KR102306733B1 - 공기조화장치 - Google Patents

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KR102306733B1
KR102306733B1 KR1020190129843A KR20190129843A KR102306733B1 KR 102306733 B1 KR102306733 B1 KR 102306733B1 KR 1020190129843 A KR1020190129843 A KR 1020190129843A KR 20190129843 A KR20190129843 A KR 20190129843A KR 102306733 B1 KR102306733 B1 KR 102306733B1
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박성영
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공주대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 공기조화장치에 관한 것이다. 본 발명에서 공기조화장치(1)에는 압축공기를 공급하는 압축기(10), 상기 압축기(10)로부터 압축공기를 전달받아 냉기 및 온기를 발생시키는 볼텍스 튜브(20), 및 일측이 상기 볼텍스 튜브(20)와 연결되고, 타측이 실내공간(S)을 향해 배치되어 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 냉기 및 온기 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실내공간(S)으로 토출하는 적어도 하나 이상의 실내 공급어셈블리(100)로 구성된다. 상기 실내 공급어셈블리(100)는 일단에 냉기 또는 온기의 유입을 위한 공기 유입구(140)가 형성되며, 타단에 상기 공기 유입구로부터 유입된 냉기 또는 온기가 토출되는 공기 토출구(150)가 형성되고, 상기 공기 유입구(140) 및 상기 공기 토출구(150) 사이에 냉기 또는 온기의 이동을 안내하는 복수 개의 공기 유로관이 구비되는 공기 공급관(110), 및 일단에 상기 공기 토출구(150)와 연통되는 연결구(161)가 형성되고, 타단에 상기 실내공간(S)을 향해 토출되는 방향으로 토출구(162)가 형성되는 토출 노즐(160)로 구성된다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 공기가 사용자에게 직접 닿는 것을 최소화 할 수 있는 것과 동시에 실내공간에 냉기 또는 온기가 고르게 분배될 수 있는 이점이 있다.

Description

공기조화장치{AIR CONDITIONING APPARATUS}
본 발명은 공기조화장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 볼텍스 튜브에서 발생한 냉기 또는 온기를 복수 개 이상의 서로 다른 길이를 가지는 공기 공급관을 통해 효과적으로 토출할 수 있는 공기조화장치에 관한 것이다.
종래의 공기조화장치는 난방을 위한 장치와 냉방을 위한 장치로 각각 제작되어 사용되어 왔으나, 현재 들어서는 냉방 기능과 난방 기능이 겸비된 냉난방장치의 활용성이 높아지고 있다.
일반적으로 가장 사용되고 있는 냉난방장치는, 냉매를 압축 및 응축시킨 후 팽창밸브를 통과시켜 증발시키도록 구성된다. 보다 자세하게는, 냉매의 상변화를 통해 냉방 및 난방을 하고자 하는 경우에는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 및 증발기가 필수적으로 요구되므로 내부 구성이 복잡해진다.
그리고 냉매를 이용한 냉방시스템의 경우 그 냉매가 환경오염의 주범이 되고 있어 나날이 강도가 높아지는 법규를 만족시키기 어려운 문제가 있다.
또한, 공기조화장치의 실내기는 냉매와 공기를 열교환 시키는 열교환기와, 공기를 유동시키는 송풍팬과, 송풍팬을 구동시키는 모터를 구비하여, 실내를 냉방 또는 난방시킨다.
이때, 송풍팬은 실내 공기를 흡입하여 열교환기를 통해 열교환 시킨 후에 열교환된 공기를 다시 실내로 토출시키는 바, 상기 송풍팬은 열교환기의 열교환 효율을 고려하여 소장 이상의 RPM으로 회전해야 하며 토출구를 통해 토출되는 공기는 소정 거리까지 직선 바람 형태로 토출될 수 있다.
