KR20060005853A

KR20060005853A - 천장형 공기조화기

Info

Publication number: KR20060005853A
Application number: KR1020040054840A
Authority: KR
Inventors: 서경태; 김태헌
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2004-07-14
Filing date: 2004-07-14
Publication date: 2006-01-18
Also published as: JP2006029762A; CN100373097C; JP4122005B2; CN1721774A

Abstract

본 발명은 토출구를 통과하는 공기의 유동저항을 줄일 수 있도록 한 천장형 공기조화기를 개시한 것이다. 개시한 천장형 공기조화기는 열교환기와 송풍장치를 내장한 본체와, 본체의 하면을 덮으며 흡입구와 토출구가 형성된 천장패널과, 송풍장치에 의해 송풍되는 공기를 토출구로 안내하도록 토출구 쪽에 마련되는 공기안내부를 포함한다.

Description

천장형 공기조화기{CEILING-MOUNTED CASSETTE TYPE AIR CONDITIONER}

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

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기 토출구의 공기안내부 구성을 나타낸 사시도이다.

도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체, 12: 송풍장치,

13: 열교환기, 20: 천장패널,

21: 흡입구, 22: 토출구,

31: 제1히터, 32: 제2히터,

33: 제1히터지지부재, 34: 제2히터지지부재,

35: 제3히터지지부재, 40: 공기안내부.

본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 토출구를 통 과하는 공기의 유동저항을 줄일 수 있는 천장형 공기조화기에 관한 것이다.

일반적인 천장형 공기조화기의 예는 대한민국 공개특허공보 특2003-0059889에 개시되어 있다. 이러한 천장형 공기조화기는 열교환기와 송풍장치를 내장한 상태로 천장의 내부공간으로 진입 설치되는 본체와, 본체의 하면 및 천장의 개구부를 덮도록 설치되는 천장패널을 구비한다. 또 실내공기의 흡입 및 토출을 위해 천장패널의 중앙부에 형성되는 흡입구와, 천장패널의 흡입구 외곽 쪽에 형성되는 다수의 토출구를 구비한다.

또 본체 내부의 송풍장치는 통상 천장패널 중앙의 흡입구로부터 공기를 흡입하여 그 둘레방향으로 송풍하는 원심형 터보팬과, 이 터보팬을 구동하는 구동모터를 포함한다. 그리고 열교환기는 터보팬으로부터 송풍되는 공기가 통과하며 열교환하도록 터보팬 외곽에 배치된다.

또한 이와 같은 형태의 종래 천장형 공기조화기 중에는 동절기 난방운전을 수행할 때 열교환기를 통한 공기의 가열이 충분하지 않을 경우 토출공기를 더 가열하기 위해 토출구 쪽에 보조히터를 설치한 것이 있다. 이는 열교환기를 통과한 공기가 토출구를 통과하는 과정에서 보조히터에 의해 재차 가열되도록 함으로써 열교환기에 의한 공기의 가열이 충분하지 않더라도 실내의 난방을 원활히 수행할 수 있도록 한 것이다. 이때 보조히터는 통상 토출구 쪽에 설치되는 히터지지부재를 통해 지지된다.

그러나 이러한 천장형 공기조화기는 토출구 쪽에 장착되는 보조히터와 히터지지부재 등으로 인해 토출구를 통과하는 공기의 유동이 원활하지 못한 문제가 있 었다. 특히 이러한 천장형 공기조화기는 터보팬으로부터 송풍되는 공기가 터보팬의 회전방향으로 선회하면서 열교환기를 통과한 후 하부의 토출구 쪽으로 유동하기 때문에 공기의 유동방향과 토출구의 방향이 일치하지 않아 유동저항이 큰 편인데 토출구에 히터지지부재 등이 설치됨으로 인해 유동저항이 더욱 커져 토출구로의 송풍이 원활하지 못한 문제가 있었다.

