KR0138561B1

KR0138561B1 - 창문형 공기조화기의 덕트구조

Info

Publication number: KR0138561B1
Application number: KR1019950015083A
Authority: KR
Inventors: 최중부
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-06-08
Filing date: 1995-06-08
Publication date: 1998-07-01
Anticipated expiration: 2015-06-08
Also published as: KR970002149A

Abstract

본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 덕트구조는, 본체 내부에 실내공기를 흡입하는 실내측팬과, 상기 실내측팬과 연동 회전하여 실외공기를 흡입하는 실외측팬과, 상기 실내측팬 전면에 배설되어 실내공기의 흐름을 안내하는 덕트부재와, 상기 덕트부재의 토출구에 실내측팬의 내측으로 절곡한 벨마우스부를 구비한 공기조화기의 덕트구조에 있어서, 상기 벨마우스부는 상기 실내측팬의 외경(D1)이 170 ≤ D1 ≥ 230mm일 때, 그 내경(D2)은 0.95·D1 ≤ D2 ≥ 0.97·D1m이고, 그 길이(L)가 0.09·D1 ≤ L ≥ 0.11·D1mm이며, 그 벤딩각(R)이 0.02·L ≤ R ≥ 0.03·Lmm로 준 것을 특징으로 되어 있으므로, 벨마우스부에서 실내측팬에 토출되는 공기의 흐름을 원활하게 하여 실내측팬에 가해지는 부하를 적게 할 수 있을 뿐만 아니라 실내로 토출되는 공기의 양을 많게 함과 동시에 모터의 소비전력 소모량을 저하시킬 수 있으며, 또한 실내측의 부하가 적게 걸림에 따라 상기 실내측팬과 결합된 회전축의 회전속도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여 회전축에 결합된 실외측팬의 회전속도가 저하되는 것을 방지하여 실외기에 흡입되는 공기의 양을 많게 할 수 있음과 동시에 실외측의 효율을 높일 수 있는 것이다.

Description

창문형 공기조화기의 덕트구조

제 1 도는 종래의 창문형 공기조화기를 개략적으로 도시한 종단면도,

제 2 도는 종래의 창문형 공기조화기의 요부를 도시한 요부단면도,

제 3 도는 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 요부를 도시한 요부확대단면도,

제 4 도는 종래의 창문형 공기조화기와 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 실내기 및 실외기의 풍량을 비교해서 도시한 그래프,

제 5 도는 종래의 창문형 공기조화기와 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 실외측팬의 회전속도와 풍량을 비교해서 도시한 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

15 : 실내측팬30 : 덕트부재

30a : 토출구30b : 벨마우스부

D1 : 외경D2 : 내경

L : 길이R : 벤딩각

본 발명은 창문형 공기조화기의 덕트구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환된 냉풍의 토출을 안내하는 덕트부재를 개선하여 냉풍의 토출을 원활히 안내하도록 한 창문형 공기조화기의 덕트구조에 관한 것이다.

종래의 창문형 공기조화기는 제 1 도에 도시한 바와같이, 공기조화기를 실내측(3)과 실외측(5)으로 구획하도록 중앙부 근처에 세로로 격벽(6)이 설치되고, 상기 격벽(6)에 의해서 구획된 실내측(3)에는 실내공기를 흡입하는 실내측팬(15)이 후술하는 모터의 회전축에 설치되어 있으며, 상기 실내측팬(15)의 앞쪽에는 실내측팬(15)의 구동에 따라 흡입된 실내공기를 안내하는 덕트부재(7)가 배설되어 있다.

그리고, 상기 실내측(3)의 전면 상부에는 상기 실내측팬(15)의 구동에 따라 실내공기를 흡입할 수 있도록 흡입구(9a)가 형성된 흡입그릴(9)이 설치되어 있고, 상기 흡입그릴(9)의 내측에는 흡입된 실내공기에 포함되어 있는 먼지 등을 필터링하는 필터부재(10)가 설치되어 있다.

