KR100815420B1 - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 실내공간부와 실외공간부가 형성된 케이싱과, 상기 실내공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제1열교환기를 통과시켜 흡입된 공기를 냉각시키는 실내기와, 상기 실외공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제2열교환기를 통과시켜 열을 외부로 방출시키기 위한 실외기와, 상기 실외공간부에 설치되어 상기 제2열교환기로 공기가 흐를 수 있도록 공기를 유동시키기 위한 터보팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기를 제공한다.

Description

공기 조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기 조화기(air conditioner)에 관한 것이다.

공기 조화기는 일정한 공간을 인간이 활동하기에 알맞은 온도, 습도, 기류 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하는 장치를 말한다.

공기 조화기는 일반적으로 실내공기를 냉/난방하기 위한 실내기와 상기 실내기에서 발생된 열을 실외로 방출/흡수하기 위한 실외기로 구성되며, 상기 실내기 및 실외기는 상호 분리되어 설치되거나 일체로 설치될 수 있다.

특히, 상기 실내기와 실외기가 일체로 형성된 공기 조화기는 일체형 또는 창문형 공기 조화기(이하 일체형 공기 조화기)라고 불리어진다.

도 1은 종래의 일체형 공기 조화기를 보여주는 종단면도이다.

종래의 일체형 공기 조화기는, 도 1에 도시된 바와 같이 격판(11)에 의하여 분리 형성되는 실내공간부(21)와 실외공간부(31)를 가지는 케이싱(10)과, 상기 실내공간부(21)에 설치되어 냉매를 고온고압으로 압축하는 압축기(12)와, 상기 실외공간부(31)에 설치되어 상기 압축기(12)에 의하여 압축된 냉매를 냉각시키는 응축기(32)를 구비하는 실외기(30)와, 상기 실내공간부(21)에 설치되어 응축기(32)에서 응축된 냉매를 실내공기와 열교환시키는 증발기(22)를 구비하는 실내기(20)를 포함하여 구성된다.

상기 격판(11)의 중심부에는 모터(13)가 설치되고 상기 모터(13)의 회전축(13a)의 실내공간부(21) 쪽에는 실내공기를 흡입하여 상기 증발기(22)를 통과시키도록 공기유동을 발생시키기 위한 송풍팬(23)이 결합되고, 상기 모터(13)의 회전축(13a)의 실외공간부(31)쪽에는 외부의 공기를 흡입하여 상기 응축기(32)를 통과시키도록 공기유동을 발생시키기 위한 냉각팬(33)이 각각 결합된다.

상기 송풍팬(fan; 23)은 일반적으로 터보팬(turbo fan)이 사용되며, 냉각팬(33)은 축류팬(axial fan)이 사용된다.

상기와 같은 구성을 가지는 종래의 일체형 공기 조화기는 전원이 인가되어 압축기(12)가 작동하면서 냉매를 압축하게 되고, 상기 압축기(12)에서 압축된 냉매는 응축기(32)를 통과하면서 상기 냉각팬(33)에 의하여 흡입된 외부공기로 열을 방출시키면서 냉각되게 된다.

응축기(32)를 통과하면서 냉각된 냉매는 증발기(22)로 흐르게 되고, 송풍팬(23)에 의하여 흡입된 실내공기와 열교환을 하게 되면서 실내공기를 일정한 온도로 냉각시기키게 된다.

이때, 상기 증발기(22)의 표면에는 실내공기가 냉각되면서 그 표면에 응축수가 발생하게 된다.

공기 조화기는 일반적으로 작동 중에 발생하는 응축수를 외부로 배출하기 위 하여 응축수 배출장치(미도시)를 구비하게 되며, 통상 케이싱(10)의 저면부(14)에는 응축수가 실내공간부(21)로부터 실외공간부(31)로 원활하게 흐를 수 있도록 유로(미 도시)가 형성된다.

즉, 상기 증발기(22)의 표면에 응축된 응축수는 상기 케이싱(10)의 저면부(14)로 흘러내리게 되고, 저면부(14)에 고인 응축수는 유로를 따라서 상기 실외공간부(31)로 흐르게 된다.

