KR101271056B1 - 공기조화기의 실내기 - Google Patents

Abstract

가동 효율을 높일 수 있고 소음을 저감할 수 있으며, 크기의 소형화를 구현할 수 있도록 흡입, 토출 및 공기 유로 구조를 개선한 공기조화기의 실내기를 개시한다.
공기조화기의 실내기는 적어도 하나 이상의 개구가 형성된 전면패널과 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징과, 적어도 하나 이상의 개구를 통해 전면패널의 전방으로 노출되는 적어도 하나 이상의 토출구와, 적어도 하나 이상의 토출구와 대응하는 위치에서 후면패널에 형성되는 적어도 하나 이상의 흡입구와, 흡입구의 전방에 배치되어, 적어도 하나 이상의 흡입구를 통해 유입된 공기로부터 열을 흡수하거나 적어도 하나 이상의 흡입구를 통해 유입된 공기로 열을 전달하는 적어도 하나의 열교환기와, 열교환기와 토출구 사이에 회전 가능하게 배치되어 열교환기에서 열을 교환한 공기를 흡입하여 토출구를 통해 토출하는 적어도 하나 이상의 사류(斜流)팬;을 포함한다.

Description

공기조화기의 실내기{INDOOR UNIT OF AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 흡입, 토출 및 유로 구조를 개선한 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞은 온도, 습도, 기류, 분포 등을 조절함과 동시에 공기 속에 있는 먼지 등을 제거하는 장치로서 압축기, 응축기, 증발기, 송풍팬 등을 구비한다.

공기조화기는 실내기와 실외기가 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와,, 실내기와 실외기가 하나의 캐비닛에 함께 설치되는 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.

이 중 분리형 공기조화기의 실내기는 패널 내부로 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 실내의 공기를 패널 내부로 흡입하고 흡입된 공기를 다시 실내로 송풍시키는 송풍팬을 구비한다.

일반적으로 분리형 공기조화기의 실내기의 하부에는 송풍팬이 배치되고, 상부에는 열교환기 및 공기가 토출되는 공기토출구가 배치된다. 송풍팬에 의해 흡입, 송풍된 공기는 실내기의 상부로 이동하고, 상부로 이동한 공기는 열교환기 및 공기 토출구를 거쳐 실내로 토출된다.

그러나 이러한 구조를 가지는 실내기의 경우, 송풍팬 및 열교환기가 각각 상, 하로 배치되므로 공간활용성 측면에서 효율적이지 못한 단점이 있다.

또한, 송풍팬을 거친 공기가 실내기의 상부로 이동하여 토출되어야 하므로, 실내기의 하부에서 상부에 이르는 유로가 길고, 흡입된 공기를 송풍하는 송풍팬에 걸리는 부하가 크므로, 에너지 활용 측면에서 비효율적이며, 공기의 풍량 및 풍속을 증가시키는데 있어 한계가 있다.

또한, 실내기를 소형, 슬림화하기 위하여 열교환기와 송풍팬의 배치를 좁게 하는 경우, 열교환기의 공기측 저항이 상승하여 송풍팬의 성능이 저하되고, 작동 소음이 증가한다는 문제가 있다.

본 발명의 일 측면은 가동 효율을 높일 수 있고 소음을 저감할 수 있으며, 크기의 소형화를 구현할 수 있도록 흡입, 토출 및 공기 유로 구조를 개선한 공기조화기의 실내기를 제공한다.

또한, 실내기에서 토출되는 풍향 및 풍량을 편리하게 조절할 수 있도록 개선된 공기조화기의 실내기를 제공한다.

본 발명의 사상에 따른 공기조화기의 실내기는 적어도 하나 이상의 개구가 형성된 전면패널과 상기 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징;과, 상기 적어도 하나 이상의 개구를 통해 상기 전면패널의 전방으로 노출되는 적어도 하나 이상의 토출구;와, 상기 적어도 하나 이상의 토출구와 대응하는 위치에서 상기 후면패널에 형성되는 적어도 하나 이상의 흡입구;와, 상기 흡입구의 전방에 배치되어, 상기 적어도 하나 이상의 흡입구를 통해 유입된 공기로부터 열을 흡수하거나 상기 적어도 하나 이상의 흡입구를 통해 유입된 공기로 열을 전달하는 적어도 하나 이상의 열교환기;와, 상기 열교환기와 상기 토출구 사이에 회전 가능하게 배치되어 상기 열교환기에서 열을 교환한 공기를 흡입하여 상기 토출구를 통해 토출하는 적어도 하나 이상의 사류(斜流)팬;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 토출구와, 상기 사류팬과, 상기 열교환기와, 상기 흡입구는 상기 하우징의 전,후 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.

상기 복수의 토출구 중 적어도 둘 이상은 상기 실내기의 상,하 방향으로 이격 배치될 수 있다.

상기 사류팬으로 흡입되는 공기의 방향과 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 방향이 이루는 각도는 15°이상 60°이하일 수 있다.

상기 사류팬의 전방에 배치되는 디퓨저(Diffuser)를 포함하고, 상기 디퓨저는, 원형의 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 외주면에 결합되어 상기 디스크 플레이트와의 사이에 상기 토출구를 형성하는 그릴을 포함할 수 있다.

그 회전축이 상기 흡입구를 향하는 방향으로 상기 디스크 플레이트의 후면에 결합되는 구동모터를 포함하고, 상기 사류팬은, 상기 구동모터의 회전축이 결합되는 허브와, 상기 허브의 외주면에 결합되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

상기 사류팬은 흡입된 공기가 상기 허브의 중심축에 대해 경사지게 토출되도록 유로가 형성될 수 있다.

상기 허브는 경사부를 포함하며, 상기 허브의 경사가 시작되는 일점에서 상기 허브의 외측부까지의 각도는 10°내지 40°일 수 있다.

상기 허브의 직경은 상기 구동모터의 회전축이 향하는 방향으로 감소할 수 있다.

상기 허브의 외주면은 경사지게 형성되며, 상기 허브의 외주면과 접하는 접선과 상기 구동모터의 회전축의 중심을 지나는 가상의 직선이 만나 이루는 각도는 10°이상 40°이하일 수 있다.

상기 사류팬의 날개 끝단과 상기 열교환기 전면 간의 최단거리는 20mm 이상 50mm 이하일 수 있다.

상기 그릴의 후면에 결합되며, 상기 사류팬에 의해 흡입된 공기가 상기 토출구로 토출되는 과정에서 이동하는 유로를 형성하는 덕트를 포함할 수 있다.

상기 복수개의 사류팬은 각각 개별적으로 제어 가능할 수 있다.

또한 본 발명의 사상에 따른 공기조화기의 실내기는 복수의 개구가 형성된 전면패널과 상기 전면패널의 후방에 결합되는 후면패널을 포함하는 하우징;과, 상기 후면패널에 형성되는 복수의 흡입구;와, 상기 흡입구의 전방에 배치되는 복수의 열교환기;와, 상기 열교환기의 전방에 배치되고, 상기 개구를 통해 상기 전면패널의 전방으로 노출되는 토출구를 구비하는 복수의 사류팬 유닛;을 포함하고, 상기 사류팬 유닛은, 상기 토출구를 형성하는 디퓨져;와, 상기 디퓨져의 후면에 결합되는 구동모터;와, 상기 구동모터에 회전 가능하게 결합되는 사류팬;과, 상기 디퓨져의 후면에 결합되어 상기 사류팬에 의해 흡입된 공기가 상기 토출구로 토출되는 과정에서 이동하는 유로를 형성하는 덕트;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 개구와, 상기 사류팬 유닛과, 상기 열교환기와, 상기 흡입구는 상기 하우징의 전,후 방향으로 일렬로 배치될 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛은 상기 실내기의 상,하 방향으로 이격 배치될 수 있다.