상기 필터부재(10)와 덕트부재(7)사이에는 흡입된 실내공기를 냉풍으로 열교환하는 증발기(11)가 설치되어 있고, 상기 흡입그릴(9)의 하부에는 실내측팬(15)의 구동에 따라 흡입된 실내공기를 증발기(11)에서 열교환하여 차가운 공기를 화살표(A)를 따라 실내로 배출하는 토출그릴(13)이 설치되어 있다.

이때, 상기 토출그릴(13)은 냉풍의 토출방향을 상하 및 좌우방향으로 제어하는 상하풍량조절수단(부호도시안됨) 및 좌우풍향 조절수단(도시안됨)을 각각 구비하고 있다.

그리고, 상기 격벽(6)의 실외측(5)에는 상기 실내측(3)의 실내측팬(15)을 구동시키는 모터(23)가 설치되어 있고, 상기 모터(23)의 회전축(25)에는 실외측(5) 양측벽에 형성된 실외공기 흡입구(5a)를 통해서 실외공기를 흡입함과 동시에 후술하는 응축기를 냉각시켜 실외측(5) 외부로 배출시키는 실외측팬(21)이 설치되어 있으며, 실외측(5)의 바닥에는 냉매사이클을 순환할 때 유입된 저온저압의 냉매를 고온고압의 압축냉매로 압축하는 압축기(27)가 설치되어 있다.

또, 상기 압축기(27)의 후측 양측벽에는 상기 실외측팬(21)에 의해 흡입된 실외측 공기를 외부로 안내하도록 덕트(26)가 설치되어 있고, 상기 덕트(26)의 후측에는 응축기(19)가 설치되어 있으며, 상기 응축기(19)의 후측에는 상기 실외측팬(21)의 구동에 따라 실외공기 흡입구(5a)를 통해 화살표(B)를 따라 흡입된 실외공기가 응축기(19)를 냉각시킨 후 외부로 배출되도록 배출구(17a)가 형성된 배출그릴(17)이 설치되어 있다.

이때, 상기 덕트부재(7)에는 제 2 도에 도시한 바와같이 상기 실내측팬(15)에 대향되는 위치됨과 동시에 공기의 흐름에 대해서 역방향으로 위치되도록 일정각(E°)의 벨마우스(Bell Mouth)형상을 가진 토출구(7a)가 형성되어 있다.

그러나, 이와같이 구성된 종래의 창문형 공기조화기의 덕트구조에 의하면, 덕트부재(7)의 토출구(7a)가 공기의 흐름에 역방향의 각도로 벨마우스형상이 형성되어 있기 때문에 토출구(7a)는 실내측팬(15)에 흡입되는 공기흐름에 저항을 주게 되고, 이로 인하여 모타(23)에 높은 소비 전력이 발생된다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기의 토출을 안내하는 덕트부재의 토출구에 대한 벨마우스형상을 개선하여 원활한 토출이 이루어지도록 함으로서 공조 효과를 높임과 동시에 모터의 소비전력 소모량을 감소시키는 창문형 공기조화기의 덕트구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 이루어진 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 덕트구조는, 본체 내부에 실내공기를 흡입하는 실내측팬과, 상기 실내측팬과 연동 회전하여 실외공기를 흡입하는 실외측팬과, 상기 실내측팬 전면에 배설되어 실내공기의 흐름을 안내 덕트부재와, 상기 덕트부재의 토출구에 실내측팬의 내측으로 절곡한 벨마우스부를 구비한 공기조화기의 덕트구조에 있어서, 상기 벨마우스부는, 상기 실내측팬의 외경(D1)이 170≤ D1 ≥ 230mm일때, 그 내경(D2)이 0.95·D1 ≤ D2 ≥ 0.97·D1mm이고, 그 길이 (L)가 0.09·D1 ≤ L ≥ 0.11·D1mm이며, 그 벤딩각(R)이 0.02 ≤ R ≥ 0.03·Lmm로 준 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.

제 3 도는 본 발명에 의한 창문형 공기조화기를 개략적으로 도시한 종단면도이고, 제 4 도는 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 요부를 도시한 요부확대단면도이고, 제 5 도는 종래의 창문형 공기조화기와 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 실내측 및 실외측의 풍량을 비교해서 도시한 그래프이고, 제 6 도는는 종래의 창문형 공기조화기와 본발명에 의한 창문형 공기조화기의 실외측팬의 회전속도와 풍량을 비교해서 도시한 그래프이다.