또 이 공기조화기가 하절기에 냉방운전을 수행할 경우에는 토출되는 냉기와 히터지지부재의 간섭이 커서 히터지지부재의 표면온도가 낮아지기 때문에 히터지지부재에 이슬이 맺히는 문제도 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기를 거친 공기가 토출구 쪽으로 원활히 안내되도록 함으로써 토출공기의 유동저항을 줄일 수 있도록 하는 천장형 공기조화기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는, 열교환기와 송풍장치를 내장한 본체와, 상기 본체의 하면을 덮으며 흡입구와 토출구가 형성된 천장패널과, 상기 송풍장치에 의해 송풍되는 공기를 상기 토출구로 안내하도록 상기 토출구 쪽에 마련되는 공기안내부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공기안내부는 상기 토출구의 입구로부터 공기의 유동방향과 대향하는 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 토출구 내에 설치되는 보조히터와, 상기 보조히터를 지 지하도록 상기 토출구에 설치되는 히터지지부재를 더 포함하며, 상기 공기안내부가 상기 히터지지부재와 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 공기안내부는 유선형 곡면으로 된 선단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보조히터는 상기 토출구의 길이방향으로 연속적으로 배열되는 제1히터와 제2히터를 포함하고, 상기 히터지지부재는 상기 제1히터의 일단을 지지하도록 상기 토출구의 일측에 설치되는 제1히터지지부재와, 상기 제2히터의 일단을 지지하도록 상기 토출구의 타측에 설치되는 제2히터지지부재와, 상기 제1히터와 상기 제2히터의 타단을 함께 지지하도록 상기 토출구의 중앙부에 설치되는 제3히터지지부재를 포함하며, 상기 공기안내부가 상기 제3히터지지부재와 일체로 마련되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은 상기 흡입구가 상기 천장패널의 중앙부분에 형성되고, 상기 토출구가 상기 천장패널의 상기 흡입구 외곽 쪽에 형성되며, 상기 송풍장치는 상기 본체의 내측 중앙에 배치되는 원심형 터보팬을 포함하고, 상기 열교환기는 상기 터보팬으로부터 상기 토출구 쪽으로 송풍되는 공기가 통과하도록 상기 터보팬의 외곽 둘레에 배치되는 것을 특징으로 한다.

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

본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 도 1과 도 2에 도시한 바와 같이, 천장(1)의 개구부(2)를 통하여 천장(1) 내부로 진입 설치되며 그 하면이 개방된 상자형 의 본체(10)와, 본체(10)의 하면 개방부(11) 및 천장(1)의 개구부(2)를 덮도록 본체(10)의 하단에 장착되는 천장패널(20)을 구비한다.

본체(10)의 내부에는 중앙에 실내공기의 송풍을 위한 송풍장치(12)가 설치되고, 송풍장치(12)의 외곽 쪽에 공기를 냉각시키거나 가열시키는 열교환기(13)가 설치된다. 그리고 천장패널(20)에는 중앙에 흡입구(21)가 형성되고, 흡입구(21)의 외곽 쪽 사방에 토출구(22)가 형성된다. 또 흡입구(21) 쪽에는 다수의 통공(23a)이 형성된 흡입그릴(23)이 설치된다.

송풍장치(12)는 하부의 흡입구(21) 쪽으로부터 공기를 흡입하여 반경방향 외곽으로 토출시키는 원심형 터보팬(12a)과, 이 터보팬(12a)을 구동하도록 본체(10)의 내측 상면에 고정되는 구동모터(12b)를 포함한다. 열교환기(13)는 터보팬(12a)의 동작에 의해 송풍되는 공기가 통과하면서 열교환될 수 있도록 터보팬(12a) 외곽의 사방 둘레에 설치된다. 또 열교환기(13)는 열교환기(13)로부터 흘러내리는 응축수를 모아서 배출시키도록 본체(10)의 내측 하부에 설치되는 지지부재(14)에 의해 지지된다. 또한 지지부재(14)에는 터보팬(12a)의 입구 쪽과 터보팬(12a)의 출구 쪽 공간을 구획하여 공기흐름이 원활하도록 하는 공기안내판(15)이 설치된다. 이러한 구성은 본체(10) 내부의 송풍장치(12)가 동작할 때 흡입구(21)를 통하여 본체(10)의 내부로 흡입된 공기가 열교환기(13)를 통과하면서 열교환된 후 토출구(22)를 통하여 다시 실내공간으로 공급됨으로써 실내공간의 냉방 또는 난방을 수행할 수 있도록 한 것이다.

