KR200426418Y1 - 냉온풍기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 냉온풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온풍을 위한 발열체가 수분과 접촉되는 것을 최소화하여 발열체의 기능저하, 합선, 파손 등을 방지하고, 냉풍의 효율을 극대화한 냉온풍기에 관한 것이다.

본 고안의 냉온풍기는,

물통; 상기 물통으로부터 냉수를 공급받는 냉각필터; 상기 냉각필터를 통과한 공기를 송풍시키는 송풍팬; 상기 물통, 냉각필터 및 송풍팬이 내부에 장착되고, 상기 송풍팬에 의한 바람을 배출하는 송풍구가 전면에 구비되어 있는 몸체; 상기 송풍구 옆에는 수용공간부가 형성되어 있고, 상기 송풍구와 상기 수용공간부를 사이를 왕래하는 발열체;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 송풍구와 상기 수용공간부를 공간적으로 격리시키며, 상기 발열체와 결합되어 함께 이동되는 격리판를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

냉풍기, 온풍기, 발열체, 얼음통, 물통, 냉각필터

Description

냉온풍기{A FAN FOR WARM AND COLD WIND}

도 1 은 본 고안에 따른 냉온풍기의 사시도.

도 2 는 본 고안에 따른 냉온풍기의 개략적인 블록구성도.

도 3 은 본 고안의 발열체 및 송풍구와 수용공간부의 사시도.

도 4 는 본 고안의 주요 구성요소의 분해사시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 몸체 13 : 송풍구 14 : 수용공간부

20 : 발열체 21 : 톱니 26 : 격리판

30 : 하부물통 31 : 슬라이드기둥 32 : 배출구

40 : 상부물통 41 : 배출공 42 : 지지홈

50 : 얼음통 52 : 가이드홈 53 : 지지편

60 : 냉각필터 70 : 송풍팬케이스 80 : 드레인펌프

90 : 산소발생부재

본 고안은 냉온풍기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온풍을 위한 발열체가 수분과 접촉되는 것을 최소화하여 발열체의 기능저하, 합선, 파손 등을 방지하고, 냉풍의 효율을 극대화한 냉온풍기에 관한 것이다.

냉온풍기는 여름에는 냉풍기로 사용하고, 겨울에는 온풍기로 사용하는 장치로서, 송풍팬에 의해 바람를 송풍시킨다. 그리고 냉풍기로 작동시에는 물의 기화열을 이용하여 공기를 차갑게 하고, 온풍기로 작동시에는 발열체를 이용하여 공기를 따뜻하게 한다.

이와 같이 냉온풍기는 냉풍과 온풍 모두를 송풍시키는데, 종전의 냉온풍기를 보면 발열체가 송풍구에 고정된 구조로 되어있다. 이러한 구조의 냉온풍기가 갖는 문제점은 냉풍기로서 사용할 때 발열체가 수분을 많이 함유하고 있는 냉풍을 그대로 받는다는 것이다.

발열체가 많은 수분과 접촉하는 경우, 발열체에 녹이 슬거나 그 발열효율이 떨어져 기능이 저하되고, 발열체에는 전기가 흐르므로 전기합선 등의 문제를 유발시킬 수 있고, 파손이 될 수도 있다.

이러한 문제점을 해결할 수 있는 구조의 냉온풍기로 공개특허 제10-2005-80020호 '타워형 냉온풍기'와 공개특허 제10-2006-8255호 '냉온풍기'가 있다.

