KR101133605B1 - 공기조화기의 드레인 펌프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 드레인 펌프에 관한 것으로서, 특히, 공기조화기의 작동 시 발생되는 응축수가 포집된 응축수 포집부로부터 작은 출력으로도 응축수를 효과적으로 펌핑 배출할 수 있음은 물론, 이에 따라 작동 소음을 저감하는 이점을 제공한다.

임펠러, 나선 형상, 펌핑 모터, 노즐부, 응축수

Description

공기조화기의 드레인 펌프{Drain pump for air conditioner}

본 발명은 공기조화기의 드레인 펌프에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공기조화기의 작동 시 발생되는 응축수가 포집된 응축수 포집부로부터 작은 출력으로도 응축수를 효과적으로 펌핑 배출할 수 있음은 물론, 이에 따라 소음 저감 효과를 가지는 공기조화기의 드레인 펌프에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 본체 내부에 내장된 열교환기를 실내 공기가 통과하도록 배치함으로써 실내 공기가 통과하는 동안 상기 열교환기 내부를 유동하는 냉매와 열교환이 일어나게 하여 소비자가 원하는 실내 환경을 조성하는 장치이다.

그런데, 상기 열교환기에서 냉매와 실내 공기가 열교환하는 동안 응축수가 필수적으로 발생하는 바, 이를 외부로 배출하기 위해 드레인 펌프가 마련된다.

그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기의 드레인 펌프는, 전기적으로 작동되는 펌핑 모터에 의하여 상기 응축수 포집부 내의 응축수를 외부로 배출하도록 되어 있는 바, 상기 펌핑 모터에 필요한 출력이 높을수록 작동 소음이 증가하여 감성 품 질을 저해하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 실질적으로 응축수를 펌핑 배출하는 펌핑 작동부 중 응축수를 밀어내는 임펠러의 정압면을 오목하게 함몰되도록 형성함으로써 작은 출력을 가진 펌핑 모터를 이용하더라도 응축수 배수 기능을 확보할 수 있으므로, 펌핑 모터의 작동 소음이 증가하는 것을 방지할 수 있음은 물론, 양정 높이를 증가시킬 수 있는 공기조화기의 드레인 펌프를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프는, 응축수 포집부의 상측에 배치되어 작동되는 펌핑 모터와, 상기 응축수 포집부와 상기 펌핑 모터 사이에 배치되고, 상기 응축수 유입부 측을 향하여 응축수 유입부가 형성됨과 아울러 좌우 어느 일측으로 응축수 토출부가 형성된 펌프 하우징과, 상기 펌프 하우징 내부에 배치되고, 상기 펌핑 모터의 회전축에 결합되어 회전되는 동작으로 상기 응축수 포집부에 포집된 응축수를 상기 응축수 유입부를 통하여 유입시킨 후 상기 응축수 토출부를 통하여 토출되도록 펌핑시키는 펌핑 작동부를 포함하고, 상기 펌핑 작동부는, 상기 응축수 유입부로부터 상기 응축수 토출부로 유동되는 응축수를 가이드하는 가 이드 본체와, 상기 가이드 본체의 하부 중심에 형성되되, 회전 시 응축수를 밀어내는 면이 오목하게 함몰 형성된 임펠러를 포함한다.

여기서, 상기 임펠러는, 상기 가이드 본체의 하부 중심을 기준으로 복수개가 대칭되게 수평방향으로 방사상 연장 형성된 복수개의 블레이드를 포함할 수 있다.

또한, 상기 블레이드는, 상기 가이드 본체의 하부 중심을 기준으로 하부에서 상부로 나선 형상으로 연장 형성될 수 있다.

또한, 상기 블레이드는, 상기 가이드 본체의 하부 중심을 기준으로 하부에서 상부로 나선 형상으로 형성되되, 상기 임펠러의 회전 방향에 대하여 반대 방향의 나선 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 블레이드에 형성된 나선 형상은, 상기 임펠러의 상단으로부터 소정 거리 이격된 부분까지만 형성될 수 있다.

본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프는, 작은 출력 사양의 펌핑 모터를 이용하더라도 응축수 배수 기능이 원활하므로 상기 펌핑 모터의 작동 소음이 증가되는 것을 방지할 수 있으므로 소비자에 대한 감성 품질을 향상시킬 수 있는 효과를 가진다.

