KR100487977B1

KR100487977B1 - 자연풍 냉온풍시스템

Info

Publication number: KR100487977B1
Application number: KR10-2003-0020689A
Authority: KR
Inventors: 윤영열
Original assignee: 윤영열
Priority date: 2002-11-08
Filing date: 2003-04-02
Publication date: 2005-05-06
Also published as: KR20040040995A

Abstract

난류인 토출바람의 난류 증폭을 이루어 바람을 불규칙하게 하여 부드럽게 만들고, 토출바람에 조직변형과 온도변화와 풍량변화를 주어 사용자의 불편함을 최소화하여 쾌감도를 상승시키는 것이 주목적이며, 가변장치나 전자제어장치 등으로 정교하게 각각 송풍모터를 제어하여 다양한 형태의 바람을 사용자 각각의 온도 취향에 맞게 간편하게 선택적으로 만들어 즐길 수 있게 하며, 압력파를 흐트러트려 장시간 사용하여도 사용자의 두통이나 피부가 따갑거나 붓지 않으며 자연스런 대류를 발생시켜 자연풍에 가까운 인공바람을 발생시키도록, 한쪽에 토출구가 형성되는 케이스와, 케이스 내부에 토출구로부터 멀리 위치하도록 설치되며 바람을 일으키는 송풍기와, 송풍기와 인접하여 케이스 내부에 설치되고 열교환이 이루어지는 열교환기와, 토출구와 인접한 케이스의 외부 및/또는 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부에 설치되고 송풍기로부터 토출되고 열교환기를 통과한 바람의 압력파를 흐트러트려 주기를 불규칙하게 만드는 압력파제거수단과, 토출구와 소정의 거리를 두고 마주하는 위치에 설치하는 흡입구와, 흡입구와 케이스 내부를 서로 연통시켜 공기의 흐름을 안내하는 흡입덕트를 포함하는 자연풍 냉온풍시스템을 제공한다.

Description

자연풍 냉온풍시스템 {Natural Wind Aircondition System}

본 발명은 자연바람에 가까운 바람을 발생시키도록 토출구 부근 또는 내부 유로에 1대 또는 2대이상의 회전체를 소정의 위치와 각도로 송풍바람이 서로 간섭을 주도록 설치하고 동일한 속도 또는 서로 다른 속도로 회전시킴에 따른 조정풍을 발생시켜 냉온풍의 압력파를 흐트러트리도록 구성하고 흡입구를 토출구의 반대쪽에 소정의 간격을 두고 설치하여 실내에 기압차를 발생시키므로 실내 기류가 자연바람처럼 밀어주거나 당겨주는 2개의 힘에 의해서 자연스럽게 대류가 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템에 관한 것이다.

일반적으로 자연바람은 두 지역 사이의 기압차에 의하여 발생하는 것으로 예측할 수 없도록 불규칙하게 분다.

그리고 선풍기나 냉온풍기(에어컨) 등에서 날개를 회전시켜 발생시키는 인공바람은 강제로 공기를 끊어서 이동시키는 것에 의하여 발생하는 것으로 단속적으로 분다. 즉 자연바람은 압력파를 발생시키지 않지만, 회전체에 의하여 발생하는 인공바람은 소밀상태가 반복하며 기계적이고 규칙적으로 일정하게 전달되는 압력파를 발생시킨다.

상기에서 소밀상태는 공기분자가 성긴 부분(공기 밀도가 작은 부분)인 소한 상태와 공기분자가 조밀한 부분(공기 밀도가 큰 부분)인 밀한 상태가 반복하여 이어지는 상태를 가리킨다.

상기에서 압력파라는 것은 선풍기나 냉온풍기 등에서 회전체를 회전시켜 발생시키는 인공바람이 강제로 공기를 끊어서 이동시키는 것으로 단속적으로 연이어 바람을 발생시킬 때, 바람에 미세한 소밀상태에 의한 압력차이와 기계적인 연속성과 규칙성이 어떤 형태의 연속적이며 규칙적인 주기를 이루는 모양을 갖는 데, 압력차이와 그 기계적이며 규칙적인 주기에 대한 표현이다.

상기와 같이 압력파를 발생시키는 인공바람에 인체를 장시간 노출시키는 경우에는 두통이나 피부에 따가움 또는 아픔을 느끼고, 얼굴 등이 붓는 일이 발생한다. 이는 인공바람의 소밀상태와 기계적으로 반복되는 압력파가 피부에 일정 주파수로 계속하여 충돌함(때림)에 따라 발생되는 현상이다.

반면에 자연바람은 불규칙한 기압차이로 인하여 밀어주거나 당겨주는 2개의 힘에 의해서 예측할 수 없도록 불규칙하게 바람을 이루어 피부를 때린다고 하는 현상이 인공바람보다 현저하게 적으며, 이에 따라 피부를 자연바람에 장시간 노출시켜도 따가움을 느끼거나 붓는 현상이 발생하지 않고, 부드러운 느낌을 갖게 된다.

따라서 최근에는 냉온풍기에 있어서 인공바람을 자연바람에 가깝게 하기 위하여 송풍기의 회전속도를 가변시키는 것에 의하여 압력파의 주파수를 변동시켜 일정한 주기로 압력파가 충돌함에 따른 피해를 줄이거나 인공바람을 벽 또는 천정 등에 부딪혀 압력파에 변화를 줌으로써 압력파에 의한 악영향을 줄이고 있다.

그러나 송풍기의 회전속도를 가변시키는 경우에는 주기가 길어지고 주파수변화가 조금 더 다양하게 변경되었을 뿐이고, 여전히 일정한 주기로 압력파가 발생하게 된다.

또 먼저 벽 또는 천정 등에 인공바람을 부딪히게 하는 방법은 압력파를 흐트러트려 압력파에 의한 피해는 적어지는 반면에, 바람의 세기가 크게 약화된다.

그리고 냉온풍기의 바람을 천정으로 향하게 하는 경우 사람이 위치하는 부분보다 위쪽의 온도를 변화시킨 다음, 사람이 위치하는 아래쪽의 온도를 변화시키므로, 에너지효율이 저하되고 소정의 온도로 유지하기까지 냉난방을 위한 작동시간이 길어지며, 열손실에 의한 에너지소비가 증대된다.

상기에서 인공바람과 벽 또는 천정 등과의 충돌은 기체와 고체와의 충돌로서 인공바람의 조직변형이나 난류화가 부분적으로 발생하지만, 본 발명은 열교환기를 통과하는 송풍바람과 실내공기를 사용하는 조정풍과의 충돌(혼합)로 기체와 기체와의 충돌이며, 조정송풍기와 난류화장치를 조합하여 사용할 시는 기체와 또 다른 기체와 고체와의 충돌에 의한 인공바람의 온도변화나 조직변형, 난류화이다.

본 발명은 냉온풍기 송풍바람과 실내공기(조정풍)의 충돌(혼합)비율에 의하여 토출바람 온도와 풍량을 용이하게 조절하도록 구성하여 사용자가 불편하지 않도록 하면서 토출바람을 아래로 형성시키고, 토출구로부터 먼 위치에 흡입구를 설치하여 실내공기를 흡입하므로 덕트나 호스 등으로 케이스와 연통하여 토출구로부터 먼쪽을 저기압상태로 만들고, 토출구와 흡입구 사이에 사용자가 위치하면 사용자가 위치하는 실내의 공기에 이동이 자연바람처럼 기압차에 의한 기류를 이루어 냉온풍의 이동이 무리함이 없으므로 실내온도 분포가 양호하고 온도제어가 용이하며, 실내온도의 상승 및 강하 효과가 우수하고 공기의 이동인 기류가 신속하고 부드러워서 사용자의 쾌감도를 상승시키며, 냉난방의 시간단축과 효과적이며 직접적인 냉온풍의 관리로 에너지를 절약할 수 있다.

본 발명자는 도 1에 나타낸 바와 같이, 2대의 선풍기(2)를 발명자(1)의 앞쪽에서 각각의 선풍기(2)로부터 발생한 바람이 서로 부딪히도록 소정의 각도(θ)로 설치한 상태에서 선풍기(2) 바람을 맞으며 오랜시간 있었는 데도, 피부가 따갑다거나 두통을 느끼는 등의 부작용을 거의 느낄 수 없었다. 이로부터 연구를 거듭한 결과, 서로 다른 방향으로 진행하는 인공바람이 충돌(혼합)하는 경우에 바람의 난류상태가 증폭되어 바람이 충돌(혼합)하는 정도에 따라 압력파가 감소하거나 거의 소멸되어 자연바람의 상태에 가깝게 바람이 불규칙하고 부드러워져 그동안 사용자들이 느꼈던 기계적인 스트레스를 줄여 인공바람을 보다 더 부드럽게 만들 수 있으며 바람의 인체 접촉시에 쾌감도를 상승시킬 수 있다는 것을 알게 되었다.

이러한 연구결과가 대한민국 공개특허 제2001-36060호(자연풍 선풍기) 및 특허 제360775호(자연풍 냉온풍기)에 기재되어 있다.

상기한 대한민국 공개특허 제2001-36060호(자연풍 선풍기)는 인공바람의 일정한 연속적인 때림보다 자연바람처럼 예측 불가능한 불규칙적인 때림이 인체에 스트레스나 피로누적이 적으므로, 2대 이상의 회전체 회전축을 서로 소정의 위치와 각도로 설치하고, 각각 소정의 주기로 속도가 가변되도록 구성하는 것에 의하여 1대의 선풍기를 설치하는 것보다 2대 이상의 회전체의 바람이 서로 간섭(충돌)을 이루는 위치 및 평면각, 측면각의 설치 정도 및 소정의 주기로 이루어지는 속도가변에 의해 약간의 차이로 바람의 난류상태가 증폭되어 쿠션처럼 완충작용을 주어 1대의 회전체 바람이 인체에 접촉시에 주는 규칙적인 때림보다 간섭을 이루는 2대 이상의 회전체의 바람이 인체에 접촉시에 일시적 또는 부분적으로 자연바람처럼 예측 불가능한 불규칙적인 때림과 바람의 세기에 강약을 이루어 인공바람의 인체 접촉시에 그동안 사용자들이 느꼈던 기계적인 스트레스를 줄이고, 인공바람을 보다 더 부드럽게 만들 수 있고 인체 접촉시의 쾌감도를 상승시키는 방법에 관한 것이다.