실외공간부(31) 내의 저면부(14)에 고인 응축수는 통상 응축수 배출장치(미도시) 등에 의하여 외부로 배출되나, 일부는 상기 냉각팬(33)의 날개 끝에 설치되거나 별도로 설치된 비산장치(미도시) 등으로 응축기(32)에 뿌려줌으로써, 상기 응축기(32)를 보다 효율적으로 냉각시키는 데 활용된다.

그런데, 일체형 공기 조화기는 별도로 설치를 위한 공간에 설치될 수 있으나, 그 용도상 일반적으로 창문에 설치되어야 하는데 상기와 같은 구조를 가지는 일체형 에어컨의 경우에는 일정 냉방능력을 가지는 상태에서 폭 또는 높이를 조절하는데에는 그 구조상 한계를 가지고 있다.

즉, 종래의 일반적인 일체형 공기 조화기는 창에 설치됨에 따라서 그 설치조건이 까다로우며 외부 조망을 해치는 문제점을 가지고 있다.

[기술적 과제]

본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 높이를 자유롭게 조절할 수 있는 구조를 가지는 공기 조화기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 높이를 자유롭게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 응축수를 이용하여 응축기를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있는 공기 조화기를 제공하는 데 있다.

[기술적 해결방법]

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명에 따른 공기 조화기는 실내공간부와 실외공간부가 형성된 케이싱과, 상기 실내공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제1열교환기를 통과시켜 흡입된 공기를 냉각시키는 실내기와, 상기 실외공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제2열교환기를 통과시켜 열을 외부로 방출시키기 위한 실외기와, 상기 실외공간부에 설치되어 상기 제2열교환기로 공기가 흐를 수 있도록 공기를 유동시키기 위한 터보팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

[유리한 효과]

실내기 및 실외기가 함께 설치된 일체형 공기 조화기에 관하여 설명하고 있으나 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

특히, 본 발명에 따른 특징을 가지는 실외기의 구조는 일체형 에어컨 외에도 실내기와 실외기가 분리된 공기 조화기에도 적용가능하다.

도 1은 종래의 일체형 공기 조화기를 보여주는 종단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기 조화기를 보여주는 단면도이다.

도 3는 도 2의 공기 조화기의 III-III의 단면을 보여주는 단면도이다.

도 4는 도 2의 공기 조화기의 IV-IV의 단면을 보여주는 단면도이다.

도 5는 도 2의 공기 조화기의 터보팬의 단면구조를 보여주는 단면도이다.

도 6은 도 1의 공기 조화기의 저면부의 구조를 보여주는 개념도이다.

[발명의 실시를 위한 최선의 형태]

이하 본 발명에 따른 공기 조화기에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 도2와 도3에 도시된 바와 같이, 실내공간부(210)와 실외공간부(310)가 형성된 케이싱(100)과, 상기 실내공간부(210)에 설치되어 공기를 흡입하여 제1열교환기(220)를 통과시켜 흡입된 공기를 냉각시키는 실내기(200)와, 상기 실외공간부(310)에 설치되어 공기를 흡입하여 제2열교환기(320)를 통과시켜 열을 외부로 방출시키기 위한 실외기(300)와, 상기 실외공간부(310)에 설치되어 상기 제2열교환기(320)로 공기가 흐를 수 있도록 공기를 유동시키기 위한 터보팬(330)을 포함하여 구성된다.

상기 실내공간부(210)와 실외공간부(310)는 상기 케이싱(100)의 내부에 설치된 격판(110)에 의하여 분리 형성된다.

상기 실내공간부(210)에는 실내공기를 흡입하여 제1열교환기(220)를 통과시키기 위한 공기유동을 발생시키기 위한 횡류팬(cross flow fan; 230)과, 실내공기 의 흐름을 가이드하기 위한 실내가이드부(240)가 형성된다.

그리고 상기 케이싱(100)의 실내공간부(210)의 일측에는 상기 횡류팬(230)을 구동시키기 위한 구동모터(231)가 설치된다. 상기 실내공간부(210) 내에 횡류팬(230)을 사용함으로써 공기 조화기의 높이를 낮출 수 있게 된다.

상기 제1열교환기(220)는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉동시스템을 이루는 증발기로서 실내공간부(210) 쪽의 케이싱(100)의 전면부에 설치되며, 후술할 제2열교환기(320)를 통과한 냉매를 유입시켜 흡입된 실내공기와 열교환을 하면서 실내공기를 냉각시키게 된다.

