KR20180018093A

KR20180018093A - 공기조화장치의 실외기

Info

Publication number: KR20180018093A
Application number: KR1020160103045A
Authority: KR
Inventors: 임창수; 장승환; 김성태; 김종태; 박정선; 윤승진
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-08-12
Filing date: 2016-08-12
Publication date: 2018-02-21
Also published as: CN107726474B; US10569617B2; US20180043749A1; EP3282200A1; CN107726474A; KR102328715B1

Abstract

공기조화장치의 실외기가 개시된다. 케이스; 케이스의 내부에서 상호 격리되고 동일한 토출구를 포함하는 복수의 통로부; 복수의 통로부 상에 배치되는 전장품들(electronic units); 및 복수의 통로부의 토출구에 배치되어 케이스의 복수의 통로부를 통해 케이스 내부의 공기를 케이스 외부로 강제 순환시키는 공기순환기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기조화장치의 실외기{OUTDOOR UNIT FOR AIR CONDITIONER}

본 발명은 공기조화장치의 실외기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 유로를 형성하여 효율적으로 방열하는 컨트롤박스를 포함하는 공기조화장치의 실외기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화장치는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞은 온도, 습도 등을 조절함과 동시에 공기 속에 있는 먼지 등을 제거하는 장치이다. 냉동사이클을 이루는 주요 구성요소로써 압축기, 응축기, 증발기, 팽창밸브 등이 구비된다.

공기조화장치에는 응축기로 기능하는 열교환기가 공기에 의해 냉각되어 냉매를 응축시키는 공냉식 공기조화장치와, 열교환기가 물에 의해 냉각되어 냉매를 응축시키는 수냉식 공기조화장치가 있다.

공냉식 공기조화장치는 열교환 효율이 떨어져서 충분한 냉각효과를 얻기 위해서는 열교환기의 크기가 커야 한다. 또한 공기를 강제 유동시키기 위한 송풍팬을 부가해서 설치해야 하는 단점이 있다.

반면에, 수냉식 열교환기를 사용하는 수냉식 공기조화장치는 열교환 효율이 높아서 열교환기의 크기가 작아도 된다. 다만, 열교환기에 냉각수관을 접속해서 지속적으로 냉각수를 공급해야 하고, 밀폐된 공간에 설치되기 때문에 방열이 어렵다는 단점이 있다.

특히, 수냉식 공기조화장치의 실외기에 다수의 전장품이 내장되는 컨트롤박스가 밀폐된 공간에 설치되는 경우, 컨트롤 박스는 자체 발열로 인하여 전장품의 제 기능을 발휘하지 못하거나 수명을 다하지 못하는 문제점이 있다.

또한, 공기조화장치의 작동에 따라 전장품 등이 발열하게 되나, 이러한 전장품의 열기가 제대로 방출되지 못하여 기기의 오작동을 초래하는 문제가 있다.

본 발명의 일 실시예는 종래의 문제점을 해소하기 위해 효율적인 전장품 냉각구조를 갖는 컨트롤박스를 포함하는 공기조화장치의 실외기를 제공한다. 본 발명의 일 실시예는 공기가 흐르는 복수의 통로부를 통해 효과적으로 방열하는 공기순환기를 설치한 공기조화장치의 실외기를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 케이스; 상기 케이스의 내부에서 상호 격리되고 동일한 토출구를 포함하는 복수의 통로부; 상기 복수의 통로부 상에 배치되는 전장품들(electronic units); 및 상기 복수의 통로부의 토출구에 배치되어 상기 케이스의 상기 복수의 통로부를 통해 상기 케이스 내부의 공기를 상기 케이스 외부로 강제 순환시키는 공기순환기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되는 복수 개의 전장품들; 상기 케이스의 내부공기를 외부로 강제 순환시키는 팬을 포함하는 공기순환기; 상기 팬에 의해 케이스 내부로 공기가 들어오도록 마련된 적어도 하나의 흡입구; 및 상기 흡입구로 들어온 공기가 케이스 외부로 빠져나가도록 마련된 토출구;를 포함하고, 상기 팬에 의해 상기 케이스의 내부로 유입된 공기의 일부가 유동하는 제1 통로부; 및 상기 제1 통로부와 격리되는 제2 통로부;를 포함하는 공기조화장치의 실외기를 제공함에 따라, 상기 목적을 달성할 수 있다.

도 1, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화장치의 실외기를 도시한 도면이다.
도 3, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤박스를 도시한 도면이다.
도 5는 도 3에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타내는 단면도로서, 공기조화장치의 실외기 내부의 공기흐름을 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 이하 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적인 특징을 이해하기에 가장 적합한 실시예들을 기초로 하여 설명될 것이며, 설명되는 실시예들에 의해 본 발명의 기술적인 특징이 제한되는 것이 아니라, 이하, 설명되는 실시예들과 같이 본 발명이 구현될 수 있다는 것을 예시한다.

따라서, 본 발명은 아래 설명된 실시예들을 통해 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하며, 이러한 변형 실시예는 본 발명의 기술 범위 내에 속한다 할 것이다. 그리고 이하 설명되는 실시예의 이해를 돕기 위하여 첨부된 도면에 기재된 부호에 있어서, 각 실시예에서 동일한 작용을 하는 구성요소 중 관련된 구성요소는 동일 또는 연장 선상의 숫자로 표기하였다.

