KR101680032B1 - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로서, 전면 패널을 하나의 패널로 사용하고, 전면에 소정 이미지나 패턴으로 다양하고 용이하게 형성할 수 있으며, 전면패널에 도전성 물질이 사용되더라도, 정전식 터치 스위치를 사용할 수 있어 간편한 터치입력을 통해 공기조화기의 동작을 제어할 수 있어, 사용의 편의성 뿐 아니라, 제품의 미감이 향상되는 효과가 있다.

Description

공기 조화기 {Air conditioner}

본 발명은 공기조화기 및 그 동작방법에 관한 것으로서, 특히 전면 패널의 미감을 향상시키면서 간편한 터치 조작만으로 신호를 입력할 수 있는 공기조화기 에 관한 것이다.

공기조화기는 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 실내로 냉온의 공기를 토출하여, 실내 온도를 조절하고, 실내 공기를 정화하도록 함으로서 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 제공하기 위해 설치된다. 일반적으로 공기조화기는 열교환기로 구성되어 실내에 설치되는 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성되어 실내기로 냉매를 공급하는 실외기를 포함한다.

공기조화기는 열교환기로 구성된 실내기와, 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기로 분리되어 제어되며, 압축기 또는 열교환기로 공급되는 전원을 제어함으로서 동작된다. 또한, 공기조화기는 실외기에 적어도 하나의 실내기가 연결될 수 있으며, 요청되는 운전 상태에 따라, 실내기로 냉매를 공급하여, 냉방 또는 난방모드로 운전된다.

최근에는 공기조화기의 전면 미감 향상이나 고급화를 위해 공기조화기의 전방부에 사진 등을 고정할 수 있는 액자 구조물이 설치되거나, 공기조화기가 조명기구의 기능을 겸하도록 조명등을 공기조화기에 설치하는 추세이다.

공기조화기의 전면 미감을 위한 하나의 방식으로, 패널의 일면에 소정 이미지나 패턴을 추가하는 방식이 이용되고 있다.

그러나, 전면 패널에 이미지 또는 패턴을 형성하는 경우, 전면에 터치 스위치를 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

전면 패널이 도전성 물질로 형성된 경우, 전면 패널가 자체적으로 커패시 턴스 값을 가지므로, 사람의 손이 터치 되더라도 이를 인식하지 못하게 된다.

또한, 전면 패널이 도전성 물질이므로, 터치 스위치 주변에 전정용량이 증가하게 되므로, 터치 신호를 인식하기 위해 입력되는 커패시턴스 값이 증가하여, 전면패널이 터치 되지 않았음에도 불구하고 터치된 것으로 잘못 인식하여 터치신호가 입력된 것으로 자가 동작할 수 있다.

그뿐 아니라 물리적 또는 전기적 노이즈 입력시, 본체에 소정의 충격이 가해지는 경우에도 자가동작하여 오류가 발생하는 문제가 있다.

이러한 문제로 인하여 정전식 터치 스위치를 사용할 수 없어 전면 패널의 일부에 홀을 형성하여, 일반 스위치를 장착하는 등의 방법이 사용되고 있는 실정이다.

따라서, 전면 패널의 미감을 향상하면서도 터치 스위치를 사용할 수 있는 방안이 모색되어야 한다.