상기 사류팬을 둘러싸는 상기 덕트의 측면은 경사지게 형성되고, 상기 덕트의 측면과 접하는 접선과 상기 사류팬의 회전 중심을 지나는 가상의 직선이 만나 이루는 각도는 5°이상 15°이하일 수 있다.

상기 디퓨저는, 원형의 디스크 플레이트와, 상기 디스크 플레이트의 외주면에 결합되어 상기 디스크 플레이트와의 사이에 상기 토출구를 형성하는 그릴을 포함할 수 있다.

상기 하우징 내부에서 상기 사류팬 유닛과 상기 열교환기를 고정시키는 고정프레임을 포함할 수 있다.

상기 사류팬은, 상기 구동모터의 회전축에 결합되며, 그 외주면이 경사지게 형성되는 허브와, 상기 허브의 외주면에 결합되는 복수의 날개를 포함할 수 있다.

상기 토출구는 링(Ring)형으로 형성될 수 있다.

상기 공기조화기의 실내기는 선택된 운전 모드에 응답하여 상기 복수의 사류팬 유닛 각각을 독립적으로 제어하기 위한 제어 명령을 발생시키는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 제어부의 제어 명령에 응답하여 상기 모터를 제어하는 팬 구동부를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 각각을 독립적으로 온/오프 제어하는 것일 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 각각의 회전 속도를 독립적으로 제어하는 것일 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 가운데 일부를 오프시키고 나머지 사류팬 유닛의 회전 속도를 독립적으로 제어하는 것일 수 있다.

또한 본 발명의 사상에 따른 공기조화기의 제어방법은 실내기에 복수의 사류팬 유닛이 구비되는 공기 조화기의 제어 방법에 있어서, 운전 모드의 선택을 수신하고; 상기 선택된 운전 모드를 수행하기 위한 제어 명령을 발생시키며; 상기 제어 명령에 응답하여 상기 복수의 사류팬 유닛 각각을 독립적으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 각각을 독립적으로 온/오프 제어하는 것일 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 각각의 회전 속도를 독립적으로 제어하는 것일 수 있다.

상기 복수의 사류팬 유닛의 독립적인 제어는, 상기 복수의 사류팬 유닛 가운데 일부를 오프시키고 나머지 사류팬 유닛의 회전 속도를 독립적으로 제어하는 것일 수 있다.

공기가 방사형으로 토출될 수 있도록 상기 토출구는 원형으로 마련될 수 있다.

상기 토출구는 개폐 가능한 구조일 수 있다.

상기 흡입구는 상기 후면패널의 상측, 하측, 좌측, 우측 중 적어도 하나에 위치할 수 있다.

상기 디스크 플레이트의 반경은 상기 허브의 외측부를 상기 토출구까지 연장한 일 지점과 상기 디스크 플레이트의 중심점까지의 거리를 R이라고 정의하였을 때, R의 -20% 내지 +20%의 범위 내일 수 있다.

상기 열교환기 중 적어도 하나와 상기 흡입구 중 적어도 하나와의 최단거리는 40mm 이상 60mm 이하일 수 있다.

상기 사류팬의 날개의 일단과 상기 열교환기와의 최단거리는 20mm 이상 50mm 이하일 수 있다.

상기 토출구에 마련되는 가이드 베인을 포함할 수 있다.

상기 가이드 베인은, 상기 토출구의 원주방향을 따라 링형상으로 형성되는 제1베인과, 상기 토출구에 방사형으로 마련되는 제2베인을 포함할 수 있다.

상기 제1베인은 그 단면이 유선형일 수 있다.

상기 제1베인의 반경방향 내측면은 그 후단부가 상기 사류팬의 축방향에 대하여 소정의 경사각을 이루며 형성되며, 전방으로 갈수록 상기 경사각이 감소되면서 그 전단부는 상기 사류팬의 축방향과 평행하게 형성될 수 있다.

상기 제1베인의 반경방향 외측면은 반경방향 외측으로 볼록하게 굴곡지게 형성될 수 있다.

상기 디스크 플레이트로부터 상기 그릴까지 제1방향으로 연장되고, 상기 사류팬으로부터 불어오는 공기를 가이드 하는 적어도 하나의 날개판을 포함하고, 상기 날개판은 상기 제1방향을 따라 상기 사류팬의 회전방향과 반대방향으로 만곡될 수 있다.

상기 날개판은 나선형의 리브로 형성될 수 있다.

상기 날개판은 전면을 향하고 있는 전면부와, 후면을 향하고 있는 후면부를 포함하고, 상기 전면부와 상기 후면부는 만곡 각도를 달리할 수 있다.

상기 후면부는 상기 전면부보다 더 만곡될 수 있다.

본 발명의 공기조화기의 실내기는 흡입구, 열교환기, 사류팬, 토출구가 일렬로 배치되어 공기의 유로 구조가 간소화되므로, 실내기의 가동 효율이 증가하고, 크기의 소형화가 가능하다.

또한, 복수의 사류팬을 개별적으로 제어하여 풍향 및 풍량을 편리하게 조절할 수 있으므로 사용자의 사용 편의성이 향상된다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 실내기의 전면을 나타낸 도면이다.
도 3은 도 1에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 실내기의 일 부분의 분해사시도이다.
도 5는 도 1에 도시한 실내기의 단면도이다.
도 6은 도 5의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 실내기의 운전 모드에 따라 토출구에서 토출되는 공기 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 계통을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 7에 기초한 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.
도 13은 도 12에 도시한 실내기의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이다.
도 15는 종래기술에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져형상(a)과 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져형상(b)을 도시한 도면이다.
도 16은 도 15의 'B'부분을 확대하여 도시한 도면이다.
도 17은 도 16의 사시도이다.
도 18 내지 도 20은 종래기술에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져와 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져에 의한 토출공기의 흐름을 나타낸 것이다.

이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 실내기의 전면을 나타낸 도면이며, 도 3은 도 1에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다. 도 4는 도 1에 도시한 실내기의 일 부분의 분해사시도이고, 도 5는 도 1에 도시한 실내기의 단면도이며, 도 6은 도 5의 'A'부분을 확대하여 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 실내기(100)는 실내기(100)의 외관을 형성하는 하우징(110)과, 하우징(110)의 내부에 배치되는 복수의 사류(斜流)팬 유닛(120)과, 하우징(110)의 내부에서 복수의 사류(斜流)팬 유닛(120)의 후방에 배치되는 적어도 하나의 열교환기(130)와, 하우징(110)의 후면에 마련되는 복수의 흡입구(140)를 포함하여 구성된다.

