KR200449318Y1 - 공기조화기의 실내용 열교환기 - Google Patents

Abstract

공기 토출구와 공기 흡입구가 서로 이웃하여 형성되며, 건물의 내벽면 측에 설치되는 하우징과; 하우징 내부에 설치되는 열교환 유닛과; 열교환 유닛과 공기 토출구 사이에 설치되는 송풍팬과; 공기 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기를 하우징의 내부 바닥쪽으로 유도하는 공기 흡입덕트;를 포함하며, 공기 토출구와 공기 흡입구의 경계부분에는 토출되는 더운 공기가 흡입되는 외부 공기와 혼합되는 것을 억제하도록 토출공기의 이동방향을 가이드 하는 가이드부가 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기가 개시된다.

열교환기, 송풍팬, 열교환 유닛, 공기 조화기, 압축기

Description

공기조화기의 실내용 열교환기{A heat exchanger of the room for air conditioner}

본 고안은 공기조화기의 열교환기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 실내에 설치할 수 있으며 슬림형으로 적은 공간을 차지할 수 있도록 된 공기조화기의 실내용 열교환기에 관한 것이다.

냉방기 또는 난방기를 모두 포함하는 공기조화기는 실내기와 실외기의 결합여부에 따라서 일체형과 분리형으로 구분할 수 있다.

예를 들어, 냉방기의 경우 분리형은 실내에 설치되어 실내를 냉방시키는 실내기와, 실내기와 냉매배관으로 연결하며 대기와 접하는 실외에 설치하여 외부공기를 이용하여 응축기(열교환 유닛)에서 냉매가스와 응축 열교환 후 응축된 냉매를 실내기의 증발기로 냉매배관을 통해 공급하는 실외기로 구분될 수 있다.

도 1은 종래의 실외기를 나타내 보인 개략적인 구성도이다. 도 1을 참조하면, 종래의 실외기는 실외에 설치되는 것으로서, 케이스(1)의 후면에 공기 유입구(1a)가 형성되고, 전면에 공기 토출구(1b)가 형성된다. 그리고 케이스(1) 내부에는 응축기(2)가 설치되고, 그 응축기(2)의 전방에 송풍팬(3)이 설치된 구성을 가진 다.

상기 구성에 의하면, 송풍팬(3)과 응축기(2)가 서로 수평 방향으로 전후로 배치되기 때문에, 앞뒤 폭(두께)을 줄이는데 한계가 있다.

또한, 상기 구성의 종래의 실외기는 후면의 공기 유입구(1a)를 통해서 외부 공기를 유입하고, 전면의 공기 토출구(1b)를 통해서 열교환 된 공기가 배출되는 구성이므로, 실내에 설치하는 것이 사실상 불가능하게 된다.

한편, 최근에는 건물마다 외부에 시설물을 설치하는 것에 대한 규제가 강화되고 있으며, 따라서 공기조화기의 실외기를 건물 외부에 설치하는데 어려움이 있다. 따라서 실내에 설치할 수 있으며, 적은 공간을 차지할 수 있는 실내용 열교환기의 개발이 절실한 실정이다.

또한, 이러한 점을 감안하여 실내용 열교환기를 개발시에는, 실외기를 건물 내부에 설치함에 있어서 많은 열을 발생시키는 압축기를 효과적으로 냉각시킬 수 있어야 한다.

본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 실내에 설치가 가능하며 그 두께를 줄여 설치 공간을 줄일 수 있도록 개선된 공기조화기의 실내용 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 압축기를 효과적으로 냉각시킬 수 있도록 개선된 공기조화기의 실내용 열교환기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 공기조화기의 실내용 열교환기는, 공기 토출구와 공기 흡입구가 서로 이웃하여 형성되며, 건물의 내벽면 측에 설치되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되는 열교환 유닛과; 상기 열교환 유닛과 상기 공기 토출구 사이에 설치되는 송풍팬과; 상기 공기 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기를 상기 하우징의 내부 바닥쪽으로 유도하는 공기 흡입덕트;를 포함하며, 상기 공기 토출구와 상기 공기 흡입구의 경계부분에는 토출되는 더운 공기가 흡입되는 외부 공기와 혼합되는 것을 억제하도록 토출공기의 이동방향을 가이드 하는 가이드부가 마련된 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 가이드부는, 상기 공기 토출구의 단부에 마련되어 토출공기를 상기 공기 흡입구로부터 먼 방향으로 토출되게 가이드 하도록 상향 경사지게 형성된 경사 가이드리브를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 공기 토출구는 상기 공기 흡입구보다 상부에 위치되며, 상기 가 이드부는, 상기 공기 흡입구의 단부보다 외부로 더 돌출되도록 상기 공기 토출구에서 연장되게 형성된 연장 덕트를 포함하는 것이 좋다.

