KR102056190B1 - 공기조화장치 - Google Patents

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KR102056190B1
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명은 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 공기조화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 본 발명은 흡입구 및 토출구를 각각 갖는 케이스와 상기 흡입구 측에 배치되는 제1 열교환기와 상기 제1 열교환기의 후방에 배치되며, 상기 흡입구를 기준으로 상기 제1 열교환기와 일부 영역이 중첩되도록 배치되는 제2 열교환기 및 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하기 위한 가이드 부재를 포함하는 공기조화장치를 제공한다.

Description

공기조화장치{Air conditioner}
본 발명은 열교환 성능을 향상시킬 수 있는 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화장치는 사용자에게 보다 쾌적한 실내환경을 조성하기 위해 실내를 냉/난방시키거나 공기를 정화시키는 장치를 말한다.
이러한 공기조화장치는 실내기와 실외기가 각각 분리된 분리형 공기조화장치와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 구현된 일체형 공기조화장치로 구분될 수 있다.
여기서 상기 분리형 공기조화장치는 실내를 냉방 또는 난방하는 실내 열교환기가 설치된 실내기, 그리고 실외공기와 열교환하는 열교환기와 냉매를 고온, 고압으로 압축하여 토출하는 압축기가 설치된 실외기로 이루어진다. 또한, 상기 실내기와 실외기는 분리되어 각각 실내와 실외에 설치되며, 이들은 서로 냉매 배관에 의하여 연결되어 있다.
한편, 상기 공기조화장치는 제품의 케이스 규격에 따라 상기 케이스 내부에 설치되는 열교환기의 전면 열교환 면적이 정해지게 된다. 일본 공개특허공보 특개평 11-351660호에서 나타난 바와 같이, 열교환기의 면적은 흡입구의 면적에 대응되게 제한된다. 이때 공기의 유입량에 비해 열교환 면적이 작으면 작을수록 압력 손실에 의하여 풍량이 감소되는 문제가 발생한다.
이를 해결하기 위하여, 제한된 케이스 공간 내에서 열교환 면적을 증가시키기 위하여 복수의 열교환기가 설치될 수 있다. 또한, 복수의 열교환기는 케이스의 폭 방향(도 1의 x축 방향)을 따라 차례로 설치될 수도 있고, 케이스의 높이 방향(도 1의 y축 방향)을 따라 차례로 설치될 수도 있다.
특히, 케이스의 폭 방향을 따라 복수의 열교환기를 차례로 설치하는 방식은, 유입된 공기가 복수의 열교환기를 순차적으로 통과하게 됨에 따라 공기의 압력 손실을 발생시킬 수 있다.
따라서, 소정 규격을 갖는 케이스 내부에 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 압력손실을 줄여 열 교환되는 공기의 풍량을 증가시킬 수 있는 새로운 배치 설계가 요구된다.
한편, 열교환기가 증발기로 작동될 경우 열교환기의 표면에 발생한 응축수가 중력에 의하여 열교환기의 하부로 흘러내리게 된다. 이에 따라, 열교환기의 하부로 갈수록 응축수의 두께가 증가함에 따라 열교환 성능이 떨어지고 풍량이 감소하는 문제가 발생한다.
본 발명은 공기 압력 손실을 줄임과 동시에 열교환 면적을 증가시킬 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 인접하는 열교환기들의 단부들 사이로 공기가 유동하는 것을 방지할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 각 열교환기로 유입되는 공기의 압력 손실을 줄일 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
또한, 본 발명은 응축수에 의해 열교환 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있는 공기조화장치를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 흡입구 및 토출구를 각각 갖는 케이스;와 상기 흡입구 측에 배치되는 제1 열교환기;와 상기 제1 열교환기의 후방에 배치되며, 상기 흡입구를 기준으로 상기 제1 열교환기와 일부 영역이 중첩되도록 배치되는 제2 열교환기; 및 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하기 위한 가이드 부재를 포함하는 공기조화장치를 제공한다.
여기서 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기 또는 제2 열교환기의 높이에 기초하여 결정된다.
또한, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기 중 풍량 손실이 큰 열교환기의 높이에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기의 높이와 상기 제2 열교환기의 높이는 서로 다르게 결정되며, 상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 60%이하로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되거나, 제2 열교환기의 높이의 60%이하로 결정될 수 있다.
또한, 상기 가이드 부재는, 상기 제1 열교환기에 장착되는 제1 결합부;와 상기 제2 열교환기에 장착되는 제2 결합부; 및 상기 제1 및 제2 결합부는 연결하며, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하는 배플부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 하부에 위치되는 드레인팬이 마련되며, 상기 제1 열교환기는 일부영역이 상기 제2 열교환기보다 상부에 위치되고, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이의 60%이하로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기의 높이는 상기 제2 열교환기의 높이보다 작게 결정될 수 있다.
또한, 상기 가이드 부재는 상기 제1 열교환기의 응축수를 수집하기 위한 수용공간을 갖는 집수부재를 추가로 포함하며, 상기 집수부재는 제1 결합부에 마련될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기는 적어도 일부영역 이상이 상기 집수부재의 내주면으로부터 소정의 간격으로 이격 배치될 수 있다.
이와는 다르게, 상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 하부에 위치되는 드레인팬이 마련되며, 상기 제2 열교환기는 일부영역이 상기 제1 열교환기보다 상부에 위치되고, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제2 열교환기의 높이의 60%이하로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제2 열교환기의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이보다 작게 결정될 수 있다.
또한, 상기 가이드 부재는 상기 제2 열교환기의 응축수를 수집하기 위한 수용공간을 갖는 집수부재를 추가로 포함하며, 상기 집수부재는 제2 결합부에 마련될 수 있다.