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

상기 덕트부재(30)에는 제 3 도에 도시한 바와같이 실내측팬(15)으로 실내공기가 토출되도록 토출구(30a)가 형성되어 있고, 상기 토출구(30a)의 가장자리에 대해서 실내측팬(15)측 방향에는 실내공기의 흐름을 원활하게 하면서 유로저항을 감소시킬도록 소정의 길이(L), 벤딩각(R) 및 내경(D2)을 가진 벨마우스부(30b)가 일체로 절곡되어 있다.

즉, 상기 벨마우스부(30b)는 상기 실외측팬(21)의 회전속도의 저하를 방지하면서 실외측팬(21)에 흡입되는 실외공기를 증가시키도록 상기 실내측팬(15)에 대향되는 방향으로 형성되어 있다.

여기서, 상기 실내측팬(15)의 외경(D1)이 170 ≤ D1 ≥ 230mm일 경우, 상기 벨마우스부(30b)의 내경(D2)은 0.95·D1 ≤ D2 ≥ 0.97·D1mm로 형성되고, 벨마우스부 (30b)의 길이(L)는 0.09·D1 ≤ L ≥ 0.11·D1mm로 형성되며, 벨마우스부(30b)의 벤딩각(R)은 0.02·L ≤ R ≥ 0.03·Lmm로 형성되어 있다.

다음은, 이와같이 구성된 본발명의 작용 및 효과에 대해서 설명한다.

먼저, 도시되지 않은 전원공급장치에 의해 전원이 공급되면 압축기(27)가 작동되고, 상기 압축기(27)의 압축작용에 의해 고온고압의 냉매가스가 상기 압축기(27)로부터 토출되어 응축기(19)를 통과한다.

이때, 상기 응축기(19)를 통과하는 냉매가스는 실외측팬(21)에 의해 유동하는 외부공기에 의해 냉각되어 60°C 내지 130°C 정도의 온도 및 고압의 냉매액으로 상변화 된다.

상기 응축기(19)를 통과한 냉매액은 도시하지 않은 모세관을 통과하면서 감압된 후, 증발기(11)에 유입되어 팽창됨므로써 저온 저압의 냉매가스로 바뀌면서 주위의 열을 흡수하여 다시 압축기(27)에 유입하는 냉매사이클을 반복수행한다.

이때, 상기 압축기(27)가 작동됨과 동시에 모터(23)가 작동하고, 상기 모터(23)가 작동함에 따라 회전축(25)이 회전하고, 상기 회전축(25)이 회전됨에 따라 실내측팬(15) 및 실외측팬(21)이 회전하여 실외공기를 응축기(19)로 블로잉한다.

상기 실내측팬(15)의 회전에 의해 실내공기가 흡입그릴(9) 흡입구(9a)를 통해 흡입되고, 상기 흡입된 공기는 필터부재(10)를 통해 이물질이 필터링된 후, 증발기(11)를 통해 열교환된다.

상기 증발기(11)에서 열교환된 냉풍은 덕트부재(30)의 토출구(30a)에 형성된 벨마우스부(30b)의 안내를 받아 실내측팬(15)으로 유입되고, 상기 실내측팬(15)에 유입된 냉풍은 제 3 도에 표시한 화살표방향 (A)을 따라 토출그릴(13)를 통해 외부(실내)로 토출됨으로써 실내의 온도를 낮은 온도로 냉방하게 된다.

그리고, 상기 실외측팬(21)이 회전됨에 따라 화살표(B)를 따라 실외공기 흡입구(5a)를 통해 실외공기가 실외측(5)내에 흡입되고, 상기 실외측(5) 내부로 흡입된 실외공기는 압축기(27), 모터(23) 및 응축기(19)를 순차적으로 통과하면서 압축기(27)와 모터(23)의 가동시 표면으로 발산되는 압축열 및 모터열 냉각시킴과 동시에 응착기(19)의 표면으로 발산되는 냉매열을 냉각시킨 후, 배출그릴(17)의 배출구(17a)를 통해 외부로 배출된다.

