KR20070000898A - 액자형 공기조화기용 실내기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실내공기를 전면으로 흡입하여 냉기를 생성한 다음, 양측면 및 바닥면으로 토출시키는 액자형 공기조화기용 실내기에 관한 것으로서, 특히 각 토출구 측으로 송풍되는 선회류를 부드럽게 토출되도록 하여 유동저항을 줄일 수 있는 액자형 공기조화기용 실내기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기는 전면에 흡입구가 형성되는 동시에 양측면 및 바닥면에 토출구가 형성된 박형의 케이스와, 상기 케이스에 내장되어 상기 흡입구로 흡입한 공기를 상기 토출구로 토출시키는 터보팬과, 상기 토출구에 설치되어 상기 터보팬에 의해 송풍되는 선회류를 안내하도록 복수개의 루버가 선회류 방향으로 경사지도록 배열된 토출그릴을 포함하여 구성되기 때문에 유동저항을 줄임으로 소음을 저감시키는 동시에 송풍효율을 증대시킬 수 있고, 각 토출그릴에 응축수가 맺히는 것을 방지할 수 있다.
공기조화기, 실내기, 액자형, 케이스, 토출그릴, 루버, 터보팬, 선회류

Description

액자형 공기조화기용 실내기{INNER-DOOR UNIT OF AIR-CONDITIONER}
도 1은 일반적인 액자형 공기조화기가 도시된 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기가 도시된 분해 사시도,
도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기에서 토출그릴이 장착된 케이스 본체가 도시된 사시도 및 배면도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10 : 케이스 12 : 에어 가이드
14 : 에어 필터 20 : 증발기
22 : 드레인 팬 30 : 터보팬
32 : 허브 34 : 쉬라우드
36 : 블레이드 40 : 모터
42 : 모터축 44 : 탄성재질
46 : 모터 지지대 50 : 오리피스
52 : 가이드 홀 54 : 컨트롤박스
56 : 조작버튼 P : 전면패널
G : 토출그릴 R : 루버
본 발명은 실내공기를 전면으로 흡입하여 냉기를 생성한 다음, 양측면 및 바닥면으로 토출시키는 액자형 공기조화기용 실내기에 관한 것으로서, 특히 각 토출구 측으로 송풍되는 선회류를 부드럽게 토출되도록 하여 유동저항을 줄일 수 있는 액자형 공기조화기용 실내기에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창수단, 증발기를 따라 순환하는 냉매가 응축기 또는 증발기를 통과하는 공기와 열교환 작용을 통하여 실내공간을 냉/난방시키는 장치로써, 대개 압축기, 응축기 및 팽창수단 등을 포함하여 실외공간에 설치되는 실외기와, 증발기 등을 포함하여 실내공간에 설치되는 실내기로 나뉘어지되, 실외기 및 실내기가 서로 냉매배관에 의해 연결되도록 설치된다.
이와 같은 공기조화기는 실내기의 설치위치에 따라 다양하게 구분될 수 있는데, 실내공간에 세워지도록 설치되는 스텐드형, 실내벽에 걸어둘 수 있도록 설치되는 벽걸이형, 실내천장에 매달리거나, 내장되도록 설치되는 천정형 등으로 나뉘어진다.
특히, 최근에는 실내공간에서 설치되는 실내기가 보다 디자인 측면에서 미려해지도록 하기 위하여 각종 그림 등이 그려진 전면패널이 박형의 직육면체 케이스 전면에 설치되는 동시에 그 내측에 증발기 및 터보팬이 내장된 액자형이 개발되어 시판되고 있다.
구체적으로, 액자형 공기조화기용 실내기의 구성을 살펴보면, 전면이 개방된 케이스 전면에 개폐 가능하도록 전면패널이 설치되고, 상기 케이스와 전면패널 사이에 흡입구가 형성되는 동시에 상기 케이스의 양측면 및 바닥면에 토출구가 형성되며, 상기 케이스 내측에는 증발기, 터보팬 및 모터가 겹쳐지도록 설치되는 동시에 상기 증발기와 터보팬 사이에 공기의 유동을 안내하는 오리피스가 설치된다.
이때, 상기 케이스의 개방된 전면에 상기 전면패널의 하단이 힌지 연결되어 상기 전면패널의 상단이 소정각도로 개폐되면서 실내공기를 흡입하도록 하고, 상기 케이스의 양측면 및 바닥면에 형성된 토출구 측에 각각의 토출그릴이 설치되어 토출풍향을 조절하도록 한다.
