KR101088344B1 - 방진기능이 향상된 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방진기능이 향상된 공기조화기에 관한 것으로, 함체, 함체 내부에 설치 구동되는 배기용 송풍팬의 흡입압에 의해 사용처에서 사용된 환기류를 함체 내부로 흡입안내하는 환기부, 환기류의 일부를 대기중으로 배출안내하는 배기부, 환기류의 일부와 함께 함체 내부에 설치된 급기용 송풍팬의 흡입압에 의해 함체 내부로 외기를 흡입안내하는 외기부, 흡입된 외기와 환기류의 일부가 통과하는 필터부, 여과된 외기 및 환기류의 일부를 사용처로 공급하는 급기부를 포함하는 공기조화기에 있어서; 배기용 송풍팬 또는 급기용 송풍팬이 내장되는 팬박스의 내부 바닥면인 베이스프레임의 상면에 요입된 다수의 설치홈; 설치홈에 삽입되되, 일부 노출된 원통형상의 스프링수납통; 배기용 송풍팬 또는 급기용 송풍팬이 고정되는 송풍기프레임의 저면을 통해 송풍기프레임 내부에 고정되고, 스프링수납통의 노출부에 끼워지는 캡; 송풍기프레임과 캡을 관통하여 고정되고, 하단은 스프링수납통의 내부에 일정길이 노출되게 배치된 지지봉; 지지봉에 감긴 상태로 일단은 스프링수납통의 내부 바닥면에 지지되고, 타단은 캡의 내부 천정면에 지지되는 방진스프링으로 이루어져, 층고를 낮추도록 구성된 것을 특징으로 하는 방진기능이 향상된 공기조화기를 제공한다.
본 발명에 따르면, 방진스프링을 설치하더라도 송풍기프레임의 층고를 낮출 수 있어 안정성이 증대되고, 층고가 낮아짐으로 인해 투입되는 재료가 줄어들어 제조비용도 절감하며, 안정성이 향상되므로 방진스프링의 사용수명도 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

Description

방진기능이 향상된 공기조화기{AIR CONDITIONER WITH ENHANCED FUNCTION OF VIBRATION-BLOCKING}

본 발명은 방진기능이 향상된 공기조화기에 관한 것으로, 특히 기진력(起振力)을 발생시키는 송풍기와 같은 설비의 하부에 설치되어 방진기능을 극대화시켜 진동과 소음 발생을 극소화시킬 수 있도록 개선된 방진기능이 향상된 공기조화기에 관한 것이다.

일반적으로, 공기조화기(air conditioner)는 일정한 공간을 사람이 활동하기에 알맞은 온도습도기류(氣流) 분포로 조절하고, 동시에 공기 속의 먼지 등을 제거하기 위해 사용되는 기기를 말한다.

보통, 사람이 쾌적하게 느끼는 실내온도는 감각에 의한 것이므로 사람에 따라 다를 수 있으나, 여름철의 경우 외기(外氣)와 기온차가 5～6℃ 정도, 실내온도 25~29℃, 습도 60~70%가 적당하며, 겨울철에는 실내온도 18～21℃, 습도 55～70% 정도가 가장 적정하다고 알려져 있다.

이때, 공기조화기에서 이러한 온도를 제어하는 원리는 냉동기냉장고에서 처럼 액체가 증발할 때 주위에서 열을 빼앗는 증발열을 이용한 것이다.

이러한 공기조화기의 형식에는 가정에서 사용하는 소형으로부터 건물에 사용되는 대형에 이르기까지 다양한데, 대형의 특수형 공기조화기는 주요 장치를 중앙에 놓고 그 곳에서 덕트(duct)로 각 실내의 냉난방을 하는 중앙집중식이 주종을 이룬다.

예컨대, 도 1은 일반적인 공기조화기의 일 예를 보여 주는데, 환기 및 외기덕트가 구비된 환기부(RA')와 외기부(OA')가 연결되고, 내부에 프리필터(52')ㆍ미디엄필터(54')와 같이 복수로 구비된 필터부(50')와 냉각코일(80') 및 가열코일(90')이 설치된 케이스(100')와, 케이스(100')의 일측에 설치되고 내부에 송풍기와 급기덕트가 구비된 급기부(SA')를 포함하는 형태이며, 사용처를 거쳐서 회수되는 공기는 환기덕트를 통해 케이스(100') 내부로 인입되고, 아울러 외기덕트를 통해서 외부의 공기가 인입된다.

