KR20070100059A

KR20070100059A - 카세트형 공기조화기

Info

Publication number: KR20070100059A
Application number: KR1020060031628A
Authority: KR
Inventors: 정용원; 장규섭; 박병일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-04-06
Filing date: 2006-04-06
Publication date: 2007-10-10
Also published as: KR100768861B1

Abstract

카세트형 공기조화기가 개시된다. 본 발명에 따른 카세트형 공기조화기는, 흡입구와 배출구가 형성된 실내기 본체; 상기 실내기 본체에 회전가능하게 설치되며, 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하고 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 팬; 상기 팬에 회전력을 제공하는 구동모터; 상기 팬과 상기 배출구의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기; 상기 실내기 팬과 상기 열교환기 사이에 설치되며, 상기 팬을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드 윙; 상기 열교환기의 각 코너 중 적어도 어느 한 코너에 설치된 가이드 판; 및 상기 열교환기의 개방부에 설치된 스크롤 가이드;를 포함한다.

가이드 윙, 가이드 판, 스크롤 가이드

Description

카세트형 공기조화기{CASSETTE TYPE AIR CONDITIONER}

도 1은 종래 카세트형 공기조화기의 실내기, 실외기, 이를 연결하는 배관을 나타낸 사시도,

도 2는 도 1의 실내기의 종 단면도,

도 3은 도 1의 커버, 팬, 열교환기를 발췌하여 나타낸 사시도,

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트형 공기조화기 실내기의 종 단면도,

도 5는 도 4의 가이드 윙을 발췌한 도면,

도 6은 도 4의 열교환기의 코너에 스크롤 가이드 및 가이드 판이 설치된 도면,

도 7은 도 6의 스크롤 가이드 설치부분을 확대한 도면,

도 8은 도 6의 가이드 판의 확대 사시도,

도 9는 도 6의 가이드 판의 평면도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 실내기 20 : 실외기

30 : 배관 11 : 실내기 본체

12 : 커버 12a : 흡입구

12b : 배출구 13 : 열교환기

14 : 구동모터 15: 패널

100: 팬 200: 가이드 윙

300: 스크롤 가이드 310: 제1아크

320: 제2아크 330: 제3아크

400: 가이드 판 410: 전면부

420: 걸림부 430: 고정부

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 구체적으로 천정 매립형 또는 카세트형이라 불리우는 공기조화기(이하 "카세트형 공기조화기"로 칭한다.)에 관한 것이다.

일반적으로, 카세트형 공기조화기란 실내공간 중에서 비교적 활용도가 낮은 천정에 설치되므로, 벽걸이형이나 스탠드형 공기조화기에 비하여 공간상의 제약을 덜 받는다는 장점이 있다. 또한, 천정으로부터 냉기가 토출되므로 냉기의 확산속도가 빠르다는 장점이 있다. 또한, 실내인테리어가 용이하다는 장점이 있다.

이러한 카세트형 공기조화기의 일 예로 도 1에 도시된 바와 같이 실내의 천정에 매립되어 설치된 실내기(10)와, 실외의 적정장소에 설치된 실외기(20)와, 실내기(10)와 실외기(20)를 연결하는 배관(30)을 포함하여 구성된 공기조화기를 예로 들 수 있다.

도 2를 참조하면, 실내기(10)는 천정에 매립설치되는 실내기 본체(11)와, 실내기 본체(11)의 내부 중앙에 회전가능하게 설치되는 팬(100)과, 팬(100)에 회전력을 제공하는 구동모터(14)와, 팬(100)의 둘레를 일정거리 떨어져 둘러싼 열교환기(13)와, 실내기 본체(11)의 하측에 설치되며 중심부에 더운 공기가 흡입되는 흡입구(12a)와 주변부에 열교환기(13)에서 열교환 된 찬 공기가 배출되는 배출구(12b)가 형성된 커버(12)를 포함하여 구성된다.