물론, 상기 토출그릴들은 복수개의 루버로 이루어지되, 각 루버들은 각 토출구에 수평하게 배열되도록 설치된다.
따라서, 상기 터보팬이 작동됨에 따라 실내공기가 상기 흡입구를 통하여 축방향으로 흡입되고, 이러한 실내공기는 상기 증발기를 통과하면서 냉매와 열교환 작용을 통하여 냉각된 다음, 상기 터보팬을 통과하여 반경방향으로 유동되어 각 토출구 측의 토출그릴을 통하여 토출된다.
상기와 같은 액자형 공기조화기용 실내기에서 박형의 케이스 내부에서 터보팬 회전됨에 따라 실내공기를 축방향으로 흡입되어 반경방향으로 토출시키기 때문에 터보팬의 회전력 및 그 주변 구성부품의 저항에 의해 토출유동에서 선회류를 발생시키게 되는데, 이와 같이 토출되는 선회류와 무관하도록 각 토출그릴의 루버들이 설치됨에 따라 선회류가 각 토출그릴의 루버들과 부딪혀 유동저항으로 작용하여 소음을 발생시키고, 나아가 냉기에 포함된 증기가 각 토출그릴의 루버들에 맺히게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 박형의 케이스 내부에 터보팬이 작동됨에 따라 공기를 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출되면서 선회류를 발생시키더라도 부드럽게 토출되도록 하여 유동저항을 줄일 수 있는 액자형 공기조화기용 실내기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기는 전면에 흡입구가 형성되는 동시에 양측면 및 바닥면에 토출구가 형성된 박형의 케이스와, 상기 케이스에 내장되어 상기 흡입구로 흡입한 공기를 상기 토출구로 토출시키는 터보팬과, 상기 토출구에 설치되어 상기 터보팬에 의해 송풍되는 선회류를 안내하도록 복수개의 루버가 선회류 방향으로 경사지도록 배열된 토출그릴로 구성된다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 일반적인 액자형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기가 도시된 분해 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기에서 토출그릴이 장착된 케이스 본체가 도시된 사시도 및 배면도이다.
본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 실외기(200)와 냉매배관(300)에 의해 연결되도록 설치되되, 상기 실외기(200)는 케이스(210) 내부에 냉매가 순환되는 압축기, 응축기, 팽창수단을 수용하는 동시에 실외공기를 상기 응축기 주변을 통과하도록 송풍시키는 송풍팬(220) 및 모터가 구비되도록 구성되고, 상기 실내기(100)는 냉매가 순환되는 증발기(20)를 수용하는 동시에 실내공기를 증발기(20) 주변을 통과하도록 송풍시키는 터보팬(30) 및 모터(40)가 구비되도록 구성된다.
구체적으로, 상기 실내기(100)는 전면이 개방되어 흡입구가 형성되는 동시에 양측면 및 바닥면에 토출구가 형성된 박형의 케이스(10)와, 상기 케이스(10)에 내장되어 냉매가 순환되는 증발기(20)와, 상기 증발기(20) 배면에 위치되어 실내공기를 상기 흡입구로부터 흡입하여 상기 증발기(20)를 통과하도록 한 다음, 상기 토출구로 토출시키는 터보팬(30) 및 모터(40)와, 상기 증발기(20)와 터보팬(30) 사이에 위치되어 상기 증발기(20)를 통과한 냉기를 상기 터보팬(30)의 축방향으로 흡입되도록 안내하는 오리피스(50)와, 상기 케이스(10)의 흡입구에 하단이 힌지 연결되어 상단이 설정된 개방각도로 개폐 가능하게 설치된 전면패널(P)과, 상기 케이스(10)의 각 토출구에 설치되어 선회류를 부드럽게 토출시킬 수 있도록 복수개의 루버(R)가 선회류 방향으로 경사지도록 배열된 토출그릴(G)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 케이스(10)는 전면이 개방된 박형의 직육면체 형상으로 형성되 어 내부에 각종 구성부품의 수용공간이 형성되고, 그 내측에 모서리에는 상기 터보팬(30)에 의해 유동되는 흡입유동을 안내할 수 있도록 에어 가이드(12)가 일체로 형성되기도 한다.
