KR20040019701A - 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉풍 및 온풍에 대해 그릴의 공기 분사각도 및 위치가 변화되도록 하여 냉, 난방 효율을 높이고, 이러한 구동을 수행하는 수단이 보다 간단한 구조로 제공되도록 제작원가를 낮출 수 있도록 한 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저에 관한 것 것이다.

이를 위해 본 발명은, 내측이 관통되어 실내 공간의 벽체에 설치되는 하우징과; 상기 하우징의 관통된 내측에서 토출되는 공기를 유도하기 위해 구비되며 하우징에 힌지결합되어 상, 하로 각도회전되는 그릴과; 상기 하우징에 고정설치되고 구동되는 끝단이 그릴에 장착된 브래킷에 힌지결합되며 토출되는 공기의 온도에 따라 신장 및 수축되어 그릴을 하우징에서 각도회전시키는 구동기구;로 이루어진 것을 특징으로 하는 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저를 제공한다.

Description

그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저{Auto nozzle diffuzer of wall and ceiling for air conditioner}

본 발명은 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저에 관한 것으로써, 상세하게는 냉풍 및 온풍에 따라 그릴의 공기 분사 각도 및 위치가 자동으로 변화되도록 하여 풍향, 풍속등을 조절함으로써 최대한의 냉, 난방 효율을 얻을 수 있고, 이러한 구동을 수행하는 수단이 보다 간단한 구조로 제공되도록 제작원가를 낮출 수 있도록 한 것이다.

중앙냉난방 방식의 주거 형태 또는 일반 사무실의 형태로 건설되는 아파트나 여러 오피스텔, 고시원 및 건물이 커 실내공간이 넓은 공장 등에는 봄, 여름, 가을, 겨울의 계절변화에 대해 쾌적한 주거환경을 제공하기 위해 냉난방장치가 설치된다.

이와 같은 냉난방장치는 대형으로 규모가 커 주로 실외에 설치되는 것이 보통이며, 각각의 실내공간에 냉풍 및 온풍을 제공하기 위해 덕트로 연결하여 실내의 벽면 또는 천정면에는 디퓨저(diffuser, 통상은 확산기 또는 공기조절기라 칭함)이 설치된다.

상기된 종래의 냉난방기용 디퓨저는 사각 또는 원통형태의 하우징 내측에 점층적으로 직경이 작아지는 형태의 그릴이 여러개 설치되며, 이와 같이 설치된 하우징 및 그릴은 냉풍, 온풍의 공기가 실내 공간측으로 분사될 때 확산시키도록 되어 있다.

또한, 이러한 냉난방기용 디퓨저는 공간의 환경적 요건에 따라 주로 냉방을 목적으로 한다면 공간의 상측부분에, 그리고 난방을 목적으로 한다면 공간의 하측에 설치됨이 통상적인 것으로, 이는 밀도가 높은 더운 공기가 하측에 잔류하고 이와 같은 공기가 밀도가 점차 낮아짐에 따라 상승될 때 차가운 공기가 되어 상측에 잔류하여 공기가 대류되는 현상에 기인하게 된다.

상기된 것과 같은 종래의 냉난방기용 디퓨저는 하우징과 그릴이 일체화되어 설치되기 때문에 냉풍, 온풍이 토출될 때 항상 일정한 분사위치를 갖게 되어 풍속 및 풍향의 조절이 어려웠으며, 이로인해 냉방 및 난방에 대한 효율적인 대류조건을 만족시키기 어렵게 된다. 즉, 난방시 실내공간이 높게 형성될 경우 바람이 실내의 상측으로만 분사되고 바닥면 근처까지는 미치지 못해 난방효율을 떨어뜨리게 되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 이와 같은 문제점을 해소시키기 위해 냉방 및 난방에 따라 분사각도 및 분사위치가 변화되도록 그릴이 유동될 수 있는 장치를 구현하고자 하는 노력이 당업계에서 여러번 시도해 보기는 하였으나, 이는 사용자가 냉풍, 온풍이 토출되는 상태에 따라 직접 그릴의 각도 등을 변화시켜 풍향을 변화시키는 상당히 원시적인방법이거나, 냉난방기구의 작동에 따른 신호를 입력받아 모터 등으로 그릴의 각도 및 위치가 변화되도록 하는 전자제어장비에 의한 방법 등이 시도되었다.