본 발명의 목적은 전면 패널을 하나의 패널로 사용하고, 전면에 소정 이미지나 패턴으로 전면의 미감을 향상시키면서, 정전식 터치 스위치를 적용하여 안정적으로 터치신호를 인식하고 간편한 터치 조작으로 공기조화기의 동작을 제어할 수 있도록 하는 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명에 따른 공기조화기는 투명 부재와, 소정 이미지 또는 패턴이 도전성 물질로 형성되는 장식 부재를 포함하는 전면 패널; 상기 전면 패널과 소정 거리 떨어진 내측 패널에 설치되며, 상기 전면 패널 터치 시 터치 신호를 인식하는 터치신호부; 상기 전면 패널의 배면에 설치되어, 상기 전면 패널 터치 시, 정전용량에 따른 신호를 상기 터치 신호부로 인가하는 터치 패드가 구비되는 터치 스위치; 및 상기 터치 신호부로 부터 입력되는 터치 신호에 대응하여 동작을 설정하고 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 터치 패드는 상기 전면 패널 중 상기 장식 부재가 형성되지 되지 않은 스위치 영역에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기는 전면 패널에 도전성 물질을 형성하더라도, 스위치 영역을 형성하여 정전식 터치 스위치를 채용할 수 있어, 간편한 터치만으로 공기조화기를 제어할 수 있어 편의성이 향상된다. 또한, 정전식 터치 스위치를 사용하면서도 전면패널을 하나의 패널로써 사용함은 물론, 소정 이미지 또는 패턴을 다양하고, 용이하게 형성할 수 있어 전면 패널의 미감을 향상시킬 수 있으므로 실내 공간의 미적 효과가 증가하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 본체가 도시된 정면도,
도 2 는 본 발명에 따른 공기조화기의 본체가 도시된 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 공기조화기의 전면부 구성이 도시된 단면도,
도 4 는 본 발명에 따른 공기조화기의 전면부 구성에 따른 입력부가 도시된 예시도,
도 5 는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 구성이 도시된 블록도,
도 6 은 도 3 및 도 4의 전면부 구성을 간략하게 도시한 도,
도 7 은 도 4의 스위치 영역이 도시된 도,
도 8 은 비 도전성 패널에서 터치 입력 시의 신호 처리 구성이 도시된 도,
도 9 은 도전성 패널에 따른 터치 입력시의 신호 처리 구성이 도시된 도,
도 10 은 도전성 패널에서의 정전용량 차를 설명하는데 참조되는 도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 공기조화기 본체가 도시된 정면도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 공기조화기의 본체가 도시된 사시도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 공기조화기는 실내를 공조시키는 본체(2)를 포함하고, 본체(2)는 전방에 배치된 전면 패널(90)을 포함한다.

본체(2)는 실내의 공기가 흡입되는 공기 흡입구(4)(6)가 형성되고, 본체(2)의 내부에서 공조된 공기가 토출되는 공기 토출구(8)(10)가 형성되는 바, 좌,우 양측 하부에 공기 흡입구(4)(6)가 각각 형성되고, 좌,우 양측 상부에 공기 토출구(8)(10)가 각각 형성되며, 좌측 공기 흡입구(4)와 좌측 공기 토출구(8)가 좌측 도어(12)에 의해 함께 개폐되고, 우측 공기 흡입구(6)와 우측 공기 토출구(10)가 우측 도어(14)에 의해 함께 개폐된다.

또한, 본체(2)는 베이스(20)와, 캐비닛(22)과, 흡입패널(30)(40)과, 토출패널(50)을 포함한다.

베이스(20)는 본체(2)의 저면부 외관을 형성하고 캐비닛(22) 등을 지지하는 것으로서, 후방부에 캐비닛(22)이 올려져 설치된다.

캐비닛(22)은 본체(2)의 후방부 외관을 형성하는 것으로서, 후판부와 좌판부와 우판부로 이루어지고, 베이스(20)의 후방부 상측에 위치되게 설치된다.

흡입 패널(30)(40)은 좌측 공기 흡입구(4)가 형성된 좌측 흡입패널(30)과, 우측 공기 흡입구(6)가 형성된 우측 흡입패널(40)을 포함한다.

좌측 흡입패널(30)은 캐비닛(22)의 좌판부 하부 전방에 위치되게 설치되는 바, 토출 패널(50)의 좌측부 하측에 배치된다.

우측 흡입 패널(40)은 캐비닛(22)의 우판부 하부 전방에 위치되게 설치되는 바, 토출 패널(50)의 우측부 하측에 배치된다.

토출 패널(50)은 좌측에 좌측 공기 토출구(8)가 형성되고 우측에 우측 공기 토출구(10)가 형성된다. 토출 패널(50)은 캐비닛(22)의 상부 전방에 배치되고, 전판부(52)와 좌측판부(53)와 우측판부(54)를 갖는다.

