360°정,역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기{STAND TYPED BLAST COOLER AND HEATER}
본 발명은 360°정,역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기에 관한 것으로서, 본체 내부에 설치되어 있는 송풍방향의 상하전환이 가능하도록 구성된 송풍부가 냉방이 필요한 경우에는 본체 내부에서 냉각된 공기를 상방으로 송풍하여 본체의 상부 둘레에 형성된 냉풍토출구를 통해 외부로 공급하고, 난방이 필요한 경우에는 본체 내부에서 가열된 공기를 하방으로 송풍하여 본체의 하부 둘레에 형성된 온풍토출구를 통해 외부로 공급하여 외부의 주위에 공기의 대류가 발생하도록 하여 주위에 냉방효과 또는 난방효과를 줄 수 있는 스탠드형 냉온풍기에 관한 것이다.
일반적으로, 실내를 냉난방하는 공기조화기 들은 지금까지 여러 종류가 다양하게 알려져 실제로 널리 사용되고 있다. 그 중에서도 실내를 냉방 하도록 하는 기기에 있어서는 대표적으로 냉매사이클을 이용하는 에어컨디셔너 및 바람만을 송풍토록 하는 선풍기 및 송풍기 등을 들 수가 있고, 또한, 난방기로서는 전기 및 석 유, 가스 등을 연료로 사용하는 히터, 난로 및 온풍기 등등을 들 수가 있다.
이러한 냉, 난방기에 있어서도 가장 보편적으로 널리 사용되는 냉, 난방기는 바람을 송풍하여 냉난방을 하도록 하는 냉, 온풍기를 들 수가 있는데, 이와 같은 송풍식 냉, 난방기는 대표적으로 선풍기와 온풍기가 있으며, 상기 선풍기에 있어서는 전기에 의해 구동되는 모터의 동력으로 회전날개를 회전시킴으로써 찬바람을 송풍하여 실내를 냉방 하도록 하고 있는 것이었다.
그러나, 이와 같은 선풍기는 대부분 스탠드형이나 벽걸이 및 천정걸이형으로 구성되어 있기 때문에 우선, 설치장소에 따른 공간 활용이 좋지 못하여 여러 가지 사용상의 제약이 따르는 문제점이 야기되었던 것이었다.
즉, 지금까지의 선풍기에 있어서는 선풍기에 의해 송풍 되는 인위적인 바람이 직접 사람이나 사물에 가해지기 때문에 사용자의 취향에 따라서는 이러한 바람을 싫어할 수가 있고, 또한, 책상이나 또는 응접 테이블 등에 놓여 있는 각종 서류 등과 같은 사물을 날리게 하는 등의 문제점이 있는 것이었다.
더욱 이와 같은 종래의 선풍기에 있어서는 실내의 바닥면으로는 전혀 송풍이 되지 않음으로써, 실내의 냉방효율을 저하하게 되는 문제점이 야기되었을 뿐만 아니라 설치에 따른 공간 활용에도 많은 문제점이 야기되고 있는 것이었다.
예를 들면, 종래의 온풍기의 경우 도 1a에 도시된 바와 같이, 기기의 하단 일부로 흡입하여 상단에 형성된 토출구를 통하여 배출하거나, 도 1b에 도시된 바와 같이, 후방 또는 측면으로 흡입하여 전방으로 배출하게 된다. 이때 온풍은 배출 후 대류현상에 의해 상층으로 이동하게 되는데 이를 재활용하거나 막을 방법이 없어 실제 사람이 집적적인 활동하는 테이블, 책상, 작업대 등의 중층 또는 하부층에는 토출구와 조금만 떨어지면 직접적인 온풍혜택을 기대할 수 없으며 기기작동 후 상층으로부터 역으로 층층이 온기가 누적되면서 상당시간이 지나서야 비로소 안정된 온기가 중층에 도달하므로 대류현상에 반하는 고비용 저효율의 구조를 가지고 있었다.
