KR20140067679A - 전기 라디에이터 냉온풍기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기 라디에이터 냉온풍기에 관한 것으로, 제 1 라디에이터판과 제 2 라디에이터판을 포함하는 라디에이터부와, 제 1 라디에이터판의 내부에 내설되는 히팅파이프와 히팅파이프의 내부에 충진되는 열매체를 가열시키는 전기 히터를 포함하며, 온풍 송풍 시 전기 히터에 전기를 공급하여 열매체를 가열시키는 히팅부와, 제 2 라디에이터판의 내부에 내설되는 냉매 순환관과 냉매 순환관의 내부로 순환되는 냉매를 저장하는 냉매 탱크를 포함하며, 냉풍 송풍 시 냉매를 냉매 순환관으로 순환시키는 냉매 순환부와, 온풍 송풍 시 또는 냉풍 송풍 시 후방에서 유입되는 공기를 전방으로 송풍시키는 송풍부와, 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부가 내설되는 케이스와, 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부의 구동을 위한 조작 기능을 제공하고, 온풍 송풍 시 열매체의 온도가 제 1 설정 온도, 제 2 설정 온도 및 제 3 설정 온도가 되면 송풍부를 각각 구동시키며, 냉풍 송풍 시 설정 온도에 도달할 때까지 송풍부를 구동시키는 조작 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전기 라디에이터 냉온풍기{ELECTRIC RADIATOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 라디에이터판 내부에 히트 파이프 및 냉매 순환관을 내설하여 온풍 및 냉풍을 외부로 송풍시킬 수 있는 전기 라디에이터 냉온풍기에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 가정, 사무실, 공장 등에서는 하절기에는 냉방을 하여 실내온도를 낮추어 쾌적하게 실내 환경을 조성하고, 동절기에는 실내의 온도를 높여 쾌적한 실내 환경을 확보할 수 있는 냉온풍기가 개발되어 사용되어 왔다.

이러한 냉온풍기는 종래의 냉방 장치에 경유나 가스를 연소시켜서 난방하는 방식, 전기 히터를 이용한 전기 코일 방식 등을 사용할 수 있는데, 전자의 경우 실내의 용존 산소를 연소시키기 때문에 산소 결핍에 대한 문제점이 있으며, 후자의 경우 전기를 이용하기 때문에 지나친 전기 소비를 초래하는 문제점이 있었다.

상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 순환 냉매를 이용한 냉난방 시스템이 개발되고 있는데, 실내에 설치되는 실내기와, 냉매를 압축하여 송출하는 압축기, 실내기 또는 실외기로 공급되기 전에 냉매를 저온으로 변화시키는 확산부와, 냉매의 흐름을 제어하는 복수의 밸브를 포함하는 구성을 갖고 있다.

이와 같은 냉난방 시스템으로, 2012년에 공개된 공개특허 제10-2012-0102994호(히트 펌프 시스템을 이용한 냉난방기)에서는 냉방 가동 시 팽창 밸브를 통과한 냉매를 이용하여 실내 공기의 열을 흡수하고 난방 가동 시 압축기를 통과한 냉매의 열을 실내 측으로 방출하는 실내 열교환기와, 냉방 가동 시 압축기를 통과한 냉매의 열을 외부로 방출하고 난방 가동 시 팽창 밸브를 통과한 냉매를 이용하여 외부 공기의 열을 흡수하는 실외 열교환기와, 실외 열교환기 둘레에 공간을 형성하며 실외 열교환기를 수납하는 실외기실과, 실내 측에 구비되는 환기장치를 통해 실외 측으로 배기되는 실내 공기가 실외기실을 경유하여 배기되도록 환기장치와 실외기실 사이에 연결 설치되는 배기라인을 포함하는 히트 펌프 시스템을 이용한 냉난방기가 개시되어 있습니다.

