KR100784842B1 - 슬림형 패키지 에어컨 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 슬림형 패키지 에어컨에 관한 것으로, 패키지 에어컨에 소음을 줄이고, 단위용적당 흡입되는 풍량을 일정하게 유지하며 패키지 에어컨을 슬림화할 수 있도록 한 슬림형 패키지 에어컨에 관한 것이다.
이를 위해 실내기 본체의 하부에 설치되어 실내공기를 흡입하고, 상기 흡입된 실내공기를 여과하는 필터를 형성한 흡입구; 상기 흡입구의 후측에 설치되어 상기 흡입구로 유입된 실내공기를 열교환하는 열교환기; 상기 열교환기 후측에 설치되어 상기 열교환기에서 열교환된 실내공기를 송풍하는 제 1 팬; 상기 제 1 팬으로부터 송풍되는 상기 열교환된 실내공기의 유동 방향을 전환시켜 토출되도록 하는 제 2 팬; 및 상기 본체의 상부에 설치되어 상기 제 2 팬에서 전환된 상기 실내공기가 실내로 토출되도록 하는 토출구를 포함한다.
이에, 기존의 패키지 에어컨의 슬림화를 가능하게 하며, 실내의 공간을 줄이며, 에어컨의 소음을 저감시킬 수 있도록 된 것이다.
에어컨, 송풍기, 리미티드 플로어 팬, 크로스 플로어 팬, 슬림형, 박형화

Description

슬림형 패키지 에어컨{Slim Type Package Air-conditioner}
도 1은 종래 기술에 따른 에어컨의 내부를 도시한 측 단면도.
도 2a는 종래 기술에 따른 송풍기가 열교환기 상부에 구비된 에어컨의 내부 측 단면도.
도 2b는 종래 기술에 따른 송풍기가 열교환기 하부에 구비된 에어컨의 내부 측 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 슬림형 패키지 에어컨의 내부 측단면도.
-도면의 주요 부분에 사용된 부호 설명-
100 : 실내기 110 : 본체
120 : 흡입구 121 : 필터
122 : 필터키트 130 : 토출구
131 : 방향조절가이드 140 : 열교환기
151 : 제 1 팬 152 : 제 2 팬
일반적으로 에어컨(air conditioner)이란 실내의 쾌적한 공기조화를 목적으로 냉방 및 공기의 순환과 정화를 하는 공기조절장치의 일종이다.
이러한 에어컨은 냉동사이클(cooling cycle)을 구성하는 부품이 하나의 유니트(unit)에 구비되는 일체형과 2개의 유니트에 분리되어 구비되는 분리형으로 나눌 수 있으며, 또한 제품형태에 따라 실내기를 벽에 거는 벽걸이형과 실내기를 바닥면에 설치하는 스탠드형과 실내기를 천장에 매달거나 천장 내부에 설치하는 천장형으로 나눌 수 있다.
이러한 패키지 에어컨은 압축기와 응축기 등을 내장하여 냉매를 압축 및 액화시키는 실외기(outdoor unit)와, 증발기 등을 내장하여 냉매를 증발시킴으로써 실내공기를 냉각시키는 실내기(indoor unit)로 분리되는 것이 일반적이다.
이하, 상기 패키지 에어컨의 실내기 구조를 첨부된 도면을 참조하여 개략적으로 설명하면 다음과 같다.
도 1은 패키지 에어컨의 실내기 내부를 도시한 측 단면도이고, 도 2a는 종래 기술에 따른 패키지 에어컨에서 열교환기의 상부에 송풍기가 형성된 실내기이 내부를 도시한 측 단면도이며, 도 2b는 종래 기술에 따른 패키지 에어컨의 열교환기의 하부에 송풍기가 형성된 실내기의 내부를 도시한 측 단면도이다.
도 1 내지 2b에 도시된 바에 따르면, 패키지 에어컨의 실내기(10)는 하단 정면에 흡입구(12)가 구비되고 상단 정면에 토출구(13)가 구비되는 본체(11)와, 상기 본체(11)의 내부 상측에 비스듬히 경사지게 설치되어 실내공기를 냉각시키는 열교환기(14)와, 상기 열교환기(14)의 상부 또는 하부에 구비되며 실내공기를 강제 흡입하여 열교환기(14)에서 열교환되도록 하는 송풍기(blower,15)로 구성된다.