토출 패널(50)은 전판부와 좌측판부와 우측판부가 일체로 형성되는 것도 가능하고, 각각 별도의 부재로 형성된 후 스크류 등의 체결부재나 후크 등의 걸이부에 의해 결합되는 것도 가능한다. 토출 패널(50)은 좌측판부에 좌측 공기 토출구(8)가 개구 형성되고, 우측판부에 우측 공기 토출구(10)가 개구 형성된다.

토출 패널(50)에는 좌측 공기 토출구(8)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 좌측 베인(81)과, 좌측 베인(81)을 회전시키는 좌측 베인 구동기구와, 우측 공기 토출구(10)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 우측 베인(83)과, 우측 베인(83)을 회전시키는 우측 베인 구동기구가 설치된다.

좌측 베인(81)은 좌측 공기 토출구(8)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하고, 좌측 공기 토출구(8)를 여닫는 도어 겸용 풍향조절부재로서, 토출 공기를 보다 멀리 토출 안내하도록 좌측 공기 토출구(8) 개방시 일부가 전방으로 돌출되게 설치된다. 우측 베인(83)은 우측 공기 토출구(10)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하고, 우측 공기 토출구(10)를 여닫는 도어 겸용 풍향조절부재로서, 토출 공기를 보다 멀리 토출 안내하도록 우측 공기 토출구(10) 개방시 일부가 전방으로 돌출되게 설치된다.

본체(2)는 전면 공기 토출구(96)가 형성된 별도의 토출구 유닛(97)이 본체(2)의 내측 상부에서 본체(2)의 위로 상승되고, 본체(2)의 위에서 본체(2)의 내측 상부로 하강되는 구조로 이루어진다.

본체(2)는 토출구 유닛(97)이 승강 안내되는 상면 개구부(98)를 갖는 승강 가이드(99)를 더 포함한다.

토출구 유닛(97)은 승강 가이드(99)에 승강 안내되면서 승강 가이드(99)의 상측 위치로 상승되어 전면 공기 토출구(96)가 개방/노출되거나 승강 가이드(99)의 내부로 하강되어 승강 가이드(99)의 상면 개구부(98) 즉, 본체(2)의 상면을 덮으면서 전면 공기 토출구(96)가 밀폐/은닉된다.

본체(2)의 전방에는 공기조화기의 전면측 외관을 형성하는 전면 패널(90)이 배치된다.

전면 패널(90)은 베이스(20), 좌측 흡입패널(30), 우측 흡입패널(40) 및 토출패널(50) 중 적어도 하나에 고정되게 장착되는 것도 가능하고, 좌측 흡입패널(30)과 우측 흡입패널(40)의 사이의 공간을 개폐하도록 베이스(20), 좌측 흡입패널(30), 우측 흡입패널(40) 및 토출 패널(50) 중 적어도 하나에 좌, 우 중 일측으로 회전 가능하게 연결되는 것도 가능하다.

이하, 전면 패널(90)은 베이스(20), 좌측 흡입패널(30), 우측 흡입패널(40) 및 토출 패널(50) 중 적어도 하나에 회전 가능하게 연결되어, 토출 패널(50)의 상단과 베이스(20)의 전면부 사이를 여닫는 것으로 설명한다.

또한, 본체(2)는 본체(2)의 내측 상부에 설치되어 냉매와 공기를 열교환시키는 열교환기와, 본체(2)의 내측 하부에 설치되어 전방의 공기를 흡입하여 상측으로 송풍시키는 송풍기와, 송풍기의 전방에 설치되어 송풍기로 흡입되는 공기를 정화하는 정화유닛과, 좌측 청소 유닛 및 우측 청소 유닛에 연결되어 좌측 필터와 우측 필터에서 청소된 이물질을 처리하는 이물질 처리 장치를 더 포함한다. 이에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

도 3 은 본 발명에 따른 공기조화기의 전면패널의 구성이 도시된 단면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 공기조화기의 전면패널 및 입력부가 도시된 예시도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 전면 패널(90)은 공기조화기의 전면측 미관을 형성하고 본체(2)를 기준으로 외측에 위치되는 투명 부재(91)와, 소정 이미지 또는 패턴이 형성되는 장식 부재(92)를 포함한다. 또한, 전면 패널(90)의 배면에 데이터 입력을 위한 입력부(A)가 구비된다.

