KR102260221B1

KR102260221B1 - 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기

Info

Publication number: KR102260221B1
Application number: KR1020210024187A
Authority: KR
Inventors: 김상수
Original assignee: 김상수
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-02-23
Publication date: 2021-06-02

Abstract

본 발명에서는 기존에 공기청정기능과 동시에 에어컨의 기능이 발현되는 기술에 대해 개시하고 있지 않고, 실내의 공기를 대량으로 흡입하여 정화처리한 후 이를 바로 냉각처리하여 냉기를 배출하도록 함으로써, 실내의 공기를 대량으로 처리할 수 있는 기술에 대해 개시하고 있지 않으며, 무엇보다 공기청정 따로, 에어컨 따로 사용하고, 에어컨 내부 기기의 과다한 전원사용으로 인해, 전력소비가 많고, 기존 에어컨의 경우에 방열이 안되어, 별도의 방열수단을 구비해야 하므로 에어컨 설치비용이 비싸고, 에어컨에서 나오는 물이나 열을 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있는 장치가 없어, 에너지낭비의 주요원인이 되고 있는 문제점을 개선하고자, 케이싱(10), 무(無)팬형 다면 공기정화부(20), 증발기(30), 시로코팬부(40), 압축기(50), 진공밀폐형 냉각처리부(60), 온수생성박스부(70)로 구성됨으로서, 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않고, 다수의 면을 통해 실내의 공기를 장치 내로 흡기하여 필터를 통해 대량으로 정화처리가 가능하며, 진공밀폐형 냉각처리부를 통해, 압축기에서 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매, 또는 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 식혀주어, 기존의 에어컨장치에 비해, 전력소비를 2배~3배로 줄일 수 있고, 방열효과를 80% 향상시킬 수 있으며, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킬 수 있어, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있으며, 무엇보다 실외기가 필요하지 않아 설치 및 사용이 간편하고, 실내의 공기를 대량으로 흡기하여 정화처리한 후, 이와 같이 정화처리된 공기를 냉각시켜 시원한 바람으로 실내 중으로 토출해 줄 수 있는 공기 청정기의 기능과 에어컨의 기능이 복합적으로 작용하는 고기능성의 복합기를 제공하는데 그 목적이 있다.

Description

공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기{A multi-function apparatus having function of deodorizing and airconditioning}

본 발명에서는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현시킬 수 있고, 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않으며, 다수의 면을 통해 실내의 공기를 장치 내로 흡기하여 필터를 통해 대량으로 정화처리가 가능하고, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜, 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있어, 회사용, 가정용, 산업용으로 다방면에서 사용할 수 있는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기에 관한 것이다.

본 발명과 관련하여, 대한민국 등록특허 10-1145185(등록일자 2012년05월04일)의 '실외기 없는 냉.온풍 에어컨'은 증발기에서 증발한 저온 저압의 기체냉매를 흡입하여 응축기에서 응축할 수 있도록 압력을 증대시켜주는 압축기; 압축기에서 토출 된 고온고압의 기체냉매를 차갑게 식혀주는 장치인 응축기; 응축기 속의 기체냉매를 빨리 차갑게 전환시켜주기 위해서 응축기 주변을 둘러싸고 있는 방열판; 압축기를 식혀주면서 냉장실의 공기를 유동시키는 흡입팬과 응축기를 내장하고 응축기에서 발생하는 뜨거운 열기를 냉각시켜주는 냉장실; 응축기에서 만들어진 액화냉매를 증발기로 보내면서 기화시켜주는 모세관; 저온 저압의 냉매가 유입되면서 물탱크에 있는 물의 수온을 흡수하여 얼음을 얼려주는 역할을 하는 증발기, 물을 주입하는 물주입구, 물 없음을 알려주는 수량감지센서, 내부로 바람통로가 구성되어 상기 증발기가 운전이 되지 않을 때에는 물을 담고 있다가 운전이 되면서 얼음통이 되는 물탱크; 상기 냉매의 통로로 구성요소들 사이의 배관인 연결튜브; 외부로부터 공기가 유입되는 공기흡입부; 흡입되는 공기를 정화시켜주는 여러겹으로 중첩설치 된 탈부착형 공기정화용 필터; 모터와 회전하는 날개에 의하여 정화된 공기를 흡입하여 냉동실로 송풍하는 송풍기; 송풍기와 냉동실을 연결하는 바람유도관; 바람의 방향을 원하는 방향으로 선택적으로 송풍 할 수 있는 상하좌우 방향전환 장치; 및 송풍부를 포함하는 것을 특징으로 하는 실외기 없는 냉.온풍 에어컨에 대한 기술이 개시된 바 있다.

대한민국 등록특허 10-1562857(등록일자 2015년10월19일)의 '실외기 없는 친환경 에어컨'은 '건물의 지반내로 설치되며 내부에 일정수위의 지하수(W)가 수용되는 냉기생성부와, 상기 냉기생성부의 일측으로 분리벽이 설치되어 상기 냉기생성부에서 생성되는 냉기가 유입되는 냉기수용부가 형성된 사각 형상의 에어컨 하우징; 내부를 통과하는 공기가 상기 냉기생성부에 수용된 지하수(W)와 차갑게 열교환되어 상기 냉기수용부로 배출되도록 상기 냉기생성부 일측 상부에서 상기 냉기수용부의 일측 하부로 경사지게 연장되어 설치된 다수개의 에어파이프; 상기 에어파이프 외관의 물을 흡수하도록 상기 냉기수용부의 하단부에서 일정높이 이격되는 물흡수제보관부에 내장되며 에어파이프의 끝단부가 내장되게 설치되는 물흡수제; 상기 에어파이프에서 배출되는 냉기를 외부로 배출하도록 상기 물흡수제의 상부에서 에어컨 하우징의 외부로 연장되어 설치된 냉기배출관; 상기 냉기배출관에서 배출되는 냉기를 흡수하여 건물의 실내로 배출하도록 상기 냉기배출관의 끝단부와 연결되어 건물의 벽면에 설치되는 송풍기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 실외기 없는 친환경 에어컨에 대한 기술이 개시된 바 있다.

본 발명은 실외기를 필요로 하지 않고, 공기 청정기와 에어컨의 기능이 복합적으로 발현되는 고기능성의 복합기에 관한 것으로서, 종래 대한민국 등록특허 10-1145185(등록일자 2012년05월04일) 및 대한민국 등록특허 10-1562857(등록일자 2015년10월19일)에 개시되어 있는 실외기가 없는 기술을 제시하고 있기는 하나, 공기청정기능과 동시에 에어컨의 기능이 발현되는 기술에 대해 개시하고 있지 않다.

