KR100305064B1

KR100305064B1 - 공기조화기의 송풍장치

Info

Publication number: KR100305064B1
Application number: KR1019990030816A
Authority: KR
Inventors: 홍영기; 임병한; 최원석
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2001-09-13
Also published as: KR20010011439A; CN1157570C; CN1282856A; US6343484B1

Abstract

본 발명에 의한 공기조화기의 송풍장치는, 응축기(110)와 소정 거리를 두고 마주보도록 허브(153a)와 날개(153b)로 이루어진 실외팬(153)을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실외팬(153)는, 허브(153a)와 응축기(110)와의 거리(L3)가 상기 날개(153b)와 응축기(110)와의 거리(L2)보다 크지 않도록 구성된 것을 특징으로 되어 있으므로, 실외팬(153)의 회전시 허브(153a)의 중앙측으로 공기가 빨려들어가는 맴돌이현상을 없앨 수 있을 뿐만 아니라 허브(153a)와 대향되는 응축기(110)의 중앙부로 정상류가 발생됨에 따라 응축작용이 활발히 이루어지게 되는 것이다.

Description

공기조화기의 송풍장치{A BLOWING APPARATUS OF AIR CONDITIONER}

본 발명은 창문형 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실외팬과 응축기와의 사이 간격을 개선하여 송풍 바람이 역류되지 않도록 한 공기조화기의 송풍장치에 관한 것이다.

종래에 의한 창문형 공기조화기는, 도1 및 도2에 도시한 바와 같이, 베이스판넬(10)의 상부면에 대하여 전방에는 흡입된 실내 공기를 차가운 공기로 열교환시키도록 증발기(20)가 설치되고, 상기 증발기(20)의 일측(우측) 상단에는 증발기(20)를 통과하면서 차갑게 열교환된 실내 공기를 제품 전방으로 토출하도록 토출면적을 구획하는 블레이드 프레임(30)이 설치되며, 상기 블레이드 프레임(30)의 하측에는 제품의 동작을 제어하며 또한 전자부품들을 수용하는 콘트롤 박스(40)가 설치되어 있다.

이때, 상기 증발기(20)와 블레이드 프레임(30)은, 그들 상부면에 안착되는 실내측 케이싱(50)에 의해 동시 결합되고, 상기 콘트롤 박스(40)는 상기 증발기(20)의 측면과 블레이드 프레임(30)의 하부면에 결합되며, 상기 블레이드 프레임(30)내에는 블레이드 프레임(30)의 면적을 통하여 토출되는 열교환된 공기의 흐름을 좌우방향으로 조절하도록 다수의 수직 블레이드(60)가 설치되어 있다.

한편, 상기 베이스 판넬(10)의 상부에는 제품의 정면을 제외한 나머지 부분을 커버하여 외관을 형성함과 동시에 제품의 내부로 외부 공기가 유입되도록 양측면에 다수의 유입구(71)를 가진 아우트 판넬(70)이 설치되고, 상기 아우트 판넬(70)의 정면에는 제품의 정면을 커버하여 외관을 형성함과 동시에 실내 공기가 흡입 및 토출되도록 프론트 판넬(80)이 결합되어 있다.

이때, 상기 프론트 판넬(80)에는, 상기 증발기(20)의 정면 면적과 대응되는 위치에 흡입 그릴부재(130)가 착탈가능토록 흡입구(81)가 형성되고, 상기 프론트 판넬(80)에 대하여 상기 블레이드 프레임(30)의 정면 면적과 대응되는 위치에는 열교환된 공기가 제품의 외부로 토출되도록 토출구(82)가 형성되며, 상기 프론트 판넬(80)에 대하여 상기 콘트롤 박스(40)의 정면 면적과 대응되는 위치에는 관통구(83)가 형성되어 있다.

여기서, 상기 흡입구(81)에는, 그 정면을 통해 창살형상의 흡입 그릴부재(130)가 착탈가능케 삽입되도록 되어 있고, 상기 토출구(82)에는, 그 면적을 통해 토출되는 실내 공기의 흐름을 상하방향으로 조절하도록 다수의 수평 블레이드(90)가 상하 일정간격을 두고 상하 스윙가능케 설치되어 있다.