그리고 상기한 특허 제360775호(자연풍 냉온풍기)는 공개특허 제2001-36060호(자연풍 선풍기)의 기본 원리를 냉온풍기에 적용하여 냉온풍기를 사용하면서 사용자들이 느꼈던 두통이나 근육통, 피부의 통증 등의 사용자 불편을 최대한 제거하거나 개선시키는 것을 주목적으로 하고, 송풍기로부터 토출되고 열교환기를 통과한 송풍기바람과 조정송풍기(실내공기) 바람을 소정의 주기와 각도로 충돌(혼합)시켜 바람의 난류상태의 증폭을 이루어 토출바람을 보다 더 불규칙하며 부드럽게 만들고, 가변장치나 전자제어장치 등과 같은 것으로 각각 송풍기와 조정송풍기를 중앙 제어하여 토출바람에 조직변형과 온도변화와 풍량변화를 주어, 토출바람에 온도변화와 풍량변화에 대한 사용자의 선택권 폭을 넓혀, 보다 더 진보된 다양한 형태의 토출바람을 사용자 각자의 온도 취향과 조건에 맞게 사용자가 간편하게 선택적으로 조절하여 즐길 수 있게 하여 사용자의 쾌감도를 상승시키고, 장시간 사용하여도 사용자의 두통이나 피부가 따갑거나 붓지 않도록 압력파를 흐트러트리고 자연스런 대류를 발생시켜 자연풍에 가까운 인공바람을 발생시키도록 하는 냉온풍기에 있어서 난류화장치 또는 조정송풍기로 이루어지는 압력파제거수단을 설치하는 기술에 관한 것이다.

그러나 상기한 종래 기술에 있어서는 회전체 또는 냉온풍기쪽으로부터 실내쪽으로 일방적으로 바람을 불어줄 뿐이므로, 압력파가 해소되어 자연풍에 가까운 바람을 발생시키는 것은 가능하지만, 바람의 세기가 약해지거나 실내공기의 저항에 의해 멀리까지 바람이 도달하지 못하거나 신속하고 원활하게 전체적인 대류가 이루어지지 않는 문제가 있다.

즉 자연바람은 고기압과 저기압 사이의 기압차로 인하여 공기가 자연스럽게 밀어주거나 당겨주는 2개의 힘에 의해서 연속적으로 한쪽에서 다른쪽으로 흐르면서 대류가 이루어지는 반면에, 압력차이에 의한 분사방식인 상기한 종래 기술은 한쪽에서 바람을 강제로 불어만 줄뿐이므로 실내공기의 압력과 공기입자에 의하여 발생하는 저항력때문에 자연스런 대류가 발생하지 않는다. 참고적으로 온도 0℃, 압력 1㎏/㎠에서 공기 1㎥의 무게는 1.251㎏이므로, 바람은 이러한 공기의 무게에 의한 저항력을 이기고 진행하여야 하므로 토출구로부터 멀어질수록 점차 세기가 작아지고 전체적인 대류가 발생하지 않게 된다.

특히 냉온풍기의 경우에는 위쪽에 토출구가 있고 수직선상의 아래쪽에 흡입구가 있으므로 대류의 순환범위가 매우 짧게 이루어지고, 멀리까지 바람이 전달되지 않는 경향이 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 토출구를 통하여 토출되는 바람에 토출구에 인접하여 설치하는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기로부터 나오는 조정풍으로 부딪히게 구성하거나 토출구 이전에 송풍기를 통하여 토출되는 송풍바람을 난류로 만드는 난류화장치 또는 조정송풍기를 설치하여 압력파를 흐트러트리도록 구성하고 토출구의 멀리에 소정의 거리를 두고 흡입구를 설치하여 흡입하므로 실내에 기압차이를 주어 실내 기류가 자연바람처럼 밀어주거나 당겨주는 2개의 힘에 의해서 자연스럽게 대류가 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템을 제공하기 위한 것이다.

또 본 발명은 대류가 전체적으로 자연스럽게 이루어지도록 하므로 자연바람에 가까운 바람을 멀리까지 효율적으로 공급하며, 송풍기로부터 토출되고 열교환기를 통과한 바람과 조정송풍기(실내공기) 바람의 충돌(혼합)비율 조절에 의하여 사용자가 간편하게 토출바람에 온도를 조절하여 사람이 위치하는 지역에 직접 바람(냉풍 또는 온풍)을 공급하므로 에너지효율을 높이고 에너지절감을 이룰 수 있는 자연풍 냉온풍시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 자연풍 냉온풍시스템의 목적은 냉온풍기 토출바람을 현란하게 만들어 바람에 변화를 주자는 것이 아니고 종래 냉온풍기를 사용하면서 사용자들이 느꼈던 두통이나 근육통 등 불편함을 최대한 제거하거나 개선시키는 데 있으며, 냉온풍기 토출바람과 조정풍(실내공기)을 서로 간섭을 이루며 소정의 주기와 각도로 정교하게 충돌(혼합)시키거나 또는 난류화장치로 바람의 난류상태를 증폭시켜 바람을 부드럽게 만들고, 토출바람에 조직변형과 온도변화, 풍량변화를 주어 사용자의 선택권으로 조절하여 불편함을 최소화하며, 가변장치나 전자제어장치로 정교하게 각 송풍모터를 중앙제어하여 종래보다 진보된 다양한 형태의 바람을 사용자 각자의 온도 취향에 맞게 간편하게 선택적으로 만들어 즐길수 있게 하여, 사용자의 쾌감도를 상승 시키고자 하는 데 있으며, 토출바람의 이동 즉 실내기류를 개선하여 자연바람처럼 기압차이에 의한 기류가 형성되도록 하여 실내온도 분포가 양호하고 실내온도 제어가 용이하며 실내온도의 상승 및 강하 효과가 우수하고 실내공기의 이동 즉 기류가 자연바람처럼 신속하고 부드럽게 이루어지게 함에 있다.

본 발명이 제안하는 자연풍 냉온풍시스템은 한쪽에 토출구가 형성되는 케이스와, 상기한 케이스 내부에 토출구로부터 멀리 위치하도록 설치되며 바람을 일으키는 송풍기와, 상기한 송풍기와 인접하여 상기한 케이스 내부에 설치되고 열교환이 이루어지는 열교환기와, 상기한 토출구와 인접한 케이스의 외부 및/또는 상기한 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부에 설치되고 상기한 송풍기로부터 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 바람에 간섭을 주어 압력파를 흐트러트리고 주기를 불규칙하게 만드는 압력파제거수단과, 상기한 토출구와 소정의 거리를 두고 마주하는 위치에 설치하는 흡입구와, 상기한 흡입구와 상기한 케이스 내부를 서로 연통시켜 공기의 흐름을 안내하는 흡입덕트(duct)를 포함한다.

상기한 압력파제거수단은 각각 복수의 날개로 이루어지고 상기한 토출구의 토출방향과 소정의 각도를 이루도록 상기한 토출구와 인접한 케이스의 외부 및/또는 내부에 설치되는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기로 이루어진다.

상기한 조정송풍기는 2대 이상으로 이루어지는 경우에는 회전축이 서로 소정의 각도를 형성하도록 설치한다.

상기에서 조정송풍기가 1대로 이루어지는 경우에는 상기한 송풍기로부터 토출되어 상기한 열교환기를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)의 방향과 조정송풍기 회전축이 이루는 각도를 0∼90°의 범위에서 설정한다.

또 상기에서 조정송풍기가 2대 이상으로 이루어지는 경우에는 조정송풍기의 회전축이 서로 이루는 각도를 각각 0∼180°의 범위에서 설정한다.

상기한 2대 이상의 조정송풍기 회전축을 평면에서 보아서 소정의 각도를 이루도록 설치함과 동시에 측면에서 보아서도 소정의 각도를 이루도록 설치하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 조정송풍기는 그 회전축이 서로 소정이 각도를 형성함과 동시에 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)의 방향과 소정의 각도를 이루도록 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 조정송풍기를 설치하는 장소의 공간확보가 어렵거나, 조정송풍기의 설치로 외관상 문제가 있거나, 조정송풍기의 설치로 송풍에 공기저항을 주는 것을 보완하기 위하여, 조정송풍기를 따로 설치하여 열교환기와 토출구 사이나 토출구 주위에 덕트나 호스로 연결하여 각도를 이루며 조정풍이 토출바람에 간섭을 주도록 압력파제거수단을 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 따로 위치하는 조정송풍기의 조정풍을 1개 또는 2개 이상으로 분기하여 덕트나 호스로 연결하는 것도 가능하다.

상기에서 케이스 내부 또는 외부에 따로 위치한 조정송풍기의 조정풍을 호스나 덕트로 연통하는 1개의 분사구 및/또는 2개 이상으로 분기한 분사구는 고정 또는 가변하며 노즐처럼 분사하면서 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)에 소정의 주기와 각도를 이루며 간섭을 주도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 조정송풍기를 케이스 내부 또는 외부에 따로 위치하며 바람을 호스나 덕트로 연결하는 2개 이상의 분사구에서 분사되는 분사공기양을 서로 같게 하거나 소정의 주기와 각도로 서로 다르게 임의 설정하는 것도 가능하다.

또 상기한 압력파제거수단은 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)을 회오리지게 하여 서로 부딪혀 난류를 형성하도록 구성하며 상기한 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부에 설치되는 난류화장치로 이루어지는 것도 가능하다.

그리고 상기한 압력파제거수단은 상기한 조정송풍기와 난류화장치를 조합하여 이루어지는 것도 가능하다.

또 상기한 압력파제거수단은 상기한 2대 이상의 조정송풍기를 서로 다른 속도로 회전하도록 구성하고, 각각 속도가 가변되도록 구성하는 것도 가능하다.

즉 2대 이상의 조정송풍기가 각각 소정의 주기로 속도가 가변되도록 구성하고, 각각의 조정송풍기가 서로 소정의 위상차를 갖도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 흡입구에는 흡입모터와, 상기한 흡입모터에 연결되어 회전하면서 실내의 공기를 강제로 흡입하는 흡입날개로 이루어지는 흡기장치가 설치된다.

그리고 승용차처럼 작은 실내공간에는 흡입구에 흡입모터를 설치하지 않는 것도 가능하고, 공장, 교회, 사무실, 백화점 등과 같이 넓은 공간에서는 흡입구에 흡입모터를 설치하며, 실내의 축열을 신속히 제거하거나 기본적인 기류를 형성하기 위하여 냉온풍기 작동 초기에는 흡입공기의 일부나 전부를 실외로 소정의 시간(예를 들면 30초∼5분 정도)동안 토출하도록 구성하는 것도 가능하다.

본 발명의 자연풍 냉온풍시스템은 강풍, 중풍, 약풍이나 약자연풍모드일 경우 압축기(콤푸레서)나 히터의 가동이 가변되도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 압력파제거수단을 상기한 흡기장치로부터 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기가 송풍기로부터 열교환기를 통과하는 송풍바람에 소정의 주기와 각도로 간섭을 이루도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 흡기장치로부터 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기를 분기하여 일부는 열교환기 앞쪽에 연결하여 열교환기를 통과하도록 구성하고, 일부는 열교환기를 통과하는 송풍바람에 소정의 주기와 각도로 간섭을 이루도록 구성하는 것으로 상기한 압력파제거수단을 구현하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 흡입공기의 분기정도를 고정 또는 가변되도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 흡기장치로부터 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기가 압력파제거수단이 되도록 구성하는 경우에는 흡입공기의 분사구는 고정 또는 가변하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 압력파제거수단이 되는 흡기장치로부터 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기의 분사구를 2개 이상으로 분기하여 분사량을 서로 같게 하거나 각각 다르게 구성하며 소정의 주기와 각도로 분사되도록 임의로 설정하는 것도 가능하다.