본 발명의 수냉식 공기조화장치를 구성하는 냉동 사이클은 압축기(2), 응축기(4), 팽창밸브 및 증발기로 이루어진다. 냉동사이클은 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 일련의 과정을 순환하고, 냉매와 열교환 후 조화된 공기를 실내로 공급할 수 있다.

압축기(2)는 냉매가스를 고온고압의 상태로 압축하여 배출하며, 배출된 냉매가스는 냉매관(8)을 통해 응축기(4)로 유입된다. 응축기는 압축된 냉매를 액상으로 응축하고, 응축과정을 통해 주위로 열을 방출하게 된다. 팽창밸브는 응축기에서 응축된 고온고압 상태의 액상 냉매를 저압상태의 액상냉매로 팽창시킨다. 증발기는 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시킨다. 증발기는 냉매의 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열교환에 의하여 냉동효과를 달성하고, 저온저압상의 냉매가스를 압축기(2)로 복귀시킨다. 상기 장치들이 하나의 폐회로를 형성하도록 연결하는 냉매관(8)을 통해 공기조화장치는 실내공간의 공기를 조화시킬 수 있다.

공기조화장치의 실외기(1)는 냉각사이클 중 압축기(2), 실외 열교환기(4)로 이루어진 부분을 말한다. 팽창밸브는 실내기나 실외기 중 어느 한 곳에 있을 수 있고, 실내기에는 실내 열교환기가 위치한다. 실외 열교환기(4)와 실내 열교환기는 공기조화의 목적에 따라 응축기나 증발기로서 작동할 수 있다.

본 발명은 실외 열교환기(4)가 실외공기가 아닌 물과 열교환하는 수냉식 공기조화장치다. 실내 열교환기는 실내공기를 강제 송풍시키는 송풍팬을 구비하여 공기와 열교환하여 실내공기의 냉방효과를 달성한다. 실외 열교환기(10)에는 급수원(미도시)과 연결된 냉각수관(7)이 설치되어 냉매가 냉각수와 열교환할 수 있다.

따라서 압축기(2)에서 압축되어 고온 고압으로 변화된 기체냉매는 냉매관(8)을 통해 실외 열교환기(4)로 보내져, 냉각수관(6)을 따라 흐르는 냉각수와 열교환한다. 실외 열교환기(4, 응축기)를 거쳐 열교환된 상온 고압의 액체냉매는, 팽창밸브를 통과하여 저온 저압의 액체냉매로 변화된다. 이렇게 저온 저압의 액체로 변화된 냉매는 계속해서 실내 열교환기(증발기)의 내부를 통과한다. 송풍팬에 의해 실내 열교환기(증발기)를 통과하는 실내공기로부터 열을 흡수하여, 저압의 기체로 변화된 후에 다시 고온 고압으로 변화되기 위해 압축기(2)로 유동하는 과정을 반복함으로써 실내 열교환기(증발기)를 통과하는 공기를 냉각시킬 수 있게 된다.

도 1, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 공기조화장치의 실외기를 도시한 도면이다. 도 1은 공기조화장치의 실외기(1)의 사시도 이고, 도 2는 실외기의 전면(12), 우측면(14), 상면(16) 하우징을 제거한 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 실외 열교환기(4)가 실외공기가 아닌 물과 열교환하는 수냉식 공기조화장치다. 공기조화장치의 실외기(1)는 외관을 형성하는 하우징(10), 냉매가스를 압축하여 토출하는 압축기(2), 압축기(2)에서 토출되는 냉매가스와 냉각수관(6)을 통해 냉각수를 열교환하여 냉매액으로 응축시키는 실외 열교환기(4), 공기조화장치를 제어하는 전장품이 설치된 컨트롤박스(100)를 포함할 수 있다.

하우징(10)은 내부에 압축기(2), 실외 열교환기(4), 컨트롤박스(100) 등이 설치될 수 있는 내부공간을 형성하는 사각통상의 외형을 가질 수 있다.

하우징(10)은 외부공기와 내부공기가 순환할 수 있는 적어도 하나의 송풍구(17a, 17b)를 포함할 수 있다. 송풍구(17a, 17b)는 하우징(10)의 우측면(16)에 복수 개로 형성될 수 있다. 송풍구(17a, 17b)를 통해 실외 공기를 하우징(10) 내부로 유입할 수 있고, 하우징(10) 내부에서 발생하는 열을 외부로 토출할 수 있다.

하우징(10)의 일 측에는 실외 열교환기(4)가 고정되고, 실외 열교환기(4)는 냉각수관(6) 및 냉매관(8)과 연결된다. 실외 열교환기(4)는 외부로부터 물을 공급받아서 냉매를 응축시킬 수 있도록 냉각수 입구부(6a)와 냉각수 출구부(6b)가 마련된다. 실외 열교환기(4)에 결합된 냉각수관(6) 하우징(10)의 전면(17)을 향해 연결되고, 냉각수의 냉각을 위한 냉각탑 등으로 연결될 수 있다. 냉매관(8)은 실외 열교환기(4)의 후면에 연결되어 압축기(2) 등을 통과하고, 하우징(10)의 전면(12) 상부를 통과하여 공기조화장치의 실내기로 연결될 수 있다. 이러한 실외기와 실내기는 상호간에 냉매의 유동이 일어난다.

