KR20220091809A - 공기조화기 - Google Patents
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Abstract
공기조화기에 대한 발명이 개시된다. 본 발명의 공기조화기는: 흡입구와 토출구를 구비하는 캐비닛의 내측에 위치하며 흡입구로 유입된 공기와 열교환을 하는 열교환기와, 회전되는 동작에 의해 열교환기를 통과한 공기를 토출구를 향한 방향으로 송풍시키는 송풍팬과, 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며 열교환기와 마주하는 측면에 공기가 유입되는 송풍입구가 형성되며 토출구와 마주하는 측면에 송풍출구가 형성되는 내측하우징 및 송풍팬을 통과한 공기가 송풍출구를 향하여 이동하는 이동경로에 위치하며 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되고 내측하우징의 내측으로 돌출되는 복수의 돌출돌기를 구비하는 프론트가이드부를 포함한다.
Description
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 측면토출구를 통해 공기의 배출이 이루어지는 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로, 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 압축기, 응축기, 팽창기구, 증발기로 이루어지는 냉매의 냉동사이클을 이용하여 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화시키는 것이다.
공기조화기의 실내기는, 설치되는 위치에 따라 천장형, 벽걸이형 및 스탠드형으로 구분될 수 있다. 스탠드형 실내기는, 토출구가 캐비닛의 전면이나 측면에 형성되고, 흡입구가 캐비닛의 후면에 형성될 수 있다.
스탠드형 실내기를 비롯하여 천장형 또는 벽결이형 실내기는, 토출구를 통하여 배출되는 공기가 하우징에 구비된 유로를 따라 배출이 안내되며, 공기와 하우징 사이의 마찰저항이 증가되어 송풍능력이 저하되는 문제점을 갖는다.
또한 스탠드형 에어컨의 실내기에는 상하 방향으로 복수의 송풍팬이 설치되며, 송풍팬의 회전에 의해 하우징의 양 측면으로 공기를 배출시킨다. 그러나 하우징의 양측으로 공기가 배출될 경우, 하우징과 공기의 마찰저항이 증가하여 원거리까지 공기가 도달하지 못하는 문제점을 갖는다.
이와 관련하여 선행기술1(대한민국 공개특허공보 10-2020-0021722호, 공개일자: 2020년 03월 02일, 발명의 명칭: 공기조화기)에서는, 벽걸이형 에어컨의 실내기에 상부가이드와 하부가이드가 설치된다. 그리고 선행기술1의 상부가이드에는 공기의 이동을 안내하는 직선홈 형상의 그루브가 복수로 설치된다. 그루브의 전방에는 돌기가 구비되므로, 돌기를 통과한 공기는 그루브를 통과하며 배출된다.
상기와 같은 선행기술1은 코안다 효과(Coanda Effect)에 의해 상부가이드를 따라 공기가 상측으로 토출되므로 원거리로 공기가 이동한다.
그러나 선행기술1은, 그루브와 돌기가 상부가이드와 일체로 형성되므로, 그루브와 돌기를 교체할 경우, 상부가이드를 같이 교체해야 하므로 유지보수 비용이 증가하는 문제점을 갖는다.
또한 선행기술1은 그루브의 내측에 이물질이 끼어 청소가 필요한 경우, 그루브가 상부가이드에서 분리 되지 않으므로 그루브의 청소에 소요되는 시간과 비용이 증가하는 문제점을 갖는다.
또한 선행기술1의 그루브는 송풍팬에서 토출부를 향하여 이동하는 공기에 평행하게 설치되는데 반하여, 스탠드형 에어컨의 실내기의 양측면으로 토출되는 공기는 사선 방향으로 토출되므로, 선행기술1의 그루브를 스탠드형 에어컨의 실내기에 적용할 경우, 마찰저항의 증가로 토출유량이 감소되는 문제점을 갖는다.
선행기술2(대한민국 등록특허공보 10-1887075호, 등록일자: 2018년 08월 03일, 발명의 명칭: 마찰항력 저감을 위한 3중 초발수 구조 필름 및 그 제조방법)에서는, 마이크로미터 크기를 갖는 미세패턴이 일방향을 향하여 형성된 폴리머 수지와, 나노선 구조체를 덮는 코팅층을 포함한다.
선행기술2의 마이크로 구조에 의해 구조체의 표면에 작은 소용돌이가 발생되며, 이러한 작은 소용돌이는 강한 소용돌이를 구조 표면의 외측으로 밀어내어 마찰항력을 저감시킬 수 있다.
그러나 선행기술2는, 마이크로 구조가 유체의 흐름을 안내하는 구조체에 고정된 상태로 설치되므로, 마이크로 구조가 마모되어 교체가 필요할 경우, 구조체를 전부 교체해야 하므로 유지보수 비용이 증가하는 문제점을 갖는다.
또한 선행기술2는 마이크로 구조의 사이에 이물질이 끼어 청소가 필요한 경우, 마이크로 구조가 구조체에서 분리 되지 않으므로 마이크로 구조의 청소에 소요되는 시간과 비용이 증가하는 문제점을 갖는다.
또한 선행기술2는 상어피부의 돌기를 모사하여 항력을 감소시키기 위해 복수의 돌출된 돌기를 형성하고 있으나, 금형가공이 어려운 돌기 형상으로 인해 생산비가 상승하는 문제점을 갖는다.
본 발명의 목적은, 금형가공이 용이한 돌기에 의해 토출구간의 항력을 낮추어 풍량을 증가시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 항력을 낮추기 위해 설치된 돌기부의 교체가 용이하게 이루어질 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 돌기부의 청소를 용이하게 할 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은, 스탠드형 에어컨의 실내기의 양측면으로 토출되는 공기의 항력을 저감시켜 풍량을 증가시킬 수 있는 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 프론트가이드부에 구비된 돌출돌기가 설정된 경사각과 코드길이를 갖는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 돌출돌기는 프론트가이드부의 폭방향으로 연장된 수평가상선과 설정된 가이드각을 이루며 사선방향으로 연장되며, 설정된 코드길이를 구비하며 토출구간에 설치되므로, 돌출돌기의 금형가공이 용이하게 이루어질 수 있으며, 토출구간의 항력을 낮추어 풍량을 증가시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따른 공기조화기는, 프론트가이드부가 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 돌출돌기를 구비한 프론트가이드부가 내측하우징의 몸체장착홈부에 착탈 가능하게 설치되므로, 돌기부를 포함한 프론트가이드부의 교체 및 조립이 용이하게 이루어지며, 돌기부의 청소도 용이하게 이루어질 수 있다.
또한 본 발명에 따른 공기조화기는, 프론트가이드부의 설치로 인해 송풍팬에서 토출되는 기류의 송풍 성능을 향상시키는 것을 기술적 특징으로 한다.
구체적으로는, 스탠드형 에어컨의 공기조화기의 양측에 토출구가 설치되며, 토출구를 향하여 이동하는 공기의 이동경로에 돌출돌기를 구비한 프론트가이드부가 설치되므로, 실내기의 양측면으로 토출되는 공기의 항력을 저감시켜 풍량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 캐비닛 어셈블리와 도어 어셈블리와 열교환 어셈블리와 송풍팬 어셈블리와 필터 어셈블리와 프론트가이드부를 포함한다.
캐비닛 어셈블리는 캐비닛을 포함한다. 캐비닛은 공기를 유입하는 흡입구가 후면에 형성되며, 공기를 배출하는 토출구가 전면과 측면 중 적어도 어느 하나에 형성된다.
열교환 어셈블리는 열교환기를 포함한다. 열교환기는 캐비닛의 내측에 위치하며, 상기 흡입구로 유입된 공기와 열교환을 한다.
송풍팬 어셈블리는 송풍팬과 내측하우징을 포함한다. 송풍팬은 열교환기의 전면에 위치하며, 회전되는 동작에 의해 열교환기를 통과한 공기를 토출구를 향한 방향으로 송풍시킨다.
내측하우징은 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 열교환기와 마주하는 측면에 공기가 유입되는 송풍입구가 형성된다. 또한 내측하우징은 토출구와 마주하는 측면에 송풍출구가 형성된다. 송풍출구는 내측하우징의 폭방향 양측에 형성된다.
또한 내측하우징은, 송풍팬하우징과 토출가이드를 포함할 수 있다. 송풍팬하우징은, 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 원형을 형성하는 송풍입구와 비원형으로 이루어진 전방배출구를 구비할 수 있다. 또한 송풍팬하우징의 내측면에는 송풍팬으로부터 배출되는 공기의 유동을 전방으로 안내하는 제1 에어가이드면이 형성된다.
또한 토출가이드는 송풍팬하우징의 전방배출구에 결합하며, 송풍팬을 통과한 공기를 토출구로 안내하는 송풍출구가 폭방향 양측에 형성될 수 있다. 또한 토출가이드의 후면에는 제1 에어가이드면에 의해 안내된 공기의 유동을 토출구를 향한 측방으로 안내하는 제2 에어가이드면이 형성된다.
또한 제1 에어가이드면과 제2 에어가이드면 사이에는 공기의 유로가 형성될 수 있다.
또한 송풍팬은, 내측하우징의 중심에 위치하며 외부 동력을 전달받아 회전하는 허브와, 허브의 외주면을 따라 등간격으로 이격 배치되는 복수의 팬날개 및 팬날개의 단부에 연결되며 환형으로 설치되는 쉬라우드를 포함한다. 또한 허브의 외경과 쉬라우드의 내경은 전방을 향하여 점차로 커진다.
또한 프론트가이드부는 제2 에어가이드면에 착탈 가능하게 설치될 수 있다.
또한 송풍팬의 회전중심을 기준으로 수평가상선과 수직가상선을 연장하여 토출가이드를 4개의 설정영역으로 구분할 수 있다. 설정영역은, 회전중심을 기준으로 12시 방향에서 시계방향을 따라 순차적으로 제1영역, 제2영역, 제3영역, 제4영역으로 구분된다. 또한 프론트가이드부는, 제2영역과 제4영역에 설치되거나, 제1영역과 제3영역에 설치될 수 있다.
프론트가이드부는 송풍팬을 통과한 공기가 송풍출구를 향하여 이동하는 이동경로에 위치한다. 또한 프론트가이드부는, 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되고, 내측하우징의 내측으로 돌출되는 복수의 돌출돌기를 구비한다. 프론트가이드부는 복수로 구비되며, 내측하우징의 폭방향 양측에 설치된다.
또한 프론트가이드부는, 송풍팬을 중심으로 대각선 방향 양측에 설치될 수 있다. 또한 프론트가이드부는, 돌출돌기가 사선방향으로 연장되며, 상하 방향을 따라 돌출돌기가 복수 개 설치될 수 있다.
또한 프론트가이드부는, 내측하우징에 착탈되는 착탈몸체부 및 착탈몸체부의 내측으로 돌출되는 돌출돌기가 복수로 구비되는 돌기안내부를 포함할 수 있다.
또한 착탈몸체부는, 내측하우징에 구비된 몸체장착홈부에 삽입되며 내측에는 돌기안내부가 연결되는 메인몸체 및 메인몸체에서 연장되며, 고정부재의 체결에 의해 내측하우징에 고정되는 착탈브라켓부를 포함할 수 있다.
또한 메인몸체는 판 형상이며, 돌기안내부와 연결되는 메인몸체의 내측면은 평면 또는 곡면을 형성한다. 또한 메인몸체의 폭방향 양측에 착탈브라켓부가 위치한다.
또한 착탈브라켓부는, 메인몸체의 폭방향 일측으로 연장되며, 메인몸체에서 굽어져서 내측하우징에 접하는 제1고정브라켓 및 메인몸체의 폭방향 타측에 위치하며, 메인몸체의 외측으로 연장되어 내측하우징에 접하는 제2고정브라켓을 포함할 수 있다.
또한 돌기안내부는 착탈몸체부의 폭방향으로 연장된 수평가상선과 설정된 가이드각을 이루며 사선방향으로 연장된 돌출돌기가 상하 방향을 따라 복수로 구비될 수 있다.
또한 가이드각은 8°내지 18°로 설정할 수 있다. 또한 가이드각을 이루는 송풍출구의 토출길이를 Lo로 하며, 돌출돌기의 길이를 C라 할 때, (C/Lo)≥0.5로 설정할 수 있다.
또한 송풍팬의 외경을 Df라 하고, 프론트가이드부의 상하방향 길이를 Ls라 할 때, 2.28≤(Df/Ls)≤2.44로 설정할 수 있다. 또한 송풍출구의 상하방향 길이를 Lf라 하면, (Ls/Lf)=0.5로 설정할 수 있다.
또한 돌출돌기는, 프론트가이드부의 폭방향으로 연장된 수평가상선과 설정된 가이드각을 이루며 사선방향으로 연장될 수 있다. 또한 돌출돌기는, 착탈몸체부와 연결되며, 착탈몸체부에서 내측하우징을 향하여 단면적이 점차로 감소되는 돌기몸체 및 돌기몸체의 단부에 연결되며 볼록한 곡면을 형성하는 돌기머리를 포함할 수 있다.
또한 돌기몸체의 높이는 1~1.8mm로 설정되며, 돌기몸체는 4mm 이하의 단위길이로 반복 설치될 수 있다. 또한 돌기머리의 반경은 0.28~0.32mm 로 설정할 수 있다.
또한 프론트가이드부는, 돌출돌기가 상하 방향을 따라 복수로 연이어 설치되며, 돌출돌기의 시작 지점은 동일한 수직가상선 상에 위치할 수 있다.
또한 토출가이드는, 후면의 상단 에지와 후면의 하단 에지가 송풍팬하우징의 전방배출구에 결합하는 평판형상의 베이스플레이트와, 베이스플레이트의 후면의 좌측 에지 및 우측 에지 중에서 어느 하나로부터 전방을 향해 연장되어 형성되며 각각 상기 베이스플레이트의 후면에 대해서 소정의 경사각을 형성하며 제1 에어가이드면으로부터 멀어지는 방향으로 연장되는 경사면부 및 경사면부와 베이스플레이트의 후면의 좌측 에지 및 우측 에지 중에서 어느 하나를 연결하는 전환곡면부를 포함한다.
또한 경사면부와 전환곡면부는 제2 에어가이드면을 형성한다. 또한 전환곡면부는, 베이스플레이트의 후면에 수직하고 상단 에지와 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률이 상단 에지 또는 하단 에지를 향해 진행하면서 일정하게 유지되는 곡률유지부 및 곡률유지부에 연속적으로 형성되며 평면으로 자른 단면의 곡률이 상단 에지 또는 하단 에지를 향해 진행하면서 점진적으로 변화하게 되는 곡률전환부를 포함한다.
