KR102203939B1 - 가이드 블레이드 및 이를 갖춘 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하우징의 토출구에 토출구를 통해 토출되는 공기를 안내하는 복수의 가이드 블레이드 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것으로, 가이드 블레이드는 와류 발생을 위해 오목 형성된 와류 유도홈과, 와류 유도홈 내면으로부터 다각뿔 형태로 돌출된 복수의 돌기들을 포함하여, 다각뿔 형태의 돌기들에 의해 와류 유도홈 내부에서 다양한 방향의 와류가 발생되도록 함으로써 가이드 블레이드가 다양한 유동 속도 및 풍향을 갖는 공기 유동에 대응할 수 있게 된다.

Description

가이드 블레이드 및 이를 갖춘 공기조화기{GUIDE BLADE AND AIR CONDITIONER HAVING THE SAME}
본 발명은 토출구에 배치되어 토출구를 통해 토출되는 공기를 안내하는 가이드 블레이드 및 이를 갖춘 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉동 사이클을 이용하여 실내 공기를 조절하는 장치로, 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환 후 이를 실내로 토출하여 실내를 냉방시키거나, 반대로 실내의 낮은 온도의 공기를 흡입하여 고온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하여 실내를 난방시킬 수 있다.
공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기를 정방향 또는 역방향으로 순환하는 냉각 사이클에 의해 실내를 냉방 또는 난방시킬 수 있다. 압축기는 고온고압의 기체 상태의 냉매를 제공하고, 응축기는 상온 고압의 액체 상태의 냉매를 제공한다. 팽창밸브는 상온 고압의 액체상태의 냉매를 감압시키고, 증발기는 감압된 냉매를 저온의 기체 상태로 증발시킨다.
공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다. 실외기와 실내기가 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기의 경우, 일반적으로 압축기 및 응축기(실외열교환기)가 실외기에 구비되고, 증발기(실내열교환기)가 실내기에 구비된다. 냉매는 실내기와 실외기를 연결하는 배관을 통해 실외기와 실내기를 순환하며 유동할 수 있다.
실내기의 전면에는 토출구가 마련되어 냉매와 열교환한 공기는 토출구를 통해 실내로 토출될 수 있다.
대한민국 공개특허공보 제2002-0031544호 대한민국 공개특허공보 제1999-0011843호
본 발명의 일 측면은 다양한 조건의 유동 속도 및 풍향을 갖는 공기의 유동에 대응할 수 있는 가이드 블레이드 및 이를 갖춘 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따른 공기조화기는 토출구가 마련된 하우징과, 상기 토출구에 배치되어 상기 토출구를 통해 토출되는 공기를 안내하는 복수의 가이드 블레이드를 포함하며, 상기 가이드 블레이드는 와류 발생을 위해 오목 형성된 와류 유도홈과, 상기 와류 유도홈 내면으로부터 다각뿔 형태로 돌출된 복수의 돌기들을 포함한다.
또한 상기 복수의 돌기들의 꼭지점들을 연결하여 형성되는 가상의 면은 유선형으로 형성된다.
또한 상기 와류 유도홈의 높이는 상기 가이드 블레이드 두께의 70% 이하로 형성된다.
또한 상기 와류 유도홈은 상기 가이드 블레이드의 공기 유동 방향 상류측 일부 영역에 형성된다.
또한 상기 와류 유도홈은 상기 가이드 블레이드의 양면 중 적어도 어느 일면에 형성된다.
또한 다각뿔 형상으로 형성된 상기 돌기의 모서리는 상기 꼭지점으로부터 상기 가상의 면에 대해 법선 방향으로 연장되는 가상의 선과의 각도가 80도 이하가 되도록 형성된다.
또한 상기 토출구는 상기 하우징의 전면에 원환 형상으로 형성되며, 상기 복수의 가이드 블레이드는 각각 반경 방향으로 연장되며 원주 방향으로 서로 이격 배치된다.
