KR20080062890A - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 환기와 냉난방을 동시에 구현할 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다. 상기 공기 조화기는 허브의 전후면에 블레이드가 제공되어 상기 허브의 양측으로 실내 공기와 실외 공기를 동시에 흡입한다. 또한, 상기 흡입된 공기를 열교환기에 열교환시킨 후 실내로 토출한다. 따라서, 실내 공간을 환기시키면서 냉난방시킬 수 있다.

공기 조화기, 팬

Description

공기 조화기{airconditioner}

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기를 도시한 구성도이다.

도 2는 도 1의 공기 조화기에 배치되는 팬의 제1실시예를 도시한 사시도이다.

도 3은 도 1의 공기 조화기가 환기와 냉방을 동시에 수행할 때에 공기 유동을 도시한 동작 상태도이다.

도 4는 도 1의 공기 조화기가 냉방만을 수행할 때에 공기 유동을 도시한 동작 상태도이다.

도 5는 도 1의 공기 조화기를 구성하는 팬의 제2실시예를 도시한 사시도이다.

도 6은 도 1의 공기 조화기를 구성하는 팬의 제3실시예를 도시한 사시도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100: 케이스 110: 제1흡입부

120: 제2흡입부 130: 토출부

140: 덕트 150: 열교환기

200: 팬 210: 허브

201: 냉각홀 220,221,225: 블레이드

231: 쉬라우드

본 발명은 공기 조화기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환기와 냉방 또는 환기와 난방을 동시에 수행할 수 있는 공기 조화기에 관한 것이다.

일반적으로 공기 조화기는 실내 공간을 환기시키는 환기장치와, 실내 공간을 냉방 또는 난방시키는 냉난방장치 등으로 구분된다.

상기 환기장치는 신선한 실외 공기를 흡입하고 오염된 실내 공기를 외부로 토출하여 실내 공간을 환기시킨다. 또한, 상기 냉난방장치는 실내 공기를 흡입하여 열교환시킨 후 실내 공간으로 토출하여 실내 공간을 냉방 또는 난방시킨다.

그러나, 종래의 공기 조화기는 다음과 같은 문제점이 있었다.

실내 공간을 환기시키고 냉난방시키기 위해서는 상기 환기장치와 냉난방장치를 별도로 설치해야 하므로, 제품의 구입비가 많이 들고 설치 공간이 증가되었다.

또한, 실내를 환기시키면서 냉난방도 동시에 수행해야 할 경우, 상기 환기장치와 냉난방장치를 개별적으로 가동해야 하므로, 소비 전력이 증가되었다.

상기한 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 환기와 냉방 또는 환기와 난방을 동시에 수행할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 거의 동일한 소비 전력을 이용하여 환기와 냉난방을 동시에 수행할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 의하면, 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되는 허브와, 상기 허브의 전후면에 제공되어 상기 허브의 전후면을 통하여 동시에 공기가 흡입되도록 하는 블레이드가 포함되는 팬; 및 상기 팬에 의해 흡입된 공기가 열교환되도록 하는 열교환기를 포함하는 공기 조화기를 제공한다.

상기 블레이드는 허브의 전면과 후면에 각각 제공될 수 있다.

상기 허브의 후면에 제공되는 블레이드는 상기 허브의 전면에 제공되는 블레이드의 일부가 돌출된 부분일 수 있다.

상기 블레이드의 외측 팁은 상기 허브의 테두리보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다.

상기 허브의 전후면에 제공되는 블레이드는 서로 대응되는 위치에 제공될 수 있다.

상기 허브의 전후면에 제공되는 블레이드는 서로 엇갈린 위치에 제공될 수 있다.

상기 블레이드의 양측에는 쉬라우드가 제공될 수 있다.

상기 케이스는, 상기 허브의 일면 측에 배치되는 제1흡입부; 상기 허브의 타면 측에 배치되는 제2흡입부; 및 상기 제1,2흡입부에서 흡입된 공기가 실내로 토출 되도록 하는 토출부를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 의하면, 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되는 허브와, 상기 허브의 양면에 제공되어 실외공기와 실내공기가 상기 허브의 양면측으로 동시에 흡입된 후 반경방향으로 토출되도록 하는 블레이드를 포함하는 팬; 및 상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 팬에 의해 흡입된 실외공기와 실내공기가 열교환되도록 하는 열교환기를 포함하는 공기 조화기를 제공한다.