전면 패널(90)에는 공기조화기를 조작하고 공기조화기의 각종 정보를 표시하는 디스플레이(151)가 설치되고, 디스플레이(151)는 전면 패널(90)의 투명 부재(91)에 의해 보호되도록 전면 패널(90)의 장식 부재(92)에 설치되고, 투명 부재(91)를 통해 각종 정보를 표시한다.

여기서, 투명 부재(91)는 투과율이 높은 부재로 이루어지고, 강화유리 등으로 이루어진다.

장식 부재(92)는 투명한 전면패널을 통해 이미지 또는 패턴이 공기조화기의 전면패널(90)을 통해 보이는 구조로 형성된다.

장식 부재(92)는 증착 등의 방식에 의해 투명 부재(91)의 배면에 도전성 물질로 형성된다. 장식 부재(92)는 투명 부재(91)에 부착되고 특정 색상이나 문양을 갖는 장식시트로 이루어지는 것도 가능하고, 코팅 혹은 도포된 장식층으로 이루어지는 것도 가능하며, 스크린 인쇄 등에 의해 형성된 인쇄부로 이루어지는 것도 가능하다.

이때, 장식 부재(92)는 투명 부재(91)의 전체 면적에 대응하여 형성되는 것이 아니라, 외부로 표시하고자 하는 이미지 또는 패턴에 따라 상이하며, 특히 입력부(A)가 구비되는 위치에는 장식 부재(92)가 형성되지 않고, 비 도전성의 스위치 영역(95)이 형성된다.

입력부(A)는 전면 패널(90)의 투명 부재(91)의 배면에, 스위치 영역(95)에 대응하는 위치에 구성된다. 입력부(A)는 스위치 영역에 구비되는 터치패드(103)와, 터치패드(103)로 부터 인가되는 신호를 처리하는 스위치 보드(101), 스위치 보드(101)와 터치패드(103)를 연결하는 연결부(102)를 포함한다. 투명 부재(91), 터치패드(103), 연결부, 스위치 보드(101)를 포함하여 터치 스위치로써 동작한다.

터치패드(103)는 장식 부재(92)가 형성되지 않은 스위치 영역(95)에 전면패널의 배면에 접촉하여 구비되므로, 전면 패널(90) 터치 시, 비 도전성의 투명 부재(91)와, 터치패드(103)간의 정전용량의 차에 따른 신호를 스위치 보드(101)로 인가한다. 터치패드(103)는 터치패드는 투명 터치패드가 사용될 수 있다.

이때, 터치패드(103)를 투명 부재(91)의 스위치 영역(95)에 부착하기 위한 접촉 부재(104)를 더 포함한다. 여기서 접촉 부재(104)는 비 도전성 물체가 사용되며, 투명 부재(91)의 전면이 터치되는 경우 터치 패드(103)간의 정전용량에 따른 신호가 터치패드(103)를 통해 전달되는데 영향을 미치지 않는 물체가 사용된다.

또한, 접촉부재는 터치패드(103)와 장식 부재(92) 간의 거리를 일정 거리 이상 유지하기 위해 사용될 수 있다.

스위치 보드(101)는 터치패드(103)와 소정 거리 떨어져 내측 패널에 설치되며 도전성의 연결부(102)를 통해 연결된다.

전면 패널(90) 터치 시, 터치패드(103)로 인가되는 신호는 연결부(102)를 통해 스위치 보드(101)로 전달되고, 스위치 보드(101) 내에 구비되는 터치신호부(120)에 의해 터치신호로 인식되어 제어부(140)로 입력된다.