상기 열교환기(13)는 팬(100)의 회전에 따라 실내기 본체(11) 내로 흡입된 실내의 더운 공기를 찬 공기로 열 교환한다.

상기 팬(100)은 원심팬의 일종으로, 구동모터(14)로부터 동력을 받아 회전하면서 실내의 더운 공기를 실내기 본체(11)내부로 화살표 A방향으로 끌어들인다. 실내기 본체(11)내부로 끌어 올려진 공기는 팬(100)에 의해 열교환기(13)방향으로 화살표 B방향으로 토출된다.

이렇게 토출된 공기는 열교환기(13)를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 공기는 배출구(12b)를 통해 화살표 C방향으로 실내로 토출된다.

한편, 팬(100)과 흡입구(12a)사이에는 빈 공간으로 인해 압력이 낮은 저압부(S)가 형성된다. 이로 인해, 종래의 카세트형 공기조화기는 흡입구(12a)를 통해 화살표 A방향으로 유입된 공기가 팬(100)에 의해 열교환기(13)로 토출될 때 압력이 낮은 저압부(S)로 빨려들어가게 된다. 즉, 화살표 B방향으로 팬(100)에서 열교환기(13)로 이동하는 공기가 저압부(S)로 휘어지게 된다. 이렇게 공기가 저압부(S)로 휘어져 빨려들어가면서, 저압부(S)와 팬(100)주위의 압력차로 인해 와류(vortex, V)가 발생하게 된다. 이렇게 발생한 와류(V)로 인해 공기의 에너지 손실이 커져 유동이 불균일해져 와류소음이 발생하게 된다. 결과적으로, 열교환기(13)의 열교환 효율이 떨어지게 되고, 정숙한 실내환경이 조성되지 못한다.

한편, 도 3을 참조하면, 열교환기(13)의 일측에는 개방부(OP)가 형성되어 있다. 이러한, 개방부(OP)로 열교환기(13)의 냉매관(미도시)이나 배선(미도시)이 지나가게 된다. 개방부(OP)에는 냉매관(미도시)이나 배선(미도시)을 고정하기 위한 판넬(15)이 설치된다. 그러나, 팬(100)에서 열교환기(13)로 공기가 토출될 때, 열교환기(13) 측면으로 진행하는 유동을 가로막는 판넬(15) 구조는, 팬(100)으로부터 불어나오는 공기의 진행을 방해하고, 불규칙적인 유동을 생성시켜 정압 특성에 나쁜 영향을 미친다.

또한, 열교환기(13) 코너(CP1, CP2, CP3)의 밴딩(bending)구조로 인하여 대드존(dead-zone)이 발생되어 정압특성이 떨어지게 되며, 연속적인 압력 역구배가 발생되어 팬(100)과 열교환기(13)사이에서 이상 소음이 발생한다.

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로,

첫째, 카세트형 공기조화기의 저압부에서 와류가 발생하는 것을 방지하는 데 목적이 있다.

둘째, 카세트형 공기조화기의 열교환기 측면으로 진행하는 유동을 가로막는 판넬 구조에서 팬으로부터 불어나오는 공기의 진행을 방해하고 불규칙적인 유동이 생성되는 것을 방지하는 데 다른 목적이 있다.

셋째, 카세트형 공기조화기의 열교환기의 코너, 밴딩(bending)구조로 인한 대드존(dead-zone)의 발생을 방지하는 데 또 다른 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 카세트형 공기조화기는, 흡입구와 배출구가 형성된 실내기 본체; 상기 실내기 본체에 회전가능하게 설치되며, 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하고 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 팬; 상기 팬에 회전력을 제공하는 구동모터; 상기 팬과 상기 배출구의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기; 및 상기 실내기 팬과 상기 열교환기 사이에 설치되며, 상기 팬을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드윙;을 포함한다.