또한 본 발명의 일 측면에 따른 가이드 블레이드는 유동하는 공기를 안내하며, 적어도 일면에 오목 형성된 와류 유도홈과, 상기 와류 유도홈 내면으로부터 다각뿔 형태로 돌출된 복수의 돌기들을 포함한다.
상술한 바와 같이 다각뿔 형태의 돌기들에 의해 와류 유도홈 내에서는 다양한 방향의 와류들이 발생하므로, 가이드 블레이드가 다양한 유동 속도 및 풍향을 갖는 공기 유동에 대응할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 실내기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 실내기를 부분 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 실내기에 마련된 가이드 블레이드의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 실내기에 마련된 가이드 블레이드의 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기 실내기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
공기조화기의 실내기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 그 외관을 형성하는 하우징(10)과, 하우징(10)의 내부에 배치되며 흡입력 및 송풍력을 발생시켜 실내 공간의 공기가 하우징(10) 내로 흡입되었다가 다시 실내 공간으로 토출되도록 하는 복수의 사류팬 유닛(20)과, 하우징(10)의 내부에서 복수의 사류팬 유닛(20)의 후방측에 이격 배치되는 열교환기(30)와, 후술할 토출구를 개폐하기 위한 토출구 개폐장치(40)를 포함한다.
하우징(10)에는 상하로 세 개의 사류팬 유닛(20)이 설치된다. 하우징(10)의 후방측에는 공기가 흡입되는 흡입구(10a)가 마련되고, 전면에 공기가 토출되는 토출구(21a)가 마련된다. 본 실시예에서 토출구(21a)는 사류팬 유닛(20)들에 각각 마련되므로, 토출구(21a)는 하우징(10)의 전면에 상하로 세 개가 마련된다.
사류팬 유닛(20)은 토출구(21a)를 형성하는 디퓨져(21)와, 디퓨져(21)의 후방측에 설치되는 팬모터(22)와, 팬모터(22)의 축에 연결되어 팬모터(22)에 의해 회전하는 사류팬(23)과, 디퓨져(21)의 후면에 결합되어 사류팬(23)에 의해 흡입된 공기가 토출구(21a)로 토출되는 과정에서 공기가 이동하는 유로를 형성하는 덕트(24)를 각각 포함한다.
디퓨져(21)는 사류팬(23)의 전방에 배치되도록 되어 있으며, 원형으로 형성되며 내측에 팬모터(22)가 설치되는 디스크부(21b)와, 원환 형상으로 형성되어 디스크부(21b) 외측에 디스크부(21b)와 이격 배치되어 디스크부(21b)와의 사이에 상술한 토출구(21a)가 형성되도록 하는 환형부(21c)와, 일단은 디스크부(21b)에 연결되고 타단은 환형부(21c)에 연결되어 토출구(21a)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 복수의 가이드 블레이드(21d)들을 포함한다.
팬모터(22)는 디스크부(21b)의 후면에 설치되며, 사류팬(23)이 설치되는 팬모터(22)의 회전축(22a)은 후방을 향하도록 배치된다.
사류팬(23)은 디퓨져(21)와 열교환기(30) 사이에 배치되어 열교환기(30)측으로부터 공기를 흡입하여 토출구(21a)를 통해 토출한다. 사류팬(23)은 팬모터(22)의 회전축(22a)에 결합되는 허브(23a)와, 허브(23a)의 외주면으로부터 연장되어 형성되는 복수의 날개(23b)를 포함한다. 허브(23a)의 외경은 토출구(21a)를 통해 토출되는 공기가 반경 방향 외측으로 경사지게 토출될 수 있도록 하기 위해 후방측으로 진행하며 점진적으로 감소하도록 형성된다.
덕트(24)는 사류팬(23)을 주위를 감싸도록 형성되어 사류팬(23)에서 토출되는 공기를 토출구(21a)로 안내한다.
열교환기(30)는 사류팬 유닛(20)과 흡입구(10a) 사이에 배치되어 흡입구(10a)를 통해 흡입된 공기와 열교환하며 열을 흡수하거나 열을 배출한다.