이러한 냉난방 시스템의 실내기는 냉방 시 유입된 냉매와 열교환을 통해 실내 공기를 냉각하고, 난방 시 유입된 냉매와 열교환을 통해 실내 공기를 가열 하는데, 실외기는 냉방 시 실외공기와 열교환을 통하여 유입된 냉매를 냉각시키고, 난방 시 실외 공기와 열교환을 통하여 유입된 냉매를 응축시키며 가열시킬 수 있다.

하지만, 상술한 바와 같은 냉난방 시스템은 냉방 시 실내 공기로부터 뽑아낸 열기를 실외로 방출하기 위해서 실외기를 설치해야만 하는데, 대부분을 실외기에는 대형 팬이 구비되기 때문에 부피도 크고 소음도 많이 발생하는 문제점이 있다.

또한, 실내기와 실외기를 배관으로 연결하여 열기를 방출해야만 하므로, 벽을 뚫거나 천장을 통해 배관을 연결하기 위해서 시공비가 많이 소모되는 문제점이 있다.

이에 따라, 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서 냉풍 또는 온풍을 송풍시킬 수 있으며, 실외기의 설치 없이 적재적소에 설치될 수 있고 냉난방을 위한 냉풍 또는 온풍을 송풍시켜 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있는 냉온풍기가 연구 개발되고 있다.

본 발명은 라디에이터판 내부에 히트 파이프 및 냉매 순환관을 내설하고, 동절기에는 히트 파이프의 내부에 충진된 열매를 이용하여 온풍을 송풍시키며, 하절기에는 냉매를 순환시켜 냉풍을 송풍시킴으로써, 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서 냉풍 또는 온풍을 송풍시킬 수 있으며, 실외기의 설치 없이 적재적소에 설치될 수 있고 냉난방을 위한 냉풍 또는 온풍을 송풍시켜 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있는 전기 라디에이터 냉온풍기를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 라디에이터판과 제 2 라디에이터판을 포함하는 라디에이터부와, 상기 제 1 라디에이터판의 내부에 내설되는 히팅파이프와 상기 히팅파이프의 내부에 충진되는 열매체를 가열시키는 전기 히터를 포함하며, 온풍 송풍 시 상기 전기 히터에 전기를 공급하여 상기 열매체를 가열시키는 히팅부와, 상기 제 2 라디에이터판의 내부에 내설되는 냉매 순환관과 상기 냉매 순환관의 내부로 순환되는 냉매를 저장하는 냉매 탱크를 포함하며, 냉풍 송풍 시 상기 냉매를 냉매 순환관으로 순환시키는 냉매 순환부와, 상기 온풍 송풍 시 또는 냉풍 송풍 시 후방에서 유입되는 공기를 전방으로 송풍시키는 송풍부와, 상기 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부가 내설되는 케이스와, 상기 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부의 구동을 위한 조작 기능을 제공하고, 상기 온풍 송풍 시 상기 열매체의 온도가 제 1 설정 온도, 제 2 설정 온도 및 제 3 설정 온도가 되면 상기 송풍부를 각각 구동시키며, 상기 냉풍 송풍 시 설정 온도에 도달할 때까지 상기 송풍부를 구동시키는 조작 제어부를 포함하는 전기 라디에이터 냉온풍기가 제공될 수 있다.

본 발명에서는, 라디에이터판 내부에 히트 파이프 및 냉매 순환관을 내설하고, 절기에는 히트 파이프의 내부에 충진된 열매를 이용하여 온풍을 송풍시키며, 하절기에는 냉매를 순환시켜 냉풍을 송풍시킴으로써, 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서 냉풍 또는 온풍을 송풍시킬 수 있으며, 실외기의 설치 없이 적재적소에 설치될 수 있고 냉난방을 위한 냉풍 또는 온풍을 송풍시켜 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 라디에이터 냉온풍기를 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히팅부를 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉매 순환부를 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍구를 예시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조작 제어부를 예시한 도면.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전기 라디에이터 냉온풍기를 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 히팅부를 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 냉매 순환부를 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송풍구를 예시한 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 조작 제어부를 예시한 도면이다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전기 라디에이터 냉온풍기는 케이스(110), 라디에이터부(120), 히팅부(130), 냉매 순환부(140), 송풍부(150), 조작 제어부(160) 등을 포함할 수 있다.