상기 전자의 냉온풍기는 송풍구를 두 개로 구획(이하 각각 온풍송풍구와 냉풍송풍구라 칭한다.)하고, 차단판이 두 개로 구획된 송풍구를 왕래하면서 어느 하나의 구획을 막는 구조로 되어 있다. 이 구조는 발열체가 수분과 접촉하는 것을 방지하는데 매우 효과적이다. 그러나 문제는 온풍기로 사용할 때 냉풍송풍구로 들어온 바람이 차단판에 막혀 방향을 바꿔 발열체가 있는 온풍송풍구로 이동하고, 온풍송풍구에서 다시 방향을 바꿔 외부로 배출된다는 것이다. 이와 같이 바람이 방향을 연속해서 두 번이나 바뀜으로 인해 바람의 흐름이 원활하지 못하고, 방향이 바뀌는 부분에는 와류도 발생되어 온풍이 효율이 떨어진다.

그리고 상기 후자의 냉온풍기는 발열체가 송풍구와 본체 내부 사이를 승하강하는 구조로 되어 있다. 이 구조는 온풍(또는 냉풍)의 방향이 바뀌지 않고, 발열체가 냉풍과 직접 접촉하지도 않는다. 그러나 문제는 본체 내부에서 승하강 한다는 것이다. 본체 내부에는 물통이 있어 수분을 많이 함유하고 있다. 따라서 종전과 같은 문제를 근본적으로 해결한 것은 아니다.

(하부)물통과 상부물통, 그리고 하부물통의 냉수를 상부물통으로 끌어올리는 펌프를 구비한 냉풍기로 등록실용 제313238호 '냉풍기'가 있다. 상기 등록실용 냉풍기는 냉수의 온도를 차갑게 하기 위해 물통에 넣는 냉각팩만을 사용하고 있다. 냉각팩만으로는 냉수를 차갑게 하는데 한계가 있다.

그리고 종래 냉풍기는 통상 냉수를 끌어올리기 위한 펌프를 물통에 장착하는데, 구동되는 펌프에서 발열되는 열이 냉수의 온도를 높이게 된다.

또한, 종래의 냉풍기는 냉각팩을 이용해 냉수의 온도를 차갑게하고, 냉각필터를 통해 공기의 온도를 차갑게하는 것 이외에는 냉풍의 효율을 높이기 위한 별도의 수단을 구비하고 있지 않다. 그래서 에어컨에 비해 냉방효율이 현격한 차가 있어 소비자로부터 외면을 받고 있다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,

온풍을 위한 발열체가 수분과 접하는 것을 최소화하여 온풍기로서의 역할을 제기능을 발휘하며 장기간 수행하고,

얼음통을 포함하여 냉풍의 효율을 높이기 위한 여러 수단들을 구비한 냉온풍기를 제공함을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 고안의 냉온풍기는,

물통; 상기 물통으로부터 냉수를 공급받는 냉각필터; 상기 냉각필터를 통과한 공기를 송풍시키는 송풍팬; 상기 물통, 냉각필터 및 송풍팬이 내부에 장착되고, 상기 송풍팬에 의한 바람을 배출하는 송풍구가 전면에 구비되어 있는 몸체; 상기 송풍구 옆에는 수용공간부가 형성되어 있고, 상기 송풍구와 상기 수용공간부 사이를 왕래하는 발열체;를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 송풍구와 상기 수용공간부를 공간적으로 격리시키며, 상기 발열 체와 결합되어 함께 이동되는 격리판를 더 포함하는 것을 특징으로 하고,

상기 냉각필터로 냉수를 배출하기 위핸 배출공이 다수 형성되어 있는 상부물통과, 상기 물통의 냉수를 상기 상부물통으로 보내는 드레인펌프를 더 포함하여 이루어지되, 상기 드레인펌프는 상기 물통 외부에 장착되는 것을 특징으로 하고,

측면에는 공기의 이동을 위한 공기통로가 형성되어 있고, 바닥면에는 냉수를 상기 물통으로 배출하기 위핸 배수공이 형성되어 있으며, 상기 냉각필터로 감싸지고, 상기 물통과 상기 상부물통 사이에 슬라이드 방식에 의해 착탈이 가능하도록 배치되는 얼음통을 더 포함하고, 상기 냉각필터는 상기 얼음통의 모든 공기통로를 감싸는 것을 특징으로 하고,

