KR100234092B1 - 공조기기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 흡입구와 토출구가 형성된 실내기케이싱과, 상기 실내기케이싱내에 설치되며 상기 흡입구를 통해 유입되는 공기를 열교환하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 열교환된 냉기를 상기 토출구로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 수용하며 상기 냉기를 흡입하는 유입구과 흡입된 냉기를 상기 토출구를 향해 토출하는 유출구를 갖는 송풍팬덕트를 구비한 공조기기에 관한 것으로서, 상기 유출구를 차단하는 작동위치와 상기 유출구를 개방하는 철회위치간을 회동에 의해 선택적으로 이동 가능하게 설치되는 히터와; 상기 히터의 회동축상에 결합되는 피동기어와, 회전축에 상기 피동기어와 맞물리는 피니언이 결합되어 있는 구동모터로 구성된 히터구동부와; 냉방모드 또는 난방모드를 선택하는 모드선택부와; 상기 모드선택부로부터 냉방모드 선택시에는 상기 히터를 철회위치로 이동시키고, 난방모드 선택시에는 상기 히터를 작동위치로 이동시키도록 상기 히터구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해, 냉방운전 또는 송풍운전시 공기의 유동저항을 저감시켜 효율을 증가시키며, 히터의 오염등을 방지할 수 있다.

Description

공조기기 및 그 제어방법

본 발명은 공조기기 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히, 냉방 및 송풍운전시 히터에 의해 냉기의 유동이 차단되는 것을 방지한 공조기기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

도 5는 종래의 공조기기의 부분 절취사시도이다. 전면 하부 및 상부에 실내공기를 흡입하는 흡입구(57) 및 열교환된 공기를 토출하는 토출구(56)가 형성된 실내기케이싱(52)에 의해 외관이 형성된다. 여기서, 토출구(56)에는 상하방향을 따라 가로로 설치된 복수의 루버가 마련되어 있으며, 루버는 풍향을 조절하는 역할을 한다. 이 루버의 전면에는 상하방향으로 유동가능하게 설치된 거의 사각판상의 토출구도어가 형성되어 있다. 한편, 흡입구(57)에는 상하방향을 따라 가로로 마련된 복수개의 흡입구도어가 양측의 회동축을 중심으로 상하 회동가능하게 설치되어 있다.

이러한 실내기케이싱(52)내에는 실외로부터의 냉매를 증발시켜 냉기를 생성하는 실내열교환기(54)가 설치되어 있고, 실내열교환기(54)의 상부에는 실내공기를 흡입 및 토출시키는 송풍팬(55)이, 실내공기를 흡입하여 열교환하는 열교환실과 토출되는 공기가 통과하는 토출실을 구분하는 분리판(67)에 설치되어 있다. 그리고, 분리판(67)에는 전기에 의해 열을 생성하는 히터(65)가 설치되어 있고, 히터(65)에는 히터(65)로부터 생성되는 열기의 온도를 측정하는 온풍온도센서(70)가 설치되어 있다.

이러한 공조기기의 실내기를 제어하는 제어부는, 도 6에 도시된 바와 같이, 전원공급부(59)와, 온풍온도센서(70) 및 모드선택부(62)로부터 감지된 신호를 입력받으며, 입력된 신호에 기초하여 모드선택부(62)로부터 냉방모드가 선택되면, 압축기구동회로(75)와 송풍팬구동회로(76)로 신호를 보내어 압축기(74)와 송풍팬(55)의 구동을 제어한다. 그리고, 난방모드가 선택되면, 히터구동회로(85)와 송풍팬구동회로(76)로 신호를 보내어 히터(65)와 송풍팬(55)의 구동을 제어한다.

이러한 공조기기에 전원이 인가되고 난방모드가 선택되면, 제어부(60)는 히터(65)와 송풍팬(55)을 구동하고, 송풍팬(55)에 의해 유입된 실내공기는 히터(65)를 통과하며 열교환되어 온도가 상승된 공기가 실내로 토출되어 실내온도를 상승시키게 된다. 제어부(60)는 히터(65)를 일정시간마다 온오프하여 실내를 난방하도록 하며, 온풍온도센서(70)로부터 감지된 히터(65)의 온도가 소정 이상이 되면 히터(65)가 과열된 것으로 판단하여 히터(65)의 구동을 정지시키게 된다.

