KR100476425B1

KR100476425B1 - 일체형 공기조화기

Info

Publication number: KR100476425B1
Application number: KR10-2002-0025389A
Authority: KR
Inventors: 이내영
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2002-05-08
Filing date: 2002-05-08
Publication date: 2005-03-16
Also published as: KR20030087363A

Abstract

본 발명은 일체형 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명에서는 실내측과 실외측으로 구획되는 일체형 공기조화기에서 실외측팬(120)으로 축류팬인 터보팬을 사용한다. 상기 실외측팬(120)은 쉬라우드(150)의 유입측 직선단부(152)의 선단에 형성되는 입구(151)를 통해 공기가 흡입되고, 쉬라우드(150)의 후단에 구비되는 유출단부(155)에 의해 형성되는 출구를 통해 공기가 토출되는 축류팬이다. 상기 실외측팬(120)에는 후방으로 개구되는 중공부(132)를 구비하는 허브(130)가 실외측팬(120)의 선단을 향해 돌출되게 형성되고, 그 선단에 모터(117)의 회전축과의 연결을 위한 보스(133)가 형성된다. 상기 허브(130)의 후단 측면을 둘러서는 다수개의 블레이드(140)의 내측단(142) 후단이 연결된다. 상기 블레이드(140)의 외측단(143)은 쉬라우드(150)에 의해 둘러싸이게 된다. 이와 같은 실외측팬(120)은 쉬라우드(170)의 통공(171)에 그 입구(151)가 위치되게 상기 모터(117)의 회전축에 연결설치된다. 이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 공기조화기의 소음이 최소화되고 동작효율이 높아지는 이점이 있다.

Description

일체형 공기조화기{Air-conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전체가 하나의 유니트로 구성되어 일측은 공기조화를 위한 공간으로 노출되고 타측은 실외로 노출되도록 설치되어 사용되는 일체형 공기조화기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 일체형 공기조화기의 구성이 분해사시도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 공기조화기의 바닥을 베이스팬(1)이 형성한다. 상기 베이스팬(1)의 실내측 전면에는 프론트그릴(3)이 설치된다. 상기 프론트그릴(3)은 공기조화기의 정면 외관을 형성하게 되는 것으로 아래에서 설명될 캐비넷(30)의 전면에 장착된다. 이와 같은 프론트그릴(3)의 일측에는 공기조화를 위한 공간의 공기가 공기조화기의 내부로 흡입되는 흡입부(3i)가 형성되어 있고, 타측에는 공기조화기에서 열교환된 공기가 다시 실내로 토출되는 토출부(3e)가 형성되어 있다. 한편, 상기 흡입부(3i)에는 흡입그릴(4)이 설치되어 있다. 그리고 상기 토출부(3e)의 하부에는 공기조화기의 동작을 조작하기 위한 콘트롤패널부(3c)가 구비된다.

상기 프론트그릴(3)의 내측에는 실내열교환기(7)가 설치된다. 상기 실내열교환기(7)는 상기 프론트그릴(3)의 흡입부(3i)를 통해 흡입되는 공기와 공기조화사이클의 작동유체 사이의 열교환을 위한 것으로, 보다 정확하게는 아래에서 설명될 에어가이드(9)에 설치된다.

상기 실내열교환기(7)가 설치되는 에어가이드(9)의 구성을 설명하면, 에어가이드(9)에는 상기 실내열교환기(7)를 통과한 공기가 안내되는 오리피스공(10)이 형성되어 있고, 상기 프론트그릴(3)의 토출부(3e)에 대응되는 위치에는 토출가이드(9e)가 형성된다. 이와 같은 에어가이드(9)의 바닥면에는 상기 실내열교환기(7)에서 발생된 응축수를 배수하기 위한 배수구조(9')가 형성되어 있다.

상기 에어가이드(9)와 결합되어서는 스크롤(11)이 설치된다. 상기 스크롤(11)의 내면에는 유동가이드면(12)이 형성되어 아래에서 설명될 실내측팬(19)에 의해 형성되는 기류를 안내하게 된다.

