KR101971795B1

KR101971795B1 - 냉풍기

Info

Publication number: KR101971795B1
Application number: KR1020170138470A
Authority: KR
Inventors: 김재순; 김용희
Original assignee: (주)비케이더블유
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2017-10-24
Publication date: 2019-04-25

Abstract

본 발명은 냉풍기의 워터필터가 항상 젖어있도록 하여 냉풍을 더 효과적으로 만들고, 아울러 냉각키트의 구동에 따라서 발생되는 열을 냉풍기의 하부로 안내하여 배출시키도록 하는 냉풍기에 관한 것이다. 이러한 냉풍기는 워터탱크(130)에서 냉각 수조부(140)로 물을 공급하는 제 1 호스(160)의 소정 부위에 설치된 분배관(161)에 워터탱크(130)의 물을 워터필터(116)로 직접 공급하도록 더 연결되는 제 1-1 호스(162)와 함께, 냉각키트(141)에 의해 냉각된 물을 워터필터(116)로 공급 또는 차단하도록 전자식 밸브(172)가 설치된 제 2 호스(170)를 포함하고 있다. 그리고 이러한 제 1-1 호스(162) 또는 제 2 호스(170)를 통해 워터필터(116)로 항상 물이 공급되도록 한다. 또한 본 발명은 냉풍기 본체(100)의 상부에 위치한 냉각키트(141)에서 발생하는 열을 본체(100)의 하부로 안내하도록 방열팬 하우징(152)의 개구부(154)와 본체(100) 하부에 마련된 통풍구(120)를 배기용 덕트(200)로 연결하는 구성도 제공한다.

Description

냉풍기{Cooling Fan Apparatus}

본 발명은 냉풍기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉풍기에 장착된 워터필터가 항상 젖어있는 상태가 유지되도록 하면서 열전소자의 구동에 따라 발생하는 열을 냉풍기의 하부로 배출되게 안내함으로써 냉각효율을 더 향상시키도록 하는 냉풍기에 관한 것이다.

냉풍기는 냉각키트에 의해 차가워진 물이 하방에 위치한 워터필터로 공급되고, 그 냉각된 물에 의해 적셔진 워터필터를 외기가 통과하면서 냉풍을 배출시키는 구조이다. 그리고 이와 같은 구성 등이 포함된 냉풍기는 본 출원인에 의해 2017년 4월 28일자로 10-2017-0054757호로 출원된 바 있다.

그러나 이러한 냉풍기는, 냉각 수조부의 물을 충분히 냉각한 후 워터필터로 공급하고 있기 때문에 워터필터로 냉각된 물이 공급되지 않는 시간이 존재하고, 따라서 이 시간동안 워터필터가 마를 수 있다는 점에서 냉각효율이 저하되는 문제를 초래한다.

그리고 냉각 수조부의 물을 냉각하고 배출하는 과정을 연속하여 반복하게 되면 물을 냉각시키는 열전소자의 효율이 낮아지기 때문에 저장된 물의 온도는 낮추지 못하면서도 상대적으로 열이 더 많이 발생하는 문제가 있다. 아울러 종래 냉풍기는 열전소자의 구동에 따라 발생하는 열을 냉풍기 본체의 상방으로 배출시키는 구조로서, 냉풍기가 놓여진 위치에 따라 따뜻한 바람이 실내 사용자에 직접 전달될 수 있다는 점에서 사용자가 불편함을 느낄 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 냉각 수조부에서 물을 냉각시키는 동안에도 워터필터로 물을 공급하여 워터필터가 항상 젖어있는 상태를 유지하도록 함으로써 냉각효율을 향상시키도록 하는 냉풍기를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 물을 냉각할 때 열전소자에서 발생하는 열이 냉풍기 본체의 하부로 안내된 후 배출되게 함으로써 냉풍기의 냉각성능이 저하되는 것을 방지하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 외부에서 바람을 흡입하는 흡입구와, 워터필터를 통과한 냉풍을 외부로 송풍하는 송풍구가 형성된 본체와; 상기 본체 내부의 하부에 설치되며 물을 저장하는 워터탱크; 그리고 상기 본체 내부의 상부에 위치하고 상기 워터탱크로부터 물을 공급받아 저장하는 냉각 수조부를 포함하고, 상기 냉풍이 외부로 송풍되는 동안 상기 워터필터는 상기 워터탱크 또는 냉각 수조부로부터 물을 계속해서 공급받도록 구성되는 냉풍기를 제공한다.

