KR101448304B1 - 천정형 에어컨 - Google Patents

Abstract

본 발명은 외부로 노출되는 적어도 일면을 구비하는 케이싱, 케이싱의 노출된 일면의 일 측에 형성되며, 공기가 흡입되는 흡입부, 흡입부를 통해 흡입된 공기를 유동시키는 송풍팬, 흡입부와 송풍팬 사이에 위치하며, 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 열교환되는 열교환기, 케이싱의 노출된 일면의 타 측에 형성되며, 열교환 된 공기가 토출되는 토출부, 노출되는 일면의 배면에서 대략 송풍팬을 향해 돌출된 리브 형상의 스태빌라이저(stabilizer) 및 일면의 대향면에 위치하며, 송풍팬을 향해 돌출된 컷오프(cutoff)를 포함하며, 일면에 수직한 선과 스태빌라이저의 돌출된 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도는 28 내지 30°이며, 컷오프의 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도는 대략 58°인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 이러한 구성을 통해, 송풍팬의 유동 토출 영역을 충분히 확보할 수 있어, 송풍팬의 흡입 및 토출 성능을 높일 수 있어 천정형 에어컨의 효율을 향상시킬 수 있다.

천정형 에어컨, 컷오프, 흡입 면적, 토출 면적, 스태빌라이저

Description

천정형 에어컨{A CEILING-MOUNTED TYPE AIR CONDITIONER}

본 발명은 천정형 에어컨에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 일 측으로부터 공기를 흡입하여, 다른 일 측으로 공기를 토출하는 일방 토출형 천정형 에어컨에 관한 것이다.

에어컨은 냉동 사이클을 이용하여, 냉동 사이클의 증발기를 흐르는 냉매와 실내 공기의 열교환을 통해 실내 온도를 조절하는 장치이다. 에어컨은 증발기가 냉동 사이클을 구성하는 다른 부품, 즉 응축기, 압축기와 같은 부품이 하나의 유닛으로 제작되는 일체형 에어컨과, 증발기를 포함하는 실내기와 냉동 사이클의 다른 부품들을 포함하는 실외기로 분리 제작되는 분리형 에어컨으로 구분된다.

또한 분리형 에어컨은 실내기의 설치 형태에 따라 분류된다. 일반적으로, 실내기가 실내의 바닥에 설치되는 상치형 에어컨, 실내기가 실내의 벽에 걸리는 벽걸이형 어에컨 및 천정과 천정 마감재 사이의 공간에 설치되는 천정형 에어컨으로 구분된다.

천정형 에어컨은 실내 공간의 천정에 설치되어, 실내 공간을 보다 넓게 이용할 수 있다는 장점과, 실내의 내부 공간을 더욱 빨리 조화할 수 있는 장점 때문에 최근 사용 및 개발이 증가하고 있다. 천정형 에어컨은 대략 육면체의 공간 내에 송풍팬과 열교환기 등을 구비한다. 천정형 에어컨은 일면만이 외부로 노출되어 있으며, 따라서 일면에 공기를 흡입하는 흡입부와 흡입되어 열교환기와 열교환 된 공기를 토출하는 토출부가 배치된다. 토출부는 한 개 내지 네 개를 가지는 것이 일반적이며, 한 개의 토출부를 가지는 경우, 출입문에 설치되어 외부 공기가 유입되지 않도록 하는 경우에 많이 이용된다. 또한 두 개의 토출부를 가지는 경우, 실내 공간의 코너에 설치되어 두 방향으로 열교환 된 공기를 토출한다. 또한 네 개의 토출부를 가지는 경우, 장방형상의 노출면의 네 변에 토출부가 위치하며, 네 방향으로 열교환된 공기를 토출한다. 천정형 에어컨이 네 개의 토출부를 가지는 경우, 일반적으로 실내공간의 중심부에 설치된다.

도 1은 종래의 천정형 에어컨의 일 예를 도시한 도면이다. 천정형 에어컨은 대략 직육면체 형상의 케이싱(100), 케이싱(100) 내에 위치하며, 외부에서 케이싱(100) 내부로 유입된 공기와 열교환을 하는 열교환기(200), 케이싱(100)의 내, 외로 공기를 송풍하는 송풍팬(300)을 포함한다. 케이싱(100)은 건물의 천정 내부에 매입되며, 일반적으로 건물의 바닥을 향하는 일면(110)만이 외부에 노출된다. 그러나 천정형 에어컨의 설치 위치에 따라서 건물의 바닥을 향하는 일면(110) 외의 면도 노출될 수 있다. 건물 바닥을 향하는 일면(110)의 대향면에는, 열교환기(200)를 거친 유동이 송풍팬(300)으로 유동하도록 유동 방향을 변경해주는 돌출부(460)가 구비된다. 또한, 송풍팬(300)으로 유동이 흡입되는 흡입 영역과 송풍팬으로부터 유동이 토출되는 토출 영역을 구획하는 컷오프(cutoff: 450)이 구비된다. 돌출 부(460)과 컷오프(450) 사이는 상대적으로 돌출부(460) 및 컷오프(450)보다 높이가 낮아 골짜기 형태를 이룬다. 따라서 유동의 일부가 골짜기 부분에서 맴돌면서 와류를 형성하기 쉽다. 또한 와류가 성장하는 경우, 송풍팬(300)의 회전, 유동의 흡입 및 유동의 토출에 저항으로 작용하면서 소음을 크게 발생하였다.