그리고 상기 프론트그릴(3)의 콘트롤패널부(3c)에 대응되는 상기 에어가이드(9)와 스크롤(11)의 내부를 관통하여서는 공기조화기의 제어를 위한 각종 전장부품이 구비되는 콘트롤박스(14)가 설치된다. 다음으로 상기 스크롤(11)의 후면에 밀착되어서는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하는 베리어(15)가 설치된다. 상기 베리어(15)는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하여 실내측 환경과 실외측 환경이 서로 영향을 받지 않도록 하는 것으로 반드시 설치되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 베리어(15)가 없는 경우에는 상기 스크롤(11)이 베리어의 역할을 하기도 한다.

다음으로 상기 베리어(15)의 후단, 즉 실외측에는 모터마운트(18)가 베이스팬(1)에 안착되어 설치되고, 이에는 모터(17)가 설치된다. 상기 모터(17)는 그 축이 각각 실내측과 실외측으로 돌출되게 형성되는 것으로, 일측 축은 상기 베리어(15)를 관통하여 실내측의 스크롤(11) 내부로 돌출 된다. 상기 실내측으로 돌출된 축에는 터보팬인 실내측팬(19)이 설치된다. 상기 실내측팬(19)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 상기 실내열교환기(7)를 통과시키고 다시 상기 토출가이드(9e)로 안내하여 실내로 다시 토출되도록 하는 역할을 하는 것이다.

상기 모터(17)의 실외측 축에는 실외측팬(21)이 설치된다. 상기 실외측팬(21)은 실외의 공기를 흡입하여 공기조화기 실외측의 실외열교환기(27)를 통과하면서 열교환되도록 하는 것이다.

한편, 상기 실외측에는 상기 실외측팬(21)에 의해 형성되는 기류를 안내하는 쉬라우드(23)가 설치된다. 상기 쉬라우드(23)는 실외열교환기(27)로 외부에서 흡입된 공기를 고르게 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 쉬라우드(23)에는 상기 실외측팬(21)이 설치되는 통공(23')이 형성되어 있다. 도면부호 22는 슬링거링이고, 24는 쉬라우드(23)의 상면을 형성하는 커버이다. 그리고 도면부호 25는 상기 에어가이드(9)와 쉬라우드(23)의 상단을 연결하여 그 설치상태를 견고하게 하는 브레이스이다.

다음으로, 실외열교환기(27)는 상기 베이스팬(1) 상에 설치되는 것으로 실외측 가장 외곽에 설치된다. 상기 실외열교환기(27)는 실외에서 흡입된 공기와 작동유체 사이에서 열교환할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 상기와 같이 베이스팬(1) 상에 설치되는 각종 부품을 차폐하도록 캐비넷(30)이 구비된다. 상기 캐비넷(30)은 상기 베이스팬(1)과 체결되어 설치되고, 공기조화기의 양측면과 상단을 차폐한다.

여기서, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 실외측에는 공기조화사이클의 구성요소인 압축기와 팽창밸브 등이 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 일체형 공기조화기는 상기 실내측에 해당되는 부분이 공기조화를 위한 공간을, 상기 실외측에 해당되는 부분이 실외측을 향하도록 설치되어 사용된다.

여기서 상기 실내측팬(19)과 실외측팬(21)은 각각 공기조화기의 실내측과 실외측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공한다. 상기 실내측팬(19)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 실내열교환기(7)에서 열교환사이클의 작동유체와 열교환시켜 다시 공기조화를 위한 공간으로 토출시킨다. 상기 실외측팬(21)은 실외의 공기를 흡입하여 실외열교환기(27)에서 열교환사이클의 작동유체와 열교환시켜 실외로 토출한다.