상기 송풍기(15)는 실내기(10)의 형태나 쓰임에 따라 실내공기의 원활한 흡입을 위해 열교환기(14)의 상부 또는 하부 중 어느 한 곳에 위치한다.
또한, 일반적으로 송풍기(15)가 열교환기(14)의 하부에 설치되는 경우에는 시로코 팬(sirocco fan)이 다수 사용되고, 벽걸이형 등이나, 송풍기(15)가 열교환기(14)의 상부에 설치되는 경우에는 크로스 풀로어 팬(cross flow fan) 또는 리미티드 플로어 팬(limitted flow fan)이 다수 사용된다.
이와 같이 구성된 패키지 에어컨의 실내기(10)는 실내공기가 설정온도 이하이거나 아니면 사용자에 의한 강제 조작으로 상기 송풍기(15)에 전원이 인가되면서 운전된다.
우선 송풍기(15)가 열교환기(14)의 하부에 형성된 경우, 상기 송풍기(15)의 운전으로 실내공기가 흡입구(12)를 통해 송풍기(15)로 흡입되어 송풍기(15) 상부의 열교환기(14) 측으로 토출된다.
이때, 실내공기는 열교환기(14)를 지나면서 냉매의 흡열 작용에 의해 냉각된 후, 토출구(13)를 통해 실내로 토출되어 실내를 냉각시키게 된다.
또한, 송풍기(15)가 열교환기(14)의 상부에 형성된 경우, 상기 송풍기(15)의 운전으로 실내공기가 흡입구(12)를 통해 흡입되어 열교환기(14) 측을 지나면서 냉각된 후 송풍기(15)에 의해 토출구(13)를 통해 배출된다.
그러나 이러한 에어컨의 실내기(10)는 다음과 같은 문제점이 있다.
우선, 상기 송풍기(15)가 열교환기의 상부에 형성된 경우에는 열교환기(14)의 하부측 일부에서 흡입된 실내공기가 접촉하지 않는 데드 존(dead zone:D.Z.)이 발생한다.
또한, 상기 송풍기(15)가 열교환기(14)의 하부에 형성된 경우에는 열교환기(14)의 상부측의 일부에서 흡입된 실내공기와 접촉하지 않는 데드 존(D.Z.)이 발생한다.
따라서 실내기(10)의 냉각 효율이 저하될 뿐만 아니라 에너지 효율이 떨어지는 문제점이 발생한다.
또한 송풍기(15)의 크기나 유로 구조상의 특징 및 본체(11) 내부에 장착되는 필터나 집진기 및, 이들의 배치구조상 실내기(10)의 두께(L)를 슬림화시키는데 문제점이 있다.
또한, 송풍기(15)는 일반적으로 공기가 흡입되도록 축이 설치되고, 축에 의한 블레이드가 구비되며, 이 축을 회전시키기 위한 모터가 장착되는데, 시로코 팬인 경우 회전축 방향으로 공기가 흡입되어 반경방향으로 토출되는 유로구조를 가지고 있다.
따라서 패키지 에어컨의 실내기(10)에 있어서 시로코 팬의 상측에 위치하는 열교환기(14) 측으로 공기가 토출되기 위해서는 토출공기가 스크롤 하우징의 안내를 받아야 하며 이 과정에서 공기의 유로저항이 상당히 발생하게 되었다.
결국, 이러한 유로저항은 소비전력을 증가시키게 되었을 뿐만 아니라 운전 중 상당한 소음을 야기하게 되었다.
또한, 패키지 에어컨의 실내기(10)는 일반적으로 빠른 냉각이나 넓은 공간의 냉각을 위해 송풍기(15)의 모터 및 회전블레이드가 설치되므로 핀의 크기와 모터의 크기에 따라 그 두께(L)가 결정될 수밖에 없다.
