KR20040104901A - Air-Conditioner - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 특히 송풍팬의 구조를 개선하여 전체적인 크기를 축소함과 더불어 상하 양방향으로 공기 토출이 가능하도록 한 공기조화기에 관한 것이다.The present invention relates to an air conditioner, and more particularly, to an air conditioner capable of discharging air in both up and down directions by reducing the overall size by improving the structure of a blower fan.
주지된 바와 같이, 공기조화기는 압축기에서 압축된 냉매가스를 응축기에서 액화시킨 다음, 팽창밸브를 통해 감압한 후 증발기에서 다시 기화시켜 흡수되는 냉매의 기화열을 이용하여 실내를 냉방하거나, 이러한 냉방사이클을 역으로 수행하여실내를 난방함으로써 인간에게 쾌적한 온도 환경을 제공하는 장치이다.As is well known, an air conditioner liquefies a refrigerant gas compressed in a compressor in a condenser, and then depressurizes it through an expansion valve, and then vaporizes it again in an evaporator to cool the room by using the heat of vaporization of the refrigerant absorbed. It is a device that provides a comfortable temperature environment to humans by performing the reverse to heat the room.
이러한 공기조화기 중 실내의 바닥상에 거치되어 비교적 큰 공간의 냉방에 사용되는 것이 패키지형 공기조화기로, 첨부된 도면의 도 1을 참조로 종래의 패키지형 공기조화기의 구성 및 작용의 일례를 설명하면 다음과 같다.One of the air conditioners mounted on the floor of the room and used for cooling a relatively large space is a packaged air conditioner. An example of the configuration and operation of a conventional packaged air conditioner will be described with reference to FIG. The explanation is as follows.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 패키지형 공기조화기의 실내기는, 하부의 공기흡입구(2)와 상부의 공기토출구(3)를 구비한 캐비닛(1) 내의 상측에 공기를 냉각시키기 위한 열교환기(6)가 설치되고, 그 하측에는 공기흡입구(2)를 통해 외기를 흡입하여 상기 열교환기(6) 쪽으로 송풍시키기 위한 원심형 송풍팬(4)이 장착된 구조로 되어 있다.As shown in FIG. 1, the indoor unit of a conventional packaged air conditioner is a heat exchanger for cooling air in an upper side of a cabinet 1 having a lower air inlet 2 and an upper air outlet 3. The machine 6 is provided, and the lower side is equipped with the centrifugal blower fan 4 which draws in external air through the air suction port 2, and blows it toward the said heat exchanger 6. As shown in FIG.
따라서, 상기 원심형 송풍팬(4)의 작동에 의해 캐비닛(1) 하부의 공기흡입구(2)를 통해 공기가 유입되고, 이렇게 유입된 공기는 원심형 송풍팬(4)의 상부에 설치된 열교환기(6)를 통과하며 열교환되어 냉각된 후 캐비닛(1) 상부의 공기토출구(3)를 통해 실내로 토출된다.Therefore, air is introduced through the air inlet 2 of the lower part of the cabinet 1 by the operation of the centrifugal blower fan 4, and the air thus introduced is a heat exchanger installed at the top of the centrifugal blower fan 4. After passing through (6) and cooled by heat exchange, it is discharged into the room through the air discharge port (3) in the upper cabinet (1).
도면에 나타내지는 않았지만, 상기 패키지형 공기조화기의 실외기에는 냉매를 고온 고압으로 압축시켜 토출하는 압축기와 이 압축기에서 토출된 냉매를 응축시키는 응축기 및 송풍팬이 설치되어 있다.Although not shown in the drawings, the outdoor unit of the packaged air conditioner is provided with a compressor for compressing and discharging the refrigerant at high temperature and high pressure, and a condenser and blower fan for condensing the refrigerant discharged from the compressor.
그런데, 상기와 같은 구조로 이루어진 종래의 패키지형 공기조화기는 공기를 송풍하기 위한 수단으로서 시로코팬 또는 터보팬 등의 원심형 송풍팬을 사용하고 있다. 이러한, 원심형 송풍팬들은 공기의 유입 방향과 토출 방향이 직교하는 유동 특성을 갖는 바, 공기조화기의 설계시 원심형 송풍팬의 부착 위치 및 방향에 제0약을 많이 받을 뿐만 아니라, 고풍량을 위해서는 송풍팬의 크기가 그만큼 커져야 하기 때문에 공기조화기를 소형화 및 슬림화시키기가 매우 어려운 문제가 있었다.However, the conventional packaged air conditioner having the above structure uses a centrifugal blowing fan such as a sirocco fan or a turbo fan as a means for blowing air. The centrifugal blowers have a flow characteristic in which the inflow direction and the discharge direction of the air are orthogonal to each other. Therefore, the centrifugal blower fans receive a lot of zero medicine at the attachment position and the direction of the centrifugal blower fan when the air conditioner is designed. In order to reduce the size and size of the air conditioner has to be very difficult because the size of the blower fan must be so large.
물론, 축류팬을 사용하면 공기가 축방향으로 유입되어 축방향으로 토출되므로 송풍팬 설치 위치 및 방향의 제약을 거의 받지 않겠지만, 축류팬은 풍압이 적기 때문에 일정 수준 이상의 풍압을 얻으려면 축류팬의 직경이 크게 증가해야 되기 때문에 전체적으로 공기조화기의 크기를 증가시키는 문제가 발생하게 된다. 따라서 통상의 공기조화기의 실내기에는 축류팬이 거의 사용되지 않고 있다.Of course, when the axial fan is used, the air flows in the axial direction and is discharged in the axial direction, so that it is hardly restricted by the location and direction of the blower fan. Since the diameter needs to be greatly increased, there is a problem of increasing the size of the air conditioner as a whole. Therefore, almost no axial flow fan is used in the indoor unit of a conventional air conditioner.