또한, 상기 제2 열교환기는 적어도 일부영역 이상이 상기 집수부재의 내주면으로부터 소정의 간격으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 상기 가이드 부재는 상기 제1 결합부 및 제2 결합부 중 적어도 하나 이상에 마련되는 차단부재를 추가로 포함하며, 상기 차단부재는 적어도 하나 이상의 열교환기의 양 측단부와 상기 케이스 사이의 공간으로 공기가 유입되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 소정의 각도로 각각 경사진 상태에서 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 동일한 각도로 각각 경사지도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부 중 적어도 하나 이상에는 단열재가 마련될 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 공기 압력 손실을 줄임과 동시에 열교환 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 인접하는 열교환기들의 단부들 사이로 공기가 유동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 각 열교환기로 유입되는 공기의 압력 손실을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 응축수에 의해 열교환 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화장치의 단면도이다.
도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가이드 부재의 사시도들이다.
도 4는 복수의 열교환기의 배치 상태를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화장치의 열교환 성능을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화장치의 단면도이다.
도 7은 도 6에 도시된 가이드 부재 및 집수부재의 사시도이다.
도 8(a)는 전방에 배치된 열교환기에 집수부재가 설치된 단면도이며, 도 8(b)는 후방에 배치된 열교환기에 집수부재가 설치된 단면도이다.
도 9(a)는 본 발명의 제2 실시예에 따른 단열재가 구비된 가이드 부재 및 집수부재의 단면도이며, 도 9(b)는 유선형으로 이루어진 집수부재의 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 가이드 부재, 집수부재 및 배플부재가 일체로 구비된 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화장치의 케이스와 열교환기 사이의 공간을 도시한 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 3개 이상의 열교환기 및 이에 각각 설치된 가이드 부재를 나타낸 단면도이다.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경사지게 설치된 열교환기의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 'ㄴ'자로 절곡된 열교환기, 가이드 부재 및 집수부재를 나타낸 사시도이다.
도 15는 본 발명의 제2 실시예에 따른 'ㅁ'자로 절곡된 열교환기, 가이드 부재 및 집수부재를 나타낸 사시도이다.
도 16은 본 발명의 제2 실시예에 따른 덕트형 공기조화장치의 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 집수홈이 마련된 가이드 부재의 단면도이다.
도 18(a)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유선형으로 이루어진 집수홈이 마련된 가이드 부재의 단면도이며, 도 18(b)는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 상부 열교환기의 하단이 가이드 부재에 일부만 걸쳐진 상태를 나타낸 단면도이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치를 첨부된 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 예시적인 형태를 도시한 것으로, 이는 본 발명을 보다 상세히 설명하기 위해 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 기술적인 범위가 한정되는 것은 아니다.
또한, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응되는 구성요소는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 중복 설명은 생략하기로 하며, 설명의 편의를 위하여 도시된 각 구성 부재의 크기 및 형상은 과장되거나 축소될 수 있다.
한편, 제1 또는 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들이 상기 용어들에 의해 한정되지 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별시키는 목적으로만 사용된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화장치의 단면도이고, 도 2 및 도 3은 도 1에 도시된 가이드 부재의 사시도들이다.
본 문서에서 설명하는 공기조화장치(100)는 실내기와 실외기가 분리된 분리형 공기조화장치일 수 있고, 상기 공기조화장치(100)는 분리형 공기조화장치의 실내기만을 지칭할 수도 있다.
도 1을 참조하면, 상기 공기조화장치(100)는 케이스(110)와 복수의 열교환기(20: 21, 23)와 송풍팬(130) 및 가이드 부재(10)를 포함한다.
구체적으로, 상기 공기조화장치(100)는 흡입구(111) 및 토출구(113)를 각각 갖는 케이스(110)와 상기 흡입구(111) 측에 배치되는 제1 열교환기(21)와 상기 제1 열교환기(21)의 후방에 배치되며, 상기 흡입구를 기준으로 상기 제1 열교환기와 일부 영역이 중첩되도록 배치되는 제2 열교환기(23) 및 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하기 위한 가이드 부재(10)를 포함한다.
여기서 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(22)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 또는 제2 열교환기(23)의 높이(L1, L2)에 기초하여 결정된다.
케이스(110)는 공기조화장치(100)의 외관을 형성하며, 흡입구(111)와 토출구(113)를 각각 갖는다. 또한, 케이스(110)의 내부에 구비된 송풍팬(130)에 의해 흡입구(111)로 공기가 유입되어 가열 또는 냉각된 후, 토출구(113)를 통해 외부로 다시 토출된다.
또한, 상기 흡입구(111)는 상기 토출구(113)보다 케이스(110)의 하부에 마련될 수 있고, 상기 송풍팬(130)은 상기 토출구(113) 측에 배치될 수 있다.
복수 개의 열교환기(20)는 서로 상하 및 전후로 이격된 상태로 케이스(110) 내부에 각각 배치된다.
도 1을 참조하면, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)는 케이스(110)의 폭 방향(이하, x축 방향) 및 높이 방향(이하, y축 방향)으로 각각 소정의 간격으로 이격된 상태로 배치된다.
또한, 설명의 편의를 위하여, 제1 실시예에서는 흡입구(111) 측에 가깝게 위치된 열교환기를 제1 열교환기(21)라 지칭하고, 제1 열교환기(21) 후방에 위치된 열교환기를 제2 열교환기(23)라 지칭한다.
이때, 제1 및 제2 열교환기(21, 23)는 흡입구(111)에서 바라보았을 때, 일부 영역이 중첩되도록 배치된다. 즉, 제1 열교환기(21)와 제2 열교환기(23)는 y축 방향을 따라 일부 영역이 중첩되도록 각각 배치된다. 구체적으로, 상기 흡입구(111)를 기준으로 제1 열교환기(21)의 하단부와 제2 열교환기(23)의 상단부가 일부 중첩된다.
한편, 열교환 면적의 최대 길이는 케이스(110) 내부의 열교환기 설치공간의 높이(Hc)에 제한된다. 그러나, 본 실시예에서는 제1 및 제2 열교환기(21, 23)간의 중첩 영역으로 인한 열교환 면적이 증가되므로, 전체 열교환 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 복수 개의 열교환기(21, 23)로 분할됨에 따라 제1 및 제2 열교환기(21, 23) 각각의 길이(L1, L2)를 줄일 수 있다.