또한 실내의 공기를 대량으로 흡입하여 정화처리한 후 이를 바로 냉각처리하여 냉기를 배출하도록 함으로써, 실내의 공기를 대량으로 처리할 수 있는 기술에 대해 개시하고 있지 않으며, 무엇보다 공기청정 따로, 에어컨 따로 사용하고, 에어컨 내부 기기의 과다한 전원사용으로 인해, 전력소비가 많고, 기존 에어컨의 경우에 방열이 안되어, 별도의 방열수단을 구비해야 하므로 에어컨 설치비용이 비싸고, 에어컨에서 나오는 물이나 열을 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있는 장치가 없어, 에너지낭비의 주요원인이 되고 있는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 10-1145185(등록일자 2012년05월04일) 대한민국 등록특허 10-1562857(등록일자 2015년10월19일)

상기의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않고, 다수의 면을 통해 실내의 공기를 장치 내로 흡기하여 필터를 통해 대량으로 정화처리가 가능하며, 진공밀폐형 냉각처리부를 통해, 압축기에서 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매, 또는 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 식혀주어, 기존의 에어컨장치에 비해, 전력소비를 줄일 수 있고, 방열효과를 향상시킬 수 있으며, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킬 수 있어, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있는 공기 청정기의 기능과 에어컨의 기능이 복합적으로 작용하는 고기능성의 복합기를 제공하고자 하는 것을 발명의 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에서는

각 기기를 지지하면서, 외압으로부터 보호하는 케이싱(10)과,

케이싱(10)의 외벽 일측에 다면구조로 형성되어, 자체 팬(Pan) 없이, 냉기토출부의 시로코팬부의 흡입력에 의해 외부로부터 상기 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)와,

상기 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)를 통해 상기 케이싱(10) 내부로 유입되는 정화된 공기를 열교환을 통해 냉각시키는 증발기(30)와,

상기 증발기(30)를 통과하여 냉각시킨 정화된 공기를 흡입하여 케이싱 외부로 배출시키는 시로코팬부(40)와,

상기 증발기(30)와 관을 통해 연결되어, 상기 증발기(30)의 열교환과정에서 기화된 냉매를 공급받은 후 기체 상태의 냉매에 압력을 가하여 고압, 고열의 가스 상태로 만드는 압축기(50)와,

압축기 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 진공밀폐상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매를 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 열교환을 통해 응축시킨 후, 모세관을 통해 상기 증발기(30)로 공급시키면서, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시키는 진공밀폐형 냉각처리부(60)와,

진공밀폐형 냉각처리부(60)의 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 물을 저장시킨상태에서, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 전달받아 물을 데워서 온수를 생성시키는 온수생성박스부(70)로 구성됨으로서 달성된다.

본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기는 다음의 효과를 갖는다.

첫째, 본 발명에서는 다수의 면을 통해 실내의 공기를 장치 내로 흡기하여 필터를 통해 대량으로 정화처리가 가능하여, 신규설치, 이전설치 및 사용이 용이하다는 장점을 갖는다.

둘째, 본 발명에서는 진공밀폐형 냉각처리부를 통해, 압축기에서 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매, 또는 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 식혀주고, 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않고, 기존의 에어컨장치에 비해, 전력소비를 2배~3배로 줄일 수 있고, 방열효과를 80% 향상시킬 수 있다.

셋째, 본 발명에서는 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킬 수 있어, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있어, 에너지효율을 80% 향상시킬 수가 있다.

넷째, 본 발명에서는 실내의 공기를 대량으로 흡기하여 필터를 통해 정화처리한 후, 이와 같이 정화처리된 대량의 공기가 증발기와 필히 열교환을 이루어지고, 쓰리 펀션형 열전소자부를 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시킬 수 있어, 공기청정의 기능과 함께 에어컨의 기능이 동시에 발현할 수 있어 장치의 효율성이 매우 뛰어나다

다섯째, 복합기 본체에 형성되는 다수의 면을 통해 실내 중의 공기가 대량으로 흡기될 수 있도록 함으로써, 기존의 공기청정기 또는 에어컨의 공기 흡기량과 비교하여 볼 때 월등히 흡기량이 많고, 이와 같이 대량으로 흡기된 공기를 필터처리 후 냉기로 바로 전환하여 실내 중으로 다시 제공함으로써, 실내의 오염된 공기를 단시간 내에 깨끗한 공기로 전환시킬 수 있고 고온의 실내 온도를 단시간 내에 저온으로 떨어뜨릴 수 있어 사용상의 편의성 및 기능성을 기존장치에 비해 80% 향상시킬 수가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 전체사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 분해사시도,
도 3은 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 구성요소 중 내부 구성요소를 도시한 내부단면사시도,
도 4는 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 구성요소 중 내부 구성요소를 도시한 정단면도,
도 5는 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 구성요소 중 무(無)팬형 다면 공기정화부(20), 증발기(30), 시로코팬부(40), 압축기(50), 진공밀폐형 냉각처리부(60), 온수생성박스부(70), 온수저장부(72a)를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 7은 본 발명에 따른 케이싱에 형성된 냉기분사구(112a)의 결합구조를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명에 따른 케이싱벽체(11)에 형성된 냉기분사구(112a), 제1개구부(113a), 제3개구부(115a)의 구성을 도시한 사시도,
도 9는 본 발명에 따른 증발기(30)과 압축기(50) 사이에 형성된 모세관 및 관의 연결구성을 도시한 일실시예도,
도 10은 본 발명에 따른 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)의 제1 공기정화부, 제2 공기정화부, 제3 공기정화부, 제4 공기정화부를 통해 케이싱(10) 내부공간으로 유입되는 공기를 하나로 모아, 전체적으로 상기 증발기(30)를 거쳐 냉기토출구(41a)로 유입되는 과정을 도시한 일실시예도,
도 11은 본 발명에 따른 진공밀폐형 냉각처리부(60)의 구성요소를 도시한 분해사시도,
도 12는 본 발명에 따른 유냉효과형 냉각물질저장부(64)의 요홈구조의 내부공간에 냉각물질이 충진되고, 충진된 냉각물질에 냉각물질접촉형 응축기이 포함되어 형성된 것을 도시한 일실시예도,
도 13은 본 발명에 따른 진공밀폐형 냉각처리부(60)에서는 진공밀폐상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매를 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 열교환을 통해 응축시키는 과정과, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시키는 과정을 도시한 일실시예도,
도 14는 본 발명에 따른 쓰리 펀션형 열전소자부를 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키는 것을 도시한 일실시예도.

먼저, 본 발명에서 설명되는 다면구조는 케이싱(10)의 상단면 일측, 케이싱(10)의 좌측면 일측, 케이싱(10)의 우측면 일측, 로코팬부(40)의 반대쪽 일측면으로 구성되는 4개의 면구조를 말한다. 사용상태와 용도에 따란 3개, 5개, 6개로 확장되는 구조로 이루어진다.

다음으로, 본 발명과 선행특허와의 큰 차이점은

첫째, 무(無)팬형 다면 공기정화부를 통해, 다면구조로 형성되어, 자체 팬(Pan) 없이, 냉기토출부의 시로코팬부의 흡입력에 의해 외부로부터 상기 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키도록 구성된 점.

