KR100344811B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로써, 팬으로부터 유출된 공기를 공기토출구로 유동하면서 본체 내 모서리부 벽면에 충돌하여 발생시키는 소음을 저감하기 위한 것이다.

이를 위해 본 발명은 공기를 토출하는 공기토출구(111,112,113,114)가 상하측면 및 좌우측면에 형성되는 본체(110)와; 상기 본체(110) 전면에 설치되며 공기흡입구(121)가 형성되는 전면판넬(120)과; 상기 전면판넬(120) 후방에 설치되는 열교환기(130)와; 상기 열교환기(130)를 통과한 공기를 상기 공기토출구(111,112,113,114)로 토출하는 팬(140)과; 상기 팬(140)을 구동하는 모터(150)와; 상기 본체의 각 모서리부에 구비되며, 공기 유동방향의 후방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 곡면부(172)와, 공기 유동방향의 전방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 경사면부(171)가 형성되어, 공기의 유동을 안내함과 함께 상기 팬(140)의 회전 및 공기 유동에 의한 소음을 저감하기 위한 소음저감부재(170)를 포함하여 구성되는 공기조화기가 제공된다.

Description

공기조화기{air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 실내를 효과적으로 냉방하기 위해 공기조화기의 상하 및 좌우방향으로 공기를 토출하는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내를 냉난방시키기 위해 사용되는 장치로서, 크게 실내에 설치되어 냉매의 팽창 및 증발작용이 수행되는 실내기와, 실외에 설치되어 냉매의 압축 및 응축작용이 수행되는 실외기로 구성된다.

한편, 이러한 공기조화기 중에는 실내 벽면에 설치되어, 전방으로 흡입된 공기를 횡류팬을 사용하여 전방 하부측으로 토출하도록 한 공기조화기가 있다.

그러나, 상기와 같은 공기조화기는 두께가 두꺼워 설치하기 불편할 뿐만 아니라, 실내 내부로 공기를 균일하게 공급하지 못해 실내를 효과적으로 냉방하지 못했다.

이에 따라, 도 1 에 도시한 바와 같이 본체의 두께를 줄이고, 다방향으로 냉기를 토출할 수 있도록 한 공기조화기가 개발되고 있다.

즉, 상기와 같은 공기조화기는 전면에 공기흡입구(11)가 형성되고, 각 측면에 공기토출구(12)가 형성되는 본체(10)와, 상기 공기흡입구(11) 후방에 설치되는 열교환기(30)와, 상기 열교환기(30) 후방에 설치되는 팬(40) 및 모터(50)로 크게 구성된다.

상기와 같이 구성되어, 전방으로 흡입된 공기가 상기 열교환기(30)에서 열교환되고, 상기 팬(40)에 의해 공기의 토출방향이 전환되어 본체(10) 측면에 형성된 공기토출구(12)를 통해 상하, 좌우로 토출된다.

한편, 도 2 는 종래 공기조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도이다.

도시한 바와 같이 팬(40)으로부터 유출되는 공기의 일부가 공기토출구(12)가 형성되지 않은 본체(10) 모서리부 벽면에 충돌한 후, 벽면에서 반동하여 공기토출구(11)를 향해 유동하는 공기와 충돌하게 된다.

결국, 토출공기가 실내로 원활하게 토출되지 모사고, 이에 따라 공기조화기에 소음을 발생시키게 되었다.

한편, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도 3 에 도시한 바와 같이 본체(10) 모서리부 벽면에 설치되어 공기의 유동을 안내하는 가이드(70)가 구비되었다.

상기 가이드(70)에는 직선면부(71)와 곡면부(72)가 각각 형성되어, 공기의 일부는 상기 곡선면부(72)에 연결된 공기토출구(12)로 안내하고, 나머지는 상기 직선면부(71)에 연결된 공기토출구(12)로 안내하여 토출하게 된다.

그러나, 상기 가이드(70)는 팬(40)으로부터 유출되는 공기를 공기토출구(12)로 안내하기는 하지만, 상기 팬(40)이 회전하면서 발생시키는 소음과, 상기 팬(40)에 의해 유동하는 공기에 의한 소음을 저감하기에 미흡했다.

