KR100565529B1 - 로봇형 공기조화기 및 그 제어 방법 - Google Patents

로봇형 공기조화기 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 로봇형 공기조화기는 공조 부하의 위치로 공조부가 이동되어 공조 부하측으로 공조 공기를 집중 공급하므로, 공조 부하에 보다 능동적으로 대처할 수 있고 사용자의 요구 사항에 보다 신속하게 대응할 수 있는 이점이 있다.
로봇, 공기조화기, 공조부, 이동부, 감지부, 제어부

Description

로봇형 공기조화기 및 그 제어 방법{Robot type air conditioner and the control method of the same}
도 1은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 내부 구성이 도시된 도면,
도 3은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 제어 블록도,
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 이동부의 평면도,
도 5는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도,
도 6은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도,
도 7은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 2 실시예의 내부 구성이 도시된 도면,
도 8은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 3 실시예의 내부 구성이 도시된 도면,
도 9는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 4 실시예의 내부 구성이 도시된 도면,
도 10은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 5 실시예의 내부 구성이 도시된 도면,
도 11은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 6 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>
10: 공조부 11: 열전 모듈
12; 제 1 금속 12a: 제 1 전열부재
13: 제 2 금속 13a: 제 2 전열부재
14: 양극전원공급장치 15a: 제 1 흡입구
15b: 제 2 흡입구 15c: 제 2 흡입구
15d: 제 2 토출구 16; 캐비닛
17: 제 1 팬 18: 제 2 팬
19: 구획판 20: 이동부
21a,21b,21c,21d: 바퀴 22: 베이스
23: 구동수단 24: 조향수단
30: 감지부 31: 적외선 센서
31′: 습도 센서 31″: 오염도 감지 센서
32: 센서 회전수단 33: 제 1 센서 모터
34: 제 2 센서 모터 35: 투명 캡
40: 제어부 50: 컨트롤 패널
60: 압축기 냉동 사이클 장치 62: 압축기
64: 응축기 66: 팽창기
68: 증발기 70: 캐비닛
70a: 제 1 흡입구 70b: 제 1 토출구
70c: 제 2 흡입구 70d: 제 2 토출구
74: 구획판 76: 제 1 팬
78: 제 2 팬 C: 찬 공기 형성 유로
H: 더운 공기 형성 유로 80: 버킷
80a: 통공 90: 캐비닛
90a: 흡입구 90b: 토출구
90c: 개구홀 94: 도어
I: 얼음 100: 습도 조절장치
102: 압축기 104: 응축기
106: 팽창기 108: 증발기
120: 캐비닛 120a: 흡입구
120b: 토출구 122: 팬
130: 공기정화기 132: 전리부
135: 포집부 138: 항균 필터
140: 캐비닛 140a: 흡입구
140b: 토출구 142: 팬
150: 원격 조작기
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 특히 공조 부하로 이동하여 공조 공기를 공급하는 로봇형 공기조화기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 사용자에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내 공기를 냉/난방 시키거나 공기를 정화시키는 장치로서, 실내 일측에 고정되게 설치되어 주변의 공기를 흡입하고, 흡입된 공기를 냉각/가열/정화 열교환시킨 후 다시 주변으로 토출한다.
상기 공기조화기는 사용자의 조작에 따라 작동되거나 온도 센서 또는 습도 센서 등에서 감지한 결과에 따라 작동되고, 최근에는, 사용자의 조작이나 주변의 공조 부하 등에 따라 냉기/온기/정화 공기의 풍향 또는 풍량을 조절하는 추세이다.
그러나, 종래 기술에 따른 공기조화기는 실내 일측에 그 위치가 고정되게 설치되므로, 사용자의 요구 또는 주변의 공조 부하 변화에 능동적으로 대처하지 못하고, 사용자가 상기 공기조화기의 위치를 옮기고자 할 경우, 그 작업이 용이하지 못한 문제점이 있다.
