KR0182579B1 - 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 흡입구(3)와 토출구(7)를 하나의 모터로 연동해서 개폐시키는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 풍량에 따라 흡입구(3)의 열림각도와 토출구(7)의 열림정도를 동시에 다단제어하는 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 흡입구(3)를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 흡입구(3)를 개폐하는 흡입그릴(45)과, 상기 흡입그릴(45) 및 토출구토어(30)를 연동해서 개폐시키는 도어모터(32)와, 흡입풍량 및 토출풍량을 조절하도록 상기 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도를 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 흡입그릴(45)의 열림각도 및 토출구도어(30)의 열림정도를 변화시키는 도어모터구동수단(108)으로 이루어진 것으로, 운전시에는 풍량에 따라 흡입구(3)의 열림각도와 토출구(7)의 열림정도를 변화시켜 공조효과를 높일 수 있다.

Description

공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법

제1도는 종래에 의한 토출구가 열린 상태에서의 공기조화기를 도시한 사시도.

제2도는 종래에 의한 토출구가 닫힌 상태에서의 공기조화기를 도시한 사시도.

제3도는 종래 공기조화기의 구성을 개략적으로 도시한 구성도.

제4도는 본 발명의 일실시예에 의한 흡입구와 토출구가 닫힌 상태에서의 공기조화기를 도시한 종단면도.

제5도는 본 발명에 의한 주요구성부분의 분리사시도.

제6도는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 풍량조절장치의 제어블록도.

제7도는 본 발명에 적용되는 도어모터구동수단의 상세한 회로도.

제8도는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 흡입구와 토출구개폐상태를 도시한 동작상태도.

제9a도 및 제9b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 풍량조절 동작순서를 도시한 플로우챠트.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

3 : 흡입구 7 : 토출구

30 : 토출구도어 32 : 도어모터

36 : 제1피니언 40 : 개폐수단

42 : 제2피니언 44 : 슬라이드부재

45 : 흡입그릴 46 : 가이드부재

100 : 전원수단 102 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 실내온도감지수단

108 : 도어모터구동수단 110 : 압축기구동수단

112 : 팬모터구동수단 114 : 표시수단

본 발명은 흡입구와 토출구를 하나의 모터로 연동해서 개폐시키는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 풍량에 따라 흡입구의 열림각도와 토출구의 열림정도를 동시에 다단제어하는 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 공기조화기는 제1도 및 제2도에 도시한 바와 같이, 실내 공기가 흡입되는 다수의 흡입구(3)가 형성된 흡입그릴부재(5)가 실내기본체(1:이하, 본체라 한다)의 전면하부에 설치되어 있고, 상기 본체(1)의 전면상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 냉풍 또는 온풍으로 열교환된 공기를 실내로 토출하는 토출구(7)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 토출구(7)에는 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 풍향상하조절판(9)과 좌우로 조절하는 풍향좌우조절판(11)이 설치되어 있고, 상기 토출구(7)의 내부에는 공기조화기의 운전시에 도시되지 않은 열교환기에서 열교환된 공기가 원활하게 실내로 공급되도록 상기 토출구(7)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기중에는 상기 토출구(7)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 토출구(7)를 폐쇄시키는 토출구도어(13)가 설치되어 있다.

상기 본체(1)의 전면에는 실내기의 외관을 미려하게 함과 동시에 내장물을 보호하는 커버부재(15)가 고착되어 있으며, 상기 커버부재(15)의 하측부에는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 운전의 시작/정지, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 등을 조절하는 조작부(17)가 구비되어 있다.

