KR100189109B1 - 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 설치위치를 판단함에 있어 거리감지부를 통해 각 벽면과의 거리를 감지함으로써 판단하고, 이에 의거하여 판단된 공기조화기의 설치위치에 관계없이 공조공간 내의 균일한 냉난방효과를 얻을 수 있도록 루버의 최대회전각을 변경시키고, 아울러 루버의 회전시 각 회전각도마다 벽면과의 거리에 비례하여 송풍팬모터의 구동속도를 증가시켜 토출되는 공기의 풍량을 가변시킴으로써 항시 균일하고 신속한 냉난방운전을 수행할 수 있도록 한 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법에 관한 것이다.

Description

공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법

제1도는 일반적인 공기조화기의 개략적인 구성을 보인 사시도.

제2도는 본 발명에 따른 공기조화기의 구성을 보인 제어블럭도.

제3도는 본 발명에 따른 공기조화기의 루버제동제어방법을 보인 플로우챠트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 본체 11 : 냉기토출구

12 : 흡입그릴 13 : 좌우조절루버

14 : 상하조절루버 50 : 거리감지부

70 : 루버위치감지부

본 발명은 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기의 설치위치에 따라 루버의 회전범위를 가변시키고 루버구동시 풍량을 가변시킬 수 있도록 된 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 압축기, 응축기, 모세관, 증발기 및 이들을 직렬로 연결하는 냉매관으로 이루어진 냉각사이클을 구비하고, 상기 냉각사이클을 통하여 냉매를 상변환시키는 과정에서 실내의 열을 흡수하여 냉방하거나 또는 실내에 열을 방출하여 난방하는 기기이다.

제1도는 일반적인 공기조화기의 구성을 개략적으로 보인 사시도이다. 제1도에 도시한 바와 같이, 공기조화기의 실내기는 본체(10)의 일측에 실내의 상대적으로 고온인 공기가 흡입되는 흡입그릴(11)이 배치되고, 흡입그릴(11)의 상측에는 증발기를 통과하는 냉매에 함유된 열과 교환되어 냉각된 공기를 토출하는 냉기토출구(12)가 형성된다. 이러한 공기의 흡입 및 토출동작은 도시되지 않은 실내팬에 의하여 수행된다. 냉기토출구(12)에는 통상적으로 냉기의 토출방향을 결정하기 위한 풍향조절루버가 회동가능하게 연재되는데, 이는 각각 토출되는 냉기의 방향을 상하로 조절하는 상하조절루버(13) 및 좌우로 조절하는 좌우조절루버(14)를 구비한다. 또한, 상기 상하조절루버(13) 및 좌우조절루버(14)는 각각 이들을 구동시키기 위한 상하모터 및 좌우모터가 마련되며 이들은 각각 상하조절루버(13) 및 좌우조절루버(14)와 축결합되도록 설치된다.

