KR102521424B1 - 천장형 공기 조화기 - Google Patents

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KR102521424B1
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양영훈
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엘지전자 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 천장형 공기조화기에는, 송풍팬이 구비되는 내부공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스에 결합되며, 흡입부 및 토출부가 형성되는 전면 패널; 상기 케이스의 내부로 흡입된 공기를 열교환시키며, 상기 내부공간을 흡입유로 및 토출유로로 구획하는 열교환기; 상기 열교환기를 지지하는 드레인 팬; 및 상기 드레인 팬과 결합되어 상기 토출유로에 놓이며, 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 토출부로 안내하는 스테빌라이저가 포함되고, 상기 스테빌라이저에는, 상기 송풍팬의 축 방향으로 연장되는 스테빌라이저 본체; 및 상기 스테빌라이저 본체로부터 돌출되는 가이드 돌기가 포함되고, 상기 가이드 돌기가 돌출되는 방향은, 상기 스테빌라이저 본체로부터 상기 송풍팬에 가까워지는 방향인 것을 특징으로 한다.

Description

천장형 공기 조화기 {Ceiling type air conditioner}
본 발명은 천장형 공기 조화기에 관한 것이다.
공기 조화기는 소정공간의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 기기이다. 일반적으로, 상기 공기 조화기에는, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함되며, 냉매의 압축, 응축, 팽창 및 증발과정을 수행하는 냉동 사이클이 구동되어, 상기 소정공간을 냉방 또는 난방할 수 있다.
상기 소정공간은 상기 공기 조화기가 사용되는 장소에 따라 다양하게 제안될 수 있다. 일례로, 상기 공기 조화기가 가정이나 사무실에 배치되는 경우, 상기 소정공간은 집 또는 건물의 실내 공간일 수 있다.
공기 조화기가 냉방 운전을 수행하는 경우, 실외기에 구비되는 실외 열교환기가 응축기 기능을 하며 실내기에 구비되는 실내 열교환기가 증발기 기능을 수행한다. 반면에, 공기 조화기가 난방 운전을 수행하는 경우, 상기 실내 열교환기가 응축기 기능을 하며 상기 실외 열교환기가 증발기 기능을 수행한다.
공기 조화기는 설치위치에 따라, 직립형, 벽걸이형 또는 천장형 타입으로 구분될 수 있다. 상기 직립형 공기 조화기는 실내공간에 세워지도록 설치되는 타입의 공기 조화기이며, 상기 벽걸이형 공기 조화기는 벽면에 부착되도록 설치되는 타입의 공기 조화기로서 이해된다. 그리고 상기 천장형 타입의 공기 조화기는 천장에 설치되는 타입의 공기 조화기로서 이해된다.
본 출원인은 천장형 공기 조화기와 관련하여 출원(이하, 선행문헌)을 실시하여 공개한 바 있다. 선행문헌의 정보는 아래와 같다.
1. 공개번호 (공개일) : 10-2009-0083179 (2009년 8월 3일)
2. 발명의 명칭 : 천장형 공기 조화기
상기 선행문헌에 개시된 천장형 공기 조화기의 경우, 전면 패널의 흡입부를 통하여 흡입된 공기는, 송풍팬의 구동에 의하여 열교환기 측으로 유동한다. 그리고 상기 열교환기를 통과한 공기는 상기 송풍팬으로 흡입되어 송풍팬의 반경방향으로 토출되고, 토출된 공기는 리어 가이드 및 스테빌라이저의 안내에 따라 전면 패널의 토출부로 토출된다.
그러나, 종래의 경우, 상기 송풍팬으로부터 토출된 공기는 상기 스테빌라이저에 의해 안내되는 과정에서, 상기 스테빌라이저에 부딪혀서 와류(Vortex)가 발생하는 문제가 있었다. 와류가 발생하면, 공기의 유속이 줄어들고, 이에 따라 이상소음이 크게 발생하는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은, 공기 조화기의 토출측 공기 유동이 원활하게 발생할 수 있는 천장형 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 다른 목적은, 공기 토출유로에서 발생하는 와류를 억제하여 유속 손실을 줄이고 흡입 유량을 증가시킬 수 있는 천장형 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 스테빌라이저의 형상에 의하여 공기 토출유로를 유동하는 공기에 대한 위상차를 이용하여 이상소음을 저감시킬 수 있는 천장형 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 천장형 공기 조화기에는, 송풍팬이 구비되는 내부공간을 형성하는 케이스; 상기 케이스에 결합되며, 흡입부 및 토출부가 형성되는 전면 패널; 상기 케이스의 내부로 흡입된 공기를 열교환시키며, 상기 내부공간을 흡입유로 및 토출유로로 구획하는 열교환기; 상기 열교환기를 지지하는 드레인 팬; 및 상기 드레인 팬과 결합되어 상기 토출유로에 놓이며, 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 토출부로 안내하는 스테빌라이저가 포함된다.