또한, 제1 및 제2 열교환기(21, 23))는 각각 핀(fin)-튜브(tube) 타입의 열교환기일 수 있다.
한편, 복수 개의 열교환기(21, 23)가 x축 방향 및 y축 방향을 따라 이격 배치됨으로써 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 인접하는 단부들 사이의 공간으로 공기가 유동하는 것을 방지하는 것이 중요하다.
상기 가이드 부재(10)는 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 가이드 부재(10)는 흡입구(111)를 통해 유입된 공기가 제1 열교환기(21) 및 제2 열교환기(23)를 각각 통과하도록 안내하는 기능을 수행한다.
즉, 상기 가이드 부재(10)는 제1 열교환기(21)와 제2 열교환기(23)의 일부 영역이 중첩되는 경우에도, 제1 열교환기의 전체 높이(L1) 및 제2 열교환기의 전체 높이(L2)에 걸쳐 열교환이 충분히 이루어지도록 공기 유동을 각각 안내하는 기능을 수행한다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 가이드 부재(10)는 상기 제1 열교환기(21)에 장착되는 제1 결합부(11)와 상기 제2 열교환기(23)에 장착되는 제2 결합부(23) 및 상기 제1 및 제2 결합부는 연결하며, 상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하는 배플부(15)를 포함할 수 있다.
일 실시태양으로, 상기 제1 결합부(11)는 상기 제1 열교환기(21)의 하단부를지지하는 기능을 수행하고, 제2 결합부(13)는 상기 제2 열교환기(23)의 상단부를 지지하는 기능을 수행한다.
구체적으로, 상기 제1 결합부(11)는 상기 제1 열교환기(21)의 하부면에 밀착되며, 상기 제2 결합부(13)는 상기 제2 열교환기의 상부면에 밀착될 수 있다.
또한, 상기 제1 결합부(11) 및 상기 제2 결합부(13) 중 적어도 하나 이상에는 단열재(도시되지 않음)가 마련될 수 있으며, 단열재에 대해서는 후술하기로 한다.
또한, 상기 배플부(15)는 상기 제1 결합부(11)와 제2 결합부(13)의 높이 차로 인하여, 대각선 방향으로 연장될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 가이드 부재(10)는 상기 제1 결합부(11) 및 제2 결합부(13) 중 적어도 하나 이상에 마련되는 차단부재(240)를 추가로 포함하며, 상기 차단부재(240)는 적어도 하나 이상의 열교환기의 양 측단부와 상기 케이스(110) 사이의 공간으로 공기가 유입되는 것을 방지하는 기능을 수행한다(도 11 참조).
한편, 상기 케이스(110) 내부에는 제1 열교환기(21) 및 제2 열교환기(23) 하부에 위치된 드레인팬(140)이 마련될 수 있다. 상기 드레인팬(140)은 상기 제1 열교환기(21) 및 제2 열교환기(23)에서 발생한 응축수를 수집하는 기능을 수행한다.
전술한 바와 같이, 제1 열교환기(21)와 제2 열교환기(23)를 일부 영역이 중첩되도록 각각 배치시키는 경우, 공기의 압력손실에 의하여 풍량이 감소할 수 있다.
따라서, 상기 중첩 영역의 높이(A)를 결정하는 것이 매우 중요하다.
일 실시태양으로, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 및 제2 열교환기(23) 중 풍량 손실이 큰 열교환기의 높이에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기(21)의 높이와 상기 제2 열교환기(23)의 높이는 서로 다르게 결정될 수 있고, 이러한 경우 상기 제1 열교환기(21)와 제2 열교환기(23)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 및 상기 제2 열교환기(23) 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 60%이하로 결정될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)의 60%이하로 결정되거나, 제2 열교환기(23)의 높이(L2)의 60%이하로 결정될 수 있다.
도 4는 복수의 열교환기의 배치 상태를 설명하기 위한 개념도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 공기조화장치의 열교환 성능을 나타내는 그래프이다.
도 4의 (a)는 제1 열교환기(21)가 상부에 위치되고, 제2 열교환기(23)가 하부에 위치되는 경우를 나타내며, 도 4의 (b)는 제1 열교환기(21)가 하부에 위치되고, 제2 열교환기(23)가 상부에 위치되는 경우를 나타낸다.
도 4의 (a)를 참조하면, 상기 제1 열교환기(21)는 일부영역이 상기 제2 열교환기(23)보다 상부에 위치되며, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 중첩 영역(A)의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이(L1)의 60%이하로 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 제1 열교환기(21)의 높이(L1)와 제2 열교환기(23)의 높이(L2)는 동일하게 구성될 수도 있다. 그러나, 제2 열교환기(23)가 드레인팬(140)에 가깝게 배치된 경우에는 제2 열교환기(23) 측의 압력 손실이 제1 열교환기(21) 측의 압력 손실보다 클 수 있다.
이러한 압력 손실을 보상하기 위하여, 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)는 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)보다 작게 결정될 수 있다. 핀-튜브 타입의 열교환기는 높이가 증가할수록 공기의 압력손실이 작아져 풍량이 증가하기 때문이다.
또한, 상기 제1 열교환기(21)가 제2 열교환기(23)보다 상부에 위치된 경우, 상기 가이드 부재(10)에는 상기 제1 열교환기(21)의 응축수를 수집하기 위한 수용공간을 갖는 집수부재(도시되지 않음)가 마련될 수 있으며, 상기 집수부재는 상기 가이드 부재(10)의 제1 결합부(11)에 마련될 수 있다.
한편, 상기 집수부재는 제1 열교환기(21)의 표면에 발생한 응축수가 제2 열교환기(23)로 유동하는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 구체적인 내용은 실시예를 달리하여 후술하기로 한다.
