KR20090123196A - 공기조화기용 자동 스월디퓨져 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기용 자동 스월디퓨져에 관한 것으로, 이를 위한, 온도감응형 구동수단은, 실린더바디와 실린더캡으로 이루어져 지지대 상면에 고정되는 실린더와; 상기 실린더 내부에 왕복 이송 가능하게 구비하되, 외부로 돌출된 단부는 회전축 상단에 핀결합되는 피스톤로드와; 상기 실린더 단부에 결합되되, 내부가 중공 형성된 온도감응부와; 상기 온도감응부 전방에 전, 후 이송 가능하게 내장되어 상기 피스톤로드 단부와 접촉되는 이송핀과; 온도의 변화에 따라 팽창 및 수축되되, 상기 온도감응부 후방의 공간에 내장되어 상기 이송핀을 이송시키는 온도감응왁스와; 상기 이송핀에 의해 이송되는 피스톤로드를 복귀시킬 수 있도록 피스톤로드 외측의 공간에 구비된 바이어스 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 구성에 따라, 온도감응형 구동수단으로 온도 변화에 민감한 온도감응왁스를 이용함으로써, 디퓨져날개의 가변 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한 효과가 있고, 그 구조가 간단한 실린더 및 피스톤로드를 이용하여 제품의 생산 공정 및 제조 공정을 최소화 및 간소시킬 수 있는 효과도 있다.

공기조화기, 스월, 디퓨져, 온도감응왁스, 실린더

Description

공기조화기용 자동 스월디퓨져{Adjustable automatic swirl diffuser for airconditioner}

본 발명은 공기조화기용 자동 스월디퓨져에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도감응형 구동수단의 구조를 온도에 더욱 민감하게 반응할 수 있도록 구성하여 온도의 변화에 따라 디퓨져날개의 가변 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한 공기조화기용 자동 스월디퓨져에 관한 것이다.

일반적으로, 주거공간을 비롯한 강당, 대합실, 극장, 전시장 등의 실내 공간은 최적의 쾌적한 공간으로 조성할 필요가 있으며, 특히 계절에 따라 냉,난방이 선택적으로 이루어져야만 한다.

이를 위해 갖추어지는 공기조화기(airconditioner)는 대개, 냉기를 생성하는 냉방기부와, 온기를 생성하는 난방기부, 그리고 상기 냉,난방기부 각각에 선택적으로 공기를 강제 송풍하여 열교환이 이루어지도록 하는 송풍기부로 구성되어진다.

즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내 측에 설치되는 증발기(2a)와, 대기 측에 설치되는 응축기(4)를 냉매배관(6)(8)으로 연결하고, 하나의 냉매배관(6) 중에 압축기(9)를 설치하고, 다른 하나의 냉매배관(8) 중에 리시버드라이어(5) 및 팽창밸 브(V)를 설치하여 냉방기부를 구성하게 되는 것이다.

또한, 상기 열원(2b) 및 상기 냉방기부의 증발기(2a) 측으로 강제 송풍시키는 송풍팬(14a)(14b)과 선택적으로 구동되는 상기 송풍팬(14a)(14b)에 의해 강제 송풍되는 공기를 실내 공간으로 유도할 수 있도록 하는 덕트(60)로서 상기 송풍기부를 구성하게 되어 있다.

뿐만 아니라, 상기 덕트(60)의 말단부에는 디퓨져(도시생략)를 장착하여 냉풍 및 온풍을 효과적으로 취출시킬 수 있도록 하는데, 이러한 디퓨져는 대개 냉풍 취출시와 온풍 취출시에 각각 알맞도록 가변 작동되는 구조로 되어 있다.

그러나, 상기한 디퓨져는 모터를 일일이 정,역방향으로 구동시켜야만 하는 번거로움이 있으며, 냉풍 또는 온풍의 취출량을 모터의 구동량으로 조절해야만 하므로 결국 모터에 전류인가시간을 제어하여 취출 풍량을 조절하게 되는데 이러한 모터의 구동이 원하는 정도로 정확히 제어되기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 냉기 취출시 가변되어 디퓨져를 차단하는 날개에 의해 냉풍 흐름에 저항을 주게 되므로 냉풍 취출량을 감소시키게 되고, 따라서 충분한 냉방이 곤란하며 특히 대형 공간인 강당, 대합실, 극장, 전시장 등의 실내를 효과적으로 냉방할 수 없게 된다는 단점이 있었다.