한편, 이러한 종래의 공조기기의 냉방모드가 선택되면, 송풍팬(55)에 의해 흡입된 실내공기가 실내열교환기(54)를 통과하며 열교환되어 다시 실내로 토출되며, 열교환된 공기는 송풍팬(55)의 상부에 설치된 히터(65)를 통과하여 실내로 토출되게 된다. 그런데, 열교환된 공기는 공기의 유동경로상에 위치하는 히터에 의해 저항을 받아 이동이 원활하지 못다는 문제점이 있다. 또한, 송풍된 공기가 히터(65)를 통과하며 히터(65)에 이물질이 끼거나, 냉기가 히터의 표면에 응결되어 히터에 녹이 생성되거나 누전되는 등 히터가 손상되어 난방운전이 효율적으로 이루어지지 못한다는 문제점이 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 냉방운전 또는 송풍운전시 공기의 이동이 용이하며, 히터가 손상되는 것을 방지한 공조기기 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 공조기기의 부분 절취사시도,

도 2는 도 1의 요부확대 사시도,

도 3은 본 발명에 따른 공조기기의 제어블럭도,

도 4는 도 3의 제어부에 따른 공조기기의 제어흐름도,

도 5는 종래의 공조기기의 부분 절취사시도,

도 6은 종래의 공조기기의 제어블럭도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

4 : 실내열교환기 5 : 송풍팬

10 : 제어부 11 : 송풍팬덕트

15 : 히터 20 : 온풍온도센서

24 : 압축기 25 : 압축기구동회로

26 : 송풍팬구동회로 30 : 히터회동모터

31 : 피니언 32 : 피동기어

35 : 히터구동회로 40 : 히터회동모터구동회로

상기 목적은, 본 발명에 따라, 흡입구와 토출구가 형성된 실내기케이싱과, 상기 실내기케이싱내에 설치되며 상기 흡입구를 통해 유입되는 공기를 열교환하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 열교환된 냉기를 상기 토출구로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 수용하며 상기 냉기를 흡입하는 유입구과 흡입된 냉기를 상기 토출구를 향해 토출하는 유출구를 갖는 송풍팬덕트를 구비한 공조기기에 있어서, 상기 유출구를 차단하는 작동위치와 상기 유출구를 개방하는 철회위치간을 회동에 의해 선택적으로 이동 가능하게 설치되는 히터와; 상기 히터의 회동축상에 결합되는 피동기어와, 회전축에 상기 피동기어와 맞물리는 피니언이 결합되어 있는 구동모터로 구성된 히터구동부와; 냉방모드 또는 난방모드를 선택하는 모드선택부와; 상기 모드선택부로부터 냉방모드 선택시에는 상기 히터를 철회위치로 이동시키고, 난방모드 선택시에는 상기 히터를 작동위치로 이동시키도록 상기 히터구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기에 의해 달성된다.

여기서, 상기 구동모터는 기어드모터를 사용하는 것이 상기 히터의 구동에 효과적이다.

한편, 상기 목적은, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 흡입구와 토출구가 형성된 실내기케이싱과, 상기 실내기케이싱내에 설치되며 상기 흡입구를 통해 유입되는 공기를 열교환하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 열교환된 냉기를 상기 토출구로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 수용하며 상기 냉기를 흡입하는 유입구과 흡입된 냉기를 상기 토출구를 향해 토출하는 유출구를 갖는 송풍팬덕트를 구비한 공조기기에 있어서, 상기 유출구를 차단하는 작동위치와 상기 유출구를 개방하는 철회위치간을 회동에 의해 선택적으로 이동 가능하게 설치되는 히터를 마련하는 단계와; 상기 히터의 회동축상에 결합되는 피동기어와, 회전축에 상기 피동기어와 맞물리는 피니언이 결합되어 있는 구동모터로 구성된 히터구동부를 마련하는 단계와; 냉방모드 또는 난방모드를 선택하는 단계와; 냉방모드 선택시에는 상기 히터를 철회위치로 이동시키고, 난방모드 선택시에는 상기 히터를 작동위치로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법에 의해서도 달성될 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 공조기기의 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부확대 사시도이다. 실내기 본체(1)는 사각통상의 실내기케이싱(2)으로 형성되며, 실내기케이싱(2)의 전면에는 상부 및 하부에 실내공기를 흡입하는 흡입구(7)와 열교환된 공기를 토출하는 토출구(6)가 각각 형성되어 있다. 그리고, 전면 일측에는 운전모드와 풍향, 온도 등을 설정하는 모드선택부(12)가 설치되어 있다.