둘째, 진공밀폐형 냉각처리부를 통해 진공밀폐상태에서, 진공밀폐형 냉각처리부를 통해, 압축기에서 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매, 또는 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 식혀주고, 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않도록 구성된 점.

셋째, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킬 수 있어, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있어, 에너지효율을 향상시키도록 구성된 점.

넷째, 실내의 공기를 대량으로 흡기하여 필터를 통해 정화처리한 후, 이와 같이 정화처리된 대량의 공기가 증발기와 필히 열교환을 이루어지고, 쓰리 펀션형 열전소자부를 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시킬 수 있도록 구성된 점에 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 전체사시도에 관한 것이고, 도 2는 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기(1)의 분해사시도에 관한 것으로, 이는 케이싱(10), 무(無)팬형 다면 공기정화부(20), 증발기(30), 시로코팬부(40), 압축기(50), 진공밀폐형 냉각처리부(60), 온수생성박스부(70)로 구성된다.

먼저, 본 발명에 따른 케이싱(10)에 관해 설명한다.

상기 케이싱(10)은 각 기기를 지지하면서, 외압으로부터 보호하는 역할을 한다.

이는 박스형상의 구조로 이루어지고, 케이싱(10)의 상단면 일측, 케이싱(10)의 좌측면 일측, 케이싱(10)의 우측면 일측, 로코팬부(40)의 반대쪽 일측면에 다면구조를 갖는 무(無)팬형 다면 공기정화부가 형성되고, 내부공간 상단부 일측에 증발기가 형성되며, 증발기와 1:1 대응되는 곳에 시로코팬부가 형성되고, 시로코팬부와 직립의 하단 방향으로 압축기가 형성되고, 압축기 하단 일측에 박스형상의 진공밀폐형 냉각처리부가 형성되며, 진공밀폐형 냉각처리부 하단 일측에 온수생성박스부가 형성된다.

그리고, 케이싱 외부 일측 및 내부 공간 일측에 각 기기에 전원을 공급시키는 전원공급부와, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴부와, 각 기기의 동작상태를 선택시키는 스위치부가 포함되어 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 케이싱(10)는 온수생성박스본체의 내부공간에 방바닥용 온열파이프(72)가 형성되고, 그 방바닥용 온열파이프(72) 일측에 온수저장부(72a)가 포함되어 구성된다.

다음으로, 본 발명에 따른 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)에 관해 설명한다.

상기 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)는 케이싱(10)의 외벽 일측에 다면구조로 형성되어, 자체 팬(Pan) 없이, 냉기토출부의 시로코팬부의 흡입력에 의해 외부로부터 상기 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 제1 공기정화부(21), 제2 공기정화부(22), 제3 공기정화부(23), 제4 공기정화부(24)로 구성된다.

상기 제1 공기정화부(21)는 케이싱(10)의 상단면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일부분이 함몰되고, 함몰된 면은 타공된 격자형 프레임 구조를 이루는 제1 필터수용부(21a)가 형성되고, 그 제1 필터수용부(21a)에 1차로 탑재되는 제1 헤파필터(21b)가 형성되며, 그 필터수용부(21a)에 2차로 탑재되되, 상기 제1 헤파필터(21b)의 후단에 탑재되는 제1 프리필터(21c)가 형성되고, 그 제1 프리필터(21c)의 후단에 설치되되, 면에 다수의 타공이 형성되고 양측면에는 상기 제1 필터수용부(21a)에 형성되는 제1 결합홈(21a-1)과 결합을 이루는 제1 결합수단(21a-2)이 형성되는 제1 필터커버부(21d)가 형성된다.

도 6에 도시된 제1 공기정화부(21)는 케이싱(10)의 상단면에 형성되는 것으로, 특허설명을 위해 직립구조로 세워서 도시한 것이다.

상기 제2 공기정화부(22)는 케이싱(10)의 좌측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일부분이 함몰되고, 함몰된 면은 타공된 격자형 프레임 구조를 이루는 제2 필터수용부(22a)가 형성되고, 그 제2 필터수용부(22a)에 1차로 탑재되는 제2 헤파필터(22b)가 형성되며, 그 필터수용부(22a)에 2차로 탑재되되, 상기 제2 헤파필터(22b)의 후단에 탑재되는 제2 프리필터(22c)가 형성되고, 그 제2 프리필터(22c)의 후단에 설치되되, 면에 다수의 타공이 형성되고 양측면에는 상기 제2 필터수용부(22a)에 형성되는 제2 결합홈(22a-1)과 결합을 이루는 제2 결합수단(22a-2)이 형성되는 제2 필터커버부(22d)가 형성된다.

상기 제3 공기정화부(23)는 케이싱(10)의 우측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일부분이 함몰되고, 함몰된 면은 타공된 격자형 프레임 구조를 이루는 제3 필터수용부(23a)가 형성되고, 그 제3 필터수용부(23a)에 1차로 탑재되는 제3 헤파필터(23b)가 형성되며, 그 필터수용부(23a)에 2차로 탑재되되, 상기 제3 헤파필터(23b)의 후단에 탑재되는 제3 프리필터(23c)가 형성되고, 그 제3 프리필터(23c)의 후단에 설치되되, 면에 다수의 타공이 형성되고 양측면에는 상기 제3 필터수용부(23a)에 형성되는 제3 결합홈(23a-1)과 결합을 이루는 제3 결합수단(23a-2)이 형성되는 제3 필터커버부(23d)가 형성된다.

상기 제4 공기정화부(24)는 시로코팬부(40)의 반대쪽 일측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

이는 도 6에 도시한 바와 같이, 케이싱(10)의 일부분이 함몰되고, 함몰된 면은 타공된 격자형 프레임 구조를 이루는 제4 필터수용부(24a)가 형성되고, 그 제4 필터수용부(24a)에 1차로 탑재되는 제4 헤파필터(24b)가 형성되며, 그 필터수용부(24a)에 2차로 탑재되되, 상기 제4 헤파필터(24b)의 후단에 탑재되는 제4 프리필터(24c)가 형성되고, 그 제4 프리필터(24c)의 후단에 설치되되, 면에 다수의 타공이 형성되고 양측면에는 상기 제4 필터수용부(24)에 형성되는 제4 결합홈(24a-1)과 결합을 이루는 제4 결합수단(24a-2)이 형성되는 제4 필터커버부(24d)가 형성된다.

이처럼, 본 발명에 따른 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)는 제1 공기정화부(21), 제2 공기정화부(22), 제3 공기정화부(23), 제4 공기정화부(24)로 구성됨으로서, 케이싱(10) 내부로 정화된 공기가 유입되고, 증발기(30)가 설치되어 있는 위치로 이송되어 상기 증발기(30)와 접촉을 이루면서 열교환과정을 거치게 됨으로서, 기존 에어컨과 달리 여러 방향에서 동시에 공기를 흡입하여 필터를 이용한 정화처리가 가능하기 때문에 실내의 공기를 단시간 내에 정화처리할 수 있으며, 이와 같이 정화처리된 공기를 냉각시켜 냉기를 형성한 후 시원한 바람을 실내로 다시 공급함으로써, 실내의 냉방 효율도 80% 향상시킬 수 있어, 매우 뛰어나다.

