KR20000031228A - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 획기적인 설계변경 및 차음패널을 이용하여 송풍기의 회전 및 공기 유통에 따른 송풍소음을 현저히 줄일 수 있는 공조용 송풍장치에 관한 것이다.

그 구성은 적어도 전체 구조물을 지지하기 위한 캐비네트와, 외기를 흡입하고 이 외기를 열교환하여 외부로 방출하기 위한 송풍수단, 열교환기 및 토출그릴을 구비한다. 또 송풍수단을 지지 고정시키기 위하여 상기 캐비네트의 내측 하부에 설치되는 모터 마운터와, 상기 열교환기는 상기 송풍수단의 상부에 경사지게 설치되며, 상기 송풍수단으로부터 발생되는 소음을 줄이기 위하여 이 송풍수단의 전면에 설치되는 하전면패널과, 기기 내의 공기 유통에 따른 소음 방지를 위하여 상기 열교환기 전면에 설치되는 상전면패널과, 상기 열교환기로부터 방출되는 냉각공기를 밖으로 안내하기 위하여 상기 캐비네트 최상단에 수평하게 설치하는 상판덮개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

따라서, 외기를 하측부에서 먼저 흡입하여 최종 배출되는 상측부에서 열교환이 이루어지도록 하고, 모터 등의 송풍수단이 전면패널에 의하여 방음되므로 기기 자체에서 발생되는 소음을 최대한 억제할 수 있어 쾌적한 실내생활을 할 수 있게 된다.

Description

공기 조화기

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로, 더 자세하게는 획기적인 설계변경 및 차음패널을 이용하여 송풍기의 회전 및 공기 유통에 따른 송풍소음을 현저히 줄일 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공조기기란 공기 조화기(空氣調和機; air conditioner)를 총칭하는 말이며, 여기에서 말하는 공기조화(air conditioning)란, 실내의 공기의 온도, 습도, 청정도 또는 기류분포를 실내의 사람 또는 물품에 대해 그 목적에 맞는 조건으로 조정하는 것을 말한다.

단순히 온도의 조정만을 행하는 경우는 난방 또는 냉방이라고 하며, 주택, 호텔, 병원, 사무실 등 인간을 대상으로 하는 경우를 쾌감 공기조화(comfort air conditioning)이라고 하며, 기상조건, 연령, 성별 등 각종 적용조건의 고려가 필요하게 된다.

공기조화 설비는 열원장치(냉동기, 보일러 등), 공기조화장치(공기 냉각기, 가열기, 온도 조절기, 에어덕트, 에어필터 등), 열 수송계(파이프, 덕트, 팬) 및 제어장치 등으로 구성된다. 이러한 공기조화기에는 송풍장치가 필수적으로 구비된다.

이하, 첨부도면을 참조하여 종래의 공기 조화기, 특히 송풍장치에 대하여 중점적으로 설명하기로 한다.

도 1a는 종래의 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 정면도, 도 1b는 종래의 공기 조화기의 주요 부분을 절단하여 나타낸 측단면도, 도 2는 종래의 공기 조화기의 공기 흐름 상태를 나타내는 공기흐름도, 도 3a는 본 발명에 의한 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 정면도이다.

이들 도면에서 부호 10은 에어컨 본체를 나타낸다. 이 본체(10)는 전면 하단부에 다수개의 그릴로 공기 흡입부를 형성하는 흡입 그릴(11)이 설치되어 있다.

이 흡입 그릴(11)은 단면이 'ㄷ'자형을 이루고 전체 구조물을 지지하도록 강판으로 구성된 캐비네트(12)에 부착된다. 상기 흡입 그릴(11)과 캐비네트(12) 사이의 내부 공간에는 다수개의 동관과 전열핀으로 구성된 열교환기(13)가 일자로 경사지게 설치되어 있다.

상기 본체(10)의 전면 하단부에 부착된 상기 흡입 그릴(11)의 상단부에는 전면 패널(14)이 부착되어 있으며, 이 전면 패널(14)의 상부에는 가로 및 세로로 격자형성된 다수개의 루버를 가지는 토출그릴(18)과 상판덮개(19)가 상기 캐비네트(12) 상에 부착되어 있다.

상기 전면 패널(14)의 상측, 캐비네트(12) 사이의 내부 공간에는 임펠러 하우징(15)이 설치되어 있으며, 이 임펠러 하우징(15) 내에는 다수개의 날개가 주판의 양측면에 부착되어진 임펠러(16)가 장착되어 있다. 그리고, 상기 임펠러(16)의 구동을 위하여 모터(17)가 소정의 부착수단, 예를들면 보울트 및 너트로 캐비네트(12)에 체결되어 송풍팬을 구성하고 있다.

