개폐구(13)를 구비한다. 여기서 상기 그릴망(12A)의 내측에 카본필터(12B)를 덧대어 구비된다. 이때 상기 카본필터(12B)는 냉풍기 내측으로 유입되는 공기의 각종 냄새나 이물질을 제거하기 위한 수단의 일 예로서, 다양한 공기필터로 변형 실시되어도 무관하다.

또한, 상기 본체(10) 내측 하단부에 삽입 장착되는 냉매저장박스(20)를 구비하고, 상기 냉매저장박스(20)의 수납부에 안착되는 냉각파이프(30)를 구비한다. 여기서 상기 냉각파이프(30)의 양끝단은 순환배관(40)을 통해 상측의 열교환기(50)와 연결되게 구비되며, 순환배관(40) 일측에 펌프(41)를 장착하여 순환배관(40) 내측의 열매체유가 열교환기(50)의 열전도관(51)을 통과하여 순환되게 구비된다.

한편, 상기 열교환기(50) 상측에 본체(10)의 열교환기(50)를 통과하여 흡입되는 냉기를 본체(10) 외부로 송풍하는 송풍기(60)로 구비된다.

이와 같은 각 구성은 도 3 도시와 같이 결합되는 것으로, 열교환기(50) 하부 측 공기가 상측 송풍기(60)를 통해 열교환기(50)를 통과하여 전방측으로 토출될시 상기 열교환기(50)가 고정가이드(53)로 고정됨과 동시에 밀폐부재(54)로 인해 상하측이 차단되게 장착된다.

이러한 밀폐부재(54)는 스티로폼 또는 스폰지 등과 같은 신축성 있는 재질을 이용하여 본체(10) 내면 둘레보다 소정 폭 넓게 구비하여 장착되고, 본체(10)에 덮개(10A)를 고정할 시 소정 폭 눌림 고정되는 것이나, 이는 특정 재질이나 형상에 국한된 것이 아닌 당업자가 용이하게 실시하기 위한 다양한 재질과 형상으로 변형실시되어도 무관하다.

본 발명은 냉매저장박스(20)에 저장되는 냉매를 통해 냉각파이프(30)를 냉각시기키고, 냉각파이프(30) 내측에 주입된 열매체유가 냉각되어 순환배관(40)을 통해 순환 이동되어 상측의 열교환기(50)로 공급된다.

열교환기(50)로 공급된 열매체유는 열전도관(52)을 따라 흐르면서 외부에 장착된 발열핀(51)을 냉각시킨 후, 펌프(41)를 통해 냉각파이프(30)로 재공급된다. 상기 발열핀(51)은 항균 처리된 알루미늄재질의 발열핀(51)으로 실시되어 냉각의 효율과 세균을 번식을 방지한 것이나, 열교환기(50)의 종류에 따라 변형실시되어도 무관하다.

또한, 상기 열매체유는 순환배관(40) 내측이 물을 주입하여 진공을 이루게 한 것으로, 열매체유의 양이 부족하여 재공급하거나 냉풍기의 유지보수 시 쉽게 재보충할 수 있는 장점이 있다. 그러나 상기 열매체유를 물로 사용하는 것을 일 실시 예로서 열전도효율이 높은 다양한 열매체유로 변경 실시될 수 있다.

한편, 상기 냉매저장박스(20)는 도 4 도시와 같이 적어도 1개 이상의 격판(51)을 통해 보조 수납부(20A)가 형성되고, 상기 격판(51)의 하단이 냉매저장박스(20)의 밑판(20B)과 소정 틈(21B)이 형성된다. 또한, 상기 보조 수납부(20A) 간의 밑판(20B)에 경사를 갖는 경사판(22)이 장착되고, 상기 경사판(22) 끝단으로 단턱(22A)이 형성된다. 여기서 상기 격판(51)은 냉매저장박스(20) 측면에 상하로 길이를 갖는 가이드부(21A)를 통해 슬라이드 방식으로 착탈 가능케 실시될 수 있다.

이러한 냉매저장박스(20)는 도 5 도시의 사용 예와 같이 분할 저장되는 다수의 냉매(23) 중 일부의 냉매(23A)만이 냉각파이프(30)에 직접 접촉하여 1차적으로 냉매(23A)가 녹게 하고, 일측 냉매(23A)가 녹아서 발생하는 물의 수위가 점차 높아서 격판(51)의 하단 틈(21B)을 통해 보조 수납부(20A)로 냉수가 유입되어 보조 수납부(20A)의 냉매(23B)가 2차적으로 녹게 된다. 이때 장착된 경사판(22)의 단턱(22A)과 경사면으로 인해 보조 수납부(20A)의 냉수 유입 정도가 지연되고, 이로 인해 각 수납부에 저장된 냉매(23A,23B,23C)가 동시에 녹지 않는 시간차이가 발생한다.