그런데 실내기(10)의 일정 풍량을 얻기 위해서는 송풍기(15)의 크기가 일정크기 이상 확보되어야 하기 때문에 결국 본체(11)의 두께를 슬림화하는 것이 불가능한 문제점이 발생한다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 패키지 에어컨에 소음을 줄이고, 단위용적당 흡입되는 풍량을 일정하게 유지하며 패키지 에어컨을 슬림화할 수 있도록 두 개의 팬을 적용한 슬림형 패키지 에어컨을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 실내기 본체의 하부에 설치되어 실내공기를 흡입하는 흡입구; 상기 흡입구에서 흡입된 실내공기를 여과하는 필터; 상기 흡입구의 후측에 설치되어 상기 흡입구로 유입된 실내공기를 열교환하는 열교환기; 상기 열교환기 후측에 설치되어 상기 열교환기에서 열교환된 실내공기를 송풍하는 제 1 팬; 상기 제 1 팬으로부터 송풍되는 상기 열교환된 실내공기의 유동 방향을 전환시켜 토출되도록 하는 제 2 팬; 및 상기 본체의 상부에 설치되어 상기 제 2 팬에서 전환된 상기 실내공기가 실내로 토출되도록 하는 토출구를 포함한다.
또한, 상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 사이에 착탈 가능하게 설치되어 상기 열교환된 실내공기가 여과되도록 하고, 상기 실내공기가 균일하게 유동되도록 하는 필터 키트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 필터 키트는 활성탄, 탈취필터 또는 헤파 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 1 팬은 리미티드 플로어 팬이고, 상기 제 2 팬은 크로스 플로어 팬인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 패키지 에어컨의 내부를 도시한 내부 측 단면도이다.
도 3에서 보는 바와 같이, 에어컨(100)은 본체(110)와, 본체(110)의 정면 상부와 하부에는 각각 실내공기가 흡입되고 토출되는 흡입구(120)와 토출구(130)가 각각 설치되며, 흡입구(120)와 토출구(130)의 후측에는 제 1 팬(151) 및 제 2 팬(152)이 설치되고, 제 1 팬(151)과 제 2 팬(152)의 사이에는 공기청정용 필터키트(filter kit,122)가 더 포함된다.
흡입구(120)는 본체(110) 정면 하부에 설치되어 흡입구(120)를 통해 실내공기가 유입되도록 하며, 흡입구(120)의 후측에는 상기 유입된 실내공기의 먼지 및 냄새 등을 제거하도록 다양한 필터(121)가 장착된다.
토출구(130)는 본체(110) 정면 상부에 설치되어 흡입구(120)에서 유입된 실내공기가 열교환된 후 실내로 토출되도록 한다.
열교환기(140)는 필터(121)가 장착된 흡입구(120)의 후측에 설치되되, 흡입구(120)에서 흡입되는 공기가 모두 열교환기(140)에 접촉하여 열교환되도록 바람직 하게 열교환기(140)의 크기를 흡입구(120)의 크기와 동일하게 형성한다.
또한, 제 1 팬(151)은 열교환기(140)의 후측에 설치되어 흡입구(120)로부터 실내공기가 유입되도록 하며, 제 1 팬(151)에 의해 흡입되는 상기 실내공기가 열교환기(140)의 일부분만을 통과함으로 인해 발생하는 데드존(D.Z.)을 방지하기 위해 리미티드 플로우 팬(limited-flow-fan)이 설치되는 것이 가장 바람직하다.
제 2 팬(152)은 토출구(130)의 후측에 설치되고, 제 1 팬(151)에 의해 본체(110) 내부로 유입되어 상부로 토출되는 상기 실내공기의 유동 흐름을 변환시켜 토출구(130)를 통해 실내로 송풍되도록 한다.
따라서 제 2 팬(152)은 제 1 팬(151)에 의해 실내기 본체(110)의 상부로 송풍된 상기 실내공기가 토출구(130)로 향하도록 그 유동 흐름을 변환시키는 크로스 플로어 팬(cross-flow-fan)이 설치되는 것이 가장 바람직하다
또한, 필터키트(122)는 본체(110) 중앙에 예를 들면, 제 1 팬(151)과 제 2 팬(152) 사이에 설치되고, 바람직하게 착탈 가능하게 설치된다.
이러한, 필터키트(122)는 헤파필터나 활성탄필터 또는 탈취필터로 형성되는데, 헤파 필터는 환기장치와 본체(110) 내부를 흐르는 공기에 포함된 유기체를 효과적으로 잡아내며, 활성탄 필터, 또는 탈취필터는 본체(110) 내부유해가스와 각종 냄새를 없애준다.