또한, 종래의 패키지형 공기조화기에 적용되는 원심형 송풍팬은 정회전과 역회전시에 일정하게 바람을 토출하는 것이 불가능하기 때문에 냉난방 공기의 토출이 항상 상측에서만 이루어지게 되고, 이러한 냉난방에 따른 공기 토출 방향의 변경 불가능은 공기조화기의 기능에 제약을 가져오고 사용자의 불만족을 일으킬 수 있다.In addition, since the centrifugal blower fan applied to the conventional packaged air conditioner is unable to discharge wind uniformly during forward and reverse rotation, the cooling and cooling air is always discharged only from the upper side. Inability to change the discharge direction may limit the function of the air conditioner and cause user dissatisfaction.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 공기조화기에 적용되는 송풍팬의 구조를 개선하여 작은 크기로도 고풍량의 공기를 축방향으로 송풍시킬 수 있도록 하여 전체 공기조화기의 크기를 축소시킬 수 있도록 함에 주 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above problems, by improving the structure of the blower fan is applied to the air conditioner to make the air flow of the high air volume even in a small size in the axial direction to reduce the size of the entire air conditioner Its main purpose is to allow it to be reduced.
본 발명의 다른 목적은 송풍팬이 정방향 및 역방향 회전시 일정한 풍량을 갖도록 함으로써 공기조화기의 상하 양방향에서 원하는 온도상태의 공기 토출이 가능하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to allow the blower fan to have a certain amount of air flow in the forward and reverse rotation to enable the discharge of air at a desired temperature in both the upper and lower sides of the air conditioner.
도 1은 종래의 일반적인 공기조화기의 구성을 나타낸 요부 단면도1 is a sectional view showing the main parts of a conventional general air conditioner
도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 일 실시예의 구성을 나타낸 요부 단면도2 is a sectional view showing the main parts of an embodiment of an air conditioner according to the present invention;
도 3은 도 2의 공기조화기의 나선형팬 및 팬하우징의 구조를 나타낸 사시도3 is a perspective view showing the structure of the spiral fan and the fan housing of the air conditioner of FIG.
도 4는 도 3의 팬하우징의 구조를 나타낸 종단면도4 is a longitudinal sectional view showing the structure of the fan housing of FIG.
도 5는 도 2의 공기조화기의 상부 지지부재의 구조를 나타낸 사시도5 is a perspective view showing the structure of an upper support member of the air conditioner of FIG.
도 6은 도 5의 상부 지지부재의 정면도6 is a front view of the upper support member of FIG.
도 7은 도 2의 공기조화기의 모터 지지부재의 구조를 나타낸 사시도7 is a perspective view showing the structure of the motor support member of the air conditioner of FIG.
도 8은 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예의 주요부분을 나타낸 요부 단면도8 is a sectional view showing the main parts of another embodiment of an air conditioner according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기의 또 다른 실시예의 구성을 나타낸 요부 단면도9 is a sectional view showing the principal parts of another embodiment of an air conditioner according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 공기조화기의 또 다른 실시예의 구성을 나타낸 요부 단면도10 is a sectional view showing the principal parts of another embodiment of an air conditioner according to the present invention.
도 11은 도 10의 공기조화기의 나선형팬의 사시도11 is a perspective view of the spiral fan of the air conditioner of FIG.
도 12는 도 11의 나선형팬의 요부 단면도12 is a cross-sectional view of main parts of the spiral fan of FIG.
도 13은 도 11의 나선형팬의 평면도13 is a plan view of the spiral fan of FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 캐비닛 12 : 구동모터10: cabinet 12: drive motor
13 : 나선형팬 15 : 팬하우징13: spiral fan 15: fan housing
151, 152 : 제 1.2 팬하우징 17 : 상부 지지부재151, 152: 1.2 fan housing 17: upper support member
171 : 베어링부 172a~172d : 지지대171: bearing portion 172a ~ 172d: support
173a, 173b : 제 1,2고정브라켓 18 : 모터 지지부재173a, 173b: 1st and 2nd fixing bracket 18: motor support member
181 : 모터 장착부 182 : 모터 고정홈181: motor mounting portion 182: motor fixing groove
183 : 진동흡수용 패킹재 184a~184d : 지지대183: vibration absorbing packing material 184a ~ 184d: support
185a, 185b : 제 1,2고정브라켓185a, 185b: 1st and 2nd fixed bracket
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 공기가 흡입 및 토출되는 복수개의 공기통로가 형성된 캐비닛과; 상기 캐비닛 내에 설치된 열교환기와; 상기 캐비닛 내에 수직하게 설치된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 기다란 원통형의 허브와, 상기 허브의 외주면에 축방향을 따라 나선형의 궤적을 그리면서 형성된 나선형 블레이드로 구성되어, 캐비닛의 수직한 축방향으로 공기를 강제 송풍하도록 된 나선형팬과; 상기 나선형팬의 하부에서 회전축의 하단에 결합되어 회전축을 일방향 또는 양방향으로 회동시키는 구동모터 및; 상기 캐비닛 내에서 상기 구동모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하여 구성된 공기조화기를 제공한다.The present invention for achieving the above object is a cabinet formed with a plurality of air passages through which air is sucked and discharged; A heat exchanger installed in the cabinet; A rotating shaft vertically installed in the cabinet, an elongated cylindrical hub fixed to the rotating shaft, and a spiral blade formed on the outer circumferential surface of the hub by drawing a spiral trajectory along the axial direction. A spiral fan configured to forcibly blow air; A driving motor coupled to a lower end of the rotating shaft at a lower portion of the helical fan to rotate the rotating shaft in one or two directions; It provides an air conditioner comprising a motor support member for supporting the drive motor in the cabinet.