이렇게 인입된 환기 및 외기는 혼합된 후 상기 필터부(50')를 통과하면서 이물질이 여과되고, 상기 냉각 및 가열코일(80',90')을 통과하면서 적당한 온도로 냉각 또는 가열된 후 상기 급기부(SA')로 이송되며, 이송된 공기는 송풍기에 의해 급기덕트로 보내져 사용처로 공급된다.

이와 같은 공기조화기에서는 공기를 환기시키거나 외기를 도입하거나 혹은 급기를 위해 다수의 송풍기(모터 포함)가 설치되는데, 송풍기는 회전기구로서 주지된 바와 같이 회전시 기진력(起振力)을 발생시킨다.

다시 말해, 송풍기가 설치된 케이싱이 송풍기의 회전주기에 맞춰 진동을 일으키고, 이와 함께 소음을 발생시키게 된다.

이를 방지하기 위해 종래에는 도 2에 도시된 바와 같이, 송풍기(40)가 설치되는 케이싱(Casing)의 베이스프레임(10)의 상면에 방진프레임(20)을 덧대고, 그 위에 방진스프링(30)을 설치하여 송풍기(40)로부터 발생되는 기진력을 감쇄시키도록 구성되었다.

즉, 상기 방진스프링(30)이 방진프레임(20)과 송풍기(40)를 지지하는 송풍기프레임(42) 사이를 탄성완충시켜 진동을 감쇄시킴으로써 방진기능은 물론 진동시 발생되는 소음도 줄이도록 고안되었던 것이다.

그러나, 도시된 바와 같이 이러한 구조는 베이스프레임(10)과 송풍기프레임(42) 사이에 별도로 방진프레임(20) 및 방진스프링(30)이 개재되어 있는 상태이므로 이들이 개재된 높이(D) 만큼 송풍기프레임(42)의 설치위치가 높아져 공간을 많이 차지하므로써 공기조화기의 설계시 불리한 점이 많았다.

이를 테면, 층고가 높아진 만큼 케이싱을 구성하기 위한 재료가 많이 들어 제조비용이 상승되고, 층고가 높기 때문에 안정성도 떨어지며, 방진스프링(30)을 파지하기 위해 캡(Cap)을 구비하고는 있지만 층고가 높기 때문에 불안정하여 변형이 크고 이에 따라 방진스프링(30)을 포함한 캡 등의 수명이 단축되는 단점도 있었다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 공기조화기에 설치되는 기진력 유발 구성품인 송풍기의 설치시 방진스프링의 층고를 최대한 낮추어 안정성을 높이고, 이를 통해 케이싱 제작에 소요되는 재료를 절감하여 제조비용도 줄이면서 사용수명도 연장할 수 있도록 한 방진기능이 향상된 공기조화기를 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 함체, 함체 내부에 설치 구동되는 배기용 송풍팬의 흡입압에 의해 사용처에서 사용된 환기류를 함체 내부로 흡입안내하는 환기부, 환기류의 일부를 대기중으로 배출안내하는 배기부, 환기류의 일부와 함께 함체 내부에 설치된 급기용 송풍팬의 흡입압에 의해 함체 내부로 외기를 흡입안내하는 외기부, 흡입된 외기와 환기류의 일부가 통과하는 필터부, 여과된 외기 및 환기류의 일부를 사용처로 공급하는 급기부를 포함하는 공기조화기에 있어서; 배기용 송풍팬 또는 급기용 송풍팬이 내장되는 팬박스의 내부 바닥면인 베이스프레임의 상면에 요입된 다수의 설치홈; 설치홈에 삽입되되, 일부 노출된 원통형상의 스프링수납통; 배기용 송풍팬 또는 급기용 송풍팬이 고정되는 송풍기프레임의 저면을 통해 송풍기프레임 내부에 고정되고, 스프링수납통의 노출부에 끼워지는 캡; 송풍기프레임과 캡을 관통하여 고정되고, 하단은 스프링수납통의 내부에 일정길이 노출되게 배치된 지지봉; 지지봉에 감긴 상태로 일단은 스프링수납통의 내부 바닥면에 지지되고, 타단은 캡의 내부 천정면에 지지되는 방진스프링으로 이루어져, 층고를 낮추도록 구성된 것을 특징으로 하는 방진기능이 향상된 공기조화기를 제공한다.