본 발명의 자연풍 냉온풍시스템을 자동차 에어컨에 적용하는 경우에는 인스트루먼트형(instrument type)의 개량형으로 자연풍형(natural type)이라 할 수 있으며, 실내온도 분포가 양호하고 실내온도 제어가 용이하며 실내온도의 상승과 강하효과가 우수하고 실내공기의 이동 즉 기류가 신속하게 부드럽게 자연바람처럼 이루어진다.

일반적으로 공기조화(air conditioning)란 한 장소의 공기 상태를 말하며, 공기의 건구온도와 그 분포상태(온도), 공기의 습도와 그 분포상태(습도), 공기의 유동상태(기류), 공기의 신선도(청정도)를 공기조화의 4요소라 한다.

본 발명은 상기한 공기조화의 4요소중 공기의 건구온도와 그 분포상태(온도) 및 공기의 유동상태(기류)를 개선하여 사용자의 쾌감도를 상승시키고, 에너지(냉풍 또는 온풍)의 효과적이고 직접적인 관리로 에너지를 절약하기 위한 것이며, 주택, 사무실, 극장, 공장, 각종 버스나 승용차량 등의 보건용 공기조화(comfort air conditioning)에 관련된 것이다.

본 발명자가 자연바람과 기계적인 인공바람을 비교 관찰한 결과, 자연바람은 바람의 온도, 모양 강약이 규칙적이지 않고 예측할 수 없으며 인체가 편안하고 쾌적하게 느끼고, 기계적인 인공바람은 바람의 온도, 모양, 강약이 규칙적이고 예측 가능하며 장시간 사용시에 미세한 기계적인 스트레스를 누적시킨다.

따라서 본 발명은 인공바람의 기계적인 스트레스를 감소 또는 대부분 제거하기 위하여 송풍기 바람과 조정송풍기 바람의 충돌(혼합)이나 난류화장치에 의한 토출바람의 난류 증폭을 이루고, 어느 정도 예측 가능한 단점을 보완하기 위하여 냉온풍기의 송풍모터와 조정풍(실내공기) 모터를 가변장치나 전자제어장치로 제어하여 각 모터의 회전수 변화를 주면서 각 모터의 바람이 서로 간섭을 주도록 소정의 주기와 각도로 충돌(혼합)시켜, 냉온풍기 토출바람에 조직변형과 온도변화와 풍량변화를 이루며 난류화하여 바람을 불규칙하고 부드럽게 만들어 주고, 바람에 온도와 풍량을 예측하기 어렵거나 예측할 수 없도록 가변장치나 전자제어장치로 제어하는 자연풍모드로 작동하는 것도 가능하다.

상기에서 자연풍모드는 사용자의 자동 또는 수동 설정에 의하여 초기 또는 중간에 작동하게 하거나 또는 실내온도와 설정온도가 일치할 때에 자연풍모드로 자동 작동하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 자연풍모드를 만드는 방법을 설명하면 다음의 표 1과 같다.

구분	냉온풍기 송풍용량	조정풍 송풍용량
제1주기	30% 작동	10% 작동
제2주기	25% 작동	5% 작동
제3주기	5% 작동	15% 작동
제4주기	정지	정지
...	...	...
제10주기	40% 작동	5% 작동

상기한 표 1에서 각 주기의 작동시간은 5초∼1분 정도로 고정하거나 주기별로 편차를 두어 불규칙하게 구성하는 것도 가능하고, 각 주기는 10주기 이상(예를 들면 10∼100주기)을 하나의 사이클로 하여 입력된 주기를 반복하거나 사용자가 임의로 조절하여 설정(프로그램)하는 것도 가능하다.

상기에서 자연풍모드란 자연바람과 같이 바람의 온도, 모양, 강약이 규칙적이지 않고 편안하며 쾌적한 바람을 온도나 풍량을 예측하기 어렵거나 불가능하도록 주기적으로 반복하여 바람을 만들어 주는 상태를 의미한다.

상기한 난류화장치는 바람을 회오리지게 하는 고정장치로 부분적으로 압력파(기계적인 주기)를 흐트러트리는 역할을 수행하며, 조정풍(실내공기) 모터는 냉온풍기 토출바람에 실내공기를 충돌(혼합)시켜 압력파를 제거하여 바람을 부드럽게 만드는 절대적인 역할과 냉온풍기 토출바람과 실내공기의 혼합으로 다양한 온도변화를 주는 역할도 수행한다.

본 발명의 기본 기능을 적용하는 경우에는 첫째, 2개 이상의 바람을 서로 비켜 충돌시켜 냉온풍기 토출바람에 기계적인 스트레스(압력파)를 대부분 흐트러트려 바람을 부드럽게 만들고, 냉온풍기 토출바람 온도와 풍량을 간편하게 조절하도록 구성하여 토출바람에 대한 사용자의 선택권을 폭넓게 하고 그동안 사용자가 느꼈던 두통이나 근육통을 현저하게 감소시키고 사용자의 쾌감도를 향상시키며, 둘째, 쾌적한 실내온도 유지와 부드럽게 형성시키는 공기의 이동(기류)으로 사용자의 피로를 감소시키고, 셋째, 토출량 증대효과나 대류현상 촉진으로 실내 냉난방에 소요되는 시간이 단축되며, 넷째, 효과적인 열관리(냉풍 또는 온풍)로 에너지소비가 절약되는 등의 장점이 있다.

종래 냉온풍기는 일반적으로 토출바람이 연속적이고 규칙적이며 온도변화가 없고 일정하게 나오다 실내온도와 설정온도가 일치하면 송풍상태로 이어지는 구조로 작동하고, 토출바람의 조직변형이나 토출바람의 모양, 온도, 풍량, 풍속에 대한 변화가 부족한 단점을 보완하여, 본 발명의 자연풍 냉온풍시스템은 냉온풍기 토출바람의 모양, 온도, 풍량, 풍속에 대한 사용자 선택권에 폭을 넓혀 주고, 실내가 기압차이에 의하여 부드럽게 기류가 형성되도록 이루어진다.

본 발명은 냉온풍기 토출구와 흡입구 사이에 사용자가 위치하므로 냉온풍기 속에 사용자가 위치하는 것과 같이 부드럽게 기류를 느끼며 토출바람 온도나 풍량을 용이하게 선택하여 신속하고 부드럽게 실내 기류를 형성시켜 냉난방을 즐길 수 있어 사용자 쾌감도가 상승하며 효과적인 열관리(냉풍 또는 온풍)로 에너지소비를 절약 할 수 있다.

다음으로 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예는 도 2∼도 7에 나타낸 바와 같이, 한쪽에 토출구(20)가 형성되는 케이스(10)와, 상기한 케이스(10) 내부에 토출구(20)로부터 멀리 위치하도록 설치되며 바람을 일으키는 송풍기(70)와, 상기한 송풍기(70)와 인접하여 상기한 케이스(10) 내부에 설치되고 열교환이 이루어지는 열교환기(28)와, 상기한 토출구(20)와 인접한 케이스(10)의 외부 및/또는 상기한 열교환기(28)와 토출구(20) 사이의 케이스(10) 내부에 설치되고 상기한 송풍기(70)로부터 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 바람의 압력파를 흐트러트려 주기를 불규칙하게 만드는 압력파제거수단과, 상기한 토출구(20)와 소정의 거리를 두고 마주하는 위치에 설치하는 흡입구(80)와, 상기한 흡입구(80)와 상기한 케이스(10) 내부를 서로 연통시켜 상기한 흡입구(80)로 흡입된 공기를 케이스(10) 내부로 안내하는 흡입덕트(90)를 포함한다.

상기한 송풍기(70)는 상기한 케이스(10)에 설치되는 송풍모터(71)와, 상기한 송풍모터(71)의 축(72)에 연결되는 복수의 송풍날개(74)로 이루어진다.

상기한 송풍날개(74)는 프로펠러방식, 임펠러방식, 시로코팬(sirocco fan)방식 등 다양한 방식을 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

상기한 토출구(20)에는 토출되는 바람의 방향을 조절하기 위하여 그릴(22)을 설치한다.

그리고 상기한 케이스(10)의 전면쪽 하부에는 실내공기를 흡입하기 위한 흡기구(18)가 설치되고, 상기한 흡기구(18)에는 이물질 등을 걸러내기 위한 필터(19)가 설치된다.

상기한 압력파제거수단은 도 2∼도 5에 나타낸 바와 같이, 각각 복수의 날개(34)로 이루어지고, 회전축(32)이 각각 상기한 토출구(20)의 토출방향과 소정의 각도를 이루도록, 상기한 토출구(20)와 인접한 케이스(10)의 외부에 설치되는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기(30)로 이루어진다.

상기한 조정송풍기(30)는 모터(31) 및 회전축(32)의 방향이 고정 또는 가변되도록 설치된다. 상기한 조정송풍기(30)는 바람의 토출방향을 한방향으로 고정 설치하는 것도 가능하고, 바람의 토출방향이 가변되도록 설치하는 것도 가능하다.

도 3에 있어서 화살표는 바람의 방향을 나타낸다(도 8∼도 28에 있어서도 같다).

상기한 조정송풍기(30)에 있어서 날개(34)는 2개 이상으로 이루어지고, 3개 또는 4개로 이루어지는 프로펠러방식으로 구성한다.

상기한 조정송풍기(30)는 프로펠러방식 이외에도 원심송풍기 등의 다양한 송풍기를 이용하는 것도 가능하다.

상기한 조정송풍기(30)로 흡입되는 공기는 상기한 열교환기(28)를 통과한 송풍바람 및/또는 상기한 조정송풍기(30)가 위치하는 주위의 실내공기 및/또는 상기한 흡입덕트(90)를 통하여 공급되는 실내공기 등을 사용하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 조정송풍기(30)의 흡입공기로 실내공기를 사용한다.

상기에서 조정송풍기(30)의 흡입공기는 어느 한가지만을 사용하는 것도 가능하며, 2가지 이상을 조합하여 사용하는 것도 가능하고, 2가지 이상의 사용량을 고정하거나 임의로 조절하도록 설정하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 조정송풍기(30)를 설치하는 장소의 공간 확보가 어렵거나, 상기한 조정송풍기(30)의 설치로 외관상 문제가 발생하거나, 상기한 조정송풍기(30)의 설치로 송풍바람의 진행에 공기저항을 주는 경우에는 상기한 조정송풍기(30)를 상기한 케이스(10) 외부 및/또는 내부에 따로 설치하며 상기한 열교환기(28)와 토출구(20) 사이 또는 상기한 토출구(20) 주위에 덕트나 호스 등을 이용하여 각도를 이루며 송풍바람에 간섭을 주도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 케이스(10) 외부 및/또는 내부에 따로 설치하여 덕트나 호스 등으로 연결하여 송풍바람에 소정의 각도로 간섭을 주는 상기한 조정송풍기(30)의 바람이 토출되는 분사구는 노즐처럼 분사하거나 고정 또는 가변할 수 있도록 구성한다.

