KR102010966B1 - 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠티에 효과로 동작하는 냉각부를 이용하여 차가운 공기를 공급하는 공조장치를 구성하면서 회오리바람을 이용하여 냉각 효율을 더욱 높이고 냉각된 대량의 공기가 주변으로 빠르게 퍼지도록 하는 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치에 관한 것으로, 평판형상으로 이루어지며 중간부분의 일측단이 절개되어 개방되고 공조함체부의 상자형상 일측면 끝단 개방부분에 설치되므로 폐쇄시키는 제 1 측면판; 제 1 측면판의 절개되어 개방된 개방부에 배치되고 별도로 인가되는 전류에 의하여 냉열을 발생하는 열전냉각부; 열전냉각부를 절곡된 일측면에 면접촉 상태로 고정 설치하며 열전냉각부가 발생한 냉열을 인가받아 절곡된 타측면에 전달하고 타측면을 통하여 분산시키는 열분산판; 열분산판의 절곡된 타측면을 중앙부분에 형성된 관통홀에 삽입시켜 면접촉 상태로 고정 설치하고 양쪽 측면에 상하 방향으로 관통된 상자형상을 각각 구비하며 상자형상의 내부에는 2개 이상의 다수 핀이 상하 길이 방향으로 설치되고 균일한 간격으로 배치되어 열분산판으로부터 인가된 냉열을 방출하는 히트싱크부; 히트싱크부를 내부에 형성된 가이드레일에 의하여 상측공간부와 하측공간부가 형성된 상태의 중앙위치에 삽입 설치하고 전체적으로 직육면체 상자 형상의 외형을 하는 공조함체부; 공조함체부의 상측면 일측단 부분에 형성되어 다수의 관통된 유입공을 구비하는 유입부; 공조함체부의 타측면 끝단 개방부분에 설치되어 차단시키며 평판형상으로 이루어지고 상측 중간부분에 관통된 배기공이 형성된 제 2 측면판; 유입부의 관통된 유입공에 설치되어 유입되는 외부공기의 유속을 증가시키는 제트기류부: 제 2 측면판의 배기공에 설치되어 공조함체부의 내부 공기를 외부로 강제 배출시키는 팬부;를 포함하는 특징이 있다.

Description

열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치{Air conditioner with thermoelectric cooling element}

본 발명은 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 펠티에 효과(Peltier Effect)로 동작하는 냉각부를 이용하여 차가운 공기(냉열)를 공급하는 공조장치를 구성하면서 회오리바람을 이용하여 냉각 효율을 더욱 높이고 냉각된 대량의 공기가 주변으로 빠르게 퍼지도록 하는 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치에 관한 것이다.

열전소자(thermoelectric element)는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자를 통틀어 말하는데, 2종의 금속 또는 반도체 접점 사이에 전류가 흐르는 경우 열(줄열)을 흡수 또는 발생하는 현상인 펠티에 효과(Peltier Effect)를 이용한 펠티에 소자와 2종 금속의 접점 사이에 인가되는 열에 의하여 전류가 흐르는 제베크 효과(Seebeck Effect)를 이용한 제베크 소자가 있으며, 냉난방에는 펠티에 소자를 사용하는 것이 일반적이다.

도 1 은 열전소자의 작용을 상세히 설명하는 일반적인 기능 구성도이다.

첨부된 도 1 을 참조하여 상세히 설명하면 열전소자는 복수의 n 형 반도체와 p 형 반도체를 직렬로 연결하여 양단에 전류를 인가하면 정공(hole)이 열전소자의 일면으로부터 타면으로 이동하면서 일측면에는 열을 흡수(냉열이 발생)하고 타측면에는 열을 발생(발열)한다. 열전소자의 효율을 높이려면 흡열이 일어나는 면(이를 '냉열 발생면' 또는 ‘흡열 면’이라 한다)과 발열이 일어나는 면(이를 '온열 발생면' 또는 ‘발열 면’이라 한다)에서 모두 대류(convection)에 의해 주변으로 발생된 열전달이 잘 일어나야 한다.

