KR100673722B1 - 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전면부를 통해 흡입되는 외부 공기 모두가 공냉식 응축기를 통과하면서 열교환을 행한 후 외부로 다시 토출되도록 하여 열교환효율을 증가시키는 것에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은, 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 상기 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 상기 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 상기 전면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 상기 전면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스로, 상기 측면부, 후면부, 저면부 및 상면부에 의해 상기 실외기 케이스의 내부가 상기 건물의 내부로부터 구획되는 실외기 케이스와; 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와; 상기 실외기 케이스 내에 설치되고, 상기 전면부, 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와; 건물 외부의 공기를 상기 전면부 및 공냉식 응축기를 통해 흡입시켜서 상기 공냉식 응축기에서 열교환된 공기를 상기 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과; 건물 외부로부터 상기 전면부를 통해 흡입시킨 외부 공기를, 상기 공냉식 응축기 및 상기 공냉식 응축기와 마주 보는 실외기 케이스의 면들 사이의 공간부를 통해 유도하도록, 상기 공간부의 상부측에 설치되는 상부 커버;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 제공한다.

Description

전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기{FRONT SUCTION/DISCHARGE TYPE OUTDOOR UNIT FOR AIRCONDITIONER}

본 발명은 공기조화기용 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내에 설치할 수 있는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기에 관한 것이다. 이런 의미에서 '실외기'라는 표현은 적절하지 않을 수 있으나, 본 발명의 설명에서 '실외기'는 분리형 공기조화기에서 '실내기'에 대응하여 압축기와 응축기를 포함하고 있는 유닛을 가르킨다.

냉방기 혹은 난방기 양자 모두를 포함하는 공기조화기는 일체형과 분리형으로 구분될 수 있다. 냉방기를 예로 들어 설명하는 경우, 본 발명의 대상이 되는 분리형 공기조화기는 실내에 설치되어 실내를 냉방시키는 실내기와, 실내기와 냉매배관에 의해 연결되며 대기와 접하는 실외에 설치되어 외부공기를 냉각매체로 응축기에서 냉매가스와 응축 열교환 후 응축된 냉매를 실내기의 증발기로 냉매배관을 통해 공급하는 실외기로 구성된다. 실내기는 냉매를 증발시켜 실내 공기로부터 증발열을 흡수하는 냉각 열교환을 행하는 증발기와 실내공기를 순환시키는 통풍팬을 포함하며, 실외기는 냉매가스를 압축하여 응축기로 공급하는 압축기와, 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와, 공냉식 응축기에 외부공기를 강제통풍시켜 냉매가스를 냉각응축시키는 냉각팬을 포함한다. 상기 실외기의 압축기, 공냉식 응축기 및 냉각팬은 외관을 형성하는 실외기 케이스 내부에 수용된다. 종래의 육면체 형상의 실외기 케이스는, 세측면에 공냉식 응축기로 공기를 흡입시키기 위한 공기 흡입부와, 그 상부면에 공냉식 응축기에서 열교환을 통해 냉매 가스로부터 응축열을 흡수한 공기를 외부로 토출시키기 위한 공기 토출부가 마련되어 있다.

그런데, 이러한 종래의 공기조화기용 실외기는, 도시의 고밀도화와 환경관리의 강화로 인해 설치장소에 제한을 받고 있고, 소음 및 열기 방출로 인해 주변의 민원 제기 대상으로 되고 있다. 특히, 대규모 아파트 단지 등 공동주거시설에서는 미관과 소음문제로 실외기를 실내의 베란다 내부에 설치하도록 규제하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 평6-101873호는 공기조절장치의 실내 유닛이 공기 조절하고자 하는 실내 혹은 실내에 인접하여 설치되고, 공기조절장치의 실외 유닛이 공기 조절하고자 하는 실외에 설치된 공기조절장치 장착건물에 있어서, 외벽 혹은 지붕에 개구가 설치되고, 개구에는 루버가 설치되고, 루버의 안쪽에 공기조절장치의 실외 유닛이 설치되고, 실외 유닛의 흡기 혹은 배기는 루버의 날개판 간극을 통하여 행해지도록 되어 있는 공기조절장치 장착건물을 개시하고 있다.

