KR20030072946A - 천장 덕트형 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 응축수의 배수능력이 향상된 천장덕트형 공기조화기에 관한 것이다. 이를 위하여 본 발명은 천장내부에 설치되며, 덕트들과 연결되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스; 상기 케이스내부 일측에 설치되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍기; 상기 케이스내부 타측에 설치되어 상기 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고 내부에 위치하는 소정의 지지부를 이용하여 상기 열교환기를 지지하며, 상기 열교환기에서 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장덕트형 공기조화기에 있어서, 상기 드레인 팬의 지지부가 상기 응축수의 상기 지지부를 통한 자유로운 유동이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기를 제공한다.

Description

천장 덕트형 공기조화기{CEILING SUSPENSION TYPE AIR CONDITIONER}

본 발명은 천장덕트형 공기조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 상기 천장덕트형 공기조화기 내부의 열교환기에서 발생된 응축수를 집수하는 구조에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내의 쾌적한 환경을 조성하기 위해 실내공기를 냉방시키거나 또는 정화시켜 순환시키는 공기조절장치의 일종이다. 이러한 공기조화기는 냉동사이클(cooling cycle)을 구성하는 부품이 하나의 유니트(unit)에 구비되는 일체형과 2개의 유니트에 분리되어 구비되는 분리형으로 나눌 수 있다. 다른 한편으로 상기 공기조화기는 제품 형태에 따라 실내기를 벽에 거는 벽걸이형과 실내기를 바닥면에 설치하는 상치형과 실내기를 천장에 매달거나 천장 내부에 설치하는 천장형으로도 분류될 수 있다.

이 중에서도 천장덕트형 공기조화기는 천장 내부에 설치된 하나의 실내기로부터 분기된 다수의 덕트를 통해 동시에 여러 실내공간에 냉방공기를 공급하는 천장형 공기조화기의 일종이다. 이러한 천장덕트형 공기조화기는 앞서 언급된 분리형, 즉 압축기와 응축기 등을 내장하여 냉매를 압축 및 액화시키는 실외기(outdoorunit)와, 증발기 등을 내장하여 냉매를 증발시킴으로써 실내공기를 냉각시키는 실내기(indoor unit)로 이루어지는 것이 일반적이다.

여기서 상기 천장덕트형 공기조화기의 실외기는 분리형 공기조화기의 일반적인 실외기와 동일한 구조를 가지므로 상세한 설명을 생략하며, 이하 상기 천장덕트형 공기조화기의 실내기 구조를 첨부된 도면을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 천장덕트형 공기조화기의 실내기를 나타내는 사시도이며, 도 2는 일반적인 천장덕트형 공기조화기의 실내기를 나타내는 도 1의 I-I선을 따른 측단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 천장덕트형 공기조화기의 실내기는 전체적으로 천장 내부에 설치되는 상자형의 케이스(10), 상기 케이스(10)의 내부 일측에 설치되며 실내공기를 강제 흡입 및 토출하는 송풍기(20) 및 상기 케이스(10)의 내부 타측에 설치되며 상기 송풍기(20)에 의해 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기(30)로 이루어진다.

보다 상세하게는, 상기 케이스(10)는 내부의 송풍기(20)나 열교환기(30)와 같은 구성부들을 보호하며, 실내와 연통하는 덕트들(도시생략)과 각각 연결되는 흡입구(11) 및 토출구(12)를 포함한다. 또한, 상기 케이스(10)의 외부에는 제어장치 모듈(13)이 부착되며, 그 내부에는 외부 입력에 따라 상기 송풍기(20) 및 열교환기(30)등의 작동을 제어하는 제어기 및 관련부품들이 위치된다.

상기 송풍기(20)는 일반적으로 원심팬의 일종인 시로코팬이 적용되며, 몸체를 형성하며 흡입구(21) 및 토출구(22)를 포함하는 하우징 및 상기 하우징 내부에 설치되는 팬으로 구성된다. 상기 토출구(22)는 냉각된 공기가 덕트로 바로 토출될 수 있도록 상기 케이스(10)의 토출구(12)를 통하여 덕트(도시생략)와 직접적으로 연결된다. 상기 송풍기(20)는 또한 충분한 송풍량을 확보하기 위하여 필요한 수만큼 설치될 수 있으며 도 1 및 도 2에서는 하나의 모터에 직결된 2개의 송풍기가 도시되고 있다.