이러한 바람이 사용자에게 직접 닿으면 사용자는 불쾌감과 추위 또는 뜨거움을 느낄 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-0195917호(1999년 02월 18일 등록)
본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 냉기 또는 온기가 토출될 때 넓게 퍼지면서 토출되어 실내공간에 공기를 골고루 분배시킬 수 있도록 구성되는 공기조화장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치에 따르면, 압축공기를 공급하는 압축기; 상기 압축기로부터 압축공기를 전달받아 냉기 및 온기를 발생시키는 볼텍스 튜브; 및 일측이 상기 볼텍스 튜브와 연결되고, 타측이 실내공간을 향해 배치되어 상기 볼텍스 튜브에서 발생한 냉기 및 온기 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실내공간으로 토출하는 적어도 하나 이상의 실내 공급어셈블리;를 포함하여 구성되고, 상기 실내 공급어셈블리는, 일단에 냉기 또는 온기의 유입을 위한 공기 유입구가 형성되며, 타단에 상기 공기 유입구로부터 유입된 냉기 또는 온기가 토출되는 공기 토출구가 형성되고, 상기 공기 유입구 및 상기 공기 토출구 사이에 냉기 또는 온기의 이동을 안내하는 복수 개의 공기 유로관이 구비되는 공기 공급관, 및 일단에 상기 공기 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 상기 실내공간을 향해 토출되는 방향으로 토출구가 형성되는 토출 노즐을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 공기 유로관은, 상기 공기 유입구로부터 상기 공기 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되는 센터 유로관, 및 상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되고, 상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 공기 유입구의 단면적은 상기 공기 유입구와 수평 방향으로 연결되는 상기 센터 유로관의 일단의 단면적 보다 작고, 상기 센터 유로관의 일단의 단면적은 상기 센터 유로관의 중심의 단면적보다 작으며, 상기 센터 유로관의 중심의 단면적은 상기 공기 토출구와 연결되는 상기 센터 유로관의 타단의 단면적보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.
상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 선회 유로관은 상기 토출 노즐을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 한다.
상기 선회 유로관은 유연성(flexible) 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 볼텍스 튜브로부터 냉기와 온기 중 어느 하나를 전달받아 전기를 생산하여 상기 압축기로 전달하는 제너레이터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 볼텍스 튜브에서 토출되는 공기가 유입되어 냉방이 필요한 경우에는 냉기를, 난방이 필요한 경우에는 온기를 상기 실내 공급어셈블리로 유입시키는 냉난방 절환기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉난방 절환기는 두 개의 삼방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 볼텍스 튜브는, 상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 볼텍스(vortex)를 발생시키는 것에 의해 압축공기를 고온의 공기와 저온의 공기로 분리하고, 분리된 상기 저온의 공기가 출력되는 볼텍스 발생기(Vortex Generator), 일단이 상기 볼텍스 발생기에 연결되어 상기 볼텍스 발생기에 의해 발생된 상기 고온의 공기를 전달하는 튜브, 및 상기 튜브의 타단에 결합되어 상기 튜브를 통하여 전달된 상기 고온의 공기의 출력을 조절하는 유량조절 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치에 따르면, 볼텍스 튜브에서 발생한 냉기 또는 온기를 복수 개 이상의 서로 다른 길이를 가지는 공기 공급관이 구비된 실내 공급어셈블리를 통해 공급하여 공기가 실내 공급어셈블리를 통과할 때 유동이 더욱 크게 발생됨으로써 토출 노즐을 통해 토출될 때 토출각이 넓어질 수 있는 것과 동시에 공기가 직선으로 나가는 것이 방지된다. 따라서 공기가 사용자에게 직접 닿는것을 최소화 할 수 있는 것과 동시에 실내공간에 냉기 또는 온기가 고르게 분배될 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼텍스 튜브의 구성을 나타내는 개략단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공급어셈블리의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 일부 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실내 공급어셈블리의 형상과 유동해석을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치의 구성이 개략도로 도시되어 있고, 도 2에는 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 볼텍스 튜브의 구성이 개략 단면도로 도시되어 있으며, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 실내유닛의 구성이 사시도로 도시되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공기조화장치(1)에는 압축기(10)가 구비된다. 상기 압축기(10)는 공기를 일정 압력 이상으로 압축하여 아래에서 설명될 볼텍스 튜브(20)로 공급하는 역할을 한다.
본 실시예에서, 상기 공기조화장치(1)에는 볼텍스 튜브(20)가 구비된다. 상기 볼텍스 튜브(20)는 일정 압력 이상의 공기를 전달받아 냉기와 온기를 발생시키는 역할을 한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 볼텍스 튜브(20)는, 볼텍스 발생기(30), 튜브(40) 및 유량조절 밸브(50)로 크게 구성될 수 있다.
상기 볼텍스 튜브(20)를 이용한 공기조화장치(1)는 냉매를 사용하지 아니하므로 환경문제를 해결할 수 있고, 응축기와 팽창밸브와 증발기를 사용하지 않으므로 내부구조가 간단해진다는 이점이 있다.
