KR101115788B1 - 공기조화기의 스테빌라이저 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 스테빌라이저에 있어서, 특히 스테빌라이저의 양단부에 소정의 경사 구조로 하여 유동 불안성을 방지할 수 있도록 한 것이다.

본 발명 실시 예에 따른 공기조화기의 스테빌라이저 구조는 실내 공기를 흡입하고 열교환기에서 열교환된 공기를 다시 실내로 토출하는 횡류팬과, 상기 횡류팬에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분하기 위해 상기 횡류팬과 일정 간격을 두고 형성되며 소용돌이의 위치 및 강도를 결정하는 스테빌라이저를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서, 상기 스테빌라이저는 횡류팬을 향하여 절곡된 에지부와, 상기 에지부의 양단 높이를 평균 높이 보다 낮게 형성시켜 주어 스테빌라이저 양단에서의 풍량을 증대시켜 유동 불안정성을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

공기조화기, 횡류팬, 스테빌라이저

Description

공기조화기의 스테빌라이저 구조{Structures for stabilizer of air conditioner}

도 1은 종래 공기 조화기를 나타낸 분해 사시도.

도 2는 도 1의 종 단면도.

도 3은 도 1의 정면도.

도 4는 종래 스테빌라이저의 구조를 나타낸 사시도.

도 5는 도 4의 스테빌라이저의 정면도 및 단면도.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 공기 조화기의 스테빌라이저 구조를 나타낸 사시도.

도 7은 도 6의 스테빌라이저의 정면도 및 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

230...횡류팬 222...리어가이드부

250...스테빌라이저 251...에지부

252...경사부

본 발명은 공기조화기에 있어서, 특히 스테빌라이저의 에지부 양단에서의 풍량을 증대시켜 줄 수 있도록 에지부 높이를 변화시킨 공기 조화기의 스테빌라이저 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 공기를 순환시키면서 냉동사이클과 연동되어 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지시키는 장치로서, 통상적으로 실내기와 실외기로 구성되며, 실내기와 실외기가 하나의 몸체에 설치된 일체형 공기조화기와 각각 별도로 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기로 나누어진다.

상기 일체형 공기 조화기에는 창문형 공기조화기, 그리고 분리형 공기조화기에는 패키지형 및 벽걸이형 공기 조화기가 대표적으로 사용되고 있다.

이러한 공기 조화기에는 실내의 공기를 흡입하고, 상기 흡입된 공기를 열 교환기에서 열교환시킨 후, 다시 실내로 송풍하는 송풍팬이 장착되어 있는데, 벽걸이형 공기조화기의 실내기에는 일반적으로 상기와 같이 공기를 순환시키는 송풍팬으로 횡류팬(cross flow fan)이 사용된다.

도 1은 종래 공기 조화기의 실내기가 도시된 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 실내기 측 단면도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 리어 가이드부(122)가 형성되고 좌우로 긴 사각 박스 형상으로 형성된 케이싱(120)과, 상기 케이싱(120)의 앞쪽에 결합되고 전면 및 상면에 흡입구(112)가 형성되며, 하측에 토출구(114)가 형성된 전면패널(110)과, 공기가 유입되는 흡입구(112)가 형성되어 상기 전면패널(20)의 전면에 설치되는 흡입그릴(115)과, 상기 케이싱(120) 및 상기 전면패널(110)사이에 설치되어 상기 흡입구(112)를 통해 실내공기를 강제 흡입하는 송풍팬(130)과, 상기 송풍팬(130)의 회전에 의해 유입된 공기와 냉매 사이의 열 교환을 수행하는 열교환기(140)가 포함되어 구성된다.

그리고, 상기 케이싱(120)의 전후방향을 따라 횡류팬(130)의 후방영역에는 상기 횡류팬(130)에 의해 공기 흡입구(112)를 통해 흡입된 공기의 유동을 안내할 수 있도록 형성된 리어 가이드부(122)와, 상기 횡류팬(130)에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분함과 아울러 소용돌이(vortex)의 위치 및 강도를 결정하는 스테빌라이저(150) 등으로 이루어진다.

여기서, 상기 공기 토출구(114) 영역에 설치되어 상하 및 좌우방향으로 풍향을 조절하는 좌우베인(160) 및 상하베인(170)을 가진다.

상기한 바와 같이 구성된 벽걸이형 공기조화기의 실내기는 통상 열 교환이 이루어진 공기를 실내 전체에 골고루 분포시키기 위함과 아울러 공간 활용을 위하여 실내의 벽면 상측에 설치된다.

이러한 실내기에서 횡류팬(130)이 회전하게 되면 전면 패널(110)에 형성된 공기 흡입구(112)를 통해 케이싱(120)의 내부로 공기의 유입이 이루어지고, 유입된 공기는 열 교환기(140)를 통과하면서 열 교환된다. 이때 열 교환된 공기는 리어가이드부(122) 및 스테빌라이저(150)에 의해 토출구(114) 측으로 유동이 안내되고, 공기 토출구(114) 영역에 각각 배치된 좌우 베인(160) 및 상하 베인(170)에 의해 풍향이 조절된다.

