KR100517625B1 - 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법은 캐비닛 내부 및 송풍기의 둘레에 토출가이드가 설치되고, 서로 다른 방향으로 회전되는 송풍기에서 토출된 토출공기가 캐비닛 내부에 설치된 토출가이드 및 격벽에 의해 안내되어 좌/우 대칭으로 토출되게 함으로서 실내를 보다 균일하고 신속하게 공기조화시키는 효과가 있다.

Description

액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법{Picture frame type air conditioner and therefor control process}

본 발명은 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법에 관한 것으로서, 특히 캐비닛 내부 및 송풍기의 둘레에 토출가이드가 설치되고, 송풍기에서 토출된 공기가 캐비닛 내부에 설치된 토출가이드에 의해 안내되어 좌/우 대칭으로 토출되게 함으로서 실내를 보다 균일하고 신속하게 공기조화시키는 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 난방기, 냉방기, 청정기 등으로 실내를 냉난방시키거나 공기를 정화할 목적으로 설치되어 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치되는 것으로 최근에는 실내 벽면에 액자와 같이 장착될 수 있도록 터보팬을 내장하여 캐비닛의 두께를 최소화한 액자형 공기조화기가 개발되었다.

도 1은 종래 기술에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 분해 사시도이다.

종래의 액자형 공기조화기는 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 전면이 개방되고 두께가 얇은 장방형 캐비닛(2)과, 상기 캐비닛(2) 내측에 설치되는 송풍기(4)와, 상기 송풍기(4) 전방에 설치되는 열교환기(6)와, 상기 열교환기(6) 전방에 위치되어 공기가 흡입되는 흡입구(8a)가 형성된 전면패널(8)과, 상기 캐비닛(2)과 전면패널(8) 사이에 설치되어 열교환된 공기가 토출되는 토출구(미도시)가 형성된 토출그릴(10a,10b,10c)과, 상기 전면패널(8)의 전면에 대해 소정각도 회전 가능하도록 설치되어 상기 흡입구(8a)를 개폐시키는 전면그릴(12)을 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 송풍기(4)는 상기 캐비닛(2)의 두께를 최소화할 뿐 아니라 수평하게 유입된 공기가 수직하게 토출될 수 있도록 하는 터보팬(4a)과, 상기 터보팬(4a)을 회전시키는 모터(4b)로 이루어진다.

그리고, 상기 열교환기(6)와 터보팬(4a) 사이에는 상기 흡입구(8a)를 통하여 흡입된 공기를 상기 터보팬(4a) 측으로 난류가 발생되지 않도록 안내하는 링형의 오리피스(14a)가 형성됨과 아울러 흡입되는 공기와 토출되는 공기를 구획하는 에어 가이드(14)가 설치되며, 상기 에어 가이드(14)의 상부 전면에는 공기조화기의 작동을 조절하는 전자부품이 내장된 컨트롤박스(16)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤박스(16)에서 발생되는 제어 신호에 의해 터보팬(4a)이 작동됨과 동시에 전면그릴(12)이 열리면서 실내공기는 전면패널(8)의 흡입구(8a)를 통하여 캐비닛(2) 내측으로 유입되고, 이와 같이 유입된 공기는 열교환기(6)를 지나면서 차가워진다.

상기와 같이 차가워진 공기는 에어 가이드(14)에 의해 난류가 발생되지 않도록 토출구(미도시) 측으로 안내되고, 토출그릴(10a,10b,10c)을 통과하여 실내측으로 토출된다.

그러나, 종래 기술에 따른 액자형 공기조화기는 두께가 얇은 캐비닛(2) 내측에 설치된 터보팬(4a)의 크기에 의해 송풍량 및 열교환 용량이 결정됨으로 공기조화기의 용량을 높이는데 한계가 있다.