하우징(110)은 사류팬 유닛(120)의 토출구(121a)가 전방으로 노출될 수 있도록 복수의 개구(112a)가 형성되는 전면패널(112)과 전면패널(112)의 후방에 결합되는 후면패널(114)을 포함한다. 복수의 개구(112a)는 원형으로 마련되며 전면패널(112)의 상,하 방향으로 적어도 둘 이상이 이격 배치될 수 있다.

사류팬 유닛(120)은 토출구(121a)를 형성하는 디퓨져(121)와, 디퓨져(121)의 후면에 결합되는 구동모터(122)와, 구동모터(122)에 회전 가능하게 결합되는 사류팬(123)과, 디퓨져(121)의 후면에 결합되어 사류팬(123)에 의해 흡입된 공기가 토출구(121a)로 토출되는 과정에서 공기가 이동하는 유로(124a)를 형성하는 덕트(124)를 구비한다.

디퓨져(121)는 원형의 디스크 플레이트(121b)와, 디스크 플레이트(121b)의 외주면에 결합되는 원형의 그릴(121c)과, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c)과의 사이에 형성되는 링(Ring)형의 토출구(121a)를 포함한다. 디퓨져(121)는 사류팬(123)의 전방에 배치되어 사류팬(123)을 지난 공기가 토출구(121a)를 통해 전면패널(112)의 전방을 향하여 모든 방향으로 발산(diverge)되어 토출될 수 있도록 한다.

도면에 도시된 바에 따르면, 디스크 플레이트(121b)는 원형의 그릴(121c)의 중심부에 배치되어 있으나, 디스크 플레이트(121b)가 배치되는 위치가 원형의 그릴(121c)의 중심부로 한정되는 것은 아니다. 디스크 플레이트(121b)의 직경은 공기조화기의 실내기(100)로부터 공기가 토출될 때 발생하는 소음과 관련이 있으며, 225mm ~ 265mm 인 것이 바람직하다. 또한, 도시하지는 않았지만, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c)은 실내기(100)의 공기가 토출되는 방향의 전방 또는 후방으로 이동 가능하도록 마련될 수 있다.

그릴(121c)은 날개판(121d)을 포함하며, 날개판(121d)의 개수, 형상 또는 배치각도 등을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수 있다.

또한, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c) 간의 간격을 조절하여 토출구(121a)의 반경 방향 폭을 줄이거나 키움으로써, 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있으며, 디스크 플레이트(121b)의 직경을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있다.

구동모터(122)는 그 회전축(122a)이 후면패널(114)을 향하는 방향으로 배치되도록 디스크 플레이트(121b)의 후면에 결합되어 사류팬(123)을 회전 구동한다.

사류팬(123)은 하우징 내부로 유입된 공기를 송풍하기 위한 일종의 팬의 역할을 하는 구성으로, 디퓨져(121)와 열교환기(130) 사이에 배치되어 열교환기(130)에서 열을 교환한 공기를 흡입하여 토출구(121a)를 통해 토출되도록 하는 구성으로, 구동모터(122)의 회전축(122a)에 결합되는 허브(123a)와, 허브(123a)의 외주면에 결합되는 복수의 날개(123b)를 포함한다.

허브(123a)의 직경은 구동모터(122)의 회전축(122a)이 향하는 방향, 즉 후면패널(114)을 향하는 방향으로 점차 감소하도록 마련되며, 따라서 허브(123a)의 외주면은 경사지게 형성된다. 사류팬(123)에 의해 흡입 공기가 토출구(121a)를 향하여 경사지게 토출될 수 있도록 허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L2)과 구동모터(122)의 회전축(122a)의 중심을 지나는 가상의 직선(Lc)이 만나 이루는 각도(α)는 10°이상 40°이하가 될 수 있다.

허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L3)이 만나는 일 점을 P1이라 하고, P1에서 연장된 직선이 디스크 플레이트(121b)의 중심부와 만나는 일 점을 P2라 하고, 허브(123a)의 경사진 외주면과 접하는 접선(L1, L3)이 디스크 플레이트(121b) 또는 디스크 플레이트(121b)의 연장선상에서 만나는 일 점을 P3라 하고, P2와 P3 사이의 길이를 R이라 정의할 때, 디스크 플레이트(121b)의 반경은 R의 -20% ~ +20% 범위 내에서 형성될 수 있다. 디스크 플레이트(121b)는 코안다 효과(Coanda effect)에 따라 공기가 디스크 플레이트(121b)의 표면을 따라 유동하게 한다. 따라서, 토출구(121a)의 전면에 공기의 유동으로 인한 와류가 생성되는 것을 억제하는 역할을 한다. 디스크 플레이트(121b)의 반경이 R의 -20% ~ +20%의 범위에서 형성되는 경우, 미적으로 외관이 깔끔하게 보이게 할 수 있으며, 토출구(121a)의 전면에 와류가 생성되는 것을 억제하여 실내기(100)의 성능을 높일 수 있다.

날개(123b)는 적어도 3개 이상이 허브(123a)의 외주면을 따라 등 간격으로 이격 배치된다. 날개(123b)는 허브(123a)와 함께 회전하는 과정에서 사류팬(123)의 전,후 방향으로 압력 구배를 형성하여 일정한 공기의 흐름을 형성시킨다.

날개(123b)의 양 가장자리를 연결하는 원호는 서로 다른 곡률 반경을 가진 두 개의 원호로 연결된다. 제1원호(129a)와 제2원호(129b)의 경계(129)는 날개(123b)의 중앙보다 날개(123b)의 후면에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제1원호(129a)와 제2원호(129b)의 경계(129)가 날개(123b)의 가운데나 날개(123b)의 전면에 위치하는 경우에 비해 날개(123b)의 표면을 따라 흐르는 공기의 유동 흐름이 박리되는 박리 영역을 작게 할 수 있다. 따라서, 박리에 의해 실내기(100)의 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 소음을 감소시킬 수 있다.

날개(123b)의 일단과 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치되는 열교환기(130) 간의 최단거리를 'd1'라고 할 때, 최단거리(d1)는 20mm 이상 50mm 이하인 것이 바람직하다. 최단거리(d1)가 20mm 미만인 경우에는 사류팬(123)과 열교환기(130) 간의 간격이 좁아져 흡입 저항이 발생하고, 작동 소음이 커지며, 최단거리(d1)가 50mm를 초과하는 경우에는 사류팬(123)과 열교환기(130) 간의 간격이 넓어져 열교환기(130)를 통해 열을 교환한 공기가 사류팬(123)으로 원활하게 흡입되지 않을 수 있기 때문이다.

또한, 열교환기(130)와 흡입구(140) 간의 최단거리를 'd2'라고 할 때, 최단거리(d2)는 40mm 이상 60mm 이하인 것이 바람직하다.

덕트(124)는 사류팬(123)을 둘러싸는 원형의 형상으로 마련되어 사류팬(123)에 의해 흡입된 공기가 토출구(121a)로 흐를 수 있도록 허브(123a)와 함께 공기의 유로(124a)를 형성하는 유로형성관(124c)과, 유로형성관(124c)의 후방에 연결되어 덕트(124)를 하우징(110) 내에 고정시키기 위한 고정플레이트(124b)를 포함한다.

