KR20030023047A - 스피커를 구비한 일체형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스피커를 구비한 일체형 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명에서는 압축기(89)에서 발생하는 소음을 소멸시키기 위해 스피커(90)를 압축기(89) 둘레에 설치하였다. 상기 스피커(90)는 상기 압축기(89)에서 발생하는 소음의 위상과 반대되는 위상을 가지는 소리를 발생시켜 상쇄간섭에 의해 소음을 제거하는 것이다. 이와 같은 스피커(90)는 상기 압축기(89)의 주변에 설치하는 것으로, 소음의 종류에 대응하여 다수개가 설치될 수 있다. 이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면, 일체형 공기조화기에서 발생하는 소음을 최소화시켜 보다 쾌적한 실내환경을 만들 수 있다.

Description

스피커를 구비한 일체형 공기조화기{Airconditioner with speaker}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 내부에서 발생되는소음을 박막스피커로 상쇄시키는 공기조화기에 관한 것이다.

도 1에는 종래 기술에 의한 일체형 공기조화기의 구성이 분해사시도로 도시되어 있다. 이에 도시된 바에 따르면, 공기조화기의 바닥을 형성하는 베이스팬(1)의 실내측 전면에는 프론트그릴(3)이 구비된다. 상기 프론트그릴(3)은 공기조화기의 정면 외관을 형성하게 되는 것으로 실질적으로는 아래에서 설명될 캐비넷(30)의 전면에 장착된다. 상기 프론트그릴(3)의 일측에는 공기조화를 위한 공간의 공기가 공기조화기의 내부로 흡입되는 흡입부(3i)가 형성되어 있고, 타측에는 공기조화기에서 열교환된 공기가 실내로 토출되는 토출부(3e)가 형성되어 있다. 상기 흡입부(3i)에는 흡입그릴(4)이 설치되고, 상기 토출부(3e)의 하부에는 공기조화기의 동작을 조작하기 위한 콘트롤패널부(3c)가 구비된다.

상기 프론트그릴(3)의 내측에는 실내열교환기(7)가 설치된다. 상기 실내열교환기(7)는 상기 프론트그릴(3)의 흡입부(3i)를 통해 흡입되는 공기와 공기조화사이클의 작동유체 사이의 열교환을 위한 것으로, 보다 정확하게는 아래에서 설명될 에어가이드(9)에 설치된다.

상기 에어가이드(9)에는 상기 실내열교환기(7)를 통과한 공기가 안내되는 통공(10)이 형성되어 있고, 상기 프론트그릴(3)의 토출부(3e)에 대응되는 위치에는 토출가이드(9e)가 형성된다. 상기 에어가이드(9)의 바닥면에는 실내열교환기(7)에서 발생된 응축수를 배수하는 배수구조(9')가 구비된다.

상기 에어가이드(9)와 결합되어서는 스크롤(11)이 설치된다. 상기 스크롤(11)의 내면에는 유동가이드면(12)이 형성되어 아래에서 설명될 터보팬(19)에 의해 형성되는 기류를 안내하게 된다.

그리고 상기 프론트그릴(3)의 콘트롤패널부(3c)에 대응되는 상기 에어가이드(9)와 스크롤(11)의 내부를 관통하여서는 공기조화기의 제어를 위한 각종 전장부품이 구비되는 콘트롤박스(14)가 설치된다.

다음으로 상기 스크롤(11)의 후면에 밀착되어서는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하는 베리어(15)가 설치된다. 상기 베리어(15)는 공기조화기의 실내측과 실외측을 구획하여 실내측 환경과 실외측 환경이 서로 영향을 받지 않도록 하는 것으로 반드시 설치되는 것은 아니다.