본 발명에 따른 공기조화기는 설정된 경사각과 코드길이를 갖는 돌출돌기가 토출구간에 설치되어 토출구간의 항력을 낮추어 풍량을 증가시키므로 전기비를 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 돌출돌기가 착탈몸체부와 일체로 금형 가공이 이루어지므로 생산비를 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 돌출돌기를 구비한 프론트가이드부가 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되므로, 프론트가이드부의 청소 및 유지보수 작업에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 스탠드형 에어컨의 공기조화기의 양측에 구비된 토출구에 프론트가이드부를 설치하여 토출되는 공기의 항력을 저감시키므로 풍량을 증가시킬 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 전방 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분해 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측방송풍모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 평단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태를 도시한 전방 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 설치된 측방송풍모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에서 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태의 후측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부와 토출가이드를 통과하는 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태를 도시한 후방 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부의 정면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍모듈의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기의 단면도이다.
도 17과 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬을 도시한 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 평면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 저면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 정면도이다.
도 22와 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징의 정면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징에 송풍팬이 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 후방 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분해 사시도이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측방송풍모듈의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 평단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태를 도시한 전방 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 설치된 측방송풍모듈의 분해 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에서 분리된 상태를 도시한 사시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태의 후측면도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부와 토출가이드를 통과하는 공기의 흐름을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부가 토출가이드에 설치된 상태를 도시한 후방 사시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부를 도시한 사시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부의 정면도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍모듈의 측면도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기의 단면도이다.
도 17과 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬을 도시한 사시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 평면도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 저면도이다.
도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬의 정면도이다.
도 22와 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징의 사시도이다.
도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징의 정면도이다.
도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍팬하우징에 송풍팬이 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
명세서 전체에서, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 각 구성요소는 단수일 수도 있고 복수일 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B 를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.
[전체구성]
이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기(1)를 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 전방 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 후방 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기(1)의 분해 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기는 실내기와 실외기를 포함하며, 이하 본 발명에서는 공기조화기의 실내기에 대해서 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)와 도어 어셈블리(Ⅱ)와 열교환 어셈블리와 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)와 필터 어셈블리(Ⅵ)와 프론트가이드부(Ⅴ)를 포함한다. 공기조화기를 구성을 모듈별로 분류하면, 외체를 형성하는 캐비닛 어셈블리(Ⅰ), 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 전면에 형성되는 전방 토출구(141) 및 양측면에 형성된 측면토출구(224a,224b)를 개폐하거나 기류의 방향을 전환하는 도어 어셈블리(Ⅱ), 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 내측에 배치되고 기류를 형성하는 송풍팬 어셈블리(Ⅲ), 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)에 의해 유동하는 공기를 냉매와 열교환하는 열교환 어셈블리(Ⅳ) 및 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 내측으로 유입되는 공기를 여과하는 필터 어셈블리(Ⅵ)를 포함할 수 있다.
[캐비닛 어셈블리]
본 발명의 일실시예에 따른 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)는, 흡입구(111)와 토출구(3)를 구비하는 캐비닛(2)과, 캐비닛(2)의 하측에 배치되는 베이스부(12) 및 캐비닛(2)의 상측에 설치되는 캅커버(15)를 포함할 수 있다.
캐비닛(2)은 공기를 유입하는 흡입구(111)가 후면에 형성되며, 공기를 배출하는 토출구(3)가 전면과 측면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비닛(2)은, 후면으로 공기를 흡입한 후 캐비닛(2)의 전면과 양측면으로 공기를 각각 배출시킨다. 본 발명의 일 실시예에 따른 캐비닛(2)은, 흡입구(111)를 형성하고 내측에 열교환기(41)가 배치되는 공간을 형성하는 리어어퍼캐비닛(11)과, 리어어퍼캐비닛(11)의 하측에 배치되는 리어로어캐비닛(13) 및 리어로어캐비닛(13)과 리어어퍼캐비닛(11)의 개구된 전면에 배치되는 프런트캐비닛(14)을 포함할 수 있다.
리어로어캐비닛(13)은 베이스부(12)의 후방 및 측방을 커버한다. 리어로어캐비닛(13)의 상측에 위치한 리어어퍼캐비닛(11)은, 전체적으로 전면 및 상면이 개구된 ㄷ자 형상을 갖도록 형성되며, 리어로어캐비닛(13) 및 베이스부(12)의 상측에 배치된다. 리어어퍼캐비닛(11)의 개구된 전면에는 프런트캐비닛(14)이 배치되며, 리어어퍼캐비닛(11)의 상측에는 탑커버(15)가 배치된다.
리어어퍼캐비닛(11)은 내부에 열교환기(41)와, 전방송풍모듈(31)과, 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)이 배치되는 공간을 형성할 수 있다. 이들 구성물을 지지하기 위한 수단으로서, 리어어퍼캐비닛(11)의 내측에는 열교환기(41)가 장착되는 열교환기 장착부재(미도시)와, 전방송풍모듈(31)이 장착되는 전방송풍모듈 장착부재(미도시)와, 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)이 장착되는 측방송풍모듈 장착부재(미도시)가 각각 배치될 수 있다.
리어어퍼캐비닛(11)의 후방에는 흡입구(111)가 형성되며, 흡입구(111) 측에는 필터 어셈블리(Ⅵ)가 배치될 수 있다. 필터 어셈블리(Ⅵ)는, 리어어퍼캐비닛(11) 후방에서 좌우로 배치되는 복수의 필터모듈(62)을 포함할 수 있다.
베이스부(12)는 리어어퍼캐비닛(11) 하측에 배치된다. 베이스부(12)는 판 형상으로 이루어지거나 전면이 개구된 박스형상으로 형성될 수 있다. 베이스부(12)의 외측 둘레는 리어로어캐비닛(13) 및 도어 어셈블리(Ⅱ)의 측면도어 유닛(22)의 일부가 배치될 수 있다.
한편 베이스부(12)와 리어어퍼캐비닛(11)의 전면에 프런트캐비닛(14)이 배치된다. 프런트캐비닛(14)은 실내기(1)의 전면을 형성한다. 그리고 전방송풍모듈(31)과 마주하는 프런트캐비닛(14)에는 전방토출구(141)가 형성된다. 열교환 어셈블리(Ⅳ)에 의해 열교환이 완료된 공기가 전방송풍모듈(31)에 의해 가속되어 전방토출구(141)를 통해 전방으로 배출된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 캐비닛(2)에 설치된 토출구(3)는 측면토출구(224a,224b)와 전방 토출구(141)를 포함한다. 전방 토출구(141)는 프런트캐비닛(14)에 형성되며, 측면토출구(224a,224b)는 캐비닛(2)의 폭방향 양측에 각각 설치된다. 측면토출구(224a,224b)는 상하 방향으로 연장되어 공기를 배출하기 위한 통로를 형성한다.
측방송풍모듈(32a,32b,32c)에서 배출된 공기는 측면토출구(224a,224b)를 통해 캐비닛(2)의 외측으로 배출된다.
또한, 프런트캐비닛(14) 또는 탑커버(15)에는, 실내공간의 조건을 감지하는 카메라센서(142)가 설치될 수 있다. 예시적으로 도시된 바와 같이 카메라센서(142)는 프런트캐비닛(14)의 상단에 설치될 수 있다. 실내공간의 조건이란, 실내공간의 크기, 실내공간에 존재하는 재실자의 수, 재실자의 위치 등을 포함할 수 있다.
[도어 어셈블리]
도어 어셈블리(Ⅱ)는, 프런트캐비닛(14)에 형성되는 전방토출구(141)를 개폐하고 전방토출구(141)를 통해 배출되는 기류의 방향을 전환하는 전방 도어모듈(21)과, 캐비닛(2)의 양측에 각각 위치하는 측면토출구(224a, 224b)를 개폐하는 측면 도어모듈(22)과, 측면토출구(224a, 224b)를 통해 배출되는 기류의 방향을 전환하는 히든 베인모듈(23)을 포함한다.
전방 도어모듈(21)은, 전방토출구(141)를 통해 배출되는 공기의 유로를 폐쇄하는 최후방 위치와, 전방지향기류를 형성하는 최전방 위치 사이에 설치되며, 전후방향으로 왕복 이동을 한다.
전방 도어모듈(21)이 최전방 위치로 돌출된 상태에서 전방지향기류를 생성하는 운전 모드는, 간접풍 운전모드와 구분되어 직접풍 운전모드로 설정된다.
전방 도어모듈(21)은 최후방 위치와 최전방 위치 사이의 중간 지점에 해당하는 면맞춤 위치에서 정지될 수 있다. 면맞춤 위치는, 전방 도어모듈(21)의 가장 전방측에 배치되는 아우터패널(211)이 프런트캐비넷(14)의 전방면과 대략 동일 평면이 되는 위치이다.
면맞춤 위치에 전방 도어 모듈(21)이 정지되면, 전방 도어모듈(21)의 외면의 형상에 의해 전방토출구(141)로 배출되는 공기는 전방이 아닌 전방토출구(141)로부터 반경방향 외부를 향해 배출되는 측방지향기류를 형성하게 된다. 이러한 운전모드는 간접풍 운전모드로 규정될 수 있다.
한편, 도어모듈(21)의 가장 전방측에 배치되는 아우터패널(211)은 반투명 재질로 형성되며, 내측에 구비되는 디스플레이유닛(미도시)에 의해 생성되는 빛은 아우터패널(211)을 거쳐 외부로 조사될 수 있다. 따라서 본 발명의 일실시예에 따른 아우터패널(211)은, 사용자에게 실내기(1)의 운전 상태, 실내기(1) 주변의 공기질 상태 등에 관한 정보를 사용자에게 제공하는 디스플레이로서 기능하게 된다.
측면 도어모듈(22)은, 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 양측면에 형성되는 측면토출구(224a, 224b)를 개폐하는 개폐하는 역할을 한다.
즉, 측면 도어모듈(22)은, 실내기(1)가 전체적으로 작동이 중단된 상태 및 실내기(1)의 전방송풍모듈(31)만 작동되는 상태와 같이 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)이 작동하지 않는 상태에서 측면토출구(224a, 224b)를 폐쇄하는 역할을 한다.
측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)이 작동하지 않는 상태에서 측면 도어모듈(22)이 측면토출구(224a, 224b)를 패쇄하므로, 측면토출구(224a, 224b)를 통해 미세먼지 등이 캐비닛(2)의 내측으로 유입되어 고착되는 현상을 방지하며, 캐비닛(2)의 내부로 고장을 유발할 수 있는 이물질 등이 유입되는 현상을 방지할 수 있다.
측면 도어모듈(22)은. 전후방향(F-R 방향)으로 이동하면서 측면토출구(224a, 224b)를 개폐하는 한 쌍의 측면 도어(221a, 221b)와, 각각의 측면 도어(221a, 221b)에 구동력을 생성하는 측면 도어 구동부(222a, 222b)와, 각각의 측면 도어(221a, 221b) 및 측면 도어 구동부(222a, 222b)를 지지하는 한 쌍의 서포트프레임(223a, 223b)을 포함할 수 있다.
측면 도어(221a, 221b)는, 측면토출구(224a, 224b)를 완전히 폐쇄하는 최전방 위치로부터, 측면토출구(224a, 224b)를 완전히 개방하는 최후방 위치로 이동 가능하게 지지된다. 사용자에 대한 심미감을 형성하고 프런트캐비닛(14)과 리어어퍼캐비닛(11)에 대한 일체감을 형성할 수 있도록 측면 도어(221a, 221b)는 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 상단으로부터 하단까지 소정의 폭으로 전체적으로 커버하도록 연장되고, 측면 도어(221a, 221b)의 외면은 리어어퍼캐비닛(11)과 프런트캐비닛(14)과 동질감을 형성할 수 있는 재질 및 형상을 갖도록 구성될 수 있다.
측면 도어 구동부(222a, 222b)는, 전동방식으로 측면 도어(221a, 221b)를 구동할 수 있도록 기어모터와, 기어모터의 출력축에 연결된 피니언기어와, 피니언기어의 회전력을 선형왕복운동으로 변환하는 랙기어를 포함하여 구성될 수 있다.
기어모터는, 고정부재(740)에 해당하는 서포트프레임(223a, 223b)에 고정되어 있으며, 피니언기어에 기어물림되는 랙기어는 측면 도어(221a, 221b)의 내측면에 견고히 고정될 수 있다.
한편, 전술한 바와 같이 측면 도어(221a, 221b)는 캐비닛 어셈블리(Ⅰ)의 상단으로부터 하단까지 연장되는 형태로 구비된다. 따라서 측면 도어(221a, 221b)의 폭에 비해서 높이가 매우 크게 형성되기 때문에 단일 구동부만으로는 개별 측면 도어(221a, 221b)를 효과적으로 구동하기 어렵게 된다.
따라서 개별 측면 도어(221a, 221b)에 대해서 각각 2개씩 측면 도어 구동부(222a, 222b)가 구비되며, 도시된 바와 같이 이들은 각각 개별 측면 도어(221a, 221b)이 상단 및 하단에 배치되는 것이 바람직하다.
서포트프레임(223a, 223b)은 측면 도어(221a, 221b)를 회전 가능하게 지지하며, 리어어퍼캐비닛(11)과 프런트캐비닛(14) 사이에 배치될 수 있다. 또한, 서포트프레임(223a, 223b)에는 상하방향(U-D 방향)으로 연장되는 측면토출구(224a, 224b)가 형성된다.
측면토출구(224a, 224b)에는 토출되는 공기의 방향을 가이드하는 복수의 측면 베인(225a, 225b)이 배치될 수 있다. 복수의 측면 베인(225a, 225b)은, 서포트프레임(223a, 223b)과 일체로 형성될 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 측면 베인(225a, 225b)은 전방을 향해 경사지게 배치 및 고정되어, 캐비닛(2) 외부로 토출되는 공기를 전방 방향으로 가이드할 수 있다. 따라서 히든 베인모듈(23)이 작동하지 않는 상태에서, 측면토출구(224a, 224b)를 통해 배출되는 공기는 복수의 측면 베인(225a, 225b)에 의해서 전방지향기류를 형성하게 된다. 여기서 전방지향기류는 전방방향(F-방향)에 대해서 약 25도 내외의 유효 토출각을 갖는 토출기류로서 규정될 수 있다.
한편, 서포트프레임(223a, 223b)에 구비되는 측면 베인(225a, 225b)과 동일한 기능을 수행하는 베인이 서포트프레임(223a, 223b)이 아닌 다른 부재에 형성될 수도 있다. 예시적으로 측면 베인(3261)이 후술하는 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)의 토출가이드(326a)의 측면에 일체로 형성되도록 구성하는 것도 가능하다.
또한 서포트프레임(223a, 223b)에 측면 베인(225a, 225b)이 구비되고, 내측하우징(900)의 토출가이드(326a)에 측면 베인(3261)이 동시에 구비되도록 구성하는 것도 가능하다.
