KR20050012223A - 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기 - Google Patents

전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기 Download PDF

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구자형
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김양호
홍영호
허경욱
성시경
이동혁
김태근
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Abstract

본 발명은, 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 상기 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 상기 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 상기 전면부, 양 측면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 상기 전면부, 양 측면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스와, 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와, 상기 실외기 케이스 내에 설치되고, 건물 외부의 공기를 상기 전면부를 통해 흡입시켜서 실외기 케이스 내에서 열교환된 공기를 상기 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매 가스를 상기 냉각팬에 의해 흡입된 외부공기와의 열교환에 의해 응축시키기 위해 상기 실외기 케이스 내에 설치되는 공냉식 응축기로, 상기 응축기는 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역과 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역으로 나누어지고, 상기 제1영역에서의 열교환량이 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 큰 공냉식 응축기로 이루어지는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 제공한다.

Description

전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기{FRONT SUCTION/DISCHARGE TYPE OUTDOOR UNIT FOR AIR CONDITIONER}
냉방기 혹은 난방기 양자 모두를 포함하는 공기조화기는 일체형과 분리형으로 구분될 수 있다. 냉방기를 예로 들어 설명하는 경우, 본 발명의 대상이 되는 분리형 공기조화기는 실내에 설치되어 실내를 냉방시키는 실내기와, 실내기와 냉매배관에 의해 연결되며 대기와 접하는 실외에 설치되어 외부공기를 냉각매체로 응축기에서 냉매가스와 응축 열교환 후 응축된 냉매를 실내기의 증발기로 냉매배관을 통해 공급하는 실외기로 구성된다. 실내기는 냉매를 증발시켜 실내 공기로부터 증발열을 흡수하는 냉각 열교환을 행하는 증발기와 실내공기를 순환시키는 통풍팬을 포함하며, 실외기는 냉매가스를 압축하여 응축기로 공급하는 압축기와, 압축기로부터 공급되는 냉매가스를 응축시키는 공냉식 응축기와, 공냉식 응축기에 외부공기를 강제통풍시켜 냉매가스를 냉각 응축시키는 냉각팬을 포함한다. 상기 실외기의 압축기, 공냉식 응축기 및 냉각팬은 외관을 형성하는 실외기 케이스 내부에 수용된다. 종래의 육면체 형상의 실외기 케이스는, 세측면에 공냉식 응축기로 공기를 흡입시키기 위한 공기 흡입부와, 그 상부면에 공냉식 응축기에서 열교환을 통해 냉매 가스로부터 응축열을 흡수한 공기를 외부로 토출시키기 위한 공기 토출부가 마련되어 있다.
그런데, 이러한 종래의 공기조화기용 실외기는, 도시의 고밀도화와 환경관리의 강화로 인해 설치장소에 제한을 받고 있고, 소음 및 열기 방출로 인해 주변의 민원 제기 대상으로 되고 있다. 특히, 대규모 아파트 단지 등 공동주거시설에서는 미관과 소음문제로 실외기를 실내의 베란다 내부에 설치하도록 규제하고 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 일본국 공개특허공보 평6-101873호는 공기조절장치의 실내 유닛이 공기 조절하고자 하는 실내 혹은 실내에 인접하여 설치되고, 공기조절장치의 실외 유닛이 공기 조절하고자 하는 실외에 설치된 공기조절장치 장착건물에 있어서, 외벽 혹은 지붕에 개구가 설치되고, 개구에는 루버가 설치되고, 루버의 안쪽에 공기조절장치의 실외 유닛이 설치되고, 실외 유닛의 흡기 혹은 배기는 루버의 날개판 간극을 통하여 행해지도록 되어 있는 공기조절장치 장착건물을 개시하고 있다.
아울러, 일본국 공개특허공보 평3-213928호는 벽에 매설되는 상기 벽과 대략 동일 치수의 두께의 외곽을 갖는 공기조화기용의 실외기 본체와, 상기 실외기 본체의 동일면측에 배설한 열 교환용 공기의 흡입구 및 열교환 후의 공기의 취출구를 구비하는 벽 매립형의 공기조화기용 실외기를 개시하고 있다.