따라서, 최근에는 공기조화기의 용량을 높일 수 있도록 복수개의 터보팬(4a)이 설치되는 액자형 공기조화기가 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수개의 송풍기가 설치되어 송풍량을 늘림으로 공기조화기의 용량을 높일 수 있는 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 복수개의 송풍기가 설치될 때 양측 및 하측으로 토출되는 공기의 양이 대칭되어 균일하게 토출되는 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한 본 발명은 캐비닛 내부 및 송풍기의 둘레에 토출가이드가 설치되고, 송풍기에서 토출된 공기가 캐비닛 내부에 설치된 토출가이드에 의해 안내되어 좌/우 대칭으로 토출되게 함으로서 실내를 보다 균일하고 신속하게 공기조화시키는 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제 1 특징에 따른 액자형 공기조화기는 양측 및 하측에 각각 토출구가 형성된 캐비닛과;전면에 흡입구가 형성되어 상기 캐비닛의 전면에 조립되는 전면패널과; 상기 캐비닛과 상기 전면패널 사이에 설치되어 실내공기과 냉매를 열교환시키는 열교환기와; 상기 열교환기와 상기 캐비닛 사이에 배치되되, 상기 캐비닛 내측에 좌/우로 나란히 설치되어 원주방향으로 공기를 토출시키는 제 1, 2 송풍기와; 상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기를 상기 캐비닛에 형성된 각 토출구로 안내하는 토출가이드를 포함하여 구성된다.

본 발명의 제 2 특징에 따른 액자형 공기조화기의 운전방법은 양측 및 하측에 각각 토출구가 형성된 캐비닛과; 상기 열교환기와 상기 캐비닛 사이에 배치되되, 상기 캐비닛 내측에 좌/우로 나란히 설치되어 원주방향으로 공기를 토출시키는 제 1, 2 송풍기와; 상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기를 상기 캐비닛에 형성된 각 토출구로 안내하는 토출가이드와; 상기 제 1, 2 송풍기 사이에 설치되어 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기가 섞이는 것을 방지하는 격벽을 포함하여 구성되고, 상기 제 1, 2 송풍기는 서로 다른 방향으로 회전되는 것을 특징으로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 분해 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기의 캐비닛 구조가 도시된 사시도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

상기 본 발명에 따른 액자형 공기조화기는 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 전면이 개방되고 두께가 얇은 장방형 캐비닛(52)과, 상기 캐비닛(52) 내부의 양측에 나란히 배치되도록 설치되는 제1,2송풍기(54,55)와, 상기 캐비닛(52)의 내측에 설치되어 제1,2송풍기(54,55)에 의해 유입되는 공기가 독립적인 유로를 따라 송풍되도록 하는 가이드수단과, 상기 제1,2송풍기(54,55) 전방에 설치되는 열교환기(56)와, 상기 열교환기(56) 전방에 위치되어 공기가 흡입되는 흡입구(58a)가 형성된 전면패널(58)과, 상기 캐비닛(52)과 전면패널(58) 사이에 설치되어 열교환된 공기가 토출되는 토출구(161')가 형성된 각 토출부(160)와, 상기 전면패널(58)의 전면에 대해 소정각도 회전 가능하도록 설치되어 상기 흡입구(58a)를 개폐시키는 전면그릴(62)을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 전면그릴(62)은 공기조화기가 작동될 때 개방되어 실내 공기를 흡입한다.

그리고 상기 캐비닛(52)과 상기 전면패널(58)은 서로 조립되어 본체를 이루고, 상기 캐비닛(52)의 양측 및 하측에 각각 그릴안착부(23)가 형성되어 상기 토출부(160)가 설치된다.

그리고, 상기 제1,2송풍기(54,55)는 상기 캐비닛(52)의 두께를 최소화할 뿐 아니라 전면으로 유입된 공기가 좌/우 및 하측으로 토출될 수 있도록 하는 제1,2터보팬(54a,55a)과, 상기 제1,2터보팬(54a,55a)을 회전시키는 제1,2모터(54b,55b)로 이루어진다.

특히, 상기 캐비닛(52)의 내부는 상기 제 1, 2 송풍기(54)(55)의 공기가 소통되지 않도록 상기 제 1, 2 송풍기(54)(55) 사이에 가이드 수단인 격벽(72)이 형성된다.

구체적으로, 상기 격벽(72)은 상기 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)에 의해 각각 송풍되는 공기의 유로 저항을 줄이기 위하여 상기 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)의 둘레 부분과 소정의 간격을 유지하는 곡면(73)으로 형성된다.