아울러, 일본국 공개특허공보 평3-213928호는 벽에 매설되는 상기 벽과 대략 동일 치수의 두께의 외곽을 갖는 공기조화기용의 실외기 본체와, 상기 실외기 본체의 동일면측에 배설한 열 교환용 공기의 흡입구 및 열교환 후의 공기의 취출구를 구비하는 벽 매립형의 공기조화기용 실외기를 개시하고 있다.

최근의 실외기는 공기조화용량의 증가에 따라 보다 열교환효율의 향상이 요구되고 있으나, 상술한 전면 흡토출 방식의 실외기에서는 전면, 즉 한쪽면으로만 공기가 흡입되므로, 3면 흡입방식의 종래 실외기에 비해 흡입부의 면적이 작아서 열교환효율이 떨어질 수 밖에 없었다. 그러나, 지금까지의 기술은 외부 공기의 흡입 면적이 불가피하게 줄어들 수 밖에 없는 전면 흡토출 방식의 실외기에서 열교환효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 구조나 배치에 대해 전혀 개시하고 있지 않다.

따라서, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 흡입부의 면적이 줄어들게 되어 전면, 즉 한쪽면만을 통하여 흡입되는 실외기에서 외부 공기를 보다 효율적으로 공냉식 응축기로 유도하여 열교환효율을 극대화하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 전면 흡토출 방식의 실외기에서, 전면부를 통해 흡입되는 외부 공기 모두가 공냉식 응축기를 통과하면서 열교환을 행한 후 외부로 다시 토출되도록 하여 열교환효율을 증가시키는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 상술한 목적을 효율적으로 달성할 수 있는 실외기 내부 구성 요소의 결합 구조를 제공하는 것에 있다.

이에 본 발명은, 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 상기 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 상기 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 상기 전면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 상기 전면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스로, 상기 측면부, 후면부, 저면부 및 상면부에 의해 상기 실외기 케이스의 내부가 상기 건물의 내부로부터 구획되는 실외기 케이스와; 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압 축하는 압축기와; 상기 실외기 케이스 내에 설치되고, 상기 전면부, 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와; 건물 외부의 공기를 상기 전면부 및 공냉식 응축기를 통해 흡입시켜서 상기 공냉식 응축기에서 열교환된 공기를 상기 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과; 건물 외부로부터 상기 전면부를 통해 흡입시킨 외부 공기를, 상기 공냉식 응축기 및 상기 공냉식 응축기와 마주 보는 실외기 케이스의 면들 사이의 공간부를 통해 유도하도록, 상기 공간부의 상부측에 설치되는 상부 커버;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 제공한다.

여기서, 상기 공냉식 응축기는, 하나 이상의 절곡부를 포함하는 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치될 수 있는데, 이 경우, 상기 공냉식 응축기는, 다각 절곡형 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되거나, 상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 전면부와 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치되는 것이 좋다. 또한 상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부 중 하나 이상의 면과 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치될 수 있고, 상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부 중 하나 이상의 면과 비스듬히 마주 보도록 설치될 수도 있다.

아울러, 상기 공냉식 응축기가, 하나 이상의 라운드부를 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치될 수도 있는데, 이 경우, 상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 전면부와 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치될 수도 있다. 그리고, 상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부 중 하나 이상의 면과 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치될 수 있고, 상기 공냉식 응축기는 "U"자 형상의 횡단면을 갖는 것이 더욱 좋다. 아울러, 더욱 바람직하게는 상기 공냉식 응축기의 "U"자 형상의 구부러짐의 크기 R값이 상기 공간부의 거리 D값의 2배 이상인 것이 좋다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기용 벽 매입형 실외기의 일실시예의 구조를 보여주는 일부 절단 사시 단면도이다.

도 2A는 도 1에 보인 일실시예에 따른 실외기의 분해 사시도이고, 도2B는 도 2A에서 측면커버 및 응축기의 결합관계를 구체적으로 보여주기 위한 일부 절단 분해 사시도이다.

도 3은 도 1에 보인 일실시예에 따른 실외기에서 응축기 장착 구성에서의 흡입된 외부 공기가 어떻게 응축기로 도입되는지를 보여주는 그림이다.

도 4A 및 4B는 본 발명에 따른 실외기에서 응축기의 구부러짐 크기(R)에 따라 흡입된 외부 공기의 흐름이 어떻게 달라지는지를 예시적으로 보여준다.