최근의 실외기는 공기조화용량의 증가에 따라 보다 열교환효율의 향상이 요구되고 있으나, 상술한 전면 흡토출 방식의 실외기에서는 전면, 즉 한쪽면으로만공기가 흡입되므로, 3면 흡입방식의 종래 실외기에 비해 흡입부의 면적이 작아서 열교환효율이 떨어질 수 밖에 없었다. 그러나, 지금까지의 기술은 외부 공기의 흡입면적이 불가피하게 줄어들 수 밖에 없는 전면 흡토출 방식의 실외기에서 열교환효율을 효과적으로 향상시킬 수 있는 구조나 배치에 대해 전혀 개시하고 있지 않다.
본 발명은 공기조화기용 실외기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기의 일실시예의 구조를 보여주는 일부 절단 사시 단면도이다.
도 2는 도 1에 보인 일실시예에 따른 실외기의 분해 사시도이다.
도 3A는 도 2의 점선 부분을 확대하여 나타낸 정면도이고, 도 3B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공냉식 응축기의 측 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 별도로 제작되어 설치되는 공냉식 응축기를 보여주기 위한 사시도이다.
도 5A 및 5B는 각각 본 발명의 또 다른 실시예에 따라 똑 같은 규격의 복수개의 응축기를 설치하는 모습을 보여주는 개념도이다.
바람직한 실시예의 설명
도 1 및 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기의 구조를 보여준다.
주거용 및/또는 상업용 건물의 외벽(2)에 건물 외부와 연통되도록 개방된 개방 공간 내에 외부 프레임(4)이 고정 설치되고, 상기 외부 프레임(4) 안쪽에 내부프레임(6)이, 상기 외부 프레임(4)에 고정 설치된다. 경우에 따라서는 상기 내외부프레임(4, 6)은 일체로 형성될 수도 있다. 상기 내부 프레임(6)의 안쪽 영역은 흡입영역(7a)과 토출 영역(7b)으로 구획 분리되며, 각 영역내에는 복수개의 루버 블레이드(8)가 설치되어 이들 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 도 1에 화살표로 나타낸 바와 같이 공기가 흡입되거나 토출된다.
상기 루버 블레이드(8)는 도시되지 않은 구동장치를 이용하여 수동식 혹은 전동식으로 개방 각도를 조절할 수도 있으며, 경우에 따라서는 공기의 흡토출 방향을 미리 결정하여 루버 블레이드(8)를 일정 각도로 개방시킨 채로 유지하는 것도 가능하다.
한편, 상기 외부 프레임(4) 및/또는 내부 프레임(6)에 접하도록 상기 건물 외벽(2) 안쪽으로 고정 설치되는 실외기(10)는 실외기 케이스를 갖는데, 이 실외기케이스는 도 2에 보인 구성 부품으로 이루어지고, 아울러, 이 실외기 케이스 내부에 역시 도 2에 보인 실외기 구성 부품들이 설치되어 있다.
먼저, 실외기 케이스는 내부 프레임(6)의 흡입 영역(7a) 및 토출 영역(7b)과 면하는 전면부가 건물 외부와 연통하도록 개방되어 있는데, 상기 개방된 전면부는 흡입부(11a) 및 토출부(11b)로 구획 분리되어 내부 프레임의 흡입 영역(7a) 및 토출 영역(7b)에 대응한다. 그리고, 상기 전면부 양 측단에 형성되는 양 측면부(12a, 12b)와, 상기 전면부와 마주 보도록 형성되는 배면부(12c)와, 상기 전면부, 양 측면부(12a, 12b) 및 배면부(12c)의 하단에 형성되는 저면부(14)와, 상기 전면부, 양 측면부(12a, 12b) 및 배면부(12c)의 상단에 형성되는 상면부(16)를 포함한다. 이들 양측면부(12a, 12b), 배면부(12c), 저면부(14) 및 상면부(16)는 폐쇄되어 바람직하게는 전체적으로 직육면체 형상의 실외기 케이스를 이룬다. 실외기(10)의 전면부에는, 메쉬 형상의 프론트 그릴(60)이 추가로 설치되어 실외로부터의 동물(예를 들면, 쥐 등)의 침입을 막는 역할을 하는데, 이하의 설명에서 편의상 개방된 전면부에 대한 도면번호를 프론트 그릴에 대한 도면번호 60으로 함께 표시한다. 아울러, 상기 실외기 케이스는, 운반 및 설치를 용이하게 하기 위해서 흡입부(11a)에 대응하는 흡입 케이스와, 토출부(11b)에 대응하는 토출 케이스로 분리하여 운반 및 설치가 용이하게 구성할 수도 있다.