상기와 같이 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기(30)일 경우 회전축(32)이 토출구(20)의 토출방향과 소정의 각도를 이루도록 설치하면, 조정송풍기(30)에서 발생되는 조정풍의 압력파와 토출구(20)를 통하여 토출되는 송풍바람(온풍 또는 냉풍)의 압력파가 서로 간섭을 일으키고, 이로 인하여 일정한 주기로 반복되는 바람의 소밀상태가 흐트려져 압력파가 소멸에 가깝거나 약해져 진행한다. 여기에서 압력파가 소멸에 가깝거나 약해지는 것은 반복되는 바람의 소밀상태나 기계적인 규칙성이 흐트러져 난류인 바람이 증폭을 이루어 바람이 부드러워지는 것을 의미한다.

상기에서 조정송풍기(30)는 상기한 송풍기(70)가 작동한 다음 대략 3∼10분 후 또는 입력된 정보에 따라 작동하도록 구성하고, 저속에서 고속으로 또는 고속에서 저속으로 차례로 반복적으로 가변되도록 구성한다.

즉 상기한 조정송풍기(30)는 1단, 2단, 3단...... 등으로 회전속도가 자동으로 가변되도록 구성하고, 필요에 따라 수동으로 회전속도를 조절하는 것도 가능하도록 구성한다.

그리고 상기한 조정송풍기(30)는 로터리스위치나 리모콘스위치 등으로 회전속도를 선택할 수 있도록 구성한다.

또 상기한 조정송풍기(30)가 2대 이상일 경우에는 그 회전축(32)이 서로 소정의 각도를 이루도록 설치함과 동시에 상기한 토출구(20)의 토출방향과 소정의 각도를 이루도록 설치하는 것도 가능하다.

상기에서 조정송풍기(30)가 2대 이상일 경우에는 그 회전축(32)이 서로 이루는 각도가 각각 0∼180°의 범위에 있도록 설정하여 설치한다. 그리고 상기한 조정송풍기(30)의 회전축(32)이 서로 이루는 각도는 고정 또는 가변하도록 설치하는 것도 가능하다.

또 상기한 조정송풍기(30)가 2대 이상일 경우에는 그 회전축(32)을 도 4에 나타낸 바와 같이 평면에서 보아서 소정의 각도를 이루도록 설치함과 동시에, 도 5에 나타낸 바와 같이 측면에서 보아서도 소정의 각도를 이루도록 설치하는 것도 가능하다. 즉 도 4에 나타낸 바와 같이 평면에서 보아서 서로의 회전축(32)이 소정의 평면각(α)을 이루도록 설치하고, 도 5에 나타낸 바와 같이 측면에서 보아서 서로의 회전축(32)이 소정의 측면각(β)을 이루도록 설치한다.

상기한 평면각(α)은 0°＜α＜180°의 범위에서 설정하는 것이 바람직하고, 상기한 측면각(β)은 0°＜β＜90°의 범위에서 설정하는 것이 바람직하다.

상기에서 평면각(α) 및 측면각(β)이 0°인 경우는 2대의 조정송풍기(30) 날개(34)가 일직선으로 위치(서로의 회전축(32)이 평행으로 위치)하여 같은 방향을 향한 상태이고, 평면각(α)이 90°인 경우는 날개(34) 및 회전축(32)이 수직으로 위치하는 상태이며, 측면각(β)이 90°인 경우는 하나의 조정송풍기(30) 날개(34)가 정면을 향하면 다른 조정송풍기(30) 날개(34)는 천정 또는 바닥을 향한 상태이고, 평면각(α) 및 측면각(β)이 180°인 경우는 2대의 조정송풍기(30) 날개(34)가 서로 마주하거나 반대방향을 향한 상태이다.

상기한 평면각(α) 및 측면각(β)은 동시에 같이 설정하는 것도 가능하고, 각각 하나씩 설정하는 것도 가능하며, 가변장치나 전자제어장치를 이용하여 규칙 또는 불규칙적으로 가변하도록 설정하는 것도 가능하고, 사용자가 임의로 설정하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 2대 이상의 조정송풍기(30) 회전축(32)이 서로 소정의 각도를 이루도록 상기한 케이스(10)의 내부 및/또는 외부에 설치하면, 하나의 조정송풍기(30)에서 발생되는 조정풍의 압력파와 다른 조정송풍기(30)에서 발생되는 조정풍의 압력파가 서로 간섭을 일으키고, 이로 인하여 일정한 주기로 반복되는 조정풍의 소밀상태가 흐트려져 압력파가 거의 소멸되거나 약해져 조정풍의 난류상태가 증폭되어 진행함과 아울러, 이 조정풍과 상기한 열교환기(28)를 통과한 송풍바람 및/또는 상기한 토출구(20)를 통하여 토출되는 송풍바람이 서로 간섭을 일으켜 바람의 기계적인 규칙성(소밀상태)이 흐트려져 압력파가 거의 소멸되거나 약해져 진행하며, 바람이 부드러워진다.

상기와 같이 작용하므로 상기한 평면각(α) 및 측면각(β)은 서로의 압력파가 소정의 지점에서 간섭을 일으켜 원하는 방향으로 조정풍 및 송풍바람이 진행하도록 설정하는 것이 바람직하다.

따라서 상기한 평면각(α)은 5∼120°의 범위에서 설정하는 것이 압력파의 간섭과 조정풍 및 송풍바람의 진행방향 및 효율면에서 유리하다.

또 상기한 측면각(β)은 3∼60°의 범위에서 설정하는 것이 조정풍 및 송풍바람의 진행방향 및 효율면에서 유리하다.

그리고 상기에서 열교환기(28)를 통과한 송풍바람과 조정송풍기(30)의 조정풍이 이루는 각도는 0∼90°의 범위에서 설정하는 것이 바람직하고, 10∼60°의 범위에서 설정하는 것이 조정풍 및 송풍바람의 진행방향 및 효율면에서 보다 유리하다.

상기한 조정송풍기(30)의 상세한 내부구조 및 회전동력원, 보호망, 하우징 등은 일반적인 선풍기나 송풍기의 구성을 이용하여 실시하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 상기한 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기(30)는 가변장치나 전자제어장치를 사용하여 간섭을 이루는 위치와 각도를 고정 또는 가변되도록 구성하는 것이 가능하다.

또 상기한 2대 이상의 조정송풍기(30)는 서로 다른 속도로 회전하도록 구성하고, 각각 위치 및/또는 속도가 가변되도록 구성한다. 즉 상기한 2대 이상의 조정송풍기(30)가 각각 소정의 주기로 위치 및/또는 속도가 가변되도록 구성하고, 각각 서로 소정의 위상차를 갖도록 구성한다.

예를 들면 상기와 같이 구성하고 사용자가 전원스위치를 작동시키면, 상기한 2대의 조정송풍기(30) 중에서 하나의 조정송풍기(30)가 서서히 회전하기 시작하고, 다른 조정송풍기(30)는 정지상태를 유지한 다음, 상기한 하나의 조정송풍기(30)의 회전속도가 정상회전수의 대략 60% 정도에 도달하면, 상기한 다른 조정송풍기(30)가 정지상태로부터 서서히 회전하기 시작하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 다른 조정송풍기(30)가 회전하기 시작하면, 하나의 조정송풍기(30)로부터 발생되는 조정풍의 압력파와 다른 조정송풍기(30)로부터 발생되는 조정풍의 압력파 사이에 간섭이 발생하고, 두 조정송풍기(30)로부터 발생되는 조정풍의 압력파가 흐트러트려지게 되어 주기적으로 존재하는 소밀상태가 불규칙하게 변하며, 불규칙한 조정송풍기의 조정풍이 열교환기(28)를 통과하는 송풍바람에 다시 간섭을 주어 송풍바람의 난류상태가 증폭되어 송풍바람을 불규칙하고 부드럽게 만든다.

상기에서 송풍기(70)의 송풍모터(71)와 조정송풍기(30)의 모터(31)를 가변장치나 전자제어장치로 제어하여 각 모터(71), (31)에 회전수 변화를 주면서 각 송풍바람과 조정풍을 주기적으로 서로 충돌(혼합)시켜 토출바람에 조직변형과 온도변화, 풍량변화를 이루며 난류화하여 바람을 불규칙하고 부드럽게 만들면서, 바람의 온도와 풍량을 예측할 수 없도록 제어하는 자연풍모드도 가능하다.

그리고 상기와 같은 상태로 두 조정송풍기(30)가 소정의 시간동안 정상회전수로 회전하고, 소정의 시간이 경과하면 상기한 하나의 조정송풍기(30)의 회전속도가 서서히 감소하여 정지한 다음, 상기한 다른 조정송풍기(30)의 회전속도가 서서히 감소하여 정지하고, 상기한 하나의 조정송풍기(30)는 회전을 시작하도록 구성한다.

상기한 과정을 반복하여 행하면서 압력파가 흐트려져 소밀상태가 불규칙하게 변한 조정풍이 토출구(20)를 통하여 토출되는 바람쪽으로 불게 되고, 이 조정풍과 토출구(20)를 통하여 토출되는 바람 사이에 다시 간섭이 이루어지고, 바람의 난류상태가 증폭되어 바람이 불규칙해지고 부드러워져서 자연바람에 매우 가깝게 된다.

상기와 같이 조정송풍기(30)의 회전속도를 가변시키는 방법은 타이머를 이용하는 것도 가능하고, 전자부품(중앙처리장치나 반도체칩 등)을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

또 로터리스위치를 이용하여 사용자가 수동으로 조정송풍기(30)의 회전속도를 가변시키도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 흡입구(80)에는 도 6에 나타낸 바와 같이, 흡입모터(81)와, 상기한 흡입모터(81)에 연결되어 회전하면서 실내의 공기를 강제로 흡입하는 흡입날개(84)로 이루어지는 흡기장치(82)가 설치된다.

상기한 흡기장치(82)는 지지대(85)를 통하여 상기한 흡입구(80)의 내부에 고정 설치된다.

상기한 흡입구(80)에는 흡입되는 공기의 이물질을 걸러내기 위한 필터(88)를 설치하는 것이 바람직하다.

상기한 흡입날개(84)는 프로펠러방식이나 임펠러방식, 시로코팬(sirocco fan)방식 등 다양한 방식을 적용하여 실시하는 것이 가능하다.