히든 베인모듈(23)은 측면토출구(224a, 224b)를 통해 배출되는 전방지향기류를 측방지향기류로 전환하는 역할을 한다.
전술한 바와 같이, 측면토출구(224a, 224b)에 배출되는 공기는 서포트프레임(223a, 223b)의 측면 베인(225a, 225b) 또는 토출가이드(326a)의 측면 베인(3261)에 의해서 전방지향기류를 형성하게 된다.
히든 베인모듈(23)은 전방지향기류의 방향을 전환하는 베인으로서 역할을 한다. 전방지향기류의 방향 전환은, 측면토출구(224a, 224b)의 전방 측에 인접해서 배치되는 플레이트 형상의 히든 베인(231a, 231b)에 의해서 이루어 진다.
보다 상세히는, 히든 베인모듈(23)의 히든 베인(231a, 231b)은 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)이 전방지향기류를 형성하는 직접풍 모드로 운전 중일 경우에는 프런트캐비닛(14)의 후면 측의 수납 위치에 숨겨진 상태 또는 히든 상태가 유지된다. 따라서 히든 베인(231a, 231b)은 측면토출구(224a, 224b)를 통해서 배출되는 공기의 기류에 대해서 영향을 미치지 않게 되고, 배출되는 공기는 전방지향기류가 유지된다.
다만, 직접풍 모드로부터 간접풍 모드로 전환을 위해서 히든 베인 구동부(미도시)를 작동시키게 되면, 히든 베인(231a, 231b)은 전술한 수납 위치로부터 외부로 노출되는 방향으로 수평이동이 개시된다. 수평 이동이 개시되면, 히든 베인(231a, 231b)은 최종 전개 위치까지 이동이 완료된 후 정지된다.
히든 베인(231a, 231b)이 최종 전개 위치까지 이동이 완료되면, 측면토출구(224a, 224b)을 통해서 배출되는 공기는 히든 베인(231a, 231b)에 의해서 저항을 받게 되고, 특히 측면토출구(224a, 224b)의 전방 단부 측을 통과하는 공기는 직접적으로 히든 베인(231a, 231b)과 충돌하게 되면서 이동 방향이 전환된다.
이 때, 측면토출구(224a, 224b)을 통과하여 배출되는 공기 중에서 전방 단부 측을 통과하는 공기의 유속이 가장 빠르다. 따라서 히든 베인(231a, 231b)과 충돌하게 되면서 이동 방향이 전환된 공기는 후방 측에서 배출되는 공기의 이동 방향에 영향을 미치게 된다. 이러한 영향에 의해서 측면토출구(224a, 224b)를 통과하는 공기는 전체적으로 이동방향이 전환되어 측방지향기류를 형성하게 된다.
캐비닛(2)의 양측에 구비된 측면토출구(224a,224b)는, 좌측면토출구(224a)와 우측면토출구(224b)를 포함한다. 이러한 좌측면토출구(224a) 및 우측면토출구(224b)에 대응하여 각각 좌측 히든 베인(231a) 및 우측 히든 베인(231b)이 한 개씩 구비될 수 있다. 또한 좌측 히든 베인(231a) 및 우측 히든 베인(231b)이 각각 다수개로 분할되어 구비되는 변형예도 가능하다.
히든 베인 구동부(미도시)는 전동방식으로 히든 베인(231a, 231b)을 구동할 수 있도록 기어모터와, 기어모터의 출력축에 연결된 피니언기어(미도시)와, 피니언기어의 회전력을 선형왕복운동으로 변환하는 랙기어(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
[송풍팬 어셈블리]
송풍팬 어셈블리(Ⅲ)는,실내기(1)의 전방토출구(141)로 공기를 토출시키는 전방송풍모듈(31)과, 실내기(1)의 양측에 구비된 측면토출구(224a, 224b)로 공기를 토출시키는 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)을 포함한다.
본 발명의 일실시예에 따른 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)는 예시적으로 하나의 전방송풍모듈(31)과 3개의 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)을 포함함으로 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 전방송풍모듈(31)과 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)의 개수는 증감될 수 있다.
그리고 전방송풍모듈(31)과 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 열교환 어셈블리(Ⅳ)의 전방에 배치된다. 그리고 전방송풍모듈(31)은 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)의 상측에 배치된다. 전방송풍모듈(31)은 프런트캐비닛(14)에 형성된 전방토출구(141)로 공기를 토출한다.
전방송풍모듈(31)은 전방송풍팬(311), 전방송풍모터(도시생략), 흡입가이드(314) 및 전방송풍팬하우징(313)을 포함할 수 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 전방송풍모듈(31)은, 전방송풍하우징(313)과 전술한 전방 도어모듈(21)의 구조적인 형태 및 전방 도어모듈(21)의 위치 선택을 통해 토출되는 공기가 전방의 원거리로 배출되는 직접풍 모드로 운전되거나 공기가 전방토출구(141)로부터 반경방향 외부를 향해 배출되는 간접풍 모드로 운전될 수 있다.
열교환기(41)를 통과한 공기는 흡입가이드(314)를 따라 전방송풍팬하우징(313)의 내측으로 이동한다. 그리고, 전방송풍팬(311)의 동작에 의해 전방토출구(141)의 전방으로 토출된다.
측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 전방송풍모듈(31)의 하측에 배치된다. 본 발명의 일실시예에 따른 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 복수 개가 상하로 배치될 수 있다. 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c) 각각은 토출되는 공기를 측면토출구(224a, 224b)를 통해 배출할 수 있다.
각각의 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 측방송풍팬(321a, 321b, 321c), 측방송풍모터(322a, 322b, 322c), 송풍팬하우징(323a, 323b, 323c), 흡입가이드(325a, 325b, 325c) 및 토출가이드(326a, 326b, 326c)를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 흡입가이드(325a, 325b, 325c)와 토출가이드(326a, 326b, 326c)가 내측하우징(900)을 형성한다.
측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 열교환기(41) 전방에 배치되고, 열교환된 공기를 측방흡입가이드(325a, 325b, 325c)를 통해 흡입하고, 토출가이드(326a, 326b, 326c)를 거쳐 측면토출구(224a, 224b)로 배출시킬 수 있다.
측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)에 의해 유동하는 공기는, 측면토출구(224a, 224b)에 설치된 측면 베인(225a, 225b) 또는 토출가이드(326a, 326b, 326c)에 설치된 측면 베인(3261)에 의해 토출기류의 방향이 결정될 수 있다. 전술한 바와 같이, 측면토출구(224a, 224b)의 측면 베인(225a, 225b) 또는 토출가이드(326a, 326b, 326c)의 측면 베인(3261)에 의해 결정되는 기류를 전방지향기류로 설정한다.
[열교환 어셈블리]
열교환 어셈블리(Ⅳ)는 리어어퍼캐비닛(11) 내부로 흡입된 실내공기를 냉매와 열교환시키는 역할을 한다. 열교환 어셈블리(Ⅳ)는, 실내공기와 열교환하는 냉매가 유동하는 열교환기(41)와, 열교환기(41)로 냉매가 유입되거나 배출되도록 냉매유로를 형성하는 냉매관을 포함할 수 있다. 열교환기(41)는 캐비닛(2)의 내측에 위치하며, 흡입구(111)로 유입된 공기와 열교환을 한다.
냉매관은 열교환기(41)로 냉매가 이동하는 유로를 형성하는 냉매유입관(42) 및 열교환기(41)에서 배출되는 냉매의 이동을 안내하는 냉매배출관(미도시)을 포함할 수 있다.
열교환기(41)는 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)의 후방에 배치된다. 열교환기(41)는 흡입구(111)와 토출구(3) 사이에 배치되어, 실내기(1) 내부를 유동하는 공기를 열교환시킬 수 있다. 또한, 열교환기(41)는 필터 어셈블리(Ⅵ)와 송풍팬 어셈블리(Ⅲ) 사이에 배치된다.
또한 열교환기(41)는 복수의 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)과, 전방송풍모듈(31)이 상하로 배치되는 높이에 대응되는 길이로 설치될 수 있다.
[필터어셈블리]
필터 어셈블리(Ⅵ)는 흡입구(111)로 유입되는 공기에 포함된 이물질을 제거하는 역할을 한다. 필터 어셈블리(Ⅵ)는 캐비닛(2)의 후방에서 이동가능하게 배치된다. 필터 어셈블리(Ⅵ)는 캐비닛(2)의 후방에 형성되는 흡입구(111)에 배치되어, 흡입구(111)로 유입되는 실내공기를 필터링할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 필터 어셈블리(Ⅵ)는 흡입구(111)로 흡입되는 공기 중의 이물질을 제거하는 필터모듈(62)을 포함한다. 필터 어셈블리(Ⅵ)의 필터모듈(62)은 흡입구(111)에 배치된다.
본 발명의 일실시예에 따른 필터모듈(62)은, 리어어퍼캐비닛(11)의 흡입구(111) 좌측을 커버하는 제1필터모듈(62a, 62b)과, 리어어퍼캐비닛(11)의 흡입구(111) 우측을 커버하는 제2필터모듈(62c, 62d)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 필터모듈(62)은 흡입구(111)로 유입되는 공기 중의 큰 먼지가 걸러지는 프리필터(621), 이온화부로 이온화된 공기 입자를 집진하여 공기를 여과하는 집진필터부(미도시), 및 공기 중의 냄새를 제거하는 탈취필터부(미도시)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 필터모듈(62)은 프리필터(621)가 장착되는 필터케이스(622)를 더 포함할 수 있다. 필터케이스(622)에는 프리필터(621)가 장착되는 방향으로 복수의 흡입홀이 형성된다. 필터케이스(622)는 프리필터(621)가 장착되는 면에서 수직리브(6221)와 수평리브(6222)를 포함할 수 있다.
수직리브(6221)와 수평리브(6222)는 서로 격자형태를 형성하며, 필터케이스(622)의 강성을 보강할 수 있다. 프리필터(621)는 메쉬형태로 이루어져, 필터모듈(62)로 유입되는 공기 중의 크기가 큰 이물질을 걸러낼 수 있다.
[측방송풍모듈의 세부 구성]
도 4와 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 측방송풍모듈(32a)의 분해 사시도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 평단면도이다.
도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)는 전방송풍모듈(31)과 측방송풍모듈(32a)을 포함할 수 있으며, 측방송풍모듈(32a)은 송풍팬(321a)과 내측하우징(900)과 측방흡입가이드(325a)와 측방송풍모터(322a) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
본 발명에서는 측방송풍팬(321a)을 편의상 송풍팬(321a)으로 정의한다. 또한 본 발명의 공기조화기(1)는 공기조화기의 실내기를 지칭한다.
송풍팬(321a)은 열교환기의 전면에 위치하며, 회전되는 동작에 의해 열교환기를 통과한 공기를 토출구(3)를 향한 방향으로 송풍시킨다.
본 발명의 일실시예에 따른 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)의 세부 구성을 설명한다. 송풍팬 어셈블리(Ⅲ)를 구성하는 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c)은 상하방향으로 배치되는 3개의 모듈을 포함한다. 이들 3개의 모듈은 배치되는 위치만 차이가 있을 뿐이며, 개별적으로 그리고 독립적으로 열교환기(41)를 거친 공기를 흡입하여 측면토출구(224a, 224b)를 통해 배출한다.
본 발명에서는 복수의 측방송풍모듈(32a, 32b, 32c) 중 가장 상측에 배치되는 측방송풍모듈(32a)을 기준으로 설명한다. 또한 측방송풍모듈(32a)에 설명되는 내용은 다른 측방송풍모듈(32b, 32c)에도 동일하게 적용된다. 측방송풍모듈(32b, 32c)에 중복되는 내용에 관한 설명은 생략하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍모듈(32a)은, 송풍팬(321a)과 내측하우징(900)과 측방흡입가이드(325a,325b,325c)와 측방송풍모터(322a,322b,322c)를 포함한다.
[송풍팬]
도 17과 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)을 도시한 사시도이며, 도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)의 평면도이며, 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)의 저면도이며, 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)의 정면도이다.
도 3 및 도 17 내지 도 21에 도시된 바와 같이, 송풍팬(321a)은 내측하우징(900)의 내부에 회전가능하게 수용되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)은, 내측하우징(900)의 중심에 위치하며 외부 동력을 전달받아 회전하는 허브(170)와, 허브(170)의 외주면을 따라 등간격으로 이격 배치되는 복수의 팬날개(180) 및 팬날개(180)의 단부에 연결되며 환형으로 설치되는 쉬라우드(190)를 포함한다. 또한 허브(170)의 외경과 쉬라우드(190)의 내경은 전방을 향하여 점차로 커진다.
송풍팬(321a)은 내측하우징(900)의 내측에 회전 가능하게 설치되며, 토출구(3)를 향한 방향으로 공기를 이동시킬 수 있는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
송풍팬(321a)으로 사류팬을 사용할 수 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예일 뿐 다른 종류의 팬도 본 발명에 의한 송풍팬(321a)으로 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)은, 허브(170)와 팬날개(180)와 쉬라우드(190) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
허브(170)는 내측하우징(900)의 중심에 위치하며, 외부 동력을 전달받아 회전하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 또는 측방송풍모터(322a)의 출력축이 허브(170)에 연결될 수도 있다. 또는 송풍팬(321a)의 반경방향 중심에 허브(170)가 배치되며, 모터를 구성하는 로터 및 모터의 출력축인 샤프트와 함께 허브(170)가 회전될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍모터(322a)는 회전 구동력을 생성하며, 송풍팬(321a)을 회전시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따른 허브(170)는, 허브판부(171)와 축결합부(172)와 스커트부(177) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
허브판부(171)는 원판 형상으로 형성되거나 열교환기가 설치된 후방을 향하여 볼록한 곡면을 형성할 수도 있다. 이러한 허브판부(171)에는 축결합부(172)가 마련될 수 있다. 축결합부(172)는, 허브판부(171)의 반경방향 중앙에 배치될 수 있다. 축결합부(172)는 허브판부(171)에서 회전축선 방향으로 돌출될 수 있다.
축결합부(172)는, 회전동력을 전달하는 측방송풍모터(322a)의 샤프트와 결합될 수 있다. 예를 들어, 축결합부(172)에 샤프트가 끼워져서 고정되는 형태로 축결합부(172)와 샤프트 간의 결합이 이루어질 수 있다. 또는 측방송풍모터(322a)의 샤프트와 축결합부(172) 사이에 별도의 연결부재가 추가로 더 설치될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 가능하다.
축결합부(172)의 외측 둘레를 따라 설정된 간격으로 제1보강돌기(173)가 설치된다. 제1보강돌기(173)는 축결합부(172)를 중심으로 방사형으로 설치되며, 축결합부(172)의 외측에 띠 형상 또는 판 형상의 돌기를 형성한다. 따라서 축결합부(172)에 집중되는 응력은 제1보강돌기(173)를 통해 분산되므로 축결합부(172)의 구조강성을 보강할 수 있다.