이러한 실내기케이싱내에는 실외로부터의 냉매를 증발시켜 증발잠열을 빼앗아 주위공기를 냉각시키는 실내열교환기(4)와, 실내열교환기(4)의 상부에 설치되어 실내공기를 흡입 및 토출하는 송풍팬(5)을 가진 냉동시스템이 형성되어 있다. 여기서, 송풍팬(5)은 브로어팬으로 형성되며, 송풍팬(5)은 송풍팬(5)에 의해 유동하는 공기의 유로를 형성하는 송풍팬덕트(11)내에 수용되어 있다. 송풍팬덕트(11)는 실내공기를 열교환하는 열교환실과 토출되는 공기가 이동하는 토출실을 구분하는 분리판(17)의 하부에 설치되어 있으며, 송풍팬덕트(11)의 측부에는 송풍팬(5)의 구동에 의해 실내공기를 유입하는 유입구(13)가 형성되어 있고, 송풍팬덕트(11)의 상부에는 공기를 유출하는 유출구(14)가 분리판(17)을 관통하여 형성되어 있다. 한편, 분리판(17)에는 전기에 의해 열을 생성하는 히터(15)가 유출구(14)를 차단하도록 설치되어 있다. 그리고, 히터(15)와 인접한 영역에는 히터에 의해 열교환된 공기의 온도를 감지하는 온풍온도센서(20)가 설치되어 있다.

히터(15)는 난방모드시 유출구(14)를 차단하는 작동위치에 배치되며, 그 밖의 냉방모드나 송풍모드시에는 유출구(14)를 개방하는 철회위치에 배치된다. 이에 따라, 히터(15)가 안착설치된 송풍팬덕트(11)의 히터(15)와 인접한 영역에는, 작동위치와 철회위치간을 이동가능하게 하는 히터구동부(18)가 설치되어 있다.

이 히터구동부(18)는 감속이 기능을 가진 기어드모터로 형성된 히터회동모터(30)와, 히터회동모터(30)의 회전축에 결합되어 회전하는 피니언(31)을 가지며, 히터(15)의 회동축상에는 피니언(31)과 맞물려 일체로 회전하는 피동기어(32)가 결합되어 있다. 이에 따라, 히터회동모터(30)에 전원이 인가되면, 피니언(31)과 피동기어(32)가 일체로 회전하고, 피동기어(32)의 회전에 따라 히터(15)가 회동축을 중심으로 회동하게 된다. 이에 따라, 송풍팬덕트(11)의 유출구(14)를 차단하는 작동위치와 실내기케이싱의 일측벽과 평행하게 배치되는 철회위치간을 이동할 수 있게 된다.

이러한 공조기기를 제어하는 제어부는, 도 3에 도시된 바와 같이, 모드선택부(12)와, 전원인가부(9), 그리고, 온풍감지센서(20)로부터 신호를 입력받으며, 입력된 신호에 기초하여 난방모드 선택시에는 히터구동회로(35)와 송풍팬구동회로(26) 및 히터회동모터구동회로(40)로 신호를 보내어 히터회동모터(30)를 구동하여 히터(15)를 작동위치로 이동시키며 히터(15)와 송풍팬(5)을 구동하여 난방운전을 한다. 그리고, 냉방모드 선택시 제어부(10)는 송풍팬구동회로(26)와 압축기구동회로(25) 및 히터회동모터구동회로(40)로 신호를 보내어 히터회동모터(30)를 구동하여 히터(15)를 철회위치로 이동시키고 송풍팬(5)과 압축기(24)를 구동하여 냉방운전을 한다.

도 4는 도 3의 제어부에 따른 공조기기의 제어흐름도이다. 공조기기에 전원이 공급되면(S10), 제어부(10)는 모드선택부(12)로부터 입력된 모드선택에 따라 각 기기들을 제어하게 된다. 제어부(10)는 모드선택부(12)로부터 난방모드가 선택되면(S20), 제어부는 히터(15)가 작동위치에 있는지 여부를 판단하고(S30), 만약 작동위치에 있지 아니하면, 히터회동모터(30)를 구동하여 히터(15)를 작동위치로 이동시킨다(S40). 그런 다음, 히터(15)와 송풍팬(5)을 구동하며(S50), 송풍팬(5)에 의해 흡입된 실내공기는 히터(15)에서 발생한 열에 의해 온도가 상승되어 실내로 다시 토출되게 된다.