한편, 상기 베이스 판넬(10)의 상부면에 대하여 중앙 일측에는 순환되는 냉매를 고온 고압으로 압축하여 상기 증발기(20)내에 차가운 냉매를 공급하도록 압축기(100)가 설치되고, 상기 베이스 판넬(10)의 상부면에 대하여 후방에는 응축기(110)를 지지하는 실외측 케이싱(120)이 설치되며, 상기 실외측 케이싱(120)과 실내측 케이싱(50)과의 사이에 대하여 상면에 중앙에는 서로의 간격을 일정하게 유지하도록 좌우 일정간격을 두고 각각 복수의 간격유지용 브라켓(130)이 결합되어 있다.

그리고, 상기 실내측 케이싱(50)의 하부에 대하여 후방에는 상기 증발기(20), 블레이드 프레임(30) 및 콘트롤 박스(40)의 후측을 커버하도록 파티션(140)이 설치되고, 상기 파티션(140)과 실외측 케이싱(120)과의 사이에는 파티션(140)에 의해 구획된 실내측 공간(P1)과 실외측 공간(P2)으로 실내 및 실외 공기가 강제 흡입되어 순환된 후 외부로 토출되도록 송풍수단(150)이 설치되어 있다.

여기서, 송풍수단(150)은, 전원을 인가받아 구동되는 모터(151)와, 상기 모터(151)와 모터축(151a)을 매개로 실내측 공간(P1)에 설치되어 모터(151)의 구동에따라 회전되면서 실내 공기를 상기 흡입 그릴부재(130), 프론트 판넬(10)의 흡입구(81), 증발기(20)의 수순을 통해 실내측 공간(P1)으로 강제 흡입시킴과 동시에 블레이드 프레임(30)을 통해 프론트 판넬(10)의 토출구(82)로 강제 토출시키는 예를 들어 블로아형상의 실내팬(152)과, 상기 모터(151)의 다른 모터축(15b)을 매개로 실외측 공간(P2)에 설치되어 모터(151)의 구동에 따라 회전되면서 실외 공기를 상기 아우트 판넬(70)의 유입구(71)를 통해 실외측 공간(P2)으로 강제 흡입 시킴과 동시에 상기 응축기(110)를 거쳐 외부로 토출시키는 예를 들어 프로펠라형상의 실외팬(153)으로 구성되어 있다.

이때, 상기 실외팬(153)은 상기 모터축(151b) 끝단에 공회전되지 않게 결합되는 허브(153a)와, 상기 허브(153a)의 외주면에 동일한 간격을 두고 일체로 분할 형성되며 또한 상기 실외측 케이싱(120)에 형성된 벨 마우스형상의 관통홀(121)내에 일정간격을 두고 설치되어 바람을 일으키는 다수의 날개(153b)로 구성되어 있다.

그러나, 이와 같이 구성된 종래에 의한 공기조화기의 송풍장치는, 도2에 도시한 바와 같이 실외팬(153)의 중앙측 허브(153a)와 응축기(110)의 중앙과의 거리(L1)가 실외팬(153)의 날개(153b) 끝단과 응축기(110)와의 거리(L2)보다 멀리 이격(離隔)되어 있기 때문에 실외팬(153)의 회전시 허브(153a)와 대향되는 응축기(110)의 중앙에서는 허브(153a)측으로 공기가 빨려 들어가는 맴돌이현상이 발생된다.

이러한 맴돌이현상은 실외팬(153)과 응축기(110)와의 설치거리가 충분히 이격되도록 설정할 경우에는 발생되지 않지만, 실질적으로 제품이 콤팩트(COMPACT)화되면서 실외팬(153)과 응축기(110)와의 설치거리가 가깝게 이격되도록 설정할 경우에는 도3에 도시한 풍속분포 그래프와 같이 날개(153b)의 끝단과 응축기(110)의 가장자리측과의 거리(L2)부분에서 풍속이 플러스(+)상태의 정상류(定常流)로 발생되고, 허브(153a)와 응축기(110)의 중앙측과의 거리(L1)부분에서 풍속이 마이너스(-)상태의 역류(逆流)로 발생됨으로써 응축기(110)의 중앙측은 응축작용이 이루어지지 않는다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 실외팬의 허브와 응축기와의 거리를 실외팬의 날게와 응축기와의 거리와 편차가 없도록 줄여줌으로써 실외팬의 회전시 허브의 중앙측으로 공기가 빨려들어가는 맴돌이현상을 없앰에 따라 허브와 대향되는 응축기의 중앙부에서 응축작용이 이루어지도록 한 공기조화기의 송풍장치를 제공하는데 있다.