이때, 상기 스테빌라이저에는, 상기 송풍팬의 축 방향으로 연장되는 스테빌라이저 본체; 및 상기 스테빌라이저 본체로부터 돌출되는 가이드 돌기가 포함되고, 상기 가이드 돌기가 돌출되는 방향은, 상기 스테빌라이저 본체로부터 상기 송풍팬에 가까워지는 방향이 됨으로써, 상기 송풍팬을 통과한 공기의 유동이 원활하게 이루어질 수 있다.
상기 스테빌라이저는 상기 송풍팬의 하측에 배치되며, 상기 가이드 돌기는, 상기 스테빌라이저 본체의 상면에 형성된다. 그리고 상기 스테빌라이저 본체의 상면은 라운드지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드 돌기는 상기 스테빌라이저의 상면에서 상기 축 방향으로 다수 개가 이격되어 배치될 수 있다.
이때, 상기 스테빌라이저 본체의 상면에는, 상기 스테빌라이저 본체의 상면 일부를 정의하며, 제 1 폭(W1)을 가지는 제 1 가이드면; 및 상기 제 1 가이드면으로부터 라운드지게 연장되며, 제 1 폭(W1)보다 큰 제 2 폭(W2)을 가지는 제 2 가이드면이 포함된다.
또한, 상기 스테빌라이저 본체의 상면에는, 상기 제 2 가이드면으로부터 라운드지게 연장되며, 제 2 폭(W2)보다 작은 제 3 폭(W3)을 가지는 제 3 가이드면이 더 포함될 수 있다.
일례로, 상기 가이드 돌기는, 상기 제 1 가이드면으로부터 상기 제 2 가이드면까지 연장되어 형성될 수 있다. 다른 예로, 상기 가이드 돌기는, 상기 제 1 가이드면으로부터 상기 제 2 가이드면을 걸쳐 상기 제 3 가이드면까지 연장되어 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 가이드 돌기는, 상기 제 2 가이드면으로부터 상기 제 3 가이드면까지 연장되어 형성될 수 있다.
한편, 상기 제 1 폭(W1), 제 2 폭(W2) 및 제 3 폭(W3)의 상대적 비율은, 1:6:3으로 설계될 수 있다.
또한, 상기 스테빌라이저 본체의 상면으로부터 수직하게 돌출되는 상기 가이드 돌기의 돌출 높이(H1)는, 47mm 이상 53mm 미만의 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 가이드 돌기의 폭(W)은, 4mm 이상 10mm 미만의 값을 가질 수 있다. 그리고 상기 스테빌라이저 본체의 상면으로부터 상기 송풍팬의 외경에 이르는 최단거리(L1)는, 7mm 이상 13mm 미만의 값을 가질 수 있다.
상기와 같은 구성을 이루는 본 발명의 실시예에 따른 천장형 공기 조화기에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 송풍팬을 통과한 공기의 유동을 안내하는 스테빌라이저에 의하여, 공기 토출유로에서의 유동이 원활하게 이루어지므로, 공기 유동에 의한 소음이 현저히 저감될 수 있다.
둘째, 스테빌라이저에 형성된 가이드 돌기에 의하여, 스테빌라이저 측에서 발생할 수 있는 와류가 억제된다. 따라서, 와류에 의한 유속 손실이 줄어들고 이에 따라 흡입 유량이 증가될 수 있는 장점이 있다.
셋째, 스테빌라이저의 가이드면을 타고 흐르는 공기에 대한 위상차를 주어 이상소음이 대폭 저감될 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 천장형 공기 조화기의 구성을 보여주는 전면도.
도 2는 도 1의 천장형 공기 조화기의 분해 사시도.
도 3은 도 1의 천장형 공기 조화기의 내부 구성을 보여주는 단면도.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 사시도.
도 5는 상기 스테빌라이저의 부분 평면도.
도 6은 상기 스테빌라이저의 종단면도.
도 7은 도 3의 스테빌라이저와 송풍팬을 확대하여 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 돌기의 돌출 높이에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 돌기의 폭에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테빌라이저와 송풍팬의 외경과의 이격 거리에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 부분 평면도.
도 12는 도 11의 스테빌라이저의 단면도.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 부분 평면도.
도 14는 도 13의 스테빌라이저의 단면도.
도 15는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 스테빌라이저의 소음저감 효과를 보인 그래프.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 천장형 공기 조화기의 구성을 보여주는 전면도이고, 도 2는 도 1의 천장형 공기 조화기의 분해 사시도이고, 도 3은 도 1의 천장형 공기 조화기의 내부 구성을 보여주는 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 천장형 공기조화기(10, 이하 공기 조화기라 칭함)에는, 케이스(100) 및 전면 패널(190)이 포함된다. 상기 케이스(100)는 천장의 내부공간에 매립되며, 상기 전면 패널(190)은 상기 케이스(100)의 하측에 결합될 수 있다. 그리고 상기 전면 패널(190)은 대략 천장의 높이에 위치되어 외부에 노출될 수 있다.
