KR100728352B1 - 냉기 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨 - Google Patents

냉기 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨 Download PDF

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Abstract

본 발명은 에어컨 본체에 하나의 열교환기를 통해 냉각된 냉기를 좌측 토출구 및 우측 토출구로 분리하여 토출하되, 양방향 또는 일측 방향으로 냉기를 토출할 수 있도록 한 토출방향 가변 에어컨에 관한 것으로서, 이를 위해 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 본체; 상기 흡입구 후측에 형성되어 상기 본체로 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기; 상기 본체의 일측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 1 토출구; 상기 제 1 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 1 송풍기; 상기 본체의 타측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 2 토출구; 상기 제 2 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 2 송풍기; 상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 사이에 형성되어 상기 열교환기 상부를 상기 제 1 토출구와 제 1 송풍기가 배치된 제 1 공간과 상기 제 2 토출구와 제 2 송풍기가 배치된 제 2 공간으로 분리시키는 격판; 및 상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기의 회전방향을 제어하는 제어부로 이루어진다.
에어컨, 토출구, 분리 격판, 토출 가변

Description

냉기 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨{AirConditioner having Apparatus for Adjusting Discharge Direction of cool air}
도 1은 종래 기술에 따른 에어컨 내부를 도시한 측 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 에어컨 내부를 도시한 정면도.
도 3은 본 발명에 따른 에어컨 내부를 도시한 측 단면도.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 에어컨 본체에서 송풍기의 회전 방향에 따른 공기흐름을 도시한 정면도.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명에 따른 에어컨 본체에서 송풍기의 회전 방향에 따라 공기흐름을 도시한 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 토출방향 가변 장치의 블럭도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 본체 110 : 흡입구
120 : 열교환기 130 : 격판
140 : 제 1 공간 141 : 제 1 토출구
142 : 제 1 송풍기 142a : 구동모터
142b : 제 1 회전축 150 : 제 2 공간
151 : 제 2 토출구 152 : 제 2 송풍기
152a : 구동모터 152b : 제 2 회전축
170 : 제어부
본 발명은 에어컨에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에어컨 본체에 하나의 열교환기를 통해 냉각된 냉기를 좌우측 토출구로 분리하여 토출하되, 양방향 또는 일측 방향으로 냉기를 토출할 수 있도록 한 냉기의 토출방향 가변 에어컨에 관한 것이다.
패키지 에어컨(packaged air conditioner)은 실내의 바닥면에 거치되어 비교적 넓은 실내공간을 냉방 시키는 분리 상치형으로서, 압축기에서 압축된 냉매가스를 응축기에서 실외공기와 열교환시켜 액화시킨 다음, 팽창밸브를 지난 냉매 액을 증발기에서 공기와 열교환시키며, 이때 발생하는 냉매의 기화열을 이용하여 실내를 냉방하게 된다.
이에 따라 상기 패키지 에어컨은 압축기와 응축기 등을 내장하여 냉매를 압축 및 액화시키는 실외기(outdoor unit)와, 증발기 등을 내장하여 냉매를 증발시킴으로써 공기를 냉각시키는 실내기(indoor unit)로 분리되는 것이 일반적이다.
이하, 상기 패키지 에어컨의 실내기 구조를 첨부된 도면을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 일반적인 패키지 에어컨의 실내기를 도시한 측면도이다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 패키지 에어컨의 실내기는 가장 간단하게는 하단 정면에 흡입구(2)가 구비되고 상단정면 및 상단 양측 면에 토출구(3)가 구비되는 본체(1)와, 상기 본체(1)의 내부 상측에 비스듬하게 경사 설치되어 공기를 냉각시키는 한 개의 증발기(4)와, 상기 증발기의 하측에 구비되며 공기를 강제 흡입하여 증발기 측으로 토출하는 한 개의 송풍기(blower,5)로 이루어진다.
상기 송풍기(5)는 공기의 원활한 흡입을 위해 흡입구(2)의 후방에 위치한다.
