KR19980016834U - 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열전소자에서 전류공급에 따라 생성된 냉기와 열기중 소망하는 것을 선택적으로 외부로 송풍하여 동시에 냉풍기와 온풍기를 겸용할 수 있는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치에 관한 것으로, 개방된 양면부에 방냉핀 및 방열핀들이 각각 형성된 방냉판과 방열판을 접합하고, 그 사이에 열전소자를 단열판에 삽입장착하여 개재하는 한편, 방냉판과 방열판의 중심부에 모터를 고정하고 그 축을 방냉핀 및 방열핀으로부터 돌출시켜, 그 단부에 방냉팬 및 방열팬을 각각 고정하고 몸체내에 수용해서 회전구동시킴에 따라 열전소자에서 생성된 냉기 및 열기를 외부로 송풍하고 있다. 이에 의해, 본 냉난방장치는 프레온 가스 등의 냉매를 사용하지 않아 환경오염을 유발하지 않으며, 콤퓨레셔 등 냉기 및 열기를 생성하기 위한 많은 부품들이 불필요하여 소형박형화가 가능하고 소형의 휴대용으로도 양산이 가능하며, 전력소비 또한 절감된다.

Description

열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치

본 고안은 냉풍과 온풍을 생성방출하는 냉온풍장치에 관한 것으로, 특히 열전소자에서 전류공급에 따라 생성된 냉기와 열기중 소망하는 것을 선택적으로 외부로 송풍하여 동시에 냉풍기와 온풍기를 겸용할 수 있는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치에 관한 것이다.

일반적으로, 여름철과 같이 더운 계절에는 선풍기를 사용하여 시원한 바람을 생성하여 더위를 식히고 있다. 그런, 선풍기는 단순히 바람을 전방부로 송풍하는 것으로, 뜨거운 날씨에는 더운 공기가 유동하고 있으므로 선풍기를 작동하면 더운 바람이 나오게 된다. 그러므로, 뜨거운 한 여름철에는 선풍기를 작동시켜도 시원함을 느끼지 못하게 된다.

따라서, 최근들어 좀더 시원하고 쾌적한 생활환경을 만들기 위하여 가정들의 에어콘 보급이 급증하고 있다. 하지만, 이 에어콘은 선풍기에 비해 엄청난 에너지를 소비하기 때문에 그 전력사용비가 많이 소요되며, 장비 구입비 또한 만만치 않다. 특히, 에어콘은 냉기를 만들기 위해 콤퓨레셔를 사용하므로 중량 및 규모가 커 큰 실내설치공간이 필요하며, 콤퓨레셔에서 발생하는 소음 또한 크다. 더욱이, 그 냉매로 프레온 가스 등 유해가스를 사용하므로 환경오염을 유발하는 폐단을 낳고 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 상술한 제결점들을 해소하기 위해서 안출한 것으로서, 전류공급을 냉기와 열기로 변환하는 열전소자를 구비하고, 열전소자에서 생성된 냉기와 열기를 팬을 이용하여 목적하는 방향으로 불어내어 냉풍 및 온풍시스템을 구현하는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치를 제공함에 있다.

이와 같은 본 고안의 목적은 전방면을 돌출한 다수의 방냉핀들을 구비한 방냉판; 상기 방냉판의 배부에 부착되며, 소정크기의 장착공이 다수개 천공된 단열판; 상기 방냉판의 배부에 상기 단열판을 개재하여 접합되며, 개방된 전방면에 다수의 방열핀들이 돌설된 방열판; 상기 단열판의 장착공에 삽입되어 상기 방냉판 및 방열판에 각각 일측면씩이 당접하며, 전류인가에 따라 상기 방냉판과 접촉하고 있는 일측면에서는 냉기가 상기 방열판과 접촉하고 있는 타측면에서는 열기가 발생되는 열전소자; 상기 방열판의 대략 중심부위에 고정되어, 그 축이 상기 방열판 및 방냉판으로 돌출한 모터 및, 상기 모터의 양축에 각각 취부되어 상기 방냉판 및 방열판에서 방출되는 냉기 및 열기를 불어 전방부로 송출하는 방냉/방열팬을 구비한 송풍수단; 상기 방냉/방열판 및 송풍수단을 수용보지(保持)하며, 상기 방열판 및 방냉판과 대향하는 부위에는 냉풍 및 열풍이 외부로 송출되도록 안전망들을 갖는 몸체; 및 상기 몸체에 장치되어, 전원을 상기 열전소자에 적합한 전압으로 변환공급하고 외부조작에 따라 냉풍 및 열풍의 송출을 제어하는 제어부를 포함하는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치에 의해 달성된다.