상기 케이스(100)의 내부에는, 다수의 부품이 설치될 수 있다. 이를 위하여, 상기 케이스(100)는 소정의 내부공간(101)을 마련하며, 일면이 개방될 수 있다. 일례로, 상기 케이스(100)는 사각 박스 형상으로 이루어질 수 있다.
상세히, 상기 다수의 부품에는, 상기 케이스(100)의 내부로 흡입된 공기와 열교환되는 열교환기(110)가 포함된다. 상기 열교환기(110)는 상기 전면 패널(190)에 대하여 상방으로 경사지게 연장되며, 공기 유동을 기준으로 송풍팬(120)의 흡입측에 배치될 수 있다.
상기 다수의 부품에는, 상기 열교환기(110)의 하부를 지지하며, 상기 열교환기(110)에서 발생되는 응축수를 집수하는 메인 드레인 팬(130)이 더 포함된다. 상기 메인 드레인 팬(130)은 상기 전면 패널(190)의 내측에 설치되어 고정될 수 있다.
상기 다수의 부품에는, 상기 열교환기(110)의 중간 부분에서 직하방으로 응축수가 낙하되는 현상을 방지하기 위한 서브 드레인 팬(140)이 더 포함된다. 상기 서브 드레인 팬(140)은 상기 열교환기(110)와 상기 메인 드레인 팬(130) 사이에 배치되어, 상기 메인 드레인 팬(130)으로의 집수를 보조하는 기능을 수행할 수 있다.
상기 다수의 부품에는, 필터(160)가 장착되기 위한 필터 장착부(150)가 더 포함된다. 상기 필터 장착부(150)는 상기 필터(130)가 장착 및 탈착되도록 틀 또는 그릴 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 필터 장착부(150)는 상기 전면 패널(190) 및 상기 메인 드레인 팬(130)에 의해 지지될 수 있다.
구체적으로, 상기 필터 장착부(150)에는, 상기 필터(160)가 실질적으로 안착되는 필터 지지부(151)와, 상기 필터 지지부(151)가 내측에 결합되어 필터 지지부(151)를 지지하는 필터 브라켓(153)이 포함된다.
상기 필터 지지부(151)는, 내부가 비어있는 사각 틀 또는 그릴 형상으로 이루어질 수 있다. 상기 필터 지지부(151)는 상기 전면 패널(190)의 길이방향으로 길게 형성되어, 내측에 상기 필터(160)가 놓여지도록 구성될 수 있다.
상기 필터 브라켓(153)은, 내측에 상기 필터 지지부(151)가 장착되도록, 상기 필터 지지부(151)의 형상에 대응하는 사각 틀 또는 그릴 형상으로 형성된다. 즉, 상기 필터 브라켓(153)은, 상기 필터 지지부(151)가 상기 필터 브라켓(153)의 내측에 모두 수용되도록, 상기 필터 지지부(151)보다 더 큰 면적을 가지도록 형성된다.
상기 필터 브라켓(153)은 상기 전면 패널(190)의 내측, 구체적으로 상기 전면 패널(190)의 흡입부(193)의 출구측에 설치된다. 즉, 상기 필터 브라켓(153)은 상기 흡입부(193)를 통해 흡입된 실내 공기가 통과하는 흡입유로 상에 배치된다. 상기 필터 브라켓(153)은 상기 흡입부(193)의 출구측에 수평하게 배치될 수 있다.
일례로, 상기 필터 브라켓(153)은, 일단부가 상기 메인 드레인 팬(130)의 일측에 고정되고, 타단부가 상기 전면 패널(190)의 내측에 고정될 수 있다. 다른 예로, 상기 필터 브라켓(153)은, 일단부가 상기 메인 드레인 팬(130)의 일측에 고정되고, 타단부가 상기 케이스(100)의 내측에 고정될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 상기 필터 브라켓(153)은 상기 케이스(100)의 내부에 안정적으로 지지될 수 있다.
상기 다수의 부품에는, 실내 공기의 흡입 및 토출을 위하여 구동하는 송풍팬(120)이 더 포함된다. 상기 송풍팬(120)은 상기 공기 조화기(10)의 길이방향을 따라 길게 형성된다. 일례로, 상기 송풍팬(120)에는 횡류팬이 포함될 수 있다.
상기 송풍팬(120)은 상기 열교환기(110)의 후방에 배치된다. 즉, 상기 열교환기(110)는 상기 송풍팬(120)의 흡입측에 배치된다. 따라서, 상기 전면 패널(190)의 흡입부(193)를 통해 흡입된 공기는 상기 열교환기(110)를 통해 열교환 하고, 열교환 된 공기는 상기 송풍팬(120)을 통과하여 상기 전면 패널(190)의 토출부(195)로 토출된다.
여기서, 상기 열교환기(110)를 기준으로, 상기 전면 패널(190)의 흡입부(193)로부터 상기 열교환기(110)까지의 공기유로를 "흡입유로"라고 정의하고, 상기 열교환기(110)로부터 상기 전면 패널(190)의 토출부(195)까지의 공기유로를 "토출유로"라고 정의한다.