또한, 사용자가 상기 공기조화기와 멀리 떨어진 장소에 있는 경우, 냉기/온기/정화 공기가 사용자에게 도달하는데 상당 시간이 소요되고, 그에 따라 소비 전 력이 증가되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공조 부하에 능동적으로 대처할 수 있는 로봇형 공기조화기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 공기조화기를 옮길 필요가 없이 신속하게 공조 공기를 공급할 수 있는 로봇형 공기조화기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 공조 부하를 자동으로 해소시키는 로봇형 공기조화기의 제어 방법을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기는 일정한 공간 중 집중적인 공조 작동이 요구되는 공조 부하를 감지하는 감지부와; 공조 작동을 실행하는 공조부와; 상기 공조부를 이동시키는 이동부와; 상기 감지부에서 감지된 공조 부하를 향하여 상기 공조부가 이동되도록 상기 이동부를 제어하고, 상기 공조 부하가 해소되도록 상기 공조부를 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 감지부는 공조 부하를 감지하는 적외선 센서와; 상기 공조 부하를 스캐닝하도록 상기 적외선 센서를 회전시키는 센서 회전 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법은 공조부가 이동 또는 정지된 채로 공조 부하를 감지하도록 이동부 및 감지부를 제어하는 스캐닝 단계와; 상기 스캐닝 단계에서 공조 부하가 감지되면 공조부가 공조 부하를 향하여 이동되도록 상기 이동부를 제어하는 이동 단계와; 상기 이동 단계와 동시에 또는 상기 이동 단계 후에 실행되어, 상기 공조부가 공조 부하를 해소하도록 상기 공조부를 제어하는 공조 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
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이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 제어 블록도이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 공기를 공조시키는 공조부(10)와, 상기 공조부(10)를 이동시키는 이동부(20)와, 공조 부하를 감지하는 감지부(30)와, 상기 감지부(30)의 감지 결과 또는 사용자의 조작에 따라 상기 이동부(20) 또는 공조부(30)를 제어하는 제어부(40)로 구성된다.
상기 공조부(10)는 상기 이동부(20)의 상측에 장착된다.
상기 공조부(10)는 열전 모듈(11)을 포함하여 구성된다.
상기 열전 모듈(11)은 재질이 다르고 이격되게 배치된 제 1, 2 금속(12,13)과, 상기 제 1, 2 금속(12,13)으로 인가되는 전류 방향을 변환할 수 있는 양극 전원공급장치(14,BIPOLAR POWER SUPPLY)를 포함하여 구성되어, 상기 제 1, 2 금속(12,13)에 전류를 흘려주면 일측 금속(12)에서는 흡열, 타측 금속(13)에서는 발열 현상이 생긴다.
상기 열전 모듈(11)은 상기 두 개의 금속(12,13)에 각각 연결되어 흡열/방열을 돕는 제 1, 2 전열촉진부재(12a,13a)를 더 포함하여 구성된다.
상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)의 외관을 형성하고, 외부 공기가 흡입되는 제 1, 2 흡입구(15a,15b)가 형성되며, 공조된 공기가 토출되는 제 1, 2 토출구(15c,15d)가 형성된 캐비닛(16)과, 제 1, 2 흡입구(15a,15b)로 외부 공기를 흡입하여 상기 캐비닛(16)을 통과하도록 한 후 상기 제 1, 2 토출구(15c,15d)를 통해 공조된 공기를 토출시키는 제 1, 2 팬(17,18)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1 흡입구(15a)와 제 1 토출구(15c)와 제 1 팬(17)은 찬공기와 더운 공기 중 어느 일측의 토출를 위해 형성되고, 상기 제 2 흡입구(15b)와 제 2 토출구(15d)는 제 2 팬(18)은 상기 제 1 토출구(15c)로 찬 공기가 토출될 때 더운 공기를 토출하고 상기 제 1 토출구(15c)로 더운 공기가 토출될 때 찬 공기를 토출하도록 형성된다.
즉, 상기 캐비닛(16) 내부의 공기 유로는 상기 제 1 흡입구(15a)와 제 1 팬(17)과 제 1 토출구(15c)로 이어지는 제 1 유로와, 상기 제 2 흡입구(15b)와 제 2 팬(18)과 제 2 토출구(15d)로 이어지는 제 2 유로로 나뉜다.
상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)와 상기 이동부(20)를 구획하도록 설치된 구획판(19)을 더 포함하여 구성된다.
도 4는 도 1 및 도 2에 도시된 이동부의 평면도이다.
상기 이동부(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 바퀴(21a,21b,21c,21d)가 구비된 베이스(22)와, 상기 바퀴(21a,21b,21c,21d)를 회전 구동시키는 구동수단(23)과, 상기 바퀴(21a,21b,21c,21d)를 조향시키는 조향수단(24)을 포함하여 구성된다.
상기 바퀴(21a,21b,21c,21d)는 1개 혹은 2개가 구비되는 것도 가능하나, 보다 안정적인 지지를 위해 적어도 3개 이상 구비됨이 바람직하다.
상기 구동수단(23)은 상기 복수개의 바퀴(21a,21b,21c,21d) 중 적어도 어느 하나 이상에 연결된 구동용 모터이다.
상기 조향수단(24)은 상기 복수개의 바퀴(21a,21b,21c,21d) 중 적어도 어느 하나 이상의 회전축에 일단이 연결되고 상기 베이스(22)에 회동 가능하게 지지된 종동 링크(24a)와, 상기 종동 링크(24a)가 회전축을 중심으로 회전되도록 상기 종동 링크(24a)의 타단에 연결된 구동 링크(24b)와, 상기 구동 링크(24b)에 형성된 랙(24c)과, 상기 랙(24c)을 이동시키도록 상기 랙(24c)에 치합된 피니언(24d)과, 상기 피니언(24d)을 회전시키는 조향용 모터(24e)를 포함하여 구성된다.
