KR20090081913A

KR20090081913A - 공기조화기

Info

Publication number: KR20090081913A
Application number: KR1020080008092A
Authority: KR
Inventors: 김세현; 박내현; 박병일
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2008-01-25
Filing date: 2008-01-25
Publication date: 2009-07-29
Also published as: KR101399081B1

Abstract

본 발명의 공기조화기에서는, 하부공기흡입부로 흡입된 공기를 하부송풍기로 송풍시키고, 상부공기흡입부로 흡입된 공기를 상부송풍기로 송풍시켜, 상기 하부송풍기와 상기 상부송풍기 사이에 설치된 열교환기를 통하여 함께 열교환 시킨 후, 상기 하부공기흡입부와 상기 상부공기흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 통하여 실내로 토출한다. 따라서 본체내의 구조가 컴팩트해지고 공간 기류 활용도가 향상된다.

Description

공기조화기 {Air Conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 실내공기가 본체의 하부 및 상부에 형성된 공기흡입부로 흡입되고, 상기 흡입된 공기가 열교환기를 통해서 열교환된 후, 상기 양 흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 통해서 토출되는 공기조화기에 관한 것이다.

도 1은 종래 기술에 따른 공기조화기의 일예의 단면도이다. 도 1 에서 공기조화기(10)는, 하부공기흡입구(111) 및 상부공기흡입구(121)로부터 흡입된 공기가 각각 하부열교환기(114) 및 상부열교환기(124)에서 열교환된다. 상기 열교환된 공기를 하부송풍기(113) 및 상부송풍기(123)을 이용하여 실내로 토출하기 위하여 하부공기토출구(112) 및 상부공기토출구(122)를 따로 갖추고 있어야 한다. 또한 하부본체(110) 및 상부본체(120)는 각각 내부에 독립된 열교환기(113)(123)를 가지고 있어야 한다. 따라서 공기조화기(10)는 구성이 복잡해지게 되어 설계 및 제작 비용이 높아지는 문제점이 있다.

본발명은, 실내공기가 본체의 하부 및 상부에 형성된 공기흡입부로 흡입되고, 상기 흡입된 공기가 열교환기를 통해서 열교환된 후, 상기 양 흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 통해서 토출되는 공기조화기를 제공하는데 목적이 있다.

본 발명은, 상부와 하부에 각각 형성된 상부공기흡입부 및 하부공기흡입부와 상기 하부공기흡입부와 상기 상부공기흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 포함하는 본체와, 상기 하부공기흡입부로부터 실내 공기를 흡입하여 상기 공기토출부로 송풍하는 하부송풍기 및 상기 상부공기흡입부로부터 실내 공기를 흡입하여 상기 공기토출부로 송풍하는 상부송풍기와, 상기 하부송풍기와 상기 상부송풍기의 사이에 배치되어, 상기 하부송풍기에서 상기 공기토출부로 송풍되는 공기 및 상기 상부송풍기에서 상기 공기토출부로 송풍되는 공기와 열교환하는 열교환기를 포함하는 공기조화기를 제공한다.

본 발명의 공기조화기는, 하부공기흡입부로 흡입된 공기를 하부송풍기로 송풍시키고, 상부공기흡입부로 흡입된 공기를 상부송풍기로 송풍시키고, 상기 송풍된 공기를 상기 하부송풍기와 상기 상부송풍기 사이에 배치된 열교환기를 통하여 함께 열교환 시킨 후, 상기 하부공기흡입부와 상기 상부공기흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 통하여 토출하는 방식으로 본체 내부에서의 유동의 흐름을 단순화하는 효과가 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예의 단면도이다. 도 3 은 도 2 에 도시된 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240)의 확대 사시도이다. 이하 도 2 및 도 3 을 참조하여 설명한다.

