KR100735698B1 - 공기조화기 - Google Patents

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KR100735698B1
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Abstract

본 발명은 구조가 개선되어 전체적인 크기를 축소할 수 있는 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명은 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구, 상기 캐비닛의 상단부에 구비되며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구, 흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 송풍장치, 그리고 상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 열교환 면적을 넓힐 수 있는 열교환기를 설치함과 동시에 시스템의 전체적인 크기를 줄일 수 있다.
공기조화기, 축류팬, 시로코팬, 횡류팬, 열교환기

Description

공기조화기{Air-Conditioner}
도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 제1 실시예를 나타내는 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 공기조화기의 종단면도.
도 3은 도 1의 송풍팬과 모터의 결합상태를 나타낸 요부 사시도.
도 4는 도 1의 오리피스를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4의 오리피스에 설치된 레조네이터를 나타내는 사시도.
도 6은 도 1의 토출헤드를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명에 따른 공기조화기의 제2 실시예를 나타내는 종단면도.
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기의 제3 실시예를 나타내는 종단면도.
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기의 제4 실시예를 나타내는 종단면도.
도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 제5 실시예를 나타내는 종단면도.
도 11은 본 발명에 따른 공기조화기의 제6 실시예를 나타내는 종단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 캐비닛 20 : 토출헤드
30 : 에어 가이드 40 : 송풍팬
50 : 모터 60 : 모터 서포터
70 : 지지프레임 80 : 오리피스
90 : 열교환기
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구조를 개선하여 열교환 면적을 넓히고 전체적인 크기를 줄일 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉매를 압축, 응축, 팽창 및 증발시키는 과정을 수행함에 따라 실내 공간을 냉방 또는/및 난방시키는 장치이다.
공기조화기는 실외기와 상기 실외기에 연결되는 실내기를 포함하여 구성된다. 그리고, 상기 공기조화기는 실외기에 1대의 실내기가 연결되는 통상적인 공기조화 시스템과, 실외기에 다수대의 실내기가 연결되는 멀티 공기조화 시스템으로 구분된다. 또한, 공기조화 시스템은 냉매사이클을 일방향으로만 가동하여 실내에 냉기만을 공급하도록 냉각 시스템과, 냉매사이클을 양방향으로 선택적으로 가동하여 실내에 냉기 또는 온기를 공급하는 냉난방 시스템으로 구분된다.
공기조화 시스템은 기본적으로 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되는 냉동사이클을 형성한다. 상기 압축기에서 압축된 기체 냉매는 응축기로 유입되어 액체 냉매로 상변화를 하게 된다. 상기 응축기에서 냉매가 상변화를 하면서 외부로 열을 방출하게 된다. 이후에 응축기에서 배출되는 냉매는 팽창밸브를 거치면서 팽창되고 증발기로 유입된다. 증발기로 유입된 액체 냉매는 기체 냉매로 상변화를 하게 된다. 마찬가지로, 상기 냉매는 증발기에서 상변화를 하면서 외부의 열 을 흡수하게 된다.
그러나, 종래 공기조화기는 설계시 송풍팬의 설치 위치 및 방향에 제약을 많이 받을 뿐만 아니라, 고풍량을 위해서는 송풍팬의 크기가 그만큼 커져야 하기 때문에 공기조화기를 소형화 및 슬림화시키기가 매우 어려운 문제가 있다.
또한, 종래 공기조화기는 캐비닛의 정면방향에서 공기가 흡입되고, 정면방향으로 공기가 토출시키기 때문에 실내 공간을 냉난방 시키는데 소요되는 시간이 길어지는 문제점이 있다.
또한, 종래 공기조화기는 캐비닛 내부의 소음을 제거하기 위한 별도의 장치가 없었기 때문에 귀에 거슬리는 소음이 사용자에게 그대로 전달되는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 시스템의 전체크기를 줄일 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 소음을 줄일 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 실내공간을 효율적으로 냉난방 시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구, 상기 캐비닛의 상단부에 구비되며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출 되는 배출구, 흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 송풍장치, 그리고 상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기 열교환기의 상단은 상기 송풍장치와 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.
상기 열교환기 상부의 양측 끝단은 상기 캐비닛의 측면 테두리 근처에 설치되어 하부방향으로 갈수록 상기 캐비닛의 내부방향으로 기울어진 것이 바람직하다.