컨트롤박스(100)는 공기조화장치를 제어하는 전장품이 설치되고, 상기 전장품을 냉각시키도록 컨트롤박스(100)의 내부공기를 순환시키는 공기순환기(300)를 포함한다.

컨트롤박스(100)는 하우징(10)의 일 측에 상부가 고정된 상태로 마련될 수 있다. 컨트롤박스(100)의 상부에는 고정부재(102)가 마련되고, 고정부재(102)는 하우징(10)의 프레임(11)에 연결되어 컨트롤박스(100)를 고정할 수 있다. 추가적으로 컨트롤박스(100)의 하부에 고정단(109)을 형성하여 컨트롤박스(100)를 보다 안정적으로 실외기(1)에 고정할 수 있다.

도 3, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 컨트롤박스를 도시한 도면이다. 도 3은 컨트롤박스(100)의 전면 케이스(112)를 제거한 상태를 나타내는 도면이고, 도 4는 컨트롤박스(100)의 분해사시도이다.

본 발명의 컨트롤박스(100)의 외관을 형성하는 컨트롤박스 케이스는 제1 통로부(S1), 제2 통로부(S2), 제3 통로부(S3)의 공간을 갖는 것을 의미한다. 따라서, 컨트롤박스 케이스는 제1 통로부(S1)를 형성하는 덕트(200)와, 제2 및 제3 통로부(S2, S3)를 형성하는 케이스(110)를 포함한다. 아래에서는, 본 발명의 설명을 편의를 위해 컨트롤박스(100) 케이스의 일부인 제2 및 제3 통로부(S2, S3)를 형성하는 부분을 케이스(110)라고 설명하고, 케이스(110)와 덕트(200)를 구분하여 설명한다.

도 3을 참조하면, 컨트롤박스(100)는 케이스(110)와, 케이스(110)의 내부에 위치하는 전장품(140, 150, 160)과, 케이스(110)의 일 측에 배치되고 공기가 흐르는 공간을 형성하는 덕트(200)와, 덕트(200)의 일 측에 배치되고 케이스(110)의 내부공기를 강제 순환시키는 팬(310)을 포함하는 공기순환기(300)를 포함한다.

컨트롤박스(100)는 케이스(110)의 외측에 덕트(200)와, 공기순환기(300)가 측면방향으로 적층 배치(순차적으로 배치)될 수 있다. 즉, 케이스(110)의 우측면(118)에 덕트(200)가 결합되고, 덕트(200)의 우측면(218)에 공기순환기(300)가 결합되어 케이스(110)의 내측 및 덕트(200)의 내측으로 각각 공기가 흐르는 공간이 형성된다. 상기 공기가 흐르는 공간은 각각 덕트(200)와 케이스(110)가 결합하여 형성된 제1통로부(S1)와 케이스(110) 내부에 형성된 제2 통로부(S2)에 의해 마련된다.

덕트(200)의 일단은 케이스(110)와 결합하여 제1 통로부(S1)를 형성한다. 덕트(200)의 하단은 개방된 형태로 형성되어 외부의 신선한 공기가 유입되는 제1 흡입구(220)를 형성할 수 있다. 덕트(200)의 타단은 공기순환기(300)와 결합할 수 있고, 타단(218)에는 공기순환기(300)와 연통되는 제1 토출구(230, 도 4 참조)가 형성될 수 있다. 덕트(200) 내부에 형성된 제1 통로부(S1)를 통해 제1 흡입구(220)에서 제1 토출구(230)로 공기가 흐르고, 이 경우 제1 통로부(S1)에는 전장품들 중 주된 발열체인 후술하는 제1 부품(140)의 방열을 위한 방열판(142, 도 4 참조)이 배치될 수 있다. 제1 토출구(230)는 제1 통로부(S1)을 따라 흐르는 공기 유로 상에서 제1 부품(140)의 하류에 위치할 수 있다. 여기서 하류는 공기 흐름의 아래쪽을 의미한다.

제1 통로부(S1)에 흐르는 공기가 제1 부품(140)을 직접적으로 냉각시킬 수 있고, 덕트(200)는 주된 발열체인 제1 부품(140)의 냉각을 위한 제1 통로부(S1)를 제2 및 제3 통로부(S2, S3)와 격리되도록 형성하므로 컨트롤박스(100)의 내부 방열에 더 효과적이다.

케이스(110)는 컨트롤박스(100)의 외관을 형성하는 컨트롤박스 케이스의 일부이고,전장품을 수용하는 공간을 형성한다. 또한, 케이스(110)는 공기순환기(300)에 의해 케이스(110)의 내부공기가 순환하도록 컨트롤박스(100)의 외부와 연통되는 적어도 하나의 제2 흡입구(120)와, 제2 토출구(130, 도 4참조)를 포함할 수 있다.