더불어 상기 캐비닛(52)과 상기 열교환기(56) 사이에는 흡입구(58a)를 통하여 흡입된 공기를 상기 송풍기(54)(55)로 안내하는 에어가이드(64)가 더 설치되고, 상기 에어가이드(64)에는 상기 송풍기(54)(55)로 유입되는 과정에서 난류가 발생되지 않도록 링형의 제1,2오리피스(64a,64b)가 좌/우측에 나란히 형성된다.

그래서 상기 송풍기(54)(55)는 상기 캐비닛(52) 및 상기 에어가이드(64)에 둘러싸이고, 상기 송풍기(54)(55)에서 토출된 공기는 상기 토출부(160)를 통해 액자형 공기조화기의 밖으로 토출된다.

한편, 상기 에어 가이드(64)의 상부 전면에는 공기조화기의 작동을 조절하는 전자부품이 내장된 컨트롤박스(66)가 설치되며, 상기 컨트롤박스(66)는 상기 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)은 서로 다른 방향으로 회전될 수 있도록 상기 제1모터(54b)와 제2모터(55b)에 전원을 공급한다.

한편, 도 4 또는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 캐비닛(52)은 전체적으로 납작한 육면체를 형성하고, 상기 캐비닛(52)의 양측면과 하측면을 따라서는 그릴안착부(23)가 각각 길게 형성되며, 상기 그릴안착부(23)는 토출구(161')가 형성된 토출그릴(161)이 안착되는 부분이다.

다음으로 토출부(160)의 구성을 설명한다. 상기 토출부(160)는 상기 각 그릴안착부(23)에 설치되는 것으로서, 상기 그릴안착부(23)에 설치되어 공기가 소통되되도록 토출구(161')를 형성하는 토출그릴(161)과, 상기 토출그릴(161)에 설치되어 상기 토출구(161')를 개폐하는 토출루버(166)와, 상기 캐비닛(52)에 결합되는 안착대(163)를 포함하여 구성된다.

상기 토출그릴(161)의 내부에는 토출구(161')가 형성되어, 캐비닛(52) 내부에서 열교환된 공기를 실내 공간으로 토출시키는 통로를 형성한다.

그리고 상기 토출그릴(161)의 하단에는 안착대(163)가 토출그릴(161)의 길이방향으로 길게 형성되고, 상기 안착대(163)는 상기 캐비닛(52)에 형성된 안착채널(26)에 삽입되어 고정된다.

상기 토출루버(166)는 상기 토출그릴(161)에 힌지연결되어 회전되도록 상기 토출그릴(161)에 삽입되는 핀부(167)이 형성되고, 상기 토출루버(166)가 열렸을 때 캐비닛(52) 내부에서 토출된 공기가 실내로 안내되도록 내면이 완만한 곡면으로 형성되며, 상기 토출루버(166)의 외면은 닫혔을 때 상기 캐비닛(52)과 연속된 면을 이루도록 형성된다.

그리고 상기 캐비닛(52)의 상부 및 하부 양측에는 각각 토출가이드(102)(104)가 형성되고, 상기 토출가이드(102)(104)는 상기 송풍기(54)(55)에서 토출된 공기를 각 토출부(160)로 안내한다.

여기서 캐비닛(52)의 하측에 형성된 상기 토출가이드(102)는 상기 송풍팬(54)(55)에서 토출된 공기가 상기 토출부(160)로 안내되도록 경사면(105)이 형성되고, 상기 경사면(105)은 상기 송풍기(54)(55)의 중심을 향하도록 형성되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서 상기 경사면(105)은 평면으로 형성된다.

그리고 캐비닛(52)의 상측에 형성된 상기 토출가이드(104)는 상기 송풍기(54)(55)에서 상측으로 토출된 공기를 캐비닛(52)의 양측에 형성된 각 토출부(160)로 안내하는 것으로서, 상기 송풍기(54)(55)에서 토출된 공기와 맞닿는 면(52')이소정의 곡면으로 형성되고, 상기 송풍기(54)(55)와 소정 간격 이격되어 형성된다.