케이스(110)는 본 발명의 실시예에 따른 전기 라디에이터 냉온풍기의 본체가 내설되는 것으로, 사각형 형태로 구비될 수 있고, 후술하는 라디에이터부(120), 히팅부(130), 냉매 순환부(140), 송풍부(150) 등은 내부에 내설되고, 조작 제어부(160)는 외부면에 설치될 수 있다.

이러한 케이스(110)는 송풍부(150)가 설치된 전방 및 후방에 송풍구(111) 및 유입구(112)가 설치되어 후방에서 유입구(112)를 통해 유입되는 공기가 라디에이터부(120)에서 열교환되어 온풍 또는 냉풍이 송풍구(111)를 통해 송풍(배출)될 수 있다. 이러한 송풍구(111) 및 유입구(112)는 도 4에 도시한 바와 같이 격자 형태로 구비될 수 있다.

또한, 케이스(110)의 하단부에는 복수개의 캐스터(113)가 설치되어 필요한 위치에 전기 라디에이터 냉온풍기를 쉽게 이동시킬 수 있다.

라디에이터부(120)는 히팅부(130)의 히팅 파이프(131)가 내설되는 제 1 라디에이터판(121)과 냉매 순환부(140)의 냉매 순환관(142)이 내설되는 제 2 라디에이터판(122)을 포함하는 것으로, 온풍 송풍 시 히팅부(130)를 통해 가열된 제 1 라디에이터판(121)과 유입구(112)를 통해 유입된 공기가 가열되어 송풍구(111)를 통해 온풍이 배출될 수 있다.

또한, 라디에이터부(120)는 냉풍 송풍 시 냉매 순환부(140)를 통해 냉각된 제 2 라디에이터판(122)과 유입구(112)를 통해 유입된 공기가 냉각되어 송풍구(111)를 통해 냉풍이 배출될 수 있다.

히팅부(130)는 하부 히팅 파이프, 상부 히팅 파이프 및 연결 히팅 파이프를 포함하는 히팅 파이프(131)가 라디에이터부(120)를 상하 방향으로 관통 내설되어 내부에 열매체가 가열되어 순환되는 것으로, 하부 히팅 파이프에 내설된 전기 히터(132)가 가열되면 히팅 파이프(131)의 내부에 충진된 열매체가 가열되어 A 부분까지 팽창될 수 있다. 이러한 열매체는 식용유를 사용하거나 식용유가 일정 중량부를 함유한 각종 열매체가 사용될 수 있다.

또한, 히팅부(130)는 하부 히팅 파이프를 안정적으로 고정시키기 위한 히팅 파이프 고정구(133)를 구비할 수 있고, 상부 히팅 파이프와 하부 히팅 파이프의 외주면을 감싸는 형태로 제 1 보온재(134) 및 제 2 보온재(135)가 구비될 수 있으며, 상부 히팅 파이프의 일측면에는 히팅 파이프(131)의 내부 공기를 배출시키기 위한 에어 밸브(136)가 구비될 수 있고, 상부 히팅 파이프의 타측면에는 열매체의 온도 변화에 따라 개방되는 팽창 밸브(137)가 구비될 수 있고, 하부 히팅 파이프의 내부에는 열매체의 온도를 센싱하기 위한 온도 센서(138)가 구비될 수 있다.