도1은 종래에 의한 공기조화기를 도시한 일부 분해 사시도,

도2는 종래에 의한 송풍장치가 적용된 공기조화기를 도시한 평단면도,

도3은 종래의 풍속분포 그래프,

도4는 본 발명에 의한 송풍장치가 적용된 공기조화기를 도시한 평단면도,

도5는 본 발명의 풍속분포 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

110 : 응축기 153 : 실외팬

153a : 허브 153b : 날개

153c : 연장부 L2, L3 : 거리

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 공기조화기의 송풍장치는, 응축기와 소정 거리를 두고 마주보도록 허브와 날개로 이루어진 실외팬을 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 실외팬은, 허브와 응축기와의 거리가 상기 날개와 응축기와의 거리보다 크지 않도록 구성된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부 도면을 참조하면서 상세히 설명한다.

참고로, 도면에서 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 의한 공기조화기의 송풍장치는, 도4에 도시한 바와 같이, 상기 실외팬(153)의 허브(153a)에 대하여 응축기(110)와 대향되는 부분으로 돌출되어 허브(153a)와 응축기(110)의 중앙부와의 거리(L3)가 상기 날개(153b)의 끝단과 응축기(110)의 가장자리와의 거리(L2)보다 크지 않도록 줄여주며 또한 실외팬(153)의 회전시 허브(153a)의 중앙측으로 공기가 빨려들어가는 맴돌이현상을 없앰에 따라 허브(153a)와 대향되는 응축기(110)의 중앙부로 정상류가 발생되면서 응축작용이 활발히 이루어지게 하는 연장부(153c)로 구성되어 있다.

이때, 상기 연장부(153c)는, 상기 허브(153a)와 일체로 사출성형되거나 또는 별도의 사출물로 제작되어 허브(153a)와 접하는 면이 동일한 직경을 이루도록 부착될 수도 있다.

상기 연장부(153c)와 응축기(110)와 거리(L3)는, 상기 실외팬(153)의 직경 D = 270㎜, L2 = 15㎜, L3 = 15㎜이고, 0.04D ≤ L2 ≤ 0.07D 일때 0.7L2 ≤L3 ≤1.3L2로 이루어져 있다.

다음은, 이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명한다.

공기조화기가 가동되면, 송풍수단(150)의 모터(151)가 전원을 인가받아 구동되면서 모터축(151a)(151b)가 회전되고, 이들 모터축(151a)(151b)은 그 끝단에 각각 공회전되지 않게 고정된 실내팬(152)과 실외팬(153)을 같은 속도 및 같은 방향으로 회전시키게 된다.

이때 실내팬(152)이 회전되면, 이 실내팬(152)의 회전력에 의해 실내의 공기가 흡입 그릴부재(130)의 다수의 홀(부호도시안됨), 프론트 판넬(80)의 흡입구(81), 증발기(20)의 수순으로 통과하면서 증발기(20)의 표면과 접촉되어 예를 들어 차갑게 열교환되고, 그런 후 이 공기는 실내측 공간(P1)에서 실내팬(152)의 중앙으로 흡입됨과 동시에 실내팬(152)의 날개특성에 따라 외주면으로 토출되면서 파티션(140)의 안내를 받아 블레이드 프레임(30)으로 보내어 지고, 이 블레이드 프레임(30)으로 보내진 공기는 프론트 판넬(80)의 일측에 형성된 토출구(82)의 안내를 받아 실내로 토출된다.

여기서, 블레이드 프레임(30)을 출구측을 통과하는 공기는 블레이드 프레임(30)에 설치된 수직 블레이드(60)의 좌우 스윙각도에 따라 공기의 흐름이 좌우로 바뀌면서 실내로 토출되고, 상기 토출구(82)를 통과하는 공기는 토출구(82)에 설치된 수평 블레이드(90)의 상하 스윙각도에 따라 공기의 흐름이 상하로 바뀌면서 실내로 토출된다.

