KR20090047572A

KR20090047572A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20090047572A
Application number: KR1020070113461A
Authority: KR
Inventors: 우동우; 박래은; 조한욱; 허우인
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-11-08
Filing date: 2007-11-08
Publication date: 2009-05-13

Abstract

본 발명은 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 확보하여 냉방 능력을 높일 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 본체;와, 상기 본체에 마련되어 공기를 흡입하는 송풍팬;과, 상기 송풍팬에 의해서 흡입된 공기가 유동하는 흡입유로;와, 상기 흡입유로에 마련되어 공기를 정화시키는 필터;와, 상기 흡입유로의 개폐면적을 변경시키도록 상기 필터의 위치를 가변시키는 가변장치;를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성을 통하여, 본 발명은 냉방 운전모드를 선택하는 경우 냉방 효율을 높이고, 청정 운전모드를 선택하는 경우 청정 효율을 높이는 효과가 있다.

Description

공기조화기{Air-conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기의 유동량을 확보하여 냉방 능력을 높일 수 있는 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 냉동사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞은 온도, 습도, 기류 분포 등을 조절함과 동시에 공기에 포함되어 있는 먼지 등을 제거하는 장치이다. 냉동사이클은 압축과정-응축과정-팽창과정-증발과정으로 나뉘어지며, 이러한 과정을 수행하도록 공기조화기 내부에는 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등의 주요 장치가 마련된다.

공기조화기는 실외측에 설치되는 실외기와 실내측에 설치되는 실내기로 이루어진다. 실외기에는 압축기와 열교환기가 구비되고, 압축기는 냉매를 고온, 고압으로 압축하고, 열교환기는 냉매를 실외 공기와 열교환시키게 된다. 실내기에도 열교환기가 구비되어, 냉매를 실내 공기와 열교환시키게 된다. 공기조화기는 냉방운전 또는 난방운전을 수행함으로써 실내를 냉방 또는 난방시키게 된다.

뿐만 아니라 공기조화기는 실내의 공기 중에 포함된 먼지 등을 제거할 수 있는 청정장치를 구비하고 있다. 공기조화기는 전기집진기와 필터를 구비하여 공기 중에 포함된 먼지 등을 제거한다. 전기집진기 및 필터의 성능은 공기의 청정효율과 직접적인 연관성이 있으므로, 공기의 청정 효율을 높이기 위해서 성능이 뛰어난 조밀한 구조의 전기집진기가 사용되고, 먼지의 포집 성능이 뛰어난 HEPA필터가 사용된다.

송풍팬이 동작함에 따라 흡입되는 공기는 전기집진기 및 필터를 통과한 후 열교환기 측으로 이동하게 된다. 전기집진기와 필터는 공기의 흡입 유로 상에 고정되어 있기 때문에 공기가 흡입될 때 공기의 흐름을 가로막게 된다. 결과적으로 전기집진기와 필터는 공기의 유동 저항으로 작용하게 되어 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 현저히 줄어들게 한다.

실내 공간의 냉방 효율은 열교환기를 통과하는 공기의 유량과 관련이 있다. 즉, 열교환기를 통과하는 공기의 유량이 크게 되면 실내 공간은 냉방이 쉽게 이루어 진다. 그러나 전기집진기 및 필터는 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 감소시키게 되어 실내 공간의 냉방 효율을 낮추게 하는 문제점이 있다.

따라서 실내 공간의 냉방이 크게 요구되는 경우에는 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 충분히 확보하여 냉방 효율을 높이고, 실내 공간에 청정 기능이 요구되는 경우에는 필터를 통과하는 공기의 유동량을 충분히 확보하여 청정 효율을 높이는 방안이 요구된다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 필터의 설치구조를 개선하여 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 확보함으로써 냉방 효율을 높이는 공기조화기를 제공하기 위한 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 본체;와, 상기 본체에 마련되어 공기를 흡입하는 송풍팬;과, 상기 송풍팬에 의해서 흡입된 공기가 유동하는 흡입유로;와, 상기 흡입유로에 마련되어 공기를 정화시키는 필터;와, 상기 흡입유로의 개폐면적을 변경시키도록 상기 필터의 위치를 가변시키는 가변장치;를 포함한다.

또한, 상기 가변장치는 상기 필터를 이동 가능하게 설치하는 필터설치부;와, 상기 필터를 이동시키는 필터구동부;를 포함한다.

