KR101263615B1 - 공기조화기용 디퓨저 - Google Patents

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KR101263615B1
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Abstract

본 발명은 수동 및 자동으로 송풍량을 조절할 수 있고, 넓은 영역으로 송풍을 순환시킬 수 있어 냉난방 효율이 향상되도록 한 공기조화기용 디퓨저를 제공한다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 외부로부터 공급되는 냉기 또는 열기의 흐름을 도입시키는 원통형의 디퓨저 케이싱과; 상기 디퓨저 케이싱의 내부 중심선에 일치하여 고정 설치되어 있는 인너 고정축과; 상기 인너 고정축에 회전가능하게 삽입되어 있는 아웃터 회전축; 및 일단이 상기 인너 고정축의 하단에 피봇 연결되고 타단이 상기 디퓨저 케이싱에 피봇 연결되어 회전 개도량에 따라 토출 풍량을 조절하는 다수 개의 디퓨저 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기용 디퓨저{Diffuser for air conditioner}
본 발명은 공조시스템에 적용되는 공기조화기용 디퓨저에 관한 것으로, 특히 수동 및 자동으로 송풍량을 조절할 수 있고, 넓은 영역으로 송풍을 순환시킬 수 있어 냉난방 효율이 향상되도록 한 공기조화기용 디퓨저에 관한 것이다.
건물에서의 공조 시스템은 일정한 풍량과 풍속으로 냉기 또는 열기를 실내 공간으로 토출시켜, 실내 공간의 냉방 및 난방을 수행하도록 하고 있다. 이러한 공조 시스템에서 실내공간의 냉방 및 난방 시 실내의 설정 조건에 맞도록 열교환 된 공기가 덕트를 통해 실내의 각 필요 지점으로 분기될 수 있도록 디퓨저가 천정 또는 바닥에 설치된다.
이러한 공조 시스템에 이용되는 디퓨저는 공기의 흐름 방향이 중요하다. 종래 공조 시스템에서의 디퓨저는 공기의 흐름이 수평 방향으로만 이루어지고 있다. 이러한 결과는 냉방 시에는 공기의 흐름이 수평 방향으로 이루어지는 것이 바람직하므로 크게 문제되지는 않지만, 난방 시에는 공기의 비중 차이로 인해 따뜻해진 공기가 실내 상층부에 모여 실내의 상하간에 큰 온도차이를 보이게 된다. 이러한 결과로 인해 공조 시스템을 이용한 난방 시에 쾌적한 실내 환경을 조성하는데 한계가 있는 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로는 한국 공개특허 공개번호 특2000-0032281호가 있다. 이는 공조 시스템에서 말단에 설치되는 디퓨저 장치에 있어서, 덕트에 연결되고, 상기 덕트에 내삽되지 않는 부분은 삿갓 형태로 형성되며, 상기 덕트에 대향되는 종단부는 수직방향으로 절곡되고, 상기 덕트내에 내삽되는 부분의 내측에 적어도 상하 방향으로 두개 이상의 연결고리가 설치된 외부 몸통부재; 및 일측에는 상기 연결고리에 결합되기 위한 연결핀이 설치되고, 상기 연결핀에 대향되는 위치에는 서로 크기가 다른 다수개의 원뿔형 날개들이 설치된 공기 흐름 안내부재를 구비한 것을 특징으로 하는 디퓨저 장치를 제공한다.
그러나 상기 배경기술은 송풍구를 개폐하는 수단과 송풍량을 조절할 수 있는 수단이 없다. 따라서 실내 온도에 따라 즉각적으로 송풍 조절이 이루어지지 않아 에너지 효율성이 떨어져 경제적인 운영이 어렵다.
