KR20070037527A - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 토출구 내측에서 발생하는 와류의 크기를 줄이거나 와류의 발생을 방지하여 토출풍량은 증대시키며 소음의 발생을 감소시키는 공기조화기를 개시한다.

본 발명에 따른 공기조화기는 본체에 형성되는 실내공기 흡입구 및 실내공기 토출구와, 상기 실내공기 흡입구로부터 실내공기를 흡입하여 상기 실내공기 토출구로 토출하는 송풍팬과, 상기 토출구 내측에서 발생하는 와류의 크기를 줄이거나 와류의 발생을 방지하는 파티션을 포함한다.

또한, 상기 파티션은 상기 실내공기가 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로를 분리하는 분리판에 설치된다.

Description

공기조화기{AIR-CONDITIONER}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 전체적인 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 분해 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기 토출측에 설치되는 파티션의 확대도.

도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 정면도.

도 5는 회전수별 토출풍량을 나타낸 그래프.

도 6은 토출풍량별 소음을 나타낸 그래프.

도 7은 다수개 파티션이 설치된 실시예.

도 8은 다수개의 경사진 파티션이 설치된 실시예.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 본체 11: 상부케이스

13: 전면패널 14: 구획판

21: 실내공기 흡입구 22: 실내공기 토출구

24: 송풍팬 25,26: 덕트

28: 분리판 30: 파티션

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더 상세하게는 창문형 공기조화기의 토출구에서 와류발생을 방지하기 위한 장치에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 팽창밸브와 증발기가 냉매관으로 연결되어 폐회로를 형성하는 냉동사이클에서 냉매가 기화 또는 액화될 때 발생하는 기화열 및 액화열을 사용하여 실내를 냉방 또는 난방시키는 장치이다.

이러한 공기조화기는 바닥에 세워져서 설치되는 스탠드형과 실내의 벽에 부착되어 설치되는 벽걸이형과 창문 등에 설치되어 일부는 실내로, 일부는 실외로 노출되는 창문형으로 구분된다.

이 중에서 창문형 공기조화기는 본체의 실내 측에 실내공기의 흡입과 토출을 위한 실내공기 흡입구와 실내공기 토출구가 형성되어 있고, 본체의 실외 측에 실외 공기의 흡입과 토출을 위한 실외공기 흡입구와 실외공기 토출구가 형성되어 있다. 또 실내 측 내부에는 실내 공기의 열교환 및 순환을 위한 증발기와 실내 송풍장치가 설치되어 있고, 실외 측 내부에는 실외공기의 열교환 및 순환을 위한 응축기와 실외 송풍장치가 설치되어 있다.

실내 송풍장치는 중앙부로 공기를 흡입하여 반경방향으로 송풍시키는 원심형 송풍팬과 상기 송풍팬을 구동하는 모터와 상기 송풍팬을 감싸도록 설치된 덕트를 구비한다.

송풍팬에서 토출되는 공기의 압력은 속도성분을 가지는 동압과 속도성분 가지는 않는 정압의 합인데, 송풍팬에서 토출되는 공기는 점점 부피가 커지는 덕트를 지나면서 동압이 정압으로 전환되면서 속도성분이 감소되어 토출된다.

그러나, 창문형 공기조화기는 창문 등과 같이 좁은 공간에 설치되기 때문에 그 부피적인 제한으로 본체 내에 여러 가지 부품이 콤팩트하게 설치되는데, 그 중 원심형 송풍팬을 감싸는 덕트는 원심형 송풍팬에서 발생시킨 공기의 동압을 정압으로 충분히 전환할 수 있는 길이를 확보하기 힘들게 되므로 송풍팬에서 토출되는 공기는 큰 속도성분을 가지며 토출된다.

또한, 원심형 송풍팬에서 발생된 속도성분을 가지는 공기는 토출구를 향해 전방으로 급격한 방향전환을 하게 되므로 원심형 송풍팬의 반경방향으로 향하는 힘과 공기조화기의 전방으로 향하는 힘의 합력으로 인해 전체적으로 대각선 방향으로 높은 압력이 형성된다.

반면에 중앙부로 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하는 원심형 송풍팬의 특성상 송풍팬의 전방측은 거의 공기가 토출되지 않기 때문에 상대적으로 압력이 낮다.

따라서, 높은 압력으로 토출되는 공기의 일부는 송풍팬의 전방측과 같이 압력이 낮은 곳으로 향하게 되어 실내공기 토출구 내측에서는 3차원적인 큰 와류가 발생하게 되는데, 상기와 같이 발생한 와류로 인해 토출구로 토출되는 풍량이 감소하였다.