도 5A 내지 5F는 본 발명에 따른 실외기에서 응축기 형태 및 장착 구성의 다양한 실시예들을 보여준다.

도 6A 내지 6C는 응축기와 실외기 케이스 사이의 공간부 상면에 설치되는 상 부 커버의 또 다른 실시예를 보여주는 그림들이다.

도 7은 본 발명에 따른 또 다른 일실시예의 구성으로, 실외기 케이스가 흡입 케이스 및 토출 케이스로 분리되는 경우의 분해 사시도이다.

바람직한 실시예의 설명

도 1 및 2A는 본 발명의 일실시예에 따른 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기의 구조를 보여준다.

주거용 및/또는 상업용 건물의 외벽(2)에 건물 외부와 연통되도록 개방된 개방 공간 내에 외부 프레임(4)이 고정 설치되고, 상기 외부 프레임(4) 안쪽에 내부 프레임(6)이, 상기 외부 프레임(4)에 고정 설치된다. 경우에 따라서는 상기 내외부 프레임(4, 6)은 일체로 형성될 수도 있다. 상기 내부 프레임(6)의 안쪽 영역은 흡입 영역(7a)과 토출 영역(7b)으로 구획 분리되며, 각 영역내에는 복수개의 루버 블레이드(8)가 설치되어 이들 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 도 1에 화살표로 나타낸 바와 같이 공기가 흡입되거나 토출된다.

상기 루버 블레이드(8)는 도시되지 않은 구동장치를 이용하여 수동식 혹은 전동식으로 개방 각도를 조절할 수도 있으며, 경우에 따라서는 공기의 흡토출 방향을 미리 결정하여 루버 블레이드(8)를 일정 각도로 개방시킨 채로 유지하는 것도 가능하다.

한편, 상기 외부 프레임(4) 및/또는 내부 프레임(6)에 접하도록 상기 건물 외벽(2) 안쪽으로 고정 설치되는 실외기(10)는 실외기 케이스를 갖는데, 이 실외기 케이스는 도 2A에 보인 구성 부품으로 이루어지고, 아울러, 이 실외기 케이스 내부 에 역시 도 2A에 보인 실외기 구성 부품들이 설치되어 있다.

먼저, 실외기 케이스는 내부 프레임(6)의 흡입 영역(7a) 및 토출 영역(7b)과 면하는 전면부가 건물 외부와 연통하도록 개방되어 있는데, 상기 개방된 전면부는 흡입부(11a) 및 토출부(11b)로 구획 분리되어 내부 프레임과 흡입 영역(7a) 및 토출 영역(7b)에 대응한다. 그리고, 상기 전면부 양 측단에 형성되는 양 측면부(12a, 12b)와, 상기 전면부와 마주 보도록 형성되는 배면부(12c)와, 상기 전면부, 양 측면부(12a, 12b) 및 배면부(12c)의 하단에 형성되는 저면부(14)와, 상기 전면부, 양 측면부(12a, 12b) 및 배면부(12c)의 상단에 형성되는 상면부(16)를 포함한다. 이들 양 측면부(12a, 12b), 배면부(12c), 저면부(14) 및 상면부(16)는 폐쇄되어 바람직하게는 전체적으로 직육면체 형상의 실외기 케이스를 이룬다. 실외기(10)의 전면부에는, 메쉬 형상의 프론트 그릴(60)이 추가로 설치되어 실외로부터의 동물(예를 들면, 쥐 등)의 침입을 막는 역할을 하는데, 이하의 설명에서 편의상 개방된 전면부에 대한 도면번호를 프론트 그릴에 대한 도면번호 60으로 함께 표시한다. 아울러, 상기 실외기 케이스는, 운반 및 설치를 용이하게 하기 위해서 흡입부(11a)에 대응하는 흡입 케이스와, 토출부(11b)에 대응하는 토출 케이스로 분리하여 운반 및 설치가 용이하게 구성할 수도 있다. 이와 관련된 구성은 후술한다.