여기서 스테빌라이저(150)의 형상은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, "∠" 형상으로 형성된다. 스테빌라이저(150)는 일측이 상기 전면패널(110)의 내측면에 연결되며, 타측은 상기 횡류팬(130)과 일정 간격을 두고 대향함과 아울러 상측으로 굽혀진 에지부(151)가 형성된다.

그리고, 상기 스테빌라이저(150)의 에지부(151)는 직선 구간에 비해 직각으로 절곡된 형상이며, 정면에서 보면 직사각형 형상(도 5의 a)으로 형성됨으로써, 전체적인 에지부(151)의 높이가 일정하게 된다. 이러한 에지부(151)에 의해 흡입 공기 영역과 토출 공기 영역이 구분된다.

그리고, 횡류팬(130)을 사용하는 실내기에서는 실내기 양쪽 벽 효과에 기인하는 유동 불안정으로부터 발생되는 소음을 줄이기 위해 도 3에 도시된 바와 같이 토출구측 양쪽 벽 근처에 소정 크기의 둔턱(123)을 형성시켜 주어, 유동 불안정을 억제하게 된다.

즉, 실내기 세트 양쪽 벽면 효과에 의해 양쪽 벽 근처에서는 유속이 적어지며, 이로 인해 유동이 불안정해지는 경우가 발생한다. 또 유동이 불안정해지면 이상 소음(예컨대, 휙휙 소리)이 발생하여 소음 문제가 커지게 된다. 이를 해결하기 위해 벽 양쪽인 리어 가이드부(122) 양쪽 끝단에 둔턱(123)을 형성함으로써 벽 근처에 유속이 작아지는 것을 막아 불안정성을 방지하게 된다.

그러나 리어 가이드부(122)의 양쪽 끝단에 둔턱(123)을 설치할 경우 동일 유량을 발생시키기 위해 횡류팬(130)의 팬 회전수가 상대적으로 증가하게 되는 문제가 있다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 스테빌라이저의 에지부 양단 높이를 다르게 형성함으로써, 케이싱 내부 양측벽에서 이상 소음을 발생시키는 유동의 불안정성을 없애고 또 토출구의 일부를 막는 둔턱을 사용하지 않을 수 있도록 한 공기 조화기의 스테빌라이저 구조를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 공기 조화기의 리어 가이드 구조는,

실내 공기를 흡입하고 열교환기에서 열교환된 공기를 다시 실내로 토출하는 횡류팬과, 상기 횡류팬에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분하기 위해 상기 횡류팬과 일정 간격을 두고 형성되며 소용돌이의 위치 및 강도를 결정하는 스테빌라이저를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서,

상기 스테빌라이저는 횡류팬을 향하여 절곡된 에지부와, 상기 에지부의 양단 높이를 평균 높이 보다 낮게 형성시켜 주어 스테빌라이저 양단에서의 풍량을 증대시켜 유동 불안정성을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 스테빌라이저의 에지부는 양단이 소정의 경사각도로 경사진 경사부로 형성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 공기 조화기의 스테빌라이저 구조를 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6의 스테빌라이저의 정면도 및 단면도이다.

도 6을 참조하면, 실내기 내부의 횡류팬(230) 후방영역으로 상기 횡류팬(230)에 의해 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기의 유동을 안내할 수 있도록 형성된 리어 가이드부(222)와, 상기 횡류팬(230)에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분함과 아울러 소용돌이(vortex)의 위치 및 강도를 결정하는 스테빌라이저(250)로 이루어진다.

여기서, 상기 스테빌라이저(250)에는 스테빌라이저의 설계 인자 중 하나인 에지부 높이를 변화시켜 주어 소음 감소 및 풍량을 증대시켜 줄 수 있도록 수직하게 절곡된 에지부(251) 및 에지부 양단의 경사부(252)로 형성시키고, 에지부(251)의 평균 높이 보다 경사부(252)의 높이를 낮게 형성하여 경사부(252)에서의 풍량을 상대적으로 증가시켜 준다.

상기와 같은 본 발명 실시 예에 따른 공기 조화기의 스테빌라이저 구조에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 공기조화기는 횡류팬(230)의 회전력에 의해 흡입구를 통해 실내의 공기가 유입되고, 이 유입된 공기는 열 교환기를 통과함으로써 열 교환되며, 상기 열 교환이 이루어진 공기는 횡류팬(230)의 회전에 의해 토출구를 통해 다시 실내로 배출되는 과정을 반복적으로 수행하여 실내의 공기를 쾌적한 상태로 유지시킨다.

이때 횡류팬(230)에 의해 형성된 소용돌이를 안정시키는 기능을 수행하는 스테빌라이저(250)가 전방에 형성되며, 후방으로 리어 가이드부(222)가 형성되어 있다.

