KR101849473B1 - 냉풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 아이스 팩을 사용하지 않고서도 냉풍을 공급할 수 있도록 구성되는 냉풍기에 관한 것이다. 그리고 냉풍을 공급하기 위해 냉풍기에는 워터 탱크(20)와 워터 필터(50)로 물을 공급하는 노즐(40) 사이에 아이스 키트(100)가 장착된다. 이러한 아이스 키트(100)는 워터 탱크(20)에서 공급되는 적정 용량의 물을 차갑게 하도록 냉각판(104)과 방열판(106)이 양면에 부착된 열전소자(103)가 설치된 냉각 수조부(102)를 포함하여 구성되고, 냉각 수조부(102)에는 항상 적정 수위의 물을 유지하도록 펌프(22)와 연동하여 동작하는 수위센서가 설치된다. 따라서 냉풍을 공급하기에 필요한 물의 양만을 공급받을 수 있어 열전소자(103)의 발열은 줄이면서 냉각 효율을 충분히 향상시킬 수 있게 된다. 아울러 본 발명은 아이스 팩을 사용하지 않아도 되기 때문에 냉방 시간을 연장할 수 있음은 물론 아이스 팩을 교환하여 공급하는 번거로움도 해소할 수 있다.

Description

냉풍기{Cooling Fan Apparatus}

본 발명은 냉풍기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 워터 탱크에서 공급되는 물을 차갑게 하도록 열전소자가 구비된 아이스 키트(ice kit)를 이용하여 항상 적정 온도 이하의 냉풍을 공급할 수 있도록 구성되는 냉풍기에 관한 것이다.

냉풍기는 아이스 팩(ice pack)이나 얼음 등을 이용하여 냉각된 바람이 나오도록 하는 제품으로, 에어컨에 비해 좁은 공간에서 사용할 수 있고 전력소모가 적은 이점이 있다.

이러한 냉풍기는 기본적으로 선행문헌(실용신안등록 20-0313238호)에 기재된 바와 같이 아이스 팩에 의해 워터 탱크에 저장된 물이 차가워진 상태로 펌프에 의해 노즐로 공급되고, 노즐에서 분사되는 물에 의해 워터 필터가 적셔진다. 그런 상태에서 팬이 구동하게 되면 외부에서 유입되는 바람은 상기 워터 필터를 통과하게 되고, 따라서 전방을 향해 냉풍이 배출되게 된다. 이처럼 종래기술의 냉풍기는 워터 탱크의 물을 냉각하거나 차갑게 하기 위해서 워터 탱크 내부에는 반드시 하나 이상의 아이스 팩이 저장되어 있어야만 했다.

그러나 이러한 아이스 팩을 이용하여 물을 차갑게 할 수 있는 시간은 극히 제한적이라 할 수 있다. 즉, 아이스 팩의 사이즈 등에 따라 물을 차갑게 하는 시간이 결정되는데, 대부분의 냉풍기에 구비된 워터 탱크의 크기를 보면 대용량의 아이스 팩을 넣을 수 없는 조건이다. 이에 따라 사용하고자 하는 시간에 비해 냉풍기의 사용시간은 짧아질 수밖에 없어 효과적이 사용이 어렵다.

그리고 냉풍기를 일정 시간 사용 후에는 새로운 아이스 팩으로 교체해야 하는 번거로움도 있다. 만약 오랜 시간 사용하기 위해서는 그만큼 많은 양의 아이스 팩이 필요하면서 적절한 시간에 새 아이스 팩을 워터 탱크에 공급해줘야 하는 것이다. 이와 같이 기존의 냉풍기는 아이스 팩을 지속적으로 공급해줘야 하는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 아이스 팩의 사용으로 인해 냉풍기의 사용시간이 짧아지는 것을 방지함은 물론, 아이스 팩을 교체해야 하는 번거로움도 해소할 수 있도록 하는 냉풍기를 제공하는 것이다.

즉, 본 발명은 워터 탱크에서 계속해서 공급되는 소량의 물을 반도체 소자를 이용하여 지속적으로 차갑게 하여 필터로 공급함으로써, 냉각효율을 향상시킬 수 있도록 하는 냉풍기를 제공하는 것이라 할 수 있는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본체 케이스의 내부에 설치되는 펌프 및 물을 저장하는 워터 탱크와; 상기 펌프 구동에 의하여 상기 워터 탱크로부터 배수관을 통해 공급받는 물을 저장하면서 그 저장된 물을 열전소자에 의하여 일정 온도 이하로 냉각하여 배출하는 아이스 키트; 상기 아이스 키트에서 냉각된 물을 공급받아 워터 필터로 제공하는 노즐; 그리고 외부 공기가 상기 워터 필터를 통과하게 하여, 상기 워터 필터에 스며든 냉각된 물에 의하여 전방으로 냉풍을 배출하는 구동 팬을 포함하는 냉풍기를 제공한다.