상기 케이스는, 상기 덕트에 연결되어 실외공기가 흡입되는 실외공기 흡입부; 실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입부; 및 상기 실내외공기가 열교환된 후 실내로 토출되는 토출부를 포함할 수 있다.

상기 허브의 양면에 대응되도록 벨마우스가 제공될 수 있다.

이하 상기 목적을 실현할 수 있는 본 발명의 실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 공기 조화기를 도시한 구성도이다.

도 1을 참조하면, 상기 공기조화기는 제1,2흡입부(110,120)와 토출부(130)가 형성된 케이스(100)를 포함한다. 상기 제1흡입부(110)는 허브(210)의 일면 측에 배치되고, 상기 제2흡입부(120)는 허브(210)의 타면 측에 배치된다. 또한, 상기 토출부(130)는 제1흡입부(110)의 둘레부에 배치된다. 또한, 상기 제2흡입부(120)에는 실외 공기가 흡입될 수 있도록 덕트(140)가 연결된다. 상기 덕트(140)는 천장에 배치된다.

여기서, 상기 제1흡입부(110)는 실질적으로 실내 공기 흡입부이고, 상기 제2흡입부(120)는 실외 공기 흡입부이다. 도 1에서는 제1흡입부(110)는 케이스(100)의 하면에 배치되고, 상기 제2흡입부(120)는 케이스(100)의 상측 둘레부에 배치되는 공기조화기를 도시하였으나, 상기 제1,2흡입부(110,120) 및 토출부(130)는 다양한 위치에 배치될 수 있다.

상기 제1흡입부(110)에는 실내 공기가 원활하게 흡입되도록 하는 제1벨마우스(111)가 배치된다. 또한, 상기 제1흡입부(110)에는 실내 공기를 여과시킬 수 있도록 제1필터부(112)가 배치될 수 있다.

상기 제2흡입부(120)에도 실외 공기가 원활하게 흡입되도록 하는 제2벨마우스(121)가 배치된다. 또한, 상기 제2흡입부(120)에는 실외 공기의 유입을 차단할 수 있도록 댐퍼(125)가 배치될 수 있다. 상기 댐퍼(125)는 모터(미도시)와 같은 구동장치에 의해 회전 가능하게 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2흡입부(120)에는 실외 공기를 여과시킬 수 있도록 제2필터부(122)가 배치될 수 있다. 물론, 상기 제2필터부(122)와 댐퍼(125)는 상기 덕트(140)의 내부에 배치될 수도 있다.

상기 토출부(130)에는 유로를 개폐시키는 루버(135)가 배치될 수 있다. 상기 루버(135)는 토출 공기의 토출각을 조절한다. 여기서, 상기 루버(135)는 모터(미도시)와 같은 장치에 의해 자동으로 개폐될 수 있다.

또한, 상기 케이스(100)의 내부에는 모터(160)가 배치된다. 이때, 상기 모터(160)의 둘레부에는 제2벨마우스(121)가 배치된다.

상기 모터(160)에는 팬(200)이 회전 가능하게 결합된다. 이때, 상기 팬(200) 은 회전축 방향으로 공기를 흡입한 후 반경방향으로 토출하는 원심팬을 적용한다. 상기 원심팬은 정압을 높게 형성할 수 있으므로 유로 저항이 많은 구조에 적용된다. 이러한 팬에 관해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

상기 팬(200)의 둘레부에는 흡입된 실내 공기와 실외 공기가 열교환되도록 열교환기(150)가 배치된다.

도 2는 도 1의 공기 조화기에 배치되는 팬의 제1실시예를 도시한 사시도이다.

도 2를 참조하면, 상기 팬(200)은 상기 모터(160)에 회전 가능하게 결합되는 허브(210)와, 상기 허브(210)의 전면과 후면에 제공되는 다수의 블레이드(220)를 포함한다. 상기 블레이드(220)는 허브(210)의 전면에 배치되는 블레이드(221)와, 허브(210)의 후면에 배치되는 블레이드(225)로 구성된다.

상기 허브(210)의 중심부에는 흡입되는 공기에 의해 모터(160)를 냉각시킬 수 있도록 냉각홀(211)이 형성된다.

상기 허브(210)의 전면에 배치된 블레이드(221)는 실내 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출한다. 또한, 상기 허브(210)의 후면에 배치된 블레이드(225)는 실외 공기를 축방향으로 흡입한 후 반경방향으로 토출한다.