공기조화기(20)는 하부 좌/우측에 하부공기흡입구(211)가 형성되고, 상부 좌/우측에 상부공기흡입구(221)가 형성되며, 하부공기흡입구(211)와 상부공기흡입구(221) 사이에 공기토출구(201)가 형성된 본체(200)와, 하부공기흡입구(211)로 실내공기(A)를 흡입하여 공기토출구(201)로 송풍하는 하부송풍기(230)와, 상부공기흡입구(221)로 실내공기(B)를 흡입하여 공기토출구(201)로 송풍하는 상부송풍기(240)와, 하부송풍기(230)에서 공기토출구(201)로 송풍되는 공기(A') 및 상부송풍기(240)에서 공기토출구(201)로 송풍되는 공기(B')를 열교환하도록 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240) 사이에 배치된 열교환기(290)를 포함한다. 열교환기(290)는 하부열교환부(291)와 상부열교환부(292)를 포함한다. 하부열교환부(291) 및 상부열교환부(292)는 실질적으로 직육면체 형상을 가지며, 수평면에 대하여 경사지게 배치되어 서로 마주보고 있다.

하부송풍기(230)는 좌/우 양측에 흡입홀(232)이 형성되고 상측을 향하도록 하부배출덕트(233)가 형성된 하부팬하우징(231)과, 하부팬하우징(231)에 좌우로 길게 배치된 하부송풍팬(235)과, 하부송풍팬(235)을 회전시키도록 하부송풍팬(235)의 일측에 배치된 하부모터(234)를 포함한다. 하부송풍팬(235)은 블레이드가 측면의 공기를 상측으로 압송하도록 형성된 원심팬이다. 하부흡입홀(232)의 일부 또는 전 부는 하부공기흡입구(211)와 마주보고 있어서, 하부공기흡입구(211)를 통해서 흡입된 실내공기의 일부 또는 전부가 직선상으로 하부흡입홀(232)로 흡입될 수 있다.

상부송풍기(240)는 양측에 흡입홀(242)이 형성되고 하측을 향하도록 상부배출덕트(243)가 형성된 상부팬하우징(241)과, 상부팬하우징(241)에 좌,우로 길게 배치된 상부송풍팬(245)과, 상부송풍팬(245)을 회전시키도록 상부송풍팬(245)의 좌,우 중 일측에 배치된 상부모터(244)를 포함한다. 상부송풍팬(245)은 블레이드가 측면의 공기를 하측으로 압송하도록 형성된 원심팬이다. 상부흡입홀(242)의 일부 또는 전부는 상부공기흡입구(221)와 마주보고 있어서 상부공기흡입구(221)를 통해서 흡입된 실내공기의 일부 또는 전부가 직선상으로 상부흡입홀(242)로 흡입될 수 있는 구조이다.

공기조화기(20)는 운전시 실내공기(A)를 본체(200)의 하부 좌,우 측면을 통해 흡입하고, 실내공기(B)를 상기 본체(200)의 상부 좌,우 측면을 통해 흡입한다. 흡입된 실내공기(A)(B)는 본체(200) 내부의 열교환기(290)에서 열교환된 후 하부공기흡입구(211)와 상부공기흡입구(221) 사이에 형성된 공기토출구(201)를 통해 실내로 토출된다. 보다 구체적으로, 하부송풍기(230)는 공기토출구(201)의 하측에 설치되어 하부공기흡입구(211)로부터 흡입된 실내공기(A)를 하부송풍기(230)의 상측에 위치한 열교환기(290)에 송풍시키고, 열교환기(290)에서 열교환된 공기(A')(B')를 공기토출구(201)로 송풍한다.

상부송풍기(240)는 공기토출구(201)의 상측에 설치되어 상부공기흡입구(221)로부터 흡입된 실내공기(B)를 상부송풍기(240)의 하측에 위치한 열교환기(290)에 송풍시키고, 열교환기(290)에서 냉각된 공기(A')(B')를 공기토출구(201)로 송풍한다.

공기조화기(20)는 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240)를 통하여 흡입된 실내공기(A)(B)가 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240) 사이에 배치된 열교환기(290)를 통하여 함께 열교환된 후 공기토출구(201)로 토출되기 때문에, 공간 기류 활용도가 향상되며 공기조화기의 구조를 단순화 할 수 있다. 또한, 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240) 사이에 열교환기(290)를 컴팩트하게 배치하여 흡입된 실내공기(A)(B)를 함께 열교환을 시키기 때문에 냉방/난방 효율을 향상시킬 수 있다.

