KR20140094700A - 천장형 사이클론 에어컨디셔너 - Google Patents

Abstract

본 발명은 천장형 에어컨디셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출기류(냉기 또는 온기)를 선회류(旋回流, 소용돌이)의 형태로 배출시켜, 실내공간 전체에 고른 분포를 이루면서도 그 분포거리가 크게 향상될 수 있도록 한 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 건축물 실내 천장에 설치되되, 실내기 구축에 필요한 구성장치가 내장된 실내기본체; 및, 상기 실내기본체의 하부에 연계장착된 상태로, 상기 실내기본체로부터 배출되는 토출기류의 선회류식 원심배출을 위한 기류유도커버;로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

천장형 사이클론 에어컨디셔너{CEILING TYPE CYCLONE AIR CONDITIONER}

본 발명은 천장형 에어컨디셔너에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출기류(냉기 또는 온기)를 선회류(旋回流, 소용돌이)의 형태로 배출시켜, 실내공간 전체에 고른 분포를 이루면서도 그 분포거리가 크게 향상될 수 있도록 한 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 관한 것이다.

온열환경(溫熱環境, Thermal environment)이라 함은, 인체를 둘러싸고 있는 열적인 감각에 영향을 주는 모든 환경요소를 통틀어 뜻하며, 온도, 습도, 복사 및 기류 등의 기본요소와, 나이, 성별, 체질, 습관 등의 주관적인 요소가 포함된다. 일반적으로, 재실자의 80% 이상이 실내환경에 만족하는 경우 쾌적하다고 생각하는 심리적인 상태로 정의한다.

한편, 경제의 지속적인 발전과 성장은 국민소득(國民所得, National income) 증대와 삶의 질적인 향상을 가져왔으며, 그 결과 쾌적공간에 대한 소비자의 욕구 증대로 인해 에어컨디셔너(Air conditioner, 에어컨)에 대한 관심과 수요가 크게 늘어나는 추세에 있다.

상기 에어컨디셔너는, 실내공간의 온도, 습도, 기류, 청정도를 재실자가 원하는 인위적 상태로 유지시켜주기 위한 공기조화장치(空氣調和裝置, Air conditioning plant)로써, 최근의 고성능화, 소형화, 에너지 절약화, 저소음화 및 환경 친화적인 기술개발을 통해 다양한 제품들이 시판되고 있다.

특히, 공간활용과 쾌적공간에 대한 관심이 증가함에 따라 학교 및 일반 사무실 등에는 천장형 에어컨디셔너의 사용이 증가하고 있는바, 기존 스탠드형이나 벽걸이형보다 공간확보의 측면에서 유리하긴 하나, 토출기류의 방향이 정해진 관계로 인해 냉기 또는 온기가 실내공간 전체에 고르게 분포되지 못하여 재실자 전체가 요구하는 실내온도 및 그에 따른 쾌적성을 충족시키는데 한계가 뒤따랐다.

예컨대, 토출기류가 상,하 수직적으로 흐르는 경향의 드래프트 효과(Draft effect), 토출기류가 벽면이나 천장면에 접근한 상태로 흐르는 경향의 코안다 효과(Coanda effect)에 의해, 토출기류의 도달거리가 짧아지는 공기확산성능지수(Air Diffusion Performance Index, ADPI) 저하로 인한 기류손실이 예상된다.

때문에, 학교나 병원 그리고 사무실 내에서 여러 사람이 각자의 자리에서 오래 머무르거나 오랜 시간 업무를 수행해야 하는 사람들 중, 몇몇은 충분한 냉기를 전달받지 못하는 반면 몇몇은 과다한 냉기의 전달로 겉옷을 입고 있어야 하거나 담요를 챙겨 덮어야만 하는 등, 상기한 토출기류의 불균형으로 인해 불편함을 느끼는 실정에 있다.

이로써, 에어컨디셔너의 토출구에 별도의 바람막이를 설치하여 토출기류의 방향(토출각도)를 강제적으로 변경시켜 왔으나, 이는 결국 앞서 명시한 공기확산성능지수의 저하를 심화시키는 폐단으로 이어져 왔다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 기류의 유도배출을 위한 기류유도커버에 토출기류의 소용돌이식 배기를 위한 다수의 스파이럴윙을 형성하여, 기기로부터 배출되는 냉각 기체가 어느 한 방향으로 편중되지 않고 실내공간 전체에 고르게 분포될 수 있도록 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 상기 기류유도커버의 테두리부위에 은은한 빛이 발광되도록 한 발광체를 구비하여, 실내분위기 연출을 위한 무드라이팅 기능은 물론 실내인테리어 요소로써 더불어 활용할 수 있도록 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 건축물 실내 천장에 설치되되, 실내기 구축에 필요한 구성장치가 내장된 실내기본체; 및, 상기 실내기본체의 하부에 연계장착된 상태로, 상기 실내기본체로부터 배출되는 토출기류의 선회류식 원심배출을 위한 기류유도커버;로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기류유도커버의 테두리부에는, 빛을 발산토록 된 발광체가 더 구비됨을 특징으로 한다.