스커트부(177)는, 허브판부(171)의 테두리에서 전방을 향한 방향으로 돌출될 수 있다. 스커트부(177)는 전방을 향하여 연장되며, 허브판부(171)에서 멀어질수록 반경방향 외측으로 기울어지는 경사면을 형성할 수 있다. 스커트부(177)의 내경은 허브판부(171)의 전방으로 향할 수록 점차적으로 증가한다.
예를 들어 허브판부(171)와 스커트부(177)가 연결된 형상은, 내부에 중공이 형성되고 일측이 개방된 원뿔대(Truncated cone) 형상일 수 있다. 스커트부(177)는 전방이 개구되고 후방은 허브판부(171)에 의해 막혀있는 깔대기 형상일 수 있다.
쉬라우드(190)는 팬날개(180)의 단부에 연결되며 환형으로 설치되는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
쉬라우드(190)는 스커트부(177)의 외측 둘레를 따라 설치되며, 쉬라우드(190)와 스커트부(177)는 팬날개(180)에 의해 연결된다. 또한 허브(170)의 외경과 쉬라우드(190)의 내경은 전방을 향한 방향으로 점차로 커질 수 있다.
쉬라우드(190)는, 팬모듈부(140)의 반경방향을 따라 허브(170)와 소정 간격으로 이격되며, 허브(170)의 반경방향 외측에 배치될 수 있다. 또한 쉬라우드(190)는, 팬날개(180)의 반경방향 길이에 대응하는 간격만큼 허브(170)와 이격될 수 있다. 그리고 각각의 팬날개(180)는, 허브(170)에 구비된 스커트부(177)와 쉬라우드(190) 사이를 연결할 수 있다.
쉬라우드(190)는 스커트부(177)와 대략 나란한 경사면을 형성할 수 있다. 본 실시예에서는, 쉬라우드(190)의 전방으로 갈수록 스커트부(177)와 쉬라우드(190)의 간격이 점점 더 벌어지는 형태로, 스커트부(177)와 쉬라우드(190)의 배치가 이루어지는 것으로 예시된다. 본 발명에서 전방은 송풍팬(321a)에서 프런트캐비닛(14)을 향한 방향이며, 후방은 송풍팬(321a)에서 토출구(3)를 향한 방향이다.
쉬라우드(190)의 후방에 구비된 입구돌기(191)는 링 형상의 돌기이며, 깔대기 형상의 쉬라우드(190)에서 후방으로 연장된다. 입구돌기(191)가 후술할 벨마우스(3232a)의 내측에 위치하므로, 쉬라우드(190)를 따라 쉬라우드(190)에 구비된 입구로 유입되는 공기의 회풍 이동을 방지할 수 있다.
팬날개(180)는 복수로 구비되며, 허브(170)의 외주면을 따라 등간격으로 이격 배치될 수 있다. 팬날개(180)는 허브(170)를 중심으로 허브(170)의 외측으로 돌출되며, 이러한 팬날개(180)는 나선형으로 연장된다. 또한 복수개의 팬날개(180)는 허브(170)의 둘레방향을 따라 소정 간격 이격되게 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 팬날개(180)는, 축결합부(172)의 중심에서 나선형으로 연장되는 원심방향을 따라 스커트부(177)의 외측으로 돌출될 수 있다. 또한 축결합부(172)의 외측에서 축결합부(172)를 향한 방향을 반경방향이라 할 때, 팬날개(180)의 반경방향 내측은 스커트부(177)에 연결되고, 팬날개(180)의 반경방향 외측은 후술할 쉬라우드(190)에 연결될 수 있다.
스커트부(177)는, 허브(170)의 구성 중 팬날개(180)와 직접적으로 연결된 부분으로서, 팬날개(180)를 통과하는 공기와도 직접 접촉되는 부분이다. 이러한 스커트부(177)는, 팬모듈부(140)를 통과하는 공기의 유동 경로와도 깊게 관련될 수 있다.
쉬라우드(190)와 스커트부(177) 사이를 연결하는 각각의 팬날개(180)는, 제1단부(181)와 제2단부(182)와 제1에지(183) 및 제2에지(184)를 포함할 수 있다.
제1단부(181)는, 팬날개(180)의 회전방향 선단에 배치되고, 반경방향으로 연장되는 직선 형태로 형성될 수 있다. 회전방향은, 송풍팬(321a)의 회전이 이루어지는 방향으로 정의된다.
제2단부(182)는, 팬날개(180)의 회전방향 후단에 배치되고, 축결합부(172)를 중심으로 방사형으로 형성될 수 있다.
제1에지(183)는, 제1단부(181)의 일단 및 제2단부(182)의 일단을 연결할 수 있다. 이러한 제1에지(183)는, 쉬라우드(190)의 내주면에 연결될 수 있다.
제2에지(184)는, 제1단부(181)의 타단 및 제2단부(182)의 타단을 연결할 수 있다. 이러한 제2에지(184)는, 허브(170)의 외주면에 연결될 수 있다.
즉, 제1단부(181)의 일단과 제2단부(182)의 일단은, 쉬라우드(190)의 내주면과 연결될 수 있다. 그리고 제1단부(181)의 타단과 제2단부(182)의 타단은 스커트부(177)의 외주면과 연결될 수 있다.
제1단부(181)의 일단은, 제2단부(182)의 일단보다 허브판부(171)의 반경방향 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 그리고 제2단부(182)의 타단은, 제1단부(181)의 타단보다 허브판부(171)의 반경방향 중심에 가깝게 배치될 수 있다. 이는, 제1단부(181)의 일단 및 타단이 제2단부(182)의 일단 및 타단보다 회전방향 전방에 배치되어 있고, 스커트부(177)는 회전방향 전방으로 갈수록 그 반경이 좁아지는 형태로 형성되기 때문이다.
본 실시예에 따르면, 팬날개(180)는 허브(170) 중에서 스커트부(177)와 연결된다. 팬모듈부(140)로 유입되는 공기의 흐름을 상향 경사진 방향으로 유도하기 위해, 스커트부(177)는 상향 경사진 방향으로 경사면을 형성한다.
[내측하우징]
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 내측하우징(900)은 송풍팬(321a)이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 열교환기와 마주하는 측면에 공기가 유입되는 송풍입구(323a1)가 형성된다. 또한 내측하우징(900)은 캐비닛(2)의 토출구(3)와 마주하는 측면에 송풍출구(326b)가 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍출구(326b)는 내측하우징(900)의 폭방향 양측에 형성된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 내측하우징(900)은, 송풍팬하우징(323a)과 토출가이드(326a)를 포함한다.
[송풍팬하우징]
도 22와 도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬하우징(323a)의 사시도이며, 도 24는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬하우징(323a)의 정면도이며, 도 25는 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬하우징(323a)에 송풍팬(321a)이 설치된 상태를 도시한 정면도이다.
도 22 내지 도 25에 도시된 바와 같이, 송풍팬하우징(323a)은 송풍팬(321a)이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 원형을 형성하는 송풍입구(323a1)와 비원형으로 이루어진 전방배출구(323a2)를 구비할 수 있다. 또한 송풍팬하우징(323a)의 내측면에는 송풍팬(321a)으로부터 배출되는 공기의 유동을 전방으로 안내하는 제1 에어가이드면(3236a)이 형성된다.
송풍팬하우징(323a)은 내부에 송풍팬(321a)을 수용하는 기능을 수행함과 동시에 송풍팬(321a)을 통과한 공기의 유동방향을 1차적으로 전환하는 역할을 한다. 송풍팬하우징(323a)은 송풍팬(321a)의 후방에 위치하며, 토출가이드(326a)는 송풍팬(321a)의 전방에 위치한다. 송풍팬하우징(323a)과 토출가이드(326a)는 송풍팬(321a)을 사이에 두고 서로 결합되어 공기의 이동 통로를 형성한다.
보다 상세히는 본 발명의 일실시예에 따른 실내기에 적용되는 송풍팬(321a)은, 회전축(X)이 캐비닛(2)의 전면으로부터 후면을 향하는 방향으로 연장되며, 중앙으로 흡입된 공기를 반경방향 외측으로 배출하는 송풍팬(321a)이 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 송풍팬(321a)은 사류팬을 사용한다.
따라서 송풍팬(321a)을 통해서 배출되는 공기는 회전속도 성분을 가진 상태로, 대략 회전축(X)에 수직한 사선방향으로 배출된다. 송풍팬하우징(323a)은 이와 같이 회전축(X)에 수직한 사선방향으로 배출되는 공기의 유동방향을, 전방방향을 향하도록 전환하는 역할을 한다.
송풍팬하우징(323a)은 전술한 측방흡입가이드(325a,325b,325c)의 형상과는 반대로 송풍입구(323a1)가 원형이 되고, 전방배출구(323a2)는 사각형상을 갖도록 구성된다.
사각형상의 전방배출구(323a2)를 형성할 수 있도록, 송풍팬하우징(323a)의 전방측에는 하우징베이스(3235a)가 구비된다. 하우징베이스(3235a)가는 육면체의 외형을 갖고, 사각형상 또는 정사각형상의 전방배출구(323a2)를 구비한다.
원형으로 이루어진 송풍입구(323a1)의 반경방향 외측에는 고리형상의 벨마우스(3232a)가 위치한다. 송풍팬(321a)의 입구돌기(191)가 벨마우스(3232a)의 내측에 위치하므로, 송풍팬(321a)에 의해 전방으로 이동된 공기 중의 일부가 송풍팬(321a)의 외측과 송풍팬하우징(323a)의 내측 사이의 공간을 통해 송풍팬(321a)의 입구로 다시 돌아오는 공기의 회풍 이동을 방지할 수 있다.
벨마우스(3232a)는 송풍입구(323a1)와 마주하는 송풍팬하우징(323a)의 내측에 환형으로 설치된다. 벨마우스(3232a)는 쉬라우드(190)의 입구돌기(191)의 단부를 감싸는 오목한 형상의 종단면을 구비하며 원주 방향을 따라 연장된다.
또한 벨마우스(3232a)는, 송풍팬하우징(323a)의 중앙에 형성된 송풍입구(323a1)의 외주면을 둘러싸는 형태로 형성될 수 있다. 벨마우스(3232a)는 후방을 향하여 볼록하게 형성되며, 전방을 향하여 오목한 형상의 홈부를 형성할 수 있다.
또한 벨마우스(3232a)는, 적어도 일부분이 쉬라우드(190)의 반경방향 내측으로 삽입될 수 있다. 이러한 벨마우스(3232a)는, 송풍팬(321a)의 입구에서 흡입 유동을 가이드함으로써, 측방송풍모듈(32a)의 흡입, 토출 성능이 향상되는데 기여할 수 있다. 또한 벨마우스(3232a)의 후방에 볼록한 곡면으로 이루어지므로, 벨마우스(3232a)를 통해 전방으로 이동되는 공기의 마찰저항 증가를 감소시킬 수 있으며, 이로 인하여 공기 송풍이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
하우징베이스(3235a)의 전면 상단 및 하단 테두리에는 나사홈(3235a1)이 형성된다. 나사홈(3235a1)에는 하우징베이스(3235a)와 후술하는 토출가이드(326a)를 체결하는 체결볼드(미도시)가 결합된다.
송풍팬(321a)에서 토출된 공기의 유동방향전환을 위해서, 송풍팬하우징(323a)의 후방에는 돔 형상의 팬수용부가 구비된다. 팬수용부는 팬수용부영역(T1)에 형성되며, 팬수용부의 내측에 송풍팬(321a)이 위치한다.
팬수용부는 송풍팬(321a)으로부터 배출되는 공기의 유동방향을 전환하는 과정에서 맴돌이 또는 와류가 형성되지 않도록 소정의 곡률을 갖고 후방을 향해 볼록하게 형성되는 곡면 형상의 돔 모양을 갖는다.
팬수용부(3234a)의 내측면에 의해서 유동방향이 전환된 공기의 유동은 소정의 회전속도 성분을 가진 상태로 1차적으로 유동방향이 전환되고, 2차적으로 토출가이드(326a)에 의해서 측면방향(Le-방향 또는 Ri-방향)으로 유동방향이 전환된다.
따라서 팬수용부(3234a)의 내측면은, 회전하면서 송풍팬(321a)에서 배출되는 공기가 유동방향으로 진행하면서 압력이 회복될 수 있도록 유로의 단면적이 확장되는 형상을 구비한다. 팬수용부(3234a)의 내측면은 제1 에어가이드면(3236a)으로서 기능한다.
도 24에 도시된 바와 같이, 제1 에어가이드면(3236a)은, 송풍팬(321a)의 회전방향(R)을 따라 교번하여 형성되는 제2 곡면부(3236a2)와 제1 곡면부(3236a1)를 포함한다. 즉 회전방향(R)으로 진행하면서 제2 곡면부(3236a2), 제1 곡면부(3236a1), 제2 곡면부(3236a2), 제1 곡면부(3236a1)의 순서로 제1 에어가이드면(3236a)이 형성된다.
제1 곡면부(3236a1)와 제2 곡면부(3236a2)는 공통적으로 송풍팬(321a)으로부터 반경방향 외측으로 배출되는 공기의 유동을 손실을 최소화하여 전방방향(F-방향)을 향하도록 전환할 수 있도록 후방을 향해 볼록한 곡면 형상을 갖는다.
제1 곡면부(3236a1)는 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 지나고 회전축선(X-X)에 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률이 송풍팬(321a)의 회전방향(R)으로 따라 진행하면서 일정하게 유지되는 부분이다. 즉, 회전방향(R)으로 진행하면서 제1 곡면부(3236a1) 단면의 곡률의 변화가 발생하지 않으므로, 회전방향(R)으로 공기 유로의 단면적의 변화가 발생하지 않는다.
제2 곡면부(3236a2)는 제1 곡면부(3236a1)에 이어서 연속적으로 형성되는 부분으로, 공기유로의 단면적을 점진적으로 확장하여 공기유동의 압력을 점전적으로 회복시키면서 측면토출구(224a, 224b) 측으로 공기유동을 안내한다.
이와 같이 공기유로의 단면적이 점전적으로 확장될 수 있도록, 제2 곡면부(3236a2)는 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 지나고 회전축선(X-X)에 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률이 송풍팬(321a)의 회전방향(R)으로 따라 점차적으로 가변된다.
보다 상세히는 제2 곡면부(3236a2)는 전술한 단면의 곡률이 송풍팬(321a)의 회전방향(R)을 따라 진행하면서 점진적으로 증가되는 곡률확장부(3236a21)와, 전술한 단면의 곡률(R2)이 송풍팬(321a)의 회전방향(R)을 따라 진행하면서 점진적으로 감소되는 곡률감소부(3236a22)를 포함한다.
