KR100624737B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명의 공기조화기는 송풍팬과 열교환기의 사이 위치에 송풍팬으로 유입되는 공기의 유질을 정리하는 공기 정렬수단이 설치되어, 송풍팬을 향해 유입되는 난류 성분의 공기를 층류 성분의 공기로 전환하므로, 소음을 최소화하고 청감을 개선한 이점이 있다.

공기조화기, 송풍팬, 열교환기, 공기 정렬수단, 공기 필터, 메쉬

Description

공기조화기{Air conditioner}

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기 일예의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 소음을 도시한 그래프,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 내부 구성이 도시된 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 소음을 모터의 주파수별로 도시된 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

2; 전면 공기 흡입구 4: 상면 공기 흡입구

6: 공기 토출구 10: 본체

12; 섀시 14: 에어 가이드

15: 드레인부 16,17: 격벽

18: 베어링 하우징 20: 프론트 패널

22: 흡입 패널 30: 디스 챠져

31: 드레인부 32: 토출 패널

34: 스테빌라이져 36: 루버

38: 베인 40: 송풍팬

41: 베어링 42: 모터

43: 회전축 44: 좌측 회전축

45: 우측 회전축 46: 송풍팬의 중심

50: 열교환기 52: 제 1 열교환부

54: 제 2 열교환부 56: 제 3 열교환부

60: 공기 필터

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 송풍팬과 열교환기의 사시에 송풍팬으로 유입되는 공기를 정렬하는 구조물을 설치하여 청감음을 개선한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기와 사방 밸브와 실외 열교환기(응축기 혹은 증발기)와 팽창 기구와 실내 열교환기(증발기 혹은 응축기)로 이루어진 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉방시키거나 난방시키는 것으로, 크게 분리형과 일체형으로 구분된다.

상기한 분리형과 일체형은 기능적으로는 같지만 분리형은 실내기에 냉각/방열 장치와, 실내 팬 및 실내팬 모터를 설치하고 실외기에 방열/냉각 장치와, 압축 장치와, 실외 팬 및 실외팬 모터를 설치하여 서로 분리된 실내기와 실외기를 냉매 배관으로 연결시킨 것이고, 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 가옥의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 직접 설치한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기 일예의 단면도이다.

종래의 공기조화기는 도 1에 도시된 바와 같이, 섀시(102)와, 상기 섀시(102)의 전면에 결합되고 공기 흡입구(104) 및 흡입 그릴(106)이 형성된 프론트 그릴(110)과, 상기 프론트 그릴(110)의 전면에 회전 가능하게 연결된 흡입 그릴(112)과, 상기 섀시(102)와 프론트 그릴(110)의 사이에 배치된 송풍팬(116)과, 상기 송풍팬(116)과 상기 공기 흡입구(104) 및 흡입 그릴(106)의 사이에 배치된 열교환기(118)를 포함하여 구성된다.

상기 프론트 그릴(110)은 전면에 전면 공기 흡입구(104)가 형성되고, 상면에 상기 상면 흡입 그릴(106)이 일체 형성된다.

상기 프론트 그릴(110)에는 상기 전면 공기 흡입구(104)로 흡입되는 공기 중의 이물질을 거르는 프리 필터(105)가 배치된다.

상기 흡입 그릴(112)은 상기 전면 공기 흡입구(104) 및 프리 필터(105)를 보호하는 것으로서, 그 상부가 상기 프론트 그릴(110)의 상부에 회동 가능하게 연결된다.

상기 열교환기(118)는 상기 전면 공기 흡입구(104) 후방에 수직하게 위치되는 수직부(118a)와, 상기 상면 흡입 그릴(106) 하측에 소정 각도 경사지게 배치되는 경사부(118b)로 구성된다.

즉, 상기 열교환기(118)는 일부가 꺽이는 구조를 갖는다.

상기 프론트 그릴(110)의 하부에는 상기 실내 열교환기(118)에서 낙하된 응축수를 받는 응축수 받이부(119)가 형성됨과 아울러 공기 토출구(120)가 형성된 토출 그릴(124)이 장착된다.

상기 토출 그릴(124)은 상기 공기 토출구(120)로 토출되는 공기의 좌우 풍향을 변경시키는 루버(121)와, 상하 풍향을 변경시키는 베인(122)을 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 종래의 공기조화기는, 상기 송풍팬(116)이 회전되면, 상기 흡입 그릴(112) 전방의 실내 공기가 상기 흡입 그릴(112)과 전면 공기 흡입구(104)를 통과하면서 상기 필터(105)에 의해 이물질이 걸름되고, 상기 프론트 그릴(110)과 섀시(102)의 사이 공간으로 흡입된다.