또한, 상기 와류는 큰 난류에너지를 보유하게 되어 토출구 측에서 소음을 발 생시켰다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 3차원적인 와류의 크기를 줄이거나, 와류의 발생을 방지하여 토출구로 토출되는 풍량이 증대되는 공기조화기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 공기조화기 토출구 내측에서 와류에 의해 발생하는 소음이 감소되는 공기조화기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 본체에 형성되는 실내공기 흡입구 및 실내공기 토출구와, 상기 실내공기 흡입구로부터 실내공기를 흡입하여 상기 실내공기 토출구로 토출하는 송풍팬과, 상기 토출구 내측에서 발생하는 와류의 크기를 줄이거나 와류의 발생을 방지하는 파티션을 포함한다.

또한, 상기 파티션은 상기 실내공기가 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로를 분리하는 분리판에 설치된다.

또한, 상기 파티션의 높이는 상기 실내공기 토출구 높이의 1/4 내지 1/3이다.

또한, 상기 파티션은 그 일단의 연장부가 상기 송풍팬의 중앙에 위치하여 상기 송풍팬을 좌우로 구획하도록 설치된다.

또한, 상기 파티션은 전후방향으로 다수개 설치된다.

또한, 상기 파티션은 상기 송풍팬에서 토출되는 공기의 진행방향과 평행한 방향으로 다수개 설치된다.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 본체에 형성되는 흡입구 및 토출구와, 상기 흡입구로부터 공기를 흡입하여 상기 토출구로 토출하는 송풍팬과, 상기 실내공기가 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로를 분리하는 분리판과, 상기 분리판에 설치되어 상기 토출구 내측에서 와류가 발생하는 것을 방지하는 와류발생 방지장치를 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기를 상세히 설명한다.

본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본체(10)의 골격을 형성하는 것으로 상면과 양 측면이 일체로 구성된 상부케이스(11), 저면판(12), 그리고 전면패널(13)과 후면패널(미도시)을 구비한다. 이때, 본체(10)의 전면패널(13) 쪽이 건물의 실내측에 배치되고, 본체(10)의 후면패널 쪽이 건물의 실외측에 배치된다.

본체(10)의 내부공간은 저면판(12)의 중앙에 설치되는 구획판(14)에 의해 실내측과 실외측으로 구분된다.

실외측의 상부케이스(11) 상면과 양측면에는 외기의 흡입을 위한 외기 흡입구(16)가 형성되어 있고 도시되지는 않았지만 후면패널에는 외기 토출구가 형성되어 있어 응축기(22)에서 열교환할 수 있도록 공기가 흡입 및 토출된다.

또한, 본체(10)의 실외측 내부에는 외기의 열교환 및 순환을 위한 응축기 (17)와 송풍팬(18)이 설치되며, 구획판(14)과 인접하는 후방 쪽으로 송풍팬(18)을 구동하기 위한 모터(19)와 순환하는 냉매를 고온, 고압으로 압축하는 압축기(20)가 설치된다.

실내측의 전면패널(13)에는 실내공기의 흡입 및 토출을 위한 실내공기 흡입구(21)와 실내공기 토출구(22)가 형성되어 있으며, 상기 실내공기 토출구(22)에는 토출되는 공기의 방향을 안내하는 블레이드(22a)가 설치되어 있다.

또한, 전면패널(13)의 실내공기 흡입구(14) 내측에는 실내공기를 열교환하여 냉기를 생성하기 위한 증발기(23)가 설치되고, 증발기(23)의 후방으로 실내공기를 흡입하기 위한 원심형 송풍팬(24)이 설치된다. 송풍팬(24)의 주위와 상부에는 증발기(23)를 거쳐 흡입된 공기가 실내공기 토출구(22) 쪽으로 안내되도록 유로를 형성하는 덕트(25,26)가 설치된다.

또한, 증발기(13)의 상부에는 실내공기 흡입구(21)를 통해 공기가 흡입되는 흡입유로(27a)와 상기 실내공기 토출구(22)를 통해 공기가 토출되는 토출유로(27b)를 분리하기 위한 분리판(28)이 설치된다.

공기조화기가 작동하게 되면, 원심형 송풍팬(24)은 회전하게 되고 송풍팬의 회전력에 의해 중앙부로 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하게 된다.

만일 도 3에서 송풍팬(24)이 시계방향으로 회전한다면, 송풍팬(24)에서 토출되는 공기는 송풍팬(24)의 회전에 의해 X축 방향으로 향하는 힘을 받게 된다. 동시에 송풍팬(24)으로부터 토출된 공기를 실내공기 토출구(22) 쪽으로 안내되도록 유로를 형성하는 구획판(14) 및 덕트(25,26)에 의해 Y축 방향으로 향하는 힘을 받게 된다. 여기에 송풍팬(24)의 회전에 의해 Z축 방향으로 향하는 힘을 받게 되는데, 이와 같은 3가지 힘이 합쳐져서 송풍팬(24)에서 토출되어 실내공기 토출구(22)를 향하는 공기는 전체적으로 X축 및 Y축이 형성하는 각(θ)을 분할하는 대각선방향으로 향하게 되고, 그 방향으로 높은 압력이 발생하게 된다.

