KR102362387B1

KR102362387B1 - 공기조화기

Info

Publication number: KR102362387B1
Application number: KR1020170042230A
Authority: KR
Inventors: 최성식; 서기원; 황순철
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2017-03-31
Publication date: 2022-02-11
Also published as: KR20180111363A

Abstract

공기조화기에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 제1공기흡입부가 형성되는 제1흡입바디와; 제2공기흡입부가 형성되며, 제2공기흡입부가 제1공기흡입부와 마주보도록 제1흡입바디의 측부에 배치되는 제2흡입바디; 및 제1흡입바디와 제2흡입바디 사이에 배치되며, 제1공기흡입부와 마주보는 일측 측면에 제1흡입홀이 형성되고, 제2공기흡입부와 마주보는 타측 측면에 제2흡입홀이 형성되며, 전면에 토출부가 형성된 송풍장치;를 포함하고, 송풍장치는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하며, 제1흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제1공간부 및 제2흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제2공간부가 내부에 형성되는 임펠러와; 임펠러 내부에 설치되어 제1공간부와 제2공간부 사이를 구획하는 허브; 및 제1공간부에 수용되도록 임펠러에 설치되어 임펠러를 회전시키는 구동부;를 포함한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 온도를 조절하기 위한 용도로 사용되는 공기조화기에 관한 것이다.

공기조화기는, 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다.

일반적으로 공기조화기는, 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

이러한 공기조화기는, 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로써 동작된다.

또한 공기조화기는, 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.

공기조화기의 열교환기에서 열교환된 공기는 송풍기를 통하여 실내로 공급된다. 그리고 실내기에는, 실내의 공기를 실내기의 내부로 흡입하기 위한 통로를 형성하는 공기흡입구, 및 실내기 내부로 유입된 공기를 토출시키기 위한 통로를 형성하는 공기토출구가 마련될 수 있다.

송풍기의 구동시, 실내의 공기는 공기흡입구를 통해 실내기의 내부로 흡입될 수 있고, 공기흡입구를 통해 실내기의 내부로 유입된 공기는 송풍기에 의해 형성된 기류에 의해 열교환기 주변으로 유동되어 열교환기와 열교환될 수 있으며, 이와 같이 실내기의 내부에서 열교환된 공기는 공기토출구를 통해 실내기의 외부, 즉 실내로 토출될 수 있다.

상기 실내기에서는, 공기흡입구의 위치 및 공기토출구의 위치에 따라 실내기 외부로 토출되는 공기의 기류가 결정될 수 있다.

통상적으로, 실내기는 그 배면에 공기흡입구가 형성되고 그 전면에 공기토출구가 형성된 형태로 제공된다.

이 경우, 실내의 공기가 실내기의 후방에서 공기흡입구를 통해 실내기의 내부로 흡입되고, 실내기의 내부에서 열교환기와 열교환된 후, 실내기의 전면에 형성된 공기토출구를 통해 실내기의 전방으로 토출될 수 있다.

즉 상기와 같이 공기흡입구와 공기토출구가 전후방향으로 배치된 형태의 실내기에서는, 전후방향으로 연결되는 직선 형태의 유로가 형성된다. 이러한 형태의 실내기는, 유로 저항을 줄이는 데에는 유리한 점이 있으나, 열교환기의 설치 위치가 실내기의 배면 한 곳으로 한정되고 열교환기의 설치 가능 면적이 배면의 면적 이하로 한정됨으로 인해 충분한 전역 면적을 확보하는데 어려움이 있으며, 공기 토출 방향이 한 방향으로 한정되어 효율적인 입체 냉방을 구현하는데 어려움이 있다.

다른 예로서, 실내기는 그 하부에 공기흡입구가 형성되고 그 상부에 공기토출구가 형성되는 형태로 제공되는 경우도 있다. 이때 공기흡입구는 실내기 하부의 양측면에 위치하도록 형성될 수 있고, 공기토출구는 실내기 상부의 전면과 양측면에 위치하도록 형성될 수 있다.

이 경우, 실내의 공기가 실내기의 하부에서 공기흡입구를 통해 실내기의 내부로 흡입되고, 실내기의 내부에서 상부로 유동하여 열교환기와 열교환된 후, 실내기의 상부에 형성된 공기토출구를 통해 실내기의 전방 및 측방으로 토출될 수 있다.

즉 상기와 같이 공기흡입구와 공기토출구가 상하방향으로 배치된 형태의 실내기에서는, 공기 흐름의 방향이 적어도 2번 이상 바뀌는 형태의 유로가 형성된다. 이러한 형태의 실내기는, 복수 개의 위치에 형성된 공기토출구를 통해 공기를 여러 방향으로 토출할 수 있어 좀 더 효율적인 입체 냉방을 구현하는데는 유리하나, 실내기 내부에서 공기가 유동하는 유로의 길이가 길고 유로의 방향이 변화되는 지점이 많기 때문에 유로 저항이 높고, 이로 인해 소음 및 소비전력이 증가되며, 송풍성능이 저하되어 냉방효율이 낮은 단점이 있다.

본 발명은 유로 저항을 최소화하면서 열교환기의 전열면적 및 송풍성능을 극대화할 수 있는 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명의 다른 목적은, 열교환 효율 및 냉난방 성능이 향상된 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는: 제1공기흡입부가 형성되는 제1흡입바디와; 제2공기흡입부가 형성되며, 상기 제2공기흡입부가 상기 제1공기흡입부와 마주보도록 상기 제1흡입바디의 측부에 배치되는 제2흡입바디; 및 상기 제1흡입바디와 상기 제2흡입바디 사이에 배치되며, 상기 제1공기흡입부와 마주보는 일측 측면에 제1흡입홀이 형성되고, 상기 제2공기흡입부와 마주보는 타측 측면에 제2흡입홀이 형성되며, 전면에 토출부가 형성된 송풍장치;를 포함하고, 상기 송풍장치는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하며, 상기 제1흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제1공간부 및 상기 제2흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제2공간부가 내부에 형성되는 임펠러와; 상기 임펠러 내부에 설치되어 상기 제1공간부와 상기 제2공간부 사이를 구획하는 허브; 및 상기 제1공간부에 수용되도록 상기 임펠러에 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 구동부;를 포함하고, 상기 허브는, 상기 제1공간부의 용적이 상기 제2공간부의 용적보다 크게 형성되도록 상기 제1공간부와 상기 제2공간부 사이를 구획하는 위치에 설치된다.

또한 상기 허브는, 상기 제1흡입홀보다 상기 제2흡입홀에 인접하도록 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 임펠러의 직경을 D, 상기 허브가 상기 임펠러의 폭방향 중앙에서 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 거리를 O라고 할 때, 0.21<O/D<0.29인 조건을 만족하도록 상기 허브가 설치되는 것이 바람직하다.

상기 임펠러의 직경을 D, 상기 허브가 상기 임펠러의 폭방향 중앙에서 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 거리를 O라고 할 때, 0.24<O/D<0.27인 조건을 만족하도록 상기 허브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1흡입바디와 상기 송풍장치 사이에는 제1열교환부가 설치되고, 상기 제2흡입바디와 상기 송풍장치 사이에는 제2열교환부가 설치되고, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부는 동일한 용량으로 구비되는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부에는 동일한 유량의 냉매가 흐르는 것이 바람직하다.

또한 상기 제1흡입바디와 상기 제1열교환부 사이에는 제1필터모듈이 설치되고, 상기 제2흡입바디와 상기 제2열교환부 사이에는 제2필터모듈이 설치되고, 상기 제1필터모듈과 상기 제2필터모듈은 서로 동일한 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

본 발명의 공기조화기는, 좌우 양측에서 공기를 흡입하여 전방으로 집중 토출하는 측방향 흡입 및 전면 직토출 형태의 유로를 구성하고, 측방향 흡입이 이루어지는 각 부분에 열교환부가 각각 배치되는 구성을 취함으로써, 유로 저항을 감소시키면서 공기 흡입 효율 및 전열면적을 향상시킬 수 있으며, 공기조화기의 사이즈 대비 향상된 송풍성능을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 임펠러의 좌/우 흡입 풍량 균형을 맞춤으로써, 열교환 사이클에 이용되는 냉매량을 증가시킬 수 있고, 이로써 열교환 효율을 향상시켜 더욱 향상된 냉난방 성능을 제공할 수 있다.

또한 본 발명은 냉매 분배를 위한 부품을 설치할 필요가 없으므로 냉매 분배를 위한 부품을 설치하는데 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있을 뿐 아니라, 좌우측에 각각 설치된 필터 수명의 균등화를 구현할 수 있으며, 이를 통해 향상된 유지 보수성을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 구성을 보여주는 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 공조모듈의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ" 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 송풍장치를 분리하여 도시한 단면도이다.
도 5는 허브가 측방향 중앙에 배치된 임펠러의 회전수별 풍량 편차 상태를 보여주는 그래프이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 회전수별 풍량 편차 상태를 보여주는 그래프이다.
도 10은 허브 위치 변경 전 구조를 채용한 송풍장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치의 성능 실험 결과를 비교하여 나타낸 표이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 공기조화기의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

[실내기 전체의 전반적인 구조]

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 공기조화기의 실내기의 구성을 보여주는 정면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 공조모듈의 분해 상태를 도시한 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 "Ⅲ-Ⅲ" 선에 따른 단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 실내기(1)는 외부의 공기를 흡입하여 냉매와 열교환시킨 후 외부로 토출하는 공조모듈(10)을 포함할 수 있다.

공기조화기는 공조의 대상이 되는 실내의 바닥에 세워져 설치되는 스탠드형 공기조화기로 구성될 수 있으며, 이 경우 공기조화기는 실내의 바닥에 놓여 공조모듈(10)을 지지하는 베이스(20)를 더 포함할 수 있다.