본 발명은 송풍팬의 토출 영역을 확대시킨 천정형 에어컨을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 리어 가이드에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있는 위치에 스태빌라이저를 구비하는 천정형 에어컨을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 외부로 노출되는 적어도 일면을 구비하는 케이싱, 케이싱의 노출된 일면의 일 측에 형성되며, 공기가 흡입되는 흡입부, 흡입부를 통해 흡입된 공기를 유동시키는 송풍팬, 흡입부와 송풍팬 사이에 위치하며, 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 열교환되는 열교환기, 케이싱의 노출된 일면의 타 측에 형성되며, 열교환 된 공기가 토출되는 토출부, 노출되는 일면의 배면에서 대략 송풍팬을 향해 돌출된 리브 형상의 스태빌라이저(stabilizer) 및 노출되는 일면의 배면에서 대략 송풍팬을 향해 돌출되며, 노출되는 일면에 수직한 선과 돌출된 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도가 29 내지 30°인 스태빌라이저(stabilizer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 일면의 대향면으로부터 송풍팬을 향해 돌출되며, 돌출된 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도가 대략 58°인 컷오프(cutoff)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 이러한 구성을 통해, 송풍팬의 유동 토출 영역을 충분히 확보할 수 있어, 송풍팬의 흡입 및 토출 성능을 높일 수 있어 천정형 에어컨의 효율을 향상시킬 수 있다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 컷오프의 열교환기 측 시작점과 송풍팬의 중심을 이은 선과 대향면이 이루는 각도는, 열교환기와 대향면이 이루는 각도에 대해 0.5 내지 0.8배 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 이러한 구성을 통해, 열교환기와 컷오프의 열교환 측 경사면 사이에 적정한 면적의 유로를 확보할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 컷오프는 열교환기로부터 토출되는 유동의 방향 변경각도를 100°이상으로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 유동의 방향 변경 각도란, 열교환기의 설치 방향, 즉, 열교환기의 길이 방향에 대해 수직한 방향으로 유입되는 유동이 컷오프의 제2 면에 의해 방향이 변경되어 송풍팬으로 흡입될 때, 방향이 변경되는 각도를 의미한다. 이러한 구성을 통해, 유동을 송풍팬으로 원활하게 흡입할 수 있다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 열교환기와 대향면이 이루는 각도와 컷오프의 모서리와 송풍팬의 중심이 이루는 각도의 합이 100°이상인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 컷오프의 상부는 편평한 면을 포함하며, 컷오프의 모서리는 송풍팬 측 모서리인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 예를 들어, 컷오프의 상부가 편평한 면을 포함하는 경우, 컷오프의 모서리는 컷오프의 상부 2개소에 형성된다. 이 중, 송풍팬 측 모서리가 상기한 컷오프의 모서리와 다른 부재가 이루는 각도의 기준이 된다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 열교환기와 대향면이 이루는 각은 대략 50°인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다. 이러한 구성을 통해, 열교환기로부터 유입되는 냉각된 유동을 송풍팬 측으로 원활하게 안내할 수 있다.

또한 본 발명은 외부로 노출되는 적어도 일면을 구비하는 케이싱, 케이싱의 노출된 일면의 일 측에 형성되며, 공기가 흡입되는 흡입부, 흡입부를 통해 흡입된 공기를 유동시키는 송풍팬, 흡입부와 송풍팬 사이에 위치하며, 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 열교환되는 열교환기, 케이싱의 노출된 일면의 타 측에 형성되며, 열교환 된 공기가 토출되는 토출부, 노출되는 일면의 배면에서 대략 송풍팬을 향해 돌출된 리브 형상의 스태빌라이저 및 일면의 대향면에 위치하며, 송풍팬을 향해 돌출된 컷오프(cutoff)를 포함하며, 송풍팬은, 스태빌라이저 및 컷오프에 의해 흡입 영역과 토출 영역으로 구획되며, 토출 영역의 면적에 대한 흡입 영역의 면적의 비가 0.7 내지 0.75의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다.

