KR100534059B1 - 냉풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 냉풍기에 관한 것이다. 특히, 흡·토출방향이 전면개선된 것과, 송풍팬으로서 2중 축류팬을 적용한 것과, 공기유도관을 나팔관 형상으로 하되 공기유도관의 출구측에 열교환 증폭부를 두어 열교환효율을 극대화한 것에 주요한 특징을 갖는다.

이러한 본 발명 냉풍기의 특징을 보면, 상부에 냉기토출구를 갖는 하우징을 구비한 본체; 통형상으로 되어 상기 본체의 상부에 설치되며, 상부와 하부에는 실내공기가 유입되는 공기흡입구와 공기가 배출되는 공기배출구가 각각 마련되고, 유로상에 열교환 증폭부를 갖는 공기유도관; 상기 공기유도관에 내장되는 냉매통; 상기 공기배출구의 밑부분에 위치하게 설치되되 공기를 중앙의 풀러팬에 의해 하향 흡입하여 외곽의 푸셔팬에 의해 상향의 냉기토출구로 토출되게 하는 송풍팬; 상기 하우징에 서랍식으로 열고 닫을 수 있게 설치되는 응축수 받이; 상기 하우징의 냉기토출구에 설치되는 안전망; 상기 공기흡입구 또는/및 냉기토출구에 설치되는 에어필터; 및 전원의 온/오프 및 송풍팬의 회전속도를 제어하는 제어패널;로 구성된 것이다.

Description

냉풍기{Air cooler}

본 발명은 냉풍기에 관한 것이다. 특히, 흡·토출방향이 전면개선된 것과, 송풍팬으로서 2중 축류팬을 적용한 것과, 공기유도관을 나팔관 형상으로 하되 공기유도관의 출구측에 열교환 증폭부를 두어 열교환효율을 극대화한 것에 주요한 특징을 갖는다.

냉풍기는 에어컨과 선풍기의 틈새상품으로서 더운 실내공기를 냉매와의 열교환을 통해 저온화하여 실내로 환원되게 하는 강제대류 원리, 즉 에어컨의 원리가 이용되고 있다.

이러한 냉풍기는 제품별로 구조상 미차는 있으나 근간에 출시되고 있는 대부분의 냉풍기는 축류팬에 비해 송풍효율이 우수하다고 알려진 횡류팬이 적용되고 있어 비용상승의 요인이 된다.

또한, 기존 냉풍기는 공기흡입구를 전방 혹은 후방에 두고 냉기토출구는 대부분 전방에 위치하는 일률적인 형태를 취하고 있어 냉기토출구 앞에 위치하고 있는 사용자에게만 냉기가 집중되고 냉풍기의 측방 및 후방에 위치하는 사용자에게는 냉기가 송풍되지 않기 때문에 냉기 송풍범위가 극히 제한적이다.

또한, 가장 큰 문제점으로 지적되는 부분중의 하나가 바로 냉방효율 문제를 들 수 있다. 냉풍기의 냉매로 사용되고 있는 얼음 및 냉수의 자체온도가 초저온이 아니기 때문에 이에 의해 열교환되는 실내공기의 온도도 그리 낮다고 볼 수 없다. 게다가 열손실을 감안한다면 100% 완전 열교환은 불가능하기 때문에 실제 열교환 된 냉풍온도는 혹서기인 경우 아무리 낮게 잡아도 20℃이하로 내려가기 어려우며, 특히 종래의 열교환 구조를 보면 열손실분이 많아 냉풍온도를 낮은 상태로 유지하기 어렵고, 이로인해 냉방효율이 극히 떨어지는 취약성을 면치 못하고 있다.

이를 보다 구체적으로 설명하기 위해 한 예를 들고자 한다. 도 1을 보면, 냉풍기의 전면패널(1)의 하부에 공기흡입구(2)가 위치하고, 전면패널의 상부에 냉기토출구(3)가 위치하고 있으며, 전면패널의 안쪽으로 횡류형 송풍팬(4)과, 이 송풍팬의 후방으로 얼음팩(5)이 설치된 구성을 이루고 있다.