제1 에어가이드면(3236a)을 컷오프연결선(L_CO) 기준으로 좌우로 분할하면, 분할된 좌측영역(Z_Le)은 좌측에서 생성되는 공기의 유동을 안내하고 압력을 회복시켜 좌측면토출구(224a) 측으로 안내하는 역할을 한다. 또한, 분할된 우측영역(Z_Ri)은 우측에서 생성되는 유동을 가이드하고 압력을 회복시켜 우측면토출구(224b) 측으로 안내하는 역할을 한다.
다만, 좌측영역(Z_Le)에 형성되는 제1 에어가이드면(3236a)과 우측영역(Z_Ri)에 형성되는 제1 에어가이드면(3236a)은 서로 동일한 기능을 수행하도록 동일한 형상을 갖도록 구성되지만, 회전속도 성분을 갖는 공기의 유동을 안내할 수 있도록 회전중심(C)을 기준으로 점대칭 형상을 갖는다. 그리고 제1 곡면부(3236a1)와 제2 곡면부(3236a2)가 교변하여 배치되도록 구성된다.
제1 에어가이드면(3236a)을 회전중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 4등분하였을 때, 제1 곡면부(3236a1)는 제1 사분영역(Z1) 및 제3 사분영역(Z3)에 형성되며, 회전중심(C)을 기준으로 점대칭 형상 및 위치를 갖도록 형성된다.
이어서 공기 유동이 확장되도록 단면적이 확장되는 제2 곡면부(3236a2)는, 제2 사분영역(Z2) 및 제4 사분영역(Z4)에 형성되어, 공기의 유동은 제2 곡면부(3236a2)의 곡률확장부(3236a21)를 지나면서 점진적으로 압력이 회복된다.
한편, 곡률확장부(3236a21)에 이어서 단면의 곡률이 점진적으로 감소되는 곡률감소부(3236a22)가 형성된다. 곡률감소부(3236a22)의 곡률은, 곡률확장부(3236a21)부터 곡률감소부(3236a22)로 전이되는 위치에서 단면의 곡률이 최대가 된 후 점진적으로 그리고 연속적으로 감소되도록 구성되며, 제1 사분영역(Z1) 및 제3 사분영역(Z3)이 시작되는 부분에서 제1 곡면부(3236a1)의 단면의 곡률(R1)과 동일한 곡률을 갖는다.
한편, 제1 에어가이드면(3236a)은, 제1 곡면부(3236a1)의 전방에 형성되고 상기 제1 곡면부(3236a1)에 연속해서 형성되는 제3 곡면부(3236a3)를 더 포함한다.
제3 곡면부(3236a3)는, 제2 곡면부(3236a2)와 유사하게 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 지나고 회전축선(X-X)에 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률이 송풍팬(321a)의 회전방향(R)으로 따라 진행하면서 가변된다. 바람직하게는 제3 곡면부(3236a3) 단면의 곡률이 점진적으로 확대되는 부분과 점진적으로 감소되는 부분을 포함하도록 구성된다.
이 때, 제3 곡면부(3236a3)는 제1 곡면부(3236a1)와 동일하게 제1 사분영역(Z1) 및 제3 사분영역(Z3)에만 형성되며, 동일하게 제1 사분영역(Z1) 및 제3 사분영역(Z3)에 형성되는 제3 곡면부(3236a3)는 회전중심(C)을 기준으로 점대칭 형상을 갖도록 배치된다.
한편, 송풍팬(321a)은, 회전축(X)이 캐비닛(2)의 전면으로부터 후면을 향하는 방향으로 연장되는 방향성을 갖는 상태로 송풍팬하우징(323a)의 내부에 수용된다. 송풍팬(321a)은 후방에 형성된 송풍팬하우징(323a)의 송풍입구(323a1)로 유입되는 공기가 중앙 측으로 흡입되어 반경방향 외측으로 사선방향으로 배출되는 사류팬이 적용된다.
[토출가이드]
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에 설치된 상태를 도시한 전방 사시도이며, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치된 측방송풍모듈(32a)의 분해 사시도이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에서 분리된 상태를 도시한 사시도이며, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에 설치된 상태의 후측면도이며, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)와 토출가이드(326a)를 통과하는 공기의 흐름을 도시한 도면이며, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에 설치된 상태를 도시한 후방 사시도이다.
도 7 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 토출가이드(326a)는 송풍팬(321a)을 통과한 공기를 캐비닛(2)의 측면토출구(224a, 224b)로 안내하는 기술사상 안에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
또한 토출가이드(326a)는 송풍팬하우징(323a)의 전방배출구(323a2)에 결합하며, 송풍팬(321a)을 통과한 공기를 토출구(3)로 안내하는 송풍출구(326b)가 폭방향 양측에 형성될 수 있다. 또한 토출가이드(326a)의 후면(3261a3)에는 제1 에어가이드면(3236a)에 의해 안내된 공기의 유동을 토출구(3)를 향한 측방으로 안내하는 제2 에어가이드면(3262a)이 형성된다. 제1 에어가이드면(3236a)과 제2 에어가이드면(3262a) 사이에는 공기의 유로가 형성된다. 제1 에어가이드면(3236a)과 제2 에어가이드면(3262a) 사이에 형성된 공기 유로는 내측하우징(900)의 폭방향 양측으로 공기를 배출한다. 그리고 공기의 배출이 이루어지는 제2에어가이드면에 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 토출가이드(326a)는, 송풍팬하우징(323a)의 전방에 결합되어 송풍팬하우징(323a)에 의해 1차적으로 유동방향이 전환된 공기의 유동을 2차적으로 전환하는 역할을 한다. 토출가이드(326a)는 송풍출구(326b)와 베이스플레이트(3261a)와 제2에어가이드면과 상단 에지(3261a4)와 하단 에지(3261a5)와 측면 베인(3261) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
토출가이드(326a)는 평판 형상의 베이스플레이트(3261a)를 포함한다. 베이스플레이트(3261a)는 전후방향(F-R방향)으로 두께가 대체로 일정하게 유지되는 평판 형상을 갖는다.
한편, 베이스플레이트(3261a)의 중앙측에는 송풍팬(321a)의 허브(170)를 지지함과 동시에 측방송풍모터(322a)를 지지하는 역할을 하는 모터안착부(3261a1)가 형성된다. 모터안착부(3261a1)의 후방 형상은 허브(170)를 지지할 수 있도록 허브(170)의 내부 형상에 대응되는 형상을 갖도록 구성된다. 후방을 향하여 볼록한 형상으로 돌출된 모터안착부(3261a1)는 오목한 홈부를 형성하는 허브(170)의 내부로 삽입된다.
모터안착부(3261a1)의 전방 형상은 후방을 향해서 오목한 형상을 갖도록 구성되며, 오목한 홈부를 형성하는 모터안착부(3261a1)의 내측에 측방송풍모터(322a)가 장착된다.
모터안착부(3261a1)의 전방 내부에는 3개의 체결보스(3261a2)가 구비된다. 측방송풍모터(322a)의 고정을 위한 모터브라켓(327a)이 체결보스(3261a2)에 고정된다. 또한 토출가이드(326a)에는 측방송풍모터(322a)의 샤프트가 통과하는 관통홀이 형성된다. 관통홀은 송풍팬(321a)의 회전중심(C)과 동심이 된다.
토출가이드(326a)의 중앙부는 대체로 평면을 형성하며, 토출가이드(326a)의 양측은 전방방향(F-방향)으로 굽어지는 형상을 갖는다. 따라서 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기는 내측하우징(900)의 전방을 향하여 경사진 방향으로 토출한다.
베이스플레이트(3261a)의 폭방향 양측에는 베이스플레이트(3261a)와 일체로 형성되고, 전방을 향해서 굽어지는 형상으로 연장되는 제2 에어가이드면(3262a)이 설치된다.
제1 에어가이드면(3236a)과 제2 에어가이드면(3262a)의 형상에 의해서, 공기의 유로 단면적이 공기의 유동방향(F)으로 진행하면서 점진적으로 확장 될 수 있다.
보다 상세히는 제2 에어가이드면(3262a)은, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 대해서 소정의 경사각을 형성하며 프론트가이드부(Ⅴ)가 장착되기 위한 홈부를 형성하는 몸체장착홈부(3262a2)와, 몸체장착홈부(3262a2)에 장착된 프론트가이드부(Ⅴ)와 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)을 연결하는 전환곡면부(3262a1)를 포함한다.
프론트가이드부(Ⅴ)는, 전술한 측면 베인(225a, 225b)과 함께 최종적으로 측면토출구(224a, 224b)를 통해서 배출되는 공기의 토출각을 결정하는 역할을 한다.
한 쌍의 프론트가이드부(Ⅴ)는 좌측면 베인(225a) 및 우측면 베인(225b)에 대해서 동일한 토출각을 형성할 수 있도록 베이스플레이트(3261a)를 중심으로 대칭이 되도록 배치된다.
바람직하게는 한 쌍의 프론트가이드부(Ⅴ)는 회전속도 성분을 갖는 공기의 유동을 안내할 수 있도록 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 기준으로 점대칭 형상을 갖도록 형성된다.
한편, 전환곡면부(3262a1)는 곡률유지부(3262a4)와 곡률전환부(3262a3)를 포함한다.
곡률유지부(3262a4)는 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 상하 방향으로 연장된다. 또한 곡률유지부(3262a4)는, 베이스플레이트(3261a)의 상단 에지(3261a4)와 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률이 설정된 범위 내에서, 상단 에지(3261a4) 또는 하단 에지(3261a5)를 향해 진행하면서 일정하게 유지된다.
곡률전환부(3262a3)는 곡률유지부(3262a4)에 연속적으로 형성되며, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 상하 방향으로 연장된다. 또한 곡률전환부(3262a3)는 베이스플레이트(3261a)의 상단 에지(3261a4)와 나란하게 평면으로 자른 단면의 곡률이, 상단 에지(3261a4) 또는 하단 에지(3261a5)를 향해 진행하면서 점진적으로 변화한다.
곡률유지부(3262a4)는, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3) 상단 에지(3261a4)로부터 하단 에지(3261a5)를 향해 직선방향으로 연장되며, 평판 형상의 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)과 프론트가이드부(Ⅴ)가 장착되기 위한 몸체장착홈부(3262a2)를 연결한다.
곡률유지부(3262a4)는 베이스플레이트(3261a)에 연결되며, 전방측을 향하여 완만한 곡면을 형성한다.
그리고 곡률유지부(3262a4)와 베이스플레이트(3261a)에 연결된 곡률전환부(3262a3)는 베이스플레이트(3261a)에서 전방측을 향하여 굽어지며 곡률이 가변된다.
전술한 바와 같이, 송풍팬(321a)으로부터 배출된 공기는 송풍팬하우징(323a)의 제1 에어가이드면(3236a)을 통해 1차적으로 유동방향(F)이 전환되어 토출가이드(326a)의 후면(3261a3) 측으로 안내된다.
토출가이드(326a)의 후면(3261a3) 측으로 안내된 공기는 프론트가이드부(Ⅴ)를 통해 측면토출구(224a, 224b)로 이동되거나, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)을 거쳐 프론트가이드부(Ⅴ)로 이동된 후 측면토출구(224a, 224b)로 이동된다.
이와 같이 베이스플레이트(3261a)로부터 프론트가이드부(Ⅴ)로 이동되는 공기에 대한 저항을 최소화하고 급격한 유동방향(F) 전환에 따른 유동 손실을 최소화하기 위해, 베이스플레이트(3261a)와 프론트가이드부(Ⅴ) 사이에 소정의 단면 곡률을 갖는 곡률유지부(3262a4)가 형성된다.
곡률유지부(3262a4)의 단면 곡률은, 베이스플레이트(3261a)에 대한 프론트가이드부(Ⅴ)의 경사각을 고려하여 급격한 유동방향 전환을 방지할 수 있는 수치를 갖도록 결정될 수 있으며, 상하방(U-D 방향)으로 진행하면서 단면 곡률의 변화없이 일정하게 유지된다.
곡률전환부(3262a3)는, 제2 에어가이드면(3262a)에 의해서 형성되는 공기의 유로 단면적을 추가적으로 확장하는 역할을 한다.
도 11에 도시된 바와 같이 시계방향으로 회전하는 송풍팬(321a)을 기준으로 우측 곡률유지부(3262a4)의 하단 측에 컷오프위치(P_CO)가 형성되고, 좌측 곡률유지부(3262a4)의 상단 측에 컷오프위치(P_CO)가 형성된다.
이들 컷오프위치들(P_CO)을 연결하는 형성되는 컷오프연결선(L_CO)은 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 지나게 되고, 컷오프연결선(L_CO)을 기준으로 분할하면, 송풍팬(321a)으로부터 배출되는 공기 중에서 컷오프연결선(L_CO)의 좌측영역(Z_Le)으로 배출되는 공기는 좌측면토출구(224a)로 유동하고, 컷오프연결선(L_CO)의 우측영역(Z_Ri)으로 배출되는 공기는 우측면토출구(224b)로 유동한다.
이 때, 컷오프연결선(L_CO)으로부터 시계방향으로 회전하였을 때 형성되는 소정의 각도 범위에서 배출되는 공기는 충분히 압력 회복이 이루어지지 않은 상태에서 측면토출구(224a, 224b)로 이동될 가능성이 높다.
즉, 곡률전환부(3262a3)가 형성되지 않았을 경우에 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)만으로 유로가 형성된다. 따라서 토출가이드(326a)의 외측으로 배출되는 공기는, 평판 형상의 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 의해서 충분히 압력 회복이 이루어지지 않은 상태에서 측면토출구(224a, 224b)로 이동될 가능성이 높다.
곡률전환부(3262a3)는 이와 같이 송풍팬(321a)의 회전방향으로 컷오프위치(P_CO) 이후 각도 범위에서 송풍팬(321a)으로부터 배출되는 공기에 대한 유로 단면적을 점진적으로 확장시켜 공기 유동의 압력을 회복시키는 역할을 한다.
이와 같은 점진적인 유로 단면적 확장을 위해서, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 수직하고 상단 에지(3261a4)와 나란한 평면으로 자른 곡률전환부(3262a3)의 단면의 곡률은 송풍팬(321a)의 회전방향을 따라 진행하면서 점진적으로 변경되도록 구성된다. 이하에서 다르게 한정하지 않는 한, 곡률유지부(3262a4) 및 곡률전환부(3262a3)의 단면 곡률은, 베이스플레이트(3261a)의 후면(3261a3)에 수직하고 상단 에지(3261a4)와 나란한 평면으로 자른 단면의 곡률을 의미한다.