한국 등록특허 등록번호 제10-0479463호 한국 등록특허 등록번호 제10-0818338호
본 발명은 수동 및 자동으로 송풍량을 조절할 수 있고, 넓은 영역으로 송풍을 순환시킬 수 있어 냉난방 효율이 향상되도록 한 공기조화기용 디퓨저를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면,
외부로부터 공급되는 냉기 또는 열기의 흐름을 도입시키는 원통형의 디퓨저 케이싱과;
상기 디퓨저 케이싱의 내부 중심선에 일치하여 고정 설치되어 있는 인너 고정축과;
상기 인너 고정축에 회전가능하게 삽입되어 있는 아웃터 회전축; 및
일단이 상기 인너 고정축의 하단에 피봇 연결되고 타단이 상기 디퓨저 케이싱에 피봇 연결되어 회전 개도량에 따라 토출 풍량을 조절하는 다수 개의 디퓨저 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디퓨저 케이싱은,
유입구를 갖고 소원통형을 이루는 덕트 접속부와;
상기 덕트 접속부에서 연장되어 상대적으로 큰 직경을 이루고 유출구를 갖는 대원통부와;
상기 대원통부에서 외측으로 연장되어 있는 케이싱 플랜지를 포함한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 인너 고정축은 상단이 반경방향으로 배치된 복수 개의 고정대를 통해 디퓨저 케이싱에 지지되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아웃터 회전축과 다수 개의 디퓨저 블레이드는 상호 연동하도록 베벨 기어가 이맞물림되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아웃터 회전축의 상단에 직경 방향으로 아암이 연결되고, 아암의 양단은 각각 복귀스프링과 인장스프링을 통해 디퓨저 케이싱에 연결되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 다수 개의 디퓨저 블레이드 중 어느 하나의 피봇축에는 출구의 개도량을 조절하기 위해 연결된 서보모터가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정축의 하단에는 토출 공기를 측방으로 확산시키는 확산판이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 디퓨저 블레이드는 피봇축을 갖는 부채꼴 형태인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 공기조화기용 디퓨저에 따르면, 다수 개의 디퓨저 블레이드가 연동적으로 개폐되어 수동 및 자동으로 송풍량을 조절할 수 있고, 확산판이 구비되어 넓은 영역으로 송풍을 순환시킬 수 있어 냉난방 효율이 향상된다.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 첨부한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기용 디퓨저의 사시도.
도 2는 도 1의 종단면도.
도 3은 도 1의 평면도.
도 4는 도 1의 공기조화기용 디퓨저를 유입구측에서 본 사시도.
도 5는 도 2의 종단면 상태에서 공기조화기용 디퓨저를 통과하는 공기흐름을 나타낸 도면.
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 공기조화기용 디퓨저의 다양한 사용상태도.
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기를 적용하여 실내를 냉난방 할 경우 공기의 순환흐름을 나타낸 도면.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 제시된 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 예시적인 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
도 1 내지 도 4에서와 같이 본 발명에 따른 디퓨저(10)는 외부의 급기덕트(5)로부터 공급되는 냉기 또는 열기의 흐름을 도입시키는 원통형의 디퓨저 케이싱(20)이 구비된다. 디퓨저 케이싱(20)은 유입구(21a)를 갖고 소원통형을 이루는 덕트 접속부(21)와, 덕트 접속부(21)에서 연장되어 상대적으로 큰 직경을 이루고 유출구(22a)를 갖는 대원통부(22)와, 대원통부(22)에서 외측으로 연장되어 있는 케이싱 플랜지(23)로 구성된다.
따라서 도 5와 같이 급기덕트(5)로부터 공급되는 냉기 또는 열기는 디퓨저 케이싱(20)의 유입구(21a)로 유입된 후 유출구(22a)로 배출되어 수평 방향으로 넓게 토출된다.
디퓨저 케이싱(20)의 내부 중심선에 일치하여 인너 고정축(30)이 고정 설치되어 있다. 인너 고정축(30)은 상단이 반경방향으로 배치된 복수 개의 고정대(32)를 통해 디퓨저 케이싱(20)에 지지되어 있다. 이때 복수 개의 고정대(32)는 동일한 각도를 가지고 원주상으로 배치된다. 복수 개의 고정대(32)는 허브(33)에 연결되고, 허브(33)는 인너 고정축(30)의 상단에 끼워진 후 너트(34)로 고정되어 있다. 허브(33)와 인너 고정축(30)은 키이 결합 또는 다각 단면 결합으로 연결될 수 있다. 따라서 인너 고정축(30)은 고정대(32)를 매개로 디퓨저 케이싱(20)에 지지된다.
인너 고정축(30)에는 아웃터 회전축(40)이 설치되어 있다. 즉, 아웃터 회전축(40)은 인너 고정축(30)의 외주면에 삽입되어 회전가능하게 설치되어 있다. 이때 인너 고정축(30)과 아웃터 회전축(40)의 사이에는 베어링이 설치됨이 바람직하다.