상기 열교환기(30)는 실외기에 구비된 압축기 및 응축기와 냉매관으로 연결되어 냉동사이클을 구성하는 증발기로서, 냉매관을 지나는 저온저압의 액냉매가 열교환 핀 사이를 지나는 실내공기의 열을 빼앗아 기화하면서 실내공기를 냉각시키게 된다.

이와 같이 구성된 천장덕트형 공기조화기의 실내기에서 상기 송풍기(20)에 전원이 인가되면서 케이스(10)의 후면에 형성된 흡입구(11)를 통해 강제 흡입된 실내공기가 열교환기(30)를 지나면서 냉각되며, 이렇게 냉각된 실내공기는 상기 송풍기의 토출구(22) 및 별도의 덕트(도시안됨)를 통해 소정의 실내공간에 투입됨으로써 다수의 실내공간을 냉방시키게 된다.

한편, 이러한 공기조화기의 작동중 상기 열교환기(30)에는 열교환 과정(냉각)에 의한 응축수가 발생되며, 이러한 응축수를 외부로 배출시키기 위하여 상기 열교환기(30)의 하단에는 상면이 개방된 박스형태의 드레인 팬(drain pan)(40)이 설치된다. 여기서 상기 드레인 팬(40)에는 일측에 외부와 연통되는 배수관(41)이 연결되며, 상기 배수관에는 도시되진 않았으나 드레인 팬(40)내의 응축수를 외부로강제 배출하는 배수펌프가 연결된다. 또한 상기 드레인 팬(40)내부에 상기 열교환기(40)는 소정의 지지부(42)를 이용하여 위치되며, 실제적으로 상기 지지부(42)는 일정 높이를 가지며 상기 드레인 팬(40) 길이와 대체적으로 일치하는 길이를 갖는 하나의 블록부재가 된다. 따라서, 이러한 단일 블록부재인 지지부(42)에 의해 상기 열교환기(30)는 안정적으로 지지된다. 이와 더불어 상기 열교환기(30)는 상기 드레인 팬(40)보다 높게 설치됨으로서 상기 흡입구(11)를 통해 흡입되는 외부공기에 노출되는 면적이 실질적으로 증가되며 열교환 성능이 증가된다.

그러나 상기 단일 블록부재형 지지부(42)는 상기 드레인 팬(40) 내부의 집수 공간을 실제적으로 양분하게 되며, 상기 열교환기(30)에서 발생된 응축수는 상기 드레인 팬(40)의 분할된 내부공간들에 각각 수용된다. 이에 따라 저장된 응축수의 유동이 상기 드레인 팬(42) 내부에서 자유롭게 이루어지지 못하며, 결과적으로 응축수의 원활한 배출이 어렵게 된다.

본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환기에서 발생된 응축수가 원활하게 배출될 수 있는 천장덕트형 공기조화기를 제공하는 것이다.

도 1은 일반적인 천장 덕트형 공기조화기의 실내기를 나타내는 사시도이다.

도 2는 일반적인 천장 덕트형 공기조화기의 실내기를 나타내는 도 1의 I-I선을 따른 측단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 천장덕트형 공기조화기의 드레인 팬 내부에 위치된 열교환기 지지부를 나타내는 평면도이다.

도 4a 및 도 4b는 상기 도 3의 열 교환기 지지부의 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 5a-도 5c는 상기 도 4b의 열교환기 지지부의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

도 6a-도 6c는 상기 도 4b의 열교환기 지지부의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 설명>

10 : 케이스20 : 송풍기

11,21 : 흡입구12,22 : 토출구

13 : 제어장치모듈30 : 열교환기

40 : 드레인 팬41 : 배수관

50 : 지지부51a,51b : 블록부재

52 : 블록간 공간53 : 열간 공간

54 : 완충공간

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천장내부에 설치되며, 덕트들과 연결되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스; 상기 케이스내부 일측에 설치되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍기; 상기 케이스내부 타측에 설치되어 상기 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고 내부에 위치하는 소정의 지지부를 이용하여 상기 열교환기를 지지하며, 상기 열교환기에서 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장덕트형 공기조화기에 있어서, 상기 드레인 팬의 지지부가 상기 응축수의 상기 지지부를 통한 자유로운 유동이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기를 제공한다.