이때, 상기 허브(210)의 전면에 배치되는 블레이드(221)와 상기 허브(210)의 후면에 배치되는 블레이드(225)는 서로 대응되는 위치에 배치된다. 또한, 상기 허브(210)의 전면과 후면에 배치된 블레이드(221,225)의 외측 팁(222,226)은 상기 허브(210)의 테두리와 거의 동일선상에 배치된다. 물론, 상기 허브(210)의 전면과 후 면에 배치되는 블레이드(221,225)의 외측 팁(222,226)은 허브(210)의 테두리보다 외측으로 돌출되게 배치될 수도 있다.

또한, 상기 허브(210)의 전면에 배치된 블레이드(221)의 높이(H1)는 상기 허브(210)의 후면에 배치되는 블레이드(225)의 높이(H2)와 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(210)의 전면에 배치되는 블레이드(221)의 높이(H1)가 더 높게 형성될 수 있다. 이 경우 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 많아진다. 또한, 상기 허브(210)의 후면에 배치되는 블레이드(225)의 높이(H2)가 더 높게 형성될 수 있다. 이 경우, 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 작아진다.

상기 허브(210)의 전면에 배치된 블레이드(221)에는 쉬라우드(231)가 결합될 수 있다. 또한, 상기 허브(210)의 후면에 배치된 블레이드(225)에는 쉬라우드(미도시)가 각각 결합될 수 있다. 상기 쉬라우드(231)는 흡입되는 실내 공기와 실외 공기를 각각 반경방향으로 각각 토출하도록 가이드한다. 상기 허브(210)의 후면 측의 쉬라우드는 상기 허브의 전면 측의 쉬라우드(231)와 거의 동일한 형태이므로, 도 2에서는 허브의 후면 측의 쉬라우드는 도시를 생략하였다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 공기 조화기의 작용에 관해 설명하기로 한다. 상기 공기 조화기는 환기와 냉방, 환기와 난방을 동시에 수행하거나 냉방 또는 난방만을 수행할 수 있다.

먼저, 상기 공기 조화기가 환기와 냉방을 동시에 수행하는 경우에 관해 설명 한다.

도 3은 도 1의 공기 조화기가 환기와 냉방을 동시에 수행할 때에 공기 유동을 도시한 동작 상태도이다.

도 3을 참조하면, 상기 공기 조화기가 가동되면, 상기 루버(135)는 토출부(130)를 개방시키고, 상기 댐퍼(125)는 제2흡입부(120)를 개방시킨다. 또한, 상기 모터(160)는 팬(200)을 회전시킨다. 이때, 상기 실내 공기와 실외 공기는 상기 모터(160)를 냉각시킨다. 도 3에서 실선은 실내 공기의 유동을 나타낸 것이고, 점선은 실외 공기의 유동을 나타낸 것이다.

이때, 상기 허브(210)의 전면에 배치된 블레이드(221)는 제1흡입부(110)를 통해 실내 공기를 축방향으로 흡입한다. 이때, 상기 실내 공기는 제1벨마우스(111)의 안내에 의해 원활하게 유입된다. 또한, 상기 실내 공기는 제1필터부(112)에 의해 여과된다.

또한, 상기 허브(210)의 후면에 배치된 블레이드(225)는 제2흡입부(120)를 통해 실외 공기를 축방향으로 흡입한다. 이때, 상기 실외 공기는 제2벨마우스(121)의 안내에 의해 원활하게 흡입된다.

이렇게 실내 공기와 실외 공기는 상기 허브(210)의 전면과 후면 측으로 동시에 흡입된다.

이어, 상기 실내 공기와 실외 공기는 상기 각 쉬라우드(231)의 안내에 의해 반경방향으로 토출된다. 상기 실내 공기와 실외 공기는 동시에 열교환기(150)를 통과하면서 열교환된 후 실내로 토출된다. 이때, 실내 공기와 실외 공기는 동시에 열 교환되므로, 실내로 토출되는 실내 공기와 실외 공기의 온도차가 거의 없게 된다. 이렇게 실내 공간에 실내 공기와 실외 공기가 동시에 토출되도록 함으로써, 환기와 냉방을 동시에 수행할 수 있다.

상기 공기 조화기가 환기와 난방을 동시에 수행할 수도 있다. 이때, 상기 냉매 순환은 냉방 운전시와 반대로 하고 나머지 작용은 냉방시와 실질적으로 동일하므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 상기 공기 조화기가 냉방만을 수행하는 경우에 관해 설명한다.

도 4는 도 1의 공기 조화기가 냉방만을 수행할 때에 공기 유동을 도시한 동작 상태도이다.