상기 아이스 키트는, 상기 배수관과 연결되는 물 주입구 및 상기 노즐에 물을 배출하는 물 배수구가 구비된 냉각 수조부; 상기 냉각 수조부의 저면에 설치되는 열전소자; 상기 열전소자의 일면과 접촉하면서 냉각 수조부의 내부에 위치하는 냉각판; 상기 열전소자의 타면과 접촉하고 냉각 수조부의 외부에 위치하는 방열판; 상기 방열판이 발생하는 열을 방열하도록 방열 팬이 구비된 팬 하우징을 포함하여 구성되고, 상기 열전소자의 동작에 따라서 상기 물 주입구를 통해 공급되는 물은 차가워진 상태로 상기 물 배수구를 통해 배출된다.

상기 냉각 수조부 내에는 수위 센서가 장착되고, 상기 펌프는 상기 수위 센서의 감지 값에 따라 상기 냉각판의 전부가 잠기게 되는 수위를 유지하도록 동작한다.

상기 냉각 수조부는 밀폐구조이거나, 또는 상부가 힌지축을 중심으로 회동하는 개방구조이고, 상기 개방구조에서 상기 물 주입구 및 상기 물 배수구는 상기 냉각 수조부의 측면에 각각 형성되며, 상기 물 배수구는 상기 물 주입구보다 낮은 위치에 형성된다.

이와 같은 본 발명의 냉풍기에 의하면, 워터 탱크에서 공급되는 물을 차갑게 하여 노즐로 공급하는 아이스 키트가 구비된다. 이러한 아이스 키트에는 냉각 수조부와 그 냉각 수조부로 유입되는 물을 차갑게 하는 반도체 소자가 제공되는데, 이때 냉각 수조부로 유입되는 물의 양은 반도체 소자가 최대 효율로 물을 냉각할 수 있도록 가급적 적은 양이 유지되도록 한다.

따라서 종래 냉풍기의 기능을 위해 제공되는 아이스 팩이 없더라도 냉풍을 공급할 수 있기 때문에, 냉풍 공급 시간에 영향을 받지 않고 장시간 사용이 가능하다. 또한, 적정 시간마다 아이스 팩을 교체하지 않아도 되기 때문에, 편리하게 냉풍기를 사용할 수 있는 기대가 있다. 더욱이 물을 차갑게 하는 냉각 수조부의 물의 양을 적정 수위로 유지할 수 있어, 냉각 효율을 충분히 향상시키는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 냉풍기에 장착된 아이스 키트의 사시도
도 2는 본 발명에 의한 냉풍기에 장착된 아이스 키트의 측면도
도 3은 본 발명에 따라 아이스 키트와 워터 탱크가 연결된 구성도
도 4는 본 발명에 따라 아이스 키트가 장착된 냉풍기의 내부 구조를 개략적으로 나타내는 구성도
도 5는 본 발명에 따른 아이스 키트 내부에 설치된 냉각판의 다른 구조를 보인 사시도
도 6은 본 발명에 의한 냉풍기에 장착되는 다른 구조의 아이스 키트의 측면도

이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 냉풍기에 장착된 아이스 키트의 사시도, 도 2는 본 발명에 의한 냉풍기에 장착된 아이스 키트의 측면도이다. 이들 도면에 도시되고 있는 바와 같이, 아이스 키트(100)는 하나의 모듈 형태로 구성되고 냉풍기의 내부에 장착되는 것으로서, 워터 탱크에서 공급되는 물을 차갑게 한 후에 필터로 공급하는 역할을 하는 것이라 할 수 있다.

이와 같은 아이스 키트(100)는, 물이 저장되는 냉각 수조부(102)와, 상기 냉각 수조부(102) 내의 물을 냉각하도록 냉각판(104) 및 방열판(106)이 양단에 각각 접촉하고 있는 열전소자(103), 그리고 상기 방열판(106)에서 발생하는 열을 방열하도록 방열 팬이 설치된 팬 하우징(108)을 포함하여 구성된다.