이 구조에 있어서, 전면패널(1)과 송풍팬(4) 사이의 영역은 실내공기가 그대로 정체되어 있거나 또는 열교환된 공기가 원활히 토출되지 못하고 정체되어 있는 이른 바 데드죤(dead zone)이 된다. 따라서, 데드죤에 있던 공기가 토출되는 열교환된 공기가 섞인 상태로 토출되면 냉풍온도가 현저히 올라갈 수 밖에 없기 때문에 냉풍성능 향상에 도움이 되지 않는다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 냉기의 흡입 및 토출방식을 전면 개선하여 냉풍기 자체를 회전시키기 않더라도 여러 사람에게 냉풍이 송풍될 수 있게 한 것에 특징을 갖는 냉풍기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 2목적은 저가의 축류팬을 적용하되, 공기의 흡입 및 토출방향을 반전시키기 위한 2중 축류팬이 새로이 적용한 것에 특징을 갖는 냉풍기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 3목적은 공기유도관을 외부와 차단된 밀폐형, 즉 나팔관 형상으로 하여 외기(실내공기)와 열교환되는 것을 미연에 차단하면서 유체유입의 원활성을 확보한 것에 특징을 갖는 냉풍기를 제공하는데 있다.

본 발명의 제 4목적은 공기유도관을 열전도도가 우수한 알루미늄으로 하므로써 열교환효율을 높이고, 또 공기유도관의 토출측에 하니컴 형상을 두어 열교환면적을 보다 많이 확보되게 한 것에 특징을 갖는 냉풍기를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 상부에 냉기토출구를 갖는 하우징을 구비한 본체;통형상으로 되어 상기 본체의 상부에 설치되며, 상부와 하부에는 실내공기가 유입되는 공기흡입구와 공기가 배출되는 공기배출구가 각각 마련되고, 유로상에 열교환 증폭부를 갖는 공기유도관; 상기 공기유도관에 내장되는 냉매통; 상기 공기배출구의 밑부분에 위치하게 설치되되 공기를 중앙의 풀러팬에 의해 하향 흡입하여 외곽의 푸셔팬에 의해 상향의 냉기토출구로 토출되게 하는 송풍팬; 상기 하우징에 서랍식으로 열고 닫을 수 있게 설치되는 응축수 받이; 상기 하우징의 개방된 상부에 설치되는 안전망; 상기 공기흡입구 또는/및 냉기토출구에 설치되는 에어필터; 및 전원의 온/오프 및 송풍팬의 회전속도를 제어하는 제어패널;로 구성하므로써 달성된다.

또한, 상기 공기유도관은 알루미늄으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열교환 증폭부는 하니컴 형상으로 되되, 알루미늄으로 되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기유도관은 상부는 넓고 하부는 좁은 나팔관 형상으로 된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송풍팬은 2중 축류팬으로서, 중앙의 허브와, 이 허브의 내측에 형성되는 풀러팬과, 허브의 외측에 형성되는 푸셔팬으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 냉풍기는 도 2 및 도 4에서와 같이 하우징(20)을 갖는 본체(10)와, 이 본체의 상부에 설치되는 공기유도관(30)과, 이 공기유도관에 내장되는 냉매통(40)과, 상기 본체내에 설치되어 공기흡입 및 냉기토출력을 제공하는 송풍팬(50) 및 팬모터(54)로 구성되며, 이외에도 냉매통으로부터 발생되는 응축수를 받아내기 위한 응축수 받이(60)와, 상기 하우징의 개방된 상부에 설치되는 안전망(70)과, 공기유도관(30)의 공기흡입구 또는 상기 하우징(20)의 공기토출구중 어느 한 곳 또는 양쪽에 모두 설치되는 에어필터(80)를 포함한다.

상기 하우징(20)은 통(筒)형상을 갖되, 상부는 개방되어 있어 냉기토출구(21)로 사용되며, 바닥은 하우징(20)과 일체로 된 상측 바닥판(22)과, 이 상측 바닥판으로부터 이격상태로 결합되는 하층 바닥판(23)으로 구성되어 겹바닥을 이루고 있다.

상층 바닥판(22)에는 상기 냉매통(40)으로부터 낙수되는 응축수를 배수하기 위한 배수공(22a)이 형성되며, 또 이 상층 바닥판(22)은 공기의 원활한 유도를 위해 유선형, 즉 하향으로 오목하게 만곡된 형상을 갖는다.