적어도 하나의 제2 흡입구(120)는 케이스(110)의 하부에 위치하고, 적어도 하나의 토출구(130)는 케이스(110)의 상부에 위치하여 케이스(110)의 하부로 들어온 공기가 내부를 통과하여 상부로 빠져나갈 수 있다.　외부의 공기를 유입하는 제2 흡입구(120)는 케이스의 일면(114)에 형성될 수 있고, 케이스(110) 내부의 공기를 배출하는 제2 토출구(130)는 일면(114)과 마주보는 타면(118)에 형성될 수 있다. 도 3에서 볼 때, 여기서 일면(114)은 제2 통로부(S2)의 좌측면(114)이고, 타면(118)은 제2 통로부의 우측면(118)이다. 타면(118)에는 덕트(200)가 배치될 수 있고, 제2 토출구(130)는 덕트(200)와 연통되어 케이스(110) 내부의 공기를 덕트(200)로 배출할 수 있다. 케이스(110) 내부공기는 공기순환기(300)에 의해 덕트(200)를 지나 외부로 방출할 수 있다.

케이스(110)의 내부에는 제2 흡기구(120)에서 제2 토출구(130)로 공기가 흐르는 유로를 갖는 제2 통로부(S2)를 형성할 수 있고, 전장품(160)들을 수용하는 제3 통로부(S3)를 형성할 수 있다. 이 경우 제2 통로부(S2)에는 후술하는 제1 부품(140) 및 제2 부품(150)이 배치될 수 있다. 제2토출구(130)는 제2 통로부(S2)을 따라 흐르는 공기 유로 상에서 제2 부품(150)의 하류에 위치할 수 있다. 이에 따라, 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기가 제2 부품(150)을 직접적으로 냉각시킨다. 제1 부품(140)의 열은 제1 통로부(S1)에 위치하는 방열판(142)으로 전달되지만, 제1 부품(140) 또한 부수적으로 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기에 의해 냉각될 수 있다.

제2 흡입구(120)를 통해 제2 통로부(130)로 유입되는 공기는 제2 토출구(130)를 통해 제1 통로부(S1)로 토출된 후, 제1 통로부(S1)로 유입되는 공기와 함께 제1 토출구(230)를 지나 메인 토출구(330)로 배출된다.

케이스(110)는 공기조화장치 실외기(1)의 내부공간에 효율적으로 위치할 수 있도록, 길이방향으로 길게 형성될 수 있다. 또한, 케이스(110)는 다수의 전장품들(160)을 수용하기 위해 일측으로 꺾여 위에서 보았을 때 'ㄱ'자 형상을 갖도록 형성될 수 있다. 케이스(110)는 제2 흡입구(120)와 제2 토출구(130)를 각각 포함하는 일측(114)과 타측(118)에 의해 형성되는 제2 통로부(S2)와, 일측으로 꺾여 형성된 제3 통로부(S3)로 구획될 수 있다. 컨트롤박스(100)의 효율적인 공간활용을 위해 제3 통로부(S3)에 복수의 전장품들(160)을 배치할 수 있으며, 제3 통로부(S3)에 위치하는 전장품들(160)은 제1 및 제2 통로부(S1, S2)에 위치하는 부품들 보다 적은 발열량을 갖는 부품일 수 있다. 도면에서는 케이스(110)의 일측이 꺾인 형상으로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 케이스(110)는 적어도 하나의 공기가 흐르는 공간을 갖도록 다양하게 형성될 수 있다.

케이스(110)의 상면(116)에는 고정부재(102)가 결합되어 하우징(10)에 고정될 수 있다. 케이스(110)의 일측에는 내부에 위치한 전장품(160)과 외부기기를 연결하는 전선이 통과할 수 있도록 개구(104)가 마련될 수 있다.

전장품(140, 150, 160)의 발전에 비례하여 소모전력이 증가하고 있고, 소모전력이 큰 전장품(140, 150, 160)의 발열량은 매우 크다. 전장품(140, 150, 160)에서 발생된 열을 처리하지 못하면, 동작 불능 또는 오동작을 일으킬 수 있다. 또한, 전장품(140, 150, 160)의 온도상승으로 인해 수명이 단축되고, 성능의 저하를 가져 올 수 있다. 따라서 제품의 신뢰성 확보 측면에서 상기 전장품들을 냉각시키기 위한 덕트(200) 구조와 공기순환기(300)를 필요로 한다.

발열하는 전장품(140, 150, 160)은 케이스(110) 내부의 일 측벽에 배치될 수 있다. 전장품들 중 주된 발열체인 제1부품(140)은 제1 통로부(S1)에 배치될 수 있다. 제1 통로부(S1)는 제1 부품(140)의 냉각을 위해 덕트(200)와 케이스(110)가 결합한 공간이다. 주 발열체인 제1 부품(140)은 인버터제어기일 수 있고, 인버터 제어기는 공기 조화장치가 설치된 실내의 조건 또는 사용자의 조작에 따라 압축기(2)가 고속 운전 또는 저속 운전되도록 제어하는 것으로 전장품 중 가장 큰 발열량을 갖는다.

제2 부품(150)은 제2 통로부(S2)에 배치될 수 있다. 제2 부품(150)은 제1 부품(140) 보다 적은 발열량을 갖지만 주된 발열체에 해당한다. 제2 부품은 리엑터(reactor)일 수 있다.