상기 냉각 수조부(102)는, 냉풍기에 구비된 워터 탱크에서 물을 공급받도록 물 주입구(111)가 형성되고, 차가워진 물을 노즐로 공급하는 물 배수구(112)가 형성된 밀폐된 구조로 형성된다. 이러한 냉각 수조부(102)는 저장되는 물의 양을 적정하게 하여 열전소자(103)의 발열을 줄이고 저장된 물의 냉각 효율을 향상시키도록 적정한 수위를 항상 유지하는 것이 필요하다. 그리고 이러한 물의 양은 열전소자(103) 및 냉각판(104)의 크기 및 성능에 따라 달라지기 때문에 실험을 통해 최적의 값을 도출해서 적용하는 것이 좋을 것이다. 다만, 본 실시 예에서는 냉각 수조부(102) 내에 있는 냉각판(104)이 완전히 잠길 수 있도록 하여 냉각판(104)의 전면적에 의해 물을 냉각시키도록 할 것이다. 이러한 물의 수위 조정을 위해 상기 냉각 수조부(102)에는 수위 센서(미도시)가 장착된다. 상기 수위 센서는 워터 탱크에 마련된 펌프와 연동하여 동작하게 될 것이다.

그리고 상기 냉각 수조부(102) 내에 설치되는 냉각판(104)은 열전소자(103)의 반대편에 부착된 방열판(106)과의 동작에 의해 물을 차갑게 하는 역할을 한다. 이러한 냉각판(104)은 열전도성이 높아야 하고, 아울러 물 내에 잠김 상태로 있어야 하기 때문에 부식되거나 녹을 쓰는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 재질로 형성된다. 따라서 스테인레스 가공물이나 황동, 또는 열전도성이 우수한 플라스틱 등이 사용될 수 있다. 그리고 냉각판(104)은 좁은 공간의 냉각 수조부(102) 내에서 물과의 접촉면적을 최대로 하도록 다수의 방열 핀(fin)을 구비된다. 물론, 도 5에 도시하고 있는 바와 같이 다수의 원형 타입으로 형성되는 냉각판(104')를 활용하는 것도 얼마든지 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 냉각판(104)은 반드시 정해진 형상으로만 제조되는 것은 아니고, 냉각효율을 극대화할 수 있는 여러 다양한 형상으로 형성하는 것이 가능할 수 있다.

또한, 팬 하우징(108)은 상기 방열판(106)에서 발생하는 열을 외부로 배출하는 역할을 하는데, 특히 팬 하우징(108)에 설치된 방열 팬의 설치방향은 냉풍기의 정면에서 배출되는 냉풍에 영향을 미치지 않도록 배치되어야 할 것이다. 따라서 냉풍기의 후방이나 측면을 통해 온풍이 배출되는 구조이어야 할 것이다. 이러한 구조의 예로, 방열 팬의 방향을 냉풍기의 후방 또는 측면을 향해 설치하거나, 설치가 어려운 경우 덕트를 사용하여 후방 또는 측면에 직접 연결하는 것도 가능할 것이다.

한편, 열전소자(103)는 냉각 수조부(102)의 바닥면 일부가 절개된 안착부(113)에 장착된다. 이러한 구조로 냉각 수조부(102)의 안착부(113)를 통해 물이 외부로 흐르지 않도록 안착부(113)의 내면과 열전소자(103) 사이에는 실리콘 등의 누수방지재질로 마감 처리되는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 아이스 키트가 냉풍기의 워터 탱크와 연결된 구성은 도 3에 도시되어 있고, 또한 아이스 키트가 장착된 냉풍기의 내부의 전체 구성은 도 4에 도시되어 있다. 이들 도면을 살펴보면, 냉풍기(1)의 본체 케이스(10) 하부에는 물을 저장하고 있는 워터 탱크(20)가 설치되며, 이러한 워터 탱크(20)의 일 측에는 저장된 물을 배수관(30a)을 통해 상부의 냉각 수조부(102)로 공급하는 펌프(22)가 설치된다. 즉 배수관(30a)의 일단은 펌프(22)와 연결되고, 타단은 냉각 수조부(102)의 물 주입구(111)와 연결되는 것이다.

상기 본체 케이스(10)의 상부에 상기 냉각 수조부(102)를 포함하여 구성된 아이스 키트(100)가 설치된다. 아이스 키트(100)에 대한 구성은 위에서 설명하였기 때문에 생략한다. 그리고 이러한 아이스 키트(100)와 인접된 장소에는 워터 필터(50)로 물을 공급하기 위하여 배수관(30b)의 끝단에 노즐(40)이 설치된다. 이때 냉각 수조부(102)와 노즐(40)과의 거리는 최대한 가깝게 위치되게 하여 냉각 수조부(102)로부터 공급받는 차가워진 물을 노즐(40)이 빠르게 워터 필터(50)로 공급되도록 한다.