이때, 상기 방진스프링은 일자형 코일스프링 혹은 일단에서 타단으로 갈수록 직경이 커지는 형태의 코일스프링 중 어느 하나인 것에도 그 특징이 있다.

또한, 상기 스프링수납통의 하단은 설치홈의 바닥면에 일체로 고정되고, 상기 방진스프링의 하단은 스프링수납통의 내부 바닥면에 일체로 고정된 것에도 그 특징이 있다.

뿐만 아니라, 상기 스프링수납통의 노출 정도는 최소한 스프링수납통 상하길이의 절반 이상인 것에도 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 방진스프링을 설치하더라도 송풍기프레임의 층고를 낮출 수 있어 안정성이 증대되고, 층고가 낮아짐으로 인해 투입되는 재료가 줄어들어 제조비용도 절감하며, 안정성이 향상되므로 방진스프링의 사용수명도 연장되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 일 예를 보인 측단면도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 공기조화기의 송풍기 방진구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 3은 본 발명을 설명하기 위한 공기조화기의 작동예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 따른 공기조화기의 송풍기 방진구조를 보인 예시적인 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 송풍기 방진구조를 보인 예시적인 요부 확대 단면도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방진기능이 향상된 공기조화기는 함체(100)를 포함하며, 상기 함체(100) 내부 양측에는 각각 배기용 송풍팬(200)과 급기용 송풍팬(300)이 설치되는데, 상기 배기용 송풍팬(200)은 배기용 모터(210)에 의해 구동되고, 상기 급기용 송풍팬(300)은 급기용 모터(310)에 의해 구동된다.

이때, 상기 함체(100)는 다수의 박스형 케이싱, 즉 팬박스, 공기혼합박스, 코일박스가 상호 조립되어 이루어지며, 이것이 곧 공기조화기를 구성한다.

이러한 함체(100)의 상부에는 환기류를 흡입하는 환기부(RA)와, 배기류를 배출하는 배기부(EA)와, 외기를 도입하는 외기부(OA) 및 도입된 외기를 실내로 공급하는 급기부(SA)가 마련되는데, 각각에는 환기덕트(410), 배기덕트(420), 외기덕트(430) 및 급기덕트(440)가 구비된다.

여기에서, 더 정확하게는 상기 환기부(RA)의 경우 배기용 팬박스에 설치되고, 배기부(EA)와 외기부(OA)는 공기혼합박스에 설치되며, 급기부(SA)는 급기용 팬박스에 설치되는 것이지만, 이들 모두가 조립된 상태의 구조체를 함체(100)로 명명했기 때문에 이하에서는 설명과 이해의 편의상 이들이 함체(100)에 설치된 것으로 간략히 설명하기로 한다.

아울러, 상기 외기부(OA)와 급기부(SA) 사이의 함체(100) 내부에는 필터부(400)가 마련되어 급기용 공기를 여과시킨 상태에서 공급할 수 있도록 구성되며, 최종 급기전에 제어조건에 따라 냉방일 경우에는 냉각코일(미도시)을 거쳐 냉기를 급기하도록 하고, 난방일 경우에는 가열코일(미도시)을 거쳐 온기를 급기하도록 구성된다.

그리하여, 상술한 방식으로 환기와 급기가 이루어지는데, 이를 테면 환기량을 30%로 유지한다는 것은 환기부(RA)로부터 흡입된 양의 30%는 배기부(EA)를 통해 배출하고, 70%는 함체(100) 내부의 중간에 설치된 댐퍼(도면번호생략)를 통해 급기부(SA)로 공급하며, 배출시킨 30% 만큼 외기부(OA)를 통해 외기를 도입시킴으로써 급기부(SA)를 통해 최종 급기되는 양은 환기시 순환되는 70%와 도입된 외기 30%를 합하여 100%를 유지하게 된다.

이러한 설명은 이해를 돕기 위한 예시적인 설명에 불과하며, 컨트롤러에서 그 비율을 자동제어하여 환경조건에 따라 조절하게 된다.

그리고, 필요에 따라 배기부(EA)를 통한 배기류와, 외기부(OA)를 통한 도입류가 서로 열교환될 수 있도록 회전형 열교환기, 즉 로터(Rotor) 열교환기가 함체(100) 상부에 설치되기도 한다.