또한, 필터키트(122)는 상기와 같은 공기청정기능 뿐만 아니라, 제 1 팬(151)에 의해 발생한 실내공기의 난류성 흐름이 필터키트(122)를 통과하면서 균일한 유동을 갖으며 제 2 팬(152)으로 유입된다.
또한, 제 2 팬(152)에 유입되는 상기 실내공기가 균일하게 되므로 제 2 팬(152)의 소음발생을 방지하고, 필터키트(122)를 중심으로 본체(110)의 내부 상하측 압력을 일정하게 유지해준다.
또한, 토출구(130)에는 방향조절가이드(131)가 설치되어 제 2 팬(152)에 의해 토출되는 실내공기를 실내에 상하/좌우로 변환시켜 토출되게 한다.
상기와 같이 구성된 페키지 에어컨 실내기(100)의 작동 관계를 좀 더 자세히 살펴보면, 제 1 팬(151)에 의해 상기 실내공기가 흡입되어 본체(110) 상부로 강제 송풍되고, 이때 제 1 팬(151)의 전측에 설치된 필터(121) 및 열교환기(140)가 상기 흡입되는 실내공기의 먼지 및 냄새를 제거하며, 상기 여과된 실내공기를 열교환기(140)에서 열교환시켜 본체(110)의 내부로 송풍한다.
본체(110)의 내부로 유입되어 열교환된 실내공기는 제 1 팬(151)에 의해 본체(110)의 상부측으로 송풍되되, 본체(110) 중앙 측에 형성된 필터키트(122)를 통과하면서, 열교환된 공기의 난류성 흐름이 균일하게 되며, 공기의 불쾌한 냄새제거 및 먼지 또는 여러 가지 세균들을 여과하게 된다.
균일한 유동을 갖는 실내공기가 상부로 유입되면서 토출구(130) 후측에 설치된 제 2 팬(152)에 의해 공기의 흐름이 바뀌게 되어 토출구(130) 측에 설치된 방향조절부재(131)에 의해 실내의 상하/좌우 방향으로 토출되어 실내온도를 변환시킨다.
이렇게 열교환기(140)를 본체(110)의 저면에 수직한 방향으로 흡입구(120) 측에 설치하고, 열교환기(140)의 후단에 제 1 팬(151)을 설치하며, 제 2 팬(152)을 통해 열교환된 공기를 흡입하여 유동방향을 바꾸어 주도록 함으로써, 실내기(100)의 두께(L')를 감소시킬 수 있게 된다.
또한, 열교환기(140)의 데드존 발생을 개선함으로써, 열교환기(140)의 접촉 면적 확대 및 냉각 효율이 개선될 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 두 개의 팬을 이용하여 공기의 유동 방향을 변경함으로써, 실내기의 두께를 감소시켜 슬림화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 열교환기의 데드존 발행을 개선함으로써, 열교환 면적을 확대하여 열교환 효율을 개선할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 두 개의 송풍팬을 사용함으로써, 본체 내부에서 공기의 흐름을 변경시킴으로써, 공기의 유로 저항에 따른 소음을 저감시키는 효과 및 실내기 내부의 정압을 보강해주는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 하부에 흡입구가 형성되고 상부에 토출구가 형성된 실내기 본체;
    상기 흡입구에서 흡입된 실내공기를 여과하는 필터;
    상기 흡입구의 후측에 설치되어 상기 흡입구로 유입된 실내공기를 열교환하는 열교환기;
    상기 열교환기 후측에 설치되어 상기 열교환기에서 열교환된 실내공기를 송풍하는 제 1 팬; 및
    상기 제 1 팬으로부터 송풍되는 열교환된 실내공기의 유동 방향을 전환시켜 상기 토출구로 토출시키는 제 2 팬을 포함하고,
    상기 제 1 팬과 상기 제 2 팬 사이에 착탈 가능하게 설치되어 상기 열교환된 실내공기가 여과되도록 하고, 상기 실내공기가 균일하게 유동되도록 하는 필터 키트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 슬림형 패키지 에어컨.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필터 키트는 활성탄, 탈취필터 또는 헤파 중 적어도 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 슬림형 패키지 에어컨.
  4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 팬은 리미티드 플로어 팬이고, 상기 제 2 팬은 크로스 플로어 팬인 것을 특징으로 하는 슬림형 패키지 에어컨.
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