이러한 구성에 있어서 종래 풍향조절루버는 공조공간 내에 공기조화기의 설치위치에 관계없이 소정 각도 내에서 상하 또는 좌우로 구동되도록 설정되어 있다. 따라서, 공기조화기가 공조공간의 정중앙에 위치하는 경우와 일측 벽면에 가깝게 위치하는 경우에는 동일한 회전각으로 구동되는 루버 예컨데 좌우조절루버에 의해서 동일한 공조 성능을 얻을 수 없게 된다. 이는 즉, 공기조화기가 정중앙에 위치하게 되는 경우에는 소정의 회전각범위내에서 루버가 상하 또는 좌우로 회전되어 냉각된 공기를 실내의 곳곳에 균일하게 토출함으로써 공조공간의 균일냉각을 수행할 수 있으나, 공기조화기가 일측벽면에 위치하게 되는 경우에는 근접한 벽면측의 공간에는 많은 양의 냉기가 토출되는 반면, 떨어져 있는 벽면측의 공간으로는 상대적으로 적은 양의 냉기가 토출되어 균일한 냉방효율을 얻을 수가 없는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 이러한 종래의 제반결점을 해결하고자 안출된 것으로 그 목적은 공조공간 내에 공기조화기의 설치위치를 감지하여 풍향조절루버의 회전각을 가변시켜 균일한 냉난방효과를 얻을 수 있도록 된 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 공기조화기의 설치위치를 고려하여 토출되는 공기의 풍량을 가변시킴으로써 빠른 시간내에 공조공간 내를 균일하게 냉난방시킬 수 있도록 된 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위하여 본 발명에 따른 공기조화기의 루버구동제어장치는 실내의 공기를 본체내부로 흡입하여 소정의 열교환수단에 의해 열교환시킨 뒤 실내로 토출시키며 토출되는 공기의 풍량을 제어하는 송풍팬 및 상기 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 루버를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 루버의 위치를 감지하는 루버위치감지부, 본체와 본체가 설치된 설치벽을 제외한 타 벽과의 거리를 감지하는 거리감지부, 상기 거리감지부의 감지결과에 따라 본체의 설치위치를 판단하고, 본체의 설치위치에 따라 루버의 최대회전범위를 설정하며 루버의 구동시 본체와 각 벽과의 거리에 따른 토출풍량을 설정하는 제어부, 루버의 구동시 상기 제어부에서 설정된 토출풍량을 제공하도록 송풍팬의 회전속도를 가변시키는 송풍팬 구동부, 상기 제어부에서 설정된 루버의 최대회전범위 내에서 루버를 왕복구동시키는 루버구동부를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 공기조화기의 루버구동제어방법은 실내공기를 본체 내부로 흡입하여 소정의 열교환수단에 의해 열교환시킨 뒤 실내로 토출시키는 송풍팬, 상기 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 루버, 본체와 본체가 설치된 설치벽을 제외한 타벽과의 거리를 감지하는 거리감지부를 구비한 공기조화기에 있어서, (a) 운전신호가 입력되면 본체와 각 벽과의 거리를 감지하는 과정, (b) 상기 과정 (a)에서 감지된 본체와 각 벽과의 거리에 의거하여 공조공간 내의 본체의 설치위치를 판단하는 과정, (c) 상기 과정 (b)에서 판단된 본체의 설치위치에 따라 루버의 최대회전범위를 설정하는 과정, (d) 다단계로 나뉜 상기 루버의 각 회전각에서의 토출풍량을 결정하는 과정, (e) 루버의 회전과 연동되어 각 회전각마다 상기 과정 (d)에서 설정된 토출풍량을 제공하도록 상기 송풍팬의 회전속도를 가변시키는 과정을 구비한 것을 특징으로 한다.

이하에는 본 발명의 양호한 실시예에 따른 구성 및 작용효과를 상세하게 설명한다.

먼저, 제1도는 일반적인 공기조화기의 개략적인 구성을 보인 사시도이며, 공기조화기의 실내기는 본체(10)의 일측에 실내의 상대적으로 고온인 공기가 흡입되는 흡입그릴(11)이 배치되고, 흡입그릴(11)의 상측에는 증발기를 통과하는 냉매에 함유된 열과 교환되어 냉각된 공기를 토출하는 냉기토출구(12)가 형성된다. 이러한 공기의 흡입 및 토출동작은 도시되지 않은 실내팬에 의하여 수행된다. 냉기토출구(12)에는 통상적으로 냉기의 토출방향을 결정하기 위한 풍향조절루버가 회동가능하게 연재되는데, 이는 각각 토출되는 냉기의 방향을 상하로 조절하는 상하조절루버(13) 및 좌우로 조절하는 좌우조절레버(14)를 구비한다. 또한, 상기 상하조절루버(13) 및 좌우조절루버(14)는 각각 이들을 구동시키기 위한 상하모터 및 좌우모터가 마련되며 이들은 각각 상하조절루버(13) 및 좌우조절루버(14)와 축결합되도록 설치된다. 이러한 상하모터 및 좌우모터로는 통상적으로 스테핑모터가 사용되고 있는 바, 실내에 있는 사용자가 기능설정수단 예를 들어 원격제어기(또는 본체에 마련된 기능선택부)를 통하여 상하조절키이 또는 좌우조절키이를 조작하면, 키이의 조작량에 따라 스태핑모터가 정역으로 회전하여 각 루버를 요구되는 위치로 회동시켜 냉기를 토출시키게 된다.

