KR20040032213A

KR20040032213A - 천장형 공기조화기

Info

Publication number: KR20040032213A
Application number: KR1020020061130A
Authority: KR
Inventors: 김록희; 홍주태
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-17
Also published as: KR100453241B1

Abstract

본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 특히 터보팬 출구 측의 난류유동을 억제하여 소음을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 터보팬으로부터 토출되는 공기가 열교환기로 고르게 분산 토출되어 공기의 열교환이 원활해질 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 천장형 공기조화기는, 하면이 개방된 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정된 모터와, 상기 모터의 축에 결합되며 하부로부터 흡입된 공기를 반경방향으로 토출시키는 터보팬과, 상기 본체케이스 내부의 상기 터보팬 둘레에 설치되는 열교환기를 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 상기 터보팬의 상측 배면이 상기 본체케이스의 상면과 이격되도록 설치되고, 상기 터보팬 출구 측의 와류를 줄이기 위해 상기 터보팬의 상측 배면에 근접한 상태로 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정되는 소정두께의 와류방지부재를 구비하는 것이다.

Description

천장형 공기조화기{CEILING-MOUNTED CASSETTE TYPE AIR CONDITIONER}

본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 터보팬 출구 측의 와류를 억제하여 소음을 줄일 수 있고 공기의 열교환이 원활해지도록 하는 천장형 공기조화기에 관한 것이다.

도 1은 종래 천장형 공기조화기 실내기의 구성을 보인 단면도이다. 도시한 바와 같이, 천장형 공기조화기의 실내기는 천장(1) 내부로 진입되어 설치되는 본체케이스(2)와 본체케이스의 하면 개구에 설치되는 천장패널(3)을 구비한다. 본체케이스(2) 내부에는 중앙에 터보팬(4)과 이를 구동시키는 모터(5)가 설치되고, 터보팬(4)의 둘레에는 터보팬(4) 주위를 감싸는 구조로 배치되는 열교환기(6)가 설치된다.

본체케이스(2) 하부에 설치되는 천장패널(3)은 중앙에 실내공기의 흡입을 위한 흡입구(7)가 형성되고, 흡입구(7)의 외측으로 다수의 토출구(8)가 형성된다. 또한 천장패널(3)의 흡입구(7)에는 공기청정용 필터(9)가 설치되고, 필터(9)의 내측으로 흡입되는 공기를 터보팬(4) 쪽으로 안내하도록 중앙에 개구(10a)가 형성된 벨마우스판(10)이 설치된다.

이러한 천장형 공기조화기는 모터(5)의 동작에 의해 중앙의 터보팬(4)이 구동될 때, 천장패널(3) 중앙의 흡입구(7)를 통해 흡입된 실내공기가 터보팬(4)의 중앙으로 흡입되어 터보팬(4)의 둘레방향(열교환기 쪽)으로 토출된다. 그리고 터보팬(4) 둘레에서 토출되는 공기는 열교환기(6)를 통과하면서 냉기가 된 후, 토출구(8)를 통해 다시 실내공간으로 공급된다.

또 종래 천장형 공기조화기는 터보팬(4)을 구동시키는 모터(5)의 냉각이 이루어질 수 있도록 터보팬(4)의 배면이 본체케이스(2)의 상측 내면(2a)으로부터 소정간격 이격되어 모터(5)를 위한 냉각유로(11)가 형성되도록 되어 있고, 터보팬(4)의 중심부에는 이러한 냉각공기의 순환을 위한 공기순환공(12)이 형성되어 있다. 이는 터보팬(4)의 반경방향으로 토출되는 공기의 일부가 터보팬(4) 배면의 냉각유로(11)를 통해 모터(5) 쪽으로 순환(화살표 A의 방향)하면서 모터(5)를 냉각시킬 수 있게 한 것이다.

그러나 이러한 종래 천장형 공기조화기는 터보팬(4)의 출구를 통해 반경방향으로 빠르게 토출되는 공기의 일부가 터보팬(4)의 배면 쪽으로 흐르는 구조이고, 터보팬(4)의 배면과 본체케이스(2)의 상측 내면(2a) 사이에 이격이 큰 냉각유로(11)가 형성된 구조이기 때문에 냉각유로(11) 쪽으로 역류하여 흐르는 공기(A)가 터보팬(4)의 출구를 통해 열교환기(6) 쪽으로 토출되는 공기의 주 흐름으로부터 박리되면서 심한 난류를 유발하는 문제가 있었고, 이러한 난류유동은 소음발생의 원인이 되었다.

