KR101443383B1 - 공조장치 및 공조장치의 그릴 - Google Patents

Abstract

운전 중에 발생되는 소음이 줄고, 풍력의 손실이 줄어들고, 공조장치가 고효율로 운전될 수 있고, 사용자는 더욱 쾌적하게 공조장치를 사용할 수 있도록 하기 위하여, 케이스; 상기 케이스의 내에 수용되어, 흡입측으로 부터 유입된 공기를 열교환시킨 후에 토출측으로 송풍하는 팬; 상기 팬으로 유입되는 공기의 흐름을 안내하는 오리피스; 상기 오리피스의 상류측에 놓이고, 상기 케이스의 내부공간을 외부와 구분짖는 프론트 패널; 상기 프론트 패널에 장착되는 흡입그릴; 및 상기 흡입그릴에 제공되고, 그 토출단부 및 입구단부 중의 적어도 하나는 그 단부측으로 향할수록 축소되는 형태로 제공되는 복수의 지지대가 포함되는 공조장치가 개시된다.

흡입그릴, 공조장치

Description

공조장치 및 공조장치의 그릴{Air conditioning apparatus and grill for the same}

본 발명은 공조장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 공조장치에서 공기가 흡입되는 그릴에 관한 것이다.

공조장치는 공기를 사용자가 원하는 상태로 조성하는 기기에 관한 것으로서, 온도와 습도를 조절하는 장치이다. 이들 공조장치 중에서 근래 들어서는 천정형 공조장치가 각광을 받고 있는데, 이는 천정에 매립되어 사용되기 때문에, 실내공간을 점유하지 않을 뿐 아니라, 넓은 공간에 공조된 공기를 송풍할 수 있기 때문이다.

다만, 상기 천정형 공조장치는 실내의 상부에 마련되어 있어서, 공조장치의 내부에서 발생되는 소음이 비교적 넓은 공간으로 확산되는 문제가 있다. 이와 같은 문제를 감안하여 근래에는 천정형 공조장치의 각 부품의 구조 및 형상을 개선하여 어떠한 방식으로든지 간에 소음을 저감시키도록 하기 위한 노력을 경주하고 있다.

나아가서, 설명되는 바와 같은 소음의 발생은 풍력의 손실로 이어지기 때문에, 소음의 저감시키는 것과 함께 풍력의 손실을 줄이는 방법에 대해서도 연구가 행하여 지고 있다.

본 발명은 상기되는 배경하에서 제안되는 것으로서, 풍력의 손실 및 소음 발생이 저감되어 에너지의 소모량을 줄이고, 사용자가 더욱 쾌적하게 사용할 수 있는 공조장치를 제안한다.

또한, 종래에는 시도되지 않았던 새로운 부분이 공조장치의 흡입그릴부분을 최적함으로써, 풍력의 손실 및 소음의 발생량을 저감시키는 공조장치를 제안한다.

본 발명에 따른 공조장치는, 케이스; 상기 케이스의 내에 수용되어, 흡입측으로 부터 유입된 공기를 열교환시킨 후에 토출측으로 송풍하는 팬; 상기 팬으로 유입되는 공기의 흐름을 안내하는 오리피스; 상기 오리피스의 상류측에 놓이고, 상기 케이스의 내부공간을 외부와 구분짖는 프론트 패널; 상기 프론트 패널에 장착되는 흡입그릴; 및 상기 흡입그릴에 제공되고, 그 토출단부 및 입구단부 중의 적어도 하나는 그 단부측으로 향할수록 축소되는 형태로 제공되는 복수의 지지대가 포함된다.

