KR20030067720A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20030067720A
KR20030067720A KR10-2003-7008556A KR20037008556A KR20030067720A KR 20030067720 A KR20030067720 A KR 20030067720A KR 20037008556 A KR20037008556 A KR 20037008556A KR 20030067720 A KR20030067720 A KR 20030067720A
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오쿠다겐지
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도시바 캐리어 가부시키 가이샤
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Abstract

케이스체(10)에 설치되고, 실외열교환기(14)에 송풍되어 열교환한 후의 열교환 공기를 외부로 토출안내하는 취출구(18)와, 취출구(18)에 장착되고 열교환공기의 통풍면적을 확보하는 동시에 내부로의 물건의 침입을 저지하는 팬 가드(20)를 구비하고, 팬 가드(20)는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되고, 소정 피치를 두고 동심원 형상으로 설치된 복수의 원형상 리브(24) 및 원형상 리브(24)와 교차하여 원형상 리브(24)의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치된 복수의 방사형상 스트립(25)으로 구성되며, 방사형상 스트립(25)은 원형상 리브(24) 상호간의 동심원 상에서 동심원 피치마다 서로 어긋나게 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
피공조실에 배치되는 실내 유닛과 실외에 배치되는 실외 유닛을 냉매배관 등으로 연통하여 구성되는 분리형 공기조화기가 다용되고 있다.
특히 실외유닛에서는 유닛 본체인 케이스체 내부에 열교환기 및 실외송풍기가 서로 대향하여 배치된다. 또, 케이스체의 배면 및 측면에 흡입구가 설치되고 케이스체 전면에 취출구가 설치된다.
특히 취출구는 케이스체의 전면측에 설치되는 점에서, 케이스체 내부 안으로 사람이 잘못하여 손가락을 넣거나, 물건이 들어가는 일을 생각할 수 있다. 그래서, 이 취출구에는 열교환 공기의 통풍을 손상하지 않는 정도에서 손가락이나 물건의 침입을 저지하는 팬 가드가 장착되어 있다.
종래, 실외유닛 전면은 예를 들면 도 13에 나타낸 바와 같이 형성된다. 케이스체(101)의 전면에 취출구(102)가 개구되고, 여기에 팬 가드(103)가 끼워 넣어진다. 이 팬 가드(103)는 소정 피치를 갖고 동심원형상으로 설치되는 복수의 원형상 리브(104)와, 이들 원형상 리브(104)와 교차하고, 또한 원형상 리브(104) 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치되는 복수의 방사형상 스트립(105)으로 구성된다.
원형상 리브(104) 및 방사형상 스트립(105)은 예를 들면 합성수지재로 형성된다. 또, 방사형상 스트립(105)은 기하학적인 특성에서 원형상 리브(104)의 중심부에 가까워짐에 따라 상호간격이 좁아진다. 당연히 방사형상 스트립(105)의 간격은 팬 가드(103)의 최외주부에서 필요한 강도를 유지하도록 설계되어 있다.
이와 같이, 종래의 팬 가드(103)는 최외주부에서 필요로 하는 설계강도에 기초하여 방사형상 스트립(105)의 간격을 설정하기 때문에, 원형상 리브(104)의 중심부에 가까워짐에 따라 팬 가드 강도에서 계산되는 필요한 간격보다도 밀접하게 된다. 이것에 의해 바람의 흐름에 대해 저항이 큰 방사형상 스트립(105)이 존재하게 된다.
그래서, 원형상 리브(104) 및 방사형상 스트립(105)을 구성하는 합성수지재는 강도적으로 약하기 때문에 이들 리브 및 스트립의 강도의 증대를 꾀하기 위해 각각 두께가 두꺼운 판형상의 것을 채용하고 있다. 그 결과, 실제 통풍면적이 좁게 되어 통풍저항이 증대되어 버리는 등의 문제점이 있었다.
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 열교환기에 송풍되어 열교환한 후의 열교환 공기를 외부로 토출안내하는 취출구에 장착되고, 동심원형상의 원형상 리브와 방사형상 스트립으로 구성되는 팬 가드의 개량에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 실시형태를 나타낸 공기조화기를 구성하는 실외 유닛의 개략 횡단평면도,
도 2는 상기 실시형태를 나타내는 실외 송풍기를 구성하는 프로펠러 팬의 형상 구조와 송풍특성을 설명하는 도면,
도 3A는 제 1 실시형태의 팬 가드를 구비한 실외유닛의 정면도,
도 3B는 팬 가드를 구성하는 원형상 리브와 방사형상 스트립의 특징을 설명하는 정면도,
도 4는 제 1 실시형태의 변형예로서의 팬 가드를 구비한 실외 유닛의 정면도,
도 5는 제 1 실시형태에서의 팬 가드와, 종래예 구조의 팬 가드를 구비한 경우의 실외송풍기의 송풍량에 대한 운전소음의 특성을 나타낸 도면,
도 6A, 도 6B는 제 1 실시형태의 서로 다른 변형예로서의 팬 가드를 구비한실외유닛의 정면도,
도 7A는 제 2 실시형태의 팬 가드를 구비한 실외유닛의 정면도,
도 7B는 팬 가드를 구성하는 원형상 리브와 방사형상 스트립의 특징을 설명하는 정면도,
도 8은 제 2 실시형태의 변형예로서의 팬 가드를 구비한 실외 유닛의 정면도,
도 9는 제 2 실시형태의 추가적인 변형예로서의 팬 가드의 일부를 나타낸 정면도,
도 10A~도 10D는 제 1 및 제 2 실시형태에 적용되는 원형상 리브와 방사형상 스트립의 형상구조와 단면형상을 설명하는 도면,
도 11A는 기술참고예에 관련된 팬 가드를 구비한 실외유닛의 정면도,
도 11B는 상기 팬 가드를 구성하는 원형상 리브와 방사형상 스트립의 특징을 설명하는 정면도,
도 12는 팬 가드를 구비한 실외 유닛의 정면도, 및
도 13은 종래의 팬 가드를 구비한 실외유닛을 나타낸 정면도이다.
