KR20030036300A - 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기 - Google Patents

전면 흡토출형 공기조화기용 실외기 Download PDF

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KR20030036300A
KR20030036300A KR1020030012098A KR20030012098A KR20030036300A KR 20030036300 A KR20030036300 A KR 20030036300A KR 1020030012098 A KR1020030012098 A KR 1020030012098A KR 20030012098 A KR20030012098 A KR 20030012098A KR 20030036300 A KR20030036300 A KR 20030036300A
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배영주
김인규
구자형
박병일
김경호
김양호
홍영호
허경욱
차강욱
성시경
이동혁
강승민
김태근
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Abstract

본 발명은, 최근 공기조화 용량의 증가에 따라 혹은 흡입 및 토출 영역을 제한함에 따라 불가피하게 부피 및 중량이 커지고 있는 공기조화기용 실외기를 효율적으로 및 경제적으로 설치가능하게 하는 분리형 실외기를 제공하기 위하여, 외부로 향하는 1 측면과 상면은 개방되고 저면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상의 실외기 흡입 케이싱과, 상기 실외기 흡입 케이싱의 1 측면과 동일한 방향의 1 측면과 저면은 개방되고 상면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상이고, 상기 저면이 상기 실외기 흡입 케이싱의 상면과 연통하도록 상기 실외기 흡입 케이싱과 분리 결합이 가능한 실외기 토출 케이싱으로 이루어지고, 상기 실외기 흡입 케이싱 내부에, 실내기로부터 배관을 통해 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기가 설치되고, 상기 실외기 토출 케이싱 내부에, 외부 공기를 상기 공냉식 응축기로 공급시키고 열교환된 공기를 배출시키는 냉각팬이 설치된 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기를 제공한다.

Description

전면 흡토출형 공기조화기용 실외기{FRONT SUCTION AND DISCHARGE TYPE OUTDOOR UNIT FOR AIR-CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기용 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입 케이싱과 토출 케이싱으로 분리가능한 실내에 설치할 수 있는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기에 관한 것이다.
냉방기 혹은 난방기 양자 모두를 포함하는 공기조화기는 일체형과 분리형으로 구분될 수 있다. 냉방기를 예로 들어 설명하는 경우, 본 발명의 대상이 되는 분리형 공기조화기는 실내에 설치되어 실내를 냉방시키는 실내기와, 실내기와 냉매배관에 의해 연결되며 대기와 접하는 실외에 설치되어 외부공기를 냉각매체로 응축기에서 냉매가스와 응축 열교환 후 응축된 냉매를 실내기의 증발기로 냉매배관을 통
해 공급하는 실외기로 구성된다. 실내기는 냉매를 증발시켜 실내 공기로부터 증발열을 흡수하는 냉각 열교환을 행하는 증발기와 실내공기를 순환시키는 통풍팬을 포함하며, 실외기는 냉매가스를 압축하여 응축기로 공급하는 압축기와, 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와, 공냉식 응축기에 외부공기를 강제통풍시켜 냉매가스를 냉각 응축시키는 냉각팬을 포함한다. 상기 실외기의 압축기, 공냉식 응축기 및 냉각팬은 외관을 형성하는 실외기 케이싱 내부에 수용된다. 종래의 육면체 형상의 실외기 케이싱은, 세측면에 공냉식 응축기로 공기를 흡입시키기 위한 공기 흡입부와, 그 상부면에 공냉식 응축기에서 열교환을 통해 냉매 가스로부터 응축열을 흡수한 공기를 외부로 토출시키기 위한 공기 토출부가 마련되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 공기조화기용 실외기는, 도시의 고밀도화와 환경관리의 강화로 인해 설치장소에 제한을 받고 있고, 소음 및 열기 방출로 인해 주변의 민원 제기 대상으로 되고 있다. 특히, 대규모 아파트 단지 등 공동주거시설에서는 미관과 소음문제로 실외기를 실내의 베란다 내부에 설치하도록 규제하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 평6-101873호는 공기조절장치의 실내 유닛이 공기 조절하고자 하는 실내 혹은 실내에 인접하여 설치되고, 공기조절장치의 실외 유닛이 공기 조절하고자 하는 실외에 설치된 공기조절장치 장착건물에 있어서, 외벽 혹은 지붕에 개구가 설치되고, 개구에는 루버가 설치되고, 루버의 안쪽에 공기조절장치의 실외 유닛이 설치되고, 실외 유닛의 흡기 혹은 배기는 루버의 날개판 간극을 통하여 행해지도록 되어 있는 공기조절장치 장착건물을 개시하고 있다.
