KR20020026722A - 환기 구조를 갖는 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실내 공조 환경을 보다 쾌적하게 변화시킬 수 있는 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 팬의 측면에 유입구를 형성하여 에어컨 작동시에 외부 공기가 실내로 유입되도록 구성함으로써 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있도록 한 환기 구조를 갖는 공기 조화기에 관한 것이다.

이와 같은 본 발명은 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 팬과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 팬의 주위에 설치되어 실내 공기의 유동을 안내하는 동시에 상기 팬이 회전될 때 외부 공기가 유입될 수 있도록 유입구가 형성된 팬 하우징과; 상기 팬 하우징의 유입구에서 실외측으로 연결되어 외부 공기가 유입되는 급기관을 포함하고; 상기 유입구는 상기 팬의 축방향과 직교되는 상기 팬 하우징의 측면에 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

Description

환기 구조를 갖는 공기 조화기{The air conditioner possessed a ventilation device}

본 발명은 실내 공조 환경을 보다 쾌적하게 변화시킬 수 있는 공기 조화기에 관한 것으로서, 특히 팬의 측면에 유입구를 형성하여 에어컨 작동시에 외부 공기가 실내로 유입되도록 구성함으로써 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있도록 한 환기 구조를 갖는 공기 조화기에 관한 것이다.

공기 조화란 거주역의 온도, 습도, 청정도 및 기류를 제어하는 것인데, 이제까지는 단순하게 온도 조절만 수행하던 에어컨이 대부분을 차지하고 있다.

하지만 최근에는 에너지 절약을 위하여 건물의 단열성능 및 기밀성능이 더욱 발전되고 있어 자연 환기가 어렵게 됨으로써 신선한 외부 공기의 도입이 감소되면서 실내 공기질이 더욱 악화되고 있는 실정이다.

이와 같이 실내 공기질이 악화되는 것을 줄이기 위해 에어컨에 공기정화기능을 추가하여 실내의 오염된 공기를 정화시킬 수 있는 공기 조화기가 등장하였다.

도 1 및 도 2는 공기정화기능이 추가된 분리형 공기조화기 중 종래 기술에 따른 벽걸이형 에어컨의 실내기가 도시된 분해 사시도 및 측단면도이다.

종래 기술의 벽걸이형 에어컨의 실내기는 공기의 유동을 위한 흡입구(I)와 토출구(O)가 형성된 섀시(10)와, 상기 섀시(10)의 내부에 설치되어 상기 흡입구(I)와 토출구(O)를 통해 공기가 흡입 및 토출되도록 상기한 공기를 강제 유동시키는횡류 팬(13)과, 상기 횡류 팬(13)의 전방에 설치되어 횡류 팬(13)에 의해 유동되는 공기를 냉매와의 열교환을 통해 냉각시키는 열교환기(15)를 포함하여 구성된다.

여기서, 상기 섀시(10)는 상면과 전면에 각각 흡입구(I)가 형성되고 그 하면에는 토출구(O)가 형성된 상부 섀시(11)와, 상기 상부 섀시(11)의 후측에 결합되는 하부 섀시(12)로 이루어진다.

또한, 상기 하부 섀시(12)에는 횡류 팬(13)에 의해 유동되는 공기의 유로를 형성하는 유로가이드(17)가 형성되고, 상기 횡류 팬(13)의 일측에는 횡류 팬(13)을 구동시키기 위한 모터(19) 및 콘트롤박스(20)가 장착된다.

또한, 상기 상부 섀시(11)에는 흡입구(I)의 앞쪽에 흡입 그릴(11a)이 장착되고, 토출구(O)측에 토출 그릴(11b)이 장착되며, 상기 토출 그릴(11b)에는 상기 하부 섀시(12)의 유로가이드(17)를 따라 이동된 공기의 토출 방향을 조절하는 베인(21)과 루버(23)가 각각 설치된다.

특히, 상기 상부 섀시(11)의 흡입구(I)측인 상기 흡입 그릴(11a)의 뒤쪽에는 실내 공기를 정화할 목적으로 에어 필터(31) 및 집진 장치(35)가 설치된다.