이때, 상기 송풍기(5)로 적용되는 것은 원심 팬으로서 일반적으로 시로코 팬(sirocco fan) 또는 터보 팬(turbo fan)이 널리 사용된다.
이러한 송풍기(5)는 공기를 흡입하여 증발기를 향해 토출시키는 것으로서, 이를 위해 모터(5a)에 의해 회전하는 회전축이 본체(1)에 설치되며 끝단이 회전방향으로 굽은 다수의 블레이드로 이루어진 임펠러(impeller,5b) 및 상기 임펠러(5b)의 외주연을 감싸면서 토출공기의 유로를 형성하는 하우징(5c)으로 구성된다.
이때, 상기 하우징(5c)의 토출구는 상측의 증발기(4)를 향해 개방되어 있다.
즉, 송풍기(5)는 임펠러(5b)의 회전운동에 의해 공기를 흡입하여 하우징(5c)의 토출구를 통해 증발기(4)로 배출한다.
이와 같이 구성된 패키지 에어컨은 송풍기(5)에 의해 증발기(4)로 토출된 공기가 증발기(4)를 지나면서 냉매의 흡열작용에 의해 냉각된 후 토출구(3)를 통해 토출되어 실내를 냉각시키게 된다.
그런데, 전술한 바와 같은 종래의 시로코 팬이나 터보 팬을 장착한 송풍 기(5)를 갖는 패키지 에어컨에 있어서 토출구(3)를 통해 토출되는 냉기의 토출 각도 및 범위의 조정은 가능하지만 송풍기(5)는 일정한 방향으로만 회전하므로 토출되는 냉기의 토출 방향이 자유롭게 조절되지 못하는 문제가 있었다.
즉 본체(1)의 양측 면에 형성된 토출구(3) 중 어느 한쪽만으로 냉기를 토출시켜 집중냉각이 필요하다 해도, 하나의 송풍기(5)는 단지 일정한 방향으로만 공기의 유로를 제어하고 있으므로 냉기가 토출구(3)의 일측 방향으로만 토출되도록 제어하는 것은 불가능하다는 문제점이 발생한다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 에어컨 본체의 양 방향에 구성된 냉기를 토출하는 토출구에 송풍기를 장착하고, 열교환기 상부로 각 토출구를 구획하는 격판을 설치하여, 토출구 측에 형성된 송풍기의 회전 방향을 제어하여, 토출구의 일측 또는 양방향으로 하나의 열교환기에서 열교환 된 냉기를 토출하도록 토출 방향을 제어하는 냉기의 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 본체; 상기 흡입구 후측에 형성되어 상기 본체로 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기; 상기 본체의 일측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 1 토출구; 상기 제 1 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 1 송풍기; 상기 본체의 타측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 2 토출구; 상기 제 2 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 2 송풍기; 상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 사이에 형성되어 상기 열교환기 상부를 상기 제 1 토출구와 제 1 송풍기가 배치된 제 1 공간과 상기 제 2 토출구와 제 2 송풍기가 배치된 제 2 공간으로 분리시키는 격판; 및 상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기의 회전방향을 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기는 회전력을 전달하는 구동모터와 상기 구동모터의 회전력을 전달하는 회전축과 회전축에 결합되어 회전하는 팬으로 이루어진 것을 특징으로 하고, 상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기는 횡류팬(cross- flow fan)인 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부에 의해 상기 제 1 송풍기는 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 반 시계방향으로 회전되며, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 상기 제 1 토출구와 제 2 토출구를 통해 실내로 배출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 송풍기는 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 시계방향으로 회전하면, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 제 1 토출구를 통해 토출되며, 제 2 토출구로 흡입된 공기는 상기 열교환기를 거쳐 냉각된 후 상기 제 1 공간으로 유입되어 상기 제 1 토출구를 통해 토출되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 송풍기는 반 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 반 시계방향으로 회전하면, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 제 2 토출구를 통해 토 출되며, 제 1 토출구를 통해 흡입된 공기는 상기 열교환기를 거쳐 냉각된 후 상기 제 2 공간으로 유입되어 상기 제 2 토출구를 통해 토출되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명에 따른 에어컨 내부를 도시한 정면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 에어컨 내부를 도시한 측 단면도이다.