아울러, 일본국 공개특허공보 평3-213928호는 벽에 매설되는 상기 벽과 대략 동일 치수의 두께의 외곽을 갖는 공기조화기용의 실외기 본체와, 상기 실외기 본체의 동일면측에 배설한 열 교환용 공기의 흡입구 및 열교환 후의 공기의 취출구를 구비하는 벽 매립형의 공기조화기용 실외기를 개시하고 있다.
그러나, 상술한 종래 기술들은 모두 실외기 자체를 건물 외벽에 형성된 공간내에 삽입하는 기술을 개시하고 있을 뿐이어서, 공기조화 용량의 증가에 따라 커지고 있는 현재의 실외기를 실제로 벽 매입형으로 설치하는데 적용될 수 없는 단점을 갖는다.
또한, 상술한 종래기술들의 실외기는 하나의 케이싱에 흡입 및 토출이 가능하도록 구성됨으로써, 실외기의 무게와 부피로 인하여 그 이동 및 설치에 어려움이 많게 되고, 부품의 교환 및 수리 서비스가 요구되는 경우에도 전체 케이싱을 분해해야 하는 서비스 상의 어려움이 있다.
이에 본 발명은, 상업용 및/또는 주거용 건물 외벽에 매입하여 설치할 수 있는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기의 현실적인 설치구조를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 본 발명은 종래 세 측면으로 흡입되고 상면으로 토출되는 형식의 실외기의 용량을 전면 흡토출 방식으로 변환함과 동시에, 흡입 케이싱과 토출케이싱
으로 분리가능하도록 함으로써, 대용량의 실외기를 효율적으로 설치할 수 있는 경제적인 설치구조 및/또는 그 용이한 이동, 부품의 점검, 교환 및 수리 등의 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기의 일실시예의 구조를 보여주는 일부 절단 사시 단면도이다.
도 2a는 도 1에 보인 일실시예의 설치 결합예를 보여준다.
도 2b는 도 2a의 실외기의 분리 상태도를 보여준다.
도 3은 도 1에 보인 일실시예에 따른 실외기 흡입 케이싱의 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 보인 일실시예에 따른 실외기 토출 케이싱의 분해 사시도이다.
* 주요 도면번호의 설명 *
2: 건물 외벽4: 외부 프레임
6: 내부 프레임7a: 흡입 영역
7b: 토출 영역8: 루버 블레이드
10: 실외기11a: 실외기 흡입 케이싱
11b: 실외기 토출 케이싱12a, 12b, 12c: 측면 커버
13a, 13b, 13c: 측면 커버14: 저면 커버
16: 상면 커버 18a, 18b, 18c, 18d: 다리 부재
19: 다리 보강재 20: 압축기
30: 응축기32a, 32b, 32c: 응축기 커버
34a, 34b: 응축기 브라켓트 40: 냉각팬
42: 팬 지지부재50: 컨트롤 박스
60, 61: 프론트 그릴
본 발명은, 외부로 향하는 1 측면과 상면은 개방되고 저면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상의 실외기 흡입 케이싱과, 상기 실외기 흡입 케이싱의 1 측면과 동일한 방향의 1 측면과 저면은 개방되고 상면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상이고, 상기 저면이 상기 실외기 흡입 케이싱의 상면과 연통하도록 상기 실외기 흡입 케이싱과 분리 결합이 가능한 실외기 토출 케이싱으로 이루어지고, 상기 실외기 흡입 케이싱 내부에, 실내기로부터 배관을 통해 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기가 설치되고, 상기 실외기 토출 케이싱 내부에, 외부 공기를 상기 공냉식 응축기로 공급시키고 열교환된 공기를 배출시키는 냉각팬이 설치된 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기를 제공한다.