여기서, 덕트부재(30)의 토출구(30a)를 통해 실내측팬(15)으로 토출되는 냉풍은 토출구(30a)에 형성된 벨마우스부(30b)의 길이(L)의 안내에 따라 직선유로가 형성되면서 실내측팬(15)에 충분한 흡입력을 제공하여 실내측팬(15)에 걸리는 부하(공기의 저항)를 적게함으로써 모터(23)의 소비전력 소모량을 저하시킴과 동시에 토출그릴(13)을 통해 토출되는 공기의 양을 증대시키게 된다.

또, 실내측팬(15)의 저항이 저하됨에 따라 실내측팬(15)과 실외측팬(21)을 동시에 연결하는 모터축(25)의 회전을 원활하게 하여주고, 이로 인하여 실외측팬(21)의 속도가 저하되는 것을 방지함과 동시에 실외측팬(21)에 흡입되어 배출되는 실외공기의 양을 많게 하여 실외측(5)의 효율을 향상시켜 주게 된다.

따라서, 종래와 본 발명의 소비전력을 동일한 조건으로 하여 공기조화기를 가동시킬 때, 제 4 도에 도시한 바와같이 본 발명의 빗금으로 표시한 막대그래프 G₁, G₂부분이 종래의 흰색으로 표시한 F₁, F₂부분에 비해 실내측 풍량과 실외측 풍량이 각각 향상됨을 알 수 있다.

또 종래와 본 발명의 공기조화기를 각각 가동시켜 풍량 및 실외측팬의 회전속도를 제 5에 도시한 바와같이 비교할 경우, 종래의 X선도와 같이 실외측팬(21)의 회전속도가 900-1000rpm으로 회전되면서 9-10m³/min정도의 풍량을 공급하지만, 본 발명은 O선도와 같이 실외측팬(21)의 회전속도가 1000-1100rpm으로 더 빠르게 회전되면서 9-10m³/min정로 월등히 높은 풍량을 공급하게 된다.

상술한 바와같이 본 발명에 의한 창문형 공기조화기의 덕트구조는 덕트부재의 토출구에 소정의 길이(L), 벤딩각(R) 및 내경(D2)을 가진 벨마우스부를 형성한 구조로 되어 있기 때문에 벨마우스부에서 실내측팬으로 토출되는 공기의 흐름을 원활하게 하여 실내측팬에 가해지는 부하를 적게할 수 있을 뿐만 아니라 실내로 토출되는 공기의 양을 많게 함과 동시에 모터의 소비전력 소모량을 저하시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 실내측의 부하가 적게 걸림에 따라 상기 실내측팬과 결합된 회전축의 회전속도가 저하되는 것을 방지할 수 있고, 이로 인하여 회전축에 결합된 실외측팬의 회전속도가 저하되는 것을 방지하여 실외기에 흡입되는 공기의 양을 많게 할 수 있음과 동시에 실외측의 효율을 높일 수 있는 효과도 있다.

Claims

본체 내부에 실내공기를 흡입하는 실내측팬과, 상기 실내측팬과 연동 회전하여 실외공기를 흡입하는 실외측팬과, 상기 실내측팬 전면에 배설되어 실내공기의 흐름을 안내하는 덕트부재와, 상기 덕트부재의 토출구에 실내측팬의 내측으로 절곡한 벨마우스부를 구비한 공기조화기의 덕트구조에 있어서, 상기 벨마우스부는, 상기 실내측팬의 외경(D1)이 170 ≤ D1 ≥ 230mm일 경우, 그 내경(D2)은 0.95·D1 ≤ D2 ≥ 0.97·D1mm이고, 그 길이(L)가 0.09·D1 ≤ L ≥ 0.11·D1mm이며, 그 벤딩각(R)이 0.02·L ≤ R ≥ 0.03·Lmm 로 준것을 특징으로 하는 창문형 공기조화기의 덕트구조.