도 1은 본 고안에 따른 열전소자를 이용한 저소음 냉난방장치를 나타낸 구조도

도 2는 냉풍 및 온풍을 생성방출하는 본 장치의 요부사시도

도 3은 본 장치중 열전소자의 장착상태를 나타낸 사시도

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 몸체11,12 : 내부공간부

13,14 : 안전망20 : 제어부

30 : 받침대40 : 방냉판

41 : 방냉핀50 : 방열판

51 : 방열핀60 : 단열판

61 : 장착공70 : 열전소자

80 : 밀착유90 : 모터

91,92 : 축93 : 방냉팬

94 : 방열팬

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 열전소자를 이용한 저소음 냉난풍장치를 나타낸 구조도로서, 도 1의 (a)는 본 장치의 몸체를 절개한 후 정면에서 보아 나타낸 정단면도이고, 도 1의 (b)는 본 장치의 측단면도이다. 또한, 도 2는 냉풍 및 온풍을 생성방출하는 본 장치의 요부사시도이며, 도 3은 본 장치중 열전소자의 장착상태를 나타낸 사시도이다.

도시한 바와 같이, 본 고안은 내부에 하단과 상단으로 구획된 내부공간부(11,12)를 갖는 몸체(10)를 구비하고 있다. 몸체(10)의 상단공간부(11)에는 냉/온풍을 생성방출하는 기기가 장치되어 있으며, 하단공간부(12)에는 제어부(20)가 장치되어 외부로부터의 조작에 따라 냉풍 및 온풍의 제어를 담당한다. 이 몸체(10)는 받침대(30)에 탑재되어 회전가능케 지지고정되어 있다. 그러므로, 받침대(30)상에서 몸체(10)를 소망하는 각도로 회전시켜 원하는 방향으로 냉풍 및 온풍을 송풍할 수 있다. 이제, 이하에서는 본 고안의 구조에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

몸체(10)의 상단공간부(11)에는 방냉판(40)과, 이 방냉판(40)의 배면에 방열판(50)이 당접고정되어 있으며, 그 사이에는 단열판(60)이 개재되어 있다. 이 단열판(60)에는 다수의 장착공(61)이 천공되어 열전소자(70)가 수용되어 있다. 장착공(61)에 수용된 열전소자(70)의 일측면은 방냉판(40)에 밀착되어 있으며, 타측면은 방열판(50)의 배면과 밀착되어 있다. 이 열전소자(Thermoelectric Cooler)(70)는 두 종류의 도체를 접합하여 양단에 전류를 흘리면 한쪽에서는 흡열이 일어나고, 다른쪽에서는 발열현상을 일으키는 소자로서, 이와 같은 원리에 의해 그의 방냉판(40)과 접촉하고 있는 면에서는 냉기가 발생되고, 방열판(50)과의 접촉면에서는 열기가 방출된다. 따라서, 이 냉기 및 열기는 그와 접촉하고 있는 방냉판(40) 및 방열판(50)에 전도되어 외부로 방출되게 된다. 이때, 열전소자(70)의 양접촉면과 그와 접촉하고 있는 방냉판(40) 및 방열판(50) 사이에는 밀착유(80)가 삽입되어 밀착력을 높여 냉기 및 열기의 전도율을 높임으로써 효율을 증대시키고 있다. 이 밀착유(80)로는 보편적으로 그리이스가 사용된다. 또한, 방출효율을 높이기 위해서 방냉판(40)의 전방면에는 방냉핀(41)들이 다수개 돌출하고 있는 한편, 방열판(50)의 개방면부에도 돌출된 다수의 방열핀(51)들을 구비하고 있다.

특히, 방열판(50)의 중심부위에는 모터(90)가 구비되어 그 축(91,92)이 양측으로 돌출하여 일측이 방냉판(40)의 전방부에 위치하여 방냉팬(93)이 취부되어 있으며, 타측은 방열판(50)의 전방부에 위치하여 방냉팬(94)이 고정되어 있다.