이와는 다르게, 도 4의 (b)를 참조하면, 상기 제2 열교환기(23)는 일부영역이 상기 제1 열교환기(21)보다 상부에 위치된다.
이러한 구조에서, 가이드 부재(30)는 제1 결합부(31)가 제2 결합부(33) 보다 높게 위치에 마련되며, 상기 배플부(35)는 x축 방향을 따라 하향 경사진 대각선 방향으로 연장될 수 있다.
한편, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 중첩 영역(A)의 높이는 상기 제2 열교환기의 높이(L2)의 60%이하로 결정되는 것이 바람직하다.
마찬가지로, 제1 열교환기(21)의 높이(L1)와 제2 열교환기(23)의 높이(L2)는 동일하게 구성될 수도 있다. 그러나, 제1 열교환기(23)가 드레인팬(140)에 가깝게 배치된 경우에는 제1 열교환기(21) 측의 압력 손실이 제2 열교환기(23) 측의 압력 손실보다 클 수 있다.
이러한 압력 손실을 보상하기 위하여, 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)는 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)보다 작게 결정될 수 있다. 핀-튜브 타입의 열교환기는 높이가 증가할수록 공기의 압력손실이 작아져 풍량이 증가하기 때문이다.
또한, 상기 제2 열교환기(23)가 제1 열교환기(21)보다 상부에 위치된 경우, 상기 가이드 부재(10)에는 상기 제2 열교환기(23)의 응축수를 수집하기 위한 수용공간을 갖는 집수부재(도시되지 않음)가 마련될 수 있으며, 상기 집수부재는 상기 가이드 부재(30)의 제2 결합부(33)에 마련될 수 있다.
한편, 상기 집수부재는 상부에 위치된 제2 열교환기(23)의 표면에 발생한 응축수가 하부에 위치된 제1 열교환기(21)로 유동하는 것을 방지하는 기능을 수행하며, 구체적인 내용은 실시예를 달리하여 후술하기로 한다. 후술하기로 한다.
도 5를 참조하면, 가로축은 제1 또는 제2 열교환기의 높이에 대한 중첩 영역의 높이 비(A/L1 또는 A/L2)를 나타내고, 세로축은 풍량(CRM)을 나타낸다. 또한, 각각의 그래프는 서로 다른 송풍팬의 회전속도에 관한 그래프이다.
여기서 송풍팬의 회전속도가 다른 경우에도, 중첩 영역의 높이(A)가 증가함에 따라 풍량이 증가하는 특성을 보이며, 중첩 영역의 높이(A)가 더욱 증가하게 되면 오히려 풍량이 떨어지는 경향을 확인할 수 있다.
즉, 중첩영역의 높이(A)는 제1 열교환기(21)의 높이(L1) 또는 제2 열교환기 높이(L2)의 60% 이하로 결정되는 바람직하다. 더욱 바람직하게, 중첩영역의 높이(A)는 제1 열교환기(21)의 높이(L1) 또는 제2 열교환기 높이(L2)의 20% 내지 40%로 결정될 수 있다.
전술한 바와 같이, 상기 제1 열교환기(21)와 상기 제2 열교환기(23)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 및 제2 열교환기(23) 중 풍량 손실이 큰 열교환기의 높이에 기초하여 결정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)와 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)가 서로 다르게 결정되는 경우, 상기 제1 열교환기(21)와 제2 열교환기(23)의 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 및 상기 제2 열교환기(23) 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되는 것이 바람직하다.
더욱 바람직하게, 상기 중첩 영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21) 및 상기 제2 열교환기(23) 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 20% 내지 40%로 결정되는 것이 바람직하다.
도 4의 (a) 및 도 5를 참조하면, 가로축은 제1 열교환기(L1)의 높이에 대한 중첩 영역의 높이(A)의 비를 나타내고, 세로축은 풍량을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 제1 열교환기(21)가 상대적으로 제2 열교환기(23)보다 상부에 위치된 경우, 제2 열교환기(23)에 더욱 큰 압력 손실이 발생한다. 따라서, 제2 열교환기(23)의 높이(L2)는 제1 열교환기(21)의 높이(L1)보다 크게 결정될 수 있다.
이때, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)에 기초하여 결정될 수 있으며, 바람직하게, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)의 60% 이하로 결정될 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제1 열교환기(21)의 높이(L1)의 20% 내지 40%로 결정될 수 있다.
이와는 다르게, 도 4의 (b) 및 도 5를 참조하면, 가로축은 제2 열교환기(L2)의 높이에 대한 중첩 영역의 높이(A)의 비를 나타내고, 세로축은 풍량을 나타낸다.
전술한 바와 같이, 제2 열교환기(23)가 상대적으로 제1 열교환기(21)보다 상부에 위치된 경우, 제1 열교환기(21)에 더욱 큰 압력 손실이 발생한다. 따라서, 제1 열교환기(21)의 높이(L1)는 제2 열교환기(23)의 높이(L2)보다 크게 결정될 수 있다.
이때, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)에 기초하여 결정될 수 있으며, 바람직하게, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)의 60% 이하로 결정될 수 있다. 더욱 바람직하게, 상기 중첩영역의 높이(A)는 상기 제2 열교환기(23)의 높이(L2)의 20% 내지 40%로 결정될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 가이드 부재에 집수부재가 마련된 실시예에 대하여 더욱 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 공기조화장치의 단면도이며, 도 7는 도 6에 도시된 가이드 부재 및 집수부재의 사시도이다. 제2 실시예에서도 중첩영역의 높이(A)와 제1 및 제2 열교환기의 배치는 동일하며, 가이드 부재(200)의 구성에서만 제1 실시예에서의 가이드 부재(10)와 차이를 갖는다.
또한, 제2 실시예에서는 상대적으로 상부에 위치한 열교환기를 상부 열교환기(121) 또는 제1 열교환기(121)라 지칭하고, 상대적으로 하부에 위치한 열교환기를 하부 열교환기(123) 또는 제2 열교환기(123)라 지칭한다.