본 발명의 실시예에 의한 공기조화기는 케이스체 내부에 열교환기와, 이 열교환기에 열교환 공기를 송풍하여 열교환시키는 송풍기를 배치한 공기조화기에 있어서, 상기 케이스체에 설치되고 열교환기에 송풍되어 열교환한 후의 열교환 공기를 외부로 토출안내하는 취출구와, 이 취출구에 장착되고 열교환 공기의 통풍면적을 확보하고나서 내부로의 물건의 침입을 저지하는 팬 가드를 구비하고, 상기 팬 가드는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되며, 소정 피치를 갖고 동심원형상으로 설치된 복수의 원형상 리브 및 이들 원형상 리브와 교차하고 원형상 리브의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치된 복수의 방사형상 스트립으로 구성되며, 상기 방사형상 스트립은 원형상 리브 상호간의 동심원 상에서 동심원 피치마다 서로 어긋나게 설치되어 있다.
이하, 본 발명의 실시형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 실내 유닛 및 실외 유닛을 갖는 분리형 공기조화기에서의 실외유닛(1)을 나타낸 횡단면도이다.
도면 중 '10'은 유닛 본체를 이루는 케이스체이고, 이 케이스체(10) 내부는간막이판(11)에 의해 열교환실(12)과 기계실(13)로 구획된다. 열교환실(12)에는 평면 L자 형상으로 형성되는 실외열교환기(14)가 배치되고, 또 이 실외열교환기(14)와 대향되는 실외송풍기(15)가 배치된다.
기계실(13)에는 압축기(16)가 배치되어 있고, 실외 열교환기(14) 및 도시하지 않은 실내유닛 내부에 배치되는 실내 열교환기 등에 냉매배관을 사이에 끼워 냉동 사이클 회로를 구성하도록 접속된다.
실외 송풍기(15)는 팬모터(15m)와, 이 팬모터(15m)의 회전축에 끼워 장착되는 프로펠러 팬(15f)으로 구성된다. 프로펠러 팬(15f)이 케이스체(10)의 전면측에 대향하여 장착되는 점에서, 케이스체(10)의 전면측은 취출측이 되고, 배면측은 흡입측이 된다. 실외 열교환기(14)는 케이스체(10) 배면측과 프로펠러 팬(15f) 사이에 끼워 설치되기 때문에 프로펠러 팬(15f)의 흡입측에 위치하게 된다.
한편, 열교환실(12)의 배면측과 측면측의 케이스체(10)에는 각각 흡입구(17)가 설치된다. 즉, 실외 송풍기(15)를 구동하는 것에 의해 외부 공기가 흡입구(17)를 통해 케이스체(10) 내부로 흡입되게 된다.
또, 열교환실(12)의 전면측의 케이스체(10)에는 취출구(18)가 설치되어 있다. 실외송풍기(15)를 구동하는 것에 의해 흡입구(17)에서 흡입된 외부 공기는 실외열교환기(14)를 통과하여 열교환을 이루고, 취출구(18)에서 취출되게 되어 있다.
이 취출구(18)에는 후술하는 팬 가드(20)가 끼워 넣어져, 손가락이나 물건의 침입을 확실하게 저지한다. 물론, 취출구(18)를 통풍하는 열교환 공기의 통풍저항을 발생시키지 않는 치수형상으로 설계된다.
또, 프로펠러 팬(15f)은 도 2에 나타낸 바와 같이, 도 2의 (b)에서 시계방향(화살표 φ)으로 회전구동되었을 때, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 중심축(K)에서 외주부까지 방향(Va), 방향(Vb), 방향(Vc)의 순서로 취출흐름의 강도가 커지게 된다. 또, 도 2의 (a)에 나타낸 바와 같이, 취출각도(α)가 Wa, Wb, Wc의 순서로 작은 각도(축심에 평행)에서 큰 각도(축방향 각도에 관련된 큰 각도)로 설정되면, 이 순서로 취출흐름의 강도가 커지게 되는 특성을 갖고 있다.
다음에 팬 가드(20)에 대해 상술한다. 도 3A는 케이스체(10)의 전면측을 나타내고 있고, 취출구(18)에 제 1 실시형태의 팬 가드(20)가 끼워 넣어져 있다. 이 팬 가드(20)는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되는 복수의 슬래트(slat)(21)로 이루어진다.