또한, 상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가질 수도 있다. 물론, 상기 열교환기는 X,Z 형 등의 형상을 가질 수도 있다.
상기 송풍장치는 하나 이상의 축류팬, 상기 축류팬을 구동시키는 하나 이상의 모터, 그리고 상기 모터를 지지하는 모터 마운트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 송풍장치는 상기 모터의 상부를 지지하는 상부 지지부재를 더 포함할 수 있다.
상기 복수 개의 축류팬은 하나의 모터에 의하여 동일한 회전수로 회전될 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 모터들은 개별적으로 설치되며, 상기 축류팬을 독립적으로 구동시킬 수도 있다.
상기 모터는 상기 축류팬의 하부에 설치되고, 상기 모터 마운트는 상기 모터의 하부에 설치되며, 상기 상부 지지부재는 상기 축류팬의 상부에 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 모터와 상기 모터를 지지하는 모터 마운트는 상기 축류팬의 사이에 설치될 수도 있다.
상기 축류팬은 상기 캐비닛 내부의 공기유동을 안내하는 오리피스의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구, 상기 캐비닛의 상단부에 구비되며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구, 흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 양흡입 시로코팬, 그리고 상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가지며, 상기 열교환기의 상단은 상기 양흡입 시로코팬과 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 본 발명은 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛, 상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구, 상기 캐비닛의 상단부에 구비되며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구, 흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 횡류팬, 그리고 상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치 된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기를 제공한다.
상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가지며, 상기 열교환기의 상단은 상기 횡류팬과 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 바람직한 실시예들에 대하여 상세히 설명한다.
도 1과 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제1 실시예의 구성을 설명한다.
공기조화기는 외형을 형성하는 캐비닛(10), 상기 캐비닛의 내부에 설치되는 열교환기(90), 상기 캐비닛 내부의 공기를 강제 유동시키는 송풍장치, 그리고 상기 송풍장치에 의한 공기의 흐름을 유동을 원활하게 하기 위한 유동조절부재를 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(10)은 전체적인 크기의 슬림화를 위하여 캐비닛의 세로축 방향으로 길게 형성된다. 상기 캐비닛(10)은 사각단면을 갖지만 이에 한정되지는 않고, 다각형의 단면뿐만 아니라 원형단면을 가질 수도 있다.
상기 캐비닛의 하단부에는 상기 캐비닛(10)의 내부로 공기가 유입되도록 하기 위한 유입구(11)가 형성되어 있다. 상기 유입구(11)는 공기의 흡입을 용이하게 하기 위하여 캐비닛(10)의 양측면에 형성되어 있다.
또한, 상기 캐비닛의 상단부에는 상기 캐비닛의 내부에서 열교환된 공기가 배출되는 배출구(25)를 갖는 토출헤드(20)가 설치된다. 이에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.
또한, 상기 캐비닛의 내부에는 송풍장치가 설치된다. 구체적으로, 상기 송풍장치는 열교환기(90)와 토출헤드(20)의 사이에 설치된다. 상기 송풍장치는 다수의 블레이드를 가진 송풍팬(40)과 상기 송풍팬을 구동시키는 모터(50)를 포함하여 구성된다. 상기 모터(50)는 상기 송풍팬의 하부에 설치되며, 상기 모터의 모터축은 상기 송풍팬(40)과 결합되어 회전하게 된다. 상기 모터는 지지프레임(70)에 의하여 지지되며, 상기 지지프레임(70)은 캐비닛의 내측에 고정된다. 상기 송풍팬과 모터의 결합상태에 대한 상세한 설명은 후술한다.
상기 유동조절부재는 송풍팬(40)의 회전에 의해 공기가 송풍될 때 정압(靜壓)을 높이고 많은 양의 바람을 일정하게 송풍시키는 통로로서의 역할을 한다. 상기 유동조절부재의 한 형태인 오리피스(80)는 상/하부가 개방된 원통형상의 용기로서 상기 송풍기의 외측 둘레에 설치된다.
상기 송풍장치의 상부에는 송풍팬으로부터 토출된 기류가 역류하지 못하도록 차단하는 에어 가이드(30)가 설치된다. 상기 에어 가이드(30)는 소음을 감소시키는 머플러 역할도 수행하게 된다. 또한, 상기 에어 가이드는 토출헤드(20)를 지지하는 역할을 수행하기도 한다.