냉매 순환부(140)는 케이스(110)의 내부 하측에 구비되는 냉매 탱크(141)와, 냉매 탱크(141)에 충진된 냉매가 제 2 라디에이터판(122)의 내부로 순환되는 냉매 순환관(142)을 포함하는 것으로, 냉매 탱크(141)는 탱크 고정구(143)를 통해 케이스(100)의 내부 하측에 안정적으로 고정될 수 있고, 냉매 순환관(142)을 통해 냉매를 순환시켜 제 2 라디에이터판(122)을 냉각시킬 수 있다.

이러한 냉매 탱크(141)의 상부에는 냉매 주입구(144)가 구비되어 부족한 냉매를 충진시킬 수 있고, 도시 생략되었지만 순환 펌프를 통해 냉매 순환관(142)으로 냉매를 순환시킬 수 있고, 냉매 순환관(142)의 시작단 및 끝단에 조절 밸브를 구비하여 온풍 송풍 시 냉매 순환관(142)을 통한 냉매 순환을 차단할 수 있음은 물론이다.

송풍부(150)는 라디에이터부(120)의 후방에 송풍기가 설치되어 유입구(112)를 통해 유입된 공기를 전방 방향으로 송풍시킬 수 있다. 이에 따라 라디에이터부(120)를 통해 열교환된 공기가 온풍 또는 냉풍으로 송풍(배출)될 수 있다.

조작 제어부(160)는 온풍 또는 냉풍을 송풍시키기 위해 조작 기능을 제공하는 것으로, 예를 들면, 전원 조작, 상/중/하 조작, 에어콘 조작, 시간 타이머 조작, 실내 온도 설정 조작 등의 기능을 제공하여 냉풍 또는 온풍에 관련된 각종 기능을 제공할 수 있다.

또한, 조작 제어부(160)는 사용자의 조작에 따른 온풍 송풍 시 전기 히터(132)에 전기를 공급하여 히팅 파이프(131)의 내부에 충진된 열매체를 가열시켜 제 1 설정 온도가 되면 송풍부(150)를 1차 구동시키고, 제 2 설정 온도가 되면 송풍부(150)를 2차 구동시키며, 제 3 설정 온도가 되면 송풍부(150)를 3차 구동시키면서 전기 히터(132)의 전기 공급을 차단할 수 있고, 재히팅 온도가 되면 전기 히터(132)에 전기를 공급하여 히팅 파이프(131)의 내부에 충진된 열매체를 재가열시킬 수 있다.

상술한 바와 같은 전기 라디에이터 냉온풍기의 구동 과정에 대해 설명하면, 조작 제어부(160)의 전원 조작, 상/중/하 조작 및 실내 온도 설정 조작에 따라 온풍 송풍 시에는 히팅 파이프(131)의 내부에 식용유를 포함하는 열매체가 B 부분까지 충진된 상태에서 전기 히터(132)를 가열시키고, 전기 히터(132)의 가열을 통해 열매체가 가열되어 A 부분까지 팽창될 수 있다.

이 때, 온도 센서(138)를 통해 열매체의 온도가 제 1 설정 온도(대략 110-130℃)가 되면 송풍부(150)의 송풍기가 1차 구동되고, 열매체의 온도가 제 2 설정 온도(대략 140-160℃)가 되면 송풍부(150)의 송풍기가 2차 구동되며, 열매체의 온도가 제 3 설정 온도(대략 190-210℃)가 되면 송풍부(150)의 송풍기가 3차 구동될 수 있고, 3차 구동이 시작되면 전기 히터(132)의 전기 공급이 중단될 수 있다.

이러한 전기 히터(132)는 온도 센서(138)를 통해 센싱된 열매체의 온도가 재히팅 온도(대략 170-190℃)가 되면 다시 전기가 공급되어 구동될 수 있으며, 상술한 바와 같은 열매체의 온도에 따라 제 1 라디에이터판(121)이 가열되고, 송풍부(150)의 송풍기 구동을 통해 유입구(112)를 통해 유입된 공기가 제 1 라디에이터판(121)과 열교환되어 따뜻해진 온풍이 송풍구(111)를 통해 송풍(배출)될 수 있다.