그러나 상기한 바와 같은 종래 기술에서는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 실외측팬(21)은 축류팬으로서 그 회전방향으로 공기가 흡입되고 토출되어 상기 실외열교환기(27)를 통과하게 된다. 이와 같은 실외측팬(21)은 상대적으로 저효율이고 소음이 많이 발생된다. 특히 전체 구성부품이 하나의 유니트로 구성되는 일체형 공기조화기에서 소음이 많이 발생되면 공기조화를 위한 공간으로 소음이 많이 전달되는 문제점이 있고, 효율이 낮으므로 해서 소비전력이 커지는 문제점이 있다.

물론 실내측팬(19)과 같은 터보팬을 사용하면 상대적으로 고효율, 저소음을 달성할 수 있으나, 상기 실외측팬(21)은 축류팬을 사용하여야 하므로 기존의 터보팬을 사용할 수 없다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 축류팬의 특성을 가지는 터보팬을 실외측팬으로 구비하는 일체형 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 별도로 구획된 실내측과 실외측에 걸쳐 열교환사이클이 구비되고 하나의 유니트로 구성되는 일체형 공기조화기에 있어서, 상기 실외측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공하는 실외측팬으로 유입된 공기가 축방향으로 토출되는 터보팬을 사용한다.

상기 실외측팬인 터보팬은, 구동수단과 연결되는 보스를 중앙에 구비하고 가장자리가 원형으로 형성되는 허브와, 상기 허브의 가장자리 측면에 내측단 일측이 연결되도록 허브를 둘러 소정 간격으로 방사상으로 배치되는 다수개의 블레이드와, 상기 블레이드를 따라 안내되는 공기가 상기 구동수단의 회전축과 동일한 방향으로 유동되도록 상기 허브 반대편에 해당되는 블레이드의 외측단에 연결되고 전체 블레이드와 일체로 형성되는 쉬라우드를 포함하여 구성된다.

상기 허브는 상기 쉬라우드의 선단방향으로 돌출되어 형성되고 그 내부는 후방을 향해 개구되게 중공부로 형성되며, 상기 허브에는 상기 중공부와 연통되게 다수개의 통공이 형성된다.

상기 실외측팬의 쉬라우드의 외면을 둘러서는 응축수를 열교환기로 튀겨주는 슬링거링이 더 구비된다.

상기 실외측팬은 실외열교환기로 공기를 안내하는 실외측 쉬라우드의 통공에 그 입구가 위치되게 설치되고, 실내측의 공기유동을 위한 실내측팬을 동시에 구동하는 모터의 회전축이 상기 선단부를 통해 허브의 보스에 연결된다.

상기 쉬라우드는 터보팬의 내부로 공기가 유입되는 부분인 유입측 부분과, 터보팬의 내부에서 외부로 공기가 유출되는 부분인 유출측 부분으로 구성되는데, 상기 유입측 부분은 터보팬의 선단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 상기 유출측 부분을 소정의 곡률로 연결하는 유입측 경사단부로 구성되고, 상기 유출측 부분은 상기 블레이드를 둘러 형성되어 공기를 터보팬의 축방향 후방으로 안내하는 유출단부로 구성된다.

상기 쉬라우드의 입구와 유입측 경사단부의 사이에는 상기 입구의 일단부에서 원심방향으로 평면으로 소정폭 연장되게 형성되는 유입측 직선단부를 더 구비한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 일체형 공기조화기에 의하면 실외측팬으로 축류팬인 터보팬을 사용함에 의해 공기조화기의 동작소음이 줄어들고 공기조화기의 동작효율이 좋아지는 이점이 있다.

이하 본 발명에 의한 일체형 공기조화기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명에 의한 일체형 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성이 분해사시도로 도시되어 있고, 도 4에는 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 구성이 부분절결 사시도로 도시되어 있고, 도 5에는 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 배면사시도가 도시되어 있다.