도 4a에서 도 4c는 본 발명에 따른 에어컨 본체에서 송풍기의 회전 방향에 따른 공기흐름을 도시한 정면도이고, 도 5a에서 도 5c는 본 발명에 따른 에어컨 본체에서 송풍기의 회전 방향에 따라 공기흐름을 도시한 평면도이다.
또한, 도 6은 본 발명에 따른 토출방향 가변 장치의 블럭도이다.
도 2 내지 도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 가변 토출구를 갖는 에어컨의 바람직한 실시예를 살펴보면, 하부에 공기를 흡입하는 흡입구(110)와 상부 양측면에 냉기를 토출하는 제 1 토출구(141) 및 제 2 토출구(151)가 형성된 본체(100), 상기 본체(100)의 흡입구(110) 후면에 형성된 열교환기(120), 상기 각각의 토출구에서 일정길이 이격되게 설치되어 공기를 흡입 또는 배출하도록 회전하는 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)와, 상기 제 1 토출구(141) 및 제 1 송풍기(142)가 형성된 제 1 공간(140)과 제 2 토출구(151) 및 제 2 송풍기(152)가 형성된 제 2 공간(150)으로 분리 구획하는 격판(130)이 본체(100) 좌우측의 중앙으로 상기 열교환기(120)의 상부에 형성된다.
즉, 본체(100) 하부에는 공기가 본체(100)로 유입되도록 흡입구(110)가 형성되고, 상기 본체(100)의 상부로 가장 바람직하게는 좌측 및 우측으로 제 1 토출구(141)와 제 2 토출구(151)가 형성되는데, 제 1 토출구(141)와 제 2 토출구(151)는 후술되는 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)의 회전 방향에 따라 냉기를 본체(100)로부터 토출하거나 공기를 본체(100)로 유입시킨다.
제 1 송풍기(142)는 제 1 토출구(141)에서 본체(100) 내부로 일정길이 이격되게 배치되게 설치되되, 회전력을 전달하는 구동모터(142a)가 제 1 송풍기(142)의 일단에 형성되고, 상기 구동모터(142a)의 구동력에 의해 회전되는 회전축(142b) 및 회전축(142b)에 결합되어 회전하는 팬(142c)으로 형성된다.
동일하게 제 2 송풍기(152)도 제 2 토출구(151)에서 본체(100) 내부로 일정길이 이격되게 배치되게 설치되되, 회전력을 전달하는 구동모터(152a)가 제 2 송풍기(152의) 일단에 형성되고, 상기 구동모터(152a)의 구동력에 의해 회전하도록 하는 회전축(152b)에 결합되어 회전하는 팬(152c)으로 형성된다.
이때, 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)는 횡류팬(cross-flow fan)이 설치되는 것이 가장 바람직하다.
또한, 본체(100)의 흡입구(110) 후면에는 상기 본체(100)로 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기(120)가 형성되되, 상기 열교환기(120)의 일단은 본체(100) 전면의 하부측으로 설치되고 열교환기(120)의 타단은 본체(100) 후면 상부로 설치되어 열교환기(120)가 일정한 기울기를 갖도록 형성되는 것이 가장 바람직하다.
여기서, 제 1 토출구(141) 및 제 1 송풍기(142)가 설치된 제 1 공간(140)과 제 2 토출구(151) 및 제 2 송풍기(152)가 설치된 제 2공간(150)을 분리 구획하도록 본체(100)의 중앙 측에는 격판(130)이 형성되고, 상기 격판(130)은 열교환기(120)의 상면 및 본체(100) 내면에 밀착결합되도록 형성된다.
즉, 열교환기(120)에 의해 본체(100)가 상하부로 구획되고, 상기의 열교환기(120)에 의해 구획된 본체(100)의 상부에 격판(130)이 형성되어 상기 열교환기(120)의 상부 측 본체(100) 내부가 좌우로 제 1 토출구(141) 및 제 1 송풍기(142)가 배치되는 제 1 공간(140)과 제 2 토출구(151) 및 제 2 송풍기(152)가 배치된 제 2공간(150)이 형성된다.