또한, 상기 필터설치부는 상기 필터가 회전 가능하게 결합되는 필터케이스;와 상기 필터와 함께 회전하는 기어부재;를 포함한다.

또한, 상기 필터구동부는 상기 기어부재를 회전시키는 모터;를 포함한다.

또한, 상기 필터구동부는 회전력을 발생시키는 모터;와, 상기 모터에서 상기 기어부재로 회전력을 전달하는 동력전달부재;를 포함한다.

또한, 상기 동력전달부재는 상기 모터와 상기 기어부재와 맞물리는 플레이트;와, 상기 플레이트를 왕복 가능하게 안내하는 가이드부재;를 포함한다.

또한, 상기 필터는 분리되어 복수 개로 마련된다.

상기와 같은 구성을 통하여, 본 발명에 따른 공기조화기는 열교환기 측으로 이동하는 공기의 유동량을 충분히 확보하여 냉방 효율을 높일 수 있다.

또한, 냉방 시 필터는 흡입유로를 개방하게 되므로 흡입유로 상에서 이동하는 공기가 필터에 부딪쳐서 발생하는 마찰소음을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자가 냉방 운전모드를 선택하는 경우 냉방 효율을 높이고, 청정 운전모드를 선택하는 경우 청정 효율을 높임으로써 제품에 대한 만족도를 향상시키는 효과가 있다.

이하, 본 발명에 따른 공기조화기의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 외부 구성을 대략적으로 나타낸 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 공기조화기의 실내기는 박스 형상의 본체(10)가 외관을 형성한다.

본체(10)의 상부에는 공기를 내보내는 토출구(11)가 형성된다. 토출구(11)에는 공기의 방향을 조절하는 다수의 블레이드가 마련된다. 즉, 토출구(11)에 수평으로 설치되어 상하 방향으로 풍향을 조절하는 수평블레이드(12)와, 토출구(11)에 수직으로 설치되어 좌우 방향으로 풍향을 조절하는 수직블레이드(13)가 형성된다. 본 체(10)의 양 측면 하부에는 공기를 흡입하는 흡입구(14)가 형성된다. 본체(10)의 전면 중앙에는 공기조화기의 동작을 제어할 수 있는 컨트롤부(15)가 구비된다.

도 2는 본 고안에 따른 공기조화기의 실내기의 내부 구성을 대략적으로 나타낸 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 공기조화기의 실내기는 본체(10)의 상부에 공기와 냉매를 열교환시키는 열교환기(16)를 구비하고, 본체(10)의 하부에서 공기를 열교환기(16) 측으로 송풍시키는 송풍장치(20)를 구비한다.

열교환기(16)는 일정한 경사를 가지도록 비스듬히 설치된다. 본체(10)의 내부를 지나가는 공기가 열교환기(16)를 통과하면서 열교환이 쉽게 이루어지도록 하기 위한 것이다. 공기는 열교환기(16)를 통과하면서 냉매와 열교환을 하게 된다. 이때 열교환기(16)의 표면에는 응축수가 발생하게 된다. 응축수는 중력에 의하여 하측 방향으로 낙하하거나 열교환기(16)의 표면을 타고 내려오게 된다. 열교환기(16)의 하측에는 응축수를 모아 배수시키는 배수트레이(17)가 설치된다.

송풍장치(20)는 본체(10)의 하부 공간을 흡입공간(21)과 토출공간(22)으로 구획하는 팬 케이싱(23)과, 팬 케이싱(23) 내에 설치되어 팬 케이싱(23)을 통해 공기를 흡입하여 본체(10)의 상부 공간으로 송풍하는 원심형 송풍팬(24)과, 송풍팬(24)을 구동하도록 본체(10)의 후면 하측에 고정되는 구동모터(25)를 포함한다.

송풍팬(24)이 동작하면 본체(10)의 양 측면 하부에 마련된 흡입구(14)를 통해 본체(10)의 하부 공간으로 공기를 흡입하고, 본체(10)의 상부 공간으로 공기를 송풍한다. 상부 공간으로 송풍된 공기는 열교환기(16)를 거치면서 냉매와 열교환되 고, 본체(10)의 전면 상부에 마련된 토출구(11)를 통하여 실내 공간으로 토출되는 것이다.