대류에 의해 발생된 냉열 또는 온열이 전달되는 양은 고체 경계면과 유체의 온도차에 비례하기 때문에, 열전소자에서 흡열면은 그 주변 공기가 따뜻할 때, 발열면은 그 주변 공기가 차가울 때 열전소자의 효율이 높아진다.

최근 들어 열전소자를 냉장고, 공조장치 등에 도입하려는 시도가 있다. 공조장치와 같이 밀폐된 공간 내에 열전소자를 설치하는 경우, 열전소자 흡열 면의 주변 온도를 높이는 동시에 발열 면의 주변 온도를 낮추기가 구조적으로 비교적 어렵다. 따라서 열전소자의 효율이 떨어지므로 냉장고 또는 공조장치에 도입시키기 어려운 것이 현실이다.

특히, 냉난방이 필요한 공간은 대부분 밀폐된 공간이며 밀폐된 공간은 소음, 진동 등이 심한 경우 그 사용에 크게 제약을 받는 것이 일반적이고, 열전소자는 기계적 구동부분이 없으므로 소음과 진동 등이 발생하지 않는 장점에 의하여 그 선호도가 크게 증가하는 추세에 있다.

이러한 열전소자가 발생한 냉열, 온열을 활용하거나 또는 열전소자에 냉열, 온열을 공급하는 방식에는 일반적으로 습식과 건식이 있을 수 있다. 습식은 액체를 이용하는 방식이고, 건식은 공기(기류)를 이용하는 방식이며, 액체를 이용하는 경우 액체가 이동하는 경로인 파이프 시설이 있어야 하므로 비교적 구성이 복잡하고 비용이 많이 소요되며, 기체를 이용하는 경우는 바람에 의한 기류의 변화를 일으키는 팬(fan) 장치만 구비되면 되므로 비교적 구성이 간단하고 비용이 적게 소요되는 특성이 있다.

그러므로 열전소자를 활용하여 밀폐된 공간에서도 소음과 진동이 발생되지 않으면서 발생된 냉열 또는 온열을 빠르게 전달하는 기류의 변화를 이용하여 열전소자의 흡열효과와 발열효과 효율을 최대로 높이는 기술의 개발 필요성이 크게 대두되고 있다.

대한민국 특허 등록번호 제10-1715727호(2017년 03월 07일) ‘열전소자 모듈을 구비한 차량용 공조장치’ 대한민국 특허 출원번호 제10-2016-0161219호(2016년 11월 30일) ‘차량용 열전소자 공조장치’

상기와 같은 종래 기술의 문제점과 필요성을 해소하기 위하여 안출한 본 발명은 인공적으로 강력한 회오리바람을 발생시켜 열전소자 자체에서 발생되는 냉열의 이용 효율을 최대한으로 높일 수 있는 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

