KR100403028B1 - 공기조화기의 실내기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 그 목적은 가로방향으로 연장 배치된 팬의 중간부위를 지지하기 위한 구조를 개선하여 부품수 및 제조비용을 절감시키고자 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기에 의하면, 제1팬(31)과 제2팬(32)으로 분할 구성된 팬(30)이 연결축(33)을 매개로 축방향으로 연결되며, 이 팬(30)의 연결축(33)을 회전가능하게 지지하기 위한 지지장치(50)가 하우징(10)의 후면패널(12) 내면에 일체로 성형되어 있다. 이에 따라 가로방향으로 연장된 팬(30)은 지지장치(50)에 의해 휨 변형이 발생되지 않아 원활하게 회전하는 것은 물론이고, 지지장치(50)가 하우징(10)의 후면패널(12)에 일체로 성형되어 있기 때문에 부품 수가 줄어 공기조화기의 조립 작업성이 향상되며 제조비용을 절감시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Description

공기조화기의 실내기{Indoor unit of an air conditioning system}

본 발명은 분리형 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하우징내에 가로방향으로 배치되는 다익형 팬을 갖춘 공기조화기의 실내기에 관한 것이다.

일반적으로 분리형 공기조화기는 냉동사이클을 이용하여 공기를 조화하는 것으로, 실외에 설치되는 실외기와 실내에 설치되는 실내기로 구분된다. 실외기는 냉동사이클을 이루는 압축기와 응축기 및 팬이 구비되어 있어서, 냉방운전 시 실외공기를 통해 응축기를 응축시키는 기능을 수행한다. 반면에 실내기는 냉동사이클의 증발기와 팬 등이 설치된 것으로, 냉방운전 시 실내공기가 증발기를 통과하면서 열교환되고 계속하여 실내로 다시 토출되어 냉방이 수행되게 된다.

이러한 종래 공기조화기의 실내기는 외관을 이루는 하우징과, 하우징에 내장된 증발기와 팬 및 팬모터를 구비하고 있다.

하우징은 공기가 유통되도록 흡입구와 토출구가 형성된 전면패널과, 이 전면패널과 결합되며 이들 사이에 냉동사이클 구성요소 및 전장품을 장착하기 위해 공간을 형성하는 후면패널로 이루어져 있다.

그리고 증발기는 흡입구와 인접하게 배치되어 흡입되는 공기와 열교환하게 된다.

또한, 팬은 증발기를 경유하여 열교환된 공기를 실내측으로 토출시키기 위해 증발기와 토출구 사이에 배치되는데, 이것은 가로방향으로 연장된 다익형 팬(일명, 크로스 플로우팬 또는 횡류형 팬)으로 구성되며 양측 단부가 회전축을 통해 회전가능하게 지지된다. 그리고 다익형 팬을 구동시키기 위한 팬모터는 하우징의 내부일측에 장착된다.

이와 같이 구성된 종래 공기조화기의 실내기에서 팬모터의 구동으로 다익형 팬이 회전하면, 실내공기는 흡입구를 통해 흡입되면서 증발기를 지나 열교환되고 계속하여 토출구를 통해 다시 토출됨으로써, 실내공기가 조화된다.

이러한 종래 공기조화기의 실내기에서는 다익형 팬이 가로방향으로 배치되는데, 실내기의 대형화에 따라 다익형 팬 역시 상당한 길이로 연장되게 구성된다.

그러나 종래 다익형 팬은 양측 단부를 통해서만 회전가능하게 지지되기 때문에, 자중에 의해 중간부위가 처질 우려가 있고 아울러 휨 변형으로 소음이 발생되는 것은 물론이며 송풍 효율이 현저하게 저하되는 문제점이 있다.

이와 같은 문제점을 해결하고자, 본 출원인은 다익형 팬의 휨 변형을 방지하기 위한 공기조화기용 팬(출원번호 실용 1995-24764, 공개번호 실용 1997-14517)을 출원한 바 있다.

공개번호 실용 1997-14517에 개시된 공기조화기용 팬은 청구범위 및 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(1)(2)에 내장되어 실내 공기를 흡입 토출시키는 팬(3)이 구비된 공기조화기에 있어서, 팬(3)은 다익형의 제1팬(3a)과 제2팬(3b)으로 마련되고, 제1,2팬(3a)(3b)은 보스(3c)를 매개로 축방향으로 일체로 결합되며, 본체(1)(2)에는 보스(3c)가 지지되는 지지부재(4)가 구비된 것을 특징으로 한다.

이러한 지지부재(4)는 도 2에 도시한 바와 같이, 본체(2)에 결합되는 결합부(4a)와, 팬(3)을 지지하기 위한 지지부(4b)로 이루어지며, 지지부(4b)에는 보스(3c)가 지지되는 베어링(4c)이 배치되어 있다.