주된 발열체인 제1 및 제2 부품(140, 150)은 케이스(110)의 상부에 위치하고, 공기순환기(300)는 전장품들의 방열을 위해 케이스(110)의 상부 일 측에 위치할 수 있다. 나머지 전장품(160)은 제3 통로부(S2)에 배치될 수 있다. 제3 통로부(S2)에 배치되는 전장품(160)은 EMI등일 수 있다. 주 발열체인 제1 부품(140) 및 제2 부품(150)을 케이스(110)의 타측(118) 에 집중적으로 배치하고, 케이스(110)의 타측(118)에 공기순환기(300)를 같이 배치하여 효율적으로 냉각할 수 있다.

공기순환기(300)는 덕트(200)의 일측(218)에 결합할 수 있고, 덕트(200)에 형성된 제1 토출구(230)에 인접하게 위치한다. 공기순환기(300)는 팬(310)을 이용하여 컨트롤박스(100) 내부공기를 순환시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 실외기(1)는 상기 팬(310)만을 이용하여 컨트롤박스(100) 내부의 열을 배출할 수 있으므로 효율적으로 전장품들(140, 150, 160)을 냉각시킬 수 있다.

냉매냉각장치를 함께 이용하는 종래와 달리, 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화장치의 실외기는 공기순환기(300)만을 이용하여 덕트(200) 구조와 케이스(110) 내에 형성된 공기 순환에 최적화된 복수의 유로를 통해 컨트롤박스(100)의 내부 방열 및 컨트롤박스(100)의 내부공기를 순환시킬 수 있다. 이러한 본 발명의 구조에 따라, 본 발명의 공기조화장치의 실외기(1)는 냉매냉각을 위한 부품을 필요로 하지 않아 재료비가 절감되고, 실외기(1)의 사이즈를 축소할 수 있어 컴팩트(compact)한 실외기 설계가 가능하다. 또한, 냉매가 흐르는 배관(8)과 컨트롤박스(100)는 상호 분리되어 있어 실외기(1)의 고장 시 서비스가 용이한 이점이 있다.

도 4를 참조하면, 컨트롤박스(100)는 내부에 전장품들을 냉각 시키기 위한 복수의 통로부를 형성할 수 있다. 구체적으로 제1 통로부(S1)는 케이스(110)의 외측에 덕트(200)가 결합하여 형성될 수 있고, 제2 통로부(S2)는 케이스(110)의 구조에 의해 케이스(110) 내측에 형성될 수 있다.

제1 통로부(S1)는 덕트(200)에 형성된 제1 흡입구(220)에서 제1 토출구(230)까지 공기가 흐르는 통로이다. 제1 통로부(S1)는 발열량이 제일 큰 제1 부품(140)의 방열을 위해 케이스(110)의 외부에 덕트(200)를 결합하여 형성된다. 덕트(200) 구조에 따라 주된 발열체인 제1 부품(140)의 방열을 위한 공간을 별도로 형성하여 효과적인 방열이 가능하다. 덕트(200) 구조를 통해 제1 부품(140)에서 발생된 열을 처리하여 제품의 신뢰성을 확보할 수 있다.

제2 통로부(S2)는 케이스(110)에 형성된 제2 흡입구(120)에서 제2 토출구(130)까지 공기가 흐르는 통로이다. 제2 흡입구(120)는 케이스의 일측면(114)의 하부에 형성되고, 제2 토출구(130)는 일측면(114)과 반대되는 타측면(118)의 상부에 형성될 수 있다. 제2 흡입구(120)로 유입되는 공기의 양은 제2 흡입구(120)의 크기, 제2 흡입구(120)가 위치하는 지점의 케이스의 일측(114) 및 타측(118)의 간격에 따라 조절될 수 있다. 제2 흡입구(120)의 면적은 제2 토출구(130)의 면적보다 크게 형성될 수 있다.

제2 통로부(S2)는 제2 통로부(S2)에 배치된 제2 부품(150)의 방열뿐만 아니라, 제3 통로부(S3)에 배치된 전장품(160)들이 방출하는 열 또한 외부로 방출시킬 수 있다. 케이스(110)의 내부는 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기에 의해 직접적으로 제2 부품(150)을 냉각시킬 수 있다. 공기순환기(300)에 의해 전장품(160)들에서 발생된 열은 제2 통로부(S2)로 유입되어 제3 통로부(S3)의 열을 방출할 수 있고, 이에 따라 간접적으로 제3 통로부(S3)에 배치된 전장품들(160)을 냉각시킬 수 있다.

제1 및 제2 통로부(S1, S2)를 통해 공기를 강제로 유동시키는 공기순환기(300)는 덕트(200)의 일측면에 배치될 수 있다. 효과적인 전장품들의 방열을 위해 제1 부품(140)은 공기순환기(300)와 가장 인접하게 배치될 수 있다.

제1 부품(140)은 효과적인 방열을 위해 케이스(110)를 관통하여 제1 부품(140)과 직접 접촉하는 방열판(142)과 결합할 수 있다. 제1 부품(140)은 방열판(142)과 결합하여 케이스(110)의 일측(118)에 고정될 수 있다. 방열판(142)은 제1 부품(140)과 직접 접촉하도록 배치되어 제1 부품(140)으로부터 열을 흡수하는 제1부분(142a)과, 케이스(110)의 외부에 배치되어 열을 방출하도록 제1 통로부(S1)에 배치되는 제2부분(142b)을 포함할 수 있다.

제1 흡입구(220)로 유입되어 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기의 온도보다 제1 부품(140)의 온도가 더 높아, 제1 부품(140)과 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기 사이에 열교환이 일어날 수 있다.