한편, 상기 경사판(22)은 각 보조 수납부(20A)의 냉매(23)가 녹아 발생하는 물을 냉각파이프(30)가 안착된 수납공간으로 집수되게 한 것으로, 상기 냉각파이프(30)가 냉매와 직접 접촉됨과 동시에 일정량의 물이 함께 접촉되게 하여 냉각파이프(30)와 접촉면을 증대시키고, 결과적으로 냉풍기의 초기 가동시 냉풍 발생을 위한 시간을 단축하게 된다.

또한, 상기 격판(51)을 사용자가 모두 제거하여 냉매저장박스(20) 내측에 냉 매가 한 수납공간에 수납되게 할 수 있는 것으로, 냉매가 한 곳에 수납되어 보다 빠르게 냉각파이프(30)가 냉각되도록 사용할 수 있다.

한편, 본 발명에 있어서 상기 냉매저장박스(20)에 저장되는 냉매(23)의 예로서 얼음이 저장되는 것으로 도시되었으나, 이는 일 실시 예로서 도 6a 및 도 6b 도시와 같이 냉매저장박스(20)의 격판(21)을 제거한 후, 냉매저장박스(20)의 수납공간에 아이스팩(25)을 수납하여 냉매(23)로 사용될 수 있다. 여기서 상기 아이스팩(25)은 내측에 좌우로 길이를 갖는 일정 크기의 홈부(24)를 구비하고, 상기 홈부(24)에 지그재그식으로 형성되는 냉각파이프(30)가 밀착 삽입되어 아이스팩(25)이 냉각파이프(30)를 감싸도록 하여 실시된다.

이상과 같은 본 발명을 이하의 사용 예를 통해 좀더 상세히 설명하기로 한다.

<본 발명의 사용 예>

본 발명은 도 7 도시와 같이 본체(10)의 덮개(10A)에 구비된 흡입구(12)를 통해 외부 공기가 공급되고, 본체(10) 내측으로 공급된 공기는 상측의 송풍기(60)를 통해 상측으로 흡입되어 이동된다.

이때 상측으로 이동되는 공기는 중간부에 장착된 열교관기(50)의 열전도관(52)과 발열핀(51) 사이를 통과하여 냉각되고, 상측으로 이동된 공기는 일정 온도로 냉각되어 전방 토출 그릴(11)을 통해 외부로 송풍된다.

한편, 냉매저장박스(20)에 냉매를 일정 양 수납하여 하단의 냉각파이프(30)를 냉각시키고, 냉각된 냉각파이프(30) 내측을 순환하는 열매체유가 냉각되어 열교 환기(50)로 공급된다.

이를 통해 열교환기(40)의 열전도관(52)과 발열핀(51)이 냉각되며, 펌프(41)를 통해 냉각된 열매체유가 열전도관(52)으로 지속적으로 공급되어 순환된다.

시간이 흐름에 따라 냉매저장박스(20)에 안착된 냉각파이프(30)와 직접 접촉되는 냉매가 녹아 냉수가 생성되고, 냉수의 수위가 높아져 보조 수납부(20A)의 냉매 또한 시간차를 두고 녹게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 냉매는 일반 가정에서 쉽게 보충할 수 있는 얼음인 것으로 도시되었으나, 이는 일 실시 예로서 아이스 팩 등으로 실시될 수 있는 것이며, 아이스 팩에 냉각파이프(30)가 안착될 수 있는 요홈부를 형성하여 아이스 팩이 냉각파이프(30)를 감싸게 하여 실시될 수 있다.

또한, 상기 냉각파이프(30)는 첨부 도면에 있어서 꽈리 형태로 말아진 형태로 도시되었으나, 지그재그형과 같이 냉매를 통해 냉각파이프(30)의 열매체유가 충분히 냉각될 수 있는 다양한 형상으로 변형 실시될 수 있으며, 상기 열교환기(50) 또한 도시된 핀붙이식 열교환기 이외에 다른 종류의 열교환기로 장착되어 실시될 수 있다.