공조모듈(10)은 베이스(20) 위에 올려진 형태로 설치될 수 있고, 이 경우 공조모듈(10)은 실내의 소정 높이에서 공기를 흡입하여 공조시킬 수 있다.

공조모듈(10)은 베이스(20)와 분리 가능하게 결합될 수 있다. 일례로서, 공조모듈(10)은 베이스(20)에 올려진 상태에서 스크류 등과 같은 체결부재에 의해 베이스(20)에 체결될 수 있다. 다른 예로서, 공조모듈(10)은 베이스(20)에 올려진 상태에서 후크 등을 이용한 후크 결합 형태로 베이스(20)에 장착될 수도 있다.

또 다른 예로서, 공조모듈(10)은 베이스(20)에 올려진 상태에서 베이스(20)에 슬라이딩 결합 형태로 장착될 수도 있다. 이 경우, 공조모듈(10)의 하부와 베이스(20)의 상부 중 어느 하나에는 전후 방향 또는 좌우 방향으로 슬라이딩 레일이 전후방향으로 연장되게 형성될 수 있고, 다른 하나에는 슬라이딩 레일을 따라 슬라이드 안내되는 슬라이딩 가이드가 형성될 수 있다.

공조모듈(10)은 저면 이외의 부분을 통해 공기를 토출할 수 있다. 공조모듈(10)은 전면으로 공기를 집중 토출할 수 있고, 이 경우 공기조화기는 공조모듈(10)의 전방 방향으로 공조된 공기를 집중 토출할 수 있다.

공조모듈(10)은, 전면 이외의 부분, 예를 들면 공조모듈(10)의 좌측면과 우측면 중 적어도 어느 한 면을 통해 공기를 흡입할 수 있다. 이러한 공조모듈(10)은 공기흡입구가 형성된 흡입바디를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 공조모듈(10)에는 실내공기를 보다 신속하게 흡입하여 공조할 수 있도록 복수개의 흡입바디(110,120)가 포함될 수 있다.

그리고 각각의 흡입바디(110,120)에는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 공조모듈(10) 외부의 공기, 즉 실내공기가 공조모듈(10)의 내부로 흡입되기 위한 통로를 흡입바디(110,120) 상에 형성하는 공기흡입부(111,121)가 각각 형성된다.

본 실시예에 따르면, 공조모듈(10)은 양측면을 통해 공기를 흡입하고 전면을 통해 공기를 토출하는 형태로 마련된다. 공조모듈(10)이 전면을 통해 공기를 흡입하고 전면을 통해 공기를 토출하는 형태로 마련될 경우, 공조모듈(10)의 전면을 통해 토출된 공기가 실내로 멀리 퍼져 나가지 못하고 곧바로 공기흡입부를 통해 다시 흡입되는 현상이 발생될 수 있다.

이에 비해 본 실시예의 공조모듈(10)은, 양측면을 통해 공기를 흡입하고 전면을 통해 공기를 토출하는 형태로 마련되어 공기 흡입과 토출이 서로 다른 방향으로 이루어지도록 하는 한편, 공기 흡입 부분과 공기 토출 부분 간의 거리가 소정 거리 이상 확보되도록 함으로써, 공기의 흡입과 토출이 모두 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

구체적으로, 본 실시예의 실내기(1)에 마련된 공조모듈(10)은 제1흡입바디(110)와 제2흡입바디(120) 및 토출장치(400,450)를 포함한다.

제1흡입바디(110)는, 사각 형상의 패널 형태로 마련될 수 있다. 제1흡입바디(110)는 공조모듈(10)의 측방향 일측에 배치되어 공조모듈(10)의 일측 측면, 예를 들면 공조모듈(10)의 좌측면을 이루며, 이러한 제1흡입바디(110)에는 제1공기흡입부(111)가 형성된다. 제1공기흡입부(111)는 제1흡입바디(110)에 측방향으로 관통되게 형성되며, 제1흡입바디(110)에는 복수 개의 제1공기흡입부(111)가 형성되어 공조모듈(10)의 외부, 즉 실내공기가 공조모듈(10)의 내부로 흡입되기 위한 통로를 형성한다.

제2흡입바디(120)는, 제1흡입바디(110)와 동일, 유사하게 사각 형상의 패널 형태로 마련될 수 있다. 제2흡입바디(120)는 공조모듈의 측방향 타측에 배치되어 공조모듈(10)의 타측 측면, 예를 들면 공조모듈(10)의 우측면을 이루며, 이러한 제2흡입바디(120)에는 제2공기흡입부(122)가 형성된다. 제2공기흡입부(122)는 제2흡입바디(120)에 측방향으로 관통되게 형성되며, 제2흡입바디(120)에는 복수 개의 제2공기흡입부(122)가 형성되어 공조모듈(10)의 외부, 즉 실내공기가 공조모듈(10)의 내부로 흡입되기 위한 통로를 형성한다.

상기 제1흡입바디(110)와 제2흡입바디(120)는, 후술할 송풍장치(200)를 사이에 두고 공조모듈(10)의 양측에 서로 이격되게 배치되되, 제1공기흡입부(111)와 제2공기흡입부(121)가 서로 마주보게 배치되도록 공조모듈(10)의 좌측과 우측에 각각 배치된다.

상기와 같이 마련된 제1흡입바디(110)의 제1공기흡입부(111)와 제2흡입바디(120)의 제2공기흡입부(121)를 통해, 실내공기가 공조모듈(10)의 양측 측부로부터 공조모듈(10)을 측방향으로 통과하며 공조모듈(10)의 내부로 유입될 수 있다.

아울러 본 실시예의 실내기(1)에 마련된 공조모듈(10)은, 송풍장치(200)를 더 포함할 수 있다. 송풍장치(200)는, 제1흡입바디(110)와 제2흡입바디(120) 사이에 배치되며, 공조모듈(10)의 측부를 통해 공조모듈(10) 내부로 공기가 흡입되고 공조모듈(10)의 전방을 통해 공조모듈(10)의 외부로 공기가 토출되기 위한 기류를 형성한다.

본 실시예에 따르면, 공조모듈(10) 외부의 공기는 송풍장치(200)에 의해 형성된 기류에 의해 공조모듈(10)의 내부로 유입되되, 제1흡입바디(110)의 제1공기흡입부(111)와 제2흡입바디(120)의 제2공기흡입부(121)를 통해 공조모듈(10)의 양측 측부로부터 공조모듈(10)을 측방향으로 통과하며 공조모듈(10)의 내부로 유입된다.

이와 같이 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는, 송풍장치(200)의 측부 일측과 측부 타측, 즉 송풍장치(200)의 좌측과 우측에 각각 관통되게 형성된 제1흡입홀(211a)과 제2흡입홀(212a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입된다.

이때 제1흡입바디(110)의 제1공기흡입부(111)를 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는 송풍장치(200)의 좌측에 형성된 제1흡입홀(211a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입되며, 제2흡입바디(120)의 제2공기흡입부(121)를 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는 송풍장치(200)의 우측에 형성된 제2흡입홀(212a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입된다.

즉 송풍장치(200)의 좌측으로 유입되는 공기는 제1공기흡입부(111)와 제1흡입홀(211a) 사이를 연결하는 독립된 유로를 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입되며, 송풍장치(200)의 우측으로 유입되는 공기는 제2공기흡입부(121)와 제2흡입홀(212a) 사이를 연결하는 독립된 유로를 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입된다. 그리고 송풍장치(200)의 내부로 흡입된 공기는 송풍장치(200)의 전면에 형성된 토출부(215)를 통해 전방으로 배출될 수 있다.

한편, 본 실시예의 실내기(1)에 마련된 공조모듈(10)은, 공조모듈(10) 내부로 유입된 공기를 냉매와 열교환시키는 열교환부(310,315)를 복수 개 포함할 수 있다. 이때 복수 개의 열교환부(310,315)는 송풍장치(200)를 사이에 두고 측방향으로 이격되게 배치될 수 있다.

본 실시예에서, 공조모듈(10)은 제1열교환부(310)와 제2열교환부(315)를 포함하는 것으로 예시된다. 이때 제1열교환부(310)는, 제1흡입바디(110)와 송풍장치(200) 사이에 설치된다. 그리고 제2열교환부(315)는 제2흡입바디(120)와 송풍장치(200) 사이에 설치되며, 제1열교환부(310)와 제2열교환부(315)는 송풍장치(200)를 사이에 두고 측방향, 즉 좌우방향으로 이격되게 배치된다.

제1열교환부(310)는 제1공기흡입부(111)와 제1흡입홀(211a) 사이를 연결하는 유로 상에 배치될 수 있으며, 송풍장치(200)의 구동시 제1공기흡입부(111)로부터 제1흡입홀(211a)을 향해 유동되는 공기는 제1열교환부(310)가 설치된 영역을 통과한 후 제1흡입홀(211a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입될 수 있다.

그리고 제2열교환부(315)는 제2공기흡입부(121)와 제2흡입홀(212a) 사이를 연결하는 유로 상에 배치될 수 있으며, 송풍장치(200)의 구동시 제2공기흡입부(121)로부터 제2흡입홀(212a)을 향해 유동되는 공기는 제2열교환부(315)가 설치된 영역을 통과한 후 제2흡입홀(212a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입될 수 있다.

일례로서, 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315)는, 공기를 냉매와 열교환시키는 핀-튜브형 열교환기 또는 마이크로 채널튜브 열교환기 등과 같은 냉매-공기 열교환기로 형태로 구성될 수 있다.

또한 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315)는, 냉매가 흐르는 냉매유로가 직렬로 연결된 형태로 마련될 수도 있고, 냉매유로가 병렬로 연결된 형태로 마련될 수도 있다.

상기 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315)는, 서로 직접 연결되지 않고 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315) 사이를 연결하는 별도의 냉매튜브에 의해 연결될 수 있다.