유로형성관(124c)은 허브(123a)와 함께 사류팬(123)에 의해 흡입 공기가 토출구(121a)를 향하여 경사지게 토출될 수 있도록 그 측면이 경사지게 형성되며, 유로형성관(124c)의 측면과 접하는 접선(L2)과 사류팬(123)의 회전 중심을 지나는 가상의 직선과 평행한 직선(Lp)이 만나 이루는 각도는 5°이상 15°이하인 것이 바람직하다. 유로형성관(124c)의 입구 전면에는 디퓨져(121)가 결합, 고정되며, 덕트(124)는 사각 형상으로 형성되는 고정플레이트(124b)를 통해 고정프레임(150)에 결합, 고정된다.

상기와 같이 허브(123a)와 덕트(124)는 유입된 공기가 토출구(121a)통해 전방으로 토출될 수 있도록 공기를 가이드하는 역할을 하며, 따라서 각각 제1 가이드 유닛과 제2 가이드 유닛으로 볼 수도 있다.

열교환기(130)는 사류팬 유닛(120)과 흡입구(140) 사이에 배치되어 흡입구(140)를 통해 유입된 공기로부터 열을 흡수하거나 흡입구(140)를 통해 유입된 공기로 열을 전달한다. 열교환기(130)는 튜브(132)와, 튜브(132)의 상하측에서 결합되는 헤더(134)를 포함한다.

실내기(100)에 배치되는 열교환기(130)는 개수는 하나 또는 복수일 수 있다. 즉, 복수의 사류팬 유닛(120)에 각각 대응하도록 복수의 사류팬 유닛(120)의 개수와 동일한 개수의 열교환기(130)가 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치될 수도 있고, 복수의 사류팬 유닛(120)에 모두 대응하는 크기를 가지는 하나의 열교환기(130)가 배치될 수도 있다. 또한, 열교환기(130)의 열교환용량이 모두 동일할 필요도 없다. 즉, 복수의 열교환기(130) 중 열교환용량이 상대적으로 작은 하나는 대응하는 하나의 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하고, 열교환용량이 상대적으로 큰 다른 하나는 대응하는 둘 이상의 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하는 것도 가능하다.

흡입구(140)는 열교환기(130)의 후방에 배치되는 후면패널(114) 상에 마련되어 실내기(100) 외부의 공기가 실내기(100) 내부로 유입되도록 안내한다. 흡입구(140)는 후면패널(114)는 후면패널(114)의 상면, 측면, 후면 중 적어도 한 부분 이상에 배치될 수 있다.

열교환기(130)와 마찬가지로 후면패널(114) 상에 마련되는 흡입구(140)의 개수 역시 하나 또는 복수일 수 있다. 복수의 사류팬 유닛(120)에 각각 대응하도록 복수의 사류팬 유닛(120)의 개수와 동일한 개수의 흡입구(140)가 후면패널(114) 상에 마련될 수도 있고, 복수의 사류팬 유닛(120)에 모두 대응하는 크기를 가지는 하나의 흡입구(140)가 후면패널(114) 상에 마련될 수도 있다. 복수의 흡입구(140)의 크기가 모두 동일할 필요도 없다. 즉, 복수의 흡입구(140) 중 하나는 대응하는 하나의 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하고, 다른 하나는 대응하는 둘 이상의 사류팬 유닛(120)의 후방에 배치되도록 하는 것도 가능하다.

도 6에 도시된 바와 같이, 흡입구(140)를 통해 하우징(110) 내부로 유입된 공기는 열교환기(130)를 거치면서 열을 흡수하거나 빼앗긴다. 열교환기(130)를 거치면서 열을 교환한 공기는 사류팬(123)에 의해 흡입되어 덕트(124) 및 토출구(121a)를 통해 하우징(110)의 외부로 토출된다. 이 때 사류팬(123)으로 흡입되는 공기의 방향과 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 방향이 이루는 각도는 대략 15°이상 60°이하가 된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 실내기(100)는 복수의 사류팬 유닛(120), 복수의 열교환기(130), 복수의 흡입구(140)를 포함할 수 있다. 설명의 편의를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 사류팬 유닛(120), 복수의 열교환기(130), 복수의 흡입구(140)가 실내기(100)의 길이 방향으로 상, 중, 하로 배치되는 구조를 예를 들어 설명한다.

복수의 사류팬 유닛(120)은 실내기(100)의 길이 방향으로 이격 배치되는 제1사류팬 유닛(120a)과, 제2사류팬 유닛(120b)과, 제3사류팬 유닛(120c)을 포함한다. 복수의 열교환기(130)는 사류팬 유닛(120)과 흡입구(140) 사이에서 실내기(100)의 길이 방향으로 이격 배치되는 제1열교환기(130a)와, 제2열교환기(130b)와, 제3열교환기(130c)를 포함한다. 복수의 흡입구(140)는 열교환기(130)의 후방에서 실내기(100)의 길이 방향으로 이격 배치되는 제1흡입구(140a)와, 제2흡입구(140b)와, 제3흡입구(140c)를 포함한다.

제1사류팬 유닛(120a), 제1열교환기(130a), 제1흡입구(140a)는 서로 일렬로 나란하게 배치되고, 제2사류팬 유닛(120b), 제2열교환기(130b), 제2흡입구(140b)는 각각 제1사류팬 유닛(120a), 제1열교환기(130a), 제1흡입구(140a)의 하부에서 서로 일렬로 나란하게 배치되며, 제3사류팬 유닛(120c), 제3열교환기(130c), 제3흡입구(140c)는 각각 제2사류팬 유닛(120b), 제2열교환기(130b), 제2흡입구(140b)의 하부에서 서로 일렬로 나란하게 배치된다.

이와 같이, 실내기(100)의 길이 방향으로 상, 중, 하에 배치되는 각각의 복수의 사류팬 유닛(120a, 120b, 120c), 복수의 열교환기(130a, 130b, 130c), 복수의 흡입구(140a, 140b, 140c)가 전,후방으로 일렬로 배치되므로 실내기의 폭을 슬림하게 구성할 수 있으며, 흡입구(140)와 토출구(121a) 사이에 형성되는 유로가 짧아지므로 실내기(100)의 가동 효율은 높은 반면에 소음은 저감되는 효과가 있다.

제1사류팬 유닛(120a), 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)은 각각 개별적으로 온/오프 또는 서로 다른 속도로 회전하도록 제어될 수 있으며, 제1사류팬 유닛(120a), 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)에 각각 대응하는 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)는 제1사류팬 유닛(120a), 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)의 운전(온/오프) 상태에 따라 개별적으로 냉매가 공급되도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b)이 가동(온)되고, 제3사류팬 유닛(120c)이 정지(오프)된 경우, 제1사류팬 유닛(120a) 및 제2사류팬 유닛(120b)에 대응하는 제1열교환기(130a)와 제2열교환기(130b)에는 냉매가 공급되도록 하고, 제3사류팬 유닛(120c)에 대응하는 제3열교환기(130c)에는 냉매가 공급되지 않도록 제어할 수 있다. 도시하지는 않았지만, 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)에 공급되는 냉매를 제어하기 위해 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)와 각각 연결되는 냉매관과 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)와의 사이에 유로차단을 위한 각각의 밸브를 설치하거나, 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)와 연결되는 다수의 포트를 가지는 하나의 밸브(3-way valve)를 설치할 수 있을 것이며, 이와 같은 밸브의 종류로는 솔레노이드를 이용한 전자식 개폐 밸브, 공압식 개폐 밸브 등이 사용될 수 있다.