제1 부품(140)과 방열판(142)의 제1부분(142a) 사이에는 열저항 기구 구조물이 존재하지 않아 직접적으로 열을 방출하여 열전달 효율이 높다. 방열판(142)의 제1 부분(142a)과 제2 부분(142b)은 어떠한 체결장치 없이 하나의 부재로 이루어져 있다.

방열판(142)은 넙적한 형상의 평판으로 넓은 표면적을 이용하여 열전달 효율을 높일 수 있다. 제1 부분(142a)의 면적을 제2 부분(142b)의 면적보다 작게 하여 케이스(110)의 외부인 제1 통로부(S1)에서 제1부품(140)과 접촉하게 설치할 수 있다. 이러한 구조에 의해 컨트롤박스(100) 내부에 전장품이 모두 설치된 후에도 덕트(200) 및 공기순환기(300)의 설치가 쉽다.

제2 부품(150)은 효과적인 방열을 위해 제2 토출구(130)에 인접하게 케이스(110)의 일측(118)에 위치할 수 있다. 케이스의 일측(118)에는 제2 부품(150)을 고정하기 위한 복수의 고정홀(152)이 형성될 수 있다. 제2 부품(150)은 별도의 체결판(156)을 통해 케이스(110)와 결합할 수 있다. 제2 부품(150)은 케이스(110)의 고정홀(152)과 나사(154)를 이용하여 고정될 수 있다.

제2 흡입구(120)로 유입되어 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기의 온도보다 제2 부품(150)의 온도가 더 높아, 제2 부품(150)과 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기 사이에 열 교환이 일어날 수 있다.

제2 부품(150)과 제2 부품(150)이 고정되는 케이스(110)의 일측(118) 사이에는 열저항 기구 구조물이 존재하지 않아 직접적으로 열을 방출하여 열전달 효율이 높다. 제2 부품(150)과 케이스(110)의 열전도도가 크고, 별도의 체결판(156)을 통해 케이스(110)에 형성된 복수의 고정홀(152)에 나사 결합하는 구조에 의해 제2 부품(150)은 간접적으로 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기에 의해서도 냉각될 수 있다. 이러한 제2 부품(150)의 고정구조에 따라 제2 부품(150)은 효율적으로 냉각될 수 있다.

공기순환기(300)는 팬(310)을 이용하여 컨트롤박스(100)의 내부공기를 순환시키기 위한 것으로, 덕트(200)의 외측에 위치하며, 제1 토출구(230)에 인접하게 위치할 수 있다. 팬(310)은 외측면(218) 에 위치한 제1 토출구(230)의 전면에 커버(320,340)를 이용하여 설치될 수 있다.

팬(310)은 회전중심이 회전 가능하게 팬커버(340)에 장착될 수 있다. 팬커버(340)에는 팬(302)과 모터(미도시)가 연결 가능하도록 모터연결부(312)를 포함할 수 있다. 팬커버(340)는 전면커버(320)에 장착될 수 있다. 전면커버(320)의 전방에서 스크류(332)가 장착되어 팬커버(340) 를 관통하여 케이스(110)에 결합될 수 있다. 전면커버(320)에는 메인 토출구(330)가 형성될 수 있다. 컨트롤박스(100) 내부 공기는 팬(310)에 의해 메인 토출구(330)를 통해 외부로 토출될 수 있다.

본 발명은 공기순환기(300)의 팬(310)만으로 컨트롤박스(200) 방열이 가능한 것으로, 컨트롤박스(100)의 냉각에 효율적이고, 실외기(1)의 크기를 줄일 수 있으며 재료비를 절감할 수 있는 효과가 있다.

가장 발열량이 큰 제1 부품(140)은 공기순환기(300)와 인접하게 덕트(200) 내의 제1 통로부(S1) 상에 배치되고, 제1 부품(140) 다음으로 발열량이 큰 제2 부품(150)은 케이스(110) 내부의 제2 통로부(S2) 상에 배치될 수 있다.

전장품들의 효과적인 냉각을 위해 제1 및 제2 부품(140, 150)은 제1 및 제2 토출구(230, 130)에 인접하게 위치할 수 있다.

도 5는 도 3에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선을 따라 나타내는 단면도로서, 공기조화장치의 실외기 내부의 공기흐름을 도시한 도면이다. 도 5는 공기의 흐름을 명확하게 나타내기 위해 흡입구 및 토출구를 개략적으로 도시하였고, 도 3에 표시된 Ⅴ-Ⅴ선에 대해 전면에 형성되는 제3 통로부(S3)는 이점쇄선으로 도시하였다. 제2 흡입구로(120)부터 유입되는 공기는 케이스(110)의 외부에서 유입되는 외부공기이다.

도 5를 참조하면, 케이스(110) 외측에 강제 흡입된 외부공기가 이송되고 공기순환기(300)와 연통되는 제1 통로부(S1)와 제1 통로부(S1)와 격리되고, 강제 흡입된 외부 공기가 이송되고, 덕트(200)와 연통되는 제2 통로부(S2)가 배치된다.