상기 에어 가이드(30)는 외형을 형성하는 케이스(31), 상기 케이스의 하면에 돌출형성된 돌출 가이드(33), 그리고 상기 케이스의 상하면에 형성된 상/하부 가이드 홀(35a,35b)을 포함하여 구성된다.
상기 돌출 가이드(33)는 송풍팬에 의하여 토출되는 공기가 상기 에어 가이드에 부딪힘으로써 발생되는 공기의 역류를 방지하는 역할을 한다. 상기 돌출 가이드(33)는 케이스의 하면 중심부에 콘형상으로 돌출형성되어 있다. 즉, 상기 돌출 가이드는 송풍팬의 상부에 위치하는 공기가 부드럽게 빠져 나가도록 소정의 경사각을 갖도록 형성된다. 물론, 상기 돌출 가이드의 형상은 어떠한 형상을 가져도 무방하다. 예를 들면, 돌출 가이드가 유선형이나 원통형 등의 형상을 가져도 거의 동일한 작용 효과를 기대할 수 있다.
또한, 상기 상/하부 가이드 홀(35a,35b)은 유동소음을 감소시키는 머플러(muffler) 역할을 하게 된다. 하부 가이드 홀(35a,35b)을 통하여 유입된 공기는 에어 가이드의 케이스 내부에서 확산되고, 다시 상부 가이드 홀(35a,35b)을 통하여 토출헤드의 토출구로 빠져나가게 된다. 이때 유동소음은 팽창식 소음기(消音器)의 원리에 의하여 줄어들게 되는데 이러한 원리에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 송풍장치와 캐배닛의 유입구(11) 사이에는 흡입된 공기와 냉매를 열교환시키는 열교환기(90)가 위치한다. 상기 열교환기(90)는 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치된다.
또한, 상기 열교환기 상부의 양측 끝단은 상기 캐비닛의 측면 테두리 근처에 설치되어 하부방향으로 갈수록 상기 캐비닛의 내부방향으로 기울어지게 설치된다. 구체적으로, 상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상에 가깝도록 설치된다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 상기 열교환기의 형상은 Z자 형상, X자 형상, ∧자 형상, 〓자 형상 등 다양한 형상을 가질 수 있다.
도 3을 참조하여, 본 발명에 따른 모터와 송풍팬이 결합되는 상태를 설명한다.
공기를 강제 유동시키는 송풍팬(40)은 원통형상의 허브(43)와 상기 허브의 외주면에 형성된 블레이드(41)를 포함하여 구성된다. 상기 허브(43)는 모터의 회전축(51)과 결합되어 회전함으로써 공기를 유동시키게 된다.
상기 모터는 모터본체(53), 상기 모터본체의 중심에 구비되는 회전축(51), 그리고 상기 모터본체(53)의 하부로 연장형성된 모터레그(55)를 포함하여 구성된다. 상기 모터레그(55)는 일정한 간격을 가지면서 복수개 구비되어 있으며, 상기 모터레그(55)에는 소정형상의 레그홀(55a)이 형성되어 있다.
상기 모터(50)는 상기 모터의 하부에 설치되는 모터 마운트에 의하여 설치되고 지지된다. 상기 모터 마운트는 모터와 직접적으로 결합되는 모터 서포트(60), 상기 모터 서포트(60)와 결합되는 지지 프레임(70)를 포함하여 구성된다.
상기 모터 서포트(60)는 바닥면을 형성하는 플레이트(61)와 상기 플레이트에서 상부 방향으로 연장형성된 모터 체결윙(62,63)를 포함한다. 상기 플레이트(61)에는 소정 형상의 플레이트 홀(61a)이 복수 개 형성되어 있다. 상기 모터 체결윙(62,63)는 상기 모터레그와 대응되는 간격을 가지면서 형성된다. 상기 모터 체결윙(62,63)는 상기 플레이트(61)와 맞닿는 하단 체결윙(62)와 상기 하단 체결윙(62)와 소정의 단차를 가지는 상단 체결윙(63)를 포함한다.