이때, 기진력을 발생시키는 송풍팬(200,300)이 설치된 팬박스의 하부는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같은 형태의 방진구조를 갖는다.

즉, 본 발명에 따른 방진구조는 송풍팬, 모터 등을 내장하고 있는 케이싱, 즉 팬박스(500)를 구성하는 하부프레임인 베이스프레임(510)과 송풍기프레임(530) 양쪽에 각각 방진스프링(S)의 일부를 매립하여 송풍기프레임(530)과 베이스프레임(510) 간의 간격, 즉 송풍기프레임(530)의 층고를 기존 대비 혁신적으로 낮추도록 구성된 것이다.

여기에서, 상기 팬박스(500)는 배기용 송풍팬(200)과 배기용 모터(210)가 설치된 팬박스는 물론, 급기용 송풍팬(300)과 급기용 모터(310)가 설치된 팬박스 양자 모두에 설치될 수 있다.

또한, 필요한 경우 팬박스(500) 외에 다른 박스들, 이를 테면 앞서 설명한 공기혼합박스, 코일박스 등의 베이스프레임에도 설치될 수 있음은 물론이다.

본 발명에서는 독특한 방진구조를 갖출 수 있도록 팬박스(500)의 하부프레임인 베이스프레임(510) 상면에 다수의 설치홈(520)이 요입 형성된다.

그리고, 상기 설치홈(520)에는 스프링수납통(600)이 삽입 고정된다.

이때, 상기 스프링수납통(600)은 내부가 비어 있고 하단은 밀폐된 원통형상이 바람직하며, 상단은 개구된 형태를 갖는다.

또한, 필요한 경우 상기 스프링수납통(600)은 상기 설치홈(520)에 완전히 고정되어 일체로 구성되어 고정성을 향상시키고, 견고한 지지력을 갖도록 구성될 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 스프링수납통(600)은 높이, 즉 상하길이의 절반 이상이 베이스프레임(510) 상부로 노출되게 하여 작동의 안정성과 원활성을 확보하도록 함이 더욱 바람직하다.

아울러, 상기 스프링수납통(600)에는 방진스프링(S)이 삽입되는데, 상기 방진스프링(S)은 코일스프링 형태가 바람직하며, 또한 상기 방진스프링(S)의 하단은 상기 스프링수납통(600)의 내부 바닥면에 견고히 고정되게 하여 안정성을 더욱 높이도록 구성할 수도 있다.

나아가, 상기 방진스프링(S)은 도 5의 (b)와 같이 상단에서 하단으로 갈수록 직경이 커지는 형태로 변형될 수 있으며, 이 구조를 취할 경우 안정성을 더욱 높일 수 있다.

한편, 송풍팬(200,300), 모터(210,310) 등이 설치되는 송풍기프레임(530)의 내부에는 캡(620)이 고정되고, 상기 캡(620)의 중앙에는 상기 송풍기프레임(530)의 상면 두께를 상하로 관통하여 내부로 노출되게 볼트체결된 지지봉(630)이 구비된다.

즉, 상기 송풍기프레임(530)은 내부가 비어 있는 사각파이프 형태의 부재이기 때문에 상기 캡(620)이 삽입설치될 수 있도록 그와 대응되는 공간만큼 하단면이 절개되고, 상면에는 내부 중공을 향해 지지봉(630)이 설치된 구조를 갖는다.

이때, 상기 지지봉(630)은 그 헤드로부터 일정길이, 즉 상기 송풍기프레임(530)의 상면 두께에 대응되는 길이만큼 나사산이 형성되고, 나머지는 민자로 형성되며, 이 지지봉(630)에는 방진스프링(S)이 끼워진다.

그리고, 상기 캡(620)은 상기 베이스프레임(510) 상부로 노출된 상기 스프링수납통(600)을 감싸는 형태로 스프링수납통(600)의 상단에 삽입된다. 이를 위해, 상기 캡(620)은 스프링수납통(600)의 외경보다 큰 직경을 가져야 한다.

따라서, 상기 캡(620)은 상기 스프링수납통(600)에 끼워진 채 이를 매개로 상하로 원활하게 유동될 수 있다.

