KR20090020759A - 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 컨트롤박스 외측에 흡입력발생부재와 냉각팬을 구비하여 컨트롤박스 내부 공기가 외부로 강제 배출되도록 한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 관한 것이다.

본 발명은 다수 전자부품(E)이 내장되어 멀티형 공기조화기의 작동을 제어하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 있어서, 상기 컨트롤박스(140)의 일측에는, 상기 컨트롤박스(140) 내부가 외부와 연통되도록 천공된 연통홀(360)과, 풍력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 냉각팬(340)과, 상기 냉각팬(340)이 공기 유동을 강제할 때 상기 컨트롤박스(140) 내/외부 공기를 흡입하는 흡입력발생부재(370)와, 상기 흡입력발생부재(370) 내부로 유입되는 외부 공기의 유동 방향을 안내하는 비산차단부재(350)가 구비됨을 특징으로 한다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 컨트롤박스 내부의 열이 보다 효율적으로 냉각되어 고장 발생이 방지되는 이점이 있다.

공기조화기, 컨트롤박스, 열전도체, 공기안내부재

Description

멀티형 공기조화기의 컨트롤박스 {Control box for Multi-airconditioner}

도 1 은 종래 멀티형 공기조화기의 실외기에서 내부 구성을 보인 사시도.

도 2 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 후면 외관을 보인 후방 사시도.

도 3 은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'부 종단면도.

도 4 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 요부를 구성하는 흡입력발생부재의 전방 사시도.

도 5 는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 공기 유동 상태를 보인 후방 사시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

140. 컨트롤박스 142. 박스바디

144. 바디커버 300. 열전도체

310. 히트싱크 320. 히트파이프

330. 공기안내부재 340. 냉각팬

350. 비산차단부재 360. 연통홀

370. 흡입력발생부재 372. 토출부

374. 외기유입부 E . 전자부품

본 발명은 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 관한 것으로, 보다 상세하게는 컨트롤박스 외측에 흡입력발생부재와 냉각팬을 구비하여 컨트롤박스 내부 공기가 외부로 강제 배출되도록 함으로써 컨트롤박스 내부가 냉각되도록 한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기는 실내의 더운 공기를 흡입하여 저온의 냉매로 열교환한 후 이를 실내로 토출하는 반복작용에 의해 실내를 냉방시키거나 또는 반대작용에 의해 실내를 난방시키는 냉/난방 시스템으로서, 압축기-응축기-팽창밸브-증발기로 이루어져 일련의 사이클을 형성하는 기기이다.

그리고 근래에는 냉난방 외에 실내의 오염된 공기를 흡입하여 필터링한 후 청정공기로 만들어 실내로 재투입하는 공기정화기능과, 다습한 공기를 건습공기로 만들어 실내로 재투입하는 제습기능 등 여러 가지 부가적인 기능을 겸하고 있다.

한편 주지된 바와 같이 공기조화기는 실외기와 실내기가 각각 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실외기와 실내기가 일체로 설치되는 일체형 공기조화기로 크게 구분할 수 있다.

또한 최근에는 가정에 2대 이상의 공기조화기를 설치하고자 할 때나 여러개의 사무실을 구비한 건물에서 각 사무실마다 공기조화기를 설치하고자 할 때 효과적으로 적용할 수 있는 멀티형 공기조화기가 출시되고 있다. 이러한 멀티형 공기조 화기는 하나의 실외기에 복수개의 실내기를 연결하여, 분리형 공기조화기를 여러대 설치한 것과 같은 효과를 얻을 수 있는 것이다.

도 1에는 종래 멀티형 공기조화기의 실외기에서 내부 구성을 보인 사시도가 도시되어 있다. 이를 참조하면 실외기(1)는 다수 판넬이 결합되어 직육면체 형상을 이루는 케이스(2)에 의회 외관이 형성된다.

그리고, 상기 케이스(2) 내부 중앙에는 케이스(2) 내부 공간을 상/하로 구획하는 베리어(4)가 구비된다. 그리고, 상기 베리어(4)의 하측에는 냉매를 고온 고압으로 압축하는 압축기(10)와, 액냉매를 걸러내 저장하는 어큐뮬레이터(20) 및 상기 실외기(1)의 동작을 제어하기 위한 컨트롤박스(30)가 구비된다.

여기서 상기 컨트롤박스는(30)는 베리어(4) 하측 전방에 위치하여 베리어(4)에 의해 지지되며, 상기 컨트롤박스(30)의 전면에는 내부 공간을 선택적으로 차폐하기 위한 박스커버(32)가 구비된다.