저면부(14)에는 복수개의 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)가 외부로 돌출 형성되어 있는데, 이 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들이 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥에 지지되어 실외기(10)의 무거운 하중을 지지한다. 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)의 숫자는 저면부(14)의 형상을 고려하는 경우 4개 정도 가 바람직할 것이다. 아울러, 이들 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들을 서로 연결 보강하는 다리 보강재(19)가 저면부(14) 아래에 횡방향으로 형성되어 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들은 높이조절이 가능한 나사(도시되지 않음)를 추가로 포함하여, 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥의 편평도가 바르지 않을 경우 실외기(10)의 수평도를 맞추는데 사용할 수도 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들 중 예를 들면 전방쪽(건물 외벽쪽) 두 개의 다리 부재(18a, 18b)가 이동용 바퀴(도시되지 않음)를 추가로 포함하는 경우, 무거운 하중의 실외기(10)를 운반하는데 상당히 편리해진다.

아울러, 실외기 흡입부(11a)에는 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기(20)가 설치되고, 상기 압축기(20)로 부터 공급되는 냉매가스를 외부 공기와 열교환을 통해 응축시키는 공냉식 응축기(30)가 설치되어 있다.

그런데, 본 발명은, 전술한 바와 같이 한 쪽면, 즉 개방된 전면부(60)를 통해서만 외부 공기를 흡입하는 본 발명에 따른 실외기에서, 외부 공기를 보다 효율적으로 공냉식 응축기(30)로 유도하여, 개방된 전면부(60)를 통해 흡입되는 외부 공기 모두가 공냉식 응축기(30)를 통과하면서 열교환을 행하게 구성함으로써 열교환 효율을 증가시키는데 있다. 이를 위해, 본 발명의 가장 큰 특징 중의 하나는 상기 공냉식 응축기(30)를 상기 전면부(60), 상기 양 측면부(12a, 12b) 및 상기 배면부(12c) 중 두 개 이상의 면과 이격되면서 마주보도록 설치하는 것에 있다. 도 2A 및 3은 공냉식 응축기(30)가 개방된 전면부(60) 및 양 측면부(12a, 12b)와 이격되 면서 마주 보도록 설치된 일 실시예를 보여준다.

상기 공냉식 응축기(30)는 상부 커버(32a, 32b, 32c) 및/또는 측면 커버(34a, 34b)를 이용하여 양 측면부(12a, 12b) 및/또는 저면부(14)에 고정 지지된다. 도면에 보인 본 발명의 바람직한 실시예에서는 응축기(30)의 양 끝단에 형성된 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 측면 커버(34a, 34b)에 고정시키고, 다시금 측면 커버(34a, 34b)를 양 측면부(12a, 12b)에 고정시킴으로써 응축기(30)를 실외기 케이스 내에 고정 설치된다.

도 2B에 그 일례를 보다 상세히 나타내었다. 응축기(30)는 도 2B에 보인 바와 같은 형상을 갖는 응축기 브라켓트(36b)를 양단으로 하면서 상기 응축기 브라켓트(36b)에 형성된 다수의 구멍에 응축기용 튜브를 삽입 설치하고, 그 사이에 응축기용 핀을 끼워 설치한 후, 상기 다수개의 구멍을 통해 돌출한 응축기용 튜브를 구부러진 튜브로 서로 연결시켜서 만들어진다. 이상의 구성을 갖는 응축기 브라켓트(36b)의 일단에 측면 커버(34b)를 별도의 체결부재로 결합시키고, 상기 측면 커버(34b)를 실외기 케이스 중 측면부(12b)에 별도의 체결부재를 이용하여 결합시킴으로써, 응축기(30)는 실외기 케이스에 고정설치될 수 있다. 경우에 따라서는 전술한 바와 같이, 응축기(30)를 저면부(14) 혹은 상부 커버(32a, 32b, 32c)에 결합시킬 수도 있으나, 응축기의 양단에 있는 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 길이 방향을 따라 측면 커버(34a, 34b)와 결합시키고, 이 측면 커버(34a, 34b)를 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)에 결합시키는 것만으로도 응축기를 충분히 안정하게 실외기 케이스에 고정 설치할 수 있다.