또한, 작은 출력 사양의 펌핑 모터를 이용하더라도 응축수가 펌핑되는 높이(소위, 양정)를 증가시킬 수 있으므로 펌핑 효율이 높은 효과를 가진다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프의 바람직한 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프를 나타낸 정면도이고, 도 2는 도 1의 드레인 펌프를 나타낸 분해도이며, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 구성 중 제1실시예에 따른 펌핑 작동부의 정면도 및 A-A선에 따라 취한 단면도이고, 도 4a 및 도 4b는 제2실시예에 따른 펌핑 작동부의 정면도 및 B-B선에 따라 취한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프의 작동 모습을 나타낸 정면도이다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)는, 도 1 및 도 2에 참조된 바와 같이, 열교환기(미도시)의 하부에 배치된 응축수 포집부(10)를 포함한다. 상기 응축수 포집부(10)는 상기 열교환기로부터 발생된 응축수가 자유 낙하하여 포집될 수 있는 위치에 배치된다.

한편, 상기 응축수 포집부(10)의 일측에는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)가 배치된다.

상기 드레인 펌프(1)는, 도 1에 참조된 바와 같이, 공기조화기의 본체(20)에 구비된 마운트 브라켓(30)에 고정되고, 상기 응축수 포집부(10)의 상측에 배치되어 작동되는 펌핑 모터(40)를 포함한다.

상기 본체(20)와 상기 마운트 브라켓(30) 사이에는 상기 펌핑 모터(40)의 작 동 시 진동을 감쇄하기 위한 진동 감쇄부(35)가 배치될 수 있다.

상기 펌핑 모터(40)는, 전기적으로 작동되는 전동 모터로서, 회전축(45)이 하부로 연장 배치된다.

한편, 상기 마운트 브라켓(30)은 일측으로 연장된 연장부(50)를 포함한다.

상기 연장부(50)에는 상기 응축수 포집부(10)에 포집된 응축수의 수위를 감지하는 플로팅 센서부(60)(65)가 설치될 수 있다.

상기 플로팅 센서부(60)(65)는, 도 1 및 도 5에 참조된 바와 같이, 상기 응축수 포집부(10)에 포집된 응축수에 뜰 수 있도록 배치된 플로팅부(65)와, 상기 플로팅부(65)의 상하 이동을 감지하는 센싱부(60)를 포함한다.

여기서, 상기 플로팅부(65)는 응축수에 뜰 수 있는 재질로 이루어짐은 당연하다.

이와 같은 구성으로 이루어진 상기 플로팅 센서부(60)(65)는, 상기 응축수 포집부(10)에 응축수가 과도하게 포집된 경우 상기 플로팅부(65)가 응축수에 떠 있는 채로 상부 이동되고, 이 이동을 상기 센싱부(60)가 감지함으로써 상기 응축수 포집부(10)로부터의 범람 가능성 여부를 감지할 수 있다. 상기 응축수 포집부(10)에 응축수가 과다하게 포집된 경우라고 감지된 경우 미도시된 제어부에 의하여 상기 펌핑 모터(40)를 작동시켜 응축수를 외부로 배출시키도록 제어할 수 있음은 당연하다.

한편, 상기 응축수 포집부(10)와 상기 펌핑 모터(40) 사이에는 펌프 하우징(110)이 배치된다.

상기 펌프 하우징(110)은 하단부가 상기 응축수 포집부(10)에 포집된 응축수에 잠김되도록 배치된다. 응축수에 잠김되는 상기 펌프 하우징(110)의 하단부에는 응축수가 상기 펌핑 모터(40)의 작동 시 상기 펌프 하우징(110)을 따라 상부로 펌핑되도록 개구되게 응축수 유입부(도면부호 미표기)가 형성되고, 상기 펌프 하우징(110)의 일측부에는 상기 응축수 유입부를 통하여 펌핑된 응축수가 외부로 토출되도록 응축수 토출부(도면부호 미표기)가 형성된다. 상기 응축수 토출부의 일측에는 응축수가 외부로 토출되도록 노즐부(70)가 형성된다. 상기 노즐부(70)는 상기 응축수 토출부로부터 연장되도록 상기 펌프 하우징(110)과 일체로 형성될 수 있다.

한편, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)는, 도 2 내지 도 5에 참조된 바와 같이, 상기 펌프 하우징(110) 내부에 배치되고, 상기 펌핑 모터(40)의 회전축(45)에 결합되어 회전되는 동작으로 상기 응축수 포집부(10)에 포집된 응축수를 상기 응축수 유입부를 통하여 유입시킨 후 상기 응축수 토출부를 통하여 토출되도록 펌핑시키는 펌핑 작동부(100)를 더 포함한다.