본 발명에 따른 공조장치의 그릴은, 천정형 공조장치의 입구측에 마련되어 외부공기가 통과하고, 사이 간격부에 공기가 통과되는 복수 개의 지지대가 제공되는 그릴부; 및 상기 그릴부를 지지하여 상기 천정형 공조장치에 설치되는 프레임이 포함되고, 상기 지지대는 유입측단부 및 토출측단부의 적어도 하나는 그 끝단으로 갈수록 점진적으로 폭이 축소되는 축소부를 이루는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해서 공조장치의 운전 중에 발생되는 소음이 줄어들고 이와 함께 풍력의 손실이 줄어들어서, 사용자가 더욱 쾌적하고 고효율로 공조장치를 사용할 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상이 이하의 실시예에 제한된다고 할 수는 없으며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상에 포함된다고 할 것이다.

<제 1 실시예>

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공조장치의 분해 사시도이다. 다만, 도 1에서는 이해의 편의를 위하여 공조장치의 설치상태를 뒤집어서 표시한 도면임을 참조해야 한다.

도 1을 참조하면, 본 실시예의 공조장치에는 케이스(1)와, 상기 케이스(1)의 내부에 수용되는 팬(2)과, 상기 케이스(1) 상측의 개구된 부분에 놓이는 드레인 팬(3)과, 상기 드레인 팬(3)의 안쪽 부분에 마련되는 흡입 가이드(4)와, 상기 흡입 가이드(4)의 내측 개구된 부분에 제공되어 공기의 원활하게 유입되도록 하는 오리피스(5)와, 공조장치의 전방 표면을 이루며 내부와 외부를 구분짖는 프론트 패널(6)과, 상기 프론트 패널(6)의 내부 공간을 덮어서 바깥으로부터 유입되는 공기 를 필터링하는 흡입그릴(7)이 포함된다.

상기 흡입그릴(7)은 외부공기가 흡입되는 흡입단부를 이룬다. 그러므로, 공조장치의 내부로 유입되는 모든 공기는 상기 흡입그릴(7)을 통과한다. 상기 흡입그릴(7)에는 서로 이격되는 다수개의 지지대가 제공되고, 그 지지대의 사이는 슬롯이 형성되어, 그 슬롯을 통하여 공기가 흡입된다. 이 슬롯을 통하여 공조장치의 내부가 보이지 않게 되므로, 공조장치의 외적 미감이 향상되는 이점을 기대할 수 있다.

상기 프론트 패널(6)은 사용자에게 관찰되는 공조장치의 전면외관을 이루는 부분으로서, 상기 흡입그릴(7)을 안정적으로 설치하는 장치를 이루고, 나아가서, 토출되는 공기의 토출을 안내하는 장치이다.

상기 흡입가이드(4) 및 상기 오리피스(5)는, 팬(2)을 향하여 외부 공기가 저소음 상태에서 안정적으로 유입되도록 하기 위한 물품으로서, 양자는 도시되는 바와 같이 분리되는 물품으로 제공될 수도 있으나, 양자가 일체화 된 물품으로 제공될 수도 있다.

상기 드레인 팬(3)은 열교환기에서 발생되는 응축수를 받아 저장하고 이를 외부로 배출하는 역할을 수행하고, 드레인 팬(3)의 네 모서리에는 상기 팬(2)에서 토출되는 공기가 통과하는 토출구가 마련되어 있다.

상기 팬(2)에는 모터가 연결되어 팬을 회전시키는 것은 당연하게 이해될 것이다. 그리고, 상기 케이스(1)의 내부에서 네 측면에는 열교환기가 놓여서 공기와 냉매관에 열교환이 수행되는 것은 당연하다.

상기 공조장치의 작용을 간단히 설명한다.

상기 팬(2)이 회전되면, 상기 케이스(1)의 내부 공간은 음압분위기가 조성된다. 그리면, 외부공기는 케이스(1) 내부의 음압에 의해서 상기 흡입그릴(7), 오리피스(5), 흡입가이드(4), 및 팬(2)을 통하여 흡입된다. 그리고, 열교환기를 거치면서 열교환 된 공기는 드레인 팬(3), 프론트 패널(6)의 토출구를 통하여 외부로 토출된다.

설명되는 바와 같은 공조장치의 각 구성 중에서 본원발명에서는 상기 흡입그릴(7)의 구성에 주된 관심을 가지고 있다.