그러나, 상기된 원시적인 방법으로는 소비자의 욕구를 충족시키기에는 상당히 미흡하였고, 전자제어장비에 의한 방법은 그 제작원가가 높을 뿐만아니라 복잡한 전자장비 및 기구장치에서 잦은 고장이 발생된다는 문제점이 발생되어 실현되지 못하고 있는 실정이다.

본 발명은 상기된 문제점을 해소시키기 위해 창안된 것으로써, 냉풍, 온풍이 토출되는 상태에 따라 온도를 감지하여 그릴의 분사각도, 분사위치가 자동으로 변환되도록 하여 풍속 및 풍량을 조절할 수 있도록 하고, 이와 같이 자동변환되도록 하는 구동구조가 보다 간단한 구성에 의해 만족되도록 한 냉난방 노즐을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 사시도.

도 2는 도 1의 결합상태 단면도.

도 3은 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 구동기구 및 온도센서 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 구동상태 예시도.

도 5는 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 다른 실시예 1 단면도.

도 6은 도 5에 있어서 냉난방기용 디퓨저의 구동기구 및 온도센서 단면도.

도 7은 도 6에 있어서 냉난방기용 디퓨저의 구동상태 예시도.

도 8은 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 다른 실시예 2의 사용상태 단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10. 하우징

20. 그릴

30, 40. 구동기구

32. 온도센서

37. 파라핀

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 다음과 같은 특징의 구성을 갖는다.

본 발명은 내측이 관통되어 실내 공간의 벽체에 설치되는 하우징과; 상기 하우징의 관통된 내측에서 토출되는 공기를 유도하기 위해 구비되며, 하우징에 힌지결합되어 상, 하로 각도회전되는 그릴과; 상기 하우징에 고정설치되고, 구동되는 끝단이 그릴에 장착된 브래킷에 힌지결합되며, 토출되는 공기의 온도에 따라 신장 및 수축되어 그릴을 하우징에서 각도회전시키는 구동기구로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하우징이 천정면에 결합되면 그릴이 하우징의 내측에서 구동기구에만 결합되어 토출되는 공기의 온도에 따라 공기 토출위치가 상, 하로 변화되는 것을 특징으로 한다.

이하, 상기 특징이 적용된 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 사시도, 도 2는 도 1의 결합상태 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저의 구동기구 및 온도센서 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 발명에 의한 냉난방기용 디퓨저는 하우징(10)과 그릴(20)의 기본 구성 및 온도에 따라 신장, 수축되는 구동기구(30)가 설치되어 구성된다.

상기 하우징(10)은 여러 형태가 제안될 수 있으나, 본 실시예에서는 가장 일반적인 형태인 내측이 관통된 원통형의 것으로 하며, 공기가 토출되는 끝단부가 확장되어 공기를 유도하는 만곡면이 형성된 것으로 한다.

또한, 상기 하우징(10)의 후단부 내측에는 리브(11)가 형성되고, 리브(11)에는 구동기구(30)가 고정결합된다.

상기 그릴(20)은 직경이 다른 2개의 원통형 부재가 결합된 2단 그릴로 채택하며, 상기 그릴(20)은 핀(21)에 의해 하우징(10)의 내측에서 각도회전 가능하게 설치되고, 하우징(10)의 구동기구(30)가 고정결합된 측의 그릴(20) 단부에는 구동기구(30)가 결합되기 위한 브래킷(22)이 장착된다.

상기 구동기구(30)는 도 3에 나타낸 것과 같이 커버(31), 온도센서(32), 구동로드(33), 탄성부재인 스프링(34)으로 구성된다.

상기 커버(31)는 구동기구(30)의 외장이 되며, 상기 온도센서(32)는 커버(31)의 후방측 단부에 고정결합되며, 실내의 공기 또는 토출되는 공기의 온도, 즉 온도가 높아짐에 따라 신장되고, 낮아짐에 따라 수축되는 구동상태를 갖는 것을 채택한다.