상기 펌핑 작동부(100)는, 상기 응축수 유입부로부터 상기 응축수 토출부로 유동되는 응축수를 안내하는 가이드 본체(123)와, 상기 가이드 본체(123)의 하부 중심에 형성되되, 회전 시 응축수를 밀어내는 면이 오목하게 함몰 형성된 임펠러(125)(225)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가이드 본체(123)의 상부에는 상기 펌핑 모터(40)의 회전축(45)과 결합되는 연결부(121)가 형성될 수 있다.

여기서, 상기 가이드 본체(123)와 상기 연결부(121) 및 상기 임펠 러(125)(225)는 일체형으로 사출 성형될 수 있다.

상기 가이드 본체(123)는 상기 펌핑 모터(40)의 회전축(45)에 연결되어 상기 펌핑 모터(40)의 구동 시 연동하여 회전된다. 또한, 상기 임펠러(125)(225)는 상기 가이드 본체(123)와 일체로 형성된 바, 상기 가이드 본체(123)의 회전 시 연동하여 회전됨은 당연하다.

이와 같은 상기 가이드 본체(123)는 상기 임펠러(125)(225)에 의하여 응축수가 상부로 펌핑된 경우 펌핑된 응축수를 일측에 형성된 상기 응축수 토출부를 향하여 그 유동을 안내하는 역할을 한다.

상기 임펠러(125)(225)는, 상기 펌프 하우징(110) 내부에 설치되면 상기 펌프 하우징(110)의 상기 응축수 유입부에 포집되어 있는 응축수에 하단부가 소정 깊이 잠김되도록 설치됨이 바람직하다.

여기서, 상기 임펠러(125)(225)는 상기 펌핑 모터(40)의 구동에 의하여 작동되면 회전되는 동작으로 상기 응축수 포집부(10)에 포집되어 있는 응축수를 상기 응축수 유입부로부터 상기 응축수 토출부까지 상부로 펌핑시키는 실질적인 역할을 한다.

한편, 상기 펌프 하우징(110)의 일측으로는 상술한 바와 같이 펌핑된 응축수가 토출되는 상기 노즐부(70)가 형성되어 있는 바, 일단 응축수가 상기 임펠러(125)(225)에 의하여 펌핑이 시작되면 상기 노즐부(70)로 되어 있는 상기 응축수 토출부는 압력이 낮으므로 압력차에 의해 펌핑 과정이 계속 유지되게 되는 것이다.

이와 같은 역할을 하는 상기 임펠러(125)(225)는, 상기 가이드 본체(123)의 회전 중심인 하부 중심으로부터 하방으로 소정 길이 연장 형성된다. 상기 가이드 본체(123)로부터 상기 임펠러(125)(225)의 하방으로의 연장 길이는 앞서 설명한 바와 같이 상기 펌프 하우징(110)에 상기 가이드 본체(123)가 설치된 경우 상기 임펠러(125)(225)가 상기 응축수 포집부(10)에 포집되어 있는 응축수에 잠기는 정도의 길이로 형성될 수 있다.

상기 임펠러(125)(225)는, 상기 가이드 본체(123)의 하부 중심을 기준으로 수평방향으로 방사상 연장 형성된 복수개의 블레이드(126)(226)를 포함한다. 상기 블레이드(126)(226)는 상기 가이드 본체(123)의 하부 회전 중심을 기준으로 대략 대칭되게 배치될 수 있다.

여기서, 상기 임펠러(125)(225)가 상기 펌핑 모터(40)에 의하여 회전되면, 상기 복수개의 블레이드(126)(226)가 상기 회전 중심을 기준으로 일방향으로 회전하면서 일면은 응축수와 직접 부딪혀 압력이 높은 정압면(126a)(226a)이 되고, 그 이면은 압력이 낮은 부압면(126b)(226b)이 된다.

이처럼, 상기 임펠러(125)(225)는 회전되는 동작으로 상기 블레이드(126)(226)의 정압면(126a)(226a)과 부압면(126b)(226b)에 의하여 응축수의 일정한 상승 수류 패턴을 형성하면서 응축수의 펌핑을 시작하게 되는 것이다.

그런데, 상기 블레이드(126)(226)는 상술한 바와 같이 회전 중심에서 방사상으로 연장 형성되는데, 수평방향인 외측으로 일직선되게 형성될 경우에는 응축수와 직접 접촉되는 면적이 작아 응축수를 효과적으로 밀어내기 위해서는 상기 펌핑 모터(40)의 출력을 높여 회전수를 상승시켜야 하는 문제가 제기된다. 상기 펌핑 모 터(40)의 출력 상승은 곧 소비 전력의 상승 및 소음/진동의 상승 문제로 이어짐은 당연하다.