상기 감지부(30)는 도 2에 도시된 바와 같이, 적외선을 조사하여 부하의 온도 및 위치를 감지하는 적외선 센서(31)를 포함하여 구성된다.
상기 감지부(30)는 상기 적외선 센서(31)가 공조 부하를 스캐닝하도록 상기 적외선 센서(31)를 회전시키는 센서 회전수단(32)을 더 포함하여 구성된다.
상기 모터(32)는 상기 적외선 센서(31)를 좌우와 상하 중 어느 한 방향으로 회전시키는 제 1 센서 모터(33)와, 상기 제 1 센서 모터(33)를 좌우와 상하 중 다른 한 방향으로 회전시키는 제 2 센서 모터(34)로 구성된다.
상기 감지부(30)는 상기 감지부(30)의 외관을 형성하고 상기 적외선 센서(31)에서 조사된 광이 투과되는 투명 캡(35)을 더 포함하여 구성된다.
또한, 상기 로봇형 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 운전 명령을 입력하도록 상기 공조부(10)와 이동부(20)와 감지부(30) 중 어느 일측에 설치된 컨트롤 패널(50)을 더 포함하여 구성된다.
상기 컨트롤 패널(50) 및 제어부(40)는 기설정된 스케쥴 또는 사용자의 운전 조건(예를 들면, 작동 시간, 희망온도 등) 입력과 그에 따른 동작 명령 입력에 따라 상기 로봇형 공기조화기가 자동으로 공조 부하를 감지하면서 공조 타겟으로 소정 온도 범위의 공조 공기를 토출하는 자동모드를 갖는 것도 가능하고, 사용자의 개별적인 동작 명령(예를 들면, 작동 시간, 희망온도, 공조부(10)의 냉방/난방과, 이동부(20)의 전진/후진/회전 또는 감지부(30)의 좌우/상하 감지 등)에 따라 공조부(10)의 공조 공기 토출과, 이동부(20)의 이동과, 감지부(30)의 감지와 독립적으로 이루어지는 수동모드를 갖는 것도 가능하며, 그 외의 별도의 동작모드를 갖는 것도 가능함은 물론이고, 이하 설명의 편의를 위해 자동모드에 한정하여 설명한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 동작을 살펴보면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예가 도시된 순서도이다.
먼저, 사용자가 상기 컨트롤 패널(50)에 작동 시간 또는 희망온도 등의 운전 조건을 입력하고, 동작 명령 입력을 입력하면, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)가 이동되면서 감지부(30)가 공조 부하를 감지하도록 이동부(20) 및 감지부(30)를 제어한다.(S1,S2)
즉, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)의 구동용 모터(23)와 조향용 모터(24e)를 온시키고, 상기 감지부(30)의 제 1 센서 모터(33)와 제 2 센서 모터(34)를 온시킨다.
상기 구동용 모터(23)와 조향용 모터(24e)가 온되면, 상기 바퀴(24a,24b,24c,24d)는 회전되어 상기 로봇형 공기조화기가 이동하도록 하고, 상기 제 1 센서 모터(33)와 제 2 센서 모터(34)가 온되면, 상기 적외선 센서(31)는 상하 또는 좌우로 회전되면서 공조 부하 및 부하의 위치를 감지한다.
상기 적외선 센서(31)는 공조 부하의 온도 및 위치 등을 상기 제어부(40)에 출력하고, 상기 제어부(40)는 상기 적외선 센서(31)에서 출력된 신호를 받아들여 공조 부하가 있는 것으로 판단되면, 상기 공조부(10)가 공조 부하의 근처로 이동되도록 상기 이동부(20)를 제어한다.(S3,S4)
즉, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)의 구동용 모터(23)와 조향용 모터(24e)의 제어에 의해 상기 로봇형 공기조화기를 공조 부하의 근처로 이동시킨 다.
상기 제어부는 상기 로봇형 공기조화기의 이동과 함께 상기 공조부(10)의 제 1 토출구(15c)가 공조 부하를 향하도록 상기 이동부(20)의 구동용 모터(23)와 조향용 모터(24e)를 제어한다.
상기 제어부(40)는 상기 로봇형 공기조화기가 감지된 공조 부하의 근처로 이동되면, 상기 공조부(10)가 감지된 공조 부하를 해소하도록 상기 공조부(10)를 제어한다.(S5)
예를 들어, 사용자가 설정한 희망 온도가 36.5℃ 이고, 공조 부하의 온도가 37℃이면, 상기 제어부(40)는 공조 부하의 온도가 36.5℃가 될 때까지 상기 열전 모듈(11)을 냉방 모드로 제어한다.
상기 제어부(40)는 상기 양극 전원공급장치(14)를 냉방 모드로 제어하고, 상기 제 1, 2 팬(17,18)을 온시킨다.
상기 양극 전원공급장치(14)가 냉방 모드로 제어되면, 제 1 금속(12)이 흡열되고, 제 2 금속(13)이 발열된다.