상술한 바와 같이 토출구(21a)는 디스크부(21b)와 환형부(21c) 사이에 마련되므로, 토출구(21a)는 원환 형상으로 형성된다.
가이드 블레이드(21d)들은 토출구(21a)를 통해 토출되는 공기를 안내할 수 있도록 반경 방향으로 비스듬히 연장되어 그 내측단이 디스크부(21b)에 각각 연결되고 그 외측단이 환형부(21c)에 각각 연결된다. 또한 가이드 블레이드(21d)들은 원주 방향으로 서로 이격되게 배치되어, 가이드 블레이드(21d) 사이의 공간을 통해 사류팬()에서 토출된 공기가 가이드 블레이드(21d)들에 의해 안내되면서 토출된다.
토출구 개폐장치(40)는 토출구에 반경 방향으로 이동 가능하게 설치된 복수의 개폐부재(41)들과, 회전력을 발생시켜 개폐부재(41)들이 이동하도록 하는 개폐모터(42)를 포함한다.
도 3 및 도 4에 도시한 바와 같이 이러한 가이드 블레이드(21d)들의 일면에는 와류를 발생시키는 와류 유도홈(21d-1)과, 와류 유도홈(21d-1) 내면으로부터 다각뿔 형상으로 돌출된 복수의 돌기(21d-2)들을 포함한다. 본 실시예에서 와류 유도홈(21d-1) 및 복수의 돌기(21d-2)들은 가이드 블레이드(21d)의 일면에 형성되며, 공기 유동 방향 상류측 일부 영역에 제한적으로 형성된다.
와류 유도홈(21d-1)은 가이드 블레이드(21d)들 사이의 공간을 통해 토출되는 공기의 일부가 유입되어 와류가 발생하도록 하는 것으로, 와류 유도홈(21d-1) 내에 형성되는 와류에 의해 유동 박리 현상이 지연되고 그에 따라 공기가 가이드 블레이드(21d)들 사이의 공간을 보다 원활하게 통과할 수 있게 되므로, 와류 유도홈(21d-1)에 의해 소음 저감 및 공기의 유동 속도 증가 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에서 와류 유도홈(21d-1)은 가이드 블레이드(21d) 두께의 70% 이하의 깊이를 갖도록 형성되는데, 이는 와류 유도홈(21d-1) 형성에 따라 가이드 블레이드(21d)의 강도가 일정 이하로 감소하는 것을 막기 위한 것이다.
복수의 돌기(21d-2)들은 상술한 바와 같이 다각뿔 형상으로 형성되는데, 이와 같이 다각뿔 형상으로 돌기(21d-2)들을 형성하면, 와류 유도홈(21d-1) 내로 유입된 공기는 돌기(21d-2)들의 모서리에 부딪쳐 분산되면서 그 방향이 전환되고, 돌기(21d-2)들의 면에 부딪쳐 와류가 발생된다.
따라서 와류 유도홈(21d-1) 내에는 다양한 방향으로의 와류가 존재하게 되며, 이와 같이 다양한 방향으로 형성된 와류는 가이드 블레이드(21d)들 사이를 통과하여 토출되는 공기의 풍속 및 풍향이 변경되더라도, 소음 저감 및 공기의 유동 속도 증가 효과를 그대로 유지할 수 있도록 한다.
본 실시예에서 돌기(21d-2)들의 꼭지점을 연결하는 가상의 면은 유선형으로 형성되는데, 이는 돌기(21d-2)들에 의해 가이드 블레이드(21d)들 사이를 통과하는 공기의 유동이 방해받는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한 본 실시예에서 돌기(21d-2)들의 모서리는 와류 유도홈(21d-1) 내면에 위치한 꼭지점으로부터 상기 가상의 면에 대해 법선 방향으로 연장되는 가상의 선과 이루는 각도(θ)가 80도 이하가 되도록 형성되는데, 이는 효율적으로 와류가 형성될 수 있도록 하기 위한 것이다. 즉, 상기 각도(θ)가 80도 이상으로 형성될 경우, 와류가 발생하지 않을 수 있으므로 이를 방지하기 위한 것이다.