본 발명의 다른 한 실시형태에 따르면, 공기가 흡입 및 토출되는 복수개의 공기통로가 형성된 캐비닛과; 상기 캐비닛 내에 설치된 열교환기와; 상기 캐비닛 내에 수직하게 설치된 회전축과; 상기 회전축에 상하로 일정 간격 이격되어 고정된 복수개의 축류팬과; 상기 회전축의 하단에 결합되어 회전축을 일방향 또는 양방향으로 회동시키는 구동모터 및; 상기 캐비닛 내에서 상기 구동모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하여 구성된 공기조화기가 제공된다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a cabinet including a plurality of air passages through which air is sucked in and discharged; A heat exchanger installed in the cabinet; A rotating shaft installed vertically in the cabinet; A plurality of axial flow fans fixed at regular intervals and spaced apart from the rotation shaft; A driving motor coupled to a lower end of the rotating shaft to rotate the rotating shaft in one or two directions; An air conditioner including a motor support member for supporting the drive motor in the cabinet is provided.
본 발명의 또 다른 한 실시형태에 따르면, 공기가 흡입 및 토출되는 복수개의 공기통로가 형성된 캐비닛과; 상기 캐비닛 내에 설치된 열교환기와; 상기 캐비닛 내에 수직하게 설치된 회전축과, 상기 회전축에 고정된 기다란 원통형의 허브와, 상기 허브의 외주면에 축방향을 따라 나선형의 궤적을 그리면서 형성되고 상부 및 하부가 상기 허브의 상단부 및 하단부보다 일정 길이 더 길게 형성된 나선형 블레이드와, 상기 허브의 내측에 형성되어 상기 회전축의 상단부와 고정되게 결합되는 연결부재로 구성되어, 캐비닛의 수직한 축방향으로 공기를 강제 송풍하도록 된 나선형팬과; 상기 나선형팬의 외측부를 감싸도록 설치되는 팬하우징과; 상기 나선형팬의 하부에서 회전축의 하단에 결합되어 회전축을 일방향 또는 양방향으로 회동시키는 구동모터 및; 상기 캐비닛 내에서 상기 구동모터를 지지하는 모터 지지부재를 포함하여 구성된 공기조화기가 제공된다.According to yet another embodiment of the present invention, there is provided a cabinet including a plurality of air passages through which air is sucked in and discharged; A heat exchanger installed in the cabinet; A rotating shaft installed vertically in the cabinet, an elongated cylindrical hub fixed to the rotating shaft, and a spiral trajectory formed along an axial direction on an outer circumferential surface of the hub, the upper and lower portions having a predetermined length than the upper and lower portions of the hub; A spiral fan formed of an elongated spiral blade and a connecting member formed inside the hub to be fixedly coupled to an upper end of the rotating shaft, the spiral fan configured to forcibly blow air in a vertical axial direction of the cabinet; A fan housing installed to surround an outer portion of the spiral fan; A driving motor coupled to a lower end of the rotating shaft at a lower portion of the helical fan to rotate the rotating shaft in one or two directions; An air conditioner including a motor support member for supporting the drive motor in the cabinet is provided.
이하, 본 발명에 따른 공기조화기의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the air conditioner according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 일 실시예의 구성을 나타낸 것으로, 캐비닛(10)의 상부 및 하부 각각에 복수개의 공기통로(101, 102)가 형성되고, 캐비닛(10) 내부의 하부에는 열교환기(11)가 대략 'V'자 형태를 이루도록 배치되어 있다. 여기서, 상기 캐비닛(10)의 하부의 공기통로(101)는 상기 'V'자형 열교환기(11)의 각 부분을 통해 공기가 유동할 수 있도록 캐비닛(10)의 전,후방면에 양측으로 형성된다.First, Figure 2 shows the configuration of an embodiment of the air conditioner according to the present invention, a plurality of air passages (101, 102) are formed in each of the upper and lower portions of the cabinet 10, the interior of the cabinet 10 The lower part of the heat exchanger 11 is arranged to form a substantially 'V' shape. Here, the air passage 101 of the lower portion of the cabinet 10 is formed on both sides of the front and rear sides of the cabinet 10 to allow air to flow through each part of the 'V'-shaped heat exchanger (11). do.
그리고, 상기 캐비닛(10) 내에는 상기 각 공기통로(101, 102)중 어느 한 부분을 통해서 외부 공기를 강제 유입하고 이 유입된 공기를 수직한 축방향으로 유동시켜 다른쪽 공기통로(102, 101)로 송풍시키는 나선형팬(13) 및 구동모터(12)가 설치되어 있다.In the cabinet 10, external air is forcibly introduced through any one of the respective air passages 101 and 102, and the inflowed air flows in a vertical axial direction to the other air passages 102 and 101. The helical fan 13 and the drive motor 12 which blow air with () are provided.
상기 구동모터(12)는 모터 지지부재(18)에 의해 캐비닛(10) 내에 고정되며,상기 나선형팬(13)의 상단부는 상부 지지부재(17)에 의해 캐비닛(10) 내에서 회전가능하게 지지된다.The drive motor 12 is fixed in the cabinet 10 by the motor support member 18, and the upper end of the helical fan 13 is rotatably supported in the cabinet 10 by the upper support member 17. do.
도 3 과 도 4에 도시된 것과 같이, 상기 나선형팬(13)은 일명 태극팬이라고도 하는데, 구동모터(12)와 결합하여 회전하는 수직한 회전축(131)과, 이 회전축(131)에 고정되게 결합된 기다란 원통형의 허브(132)와, 상기 허브(132)의 외주면에 허브(132)의 일단에서 타단까지 축방향을 따라 나선형으로 비틀리면서, 즉 나선형의 궤적을 그리면서 형성된 2개의 블레이드(133)로 이루어지며, 이들 각 블레이드(133)들은 허브(132)의 상단에서 하단까지 일정한 폭을 갖는다. 여기서, 상기 블레이드(133)는 2개가 상호 대향되는 위치, 즉 180°이격된 위치에 형성되어 있으나, 이와는 다르게 2개 이상의 블레이드를 일정한 간격으로 형성할 수도 있다.As shown in FIGS. 3 and 4, the helical fan 13 is also called a taeguk fan, which is coupled to the driving motor 12 to rotate in a vertical rotation shaft 131 and fixed to the rotation shaft 131. Combined elongated cylindrical hub 132 and two blades 133 formed spirally twisted in the axial direction from one end to the other end of the hub 132 on the outer circumferential surface of the hub 132, that is, drawing a spiral trajectory Each of these blades 133 has a constant width from the top to the bottom of the hub 132. Here, the blade 133 is formed in a position where the two are opposed to each other, that is, 180 degrees apart, alternatively, two or more blades may be formed at regular intervals.
