KR100608129B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 이러한 본 발명의 목적은 공기조화기의 열교환효율이 향상되도록 마련된 공기조화기를 제공하는 것이다.

이를 위해 본 발명은 상부와 측면에 각각 토출구와 흡입구가 형성된 본체와, 상기 토출구 측에 설치된 송풍장치와, 상기 흡입구 내측에 마련된 열교환기를 구비하는 공기조화기에 있어서,

상기 열교환기는 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련된다.

Description

공기조화기 {AIR CONDITIONER}

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 공기조화기의 실외기의 구조를 나타낸 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 본체 11: 구획판

12: 열교환실 13: 기계실

14: 흡입구 15: 토출구

16: 기계실 흡입구 20: 열교환기

21: 열교환핀 21a: 제1열교환부

21b: 제2열교환부 21c: 제3열교환부

22: 냉매관 30: 송풍장치

31: 축류형 송풍팬 32: 모터

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기의 구조 개선을 통해 열교환효율이 향상되도록 마련된 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기와 응축기 및 팽창장치와 증발기가 냉매배관을 통해 폐회로를 이루도록 연결된 냉동사이클을 구비한다.

따라서 냉매관을 따라 순환하는 냉매는 응축기에서 응축되면서 주위로 열을 방출하고, 증발기에서 증발되면서 주위의 열을 흡수하게 되며, 상기 증발기에 의해 냉각작용이 이루어진다.

이러한 공기조화기는 상기 냉동사이클의 구성요소가 하나의 하우징 내부에 설치되도록 마련된 일체형과, 냉동사이클의 구성요소가 실내 측에 설치되는 실내기와 실외측에 설치되는 실외기에 분리되도록 설치되는 분리형으로 구분된다.

분리형 공기조화기의 경우 상기 실내기에는 실내공기와 열교환을 통해 냉기를 생성하도록 통상의 증발기로 형성되는 실내열교환기와, 실내공기가 상기 실내열교환기를 통과하며 열교환되도록 송풍력을 발생시키는 실내송풍장치가 마련되고, 실외기에는 냉매를 압축시키는 압축기 및 압축기에서 압축된 냉매를 실외공기와 열교환을 통해 응축시키도록 통상의 응축기로 마련되는 실외열교환기와, 실외공기가 상기 실외열교환기를 통과하며 열교환되도록 송풍력을 발생시키는 실외송풍장치가 설치된다.

그리고 이러한 실내기나 실외기 중에는 상부 토출형으로 마련되는 것이 있는데, 실외기의 경우를 예로 들어 설명하자면 다음과 같다.

이러한 상부 토출형 실외기는 본체 내부공간이 상기 압축기가 설치되는 하부의 기계실과 상기 열교환기가 설치되는 상부의 열교환실로 구획되며, 열교환실 상부 측 본체에는 토출구가 형성되고, 열교환실 측 본체의 전후면과 좌우 양측면에는 흡입구가 형성된다.

또 상기 토출구 내측 본체에는 상기 송풍장치로 채용되는 통상의 축류형 송풍팬이 설치되며, 상기 흡입구 내측의 본체에는 중앙 측이 상하방향으로 개방된 사각기둥 형상의 열교환기가 설치된다.

따라서 축류형 송풍팬이 구동되면, 각 측면의 흡입구를 통해 본체 내부로 흡입된 실외공기는 상기 열교환기를 지나면서 열교환된 후 계속되는 송풍팬의 송풍작으로 상기 토출구를 통해 다시 실외로 토출되게 된다.

그러나 이러한 종래 상부 토출형 공기조화기는 송풍장치가 토출구가 형성되는 본체의 상부 측에 설치되어 있어, 송풍장치와 인접한 흡입구의 상부 측으로는 많은 량의 공기가 흡입되고, 상기 송풍장치로부터 멀리 떨이진 흡입구의 하부 측으로는 상대적으로 적은 량의 공기가 흡입되는 구조를 갖는 반면, 상기 열교환기는 상부와 하부가 모두 동일한 열교환면적을 갖도록 마련되어 있기 때문에, 열교환기의 열교환효율이 떨어지게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 열교환기의 구조 개선을 통해 열교환효율이 향상되도록 마련된 공기조화기를 제공하는 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 상부와 측면에 각각 토출구와 흡입구가 형성된 본체와, 상기 토출구 측에 설치된 송풍장치와, 상기 흡입구 내측에 마련된 열교환기를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 열교환기는 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 흡입구는 상기 본체의 측면 둘레를 따라 형성되고, 상기 열교환기는 상기 흡입구 둘레를 따라 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기는 상기 흡입구 둘레를 따라 상호 평행하게 이격되도록 마련된 복수개의 열교환핀과, 상기 각 열교환핀을 다수회 관통하도록 상기 열교환핀에 관통결합되는 냉매관을 포함하되, 상기 열교환핀은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련되고, 상기 냉매관은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위의 열교환핀 측으로 갈수록 밀집되게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환핀은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 좌우 폭이 커지도록 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환핀은 단차지게 마련된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 송풍장치는 축류형 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로 본 발명은 통상적인 공기조화기의 실내기 또는 실외기에 모두 적용될 수 있지만, 이하에서는 설명상의 편의를 위해 공기조화기의 실외기에 적용 되는 경우를 예로 한다.