또한, 팬(40)의 회전에 의해 토출공기가 실내를 향해 평행하게 토출되지 못하고, 상기 팬(40)의 회전방향으로 편향되어 토출되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로써, 팬으로부터 유출되는 공기를 공기토출구로 안내함과 함께, 상기 팬의 회전과 상기 팬에 의해 유동하는 공기가 발생시키는 소음을 저감하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 토출공기가 공기토출구에서 팬의 회전방향으로 편향되지 않고, 실내로 평행하게 토출하기 위한 것이다.

도 1 은 네방향으로 공기를 토출시키는 공기조화기의 측단면도

도 2 는 종래 공지조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도

도 3 은 도 2 의 본체 모서리부에 공기의 유동을 안내하는 가이드를 구비한 것을 나타내는 도

도 4a,4b 는 종래 가이드의 사시도

도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 측단면도

도 6 은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 부분절개 정면도

도 7 은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도

도 8a,8b 는 본 발명에 따른 소음저감부재의 사시도

도 9a 는 종래 가이드를 구비한 공기조화기의 시간에 따른 압력 파동을 나타낸 그래프

도 9b 는 본 발명에 따른 소음저감부재를 구비한 공기조화기의 시간에 따른 압력 파동을 나타낸 그래프

도 10a 는 도 9a 의 그래프를 푸리에 변환한 그래프

도 10b 는 도 9b 의 그래프를 푸리에 변환한 그래프

도 11 은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도

도면의 주요부분에 대한 부호 설명

115. 댐퍼 116. 안내날개

140. 팬 170. 소음저감부재

171. 경사면부 172. 곡면부

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 형태에 따르면, 공기를 토출하는 공기토출구가 상하측면 및 좌우측면에 형성되는 본체와; 상기 본체 전면에 설치되며 공기흡입구가 형성되는 전면판넬과; 상기 전면판넬 후방에 설치되는 열교환기와; 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 공기토출구로 토출하는 팬과; 상기 팬을 구동하는 모터와; 상기 본체의 각 모서리부에 구비되며, 공기 유동방향의 후방에형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 곡면부와, 공기 유동방향의 전방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 경사면부가 형성되어, 공기의 유동을 안내함과 함께 상기 팬의 회전 및 공기 유동에 의한 소음을 저감하기 위한 소음저감부재를 포함하여 구성되는 공기조화기가 제공된다.

특히, 상기 소음저감부재의 경사면부는 상기 팬에 대하여 대략 대향됨과 함께, 하단부가 상단부보다 또는, 상단부가 하단부보다 상기 팬을 향해 돌출되어 경사를 이루어 기울어지도록 형성된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도시한 도 5 내지 도 11 을 참조하여 자세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5 는 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 측단면도이고, 도 6 은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 부분절개 정면도이다.

도시한 바와 같이 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기는, 본체(110) 전면은 개방되며, 상하측면 및 좌우측면에는 공기가 토출되는 공기토출구(111,112)(113,114:도6 참조)가 형성된다.

상기 공기토출구(111,112,113,114)에는 댐퍼(115)가 회동 가능하게 설치되어, 상기 공기토출구(111,112,113,114)를 개방 및 차폐할 뿐만아니라, 개방 정도에 따라 실내로 토출되는 토출공기의 유동방향을 조절하는 것이 가능하도록 한다.

그리고, 상기 본체(110) 전면에는 전면판넬(120)이 설치되며, 상기 전면판넬(120)에는 공기흡입구(121)가 형성되고, 상기 공기흡입구(121)에는 복수개의 흡입루버(122)가 회동 가능하도록 설치되어 상기 공기흡입구(121)를 개폐할 수있도록 한다.

한편, 상기 전면판넬(120) 후방에는 열교환기(130)가 설치되고, 상기 열교환기(130) 후방에는 팬(140)과, 상기 팬(140)을 구동시키는 모터(150)가 설치된다.

상기 팬(140)은 전면판넬(120)을 통해 축방향으로 흡입된 공기를 반경방향으로 토출하는 원심팬으로서, 상기 팬(140)의 중앙부는 전방에서 후방으로 만곡된 대략 원추형상의 만곡부(141)를 갖으며, 상기 팬(140)의 가장자리에는 복수개의 팬날개(142)가 구비된다.

그리고, 상기 팬의 만곡부(141) 후방에 모터(150)가 설치됨으로써, 공기조화기를 박형화하는 것이 가능해진다.

도 7 은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도이고, 도 8a,8b 는 본 발명에 따른 소음저감부재의 사시도이다.