또한, 상기 나선형팬(13)의 각 블레이드(133)들은 일단에서 타단까지 비틀린 각도에 제한이 없으나, 상기 나선형팬(13)은 허브(132)의 축방향으로 180°또는 그 이하로 형성되어 상호 중첩되는 영역이 없도록 하는 것이 가공성이 양호하다.In addition, each blade 133 of the helical fan 13 is not limited to the twisted angle from one end to the other end, the helical fan 13 is formed 180 degrees or less in the axial direction of the hub 132 mutually The workability is good so that there is no overlapping area.
상기와 같이 구성된 나선형팬(13)은 블레이드(133)가 수직한 축방향을 따라서 나선형으로 비틀리게 형성되어 있으므로, 나선형팬(13)의 허브(132) 및 블레이드(133)가 회전시 공기는 나선형팬(13)의 블레이드(133) 면을 따라 축방향으로 통과하게 된다. 그리고, 상기 나선형팬(13)이 역방향으로 회전시에는 공기가 반대방향으로 나선형팬(13)을 통과하게 되며, 이 때 생성되는 풍량 및 풍압은 외부적인 조건이 같다면 거의 동일하게 형성된다.Since the spiral fan 13 configured as described above is helically twisted along the vertical axial direction of the blade 133, the air helical when the hub 132 and the blade 133 of the spiral fan 13 rotate. It passes in the axial direction along the blade 133 surface of the fan (13). In addition, when the helical fan 13 rotates in the reverse direction, air passes through the helical fan 13 in the opposite direction, and the air volume and the wind pressure generated at this time are almost the same if the external conditions are the same.
한편, 상기 나선형팬(13)의 바로 외측에는 상단 및 하단부가 개방된 원통형의 팬하우징(15)이 나선형팬(13)의 외측을 감싸는 형태로 설치되는 바, 이 팬하우징(15)은 나선형팬(13)의 회전에 의해 공기가 송풍될 때 정압을 증가시키고 많은 양의 바람을 일정하게 송풍시키는 통로로서의 역할을 한다.Meanwhile, a cylindrical fan housing 15 having an upper end and a lower end opened at the right side of the spiral fan 13 is installed to surround the outside of the spiral fan 13, and the fan housing 15 is a spiral fan. When air is blown by the rotation of (13), it acts as a passage for increasing the static pressure and constantly blowing a large amount of wind.
상기 팬하우징(15)은 일체형으로 형성될 수 있으나, 도면에 도시된 것과 같이, 회전축(11)을 중심으로 대칭적으로 설치되는 제 1팬하우징(151) 및 제 2팬하우징(152)의 2부분으로 분할되게 형성될 수 있다. 여기서, 제 1,2팬하우징(151, 152)은 각 모서리부분이 캐비닛(10)의 내벽면에 연접하도록 설치되는 것이 바람직하다.The fan housing 15 may be integrally formed, but as illustrated in the drawing, two of the first fan housing 151 and the second fan housing 152 that are symmetrically installed about the rotation shaft 11 may be formed. It can be formed to be divided into parts. Here, the first and second fan housings 151 and 152 may be installed such that each corner portion is connected to the inner wall surface of the cabinet 10.
상기 1,2팬하우징(151, 152)은 중간부분이 대략 직선형으로 형성되고, 공기가 유입 및 토출되는 하단부 및 상단부가 외측으로 점차 확장된 확장부를 이루도록 형성된다. 상기 각 확장부는 소정의 곡률로 만곡된 형태를 갖도록 된 것이 바람직한데, 여기서 상기 제 1,2팬하우징(151, 152)은 입구부 곡률반경이 출구부 곡률반경보다 더 큰 것이 좋다.The first and second fan housings 151 and 152 are formed to have an intermediate portion in a substantially straight shape, and to form an extended portion in which the lower end and the upper end through which air is introduced and discharged gradually extend outward. Preferably, each of the expansion parts has a curved shape with a predetermined curvature, wherein the first and second fan housings 151 and 152 preferably have an inlet curvature radius greater than an outlet curvature radius.
한편, 도 5와 도 6은 상기 상부 지지부재(17)의 구조를 나타낸 도면으로, 상부 지지부재(17)는 상기 나선형팬(13)의 회전축(131) 상단부가 회전 가능하게 지지되는 베어링부(171)와, 상기 베어링부(171)의 양측에서 외측방향으로 연장되게 형성된 바아형태의 4개의 지지대(172a~172d)와, 상기 지지대(172a~172d)들중 일측의 2개의 지지대(172a, 172b)의 외측 단부를 연결하도록 형성되어 상기 캐비닛(10)의 내벽면에 고정되는 제 1고정브라켓(173a)과, 상기 제 1고정브라켓(173a)의 반대편에서 나머지 2개의 지지대(172c, 172d)의 외측 단부를 연결하도록 형성되어 상기 캐비닛(10)의 내벽면에 고정되는 제 2고정브라켓(173b)으로 이루어진다. 상기 베어링부(171)와 2개의 지지대(172a,172b; 172c,172d) 및 이들 지지대를 연결하는 고정브라켓(173a; 173b)은 위에서 보았을 때 삼각형을 이룬다.On the other hand, Figure 5 and Figure 6 is a view showing the structure of the upper support member 17, the upper support member 17 is a bearing portion that the upper end of the rotating shaft 131 of the spiral fan 13 is rotatably supported ( 171, four support bars 172a to 172d in the form of bars extending outwardly from both sides of the bearing portion 171, and two supports 172a and 172b on one side of the supports 172a to 172d. The first fixing bracket 173a fixed to the inner wall surface of the cabinet 10 and the other two supports 172c and 172d on opposite sides of the first fixing bracket 173a. It is formed to connect the outer end is made of a second fixing bracket (173b) fixed to the inner wall surface of the cabinet (10). The bearing portion 171 and the two supports (172a, 172b; 172c, 172d) and fixing brackets (173a; 173b) connecting these supports are triangular when viewed from above.