이에 도시된 바에 따르면, 공기조화기의 바닥을 베이스팬(100)이 형성한다. 상기 베이스팬(100)의 실내측 전면에는 프론트그릴(103)이 설치된다. 상기 프론트그릴(103)은 공기조화기의 정면을 형성하는 것이다. 상기 프론트그릴(103)의 일측에는 공기조화를 위한 공간의 공기가 공기조화기의 내부로 흡입되는 흡입부(103i)가 형성되어 있고, 타측에는 공기조화기에서 열교환된 공기가 다시 실내로 토출되는 토출부(103e)가 형성되어 있다. 상기 흡입부(103i)에는 흡입그릴(104)이 설치되어 있다. 그리고 상기 토출부(103e)의 하부에는 공기조화기의 동작을 제어하기 위한 콘트롤패널(도시되지 않음)이 구비되는 콘트롤패널부(103c)가 형성된다.

상기 프론트그릴(103)의 내측에는 실내열교환기(107)가 설치된다. 상기 실내열교환기(107)는 공기조화를 위한 공간에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체가 열교환되는 부분이다. 상기 실내열교환기(107)는 아래에서 설명될 에어가이드(109)상에 설치된다.

에어가이드(109)에는 상기 실내열교환기(107)를 통과한 공기가 안내되는 오리피스공(110)이 형성되어 있고, 상기 프론트그릴(103)의 토출부(103e)에 대응되는 위치에는 토출가이드(109e)가 형성된다. 상기 에어가이드(109)의 바닥면에는 상기 실내열교환기(107)를 지지하고 그에서 발생된 응축수를 배수하기 위한 배수구조(109')가 형성되어 있다.

상기 에어가이드(109)와 결합되어서는 스크롤(111)이 설치된다. 상기 스크롤(111)의 내면에는 유동가이드면(112)이 형성되어 아래에서 설명될 실내측팬(119)에 의해 형성되는 기류를 안내하게 된다. 여기서 상기 스크롤(111)은 반드시 필요한 것은 아니며, 상기 에어가이드(109)에 일체로 스크롤형상을 형성하여 구성하기도 한다.

그리고 상기 프론트그릴(103)의 콘트롤패널부(103c)에 대응되는 상기 에어가이드(109)와 스크롤(111)의 내부를 관통하여서는 공기조화기의 제어를 위한 각종 전장부품이 구비되는 콘트롤박스(114)가 설치된다. 다음으로 상기 스크롤(111)의 후면에 밀착되어서는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하는 베리어(115)가 설치된다. 상기 베리어(115)는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하여 실내측 환경과 실외측 환경이 서로 영향을 받지 않도록 하는 것으로 반드시 사용되는 것은 아니며, 스크롤(111)이나 에어가이드(109)가 그 역할을 대신하기도 한다.

상기 베리어(115)에 의해 구획되는 실외측에는 모터마운트(118)가 베이스팬(100)에 안착되어 설치되고, 이에는 모터(117)가 설치된다. 상기 모터(117)는 그 축이 각각 실내측과 실외측으로 돌출되게 형성되는 것으로, 일측 축은 상기 베리어(115)를 관통하여 실내측의 스크롤(111) 내부로 돌출 된다. 상기 실내측으로 돌출된 축에는 터보팬인 실내측팬(119)이 설치된다. 상기 실내측팬(119)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 상기 실내열교환기(107)를 통과시키고 다시 상기 토출가이드(109e)로 안내하여 실내로 다시 토출되도록 하는 역할을 하는 것이다.

상기 모터(117)의 실외측 축에는 역시 터보팬인 실외측팬(120)이 설치된다. 상기 실외측팬(120)은 실외의 공기를 흡입하여 공기조화기 실외측의 실외열교환기(180)를 통과하면서 열교환되도록 하는 것이다.

여기서 상기 실외측팬(120)의 구성을 도 4에서 도 6을 참고하여 설명한다. 도면들에 따르면, 실외측팬(120)은 크게 허브(130), 블레이드(140) 및 쉬라우드(150)로 구성된다.

