KR20040065590A

KR20040065590A - 천장형 공기조화기

Info

Publication number: KR20040065590A
Application number: KR1020030002593A
Authority: KR
Inventors: 김우현; 하종권; 최정철
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-01-15
Filing date: 2003-01-15
Publication date: 2004-07-23

Abstract

본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 특히 토출공기가 실내공간 전역에 고르게 분산되도록 하여 실내공간 전역의 온도를 고르게 유지시킬 수 있으며, 공기조화기가 실내공간을 조명하는 기능을 겸할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 천장형 공기조화기는, 건물의 천장에 설치되며 실내공기의 순환을 위한 흡입구와 토출구가 형성된 본체케이스와, 상기 본체케이스 내에 설치되는 열교환기와, 상기 열교환기와 열교환된 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 본체케이스 내에 설치된 송풍팬과, 상기 송풍팬을 구동시키는 구동모터와, 실내공기의 교반을 위해 상기 본체케이스 외측에 설치되며 상기 구동모터의 동작에 의해 회전하는 교반날개와, 실내공간의 조명을 위해 상기 본체케이스의 외측에 설치되는 조명장치를 포함하는 것이다.

Description

천장형 공기조화기{CEILING-MOUNTED TYPE AIR CONDITIONER}

본 발명은 건물의 천장에 설치하는 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출공기의 분산을 통해 실내공간의 온도를 고르게 유지할 수 있고 조명수단으로 사용할 수 있는 천장형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적인 천장형 공기조화기는 본체가 건물의 천장에 매설되거나 노출되도록 설치되는 것이다. 이러한 천장형 공기조화기의 본체에는 실내공기의 흡입과 토출을 위한 흡입구와 토출구가 형성되어 있으며, 본체의 내부에는 실내공기의 열교환을 위한 열교환기와, 실내공기의 강제순환을 위한 순환팬이 설치되어 있다. 이는 순환팬이 동작할 때 흡입구로 흡입된 실내공기가 본체 내부의 열교환기를 통해 조화된 후 토출구를 통해 다시 실내공간으로 토출될 수 있도록 한 것이다.

이러한 천장형 공기조화기를 설치할 때는 실내공기의 원활한 순환을 위하여 천장의 중앙에 설치하는 것이 유리하다. 그런데 일반가정의 거실이나 실내공간에는 통상 천장의 중앙에 실내공간의 조명을 위한 조명장치가 설치되어 있기 때문에 공기조화기를 실내공간의 중앙에 설치하기 어려운 문제가 있었고, 이로 인해 실내공기의 고른 순환이 어렵게 되는 문제가 있었다.

또 이러한 천장형 공기조화기는 공기조화기가 실내공간의 특정위치에 설치되기 때문에 냉방운전시 공기조화기와 근접하는 하부공간은 신속한 냉방이 이루어지는 반면에 공기조화기와 이격된 공간은 한동안 더운 상태로 유지되는 등 공기순환이 원활하지 못하여 실내공간 전역을 고르게 냉방하는데 상당한 시간이 걸리는 문제가 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 천장형 공기조화기가 실내공간 조명기능을 겸하도록 함으로써 공기조화기를 천장의 중앙에 설치할 수 있도록 하는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 토출공기가 실내공간 전역에 고르게 분산되도록 하여 실내공간 전역의 온도를 고르게 유지시킬 수 있도록 하는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 구성을 보인 단면도이다.

도 2는 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 교반날개와 조명장치의 구성을 상세하게 도시한 도면이다.