상기 베어링부(171)는 나선형팬(13)의 회전을 원활히 하기 위하여 내부에 베어링(미도시)이 설치되거나 윤활성이 좋은 자기윤활성 재료로 만들어질 수 있다.The bearing part 171 may be made of a self-lubricating material having a good lubrication or a bearing (not shown) installed therein to facilitate the rotation of the helical fan 13.
상기 제 1,2고정브라켓(173a, 173b)은 나사 또는 볼트 등의 체결수단을 이용하여 캐비닛(10) 내벽면에 고정될 수 있다.The first and second fixing brackets 173a and 173b may be fixed to the inner wall surface of the cabinet 10 by using fastening means such as screws or bolts.
또한, 상기 상부 지지부재(17)의 각 지지대(172a~172d)들은 베어링부(171)에서 외측으로 상향 경사지게 형성되는 것이 바람직한데, 이는 나선형팬(13)을 통해 공기가 토출될 때 소음을 줄이기 위함이다.In addition, each support (172a ~ 172d) of the upper support member 17 is preferably formed to be inclined upwardly outward from the bearing portion 171, which reduces the noise when the air is discharged through the helical fan (13) For sake.
즉, 나선형팬(13)을 통과한 공기가 상부 지지부재(17)의 지지대(172a~172d)를 지날때 와류(vortex)가 생성되는데, 이러한 와류는 일정 주파수를 생성하게 된다. 만약, 상기 지지대(172a~172d)가 동일한 높이로 형성된다면 지지대(172a~172d)의 모든 지점에서 와류에 의해 동일한 주파수가 생성되어 소음이 증폭될 수 있다.That is, when the air passing through the helical fan 13 passes through the supports 172a to 172d of the upper support member 17, a vortex is generated, and this vortex generates a constant frequency. If the supports 172a to 172d are formed at the same height, the same frequency may be generated by vortices at all points of the supports 172a to 172d to amplify the noise.
그러나, 전술한 바와 같이 지지대(172a~172d)가 경사지게 설치되면, 지지대(172a~172d)의 각 부분에서 와류 생성에 의한 주파수가 달라지기 때문에 소음을 저감시킬 수 있게 된다.However, as described above, when the supporters 172a to 172d are inclined, the noises can be reduced because the frequencies due to vortex generation vary in the respective parts of the supporters 172a to 172d.
한편, 도 7은 상기 모터 지지부재(18)의 구조를 나타낸 도면으로, 모터 지지부재(18)는 중앙에 상기 구동모터(12)의 하단부가 삽입 결합되도록 오목한 모터 고정홈(182)이 형성된 모터 장착부(181)를 구비하며, 상기 상부 지지부재(17)와 유사하게 상기 모터 장착부(181)의 양측으로 연장된 4개의 지지대(184a~184d)와 이들각 지지대(184a~184d)의 외측 단부를 연결하는 2개의 제 1,2고정브라켓(185a, 185b)을 구비한다.On the other hand, Figure 7 is a view showing the structure of the motor support member 18, the motor support member 18 is a motor having a concave motor fixing groove 182 is formed so that the lower end of the drive motor 12 is coupled to the center It is provided with a mounting portion 181, and similar to the upper support member 17, the four support (184a ~ 184d) extending to both sides of the motor mounting portion 181 and the outer end of each of the support (184a ~ 184d) Two first and second fixing brackets 185a and 185b for connecting are provided.
상기 모터 지지부재(18) 또한 모터 장착부(181)와 2개의 지지대(184a,184b; 184c,184d) 및 고정브라켓(185a; 185b)이 위에서 보았을 때 삼각형을 이룬다.The motor support member 18 also forms a triangle when the motor mounting portion 181, the two supports 184a and 184b and 184c and 184d and the fixing brackets 185a and 185b are viewed from above.
상기 구동모터(12)의 구동시 발생하는 진동을 줄이기 위하여, 상기 모터 고정홈(182)의 내주부에는 구동모터(12)의 하단부가 끼워지게 되는 유연한 고무 또는 합성수지 재질의 진동흡수용 패킹재(183)가 설치되는 것이 바람직하다.In order to reduce vibration generated when the driving motor 12 is driven, a vibration absorbing packing material made of a flexible rubber or synthetic resin material into which the lower end of the driving motor 12 is fitted into an inner circumference of the motor fixing groove 182 ( 183 is preferably installed.
상기 지지대(184a~184d)는 나선형팬(13)으로 유입되는 공기의 저항을 줄이기 위하여 원형 단면을 갖는 것이 바람직하다.The support 184a ~ 184d preferably has a circular cross section to reduce the resistance of the air flowing into the helical fan (13).
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는 다음과 같이 작동한다.An air conditioner according to an embodiment of the present invention configured as described above operates as follows.
사용자가 공기조화기의 작동을 개시하면, 통상의 압축기 및 응축기 등으로 구성으로 된 외부의 실외기(미도시)로부터 상기 양측 열교환기(11)에 냉매가 공급되고, 구동모터(12)의 작동에 의해 나선형팬(13)이 회전하기 시작한다.When the user starts the operation of the air conditioner, the refrigerant is supplied to the both heat exchangers 11 from an external outdoor unit (not shown) composed of a conventional compressor, a condenser, and the like, so as to operate the driving motor 12. The spiral fan 13 starts to rotate.
