KR100468468B1 - 공기조화기의 실내기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 벨마우스가 마련되는 송풍안내판의 구조를 개선하여 실내기 내부에서 발생되는 공기의 역류현상을 방지함으로써, 터보팬의 효율을 향상시키는 동시에 소음이 저감되도록 한 공기조화기의 실내기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기는 터보팬으로부터 토출되는 공기가 벨마우스와 슈라우드 사이로 역류되지 않도록 벨마우스 외측의 송풍안내판으로부터 상기 터보팬의 날개 외측 소정부위까지 연장되는 역류방지리브가 마련된다. 그리고 이러한 역류방지리브에 의한 역류현상의 방지는 실내기로부터 토출되는 풍량을 증대시켜 터보팬의 효율을 향상시키는 동시에, 실내기의 소음이 현격하게 감소되도록 하는 작용효과를 발휘 한다.

Description

공기조화기의 실내기 {An air conditioning system}

본 발명은 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내기의 벨마우스 측에 터보팬으로부터 토출되는 공기의 와류형성을 방지하기 위한 역류방지리브를 마련함으로써, 터보팬의 효율을 향상시키는 동시에 소음이 저감되도록 한 공기조화기의 실내기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉동사이클을 이용하여 공기를 조화시키는 장치로, 실외 측에 설치되며 냉동사이클을 형성하는 압축기와 응축기 및 팬을 구비하는 실외기와, 실내 측에 마련되며 냉동사이클의 증발기와 송풍팬을 구비하는 실내기로 구분된다. 이중 상기 실내기는 송풍팬의 흡입 및 송풍 작용을 이용하여 증발기를 통과하며 열교환된 공기를 실내 측으로 토출시키는 작용을 수행하게 되는데, 도 1에는 건물의 벽면에 설치되는 종래 일반적인 공기조화기 실내기가 도시되어 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 공기조화기의 실내기는 흡입구(1a) 및 토출구(1b)가 형성된 본체(1)를 구비하고, 본체(1)의 내부에는 실내공기의 열교환 및 강제순환을 위한 증발기(2) 및 송풍팬으로 사용되는 터보팬(3)이 설치된다. 이러한 터보팬(3)은 축방향으로 공기를 흡입하여 반경반향으로 토출시키는 원심 송풍기의 일종으로, 본체(1)의 후면 내측에 설치되는 구동모터(4)의 회전축에 결합된다.

이때, 증발기(2)는 본체(1) 내부로 흡입되는 실내공기를 열교환시키기 위하여 본체(1)의 전면에 형성되는 흡입구(1a) 내측에 마련되며, 구동모터(4)에 결합되는 터보팬(3)은 본체(1)의 후면 내측에 설치되는데, 증발기(2)와 터보팬(3) 사이에는 증발기(2)를 거친 실내공기가 터보팬(3) 측으로 안내되도록 중앙에 안내공이 형성된 송풍안내판(5)이 마련된다.

또한, 상기 송풍안내판(5)의 배면에는 실내공기가 터보팬(3) 측으로 원활하게 유입되도록 상기 안내공 주위로부터 소정의 곡률을 가지며 터보팬(3) 측으로 연장되는 벨마우스(5a)가 형성되고, 상기 송풍안내판(5) 측 터보팬(3)의 상단에는 벨마우스(5a)를 통과한 공기를 터보팬(3) 내부로 가이드하도록 터보팬(3)의 외곽 측에 링형상으로 형성되며 내측단부에 소정의 곡률을 가지며 상기 벨마우스(5a) 외측으로 연장된 가이드부(3b)를 구비하는 슈라우드(3a)가 마련된다.

따라서 이러한 구조를 통해 구동모터(4)가 구동되며 터보팬(3)을 회전시키면, 실내공기는 도 1에 실선화살표로 나타낸 바와 같이, 상기 흡입구(1a)를 통해 본체(1) 내부로 유입되며 증발기(2)를 통과하는 과정에서 열교환되고, 증발기(2)에서 열교환된 공기는 상기 벨마우스(5a) 및 슈라우드(3a)의 가이드부(3b)를 경유하여 터보팬(3) 내측으로 유입된 후, 터보팬(3)의 반경방향으로 이동하며 상기 토출구(1b)를 통해 실내공간으로 토출된다.

그러나 이러한 구조로 마련되는 종래 공기조화기 실내기에 있어서, 상기 벨마우스(5a)와 슈라우드(3a) 외측에서는 터보팬(3)의 효율을 감소시키는 동시에 소음을 유발시키는 공기의 역류현상이 발생하게 된다. 즉, 상기 벨마우스(5a)와 슈라우드(3a)의 가이드부(3b) 사이에는 터보팬(3)의 구동에 따른 진동이 상기벨마우스(5a) 측으로 전달되지 못하도록 하는 소정간격 갭이 형성되는데, 도 1에 점선화살표로 나타낸 바와 같이, 터보팬(3)에서 토출되는 고압의 공기 중 일부는 상기 토출구(1b)를 통해 실내측으로 토출되지 않고 상대적으로 저압부가 되는 상기 벨마우스(5a)와 슈라우드(3a) 사이로 역류하게 된다. 그리고 이러한 실내기 내부의 역류현상은 터보팬(3)의 효율감소 및 소음증가의 원인이 된다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화기의 실내기에 설치되는 송풍안내판의 구조를 개선하여 벨마우스와 슈라우드 사이에서 발생되는 역류현상을 방지함으로써, 터보팬의 효율 및 소음저감 효과가 향상되도록 하는 공기조화기의 실내기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 공기조화기 실내기의 전체적인 구조를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기 실내기의 전체적인 구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 실내기의 요부를 발췌하여 나타낸 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 역류방지리브의 길이에 따른 실내기의 풍량 및 소음의 변화값을 표로 나타낸 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10; 본체 11: 흡입구