또한, 본 발명은 기류의 급격한 변화를 발생시켜 열전소자가 발생한 냉열을 모두 활용하므로 열전소자를 이용한 냉각효과를 높이는 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치를 제공하는 것이 그 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명의 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치는 평판형상으로 이루어지며 중간부분의 일측단이 절개되어 개방되고 공조함체부의 상자형상 일측면 끝단 개방부분에 설치되므로 폐쇄시키는 제 1 측면판; 상기 제 1 측면판의 절개되어 개방된 개방부에 배치되고 별도로 인가되는 전류에 의하여 냉열을 발생하는 열전냉각부; 상기 열전냉각부를 절곡된 일측면에 면접촉 상태로 고정 설치하며 상기 열전냉각부가 발생한 냉열을 인가받아 절곡된 타측면에 전달하고 타측면을 통하여 분산시키는 열분산판; 상기 열분산판의 절곡된 타측면을 중앙부분에 형성된 관통홀에 삽입시켜 면접촉 상태로 고정 설치하고 양쪽 측면에 상하 방향으로 관통된 상자형상을 각각 구비하며 상자형상의 내부에는 2개 이상의 다수 핀이 상하 길이 방향으로 설치되고 균일한 간격으로 배치되어 상기 열분산판으로부터 인가된 냉열을 방출하는 히트싱크부; 상기 히트싱크부를 내부에 형성된 가이드레일에 의하여 상측공간부와 하측공간부가 형성된 상태의 중앙위치에 삽입 설치하고 전체적으로 직육면체 상자 형상의 외형을 하는 공조함체부; 상기 공조함체부의 상측면 일측단 부분에 형성되어 다수의 관통된 유입공을 구비하는 유입부; 상기 공조함체부의 타측면 끝단 개방부분에 설치되어 차단시키며 평판형상으로 이루어지고 상측 중간부분에 관통된 배기공이 형성된 제 2 측면판; 상기 유입부의 관통된 유입공에 설치되어 유입되는 외부공기의 유속을 증가시키는 제트기류부: 상기 제 2 측면판의 배기공에 설치되어 상기 공조함체부의 내부 공기를 외부로 강제 배출시키는 팬부; 를 포함하되, 상기 열분산판은 두께 3 밀리미터의 금속판으로 이루어지고, 상기 공조함체부의 상측공간부에는 2 개의 격막을 구비하며 하측공간부에는 1 개의 격막을 구비하고, 상기 제트기류부는 유입되는 공기를 회오리 바람과 같은 형상으로 변화시키면서 유속을 증가시키고, 상기 제트기류부는 원통형상으로 비어있는 공간이며 4 센티미터의 지름값으로 이루어지고 유입되는 공기를 1차로 압축하며 내부 벽면에 100 분에 5 경사도로 경사진 2개 이상 다수의 제 1 제트기류돌기를 형성하는 제 1 감압부; 상기 제 1 감압부의 타측단 부분에 깔때기 형상의 큰 외경 부분이 연결 설치되고 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 2 제트기류돌기를 형성하는 제 2 감압부; 상기 제 2 강압부의 작은 외경 부분에 일측단이 연결 설치되는 원통형상이며 원통형상 지름값의 2 배수에 해당하는 길이로 이루어지는 사이클론홀; 상기 사이클론홀의 타측단에 작은 외경 부분이 연결 설치되는 깔때기 형상이며 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 3 제트기류돌기를 형성하는 제 1 증압부; 상기 제 1 증압부의 깔때기 형상을 하는 큰 외경 부분에 일측단 부분이 연결설치되고 4 센티미터 지름값의 비어있는 원통형상 공간으로 이루어지며 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 4 제트기류돌기를 형성하는 제 2 증압부; 를 포함하여 이루어지고, 상기 팬부는 초속 10 미터의 풍속을 공기를 이동시키는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명은 강력한 회오리 바람을 인공적으로 발생시켜 밀폐된 공간에서 열전소자가 자체 발생하는 냉열의 활용을 최대한으로 극대화 시켜 열전소자의 효율을 높이는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 열전소자가 발생한 냉열을 손실 없이 모두 활용하므로 열전소자의 이용효율을 높이고 열전소자를 응용한 냉난방 장치의 선호도를 제고시키는 장점이 있다.

도 1 은 열전소자의 작용을 상세히 설명하는 일반적인 기능 구성도,
도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치를 설명하는 기능별 분해사시도,
도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치의 설명을 위한 측면 부분 절단면도,
도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 제트기류부 구성을 설명하기 위한 사시 단면도,
그리고
도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 제트기류부의 구성을 설명하기 위한 정시 단면도 이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하에서 발명의 내용 설명을 간단하게 하고 이해를 쉽고 빠르게하기 위하여 ‘냉열’과 ‘온열’을 모두 ‘열’로 기재하기로 하며 필요한 경우에는 ‘냉열’ 또는 ‘온열’로 추가 기재하기로 한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치를 설명하는 기능별 분해사시도 이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치의 설명을 위한 측면 부분 절단면도 이며, 도 4 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 제트기류부 구성을 설명하기 위한 사시 단면도 이고, 도 5 는 본 발명의 일 실시 예에 의한 것으로 제트기류부의 구성을 설명하기 위한 정시 단면도 이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 본 발명의 일 실시 예에 의한 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치는 제 1 측면판(100), 열전냉각부(200), 열분산판(300), 히트싱크부(400), 공조함체부(500), 유입부(600), 제 2 측면판(700), 제트기류부(800), 팬부(900)를 포함하는 구성이다.