송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 지나는 상하방향 분할평면으로 2등분하면, 좌측에 위치한 곡률유지부(3262a4)의 하부에 곡률전환부(3262a3)가 형성되고, 우측에 위치한 곡률유지부(3262a4)의 상부에 곡률전환부(3262a3)가 형성된다.
이를 달리 설명하면, 제2 에어가이드면(3262a)을 회전중심(C)을 기준으로 90도 간격으로 4등분하였을 때, 제1영역(F1)과 제3영역(F3)에 곡률전환부(3262a3)가 형성되고, 제2영역(F2)과 제4영역(F4)에 곡률유지부(3262a4)가 형성된다.
대각선 방향으로 마주하는 곡률전환부(3262a3)는, 송풍팬(321a)의 사선방향으로 배출되는 공기의 유동을 고려하여 송풍팬(321a)의 회전중심(C)을 기준으로 서로 점대칭 형상으로 배치되며, 점대칭 형상으로 배치되는 점만 다를 뿐 구체적인 형상은 동일하게 구성된다.
몸체장착홈부(3262a2)는 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치되기 위한 기술사상 안에서 다양한 홈부 형상을 형성할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체장착홈부(3262a2)는 토출가이드(326a)에서 공기의 토출이 제일 많이 이루어지는 부분에 설치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 몸체장착홈부(3262a2)는 곡률유지부(3262a4)에 연이어 설치되며, 제2영역(F2)과 제4영역(F4)에 설치된다.
[측방흡입가이드]
도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 열교환기(41)를 통과한 공기가 유입되는 측방흡입가이드(325a)는, 열교환기(41)를 통과한 공기의 유로를 원형유로로 변환하는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
이를 위해 측방흡입가이드(325a)는 사각유입구(3251a)와 원형배출구(3252a)를 구비하고 전체적으로 깔때기 형상을 갖도록 구성된다. 열교환기(41)를 통과한 공기가 원활히 유입될 수 있도록 사각유입구(3251a)의 폭은 전체적으로 열교환기(41)를 커버할 수 있도록 열교환기(41)의 폭보다는 다소 크게 형성된다.
사각유입구(3251a)와 원형배출구(3252a)를 연결하는 내측면(3253a)은 곡면 형상을 구비하므로, 송풍되는 공기의 마찰저항 증가를 감소시키며, 와류 발생을 방지할 수 있다.
사각유입구(3251a)의 높이는, 열교환기(41) 전체 높이의 1/N 를 커버할 수 있는 높이를 갖도록 형성될 수 있다. N은 열교환기(41)의 전방에 위치한 송풍팬(321a)의 개수이며, 본 발명에서는 4로 설정하나, 이에 한정하는 것은 아니며 4에서 증감될 수 있다.
또한, 사각유입구(3251a)를 통과한 공기가 원형배출구(3252a)로 수렴되는 과정에서 맴돌이 또는 난류 등이 생성되지 않도록 측방흡입가이드(325a)의 내측면(3253a)은 곡면 형상을 갖도록 형성될 수 있다.
원형배출구(3252a)를 통과한 공기가 누설없이 송풍팬하우징(323a)으로 전달될 수 있도록, 원형배출구(3252a)는 송풍팬하우징(323a)의 송풍입구(323a1)의 주위에 형성된 고리형상의 벨마우스(3232a)에 연결된다.
[프론트가이드부]
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)를 도시한 사시도이며, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)의 정면도이며, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 측방송풍모듈(32a)의 측면도이며, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기(731)의 단면도이다.
도 11 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 프론트가이드부(Ⅴ)는 제2 에어가이드면(3262a)에 착탈 가능하게 설치될 수 있다. 보다 상세하게는 제2가이드면에 구비된 몸체장착홈부(3262a2)에 프론트가이드부(Ⅴ)가 결합된다.
프론트가이드부(Ⅴ)는 송풍팬(321a)을 통과한 공기가 송풍출구(326b)를 향하여 이동하는 이동경로에 위치하며, 상어의 비늘에 존재하는 것과 유사한 미소 돌출돌기(731)를 구비한다. 따라서 돌출돌기(731)가 공기와 충돌하며 작은 소용돌이를 형성하며, 이와 같은 작은 소용돌이가 프론트가이드부(Ⅴ)의 외측을 따라 형성되는 큰 소용돌이가 프론트가이드부(Ⅴ)에 영향을 끼치는 현상을 감소시켜 항력을 감소시키는 기술사상 안에서 다양한 변형이 가능하다.
프론트가이드부(Ⅴ)는 공기조화기의 측면 토출 유로 구조에서, 내측하우징(900)의 내측 표면의 마찰계수를 변화시켜 토출 구간의 항력을 낮추며, 이로 인하여 풍량을 증가시키고 소음을 낮출 수 있다. 프론트가이드부(Ⅴ)는 생체모사 돌기를 형성하므로 토출되는 공기에 의한 항력을 감소시킬 수 있다. 상어의 비늘 표면에 형성된 돌기는 수력학적으로 양력과 추력을 증가시킬 뿐만 아니라, 항력 감소에 도움을 준다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)는 상어의 피부 돌기에 대응하는 표면 조도를 반영하며, 일정한 코드길이와 경사각을 갖는 요철 형상을 적용한다. 따라서 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치된 내측하우징(900)은, 송풍팬(321a)으로부터 토출되는 기류의 송풍 성능을 향상시킬 수 있는 저전력, 저소음 구조를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)는, 내측하우징(900)에 착탈 가능하게 설치되고, 내측하우징(900)의 내측으로 돌출되는 복수의 돌출돌기(731)를 구비한다. 또한 프론트가이드부(Ⅴ)는 복수로 구비되며, 내측하우징(900)의 폭방향 양측에 설치될 수 있다.
토출가이드(326a)의 폭방향 양측에는 송풍출구(326b)가 각각 형성되며, 이러한 송풍출구(326b)에는 전방을 향하여 굽어진 형상으로 설치되는 제2에어가이드면이 설치된다. 제2에어가이드면에는 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치된다.
송풍팬(321a)의 원심방향 측면으로 토출되는 공기는, 토출가이드(326a)의 토출 영역에 항력 감소 효과가 있는 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치된다. 내측하우징(900)에서 토출기류가 이동하는 경로에 위한 영역 중 송풍출구(326b)와 마주하는 영역에 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치되므로, 항력 감소 효과가 있는 형상의 생체모사 기술이 내측하우징(900)에 적용된다.
프론트가이드부(Ⅴ)에 구비된 돌기안내부(730)는, 금형을 통해 플라스틱 성형이 가능한 형상이며, 측면 토출 구간 중 유효한 일부 영역에 한정하여 일정한 코드 길이와 가이드각(GA)을 갖는 형상으로 돌출돌기(731)를 형성한다.
프론트가이드부(Ⅴ)는, 송풍팬(321a)을 중심으로 대각선 방향 양측에 설치될 수 있다. 송풍팬(321a)의 회전중심을 기준으로 수평가상선(E1)과 수직가상선(E2)을 연장하여 토출가이드(326a)를 4개의 설정영역으로 구분할 수 있다. 설정영역은, 회전중심을 기준으로 12시 방향에서 시계방향을 따라 순차적으로 제1영역(F1), 제2영역(F2), 제3영역(F3), 제4영역(F4)으로 구분된다. 또한 프론트가이드부(Ⅴ)는, 제2영역(F2)과 제4영역(F4)에 설치되거나, 제1영역(F1)과 제3영역(F3)에 설치될 수 있다.
프론트가이드부(Ⅴ)는 토출가이드(326a)의 제2에어가이드면에 설치될 수 있으며, 제2에어가이드면 중에서도 경사면부에 설치될 수 있다. 프론트가이드부(Ⅴ)의 설치를 위해 경사면부에는 오목한 몸체장착홈부(3262a2)가 형성되며, 프론트가이드부(Ⅴ)가 몸체장착홈부(3262a2)에 착탈된다.
토출가이드(326a)의 내측에 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치되며, 프론트가이드부(Ⅴ)의 외측에 돌출돌기(731)가 돌출된다. 경사면부와 동일 평면을 형성하는 프론트가이드부(Ⅴ)에서 돌출된 돌출돌기(731)는 공기의 배출방향을 따라 사선방향으로 연장된다. 또한 돌출돌기(731)는 상하 방향을 따라 복수 개 설치될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)는, 내측하우징(900)에 착탈되는 착탈몸체부(700) 및 착탈몸체부(700)의 내측으로 돌출되는 돌출돌기(731)가 복수로 구비되는 돌기안내부(730)를 포함할 수 있다.
또한 착탈몸체부(700)는, 내측하우징(900)에 구비된 몸체장착홈부(3262a2)에 삽입되며 내측에는 돌기안내부(730)가 연결되는 메인몸체(710) 및 메인몸체(710)에서 연장되며, 고정부재(740)의 체결에 의해 내측하우징(900)에 고정되는 착탈브라켓부(720)를 포함할 수 있다.
메인몸체(710)는 판 형상이며, 돌기안내부(730)와 연결되는 메인몸체(710)의 내측면은 평면 또는 곡면을 형성한다. 메인몸체(710)의 내측면은 이웃한 제2에어가이드면과 동일 평면이나 곡면을 형성할 수 있다. 따라서 메인몸체(710)가 제2에아가이드면의 내측으로 돌출되거나 제2에어가이드면의 내측으로 오목한 홈 형상을 형성하지 않으므로 공기의 마찰저항이 감소되며, 이로 인하여 공기의 송풍이 원활하게 될 수 있다.
메인몸체(710)는 경사면부에 형성된 몸체장착홈부(3262a2)에 삽입되어 장착이 이루어지며, 메인몸체(710)의 폭방향 양측에 착탈브라켓부(720)가 위치한다. 착탈브라켓부(720)는 제1고정브라켓(722)과 제2고정브라켓(724)을 포함한다.
토출가이드(326a)에 설치된 프론트가이드부(Ⅴ)는 베이스플레이트(3261a)를 기준으로 전방을 향하여 경사진 방향에 설치되며, 제2가이드면의 곡률유지부(3262a4)에 연이어 설치된다. 따라서 곡률유지부(3262a4)를 통해 프론트가이드부(Ⅴ)로 이동하는 공기는 돌기안내부(730)에 의해 항력이 감소되어 송풍 도달거리가 향상된다.
제1고정브라켓(722)은 메인몸체(710)의 폭방향 일측으로 연장되며, 메인몸체(710)에서 굽어져서 내측하우징(900)에 접한다. 제1고정브라켓(722)은 판 형상이며, 메인몸체(710)에서 굽어지는 형상으로 연장되어 토출가이드(326a)의 전방에 접한다. 제1고정브라켓(722)이 토출가이드(326a)의 외측면에 접한 상태에서, 고정부재(740)의 체결로 토출가이드(326a)에 고정된다.
제2고정브라켓(724)은 메인몸체(710)의 폭방향 타측에 위치하며, 메인몸체(710)의 외측으로 연장되어 내측하우징(900)에 접한다. 제2고정브라켓(724)은 돌기 형상이며, 메인몸체(710)의 상측과 하측으로 각각 연장되어 토출가이드(326a)의 전방에 접한다. 제2고정브라켓(724)이 토출가이드(326a)의 외측면에 접한 상태에서, 고정부재(740)의 체결로 토출가이드(326a)에 고정된다.
착탈몸체부(700)의 내측으로 돌출된 돌기안내부(730)는, 착탈몸체부(700)의 폭방향으로 연장된 수평가상선(E1)과 설정된 가이드각(GA)을 이루며 사선방향으로 연장된 돌출돌기(731)를 구비하며, 이러한 돌출돌기(731)는 상하 방향을 따라 복수로 구비될 수 있다.
돌출돌기(731)는 설정된 단면 형상을 구비하며, 사선방향을 따라 설정된 길이로 연장된 돌기이다. 이러한 돌출돌기(731)는 복수의 행을 이루며, 상측에서 하측을 향하여 연이어 설치된다. 돌출돌기(731)가 경사지게 설치된 형상은, 돌출돌기(731)를 따라 토출가이드(326a)의 외측으로 배출되는 공기의 이동방향과 같거나 예각을 이룬다.
본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기(731)가 경사지게 설치된 가이드각(GA)은 8°내지 18°로 설정할 수 있다. 본 발명에서는 송풍팬(321a)으로 사류팬을 사용하므로, 토출가이드(326a)를 통한 공기의 배출 방향이 사선방향을 따라 배출된다. 따라서 가이드각(GA)이 8°보다 작을 경우, 내측하우징(900)에서 배출되는 공기의 방향과 돌출돌기(731)의 설치방향이 설정각도 이상으로 교차하게 되므로, 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍성능이 저하된다.
또한 가이드각(GA)이 18°보다 큰 경우에도, 내측하우징(900)에서 배출되는 공기의 방향과 돌출돌기(731)의 설치방향이 설정각도 이상으로 교차하게 되므로, 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍성능이 저하된다.
돌출돌기(731)가 경사지게 설치된 가이드각(GA)은 8°내지 18°인 경우에는, 내측하우징(900)에서 배출되는 공기의 방향과 돌출돌기(731)의 설치방향이 설정각도 이내로 교차하므로, 공기의 마찰저항이 감소되어 송풍성능이 증가된다.
또한 가이드각(GA)을 이루는 송풍출구(326b)의 토출길이를 Lo로 하며, 돌출돌기(731)의 길이(C)를 C라 할 때, (C/Lo)≥0.5로 설정할 수 있다.
송풍출구(326b)의 토출길이(Lo)는 가이드각(GA)을 이루며 메인몸체(710)의 일단에서 타단까지 연장된 가상선의 길이이다. 그리고 돌출돌기(731)의 길이(C)는 돌출돌기(731)가 가이드각(GA)을 이루며 연장된 길이이다. (C/Lo)가 0.5 미만인 경우, 돌출돌기(731)가 설치된 구간이 적어서 공기와 접하는 면적이 감소되므로, 배출되는 공기의 항력을 감소시키는 효과가 적어서 토출되는 기류의 송풍 성능의 향상이 저하될 수 있다.
또한 송풍팬(321a)의 외경(Df)을 Df라 하고, 프론트가이드부(Ⅴ)의 상하방향 길이를 Ls라 할 때, 2.28≤(Df/Ls)≤2.44로 설정할 수 있다. 송풍팬(321a)의 외경(Df)은 쉬라우드(190)의 외경과 같다. 그리고 프론트가이드부(Ⅴ)의 상하방향 길이(Ls)는 메인몸체(710)의 상하방향 길이와 같다.
(Df/Ls)의 비율은 토출유속을 기반으로 계산되는 레이놀즈 수(Re)의 유효범위이다. 유효한 레이놀즈 수(Re)의 영역은 15,000<Re<60,000으로 설정한다.