이때, 상기 케이스(10)의 전면에는 내부 구성부품이 보이지 않을 뿐 아니라 소음을 차단시킬 수 있도록 상기 전면패널(P)이 개폐 가능하게 설치되어 상기 전면패널(P) 개방시 실내공기가 흡입되도록 하고, 상기 케이스(10)의 양측면 및 바닥면에는 토출풍향을 조절할 수 있도록 상기 토출그릴들(G)이 설치되어 상기 토출그릴(G)들을 통하여 냉기가 토출되도록 한다.
추가로, 상기 케이스(10)의 전면 내측에는 흡입되는 실내공기로부터 먼지 등을 걸러주는 에어필터(14) 및 집진기(미도시)가 설치되되, 상기 에어필터(14) 및 집진기는 청소가 가능하도록 탈거 가능하게 장착된다.
이때, 상기 에어필터(14)는 상기 케이스(10)의 전면 양내측에 형성된 가이드 돌기(미도시) 사이로 슬라이딩 삽입될 수 있도록 설치되어 흡입공기로부터 먼지 등의 이물질을 걸러주도록 작동되고, 상기 집진기는 상기 에어필터(14) 전면에 고정되도록 설치되어 전원 공급시 먼지 등을 모아주도록 작동된다.
다음, 상기 증발기(20)는 상기 실외기 측의 압축기, 응축기, 팽창수단과 연결되어 냉동사이클을 구성하되, 냉매관에 복수개의 핀이 설치되도록 구성되어 상기 케이스(10) 전면 내측에 설치되며, 그 냉매관을 통과하는 냉매가 복수개의 핀에 의해 실내공기와 열교환 작용을 하도록 하여 냉기를 생성한다.
물론, 상기 증발기(20)는 상기 케이스(10) 내측에 설치될 수 있도록 박형의 직육면체 형상으로 형성되되, 전면형상이 상기 케이스(10)처럼 정사각형 형상으로 형성되도록 한다.
또한, 상기 증발기(20) 하측에는 상기 증발기(20) 표면에 맺힌 응축수가 흘러내리더라도 모아지도록 하는 드레인 팬(22)이 설치되고, 상기 드레인 팬(22)은 외부와 연결된 별도의 드레인 호스(미도시)가 설치되어 응축수를 외부로 배출하도록 한다.
다음, 상기 터보팬(30)은 상기 증발기(20)를 통과하도록 실내공기를 축방향으로 흡입하여 반경방향으로 토출시키도록 하되, 역시 상기 케이스(10) 내측에 설치될 수 있도록 그 두께는 얇게 형성되는 반면, 흡입풍향을 늘리기 위하여 직경은 크게 형성하는 것이 바람직하다.
이때, 상기 터보팬(30)은 상기 모터와 연결될 수 있도록 중앙이 고깔 형상인 원판형 허브(32)와, 상기 허브(32)와 축방향으로 이격되도록 위치되어 흡입유동을 안내하도록 축방향으로 완만하게 경사진 링 형상의 쉬라우드(34)와, 상기 허브(32)와 쉬라우드(34) 사이에 원주방향으로 일정간격을 두고 복수개가 위치된 블레이드(36)로 이루어지되, 상기 쉬라우드(34)는 축방향으로의 흡입유동을 안내하는 반면, 상기 허브(32) 및 블레이드(36)는 반경방향으로의 토출유동을 안내한다.
또한, 상기 모터(40)는 모터축(42)이 상기 허브(32)에 끼움되도록 상기 터보팬(30)의 배면 측에 설치되어 동력을 상기 터보팬(30)으로 전달되도록 하되, 상기 모터축(42)과 허브(32) 사이에는 동력 전달을 완충시킬 뿐 아니라 진동을 흡수할 수 있도록 탄성재질(44)이 설치된다.
θ물론, 상기 터보팬(30)은 상기 쉬라우드(34)가 상기 케이스(10)의 전면을 향하도록 위치되도록 설치되고, 상기 모터(40)는 상기 케이스(10)의 내측 배면에 모터 지지대(46)에 의해 고정되도록 설치된다.
다음, 상기 오리피스(50)는 흡입공기를 난류가 일어나지 않도록 상기 터보팬(30)의 중심으로 안내하도록 중앙에 볼록한 링 형상으로 가이드 홀(52)이 형성되며, 상기 가이드 홀(52) 이외의 부분은 평평하게 형성되어 상기 터보팬(30)으로 흡입되는 냉기와 상기 터보팬(30)을 통과하여 토출되는 냉기를 구획하도록 한다.