상기한 흡입덕트(90)의 흡입구(80) 반대쪽은 상기한 열교환기(28)의 앞쪽에 연결하는 것이 흡입된 공기가 열교환기(28)를 통과하면서 냉풍 또는 온풍으로 변환되어 공급되므로 바람직하다.

그리고 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제2실시예에 있어서는 도 8에 나타낸 바와 같이 상기한 케이스(10)의 앞쪽에 공기를 흡입하기 위한 구조를 설치하지 않는 것도 가능하고, 흡기구(18)를 설치하여 일부만 흡입하거나 개폐 조절하는 것이 가능하도록 구성하는 것도 가능하다. 즉 상기한 흡입덕트(90)로 연결되는 흡입구(80)를 통하여 실내의 공기를 흡입하여 열교환을 행하므로, 상기한 케이스(10)쪽에 공기 흡입구조를 설치하지 않아도 공기의 순환이 이루어지게 된다.

상기에서 토출구(20)를 통하여 토출되는 토출바람과 상기한 조정송풍기(30)로부터 토출되는 조정풍은 서로 소정의 각도(γ)를 이루며 충돌하게 된다.

상기한 케이스(10)쪽에 흡기구(18)를 설치하지 않는 경우에는 조정송풍기(30)의 흡입구를 케이스(10)에 설치하는 것도 가능하고, 상기한 흡입구조를 조합하여 사용하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 의하면, 상기한 조정송풍기(30)의 조정풍에 의하여 압력파가 흐트러진 바람이 상기한 토출구(20)로 토출되고 실내를 이동하여 상기한 흡입구(80)로 흡입되므로, 전체적으로 자연스런 대류가 이루어진다.

상기에서 흡입구(80)의 위치를 토출구(20)의 반대쪽 벽면 아래쪽에 설치하면, 토출구(20)로부터 토출된 공기의 흐름이 실내를 통과하여 흡입구(80)로 유입되므로, 방안 전체에 대류가 이루어지고, 냉난방 효과가 극대화된다.

종래의 경우에는 토출구(20)로부터 토출된 공기의 흐름이 다시 아래쪽의 흡기구(18)로 유입되므로 실내 전체에 걸친 대류가 이루어지지 않고, 국부적으로 대류가 이루어진다.

더욱이 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 있어서는 고기압과 저기압의 기압차에 의하여 공기가 이동하면서 발생하는 자연바람과 유사하게, 소정의 압력으로 공기를 토출하는 토출구(20)와 토출구(20)로부터 멀리에서 실내의 공기를 소정의 압력으로 흡입하는 흡입구(80) 사이의 압력차에 의하여 공기의 이동이 이루어지므로, 밀어주거나 당겨주는 2개의 힘을 가지는 자연바람처럼 기압차이에 의한 기류를 이루어 실제와 근사한 자연풍이 불게 된다.

상기한 흡입구(80)는 흡입덕트(90)를 분기하여 토출구(20) 반대쪽 벽면의 좌우 아래쪽에 각각 설치하는 것도 가능하고, 토출구(20) 반대쪽 벽면 뿐만 아니라 좌우쪽 벽면에 설치하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 흡입덕트(90)를 2개 이상 사용하여 흡입구(80)를 여러곳에 두는 것도 가능하다.(도 7 참조) 상기한 흡입덕트(90)는 금속제 판을 이용하여 만든 관이나 파이프 등으로 형성하는 것도 가능하고, 합성수지제 관이나 호스 등을 이용하여 형성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 흡입구(80)를 여러곳에 설치하는 경우에는 토출구(20)로부터 토출되는 공기의 흐름이 보다 다양한 방향으로 갈라져 이루어지므로, 실내가 전체적으로 고르게 냉난방이 이루어진다.

상기와 같이 흡입구(80)를 여러곳에 설치하는 경우에는 토출구(20)로부터 토출되는 공기를 보다 효율적으로 관리하기 위하여 각각 흡입구(80)의 공기 흡입량을 조절하거나 개폐하도록 구성하는 것도 가능하다. 즉 상기한 각각의 흡입구(80)에 설치하는 흡입모터(83)의 회전속도를 제어하거나 밸브(도면에 나타내지 않음)를 설치하여 개폐하는 것으로 각각의 흡입구(80)로부터의 공기 흡입여부 및 흡입량을 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 흡입모터(83)의 작동여부나 밸브의 개폐여부를 리모콘 등의 제어기기를 이용하여 제어하도록 구성하면, 사용자가 편리하게 필요한 부분의 흡입구(80)에 대한 제어를 행할 수 있으므로 바람직하다.

그리고 최근에는 아파트나 주택을 건설하는 경우에 에어컨을 설치할 공간을 미리 확보하고 있으므로, 미래형 주택으로서 에어컨의 설치 위치에 대응하여 다양하게 흡입구(80) 및 흡입덕트(90)를 미리 건축과정에서 건축물의 벽면에 매설하면, 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템을 적용하는 것이 매우 용이하다.

또한 사무실, 식당, 공장, 교회, 백화점 등도 건축과정이나 인테리어공사 과정에서 흡입구(80) 및 흡입덕트(90)를 미리 설치하면, 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템을 적용하는 것이 매우 용이하다.

상기에서 흡입구(80)의 설치높이는 바닥에서 대략 30∼90㎝ 정도 범위에서 설정하는 것이 사람이 앉아있는 위치로 자연스런 대류를 형성하게 되므로 바람직하다.

나아가 상기한 흡입구(80)의 개폐 및 흡기장치(82)의 작동을 제어장치를 통하여 사용자가 필요에 따라 선택적으로 제어가능하도록 구성하면, 상기한 토출구(20)를 통하여 토출되는 바람의 흐름을 사용자가 원하는 방향으로 설정하는 것이 가능하고, 효율적이고 최적한 상태의 냉난방이 가능하다. 즉 토출구(20)를 통하여 토출되는 바람은 임의의 흡입구(80)가 실내공기를 흡입하는 경우 자연스럽게 그쪽방향으로 흐름이 형성되어 대류가 이루어지므로, 사용자가 원하는 방향으로 실내기류를 형성하는 것이 가능하고, 필요한 공간만의 냉난방이 가능해지며, 에너지절감과 효율적인 냉난방시스템의 가동이 이루어진다.

그리고 상기한 압력파제거수단은 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각 복수의 날개(34)로 이루어지며 상기한 송풍기(70)에서 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)의 방향과 소정의 각도를 이루도록 상기한 열교환기(28)와 토출구(20) 사이의 케이스(10) 내부에 설치되는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기(30)로 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 조정송풍기(30)를 설치하면, 상기한 송풍기(70)에서 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 바람의 압력파가 상기한 조정송풍기(30)에 의하여 발생되는 조정풍에 의하여 흐트려진 다음, 상기한 토출구(20)를 통하여 토출된다.

상기와 같이 구성하면, 조정송풍기(30)가 케이스(10) 내부에 설치되므로, 외관상 미려한 느낌을 주게 된다.

또 상기한 압력파제거수단은 도 10∼도 13에 나타낸 바와 같이, 상기한 송풍기(70)에서 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 바람(온풍 또는 냉풍)의 일부를 회오리지게 하여 난류를 형성하도록 나선형의 장치로 구성되며 상기한 열교환기(28)와 토출구(20) 사이의 케이스(10) 내부에 설치되는 난류화장치(50)로 구성하는 것도 가능하다.

상기한 난류화장치(50)는 도 11∼도 13에 나타낸 바와 같이, 상기한 케이스(10)에 복수의 지지부재(57)를 통하여 지지되는 환형상의 제1외측테두리(56)와, 상기한 제1외측테두리(56)의 중심위치에 설치되는 제1내측테두리(55)와, 상기한 제1외측테두리(56)로부터 소정의 간격을 두고 위치하고 상기한 케이스(10)에 복수의 지지부재(57)를 통하여 지지되는 환형상의 제2외측테두리(58)와, 한쪽 끝부분은 상기한 제2외측테두리(56)의 중심위치에 설치되고 다른쪽 끝부분은 상기한 제1내측테두리(55)의 내부에 삽입되는 중심축(54)과, 원둘레를 따라 소정의 각도로 분할되어 상기한 제1외측테두리(56)와 제1내측테두리(55) 및 상기한 제2외측테두리(58)와 상기한 중심축(54)의 한쪽 끝부분 외주면을 서로 연결하는 복수의 살대부재(53)와, 상기한 제1외측테두리(56)쪽 살대부재(53)와 제2외측테두리(58)쪽 살대부재(53)를 각각 하나씩 쌍을 이루어 연결하는 판형상의 날개부재(52)를 포함하여 이루어진다.

상기에서 날개부재(52)는 수직면상에 설치되지 않고 소정의 각도 회전된 위치의 살대부재(53)에 설치되어 측면에서 보아서 나선형상을 이루도록 구성한다.

그리고 상기한 제1외측테두리(56)와 제2외측테두리(58)를 상기한 케이스(10)의 내면에 고정하기 위한 복수의 지지부재(57)는 케이스(10)의 사각 내면에 안정적으로 지지할 수 있도록 각 면에 하나씩 연결할 수 있도록 구성한다.

상기에서 지지부재(57), 제1외측테두리(56), 제2외측테두리(58), 살대부재(53), 중심축(54), 제1내측테두리(55) 등은 상기한 송풍기(70)로부터 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)의 흐름에 대한 방해가 적은 형상으로 형성하는 것이 가능하고, 가능하면 얇은 두께로 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 상기한 난류화장치(50)는 제1내측테두리(55)에 정역회전이 가능한 모터(51)를 설치하여, 상기한 중심축(54)을 회전시킴에 따라 상기한 날개부재(52)의 나선각도를 조절할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 날개부재(52)의 나선각도를 조절할 수 있도록 구성하는 경우에는 도 14에 나타낸 바와 같이, 상기한 살대부재(53)가 일체로 연결되는 회전테두리(59)를 상기한 제2외측테두리(58) 내부에 미끄럼이동이 가능하게 설치한다.

상기와 같이 구성하면, 상기한 모터(51)가 회전함에 따라 중심축(54)이 회전하고, 중심축(54)에 일체로 연결된 아래쪽 살대부재(53)가 회전하여 날개부재(52)의 아래쪽 끝부분만을 회전시키게 된다. 이 때 상기한 제1내측테두리(55) 및 제1외측테두리(56)는 정지된 상태를 유지하므로 위쪽 살대부재(53)도 정지되어 날개부재(52)의 위쪽 끝부분은 위치가 고정된 상태가 유지된다.

따라서 모터(51)의 회전을 제어하는 것에 의하여 날개부재(52)의 나선각도를 조정하는 것이 가능하고, 모터(51)의 정역회전을 외부에서 리모컨이나 제어판넬에서 제어하는 것에 의하여 사용자가 선택하여 날개부재(52)의 나선각도를 조정할 수 있고, 이에 따라 바람이 회오리져 난류화하는 정도를 조절하는 것이 가능하다.