그리고 본 발명은 상기 워터탱크에 저장된 물을 펌프 구동에 의해 상기 냉각 수조부로 공급하는 제 1 호스와; 상기 제 1 호스에 설치된 분배관에서 분배되어 워터탱크의 물을 워터필터로 공급하는 제 1-1 호스; 상기 냉각 수조부에 설치되어 저장된 물을 냉각하는 냉각키트; 상기 냉각키트에 의해 냉각된 물을 상기 워터필터로 공급 또는 차단하도록 전자식 밸브가 설치된 제 2 호스를 더 포함하고, 상기 전자식 밸브가 잠금 상태에서는 상기 제 1-1 호스를 통해 워터탱크에 저장된 물을 워터필터로 공급하고, 상기 전자식 밸브가 열림 상태에서는 상기 2 호스를 통해 냉각된 물을 워터필터로 공급하도록 구성할 수 있다.

또한 본 발명의 냉풍기는, 상기 냉각키트의 상부에 위치하고 일 측에 개구부가 형성된 방열팬 하우징과; 상기 냉풍기 본체의 하측에 일부가 절개되어 형성된 통풍구; 그리고 상기 개구부와 통풍구를 연결하는 배기용 덕트를 더 포함하고, 상기 냉각키트의 구동에 따라 발생하여 상기 방열팬 하우징 내에 존재하는 열을 상기 배기용 덕트를 통해 냉풍기 본체의 하부로 안내하여 외부로 배출시키도록 구성된다.

이상과 같은 본 발명에 의하면, 외기 바람을 냉풍으로 만드는 실질적인 역할을 하는 워터필터에 지속적으로 물을 공급하여 그 워터필터가 항상 젖은 상태가 되도록 구성하고 있다. 따라서 외기가 통과되면서 냉풍을 배출시키는 워터필터의 냉각 효율이 향상되는 효과가 있다. 그리고 이러한 효과는 실질적으로 냉풍기의 전체 성능을 향상시키는 기대를 할 수 있다.

또한 본 발명은 냉풍기의 본체 상부에 냉각키트가 설치되는데, 이러한 냉각키트의 구동시 발생하는 열을 냉풍기의 본체 하부로 안내하여 배출하도록 배기용 덕트가 설치되고 있다. 그러기 때문에, 외부로 배출되는 뜨거운 바람이 흡입구로 다시 들어가는 것을 원천적으로 차단할 수 있어 적정 온도 이하로 냉풍을 만들 수 있다. 그리고 뜨거운 바람이 냉풍기의 하부로 배출되기 때문에 사용자가 직접 바람을 맞지 않는다는 점에서 불편함을 해소할 수 있는 효과도 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 냉풍기의 후면 사시도 및 전면 사시도
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 냉풍기에 적용되는 냉각키트 및 그 냉각키트에 배기용 덕트가 연결된 상태를 보인 사시도
도 4는 본 발명의 냉풍기의 내부 구조를 나타낸 구성도

이하에서는 도면에 도시한 실시 예에 기초하면서 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 살펴보기로 한다. 먼저 냉풍기의 외부 구조에 대해 살펴보기도 한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시 예에 따른 냉풍기는 외부로부터 공기를 흡입하는 공기 흡입구(110)가 형성된 후면 케이스(102)와, 내부에 설치된 각종 기구적 구성들에 의하여 냉각된 공기를 전방으로 배출하도록 송풍구(112)가 형성된 전면 케이스(104)가 결합되는 본체(100)로 이루어진다.