또 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 동절기 난방운전을 수행할 때 열교 환기(13)를 통한 난방이 충분하지 않을 경우 토출구(22)를 통하여 실내로 공급되는 공기를 더 가열하기 위해 사방의 각 토출구(22)에 설치되는 보조히터(31,32)와, 이 보조히터(31,32)를 지지하기 위해 각 토출구(22) 내에 설치되는 히터지지부재(33,34,35)를 포함한다.

보조히터(31,32)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 토출구(22)를 통과하는 공기와 열교환을 통해 토출공기를 가열하도록 사방의 각 토출구(22) 내에 설치된다. 또 보조히터는 각 토출구(22) 내에 각 토출구(22)의 길이방향으로 연속적으로 배치되는 소정길이의 제1히터(31)와 제2히터(32)를 포함한다. 이때 각 히터(31,32)는 전원을 인가받아 발열하는 봉 형태의 발열부와 이 발열부에 결합되는 다수의 열교환핀으로 이루어진다.

히터지지부재(33,34,35)는 토출구(22)의 일측에 설치되어 제1히터(31)의 일단을 지지하는 제1히터지지부재(33)와, 토출구(22)의 타측에 설치되어 제2히터(32)의 일단을 지지하는 제2히터지지부재(34)와, 토출구(22)의 중앙부에 설치되어 제1 및 제2히터(31,32)를 동시에 지지하는 제3히터지지부재(35)를 포함한다. 이러한 히터의 설치구조는 히터의 길이를 길게 할 경우 열 변형에 의해 히터가 처지는 문제가 생길 수 있기 때문에 히터의 길이를 짧게 하여 각 토출구마다 두 개의 히터(31,32)가 연속적으로 설치되도록 한 것이며, 두 히터(31,32)가 제1 및 제2히터지지부재(33,34) 뿐 아니라 토출구(22) 중앙의 제3히터지지부재(35)를 통해 지지되도록 한 것이다. 이때 히터지지부재들(33,34,35)은 전기절연성과 내열성이 우수한 세라믹과 같은 재질로 이루어진다.

또 본 발명은 열교환기(13)를 통과한 후 각 토출구(22) 쪽으로 유동하는 공기의 유동저항을 줄이기 위해 각 토출구(22)의 제3히터지지부재(35)와 일체로 마련되는 공기안내부(40)를 포함한다. 이 공기안내부(40)는 도 3과 도 4에 도시한 바와 같이, 제3히터지지부재(35)의 상부로부터 공기의 유동방향과 대향하는 방향으로 돌출된다. 즉 공기안내부(40)는 그 정점(41)이 공기의 유동방향과 대향하도록 제3히터지지부재(35)의 수직이등분선(A)으로부터 공기의 유동방향과 대향하는 방향을 향하여 소정각도(θ) 경사진 방향으로 돌출된다. 또 공기안내부(40)는 공기의 유동저항을 최소화하기 위해 그 선단부와 외면이 유선형 곡면으로 이루어진다.

이러한 공기안내부(40)는 터보팬(12a)의 동작에 의해 터보팬(12a)의 회전방향으로 선회하며 송풍되는 공기의 유동특성을 감안한 것으로, 토출구(22) 쪽으로 송풍되는 공기가 토출구(22) 내로 원활히 안내되도록 함으로써 공기의 유동저항을 줄이기 위한 것이다.