따라서 제1팬(3a)과 제2팬(3b)을 연결하는 보스(3c)가 베어링(4c)을 갖춘 지지부재(4)를 통해 회전가능하게 지지되기 때문에, 팬(3)은 휨 변형이 발생되지 않으며 보다 원활하게 회전하게 된다.

그러나 종래 공기조화기용 팬에서는 제1팬(3a)과 제2팬(3b)으로 분할된 팬(3)의 중간부위를 지지하기 위한 지지부재(4)가 별도로 제작되어 생산라인에서 조립되므로, 실내기의 생산성 저하 및 제조비용의 상승원인으로 작용하고 있다. 또한, 지지부재(4)를 정확하게 조립하지 않으면, 팬(3)이 원활하게 회전하지 못하는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 부품을 추가하여 조립하지 않고서도 다익형의 제1팬과 제2팬으로 분할 구성된 팬의 중간부위가 회전가능하게 지지되도록 구성함으로써, 조립 작업성을 향상시키며 제조비용을 절감시킬 수 있는 공기조화기의 실내기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 공기조화기의 팬 구성을 보인 분해사시도이다.

도 2는 종래 팬 및 이의 지지부재 구조를 발췌하여 보인 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기를 보인 분해사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 팬 지지장치를 발췌하여 보인 사시도이다.

도 5와 도 6은 도 4의 Ⅴ - Ⅴ선에 따른 단면도로, 본 발명에 따른 팬의 조립구조를 보인 개략적으로 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..하우징 12..후면패널

30..팬 31..제1팬

32..제2팬 33..연결축

40..팬모터 50..지지장치

51..베어링몸체 52..베어링

53..축 지지부 54L,54R..원형 가이드

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

공기 흡입구와 토출구가 형성된 하우징, 하우징에 회전가능하게 배치된 제1팬과 제2팬, 제1팬과 제2팬을 축방향으로 연결하는 연결축, 연결축을 회전가능하게 지지하기 위한 지지장치를 갖춘 공기조화기의 실내기에 있어서,

지지장치는 하우징에 일체로 마련되며 중앙부위에 중공부가 형성된 베어링몸체와, 베어링몸체의 중공부에 설치되어 상기 연결축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 연결축의 일단은 제1팬과 제2팬 중 어느 하나에 설치되며, 연결축의 타단은 베어링을 관통하여 제1팬과 제2팬 중 다른 하나에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 하우징은 제1팬과 제2팬이 회전가능하게 설치되는 후면패널과, 후면패널을 덮도록 결합되며 흡입구 및 토출구가 형성된 전면패널을 포함하며,

베어링몸체는 연결축과 인접하는 후면패널의 내면에 일체로 성형된 것을 특징으로 한다.

또한, 베어링몸체의 양측에는 제1팬과 제2팬의 단부가 수용되도록 원형 가이드가 마련된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 3은 본 발명이 적용되는 공기조화기의 실내기의 전체적인 구조를 보인 것이고, 도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 팬 지지장치를 발췌하여 보인 것이다.(본 발명에서는 실내에 벽걸이형으로 설치되는 대형 실내기를 예로 하여 설명한다.)

본 발명에 따른 공기조화기의 대형 실내기는 도 3에 도시한 바와 같이, 외형 몸체를 이루는 하우징(10)과, 이 하우징(10)내에 설치되며 흡입공기와 열교환하여 냉기를 생성하는 증발기(20)와, 이 증발기(20)를 지나 생성된 냉기를 실내 측으로 강제 송풍하기 위한 팬(30)과, 이 팬(40)을 구동시키기 위한 팬모터(40)를 갖추고 있다.

하우징(10)은 증발기(20) 등의 냉동사이클 구성요소 및 전장품이 내장되는 공간을 형성하도록 전면패널(11)과 후면패널(12)이 결합되어 이루어진다. 후면패널(12)에는 증발기(20)와 실외측(응축기)을 연결시키기 위한 연결 냉매관(미도시)이 관통하여 들어오며, 후면패널(12)의 일측 부위에는 팬모터(40)가 견실하게 장착된다. 그리고 전면패널(11)에는 전방측에 실내공기가 흡입되는 흡입구(11a)가, 하측부에 열교환된 공기가 다시 실내로 배출되는 토출구(11b)가 형성된다. 또한, 전면패널(11) 전방에는 이물질 유입을 방지하기 위한 그릴장치(13)가 장착되는데, 이것은 전면패널(11)에 착탈가능하게 체결되는 그릴 프레임(13a)과, 이 그릴 프레임(13a) 배면에 부착되는 에어필터(13b)로 이루어져 있다.

