KR100459177B1 - 공기조화기의 방열부 토출구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 특정 공간을 효율적으로 냉/난방시킬 수 있도록 설치 및 이동이 용이한 소형 공기조화를 제공하는 한편, 방열부 공냉시 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 방열부의 토출구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명은, 흡열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 증발기를 갖는 흡열부와; 측면에 공기유입구가 형성되고 상면에 공기배출구가 형성되는 방열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 압축기와 소용량 응축기를 갖는 방열부와; 상기 증발기와 상기 응축기 사이에 연결되는 고압배관과; 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 연결되는 저압배관과; 상기 방열부의 공기배출구측에 구비되어 공기의 유입 및 배출을 강제하는 냉각팬과; 방열용 케이스 내를 유동하는 공기의 유동저항 및 와동(渦動)현상을 저감시키도록 상기 냉각팬의 외주를 따라 소정간격 이격되어 상기 공기배출구의 내주를 따라 구비되는 원통형의 쉬라우드와; 상기 공기 배출구의 내주면 또는 상기 쉬라우드에 일단이 구비되고 타단이 상기 응축기의 상측에 구비되는 덕트형상의 유동가이드를 포함하여 이루어지는 소형 공기조화기를 제공한다.

Description

공기조화기의 방열부 토출구조{Discharge-structure of radiating part in air-conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이동이 가능한 소형 공기조화기에 관한 것이며, 특히, 방열부 공냉시 공기의 유동저항을 최소화할 수 있는 소형 공기조화기의 방열부 토출구조에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는, 상점 및 사무실 또는 가정 등의 실내의 한 공간 또는 벽 등에 설치하여 실내냉방 또는 실내난방을 이루도록 한 냉/난방기기로서,압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 냉동사이클을 이루는 기기이다.

특히, 공기조화기는, 통상적으로 방열부(일반 공기조화기에 적용시 실외에 설치되므로 일명 "실외기"라 칭함)와, 흡열부(일반 공기조화기에 적용시 실내에 설치되므로 일명 "실내기"라 칭함)로 나뉘는데, 상기 방열부는 상기 압축기와 응축기가 포함되고, 상기 흡열부는 상기 증발기가 포함되어 이루어진다.

한편, 공기조화기는, 주지된 바와 같이, 방열부와 흡열부가 분리된 분리형 공기조화기와, 방열부와 흡열부가 일체로된 일체형 공기조화기로 크게 나뉜다.

여기서, 상기 분리형 공기조화기는, 세부적으로, 흡열부의 장착형태에 따라, 패키지형(일명 "입식형")ㆍ벽부착형ㆍ천장부착형 등으로 나뉘고, 상기 일체형 공기조화기는, 창문을 중심으로 실내측에는 흡열부가 실외측에는 방열부가 위치되어 창문에 장착되는 창문형 등으로 나뉜다.

한편, 상기 방열부 및 흡열부는 그 크기가 크고 무겁기 때문에, 주지하는 바와 같이, 방열부는 실외 일측에 고정설치되고, 흡열부는 실내 일측에 고정설치되게 된다.

그러나, 상술한 종래의 일반적인 공기조화기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

종래의 공기조화기는 일반적으로 크기가 크고 무거워서 설치하기가 불편하였다. 또한, 냉매용 배관 등은 구리관으로 제작되고, 설치시에는 벽을 뚫고 소정 위치에 고정되므로 실질적으로 일단 설치된 공기조화기를 다른 장소로 이동하는 것이 곤란하였다. 따라서, 공조공간 전부가 아닌 특정 공간을 국부적으로 냉방하는 것이사실상 곤란하였다.

본 발명은 종래기술에 대한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 특정 공간을 효율적으로 냉/난방시킬 수 있도록 설치 및 이동이 용이한 소형 공기조화를 제공하는 그 목적이 있다.

그리고, 방열부 공냉시 발생되는 소음을 최소화할 수 있는 방열부의 토출구조를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 공기조화기를 개략적으로 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 소형 공기조화기의 방열부를 개략적으로 나타낸 절개 사시도.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도.

도 4a는 도 3의 쉬라우드를 상세히 나타낸 사시도.

도 4b는 도 4a의 쉬라우드에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프.

도 5a는 도 3에 도시된 쉬라우드와 축류팬과의 배치관계를 구체적으로 나타낸 것으로서, 쉬라우드의 내주와 축류팬의 외주 사이의 거리(TC)가 축류팬의 직경(FD)의 1.7∼2.8%인 관계를 나타낸 요부 종단면도.

도 5b는 도 5a의 쉬라우드-축류팬 배치관계에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 풍량-소음 그래프.