즉, 도 2A 및 3에 보인 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 응축기(30)는 상기 내부 프레임(6)의 흡입 영역(7a)에 면하는 개방된 전면부(60)에 이격되어 마주 보면서, 상기 개방된 전면부 양측단의 양 측면부(12a, 12b)에도 동시에 이격되어 마주 보는 "U"자의 횡단면을 가지도록 설치되어 있다. 따라서, 흡입 영역(7a)을 통해 흡입되는 외부 공기는 곧바로 응축기(30)를 통과하거나 양 측면부(12a, 12b)와 응축기(30) 사이의 간극을 지나다가 응축기(30)를 통과하게 된다. 이 구성은 도 3에 잘 도시되어 있다. 공냉식 응축기(30)는 수 많은 응축기 핀들 사이로 복수 열의 응축기 배관이 지그재그 형상을 갖는다. 공냉식 응축기의 구조 및 형상은 이미 공지된 것이기 때문에 여기서 구체적으로 설명하지 않는다.

압축기(20)로부터 압축된 압축 냉매 가스는 상기 응축기(30)의 배관을 통해 흐르면서 외부로부터 공급되는 공기에 응축열을 빼앗기고 응축된다. 결국, 흡입 영역(7a)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 흡입된 외부 공기는 상기 상부 커버(32a, 32b, 32c) 및 측면 커버(34a, 34b)가 형성하는 풍로로 따라 "U"자형 응축기(30)를 통과하면서 응축기 배관을 흐르는 냉매 가스와 열교환 한다.

실외기 토출부(11b)에는, 외부 공기를 상기 흡입 영역(7a)을 통해 상기 공냉식 응축기(30)로 공급시키고 열 교환된 공기를 상기 토출 영역(74b)을 통해 배출시키는 냉각(40)이 제공되는데, 도면은 냉각팬(40)의 일예로 시로코팬(sirocco fan)을 보여준다. 도면은 냉각팬(40)의 오리피스가 상부 및 하부를 향해 제공되는 예를 보여주지만, 상기 오리피스가 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)를 향하도록 설치할 수도 있다. 상기 냉각팬을 지지하기 위해 냉각팬 지지부재(42)가 제공되는데, 좀 더 구체적으로는 상기 냉각팬(40)의 하우징이 냉각팬 브라켓트(44) 및 팬 프론트(46)에 각각 고정 설치될 수 있다. 상기 냉각팬(40)을 고정하기 위한 냉각팬 브라켓트(44) 및 팬 프론트(46)의 형상은 설계자의 의도에 따라 얼마든지 변경될 수 있을 것이다.

아울러, 배면부(12c) 안쪽으로, 바람직하게는 흡입부(11a)에는 실외기의 동작 제어를 위한 제어박스(50)가 제공되고, 제어박스(50) 아래에는 실내기에서 증발된 냉매가스가 흘러 들어오는 냉매 배관과, 실외기에서 응축된 응축 냉매가 흘러나가는 냉매 배관의 통로인 밸브 어셈블리(52)가 제공된다.

도 3은 도 1에 보인 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 실외기에서 응축기 장착 구성에서의 흡입된 외부 공기의 흐름을 보여준다. 도 3은 도 1에서 실외기(10)의 흡입부(11a)에 대한 횡단면도이다. 전술한 바와 같이, 측면 커버(34a, 34b)가 응축기(30)의 양 단부에 있는 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 고정 지지하고, 상기 측면 커버(34a, 34b)는 양 측면부(12a, 12b)에 고정 지지된다. 따라서, 상기 응축기(30)는 전면부(60) 및 양 측면부(12a, 12b)로부터 이격되어 상기 응축기(30)와 상기 전면부(60) 및 양 측면부(12a, 12b) 사이에는 공간부가 형성되고, 개방된 전면부(60)를 통해 유입된 외부 공기는, 화살표 "A"와 같이 전면부(60)와 응축기(60) 사이의 공간부를 지나 응축기(60)의 전면을 통과하거나, 화살표 "B" 및 "C"와 같이 양 측면부(12a, 12b)와 응축기(30) 사이의 공간부를 지나 응축기(30)의 측면을 통과하도록 유도된다. 이때, 상기 공간부의 상측에는 전술한 바와 같이 상부 커버(32a, 32b, 32c)가 설치되어, 전면부(60)를 통해 흡입된 외부 공기가 응축기(30)를 거치지 않고 토출부(11b)에 있는 냉각팬(40)으로 흡입되는 것을 막는다. 또한, 상기 응축기(30)는 라운드 처리된 곡면부(30a, 30b)를 구비하여, 외부 공기가 상기 개방된 전면부(60)을 통해 흡입될 때 보다 응축기(30)를 용이하게 통과하도록 된다. 바람직하게는 도시된 바와 같이, "U"자형을 지닌다.