제 1 측면판(100)은 전체적으로 평판형상을 하며, 상자형상으로 형성된 공조함체부(500)의 일측면 끝단 개방부분에 설치되어 공조함체부(500)의 일측면 끝단 개방된 부분을 폐쇄시키면서 내부와 외부가 구분되도록 차단시키는 구성이다.

한편, 제 1 측면판(100)은 중간부분의 일측단이 절개되어 개방된 개방부(102)가 구비되고, 개방부(102)는 열전냉각부(200)의 평면 넓이와 유사한 크기로 절개 및 개방되며, 개방부(102)를 통하여 상기 열전냉각부(200)를 외부로 노출시키는 구성이다.

열전냉각부(200)는 제 1 측면판(100)의 개방된 개방부(102)에 배치되고 별도의 전원장치 등으로부터 인가되는 직류 전류에 의하여 냉열(또는 열, 이하 ‘열’이라 한다.)을 발생하는 구성이다.

열전냉각부(200)의 보다 상세한 구성과 작용에 대하여는 일반적으로 잘 알려져 있으므로 더 이상의 구체적인 설명을 생략하기로 한다.

열분산판(300)은 열전냉각부(200)를 절곡된 일측면(302)에 면접촉 상태로 고정 설치하며, 열전냉각부(200)가 발생한 냉열(열)을 인가받아 절곡된 타측면(304)에 전달하고 절곡된 타측면(304)을 통하여 분산 또는 발산시키는 구성이다.

열분산판(300)은 두께 2 내지5 밀리미터(mm)의 금속판으로 이루어지며, 열전도도가 높은 금속류이면서 가공성과 가격 등의 측면에서 비교적 우수한 동판, 알류미늄판 중 선택된 어느 하나 또는 어느 하나이상을 사용하는 것이 비교적 적합하고, 두께는 3 밀리미터가 바람직하다.

열분산판(300)으로 사용되는 본 발명 구성의 금속판 두께가 3 밀리미터의 두께보다 더 두꺼울수록 넓이 단위당 금속판의 큰 용적에 의하여 일정한 용량의 열을 전달(전도)하는 시간이 비교적 길어지므로 절곡된 일측면(302)으로 인가받은 열이 절곡된 타측면(304)으로 전달되는 시간은 비교적 길어지게 되는 문제가 있다.

한편, 열분산판(300)으로 사용되는 구성의 금속판 두께가 3 밀리미터의 두께보다 더 얇아지는 경우, 넓이 단위당 금속판의 작은 용적에 의하여 열전도되는 열의 양이 작으므로 일정한 용량의 열을 모두 전도(전달)시키는 시간이 길어지게 되고, 절곡된 일측면(302)으로 인가받은 열이 절곡된 타측면(304)으로 전달되는 시간은 자연히 늘어나는 문제가 있다. 그러므로 본 발명에 의한 열분산판(300)과 같은 구성의 금속판에서는 두께를 3 밀리미터로 제한하는 것이 빠른 열 전도를 위하여 가장 바람직하다.

히트싱크부(400)는 열분산판(300)의 절곡된 타측면(304)을 중앙부분에 상하 길이 방향으로 형성된 관통홀(402)에 삽입시켜 면접촉 상태로 고정 설치한다. 관통홀(402)은 절곡된 타측면(304)에 대응되는 크기와 형상으로 이루어진다.

히트싱크부(400)는 관통홀(402)을 기준으로 양쪽 측면에 상하 방향으로 관통된 상자부(404)를 각각 구비하며 상자부(404)의 내부에는 2개 이상의 다수 방열핀(406)이 상자부(404)의 폭 방향 양측단에 접속하면서 상하 방향의 길이와 같은 길이로 설치되고 균일한 간격으로 배치되어 열분산판(300)으로부터 인가된 냉열(열)을 방출(방사)한다.

방열핀(406)이 인접한 방열핀(406)과의 간격은 방열핀(406)의 폭 값(폭의 길이 값)의 배수 값으로 설정하는 것이 기체 또는 유체의 흐름을 원활하게 하기 위하여 매우바람직하다. 폭 값의 배수 값 보다 큰 경우는 방열 효율이 낮아지고, 이러한 배수 값보다 작은 경우에는 방열 효율의 증가에의한 변화가 검출되지 않는다.