상기 제 1 팬(17)이 온되면, 감지된 공조 부하의 주변 공기가 상기 제 1 흡입구(15a)를 통해 제 1 금속(12) 근처로 흡입되고. 제 1 금속(12)에 열을 빼앗기면서 냉각되며, 상기 제 1 토출구(15c)를 통과하여 감지된 공조 부하를 향해 토출된다.
상기 제 2 팬(18)이 온되면, 감지된 공조 부하와 상대적으로 먼 거리의 공기가 상기 제 2 흡입구(15b)를 통해 제 2 금속(13) 근처로 흡입되고. 제 2 금속(13) 의 열을 빼앗아 제 2 금속(13)의 과열을 막으며, 상기 제 2 토출구(15c)를 통과하여 감지된 공조 부하의 반대 방향으로 토출된다.
반면에, 사용자가 설정한 희망 온도가 36.5℃ 이고, 공조 부하의 온도가 36℃이면, 공조 부하의 온도가 36.5℃가 될 때까지 상기 제어부(40)는 상기 열전 모듈(11)을 난방 모드로 제어한다.
상기 제어부(40)는 상기 양극 전원공급장치(14)를 난방 모드로 제어하고, 상기 제 1, 2 팬(17,18)을 온시킨다.
상기 양극 전원공급장치(14)가 난방 모드로 제어되면, 상기 제 1, 2 금속(12,13)에는 냉방 모드시와 반대 방향의 전류가 흐르게 되고, 제 1 금속(12)이 발열되며, 제 2 금속(13)이 흡열된다.
상기 제 1 팬(17)이 온되면, 감지된 공조 부하의 주변 공기가 상기 제 1 흡입구(15a)를 통해 제 1 금속(12) 근처로 흡입되고. 제 1 금속(12)의 열을 빼앗아 가열되고, 상기 제 1 토출구(15c)를 통과하여 감지된 공조 부하를 향해 토출된다.
상기 제 2 팬(18)이 온되면, 감지된 공조 부하와 상대적으로 먼 거리의 공기가 상기 제 2 흡입구(15b)를 통해 제 2 금속(13) 근처로 흡입되고. 제 2 금속(13)으로 열을 빼앗기면서 제 2 금속(13)의 과냉을 막으며, 상기 제 2 토출구(15d)를 통과하여 감지된 공조 부하의 반대 방향으로 토출된다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기와 같은 공조부(10)의 작동에 의해 감지된 공조 부하가 해소되면, 새로운 공조 부하의 감지 및 그 해소를 위해 상기의 동작을 반복한다.(S6)
도 6은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 2 실시예가 도시된 순서도이다.
먼저, 사용자가 상기 컨트롤 패널(50)에 작동 시간 또는 희망온도 등의 운전 조건을 입력하고, 동작 명령 입력을 입력하면, 상기 제어부(40)는 감지부가 주위를 스캐닝하면서 공조 부하를 감지하도록 상기 감지부를 스캐닝 제어한다.(S11,S12)
즉, 상기 제어부(40)는 상기 감지부(30)의 제 1 센서 모터(33)와 제 2 센서 모터(34)를 온시킨다.
상기 제 1 센서 모터(33)와 제 2 센서 모터(34)가 온되면, 상기 적외선 센서(31)는 상하 또는 좌우로 회전되면서 공조 부하를 스캔닝하여 공조 부하 및 부하의 위치를 감지한다.
상기 적외선 센서(31)는 공조 부하의 온도 및 위치 등을 상기 제어부(40)에 출력하고, 상기 제어부(40)는 상기 적외선 센서(31)에서 출력된 신호를 받아들여 공조 부하가 있는 것으로 판단되면, 상기 공조부(10)가 공조 부하의 근처로 이동되도록 상기 이동부(20)를 제어한다.(S13,S14)
즉, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)의 구동용 모터(23)와 조향용 모터(24e)의 제어에 의해 상기 로봇형 공기조화기를 공조 부하의 근처로 이동시킨다.
상기 제어부는 상기 로봇형 공기조화기의 이동과 함께 상기 공조부(10)의 제 1 토출구(15c)가 공조 부하를 향하도록 상기 이동부(20)의 구동용 모터(23)와 조향 용 모터(24e)를 제어한다.