상기 베리어(4)의 상측에는 실외 공기와 냉매가 열교환되게 하는 실외열교환기(30)가 비스듬히 설치되며, 상기 실외열교환기(30)의 상측에는 실외기(1) 내부의 공기 유동을 강제하기 위한 팬조립체(50)가 구비된다.

상기 팬조립체(50)는 하측으로 흡입력을 발생하여 실외 공기를 흡입하며, 상방향으로 토출하도록 구성된다.

그러나 상기와 같이 구성되는 멀티형 공기조화기의 실외기에는 다음과 같은 문제점이 있다.

즉, 상기 컨트롤박스(30)는 내부에 다수 전자부품이 내장되어 많은 열이 발 생된다. 그리고, 상기 컨트롤박스(30)에는 이러한 열을 외부로 배출할 수 있도록 하는 구성이 기재되어 있지 않다.

따라서, 전자부품에서 발생된 열은 컨트롤박스(30) 내부에 모여 작동 오류를 유발하는 문제점이 있다.

또한, 이러한 작동 오류는 공기조화기의 정상적인 작동을 방해하게 되므로 바람직하지 못하다.

뿐만 아니라, 커패시터와 같은 전자부품은 높은 열을 발산하는 반면 열에 취약하므로 파손 발생이 우려된다.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 컨트롤박스 외측에 내부와 연통되는 냉각유로를 형성하고, 이러한 냉각유로상에 공기 유동을 강제하는 냉각팬을 구비하여 컨트롤박스 내부 열이 보다 효율적으로 냉각되도록 한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스를 제공하는 것에 있다.

본 발명은 다수 전자부품이 내장되어 멀티형 공기조화기의 작동을 제어하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 있어서, 상기 컨트롤박스의 일측에는, 상기 컨트롤박스 내부가 외부와 연통되도록 천공된 연통홀과, 풍력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 냉각팬과, 상기 냉각팬이 공기 유동을 강제할 때 상기 컨트롤박스 내/외부 공기를 흡입하는 흡입력발생부재와, 상기 흡입력발생부재 내부로 유입되는 외부 공기의 유동 방향을 안내하는 비산차단부재가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 흡입력발생부재의 내부 일측에는, 상기 컨트롤박스 내부의 열을 외부로 전도하는 열전도체가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 열전도체는, 상기 컨트롤박스 외면과 접촉하고 열전도성을 가지는 히트싱크와; 상기 히트싱크에 이격 배치되고, 내부를 순환하는 작동유체의 상변화에 따르는 잠열과 모세관 현상을 이용하여 상기 히트싱크의 열을 외부로 방열하는 다수 히트파이프를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

상기 흡입력발생부재의 일측에는, 외부 공기가 흡입력발생부재 내부로 유입되도록 안내하는 외기유입부와, 상기 외기유입부로 유입된 외기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출부가 구비됨을 특징으로 한다.

상기 냉각팬은, 상기 토출부 전방에 위치하며, 상기 외기유입부와 연통홀을 통해 흡입력발생부재 내부로 유입된 공기를 토출부를 통해 토출하는 것을 특징으로 한다.

상기 토출부는 전/후 방향으로 천공 형성됨을 특징으로 한다.

상기 외기유입부는 상기 비산차단부재와 동일 방향으로 개구됨을 특징으로 한다.

이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기에 의하면, 컨트롤박스 내부 열 발산이 용이하여 고장 발생이 미연에 차단되는 이점이 있다.

이하 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 후면 외관을 보 인 후방 사시도.

도면에 도시된 바와 같이 멀티형 공기조화기 내부에는 컨트롤박스(140)가 구비된다. 상기 컨트롤박스(140)는 내부에 다수 전자부품(도 3의 도면부호 E)이 내장되어 공기조화기의 작동을 제어하게 된다.

예컨대 상기 컨트롤박스(140) 내부에는 커패시터, 리액터, 팬아이피엠(Fan-IPM:Intelligent Power Module)이 설치되며, 상기 커패시터와 리액터 및 팬아이피엠은 작동시에 높은 열을 발생하게 된다.

따라서, 상기 컨트롤박스(140)의 후면에는 컨트롤박스(140) 내부에 설치된 다수 전자부품(E)이 발생한 열을 외부로 방출하기 위한 구성이 구비된다.

즉, 상기 컨트롤박스(140)의 후면에는 내부에 내장된 전자부품(E)으로부터 발생된 열이 외부로 배출될 수 있도록 하는 구성이 더 구비된다.