그리고 상기 케이싱(100)의 측면에는 제1열교환기(220)를 통과한 냉매를 압축시키기 위한 압축기(120)가 설치된다.

상기 실외공간부(310)에는 상기 케이싱(100)의 실외공간부(310)의 상부에서 실외 공기를 흡입하여 상기 실외공간부(310)의 측면에 설치된 상기 제2열교환기(320)를 통과시켜 공기를 외부로 배출하기 위한 실외공기 가이드부(340)가 형성된다.

상기 제2열교환기(320)는 본 발명에 따른 공기 조화기의 냉동시스템을 이루는 응축기의 기능을 수행한다.

상기 실외공간부(310)의 측벽에 설치된 제2열교환기(320)는 냉동시스템을 이루는 응축기로서 실외공기가 통과하면서 냉매의 열을 외부로 방출하게 된다.

상기 터보팬(330)은 도4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 케이싱(100)의 실 외공간부(310)에 후술할 상기 케이싱(100)의 저면부(140)에 수직으로 상기 실외공기가이드부(340) 상에 설치됨과 아울러 상기 실외공기가이드부(340)의 일부를 이루게 된다.

즉, 상기 터보팬(330)은 상기 실외공간부(310)의 상측부에 형성된 실외공기흡입부(341)와 연결된 흡입부(335)와 상기 제2열교환기(320)가 설치된 쪽으로 형성된 토출구(332)와, 상기 케이싱(100)의 저면부(140)에 고정설치된 구동모터(331)에 회전구동될 수 있도록 상기 구동모터(331)의 회전축에 연결된 허브(333)를 포함하여 구성된다.

그리고 상기 터보팬(330)의 허브(333)의 하부에는 저면부(140)에 고인 응축수를 상기 제2열교환기(320)에 비산시키기 위한 비산부(350)가 설치된다.

상기 비산부(350)는 상기 허브(333)의 하부로부터 상기 저면부(140)로 연장 형성되는 연장부(351)와, 상기 연장부(351)의 외주면에 돌출되어 형성되는 비산돌기부(352)로 구성된다.

상기 비산돌기부(352)는 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자의 통상의 노력 또는 실험에 의하여 다양한 변형이 가능하며, 상기 연장부의 외주면을 따라서 다수개로 돌출되어 형성될 수 있으며, 하나의 링 형태를 이룰 수도 있다.

그리고 실외공간부(310) 쪽의 저면부(140)에는 상기 비산부(350)의 연장부(351)의 주위에는 응축수가 상기 제 2열교환기(320)에 보다 잘 비산될 수 있도록, 비산가이드부(353)가 형성된다.

상기 비산가이드부(353)는 상기 제2열교환기(320)가 설치된 비산부(350)의 외주부에 상기 저면부(140)로부터 경사지게 형성되며, 그 형태는 호(弧)를 이룬다.

한편 상기 저면부(140)에는 상기 비산부(140)에 의하여 응축수가 튀면서 구동모터(331) 쪽으로도 튈 수 있으므로 상기 구동모터(331)에 응축수가 튀는 것을 방지하기 위한 모터보호부재(354)가 저면부로부터 연장되어 설치된다.

또한 상기 저면부(140)는 실내공간부(210)로부터 실외공간부(310)로 흐를 수 있도록 응축수유로(141)가 형성되며, 상기 실외공간부(310) 쪽의 저면부(140)에는 비산 효과를 높이기 위하여 상기 비산부(350)에 대응되는 부분에 응축수가 많이 고일 수 있도록 그 주위로 다수개의 경사진 언덕부(142)가 형성된다.

상기와 같은 구조를 가지는 저면부(140)에 의하여 응축수가 비산부(350) 쪽에 많이 고이게 되고 많은 양의 응축수가 제2열교환기(320)로 튀게 된다. 도 6에 표시된 화살표는 응축수의 흐름을 나타낸 것이다.