상기 공기 흡입구(110)의 상방에는 냉각키트(141, 도 4)의 구동에 필요한 공기를 흡입하는 냉각키트 흡입구(114)가 형성되어 있다. 즉, 본 발명은 열전소자를 이용하여 냉각을 하는 냉풍기로서, 이러한 열전소자가 포함되는 냉각키트(141)가 냉풍기의 본체(100) 상방에 설치되기 때문에, 공기 흡입구(110)와 냉각키트 흡입구(114)는 본체(110)의 후면케이스(102)에서 상하 방향으로 소정 간격 이격된 상태로 함께 형성되는 것이다.

상기 본체(100)의 하측에는 냉각키트(141)의 구동에 따라 발생하는 열을 외부로 배출하도록 일부가 개구된 형상의 통풍구(120)가 형성된다. 이러한 통풍구(120)에는 배기용 덕트(200)가 연결되는데, 배기용 덕트(200)가 연결되는 구성은 도 3를 참조하기로 한다.

도 3a 및 도 3b를 보면, 냉풍기에 적용되는 냉각키트(141)의 사시도가 도시되어 있다. 아래에서 상세하게 설명하지만, 냉각키트(141)에는 제일 상부에 방열팬이 구비되는데, 이러한 방열팬은 방열팬 하우징(152)에 의해 씌여져 있다. 여기서 방열팬은 열전소자의 구동에 따라 발생하는 열을 외부로 배출하기 위한 것이다.

그리고 상기 방열팬 하우징(152)의 일측에 개구부(154)가 형성되고, 이러한 개구부(154)와 상기 통풍구(120) 사이에 배기용 덕트(200)가 위치하여 개구부(154)와 통풍구(120)를 연결하게 된다. 상기 배기용 덕트(200)는 열의 냉각효율을 최대화하도록 그 표면은 벌집 구조로 형성되고, 일면이 본체(100)와의 결합에 의하여 내부에 열 이동경로를 형성하게 된다. 이러한 열 이동경로를 통해 뜨거운 바람은 본체(100)의 하부로 이동하여 배출된다.

다음에는 냉풍기의 내부 구조에 대해 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명에 따른 냉풍기의 내부 구조를 나타내고 있는 개략적인 구성도로서, 도시된 바와 같이 냉풍기의 본체(100) 하부에는 물을 저장하는 워터 탱크(130)가 설치되고 있다. 그리고 워터 탱크(130) 내부에는 물을 펌핑하는 펌프(132)가 구비되고, 펌프의 펌핑 동작에 따라서 물을 공급받아 저장하는 냉각 수조부(140)가 본체(100) 상부에 설치된다.

상기 냉각 수조부(140)에는 저장된 물을 냉각시키기 위하여 냉각키트(141)가 설치된다. 냉각키트(141)는 냉각 수조부(140)의 커버 측에 설치되는데, 도시된 바와 같이 열전소자(142)와, 그 열전소자(142)의 양단에 결합하는 냉각판(143) 및 방열판(144)으로 구성되고 있다. 여기서 상기 냉각판(143)은 냉각 수조부(140) 내에 위치하며 방열판(144)은 냉각 수조부(140) 밖에 위치한 상태에서, 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 냉각시키게 된다.

상기 방열판(144)의 상방에는 방열팬(150)이 설치된다. 방열팬(150)은 상기 방열판(144)에서 발생하는 열을 배출시키는 역할을 하며, 이러한 방열팬(150)은 하우징(152) 내에 설치된다. 그리고 상기 방열팬(150)을 감싸는 하우징(152)의 일 측면에는 개구부(154)가 형성되어 있다. 개구부(154)에는 상술한 바와 같이 배기용 덕트(200)가 연결되어, 열을 냉풍기의 하부로 안내하게 된다.