도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체케이스, 11: 흡입구,

12: 토출구, 13: 송풍팬,

14: 구동모터, 15: 구획판,

16: 열교환기, 17: 히터,

20: 지지부재, 21: 연장부,

22: 날개지지부, 24: 조명장치 지지부,

30: 교반날개, 31: 회전부재,

32: 날개부, 40: 조명장치,

50: 감속기어장치, 51: 구동기어,

52: 중간기어, 53: 내접기어.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는, 건물의 천장에 설치되며 실내공기의 순환을 위한 흡입구와 토출구가 형성된 본체케이스와, 상기 본체케이스 내에 설치되는 열교환기와, 상기 열교환기와 열교환된 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 본체케이스 내에 설치된 송풍팬과, 상기 송풍팬을 구동시키는 구동모터와, 실내공기의 교반을 위해 상기 본체케이스 외측에 설치되며 상기 구동모터의 동작에 의해 회전하는 교반날개와, 실내공간의 조명을 위해 상기 본체케이스의 외측에 설치되는 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 본체케이스의 하면으로부터 하방으로 소정길이 연장되는 지지부재를 더 포함하며, 상기 교반날개가 상기 지지부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 조명장치가 상기 지지부재의 하단부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 지지부재는 상부가 상기 본체케이스에 고정되며 그 중심부로 상기구동모터로부터 연장되는 회전축이 관통하는 중공의 연장부와, 상기 교반날개의 지지를 위해 상기 연장부 하단에 형성된 플랜지형의 날개지지부와, 상기 조명장치의 지지를 위해 상기 날개지지부의 하측으로 결합되는 조명장치 지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 교반날개는 상기 날개지지부에 회전 가능하게 결합되는 원통형의 회전부재와, 상기 회전부재의 외면에 방사형으로 결합되는 복수의 날개부와, 상기 회전축의 회전이 상기 회전부재에 감속되어 전달되도록 상기 회전부재와 상기 회전축 사이에 마련되는 감속기어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 감속기어장치는 상기 회전축에 결합되는 구동기어와, 상기 회전부재의 내면에 마련된 내접기어와, 상기 구동기어의 회전이 상기 내접기어에 전달되도록 매개하는 하나이상의 중간기어를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 조명장치 지지부에는 복수의 전등이 방사형으로 결합된 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 흡입구가 상기 본체케이스의 측면에 형성되고 상기 토출구가 상기 본체케이스의 하면에 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 구동모터는 상기 본체케이스의 하측 내면에 고정되며, 상기 구동모터로부터 상부로 연장되는 회전축에 상기 송풍팬이 결합되고, 상기 구동모터로부터 상기 본체케이스 외측 하부로 연장되는 회전축에 상기 교반날개가 결합되는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 도 2에 도시한 바와 같이, 상부의 베이스플레이트부(10a)가 건물의 천장(100)에 고정되는 본체케이스(10)를 구비한다. 이러한 본체케이스(10)의 측면 둘레에는 실내공기의 흡입을 위한 흡입구(11)가 형성되고, 본체케이스(10) 하면에는 내부의 공기가 다시 실내공간으로 토출되는 토출구(12)가 형성된다.

또 본체케이스(10)의 내측 중앙에는 실내공기를 강제 순환시키기 위한 것으로 축류형 송풍팬(13)이 설치되고, 이 송풍팬(13)을 구동시키는 구동모터(14)는 본체케이스(10)의 하측 내부에 설치된다. 즉 송풍팬(13)은 본체케이스(10) 하측 중앙부의 내면에 고정된 구동모터(14)로부터 상부로 연장되는 회전축(14a)에 결합된다. 그리고 본체케이스(10)의 내부에는 내부공간을 상부와 하부로 구획함으로써 흡입구(11)를 통해 흡입되는 공기가 송풍팬(13) 쪽으로 안내되도록 하는 것으로, 중앙에 공기안내공(15a)이 형성된 구획판(15)이 설치된다.

또 송풍팬(13) 상부 쪽의 공간에는 흡입구(11)를 통해 흡입되는 공기가 통과하면서 열교환을 하도록 하는 통상의 열교환기(16)가 설치되고, 열교환기(16)의 둘레에는 전원을 인가받아 발열하는 히터(17)가 설치된다. 이러한 구성은 송풍팬(13)의 동작에 의해 흡입구(11)로 흡입된 실내공기가 히터(17)와 열교환기(16)를 통과하면서 열교환된 후 하부의 토출구(12)를 통해 다시 실내공간으로 공급될 수 있도록 한 것이다. 여기서 히터(17)는 난방운전시에만 발열하도록 동작한다.