상세하게는, 상기 흡입그릴(7)은 공기가 흡입되는 부분으로서, 상기 흡입그릴(7)의 슬롯(74)을 통과하는 중에는 슬롯(74)의 자체적인 공기저항에 의해서 압력손실이 발생되고, 압력손실에 의해서 소음이 증가하게 되는데, 그와 같은 현상을 개선하는 것에 주안점을 두고 있는 것이다.

도 2는 흡입그릴의 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 흡입그릴(7)에는, 사각형상의 프레임(71)과, 상기 프레임(71)의 내부에 형성되어 공기가 통과하는 구역을 정의하는 그릴부(72)가 포함된다. 그리고, 그릴부(72)에는 일방향 또는 양방향으로 연장되는 다수의 지지대(73)가 제공되고, 상기 지지대(73)의 각 사이 간격에는 공기가 통과되는 슬롯(74)이 마련되어 있다

본 실시예는, 상기 그릴부(72)에 제공되는 지지대(73)의 형상에 그 주된 관심을 가지고 있어서, 상기 지지대(73)를 통하여 흡입되는 공기의 흐름에 가하여지는 유동저항을 줄여서, 압력손실을 줄이고, 그와 더불어 소음의 발생을 저감시키는 방안을 제공한다.

도 3은 제 1 실시예에 따른 지지대의 단면도로서, 상측은 흡입그릴의 흡입측이고, 하측은 흡입그릴의 토출측이 된다.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 지지대는 입구부는 사출의 용이성을 감안하여 각이 지는 단면으로 제공되어 있지만, 토출측은 지지대를 통과하는 공기의 유동에 의한 저항발생을 감소시키기 위하여 서서히 축소되는 형상으로 마련된다.

더 상세하게, 상기 지지대(73)의 토출측은 V 자형으로 점진적으로 축소되는 V형축소부(731)을 이룬다. 이와 같이 지지대의 토출단부가 축소되는 형상으로 제공됨으로써, 지지대(73)를 통과하는 공기에서 발생될 수 있는 후류(wake)의 발생이 감소되는 효과를 기대할 수 있다.

그리고, 흡입그릴에 제공되는 지지대(73)의 수는 무수히 많고, 상기 지지대(73)는 흡입그릴에 전체적으로 제공되어 있기 때문에, 상기되는 지지대(73)의 형상에 의해서 발생되는 소음저감효과는 상당한 수준에 이른다.

<제 2 실시예>

본 발명의 제 2 실시예는 다른 부분은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 상기 지지대(73)의 토출단부 형상이 달라지는 것만 특징적으로 다르다. 그러므로, 그 설명이 없는 부분은 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.

도 4는 제 2 실시예에 따른 지지대의 단면도이다.

도 4를 참조하면, 상기 지지대의 토출단부는 일방향으로 축소되는 편향축소 부(732)를 이룬다. 이와 같은 형상에 의해서도 지지대(73)를 통과하는 공기의 유동에서 후류가 발생하는 것을 감소시킬 수 있는 효과를 마찬가지로 기대할 수 있다. 또한, 지지대가 일방향으로 축소되는 경우에는 사출이 더 편리하게 수행될 수 있는 장점을 기대할 수 있다.

<제 3 실시예>

본 발명의 제 3 실시예는 다른 부분은 상기 제 1 실시예와 동일하고, 상기 지지대(73)의 토출단부의 형상이 달라지는 것만 특징적으로 다르다. 그러므로, 그 설명이 없는 부분은 제 1 실시예의 설명을 원용하도록 하고, 그 구체적인 설명은 생략한다.

도 5는 제 3 실시예에 따른 지지대의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 상기 지지대의 토출단부는 끝으로 가면 갈수록 완만하게 U 자형으로 경사지는 U형축소부(733)를 이룬다. 그와 같은 형상에 의해서 공기의 유동이 토출단부가 서서히 축소되기 시작하는 지점에서 박리가 시작되는 지점을 더 뒤로 미룰 수 있기 때문에, 공기의 유동저항은 더욱 감소될 수 있다.

