KR101583080B1

KR101583080B1 - 공기조화장치용 실외기

Info

Publication number: KR101583080B1
Application number: KR1020090021007A
Authority: KR
Inventors: 김정훈; 윤용상; 정춘면; 박정택
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2016-01-07
Also published as: WO2010104360A3; EP2406501A4; EP2406501B1; EP2406501A2; ES2548997T3; CN102317635A; WO2010104360A2; US20110312264A1; US9416982B2; KR20100102785A; CN102317635B

Abstract

본 발명은 공기조화장치용 실외기에 관한 것으로서, 공기를 흡입하는 공기흡입구 및 흡입된 공기를 토출하는 공기토출구가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되고, 상기 공기흡입구로부터 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출시키는 제1 송풍팬과, 상기 케이스의 내부에 설치되고, 상기 제1 송풍팬과 동축상에 위치하여 상기 제1 송풍팬에 역방향으로 회전하는 제2 송풍팬을 포함하여 이루어진다. 그에 따라, 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기는 송풍팬의 캐비테이션 발생을 억제하고, 부하를 감소시켜 라이프 사이클을 향상시킬 수 있으며, 종래 단일 송풍팬의 동일 송풍량 대비 직경을 작게할 수 있고, 소음 및 진동을 현저히 감소시킬 수 있다.

공기조화장치, 실외기, 송풍팬

Description

공기조화장치용 실외기{OUTDOOR UNIT FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 송풍팬의 캐비테이션 발생을 억제하고, 부하를 감소시켜 라이프 사이클을 향상시킬 수 있으며, 종래 단일 송풍팬의 동일 송풍량 대비 직경을 작게할 수 있고, 소음 및 진동을 현저히 감소시킬 수 있는 공기조화장치용 실외기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화장치는 냉동사이클을 이용하여 공기를 조화하는 장치로써, 도 1에 도시된 바와 같이 냉매를 고온 고압의 기체 냉매로 압축시키는 압축기(11) 및 상기 압축기(11)를 통과한 냉매를 고온 고압의 액체 냉매로 응축시키는 실외 열교환기(12)로 구성된 실외기(10)와, 상기 실외 열교환기(12)를 통과한 냉매를 저온 저압의 액체 냉매로 감압시키는 팽창기(21)와, 상기 팽창기(21)를 통과한 냉매를 저온 저압의 기체 냉매로 증발시키면서 실내의 열을 흡수하여 저온으로 유지시키는 실내 열교환기(22)로 구성된 실내기(20)를 필수적인 구성요소로 한다.

이러한 공기조화장치는 실외기(10)와 실내기(20)의 설치방식에 따라 크게 일 체형(Window Type)과 분리형(Separation Type 또는 Split Type)으로 나눌 수 있다. 상기 일체형 및 분리형 에어컨은 기능적으로는 동일하지만, 그 설치 방식상 차이가 있다. 즉, 일체형은 냉각 방열의 기능을 일체화하여 건물의 벽에 구멍을 뚫거나 창에 장치를 걸어서 실외기(10)와 실내기(20)를 일체로 함께 설치한 것이고, 분리형은 실외에 방열 및 압축 장치를 설치하고, 실내에 냉각 장치를 설치하여 실외기(10) 및 실내기(20)로 분리된 두 장치를 냉매관(30)으로 연결시킨 것이다.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 공기조화장치 중 실외기(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이 외부로부터 공기를 흡입하는 공기흡입구(13a) 및 흡입된 공기를 토출하는 공기토출구(13b)가 형성된 케이스(13)와, 상기 케이스(13)의 내부에 설치되고, 상기 공기흡입구(13a)로부터 흡입된 공기를 상기 공기토출구(13b)로 토출시키는 송풍팬(14)과, 상기 송풍팬(14)을 회전시키는 구동모터(15)를 포함하여 이루어진다. 즉, 구동모터(15)를 통해 송풍팬(14)을 회전시키면, 공기흡입구(13a)로부터 흡입된 공기가 실외 열교환기(12)를 경유하여 열교환 후 송풍팬(14)을 거쳐 공기토출구(13b)로 토출되는 것이다.