본 발명에 따른 공기조화기의 실외기는 도 1 내지 도 2에 도시한 바와 같이, 내부공간이 구획판(11)에 의해 상부의 열교환실(12)과 하부의 기계실(13)로 구획되는 직육면체 형상의 본체(10)를 구비한다.

열교환실(12) 측 본체(10)에는 측면 둘레를 따라 전후면과 좌우 양측면에 각각 흡입구(14)가 형성되고, 열교환실(12) 측 본체(10)의 상면에는 토출구(15)가 형성되며, 기계실(13)의 냉각을 위해 기계실(13) 측 본체(10)의 일 측면에는 기계실 흡입구(16)가 형성되고, 상기 구획판(11)에는 복수의 관통공(11a)이 형성된다.

그리고 열교환실(12) 내부에는 상기 흡입구(14)의 둘레를 따라 형성되며 전체적인 형상이 중앙부가 상하 방향으로 개방된 사각기둥 형상의 열교환기(20)가 설치되고, 토출구(15) 내측의 열교환실(12) 상부에는 송풍장치(30)가 설치되며, 이러한 송풍장치(30)는 외주부가 토출구(15)와 근접하도록 마련된 통상의 축류형 송풍팬(31)과, 이 축류형 송풍팬(31)을 회전시키기 위한 모터(32), 그리고 모터(32)를 지지할 수 있도록 열교환실(12) 상부에 횡 방향으로 설치된 지지부재(33)를 구비하도록 마련된다.

또 기계실(13)에는 냉매를 압축하기 위한 압축기(40)와, 전장부품들을 내장한 전장박스(50)가 설치된다.

따라서 이러한 구조를 갖는 공기조화기의 실외기는 상기 송풍장치(30)가 동작함에 따라 열교환실(12) 각 측면의 흡입구(14)를 통해 흡입되는 공기가 열교환기(20)를 통과한 후 상부의 토출구(15)를 통해 다시 외부로 배출되도록 함으로써 열 교환기(20)의 열교환작용이 이루어지게 된다. 또 이러한 송풍장치(30)의 구동에 의해 기계실 흡입구(16)를 통해서도 외기가 유입되는데, 이러한 외기는 기계실(13) 내부의 압축기(40) 및 전장박스(50)를 냉각시킨 후 상기 관통공(11a)을 통해 열교환실(12)로 이동된 후 열교환실(12)의 공기와 함께 본체(10) 외부로 배출된다.

한편, 상기 열교환기(20)는 흡입구(14)의 하단 측과 대응하는 부위로부터 흡입구(14)의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련된다.

이러한 열교환기(20)의 구성은 송풍장치(30)와 인접한 흡입구(14) 상부 측으로는 많은 량의 공기가 흡입되는 반면, 송풍장치(30)로부터 멀리 떨어진 흡입구(14)의 하부 측으로는 상대적으로 적은 량의 공기가 흡입되므로, 공기의 흡입량이 많은 흡입구(14) 상부 측에 대응하는 부위의 열교환기(20)의 열교환면적은 크게 형성되도록 하고, 공기의 흡입량이 적은 흡입구(14)의 하부 측에 대응하는 부위의 열교환기(20)의 열교환면적은 상대적으로 적게 형성되도록 함으로써 열교환기(20)의 열교환효율을 향상시키기 위한 것이다.

참고로 본 실시예에서는 열교환기(20)의 상단과 하단이 각각 상기 흡입구(14)의 상단과 하단에 대응하는 높이를 갖도록 마련되어 있어, 열교환기(20)의 하단으로부터 상단 측으로 갈수록 열교환기(20)의 열교환면적이 커지도록 마련된다.

보다 상세히 설명하자면, 상기 열교환기(20)는 흡입구(14) 둘레를 따라 상호 평행하게 이격되도록 마련된 복수개의 열교환핀(21)과, 상기 각 열교환핀(21)에 관통결합되도록 마련된 냉매관(22)을 포함하여 구성되며, 상기 냉매관(22)은 각 열교환핀(21)을 다수회 관통하도록 밴딩되게 마련된다. 따라서 이러한 구조를 갖는 열 교환기(20)는 실외공기가 상기 각 열교환핀(21)과 냉매관(22)의 외면을 통해 냉매관(22) 내부를 따라 유동하는 냉매와 열교환되도록 한다.