이처럼 송풍팬(24)이 동작할 때 공기가 흡입구(14)에서 흡입되어 송풍팬(24)까지 이동하는 유로를 흡입유로(26)라고 하고, 송풍팬(24)을 지나서 열교환기(16)를 통과한 후 토출구(11)에서 토출될 때 까지 이동하는 유로를 토출유로(27)라고 한다. 흡입유로(26) 상에는 실내에서 흡입되는 공기 중에 포함된 먼지 등을 제거하기 위하여 전기집진기(29) 및 필터(28)가 설치된다. 즉, 전기집진기(29) 및 필터(28)는 송풍팬(24)의 앞쪽에 설치되어 흡입구(14)를 통해 유입되는 공기를 정화시키는 역할을 한다.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 필터를 나타낸 사시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 필터(28)의 위치를 가변시키는 가변장치(29)가 마련된다. 가변장치(29)는 필터(28)가 이동 가능하게 설치되는 필터설치부(37)와, 필터(28)를 이동시키는 필터구동부(40)로 이루어진다.

필터설치부(37)는 필터(28)가 회전 가능하게 결합되는 필터케이스(30)와, 상기 필터(28)와 함께 회전하는 기어부재(36)를 포함하여 이루어진다.

필터(28)는 필터케이스(30)에서 회전 가능하도록 필터케이스(30)에 힌지 결합된다. 필터(28)의 상단에는 제1힌지축(31)이 구비되고, 필터(28)의 하단에는 제2힌지축(33)이 구비된다. 필터케이스(30)의 상부에는 제1힌지축(31)이 삽입되도록 제1힌지구멍부(32)가 형성되고, 필터케이스(30)의 하부에는 제2힌지축(33)이 안착되도록 제2힌지구멍부(34)가 형성된다. 제1힌지구멍부(32)는 필터케이스(30)의 상 단을 관통되어 있는 형상으로 형성되지만 제2힌지구멍부(34)는 필터케이스(30)의 하단에 소정 깊이 함몰되어 있는 형상으로 형성된다. 필터(28)가 필터케이스(30)에 장착될 때 제1힌지축(31)은 제1힌지구멍부(32)에 삽입되고, 제2힌지축(33)은 제2힌지구멍부(34)에 안착되어 회전 가능하게 마련된다.

하나의 필터케이스(30)에는 복수의 필터(28)가 회전 가능하게 장착되는 것이 가능하다. 본 발명에서는 하나의 필터케이스(30)에 두 개의 필터(28)가 회전 가능하게 장착된다. 만약 하나의 필터케이스(30)에 하나의 필터(28)가 회전 가능하게 장착된 경우 필터(28)가 회전하는 반경이 커지게 되므로, 본체(10) 내부에 필터(28)가 회전할 수 있는 공간이 많이 요구된다. 상대적으로 하나의 필터케이스(30)에 두 개의 필터(28)가 회전 가능하게 장착된 경우 필터(28)가 회전하는 반경이 작아지게 되므로, 본체(10) 내부에 필터(28)가 회전할 수 있는 공간이 많이 요구되지 않는다. 결국 하나의 필터케이스(30)에 복수의 필터(28)가 회전 가능하게 장착함으로써 본체(10)의 공간 효율을 높일 수 있는 것이다.

두 개의 필터(28)는 앞서 설명한 필터(28)와 동일한 구조를 가지고 있다. 두 개의 필터(28)는 필터케이스(30)에 완전히 밀착되어 있고, 두 개의 필터(28)가 서로 대면하는 부분도 완전히 밀착되어 있다. 이로써 흡입유로(26)를 따라서 이동하는 공기는 전부 필터(28)를 통과하여 정화되는 것이다. 다만 두 개의 필터(28)는 각각 회전할 수 있는 구조이어야 하므로 두 개의 필터(28)는 필터케이스(30)와 선 접촉하도록 밀착되고, 두 개의 필터(28) 사이도 서로 선 접촉하도록 밀착된다. 즉, 두 개의 필터(28) 각각의 양 측면은 타원형 형상으로 볼록하게 형성된다.(도 4참 조)

필터(28)의 제1힌지축(31)은 필터케이스(30)의 상단을 관통하여 돌출되는 돌출부(35)를 구비한다. 돌출부(35)에는 함께 회전하는 기어부재(36)가 결합된다. 기어부재(36)의 둘레에는 톱니바퀴가 형성된다. 결국 도 3에 도시된 바와 같이, 필터케이스(30)의 상단에는 두 개의 기어부재(36)가 구비된다.