상기 볼텍스 발생기(30)는 상기 압축기(10)로부터 공급받은 압축공기에 볼텍스(vortex)를 발생시키는 것에 의해 압축공기를 고온의 공기와 저온의 공기로 분리하고, 분리된 상기 저온의 공기가 출력된다. 이를 위해, 상기 볼텍스 발생기(30)에는 압축공기를 유입받는 공기 유입구(31) 및 상기 저온의 공기가 출력되는 냉기 배기구(33)가 구비된다.
상기 볼텍스 발생기(30)의 내부에는 도시되지는 않았지만 방사상으로 호형으로 형성되는 복수 개의 리브가 형성된다. 상기 리브에 의해 상기 공기 유입구(31)를 통해 유입된 압축공기가 와류로 변환되어 튜브(40) 내를 이동하게 된다.
상기 볼텍스 발생기(30)에는 상기 튜브(40)의 일단이 연결된다. 상기 튜브(40)는 상기 볼텍스 발생기(30)에 의해 발생된 상기 고온의 공기를 외부로 전달하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 튜브(40)의 타단에는 상기 고온의 공기가 토출되는 온기 배기구(41)가 구비된다.
상기 튜브(40)의 타단, 즉, 상기 온기 배기구(41)에는 상기 유량조절 밸브(50)가 구비된다. 상기 유량조절 밸브(50)는 상기 튜브(40)를 통하여 전달된 상기 고온의 공기의 출력을 조절하기 위한 것이다.
그리고 도시되지는 않았지만, 상기 온기 배기구(41)의 내측에는 습도센서가 구비될 수 있다. 상기 습도센서는 상기 온기 배기구(41)를 통해 토출되는 온기에 포함되는 습도를 측정하여 습도 값을 외부로 출력하는 역할을 한다. 이때, 아래에서 설명될 컨트롤러(미도시)는 상기 습도센서로부터 습도 값을 전달받아 기설정값과 비교하여 상기 유량조절 밸브(50)의 개폐를 제어할 수 있다.
여기서 상기한 바와 같은 볼텍스 튜브의 작동원리에 대한 보다 구체적인 내용은 종래기술의 문헌 등을 통하여 당업자에게 있어 자명한 사항이므로, 더 이상 자세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 공기조화장치(1)에는 실내 공급어셈블리(100)가 구비된다. 상기 실내 공급어셈블리(100)의 일측은 상기 볼텍스 튜브(20)와 연결되고, 타측은 실내공간(S)을 향해 배치된다. 상기 실내 공급어셈블리(100)는 상기 볼텍스 튜브(20)로부터 생성된 와류가 빠른 속도를 유지한 상태로 전달될 때 공기가 유동되도록 함으로써 토출되는 공기의 토출 각도가 넓게 퍼질 수 있도록 하는 역할을 한다.
본 실시예에서, 상기 실내 공급어셈블리(100)는 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 상기 실내 공급어셈블리(100)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 냉기 및 온기 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실내공간(S)으로 토출한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실내 공급어셈블리(100)에는 공기 공급관(110)이 구비된다. 상기 공기 공급관(110)의 평균 길이 대 평균 직경 비율은 5:1 내지 10:1 인 것이 바람직하다. 이는 공기가 상기 공기 공급관(110)을 따라 이동하면서 유동이 균일하게 일어나도록 하기 위함이다. 본 실시예에서, 상기 공기 공급관(110)은 센터 유로관(120), 선회 유로관(130), 공기 유입구(140) 및 공기 토출구(150)가 구비된다.
상기 공기 유입구(140)는 상기 볼텍스 튜브(20)로부터 전달받은 냉기 또는 온기가 유입되는 부분이고, 상기 공기 토출구(150)는 상기 공기 유입구(140)로부터 유입된 공기가 토출되는 부분이다. 그리고 센터 유로관(120) 및 선회 유로관(130)은 상기 공기 유입구(140) 및 공기 토출구(150) 사이에 구비된다.
상기 공기 공급관(110)은 복수 개의 공기 유로관으로 구성될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 공기 유로관은 센터 유로관(120) 및 복수 개의 선회 유로관(130)으로 구성될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센터 유로관(120)은 공기 유입구(140)로부터 상기 공기 토출구(150)를 향해 수평 방향으로 연장된다. 상기 센터 유로관(120)의 일단(120a)은 공기 유입구(140)와 연결되고, 타단(120b)은 공기 토출구(150)와 연결된다.