제3도에 도시한 바와 같이, 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키는 구동 수단은 상기 본체(1)의 전면 상부에 고착된 지지부재(19)와, 상기 지지부재(19)에 의해 고착되어서 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 동력을 발생하는 도어모터(21)와, 상기 도어모터(21)에서 발생된 동력에 의해 회전가능토록 상기 도어모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)과, 상기 피니언(23)의 회전시에 이에 연동되어 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키도록 상기 피니언(23)의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙(25)으로 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘이나 조작부(17)를 조작하여 원하는 운전모드를 선택한 다음 운전/정지키(이하, 운전키라 한다)를 온시키면, 도어모터(21)가 정방향으로 구동되면서 도어모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)이 이에 연동되어 랙(25)을 따라 하방으로 회전되어 랙(25)과 결합된 토출구도어(13)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 개방시킨다.

이때, 상기 토출구(7)의 상하부 소정위치에 부착된 도어개폐센서에서 토출구(7)가 완전히 개방되었다고 감지되면, 도어모터(21)가 정지하면서 도시되지 않은 실내팬이 회전하여 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되고, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기는 도시되지 않은 열교환기를 통과하면서 열교환기내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 열교환된다.

상기 열교환기에서 열교환된 공기는 상부로 안내되어 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기는 풍향상하조절판(9) 및 풍향좌우조절판(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내공기조화를 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 정상운전시에 운전키를 오프시키면, 도어모터(21)가 역방향으로 구동되면서 피니언(23)이 이에 연동되어 랙(25)을 따라 상방으로 회전되어 토출구도어(13)를 상방으로 이동시켜 토출구(7)를 폐쇄시킨다.

그런데, 이와 같이 구성된 종래의 공기조화기는, 공기조화기의 비가동시에도 흡입구(3)가 항상 개방되어 있으므로 먼지나 이물질 등이 흡입구(3)를 통해 본체(1)내로 유입되어 열교환기의 표면에 부착됨으로써 열교환기의 성능이 저하된다는 문제점이 있었다.

또한, 흡입구(3)의 크기가 사출금형에 의해 고정되어 있고, 공기조화기의 운전시에는 풍량의 종류에 관계없이 토출구(7)가 완전히 개방되어 있어 흡입구(3)를 통해 흡입되는 공기의 풍량과 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량이 동일하므로 풍량에 따른 효율적인 공조운전을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 공기조화기의 운전정지시에는 흡입구와 토출구를 폐쇄하여 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공기조화기의 운전시에는 풍량의 종류에 따라 흡입구의 열림각도와 토출구의 열림정도를 변화시켜 흡입풍량과 토출풍량을 다단으로 제어하므로 공조효과를 높일 수 있는 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 풍량조절장치는 실내공기를 흡입하는 흡입구와, 상기 흡입구를 통해 흡입되어 열교환된 공기를 토출하는 토출구와, 상기 토출구를 통해 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 토출구를 개폐하는 토출구도어를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 흡입구를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 흡입구를 개폐하는 흡입그릴과, 상기 흡입그릴 및 토출구도어를 연동해서 개폐시키는 도어모터와, 선택풍량에 따라 상기 흡입구를 통해 흡입되는 풍량 및 상기 토출구를 통해 토출되는 풍량을 조절하도록 상기 흡입그릴의 열림각도와 상기 토출구도어의 열림정도를 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 선택풍량에 맞게 상기 흡입그릴의 열림각도 및 상기 토출구도어의 열림정도를 변화시키도록 상기 도어모터를 구동하는 도어모터구동수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 풍량조절방법은 운전조작수단에 의해 입력된 키이신호에 따라 도어모터를 구동하여 흡입그릴 및 토출구도어를 연동으로 개폐시키는 개폐 스텝과, 상기 운전조작수단에 의해 선택된 풍량에 따라 흡입풍량 및 토출풍량을 조절하도록 상기 흡입그릴의 열림각도 및 상기 토출구도어의 열림정도를 변화시키는 열림변화스텝과, 상기 도어모터의 구동시간을 카운터하여 상기 흡입그릴 및 토출구도어의 개폐상태를 감지하는 개폐감지스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제1도 내지 제3도에 도시한 종래의 구성과 동일한 부분에 대해서는 동일명칭 및 동일부호를 명기하여 중복되는 설명을 생략한다.

