KR100235579B1 - 공기 조화기의 풍향 조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 상하 풍향 조절장치에 있어서, 특히 기류의 토출방향을 제어하는 상하베인의 구조를 위 또는 아래 상하베인의 길이를 상대적으로 어느 한쪽을 크게 하거나 짧게 하여 와류부분을 최소로 할수 있도록 하여 재실자가 느끼는 불쾌감을 해결할수 있도록 한 것이다.

종래는 공기조화기의 상하 풍향 조절장치에 있어서, 베인의 길이가 길지 않으므로 토출기류를 충분히 제어하지 못하고, 공조공간에 기류가 토출되었을 때 냉기류가 재실자에게 직접도달하게 되며, 또한 공조기 작동초기에는 직접풍이 시원함을 줄수는 있으나, 장시간 공조기를 사용할 경우에는 재실자의 피부가 지나치게 냉가되어 불쾌감을 주게 된다.

본 발명의 공기조화기에서 토출기류를 제어하는 상하 풍향 조절장치의 상하베인의 길이와 상기 상하베인을 지지하는 중심축의 위치를 상이하게 하여 토출기류를 제어하게 하므로서, 와류영역을 최소로 하여 실제 공조공간에서의 기류분포를 고르게 공조하도록 함에 있다.

Description

공기 조화기의 풍향 조절장치

본 발명은 공기조화기의 상하베인에 관한 것으로, 특히 상,하부 베인의 크기를 상대적으로 어느 한쪽을 길게하거나 또는 짧게 하여 토출되는 기류를 제어하여 사용자에게 쾌적한 공조감을 제공할수 있도록 한 공기조화기의 풍향 조절장치에 관한 것이다.

에어콘의 실내기의 구성은 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이,

실내 공기를 흡입 및 열교환된 차가운 공기를 실내로 다시 토출시키도록 하는 횡류팬(Cross Flow Fan)(1)과, 상기 횡류팬(1)에 의해 흡입된 실내공기의 열을 빼앗아 차갑게 만들어 주는 열 교환기(2)와, 상기 열교환기(2)에서 차가워진 공기의 토출시 기류의 방향을 회전축을 중심으로 시계방향 혹은 반시계 방향으로 회전하여 토출되는 기류의 흐름을 제어하는 상,하부 베인(3)과, 공조기(9)의 케이스에 연결되어 상기 베인(3)(4)을 지지하는 각 회전축(5)(6)과, 흡입 및 토출 공기의 리어가이드(Rearguide)(7)와, 안정판(Stabilizer)(8)의 구성요소를 포함한 구조로 되어 있다.

상기 상, 하부 베인(3)(4)의 길이 및 베인(3)(4)으로 부터의 회전축(5)(6)의 위치가 동일한 구조로 형성된다.

이와같은 구성요소로 이루어지는 공조기의 풍향 조절장치에 대하여 도 1내지 도 6를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

에어콘의 실내기 공기유동은 횡류팬(1)에 의하여 실내공기는 열교환기(2)로 흡입되고, 상기 흡입되어진 실내공기는 차가운 공기로 하여 리어가이드(7)와 안정판(8)의 사이로 토출되어 진다.

이때, 도 2에 도시된 바와같이 상기 리어가이드(7)와 안정판(8) 사이에 토출구의 길이방향으로 형성된 상하부 베인(3)(4)은 각 회전축(5)(6)을 중심으로 시계방향 또는 반 시계방향으로 회전하여 토출되는 기류의 방향을 제어하게 된다.

여기서, 상기 상하부 베인(3)(4)은 길이는 비숫하며, 상기 회전축(5)(6)은 토출구의 라인 선상으로 부터 동일한 거리에 위치되어 있다.

도 3은 상기와 같은 토출기류를 제어하는 두 개의 베인(3)(4)을 수평으로 조정했을 때의 와류(Vortex) 영역(V1)(V2)으로, 상기 와류영역(V1)(V2)이 제품의 성능을 저하시키는 요인이 되고 실내의 기류분포도 향상되지 않는다.

상기와 같은 종래 공조기의 베인에 의한 토출되는 기류는 실제 공조공간에 토출되었을 때는 도 4와 같이 실내(10)의 재실자에게 직접 도달하게 되며, 이는 작동초기에는 재실자에게 시원함을 줄수는 잇으나, 장시간 공조기(9)를 사용할 경우에는 재실자의 피부가 지나치게 냉각되어 불쾌감을 줄수있다.

도 5는 종래 공기조화기(9)에 의한 표준 실내높이에서 측정한 실내(10)의 온도 분포로서, 임의의 점선의 대한 교차영역(P1)(P2)이 온도 측정하여 이중에서 35개의 지점만을 선정하여 온도 분포도를 나타내었다.

여기서, 도 4 및 도 5에 도시된 바와같이, 종래 공기 조화기(9)는 토출기류가 하향취출 되고 있음을 알수 있다.

그리고, 도 6는 종래 공기조화기(9)의 이상적인 실내온도 분포를 보인 도면으로서, 상기와 같은 실내(10) 온도 분포를 달성하기 위해서는 기류의 토출각이 수평에 가까워야 한다.