한편, 실외팬(153)이 회전되면, 이 실외팬(153)의 회전력에 의해 실외의 공기가 아우트 판넬(70)의 양측면에 뚫여진 다수의 유입구(71)를 통해 실외측 공간(P2)으로 유입됨과 동시에 압축기(100)의 표면과 접촉됨으로써 압축기(100)의 가동시 발생되는 압축열을 냉각시키게 되고, 그런 후, 이 공기는 실외측 케이싱(120)의 일측에 뚫여진 벨 마우스형상의 관통홀(121)을 통해 강제 흡입됨과 동시에 실외팬(153)의 송풍력에 의해 실외팬(153)과 일정거리로 이격된 응축기(110)의 표면에 접촉되어 실외로 토출됨으로써 응축기(110)의 가동시 발생되는 응축열을 냉각시키게 된다.

이때, 실외팬(153)의 허브(153a)에 돌출된 연장부(153c)와 응축기(110)와의 거리(L3)는 실외팬(153)의 날개(153b) 끝단과 응축기(110)와의 거리(L2)와 예를 들어 동일하도록 설정되어 있다. 즉, 상기 거리(L3)는 실외팬(153)의 직경 D = 270㎜, L2 = 15㎜, L3 = 15㎜이고, 0.04D ≤ L2 ≤ 0.07D 일때 0.7L2 ≤L3 ≤1.3L2로 이루어져 있기 때문에 실외팬(153)의 회전시 연장부(153c)의 중앙측으로 공기가 빨려들어가는 맴돌이현상을 없앨 수 있을 뿐만 아니라, 연장부(153c)와 대향되는 응축기(110)의 중앙부의 응축작용을 원활하게 할 수 있다.

이러한 현상은 실외팬(153)의 연장부(153c)와 응축기(110)와의 거리(L3)를 줄여주게 되면, 도5에 도시한 풍속분포 그래프와 같이 날개(153b)와 응축기(110)의 가장자리측과의 거리(L2)부분에서 풍속이 플러스(+)상태의 정상류(定常流)로 발생됨과 동시에 연장부(153c)와 응축기(110)의 중앙측과의 거리(L3)부분에서도 풍속이 플러스(+)상태의 정상류로 발생됨으로써 응축기(110)의 중앙측은 정상류의 공기와 접촉되어 활발한 응축작용을 하게 되고, 이로 인하여 실외팬(153)의 풍속분포를 고르게 할수 있음은 물론, 응축기(110)의 전체적인 효율을 향상시킬 수 있다.

즉, 본 발명에서 실외팬(153)의 허브(153a)에 연장부(153c)가 있는 상태와 종래에서 실외팬(153)의 허브(153a)에 연장부가 없는 상태에 대한 공기조화기의 성능시험 결과는, 표 1에 나타나 있다.

구 분	종 래	본 발명
냉방능력	Kcal/hr	1197.5	1249.6
	BTU/hr	4751.7	4958.4
		100.0	104.4
소비전력	W	532.9	527.5
에너지소비효율	Kcal/hrW	2.247	2.369
에너지소비효율	BTU/hrW	8.916	9.400

이 결과는 NIELSON KELLERMAN CO. USA에서 제작된 POCKET AIR VELOCITY / WIND METER의 계측기로서 측정한 것이다.

상기 표 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 냉방능력은 종래와 대비하여 볼때 각각 52.1Kcal/hr, 206.7BTU/hr, 4.4로 높게 나타나고, 소비전력은 종래와 대비하여 볼때 5.4W로 낮게 나타나며, 에너지소비효율은 종래와 대비하여 볼때 각각 0.122Kcal/hrW 및 0.484BTU/hrW로 높게 나타나므로, 본 발명은 냉방능력, 소비전력 및 에너지소비효율면에서 종래보다 향상됨을 알수 있는 것이다.

또한, 본 발명과 종래의 풍속분포시험 결과는, 각각 표 3과 표 2에 나타나 있다.