또한, 상기 공기 흡입덕트의 하단과 상기 열교환유닛 사이의 공기 이동경로 상에 압축기가 설치된 것이 좋다.

또한, 상기 압축기는 상기 하우징의 좌우 폭방향을 기준으로 중앙부분에 배치되는 것이 좋다.

또한, 상기 압축기는 상기 하우징 내부 바닥으로부터 소정 높이 이격되게 설치되는 것이 좋다.

또한, 상기 열교환유닛은 그 일부가 상기 공기 흡입덕트를 가로지르도록 설치된 것이 좋다.

또한, 상기 열교환유닛은 상기 송풍팬의 하부에 하향 경사지게 배치된 것이 좋다.

또한, 상기 하우징의 내부에는 방음부재가 설치된 것이 좋다.

본 고안의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기에 따르면, 열교환 유닛과 송풍팬의 위치를 변경함으로써, 전체 두께를 줄일 수 있게 된다.

따라서, 열교환기를 실내에 설치할 수 있어서 설치가 용이할 뿐만 아니라, 그 두께도 최소화할 수 있기 때문에 설치공간을 적게 차지하는 이점이 있게 된다.

또한, 공기 토출구와 공기 흡입구의 경계부분에 배출되는 공기의 토출방향으로 가이드하기 위한 가이드부를 마렴함으로써, 배출되는 더운공기가 흡입공기와 혼 합되어 다시 유입되는 것을 방지함으로써, 하우징 내에서의 열교환 효율을 더욱더 향상시킬 수 있으며, 그로 인하여 전력소비량을 줄이고 소음을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 압축기를 흡입공기의 이동경로 상에 설치함으로써, 하우징이 실내에 설치되더라도 고온의 압축기를 외부로부터 유입되는 공기를 직접적으로 닿아서 열교환되게 함으로써 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기를 자세히 설명하기로 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안의 제1실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기(100)는, 건물(10)의 내벽면(11)에 밀착 내지 인접되게 설치되는 하우징(20)과, 상기 하우징(20) 내부에 설치되는 열교환 유닛(30)과, 상기 열교환 유닛(30)의 상부에 설치되는 송풍팬(40)과, 상기 열교환 유닛(30)의 하부에 설치되는 압축기(50)를 구비한다.

상기 하우징(20)은 대략 4각 케비넷 형상으로서, 그 상단부에 공기 토출구(21)와 공기 흡입구(22)가 상하로 인접되게 마련된다.

상기 공기 토출구(21)를 통해 하우징(20) 내부에서 열교환 된 더운 공기가 외부로 토출되고, 상기 공기 흡입구(22)를 통해서는 외부의 차가운 공기가 하우징(20) 내부로 유입된다. 상기 공기 토출구(21)는 공기 흡입구(22)와 인접되되, 상부에 배치됨으로써 토출되는 더운 공기가 흡입공기와 혼합되는 것을 차단시킬 필요 가 있다.

따라서, 상기 공기 토출구(21)와 공기 흡입구(22)의 경계부분에는 토출되는 더운 공기가 흡입되는 외부공기와 혼합되는 것을 효과적으로 억제하기 위해서, 토출공기의 이동방향을 가이드 하는 가이드부(23)가 마련된다. 상기 가이드부(23)는 공기 토출구(21)의 단부에 마련되어 토출공기를 공기 흡입구(22)로부터 먼 방향 즉, 상 방향으로 토출되게 가이드 하도록 상향 경사지게 형성된 경사 가이드리브(23a)를 구비한다.

또한, 상기 공기 흡입구(22)를 통해 흡입되는 외부 공기를 하우징(20) 내부의 바닥 쪽으로 유도하는 공기 흡입덕트(24)를 구비한다. 상기 흡입덕트(24)는 하우징(20) 내부에 상하 소정 길이의 공기 유로형태로 마련되며, 바람직하게는 건물(10)의 내벽(11) 쪽에 가깝게 마련된다. 상기 공기 흡입덕트(24)의 하단(24a)은 하우징(20) 내부 바닥(20a)으로부터 소정 거리 이격되게 형성된다.

따라서 공기 흡입구(22)로 유입된 외부 공기는 상기 공기 흡입덕트(24)를 경유하여 하우징(20) 내부의 하부로 진입되어 하우징(20) 상부로 향하면서 후술할 압축기(50)와 열교환유닛(30)을 차례로 냉각시킨 뒤 송풍팬(40)에 의해 공기 토출구(21)로 배출된다.