또한, 제 1 송풍기(142)와 제 2 송풍기(152)의 회전 방향을 제어하도록 제어부(170)가 제 1 송풍기(142)를 회전시키는 구동모터(142a)와 제 2 송풍기(152)를 회전시키는 구동모터(152a)를 제어한다.
이와 같이 구성된 에어컨에서 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)의 회전 방향에 따른 공기의 흡입과 냉기의 토출 흐름을 자세히 살펴본다.
우선, 사용자가 전면 패널(미도시) 등에 설치된 조작버튼(미도시)을 통해 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)의 회전 방향을 선택하게 된다.
즉, 사용자의 설정에 따라 제 1 토출구(141)와 제 2 토출구(151)로 냉기를 토출하도록 하는 양 방향 토출과, 제 1 토출구(141) 또는 제 2 토출구(151) 중 하나의 토출구로만 냉기를 토출하도록 하는 일방향 토출을 선택하게 된다.
만약 도 4a 및 도 5a에서 보는 바와 같이, 사용자가 양 방향으로 냉기를 토 출하도록 선택하면, 제어부(170)는 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)를 냉기가 실내로 토출되는 방향으로 회전하도록 제 1 송풍기(142)의 구동모터(142a)와 제 2 송풍기(152)의 구동모터(152a)를 제어한다.
그러면 흡입구(110)로 유입된 공기는 열교환기(120)를 통과하면서 냉각되고, 냉각된 공기는 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)의 흡입력에 의해 각각 제 1 토출구(141) 및 제 2 토출구(151) 측으로 유입된다.
이때, 열교환기(120)를 통과한 공기는 격판(130)에 의해 분리된 각각 제 1 공간(140)과 제 2 공간(150)으로 분리 유입되어 각각의 제 1 토출구(141) 및 제 2 토출구(151)를 통해 토출된다.
만약 도 4b 및 도 5b에서 보는 바와 같이, 사용자가 일 방향 예를 들면 제 1 토출구(141) 측으로만 냉기를 토출하도록 설정을 하게 되면, 제 1 송풍기(142)는 냉기가 실내로 토출되는 방향(도면상의 화살표방향)으로 회전하도록 제어하고, 제 2 송풍기(152)는 실내 공기가 본체(100) 내부로 유입되는 방향(도면상의 화살표방향)으로 회전하도록 제어한다.
그러면, 흡입구(110) 및 제 2 토출구(151)를 통해 공기가 본체(100)로 유입되고, 흡입구(110)에서 유입된 공기는 제 1 송풍기(142)의 흡입력에 의해 격판(130)의 좌측 부분의 열교환기(120)를 통해 유입되어 냉각된 후 제 1 토출구(141)로 토출되며, 제 2 송풍기(152)에 의해 흡입된 공기는 격판(130)에 의해 바로 제 1 공간으로 유입되지 못하고, 격판(130)을 중심으로 우측 부분의 열교환기(120)에서 격판(130) 좌측 부분의 열교환기(120)로 이동되면서 냉각된 후 제 1 송풍기(142)의 흡입력에 의해 제 1 토출구(141)로 토출된다.
또한, 도 4c 및 도 5c에서 보는 바와 같이, 사용자가 일방향 중 예를 들면 제 2 토출구 측으로만 냉기를 토출하도록 제 1 송풍기(142)의 구동모터(142a) 및 제 2 송풍기(152)의 구동모터(152a)의 회전방향을 선택하면, 제어부(170)가 제 2 송풍기(152)는 냉기가 실내로 토출되는 방향(도면상의 화살표 방향)으로 회전하도록 제어하고, 제 1 송풍기(142)는 실내 공기가 본체(100) 내부로 유입되는 방향(도면상의 화살표 방향)으로 회전하도록 제어한다.
