KR102149109B1 - 수평계가 구비된 팬코일 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팬코일 유니트에 수평계를 구비함으로써, 팬코일 유니트의 천정 매립 설치시 간편하면서 정확한 수평 설치를 제공할 수 있고, 수평하게 설치가 가능하여 응축수판에 저장된 응축수가 넘쳐 흘러 떨어지지 않도록 하기 위해, 외부 공기를 흡입하는 흡입그릴과, 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 열교환된 공기를 실내로 배출시키는 토출구로 이루어지는 팬코일 유니트에 있어서, 상기 흡입그릴의 하단면에는 팬코일 유니트를 천정에 설치시 수평하게 정렬될 수 있도록 작업자가 용이하게 확인할 수 있는 수평계가 구비되어 이루어지는데 그 특징이 있다.

Description

수평계가 구비된 팬코일 유니트{FAN COIL UNIT}

본 발명은 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 관한 것으로, 특히 팬코일 유니트를 천정에 설치시 작업자가 간편하고 안정되게 설치할 수 있도록 흡입그릴의 일정한 부분에 수평계를 구비시키고, 팬의 구조를 개선하여 열교환 효율을 증가시키기 위한 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 팬코일 유니트는 중앙냉/난방 설비의 하나로써, 냉동기(chiller) 또는 보일러(boiler)로 부터 냉수나 온수를 공급받아 열교환기(heat exchanger)를 통과시키면서 주변의 공기를 냉각 또는 가열한 뒤, 이 공기를 송풍기(blower)에 의해 실내로 토출함으로써 냉방 또는 난방을 수행하는 공기 조절장치이다.

이러한 팬코일 유니트는 설치 형태에 따라 상치형이나 스탠드형, 타워형 또는 천정형으로 제작되어 온풍이나 냉풍을 배출한다.

상기와 같은 팬코일 유니트 중 천장 매립형 팬코일 유니트는 호텔, 병원 및 대형 사무실에서 많이 사용되고 있는 실정이고, 이 팬코일 유니트는 열교환기와 팬이 구비되며, 냉방을 하는 경우에는 열교환기에서 냉매가 증발되어 온도가 저하된 공기를 상기 팬에 의하여 객실 내부에 차가운 공기를 공급하게 되고, 난방이 필요한 경우에는 열교환기에서 발생되어 온도가 상승된 공기를 팬를 이용하여서 객실 내부로 따듯한 공기를 공급하여서 난방을 하게 된다.

그러나, 결로현상에 의하여 상기 열교환기에서 발생하는 응축수가 발생하게 되고, 발생된 응축수는 배수구에 의하여 외부로 배출하게 되는데, 이때 상기 배수구에 응축수가 정체되면서 오물과 함께 부패되면서 악취가 발생하는 문제점이 있ㄱ고, 응축수에 의하여 내부의 공기가 습하게 되므로 세균의 번식이 잘 이루어져서 객실 내부로 이송하는 공기가 비위생적으로 되는 문제점이 있다.

상기 문제를 해결하기 위해, 통상 응축수를 실내를 오염시키는 원인이 됨으로써 드레인 펌프를 이용하여 강제 배수시키는 방법이 사용된다.

그러나, 천장 매립형 팬코일 유니트 경우 천장에 설치시 작업자가 균형을 맞추지 못하게 되면 응축수를 저장할 수 있는 드레인판 또는 응축수판 또한 기울어져 발생된 응축수가 제대로 저장되지 않고 흘러 넘쳐 실내로 떨어지는 문제가 발생하게 되는 것이다.

즉, 종래의 천정 매립형 팬코일 유니트을 천정에 매립 설치하기 위해서는 팬코일 유니트을 정확하게 수평이 유지되도록 설치하여야 하는바, 약간의 기울기로 설치하여도 드레이판 또는 응축수판이 기울어져 응축수 등이 실내로 흘러 내리거나 떨어지는 문제가 발생하게 된다.

또한, 종래의 팬코일 유니트는 터보팬의 구조가 단순하여 실내의 공기 유입이 원활히 이루어지지 못하는 문제가 발생되었고, 흡입된 공기를 재순환하여 열교환 배출에 따른 문제가 발생함으로 인해 전력소비가 많이 발생되는 문제가 있는 것이다.

공개특허공보 제10-2016-0095726호(2016. 08. 12.)

