KR100888960B1 - Ceiling-installed air conditioner - Google Patents
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Abstract
본 발명은 응축수 배수성능이 향상된 천장형 공기조화기에 관한 것이다. 이를 위하여 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천장내부에 설치되며, 실내와 연통되도록 저면에 형성되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스; 상기 케이스내부에 상기 토출구와 인접하게 설치되고 토출되는 공기를 위한 유로를 형성하는 리어 가이드 및 스태빌라이저를 포함하여 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬; 상기 케이스내부에 상기 흡입구와 인접하게 설치되어 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고 상기 열교환기 하단에 설치되며 열교환중 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 상기 드레인 팬의 흡입구측 끝단이 소정각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기를 제공한다. The present invention relates to a ceiling type air conditioner with improved condensate drainage performance. To this end, in order to achieve the above object, the present invention is installed in the ceiling, the case having a suction port and a discharge port formed on the bottom surface to communicate with the room; A blower fan that sucks and discharges indoor air, including a rear guide and a stabilizer that form a flow path for air discharged and installed in the case and adjacent to the discharge port; A heat exchanger installed in the case adjacent to the suction port and cooling the sucked indoor air; And a ceiling fan installed at a lower end of the heat exchanger and including a drain pan for collecting condensate generated during the heat exchange, wherein the inlet side end of the drain pan is inclined at a predetermined angle. Provide a flag.
천장형 공기조화기, 드레인 팬, 경사부Ceiling Air Conditioner, Drain Fan, Slope
Description
도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 측단면도이다. 1 is a side sectional view showing an indoor unit of a ceiling air conditioner according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기 실내기를 나타내는 저면 단면도이다. Figure 2 is a bottom cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention.
도 3은 드레인 팬 경사부의 길이변화에 대한 소음크기 변화를 나타내는 그래프이다. 3 is a graph showing a change in noise level with respect to the length change of the drain pan slope.
<도면의 주요 부분에 대한 설명>Description of the main parts of the drawing
10 : 케이스 11 : 흡입구10
12 : 토출구 20 : 송풍팬12: discharge port 20: blowing fan
21 : 단위팬 21a : 경계판21:
21b : 블레이드 22 : 리어 가이드21b: Blade 22: rear guide
23 : 스태빌라이저 24 : 모터23: stabilizer 24: motor
30 : 열교환기 40 : 드레인 팬30: heat exchanger 40: drain pan
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 실내기가 천장에 설치되는 형태의 공기 조화기에 관한 것이다. The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner in which an indoor unit is installed on a ceiling.
일반적으로 공기조화기는 실내의 쾌적한 환경을 조성하기 위해 실내공기를 냉방시키거나 또는 정화시켜 순환시키는 공기조절장치의 일종이다. 이러한 공기조화기는 냉동사이클(cooling cycle)을 구성하는 부품이 하나의 유니트(unit)에 구비되는 일체형과 2개의 유니트에 분리되어 구비되는 분리형으로 나눌 수 있다. 다른 한편으로 상기 공기조화기는 제품 형태에 따라 실내기를 벽에 거는 벽걸이형과 실내기를 바닥면에 설치하는 상치형과 실내기를 천장에 매달거나 천장 내부에 설치하는 천장형으로도 분류될 수 있다. In general, an air conditioner is a type of air conditioner that cools or purifies indoor air to circulate it in order to create a comfortable environment in the room. Such an air conditioner may be divided into an integral type in which a part constituting a cooling cycle is provided in one unit and a separate type in which two units are separately provided. On the other hand, the air conditioner may be classified into a wall-hung type that hangs the indoor unit on the wall and an upper type that installs the indoor unit on the floor, and a ceiling type that hangs the indoor unit on the ceiling or installs the inside of the ceiling according to the product type.