이하에서는 상기 컨트롤박스(140) 내부의 열 배출을 위한 구성을 첨부된 도 2 내지 도 5를 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 도 2의 Ⅰ-Ⅰ'부 종단면도이고, 도 4는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 요부를 구성하는 흡입력발생부재의 전방 사시도이며, 도 5는 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서 공기 유동 상태를 보인 후방 사시도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤박스(140)의 전면(도 2를 기준으로) 즉, 상기 박스바디(142) 전면 좌측 및 중앙부에는 열전도체(300)가 구비된다. 상기 열전도체(300)는 컨트롤박스(140) 내부의 열을 외부로 전도하여 공냉시키기 위한 것으로, 다수 구비되며 상기 컨트롤박스(140) 내부 열을 효과적으로 전도할 수 있는 위치에 구비된다.

그리고, 상기 열전도체(300)는 컨트롤박스(140)의 외면과 접촉하고 열전도성을 가지는 히트싱크(310)와, 상기 히트싱크(310)와 접촉한 상태로 작동유체의 상변화에 따르는 잠열과 모세관 현상을 이용하여 상기 히트싱크(310)의 열을 외부로 방열하는 다수 히트파이프(도 3의 도면부호 320)를 포함하여 구성된다.

상기 히트싱크(310)는 열전도율이 높은 금속, 예컨대 알루미늄을 사각판 형상으로 성형한 것으로, 상기 히트싱크(310)의 후면은 상기 박스바디(142)의 전면과 면접촉한 상태로 고정된다.

따라서, 상기 컨트롤박스(140) 내부의 열은 박스바디(142)를 가열하게 되며, 이러한 열은 상기 히트싱크(310) 전방으로 전도된다.

상기 히트싱크(310) 내부에는 히트파이프(320)가 구비된다. 상기 히트파이프(320)는 다수개 구비되어 좌/우로 길게 놓이게 되며, 상기 히트싱크(310)의 상/하 높이 방향으로 등간격으로 이격 배치된다.

따라서, 상기 히트싱크(310)로 전달된 컨트롤박스(140) 내부 열은 상기 히트파이프(320)에 의해 외부로 방출되며, 등간격으로 이격된 다수 히트파이프(320)에 의해 보다 효율적으로 열배출이 이루어지게 된다.

상기 히트파이프(320) 전방에는 공기안내부재(330)가 구비된다. 상기 공기안내부재(330)는 열전도율이 높은 금속 중 어느 하나로 사각판 형상을 가지도록 다수 구비하고 상기 히트싱크(310) 전면에 등간격으로 이격 설치된 것으로, 좌우로 길게 고정되어 아래에서 설명할 냉각팬(340)에 의해 유동하는 공기를 좌/우로 안내하게 되며, 상기 히트파이프(320)와 평행하게 설치된다.

따라서, 상기 히트싱크(310)와 히트파이프(320)에 의해 전도된 컨트롤박스(140) 내부의 열은 냉각팬(340)에 의해 이동하는 공기에 의해 공냉된다.

상기 공기안내부재(330)의 전방에는 냉각팬(340)이 구비된다. 상기 냉각팬(340)은 공기안내부재(330)의 길이방향에서 볼 때 중앙에 위치하며, 회전 동력에 의해 공기 유동을 강제하여 컨트롤박스(140) 전방의 주변 공기를 전방(도 6에서 볼 때)으로 토출하게 된다.

따라서, 상기 냉각팬(340)이 후면으로 공기를 흡입하여 전방으로 토출하게 되면, 이러한 과정 중에 공기는 상기 다수 공기안내부재(330)가 서로 이격된 틈을 따라 냉각팬(340) 후면 중앙으로 유입되어 상기 박스바디(142)에 전도된 컨트롤박스(140) 내부열은 히트파이프(320) 및 히트싱크(310)에 의해 공냉된다.

상기 공기안내부재(330)에서 좌/우측으로 이격된 곳에는 비산차단부재(350)가 구비된다. 상기 비산차단부재(350)는 냉각팬(340)이 후면으로 흡입력을 발생하여 외부 공기가 유입될 때 이러한 공기가 비산되지 않고 상기 공기안내부재(330)로 집중되어 유입될 수 있도록 안내하는 것으로, 상기 컨트롤박스(140) 내부에 설치된 전자부품(E) 중 높은 열을 발생하는 부품의 냉각을 위한 구성이다.

즉, 상기 컨트롤박스(140) 내부에는 커패시터, 리액터, 팬아이피엠(Fan-IPM:Intelligent Power Module)이 설치되며, 상기 커패시터와 리액터 및 팬아이피엠은 작동시에 높은 열을 발생하게 된다.

