KR100717341B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 토출구로의 공기 유동이 유발하는 소음을 개선하기 위한 공기조화기에 관한 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 본체; 열교환된 공기가 토출되도록 상기 본체에 마련된 토출구; 상기 토출구의 둘레에 설치되는 토출구 프레임; 상기 토출구로 토출되는 공기의 유동 방향을 안내하는 에어가이드; 공기의 유동에 의해 발생하는 소음을 저감시키도록 상기 토출구 프레임 및 상기 에어가이드 중 적어도 어느 하나에 마련된 소음방지리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

도 1은 종래의 공기조화기로서 토출구가 개방된 상태를 나타낸 도면이다.

도 2는 종래의 공기조화기의 토출구 부분의 측단면도를 나타낸 도면이다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 토출구 프레임과 에어가이드를 나타낸 사시도이다.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 토출구 부분을 나타낸 측단면도이다.

도 5 내지 도 8은 종래의 공기조화기와 본 발명에 따른 공기조화기의 토출블레이드의 각도에 따른 토출구에서의 소음도를 측정한 그래프이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 본체 110 : 패널

200 : 토출구 210 : 토출블레이드

300 : 에어가이드 310 : 가이드리브

320 : 지지리브 330 : 토출구 프레임

330a: 내측 프레임 330b: 외측 프레임

340 : 캐비티 350 : 소음방지리브

400 : 팬 410 : 열교환기

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 토출구로의 공기 유동이 유발하는 소음을 개선하기 위한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기, 그리고 냉매 팽창밸브와 증발기 등이 냉매관으로 연결되어 폐회로를 이루는 냉동사이클에서 그 내부를 순환하는 냉매가 기화 또는 액화됨으로써 이루어지는 흡열작용과 발열작용을 이용하여 주위를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

이러한 공기조화기는 압축기와 응축기를 구비하며 실외에 설치되는 실외기와, 냉매 팽창밸브와 증발기를 구비하며 실내에 설치되는 실내기가 분리되어 구성된 분리형 타입과, 상기의 요소들이 하나의 하우징에 설치되는 일체형 타입이 있다. 또한, 분리형 타입의 공기조화기는 넓은 실내공간을 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 실내의 바닥에 세워져서 설치되는 스탠드형과, 작은 실내공간을 냉방 또는 난방시킬 수 있도록 실내의 벽에 설치되는 벽걸이형으로 구분된다.

본 발명은 상기 모든 종류의 공기조화기에 모두 적용 가능한 기술이며 그 일 예로서 스탠드형 공기조화기에 관하여 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 공기조화기로서 토출구가 개방된 상태를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 공기조화기의 토출구 부분의 측단면도를 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 공기조화기는 본체(10)와 그 전면에 패널(11)이 상하 슬라이딩 되도록 마련되고, 상기 패널(10)은 상기 본체(10)의 대략 중 간 부분에 형성된 토출구(20)를 개폐하도록 마련되며, 상기 토출구(20)에는 그 개구부에 토출구 프레임(33)이 설치되고 실내공간으로 토출되는 공기의 방향을 바꾸어 주는 토출블레이드(21)가 회동 가능하도록 설치되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, 종래의 공기조화기는 그 내부에 공기를 흡입하여 송풍하는 팬(40)과 열교환기(41)를 포함하고 상기 열교환기(41)에 의해 열교환된 공기가 실내공간으로 토출되는 토출구(20)가 마련된다. 상기 토출구(20)에는 그 개구부에 토출구 프레임(33)이 구비되고 상기 토출구 프레임(33)과 결합하여 공기의 유동을 토출구(20) 쪽으로 안내하는 에어가이드(30)가 구비된다.

상기 에어가이드(30)는 공기의 유동을 안내하는 가이드리브(31)와 상기 토출구 프레임(20)과 결합하여 상기 가이드리브(31)를 지지하는 지지리브(32)를 포함한다.