온도센서(32)는 외장이 부식성에 강한 황동과 스텐레스 스틸로 된 케이스(35)의 내측에 온도에 따라 체적이 팽창 및 수축되는 온도감응 부재인 파라핀(37)이 구비되며, 파라핀(37)의 끝단부에는 피스톤(36)이 결합되어 피스톤(36)이 케이스(35)의 외측으로 인출됨에 의해 구동력을 제공하게 된다. 여기서 파라핀(37)의 팽창으로 케이스(35) 내부의 압력은 150Kgf/cm2 정도까지 큰 힘으로 상승하게 되므로 본 발명 제품, 즉 디퓨저의 크기에 구애받지 않고 적용될 수 있게 된다. 또한 상기 온도센서(32)는 최저 -30℃부터 +120℃의 최악의 환경조건에서도 작동에 이상이 발생하지 않는 특징이 있으며 파라핀(37)의 누출이 없으면 반영구적으로 사용이 가능하다. 따라서 상기 온도센서(32)는 장시간(20,000번 이상) 작동한 이후에도 초기치 대비 95%이내의 성능을 가질 수 있어 내구력이 우수한 장점을 가진다.

상기 구동로드(33)는 커버(31) 타측의 내, 외부를 관통하여 슬라이드 가능하게 장착되며, 일끝단은 그릴(20)의 브래킷(22)에 힌지결합되고, 타측단은 온도센서(32)의 피스톤(36) 끝단에 접촉된다.

여기서, 상기 브래킷(22)에는 슬릿(23)이 형성되어 구동로드(33)의 슬라이드되는 직선이동에 대해 그릴(20)이 각도회전되는 거리차를 보상하는 것으로, 이는 직선상의 구동을 각도회전되는 구동으로 변화시키기 위한 수단이 된다.

상기 스프링(34)은 구동로드(33)의 외측에 끼워져 구동로드(33)와 커버(31)의 내측면에 양단이 각각 지지되어 장착된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 냉난방기용 디퓨저는 도 3에서와 같은 초기의 상태가 냉풍이 토출될 때의 상태를 나타내는 것이며, 도 4는 노즐을 통해 온풍이 토출되어 구동기구가 구동된 상태를 나타낸다.

상기 온도센서(32)는 +17℃이하의 온도에서는 거의 작동을 하지 않고 있다가 센서 주위의 온도가 상승하여 +17℃에 도달하면 서서히 작동을 개시하여 온도가 계속 상승하면 급격하게 피스톤(36)이 인출하게 된다. 피스톤(36)의 인출은 +28℃정도가 되면 거의 종료되며 그 이상의 온도에서는 인출이 더이상 일어나지 않게 된다.

상기의 원리에 따라, 도 3의 초기 상태에서 온풍이 공급되면 온풍의 온도에 감응하여 온도센서(32)의 파라핀(37)의 체적이 팽창되고, 이에 따라 피스톤(36)이 케이스(35)외 외측으로 인출되고, 피스톤(36)의 인출에 의해 구동로드(33) 역시 구동기구(30)의 커버(31) 외측으로 인출되어 구동기구(30)가 신장된 상태를 유지하게 되며, 이 때 구동로드(33)가 브래킷(22)에 구동력을 제공하여 그릴(20)이 하우징(10) 내에서 하측으로 각도회전된다.

여기서, 상기 그릴(20)의 각도회전은 상기 구동기구(33)가 하우징(10)의 중심선상에서 상측에 설치되어 편심된 상태를 유지해야 가능한 것임은 주지된 사실이다.

상기와 같이 온풍이 토출될 때 그릴(20)이 하측으로 회전되는 상태는, 냉방시 디퓨저가 벽체의 상측에 설치된다는 것에 기인하며, 온풍을 하측으로 분사함에 따라 하측의 찬공기가 더운공기로 변화되며 상측으로 밀려올라, 실내에서 더운공기가 대류되도록 하는 작용을 제공하므로써 난방효율이 극대화 된다.

반대로, 냉풍이 분사될 때에는 냉풍을 수평으로 분사하여 상측의 더운공기를 식혀 찬공기로 변화되도록 하므로써, 공기가 하측으로 이동되는 대류상태를 제공하여 냉방시의 효율을 극대화시키기 위한 것이다.