주가로, 상기 오리피스(50)의 전면 상측에는 상기 터보팬(30) 및 전면패널(P) 등의 작동을 조절하는 컨트롤박스(54)가 설치되되, 상기 터보팬(30)을 구동시키는 모터(40) 및 상기 전면패널(P)을 설정각도(θ)로 개폐시키는 스텝모터(미도시)로 공급되는 전원을 제어하는 동시에 상기 집진기로 공급되는 전원 역시 제어한다.
물론, 상기 컨트롤박스(54)는 별도로 실내기(100)의 작동을 사용자가 직접 조작할 수 있도록 각종 조작버튼(56)과 직접 연결되거나, 자체적으로 리모콘 등으로부터 작동제어신호를 입력받을 수 있도록 구성하여 각종 구성부품의 작동을 제어하며, 나아가 외관에 드러나도록 설치된 디스플레이부(미도시)와 연결되어 상기 디스플레이부를 통하여 실내기(100)의 작동상태를 사용자가 직접 볼 수 있도록 표시한다.
다음, 상기 전면패널(P)은 하단 양측에 형성된 힌지축(미도시)이 상기 케이스(10)의 전면 하측에 힌지 연결되고, 상기 전면패널(P)의 힌지축이 스텝모터와 연 결되도록 설치되며, 상기 스텝모터가 작동됨에 따라 상기 전면패널(P)의 상단이 상기 케이스(10)로부터 자동적으로 개폐될 수 있다.
이때, 상기 전면패널(P)은 상기 케이스(10)의 전면으로부터 간극을 두고 위치되어 하단을 중심으로 개폐되더라도 상기 케이스(10)의 전면과 간섭되지 않도록 한다.
또한, 상기 전면패널(P)을 개폐시키는 스텝모터는 역시 상기 컨트롤박스(54)에 의해 그 작동이 제어되되, 소정의 흡입유량을 유지하는 동시에 소음을 최소화시킬 수 있도록 상기 전면패널(P)은 상기 케이스(10)의 전면으로부터 미리 설정된 최대 개방각도로 개폐되며, 이와 같은 전면패널(P)의 최대 개방각도는 상기 터보팬(30)의 회전속도에 비례하여 흡입유량이 커질수록 더 크게 개폐되도록 조절된다.
물론, 상기 전면패널(P)은 상기 터보팬(30) 작동시 상기 케이스(10) 전면으로부터 열림되도록 작동되어 실내공기가 흡입되도록 하는 반면, 상기 터보팬(30) 미작동시 미관을 고려하여 상기 케이스(10) 전면으로부터 닫힘되도록 작동되어 상기 케이스(10) 전면을 완전히 막아주도록 한다.
다음, 상기 토출그릴들(G)은 도 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 케이스의 양측면 및 바닥면에 각각 설치되되, 상기 케이스(10)의 양측면에 설치된 토출그릴들(G)은 상기 케이스(10)의 전면 방향으로 경사지도록 설치되어 상기 케이스(10)가 벽면 모서리 부분에 설치될 수 있도록 한다.
특히, 상기 토출그릴들(G)은 각 토출구와 대응되는 직사각형상의 프레임(미도시) 내측에 냉기의 토출풍향을 조절할 수 있도록 복수개의 루버(R)가 설치되되, 상기 터보팬(30)에 의해 송풍됨에 따라 선회류가 발생되더라도 부드럽게 통과할 수 있도록 각 루버들(R)은 선회류 방향으로 설정각도(θ) 경사지도록 설치되고, 아울러 각 루버들(R) 사이로 사용자의 손가락 등이 들어가지 못하도록 안전사고에 대비하여 각 루버들(R)은 보통 1cm 이하의 간격을 두고 설치되는 것이 바람직하다.
이때, 상기 루버들(R)의 설정각도(θ)는 선회류가 상기 루버들(R)을 통과하더라도 최소의 유동저항을 발생시키도록 각도로 결정되되, 이와 같은 루버들(R)의 설정각도(θ)는 반복적인 실험을 통하여 결정되며, 상기 터보팬(30)의 크기, 회전속도 및 회전방향 등에 의해 다양하게 결정될 수 있다.
물론, 상기 루버들(R)은 각 프레임에 설정각도(θ)로 고정될 수도 있지만, 각 프레임에 설정각도(θ)가 조절될 수 있도록 설치될 수도 있되, 각 루버들(R)이 한꺼번에 연동되어 설정각도(θ)로 조절될 수 있도록 각 루버들(R)을 서로 연결하는 연결레버(미도시)가 상기 프레임 내측에 설치되는 것이 바람직하다.