12: 토출구 20: 증발기

30: 터보팬 31: 날개판

31a: 허브부 32: 날개

33: 슈라우드 33a: 입구

33b: 가이드부 34: 출구

40: 구동모터 50: 송풍안내판

51: 안내공 52: 벨마우스

60: 역류방지리브

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 터보팬과, 공기가 상기 터보팬 내부로 흡입되도록 안내하는 벨마우스가 형성된 송풍안내판을 구비하는 공기조화기의 실내기에 있어서. 상기 송풍안내판에는 상기 터보팬으로부터 토출되는 공기가 역류되는 것을 방지하도록 상기 송풍안내판으로부터 상기 터보팬의 날개 외측 소정부위까지 연장되는 역류방지리브가 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 역류방지리브의 단부는 상기 터보팬의 출구를 덮도록 마련되되, 상기 터보팬 날개폭의 15%-35% 범위 내로 연장된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 역류방지리브의 내경은 상기 터보팬의 외경보다 10mm-20mm 정도 크게 형성된 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기는 흡입구(11) 및 토출구(12)가 형성된 본체(10)를 구비하고, 본체(10)의 내부에는 실내공기의 열교환 및 강제순환을 위한 증발기(20) 및 터보팬(30)이 설치되며, 터보팬(30)의 후방에는 터보팬(30)을 구동시키기 위한 구동모터(40)가 본체(10)의 후방 측 벽면에 고정되도록 마련된다.

상기 터보팬(30)은 축방향으로 공기를 흡입하여 반경반향으로 토출시키는 원심 송풍기의 일종으로, 이러한 터보팬(30)은 중심부에 상기 구동모터(40)의 회전축이 결합되도록 허브부(31a)가 형성된 원판형의 날개판(31)과, 날개판(31)의 외곽을 따라 날개판(31)의 상면에 부착되는 복수개의 날개(32) 및 상기 날개(32)의 상면 외측에 링형상으로 마련되는 슈라우드(33)를 구비한다. 이와 같은 구조를 통해 상기 슈라우드(33)의 내경부는 터보팬(30)의 입구(33a)를 형성하게 되고, 상기 입구(33a) 외측의 슈라우드(33)는 상기 허브부(31a) 외측의 날개판(31)과 함께 터보팬(30)의 출구(34)를 형성하게 된다. 또한, 상기 슈라우드(33)의 입구(33a)측에는 터보팬(30) 내부로 유입되는 공기를 상기 입구(33a)로 안내하도록 상기 흡입구(11) 측으로 돌출되는 가이드부(33b)가 마련된다.

그리고 상기 증발기(20)는 본체(10) 내부로 흡입되는 실내공기를 열교환시키기 위하여 본체(10)의 전면에 형성되는 흡입구(11) 내측에 마련되는데, 이러한 증발기(20)와 구동모터(40)에 결합되어 본체(10)의 후면 내측에 설치되는 상기 터보팬(30) 사이에는 증발기(20)를 거치며 열교환된 실내공기를 터보팬(30) 측으로 안내하도록 중앙에 안내공(51)이 형성된 송풍안내판(50)이 마련된다. 또한, 상기 안내공(51) 측 상기 송풍안내판(50)의 배면에는 열교환된 실내공기가 터보팬(30) 측으로 보다 원활하게 유입되도록 하면서 소음을 저감시키기 위해 소정의 곡률을 가지며 터보팬(30) 측으로 연장되는 벨마우스(52)가 형성된다.

이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 동작은 다음과 같다. 즉, 구동모터(40)가 구동되며 터보팬(30)을 회전시키면, 실내공간에 있던 공기는 상기 흡입구(11)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 후, 상기 증발기(20)를 통과하는 과정에서 열교환되고, 증발기(20)에서 열교환된 공기는 상기 송풍안내판(50)의 벨마우스(52) 및 슈라우드(33)의 가이드부(33b)를 경유하여 상기 입구(33a)를 통해 터보팬(30)의 내부로 유입된다. 그리고 이렇게 터보팬(30) 내부로 유입된 공기는 터보팬(30)의 원심력에 의해 터보팬(30)의 출구(34)를 통해 반경방향으로 이동하며 상기 토출구(12)를 통해 실내공간으로 토출된다.