(종래)

4.1	4	2.3	0.8	0	0	0.8	2.1	3	3.8	4.4	4.4
4.8	3.6	2.1	0.6	-0.2	0.2	0.8	1.7	2.5	3.3	3.6	3.9
4.4	3.4	2	0.8	0.4	0	0	0.8	1.7	2.4	2.7	2.9
4.3	3	2	1.4	0.6	-0.3	-0.5	0.2	0.9	1.6	2	2.2
3.1	2.9	2.2	1.8	0.7	-0.5	-0.9	-0.9	0.2	1.1	1.6	1.8
3.2	2.3	2.2	1.6	-0.3	-0.9	-1.1	-0.9	-0.2	0.8	1.3	1.8
3.2	2.9	2.7	2.5	0.8	-1.2	-1.2	-1.1	-0.5	1	1.6	2
2.8	3.3	3.1	3	1.1	-0.7	-1	-0.9	0.5	1.6	2.1	2.6
3.6	3.5	3.4	3.4	2.6	0.4	-0.3	-0.6	0.3	1.8	2.6	3.5
3.9	3.7	3.9	3.9	3.4	1.6	0.7	0.5	1.5	2.8	3.6	4.5
3.4	3.9	4.2	4	3.8	2.8	1.6	1.6	2.5	3.3	3.9	4
3.1	4.2	4.4	4.3	4.3	3.6	2.6	2.5	3.3	3.7	4.2	4.5

(본 발명)

4.5	4.6	3	1.8	0.8	1.4	2.1	3.3	3.8	4.8	4.9	4.4
4	3.7	2.4	1.2	0.9	1.6	2.5	2.9	3.3	3.6	3.8	3.4
4.1	3.6	2.1	1	1.5	2	1.7	1.6	2.3	3.1	3.3	3.1
4.6	3.4	1.7	1.4	2.7	2.2	0.8	0.9	1.6	2.4	3	3
4	3.5	2.1	2.5	3.3	2	0	0	0.7	1.6	2.6	3.1
4	3.2	2.4	3.1	3.7	1.9	0	0	0.7	1.7	2.6	3.2
3.8	3.2	2.8	3.9	3.8	1.5	0.1	0	0.8	1.8	2.5	3.5
3.6	3.3	3	4.1	4.2	2.4	0.5	0.7	1.3	2.2	3.3	4
3.5	3.7	3.7	4.3	4.7	3.5	1.5	1.1	2.3	3.4	4.2	4.5
3.2	3.9	3.7	4.4	4.6	3.6	2.5	2.5	3.4	3.9	4.7	4.9
3.5	3.9	4	4.5	4.7	4.1	3.6	3.5	4.1	4.7	5	5
3.7	4.4	4.5	4.7	5.2	5.2	4.8	4.5	4.7	4.9	5.1	5.2

상기 표 3에서 보는 바와 같이 본 발명은 평균풍속 3.022222(m/sec) 및 표준풍속편차 1.362507(m/sec)이고, 중앙에서 0 내지 5.2(m/sec)의 높은 플러스(+) 풍속분포의 정상류가 나타나는 것에 비해, 종래는 평균풍속 2.177564(m/sec) 및 표준풍속편차 1.684409(m/sec)이고, 중앙에서 0 내지 -0.9(m/sec)의 마이너스(-) 풍속분포의 역류가 나타나므로, 본 발명은 풍속분포면에서 종래보다 향상됨을 알수 있는 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 공기조화기의 송풍장치는, 허브와 응축기와의 거리가 상기 날개와 응축기와의 거리보다 크지 않도록 허브에 연장부를 형성한 구조로 되어 있기 때문에 실외팬의 회전시 허브의 중앙측으로 공기가 빨려들어가는 맴돌이현상을 없앰에 따라 허브와 대향되는 응축기의 중앙부로 정상류가 발생되면서 응축작용이 활발히 이루어지게 할수 있는 효과가 있다.

Claims

응축기와 소정 거리를 두고 마주보도록 허브와 날개로 이루어진 실외팬을 구비한 공기조화기에 있어서,

상기 실외팬은, 허브와 응축기와의 거리가 상기 날개와 응축기와의 거리보다 크지 않도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 송풍장치.
제1항에 있어서,

상기 허브는, 상기 응축기쪽으로 돌출된 연장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 송풍장치.
제2항에 있어서,

상기 연장부는, 별도로 제작되어 상기 허브와 접하는 면이 동일한 직경을 이루도록 된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 송풍장치.
제2항에 있어서,

상기 연장부는, 상기 허브와 일체로 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 송풍장치.
제1항에 있어서,

상기 허브와 응축기와의 거리는 상기 날개와 응축기와의 거리와 같도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 송풍장치.