또한, 상기 목적은 흡입구와 배출구가 형성된 실내기 본체; 상기 실내기 본체에 회전가능하게 설치되며, 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하고 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 팬; 상기 팬에 회전력을 제공하는 구동모터; 상기 팬과 상기 배출구의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기; 상기 실내기 팬과 상기 열교환기 사이에 설치되며, 상기 팬을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드 윙; 상기 열교환기의 각 코너 중 적어도 어느 한 코너에 설치된 가이드 판; 및상기 열교환기의 개방부에 설치된 스크롤 가이드;를 포함하는 카세트형 공기조화기에 의해 달성된다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트형 공기조화기를 상세히 설명한다. 전술한 구성과 동일한 구성 및 동일한 작용을 하는 구성 에는 동일한 참조부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트형 공기조화기 실내기의 종 단면도이고, 도 5는 도 4의 가이드 윙을 발췌한 도면이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트형 공기조화기는 실내의 천정에 매립되어 설치된 실내기(10)와, 실외의 적정장소에 설치된 실외기(미도시)와, 실내기(10)와 실외기(미도시)를 연결하는 배관(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 실내기(10)는 흡입구(12a)와 배출구(12b)가 형성된 실내기 본체(11); 실내기 본체(11) 내부에 회전가능하게 설치되며, 흡입구(12a)를 통해 공기를 흡입하고 배출구(12b)를 통해 공기를 배출시키는 팬(100); 팬(100)에 회전력을 제공하는 구동모터(14); 팬(100)과 배출구(12b)의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기(13); 팬(100)과 열교환기(13) 사이에 설치되며 팬(100)을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드 윙(200); 열교환기(13)의 개방부(OP, 도 6참조)에 설치된 스크롤 가이드(300); 열교환기(13)의 코너(CP1, CP2, CP3)에 설치된 가이드 판(400);를 포함한다.

여기서 공기유로란 실내기(10)의 하측에서 화살표 A방향으로 유입된 공기가 팬(100)에 의해 화살표 B방향으로 열교환기(13)방향으로 토출된 후, 화살표 C방향으로 다시 실내기(10)를 빠져나가기까지의 공기의 이동경로를 말한다.

상기 실내기 본체(11)는 대략 사각형의 박스형태를 가지며, 하측에 커버(12)가 결합된다. 이러한 커버(12)의 중앙부에는 흡입구(12a)가 형성되며, 커버(12)의 주변부에는 배출구(12b)가 형성된다. 물론 별도의 커버(12) 없이 실내기 본체(11)의 하측에 직접 흡입구(12a)와 배출구(12b)를 형성할 수도 있을 것이다.

상기 열교환기(13)는 팬(100)의 회전에 따라 실내기 본체(11) 내로 흡입된 실내의 더운 공기를 찬 공기로 열 교환한다. 물론 이와 반대로 열교환기(13)의 냉매의 흐름을 반대로 하여 실내의 찬 공기를 더운 공기로 열 교환시킬 수도 있다.

이러한 열교환기(13)는 팬(100)의 주위를 일정거리 떨어져 사각형으로 감싸며, 이렇게 함으로서 팬(100)의 주위를 원형으로 감싸는 것보다 열교환기(13)의 표면적이 넓어져 열교환효율이 커진다.

상기 팬(100)은 흡입구(12a)를 통해 실내의 더운 공기를 화살표 A방향으로 실내기 본체(11)로 흡입하고, 이러한 더운 공기를 열교환기(13)방향으로 화살표 B방향으로 불어준다. 이렇게 열교환기(13)를 통과한 공기는 열교환기(13)에서 냉각 또는 가열되어 배출구(12b)를 통해 실내로 배출된다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 가이드 윙(200)은 코안다 효과를 이용하여, 저압부(S, 도 3참조)로 유입되는 공기를 열교환기(13)로 유도하여, 저압부(S)와 팬(100)주위의 압력차로 인한 와류(vortex, V)의 발생을 방지한다.