다음으로, 본 발명에 따른 증발기(30)에 관해 설명한다.

상기 증발기(30)는 상기 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)를 통해 상기 케이싱(10) 내부로 유입되는 정화된 공기를 열교환을 통해 냉각시키는 역할을 한다.

이는 도 9에 도시한 바와 같이,사각박스형상으로 형성되고, 복수개의 냉각핀이 형성되어 구성된다.

여러 방향을 통해 흡기되어 정화된 공기는 증발기(30)를 통과하게 되며, 이때 정화된 공기는 상기 증발기(30)와의 열교환작용에 의해 냉각되어 냉기를 형성하게 된다.

이와 같이 형성된 냉기는 도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이, 증발기(30) 상부에 형성되어 있는 냉기토출구(41a)를 토출된 후 냉기분사구(112a)를 통해 실내 공간으로 재분사된다.

다음으로, 본 발명에 따른 시로코팬부(40)에 관해 설명한다.

상기 시로코팬부(40)는 상기 증발기(30)를 통과하여 냉각시킨 정화된 공기를 흡입하여 케이싱 외부로 배출시키는 역할을 한다.

이는 도 8에 도시한 바와 같이, 시로코팬몸체부(41), 시로코팬(42)으로 구성된다.

상기 시로코팬몸체부(41)는 일측방향으로 곡면을 이루면서 돌출되되, 전면의 개방부 하부 일측에 증발기가 직립구조로 형성되고, 그 증발기의 상부공간 일측으로 냉기를 토출시키는 냉기토출구(41a)가 형성되는 역할을 한다.

이는 도 4 및 도 9에 도시한 바와 같이, 시로코팬부의 시로코팬 중간 일측과, 압축기 일측사이가 모세관(40a)으로 연결되고, 진공밀폐형 냉각처리부의 상단 일측과 시로코팬부의 시로코팬 하단 일측이 관(40b)으로 연결되어 구성된다.

상기 시로코팬(42)은 시로코팬몸체부의 내측에 형성되어, 공기흡입력의 힘을 생성시켜 증발기(30)로부터 공기를 흡기한 후 시로코팬몸체부의 냉기토출구로 배기시키는 역할을 한다.

이는 다익송풍기(Multiblade Fan)으로 폭이 넓고 높이가 낮으며, 앞부분이 굽은 날개를 36~64개 정도 가지고 있는 송풍기로서, 강한 풍압과, 소음이 적고, 전력소모가 적은 특징을 가진다.

그리고, 알루미늄 다이캐스팅 모터케이싱 채택으로 냉각효과를 극대화시키도록 구성된다.

상기 시로코팬부(40)는 케이싱벽체(11)와 결합을 이루어 정화된 공기가 유입되도록 구성되는 것으로서,

상기 케이싱벽체(11)는 도 8에 도시한 바와 같이, 내측벽(11a)과 상기 내측벽(11a)과 결합을 이루어 외부에 노출되는 외측벽(11b)으로 구성되고,

상기 내측벽(11a)은 중앙부 상부에 형성되어 냉기토출구(41a)와 연결되는 냉기토출구 연결구(111a)와,

상기 냉기토출구의 전단 일측에 상기 냉기토출구 연결구(111a)를 통해 토출되는 냉기를 실내로 분사해주는 냉기분사구(112a)와,

다수의 통공이 형성되는 프레임구조를 이루어 상기 냉기토출구 연결구(111a)의 하부에 형성되되, 증발기(30)와 1:1 대응되는 곳에 위치되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기가 상기 증발기(30) 방향으로 유입되도록 유도하는 제1개구부(113a)와,

제1개구부(113a) 하단 일측에 위치되고, 다수의 통공이 형성되는 프레임구조형성되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기의 흐름을 상기 제1개구부(113a)로 유도하는 제2개구부(114a)와,

제2개구부(114a) 하단 일측에 위치되고, 다수의 통공이 형성되는 프레임구조로 형성되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기의 흐름을 상기 제1개구부(113a)로 유도하는 제3개구부(115a)를 포함되어 구성된다.

이처럼, 본 발명에 따른 시로코팬몸체부(41), 시로코팬(42)로 이루어진 시로코팬부(40)는 도 10에 도시한 바와 같이, 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)의 제1 공기정화부, 제2 공기정화부, 제3 공기정화부, 제4 공기정화부를 통해 케이싱(10) 내부공간으로 유입되는 공기를 하나로 모아, 전체적으로 상기 증발기(30)를 거쳐 냉기토출구(41a)로 유입되도록 할 수가 있다.

이로 인해, 본 발명에서는 케이싱에 형성되는 다수의 면을 통해 실내 중의 공기가 대량으로 흡기될 수 있도록 함으로써, 기존의 공기청정기 또는 에어컨의 공기 흡기량과 비교하여 볼 때 월등히 흡기량이 많고, 이와 같이 대량으로 흡기된 공기를 필터처리 후 냉기로 바로 전환하여 실내 중으로 다시 제공함으로써, 실내의 오염된 공기를 단시간 내에 깨끗한 공기로 전환시킬 수 있고 고온의 실내 온도를 단시간 내에 저온으로 떨어뜨릴 수 있어 사용상의 편의성 및 기능성을 기존장치에 비해 80% 향상시킬 수가 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 압축기(50)에 관해 설명한다.

상기 압축기(50)는 상기 증발기(30)와 관을 통해 연결되어, 상기 증발기(30)의 열교환과정에서 기화된 냉매를 공급받은 후 기체 상태의 냉매에 압력을 가하여 고압, 고열의 가스 상태로 만드는 역할을 한다.

이는 원통구조로 형성되고, 증발기와 관을 통해 연결되어 구성된다.

상기 압축기(50)는 기체 상태의 냉매에 강한 압력을 가하여 고압의 가스로 만든다. 압축 과정에서 분자 충돌에 의한 열에너지가 발생하게 되고, 고온 상태의 냉매는 냉각물질접촉형 응축기(64a)를 거치게 된다. 상기 냉각물질접촉형 응축기(64a)를 지나는 과정에서 냉매는 냉매물질과의 열교환과정에서 응축하게 되고, 응축되는 과정에서 열이 방출되고, 이와 같이 방출된 열은 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀주거나, 또는 유냉효과형 냉각물질저장부에 저장된 냉각물질의 유냉효과로 식혀준다.

이와 같이 응축되어 기상과 액상이 혼재된 상태의 냉매는 관로가 좁은 관을 통해 상기 증발기(30)로 공급되며, 상기 관을 통과하여 상기 증발기(30)에 다다르게 되면 관로가 갑자기 넓어지면서 냉매의 밀도와 압력이 낮아져 반기체 상태의 안개 형태로 변하게 되고, 이와 같은 상태에서 상기 증발기(30)를 거치게 된다. 밀도가 매우 낮아진 냉매는 상기 증발기(30)를 통과하는 정화된 공기로부터 열을 흡수하여 상기 정화된 공기를 냉각시킨다. 상기 증발기(30)를 거친 냉매는 다시 상기 압축기(50)로 이송된다.