그리고, 상기 비산차단부재(350)는 상기 커패시터, 리액터, 팬아이피엠 중 어느 하나의 후방에 위치하며, 상기 히트파이프(320)의 길이방향으로 개구되도록 형성된다.

따라서, 상기 전자부품(E)들이 발생한 높은 열이 박스바디(142)에 전달되면, 이러한 열은 비산되지 않은 상태로 상기 비산차단부재(350) 내부를 관통하는 공기에 의해 냉각될 수 있게 된다.

또한, 상기 비산차단부재(350)의 상/하단부는 박스바디(142)의 전면과 넓은 접촉 면적을 가지도록 부착되어 있으므로 상기 박스바디(142)에 전달된 열은 비산차단부재(350)로 전도되어 보다 효율적으로 전자부품(E)의 열을 컨트롤박스(140) 외부로 방출할 수 있게 된다.

그리고, 상기 비산차단부재(350)는 공기 흐름방향으로 갈수록 내부 단면적이 점차 좁아지도록 형성된다. 이것은 비산차단부재(350) 내부를 통과하는 공기의 이동 속도를 증가시켜 보다 빠른 시간내에 열을 발산하기 위함이다.

상기 박스바디(142)의 전면 상부에는 가로로 긴 사각형상으로 천공된 연통홀(360)이 구비된다. 상기 연통홀(360)은 컨트롤박스(140) 내부의 공기가 외부로 배기될 수 있도록 한 것으로, 상기 냉각팬(340)이 공기 유동을 강제할 때 아래에서 설명하게 될 흡입력발생부재(370)에 의해 흡입력이 발생되도록 구성된다.

한편, 상기 한 쌍의 비산차단부재(350) 사이에는 흡입력발생부재(370)가 구비된다. 상기 흡입력발생부재(370)는 냉각팬(340)이 공기 유동을 강제할 때 이러한 공기 유동 방향을 안내하여 상기 연통홀(360)에 흡입력이 발생되도록 하는 것으로, 내부 대략 중앙에는 상기 냉각팬(340)이 위치하게 된다.

그리고, 상기 흡입력발생부재(370)의 중앙에는 냉각팬(340)이 후방으로 흡입한 주변 공기가 전방으로 토출될 수 있도록 하는 토출부(372)가 구비된다. 상기 토출부(372)는 냉각팬(340)의 외경과 비슷한 내경을 가지도록 천공 형성되어 상기 냉각팬(340)이 전방으로 배출하는 공기를 전방으로 안내할 수 있게 된다.

또한, 상기 냉각팬(340)이 배출한 공기가 다시 흡입력발생부재(370) 내부로 유입되지 않도록 하기 위해 상기 흡입력발생부재(370)의 두께는 냉각팬(340)의 전면 위치와 대응됨이 바람직하다.

상기 흡입력발생부재(370)의 좌/우측면 및 하면에는 도 4와 같이 외기유입부(374)가 절제 또는 천공 형성된다. 상기 외기유입부(374)는 흡입력발생부재(370) 외부의 공기가 내부로 유입되도록 안내하는 것으로, 상기 흡입력발생부재(370)의 좌/우측면에는 절제 형성되어 상기 비산차단부재(350)와 동일한 방향으로 개구되며, 상기 흡입력발생부재(370)의 하면에는 직사각형상으로 천공 형성된다.

따라서, 상기 냉각팬(340)이 후방으로 공기 유동을 강제하여 상기 토출부(372)를 통해 토출하게 되면, 상기 외기유입부(374)에는 흡입력이 전달되어 상기 흡입력발생부재(370) 내부로 외부 공기가 유입 가능하게 된다.

이와 동시에 상기 연통홀(360)은 전방이 흡입력발생부재(370)에 의해 전방이 차폐되어 있으므로, 상기 냉각팬(340)이 발생한 공기 유동에 의해 흡입력이 발생되며, 이러한 흡입력으로 컨트롤박스(140)를 내부의 공기는 연통홀(360)을 통해 흡입력발생부재(370) 내부로 유입 가능하게 된다.

이하에서는 컨트롤박스(140) 내부 열의 냉각 작용을 첨부된 도 3 및 도 5를 참조하여 설명한다.

먼저 도 3과 같은 상태에서 상기 냉각팬(340)이 회전하여 토출부(372)를 통해 공기를 토출하게 되면, 상기 흡입력발생부재(370) 내부의 공기는 냉각팬(340)이 위치한 곳으로 이동하게 된다.