상기와 같이 구성된 벽걸이형 에어컨의 실내기는 상기 횡류 팬(13)이 작동함에 따라 상기 흡입구(I)를 통해 흡입된 실내의 공기가 열교환기(15)를 통과하면서 냉각되고, 이렇게 냉각된 공기는 횡류 팬(13)을 지난 후 유로가이드(17)를 따라 토출구(O) 측으로 이동되어 상기 토출구(O)를 통해 실내로 토출됨으로써 실내의 냉방이 이루어진다.

이와 동시에 상기 흡입구(I)로 흡입된 공기는 에어 필터(31) 및 집진장치(35)를 통과하면서 오염 물질이 제거된 다음, 어느 정도 정화된 공기가 실내로 다시 취출된다.

그러나 상기 종래 기술의 벽걸이형 에어컨과 같이 에어 필터(31)와 집진 장치(35)로 이루어진 공기 정화시스템을 채용한 것만으로는 실내에서 발생하는 다양한 오염물/수분/취기 등에 선별적으로 대응하는데 기본적으로 한계를 가지게 되며, 특히 미세입자나 탄산가스, 휘발성 유기화합물과 같은 오염물은 상기 공기정화시스템으로는 쉽게 제거되지 않게 된다.

따라서 일반 에어컨에도 환기 시스템을 도입하여 적정량의 외기가 실내로 유입되어 실내공기의 질을 쾌적한 상태로 유지하고자 하는 요구가 높아지고 있는 바, 환기 시스템을 적용하는 공기 조화기는 크게 환기 시스템을 에어컨 내부에 장착하여 별도의 홀 추가 없이 한쪽 측면으로부터 배관 통로를 활용한 제품장착형과, 일반 에어컨에 별도의 환기 키트(kit)를 결합시켜 환기 효과를 추가한 별도 키트형이 있다.

그러나, 상기한 바와 같은 환기 시스템이 적용된 공기 조화기는 에어컨 작동과 함께 적절한 환기를 실현함으로써 보다 적극적으로 실내 공기의 질을 향상시킬 수 있으나 환기 시스템을 기존의 배관 통로를 통해 적용하거나 별도로 설치하여 구성하기 때문에 전체적인 에어컨의 구조가 복잡해지고, 그만큼 추가 비용이 상승하게 되는 문제점이 발생되었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 횡류 팬의 측면에 적어도 하나 이상의 유입구를 형성하고, 이 홀에 급기관을 연결함으로써 간단한 구조로 환기 구조를 형성하여 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있는 환기 구조를 갖는 공기 조화기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 횡류 팬의 측면에서 가장 많은 양의 외기를 흡입할 수 있는 위치에 유입구를 형성함으로써 별도의 모터 및 팬을 추가하지 않고도 다량의 외부 공기를 용이하게 흡입할 수 있는 환기 구조를 갖는 공기 조화기를 제공하는 데 있다.

도 1은 종래 기술의 벽걸이형 에어컨이 도시된 분해 사시도,

도 2는 종래 기술의 벽걸이형 에어컨의 측단면도,

도 3은 본 발명에 따른 환기 구조가 구비된 벽걸이형 에어컨의 주요부 분해 사시도,

도 4는 본 발명에 따른 환기 구조가 구비된 벽걸이형 에어컨의 측단면도,

도 5는 본 발명에서 환기 구조 설치 위치를 나타내기 위한 참고도,

도 6은 본 발명에서 환기 구조의 설치 조건을 참고하기 위한 횡류 팬 주변의 압력 분포도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

51 : 상부 섀시 53 : 토출 그릴

54 : 컷오프 가이드 55 : 하부 섀시

57 : 유로 가이드 58 : 측벽 가이드

58a : 유입구 60 : 횡류 팬

70 : 열교환기 80 : 급기관

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 환기 구조를 갖는 공기 조화기는, 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 팬과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 팬의 주위에 설치되어 실내 공기의 유동을 안내하는 동시에 상기 팬이 회전될 때 외부 공기가 유입될 수 있도록 유입구가 형성된 팬 하우징과; 상기 팬 하우징의 유입구에서 실외측으로 연결되어 외부 공기가 유입되는 급기관을 포함하고; 상기 유입구는 상기 팬의 축방향과 직교되는 상기 팬 하우징의 측면에 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하여 가능하게 된다.