또한, 상기와 같은 제품은 어느 한 방향으로만 냉, 온풍이 배출되며 배출방향을 바꾸기 위해 그릴 또는 기기본체를 좌, 우로 회전시키는 구조로 되어 있으나, 이 또한 회전방향으로 냉, 온기가 배출되므로 토출구 정면에 근접한 사람만이 혜택이 있고 측면에 있는 사람들은 회전체가 다시 돌아올 때까지 추위 또는 더위를 면할 수 없다는 단점이 있다. 더군다나 냉난방 효과가 복사에 의해 국지적으로 한정되어 미치므로 사무소 등 각 분야에는 업무 및 영업을 위하여 테이블, 선풍기, 온풍기, 공기청정기를 각각 구입해야 하므로 고비용의 문제점과, 각각의 기기설치 공간 확보 및 계절 따라 기기를 반복하여 설치, 철거해야하는 문제점 등이 있었다.
상기의 문제점을 해결하기 위하여 대한민국 공개특허 10-2006-0025649호에서는 “공기정화기능 및 가습기능이 있는 테이블”을 제안한 바 있으나, 상기 테이블에서 제공하는 효과는 가습효과 및 공기정화기능에 불과하며 온풍이나 냉풍을 외부 주위 대기로 제공하지는 못한다는 점에서 냉난방을 위해서는 별도의 냉난방기를 추가로 설치해야 하는 등 불편함은 여전히 남아 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
본 발명의 목적은 냉온풍기의 구조 및 기능에 따라 일 방향 또는 한 부분에 대해서만 국지적으로 냉난방하는 것이 아니라, 필요에 따라 상방 또는 하방으로 냉풍 또는 온풍을 방향을 전환할 수 있도록 하여 외부에 공급함으로써 주위의 공기와 대류현상을 일으켜 일정한 범위에 해당하는 상하 및 360° 전면에 동시에 고르게 냉난방 효과를 줄 수 있는 스탠드형 냉온풍기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 목적은, 대류현상을 최대한 역이용하고 계절 및 상황에 적합하게 냉풍 및 온풍을 본체의 상부 또는 하부로 공급할 수 있도록 하여 열손실을 최소화 하고 에너지 소비를 줄일 수 있는 스탠드형 냉온풍기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 모든 분야에서 별도의 기기설치과정 없이 사계절 언제라도 기후조건에 따라 필요한 경우 바로 냉, 온풍기로 사용할 수 있으며 필요에 따라 각종 테이블에 부착하여 편리하게 사용할 수도 있는 스탠드형 냉온풍기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 선풍기, 온풍기, 공기정화기, 테이블 등을 하나로 멀티시스템화함으로써, 깨끗하고 쾌적한 냉 온풍을 제공하고 구입비용 및 제조비용을 줄일 수 있는 스탠드형 냉온풍기를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에 의한 360° 정역으로 흡 배기 되는 스탠드형 냉온풍기는, 상부 둘레를 따라 다수 개의 통공으로 형성된 냉풍토출구가 형성되어 있고 하부의 둘레에는 다수 개의 통공으로 형성된 온풍토출구가 형성되어 있는 원통 또는 다각형 통 형태의 본체; 상기 본체의 내부에 설치되며, 본체의 내부의 일측 단면에 설치되는 방사상 막대로 이루어지는 지지부와 상기 지지부에 각각 상부 및 하부를 향하여 고정설치되는 상부송풍모터와 하부송풍모터 및 상기 상부송풍모터의 상부와 상기 하부송풍모터의 하부에 각각 연결되어 설치되며 상방 또는 하방 중 어느 일방으로 함께 방향을 전환하여 송풍할 수 있는 상부송풍팬과 하부송풍팬으로 구성되는 송풍부; 상기 본체의 하부 내부에 설치되며 외부로부터 전력을 공급받아 주위 공기를 가열시키는 전열히터; 상기 본체의 상부를 덮으며 설치되며, 원판 또는 다각형 판 형태의 덮개부 본체와 상기 덮개부 본체의 밑면에 돌출되어 있으며 상기 본체 상부에 내주면에 대응되어 끼워지는 돌출결합부로 구성되는 덮개부; 및 상기 본체가 서 있을 수 있도록 바닥을 지지하는 원판 또는 다각형 판 형태의 바닥부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이때, 본체의 상부 둘레에 형성되어 있는 냉풍토출구를 통해 배출되는 냉풍의 온도를 낮추기 위하여 상기 본체의 상부 내측에 설치되며 외부로부터 전력을 공급받아 주위 공기를 냉각시키는 냉각부를 더 포함하여 구성할 수 있다.