또한 본 발명은 본체케이스(10)의 하면과 소정간격 이격된 하부에토출구(12)를 통해 토출되는 공기가 실내공간 전역에 걸쳐 고르게 퍼지도록 교반시키는 교반날개(30)가 설치되고, 교반날개(30)의 하측으로 실내공간의 조명을 위한 조명장치(40)가 설치된다. 이를 위해 본체케이스(10)의 하면 중앙부에는 하방으로 소정길이 연장되는 지지부재(20)가 설치되며, 이 지지부재(20)의 하단부에 교반날개(30)와 조명장치(40)가 각각 설치된다.

지지부재(20)는 상부가 본체케이스(10)의 하측 중앙부에 나사결합을 통해 고정되는 중공관 형상의 연장부(21)와, 교반날개(30)의 지지를 위한 것으로 연장부(21)의 하단에 형성되는 플랜지형의 날개지지부(22)를 구비한다. 그리고 중공의 연장부(21) 내부에는 본체케이스(10) 내부의 구동모터(14)로부터 연장되는 회전축(14b)이 하부까지 연장된다. 이때 회전축(14b)은 그 외면과 연장부(21) 내면사이에 개재되는 복수의 베어링(23)을 통해 회전 가능하게 지지된다.

또 지지부재(20)의 날개지지부(22) 하측으로는 조명장치(40)가 장착될 수 있도록 복수의 고정볼트(25)를 통해 날개지지부(22)에 고정되며 날개지지부(22)와 대응하는 크기로 마련되는 조명장치 지지부(24)가 설치된다. 그리고 이 조명장치 지지부(24)에는 실내공간을 고르게 조명할 수 있도록 복수의 전등(41)이 방사형으로 배치된 형태의 조명장치(40)가 결합된다.

교반날개(30)는 날개지지부(22) 및 조명장치 지지부(24)의 외주부에 다수의 볼(26)을 매개로 회전 가능하게 결합되는 원통형의 회전부재(31)와, 이 회전부재(31)의 외주부에 방사형으로 결합되는 복수의 날개부(32)를 구비한다. 또 교반날개(30)는 연장부(21)를 통과하여 하부로 연장된 회전축(14b)의 회전이 회전부재(31)에 감속되어 전달되도록 하는 것으로 회전부재(31)와 회전축(14b) 사이에 설치되는 감속기어장치(50)를 포함한다.

감속기어장치(50)는 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 회전축(14b)의 하단에 결합되는 구동기어(51)와, 회전부재(31)의 내면에 형성되는 내접기어(53), 그리고 구동기어(51)의 회전이 내접기어(53)에 전달되도록 하는 복수의 중간기어(52)로 구성된다. 이때 중간기어(52)는 날개지지부(22)와 조명장치 지지부(24) 사이를 연결하는 기능을 겸하는 고정볼트(25)를 통해 회전 가능하게 지지되며, 그 양측이 각각 구동기어(51)와 내접기어(53)에 치합된 상태를 유지한다. 이러한 구성은 구동모터(51)의 회전에 의해 회전축(14b)이 회전할 때 이 회전력이 중간기어(52)와 내접기어(53)를 통해 회전부재(31) 쪽으로 전달됨으로써 회전부재(31)가 감속 회전할 수 있도록 한 것이며, 이러한 동작이 이루어지는 동안 조명장치(40)가 회전하지 않도록 한 것이다.

다음은 이러한 구성의 본 발명에 따른 천장형 공기조화기의 동작을 설명한다.

냉방운전시에는 열교환기(16)가 차가운 상태이므로 송풍팬(13)의 동작에 의해 송풍되는 공기가 열교환기(16)를 통과하면서 차가운 냉기가 되며, 이 냉기가 하부의 토출구(12)를 통해 실내공간으로 공급되면서 실내공간의 냉방이 이루어진다. 그리고 난방운전시에는 냉각시스템의 냉매순환방향 전환을 통해 열교환기(16)가 뜨거운 상태로 되고 히터(17)에 전원이 인가되어 가열되기 때문에 내부로 흡입된 공기의 가열이 이루어진다. 따라서 이때는 하부의 토출구(12)로 온기가 토출됨으로써실내공간의 난방이 이루어진다.