상기 제어부(40)는 상기 로봇형 공기조화기가 감지된 공조 부하의 근처로 이동되면, 상기 공조부(10)가 감지된 공조 부하를 해소하도록 상기 공조부(10)를 제어한다.(S15)
상기 공조부(10)의 제어 및 그에 따른 동작은 본 발명에 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기와 같은 공조부(10)의 작동에 의해 감지된 공조 부하가 해소되면, 새로운 공조 부하의 감지 및 그 해소를 위해 상기의 동작을 반복한다.(S16)
도 7은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 2 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 7에 도시된 바와 같이, 공조부(10)가 압축식 냉동 사이클 장치(60)를 포함하여 구성되고, 상기 공조부(10) 이외의 이동부(20), 감지부(30), 제어부(40) 등은 그 구성이 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)의 외관을 형성하는 캐비닛(70)과, 상기 캐비닛(70) 내부를 찬 공기 형성 유로(C)와 더운 공기 형성 유로(H)로 구획하는 구획판(74)과, 상기 찬 공기 형성 유로(C)에 설치된 제 1 팬(76)과, 상기 더운 공기 형성 유로(H)에 설치된 제 2 팬(78)을 더 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(70)에는 상기 찬 공기 형성 유로(C)로 외부 공기가 흡입되도록 하는 제 1 흡입구(70a)와, 상기 찬 공기 형성 유로(C)에서 형성된 찬 공기를 토출하는 제 1 토출구(70b)와, 상기 더운 공기 형성 유로(H)로 외부 공기가 흡입되도록 하는 제 2 흡입구(70c)와, 상기 더운 공기 형성 유로(H)에서 형성된 더운 공기를 토출하는 제 2 토출구(70d)가 형성된다.
상기 압축기 냉동 사이클 장치(60)는 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기(62)와, 상기 압축기(62)에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매가 주변으로 열을 방출하면서 응축되는 응축기(64)와, 상기 응축기(64)에서 응축된 고압 상온의 액 냉매가 2상으로 팽창되는 팽창기(66)와, 상기 팽창기(66)에서 팽창된 2상의 냉매가 주변의 열을 흡수하면서 증발되는 증발기(68)로 구성된다.
상기 압축기(62)는 상기 캐비닛(70) 내부에 별도로 구획된 기계실에 설치되는 것도 가능하고, 이동부(20)에 설치되는 것도 가능함은 물론이다.
상기 응축기(64)는 상기 더운 공기 형성 유로(H)에 위치되게 장착된다.
상기 증발기(68)는 상기 찬 공기 형성 유로(C)에 위치되게 장착된다.
상기 팽창기(66)는 상기 캐비닛(70) 내부에 별도로 구획된 기계실에 설치되는 것도 가능하고, 이동부(20)에 설치되는 것도 가능함은 물론이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 공조 부하의 감지와 그에 따른 이동이 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예 또는 2 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 제어부(40)는 냉방 모드와 난방 모드에 따라 상기 제 1 토출구(70b)와 제 2 토출구(70d)의 방향을 전환한다.
즉, 냉방 모드시 상기 제어부(40)는 상기 제 1 토출구(70b)가 공조 부하를 향하도록 상기 이동부(20)를 제어하고, 난방 모드시 상기 제 2 토출구(70d)가 공조 부하를 향하도록 상기 이동부(20)를 제어한다.
상기 제어부(40)는 상기와 같이 이동부(20)를 제어하고, 상기 공조부(10)가 공조 부하의 근처로 이동되면, 상기 압축기(62)와 제 1 팬(76)과 제 2 팬(78)을 온시킨다.
상기 압축기(62)의 온시 상기 응축기(64)에는 고온 고압의 기체 냉매가 유입되어 주변 공기로 열을 방출하면서 응축되고, 상기 증발기(68)에는 저온 저압의 2 상 냉매가 유입되어 주변 공기의 열을 빼앗으면서 증발된다.
한편, 냉방 모드일 때 상기 제 1 팬(76)이 회전되면, 공조 부하 근처의 공기는 상기 제 1 흡입구(70a)을 통해 상기 찬 공기 형성 유로(C)로 흡입되고, 상기 증발기(68)에 의해 냉각된 후 상기 제 1 토출구(70b)를 통해 공조 부하측으로 토출되어 공조 부하를 해소한다.
그리고, 상기 제 2 팬(78)이 회전되면, 공조 부하 반대편의 공기는 상기 제 2 흡입구(70c)를 통해 더운 공기 형성 유로(H)로 흡입되고, 상기 응축기(64)에 의해 가열된 후 상기 제 2 토출구(70d)를 통해 공조 부하의 반대편으로 토출된다.
한편, 난방 모드일 때 상기 제 2 팬(78)이 회전되면, 공조 부하 근처의 공기는 상기 제 2 흡입구(70c)를 통해 더운 공기 형성 유로(H)로 흡입되고, 상기 응축기(64)에 의해 가열된 후 상기 제 2 토출구(70d)를 통해 공조 부하측으로 토출되 어, 공조 부하를 해소한다.
그리고, 상기 제 1 팬(76)이 회전되면, 공조 부하 반대편의 공기는 상기 제 1 흡입구(70a)를 통해 상기 찬 공기 형성 유로(C)로 흡입되고, 상기 증발기(68)에 의해 냉각된 후 상기 제 1 토출구(70b)를 통해 공조 부하 반대측으로 토출된다.