이러한 문제를 해소하기 위해서는 터보팬(4)의 상측 배면과 본체케이스 상측 내면(2a) 사이의 이격정도를 작게 함으로써 난류의 생성을 줄이면서도 모터(5)를 냉각이 가능하도록 할 수는 있으나, 이럴 경우에는 터보팬(4)의 출구를 통해 토출되는 공기의 대부분이 열교환기(6)의 상측에 집중되는 현상으로 인해 열교환 효율이 낮아질 뿐 아니라, 토출공기가 열교환기(6)의 국부에 과도하게 접촉됨으로 인해 소음이 발생하는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 터보팬 출구 측의 난류유동을 억제하여 소음을 줄일 수 있을 뿐 아니라, 터보팬으로부터 토출되는 공기가 열교환기로 고르게 분산 토출됨으로써 공기의 열교환이 원활해질 수 있도록 하는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 천장형 공기조화기의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 구성을 보인 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 구성을 보인 단면도로, 다른 실시 예를 도시한 것이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

30: 본체케이스,31: 모터,

32: 터보팬,33: 열교환기,

34: 응축수받이,35: 벨마우스판,

40: 천장패널,41: 흡입구,

42: 토출구,50: 측면유로판,

60, 70: 와류방지부재,61: 경사부.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는, 하면이 개방된 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정된 모터와, 상기 모터의 축에 결합되며 하부로부터 흡입된 공기를 반경방향으로 토출시키는 터보팬과, 상기 본체케이스 내부의 상기 터보팬 둘레에 설치되는 열교환기를 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 상기 터보팬의 상측 배면이 상기 본체케이스의 상면과 이격되도록 설치되고, 상기 터보팬 출구 측의 와류를 줄이기 위해 상기 터보팬의 상측 배면에 근접한 상태로 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정되는 소정두께의 와류방지부재를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 와류방지부재는 상기 터보팬의 출구를 통해 반경방향으로 토출되는 공기를 상기 열교환기 쪽으로 안내할 수 있도록 외주부의 직경이 상기 터보팬보다 큰 원판형으로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 와류방지부재의 외주부에는 공기의 흐름을 안내하도록 상기 터보팬의 출구 쪽으로부터 상방으로 경사진 소정구간의 경사부가 마련된 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체케이스의 측면 내측 및 상기 열교환기 상부에는 단열재로 된 측면유로판이 설치되며, 상기 측면유로판과 상기 와류방지부재가 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 본체케이스의 측면 내측 및 상기 열교환기 상부에는 단열재로 된 측면유로판이 설치되며, 상기 측면유로판과 상기 와류방지부재가 별도로 마련되는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 도 2에 도시된 바와 같이, 천장(20) 내부로 진입되어 설치되는 상자형의 본체케이스(30)와, 본체케이스(30)의 개방된 하면에 결합되며 둘레가 천장의 개구(21)를 덮는 천장패널(40)을 구비한다.

본체케이스(30) 내부에는 중앙에 실내공기의 순환을 위한 것으로 하부로부터 공기를 흡입하여 반경방향으로 토출시키는 원심형 터보팬(32)과, 이 터보팬(32)을 구동시키는 모터(31)가 설치된다. 이때 모터(31)는 본체케이스(30) 내측 상면(30a)의 중앙에 고정된다. 또 터보팬(32)의 주위에는 터보팬(32)으로부터 토출되는 공기의 열교환을 위한 것으로 터보팬(32)의 둘레를 감싸는 구조로 배치된 사각통 형상의 열교환기(33)가 설치된다. 그리고 열교환기(33)의 하부에는 열교환 과정에서 생성된 응축수를 모아서 배출할 수 있도록 응축수받이(34)가 설치된다. 응축수받이(34)는 천장패널(40)을 통해 지지된다.

천장패널(40)에는 중앙에 실내공기의 흡입을 위한 흡입구(41)가 형성되고, 흡입구(41)의 외측으로 좁고 길게 마련된 다수의 토출구(42)가 형성된다. 또 천장패널(40)의 흡입구(41)에는 공기청정을 위한 필터(43)가 설치되고, 필터(43)의 내측으로는 흡입되는 공기를 터보팬(32)의 중심부로 안내하도록 중앙에 개구(35a)가형성된 벨마우스판(35)이 설치된다. 이때 벨마우스판(35)의 외측은 응축수받이(34)에 고정된다. 또 본체케이스(30)의 측면(30b)과 열교환기(33) 상부의 내측에는 차가운 냉기에 의해 본체케이스(30) 외면에 이슬이 맺히는 현상을 방지하기 위한 것으로 소정두께의 단열재로 이루어지는 측면유로판(50)이 설치된다.

또한 본 발명은 터보팬(32)의 외주부로부터 토출되는 공기가 열교환기(33)의 전면에 걸쳐 고르게 분산되면서 토출될 수 있도록 터보팬(32)의 상측 배면이 본체케이스(30)의 상면(30a)과 이격되도록 설치된다. 이는 터보팬(32)의 출구가 대체로 열교환기(33)의 상하 중심부에 위치하도록 하여 토출되는 공기가 열교환기(33) 전역에 고르게 퍼져 통과할 수 있도록 한 것이다.