특히, 하부공기흡입구(211)는 본체 전면하부에 공기흡입구를 더 포함할 수 있고, 상부공기흡입구(221)는 본체 전면상부 또는 본체 상면에 공기흡입구를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 흡입공기의 분산에 의한 저소음 및 공간 기류 활용도를 향상시킬 수 있다.

하부송풍기(230)는 하부팬하우징(231)을 포함하고, 하부팬하우징(231)은 양측으로 하부흡입홀(232)이 형성되어 있으며, 상부송풍기(240)는 상부팬하우징(241)을 포함하고, 상부팬하우징(241)은 양측으로 상부흡입홀(242)이 형성되어 있다. 하부흡입홀(232)은 일부 또는 전부가 하부공기흡입구(211)와 마주 보도록 형성되어 있고, 상부흡입홀(242)의 일부 또는 전부는 상부공기흡입구(221)와 마주 보도록 형성되어 있다. 따라서, 하부공기흡입구(211)를 통해서 흡입된 실내공기(A)의 일부 또는 전부는 하부흡입홀(232)로 직선상으로 흡입되고, 상부공기흡입구(221)를 통해서 흡입된 실내공기(B)의 일부 또는 전부는 상부흡입홀(242)로 직선상으로 흡입된 다. 그 결과, 유로저항을 줄일 수 있고, 상기 줄어든 유로저항으로 인하여 흡입 소음이 감소하고 하부 송풍기(230) 및 상부 송풍기(240)의 성능이 향상되는 효과가 있다.

열교환기(290)는 하부송풍기(230)와 상부송풍기(240)의 사이에 배치되며, 유입된 실내공기(A)(B)를 함께 열교환시킨다. 따라서 열교환기(290)를 컴팩트하게 설치하여 열교환기(290)가 차지하는 공간을 줄일 수 있다. 또한 '>'또는 '<'구조로 배치될 수 있어 열교환기(290)가 차지하는 공간을 줄일 수 있고, 이는 공기조화기(20)의 전체적인 부피를 줄이면서도 충분한 열교환 면적을 확보하여 냉방 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 4 는 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로서, 하부송풍기(230') 및 상부송풍기(240')의 구조를 도시한 확대 사시도이다. 도 5 는 도 4 에서 도시한 송풍기가 공기조화기 내에 배치되는 형태를 도시한 사시도이다.

이하 도 4 와 도 5 를 참조하여 전술한 실시예와 상이한 점을 중심으로 설명한다.

하부송풍기(230')는, 하부좌측송풍팬(255)이 회전축을 수평으로 하여 회전 가능하게 배치되고 좌측에 하부좌측흡입홀(252)이 형성되고 상측에 하부좌측배출덕트(253)가 형성된 하부좌측팬하우징(251)과, 하부우측송풍팬(275)이 회전축을 수평으로 하여 회전 가능하게 배치되고 우측에 하부우측흡입홀(272)이 형성되고 상측에 하부우측배출덕트(273)가 형성된 하부우측팬하우징(271)이 좌우로 배치되어있고, 본체(200)에 설치되어 하부좌측송풍팬(255)과 하부우측송풍팬(275)을 함께 구동하 는 하부모터(254)로 구성된다. 하부모터(254)는 하부좌측팬하우징(251) 또는 하부우측팬하우징(271)의 일측에 위치할 수 있으나, 본 실시예에서는 양 팬하우징(251)(271)의 사이에 위치한 양축모터를 사용하였다. 하부좌측송풍팬(255) 및 하부우측송풍팬(275)는 각각 측면의 고기를 상측으로 압송하도록 하는 원심팬이다.

상부송풍기(240')는 상부좌측송풍팬(265)이 회전축을 수평으로 하여 회전 가능하게 배치되고, 좌측에 하부좌측흡입홀(262)이 형성되고, 상측에 상부좌측배출덕트(263)가 형성된 상부좌측팬하우징(261)과; 상부우측송풍팬(285)이 회전축을 수평으로 하여 회전 가능하게 배치되고, 우측에 상부우측흡입홀(282)이 형성되고, 하측에 하부우측배출덕트(283)가 형성된 상부우측팬하우징(281)이 좌우로 배치되어있고, 본체에 설치되어 상부좌측송풍팬(265)과 상부우측송풍팬(285)을 함께 구동하는 상부모터(284)로 구성된다. 상부좌측송풍팬(265) 및 상부우측송풍팬(285)은 블레이드가 측면의 공기를 하측으로 압송하도록 하는 원심팬이다.