한편, 제2도는 본 발명에 따른 공기조화기의 구성을 보인 제어블럭도로서 이는 도시된 바와 같이, 공기조화기의 전체 시스템을 총괄적으로 제어하는 제어부(20), 상용교류전원을 소정 크기로 감압 및 정류하여 상기 제어부(20) 및 각 제어소자에 인가하는 전원부(30), 사용자로부터 공기조화기의 운전 종류 및 희망온도 등을 선택받는 기능선택부(40), 공기조화기와 각 벽면간의 거리를 감지하는 거리감지부(50), 루버를 최대호전각의 범위 내에서 구동시키도록 루버모터(61)의 구동을 제어하는 루버구동부(60), 상기 루버모터(61)의 회전각을 검출하여 루버의 위치를 감지하는 루버위치 감지부(70), 공기조화된 공기를 실내로 토출시키는 송풍팬모터(81)의 구동여부 및 구동속도를 제어하는 송풍팬구동부(80)를 구비한 것을 특징으로 한다. 이때 거리감지부(50)는 초음파센서가 양호하게 사용되어 지며, 루버위치감지부(70)는 루버모터(61)의 회전각을 검출함으로써 현재 루버의 위치를 감지할 수 있다.

이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 공기조화기의 루버구동제어방법을 제3도에 도시한 플로우챠트를 참조하여 상세하게 설명한다. 먼저, 공기조화기에 전원이 인가된 상태에서 사용자에 의하여 기능선택부(40)를 통해 희망하는 운전의 종류 및 희망하는 실내온도 등 냉난방운전에 필요한 각종 정보를 입력받은 뒤 운전개시명령이 입력되면 단계(s10)에서는 운전신호가 입력되었는가를 판단하게 된다. 이때 운전신호가 입력되었으면 단계(s12)로 진행하여 거리감지부(50)를 통해 현재 공기조화기와 각 벽면과의 거리를 검출하게 된다. 또한, 상기 단계(s12)에서 검출된 거리값에 의거하여 단계(s14)에서는 공조공간 내의 공기조화기의 설치위치를 판단하여 초기위치로 설정하게 된다.

이를 좀더 상세하게 설명하면, 거리감지부(50)는 기설정된 다수개의 검출각도(예를 들면 315°, 330°, 345°, 0°, 15°, 30°, 45°)마다 초음파신호를 송출하여 송출된 초음파신호가 각 벽면에 반사되어 들어오는 초음파신호를 수신한다. 이때 제어부(20)에서는 상기 거리감지부(50)로부터 송출된 신호가 수신되기까지의 시간을 산출하고, 산출된 시간에 의하여 각 벽면과 공기조화기의 거리를 산출하게 된다.

또한, 제어부(20)에서는 각 검출각도마다 송출된 초음파신호에 의하여 산출된 거리값으로 현재 공조공간 내의 공기조화기의 설치위치를 판단하게 되며, 이는 가장 짧은 거리의 데이터가 산출된 시점에서의 검출각도 예컨데 검출각도가 45°인 시점에서 산출된 거리가 가장 짧다면 공기조화기는 설치벽의 왼쪽 구석에 설치된 것으로 판단하게 되는 것이다.

따라서, 단계(s16)에서는 현재 공기조화기가 설치벽의 왼쪽에 치우쳐 있는 상태이므로 기설정된 루버의 최대회전각 예컨데 315°, -45°로 설정된 루버의 최대회전각을 315°, -30°로 변경시켜 설치벽의 왼쪽벽면으로 토출공기가 집중되지 않도록 하여 공조공간 내의 균일한 냉난방이 수행될 수 있도록 한다.

한편, 단계(s18)에서는 루버의 회전시에 공기조화기의 설치위치에 따라 각 공조공간 내에 토출되는 공기의 풍량을 일정하게 유지할 수 있도록 루버의 회전각도에 따라 토출풍량을 가변시키게 된다. 이는 루버의 회전시 일정 시점마다 예컨데 거리감지부(50)의 검출각도와 동일한 각도로 루버가 회전됨이 루버위치감지부(70)에 의하여 감지되면, 각 벽면과의 거리에 따라 토출되는 공기의 풍량을 가변시키도록 송풍팬모터(81)의 회전속도를 변경시킴으로써 토출풍량을 가변시키는 것이다.