한편, 상기 제어부(40)는 상기와 같은 공조부(10)의 작동에 의해 감지된 공조 부하가 해소되면, 새로운 공조 부하의 감지와 공조 부하 근처로의 이동과 공조부(10)에 의한 부하의 해소를 반복한다.
도 8은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 3 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 8에 도시된 바와 같이, 공조부(10)가 드라이 아이스 또는 얼음(I)이 담겨지고 통공(80a)이 형성된 버킷(80)을 포함하여 구성되고, 상기 공조부(10) 이외의 이동부(20), 감지부(30), 제어부(40) 등은 그 구성이 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)의 외관을 형성하고 흡입구(90a) 및 토출구(90b)가 이격되게 형성된 캐비닛(90)과, 상기 흡입구(90a)로 외부 공기를 흡입하여 버킷(80)으로 송풍되도록 한 후 상기 토출구(90b)를 통해 외부로 다시 토출시키는 팬(92)을 더 포함하여 구성된다.
상기 캐비닛(90)에는 상기 버킷(80)이 인출되거나 상기 버킷(80) 내부로 드 라이 아이스 또는 얼음(I)을 투입할 수 있도록 개구홀(90c)이 형성되고, 상기 버킷의 개구면을 덮기 위한 도어(94)가 회동 가능하게 연결된다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 공조 부하의 감지와 그에 따른 이동이 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법 제 1 실시예 또는 2 실시예와 동일하므로 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 제어부(40)는 상기 로봇형 공기조화기가 공조 부하의 근처로 이동될 때 상기 토출구(90b)가 공조 부하를 향하도록 상기 이동부(20)를 제어하고, 상기 로봇형 공기조화기가 공조 부하의 근처로 이동되면, 상기 팬(92)을 회전시킨다.
상기 팬(92)의 회전시 상기 캐비닛(90)의 외부 공기는 상기 흡입구(90a)를 통해 상기 캐비닛(90)의 내부로 흡입되고, 상기 버킷(80)의 개구면 또는 통공(80a)을 통해 상기 버킷(80)으로 유입되어 상기 드라이 아이스 또는 얼음(I)에 열을 빼앗기며, 상기 토출구(90b)를 통해 공조 부하측으로 토출되어 공조 부하를 해소한다.
도 9는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 4 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 9에 도시된 바와 같이, 공조부(10)가 습도 조절 장치(100)를 포함하여 구성되고, 감지부가 습도 센서(31′)로 이루어지며, 상기 공조부(10)와 감지부 이외의 이동부(20), 제어부(40) 등은 그 구성이 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그 상세한 설 명은 생략한다.
또한, 상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)의 외관을 형성하고 흡입구(120a) 및 토출구(120b)가 이격되게 형성된 캐비닛(120)과, 상기 흡입구(120a)로 외부 공기를 흡입하여 상기 습도 조절 장치(100)로 송풍되도록 한 후 상기 토출구(120b)를 통해 외부로 다시 토출시키는 팬(122)을 더 포함하여 구성된다.
상기 습도 조절 장치(100)는 습도를 낮추는 제습기와, 습도를 높이는 가습기 중 어느 하나로서, 이하 설명의 편의를 위해 제습기에 한정하여 설명한다.
상기 습도 조절 장치(100)는 저온 저압의 기체 냉매를 압축시키는 압축기(102)와, 상기 압축기(102)에서 압축된 고온 고압의 기체 냉매가 주변으로 열을 방출하면서 응축되는 응축기(104)와, 상기 응축기(104)에서 응축된 고압 상온의 액 냉매가 2상으로 팽창되는 팽창기(106)와, 상기 팽창기(106)에서 팽창된 2상의 냉매가 주변의 열을 흡수하면서 증발되는 증발기(108)로 구성된다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 사용자가 상기 컨트롤 패널(50)에 작동 시간 또는 희망 습도 등의 운전 조건을 입력하고, 동작 명령 입력을 입력하면, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)가 이동되면서 습도 센서(31′)가 습도를 감지하도록 이동부(20) 및 습도 센서(31′)를 제어한다.
상기 이동부(20)가 이동됨에 따라 상기 습도 센서(31′)는 공조 부하를 감지한다.
상기 습도 센서(31′)는 감지한 습도를 상기 제어부(40)에 출력하고, 상기 제어부(40)는 상기 습도 센서(31′)에서 출력된 신호를 받아들여 공조 부하(즉, 희 망 습도 이상의 습도)가 있는 것으로 판단되면, 상기 이동부(20)의 이동을 정지시킨다.
그런 다음, 상기 제어부(40)는 상기 압축기(102)를 온시킴과 아울러 상기 팬(122)을 온시킨다.
상기 압축기(102)의 온시 상기 응축기(104)에는 고온 고압의 기체 냉매가 유입되어 주변 공기로 열을 방출하면서 응축되고, 상기 증발기(108)에는 저온 저압의 2 상 냉매가 유입되어 주변 공기의 열을 빼앗으면서 증발된다.