본 발명은 종래의 팬코일 유니트 구조에서 발생되는 문제점을 개선하기 위한 것으로 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 팬코일 유니트에 수평계를 구비함으로써, 팬코일 유니트의 천정 매립 설치시 간편하면서 정확한 수평 설치를 제공할 수 있고, 수평하게 설치가 가능하여 응축수판에 저장된 응축수가 넘쳐 흘러 떨어지지 않도록 하는 수평계가 구비된 팬코일 유니트를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 팬코일 유니트의 터보팬 및 벨마우스를 개선함으로써, 열교환에 따른 소비전력을 최소화시키는 동시에 열교환을 상승시켜 전체적인 에너지 효율을 극대화하도록 하는 수평계가 구비된 팬코일 유니트를 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기위한 본 발명은 외부 공기를 흡입하는 흡입그릴과, 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 열교환된 공기를 실내로 배출시키는 토출구로 이루어지는 팬코일 유니트에 있어서, 상기 흡입그릴의 하단면에는 팬코일 유니트를 천정에 설치시 수평하게 정렬될 수 있도록 작업자가 용이하게 확인할 수 있는 수평계가 구비되어 이루어진다.

상기 팬코일 유니트는 내측에 수용 공간을 가지며, 양 끝단에는 외장 그릴이 구비되는 본체와, 상기 본체의 내측으로 구비되는 모터와, 상기 모터에 의해 작동하여 실내의 공기를 흡입 배출하는 터보팬과, 상기 터보팬을 감싸도록 구비되고 상기 터보팬에 의해 흡입된 실내 공기를 열교환하는 열교환기와, 상기 열교환기의 하단에 설치되어 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수판과, 실내의 공기를 흡입하고 흡입되는 공기중 미세먼지를 걸려주는 필터가 구비되는 흡입그릴과, 상기 흡입그릴의 사방면에 설치되어 회전작동함에 의해 토출구를 개방 폐쇄하는 토출구 스윙날개로 구비되어 이루어진다.

상기 터보팬은 흡입된 공기를 유도하는 팬 블레이드와, 모터의 작동에 의해 회전되어 공기를 흡입하는 주 회전판으로 구비되어 이루어진다.

상기 팬 블레이드는 본체의 내측면까지 연장되게 구비하여 공기의 흐름을 확장 유도하도록 구비되고, 상기 터보팬의 하부에는 실내의 공기 흡입 효율성을 상승시키기 위한 벨마우스가 구비되어 이루어진다.

상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 팬코일 유니트에 수평계를 구비시킴으로 인해 작업자로 하여금 팬코일 유니트의 천정 매립 설치시 간편하고 정확하게 수평 설치가 가능한 효과와, 수평하게 설치가 가능하기에 응축수판에 저장된 응축수가 넘쳐 흘러 떨어지는 현상이 최소화되는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 팬코일 유니트의 터보팬 및 벨마우스를 개선함으로 인해 열교환에 따른 소비전력이 최소화되는 효과와, 열교환이 상승되어 전체적인 에너지 효율이 극대화되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따라 실시되는 수평계가 구비된 팬코일 유니트를 보여주기 위한 실시 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의해 실시되는 터보팬을 보여주는 실시 구성도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 따른 팬코일 유니트의 벨마우스를 보여주는 예시도들이다.
도 4a는 종래에 실시되는 팬코일 유니트와 본 발명에 실시되는 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 대해 터보팬의 회전수에 따른 풍량을 비교하여 나타낸 그래프이고, 도 4b는 종래에 실시되는 팬코일 유니트와 본 발명에 실시되는 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 대해 터보팬의 회전수에 따른 소비동력을 비교하여 나타낸 그래프이다.
도 5a는 종래에 실시되는 팬코일 유니트에 대한 속도 벡터를 보여주기 위한 분포도이고, 도 5b는 종래에 실시되는 팬코일 유니트에 대한 유선(공기 흐름선)을 보여주는 분포도이다.
도 6a는 본 발명의 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 대한 속도 벡터를 보여주기 위한 분포도이고, 도 6b는 본 발명의 수평계가 구비된 팬코일 유니트에 대한 유선(공기 흐름선)을 보여주는 분포도이다.
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예로서 수평계가 팬코일 유니트의 드레인판에 구비된 상태를 보여주는 실시 예시도이다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 팬코일 유니트의 구조를 설명한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

첨부도면 도 1을 참조하여 살펴보면, 팬코일 유니트(100)는 크게 외부 공기를 흡입하는 흡입그릴(150)과, 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기(130)와, 열교환된 공기를 실내로 배출시키는 토출구(113)로 이루어지게 되는 것이다.