여기서 상기 토출가이드(104)는 상기 격벽(72)과 연결되어 형성됨으로서 상기 상기 송풍기(54)(55)에서 토출된 공기를 측면의 토출부(160)로 안내한다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 컨트롤박스(66)에서 발생되는 제어 신호에 의해 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)이 서로 반대 방향으로 작동될 때 전면그릴(62)이 열리면서 실내공기는 전면패널(58)의 흡입구(58a)를 통하여 캐비닛(52) 내측으로 유입되고, 이와 같이 유입된 공기는 열교환기(56)를 지나면서 차가워진다.

상기와 같이 차가워진 공기는 제1오리피스(64a)와 제2오리피스(64b)에 의해 난류의 발생이 억제되면서 상기 제1터보팬(54a) 및 제2터보팬(55a) 측으로 안내된다.

이때, 상기 에어가이드(64)를 통과하여 상기 제 1, 2 송풍기(54)(55) 측으로 공기가 이동되는 과정에서 상기 흡입 공기는 상기 격벽(72)에 의해 서로 섞이지 않고, 각각 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)을 통과하여 토출부(160) 측으로 안내된다.

여기서 상기 송풍기(54)(55)는 중앙을 통해 공기를 흡입하여 원주방향으로 공기를 토출시키고, 원주방향으로 토출된 공기 중 일부는 상기 토출가이드(102)(104)에 의해 안내되어 상기 토출부(160)로 이동된다.

특히 하측에 형성된 토출가이드(102)는 상기 송풍기(54)(55)의 중심 측으로 형성된 경사면(105)을 통해 토출된 공기를 하측 또는 측면의 토출부(160)로 안내하고, 상측에 형성된 토출가이드(104)는 상기 격벽(72)과 연이어져 형성된 면(52')을 통해 송풍기(54)(55)에서 토출된 공기를 측면의 토출부(160)로 안내한다.

그리고 상기 토출부(160)로 안내된 공기는 상기 토출그릴(161)의 토출구(161')를 통해 실내로 토출된다.

한편, 상기 컨트롤박스(66)에서 발생된 제어신호에 의해 상기 송풍기(54)(55)는 서로 같은 방향 및 다른 방향으로 회전될 수 있다.

예를 들어, 제 1 터보팬(54a)이 반시계방향으로 회전되고 제 2 터보팬(55a)이 시계방향으로 회전되는 경우, 상기 터보팬(54a)(55a)에 의해 토출된 공기는 양측면 및 하측에 위치된 토출부(160)를 통해 토출되고, 특히 상기 토출부(160)를 통해 토출되는 공기는 좌/우 대칭의 풍속 및 풍량을 형성하며 토출된다.

즉 상기 터보팬(54a)(55a)이 상기와 같이 회전되는 경우, 상기 캐비닛(52)의 양측에 형성된 토출그릴(161)의 상단을 통해 보다 강한 바람이 토출되고, 하단은 상기 상단에 비해 약한 바람이 토출되며, 좌/우측에 각각 설치된 토출부(160)에서 토출되는 공기는 좌/우 대칭을 이룬다.

그리고 상기와 같이 좌/우 대칭을 이루면서 공기가 토출되는 경우, 액자형 공기조화기의 좌/우측이 보다 균일하게 공기조화된다.

또한, 상기 터보팬(54a)(55a)이 상기와 같이 서로 다른 방향으로 회전되는 경우, 하측에 형성된 토출그릴(60c)에서도 토출공기의 속도가 좌/우 대칭으로 형성되고, 양측 및 하측 방향으로 공기가 토출되어 실내가 보다 신속하게 냉각된다.

더불어 액자형 공기조화기에서 송풍기가 작동되면, 상기 송풍기에 의해 진동이 발생되지만, 본 발명과 같이 서로 대칭되게 설치되어 터보팬(54a)(55a)이 서로 다른 방향으로 회전되는 경우, 상기 송풍기(54)(55)에 의해 발생되는 진동이 상쇄된다.