<제 4 실시예>

본 발명의 제 4 실시예는 이미 설명된 바가 있는 실시예가 지지대의 토출측에 주된 관심을 가지는 것에 반하여, 지지대의 흡입측에 주된 관심을 가지고 있는 것이 특징적으로 다르다. 그러므로, 그 설명이 없는 부분은 상기되는 어느 실시예가 그대로 적용될 수 있다.

도 6은 제 4 실시예에 따른 지지대의 단면도이다.

도 6을 참조하면, 상기 지지대(73)의 입구부는 그 끝단이 첨점을 이루면서 후방으로 갈수록 점진적으로 V자형으로 확장되는 V형축소부(734)를 이룬다. 즉, 지지대(73)의 입구부에서 공기유동의 정체점 발생이 억제됨으로써, 공기의 유동저항이 감소되도록 하는 것이다.

본 실시예는 지지대(73)의 입구측에서의 유동저항을 감소시킴으로써, 그 효율을 증진시키는 것을 일 특징으로 하고 있는 것을 알 수 있다.

<제 5 실시예>

본 발명의 제 5 실시예는 상기 제 1 실시예와 제 4 실시예의 혼합형으로서, 지지대(73)의 유입단부와 토출단부가 모두 축소되는 형태로 제공되는 것이 특징이다.

도 7은 제 5 실시예에 따른 지지대의 단면도이다.

도 7은 참조하면, 상기 지지대(73)의 입구부 및 출구부는 모두가 V자형으로 축소되는 형태로서 전방 V형 축소부(735), 및 후방 V형 축소부(736)을 이룬다. 이와 같이 지지대(73)의 전방 및 후방이 모두 축소되는 형태로 제공되는 경우에는, 지지대(73)의 전방에서 발생되는 공기유동의 정체점 발생을 억제시키고, 지지대(73)의 후방에서 발생되는 공기유동에서의 휴류 발생이 함께 억제된다. 그러므로, 공기의 유동 저항의 감소, 공기의 압력손실의 저감, 및 공기 유동 중에 발생되는 소음저감의 효과를 함께 기대할 수 있게 된다.

다만, 상기되는 바와 같이 지지대(73)의 양측단부가 축소되는 형태로 제공되도록 하기 위해서는 정상적인 사출방법이 그대로 적용될 수 없는 문제점이 있다. 다시 말하면, 프레임(71)의 자체적인 형상에 의해서 사출이 방해되는 문제점이 있는 것이다.

이와 같은 제작의 문제점을 극복하기 위해서는 도 8에 도시되는 흡입그릴의 분해 사시도와 같이, 흡입그릴(7)을 이루는 그릴부(72)와 프레임(71)을 별도의 물품으로 제작하고, 추후에 이를 별도로 체결하여, 단일의 흡입그릴(7)을 제작하는 방안이 바람직하게 고려될 수 있다. 다시 말하면, 그릴부(72)를 별도로 사출제작함으로써, 지지대(73)의 입구측과 토출측 전부에 축소부가 형성되도록 한 다음에, 그와 같은 지지대(73)가 형성된 그릴부(72)를 추후에 프레임(71)에 체결하는 것이다.

상기되는 바와 같은 과정에 의해서 지지대(73)의 양측에 축소부가 형성되는 것이 가능하게 되는 장점을 얻을 수 있다.

<제 6 실시예>

본 발명의 제 6 실시예는 다른 부분은 동일하고, 지지대(73)의 형상이 달라지는 것이 다르다. 그러므로, 그 설명이 없는 부분은 상기되는 실시예 중의 어느 하나에 제시되는 설명을 그대로 원용하도록 한다. 상기 지지대의 입구측과 토출측의 형상이 전반적으로 축소되는 형상으로 제공되기 때문에, 제 5 실시예의 설명이 바람직하게 적용될 수 있을 것이다.

도 9는 본 발명의 제 6 실시예에 따른 지지대의 단면도이다.