제2 실시예와 관련된 공기조화장치는 케이스(110)와, 케이스(110) 내부에 구비된 복수 개의 열교환기(120)와, 복수 개의 열교환기(120) 사이에 구비된 가이드 부재(210)와, 가이드 부재(210)에 구비되어 어느 한 열교환기(120)의 응축수가 집수되는 집수부재(220)를 포함한다.
전술한 바와 같이, 복수 개의 열교환기(120)로 분할됨에 따라 열교환기들(121, 123) 각각의 길이(L1, L2)를 줄일 수 있다.
이에 따라, 각 열교환기(121, 123) 표면에 생생된 전체 응축수량이 감소될 수 있다. 따라서, 각 열교환기(121, 123) 표면에 생성되어 열교환을 방해하는 응축수의 두께가 줄어들어, 유입 공기와 각 열교환기(121, 123) 사이의 응축수에 의한 열교환 성능이 향상될 수 있다.
전술한 바와 같이, 가이드 부재(210)는 복수 개의 열교환기(121, 123) 사이에 각각 구비된다. 가이드 부재(210)는 서로 다른 열교환기(120)의 중첩된 일단 사이의 간극을 차폐하여 흡입 공기가 열교환기(120)를 바이패스(우회)하는 것을 차단한다.
일 실시예로, 가이드 부재(210)는 서로 다른 열교환기(120)의 중첩된 일단에 각각 밀착되어 상하로 위치된 제1 결합부(211)와 제2 결합부(213) 및 제1 결합부(211)와 제2 결합부(213) 사이에 연장된 배플부(215)로 구분될 수 있다.
제1 결합부(211)는 하부 열교환기(123)의 상단에 밀착되며, 제2 결합부(213)는 상부 열교환기(121)의 하단에 밀착된다. 이때, 제1 결합부(211)는 하부 열교환기(123)의 상면을 덮도록 밀착되어, 제1 결합부(211)와 열교환기(123)간의 접촉면적이 증가될 수 있다. 이에 따라, 공기 유동에 의한 가이드 부재(210)의 흔들림을 방지할 수 있다.
배플부(215)는 제1 결합부(211)와 제2 결합부(213) 사이에 연장되어 대각선 방향으로 연장된 형상을 갖는다.
다음으로 집수부재(220)는 가이드 부재(210)에 마련되어 상부 열교환기(121)의 표면에 생성된 응축수를 집수한다.
구체적으로, 상부 열교환기(121)가 증발기로 작동시, 상부 열교환기(121)의 표면에 발생한 응축수는 중력에 의해 하부로 유동하며 하부 열교환기(123)의 표면에 모이게 된다.
본 발명은 집수부재(220)를 통해 상부 열교환기(121)의 응축수를 집수할 수 있다. 이에 따라, 하부 열교환기(123)로 상부 열교환기(121)의 응축수가 낙하하는 것을 방지함으로써 응축수에 의해 하부 열교환기(123)의 열교환 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
즉, 집수부재(220)는 가이드 부재(210)에 구비되어, 서로 중첩된 일단을 갖는 두 개의 열교환기(120) 중 상부에 위치한 열교환기(121)의 응축수 낙하방향에 위치한다.
예를 들어, 집수부재(220)는 상부 열교환기(121)의 하단에 밀착되는 가이드 부재(210)의 제2 결합부(213)에 마련될 수 있다. 이에 따라, 집수부재(220)는 상부 열교환기(121)의 응축수를 집수하게 된다.
또한, 집수부재(220)에는 응축수가 집수되는 수용공간(S)이 마련되며, 상부 열교환기(120)의 하단은 수용공간(S)의 내측에 위치할 수 있다. 즉, 제1 열교환기(121)는 적어도 일부 영역 이상의 상기 집수부재(220)의 내주면으로부터 소정의 간격으로 이격 배치될 수 있다.
이에 따라, 상부 열교환기(121)의 아래로 낙하하는 응축수가 집수부재(220) 바깥으로 비산하는 것을 방지할 수 있다. 한편, 집수부재(220)는 상면이 개방된 박스형상으로, 수용공간(S)은 둘러싸인 면에 의해 마련된다.
또한, 가이드 부재(210)와 집수부재(220)는 상부 열교환기(121)의 길이방향으로 연장된다. 가이드 부재(210)와 집수부재(220)는 상부 열교환기(121)의 길이방향의 길이와 동일한 길이를 가진다. 이에 따라, 상부 열교환기(120)의 아래로 낙하하는 응축수는 모두 집수부재(220)에 모일 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 집수부재(220)에는 수용공간(S)의 저면으로부터 돌출된 차단부(221)가 마련될 수 있다. 상기 차단부(221)는 수용공간(S)을 통해 상부 열교환기(121)를 통과하지 않고 바이패스하는 공기를 차단함으로써 열교환 성능을 향상시킬 수 있다.
즉, 가이드 부재(210)의 제2 결합부(213)와 상부 열교환기(121) 하단 사이의 틈을 통해 수용공간(S)으로 통과하는 공기가 차단부(221)에 의해 상부로 가이드됨으로써 상부 열교환기(121) 내부로 유입될 수 있다.
이때, 차단부(221)는 수용공간(S)의 저면에 대해 수직 방향으로 연장되어 상부 열교환기(121)의 하단에 맞닿는 높이(Hp)를 가질 수 있다. 따라서, 차단부(221)는 수용공간(S)으로 유입된 공기를 모두 상부 열교환기(121)로 안내할 수 있다.
또한, 도 8의 (b)을 참조하면, 집수부재(220)는 상부로 경사지게 연장된 가이드부(223)를 포함할 수 있다.
또한, 집수부재(220)의 일측은 제2 결합부(213)에 결합되며, 집수부재(220)의 타측에는 가이드부(223)가 마련된다. 가이드부(223)는 유입 공기에 의해 열교환기(120) 표면에서 공기 유동방향으로 비산되는 응축수를 수용공간(S) 내부로 안내한다. 이때, 가이드부(223)의 상단은 상부 열교환기(121)의 하단보다 높도록 상부로 경사지게 연장될 수 있다.