또한, 조작 제어부(160)의 전원 조작, 에어콘 조작 및 실내 온도 설정 조작에 따라 냉풍 송풍 시에는 냉매 순환관(142)으로 냉매를 순환시키고, 설정 온도에 도달할 때까지 송풍부(150)를 구동시키며, 냉매 순환관(142)이 내설된 제 2 라디에이터판(122)이 냉각되고, 유입구(112)를 통해 유입된 공기가 제 2 라디에이터판(122)과 열교환하여 공기가 냉각되면 그 냉풍을 송풍구(111)를 통해 송풍(배출)시킬 수 있다.

이러한 냉풍 송풍 시에는 설정 온도에 도달할 경우 송풍부(150)의 구동을 중지시킨 후 설정 온도에서 대략 2-5℃ 정도 높은 온도가 될 경우 송풍부(150)를 재구동시킬 수 있다.

따라서, 라디에이터판 내부에 히트 파이프 및 냉매 순환관을 내설하고, 동절기에는 히트 파이프의 내부에 충진된 열매를 이용하여 온풍을 송풍시키며, 하절기에는 냉매를 순환시켜 냉풍을 송풍시킴으로써, 실내 환경을 쾌적하게 유지하기 위해서 냉풍 또는 온풍을 송풍시킬 수 있으며, 실외기의 설치 없이 적재적소에 설치될 수 있고 냉난방을 위한 냉풍 또는 온풍을 송풍시켜 쾌적한 실내 환경을 제공할 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

110 : 케이스
120 : 라디에이터부
130 : 히팅부
140 : 냉매 순환부
150 : 송풍부
160 : 조작 제어부

Claims (4)

1. 제 1 라디에이터판과 제 2 라디에이터판을 포함하는 라디에이터부와,
   상기 제 1 라디에이터판의 내부에 내설되는 히팅파이프와 상기 히팅파이프의 내부에 충진되는 열매체를 가열시키는 전기 히터를 포함하며, 온풍 송풍 시 상기 전기 히터에 전기를 공급하여 상기 열매체를 가열시키는 히팅부와,
   상기 제 2 라디에이터판의 내부에 내설되는 냉매 순환관과 상기 냉매 순환관의 내부로 순환되는 냉매를 저장하는 냉매 탱크를 포함하며, 냉풍 송풍 시 상기 냉매를 냉매 순환관으로 순환시키는 냉매 순환부와,
   상기 온풍 송풍 시 또는 냉풍 송풍 시 후방에서 유입되는 공기를 전방으로 송풍시키는 송풍부와,
   상기 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부가 내설되는 케이스와,
   상기 라디에이터부, 히팅부, 냉매 순환부 및 송풍부의 구동을 위한 조작 기능을 제공하고, 상기 온풍 송풍 시 상기 열매체의 온도가 제 1 설정 온도, 제 2 설정 온도 및 제 3 설정 온도가 되면 상기 송풍부를 각각 구동시키며, 상기 냉풍 송풍 시 설정 온도에 도달할 때까지 상기 송풍부를 구동시키는 조작 제어부
   를 포함하는 전기 라디에이터 냉온풍기.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제 1 설정 온도는, 110-130℃이고,
   상기 제 2 설정 온도는, 140-160℃이며,
   상기 제 3 설정 온도는, 190-210℃이고,
   상기 조작 제어부는, 상기 제 3 설정 온도가 되면 상기 전기 히터의 전기 공급이 중단시키는 것을 특징으로 하는 전기 라디에이터 냉온풍기.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 조작 제어부는, 상기 전기 히터의 전기 공급을 중단한 후에 상기 열매체의 온도가 170-190℃가 되면 상기 전기 히터에 전기를 재공급하는 것을 특징으로 하는 전기 라디에이터 냉온풍기.
   
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 열매체는, 식용유를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 라디에이터 냉온풍기.

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