이와 같이 일반적인 냉난방 기기는, 본체(10)와, 이 본체(10) 및 전체 구조물을 지탱하는 캐비네트(12)와, 열교환기(13)와, 흡입 그릴(11)와, 전면 패널(14)과, 루버를 가지는 토출그릴(18)과, 임펠러(16)를 포함하는 송풍팬으로 구성하고 있다.

상기 구성에 의한 종래의 공기 조화기의 동작에 대하여 도 2를 참조하여 설명한다. 먼저 에어컨의 스위치를 '온' 시키면, 내장된 냉방 시스템이 가동하고 외기를 본체(10) 내로 흡입하기 위하여 송풍수단(모터, 송풍팬)이 동작한다.

상기 본체(10) 내부에는 모터(17)가 설치되어 있으므로 모터(17)에 의해 임펠러(16)가 회전하여 실내의 더운 공기를 흡입 그릴(11)을 통해 본체(10) 내부로 유입시킨다.

이 유입된 실내의 더운 공기는 열교환기(13)를 거치면서 냉각되고 송풍팬과 전면 패널(14) 사이의 공기 통로와, 송풍팬과 후측 캐비네트(12) 사이의 공기 통로로 두 군데로 나뉘어져 송풍팬의 임펠러 하우징(15) 내로 유입된다.

상기 임펠러(16)는 모터(17)로 구동되며 임펠러(16)에 부착된 다수개의 날개에 의해 유입된 냉각공기는 원심력이 가해져서 가압, 가속되어진다.

이 유입은, 물론 상기 모터(17)의 구동에 의하여 임펠러(16)가 회전하기 때문에 발생된 강제적 흡/배기에 의한 바람의 영향으로 이루어진다.

상기 가압된 공기는 임펠러 하우징(15) 내로 모아져서 송풍수단 상단으로 토출된다. 이때 토출공기는 상판덮개(19)에 부딪혀서 90도 꺽여진 후 다수개의 루버를 가진 토출그릴(18)을 통해 실외로 유출된다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 공기 조화기에 있어서는 송풍수단의 전면하부에서 유입된 실내의 공기가 열교환기(13)를 거친후 송풍팬을 거쳐 밖으로 토출되는 S자 유로를 형성하도록 구성되어 있다. 따라서 송풍팬 내로 유입된 공기는 날개 통과 시 와류발생 및 압력 변동에 의한 난류발생 등에 의한 유동 소음이 발생하게 되며, 이러한 유동 소음은 열교환기를 통하여 흡입되는 공기의 흡입소음과 송풍기의 회전에 의한 송풍소음 등과 함께 송풍수단 밖으로 그대로 전달되어 송풍수단의 작동시 시끄러운 소음이 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 공기 조화기의 송풍소음을 줄이고 실내공기를 송풍수단의 후면을 통하여 흡입하고, 흡입시 발생되는 소음을 줄이기 위하여 송풍팬을 양 흡입팬을 사용하여 전면과 후면으로 분산 흡입함과 동시에 차음패널을 설치하여 송풍팬에 의해 흡입된 공기를 열교환기를 통해 냉각시켜 밖으로 토출하도록 한 공기 조화기를 제공하는데 있다.

도 1a는 종래의 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 정면도

도 1b는 종래의 공기 조화기의 주요 부분을 절단하여 나타낸 측단면도

도 2는 종래의 공기 조화기의 공기 흐름 상태를 나타내는 공기흐름도

도 3a는 본 발명에 의한 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 정면도

도 3b는 본 발명에 의한 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 측단면도

도 4는 본 발명에 의한 공기 조화기의 분해 사시도

도 5는 본 발명에 의한 공기 조화기의 공기 흐름 상태를 나타내는 공기 흐름도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 공조기기 본체 11 : 흡입 그릴

12 : 캐비네트 13 : 열교환기

14 : 전면패널 15 : 임펠러 하우징

16 : 임펠러 17 : 모터

18 : 토출그릴 19, 31 : 상판덮개

21 : 후면 흡입그릴 24 : 상(上) 전면패널

25 : 하(下) 전면패널 29 : H자형 모터 마운터

32 : 받침대

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 공기 조화기는,

적어도 전체 구조물을 지지하기 위한 캐비네트와, 외기를 흡입하고 이 외기를 열교환하여 외부로 방출하기 위한 송풍수단, 열교환기 및 토출그릴을 포함하여 구성되는 후면흡입 전면토출형 공기 조화기에 있어서,

임펠러 하우징, 임펠러 및 모터로 구성되는 송풍수단을 지지 고정시키기 위하여 상기 캐비네트의 내측 하부에 설치되는 모터 마운터와,

상기 열교환기는 상기 송풍수단의 상부에 경사지게 설치되며,

상기 송풍수단으로부터 발생되는 소음을 줄이기 위하여 이 송풍수단의 전면에 설치되는 하전면패널과,

기기 내의 공기 유통에 따른 소음 방지를 위하여 상기 열교환기 전면에 설치되는 상전면패널과,

상기 열교환기로부터 방출되는 냉각공기를 밖으로 안내하기 위하여 상기 캐비네트 최상단에 수평하게 설치하는 상판덮개로 구성되는 것을 특징으로 한다.