본 실시예에서 와류 유도홈(21d-1) 및 복수의 돌기(21d-2)들은 가이드 블레이드(21d)의 일면에 형성되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 와류 유도홈(21d-1) 및 복수의 돌기(21d-2)들이 가이드 블레이드(21d)의 양면에 형성되도록 하는 것도 가능하다.
본 실시예에서 가이드 블레이드(21d)에는 공기 유동 방향 상류측 일부 영역에 제한적으로 와류 유도홈(21d-1) 및 복수의 돌기(21d-2)들이 형성되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 설계에 따라 와류 유도홈 및 복수의 돌기(21d-2)들이 가이드 블레이드(21d)의 전체 또는 유동 방향 하류측 일부에 제한적으로 형성되도록 하는 것도 가능하다.
본 발명은 상기에 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상에서 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 수정 및 변형할 수 있다는 점은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
10: 하우징 20: 사류팬 유닛
21: 디퓨져 21a: 토출구
21d: 가이드 블레이드 21d-1: 와류 유도홈
21d-2: 돌기 30: 열교환기

Claims (13)

  1. 토출구가 마련된 하우징과,
    상기 토출구의 반경 방향으로 연장되도록 상기 토출구에 배치되어 상기 토출구를 통해 토출되는 공기를 안내하는 복수의 가이드 블레이드를 포함하며,
    상기 가이드 블레이드는 와류 발생을 위해 오목 형성된 와류 유도홈과, 상기 와류 유도홈 내면으로부터 다각뿔 형태로 돌출된 복수의 돌기들을 포함하며,
    복수의 돌기들은 다각형 베이스와 꼭지점을 포함하는 피라미드 형상으로 이루어지며,
    상기 와류 유도홈은 상기 가이드 블레이드의 양면 중 적어도 어느 일면에 마련되며, 상기 가이드 블레이드의 공기 유동 방향 상류측에 형성되는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들의 꼭지점들을 연결하는 가상의 면은 유선형으로 형성되는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 와류 유도홈의 높이는 상기 가이드 블레이드 두께의 70% 이하로 형성되는 공기조화기.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 2 항에 있어서,
    다각뿔 형상으로 형성된 상기 돌기의 모서리는 상기 꼭지점으로부터 상기 가상의 면에 대해 법선 방향으로 연장되는 가상의 선과의 각도가 80도 이하가 되도록 형성되는 공기조화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구는 상기 하우징의 전면에 원환 형상으로 형성되며,
    상기 복수의 가이드 블레이드는 각각 반경 방향으로 연장되며 원주 방향으로 서로 이격 배치되는 공기조화기.
  8. 공기조화기의 토출구의 반경 방향으로 연장되도록 상기 토출구에 배치되어 상기 토출구를 통해 토출되는 공기를 안내하며,
    적어도 일면에 오목 형성되며, 공기 유동 방향 상류측에 형성된 와류 유도홈과,
    상기 와류 유도홈 내면으로부터 다각뿔 형태로 돌출된 복수의 돌기들을 포함 하며,
    상기 복수의 돌기들은 다각형 베이스와 꼭지점을 포함하는 피라미드 형상으로 이루어지는 가이드 블레이드.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복수의 돌기들의 꼭지점들을 연결하는 가상의 면은 유선형으로 형성되는 가이드 블레이드.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 와류 유도홈의 높이는 상기 가이드 블레이드 두께의 70% 이하로 형성되는 가이드 블레이드.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 제 9 항에 있어서,
    다각뿔 형상으로 형성된 상기 돌기의 모서리는 상기 꼭지점으로부터 상기 가상의 면에 대해 법선 방향으로 연장되는 가상의 선과의 각도가 80도 이하가 되도록 형성되는 가이드 블레이드.
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