도 5c는 도 5a의 쉬라우드-축류팬 배치관계에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프.

도 6a는 도 3의 유동가이드를 상세히 나타낸 사시도.

도 6b는 도 6a의 유동가이드에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프.

도 7a는 도 3의 축류팬을 상세히 나타낸 종단면도.

도 7b는 도 7a의 축류팬에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1: 압축기 2: 응축기

3: 증발기 10: 방열용 케이스

11: 공기유입구 12: 공기배출구

30: 고압배관 40: 저압배관

60: 냉각팬 70: 쉬라우드

80: 유동가이드 90: 캡

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은, 흡열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 증발기를 갖는 흡열부와; 측면에 공기유입구가 형성되고 상면에 공기배출구가 형성되는 방열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 압축기와 소용량 응축기를 갖는 방열부와; 상기 증발기와 상기 응축기 사이에 연결되는 고압배관과; 상기 증발기와 상기 압축기 사이에 연결되는 저압배관과; 상기 방열부의 공기배출구측에 구비되어 공기의 유입 및 배출을 강제하는 냉각팬과; 방열용 케이스 내를 유동하는 공기의 유동저항 및 와동(渦動)현상을 저감시키도록 상기 냉각팬의 외주를 따라 소정간격 이격되어 상기 공기배출구의 내주를 따라 구비되는 원통형의 쉬라우드와; 상기 공기 배출구의 내주면 또는 상기 쉬라우드에 일단이 구비되고 타단이 상기 응축기의 상측에 구비되는 덕트형상의 유동가이드를 포함하여 이루어지는 소형 공기조화기를 제공한다.

이 때, 상기 방열용 케이스의 배면과 상기 흡열용 케이스의 배면은 상호 착탈가능하게 구비됨이 바람직하고, 특히, 상기 방열용 케이스와 상기 흡열용 케이스가 상호 분리된 상태일 경우, 상기 방열용는, 실내 바닥 또는 실외측 베란다 등에 이동가능하게 구비됨이 바람직하고, 상기 흡열용 케이스는, 실내 바닥에 이동가능하게 구비됨이 바람직하다.

여기서, 상기 냉각팬은 축류팬인 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 소형 공기조화기는, 특정 공간을 효율적으로 냉/난방시킬 수 있도록 설치 및 이동이 용이하고, 방열부 공냉시 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있게 된다.

이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 소형 공기조화기를 개략적으로 나타낸 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소형 공기조화기의 방열부를 개략적으로 나타낸 절개 사시도이며, 도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ단면도이다.

그리고, 도 4a는 도 3의 쉬라우드를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 4b는 도 4a의 쉬라우드에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프이다.

또한, 도 5a는 도 3에 도시된 쉬라우드와 축류팬과의 배치관계를 구체적으로 나타낸 것으로서, 쉬라우드의 내주와 축류팬의 외주 사이의 거리(TC)가 축류팬의 직경(FD)의 1.7∼2.8%인 관계를 나타낸 요부 종단면도이고, 도 5b는 도 5a의 쉬라우드-축류팬 배치관계에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 풍량-소음 그래프이며, 도 5c는 도 5a의 쉬라우드-축류팬 배치관계에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프이다.

이와 함께, 도 6a는 도 3의 유동가이드를 상세히 나타낸 사시도이고, 도 6b는 도 6a의 유동가이드에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프이며, 도 7a는 도 3의 축류팬을 상세히 나타낸 종단면도이고, 도 7b는 도 7a의 축류팬에 의해 소음이 저감된 상태를 나타낸 주파수-소음 그래프이다.

본 발명에 따른 소형 공기조화기는, 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 흡열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 증발기(3)를 갖는 흡열부(200)와, 측면에 공기유입구(11)가 형성되고 상면에 공기배출구(도 3의 12참조)가 형성되는 방열용 케이스(10) 및 이에 내설되는 소용량 압축기(1)와 소용량 응축기(2)를 갖는 방열부(100)와. 상기 증발기(3)와 상기 응축기(2) 사이에 연결되는 고압배관(30)과, 상기 증발기(3)와 상기 압축기(1) 사이에 연결되는 저압배관(40)이 포함되어 이루어진다.

이와 더불어, 상기 방열부(100)와 상기 흡열부(200)는 상호 착탈가능하게 구비됨이 바람직하며, 특히, 상기 방열부(100)와 상기 흡열부(200)가 상호 분리된 상태일 경우, 상기 방열부(100)는, 실내 바닥 또는 실외측 베란다 등에 이동가능하게 구비됨이 바람직하고, 상기 흡열부(200)는, 실내 바닥에 이동가능하게 구비됨이 바람직하다.