아울러, 본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기는 상기 본체 상부의 내주면에는 본체나선홈이 형성되어 있고, 상기 돌출부결합부의 외주면에는 상기 본체나선홈에 대응되어 나사 결합되어 결합높이를 조절할 수 있는 덮개부나선홈이 형성되어 있는 것을 다른 특징으로 한다. 상기와 같은 본체 및 덮 개부나선홈을 통해 덮개부가 본체의 상부에 결합되는 높이를 조정할 수 있으며, 다양한 높이를 가진 테이블의 하부에 본 발명에 의한 냉온풍기를 그 높이에 맞추어 설치할 수 있다. 특히 테이블의 일측에 본 발명의 냉온풍기의 구성요소 중 하나인 덮개부가 관통하여 테이블의 상부에서 덮개부에 부설되어 있는 작동제어부가 조작이 가능하도록 노출되어 설치된 경우에는 테이블의 높이에 맞추어 덮개부의 결합높이를 조정해야 하기 때문이다.
한편, 본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기는 상기 덮개부에 설치되며, 상기 상부송풍모터 및 하부송풍모터와 연통되어 상기 각 모터의 속도와 회전방향을 조절하는 모터제어부와 상기 전열히터의 가열온도를 조절하는 전열히터제어부와 본 발명의 각 구성요소에 전력을 공급 또는 차단시킬 수 있는 전원공급제어부로 구성되는 작동제어부가 더 포함되어 구성되는 것을 다른 특징으로 한다. 작동제어부를 통해 상방 또는 하방 중 어느 일방을 향해 공급되는 공기의 송풍속도 및 방향을 조절할 수 있으며 전원의 공급 및 차단시킬 수 있는 전원공급제어부를 조작함으로써 가능하다. 이때 상기 전원공급제어부는 전원공급을 쉽게 연결 차단할 수 있는 ON/OFF스위치를 사용하는 것이 좋다. 아울러 필요한 경우 전열히터제어부를 조작하여 본체의 하부에 형성된 온풍토출구를 통하여 외부로 공급되는 온풍의 온도를 상승시켜 대류현상에 의한 난방효과를 배가하기 위하여 전열히터의 작동온도를 조절할 수도 있다.
아울러, 본 발명에 의한 360°정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기는 상기 온풍토출구의 상부에 위치하는 본체의 내부 또는 냉풍토출구의 하부에 위치하는 본체의 내부 중 어느 하나 이상에 단면으로 설치되는 에어필터가 더 포함되어 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다. 상기 에어필터를 통해 온풍토출구를 통해 온풍이 공급되는 경우에는 본체의 상부에 설치된 에어필터를 통해 온풍이 되기 전의 흡기되는 공기를 미리 정화시킬 수 있을 뿐만 아니라 본체의 상부로부터 흡입되어 공급되는 공기에 혼합되어 있는 미세먼지나 흙먼지 등이 본체 내부로 유입되는 것을 사전에 방지할 수 있으므로 본체 내부에 장착되어 있는 송풍부를 구성하는 송풍모터나 송풍팬이 먼지나 모래 등에 의해 고장을 일으키는 것도 사전에 방지할 수 있다. 만약 냉풍을 공급하는 경우에는 본체 하부에 설치된 에어필터가 공기정화를 담당하여 본체 하부로부터 흡입되어 공급되는 공기에 포함되어 있을 미세먼지나 흙먼지 등을 미리 제거하여 송풍부의 고장을 사전에 방지할 수 있는 한편 본체 상부에 형성되어 있는 냉풍토출구를 통해 공급되는 냉풍을 사전에 정화하여 공급할 수 있다.