상기 팬(122)의 온시 상기 캐비닛(120)의 외부 공기는 상기 흡입구(120a)를 통해 상기 캐비닛(120)의 내부로 흡입되고, 상기 증발기(108)에 의해 냉각되면서 증발기(108) 표면에 수분이 응축되어 저온 저습의 공기로 바뀌며, 상기 응축기(106)를 지나면서 승온되어, 상온 저습의 공기로 바뀐다.
상기와 같이 증발기(108)과 응축기(104)를 차례로 통과한 공기는 상기 토출구(120b)를 통해 토출되어 주변의 습도를 낮춘다.
도 10은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 5 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 10에 도시된 바와 같이, 공조부(10)가 공기정화기(130)를 포함하여 구성되고, 감지부가 오염도 감지 센서(31″)로 이루어지며, 상기 공조부(10)와 감지부 이외의 이동부(20), 제어부(40) 등은 그 구성이 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하 고 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 상기 공조부(10)는 상기 공조부(10)의 외관을 형성하고 흡입구(140a) 및 토출구(140b)가 이격되게 형성된 캐비닛(140)과, 상기 흡입구(140a)로 외부 공기를 흡입하여 상기 공기정화기(130)로 송풍되도록 한 후 상기 토출구(140b)를 통해 외부로 다시 토출시키는 팬(142)을 더 포함하여 구성된다.
상기 공기정화기(130)는 헤파 필터 등의 기계식 필터로 이루어지는 것도 가능하고, 전기 집진기 등의 전기식 필터로 이루어지는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 전기 집진기에 한정하여 설명한다.
상기 공기정화기(130)는 프레임(131)과, 상기 프레임(131) 내에 설치되어 공기 중의 먼지를 방전에 의해 전리시킴과 아울러 광에너지를 조사하는 전리부(132)와, 상기 전리부(132)에서 전리된 먼지가 포집되는 포집부(135)와, 냄세 입자가 포집되고 상기 전리부(132)에서 조사되는 광에너지에 의해 포집된 냄세 입자가 분해되는 광촉매 필터(138)로 구성된다.
상기 공기정화기(130)는 상기 전리부 및 포집부로 고전압을 인가시키는 고전압 발생기(139)를 더 포함하여 구성된다.
상기 전리부(132)는 일정한 간격으로 이격 배치되어 접지전극을 이루는 방전 대응극(133)과, 상기 방전 대응극(133) 사이에 공기의 유동 방향과 직교하게 배치되고 고전압을 인가받아 +극을 형성하여 상기 방전 대응극(133)과의 사이에 이온화선을 형성하는 와이어 형상의 방전극(134)으로 구성된다.
상기 포집부(135)는 상기 전리부(132)에서 전리된 먼지가 흡착되는 포집 전 극(136)과, 상기 전리부(132)에서 전리된 먼지를 상기 포집 전극(136)으로 가속시키고 표면에 절연필름이 코팅된 가속 전극(137)으로 구성된다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 사용자가 상기 컨트롤 패널(50)에 작동 시간 또는 희망 청정도 등의 운전 조건을 입력하고, 동작 명령 입력을 입력하면, 상기 제어부(40)는 상기 이동부(20)가 이동되면서 오염도 감지 센서(31″)가 공조 부하를 감지하도록 이동부(20) 및 오염도 감지 센서(31″)를 제어한다.
상기 이동부(20)가 이동됨에 따라 상기 오염도 감지 센서(31″)는 공조 부하를 감지한다.
상기 오염도 감지 센서(31″)는 감지한 오염도를 상기 제어부(40)에 출력하고, 상기 제어부(40)는 상기 오염도 감지 센서(31″)에서 출력된 신호를 받아들여 공조 부하(즉, 희망 청정도 이상의 오염)가 있는 것으로 판단되면, 상기 이동부(20)의 이동을 정지시킨다.
그런 다음, 상기 제어부(40)는 상기 고전압 발생기(139)를 온시킴과 아울러 상기 팬(142)을 온시킨다.
상기 고전압 발생기(139)의 온시 상기 전리부(132)와 포집부(135)에는 고전압이 인가되어, 상기 전리부(132)가 공기 중의 먼지를 이온화시키고, 상기 포집부(135)가 이온화된 먼지 입자를 포집한다.
상기 팬(142)의 온시 상기 캐비닛(140)의 외부 공기는 상기 흡입구(140a)를 통해 상기 캐비닛(140)의 내부로 흡입되고, 상기 전리부(132)와 포집부(135)를 차례로 통과하면서 먼지 등이 제거되며, 상기 광촉매 필터(138)를 지나면서 냄세 입 자가 광촉매 필터(138)에 흡착된다.
상기와 같이 먼지와 냄세 입자가 제거된 청정 공기는 주변으로 토출되어 주변의 오염도를 낮춘다.
도 11은 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 6 실시예의 내부 구성이 도시된 도면이다.