상기 다수의 부품에는, 상기 전면 패널(190)의 흡입부(193) 내측에 배치되어 공기 중 이물질을 필터링 하는 필터(160)가 더 포함된다. 공기 유동을 기준으로, 상기 필터(160)는 상기 흡입부(193)의 출구측에 배치될 수 있다. 즉, 상기 필터(160)는 상기 흡입유로 상에 배치된다. 상기 필터(160)는 상기 필터 장착부(150)에 장착 또는 탈착됨으로써, 필터의 교체 및 관리가 용이해진다.
상기 다수의 부품에는, 상기 열교환기(110)를 통과한 실내 공기의 유동을 안내하기 위한 리어 가이드(180)가 더 포함된다. 상기 리어 가이드(180)는 상기 토출유로 상에 배치된다. 상기 리어 가이드(180)는 상기 열교환기(110)를 통과한 실내 공기가 상기 전면 패널(190)의 토출부(195)로 원활히 유동할 수 있도록 안내하는 기능을 한다. 이를 위하여, 상기 리어 가이드(180)는 상기 케이스(100)의 내측면에 밀착되어 가로방향으로 길게 배치된다.
그리고 상기 다수의 부품에는, 상기 공기 조화기(10)의 작동을 제어하는 PCB 장치(200)가 더 포함된다. 상기 PCB 장치(200)는 상기 케이스(100)의 내측면에 설치된다. 구체적으로, 상기 PCB 장치(200)는 상기 케이스(100)의 내측면 가장자리 부분에 배치된다. 그리고 상기 PCB 장치(200)는 상기 흡입유로 상에 배치된다.
상기 전면 패널(190)은, 상기 케이스(100)의 하단에 장착되며, 하방에서 바라볼 때 대략 사각형 형상으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 전면 패널(190)은 상기 케이스(100)의 하단보다 더 외측으로 돌출되도록 형성되어 둘레부가 상기 천장의 하면과 접하도록 구성될 수 있다.
상세히, 상기 전면 패널(190)에는, 흡입부(193) 및 토출부(195)를 형성하는 패널 본체(191) 및 상기 흡입부(193)에 분리 가능하게 결합되는 흡입 그릴(192)이 포함된다. 상기 흡입 그릴(192)에는, 상기 흡입부(193)를 통한 이물질의 유입을 방지하기 위한 다수의 그릴부(192a)가 포함된다.
상기 흡입부(193)는 상기 전면 패널(190)의 전방부에 가로방향으로 길게 형성되며, 상기 토출부(195)는 상기 전면 패널(190)의 후방부에 가로 방향으로 길게 형성될 수 있다.
상기 공기 조화기(10)에는, 상기 토출부(195)의 일측에 움직임 가능하게 제공되어 상기 토출부(195)를 통하여 토출되는 공기의 양 또는 풍향을 조절할 수 있는 토출베인(196)이 더 포함된다. 일례로, 상기 토출베인(196)은, 상기 토출베인(196)의 양단에 구비되는 힌지축을 중심으로 전후방으로 회전 가능하게 구비될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기(10)는, 상기 송풍팬(120)을 통과한 실내 공기의 유동을 원활히 하도록 안내하는 스테빌라이저(170)를 제공한다. 본 발명의 스테빌라이저(170)는 상기 리어 가이드(180)와 함께 상기 토출유로를 흐르는 공기를 상기 토출부(195)로 안내하는 기능을 한다.
예컨대, 종래의 천장형 공기 조화기의 경우, 송풍팬을 통과한 실내 공기가 스테빌라이저에 부딪혀서 큰 이상소음이 발생하는 문제가 있었다. 즉, 송풍팬에서 토출된 공기는 스테빌라이저에 부딪히면서 큰 소음을 발생시키고, 공기가 스테빌라이저와 마찰하는 과정에서 유속이 느려져 와류가 발생하는 문제가 있었다.
즉, 본 발명에서는 송풍팬을 통과한 실내 공기를 토출부 측으로 원활히 유동하도록 안내하여, 이상소음을 줄일 수 있는 스테빌라이저를 제공하는 것을 특징으로 한다.
이하에서는, 상기 스테빌라이저(170)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 사시도이고, 도 5는 상기 스테빌라이저의 부분 평면도이고, 도 6은 상기 스테빌라이저의 종단면도이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 스테빌라이저(170)는, 상기 송풍팬(120)의 축 방향으로 길게 형성되어, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기의 유동을 안내하는 기능을 한다.
본 발명에서, 상기 스테빌라이저(170)는 상기 메인 드레인 팬(130)의 일측에 결합되어, 상기 메인 드레인 팬(130)과 한 몸을 이룰 수 있다. 이때, 상기 스테빌라이저(170)는, 상기 메인 드레인 팬(130)의 일측에서 상기 송풍팬(120)의 토출측을 향하여 연장되는 형상을 가질 수 있다. 그리고 상기 스테빌라이저(170)는 상기 송풍팬(120)의 하측에 배치된다.