슬래트(21)는 중심부에서 최외주부까지 소정 피치를 갖고 동심원형상으로 설치되는 복수의 원형상 리브(24)와, 이들 원형상 리브(24)와 교차하고 원형상 리브(24)의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치되는 복수의 방사형상 스트립(25)으로 구성된다. 또, 방사형상 스트립(25)은 그 길이에 따라 방사형상 스트립(25a~25c)의 3종류로 구성되어 있다.
둘레방향을 따라 서로 인접하는 방사형상 스트립(25) 상호 간격은 기본적으로는 원형상 리브(24)의 중심부에서 최외주부까지 점차 확대되지만(원형상 리브(24)의 최외주부에서 중심부까지 점차 축소되지만), 방사형상 스트립의 상호 간격에 대해서는 후술하도록 한다.
즉, 원형상 리브(24)의 최외주부에서 중심부까지 동일 직선 상에 위치되는방사형상 스트립(25)은 원형상 리브(24) 상호간에 형성되는 동심원의 1피치마다 설치된다. 둘레방향에 인접하는 방사형상 스트립(25)은 1피치 어긋난 원형상 리브(24) 상호간의 동심원 상에서 원형상 리브(24)의 중심부를 향해 원형상 리브(24) 상호간에 형성되는 동심원의 1피치마다 설치된다. 이 점에서 방사형상 스트립(25)은 원형상 리브(24)의 인접하는 동심원 상에 대해 서로 어긋나게 설치되게 된다.
그리고, 후술하는 바와 같이, 원형상 리브(24) 상호간의 소정의 동심원 상에서 인접하는 방사형상 스트립(25)은 소정 간격이 되면, 한쪽 방사형상 스트립(25)의 단부를 결락시켜 단부 전방에 위치된 방사형상 스트립 부분을 빼낸다.
도 3B를 기초하여 구체적으로 설명한다. 방사형상 스트립(25a)의 둘레방향 양쪽에 방사형상 스트립(25b, 25b)이 있고, 이 둘레방향 양쪽에 방사형상 스트립(25c, 25c)이 인접하여 배치될 때, 원형상 리브(24) 상호간의 동일 동심원(Ra) 상에 방사형상 스트립(25a)과 방사형상 스트립(25c)이 배치되고, 그 동심원 상에는 방사형상 스트립(25b)은 위치하지 않는다.
방사형상 스트립(25b)은 방사형상 스트립(25a, 25c)이 배치되는 원형상 리브(24) 상호간의 동심원(Ra)으로부터 1피치 어긋난 동심원(Rb) 상에 배치된다. 또, 이 동심원(Rb)에서 1피치 어긋난 동심원(Ra) 상에 방사형상 스트립(25a, 25c)이 배치되고, 그 이후 방사형상 스트립(25b)과 방사형상 스트립(25a, 25c)은 원형상 리브(24) 상호간의 동심원(Ra과 Rb)마다, 즉 1피치 마다 배치된다. 그 때문에, 방사형상 스트립(25a, 25c)과 방사형상 스트립(25b)은 서로 어긋나게 배치된다.
여기에서 최외주의 동심원(Ra)에 인접하는 방사형상 스트립(25a, 25c)끼리의 둘레방향의 간격을 Q로 한다. 이 때문에, 최외주의 동심원(Rb)에서 인접하는 방사형상 스트립(25b, 25b)끼리의 둘레방향의 간격은 Q보다 약간 좁아진다. 이 안쪽 동심원(Ra)에서, 인접하는 방사형상 스트립(25a, 25c)끼리의 둘레방향의 간격은 더욱 좁아진다. 그리고, 인접하는 방사형상 스트립(25b, 25b)끼리의 둘레방향의 간격이 거의 Q/2가 된 위치에서 방사형상 스트립(25b, 25b)의 단부가 결락된다. 남은 방사형상 스트립(25a, 25c)은 그대로 원형상 리브(24)의 중심부를 향해 연장된다. 그러면, 방사형상 스트립(25a, 25c)끼리의 둘레방향의 간격은 순차적으로 좁아진다. 또, 인접하는 방사형상 스트립(25a, 25c)끼리의 둘레방향의 간격이 거의 Q/2가 된 위치에서 방사형상 스트립(25c)의 단부가 결락된다. 이와 같이 하여 남은 방사형상 스트립(25)은 원형상 리브(24)의 중심부에 연장되기까지 상술한 조건으로 결락형성이 반복된다.
즉, 동심원(R1) 위치까지 방사형상 스트립(25b)이 설치되고, 여기부터 앞 단부가 결락된다. 또, 동심원(R2) 위치까지 방사형상 스트립(25c)이 설치되고, 여기부터 앞 단부가 결락된다. 그리고, 최내주부 위치에서 방사형상 스트립(25a, 25a)이 소정 간격으로 배치되고 여기부터 앞 단부가 결락형성된다.
또, 동심원(R1)의 방사형상 스트립(25b) 단부에서 1피치 안쪽의 동심원(R3) 상에서는 방사형상 스트립(25a)만 배치하고 방사형상 스트립(25c)은 배치하지 않는다. 이 방사형상 스트립(25c)은 1피치 안쪽 동심원(R4)에서 1피치 마다 배치된다.