냉풍기에는 워터필터(116)가 구비된다. 워터필터(116)는 실질적으로 외기가 통과하면서 그 외기를 냉풍으로 변화시키는 역할을 하는 것으로, 이러한 워터필터(116)는 냉각효율을 향상시키기 위하여 항상 젖어있는 상태로 유지되는 것이 좋다. 이를 위하여 워터필터(116)의 상방에는 2개의 호스(162, 170)가 위치한다. 제 1 호스(160)는 펌프(132)와 냉각 수조부(140)를 연결하는 호스로서 펌프(132)의 구동에 따라서 워터탱크(130)의 물을 냉각 수조부(140)로 공급하는 역할을 한다. 그리고 이러한 제 1 호스(160)에는 대략 T자형 또는 Y자형의 분배관(161)이 설치되고, 그 분배관(161)에 하나의 호스(제 1-1 호스라 하기로 함)(162)를 더 연결하여 끝단이 워터필터(116)의 상방에 위치되게 한다.

그리고 제 2 호스(170)는, 냉각 수조부(140)에서 냉각된 물을 워터필터(116)로 공급하는 호스로서, 이 역시 끝단이 워터필터(116)의 상방에 위치하고 있다. 이러한 제 2 호스(170)에는 제어부(미도시)의 제어동작에 따라 호스를 개방 또는 차단하는 전자식 밸브(172)가 설치된다. 본 발명의 실시 예에서, 전자식 밸브(172)는 냉각 수조부(140)로 물이 공급된 후 대략 30초 정도가 경과하면 호스를 차단하도록 구동되며, 냉각 수조부(140)의 물이 충분히 냉각될 수 있는 대략 7 ~ 10분이 경과하면 호스를 개방하도록 셋팅되어 있다. 물론 이러한 시간 셋팅은 하나의 실시 예에 불과하며 본 발명은 냉각키트(141)의 성능에 따라 다양하게 조정할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

이러한 제 1-1 호스(162) 및 제 2 호스(170)에 따르면, 전자식 밸브(172)가 잠김상태가 되어 제 2 호스(170)를 통한 물 공급이 차단된 상태에서는 제 1-1 호스(162)를 통해 워터탱크(130)에서 워터필터(116)로 물이 직접 공급되게 하고, 전자식 밸브(172)가 열림상태가 되어 제 2 호스(170)가 개방되면 냉각 수조부(140)의 냉각된 물을 워터필터(116)로 공급되게 한다. 따라서 워터필터(116)는 항상 젖어있는 상태가 될 것이고, 그 만큼 효과적으로 냉풍을 만들 수 있을 것이다.

상기 냉각 수조부(140)에는 가스배출호스(181)이 연결되는 가스 배출구(180)가 형성된다. 상기 가스배출호스(181)의 끝단은 제 2 호스(170)의 끝부분(즉 전자식밸브를 지난 지점)측과 연결된다. 이러한 가스배출호스(181)는 냉각 수조부(140)에 물이 공급되면서 내부가 진공상태가 되거나 상기 펌프(132)에서 발생한 가스에 의하여 냉각 수조부(140) 내부로 물이 들어가는 것을 방해하지 않도록 가스를 배출시키는 역할을 한다. 물론 냉각 수조부(140)로 물이 과하게 들어가 수압이 차는 것을 방지하는 목적도 제공한다. 즉, 냉각 수조부(140) 내로 물이 과다하게 공급될 경우 일부를 배출시켜서 워터필터(116)로 자연 배출되게 하는 것이다.

본 발명에 따른 냉풍기에는 공기 흡입구(110)로 외기를 흡입하고 송풍구(112)를 통해 냉풍을 전방으로 배출하도록 워터필터(116)와 송풍구(112) 사이에 구동팬(118)이 설치된다. 이러한 구동팬(118)의 구동은 제어부에 의해 제어된다.