저면부(14)에는 복수개의 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)가 외부로 돌출 형성되어 있는데, 이 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들이 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥에 지지되어 실외기(10)의 무거운 하중을 지지한다. 다리부재(18a, 18b, 18c, 18d)의 숫자는 저면부(14)의 형상을 고려하는 경우 4개 정도가 바람직할 것이다. 아울러, 이들 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들을 서로 연결 보강하는 다리보강재(19)가 저면부(14) 아래에 횡방향으로 형성되어 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들은 높이조절이 가능한 나사(도시되지 않음)를 추가로 포함하여, 건물의 바닥, 예를 들면 아파트 베란다의 바닥의 편평도가 바르지 않을 경우 실외기(10)의 수평도를 맞추는데 사용할 수도 있다. 아울러, 상기 다리 부재(18a, 18b, 18c, 18d)들 중 예를 들면 전방쪽(건물 외벽쪽) 두 개의 다리 부재(18a, 18b)가 이동용 바퀴(도시되지 않음)를 추가로 포함하는 경우, 무거운 하중의 실외기(10)를 운반하는데 상당히 편리해진다.
아울러, 실외기 흡입부(11a)에는 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기(20)가 설치되고, 상기 압축기(20)로부터 공급되는 냉매가스를 외부 공기와 열교환을 통해 응축시키는 공냉식 응축기(30)가 설치되어 있다.
그런데, 한 쪽면, 즉 개방된 전면부(60)를 통해서만 외부 공기를 흡입하는 전면 흡토출 방식의 실외기에서는, 외부 공기를 보다 효율적으로 공냉식 응축기(30)로 유도하여, 개방된 전면부(60)를 통해 흡입되는 외부 공기 모두가 공냉식 응축기(30)를 통과하면서 열교환을 행하게 구성함으로써 열교환 효율을 증가시키는 것이 좋다. 이를 위해, 본 발명에서는 건물 외부로부터 상기 전면부(60)를 통해 흡입시킨 외부 공기가 상기 공냉식 응축기(30)를 통과하지 않은 채로 후술하는 냉각팬(40)으로 흡입되지 않도록, 실외기 케이스와 상기 공냉식 응축기(30) 사이로 유로 형성부재를 포함하는 것이 바람직하다.
그 일례로, 도 2에 보인 바와 같이 상기 공냉식 응축기(30)를 상부 커버(32a, 32b, 32c) 및/또는 측면 커버(34a, 34b)를 이용하여 양 측면부(12a, 12b) 및 또는 저면부(14)에 고정 지지할 수 있다. 이에 따라, 상기 양 측면부(12a, 12b), 측면 커버(34a, 34b) 및 상부 커버(32a, 32b, 32c)가 유로를 형성하여 개방된 전면부(60)을 통해 흡입된 외부 공기가 공냉식 응축기(30)를 통과하지 않은 채로 냉각팬(40)으로 흡입되는 일은 없게 된다. 이상의 유로 형성 부재는 응축기의 형상이 변경됨에 따라 얼마든지 변경이 가능하다.
도면에 보인 일실시예를 살펴보면, 공냉식 응축기(30)는 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 양단으로 하면서 상기 응축기 브라켓트(36a, 36b)에 형성된 다수의 구멍에 응축기용 튜브를 삽입 설치하고, 그 사이에 응축기용 핀을 끼워 설치한 후, 상기 다수개의 구멍을 통해 돌출한 응축기용 튜브를 구부러진 튜브로 서로 연결시켜서 만들어진다. 이상의 구성을 갖는 응축기 브라켓트(36a,36b)의 일단에 측면 커버(34a, 34b)를 별도의 체결부재로 결합시키고, 상기 측면 커버(34b)를 실외기 케이스 중 측면부(12b)에 별도의 체결부재를 이용하여 결합시킴으로써, 응축기(30)는 실외기 케이스에 고정 설치될 수 있다. 경우에 따라서는 전술한 바와 같이, 응축기(30)를 저면부(14) 혹은 상부 커버(32a, 32b, 32c)에 결합시킬 수도 있으나, 응축기의 양단에 있는 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 길이 방향을 따라 측면 커버(34a, 34b)와 결합시키고, 이 측면 커버(34a, 34b)를 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)에 결합시키는 것만으로도 응축기를 충분히 안정하게 실외기 케이스에 고정설치할 수 있다.