더하여, 상기 기류유도커버는, 외부기체 유입을 위한 다수의 흡기공이 관통된 센터드럼부와, 상기 센터드럼부를 중심으로 방사형으로 형성되어, 기체의 최종 배출을 위한 하나 이상 복수의 배기로가 마련되도록 하면서도 토출기류의 선회류식 원심배출이 가능토록 한 다수의 스파이럴윙과, 상기 배기로를 개폐하도록 상기 스파이럴윙 각각에 설치된 상태로, 토출기류를 단계별로 배출시키기 위한 풍량조절장치로 구성됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 스파이럴윙은, 상기 센터드럼부의 둘레면을 시작으로 외 측 끝단까지 연이어 형성되고, 상기 센터드럼부를 기축으로 나선형으로 뻗어나가도록 형성됨을 특징으로 한다.

더하여, 상기 풍량조절장치는, 상기 배기로를 균등분할하여 다수의 출구가 마련되도록, 상기 스파이럴윙의 각 끝단을 따라 일정간격마다 종으로 다수 구획된 가이드레일과, 상기 출구를 차폐하도록 구비된 상태로, 상기 가이드레일에 안내되어 상,하 이동을 통해 상기 출구를 개폐하도록 된 개폐패널과, 상기 개폐패널을 승강시켜, 상기 출구가 개폐되도록 하는 구동체로 구성됨을 특징으로 한다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 천장형 사이클론 에어컨디셔너는, 기기로부터 배출되는 토출기류가 소용돌이식으로 배기되도록 함을 통해, 실내공간 전체에 골고루 퍼져나갈 수 있도록 함으로써, 실내온도 변화를 위한 냉각 기체 분포의 균일성 확보는 물론이거니와 이를 통한 쾌적성 향상 및 냉난방 효과를 극대화하는 효과를 가져다준다.

또한, 기기로부터 은은한 빛이 발광토록 함에 따른 무드라이팅 조명으로의 겸용이 가능함에 따른 실내인테리어 효과의 극대화를 꾀할 수 있게 되는 효과를 나타낸다.

이와 함께, 원반형의 기류유도커버 및 중심부를 기축으로 방사형으로 배치됨과 아울러 나선형 구조를 이루게 된 다수의 스파이럴윙의 형성과 같이, 딱딱한 느낌의 모더니즘 디자인(Modernism design) 사상에서 벗어나 창의적이고도 독특함을 모티브로 하는 버내큘러 디자인(Vernacular design) 사상으로의 미적 표현을 통하여, 실내인테리어 고품격화를 선도할 수 있는 요소로써 충분한 가치를 발휘하게 되는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너의 설치상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서, 기류유도커버의 외관구조를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서, 풍량조절장치의 구성관계를 나타낸 요부확대단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서, 기류유도커버를 통한 토출기류의 배기패턴을 나타낸 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너로부터 배출되는 토출기류의 실내분포 패턴을 나타낸 예시도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 1은 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너의 설치상태를 나타낸 예시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서 기류유도커버의 외관구조를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서 풍량조절장치의 구성관계를 나타낸 요부확대단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너에 있어서 기류유도커버를 통한 토출기류의 배기패턴을 나타낸 예시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너로부터 배출되는 토출기류의 실내분포 패턴을 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너(A)는, 건축물 실내 천장(L)에 설치되되, 실내기 구축에 필요한 구성장치가 내장된 실내기본체(1)와, 상기 실내기본체(1)의 하부에 연계장착된 상태로 상기한 실내기본체(1)로부터 배출되는 토출기류의 선회류(旋回流, 소용돌이)식 원심배출을 위한 기류유도커버(2)로 구성된다.

실내기본체(1)는, 앞서 설명한 바와 같이, 열교환기(熱交換器, Heat exchanger) 등의 실내기 구축에 필요한 각 구성장치가 내장되는 한편, 그 내부로 유입된 실내공기(외부기체)가 상기 열교환기(도시하지 않음)에 의해 냉각된 다음 송풍팬(도시하지 않음)를 통해 기기 외부로 배출됨에 따라 사용자가 원하는 실내온도로 적절히 조절할 수 있음이 가능한 것이다.