그러나, 종래의 공기조화장치용 실외기는(10)는 단일의 송풍팬(14)으로 구성되기 때문에, 공기의 유량을 증가시키기 위해서는 송풍팬(14)의 직경을 크게 하거나 구동모터(15)의 회전속도를 높일 수 밖에 없다. 그에 따라, 송풍팬(14)에 캐비테이션의 발생과 함께 부하가 증대되어 송풍팬(14)이 쉽게 파손될 수 있고, 소음 및 진동이 심해지는 문제가 있다.

상기와 같이 종래의 공기조화장치는, 실외 열교환기의 열교환 효율을 상승시키기 위하여 공기의 유량을 증가시키기 위해서 송풍팬의 직경을 크게 하거나 구동모터의 회전속도를 높일 수 밖에 없고, 그에 따라 송풍팬에 캐비테이션의 발생 및 부하 증대에 따른 송풍팬의 파손 문제와 소음 및 진동이 증가하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 송풍팬의 캐비테이션 발생을 억제하고, 부하를 감소시켜 라이프 사이클을 향상시킬 수 있으며, 종래 단일 송풍팬의 동일 송풍량 대비 직경을 작게할 수 있고, 소음 및 진동을 현저히 감소시킬 수 있는 공기조화장치용 실외기를 제공하는 데 있다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기는, 공기를 흡입하는 공기흡입구 및 흡입된 공기를 토출하는 공기토출구가 형성된 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치되고, 상기 공기흡입구로부터 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출시키는 제1 송풍팬과, 상기 케이스의 내부에 설치되고, 상기 제1 송풍팬과 동축상에 위치하여 상기 제1 송풍팬에 역방향으로 회전하는 제2 송풍팬을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 제1 송풍팬을 회전시키는 제1 구동모터와, 상기 제2 송풍팬을 회전시키는 제2 구동모터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터를 상기 케이스의 내부에 고정시키는 모터 마운트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 모터 마운트는, 하나가 구비되어 양방향에 각각 상기 제1 구동모터 및 제2 구동모터가 고정 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬 사이에 주동 베벨기어가 구비된 제3 구동모터를 더 포함하고, 상기 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬 각각은, 서로 마주보는 회전축의 일단에 종동 베벨기어가 구비되어 상기 주동 베벨기어의 회전력을 전달받아 서로 반대방향으로 회전하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 공기조화장치는, 제1 송풍팬의 동축상에 위치하여 역방향으로 회전하는 제2 송풍팬에 의하여 제1 및 제2 송풍팬의 캐비테이션 발생을 억제하고, 부하를 감소시켜 라이프 사이클을 향상시킬 수 있으며, 종래 단일 송풍팬의 동일 송풍량 대비 직경을 작게할 수 있고, 소음 및 진동을 현저히 감소시킬 수 있다.

또한, 제3 구동모터로부터 제1 및 제2 송풍팬으로의 동력 전달을 베벨기어를 이용함으로써, 하나의 구동모터로 제1 및 제2 송풍팬의 회전 방향을 서로 다르게 회전시킬 수 있어 동일 단가 대비 고효율의 성능 개선을 이루어 낼 수 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제1 실시예를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제2 실시예를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제3 실시예를 도시한 단면도이고, 도 6은 도 5의 실시예에 따른 제1 및 제2 송풍팬과 제3 구동모터의 연결관계를 도시한 사시도이다.

본 발명에 따른 공기조화장치는 도 3 내지 6에 도시된 바와 같이, 케이스(100), 제1 송풍팬(200), 제2 송풍팬(300)을 포함하여 이루어지고, 상기 케이스(100)는 공기흡입구(110) 및 공기토출구(120)가 구비된다. 또한, 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기는 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)을 더 포함하거나 제3 구동모터(600)를 더 포함할 수 있고, 상기 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)를 고정하는 모터 마운트(M)를 포함할 수 있다.