상기와 같은 이상적인 실내 온도 분포를 종래의 베인(3)(4)으로 조정하여 이를 수행하기 위하여 베인(3)(4)을 수평으로 조정했을 때는 소음이 급격하게 증가되고, 풍량이 감소하여 제품의 성능을 떨어뜨리고, 실제 공간에서의 기류 분포도 향상되지 않는다.

종래 공기조화기의 두 개의 베인은 길이가 길지 않아 토출기류를 충분히 제어하지 못하여 도 4 및 도 5와 같이 실제 공조 공간상에서 하향취출에 의한 냉기류를 직접 재실자에게 토출되므로서, 장시간 사용할 때 재실자에게 불쾌감을 주게되며, 또한 베인을 수평으로 조정할 때의 수평취출에 의한 와류영역으로 인하여 제품의 성능이 저하되고 기류분포도 향상되지 않는다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 상부(혹은 하부) 베인의 길이를 종전보다 길게하고, 상기 베인의 길이변경으로 발생문제를 회전축의 위치를 변경하여 기류를 제어할수 있도록 하여 와류영역을 최적화하고, 토출기류가 수평으로 취출될수 있도록 하여 냉기류가 재실자의 머리위쪽으로 토출되도록 하므로서, 장시간 공조기를 사용할 때 발생하는 불쾌감을 공조기의 성능저하 없이 해결함을 목적으로 한다.

도 1은 종래 공기조화기의 풍향 조절장치의 구조를 보인 개략 구성도

도 2는 종래 공기조화기의 풍향 조절장치에 있어, 상하부 베인의 작용에 의한 토출기류의 상태를 보인 도면

도 3는 종래 공기조화기의 좌우 베인이 수평취출시 발생하는 와류영역을 보이기 위한 도면

도 4은 종래 공기조화기의 풍향 조절장치에 의한 실내 기류분포를 보인도면

도 5은 종래 공기조화기에 의한 실내온도 분포를 보인 도면

도 6는 공기조화기에 의한 이상적인 실내 기류분포를 보인 도면

도 7은 본 발명 공기조화기의 풍향 조절장치의 베인의 구조를 보인 개략 구성도

도 8은 본 발명 공기조화기의 풍향 조절장치의 상하부 베인의 작용에 의한 토출기류의 상태를 보인 도면

도 9는 본 발명 공기조화기의 풍향 조절장치에 있어서, 베인에 의한 와류부분을 도시한 도면

도 10은 본 발명과 비교하기 위한 도면으로, 상기 본 발명에 의한 베인의 길이보다 길 경우 와류부분을 도시한 도면

도 11은 본 발명과 비교하기 위한 도면으로, 상기 본발명에 의한 베인의 길이보다 짧은 경우 와류부분을 보인 도면

도 12는 본 발명 공기조화기에 의한 실내온도 분포를 보인 도면

본 발명은 공기조화기의 풍향조절장치의 구성은 도 7 및 도 8에 도시된 바와같이,

횡류팬(11)으로 부터 리어가이드(17)와 안정판(18) 사이로 토출되는 기류를 제어하는 공기조화기(19)의 상하 풍향 조절장치에 있어서,

어느 한쪽이 기존에 비해 상이한 길이로 토출구의 길이방향으로 형성된 상, 하부 베인(13)(14)과, 상기 상, 하부 베인(13)(14)의 방향회전을 위하여 토출라인(L1)으로 부터 상이한 위치로 하여 상기 상, 하부 베인(13)(14)을 지지하는 회전축(15)(16)으로 구성된다.

그리고, 상기 상부베인(13) 길이는 하부베인(14)의 상단부(141)보다는 길고, 하부베인(14)의 하단부(142) 보다는 짧도록 하고, 하부베인(14)의 길이는 상부베인(13)의 하단부(132) 보다는 길고, 상부베인(13)의 상단부(131)보다는 짧도록 한 구조이다.

상기와 같은 구조로 된 본 발명 공기조화기의 상하 풍향 조절장치는 도 7내지 도 12를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 도 7에서와 같이, 횡류팬(11)에 의해 실내공기는 열교환기(12)로 흡입되고, 상기 흡입되 실내공기는 차가운 공기로 변화되어 리어가이드(17)와 안정판(18) 사이로 토출되어 진다.

상기 토출되는 기류는 도 8와 같이, 상기 리어가이드(17)와 안정판(18) 사이에 토출구의 길이방향으로 형성된 상,하부 베인(13)(14)을 상하로 유동시켜 풍향을 제어하게 된다.

여기서, 상기 상부(혹은 하부) 베인(13)(14)의 길이를 보면,

상기 상부 베인(13)의 길이를 하부 베인(14)보다 유효히 길게 형성시키고, 상기 상부베인(13)의 길이에 대한 상기 베인(13)(14)의 상하 유동을 위하여 상부베인(13)과 일체로 지지하는 회전축(15)보다 하부베인(14)을 일체로 지지하는 회전축(16)을 토출라인(L1)에서 멀리하여 횡류팬(11)에 가깝게 설치하였다.