여기서, 상기 공냉식 응축기는 상기 내부 프레임의 흡입 영역을 통해 공급되는 외부 공기와 열교환이 원활하도록 "Ｕ"자 형상을 갖는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실외기 흡입 케이싱은 상기 공냉식 응축기를 고정 지지하기 위한 지지부재를 추가로 포함하고, 상기 실외기 토출 케이싱은 상기 냉각팬을 지지하기 위한 팬 지지부재를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 실외기 흡입 케이싱의 저면부에는 상기 실외기의 하중을 지지하기 위한 복수개의 다리 부재가 외부로 돌출 형성되고, 상기 다리 부재를 횡방향으로 연결 보강하는 다리 보강재가 추가로 형성되거나, 높이 조절이 가능한 나사를 추가로 포함하거나, 이동용 바퀴를 추가로 포함하는 것이 바람직하다.
실외기 흡입 및 토출 케이싱들은 상기 1측면 앞에는, 외부로부터의 동물의 침입을 막기 위한 메쉬 형상의 그릴 부재가 각각 설치되는 것이 바람직하다.
이하에서, 본 발명을 본 발명의 일실시예 및 첨부 도면에 기초하여 냉방용 공기조화기를 예로 들어 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이하의 실시예 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
도 1 내지 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기의 구조를 보여준다.
주거용 및/또는 상업용 건물의 외벽(2)에 형성된 직사각형 형상의 공간 내벽에 외부 프레임(4)이 고정 설치되고, 상기 외부 프레임(4) 안쪽에 내부 프레임(6)이, 상기 외부 프레임(4)에 고정 설치된다. 경우에 따라서는 상기 내외부 프레임(4, 6)은 일체로 형성될 수도 있다. 상기 내부 프레임(6)의 안쪽 영역은 흡입 영역(7a)과 토출 영역(7b)으로 구획 분리되며, 각 영역 내에는 복수개의 루버 블레이드(8)가 설치되어 이들 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 공기가 흡입되거나 토출된다. 루버 블레이드(8)의 방향을 조작하여 공기가 흡입 및/또는 토출되는 방향을 조절할 수도 있다. 그러나, 루버 블레이드(8)를 포함하는 내부프레임(6)이 실외에 접하여 설치되는 점과, 고층 등에 설치되는 경우가 많아 외부에서 유지 보수하기 어려운 점을 고려하면, 루버 블레이드(8)를 전동 조작 등에 의해 실외기의 운전에 맞춰 개폐하면 고장의 위험이 높고 고장시 수리가 불편하므로, 외부 환경 등을 고려하여 공기의 흡토출 방향을 결정하여 루버 블레이드(8)를 일정 방향으로 개방시킨 채로 유지하는 것으로 충분하다.
한편, 상기 외부 프레임(4) 및/또는 내부 프레임(6)에 접하도록 상기 건물 외벽(2) 안쪽으로 고정 설치되는 실외기(10)는 실외기 흡입 및 토출 케이싱들(11a), (11b)로 이루어지고, 이 실외기 흡입 케이싱(11a) 및 그 내부는 도 3에 보인 구성 부품들로 이루어지고, 아울러, 이 실외기 토출 케이싱(11b) 및 그 내부에 도 4에 보인 구성 부품들로 이루어진다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 실외기(10)는 실외기 흡입 케이싱(11a)과 실외기 토출 케이싱(11b)으로 분리가능하다.
도 3에 도시된 바와 같이, 실외기 흡입 케이싱(11a)은 내부 프레임(6)의 흡입 영역(7a)과 면하는 1 측면이 개방되어 있는데, 상기 개방된 측면부는 내부 프레임의 흡입 영역(7a)에 대응한다. 그리고, 다른 세 측면 커버(12a, 12b, 12c)와, 저면 커버(14)는 둘러싸이고, 전체적으로 상면이 뚫려있는 직육면체 형상을 이룬다. 저면 커버(14)에는 복수개의 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)가 외부로 돌출 형성되어 있는데, 이 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들이 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥에 지지되어 실외기(10)의 무거운 하중을 지지한다. 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)의 숫자는 저면 커버(14)의 형상을 고려하는 경우 4개 정도가 바람직할 것이다. 아울러, 이들 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들을 서로 연결 보강하는 다리 보강재(19)가 저면 커버(14) 아래에 횡방향으로 형성되어 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들은 높이조절이 가능한 나사(도시되지 않음)를 추가로 포함하여, 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥의 편평도가 바르지 않을 경우 실외기(10)의 수평도를 맞추는데 사용할 수 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들 중 예를 들면 전방쪽(건물 외벽쪽) 두 개의 다리 부재(18a, 18b)가 이동용 바퀴(도시되지 않음)를 추가로 포함하는 경우, 무거운 하중의 실외기(10) 또는 실외기 흡입 케이싱(11a)을 운반하는데 상당히 편리해진다.