이때, 상기 흡입그릴(150)의 하단면에는 1개 또는 2개의 수평계(160)가 구비되게 되는데, 이는 전체적으로 팬코일 유니트(100)를 천정 또는 천장에 설치하게 되고, 이때 설치시 작업자가 수평하게 유지 및 정렬시킬 수 있도록 확인하면서 작업을 용이하게 이룰 수가 있으며, 수평이 유지된 상태로 이루어지기 때문에 응축수판(140)에 저장된 응축수가 넘쳐 흘러 떨어지는 현상이 발생되지 않거나 최소화될 수가 있는 것이다.

이에, 본 발명에 따른 수평계가 구비된 팬코일 유니트(100)는 본체(110)와, 본체 내부에 내장되며 모터(M)에 의해 작동하여 실내의 공기를 유입 및 열교환기(130)로 순환시키는 터보팬(120)과, 응축수가 저장되는 응축수판(140)과, 실내의 흡입하는 흡입그릴(150)로 구비되게 되고, 이때 상기 본체(110)는 내측에 수용 공간을 가지며, 실내 공간 천정부에 매립 설치되며, 본체(110)의 둘레에는 천정 벽면에 밀착 마감되는 외장그릴(111)이 구비되게 된다.

여기서, 상기 모터(M)는 본체(110)의 내측 상단부에 구비되고, 상기 터보팬(120)은 상기 모터(M)의 축에 연동되게 설치되며, 상기 터보팬(120)은 유입된 공기의 흐름을 확산 유도하는 팬 블레이드(121)와 상기 팬 블레이드(121)의 하단으로 유입 공기를 유도하는 쉬 라우드판(122)으로 이루어지고, 모터(M) 축과 연동되게 설치되어 모터에 의해 회전하는 주 회전판(123)으로 이루어지게 된다.

또한, 상기 쉬 라우드판(122)의 외측에는 공기의 흐름을 안내하는 공기 안내깃(124)이 더 구비된다.

한편, 상기 팬 블레이드(121)는 본체의 내측 상단면까지 근접하게 연장 구비되어 공기의 흐름이 더욱 확산 될 수 있도록 이루어지고, 상기 주 회전판(123) 역시 상기 팬 블레이드(121)와 대응 되게 상부로 연장 구성함이 바람직하다.

그리고, 상기 터보팬(120)의 외주연에는 터보팬(120)을 감싸도록 구비되며, 상기 터보팬(120)에 의해 유입 확산되는 공기를 저온/고온으로 열교환시키는 열교환기(130)가 구비된다.

상기 열교환기(130)의 하단에는 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수판(140)이 구비되며, 상기 응측수판(140)의 하단 벽면에는 토출구(113)를 오픈 또는 폐쇄하는 토출구 스윙날개(112)가 구비된다.

한편, 상기 터보팬(120)의 하단에는 공기를 흡입하는 흡입그릴(150)이 구비되고, 상기 흡입그릴(150)의 중앙부에는 흡입되는 공기중 미세먼지 등을 걸려내는 필터(170)가 구비된다.

또한, 상기 모터(M)에 의해 회전되어 실내의 공기를 흡입 확산시키는 터보팬(120)의 하단으로 벨마우스(180)가 구비되고, 상기 벨마우스(180)의 내측은 하단으로 확장되게 곡면을 갖도록 형성는 몸체(181)와, 상기 몸체의 외측으로 응축수판(140)의 하단부 까지 연장되게 연장부(182)를 갖도록 이루어진다.

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즉, 내측 하단은 양 측부로 확장되게 곡면을 갖게 형성함으로써, 흡입되는 공기의 내측으로 집진되어 유입되도록 할 수 있으며, 응축수판(140)의 하단부까지 연장부(182)가 연장 구비됨으로써, 흡입 공기의 량 대부분을 터보팬(120)으로 유입시킬 수 있는 것이다.

이하, 상기의 구성으로 이루어진 본 발명의 팬코일 유니트는 수평계(160)에 의해 작업자가 천정 또는 천장에 설치시 수평을 유지하는데 용이하게 확인하여 작업할 수가 있어 실내의 공간 상부 천정에 효율적으로 매립 설치가 가능하게 된다.

여기에서, 상기 팬코일 유니트(100)의 모터(M)가 작동하게 되면 토출구 스윙날개(112)가 하단으로 회동되면서 토출구(113)가 오픈되며, 터보팬(120)이 작동하여 실내의 공기가 흡입그릴(150)을 통하여 흡입된다.

이때, 흡입되는 공기는 먼저 필터(170)를 통과하면서 공기중 먼지와 같은 이물질이 걸려지게 되고, 정화된 공기는 벨마우스(180)의 안내를 받아 터보팬(120)으로 안내되는 것이다.