상기 워터 필터(50)의 전방에는 구동 팬(60) 및 구동 팬(60)을 구동시키기 위한 모터(62)가 설치된다. 여기서 구동 팬(60)은 본체 케이스(10)의 후방 및 측면으로부터 바람을 빨아 들이고, 이러한 바람이 워터 필터(50)를 통과하게 하여 전방으로 시원한 바람을 배출시키도록 하는 기능을 한다.

다음에는 냉풍기(1)의 작용을 설명한다. 상기 냉풍기(1)가 작동하게 되면, 워터 탱크(20) 내의 펌프(22), 아이스 키트(100), 그리고 구동 팬(62)이 모두 동작하게 된다. 그러면 펌프(22)는 워터 탱크(20) 내의 물을 펌프하여 배수관(30a)을 통해 상측의 냉각 수조부(102)로 공급한다. 이때 펌프(22)는 냉각 수조부(102) 내에 장착된 수위 센서의 센싱 결과에 따라서 냉각 수조부(102) 내의 수위가 적정 수위를 유지할 수 있도록 동작한다. 예컨대, 온/오프 동작을 반복하여 수행한다든지 또는 구동력을 조절하여 공급되는 물의 양을 조절하는 방식으로 수위 조절을 하게 된다.

상기 냉각 수조부(102)는 물 주입구(111)를 통해 물을 공급받고, 수위 센서와 연동하여 동작하는 펌프의 구동에 따라서 항상 적정 수위를 유지하게 된다. 여기서 적정 수위라 함은 냉각판(104)이 물 내에 완전히 잠긴 정도를 말할 수 있다. 이와 같이 냉각 수조부(102) 내에 물이 저장되어 있으면, 열전소자(103)는 냉각판(104)을 냉각시켜서 저장되어 있는 물을 차갑게 시킨다. 이때 열전소자(103)의 반대쪽에 설치된 방열판(106)은 냉각판(104)의 냉각 동작에 따라 열을 발생하게 되는데, 이러한 열은 방열 팬의 구동에 따라 본체 케이스(10)의 외부로 방출되게 된다.

상기 냉각판(104)에 의해 차가워진 물은 냉각 수조부(102)의 물 배수구(112)를 통해 노즐(40)로 전달된다. 그리고 노즐(40)로 전달되는 물은 자유 낙하하여 워터 필터(50)로 공급되고 워터 필터(50)를 적시게 될 것이다. 이처럼 워터 필터(50)를 적시게 되는 물은 실질적으로 차가워진 상태의 물이다. 따라서 구동 팬(62)이 구동함으로써, 본체 케이스(10)의 외부로부터 유입되는 바람은 차가워진 물이 적셔진 상태의 워터 필터(50)를 통과하게 되면서 차가워진 냉풍으로 변하여 본체 케이스(10)의 전방으로 배출되는 것이다.

이러한 본 발명의 실시 예에 따르면, 아이스 키트(100)의 냉각 수조부(102)에서 공급되는 차가워진 물을 이용하여 냉풍을 발생시키고 있음을 알 수 있다. 따라서 냉풍기(1)에 아이스 팩이 없더라도 냉풍기(1)로서의 기능을 수행할 수 있다. 더욱이 종래와 같이 아이스 팩을 계속 공급해야 하는 번거로움도 해소할 수 있음은 물론 아이스 키트(100)와 근접되게 노즐(40)이 설치되어 차가운 물을 워터 필터(50)로 빠르게 공급할 수 있다는 점에서 냉각 효율도 향상될 것임은 당연하다고 할 것이다.

도 6은 본 발명에 의한 냉풍기에 장착되는 다른 구조의 아이스 키트의 측면도이다. 도 6에 도시하고 있는 아이스 키트의 구성은 앞서 설명한 아이스 키트의 구성과 동일하며, 다만 냉각 수조부(102)의 상부가 개방된 구조인 개방형이라는 점에서만 상이하다. 따라서 이러한 차이점에 대해서만 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 내부에 냉각판(104)이 설치된 냉각 수조부(102)는 직육면체 형상이고, 상부에 덮개부(200)가 설치된다. 상기 덮개부(200)는 일단이 힌지 결합되고, 힌지 축을 중심으로 하여 일 방향으로 회동되는 개방형 구조이다. 이러한 구조에 따르면 냉각 수조부(102)의 상부를 개폐할 수 있기 때문에, 그 냉각 수조부(102)의 내부를 세척할 수 있게 된다. 따라서 냉각 수조부(102)를 더 위생적으로 관리할 수 있고 그만큼 냉풍기를 더 청결하게 사용할 수 있게 됨은 당연하다고 할 것이다.