그리고 본체케이스(30)의 내측 상면(30a)에는 터보팬(32) 출구 측의 와류를 줄이기 위한 소정두께의 와류방지부재(60)가 설치된다. 이 와류방지부재(60)는 일면이 본체케이스(30)의 상측 내면(30a)에 고정되고 타면이 터보팬(32)의 상측 배면에 근접하도록 설치되는 원판형상으로 마련되며, 외주부의 직경이 터보팬(32)보다 크게 형성된다. 또한 와류방지부재(60)의 외주부에는 공기의 흐름을 안내하기 위한 것으로 터보팬(32)의 출구 쪽으로부터 열교환기(33)의 상단을 향하여 상방으로 경사진 소정구간의 경사부(61)가 마련된다. 이러한 구성은 터보팬(32)의 출구를 통해 반경방향으로 토출되는 공기가 열교환기(33) 쪽으로 원활히 안내되도록 함으로써 터보팬(32) 출구 측에 와류가 생기지 않도록 한 것이다. 이때 본 발명은 도 2에 도시한 바와 같이, 와류방지부재(60)가 측면유로판(50)과 일체로 구성될 수 있고, 도 3에 도시한 바와 같이 와류방지부재(70)가 측면유로판(50)과 별도의 부품으로 구성될 수도 있다.

또한 본 발명은 터보팬(32)을 구동시키는 모터(31)의 냉각이 이루어질 수 있도록 터보팬(32)의 상측 배면과 와류방지부재(60)의 하면 사이에 소정간격 이격되는 냉각유로(80)가 형성되고, 터보팬(32)의 중심부에는 냉각공기의 순환을 위한 공기순환공(81)이 형성된다. 이는 터보팬(32)의 반경방향으로 토출되는 공기의 일부가 터보팬(32) 배면의 냉각유로(80)를 통해 모터(31) 쪽으로 흐르면서 모터(31)를 냉각시킬 수 있게 한 것이다.

다음은 이러한 천장형 공기조화기의 동작을 설명한다.

모터(31)의 구동으로 터보팬(32)이 회전하면, 천장패널(40) 중앙의 흡입구(41)를 통해 흡입되는 실내공기가 필터(43)를 지나면서 정화된 후 벨마우스판(35)의 개구(35a)를 통해 터보팬(32)의 중앙으로 유입된다. 또 터보팬(32) 중앙으로 유입된 실내공기는 터보팬(32)의 회전력에 의해 터보팬(32)의 둘레방향(열교환기 쪽)으로 선회하며 토출된다. 그리고 터보팬(32)으로부터 토출된 공기는 열교환기(32)를 통과하면서 냉기가 된 후, 천장패널(40) 둘레의 토출구(42)를 통해 다시 실내공간으로 공급됨으로써 실내공간의 냉방을 수행한다.

이러한 동작이 이루어질 때 본 발명은 터보팬(32)의 출구를 통해 토출되는 공기가 와류방지부재(60)의 경사부(61)를 통해 자연스럽게 열교환기(33) 쪽으로 안내되기 때문에 터보팬(32)의 출구 측에서 토출공기의 와류(난류유동)가 생기지 않게 되며, 이를 통해 공기조화기의 정숙한 운전이 가능해진다.

또한 본 발명은 터보팬(32)의 출구를 통해 토출되는 공기의 일부가터보팬(32) 상측 배면과 와류방지부재(60) 사이의 좁은 냉각유로(80)를 통해 모터(31) 쪽으로 유입되어 모터(31)를 냉각시킨다. 이때 공기는 협소한 냉각유로(80)를 통해 모터(31) 쪽으로 흐르기 때문에 냉각유로(80)를 통과하는 과정에서 와류발생이 억제될 수 있게 되며 이를 통해 동작소음이 줄어들게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 와류방지부재의 작용에 의해 터보팬 출구 측에서 와류가 생기지 않기 때문에 동작소음이 줄어드는 효과가 있다.

또한 본 발명은 와류방지부재의 경사부를 통해 터보팬으로부터 토출되는 공기가 열교환기 쪽으로 고르게 분산 토출되기 때문에 공기의 열교환이 원활해지는 효과가 있다.

Claims

하면이 개방된 본체케이스와, 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정된 모터와, 상기 모터의 축에 결합되며 하부로부터 흡입된 공기를 반경방향으로 토출시키는 터보팬과, 상기 본체케이스 내부의 상기 터보팬 둘레에 설치되는 열교환기를 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서,

상기 터보팬의 상측 배면이 상기 본체케이스의 상면과 이격되도록 설치되고, 상기 터보팬 출구 측의 와류를 줄이기 위해 상기 터보팬의 상측 배면에 근접한 상태로 상기 본체케이스의 내측 상면에 고정되는 소정두께의 와류방지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 와류방지부재는 상기 터보팬의 출구를 통해 반경방향으로 토출되는 공기를 상기 열교환기 쪽으로 안내할 수 있도록 외주부의 직경이 상기 터보팬보다 큰 원판형으로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 와류방지부재의 외주부에는 공기의 흐름을 안내하도록 상기 터보팬의 출구 쪽으로부터 상방으로 경사진 소정구간의 경사부가 마련된 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 본체케이스의 측면 내측 및 상기 열교환기 상부에는 단열재로 된 측면유로판이 설치되며, 상기 측면유로판과 상기 와류방지부재가 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 본체케이스의 측면 내측 및 상기 열교환기 상부에는 단열재로 된 측면유로판이 설치되며, 상기 측면유로판과 상기 와류방지부재가 별도로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.