기류유도커버(2)는, 상기 실내기본체(1)로부터 배출되는 토출기류의 배기 흐름 유도를 위한 수단으로, 도 2에 도시된 바와 같이, 원반형 구조임이 바람직한 한편, 상기 실내기로(1)의 외부기체 유입을 위한 다수의 흡기공(21a)이 관통된 센터드럼부(21)와, 토출기류의 최종 배출을 위한 하나 이상 복수의 배기로(22a)가 마련되도록 하는 한편 선회류(旋回流) 형성을 위한 토출기류의 원심배출이 가능토록 나선형으로 된 다수의 스파이럴윙(Spiral wing, 22)과, 외주연(外周緣, 테두리)에 더 구비된 상태로 빛을 발산하여 실내조명의 기능 수행을 위한 하는 발광체(23)와, 상기 배기로(22a)를 개폐하도록 스파이럴윙(22) 각각에 설치된 상태로 토출기류를 단계별로 배출시키기 위한 풍량조절장치(24)로 구성된다.

상기 센터드럼부(21)의 흡기공(21a)은, 기체 냉각에 따른 실내온도 조절을 위한 실내공기가 상기한 실내기본체(1) 내부로 유입될 수 있도록 하기 위한 통기구인 것이며, 밀폐된 하단면에 다수 개가 일정한 패턴으로 관통형성됨이 바람직하다.

상기 스파이럴윙(22)은, 토출기류의 배기 흐름을 변화시켜 실내공간 전체에 고르게 분포되도록 하기 위한 것으로, 상기 센터드럼부(21)의 둘레면을 시작으로 외 측 끝단까지 연이어 형성되고, 상기한 센터드럼부(21)를 기축(基軸)으로 다수 개가 방사형으로 뻗어나가는 배치구조로 된 프로펠러(Propeller)의 형태와 유사한 나선형임에 따라, 토출기류의 배기 흐름이 소용돌이식의 원심배출 흐름을 갖도록 한다.

상기 발광체(23)는, 호형 굴곡의 형태로 변형이 자유로운 유연성 보드(Board, 인쇄회로기판) 및 다수의 발광다이오드(Light Emitting Diode ; LED)를 조합함으로 된 것이 바람직하다.

이로써, 상기 발광체(23)를 통해 전방위로 빛이 난반사(亂反射) 되도록 함을 통해, 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너(A)를 실내조명의 수단으로 더불어 활용할 수도 있도록 한다.

상기 풍량조절장치(24)는, 상기 실내기본체(1)로부터 배출되는 냉기(또는 온기)의 배기량 및 그 세기의 단계적 조절을 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배기로(22a)를 균등분할하여 다수의 출구(241a)가 마련되도록 상기 스파이럴윙(22)의 각 끝단을 따라 일정간격마다 종으로 다수 구획된 가이드레일(241)과, 상기 출구(241a)를 차폐하도록 구비된 상태로 상기한 가이드레일(241)에 안내되어 상,하 이동을 통해 상기 출구(241a)를 개방하거나 밀폐하도록 된 개폐패널(242)과, 상기 개폐패널(242)을 승강시켜 상기한 출구(241a)의 개방과 밀폐를 이룰 수 있는 구동체(243)로 이루어진다.

여기서, 상기 구동체(243)는, 상기 개폐패널(242)의 하단에 수직하게 연장형성된 랙(Rack, 243-1)과, 상기 랙(243-1)에 기어 맞물림 상태로 모터(243-2) 구동에 의해 자전하여 상기한 랙(243-1)을 끌어내리거나 밀어올리는 피니언(Pinion, 243-3)의 조합이 바람직하되, 반드시 이에 한정되지 않고 상기 개폐패널(242)을 승강시킬 수 있는 기계장치라면 가능하다.

한편, 에어컨디셔너의 컨트롤장치 설정 및 조작을 통해 상기 구동체(243)가 각각의 출구(241a)를 선택적으로 개폐시킬 수 있게 되는 것이며, 이로써, 도 4a에서와 같이, 상기 실내기본체(1)로부터 배출되는 냉기(또는 온기)의 배기량 및 그 세기의 단계적 조절이 가능함과 더불어, 도 4b 및 도 5에서와 같이, 배출각도 역시 수평 진행에 가까운 배기패턴(약풍)을 시작으로 점차 수직 진행에 가까운 배기패턴(강풍)을 나타내도록 하는 단계적 조절이 가능한 것이다.

이는, 상기 스파이럴윙(22)의 그 형상이, 기류유도커버(2)의 외측에 가까울수록 수평한 반면 상기 센터드럼부(21)에 근접할수록 점차 수직하게 형성되는 나선형 구조인 관계에 따른다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너(A)의 작용을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 건축물 실내 천정에 본 발명의 천장형 사이클론 에어컨디셔너(A)를 설치하게 되는바, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 실내기본체(1)는 천장(L) 내측에 매립설치됨이 일반적이다. 예컨대, 건축물의 각 층간을 형성하는 슬라브(Slab)와 석고보드(Gypsum board) 사이에 형성된 유격공간(Space) 안으로 내재수용시켜 외부노출이 방지되도록 한다.