아울러, 후술하는 바와 같이, 상기 공냉식 응축기(30)는 복수개의 세트로 별도로 제작한 후, 한 세트의 응축기 위에 다른 세트의 응축기를 얹어서 원하는 높이의 공냉식 응축기를 구성하는 것 역시 가능하다. 이 경우에도 전술한 바와 같이 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 측면 커버(34a, 34b)에 별도의 체결부재로 결합시키고, 측면 커버(34a, 34b)를 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)에 별도의 체결부재로 결합시키는 것만으로도 응축기를 안정하게 실외기 케이스에 고정 설치할 수 있다.
아울러, 대략 평판상으로 공냉식 응축기를 제작한 후, 벤딩 공정 등을 거쳐응축기의 형상을 도면에 보인 바와 같이 대략 "U"자 형상으로 만드는 것 역시 가능하다. 이렇게 함으로써 절대 열교환 면적을 넓히는 것이 가능해진다.
상술한 바와 같이, 공냉식 응축기(30)는 수 많은 응축기 핀들 사이로 복수열의 응축기 배관이 지그재그 형상을 갖도록 설치된 구조이다. 따라서, 개방된 전면부(60)를 통해 흡입되는 외부 공기는 공냉식 응축기(30)의 핀 사이를 통과하면서 그 사이의 배관을 통해 흐르는 냉매 가스와 열교환한다. 이 열교환에 의해 배관 내의 냉매 가스는 외부 공기에 응축열을 빼앗기고 응축되고, 외부 공기는 공냉식 응축기(30)를 통과하면서 응축열을 흡수하여 온도가 올라가서 후술하는 냉각팬(40)에 의해 개방된 전면부(60)을 통해 외부로 토출된다.
실외기 토출부(11b)에는, 외부 공기를 상기 흡입 영역(7a)을 통해 상기 공냉식 응축기(30)로 공급시키고 열 교환된 공기를 상기 토출 영역(7b)을 통해 배출시키는 냉각팬(40)이 제공되는데, 도면은 냉각팬(40)의 일예로 시로코 팬(siroccofan)을 보여준다. 도면은 냉각팬(40)의 오리피스가 상부 및 하부를 향해 제공되는 예를 보여주지만, 상기 오리피스가 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)를 향하도록 설치할 수도 있다. 상기 냉각팬을 지지하기 위해 냉각팬 지지부재(42)가 제공되는데, 좀 더 구체적으로는 상기 냉각팬(40)의 하우징이 냉각팬 브라켓트(44) 및 팬프론트(46)에 각각 고정 설치될 수 있다. 상기 냉각팬(40)을 고정하기 위한 냉각팬 브라켓트(44) 및 팬 프론트(46)의 형상은 설계자의 의도에 따라 얼마든지 변경될 수 있을 것이다.
아울러, 배면부(12c) 안쪽으로, 바람직하게는 흡입부(11a)에는 실외기의 동작 제어를 위한 제어박스(50)가 제공되고, 제어박스(50) 아래에는 실내기에서 증발된 냉매가스가 흘러 들어오는 냉매 배관과, 실외기예서 응축된 응축 냉매가 흘러나가는 냉매 배관의 통로인 밸브 어셈블리(52)가 제공된다.
그런데, 본 발명은 이러한 형식의 전면 흡토출 방식의 실외기에서 상기 공냉식 응축기(30)를 전체적으로 고르게 활용하기 위하여, 상기 응축기 중 상대적으로 풍속이 빠르고 풍량이 많은 영역에서는 열교환량을 크게 하고, 상대적으로 풍속이 느리고 풍량이 적은 영역에서는 열교환량을 적게 하는 것을 가장 큰 특징으로 한다. 즉, 본 발명에 따른 응축기는 상기 냉각팬(40)과 상대적으로 근접한 제1영역과, 상기 냉각팬(40)과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역으로 나누어지고, 상기 제1영역에서의 열교환량이 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 큰 것을 특징으로 한다.