첨부 도면 도 2는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 출원인에 의해 특허 등록된 대한민국 특허 제597224호(명칭:공기조화기용 자동 스월디퓨져)에 대한 것으로, 하우징(50a)과 하부지지대(42a)와 상부지지대(40)와 회전중심축부재(10b)와 디퓨져날개부재(42b)와 온도감응형 구동수단으로 구성된다.

이하 설명하면 먼저 하우징(50a)은 상기 덕트(60)의 단부에 삽입 장착되되, 그 하부로 확관부(50b)를 갖고, 하부지지대(42a)는 상기 확관부(50b)의 상단 경계선부에 방사방향으로 배치되도록 부분 절개됨으로써 형성되되, 그 절개단 다수가 각각 30～45°들어올려져서 절곡되는 디퓨져날개(20a)로 이루어진다.

그리고, 상기 하우징(50a)의 상단으로 십자형 상부지지대(40)가 장착되고, 상기 상부지지대(40)와 하부지지대(42a)는 회전중심축부재(10b)에 회전 가능한 상태로 결합 구비되며, 상기 회전중심축부재(10b)의 하단부위에는 디퓨져날개부재(42b)가 고정 결합된다.

또한, 하우징(50a) 내부 온도 상태에 따라 직선적인 움직임을 직접 회전력으로 전환하여 상기 회전중심축부재(10b)와 디퓨져날개부재(42b)를 회동시킬 수 있도록 온도감응형 구동수단을 포함한다.

여기서, 상기한 온도 감응형 구동수단을 설명하면, 일단부가 상기 바렐부재(Ba) 외면에 세로로 연장되게 복수의 연장편(B3)(B4)을 구비하고, 상기 복수의 연장편(B3)(B4) 다른 단부에는 원형링부재(70)를 관통 고정시키되, 상기한 상부지지대(40)에 결합된 복수의 브라켓(B1)(B2)에 움직일 수 있게 관통시킨다.

그리고, 연장편(B3)과 브라켓(B1) 사이 위치에는 제1형상기억합금 코일(30a)을 상기 원형링부재(70)에 감기도록 형성 및 구비하고, 연장편(B4)과 브라켓(B1) 사이 위치에는 제1바이어스 스프링(31a)을 상기 원형링부재(70)에 감기도록 형성 및 구비하며, 연장편(B4)과 브라켓(B2) 사이 위치에는 제2형상기억합금 코일(30b)을 상기 원형링부재(70)에 감기도록 형성 및 구비하고, 연장편(B3)과 브라켓(B2) 사이 위치에는 제2바이어스 스프링(31b)을 원형링부재(70)에 감기도록 형성 및 구비하여 구성한다.

즉, 상기한 구성에 따라 제1,2 형상기억합금 코일(30a)(30b)이 17 ℃ 정도의 온도에서는 탄성력을 상실하게 되므로 그 길이는 축소되며, 제1,2 바이어스 스프링(31a)(31b)의 탄력에 의해 복수의 연장편(B3)(B4)과 이들에 연결되는 회전중심축부재(10b) 및 디퓨져날개부재(42b)를 그 평면 상에서 반시계 방향으로 회동시키게 된다.

따라서, 상기 하부지지대(42a)에 조성되어진 통로가 부분적으로 차폐되며, 디퓨져날개(20a)와 이에 상응하는 부분의 디퓨져날개부재(42b)에 의해 하우징(50a)을 지나는 냉풍이 와류 상태로 취출되게 한다. 결국 냉풍으로 하여금 실내의 상측 부위에 고루 분산된 상태에서 대류현상(온도에 따라 밀도가 낮아진 더운공기는 상승되고, 밀도가 높아진 찬 공기는 하강되는 현상)에 의해 하강되게 함으로써 실내 전체의 고른 냉방이 이루어지도록 하는 것이다.

또, 난방운전시 제1,2 형상기억합금 코일(30a)(30b)은 25 ℃ 정도의 온도에서 형상회복력이 발생되는데, 이러한 형상회복력이 복수의 연장편(B3)(B4)에 작용됨으로써, 복수의 연장편(B3)(B4)에 결합 고정된 회전중심축부재(10b) 및 디퓨져날개부재(42b)를 그 평면 상에서 시계 방향으로 회동시키게 된다.

따라서, 디퓨져날개(20a)를 절개하여 상기 하부지지대(42a)에 조성되어진 통로를 완전 개방시키게 되며, 이로 인하여 하우징(50a)을 지나 수직 방향으로 취출되는 온풍의 기류에 영향을 주지 않게 된다. 즉, 온풍이 직강하한 상태에서 대류현 상에 의해 상승되게 함으로써, 실내 전체의 고른 난방이 이루어지게 되는 것이다.