상기 상단 체결윙(63)와 하단 체결윙(62)가 단차진 정도는 상기 모터레그(55)의 두께와 실질적으로 동일하다. 따라서, 모터레그가 상단부()의 외측에 설치 됨으로써 상기 상단 체결윙(63) 및 모터레그(55)의 합쳐진 두께가 하단 체결부의 두께와 실질적으로 동일하게 된다. 또한, 상단 체결윙(63)에는 상기 모터레그(55)에 형성된 레그홀(55a)과 대응되는 체결홀(63a)이 형성되어 있다.
상기 지지프레임(70)은 모터 서포트(60)의 고정을 위해 구비되는 서포터 장착부(73)와, 상기 서포터 장착부(73)로부터 4방향으로 연장형성되는 4개의 프레임 지지대(75)와, 상기 프레임 지지대(75)의 외측 단부를 서로 연결하는 아웃 프레임(71)을 포함한다.
상기 서포터 장착부(73)에는 모터 서포터의 플레이트 홀(61a)과 대응되는 장착홀(73a)이 형성되어 있다. 또한, 상기 서포터 장착부(73)에는 상기 장착홀(73a)을 연결하면서 강도 보강을 위한 비드(bead)(73b)가 십자형태로 형성된다.
또한, 플레이트 홀(61a)과 장착홀(73a) 사이에는 체결력을 높이고 소음을 감소시키기 위한 탄성부재(77)가 설치된다. 구체적으로, 상기 탄성부재(77)는 모터에 의한 진동이 지지프레임에 전달되는 것을 억제하는 역할을 한다. 상기 탄성부재(77)에는 중앙에 체결부재가 통과할 수 있는 관통공이 형성되어 있다.
또한, 상기 모터와 송풍팬의 사이에는 상기 모터의 회전축(51)과 송풍팬(40)을 연결시키는 중간연결부재(57, 58)가 설치된다. 상기 중간연결부재(57, 58)는 상기 회전축과 대응되는 형상을 가짐으로써 회전축이 헛도는 것을 방지하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 중간연결부재는 모터에 의하여 발생되는 진동이 상기 송풍팬으로 전달되는 것을 방지하는 역할도 수행한다.
도 4 및 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 유동조절부재의 구조에 대하여 설 명한다.
상기 유동조절부재의 한 형태인 오리피스(80)는 상/하부가 개방된 원통형상의 용기로서 중심축을 기준으로 좌우측이 실질적으로 대칭적인 형태를 가진다. 또한, 상기 오리피스(80)의 내측은 송풍팬을 감싸며, 외측은 캐비닛의 내벽면에 인접하도록 설치된다.
또한, 공기가 유입되는 오리피스의 하단부와 공기가 유출되는 오리피스의 상단부는 내측에서 외측으로 갈수록 점차 확장된 형태를 가진다. 즉, 상기 오리피스의 하단부/상단부(83,81)는 소정의 곡률로 만곡된 형태를 가진다.
또한, 오리피스(80)의 외측면에는 특정주파수 대역에서의 소음을 줄이기 위한 레조네이터(85)가 설치된다. 상기 레조네이터(85)는 발생된 소음 중에서 제거하고자하는 소음의 주파수에 따라서 크기가 달라진다. 즉, 레조네이터(85)는 가로길이(b), 세로길이(c), 높이(a) 및 입구 길이(l)와 입구 직경(d)에 의해 제거하고자 하는 주파수가 결정된다.
도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 토출헤드의 구조를 구체적으로 설명한다.
상기 토출헤드(20)는 상단면에 설치되는 상부토출 플레이트(21), 하단면에 설치되는 하부토출 플레이트(22), 상기 상부토출 플레이트와 하부토출 플레이트를 연결하는 플레이트 지지부재(25)를 포함한다.
상기 상부토출 플레이트(21)의 상면 중앙에는 상부토출 그릴(21a)이 설치된다. 상기 상부토출 그릴(21a)은 토출헤드로 유입된 공기를 캐비닛의 상부로 배출되도록 하는 통로역할을 한다.
상기 플레이트 지지부재(24)는 상기 토출헤드의 모서리 부분에 설치되며, 상기 플레이트 지지부재(24)에는 루버(23)가 설치된다. 상기 루버(23)들은 상하로 소정 간격을 가지면서 토출헤드의 측면을 형성하며, 공기가 토출되는 배출구(25)를 형성하게 된다.