터치신호부(120)는 터치패드(103)에서의 정전용량의 차에 따라 전달되는 신호를 이용하여 일정 크기 이상의 정전용량에 대응하여 터치신호로 인식하는 것으로, 터치신호부(120)는 전면패널에 대한 터치 여부를 감지하여 제어부로 터치신호를 입력한다. 이때, 터치신호부(120)는 주변의 도전성 물질에 의해 정전용량이 변경될 수 있으므로 데이터부에 저장되는 기준데이터에 대응하여 터치 여부를 인식한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 공기조화기의 전면 패널(90)은, 투명 부재(91)에 의해 외부가 보호되고, 장식 부재(92)에 의해 형성되는 이미지 또는 패턴이 외부로 표시된다. 또한, 장식 부재(92)가 형성되지 않은 스위치 영역(95)에는 도시된 바와 같이 입력 데이터에 대응하는 문자, 특수기호, 소정 이미지 또는 아이콘이 표시될 수 있다.

이때, 스위치 영역(95)은 투명 부재(91)의 전면 또는 배면에 비 도전성 물질로 입력부 표시가 프린트 되거나, 경우에 따라 스티커가 부착될 수 있다. 스위치 영역(95)에는 별도의 패턴이 증착되지 않으므로 투명한 상태이나, 입력부 표시에 의해 불투명하게 처리될 수 있다. 터치패드가 투명한 경우에는 스위치 표시가 투명하게 표시될 수 있다.

이때, 스위치 영역(95)에 형성되는 입력부 표시는 내부의 정전식 스위치의 위치를 나타내는 것으로, 즉 전면패널(90)에서 사용자가 터치할 위치를 표시하기 위한 것이다. 따라서, 입력 데이터에 따른 명칭이 문자, 기호, 이미지 또는 아이콘으로 표시되는 것이며, 실제 촉각적인 효과를 갖는 버튼과 같은 입력장치가 구비되는 것은 아니다.

각각의 스위치 영역(95)의 입력부 표시에 대응하여 전면패널(90)에 상기와 같이 터치패드(103)가 구비되어 전면패널(90) 터치 시 그에 대응하여 소정 신호를 입력받게 된다. 전면패널(90)의 스위치 영역(95)이 6개 형성되는 경우, 그 위치에 대응하여 6개의 터치패드가 구비되고 스위치 보드(101)에 연결됨에 따라, 각각 정전식 스위치로써 동작하여 터치신호에 따른 데이터를 입력받는다.

그에 따라 전면 패널(90) 터치 시, 터치패드(103)로 인가되는 신호는 연결부(102)를 통해 스위치 보드(101)로 전달되고, 스위치 보드(101) 내에 구비되는 터치신호부(120)에 의해 터치신호로 인식되어 제어부(140)로 입력된다.

터치신호부(120)는 터치패드(103)에서의 정전용량의 차에 따라 전달되는 신호를 이용하여 일정 크기 이상의 정전용량에 대응하여 터치신호로 인식하는 것으로, 터치신호부(120)는 전면패널에 대한 터치 여부를 감지하여 제어부로 터치신호를 입력한다. 이때, 터치신호부(120)는 주변의 도전성 물질에 의해 정전용량이 변경될 수 있으므로 데이터부에 저장되는 기준데이터에 대응하여 터치 여부를 인식한다.

도 5 는 본 발명에 따른 공기조화기의 제어 구성이 도시된 블록도이다.

도 5를 참조하면, 공기조화기는 입력부(130), 출력부(150), 데이터부(160), 구동제어부(170), 통신부(180), 그리고 공기조화기 동작 전반을 제어하는 제어부(140)를 포함한다. 또한, 공기조화기는 온도, 압력, 습도 등을 감지하는 감지부를 더 포함할 수 있다.

입력부(130)는 공기조화기의 운전설정, 운전모드 등에 대한 데이터를 입력받아, 데이터를 제어부(110)로 인가한다.

입력부(130)는 전면패널(90) 및 내측패널에 형성되는 터치 스위치와 스위치 보드(101) 내에 구비되는 터치신호부(120)를 포함하여, 전면 패널(90) 터치 시 그에 따른 터치 신호를 입력받아 제어부(140)로 인가한다.

이때, 전면 패널(90)의 스위치 영역(95) 터치 시, 그에 따른 신호가 터치패드(103)를 통해 스위치 보드(101)로 인가되고, 스위치 보드(101) 내에 구비되는 터치신호부(120)에 의해 터치신호로써 처리되어 제어부(140)로 터치신호가 입력된다.

