KR100643690B1

KR100643690B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR100643690B1
Application number: KR1020040017928A
Authority: KR
Inventors: 김태헌; 유승훈; 이용호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-03-17
Filing date: 2004-03-17
Publication date: 2006-11-10
Also published as: KR20050092832A

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 응축기용 송풍팬을 보호하도록 공기조화기 실외기의 토출구에 설치되는 그릴부재의 구조를 개선하여 그릴부재에 대한 토출공기의 저항이 감소되도록 마련된 공기조화기에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 흡입구 및 토출구가 형성된 실외기 본체와, 상기 흡입구 측 상기 본체 내부에 마련되는 응축기와, 상기 응축기와 상기 토출구 사이에 마련되는 축류팬과, 상기 토출구에 상기 토출구와 평행하도록 설치되는 그릴부재를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 그릴부재는 링형상으로 마련되며 동심을 이루면서 소정간격 상호 이격되어 그 사이에 토출유로를 형성하는 복수의 리브를 포함하고, 상기 리브는 상기 토출유로가 상기 축류팬에 의해 상기 토출구로 토출되는 공기의 토출각과 평행하게 되도록 마련된다.

Description

공기조화기 {AIR CONDITIONER}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 실외기의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.

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

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 실외기에 있어서, 그릴부재와 축류팬을 확대 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 12: 토출구

13: 흡입구 20: 응축기

30: 압축기 40: 축류팬

41: 허브 42: 날개

43: 팁(tip) 44: 선단부

45: 후단부 46: 압력면

47: 부압면 48: 최대압력점

50: 구동모터 60: 그릴부재

61: 프레임 62: 가림판

63: 리브 64: 연결봉

65: 토출유로

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실외기의 토출구에 설치되어 응축기용 송풍팬을 보호하도록 마련된 그릴부재에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉동사이클을 이용하여 공기를 조화시키는 장치로, 실내에 설치되는 실내기와 실외에 배치되는 실외기로 구분된다.

실내기와 실외기는 냉매배관을 통해 상호 연결되며, 이중 실내기에는 열교환을 통해 냉기를 생성하기 위한 통상의 증발기와 실내공기의 순환을 위한 순환팬이 내장되고, 실외기에는 압축기와 응축기 그리고 실외공기의 강제 송풍을 통해 응축기를 냉각시키도록 마련되는 송풍팬이 내장된다.

따라서 냉매배관을 따라 순환하는 냉매는 실외기에 설치된 응축기에서 응축되면서 주위로 열을 방출하고, 실내기에 설치된 증발기에서 증발되면서 주위의 열을 흡수하게 되며, 이를 통해 실내의 냉방이 이루어진다.

실외기는 내부공간에 상기 압축기 및 응축기와 송풍팬이 설치되고 후방 측과 전방 측 외면에 각각 흡입구와 토출구가 형성된 본체를 구비하며, 이때 상기 응축기는 흡입구 측에 마련되고 상기 송풍팬은 응축기와 토출구 사이에 설치된다.

이러한 구조를 통해 송풍팬이 동작하게 되면 이러한 송풍팬의 송풍력에 의해 흡입구를 통해 본체 내부로 유입된 외부공기는 응축기를 통과한 후 상기 토출구를 통해 본체 외부로 토출되고, 이러한 과정에서 응축기는 외부공기에 의해 냉각된다.

한편, 상기 송풍팬으로는 통상 축방향으로 공기를 송풍시키도록 마련된 축류팬이 채용되는데, 이러한 축류팬은 구동모터의 회전축이 결합되도록 마련된 허브와, 허브의 측면으로부터 반경방향으로 연장되며 상호 등간격으로 이격되어 설치된 복수의 날개를 구비하고, 상기 토출구에는 이러한 송풍팬을 보호함은 물론 송풍팬으로 의한 상해의 위험을 제거하는 그릴부재가 마련된다.

그릴부재는 외곽을 형성하는 링형상의 프레임과, 허브를 가리도록 중앙부에 마련되는 가림판과, 가림판과 프레임 사이에 링형상으로 마련되며 서로 소정 간격 이격되어 그 사이에 토출유로를 형성하는 복수의 리브와, 복수의 리브를 연결하여 고정시키도록 가림판과 프레임 사이에 마련되는 복수의 연결봉을 구비한다.