이 때, 상기 구동기구(30)의 온도센서(32) 내부의 파라핀(37)이 압축되어 도 4의 상태에서 그릴(20)이 상측으로 회전되는데, 이 파라핀(37)이 수축될 때 상기 구동로드(33)의 인출에 의해 탄성력이 내재된 스프링(34)이 복원됨에 따라 구동로드(33)와 피스톤(36)이 각각의 커버(31) 및 케이스(35) 내측으로 인입되어 그릴(20)이 상측으로 회전되어 복원되는 것이다.

상기 본 실시예에서는 온풍과 냉풍에 의해 그릴(20)이 각도변화되는 상태를 연동시켜 기재하였지만, 실제적으로 도 3의 상태가 초기의 상태이며 냉풍이 공급되는 설정된 상태임을 감안할 때, 냉풍이 공급됨에 의해 그릴(20)이 상측으로 각도회전되는 상태가 수평상태이기 때문에 냉풍이 공급될 때에는 사실상 구동기구(30)가 구동되지 않는 상태가 되는 것이다.

단지, 혹서의 여름이나 혹한의 겨울에 냉난방장치가 가동되지 않는 상태라면외부의 온도에 따른 실내온도가 변화되어 온도센서(32)의 감응에 따른 그릴(20)의 각도가 변화될 수 있기 때문에 상기된 작용에 의해 냉난방효율을 극대화할 수 있게 되는 것이다.

<다른 실시예 1>

도 5는 본 발명의 다른 실시예 1을 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 5의 구동기구를 발췌한 확대 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 다른 실시예 1의 냉난방기용 디퓨저는 디퓨저가 천정면에 설치될 경우의 구성을 나타내며, 이는 원 실시예의 디퓨저에서 구동기구(40)가 교체되고, 상기 그릴(20)이 상, 하로 수직이동될 수 있도록 구성된 것이다.

이와 같은 구성을 보다 구체적으로 설명하면, 상기 구동기구(40)는 외장이 되며, 하우징(10)의 내경을 가로지르는 리브(11)에 상, 하 일정구간 슬라이드 가능하게 커버(41)가 결합된다.

상기 커버(41)의 상측에는 원 실시예에서의 온도센서(32)가 결합되며, 커버(41)의 하측에는 커버(41)를 마감하는 마감구(43)가 결합된다.

또한, 상기 커버(41)를 관통한 리브(11)와 마감구(43)의 사이에는 이들에 각각 양단이 지지되는 탄성부재인 스프링(44)으로 이루어진다.

여기서, 상기 커버(41)에는 상, 하로 길게 슬릿(42)이 형성되고, 리브(11)가 상기 슬릿(11)을 통과하도록 형성되며, 상기 마감구(43)에는 그릴(20)이 고정결합된다.

또한, 상기 온도센서(23)는 상기된 원 실시예와 동일하게 온도 변화에 따라 파라핀(37)이 팽창 및 수축작용하여 이와 접촉된 피스톤(36)을 신축되는 것이며, 이 때, 피스톤(36)의 일단은 리브(11)의 상면을 가압하기 위해 접촉된다.

상기와 같이 구성된 구동기구(40)는 도 7과 같이 온풍에 의해 파라핀(37)이 팽창되면 피스톤(36)이 리브(11)를 가압하게 되고, 이와 같은 가압력에 반작용되어 리브(11) 상에서 구동기구(40)의 커버(41), 즉 구동기구(40) 전체가 상측으로 이동된다.

따라서, 온풍이 토출될 때에는 그릴(20)이 상측으로 이동되어 도 8에서와 같이 그릴(20)의 최 외주와 하우징(10) 내면의 간격이 좁아지게 된다.

이 때, 상기와 같이 그릴(20)과 하우징(10)은 그릴(20)의 이동에 의해 사이의 간격차가 발생되도록 하기 위해 끝단부가 외측으로 만곡되어 확장되도록 함이 바람직하다.

이와 같이 좁아진 분사간격에 의해 동일한 분사압력에서 온풍은 더 멀리 분사되고, 이로인해 온풍은 차가운 공기가 운집된 실내공간의 하측, 즉 바닥면 근처까지 분사되어 찬공기를 더운공기로 변화시키는 효율이 높아지게 되기 때문에 난방효율이 극대화된다.