상기 송풍팬은 상기 얼음통 상부면의 직상부에 배치되되, 그 회전면이 상기 얼음통의 상부면과 평행을 이루는 것을 특징으로 하고,

상기 물통 내부 중앙부에는 슬라이드기둥이 솟아있고, 상기 상부물통 저면에는 지지홈이 형성되어 있으며, 상기 얼음통의 저면에는 상기 슬라이드기둥이 끼워지는 가이드홈이 형성되어 있고, 얼음통의 상부 모서리에는 상기 지지홈에 끼워지는 지지편이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안을 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본 고안에 따른 냉온풍기의 외관 사시도이고, 도2는 본 고안에 따른 냉온풍기의 블록구성도이다.

도1에서 보는 바와 같이 몸체(10)의 전면 상부에는 송풍구(13)가 형성되어 있고, 상기 송풍구(13)에는 풍향을 조절하기 위한 수평그릴(17) 및 수직그릴(16)이 구비되어 있다. 그리고 몸체(10) 측면에는 통풍구(15)가 형성되어 있다.

개략적인 블록구성도를 도시한 도2를 참조하면,

몸체(10) 하부(11)에는 (하부)물통(30) 및 드레인펌프(80)가 장착되어 있고, 몸체(10) 상부(12)에는 상부물통(40)이 장착되어 있다.

그리고 상기 하부물통(30)과 드레인펌프(80)는 연결호스(81)로 연결되고, 상기 드레인펌프(80)와 상부물통(40)은 급수호스(82)로 연결되어 있다. 상기 연결호스(81)에는 통과하는 물에 있는 이물질을 제거하기 위한 거름필터(83)가 장착되어 있다. 이와 같이 드레인펌프(80)를 하부물통(30) 밖에 설치하는 이유는 드레인펌프(80)의 작동시 발생하는 열이 하부물통(30)에 채워진 냉수의 온도를 높이는 것을 방지하기 위함이다.

그리고 상기 상부물통(40)과 하부물통(30)사이에는 얼음통(50)이 배치되어 있고, 도면에는 도시되어 있지 않으나 상기 얼음통(50)은 냉각필터(60)로 감싸진다.

그리고 상기 몸체(10) 하부(11)에는 산소발생부재(90)가 장착되어 있고, 상기 산소발생부재(90)는 흡입호스(91)가 연결되어 있어, 사용자는 코 또는 입을 통해 신선한 공기를 마실 수 있다. 상기 산소발생부재(90)가 배출하는 산소의 농도는 30~32% 이다.

그리고 몸체(10) 상부(12)에는 송풍팬케이스(70) 및 발열체(20)가 장착된다. 여기서 도면부호 71은 송풍팬구동모터이고, 23은 발열체이동모터이다.

도3은 본 고안에 따른 발열체(20)와 상기 발열체(20)가 왕래하는 송풍구(13)와 수용공간부(14)를 도시한 것이다.

상기 발열체(20)는 난방용 PTC 세라믹 히터로서, 상기 PTC(Positive Temperature Coefficient Thermally Sensitive Resistor)는 BaTi03에 미량의 히토류 원소를 첨가함으로써 전도성이 부여되고 Ba의 일부를 Sr 또는 Pb로 치환하여 큐리온도의 이동이 가능한 n형 산화반도체의 일종으로 "어떤 온도에 도달하면 상전이(Phase Transition)에 의해 온도가 상승함에 따라 급격히 저항값이 증가하는 성질을 갖는 다. 즉 PTC의 특징은 일정한 온도(큐리온도)에서 저항값이 급격히 증가한다는 것이다. 따라서 PTC 발열체(20)는 열 발산 속도가 매우 빠르고 열 발생 능력이 강하며, 성능이 안정되고 전기소모가 적은 것이 특징이며 PTC 세라믹은 인체에 좋은 원적외선 발산과 일정온도 이상으로 과열되면 전류가 차단되어 과전류 및 화재에 매우 안정적이다.