다음으로 상기 베리어(15)의 후단, 즉 실외측에는 모터마운트(18)가 베이스팬(1)에 안착되어 설치되고, 이에는 모터(17)가 설치된다. 상기 모터(17)는 그 축이 각각 실내측과 실외측으로 돌출되게 형성되는 것으로, 일측 축은 상기 베리어(15)를 관통하여 실내측의 스크롤(11) 내부로 돌출 되어 터보팬(19)이 설치된다. 상기 터보팬(19)은 공기조화를 위한 공간의 공기를 흡입하여 상기 실내열교환기(7)를 통과시키고 다시 상기 토출가이드(9e)로 안내하여 실내로 다시 토출되도록 하는 역할을 하는 것이다.

상기 모터(17)의 실외측 축에는 송풍팬(21)이 설치된다. 상기 송풍팬(21)은 실외의 공기를 흡입하여 공기조화기 실외측의 실외열교환기(27)를 통과하면서 열교환되도록 하는 것이다.

한편, 상기 실외측에는 상기 송풍팬(22)에 의해 형성되는 기류를 안내하는 쉬라우드(23)가 설치된다. 상기 쉬라우드(23)는 실외열교환기(27)로 외부에서 흡입된 공기를 고르게 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 쉬라우드(23)에는 상기 송풍팬(21)이 설치되는 통공(23')이 형성되어 있다. 도면부호 24는 쉬라우드(23)의 상면을 형성하는 커버이다. 그리고 도면부호 25는 상기 에어가이드(9)와 쉬라우드(23)의 상단을 연결하여 그 설치상태를 견고하게 하는 브레이스이다.

다음으로, 실외열교환기(27)는 상기 베이스팬(1) 상에 설치되는 것으로 실외측 가장 외곽에 설치된다. 상기 실외열교환기(27)는 실외에서 흡입된 공기와 작동유체 사이에서 열교환할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 상기 베리어(15)와 쉬라우드(23)의 사이에 형성되는 공간에는 열교환사이클의 구성요소인 압축기(28)가 설치된다. 상기 압축기(28)는 상기 베이스팬(1) 상에 설치된다.

상기에서 설명된 각종 부품은 캐비넷(30)에 의해 차폐된다. 상기 캐비넷(30)은 상기 베이스팬(1)과 체결되어 설치되고, 공기조화기의 양측면과 상단을 차폐한다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 일체형 공기조화기에 발생되는 소음을 최소화하는 것이다.

도 1은 종래 기술에 의한 일체형 공기조화기의 구성을 보인 분해사시도.

도 2는 본 발명에 의한 스피커를 구비한 일체형 공기조화기의 바람직한 실시예의 구성을 보인 분해사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

50: 베이스팬60: 베리어

62: 프론트그릴65: 실내열교환기

66: 에어가이드68: 스크롤

69: 콘트롤박스70: 모터

74: 터보팬76: 송풍팬

80: 쉬라우드88: 실외열교환기

89: 압축기90: 스피커

92: 연결선98: 캐비넷

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 실내측과 실외측으로 구분되어 부품이 설치되는 베이스팬과, 상기 베이스팬 상에 설치되고 공기조화를 위한 공간과 실내측 사이에서 공기를 유동시키는 실내측공기유동수단과, 상기 베이스팬의 실내측에 설치되고 상기 실내측공기유동수단에 의해 공기조화를 위한 공간에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체가 열교환하는 실내열교환기와, 상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 실외공간과 실외측 사이에서 공기를 유동시키는 실외측공기유동수단과, 상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 상기 실내측공기유동수단에 의해 실외에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체가 열교환하는 실외열교환기와, 상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 상기 실내열교환기 및 실외열교환기와 연결되어 작동유체를 압축하여 전달하는 압축기와, 상기 압축기의 주변을 둘러 설치되어 압축기에서 발생하는 소음을 상쇄시키는 스피커를 포함하여 구성된다.

상기 스피커는 압전플라스틱을 사용한 박막형 플라스틱스피커를 사용하는 것이 바람직하다.

상기 스피커는 상기 압축기에서 발생하는 소음과 대응되는 소리를 발생하여 소음을 상쇄시켜 소멸시킨다.

상기 스피커는 상기 압축기에서 발생하는 소음을 막진동에 의해 흡수한다.