이러한 구성에 의하여, 흡입된 외기는 소정의 냉기 또는 온기로 열교환되고 「후면흡입 전면토출」방식이어서 소음 발생원을 분산시킴으로써 소음을 저감시킬 수 있게 된다.

상기 구성에 있어서, 상기 모터 마운터는 'H'자형 'ㄷ'자 철재 앵글로 구성하는 것이 바람직하다.

이렇게 할 때에는 상기 송풍수단을 원활하게 지지할 수 있고 아울러 공기 조화기 내의 공간이 많이 확보되어 외기의 흡입효율을 최대한 높일 수 있게 된다.

상기 구성에 있어서 상기 H자형의 모터 마운터는 그 최상단과 하단부를 캐비네트에 용접하여 고정하는 것이 좋다.

이렇게 할 때에는 작업공수가 절감되고 용이하게 고정되는 반면에 그 고정강도는 매우 높게 되어 내구성이 향상된다.

따라서 이와 같은 본 발명의 공기 조화기는, 외기를 하측부에서 먼저 흡입하여 최종 배출되는 상측부에서 열교환이 이루어지도록 하고, 모터 등의 송풍수단이 전면패널에 의하여 방음되므로 기기 자체에서 발생되는 소음을 최대한 억제할 수 있어 쾌적한 실내생활을 할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 공기 조화기의 일실시예에 관하여 도 3a 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.

또, 실시예를 설명하기 위한 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 것은 동일한 부호를 사용하고 그 반복적인 설명은 생략한다.

도 3a는 본 발명에 의한 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 정면도, 도 3b는 본 발명에 의한 공기 조화기의 주요 부분을 일부 절단하여 나타낸 측단면도, 도 4는 본 발명에 의한 공기 조화기의 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 의한 공기 조화기의 공기 흐름 상태를 나타내는 공기 흐름도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 공기 조화기는 종래와 마찬가지로 'ㄷ'자형의 강판의 캐비네트(12)가 설치되어 전체 구조물을 지지하도록 되어 있고, 이 캐비네트(12)의 하단부에 'H'자형 모터 마운터(29)가 설치되어 있다.

이 모터 마운터(29)는 공기의 흡입 유로를 최대한 확보하면서 모터(17)를 포함하는 송풍수단을 지지하기 위하여 채택된 구조로서, H자형의 모터 마운터(29)의 최상단과 하단부를 캐비네트(12)에 용접하여 고정한다.

상기 H자형 모터 마운터(29)에 송풍팬 구동용 모터(17)를 보울트로 체결한다.

이 모터(17)에는 다수개의 날개가 주판의 양측면에 부착되어 회전하도록 된 임펠러(16)가 장착된다. 이 임펠러(16)는 플라스틱 재질로 성형되며 점차적으로 확대되는 정압 회복장치인 임펠러 하우징(15)에 내장된다. 상기 모터(17)에는 흡입효율을 높이는 양흡입형 시로코팬을 부착하는 것이 좋다.

따라서 송풍팬은 모터(17)와 시로코팬인 임펠러(16) 등의 부품으로 구성된다.

상기 송풍팬 후면의 캐비네트(12)에는 원활한 공기흡입이 되도록 사각형 모양으로 송풍팬 설치 공간만큼을 절개시킨 후 다수개의 그릴을 가진 후면 흡입 그릴(21)을 장착하고, 송풍팬 전면은 방음이 되도록 철재로 차음패널인 하(下)전면패널(25)이 장착된다.

공기 조화기 상단에는 송풍팬 상부에 다수개의 열전달용 핀과 냉매가 봉입된 구리관으로 이루어진 열교환기(13)가 경사지게 설치되고, 이 열교환기(13) 전면에 방음을 위하여 상(上)전면패널(24)이 설치된다.

그리고, 캐비네트(12) 최상단에는 상판덮개(31)가 수평으로 설치되며, 전면상단에는 다수개의 루버를 갖는 공기 토출을 위한 토출그릴(18)이 장착된다.