도면에 도시된 바와 같이 송풍구(13) 옆에는 상기 발열체(20)가 수용되는 수용공간부(14)가 형성되어 있고, 상기 발열체(20)는 발열체이동모터(23)에 의해 송풍구(13)와 수용공간부(14) 사이를 왕래한다. 즉, 온풍시에는 송풍구(13)로 이동하고, 냉풍시에는 수용공간부(14)로 이동한다. 발열체(20)의 이동은 발열체(20) 상부에 구비된 톱니(21)가 정역회전하는 발열체이동모터(23)에 연결된 톱니휠(24)과 맞물려 이동함으로서 이루어진다.

그리고 발열체(20)에는 격리판(26)이 결합되어 있어 냉풍시에 수용공간부(14)를 송풍구(13)로부터 격리시켜 발열체(20)가 냉풍에 함유되어 있는 수분과 접촉되는 것을 방지한다.

도4는 본 고안에 따른 상부물통(40), 하부물통(30), 얼음통(50), 냉각필터(60), 그리고 송풍팬(미도시)이 내장되어 있는 송풍팬케이스(70)의 분리사시도이다.

상기 하부물통(30)은 몸체(10) 하부(11)에 장착되고, 냉수가 채워진다. 그리고 채워진 냉수의 온도를 차갑게 유지하기 위한 냉각팩이 투입될 수 있고, 냉수의 오염을 방지하기 위한 맥반석이 투입될 수 있다.

상기 하부물통(30)의 측면 하부에는 냉수를 배출하기 위한 배출구(32)가 연결되고, 내측 중앙에는 얼음통(50)이 장착되는 슬라이드기둥(31)이 솟아 있다.

상기 상부물통(40)은 몸체(10) 상부(12)에 장착되고, 드레인펌프(80)에 의해 하부물통(30)의 냉수가 끌어올려져 채워진다.

그리고 상부물통(40)의 측면에는 냉수를 냉각필터(60)로 공급하기 위한 배출공(41)이 다수 형성되어 있고, 저면에는 얼음통(50)의 지지편(53)이 끼워지는 지지홈(42)이 형성되어 있다. 그리고 저면의 끝 부분에는 전진하는 얼음통(50)의 전진을 제한하여 고정하기 위한 고정턱(43)이 형성되어 있다.

도면에는 상부물통(40)이 하나만 도시되어 있고 냉수도 배출공(41)을 통해 일방향에서만 배출되도록 도시되어 있다. 그러나 이는 일례이고, 얼음통(50)의 네 상부 모서리에 모두 구비하거나, 대향되는 두 모서리에 구비하거나(이때는 드레인펌프(80)와 상부물통(40)을 연결하는 급수호스(82) 역시 상부물통(40)의 수만큼 구비되어야 할 것이다.), 또는 배출공(41)이 형성되어 있는 순환파이프를 상부물통(40)과 연결하고 이 순환파이프가 얼음통(50)의 상부모서리에 배치되도록 하여,

상부물통(40)에서 배출되는 냉수가 냉각필터(60)를 골고루 적실수 있도록 하는 것이 바람직할 수 있다.

상기 얼음통(50)은 슬라이드 방식에 의해 상기 하부물통(30)과 상부물통(40) 사이에 착탈이 가능하도록 장착 배치된다.

상기 얼음통(50)에는 얼음이 채워져 상부물통(40)에서 배출되는 냉수의 온도롤 낮추어 하부물통(30)에 공급하게 된다.

상기 얼음통(50)의 측면에는 가로살(55)과 세로살(56)에 의해 공기통로(54)가 형성되고, 저면에는 상기 하부물통(30)의 슬라이드기둥(31)에 끼워지는 가이드홈(52)이 형성되어 있고, 상부 모서리에는 상기 상부물통(40)의 지지홈(42)에 끼워지는 지지편(53)이 형성되어 있다. 상기 가이드홈(52)의 일단은 개방되고 일단은 막혀 있어, 슬라이드기둥(31)에 끼워져 전진할 때 그 전진을 제한한다.