제4도에 도시한 바와 같이, 본체(1)의 상측에 형성되어 열교환된 공기를 토출하는 토출구(7)에는 공기조화기의 운전시에 도시되지 않은 열교환기에서 열교환된 공기가 원활하게 실내로 공급되도록 상기 토출구(7)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기중에는 상기 토출구(7)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 토출구(7)를 폐쇄시키는 토출구도어(30)가 상하로 이동가능케 설치되어 있다.

상기 토출구도어(30)의 내측에는 상기 토출구도어(30)와 후술하는 흡입그릴을 동시에 구동시키는 도어모터(32)가 지지판(34)에 고정설치되어 있으며, 상기 도어모터(32)의 축(33)에는 상기 도어모터(32)에서 발생된 동력을 전달받아 정·역회전하는 제1피니언(36)이 설치되어 있고, 상기 제1피니언(36)에는 상기 제1피니언(36)이 정·역회전됨에 따라 상·하이동되어 상기 토출구도어(30)를 이동시키는 랙(38)이 기어물림되어 있다.

그리고, 상기 본체(1)의 하측에 형성되어 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)에는 공기조화기의 운전시에 흡입구(3)를 통해 실내공기가 원활하게 흡입되도록 상기 흡입구(3)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기중(비가동시)에는 상기 흡입구(3)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 흡입구(3)를 폐쇄시키는 개폐수단(40)이 설치되어 있다.

상기 개폐수단(40)은 상기 도어모터(32)의 동력을 전달받아 정·역회전하는 제2피니언(42)과, 상기 제2피니언(42)의 일측에 기어 물림되어 상기 제2피니언(42)의 정·역회전에 따라 상하이동하는 랙(43)과, 상기 랙(43)에 결합되어 상기 랙(43)의 상하 이동에 따라 직선운동하는 슬라이드부재(44)와, 상기 슬라이드부재(44)가 직선운동함에 따라 연동되어 회전운동하여 상기 흡입구(3)를 개폐시키는 복수개의 출입그릴(45)과, 상기 흡입그릴(45)의 양측에 설치되어 상기 흡입그릴(45)을 회전가능케 지지함과 동시에 상기 흡입그릴(45)이 개폐되도록 안내하는 가이드부재(46)로 이루어져 있다.

상기 제1 및 제2피니언(36, 42)은 상기 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 행정거리가 다르므로 기어잇수가 다르게 형성되어 있다.

제5도에 도시한 바와 같이, 상기 흡입그릴(45)의 양측에는 상기 흡입그릴(45)을 회전가능케 지지하는 힌지축(45a)이 설치되어 있고, 상기 힌지축(45a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(44)의 일측에 형성된 슬롯홈(44a)에 의해 회전되는 돌기부(45b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 가이드부재(46)의 일측에는 상기 흡입그릴(45)의 힌지축(45a)이 회전가능케 고정되는 고정홈(46a)이 형성되어 있고, 상기 고정홈(46a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(44)가 직선운동함에 따라 상기 돌기부(45b)가 회전운동하도록 원호를 이루는 가이드홀(46b)이 형성되어 있다.

다음에는, 상기와 같이 구성된 공기조화기에서 흡입구와 토출구의 개폐동작을 제어하는 회로블록도를 제6도 및 제7도를 참조하여 설명한다.

제6도 및 제7도에 도시한 바와 같이, 전원수단(100)은 교류전원단(101)으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량(강풍, 약풍, 미풍 등) 및 희망온도(Ts:이하, 설정온도라 한다)를 선택하는 다수의 기능키를 구비함은 물론, 상기 공기조화기의 운전시작신호 및 운전정지신호를 입력하도록 운전/정지키(이하, 운전키라 한다)를 구비하고 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호 및 운전/정지신호에 따라 상기 공기조화기의 전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 선택된 풍량의 종류에 따라 상기 토출구도어(30)의 열림정도와 흡입그릴(45)의 열림각도를 조절하도록 도어모터(32)에 인가되는 전원을 제어함과 동시에 상기 도어모터(32)의 구동시간을 카운터하여 상기 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 개폐동작을 제어한다.