여기서 상기 각 열교환핀(21)은 상단 측으로 갈수록 그 좌우 폭이 커지도록 단차지게 형성되는데, 이러한 열교환핀(21)은 좌우 폭이 가장 크게 형성된 상부 측의 제1열교환부(21a)와, 좌우 폭이 가장 작게 형성된 하부 측의 제3열교환부(21c), 그리고 좌우 폭이 제1열교환부(21a)보다는 작고 제3열교환부(21c)보다는 크게 형성되도록 중앙 측에 마련되는 제2열교환부(21b)를 구비하도록 단차지게 형성되고, 상기 냉매관(22)은 제3열교환부(21c)로부터 제1열교환부(21a) 측으로 갈수록 밀집되게 마련된다.

따라서 이와 같이 단차지도록 마련된 열교환핀(21)의 구조와 냉매관(22)의 밀집 분포를 통해 상기 열교환핀(21)과 냉매관(22)은 각각 열교환기(20)의 상부 측으로 갈수록 열교환면적이 커지게 되고, 이러한 열교환핀(21)과 냉매관(22)으로 구성되는 열교환기(20) 전체의 열교환면적 역시 상부 측으로 갈수록 커지게 되며, 이를 통해 흡입 공기량이 적은 측 열교환기(20)의 열교환면적에 비해 흡입공기량이 많은 측 열교환기(20)의 열교환면적이 증가되며 공기조화기의 전체적인 열교환효율이 향상된다.

다음은 이와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 실외기의 동작 및 이에 따른 작용효과에 관하여 설명하도록 한다.

먼저 상기 모터(32)의 구동에 따른 축류형 송풍팬(31)의 회전으로 송풍장치(30)가 동작되면, 열교환실(12) 각 측면에 형성된 흡입구(14)를 통해 흡입되는 공 기가 열교환기(20)를 통과한 후 열교환실(12) 상부의 토출구(15)를 통해 다시 외부로 배출되도록 함으로써 열교환기(20)의 열교환작용이 이루어지게 되고, 또 이러한 송풍장치(30)의 구동에 의해 기계실 흡입구(16)를 통해서 유입된 외기는 기계실(13) 내부의 압축기(40) 및 전장박스(50)를 냉각시킨 후 상기 관통공(11a)을 통해 열교환실(12)로 이동된 후 열교환실(12)의 공기와 함께 본체(10) 외부로 배출된다.

그리고 이때 상기 열교환기(20)는 축류형 송풍팬(31)과 멀리 떨어지게 되는 흡입구(14)의 하단과 대응하는 부위로부터 축류형 송풍팬(31)과 인접하게 되는 흡입구(14)의 상단과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련되어 있기 때문에, 흡입 공기량이 적은 측 열교환기(20)의 열교환면적에 비해 흡입공기량이 많은 측 열교환기(20)의 열교환면적이 증가하게 되어 공기조화기의 전체적인 열교환효율이 향상되도록 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 공기조화기는 열교환기가 축류형 송풍팬과 멀리 떨어지게 되는 흡입구의 하단과 대응하는 부위로부터 축류형 송풍팬과 인접하게 되는 흡입구의 상단과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련되어 있어 흡입 공기량이 적은 측 열교환기의 열교환면적에 비해 흡입공기량이 많은 측 열교환기의 열교환면적이 증가하게 되어 공기조화기의 전체적인 열교환효율이 향상되도록 하는 이점을 갖는다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 상부와 측면에 각각 토출구와 흡입구가 형성된 본체와, 상기 토출구 측에 설치된 송풍장치와, 상기 흡입구 측에 마련된 열교환기를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 흡입구는 상기 본체의 측면 둘레를 따라 형성되고, 상기 열교환기는 상기 흡입구 둘레를 따라 마련되며 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 열교환기는 상기 흡입구 둘레를 따라 상호 평행하게 이격되도록 마련된 복수개의 열교환핀과, 상기 각 열교환핀을 다수회 관통하도록 상기 열교환핀에 관통결합되는 냉매관을 포함하되, 상기 열교환핀은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 열교환면적이 커지도록 마련되고, 상기 냉매관은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위의 열교환핀 측으로 갈수록 밀집되게 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 열교환핀은 상기 흡입구의 하단 측과 대응하는 부위로부터 상기 흡입구의 상단 측과 대응하는 부위로 갈수록 좌우 폭이 커지도록 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 열교환핀은 단차지게 마련된 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 2항에 있어서,

   상기 송풍장치는 축류형 송풍팬을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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