상부 열교환기(121)가 공기 유입방향을 기준으로 하부 열교환기(123)보다 후방에 위치하는 경우, 상기 가이드부(223)는 집수부재(220)에 마련될 수 있다.
도 9의 (a)를 참조하면, 집수부재(220)와 가이드 부재(210)에는 단열재(230)가 구비될 수 있다. 집수부재(220)에 구비된 단열재(230)는 수용공간(S) 내에 집수된 응축수와 하부 열교환기(123)를 통과한 공기간에 열교환을 차단하여 열교환 성능저하를 방지할 수 있다.
또한, 가이드 부재(210)에 구비된 단열재(230)는 가이드 부재(210)를 사이에 두고 하부 열교환기(123)를 통과한 공기와 상부 열교환기(121)로 유입되는 공기간의 열교환을 방지하여 열교환 성능 저하를 방지한다.
한편, 가이드 부재(210)의 제1 결합부(211)는 하부 열교환기(123)의 상면 일부만을 덮도록 밀착될 수 있다.
또한, 가이드 부재(210)를 공기조화장치 내부에 설치시, 먼저 복수 개의 열교환기(120)를 설치한 다음에, 복수 개의 열교환기(120)의 이격된 공간으로 가이드 부재(210)를 삽입시켜 고정시킬 수 있다.
즉, 제1 결합부(211)가 하부 열교환기(123)의 상면 일부에만 밀착되도록 형성하는 경우에는 제1 결합부(211)의 길이가 줄어들므로, 상부 및 하부 열교환기(121, 123)의 이격된 공간 사이로 가이드 부재(210)를 삽입하기가 용이하다.
또한, 도 9(b)를 참조하면, 집수부재(220)는 유선형으로 이루어질 수 있다.
이에 따라, 집수부재(220)의 하면과 맞닿으면서 유동하는 공기가 부드럽게 안내될 수 있어 공기의 유동저항이 감소된다. 바람직하게는 집수부재(220)의 하면만 유선형으로 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 공기의 유동저항을 줄이기 위해 가이드부(223)도 유선형으로 이루어질 수 있다.
또한, 집수부재(220)에는 차단부(221)와 가이드부(223) 사이에 보조 차단부(225)가 더 구비될 수 있다. 상기 보조 차단부(225)는 상부 열교환기(121)의 측면 하단에 밀착되도록 집수부재(220)의 저면으로부터 수직하게 연장될 수 있다.
보조 차단부(225)는 차단부(221)와 마찬가지로 수용공간(S)을 통해 열교환기(120)를 바이패스하는 공기를 차단한다. 또한, 보조 차단부(225)로 인해 상부 열교환기(121)와의 접촉면적을 늘어나므로 공기 유동에 의한 집수부재(220)의 흔들림이 방지될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 가이드 부재(210)에는 차단부재(240)가 마련될 수 있다.
또한, 차단부재(240)는 가이드 부재(210)의 양측에 구비되어 상부 및 하부 열교환기(121, 123) 양측과 케이스(110)의 내측면 사이에 위치한다. 상기 차단부재(240)는 각 열교환기(121, 123)의 중첩된 일단의 양측을 차폐함으로써 복수 개의 열교환기(120)의 양측과 상기 케이스(110)의 내측면 사이 공간으로 바이패스하는 공기를 차단할 수 있다.
한편, 가이드 부재(210)와 집수부재(220) 및 차단부재(240)는 일체로 형성될 수 있다. 이에 따라, 가이드 부재(210), 집수부재(220) 및 차단부재(240)를 각각 제조하여 다시 결합할 필요가 없으므로 제조공정을 줄일 수 있다.
또한, 가이드 부재(210)와 집수부재(220) 및 차단부재(240)는 일체로 형성되므로, 차단부재(240)를 케이스(110)에 고정시킴으로써 가이드 부재(210) 및 집수부재(220)를 별도로 열교환기(120)나 케이스(110)에의 결합하지 않고도 케이스(110) 내부에 고정시킬 수 있다.
전술한 공기조화장치를 구체적인 예를 들어 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 케이스(110)와, 케이스(110) 내부에 구비되는 제1 열교환기(121) 및 제2 열교환기(123)와, 제1 열교환기(121)와 제2 열교환기(123) 사이의 간극을 차폐하는 가이드 부재(210)와, 가이드 부재(210)에 구비된 집수부재(220)를 포함한다.
이때, 제2 열교환기(123)는 제1 열교환기(121)의 하부에 구비되되, 상단부가 제1 열교환기(121)의 하단부와 중첩되도록 배치된다.
가이드 부재(210)는 제2 열교환기(123)의 상단으로부터 제1 열교환기(121)의 하단으로 연장되어, 제1 열교환기(121)의 하단과 제2 열교환기(123)의 상단 사이의 간극을 차폐한다.
또한. 집수부재(220)에는 제1 열교환기(121)의 하단에 위치하도록 가이드 부재(210)에 구비되어 제1 열교환기(121)에서 발생하는 응축수가 집수된다.
또한, 집수부재(220)에는 응축수가 집수되는 수용공간(S)이 마련되며, 제1 열교환기(121)의 하단부는 수용공간(S)의 내측에 위치할 수 있다.
또한, 집수부재(220)는 수용공간(S)의 저면으로부터 돌출되어 수용공간(S)을 통해 제1 열교환기(121)를 바이패스하는 공기를 차단하는 차단부(221)를 포함하여 열교환 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 집수부재(220)는 공기유동에 의해 제1 열교환기(121)로부터 비산되는 응축수를 가이드하는 가이드부(223)를 포함할 수 있다.
이상에서는 2 개의 열교환기를 들어 설명하였으나, 이에 제한되는 것은 아니며 도 12에 도시된 바와 같이 케이스(110) 내부에 3개 이상의 복수 개의 열교환기(120a, 120b, 120c, 120d)가 구비될 수 있다.