본 실시예는 지지대(73)가 입구측에서는 단부는 첨점을 이루고 후방으로 갈수록 연속적으로 폭이 축소되는 형상으로 되고, 토출측에서는 후방으로 갈수록 연속적으로 폭이 축소되는 형상으로 되고 단부측에서는 첨점을 이루게 된다. 즉, 전 방연속형축소부(737), 및 후방연속형축소부(738)을 이루는 것이다

다시 말하면, 지지대(73)는 그 폭이 그다지 길기 않기 때문에, 입구측 및 토출측에서만 첨점으로 제공되고, 가운데로 갈수록 점진적으로 폭이 확장되도록 하여, 가운데 부분의 단일지점 및 그와 대응되는 작은 영역에서만 최대의 폭으로 형성될 수 있는 것이다. 이와 같이 됨으로써, 지지대(73)를 통과하는 공기의 유선은 실질적으로 거의 박리가 발생되지 않고, 공기의 유동 중에 발생되는 유동저항/압력손실/소음은 거의 없는 장점을 기대할 수 있다.

제 6 실시예에 따른 효과를 증명하기 위하여 본 발명의 발명자는 다른 부분은 동일하게 하고, 지지대의 형상만을 달리하여 실험을 행하였다. 도 10은 그 실험의 결과를 도시하는 선도로서, 수평축은 팬의 회전속도이고, 수직축은 그에 대응하는 유량선도이다.

도 10을 참조하면, 지지대의 형상만을 제 6 실시예와 같이 해서 측정한 유량선도(21)와, 지지대의 형상을 종래와 같이 각이 지는 형상으로 해서 측정한 유량선도(22)가 비교적으로 도시되어 있다.

상기되는 선도를 참조하면, 지지대의 형상에 연속형축소부를 제공함으로써, 동일한 운전조건하에서도 유량이 0.2CMM(Cubic Meter Minute)증가하는 것을 볼 수 있었다. 이와 같은 유량 증가는 압력손실의 감소에 따른 것을 용이하게 짐작할 수 있을 것이다. 또한, 압력손실의 감소는 소음의 감소를 이끌어 내리라는 것도 용이하게 짐작가능할 것이다.

본 발명에 따르면, 운전 중에 발생되는 소음이 줄고, 풍력의 손실이 줄어든다. 그러므로, 공조장치가 고효율로 운전될 수 있고, 사용자는 더욱 쾌적하게 공조장치를 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 공조장치의 분해 사시도.

도 2는 흡입그릴의 사시도.

도 3은 제 1 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 4는 제 2 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 5는 제 3 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 6은 제 4 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 7은 제 5 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 8은 흡입그릴의 일 실시예에 따른 분해 사시도.

도 9는 제 6 실시예에 따른 지지대의 단면도.

도 10은 본 발명에 따른 실험의 결과를 도시하는 선도로서, 수평축은 팬의 회전속도이고, 수직축은 그에 대응하는 유량선도를 나타내는 그래프.

Claims (5)

1. 케이스;

   상기 케이스의 내에 수용되어, 흡입측으로부터 유입된 공기를 열교환시킨 후에 토출측으로 송풍하는 팬;

   상기 팬으로 유입되는 공기의 흐름을 안내하는 오리피스;

   상기 오리피스의 상류측에 놓이고, 상기 케이스의 내부공간을 외부와 구분짖는 프론트 패널; 및

   상기 프론트 패널에 장착되는 흡입그릴을 포함하고,

   상기 흡입그릴은, 공기가 유입되는 입구단부로부터 공기가 유출되는 토출단부를 향하여 그 단면적이 “V”형상으로 감소되거나 또는 편향되어 감소되는 복수의 지지대를 포함하는 공조장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 흡입그릴에는,

   상기 지지대가 형성되는 그릴부와, 상기 그릴부가 체결되는 프레임이 포함되고,

   상기 그릴부 및 프레임은 각각 제작된 다음에 서로 체결되는 공조장치.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

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