상기 토출구 프레임(20)은 상기 토출구(20)의 둘레에 접하는 외측 프레임(33b)과 상기 외측 프레임(33b)으로부터 절곡되어 캐비티(34)를 형성하는 내측 프레임(33a)을 포함하고, 상기 에어가이드(30)의 지지리브(32)는 상기 캐비티(34)에 끼워져서 결합되어 있다. 상기 내측 프레임(33a) 쪽에는 토출블레이드(21)가 회동가능 하도록 설치되어 있다.

이러한 공기조화기는 열교환기(41)의 크기에 비해 토출구(20)의 크기가 작기 때문에 열교환기(41)를 통과하여 빠른 속도로 유동하는 공기는 본체(10) 내부의 토출구(20) 주변과 자주 충돌하게 되어 소음을 유발시킨다. 즉 공기조화기의 본체(10)는 그 자체가 커다란 울림통과 같은 역할을 하여 본체(10) 내부에서의 공기의 빠른 속도의 충돌로 인해 본체(10)를 진동시키게 되고 이는 다시 공기를 진동시켜 소음을 유발하게 된다.

특히 토출구(20) 쪽에서 유동하는 공기는 열교환기(41)를 통과한 상부의 공기와 하부의 공기가 서로 충돌하거나 본체(10)에 충돌하거나 에어가이드(30)에 충돌하여 와류를 형성시키고, 상기 토출구 프레임(33)에 형성된 캐비티(34)가 울림통 역할을 하여 상기 와류에 의해 캐비티(34) 내부의 진동으로 소음이 더욱 증폭되어 귀곡성과 같은 이상소음을 유발시키는 문제점이 있었다.

따라서, 이러한 이상소음을 막기 위하여 상기 캐비티(34)를 다른 씰링재료로 메꾸는 처리를 할 수 있으나, 제품의 유통과정에서 상기 씰링재료가 이탈해 버리는 문제가 있었으며 토출블레이드를 상하로 각도를 변경할 때 예상치 못한 또 다른 이상소음이 유발되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기의 유동에 의해 토출구 프레임에 형성된 캐비티로부터 유발되는 이상소음을 방지하기 위함이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 본체; 열교환된 공기가 토출되도록 상기 본체에 마련된 토출구; 상기 토출구의 둘레에 설치되는 토출구 프레임; 상기 토출구로 토출되는 공기의 유동 방향을 안내하는 에어가이드; 공기의 유동에 의해 발생하는 소음을 저감시키도록 상기 토출구 프레임 및 상 기 에어가이드 중 적어도 어느 하나에 마련된 소음방지리브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소음방지리브는 상기 토출구 프레임 및 상기 에어가이드에 각각 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소음방지리브는 상기 토출구 프레임의 외측 프레임으로부터 절곡되어 캐비티를 형성하는 내측 프레임의 단부에 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소음방지리브는 상기 에어가이드에 마련된 토출 공기의 방향을 안내하는 가이드리브와 병렬로 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 소음방지리브는 대략 20mm의 너비로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명에 따른 공기조화기의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 토출구 프레임과 에어가이드를 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 토출구 부분을 나타낸 측단면도이며, 도 5 내지 도 8은 본 발명에 따른 공기조화기의 토출블레이드의 각도에 따른 토출구에서의 소음도를 측정한 그래프이다.

도 3 및 도 4에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 본체(100)와 그 내부에 공기를 흡입하여 송풍하는 팬(400), 그리고 공기의 열교환을 위한 열교환기(410)가 포함된다.

본체(100)의 전면에는 열교환된 공기가 토출되는 토출구(200)가 마련되고 토출구(200)의 둘레에는 토출구 프레임(330)이 설치된다. 그리고 상기 토출구 프레임 (330)과 결합되어 열교환된 공기가 효율적으로 토출될 수 있게 공기의 유동을 안내하는 에어가이드(300)가 마련된다.