반대로, 냉방시에는 온도센서(32)가 찬공기에 의해 수축, 보다 정확하게는 파라핀(37)의 수축에 의해 스프링(44)이 복원되고, 이에 따라 커버(41)가 원위치로 복귀되어 그릴(20)이 도 6의 상태와 같이 하측으로 이동된다.

이로인해, 그릴의 최 외주와 하우징(10) 내면의 간격이 넓기 때문에 대부분 상측으로 확산되어 더운공기를 식히고, 식어진 찬공기가 하측으로 대류되기 때문에 냉방효율이 극대화될 수 있는 것이다.

<다른 실시예 2>

도 8은 본 발명의 다른 실시예 2를 나타낸 단면도이다.

다른 실시예 2의 냉난방기용 디퓨저는 상기된 다수의 그릴(20)이 아닌 통짜로 된 하나의 라운드팬형 그릴(50)과 하우징(10)의 내측면 사이에서만 공기가 분사되도록 하여 보다 높은 분사압력을 제공하기 위한 것이다.

이와 같은 구성은 상기 그릴과 그릴의 사이로 공기가 분사되지 않기 때문에 라운드팬형 그릴(50)과 하우징(10)의 내측면 사이의 간격조절에 의한 공기의 분사력 조절이 손쉽게 수행된다.

이상에서 설명된 것과 같이 본 발명은, 냉풍, 온풍의 분사상태에 따라 그릴의 위치 및 공기의 분사각도가 자동조절됨으로 인해 보다 신속하고 쾌적한 냉난방이 효율적으로 이루어질 수 있도록 하고, 이와 같은 동작을 수행하는 구조를 보다 간단한 구조로 구성함에 따라 제작원가를 낮추고, 나아가 제품의 보급률을 향상시키는 효과를 얻게 된다.

Claims (3)

1. 내측이 관통되어 실내 공간의 벽체에 설치되는 하우징(10)과;

   상기 하우징(10)의 관통된 내측에서 토출되는 공기를 유도하기 위해 구비되며, 하우징(10)에 힌지결합되어 상, 하로 각도회전되는 그릴(20)과;

   상기 하우징(10)에 고정설치되고, 구동되는 끝단이 그릴(20)에 장착된 브래킷(22)에 힌지결합되며, 토출되는 공기의 온도에 따라 신장 및 수축되어 그릴(20)을 하우징(10)에서 각도회전시키는 구동기구(30)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 구동기구(30)는

   외장이 되며 하우징(10)에 고정결합되는 커버(31)와;

   상기 커버(31)의 일측에 고정결합되고, 주위의 온도에 의해 내부의 온도 감응부재가 팽창 및 수축됨에 따라 구동되는 온도센서(32)와;

   상기 커버(31) 타측의 내, 외부를 관통하여 슬라이드 가능하게 장착되며, 일끝단은 그릴(20)에 힌지결합되고, 타측단은 온도센서(32)의 구동되는 끝단에 접촉결합되어 온도센서(32)의 구동력을 그릴로 전달하는 구동로드(33)와;

   상기 구동로드(33)의 외측에 끼워져 구동로드(33)와 커버(31)의 내측면에 양단이 각각 지지되어 온도센서(32)가 수축구동될 때 구동로드(33)를 원위치로 복귀시키는 탄성부재(34)로 이루어진 것을 특징으로 하는 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징(10)이 천정면에 결합되는 것일 때, 하우징(10)과 그릴(20)의 공간측 끝단부는 만곡되며 외측으로 확장되게 형성되며, 상기 구동기구(40)는, 하우징(10)의 내경을 가로지르는 리브(11)에 상, 하 일정구간 슬라이드 가능하게 결합된 커버(41)와, 커버(41)의 상측에 결합된 온도센서(32)와, 커버(41)의 하측에 결합되어 커버(41)를 마감하는 마감구(43)와, 커버(41)를 관통한 리브(11)와 마감구(43)에 양단이 지지되어 탄성력을 제공하는 탄성부재(44)로 이루어져 구성된 것을 특징으로 하는 그릴 구동장치를 갖는 냉난방기용 디퓨저.