이하에서는 이와 같은 구조를 가지는 공기조화기의 실내기(100)의 제어방법에 대해 자세히 설명한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 실내기의 운전 모드에 따라 토출구에서 토출되는 공기 온도 분포를 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 계통을 나타낸 도면이며, 도 9는 도 7에 기초한 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 도면이다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화기의 실내기(100)의 운전 모드에 따라 (121a)에서 토출되는 공기 온도 분포를 나타낸 도면이다. 본 발명의 실시 예에 따른 실내기(100)는 수직 방향(또는 실내기의 세로 방향)으로 복수의 사류팬 유닛(120a, 120b, 120c)이 마련되고, 복수의 사류팬 유닛(120a, 120b, 120c)을 통해 토출되는 공기의 풍량이나 풍속을 조절하여 목적하는 형태의 공조를 수행한다. 복수의 사류팬 유닛(120a, 120b, 120c)을 통해 토출되는 공기의 풍량이나 풍속의 조절은 복수의 사류팬 유닛(120a, 120b, 120c) 각각의 온/오프 제어 및 회전 속도(RPM)의 독립적인 제어를 통해 이루어진다.

도 7에서 참조 부호 702로 표시된 것은 공조 공간의 바닥면이다. 또한 참조 부호 704로 표시된 것은 공조 공간의 천정으로서, 바닥면(702)으로부터 약 250cm의 높이이다. 참조 부호 706으로 표시된 것은 호흡선으로서, 평균 신장(예를 들면 180cm 정도)의 일반 성인의 코와 입이 위치하는 높이(예를 들면 165cm 정도)를 나타낸다.

도 7의 (A)는 제1운전 모드로서, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)을 모두 운전(온)하되, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 회전 속도를 달리 제어하는 경우이다. 즉, 제1사류팬 유닛(120a)의 회전 속도를 1000RPM으로 하고 제2사류팬 유닛(120b)의 회전 속도를 1200RPM으로 하며, 제3사류팬 유닛(120c)의 회전 속도를 1400RPM으로 한 경우이다. 이 경우, 제1사류팬 유닛(120a), 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)에 각각 대응하는 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)에는 모두 냉매가 공급되도록 제어할 수 있다.

제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)을 모두 운전(온)하기 때문에 토출되는 공기의 양이 많을 뿐만 아니라 더 멀리까지 전달되기 때문에 넓은 공간의 공조에 적합하다.

도 7의 (B)는 제2운전 모드로서, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)을 모두 운전(온)하되, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 회전 속도를 달리 제어하는 경우로서, 도 7의 (A)와 비교할 때 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b)의 회전 속도를 (A)의 경우보다 더 낮게 제어한다. 즉, 제1사류팬 유닛(120a)의 회전 속도를 600RPM으로 하고 제2사류팬 유닛(120b)의 회전 속도를 1000RPM으로 하며, 제3사류팬 유닛(120c)의 회전 속도를 1400RPM으로 한 경우이다. 이 경우 제1운전 모드와 마찬가지로 제1사류팬 유닛(120a), 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)에 각각 대응하는 제1열교환기(130a), 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)에는 모두 냉매가 공급되도록 제어할 수 있다.

도 7의 (B)를 (A)와 비교해 보면, (B)의 경우 공조 효과가 미치는 거리는 (A)와 유사하지만 주로 호흡선(802) 아래 쪽에서 공조 효과가 이루어짐을 알 수 있다. (B)의 경우, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b)의 회전 속도가 (A)의 경우보다 상대적으로 더 낮기 때문에, 비록 공조 효과가 미치는 높이는 (A)보다 상대적으로 낮아지더라도 그만큼 정숙한 운전이 가능하고 에너지 소비도 줄일 수 있다.

도 7의 (C)는 제3운전 모드로서, 제1사류팬 유닛(120a)을 정지시키고(오프) 제2사류팬 유닛(120b)과 제3사류팬 유닛(120c)만을 운전(온)하되, 제2사류팬 유닛(120b)과 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 회전 속도를 달리 제어하는 경우이다. 즉, 제1사류팬 유닛(120a)은 정지시키고, 제2사류팬 유닛(120b)의 회전 속도를 1000RPM으로 하며, 제3사류팬 유닛(120c)의 회전 속도를 1400RPM으로 한 경우이다. 이 경우 제1사류팬 유닛(120a)에 대응하는 제1열교환기(130a)에는 냉매가 공급되지 않도록 하고, 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)에 각각 대응하는 제2열교환기(130b), 제3열교환기(130c)에는 모두 냉매가 공급되도록 제어할 수 있다.

도 7의 (C)를 (A), (B)와 비교해 보면, (C)의 경우 공조 효과가 미치는 거리와 높이가 (A), (B)보다 더 감소하는 것을 알 수 있다. (C)의 경우, 제1사류팬 유닛(120a)이 운전하지 않기 때문에, 비록 공조 효과가 미치는 공간이 (A), (B)보다 상대적으로 감소하더라도 그만큼 정숙한 운전이 가능하고 에너지 소비도 줄일 수 있다.

도 7의 (D)는 제4운전 모드로서, 제1사류팬 유닛(120a) 및 제2사류팬 유닛(120b)을 정지시키고(오프) 제3사류팬 유닛(120c)만을 운전(온)하는 경우이다. 이 때 제3사류팬 유닛(120c)의 회전 속도는 1400RPM으로 한다. 이 경우 제1사류팬 유닛(120a) 및 제2사류팬 유닛(120b)에 대응하는 제1열교환기(130a) 및 제2열교환기(130b)에는 냉매가 공급되지 않도록 하고, 제3사류팬 유닛(120c)에 대응하는 제3열교환기(130c)에는 냉매가 공급되도록 제어할 수 있다.

도 7의 (D)를 (A), (B), (C)와 비교해 보면, (D)의 경우 공조 효과가 미치는 거리와 높이가 (A), (B), (C)보다 상대적으로 크게 감소하는 것을 알 수 있다. (D)의 경우, 제1사류팬 유닛(120a) 및 제2사류팬 유닛(120b)이 운전하지 않기 때문에, 비록 공조 효과가 미치는 공간이 (A), (B), (C)보다 상대적으로 감소하더라도 그만큼 정숙한 운전이 가능하고 에너지 소비도 줄일 수 있다. 특히 (D)이 경우에는 공조 공간에서 주로 실내기(100) 전면의 근거리에만 공조 효과를 집중시키고자 할 때 유용하다.

제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 온/오프 제어 및 회전 속도의 제어는 도 7에 나타낸 것에 제한되는 것은 아니며, 그 밖의 여러 조합을 통해 다양한 공조 효과를 구현할 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 계통을 나타낸 도면이다. 도 8에 나타낸 바와 같이, 공기조화기의 동작 전반을 제어하는 제어부(802)의 입력 측에는 입력부(804)와 실외 온도 센서(806), 실내 온도 센서(808), 증발기 온도 센서(810) 등이 통신 가능하도록 전기적으로 연결되고, 제어부(802)의 출력 측에는 압축기(812)와 전자 팽창 밸브(814), 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c)가 통신 가능하도록 전기적으로 연결된다. 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c)는 각각 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c)을 구동하기 위한 것으로서, 제어부(802)의 제어 명령에 따라 동작하여 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 온/오프 및 회전 속도를 제어한다. 제어부(802)는 사용자가 선택한 운전 모드에 상응하는 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b), 제3사류팬 유닛(120c) 각각의 온/오프 및 회전 속도가 제어되도록 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c) 각각에 제어 명령을 전달한다.