그리고 이와 같이 냉각 수조부(102)가 개방형 구조로 되는 경우에는 물 주입구(111) 및 물 배수구(112)는 도면과 같이 구조적으로 냉각 수조부(102)의 측면에 형성되어야 할 것이다. 여기서 물 배수구(112)는 물 주입구(111)보다 더 낮은 위치에 위치하도록 하는 것이 좋다. 이처럼 물 배수구(112)가 물 주입구(111)보다 낮게 위치되면, 냉각 수조부(102)에 저장된 물을 더 많이 노즐(40) 측으로 공급할 수 있고, 그리고 저장되는 물의 양이 적어지기 때문에 그만큼 물의 오염도를 최소화할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 요지 및 범위에 벗어나지 않으면서도 다양한 변형, 변경 및 균등한 타 실시 예들이 가능하다는 것을 명백하게 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적인 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

1: 냉풍기
10: 본체 케이스 20: 워터 탱크
22: 펌프 30a, 30b: 배수관
40: 노즐 50: 워터 필터
60: 구동 팬 62: 모터
100: 아이스 키트 102: 냉각 수조부
103: 열전소자 104: 냉각판
106: 방열판 108: 팬 하우징
111: 물 주입구 112: 물 배수구

Claims (4)

1. 공기 흐름 방향에 따른 본체 케이스(10)의 후방에 형성되는 유입구 및 전방에 형성되는 배출구와;
   상기 본체 케이스(10)의 내부에 설치되는 펌프(22) 및 물을 저장하는 워터 탱크(20);
   상기 본체 케이스(10)의 상부에 설치되고, 상기 펌프(22) 구동에 의하여 상기 워터 탱크(20)로부터 배수관(30a)을 통해 공급받는 물을 저장하면서 그 저장된 물을 열전소자(103)에 의하여 일정 온도 이하로 냉각하여 배출하는 아이스 키트(100);
   상기 아이스 키트(100)에서 냉각된 물을 공급받는 노즐(40);
   상기 노즐(40)로부터 자유 낙하되는 물에 의해 적셔지는 워터 필터(50); 그리고
   상기 유입구를 통해 외부 공기가 상기 워터 필터(50)를 통과하게 하고 상기 워터 필터(50)에 스며든 냉각된 물에 의하여 차가워진 냉풍을 상기 배출구를 통해 전방으로 배출시키도록 하는 구동 팬(60)을 포함하며,
   상기 아이스 키트(100)는, 상기 배수관(30a)과 연결되는 물 주입구(111) 및 상기 노즐(40)에 차가워진 물을 배출하는 물 배수구(112)가 구비되고, 냉각판(104)이 완전히 잠기는 적정 수위를 유지하는 냉각 수조부(102)와, 상기 냉각 수조부(102)의 바닥면 일부가 절개된 장착구(113)에 설치되는 열전소자(103)와, 상기 열전소자(103)의 일면과 접촉하면서 냉각 수조부(102)의 내부에 위치하는 상기 냉각판(104)과, 상기 열전소자(103)의 타면과 접촉하고 냉각 수조부(102)의 외부에 위치하는 방열판(106), 그리고 상기 방열판(106)이 발생하는 열을 덕트에 의하여 본체 케이스(10)의 후방 또는 측면을 통해 방열하도록 상기 방열판(106) 하부에 위치하면서 내부에는 방열 팬이 구비되고, 상기 덕트 일단과 연결되는 팬 하우징(108)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 냉풍기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각 수조부(102) 내에는 수위 센서가 장착되고,
   상기 펌프(22)는 상기 수위 센서의 감지 값에 따라 상기 냉각판(104)의 전부가 잠기게 되도록 일정 수위를 유지하도록 동작하는 냉풍기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 냉각 수조부(102)는 밀폐구조이거나, 또는 상부가 힌지축을 중심으로 회동하는 개방구조이고,
   상기 개방구조에서 상기 물 주입구(111) 및 상기 물 배수구(112)는 상기 냉각 수조부(102)의 측면에 각각 형성되며, 상기 물 배수구(112)는 상기 물 주입구(111)보다 낮은 위치에 형성되는 냉풍기.

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