본 실시예에서, 상기 공기 유입구(140)의 단면적은 상기 센터 유로관(120)의 일단(120a)의 단면적보다 작다. 즉, 도 4에 잘 도시된 바와 같이, 상기 공기 유입구(140)의 폭은 상기 센터 유로관(120)의 일단(120a)의 폭보다 작다. 그리고 상기 센터 유로관(120a)의 일단(120a)의 단면적은 상기 센터 유로관(120)의 중심(120c)의 단면적보다 작다.
또한, 상기 센터 유로관(120)의 중심(120c)의 단면적은 상기 공기 토출구(150)와 연결되는 상기 센터 유로관(120)의 타단(120b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다. 즉, 상기 센터 유로관(120)의 중심(120c)의 폭은 공기 토출구(150)의 폭과 같거나 소폭으로 형성될 수 있다.
한편, 상기 공기 유입구(140)의 단면적은 상기 선회 유로관(130)의 단면적보다 작다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유입구(140)의 폭은 상기 선회 유로관(130)의 일단(130a)의 폭보다 작다.
그리고 상기 선회 유로관(130)의 일단(130a)의 단면적은 상기 선회 유로관(130)의 중심(130c)의 단면적보다 작으며, 상기 선회 유로관(130)의 중심(130c)의 단면적은 상기 공기 토출구(150)와 연결되는 상기 선회 유로관(130)의 타단(130b)의 단면적보다 작거나 같을 수 있다.
또한, 상기 센터 유로관(120)의 일단(120a)에서 상기 센터 유로관(120)의 중심(120c)으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성될 수 있다.
상기 선회 유로관(130)은 상기 센터 유로관(120)을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성된다. 즉, 상기 선회 유로관(130)은 센터 유로관(120)을 중심으로 방사상으로 배치될 수 있다. 여기서 상기 선회 유로관(130)은 곡선으로 이루어질 수 있다. 이는 상기 선회 유로관(130)을 통해 공기가 소정의 시간 동안 정체되면서 넓게 퍼져 나갈 수 있도록 하기 위함이다.
본 실시예에서, 상기 센터 유로관(120)의 중심(120c) 단면적은 상기 선회 유로관(130)의 중심(131c) 단면적보다 크게 형성될 수 있다. 이는 공기가 상기 선회 유로관(130)보다 상기 센터 유로관(120)을 통해 원활하게 빠져나가도록 하기 위함이다.
본 실시예에서, 선회 유로관(130)은 두 개이지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 선회 유로관(130)은 상기 센터 유로관(120)을 중심으로 방사상으로 복수 개가 구비될 수도 있다.
그리고 상기 선회 유로관(130)은 유연성(flexible) 재질, 즉, PVC 또는 고무 재질로 형성될 수 있다. 이는 상기 선회 유로관(130)을 통과하는 냉기 또는 온기가 더욱 유동될 수 있도록 하기 위한 것이다.
이와 같이 구성되는 상기 공기 공급관(110)에 의하면, 상기 공기 유입구(140)에서 공기가 유입되면서 상기 센터 유로관(120)을 지나는 것과 동시에 상기 선회 유로관(130)을 지나면서 좌우 유동이 유발되고, 이 유동을 통해 상기 센터 유로관(120)의 내부에서도 공기가 좌우 유동하며 퍼지면서 공기 토출구(150)로 나가게 됨으로서, 공기의 토출각이 확장될 수 있게 된다.
또한, 공기가 상기 센터 유로관(120)의 타단(110b) 및 상기 선회 유로관(130)의 타단(130b)을 통과하며 동시에 상기 공기 토출구(150)로 나가므로, 즉, 상기 센터 유로관(120)을 통과하는 공기가 상기 공기 토출구(150)에서 상기 선회 유로관(130)을 통과한 공기와 만나면서 서로 충돌하여 크게 유동되므로 서로 충돌하여 냉기 또는 공기에 남아있던 잔여 수분도 미립화가 일어나는 것과 동시에 토출각이 더욱 커질 수 있게 된다.
따라서, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 공기 유입구(140)를 지나 상기 센터 유로관(120)의 일단(120a) 및 선회 유로관(130)의 일단(130b)을 통과하면서 상기 센터 유로관(120)을 통과하는 공기의 유동이 발생하게 되고, 상기 센터 유로관(120)을 통과하는 공기가 상기 공기 토출구(150)에서 상기 선회 유로관(130)을 통과한 공기와 만나면서 크게 유동되므로 유동의 각도를 크게 형성하게 된다.