디퓨저 케이싱(20)의 유출구(22a)에는 그 개도량을 조절하는 다수 개의 디퓨저 블레이드(50)가 설치되어 있다. 디퓨저 블레이드(50)는 부채꼴 형태로서 피봇축(51)을 갖는다. 따라서 디퓨저 블레이드(50)가 피봇 회전하여 개도량이 증가되면 반경방향으로 더 크게 벌어짐으로 유출구(22a)의 반경방향으로 확산량이 증가된다. 피봇축(51)은 디퓨저 블레이드(50)의 중심선상에 구성될 수 있으나 편심 위치에 구성될 수도 있다. 다수 개의 디퓨저 블레이드(50)는 각기 일단이 인너 고정축(30)의 하단에 피봇 연결되고 타단이 디퓨저 케이싱(20)의 대원통부(22)에 피봇 연결되어 있다. 이때 아웃터 회전축(40)과 다수 개의 디퓨저 블레이드(50)는 상호 베벨 기어(140,150)로 이맞물림되어 있다. 따라서 어느 하나의 디퓨저 블레이트(50)가 회전하게 되면 베벨 기어(140,150)의 이맞물림을 통해 아웃터 회전축(40)이 연동적으로 회전하여 나머지 디퓨저 블레이트(50)가 동시에 동일 방향으로 피봇 회전하게 되어 있다.
다수 개의 디퓨저 블레이드(50)의 닫힘을 유지하고 열림 후 회전 복귀를 위해 다음과 같은 스프링 수단이 설치된다. 즉, 아웃터 회전축(40)의 상단에 직경 방향으로 아암(44)이 연결되고, 아암(44)의 양단은 각각 복귀스프링(60)과 인장스프링(62)을 통해 디퓨저 케이싱(20)에 연결되어 있다. 이때 복귀 스프링(60)은 인장스프링(62)보다 큰 인장력을 갖도록 스프링계수가 결정된다.
또한, 다수 개의 디퓨저 블레이드(50) 중 어느 하나의 피봇축에는 유출구(22a)의 개도량을 조절하기 위해 작동수단이 더 연결될 수 있다. 작동수단은 예로 전기적으로 제어되는 서보 모터(70)가 될 수 있다. 본 실시 예는 서보모터(70)의 출력이 상호 이맞물림된 기어(G1,G2)를 통해 어느 하나의 디퓨저 블레이드(50)를 회전 개폐시키게 되어 있다.
한편, 고정축(30)의 하단에는 토출 공기를 측방으로 확산시키는 확산판(80)이 더 설치될 수 있다. 확산판(80)은 외주면이 테이퍼 형태를 이루고 있어 원뿔형으로 구성된다. 따라서 유출구(22a)에서 토출되는 공기는 확산판(80)에 부딛쳐 측방으로 더 넓게 확산된다.
이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용을 설명한다.
본 발명의 디퓨저(10)는 도 6과 같이 천정(1)에 지지되어 설치되거나 도 7과 같이 송풍덕트(6)에 연통된 급기덕트(5)에 연결되어 설치될 수 있다.
먼저, 급기덕트(5)로부터 급기(냉기나 열기(또는 온기))의 공급이 없는 경우 즉, 송풍력이 없는 경우에는 디퓨저 블레이드(50)에 회전력이 작용하지 않기 때문에 디퓨저 블레이트(50)는 닫힘되어 유출구(22a)는 폐쇄되어 있게 된다.
다음, 급기가 발생되면 송풍력은 디퓨저 블레이드(50)에 작용한다. 디퓨저 블레이트(50)에 작용하는 힘이 복귀스프링(62)의 인장력을 이기게 되면 복귀스프링(60)은 점차로 신장되고 아암(44)을 화살표 방향으로 회전시킨다. 이와 동시에 디퓨저 블레이드(50)가 열려져 개도량이 증가하게 된다.
이때 어느 하나의 디퓨저 블레이드(50)가 피봇 회전하여도 베벨기어(140,150)를 통해 나머지 디퓨저 블레이드(50)도 동시에 회전하여 다함께 열리게 된다.
이와 같이 수동 조작시에는 급기력에 비례하여 디퓨저 블레이드(50)의 개도량이 증가하면서 송풍량이 증대된다. 이때 토출 공기는 확산판(80)의 외주면이 테이퍼 형태를 이루고 있어 유출구(22a)를 통과하면서 측방으로 넓게 화살표 방향(K1,K2,K3)의 순으로 확산되고, 확산판(80)의 바로 하방에서는 상승기류(K4)가 이루어진다. 이로 인해 실내 공간에서는 대기 순환이 신속하게 이루어져 냉방 또는 난방 효율이 향상된다.