그러나 이때, 상기 벨마우스(52)와 가이드부(33b) 사이에는 터보팬(30)의 구동에 따른 진동이 상기 송풍안내판(50) 측으로 전달되지 못하도록 소정간격 갭이 형성되기 때문에, 터보팬(30)의 출구(34)를 통과한 공기 중 일부는 상기 갭에 의해 상대적으로 저압부가 되는 상기 벨마우스(52)와 슈라우드(33) 사이로 역류하게 된다.

따라서 본 발명에 따른 공기조화기 실내기의 송풍안내판(50)에는 이러한 역류현상을 방지하도록 하는 역류방지리브(60)가 마련되는데, 이러한역류방지리브(60)는 상기 벨마우스(52)와 슈라우드(33) 사이로 역류되는 공기를 차단하기 위한 것으로, 링형상으로 마련되며 상기 벨마우스(52) 외측의 송풍안내판(50) 배면으로부터 상기 터보팬(30)의 외측 소정부위까지 연장되도록 마련된다.

이때, 상기 역류방지리브(60)의 단부는 상기 터보팬(30)의 출구(34)를 어느 정도 덮을 수 있도록 상기 터보팬(30) 날개(32)폭의 15%-35% 범위내로 형성되는 것이 바람직한데, 이는 상기 역류방지리브(60)의 길이가 다소 길게 형성되어 상기 터보팬(30)의 출구(34)를 많이 덮게 되면, 터보팬(30)의 출구(34)를 통해 토출되는 풍량이 급격히 줄어들게 되어 터보팬(30)의 효율을 감소시키고, 상기 역류방지리브(60)의 길이가 너무 짧게 형성되어 역류방지밸브(60)와 슈라우드(33) 사이로 다시 공기가 역류하게 되면, 소음이 증가되며 역류방지리브(60)의 설치 효과가 없어지기 때문이다. 도 4에는 이러한 설명을 뒷받침할 수 있도록 본원의 발명자가 역류방지리브의 길이에 따른 실내기의 풍량 및 소음의 변화를 실험한 결과표이다. 참고적으로, 도 4에서 t는 터보팬 날개 측면과 대응하는 부위의 역류방지리브 길이를 나타내고, w는 터보팬 날개의 전체폭을 나타낸다.

도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기에서 상기 터보팬(30)으로부터 토출되는 풍량 및 터보팬(30)으로부터 발생되는 소음은 상기 터보팬(30)의 날개(32)를 덮도록 형성되는 상기 역류방지밸브(60)의 단부가 터보팬(30)의 날개(32) 전체 폭의 15%-35% 범위에 형성될 때가 가장 이상적인 값을 나타냄을 알 수 있다.

또한, 상기 역류방지리브(60)의 내경이 상기 터보팬(30)의 외경보다 아주 크게 형성되는 경우에도 상기 역류방지리브(60)와 상기 슈라우드(33) 사이로 공기가 역류될 수 있으므로, 상기 역류방지리브(60)는 최대한 상기 터보팬(30) 측으로 근접되도록 설치하여야 하나, 상기 역류방지리브(60)가 상기 터보팬(30) 측으로 소정간격 이상 근접되도록 설치되면, 상기 터보팬(30)의 진동이 상기 역류방지리브(60)가 마련된 송풍안내판(50) 측으로 전달될 우려가 있으므로, 상기 역류방지리브(60)의 내경은 상기 터보팬(30)의 외경보다 10mm-20mm 정도 크게 형성시키는 것이 바람직하다.

그리고 이와 같은 역류방지리브(60)에 의해 터보팬(30)을 통과한 공기는 벨마우스(52)와 슈라우드(33) 사이로 역류되는 것이 방지되며, 도 2에 실선화살표로 나타낸 바와 같이, 상기 토출구(12)를 통해 실내공간으로 원활히 토출될 수 있게 된다. 또한, 이러한 역류현상의 방지는 실내기로부터 토출되는 풍량을 증대시켜 터보팬(30)의 효율을 향상시키는 동시에, 실내기의 소음이 현격하게 감소되도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기는 터보팬으로부터 토출되는 공기가 벨마우스와 슈라우드 사이로 역류되지 않도록 벨마우스 외측의 송풍안내판으로부터 상기 터보팬의 날개 외측 소정부위까지 연장되는 역류방지리브가 마련된다. 그리고 이러한 역류방지리브에 의한 역류현상의 방지는 실내기로부터 토출되는 풍량을 증대시켜 터보팬의 효율을 향상시키는 동시에,실내기의 소음이 현격하게 감소되도록 하는 작용효과를 발휘한다.

Claims (3)

1. 터보팬과, 공기가 상기 터보팬 내부로 흡입되도록 안내하는 벨마우스가 형성된 송풍안내판을 구비하는 공기조화기의 실내기에 있어서.

   상기 송풍안내판에는 상기 터보팬으로부터 토출되는 공기가 역류되는 것을 방지하도록 상기 송풍안내판으로부터 상기 터보팬의 날개 외측 소정부위까지 연장되는 역류방지리브가 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 역류방지리브의 단부는 상기 터보팬의 출구를 덮도록 마련되되, 상기 터보팬 날개폭의 15%-35% 범위 내로 연장된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 역류방지리브의 내경은 상기 터보팬의 외경보다 10mm-20mm 정도 크게 형성된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.