구체적으로, 상기 스테빌라이저(170)는 상기 송풍팬(120)의 축 방향, 즉 가로방향으로 길게 형성되는 스테빌라이저 본체(171)가 포함된다. 상기 스테빌라이저 본체(171)는 다면체로 이루어지며, 대략 누워진 막대 형상을 가질 수 있다.
상기 스테빌라이저 본체(171)는, 실질적으로 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기의 유동을 안내하는 안내부(173)를 포함한다. 상기 안내부(173)는 상기 스테빌라이저 본체(171)로부터 상방으로 연장되어 형성된다. 즉, 상기 안내부(173)는 상기 스테빌라이저 본체(171)의 상부를 의미할 수 있다.
그리고 상기 스테빌라이저 본체(171)에는, 상기 스테빌라이저 본체(171)가 상기 메인 드레인 팬(130)에 결합되기 위한 결합부(175)가 구비될 수 있다. 상기 결합부(175)는 상기 스테빌라이저 본체(171)의 후방에서 연장되어 형성될 수 있다.
상기 안내부(173)는, 상기 송풍팬(120)을 통과한 실내 공기를 안내하는 상면(174)을 포함한다. 여기서, 상기 상면(174)은 상기 안내부(173)의 외측면의 적어도 일부를 의미할 수 있다.
상기 상면(174)은, 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 스테빌라이저(170) 측으로 유입될 때, 공기가 상기 상면(174)을 타고 매끄럽게 이동되도록 소정 곡률을 가지도록 형성된다. 즉, 상기 상면(174)은 라운드지게 형성될 수 있다.
예를 들어, 상기 상면(174)에는, 상기 스테빌라이저 본체(171)의 상면 일부를 정의하며, 제 1 폭(W1)을 가지는 제 1 가이드면(174a), 상기 제 1 가이드면(174a)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되며, 제 2 폭(W2)을 가지는 제 2 가이드면(174b), 및 상기 제 2 가이드면(174b)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되며 제 3 폭(W2)을 가지는 제 3 가이드면(174c)이 포함된다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 상면(174)은, 상기 제 1 가이드면(174a)에서 상기 제 2 가이드면(174b)으로 갈수록 상향 경사지며, 상기 제 3 가이드면(174c)이 시작되는 지점에서부터는 하향 경사지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 제 3 폭(W3)은, 제 1 폭(W1) 보다는 크고 제 2 폭(W2) 보다는 작게 형성될 수 있다. 일례로, 상기 제 1 폭(W1), 제 2 폭(W2) 및 제 3 폭(W3)의 상대적 비율은, 1:6:3으로 설계될 수 있다.
상술한 스테빌라이저(170)의 구성에 의하면, 송풍팬(120)을 통과한 실내 공기의 일부는, 상기 스테빌라이저(170)의 제 1 가이드면(174a) 또는 상기 제 2 가이드면(174b)에 부딪힌 후, 상기 제 3 가이드면(174c)을 타고 상기 토출부(195) 측으로 부드럽게 안내될 수 있다.
또한, 본 발명에서, 상기 상면(174)에는 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 상면(174)에 부딪히면서 발생하는 이상소음을 줄이기 위한 가이드 돌기(177)가 형성된다.
상기 가이드 돌기(177)는, 상기 스테빌라이저(170)의 상면(174)에 구비되어, 상기 스테빌라이저(170)의 상측에서 와류가 발생하는 것을 억제하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 안내부(173)의 상면(174)으로부터 상방으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)의 일 지점에서 상기 스테빌라이저(170)의 길이방향에 수직한 방향으로 연장된다. 즉, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)으로부터 상기 스테빌라이저(170)의 폭 방향으로 길게 형성된다.
또한, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 안내부(173)의 상면(174)에서 다수 개가 이격되어 배치된다. 그리고 상기 다수의 가이드 돌기(177)는 상기 제 1 가이드면(174a)에서 상기 제 2 가이드면(174b)을 걸쳐 상기 제 3 가이드면(174c)까지 연장되어 형성된다.
즉, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 제 1 가이드면(174a)에 형성되는 제 1 돌기부(177a)와, 상기 제 2 가이드면(174b)에 형성되는 제 2 돌기부(177b) 및 상기 제 3 가이드면(174c)에 형성되는 제 3 돌기부(177c)를 포함한다.
이러한 가이드 돌기(177)의 구성에 의하여, 상기 스테빌라이저(170) 측으로 유입되는 공기는, 상기 가이드 돌기(177)의 형상에 의하여 와류 생성이 억제되고, 공기와 가이드 돌기(177) 간의 충돌소음으로 인한 위상차가 발생하여 전체적인 이상 소음이 저감될 수 있다.
한편, 상기한 바와 같이 상기 가이드 돌기(177)에 의한 이상소음 저감효과를 위해서는, 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1) 및 폭(W)이 소정범위 내의 값을 가지는 것이 유리하다.