상기 나선형팬(13)이 회전함에 따라 캐비닛(10) 하측의 공기통로(101)를 통해 공기가 유입되고, 이렇게 유입된 공기는 열교환기(11)를 지나면서 냉각된 후 나선형팬(13)의 하부에서 상부로 축방향으로 유동한다.As the helical fan 13 rotates, air is introduced through the air passage 101 under the cabinet 10, and the air thus introduced is cooled while passing through the heat exchanger 11 and then of the helical fan 13. Flow axially from bottom to top.
이 때, 팬하우징(15)은 상,하부가 확장된 구조로 되어 있으므로 나선형팬(13)으로의 공기 유입 및 토출이 원활하게 이루어지게 된다. 또한, 상기 팬하우징(15)은 가운데가 오목한 오리피스(orifice) 구조를 하고 있으므로 나선형팬(13)의 입,출구쪽 압력차가 발생하게 되고, 이 압력차에 의해 유량이 증대되는 효과를 얻을 수 있다.At this time, since the fan housing 15 has a structure in which the upper and lower portions are expanded, air inflow and discharge into the helical fan 13 is smoothly performed. In addition, since the fan housing 15 has an orifice structure with a concave center, the pressure difference between the inlet and the outlet of the helical fan 13 is generated, and the flow rate is increased by the pressure difference. .
상기 나선형팬(13)을 통과한 공기는 캐비닛(10) 상측의 공기통로(102)를 통해 실내로 토출되어 실내를 원하는 온도로 냉방시킨다.Air passing through the helical fan 13 is discharged into the room through the air passage 102 above the cabinet 10 to cool the room to a desired temperature.
한편, 본 발명의 공기조화기는 상기 나선형팬(13)을 역방향으로 회전시켜도 정방향 회전시와 거의 동일한 풍량을 얻을 수 있는 구조로 되어 있는 바, 나선형팬(13)을 역방향으로 회전시키면 캐비닛(10) 상부의 공기통로(102)를 통해 실내 공기가 유입되고, 이렇게 유입된 공기는 나선형팬(13)의 상부에서 하부로 축방향으로 통과한 후 열교환기(11)를 지나 캐비닛(10) 하부의 공기통로(101)를 통해 실내로 토출된다.On the other hand, the air conditioner of the present invention has a structure that can obtain almost the same amount of air as in the forward rotation even if the spiral fan 13 in the reverse direction, the cabinet 10 by rotating the spiral fan 13 in the reverse direction Indoor air flows through the upper air passage 102, and the air thus introduced passes axially from the top to the bottom of the helical fan 13, and then passes through the heat exchanger 11 to the bottom of the cabinet 10. It is discharged to the room through the furnace 101.
상기와 같은 공기조화기로 난방을 수행하고자 할 경우에는 캐비닛 내에 히터를 설치하여, 상기 히터에 의해 가열된 공기를 실내로 토출하도록 할 수 있을 것이다.When the heating is to be performed by the air conditioner as described above, a heater may be installed in the cabinet to discharge the air heated by the heater into the room.
한편, 도 8은 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예를 나타낸 도면으로, 이 실시예의 공기조화기에서와 같이 구동모터(12)의 상부가 나선형팬(23)의 허브(232)의 내측 하단부로 일정 정도 인입된 형태로 설치될 수도 있다. 미설명부호 233은 허브(232)의 외주면에 축방향을 따라 나선형으로 형성된 블레이드이다.On the other hand, Figure 8 is a view showing another embodiment of the air conditioner according to the present invention, as in the air conditioner of this embodiment, the upper portion of the drive motor 12 is the inner side of the hub 232 of the spiral fan 23 It may be installed in a form that is inserted into the lower portion to some extent. Reference numeral 233 denotes a blade formed spirally along the axial direction on the outer circumferential surface of the hub 232.
이와 같은 공기조화기는 상기 구동모터(12)가 나선형팬(23)의 하부 내측에 위치되기 때문에 나선형팬(23)의 무게중심과 나선형팬(23)과 구동모터(12)의 결합부 간의 거리를 줄일 수 있게 되고, 따라서 나선형팬(23)의 회전시 진동을 줄일 수있으며, 공기조화기 전체의 크기를 줄일 수 있는 이점이 있다.The air conditioner such as the drive motor 12 is located inside the lower portion of the helical fan 23, so the distance between the center of gravity of the helical fan 23 and the coupling portion of the helical fan 23 and the drive motor 12. It can be reduced, and thus can reduce the vibration during the rotation of the helical fan 23, there is an advantage that can reduce the size of the entire air conditioner.
또한, 전술한 공기조화기의 실시예들에서 상기 캐비닛(10)들은 통상의 공기조화기처럼 직방체 형태로 형성될 수 있으나, 나선형팬(13, 23)들의 형태를 고려하여 캐비닛을 원통형으로 구성할 수도 있다. 이 경우, 캐비닛 전체의 크기를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 디자인 측면에서도 기존의 공기조화기들에 비해 심미적인 특성을 향상시킬 수 있다.Further, in the above-described embodiments of the air conditioner, the cabinets 10 may be formed in a rectangular parallelepiped form like a conventional air conditioner, but the cabinet may be configured in a cylindrical shape in consideration of the shapes of the spiral fans 13 and 23. It may be. In this case, not only can the entire cabinet be reduced in size, but also the design can improve the aesthetic characteristics compared to conventional air conditioners.
그리고, 전술한 실시예의 공기조화기들의 나선형팬은 단일하게 구성되어 있으나, 이와는 다르게 나선형팬이 상하로 복수개로 분할되어 다단으로 구성될 수도 있을 것이다.In addition, although the spiral fan of the air conditioners of the above-described embodiment is configured as a single, alternatively, the spiral fan may be divided into a plurality of up and down and may be configured in multiple stages.