또한 본 발명의 다른 일 양태로서, 스태빌라이저의 모서리-송풍팬의 중심점-컷오프의 모서리가 이루는 두 개의 각 중 더 좁은 각이 161 내지 163°인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨을 제공한다.

본 발명이 제공하는 천정형 에어컨은, 컷오프 각도가 높아져서 송풍팬으로부터 유동이 토출되는 영역을 넓힐 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 천정형 에어컨은 유동 토출 영역이 확대되어 리어 가이드의 활용도를 높여, 토출부를 통해 토출되는 유동의 양을 늘릴 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 천정형 에어컨은 스태빌라이저와 송풍팬의 중심이 이루는 각도가 토출부 측으로 이동하여, 재흡입 영역을 확보할 수 있다.

또한 본 발명이 제공하는 천정형 에어컨은, 스태빌라이저에 의해 유동이 재흡입되는 영역이 확보되어, 재흡입 유동에 의해 열교환기를 지난 유동의 흡입을 방해되는 것을 방지할 수 있다.

이하 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 에어컨을 도시한 도면이다. 천정형 에어컨은 대략 직육면체 형상의 케이싱(100), 케이싱(100) 내에 위치하며, 외부에서 케이싱(100) 내부로 유입된 공기와 열교환을 하는 열교환기(200), 케이싱(100)의 내, 외로 공기를 송풍하는 송풍팬(300)을 포함한다. 케이싱(100)은 건물의 천정 내부에 매입되며, 일반적으로 건물의 바닥을 향하는 일면(110)만이 외부에 노출된다. 그러나 천정형 에어컨의 설치 위치에 따라서 건물의 바닥을 향하는 일면(110) 외의 면도 노출될 수 있다.

케이싱(100)이 대략 직육면체 형상이므로, 일면(110)은 대략 직사각형 형상이다. 일면(110)의 일 측에는 케이싱(100) 내부로 공기가 유입되는 흡입부(120)가 형성되고, 일면(110)의 타 측에는 케이싱(100)으로부터 외부로 공기가 토출되는 토출부(130)가 형성된다. 흡입부(120)에는 흡입부(120)를 통해 비교적 크기가 큰 이물질이 유입되어, 열교환기(200) 및 송풍팬(300)의 구동을 방해하고 나아가 고장을 일으키는 것을 방지하기 위한 흡입그릴(122)이 설치된다. 또한 토출부(130)에는 열 교환한 공기가 토출되는 방향을 조절하기 위한 토출 베인(132)이 설치된다. 토출 베인(132)은 회전가능하게 설치되어, 토출 베인(132)과 케이싱(100)이 이루는 각도를 조절할 수 있다. 토출 베인(132)의 각도를 조절함으로써 공기가 토출되는 방향을 조절할 수 있다. 또한 토출 베인(132)의 각도를 조절함으로써 토출부(130)가 개방되는 정도를 조절할 수 있다. 송풍팬(300)에 의해 토출부(130)로 송풍되는 공기의 양은 거의 일정하므로, 토출부(130)가 개방되는 면적이 좁을수록 토출부(130)를 통해 토출되는 공기의 유속이 빨라지고 유압이 높아져 천정형 에어컨으로부터 더 먼곳까지 열교환된 공기가 유동할 수 있다.

케이싱(100)의 내부에 흡입부(120)로부터 흡입된 공기가 열교환을 하는 열교환기(200)가 설치되어 있다. 열교환기(200)는 송풍팬(300)에 의해 흡입부(120)를 통해 유입되어 토출부(130)로 토출되는 공기의 유로 상에 위치한다. 바람직하게는 열교환기(200)는 일면(110)의 배면과 일면(110)에 대향하는 면에 양 단부가 접촉하도록 길게 설치된다. 공기가 열교환하는 열교환기(200)의 면적을 넓히기 위해, 즉 제한된 공간 내에서 설치되는 열교환기(200)의 크기를 최대화하기 위해 열교환기(200)는 비스듬하게 설치된다.

열교환기(200)와 열교환하여 저온으로 냉각된 공기는 송풍팬(300)에 의해 토출부(130)로 유동한다. 실시예에서 송풍팬(300)은 횡류팬이나, 토출부(130)를 통해 공기가 토출되는 유동을 형성할 수 있는 것이라면, 어느 종류의 팬이라도 적용할 수 있다. 송풍팬(300)의 축 방향 길이는 대략 케이싱(100)의 한 변(송풍팬의 축방향과 평행한 변)의 길이와 같다.