본 발명은 전술한 바와 같은 등록 발명을 개량한 것으로, 온도감응형 구동수단의 구조를 온도에 더욱 민감하게 반응할 수 있도록 구성하여 온도의 변화에 따라 디퓨져날개의 가변 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한 공기조화기용 자동 스월디퓨져를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 온도감응형 구동수단의 구조를 보다 간단하게 하여, 제품의 제조 및 생산공정을 최소화하고, 그에 따른 제품의 제조 단가 및 생산비를 저감하여 가격경쟁력을 확보할 수 있도록 한 공기조화기용 자동 스월디퓨져를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 덕트의 단부에 삽입 장착되되 상단에 지지대가 장착되고 하부에 확관부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 소정 간격만큼 상단으로 절곡 형성된 고정디퓨져날개와, 상기 지지대 중앙에 회전 가능하게 장착된 중심축과, 상기 고정디퓨져날개와 동일한 형태로 형성되어 상기 중심축 하단에 고정되는 회전디퓨져날개와, 하우징 내부의 온도 상태에 따라 직선적인 움직임을 회전력으로 전환하여 상기 중심축과 함께 회전디퓨져날개를 회동시킬 수 있도록 상기 중심축의 상단부 및 상기 지지대에 고정된 온도감응형 구동수단을 포함하여 구성되는 공기조화기용 자동 스월디퓨져에 있어서, 상기 온도감응형 구동수단은, 실린더바디와 실린더캡으로 이루어져 지지대 상면에 고정되는 실린더와; 상기 실린더 내부에 왕복 이송 가능하게 구비하되, 외부로 돌출된 단부는 회전축 상단에 핀결합되는 피스톤로드와; 상기 실린더 단부에 결합되되, 내부가 중공 형성된 온도감응부와; 상기 온도감응부 전방에 전, 후 이송 가능하게 내장되어 상기 피스톤로드 단부와 접촉되는 이송핀과; 온도의 변화에 따라 팽창 및 수축되되, 상기 온도감응부 후방의 공간에 내장되어 상기 이송핀을 이송시키는 온도감응왁스와; 상기 이송핀에 의해 이송되는 피스톤로드를 복귀시킬 수 있도록 피스톤로드 외측의 공간에 구비된 바이어스 스프링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기한 과제 해결수단을 통해 본 발명은, 온도에 따라 밀도가 낮아진 더운공기는 상승되고, 밀도가 높아진 찬 공기는 하강되는 대류현상에 따라, 여름철에는 냉풍이 공간 상층부에서 수평하게 고루 퍼진 상태에서 하강되도록 하고 겨울철에는 온풍이 공간 하층부에 직하향 취출된 후 고루 퍼진 상태에서 상승되게 함으로써 효율적인 냉,난방이 이루어지도록 하는 효과가 있다.

더욱이, 온도감응형 구동수단으로 온도 변화에 민감한 온도감응왁스를 이용함으로써, 온도의 변화에 따라 디퓨져날개의 가변 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한 효과가 있고, 또한 온도감응형 구동수단으로 그 구조가 간단한 실린더 및 피스톤로드를 이용함으로써, 제품의 생산 공정 및 제조 공정을 최소화 및 간소할 수 있고, 이에 따라 제품의 제조단가 및 생산비를 낮춰 가격경쟁력을 확보할 수 있는 효과도 있는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 전술한 특허 제597224호(명칭:공기조화기용 자동 스월디퓨져)와 동일 및 유사한 본 발명의 구성에 대해서는 동일한 부호를 사용하였음을 밝혀둔다.

도 3 내지 도 7b는 본 발명의 공기조화기용 자동 스월디퓨져를 도시한 것으로, 하우징(50a)과 지지대(40)와 중심축(10)과 회전디퓨져날개(42b)와 고정디퓨져날개(42a)와 온도감응형 구동수단으로 구성된다.

도 3와 도 4를 통하여 보다 상세하게 설명하면, 먼저 하우징(50a)은 상기 덕트(미도시)의 단부에 삽입 장착되되, 상단에 지지대(40)를 장착하고, 하부에 확관부(50b)를 갖도록 형성한다. 그리고, 상기 확관부(50b)의 상단 경계선부에 방사방향으로 배치되도록 부분 절개시켜 고정디퓨져날개(42a)를 형성하되, 상기 고정디퓨져날개(42a)의 절개단 각각을 30~45°들어올려져 절곡시킨다.

또한, 상기 지지대(40) 중앙에는 회전 가능하게 중심축(10)을 장착하고, 상기 중심축(10) 하단에는 상기 고정디퓨져날개(42a)와 동일한 형태로 형성된 회전디퓨져날개(42b)를 고정 장착한다.