따라서, 종래와 같이 와류(V, 도 2참조)로 인해 공기의 에너지 손실이 커져 유동이 불균일해지는 것이 방지되고 와류소음이 저감 된다. 결과적으로, 열교환기(13)의 열교환 효율이 향상되고, 정숙한 실내환경이 조성된다.

여기서, 가이드 윙(200)의 높이(H1)는 팬(100)의 지름(D)의 0.005 내지 0.015배인 것이 바람직하다. 또한, 가이드 윙(200)의 내경(D1)은 팬(100)의 직 경(D) 보다 3 내지 7mm 큰 것이 바람직하다. 또한, 가이드 윙(200)의 외경(D2)은 팬(100)의 직경(D) 보다 1.1 또는 1.3 배 큰 것이 바람직하다.

도 6은 도 4의 열교환기의 코너에 스크롤 가이드 및 가이드 판이 설치된 도면이고, 도 7은 도 6의 스크롤 가이드 설치부분을 확대한 도면이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 스크롤 가이드(300)는 원호인 제1아크(310), 제2아크(320), 제3아크(330)가 합쳐져 형성된 플레이트로서 열교환기(13)의 개방부(OP)에 설치된다. 보다 구체적으로 개방부(OP)에 설치된 패널(15)의 전측에 설치된다.

여기서, 제1아크(310)는 팬(100) 지름(D)의 0.2 배 내지 0.25배의 지름을 가지는 원 일부를 잘라 형성된 원호이고, 제2아크(320)는 팬(100) 지름(D)의 0.4 배 내지 0.6배의 지름을 가지는 원 일부를 잘라 형성된 원호이고, 제3아크(330)는 팬(100) 지름(D)의 1.2 배 내지 1.3배의 지름을 가지는 원 일부를 잘라 형성된 원호이다.

이러한 제1아크(310), 제2아크(320), 제3아크(330)을 대략 삼각형이 되도록 합쳐서 스크롤 가이드(300)를 형성한다. 이렇게 형성된 스크롤 가이드(300)의 높이(H2)는 팬(100) 지름(D)의 0.4 배 내지 0.6 배인 것이 바람직하다.

이렇게 판넬(15)의 전측에 스크롤 가이드(300)가 설치됨에 따라, 팬(100)에서 열교환기(13)로 공기가 토출될 때 열교환기(13) 측면으로 진행하는 유동을 가로막는 종래의 판넬(15) 구조가 가지는 문제점이 해결된다. 즉, 팬(100)으로부터 열교환기(13)로 토출되는 공기가 스크롤 가이드(300)에 의해 열교환기(13) 측으로 유 도됨으로 인해, 불규칙한 유동의 생성이 방지되어 정압특성이 향상된다.

도 8은 도 6의 가이드 판의 확대 사시도이고, 도 9는 도 6의 가이드 판의 평면도이다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 상기 가이드 판(400)은 전면부(410)와 전면부(410)가 일부 절곡되어 형성된 걸림부(420)와, 전면부(410)의 하측에 용접 또는 일체로 형성된 고정부(430)로 형성된다.

상기 걸림부(420)는 열교환기(13)의 일측에 끼워져 고정되는 부분으로, 이러한 걸림부(420)의 각도(θ3)는 대략 55도 내지 65도이다. 이러한 걸림부(420)에 의해 가이드 판(400)이 열교환기(13)에 대해 경사지게 설치된다.

상기 전면부(410)는 팬(100) 지름(D)의 0.1 내지 0.2배의 폭(W3)을 가지며, 팬(100) 지름(D)의 0.4 내지 0.6 배의 높이(H3)를 가지는 플레이트이다.

상기 고정부(430)는 가이드 판(400)을 커버(12)에 고정시키기 위한 부분으로 이러한 가이드 판(400)에는 나사공(430a)이 뚫어져 있다.