다른 예로서, 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315)는 하나의 열교환유닛을 이루는 일부 구성일 수 있다. 이 경우, 하나의 열교환유닛은 대략 U 자 형상으로 형성될 수 있으며, 열교환유닛의 좌측에 해당되는 부분이 제1열교환부(310)이고, 열교환유닛의 우측에 해당되는 부분이 제2열교환부(315)이며, 열교환유닛의 후방부에 해당하는 부분이 제1열교환부(310)와 제2열교환부(315) 사이를 잇는 후방측 열교환부를 구성할 수 있다.

또 다른 예로서, 제1열교환부(310) 및 제2열교환부(315)는, 하나의 열교환유닛을 이루지 않음은 물론, 서로 연결되지도 않는 별개의 열교환기를 각각 포함하는 형태로 마련될 수도 있다.

아울러 본 실시예의 실내기(1)에 마련된 공조모듈(10)은, 필터모듈(320,325)을 더 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 공조모듈(10)은 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)을 포함하는 것으로 예시된다. 이때 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)은 동일한 필터로 구성될 수 있다.

이때 제1필터모듈(320)은, 제1흡입바디(110)와 송풍장치(200) 사이, 좀 더 구체적으로는 제1흡입바디(110)와 제1열교환부(310) 사이에 설치된다. 그리고 제2필터모듈(325)은 제2흡입바디(120)와 송풍장치(200) 사이, 좀 더 구체적으로는 제2흡입바디(120)와 제2열교환부(315) 사이에 설치되며, 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)은 송풍장치(200)를 사이에 두고 측방향, 즉 좌우방향으로 이격되게 배치된다.

제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325)은, 큰 먼지가 걸러지는 프리필터(320a)와, 프리필터(320a)에서 걸러지는 먼지보다 작은 미세 먼지가 걸러지는 헤파 필터나 전기집진필터 등과 같은 집진필터(320b), 및 냄새를 없애주는 활성탄 필터 또는 카본 필터 등과 같은 탈취필터(320c) 중 적어도 어느 하나를 포함하여 이루어질 수 있다. 본 실시예에서는, 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325)이 프리필터(320a)와 집진필터(320b) 및 탈취필터(320c) 모두를 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다.

일례로서, 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325) 각각은, 프리필터(320a)와 집진필터(320b)가 공기 유동방향을 따라 프리필터(320a), 집진필터(320b) 순서로 배치되는 형태로 마련될 수 있다.

다른 예로서, 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325) 각각은, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c)가 공기 유동방향을 따라 프리필터(320a), 탈취필터(320c)의 순서로 배치되는 형태로 마련될 수도 있다.

또 다른 예로서, 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325) 각각은, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b)가 공기 유동방향을 따라 프리필터(320a), 탈취필터(320c), 집진필터(320b)의 순서로 배치되는 형태로 마련될 수도 있다.

상기 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325) 각각은, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b)가 필터프레임(320d)에 설치되는 형태로 마련될 수 있다. 이 경우 제1필터모듈(320) 및 제2필터모듈(325) 각각은, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b)가 필터프레임(320d)와 함께 하나의 모듈을 구성할 수 있다.

필터프레임(320d) 및 흡입바디(110,120)에는, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b) 중 적어도 어느 하나가 전후방향으로 슬라이드 안내될 수 있는 필터 슬라이딩 레일이 형성될 수 있다.

이러한 필터 슬라이딩 레일은, 필터프레임(320d)에 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b) 중 일부가 슬라이드 안내되도록 필터프레임(320d)에 형성되는 제1필터 슬라이딩 레일과, 흡입바디(110,120)에 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b) 중 나머지가 슬라이드 안내되도록 흡입바디(110,120)에 형성되는 제2필터 슬라이딩 레일을 포함할 수 있다.

또한 필터프레임(320d)에는, 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b) 중 적어도 어느 하나가 탄성 착탈될 수 있게 프리필터(320a)와 탈취필터(320c) 및 집진필터(320b) 중 적어도 어느 하나를 고정하는 필터 후크가 형성될 수도 있다.

상기한 바와 같은 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)은, 공조모듈(10)에 좌우 대칭되게 배치되며, 필터의 설치 형태가 동일하도록 마련될 수도 있고, 필터의 설치 형태가 서로 상이하도록 마련될 수도 있다.

다른 예로서, 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)은 상하방향으로 복수 개의 필터가 배치되는 형태로 마련될 수 있고, 상측에 위치하는 필터와 하측에 위치하는 필터의 종류가 상이하게 배치되는 형태로 마련될 수도 있다.

한편, 공조모듈(10)의 전방, 좀 더 구체적으로 송풍장치(200)의 전방에는 토출가이드부(140,145)가 마련된다. 토출가이드부(140,145)는 송풍장치(200)의 토출부(215) 전방에 마련되며, 이러한 토출가이드부(140,145)에는 토출유로(a,b)가 내부에 형성된다. 토출유로(a,b)의 입측은 토출부(215)와 연결되며, 토출유로(a,b)의 출측은 후술할 토출장치(400,450)의 개수에 대응되는 개수로 분기되어 복수 개의 토출장치(400,450)와 각각 연결된다.

본 실시예에서, 토출유로(a,b)는 출측이 서로 다른 방향으로 분기되는 제1토출유로(a)와 제1토출유로(b)를 포함하여 이루어지고, 토출가이드부(140,145)는 제1토출유로(a)가 내부에 형성되는 제1토출가이드부(140)와 제1토출유로(b)가 내부에 형성되는 제2토출가이드부(145)로 구분되는 것으로 예시된다.

복수 개로 구분된 상기 토출가이드부(140,145)에 각각 설치되는 복수 개의 토출장치(400,450)는, 토출가이드부(140,145)에 각각 형성된 토출유로(a,b)의 개방 정도를 조절하도록 동작된다.

각각의 토출장치(400,450)는 토출가이드부(140,145)에 각각 형성된 토출유로(a,b)의 출측의 개방 정도를 조절하도록 각각 동작되며, 이때 각각의 토출장치(400,450)의 동작은 각각 독립적으로 이루어진다.

본 실시예에서, 토출장치(400,450)는 제1토출가이드부(140)에 설치되는 제1토출장치(400)와 제2토출가이드부(145)에 설치되는 제2토출장치(450)를 포함하는 것으로 예시된다. 제1토출장치(400)는 제1토출가이드부(140)에 설치되어 제1토출유로(a)의 출측의 개방 정도를 조절하도록 동작되며, 제2토출장치(450)는 제2토출가이드부(145)에 설치되어 제1토출유로(b)의 출측의 개방 정도를 조절하도록 동작된다.

그리고 제1토출장치(400)와 제2토출장치(450)의 동작은 각각 독립적으로 이루어지며, 이로써 제1토출유로(a)를 통한 공기의 토출 양상 조절과 제1토출유로(b)를 통한 공기의 토출 양상 조절이 각각 독립적으로 이루어지게 된다.

[송풍장치의 구조]

송풍장치(200)는, 제1흡입바디(110)와 제2흡입바디(120) 사이에 배치된다. 이러한 송풍장치(200)는, 공조모듈(10)의 측부를 통해 공조모듈(10) 내부로 공기가 흡입되고 공조모듈(10)의 전방을 통해 공조모듈(10)의 외부로 공기가 토출되기 위한 기류를 형성하며, 적어도 하나의 양흡입 원심팬(201,202,203)을 포함하여 이루어질 수 있다.

본 실시예에서, 송풍장치(200)는 복수 개의 양흡입 원심팬(201,202,203)이 상하방향으로 연결되게 구성된 것으로 예시된다. 일례로서 송풍장치(200)는 상하방향으로 배치된 두 개의 양흡입 원심팬(201,202,203)이 연결된 형태로 구성될 수 있으며, 다른 예로서 송풍장치(200)는 상하방향으로 배치된 세 개의 양흡입 원심팬(201,202,203)이 연결된 형태로 구성될 수도 있다.

송풍장치(200)가 3개 이상의 양흡입 원심팬(201,202,203)을 포함할 경우, 복수 개의 양흡입 원심팬(201,202,203)은, 가장 상측에 위치하는 상측 양흡입 원심팬(203)과, 가장 하측에 위치하는 하측 양흡입 원심팬(201), 및 상측 양흡입 원심팬(203)과 하측 양흡입 원심팬(201) 사이에 배치되는 적어도 하나의 중앙 양흡입 원심팬(202)을 포함할 수 있다.

각각의 양흡입 원심팬(201,202,203)은, 스크롤 하우징(210)과 임펠러(220) 및 구동부(230)를 포함하여 이루어질 수 있다.

스크롤 하우징(210)은 양흡입 원심팬(201,202,203)의 외관을 이루며, 스크롤 하우징(210)의 내부에는 임펠러(220)를 수용하는 수용공간이 형성된다. 또한 스크롤 하우징(210)의 측부에는, 외부 공기가 임펠러(220)의 내부 측으로 흡입되는 통로를 형성하는 제1흡입홀(211a) 및 제2흡입홀(212a)이 형성된다. 이러한 스크롤 하우징(210)은, 제1측판(211)과 제2측판(212)과 스크롤(213)과 연결판(214) 및 토출부(215)를 포함하여 이루어질 수 있다.

제1측판(211)은, 스크롤 하우징(210)의 일측 측부에 배치되며, 스크롤 하우징(210)의 일측면, 즉 좌측면을 형성한다. 이러한 제1측판(211)에는, 제1흡입홀(211a)이 측방향으로 관통되게 형성된다.

제2측판(212)은, 스크롤 하우징(210)의 타측 측부에 배치되며, 스크롤 하우징(210)의 타측면, 즉 우측면을 형성한다. 이러한 제2측판(212)에는, 제2흡입홀(212a)이 측방향으로 관통되게 형성된다.