케이스(100)는, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 공기조화장치용 실외기의 외관을 이루고, 실외기를 구성하는 각종 구성요소가 내부에 취부되므로 견고하게 제작되어야 한다. 케이스(100)의 내부에는 격벽으로 나누어진 기계실(101)과 열교환실(102)이 있으며, 기계실(101)에는 압축기 및 회로기판 등이 구 비되고, 열교환실(102)에 실외 열교환기 및 송풍장치가 구비된다. 이러한 기계실(101)의 구성 및 열교환실(102)의 기능은 종래 기술과 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다. 이러한 케이스(100)는 실외 공기를 흡입하는 공기흡입구(110) 및 흡입된 공기를 토출하는 공기토출구(120)가 형성된다. 상기 케이스(100)에 형성되는 공기흡입구(110) 및 공기토출구(120)는 하나 또는 그 이상이 구비될 수 있고, 실외기의 형상 및 설치 위치에 따라 전후, 좌우 또는 상하 어디에든 형성될 수 있다.

제1 송풍팬(200)은, 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 상기 케이스(100)의 내부에 설치되어 상기 공기흡입구(110)로부터 흡입된 공기를 상기 공기토출구(120)로 토출시킨다. 또한, 제2 송풍팬(300)은 상기 케이스(100)의 내부에 설치되고, 상기 제1 송풍팬(200)과 동축상에 위치하여 상기 제1 송풍팬(200)에 역방향으로 회전한다. 상기 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)은 축류팬으로서, 케이스(100)의 내부에 회전 가능하게 지지되어 설치되고, 케이스의(100)의 공기토출구(120)와 마주보도록 위치한다. 따라서, 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)의 회전에 의해 공기흡입구(110)로부터 공기가 흡입되어 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)을 경유하여 공기토출구(120)로 토출된다.

상기 제1 송풍팬(200)과 제2 송풍팬(300)은 동축상에 서로 반대방향으로 회전하도록 설치되어 제1 송풍팬(200)을 통해 토출되는 공기의 접선(tangential) 방향의 분력을 제2 송풍팬(300)에 의해 상쇄시킴과 동시에 토출되는 공기의 축(axial) 방향의 합력을 배가시켜 공기의 토출 유량을 증가시키는 것이다. 상기 공기의 토출 유량의 증가는 실외 열교환기의 열교환 효율을 상승시킬 수 있다. 이때, 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)에 의해 공기의 토출 유량은 증가시킴은 물론 접선 방향의 분력을 감쇄시켜 캐비테이션의 발생을 방지하고, 부하를 낮추어 수명을 오래도록 유지할 수 있으며, 진동 및 소음을 최대한 감소시킬 수 있다.

제1 송풍팬(200)과 제2 송풍팬(300)에 회전력을 제공하기 위하여 동력원이 필요하다. 즉, 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 동력원은 제1 송풍팬(200)을 회전시키는 제1 구동모터(400)와 제2 송풍팬(300)을 회전시키는 제2 구동모터(500)의 2개조로 각각 설치될 수 있다. 이때, 상기 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)를 케이스(100)의 내부에 고정시키기 위하여 모터 마운트(M)가 필요하다. 모터 마운트(M)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500) 각각을 고정시키기 위하여 2개로 제작될 수 있다. 그러나, 모터 마운트(M)를 2개로 제작하면, 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500) 간의 거리가 길어지므로 보다 컴팩트하게 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)를 배치하기 위해 모터 마운트(M)를 하나로 제작하고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 모터 마운트(M)의 양방향에 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)를 각각 고정 설치할 수 있다. 그에 따라, 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)의 회전 방향이 다르므로 진동이나 소음을 서로 상쇄시킬 수 있는 효과와 함께 공간의 활용성 역시 극대화시킬 수 있는 것이다. 한편, 도 5 및 6에 도시된 바와 같이 상기 동력원은 제3 구동모터(600) 하나만을 구비하고, 상기 제3 구동모터(600)의 회전력을 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)에 전달하되 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)이 서 로 반대 방향으로 회전하도록 연결되는 베벨기어(700, 900)를 구비할 수 있다.

