KR102549804B1 - 공기조화기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 공기조화기는 흡입구과, 상기 흡입구 하측에 토출구를 형성하는 하우징; 상기 흡입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 외부공기를 열교환하는 열교환기; 상기 흡입구의 하측에 배치되고, 상기 토출구의 후방 상측에 배치되며, 좌우측 방향으로 형성된 회전축으로 회전하여 상기 흡입구로 흡입된 공기를 상기 토출구로 유동시키는 송풍팬; 상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방과 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하는 하부토출가이드; 상기 하부토출가이드 상측에 배치되어, 상기 하부토출가이드와 토출유로를 형성하며, 상기 송풍팬에서 상기 토출구로 이어지는 상기 토출유로의 단면이 상기 토출구 방향으로 갈수록 확장되도록 형성하는 상부토출가이드를 포함하고, 상기 상부토출가이드는 상기 토출구와 인접한 단부에서 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성한다.

Description

공기조화기{Air Conditioner}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기조화기의에 실내기에 관한 것이다.
공기조화기는 냉매를 압축시키는 압축기, 압축된 냉매를 응축시키는 응축기, 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기, 팽창된 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하고, 상기의 구성으로 냉매를 유동시키며, 실내의 공기를 가열 또는 냉각하여 실내공기를 적정온도로 조절할 수 있는 장치이다.
공기조화기는 실내의 공기를 열교환하도록 열교환기를 구비한 실내기와 실외의 공기를 열교환하도록 열교환기를 구비한 실외기를 포함할 수 있고, 실내기와 실외기 각각에 배치된 열교환기는 냉매의 유동에 따라 증발기 또는 응축기로의 기능을 수행할 수 있다.
실내기의 경우, 배치 및 구조에 따라 천정형, 스탠드형, 및 벽걸이형으로 구분할 수 있다. 벽걸이형 실내기의 경우, 실내공간의 벽면 상측에 배치되어, 열교환된 공기를 하측전방으로 토출하도록 토출구를 형성한다.
벽걸이형 실내기의 경우, 토출구의 후방상측으로 형성된 송풍팬에서 유동하는 공기를 가이드하도록 토출유로가 전방하측으로 형성되어, 토출되는 공기의 풍향과, 토출유로에서 발생하는 와류에 의한 토출되는 공기의 풍량으로 원거리로 공기를 토출하거나, 원거리의 상측으로 공기를 토출하는 데에 어려움이 있었다.
공개특허 10-2018-0010888의 경우도, 송풍팬의 전방하측으로 개구되는 토출구를 형성하고, 상기 토출구로 이어지는 토출유로를 포함하는 공기조화기를 개시하고 있다. 이러한 토출유로를 가지는 공기조화기에서 토출되는 공기의 풍향은 전방 하측으로 토출되므로, 원거리로 공기를 토출하는데에 어려움이 있다.
또한, 상기와 같은 토출유로 구조에서는 수평풍을 형성하는 베인이 지면 또는 천정면에 수평하게 배치될 때, 토출유로의 하류로 갈수록 토출유로의 단면적이 줄어들어 토출구로 토출되는 공기의 풍량이 줄어든 문제가 있었다.
상기와 같은 구조를 가지는 공기조화기는 원거리로 많은 량의 공기를 토출하는데 어려움이 있으므로, 넓은 공간에서 배치되는 실내기가 냉방을 수행하는 데에 시간이나 효율면에서 성능을 발휘할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 토출되는 공기를 원거리로 토출시키는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 과제는 토출되는 공기의 풍량을 일정이상으로 확보하는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 흡입구과, 상기 흡입구 하측에 토출구를 형성하는 하우징; 상기 흡입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 외부공기를 열교환하는 열교환기; 상기 흡입구의 하측에 배치되고, 상기 토출구의 후방 상측에 배치되며, 좌우측 방향으로 형성된 회전축으로 회전하여 상기 흡입구로 흡입된 공기를 상기 토출구로 유동시키는 송풍팬; 상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방과 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하는 하부토출가이드; 상기 하부토출가이드 상측에 배치되어, 상기 하부토출가이드와 토출유로를 형성하며, 상기 송풍팬에서 상기 토출구로 이어지는 상기 토출유로의 단면이 상기 토출구 방향으로 갈수록 확장되도록 형성하는 상부토출가이드를 포함하고, 상기 상부토출가이드는 상기 토출구와 인접한 단부에서 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하여, 토출되는 공기가 상부가이드를 따라 상측으로 유동할 수 있다.
상기 하부가이드는, 상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방측 또는 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하도록 곡면으로 형성된 하부가이드-곡면부와, 상기 하부가이드-곡면부에서 상기 토출구로 직선면을 형성하며 연장되는 하부가이드-직선부를 포함하고, 상기 상부가이드는, 상기 토출유로의 상류에서 직선면을 형성하는 상부가이드-직선부와, 상기 상부가이드-직선부에서 상기 토출구 방향으로 연장되며, 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하는 상부가이드-곡면부를 포함하여, 상부가이드-곡면부를 따라 토출되는 공기가 상측으로 유동할 수 있다.