도 9는 본 발명에 따른 공기조화기의 또 다른 실시예를 나타낸 것으로, 이 실시예에서는 공기를 송풍하기 위한 송풍팬으로 전술한 것과 같은 형태의 나선형팬을 사용하지 않고, 하단이 구동모터(12)에 연결된 회전축(331)에 상하로 2개의 축류팬(333, 334)을 고정시켜 송풍팬(33)을 다단으로 구성하고, 상기 축류팬(333, 334)의 외측에 팬하우징(15)을 설치한 구성으로 이루어진다.9 shows another embodiment of the air conditioner according to the present invention. In this embodiment, the fan is a blower fan for blowing air. The axial fan (333, 334) is fixed to the rotary shaft 331 connected to the up and down to configure the blowing fan (33) in multiple stages, and the fan housing (15) outside the axial fan (333, 334) It consists of the installed configuration.
상기 회전축(331)의 상단은 전술한 실시예의 상부 지지부재(17)와 유사한 구조를 한 상부 지지부재(17)에 회전가능하게 결합되어 있다.The upper end of the rotating shaft 331 is rotatably coupled to the upper support member 17 having a structure similar to the upper support member 17 of the above-described embodiment.
이와 같은 공기조화기의 형태에 따르면, 구동모터(12)의 작동에 의해 회전축(331)이 회전하게 되면, 회전축(331)에 결합되어 있는 2개의 축류팬(333, 334)이 동시에 회전하게 되고, 캐비닛(10) 하단에 형성된 공기통로(101)를 통해 공기가 유입된다.According to this type of air conditioner, when the rotating shaft 331 is rotated by the operation of the drive motor 12, the two axial flow fans 333, 334 coupled to the rotating shaft 331 is rotated at the same time Air is introduced through the air passage 101 formed at the bottom of the cabinet 10.
유입된 공기는 열교환기(11)를 거쳐 냉각된 다음, 2개의 축류팬(333, 334)을 통해 상측으로 송풍되고, 이어서 캐비닛(10) 상단의 공기통로(102)를 통해 외부로 토출된다.The introduced air is cooled through the heat exchanger 11 and then blown upward through two axial flow fans 333 and 334, and then discharged to the outside through the air passage 102 at the top of the cabinet 10.
이와 같이, 상기 공기조화기는 축류팬(333, 334)이 팬하우징(15) 내측에서 다단으로 구성되어 송풍팬(33)을 구성하고 있으므로, 전술한 나선형팬(13, 23)을 적용한 공기조화기와 마찬가지로 공기를 축방향으로 송풍시키면서 정압을 증가시킬 수 있는 이점을 갖는다.As described above, the air conditioner includes an air conditioner to which the axial fans 333 and 334 are configured in multiple stages inside the fan housing 15 to form the blower fan 33. Similarly, it has the advantage of increasing the static pressure while blowing air in the axial direction.
상기와 같은 실시예의 공기조화기의 캐비닛(10) 또한 직방체 또는 원통형 등 다양한 형태로 이루어질 수 있다.The cabinet 10 of the air conditioner of the above embodiment may also be formed in various forms such as a rectangular parallelepiped or a cylindrical shape.
도 10 내지 도 13은 본 발명에 따른 공기조화기의 또 다른 실시예를 나타낸 것이다.10 to 13 show another embodiment of an air conditioner according to the present invention.
이 실시예의 공기조화기는 도 8에 도시된 공기조화기와 유사하게 구동모터(12)의 상부가 나선형팬(43)의 하부측으로 인입된 구조이며, 나선형팬(43)은 상부 지지부재없이 구동모터(12)와 축결합된 회전축(431)에 의해서만 회전가능한 상태로 지지된다.The air conditioner of this embodiment has a structure in which an upper portion of the drive motor 12 is led to a lower side of the helical fan 43 similar to the air conditioner shown in FIG. 8, and the helical fan 43 has a drive motor without an upper support member. It is supported in a rotatable state only by the rotating shaft 431 axially coupled with 12).
상기 구동모터(12)는 캐비닛(10)에 고정되는 모터 지지부재(18)에 의해 지지된다. 상기 모터 지지부재(18)는 도 7에 도시된 모터 지지부재의 구성과 동일하게 구성할 수 있으므로 그 구조 및 작용 대한 상세한 설명은 생략한다.The drive motor 12 is supported by a motor support member 18 fixed to the cabinet 10. Since the motor support member 18 may be configured in the same way as the configuration of the motor support member illustrated in FIG. 7, detailed descriptions of the structure and the operation thereof will be omitted.
그리고, 상기 나선형팬(43)은 도 11과 도 12에 상세히 도시된 것과 같이, 중공의 원통형 허브(432)의 외주면에 나선형 궤적을 그리면서 2개의 블레이드(433)가형성되되, 상기 블레이드(433)는 그 수직 길이가 허브(432)의 수직 길이보다 상하로 일정 길이 길게 형성되며, 상기 블레이드(433)의 하단부는 상기 허브(92)의 하단부와 접하고 있는 내측부에서부터 하단부의 외측 팁(tip)까지 절개된 형태를 갖는다. 따라서, 상기 블레이드(433)의 하단부는 대체로 뾰족한 삼각형 형태를 갖게 된다.11 and 12, two blades 433 are formed while drawing a spiral trajectory on the outer circumferential surface of the hollow cylindrical hub 432, wherein the blades 433 are formed in the spiral fan 43. The vertical length is longer than the vertical length of the hub 432 is formed a certain length, the lower end of the blade 433 from the inner side in contact with the lower end of the hub 92 to the outer tip (tip) of the lower end It has an incised form. Accordingly, the lower end of the blade 433 has a generally triangular shape.