즉, 원형상 리브(24)의 최외주부에서 방사형상 스트립(25a, 25c)과 방사형상스트립(25b)이 서로 어긋나게 배치되는데, 최초에 결락형성되는 방사형상 스트립(25b)의 동심원(R1)의 중심부측에서는 방사형상 스트립(25a)과 방사형상 스트립(25c)이 서로 어긋나게 배치되게 된다.
결과적으로 원형상 리브(24)의 최외주부에서 중심부까지 동심원 상에 있는 방사형상 스트립(25) 상호 간격이 점차 좁아지지만, 최초에 결락형성되는 방사형상 스트립(25b)의 단부에서 1피치 안쪽의 동심원(R3) 상에 있는 방사형상 스트립(25a-25a) 사이의 간격은 최외주 상의 간격(Q)과 거의 동일할 정도까지 확대된다. 그리고, 이 동심원(R3)의 1피치 안쪽의 동심원(R4)에서 중심부까지 서로 어긋나게 설치되는 방사형상 스트립(25c)과 방사형상 스트립(25a)의 상호간격은 순차적으로 좁아지게 된다.
이와 같이 하여, 팬 가드(20)로서 필요한 강도를 확보하는 방사형상 스트립(25)의 간격을 보다 넓게 설정할 수 있기 때문에, 바람의 흐름에 대해 저항이 큰 방사형상 스트립(25)의 수를 저감할 수 있다. 구체적으로는 후술하는 표에 나타낸 바와 같이 된다.
따라서, 프로펠러 팬(15f)의 취출흐름의 강도에 합치하고, 실외송풍기(15)의 취출특성에 대응하는 형태가 되어 팬 가드(20)에서의 통풍저항의 감소와, 실외송풍기(15)의 송풍특성의 대폭적인 향상을 얻을 수 있어 열교환성능의 향상을 얻을 수 있다.
도 4는 상술한 제 1 실시형태의 변형예로서의 팬 가드(30)를 나타내고 있다. 여기에서는 앞에 도 3A에서 설명한 팬 가드(20)를 2세트 동시에 구비하고 있고 상하가 대칭이 되도록 향해져 있다.
도시하지 않은 내부 구성은 기본적으로는 앞에 도 1에서 설명한 것과 유사하지만, 비교적 대형의 공기조화기의 실외유닛에 채용되는 점에서 실외열교환기가 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 2세트 배치되거나, 또는 상하의 팬 가드로 확장하는 대형의 실외열교환기가 배치된다. 또, 실외송풍기는 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 배치되기 때문에, 상술한 것과 같은 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
도 5는 도 3A에서 나타낸 팬 가드(20)를 구비한 실외유닛과, 앞에 도 13에서 설명한 종래 구성의 팬 가드(3)를 구비한 실외 유닛에서 실외송풍기(15)의 송풍량에 대한 운전소음의 변화를 측정한 결과이다.
동일한 실외송풍기(15)의 송풍량에 대한 운전소음의 정도는 본 발명(N1)의 것이 종래 구성(N2)의 것보다도 낮음을 알 수 있다.
도 6A는 제 1 실시형태의 변형예로서의 팬 가드(40)를 나타내고 있다. 또, 이 도면에서 원형상 리브(44)는 상술한 도 3A, 도 3B의 원형상 리브(24)에 대응하고 방사형상 스트립(45)은 상술한 도 3A, 도 3B의 방사형상 스트립(25)에 대응하여 설치되어 있다.
즉, 동심원 형상으로 형성되는 원형상 리브(44)에 대해 상술한 방사형상 스트립(25)과 같은 조건으로 각 방사형상 스트립(45)이 배치된다. 단, 여기에서의 방사형상 스트립(45)의 전부는 원형상 리브(44)의 중심부와는 소정 각도 기울어진 상태로 하여 배치된다.
이와 같은 구성의 팬 가드(40)에서도 효과적으로는 상술한 팬 가드(20)와 완전히 같다.
또, 모든 방사형상 스트립(45)을 원형상 리브(44)의 중심부와는 소정 각도 기울어진 상태로 형성했는데, 이것에 한정되는 것은 아니고, 기울어진 방향을 적절히 다르게 하여 예를 들면 전체에서 소용돌이 형상이 되도록 형성해도 좋다.
도 6B는 제 1 실시형태의 추가적인 변형예로서의 팬 가드(50)를 나타내고 있다. 팬 가드(50)는 제 1 슬래트(51) 및 제 2 슬래트(52)로 구성되어 있다. 제 1 슬래트(51)와 제 2 슬래트(52)와는 최외주 원의 지름의 반을 갖는 소정의 피치원으로 구별되고, 외주측이 제 1 슬래트(51), 내주측이 제 2 슬래트(52)가 되고 있다. 제 1 슬래트(51)에서는 동심원 형상의 원형상 리브(53)와, 이 원형상 리브(53)의 최외주부에서 중심부를 향해 소정의 피치원까지 종래와 같은 등간격의 방사형상 스트립(54)이 설치된다. 제 2 슬래트(52)에서는 동심원 형상의 원형상 리브(55)와, 피치원 위치로부터 중심부까지 원형상 리브(55) 상호간의 동심원에 대해 서로 어긋난 방사형상 스트립(56)이 설치된다. 효과적으로는 상술한 팬 가드(20)와 완전히 같다.