실내온도감지수단(106)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 상기 공기조화기의 공조운전을 수행하도록 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지한다.

또한, 도어모터구동수단(108)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 선택풍량에 따라 상기 토출구도어(30)의 열림정도와 흡입그릴(45)의 열림각도를 조절하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 도어모터(32)를 구동제어하는 것으로써, 이 도어모터구동수단(108)은 상기 제어수단(104)의 출력단자(P1, P2)로부터 출력되는 하이레벨의 열림 및 닫힘제어신호를 반전시키는 인버터IC(109)와, 상기 인버터IC(109)에 의해 반전된 로우레벨의 열림제어신호 출력시에 상기 도어모터(32)가 정방향으로 구동하도록 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압(12V)을 인가받아 구동하는 릴레이(RY1)와, 상기 인버터IC(109)에 의해 반전된 로우레벨의 닫힘제어신호 출력시에 상기 도어모터(32)가 역방향으로 구동하도록 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압(12V)을 인가받아 구동하는 릴레이(RY2)로 구성되어 있다.

또, 압축기구동수단(110)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(111)를 구동제어하고, 팬모터구동수단(112)은 상기 열교환기에서 열교환된 공기를 실내로 송풍하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 실내팬모터(113)의 회전수를 제어하여 실내팬을 구동시킨다.

표시수단(114)은 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 설정온도(Ts) 및 실내온도(Tr)를 표시함은 물론, 상기 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.

제9a도 및 제9b도는 본 발명에 의한 공기조화기의 풍량조절 동작순서를 도시한 플로우챠트로써, 제9a도 및 제9b도에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

본 발명의 동작설명을 위한 초기조건으로서 흡입구(3)와 토출구(7)는 폐쇄되어 있다고 가정한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면, 전원수단(100)에서는 교류전원단(101)으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 원하는 공기조화기의 운전모드(예를 들면, 냉방)와 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량(강풍, 약풍, 미풍 등) 및 설정온도(Ts)를 입력한 다음 운전키를 누르면, 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전선택신호 및 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 운전조작수단(102)에 의해 선택된 풍량이 강풍인가를 판별하여, 강풍이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S4로 나아가서 제어수단(104)은 선택풍량이 약풍인가를 판별한다.

상기 스텝S4에서의 판별 결과, 약풍이 아닌 경우(NO일 경우)에는 스텝S5로 나아가서 제어수단(104)은 선택풍량이 미풍인가를 판별하여, 미풍이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S3으로 복귀하여 스텝S3이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S5에서의 판별 결과, 선택풍량이 미풍인 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 흡입구(3)와 토출구(7)를 선택풍량(예를들면, 미풍)에 맞게 25% 개방하도록 출력단자(P1)를 통해 하이레벨(High level)의 제어신호를 도어모터 구동수단(108)에 출력한다.

따라서, 상기 제어수단(104)의 출력단자(P1)로부터 출력되는 하이레벨(High level)의 제어신호가 인버터IC(109)를 통해 로우레벨(Low level)로 반전되고, 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압(12V)에 의해 릴레이(RY1)가 구동하여 릴레이(RY1)의 접접(RY1c)이 폐쇄된다.

상기 릴레이(RY1)의 접점(RY1c)이 폐쇄되면, 교류전원단(101)으로부터 교류전압이 도어모터(32)의 권선(32a)에 인가되어 상기 도어모터(32)가 정방향으로 구동되면서 도어모터(32)의 축(33)에 결합되어 있는 제1피니언(36)이 이에 연동되어 랙(38)을 따라 하방으로 회전되어 토출구도어(30)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 제8도(c)에 도시한 바와같이, 25% 개방시킨다.