Df/Ls가 2.28 보다 같거나 작을 경우, 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기량에 비해서 프론트가이드부(Ⅴ)의 크기가 크므로, 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에서 토출되는 공기와 과도하게 접촉되어 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍능력이 저하될 수 있다.
또한 Df/Ls가 2.44 보다 같거나 큰 경우, 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기량에 비해서 프론트가이드부(Ⅴ)의 크기가 작다. 따라서 토출가이드(326a)에서 토출되는 공기가 프론트가이드부(Ⅴ)와 접촉되는 면적이 설정치 이상으로 감소되므로, 배출되는 공기의 항력을 감소시키는 효과가 적어서 토출되는 기류의 송풍 성능이 저하될 수 있다.
또한 송풍출구(326b)의 상하방향 길이를 Lf라 하면, (Ls/Lf)=0.5로 설정할 수 있다. 송풍출구(326b)의 상하방향 길이(Lf)는 토출가이드(326a)에 구비된 송풍출구(326b)의 상하방향 길이와 같다. 프론트가이드부(Ⅴ)의 상하방향 길이(Ls)를 송풍출구(326b)의 상하방향 길이(Lf)로 나눈 값이 0.5일때 항력이 감소되어 송풍능력이 상승될 수 있다.
Ls/Lf가 0.5 보다 작은 경우, 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기량에 비해서 프론트가이드부(Ⅴ)의 크기가 작다. 따라서 토출가이드(326a)에서 토출되는 공기가 프론트가이드부(Ⅴ)와 접촉되는 면적이 설정치 이상으로 감소되므로, 배출되는 공기의 항력을 감소시키는 효과가 적어서 토출되는 기류의 송풍 성능이 저하될 수 있다.
Ls/Lf가 0.5 보다 큰 경우, 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기량에 비해서 프론트가이드부(Ⅴ)의 크기가 크므로, 프론트가이드부(Ⅴ)가 토출가이드(326a)에서 토출되는 공기와 과도하게 접촉되어 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍능력이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기(731)는, 프론트가이드부(Ⅴ)의 폭방향으로 연장된 수평가상선(E1)과 설정된 가이드각(GA)을 이루며 사선방향으로 연장될 수 있다. 따라서 사류팬인 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기의 배출방향과 돌출돌기(731)의 설치방향이 설정된 각도 범위 내에서 동일하다. 이러한 돌출돌기(731)는, 착탈몸체부(700)와 연결되며, 착탈몸체부(700)에서 내측하우징(900)을 향하여 단면적이 점차로 감소되는 돌기몸체(732) 및 돌기몸체(732)의 단부에 연결되며 볼록한 곡면을 형성하는 돌기머리(733)를 포함할 수 있다.
돌기몸체(732)는 메인몸체(710)에서 멀어지는 방향으로 횡단면적이 점차로 감소되며, 돌기몸체(732)와 일체로 형성되는 돌기머리(733)는 반구 형상의 단면을 형성한다.
메인몸체(710)에서 돌출된 돌기몸체(732)의 높이(H)는 1~1.8mm로 설정될 수 있다. 내측하우징(900)에서 배출되는 공기가 돌출돌기(731)와 접하며 작은 소용돌이를 형성하기 위해서는 돌출돌기(731)가 메인몸체(710)에서 설정된 높이 이상으로 돌출되어야 한다.
그러나 돌기몸체(732)의 높이(H)가 1mm 미만인 경우, 돌기몸체(732)와 내측하우징(900)에서 배출되는 공기와 접하는 면적이 감소되어 미세 소용돌이를 형성하지 못하므로 배출되는 공기의 항력을 감소시키는 효과가 적어서 토출되는 기류의 송풍 성능이 저하될 수 있다.
또한 돌기몸체(732)의 높이(H)가 1.8mm를 초과하는 경우, 내측하우징(900)에서 배출되는 공기와 돌출돌기(731)의 접촉면적이 과도하게 증가되어 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍능력이 저하될 수 있다.
또한 돌기머리(733)의 반경(R)은 0.28~0.32mm 로 설정할 수 있다. 돌기머리(733)는 반구 형상이며, 돌기몸체(732)에 연결되거나 일체로 형성될 수 있다. 돌기머리(733)가 반구 형상의 곡면을 형성하므로, 돌기머리(733)의 외측을 통과하는 공기와의 과도한 마찰 형성을 방지할 수 있다.
돌기머리(733)의 반경(R)이 0.28mm 미만인 경우, 돌기머리(733)를 형성하기 위한 금형 제작에 어려움이 있으며, 금형에서 돌기머리(733)를 분리하는 작업시 돌기머리(733)가 파손될 가능성이 높아진다. 따라서 돌기머리(733)의 반경이 0.28mm 미만인 경우, 생산불량율이 증가하며 이에 따라서 생산비가 증가하는 문제점을 갖는다.
돌기머리(733)의 반경(R)이 0.32mm를 초과하는 경우, 송풍팬(321a)에서 토출되는 공기량에 비해서 돌기머리(733)의 크기가 크므로, 돌기머리(733)가가 토출가이드(326a)에서 토출되는 공기와 과도하게 접촉되어 작은 소용돌이 형상의 와류형성이 제대로 이루어지지 못하며, 공기의 마찰저항이 증가하므로 송풍능력이 저하될 수 있다. 또한 돌기머리(733)의 반경(R)이 0.32mm를 초과하는 경우, 공기와 마찰되는 면적이 설정치 이상으로 증가되어 송풍팬(321a)이 과도하게 작동하므로 소비전력이 증가할 수 있으며, 작동소음도 증가할 수 있다.
돌출돌기(731)는 메인몸체(710)의 외측에 복수 개가 설정된 간격으로 설치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 돌기몸체(732)는 4mm 이하의 단위길이로 반복 설치될 수 있다. 돌기몸체(732)의 중심부 하측과 이웃한 돌기몸체(732)의 중심부 하측 사이의 간격을 피치(Pitch)라고 할 때, 본 발명의 단위길이인 피치는 4mm 이하로 설정할 수 있다.
만약 돌기몸체(732)의 단위길이인 피치가 4mm를 초과하는 경우, 돌기몸체(732)와 이웃한 돌기몸체(732) 사이의 간격이 넓어서 돌기몸체(732)를 포함한 돌출돌기(731)가 공기와 접하는 면적이 감소된다. 따라서 복수의 돌출돌기(731)를 통과하는 공기와 돌출돌기(731) 사이의 접촉 면적이 감소되어 미세 소용돌이를 충분히 형성하지 못하므로, 배출되는 공기의 항력을 감소시키는 효과가 적어서 토출되는 기류의 송풍 성능이 저하될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 돌출돌기(731)는 상하 방향을 따라 복수로 연이어 설치되며, 돌출돌기(731)의 시작 지점은 동일한 수직가상선(E2) 상에 위치할 수 있다. 돌출돌기(731)를 포함한 프론트가이드부(Ⅴ)가 세워진 상태로 내측하우징(900)의 제2에어가이드면에 장착된 상태에서, 돌출돌기(731)는 하향 경사지게 사선 방향으로 설치된다. 그리고 돌출돌기(731)의 시작 지점과 끝나는 지점은 각각 동일한 수직가상선(E2) 상에 위치할 수 있다.
돌출돌기(731)의 시작 지점은 돌출돌기(731)의 일측(도 14기준 좌측)이며, 돌출돌기(731)의 끝나는 지점은 돌출돌기(731)의 타측(도 14기준 우측)으로 설정한다. 돌출돌기(731)에서 내측하우징(900)의 송풍출구(326b)와 마주하는 부분을 돌출돌기(731)의 시작 지점으로 설정한다.
그리고 돌출돌기(731)가 수평가상선(E1)과 가이드각(GA)을 이루며 하향 경사지게 설치된다. 돌출돌기(731)의 양측에 수직가상선(E2)이 각각 설치되며, 수직가상선(E2) 상에 돌출돌기(731)의 단부가 각각 정렬된다. 복수의 돌출돌기(731) 중 일부가 수직가상선(E2)의 외측으로 돌출된 경우, 돌출돌기(731)에 의한 작은 소용돌이 형상의 기류가 제대로 이루어지지 못하므로 돌출돌기(731)를 통과하는 공기의 마찰저항이 증가할 수 있다.
복수의 행을 이루는 돌출돌기(731)는 착탈몸체부(700)의 후면에 상어 비닐의 돌기와 같이 생체모사 돌기를 형성한다. 따라서 송풍팬(321a)에서 토출된 공기가 제2에어가이드면을 따라 공기조화기의 전방 경사진 방향으로 토출될 때, 돌출돌기(731)를 통과하는 공기가 제2에어가이드면을 포함한 내측하우징(900)에 작은 소용돌이 형상의 기류를 형성한다.
따라서 내측하우징(900)의 송풍출구(326b)를 통해 이동하는 공기가 내측하우징(900)과 만나면서 큰 소용돌이 형상의 기류를 형성할 때, 돌출돌기(731)에 의해 형성된 작은 소용돌이 기류에 의해 큰 소용돌이 형상의 기류가 내측하우징(900)에 끼치는 영향을 최소화 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기는, 프론트가이드부(Ⅴ)에 구비된 돌출돌기(731)가 설정된 경사각과 코드길이를 갖는다. 돌출돌기(731)는 프론트가이드부(Ⅴ)의 폭방향으로 연장된 수평가상선(E1)과 설정된 가이드각(GA)을 이루며 사선방향으로 연장되며, 설정된 코드길이를 구비하며 토출구간에 설치되므로, 돌출돌기(731)의 금형가공이 용이하게 이루어질 수 있으며, 토출구간의 항력을 낮추어 풍량을 증가시킬 수 있다.
한편 돌출돌기(731)의 양측은 경사면이 형성되어 있으므로 공기와 접하며 배출되는 공기의 이동을 안내할 때 설정치 이상의 와류 발생을 방지할 수 있다.
또한 돌출돌기(731)를 구비한 프론트가이드부(Ⅴ)가 내측하우징(900)의 몸체장착홈부(3262a2)에 착탈 가능하게 설치되므로, 돌기부를 포함한 프론트가이드부(Ⅴ)의 교체 및 조립이 용이하게 이루어지며, 돌기부의 청소도 용이하게 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 공기조화기는 스탠드형 에어컨이며, 공기조화기의 양측에 토출구(3)가 설치된다. 그리고 토출구(3)를 향하여 이동하는 공기의 이동경로에 돌출돌기(731)를 구비한 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치되므로, 실내기의 양측면으로 토출되는 공기의 항력을 저감시켜 풍량을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 프론트가이드부(Ⅴ)에 형성된 돌기안내부(730)는, 상어피부에 구비된 돌기를 모사하여 상어의 피부돌기와 유사하거나 동일한 표면조도를 제공하여 항력감소를 유도할 수 있다. 상어피부 돌기는 표면조도 14~33μm를 갖는 나노 스케일로 이루어지므로 실물 제작시 동일한 크기로 제작하는 데 한계가 있다.
따라서 본 발명에 의한 프론트가이드부(Ⅴ)는, 사출 성형이 가능하면서도 상어피부 돌기와 같은 항력감소 효과를 가지기 위해 여러 조건으로 실험을 한 결과, 표면조도 150μm이하, 레이놀즈 수 15,000~50,000 사이의 범위에서 항력감소 유효구간이 존재하고 있음을 발견하였다. 따라서 본 발명의 일 실시예에 따른 돌기안내부(730)는, 표면조도 150μm이하 및 레이놀즈 수 15,000~50,000의 범위를 갖는다.
그리고, 돌기안내부(730)에 구비된 돌출돌기(731)가 메인몸체(710)의 전면적에 걸쳐서 설치된 경우, 가이드각(GA) 이내의 영역에만 돌출돌기(731)가 설치된 돌기안내부(730) 대비 항력감소 효과가 저하된다. 송풍팬(321a)으로 공기가 흡입되어 송풍팬(321a)의 측면으로 토출되는 유로 구조에서, 토출구간의 유속이 일정하지 않으면, 가이드각(GA)을 벗어난 범위에 가이드돌기가 설치되어도 항력감소 효과가 상승되지는 않는다.
돌기안내부(730)에 설치된 돌출돌기(731)의 길이(C)는 전부 동일하며, 수평가상선(E1)과 가이드각(GA)을 이루며 설치되는 조건도 동일하게 적용된다. 따라서 돌기안내부(730)의 상측과 하측에는 돌출돌기(731)가 형성되지 않는 영역이 삼각형 형상으로 이루어진다.
본 발명의 일 실시예에 따른 돌기안내부(730)에는 돌기 형상의 돌출돌기(731)가 구비됨을 예로 들어 설명하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 메인몸체(710)의 내측으로 홈을 형성할 수도 있으며, 돌출돌기(731)에 톱니 형상의 문양이 구비될 수 있는 등 다양한 변형 실시가 이루어질 수 있다. 또한 돌출돌기(731)와 이웃한 돌출돌기(731)의 높이가 설정 범위 내에서 다를 수 있는 등 다양한 변형 실시도 가능하다.
[공기조화기의 공기흐름]
캐비닛(2)의 흡입구(111)를 통해 공기조화 대상의 공기가 흡입된다. 흡입구(111)로 흡입되는 공기는 필터 어셈블리(Ⅵ)를 통과하며 공기 중의 이물질이 제거된다. 그리고 열교환기를 통과하며 냉매와 열교환을 한 공기는 측방흡입가이드(325a)를 통해 송풍팬(321a)의 내측으로 유입된다.
사류팬을 사용하는 송풍팬(321a)의 회전으로 내측하우징(900)의 송풍팬하우징(323a)으로 공기가 토출된다. 송풍팬(321a)의 원심방향으로 토출된 공기는 송풍팬하우징(323a)의 제1에어가이드면을 따라 토출가이드(326a)를 향한 방향으로 안내된다.
토출가이드(326a)에 구비된 제2에어가이드면에는 프론트가이드부(Ⅴ)가 설치되며, 제2에어가이드면을 따라 송풍출구(326b)로 이동하는 공기는 프론트가이드부(Ⅴ)에 접하며 작은 소용돌이 형상의 기류를 복수개 형성한다.