상기한 난류화장치(50)는 도면에 나타내지 않았지만, 상기한 제1외측테두리(56)와 제2외측테두리(58)를 연결하여 감싸는 원통형상의 외통을 더 설치하는 것도 가능하다. 상기와 같이 외통을 설치하면 회오리지는 바람이 날개부재(52) 사이의 측면으로 새나가지 않으므로 회오리는 난류화가 보다 촉진된다.

그리고 도면에 나타내지 않았지만, 상기한 난류화장치(50)를 서로 소정의 각을 이루면서 바람의 흐름을 안내하도록 이루어지는 다수의 안내구멍으로 구성하는 것도 가능하고, 안내구멍에 나선형상의 홈이나 돌기 등을 형성하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 난류화장치(50)를 별도로 설치하지 않고 상기한 열교환기(28)가 난류화장치(50)를 겸하도록 상기한 열교환기(28)의 출구쪽에 나선형상의 장치를 고정 또는 가변되도록 설치하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성되는 난류화장치(50)를 설치하면, 상기한 송풍기(70)로부터 토출되고 상기한 열교환기(28)를 통과한 송풍바람(온풍 또는 냉풍)이 회오리지면서 난류화가 증폭되므로 바람의 압력파가 서로 간섭되어 흐트려지게 되고, 주기적으로 반복되는 소밀상태가 흐트려지고 난류화되어 자연풍에 가까운 바람의 흐름으로 변경된 다음, 상기한 토출구(20)를 통하여 토출된다.

그리고 상기한 압력파제거수단은 도 15에 나타낸 바와 같이, 상기한 조정송풍기(30)를 케이스(10) 외부에 설치하고, 상기한 난류화장치(50)를 케이스(10) 내부에 설치하는 것으로 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 조정송풍기(30)와 난류화장치(50)를 설치하면, 상기한 송풍기(70)에서 토출된 바람이 상기한 난류화장치(50)를 통과하면서 난류화된 뒤에, 상기한 조정송풍기(30)에서 발생되는 조정풍에 의하여 다시금 압력파가 흐트려져 거의 자연풍에 가까운 바람으로 변화된다.

그리고 상기한 압력파제거수단은 도 16에 나타낸 바와 같이, 상기한 조정송풍기(30)를 케이스(10) 내부에 설치하고, 상기한 난류화장치(50)를 상기한 조정송풍기(30)와 토출구(20) 사이의 케이스(10) 내부 및/또는 토출구(20)에 설치하는 것으로 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 조정송풍기(30)와 난류화장치(50)를 설치하면, 상기한 송풍기(70)에서 토출된 바람이 상기한 조정송풍기(30)에서 발생된 조정풍에 의하여 압력파가 흐트려진 다음, 상기한 난류화장치(50)를 통과하면서 다시 압력파가 흐트려지고 난류화되어 거의 자연풍에 가까운 바람으로 변경된다.

상기에서는 조정송풍기(30)와 토출구(20) 사이에 난류화장치(50)를 설치하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 도 17에 나타낸 바와 같이 상기한 열교환기(28) 다음에 난류화장치(50)를 설치하고 상기한 난류화장치(50)와 토출구(20) 사이의 케이스(10) 내부에 조정송풍기(30)를 설치하는 것도 가능하다.

또 상기한 압력파제거수단은 도 18에 나타낸 바와 같이, 상기한 케이스(10) 내부에 설치되고 상기한 토출구(20)와 열교환기(70) 사이에 설치되며 상기한 송풍기(70)에서 토출되고 상기한 열교환기(70)를 통과한 바람 중의 일부를 조정풍으로서 나머지 바람의 진행방향과 소정의 각도를 갖도록 안내하는 하나이상의 안내구멍(62)이 형성되는 충돌안내장치(60)로 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 충돌안내장치(60)를 설치하면, 상기한 안내구멍(62)을 통과한 조정풍이 상기한 안내구멍(62)을 통과하지 않은 바람과 부딪혀 압력파를 흐트러트리므로 일정한 주기로 반복되는 소밀상태가 흐트려져 거의 자연풍에 가까운 바람으로 변경되어 상기한 토출구(20)를 통하여 토출된다.

상기한 압력파제거수단은 도 2 및 도 3, 도 8∼도 18의 구성을 하나이상 선택한 다음, 이들을 조합하여 실시하는 것이 가능하다.

예를 들면 상기한 조정송풍기(30)를 열교환기(28)와 난류화장치(50) 사이에 1대 또는 2대 이상을 설치하고, 상기한 토출구(20)쪽에 1대 또는 2대 이상을 더 설치한다.

그리고 상기한 열교환기(28)와 난류화장치(50) 사이에 설치되는 조정송풍기(30)로는 상기한 흡입구(80)를 통하여 흡입된 실내공기의 일부가 공급되도록 흡입덕트(90)를 분기하여 배관한다.

상기한 조정송풍기(30)로 공급되는 흡입공기는 흡입덕트(90)를 통하여 공급되는 공기를 이용하는 것도 가능하고, 조정송풍기(30) 주위의 공기를 이용하는 것도 가능하며, 흡입덕트(90)를 통하여 공급되는 공기와 조정송풍기(30) 주위의 공기를 일정한 비율 또는 임의의 비율로 조절하면서 이용하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기에서 흡입덕트(90)를 통하여 흡입된 실내공기의 일부는 상기한 조정송풍기(30)쪽으로 공급되고, 나머지는 송풍기(70) 및/또는 열교환기(28)쪽으로 공급되며, 공급되는 공기의 양은 각각 일정한 양으로 고정되거나 임의로 조절하는 것이 가능하도록 구성한다.

상기한 흡입덕트(90)를 통하여 흡입된 실내공기를 송풍기(70)쪽으로 공급하는 경우에는 도 3 및 도 8에 나타낸 바와 같이 송풍기(70)의 입구쪽으로 공급하는 것도 가능하고, 도 9에 나타낸 바와 같이 송풍기(70)의 출구 즉 열교환기(28)쪽으로 공급하는 것도 가능하다.

그리고 상기한 압력파제거수단은 도 19 및 도 20에 나타낸 바와 같이, 상기한 흡입덕트(90)를 통하여 흡입된 공기의 일부를 조정풍으로서 상기한 송풍기(70)를 통하여 발생되어 열교환기(28)를 통과한 송풍바람과 소정의 각도를 갖고 충돌하여 혼합되도록 상기한 케이스(10)에 소정의 각도로 설치되는 분사구(94)를 통하여 토출되도록 구성하는 것으로 이루어지는 것도 가능하다.

상기에서 흡입덕트(90)로부터 흡입되는 공기의 일부를 분기관(92)을 통하여 분사구(94)로 안내한다. 상기한 분기관(92)은 파이프나 호스 등으로 구성하는 것도 가능하고, 덕트를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 흡입덕트(90)를 통하여 흡입되는 공기의 일부를 송풍바람과 충돌하도록 구성하면, 송풍바람의 압력파가 흐트려지고 부드러운 상태의 토출바람이 된다.

상기에서 분사구(94)의 토출각도(설치각도)는 송풍바람의 진행방향과 대략 2∼60°정도를 이루도록 설정한다.

그리고 상기한 분기관(92)에는 공기의 유량을 조절하거나 개폐를 행하기 위한 밸브(98)를 설치한다.

도 21 및 도 22에는 흡입덕트(90)를 통하여 흡입되는 공기의 일부를 분기관(21)을 통하여 조정송풍기(30)로 공급되도록 구성한 실시예를 나타낸다.

그리고 상기한 토출구(20)쪽에 설치되는 조정송풍기(30)로는 외부의 공기가 흡입되도록 케이스(10)의 뒷면 또는 옆면을 개방하거나 또는 개방정도를 임의로 조절하는 것이 가능하도록 구성한다.

그리고 상기한 흡입덕트(90)를 통하여 흡입된 실내공기의 일부를 송풍기(70)와 열교환기(28) 사이에 공급하거나 열교환기(28)와 토출구(20) 사이 또는 토출구(20) 주위로 공급하도록 구성하는 것도 가능하고, 공급되는 위치를 밸브를 통하여 임의로 조절하는 것이 가능하게 구성하는 것도 가능하다.

상기한 바와 같이 구성하면, 송풍기(70)와 각각의 조정송풍기(30)의 풍량을 조절하는 것에 의하여 토출되는 공기의 온도를 제어하는 것이 가능하다. 즉 냉방기가 가동되는 것을 기준으로 토출되는 공기의 온도가 설정된 토출바람의 온도보다 낮을 경우에는 송풍기(70)의 풍량은 감소시키고 조정송풍기(30)의 풍량을 일부 또는 전부 증가시켜 실내의 따뜻한 공기가 보다 많이 혼합되도록 제어하고, 토출되는 공기의 온도가 설정된 토출바람의 온도보다 높을 경우에는 송풍기(70)의 풍량은 증가시키고 조정송풍기(30)의 풍량을 일부 또는 전부 감소시켜 실내의 따뜻한 공기보다 열교환이 이루어진 냉각된 공기가 보다 많이 혼합되도록 제어한다. 난방기의 경우에는 반대의 방법으로 제어한다.

상기에서 송풍기(70)와 각각의 조정송풍기(30)의 풍량을 조절하는 것에 의하여, 토출되는 공기의 온도와 풍량을 가변장치나 전자제어장치로 제어하여 토출바람을 자연풍상태와 일치시키는 자연풍모드를 두는 것도 가능하다.

도 23에는 토출구(20)의 토출방향을 정면(B)뿐만 아니라, 양 측면(A)으로도 형성한 예를 나타낸다.

상기와 같이 토출구(20)의 토출방향을 3면으로 형성하면, 실내 전체로 고르게 냉풍 또는 온풍을 보내는 것이 가능하다.

상기에서 양 측면(A)에 형성하는 토출구(20)의 경우에는 필요에 따라 개폐할 수 있도록 그릴(22)을 개폐가능하게 설치하는 것이 바람직하다.

또 상기한 토출구(20)는 도 24에 나타낸 바와 같이, 위아래로도 길게 설치하고, 2∼3부분으로 나누어 각각 서로 다른 방향으로 토출되도록 그릴(22)의 방향을 따로 조절하는 것도 가능하고, 필요에 따라 아래쪽(D), (E)의 그릴(22)을 개폐하는 것이 가능하도록 설치하는 것도 가능하다.

그리고 도 24 및 도 29에 나타낸 바와 같이, 상기한 토출구(20)로부터 열교환기(28)까지 토출되는 공기의 흐름을 2부분으로 나누도록 분기막(38)을 설치하는 것도 가능하다.