상기 팬은 횡류 팬(Cross-Flow fan)으로 구성되고; 상기 팬 하우징의 유입구는 상기 횡류 팬의 흡입 영역과 토출 영역을 구획하는 컷오프 지점으로부터 270 ±45°위치에 형성된다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 발명에 따른 환기 구조를 갖는 공기 조화기의 주요부 분해 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 환기 구조를 갖는 공기 조화기의 측단면도이다.

본 발명에 따른 공기 조화기는 전면의 상부와 앞쪽에 흡입구(I)가 형성되고 전면 하부에 토출구(O)가 형성된 상부 섀시(51)와, 상기 상부 섀시(51)의 후방에 결합되는 하부 섀시(55)와, 상기 상부 섀시(51)와 하부 섀시(55) 사이에 설치되어 상기 흡입구(I)와 토출구(O)를 통해 공기가 흡입 및 토출되도록 실내 공기를 강제 유동시키는 횡류 팬(60)과, 상기 횡류 팬(60)의 전방에 설치되어 횡류 팬(60)에 의해 유동되는 공기를 냉매와의 열교환을 통해 냉각시키는 열교환기(70)와, 상기 횡류팬(60)의 측면쪽에 연결되어 외부 공기가 유입되도록 실외측으로 연결되는 급기관(80)으로 구성된다.

상기 하부 섀시(55)에는 상기 횡류 팬(60)에 의해 유동되는 공기의 유로를 형성토록 유로 가이드(57)가 형성되고, 상기 유로 가이드(57)의 양측면에 상기 횡류 팬(60)의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 측벽 가이드(58)가 형성된다.

즉, 상기 측벽 가이드(58)는 상기 횡류 팬(60)의 축방향과 직교되는 방향으로 돌출되어 횡류 팬(60)의 양쪽 축부를 지지함과 아울러 외부와 분리되는 공기 유로를 구획하게 된다.

상기 측벽 가이드(58) 중 한 쪽 측벽 가이드(58') 바깥쪽에는 상기 횡류 팬(60)을 구동시키기 위한 모터(65)가 설치되고, 다른 쪽 측벽 가이드(58)에는 상기 횡류 팬(60)이 회전될 때 발생되는 부압 즉, 흡입력으로 상기 급기관(80)을 통해 외부 공기가 유입될 수 있도록 상기 급기관(80)이 연결되는 적어도 하나 이상의 유입구(58a)가 형성된다.

그리고, 상기 상부 섀시(51)의 하부에는 토출 그릴(53)이 장착되는 바, 상기 토출 그릴(53)에는 상기 하부 섀시(55)의 유로가이드(57)를 따라 이동된 공기의 토출 방향을 조절하는 베인(53a)과 루버(53b)가 각각 설치된다.

상기 토출 그릴(53)에는 상기 횡류 팬(60)의 흡입 영역과 토출 영역을 구획하는 컷오프 가이드(54)가 형성된다.

이와 같은 상기 컷오프 가이드(54)는 상기한 유로 가이드(57) 및 측벽 가이드(58)와 함께 상기 횡류 팬(60)이 회전 운동할 때 공기를 압송하여 토출할 수 있도록 안내하는 팬 하우징을 구성하게 된다.

특히, 상기 측벽 가이드(58)에 형성되는 유입구(58a)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 컷오프 가이드(54)의 컷오프 지점으로부터 원주 방향으로 270 ±45°위치에 하나 또는 그 이상이 형성된다.

이와 같이 상기 유입구(58a)가 컷오프 지점으로부터 270 ±45°위치에 형성되는 이유는 도 6에 도시된 바와 같은 횡류 팬(60) 주위에 정압 압력 분포에 따라 정압이 가장 낮은 270 ±45°사이에 형성함으로써 횡류 팬(60)이 회전 운동될 때 실외 공기를 용이하게 흡입할 수 있게 된다.

즉, 상기 횡류 팬(60)이 회전함에 따라 실내 공기가 빠른 속도로 유동하게 되면서 측벽 가이드(58) 주변의 압력이 대기압보다 낮아지게 된다. 이때 상기 횡류 팬(60)의 원주 방향으로의 압력은 위치에 따라 다르지만 도 6에서와 같이 압력 분포 측정결과 정압이 가장 낮은 270 ±45°사이에 유입구(58a)를 형성함으로써 보다 많은 양의 외부 공기를 용이하게 흡입할 수 있게 되는 것이다.