따라서, 토출헤드로 유입된 공기는 상부토출 그릴(21a)을 통하여 캐비닛의 상부로 토출되거나 배출구(25)를 통하여 캐비닛의 전후, 좌우로 배출된다.
한편, 상기 토출헤드(20)는 비운전시에는 캐비닛 내부에 숨어 있다가, 운전시에는 캐비닛의 외부로 노출되도록 상승하게 된다. 구체적으로, 공기조화기가 운전되면, 에어가이드의 내부에 설치된 구동장치(미도시)는 상기 토출헤드(20)를 상부로 이동시키게 된다.
이때, 상기 토출헤드에 구비된 결합 가이드(26)는 상기 에어가이드에 구비된 가이드홈(37)을 따라 이동하게 된다. 상기 결합 가이드(26)는 상기 하부토출 플레이트(22)와 일체로 형성되어 있으며, 상기 가이드홈(37)은 에어가이드의 측면에 형성되어 있다. 이후에, 상기 결합 가이드(26)의 이동이 종료하게 되면, 즉 상기 토출헤드가 캐비닛의 외부로 노출되면, 열교환된 공기는 배출구(25)나 상부토출 그릴(21a)을 통하여 실내공간으로 배출된다.
상기 토출헤드(20)의 승강을 위한 구동장치는 구동모터와 동력전달수단을 포함한다. 예를 들면, 상기 구동장치는 구동모터를 이용한 볼스크류 방식이나 랙과 피니언 구조등 여러 가지 방식이 가능하다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 공기조화기는 다음과 같이 작동한다.
사용자가 공기조화기를 작동시키면, 외부로부터 실내기에 설치된 열교환기(90)로 냉매가 공급된다. 이와 함께, 모터(50)의 작동하게 되고, 상기 모터에 의해 송풍팬(40)이 회전하기 시작한다.
동시에, 토출헤드(20)는 캐비닛의 상부방향으로 이동하게 되며, 상기 캐비닛 하단부의 유입구(11)를 통해 공기가 유입된다. 유입된 공기는 열교환기(90)를 지나면서 냉매와 열교환을 하게 되고, 이후에 송풍팬(40)의 하부에서 상부로 유동하게 된다.
이 때, 오리피스(80)는 공기의 유입 및 유출을 원활하게 하는 역할을 하며, 에어 가이드(30)는 토출되는 공기의 역류를 방지함과 동시에 소음을 줄이는 역할을 하게 된다.
에어 가이드를 경유한 공기는 토출헤드(20)로 유입되어, 상부토출 그릴(21a)이나 배출구(25)를 통하여 실내 공간으로 배출된다.
상기와 같은 공기조화기로 난방을 수행하고자 할 경우에는 냉동사이클을 반대로 작동시켜 실내에 설치된 열교환기가 방열작용을 하도록 하여 가열된 공기를 실내로 토출하도록 할 수 있을 것이다.
도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제2 실시예를 설명한다.
상기 공기조화기는 외형을 형성하는 캐비닛(10), 상기 캐비닛의 내부에 설치되는 열교환기(90), 상기 캐비닛의 상부에 설치되는 토출헤드(20)를 포함한다.
또한, 상기 캐비닛의 내부에는 공기의 역류를 방지함과 동시에 캐비닛 내부의 소음을 줄이기 위한 에어 가이드(30)가 설치된다. 상술한 구성요소에 대한 상세 한 설명은 상술한 제1 실시예에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.
그러나, 본 실시예에 따른 공기조화기는 상술한 실시예와 달리 고풍량을 얻을 수 있는 송풍장치가 상기 캐비닛 내부에 설치된다. 또한, 상기 캐비닛의 내부에는 공기의 흐름을 유동을 원활하게 하기 위한 오리피스(180)가 설치된다.
상기 송풍장치는 캐비닛 내부의 공기를 강제 유동시키기 위한 다단 축류팬(141,142), 상기 다단 축류팬을 구동시키기 위한 모터(150), 상기 모터의 하부를 지지하는 모터 마운트, 상기 모터의 상부를 지지하는 모터 상부지지부재(152)를 포함한다.