물론, 상기 컨트롤박스(66)에 의해 용량 가변 제어되는 경우 상기 제1터보팬(54a)과 제2터보팬(55a)은 선택적으로 작동될 수도 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기 및 그에 따른 운전방법은 캐비닛 내부 및 송풍기의 둘레에 토출가이드가 설치되고, 송풍기에서 토출된 공기가 캐비닛 내부에 설치된 토출가이드 및 격벽에 의해 안내되어 좌/우 대칭으로 토출되게 함으로서 실내를 보다 균일하고 신속하게 공기조화시키는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 액자형 공기조화기는 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기가 좌/우 및 하측 방향으로 대칭되게 토출됨과 아울러 토출된 공기의 속도 및 풍량이 균일하여 액자형 공기조화기의 좌/우 측면을 보다 균일하게 공조시키는 효과가 있다.

특히 본 발명에 따른 액자형 공기조화기는 좌/우 토출그릴의 상/하단에서 토출되는 공기의 풍량 및 풍속이 서로 대칭되게 형성될 뿐만 아니라 하측 토출그릴을 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍속 또한 격벽을 중심으로 대칭되게 형성되기 때문에 액자형 공기조화기의 좌/우 및 하측을 보다 균일하게 공조시키는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 액자형 공기조화기의 운전방법은 제 1, 2 송풍기가 서로 반대방향으로 회전되기 때문에 좌/우 대칭으로 회전되는 회전방향에 의해 캐비닛의 진동이 상쇄되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 액자형 공기조화기는 송풍기에서 토출된 공기를 토출부로 안내하는 토출가이드가 형성되기 때문에 캐비닛 내부의 토출공기가 보다 효율적으로 토출부로 유동되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따른 액자형 공기조화기는 캐비닛의 상측에 형성된 토출가이드가 격벽과 연이어져 일체로 형성되기 때문에 원주방향으로 토출된 공기를 인접한 송풍기의 토출공기와 섞이는 것을 차단할 뿐만 아니라 격벽에 의해 안내된 토출공기 또한 측면의 토출부로 안내하는 효과가 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 사시도,

도 2는 종래 기술에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 분해 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기가 도시된 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 따른 액자형 공기조화기의 캐비닛 구조가 도시된 사시도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

23 : 그릴안착부 26 : 안착채널

52 : 캐비닛 54 : 제1송풍기

54a : 제1터보팬 54b : 제1모터

55 : 제2송풍기 55a :제2터보팬

55b : 제2모터 58 : 전면패널

62 : 전면그릴 64 : 에어 가이드

64a : 제1오리피스 64b : 제2오리피스

72 : 격벽 73 : 곡면

160 : 토출부 161 : 토출그릴

161' : 토출구 163 : 안착대

165 : 토출루버 167 : 핀부

Claims (6)

1. 양측 및 하측에 각각 토출구가 형성된 캐비닛과;

   전면에 흡입구가 형성되어 상기 캐비닛의 전면에 조립되는 전면패널과;

   상기 캐비닛과 상기 전면패널 사이에 설치되어 실내공기과 냉매를 열교환시키는 열교환기와;

   상기 열교환기와 상기 캐비닛 사이에 배치되되, 상기 캐비닛 내측에 좌/우로 나란히 설치되어 원주방향으로 공기를 토출시키는 제 1, 2 송풍기와;

   상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기를 상기 캐비닛에 형성된 각 토출구로 안내하는 토출가이드를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 토출가이드는 상기 캐비닛의 상측 및 하측에 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 캐비닛의 상측에 형성된 토출가이드는 좌/우로 길게 형성되어 상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 토출공기를 각 측면의 토출구로 안내하는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기가 서로 섞이는 것이 방지되도록 상기 제 1, 2 송풍기 사이에는 격벽이 형성되는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 격벽과 상기 토출가이드는 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기.
6. 양측 및 하측에 각각 토출구가 형성된 캐비닛과; 상기 열교환기와 상기 캐비닛 사이에 배치되되, 상기 캐비닛 내측에 좌/우로 나란히 설치되어 원주방향으로 공기를 토출시키는 제 1, 2 송풍기와; 상기 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기를 상기 캐비닛에 형성된 각 토출구로 안내하는 토출가이드와; 상기 제 1, 2 송풍기 사이에 설치되어 제 1, 2 송풍기에서 토출된 공기가 섞이는 것을 방지하는 격벽을 포함하여 구성되고,

   상기 제 1, 2 송풍기는 서로 다른 방향으로 회전되는 것을 특징으로 하는 액자형 공기조화기의 운전방법.