상기 케이싱 내부의 횡류팬(230)의 토출 공기는 횡류팬(230)의 후방 영역으로 설치된 리어 가이드부(222)와, 전방 영역에 설치된 스테빌라이저(250)에 의해 토출 유로가 결정된다.

이러한 리어 가이드부(222)와 스테빌라이저(250)에 의해 공기 흡입구를 통해 횡류팬(230)으로 흡입된 공기의 유동을 안내하면서, 동시에 흡입공기 영역과 토출 공기의 영역을 분리하고 소용돌이의 위치 및 강도가 결정된다.

즉, 리어 가이드부(222)는 횡류팬(230)에 의해 공기 흡입구를 통해 흡입된 공기의 유동을 안내하며, 스테빌라이저(250)는 단부에 거의 수직하게 절곡된 에지부(251)에 의해 상기 횡류팬(230)에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분함과 아울러 소용돌이(vortex)의 위치 및 강도를 결정하게 된다.

이러한 스테빌라이저(250)의 에지부(251)는 횡류팬(230)을 향하여 절곡된 형상이며, 전체적으로 높이로 일정하게 형성되어 토출 유량이 일정하게 된다. 그리고 에지부(251)의 양단에 형성된 경사부(252) 높이를 에지부(251)의 평균 높이 보다 낮게 형성시켜 줌으로써 경사부(252)에서의 낮은 높이로 인해 유동을 증가시켜 줄 수 있다. 즉, 스테빌라이저(250)의 양쪽 끝단에 형성된 경사부(252)에서의 풍량이 증가됨으로써 기존과 같이 실내기 양쪽 벽에서의 유동 불안정성을 해결할 수 있다.

다시 말하면, 스테빌라이저(250)는 도 6의 (a)(b)와 같이 에지부(251)에 양 단에 형성된 경사부(252)가 다른 부분 보다 평균 높이가 낮은 경사진 구조로 형성시켜 준다. 다른 실시 예로서, 에지부(251)의 양단 경사부(252)의 경사 각도를 풍량 증대 및 유동 불안정을 기준으로 설정되며, 좌/우측 경사부(252)의 경사각도를 서로 다르게 할 수도 있다. 즉, 상기의 경사부(252)는 에지부(251)의 양단 모서리 부분이 삼각형 구조로 절단된 형상이다.

또한 스테빌라이저(250)의 에지부(251)의 양단 경사부(252)에서의 풍량이 증대됨으로써 기존에 리어 가이드부(222)의 양쪽 끝단에 형성된 둔턱을 제거할 수 있다.

또한 스테빌라이저를 이용하여 벽에 의한 유동 불안정성을 감소시켜 주기 위해 스테빌라이저의 바닥 높이를 균일하게 만들지 않는다. 즉, 스테빌라이저의 에지부 바닥 높이를 서로 다르게 설치할 수도 있다. 즉, 에지부의 중심 바닥 높이는 높게 형성하고 에지부 양단 바닥 높이는 상대적으로 낮게 형성시켜 줄 수 있다.

이와 같이, 상기 스테빌라이저의 설계 인자 중 하나인 에지부 높이를 변화시켜 줌으로써 소음 감소 및 풍량을 증대시켜 줄 수 있도록 한다. 다른 실시 예로서, 에지부의 양단 높이를 변화시켜 주는 것이 아니라, 에지부의 일단의 경사부(우측단 또는 좌측단) 높이를 변화시켜 주어 그 부분에서의 풍량을 증대시켜 줄 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 살펴보았으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 기술 범위 내에서 상기 본 발명의 상세한 설명과 다른 형태의 실시 예들을 구현할 수 있 을 것이다. 여기서 본 발명의 본질적 기술범위는 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기의 스테빌라이저 구조는 스테빌라이저의 에지부 높이를 다르게 형성시켜 줌으로써 해당 부분에서의 유량을 증대시켜 주어 벽에 의한 유동 불안정성을 막을 수 있는 효과가 있다.

또한 스테빌라이저의 에지부 양단 높이를 평균 높이 보다 낮게 형성시켜 줌으로써, 에지부 양단에서의 풍량 증대로 인해 기존의 둔턱을 제거할 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 실내 공기를 흡입하고 열 교환기에서 열 교환된 공기를 다시 실내로 토출하는 횡류팬과, 상기 횡류팬에 의한 흡입공기와 토출공기의 영역을 구분하기 위해 상기 횡류팬과 일정 간격을 두고 형성되며 소용돌이의 위치 및 강도를 결정하는 스테빌라이저를 포함하여 구성된 공기조화기에 있어서,

   상기 스테빌라이저는 횡류팬을 향하여 절곡된 에지부를 포함하고, 상기 에지부의 양단 높이를 평균 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 에지부 양단 바닥 높이를 상기 에지부의 중심 바닥 높이에 비하여 상대적으로 낮게 형성하여, 스테빌라이저 양단에서의 풍량을 증대시켜 유동 불안정성을 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 스테빌라이저 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 스테빌라이저의 에지부 양단이 소정의 경사각도로 경사진 경사부로 형성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기의 스테빌라이저 구조.

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