그리고, 상기 프론트 그릴(110) 상측의 실내 공기가 상기 상면 흡입 그릴(106)을 통과하여 상기 프론트 그릴(110)과 섀시(102)의 사이 공간으로 흡입된다.

상기와 같이 흡입된 실내 공기는 상기 실내 열교환기(118)를 통과하면서 상기 실내 열교환기(118)를 통과하는 냉매에 의해 냉각 또는 가열되고, 이후 상기 송풍팬(116)으로 유입되어 송풍되어 상기 루버(121) 및 베인(122)의 안내를 받으며 상기 공기 토출구(120)를 통해 실내로 토출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 상기 열교환기(118)가 꺽인 구조를 갖는 경우, 상기 열교환기(118)를 통과한 후 상기 송풍팬(116)으로 유입되는 공기(A)가 난류 성분을 많이 포함된 유질을 갖게 되어 송풍팬(116)의 흡입 유질이 불균일하므로, 도 2에 도시된 바와 같이, 소정 주파수 범위에서 특정 소음(B)이 증대되 어 청감 소음이 나쁘게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 송풍팬을 향해 유입되는 난류 성분의 공기를 층류 성분의 공기로 전환하여 청감음을 개선한 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 공기 흡입구와 공기 토출구가 형성된 본체와; 상기 공기 흡입구로 공기를 흡입하여 상기 공기 토출구로 토출하도록 상기 본체의 내부에 배치된 송풍팬과; 상기 송풍팬과 공기 흡입구의 사이에 설치된 열교환기와; 상기 송풍팬과 열교환기의 사이 위치에 설치되어 상기 송풍팬으로 유입되는 공기의 유질을 정리하는 공기 정렬수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 공기 정렬 수단은 메쉬 형태의 공기 필터인 것을 특징으로 한다.

상기 공기 필터는 호 형상인 것을 특징으로 한다.

상기 공기 정렬 수단은 상기 송풍팬 중심과의 최단 거리가 상기 송풍팬 반경의 1.25배 미만인 것을 특징으로 한다.

상기 본체는 섀시와; 상기 섀시의 전방에 배치되고 전면 및 상면에 상기 공기 흡입구가 형성된 프론트 패널와; 상기 프론트 패널의 하부에 설치되고 상기 공 기 토출구가 형성된 디스 챠져를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 공기 정렬 수단은 상기 송풍팬의 흡입 유로와 토출 유로를 나누도록 상기 디스 챠져에 형성된 스테빌라이져에 일단이 연결되고, 상기 송풍팬의 유로를 형성하도록 상기 섀시에 형성된 에어 가이드에 타단이 연결된 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 내부 구성이 도시된 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 분해 사시도이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 공기 흡입구(2)(4)와 공기 토출구(6)가 형성된 본체(10)와; 상기 공기 흡입구(2)(4)로 공기를 흡입하여 상기 공기 토출구(6)로 토출하도록 상기 본체(10)의 내부에 배치된 송풍팬(40)과; 상기 송풍팬(40)과 공기 흡입구(2)(4)의 사이에 설치된 열교환기(50)와; 상기 송풍팬(40)과 열교환기(50)의 사이 위치에 설치되어 상기 송풍팬(40)으로 유입되는 공기의 유질을 정리하는 공기 정렬수단(60)을 포함하여 구성된다.

상기 본체(10)는 섀시(12)와; 상기 섀시(12)의 전방에 배치되고 전면 및 상면에 상기 공기 흡입구(2)(4)가 형성된 프론트 패널(20)과; 상기 프론트 패널(20)의 하부측에 설치되고 상기 공기 토출구(6)가 형성된 디스 챠져(30)를 포함하여 구성된다.

상기 섀시(12)에는 상기 송풍팬(40)의 유로를 형성하는 에어 가이드(14)가 형성된다.

상기 에어 가이드(14)는 상기 송풍팬(40)의 팬 하우징부를 구성하는 것으로서, 라운드지게 형성된다.

상기 섀시(12)에는 상기 열교환기(50)에서 낙하되는 응축수를 드레인 하기 위한 드레인부(15)가 돌출 형성된다.

상기 섀시(12)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 에어 가이드(14)의 좌우에 상기 송풍팬(40)에 의해 송풍되는 공기가 옆으로 새나가지 않도록 막는 격벽(16)(17)이 형성된다.