그러나 이와 같은 종래 공기조화기에 있어서, 상기 그릴부재에 마련되는 토출유로는 상기 리브가 송풍팬의 축방향과 평행한 방향으로 연장됨에 따라 송풍팬의 축방향과 평행하게 마련되는 반면, 송풍팬에 의해 토출구로 토출되는 공기는 송풍팬의 회전에 따른 원심력의 영향과 축류팬의 구조적 특성에 의해 송풍팬의 축방향으로 정확히 토출되지 않고 다소 토출구 외측으로 소정의 경사를 갖는 토출각을 형성하기 때문에, 토출유로와 토출공기가 교차하게 되며 그릴부재를 통과하게 되는 토출공기의 저항이 증가하게 되고, 이를 통해 토출공기의 소음이 증가되고 풍량이 감소하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 실외기의 토출구에 설치되는 그릴부재의 구조를 개선하여 그릴부재를 통과하는 토출공기의 풍량을 증대시킴은 물론 소음이 감소되도록 마련된 공기조화기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 흡입구 및 토출구가 형성된 실외기 본체와, 상기 흡입구 측 상기 본체 내부에 마련되는 응축기와, 상기 응축기와 상기 토출구 사이에 마련되는 축류팬과, 상기 토출구에 상기 토출구와 평행하도록 설치되는 그릴부재를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 그릴부재는 링형상으로 마련되며 동심을 이루면서 소정간격 상호 이격되어 그 사이에 토출유로를 형성하는 복수의 리브를 포함하고, 상기 리브는 상기 토출유로가 상기 축류팬에 의해 상기 토출구로 토출되는 공기의 토출각과 평행하게 되도록 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 토출유로는 상기 축류팬의 축방향으로부터 상기 토출구 외측으로 소정의 경사각을 갖도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 축류팬은 구동모터의 회전축이 결합되도록 마련된 허브와, 상기 허브의 측면으로부터 반경방향으로 연장되고 상호 이격된 복수의 날개를 포함하고, 상기 토출유로의 경사각 크기는 상기 그릴부재 측 상기 허브의 전면 중심과 상기 날개의 최대압력점 사이를 연결하는 직선과, 상기 축류팬의 축방향에 수직인 직선 사이의 각의 크기와 대략 같게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 그릴부재는 중앙부에 마련되는 가림판과, 상기 가림판과의 사이 에 상기 복수의 리브가 배치되며 상기 그릴부재의 외곽을 형성하는 프레임과, 상기 각 리브를 연결시켜 고정시키도록 상기 가림판과 프레임 사이에 마련되는 복수의 연결봉을 더 포함하고, 상기 프레임과 가림판 및 상기 리브와 연결봉은 일체로 사출되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 실외기는 도 1과 도2에 도시된 바와 같이, 외형을 이루는 직육면체 형상의 본체(10)를 구비하고, 본체(10)의 내부에는 응축기(20)와, 응축기(20) 측으로 냉매를 압축하여 공급하는 압축기(30)와, 외부공기를 흡입하여 응축기(20)를 냉각시키도록 송풍팬으로 채용되며 축방향으로 공기를 송풍하도록 마련된 축류팬(40)이 설치되며, 축류팬(40)의 일측에는 축류팬(40)을 구동시키는 구동모터(50)가 설치된다.

그리고 본체(10)의 내부공간은 구획판(11)에 의해 양측으로 구분되며 구획판(11)의 일측 공간에는 상기 압축기(30) 및 기타 전장품이 설치되고, 구획판(11)의 타측 공간에는 상기 응축기(20)와 축류팬(40) 및 구동모터(50)가 설치된다.