만약, 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)가 너무 크면, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기가 상기 가이드 돌기(177)에 의해 유동 저항이 심해지게 된다. 그러면, 유속 손실이 발생하고 결국 흡입 유량이 저감되는 문제가 발생한다.
또한, 상기 가이드 돌기(177)의 폭(W)이 너무 크면, 공기가 통과하는 유로 단면적이 작아지게 되므로, 유량 저항이 심해지게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)는 47mm 이상 53mm 이하의 값을 가지도록 설계되고, 상기 가이드 돌기(177)의 폭(W)은 4mm 이상 10mm 이하의 값을 가지도록 설계될 수 있다.
도 7은 도 3의 스테빌라이저와 송풍팬을 확대하여 보여주는 도면이다.
도 7을 참조하면, 앞에서 설명한 바와 같이, 상기 스테빌라이저(170)는 상기 리어 가이드(180)와 함께 상기 토출유로를 흐르는 공기를 상기 토출부(195)로 안내하는 기능을 한다. 따라서, 상기 스테빌라이저(170)와 상기 송풍팬(120)과의 상대적 위치가 매우 중요하다고 할 수 있다.
특히, 상기 스테빌라이저(170)의 상부에는, 실질적으로 상기 송풍팬(120)을 통과한 실내 공기를 안내하는 라운드진 상면(174)이 포함된다. 즉, 상기 스테빌라이저(170)에 의하여 토출유로를 흐르는 공기가 원활히 유동하기 위해서는, 상기 상면(174)과 상기 송풍팬(120) 사이의 이격 거리(L1)가 최적으로 설계될 필요가 있다. 여기서, 상기 이격 거리(L1)는, 상기 상면(174)으로부터 상기 송풍팬(120)의 외경에 이르는 최단거리로서 정의될 수 있다.
만약, 상기 상면(174)과, 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 간격이 너무 멀어지면, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기가 상기 상면(174)에 의해 제대로 가이드 되지 못하는 문제가 있다. 반대로, 상기 상면(174)과, 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 간격이 너무 가까우면, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기가 유동하는 유로단면적이 작아져 유동 저항이 심해질 수 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 상기 상면(174)과 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 이격 거리(L1)를 7mm 이상 13mm 이하의 값을 가지도록 설계할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 돌기의 돌출 높이에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)를 다르게 설계함에 따라 감지되는 소음이 현저히 다른 것을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)는 47mm를 초과할 때 현저한 소음저감 효과를 보여주는 것을 알 수 있었다. 다만, 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)는 53mm를 초과하면, 공기의 유동 저항이 심해져서 소음이 크게 발생하는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에서는 상기 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1)를 47mm 이상 53mm 미만으로 설계하는 것을 제안한다.
도 9는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 가이드 돌기의 폭에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가이드 돌기(177)의 폭(W)을 다르게 설계함에 따라 감지되는 소음이 현저히 다른 것을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 가이드 돌기(177)의 폭(W)은 4mm를 초과할 때 현저한 소음저감 효과를 보여주는 것을 알 수 있었다. 다만, 상기 가이드 돌기(177)의 폭(W)은 10mm를 초과하면, 공기가 통과하는 유로 단면적이 작아지게 되고 유동 저항이 심해져서 소음이 크게 발생하는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에서는 상기 가이드 돌기(177)의 폭(W)을 4mm 이상 10mm 미만으로 설계하는 것을 제안한다.
이와 같이, 가이드 돌기(177)의 돌출 높이(H1) 및 폭(W)을 최적으로 설계함으로써, 토출유로의 공기 유동 저항을 최소화할 수 있고 이에 따른 이상소음을 현저히 저감시킬 수 있음이 확인되었다.
도 10은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스테빌라이저와 송풍팬의 외경과의 이격 거리에 따른 소음저감 효과를 보인 그래프이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스테빌라이저(170)와 송풍팬(120) 사이의 이격 거리(L1)를 다르게 설계함에 따라 감지되는 소음이 현저히 다른 것을 알 수 있다.
구체적으로, 상기 스테빌라이저(170)의 상면(174)과, 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 이격 거리(L1)는 7mm를 초과할 때 현저한 소음저감 효과를 보여주는 것을 알 수 있었다. 다만, 상기 상면(177)과 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 이격 거리(L1)는 13mm를 초과하면, 공기 유동 저항이 심해져서 소음이 크게 발생하는 문제가 있었다. 따라서, 본 발명에서는 상기 상면(177)과, 상기 송풍팬(120)의 외경 사이의 이격 거리(L1)를 7mm 이상 13mm 미만으로 설계하는 것을 제안한다.
이하에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 스테빌라이저에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
도 11은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 부분 평면도이고, 도 12는 도 11의 스테빌라이저의 단면도이다.