이 중에서도 천장 카세트형 공기조화기는 천장 내부에 설치되어 실내공기를 흡입 및 냉각 시켜 다시 실내에 공급하는 천장형 공기조화기의 일종이다. 상기 천장 카세트형 공기조화기는 앞서 언급된 분리형, 즉 압축기와 응축기 등을 내장하여 냉매를 압축 및 액화시키는 실외기(outdoor unit)와, 증발기 등을 내장하여 냉매를 증발시킴으로써 실내공기를 냉각시키는 실내기(indoor unit)로 이루어지는 것이 일반적이다.Among these, the ceiling cassette type air conditioner is a type of ceiling type air conditioner installed inside the ceiling to suck and cool indoor air and supply it to the room again. The ceiling cassette type air conditioner includes an outdoor unit for compressing and liquefying refrigerant by embedding the above-mentioned separate type, that is, a compressor and a condenser, and an indoor unit for cooling indoor air by evaporating the refrigerant by incorporating an evaporator. It is generally composed of units).
한편, 최근 들어 사용자들의 요구를 반영하여 사용목적에 맞는 다양한 구조를 갖는 천장형 공기조화기가 개발되고 있다. 또한 동시에 성능향상 및 생산비용 절감을 위한 상기 천장형 공기조화기의 구조 개선도 지속적으로 이루어지고 있으며 이러한 개발 경향은 관련 기술의 발달로 인해 더욱 증가되는 추세이다. On the other hand, recently, ceiling type air conditioners having various structures suitable for the purpose of use have been developed to reflect the needs of users. At the same time, the structural improvement of the ceiling type air conditioners for performance improvement and production cost reduction is continuously made, and this development trend is further increased due to the development of related technologies.
본 발명은 이러한 경향을 따라 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용목적에 맞는 새로운 구조의 천장형 공기 조화기를 제공하는 것이다. The present invention has been devised in accordance with this tendency, and an object of the present invention is to provide a ceiling-type air conditioner of a new structure suitable for use.
또한 본 발명의 다른 목적은 성능이 향상되거나 생산비용이 절감될 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a ceiling type air conditioner that can improve performance or reduce production costs.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천장내부에 설치되며, 실내와 연통되도록 저면에 형성되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스; 상기 케이스내부에 상기 토출구와 인접하게 설치되고 토출되는 공기를 위한 유로를 형성하는 리어 가이드 및 스태빌라이저를 포함하여 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬; 상기 케이스내부에 상기 흡입구와 인접하게 설치되어 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고 상기 열교환기 하단에 설치되며 열교환중 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 상기 드레인 팬의 흡입구측 끝단이 소정각도로 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기를 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention is installed in the ceiling, the case having a suction port and a discharge port formed on the bottom surface to communicate with the room; A blower fan that sucks and discharges indoor air, including a rear guide and a stabilizer that form a flow path for air discharged and installed in the case and adjacent to the discharge port; A heat exchanger installed in the case adjacent to the suction port and cooling the sucked indoor air; And a ceiling fan installed at a lower end of the heat exchanger and including a drain pan for collecting condensate generated during the heat exchange, wherein the inlet side end of the drain pan is inclined at a predetermined angle. Provide a flag.
여기서 상기 열교환기는 상기 흡입구 방향으로 경사지게 설치되며, 상기 경사각도가 50°-60°인 것이 바람직하다. Here, the heat exchanger is installed to be inclined toward the suction port, and the inclination angle is preferably 50 ° -60 °.
또한 상기 드레인 팬 끝단의 경사부는 상기 열교환기와 동일한 경사방향을 갖는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 상기 드레인 팬 끝단의 경사부는 50mm 이하의 길이를 갖도록 형성된다. In addition, it is preferable that the inclined portion of the drain pan end has the same inclined direction as the heat exchanger, and more preferably, the inclined portion of the drain pan end is formed to have a length of 50 mm or less.
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대 해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention in which the above objects can be specifically realized are described with reference to the accompanying drawings. In describing the present embodiment, the same name and the same reference numerals are used for the same configuration and additional description thereof will be omitted below.
본 발명에 있어서, 상기 천장형 공기조화기의 실외기는 분리형 공기조화기의 일반적인 실외기와 동일한 구조를 가지므로 상세한 설명을 생략하며, 이하 상기 천장형 공기조화기의 실내기 구조를 첨부된 도면을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다. In the present invention, since the outdoor unit of the ceiling type air conditioner has the same structure as the general outdoor unit of the separate type air conditioner, a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, the indoor unit structure of the ceiling type air conditioner will be described with reference to the accompanying drawings. If outlined as follows.