도 3A는 본 발명의 일실시예를 보인 도 2에서 공냉식 응축기(30)의 중앙 부분의 점선 부분을 확대하여 나타낸 도면으로, 냉각팬(40)이 공냉식 응축기(30)의 상부에 위치하기 때문에, 도면에 화살표로 표시한 바와 같이, 공냉식 응축기(30)의 상부 영역(90)을 통해 흡입되는 외부 공기의 풍량이 공냉식 응축기(30)의 하부 영역(92)을 통해 흡입되는 외부 공기의 풍량에 비해 많고, 풍속 역시 상부 영역(90)에서 하부 영역(92)에 비해 크다. 이러한 상부 영역(90) 및 하부 영역(92)에서의 풍량 및 풍속의 불균형을 열교환 효율 향상에 반영하기 위해, 본 발명은 각 영역에 서의 열교환량을 다르게 하도록 구성하는 것을 특징으로 한다.
상기 구성을 위해, 도 3A에 보인 바와 같이, 풍속이 빠르고 풍량이 많은 상부 영역(90)에서의 응축기의 핀(80) 사이의 간격(fin pitch)을 풍속이 느리고 풍량이 적은 하부 영역(92)에서의 응축기의 핀(80) 사이의 간격에 비해 작게 구성할 수 있다. 즉, 상부 영역(90)에서의 응축기의 핀들은 상대적으로 더 촘촘하게 설치하고, 하부 영역(92)에서의 응축기의 핀(80)들은 상대적으로 더 듬성듬성차게 설치한다.
이에 따라, 상부 영역(90)에서의 열교환량이 하부 영역(92)에서의 열교환량에 비해 커지므로, 공냉식 응축기(30)를 전체적으로 균일하게 이용할 수 있게 된다.
또한, 도 3B는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공냉식 응축기(30)의 측단면도를 보여주는데, 풍속이 빠르고 중량이 많은 상부 영역(90)에서의 응축기의 배관(82) 사이의 간격(tube pitch)를, 풍속이 느리고 풍량이 적은 하부 영역(92)에 서의 응축기의 배관(82) 사이의 간격에 비해 작게 구성할 수 있다. 즉, 상부영역(90)에서는 응축기 배관들을 상대적으로 더 촘촘하게 설치하고, 하부 영역(92)에서는 응축기 배관들을 상대적으로 더 듬성듬성하게 설치한다. 이에 따라, 상부 영역(90)에서의 열교환량이 하부 영역(92)에서의 열교환량에 비해 커지므로, 공냉식 응축기(30)를 전체적으로 균일하게 이용할 수 있게 된다.
아울러, 역시 도 3B에 보인 바와 같이, 풍속이 빠르고 풍량이 많은 상부 영역(90)에서의 응축기 배관 열(tube row)수를, 풍속이 느리고 풍량이 적은 하부 영역(92)에서의 응축기의 배관 열수에 비해 크게 형성할 수 있다. 바람직하게는 도 3B에 보인 바와 같이, 상부 영역(90)에서의 응축기 배관 열수는 3 이상으로 하고, 하부 영역(92)에서의 응축기 배관 열수를 2 이하로 할 수 있다. 이에 따라, 상부영역(90)에서의 열교환량이 하부 영역(92)에서의 열교환량에 비해 커지므로, 공냉식 응축기(30)를 전체적으로 균일하게 이용할 수 있게 된다.
그런데, 하나의 응축기에서 상하부 영역(90, 92)으로 나누어 핀 사이의 간격, 배관 사이의 간격 혹은 배관 열수를 다르게 하는 것은 많은 노력과 비용을 요할 수 있다. 따라서, 본 발명의 또 다른 특징은, 본 발명에 따른 공냉식 응축기는 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역에 대응하는 응축기와, 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역에 대응하는 응축기로 구획 분리되고, 이들이 별개로 제작되어 인접하도록 설치되어 본 발명에 따른 공냉식 응축기를 구성하는데 있다.
도 4는 이러한 개념을 개략적으로 보여준다. 도면에 보인 바와 같이, 상부응축기(86) 및 하부 응축기(88)를 별도로 제작하여 상부 응축기(86)를 하부 응축기(88)에 화살표 A 방향으로 얹어놓고 도시되지 않은 별도의 체결 부재(예를들면 전술한 측면 커버 등)를 이용하여 이들 응축기(86, 88)을 실외기 케이스에 고정 설치함으로써 한 벌의 공냉식 응축기를 완성할 수 있다. 도 4는 전술한 벤딩 공정을 거치지 않은 상태에서 응축기를 설치하는 모습을 보여주지만, 응축기의 열교환 면적을 넓히기 위해 벤딩이나 절곡이 요구되는 경우, 벤딩 및/또는 절곡 공정 후에 얻어지는 별도의 열교환기를 도면에 도시한 바와 같이 설치하는 것 역시 가능하다.