상기 허브(130)는 실외측팬(120)의 선단을 향해 돌출되게 형성되고, 그 내부에 후방을 향해 개구된 중공부(132)가 구비된다. 상기 허브(130)의 선단에는 상기 모터(117)의 회전축이 연결되는 보스(133)가 구비된다. 상기 허브(130)의 측벽을 둘러서는 실외측팬(120)의 내부와 상기 중공부(132)를 연통시키는 다수개의 통공(135)이 천공되어 있다. 상기 통공(135)은 실외측팬(120) 전체의 무게를 줄여주는 역할을 함과 동시에 실외측팬(120)의 내부로 흡입된 공기의 일부를 상기 중공부(132)를 통해 후방으로 토출시키도록 한다.

상기 허브(130)의 가장자리를 둘러서는 다수개의 블레이드(140)가 연결되어 있다. 상기 블레이드(140)는 소정 각도 간격으로 배치된다. 상기 블레이드(140)는 실외측팬(120)의 내부로 흡입된 공기를 안내하는 역할을 하게 된다. 상기 블레이드(140)는 그 내측단(142)의 후단 일부가 상기 허브(130)의 후단 가장자리와 연결된다. 이때, 상기 블레이드(140)의 내측단(142)은 허브(130)의 후단 외면에 소정의 각도를 가지고 연결될 수 있다.

한편, 상기 블레이드(140)의 외측단(143)은 아래에서 설명될 쉬라우드(150)의 내면과 대응되는 형상을 가져, 쉬라우드(150)의 내면과 연결된다. 따라서, 상기 블레이드(140)의 외측단(143), 다시 말해 실외측팬(120)의 방사방향으로는 공기가 유동되지 않고, 상기 블레이드(140)의 후단으로 공기가 유동된다.

다음으로 실외측팬(120)의 외주연을 둘러서는 쉬라우드(150)가 구비된다. 상기 쉬라우드(150)는 실외측팬(120)의 선단, 즉 유입측이 상대적으로 작은 내경(D1)을 가지고 실외측팬(120)의 후단, 즉 출구측이 상대적으로 큰 내경(D3)을 가진다.

이를 보다 자세히 설명하면, 쉬라우드(150)의 선단에는 공기가 실외측팬(120)으로 유입되는 통로가 되는 입구(151)가 구비된다. 상기 입구(151)는 소정의 폭을 가지는 링형상이다. 상기 입구(151)와 연결되어서는 소정의 곡률을 가지는 유입측 경사단부(153)가 형성된다. 상기 유입측 경사단부(153)는 상기 블레이드(140)의 외측단(143) 선단과 연결되는 부분으로, 상기 블레이드(140)의 외측단(143) 선단 역시 동일한 곡률로 형성된다.

한편, 도 8 및 도 9에는 상기 쉬라우드(150) 부분의 구성이 달리된 실시예가 도시되어 있는데, 상기 입구(151)와 유입측 경사단부(153)의 사이에 유입측을 형성하는 유입측 직선단부(152)가 더 형성된다. 상기 유입측 직선단부(152)는 상기 입구(151)의 일단부에서 원심방향으로 소정 폭 평면으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 유입측 직선단부(152)와 연결되어서는 유입측 경사단부(153)가 형성된다. 도 8 및 도 9에 도시된 실외측팬(120)의 다른 구성은 도 3에서 도 5에서 설명되는 것과 동일하므로 더 이상의 설명은 생략한다.

다음으로 상기 유입측 경사단부(153)와 연결되게 유출단부(155)가 형성된다. 상기 유출단부(155)는 쉬라우드(150)의 유출측을 형성하는 것으로, 상기 유입측 경사단부(153)에서 쉬라우드(150)의 후단을 향해 길게 연장되고, 그 내면에서 상기 블레이드(140)의 외측단(143)과 연결된다.

본 실시예에서 상기 유출단부(155)는 상기 블레이드(140)의 외측단(143) 끝부분까지 연장되어 있으나, 반드시 그러할 필요는 없으며, 실외측팬(120)에서 토출되는 공기의 흐름이 회전축방향으로 형성될 수 있는 한도 내에서 블레이드(140)의 외측단(143) 끝부분까지 연장되지 않아도 된다.