계속해서, 천장 내측으로 매립설치된 상기 실내기본체(1)의 그 하부에 상기 기류유도커버(2)가 추가로 연계장착됨에 따라, 상기 실내기본체(1)에 내장된 열교환기에 의해 냉각된 기체가 상기 기류유도커버(2)를 통해 기기 외부(실내공간)로 배출을 이룰 수 있게 되는 것이며, 상기 출구(241a)를 통해 토출기류가 선택적으로 배출되도록 함을 통해 냉각 기체의 배기량과 세기를 달리할 수 있게 되는 것이다.

여기서, 상기 배기로(22a)를 통과하는 토출기류가 나선형 구조로 된 상기 스파이럴윙(22)에 의해 선회류(소용돌이)의 형태로 배출되는 것과 동시에 실내공간 전체에 고른 분포로 배기될 수 있음이 가능하다.

더하여, 선회류의 형태로 배기되는 도중의 원심력 동반에 의해, 공기의 운동량 차에 의한 반작용을 발휘하여 추력(推力, Thrust)을 얻어, 실내공간 전체에 효과적으로 도달될 수 있음이 가능한 것이다.

특히, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 풍량조절장치(24)를 이용하여 스파이럴윙(22) 각각의 끝단 즉, 상기 배기로(22a)의 출구(241a)를 개폐하도록 된 개폐패널(242)을 개별로 작동시켜, 도 4a 내지 도 5에서와 같이, 토출기류의 풍량 및 세기는 물론이거니와 배출각도까지도 사용자가 다양하게 조절할 수 있게 된다.

이와 더불어, 상기한 발광체(23)의 점등을 통해, 실내공간의 분위기를 은은하게 연출할 수 있는 무드라이팅(Mood lighting) 조명효과를 더불어 거둘 수 있음이 가능하다.

결국, 본 발명에 따른 천장형 사이클론 에어컨디셔너(A)에 의하면, 실내온도 변화를 위한 토출기류의 분포능력을 다양하게 이룰 수 있음은 물론이거니와, 기존의 박스형 천장형 에어컨디셔너와 달리, 토출부의 나선형 구조 채택에 따른 디자인적 독창성과 더불어 발광체(23)를 이용한 무드라이팅 기능성 발휘로 아늑하고 편안한 느낌의 실내인테리어 연출 요소로써도 충분한 가치와 효과를 거둘 수 있다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 에어컨디셔너, 1 : 실내기본체, 2 : 기류유도커버
21 : 센터드럼부, 21a : 흡기공, 22 : 스파이럴윙
22a : 배기로, 23 : 발광체, 24 : 풍량조절장치
241 : 가이드레일, 241a : 출구, 242 : 개폐패널
243 : 구동체, 243-1 : 랙, 243-2 : 모터
243-3 : 피니언

Claims (5)

1. 건축물 실내 천장에 설치되되, 실내기 구축에 필요한 구성장치가 내장된 실내기본체; 및,
   상기 실내기본체의 하부에 연계장착된 상태로, 상기 실내기본체로부터 배출되는 토출기류의 선회류식 원심배출을 위한 기류유도커버;로 구성된 것을 특징으로 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 기류유도커버의 테두리부에는, 빛을 발산토록 된 발광체가 더 구비됨을 특징으로 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 기류유도커버는, 외부기체 유입을 위한 다수의 흡기공이 관통된 센터드럼부와,
   상기 센터드럼부를 중심으로 방사형으로 형성되어, 기체의 최종 배출을 위한 하나 이상 복수의 배기로가 마련되도록 하면서도 토출기류의 선회류식 원심배출이 가능토록 한 다수의 스파이럴윙과,
   상기 배기로를 개폐하도록 상기 스파이럴윙 각각에 설치된 상태로, 토출기류를 단계별로 배출시키기 위한 풍량조절장치로 구성됨을 특징으로 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너.
   
4. 제 3항에 있어서,
   상기 스파이럴윙은, 상기 센터드럼부의 둘레면을 시작으로 외 측 끝단까지 연이어 형성되고,
   상기 센터드럼부를 기축으로 나선형으로 뻗어나가도록 형성됨을 특징으로 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너.
   
5. 제 3항에 있어서,
   상기 풍량조절장치는, 상기 배기로를 균등분할하여 다수의 출구가 마련되도록, 상기 스파이럴윙의 각 끝단을 따라 일정간격마다 종으로 다수 구획된 가이드레일과,
   상기 출구를 차폐하도록 구비된 상태로, 상기 가이드레일에 안내되어 상,하 이동을 통해 상기 출구를 개폐하도록 된 개폐패널과,
   상기 개폐패널을 승강시켜, 상기 출구가 개폐되도록 하는 구동체로 구성됨을 특징으로 하는 천장형 사이클론 에어컨디셔너.

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