단계(s20)에서는 루버위치감지부(70)에 의해 루버모터(61)의 회전각을 감지함으로써 현재 루버의 위치를 검출하고, 단계(s22)에서는 루버모터(61)의 구동을 제어하여 루버를 소정의 최대회전각의 범위 내에서 왕복 회전시키게 되며, 단계(s24)에서는 루버의 구동과 동시에 현재 루버의 위치에 대응하여 설정된 송풍팬모터(81)의 회전속도를 가변시킴으로써 토출되는 공기의 풍량을 조절하게 된다. 이는 즉, 루버가 315°의 위치로 회전됨이 루버위치감지부(70)에 의해 감지되었을 경우 사용자가 설정한 풍량범위 내에서 최고의 풍량으로 열교환된 공기가 토출되도록 송풍팬모터(81)의 회전속도를 증가시키며, 루버가 30°의 위치로 회전되었을 경우에는 사용자가 설정한 풍량 범위내에서 최저의 풍량으로 열교환된 공기가 토출되도록 송풍팬모터(81)의 회전속도를 감소시켜 공조공간 내의 모든 곳을 균일하게 냉난방시킬 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 공기조화기의 루버구동제어장치 및 방법에 의하여 공기조화기의 설치위치에 따라 루버의 회전각도 및 루버의 회전시 토출되는 공기의 풍량을 가변시킴으로써 공조공간을 균일하고 신속하게 냉난방시킬 수 있는 효과를 제공하게 된다.

Claims (4)

1. 실내의 공기를 본체내부로 흡입하여 소정의 열교환수단에 의해 열교환시킨 뒤 실내로 토출시키며 토출되는 공기의 풍량을 제어하는 송풍팬 및 상기 토출되는 공기의 풍량을 조절하는 루버를 구비한 공기조화기에 있어서, 상기 루버의 위치를 감지하는 루버위치감지부(70), 본체와 본체가 설치된 벽을 제외한 타 벽과의 거리를 감지하는 거리감지부(50), 상기 거리감지부(50)의 감지결과에 따라 본체의 설치위치를 판단하고, 본체의 설치위치에 따라 루버의 최대회전범위를 설정하며 루버의 구동시 본체와 각 벽과의 거리에 따른 토출풍량을 설정하는 제어부(20), 루버의 구동시 상기 제어부(20)에서 설정된 토출풍량을 제공하도록 송풍팬의 회전속도를 가변시키는 송풍팬구동부(80), 상기 제어부(20)에서 설정된 루버의 최대회전범위 내에서 루버를 왕복구동시키는 루버구동부(60)를 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 루버구동제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 거리감지부(50)는 소정 검출각도마다 초음파신호를 송출하고 송출된 신호가 각 벽에 반사되어 수신되는 시간에 의거하여 본체와 각 벽과의 거리를 감지하는 초음파센서인 것을 특징으로 하는 공기조화기의 루버구동제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 제어부(20)는 상기 거리감지부(50)의 감지결과에 의거하여 각 벽과 본체의 거리를 산출하고, 최소거리가 감지된 검출각도에 의해 본체의 설치위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 루버구동제어장치.
4. 실내 공기를 본체 내부로 흡입하여 소정의 열교환수단에 의해 열교환시킨 뒤 실내로 토출시키는 송풍팬, 상기 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 루버, 본체와 본체가 설치된 설치벽을 제외한 타 벽과의 거리를 감지하는 거리감지부(50)를 구비한 공기조화기에 있어서, (a) 운전신호가 입력되면 본체와 각 벽과의 거리를 감지하는 과정, (b) 상기 과정 (a)에서 감지된 본체와 각 벽과의 거리에 의거하여 공조공간 내의 본체의 설치위치를 판단하는 과정, (c) 상기 과정 (b)에서 판단된 본체의 설치위치에 따라 루버의 최대회전범위를 설정하는 과정, (d) 다단계로 나뉜 상기 루버의 각 회전각에서의 토출풍량을 결정하는 과정, (e) 루버의 회전과 연동되어 각 회전각마다 상기 과정 (d)에서 설정된 토출풍량을 제공하도록 상기 송풍팬의 회전속도를 가변시키는 과정을 구비한 것을 특징으로 하는 공기조화기의 루버구동제어방법.