제1측판(211)과 제2측판(212)은, 측방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치되되, 측방향으로 서로 마주보게 배치된다. 그리고 제1측판(211)과 제2측판(212) 사이에는 스크롤(213)이 마련된다. 스크롤(213)의 내부에는 임펠러(220)를 수용하기 위한 수용공간이 형성되며, 스크롤(213)의 내주면은 임펠러(220)의 외주면을 감싸는 곡면으로 형성된다.

제1측판(211)과 제2측판(212) 사이 및 스크롤(213)의 둘레방향 외측에는, 연결판(214)이 배치된다. 연결판(214)은, 제1측판(211)과 제2측판(212) 사이에서 스크롤(213)의 둘레방향 외측을 감싸며 제1측판(211)과 제2측판(212)을 연결하고, 스크롤 하우징(210)의 전면 및 후면, 그리고 상면 및 하면을 형성한다.

토출부(215)는, 스크롤 하우징(210)의 전방에 마련된다. 이러한 토출부(215)는, 스크롤(213) 및 연결판(214)의 전방에 관통되게 형성되어 상기 임펠러(220)가 수용된 수용공간으로 흡입된 공기가 송풍장치(200) 외부로 토출되는 통로를 형성한다.

임펠러(220)는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전될 수 있게 마련된다. 이러한 임펠러(220)의 내부에는 임펠러(220)의 측부를 통해 흡입되는 공기가 유입되는 공간부가 형성된다.

상기 임펠러(220)는, 구동부(230)에 마련된 모터의 회전축이 연결되는 회전축 연결부를 갖는 허브(221)를 포함한다. 이러한 허브(221)를 통해 구동부(230)에 마련된 모터의 회전축과 연결되는 임펠러(220)는, 측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전될 수 있게 제공된다.

또한 임펠러(220)는, 허브(221)의 일측면, 즉 허브(221)의 좌측면에 형성된 제1블레이드(223)와, 허브(221)의 타측면, 즉 허브(221)의 우측면에 형성된 제2블레이드(225)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

상기 임펠러(220)는, 터보팬이나 시로코팬 등을 포함하는 형태로 마련될 수 있다. 임펠러(220)가 터보팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 제1블레이드(223)와 제2블레이드(225)는 터보팬의 후곡형 블레이드 형태로 구성될 수 있다. 임펠러(220)가 시로코팬을 포함하는 형태로 마련되는 경우, 제1블레이드(223)와 제2블레이드(225)는 시로코팬의 다익형 블레이드 형태로 구성될 수도 있다.

제1블레이드(223)는, 허브(221)의 좌측면과 스크롤 하우징(210)의 제1측판(211) 사이에 위치되도록 설치되되, 제1측판(211)과는 어느 정도 이격되게 배치되도록 설치될 수 있다. 그리고 제2블레이드(225)는, 허브(221)의 우측면과 스크롤 하우징(210)의 제2측판(212) 사이에 위치되도록 설치되되, 제2측판(212)과는 어느 정도 이격되게 배치되도록 설치된다.

이와 같이 형성되는 임펠러(220)의 내부에는, 임펠러(220)의 측부를 통해 흡입되는 공기가 유입되는 공간부가 형성된다. 그리고 이와 같이 공간부가 형성된 임펠러(220)의 내부에는, 구동부(230)가 설치될 수 있다. 본 실시예에서, 구동부(230)는 회전력을 제공하는 모터를 포함하여 이루어지는 것으로 예시된다.

스크롤 하우징(210)에는 브래킷(260)이 결합될 수 있으며, 이와 같이 스크롤 하우징(210)에 결합된 브래킷(260)에는 구동부(230)가 안착되는 마운터(265)가 결합될 수 있다. 구동부(230)는 마운터(265)에 안착되어 임펠러(220) 내부에 고정되게 설치된다. 이와 같이 설치되는 구동부(230)의 회전축은 수평방향으로 배치될 수 있고, 임펠러(220)는 이와 같이 배치되는 구동부(230)의 회전축을 중심으로 회전될 수 있다.

한편, 송풍장치(200)는 상하방향으로 인접한 2개의 양흡입 원심팬 사이에 배치되는 수평판(240)을 더 포함할 수 있다.

수평판(240)은 상하방향으로 인접한 2개의 양흡입 원심팬 중, 상대적으로 상측에 위치하는 양흡입 원심팬의 스크롤 하우징(210)의 하부와 연결될 수 있고, 상대적으로 하측에 위치하는 양흡입 원심팬의 스크롤 하우징(210)의 상부와 연결될 수 있다.

한편, 공조모듈(10)은 송풍장치(200)를 지지하는 제1측부프레임(130) 및 제2측부프레임(135)을 더 포함할 수 있다. 제1측부프레임(130)은 제1흡입바디(110)의 내측에 고정되며, 제2측부프레임(135)은 제2흡입바디(120)의 내측에 고정된다. 제1측부프레임(130) 및 제2측부프레임(135) 각각은 사각 프레임 형태로 형성되며, 이러한 제1측부프레임(130) 및 제2측부프레임(135) 각각의 내부에는 제1흡입바디(110) 및 제2흡입바디(120)를 통해 공조모듈(10) 내부로 유입된 공기가 송풍장치(200) 측으로 통과할 수 있는 통로가 관통되게 형성된다.

아울러 송풍장치(200)는, 제1측부프레임(130)에 고정되는 제1체결판(250), 및 제2측부프레임(135)에 고정되는 제2체결판(255)을 더 포함할 수 있다.

제1체결판(250)은, 스크롤 하우징(210)의 후방부에서 좌측방향으로 돌출되게 형성될 수 있으며, 스크류나 후크 등과 같은 체결부재를 이용한 체결 또는 후크 등을 이용한 후크 결합 형태로 제1측부프레임(130)에 고정될 수 있다.

제2체결판(255)은, 스크롤 하우징(210)의 후방부에서 우측방향으로 돌출되게 형성될 수 있다. 제2체결판(255) 역시, 스크류나 후크 등과 같은 체결부재를 이용한 체결 또는 후크 등을 이용한 후크 결합 형태로 제2측부프레임(135)에 고정될 수 있다.

제1체결판(250)은 스크롤 하우징(210)의 제1측판(211)과 제1측부프레임(130)의 후단 사이를 가로막는 좌측 차폐부로 기능할 수 있고, 제2체결판(255)은 스크롤 하우징(210)의 제2측판(212)과 제2측부프레임(135)의 후단 사이를 가로막는 차폐부로 기능할 수 있다.

[토출가이드부 및 토출장치의 구조]

제1토출가이드부(140)의 내부에 형성된 제1토출유로(a)는, 토출유로(a,b)의 입측으로부터 전방으로 연장되게 형성되되, 그 출측이 토출부(215)로부터 좌측으로 치우친 위치에 위치하도록 전방으로 연장된다. 그리고 제2토출가이드부(145)의 내부에 형성된 제1토출유로(b)는, 토출유로(a,b)의 입측으로부터 전방으로 연장되게 형성되되, 그 출측이 토출부(215)로부터 우측으로 치우친 위치에 위치하도록 전방으로 연장된다.

제1토출가이드부(140)에는, 제1토출장치(400)가 설치되어 제1토출유로(a)의 개방 정도를 조절하도록 동작된다. 그리고 제2토출가이드부(145)에는, 제2토출장치(450)가 설치되어 제1토출유로(b)의 개방 정도를 조절하도록 동작된다.

각각의 토출가이드부(140,145)는, 가이드본체부(140a)와 개구부(140b) 및 유로측벽부(140c)를 포함하여 이루어질 수 있다.

가이드본체부(140a)는, 상기 제1흡입바디(110) 및 상기 제2흡입바디(120)의 전방에 설치되며, 제1흡입바디(110) 및 제2흡입바디의 개구된 전방, 즉 공조모듈(10)의 개구된 전방을 가로막는 토출가이드부(140,145)의 외벽을 형성한다.

개구부(140b)는, 가이드본체부(140a)의 전방에 전후방향으로 관통되게 형성된다. 이러한 개구부(140b)는 공조모듈(10) 내부의 공기를 공조모듈(10) 외부, 즉 실내로 토출시키기 위한 통로를 형성한다. 상기 개구부(140b)의 측방향 개구폭은, 토출장치(400,450)의 회전각 조절을 통해 구현하고자 하는 풍향 범위에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어 토출장치(400,450)를 통해 토출되는 공기의 풍향 범위를 0~35° 범위로 설정하고자 하는 경우, 상기 개구부(140b)의 측방향 개구폭은 가이드본체부(140a)의 중앙으로부터 가이드본체부(140a)의 측방향으로 35°이상 연장된 폭으로 형성될 수 있다.

유로측벽부(140c)는, 제1토출가이드부(140)와 제2토출가이드부(145)에 각각 마련되며, 토출유로(a,b)가 내측에 형성되도록 가이드본체부(140a)의 내부에서 토출유로(a,b)의 양측 측벽을 형성한다. 제1토출가이드부(140)의 내부에 형성되는 유로측벽부(140c)에 의해 제1토출가이드부(140)의 내부에 제1토출유로(a)가 형성되며, 제2토출가이드부(145)의 내부에 형성되는 유로측벽부(140c)에 의해 제2토출가이드부(145)의 내부에 제1토출유로(b)가 형성된다.

제1토출가이드부(140)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(a)의 입측은, 토출부(215)와 연결된다. 그리고 제1토출가이드부(140)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(a)의 출측은, 상기 제1토출가이드부(140)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(a)의 입측보다 전방에 위치하되, 제1흡입바디(110) 측으로 치우치게 위치된다. 즉 제1토출가이드부(140)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(a)은, 그 출측이 좌측으로 치우친 위치에 위치하도록 경사지게 형성된다.