다음에는 이와 같이 구성되는 냉풍기의 작동에 대해 설명하기로 한다. 사용자가 냉풍기를 구동시키면 제어부는 냉각 수조부(140)에 물이 충분하게 저장되었는지를 체크하게 될 것이고, 물이 충분하지 않으면 펌프(132)를 일정시간 동안 구동시켜 물을 공급하게 될 것이다.

이러한 동작에 따라 냉각 수조부(140)에 물이 공급되면, 냉각키트(141)가 구동하여 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 냉각시키고, 이렇게 냉각된 물은 제 2 호스(170)를 통해 워터필터(116)로 공급될 것이다. 그러나 냉각 수조부(140)의 물을 계속해서 워터필터(116)로 공급하지는 않는다. 즉, 냉각키트(141)가 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 충분히 냉각하지 못한 채 워터필터(116)로 공급되면, 외기가 워터필터(116)를 통과하더라도 적정한 온도의 냉풍을 만들 수 없기 때문이다.

따라서 본 발명에서는 냉각 수조부(140)로 물이 공급된 다음 미리 설정된 제 1 셋팅 시간(대략 30초 정도)이 경과하면 제어부가 전자식 밸브(172)를 구동시켜 제 2 호스(170)를 폐쇄하도록 한다. 이렇게 하면, 제 2 호스(170)를 통한 물 공급은 중단되며, 아울러 제 1 호스(160)를 통해 냉각 수조부(140)로의 물 공급도 중단되게 된다. 대신, 워터탱크(130)에 저장된 물은 분배관(161)에 연결된 제 1-1 호스(162)를 통해 워터필터(116)로 공급되게 된다. 즉, 냉각 수조부(140)로 물 공급이 중단되더라도 워터필터(116)로 물은 계속 공급되는 것이다.

한편, 상기 전자식 밸브(172)가 잠김 상태로 제 2 호스(170)가 폐쇄된 동안, 냉각키트(141)는 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 냉각시킨다. 이때 냉각키트(141)는 미리 설정된 제 2 셋팅 시간(대략 7 ~ 10분) 동안 물을 충분히 냉각시키도록 한다. 이처럼 냉각키트(141)가 제 2 셋팅시간 동안 물을 냉각시키기 때문에, 냉각키트(141)의 열 발생을 최소화할 수 있게 된다.

그리고 상기 제 2 셋팅 시간이 경과하면, 제어부는 전자식 밸브(172)를 열림 상태가 되게 하여 제 2 호스(170)를 개방한다. 그러면, 냉각 수조부(140)의 냉각된 물은 제 2 호스(170)를 따라 이동하여 워터필터(116)로 공급되게 된다. 이때 제 1-1 호스(162)를 통한 물 공급은 중단될 것이다. 그리고 냉각 수조부(140)에서 워터필터(116)로 공급되는 물의 양만큼 펌프(132) 동작에 따라서 워터탱크(130)에서 냉각 수조부(140)로 물이 보충된다.

이처럼 2개의 호스(162, 170)를 이용하여 워터필터(116)에 항상 물을 공급할 수 있도록 함으로써 워터필터(116)는 항상 젖어있는 상태를 유지하게 될 것이고, 따라서 온도가 높은 외기를 더 효과적으로 냉풍으로 만들 수 있게 된다. 그리고 이와 같은 과정은 반복해서 수행되며, 이러한 과정이 수행되는 동안 구동팬(118)의 구동에 의하여 냉풍기의 전방으로 냉풍이 배출되는 것이다.