이 때, 전술한 개념에 따라 상부 응축기(86)에서의 핀(80) 사이의 간격, 배관(82) 사이의 간격 혹은 배관 열수를 하부 응축기(88)에서의 핀(80) 사이의 간격, 배관(82) 사이의 간격 혹은 배관 열수와 다르게 구성할 수 있다. 도 4에서는 그 일례로, 상부 응축기(86)에는 핀 사이의 간격 및 배관 사시의 간격이 상대적으로 더 촘촘하고, 배관 열수는 3이 되도록 형성한 구성과, 하부 응축기(88)에는 핀 사이의 간격 및 배관 사이의 간격이 상대적으로 더 듬성듬성하고, 배관 열수는 2가 되도록 형성한 구성을 보여준다. 이에 따라서, 상부 영역(90)에서의 열교환량이 하부 영역(92)에서의 열교환량에 비해 커지게 하면, 공냉식 응축기를 전체적으로 균일하게 이용할 수 있게 된다.
이 경우에도 전술한 바와 같이, 응축기 브라켓트(36a, 36b)를 측면 커버(34a, 34b)에 별도의 체결부재로 결합시키고, 측면 커버(34a, 34b)를 실외기 케이스의 양 측면부(12a, 12b)에 별도의 체결부재로 결합시키는 것만으로도 응축기를 안정하게 실외기 케이스에 고정 설치할 수 있다.
또한, 별개로 제작된 같은 규격의 복수개의 응축기들을 인접하여 설치하여공냉식 응축기를 구성하되, 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역을 이루는 응축기의 개수를, 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역을 이루는 응축기의 개수에 비해 많게 함으로써 상기 제1영역에서의 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 하는 것 역시 가능하다.
그 일례를 도 5A 및 5E에 나타내었다. 도시한 바와 같이 같은 규격(일례로 핀 사이의 간격, 배관 사이의 간격이나 배관 열수가 같음을 의미함)의 응축기들을 상부 영역(90)에는 2 세트 혹은 3 세트 설치하고, 하부 영역(92)에는 1 세트 혹은 2 세트 설치하여, 상부 영역(90)에서의 열교환량이 하부 영역(92)에서의 열교환량에 비해 커지게 하면, 공냉식 응축기를 전체적으로 균일하게 이용할 수 있게 된다.
이 경우, 서로 다른 규격의 공냉식 응축기를 제작하는데 드는 노력과 비용을 절약할 수 있으면서 본 발명이 이루고자 하는 효과를 고스란히 달성할 수 있게 된다. 즉, 도 5A에 보인 바와 같이, 도시되지는 않았지만 냉각팬이 상부에 설치되므로, 풍속이 빠르고 풍량이 많은 상부 영역(90)에는 2 세트의 응축기를 설치하고, 풍속이 느리고 풍량이 적은 하부 영역(92)에는 1 세트의 응축기를 설치하여 상하부 영역(90, 92)에서의 열교환의 불균형 문제를 해결할 수 있게 된다.
이 경우에도, 비록 사용되는 측면 커버의 형상이 다소 달라질 수는 있겠지만, 각 응축기의 응축기 브라켓트를 측면 커버에 별도의 체결부재로 결합시키고, 측면 커버를 실외기 케이스의 양 측면부에 별도의 체결부재로 결합시키는 것만으로도 응축기를 안정하게 실외기 케이스에 고정 설치할 수 있다.
이미 언급한 바와 같이, 이상의 실시예에 대한 설명은 전면 흡토출 방식의공기조화기용 실외기에서, 냉각팬이 상부에 위치하고 공냉식 응축기가 하부에 위치하는 경우를 대상으로 한 것이었다. 그러나, 경우에 따라서는 냉각팬과 공냉식 응축기는 그 반대로 설치될 수도 있으며, 또 다른 경우, 냉각팬과 공냉식 응축기 좌우로 설치되는 것도 얼마든지 가능하다. 그러나, 그 어느 경우든, 상기 공냉식 응축기 중 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역에서의 열교환량을, 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 구성하면, 풍속이 빠르고 풍량이 많은 영역에서는 열교환을 크게 하고 풍속이 느리고 풍량이 적은 영역에서는 열교환을 적게 하므로 공냉식 응축기 전체를 균일하게 이용할 수 있는 효과가 있다. 이때 따라, 열교환 효율의 향상도 당연히 얻어진다.