여기서 상자부(404)와 방열핀(406)을 각각 구성하는 금속류는 열분산판(300)과 동일한 재질이면서 동일한 두께이므로 반복 또는 중복 설명을 생략하기로 한다.

상자부(404)의 길이는 30 센티미터(cm)를 넘지 않도록 구성하고, 폭은 10 센티미터를 넘지 않도록 구성하는 것이 최적의 열효율을 위하여 비교적 바람직하다. 냉각을 위한 실내 면적이 큰 경우, 상자부(404)를 포함하는 본 발명의 구성을 다수개 중복 사용하는 것이 비교적 바람직하다.

한편, 히트싱크부(400)의 양쪽 측면 가운데 부분에는 가로 방향을 따라 파여진 홈 형상의 가이드홈(408)이 각각 형성되어 있다.

가이드홈(408)은 히트싱크부(400)가 공조함체부(500)의 내부에 삽입되는 과정에서 쉽고 원활하게 삽입되면서 내부의 중앙에 정확하게 삽입되도록 한다.

공조함체부(500)는 전체적으로 직육면체 형상을 하는 상자형상이고, 내부의 양쪽 측면 중간 부분에는 가로 방향의 길이를 따라 직선으로 돌출된 가이드레일(502)을 구비하며, 각각의 상측공간부(504)와 하측공간부(506)에는 하나 또는 2개의 격막(508)을 지정된 위치에 구비된다.

가이드레일(502)은 가이드홈(408)과 대응되는 형상으로 이루어지고, 가이드레일(502)의 단면은 사각형상, 다각형상, 삼각형상, 타원형상, 반원형상 중에서 선택된 어느 하나 또는 어느 하나 이상으로 이루어질 수 있다.

가이드홈(408)에 삽입되어 히트싱크부(400)가 공조함체부(500)의 내부에 상측공간부(504)와 하측공간부(506)를 형성한 상태로 정확한 위치에 쉽고 용이하게 삽입되도록 하는 구성이다.

첨부된 도면에서는 상측공간부(504)에 2 개의 격막(508)이 구비되고 하측공간부(506)에 1 개의 격막(508)이 구비되는 것으로 도시되어 있다.

상측공간부(504)에 구비된 격막(508)은 공조함체부(500)의 내부 상측벽면에 일측단이 연결 설치되고, 삽입 설치되는 히트싱크부(400)의 상측면 일부에 인접하는 상태로 설치되어 이동하는 기체의 유로를 제어한다.

하측공간부(506)에 구비된 격막(508)은 공조함체부(500)의 내부 하측벽면에 일측단이 연결 설치되고, 삽입 설치되는 히트싱크부(400)의 하측면 일부에 인접하는 상태로 설치되어 이동하는 기체의 유로를 제어한다.

다수의 격막(508)은 방열핀(406)과 방열핀(406)의 사이에 형성된 공간, 상측공간부(504)에 형성된 공간, 하측공간부(506)에 형성된 공간을 통과하는 기체의 진행 방향을 바꾸거나 또는 제어하는 구성이며, 필요에 의하여 기체가 정상적으로 유입되고 배출되도록 하면서 기체가 이동하는 경로의 길이를 늘리기 위하여 더 구비할 수 있음은 매우 당연하다.

유입부(600)는 공조함체부(500)의 상측면 일측단 부분에 형성되어 2 개 이상 다수의 관통된 유입공(602)이 형성되어 있다.

제 2 측면판(700)은 공조함체부(500)의 타측면 끝단 개방부분에 설치되어 내부와 외부를 차단 또는 밀폐시키며 평판형상으로 이루어지고 상측 중간부분에 사각 형상 또는 원 형상의 관통된 배기공(702)이 형성된다.

즉, 제 2 측면판(700)은 공조함체부(500)의 타측면 끝단 개방부분에 설치되고 제 1 측면판(100)은 공조함체부(500)의 일측면 끝단 개방부분에 설치되는 것에 차이가 있다.

제트기류부(800)는 유입부(600)의 관통된 유입공(602)에 나사결합으로 고정 설치되어 유입되는 공기를 회오리 바람과 같은 형상으로 변화시키면서 유속을 증가시키는 구성이다.