이러한 동작이 이루어질 때 본 발명은 토출구(12)를 통해 토출되는 공기가 하부의 교반날개(30)를 통해 교반되어 실내공간 전역에 고르게 퍼지게 됨으로써 실내공간의 고른 냉방 또는 난방을 수행할 수 있게 된다. 이때 교반날개(30)의 동작은 구동모터(14)의 동작에 의해 회전축(14b)이 회전할 때 구동기어(51), 중간기어(52), 내접기어(53)를 통해 감속되어 전달되는 회전력이 회전부재(31)에 전달됨으로써 날개부(32)의 회전이 이루어진다.

또한 본 발명은 상술한 바와 같은 공조기능과 아울러 교반날개(30) 하측에 설치된 조명장치(40)를 통해 실내공간을 조명할 수 있기 때문에 일반적인 건물의 조명수단 대신에 공기조화기를 천장의 중앙에 설치할 수 있고, 이를 통해 실내공간의 공기순환이 원활해지도록 하여 실내공간의 냉방 또는 난방효율을 더욱 높일 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 본체케이스의 외측에 설치되는 교반날개를 통해 토출되는 공기가 실내공간 전역에 고루 분산되도록 교반시킬 수 있기 때문에, 실내공간 전역의 온도를 고르게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 조명장치를 통해 실내공간을 조명할 수 있기 때문에 일반적인 조명수단 대신에 공기조화기를 공기의 순환에 유리한 위치인 실내공간의 중앙에 설치할 수 있는 효과가 있다.

Claims

건물의 천장에 설치되며 실내공기의 순환을 위한 흡입구와 토출구가 형성된 본체케이스와, 상기 본체케이스 내에 설치되는 열교환기와, 상기 열교환기와 열교환된 공기를 상기 토출구 쪽으로 송풍하도록 상기 본체케이스 내에 설치된 송풍팬과, 상기 송풍팬을 구동시키는 구동모터와, 실내공기의 교반을 위해 상기 본체케이스 외측에 설치되며 상기 구동모터의 동작에 의해 회전하는 교반날개와, 실내공간의 조명을 위해 상기 본체케이스의 외측에 설치되는 조명장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 본체케이스의 하면으로부터 하방으로 소정길이 연장되는 지지부재를 더 포함하며, 상기 교반날개가 상기 지지부재에 회전 가능하게 결합되고, 상기 조명장치가 상기 지지부재의 하단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 지지부재는 상부가 상기 본체케이스에 고정되며 그 중심부로 상기 구동모터로부터 연장되는 회전축이 관통하는 중공의 연장부와, 상기 교반날개의 지지를 위해 상기 연장부 하단에 형성된 플랜지형의 날개지지부와, 상기 조명장치의 지지를 위해 상기 날개지지부의 하측으로 결합되는 조명장치 지지부를 포함하는 것을특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제3항에 있어서,

상기 교반날개는 상기 날개지지부에 회전 가능하게 결합되는 원통형의 회전부재와, 상기 회전부재의 외면에 방사형으로 결합되는 복수의 날개부와, 상기 회전축의 회전이 상기 회전부재에 감속되어 전달되도록 상기 회전부재와 상기 회전축 사이에 마련되는 감속기어장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제4항에 있어서,

상기 감속기어장치는 상기 회전축에 결합되는 구동기어와, 상기 회전부재의 내면에 마련된 내접기어와, 상기 구동기어의 회전이 상기 내접기어에 전달되도록 매개하는 하나이상의 중간기어를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제3항에 있어서,

상기 조명장치 지지부에는 복수의 전등이 방사형으로 결합된 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 흡입구가 상기 본체케이스의 측면에 형성되고 상기 토출구가 상기 본체케이스의 하면에 형성되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 구동모터는 상기 본체케이스의 하측 내면에 고정되며, 상기 구동모터로부터 상부로 연장되는 회전축에 상기 송풍팬이 결합되고, 상기 구동모터로부터 상기 본체케이스 외측 하부로 연장되는 회전축에 상기 교반날개가 결합되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.