또 본체(10)의 전면에는 원형으로 마련되는 토출구(12)가 형성되고, 본체(10)의 후면에는 다수의 흡입구(13)가 마련되는데, 상기 응축기(20)는 이러한 흡입구(13) 측 본체(10) 내부에 설치되고, 상기 축류팬(40)은 이러한 응축기(20)와 토출구(12) 사이에 설치된다. 참고로 미설명부호 14는 축류팬(40)에 토출되는 공기 를 토출구(12)로 안내하도록 마련된 벨마우스다.

이러한 구조를 통해 구동모터(50)의 구동에 의해 축류팬(40)이 회전하게 되면 흡입구(13)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 실외공기는 응축기(20)를 통과한 후 토출구(12)를 통해 본체(10) 외부로 토출되고, 이때 응축기(20)는 응축기(20)를 통과하는 실외공기에 의해 냉각된다.

여기서 축류팬(40)은 구동모터(50)의 회전축(51)이 결합되도록 중앙부에 마련되는 허브(41)와, 허브(41)의 측면으로부터 반경방향으로 연장되고 상호 등간격으로 이격되도록 동일한 형상으로 마련되는 복수의 날개(42)를 구비하여 날개(42)의 회전시 날개(42)의 전면과 후면 사이의 압력차에 의해 공기를 축방향으로 송풍시킨다.

또한 본체(10)의 토출구(12) 측 본체 외면에는 축류팬(40) 측으로 이물질이 유입되는 차단하여 축류팬(40)을 보호함은 물론 축류팬(40)에 의한 상해의 위험을 제거하도록 마련된 그릴부재(60)가 토출구(12)와 평행하도록 설치된다. 이러한 그릴부재(60)는 외곽을 형성하는 링형상의 프레임(61)과, 허브(41)를 가리도록 중앙부에 마련되는 가림판(62)과, 가림판(62)과 프레임(61) 사이에 링형상으로 마련되며 동심을 이루면서 소정간격 상호 이격되어 그 사이에 토출유로(65)를 형성하는 복수의 리브(63)를 구비하고, 각 리브(63)를 연결시켜 고정시키도록 가림판(62)과 프레임(61) 사이에는 복수의 연결봉(64)이 마련된다. 그리고 그릴부재(60)의 제작이 용이하게 이루어지도록 상기 프레임(61)과 가림판(62) 및 리브(63)와 연결봉(64)은 일체로 사출되어 형성된다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 리브(63)는 그릴부재(60)에 형성되는 상기 토출유로(65)가 축류팬(40)의 축방향으로부터 토출구(12) 외측으로 소정의 경사각(a)을 갖도록 소정길이 연장되게 마련되는데, 이는 축류팬(40)을 통해 토출구(12)로 토출되는 공기가 윈심력과 축류팬(40)의 구조적 특성에 의해 축류팬(40)의 축방향으로 정확히 토출되지 않고 다소 토출구(12) 외측으로 경사를 갖으며 토출되기 때문에, 토출공기의 토출각(b)과 그릴부재(60)의 토출유로(65)가 서로 평행하게 되도록 토출유로(65)에 경사를 주어 그릴부재(40)에 대한 토출공기의 저항을 저감시키기 위한 것이다.

보다 상세히 설명하자면 축류팬(40)의 날개(42)는 반경방향 측 끝단을 형성하는 팁(tip)(43)과, 회전방향 측 선단을 형성하는 선단부(44)와, 회전방향 측 후단을 형성하는 후단부(45)를 구비하고, 이러한 날개(42)에 있어서 토출구(12) 측 전면과 그 반대 측 배면은 각각 압력면(46)과 부압면(47)을 형성하게 되는데, 컴퓨터를 이용한 축류팬 토출유동해석을 통해 축류팬(40) 표면에서의 공기의 압력분포를 살펴보면 선단부(44)보다는 후단부(45)에 근접되고 팁(tip)(43)과 바로 인접된 부위의 압력면(46)에 최대압력점(48)이 형성되고, 이러한 최대압력점(48) 측에 근접된 부위일수록 높은 압력분포를 갖게 되며, 또 축류팬(40)의 축방향으로부터 토출구(12)의 외측으로 다소 경사지게 토출되는 토출공기의 토출각(b) 크기는 이러한 최대압력점(48)과 그릴부재(60) 측 허브(41)의 전면 중심을 연결하는 직선과 상기 축류팬(40)의 축방향에 수직인 직선 사이의 사잇각(c) 크기와 대략 같게 형성된다.