이때, 상기 외기유입부(374)를 통해서는 흡입력발생부재(370) 외부의 공기가 흡입되며, 상기 연통홀(360)을 통해서는 컨트롤박스(140)를 내부의 공기가 흡입력발생부재(370) 내부로 흡입된다.

그리고, 상기 흡입력발생부재(370)의 좌/우측면에 형성된 외기유입부(374)를 통해서 외부 공기가 유입될 때 외부 공기의 일부는 상기 비산차단부재(350)를 관통하여 속도가 빨라지게 된다. 이런 결과로 상기 비산차단부재(350) 전방에 위치한 전자부품(E) 특히, 커패시터, 리액터, 팬아이피엠과 같이 발열량이 많은 전자부품(E)이 발생한 열을 집중적으로 낮출 수 있게 된다.

상기 비산차단부재(350) 내부를 경유하면서 전자부품(E)의 열을 흡수한 공기는 상기 다수 공기안내부재(330)의 이격된 틈 사이로 유입되며, 이후 상기 냉각팬(340)의 후면을 통해 냉각팬(340)을 관통한 다음 전방으로 토출된다.

상기 냉각팬(340)에 의해 토출된 공기는 상기 토출구를 통해 흡입력발생부재(370)의 외부로 토출된다. 이런 과정에 따라 상기 컨트롤박스(140)를 내부의 열은 열전도체(300)의 열전도 및 냉각팬(340)과 흡입력발생부재(370)의 대류에 의해 냉각될 수 있게 된다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하는 다른 많은 변형이 가능할 것이다.

예를 들어 본 발명의 실시예에서는 컨트롤박스(140)를 외면에 연통홀(360)만 구비하여 컨트롤박스(140)를 내부 공기의 배출만 가능하도록 구성하였으나, 필요에 따라서는 컨트롤박스(140)의 하면에 공기유입구를 더 구비하여 컨트롤박스(140) 내부 공기의 대류가 활발히 일어나도록 할 수도 있을 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에서는, 본 발명은 컨트롤박스 외측에 내부와 연통되는 냉각유로를 형성하고, 이러한 냉각유로상에 공기 유동을 강제하는 냉각팬을 구비하여 컨트롤박스 내부가 냉각되도록 한 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 관한 것이다.

따라서, 컨트롤박스 내부의 열을 보다 효과적으로 냉각할 수 있게 되므로 고장 발생이 미연에 차단되는 이점이 있다.

또한, 상대적으로 높은 열을 발생하는 전자부품이 보다 효율적으로 냉각될 수 있도록 구성함으로써 냉각 효율이 극대화되는 이점이 있다.

Claims (7)

1. 다수 전자부품이 내장되어 멀티형 공기조화기의 작동을 제어하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스에 있어서,

   상기 컨트롤박스의 일측에는,

   상기 컨트롤박스 내부가 외부와 연통되도록 천공된 연통홀과,

   풍력을 발생하여 공기 유동을 강제하는 냉각팬과,

   상기 냉각팬이 공기 유동을 강제할 때 상기 컨트롤박스 내/외부 공기를 흡입하는 흡입력발생부재와,

   상기 흡입력발생부재 내부로 유입되는 외부 공기의 유동 방향을 안내하는 비산차단부재가 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 흡입력발생부재의 내부 일측에는,

   상기 컨트롤박스 내부의 열을 외부로 전도하는 열전도체가 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 열전도체는,

   상기 컨트롤박스 외면과 접촉하고 열전도성을 가지는 히트싱크와;

   상기 히트싱크에 이격 배치되고, 내부를 순환하는 작동유체의 상변화에 따르는 잠열과 모세관 현상을 이용하여 상기 히트싱크의 열을 외부로 방열하는 다수 히 트파이프를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 상기 흡입력발생부재의 일측에는,

   외부 공기가 흡입력발생부재 내부로 유입되도록 안내하는 외기유입부와,

   상기 외기유입부로 유입된 외기가 외부로 토출되도록 안내하는 토출부가 구비됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 냉각팬은,

   상기 토출부 전방에 위치하며, 상기 외기유입부와 연통홀을 통해 흡입력발생부재 내부로 유입된 공기를 토출부를 통해 토출하는 것을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 토출부는 전/후 방향으로 천공 형성됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.
7. 제 4 항에 있어서, 상기 외기유입부는 상기 비산차단부재와 동일 방향으로 개구됨을 특징으로 하는 멀티형 공기조화기의 컨트롤박스.

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