도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 측단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 실내기를 나타내는 저면 단면도이다. 1 is a side cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention, Figure 2 is a bottom cross-sectional view showing the indoor unit of the ceiling air conditioner according to the present invention.
상기 천장형 공기조화기의 실내기는 전체적으로 천장 내부에 설치되는 케이스(10), 상기 케이스(10)의 내부 일측에 설치되며 실내공기를 강제 흡입 및 토출하는 송풍팬(20) 그리고 상기 케이스(10)의 내부 타측에 설치되며 상기 송풍팬(20)에 의해 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기(30)로 이루어진다. 또한, 상기 천장형 공기조화기의 실내기는 상기 열교환기(30)의 하단에는 설치되며 열교환 과정 중에 생성된 응축수를 집수하기 위해 상면이 개방된 박스형태를 갖는 드레인 팬(drain pan)(40)을 포함한다. The indoor unit of the ceiling type air conditioner is a
먼저 상기 케이스(10)는 상자형태(즉, 카세트 형태(cassette))를 가지며, 기본적으로 내부의 송풍팬(20)나 열교환기(30)와 같은 구성부들을 보호한다. 그리고 상기 케이스는 이의 저면에 형성되며 실내와 각각 연통되는 흡입구(11) 및 토출구(12)를 포함한다. 보다 상세하게는, 상기 흡입구(11)는 열교환기(30)와 인접 하며, 상기 토출구(12)는 송풍팬(20)과 인접한다. 또한, 상기 케이스(10)의 외부에는 제어장치부(도시안됨)가 부착되며, 그 내부에는 외부 입력에 따라 상기 송풍기(20) 및 열교환기(30)등의 작동을 제어하는 제어기 및 관련부품들이 위치된다. First, the
상기 송풍팬(20)은 본 발명에 있어서 횡류팬(cross-flow fan)이 되며, 상기 횡류팬은 축방향으로의 흡입흐름이 없는 대신 팬의 축에 수직한 평면 내에서 공기를 흡입 및 토출시킨다. 이러한 특성을 갖는 횡류팬은 일반적으로 고정압 대풍량을 생산할 수 있으며 축방향으로 고른 흐름이 발생되기 때문에 공기조화기, 특히 본 발명과 같은 천장형 공기조화기에 유리하다. The
보다 상세하게는, 상기 횡류형 송풍팬(20)은, 상기 송풍팬(20)의 상세한 도시를 위해 열교환기(20)등의 일부 구성요소가 생략된 도 2에 도시된 바와 같이, 전체적으로 회전가능하도록 구동축에 의해 일측에 설치된 모터(24)에 직결된다. 또한 상기 송풍팬(20)은 환형의 경계판(21a)을 개재하여 직렬로 연결된 다수개의 단위팬(21)으로 구성된다. 그리고 각각의 단위팬(21)은 한쌍의 경계판(21a)과 상기 경계판들(21a)사이에서 이의 원주방향으로 배열되는 다수개의 블레이드(21b)를 포함한다. 또한 상기 송풍팬(20)은 횡류팬의 특성상 토출되는 공기를 안내하는 구조인 리어 가이드(rear guide)(22) 및 스태빌라이저(stabilizer)(23)를 포함한다. 여기서 상기 리어 가이드(22)는 상기 송풍팬(20)의 외각 후방에 설치되는 판형 부재이며, 토출되는 공기를 토출구(12)까지 안내하도록 소정 곡률에 따라 만곡된다. 또한 상기 스태빌라이저(23)는 상기 송풍팬(20)의 외각 하부에 축방향을 따라 설치되 는 판형 부재이다. 그리고 상기 스태빌라이저(23)는 상기 송풍팬(20)의 내부 및 주변영역에 발생하는 와류를 안정화시키고 상기 리어 가이드(22)와 함께 토출되는 공기를 위해 상기 토출구(12)까지 연장되는 유로를 형성한다. More specifically, the
상기 열교환기(30)는 실외기에 구비된 압축기 및 응축기와 냉매관으로 연결되어 냉동사이클을 구성하는 증발기로서, 냉매관을 지나는 저온저압의 액냉매가 열교환 핀 사이를 지나는 실내공기의 열을 빼앗아 기화하면서 실내공기를 냉각시키게 된다. 또한 상기 열교환기(30)는 바람직하게는 전열면적을 증가시키기 위하여 본 발명에 있어서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 흡입구(11)측으로 경사지게 설치된다. 여기서 상기 열교환기(30)가 지나치게 경사지는 경우, 응축수가 자중에 의해 상기 열교환기(30)로부터 상기 드레인 팬(40) 외부로 낙하될 수 있다. 따라서 수평면에 대한 상기 열교환기(30)의 경사각도(θ)는 열교환기(30)에서의 응축수 유동성을 고려하여 약 50°-60°로 설정되는 것이 바람직하다. The
끝으로, 상기 드레인 팬(40)은 작동중 계속적으로 발생되는 응축수를 배출하기 위하여 일측에 연결되어 외부와 연통되는 배수관(도시안됨)을 포함한다. 그리고 상기 배수관에는 도시되진 않았으나 드레인 팬(40)내부의 응축수를 외부로 강제 배출하는 배수펌프가 연결된다.Finally, the