앞서도 설명했듯이, 몸체(10)의 하단공간부(12)에는 제어부(20)가 내장되어 있어 공급된 전원을 열전소자(70) 및 모터(90)에 적합한 전압으로 변압하여 공급하며, 외부조작에 따라 냉풍 및 열풍량을 조절제어한다. 특히, 열전소자(70)는 DC12V가 사용되므로 제어부(20)에서는 전원을 이에 알맞는 전압으로 변환공급한다.

이하, 본 냉난풍장치의 사용방법에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

제어부(20)를 통해 열전소자(70)에 전원이 공급되면 열전소자(70)의 일측면에서는 냉기가 타측면에서는 열기가 생성된다. 이 생성된 냉기는 그와 접촉하고 있는 방냉판(40)에 전도되어 방냉핀(41)으로 방출된다. 이 방냉핀(41)으로부터 방출된 냉기는 모터(90)가 회전하며 방냉팬(93)을 돌려 공기를 순환시키므로 전방부로 송풍된다. 따라서, 냉기는 몸체(10)의 안전망(13)을 통과하여 사용자에게 시원한 바람으로 와닿게 된다.

한편, 열전소자(70)의 냉기가 발생되는 반대면에서는 열기가 발생되며, 이 면에서 발생된 열기는 그와 접촉하고 있는 방열판(50)을 전도하여 방열핀(51)으로 방사되게 된다. 이때, 방사되는 열기는 방열판(50)의 전방부에 위치한 방냉팬(94)이 회전하며 공기를 환류시켜 전방부쪽으로 송출된다. 송출된 열기는 몸체(10)의 안전망(14)을 통과하여 외부로 나오게 된다. 따라서, 사용자가 난방을 하고자 할 경우에는 몸체(10)의 방열판(50)쪽을 사용자쪽으로 돌려 놓으면 된다.

이상 서술한 바와 같이, 본 고안은 프레온 가스 등의 냉매를 사용하지 않으므로 환경오염을 유발할 우려가 없으며, 콤퓨레셔 등 냉기 및 열기를 생성하기 위한 다수의 부품들이 불필요하여 소형박형화가 가능하다. 따라서, 소형의 휴대용으로 양산이 가능하고, 전력소비 또한 절감된다. 이와 같은 잇점들에 비추어 볼 때, 본 냉난풍장치는 에너지절감 및 환경오염 등을 예방할 수 있는 차세대 냉난방시스템으로 부각되리라 전망된다.

Claims (3)

1. 전방면을 돌출한 다수의 방냉핀(41)들을 구비한 방냉판(40);

   상기 방냉판(40)의 배부에 부착되며, 소정크기의 장착공(61)이 다수개 천공된 단열판(60);

   상기 방냉판(40)의 배부에 상기 단열판(60)을 개재하여 접합되며, 개방된 전방면에 다수의 방열핀(51)들이 돌설된 방열판(50);

   상기 단열판(60)의 장착공(61)에 삽입되어 상기 방냉판(40) 및 방열판(50)에 각각 일측면씩이 당접하며, 전류인가에 따라 상기 방냉판(40)과 접촉하고 있는 일측면에서는 냉기가 상기 방열판(50)과 접촉하고 있는 타측면에서는 열기가 발생되는 열전소자(70);

   상기 방열판(50)의 대략 중심부위에 고정되어, 그 축(91,92)이 상기 방냉판(40) 및 방열판(50)으로 돌출한 모터(90) 및, 상기 모터(90)의 양축(91,92)에 각각 취부되어 상기 방냉핀(41) 및 방열핀(51)에서 방출되는 냉기 및 열기를 불어 전방부로 송출하는 방냉/방열팬(93,94)을 구비한 송풍수단;

   상기 방냉/방열판(40,50) 및 송풍수단 및 제어부(20)를 수용보지하며, 상기 방냉판(40) 및 방열판(50)과 대향하는 부위에는 냉풍 및 열풍이 외부로 출입되는 안전망들(13,14)을 갖는 몸체(10); 및

   상기 몸체(10)에 장치되어, 전원을 상기 열전소자(70)에 적합한 전압으로 변환공급하고 외부조작에 따라 냉풍 및 열풍의 송출을 제어하는 제어부(20)를 포함하는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 몸체(10)가 그 상부에 탑재되어 회전가능케 지지되는 받침대(30)를 더 포함하는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치.
3. 제 1 항에 있어서 상기 열전소자(70)와 상기 방냉판(40) 및 방열판(50)의 접촉부위에는 접촉면을 증가시켜 효율을 증대하기 위한 밀착유(80)가 개재되어 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 저소음 냉온풍장치.