도 9는 도 7에 기초한 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 9의 제어 방법은 도 8에 나타낸 제어 계통에 의해 수행된다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 사용자가 공기조화기를 파워 온 시키고, 사용자가 희망하는 운전 모드를 선택하면, 공기조화기 제어부(802)는 사용자가 선택한 운전 모드의 정보를 수신하고, 수신된 운전 모드에 상응하는 제어 신호를 발생시켜서 본 발명의 실시 예에 따른 공기조화기의 각 부분으로 전달하여 목적하는 운전이 이루어질 수 있도록 한다(902).

사용자가 선택한 운전 모드가 제1운전 모드일 때, 제어부(802)는 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c) 각각에 제1운전 모드를 수행하기 위한 제어 명령을 전달함으로써, 제1사류팬 유닛(120a)이 1000 RPM으로 회전하도록 하고, 제2사류팬 유닛(120b)이 1200 RPM으로 회전하도록 하며, 제3사류팬 유닛(120c)이 1400 RPM으로 회전하도록 한다(904).

사용자가 선택한 운전 모드가 제2운전 모드일 때, 제어부(802)는 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c) 각각에 제2운전 모드를 수행하기 위한 제어 명령을 전달함으로써, 제1사류팬 유닛(120a)이 600 RPM으로 회전하도록 하고, 제2사류팬 유닛(120b)이 1000 RPM으로 회전하도록 하며, 제3사류팬 유닛(120c)이 1400 RPM으로 회전하도록 한다(906).

사용자가 선택한 운전 모드가 제3운전 모드일 때, 제어부(802)는 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c) 각각에 제3운전 모드를 수행하기 위한 제어 명령을 전달함으로써, 제1사류팬 유닛(120a)이 오프 되도록 하고, 제2사류팬 유닛(120b)이 1000 RPM으로 회전하도록 하며, 제3사류팬 유닛(120c)이 1400 RPM으로 회전하도록 한다(908).

사용자가 선택한 운전 모드가 제4운전 모드일 때, 제어부(802)는 제1팬 구동부(816a)와 제2팬 구동부(816b), 제3팬 구동부(816c) 각각에 제4운전 모드를 수행하기 위한 제어 명령을 전달함으로써, 제1사류팬 유닛(120a)과 제2사류팬 유닛(120b)이 오프 되도록 하고, 제3사류팬 유닛(120c)이 1400 RPM으로 회전하도록 한다(910).

이처럼 선택된 운전 모드의 운전을 수행하고, 해당 운전 모드의 운전이 완료되면, 공기조화기의 운전을 종료한다(912).

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 11은 도 10에 도시한 실내기의 전면 패널을 분리한 상태를 나타낸 도면이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 실내기(200)는 하나의 사류팬 유닛(120a)을 포함하도록 구성되며, 전면패널(112)에는 사류팬 유닛(120a)을 전면패널(112)에 결합시키기 위한 하나의 개구(112a)가 마련된다. 이 외의 다른 구성 및 작동 원리는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 다른 공기조화기의 실내기(100)의 구성 및 원리와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 13은 도 12에 도시한 실내기의 단면도이다.

도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이, 실내기(300)의 사류팬 유닛(120)의 디퓨져(121)는, 토출구(121a)를 통해 사류팬(123)이 노출되지 않도록 하고, 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 가이드 베인(173)을 포함한다.

가이드 베인(173)은 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c) 사이에 마련되며, 디스크 플레이트(121b)로부터 원주방향으로 이격되어 링형상으로 형성되는 제1베인(173a)과. 제1베인(173a)의 외주면으로부터 그릴(121c)의 내주면에 이르도록 형성되는 제2베인(153b)을 포함하여 구성될 수 있다.

제1베인(173a)은 디스크 플레이트(121b)에 대향되는 반경방향 내면과, 그릴(121c)에 대향되는 반경방향 외면을 포함하여 구성될 수 있다.

제1베인(173a)의 내면은 토출구(121a) 내측에 위치되는 후단부가 유로형성관(124c)과 마찬가지로 사류팬(123)의 축방향에 대하여 경사지게 형성되지만, 전방으로 갈수록 경사각이 줄어들면서 사류팬(123)의 축??향과 평행하도록 구성될 수 있다.

제1베인(173a)의 반경방향 내측면은 그 후단부가 사류팬(123)의 축방향에 대하여 소정의 경사각을 이루며 형성되지만, 전방으로 갈수록 경사각이 감소되면서 그 전단부는 사류팬(123)의 축방향과 평행하게 형성될 수 있다.

이와 같이 형성된 제1베인(173a)에 의해 사류팬(123)과 유로형성관(124c)에 의해 사류팬(123)의 축방향에 대하여 경사지게 토출되는 냉기는 그 일부가 제1베인(173a)의 내면과 외면을 통해 사류팬(123)의 축??향으로 유도된다. 또한, 제1베인(173a)의 반경방향 외측면은 전체적으로 반경방향 외측으로 볼록하게 굴곡지게 형성되어, 제1베인(173a)의 단면은 전체적으로 유선형으로 형성될 수 있다. 따라서, 토출구(121a)에서 제1베인(173a)에 의해 사류팬(123)의 축방향과 평행하게 토출되는 냉기는 토출구(121a) 전방으로 유도되어 토출구(121a)에서 먼 거리까지 도달될 수 있으며, 토출구(121a)에서 사류팬(123)의 축방향에 대하여 경사지게 토출되는 냉기는 토출구(121a)를 기준으로 넓은 각도에 해당하는 영역에 도달될 수 있다.

제2베인(173b)은 토출구(121a)에 방사형으로 형성될 수 있고, 다수개가 토출구(121a) 전체에 일정한 간격으로 배열될 수 있다. 또한, 제2베인(173b)은 사류팬(123)의 축을 중심으로 일방향으로 회전하도록 굴곡진 곡선으로 형성되어 토출구(121a)에서 냉기가 토출될 때 토출기류에 회전기류가 형성되도록 유도한다.

이와 같이 토출기류에 형성된 회전기류는 냉기가 실내기(100)로부터 멀리 떨어진 영역까지 도달될 수 있도록 토출거리를 연장시키는 역할을 할 수 있다.

이와 같은 제1베인(173a)과 제2베인(173b)이 마련되는 디퓨져(121)는 사출물로 형성되고, 제1베인(173a) 및 제2베인(173b)은 원형의 디스크 플레이트(121b)와 토출구(121a)의 둘레를 따라 형성되는 그릴(121c)과 함께 일체로 형성될 수 있다.

도시된 실시예에 의하면, 하나의 제1베인(173a)이 토출구(121a)에 마련된 예를 도시하고 있으나, 이는 하나의 예시에 불과하며, 토출구(121a)에 반경방향으로 복수의 제1베인(173a)이 마련되게 구성할 수도 있다.

이 외의 다른 구성 및 작동 원리는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 다른 공기조화기의 실내기(100)의 구성 및 원리와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

도 14는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 공기 조화기의 실내기를 나타낸 도면이고, 도 15는 종래기술에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져형상(a)과 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져형상(b)을 도시한 도면이다. 도 16은 도 15의 'B'부분을 확대하여 도시한 도면이고, 도 17은 도 16의 사시도이다.