상기 다단 축류팬(141,142)은 하부에 설치되는 제1 축류팬(141)과 상기 제1 축류팬의 상부에 설치되는 제2 축류팬(142)을 포함한다. 상기 제1 축류팬(141)과 제2 축류팬(142)은 하나의 회전축(151)에 의하여 연결되어 있다. 따라서, 상기 제1 축류팬(141)과 제2 축류팬(142)은 동일한 회전속도로 회전하게 된다.
상기 모터는 상기 제1 축류팬(141)의 하부에 설치되며, 상기 모터는 모터 마운트에 장착되고 지지된다. 상기 모터 마운트는 모터가 직접 체결되는 모터 서포터(160)와 상기 모터 서포터가 체결되는 지지프레임(170)을 포함한다. 상기 지지프레임(170)은 상기 캐비닛에 고정됨으로써 모터를 지지하게 된다.
상기 제2 축류팬(142)의 상부에는 상기 회전축과 결합되면서 회전축을 지지하는 모터 상부지지부재(152)가 설치된다. 따라서, 상기 다단 축류팬은 축류팬의 상부에서는 모터 상부지지부재(152)에 의하여 지지되고, 축류팬의 하부에서는 지지프레임(170)에 의해서 안정적으로 지지된다.
상기 모터 상부지지부재(152)는 중앙에 구비되는 회전축 연결부(152a)와 상기 회전축 연결부에서 캐비닛의 내측으로 형성된 지지레그(152b)를 포함한다. 상기 회전축 연결부(152a)는 모터의 회전축(a51)과 연결되어 모터의 회전시 진동을 감소시키는 역할을 한다.
상기 지지레그(152b)는 일측 끝단은 회전축 연결부(152a)와 일체형으로 형성되고, 타측 끝단은 상기 캐비닛의 내측과 결합된다. 또한, 상기 지지레그(152b)는 회전축 연결부에서 캐비닛의 방향으로 소정의 경사를 가지면서 설치된다.
도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제3 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 외형을 형성하는 캐비닛(10), 상기 캐비닛의 내부에 설치되는 열교환기(90), 상기 캐비닛의 상부에 설치되는 토출헤드(20), 상기 캐비닛의 하단부에 구비되는 유입구(11), 상기 캐비닛 내부에서 공기의 역류를 방지하기 위한 에어 가이드(30)를 포함한다. 상술한 구성요소에 대한 상세한 설명은 상술한 실시 예들에서 설명한 바와 동일하므로 생략한다.
그러나, 본 실시예에 따른 공기조화기는 상술한 실시 예들과는 달리 적은 설치공간을 차지하면서도 고풍량을 얻을 수 있는 송풍장치가 상기 캐비닛 내부에 설치된다. 또한, 상기 송풍장치의 외측에는 캐비닛 내부의 공기 흐름을 원활하게 하기 위한 오리피스(280)가 설치된다.
상기 송풍장치는 캐비닛 내부의 공기를 강제 유동시키기 위한 다단 축류팬(241,242), 상기 다단 축류팬을 구동시키기 위한 양축 모터(250), 상기 양축모터가 설치되는 양축 모터 마운트(270)를 포함한다.
상기 다단 축류팬(241,242)은 양축 모터(250)를 기준으로 상기 양축모터(250)의 상부에 설치되는 제1 축류팬(241)과 상기 양축모터(250)의 하부에 설치되는 제2 축류팬(242)을 포함한다. 상기 제1 축류팬(241)과 제2 축류팬(242)은 상기 양축모터의 제1 회전축(251)과 제2 회전축(252)에 각각 결합된다. 따라서, 상기 제1 축류팬(241)과 제2 축류팬(242)은 동일한 회전속도로 회전하게 된다.
상기 양축 모터(250)는 상기 제1 축류팬(241)과 제2 축류팬(242) 사이에 설치되며, 상기 양축 모터 마운트(270)를 관통하여 설치된다. 상기 양축모터 마운트(270)는 상기 오리피스(280)를 관통하여 상기 캐비닛의 내측면과 결합된다. 물론, 상기 양축모터 마운트는 상기 오리피스의 내측면에 결합되어 설치될 수도 있을 것이다. 또한, 상기 오리피스는 각각의 축류팬의 수만큼 설치되어 해당 축류팬을 감싸도록 설치될 수도 있을 것이다.
도 9를 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제4 실시예를 설명한다.