이상과 같은 구성을 갖는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기의 작동을 살펴본다.

밸브 어셈블리(52)의 냉매 배관을 통해 실내기로부터 흘러들어온 냉매가스는 압축기(20)를 거치면서 압축되고 응축기(30)로 공급된다. 이 때, 냉각팬(40)이 작동되고 있으므로, 외부로부터 흡입 영역(7a)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극 및 실외기 케이스의 전면부(60)을 통해 흡입된 공기는 상부 커버(32a, 32b, 32c), 양 측면부(12a, 12b) 및 측면 커버(34a, 34b)가 만드는 풍로를 통해 "U"자형 응축기(30)의 3면에 형성된 핀 사이를 골고루 통과하면서 상기 핀 사이에 끼워져 있는 응축기 배관을 흐르는 냉매가스로부터 응축열을 빼앗아 온도가 올라간 채로 냉각팬(40)을 거치고, 토출 영역(7b)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 외부로 토출된다.

도 4A 및 4B는 본 발명에 따른 실외기에서 응축기의 구부러짐 크기(R)에 따른 흡입된 외부 공기의 흐름을 예시적으로 보여준다.

상기 응축기(30)의 단면 형상 중 구부러짐의 크기인 R 값이 작은 경우에는, 도 4A의 화살표 "F" 및 "F'"로 보인 것처럼, 응축기를 통과하면서 열교환을 해서 뜨거워진 공기가 다시금 양 측면부(12a, 12b)와 응축기(30) 사이의 공간부로 나왔 다가 다시 응축기(30)의 핀 사이를 통과하게 되므로 열교환 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 이에, 본 발명자들은 도 4A 및 4B에 보인 바와 같은 소위 "U"자 횡단면 형상을 갖는 응축기의 경우, 상기 양 측면부(12a, 12b)와 응축기 사이의 간극 거리인 D값과 상기 응축기(30)의 구부러짐의 크기 R 값 사이의 관계를 수치해석을 통해 연구한 끝에, 최소 R 값이 D값의 2배 이상이어야 한다는 결과를 얻었다. 그러한 경우 도 4B에 보인 바와 같이 응축기(30)를 통과하면서 뜨거워진 공기가 다시 측면 커버(12a, 12b)와 응축기(30) 사이의 간극으로 역류할 가능성은 없어진다. 물론, R 값의 크기를 그 이상 증가시킬수록 그 가능성은 더욱 없어지겠지만, 그 경우 단위면적당 응축기(30)의 배관 길이가 줄어들 수 있다. 여기서, R 값이란, 응축기(30)의 곡면부(bending)를 구성하는 호의 반지름으로 정의된다.

도 5A 내지 5F는 본 발명의 또 다른 실외기에 따른 응축기 형태 및 장착 구성의 다양한 실시예들을 보여준다. 이미 언급되었던 부재와 동등한 부재에는 같은 도면번호를 붙여서 설명한다.

도 5A에 도시된 바와 같이, 응축기(30)의 양 단부에 형성된 응축기 튜브의 연결부가 배면부(12c)에 접하도록 최대한 길게 형성하는 것도 역시 가능하다. 이 경우, 결과적으로 양 측면부(12a, 12b) 및 상부 커버(32a, 32b, 32c)가 응축기(30) 사이에 형성하는 공간부의 부피가 커지게 되고, 열교환되는 절대 면적이 증가하게 되므로 열교환 효율의 향상에 기여할 수 있게 된다. 이때, 측면커버(34a, 34b)를 그림에 보인 바와 같이, 양 측면부(12a, 12b)에 결합 설치할 수도 있고, 다르게는 상기 응축기의 브라켓트(36a, 36b)를 직접 배면부(12c)에 결합 설치할 수도 있다. 그러면, 배면부까지 충분히 열교환 면적을 확보할 수 있게 된다. 아울러, 도면에 도시하지는 않았지만, 응축기(30)의 일단부는 배면부(12c)에 접하도록 형성하면서 다른 단부는 배면부(12c) 및 측면부로부터 이격되도록 형성할 수도 있다.