송풍팬(300)에 의해 유동되는 공기는 송풍팬(300)의 접선 방향으로 토출된다. 따라서 케이싱(300)의 상부 또는 하부에서 토출되는 공기는 케이싱(300)의 일면(110)에 형성된 토출부(130)를 통해 외부로 토출되기 어렵다. 따라서 천정형 에어컨은 케이싱(300)의 내부에 상부 측으로 토출되는 공기를 토출부(130) 측으로 안내하는 리어 가이드(400)를 구비한다. 또한, 천정형 에어컨은 송풍팬(300)의 하부 측으로 토출되는 공기를 토출부(130)로 밀어주는 동시에, 토출부(130)로 밀어주기 힘든 영역에서 토출되는 공기를 다시 송풍팬(300)측으로 재흡입되게 하는 스태빌라이저(500)를 구비한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 에어컨의 일부를 도시한 도면이다. 컷오프(470)는 송풍팬(300)을 향해 돌출되어 있으며, 송풍팬(300)을 향하는 제1 경사면(472), 열교환기를 향하는 제2 경사면(474) 및 제1 경사면(472)과 제2 경사면(474) 사이에 위치하며 편평한 편평면(476)을 포함한다. 컷오프(470)는 열교환기(200)를 지나며 냉각된 유동이 송풍팬으로 유입되도록 유동 방향을 변경해준다. 열교환기(200)로부터 토출되는 유동은 열교환기(200)가 대향하는 방향으로 토출된다. 즉, 열교환기(200)의 설치 방향과 수직하게 유동이 토출되므로, 열교환기(200)의 상부측을 지나 토출되는 유동은 송풍팬이 아니라, 대향면(112)를 향한다. 대향면(112)으로 토출된 유동을 컷오프(470)의 제2 경사면(474)이 송풍팬(300)으로 안내하여 냉각된 유동이 원활하게 송풍팬(300)으로 흡입될 수 있게 한다.

한편, 제1 경사면(472)과 제2 경사면(474)의 사이에는 편평면(476)이 구비된다. 본 발명의 또 다른 실시예로 제1 경사면(472)과 제2 경사면(474)이 모서리로 만나는 경우, 즉 컷오프(470)가 뾰족한 모서리를 가지는 경우가 있으나, 편평면(476)을 구비하는 편이 모서리를 가지는 것보다 송풍팬(300)으로 유동이 흡입될 수 있는 면적이 넓다. 또한 컷오프(470) 자체가 완만한 형태를 가지므로, 냉각된 유동이 원활하게 송풍팬(300)으로 안내되어 흐를 수 있다.

또한, 제1 경사면(472)은 송풍팬(300)으로부터 토출된 유동을 안내하는 역할을 하며, 제1 경사면(472)의 적어도 일부는 리어 가이드(400)의 일부를 이룬다. 또한 제1 경사면 측의 모서리(472a)는 송풍팬(300)으로 공기를 흡입하는 흡입 영역(S)과 송풍팬으로부터 공기가 토출되는 영역(D)으로 구획하는 역할을 한다.

본 발명에 따른 천정형 에어컨(100)은, 송풍팬(300)으로 냉각된 유동이 흡입되도록 안내하는 돌출부(460: 도 2에 도시)와 흡입 영역(S)과 토출 영역(D)을 구획하는 컷오프(450: 도 2에 도시)이 일체화 된 컷오프(470)를 구비하므로, 돌출부(460: 도 2에 도시)와 컷오프(450: 도 2에 도시) 사이의 골짜기에서 와류가 발생하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 와류의 발달에 의해 송풍팬(300)에 가해지는 유동 저항을 저감할 수 있고, 송풍팬(300)으로 흡입되거나 송풍팬(300)으로부터 토출되는 유동의 흐름을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 그 결과 천정형 에어컨(100)의 소음을 저감할 수 있으며, 특히 1000Hz 근방의 저주파 영역의 소음을 탁월하게 제거할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 천정형 에어컨(100), 제1 경사면(472)와 제2 경사면(474) 사이에 편평면(476)을 구비하며, 제1 경사면(472)의 돌출 높이와 제2 경사면(474)의 돌출 높이가 일치한다. 이는 흡입 영역(S)와 토출 영역(D)을 구획하는 제1 경사면의 모서리(472a)가 종래의 돌출부(460: 도 2에 도시)의 높이만큼 높아졌다는 의미이다. 따라서, 토출 유동이 발달되는 영역이 확대되었다는 의미가 된다. 토출 유동의 발달 영역이 확대되면, 리어 가이드(400)를 충분히 활용할 수 있어, 토출부(130)를 통해 원활하게 유동을 천정형 에어컨(100)의 외부로 토출할 수 있다. 따라서 천정형 에어컨(100)의 냉각 성능을 향상시킬 수 있으며, 와류의 발생을 방지하여 소음을 저감할 수 있다.