설명의 편의상, 케이스(110) 내부의 상부에서부터 제1 열교환기(120a), 제2 열교환기(120b), 제3 열교환기(120c), 제4 열교환기(120d)라고 지칭할 수 있다.
또한, 제1 열교환기(120a)와 제4 열교환기(120d)는 일단만 중첩되지만, 중간에 위치한 제2 열교환기(120b) 및 제3 열교환기(120c)는 양단이 모두 인접한 열교환기와 중첩된다.
이때, 가이드 부재(210)는 복수 개의 열교환기(120) 사이에 각각 구비되도록 복수 개가 구비될 수 있다. 마찬가지로 집수부재(220)는 복수개의 가이드 부재(210)에 각각 마련되도록 복수 개로 구성될 수 있다.
여기서 집수부재(220)는 인접하게 위치한 서로 다른 열교환기(120) 중에 상부에 위치한 열교환기에서 발생된 응축수를 집수하도록 구비될 수 있다.
도 13을 참조하면, 상기 제1 열교환기(121) 및 상기 제2 열교환기(123)는 상기 흡입구(111)에 대하여 소정의 각도로 각각 경사진 상태에서 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 열교환기(121) 및 상기 제2 열교환기(123)는 상기 흡입구에 대하여 동일한 각도로 각각 경사지도록 배치될 수 있다.
각각의 열교환기(121, 123)가 경사지게 설치되는 경우, 케이스(110)의 흡입구(111)와 제1 및 제2 열교환기(121, 123) 사이의 공간을 충분히 확보할 수 있으므로, 공기의 유동저항 및 풍량을 증가시킬 수 있다.
또한, 도 14 및 도 15를 참조하면, 열교환기(120)는 각각 절곡된 형상을 가지며, 가이드 부재(210) 및 집수부재(220) 또한 열교환기(120)의 형상에 대응되도록 동일하게 절곡된 형상을 가질 수 있다.
즉, 케이스(110)의 전면과 더불어 측면에도 흡입구(111)가 마련되는 경우, 흡입구(111) 전 영역에 걸쳐 열교환기(120)가 모두 위치하도록 'ㄴ'(도 14 참조), 'ㄷ', 'ㅁ'(도 15 참조) 등의 절곡된 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 발명은 스탠드형의 공기조화장치뿐만 아니라 도 16에 도시된 덕트형 공기조화장치에도 적용될 수 있다.
구체적으로, 덕트형 공기조화장치의 케이스(110)는 흡입구(111)와 토출구(113)를 가지며, 상기 케이스(110)의 흡입구(111)와 토출구(113)에는 덕트(117)가 각각 장착된다.
마찬가지로, 복수 개의 열교환기(120)는 케이스(110) 내부에 일단이 서로 중첩되도록 배치되며, 복수 개의 열교환기(120) 사이에는 가이드 부재(210)가 구비된다. 또한, 가이드 부재(210)에는 집수부재(220)가 구비되어 상부 열교환기(121)의 응축수를 집수할 수 있다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화장치는 복수 개의 열교환기(120) 및 복수 개의 열교환기(120) 사이에 각각 구비된 가이드 부재(310)를 포함한다.
여기서 상기 가이드 부재(310)에는 상부 열교환기(121)의 응축수가 집수되는 집수홈(317)이 마련될 수 있다.
상기 가이드 부재(310)는 상부 및 하부 열교환기(121, 123)의 중첩된 일단에 각각 밀착되어 상하로 위치된 제1 결합부(311)와 제2 결합부(313) 및 제1 결합부(311)와 제2 결합부(313) 사이에 연장된 배플부(315)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는, 가이드 부재(310)의 배플부(315)에 집수홈(317)이 마련되며, 집수홈(317)의 저면은 제2 결합부(313)보다 낮게 위치한다.
이에 따라, 상부 열교환기(121)에서 발생한 응축수는 제2 결합부(313)로 낙하한 뒤, 가이드 부재(310)의 표면을 따라 상대적으로 낮게 위치한 집수홈(317)으로 안내될 수 있다.
이와 같이, 집수홈(317)을 통해 상부 열교환기(121)의 응축수가 하부에 위치한 다른 열교환기(123)로 유동하는 것을 방지할 수 있으므로, 상부 열교환기에서 발생한 응축수에 의하여 하부 열교환기(120)의 열교환 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 제2 결합부(313)는 상부 열교환기(121)의 하단을 감싸도록 밀착될 수 있다.
또한, 도 18(a)를 참조하면, 가이드 부재(310)에는 제2 결합부(313)로부터 상부로 경사지게 연장된 가이드부(319)가 마련될 수 있다.
또한, 상기 가이드부(319)는 상부 열교환기(121) 표면에서 공기 유동방향으로 비산되는 응축수가 제2 결합부(313)의 외부로 낙하하는 것을 방지한다. 가이드부(319)의 상단의 높이는 상부 열교환기(121)의 하단보다 높게 결정될 수 있다.
또한, 가이드 부재(310)에는 단열재(320)가 구비될 수 있으며, 상기 단열재(320)는 집수홈(317) 내에 집수된 응축수와 하부 열교환기(123)를 통과한 공기 사이의 열교환을 차단하여 열교환 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 단열재(320)는 가이드 부재(310)를 사이에 두고 하부 열교환기(123)를 통과해 열교환된 공기와 상부 열교환기(121)로 유동하는 공기간의 열교환을 방지하여 열교환 성능 저하를 방지할 수 있다.
또한, 가이드 부재(310)는 유선형으로 이루어질 수 있다. 이에 따라 가이드 부재(310)와 맞닿아 유동하는 공기의 저항을 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는 전술한 실시예와 비교해 별도의 집수부재가 결합되지 않고 가이드 부재(310)에 집수홈(317)을 형성하면 되므로 제작이 용이한 장점을 갖는다. 다만, 집수홈(317) 마련을 위해 배플부(315)의 수평길이가 길어져 열교환기(120)간의 수평간격(T)이 넓어질 수 있다.