상기 스피커는 발생하는 소음의 특성에 따라 다수개가 구비된다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의하면 일체형 공기조화기의 내부에서 발생되는 소음이 스피커에 의해 상쇄되어 소멸되므로, 공기조화를 위한 공간으로 전달되는 소음이 최소화되는 효과가 있다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스피커를 구비한 공기조화기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 2에 도시된 바에 따르면, 공기조화기의 바닥을 베이스팬(50)이 형성한다. 상기 베이스팬(50)은 중간을 횡으로 가로질러 설치되는 베리어(60)에 의해 실내측과 실외측으로 구분된다.

상기 실내측에는 공기조화를 위한 공간에서 흡입된 공기가 유동되면서 열교환되고 다시 공기조화를 위한 공간으로 토출되도록 하는 구성이 구비되고, 상기 실외측에는 공기조화를 위한 공간이 아닌 실외에서 흡입된 공기가 유동되면서 열교환되고 다시 실외로 토출되도록 하는 구성이 구비된다.

먼저, 상기 실내측에 설치되는 구성을 살펴보면, 실내측 전면에는 프론트그릴(62)이 구비된다. 상기 프론트그릴(62)은 공기조화기의 정면 외관을 형성하게 되는 것으로 실질적으로는 아래에서 설명될 캐비넷(98)의 전면에 장착된다. 상기 프론트그릴(62)의 일측에는 공기조화를 위한 공간의 공기가 공기조화기의 실내측으로 흡입되는 흡입부(62i)가 형성되어 있고, 타측에는 공기조화기에서 열교환된 공기가 실내로 토출되는 토출부(62e)가 형성되어 있다. 상기 흡입부(62i)에는 흡입그릴(64)이 설치되고, 상기 토출부(62e)의 하부에는 공기조화기의 동작을 조작하기 위한 콘트롤패널부(62c)가 구비된다.

상기 프론트그릴(62)의 내측에는 실내열교환기(65)가 설치된다. 상기 실내열교환기(65)는 상기 프론트그릴(62)의 흡입부(62i)를 통해 흡입되는 공기와 열교환사이클의 작동유체 사이의 열교환을 위한 것이다.

한편, 상기 실내열교환기(65)는 실제로 그 하단이 에어가이드(66)에 안착된다. 상기 에어가이드(66)는 상기 베이스팬(50) 상에 설치되는 것으로, 상기 실내열교환기(65)를 통과한 공기가 안내되는 통공(67)이 형성되어 있다. 그리고 상기 프론트그릴(62)의 토출부(62e)에 대응되는 위치에는 토출가이드(67e)가 형성된다. 상기 에어가이드(66)의 바닥면에는 실내열교환기(65)에서 발생된 응축수를 배수하는 배수구조(67')가 구비된다.

상기 에어가이드(66)와 결합되어서는 스크롤(68)이 설치된다. 상기 스크롤(68)의 내면에는 유동가이드면(68')이 형성되어 아래에서 설명될 터보팬(74)에 의해 형성되는 기류를 안내하게 된다. 이와 같은 스크롤(68)은 단열재질로 형성되는 것으로 상기 베리어(60)를 대신하여 실내측과 실외측을 구획하는 역할을 하기도 한다.

그리고 상기 프론트그릴(62)의 콘트롤패널부(62c)에 대응되는 상기 에어가이드(66)와 스크롤(68)의 내부를 관통하여서는 공기조화기의 제어를 위한 각종 전장부품이 구비되는 콘트롤박스(69)가 설치된다.

상기 스크롤(68)의 배면에 밀착되게 설치되는 베리어(60)와 인접한 베이스팬(50) 상에는 모터마운트(72)가 장착된다. 상기 모터마운트(72)에는 모터(70)가 설치되는데, 상기 모터(70)의 회전축은 각각 실내측과 실외측을 향해 서로 반대되는 방향으로 연장되어 있다. 상기 회전축의 하나는 상기 실내측으로 상기 베리어(60)와 스크롤(68)을 관통하여 돌출된다. 상기 실내측으로 돌출된 회전축에는 터보팬(74)이 설치되어 실내측에서의 공기유동을 위한 원동력을 제공한다.