상기 하부가이드-직선부가 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선과 형성하는 경사각은 상기 상부가이드-직선부가 상기 수평선과 형성하는 경사각의 크기보다 크게 형성된다.
상기 토출구와 인접한 상기 상부가이드-곡면부의 단부가 향하는 방향은 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선보다 높게 형성되어, 토출되는 공기가 전방의 상측방향으로 토출될 수 있다.
상기 상부가이드는 상기 상부가이드의 상류에서, 상기 상부가이드가 형성하는 면에서 수직하게 돌출되고, 상기 송풍팬의 회전축 방향으로 이격 배치되는 복수의 돌기를 포함하여, 송풍팬에서 상부가이드를 따라 유동하는 공기의 와류발생을 억제할 수 있다.
상기 상부가이드에는 상기 토출유로를 따라 유동하는 공기의 유동방향으로 길게 형성되며, 상기 상부가이드의 내측으로 홈을 형성하는 복수의 그루브를 포함하여, 상부가이드를 따라 유동하는 공기의 유동박리 현상을 줄일 수 있다.
상기 복수의 그루브는 상기 상부가이드에서 공기의 유동방향으로 상기 복수의 돌기보다 하류에 배치되어, 돌기를 거친 공기가 그루브를 통과할 수 있다.
상기 돌기가 상기 상부가이드에서 돌출된 높이는 상기 그루브가 상기 상부가이드 내측으로 형성하는 홈의 깊이보다 크게 형성된다.
상기 복수의 돌기 중 인접하게 배치되는 2개의 돌기 사이에는 2개의 그루브가 배치되어, 돌기를 거쳐 분산된 공기가 각각 복수의 그루브를 통과할 수 있다.
상기 상부가이드는, 상기 토출유로의 상류에서 직선면을 형성하는 상부가이드-직선부와, 상기 상부가이드-직선부에서 상기 토출구 방향으로 연장되며, 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하는 상부가이드-곡면부를 포함하고, 상기 돌기와 상기 그루브는 상기 상부가이드-직선부에 배치되어, 상부가이드-직선부에서 발생하는 공기의 와류나 유동박리 현상을 줄인다.
상기 그루브가 상기 상부가이드-직선부의 상기 송풍팬의 회전축에 수직하게 형성되는 길이는 상기 상부가이드-직선부가 송풍팬의 회전축에 수직하게 형성되는 길이의 절반이상을 형성하여, 상부가이드-직선부에서 발생하는 유동박리 현상을 줄일 수 있다.
상기 상부가이드와 상기 토출구는 서로 이격배치되고, 상기 상부가이드-곡면부의 하류단부와 상기 토출구의 상단부를 연결하는 확장가이드를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 공기조화기에 따르면 다음과 같은 효과가 하나 혹은 그 이상 있다.
첫째, 토출유로의 하류측에서 코안다 효과에 의해 상부가이드를 따라 공기가 상측으로 토출되므로, 원거리로 공기가 토출될 수 있는 장점이 있다.
둘째, 토출유로의 단면이 하류로 갈수록 크게 증가하므로, 베인이 토출구에서 수평으로 형성되더라도, 토출유로의 단면적이 크게 감소하지 않아 토출구로 토출되는 공기의 풍량을 일정수준 이상을 확보할 수 있는 장점도 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공기조화기의 측단면도이다
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드의 단면을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 상부가이드-곡면부의 형태를 가짐에 따른 공기의 풍향차이를 설명하기 위한 도면으로, 도 5a는 상부가이드-곡면부가 없는 상부가이드에서 토출되는 공기의 풍향이고, 도 5b는 상부가이드-곡면부를 가진 상부가이드에서 토출되는 공기의 풍향을 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격유지부재와 베인고정리브를 포함하는 상부가이드의 일부 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 돌기와 복수의 그루브를 가진 상부가이드의 일부 사시도이다.
도 8은 본 발명의 상부가이드가 그루브를 가짐으로써 발생하는 유동박리의 차이를 설명하기 위한 것으로, 도 8a는 그루브가 없는 상부가이드에서의 공기의 유동이고, 도 8b는 그루브가 형성된 상부가이드에서의 공기의 유동이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드에 배치되는 돌기와 그루브 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 돌기가 상부가이드의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 그루브의 시단부의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 그루브의 종단부의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드의 길이와 상부가이드-곡면부의 곡률반경의 관계에 따라 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 공기조화기를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
<전체구성>
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공기조화기의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 공기조화기의 측단면도이다
이하에서는 도 1 내지 도 2를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 전체적인 구성을 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 외형을 형성하고, 흡입구(22)와 토출구(24)를 형성된 하우징(10), 하우징(10) 내부를 유동하는 공기를 가열 또는 냉각시키는 열교환기(28), 하우징(10) 내부의 공기를 토출구(24)로 유동시키는 송풍팬(26) 및 송풍팬(26)에 의해 유동하는 공기를 토출구(24)로 안내하는 토출가이드(100)를 포함한다.