따라서 실내공간(S)으로 토출되는 공기가 직선 형태로 공급되지 않고 퍼지면서 공급되므로 사용자에게 직접 공기가 닿는 것이 방지되는 것과 동시에 실내공간에 골고루 냉기 또는 공기가 전달될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 공기 유입구(140)에는 공기 공급라인(L)이 연결될 수 있다. 상기 공기 공급라인(L)은 상기 볼텍스 튜브(20)로부터 공급되는 냉기 또는 온기를 상기 공기 유입구(140)로 전달하기 위한 통로 역할을 한다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 실내 공급어셈블리(100)에는 토출 노즐(160)이 구비된다. 상기 토출 노즐(160)은 공기를 분산시키는 역할을 한다.
상기 토출 노즐(160)의 일단에는 연결구(161)가 형성된다. 상기 연결구(161)는 상기 공기 토출구(150)와 연통된다.
상기 토출 노즐(160)의 타단에는 토출구(162)가 형성된다. 상기 토출구(162)는 외부로 토출되는 방향, 즉, 실내공간(S)을 향해 토출되는 방향으로 형성된다. 본 실시예에서, 상기 토출구(162)의 단면적은 상기 연결구(161)의 단면적보다 크게 형성된다. 따라서 공기가 상기 연결구(161) 및 토출구(162)를 통과하면서 넓게 퍼지게 되어 공기의 토출 각도가 커지게 되며, 공기가 직선으로 토출되는 것이 더욱 최소화될 수 있다.
한편, 상기 공기조화장치(10)에는 냉난방 절환기(300)가 구비될 수 있다. 상기 냉난방 절환기(300)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 토출되는 공기가 유입되어 냉방이 필요한 경우에는 냉기를, 난방이 필요한 경우에는 온기를 상기 실내 공급어셈블리(100)로 유입시키는 역할을 한다.
본 실시예에서, 상기 냉난방 절환기(300)는 두 개의 삼방밸브(three way valve)(310, 320) 로 구성될 수 있다. 삼방밸브는 세 방향에 입구가 있는 밸브이며, 전동 밸브로서 냉기 및 온수를 송기 시에 주관로를 닫을 때 안전밸브 역할도 한다.
상기 삼방밸브 중 냉방측 밸브(310)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생된 냉기가 상기 실내 공급어셈블리(100)와 제너레이터(G) 중 어느 하나에 전달되도록 하고, 난방측 밸브(320)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 온기가 실내 공급어셈블리(100)와 제너레이터(G) 중 다른 하나에 전달되도록 할 수 있다.
따라서, 냉방 모드가 수행될 경우, 냉방측 밸브(310)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 냉기를 상기 실내 공급어셈블리(100)에 전달하여 실내공간(S)의 냉방이 이루어지도록 하고, 난방측 밸브(320)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 온기를 제너레이터(G)에 전달하여, 온기에 의해 발전이 이루어지도록 한다.
또한, 난방 모드가 수행될 경우, 냉방측 밸브(310)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 냉기를 제너레이터(G)에 전달하여, 냉기에 의해 발전이 이루어지도록 하고, 난방측 밸브(320)는 상기 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 온기를 상기 실내 공급어셈블리(100)에 전달하여 실내공간의 난방이 이루지도록 한다.
본 실시예에서, 제너레이터(G)로부터 생산된 전기는 상기 압축기(10)로 공급될 수 있다. 따라서, 상기 공기조화장치(10)의 소비전력을 감소시킬 수 있다.
한편, 본 실시예에서, 상기 공기조화장치(1)에는 컨트롤러(미도시)가 구비된다. 상기 컨트롤러는 상기 습도센서로부터 습도 값을 전달받아 기설정값과 비교하여 상기 유량조절 밸브(50)의 개폐를 제어할 수 있다. 그리고 상기 컨트롤러는 상기 압축기를 제어하는 역할도 한다.