또, 하우징(50a) 내부의 온도 상태에 따라 직선적인 움직임을 회전력으로 전환하여 상기 중심축(10)과 함께 회전디퓨져날개(42b)를 회동시킬 수 있도록 상기 중심축(10)의 상단부 및 상기 지지대(40)에 고정되도록 온도감응형 구동수단을 설치한다.

상기한 온도감응형 구동수단은 본 발명의 특징적인 구성으로, 다시 실린더(80)와 피스톤로드(81)와 온도감응부(85)와 이송핀(82)과 온도감응왁스(86)와 바 이어스 스프링(83)으로 구성된다.

이하 첨부 도면 도 5a와 도 5b를 통하여 보다 상세하게 설명하면, 먼저 실린더(80)는 실린더바디(80a)와 실린더캡(80b)으로 이루어져 지지대(40) 상면에 일측에 고정된다. 또한, 피스톤로드(81)는 상기 실린더(80) 내부에 왕복 이송 가능하게 구비되고, 그 단부는 외부로 돌출되게 구비되어 상기 중심축(10) 상단에 핀결합된다.

그리고, 돌출된 피스톤로드(81) 반대편의 실린더(80) 단부에는 내부가 중공 형성된 온도감응부(85)가 견고하게 결합된다. 이때, 상기 온도감응부(85)의 전방에는 전, 후로 이송 가능하게 이송핀(82)이 내장되어 있고, 상기 이송핀(82)의 전방 단부는 실린더(80) 내부의 피스톤로드(81) 단부에 접촉되게 된다.

또한, 상기 온도감응부(85)의 후방에는 공간이 구비되어 있어, 상기 공간 내부에는 온도의 변화에 따라 팽창 및 수축되는 파라핀계의 온도감응왁스(86)가 구비된다. 즉, 상기 온도감응왁스(86)가 팽창시 이송핀(82)을 강제적으로 이송시켜 피스톤로드(81) 역시 이송시키게 되는 것이다.

그리고, 상기 피스톤로드(81) 외측의 실린더(80) 내부에는 상기 이송핀(82)에 의해 이송되는 피스톤로드(81)를 복귀시킬 수 있도록 탄성력이 좋은 바이어스 스프링(83)을 내장시켜, 상기한 온도감응형 구동수단을 구성한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 공기조화기용 자동스월디퓨져가 설치된 건물에서의 난방시 실내의 온도가 대략 29℃에 달하는 경우, 도 5a와 같이 온도감응부(85)에 내장된 온도감응왁스(86)는 그 온도에 반응하여 점차적으로 팽창을 하게 된다. 이처럼 팽창되는 온도감응왁스(86)는 그 수용공간이 한정되어 있어 이송핀(82)을 전방으로 밀어내게 되는데, 이때 상기 이송핀(82)은 피스톤로드(81)의 단부에 접촉되어 있어, 상기 피스톤로드(81)를 함께 이송시키게 된다.

그렇게 되면, 상기 피스톤로드(81)의 단부에 핀결합된 중심축(10)을 시계 방향으로 회전시키게 되고, 도 6a 및 도 7a와 같이 상기 중심축(10)과 결합된 회전디퓨져날개(42b)를 그 평면상에서 회전시켜 회전디퓨져날개(42b)와 고정디퓨져날개(42a)에 조성된 통로를 완전히 개방시키게 된다.

따라서, 하우징(50a)을 지나 수직 방향으로 취출되는 온풍의 기류에 영향을 주지 않게 되고, 직강하한 상태에서 대류현상에 의해 상승되게 함으로써, 실내 전체의 고른 난방이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 건물에서의 냉방시 실내의 온도가 대략 14℃에 달하는 경우, 도 5b와 같이 온도감응부(85)에 내장된 온도감응왁스(86)는 점차적으로 수축하게 된다. 이때, 피스톤로드(81)의 이송과 함께 실린더(80) 내부의 바이어스 스프링(83)은 수축되어 탄성력을 갖게 되므로, 그 탄성력에 의해 피스톤로드(81)를 이송시켜 본래의 상태로 복귀시키게 된다.

그렇게 되면, 피스톤로드(81)와 핀결합된 중심축(10)은 반시계 방향으로 회전되고, 도 6b 및 도 7b와 같이 상기 중심축(10)과 결합된 회전디퓨져날개(42b)를 그 평면상에서 회전시켜 회전디퓨져날개(42b)와 고정디퓨져날개(42a)에 조성된 통 로를 부분적으로 차폐시키게 된다.