여기서 상기 지지부는 실제적으로 상기 드레인 팬의 길이방향을 따라 하나의 열을 형성하며 서로 소정간격으로 이격되게 배열된 다수개의 블럭부재를 포함한다.

또한 상기 지지부는 다른 하나의 블록부재 열을 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 상기 지지부의 각 열에 속하는 블록부재들이 서로 교차배열된다.

한편, 상기 교차배열된 2개열로 이루어진 지지부에 있어서, 상기 지지부의 열들중 어느 하나에 속하는 블록부재들이 소정각도로 경사배향되는 것이 바람직하며, 또한 상기 지지부의 모든 열에 속하는 블록부재들이 소정각도로 경사배향될 수도 있다.

여기서 상기 블록부재의 경사각도는 45°인 것이 바람직하다.

다른 한편, 바람직하게는 상기 지지부의 열들중 어느 하나에 속하는 블록부재들의 양 끝단부는 공기 유동방향에 대해 소정각도로 경사 배향되며, 또한 상기 지지부의 모든 열에 속하는 블록부재들의 양 끝단부가 공기유동방향에 대하 소정각도로 경사 배향될 수 있다.

이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예가첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.

본 발명의 천장덕트형 공기조화기는 천장 내부에 설치되는 상자형의 케이스, 상기 케이스의 내부에 각각 설치되는 송풍기 및 열교환기 및 상기 열교환기 하부에 설치되며 소정의 지지부를 이용해 상기 열교환기를 지지하며 응축수를 집수하는 드레인 팬으로 이루어지는 실내기를 갖는다.

이러한 본 발명의 구성중 상기 케이스, 송풍기 및 열교환기등은 앞서 도 1 및 도 2를 참조하여 설명된 일반적인 천장덕트형 공기조화기와 동일하므로 이에 대한 상세한 설명을 생략하며, 상기 드레인 팬을 도 3 내지 도 6c를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 천장덕트형 공기조화기의 드레인 팬 내부에 위치된 열교환기 지지부를 나타내는 평면도이다.

본 발명에 있어서 상기 드레인 팬(40)에는 응축수가 상기 드레인 팬(40)내부에서 자유롭게 유동 가능하게 형성된 지지부(50)가 설치된다.

이를 위해 먼저 도 3에 도시된 바와 같이 상기 지지부(50)는 종래의 단일 블록부재가 아닌 다수개의 블록부재(51)로 이루어진다. 보다 상세하게는, 상기 지지부(50)에 있어서 상기 블록부재들(51)은 각각 적어도 상기 드레인 팬(40) 전체 높이에 상당하는 높이 및 상기 열교환기(30)의 폭에 해당하는 폭을 가지며 상기 드레인 팬(40)의 길이방향을 따라 하나의 열을 형성한다. 또한 상기 블록부재들(51)은블록(51)간 공간(52)을 형성하도록 서로 소정간격으로 이격되게 배열된다.

따라서, 이러한 블록부재들(51)을 포함하는 지지부(50)는 일차적으로 상기 열교환기(30)를 공기유동에 최대한 노출되도록 지지하며, 동시에 상기 공간(52)을 통한 자유로운 응축수의 유동을 가능하게 한다. 이와 더불어, 상기 공간(52)의 형성으로 인해 상기 드레인 팬(40)의 응축수 수용용량이 실질적으로 증가된다.

한편, 본 발명의 지지부(50)는 보다 향상된 기능을 갖도록 다른 형태로 변형가능하며 도 4a 및 도 4b는 이러한 열 교환기 지지부의 변형예를 나타내는 평면도이다.