내측하우징(900)의 외측으로 토출되는 공기의 일부가 프론트가이드부(Ⅴ)와 접하면서 만든 작은 소용돌이 형상의 와류는, 내측하우징(900)의 외측으로 토출되는 공기에 의해 형성된 큰 소용돌이 형상의 와류가 제2에어가이드면을 포함한 토출가이드(326a)에 접하는 현상을 감소시킨다. 즉 작은 소용돌이 형상의 와류가 프론트가이드부(Ⅴ)의 표면에 형성되므로, 큰 소용돌이 형상의 와류가 프론트가이드부(Ⅴ)를 포함한 제2에어가이드면에 접하지 못하고 내측하우징(900)의 외측으로 배출되어 공기의 마찰저항을 감소시킬 수 있다. 따라서 프론트가이드부(Ⅴ)의 설치로 인해, 실내기의 양측면으로 토출되는 공기의 항력을 저감시켜 풍량을 증가시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
Ⅰ: 캐비닛 어셈블리
2: 캐비닛
111: 흡입구 3: 토출구 224a, 224b: 측면토출구 141: 전방 토출구
11: 리어어퍼캐비닛 13: 리어로어캐비닛 14: 프런트캐비닛 12: 베이스부 142: 카메라센서 15: 탑커버
Ⅱ: 도어 어셈블리
21: 전방 도어모듈 211: 아우터패널
22: 측면 도어모듈 221a, 221b: 측면 도어 222a, 222b: 측면 도어 구동부 223a, 223b: 서포트프레임
23: 히든 베인모듈 231a: 좌측 히든 베인 231b: 우측 히든 베인
Ⅲ: 송풍팬 어셈블리
31: 전방송풍모듈 311: 전방송풍팬 313: 전방송풍팬하우징 314: 흡입가이드
32a, 32b, 32c: 측방송풍모듈
321a,321b,321c: 측방송풍팬
170: 허브 171: 허브판부 172: 축결합부 173: 제1보강돌기 177: 스커트부
180: 팬날개 181: 제1단부 182: 제2단부 183: 제1에지 184: 제2에지
190: 쉬라우드 191: 입구돌기
900: 내측하우징
323a: 송풍팬하우징 323a1: 송풍입구 323a2: 전방배출구 3236a: 제1 에어가이드면 3236a1: 제1 곡면부 3236a2: 제2 곡면부 3236a21: 곡률확장부 3236a22: 곡률감소부 3236a3: 제3 곡면부 3232a: 벨마우스 3235a: 하우징베이스 3235a1: 나사홈 3234a: 팬수용부
326a: 토출가이드 326b:송풍출구 3261a: 베이스플레이트 3261a3: 후면 3261a1: 모터안착부 3261a2: 체결보스 3262a: 제2 에어가이드면 3262a2: 몸체장착홈부 3262a1: 전환곡면부 3262a4: 곡률유지부 3262a3: 곡률전환부 3261a4: 상단 에지 3261a5: 하단 에지 3261: 측면 베인
325a,325b,325c: 측방흡입가이드 3251a: 사각유입구 3252a: 원형배출구3253a: 내측면
322a,322b,322c: 측방송풍모터 327a: 모터브라켓
Ⅴ: 프론트가이드부
700: 착탈몸체부 710: 메인몸체 720: 착탈브라켓부 722: 제1고정브라켓 724: 제2고정브라켓
730: 돌기안내부 731: 돌출돌기 732: 돌기몸체 733: 돌기머리 734: 돌출경사면
740: 고정부재
Ⅵ: 필터 어셈블리
62: 필터모듈 62a, 62b: 제1필터모듈 62c, 62d: 제2필터모듈 621: 프리필터 622: 필터케이스 6221: 수직리브 6222: 수평리브
F1: 제1영역 F2: 제2영역 F3: 제3영역 F4: 제4영역
E1: 수평가상선 E2: 수직가상선 GA: 가이드각
Df: 송풍팬의 외경
LS: 프론트가이드부의 상하방향 길이
Lf: 송풍출구의 상하방향 길이
Lo: 송풍출구의 토출길이
C: 돌출돌기의 길이
X: 회전축
P_CO: 컷오프위치 L_CO: 컷오프연결선 Z_Le: 좌측영역 Z_Ri: 우측영역
U: 상측 D: 하측 F: 전방 R: 후방
2: 캐비닛
111: 흡입구 3: 토출구 224a, 224b: 측면토출구 141: 전방 토출구
11: 리어어퍼캐비닛 13: 리어로어캐비닛 14: 프런트캐비닛 12: 베이스부 142: 카메라센서 15: 탑커버
Ⅱ: 도어 어셈블리
21: 전방 도어모듈 211: 아우터패널
22: 측면 도어모듈 221a, 221b: 측면 도어 222a, 222b: 측면 도어 구동부 223a, 223b: 서포트프레임
23: 히든 베인모듈 231a: 좌측 히든 베인 231b: 우측 히든 베인
Ⅲ: 송풍팬 어셈블리
31: 전방송풍모듈 311: 전방송풍팬 313: 전방송풍팬하우징 314: 흡입가이드
32a, 32b, 32c: 측방송풍모듈
321a,321b,321c: 측방송풍팬
170: 허브 171: 허브판부 172: 축결합부 173: 제1보강돌기 177: 스커트부
180: 팬날개 181: 제1단부 182: 제2단부 183: 제1에지 184: 제2에지
190: 쉬라우드 191: 입구돌기
900: 내측하우징
323a: 송풍팬하우징 323a1: 송풍입구 323a2: 전방배출구 3236a: 제1 에어가이드면 3236a1: 제1 곡면부 3236a2: 제2 곡면부 3236a21: 곡률확장부 3236a22: 곡률감소부 3236a3: 제3 곡면부 3232a: 벨마우스 3235a: 하우징베이스 3235a1: 나사홈 3234a: 팬수용부
326a: 토출가이드 326b:송풍출구 3261a: 베이스플레이트 3261a3: 후면 3261a1: 모터안착부 3261a2: 체결보스 3262a: 제2 에어가이드면 3262a2: 몸체장착홈부 3262a1: 전환곡면부 3262a4: 곡률유지부 3262a3: 곡률전환부 3261a4: 상단 에지 3261a5: 하단 에지 3261: 측면 베인
325a,325b,325c: 측방흡입가이드 3251a: 사각유입구 3252a: 원형배출구3253a: 내측면
322a,322b,322c: 측방송풍모터 327a: 모터브라켓
Ⅴ: 프론트가이드부
700: 착탈몸체부 710: 메인몸체 720: 착탈브라켓부 722: 제1고정브라켓 724: 제2고정브라켓
730: 돌기안내부 731: 돌출돌기 732: 돌기몸체 733: 돌기머리 734: 돌출경사면
740: 고정부재
Ⅵ: 필터 어셈블리
62: 필터모듈 62a, 62b: 제1필터모듈 62c, 62d: 제2필터모듈 621: 프리필터 622: 필터케이스 6221: 수직리브 6222: 수평리브
F1: 제1영역 F2: 제2영역 F3: 제3영역 F4: 제4영역
E1: 수평가상선 E2: 수직가상선 GA: 가이드각
Df: 송풍팬의 외경
LS: 프론트가이드부의 상하방향 길이
Lf: 송풍출구의 상하방향 길이
Lo: 송풍출구의 토출길이
C: 돌출돌기의 길이
X: 회전축
P_CO: 컷오프위치 L_CO: 컷오프연결선 Z_Le: 좌측영역 Z_Ri: 우측영역
U: 상측 D: 하측 F: 전방 R: 후방
Claims (23)
- 공기를 유입하는 흡입구가 후면에 형성되며, 공기를 배출하는 토출구가 전면과 측면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 캐비닛;
상기 캐비닛의 내측에 위치하며, 상기 흡입구로 유입된 공기와 열교환을 하는 열교환기;
상기 열교환기의 전면에 위치하며, 회전되는 동작에 의해 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 토출구를 향한 방향으로 송풍시키는 송풍팬;
상기 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 열교환기와 마주하는 측면에 공기가 유입되는 송풍입구가 형성되며, 상기 토출구와 마주하는 측면에 송풍출구가 형성되는 내측하우징; 및
상기 송풍팬을 통과한 공기가 상기 송풍출구를 향하여 이동하는 이동경로에 위치하며, 상기 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 내측하우징의 내측으로 돌출되는 복수의 돌출돌기를 구비하는 프론트가이드부;를 포함하는 공기조화기.
- 제1항에 있어서,
상기 송풍출구는 상기 내측하우징의 폭방향 양측에 형성되며,
상기 프론트가이드부는 복수로 구비되며, 상기 내측하우징의 폭방향 양측에 설치되는 공기조화기.
- 제2항에 있어서,
상기 프론트가이드부는, 상기 송풍팬을 중심으로 대각선 방향 양측에 설치되는 공기조화기.
- 제3항에 있어서,
상기 프론트가이드부는, 상기 돌출돌기가 사선방향으로 연장되며, 상하 방향을 따라 상기 돌출돌기가 복수 개 설치되는 돌기안내부;를 포함하는 공기조화기.
- 제1항에 있어서,
상기 프론트가이드부는, 상기 내측하우징에 착탈되는 착탈몸체부; 및
상기 착탈몸체부의 내측으로 돌출되는 상기 돌출돌기가 복수로 구비되는 돌기안내부;를 포함하는 공기조화기.
- 제5항에 있어서,
상기 착탈몸체부는, 상기 내측하우징에 구비된 몸체장착홈부에 삽입되며, 내측에는 상기 돌기안내부가 연결되는 메인몸체; 및
상기 메인몸체에서 연장되며, 고정부재의 체결에 의해 상기 내측하우징에 고정되는 착탈브라켓부;를 포함하는 공기조화기.
- 제6항에 있어서,
상기 메인몸체는 판 형상이며, 상기 돌기안내부와 연결되는 상기 메인몸체의 내측면은 평면 또는 곡면을 형성하고, 상기 메인몸체의 폭방향 양측에 상기 착탈브라켓부가 위치하는 공기조화기.
- 제6항에 있어서,
상기 착탈브라켓부는, 상기 메인몸체의 폭방향 일측으로 연장되며, 상기 메인몸체에서 굽어져서 상기 내측하우징에 접하는 제1고정브라켓; 및
상기 메인몸체의 폭방향 타측에 위치하며, 상기 메인몸체의 외측으로 연장되어 상기 내측하우징에 접하는 제2고정브라켓;을 포함하는 공기조화기.
- 제5항에 있어서,
상기 돌기안내부는 상기 착탈몸체부의 폭방향으로 연장된 수평가상선과 설정된 가이드각을 이루며 사선방향으로 연장된 상기 돌출돌기가 상하 방향을 따라 복수로 구비되는 공기조화기.
- 제9항에 있어서,
상기 가이드각은 8°내지 18°로 설정되는 공기조화기.
- 공기를 유입하는 흡입구가 후면에 형성되며, 공기를 배출하는 토출구가 전면과 측면 중 적어도 어느 하나에 형성되는 캐비닛;
상기 캐비닛의 내측에 위치하며, 상기 흡입구로 유입된 공기와 열교환을 하는 열교환기;
상기 열교환기의 전면에 위치하며, 회전되는 동작에 의해 상기 열교환기를 통과한 공기를 상기 토출구를 향한 방향으로 송풍시키는 송풍팬;
상기 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 상기 열교환기와 마주하는 측면에 공기가 유입되는 송풍입구가 형성되며, 상기 토출구와 마주하는 측면에 송풍출구가 형성되는 내측하우징; 및
상기 송풍팬을 통과한 공기가 상기 송풍출구를 향하여 이동하는 이동경로에 위치하며, 상기 내측하우징에 착탈 가능하게 설치되고, 상기 내측하우징의 내측으로 돌출되는 복수의 돌출돌기를 구비하는 프론트가이드부;를 포함하며,
상기 돌출돌기는, 상기 프론트가이드부의 폭방향으로 연장된 수평가상선과 설정된 가이드각을 이루며 사선방향으로 연장되는 공기조화기.
- 제11항에 있어서,
상기 송풍출구의 상하방향 길이를 Lf라 하면, (Ls/Lf)=0.5로 설정되는 공기조화기.
- 제11항에 있어서,
상기 송풍팬의 외경을 Df라 하고, 상기 프론트가이드부의 상하방향 길이를 Ls라 할 때, 2.28≤(Df/Ls)≤2.44로 설정되는 공기조화기.
- 제11항에 있어서,
상기 가이드각은 8°내지 18°로 설정되는 공기조화기.
- 제13항에 있어서,
상기 가이드각을 이루는 송풍출구의 토출길이를 Lo로 하며, 상기 돌출돌기의 길이를 C라 할 때, (C/Lo)≥0.5로 설정되는 공기조화기.
- 제11항에 있어서,
상기 돌출돌기는, 상기 착탈몸체부와 연결되며, 상기 착탈몸체부에서 상기 내측하우징을 향하여 단면적이 점차로 감소되는 돌기몸체; 및
상기 돌기몸체의 단부에 연결되며, 볼록한 곡면을 형성하는 돌기머리;를 포함하는 공기조화기.
- 제16항에 있어서,
상기 돌기몸체의 높이는 1~1.8mm로 설정되며, 상기 돌기몸체는 4mm 이하의 단위길이로 반복 설치되는 공기조화기.
- 제16항에 있어서,
상기 돌기머리의 반경은 0.28~0.32mm 로 설정되는 공기조화기.
- 제13항에 있어서,
상기 프론트가이드부는, 상기 돌출돌기가 상하 방향을 따라 복수로 연이어 설치되며, 상기 돌출돌기의 시작 지점은 동일한 수직가상선 상에 위치하는 공기조화기.
- 제11항에 있어서,
상기 내측하우징은, 상기 송풍팬이 내측에 회전 가능하게 설치되며, 원형을 형성하는 상기 송풍입구와 비원형으로 이루어진 전방배출구를 구비하는 송풍팬하우징; 및
상기 송풍팬하우징의 전방배출구에 결합하며, 상기 송풍팬을 통과한 공기를 상기 토출구로 안내하는 상기 송풍출구가 폭방향 양측에 형성되는 토출가이드;를 포함하는 공기조화기.
- 제20항에 있어서,
상기 송풍팬하우징의 내측면에는 상기 송풍팬으로부터 배출되는 공기의 유동을 전방으로 안내하는 제1 에어가이드면이 형성되고,
상기 토출가이드의 후면에는 상기 제1 에어가이드면에 의해 안내된 공기의 유동을 상기 토출구를 향한 측방으로 안내하는 제2 에어가이드면이 형성되고,
상기 제1 에어가이드면과 상기 제2 에어가이드면 사이에는 공기의 유로가 형성되는 공기조화기.
- 제21항에 있어서,
상기 프론트가이드부는 상기 제2 에어가이드면에 착탈 가능하게 설치되는 공기조화기.
- 제20항에 있어서,
상기 송풍팬의 회전중심을 기준으로 수평가상선과 수직가상선을 연장하여 상기 토출가이드를 4개의 설정영역으로 구분하며,
상기 설정영역은, 상기 회전중심을 기준으로 12시 방향에서 시계방향을 따라 순차적으로 제1영역, 제2영역, 제3영역, 제4영역으로 구분되고,
상기 프론트가이드부는, 상기 제2영역과 상기 제4영역에 설치되거나, 상기 제1영역과 상기 제3영역에 설치되는 공기조화기.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020200182888A KR20220091809A (ko) | 2020-12-24 | 2020-12-24 | 공기조화기 |
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