한편 제1 경사면의 모서리(472a)와 송풍팬(300)의 중심을 이은 선과, 노출되는 일면(110)에서 수직한 선이 이루는 각도 c는 대략 57°정도이다. 또한, 스태빌라이저(500)의 모서리와 송풍팬(300)의 중심을 이은 선과, 노출되는 일면(110)에서 수직한 선이 이루는 각도 d는 28 내지 30°의 범위의 각도를 가진다. 즉, 컷오프(470)가 대향면을 기준으로 송풍팬(300)의 흡입 유동과 토출 유동을 컷오프 하는 각도가 커졌다. 따라서 송풍팬(300)으로부터 유동이 토출되는 영역으로, 리어 가이드(400)의 전방에 위치하는 토출 영역이 확대되어, 리어 가이드(400)의 전방에서 토출 유동을 충분히 발달시킬 수 있다. 그 결과, 토출 유동을 토출부로 안내하는 리어 가이드(400)의 활용도를 높일 수 있으며, 이는 천정형 에어컨(100)의 토출 효율을 높일 수 있다는 의미이다.

또한 스태빌라이저(500)의 모서리는 천정형 에어컨(100)을 토출부로 유동을 토출되는 영역과, 송풍팬(300)으로 유동을 재흡입하는 영역으로 구획한다. 노출되는 일면(110)에 대해 스태빌라이저(500)의 모서리의 각도가 커짐으로써, 송풍팬(300)으로 유동을 재흡입하는 영역을 충분히 확보할 수 있다. 그 결과, 재흡입되 는 유동이 열교환기(200)를 거쳐 송풍팬(300)으로 유입되는 유동의 흐름을 방해하는 것을 방지할 수 있다. 따라서 송풍팬(300)으로 유동을 원활하게 유입할 수 있어, 천정형 에어컨(100)의 효율을 향상시킬 수 있다.

한편 열교환기(200)와 대향면(112)이 이루는 각도는 대략 50°이며, 컷오프(470)의 제2 면(474)의 시작점과 송풍팬(300)의 중심이 대향면(112)과 이루는 각도는 대략 33°정도이다. 열교환기(200)를 통해 유입되는 유동은 열교환기(200)의 설치 방향에 수직하게 유입되므로, 열교환기(200)를 통해 유입되는 유동이 컷오프(470)의 제2 면(474)에 의해 유동 방향이 변경되는 각도 e는 대략 107°이다. 송풍팬(300)으로 흡입되는 유동의 방향 변경 각도 e는 100°이상인 것이 바람직하다. 유동의 방향 변경 각도 e가 지나치게 작은 경우, 와류가 발생하기 쉽기 때문이다.

한편, 컷오프(470)의 제2 면(474)의 시작점과 송풍팬(300)의 중심이 대향면(112)과 이루는 각도 b는 열교환기(200)와 대향면(112)이 이루는 각도 a의 0.5 내지 0.8배의 범위 내에 있는 것이 바람직하다. 즉, 열교환기(200)와 대향면(112)이 이루는 각도를 a, 컷오프(470)의 제2 면(474)의 시작점과 송풍팬(300)의 중심이 대향면(112)과 이루는 각도를 b라 했을 때, b/a는 0.5 내지 0.8인 것이 바람직하다. 다른 부재들의 크기 및 위치가 동일할 때, b/a가 커지면 열교환기(200)와 컷오프(470)의 제2 면(474)의 시작점이 멀어진다. b/a가 0.8 이상인 경우, 열교환기(200)로부터 흡입되는 유동의 방향을 변경해주는 영역의 크기가 지나치게 작아지며, 컷오프(470)의 전체적인 크기도 작아져서, 흡입 유동 및 토출 유동의 구획이 불분명해져서 송풍팬(300)의 성능을 충분히 이용할 수 없다. 반면 b/a가 작아지면 열교환기(200)와 컷오프(470)의 제2 면(474)의 시작점이 가까워진다. b/a가 0.5 이하인 경우, 열교환기(200)와 컷오프(470)가 지나치게 가까워져서 열교환기(200)와 컷오프(470) 사이의 영역이 실질적으로 흡입 유동의 유로로 활용될 수 없다.