또한 제2토출가이드부(145)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(b)의 입측은, 토출부(215)와 연결된다. 그리고 제2토출가이드부(145)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(b)의 출측은, 상기 제2토출가이드부(145)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(b)의 입측보다 전방에 위치하되, 제2흡입바디(120) 측으로 치우치게 위치된다. 즉 제2토출가이드부(145)에 마련되는 유로측벽부(140c) 및 그 내부의 제1토출유로(b)은, 그 출측이 우측으로 치우친 위치에 위치하도록 경사지게 형성된다.

이로써 제1토출유로(a)의 출측과 제1토출유로(b)의 출측은, 측방향으로 서로 이격된 위치에 위치하게 된다.

본 실시예에 따르면, 토출장치(400,450)는 제1토출가이드부(140)에 설치되는 제1토출장치(400)와 제2토출가이드부(145)에 설치되는 제2토출장치(450)를 포함한다. 그리고 제1토출장치(400)와 제2토출장치(450) 각각은, 토출본체부(400a)와 토출개구부(400b)를 포함하여 이루어질 수 있다.

토출본체부(400a)는, 토출장치(400,450)의 외관을 형성하며, 토출가이드부(140,145)에 측방향으로 회전 가능하게 설치된다. 이러한 토출본체부(400a)는, 내부에 공간이 형성되고 후방과 상부 및 하부 일부분이 개구된 원통 형상으로 형성될 수 있다.

또한 토출본체부(400a)의 회전 중심은 토출본체부(400a)를 회전시키는 동력을 발생시키기 위해 마련된 구동모터의 회전축과 연결될 수 있으며, 이때 토출본체부(400a)와 연결된 구동모터는 토출본체부(400a)를 좌우방향으로 선택된 회전각만큼 회전시킬 수 있는 스텝모터 형태로 구비될 수 있다.

그리고 토출개구부(400b)는, 토출본체부(400a)의 외주면에 토출본체부(400a)의 내부와 외부를 관통시키는 통로를 형성한다. 본 실시예에서는, 토출개구부(400b)가 토출본체부(400a)의 전방측에 관통되게 형성되는 것으로 예시된다.

상기 토출본체부(400a)는, 개방영역과 폐쇄영역으로 구분될 수 있다. 개방영역은 토출본체부(400a)의 외주면에 토출개구부(400b)가 형성된 영역이며, 폐쇄영역은 토출본체부(400a)의 외주면이 폐쇄된 폐쇄된 영역이다. 이러한 개방영역과 폐쇄영역은, 토출본체부(400a)를 토출본체부(400a)의 외주면을 좌측과 우측으로 구분하게 된다.

상기 토출본체부(400a)는, 토출개구부(400b)가 토출유로(a,b)와 연결되는 개방위치와, 토출개구부(400b)와 토출유로(a,b) 사이가 폐쇄되는 폐쇄위치 사이의 범위에서 회전될 수 있다.

폐쇄위치에서는, 토출본체부(400a)의 폐쇄영역이 개구부(140b)에 위치되어 토출본체부(400a)가 개구부(140b)를 폐쇄한다. 그리고 개방위치에서는, 토출본체부(400a)의 개방영역이 개구부(140b)에 위치되어 토출유로(a,b)가 개구부(140b) 및 토출개구부(400b)를 통해 토출가이드부(140,145) 및 토출장치(400,450)의 외부로 개방될 수 있다.

한편, 가이드본체부(140a)의 일측 내벽과 유로측벽부(140c)의 일측 측벽 사이에는 제1삽입공간부(140e)가 형성되며, 가이드본체부(140a)의 타측 측벽과 유로측벽부(140c)의 타측 측벽 사이이에는 제2삽입공간부(140f)가 형성된다.

제1가이드본체부(140a)에서, 제1삽입공간부(140e)는 제1흡입바디(110)에 인접한 벽면과 그와 마주보게 배치된 유로측벽부(140c)의 측벽 사이에 형성된 공간, 즉 제1토출유로(a)의 좌측에 형성된 공간이며, 제2삽입공간부(140f)는 제1토출유로(a)의 우측에 형성된 공간에 해당된다.

즉 제1삽입공간부(140e)와 제2삽입공간부(140f)는, 유로측벽부(140c) 및 제1토출유로(a)를 사이에 두고 좌측과 우측에 각각 형성된 공간이며, 제1삽입공간부(140e)와 제1토출유로(a) 및 제2삽입공간부(140f)는 제1가이드본체부(140a)의 내부에 형성된 유로측벽부(140c)에 의해 구획된다.

또한 제2가이드본체부(140a)에서, 제1삽입공간부(140e)는 제2흡입바디(120)에 인접한 벽면과 그와 마주보게 배치된 유로측벽부(140c)의 측벽 사이에 형성된 공간, 즉 제2토출유로(b)의 우측에 형성된 공간이며, 제2삽입공간부(140f)는 제2토출유로(b)의 좌측에 형성된 공간에 해당된다.

즉 제1삽입공간부(140e)와 제2삽입공간부(140f)는, 유로측벽부(140c) 및 제2토출유로(b)를 사이에 두고 우측과 좌측에 각각 형성된 공간이며, 제1삽입공간부(140e)와 제2토출유로(b) 및 제2삽입공간부(140f)는 제2가이드본체부(140a)의 내부에 형성된 유로측벽부(140c)에 의해 구획된다.

아울러 제1토출가이드부(140)와 제2토출가이드부(145) 사이에는, 제1토출가이드부(140)와 제2토출가이드부(145) 사이를 구획하는 구획부(140d)가 마련될 수 있다. 그리고 제2삽입공간부(140f)에 인접한 가이드본체부(140a)의 타측 측벽은, 구획부(140d)의 양측 측벽에 의해 각각 형성될 수 있다.

폐쇄위치에서는 토출본체부(400a)의 폐쇄영역이 개구부(140b)에 위치되어 토출본체부(400a)가 개구부(140b)를 폐쇄하며, 이때 토출본체부(400a)의 개방영역은 제2삽입공간부(140f) 내에 삽입된다. 그리고 개방위치에서는 토출본체부(400a)의 개방영역이 개구부(140b)에 위치되어 토출유로(a,b)가 개구부(140b) 및 토출개구부(400b)를 통해 토출가이드부(140,145) 및 토출장치(400,450)의 외부로 개방되며, 이때 토출본체부(400a)의 폐쇄영역은 제1삽입공간부(140e) 내에 삽입된다.

[공기조화기 전체의 전반적인 동작]

이하, 본 실시예에 따른 공기조화기의 작용, 효과에 대하여 설명한다.

공기조화기의 작동이 개시되면, 실내기(1)에 마련된 공조모듈(10) 내부에서는 열교환부(310,315)에 의한 공기의 열교환이 이루어지고, 이와 같이 실내기(1)의 내부에서 열교환된 공기는 토출장치(400,450)를 통해 실내 공간으로 토출된다.

구체적으로, 송풍장치(200)의 작동이 개시되면, 실내기(1) 외부의 공기, 즉 실내공기를 공조모듈(10)의 내부로 유입시키는 기류가 형성되며, 이에 따라 실내공기가 공조모듈(10)의 양측부를 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입된다.

이때 실내공기는, 제1흡입바디(110)에 형성된 제1공기흡입부(111)를 통과하여 공조모듈(10)의 좌측을 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입되는 한편, 제2흡입바디(120)에 형성된 제2공기흡입부(121)를 통과하여 공조모듈(10)의 우측을 통해서도 공조모듈(10)의 내부로 유입될 수 있다.

이와 같이 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는 송풍장치(200)의 내부로 흡입되고, 이와 같이 송풍장치(200)의 내부로 흡입된 공기는 토출부(215)를 통해 송풍장치(200)의 외부로 배출된다.

이때 공조모듈(10)의 좌측에서 제1공기흡입부(111)를 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는, 제1공기흡입부(111)와 송풍장치(200) 사이에 설치된 제1열교환부(310)에 의해 열교환된 후, 송풍장치(200)의 제1측판(211)에 형성된 제1흡입홀(211a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 유입된다. 그리고 공조모듈(10)의 우측에서 제2공기흡입부(121)를 통해 공조모듈(10)의 내부로 유입된 공기는, 제2공기흡입부(121)와 송풍장치(200) 사이에 설치된 제2열교환부(315)에 의해 열교환된 후, 송풍장치(200)의 제2측판(212)에 형성된 제2흡입홀(212a)을 통해 송풍장치(200)의 내부로 유입된다.

이와 같이 송풍장치(200)의 양측부를 통해 송풍장치(200)의 내부로 흡입된 공기는, 송풍장치(200)의 전방에 형성된 토출부(215)를 통해 송풍장치(200)의 전방으로 배출된다. 그리고 이와 같이 송풍장치(200)의 전방으로 배출된 공기는, 토출장치(400,450)를 통과하여 실내기(1)의 외부, 즉 실내 공간을 향해 전방으로 토출된다.

즉 본 실시예의 공기조화기는, 실내기(1)의 좌측과 우측, 두 지점에서 공기를 흡입하고, 각 지점을 통해 흡입된 공기가 실내기(1)의 양측부에 각각 설치된 제1열교환부(310)와 제2열교환부(315)에 의해 각각 열교환되도록 한 후, 이와 같이 각각 열교환된 공기를 전방으로 토출하는 형태로 제공된다.

이러한 본 실시예의 공기조화기는, 양흡입 원심팬(201,202,203)을 이용하여 좌우 양측에서 공기를 흡입한 후, 흡입된 공기를 상하방향 또는 측방향으로의 방향 변화없이 전방으로 집중 토출하는 형태로 제공됨으로써, 공기 흡입 효율을 향상시키면서 유로 저항을 감소시킬 수 있고, 이를 통해 더욱 향상된 송풍성능을 제공할 수 있다.