상술한 실시예들과 달리, 본 실시예에 따른 공기조화기의 송풍장치는 복수개의 모터(350a,350b)와, 상기 모터의 수와 동일한 복수개의 축류팬(341,342)을 포함하여 구성된다.
상기 축류팬은 토출헤드(20)와 인접하게 설치되는 제1 송풍팬(341)과, 열교환기(90)와 인접하게 설치되는 제2 송풍팬(342)을 포함한다. 상기 축류팬의 외측에는 캐비닛(10) 내부의 공기 흐름을 원활하게 하는 오리피스(380)가 설치된다.
상기 모터(350a,350b)는 제1 송풍팬(341)을 구동시키는 제1 모터(350a)와 제2 송풍팬(342)을 구동시키는 제2 모터(350b)를 포함한다. 상기 제1 모터(350a)는 제1 모터 마운트(370a)에 설치되며, 상기 제2 모터(350b)는 제2 모터 마운트(370b)에 설치된다.
상기 제1 및 제2 모터(350a,350b)는 각각의 회전축(351,352)을 가지고 있으며, 서로 독립적으로 회전하게 된다. 물론, 상기 제1 모터(350a)와 제2 모터(350b)는 동일한 회전수를 가지면서 회전할 수도 있다.
도 10을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제5 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 외형을 형성하는 캐비닛(10), 상기 캐비닛의 내부에 설치되는 열교환기(90), 상기 캐비닛 내부의 공기를 강제 유동시키는 송풍장치, 상기 캐비닛의 상부에 설치되는 토출헤드(20), 그리고 상기 캐비닛의 하단부에 구비되는 유입구(11)를 포함한다.
상기 열교환기의 상단은 상기 송풍장치와 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치된다. 또한, 상기 열교환기(90)는 상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가진다.
상기 송풍장치는 캐비닛의 내측면 일측에 설치되는 모터(450)와, 상기 모터에 의하여 구동되는 시로코팬(440)을 포함하여 구성된다.
모터가 작동되면, 상기 모터에 형성된 모터축(451)은 상기 시로코팬(440)을 회전시키게 되고, 상기 시로코팬(440)은 팬의 축방향으로 공기를 흡입하여 팬의 원주방향으로 공기를 토출하게 된다.
물론, 상기 시로코팬은 양방향의 공기흡입이 가능한 양흡입 시로코팬이 사용될 수도 있다. 이때 양흡입 시로코팬을 구동시키는 모터는 상기 양흡입 시로코팬의 내부에 설치될 수도 있다.
도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 공기조화기의 제6 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛(10), 상기 캐비닛의 하단부에 구비되는 양측 유입구(11), 상기 캐비닛의 상단부에 설치되는 토출헤드(20), 상기 캐비닛 내부의 공기를 강제 유동시키는 송풍장치, 그리고 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기(90)를 포함한다.
상기 캐비닛(10)과 토출헤드(20)에 관한 상세한 설명은 상술한 실시예들과 실질적으로 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 열교환기의 상단은 상기 송풍장치와 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구(11)와 인접하게 설치된다. 또한, 상기 열교환기(90)는 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가진다.
상기 송풍장치는 토출헤드(20)와 근접하게 설치되는 횡류팬(540)과 상기 횡류팬를 구동시키는 모터(550)를 포함하여 구성된다.
상기 모터(550)는 상기 횡류팬(540)의 측면 일측에 설치되며, 상기 모터의 회전축(미도시)은 상기 횡류팬의 중심을 관통하도록 설치된다. 또한, 상기 횡류팬의 외측에는 상기 횡류팬에 의하여 강제 유동되는 공기의 흐름을 안내하는 안내가 이드(545)가 설치된다.
본 발명은 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 정신을 벗어나지 않고 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상술한 본 발명에 따른 공기조화기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 캐비닛의 하단부 양측면에 유입구를 형성하고, 캐비닛의 상단부에 여러가지 방향으로 공기를 토출할 수 있는 토출헤드를 설치함으로써 실내공간을 효율적으로 냉난방 시킬 수 있는 이점이 있다.
둘째, 열교환기를 캐비닛의 두께 방향보다 캐비닛의 세로축 방향으로 길게 설치하고, 적은 공간을 차지하면서도 고풍량을 얻을 수 있는 송풍팬을 설치함으로써 실내기의 전체적인 크기의 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있는 이점이 있다.