또한, 컷오프(470)의 편평면(476)의 높이가 제1 경사면의 모서리(472a)와 송풍팬(300)의 중심을 이은 선과 노출되는 일면(110)과 수직한 선 사이의 각도 c를 조절할 수 있는 요소가 된다. 다른 조건이 같을 경우, 편평면(476)의 높이를 조절함으로써, 흡입 영역(S)과 토출 영역(D)의 비율을 조절할 수 있다. 흡입 영역(S)과 접하는 송풍팬(300)의 단면적을 흡입 면적, 토출 영역과 접하는 송풍팬(300)의 단면적을 토출 면적이라고 할 때, 흡입 면적/토출 면적은 0.7 내지 0.75의 값을 가지는 것이 바람직하다. 즉, 스태빌라이저(200)의 모서리와 송풍팬(300)의 중심을 이은 선 및 송풍팬(300)의 중심과 컷오프(470)의 제1 면의 모서리(472a)를 이은 선에 의해 송풍팬(300)을 두 영역으로 구획할 수 있다. 이 중에서 열교환기(200) 측 영역이 흡입 영역(S), 리어 가이드(400) 측 영역이 토출 영역(D)이 된다. 송풍팬(300)의 단면적은 흡입 영역(S)에 포함되는 영역이 흡입 면적, 토출 영역(D)에 포함되는 대토출 면적으로 나뉠 수 있으며, 흡입 면적/토출 면적은 0.7 내지 0.75의 값을 가지는 것이 바람직하다. 토출 면적이 흡입 면적보다 큰 것은 토출 유동이 원활해야, 유동의 재흡입 양이 줄어들어 외부로부터의 공기의 유입량이 늘어나기 때문이다. 한편 흡입 면적이 지나치게 작은 경우, 토출 유동의 양 또한 지나치게 작아지므로 바람직하지 못하다.

도 4는 본 발명에 따른 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드의 일 예를 도 시한 도면이다. 리어가이드(400)는 천정형 에어컨의 상부로 토출되는 공기의 유동을 천정형 에어컨의 하부에 위치하는 토출부(130: 도 2에 도시)로 안내하는 역할을 한다. 이하, 리어가이드(400)의 전단, 즉 천정형 에어컨의 내측에 위치하는 단이며, 송풍팬(300: 도 2에 도시)에 가까운 곳에 위치하는 단 측의 곡면을 제1 곡면(410), 리어가이드(400)의 후단, 즉 토출부(130: 도 2에 도시)에 가까운 곳에 위치하는 단의 곡면을 제2 곡면(420)라고 한다. 또한, 리어가이드(400)는 제1 곡면(410)과 제2 곡면(420)의 사이에 제1 직선면(435), 제2 곡면(420)의 최후단으로부터 토출부(130: 도 2에 도시) 측으로 뻗은 제2 직선면(430)을 구비한다. 이때, 제2 곡면(420)의 곡률 반경은 제1 곡면(410)의 곡률 반경보다 큰 값이다. 또한 제2 곡면(420)은 아르키메데스의 곡률을 가지는 곡면로서, 제2 곡면(420)의 곡률 반경은 토출부(130: 도 2에 도시)에 가까워질수록 곡률 반경이 점점 커지는 값이다.

천정형 에어컨이 소형화 되면, 리어가이드(400)의 곡면부의 곡률 반경이 작아지므로, 리어가이드(400)가 곡률 반경이 일정한 하나의 곡면으로만 이루어진 경우, 공기의 유동이 송풍팬(300: 도 2에 도시)을 향하게 된다. 따라서 토출부(130: 도 2에 도시)를 통해 토출되는 유동의 양이 적어지며, 토출부(130: 도 2에 도시), 송풍팬(300: 도 2에 도시), 스태빌라이저(500: 도 2에 도시) 사이에서 정체하는 공기의 양이 많아진다. 따라서 송풍팬(300: 도 2에 도시)에서 토출되는 유동과 정체하는 공기의 충돌로 인한 소음, 송풍팬(300: 도 2에 도시)에서 토출된 유동이 다시 송풍팬(300: 도 2에 도시)으로 유입되면서 발생하는 소음 등으로 인해, 천정형 에어컨의 소음이 커지게 된다.

그러나 리어가이드(400)가 곡률 반경이 곡률 반경 1인 제1 곡면(410)과 곡률 반경이 곡률 반경 2인 제2 곡면(420)으로 이루어지면, 송풍팬(300: 도 2에 도시) 측의 곡면은 곡률 반경 1로 곡률이 작더라도, 토출부(130: 도 2에 도시) 측으로 향하면서 리어가이드(400)의 곡률이 점점 커지기 때문에(곡률 2) 리어가이드(400)의 후단 측에서는 유동이 토출부(130: 도 2에 도시)를 향하게 할 수 있다. 또한 리어가이드(400)의 곡률이 크므로, 토출부(130: 도 2에 도시)를 향하는 경로를 다소 벗어난 유동이라 하더라도, 송풍팬(300: 도 2에 도시)을 향하지 않고 스태빌라이저(500: 도 2에 도시)를 향하므로, 스태빌라이저(500: 도 2에 도시)에 의해 토출부(130: 도 2에 도시) 측으로 유동 방향이 변경될 수 있다. 따라서 전체적으로 송풍팬(300: 도 2에 도시)으로부터 토출된 유동이 토출부(130: 도 2에 도시)를 통해 원활하게 천정형 에어컨의 외부로 토출되므로 유동 소음을 저감할 수 있다. 여기서 제1 곡면(410)은 컷오프(470)의 일부 면을 이룬다. 더욱 상세하게는, 컷오프(470)의 제1 면(472)의 하부 면이 제1 곡면(410)이다.