상기 열교환 유닛(30)은 하우징(20) 내부에 설치된다. 이러한 열교환 유닛(30)은 일반적으로 알려진 바와 같이, 냉매를 응축하기 위한 응축기로서, 소정 형태로 구성된 냉각핀과 열교환 파이프 등을 구비할 수 있다. 여기서 상기 열교환 유닛(30)의 구체적인 구성은 본 고안을 한정하지는 않으며, 산업 전반에서 널리 알 려진 다양한 형태의 응축기를 포함할 수 있다. 다만, 상기 열교환 유닛(30)은 대략 4각 틀 형태로 형성되며, 하우징(20) 내부에서 상하 소정 각도로 경사지게 설치된 점에 특징이 있다.

구체적으로는, 열교환 유닛(30)은 그 하단이 상단보다 건물(10) 내벽면(11)과 더 가까이 위치되게 기울어진 상태로 설치된다. 따라서 상기 공기 흡입덕트(24)의 하단(24a)으로부터 나오는 외부 공기는 도 2에서 화살표로 도시한 바와 같이, 열교환 유닛(30)의 일면(31)과 소정 각도로 교차하면서 통과하여 타면(32)으로 배출되어 나오면서 열교환 하게 된다. 상기와 같이 열교환 유닛(30)을 배치하게 되면, 공기가 통과하면서 열교환 되는 시간을 늘리면서도, 공기가 원활하게 통과할 수 있도록 함으로써, 열교환 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

상기 송풍팬(40)은 하우징(20) 내부의 상측에 설치되어, 구동시 공기 유입덕트(24)를 통해 외부공기를 하우징(20) 내부로 유입되게 하는 흡입력을 제공하고, 하우징(20) 내부로 유입되어 열교환 된 더운 공기를 상기 공기 토출구(21)를 통해 건물(10) 외부로 배출시킨다. 이러한 송풍팬(40)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 구동모터(41)와 팬 날개(42)가 좌우 수평상태로 놓인 소위 크로스플로우 팬(crossflow fan)인 것이 바람직하다. 따라서, 상기 송풍팬(40)은 설치 공간을 적게 차지하면서도, 하우징(20)의 상부 즉, 공기 토출구(21)에 인접되게 설치되어 공기를 강제로 순환시킬 수 있게 된다.

또한, 도시하지는 않았으나, 상기 공기 흡입덕트(24)의 하단측에도 냉방기의 사용 용량에 따라서 선택적으로 구동되도록 제어 가능한 보조 송풍팬을 더 설치할 수 있다.

또한, 상기 공기 흡입덕트(24)의 하단(24a)과 열교환유닛(30) 사이의 공기 이동 경로 상에는 상기 압축기(50)가 설치된다. 상기 압축기(50)는 냉매를 압축하기 위한 것으로서, 구동시 고온의 열을 발생시킨다. 따라서 이러한 압축기(50)는 적절히 냉각시켜주어야 한다. 따라서 하우징(20)을 실내에 설치하게 됨으로써 종래와 같이 실외에 설치하는 대신, 상기 공기 흡입덕트(24)를 통해 유입되는 외부 공기를 이용하여 강제로 냉각시킬 수 있게 된다. 즉, 공기 흡입덕트(24)를 통해 하우징(20) 내부로 유입되는 외부공기는 일부분이 상기 압축기(50)에 닿아서 열교환 된 뒤, 열교환유닛(30) 쪽으로 이동하게 된다.

또한 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 압축기(50)는 하우징(20)의 하부에 설치되되, 하우징(20)의 좌우 폭(W)을 기준으로 중앙부분에 배치되는 것이 좋다. 따라서 공기 흡입덕트(24)를 통해 유입되는 외부공기의 흐름을 압축기(50)의 양측으로 분산시켜 원활하게 유동되게 하면서도, 압축기(50)와 외부공기와의 접촉면적을 최대한 증가시킬 수 있게 된다.