아울러, 실외기 흡입 케이싱(11a)에는 압축기(20)가 압축기 체결부(22) 위에 설치되고, "Ｕ"자 형상의 공냉식 응축기(30)가 응축기 커버(32a, 32b, 32c) 및 응축기 브라켓트(34a, 34b)를 이용하여 측면 커버(12a, 12b) 및 저면 커버(14)에 고정 지지된다. 공냉식 응축기(30)는 수많은 응축기 핀들 사이로 복수열의 응축기 배관이 지그재그 형상을 갖는다. 공냉식 응축기의 구조 및 형상은 이미 공지의 것이기 때문에 구체적으로 나타내지 않는다. 압축기(20)로부터 압축된 압축 냉매 가스는 상기 응축기(30)의 배관을 통해 흐르면서 외부로부터 공급되는 공기에 응축열을 빼앗기고 응축된다. 이 경우, 상기 응축기 커버(32a, 32b, 32c) 및 응축기 브라켓트(34a, 34b)가 외부로부터 유입되는 공기가 응축기(30)를 거치지 않고 토출 케이싱(11b)으로 공급되지 않도록 풍로를 형성한다. 결국, 흡입 영역(7a)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 흡입된 외부 공기는 상기 응축기 커버(32a, 32b, 32c) 및 응축기 브라켓트(34a, 34b)가 형성하는 풍로로 따라 "Ｕ"자형 응축기(30)를 통과하면서 응축기 배관을 흐르는 냉매 가스와 열교환 한다.
아울러, 측면 커버 중 배면을 구성하는 측면 커버 12c 안쪽에는 실외기의 동작 제어를 위한 제어박스(50)가 제공되고, 제어박스(50) 아래에는 실내기에서 증발된 냉매가스가 흘러들어오는 냉매 배관과, 실외기에서 응축된 응축 냉매가 흘러나가는 냉매 배관의 통로인 밸브 어셈블리(52)가 제공된다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 실외기 토출 케이싱(11b)은 내부 프레임(6)의 토출 영역(7b)과 면하는 1 측면이 개방되어 있는데, 상기 개방된 측면부는 내부 프레임의 토출 영역(7b)에 대응한다. 그리고, 다른 세 측면 커버(13a, 13b, 13c) 및 상면 커버(14)로 둘러싸이고, 전체적으로 저면이 뚫려있는 직육면체 형상을 이룬다. 실외기 토출 케이싱(11b)의 저면은 실외기 흡입 케이싱(11a)의 상면과 연통되도록 실외기 토출 케이싱(11b)과 실외기 흡입 케이싱(11a)은 서로 분리 결합이 가능한 구조이다.
실외기 토출 케이싱(11b)에는, 외부 공기를 상기 흡입 영역(7a)을 통해 상기 공냉식 응축기(30)로 공급시키고 열 교환된 공기를 상기 토출 영역(7b)을 통해 배출시키는 냉각팬(40)이 냉각팬 지지부재(42) 및 냉각팬 브라켓트(44)에 의해 측면 커버(13a, 13b, 13c) 및 상면 커버(14)에 고정 설치되어 있다. 도면은 냉각팬(40)의 일예로 시로코 팬(sirocco fan)을 보여주고 있으나, 상기 시로코 팬을 포함하는 어떤 종류의 크로스 플로우 팬(cross flow fan)이나 축류팬의 사용도 가능하다. 도면번호 46은 냉각팬(40) 앞에 설치되는 팬 프론트(fan front)를 나타낸다.