반면, 중앙부로 공기를 흡입하여 반경방향으로 공기를 토출하는 원심형 송풍팬(24)의 특성상 송풍팬(24)의 전방측 1/3정도에서는 거의 공기가 토출되지 않으므로 송풍팬(24)의 전방부(A)는 상대적으로 압력이 낮다.

따라서, 송풍팬(24)에서 토출되어 실내공기 토출구(22)를 향하던 공기의 일부는 압력이 낮은 송풍팬(24)의 전방부(A)로 휘게 되어 3차원적인 큰 와류를 발생하게 된다.

이와 같은 3차원적인 큰 와류의 발생을 방지하기 위해 흡입유로(27a)와 토출유로(27b)를 분리하는 분리판(28)에는 전후방향(Y방향)으로 파티션(30)이 설치된다. 이와 같은 파티션(30)은 높은 압력으로 토출되는 공기가 상대적으로 압력이 낮은 송풍팬(24)의 전방부(A)로 향하는 것을 가로막아 3차원적인 와류가 발생하는 것을 방지하게 된다.

상기 파티션(30)은 도 4에서 보는 바와 같이 그 일단의 연장부가 송풍팬(24)의 중앙에 위치하여 송풍팬(24)을 좌우로 구획하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 송풍팬에서 토출되어 실내공기 토출구(22)를 향하는 유동의 영향은 최소로 하기 위하여 그 높이(H)는 실내공기 토출구(22) 높이(H')의 1/4 내지 1/3인 것이 바람직하다.

도 5는 상기 실시예에 따른 공기조화기와 종래 공기조화기의 송풍팬(24) 회전수(rpm)별 토출풍량(CMM)을 나타낸 그래프인데, 상기 실시예에 따라 파티션을 구비한 공기조화기는 종래의 공기조화기에 비해 동일 회전수(rpm)에서 약 5%의 송풍성능 향상을 보였다.

도 6에는 상기 실시예에 따른 공기조화기와 종래 공기조화기의 토출풍량(CMM)별 소음을 비교한 그래프인데, 상기 실시예에 따라 파티션을 구비한 공기조화기는 종래의 공기조화기에 비해 동일 풍량(CMM)에서 약 1데시벨(dB) 정도의 소음저감 효과를 보였다.

상기 결과에서 나타난 바와 같이 파티션(30)은 실내공기 토출구(22)의 우측으로 편향되어 토출되는 공기가 상대적으로 압력이 낮은 부분(A)으로 순환됨으로써 발생하는 와류의 크기를 축소시키거나 와류의 발생을 방지하여 토출구(22)로 토출되는 유동손실을 방지하여 송풍성능을 개선하며, 난류에너지를 저감하는 역할을 하게 되어 결과적으로 소음을 저감하는 작용을 하게 된다.

도 7과 도 8에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다.

도 7에 도시된 바와 같이 분리판(28)에 다수개의 파티션(30')이 형성될 수 있다. 상기와 같이 분리판(28)에 다수개의 파티션(30')이 형성됨으로써 와류의 발생을 다단계적으로 감소시킬 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이 분리판(28)에 다수개의 파티션(30'')이 형성되되 송풍팬(24)에서 토출되는 공기의 토출방향과 평행하게 파티션(30'')이 배치될 수 있다.

이와 같은 파티션(30'')이 형성됨으로써 토출구(22)를 향하는 공기의 유동을 방해하는 것을 최소화 할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기에 의하면 흡입유로와 토출유로를 분리하는 분리판에 파티션을 설치함으로써 토출구측에서 발생하는 3차원적인 큰 와류의 크기를 줄이거나, 와류의 발생을 방지함으로써 토출구로 토출되는 풍량의 증대를 가져올 수 있다.

또한, 공기조화기 토출구 내측에서 와류에 의해 발생하는 소음을 줄일 수 있다.

Claims (7)

1. 본체에 형성되는 실내공기 흡입구 및 실내공기 토출구와,

   상기 실내공기 흡입구로부터 실내공기를 흡입하여 상기 실내공기 토출구로 토출하는 송풍팬과,

   상기 토출구 내측에서 발생하는 와류의 크기를 줄이거나 와류의 발생을 방지하는 파티션을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 파티션은 상기 실내공기가 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로를 분리하는 분리판에 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 파티션의 높이는 상기 실내공기 토출구 높이의 1/4 내지 1/3인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 파티션은 그 일단의 연장부가 상기 송풍팬의 중앙에 위치하여 상기 송풍팬을 좌우로 구획하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 파티션은 전후방향으로 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 파티션은 상기 송풍팬에서 토출되는 공기의 진행방향과 평행한 방향으로 다수개 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 본체에 형성되는 흡입구 및 토출구와,

   상기 흡입구로부터 공기를 흡입하여 상기 토출구로 토출하는 송풍팬과,

   상기 실내공기가 흡입되는 흡입유로와 토출되는 토출유로를 분리하는 분리판과,

   상기 분리판에 설치되어 상기 토출구 내측에서 와류가 발생하는 것을 방지하는 와류발생 방지장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

Images