그리고 상기 가이드홈(52)에는 냉수가 배출되는 다수의 배수공(51)을 형성하여, 얼음통(50)에서 배출되는 냉수가 배수공(51)을 통해 배출된 후 상기 가이드홈(52)을 따라 흘러내리도록 함으로서 물 떨어지는 소리가 발생하지 않도록 하였 다.

상기 냉각필터(60)는 상기 얼음통(50)을 감싼다. 이때 얼음통(50)의 측면에 형성되어 있는 공기통로(54)를 모두 감싸도록 하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 냉각필터(60)는 통풍이 잘되면서 수분 흡수가 잘되는 섬유재질로 이루어지고, 또한 공기로 인한 바이러스, 곰팡이, 이끼류의 발생을 억제하기 위하여 항균제에 의하여 항균처리 되어 있는 것이 바람직하다.

상기 송풍팬(미도시)은 유입구(72)와 토출구(73)가 구비되어 있는 송풍팬케이스(70)에 내장되어 있고, 외부 공기를 빨아들여 이를 송풍구(13)를 통해 송풍시킨다.

도면에 도시된 바와 같이 상기 송풍팬케이스(70)는 상기 얼음통(50) 상부면의 직상부에 배치(이때 송풍팬도 당연히 직상부에 배치 됨)되고 그 유입구(72)가 냉각필터(6))의 상부면에 인접하게 된다. 그리고 도면에 도시되지는 않았으나 송풍팬의 회전면이 상기 얼음통(50)의 상부면과 평행을 이루고, 상기 토출구(73)는 송풍구(13)에 직접 연결된다.

이와 같이 송풍팬케이스(70)를 얼음통(50)의 상부면 직상부에, 그리고 송풍팬의 회전면이 얼음통(50)의 상부면과 평행을 이루도록 배치한 것은 냉풍의 효율을 보다 높이기 위한 것이다.

이를 보다 구체적으로 설명하면,

일반적인 냉풍기에 있어서, 송풍팬이 흡입하여 송풍시키는 공기는 대부분이 몸체(10) 외부에 있는 공기지만, 일부는 몸체(10) 내부에 있는 공기이다.

몸체(10) 외부 공기의 대부분과 몸체(10) 내부에 있는 일부 공기는 냉각필터(60)를 통해 냉각된 후 송풍팬에 유입되지만, 외부 공기의 일부와 몸체(10) 내부 공기의 대부분은 냉각필터(60)를 통하지 않고 직접 송풍팬에 유입된다. 이렇게 냉각필터(60)를 거치지 않고 송풍팬(70)에 유입되는 공기는 온도가 높으므로, 냉각필터(60)를 통해 유입되는 공기와 혼합되어 송풍구(13)로 배출되는 온도를 그만큼 상승시키게 된다.

그러나 본원 고안과 같이 송풍팬케이스(70)(즉, 송풍팬)를 얼음통(50)의 직상부에, 그리고 송풍팬의 회전면이 얼음통(50)의 상부면과 평행을 이루도록 배치하면, 송풍팬케이스(70)의 유입구(72)로 유입되는 공기의 대부분이 냉각필터(60)를 거치게 된다. 즉, 몸체(10)의 외부공기 및 내부공기는 송풍팬으로 유입되기 전에 얼음통(50)의 측면에 있는 냉각필터(60)를 거쳐 냉각되고, 얼음통(50)의 얼음에 의해 다시 한번 냉각되고, 얼음통(50)의 상부면에 있는 냉각필터(60)를 통해 최종적으로 냉각된 후 송풍팬에 유입된다. 물론, 냉각필터(60)를 거치지 않고 송풍팬에 유입되는 공기가 전혀 없지는 않지만, 그 양을 최소화 할 수 있는 것이다.