다음으로, 본 발명에 따른 진공밀폐형 냉각처리부(60)에 관해 설명한다.

상기 진공밀폐형 냉각처리부(60)는 압축기 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 진공밀폐상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매를 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 열교환을 통해 응축시킨 후, 모세관을 통해 상기 증발기(30)로 공급시키면서, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시키는 역할을 한다.

이는 도 5 및 도 11에 도시한 바와 같이, 진공밀폐형 냉각처리본체(61), 수냉효과형 물받이부(62), 쓰리 펀션형 열전소자부(63), 유냉효과형 냉각물질저장부(64)로 구성된다.

첫째, 본 발명에 따른 진공밀폐형 냉각처리본체(61)에 관해 설명한다.

상기 진공밀폐형 냉각처리본체(61)는 박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 진공밀폐구조로 형성시키는 역할을 한다.

이는 상단커버, 하단커버로 이루어지고, 내부공간의 상단 일측에 수냉효과형 물받이부가 형성되고, 수냉효과형 물받이부와 유냉효과형 냉각물질저장부 사이에 열전소자가 형성되며, 쓰리 펀션형 열전소자부 하단 일측에 유냉효과형 냉각물질저장부가 형성되며, 용접이나 실링처리되어 진공밀폐구조를 가진다.

이처럼, 진공밀폐구조로 구성됨으로서, 기화와 액화과정을 연속적으로 수행하면서 냉매와의 열교환을 이루게 되며, 냉각물질의 양의 변화가 거의 없고, 추가 주입이 없더라도 장기간동안 사용이 가능하며, 무엇보다 냉각물질을 통해 낮은 온도에서 냉각효율을 높일 수가 있다.

둘째, 본 발명에 따른 수냉효과형 물받이부(62)에 관해 설명한다.

상기 수냉효과형 물받이부(62)는 진공밀폐형 냉각처리본체의 상단에 위치되고, 요홈구조로 형성되어, 증발기에서 생성된 물을 받아서 저장시킨 상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 수냉(水冷)효과로 식혀주는 역할을 한다.

상기 수납효과형 물받이부는 도 11에 도시한 바와 같이, 일측에 쓰리 펀션형 열전소자부가 포함되어 구성되도록 쓰리 펀션형 열전소자부설치홈이 형성되고, 쓰리 펀션형 열전소자부에 물이 유입되지않도록 격벽의 방수판이 포함되어 구성된다.

또한, 내부공간 일측에 물이 기준설정치에 차게 되면, 하단부의 유냉효과형 냉각물질저장부(64)쪽으로 자연배출되도록 유로관이 포함되어 구성된다.

상기 증발기에서 생성된 물은 진공밀폐형 냉각처리부의 상단 일측과 시로코팬부의 시로코팬 하단 일측이 연결된 관을 통해 유입되도록 구성된다.

셋째, 본 발명에 따른 쓰리 펀션형 열전소자부(63)에 관해 설명한다.

상기 쓰리 펀션형 열전소자부(63)는 수냉효과형 물받이부와 유냉효과형 냉각물질저장부 사이에 위치되어, 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀주거나, 또는 반대쪽 면에 발열을 일으켜 온수생성박스부에 저장된 물에 열을 전달시켜 온수로 생성시키는 펠티에 효과를 발생시키는 역할을 한다.

또한, 쓰리 펀션형 열전소자부(63)는 신호에 따라 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키는 역할을 한다.

여기서, 본 발명에 설명되는 쓰리 펀션형 열전소자부(63)에서 쓰리 펀션(Three Function)형이라는 의미는 3가지 기능을 말하는 것으로, 첫째, 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀주는 기능, 둘째, 반대쪽 면에 발열을 일으켜 온수생성박스부에 저장된 물에 열을 전달시켜 온수로 생성시키는 기능, 셋째, 신호에 따라 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키는 기능을 말한다.

상기 쓰리 펀션형 열전소자부(63)는 쓰리 펀션형 열전소자, 방열판, 팬, 전원부,마이컴부로 구성된다

또한, 마이컴부의 제어신호에 따라 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키는 역할을 한다.

상기 쓰리 펀션형 열전소자는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자의 총칭으로서 크게 전기저항의 온도변화를이용한 소자인 서미스터, 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크효과를 이용한 소자, 전류에 의해 열의 흡수(또는 발생)가 생기는 현상인 펠티에효과를 이용한 소자인 펠티에소자 등이 있다.

본 발명에서는 펠티에소자를 이용하는 것으로서, 펠티에효과는 2종루의 금속 끝을 접속시켜, 여기에 전류를 흘려보내면, 전류 방향에 따라 한쪽단자는 흡열하고, 다른 쪽 단자는 발열을 일으키는 현상이다.

2종류의 금속 대신 전기전도 방식이 다른 비스무트(Bi), 텔루르(Te) 등 반도체를 사용하면, 효율성 높은 흡열, 발열 작용을 하는 펠티에소자를 얻을 수 있다.

이것은 전류 방향에 따라 흡열, 발열의 전환이 가능하고, 전류량에 따라 흡열·발열량이 조절되므로, 용량이 적은 냉동기나, 상온 부근의 정밀한 항온조제작에 응용한다.

이러한 쓰리 펀션형 열전소자는 다시 세부적으로 나누면 열전반도체소자를 중심으로 양측 면에 히트싱크(heat sink)와 콜드블락(coldblock)으로 구성되어 열전반도체소자로부터 냉기는 콜드 블락을 통해 전도되어 유냉효과형 냉각물질저장부의 냉각물질접촉형 응축기로 전달되며, 열기는 방열판의 방열핀으로 전도된 후 팬에 의한 강제대류에 의해 온수생성박스부(70)로 열 교환을 한다.

이와 같이 콜드 블락으로부터의 냉기를 유냉효과형 냉각물질저장부의 냉각물질접촉형 응축기에 효율적으로 전달하고, 히트싱크로부터 열기를 외부로 효율적으로 배출하며, 유냉효과형 냉각물질저장부의 냉각물질접촉형 응축기의 냉기를 최대한 보존하기 위하여, 쓰리 펀션형 열전소자의 하단에 방열판과 팬을 구성한다.

상기 방열판은 쓰리 펀션형 열전소자 하단에 위치되어, 발열된 열을 방열핀을 통해 외부로 내보내는 역할을 하는 것으로, 이는 직사각형상의 몸체로 이루어지고, 몸체의 둘레를 따라 복수개의 방열핀이 돌출되어 형성된다.