한편, 상기 측벽 가이드(58)의 유입구(58a)와 급기관(80)의 연결부에는 실외 공기의 흡입 여부를 조절할 수 있도록 개폐 밸브(미도시 됨)가 설치되는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 환기 구조를 갖는 공기 조화기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

에어컨의 작동에 따라 횡류 팬(60)이 회전하게 되면 흡입구(I)를 통해 실내 공기가 유입된 다음, 열교환기(70)를 통과하면서 냉각되고, 이렇게 냉각된 공기는 횡류 팬(60)을 지나 유로 가이드(57)와 컷오프 가이드(54) 사이를 통과하여 토출구(O)를 통해 실내로 토출된다.

한편, 외기 조절용 개폐 밸브(90)가 개방된 경우, 상기 측벽 가이드(58)의 유입구(58a) 주위는 실내 공기가 빠르게 통과하면서 대기압보다 낮은 압력을 발생시키게 되므로 상기 급기관(80) 및 유입구(58a)를 통해 외부의 공기가 유입되면서 실내 공기와 함께 토출구(O)를 통해 실내에 공급된다.

따라서, 상기와 같이 유입구(58a)를 통해 실내에 외부 공기가 도입되는 환기가 이루어지면 오염물질을 희석할 수 있게 됨과 아울러 실내 사용자의 신진대사에 필요한 신선한 공기를 공급할 수 있게 된다.

물론, 외기 조절용 개폐 밸브(90)가 닫혀 있는 경우, 상기 급기관(80)을 통해 외부 공기가 흡입되지 않게 되므로 실내 공기의 순환만 이루어진다.

상기한 바와 같은 본 발명의 환기 구조를 갖는 공기 조화기는 횡류 팬의 측면에 유입구가 형성되고 급기관이 연결되어 있기 때문에 간단한 구조로 환기 구조가 형성되어 보다 쾌적한 공조 환경을 실현할 수 있는 이점이 있다.

또한, 본 발명은 횡류 팬의 측면에서 가장 많은 양의 외기를 흡입할 수 있는 위치에 유입구가 형성되어 있기 때문에 별도의 모터 및 팬을 추가하지 않고도 다량의 외부 공기를 용이하게 흡입할 수 있는 이점이 있다.

Claims (4)

1. 실내 공기가 통과하도록 흡입구 및 토출구가 형성된 섀시 수단과; 상기 섀시 수단의 내부에 설치되어 실내 공기를 강제 유동시키는 팬과; 상기 섀시 수단의 내부에서 상기 팬의 주위에 설치되어 실내 공기의 유동을 안내하는 동시에 상기 팬이 회전될 때 외부 공기가 유입될 수 있도록 유입구가 형성된 팬 하우징과; 상기 팬 하우징의 유입구에서 실외측으로 연결되어 외부 공기가 유입되는 급기관을 포함하고;

   상기 유입구는 상기 팬의 축방향과 직교되는 상기 팬 하우징의 측면에 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 환기 구조를 갖는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 팬 하우징은 상기 섀시 수단의 흡입구와 토출구 사이에 설치되어 상기 팬의 흡입 영역과 토출 영역을 구획하는 컷오프 안내수단과, 상기 팬의 뒤쪽인 상기 섀시 수단의 내측면에 형성되는 유로 가이드와, 상기 유로 가이드의 양측면에서 전방으로 돌출되어 상기 팬의 양단부를 회전 가능하게 지지하는 측벽 가이드로 구성되고;

   상기 측벽 가이드에는 상기 유입구가 원주 방향으로 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 환기 구조를 갖는 공기 조화기.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 팬은 횡류 팬(Cross-Flow fan)으로 구성되고;

   상기 팬 하우징의 유입구는 상기 횡류 팬의 흡입 영역과 토출 영역을 구획하는 컷오프 지점으로부터 270 ±45°위치에 형성된 것을 특징으로 하는 환기 구조를 갖는 공기 조화기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 팬 하우징의 유입구 또는 급기관에는 실외 공기의 흡입 여부를 조절할 수 있도록 개폐 수단이 설치된 것을 특징으로 하는 환기 구조를 갖는 공기 조화기.