하우징(10)은 상부면(12) 또는 전면(16)의 상부에서 공기가 흡입되는 흡입구(22)를 형성하고, 전면(16)의 하부에서 공기가 토출되는 토출구(24)를 형성할 수 있다. 하우징(10)은 좌우측으로 길게 형성된 직육면체의 형태를 가질 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화기는 벽걸이형 공기조화기의 실내기에 관한 것으로, 하우징(10) 내부의 공기 흐름이 상측에서 하측으로 유동하도록 토출구(24)가 흡입구(22)의 하측에 형성될 수 있다. 본 실시예에 따른 흡입구(22)는 송풍팬(26)의 중심보다 상측에 배치되고, 토출구(24)는 송풍팬(26)의 중심보다 하측에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 하우징(10)의 외둘레면은 실내의 벽면과 마주하도록 배치되는 후면(18), 흡입구(22)가 형성되는 상부면(12), 후면(18)의 반대방향에 형성되는 전면(16), 상부면(12)의 반대방향에 형성되는 하부면(14) 및 전면(16), 후면(18), 상부면(12), 하부면(14)에 수직한 면을 형성하는 양측면(20a, 20b)으로 구성된다.
본 실시예에 따른 전면(16)과 하부면(14)은 곡면의 형태로 자연스럽게 이어지며, 전면(16)과 하부면(14)이 곡면형태로 이어지는 부분에서 토출구(24)가 형성된다. 본 실시예에 따른 토출구(24)는 하우징(10)의 전방 하측에 형성될 수 있다.
하우징(10) 내부에는 열교환기(28), 송풍팬(26)이 배치되는 공간을 형성한다. 하우징(10) 내부에는 흡입구(22)로 흡입된 공기가 송풍팬(26)으로 안내하거나, 송풍팬(26)에서 유동하는 공기를 토출구(24)로 안내하는 가이드가 형성될 수 있다. 하우징(10) 내부에는 송풍팬(26)에서 유동하는 공기를 토출구(24)로 안내하는 토출가이드(100)가 형성될 수 있다. 토출가이드(100)의 구성 및 형태는 이하에서 자세히 설명한다.
송풍팬(26)은 흡입구(22)를 통해 하우징(10) 내부로 유입된 공기를 토출구(24)로 유동시킨다. 본 실시예에 따른 송풍팬(26)은 송풍팬(26)이 회전하는 회전축방향에 수직한 방향으로 공기를 흡입하고, 토출하는 횡류팬을 사용할 수 있다.
송풍팬(26)의 중심(26C)은 흡입구(22)보다 하측에 배치된다. 송풍팬(26)의 중심은 토출구(24)보다 상측에 배치된다.
본 실시예에 따른 송풍팬(26)은 열교환기(28) 하측에 배치되어, 흡입구(22)를 통해 하우징(10) 내부로 유입되어, 열교환기(28)와 열교환된 공기를 토출구(24)로 유동시킨다.
본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 송풍팬(26)의 일측에 배치되어 송풍팬(26)을 회전시키는 송풍팬모터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
열교환기(28)는 하우징(10) 내부를 유동하는 공기와 열교환하여, 유동하는 공기를 냉각하거나 가열할 수 있다. 열교환기(28)는 내부를 유동하는 냉매를 응축하거나, 증발하는 방식으로 하우징(10) 내부를 유동하는 공기를 열교환시킬 수 있다.
본 실시예에 따른 열교환기(28)는 송풍팬(26)과 흡입구(22) 사이에 배치되어, 흡입구(22)에서 유입된 외기를 열교환할 수 있다. 본 실시예에 따른 열교환기(28)는 송풍팬(26) 상측에서 외기가 유입되어, 송풍팬(26)으로 유동하는 방향으로 배치될 수 있다.
본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 토출구(24) 또는 토출유로(100a) 상에 배치되어, 토출되는 공기의 풍향을 가이드하는 베인을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 베인은 토출되는 공기의 풍향을 상하방향으로 조절하는 수평베인(30)과, 토출되는 공기의 풍향을 좌우방향으로 조절하는 수직베인(32)을 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 수평베인(30)는 토출유로(100a)의 단부인 토출구(24)에 배치되고, 수직베인(32)은 수평베인(30)보다 하우징(10) 내측에 배치될 수 있다.