상기 섀시(12)에는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(16)(17) 중 어느 하나에 결합되어 상기 송풍팬(40)을 지지하는 베어링(41)을 감싸는 베어링 하우징(18)이 체결된다.

상기 섀시(12)에는 상기 격벽(16)(17) 중 어느 하나의 옆에 상기 송풍팬(40)을 회전시키는 모터(42)가 설치되는 모터 설치부(19)가 형성된다.

상기 프론트 패널(20)은 전면에 전면 공기 흡입구(2)가 형성되고, 상면에 상면 공기 흡입구(4) 및 상면 흡입 그릴(5)이 형성된다.

상기 프론트 패널(20)에는 상기 전면 공기 흡입구(2)를 개폐하는 흡입 패널(22)이 상기 프론트 패널(20) 전면에 전방으로 회전 가능하게 설치된다.

상기 디스 챠져(30)에는 상기 열교환기에서 낙하된 응축수를 받아 드레인 하는 드레인부(31)가 형성되고 상기 섀시(12)의 에어 가이드(14)와의 사이에 공기 토출구(6)를 형성하는 토출 패널(32)과, 상기 토출 패널(32)에 형성되어 상기 송풍팬(40)의 흡입 유로와 토출 유로를 나누는 스테빌라이져(34)를 포함하여 구성된다.

상기 디스 챠져(30)는 상기 공기 토출구(6)로 토출되는 공기의 좌우 풍향을 변경시키는 루버(36)와, 상하 풍향을 변경시키는 베인(38)을 더 포함하여 구성된다.

상기 송풍팬(40)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 격벽(16)(17)의 사이에 좌우로 길게 배치된 횡류팬으로서, 블레이드가 그 상측의 공기를 하측으로 압송하도록 형성된 크로스 플로우 팬(Cross flow fan)이다.

상기 송풍팬(40)은 좌측단에 좌측 회전축(44)이 돌출되고, 우측단에 우측 회전축(45)이 돌출된다.

상기 송풍팬(40)은 좌측 회전축(44)과 우측 회전축(45) 중 일측이 상기 모터(42)의 회전축(43)에 연결되고, 타측이 상기 베어링(41)에 삽입되어 상기 베어링(41)에 회전 가능하게 지지된다.

상기 열교환기(50)는 상기 본체(10)의 내부에 최대한 많이 컴팩트하게 내장될 수 있도록 적어도 1회 이상 꺽이는 구조로 이루어지는 바, 이하 상기 전면 공기 흡입구(2)의 하부 후방에 상하로 배치된 제 1 열교환부(52)와, 상기 제 1 열교환부(52)의 상측에 상측으로 갈수록 후방으로 경사지게 배치된 제 2 열교환부(54)와, 상기 제 2 열교환부(54)의 후방에 후방으로 갈수록 하향 경사지게 배치된 제 3 열교환부(56)로 구성되어, 전체적으로 2회 꺽인 구조로 이루어진다.

상기 제 1 열교환부(52)는 상기 디스 챠져(30)의 드레인부(31)에 하단이 올려진다.

상기 제 3 열교환부(56)는 상기 섀시(12)의 드레인부(15)에 하단이 올려진 다.

즉, 상기 열교환기(50)는 상기 송풍팬(40)의 전방과 상측에 상기 송풍팬(40)을 둘러싸듯이 이루어진다.

상기 공기 정렬 수단(60)은 상기 열교환기(50)를 통과하면서 난류 성분이 증가된 공기(C)를 층류 성분의 공기(D)로 전환하는 것으로서, 허니컴 구조의 격자체로 이루어지는 것도 가능하고, 메쉬 형태의 공기 필터로 구성되는 것도 가능함은 물론이다.

이하, 상기 공기 정렬 수단(60)은 곡선 모양으로 휘기 용이하고 공기의 통과가 용이토록 메쉬 형태의 공기 필터로 구성된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 공기 필터(60)는 전체적으로 평판 형상으로 이루어지는 것도 가능하고, 호 형상으로 이루어지는 것도 가능하며, 상기 송풍팬(40)과 열교환기(50) 사이의 간격을 고려하여 상기 송풍팬(40)의 외곽 형상과 유사한 호 형상으로 형성됨이 바람직하다.

상기 공기 필터(60)는 상기 송풍팬(40)의 중심(46)과의 거리(d)에 따라, 공기의 정렬 정도가 다르게 되는 바, 상기 송풍팬(40)과 간섭되지 않는 범위 내에서 상기 송풍팬(40)에 가깝게 설치되는 것이 바람직하다.