증발기(20)는 흡입공기와 열교환되도록 흡입구(11a)와 인접하게 하우징(10)에 내장되는데, 병렬로 배치된 다수의 열교환핀(21)과, 이 열교환핀(21)을 수회 관통하도록 배치된 냉매관(22)을 갖추고 있다. 이러한 증발기(20)는 실외측의 응축기(미도시) 및 압축기(미도시)와 연결 냉매관을 매개로 연결되어 폐회로로 구성된다.

그리고 팬(30)은 증발기(20)와 토출구(11b) 사이를 따라 배치된 다익형 팬(일명, 횡류형 팬)으로 이루어진다. 그리고 팬(30)을 구동시키기 위해 팬(30)의 일단에는 후면패널(12) 일측부에 장착되는 팬모터(40)의 회전축(41)이 결합되며, 팬(30)의 타단은 인서트 고정된 회전축(32a)을 통해 후면패널(12)의 타측판에 회전가능하게 지지되어 있다. 따라서 팬모터(40)의 구동으로 팬(30)이 회전하게 되면, 증발기(20)를 지나면서 열교환된 공기가 토출구(11b) 측으로 강제 송풍되게 된다.

한편, 이러한 팬(30)은 자중에 의한 중간부위 휨 변형을 방지하기 위해 가로방향으로 연장된 다익형의 제1팬(31)과 제2팬(32)으로 분할 구성되면서 연결축(33)을 통해 축방향으로 연결되어 있다. 그리고 팬(30)의 연결축(33)을 회전가능하게 지지하기 위한 지지장치(50)가 후면패널(12) 내면에 일체로 구성되어 있는데, 이들의 구조를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4를 참조하면 팬(30)은 앞에서 기술한 바와 같이, 일단이 팬모터(40, 도3참조)의 회전축(41, 도3참조)과 직결되며 타단에 연결축(33) 일단(33a)이 고정되는 다익형의 제1팬(31)과, 일단에 연결축(33) 타단(33b)이 끼워져 고정되며 타단은 후면패널(12) 측판에 회전가능하게 지지되는 다익형의 제2팬(32)으로 구성되어 있다.

따라서 연결축(33)의 일단(33a)은 다익형의 제1팬(31) 타단에 미리 인서트 설치되며, 이의 타단(33b)은 후술하는 지지장치(50)의 베어링(52)을 통과한 후에 제2팬(32)에 결합되게 된다. 이 때, 연결축(33)의 타단(33b)은 면취 가공을 통해 키면(key)으로 이루어져 있으며, 제2팬(32)의 단부에는 연결축(33)의 키면(33b)이 끼워져 결합되도록 키보스(32b, key boss)가 마련되어 있다. 또한, 연결축(33)의 이탈 및 공회전을 방지하기 위해 키보스(32b) 외주에는 스크류(32d)를 조일 수 있도록 스크류홀(32c)이 가공되어 있다.

지지장치(50)는 도 4와 도 5에 도시한 같이, 팬(30)의 조립 시 연결축(33)과 인접하는 후면패널(12)의 중심부 내면에 일체로 마련된 베어링몸체(51)와, 이 베어링몸체(51) 중앙부위에 끼워져 결합되는 베어링(52)을 갖추고 있다.

베어링몸체(51)는 후면패널(12)의 내면에서 직립된 원판상으로 돌출되게 마련되는데, 이의 중앙부위에는 베어링(52) 설치를 위한 중공부(51a)가 형성되며, 양측 가장자리에는 제1팬(31)과 제2팬(32)의 단부가 수용되도록 원형의 가이드(54L)(54R)가 대칭되게 구성되어 있다. 원형 가이드(54L)(54R)는 연결축(33) 주변으로 이물질이 유입되는 것을 방지함과 동시에 제1팬(31)과 제2팬(32)의 고속 회전 시 연결축(33) 주변에서 와류 발생을 방지하기 위함이다. 이러한 베어링몸체(51)는 플라스틱재의 후면패널(12) 제작 시 일체로 구성하는 것이 바람직하다.

그리고 베어링(52)은 연결축(33)이 관통되도록 중심부에 관통공(52a)이 형성된 탄성재질의 몰드베어링으로 이루어지며, 이의 외주에는 베어링몸체(51)의 중공부(51a)에 끼워져 결합되도록 결합홈(52b)이 형성되어 있다. 또한, 관통공(52a)에는 오일이 함침된 축 지지부(53)가 마련되어 있어서, 베어링(52)은 윤활이 별도로 필요없는 오일리스 베어링(oilless bearing)으로 구성된다.

다음에는 도 5와 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 팬 지지장치를 통한 팬의 조립과정 및 이에 따른 효과를 설명한다.

먼저, 도 5에 도시한 바와 같이, 제1팬(31) 단부에 미리 고정된 연결축(33)의 단부(33b)가 지지장치(50)의 베어링(52) 관통공(52a)을 관통하도록 제1팬(31)을 후면패널(12) 내부 일측에 배치한다. 이 때, 관통공(52a)을 관통하는 연결축(33)의 단부는 키면(33b)이 형성된 부분이며, 제1팬(31)의 단부는 일측의 원형 가이드(54R)에 수용된다.