또한 본 실시예의 공기조화기는, 양흡입 원심팬(201,202,203)을 이용하여 좌우 양측에서 공기가 흡입되도록 하고, 공기 흡입이 이루어지는 부분과 양흡입 원심팬(201,202,203) 사이에 형성되는 복수의 공간에 복수 개의 열교환부(310,315)가 각각 배치되는 형태로 제공될 수 있으므로, 전열면적을 극대화시키고, 이를 통해 더욱 향상된 냉난방 성능을 제공할 수 있다.

한편, 상기와 같이 송풍장치(200)의 전방으로 배출된 공기의 토출 위치 및 방향은 공조모듈(10)의 전방에 설치된 토출장치(400,450)에 의해 조절될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 송풍장치(200)의 전방으로 배출된 공기가 유동하는 통로인 토출유로(a,b)는 좌우방향으로 분기된 통로를 형성하는 제1토출유로(a)와 제1토출유로(b)로 분기된다. 제1토출유로(a)가 내부에 형성된 제1토출가이드부(140)에는, 제1토출장치(400)가 설치되어 제1토출유로(a)의 출측의 개방 정도를 조절하도록 동작된다. 그리고 제1토출유로(b)가 내부에 형성된 제2토출가이드부(145)에는, 제2토출장치(450)가 설치되어 제1토출유로(b)의 출측의 개방 정도를 조절하도록 동작된다.

또한 제1토출장치(400)와 제2토출장치(450)의 동작은 각각 독립적으로 이루어지며, 이로써 제1토출유로(a)를 통한 송풍 양상 조절과 제1토출유로(b)를 통한 송풍 양상 조절이 각각 독립적으로 이루어지게 된다.

일례로서, 실내기(1)의 좌측을 통한 집중적인 송풍을 구현하고자 하는 경우에는, 제2토출장치(450)의 위치를 폐쇄위치에 유지시킨 상태에서 제1토출장치(400)를 좌측방향으로 회전시켜 제1토출장치(400)의 위치를 개방위치로 변화시켜 준다.

제1토출장치(400)의 위치가 개방위치로 변화되면, 제1토출장치(400)의 개방영역이 개구부(140b)에 위치되고, 이에 따라 제1토출유로(a)가 제1토출가이드부(140)의 개구부(140b) 및 제1토출장치(400)의 토출개구부(400b)를 통해 실내기(1)의 외부로 개방될 수 있다.

제2토출장치(450)의 위치가 폐쇄위치일 때에는, 제2토출장치(450)의 폐쇄영역이 개구부(140b)에 위치되고, 이에 따라 제2토출가이드부(145)의 개구부(140b)가 제2토출장치(450)에 의해 폐쇄되어 제2토출장치(450)를 통한 송풍이 이루어질 수 없게 된다.

이에 따라 제1토출유로(b)의 출측은 제2토출장치(450)에 의해 폐쇄되고, 제1토출유로(a)의 출측만이 제1토출장치(400)에 의해 개방되어 제1토출장치(400)에 의한 송풍만이 이루어지게 된다. 이와 같이 제1토출장치(400)에 의한 송풍만이 이루어지면, 실내기(1)의 좌측에 위치한 실내 공간의 일부 영역에 대한 집중적인 송풍이 이루어질 수 있게 된다.

그리고 제1토출장치(400)에 의해 이루어지는 송풍의 방향 조절은 제1토출장치(400)의 토출개구부(400b)의 위치를 변화시킴으로써 이루어질 수 있으며, 풍향 조절을 위한 토출개구부(400b)의 위치 조절은 제1토출장치(400)의 토출개구부(400b)가 제1토출가이드부(140)의 제1토출유로(a) 및 개구부(140b)와 연결되는 범위 내에서 제1토출장치(400)를 회전시키는 방식으로 이루어질 수 있다.

다른 예로서, 실내기(1)의 우측을 통한 집중적인 송풍을 구현하고자 하는 경우에는, 제1토출장치(400)의 위치를 폐쇄위치로 변화시키고, 폐쇄위치에 있던 제2토출장치(450)를 우측방향으로 회전시켜 제2토출장치(450)의 위치를 개방위치로 변화시켜 준다.

제2토출장치(450)의 위치가 개방위치로 변화되면, 제2토출장치(450)의 개방영역이 개구부(140b)에 위치되고, 이에 따라 제1토출유로(b)가 제2토출가이드부(145)의 개구부(140b) 및 제2토출장치(450)의 토출개구부(400b)를 통해 실내기(1)의 외부로 개방될 수 있다.

제1토출장치(400)의 위치가 폐쇄위치로 변화되면, 제1토출장치(400)의 폐쇄영역이 개구부(140b)에 위치되고, 이에 따라 제1토출가이드부(140)의 개구부(140b)가 제1토출장치(400)에 의해 폐쇄되어 제1토출장치(400)를 통한 송풍이 더 이상 이루어질 수 없게 된다.

이에 따라 제1토출유로(a)의 출측은 제1토출장치(400)에 의해 폐쇄되고, 제1토출유로(b)의 출측만이 제2토출장치(450)에 의해 개방되어 제2토출장치(450)에 의한 송풍만이 이루어지게 된다. 이와 같이 제2토출장치(450)에 의한 송풍만이 이루어지면, 실내기(1)의 우측에 위치한 실내 공간의 일부 영역에 대한 집중적인 송풍이 이루어질 수 있게 된다.

그리고 제2토출장치(450)에 의해 이루어지는 송풍의 방향 조절은 제2토출장치(450)의 토출개구부(400b)의 위치를 변화시킴으로써 이루어질 수 있으며, 풍향 조절을 위한 토출개구부(400b)의 위치 조절은 제2토출장치(450)의 토출개구부(400b)가 제2토출가이드부(145)의 제1토출유로(b) 및 개구부(140b)와 연결되는 범위 내에서 제2토출장치(450)를 회전시키는 방식으로 이루어질 수 있다.

또 다른 예로서, 실내기(1)의 전방 전 영역을 통해 송풍을 구현하고자 하는 경우에는, 제1토출장치(400)와 제2토출장치(450) 모두의 위치를 개방위치로 변화시켜 준다.

제1토출장치(400)와 제2토출장치(450) 모두의 위치가 개방위치로 변화되면, 제1토출장치(400)를 통한 송풍과 제2토출장치(450)를 통한 송풍이 함께 이루어지며, 이로써 실내기(1)의 전방 전 영역에 대한 송풍이 고르게 이루어질 수 있게 된다.

즉 본 실시예의 공기조화기는, 좌/우 편측 송풍, 전면 송풍을 선택적으로 실시할 수 있으며, 각각 독립적으로 동작되는 복수 개의 토출장치(400,450)를 이용한 독립 기류 제어 기능을 제공할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 실시예의 공기조화기는, 좌우 양측에서 공기를 흡입하여 전방으로 집중 토출하는 양방향 흡입 및 전면 직토출 형태의 유로를 구성하고, 양방향 흡입이 이루어지는 각 부분에 열교환부(310,315)가 각각 배치되는 구성을 취함으로써, 유로 저항을 감소시키면서 공기 흡입 효율 및 전열면적을 향상시킬 수 있으며, 공기조화기의 사이즈 대비 향상된 송풍성능을 제공할 수 있다.

[허브의 설치 위치와 임펠러의 흡입 풍량 편차 간의 관계]

도 4는 도 3에 도시된 송풍장치를 분리하여 도시한 단면도이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 임펠러(220)의 내부에는 허브(221)가 설치된다. 허브(221)에는 회전축 연결부가 마련되며, 이 회전축 연결부에 구동부(230)에 마련된 모터의 회전축이 결합됨으로써 구동부(230)의 구동력이 임펠러(220)에 전달될 수 있다.

상기 허브(221)는, 임펠러(220)의 내부에 설치되어 임펠러(220) 내부의 공간부를 측방향으로 구획한다. 임펠러(220) 내부의 공간부는, 임펠러(220) 내부에 설치된 허브(221)에 의해 분리된 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2)로 구획된다.

제1공간부(S1)는, 임펠러(220) 내부에 형성된 공간부 중 허브(221)의 좌측에 위치한 공간인 것으로 정의된다. 이러한 제1공간부(S1)에는, 스크롤 하우징(210)의 좌측에 형성된 제1흡입홀(211a)을 통해 흡입되는 공기가 유입된다.

또한 제2공간부(S2)는, 임펠러(220) 내부에 형성된 공간부 중 허브(211)의 우측에 위치한 공간인 것으로 정의된다. 이러한 제2공간부(S2)에는, 스크롤 하우징(210)의 우측에 형성된 제2흡입홀(212a)을 통해 흡입되는 공기가 유입된다.

그리고 이와 같이 임펠러(220) 내부의 공간부로 유입된 공기는, 원심력에 의해서 임펠러(220)의 외부로 빠져나와 토출부(215)를 통해 송풍장치(200)의 외부로 토출된다.

한편, 임펠러(220)를 회전시키기 위해 마련되는 구동부(230)는, 임펠러(220)의 내부에 설치된다. 구동부(230)가 임펠러(220)의 외부에 설치되는 경우, 구동부(230)가 차지하는 폭만큼 송풍장치(200)의 폭이 확장되어야 하고, 그에 따라 실내기(1)의 폭도 그만큼 확장되어야 하므로, 송풍장치(220) 및 실내기(1)의 사이즈를 컴팩트하게 유지하기 위해서는, 구동부(230)가 임펠러(220)의 내부에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 구동부(230)는, 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2) 중 어느 하나의 내부에 설치된다. 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2) 사이를 가로막는 허브(221)의 존재로 인해, 구동부(230)는 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2) 중 어느 하나의 내부에만 위치하도록 임펠러(220)의 폭방향 어느 한 측에 치우치게 설치된다.