상기 공기 필터(60)는 상기 디스 챠져(30)에 형성된 스테빌라이져(34)에 일단이 연결되고, 상기 섀시(12)의 에어 가이드(14)에 타단이 연결된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 상기 모터(42)가 구동되어 상기 송풍팬(40)이 회전되면, 상기 본체 (10) 전방의 실내 공기는 상기 전면 공기 흡입구(2)를 통해 상기 본체(10)의 내부로 흡입되고, 상기 열교환기(50)의 제 1 열교환부(52)와 제 2 열교환부(54) 중 적어도 하나를 통과하면서 냉매와 열교환되어 냉각 혹은 가열된다.

한편, 상기 송풍팬(40)의 회전시 상기 본체(10) 상측의 실내 공기는 상기 상면 공기 흡입구(4)를 통해 상기 본체(10)의 내부로 흡입되고, 상기 제 2 열교환부(54)와 제 3 열교환부(56) 중 적어도 하나를 통과하면서 냉매와 열교환되어 냉각 혹은 가열된다.

상기와 같이 제 1, 2, 3 열교환부(52)(54)(56)를 통과하면서 열교환된 공기는 상기 송풍팬(40)을 향해 흡인되면서 상호 혼합되어 난류 성분(C)이 일부 발생된다.

이후, 상기 난류 성분을 포함한 공기는 상기 공기 필터(60)를 통과하면서 난류 성분이 층류 성분(D)으로 전환되어 상기 송풍팬(40)을 향해 직진된다.

즉, 상기 공기조화기는 상기 열교환기(50)와 송풍팬(40) 사이의 위치에서 발생될 수 있는 공기의 난류 성분에 의해 소음이 없게 된다.

상기 송풍팬(40)을 향해 직진되는 공기는 상기 송풍팬(40)을 통과하여 상기 공기 토출구(6)를 향해 송풍되고, 이후 상기 공기 토출구(6)를 통과하여 실내로 다시 토출된다.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기 일실시예의 소음을 모터의 주파수별로 도시된 그래프이다.

본 실시예에 따른 공기조화기는 공기 필터(60)가 상기 송풍팬(40)의 중심(46)과의 최단 거리(d)가 상기 송풍팬(40) 반경(r)의 1.25배 미만으로 설치될 때, 송풍팬(40)으로 유입되는 공기(B)가 최대한 층류로 정렬되어 소정 주파수 범위에서 특정 소음(E)이 감소된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 공기조화기는 송풍팬과 열교환기의 사이 위치에 송풍팬으로 유입되는 공기의 유질을 정리하는 공기 정렬수단이 설치되어, 송풍팬을 향해 유입되는 난류 성분의 공기를 층류 성분의 공기로 전환하므로, 소음을 최소화하고 청감을 개선한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 공기조화기는 공기 정렬수단이 메쉬 형태의 공기 필터로 이루어져, 구조가 간단하고 비용이 저렴한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 공기조화기는 공기 필터가 호 형상으로 이루어져, 열교환기와 송풍팬 사이의 공간이 협소하더라도 그 설치가 용이한 이점이 있다.

또한, 본 발명의 공기조화기는 공기 정렬 수단이 상기 송풍팬 중심과의 최단 거리가 상기 송풍팬 반경의 1.25배 미만으로 이루어져, 소음을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (6)

1. 공기 흡입구와 공기 토출구가 형성된 본체와;

   상기 공기 흡입구로 공기를 흡입하여 상기 공기 토출구로 토출하도록 상기 본체의 내부에 배치된 송풍팬과;

   상기 송풍팬과 공기 흡입구의 사이에 설치된 열교환기와;

   상기 송풍팬과 열교환기의 사이 위치에 설치되어 상기 송풍팬으로 유입되는 공기의 유질을 정리하는 공기 정렬수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 공기 정렬 수단은 메쉬 형태의 공기 필터인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 공기 필터는 호 형상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 공기 정렬 수단은 상기 송풍팬 중심과의 최단 거리가 상기 송풍팬 반경의 1.25배 미만인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 본체는 섀시와,

   상기 섀시의 전방에 배치되고 전면 및 상면에 상기 공기 흡입구가 형성된 프론트 패널와;

   상기 프론트 패널의 하부에 설치되고 상기 공기 토출구가 형성된 디스 챠져를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 공기 정렬 수단은 상기 송풍팬의 흡입 유로와 토출 유로를 나누도록 상기 디스 챠져에 형성된 스테빌라이져에 일단이 연결되고,

   상기 송풍팬의 유로를 형성하도록 상기 섀시에 형성된 에어 가이드에 타단이 연결된 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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