공기순환기(300)의 팬(310)에 의해 외부공기 중 일부는 제1 흡입구(120)를 통해 제1 통로부(S1)로 유입되고, 나머지 일부는 제2 흡입구(220)를 통해 제2 통로부(S2)로 유입되어 컨트롤박스(100) 내부로 유입될 수 있다. 컨트롤박스(100) 내부로 유입된 공기는 전장품들의 냉각을 위해 제1 통로부(S1) 또는 제2 통로부(S2)를 지나면서 전장품들과 열교환한 후, 토출구(130, 230)를 통해 공기순환기(300)로 배출된 후, 메인 토출구(330)를 통해 외부로 토출된다.

제1 통로부(S1)를 형성하는 덕트(200)에는 외부 공기를 흡입하는 제1 흡입구(120)와 공기순환기(300)와 상호 연통하는 제1 토출구(130)가 형성되고, 제1 통로부(S1) 내에 제1 부품(140)이 배치된다. 제1 통로부(S1)는 외부에서 유입된 공기가 흐르고 일단이 제1 흡입구(120)와 연통되어 외부의 공기가 흡입되고, 타단이 제1 토출구(130)와 연통되어 제1통로부(S1)에 흐르는 공기는 제1 토출구(130)를 통해 공기순환기(300)를 지나 외부로 배출된다. 제1 토출구(130)로 토출되는 공기는 제2 통로부(S2)의 공기와 혼합하여 흐를 수 있다.

제1 부품(140)은 제1 통로부(S1) 내에 배치되며, 구체적으로 제1 부품(140)으로부터 열을 흡수하는 방열판(142)이 제1 통로부(S1)내에 배치될 수 있다. 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기는 반드시 제1 부품(140)의 방열판(142)을 거쳐 흐른다. 제1 부품(140)의 온도 보다 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기의 온도가 낮으므로, 제1 부품(140)과 제1 통로부(S1)에 흐르는 공기 사이에 열교환이 일어나 제1 부품(140)을 냉각시킬 수 있다.

제1 통로부(S1)는 주된 발열체인 제1 부품(140)의 방열을 위한 유로로, 케이스(110)의 외부에 덕트(200) 구조를 이용하여 별도의 공간으로 형성되어 컨트롤박스(100) 내부의 효율적인 방열이 가능하다.

제2 통로부(S2)를 형성하는 케이스(110)에는 외부 공기를 흡입하는 제2 흡입구(220)와 덕트(200)와 상호 연통하는 제2 토출구(230)가 형성되고, 제2 통로부(S2) 내에 제2 부품(150)이 배치된다. 제2 통로부(S2)는 외부에서 유입된 공기가 흐르고 일단이 제2 흡입구(120)와 연통되어 외부의 공기가 흡입되고, 타단이 제2 토출구(130)와 연통되어 제2통로부(S2)에 흐르는 공기는 제2 토출구(230)를 통해 제1 통로부(S1)를 거쳐 공기순환기(300)를 지나 외부로 배출된다. 제2 통로부(S2)를 흐르는 공기는 제1 토출구(130)로 토출되어, 제1 통로부(S1)를 흐르는 공기와 합쳐져 메인 토출구(330)를 향해 흐를 수 있다.

제2 부품(150)은 제2 통로부(S2) 내에 배치될 수 있다. 제2 통로부()에 흐르는 공기는 반드시 제2 부품(150)을 거쳐 흐른다. 제2 부품(150)의 온도 보다 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기의 온도가 낮으므로, 제2 부품(150)과 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기 사이에 열교환이 일어나 제2 부품(150)을 냉각시킬 수 있다.

제2 통로부(S2)는 전장품들을 수용하는 케이스(110) 내부 냉각을 위한 유로로, 제2 부품(150)의 냉각뿐 아니라 케이스(110) 내의 열을 외부로 방출하기 위한 것이다. 제2 부품(150)은 직접적으로 제2 통로부(S2)에 흐르는 공기에 의해 냉각되고, 나머지 전장품들(160)이 방출하는 열 또한 팬(310)에 의해 흡입되면서 제3 통로부(S3)의 공기도 순환되고, 제3 통로부(S3)에 배치된 전장품(160)들도 냉각시킬 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 전장품들 중 주 발열체인 제1 및 제2 부품(140, 150)을 각각 제1 및 제2 통로부(S1, S2)에 위치시키고, 공기순환기(300)에 의해 상기 제1 및 제2 통로부(S1, S2)로 외부공기를 강제 순환시킴으로서 효율적으로 방열할 수 있다.

본 발명은 컨트롤박스(100)의 냉각에 최적화된 유로인 덕트(200)에 의해 전장부품 중 제일 발열량이 큰 제1 부품(140)의 냉각을 위한 제1 통로부(S1)와, 케이스(110) 내부의 냉각을 위한 제2 통로부(S3)를 포함하므로 효율적으로 컨트롤박스(100)를 냉각할 수 있다.제1 및 제2 흡입구(120, 220)는 컨트롤박스(100)의 하부에 위치시키고, 제1 및 제2 토출구(130, 230)는 컨트롤박스(100)의 상부에 위치시키는 구조로 컨트롤박스(100) 내부에서 발생하는 열을 효율적으로 방출시킬 수 있다. 뜨거운 공기는 가벼워서 상승하는 경향이 있기 때문에 공기를 하부에서 상부로 순환시켜 뜨거운 공기가 컨트롤박스(100)의 내부를 순환하지 않고 바로 외부로 빠져나갈 수 있다.