이상과 같은 구성을 갖는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기의 작동을 살펴본다.
밸브 어셈블리(52)의 냉매 배관을 통해 실내기로부터 흘러들어온 냉매 가스는 압축기(20)를 거치면서 압축되고 응축기(30)로 공급된다. 이 때, 냉각팬(40)이 작동되고 있으므로, 외부로부터 흡입 영역(7a)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극 및 실외기 케이스의 전면부(60)을 통해 흡입된 공기는 상부 커버(32a, 32b, 32c, 양 측면부(12a, 12b) 및 측면 커버(34a,34b)가 만드는 풍로를 통해 공냉식 응축기(30)에 형성된 핀 사이를 골고루 통과하면서 상기 핀 사이에 끼워져 있는 응축기 배관을 흐르는 냉매가스로부터 응축열을 빼앗아 온도가 올라간 채로 냉각팬(40)을 거치고, 토출 영역(7b)의 루버 블레이드(8) 사이의 간극을 통해 외부로 토출된다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예들 및 첨부도면에 기초하여 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 예로 들어 상세하게 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
이에 본 발명은, 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기에서 응축기를 전체적으로 고르게 활용할 수 있는 응축기 구조를 제공하여, 종래 구조의 실외기에 필적하거나 그 이상의 열교환 효율을 가져오는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이에, 본 발명은, 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 상기 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 상기 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 상기 전면부, 양 측면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 상기 전면부, 양 측면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스와, 실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와, 상기 실외기 케이스 내에 설치되고, 건물 외부의 공기를 상기 전면부를 흡입시켜서 실외기 케이스 내에서 열교환된 공기를 상기 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과, 상기 압축기로부터 공급되는 냉매 가스를 상기 냉각팬에 의해 흡입된 외부 공기와의 열교환에 의해 응축시키기 위해 상기 실외기 케이스 내에 설치되는 공냉식 응축기로, 상기 응축기는 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역과 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역으로 나누어지고, 상기 제1영역에서의 열교환량이 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 큰 공냉식 응축기로 이루어지는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기를 제공한다.
이 때, 상기 실외기 케이스 내에서, 상기 냉각팬이 상기 공냉식 응축기의 위쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 공냉식 응축기의 상부 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 공냉식 응축기의 하부 영역에 대응할 수도 있고, 상기 냉각팬이 상기 공냉식 응축기의 아래쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 공냉식 응축기의 하부 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 공냉식 응축기의 상부 영역에 대응할 수도 있으며, 다르게는 상기 냉각팬이 상기 공냉식 응축기의 오른쪽 혹은 왼쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 냉각팬에 상대적으로 근접한 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 냉각팬에 상대적으로 떨어져 있는 영역에 대응할 수도 있다.
어느 경우든, 바람직하게는 상기 제1영역에서 응축기의 핀 사이의 간격을, 상기 제2영역에서 응축기의 핀 사이의 간격에 비해 작게 형성함으로써, 상기 제1영역에서의 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 할 수 있다. 또한, 바람직하게는, 상기 제1영역에서 응축기의 배관 사이의 간격을, 상기 제2영역에서 응축기의 배관 사이의 간격에 비해 작게 형성함으로써, 상기 제1영역에서 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 할 수도 있다. 아울러, 바람직하게는, 상기 제1영역에서 응축기의 배관 열수를, 상기 제2영역에서 응축기의 배관 열수에 비해 크게 형성함으로써, 상기 제1영역에서 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 할 수도 있다. 이 때, 더욱 바람직하게는 상기 제1영역에서의 응축기의 배관 열수를 3 이상으로 하고, 상기 제2영역에서 응축기의 배관 열수를 2 이하로 할 수도 있다.
아울러, 바람직하게는, 상기 공냉식 응축기는 상기 제1영역의 응축기와, 상기 제2영역의 응축기로 구획 분리되고, 이들은 별개로 제작되어 인접하도록 설치될 수 있는데, 이 경우, 별개로 제작된 같은 규격의 복수개의 응축기들을 인접하여 설치함으로써 상기 공냉식 응축기를 형성하되, 상기 제1영역을 이루는 응축기의 개수가 상기 제2영역을 이루는 응축기의 개수보다 많아서, 상기 제1영역에서의 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 할 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 제1영역을 이루는 응축기는 2 세트이고, 상기 제1영역을 이루는 응축기는 1세트일 수 있다.