이에 따라, 상기 방진스프링(S)의 일단은 스프링수납통(600)의 내부 바닥면에 지지되고, 타단은 상기 캡(620)의 내부 상면에 지지되며, 지지봉(630)의 하단은 상기 스프링수납통(600)의 내부 바닥면으로부터 일정높이 이격된 상태로 유지되므로 방진스프링(S)에 의한 방진기능을 충실하고 원활하게 달성할 수 있게 된다.

뿐만 아니라, 방진스프링(S)의 길이 일부가 베이스프레임(510)과 송풍기프레임(530) 속으로 각각 일부씩 매립된 상태를 유지하기 때문에 송풍기프레임(530)과 베이스프레임(510) 간의 간격, 즉 송풍기프레임(530)의 층고(D1)가 기존 대비 혁신적으로 낮아지게 된다.

결국, 낮아진 층고(D1) 만큼 안정성은 증가되고, 방진스프링(600)이 흡수한 진동의 일부가 상대적으로 넓은 면적을 갖는 베이스프레임(510) 통해 단시간에 순간적으로 분산되기 때문에 진동 흡수력도 더욱 향상된다.

또한, 층고(D1)가 낮아진 만큼 팬박스(500)의 크기를 줄일 수 있어 재료비를 절감하고, 전체적인 제조비용도 줄일 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 방진구조는 기존에 개시된 일반적인 방진스프링을 이용하고 있기는 하지만, 지금까지 한번도 시도된 적이 없었던 층고(D1)를 낮출 수 있는 간단하지만 쉽게 생각할 수 없는 혁신적인 설계 구조를 통해 안정성을 높이고, 방진스프링의 사용수명을 늘리며, 제조비용도 절감하는 커다란 효과를 얻을 수 있었다.

100 : 함체 200 : 배기용 송풍팬
300 : 급기용 송풍팬 400 : 필터부
500 : 팬박스 510 : 베이스프레임
520 : 설치홈 530 : 송풍기프레임
600 : 스프링수납통 620 : 캡
630 : 지지봉

Claims (4)

1. 함체(100), 함체(100) 내부에 설치 구동되는 배기용 송풍팬(200)의 흡입압에 의해 사용처에서 사용된 환기류를 함체(100) 내부로 흡입안내하는 환기부(RA), 환기류의 일부를 대기중으로 배출안내하는 배기부(EA), 환기류의 일부와 함께 함체(100) 내부에 설치된 급기용 송풍팬(300)의 흡입압에 의해 함체(100) 내부로 외기를 흡입안내하는 외기부(OA), 흡입된 외기와 환기류의 일부가 통과하는 필터부(400), 여과된 외기 및 환기류의 일부를 사용처로 공급하는 급기부(SA)를 포함하는 공기조화기로서; 배기용 송풍팬(200) 또는 급기용 송풍팬(300)이 내장되는 팬박스(500)의 내부 바닥면인 베이스프레임(510)의 상면에 요입된 다수의 설치홈(520); 설치홈(520)에 삽입되되, 일부 노출된 원통형상의 스프링수납통(600); 배기용 송풍팬(200) 또는 급기용 송풍팬(300)이 고정되는 송풍기프레임(530)의 저면을 통해 송풍기프레임(530) 내부에 고정되고, 스프링수납통(600)의 노출부에 끼워지는 캡(620); 송풍기프레임(530)과 캡(620)을 관통하여 고정되고, 하단은 스프링수납통(600)의 내부에 일정길이 노출되게 배치된 지지봉(630); 지지봉(630)에 감긴 상태로 일단은 스프링수납통(600)의 내부 바닥면에 지지되고, 타단은 캡(620)의 내부 천정면에 지지되는 방진스프링(S)으로 이루어져, 층고(D1)를 낮추도록 구성된 방진기능이 향상된 공기조화기에 있어서;
   상기 방진스프링(S)은 일단에서 타단으로 갈수록 직경이 커지는 형태의 코일스프링으로 형성되고,
   상기 스프링수납통(600)의 하단은 설치홈(520)의 바닥면에 일체로 고정되고, 상기 방진스프링(S)의 하단은 스프링수납통(600)의 내부 바닥면에 일체로 고정되되,
   상기 스프링수납통(600)의 노출 정도는 최소한 스프링수납통(600) 상하길이의 절반 이상인 것을 특징으로 하는 방진기능이 향상된 공기조화기.
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