본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기는 상기 지지부의 일측에 설치되며, 외부로부터 전력을 공급받아 상부의 냉풍토출구 또는 하부의 온풍토출구를 통하여 외부로 토출되는 냉풍 또는 온풍에 포함되어 있는 음이온을 발생시키는 음이온발생기가 더 포함되어 구성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.
아울러 이동이 편리하도록 하기 위하여 상기 바닥부의 하부에 설치되며, 본체의 이동이 가능하도록 다수 개의 바퀴 또는 롤러로 이루어진 구동부가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하다.
아울러 원격에서도 본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기의 작동을 제어하기 위하여, 상기 작동제어부와 연결되어 상기 덮개부의 일측에 설치되며 외부에서 발신한 작동제어부의 작동제어신호를 유선 또는 무선으로 수신하는 신호수신부와 수신된 신호를 전달하여 상기 작동제어부의 작동을 제어하는 신호전달부 및 작동제어신호를 유선 또는 무선으로 발신하여 원격으로 작동제어부의 작동을 제어하는 신호발신수단으로 구성되는 원격제어장치가 더 포함되어 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기는 대류현상의 기본 원리를 역이용하여 본체의 상부 및 하부의 360° 전면에 형성되어 있는 냉풍토출구 및 온풍토출구를 통해 주위의 대기로 냉풍 및 온풍을 공급하여 주위의 대기와 대류현상을 발생시키도록 함으로써 주위 공기의 상하층에 고르게 냉난방 효과를 줄 수 있으며, 특히, 대류현상을 최대한 역이용하여 냉풍은 바닥 층에 가라앉은 찬 공기를 흡입하여 상부로 배출하고 하고, 온풍은 역으로 하부로 배출하여 상승하는 온기의 일부는 재 흡입 재활용함으로써 에너지 소비를 줄일 수 있도록 하는 장점이 있다.
아울러, 여름엔 머리부터 시원하게 상단으로 냉풍을 배출하도록 송풍방향을 상방으로 하고, 겨울엔 발부터 따뜻하게 하단으로 온풍을 배출하도록 송풍방향을 하방으로 전환시킬 수 있도록 함과 동시에 냉풍 및 온풍이 공급되는 냉풍토출구 및 온풍토출구를 본체의 주위를 따라 360° 전면으로 고르게 공급될 수 있도록 함으로써 본 발명의 냉온풍기 주위에 둘러앉은 여러 사람이 동시에 동등한 양의 냉풍 또는 온풍을 제공받을 수 있도록 하는 다른 장점이 있다.
한편, 냉풍기와 온풍기 및 공기정화기를 하나로 멀티시스템화함으로써 본 발명에 의한 360° 정역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기 한 대로도 충분히 실내의 공기조화 및 공기정화가 가능하도록 함으로써 실내의 공기조화시스템 구축에 소요되는 비용을 절감할 수 있도록 하는 또 다른 장점이 있다.
또한, 상부에 설치된 작동제어부를 유선 또는 무선을 통하여 원격제어장치를 통해 제어할 수 있도록 하여 냉온풍기의 조작이 간편하도록 함으로써 다양한 공간에 편리하게 설치하여 냉난방 효과를 줄 수 있도록 하는 또 다른 장점이 있다.