미설명 부호 32는 상기 본체(10) 전체를 지지하기 위한 받침대이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 공기 조화기는, 도 5에 도시된 바와 같이, 실내의 공기가 공기 조화기의 최하단에 위치한 후면 흡입그릴(21)을 통해 공기 조화기 내로 유입되고 캐비네트(12) 하단에 사각형('ㅁ'자)으로 따내어진 부분과 'H'자형 모터 마운터와의 공간을 통해 송풍팬 내로 유입된다.

이때, 일부 공기는 송풍팬의 후면에서 바로 유입되고(도 5의 큰 화살표 참조), 일부 공기는 송풍팬의 둘레 공간 및 하부를 거쳐 전면으로 유입된다(도 5의 작은 화살표 참조). 이와 같이 송풍팬의 앞뒤에서 동시에 유입된 공기는 임펠러 하우징(15) 내의 임펠러(16)로 유입된다.

임펠러(16)는 모터(17)로 구동되며, 임펠러(16)에 부착된 다수개의 날개에 의해 냉각공기에 원심력을 가하므로써 냉각공기를 가압·가속시킨다.

가압·가속된 공기는 임펠러 하우징(15) 내로 모아져서 송풍수단 상단으로 토출된다. 이 토출되고 냉각된 공기는 열교환을 위하여 경사지게 설치된 열교환기(13)를 통과하면서 열교환이 이루어지게 된다.

열교환이 이루어진 냉각된 토출 공기는 상판덮개(31)에 부딪혀서 90도로 꺽여진 후 다수개의 루버를 가진 토출그릴(18)을 통해 실외로 방출된다.

이와 같이 본 발명은 열교환기를 거치기 전, 즉 냉각 전의 외기를 일단 흡입하여 최종 배출단 직전에서 냉각(열교환)하여 배출하기 때문에 냉각효율이 좋고, 공조기기의 전면을 폐쇄하고 단순히 냉각된 공기만을 배출할 구멍만을 형성하고 있기 때문에 기기가 운전될 때에 발생하는 각종 소음을 철저하게 차단하게 된다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명의 공기 조화기에 의하면, 주소음원인 송풍기의 회전에 의한 송풍소음을 저감시키기 위하여, 송풍수단의 하부에 설치함과 동시에 송풍팬 후면에 흡입 그릴을 장착하고, 그 전면에 방음이 되도록 철재로 된 차음패널을 설치하며, 송풍팬 후면의 캐비네트에 사각형 모양으로 공간을 절개시킨 후 이 절개된 사각형의 공간에 모터를 지지하기 위한 H자 형상의 모터 마운터를 설치 고정하고, 이 모터 마운터의 바깥쪽에 흡입그릴을 설치하고, 상기 모터 마운터에 모터를 포함하는 송풍팬을 장착하였기 때문에, 상기 H자 모터 마운터는 모터를 지지하면서 흡입유로를 최대한 확보할 수 있게 되고, 송풍팬을 양흡입팬으로 설정할 때에는 송풍팬 후면으로의 직접 흡입과 둘레방향으로의 흡입이 동시에 일어나 흡입 면적의 확대가 달성되며 흡입시 발생하는 소음이 최소화되고, 외기 흡입과 열교환된 냉기의 토출이 후면과 전면으로 분리되는, 이른바 「후면흡입 전면토출」 방식이어서 소음발생원을 분산시킴으로써 소음을 저감시킬 수 있는 매우 뛰어난 효과가 있다.

아울러 본 발명의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위하여 개시된 것이며, 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (3)

1. 적어도 전체 구조물을 지지하기 위한 캐비네트와, 외기를 흡입하고 이 외기를 열교환하여 외부로 방출하기 위한 송풍수단, 열교환기 및 토출그릴을 포함하여 구성되는 후면흡입 전면토출형 공기 조화기에 있어서,

   임펠러 하우징, 임펠러 및 모터로 구성되는 송풍수단을 지지 고정시키기 위하여 상기 캐비네트의 내측 하부에 설치되는 모터 마운터와,

   상기 열교환기는 상기 송풍수단의 상부에 경사지게 설치되며,

   상기 송풍수단으로부터 발생되는 소음을 줄이기 위하여 이 송풍수단의 전면에 설치되는 하전면패널과,

   기기 내의 공기 유통에 따른 소음 방지를 위하여 상기 열교환기 전면에 설치되는 상전면패널과,

   상기 열교환기로부터 방출되는 냉각공기를 밖으로 안내하기 위하여 상기 캐비네트 최상단에 수평하게 설치하는 상판덮개로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 모터 마운터는 'H'자형 'ㄷ'자 철재 앵글인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 H자형의 모터 마운터는 그 최상단과 하단부를 캐비네트에 용접하여 고정하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.