상기 팬은 방열판 하단에 위치되어, 방열판으로 전도된 열을 공냉식으로 열을 식혀주는 역할을 하는 것으로, 이는 사각형상의 프레임 내부에 회전날개가 형성되어, 전원부로부터 전원을 인가받아 회전시킨다.

상기 전원부는 마이컴부, 쓰리 펀션형 열전소자와 팬에 전원을 공급시키는 역할을 한다.

상기 마이컴부는 쓰리 펀션형 열전소자, 팬, 전원부와 연결되어 기기의 동작을 제어하고, 팬 출력단자로부터 팬 구동신호가 멈추면 전원부의 전원구동을 스톱시키도록 제어하며, 유냉효과형 냉각물질저장부의 냉각물질접촉형 응축기의 표면온도를 측정하여 기준설정온도치가 되면, 팬 구동이 멈추도록 출력신호를 보내 전원부의 전원을 절전모드로 구동시키도록 제어하거나, 각 기기의 전반적인 동작을 제어하는 역할을 한다.

또한, 마이컴부는 신호처리에 따라 쓰리 펀션형 열전소자부를 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키도록 제어하는 역할을 한다.

이는 케이싱 외부 일측 및 내부 일측에 형성되고, PIC원칩마이컴, 또는 마이크로프로세서로 구성된다.

또한, 본 발명에 따른 마이컴부는 출력단자 일측에 쓰리 펀션형 열전소자부(63)와 연결되어, 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀주는 냉(冷)기능의 펠티에효과모드와, 또 다른 출력단자 일측에 쓰리 펀션형 열전소자부(63)와 연결되어, 발열을 일으켜 온수생성박스부에 저장된 물에 열을 전달시켜 온수로 생성시키는 펠티에 효과를 발생시키는 온수생성기능의 펠티에효과모드와, 또 다른 출력단자 일측에 쓰리 펀션형 열전소자부(63)와 연결되어, 신호에 따라 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키도록 제어하는 가습효과모드로 구성된다.

이때, 마이컴부에서는 가습효과모드시, 냉(冷)기능의 펠티에효과모드와 온수생성기능의 펠티에효과모드의 구동을 멈춘 후, 가습효과모드만을 구동시켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시키도록 제어한다.

넷째, 본 발명에 따른 유냉효과형 냉각물질저장부(64)에 관해 설명한다.

상기 유냉효과형 냉각물질저장부(64)는 쓰리 펀션형 열전소자부 하단에 위치되고, 요홈구조의 내부공간에 냉각물질접촉형 응축기를 포함하면서 형성되어, 냉각물질을 저장시킨 상태에서 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 냉각물질의 유냉효과로 식혀주는 역할을 한다.

이는 도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 내부공간에 냉각물질접촉형 응축기(64a)를 포함되어 구성된다.

상기 냉각물질로는 수산화바륨과 염화나트륨의 혼합물이거나 또는 얼음과 소금의 혼합물로 구성된다.

여기서, 냉각물질로 수산화바륨과 염화나트륨의 혼합물로 이루어진 것을 사용할 경우에는 유냉효과형 냉각물질저장부 일측에 수산화바륨공급교반기와, 염화나트륨공급교반기를 별도로 설치하여, 믹싱시, 수산화바륨의 비율과 염화나트륨의 비율을 3:1 또는 3:2로 믹싱시킨 후, 유냉효과형 냉각물질저장부로 공급되도록 구성된다.

이때, 유냉효과형 냉각물질저장부로 공급된 수산화바륨과 염화나트륨의 혼합물은 반응하여 순간 -8℃~-10℃로 온도를 낮출 수가 있어, 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 냉각물질의 유냉효과로 식혀줄 수가 있다.

그리고, 본 발명에서는 수산화바륨과 염화나트륨의 혼합물이 반응시 암모니아가 발생하고, 수소기체가 발생하는데, 이때 발생하는 수소기체를 또 다른 에너지원으로 하여, 전기에너지로 생성시키는 에너지하베스트 시스템을 추가로 구성할 수가 있다.

또는, 상기 냉각물질은 열밀도가 부담스러 본체를 통째로 비전해성을 가진 유동식 파라핀 같은 기름이나 불화탄소 계열 냉매와 같은 비전도성의 액체로 구성된다.

여기서, 유냉효과형 냉각물질저장부에 유동식 파라핀 같은 절연체 기름을 충진시키면, 유동식 파라핀 같은 절연체 기름이 자체적으로 열을 품고 대류를 하며, 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열과 접촉할 때, 어느정도 냉각이 되기 때문에 따로 팬이나 펌프를 달 필요가 없으며 거의 모든 시스템 소음이 차단되어 사실상 무소음 복합기를 만들수가 있는 장점이 있다.

상기 불화탄소 계열의 비전도성 냉매에 냉각물질접촉형 응축기를 담가놓으면, 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열에서 발생된 열을 기화열으로 흡수하며 증발하면서 냉각물질접촉형 응축기 전체를 고르게 냉각시켜주고, 이렇게 증발한 냉매가 증발기의 냉각부위에 도달하면 열을 잃고 응축하여 되돌아가며 순환하는 방식으로 이루어진다. 여기서, 불화탄소 계열의 비전도성 냉매는 CFC, HCFC, HFC, 3M의 Novec 7000 중 어느 하나가 선택되어 구성된다.

이는 냉매의 점성이 오일보다 훨씬 낮기 때문에 단순 유냉에 비해 효율이 훨씬 높으며 그냥 꺼내면 냉매가 그 자리에서 바로 증발하기 때문에 냉각물질접촉형 응축기가 지저분해지지 않는 장점을 갖는다.

또는 상기 냉각물질은 1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄과 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판이 혼합된 비인화성 물질로 구성된다.

여기서, 1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄은 화학식이 CF3-CH2-CF2-CH3로 이루어지고, 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판은 화학식이 CF3-CHF-CF3로 이루어진다.

본 발명에 따른 1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄과 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판이 혼합된 비인화성 물질이 냉각물질로 사용될 경우에, 1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄과 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판이 혼합된 비인화성 물질의 버블 포인트(Bubble point)가 원래 24℃~30℃이지만, 상기 유냉효과형 냉각물질저장부가 진공밀폐구조로 구성됨으로서, 10℃~15℃로 온도를 낮출 수가 있다.

상기 냉각물질은 1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄과 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판이 혼합된 비인화성 물질은 오존층 파괴 가능성이없는 3 세대 액체 탄화수소 혼합물로서, 단열 목적으로 사용된다.

그리고, 미세한 셀 구조, 우수한 절연 특성 및 우수한 압축 강도를 제공하는 특성을 가진다.

이처럼, 진공밀폐형 냉각처리본체(61), 수냉효과형 물받이부(62), 쓰리 펀션형 열전소자부(63), 유냉효과형 냉각물질저장부(64)로 이루어진 상기 진공밀폐형 냉각처리부(60)가 구성됨으로서, 압축기에서 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매, 또는 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 식혀주어, 에어컨 냉매의 냉각처리과정에서 발생하는 미열을 바닥면을 통해 열분산처리함으로써 별도의 실외기를 필요로 하지 않고, 기존의 에어컨장치에 비해, 전력소비를 2배~3배로 줄일 수 있고, 방열효과를 80% 향상시킬 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 온수생성박스부(70)에 관해 설명한다.