또, 이격된 상층 바닥판(22)과 하층 바닥판(23)의 사이에는 공간부(24)가 마련되어 상기한 팬모터(54)와 응축수 받이(60)가 내장된다. 이때, 응축수 받이는 상기 배수공(22a)의 바로 밑에 위치하되 서랍식으로 열고 닫을 수 있게 설치된다.

또, 상기 하층 바닥판(23)의 저면에는 기기의 원활한 이동을 위해 롤러(25)가 설치된다.

한편, 상기 공기유도관(30)은 상기 본체(10)의 상부에 기립상태로 설치된다. 또한 이 공기유도관은 열전도도가 큰 알루미늄으로 되며, 상부는 넓고 하부는 좁은 나팔관 형상으로 된다. 이때, 상부와 하부는 각각 공기흡입구(31)와 공기배출구(32)가 되되, 공기흡입구(31)에는 큰 이물질의 유입을 차단하기 위해 그릴 또는 루버(33)를 설치하는 것이 바람직하며, 또 유입되는 공기중의 미세한 이물질을 여과하기 위해 에어필터(80)를 설치하는 것이 보다 바람직하다.

또, 상기 그릴 또는 루버(33)의 중앙부위에는 상기 냉매통(40)을 넣고 뺄 때 사용할 수 있도록 소(小)뚜껑(34)이 개폐 가능하게 설치된다.

또, 상기 공기유도관(30)의 공기배출구(32)측에는 열교환 증폭부(36)를 갖는다. 이 열교환 증폭부는 구체적으로 공기 유도관과 동일재질의 허니콤(honey-comb) 구조를 갖도록 하므로써 열교환면적을 확대시키는 역할을 하면서 냉매통(40)을 안착시키기 위한 바닥면 역할을 동시에 한다.

한편, 상기 냉매통(40)은 찬물 또는 얼음을 수용할 수 있는 용기형태면 적용가능하나, 이 역시 열전도도가 양호한 알루미늄으로 되면 열교환효율의 증대를 기대할 수 있을 것이다.

한편, 송풍팬(50)은 상기 공기유도관(30)의 공기배출구(32)측 바로 아래에 설치되는 축류팬으로서, 중앙의 허브(51)내에 형성되는 풀러팬(puller fan)(52)과, 허브(51)의 바깥쪽에 형성되는 푸셔팬(pusher fan)(53)으로 구성된다.

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미 설명부호 90은 전원의 온/오프, 송풍팬(50)의 회전속도 등을 제어하기 위한 제어패널이다.

이상의 구성을 갖는 냉풍기의 동작과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 냉매통(40)에 얼음 또는 찬물을 채워 넣어 공기유도관(30)에 내장한 상태로 부터 제어패널(90)을 조작하여 전원을 온 하면 송풍팬(50)이 팬모터(54)에 의해 일방향으로 회전된다. 송풍팬(50)의 회전력, 특히 중앙의 풀러팬(52)의 회전력에 의해 실내공기가 공기유도관(30)의 공기흡입구(31)를 통해 유입되어 아래의 공기배출구(32)를 통해 배출된다.

이때, 실내공기가 유도되는 과정에서 공기유도관(30)의 형상이 나팔관 형상을 이루고 있기 때문에 하부로 갈수록 유속이 빨라지면서 공기의 원활한 흡입을 가능케하며, 유입되는 공기는 차가운 상태의 냉매통(40)과 접촉되면서 저온으로 열교환되고, 배출과정에서 열교환 증폭부(36)인 허니컴 형상에 의해 열교환 면적이 증대되면서 보다 저온화 된다.

아울러, 공기유도관(30)은 외부와 밀폐된 형태를 취하고 있기 때문에 직접적인 열손실을 최소화하므로써 최종 공기유도관(30)으로부터 배출되어져 나온 공기는 거의 냉매온도와 유사한 온도까지 내려간 냉기로 변온되어 배출되는 것이다.

상기 공기유도관(30)으로부터 배출되는 냉기는 송풍팬(50)의 푸셔팬(53)의 회전력에 의해 유선형으로 된 상측 바닥판(22)에 의해 가이드 되면서 하우징(20)의 상부에 마련된 냉기토출구(21)를 통해 실내로 토출된다.