한편, 본 발명은 도 8 도시와 같이 냉풍이 송풍될 시 전방뿐만 아니라 양측면으로 냉풍이 송풍될 수 있도록 측면 토출구(11A,11B)를 포함하여 실시될 수 있다.

이상과 같이 구성되고 작용하는 본 발명의 열교환식 냉풍기의 사용으로, 외 부 공기를 본체 내부로 흡입하여 냉각시킬 시 별도의 냉각천을 사용하지 않고 열교환기를 통과하여 공기가 배출되게 함으로써 공기가 냉각수와 같은 열매체유와 직접 접촉하지 않게 하고, 이를 통해 냉각천에 세균이 번식하여 악취가 발생하는 문제를 해소하는 효과가 있다.

또한, 냉매를 저장하는 냉매저장박스에 저장되는 냉매를 사용자의 선택에 따라 냉매의 소비 시간을 조절할 수 있도록 하고, 초기 가동시 냉풍 토출이 단시간에 이루어질 수 있는 장점이 있다.

한편, 냉매와 냉각파이프가 직접 접촉하여 열매체유를 냉각시킴으로써 냉각효율이 향상되는 장점이 있다.

비록, 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시 예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 목적과 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 변경 및 수정이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 착안할 수 있는 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명한 것이다.

Claims

상온의 공기를 내부로 흡입하여 냉매를 통해 냉각시키고, 이를 송풍기를 통해 전방향으로 냉풍이 토출되는 냉풍기에 있어서,

전방측에 토출 그릴(11)이 장착되고, 후방측에 흡입구(12)가 구비되는 일정 크기를 갖는 본체(10)와;

상기 본체(10) 내측에 구비되어 냉매(23)가 저장되는 냉매저장박스(20)와;

상기 냉매저장박스(20) 내측에 안착되어 냉각되는 냉각파이프(30)와;

상기 냉각파이프(30) 양단에 각각 연결되며 일측에 펌프(41)가 장착되어 내부 열매체유가 순환 이동되는 순환배관(40)과;

상기 순환배관(40)의 양측단이 각각 연결되어 외부로 열을 발산시키는 열교환기(50)와;

상기 열교환기(50) 상측에 장착되어 본체(10) 내부의 공기를 전방측 토출 그릴(11)로 송풍하는 송풍기(60) 및;

상기 본체(10) 외측에 구비되어 상기 펌프(41)와 송풍기(60)를 제어하는 제어부(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 본체(10)는, 전방에 양측면으로 냉풍을 송풍하는 측면 토출구(11A,11B)를 더 구비하고, 미사용시 그릴을 각도 조절하여 토출구를 완전 차단하는 토출 그 릴(11)로 구비되며, 본체(10)의 후방에 탈착되는 덮개(10A)를 구비하고, 상기 덮개(10A)에 냉매저장박스(20)을 착탈할 수 있는 개폐구(13)를 구비한 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 냉매저장박스(20)는, 적어도 1개 이상의 격판(21)을 구비하여 보조 수납부(20A)를 형성하며, 상기 보조 수납부(20A) 바닥면에 일정 높이를 갖는 단턱(22A)이 형성되어 상면에 소정 경사면을 갖는 경사판(22)을 구비하여 된 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 3항에 있어서,

상기 격판(21)은, 양측에 가이드부(21A)를 구비하여 착탈 가능케 설치되고, 장착된 격판(21)의 하단이 냉매저장박스(20)의 밑판(20B)과 일정 틈(21B)이 형성되게 한 것을 특징을 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 냉매(23)는, 내측에 일정 크기의 홈부(24)를 구비하고, 상기 홈부(24)에 냉각파이프(30)가 삽입장착되는 아이스팩(25)인 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 냉각파이프(30)는 일정 두께를 갖는 열전도율이 높은 재질의 파이프를 꽈리형태로 말아서 형성시킨 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 냉각파이프(30)는 일정 두께를 갖는 열전도율이 높은 재질의 파이프를 지그재그로 형태로 형성시킨 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 순환배관(40)은, 열매체유로써 물을 주입하고 내부에 공기가 포함되지 않는 진공상태를 이루게 하여 구비된 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.
제 1항에 있어서,

상기 열교환기(50)는 열전도율이 높은 알루미늄재질의 항균 발열핀(51)을 지그재그형태의 열전도관(52) 외주면에 다수 장착하고, 열교환기(50)의 둘레에 고정가이드(53)와 밀폐부재(54)를 장착하여 열교환기의 통과 없이 상측 송풍기(60)로 공기가 누출되지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 열교환식 냉풍기.