또한, 상기 펌핑 모터(40)의 출력을 높이지 않고서는, 상기 블레이드(126)(226)의 정압면(126a)(226a)에 의하여 응축수를 밀어내는 힘이 부족하기 때문에 펌핑 과정에서 필요한 적정의 소용돌이 효과를 얻지 못하여 펌핑 효율을 감소시키는 문제점도 아울러 생길 수 있다.

여기서, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)는, 상기와 같은 문제점을 일거에 해결하기 위하여, 도 3a 및 도 3b에 참조된 바와 같이, 상기 임펠러(125)를 구성하는 상기 블레이드(126)는, 상기 임펠러(125)의 회전 시 응축수를 밀어내는 정압면(126a)이 오목하게 함몰 형성되어 있다.

이처럼, 상기 블레이드(126)의 정압면(126a)이 오목하게 함몰 형성된 실시예를 설명의 편의를 위하여 제1실시예에 따른 펌핑 작동부(100)라 칭하기로 한다.

이와 같이, 제1실시예에 따른 펌핑 작동부(100)로 구현되는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)는, 상기 블레이드(126)의 정압면(126a)을 오목하게 함몰 형성함으로써 실질적으로 응축수를 밀어내는 면적이 넓어지기 때문에 상기 펌핑 모터(40)의 작은 회전수만으로도 많은 양의 응축수를 펌핑할 수 있는 효과를 가진다.

한편, 제2실시예에 따른 펌핑 작동부(100)로 구현되는 상기 블레이드(226)는, 도 4a 및 도 4b에 참조된 바와 같이, 제1실시예에서처럼 그 정압면(226a)이 오목하게 함몰 형성된 것에다가 상기 가이드 본체(123)의 하부 중심을 기준으로 하부 에서 상부로 갈수록 나선형으로 형성될 수 있다.

여기서, 상기 블레이드(226)의 나선 형상은 하단부에서 상단부로 갈수록 상기 임펠러(225)의 회전 방향에 대하여 반대 방향으로 형성된 나선 형상으로 형성됨이 바람직하다.

이와 같이, 제2실시예로 구현되는 상기 펌핑 작동부(100)의 동작 모습을 보다 상세하게 설명하면, 상기 임펠러(225)의 회전 방향에 대하여 반대 방향의 나선 형상으로 형성된 상기 블레이드(226)에 의하여, 상기 펌핑 모터(40)가 회전되면서 상기 임펠러(225)가 회전되면 응축수가 상기 나선 형상을 따라 상부로 일정한 수류 패턴을 형성하면서 이동하고, 상기 가이드 본체(123)에 의하여 상기 응축수 토출부로 안내되게 되는 것이다.

그러나, 상기 블레이드(226)에 형성된 나선 형상이 상기 블레이드(226)의 상단까지 전체적으로 형성되어 있을 필요는 없다. 즉, 도면에 도시되지 않았지만, 상기 블레이드(226)에 형성된 나선 형상은 상기 블레이드(226)의 상단으로부터 소정 거리 이격된 부분까지만 형성되고, 상기 블레이드(226)의 상단부 일부는 상기 정압면(226a)이 오목하게 함몰 형성되되 상하 방향으로 나선 형상 없이 수직되게 형성될 수 있다.

제2실시예에서처럼 상기 펌핑 작동부(100)로 구현되는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)는, 상기 블레이드(226)가 나선 형상으로 형성됨으로써 상기 펌핑 모터(40)가 동일한 회전수로 구동될 때 상기 블레이드(226)가 수직방향에 대하여 일직선으로 형성된 경우보다 응축수를 높이 펌핑할 수 있으므로, 드레인 펌 프(1)에서 가장 고질적으로 문제되었던 응축수의 양정을 증가시킬 수 있는 효과를 가지게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프(1)의 작동 과정을 첨부된 도면(특히, 도 5 참조)을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

먼저, 도 5에 참조된 바와 같이, 상기 응축수 포집부(10)에 포집되는 응축수가 불어나면 상기 플로팅 센서부(60)(65)의 구성인 상기 플로팅부(65)가 상부로 이동하면서 상기 센싱부(60)가 상기 플로팅부(65)의 이동을 감지한다.

이때, 상기 플로팅부(65)가 설정 위치 이상 상승하면 미도시된 제어부는 상기 응축수 포집부(10)에 포집된 응축수가 범람할 우려가 있다고 판단한 후 응축수의 외부 배출을 위해 상기 펌핑 모터(40)를 작동시킨다.