이때, 상기 도어모터(32)의 축(33)에 결합된 제2피니언(42)도 회전함에 따라 제2피니언(42)의 일측에 기어물림된 랙(43)이 상승되고, 상기 랙(43)에 결합된 슬라이드부재(44)가 상승됨에 따라 슬라이드부재(44)의 일측에 일정도로 경사지게 형성된 슬롯홈(44a)이 상승하고, 상기 슬롯홈(44a)이 상승됨에 따라 흡입그릴(45)의 돌기부(45b)가 원호형상을 한 가이드홀(46b)의 안내를 받아 회전운동되고, 상기 돌기부(45b)의 일측에 형성된 힌지축(45a)은 고정홈(46a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(45)이 일정각도로 회전되어 흡입구(3)를 제8도(c)에 도시한 바와 같이, 25% 개방시킨다.

그리고, 스텝S7에서는 도어모터(32)의 열림구동시간을 제어수단(104)에 내장되어 있는 타이머에서 카운터하여 소정시간(흡입그릴의 열림각도와 토출구도어의 열림정도가 25% 열리는데 소요되는 시간을 실험을 통해 산출한 데이터)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S6으로 복귀하여 흡입그릴(45)과 토출구도어(30)가 25% 열릴때까지 도어모터(32)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S7에서의 판별결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 선택풍량(미풍)에 맞게 25% 열린상태라고 판단하여 스텝S8로 나아가서 도어모터구동수단(108)은 제어수단(104)의 출력단자(P1)로부터 출력되는 로우레벨의 열림제어신호에 따라 도어모터(32)의 구동을 정지시켜 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 열림동작을 완료한다.

즉, 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 제8도(c)에 도시한 바와 같이, 미풍에 맞게 25% 개방되면, 미풍에 적절한 공기량이 흡입구(3)를 통해 흡입되고 토출구(7)를 통해 토출되므로 효율적인 공조운전을 수행할 수 있다.

이어서, 스텝S9에서 팬모터구동수단(112)은 제어수단(104)의 제어에 따라 실내팬모터(113)의 회전수를 제어하여 실내팬을 구동시킨다.

상기 실내편이 구동하면, 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되기 시작하는데, 이때 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지수단(106)에서 감지한다.

이에 따라, 스텝S10에서는 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)와 운전조작수단(102)에 사용자가 설정한 온도(Ts)를 비교하여 압축기(111)의 구동조건인가를 판별한다.

상기 압축기(111)의 구동조건이라 함은, 냉방운전시에는 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)가 사용자가 설정한 온도(Ts)보다 큰 경우이고, 난방운전시에는 상기 실내온도감지수단(106)에 의해 감지된 실내온도(Tr)가 사용자가 설정한 온도(Ts)보다 작은 경우를 말한다.

상기 스텝S10에서의 판별 결과, 압축기(111)의 구동조건이 아닌 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S9로 복귀하여 계속해서 실내온도(Tr)를 감지하면서 스텝S9이하의 동작을 반복수행하고, 압축기(111)의 구동조건인 경우(YES일 경우)에는 스텝S11로 나아가서 제어수단(104)은 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)의 차에 따라 압축기(111)의 운전주파수를 결정하여 압축기(111)를 구동하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(110)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(110)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(111)를 구동시킨다.

상기 압축기(111)가 구동되면, 스텝S12에서는 실내팬이 구동되면서 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되고, 상기 출입구(3)를 통해 흡입된 실내공기는 도시되지 않은 열교환기를 통과하면서 열교환기내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열 교환된다.