상기 에어가이드(300)는 공기의 유동을 안내하는 가이드리브(310)와 상기 가이드리브(310)를 지지하는 지지리브(320)를 포함한다.

한편, 상기 토출구 프레임(330)은 상기 토출구(200)의 둘레에 접하는 외측 프레임(330b)과 상기 외측 프레임(330b)으로부터 절곡되어 캐비티(340)를 형성시키는 내측 프레임(330a)을 포함한다. 그리고 상기 토출구 프레임(330)에는 토출되는 공기의 토출되는 방향을 조절하는 토출블레이드(210)가 회동 가능하도록 설치된다.

상기 토출구 프레임(330)은 토출구(200)의 둘레에 형성되며 상기 캐비티(340)는 상기 토출 블레이드(210)를 기준으로 윗부분과 아래부분의 토출구 프레임(330)에 형성된다.

상기 토출구 프레임(330)의 내측 프레임(330a)의 단부에는 상기 내측 프레임(330a)으로부터 연장되어 마련된 소음방지리브(350)가 형성된다.

또한, 상기 에어가이드(300)에도 상기 가이드리브(310)와 병렬로 소음방지리브(350)가 마련된다.

본 발명에 따른 공기조화기에는 상기 소음방지리브(350)가 상기 토출구 프레임(330)의 내측 프레임(330a)의 단부에 형성되거나 상기 에어가이드(300)에 형성될 수 있고, 또는 상기 토출구 프레임(330)과 에어가이드(300)에 동시에 형성될 수 있다.

이하 본 발명에 따른 공기조화기의 이상소음의 저감에 관한 작용을 설명하기 로 한다.

도 3 또는 도 4에 도시된 토출구 프레임(330)의 캐비티(340)는 마치 통기타나 바이올린에서 줄의 진동에 의한 공기 진동을 증폭시켜주는 울림통과 같은 역할을 한다. 즉 팬(400)에 의해 송풍된 공기가 열교환기(410)를 통과하고 유동할 때 본체(100) 내부와 잦은 충돌을 하게 되고 특히 토출구(200) 쪽에서 공기끼리 서로 충돌하여 와류를 형성하거나 에어가이드(300)와 충돌하여 와류를 형성하는데, 그러한 공기의 유동에 의해 상기 캐비티(340)를 이루는 토출구 프레임(330)이 진동하고 이러한 진동이 캐비티(340) 내부의 공기를 진동시켜 공기의 유동 소음이 더욱 증폭되어 귀곡성과 같은 이상소음이 유발되는 것이다.

이러한 이상소음은 소리의 진동수가 높아지기 때문에 유발되는 현상이다. 소리의 진동수는 f=v/λ(여기서 f는 소리의 진동수, v는 소리의 속도, λ는 소리의 파장이다)라는 식에서 알 수 있듯이 파장에 반비례하고 속도에 비례한다. 그런데 소리의 속도는 일정하므로 파장이 길어지면 그 진동수가 작아진다는 것을 알 수 있다.

그런데, 소리가 전달되는 관과 같은 울림통의 길이가 길어지면 소리의 파장도 길어지는 효과가 있으므로, 관의 길이를 좀 더 길게하면 소리의 진동수도 낮아진다.

따라서, 내측 프레임(330a)의 단부에 소음방지리브(350)를 추가하면 상기 캐비티(340)의 길이는 더욱 길어지게 되는 효과가 있고, 캐비티(340)의 길이가 길어지면 소음의 파장도 길어지는 효과가 있어, 결국 소음의 진동수는 낮아지게 되어 이상소음을 없앨 수 있고 전체적으로 토출구 주변에서의 소음을 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 에어가이드(300)에 가이드리브(310)와 병렬로 마련된 소음방지리브(350)는 열교환기(410)를 통과한 공기가 유동하며 충돌하도록 마련되어 공기의 유동에 의한 유동에너지가 상기 에어가이드(300)에 마련된 소음방지리브(350)에 충돌하여 에너지의 일부를 빼앗김으로써 공기의 유동에너지가 소음의 소리에너지로 전환되는 것을 줄이기 위한 것이다.