한편, 모드선택부(12)로부터 냉방모드가 선택되면, 제어부(10)는 히터(15)가 철회위치에 있는지 여부를 판단하고(S60), 만약 철회위치에 있지 아니하면, 히터회동모터(30)를 구동하여 히터(15)를 공기의 유동경로상으로부터 철회된 철회위치로 이동시킨다(S70). 그런 다음, 냉방모드일 경우에는 압축기(24)와 송풍팬(5)을 구동하고(S80,S90), 압축기(24)로부터 압축된 냉매는 실외열교환기를 지나며 응축되어 실내열교환기(4)로 유입된다. 실내열교환기(4)로 유입된 냉매는 송풍팬(5)에 의해 흡입된 실내공기와 열교환되고, 열교환된 실내공기는 다시 실내로 토출된다. 한편, 송풍모드일 경우 제어부(10)는 송풍팬(5)을 구동시킨다(S100).

이에 따라, 냉방운전시에는 히터(15)를 공기의 유동경로로부터 철회시키고, 난방운전시에는 히터(15)를 작동위치로 이동시킴으로써, 냉방운전이나 송풍운전시 히터(15)에 의해 공기의 유동이 차단되지 아니하여 공기의 유동이 용이해진다. 또한, 냉각된 공기가 히터(15)를 통과하지 아니하므로써, 히터(15)표면에 냉기가 응결되어 히터(15)가 손상되거나 이물질 등이 끼어 히터(15)의 절연이 나빠지는 것을 방지할 수 있다.

상술한 실시예에서는, 히터를 실내기케이싱의 일측벽과 평행하게 배치하여 공기의 유동경로상으로부터 철회하였으나, 히터를 유출구를 차단하는 작동위치에서 평행하게 상측으로 이동시켜 실내기케이싱의 상면에 인접하도록 하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 냉방운전 또는 송풍운전시 공기의 유동저항을 저감시켜 효율을 증대시키며, 히터가 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (3)

1. 흡입구와 토출구가 형성된 실내기케이싱과, 상기 실내기케이싱내에 설치되며 상기 흡입구를 통해 유입되는 공기를 열교환하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 열교환된 냉기를 상기 토출구로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 수용하며 상기 냉기를 흡입하는 유입구과 흡입된 냉기를 상기 토출구를 향해 토출하는 유출구를 갖는 송풍팬덕트를 구비한 공조기기에 있어서,

   상기 유출구를 차단하는 작동위치와 상기 유출구를 개방하는 철회위치간을 회동에 의해 선택적으로 이동 가능하게 설치되는 히터와;

   상기 히터의 회동축상에 결합되는 피동기어와, 회전축에 상기 피동기어와 맞물리는 피니언이 결합되어 있는 구동모터로 구성된 히터구동부와;

   냉방모드 또는 난방모드를 선택하는 모드선택부와;

   상기 모드선택부로부터 냉방모드 선택시에는 상기 히터를 철회위치로 이동시키고, 난방모드 선택시에는 상기 히터를 작동위치로 이동시키도록 상기 히터구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 구동모터는 기어드모터인 것을 특징으로 하는 공조기기.
3. 흡입구와 토출구가 형성된 실내기케이싱과, 상기 실내기케이싱내에 설치되며 상기 흡입구를 통해 유입되는 공기를 열교환하는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에서 열교환된 냉기를 상기 토출구로 송풍하는 송풍팬과, 상기 송풍팬을 수용하며 상기 냉기를 흡입하는 유입구과 흡입된 냉기를 상기 토출구를 향해 토출하는 유출구를 갖는 송풍팬덕트를 구비한 공조기기에 있어서,

   상기 유출구를 차단하는 작동위치와 상기 유출구를 개방하는 철회위치간을 회동에 의해 선택적으로 이동 가능하게 설치되는 히터를 마련하는 단계와;

   상기 히터의 회동축상에 결합되는 피동기어와, 회전축에 상기 피동기어와 맞물리는 피니언이 결합되어 있는 구동모터로 구성된 히터구동부를 마련하는 단계와;

   냉방모드 또는 난방모드를 선택하는 단계와;

   냉방모드 선택시에는 상기 히터를 철회위치로 이동시키고, 난방모드 선택시에는 상기 히터를 작동위치로 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조기기의 제어방법.

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