이때, 터치 스위치는 압력이나, 기계적 조작에 따른 신호를 입력받는 입력장치가 아니라, 정전용량의 차를 이용한 정정식 스위치이다. 터치 스위치는 비 도전성 물질로 구성되는 전면패널(90)이 터치 되는 경우 전면패널(90)의 배면에 구비되는 터치 패드(103) 간의 정전용량 차에 따라 소정 신호가 터치패드(103)를 통해 스위치 보드(101)로 인가됨에 따라 터치 여부를 인식하여 터치 신호를 입력하도록 구성되는 된다.

입력부(130)는 터치 스위치뿐 아니라, 버튼, 스위치, 터치스크린 등을 더 포함할 수 있으며 그 조작상태에 따른 신호를 제어부(140)로 입력한다.

출력부(150)는 본체(2)의 동작에 따른 메뉴화면을 출력하고, 입력부(130)를 통해 입력되는 데이터, 통신부(180)를 통해 송수신되는 데이터를 출력한다. 또한, 출력부(150)는 제어부(140)의 제어명령에 대응하여 공기조화기가 동작 됨에 따라. 그 동작 상태 등을 출력한다.

출력부(150)는 제어부(140)의 제어명령에 대응하여, 공기조화기의 동작정보를 문자, 숫자, 이미지, 이모티콘 중 적어도 하나로 표시하는 디스플레이(151)를 포함한다. 디스플레이(151)는 전면 패널(90)에 구비되어 투명 부재(91)에 의해 보호된다. 이때, 디스플레이(151)는 본체의 전면에 구비되며, 경우에 따라 전면 패널의 상단, 또는 상부 토출구의 하단에 위치할 수 있다.

또한, 출력부(150)는 동작정보를 소정의 효과음, 음악 또는 음성으로 출력하는 스피커와, 소정 색으로 점등하거나, 점멸하여 동작정보를 표시하는 발광램프를 더 포함할 수 있다.

통신부(180)는 유선 또는 무선 통신 방식에 따라 실외기 또는, 다른 실내기 등의 유닛, 그리고 로컬제어기, 원격제어기 등의 제어기와 데이터를 송수신할 수 있다. 경우에 따라 통신부를 통해 인터넷에 연결될 수 있다.

데이터부(160)는 공기조화기 운전에 사용되는 제어데이터, 출력부(150)를 통해 출력되는 화면구성데이터, 효과음데이터 등의 데이터가 저장된다. 또한, 데이터부(160)는 입력부의 터치 신호 처리를 위한 기준데이터가 저장된다.

제어부(140)는 입력부(130)로부터 입력되는 데이터에 대응하여 공기조화기의 동작 또는 운전모드를 설정하고 그에 따라 구동제어부(170)로 제어명령을 입력하여 공기조화기가 소정 동작을 수행하도록 한다. 예를 들어, 제어부(140)는 입력부(130)로부터 입력되는 데이터에 대응하여 냉방모드, 난방모드, 제습, 인공지능, 공기청정, 송풍, 히터 모드 등의 운전모드를 설정하고 그에 따라 동작을 제어할 수 있다.

또한, 제어부(140)는 입력된 신호에 대응하여 풍량 또는 풍향을 설정하고 그에 대응하는 제어명령을 구동제어부(170)로 인가함으로써, 토출되는 냉기 또는 온기가 소정 영역에 도달하도록 토출 방향을 조절한다.

이때, 구동제어부(170)는 제어부(140)의 제어명령에 대응하여, 좌측토출구, 우측토출구, 상부토출구의 개폐를 제어하고, 그 방향을 조절한다. 이때, 구동제어부(170)는 입력된 각도데이터에 따른 토출각을 설정하고 그에 따라 베인 등의 풍향조절수단에 연결된 모터로 인가되는 전압 또는 전류를 가변시킴으로써 토출되는 기류의 좌우 방향을 제어한다.

여기서, 제어부(140)는 공기조화기의 운전상태가 변경됨에 따라, 변경된 우전정보가 출력부(150)를 통해, 문자, 이미지, 소리, 경고등 중 적어도 하나를 통 출력되어, 사용자가 인지할 수 있도록 한다.