물론, 여기서 냉각필터가 몸체의 통풍구에 배치되면 외부에서 유입되는 공기는 필히 냉각필터를 거치지만, 몸체 내부로 유입된 후 송풍팬으로 유입되기까지 시간이 소요되므로 냉각된 공기의 온도가 상승되고, 또한 냉각필터를 거친 공기의 일부는 몸체 내부에서 일정 시간 체류하다 송풍팬으로 유입되므로 이 또한 송풍되는 바람의 온도를 상승시키는 요인이 된다.

이상에서 본 고안을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 냉온풍기에 대해 설명하였으나 본 고안은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 고안의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

상기한 바와 같이 본 고안의 냉온풍기는 발열체가 수분과 접촉되는 것을 최소화함으로서, 발열체의 전기합선, 기능저하, 파손 등의 문제가 발생되는 것이 방지되고, 이에 따라 온풍기로서 내구 수명이 연장되는 효과를 갖는다.

또한, 본 고안의 냉온풍기는 드레인펌프를 하부물통 외부에 설치하고 얼음통을 구비하여 냉수의 온도가 상승되는 것을 방지하고, 송풍팬을 얼음통의 직상부에 그리고 회전면이 얼음통의 상부면과 평행을 이루도록 배치하여 송풍팬에 유입되는 공기가 냉각필터를 필히 거치도록 함으로서 냉풍의 효율을 보다 높였다.

Claims (10)

1. 물통;

   상기 물통으로부터 냉수를 공급받는 냉각필터;

   상기 냉각필터를 통과한 공기를 송풍시키는 송풍팬;

   상기 물통, 냉각필터 및 송풍팬이 내부에 장착되고, 상기 송풍팬에 의한 바람을 배출하는 송풍구가 전면에 구비되어 있는 몸체;

   상기 송풍구 옆에는 수용공간부가 형성되어 있고, 상기 송풍구와 상기 수용공간부 사이를 왕래하는 발열체;를 포함하여 이루어진 냉온풍기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 송풍구와 상기 수용공간부를 공간적으로 격리시키며, 상기 발열체와 결합되어 함께 이동되는 격리판를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 냉각필터로 냉수를 배출하기 위핸 배출공이 다수 형성되어 있는 상부물통과,

   상기 물통의 냉수를 상기 상부물통으로 보내는 드레인펌프를 더 포함하여 이루어지되, 상기 드레인펌프는 상기 물통 외부에 장착되는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
4. 제 3 항에 있어서,

   측면에는 공기의 이동을 위한 공기통로가 형성되어 있고, 바닥면에는 냉수를 상기 물통으로 배출하기 위핸 배수공이 형성되어 있으며,

   상기 냉각필터로 감싸지고, 상기 물통과 상기 상부물통 사이에 슬라이드 방식에 의해 착탈이 가능하도록 배치되는 얼음통을 더 포함하고,

   상기 냉각필터는 상기 얼음통의 모든 공기통로를 감싸는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 송풍팬은 상기 얼음통 상부면의 직상부에 배치되되, 그 회전면이 상기 얼음통의 상부면과 평행을 이루는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 물통 내부 중앙부에는 슬라이드기둥이 솟아있고, 상기 상부물통 저면에는 지지홈이 형성되어 있으며,

   상기 얼음통의 저면에는 상기 슬라이드기둥이 끼워지는 가이드홈이 형성되어 있고, 상부의 모서리에는 상기 지지홈에 끼워지는 지지편이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 얼음통의 배수공은 상기 가이드홈에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 상부물통 저면에는 슬라이드 장착되는 상기 얼음통의 전진을 제한하기 위한 고정턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 몸체에는 흡입호스가 구비되어 있는 산소발생부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 발열체의 상부에는 정역회전하는 모터에 연결된 톱니휠에 맞물리는 톱니가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 냉온풍기.

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