상기 펌핑 모터(40)가 작동되면, 상기 펌핑 모터(40)의 회전축(45)이 회전되고, 상기 펌핑 모터(40)의 회전축(45)에 연결된 상기 펌핑 작동부(100)가 연동하여 회전되는 것이다.

이때, 상기 펌핑 작동부(100)의 구성 중 상기 임펠러(125)(225)가 회전하는 동안 보다 많은 정압면적을 확보하기 위해 오목하게 함몰 형성된 상기 블레이드(126)(226) 정압면(126a)(226a)과 응축수가 부딪히면서 소정의 수류 패턴을 형성하는데 상기 펌핑 모터(40)의 작은 회전수를 가지고서도 보다 많은 양의 응축수가 상부로 펌핑되는 것이다.

또한, 보다 높은 양정을 가지기 위해 상기 블레이드(126)(226)가 하단부에서 상단부가 갈수록 나선 형상으로 형성된 바, 응축수가 보다 높이 펌핑되게 된다.

한편, 상기 임펠러(125)(225)에 의하여 상기 펌프 하우징(110) 내부에서 상부로 펌핑된 응축수는 상기 가이드 본체(123)의 안내를 받아 상기 가이드 본체(123)의 일측에 형성된 상기 응축수 토출부로 그 유동이 안내됨과 아울러 상기 펌프 하우징(110)에 일체로 형성된 상기 노즐부(70)를 통하여 외부로 배출된다.

이상, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 공기조화기의 드레인 펌프의 구성 및 작동 과정을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하였다. 그러나, 본 발명의 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 균등한 범위에 속하는 다양한 변형 또는 다른 실시예의 구현이 가능함은 당연하다. 따라서, 본 발명의 진정한 권리범위는 이어지는 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프를 나타낸 정면도이고,

도 2는 도 1의 드레인 펌프를 나타낸 분해도이며,

도 3a 및 도 3b는 도 1의 구성 중 제1실시예에 따른 펌핑 작동부의 정면도 및 A-A선에 따라 취한 단면도이고,

도 4a 및 도 4b는 제2실시예에 따른 펌핑 작동부의 정면도 및 B-B선에 따라 취한 단면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 드레인 펌프의 작동 모습을 나타낸 정면도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1: 드레인 펌프 10: 응축수 포집부

20: 본체 30: 마운트 브라켓

35: 진동 감쇄부 40: 펌핑 모터

50: 연장부 60: 플로팅 센서부,센싱부

65: 플로팅 센서부,플로팅부 70: 노즐부

100: 펌핑 작동부 110: 펌프 하우징

121: 연결부 123: 가이드 본체

125,225: 임펠러 126,226: 블레이드

126a,226a: 정압면 126b,226b: 부압면

Claims (5)

1. 응축수 포집부의 상측에 배치되어 작동되는 펌핑 모터와;

   상기 응축수 포집부와 상기 펌핑 모터 사이에 배치되고, 상기 응축수 유입부 측을 향하여 응축수 유입부가 형성됨과 아울러 좌우 어느 일측으로 응축수 토출부가 형성된 펌프 하우징과;

   상기 펌프 하우징 내부에 배치되고, 상기 펌핑 모터의 회전축에 결합되어 회전되는 동작으로 상기 응축수 포집부에 포집된 응축수를 상기 응축수 유입부를 통하여 유입시킨 후 상기 응축수 토출부를 통하여 토출되도록 펌핑시키는 펌핑 작동부를 포함하고,

   상기 펌핑 작동부는,

   상기 응축수 유입부로부터 상기 응축수 토출부로 유동되는 응축수를 가이드하는 가이드 본체와;

   상기 가이드 본체의 하부 중심에 형성되되, 상기 가이드 본체의 하부 중심을 기준으로 복수개가 대칭되게 수평방향으로 방사상 연장 형성되되, 회전 시 응축수를 밀어내는 면이 오목하게 함몰 형성된 복수개의 블레이드로 구성된 임펠러를 포함하며,

   상기 복수개의 블레이드는, 하부에서 상부로 나선 형상으로 연장 형성되되, 상기 임펠러의 상단으로부터 소정 거리 이격된 부분까지만 형성된 공기조화기의 드레인 펌프.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 복수개의 블레이드는, 상기 가이드 본체의 하부 중심을 기준으로 하부에서 상부로 나선 형상으로 형성되되, 상기 임펠러의 회전 방향에 대하여 반대 방향의 나선 형상으로 형성된 공기조화기의 드레인 펌프.
5. 삭제

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