도시한 바와 같이 본체(110)의 각 모서리부 벽면에는 상기 팬(140)으로부터 유출되는 공기가 본체(110)의 모서리부 벽면에 충돌하지 않고, 각 공기토출구(111,112,113,114)로 유동하도록 안내함과 함께, 상기 팬(140) 및 공기유동에 의한 소음을 저감하기 위한 소음저감부재(170)가 설치된다.

상기 소음저감부재(170)는 공기 유동방향의 후방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 곡면부(172)와, 공기 유동방향의 전방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 경사면부(171)로 형성된다.

특히, 상기 소음저감부재(170)의 경사면부(171)는 상기 팬(140)에 대하여 대략 대향됨과 함께, 하단부가 상단부보다 상기 팬(140)을 향해 돌출되어 경사를 이루어 기울어지도록 한다.

한편, 상기와 같이 경사면부(171)의 하단부를 팬(140)을 향해 돌출시킴으로써, 상기 곡면부(172)의 하단부가 상단부보다 넓은 곡면을 갖게 된다.

또한, 본 실시예에서는 상기 경사면부(171)의 하단부가 상단부보다 돌출되도록 형성하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 상단부가 하단부보다 돌출되도록 경사 형성할 수도 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용을 설명하면 다음과 같다.

모터(150)에 전원이 인가되면, 팬(140)에 의해 흡입력이 발생하고, 상기 팬(140)의 흡입력에 의해 실내 공기가 전면판넬(120)의 공기흡입구(121)를 통해 흡입되며, 이와 같이 흡입된 공기는 상기 공기흡입구(121) 후방에 설치된 열교환기(130)를 통과하면서 냉매와의 열교환에 의해 차가운 공기가 된다.

상기와 같이 열교환기(130)에 의해 차가워진 공기는 팬(140)의 축방향으로 유입되고, 상기 팬(140)의 중앙부에 형성된 만곡부(141)의 안내를 받아 팬(140)의 축방향에서 반경방향으로 전환되어, 복수개의 팬날개(142)를 따라 상하측면 및 좌우측면의 공기토출구(111,112,113,114)측으로 유출된다.

이 때, 상기 팬(140)을 통해 유동방향이 전환되어 상기 팬(140)으로부터 상기 팬(140)의 회전방향을 따라 유출된 공기의 일부는 소음저감부재(170)의 곡면부(172)에 의해 안내되어 공기 유동방향의 후방에 형성되는 공기토출구를 통해 실내로 토출된다.

그리고, 나머지의 공기는 소음저감부재(170)의 경사면부(171)에 의해 안내되어, 공기 유동방향의 전방에 형성되는 공기토출구를 통해 실내로 토출된다.

따라서, 본 발명은 종래에서와 같이 팬(40)에서 유출된 공기가 본체(10) 모서리부 벽면에 충돌하지 않고, 공기토출구(111,112,113,114)를 통해 원활하게 토출되어 공기조화기의 소음을 저감하는 것이 가능하다.

한편, 도 9a 는 종래 가이드를 구비한 공기조화기의 압력 파동을 나타낸 시뮬레이션 결과 그래프이고, 도 9b 는 본 발명에 따른 소음저감부재를 구비한 공기조화기의 압력 파동을 나타낸 시뮬레이션 결과 그래프이다.

도시한 시뮬레이션 결과 그래프를 통해 종래 가이드와 본 발명에 따른 소음저감부재의 소음저감 효과를 비교하여 설명하면 다음과 같다.

종래 가이드(70)를 적용한 공기조화기에서는 도 9a 와 같이 팬(40)이 회전하며 발생시키는 이산주파수음의 근원이 되는 압력 파동이 심하게 변화하는 반면에, 본 발명의 소음저감부재(170)를 적용한 공기조화기에서는 도 9b 와 같이 압력 파동의 변화가 종래 가이드(70)를 적용했을 때와 비교하여 크게 줄어드는 것을 알 수 있다.

즉, 종래 경사면부(171)가 없는 가이드(70)보다도 경사면부(171)가 있는 소음저감부재(170)를 적용할 경우 압력 파동의 변화를 줄일 수 있는 것이다.

또한, 도 10a 와 도 10b 는 도 9a 와 도 9b 의 그래프를 각각 푸리에 변환한 것으로, 소음과 직결되는 이산주파수음이 종래 가이드(70)를 적용했을 때보다 본 발명에 따른 소음저감부재(170)를 적용했을 때 크게 개선되었음을 나타낸다.