도 6 은 도 3 및 도 4의 전면패널의 구성을 간략하게 도시한 도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 전면패널(90)은 투명 부재(91)가 구비되고, 그 배면에 장식 부재(92)가 구비된다. 이때, 소정 영역 장식 부재가 형성되지 않은 비 도전성의 스위치 영역(95)이 형성되는데, 스위치 영역(95)에 터치 스위치의 터치 패드(103)가 위치하게 된다.

그에 따라, 도 6의b와 같이 공기조화기의 전면패널(90)에는 스위치 영역(95)이 표시된다. 앞서 설명한 바와 같이, 스위치 영역(95)에는 입력 데이터에 대응하여 문자, 기호, 이미지, 아이콘 등이 표시되어, 사용자가 터치 위치를 알 수 있도록 한다.

스위치 영역에 터치 패드(103)가 구비됨에 따라, 전면패널(90) 터치 시, 비 전도성 물질인 투명 부재(91)와 터치 패드(103) 간의 전정용량에 따라 터치 스위치로써 동작하게 되어 터치 신호를 입력한다.

도 7 은 도 4의 스위치 영역이 도시된 도이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 스위치 영역(95)에 구비되는 터치패드(103)는 장식 부재(92)와 소정 거리 이상 떨어지도록 구비되는 것이 바람직하다.

터치 패드(103)는 비 도전성 물질인 스위치 영역(95)에 구비되기는 하나, 장식 부재(92)에 인접하게 되므로, 전면 패널(90) 터치 시 정전용량에 영향을 받을 수 있다. 장식 부재(92)는 증착 방식에 의한 것으로 도전성 물질이 도포되므로, 정전식 스위치인 터치 스위치의 동작에 영향을 미칠 수 있기 때문이다. 이는 도체의 커패시턴스의 양이 사람보다 높으므로, 사람의 손이 전면 패널에 닿더라도 정전용량의 차를 인식할 수 없기 때문이다.

그에 따라 스위치 영역(95)에 구비되는 터치패드(103)는 장식 부재(92)와 소정 거리(d) 이상 떨어지도록 설치함으로써 터치 인식에 따른 장식 부재(92)의 영향을 최소화 할 수 있다.

예를 들어, 터치 패드(103)는 장식 부재(92)와의 거리(d)는 적어도 4mm 이상 떨어지도록 형성되는것이 바람직하다. 이때, 터치 패드(103)의 크기는 무관하나, 터치패드의 크기가 클수록 스위치 영역(95) 또한 크게 형성되고 이는 곧 전면패널에 표시되는 스위치 영역의 면적이 증가함을 의미하므로, 미적인 효과를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.

또한, 터치 패드(103)는 접촉 부재(104) 등을 통해 장식 부재(92)와의 거리를 소정 거리 이상 유지할 수 있다.

따라서, 전면 패널(90)에 도전성 물질로 장식 부재(92)가 형성되더라도, 상기와 같이, 스위치 영역을 형성하여 터치 패드와 장식 부재(92)가 소정 거리 이상 떨어지도록 설치하는 경우, 정전식 스위치의 사용이 가능하게 된다.

그에 따라, 장식 부재(92)를 채용하면서도 기계적 스위치를 사용하지 않고 정전식 터치 스위치의 채용할 수 있어 전면패널의 미적인 효과를 높일 수 있고, 사용자는 간편하게 터치하여 데이터를 입력하고 동작을 제어할 수 있게 된다.

이때, 도전성 물질인 장식 부재(92)의 커패시턴스에 의한 터치 영향도를 비교하면 다음과 같다.

전면패널(90)에 장식 부재(92)가 형성되지 않은 일반 유리인 경우와, 약 1mm 레이저 가공한 패널인 경우, 0.01mm 레이저 가공한 패널인 경우에 대하여, 커패시턴스 값을 비교하면, 일반 유리의 경우 본체의 운전 동작에 따라 가변되기는 하나 20 내지 27nF의 값을 갖고, 1mm 레이저 가공한 패널은 62 내지 74nF의 값을 가지며, 0.01mm 레이저 가공한 패널의 경우네는 600 내지 670nF의 값을 갖는다.