즉, 상기 상부 베인(13)의 길이는 수치해석을 통하여 하부 베인(14)의 상단부(131) 보다는 길고, 하부 베인(14)의 하단부(142) 보다는 짧도록 하면서 상기 베인(13)(14)이 서로 닿지 않고 겹쳐지도록 하여 최적화하였다.

상기와 같이 상부베인(13) 혹은 하부베인(14)의 상하 기동 및 실내 온도 분포에 따라 상기 상부베인(13)의 길이를 상대적으로 조정하고, 상기 조정에 의한 상기 상,하부 베인(13)(14)의 상하 유동을 고려하여 상부 회전축(16) 위치를 토출라인(L1)에서 멀리 이동시켜 횡류팬(11) 쪽으로 설치하므로서, 이상적인 기류분포로 토출기류를 제어하게 된다.

상기와 같은 베인(13)(14)에 의한 토출 기류의 제어를 보면,

도 9는 본 발명 상,하부 베인(13)(14)에 의한 각각의 와류영역(V3)(V4)을 보인 도면으로서, 상하부 와류영역(V3)(V4)이 최적화되어 있음을 알수 있으며, 상기와 같은 토출 기류 제어현상은 수치 해석 시스템으로 해석한 것이다.

여기서, 이상적인 기류분포로 토출기류를 제어하기 위하여 상,하부 베인(13)(14)의 상하 기동 및 실내 온도 분포에 따라 상기 베인(13)의 길이를 길게 조정하고, 상기 상,하부 베인(13)(14)의 상하 기동을 고려하여 상기 회전축(16)의 위치를 이동시켰다.

그리고, 도 10과 도 11는 본 발명과 비교하기 위한 도면으로서,

도 10은 상기 본 발명보다 길이가 긴 상부 베인(13A)을 형성시킨 것으로서, 상기 상부 베인(13A)에 의한 와류영역(V5)의 분포가 넓어지게 되며, 이로 인한 와류영역(V6)이 상대적으로 작아지게 된다.

도 11은 상기 본 발명보다 짧게 형성시킨 상부베인(13B)을 보인 도면으로서, 상부 베인(13B)에 의한 와류영역(V7)이 작아지게 되며, 이로 인한 하부베인(14)의 와류영역(V8)이 길어지게 된다.

한편, 도 12은 본 발명 공조기(19)에 의한 교차영역(P1)(P2)에서의 실내(10) 온도분포를 보인 도면으로서, 기존에 재실자에게 직접 토출되는 기류가 수평으로 취출되어 재실자의 머리위쪽에 찬 영역이 존재하게 하므로, 재실자에게 직접기류가 닿지 않아 이상적인 분포로 이루어지게 된다.

따라서, 사용자가 장시간 공조기를 사용할 때에도 재실자에게 불쾌감을 주지않게 된다.

또는 상기 베인(13)(14)의 길이를 반대로 형성시킨 것으로서, 하부베인(14)의 길이를 상부베인(13)보다 유효히 길게 형성시키고, 상기 하부베인(14)의 길이에 대한 상하부 베인(13)(14)의 상하 유동을 위하여 하부베인(14)와 일체로 지지하는 회전축(16)보다 상부베인(13)을 일체로 지지하는 회전축(15)을 토출구의 라인(L1)에서 멀리하여 횡류팬(11)에 가깝게 설치하였다.

본 발명은 이상에서 설명한 바와같이, 기존의 베인의 구조특성상에 의한 기류가 하향취출되어 장시간 사용할 때 사용자에게 불쾌감을 주는 것을 방지하며, 이상적인 실내온도 분포를 이룰수 있도록 하므로서, 재실자가 장시간 공조기를 사용할 때 발생하는 불쾌감을 없애고 공조기의 성능저하를 해결하는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 공기조화기에 있어 2개이상의 베인을 사용하여 기류의 토출방향을 제어하는 상하 풍향 조절장치에 있어서,

   상,하부 베인(13)(14)의 와류영역(V3)(V4)를 최적화시키도록 상기 상부베인(13)의 길이는 하부베인(14)의 길이보다 유효히 길게 형성하거나 또는 하부베인(14)의 길이를 상부베인(13)의 길이보다 유효히 길도록 형성시키고,

   상기 상부베인(13)의 길이를 하부베인(14)의 상단부(141)보다는 길고 하부베인(141)의 하단부(142)보다는 짧게 하거나 또는 하부베인(14)의 길이를 상부베인(13)의 하단부(132)보다는 길고 상부베인(13)의 상단부(131) 보다는 짧도록 한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향 조절장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 상부베인(13)의 길이 조정을 위한 하부베인(14)에 일체로 하여 지지하는 회전축(16)을 상부베인(13)의 회전축(15) 보다 횡류팬(11) 쪽으로 적절히 이동시키거나, 또는 하부베인(14)의 길이를 길게하기 위하여 상부베인(13)의 회전축을 하부베인(14)보다 횡류팬(11) 쪽으로 적절히 이동시킨 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향 조절장치.

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