또한, 일반적으로 스태빌라이저(500: 도 2에 도시)와 리어가이드(400) 사이의 공간을 디퓨져로 모델링하여, 토출부(130: 도 2에 도시)로 토출되는 유동을 분석할 수 있다. 이때, 스태빌라이저(500: 도 2에 도시)와 리어가이드(400)의 직선부(430)부와 스태빌라이저(500: 도 2에 도시)가 이루는 각을 확대각이라고 한다. 본 발명이 제공하는 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드(400)의 확대각은 대략 15°이다. 천정형 에어컨이 소형화되는 경우, 리어가이드(400)의 길이도 짧아지기 때문에, 토출부(130)를 통해 유동이 원활히 토출되기 위해서 비교적 넓은 확대각이 필요하기 때문이다.

또한 천정형 에어컨의 크기가 소형화되는 경우에도, 본 발명이 제공하는 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드(400)의 전단 측 곡면의 곡률, 즉 제1 곡면(410)의 곡률 반경에 대한 송풍팬(300: 도 2에 도시)의 반경의 비는 0.5 내지 0.7에 해당한다. 즉, 송풍팬(300: 도 2에 도시) 반경/제1 곡면(410)의 곡률 반경의 값(이하 반경비)이 0.5 내지 0.7 사이의 값을 가진다. 만약 반경비가 0.7보다 큰 값을 가지면, 제1 곡면1(410)의 곡률 반경이 너무 작아서 유동이 토출부(130: 도 2에 도시) 원활하게 토출될 수 없다. 즉 유로가 지나치게 좁아지는 문제점이 있다. 반면 반경비가 0.5보다 작은 값을 가지면, 제1 곡면(410)의 곡률 반경이 너무 커지므로, 천정형 에어컨을 소형화할 수 없다.

도 5는 본 발명에 따른 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드의 일 예를 다른 각도에서 도시한 도면이다. 도 5에는, 송풍팬(300: 도 2에 도시)의 격막(340: 도 2에 도시)에 대응하도록 리어가이드(400)에 구비되는 리브(440) 및 컷오프(470: 도 3에 도시)의 일부가 도시되어 있다. 리어가이드(400)는 송풍팬(300: 도 2에 도시)의 격막(340: 도 2에 도시) 에 대응하는 위치에 리브(440)를 구비한다. 상기한 바와 같이, 송풍팬(300: 도 2에 도시)의 격막(340: 도 2에 도시)에서는 유동이 발생하지 않는다. 즉, 송풍팬(300: 도 2에 도시)은 격막(340: 도 2에 도시)에 의해 구획되어 있고, 송풍팬(300: 도 2에 도시)에서 발생되는 유동은 격막(340: 도 2에 도시)에 의해 구획된 각 부분에서 별개로 분리된 채 발생된다. 이렇게 분리되어 발생된 유동이 서로 합쳐지는 과정에서 와류가 발생한다. 리어가이드(400)의 리 브(440)는 격막(340:도 2에 도시)에 의해 분리되어 발생된 유동이 분리된 채로 토출부(130: 도 2에 도시)를 통해 토출되도록 안내한다. 따라서 리어가이드(400)를 통해 토출부(130: 도 2에 도시)로 안내되는 유동이 와류를 형성하는 것을 방지할 수 있다.

리브(440)는 격막(340: 도 2에 도시)과 대응하는 위치, 즉 복수 개의 격막(340: 도 2에 도시)의 열 방향에 대해 대칭되는 위치에 위치한다. 즉, 복수 개의 격막(340: 도 2에 도시)의 열 방향에 대해, 격막(340: 도 2에 도시)의 수직 방향의 연장선상에 리브(440)가 위치한다. 또한 리브(440)의 두께는 격막(340: 도 2에 도시)의 두께와 대략 동일한 것이 바람직하다. 리브(440)의 두께와 격막(340: 도 2에 도시)의 두께가 일치해야, 리브(440)에 의한 유동 저항을 받지 않고 와류 발생을 방지할 수 있기 때문이다.