상기 열교환기에서 냉풍 또는 온풍으로 열교환된 공기는 상부로 이동되어 토출구(7)에 회동가능케 설치된 풍향상하조절판(9) 및 풍향좌우조절판(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내공기조화를 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 정상운전시에, 스텝S13에서는 운전조작수단(102)의 운전키가 오프되어 운전정지신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전정지신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S12로 복귀하여 정상운전을 계속해서 수행하면서 스텝S12이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S13에서의 판별 결과, 정상운전중 운전정지신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S14로 나아가서 제어수단(104)은 압축기(111)와 실내팬모터(113)를 정지하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(110)과 팬모터구동수단(112)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(110)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 압축기(111)를 정지시키고, 팬모터구동수단(112)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 실내팬모터(113)를 정지시켜 실내팬의 구동을 정지한다.

이어서, 스텝S15에서 제어수단(104)은 풍량의 종류에 맞게 개방되어 있는 흡입구(3)와 토출구(7)를 폐쇄하도록 출력단자(P2)를 통해 하이레벨(High level)의 제어신호를 도어모터구동수단(108)에 출력한다.

따라서, 상기 제어수단(104)의 출력단자(P2)로부터 출력되는 하이레벨(High level)의 제어신호가 인버터IC(109)를 통해 로우레벨(Low level)로 반전되고, 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압(12V)에 의해 릴레이(RY2)가 구동하여 릴레이(RY2)의 접점(RY2c)이 폐쇄된다.

상기 릴레이(RY2)의 접점(RY2c)이 폐쇄되면, 교류전원단(101)으로부터 교류전압이 도어모터(32)의 권선(32b)에 인가되어 상기 도어모터(32)가 역방향으로 구동되면서 도어모터(32)의 축(33)에 결합되어 있는 제1피니언(36)이 이에 연동되어 랙(38)을 따라 상방으로 회전되어 토출구도어(30)를 상방으로 이동시켜 토출구(7)를 폐쇄시킨다.

이때, 상기 도어모터(32)의 축(33)에 결합된 제2피니언(42)도 회전함에 따라 제2피니언(42)의 일측에 기어물림된 랙(43)이 하강되고, 상기 랙(43)에 결합된 슬라이드부재(44)가 하강됨에 따라 상기 슬라이드부재(44)의 일측에 일정도로 경사지게 형성된 슬롯홈(44a)이 하강하고, 상기 슬롯홈(44a)이 하강함에 따라 흡입그릴(45)의 돌기부(45b)가 원호형상을 한 가이드홀(46b)의 안내를 받아 회전운동되고, 상기 돌기부(45b)의 일측에 형성된 힌지축(45a)은 고정홈(46a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(45)이 일정각도로 회전되어 출입구(3)를 폐쇄시킨다.

그리고, 스텝S16에서는 도어모터(32)의 닫힘구동시간을 제어수단(104)에서 카운터하여 소정시간(흡입그릴과 토출구도어가 초기상태로 닫히는데 소요되는 시간을 실험을 통해 산출한 데이터)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S15로 복귀하여 흡입그릴(45)과 토출구도어(30)가 닫힐때까지 도어모터(32)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S16에서의 판별 결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 흡입그릴(45)과 토출구도어(30)가 닫힌 상태이므로 스텝S17로 나아가서 도어모터구동수단(108)은 제어수단(104)의 출력단자(P2)로부터 출력되는 로우레벨의 닫힘제어신호에 따라 도어모터(32)의 구동을 정지시켜 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 닫힘동작을 완료한다.

이어서, 스텝S18에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 운전신호가 다시 입력될때까지 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 상기 스텝S2로 복귀하여 스텝S2이하의 동작을 반복수행한다.

상기 스텝S3에서의 판별 결과, 선택풍량이 강풍인 경우(YES일 경우)에는 스텝S31로 나아가서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 흡입구(3)와 토출구(7)를 선택풍량(예를 들면, 강풍)에 맞게 완전히 개방하도록 출력단자(P1)를 통해 하이레벨(High level)의 제어신호를 도어모터구동수단(108)에 출력한다.