도 5B 및 5C에 도시한 바와 같이, 실외기(10)에 장착된 응축기(30)를 전술한 바와 같이 일 측면부(12a)와는 충분히 공간부를 갖도록 구성하면서 다른 측면부(12b)와는 응축기(30)의 "R" 벤딩이 끝나는 지점에 측면 커버(34b)를 설치하거나(도 5B), 다른 측면부(12b) 쪽에는 "R" 벤딩을 형성하지 않은 채로 상기 측면부(12b)에 고정 설치할 수도 있다. 이것은 토출부(11b)에 설치되는 냉각팬(40)이 응축기(30)를 통해 흡입시키는 외부 공기의 유동 해석 결과에 따른 것으로, 상대적으로 흡입 유량이 적게 나타나는 영역의 열교환량을 줄여줌으로써 전체적인 열교환 효율의 향상을 가져오기 위한 배려이다. 이 경우에도 마찬가지로, 측면 커버(34a, 34b)를 이용하여 양 측면부(12a, 12b)에 응축기(30)을 고정하는 것이 좋다.

아울러, 도 5D 내지 5F에 도시된 바와 같이, 소위 "R" 벤딩을 형성하지 않고 절곡부를 1개, 2개 혹은 3개 이상 형성함으로써 전술한 바와 동등한 효과를 얻을 수 있음은 물론이다. 도 5D의 경우 양 측면부(12a, 12c) 혹은 전면부(60)와는 일정 거리를 두고 이격되어 마주보고 있지는 않지만, 역시 비스듬히 이격되어 마주보고 있는 상태에 해당한다. 이러한 경우에도 전면부(60)를 통해 흡입되는 외부 공기가 응축기(30)의 핀 사이를 통과하면서 응축기 튜브를 흐르는 냉매와 유효 적절하게 열교환이 이루어진다. 도 5E 및 5F에 보인 응축기의 구성에서도 같은 원리도 유효 적절한 열교환이 이루어질 수 있다.

이상의 어느 경우에서도, 실외기 케이스의 전면부(60)을 통해 흡입되는 외부 공기가 응축기(30)을 통과하지 않고 토출부(11b)로 유입되는 것을 막기 위해서는 적절한 상부 커버(32a, 32b, 32c)가 필요하다. 도 2에는 상기 상부 커버가 세 개의 부재로 나누어져 형성된 예를 보여주지만, 상기 상부 커버는 도 6A 및 6B에 보인 바와 같이 하나의 부재(32d)로 형성될 수도 있고, 두 개의 부재(32e, 32f)로 형성될 수도 있다. 복수개의 부재로 상부 커버가 형성되는 경우, 상기 복수개의 부재들이 서로 기계적으로 결합될 필요는 없으며, 하나의 부재가 다른 부재 위에 얹어져 있는 형상 등으로 서로 겹쳐지도록 형성되어도 상부 커버 아래의 공간부로 흡입되는 공기가 응축기로 흡입되지 않고 토출 영역으로 흡입될 가능성은 거의 없어진다. 아울러 상기 상부 커버가 응축기와 결합될 필요는 없으며, 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b) 및/또는 측면 커버(34a, 34b) 혹은 배면부(12c)와 결합되거나, 전술하는 냉각팬 지지부재(42)에 결합되어 설치된다.

즉, 상기 상부 커버(32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f)는 건물 외부로부터 상기 전면부(60)를 통해 흡입시킨 외부 공기를, 상기 공냉식 응축기(30) 및 상기 공냉식 응축기(30)와 마주 보는 실외기 케이스의 면들 사이의 공간부를 통해 유도하도록, 상기 공간부의 상부측에 설치된다. 즉, 상기 공간부로 흡입된 외부 공기가 응축기(30)를 통과하지 않은 채로, 토출부(11b)로 흡입되는 것을 막는다. 어느 경우든, 응축기의 최상단부를 덮어주도록 설치되어야 상기 중간부로 흡입된 공기를 응축기(30)로 충분히 유도할 수 있다.