도 7A는 제 2 실시형태의 팬 가드(60)를 나타내고 있다. 이 팬 가드(60)는 최외주부에서 중심부까지 모든 동일 피치의 동심원 형상으로 설치되는 복수의 원형상 리브(64)와, 이들 원형상 리브(64)에 교차하여 설치되는 방사형상 스트립(65)으로 이루어져 있다. 단, 후술하는 바와 같은 방사형상 스트립(65)의 배치조건에 의해 방사형상 스트립(65)은 변형된 방사형상을 이룬다.
방사형상 스트립(65)은 원형상 리브(64) 상호간의 동심원 상에서 서로 등간격으로 배치되는데, 이 동심원 상에서의 방사형상 스트립(65)의 수를 원형상 리브(64)의 최외주부에서 중심부까지 동심원의 1피치마다 점차 1개씩 감소시키고 있다.
이것에 의해 방사형상 스트립(65)은 원형상 리브(64)의 최외주부에서 중심부까지 직선 형상으로 형성되는 직선형상부(65a)와, 이 직선형상부(65a)의 양쪽에 포물선 형상으로 형성되는 포물선 형상부(65b), 및 직선형상부(65a) 및 포물선 형상부(65b) 이외의 부분에서 원형상 리브(64) 상호간의 동심원 상에 서로 어긋나게 형성되는 어긋난 부분(65c)으로 구성된다.
도 7B에서 방사형상 스트립(65)의 수를 구체적으로 설명하는데, 원형상 리브(64)의 중심부에서 외주방향으로 설명하는 것이 더 쉽다. 원형상 리브(64)의 중심부에서 최외주부까지 1개의 방사형상 스트립(65)을 직선형상으로 설치하고, 이것을 직선형상부(기준 방사형상 스트립)(65a)로 언급한다. 원형상 리브(64)의 중심부에서 1피치 외주측의 원형상 리브(64) 상호간의 동심원(R7) 상에는 직선형상부(65a)를 포함하여 합계 7개의 방사형상 스트립(65)이 등간격으로 배치된다. 또, 이것보다도 1피치 외주측의 동심원(R8) 상에는 직선형상부(65a)를 포함하여 합계 8개의 방사형상 스트립(65)이 등간격으로 배치된다.
또, 이것보다도 1피치 외주측의 동심원(R9) 상에는 직선형상부(65a)를 포함하여 9개의 방사형상 스트립(65)이 등간격으로 배치되고, 이것보다도 1피치 외주측의 동심원(R10) 상에는 직선형상부(65a)를 포함하여 10개의 방사형상 스트립(65)이 등간격으로 배치된다.
이와 같이 하여, 1피치 외주측의 원형상 리브(64) 상호간의 동심원 상에서 방사형상 스트립(65)의 수를 하나씩 늘린다. 도면에서 완전 원형을 이룬 최외주측의 동심원(R28) 상에서는 직선형상부(65a)를 포함하여 28개의 방사형상 스트립(65)이 등간격으로 배치된다. 또, 동심원(R28)보다 바깥쪽 원호형상으로 형성되는 동심원 상에서는 동일한 변화비율로 방사형상 스트립(65)의 간격이 설정되고 있다.
결과적으로 방사형상 스트립(65)은 원형상 리브(64)의 최외주부에서 중심부에까지 직선 형상으로 형성되는 직선형상부(65a)와, 이 직선형상부(65a) 양쪽의 포물선형상부(65b) 및 그 이외의 서로 어긋난 부분(65c)으로 형성된다.
따라서, 프로펠러 팬(15f)의 취출 흐름의 강도에 합치하고, 실외송풍기(15)의 취출 특성에 대응하는 형태가 되어 팬 가드(60)에서 통풍저항의 감소와, 실외송풍기(15)의 송풍특성의 대폭적인 향상을 얻을 수 있어 열교환성능의 향상을 얻을 수 있다.
도 8은 상술한 제 2 실시형태의 변형예로서의 팬 가드(70)를 나타내고 있다. 여기에서는 앞에 도 7A에서 설명한 팬 가드(60)를 2세트 동시에 구비하고 있고, 상하가 대칭이 되도록 향해져 있다.
도시하지 않은 내부구성은 기본적으로는 앞에 도 1에서 설명한 것과 유사하지만, 비교적 대형의 공기조화기의 실외 유닛에 채용되는 점에서 실외열교환기가 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 2세트 배치되거나, 또는 상하의 팬 가드로 확장하는 대형의 실외열교환기가 배치된다. 또, 실외송풍기는 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 배치되기 때문에, 상술한 것과 같은 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
도 9는 제 2 실시형태의 추가적인 변형예로서의 팬 가드(80)를 나타내고 있다. 이는 상술한 설정과 같이 직선형상부(85a)를 기준으로 하여 포물선 형상부(85b)와 서로 어긋난 부분(85c)을 포함하는 팬 가드에서 서로 어긋난 부분(85c)의 일부만을 변형한 것이다.