따라서 상기 토출유로(65)의 경사각(a)이 축류팬(40)의 축방향에 대하여 상 기 사잇각(c) 크기 정도의 경사를 갖도록 마련하게 되면, 토출유로(65)의 경사각(a)과 토출공기의 토출각(b)이 평행하게 되면서 상기 토출유로(65)는 토출공기와 팽행을 이루게 되고, 이를 통해 토출유로(65)를 통과하게 되는 토출공기의 저항이 감소되면서 토출공기의 소음이 감소되고 동시에 풍량이 증대된다.

다음은 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 실외기의 동작에 관하여 설명하도록 한다.

구동모터(50)가 구동됨에 따라 축류팬(40)이 회전하게 되면, 축류팬(40)의 송풍작용으로 흡입구(13)를 통해 본체(10) 내부로 유입된 외부공기는 응축기(20)를 통과하며 응축기(20)를 냉각시키고 계속해서 토출구(12)를 통해 본체(10) 외부로 토출된다. 그리고 이때 본체(10) 외부로 토출되는 공기는 토출구(12) 측에 설치된 상기 그릴부재(60)의 토출유로(65)를 통과하게 되고, 또 이러한 토출공기는 축류팬(40)의 축방향으로부터 토출구(12)의 외측으로 다소 경사진 토출각(b)을 따라 토출되는데, 본 발명에 따른 그릴부재(60)는 상기 리브(63)에 의해 상기 토출유로(65)가 이러한 토출공기의 토출각(b)과 평행한 경사각(a)을 갖도록 마련되기 때문에, 토출유로(65)가 토출공기와 평행을 이루게 되면서 토출유로(65)에 대한 토출공기의 저항이 감소하게 되고, 이를 통해 그릴부재(60)를 통과하게 되는 토출공기의 소음이 감소됨과 동시에 풍량이 증대되어 축류팬(40)의 송풍효율이 향상된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 실외기의 토출구에 설치되는 그릴부재의 토출유로가 축류팬에 의해 토출구로 토출되는 공기 의 토출각과 평행을 이루도록 마련됨에 따라 그릴부재를 통과하게 되는 토출공기의 저항이 줄게 되고, 이를 통해 토출공기의 풍량이 증대되고 소음이 감소되도록 하는 이점을 갖는다.

Claims

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흡입구 및 토출구가 형성된 실외기 본체와, 상기 흡입구 측 상기 본체 내부에 마련되는 응축기와, 상기 응축기와 상기 토출구 사이에 마련되는 축류팬과, 상기 토출구에 상기 토출구와 평행하도록 설치되는 그릴부재를 구비하는 공기조화기에 있어서,

상기 그릴부재는 링형상으로 마련되며 동심을 이루면서 소정간격 상호 이격되어 그 사이에 토출유로를 형성하는 복수의 리브를 포함하고,

상기 토출유로는 상기 축류팬의 축방향으로부터 상기 토출구의 외측으로 소정의 경사각을 갖도록 마련하되,

상기 축류팬은 구동모터의 회전축이 결합되도록 마련된 허브와, 상기 허브의 측면으로부터 반경방향으로 연장되고 상호 이격된 복수의 날개를 포함하고,

상기 토출유로의 경사각 크기는 상기 그릴부재 측 상기 허브의 전면 중심과 상기 날개의 최대압력점 사이를 연결하는 직선과, 상기 축류팬의 축방향에 수직인 직선 사이의 각의 크기와 대략 같게 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
제 3항에 있어서,

상기 그릴부재는 중앙부에 마련되는 가림판과, 상기 가림판과의 사이에 상기 복수의 리브가 배치되며 상기 그릴부재의 외곽을 형성하는 프레임과, 상기 각 리브를 연결시켜 고정시키도록 상기 가림판과 프레임 사이에 마련되는 복수의 연결봉을 더 포함하고, 상기 프레임과 가림판 및 상기 리브와 연결봉은 일체로 사출되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.