즉 본 발명과 같은 천장형 공기조화기는 터보팬(12a)의 동작에 의해 송풍되는 공기가 도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 터보팬(12a)의 회전방향으로 향하는 원주방향성분(u)과 반경방향성분(w)의 영향으로 터보팬(12a)의 반경방향 외곽으로 송풍됨과 동시에 터보팬의 회전방향으로 선회하면서 유동한다. 또 이 공기는 열교환기(13)를 통과한 후에도 선회를 유지하며 토출구(22) 쪽으로 유동한다. 따라서 열교환기(13)를 거쳐 사방의 각 토출구(22)로 흐르는 공기는 선회하려는 특성을 가진 상태이고, 송풍방향이 토출구(22)의 방향과 일치하지 않기 때문에 토출구(22)에 이르러서 유동저항이 커지게 되는데, 본 발명은 이러한 공기가 공기안내부(40)의 안내를 통해 토출구(22) 쪽으로 원활히 유입되도록 함으로써 유동저항이 줄어들도록 한 것이다.

또 이러한 공기안내부(40)는 토출구(22)를 통과하는 공기의 유동저항을 줄여 제3히터지지부재(35)와 토출 공기의 간섭이 줄어들도록 하기 때문에 하절기 냉방운전을 수행할 때 제3히터지지부재(35)에 이슬이 맺히는 현상이 생기지 않도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 제3히터지지부재로부터 돌출하는 공기안내부에 의해 토출구 쪽으로 송풍되는 공기가 토출구의 내부로 원활히 안내되기 때문에 토출구를 통과하는 공기의 유동저항이 감소하는 효과가 있다.

또한 본 발명은 공기안내부의 송풍안내에 의해 토출공기와 히터지지부재 사이의 간섭이 줄기 때문에 하절기 냉방운전을 수행하는 과정에서 히터지지부재에 이슬이 맺히는 현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

열교환기와 송풍장치를 내장한 본체와, 상기 본체의 하면을 덮으며 흡입구와 토출구가 형성된 천장패널과, 상기 송풍장치에 의해 송풍되는 공기를 상기 토출구로 안내하도록 상기 토출구 쪽에 마련되는 공기안내부를 포함하는 천장형 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 공기안내부는 상기 토출구의 입구로부터 공기의 유동방향과 대향하는 방향으로 돌출되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 토출구 내에 설치되는 보조히터와, 상기 보조히터를 지지하도록 상기 토출구에 설치되는 히터지지부재를 더 포함하며,

상기 공기안내부가 상기 히터지지부재와 일체로 마련되는 것을 특징으로 천장형 공기조화기.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 공기안내부는 유선형 곡면으로 된 선단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제4항에 있어서,

상기 보조히터는 상기 토출구의 길이방향으로 연속적으로 배열되는 제1히터와 제2히터를 포함하고, 상기 히터지지부재는 상기 제1히터의 일단을 지지하도록 상기 토출구의 일측에 설치되는 제1히터지지부재와, 상기 제2히터의 일단을 지지하도록 상기 토출구의 타측에 설치되는 제2히터지지부재와, 상기 제1히터와 상기 제2히터의 타단을 함께 지지하도록 상기 토출구의 중앙부에 설치되는 제3히터지지부재를 포함하며,

상기 공기안내부가 상기 제3히터지지부재와 일체로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
제4항에 있어서,

상기 흡입구가 상기 천장패널의 중앙부분에 형성되고, 상기 토출구가 상기 천장패널의 상기 흡입구 외곽 쪽에 형성되며,

상기 송풍장치는 상기 본체의 내측 중앙에 배치되는 원심형 터보팬을 포함하고, 상기 열교환기는 상기 터보팬으로부터 상기 토출구 쪽으로 송풍되는 공기가 통과하도록 상기 터보팬의 외곽 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.