도 14 내지 도 17에 도시된 바와 같이, 실내기(400)의 사류팬 유닛(120)의 디퓨져(121)는, 원형의 디스크 플레이트(121b)와, 디스크 플레이트(121b)의 외주면에 결합되는 원형의 그릴(121c)과, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c)과의 사이에 형성되는 링(Ring)형의 토출구(121a)를 포함한다. 디퓨져(121)는 사류팬(123)의 전방에 배치되어 사류팬(123)을 지난 공기가 토출구(121a)를 통해 전면패널(112)의 전방으로 토출될 수 있도록 한다. 그릴(121c)은 날개판(421d)을 포함하며, 날개판(421d)의 개수, 형상 또는 배치각도 등을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수 있다.

날개판(421d)은 디스크 플레이트(121b)로부터 그릴(121c)까지 나선형 날개의 형상을 가지고 형성되며, 이로 인해 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기를 안내하여 외부로 토출시키게 한다.

날개판(421d)은 디스크 플레이트(121b)로부터 그릴(121c)까지 제1방향으로 연장되는 방향으로 진행되도록 구성된다. 제1방향은 디스크 플레이트(121b)부터 그릴(121c)에 이르기까지 나선형, 방사상등을 포함하는 여러 방향이 될 수 있으나, 본 실시예에서는 방사상으로 진행된다.

날개판(421d)은 제1방향을 따라 사류팬(123)의 회전방향과 반대방향으로 만곡되어 있는 것을 특징으로 한다. 디퓨져(121)의 전면에서 바라볼 때를 기준으로 사류팬(123)이 시계방향으로 회전하는 경우, 날개판(421d)은 디스크 플레이트(121b)로부터 그릴(121c)까지 반시계방향으로 만곡되도록 연장 형성되고, 사류팬(123)이 반시계방향으로 회전하는 경우 날개판(421d)은 디스크 플레이트(121b)로부터 그릴(121c)까지 시계방향으로 만곡되도록 연장 형성된다.

도 15에 도시된 바와 같이, 종래에는 날개판(35)이 디스크 플레이트(33)로부터 그릴(34)까지 시계방향으로 만곡되도록 연장 형성되는 경우, 즉 사류팬(123)의 회전방향과 동일한 방향으로 만곡되어 있는 경우, 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기는 날개판(35)에 의해 안내되어 전면기류보다는 확산기류를 형성하게 된다. 이에 비해 본원 발명과 같은 구성을 가지는 경우에는 사방으로 퍼져나가는 토출공기의 진행을 날개판(421d)이 가로막고, 이를 전면기류로 변형하도록 안내하게 된다. 즉, 디퓨져(121)의 전면쪽으로 향하는 방향을 z축, 디퓨져(121)의 중심으로 방사상의 방향을 y축, 디퓨져(121) 원형 형상의 접선방향을 x축이라고 할 때, 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기 중 x,y축방향의 공기는 날개판(421d)에 의해 z축으로 안내되도록 구비된다.

날개판(421d)의 나선형 날개의 형상은 소정의 폭을 가지는 리브로 형성될 수 있다. 날개판(421d)은 외부로부터 실내기(100)의 내부의 사류팬(123)과 같은 내부구성을 보호하는 역할도 하지만, 주로 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기에 대해 이를 가이드하여 기류를 형성하는 데 목적이 있으므로, 토출공기가 충분히 가이드 될 수 있도록 소정의 폭을 가지는 리브로 형성된다.

날개판(421d)은 전면을 향하고 있는 전면부(422)와, 후면을 향하고 있는 후면부(424)를 포함하고, 전면부(422)와 후면부(424)는 만곡 각도를 달리할 수 있다. 날개판(421d)은 측면 중앙부를 기준으로 전면판넬의 전면쪽을 향하고 있는 전면부(422)와 후면쪽을 향하고 있는 후면부(424)로 나눌 수 있다. 날개판(421d)은 디스크 플레이트(121b)로부터 그릴(121c)로 향하도록 제1방향으로 연장되고, 사류팬(123)의 회전방향과 반대방향으로 만곡되어 있는 데, 전면부(422)와 후면부(424)는 만곡 각도를 달리하는 경우, 전면기류형성에 보다 효과적이게 된다.

이와 같은 구성을 가지는 경우, 후면부(424)가 전면부(422)보다 더 만곡되는 경우 전면기류형성에 있어서 더욱 바람직하다. 후면부(424)가 전면부(422)보다 더 만곡되었기 때문에 날개판(421d)의 측면은 후면부(424)에서 전면부(422)로 향할수록 디퓨저(121)의 정면, 즉 z축과 평행에 가까운 형상을 가지게 된다. 그리하여 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기는 후면부(424)에 의해 먼저 안내가 되고, 날개판(421d)의 측면을 따라 전면부(422)에 의해 디퓨저(123)의 정면으로 향하게 되고, 전면기류가 형성이 된다.

그릴(121c)은 환형으로 형성된다. 이로써 사류팬(123)으로부터 불어오는 토출공기가 토출구(121a)를 통해 전면패널(112)의 전방을로 토출시에 토출기류가 상하좌우로 확산되는 것을 방지하고, 토출공기를 가이드하는 역할을 한다.

또한, 디스크 플레이트(121b)와 그릴(121c) 간의 간격을 조절하여 토출구(121a)의 반경 방향 폭을 줄이거나 키움으로써, 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있으며, 디스크 플레이트(121b)의 직경을 조절하여 토출구(121a)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 조절할 수도 있다.

도 18 내지 도 20은 종래기술에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져와 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 디퓨져에 의한 토출공기의 흐름을 나타낸 것이다.

도 18 내지 도 20에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 디퓨져(32)에 의한 경우 사류팬(123)의 회전방향과 날개판(35)의 만곡방향이 동일한 경우 사류팬(123)의 회전과 함께 상하좌우로 공기가 토출하게 되고, 결과적으로 기류가 확산되는 형태의 토출이 이루어지게 된다. 이에 비해 본 발명에 따른 디퓨저(121)에 의한 경우 사류팬(123)의 회전방향과 날개판(421d)의 만곡방향이 반대이어서, 사류팬(123)으로부터 불어나오는 토출공기는 날개판(421d)에 의해 확산되지 못하고, 날개판(421d)의 후면부(424), 전면부(42)를 거치면서 전면으로 향하게 된다.

또한, 종래기술에 따른 디퓨져(32)에 의한 경우 날개판(35)은 사류팬(123)의 회전방향과 동일하게 배치되므로, 토출공기는 확산기류가 더 발달하여 공기조화기 전면에서 사방으로 진행하게 되나, 본 발명에 따른 디퓨저(121)에 의한 경우 날개판(421d)이 사류팬(123)의 회전방향과 반대방향으로 만곡되어 있어, 토출공기는 확산기류보다 전면기류가 더 발달하게 되어 공기조화기 전면에서 전면기류를 형성하여 원거리 송풍이 가능하게 된다.

이 외의 다른 구성 및 작동 원리는 앞서 설명한 본 발명의 일 실시 예에 다른 공기조화기의 실내기(100)의 구성 및 원리와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.