제트기류부(800)는 공조함체부(500)의 내부로 유입되는 공기의 유속과 유량이 증가시키는 구성이며, 전체적으로 원통형상을 하고, 제 1 감압부(810), 제 2 감압부(820), 사이클론홀(830), 제 1 증압부(840), 제2 증압부(850), 나사부(860)를 포함하는 구성이다.

제 1 감압부(810)는 원통 형상으로 비어 있는 공간이며, 유입되는 공기를 1차로 압축시키는 기능을 하고, 내부 벽면에 100 분에 5로 경사도로 경사진 2 개 이상 다수의 제 1 제트기류돌기(811)가 형성되어 있다.

제 1 감압부(810)와 제 2 증압부(850)는 지름이 3 내지 6 센티미터(cm) 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값으로 이루어지고 4 센터미터의 지름 값으로 이루어지는 것이 바람직하다.

지름 값이 4 센티미터 이상인 경우는 유속이 충분히 빠르지 못하며, 4 센티미터 이하의 지름 값인 경우는 유속의 증감 확인이 비교적 어려운 문제가 있다.

제트기류부(800)의 외형 몸체를 구성하는 전체적인 두께와 크기는 큰 문제되지 않았다.

제 1 제트기류돌기(811)와 제 4 제트기류돌기(851)는 폭 3 밀리미터에 높이가 1 내지 3 밀리미터(mm)의 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값으로 이루어지고, 높이는 2 밀리미터의 값으로 이루어지는 것이 내구성을 위하여 비교적 매우 바람직하다.

각 제 1 제트기류돌기(811)와 제 1 제트기류돌기(811) 사이의 간격 또는 거리는 돌기가 가지는 폭의 2 내지 2.5 배수 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값에 의하여 균등한 간격으로 반복 구성하는 것이 매우 바람직하다.

이하, 제 1 제트기류돌기(811)와 제 2 제트기류돌기(821), 제 3 제트기류돌기(841), 제 4 제트기류돌기(851)에 의한 각 돌기가 배치되는 간격 값은 각 돌기의 폭 값에 2 내지 2.5 배수 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값에 의하여 균등한 간격으로 반복 구성되는 것으로 동일한 기준이 적용된다.

제 2 감압부(820)와 제 1 증압부(840)는 깔때기 형상을 하며, 깔때기 형상에 의한 큰 외경의 지름은 2 내지 4 센티미터(cm) 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값으로 이루어지고, 작은 외경의 지름은 1 내지 3 센티미터 범위 중에서 선택된 어느 하나의 값으로 이루어지며, 큰 외경은 3 센터미터의 지름 값으로 이루어지고 작은 외경은 2 센티미터의 지름 값으로 이루어지는 것이 비교적 매우 바람직하다. 이러한 기준값보다 큰 경우는 유속이 충분히 빠르지 못하며, 작은 경우는 이물질에 의하여 막히는 경우가 자주 발생하면서 유속의 변화가 크지 않았다.

사이클론홀(830)은 제 2 감압부(820)와 제 1 증압부(840)의 작은 외경과 접속하므로 작은 외경의 값과 대응되는 직경으로 이루어지는 원통형상이며, 더 작은 값인 경우에는 이물질에 의하여 막히는 경우가 자주 발생하는 문제가 있다. 한편, 사이클론홀(830)의 길이는 지름 값의 1.5 배수 내지 2 배수 중에서 선택된 어느 하나의 값으로 이루어진다.

제트기류부(800)는 유입부(600)의 유입공(602)에 나사결합 방식으로 설치되며 다수가 설치될 수 있고, 좌측에 위치한 상자부(404) 위치에 2개, 우측에 위치한상자부(404) 위치에 2개 설치하는 것이 비교적 바람직하다. 전체적으로 더 많이 또는 더 적게 설치되는 경우 설치되는 숫자 비례하여 유속이 증가 또는 감속되지 않는 것으로 확인된다.

