KR100613998B1 - 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 열전소자의 전기적 특성인 흡열반응과 발열반응을 이용하고, 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시키는 환풍기의 기능을 결합하여 냉 ·난방운전, 환풍운전이 가능한 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기의 제공에 본 발명의 목적이 있다.

이를 위한 본 발명의 구성에 있어 환풍기 형태의 하우징내에 환풍수단과 환풍용가이드를 구성하고, 환풍용가이드면에 다수의 열전소자를 관통부착하고, 양면에 냉각판과 방열판을 열전소자와 밀착접합하며, 실내공기유입측 환풍구에는 환풍개폐수단을 구성하고, 실내측 하우징에는 실내토출용 송풍수단이 구성되고 공기통로가 형상된 흡입구와 토출구를 기밀형상하고, 하우징내 일측에는 운전조작수단을 구성한다.

상기와 같은 구성에 의해 열전소자에서 발생하는 냉기나 열기를 선택적으로 실내로 토출시키고 반대면에서 발생하는 폐열은 환풍수단에 의해 실외로 배출되는 구성이 간단하고 사용이 용이한 소형이며 경량인 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기의 제공이 가능하다.

열전소자. 흡열반응. 발열반응. 환풍기. 공기조화기. 냉각판. 방열판

Description

열전소자를 이용한 일체형 공기조화기 {An air-conditioner using themoelectric element}

도 1은 본 발명의 분해 사시도

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 사시도

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 사시도

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 측단면도

도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 정단면도

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 측단면도

〈도면의 주요부분에 사용된 주요부호의 설명〉

1, 1' : 하우징 2 : 환풍용모터

3 : 환풍용팬 4 : 환풍수단

5 : 환풍용가이드 6 : 열전소자

7 : 냉각판 8 : 방열판

9, 9' : 물받이(벽설치형,천정설치형) 10 : 환풍개폐수단

11 : 흡입구 12 : 토출구

13 : 실내토출용 송풍수단 14 : 운전조작부

15 : 공기통로

일반적으로 실내의 온도등을 제어하기 위해 사용하는 공기조화기는 압축기, 응축기, 증발기등으로 구성되어 냉동사이클에 의해 냉방운전을 하는 냉방기와 오일 ·가스를 연소시키거나 전기등을 사용하여 난방운전을 하는 난방기와 두가지 기능을 합친 냉 ·난방겸용기등이 있다.

이런 이유로 구입비용이 비싸고 부피가 크고 중량이며 통상 실내 ·외기가 분리되어있어 설치비용의 증가, 설치의 제약, 실내 ·외기의 연결배관으로 인한 운전효율의 감소, 미관상의 문제, 냉매로 인한 오존층의 파괴, 비싼운전 ·보수비용과 화재발생, 산소결핍등 안전사고의 위험, 연소가스로 인한 환경오염, 번거로운 연료보충등의 문제점을 내포하고 있다.

이에 본 발명은 직류전원의 인가후 양면에 흡열반응과 발열반응이 동시에 일어나는 열전소자를 이용하여 선택적으로 냉기나 열기를 실내로 토출시키고 벽이나 천정에 관통설치하여 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시키는 환풍기의 기능을 결합하여 열전소자의 반대면에서 발생하는 열기나 냉기는 실외로 배출하여 실내의 온도를 제어할 수 있는 소형이며 경량인 환경친화적인 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기의 제공에 본 발명의 목적이 있다.

이하, 본 발명의 구성과 일실시예를 첨부된 도면에 의해 설명한다.

도 1은 본 발명의 분해사시도이고, 도 2.도 3은 바람직한 일실시예를 보인 사시도이며, 도 4.도 6은 바람직한 일실시예를 보인 측단면도이고, 도 5는 바람직한 일실시예를 보인 정단면도로서 도면(도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6)의 미표시 부호인 화살표는 공기의 흐름을 나타낸 것으로 도면을 참조로 하여 더욱 상세히 설명하면,

하우징(1, 1' )에 구성된 환풍용모터(2)와 환풍용팬(3)으로 이루어진 환풍수단(4)과 일정한 간격을 두고 원통형의 단열 ·절연소재로 형상된 실내와 실외를 관통하는 환풍용가이드(5) 일측면에 다수의 열전소자(6)를 관통부착하고, 환풍용가이드(5)의 외주면에는 열전소자(6)에서 발생하는 열기를 신속용이하게 열교환할수 있는 전도성이 좋은 소재와 형상을 한 냉각판(7)을 열전소자(6)와 밀착접합하고 환풍용가이드(5)의 내주면에는 열전소자(6)에서 발생하는 열기를 신속용이하게 열교환할수 있는 전도성이 좋은 소재와 형상을 한 방열판(8)을 열전소자(6)와 밀착접합하며, 환풍용가이드(5)의 일측부에는 냉각판에서 발생하는 응축수를 집수하는 물받이(9, 9' )를 구성한다. 실내공기유입측 환풍구에는 자동개폐가 가능한 환풍개폐수단(10)을 구성하고, 실내측하우징(1) 일측면에는 별도의 실내공기흡입구(11)를 형상하고, 실내측하우징(1)의 또다른 일측면에는 흡입구(11)로 유입된 실내공기가 환풍용가이드(5) 외주면에 구성된 냉각판(7)을 거쳐 실내로 토출되도록 토출구(12)를 형상하며 흡입구(11)와 토출구(12) 사이는 실내토출용 송풍수단(13)이 구성되고 공기통로(15)를 기밀형상한다. 하우징(1' )의 내부일측에는 열전소자(6)에는 직류 전원이 공급되어야 하는바, 교류 ·직류전환장치인 컨버터와 각 구성부분의 전원을 제어 조작하는 운전조작수단(14)을 구성한다.