본 발명에 의한 360° 정 역으로 흡배기 되는 스탠드형 냉온풍기의 일실시예를 첨부된 도면을 통하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 정, 역회전되는 스탠드형 냉온풍기를 나타낸 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 냉풍흐름 상태를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 온풍흐름을 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기를 기존의 테이블에 적용한 사례 및 높이조절의 예를 나타낸 도면이다.
이하에서, 서로 대칭되는 부분과 동일한 명칭 및 형상에 대해서는 동일 부호를 붙이며 아울러 다른 일측에 대한 설명은 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 스탠드형 냉온풍기(1)는 본체(100), 송풍부(200), 전열히터(300), 덮개부(400) 및 바닥부(500)로 구성된다. 덮개부(400)에는 기본적으로 중심에 작동제어부(700)가 부설되어 있는데, 작동제어부에는 전원의 공급 및 차단을 제어하기 위한 전원공급제어부로서 온/오프 스위치가 설치되며, 상기 상부송풍팬(231) 및 하부송풍팬(232)의 회전속도 및 회전방향을 조절할 수 있는 모터제어부로서 속도조절단추가 설치되며, 전열히터의 온도를 조절할 수 있는 전열히터제어부로서 히터온도조절장치가 설치되어 구성된다. 이때, 상기 작동제어부(700)는 유선 또는 무선으로 원격 제어가 가능하도록 본 도면에서는 도시되지 않은 원격제어장치가 설치될 수 있는데, 원격제어장치는 신호수신부, 신호전달부 및 신호발신수단으로 구성된다.
도 6과 같이 기존테이블에 본 발명에 의한 스탠드형 냉온풍기(1)를 설치하여 활용할 때에는 테이블 상단에 별도로 신호발신수단(753)을 설치할 수 있다.
본 발명에 의한 스탠드형 냉온풍기(1)는 본체(100)와 롤러로 구성된 구동부(510)를 구비한 바닥부(500)와 작동제어부(700)가 부설되어 있는 덮개부(400)와 상기 본체 내부에 설치되는 송풍부(200) 및 전열히터(300)로 구성된다.
상기 본체(100)는 프라스틱을 재질로 한 원통 형상으로 이루어지며, 내부 중심부분에는 방사상 바(bar) 형태로 형성된 지지부(210)가 설치되어 있다. 지지부는 상방 또는 하방으로 공기의 흐름을 방해하지 않도록 최소한의 굵기로 형성되어야 하며 직경 0.8~1.2cm 인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 이때, 본체(100)의 내부벽면에는 도시되지는 않았지만 단열재를 설치할 수도 있다.
상기 지지부(210)에는 송풍부(200)를 구성하고 있는 요소 중 하나인 상부송풍모터(221)와 하부송풍모터(222)가 각각 상하로 설치되며, 상기 상부송풍모터(221)에는 다시 상부송풍팬(231)이, 상기 하부송풍모터(222)에는 하부송풍팬(232)이 각각 연결되어 설치된다.
음이온발생기(900)는 도시한 바와 같이 지지대(210)의 일측에 고정되어 설치되며, 본체의 하부 내부의 일측에는 전열히터(300)가 장착된다.
또한, 상기 본체의 상부(110) 및 하부(120)에는 에어필터(800)가 삽탈이 가능하도록 본체의 내부에 단면으로 설치된다.
한편, 상기 본체의 하부(120)에는 상기 전열히터(300)를 통해 데워진 더운 공기를 찬 공기층인 하부로 토출하기 위한 온풍토출구(125)가 형성되어 있으며, 상기 본체의 상부(110)에는 본체 하부의 찬 공기를 흡입하여 상부로 송풍시켜 토출하기 위한 냉풍토출구(115)가 형성되어 있다. 이때, 상기 온풍토출구(125) 및 냉풍토출구(115)는 본체의 하부 및 상부의 둘레를 따라 360° 전 방향으로 공기가 방출되도록 형성된다.