이와 같은 구성에서 상기 블레이드(140)의 선단은 상기 유입측 경사단부(153)에서 내측을 향해 소정 길이 연장되어 실외측팬(120)의 정면으로 노출된다. 그리고, 블레이드(140)의 후단(147)은 그 양단에 해당되는 내측단(142)의 후단이 허브(130)의 외면에 연결되고, 외측단(143)이 쉬라우드(150)에 연결되어 실외측팬(120)의 배면으로 노출된다.

한편, 본 발명의 실외측팬(120)을 일체로 형성하기 위해, 상기 허브(130) 후단의 외경(D2)은 상기 쉬라우드(150)의 선단부 내경(D1)과 같거나 작게 설정하고 있다. 이와 같이 함에 의해 실외측팬(120) 전체를 일체로 형성할 수 있게 된다.

그리고, 상기 블레이드(140)는 공기입구측, 즉 상기 쉬라우드(150)의 유입측이 후향깃형상이고, 공기출구측 즉 상기 쉬라우드(150)의 유출단부(155) 후단과 대응되는 부분이 전향깃형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 이때, 후향깃형상은 대략 공기입구측에서 부터 시작해서 40에서 80%지점까지 형성되고, 나머지 부분은 전향깃형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

참고로, 상기 실외측팬(120)은 위에서 설명된 구조를 제외한 나머지 구성은 일반적인 터보팬의 구성으로 이루어지므로 상세한 설명은 생략한다.

한편, 도 7에는 상기 실외측팬(120)의 다른 실시예가 도시되어 있다. 본 실시예는 터보팬(120')을 일체형 공기조화기의 실외측팬으로 사용할 수 있도록 하기 위해 상기 쉬라우드(150)의 유출단부(155) 외면 후단을 둘러 슬링거링(160)을 형성하였다. 상기 슬링거링(160)은 상기 쉬라우드(150)의 유출단부(155)의 외경보다 큰 내경을 가지고 연결레그(162)에 의해 상기 쉬라우드(150)와 연결된다. 상기 슬링거링(160)은 실외측열교환기로 응축수를 튀겨주어 실외측열교환기의 열교환효율을 높이도록 하는 것이다.

한편, 상기 실외측에는 상기 실외측팬(120)에 의해 형성되는 기류를 안내하는 실외측 쉬라우드(170)가 설치된다. 상기 실외측 쉬라우드(170)는 실외열교환기(180)로 외부에서 흡입된 공기를 고르게 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 실외측 쉬라우드(170)에는 상기 실외측팬(120)이 설치되는 통공(171)이 형성되어 있다. 도면부호 173은 실외측 쉬라우드(170)의 상면을 형성하는 커버이다. 그리고 도면부호 175는 상기 에어가이드(109)와 실외측 쉬라우드(170)의 상단을 연결하여 그 설치상태를 견고하게 하는 브레이스이다.

다음으로, 실외열교환기(180)는 상기 베이스팬(100) 상에 설치되는 것으로 실외측 가장 외곽에 설치된다. 상기 실외열교환기(180)는 실외에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체 사이에서 열교환이 이루어지는 부분이다.

그리고 상기와 같이 베이스팬(100) 상에 설치되는 각종 부품을 차폐하도록 캐비넷(190)이 구비된다. 상기 캐비넷(190)은 상기 베이스팬(100)과 체결되어 설치되고, 공기조화기의 양측면과 상단을 차폐한다. 또한, 도면으로 도시되지는 않았지만 상기 실외측에는 공기조화사이클의 구성요소인 압축기와 팽창밸브 등이 구비된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 일체형 공기조화기의 작용을 상세하게 설명하기로 한다.

상기와 같은 구성을 가지는 일체형 공기조화기는 상기 실내측에 해당되는 부분이 공기조화를 위한 공간을, 상기 실외측에 해당되는 부분이 실외측을 향하도록 설치되고, 각각 공기조화를 위한 공간의 공기와 실외의 공기가 실내측과 실외측으로 흡입되어 열교환사이클의 작동유체와 열교환되어, 예를 들면 공기조화를 위한 공간의 열을 실외로 또는 그 반대로 배출하게 된다.