그리고, 상기 각 블레이드(433)는 상부는 대략 'S'자형 또는 태극 무늬 형태의 단면을 가지며, 하측으로 가면서 점차적으로 팁 부분이 펴지면서 하부는 단순한 원호 형태의 단면을 갖는다.In addition, each of the blades 433 has a cross section of an approximately 'S' shape or a taiji pattern, and the lower portion has a simple arc-shaped cross section while gradually extending the tip portion toward the lower side.
또한, 상기 허브(432)의 중간 부분에는 회전축(431)의 끝단부가 고정되는 연결판(434)이 수평하게 형성된다. 상기 연결판(434)은 강도 보강을 위해 중앙부는 대체로 편평하게 형성되고 외측부는 상측으로 만곡된 곡면을 이루도록 된 것이 바람직하다.In addition, the connecting plate 434 is fixed to the middle portion of the hub 432 is fixed to the end of the rotating shaft 431 is formed horizontally. The connecting plate 434 is preferably formed to be substantially flat in the center portion and the outer portion is curved to the upper side for strength reinforcement.
그리고, 상기 연결판(434)의 상부면과 하부면에는 방사상으로 연장된 복수개의 보강리브(435)가 일체로 형성되어, 연결판(434)의 강도를 더욱 증대시키는 역할을 한다. 상기 보강리브(435)는 연결판(434)의 상부면과 하부면에 대칭적으로 형성되는 것이 바람직하며, 내측에서 외측으로 갈수록 그 높이가 증대되는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of radially extending reinforcing ribs 435 are integrally formed on the upper and lower surfaces of the connecting plate 434 to further increase the strength of the connecting plate 434. The reinforcing rib 435 is preferably formed symmetrically on the upper and lower surfaces of the connecting plate 434, the height is preferably increased from the inner side to the outer side.
한편, 상기 나선형팬(43)의 연결판(434)의 중앙에는 상기 회전축(431)의 끝단부가 고정되게 결합되는 금속 부싱(436)이 고정되게 설치된다. 상기 금속 부싱(436)은 회전축(431)이 고속으로 회전할 때 회전축(431)과 결합된 부분의 마모되는 것을 방지하며, 회전축(431)이 연결판(434)에 안정적으로 결합되도록 하는 역할을 한다.On the other hand, the center of the connecting plate 434 of the helical fan 43, the metal bushing 436, which is fixedly coupled to the end of the rotary shaft 431 is fixedly installed. The metal bushing 436 prevents wear of the portion coupled to the rotating shaft 431 when the rotating shaft 431 rotates at a high speed, and serves to stably couple the rotating shaft 431 to the connecting plate 434. do.
상기 금속 부싱(436)은 인서트사출에 의해 상기 연결판(434)에 일체형으로 고정될 수 있다. 물론, 이와 다르게 금속 부싱(436)을 연결판(434) 중앙부에 삽입한 다음, 금속 부싱(436)의 외측에서 별도의 브라켓 등을 사용하여 고정하거나, 강제 압입하는 방식으로 고정시킬 수도 있을 것이다.The metal bushing 436 may be integrally fixed to the connecting plate 434 by insert injection. Alternatively, the metal bushing 436 may be inserted into the center of the connecting plate 434, and then fixed by using a separate bracket or the like from the outside of the metal bushing 436 or by a forced press.
상기와 같이 구성된 나선형팬은 실질적으로 유체에 에너지를 공급하지 못하면서 난류 소음을 발생시키게 되는 블레이드(433)의 하단부 내측이 절개되어 빈 공간을 형성하게 되므로 팬 회전시 소음을 더욱 줄일 수 있는 이점이 있다.The spiral fan configured as described above has an advantage of further reducing noise when the fan is rotated because the inner side of the lower end of the blade 433 which generates turbulent noise without substantially supplying energy to the fluid is cut to form an empty space. .
이상에서와 같이 본 발명에 따르면, 공기를 송풍시키는 나선형팬이 축방향으로 공기를 송풍시키는 유동 특성을 생성하므로 송풍팬의 설치 위치의 제약이 거의 없고, 작은 크기로도 큰 풍량을 얻을 수 있으므로 공기조화기의 전체적인 크기를 줄여 소형화 및 슬림화를 구현할 수 있으며, 캐비닛을 직방체 또는 원통형 등으로 구성하는 등 다양한 형태의 공기조화기의 제작이 가능하며, 제작이 용이하여 제조원가를 줄일 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, since the spiral fan that blows air creates a flow characteristic of blowing air in the axial direction, there is almost no restriction on the installation position of the blower fan, and a large amount of air can be obtained with a small size. Miniaturization and slimming can be realized by reducing the overall size of the conditioner, and various types of air conditioners can be manufactured, such as a cabinet having a rectangular parallelepiped or a cylindrical shape, and the manufacturing cost can be reduced due to the easy manufacturing.
또한, 나선형팬의 정,역방향 회전시 균일한 풍량을 얻을 수 있으므로 공기조화기의 상하 양방향으로 균일한 공기 토출이 가능하다.In addition, since the uniform amount of air can be obtained when the spiral fan is rotated in the forward and reverse directions, it is possible to uniformly discharge the air in both up and down directions of the air conditioner.
그리고, 본 발명의 공기조화기는 캐비닛 내에서 나선형팬을 지지하여 주는 지지부재를 경사지게 설치할 경우, 송풍 공기에 의한 소음을 줄일 수 있는 효과도얻을 수 있다.In addition, when the air conditioner of the present invention is inclined to install the support member for supporting the spiral fan in the cabinet, it is possible to obtain the effect of reducing the noise caused by the blowing air.
이외에도 축류팬을 다단으로 구성하여 송풍팬을 구성할 경우에도 공기를 축방향으로 송풍시키면서 정압을 증가시킬 수 있어, 전체 공기조화기 시스템의 크기를 줄이고 성능을 향상시킬 수 있다.In addition, in the case of forming the blower fan by configuring the axial fan in multiple stages, it is possible to increase the static pressure while blowing air in the axial direction, thereby reducing the size of the entire air conditioner system and improving performance.
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