여기서 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 열교환기(30)에서 발생되는 응축수를 효과적으로 집수하기 위하여 상기 드레인 팬(40)의 흡입구(11)측 끝단이 소정각도로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 상기 드레인 팬(40)의 경사부는 상기 열교환기(30)와 동일한 경사방향을 가지며, 이에 따라 상기 열교환 기(30)에서 상기 드레인 팬(40)의 경사부로 낙하된 응축수는 드레인 팬(40)의 중앙부까지 바로 유동할 수 있게 된다. 또한 일반적인 직사각형 드레인 팬에 비해 본 발명의 드레인 팬(40)은 흡입구(11)와 인접한 경사부를 포함함으로서 자신과 흡입구(11)사이의 공기 유동공간을 실질적으로 확장시킨다. 따라서 도시된 바와 같이, 상기 드레인 팬(40)이 응축수 집수를 위해 구조적으로 필요 불가결하게 상기 흡입구(11)를 가로막도록 형성됨에도 불구하고, 경사부 자체만으로도 흡입구(11) 및 드레인 팬(40)사이에서 발생되는 유동저항을 감소시킬 수 있다. Here, as shown in Figure 1, in order to effectively collect the condensed water generated in the
그러나, 보다 근본적으로 유동저항을 실질적으로 감소시키며 또한 부가적인 유동저항의 발생을 방지하기 위해서는, 상기 드레인 팬(40)에 있어서 상기 흡입구(11)위로 연장되는 경사부 길이(D)가 적절하게 설정되어야 한다. 이와 같은 경사부의 최적길이는 실제 실험에 의해 설정될 수 있으며 도 3은 상기 최적길이를 결정하기 위한 실험결과를 나타낸다. However, in order to substantially reduce the flow resistance substantially and prevent the occurrence of additional flow resistance, the inclined portion length D extending over the
상기 실험에서 유동저항은 소음 발생을 수반하므로, 유동저항의 변화를 평가하기 위하여 상기 경사부 연장길이 변화에 대한 소음크기 변화가 측정되었다. 또한 보다 정확한 측정을 위하여 상기 실험은 일정하게 고정된 두 가지 풍량 즉, 9 m3/m 및 10 m3/m 하에서 각각 수행되었다. Since the flow resistance in the experiment is accompanied by the generation of noise, in order to evaluate the change in the flow resistance, the change in the noise size with respect to the change in the extension length of the inclined portion was measured. In addition, for more accurate measurement, the experiment was carried out under two constant air flow rates, that is, 9 m 3 / m and 10 m 3 / m, respectively.
도 3에 도시된 바와 같이, 각 풍량에 따라 전체적인 소음 수준은 달라지나, 정성적인 소음 변화의 경향은 거의 동일하게 나타난다. 즉, 풍량 9 m3/m 및 풍량 10 m3/m의 둘 다에 있어서, 상기 경사부 길이(D)가 50mm를 넘어서면서부터 급격하게 증가되는 것을 나타난다. 따라서, 상기 실험결과에서 알 수 있듯이 유동저항 발생을 억제하기 위해서 상기 경사부 길이(D)는 50mm 이하로 설정되는 것이 바람직한 것으로 나타난다. As shown in FIG. 3, the overall noise level varies with each air volume, but the tendency of qualitative noise change appears almost the same. That is, in both of the air volume of 9 m 3 / m and the air volume of 10 m 3 / m, it appears that the inclined portion length D increases rapidly from over 50 mm. Therefore, as can be seen from the experimental results, it is shown that the length D of the inclined portion is set to 50 mm or less in order to suppress the occurrence of flow resistance.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다. Referring to the operation of the ceiling-type air conditioner according to the present invention having such a configuration as follows.