따라서, 릴레이(RY1)의 접점(RY1c)이 폐쇄되면, 교류전원단(101)으로부터 교류전압이 도어모터(32)의 권선(32a)에 인가되어 상기 도어모터(32)가 정방향으로 구동되면서 도어모터(32)의 축(33)에 결합되어 있는 제1피니언(36)이 이에 연동되어 랙(38)을 따라 하방으로 회전되어 토출구도어(30)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 제8도(a)에 도시한 바와 같이, 완전히 개방시킨다.

이때, 상기 도어모터(32)의 축(33)에 결합된 제2피니언(42)도 회전함에 따라 제2피니언(42)의 일측에 기어물림된 랙(43)이 상승되고, 상기 랙(43)에 결합된 슬라이드부재(44)가 상승됨에 따라 슬라이드부재(44)와 일측에 일정도로 경사지게 형성된 슬롯홈(44a)이 상승하고, 상기 슬롯홈(44a)이 상승됨에 따라 출입그릴(45)의 돌기부(45b)가 원호형상을 한 가이드홀(46b)의 안내를 받아 회전운동되고, 상기 돌기부(45b)의 일측에 형성된 힌지축(45a)은 고정홈(46a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(45)이 일정각도로 회전되어 출입구(3)를 제8도(a)에 도시한 바와 같이, 완전히 개방시킨다.

그리고, 스텝S32에서는 도어모터(32)의 열림구동시간을 제어수단(104)에서 카운터하여 소정시간(흡입그릴의 열림각도와 토출구도어의 열림정도가 완전히 열리는데 소요되는 시간)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S31로 복귀하여 흡입그릴(45)과 토출구도어(30)가 완전히 열릴때까지 도어모터(32)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S32에서의 판별 결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 선택풍량(강풍)에 맞게 완전히 열린상태라고 판단하여 상기 스텝S8로 나아가서 도어모터(32)의 구동을 정지시켜 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 열림동작을 완료하면서 스텝S8이하의 동작을 반복수행한다.

즉, 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 제8도(a)에 도시한 바와 같이, 강풍에 맞게 완전개방되면, 강풍에 적절한 공기량이 흡입구(3)를 통해 흡입되고 토출구(7)를 통해 토출되므로 효율적인 공조운전을 수행할 수 있다.

상기 스텝S4에서의 판별 결과, 선택풍량이 약풍인 경우(YES일 경우)에는 스텝S41로 나아가서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 흡입구(3)와 토출구(7)를 선택풍량(예를 들면, 약풍)에 맞게 50% 개방하토록 출력단자(P1)를 통해 하이레벨(High level)의 제어신호를 도어 모터 구동수단(108)에 출력한다.

따라서, 릴레이(RY1)의 접점(RY1c)이 폐쇄되면, 교류전원단(101)으로부터 교류전압이 도어모터(32)의 권선(32a)에 인가되어 상기 도어모터(32)가 정방향으로 구동되면서 도어모터(32)의 축(33)에 결합되어 있는 제1피니언(36)이 이에 연동되어 랙(38)을 따라 하방으로 회전되어 토출구도어(30)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 제8도(b)에 도시한 바와 같이, 50% 개방시킨다.

이때, 상기 도어모터(32)의 축(33)에 결합된 제2피니언(42)도 회전함에 따라 제2피니언(42)의 일측에 기어물림된 랙(43)이 상승되고, 상기 랙(43)에 결합된 슬라이드부재(44)가 상승됨에 따라 슬라이드부재(44)의 일측에 일정도로 경사지게 형성된 슬롯홈(44a)이 상승하고, 상기 슬롯홈(44a)이 상승됨에 따라 흡입그릴(45)의 돌기부(45b)가 원호형상을 한 가이드홀(46b)의 안내를 받아 회전운동되고, 상기 돌기부(45b)의 일측에 형성된 힌지축(45a)은 고정홈(46a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(45)이 일정각도로 회전되어 흡입구(3)를 제8도(b)에 도시한 바와 같이, 50% 개방시킨다.