일례로서, 구동부(230)는 제1공간부(S1) 내부에 설치될 수 있다. 이 경우, 허브(221)가 임펠러(220)의 폭방향 중앙에 배치되면, 제1공간부(S1)의 용적과 제2공간부(S2)의 용적 자체는 동일해지겠지만, 제1공간부(S1) 내에서 구동부(230)가 차지하는 공간으로 인해, 실제로는 제1공간부(S1)에서 공기를 수용할 수 있는 용적과 제2공간부(S2)에서 공기를 수용할 수 있는 용적 간에 차이가 발생하게 된다. 즉 구동부(230)가 내부에 설치된 제1공간부(S1)에서 공기를 수용할 수 있는 용적이 제2공간부(S2)에서 실제 공기를 수용할 수 있는 용적보다 작게 된다.

이와 같이 제1공간부(S1)의 용적과 제2공간부(S2)의 용적 간의 차이가 발생하게 되면, 임펠러(220)의 좌측과 우측 간의 흡입 성능 차이가 발생하게 된다. 즉 제1공간부(S1)가 형성된 임펠러(220)의 좌측을 통해 흡입되는 풍량이 제2공간부(S2)가 형성된 임펠러(220)의 좌측을 통해 흡입되는 풍량에 비해 상대적으로 적은 형태로 좌우 흡입 풍량의 불균형이 발생하게 된다.

도 5는 허브가 측방향 중앙에 배치된 임펠러의 회전수별 풍량 편차 상태를 보여주는 그래프로서, 도 4에 도시된 바와 같은 임펠러(220)의 폭방향 중앙에 허브(221)가 설치되고 제1공간부(S1)에 구동부(230)가 설치된 상태에서 임펠러(220)를 회전시킬 때, 제1공간부(S1)가 형성된 임펠러(220)의 좌측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량과 제2공간부(S2)가 형성된 임펠러(220)의 우측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량을 측정하는 실험을 통해 얻은 결과를 나타낸 것이다.

이때 임펠러(220)의 직경은 185.0㎜, 임펠러(220)의 폭이 105.0㎜인 조건에서 실험이 진행되었으며, 임펠러의 회전수를 제외한 나머지 실험 조건은 동일하다.

실험 결과, 허브(221)가 임펠러(220)의 폭방향 중앙에 설치된 상태에서 임펠러(220)를 회전시켜 임펠러(220)의 폭방향 양측을 통해 흡입이 이루어지도록 하면, 제1공간부(S1)가 형성된 임펠러(220)의 좌측 영역을 통해 흡입되는 풍량에 비해 제2공간부(S2)가 형성된 임펠러(220)의 우측 영역을 통해 흡입되는 풍량이 더 적게 나타난다는 것을 알 수 있었다. 이때 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차가 약 34.6% 정도인 것으로 측정됨으로써, 제1공간부(S1)에 설치된 구동부(230)의 존재가 임펠러(220)의 좌측 흡입 풍량을 감소시키는데 상당한 영향을 미쳤음을 알 수 있다.

이를 감안하여, 본 실시예에서는 허브(221)가 임펠러(220)의 폭방향 일측으로 치우친 위치에 설치되되, 제1공간부(S1)의 용적이 제2공간부(S2)의 용적보다 크게 형성되도록 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2) 사이를 구획하는 위치에 설치된다. 즉 허브(221)는, 제1흡입홀(211a)보다 제2흡입홀(212a)에 인접하도록 임펠러(220)의 우측으로 치우친 위치에 설치된다.

이에 따라 제1공간부(S1)에 구동부(230)가 설치되더라도 적절한 풍량의 공기 흡입에 필요한 공간, 즉 제2공간부(S2)를 통해 이루어지는 흡입 풍량과 동일, 유사한 풍량의 공기의 흡입에 필요한 공간이 제1공간부(S1)에 확보될 수 있게 되며, 이로써 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차가 효과적으로 감소될 수 있게 된다.

이때 상기 허브(221)의 설치 위치는, 임펠러(220)의 폭을 D, 허브(221)가 임펠러(220)의 폭방향 중앙에서 임펠러(220)의 폭방향으로 치우친 거리(이하 "오프셋 거리"라 한다)를 O라고 할 때,

(1) 0.21<O/D<0.29

인 조건을 만족시키는 위치로 설정되는 것이 바람직하다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 회전수별 풍량 편차 상태를 보여주는 그래프이며, 이 중 도 6은 오프셋 거리(O)가 9.0㎜인 조건, 도 7은 오프셋 거리(O)가 12.2㎜인 조건에서 임펠러를 회전시킬 때, 제1공간부(S1)가 형성된 임펠러(220)의 좌측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량과 제2공간부(S2)가 형성된 임펠러(220)의 우측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량을 측정하는 실험을 통해 얻은 결과를 나타낸 것이다.

이때, 이전 실험의 진행 조건과 같이, 임펠러(220)의 직경은 185.0㎜, 임펠러(220)의 폭이 105.0㎜인 조건에서 실험이 진행되었으며, 임펠러의 회전수를 제외한 나머지 실험 조건은 동일하다.

실험 결과, 허브(221)를 임펠러(220)의 폭방향 우측으로 9.0㎜만큼 치우치게 배치했을 때에는, 임펠러(220)의 우측에서의 흡입 풍량이 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량에 비해 약 5% 정도 높은 것으로 측정되었다(도 6 참조).

그리고 허브(221)를 임펠러(220)의 폭방향 우측으로 12.2㎜만큼 치우치게 배치했을 때에는, 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량이 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량에 비해 약 5% 정도 높은 것으로 측정되었다(도 7 참조).

즉 0.21<O/D<0.29인 조건을 만족하도록 허브(221)의 설치 위치를 설정하였을 때, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차를 5% 이내의 범위로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

또한 상기 허브(221)의 설치 위치는,

(2) 0.24<O/D<0.27

인 조건을 만족시키는 위치로 설정되는 것이 더욱 바람직하다.

도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 임펠러의 회전수별 풍량 편차 상태를 보여주는 그래프이며, 이 중 도 8은 오프셋 거리(O)가 10.0㎜인 조건, 도 9는 오프셋 거리(O)가 11.2㎜인 조건에서 임펠러를 회전시킬 때, 제1공간부(S1)가 형성된 임펠러(220)의 좌측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량과 제2공간부(S2)가 형성된 임펠러(220)의 우측 영역을 통해 흡입되는 공기의 풍량을 측정하는 실험을 통해 얻은 결과를 나타낸 것이다.

실험 결과, 허브(221)를 임펠러(220)의 폭방향 우측으로 10.0㎜만큼 치우치게 배치했을 때에는, 임펠러(220)의 우측에서의 흡입 풍량이 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량에 비해 약 2% 정도 높은 것으로 측정되었다(도 8 참조).

그리고 허브(221)를 임펠러(220)의 폭방향 우측으로 11.2㎜만큼 치우치게 배치했을 때에는, 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량이 임펠러(220)의 좌측에서의 흡입 풍량에 비해 약 2% 정도 높은 것으로 측정되었다(도 9 참조).

즉 0.24<O/D<0.27인 조건을 만족하도록 허브(221)의 설치 위치를 설정하였을 때, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차를 2% 이내의 범위로 감소시킬 수 있음을 확인하였다.

한편, 도 6 내지 도 9에 나타난 결과를 도출한 실험에서는 구동부(230)가 제1공간부(S1)의 내부에 설치된 조건에서 실험이 이루어졌으며, 이때 구동부(230)의 직경이 100.0㎜인 조건, 즉 제1공간부(S1) 내에서 구동부(230)가 차지하는 부피가 제1공간부(S1) 용적의 약 30% 정도인 조건에서 실험이 진행되었다.

제1공간부(S1) 내부에 설치되는 구동부(230)의 사이즈가 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차에 미치는 영향을 확인하기 위해, 구동부(230)의 사이즈를 제외한 나머지 실험 조건을 동일하게 하고, 구동부(230)의 직경이 82.0㎜인 조건과 구동부(230)의 직경이 120.0㎜인 조건에서 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량을 각각 측정하는 실험을 별도로 실시하였다.

이때 구동부(230)의 직경이 82.0㎜인 경우에는 제1공간부(S1) 내에서 구동부(230)가 차지하는 부피가 제1공간부(S1) 용적의 약 20% 정도인 조건이 되며, 구동부(230)의 직경이 120.0㎜인 경우에는 제1공간부(S1) 내에서 구동부(230)가 차지하는 부피가 제1공간부(S1) 용적의 약 40% 정도인 조건이 된다.

송풍장치(200)의 크기와 송풍에 필요한 구동력을 고려할 때, 구동부(230)의 사이즈가 상기 실험 조건에서의 사이즈를 크게 벗어나기 어렵다는 것을 감안하면, 이들보다 작거나 큰 사이즈의 구동부(230)를 송풍장치(200)에 적용하기는 어려우므로, 구동부(230)에 대한 실험 조건을 상기와 같이 설정하였다.

실험 결과, 구동부(230)의 직경이 82.0㎜인 조건의 실험에서 나타난 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차 결과와 구동부(230)의 직경이 120.0㎜인 조건의 실험에서 나타난 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차 결과, 그리고 구동부(230)의 직경이 100.0㎜인 조건의 실험에서 나타난 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차 결과 간의 차이가 매우 미미한 것으로 나타났다.

즉 다른 조건이 모두 동일하다고 가정할 때, 제1공간부(S1) 내에서 구동부(230)가 차지하는 부피가 제1공간부(S1) 용적의 약 20%인 조건일 때의 결과와 약 30%인 조건일 때의 결과와 약 40% 정도인 조건일 때의 실험 결과가 모두 유사하게 나타남으로써, 구동부(230)의 사이즈가 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차에 미치는 영향이 미미함을 확인할 수 있었다.