보다 상세하게 도 6을 참조하여 제3 구동모터(600)와 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)의 연결관계를 살펴본다. 즉, 제3 구동모터(600)는 상기 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300) 사이에 설치되어 주동 베벨기어(700)가 구비되고, 상기 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300) 각각은, 서로 마주보는 회전축(800)의 일단에 종동 베벨기어(900)가 구비되어 상기 주동 베벨기어(700)의 회전력을 전달받아 서로 반대방향으로 회전하게 되는 것이다. 상기 제3 구동모터(600) 하나만을 사용하여 제1 송풍팬(200) 및 제2 송풍팬(300)을 서로 반대 방향으로 회전시킴으로써, 2개조의 제1 구동모터(400) 및 제2 구동모터(500)를 사용하는 것과 비교하여 동일 단가 대비 고효율의 성능 개선을 이루어 낼 수 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 일반적인 공기조화장치의 냉동 사이클을 도시한 구성도이고,

도 2는 종래 공기조화장치용 실외기를 도시한 단면도이며,

도 3은 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제1 실시예를 도시한 단면도이고,

도 4는 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제2 실시예를 도시한 단면도이며,

도 5는 본 발명에 따른 공기조화장치용 실외기의 제3 실시예를 도시한 단면도이고,

도 6은 도 5의 실시예에 따른 제1 및 제2 송풍팬과 제3 구동모터의 연결관계를 도시한 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 케이스

110 : 공기흡입구 120 : 공기토출구

200 : 제1 송풍팬 300 : 제2 송풍팬

400 : 제1 구동모터 500 : 제2 구동모터

600 : 제3 구동모터

700 : 주동 베벨기어

800 : 회전축

900 : 종동 베벨기어

M : 모터 마운트

Claims

외부의 공기가 내부로 흡입되는 공기흡입구, 및 내부로 흡입된 공기가 외부로 토출되는 공기토출구가 형성된 케이스;

상기 케이스의 내부에 위치하며, 상기 공기흡입구로부터 흡입된 공기를 상기 공기토출구로 토출시키는 제1 송풍팬;

상기 케이스의 내부에 위치하며, 상기 제1 송풍팬과 동축상에 위치하여 상기 제1 송풍팬에 역방향으로 회전하는 제2 송풍팬; 및

상기 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬 사이에 주동 베벨기어가 구비된 제3 구동모터를 포함하고,

상기 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬 각각은,

서로 마주보는 회전축의 일단에 종동 베벨기어가 구비되어 상기 주동 베벨기어의 회전력을 전달받아 서로 반대방향으로 회전하며,

상기 공기흡입구는 상기 케이스의 측벽에 형성되고, 상기 공기토출구는 상기 케이스의 상면에 형성되며,

상기 제1 송풍팬은 상기 케이스의 하면에 대향하도록 위치하며, 상기 제2 송풍팬은 상기 공기토출구에 대향하도록 위치하는 공기조화장치용 실외기.
제1항에 있어서,

상기 케이스의 내부는 격벽에 의해 구획되는 기계실과 열교환실이 위치하며,

상기 기계실에는 압축기가 위치하며, 상기 열교환실에는 실외 열교환기가 위치하는 공기조화장치용 실외기.
제2항에 있어서,

상기 제1 송풍팬 및 제2 송풍팬은, 상기 실외 열교환기와 상기 공기토출구 사이에 위치하는 공기조화장치용 실외기.
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