100: 실내기 110: 하우징
112: 전면패널 114: 후면패널
120: 사류팬 유닛 121: 디퓨져
122: 구동모터 123: 사류팬
124: 덕트 130: 열교환기
140: 흡입구

Claims (20)

1. 그 전면에 적어도 하나의 원형 개구부가 형성된 하우징;
   상기 원형 개구부의 가운데를 막도록 배치되는 원형의 디스크 플레이트;
   상기 원형 개구부의 내주면과 상기 디스크 플레이트의 외주면 사이에 형성되는 링 형상 토출구;
   상기 디스크 플레이트의 후방에 마련되고, 내부로 유입된 공기가 상기 링 형상 토출구를 통해 전방으로 토출될 수 있도록 내부의 공기를 상기 링 형상 토출구로 가이드하는 제1가이드 유닛;과,
   상기 원형 개구부의 후방에 마련되어 내부의 공기를 상기 링 형상 토출구로 가이드하는 제2가이드 유닛;을 포함하고,
   상기 제1가이드 유닛은 내부가 막힌 원통 형상을 구비하되 상기 디스크 플레이트로부터 내측으로 진입할수록 상기 원통 형상의 직경이 작아지는 형상을 가지고,
   상기 제2가이드 유닛은 원형의 덕트 형상을 구비하되 상기 원형 개구부의 표면으로부터 내측으로 진입할수록 상기 원형 덕트의 직경이 작아지는 형상을 가지고,
   상기 제1가이드 유닛과 상기 제2가이드 유닛 사이에 형성되는 유로를 통하여 내부 공기가 전방으로 토출되되, 상기 링 형상 토출구의 모든 방향으로 발산(diverge)되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1가이드 유닛의 상기 원통 형상의 직경은 상기 제2가이드 유닛의 상기 원형 덕트의 직경보다 더 급격하게 작아지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 디스크 플레이트의 직경은 상기 디스크 플레이트의 전면으로부터 후면으로 갈수록 작아지는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1가이드 유닛의 상기 원통 형상의 외주면과 접하는 접선은 상기 디스크 플레이트의 중심과 상기 제1가이드 유닛의 중심을 관통하는 가상의 직선과 제1경사각을 형성하고,
   상기 제1경사각은 10°이상 40°이하인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제2가이드 유닛의 상기 원형 덕트의 내주면과 접하는 접선은 상기 디스크 플레이트의 중심과 상기 제1가이드 유닛의 중심을 관통하는 가상의 직선과 제2경사각을 형성하고,
   상기 제2경사각은 5°이상 15°이하인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1가이드 유닛의 상기 원통 형상의 외주면과 접하는 접선의 연장선은 상기 디스크 플레이트의 가장자리 부근과 만나는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
7. 제1항에 있어서,
   상기 유로는 상기 디스크 플레이트의 중심과 상기 제1가이드 유닛의 중심을 관통하는 가상의 직선과 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 유로의 폭은 상기 링 형상 토출구에 가까워질수록 감소하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
9. 제6항에 있어서,
   상기 디스크 플레이트의 후면에 결합되는 구동모터와,
   상기 구동모터의 후방에 배치되고, 상기 구동모터에 회전 가능하게 결합되는 팬을 포함하되,
   상기 팬의 회전에 의해 공기가 상기 링 형상 토출구를 향하여 경사지게 토출되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1가이드 유닛은 상기 구동모터의 회전축에 회전 가능하게 결합되고,
    상기 팬은 상기 제1가이드 유닛과 상기 제1가이드 유닛의 외주면에 결합되는 복수의 날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
11. 제9항에 있어서,
    상기 하우징의 후면에 형성되는 적어도 하나의 흡입구와,
    상기 팬과 상기 흡입구 사이에 배치되는 열교환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
12. 그 전면에 적어도 하나의 원형 개구가 형성된 하우징;과,
    상기 개구의 가운데를 막아 링 형상의 토출구를 형성하는 원형의 디스크 플레이트;과,
    상기 디스크 플레이트의 후방에 배치되고, 상기 디스크 플레이트보다 상대적으로 작은 직경을 가지며, 그 일측이 막힌 원통 형상으로 마련되는 제1가이드 유닛;과,
    상기 제1가이드 유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 디스크 플레이트보다 상대적으로 큰 직경을 가지며, 그 양측이 개방된 원형의 덕트 형상으로 마련되는 제2가이드 유닛;과,
    상기 제1가이드 유닛과 상기 제2가이드 유닛 사이에 형성되고 상기 토출구와 연통되는 유로;를 포함하고,
    상기 유로를 통해 상기 토출구로 토출되는 공기가 상기 토출구의 모든 방향으로 발산(diverge)될 수 있도록, 상기 유로의 내경과 외경은 상기 토출구에 가까워질수록 증가하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
13. 제12항에 있어서,
    상기 유로의 내경은 상기 유로의 외경에 비해 더욱 급격하게 증가하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
14. 제12항에 있어서,
    상기 유로의 폭은 상기 토출구에 가까워질수록 감소하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
15. 제12항에 있어서,
    상기 디스크 플레이트의 후면에 결합되는 구동모터와,
    상기 구동모터의 후방에 배치되고, 상기 구동모터에 회전 가능하게 결합되는 팬을 포함하되,
    상기 팬의 회전에 의해 공기가 상기 링 형상의 토출구를 향하여 경사지게 토출되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
16. 제15항에 있어서,
    상기 팬의 후방에 배치되는 열교환기와,
    상기 하우징의 후면에 형성되고, 상기 열교환기의 후방에 배치되는 적어도 하나의 흡입구를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제1가이드 유닛은 상기 구동모터의 회전축에 회전 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
18. 제17항에 있어서,
    상기 팬은 상기 제1가이드 유닛과 상기 제1가이드 유닛의 외주면에 결합되는 복수의 날개로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내기.
19. 하우징을 포함하는 공기조화기의 실내기의 공기 토출 가이드 구조에 있어서,
    상기 하우징의 전면에 형성되는 원형의 개구부;
    상기 개구부의 가운데를 막도록 배치되는 원형의 디스크 플레이트;
    상기 개구부와 상기 디스크 플레이트 사이에 형성되는 링 형상의 토출구;
    상기 디스크 플레이트의 후방에 배치되는 제1가이드 유닛;
    상기 제1가이드 유닛의 주위를 둘러싸고, 상기 개구의 후면에 마련되는 제2가이드 유닛;을 포함하고,
    상기 제1가이드 유닛은 상기 디스크 플레이트로부터 내측으로 진입할수록 그 직경이 작아지는 원통 형상을 가지고,
    상기 제2가이드 유닛은 상기 디스크 플레이트로부터 내측으로 진입할수록 그 직경이 작아지는 덕트 형상을 가지며,
    상기 제2가이드 유닛의 상기 덕트 형상은 상기 제1가이드 유닛의 상기 원통 형상에 비해 그 직경이 감소하는 폭이 상대적으로 더 작은 것을 특징으로 하는 공기 토출 가이드 구조.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제1가이드 유닛의 상기 원통 형상과 상기 제2가이드 유닛의 상기 덕트 형상 간의 간격은 상기 디스크 플레이트로부터 내측으로 진입할수록 더 커지는 것을 특징으로 하는 공기 토출 가이드 구조.

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