팬부(900)는 스텝(step) 모터류로 구성되며, 공조함체부(500)의 내부 공기를 외부로 강제 배츨시키는 구성이다. 팬부(900)는 초속 10 미터의 풍속으로 공기를 이동시키는 구성이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대해서 상세히 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

100 : 제 1 측면판 200 : 열전냉각부
300 : 열분산판 400 : 히트싱크부
500 : 공조함체부 600 : 유입부
700 : 제 2 측면판 800 : 제트기류부
900 : 팬부

Claims (1)

1. 평판형상으로 이루어지며 중간부분의 일측단이 절개되어 개방되고 공조함체부의 상자형상 일측면 끝단 개방부분에 설치되므로 폐쇄시키는 제 1 측면판;
   상기 제 1 측면판의 절개되어 개방된 개방부에 배치되고 별도로 인가되는 전류에 의하여 냉열을 발생하는 열전냉각부;
   상기 열전냉각부를 절곡된 일측면에 면접촉 상태로 고정 설치하며 상기 열전냉각부가 발생한 냉열을 인가받아 절곡된 타측면에 전달하고 타측면을 통하여 분산시키는 열분산판;
   상기 열분산판의 절곡된 타측면을 중앙부분에 형성된 관통홀에 삽입시켜 면접촉 상태로 고정 설치하고 양쪽 측면에 상하 방향으로 관통된 상자형상을 각각 구비하며 상자형상의 내부에는 2개 이상의 다수 핀이 상하 길이 방향으로 설치되고 균일한 간격으로 배치되어 상기 열분산판으로부터 인가된 냉열을 방출하는 히트싱크부;
   상기 히트싱크부를 내부에 형성된 가이드레일에 의하여 상측공간부와 하측공간부가 형성된 상태의 중앙위치에 삽입 설치하고 전체적으로 직육면체 상자 형상의 외형을 하는 공조함체부;
   상기 공조함체부의 상측면 일측단 부분에 형성되어 다수의 관통된 유입공을 구비하는 유입부;
   상기 공조함체부의 타측면 끝단 개방부분에 설치되어 차단시키며 평판형상으로 이루어지고 상측 중간부분에 관통된 배기공이 형성된 제 2 측면판;
   상기 유입부의 관통된 유입공에 설치되어 유입되는 외부공기의 유속을 증가시키는 제트기류부:
   상기 제 2 측면판의 배기공에 설치되어 상기 공조함체부의 내부 공기를 외부로 강제 배출시키는 팬부; 를 포함하되,
   상기 열분산판은 두께 3 밀리미터의 금속판으로 이루어지고,
   상기 공조함체부의 상측공간부에는 2 개의 격막을 구비하며 하측공간부에는 1 개의 격막을 구비하고,
   상기 제트기류부는 유입되는 공기를 회오리 바람과 같은 형상으로 변화시키면서 유속을 증가시키고,
   상기 제트기류부는
   원통형상으로 비어있는 공간이며 4 센티미터의 지름값으로 이루어지고 유입되는 공기를 1차로 압축하며 내부 벽면에 100 분에 5 경사도로 경사진 2개 이상 다수의 제 1 제트기류돌기를 형성하는 제 1 감압부;
   상기 제 1 감압부의 타측단 부분에 깔때기 형상의 큰 외경 부분이 연결 설치되고 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 2 제트기류돌기를 형성하는 제 2 감압부;
   상기 제 2 감압부의 작은 외경 부분에 일측단이 연결 설치되는 원통형상이며 원통형상 지름값의 2 배수에 해당하는 길이로 이루어지는 사이클론홀;
   상기 사이클론홀의 타측단에 작은 외경 부분이 연결 설치되는 깔때기 형상이며 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 3 제트기류돌기를 형성하는 제 1 증압부;
   상기 제 1 증압부의 깔때기 형상을 하는 큰 외경 부분에 일측단 부분이 연결설치되고 4 센티미터 지름값의 비어있는 원통형상 공간으로 이루어지며 내부 벽면에 경사진 2개 이상 다수의 제 4 제트기류돌기를 형성하는 제 2 증압부; 를 포함하여 이루어지고,
   상기 팬부는 초속 10 미터의 풍속의 공기를 이동시키는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전효과 냉각부 구성을 구비한 공조장치.
   

Images