필터케이스(30)의 상단에는 필터(28)를 이동시키는 필터구동부(40)가 구비된다. 즉, 필터구동부(40)는 필터(28)를 회전시킬 수 있는 회전력을 제공하게 된다. 필터(28)를 회전시킴으로써 흡입유로(26) 상에서 필터(28)가 설치되는 각도를 변경시킬 수 있다. 이는 필터(28)가 설치되는 각도에 따라서 흡입유로(26)의 개폐면적이 달라지기 때문이다.

필터구동부(40)는 회전력을 발생시키는 모터(41)와, 모터(41)의 회전력을 기어부재(36)로 전달하는 동력전달부재(43, 45)로 이루어진다.

모터(41)는 필터케이스(30)의 상단 좌측에 고정되는데, 모터(41)의 회전축(42)이 기어부재(36)와 동일한 높이에 설치되도록 한다. 회전축(42)에는 그 둘레를 따라서 톱니바퀴가 형성된다.

동력전달부재(43, 45)로는 일정 길이를 가지는 플레이트(43) 및 가이드부재(45)가 이용된다. 플레이트(43)의 전면에는 톱니바퀴가 형성된다. 플레이트(43)의 톱니바퀴는 회전축(42) 및 기어부재(36)의 톱니바퀴와 맞물리게 설치된다. 플레이트(43)는 회전축(42) 및 기어부재(36)와 동일한 높이에 설치되어야 한다. 이를 위해 필터케이스(30)의 상단 후측에는 가이드부재(45)가 구비된다. 가이드부재(45) 는 플레이트(43)가 왕복 운동이 가능하도록 마련된다. 가이드부재(45)는 플레이트(43)의 상단과 하단이 끼워지는 집게부(46)가 마련된다. 즉, 플레이트(43)의 상면과 하면은 길이 방향을 따라서 홈(44)이 형성되고, 집게부(46)가 홈(44)에 끼워지는 것이다. 이로써 플레이트(43)는 가이드부재(45)에 의해서 좌우 방향으로 이동할 수 있게 된다.

동력전달부재(43, 45)로 벨트(미도시)가 이용될 수 있다. 도시되지 않았지만 벨트가 회전축(42) 및 기어부재(36)의 둘레를 감싸고 있는 경우 충분히 회전력을 전달할 수 있기 때문이다.

필터구동부(40)의 동작을 살펴보면, 모터(41)에 의해서 회전축(42)이 시계 방향으로 회전하게 되면 플레이트(43)는 우측 방향으로 이동하게 되고, 회전축(42)이 시계 반대 방향으로 회전하게 되면 플레이트(43)는 좌측 방향으로 이동하게 된다. 필터(28)의 동작을 살펴보면, 플레이트(43)와 기어부재(36)는 서로 맞물려 있기 때문에 플레이트(43)가 우측으로 이동하게 되는 경우 기어부재(36) 및 필터(28)는 시계 방향으로 회전하게 되고, 플레이트(43)가 좌측으로 이동하게 되는 경우 기어부재(36) 및 필터(28)는 시계 반대 방향으로 회전하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 흡입유로가 개방된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 흡입유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 평면도이다.

공기조화기는 냉방 운전모드 또는 청정 운전모드가 선택적으로 사용된다. 도 4와 같이, 흡입유로(26)가 개방된 상태를 냉방 운전모드로 정의하고, 도 5와 같이, 흡입유로(26)가 폐쇄된 상태를 청정 운전모드로 정의한다. 사용자가 냉방 운전모드 를 선택하는 경우 도 4에 도시된 바와 같이, 흡입유로(26)가 개방되어 열교환기(16) 측으로 이동하는 공기의 유동량을 확보할 수 있어서 냉방 효율을 높일 수 있다. 반면 사용자가 청정 운전모드를 선택하는 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 흡입유로(26)가 폐쇄되어 흡입 유로 상의 공기는 전부 필터(28)를 통과하기 때문에 실내 공간의 청정도가 높아지게 된다.

사용자가 냉방 운전모드 또는 청정 운전모드를 선택할 때 필터구동부(40) 및 필터(28)의 이동 동작을 살펴본다. 사용자가 냉방 운전모드를 선택하는 경우 회전축(42)은 시계 방향으로 회전하고 플레이트(43)는 우측으로 이동하게 된다. 플레이트(43)가 이동함에 따라 필터(28)도 시계 방향으로 회전하여 도 4와 같은 상태가 된다. 이와 더불어 사용자가 청정 운전모드를 선택하는 경우 회전축(42)은 시계 반대 방향으로 회전하고 플레이트(43)는 좌측으로 이동하게 된다. 플레이트(43)가 이동함에 따라 필터(28)도 시계 반대 방향으로 회전하여 도 5와 같은 상태가 된다.