이를 토대로, 첨부도면 도 5a 내지 도 6b는 종래의 팬코일 유니트와 본 발명의 팬코일 유니트에 대한 속도 벡터와 유선(공기 흐름선)을 각각 비교한 분포도로서, 확연이 차이가 나타남을 확인할 수 있고, 특히 유선(공기 흐름선)의 경우 도면에 도시된 빨강 원을 보더라도 상당한 공기의 흐름에 대한 차이가 나타남을 확인할 수가 있는 것이다.

즉, 본 발명에서 보여주는 벨마우스 구비시 벨마우스에 의해 흡입되는 모든 공기를 터보팬으로 유입이 가능하며, 확장된 상부로 확장된 팬 블레이드(121) 및 주 회전판(123)에 의해 본체의 전체 공간으로 확산하고, 빠른 공기의 흐름을 행할 수 있는 것이다.

또한, 상기의 터보팬(120)의 본체와 근접하게 연장 구비함으로써, 난류가 감소되며 이로 인하여 소음이 감소되고, 벨마우스에 의해 흡입 면적을 증대시키며 그에 따른 제품의 풍량을 증가되고 있음을 확인할 수 있는 것이다.

상기한 본 발명의 팬코일 유니트는 첨부도면 도 4a 및 도 4b에 도시된 그래프와 같이, 본 발명은 벨마우스와 터보팬을 본체와 근접하게 확장함으로써, 종래의 팬코일 유니트의 회전수 및 풍량보다 더욱 증대됨을 알 수 있고, 이에 따라 소비동력도 증대됨을 확인할 수가 있는 것이다.

첨부도면 도 7은 수평계가 팬코일 유니트의 드레인판(또는 응축수판)에 구비된 상태를 보여주는 실시 예시도로서, 드레인판의 하부 중앙부에 수평계가 구비되어 있기에 작업자 또는 설치자가 용이하게 확인하여 균형을 유지시킬 수 있고, 수평이 유지된 상태로 이루어지기 때문에 드레인판(또는 응축수판)에 저장된 응축수가 넘쳐 흘러 떨어지는 현상이 발생되지 않거나 최소화될 수가 있는 것이다.

이상으로 본 발명의 특정 실시예들에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 특별히 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야 할 것이다.

따라서, 전술된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

100 : 팬코일 유니트
110 : 본체
120 : 터보팬
130 : 열교환기
140 : 응축수판
150: 흡입그릴
160 : 수평계

Claims (4)

1. 외부 공기를 흡입하는 흡입그릴과, 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 열교환된 공기를 실내로 배출시키는 토출구로 이루어지는 팬코일 유니트에 있어서,
   상기 흡입그릴의 하단면에는 팬코일 유니트를 천정에 설치시 수평하게 정렬될 수 있도록 작업자가 용이하게 확인할 수 있는 수평계가 구비되고,
   상기 팬코일 유니트는 내측에 수용 공간을 가지며, 양 끝단에는 외장 그릴이 구비되는 본체와, 상기 본체의 내측으로 구비되는 모터와, 상기 모터에 의해 작동하여 실내의 공기를 흡입 배출하는 터보팬과, 상기 터보팬을 감싸도록 구비되고 상기 터보팬에 의해 흡입된 실내 공기를 열교환하는 열교환기와, 상기 열교환기의 하단에 설치되어 열교환시 발생되는 응축수가 저장되는 응축수판과, 실내의 공기를 흡입하고 흡입되는 공기중 미세먼지를 걸려주는 필터가 구비되는 흡입그릴과, 상기 흡입그릴의 사방면에 설치되어 회전작동함에 의해 토출구를 개방 폐쇄하는 토출구 스윙날개로 구비되되,
   상기 터보팬은 흡입된 공기를 유도하는 팬 블레이드와, 상기 팬 블레이드의 하단으로 유입 공기를 유도하는 쉬 라우드판과, 모터의 작동에 의해 회전되어 공기를 흡입하는 주 회전판으로 구비되고, 상기 팬 블레이드는 본체의 내측면까지 연장되게 구비하여 공기의 흐름을 확장 유도하도록 구비되며,
   상기 터보팬의 하부에는 실내의 공기 흡입 효율성을 상승시키기 위한 벨마우스가 구비되고,
   상기 벨 마우스는 하단으로 갈수록 외측으로 확장되는 몸체와, 상기 몸체의 의 양 끝단에서 응축수판의 밑단까지 확장되는 연장부가 구비되며,
   상기 쉬 라우드판의 외측에는 공기의 흐름을 안내하는 공기 안내깃이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수평계가 구비된 팬코일 유니트.
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