도 4를 참조하면, 상기 공기 조화기가 가동되면, 상기 루버(135)는 토출부(130)를 개방시키고, 상기 댐퍼(125)는 제2흡입부(120)를 폐쇄시킨다. 또한, 상기 모터(160)는 팬(200)을 회전시킨다.

이때, 상기 허브(210)의 전면에 배치된 블레이드(221)는 제1흡입부(110)를 통해 실내 공기를 축방향으로 흡입한다. 이때, 상기 실내 공기는 제1벨마우스(111)의 안내에 의해 원활하게 유입된다. 또한, 상기 실내 공기는 제1필터부(112)에 의해 여과된다.

또한, 상기 제2흡입부(120)는 댐퍼(125)에 의해 폐쇄되므로, 상기 제2흡입부(120)를 통해 실외 공기는 흡입되지 않는다. 또한, 상기 허브(210)로 흡입된 실내 공기의 일부는 냉각홀(211)을 통과하여 상기 모터(160)를 냉각시킨다.

이어, 상기 허브(210)로 흡입된 대부분의 실내 공기는 상기 쉬라우드(231)의 안내에 의해 반경방향으로 토출된다. 상기 실내 공기는 열교환기(150)를 통과하면서 열교환된 후 실내 공간으로 토출된다. 이렇게 실내 공간에 실내 공기만 토출되도록 함으로써, 실내 공간을 냉방시킬 수 있다.

상기 공기 조화기는 난방만을 수행할 수도 있다. 이때, 상기 냉매 순환은 냉방 운전시와 반대로 하고 나머지 작용은 냉방시와 실질적으로 동일하므로 이에 관한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 공기조화기를 구성하는 팬의 제2실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 5는 도 1의 공기 조화기를 구성하는 팬의 제2실시예를 도시한 사시도이다.

도 5를 참조하면, 상기 팬(300)은 상기 모터(160: 도 1 참조)에 회전 가능하게 결합되는 허브(310)와, 상기 허브(310)의 전면과 후면에 제공되는 다수의 블레이드(320)를 포함한다.

상기 허브(310)의 후면에 제공되는 블레이드(320)는 상기 허브(310)의 전면에 제공되는 블레이드(320)의 일부가 돌출된 부분일 수 있다. 상기 허브(310)의 상면과 하면의 블레이드(320)는 일체로 형성될 수 있다. 이때, 상기 허브(310)의 테두리에 블레이드(320)가 끼워져 결합될 수도 있다. 또한, 상기 허브(310)와 블레이드(320)는 일체로 사출 성형될 수도 있다.

또한, 상기 블레이드(320)의 외측 팁(322)은 상기 허브(310)의 테두리보다 외측으로 돌출되게 배치될 수 있다.

상기 허브(310)의 중심부에는 흡입되는 공기에 의해 모터(160: 도 1 참조)를 냉각시킬 수 있도록 냉각홀(311)이 형성된다.

또한, 상기 허브(310)의 전면에 배치된 블레이드(320) 부분의 높이(H3)는 상기 허브(310)의 후면에 배치되는 블레이드(320) 부분의 높이(H4)와 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(310)의 전면에 배치되는 블레이드(320) 부분의 높이(H3)가 더 높게 형성될 수 있다. 이 경우 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 많아진다. 또한, 상기 허브(310)의 후면에 배치되는 블레이드(320) 부분의 높이(H4)가 더 낮게 형성될 수 있다. 이 경우, 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 작아진다.

또한, 상기 블레이드(320)의 일측에는 쉬라우드(331)가 각각 결합될 수 있다. 또한, 상기 블레이드(320)의 타측에는 쉬라우드(미도시)가 각각 결합될 수 있다. 상기 블레이드(320)의 타측 쉬라우드는 상기 블레이드(320)의 일측의 쉬라우드(231)와 거의 동일한 형태이므로, 도 5에서는 블레이드의 타측 쉬라우드는 도시를 생략하였다.

상기 팬(300)의 제2실시예는 실질적으로 제1실시예의 작용과 동일하므로, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 공기조화기를 구성하는 팬의 제3실시예에 관해 설명하기로 한다.

도 6은 도 1의 공기 조화기를 구성하는 팬의 제3실시예를 도시한 사시도이다.

도 6을 참조하면, 상기 팬(400)은 상기 모터(160: 도 1 참조)에 회전 가능하게 결합되는 허브(410)와, 상기 허브(410)의 전면과 후면에 제공되는 다수의 블레이드(420)를 포함한다. 상기 블레이드(420)는 허브(410)의 전면과 후면에 각각 배치되는 블레이드(421,425)로 구성된다.