도 18의 (b)를 참조하면, 상부 열교환기(121)가 소정길이(d)만큼 전방으로 이동하여, 상부 열교환기(121) 하면의 일부만 제2 결합부(313)에 접촉되도록 위치할 수 있다. 즉, 제2 결합부(313)는 상부 열교환기(121)의 일부만을 받치도록 구비됨으로써, 상부 열교환기(121)와 하부 열교환기(123)간의 수평간격(T')을 줄일 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 공기 압력 손실을 줄임과 동시에 열교환 면적을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 인접하는 열교환기들의 단부들 사이로 공기가 유동하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 복수의 열교환기를 설치하는 경우, 각 열교환기로 유입되는 공기의 압력 손실을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예와 관련된 공기조화장치에 따르면, 응축수에 의해 열교환 성능이 떨어지는 것을 방지할 수 있다.
위에서 설명된 본 발명의 일 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10, 30, 210, 310: 가이드 부재 110: 케이스
20, 120 : 열교환기 211, 311 : 제1 결합부
213, 313 : 제2 결합부 215, 315 : 배플부
220 : 집수부재 221 : 차단부
223, 319 : 가이드 부 225 : 보조 차단부
230, 320 : 단열재 240 : 차단부재

Claims (17)

  1. 케이스;
    상기 케이스에 마련되며 공기가 유입하는 흡입구;
    상기 케이스에 마련되며 상기 흡입구보다 상부에 구비되는 토출구;
    상기 케이스 내부에서 상기 흡입구 측에 배치되는 제1 열교환기;
    상기 케이스 내부에서 상기 제1 열교환기의 후방에 배치되며, 상기 흡입구를 기준으로 상기 제1 열교환기와 일부 영역이 중첩되도록 제1 열교환기보다 하부에 배치되는 제2 열교환기; 및
    상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하기 위한 가이드 부재를 포함하며,
    상기 가이드 부재는 상기 제1 열교환기 하부면에 장착되는 제1 결합부;
    상기 제2 열교환기 상부면에 장착되는 제2 결합부; 및
    상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부를 연결하며, 상기 제1 결합부로부터 상기 제2 결합부까지 상부로 경사지게 연장되는 배플부;를 포함하며,
    공기의 압력손실을 줄이기 위해, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기 중 일부는 상기 제1 열교환기를 거쳐 상기 배플부를 따라 상부로 유동하여 상기 토출구로 안내되고, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기 중 일부는 상기 배플부를 따라 상부로 유동하여 상기 제2 열교환기를 거쳐 상기 토출구로 안내되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기 중 풍량 손실이 큰 열교환기의 높이에 기초하여 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기의 높이와 상기 제2 열교환기의 높이는 서로 다르게 결정되며,
    상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되거나, 제2 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 하부에 위치되는 드레인팬이 마련되며,
    상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 중첩 영역의 높이는 상기 제1 열교환기의 높이의 60%이하로 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기의 높이는 상기 제2 열교환기의 높이보다 작게 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기의 응축수를 수집하기 위한 수용공간을 갖는 집수부재를 추가로 포함하며,
    상기 집수부재는 제1 결합부에 마련되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기는 적어도 일부영역 이상이 상기 집수부재의 내주면으로부터 소정의 간격으로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 결합부 및 제2 결합부 중 적어도 하나 이상에 마련되는 차단부재를 추가로 포함하며,
    상기 차단부재는 적어도 하나 이상의 열교환기의 양 측단부와 상기 케이스 사이의 공간으로 공기가 유입되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 소정의 각도로 각각 경사진 상태에서 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 동일한 각도로 각각 경사지도록 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 결합부 및 상기 제2 결합부 중 적어도 하나 이상에는 단열재가 마련되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  14. 케이스;
    상기 케이스에 마련되며 공기가 유입하는 흡입구;
    상기 케이스에 마련되며 상기 흡입구보다 상부에 구비되는 토출구;
    상기 케이스 내부에서 상기 흡입구 측에 배치되는 제1 열교환기;
    상기 케이스 내부에서 상기 제1 열교환기의 후방에 배치되며, 상기 흡입구를 기준으로 상기 제1 열교환기와 일부 영역이 중첩되도록 제1 열교환기보다 하부에 배치되는 제2 열교환기; 및
    상기 제1 열교환기와 상기 제2 열교환기의 인접하는 단부들 사이의 공간을 차폐하기 위한 가이드 부재를 포함하며,
    상기 가이드 부재는 상기 제1 열교환기 하부면에 장착되는 제1 결합부;
    상기 제2 열교환기 상부면에 장착되는 제2 결합부; 및
    상기 제1 결합부와 상기 제2 결합부를 연결하며, 상기 제1 결합부로부터 상기 제2 결합부까지 상부로 경사지게 연장되는 배플부;를 포함하며,
    상기 흡입구를 통해 유입된 공기 중 일부는 상기 제1 열교환기를 거쳐 상기 배플부를 따라 상부로 유동하여 상기 토출구로 안내되고, 상기 흡입구를 통해 유입된 공기 중 일부는 상기 배플부를 따라 상부로 유동하여 상기 제2 열교환기를 거쳐 상기 토출구로 안내되고,
    상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 중첩영역의 높이는 상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기 중 높이가 작은 열교환기의 높이의 20% 내지 40%로 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 소정의 각도로 각각 경사진 상태에서 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기 및 상기 제2 열교환기는 상기 흡입구에 대하여 동일한 각도로 각각 경사지도록 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 제1 열교환기와 제2 열교환기의 하부에 위치되는 드레인팬이 마련되며,
    상기 제2 열교환기는 상기 제1 열교환기보다 상기 드레인팬에 인접하게 구비되어, 상기 제1 열교환기의 높이는 상기 제2 열교환기의 높이보다 작게 결정되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치.
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