한편, 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 냉각시키기 위해 냉각키트(141)는 구동될 필요가 있고, 이 경우 열이 발생하게 된다. 그리고 이러한 열은 방열팬(150)의 구동에 의해 기본적으로 냉풍기 외부로 배출되도록 해야 할 것이다. 본 발명에 따르면 상술한 같이 냉각 수조부(140)에 저장된 물을 제 2 셋팅시간 동안 충분히 냉각을 시키기 때문에 열전소자(142)의 열 발생을 최소화할 수 있지만, 그렇다 하더라도 발생된 열은 외부로 배출되어야 함은 당연한 것이고, 아울러 이렇게 배출된 열은 공기 흡입구(110)나 냉각키트 흡입구(114)로 다시 흡입되지 않도록 해야 할 것이다.

이를 위해 본 발명은 배기용 덕트(200)를 이용하여 냉풍기의 상부에서 발생된 열을 냉풍기의 하부로 안내하여 배출시키도록 하고 있다. 그렇기 때문에, 배출된 열이 다시 냉풍기 내부로 들어가는 것을 효과적으로 차단할 수 있음은 물론, 사용자가 뜨거운 바람에 직접 노출되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명의 냉풍기는 냉풍을 만드는 워터필터(116)가 항상 젖은 상태가 되도록 하여 냉각효율을 향상시키며, 냉각키트(141)의 구동에 의해 발생하는 열(뜨거운 바람)은 냉풍기의 하부로 안내한 후 외부로 배출되도록 하여 사용자가 느끼는 불편함을 해소할 수 있는 것이다.

이상과 같이 본 발명의 도시된 실시 예를 참고하여 설명하고 있으나, 이는 예시적인 것들에 불과하며, 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 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.

100: 냉풍기 본체 102: 후면케이스
104: 전면케이스 110: 공기 흡입구
112: 송풍구 114: 냉각키트 흡입구
116: 워터필터 118: 구동팬
120: 통풍구 130: 워터탱크
132: 펌프 140: 냉각 수조부
141: 냉각 키트 142: 열전소자
143: 냉각판 144: 방열판
150: 방열팬 152: 방열팬 하우징
154: 개구부 160: 제 1 호스
161: 분배관 162: 제 1-1 호스
170: 제 2 호스 172: 전자식 밸브
180: 가스배출구 181: 가스배출호스
200: 배기용 덕트

Claims

외부에서 바람을 흡입하는 흡입구(110)와, 냉풍을 외부로 송풍하는 송풍구(112)가 형성된 본체(100)와;
상기 본체(100) 내부의 하부에 설치되어 물을 저장하는 워터탱크(130);
상기 본체(100) 내부의 상부에 위치하고, 워터탱크(130)에 저장된 물을 펌프(132)의 구동에 의하여 제 1 호스(160)를 통하여 공급받는 냉각 수조부(140);
제 1 호스(160)에 설치된 분배관(161)에서 분배되어 워터탱크(130)의 물을 워터필터(116)로 공급하는 제 1-1 호스(162);
상기 냉각 수조부(140)에 설치되어 저장된 물을 냉각하기 위한 것이고, 열전소자(142)와, 상기 열전소자(142)의 양단에 결합하는 냉각판(143) 및 방열판(144)을 구비하는 냉각키트(141); 그리고
상기 냉각키트(141)에 의해 냉각된 냉각수조부(140)의 물을 상기 워터필터(116)로 공급 또는 차단하도록 전자식 밸브(172)가 설치된 제 2 호스(170)로 구성되고;
전자식 밸브(172)가 잠긴 상태에서는 제 1-1 호스(162)를 통해 워터탱크(130)에 저장된 물을 워터필터(116)로 공급하고, 전자식 밸브(172)가 열린 상태에서는 제 2 호스(170)를 통해 냉각 수조부(140)에서 냉각된 물을 워터필터(116)로 공급하고;
냉각키트(141)에서 발생하는 열은, 냉풍기 본체(100)에 성형된 냉각키트 흡입구(114)를 통하여 들어온 공기와 같이, 방열팬 하우징(152)의 개구부(154)와 연결되는 배기용 덕트(200)를 통하여 배기되는 것을 특징으로 하는 냉풍기.
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