상기 냉기토출구(21)는 사방으로 개방되어 있기 때문에 냉풍기 주변의 모든 사람에게 골고루 송풍할 수 있어 냉방범위를 보다 넓히는 효과를 볼 수 있다.

한편, 상기 냉매통(40)의 표면에는 상대적으로 고온인 실내공기와의 열교환에 의해 그 표면에 응축수가 발생하게 되는데, 이 응축수는 하우징(20)의 상층 바닥판(22)에 형성된 배수공(22a)를 통해 배수되며, 배수되는 응축수는 배수공(22a)의 바로 밑에 위치하고 있는 응축수 받이(60)에 집수된다. 응축수가 만수되면 응축수 받이를 하우징으로부터 탈거시켜 응축수를 버린 후 다시 장착하여 사용하게 된다.

이때, 응축수의 수위를 육안으로 볼 수 있도록 응축수 받이(60)는 투명소재로 하고, 또 하우징(20)의 응축수 받이 설치부위에는 투명창(미도시)을 마련하는 것이 바람직하다.

이상에서 기술된 바와 같이 본 발명의 냉풍기는 공기흡입구의 상측에 위치하므로써 더운 공기의 흡입을 유도할 수 있어 보다 효율적인 냉방효과를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 냉풍이 사방으로 토출되므로써 주변 여러 사람에게 골고루 냉풍을 송풍할 수 있어 냉방범위가 넓다.

또한, 횡류팬에 비해 저가인 축류팬을 사용하고도 원활한 흡·배출이 가능하여 경제적이다.

또한, 공기유도관이 외부와 차단된 밀폐형이기 때문에 그 내부를 통과하는 냉기와 실내공기(외기)와의 열접촉을 최대한 차단되게 하므로써 열손실을 최소화한 점과 공기유도관의 공기배출구측에 마련된 열교환 증폭부에 의해 열교환 면적을 보다 확충한 하므로써 열교환효율을 배가시킨 점에 장점이 있다.

도 1은 종래 냉풍기의 예시도

도 2는 본 발명에 따른 냉풍기의 분해 사시도

도 3은 본 발명에 따른 냉풍기의 조립단면도

도 4는 열교환 증폭부의 상세도

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

10 : 본체 20 : 하우징

30 : 공기유도관 40 : 냉매통

50 : 송풍팬 60 : 응축수 받이

70 : 안전망 80 : 에어필터

90 : 제어패널

Claims (6)

1. 상부에 냉기토출구를 갖는 하우징을 구비한 본체;

   통형상으로 되어 상기 본체의 상부에 설치되며, 상부와 하부에는 실내공기가 유입되는 공기흡입구와 공기가 배출되는 공기배출구가 각각 마련되고, 유로상에 열교환 증폭부를 갖는 공기유도관;

   상기 공기유도관에 내장되는 냉매통;

   상기 공기배출구의 밑부분에 위치하게 설치되되 공기를 중앙의 풀러팬에 의해 하향 흡입하여 외곽의 푸셔팬에 의해 상향의 냉기토출구로 토출되게 하는 송풍팬;

   상기 하우징에 서랍식으로 열고 닫을 수 있게 설치되는 응축수 받이;

   상기 하우징의 개방된 상부에 설치되는 안전망;

   상기 공기흡입구와 냉기토출구에 각각 설치되는 에어필터; 및

   전원의 온/오프 및 송풍팬의 회전속도를 제어하는 제어패널;로 구성됨을 특징으로 하는 냉풍기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 공기유도관은 알루미늄으로 된 것을 특징으로 하는 냉풍기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 열교환 증폭부는 하니컴 형상으로 된 것을 특징으로 하는 냉풍기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 열교환 증폭부는 알루미늄으로 된 것을 특징으로 하는 냉풍기.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 공기유도관은 상부는 넓고 하부는 좁은 나팔관 형상으로 된 것을 특징으로 하는 냉풍기.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 송풍팬은 2중 축류팬으로서, 중앙의 허브와, 허브의 내측에 형성되는 풀러팬과, 허브의 외측에 형성되는 푸셔팬으로 구성됨을 특징으로 하는 냉풍기.