본 실시예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 스테빌라이저에 형성된 가이드 돌기에 있어서 차이가 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 하고, 제 1 실시예와 동일한 부분은 이를 원용하기로 한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 스테빌라이저(170)에는, 송풍팬(120)의 축 방향으로 길게 형성되는 스테빌라이저 본체(171)가 포함된다. 상기 스테빌라이저 본체(171)에는, 상기 스테빌라이저 본체(171)로부터 상방으로 연장되는 안내부(173)가 포함된다.
상기 안내부(173)에는, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기의 유동을 안내하는 상면(174)이 포함된다. 상기 상면(174)은 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 스테빌라이저(170) 측으로 유입될 때, 공기가 상기 상면(174)을 타고 매끄럽게 이동되도록 소정 곡률을 가지도록 형성된다.
예를 들어, 상기 상면(174)에는, 상기 안내부(173)의 상면 일부를 정의하는 제 1 가이드면(174a), 상기 제 1 가이드면(174a)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되는 제 2 가이드면(174b), 및 상기 제 2 가이드면(174b)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되는 제 3 가이드면(174c)이 포함된다.
그리고, 상기 상면(174)에는, 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 상면(174)에 부딪히면서 발생하는 소음을 줄이기 위한 가이드 돌기(177)가 형성된다.
상기 가이드 돌기(177)는, 상기 스테빌라이저(170)의 상면(174)에 구비되어, 상기 스테빌라이저(170)의 상측에서 와류가 발생하는 것을 억제하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 안내부(173)의 상면(174)으로부터 상방으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)의 일 지점에서 상기 스테빌라이저(170)의 길이방향에 직교한 방향으로 연장된다. 즉, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)으로부터 상기 스테빌라이저(170)의 폭 방향으로 길게 형성된다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 제 2 가이드면(174b)으로부터 상기 제 3 가이드면(174c)까지 연장되어 형성된다. 즉, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 제 2 가이드면(174b)에 형성되는 제 2 돌기부(177b)와, 상기 제 3 가이드면(174c)에 형성되는 제 3 돌기부(177c)를 포함한다.
또한, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 상면(174)에서 상기 송풍팬(120)의 축 방향으로 다수 개가 이격되어 배치된다.
정리하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 가이드 돌기(177)는 제 1 실시예와는 달리, 상기 제 1 가이드면(174a)에는 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스테빌라이저를 보여주는 부분 평면도이고, 도 14는 도 13의 스테빌라이저의 단면도이다.
본 실시예는 다른 부분에 있어서는 제 1 실시 예와 동일하고, 다만 스테빌라이저에 형성된 가이드 돌기에 있어서 차이가 있는 것을 특징으로 한다. 따라서, 이하에서는 본 실시예의 특징적인 부분에 대해서만 설명하기로 하고, 제 1 실시예와 동일한 부분은 이를 원용하기로 한다.
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 스테빌라이저(170)에는, 송풍팬(120)의 축 방향으로 길게 형성되는 스테빌라이저 본체(171)가 포함된다. 상기 스테빌라이저 본체(171)에는, 상기 스테빌라이저 본체(171)로부터 상방으로 연장되는 안내부(173)가 포함된다.
상기 안내부(173)에는, 상기 송풍팬(120)을 통과한 공기의 유동을 안내하는 상면(174)이 포함된다. 상기 상면(174)은 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 스테빌라이저(170) 측으로 유입될 때, 공기가 상기 상면(174)을 타고 매끄럽게 이동되도록 소정 곡률을 가지도록 형성된다.
예를 들어, 상기 상면(174)에는, 상기 안내부(173)의 상면 일부를 정의하는 제 1 가이드면(174a), 상기 제 1 가이드면(174a)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되는 제 2 가이드면(174b), 및 상기 제 2 가이드면(174b)으로부터 일측으로 라운드지게 연장되는 제 3 가이드면(174c)이 포함된다.
그리고, 상기 상면(174)에는, 상기 송풍팬(120)에서 토출된 공기가 상기 상면(174)에 부딪히면서 발생하는 소음을 줄이기 위한 가이드 돌기(177)가 형성된다.
상기 가이드 돌기(177)는, 상기 스테빌라이저(170)의 상면(174)에 구비되어, 상기 스테빌라이저(170)의 상측에서 와류가 발생하는 것을 억제하는 역할을 한다.
구체적으로, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 안내부(173)의 상면(174)으로부터 상방으로 연장되어 형성된다. 그리고 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)의 일 지점에서 상기 스테빌라이저(170)의 길이방향에 직교한 방향으로 연장된다. 즉, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 상면(174)으로부터 상기 스테빌라이저(170)의 폭 방향으로 길게 형성된다.
특히, 본 실시예에서는, 상기 가이드 돌기(177)는 상기 제 1 가이드면(174a)으로부터 상기 제 2 가이드면(174b)까지 연장되어 형성된다. 즉, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 제 1 가이드면(174a)에 형성되는 제 1 돌기부(177a)와, 상기 제 2 가이드면(174b)에 형성되는 제 2 돌기부(177b)를 포함한다.