수평베인(30)은 이하에서 설명할 상부가이드(120)에서 토출유로 방향으로 돌출된 베인고정리브(134)에 회전가능하게 연결될 수 있다. 수직베인(32)은 이하에서 설명할 하부가이드(110)의 일측에 회전가능하게 연결될 수 있다.
<토출유로 관련>
도 3은 도 2의 A부분을 확대한 단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드의 단면을 도시한 도면이다. 도 5는 본 발명의 상부가이드-곡면부의 형태를 가짐에 따른 공기의 풍향차이를 설명하기 위한 도면으로, 도 5a는 상부가이드-곡면부가 없는 상부가이드에서 토출되는 공기의 풍향이고, 도 5b는 상부가이드-곡면부를 가진 상부가이드에서 토출되는 공기의 풍향을 나타낸 것이다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 간격유지부재와 베인고정리브를 포함하는 상부가이드의 일부 사시도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 돌기와 복수의 그루브를 가진 상부가이드의 일부 사시도이다. 도 8은 본 발명의 상부가이드가 그루브를 가짐으로써 발생하는 유동박리의 차이를 설명하기 위한 것으로, 도 8a는 그루브가 없는 상부가이드에서의 공기의 유동이고, 도 8b는 그루브가 형성된 상부가이드에서의 공기의 유동이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드에 배치되는 돌기와 그루브 사이의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 도 3 내지 도 9를 참조하여, 본 실시예에 따른 공기조화기의 토출유로를 형성하는 토출가이드의 구조 및 형태를 설명한다.
본 실시예에 따른 공기조화기(1)는 송풍팬(26)에 의해 유동하는 공기를 토출구(24)로 안내하는 토출가이드(100)를 포함한다. 본 실시예에 따른 토출가이드(100)는 송풍팬(26)에 의해 유동하는 공기가 유동하는 토출유로(100a)를 형성한다. 토출가이드(100)는 송풍팬(26)에 의해 유동하는 공기를 토출구(24)로 안내한다.
본 실시예에 따른 토출가이드(100)는 토출유로(100a)의 상측에 배치되는 상부가이드(120)와 토출유로(100a)의 하측에 배치되는 하부가이드(110)를 포함할 수 있다. 상부가이드(120)는 송풍팬(26)의 중심(26C)을 기준으로 전방부분에서 토출구(24)의 상단부로 연결된다. 하부가이드(110)는 송풍팬(26)의 중심(26C)을 기준으로 후방부분에서 토출구(24)의 하단부로 연결된다.
하부가이드(110)는 송풍팬(26)에 의해 송풍팬(26)의 후방측 또는 송풍팬(26)의 하측으로 토출되는 공기를 토출구(24)로 안내하도록 곡면으로 형성된 하부가이드-곡면부(112)와, 하부가이드-곡면부(112)에서 토출구(24)로 직선면을 형성하며 연장되는 하부가이드-직선부(114)를 포함한다.
하부가이드-곡면부(112)는 송풍팬(26)의 중심(26C)에서 가장 인접하게 배치되는 구획부(116)로부터 하측으로 곡면을 형성하며 연장된다. 송풍팬(26)의 중심(26C)에서 가장 인접하게 배치되는 하부가이드(110)의 구획부(116)는 송풍팬(26)의 후방상측에 형성될 수 있다.
하부가이드-곡면부(112)가 구획부(116)에서 토출구(24) 방향으로 연장되는 부분은 송풍팬(26)의 중심(26C)과 점점 이격되도록 형성된다. 즉, 하부가이드-곡면부(112)의 곡률반경은 송풍팬(26)의 곡률반경보다 크게 형성된다. 본 실시예에 따른 하부가이드-곡면부(112)는 송풍팬(26)의 하측 후방까지 연장될 수 있다. 송풍팬(26)에 의해 유동하는 공기는 하부가이드-곡면부(112)에서 반사되어 상부가이드(120) 측으로 유동할 수 있다.
하부가이드-직선부(114)는 하부가이드-곡면부(112)에서 자연스럽게 연장될 수 있다. 따라서, 하부가이드-곡면부(112)의 단부가 형성하는 경사각으로 하부가이드-직선부(114)가 연장될 수 있다. 하부가이드-직선부(114)는 단부가 전방 하측을 향하도록 경사각을 형성할 수 있다.
하부가이드(110)는 송풍팬(26)의 중심에서 가장 인접하게 배치되는 구획부(116)를 기준으로 상측으로 연장되는 하부가이드-상단부(118)를 포함할 수 있다. 하부가이드-상단부(118)는 송풍팬(26)의 상측으로 연장되어, 송풍팬(26)으로 공기가 흡입되도록 가이드할 수 있다.
상부가이드(120)는 하부가이드(110)와 토출유로(100a)를 형성하며, 하부가이드(110)와 마주하도록 배치된다. 상부가이드(120)는 토출유로(100a)의 상류에서 직선면을 형성하는 상부가이드-직선부(122)와 상부가이드-직선부(122)에서 토출구(24) 방향으로 연장되며, 토출구(24) 방향으로 볼록한 곡면을 형성하는 상부가이드-곡면부(124)를 포함한다.