따라서, 상기와 같이 설치되는 본 발명에 의한 스탠드형 냉온풍기(1)는 더운 공기는 부상하고, 차가운 공기는 가라앉은 대류현상의 기본 원리를 역이용하여, 냉풍운전시에는 도 4에 도시된 바와 같이, 작동제어부(700)에 있는 전원공급제어부를 이루는 ON/OFF 스위치를 "ON"시키면, 상기 상부송풍모터 및 하부송풍모터는 상방을 향하여 송풍이 가능한 방향으로 회동축을 회전하게 되고, 본체의 하부에 위치한 찬 공기를 360° 전 방향에서 온풍토출구(125)를 통하여 흡입한 후 하부송풍팬(232) 및 상부송풍팬(231)에 의하여 상방을 향하여 찬 공기를 송풍시키게 된다. 한편, 온풍토출구(125)를 통해 본체(100)의 내부로 흡입된 찬 공기는 음이온발생기(900)와 에어필터(800)를 통해 본체 상부로 송풍되며, 냉풍토출구(115)를 통해서 다시 360°전 방향으로 배출된다.
이때, 배출되는 찬 공기 중 일부는 다시 바닥 쪽으로 가라앉게 되며 이를 바닥 층의 찬 공기와 재차 흡입하여 상기와 같은 방법으로 순환시키게 되면 별도의 냉매 없이도 기존선풍기의 탁하고 더운 바람에 비하여 상대적으로 깨끗하고 쾌적한 음이온과 시원한 바람을 여러 사람에게 동시에 제공할 수 있는 것이다.
한편, 여름 장마나 초가을 또는 겨울철에 히터를 가동하고 싶을 경우 사용자는 작동제어부(700)의 전원공급제어부의 스위치를 "ON" 시키고, 그 다음 모터제어부의 스위치를 “ON"하여 난방 모드로 전환시키게 되면, 상기 상부송풍모터(221)와 하부송풍모터(222)는 본체 내부의 하부를 송풍을 시키는 방향으로 회동축을 역방향으로 회전시키게 되고 따라서 이와 연결된 상부송풍팬 및 하부송풍팬에 의해 상부의 공기가 본체 내부의 하방으로 이송된다. 따라서 본체의 하부 보다 상대적으로 더운 상부에 있는 공기를 냉풍토출구(115)를 통해 흡입하여 음이온방출기(900)및 에어필터(800)를 거쳐 상기 상부송풍팬(231)과 하부송풍팬(232)를 차례대로 거쳐 전열히터(300)를 통과하면서 데워져 온도가 상승하게 되고 이렇게 데워진 따뜻한 공기는 온풍으로 온풍토출구(125)를 통하여 외부로 배출된다. 이때, 전열히터(300) 는 미리 온풍을 만들기에 적정한 온도인 30~50℃로 예열되어 있는 것이 바람직하다.
상기와 같이 하부의 저온공기층으로 배출되는 데워진 공기의 일부는 상승하면서 재차 흡입 재활용되는 과정을 반복적으로 거침으로써, 상대적으로 하부에서 찬 공기를 흡입하여 데워서 상부로 배출하는 종래의 온풍기에 비하여 적은 에너지를 소비하게 되고 천장으로 떠오르는 열손실이 적어 결과적으로 적은 에너지로 온풍을 360° 전 방향으로 동시에 골고루 배출할 수가 있는 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래의 냉온풍기를 간략하게 나타낸 구성도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 사시도 이다.
도 4는 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 냉풍흐름을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기의 온풍흐름을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 스탠드형 냉온풍기를 기존의 테이블에 적용한 사례 및 높이조절의 예를 나타낸 도면이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1 : 스탠드형 냉온풍기
100 : 본체 200 : 송풍부
300 : 전열히터 400 : 덮개부
500 : 바닥부 600 : 냉각부
700 : 작동제어부 800 : 에어필터
900 : 음이온발생기