[허브의 설치 위치 변경에 따른 효과]

상술한 바와 같이, 도 3에 도시된 바와 같은 본 실시예의 송풍장치(200)는, 허브(221)가 구동부(230)가 삽입된 제1공간부(S1)의 용적이 제2공간부(S2)의 용적보다 크게 형성되도록 제1공간부(S1)와 제2공간부(S2) 사이를 구획하는 위치에 설치되는 구조를 취함으로써, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차를 5% 이내, 좀 더 바람직하게는 2% 이내로 감소시켜 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형을 효과적으로 맞출 수 있으며, 이를 통해 다음과 같은 다양한 효과를 제공할 수 있다.

첫째, 본 실시예의 송풍장치(200)는, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형을 맞춤으로써, 공기조화기가 구성하는 냉난방 사이클 시스템의 효율을 향상시킬 수 있다.

송풍장치(200)의 좌측에 배치되는 제1열교환부(310)와 송풍장치(200)의 좌측에 배치되는 제2열교환부(315)의 용량이 서로 동일하고 이들 각각에 동일한 유량의 냉매가 흐른다고 한다면, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차가 클 경우, 실제 열교환에 이용되는 냉매의 비율은 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량이 균형을 이루는 경우에 비해 낮을 수밖에 없다.

예를 들어 흡입 풍량이 낮은 임펠러(220) 좌측에서는 제1열교환부(310)를 통해 흐르는 냉매의 유량에 비해 흡입 풍량이 낮으므로, 상당 유량의 냉매가 실제 열교환에 이용되지 못하고 흘러가버리게 된다.

반면, 흡입 풍량이 높은 임펠러(220)의 우측에서는 제2열교환부(315)를 흐르는 냉매의 유량에 비해 높은 흡입 풍량이 제공되므로, 상당 유량의 공기가 냉매와 열교환되지 못하고 임펠러(220)의 내부로 흡입되어 버리게 된다.

따라서 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 편차가 클 경우, 실제 열교환에 이용되는 냉매의 비율은 낮으면서 열교환 효율도 저하되는 문제점이 발생하게 된다.

이에 비해, 본 실시예의 송풍장치(200)는 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형이 이루어지도록 제공됨으로써, 열교환 사이클에 이용되는 냉매량을 증가시킬 수 있고, 이로써 열교환 효율을 향상시켜 더욱 향상된 냉난방 성능을 제공할 수 있다.

도 10은 허브 위치 변경 전 구조를 채용한 송풍장치와 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치의 성능 실험 결과를 비교하여 나타낸 표이다.

여기서, A는 허브 위치 변경 전 구조를 채용한 송풍장치이고, B는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍장치(200)이다. 이때 A에 해당되는 각 결과치는 도 5의 결과를 도출한 실험을 통해 얻은 결과치이며, B에 해당되는 각 결과치는 도 8의 결과를 도출한 실험을 통해 얻은 결과치이다.

실험 결과, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형이 이루어진 형태로 제공되는 본 실시예의 송풍장치(200), 즉 A는, 허브가 임펠러 중앙에 설치된 송풍장치, 즉 B에 비해 효율이 약 4.6% 정도 향상되었다. 또한 임펠러(220)의 좌측에 위치한 증발기의 좌측 출구 온도와 임펠러(220)의 우측에 위치한 증발기 우측 출구 온도 간의 차이는, A가 2.4℃ 정도인데 비해 B는 0.7℃ 정도로 B가 확연히 낮은 것으로 측정되었다.

이로써 본 실시예에 따른 송풍장치(200)가, 좌측의 제1열교환부(310)에서의 열교환과 우측의 제2열교환부(315)에서의 열교환이 고르게 이루어지도록 하여 열교환 사이클에 이용되는 냉매량을 증가시킬 수 있고, 이로써 열교환 효율을 향상시켜 더욱 향상된 냉난방 성능을 제공할 수 있음을 확인할 수 있었다.

둘째, 본 실시예의 송풍장치(200)는, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형을 맞춤으로써, 냉매 분배를 위한 부품을 설치하는데 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

종래의 경우, 좌/우 흡입 편차로 인해 열교환 효율이 저하되는 것을 억제하고자, 좌측의 열교환기와 우측의 열교환기에 냉매를 차등적으로 분배하는 장치의 추가가 요구된다.

이에 비해, 본 실시예의 송풍장치(200)에서는 동일한 용량으로 마련된 두 열교환부(130,135)에 동일한 유량의 냉매가 분배되어도 효율성 높게 열교환이 이루어질 수 있으므로, 냉매를 차등적으로 분배하기 위한 장치의 설치가 필요 없고, 이로써 냉매 분배를 위한 부품을 설치하는데 소요되는 비용 및 시간을 절감할 수 있다.

셋째, 본 실시예의 송풍장치(200)는, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량 균형을 맞춤으로써, 필터 수명의 균등화를 구현할 수 있으며, 이를 통해 향상된 유지 보수성을 제공할 수 있다.

실내기(1)의 좌측과 우측에 설치되는 필터모듈(320,325)의 수명은 제한되어 있으며, 필터모듈(320,325)의 수명과 관련된 요인 중 하나는 여과량과 관련되어 있으므로, 결과적으로 필터모듈(320,325)의 수명은 송풍장치(200)의 흡입량과 연관되어 있다고 할 수 있다. 따라서 송풍장치(200)의 흡입량에 좌/우 편차가 있다면, 필터모듈(320,325)의 수명에도 편차가 발생될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 임펠러(220)의 좌/우 흡입 풍량의 균형을 이룰 수 있으므로, 동일한 필터로 제1필터모듈(320)과 제2필터모듈(325)이 구성되어도 필터모듈(320,325) 수명의 균등화를 구현할 수 있으며, 이를 통해 향상된 유지 보수성을 제공할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

1 : 실내기
10 : 공조모듈
20 : 베이스
110 : 제1흡입바디
111 : 제1공기흡입부
120 : 제2흡입바디
121 : 제2공기흡입부
130 : 제1측부프레임
135 : 제2측부프레임
140 : 제1토출가이드부
140a : 가이드본체부
140b : 개구부
140c : 유로측벽부
140d : 구획부
140e : 제1삽입공간부
140f : 제2삽입공간부
145 : 제2토출가이드부
200 : 송풍장치
201 : 하측 양흡입 원심팬
202 : 중앙 양흡입 원심팬
203 : 상측 양흡입 원심팬
210 : 스크롤 하우징
211 : 제1측판
211a : 제1흡입홀
212 : 제2측판
212a : 제2흡입홀
213 : 스크롤
214 : 연결판
215 : 토출부
220 : 임펠러
221 : 허브
223 : 제1블레이드
225 : 제2블레이드
230 : 구동부
240 : 수평판
250 : 제1체결판
255 : 제2체결판
260 : 브래킷
265 : 마운터
310 : 제1열교환부
315 : 제2열교환부
320 : 제1필터모듈
325 : 제2필터모듈
320a : 프리필터
320b : 집진필터
320c : 탈취필터
320d : 필터프레임
400 : 제1토출장치
400a : 토출본체부
400b : 토출개구부
450 : 제2토출장치
S1 : 제1공간부
S2 : 제2공간부

Claims

제1공기흡입부가 형성되는 제1흡입바디;
제2공기흡입부가 형성되며, 상기 제2공기흡입부가 상기 제1공기흡입부와 마주보도록 상기 제1흡입바디의 측부에 배치되는 제2흡입바디; 및
상기 제1흡입바디와 상기 제2흡입바디 사이에 배치되며, 상기 제1공기흡입부와 마주보는 일측 측면에 제1흡입홀이 형성되고, 상기 제2공기흡입부와 마주보는 타측 측면에 제2흡입홀이 형성되며, 전면에 토출부가 형성된 송풍장치;를 포함하고,
상기 송풍장치는,
측방향으로 연장되는 축을 중심으로 회전하며, 상기 제1흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제1공간부 및 상기 제2흡입홀을 통해 흡입되는 공기가 유입되는 제2공간부가 내부에 형성되는 임펠러;
상기 임펠러 내부에 설치되어 상기 제1공간부와 상기 제2공간부 사이를 구획하는 허브; 및
상기 임펠러에 설치되어 상기 임펠러를 회전시키는 구동부;를 포함하고,
상기 제1공간부 및 상기 제2공간부로 유입된 공기가 상기 토출부를 통해 상기 임펠러의 외부로 토출되고,
상기 구동부는, 상기 제1공간부에 수용되고,
상기 허브는, 상기 구동부 설치 전의 상기 제1공간부의 용적이 상기 제2공간부의 용적보다 크게 형성되도록 상기 제1공간부와 상기 제2공간부 사이를 구획하는 위치에 설치되는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 허브는, 상기 제1흡입홀보다 상기 제2흡입홀에 인접하도록 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 위치에 설치되는 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 임펠러의 직경을 D, 상기 허브가 상기 임펠러의 폭방향 중앙에서 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 거리를 O라고 할 때,
0.21<O/D<0.29
인 공기조화기.
제1항에 있어서,
상기 임펠러의 직경을 D, 상기 허브가 상기 임펠러의 폭방향 중앙에서 상기 임펠러의 폭방향으로 치우친 거리를 O라고 할 때,
0.24<O/D<0.27
인 공기조화기.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1흡입바디와 상기 송풍장치 사이에는 제1열교환부가 설치되고,
상기 제2흡입바디와 상기 송풍장치 사이에는 제2열교환부가 설치되고,
상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부는 동일한 용량으로 구비되는 공기조화기.
제5항에 있어서,
상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부에는 동일한 유량의 냉매가 흐르는 공기조화기.
제5항에 있어서,
상기 제1흡입바디와 상기 제1열교환부 사이에는 제1필터모듈이 설치되고,
상기 제2흡입바디와 상기 제2열교환부 사이에는 제2필터모듈이 설치되고,
상기 제1필터모듈과 상기 제2필터모듈은 서로 동일한 형태로 마련되는 공기조화기.