그리고 상기 실외측으로 돌출된 회전축에는 송풍팬(76)이 설치된다. 상기 송풍팬(76)은 실외측에서 공기유동을 위한 원동력을 제공한다. 송풍팬(76)은 실외의공기를 흡입하여 공기조화기 실외측의 실외열교환기(88)를 통과하면서 열교환되도록 하는 것이다.

한편, 상기 실외측에는 상기 송풍팬(76)에 의해 형성되는 기류를 안내하는 쉬라우드(80)가 설치된다. 상기 쉬라우드(80)는 실외열교환기(88)로 외부에서 흡입된 공기를 고르게 전달하는 역할을 한다. 이와 같은 쉬라우드(80)에는 상기 송풍팬(76)이 설치되는 통공(82')이 형성되어 있다. 도면부호 83은 쉬라우드(80)의 상면을 형성하는 커버이다.

다음으로, 실외열교환기(88)는 상기 베이스팬(50) 상에 설치되는 것으로 실외측 가장 외곽에 설치된다. 상기 실외열교환기(88)는 실외에서 흡입된 공기가 통과하면서 작동유체와 열교환할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 상기 베리어(60)와 쉬라우드(80)의 사이에 형성되는 공간에는 열교환사이클의 구성요소인 압축기(89)가 설치된다. 상기 압축기(89)는 상기 베이스팬(50) 상에 설치된다.

상기 압축기(89)의 주변을 둘러서는 스피커(90)가 설치된다. 상기 스피커(90)는 상기 압축기(89)의 주변 전체를 둘러서 원통형으로 형성되어 베이스팬 상에 설치된다. 물론, 상기 베이스팬(50) 상에 설치된 별도의 지지대(도시되지 않음)상에 설치되는 것이 바람직하다. 상기 스피커(90)는 발생되는 소음의 종류에 대응하여 다수개를 설치할 수도 있다. 이와 같은 스피커(90)는 압축기(89)의 주변을 둘러 설치되어 압축기에서 발생하는 소음을 소멸시키는 역할을 한다.

여기서 상기 스피커(90)로는 압전플라스틱을 사용한 박막형 플라스틱스피커를 사용하는 것이 가장 바람직하다. 이는 실외측 공간을 보다 효율적으로 사용하고 실외측 공간에서의 공기유동을 방해하지 않기 위함이다.

상기 박막형 플라스틱스피커는 이불소화비닐(PVDF)의 표면에 금속이온을 증착시켜 압전성질을 갖도록 하여 금속전극을 형성하는 방식으로 제작된 것이다. 이와 같은 스피커(90)에는 상기 콘트롤박스(69)와의 연결을 위한 연결선(92)이 구비된다. 상기 스피커(90)는 상기 연결선(92)을 통해 콘트롤박스(69)로부터 전달되는 신호를 전달받아 압축기(89)에서 발생하는 소음과 상쇄간섭을 일으킬 수 있는 위상을 가지는 소리를 발생시켜 압축기(89)의 소음을 상쇄시켜 제거하게 된다.

물론 상기 스피커(90)의 설치상태에 따라서는 박막이라는 특징에 의해 스피커가 막진동을 일으켜 압축기(89)에서 발생한 소음을 흡수하여 제거할 수도 있다.

상기에서 설명된 각종 부품은 캐비넷(98)에 의해 차폐된다. 상기 캐비넷(98)은 상기 베이스팬(50)과 체결되어 설치되고, 공기조화기의 양측면과 상단을 차폐한다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 스피커를 구비한 일체형 공기조화기의 작용을 상세하게 설명한다.

일체형 공기조화기는 그 일부(실내측)가 공기조화를 위한 공간에 설치되고, 나머지(실외측)가 실외에 노출되게 설치되어 사용된다. 그리고 공기조화기가 구동되면 상기 모터(70)가 동작되면서 상기 터보팬(74)을 회전시켜 공기조화를 위한 공간의 공기를 실내측으로 흡입시켜 상기 실내열교환기(65)에서 열교환시켜 다시 공기조화를 위한 공간으로 토출시킨다.