이러한 상태에서 도 6에 도시한 바와 같이, 제2팬(32) 일단의 키보스(32b)에연결축(33)의 키면(33b)이 삽입되도록 제2팬(32)을 가조립한다. 계속하여, 키보스(32b)의 스크류홀(32c)에 드라이버와 같은 공구를 이용하여 스크류(32d)를 조이면, 연결축(33)이 지지장치(50)의 베어링(52)을 통해 회전가능하게 지지되면서 아울러 제1팬(31)과 제2팬(32)이 축방향으로 견실하게 조립된다. 이 때, 제2팬(32)의 단부 역시 타측의 원형 가이드(54L)에 수용된다.

그리고 제2팬(32) 타단의 회전축(32a, 도3참조)과 팬모터(40,도3참조)를 견실하게 조립하면, 다익형의 제1팬(31)과 제2팬(32)으로 분할 구성된 팬(40) 조립이 완료된다.

이와 같이, 분할되게 구성된 팬(40) 조립 과정 시 연결축(33)의 회전을 지지하기 위한 지지장치(50)의 베어링몸체(51)가 후면패널(12)의 내면에 일체로 성형되어 있기 때문에, 부품 일원화로 조립 작업을 종래보다 손쉽게 할 수 있다.

다음에는 본 발명에 따른 실내기의 작동 및 효과를 설명한다.

먼저, 팬모터(40)의 구동으로 다익형의 제1팬(31)과 제2팬(32)이 동시에 회전함에 따라, 실내공기는 이물질이 걸러지면서 흡입구(11a)를 통해 하우징(10)내로 흡입되며 증발기(20)를 지나면서 열교환된다. 이 열교환된 공기는 토출구(11b)를 통해 다시 실내로 배출됨으로써, 실내공기가 조화된다.

이러한 팬(30)의 구동 시 제1팬(31)과 제2팬(32)을 연결하는 연결축(33)은 후면패널(12)에 일체로 마련된 지지장치(50)를 통해 지지됨으로써, 팬(30) 자중에 의한 중간부위 휨 변형은 발생되지 않는다.

또한, 베어링몸체(51)의 원형가이드(54L)(54R)내에 제1팬(31)과 제2팬(32)의단부가 수용된 상태이기 때문에, 연결축(33) 주변으로 이물질 유입 및 와류 발생이 방지된다.

한편, 이러한 기술적 사상은 연결축(33)을 도면상에서 오른쪽에 위치된 제1팬(31)에 먼저 고정된 경우를 예로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 연결축(33)을 왼쪽에 위치된 제2팬(32)에 먼저 고정한 후 지지장치(50)를 관통하여 제1팬(31)에 조립하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기에 의하면, 제1팬과 제2팬으로 분할 구성된 팬이 연결축을 매개로 축방향으로 연결되며, 이 팬의 연결축을 회전가능하게 지지하기 위한 지지장치가 하우징의 후면패널 내면에 일체로 성형되어 있다. 이에 따라 가로방향으로 연장된 팬은 지지장치에 의해 휨 변형이 발생되지 않아 원활하게 회전하는 것은 물론이고, 지지장치가 하우징의 후면패널에 일체로 성형되어 있기 때문에 부품 수가 줄어 공기조화기의 조립 작업성이 향상되며 제조비용을 절감시킬 수 있는 작용효과가 있다.

Claims (4)

1. 공기 흡입구와 토출구가 형성된 하우징, 상기 하우징에 회전가능하게 배치된 제1팬과 제2팬, 상기 제1팬과 제2팬을 축방향으로 연결하는 연결축, 상기 연결축을 회전가능하게 지지하기 위한 지지장치를 갖춘 공기조화기의 실내기에 있어서,

   상기 지지장치는,

   상기 하우징에 일체로 마련되며 중앙부위에 중공부가 형성된 베어링몸체와,

   상기 베어링몸체의 중공부에 설치되어 상기 연결축을 회전 가능하게 지지하는 베어링을 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 연결축의 일단은 상기 제1팬과 제2팬 중 어느 하나에 설치되며,

   상기 연결축의 타단은 상기 베어링을 관통하여 상기 제1팬과 제2팬 중 다른 하나에 고정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 하우징은 상기 제1팬과 제2팬이 회전가능하게 설치되는 후면패널과, 상기 후면패널을 덮도록 결합되며 상기 흡입구 및 토출구가 형성된 전면패널을 포함하며,

   상기 베어링몸체는 상기 연결축과 인접하는 상기 후면패널의 내면에 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 베어링몸체의 양측에는 상기 제1팬과 제2팬의 단부가 수용되도록 원형 가이드가 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.