또 상기한 분기막(38)을 2개 이상 설치하여 토출되는 공기의 흐름을 2부분 이상으로 나누도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 분기막(38)을 설치하면, 토출구(20)로 토출되는 바람을 나누어 제어하는 것이 가능하다. 즉 위쪽(C) 그릴(22)을 통과하는 바람과 아래쪽(D), (E) 그릴(22)을 통과하는 바람의 온도와 풍량을 서로 다르게 제어하는 것이 가능하다.

예를 들면 도 29에 나타낸 바와 같이, 열교환기(28) 및 송풍기(70)를 각각 나누어 설치하고, 제어장치를 통하여 각각의 열교환기(28)의 작동과 송풍기(70)의 작동을 서로 다르게 제어하는 것에 의하여, 토출되는 바람의 온도와 풍량을 서로 다르게 조절하는 것이 가능하다. 상기에서 나누어 설치되는 열교환기(28) 및 송풍기(70)는 2∼8개로 이루어진다.

상기한 열교환기(28)와 송풍기(70)는 서로 동일한 수(예를 들면 열교환기 2개와 송풍기 2개 등)로 구성하는 것도 가능하고, 서로 다른 수(예를 들면 열교환기 1개와 송풍기 2개, 열교환기 2개와 송풍기 1개 등)로 구성하는 것도 가능하다.

상기한 분기막(38)은 토출구(20)쪽을 힌지로 회전가능하게 고정하여 토출되는 바람의 분할을 필요에 따라 소정의 비율로 변경할 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성하면 1대의 냉온풍시스템에서 풍량, 풍속, 온도 등이 같거나 서로 다른 2개 이상의 토출바람을 구현하는 것이 가능하다. 즉 상기와 같이 구성하면 토출되는 바람을 온도와 세기에 따라 토출되는 방향을 다르게 제어하는 것이 가능하며, 사용자의 위치 및 취향에 따라 서로 다른 온도와 세기의 바람을 맞도록 구현하는 것이 가능하다.

상기와 같이 송풍기(70)를 2개 이상으로 구성하는 경우에는 각각의 송풍기(70) 중심축이 서로 소정의 평면각과 측면각을 갖도록 설치하여 토출되는 송풍바람이 서로 간섭을 이루어 조직변형과 난류화가 효과적으로 일어나도록 구성하는 것도 가능하다.

상기한 2대이상의 송풍기(70)는 서로 이루는 평면각과 측면각을 가변할 수 있도록 중심축이 회전되는 구조로 설치하는 것도 가능하다. 상기한 2대이상의 송풍기(70)가 서로 이루는 평면각과 측면각은 대략 3∼60°정도의 범위에서 설정하여 고정 또는 가변하도록 구성한다.

또 상기한 2대이상의 송풍기(70)는 각각의 회전속도를 동일하게 제어되도록 구성하는 것도 가능하고, 서로 다른 회전속도로 회전하도록 구성하는 것도 가능하며, 각각의 송풍기(70)가 서로 다른 주기로 회전속도가 가변하도록 구성하는 것도 가능하다.

상기와 같이 송풍기(70)를 2대이상으로 설치하여 토출되는 바람이 서로 간섭을 일으키도록 구성하는 경우에는 별도로 압력파제거수단을 설치하지 않고, 상기한 송풍기(70)만으로 압력파를 제거하는 것도 가능하다. 즉 2대이상의 송풍기(70) 서로가 상대편에 대하여 상기한 조정송풍기(30)와 동일한 기능을 수행하게 되어, 별도로 조정송풍기(30)를 설치하지 않고 송풍기(70)로 조정송풍기(30)의 기능을 대체하는 것도 가능하다.

그리고 도 25 및 도 26에는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템을 자동차의 공조시스템에 적용한 실시예를 나타낸다. 이 경우에는 도 27에 나타낸 바와 같이, 토출구(20)에 근접한 위치의 토출관(97)에 난류화장치(50)를 설치하는 것이 토출바람의 난류화를 촉진시킬 수 있어 바람직하다.

도 25 및 도 26에 나타낸 바와 같이, 상기한 흡입구(80)를 뒷좌석의 한가운데 및/또는 좌우에 각각 설치하면, 차실내에 자연스러운 대류가 이루어진다. 특히 자동차의 실내는 주택의 경우에 비하여 매우 좁으므로, 토출구(20)와 흡입구(80) 사이의 공기흐름이 보다 직접적으로 이루어져 대류의 효과가 크게 나타난다.

그리고 도면에 나타내지 않았지만, 상기한 흡입구(80)를 운전석과 조수석 사이 및 뒷좌석의 양 측면 등 여러곳에 설치하는 것도 가능하다.

따라서 종래 자동차에 있어서 앞쪽의 대시패널에서 토출되는 냉풍 및 온풍이 뒷좌석까지 충분하게 도달하지 않아 냉난방시간이 길고 냉난방효과가 크게 감소하는 단점이 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템을 적용하는 것에 의하여 실내 냉온풍의 이동 즉 기류를 자연풍처럼 기압차이에 의하여 부드럽고 신속하게 이루어지므로 확실하게 개선된다.

또 종래 자동차에 있어서 토출바람을 장시간 직접 접촉시 불편함으로 인하여 토출구(20)를 사용자를 피하는 위치에 설치하였으나, 각 토출구(20)마다 토출바람 온도와 풍량을 조절하는 것도 가능하므로 토출구(20)의 위치나 크기를 다양하게 구성하는 것이 가능하고, 외관의 변화를 도모하는 것이 가능하다.

그리고 조정송풍기(30)가 위치하는 곳의 공간 확보가 어렵거나 송풍에 공기저항을 주는 것을 보완하기 위하여 조정송풍기(30)를 따로 설치하고, 열교환기(28)와 토출구(20) 사이 또는 토출구(20) 주위에 흡입덕트(90)나 호스 등으로 연통하여 송풍기(70) 바람에 소정의 주기와 각도를 이루면서 바람에 간섭을 주도록 구성하는 것도 가능하다.(도 25 참조)

그리고 도 28에는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템을 건물의 중앙공급식 공조시스템에 적용한 예를 나타낸다. 건물의 중앙공급식 공조시스템에 있어서는 도 28에 나타낸 바와 같이, 토출관(97)을 통하여 각 구역으로 송풍바람이 공급되고, 상기한 흡입구(80)를 각 구역 실내의 천정쪽 및/또는 벽면에 설치하여 이를 조정송풍기(30)를 통하여 냉풍 또는 온풍과 혼합하여 실내로 토출하도록 구성한다.

상기한 난류화장치(50)를 토출구(20)쪽에 설치하여 토출하는 것도 가능하고, 난류화장치(50)의 난류화정도를 조절 가능하게 난류화장치(50)가 가변하도록 임의로 조절하는 것도 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 있어서는 항균, 항취, 가습, 방전, 이온화 등과 같은 토출바람의 조직과 기능을 향상시키기 위한 다양한 장치를 조합하여 사용하는 것이 가능하다. 즉 사용자의 쾌감도를 향상시키기 위하여 다양한 부가장치를 설치하는 것도 가능하다.

예를 들면 냉풍으로 작동중에 열교환기(증발기)에서 생성되는 물을 가습기로 분무시켜 토출바람과 함께 토출시키면 실내 공기의 건조화를 방지할 수 있다. 이 때 가습기로 분무시키는 물에 대해서는 살균과 정수를 행하는 것도 가능하다.

실제로 냉풍으로 작동중에 증발기에서 생성되는 물은 이를 처리하는 데 불편함이 많으며, 실내기에 있어서 매우 번거로운 작업인 데, 상기와 같이 가습기를 설치하는 것에 의하여 이를 효과적으로 해결하는 것이 가능하다.

그리고 집진과 송풍시에 공기의 입자에 발생하는 정전기를 집전하여 방전시키는 방전장치를 부가적으로 설치하는 것에 의하여 사용자의 쾌감도를 향상시키는 것도 가능하다.

나아가 토출되는 바람과 공기의 조직구성 하나하나에도 관심을 갖고 첨단과학을 이용하여 전체적으로 사용자의 쾌감도를 향상시킬 수 있는 다양한 방법이 적용 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기로부터 발생되는 조정풍과 토출구를 통하여 토출되는 인공바람의 압력파가 간섭에 의하여 상쇄되거나 약해지며, 바람의 난류상태가 증폭을 이루면서 부드러워져서 자연풍에 가까운 바람을 형성하게 되어, 이 바람(냉풍 또는 온풍)을 쐬는 경우에 항상 시원하거나 따뜻한 느낌 및 부드러운 느낌을 느끼게 되고, 피부가 따갑거나 아프지 않으며, 붓는 일이 발생하지 않는다.

또 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 조정송풍기를 케이스 내부에 설치하는 것도 가능하며 외부에 설치하는 것도 가능하므로 다양한 디자인의 제품을 제조하는 것이 가능하고, 외관의 변화를 도모하는 것이 가능하다.

그리고 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 난류화장치의 나선형상의 장치를 통과한 바람이 서로 부딪혀 난류화되므로 자연풍에 가까운 바람을 형성하게 된다.

본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 자연풍에 가까운 바람이 토출되므로 바람의 진행방향을 사람이 위치하는 부분으로 직접 유도하는 것이 가능하여 에너지효율이 높아지고, 직접적인 냉난방으로 인하여 냉난방의 시간이 짧아지고 에너지절감이 이루어진다. 그리고 냉난방이 필요없는 부분의 흡입구를 폐쇄하는 것에 의하여 필요한 곳만의 흡입구만 작동시키는 것으로 최적상태의 에너지절감을 실현하는 것이 가능하다.

나아가 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 흡입구를 토출구의 반대쪽에 마주하여 설치하는 것에 의하여 실내 공기의 대류를 강제순환시킴은 물론, 실내 전체적으로 자연바람처럼 기압차이에 의하여 대류가 이루어지도록 하여 구석구석까지 고른 냉난방이 가능하고, 토출량이 적은 경우에도 멀리까지 냉난방이 가능하다. 따라서 냉난방효율이 15%이상 증가된다.

그리고 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 실내공기를 사용하는 조정송풍기 바람과 열교환기를 통과하는 송풍바람의 혼합비를 조절하면서 혼합하여 토출하는 것이 가능하므로, 토출되는 바람의 온도와 사용자 체온과의 온도차가 크므로 인하여 사용자가 느끼는 두통이나 거부감을 크게 감소시키는 것이 가능하고, 열교환기를 통과하는 송풍바람과 실내공기를 이용하는 조정송풍기의 조정풍에 충돌(혼합)비율 조절로 토출되는 바람의 온도를 용이하게 제어하는 것이 가능하다.

본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 의하면, 에어컨의 경우 송풍바람과 조정풍바람(실내공기)의 충돌(혼합)비 조절로 냉온풍기의 토출바람 온도와 풍량을 용이하게 조절하여 사용자가 위치하는 부분으로 직접 유도하는 것이 가능하므로 토출바람을 아래로 유도하여 기류를 형성시켜 종래 조명기구나 상층부에서 손실되던 에너지를 절감할 수 있다.