상기 구성에 의하면, 도 2와 같이 공기 토출구(21)에 가이드부(23)를 마련함으로써, 배출되는 더운 공기를 상 방향으로 이동되게 유도함으로써, 공기 토출구(21)의 하부에 마련된 공기 흡입구(22)를 통해 흡입되는 외부공기와 섞이는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다. 따라서 공기 흡입구(22)를 통해 유입되는 외부공기는 순수한 외부공기가 대부분 유입됨으로써, 상기 압축기(50)는 물론 열교환유닛(30)을 더욱 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 압축기(50)를 공기 흡입덕트(24)를 통해 유입되는 외부공기의 이동경로 상에 설치함으로써 압축기(50)를 외부공기를 이용하여 직접적으로 강제 냉각시킬 수 있게 된다. 따라서 하우징(20)이 실내에 설치되더라도 열이 발생하는 압축기(50)를 효과적으로 냉각시킬 수 있기 때문에, 압축기(50)의 과열을 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기(200)를 나타내 보인 단면도이다. 도 4를 참조하면, 실내용 열교환기(200)는 하우징(20')에 공기 토출구(21)와 공기 흡입구(22)를 가지되, 공기 토출구(21)에서 토출되는 더운 공기가 상기 공기 흡입구(22)를 통해 다시 유입되는 것을 방지하도록 토출공기를 가이드하기 위한 가이드부(23')를 구비한다. 상기 가이드부(23')는 공기 흡입구(22)의 단부보다 공기 토출구(21)로부터 더 외부로 돌출되게 공기 토출구(21)로부터 연장 형성된 연장덕트(25)를 구비하는데 그 특징이 있다. 상기 구성에 의하면, 공기 토출구(21)로부터 연장덕트(25)를 외부로 더 돌출되게 마련함으로써, 외부로 토출되는 더운 공기를 공기 흡입구(22)로부터 더 먼 곳에서 대기 중으로 내보낼 수 있게 된다. 따라서 더운 공기는 올라가고 찬 공기는 내려가는 대기 순환 원리에 따라서 상기 연장 덕트(25)를 통해 배출될 더운 공기가 하부에 위치한 공기 흡입구(22) 쪽으로 이동하는 것을 근본적으로 방지함으로써, 찬 외부 공기만이 공기 흡입구(22)를 통해 하우징(20') 내부로 유입되도록 할 수 있게 된다. 한편, 도 4에서 앞서 도 2 및 도 3에 도시된 도면과 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호를 부여하였다.

도 5를 참조하면, 본 고안의 제3실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기(300)에 따르면, 하우징(20) 내부의 바닥(20a)으로부터 소정 높이에 위치되게 압축기(50)가 설치된 점에 특징이 있다. 이를 위해서 상기 하우징(20) 내부의 바닥(20a)으로부터 소정 높이로 압축기(50)를 지지하는 지지브라켓(60)이 설치된다. 상기 지지브라켓(60)은 다수의 통공(61)을 가지는 구성으로서, 공기 흡입덕트(24)로부터 하우징(20) 내부로 유입되는 공기가 지지브라켓(60)의 하부로 유입된 뒤, 상기 통공들(61)을 관통하여 압축기(61)로 이동하면서 압축기(50)의 바닥으로부터 외측 전체를 냉각시킬 수 있게 된다. 즉, 압축기(50)와 공기와의 열교환면적을 더 넓힐 수 있어서 효과적으로 압축기(50)를 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 바람직하게는 상기 지지브라켓(60)이 금속재질로 형성됨으로써, 상기 압축기(61)의 열이 지지브라켓(60)으로 전달되고, 열을 전달받은 지지브라켓(60)은 유입되는 외부공기에 의해 냉각됨으로써 압축기(50)의 열을 보다 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 도 6을 참조하면 본 고안의 제4실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기(400)는, 열교환유닛(30')은 그 열교환유닛(30')의 일부분이 공기 흡입덕트(24)를 가로지르도록 설치된 점에 특징이 있다. 이를 위해서 상기 공기 흡입덕트(24)의 내측 벽(24c)에는 열교환유닛(30')이 관통하는 관통 결합구(24b)가 형성된다. 바람직하게는 상기 열교환유닛(30')의 하단부가 공기 흡입덕트(24)의 하부쪽을 소정 각도로 기울어진 자세로 위치되게 설치된다. 이러한 구성에 의하면, 공기 흡입덕트(24)를 통해 유입되는 외부 공기는 1차적으로 열교환유닛(30')의 일부분을 먼저 냉각시켜서 열교환 하고, 공기 흡입덕트(24)의 하단부로 나와서 압축기(50)를 2차적으로 냉각시킨다. 그런 다음, 다시 하우징(20) 내부의 열교환유닛(30')을 통과하면서 열교환유닛(30')의 상부 측을 3차로 냉각시킨 후 외부로 배출된다. 따라서 실질적으로 열교환 유닛(30')은 2번에 걸쳐서 열교환을 하게 되므로, 보다 효과적으로 열교환이 이루어지도록 할 수 있게 되고, 결국 열교환기 구동을 위한 전기에너지를 절약하고, 소음 발생 등을 줄일 수 있는 이점이 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안의 실시예에 따른 실내용 열교환기들(100,200,300,400)은, 열교환 유닛(30,30')을 소정 각도 기울어지게 하우징(20,20') 내에 설치하고, 그 열교환 유닛(30.30')의 상부에 송풍팬(40)을 설치함으로써, 열교환기 전체의 폭 즉, 두께를 줄일 수 있게 된다. 따라서 실내에 설치하면서도 그 설치 공간을 최소화할 수 있게 된다.