상기 실외공간부(310)에는 상기 비산부(350)에 의하여 많은 양의 응축수가 비산되게 되는데 실내공간부(210)에 튀는 것을 방지하기 위한 비산방지부(143)가 설치될 수 있다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 공기 조화기의 작동에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 일반적인 공기 조화기로서의 작동은 편의상 생략하기로 한다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 그 작동과 함께 제1열교환기(220)에 응축수가 형성되어 응축수 유로(141)를 따라서 실외공간부(310)의 저면부(140)로 고이게 된다.

상기 터보팬(330)은 구동모터(331)에 의하여 회전하여 실외공기를 흡입하여 제2열교환기(320)를 지속적으로 통과시키게 되며, 이 과정에서 상기 터보팬(330)의 허브(333)에 설치된 비산부(350)는 응축수를 비산시키게 된다.

즉, 상기 비산부(350)의 비산돌기부(352)에 의하여 응축수가 튀게 되며, 상기 터보팬(330) 내에 형성되는 공기유동과 함께 비산가이드부(353)에 의하여 비산된 응축수는 제2열교환기(320)에 골고루 튀게 된다.

상기 제2열교환기(320)의 표면에 튄 응축수는 실외공기의 유동과 함께 증발하게 되면서 제2열교환기(320)를 냉각시키게 되며 결과적으로 상기 제2열교환기(320)를 흐르는 냉매로부터 열을 외부로 방출시키게 된다.

본 발명의 실시 예에서는 실내기 및 실외기가 함께 설치된 일체형 공기 조화기에 관하여 설명하고 있으나 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이 가능하다.

특히, 본 발명에 따른 특징을 가지는 실외기의 구조는 일체형 에어컨 외에도 실내기와 실외기가 분리된 공기 조화기에도 적용가능하다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 실외기를 케이싱의 저면부와 수직으로 설치된 터보팬을 사용함으로써 공기 조화기의 작동시 그 소음을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 실외기의 높이를 자유롭게 조절할 수 있게 되어 창문에 설치되는 일체형 에어컨에 사용되는 경우에 조망을 보다 넓게 할 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 공기 조화기는 실외기에 터보팬을 사용하는 동시에 응축수를 응축기 또는 실외 열교환기에 뿌려주는 비산장치를 설치함으로써 응축기를 보다 효율적으로 냉각시킬 수 있게 되어 공기 조화기의 효율을 향상시킬 수 있다.

Claims (9)

1. 실내공간부와 실외공간부가 형성된 케이싱과; 상기 실내공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제1열교환기를 통과시켜 흡입된 공기를 냉각시키는 실내기와; 상기 실외공간부에 설치되어 공기를 흡입하여 제2열교환기를 통과시켜 열을 외부로 방출시키기 위한 실외기와; 상기 실외공간부에 설치되어 상기 제2열교환기로 공기가 흐를 수 있도록 공기를 유동시키기 위한 터보팬을 포함하는 공기 조화기에 있어서,

   상기 케이싱은 상기 제1열교환기에서 발생하는 응축수가 상기 실외공간부로 흐르도록 형성된 저면부를 포함하고,

   상기 터보팬은 상기 저면부와 수직되도록 구동모터가 상기 케이싱의 저면부에 고정 설치되며, 상기 저면부에 고인 응축수를 상기 제2열교환기에 비산시키기 위한 비산부가 설치된 허브를 포함하며,

   상기 저면부에는 상기 터보팬을 구동하기 위한 모터에 응축수가 튀는 것을 방지하기 위한 모터 보호부재가 연장 형성되고,

   상기 비산부는 상기 허브의 하부로부터 상기 저면부로 연장되는 연장부와, 상기 연장부의 외주면을 따라 다수 개의 비산돌기부가 돌출되어 형성되는 공기 조화기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 저면부의 상기 비산부의 연장부의 주위에는 응축수가 상기 제 2열교환기에 보다 잘 비산될 수 있도록, 비산가이드부가 추가적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
6. 삭제
7. 제 1항에 있어서,

   상기 저면부는 상기 비산부가 설치된 부분으로 응축수가 고이도록 상기 비산부의 연장부에 대응되는 부분의 바깥쪽으로 다수개의 언덕부분이 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
8. 제 1항에 있어서,

   상기 비산부의 바깥쪽 중 일부에는 상기 실내공간부로 응축수가 튀는 것을 방지하기 위하여 비산방지부가 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
9. 제 1항에 있어서,

   상기 실내공간부에는 횡류팬이 설치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.

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