나아가, 각 루버들(R)이 자동적으로 설정각도(θ)로 조절될 수 있도록 각 루버들(R)은 상기 연결레버에 의해 서로 연결된 상태에서 하나의 루버(R)가 스텝모터와 연결되도록 설치되며, 상기 스텝모터 역시 상기 컨트롤박스(54)와 연결되어 자동적으로 제어되는 것이 더욱 바람직하다.
물론, 각 루버들(R)은 상기 터보팬(30)에 의해 송풍되는 냉기의 선회류 방향으로 설정각도(θ) 경사지도록 조절되기 때문에 상기 터보팬(30)의 회전속도 및 회전방향에 따라 그 설정각도(θ)가 조절될 수 있도록 한다.
따라서, 상기와 같이 구성된 액자형 공기조화기용 실내기의 작동을 간단하게 살펴보면, 상기 컨트롤박스(54)에 의해 각종 스텝모터 및 모터(40)에 전원이 공급되고, 이에 따라 상기 전면패널(P)이 개방되는 동시에 상기 터보팬(30)이 회전되면서 실내공기를 흡입하게 되고, 이와 같이 흡입된 실내공기를 상기 증발기(20)를 통과하면서 열교환 작용을 통하여 냉기로 변환된 다음, 상기 터보팬(30)을 통과하게 된다.
이후, 상기 터보팬(30)이 회전됨에 따라 축방향으로 유입된 냉기가 반경방향으로 토출되면서 선회류를 발생시키되, 이와 같은 선회류는 상기 케이스(10)의 양측면 및 바닥면 측의 토출그릴들(G)을 통과하여 실내로 다시 토출된다.
이때, 상기 토출그릴들(G)의 각 루버들(R)은 미리 상기 컨트롤박스(54)에 의해 상기 스텝모터로 전원이 공급되어 선회류 방향과 일치하도록 설정각도(θ)로 경사지도록 조절되고, 이와 같이 각 루버들(R)이 선회류 방향으로 경사진 상태에서 선회류가 통과하게 됨으로 선회류는 각 루버들(R)을 부드럽게 통과하면서 분산/안내되어 실내로 다시 토출된다.
따라서, 선회류가 각 루버들(R)을 통과하는 동안 유동저항이 줄어듦에 따라 소음이 줄어드는 동시에 송풍효율이 높아지고, 나아가 선회류가 각 루버들(R)을 신속하게 통과함으로 선회류에 포함된 증기가 각 루버들(R)에 맺히는 것을 방지할 수 있다.
이상에서, 본 발명은 본 발명의 실시예 및 첨부도면에 기초하여 액자형 공기조화기용 실내기를 예로 들어 상세하게 설명하였다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기용 실내기는 증발기 및 터보팬 등이 내장된 케이스의 양측면 및 바닥면에 토출유동을 안내하는 토출그릴이 설치되되, 각 토출그릴의 루버들이 터보팬에 의해 회전되는 선회류와 동일한 방향으로 경사지도록 설치되기 때문에 선회류가 각 루버들을 통과하는 동안 유동저항을 최소화시킬 수 있어 소음을 저감시키는 동시에 송풍효율을 높일 수 있고, 나아가 선회류가 각 루버들을 신속하게 통과하여 선회류에 포함된 증기가 각 루버에 맺히는 것을 사전에 방지할 수 있는 이점이 있다.

Claims (3)

  1. 전면에 흡입구가 형성되는 동시에 양측면 및 바닥면에 토출구가 형성된 박형의 케이스와,
    상기 케이스에 내장되어 상기 흡입구로 흡입한 공기를 상기 토출구로 토출시키는 터보팬과,
    상기 토출구에 설치되어 상기 터보팬에 의해 송풍되는 선회류를 안내하도록 복수개의 루버가 선회류 방향으로 경사지도록 배열된 토출그릴로 이루어진 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기용 실내기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 루버들이 연동되도록 상기 루버들을 연결하는 복수개의 레버가 더 포함된 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기용 실내기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 레버 중 하나와 연결되어 상기 루버들을 자동적으로 선회류 방향으로 경사지도록 작동시킬 수 있도록 하는 스텝모터가 더 포함된 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기용 실내기.
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