본 실시예에 따른 상부가이드-직선부(122)는 하부가이드-직선부와 함께 토출유로(100a)를 형성할 수 있다. 상부가이드-직선부(122)가 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선과 형성하는 경사각(θ1)의 크기는 하부가이드-직선부(114)가 가상의 수평선과 형성하는 경사각(θ2)의 크기보다 작게 형성된다.
본 실시예에 따른 상부가이드-직선부(122)에는 공기의 유동방향으로 길게 형성된다. 상부가이드-직선부(122)에는 내측으로 홈을 형성하는 복수의 그루브(130)가 형성될 수 있다. 복수의 그루브(130)는 일정간격을 유지하며, 송풍팬(26)의 축방향으로 배열될 수 있다.
복수의 그루브(130)는 상부가이드-직선부(122)를 따라 유동하는 공기에 의해 발생하는 유동박리현상을 억제할 수 있다. 즉, 상부가이드-직선부(122)를 따라 유동하는 공기의 유속증가로 인해 유동마찰이 증가하는 형상을 억제할 수 있다.
복수의 그루브(130)는 상부가이드-직선부(122)가 토출유로(100a)를 따라 형성하는 길이(L0)의 절반이상의 길이로 형성될 수 있다. 복수의 그루브(130)가 상부가이드-직선부(122) 내측으로 형성하는 홈의 깊이(130h)는 그루브(130)의 길이를 따라 일정하게 형성될 수 있다. 다만, 다른 실시예로써, 홈의 깊이(130h)가 공기의 유동방향을 따라 커지거나 작아지는 형태로 형성되는 것도 가능하다.
본 실시예에 따른 상부가이드-직선부(122)에는 송풍팬(26)의 축방향으로 배열되는 복수의 돌기(132)를 포함할 수 있다. 복수의 돌기(132)는 상부가이드-직선부(122)가 하부가이드(110)를 향하는 면에서 하측방향으로 돌출될 수 있다. 복수의 돌기(132)는 토출유로(100a)를 따라 유동하는 공기에서 발생하는 와류를 억제할 수 있다.
복수의 돌기(132)는 상부가이드-직선부(122)에서 상기 복수의 그루브(130)보다 상류에 배치될 수 있다. 복수의 돌기(132)는 복수의 그루브(130)보다 송풍팬(26)에 인접하게 배치될 수 있다. 따라서, 송풍팬(26)에 의해 토출유로(100a)를 유동하는 공기를 복수의 돌기(132)를 거쳐 복수의 그루브(130)로 유동할 수 있다.
본 실시예에 따른 복수의 돌기(132) 중 서로 인접하게 배치된 돌기 사이의 간격(132d)은 복수의 그루브(130) 중 서로 인접하게 배치된 그루브 사이의 간격(130d)보다 넓게 형성된다. 본 실시예에 따른 송풍팬(26)의 축방향으로 인접한 두개의 돌기 사이에는 2개의 그루브(130)가 배치된다. 본 실시예에 따른 돌기(132)가 상부가이드-직선부(122)에서 돌출된 높이(132h)는 그루브(130)가 상부가이드-직선부(122)의 내측으로 형성하는 홈의 깊이(130h)보다 크게 형성된다.
상부가이드-곡면부(124)는 상부가이드-직선부(122)에서 토출구(24) 방향으로 연장되며, 토출구(24) 방향으로 볼록한 곡면을 형성한다. 본 실시예에 따른 상부가이드-곡면부(124)의 상류단부(124a)가 형성하는 경사면은 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선보다 하측으로 경사지게 형성되나, 하류단부(124b)가 형성하는 경사면은 가상의 수평선과 평행하거나, 가상의 수평선보다 상측으로 경사지게 형성된다. 토출구(24)와 인접하게 배치된 상부가이드-곡면부(124)의 단부(124b)는 가상의 수평선보다 상측으로 경사지게 형성되거나, 가상의 수평선과 같은 방향으로 경사면을 형성할 수 있다.
따라서, 상부가이드-곡면부(124)와 하부가이드-직선부(114) 사이에서 형성되는 토출유로(100a)의 단면의 확장비율이 상부가이드-직선부(122)와 하부가이드-직선부(114) 사이에서 형성되는 토출유로(100a)의 단면의 확장비율보다 크게 형성된다.
상부가이드-곡면부(124)가 형성되는 곡면구조로 토출구(24)의 정압회복 성능을 향상시켜 풍량이 증가될 수 있다.