이와 같이 구성되는 상기 공기조화장치(1)에 따르면, 볼텍스 튜브(20)에서 발생한 냉기 또는 온기를 복수 개 이상의 서로 다른 길이를 가지는 공기 공급관이 구비된 실내 공급어셈블리(100)를 통해 공급하여 공기가 상기 실내 공급어셈블리(100)를 통과할 때 유동이 더욱 크게 발생됨으로써 토출 노즐을 통해 토출될 때 토출각이 넓어질 수 있다. 따라서 공기가 직선으로 나가는 것이 최소화되므로, 공기가 사용자에게 직접 닿는것을 최소화 할 수 있는 것과 동시에 실내공간에 냉기 또는 온기가 고르게 분배될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
1: 공기조화장치
10: 압축기
20: 볼텍스 튜브 30: 볼텍스 발생기
31: 공기 유입구 33: 냉기 배기구
40: 튜브 41:온기 배기구
50: 유량조절 밸브
100: 실내 공급어셈블리 110: 공기 공급관
120: 센터 유로관 130: 선회 유로관
140: 공기 유입구 150: 공기 토출구
160: 토출 노즐 161: 연결구
162: 토출구
300: 냉난방 절환기 310: 냉방측 밸브
320: 난방측 밸브
G: 제너레이터 S: 실내공간

Claims (10)

  1. 압축공기를 공급하는 압축기;
    상기 압축기로부터 압축공기를 전달받아 냉기 및 온기를 발생시키는 볼텍스 튜브; 및
    일측이 상기 볼텍스 튜브와 연결되고, 타측이 실내공간을 향해 배치되어 상기 볼텍스 튜브에서 발생한 냉기 및 온기 중 어느 하나를 선택적으로 상기 실내공간으로 토출하는 적어도 하나 이상의 실내 공급어셈블리;를 포함하여 구성되고,
    상기 실내 공급어셈블리는,
    일단에 냉기 또는 온기의 유입을 위한 공기 유입구가 형성되며, 타단에 상기 공기 유입구로부터 유입된 냉기 또는 온기가 토출되는 공기 토출구가 형성되고, 상기 공기 유입구 및 상기 공기 토출구 사이에 냉기 또는 온기의 이동을 안내하는 복수 개의 공기 유로관이 구비되는 공기 공급관, 및
    일단에 상기 공기 토출구와 연통되는 연결구가 형성되고, 타단에 상기 실내공간을 향해 토출되는 방향으로 토출구가 형성되는 토출 노즐을 포함하여 구성되고,
    상기 공기 유로관은,
    상기 공기 유입구로부터 상기 공기 토출구를 향해 수평 방향으로 연장되는 센터 유로관, 및
    상기 센터 유로관을 중심으로 좌측 및 우측에 각각 대응되게 형성되는 선회 유로관을 포함하여 구성되며,
    상기 선회 유로관은 곡선으로 이루어지고,
    상기 공기 유입구의 단면적은 상기 공기 유입구와 수평 방향으로 연결되는 상기 센터 유로관의 일단의 단면적보다 작으며,
    상기 센터 유로관의 일단의 단면적은 상기 센터 유로관의 중심의 단면적보다 작고,
    상기 센터 유로관의 중심의 단면적은 상기 공기 토출구와 연결되는 상기 센터 유로관의 타단의 단면적보다 작으며,
    상기 공기 유입구의 단면적은 상기 공기 유입구와 연결되는 상기 선회 유로관의 일단의 단면적보다 작고,
    상기 선회 유로관의 일단의 단면적은 상기 선회 유로관의 중심의 단면적보다 작으며,
    상기 선회 유로관의 중심의 단면적은 상기 공기 토출구와 연결되는 상기 선회 유로관의 타단의 단면적보다 작고,
    상기 센터 유로관의 타단과 상기 선회 유로관의 타단은 상기 공기 토출구와 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센터 유로관의 일단에서 상기 센터 유로관의 중심으로 향할수록 폭이 커지는 방향으로 테이퍼지게 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 선회 유로관은 상기 센터 유로관을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 선회 유로관은 유연성(flexible) 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 볼텍스 튜브로부터 냉기와 온기 중 어느 하나를 전달받아 전기를 생산하여 상기 압축기로 전달하는 제너레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 볼텍스 튜브에서 토출되는 공기가 유입되어 냉방이 필요한 경우에는 냉기를, 난방이 필요한 경우에는 온기를 상기 실내 공급어셈블리로 유입시키는 냉난방 절환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 냉난방 절환기는 두 개의 삼방 밸브로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 볼텍스 튜브는,
    상기 압축기로부터 공급받은 압축공기에 볼텍스(vortex)를 발생시키는 것에 의해 압축공기를 고온의 공기와 저온의 공기로 분리하고, 분리된 상기 저온의 공기가 출력되는 볼텍스 발생기(Vortex Generator),
    일단이 상기 볼텍스 발생기에 연결되어 상기 볼텍스 발생기에 의해 발생된 상기 고온의 공기를 전달하는 튜브, 및
    상기 튜브의 타단에 결합되어 상기 튜브를 통하여 전달된 상기 고온의 공기의 출력을 조절하는 유량조절 밸브를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
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