상기한 시뮬레이션 결과 그래프를 통해 알 수 있듯이, 공기조화기의 본체(110) 각 모서리부에 경사면부(171)가 형성된 소음저감부재(170)를 구비함으로써, 팬(140)의 회전 및 공기 유동에 의한 공기조화기의 소음을 크게 저감하는 것이 가능함을 알 수 있다.

도 11 은 본 발명의 제2실시예에 따른 공기조화기에서 공기가 팬에서 공기토출구로 유동하는 상태를 나타내는 요부확대도이다.

본 발명의 제2실시예는 측면에 공기토출구(111,112,113,114)가 형성되는 본체(110)와, 상기 본체(110) 전면에 설치되는 전면판넬(120)과, 상기 전면판넬(120) 후방에 설치되는 열교환기(130)와, 상기 열교환기(130) 후방에 설치되는 팬(140)과, 상기 팬(140)을 구동하는 모터(150)와, 상기 본체(110)의 각 모서리부에 구비되는 소음저감부재(170)를 포함하여 구성되는 것은 전술한 제1실시예와 동일하므로, 이에 대한 구체적인 설명은 제1실시예를 참조하면 이해 가능하므로 생략하기로 한다.

본 실시예는 본체(110)의 상하측면 및 좌우측면에 형성되는 공기토출구(111,112,113,114)에 상기 공기토출구를 개폐하는 댐퍼(115)의 내면에 복수개의 안내날개(116)를 구비하여, 토출하는 공기가 상기 팬(140)의 회전방향으로 편향되지 않도록 한 것이다.

상기와 같이 본 발명의 제2실시예를 구성함에 따라, 팬(140)으로부터 상기 팬(140)의 회전방향을 따라 유출된 공기가 소음저감부재(170)의 경사면부(171) 및 곡면부(172)를 따라 공기토출구(111,112,113,114)로 유동하고, 상기공기토출구(111,112,113,114)에서는 댐퍼(115)에 구비된 복수개의 안내날개(116)에 의해 상기 팬(140)의 회전방향으로 편향되지 않고, 실내를 향해 평행하게 토출되는 것이다.

즉, 본 발명의 제2실시예에서는 소음저감부재(170)를 구비하여 팬(140)의 회전 및 유동하는 공기에 의한 소음을 저감하고, 공기토출구(111,112,113,114)에는 안내날개(116)가 구비된 댐퍼(115)를 설치하여, 토출공기가 팬(140)의 회전방향으로 편향되지 않도록 하는 것이 가능하다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 본체 모서리부에 소음방지부재를 설치하여, 팬으로부터 유출되는 공기가 본체 모서리부 벽면에 충돌하지 않고, 공기가 공기토출구에서 원활하게 토출되도록 하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 경사면부가 형성된 소음방지부재는 팬이 발생시키는 회전 소음 및 공기 유동에 의한 소음을 저감하는 것이 가능하다.

그리고, 본 발명은 공기토출구에 안내날개를 갖는 댐퍼를 설치함으로써, 공기조화기의 소음을 저감함과 함께 토출공기가 편향되지 않게 실내를 향해 평행하게 토출하는 것이 가능하다.

Claims (4)

1. 공기를 토출하는 공기토출구가 상하측면 및 좌우측면에 형성되는 본체와;

   상기 본체 전면에 설치되며 공기흡입구가 형성되는 전면판넬과;

   상기 전면판넬 후방에 설치되는 열교환기와;

   상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 공기토출구로 토출하는 팬과;

   상기 팬을 구동하는 모터와;

   상기 본체의 각 모서리부에 구비되며, 공기 유동방향의 후방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 곡면부와, 공기 유동방향의 전방에 형성되는 공기토출구로 공기를 안내하는 경사면부가 형성되어, 공기의 유동을 안내함과 함께 상기 팬의 회전 및 공기 유동에 의한 소음을 저감하기 위한 소음저감부재를 포함하여 구성되는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 소음저감부재의 경사면부는 상기 팬에 대하여 대략 대향됨과 함께, 하단부가 상단부보다 또는, 상단부가 하단부보다 상기 팬을 향해 돌출되어 경사를 이루어 기울어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 곡면부는 하단부가 상단부보다 또는, 상단부가 하단부보다 넓은 곡면을갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기토출구에 토출공기가 균일하게 토출되도록 안내하는 복수개의 안내날개를 갖는 댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.