본 실시예에 따른 상부가이드-곡면부(124)는 토출구(24)로 토출되는 공기의 풍향을 상측으로 형성시킬 수 있다. 즉, 상부가이드-직선부(122)를 따라 유동하는 공기는 코안다 효과에 의해 상부가이드-곡면부(124)가 형성하는 면을 따라 유동하게 되어, 토출방향이 상측으로 형성될 수 있다. 따라서, 상부가이드-곡면부(124)는 토출구(24)로 토출되는 공기의 풍향을 상측으로 형성하여, 공기조화기(1)에서 토출되는 공기를 원거리로 보낼 수 있다.
본 실시예에 따른 상부가이드(120)는 송풍팬(26)으로부터 토출된 공기의 일부를 다시 송풍팬(26)으로 안내하는 상부가이드-상단부(126)와 상부가이드-상단부(126)와 상부가이드-직선부(122)를 연결하는 연결부(128)를 포함한다.
상부가이드-상단부(126)는 송풍팬(26)의 외주면을 따라 송풍팬(26)의 중심에 가까워지도록 연장된다. 상부가이드-상단부(126)는 최대한 송풍팬(26)에 인접하게 배치되어, 송풍팬(26)에서 토출되어 다시 송풍팬으로 역류하는 공기의 풍량을 최소화한다. 상부가이드-상단부(126)와 상부가이드-직선부(122)가 형성하는 각은 직각보다 작은 예각을 형성할 수 있다. 연결부(128)는 송풍팬(26)에서 토출된 공기가 토출유로(100a)와 역류유로(102a) 사이에서 발생하는 와류를 최소화하도록 완만하게 밴딩될 수 있다.
본 실시예에 따른 상부가이드(120)는 토출구(24)의 상단부와 일정간격 이격배치될 수 있으며, 토출구(24)의 상단부와 상부가이드(120)를 연결하는 확장가이드(140)를 더 포함할 수 있다. 확장가이드(140)는 상부가이드-곡면부(124)에 의해 확장된 토출유로(100a)의 단면적의 확장비율을 유지할 수 있다. 확장가이드(140)는 상부가이드-곡면부(124)의 하류단부(124b)와 토출구(25)의 상단부를 연결한다.
확장가이드(140)는 토출유로(100a)를 따라 직선면을 형성할 수 있다. 확장가이드(140)는 상부가이드-곡면부(124)를 따라 상측 방향으로 형성된 경사면을 유지할 수 있다.
본 실시예에 따른 확장가이드(140)에도 토출구(24)로 토출되는 공기의 량을 증가하히 위한 그루브와 돌기가 형성될 수 있다.
본 실시예에 따른 상부가이드(120)는 상부가이드(120)와 하부가이드(110)의 간격을 유지하는 간격유지부재(136)와, 수평베인(30)을 회전가능하게 고정하는 베인고정리브(134)를 더 포함할 수 있다.
간격유지부재(136)는 상부가이드(120)에서 토출유로(100a) 방향으로 돌출되어, 하부가이드(110)와 연결될 수 있다. 간격유지부재(136)는 하우징(10)의 내부에서 상부가이드(120)의 상측에 배치되는 송풍팬(26)의 회전 등으로 생기는 진동을 완화하도록 복수의 댐핑홈이 형성될 수 있다.
베인고정리브(134)는 상부가이드(120)에서 토출구(24) 방향으로 돌출되고, 단부에서 수평베인(30)과 회전가능하게 고정된다.
본 실시예에 따른 간격유지부재(136)와 베인고정리브(134)는 송풍팬(26)의 회전축 방향을 따라 일정 간격으로 이격된 복수개가 배치될 수 있다. 복수의 간격유지부재(136)와 베인고정리브(134)의 사이에 복수의 돌기와 복수의 그루브가 형성될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 돌기가 상부가이드의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다. 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 그루브의 시단부의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다. 도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 그루브의 종단부의 배치와 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다. 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가이드의 길이와 상부가이드-곡면부의 곡률반경의 관계에 따라 토출구로 토출되는 공기의 량의 관계를 나타낸 도면이다.
이하에서는, 도 10 내지 도 13을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 토출구로 토출되는 공기의 량을 늘릴 수 있는 상부가이드의 구성 간의 관계를 설면한다.
돌기(132)는 상부가이드-상단부(126)와 연결부(128)의 형태 및 배치와, 상부가이드-직선부(122)의 상류를 따라 유동하는 공기의 와류발생을 고려하여 상부가이드(120)의 상류측단부(120a)에서 일정간격 이격되어 배치될 수 있다.
도 10를 참조하면, 제1설정간격(L1)이 상부가이드(120) 길이(L)의 0.09배와 0.15배의 사이에서, 토출되는 공기의 풍량이 일정 수준이상을 형성함을 파악할 수 있다. 여기서, 상부가이드(120)의 길이(L)는 상부가이드-직선부(122)를 따라 형성되는 직선을 기준으로 상류측단부(120a)에서 하류측단부(120b)까지의 거리로 정의될 수 있다.