따라서 본 발명은 인공바람의 기계적인 스트레스를 감소 또는 거의 제거하기 위하여 송풍기 바람과 조정송풍기 바람의 충돌(혼합)에 의한 토출바람의 난류증폭이나 난류화장치에 의한 토출바람의 난류증폭을 이루며, 냉온풍기 송풍기 모터와 조정송풍기의 모터를 가변장치나 전자제어장치로 중앙제어하여 각 모터의 회전수 변형을 주면서 주기적으로 각 송풍기 및 조정송풍기의 바람을 서로 충돌(혼합)시켜, 냉온풍기 토출바람에 조직변형과 온도변화와 풍량변화를 주어 난류화하여 바람을 불규칙하고 부드럽게 만들면서, 바람의 온도와 풍량을 예측하기 어렵거나 예측할 수 없도록 제어하는 자연풍모드가 가능하고, 실내온도와 설정온도가 일치할 때에 자연풍모드로 자동 작동하거나 사용자의 수동설정에 의하여 작동시키는 것도 가능하다.

도 1은 선풍기를 소정의 각도로 설치한 상태를 설명하기 위한 평면도.

도 2는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예를 나타내는 측면단면도.

도 4는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 있어서 조정송풍기 회전축의 설치상태를 간략화하여 나타내는 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 있어서 조정송풍기 회전축의 설치상태를 간략화하여 나타내는 측면도.

도 6은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 있어서 흡기장치의 설치상태를 나타내는 부분확대 단면도.

도 7은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제1실시예에 있어서 흡입구를 여러곳에 설치한 상태를 나타내는 평면도.

도 8은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제2실시예를 나타내는 측면단면도.

도 9는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제3실시예를 나타내는 측면단면도.

도 10은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제4실시예를 나타내는 측면단면도.

도 11은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제4실시예에 있어서 난류화장치를 나타내는 사시도.

도 12는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제4실시예에 있어서 난류화장치를 나타내는 부분확대 단면도.

도 13은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제4실시예에 있어서 난류화장치를 나타내는 도 12의 H-H선 단면도.

도 14는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제4실시예에 있어서 난류화장치를 나타내는 도 13의 G-G선 단면도.

도 15는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제5실시예를 나타내는 측면단면도.

도 16은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제6실시예를 나타내는 측면단면도.

도 17은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제7실시예를 나타내는 측면단면도.

도 18은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제8실시예를 나타내는 측면단면도.

도 19는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제9실시예를 나타내는 정면단면도.

도 20은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제9실시예를 나타내는 측면단면도.

도 21은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제10실시예를 나타내는 측면단면도.

도 22는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제11실시예를 나타내는 측면단면도.

도 23은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 있어서 토출구의 형상을 나타내는 평면단면도.

도 24는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템에 있어서 토출구의 형상을 나타내는 측면단면도.

도 25는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제12실시예를 자동차에 적용한 상태를 개략적으로 나타내는 사시도.

도 26은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제12실시예를 자동차에 적용한 상태를 개략적으로 나타내는 측면도.

도 27은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제12실시예에 있어서 토출구에 난류화장치를 설치한 상태를 나타내는 측면단면도.

도 28은 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제13실시예를 건물의 중앙냉난방식 공조시스템에 적용한 상태를 개략적으로 나타내는 단면도.

도 29는 본 발명에 따른 자연풍 냉온풍시스템의 제14실시예를 나타내는 측면 단면도.

Claims

한쪽에 토출구가 형성되는 케이스와,

상기한 케이스 내부에 토출구로부터 멀리 위치하도록 설치되며 바람을 일으키는 송풍기와,

상기한 송풍기와 인접하여 상기한 케이스 내부에 설치되고 열교환이 이루어지는 열교환기와,

상기한 토출구와 인접한 케이스의 외부 또는 상기한 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부에 설치되고 상기한 송풍기로부터 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 바람의 압력파를 흐트러트려 주기를 불규칙하게 만드는 압력파제거수단과,

상기한 토출구와 소정의 거리를 두고 마주하는 위치에 설치하는 흡입구와,

상기한 흡입구와 상기한 케이스 내부를 서로 연통시켜 상기한 흡입구로 흡입된 공기를 케이스 내부로 안내하는 흡입덕트를 포함하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 압력파제거수단은 회전축이 각각 상기한 토출구의 토출방향과 소정의 각도를 이루도록 상기한 토출구와 인접한 케이스의 외부에 설치되는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기로 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 압력파제거수단은 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 바람의 방향과 소정의 각도를 이루도록 상기한 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부에 설치되는 1대 또는 2대 이상의 조정송풍기로 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기한 1대 또는 2대이상의 조정송풍기를 케이스의 외부 또는 내부에 별도로 설치하고,

상기한 열교환기와 토출구 사이에 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 송풍바람의 진행방향과 소정의 각도를 이루도록 하나이상의 분사구를 설치하고,

상기한 조정송풍기의 출구와 상기한 분사구를 덕트나 호스를 이용하여 연결하여 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제4항에 있어서,

상기한 하나이상의 분사구로부터 토출되는 분사공기양 또는 분사각도를 서로 다르게 조절하도록 이루어지는 자연풍 냉온풍 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기한 2대 이상의 조정송풍기는 평면에서 보아서 서로의 회전축이 0°＜α＜180°의 범위의 평면각(α)을 이루고, 측면에서 보아서 서로의 회전축이 0°＜β＜90°의 범위의 측면각(β)을 이루도록 설치하는 자연풍 냉온풍시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기한 2대 이상의 조정송풍기는 서로 다른 속도로 회전하도록 구성하고, 각각 속도가 가변되도록 구성하는 자연풍 냉온풍시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기한 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기, 상기한 조정송풍기 주위에 있는 공기, 상기한 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기와 조정송풍기 주위에 있는 공기를 일정 비율 또는 소정의 비율로 혼합한 공기 중에서 어느 하나의 공기가 상기한 1대 또는 2대이상의 조정송풍기로 흡입되도록 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,

상기한 압력파제거수단은 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 바람을 회오리지게 하여 서로 부딪혀 난류를 형성하도록 나선형 장치로 구성되며 상기한 열교환기와 토출구 사이의 케이스 내부 또는 토출구에 설치되는 난류화장치로 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제9항에 있어서, 상기한 난류화장치는

상기한 케이스에 복수의 지지부재를 통하여 지지되는 환형상의 제1외측테두리와,

상기한 제1외측테두리의 중심위치에 설치되는 제1내측테두리와,

상기한 제1외측테두리로부터 소정의 간격을 두고 위치하고 상기한 케이스에 복수의 지지부재를 통하여 지지되는 환형상의 제2외측테두리와,

한쪽 끝부분은 상기한 제2외측테두리의 중심위치에 설치되고 다른쪽 끝부분은 상기한 제1내측테두리의 내부에 삽입되는 중심축과,

원둘레를 따라 소정의 각도로 분할되어 상기한 제1외측테두리와 제1내측테두리 및 상기한 제2외측테두리와 상기한 중심축의 한쪽 끝부분 외주면을 서로 연결하는 복수의 살대부재와,

상기한 제1외측테두리쪽 살대부재와 제2외측테두리쪽 살대부재를 각각 하나씩 쌍을 이루어 나선형상으로 연결하는 판형상의 날개부재를 포함하여 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제10항에 있어서, 상기한 난류화장치는

상기한 제1내측테두리에 설치되고 상기한 중심축과 연결되는 정역회전이 가능한 모터와,

상기한 제2외측테두리 내부에 미끄럼이동가능하게 설치되고 상기한 살대부재가 일체로 연결되는 회전테두리를 더 포함하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 내지 제3항 중 어느 한항에 있어서,

상기한 압력파제거수단은 상기한 케이스 내부에 설치되고 상기한 토출구와 열교환기 사이에 설치되며 상기한 송풍기에서 토출되고 상기한 열교환기를 통과한 바람 중의 일부를 조정풍으로서 나머지 바람의 진행방향과 소정의 각도를 갖도록 안내하는 하나이상의 안내구멍이 형성되는 충돌안내장치로 구성하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 흡입구에는 흡입모터와 상기한 흡입모터에 연결되어 회전하면서 실내의 공기를 강제로 흡입하는 흡입날개로 이루어지는 흡기장치가 설치되는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 또는 제14항에 있어서,

상기한 흡입구에는 흡입되는 공기의 이물질을 걸러내기 위한 필터를 설치하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 흡입덕트의 흡입구 반대쪽은 흡입되는 공기가 상기한 열교환기를 통과하도록 상기한 열교환기의 앞쪽에 연결하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 또는 제15항에 있어서,

상기한 흡입덕트의 흡입구 반대쪽은 분기하여 한쪽은 흡입되는 공기의 일부를 상기한 열교환기를 통과시키도록 상기한 열교환기의 앞쪽에 연결하고, 다른쪽은 상기한 열교환기와 토출구 사이 또는 상기한 토출구 주위에 연결하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 압력파제거수단은 상기한 흡입덕트를 통하여 공급되는 흡입공기의 전부 또는 일부를 상기한 열교환기를 통과하는 송풍바람의 진행방향과 소정의 각도를 이루며 분사시키도록 설치되는 분사구로 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 토출구의 토출방향을 정면과 양 측면의 3면으로 형성하고, 양 측면의 토출구는 개폐가 가능하게 설치하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 또는 제19항에 있어서,

상기한 토출구를 위아래로 길게 형성하고, 2∼3개의 부분으로 나누어 상하 또는 상중하의 각각 서로 다른 방향으로 토출하도록 그릴의 방향을 조절하는 것이 가능하도록 설치하고, 아래쪽의 1∼2개의 부분은 그릴을 개폐하는 것이 가능하도록 설치하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 송풍기의 모터와 상기한 1대 또는 2대이상의 조정송풍기의 모터 중에서 하나이상의 회전속도를 변화하도록 제어하는 제어장치를 설치하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항에 있어서,

상기한 토출구와 열교환기 사이에 토출되는 공기의 흐름을 2부분 이상으로 나누도록 설치하는 하나이상의 분기막을 더 포함하는 자연풍 냉온풍시스템.
제1항 또는 제21항에 있어서,

상기한 송풍기를 2대이상으로 구성하고,

송풍의 조직변형과 난류화가 효과적으로 일어나도록 각각의 송풍기로부터 토출되는 송풍바람이 서로 간섭을 이루도록 송풍기의 중심축이 서로 소정의 평면각과 측면각을 갖도록 구성하는 자연풍 냉온풍시스템.
제23항에 있어서,

상기한 2대이상의 송풍기 중심축이 서로 이루는 평면각과 측면각이 가변하도록 구성하고,

상기한 각각의 송풍기의 회전속도를 동일 또는 서로 다르게 조절하도록 이루어지는 자연풍 냉온풍시스템.