또한, 상기 가이드 돌기(177)는, 상기 상면(174)에서 상기 송풍팬(120)의 축 방향으로 다수 개가 이격되어 배치된다.
정리하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 가이드 돌기(177)는 제 1 실시예와는 달리, 상기 제 3 가이드면(174c)에는 형성되지 않는 것을 특징으로 한다.
도 15는 본 발명의 제 1 내지 제 3 실시예에 따른 스테빌라이저의 소음저감 효과를 보인 그래프이다.
도 15는 종래기술에 따른 가이드 돌기와, 본 발명의 제 1 실시예 내지 제 3 실시예에 따른 가이드 돌기를 채택할 경우에 감지되는 소음을 서로 비교한 그래프이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예, 제 2 실시예 및 제 3 실시예에 따른 가이드 돌기를 채택할 경우에 감지되는 소음이 종래의 가이드 돌기를 채택할 경우에 비해 감소되는 것을 알 수 있었다.
특히, 본 발명의 제 2 실시예의 가이드 돌기를 채택하는 경우, 즉, 가이드 돌기(177)가 상기 제 2 가이드면(174b)으로부터 제 3 가이드면(174c)까지 연장되어 형성되는 경우에 가장 큰 소음저감 효과를 보여주는 것을 알 수 있었다.
이와 같은 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이고, 본 발명의 권리범위는 첨부한 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

Claims (14)

  1. 송풍팬이 구비되는 내부공간을 형성하는 케이스;
    상기 케이스에 결합되며, 흡입부 및 토출부가 형성되는 전면 패널;
    상기 케이스의 내부로 흡입된 공기를 열교환시키며, 상기 내부공간을 흡입유로 및 토출유로로 구획하는 열교환기;
    상기 열교환기를 지지하는 드레인 팬; 및
    상기 드레인 팬과 결합되어 상기 토출유로에 놓이며, 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 토출부로 안내하는 스테빌라이저가 포함되고,
    상기 스테빌라이저에는,
    상기 송풍팬의 축 방향으로 연장되는 스테빌라이저 본체;
    상기 스테빌라이저 본체로부터 상기 송풍팬의 축 방향과 수직한 방향으로 연장되고, 상기 토출부를 향하여 돌출되는 안내부; 및
    상기 안내부로부터 돌출되는 가이드 돌기가 포함되고,
    상기 가이드 돌기가 돌출되는 방향은, 상기 안내부로부터 상기 송풍팬에 가까워지는 방향이고,
    상기 가이드 돌기가 돌출되는 면은, 상기 송풍팬을 향하여 볼록하도록 라운드지게 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테빌라이저는, 상기 송풍팬의 하측에 배치되며,
    상기 가이드 돌기는, 상기 안내부의 상면에 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 스테빌라이저는,
    상기 안내부로부터 상기 안내부가 돌출되는 방향의 반대 방향이면서 상기 송풍팬의 축 방향과 수직한 방향으로 연장되는 결합부를 더 포함하는 천장형 공기 조화기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는, 다수 개가 이격되어 배치되는 천장형 공기 조화기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 다수 개의 가이드 돌기는, 상기 스테빌라이저의 상면에서 상기 축 방향으로 이격되는 천장형 공기 조화기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 안내부의 상면에는,
    상기 안내부의 상면 일부를 정의하며, 제 1 폭(W1)을 가지는 제 1 가이드면; 및
    상기 제 1 가이드면으로부터 라운드지게 연장되며, 제 1 폭(W1)보다 큰 제 2 폭(W2)을 가지는 제 2 가이드면이 포함되는 천장형 공기 조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는, 상기 제 1 가이드면으로부터 상기 제 2 가이드면까지 연장되어 형성되는 천장형 공기 조화기.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 안내부의 상면에는, 상기 제 2 가이드면으로부터 라운드지게 연장되며, 제 2 폭(W2)보다 작은 제 3 폭(W3)을 가지는 제 3 가이드면이 더 포함되는 천장형 공기 조화기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는, 상기 제 1 가이드면으로부터 상기 제 2 가이드면을 걸쳐 상기 제 3 가이드면까지 연장되어 형성되는 천장형 공기 조화기.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 폭(W1), 제 2 폭(W2) 및 제 3 폭(W3)의 상대적 비율은, 1:6:3인 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기는, 상기 제 2 가이드면으로부터 상기 제 3 가이드면까지 연장되어 형성되는 천장형 공기 조화기.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 안내부의 상면으로부터 수직하게 돌출되는 상기 가이드 돌기의 돌출 높이(H1)는, 47mm 이상 53mm 미만의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
  13. 제 2 항에 있어서,
    상기 가이드 돌기의 폭(W)은, 4mm 이상 10mm 미만의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
  14. 제 2 항에 있어서,
    상기 안내부의 상면으로부터 상기 송풍팬의 외경에 이르는 최단거리(L1)는, 7mm 이상 13mm 미만의 값을 가지는 것을 특징으로 하는 천장형 공기 조화기.
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