그러면, 흡입구(110) 및 제 1 토출구(141)를 통해 공기가 본체(100)로 유입되고, 흡입구(110)에서 유입된 공기는 제 2 송풍기(152)의 흡입력에 의해 격판(130)의 우측 부분의 열교환기(120)를 통해 유입되어 냉각된 후 제 2 토출구(151)로 토출되며, 제 1 송풍기(142)에 의해 흡입된 공기는 격판(130)에 의해 바로 제 2 공간으로 유입되지 못하고, 격판(130)을 중심으로 좌측 부분의 열교환기(120)에서 격판(130)의 좌측 부분 열교환기(120)로 이동되면서 냉각된 후 제 2 송풍기(152)의 흡입력에 의해 제 2 토출구(151)로 토출된다.
즉 설정에 따라 제 1 송풍기(142) 및 제 2 송풍기(152)의 회전 방향을 제어함으로서, 제 1 토출구(141) 또는 제 2 토출구(151)로 토출되는 냉기의 방향을 가변할 수 있으며, 제 1 토출구(141)와 제 2 토출구(151)를 분리 구획하여 각각의 제 1 공간(140)과 제 2 공간(150)에서 냉기나 공기가 서로 섞이는 것을 방지할 수 있으므로 하나의 열교환기(120)만으로도 충분히 가변 토출이 가능할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨은, 각 토출구 측에 형성된 송풍기의 구동모터의 회전 방향을 제어해 줌으로써 양방향 또는 일측 방향으로만 냉기를 토출할 수 있는 가변 토출이 가능한 효과가 있다.
또한, 일측 방향으로 냉기를 토출할 때, 타측의 토출구는 공기를 유입하는 유입구의 역할로 전환이 가능하며 토출되는 측의 풍량도 증가되므로 원하는 방향으로 강력한 집중냉방이 가능한 효과가 발생한다.
또한, 좌측 토출구와 우측 토출구를 분리 구획한 격판으로 인해 하나의 열교환기를 통해 가변 토출이 가능하도록 하여 생산비 저감효과 및 공정과정을 단순화시키는 효과가 발생한다.

Claims (5)

  1. 공기를 흡입하는 흡입구가 형성된 본체;
    상기 흡입구 후측에 형성되어 상기 본체로 유입된 공기를 냉각시키는 열교환기;
    상기 본체의 일측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 1 토출구;
    상기 제 1 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 1 송풍기;
    상기 본체의 타측에 형성되어 공기를 유입하거나 상기 열교환기에서 냉각된 냉기를 토출하는 제 2 토출구;
    상기 제 2 토출구 측에 형성되어 상기 제 1 토출구를 통해 냉기를 토출시키거나 공기가 유입되도록 회전하는 제 2 송풍기;
    상기 제 1 송풍기와 상기 제 2 송풍기 사이에 형성되어 상기 열교환기 상부를 상기 제 1 토출구와 제 1 송풍기가 배치된 제 1 공간과 상기 제 2 토출구와 제 2 송풍기가 배치된 제 2 공간으로 분리시키는 격판; 및
    상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기의 회전방향을 제어하는 제어부로 이루어진 것을 특징으로 하는 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기 및 제 2 송풍기는 횡류팬(cross- flow fan)인 것을 특징으로 하는 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부에 의해 상기 제 1 송풍기는 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 반 시계방향으로 회전되며, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 상기 제 1 토출구와 제 2 토출구를 통해 실내로 배출되는 것을 특징으로 하는 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기는 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 시계방향으로 회전하면, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 제 1 토출구를 통해 토출되며, 제 2 토출구로 흡입된 공기는 상기 열교환기를 거쳐 냉각된 후 상기 제 1 공간으로 유입되어 상기 제 1 토출구를 통해 토출되는 것을 특징으로 하는 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 송풍기는 반 시계방향으로 회전하고 상기 제 2 송풍기는 반 시계방향으로 회전하면, 상기 열교환기에서 냉각된 냉기는 제 2 토출구를 통해 토출되며, 제 1 토출구를 통해 흡입된 공기는 상기 열교환기를 거쳐 냉각된 후 상기 제 2 공간으로 유입되어 상기 제 2 토출구를 통해 토출되는 것을 특징으로 하는 토출방향 가변 장치를 갖는 에어컨.
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