구체적으로는, 기준 방사형상 스트립(85a)을 포함하여 합계 7개의 방사형상 스트립(85)이 등간격으로 배치되는 동심원(R7)보다도 1피치 바깥쪽의 동심원(R8) 상에서 서로 어긋난 부분(85c)에 대응하는 부분의 방사형상 스트립(85) 상호 간격이 넓게 배치된다.
마찬가지로, 동심원(R9) 및 동심원(R10)에서도 서로 어긋난 부분(85c)에 대응하는 부분의 방사형상 스트립(85) 상호 간격이 넓게 배치된다. 도면에서, 이들 방사형상 스트립(85)의 간격을 넓힌 부분을 해칭하여 나타낸다.
따라서, 팬 가드(80)로서 필요한 강도 이상의 수의 방사형상 스트립(85)이 불필요하게 되어 방사형상 스트립(85)의 수를 극한까지 저감할 수 있고, 팬 가드(80)의 통풍저항의 감소와, 실외송풍기(15)의 송풍특성의 대폭적인 향상을 얻을 수 있어 열교환성능의 향상을 얻을 수 있다.
이하의 표 1은 원형상 리브의 최외주부의 반지름을 예를 들면 La로 하고, 이하 중심부까지 원형상 리브 반지름을 Lb, Lc, Ld, ..., Lw의 순으로 작게 한 경우에, 원형상 리브 상호간의 동심원 상에서 방사형상 스트립의 수를 나타내고 있다. 따라서, 지금까지 도면에 기초하여 설명한 팬 가드 구성의 방사형상 스트립의 수와, 표 1에서의 방사형상 스트립의 수는 반드시 대응하고 있지는 않다.
반지름 팬 가드(20) 팬 가드(60) 팬 가드(90) 종래예
La 24 32 32 32
Lb 24 31 32 32
Lc 24 30 32 32
Ld 24 29 32 32
Le 24 28 32 32
Lf 24 27 32 32
Lg 24 26 32 32
Lh 24 25 32 32
Li 24 24 32 32
Lj 24 23 32 32
Lk 24 22 32 32
Ll 24 21 32 32
Lm 12 20 16 32
Ln 12 19 16 32
Lo 12 18 16 32
Lp 12 17 16 32
Lq 12 16 16 32
Lr 12 15 16 32
Ls 6 14 8 32
Lt 6 13 8 32
Lu 6 12 8 32
Lv 6 11 8 32
Lw 6 10 8 32
390 483 520 736
상기 표에서 종래예란은 최외주부(La)에서 중심부(Lw)에 까지 모든 원형상 리브 상호간의 동심원 상에 예를 들면 32개의 방사형상 스트립이 필요하여 합계 736개가 된다.
이에 대해 팬 가드(20)의 난에 기재된 방사형상 스트립(25)의 수는 앞에 도 3A에서 설명한 바와 같이 방사형상 스트립(25)를 서로 어긋나게 배치한 구성이다. 원형상 리브(24)의 최외주부(La)에서 중심부(Lw)까지 방사형상 스트립(25)의 수는 예를 들면 24개의 그룹과, 12개의 그룹과, 6개의 그룹의 3종류의 그룹으로 나뉜다. 합계 390개가 되어 종래예 구조의 736개와 비교하면, 방사형상 스트립(25)의 수의비가 0.53으로 된다.
팬 가드(60)의 난에 기재된 방사형상 스트립(65)의 수는 앞에 도 7A에서 설명한 바와 같이 최외주부(La)에서 중심부(Lw)까지 원형상 리브(64) 상호의 동심원 상에서 방사형상 스트립(65)을 1개씩 줄인 구성이다.
최외주부(La)에서는 32개 필요하지만, 1피치마다 1개씩 수를 감소하는 것에 의해 최소 10개로 완료된다. 합계 483개가 되어 제 1 실시형태보다도 수는 많지만, 종래예보다도 대폭 적게 할 수 있다.
도 10A~도 10D는 원형상 리브와 방사형상 스트립의 구체적인 형상의 일례에 대해 나타낸 도면이다. 또, 상술한 팬 가드(20~80)의 원형상 리브(24, 44, 54, 64, 84) 및 방사형상 스트립(25, 45, 55, 56, 65, 85)의 모두를 적용시킬 수 있지만, 여기에서는 팬 가드(20)에서의 원형상 리브(24)와 방사형상 스트립(25)에 대해 설명한다.
즉, 원형상 리브(24)가 소정 간격을 두고 평행하게 설치되고, 이들 원형상 리브(24)와 직교하는 방향으로 방사형상 스트립(25)이 설치되어 있고, 원형상 리브(24)는 그 단면형상이 대략 편평한 형상으로 이루어지거나 또는 대략 날개(blade) 형상으로 이루어진다. 따라서, 원형상 리브(24) 상호간의 통풍저항이 저감되고, 또한 기류의 박리에서 수반되는 소음의 증대를 억제하여 송풍특성의 대폭적인 향상을 얻을 수 있다.
또, 방사형상 스트립(25)의 단면형상은 원형 또는 대략 편평한 형상 또는 대략 날개형상을 이룬다. 따라서, 팬 가드(20)의 통풍저항을 거의 증대시키지 않고,팬 가드의 강도를 증대시킬 수 있으며, 이것에 의해 원형상 리브(24)의 단면 치수를 억제할 수 있다.