본 발명에서 상기 실내측팬(119)과 실외측팬(120)은 각각 실내측과 실외측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공한다. 상기 실내측팬(119)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 실내열교환기(107)에서 열교환사이클의 작동유체와 열교환시켜 다시 공기조화를 위한 공간으로 토출시킨다. 그리고, 상기 실외측팬(120)은 실외의 공기를 흡입하여 실외열교환기(180)에서 열교환사이클의 작동유체와 열교환시켜 실외로 토출한다.

이때, 상기 실내측팬(119)과 상기 실외측팬(120)은 각각 터보팬이 사용되는데, 상기 실내측팬(119)에서는 공기가 축방향으로 흡입되어 방사방향으로 토출되고, 상기 실외측팬(120)에서는 공기가 축방향으로 흡입되어 축방향으로 토출된다.

즉, 실외측에서는 상기 실외측팬(120)의 흡입력에 의해 캐비넷(190)의 양측면과 상면을 통과한 공기가 실외측 쉬라우드(170)에 의해 안내되어 상기 통공(171)에 안착된 입구(151)를 통해 실외측팬(120)의 내부로 흡입된다. 상기 실외측팬(120)의 내부로 흡입된 공기는 상기 블레이드(140)를 따라 안내되어 실외측팬(120)의 후방을 통해 토출된다. 상기 실외측팬(120)에서 토출된 공기는 상기 실외열교환기(180)를 통과하면서 열교환하게 된다.

참고로, 상기 블레이드(140)의 외측단(143) 전체와 연결되게 쉬라우드(150)가 연결되어 있어, 실외측팬(120)의 방사방향으로는 공기가 토출되지 않게 된다. 그리고 상기 블레이드(140)의 내측단(142) 측은 그 후단이 허브(130)의 외면과 연결되어 있고, 상기 블레이드(140)의 후단(147)쪽은 완전히 개방되어 있으므로 블레이드(140)를 따라 안내되는 공기는 실외측팬(120)의 후방을 통해 토출된다.

그리고, 상기 블레이드(140)를 따라 안내되는 공기중 일부는 허브(130)에 형성된 통공(135)을 통해 중공부(132)로 전달되고, 상기 중공부(132)의 후방을 통해 실외측팬(120)의 후방으로 토출된다.

한편, 실외측팬으로 슬링거링(160)을 구비하는 실외측팬(120')을 사용하면 실내열교환기(107)에서 발생된 낮은 온도의 제상수를 실외열교환기(180)로 튀겨줄 수 있게 되어 실외열교환기(180)의 효율을 높일 수 있다.

참고로, 상기 블레이드(140)는 그 선단부가 후향깃형상이고, 후단부가 전향깃형상으로 형성됨에 의해, 실외측팬(120)의 회전에 의해 공기가 블레이드(140)로 유입될 때는 후향깃형상을 따라 안내되므로 팬부하가 상대적으로 줄어들게 되고, 블레이드(140)에서 공기가 토출될 때는 블레이드(140) 후단의 전향깃형상에 의해 상대적으로 풍량이 많아지게 된다.

마지막으로, 상기 쉬라우드(150)의 입구 내경(D1)을 허브(130)의 외경(D2)과 같거나 크게 형성하고, 또한, 상기 쉬라우드(150)의 후단부 내경(D3)을 쉬라우드(150) 선단부 내경(D1)보다 크게 형성함에 의해 실외측팬(120) 전체를 일체로 형성할 수 있게 된다. 물론, 쉬라우드(150)의 유입측 경사단부(153)가 쉬라우드(150)의 선단에서 후단을 향해 점차 확개되는 형상으로 구성되는 것도 필요하다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 일체형 공기조화기는 실내측팬과 실외측팬을 각각 터보팬으로 구성하였다. 특히 실외측팬은 축류팬인 터보팬을 사용하여 종래에 비해 고효율이고 저소음을 실현하였다. 따라서 공기조화를 위한 공간에 인접하여 설치되는 일체형 공기조화기에서 발생하는 소음이 줄어들어 공기조화를 위한 공간을 쾌적하게 유지할 수 있게 되고, 상대적으로 전력소모를 줄일 수 있게 되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 일체형 공기조화기의 구성을 보인 분해사시도.