또한 상기 모터(70)의 구동에 의해 상기 송풍팬(76)이 회전되면서 실외의 공기를 흡입하여 상기 실외열교환기(88)에서 작동유체와 열교환시킨다. 여기서 공기조화기가 냉방모드로 동작되는 경우에는 상기 실내열교환기(65)에서 작동유체가 전달받은 열이 상기 실외열교환기(88)에서 실외로 방출된다.

한편, 상기 압축기(89)는 작동유체를 압축하여 상기 실외열교환기(88)로 전달하는 역할을 하게 된다. 이와 같은 압축기(89)의 동작중에는 진동과 소음이 발생하게 된다.

이때, 상기 스피커(90)는 소정의 소리를 발생시켜 상기 압축기(89)에서 발생하는 소음, 특히 저주파 소음을 상쇄시켜 소멸시킨다. 이때 상기 스피커(90)에서 발생되는 음파의 위상은 상기 압축기(89)에서 발생하는 소음의 위상과 서로 반대되는 위상을 가지도록 하여야 한다.

그리고 상기 스피커(90)는 다수개를 사용할 수도 있다. 즉, 소음의 종류에 따라 각각에 대응하는 스피커(90)를 설치하여 예를 들면, 고주파영역의 소음과 저주파영역의 소음을 각각 상쇄시켜 제거하도록 할 수도 있다.

이와 같이 본 발명은 소리가 일종의 파동인 것에 착안하여 파동의 상쇄간섭 효과를 이용하여 소음을 제거하는 것으로, 소음과 상쇄간섭을 일으킬 수 있는 음을 발생시켜 적극적으로 소음을 상쇄시키는 것이다.

한편, 상기 스피커(90)는 그 설치된 상태가 진동이 가능한 상태라면 막진동에 의해 소음을 흡수하여 제거할 수도 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 스피커를 구비하는 일체형 공기조화기는 그 동작중에 압축기에서 발생하는 소음과 대응되는 위상을 가지는 소리를 스피커에서 발생시켜 적극적으로 소음을 제거하는 것이다. 이와 같은 본 발명에 의하면 공기조화기의 사용중에 발생하는 소음이 최소화되어 보다 쾌적한 상태에서 공기조화를 할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 실내측과 실외측으로 구분되어 부품이 설치되는 베이스팬과,

   상기 베이스팬 상에 설치되고 공기조화를 위한 공간과 실내측 사이에서 공기를 유동시키는 실내측공기유동수단과,

   상기 베이스팬의 실내측에 설치되고 상기 실내측공기유동수단에 의해 공기조화를 위한 공간에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체가 열교환하는 실내열교환기와,

   상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 실외공간과 실외측 사이에서 공기를 유동시키는 실외측공기유동수단과,

   상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 상기 실내측공기유동수단에 의해 실외에서 흡입된 공기와 열교환사이클의 작동유체가 열교환하는 실외열교환기와,

   상기 베이스팬의 실외측에 설치되고 상기 실내열교환기 및 실외열교환기와 연결되어 작동유체를 압축하여 전달하는 압축기와,

   상기 압축기의 주변을 둘러 설치되어 압축기에서 발생하는 소음을 상쇄시키는 스피커를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스피커를 구비한 일체형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 스피커는 압전플라스틱을 사용한 박막형 플라스틱스피커임을 특징으로 하는 스피커를 구비한 일체형 공기조화기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스피커는 상기 압축기에서 발생하는 소음과 대응되는 소리를 발생하여 소음을 상쇄시켜 소멸시킴을 특징으로 하는 스피커를 구비한 일체형 공기조화기.
4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 스피커는 상기 압축기에서 발생하는 소음을 막진동에 의해 흡수함을 특징으로 하는 스피커를 구비한 일체형 공기조화기.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 스피커는 발생하는 소음의 특성에 따라 다수개가 구비됨을 특징으로 하는 스피커를 구비한 일체형 공기조화기.