실외기 흡입 및 토출 케이싱(11a), (11b)의 전면에는, 즉 상기 내부프레임(6)의 흡입 영역(7a) 및 토출 영역(7b)과 면하는 각각의 1 측면 앞에는, 메쉬 형상의 프론트 그릴들(60), (61)이 추가로 설치되어 외부로부터의 동물(예를 들면, 쥐 등)의 침입을 막는다.
이상과 같은 구성을 갖는 공기조화기용 벽 매설형 실외기의 작동을 살펴본다.
밸브 어셈블리(52)의 냉매 배관을 통해 실내기로부터 흘러들어온 냉매 가스는 압축기(20)를 거치면서 압축되고 응축기(30)로 공급된다. 이 때, 냉각팬(40)이 작동되고 있으므로, 외부로부터 흡입 영역(7a)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 흡입된 공기는 프론트 그릴(60)을 거쳐 응축기 커버(32a, 32b, 32c)와 응축기 브라켓트(34a, 34b)가 만드는 풍로를 통해 "Ｕ"자형 응축기(30)의 3면에 형성된 핀 사이를 골고루 통과하면서 상기 핀 사이에 끼워져 있는 응축기 배관을 흐르는 냉매가스로부터 응축열을 빼앗아 온도가 올라간 채로 냉각팬(40)을 거치고, 다시 프론트 그릴(61)을 거쳐, 토출 영역(7b)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 외부로 토출된다.
이상과 같이, 본 발명에 따르면, 최근 공기조화 용량의 증가에 따라 혹은 흡입 및 토출 영역을 제한함에 따라 불가피하게 부피 및 중량이 커지고 있는 공기조화기용 실외기를 효율적으로 및 경제적으로 설치할 수 있게 하는 현실적인 설치구조와 이를 위한 실외기의 구조를 제공한다.
또한, 본 발명에 따르면, 실외기를 흡입 케이싱과 토출 케이싱으로 분리가능하도록 구성하여 각각에 대한 설치 및 이동시에 무게 및 부피에 의한 어려움을 감소시킬 수 있으며, 부품의 점검, 교환 및 수리 서비스의 경우에도 그 소요 시간을 감축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

  1. 외부로 향하는 1 측면과 상면은 개방되고 저면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상의 실외기 흡입 케이싱과,
    상기 실외기 흡입 케이싱의 1 측면과 동일한 방향의 1 측면과 저면은 개방되고 상면 및 다른 세 측면들은 폐쇄된 직육면체 형상이고, 상기 저면이 상기 실외기 흡입 케이싱의 상면과 연통하도록 상기 실외기 흡입 케이싱과 분리 결합이 가능한 실외기 토출 케이싱으로 이루어지고,
    상기 실외기 흡입 케이싱 내부에, 실내기로부터 배관을 통해 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기가 설치되고,
    상기 실외기 토출 케이싱 내부에, 외부 공기를 상기 공냉식 응축기로 공급시키고 열교환된 공기를 배출시키는 냉각팬이 설치된 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공냉식 응축기는 상기 내부 프레임의 흡입 영역을 통해 공급되는 외부 공기와 열교환이 원활하도록 "Ｕ"자 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  3. 제2에 있어서, 상기 실외기 흡입 케이싱은 상기 공냉식 응축기를 고정 지지하기 위한 지지부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  4. 제1항에 있어서, 상기 실외기 토출 케이싱은 상기 냉각팬을 지지하기 위한 팬 지지부재를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  5. 제1항에 있어서, 상기 실외기 흡입 케이싱의 저면부에는 상기 실외기의 하중을 지지하기 위한 복수개의 다리 부재가 외부로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  6. 제5항에 있어서, 상기 실외기 흡입 케이싱의 저면부에는 다리 부재를 횡방향으로 연결 보강하는 다리 보강재가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  7. 제5항에 있어서, 상기 다리 부재는 높이 조절이 가능한 나사를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  8. 제5항에 있어서, 상기 다리 부재는 이동용 바퀴를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 실외기 흡입 및 토출 케이싱들은 상기 1측면 앞에는, 외부로부터의 동물의 침입을 막기 위한 메쉬 형상의 그릴 부재가 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출형 공기조화기용 실외기.
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