먼저 도 4a에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(50)는 다른 하나의 블록부재 열을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 지지부(50)는 열간 공간(53)을 형성하도록 서로 소정 간격으로 이격되는 제 1 열 및 제 2 열의 두 개 열로 이루어진다. 보다 상세하게는, 상기 제 1 열은 블록부재(51a)를 포함하여 상기 열교환기(30)에 있어서 외부공기 유입측(즉, 케이스(10)의 흡입구(11)에 인접)에 위치되며, 제 2 열은 블록부재(51b)를 포함하여 상기 열교환기(30)에서 외부공기 유출측(즉, 송풍기(20)에 인접)에 위치된다.(도 2 참조)

이러한 두 개의 열의 형성시 상기 각 블록부재(51a,51b)의 폭은 상기 열간 공간(53)을 형성하면서도 열교환기(30)를 지지할 수 있도록 적절하게 축소 조절된다. 또한 상기 각 열에 있어서, 동일열 내의 블록부재들(51a,51b)은 앞서 설명된 도 3의 지지부(50)와 동일하게 블록간 간격(52)을 형성하도록 상기 드레인 팬(40)의 길이방향으로 서로 일정간격으로 이격되게 배열된다. 따라서, 상기 도 4a의 변형예에서도 자유로운 응축수 유동이 가능하며, 이와 더불어 상기 드레인 팬(40)의 응축수 수용용량은 상기 열간 공간(53)의 형성으로 인해 보다 확장되게 된다.

한편, 이와 같은 각 지지부(50)들에서 상기 공간(52)을 통해 실제적으로 응축수 뿐만 아니라 외부 공기까지 유동 가능하게 된다. 즉, 상기 외부 공기는 부분적으로 상기 공간(52)을 통해 열교환기(30)를 거치지 않고 유동하게 되며 이로 인해 전체적인 열교환 효율이 저하될 가능성이 있다. 따라서 도 4b에 도시된 바와 같이 본 발명에 있어서 지지부(50)의 각 열에 속하는 블록부재(51a,51b)들이 서로 교차 배열되는 것이 바람직하다. 이와 같은 교차배열로 인해 상기 제 1 열 및 제 2 열의 블록간 공간(52)들의 직접적인 연통이 방지되기 때문에 열교환되지 않은 공기의 유출이 크게 억제될 수 있다.

다른 한편, 도 5a-도 5c는 상기 설명된 도 4b의 지지부(50)의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

먼저 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(50)의 열들중 어느 하나에 속하는 블록부재들이 상기 지지부(50)로 유입되는 공기의 유동경로를 증가시키기 위하여 소정각도로 경사 배향되는 것이 바람직하다. 여기서 상기 제 2 열보다는 외부공기 유입측인 제 1 열이 경사배열되는 것이 보다 직접적인 공기 유동경로 증가 효과를 가져올 수 있으므로 더욱 바람직하다. 또한 상기 블록부재들(51a)들은 선택적으로 동일한 방향으로 경사배향될 수 있으며(도 5a), 서로 반대 방향으로 경사배향될 수도 있다(도 5b). 이와 같은 경사배열 및 유동경로 증가로 인해 응축수의 자유로운 유동은 허용되면서도 상기 지지부(50)를 통한 공기 유출은 더욱효과적으로 억제될 수 있다.

또한, 공기 유출방지효과를 더욱 강화하기 위하여 상기 지지부(50)의 모든 열에 속하는 블록부재(51a,51b)들이 소정각도로 경사배향될 수 있다. 이 경우, 제 1 및 제 2 열에서 많은 경사배열 형태의 조합이 존재할 수 있으나, 도 5c에 도시된 바와 같이 동일열 내의 블록부재들은 서로 같은 경사방향으로 가지며 제 1 및 제 2 열 간의 경사방향으로 서로 다르도록 배열되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 도 5c의 배열형태가 실제적으로 가장 긴 유동 경로를 형성할 수 있으며, 이에 따라 상기 공기유출이 최대한 억제될 수 있기 때문이다.

또한, 도 5a내지 도 5c에 도시된 각 변형예에 있어서, 상기 블록부재(51a,51b)의 경사각도는 유입되는 공기에 대한 저항 및 유동경로를 최대화할 수 있는 45°로 설정되는 것이 바람직하다.