상기 온수생성박스부(70)는 진공밀폐형 냉각처리부(60)의 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 물을 저장시킨상태에서, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 전달받아 물을 데워서 온수를 생성시키는 역할을 한다.

이는 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 온수생성박스본체(71), 방바닥용 온열파이프(72), 메탈플레이트(73)로 구성된다.

상기 온수생성박스본체(71)는 박스형상으로 형성되어, 내부공간에 물을 저장시키는 역할을 한다.

이는 자체적으로 물을 충진시켜 저장하거나, 또는 수냉효과형 물받이부의 유로관을 통해, 수냉효과형 물받이부에서 기준설정치 이상의 물이 유입되도록하여 저장한다.

상기 방바닥용 온열파이프(72)는 온수생성박스본체의 내부공간에 위치되고, 지그재그형상으로 형성되어, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 통해 데워진 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 역할을 한다.

상기 메탈플레이트(73)는 온수생성박스본체의 하단 바닥 프레임에 위치되고, 판형상의 메탈구조로 형성되어, 온수생성박스본체의 온수와, 방바닥용 온열파이프로 전도되는 열을 지면과 접촉되면서 외부로 방열시키는 역할을 한다.

여기서, 방바닥용 온열파이프는 유체가 흐르는 관으로서, 가정용, 회사용, 산업용 바닥에 설치된다.

이처럼, 본 발명에서는 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킬 수 있어, 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프로 호환시켜 또 다른 에너지원으로 사용할 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기의 구체적인 동작과정을 설명한다.

먼저, 전원이 인가되면, 냉기토출부의 시로코팬부이 구동된다.

[무(無)팬형 다면 공기정화부의 구동]

다음으로, 본 발명에 따른 케이싱(10)의 외벽 일측에 다면구조로 형성된 무(無)팬형 다면 공기정화부에서, 자체 팬(Pan) 없이, 냉기토출부의 시로코팬부의 흡입력에 의해 외부로부터 상기 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다.

이는 도 10에 도시한 바와 같이, 제1 공기정화부(21)에서, 케이싱(10)의 상단면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다.

그리고, 제2 공기정화부(22)에서 케이싱(10)의 좌측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다.

그리고, 제3 공기정화부(23)에서 케이싱(10)의 우측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다.

그리고, 제4 공기정화부(24)에서 시로코팬부(40)의 반대쪽 일측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시킨다.

다음으로, 증발기(30)에서 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)를 통해 상기 케이싱(10) 내부로 유입되는 정화된 공기를 열교환을 통해 냉각시킨다.

다음으로, 시로코팬부(40)에서 상기 증발기(30)를 통과하여 냉각시킨 정화된 공기를 흡입하여 케이싱 외부로 배출시킨다.

즉, 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)의 제1 공기정화부, 제2 공기정화부, 제3 공기정화부, 제4 공기정화부를 통해 케이싱(10) 내부공간으로 유입되는 공기를 하나로 모아, 전체적으로 상기 증발기(30)를 거쳐 냉기토출구(41a)로 유입되도록 한다.

다음으로, 압축기(50)에서 증발기(30)와 관을 통해 연결되어, 상기 증발기(30)의 열교환과정에서 기화된 냉매를 공급받은 후 기체 상태의 냉매에 압력을 가하여 고압, 고열의 가스 상태로 만든다.

다음으로, 진공밀폐형 냉각처리부(60)에서는 진공밀폐상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매를 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 열교환을 통해 응축시킨 후, 모세관을 통해 상기 증발기(30)로 공급시키면서, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시킨다.

[수냉(水冷)효과의 구동]

이는 도 13에 도시한 바와 같이, 수냉효과형 물받이부(62)에서는 증발기에서 생성된 물을 받아서 저장시킨 상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 수냉(水冷)효과로 식혀준다.

[냉(冷)기능의 펠티에효과의 구동]

이는 도 13에 도시한 바와 같이, 쓰리 펀션형 열전소자부(63)에서 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀준다.

[냉각물질의 유냉효과의 구동]

이는 도 12 및 도 13에 도시한 바와 같이, 유냉효과형 냉각물질저장부(64)에서, 냉각물질을 저장시킨 상태에서 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 냉각물질의 유냉효과로 식혀준다.

[가습효과의 구동]

이는 도 14에 도시한 바와 같이, 쓰리 펀션형 열전소자부를 발열을 일으켜 수냉효과형 물받이부에 저장된 물을 가열하여 가습효과를 발생시킨다.

끝으로, 온수생성박스부(70)에서는 물을 저장시킨상태에서, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 전달받아 물을 데워서 온수를 생성시킨다.

이때, 온수생성박스본체의 하단 바닥 프레임에 위치된 메탈플레이트(73)에서는 온수생성박스본체의 온수와, 방바닥용 온열파이프로 전도되는 열을 지면과 접촉되면서 외부로 방열시킨다.

본 발명에 따른 실외기가 필요없고 공기정화기능과 에어컨 기능을 갖는 복합기는 실외기가 필요없기 때문에 설치 및 사용이 용이하고 관리가 편리하며,

대량의 오염된 실내공기를 유입하여 정화한 후 냉각처리하여 냉기를 다시 실내로 토출해줌으로써, 공기청정기의 기능과 에어컨의 기능이 동시에 발현되어 효율성이 뛰어나며,

작동과정에서 발생하는 열은 난방패널방식을 적용하여 방바닥을 통해 열분산시켜 처리함으로써, 전체적으로 하나의 시스템을 통해 독립적인 운영이 가능하여 산업상 이용가능성이 뛰어나다.

1 : 복합기 10 : 케이싱
20 : 무(無)팬형 다면 공기정화부 30 : 증발기
40 : 시로코팬부 50 : 압축기
60 : 진공밀폐형 냉각처리부 70 : 온수생성박스부
111a : 냉기토출구 연결구 112a : 냉기분사구
113a : 제1개구부 114a : 제2개구부
115a : 제3개구부