이때, 상기 허브(410)의 전면에 배치된 블레이드(421)와 상기 허브(410)의 후면에 배치된 블레이드(425)는 서로 엇갈린 위치에 배치된다. 또한, 상기 허브(410)의 전면에 배치된 블레이드(421)의 외측 팁(422)은 상기 허브(410)의 테두리와 동일선 상에 배치될 수 있다.

상기 허브(410)의 중심부에는 모터(160: 도 1 참조)를 냉각시킬 수 있도록 냉각홀(411)이 형성된다.

또한, 상기 허브(410)의 전면에 배치된 블레이드(421)의 높이(H5)는 상기 허브(410)의 후면에 배치되는 블레이드(425)의 높이(H6)와 다르게 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 허브(410)의 전면에 배치되는 블레이드(421)의 높이(H5)가 더 높게 형성될 수 있다. 이 경우 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 많아진다. 또한, 상기 허브(410)의 후면에 배치되는 블레이드(425)의 높이(H6)가 더 높게 형성될 수 있다. 이 경우, 실내 공기의 흡입량이 실외 공기의 흡입량보다 작아진다.

또한, 상기 허브(410)의 전면에 배치된 블레이드(421에는 쉬라우드(431)가 각각 결합된다. 상기 허브(410)의 후면에 배치된 블레이드(425)에도 쉬라우드(미도시)가 결합될 수 있다. 상기 허브(420)의 후면 측의 쉬라우드는 상기 허브(420)의 전면 측의 쉬라우드(431)와 거의 동일한 형태이므로, 도 6에서는 블레이드의 타측 쉬라우드는 도시를 생략하였다.

상기 팬(400)의 제3실시예는 실질적으로 제1실시예의 작용과 동일하므로, 이에 대한 설명을 생략하기로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 실시예의 효과는 다음과 같다.

본 발명에 의하면, 상기 공기 조화기는 허브의 양측으로 실내 공기와 실외 공기를 흡입하므로, 환기와 냉난방을 동시에 수행할 수 있는 효과가 있다. 나아가, 하나의 모터가 회전됨에 따라 환기 및 냉난방이 동시에 수행되므로, 소비 전력이 현저히 감소되는 효과가 있었다.

본 발명에 의하면, 상기 공기 조화기는 실내 공기와 실외 공기를 동시에 열교환시킨 후 실내 공간에 토출하므로, 실내 공간으로 토출되는 공기의 온도가 거의 균일해지는 효과가 있다.

Claims (11)

1. 케이스;

   상기 케이스 내부에 배치되는 허브와, 상기 허브의 전후면에 제공되어 상기 허브의 전후면을 통하여 동시에 공기가 흡입되도록 하는 블레이드가 포함되는 팬; 및

   상기 팬에 의해 흡입된 공기가 열교환되도록 하는 열교환기를 포함하는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 블레이드는 허브의 전면과 후면에 각각 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브의 후면에 제공되는 블레이드는 상기 허브의 전면에 제공되는 블레이드의 일부가 돌출된 부분인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 블레이드의 외측 팁은 상기 허브의 테두리보다 외측으로 돌출되게 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브의 전후면에 제공되는 블레이드는 서로 대응되는 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 허브의 전후면에 제공되는 블레이드는 서로 엇갈린 위치에 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 블레이드의 양측에는 쉬라우드가 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 케이스는:

   상기 허브의 일면 측에 배치되는 제1흡입부;

   상기 허브의 타면 측에 배치되는 제2흡입부; 및

   상기 제1,2흡입부에서 흡입된 공기가 실내로 토출되도록 하는 토출부를 포함하는 공기 조화기.
9. 케이스;

   상기 케이스 내부에 배치되는 허브와, 상기 허브의 양면에 제공되어 실외공기와 실내공기가 상기 허브의 양면측으로 동시에 흡입된 후 반경방향으로 토출되도록 하는 블레이드를 포함하는 팬; 및

   상기 케이스의 내부에 배치되고, 상기 팬에 의해 흡입된 실외공기와 실내공기가 열교환되도록 하는 열교환기를 포함하는 공기 조화기.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 케이스는:

    상기 덕트에 연결되어 실외공기가 흡입되는 실외공기 흡입부;

    실내공기가 흡입되는 실내공기 흡입부; 및

    상기 실내외공기가 열교환된 후 실내로 토출되는 토출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
11. 제 9 항에 있어서,

    상기 허브의 양면에 대응되도록 벨마우스가 제공되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.

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