다른 한편, 도 6a-도 6c는 상기 설명된 도 4b의 지지부(50)의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

먼저 도 6a에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(50)의 열들중 어느 하나에 있어서 블록부재들의 양 끝단이 공기의 유동경로를 증가시키며 드레인 팬(40) 외부로 응축수가 비산되는 것을 방지하기 위하여 공기 유동방향에 대하여 경사 배향된다. 보다 상세하게는, 상기 지지부(50)를 통과하면서 공기는 빠른 유속을 가지기 때문에 응축수를 제 2 열 후방 영역으로 끌고 나가며 최종적으로 드레인 팬(40) 외부로 비산시키게 된다. 그러나, 양 끝단이 경사짐으로서 상기 블록부재(52b)에 형성된 완충공간(54)에 의해 끌려나가던 응축수가 수용되며 이에 따라 공기의 유출억제 뿐만 아니라 상기 응축수의 비산이 실질적으로 억제되게 된다. 여기서 상기 제 1 열보다는 외부공기 유출측인 제 1 열의 블록부재(52a)들의 양 끝단이 경사 배열되는 것이 보다 직접적으로 공기에 의한 응축수의 유동을 억제할 수 있으므로 더욱 바람직하다. 또한, 도 6b에 도시된 바와 같이, 응축수의 비산억제 효과를 더욱 강화하기 위하여 상기 지지부(50)의 모든 열에 속하는 블록부재(51a,51b)들의 양 끝단이 소정각도로 경사배향될 수 있다.

또한, 도 6a의 블록부재들(51b)은 도 6c에 도시된 바와 같이 완만한 곡선 단면 형태를 가질 수 있다. 또한 이러한 형태의 블록부재는 도 6b에서와 동일하게 제 1 및 제 2 열 모두에 적용될 수 있다. 이러한 완만한 곡선단면의 블럭부재(51a,532b)가 적용된 각각의 지지부(50)가 도 6a 및 도 6b의 지지부(50)와 동일한 기능을 가짐은 이해 가능하다.

상기에서 몇몇의 실시예가 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등범위내의 모든 실시예는 본 발명의 범주내에 포함된다.

본 발명에 따른 천장덕트형 공기조화기의 효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 있어서, 열교환기 지지부는 서로 이격된 블록부재들 사이에 형성된 공간에 의해 드레인 팬 내부에서 응축수의 자유로운 유동을 가능하게 하며, 최소한의 지지만을 함으로서 집수공간을 추가적으로 확보하며, 블록부재들을 교차배열함으로서 열교환되지 않는 공기의 통과를 억제한다. 또한 양 끝단이 경사진 블록부재에 형성된 완충공간에 의해 상기 지지부를 통과하는 공기로 인한 강제적인 응축수의 유동이 억제된다.

결과적으로 본 발명에 의해 천장 덕트형 공기조화기에 있어서, 응축수의 배수성 및 열교환 성능이 향상되며, 드레인 팬의 용량이 실질적으로 증가되며, 또한 비산된 응축수에 의한 다른 부품의 부식이 방지하는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 천장내부에 설치되며, 덕트들과 연결되는 흡입구 및 토출구를 갖는 케이스;

   상기 케이스내부 일측에 설치되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍기;

   상기 케이스내부 타측에 설치되어 상기 흡입된 실내공기를 냉각시키는 열교환기; 그리고

   내부에 위치하는 소정의 지지부를 이용하여 상기 열교환기를 지지하며, 상기 열교환기에서 생성된 응축수를 집수하는 드레인 팬을 포함하는 천장덕트형 공기조화기에 있어서,

   상기 드레인 팬의 지지부가 상기 응축수의 상기 지지부를 통한 자유로운 유동이 이루어지도록 형성되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 지지부가 상기 드레인 팬의 길이방향을 따라 하나의 열을 형성하며 서로 소정간격으로 이격되게 배열된 다수개의 블럭부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 지지부가 다른 하나의 블록부재 열을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 지지부의 각 열에 속하는 블록부재들이 서로 교차배열되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지부의 열들중 어느 하나에 속하는 블록부재들이 소정각도로 경사배향되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지부의 각 열에 속하는 블록부재들이 소정각도로 경사배향되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,

   상기 블록부재의 경사각도가 45°인 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지부의 열들중 어느 하나에 속하는 블록부재들의 양 끝단부가 공기 유동방향에 대해 소정각도로 경사 배향되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기조화기.
9. 제 4 항에 있어서,

   상기 지지부의 각 열에 속하는 블록부재들의 양 끝단부가 공기유동방향에 대하 소정각도로 경사 배향되는 것을 특징으로 하는 천장덕트형 공기 조화기.