이러한, 가이드 판(400)은 본 실시예와 같이 열교환기(13) 코너(CP1, CP2, CP3)에 모두 설치될 수도 있고, 코너(CP1, CP2, CP3) 중 어느 한 코너에만 설치될 수 있다. 이렇게 가이드 판(400)이 열교환기(13)의 코너(CP1, CP2, CP3)에 설치됨에 따라, 코너(CP1, CP2, CP3)의 밴딩(bending)구조로 인한 대드존(dead-zone)의 발생이 방지되어 정압특성이 향상된다. 또한, 종래와 달리 코너(CP1,CP2,CP3)에서 연속적인 압력 역구배가 발생되지 않으므로, 팬(100)과 열교환기(13)사이에서 이상 소음의 발생이 방지된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 카세트형 공기조화기에 따르면,

첫째, 가이드 윙이 팬과 열교환기 사이에 설치됨으로 인해 저압부와 팬사이의 압력차로 인한 와류 발생이 방지되고 와류소음이 저감 된다. 결과적으로, 열교환기의 열교환 효율이 향상되고, 정숙한 실내환경이 조성된다.

둘째, 열교환기의 개방부에 스크롤 가이드가 설치됨에 따라, 팬에서 열교환기로 공기가 토출될 때 열교환기 측면으로 진행하는 유동을 가로막는 종래의 판넬 구조가 가지는 문제점이 해결된다. 즉, 팬으로부터 열교환기로 토출되는 공기가 스크롤 가이드에 의해 열교환기로 유도됨에 따라, 불규칙한 유동의 생성이 방지되어 정압특성이 향상된다.

셋째, 가이드 판이 열교환기의 코너에 설치됨에 따라, 코너의 밴딩(bending)구조로 인한 대드존(dead-zone)이 발생되는 것이 방지되어 정압특성이 향상된다.

또한, 코너에서 연속적인 압력 역구배가 발생되어 팬과 열교환기(13)사이에서 발생하는 이상 소음의 발생이 방지된다.

Claims

흡입구와 배출구가 형성된 실내기 본체;

상기 실내기 본체에 회전가능하게 설치되며, 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하고 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 팬;

상기 팬에 회전력을 제공하는 구동모터;

상기 팬과 상기 배출구의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기; 및

상기 실내기 팬과 상기 열교환기 사이에 설치되며, 상기 팬을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드 윙;을 포함하는 카세트형 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 열교환기의 코너 중 적어도 어느 한 코너에는 가이드 판;이 설치된 카세트형 공기조화기.
제 2 항에 있어서, 상기 가이드 판은,

전면부;

상기 전면부의 일측이 절곡되어 형성되며, 상기 열교환기에 끼워지는 걸림부; 및

상기 전면부의 하부에 형성되며, 상기 실내기 본체에 고정되는 고정부;를 포함하는 카세트형 공기조화기.
제 1 항에 있어서, 상기 열교환기의 개방부에는 스크롤 가이드;가 설치된 카세트형 공기조화기.
제 4 항에 있어서, 상기 스크롤 가이드는,

제1아크, 제2아크, 제3아크의 3개의 원호가 일부가 합쳐져 형성된 카세트형 공기조화기.
흡입구와 배출구가 형성된 실내기 본체;

상기 실내기 본체에 회전가능하게 설치되며, 상기 흡입구를 통해 공기를 흡입하고 상기 배출구를 통해 공기를 배출시키는 팬;

상기 팬에 회전력을 제공하는 구동모터;

상기 팬과 상기 배출구의 공기유로상에 설치되며, 공기를 열교환시키는 열교환기;

상기 실내기 팬과 상기 열교환기 사이에 설치되며, 상기 팬을 소정거리 떨어져 둘러싼 가이드 윙;

상기 열교환기의 각 코너 중 적어도 어느 한 코너에 설치된 가이드 판; 및

상기 열교환기의 개방부에 설치된 스크롤 가이드;를 포함하는 카세트형 공기조화기.