한편, 급기력이 작아지게 되면, 디퓨저 블레이드(50)에 작용하는 회전력이 함께 작아지고 신장된 복귀스프링(60)이 수축하면서 디퓨저 블레이드(50)가 닫아져 개도량이 감소하게 되고, 풍량 공급이 줄어들게 된다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 급기덕트(5)로부터 공급되는 급기력에 의존하여 디퓨저 블레이드(50)의 개도량을 조작시켜 풍량의 공급을 조절할 수 있다.
한편, 본 발명은 급기덕트(5)로부터 공급되는 급기력에 관계없이 디퓨저 블레이드(50)의 개도량을 조작시켜 풍량의 공급을 조절할 수 있다.
즉, 서보모터(70)를 회전 제어함으로써 서보보터(50)의 출력단에 연결된 하나의 디퓨저 블레이드(50)가 닫힘 또는 열림 방향으로 회전하게 되고, 이에 연동하여 베벨기어(140,150)를 매개로 나머지 디퓨저 블레이드(50)가 동일 방향으로 회전한다. 물론 서보모터(50)가 복귀스프링(60)의 장력을 이길 수 있는 회전력을 가질 때 해당 디퓨저 블레이드(50)는 회전하여 유출구(22a)를 열게 된다.
따라서 본 발명은 수동 조작 뿐만아니라 서보모터(50)의 자동적인 제어 동작을 가지고 유출구(22a)의 개폐 및 풍량을 조절할 수 있다.
따라서 본 발명은 디퓨저 블레이드(50)의 개도량을 증가시키면 확산판(80)에 의해 확산 영역이 커져 넓은 공간을 갖는 실내의 온도를 단시간에 조절할 수 있어 경제적인 냉난방이 가능하다.
지금까지 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다.
20: 디퓨저 케이싱
30: 인너 고정축
40: 아웃터 회전축
50: 디퓨저 블레이드
70: 서보모터
80: 확산판
140,150: 베벨기어

Claims (8)

  1. 외부로부터 공급되는 냉기 또는 열기의 흐름을 도입시키는 원통형의 디퓨저 케이싱(20)과;
    상기 디퓨저 케이싱(20)의 내부 중심선에 일치하여 고정 설치되어 있는 인너 고정축(30)과;
    상기 인너 고정축(30)에 회전가능하게 삽입되어 있는 아웃터 회전축(40); 및
    일단이 상기 인너 고정축(30)의 하단에 피봇 연결되고 타단이 상기 디퓨저 케이싱(20)에 피봇 연결되어 회전 개도량에 따라 토출 풍량을 조절하는 다수 개의 디퓨저 블레이드(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 디퓨저 케이싱(20)은,
    유입구(21a)를 갖고 소원통형을 이루는 덕트 접속부(21)와;
    상기 덕트 접속부(21)에서 연장되어 상대적으로 큰 직경을 이루고 유출구(22a)를 갖는 대원통부(22)와;
    상기 대원통부(22)에서 외측으로 연장되어 있는 케이싱 플랜지(23)를 포함한 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 인너 고정축(30)은 상단이 반경방향으로 배치된 복수 개의 고정대(32)를 통해 디퓨저 케이싱(20)에 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃터 회전축(40)과 다수 개의 디퓨저 블레이드(50)는 상호 연동하도록 베벨 기어(140,150)로 이맞물림되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 아웃터 회전축(40)의 상단에 직경 방향으로 아암(44)이 연결되고, 아암(44)의 양단은 각각 복귀스프링(60)과 인장스프링(62)을 통해 디퓨저 케이싱(20)에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 다수 개의 디퓨저 블레이드(50) 중 어느 하나의 피봇축에는 출구의 개도량을 조절하기 위해 연결된 서보모터(70)가 더 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 고정축(30)의 하단에는 토출 공기를 측방으로 확산시키는 확산판(80)이 더 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 디퓨저 블레이드(50)는 피봇축(51)을 갖는 부채꼴 형태인 것을 특징으로 하는 공기조화기용 디퓨저.
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KR102071523B1 (ko) 2019-05-10 2020-01-30 주식회사 동양기술 송풍기, 송풍팬을 포함하는 공기공급기
KR102080273B1 (ko) * 2019-07-26 2020-02-24 주식회사 선우오토텍 공조용 디퓨저

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