도 11A 및 도 11B는 기술참고예를 나타내는 도면이다. 도 11A는 케이스체(10)의 전면측을 나타내고 있고, 취출구(18)에 팬 가드(90)가 끼워 넣어져 있다. 이 팬 가드(90)는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되는 복수의 슬래트로 이루어진다.
구체적으로는 중심부에서 최외주부까지 소정 피치를 갖고 동심원 형상으로 설치되는 복수의 원형상 리브(94)와, 이들 원형상 리브(94)와 교차하여 원형상 리브(94)의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치되는 복수의 방사형상 스트립(95)으로 구성된다.
서로 인접하는 방사형상 스트립(95) 상호 간격은 원형상 리브(94)의 중심부에서 최외주부까지 점차 확대하는(원형상 리브(94)의 최외주부에서 중심부까지 점차 축소하는) 것은 물론, 이들 방사형상 스트립(5)은 소정의 부위에서 원형상 리브(94)의 중심부에 대향하는 단부가 결락형성된다.
다음에 방사형상 스트립(95) 단부의 결락구성에 대해 상술한다. 원형상 리브(94)의 완전 원형을 이룬 최외주부(Ps)에서, 인접하는 방사형상 스트립(5)의 단부 상호 간격을 m으로 한다. 방사형상 스트립(95)이 원형상 리브(94)의 최외주부(Ps)를 기점으로 하여 중심부(Z)를 향해 연장되면, 인접하는 방사형상 스트립(95) 상호 간격은 m보다도 점차 좁아진다.
그리고, 결국은 소정 부위의 원형상 리브(94)에서, 인접하는 방사형상 스트립(95) 상호 간격이 m/2이 되는 위치가 있다. 이 위치에서, 한쪽 방사형상 스트립(95)의 단부를 결락시키고 여기부터 앞 부분을 제거한다.
다른 쪽 방사형상 스트립(95)은 그대로 원형상 리브(94)의 중심부를 향해 연장된다. 그러면, 앞에 결락되지 않고 연장되는 방사형상 스트립(95)과 인접하게 되어 서로의 간격이 순차적으로 좁아진다.
결국에는 원형상 리브(94)의 소정 부위에서 인접하는 방사형상 스트립(95) 상호 간격이 m/2이 되고, 그래서 한쪽 방사형상 스트립(95)의 단부를 결락하고 여기부터 앞 부분을 제거한다. 이러한 방법으로, 남은 방사형상 스트립(95)이 원형상 리브(94)의 중심부에 연장될 때까지 상기한 조건으로 결락 형성을 반복한다.
또, 도 11B를 참조하여 구체적으로 설명한다. 원형상 리브(94)의 중심부에서 최외주부까지 종횡 직교하는 기준방사형상 스트립(S)을 설치하고, 이들 기준방사형상 스트립(95s) 상호 중간부(즉, 45°)의 위치에 있는 방사형상 스트립을 '95a'로 한다.
이 방사형상 스트립(95a)의 양쪽에 방사형상 스트립(95b, 95b)이 있고, 또 이 양쪽에 방사형상 스트립(95c, 95c)이 배치된다. 원형상 리브(94)의 완전 원형을 이룬 최외주부(Ps)에서의 방사형상 스트립(95a, 95b, 95c)의 상호 간격은 m이다.
이들 방사형상 스트립(95a, 95b, 95c)이 원형상 리브(94)의 최외주부에서 중심부까지 연장되는데, 원형상 리브(94)의 소정 피치원 위치(Pa)에서, 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95b)과의 상호간격과, 방사형상 스트립(95b)과 방사형상 스트립(95c)과의 상호간격은 각각 m/2이 된다.
이 위치에서는 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95c)은 그대로 남겨지지만 양쪽 방사형상 스트립(95b)의 단부가 결락되어 여기부터 앞부분이 제거된다. 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95c)은 더욱 연장되기 때문에, 이번에는 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95c)이 서로 인접하고, 또한 서로의 간격이 점차 좁아진다.
원형상 리브(94)의 소정 피치 원위치(Pb)에서, 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95c)의 상호간격, 방사형상 스트립(95c)과 방사형상 스트립(95s)의 상호간격은 각각 m/2이 된다. 그래서, 이번에는 방사형상 스트립(95c)의 단부를 결락 형성하고, 방사형상 스트립(95a)과 방사형상 스트립(95s)을 더욱 연장시킨다.
따라서, 위치(Pb)보다 앞선 위치에서는 방사형상 스트립(95a)과 기준방사형상 스트립(95s)이 서로 인접하여 상호간격이 점차 좁아진다. 원형상 리브(94)의 소정 피치 원위치(Pc)에서, 방사형상 스트립(95a, 95s) 상호간격은 m/2이 된다. 여기에서는 방사형상 스트립(95a)의 단부가 결락 형성되어 앞의 중심부측에는 기준 방사형상 스트립(95s)만 존재한다.