그리고, 스텝S42에서는 도어모터(32)의 열림구동시간을 제어수단(104)에서 카운터하여 소정시간(흡입그릴의 열림각도와 토출구도어의 열림정도가 50% 열리는데 소요되는 시간)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S41로 복귀하여 흡입그릴(45)과 토출구도어(30)가 50% 열릴때까지 도어모터(32)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S42에서의 판별 결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 선택풍량(약풍)에 맞게 50% 열린상태라고 판단하여 상기 스텝S8로 나아가서 도어모터(32)의 구동을 정지시켜 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 열림동작을 완료하면서 스텝S8이하의 동작을 반복수행한다.

즉, 흡입그릴(45)의 열림각도와 토출구도어(30)의 열림정도가 제8도(b)에 도시한 바와 같이, 약풍에 맞게 50% 개방되면, 약풍에 적절한 공기량이 흡입구(3)를 통해 흡입되고 토출구(7)를 통해 토출되므로 효율적인 공조운전을 수행할 수 있다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 풍량조절장치 및 그 방법에 의하면, 공기조화기의 운전정지시에는 흡입구와 토출구를 페쇄하여 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있고, 공기조화기의 운전시에는 풍량의 종류에 따라 흡입구의 열림각도와 토출구의 열림정도를 조절하여 흡입풍량과 토출풍량을 다단으로 제어하므로 공조효과를 높일 수 있다는 뛰어난 효과가 있다.

Claims (6)

1. 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)와, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 열교환된 공기를 토출하는 토출구(7)와, 상기 토출구(7)를 통해 먼지나 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 토출구(7)를 개폐하는 토출구도어(30)를 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 흡입구(3)를 통해 이물질이 유입되는 것을 방지하도록 상기 흡입구(3)를 개폐하는 흡입그릴(45)과, 상기 흡입그릴(45) 및 토출구도어(30)를 연동해서 개폐시키는 도어모터(32)와, 선택풍량에 따라 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 풍량 및 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 풍량을 조절하도록 상기 흡입그릴(45)의 열림각도와 상기 토출구도어(30)의 열림정도를 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 흡입그릴(45)의 열림각도 및 상기 토출구도어(30)의 열림정도를 변화시키도록 상기 도어모터(32)를 구동하는 도어모터구동수단(108)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(104)은 상기 도어모터(32)의 구동시간을 카운터하여 상기 흡입그릴(45) 및 토출구도어(30)의 개폐상태를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 도어모터(32)에는 상기 토출구도어(30)를 개폐하도록 회전하는 제1피니언(36)과, 상기 흡입그릴(45)을 개폐하도록 회전하는 제2피니언(42)이 축(33)을 개재해서 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절장치.
4. 제3항에 있어서, 상기 제1 및 제2피니언(36, 42)은 상기 토출구도어(30)와 흡입그릴(45)의 행정거리가 다르므로 기어잇수가 다르게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절장치.
5. 운전조작수단(102)에 의해 입력된 키이신호에 따라 도어모터(32)를 구동하여 흡입그릴(45) 및 토출구도어(30)를 연동으로 개폐시키는 개폐스텝과, 상기 운전조작수단(102)에 의해 선택된 풍량에 따라 흡입풍량 및 토출풍량을 조절하도록 상기 흡입그릴(45)의 열림각도 및 상기 토출구도어(30)의 열림정도를 변화시키는 열림변화스텝과, 상기 도어모터(32)의 구동시간을 카운터하여 상기 흡입그릴(45) 및 토출구도어(30)의 개폐상태를 감지하는 개폐감지스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 개폐감지스텝은 상기 도어모터(32)의 구동시간에 따라 상기 흡입그릴(45)의 열림각도 및 상기 토출구도어(30)의 열림정도를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍량조절방법.