따라서, 컨트롤박스(100)의 하부에 2개의 흡입구(120, 220)를 마련하고, 컨트롤박스(100)의 상부에 메인 토출구(330)를 마련하였다. 메인 토출구(330)는 공기순환기(300)와 연결되어 공기는 팬(310)의 작동에 의해 컨트롤박스(100)의 외부로 빠져나간다. 　제1흡입구(220)와 메인 토출구(330)의 위치에 맞추어, 하우징(10)도 하부 일측에 마련된 송풍구(17a)와 상부 일측에 마련된 송풍구(17b)를 포함할 수 있다. 송풍구(17a, 17b)를 통해 하우징(10)을 순환하는 공기가 적어도 하나의 흡입구(120, 220)와 메인 토출구(330)를 통해 컨트롤박스(100)의 내부를 순환할 수 있다.

케이스(110)와 덕트(200)를 구분하여 설명하였지만, 컨트롤박스(100)의 외관을 형성하는 전체적인 컨트롤박스 케이스는 케이스(110)와 덕트(200)를 포함한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

1 : 실외기 100 : 컨트롤박스
110 : 케이스 120 : 제2 흡입구
130 : 제2 토출구 140 : 제1 부품
150 : 제2 부품 160 : 전장품
200 : 덕트 220 : 제1 흡입구
230 : 제1 토출구 300 : 공기순환기
310 : 팬 S1 : 제1 통로부
S2 : 제2 통로부 S3 : 제3 통로부

Claims

케이스;
상기 케이스의 내부에서 상호 격리되고 동일한 토출구를 포함하는 복수의 통로부;
상기 복수의 통로부 상에 배치되는 전장품들(electronic units); 및
상기 복수의 통로부의 토출구에 배치되어 상기 케이스의 상기 복수의 통로부를 통해 상기 케이스 내부의 공기를 상기 케이스 외부로 강제 순환시키는 공기순환기;를 포함하는 공기조화장치의 실외기.
제1항에 있어서,
상기 복수의 통로부는 각각 서로 다른 위치에 형성되는 흡입구를 포함하는, 공기조화장치의 실외기.
제2항에 있어서,
상기 흡입구는 상기 케이스의 하부에 위치하고,
상기 토출구는 상기 케이스의 상부에 위치하며,
상기 공기순환기는 상기 케이스 하부로 들어온 공기를 상기 케이스 내부를 통과하여 상기 케이스의 상부로 배출시키는, 공기조화장치의 실외기
제1항에 있어서,
상기 케이스는 덕트를 포함하고,
상기 복수의 통로부는,
상기 케이스와 상기 덕트 사이에 형성된 공기가 흐르는 제1 통로부; 및
상기 케이스 내부에 형성된 공기가 흐르는 제2 통로부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제4항에 있어서,
상기 제1 통로부는 상기 제2 통로부 보다 상기 공기순환기에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제4항에 있어서,
상기 제1 통로부 상에는 제1 부품이 배치되고, 상기 제2 통로부 상에는 제2 부품이 배치되며,
상기 제1 부품은 상기 제2 부품보다 발열량이 큰 발열체인 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제6항에 있어서,
상기 토출구는 상기 제1 통로부를 따라 흐르는 공기 유로 상에서 상기 제1 부품 보다 하류에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제6항에 있어서,
상기 토출구는 상기 제2 통로부를 따라 흐르는 공기 유로 상에서 상기 제2 부품 보다 하류에 형성되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제1항에 있어서,
상기 공기순환기는 상기 케이스 내부공기를 강제로 순환하기 위한 팬(Fan)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
케이스;
상기 케이스 내부에 설치되는 복수 개의 전장품들;
상기 케이스의 내부공기를 외부로 강제 순환시키는 팬을 포함하는 공기순환기;
상기 팬에 의해 케이스 내부로 공기가 들어오도록 마련된 적어도 하나의 흡입구; 및
상기 흡입구로 들어온 공기가 케이스 외부로 빠져나가도록 마련된 토출구;를 포함하고,
상기 팬에 의해 상기 케이스의 내부로 유입된 공기의 일부가 유동하는 제1 통로부; 및 상기 제1 통로부와 격리되는 제2 통로부;를 포함하는 공기조화장치의 실외기.
제 10항에 있어서,
상기 전장품의 일부를 수용하고, 상기 흡입구 및 상기 토출구가 형성된 덕트를 더 포함하고,
상기 덕트에 의해 상기 제1 통로부와 상기 제2 통로부가 격리되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제 11항에 있어서,
상기 제1 통로부는 상기 제2 통로부 보다 상기 공기순환기에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제12항에 있어서,
상기 제1 통로부 상에는 제1 부품이 배치되고, 상기 제2 통로부 상에는 제2 부품이 배치되며,
상기 제1 부품은 상기 제2 부품보다 발열량이 큰 발열체인 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.
제 10항에 있어서,
상기 팬에 의해서 상기 흡입구를 통해 들어온 공기가 하부에서 상부로 이동하며 상기 전장품을 통과하도록,
상기 흡입구는 하부에 위치하고, 상기 토출구는 상부에 위치하는 것을 특징으로 하는 공기조화장치의 실외기.