이러한 본 발명에 따른 공기조화기에 채용된 소음방지리브의 효과를 뒷받침하는 실험결과 그래프가 도 5 내지 도 8에 도시되어 있다. 본 실험에서는 소음방지리브의 너비를 20mm로 하여 실험하였다.

즉 공기조화기에 소음방지리브를 적용한 경우와 그렇지 않은 경우의 공기 유동이 유발하는 소음을 측정하여 이상소음의 발생과 그 저감 여부를 확인하기 위하여 소음의 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.

도 5는 토출 블레이드의 각도를 0°로 해 놓고 토출구 주변의 소음을 측정한 것으로서, (a)는 소음방지리브가 마련되지 않은 경우의 소음도를, (b)는 토출구 프레임에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (c)는 에어가이드에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (d)는 토출구 프레임과 에어가이드에 각각 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를 측정한 결과 그래프이다.

도 6은 토출 블레이드의 각도를 -10°로 해 놓고 토출구 주변의 소음을 측정한 것으로서, (a)는 소음방지리브가 마련되지 않은 경우의 소음도를, (b)는 토출구 프레임에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (c)는 에어가이드에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (d)는 토출구 프레임과 에어가이드에 각각 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를 측정한 결과 그래프이다.

도 7은 토출 블레이드의 각도를 20°로 해 놓고 토출구 주변의 소음을 측정한 것으로서, (a)는 소음방지리브가 마련되지 않은 경우의 소음도를, (b)는 토출구 프레임에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (c)는 에어가이드에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (d)는 토출구 프레임과 에어가이드에 각각 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를 측정한 결과 그래프이다.

도 8은 토출 블레이드의 각도를 30°로 해 놓고 토출구 주변의 소음을 측정한 것으로서, (a)는 소음방지리브가 마련되지 않은 경우의 소음도를, (b)는 토출구 프레임에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (c)는 에어가이드에만 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를, (d)는 토출구 프레임과 에어가이드에 각각 소음방지리브를 마련한 경우의 소음도를 측정한 결과 그래프이다.

도 5 내지 도 8에서 (a)와 (b),(c),(d)를 각각 비교하면 소음방지리브를 채용한 경우가 그렇지 않은 경우 보다 소음의 저감 효과가 있음을 알 수 있다. 특히 도 5 내지 도 8의 (a)에서 나타난 뾰족한 부분이 소음방지리브의 채용에 의해 많이 감소됨을 도 5 내지 도 8의 (b), (c), (d)를 통해 알 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 공기조화기는 공기의 유동에 의해 발생하는 소음이 토출구에서 더욱 증폭되어 귀곡성과 같은 이상소음을 유발하는 것을 방지하여 전체적으로 공기조화기의 소음을 저감시켜 제품에 대한 신뢰도와 사용자의 사용 환경을 개선할 수 있는 특장점이 있다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 본체와,

   열교환된 공기가 토출되도록 상기 본체에 마련된 토출구와,

   상기 토출구의 둘레에 설치되는 토출구 프레임과,

   상기 토출구로 토출되는 공기의 유동 방향을 안내하는 에어가이드와,

   공기의 유동에 의해 발생하는 소음을 저감시키도록 상기 토출구 프레임 및 상기 에어가이드 중 적어도 어느 하나에 마련된 소음방지리브를 포함하며,

   상기 소음방지리브는 상기 토출구 프레임의 외측 프레임으로부터 절곡되어 캐비티를 형성하는 내측 프레임의 단부에 마련된,

   공기조화기.
3. 제2항에 있어서,

   상기 소음방지리브는 상기 에어가이드에 마련된 토출 공기의 방향을 안내하는 가이드리브와 병렬로 형성된,

   공기조화기.
4. 제2항에 있어서,

   상기 소음방지리브는 대략 20mm의 너비로 형성된,

   공기조화기.

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