이와 같이 하여 프로펠러 팬(15f)의 취출 흐름의 강도에 합치하고, 강도상 불필요한 방사형상 스트립(95)를 결락시켜 제거함으로써 실외 송풍기(15)의 취출 특성에 대응하는 팬 가드 형태가 되어 팬 가드(90)에서의 통풍저항의 감소와, 실외송풍기(15)의 송풍특성의 대폭적인 향상을 얻을 수 있어 열교환 성능의 향상을 얻을 수 있다.
또, 표 1의 팬 가드(90)의 난에 기재되는 방사형상 스트립(95)의 수에 대해서는 하기와 같이 된다. 즉, 최외주부(La)에서의 방사형상 스트립(25)의 수는 종래예와 같이 32개가 필요하지만, 소정의 피치원 상에서 방사형상 스트립의 단부를 결락하기 때문에, 중도부에서는 1/2인 16개이고 중심부 근방에서는 중도부의 1/2인 8개로 완료되어 합계 520개가 된다. 따라서, 종래예보다도 대폭적으로 방사형상 스트립의 수를 적게 할 수 있다.
도 12는 상술한 제 1 실시형태의 변형예로서의 팬 가드(99)를 나타내고 있다. 여기에서는 앞에 도 11A에서 설명한 팬 가드(90)를 2세트 동시에 구비하고 있고, 상하가 대칭이 되도록 향해져 있다.
도시하지 않은 내부 구성은 기본적으로는 앞에 도 1에서 설명한 것과 유사하지만, 비교적 대형의 공기조화기의 실외 유닛에 채용되는 점에서 실외열교환기가 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 2세트 배치되거나, 또는 상하의 팬 가드로 확장하는 대형의 실외열교환기가 배치된다. 또, 실외송풍기는 상하의 팬 가드 각각에 대향하여 배치되기 때문에, 상술한 것과 같은 동일한 작용효과를 얻을 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명은 케이스체의 취출구에 장착되는 팬 가드의 강도증대를 꾀하는 한편, 취출구에서의 통풍면적의 확대를 꾀하여 통풍저항을 억제하고 송풍성능의 대폭적인 향상을 얻을 수 있는 등의 효과를 얻을 수 있어 공기조화기의 기술분야에 유효하다.

Claims (11)

  1. 케이스체 내부에 열교환기와, 이 열교환기에 열교환 공기를 송풍하여 열교환시키는 송풍기를 배치한 공기조화기에 있어서,
    상기 케이스체에 설치되고 상기 열교환기에 송풍되어 열교환한 후의 열교환 공기를 외부로 토출안내하는 취출구와,
    상기 취출구에 장착되고 열교환 공기의 통풍면적을 확보하는 동시에 내부로의 물건의 침입을 저지하는 팬 가드를 구비하고,
    상기 팬 가드는 소정 피치를 갖고 동심원형상으로 설치된 복수의 원형상 리브 및 이들 원형상 리브와 교차하고 원형상 리브의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치된 복수의 방사형상 스트립으로 구성되며,
    상기 방사형상 스트립은 상기 원형상 리브 상호간의 동심원 상에서, 동심원 피치마다 서로 어긋나게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사형상 스트립은 상기 원형상 리브의 중심부에 대향하는 단부가 소정 위치에서 결락 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 팬 가드는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되는 것을 특징으로 하는공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 원형상 리브는 그 단면형상이 편평한 형상 또는 날개형상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 방사형상 스트립은 그 단면형상이 원형 또는 편평한 형상 또는 날개형상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  6. 케이스체 내부에 열교환기와, 이 열교환기에 열교환 공기를 송풍하여 열교환시키는 송풍기를 배치한 공기조화기에 있어서,
    상기 케이스체에 설치되고 상기 열교환기에 송풍되어 열교환한 후의 열교환 공기를 외부로 토출안내하는 취출구와,
    상기 취출구에 장착되고 열교환 공기의 통풍면적을 확보하는 동시에 내부로의 물건의 침입을 저지하는 팬 가드를 구비하고,
    상기 팬 가드는 소정 피치를 갖고 동심원형상으로 설치된 복수의 원형상 리브 및 이들 원형상 리브와 교차하고 원형상 리브의 중심부에서 최외주부까지 방사형상으로 설치된 복수의 방사형상 스트립으로 구성되며,
    상기 방사형상 스트립은 상기 원형상 리브 상호간의 동심원 상에서, 등간격으로 배치되고, 또한 이 방사형상 스트립의 수를 원형상 리브의 최외주부에서 중심부까지 상기 동심원의 1피치마다 1개씩 감소시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사형상 스트립은 원형상 리브의 중심부에서 최외주부까지 직선 형상으로 형성되는 기준 방사형상 스트립으로서의 직선형상부와, 이 직선형상부의 양쪽에서 포물선형상으로 형성되는 포물선 형상부 및 이 포물선 형상부의 양쪽에서 원형상 리브 상호간의 인접하는 동심원 상에 대해 서로 어긋나게 형성되는 서로 어긋난 부분으로 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서로 어긋난 부분의 일부는 원형상 리브의 동심원 상에서 방사형상 스트립 상호 간격이 넓게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 팬 가드는 합성수지재를 이용하여 일체 성형되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 원형상 리브는 그 단면형상이 편평한 형상 또는 날개형상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사형상 스트립은 그 단면형상이 원형 또는 편평한 형상 또는 날개형상인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
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