본 실시예에 따른 로봇형 공기조화기는 도 11에 도시된 바와 같이, 원거리에서 운전 명령을 입력하는 원격 조작기(150)를 포함하여 구성되고, 상기 원격 조작기(150) 이외의 공조부(10), 이동부(20), 감지부(30)과, 제어부 등의 구성 및 작용은 본 발명 제 1 실시예와 동일하므로 동일 부호를 사용하고 그 상세한 설명은 생략한다.
상기 원격 조작기(150)는 유선 또는 무선으로 제어부와 연결되고, 상기 제어부에는 상기 원격조작기(150)에서 출력된 신호를 받아들이는 수신기가 장착된다.
상기 원격 조작기(150)는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기 제 1 실시예의 컨트롤 패널과 같이, 자동모드와 수동모드 등을 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되지 않고, 상기 공조부에 물을 냉매로, 리튬 브로마이드(LiBr) 수용액을 흡수액으로 사용하는 흡수식 냉동 사이클 장치가 장착되어, 공조 부하를 해소토록 하는 것도 가능함은 물론이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기는 공조 부하의 위치로 공조부가 이동되어 공조 부하측으로 공조 공기를 집중 공급하므로, 공조 부하에 보다 능동적으로 대처할 수 있고 사용자의 요구 사항에 보다 신속하게 대응할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기는 공조 환경의 개선을 위해 공기조화기를 운반하여 옮길 필요가 없는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기는 온도뿐만 아니라 청정도 또는 습도 등을 변화시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법은 이동부가 이동되면서 감지부가 공조 부하를 감지하고, 공조 부하가 감지되면 공조부가 공조 부하의 근처로 이동되어 공조부가 공조 부하를 해소하므로, 공조 부하를 자동으로 해소시킬 수 있고, 로봇형 공기조화기가 이동되면서 공조 부하를 감지하므로, 공조 부하의 감지 능력이 우수하며, 신뢰성이 높은 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 로봇형 공기조화기의 제어 방법은 감지부가 주위를 스캐닝하면서 공조 부하를 감지하고, 공조 부하가 감지되면 공조부가 공조 부하의 근처로 이동되어 공조부가 공조 부하를 해소하므로, 로봇형 공기조화기의 소비 전력을 최소화할 수 있는 이점이 있다.

Claims (12)

  1. 일정한 공간 중 집중적인 공조 작동이 요구되는 공조 부하를 감지하는 감지부와;
    공조 작동을 실행하는 공조부와;
    상기 공조부를 이동시키는 이동부와;
    상기 감지부에서 감지된 공조 부하를 향하여 상기 공조부가 이동되도록 상기 이동부를 제어하고, 상기 공조 부하가 해소되도록 상기 공조부를 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조부는 열전 모듈과, 압축식 냉동 사이클 장치와, 흡수식 냉동 사이클 장치와, 공기정화기와, 습도 조절 장치와, 드라이 아이스 또는 얼음이 담겨지고 통공이 형성된 버킷 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 공조부는 외부 공기가 흡입되는 흡입구가 형성되고, 공조된 공기가 토출되는 토출구가 형성된 캐비닛과;
    상기 흡입구로 외부 공기를 흡입하여 상기 캐비닛을 통과하도록 한 후 상기 토출구를 통해 공조된 공기를 토출시키는 팬을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 공조부는 상기 이동부의 상측에 장착된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동부는 바퀴가 구비된 베이스와, 상기 바퀴를 회전 구동시키는 구동수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 이동부는 상기 바퀴를 조향시키는 조향수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는 적외선 센서와, 온도 센서와, 습도 센서와, 오염도 감지 센서 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지부는 공조 부하를 감지하는 적외선 센서와; 상기 공조 부하를 스캐닝하도록 상기 적외선 센서를 회전시키는 센서 회전 수단을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇형 공기조화기는 운전 명령을 입력하도록 상기 공조부와 이동부와 감지부 중 어느 일측에 설치된 컨트롤 패널을 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 로봇형 공기조화기는 원거리에서 운전 명령을 입력하는 원격 조작기를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기.
  11. 공조 부하를 감지하는 감지부와, 그 감지부에서 감지된 공조 부하를 해소하는 공조부와, 그 공조부를 이동시키는 이동부로 구성되는 로봇형 공기조화기의 제어방법에 있어서,
    공조부가 이동 또는 정지된 채로 공조 부하를 감지하도록 이동부 및 감지부를 제어하는 스캐닝 단계와;
    상기 스캐닝 단계에서 공조 부하가 감지되면 공조부가 공조 부하를 향하여 이동되도록 상기 이동부를 제어하는 이동 단계와;
    상기 이동 단계와 동시에 또는 상기 이동 단계 후에 실행되어, 상기 공조부가 공조 부하를 해소하도록 상기 공조부를 제어하는 공조 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 로봇형 공기조화기의 제어 방법.
  12. 삭제
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