도 6C는 또 다른 형태의 상부 커버(32g)를 보여준다. 도 6C에 보인 상부 커 버(32g)는 실외기 케이스가 흡입부(11a)에 대응하는 흡입 케이스와 토출부(11b)에 대응하는 토출 케이스로 구분되는 경우에 적용될 수 있다. 비록 도 6C에 상부 커버(32g)가 일체로 형성된 예를 보여주지만, 상부 커버는 전술한 바와 같이 복수개의 부재를 결합하여 구성할 수도 있다. 상기 상부 커버(32g)는 흡입 케이스의 상면부를 구성하도록 흡입 케이스에 고정 지지되고, 토출 케이스는 상기 상부 커버(32g) 위에 얹어진 채로 결합된다. 이 경우, 상부 커버(32g) 위에 도 6C에 도시한 바와 같이 가이드 부재(33a, 33b)와 고정 부재(33c)를 절곡 형성하여 토출 케이스의 장착 및 설치를 도울 수 있다.

도 7에 흡입 케이스와 토출 케이스를 분리시키는 경우의 분해 사시도를 보였다. 이 경우, 냉각팬 지지 부재(42)가 토출 케이스의 프레임으로 작용하므로 같은 도면번호로 설명한다. 토출 케이스를 흡입 케이스 위에 얹은 후, 상기 가이드 부재를 따라 밀면 토출 케이스의 하단 측면 프레임(42a, 42b)은 상기 가이드 부재(33a, 33b)를 따라 안내되어 이동하다가 토출 케이스의 배면부(13c)와 접하는 후단 저면 프레임(42c)이 고정 부재(33c)에 걸리게 되고, 별도의 체결부재를 이용해 하단 측면 프레임(42a, 42b)와 가이드 부재(33a, 33b)와 체결하고, 후단 저면 프레임(42c)와 고정 부재(33c)를 체결함으로써, 토출 케이스를 흡입 케이스 위에 용이하게 안착 및 고정시킬 수 있다.

흡입 케이스와 토출 케이스를 분리하여 구성한 경우에도, 측면 커버(34a, 34b)를 이용하여 응축기(30)를 양 측면부(12a, 12b)에 고정하는 것은 마찬가지이다. 이 경우에는 토출 케이스에도 별도의 양 측면부(13a, 13b)와, 배면부(13c)가 필요하게 된다. 이와 같이, 흡입 케이스와 토출 케이스를 분리하여 구성하는 경우에는 실외기 전체 부피 및 중량이 증가하더라도 운반 및 설치가 용이하게 이루어질 수 있는 장점이 있다.

이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 예로 들어 상세하게 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

Claims (11)

1. 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 전면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 전면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스로, 이렇게 밀폐된 측면부, 배면부, 저면부 및 상면부에 의해 상기 실외기 케이스의 내부가 상기 건물의 내부로부터 구획되는 실외기 케이스와;

   실내기로부터 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와;

   실외기 케이스 내에 설치되고, 전면부, 양 측면부 및 배면부와 같은 방향으로 직립하도록 설치됨과 동시에, 이들 중 두 개 이상의 면과 이격된 채로 서로 마주 보도록 설치되고, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와;

   건물 외부의 공기를 전면부 및 공냉식 응축기를 통해 흡입시키고 공냉식 응축기를 통과하면서 열교환된 공기를 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과;

   건물 외부로부터 전면부를 통해 흡입시킨 외부 공기를, 공냉식 응축기 및 공냉식 응축기와 마주 보는 실외기 케이스의 면들 사이의 공간부를 통해 유도하도록, 공간부와 냉각팬 사이를 밀폐하는 커버 부재;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 하나 이상의 절곡부를 포함하는 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 다각 절곡형 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 전면부와 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
5. 제2항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부중 하나 이상의 면과 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
6. 제2항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 적어도 한 면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부 중 하나 이상의 면과 이격된 채로 비스듬히 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
7. 제1항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 하나 이상의 라운드부를 형상으로 상기 양 측면부 및 상기 배면부 중 두 개 이상의 면과 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
8. 제1항 또는 제7항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 전면부와 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 공냉식 응축기는, 적어도 한면이 상기 실외기 케이스의 양 측면부중 하나 이상의 면과 일정 거리만큼 이격되어 마주 보도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
10. 제9항에 있어서,

    상기 공냉식 응축기는 "U"자 형상의 횡단면을 갖는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
11. 제10항에 있어서,

    상기 공냉식 응축기의 "U"자 형상의 구부러짐의 크기 R값이 상기 측면부와 공냉식 응축기 사이의 공간부의 거리 D값의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.

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