도 2는 종래 기술에 의한 일체형 공기조화기의 실외측팬의 구성을 보인 사시도.

도 3은 본 발명에 의한 일체형 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

도 4는 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 부분절결 사시도.

도 5는 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 배면 사시도.

도 6은 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 단면도.

도 7은 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 다른 예를 보인 사시도.

도 8은 본 발명 실시예를 구성하는 실외측팬의 또 다른 예를 보인 사시도.

도 9는 도 8에 도시된 실시예의 구성을 보인 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 베이스팬 103: 프론트그릴

104: 흡입그릴 107: 실내열교환기

109: 에어가이드 110: 오리피스공

111: 스크롤 114: 콘트롤박스

115: 베리어 117: 모터

118: 모터마운트 119: 실내측팬

120: 터보팬 130: 허브

132: 통공부 133: 보스

135: 통공 140: 블레이드

142: 내측단 143: 외측단

145: 선단 147: 후단

150: 쉬라우드 151: 입구

153: 유입측 경사단부 155: 유출단부

160: 슬링거링 162: 연결레그

170: 쉬라우드 171: 통공

173: 커버 175: 브레이스

180: 실내열교환기 190: 캐비넷

Claims

별도로 구획된 실내측과 실외측에 걸쳐 열교환사이클이 구비되고 하나의 유니트로 구성되는 일체형 공기조화기에 있어서,

상기 실외측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공하는 실외측팬으로 유입된 공기가 축방향으로 토출되는 터보팬을 사용함을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 실외측팬인 터보팬은,

구동수단과 연결되는 보스를 중앙에 구비하고 가장자리가 원형으로 형성되는 허브와,

상기 허브의 가장자리 측면에 내측단 일측이 연결되도록 허브를 둘러 소정 간격으로 방사상으로 배치되는 다수개의 블레이드와,

상기 블레이드를 따라 안내되는 공기가 상기 구동수단의 회전축과 동일한 방향으로 유동되도록 상기 허브 반대편에 해당되는 블레이드의 외측단에 연결되고 전체 블레이드와 일체로 형성되는 쉬라우드를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 2 항에 있어서, 상기 허브는 상기 쉬라우드의 선단방향으로 돌출되어 형성되고 그 내부는 후방을 향해 개구되게 중공부로 형성되며, 상기 허브에는 상기 중공부와 연통되게 다수개의 통공이 형성됨을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 실외측팬의 쉬라우드의 외면을 둘러서는 응축수를 열교환기로 튀겨주는 슬링거링이 더 구비됨을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 실외측팬은 실외열교환기로 공기를 안내하는 실외측 쉬라우드의 통공에 그 입구가 위치되게 설치되고, 실내측의 공기유동을 위한 실내측팬을 동시에 구동하는 모터의 회전축이 상기 선단부를 통해 허브의 보스에 연결됨을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 2 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 쉬라우드는 터보팬의 내부로 공기가 유입되는 부분인 유입측 부분과, 터보팬의 내부에서 외부로 공기가 유출되는 부분인 유출측 부분으로 구성되는데,

상기 유입측 부분은 터보팬의 선단에 형성되는 입구와, 상기 입구와 상기 유출측 부분을 소정의 곡률로 연결하는 유입측 경사단부로 구성되고, 상기 유출측 부분은 상기 블레이드를 둘러 형성되어 공기를 터보팬의 축방향 후방으로 안내하는 유출단부로 구성됨을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.
제 6 항에 있어서, 상기 쉬라우드의 입구와 유입측 경사단부의 사이에는 상기 입구의 일단부에서 원심방향으로 평면으로 소정폭 연장되게 형성되는 유입측 직선단부를 더 구비함을 특징으로 하는 일체형 공기조화기.