셋째, 블레이드가 다단으로 구성된 송풍팬을 사용함으로써 풍량을 증가시킴과 동시에 전체 공조기 시스템의 크기를 줄이고 성능을 향상시킬 수 있다.
넷째, 블레이드가 다단으로 구성된 송풍팬을 지지하는 지지부재의 구조를 개선함으로써 송풍팬의 진동을 줄일 수 있는 이점이 있다.
다섯째, 오리피스의 외측면에 레조네이터를 설치함으로써 캐비닛의 내부에서 발생되는 특정소음을 제거할 수 있는 이점이 있다.
여섯째, 운전시에만 외부로 노출되는 토출헤드를 설치함으로써 비운전시의 이물질이 배출구에 쌓이는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (19)

  1. 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구;
    상기 캐비닛의 상단부에서 상하방향으로 이동가능하며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구를 갖는 토출헤드;
    흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 송풍장치; 그리고,
    상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기의 상단은 상기 송풍장치와 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 열교환기 상부의 양측 끝단은 상기 캐비닛의 측면 테두리 근처에 설치되어 하부방향으로 갈수록 상기 캐비닛의 내부방향으로 기울어진 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송풍장치는 하나 이상의 축류팬, 상기 축류팬을 구동시키는 하나 이상의 모터, 그리고 상기 모터를 지지하는 모터 마운트를 포함하는 공기조화기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 송풍장치는 상기 모터의 상부를 지지하는 상부 지지부재를 더 포함하는 공기조화기.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 축류팬은 하나의 모터에 의하여 동일한 회전수로 회전되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 복수 개의 모터들은 개별적으로 설치되며, 상기 축류팬을 독립적으로 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 모터는 상기 축류팬의 하부에 설치되고, 상기 모터 마운트는 상기 모터의 하부에 설치되며, 상기 상부 지지부재는 상기 축류팬의 상부에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 모터와 상기 모터를 지지하는 모터 마운트는 상기 축류팬의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  11. 제5항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 축류팬은 상기 캐비닛 내부의 공기유동을 원활하게 하는 유동조절부재의 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  12. 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구;
    상기 캐비닛의 상단부에서 상하방향으로 이동가능하며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구를 갖는 토출헤드;
    흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 시로코팬; 그리고,
    상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가지며, 상기 열교환기의 상단은 상기 시로코팬과 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  14. 세로방향을 따라 길게 형성되는 캐비닛;
    상기 캐비닛의 하단부에 구비되며, 양측으로 외기가 흡입되는 양측 유입구;
    상기 캐비닛의 상단부에서 상하방향으로 이동가능하며, 한 방향이상으로 열교환된 공기가 배출되는 배출구를 갖는 토출헤드;
    흡입된 외기를 상기 배출구 방향으로 강제 유동시키는 횡류팬; 그리고,
    상기 캐비닛의 세로 방향으로 설치된 길이가 상기 캐비닛의 두께 방향으로 설치된 길이보다 길게 설치되어, 흡입된 외기와 냉매를 열교환 시키는 열교환기를 포함하는 공기조화기.
  15. 제15항에 있어서,
    상기 열교환기는 실질적으로 브이(V)자 형상을 가지며, 상기 열교환기의 상단은 상기 횡류팬과 인접하게 설치되고, 하단은 상기 양측 유입구와 인접하게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  16. 제1항, 제12항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 토출헤드는 비운전시에 상기 캐비닛의 내부에 위치하다가 운전시에 상기 캐비닛의 외부로 노출되는 공기조화기.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 송풍장치의 상부에는 가이드홈이 구비된 에어가이드가 설치되고, 상기 토출헤드에는 상기 가이드홈을 따라 상하로 이동하는 결합가이드가 형성되는 공기조화기.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 시로코팬의 상부에는 가이드홈이 구비된 에어가이드가 설치되고, 상기 토출헤드에는 상기 가이드홈을 따라 상하로 이동하는 결합가이드가 형성되는 공기조화기.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 횡류팬의 상부에는 가이드홈이 구비된 에어가이드가 설치되고, 상기 토출헤드에는 상기 가이드홈을 따라 상하로 이동하는 결합가이드가 형성되는 공기조화기.
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