열전소자는 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용한 소자의 총칭으로서 본 발명에 있어서는 흡열 ·발열반응을 하고 전류의 방향에 따라 흡열 ·발열의 전환이 가능하고 전류량에 따라 흡열 ·발열량이 조절되는 펠티에소자로 구성된 열전소자(6)를 적용하여 구성하는 것이다.

이상의 구성에 의한 본 발명의 일실시예를 설명하면,

운전조작수단(14)에 외부로부터 전원이 인가되면 환풍개폐수단(10)이 열리고 환풍수단(4)의 작동에 의해 환풍운전이 이루어진다. 운전조작수단(14)내의 컨버터를 통해 직류로 변환된 직류전원이 열전소자(6)에 공급되면 환풍용가이드(5)의 외주면측 열전소자(6)의 면은 흡열반응에 의해 냉각되어 냉기는 냉각판(7)으로 전도된다. 실내토출용 송풍수단(13)의 작동에 의해 흡입구(11)로 유입된 실내공기는 기밀형상된 공기통로(15)를 따라 냉각된 냉각판(7)과 열교환되어 냉풍이 토출구(12)를 통해 실내로 토출된다. 방열판(8)으로 전도된 열기는 환풍수단(4)의 환풍운전에 의해 실내공기와 열교환되어 실외로 배출된다. 냉각판(7)에서 발생하는 응축수는 물받이(9, 9' )에 집수되어 드레인호스를 통해 배출된다.

상기와 같은 작동에 의해 냉방운전과 환풍운전이 동시에 이루어진다.(도 2, 도 4, 도 5) 또한 환풍개폐수단(10)을 닫으면 단독냉방운전(도 3, 도 6)이 되며 열전소자(6)와 실내토출용 송풍수단(13)에 공급되는 전원을 차단하면 단독환풍운전이 된다.

이상과 같은 실시예에서 컨버터를 통해 열전소자(6)로 공급되는 직류전원의 +, 극성을 바꾸어주면 열전소자(6)의 흡열반응과 발열반응이 반대로 일어나 난방 ·환풍운전 또는 단독난방운전이 이루어진다.

또한 공기필터, 전기집진기등을 구비하여 공기정화기능을 겸할수있고 제습기능, 유 ·무선리모콘기능등을 추가 구성할 수 있다.

이상에서 상술한 바와 같이 본 발명은 콤팩트한 환풍기 형태의 하우징에 간단한 추가구성을 더해 설치사용이 용이하며 저렴한 구입 ·운전비용으로 냉 ·난방운전, 환풍운전등 공기조화기의 모든 운전이 가능하여 기존 공기조화기의 문제점들을 해결할 수 있다.

Claims (3)

1. 일체형 공기조화기에 있어 단열 ·절연소재의 원통형으로 형상된 실내와 실외를 관통하는 환풍용가이드(5)면에 다수의 열전소자(6)를 관통부착하고, 열전소자(6)의 양면에 각각 냉각판(7)과 방열판(8)을 밀착접합하며, 환풍용가이드(5)의 내주면에 일정간격을 두고 구성되는 환풍수단(4)과 실내공기유입측 환풍구에 자동개폐가 가능한 환풍개폐수단(10)을 구성하고 하우징(1) 일측면에 흡입구(11)를 형상하고 또다른 하우징(1)의 일측면에는 토출구(12)를 형상하며 흡입구(11)와 토출구(12) 사이는 환풍용가이드(5) 외주면의 냉각판(7)과 접하게 공기통로(15)를 기밀형상하고 실내토출용송풍수단(13)이 구성되며 하우징(1)내 일측에는 컨버터를 포함하는 운전조작수단(14)이 구성된 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기
2. 1항에 있어 기기의 조작을 유 ·무선으로 하기위해 하우징(1, 1' )내에 수신부와 유 ·무선리모콘을 구비한 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기
3. 1항에 있어 하우징(1)의 흡입구(11)와 토출구(12) 사이에 공기필터,전기집진기등을 구비한 열전소자를 이용한 일체형 공기조화기

Images