이상의 경우에서, 상기 실외기 케이스는, 건물 외부로부터 상기 전면부를 통해 흡입시킨 외부 공기가 상기 공냉식 응축기를 통과하지 않은 채로 상기 냉각팬으로 흡인되지 않도록, 실외기 케이스와 상기 공냉식 응축기 사이에 유로 형성 부재를 포함하는 것이 바람직하다.

Claims (12)

  1. 건물 외부와 연통되도록 개방된 전면부와, 상기 전면부 양측단에 형성되는 양 측면부와, 상기 전면부를 마주 보도록 형성되는 배면부와, 상기 전면부, 양측면부 및 배면부의 하단에 형성되는 저면부와, 상기 전면부, 양 측면부 및 배면부의 상단에 형성되는 상면부로 이루어지는 실외기 케이스와;
    실내기로부터 상기 실외기 케이스 내로 공급되는 냉매가스를 압축하는 압축기와;
    상기 실외기 케이스 내에 설치되고, 건물 외부의 공기를 상기 전면부를 통해 흡입시켜서 실외기 케이스 내에서 열교환된 공기를 상기 전면부를 통해 건물 외부로 토출시키는 냉각팬과;
    상기 압축기로부터 공급되는 냉매 가스를 상기 냉각팬에 의해 흡입된 외부공기와의 열교환에 의해 응축시키기 위해 상기 실외기 케이스 내에 설치되는 공냉식 응축기로, 상기 응축기는 상기 냉각팬과 상대적으로 근접한 제1영역과 상기 냉각팬과 상대적으로 떨어져 있는 제2영역으로 나누어지고, 상기 제1영역에서의 열교환량이 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 큰 공냉식 응축기;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 실외기 케이스 내에서, 상기 냉각팬은 상기 공냉식 응축기의 위쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 공냉식 응축기의 상부 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 공냉식 응축기의 하부 영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 실외기 케이스 내에서, 상기 냉각팬은 상기 공냉식 응축기의 아래쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 공냉식 응축기의 하부 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 공냉식 응축기의 상부 영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실외기 케이스 내에서, 상기 냉각팬은 상기 공냉식 응축기의 오른쪽 혹은 왼쪽에 위치하고, 상기 제1영역은 상기 냉각팬에 상대적으로 근접한 영역에 대응하고, 상기 제2영역은 상기 냉각팬에 상대적으로 떨어져 있는 영역에 대응하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영역에서 응축기의 핀 사이의 간격을, 상기 제2영역에서 응축기의 핀 사이의 간격에 비해 작게 형성함으로써, 상기 제1영역에서의 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의공기조화기용 실외기.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영역에서 응축기의 배관 사이의 간격을, 상기 제2영역에서 응축기의 배관 사이의 간격에 비해 작게 형성함으로써, 상기 제1영역에서 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1영역에서 응축기의 배관 열수를, 상기 제2영역에서 응축기의 배관열수에 비해 크게 형성함으로써, 상기 제1영역에서 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1영역에서의 응축기의 배관 열수를 3 이상으로 하고, 상기 제2영역에서 응축기의 배관 열수를 2 이하로 하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 공냉식 응축기는 상기 제1영역의 응축기와, 상기 제2영역의 응축기로 구획 분리되고, 이들은 별개로 제작되어 인접하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  10. 제9항에 있어서,
    별개로 제작된 같은 규격의 복수개의 응축기들을 인접하여 설치함으로써 상기 공냉식 응축기를 형성하되, 상기 제1영역을 이루는 응축기의 개수가 상기 제2영역을 이루는 응축기의 개수보다 많아서, 상기 제1영역에서의 열교환량을 상기 제2영역에서의 열교환량에 비해 크게 하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1영역을 이루는 응축기는 2 세트이고, 상기 제1영역을 이루는 응축기는 1 세트인 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실외기 케이스는, 건물 외부로부터 상기 전면부를 통해 흡입시킨 외부공기가 상기 공냉식 응축기를 통과하지 않은 채로 상기 냉각팬으로 흡입되지 않도록, 실외기 케이스와 상기 공냉식 응축기 사이에 유로 형성 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 흡토출 방식의 공기조화기용 실외기.
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