먼저 상기 모터(24)에 의해 상기 송풍팬(20)이 회전하게 되면, 송풍팬(20) 내부에 와류가 생성되며, 이 와류에 의해 공기의 강제 유동이 발생한다. 보다 상세하게는, 회전중 상기 송풍팬(20)의 전방(도면상 우측)에 저압영역이 형성되며 후방(도면상 좌측)에 고압영역이 형성된다. 즉, 공기는 상기 저압영역을 통해 송풍팬(20)의 내부로 흡입된 후 회전하는 와류가 되어 리어가이드(22) 및 스태빌라이저(23)의 안내를 받으면서 고압영역을 통해 토출된다. 이와 같은 송풍팬(20)의 작용에 의해 상기 케이스(10)의 저면에 형성된 흡입구(11)를 통해 강제 흡입된 실내공기는 열교환기(30)를 지나면서 냉각되며, 이후 소정거리를 유동하여 상기 송풍팬(20)을 거쳐 최종적으로 토출구(12)를 통해 소정의 실내공간에 투입됨으로써 냉방시키게 된다. First, when the blowing
여기서 상기 열교환기(30)의 공기 냉각과정에 있어서 응축수가 자중에 의해 낙하되어도 상기 응축수는 상기 경사부를 타고 흘러내려 드레인 팬(30) 중앙부까지 직접 유동함으로서 배수관(도시안됨)을 통해 신속하게 배출될 수 있다. 이와 더불 어 상기 경사부 및 이의 최적거리 설정으로 인해, 상기 경사부가 상기 흡입구(11)를 부분적으로 가로막게 연장됨에도 불구하고, 유동저항이 최소화된다. Here, even in the air cooling process of the
상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등범위내의 모든 실시예는 본 발명의 범주내에 포함된다. Although several embodiments have been described above, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many other forms without departing from the spirit and scope thereof. Accordingly, the described embodiments are to be considered as illustrative and not restrictive, and all embodiments within the scope of the appended claims and their equivalents are included within the scope of the present invention.
본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 효과를 설명하면 다음과 같다. Referring to the effect of the ceiling-type air conditioner according to the present invention.
본 발명에 따른 드레인 팬은 경사지게 형성된 끝단을 포함함으로서 열교환기에서 낙하되는 응축수가 바로 드레인 팬의 중앙부로 유동되게 한다. 따라서 상기 경사부로 인해 응축수가 효과적이고 신속하게 집수 및 배출됨으로서 배수성능을 실질적으로 향상시키게 된다. The drain pan according to the present invention includes an inclined end portion to allow the condensate falling from the heat exchanger to flow directly to the center portion of the drain pan. Therefore, the inclined portion effectively and quickly collects and discharges condensate, thereby substantially improving drainage performance.
또한, 본 발명의 드레인 팬은 흡입구상으로 연장됨에도 불구하고 일반적인 직사각형 드레인 팬과 비교시 상기 경사부로 인해 상대적으로 유동저항을 감소시킨다. 그리고 실험에 의해 연장부의 최적길이를 설정함으로서 부가적인 유동저항의 발생이 억제된다. In addition, although the drain pan of the present invention extends over the suction port, the inclined portion relatively decreases the flow resistance in comparison with the general rectangular drain pan. And by setting the optimum length of the extension by experiment, the occurrence of additional flow resistance is suppressed.
결과적으로 본 발명에 의해 천장형 공기조화기의 배수성능은 향상되면서도 유동저항증가에 의한 자체 성능저하가 방지될 수 있다.As a result, while the drainage performance of the ceiling type air conditioner is improved by the present invention, it is possible to prevent a decrease in its performance due to an increase in flow resistance.
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