또한, 리브(440)는 제2 곡면(420)과 제2 직선면(430)에 걸쳐서 형성된다. 리브(440)의 전방 부분은, 즉 제2 곡면(420)의 전방에 형성된 부분은 제1 직선면(435)으로부터 유입되는 유동에 가해지는 저항을 최소화하기 위해, 날카롭게 형성된다. 즉, 리브(440)의 최전방 부분은 제2 곡면(420)으로부터 거의 돌출되어 있지 않으며, 제2 곡면(420)과 거의 같은 곡률을 가지며 제1 직선면(435)과 매끄럽게 연결될 수 있도록 형성된다. 또한 리브(440)는 제2 곡면(420)에 형성된 부분이 후방으로 갈수록 점점 높이가 높아져서, 제2 직선면(430)에서는 대략 10 내지 15mm의 높이를 유지할 수 있도록 형성된다.

일반적으로, 송풍팬(300:도 2에 도시)으로부터 멀어질수록 와류가 쉽게 발생 하며, 특히 리어가이드(400)의 제2 직선면(430)에 해당하는 부분에서 주로 와류가 발생한다. 따라서 주로 와류가 발생하는 제2 직선면(430)에 형성된 리브(440)의 높이를 높여 유동을 확실하게 분리하여 와류 발생 방지의 신뢰성을 높일 수 있다. 또한 와류가 잘 발생하지 않는 제2 곡면(420)의 전방 측에는 리브(440)의 높이를 낮게 형성하여 송풍팬(300: 도 2에 도시)으로부터 유입되는 유동에 저항을 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 천정형 에어컨의 일 예를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 에어컨을 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 천정형 에어컨의 일부를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드의 일 예를 도시한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 천정형 에어컨이 구비하는 리어가이드의 일 예를 다른 각도에서 도시한 도면.

Claims (9)

1. 외부로 노출되는 적어도 일면을 구비하는 케이싱;

   케이싱의 노출된 일면의 일 측에 형성되며, 공기가 흡입되는 흡입부;

   흡입부를 통해 흡입된 공기를 유동시키는 송풍팬;

   흡입부와 송풍팬 사이에 위치하며, 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 열교환되는 열교환기;

   케이싱의 노출된 일면의 타 측에 형성되며, 열교환 된 공기가 토출되는 토출부;

   토출부쪽 노출되는 일면의 배면에서 송풍팬을 향해 돌출되며, 노출되는 일면에 수직한 선과 돌출된 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도가 29° 내지 30°인 스태빌라이저(stabilizer); 및

   일면의 대향면으로부터 송풍팬을 향해 돌출되며, 노출되는 일면에 수직한 선과 돌출된 모서리와 송풍팬의 중심을 이은 선이 이루는 각도가 58°인 컷오프(cutoff);를 포함하는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
2. 제1항에 있어서,

   컷오프의 열교환기 측 시작점과 송풍팬의 중심을 이은 선과 대향면이 이루는 각도는, 열교환기와 대향면이 이루는 각도에 대해 0.5 내지 0.8배 사이의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
3. 제1항에 있어서,

   컷오프는, 열교환기로부터 토출되는 유동의 방향 변경각도를 100° 이상 180° 미만으로 할 수 있는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
4. 제1항에 있어서,

   열교환기와 대향면이 이루는 각도와 노출되는 일면에 수직한 선과 컷오프의 모서리와 송풍팬의 중심이 이루는 각도의 합이 100° 이상 180° 미만인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
5. 제1항 내지 제4항에 있어서,

   컷오프의 상부는 편평한 면을 포함하며, 컷오프의 모서리는 송풍팬 측 모서리인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
6. 제1항에 있어서,

   열교환기와 대향면이 이루는 각은 50°인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
7. 외부로 노출되는 적어도 일면을 구비하는 케이싱;

   케이싱의 노출된 일면의 일 측에 형성되며, 공기가 흡입되는 흡입부;

   흡입부를 통해 흡입된 공기를 유동시키는 송풍팬;

   흡입부와 송풍팬 사이에 위치하며, 송풍팬에 의해 유동되는 공기가 열교환되는 열교환기;

   케이싱의 노출된 일면의 타 측에 형성되며, 열교환 된 공기가 토출되는 토출부;

   노출되는 일면의 배면에서 송풍팬을 향해 돌출된 리브 형상의 스태빌라이저; 및

   일면의 대향면에 위치하며, 송풍팬을 향해 돌출된 컷오프(cutoff);를 포함하며,

   송풍팬은, 스태빌라이저 및 컷오프에 의해 흡입 영역과 토출 영역으로 구획되며, 토출 영역의 면적에 대한 흡입 영역의 면적의 비가 0.7 내지 0.75의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
8. 제7항에 있어서,

   스태빌라이저의 모서리-송풍팬의 중심점-컷오프의 모서리가 이루는 두 개의 각 중 더 좁은 각이 161° 내지 163°인 것을 특징으로 하는 천정형 에어컨.
9. 삭제

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