Claims

각 기기를 지지하면서, 외압으로부터 보호하는 케이싱(10)과,
케이싱(10)의 외벽 일측에 다면구조로 형성되어, 자체 팬(Pan) 없이, 냉기토출부의 시로코팬부의 흡입력에 의해 외부로부터 상기 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)와,
상기 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)를 통해 상기 케이싱(10) 내부로 유입되는 정화된 공기를 열교환을 통해 냉각시키는 증발기(30)와,
상기 증발기(30)를 통과하여 냉각시킨 정화된 공기를 흡입하여 케이싱 외부로 배출시키는 시로코팬부(40)와,
상기 증발기(30)와 관을 통해 연결되어, 상기 증발기(30)의 열교환과정에서 기화된 냉매를 공급받은 후 기체 상태의 냉매에 압력을 가하여 고압, 고열의 가스 상태로 만드는 압축기(50)와,
압축기 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 진공밀폐상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매를 수냉(水冷)효과, 냉각물질의 유냉효과, 냉(冷)기능의 펠티에효과 중 어느 하나 또는 둘이상을 혼합시켜 열교환을 통해 응축시킨 후, 모세관을 통해 상기 증발기(30)로 공급시키면서, 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 하단부의 온수생성박스부로 전달시키는 진공밀폐형 냉각처리부(60)와,
진공밀폐형 냉각처리부(60)의 하단 일측에 박스형상으로 형성되어, 물을 저장시킨상태에서, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 전달받아 물을 데워서 온수를 생성시키는 온수생성박스부(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
청구항 1에 있어서, 상기 무(無)팬형 다면 공기정화부(20)는
케이싱(10)의 상단면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 제1 공기정화부(21)와,
케이싱(10)의 좌측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 제2 공기정화부(22)와,
케이싱(10)의 우측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 제3 공기정화부(23)와,
시로코팬부(40)의 반대쪽 일측면에 형성되어 자체 팬(Pan) 없이, 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 케이싱 내부로 유입되면서, 외부로부터 케이싱 내부로 유입되는 공기를 정화시키는 제4 공기정화부(24)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
제2항에 있어서, 상기 제1 공기정화부(21)는
케이싱(10)의 일부분이 함몰되고, 함몰된 면은 타공된 격자형 프레임 구조를 이루는 제1 필터수용부(21a)와,
상기 제1 필터수용부(21a)에 1차로 탑재되는 제1 헤파필터(21b)와,
상기 필터수용부(21a)에 2차로 탑재되되, 상기 제1 헤파필터(21b)의 후단에 탑재되는 제1 프리필터(21c)와,
상기 제1 프리필터(21c)의 후단에 설치되되, 면에 다수의 타공이 형성되고 양측면에는 상기 제1 필터수용부(21a)에 형성되는 제1 결합홈(21a-1)과 결합을 이루는 제1 결합수단(21a-2)이 형성되는 제1 필터커버부(21d)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
청구항 1에 있어서, 상기 시로코팬부(40)는
일측방향으로 곡면을 이루면서 돌출되되, 전면의 개방부 하부 일측에 증발기가 직립구조로 형성되고, 그 증발기의 상부공간 일측으로 냉기를 토출시키는 냉기토출구(41a)가 형성되는 시로코팬몸체부(41)와,
시로코팬몸체부의 내측에 형성되어, 공기흡입력의 힘을 생성시켜 증발기(30)로부터 공기를 흡기한 후 시로코팬몸체부의 냉기토출구로 배기시키는 시로코팬(42)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
청구항 1에 있어서, 상기 시로코팬부(40)는
케이싱벽체(11)와 결합을 이루어 정화된 공기가 유입되도록 구성되는 것으로서,
상기 케이싱벽체(11)는 내측벽(11a)과 상기 내측벽(11a)과 결합을 이루어 외부에 노출되는 외측벽(11b)으로 구성되고,
상기 내측벽(11a)은 중앙부 상부에 형성되어 냉기토출구(41a)와 연결되는 냉기토출구 연결구(111a)와,
상기 냉기토출구의 전단 일측에 상기 냉기토출구 연결구(111a)를 통해 토출되는 냉기를 실내로 분사해주는 냉기분사구(112a)와,
다수의 통공이 형성되는 프레임구조를 이루어 상기 냉기토출구 연결구(111a)의 하부에 형성되되, 증발기(30)와 1:1 대응되는 곳에 위치되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기가 상기 증발기(30) 방향으로 유입되도록 유도하는 제1개구부(113a)와,
제1개구부(113a) 하단 일측에 위치되고, 다수의 통공이 형성되는 프레임구조형성되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기의 흐름을 상기 제1개구부(113a)로 유도하는 제2개구부(114a)와,
제2개구부(114a) 하단 일측에 위치되고, 다수의 통공이 형성되는 프레임구조로 형성되어 시로코팬부의 공기흡입력에 의해 정화된 공기의 흐름을 상기 제1개구부(113a)로 유도하는 제3개구부(115a)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
청구항 1에 있어서, 상기 진공밀폐형 냉각처리부(60)는
박스형상으로 형성되어, 각 기기를 외압으로부터 보호하고 진공밀폐구조로 형성시키는 진공밀폐형 냉각처리본체(61)와,
진공밀폐형 냉각처리본체의 상단에 위치되고, 요홈구조로 형성되어, 증발기에서 생성된 물을 받아서 저장시킨 상태에서, 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 수냉(水冷)효과로 식혀주는 수냉효과형 물받이부(62)와,
수냉효과형 물받이부와 유냉효과형 냉각물질저장부 사이에 위치되어, 전류가 흐르는 방향에 따라 한쪽 면에 흡열을 일으켜 압축기를 통해 공급되는 고압, 고열의 가스 상태의 냉매에 포함된 열을 냉(冷)기능의 펠티에효과로 식혀주거나, 또는 반대쪽 면에 발열을 일으켜 온수생성박스부에 저장된 물에 열을 전달시켜 온수로 생성시키는 펠티에 효과를 발생시키는 쓰리 펀션형 열전소자부(63)와,
쓰리 펀션형 열전소자부 하단에 위치되고, 요홈구조의 내부공간에 냉각물질접촉형 응축기를 포함하면서 형성되어, 냉각물질을 저장시킨 상태에서 냉각물질접촉형 응축기에서 발생된 열을 냉각물질의 유냉효과로 식혀주는 유냉효과형 냉각물질저장부(64)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
제6항에 있어서, 상기 유냉효과형 냉각물질저장부(64)는
1,1,1,3,3- 펜타 플루오로 부탄과 1,1,1,2,3,3,3- 헵타 플루오로 프로판이 혼합된 비인화성 물질로 이루어진 냉각물질로 충진되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
제6항에 있어서, 상기 유냉효과형 냉각물질저장부(64)는
불화탄소 계열 냉매로 이루어진 냉각물질로 충진되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.
제1항에 있어서, 상기 온수생성박스부(70)는
박스형상으로 형성되어, 내부공간에 물을 저장시키는 온수생성박스본체(71)와,
온수생성박스본체의 내부공간에 위치되고, 지그재그형상으로 형성되어, 진공밀폐형 냉각처리부의 온(溫)기능의 펠티에효과시 발생된 열과 응축시 발생된 열을 통해 데워진 온수와 열접촉되면서, 외부로 열전도시키는 방바닥용 온열파이프(72)와,
온수생성박스본체의 하단 바닥 프레임에 위치되고, 판형상의 메탈구조로 형성되어, 온수생성박스본체의 온수와, 방바닥용 온열파이프로 전도되는 열을 지면과 접촉되면서 외부로 방열시키는 메탈플레이트(73)로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기정화 기능과 에어컨 기능이 동시에 발현되는 복합기.