또한, 본 고안의 실시예에 따른 실내용 열교환기는 실내에 설치한 상태에서 실외의 공기를 순환시켜 열교환 유닛(30,30')에서 열교환시키는 것이 가능함으로써, 종래의 실외용 열교환기와 같이 건물 외부에 설치할 필요가 없게 됨으로써, 그만큼 설치비용을 절감할 수 있으며, 건물 외관의 미관을 해치지 않는 이점이 있다.

또한, 배출되는 더운 공기와 흡입되는 차가운 공기가 혼합되지 않도록 가이드부(23)를 마련함으로써, 열교환 효율을 더욱 향상시킬 수 있으며, 압축기(50)를 공기 이동경로 상에 배치함으로써 압축기(50)도 효과적으로 냉각시킬 수 있게 된다.

또한, 바람직하게는 도 2 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 하우징(20,20') 내 측에는 발생되는 소음을 차단 및 흡음하기 위한 방음부재(70)가 더 설치된 것이 바람직하다. 상기 방음부재(70)는 하우징(20,20')의 내측면에 밀착되게 설치되며, 스폰지나, 섬유재질 등을 포함할 수 있으며, 산업 전반에서 널리 사용되는 다양한 소재로 설치될 수 있다. 이와 같이 방음부재(70)를 하우징(20,20') 내부에 설치함으로써, 열교환기를 실내에 설치하더라도 소음 발생을 방지할 수 있기 때문에, 실내의 쾌적함을 유지시킬 수 있게 된다.

도 1은 종래의 실외용 열교환기를 나타내 보인 개략적인 단면도.

도 2는 본 고안의 제1실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기를 나타내 보인 개략적인 종단면도.

도 3은 도 2에 도시된 공기조화기의 실내용 열교환기를 나타내 보인 횡단면도.

도 4는 본 고안의 제2실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기를 나타내 보인 단면도.

도 5는 본 고안의 제3실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기를 나타내 보인 단면도.

도 6은 본 고안의 제4실시예에 따른 공기조화기의 실내용 열교환기를 나타내 보인 단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

20,20'..하우징 21..공기 토출구

22..공기 흡입구 23..가이드부

24..공기 흡입덕트 25..연장 덕트

30..열교환유닛 40..송풍팬

50..압축기 60..지지브라켓

70..방음부재 100,200,300,400..실내용 열교환기

Claims (9)

1. 공기 토출구와 공기 흡입구가 서로 이웃하여 형성되며, 건물의 내벽면 측에 설치되는 하우징과;

   상기 하우징 내부에 설치되는 열교환 유닛과;

   상기 열교환 유닛과 상기 공기 토출구 사이에 설치되는 송풍팬과;

   상기 공기 흡입구를 통해 흡입되는 외부 공기를 상기 하우징의 내부 바닥쪽으로 유도하는 공기 흡입덕트;를 포함하며,

   상기 공기 토출구와 상기 공기 흡입구의 경계부분에는 토출되는 더운 공기가 흡입되는 외부 공기와 혼합되는 것을 억제하도록 토출공기의 이동방향을 가이드 하는 가이드부가 마련되고,

   상기 가이드부는, 상기 공기 토출구의 단부에 마련되어 토출공기를 상기 공기 흡입구로부터 먼 방향으로 토출되게 가이드 하도록 상향 경사지게 형성된 경사 가이드리브를 포함하고,

   상기 열교환유닛은 그 일부가 상기 공기 흡입덕트를 가로지르도록, 상기 송풍팬의 하부에 하향 경사지게 배치된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 공기 토출구는 상기 공기 흡입구보다 상부에 위치되며,

   상기 가이드부는, 상기 공기 흡입구의 단부보다 외부로 더 돌출되도록 상기 공기 토출구에서 연장되게 형성된 연장 덕트를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,

   상기 공기 흡입덕트의 하단과 상기 열교환유닛 사이의 공기 이동경로 상에 압축기가 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 압축기는 상기 하우징의 좌우 폭방향을 기준으로 중앙부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.
6. 제4항에 있어서,

   상기 압축기는 상기 하우징 내부 바닥으로부터 소정 높이 이격되게 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.
7. 삭제
8. 삭제
9. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 하우징의 내부에는 방음부재가 설치된 것을 특징으로 하는 공기조화기의 실내용 열교환기.

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