하부 송풍기(230') 및 상부 송풍기(240')는 각각 두 개의 좌,우측 송풍팬을 동일한 회전축상에서 동시에 구동하여 상기 송풍팬의 부담을 분산시키고 팬의 크기를 줄여 공기조화기를 슬림하게 구성할 수 있다. 특히, 송풍팬의 회전수를 높이거나 송풍팬의 크기를 늘리지 않고도, 작은 송풍팬을 복수개 연결 함으로서 냉방/난방 효율을 높일 수 있으며, 송풍팬의 부담이 분산되어 소음을 감소시키는 효과가 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균 등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

도 1 은 종래 기술에 따른 공기조화기 일예의 단면도이다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기 조화기의 단면도이다.

도 3 은 도 2 에 도시된 하부 송풍기 및 상부 송풍기의 개략적인 구성도이다.

도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기로서, 각각 두 개의 송풍팬을 결합하여 구성된 송풍기의 확대 사시도이다.

도 5 는 도 4 에 도시된 송풍기의 배치 위치가 도시된 개략적인 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>

20: 공기조화기 200: 본체

201: 공기토출구

210: 본체하부 220: 본체상부

211: 하부공기흡입구 221: 상부공기흡입구

230, 230': 하부송풍기 240, 240': 상부송풍기

231: 하부팬하우징 241: 상부팬하우징

232: 하부흡입홀 242: 상부흡입홀

233: 하부배출덕트 243: 상부배출덕트

234, 254: 하부모터 244, 284: 상부모터

235: 하부송풍팬 245: 상부송풍팬

290: 열교환기

291: 하부열교환부 292: 상부열교환부

250: 하부좌측송풍기 270: 하부우측송풍기

251: 하부좌측팬하우징 271: 하부우측팬하우징

252: 하부좌측흡입홀 272: 하부우측흡입홀

253: 하부좌측배출덕트 273: 하부우측배출덕트

255: 하부좌측송풍팬 275: 하부우측송풍팬

260: 상부좌측송풍기 280: 상부우측송풍기

261: 상부좌측팬하우징 281: 상부우측팬하우징

262: 상부좌측흡입홀 282: 상부우측흡입홀

263: 상부좌측배출덕트 283: 상부우측배출덕트

265: 상부좌측송풍팬 285: 상부우측송풍팬

Claims

상부와 하부에 각각 형성된 상부공기흡입부 및 하부공기흡입부와, 상기 하부공기흡입부와 상기 상부공기흡입부 사이에 형성된 공기토출부를 포함하는 본체와;

상기 하부공기흡입부로부터 실내 공기를 흡입하여 상기 공기토출부로 송풍하는 하부 송풍기와;

상기 상부공기흡입부로부터 실내 공기를 흡입하여 상기 공기토출부로 송풍하는 상부송풍기와;

상기 하부송풍기와 상기 상부송풍기의 사이에 배치되어, 상기 하부송풍기에서 상기 공기토출부로 송풍되는 공기 및 상기 상부송풍기에서 상기 공기토출부로 송풍되는 공기와 열교환하는 열교환기를 포함하는 공기조화기.
제 1 항에 있어서,

상기 하부공기흡입부는 상기 본체 하부의 좌, 우 양측에 형성된 하부공기흡입구를 포함하고,

상기 상부공기흡입부는 상기 본체 상부의 좌, 우 양측에 형성된 상부공기흡입구를 포함하는 공기 조화기.
제 2 항에 있어서,

상기 하부송풍기는,

내측에 하부송풍팬이 구비되고 양측에 하부흡입홀이 형성된 하부팬하우징을 포함하되, 상기 하부흡입홀의 일부 또는 전부는 상기 하부공기흡입구를 마주 보도록 배치되고,

상기 상부송풍기는,

내측에 상부송풍팬이 구비되고 양측에 상부흡입홀이 형성된 상부팬하우징을 포함하되, 상기 상부흡입홀의 일부 또는 전부는 상기 상부공기흡입구를 마주 보도록 배치된 공기조화기.
제 3 항에 있어서,