즉, 복수의 돌기(132)는 상부가이드(120)의 상류측단부(120ㅁ)에서 제1설정간격(L1)만큼 이격될 수 있다. 상기 제1설정간격(L1)은 상부가이드(120)의 길이(L)의 0.09배 보다는 크고, 0.15배 보다는 작게 형성될 수 있다.
그루브(130)는 상부가이드(120)를 따라 유동하는 공기에서 유동박리가 발생하는 시점과, 상부가이드-직선부(122)의 길이를 고려하여 상부가이드-직선부(122)에서의 배치가 설정될 수 있다.
도 11을 참조하면, 상부가이드(120)의 상류측단부(120a)에서 그루브(130)의 시단부까지의 간격인 제2설정간격(L2)이 상부가이드(120) 길이(L)의 0.15배와 0.2배의 사이에서, 토출되는 공기의 풍량이 일정 수준이상을 형성함을 파악할 수 있다.
도 12을 참조하면, 상부가이드(120)의 상류측단부(120a)에서 그루브(130)의 종단부까지의 간격인 제3설정간격(L3)이 상부가이드(120) 길이(L)의 0.55배와 0.7배의 사이에서, 토출되는 공기의 풍량이 일정 수준이상을 형성함을 파악할 수 있다.
따라서, 상기 제2설정간격(L2)은 상부가이드(120)의 길이(L)의 0.15배 보다는 크고, 0.2배 보다는 작게 형성될 수 있다. 또한, 상기 제3설정간격(L3)은 상부가이드(120)의 길이(L)의 0.55배 보다는 크고, 0.7배 보다는 작게 형성될 수 있다.
상부가이드-곡면부(124)가 형성하는 곡률구조의 반경(R)은 토출되는 공기가 상측으로 유동하도록 풍향을 설정할 수 있는 구조와, 상부가이드-곡면부(124)를 따라 유동하는 공기가 코안다 효과를 가질 수 있는 범위를 고려하여 설정될 수 있다.
도 12을 참조하면, 상부가이드-곡면부(124)가 형성하는 곡률구조의 반경(R)은 상부가이드(120)의 길이(L)의 0.5배와 0.7배 사이에서 토출되는 공기의 풍량이 일정 수준이상을 형성함을 파악할 수 있다.
즉, 상부가이드-곡면부(124)가 형성하는 곡률구조의 반경(R)은 상부가이드(120)의 길이(L)의 0.5배보다 크고, 0.7배 보다는 작게 형성되는 것이 바람직하다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
10 : 하우징 22 : 흡입구
24 : 토출구 26 : 토출구
26 : 송풍팬 28 : 열교환기
30 : 수평베인 32 : 수직베인
100 : 토출가이드 100a : 토출유로
110 : 하부가이드 112 : 하부가이드-곡면부
114 : 하부가이드-직선부 120 : 상부가이드
122 : 상부가이드-직선부 124 : 상부가이드-곡면부
126 : 상부가이드-상단부 128 : 연결부
130 : 그루브 132 : 돌기
140 : 확장가이드

Claims (12)

  1. 흡입구과, 상기 흡입구 하측에 토출구를 형성하는 하우징;
    상기 흡입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 외부공기를 열교환하는 열교환기;
    상기 흡입구의 하측에 배치되고, 상기 토출구의 후방 상측에 배치되며, 좌우측 방향으로 형성된 회전축으로 회전하여 상기 흡입구로 흡입된 공기를 상기 토출구로 유동시키는 송풍팬;
    상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방과 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하는 하부가이드;
    상기 하부가이드 상측에 배치되어, 상기 하부가이드와 토출유로를 형성하며, 상기 송풍팬에서 상기 토출구로 이어지는 상기 토출유로의 단면이 상기 토출구 방향으로 갈수록 확장되도록 형성하는 상부가이드를 포함하고,
    상기 상부가이드는 상기 토출구와 인접한 단부에서 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하고,
    상기 상부가이드는 상기 상부가이드의 상류에서, 상기 상부가이드가 형성하는 면에서 수직하게 돌출되고, 상기 송풍팬의 회전축 방향으로 이격 배치되는 복수의 돌기를 포함하고,
    상기 상부가이드에는 상기 토출유로를 따라 유동하는 공기의 유동방향으로 길게 형성되며, 상기 상부가이드의 내측으로 홈을 형성하는 복수의 그루브를 포함하고,
    상기 복수의 그루브는 상기 상부가이드에서 공기의 유동방향으로 상기 복수의 돌기보다 하류에 배치되고,
    상기 돌기가 상기 상부가이드에서 돌출된 높이는 상기 그루브가 상기 상부가이드 내측으로 형성하는 홈의 깊이보다 큰 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 하부가이드는,
    상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방측 또는 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하도록 곡면으로 형성된 하부가이드-곡면부와, 상기 하부가이드-곡면부에서 상기 토출구로 직선면을 형성하며 연장되는 하부가이드-직선부를 포함하고,
    상기 상부가이드는,