따라서, 하우징(50a)을 지나는 냉풍이 와류 상태로 취출되게 되고, 결국 냉풍으로 하여금 실내의 상측 부위에 고루 분산된 상태에서 대류현상에 의해 하강되게 함으로써 실내 전체의 고른 냉방이 이루어지도록 하는 것이다.

즉, 본 발명의 공기조화기용 자동 스월디퓨져는 온도에 따라 밀도가 낮아진 더운공기는 상승되고, 밀도가 높아진 찬 공기는 하강되는 대류현상에 따라, 여름철에는 냉풍이 공간 상층부에서 수평하게 고루 퍼진 상태에서 하강되도록 하고 겨울철에는 온풍이 공간 하층부에 직하향 취출된 후 고루 퍼진 상태에서 상승되게 함으로써 효율적인 냉,난방이 이루어지도록 하는 것이다.

더욱이, 본 발명의 공기조화기용 자동 스월디퓨져는 온도감응형 구동수단으로 온도 변화에 민감한 온도감응왁스(86)를 이용함으로써, 온도의 변화에 따라 디퓨져날개의 가변 작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 한 것이다.

또한, 본 발명의 공기조화기용 자동 스월디퓨져는 온도감응형 구동수단으로 그 구조가 간단한 실린더(80) 및 피스톤로드(81)를 이용함으로써, 제품의 생산 공정 및 제조 공정을 최소화 및 간소할 수 있고, 이에 따라 제품의 제조단가 및 생산비를 낮춰 가격경쟁력을 확보할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명은 상기한 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 일반적 공기조화기의 개략적인 시스템구성도,

도 2는 본 출원인에 의해 등록된 자동 스월디퓨져의 구성을 나타내기 위한 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 자동 스월디퓨져의 구성을 나타내기 위한 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 자동 스월디퓨져의 구성을 나타내기 위한 사시도,

도 5a, 5b는 본 발명에 따른 온도감응형 구동수단의 구성 및 작용 상태를 도시한 단면도,

도 6a, 6b는 도 5a, 5b에 따른 디퓨져날개의 작용상태를 나타낸 평면도,

도 7a, 7b는 도 6a, 6b의 A - A선과 B - B선을 나타낸 단면도.

*도면중 주요 부호에 대한 설명*

10 : 중심축 40 : 지지대

42a : 고정디퓨져날개 42b : 회전디퓨져날개

50a : 하우징 50b : 확관부

80 : 실린더 80a : 실린더바디

80b : 실린더캡 81 : 피스톤로드

82 : 이송핀 83 : 바이어스 스프링

85 : 온도감응부 86 : 온도감응왁스

Claims (1)

1. 덕트의 단부에 삽입 장착되되 상단에 지지대가 장착되고 하부에 확관부를 갖는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 소정 간격만큼 상단으로 절곡 형성된 고정디퓨져날개와, 상기 지지대 중앙에 회전 가능하게 장착된 중심축과, 상기 고정디퓨져날개와 동일한 형태로 형성되어 상기 중심축 하단에 고정되는 회전디퓨져날개와, 하우징 내부의 온도 상태에 따라 직선적인 움직임을 회전력으로 전환하여 상기 중심축과 함께 회전디퓨져날개를 회동시킬 수 있도록 상기 중심축의 상단부 및 상기 지지대에 고정된 온도감응형 구동수단을 포함하여 구성되는 공기조화기용 자동 스월디퓨져에 있어서,

   상기 온도감응형 구동수단은,

   실린더바디(80a)와 실린더캡(80b)으로 이루어져 지지대(40) 상면에 고정되는 실린더(80)와;

   상기 실린더(80) 내부에 왕복 이송 가능하게 구비하되, 외부로 돌출된 단부는 중심축(10) 상단에 핀결합되는 피스톤로드(81)와;

   상기 실린더(80) 단부에 결합되되, 내부가 중공 형성된 온도감응부(85)와;

   상기 온도감응부(85) 전방에 전, 후 이송 가능하게 내장되어 상기 피스톤로드(81) 단부와 접촉되는 이송핀(82)과;

   온도의 변화에 따라 팽창 및 수축되되, 상기 온도감응부(85) 후방의 공간에 내장되어 상기 이송핀(82)을 이송시키는 온도감응왁스(86)와;

   상기 이송핀(82)에 의해 이송되는 피스톤로드(81)를 복귀시킬 수 있도록 피스톤로드(81) 외측의 공간에 구비된 바이어스 스프링(83)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기용 자동 스월디퓨져.

Images