상기 하부송풍팬은 상기 하부팬하우징에 회전축을 수평으로하여 적어도 하나가 배치되고,

상기 상부송풍팬은 상기 상부팬하우징에 회전축을 수평으로하여 적어도 하나가 배치되는 공기조화기.
제 3 항에 있어서,

상기 하부팬하우징은 공기를 상부로 송풍하도록, 상측에 형성된 하부배출덕트를 포함하고,

상기 상부팬하우징은 공기를 하부로 송풍하도록, 하측에 형성된 상부배출덕트를 포함하는 공기조화기.
제 2 항에 있어서,

상기 하부송풍기는 동일한 회전축 상에 배치되는 하부좌측송풍팬 및 하부우측송풍팬을 포함하고,

상기 상부 송풍기는 동일한 회전축 상에 배치되는 상부좌측송풍팬 및 상부우측송풍팬을 포함하는 공기조화기.
제 6 항에 있어서,

상기 하부좌측송풍팬과 하부우측송풍팬의 회전축상에 배치되어 상기 하부좌측송풍팬과 하부우측송풍팬을 함께 구동시키는 하부 모터 및,

상기 상부좌측송풍팬과 상부우측송풍팬의 회전축상에 배치되어 상기 상부좌측송풍팬과 상부우측송풍팬을 함께 구동시키는 상부 모터를 포함하는 공기조화기.
제 6 항에 있어서,

상기 하부송풍기는,

내측에 상기 하부좌측송풍팬이 구비되고, 공기가 흡입되는 하부좌측흡입홀이 형성된 하부좌측팬하우징과, 내측에 상기 하부우측송풍팬이 구비되고, 공기가 흡입되는 하부우측흡입홀이 형성된 하부우측팬하우징을 더 포함하되, 상기 하부좌측흡입홀과 상기 하부우측흡입홀의 일부 또는 전부가 상기 하부공기흡입구를 마주보고,

상기 상부송풍기는,

내측에 상기 상부좌측송풍팬이 구비되고, 공기가 흡입되는 상부좌측흡입홀이 형성된 상부좌측팬하우징과, 내측에 상기 상부우측송풍팬이 구비되고, 공기가 흡입되는 상부우측흡입홀이 형성된 상부우측팬하우징을 더 포함하되, 상기 상부좌측흡입홀과 상기 상부우측흡입홀의 일부 또는 전부가 상기 상부공기흡입구를 마주보는 공기조화기.
제 8 항에 있어서,

상기 하부좌측송풍팬 및 상기 하부우측송풍팬은 각각 상기 하부좌측팬하우징과 상기 하부우측팬하우징에 회전축을 수평으로 배치되고,

상기 상부좌측송풍팬 및 상기 상부우측송풍팬은 각각 상기 상부좌측팬하우징과 상기 상부우측팬하우징에 회전축을 수평으로 배치되는 공기 조화기.
제 8항에 있어서,

상기 하부좌측팬하우징은 공기를 상부로 송풍하도록, 상측에 형성된 하부좌측배출덕트를 포함하고, 상기 하부우측팬하우징은 공기를 상부로 송풍하도록, 상측에 형성된 하부우측배출덕트를 포함하고,

상기 상부좌측팬하우징은 공기를 하부로 송풍하도록, 하측에 형성된 상부좌측배출덕트를 포함하고, 상기 상부우측팬하우징은 공기를 하부로 송풍하도록, 하측에 형성된 상부우측배출덕트를 포함하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 하부공기흡입부는 상기 본체의 전면하부에 형성된 전면하부공기흡입구를 포함하고,

상기 상부공기흡입부는 상기 본체의 전면상부에 형성된 전면상부공기흡입구 또는 상기 본체의 상면에 형성된 상면공기흡입구를 포함하고,

상기 공기토출부는 본체의 좌,우 양측에 형성된 측면공기토출구를 포함하는 공기조화기.
제 1항에 있어서,

상기 열교환기는 상기 하부송풍기의 상측에 배치된 하부열교환부와;

상기 상부송풍기의 하측에 배치된 상부열교환부를 포함하고,

상기 하부열교환부 및 상부열교환부는 각각 경사를 가지고 서로 마주보게 배치된 공기 조화기.