    상기 토출유로의 상류에서 직선면을 형성하는 상부가이드-직선부와, 상기 상부가이드-직선부에서 상기 토출구 방향으로 연장되며, 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하는 상부가이드-곡면부를 포함하는 공기조화기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 하부가이드-직선부가 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선과 형성하는 경사각은 상기 상부가이드-직선부가 상기 수평선과 형성하는 경사각의 크기보다 크게 형성되는 공기조화기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 토출구와 인접한 상기 상부가이드-곡면부의 단부가 향하는 방향은 전후방향으로 형성되는 가상의 수평선보다 높게 형성되는 공기조화기.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 흡입구과, 상기 흡입구 하측에 토출구를 형성하는 하우징;
    상기 흡입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 외부공기를 열교환하는 열교환기;
    상기 흡입구의 하측에 배치되고, 상기 토출구의 후방 상측에 배치되며, 좌우측 방향으로 형성된 회전축으로 회전하여 상기 흡입구로 흡입된 공기를 상기 토출구로 유동시키는 송풍팬;
    상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방과 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하는 하부가이드;
    상기 하부가이드 상측에 배치되어, 상기 하부가이드와 토출유로를 형성하며, 상기 송풍팬에서 상기 토출구로 이어지는 상기 토출유로의 단면이 상기 토출구 방향으로 갈수록 확장되도록 형성하는 상부가이드를 포함하고,
    상기 상부가이드는 상기 토출구와 인접한 단부에서 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하고,
    상기 상부가이드는 상기 상부가이드의 상류에서, 상기 상부가이드가 형성하는 면에서 수직하게 돌출되고, 상기 송풍팬의 회전축 방향으로 이격 배치되는 복수의 돌기를 포함하고,
    상기 상부가이드에는 상기 토출유로를 따라 유동하는 공기의 유동방향으로 길게 형성되며, 상기 상부가이드의 내측으로 홈을 형성하는 복수의 그루브를 포함하고,
    상기 복수의 그루브는 상기 상부가이드에서 공기의 유동방향으로 상기 복수의 돌기보다 하류에 배치되고,
    상기 복수의 돌기 중 인접하게 배치되는 2개의 돌기 사이에는 2개의 그루브가 배치되는 공기조화기.
  10. 흡입구과, 상기 흡입구 하측에 토출구를 형성하는 하우징;
    상기 흡입구를 통해 상기 하우징 내부로 유입된 외부공기를 열교환하는 열교환기;
    상기 흡입구의 하측에 배치되고, 상기 토출구의 후방 상측에 배치되며, 좌우측 방향으로 형성된 회전축으로 회전하여 상기 흡입구로 흡입된 공기를 상기 토출구로 유동시키는 송풍팬;
    상기 송풍팬에 의해 상기 송풍팬의 후방과 하측으로 토출되는 공기를 상기 토출구로 안내하는 하부가이드;
    상기 하부가이드 상측에 배치되어, 상기 하부가이드와 토출유로를 형성하며, 상기 송풍팬에서 상기 토출구로 이어지는 상기 토출유로의 단면이 상기 토출구 방향으로 갈수록 확장되도록 형성하는 상부가이드를 포함하고,
    상기 상부가이드는 상기 토출구와 인접한 단부에서 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하고,
    상기 상부가이드는 상기 상부가이드의 상류에서, 상기 상부가이드가 형성하는 면에서 수직하게 돌출되고, 상기 송풍팬의 회전축 방향으로 이격 배치되는 복수의 돌기를 포함하고,
    상기 상부가이드에는 상기 토출유로를 따라 유동하는 공기의 유동방향으로 길게 형성되며, 상기 상부가이드의 내측으로 홈을 형성하는 복수의 그루브를 포함하고,
    상기 상부가이드는,
    상기 토출유로의 상류에서 직선면을 형성하는 상부가이드-직선부와, 상기 상부가이드-직선부에서 상기 토출구 방향으로 연장되며, 상기 토출구 방향으로 볼록한 곡면을 형성하는 상부가이드-곡면부를 포함하고,
    상기 돌기와 상기 그루브는 상기 상부가이드-직선부에 배치되는 공기조화기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 그루브가 상기 상부가이드-직선부의 상기 송풍팬의 회전축에 수직하게 형성되는 길이는 상기 상부가이드-직선부가 송풍팬의 회전축에 수직하게 형성되는 길이의 절반이상을 형성하는 공기조화기.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 상부가이드와 상기 토출구는 서로 이격배치되고, 상기 상부가이드-곡면부의 하류단부와 상기 토출구의 상단부를 연결하는 확장가이드를 더 포함하는 공기조화기.
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