이상에서는 플레이트(43) 등의 동력전달부재(43, 45)를 사용함으로써 회전력이 전달되는 경우를 살펴보았다. 하지만 플레이트(43)가 사용되지 않은 경우에도 회전력이 전달될 수 있다.

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 필터구동부(40)는 기어부재(36)를 회전시키는 모터(41)로만 이루어질 수 있다.

필터케이스(30)의 상부에는 두 개의 기어부재(36)가 나란히 설치된다. 두 개의 기어부재(36)는 서로 이격된 상태로 설치된다. 두 개의 기어부재(36)가 이격된 공간에 모터(41)를 설치하고, 회전축(42)이 두 개의 기어부재(36)와 맞물리도록 설치한다. 즉, 별도의 동력전달부재(43, 45)가 없다고 하더라도 필터(28)를 회전시키는데 아무런 문제가 없다.

필터(28)의 회전 동작을 구체적으로 살펴보면, 사용자가 냉방 운전모드를 선택하는 경우 회전축(42)이 시계 방향으로 회전하고, 이와 함께 좌측에 있는 필터(28)는 반시계 방향으로 회전하게 되고 우측에 있는 필터(28)는 시계 방향으로 회전하게 되어 도 4와 같이 필터(28)의 설치 각도가 변경된다. 사용자가 청정 운전모드를 선택하는 경우 회전축(42)이 반시계 방향으로 회전하고, 이와 함께 좌측에 있는 필터(28)는 시계 방향으로 회전하게 되고 우측에 있는 필터(28)는 반시계 방향으로 회전하게 되어 도 5와 같이 필터(28)의 설치 각도가 변경된다.

참고적으로 본 발명의 실시예는 필터가 회전함에 따라 흡입유로의 개폐 면적을 변경시키는 것에 대해서 설명하고 있으나, 필터(28)가 필터설치부(37)에 슬라이딩 가능하게 설치되는 경우 필터(28)를 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동시켜 흡입유로의 개폐 면적을 변경시키는 것도 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실내기의 외부 구성을 대략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 본 고안에 따른 공기조화기의 실내기의 내부 구성을 대략적으로 나타낸 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 공기조화기의 필터를 나타낸 사시도.

도 4는 본 발명에 따른 흡입유로가 개방된 상태를 나타낸 평면도.

도 5는 본 발명에 따른 흡입유로가 폐쇄된 상태를 나타낸 평면도.

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 다른 실시예를 나타낸 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10: 본체 24: 송풍팬

26: 흡입유로 28: 필터

29: 가변장치 30: 필터케이스

36: 기어부재 37: 필터설치부

40: 필터구동부 41: 모터

43, 45: 동력전달부재 43: 플레이트

45: 가이드부재

Claims

본체;와

상기 본체에 마련되어 공기를 흡입하는 송풍팬;과

상기 송풍팬에 의해서 흡입된 공기가 유동하는 흡입유로;와

상기 흡입유로에 마련되어 공기를 정화시키는 필터;와

상기 흡입유로의 개폐면적을 변경시키도록 상기 필터의 위치를 가변시키는 가변장치;를

포함하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 가변장치는 상기 필터를 이동 가능하게 설치하는 필터설치부;와, 상기 필터를 이동시키는 필터구동부;를 포함하는 공기조화기.
제2항에 있어서,

상기 필터설치부는 상기 필터가 회전 가능하게 결합되는 필터케이스;와 상기 필터와 함께 회전하는 기어부재;를 포함하는 공기조화기.
제3항에 있어서,

상기 필터구동부는 상기 기어부재를 회전시키는 모터;를 포함하는 공기조화 기.
제3항에 있어서,

상기 필터구동부는 회전력을 발생시키는 모터;와, 상기 모터에서 상기 기어부재로 회전력을 전달하는 동력전달부재;를 포함하는 공기조화기.
제5항에 있어서,

상기 동력전달부재는 상기 모터와 상기 기어부재와 맞물리는 플레이트;와, 상기 플레이트를 왕복 가능하게 안내하는 가이드부재;를 포함하는 공기조화기.
제1항에 있어서,

상기 필터는 분리되어 복수 개로 마련되는 공기조화기.