또한, 상기 방열부(100)와 상기 흡열부(200)가 상호 이동될 수 있도록, 상기 고압배관(30)과 저압배관(40) 그리고 배수관(50)은 유연성 재질로 이루어짐이 바람직하다.

따라서, 본 발명에 따른 소형 공기조화기는, 설치 및 이동이 용이하여 특정공간을 효율적으로 냉/난방할 수 있게 된다.

한편, 상술한 소형 공기조화기는, 도 3에 도시된 바와 같이, 공기의 유입 및 배출을 용이하게 하기 위해 공기의 유동을 강제하는 냉각팬(60)이 상기 방열용 케이스(10)의 공기배출구(12)측에 더 구비됨이 바람직하고, 이와 함께, 상기 방열용 케이스(10) 내를 유동하는 공기의 유동저항 및 와동(渦動)현상을 저감시키기 위한 공기안내수단이 상기 방열용 케이스의 공기배출구측에 더 구비됨이 바람직하다,

여기서, 상기 냉각팬(60)은 축류팬인 것이 바람직하다.이 때, 상기 공기안내수단은, 도 3 및 도 4a 및 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 축류팬(60)의 외주를 따라 소정간격 이격되어 상기 공기배출구(12)의 내주를 따라 구비되는 원통형의 쉬라우드(70)와, 상기 공기배출구(12)의 내주면 또는 상기 쉬라우드(70)에 일단이 구비되고 타단이 상기 응축기(2) 상측에 구비되는 덕트형상의 유동가이드(80)가 포함된 것임이 바람직하다.더욱 구체적으로, 상기 원통형 쉬라우드(70)의 길이는, 상기 축류팬(60)의 높이와 같거나 소정길이 더 크게 형성됨이 보다 바람직하다.

즉, 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 원통형의 쉬라우드(70)가 구비된 경우와 구비되지 않은 경우를 비교 실험한 결과, 원통형의 쉬라우드(70)가 구비된 경우 구비되지 않은 경우에 비해 2.3∼3.5dBA의 소음이 저감됨을 알 수 있었으며, 이러한 소음저감의 원인은, 상기 원통형의 쉬라우드(70)에 의해, 상기 공기배출구(12)로 유입되는 공기의 유동이 안정됨은 물론, 축류팬(60)의 진동 또한 저감되었기 때문이다.

또한, 도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 축류팬(60)의 외주와 상기 쉬라우드(70)의 내경과의 거리(TC)는, 상기 축류팬의 직경(FD)에 1.7 ∼ 2.8%임이 더욱 바람직하다.

즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 TC가 작으면 작을수록 풍향에 따른 소음이 저감됨을 실험을 통해 알 수 있었고, 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 TC가 작으면 작을수록 주파수에 따른 소음이 저감됨을 실험을 통해 알 수 있었다. 하지만, 상기 TC의 하한선을 FD의 1.7%로 한 이유는, 실제 제품 양산시 관리 가능한 한계이기 때문인데, 만약 정밀기술이 발달된다면 TC의 하한선은 이보다 더 낮출 수 있음은 당연할 것이다.

한편, 상기 유동가이드(80)는, 상기 공기배출구(12)측으로 갈수록 그 폭이 점점 줄어드는 형상을 가짐이 더욱 바람직하다.

그 이유는, 상기 쉬라우드(70)와 상기 응축기(2) 사이에 불규칙한 공간이 존재할 경우, 이로 인해 공기의 유동이 불안정해지는 와동현상이 발생되는데, 이를 미연에 차단하기 위함이다.

즉, 도 6b에 도시된 바와 같이, 상기 유동가이드(80)가 구비된 경우와 구비되지 않은 경우를 비교 실험한 결과, 유동가이드(80)가 구비된 경우 구비되지 않은 경우에 비해 1.2∼1.7dBA의 소음이 저감됨을 알 수 있었으며, 이러한 소음저감의 원인은, 상기 유동가이드(80)에 의해, 상기 공기배출구(12)로 유입되는 공기의 유동이 안정되었기 때문이다.

한편, 상기 공기안내수단은, 도 3 및 도 7a에 도시된 바와 같이, 상기 축류팬(60) 중 상기 방열용 케이스(10)의 내측을 향하는 허브(61)면에 라운드진 형상으로 구비되어, 공기의 유동저항을 저감시키는 캡(90)이 포함된 것임이 바람직하며, 구체적으로, 상기 캡(90)은, 반원구 또는 반타원구 중 어느 하나의 형상을 가짐이 더욱 바람직하다.

즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 상기 캡(90)이 구비된 경우와 구비되지 않은 경우를 비교 실험한 결과, 캡(90)이 구비된 경우 구비되지 않은 경우에 비해 0.8∼1.0dBA의 소음이 저감됨을 알 수 있었으며, 이러한 소음저감의 원인은, 상기 캡(90)에 의해, 상기 축류팬 블레이드(62)로 유입되는 공기의 유동이 개선되었기 때문이다. 다시말해, 와동현상 없이 공기가 블레이드(62)를 원활하게 통과하게 되어 축류팬(60)측의 소음이 저감되었기 때문이다.

그리고, 상술한 캡(90)은, 상기 쉬라우드(70)와 함께 또는 상기 유동가이드(80)와 함께 기기에 장착되어 소음을 더 저감시킬 수 있고, 또한, 상기 쉬라우드 및 유동가이드와 함께 기기에 장착되어 소음을 보다 저감시시킬 수 있음은 당연할 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 공기유동수단을 갖는 소형 공기조화기는, 방열부(200) 공냉시 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있게 된다.

한편, 상술한 공기안내수단은, 이미 언급된 바와 같이 이동이 가능한 소형 공기조화기에 적용될 수 있을 뿐만 아니라, 통상적인 공기조화기에도 적용 가능함은 당연할 것이다.

즉, 도시되지는 않았지만, 흡열용 케이스 및 이에 내설되는 증발기를 갖는 흡열부(일명 실내기)와, 측면에 공기유입구가 형성되고 상면에 공기배출구가 형성되는 방열용 케이스 및 이에 내설되는 압축기와 응축기를 갖는 방열부(일명 실외기)가 포함된 공기 조화기에; 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열용 케이스의 공기배출구측에 구비되어 공기의 유입 및 배출을 강제하는 냉각팬(60)과, 상기 방열용 케이스의 공기배출구측에 구비되어 상기 방열용 케이스 내를 유동하는 공기의 유동저항 및 와동(渦動)현상을 저감시키는 공기안내수단(60, 70, 80, 도7a의 90)이 더 포함되어 이루어질 수 있음은 당연할 것이다.

따라서, 본 발명에 따른 공기안내수단을 갖는 공기조화기는, 방열부 공냉시 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있게 된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시예들을 구현할 수 있을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술 범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

이상에서와 같이, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 소형 공기조화기에 의하면, 기기의 설치 및 이동이 용이함에 따라 특정 공간을 효율적으로 냉/난방시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 본 발명에 따른 공기안내수단을 갖는 소형 공기조화기에 의하면, 공기의 유동을 원활하게 해주는 토출구조를 제공함에 따라, 방열부 또는 실외기의 공냉시 발생되는 소음을 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.

그리고, 발명의 상세한 설명에 언급된, 각 구성부품에 따른 모든 효과를 포함한다.

Claims (9)

1. 흡열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 증발기를 갖는 흡열부와;

   측면에 공기유입구가 형성되고 상면에 공기배출구가 형성되는 방열용 케이스 및 이에 내설되는 소용량 압축기와 소용량 응축기를 갖는 방열부와;

   상기 증발기와 상기 응축기 사이에 연결되는 고압배관과;

   상기 증발기와 상기 압축기 사이에 연결되는 저압배관과;

   상기 방열부의 공기배출구측에 구비되어 공기의 유입 및 배출을 강제하는 냉각팬과;

   방열용 케이스 내를 유동하는 공기의 유동저항 및 와동(渦動)현상을 저감시키도록 상기 냉각팬의 외주를 따라 소정간격 이격되어 상기 공기배출구의 내주를 따라 구비되는 원통형의 쉬라우드와;

   상기 공기 배출구의 내주면 또는 상기 쉬라우드에 일단이 구비되고 타단이 상기 응축기의 상측에 구비되는 덕트형상의 유동가이드를 포함하여 이루어지는 소형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각팬은 축류팬인 것을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 원통형 쉬라우드의 길이는, 상기 축류팬의 높이와 동일하거나 소정량 큼을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,

   상기 축류팬의 외주와 상기 쉬라우드의 내경과의 거리(TC)는;

   상기 축류팬의 직경(FD)에 1.7 ∼ 2.8%임을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기배출구측으로 갈수록 상기 유동가이드의 폭이 점점 줄어드는 형상을 가짐을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
7. 제 2 항에 있어서,

   상기 공기안내수단은;

   상기 축류팬 중 상기 방열용 케이스의 내측을 향하는 허브면에 라운드진 형상으로 구비되어, 공기의 유동저항을 저감시키는 캡이 더 포함된 것임을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 캡은, 반원구 또는 반타원구 중 어느 하나의 형상을 가짐을 특징으로 하는 소형 공기조화기.
9. 삭제