따라서, 도전성 물질이 형성되지 않은 일반 유리보다는 높지만 일반 공기정도의 커패시턴스값을 가지면서 0.01mm 레이저 가공 패널에 비해 10배 낮은 커패시턴스를 갖는 1mm 레이저 가공 패널을 전면패널로 적용시 정전식 터치 스위치의 채용이 가능하고, 터치 스위치의 오동작률을 크게 감소 시킬 수 있다.

본 발명의 터치 스위치에서 사용되는 정전식 스위치의 동작 원리를 설명하면 다음과 같다.

도 8 은 비 도전성 패널에서 터치 입력 시의 신호 처리 구성이 도시된 도이고, 도 9 은 도전성 패널에 따른 터치 입력시의 신호 처리 구성이 도시된 도이며, 도 10 은 도전성 패널에서의 정전용량 차를 설명하는데 참조되는 도이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 전면 패널(90)이 비 전도성 물질로 구성된 경우,

터치신호부(120)의 신호 출력에 의해 터치 패드(103)에 소정 커패시턴스가 충전된다. 이때, 전면 패널(90) 터치 시, 사람의 손의 커패시턴스 값에 의해 터치 패드(103) 간의 정전용량의 차가 터치신호부(120)로 입력되고, 터치신호부(120)는 커패시턴스 값이 소정 기준값 이상인지 여부를 판단하여 터치신호 입력을 판단한다. 이때, 1회 터치 시 상기와 같은 과정은 1내지 3회 반복하여 전면패널(90)의 터치 여부를 판단할 수 있다.

여기서, 터치 패드(103)에 충전되는 커패시턴스 값은 기준값 이하이나, 전면 패널(90) 터치 시, 사람의 손의 커패시턴스값이 추가 되어, 기준값 이상이 되므로, 터치신호부(120)는 터치 여부를 판달 할 수 있게 된다.

한편, 도 9에 도시된 바와 같이, 전면패널(90)이 도전성 물질로 형성된 경우, 전면 패널(90)이 자체적으로 커패시 턴스 값을 가지므로, 사람의 손이 터치 되더라도 이를 인식하지 못하게 된다.

또한, 전면 패널(90)이 도전성 물질이므로, 터치 패드(103) 주변에 전정용량이 증가하게 되므로, 터치신호부(120)로 입력되는 커패시턴스 값이 증가하여, 전면패널(90)이 터치 되지 않았음에도 불구하고 터치된 것으로 잘못인식하여 터치신호가 입력된 것으로 자가 동작할 수 있다. 그에 따라 물리적 또는 전기적 노이즈 입력시, 본체에 소정의 충격이 가해지는 경우에도 자가동작하여 오류가 발생하는 문제가 있다.

그에 반해, 본 발명은 동일한 면적 및 유전율을 가진 도체에서는 공간거리에 따라 정전 용량값이 변경되는 원리를 이용하여, 충전되는 전하량은 매질의 전하 저장량과 면적에 비례하고, 공간거리에 반비례하므로, 거리가 증가할 수록 충전되는 전하량이 감소되어, 터치 스위치에의 영향이 감소하게 된다.

따라서, 장식 부재(92)와 터치 패드(103)간에 소정 거리 이상 유지하도록 함으로써, 전술한 바와 같이 도전성 물질이 장식 부재(92)가 전면패널(90)에 구비된다 하더라도, 정전식 터치 스위치의 이용이 가능하게 된다.

90: 전면 패널 91: 투명 부재
92: 장식 부재 95: 스위치 영역
101: 스위치 보드 102: 연결부
103: 터치 패드 104: 접촉 부재
120: 터치신호부 130: 입력부
140: 제어부 150: 출력부

Claims (8)

1. 투명 부재와, 소정 이미지 또는 패턴이 도전성 물질로 형성되는 장식 부재를 포함하는 전면 패널;
   상기 전면 패널과 소정 거리 떨어진 내측 패널에 설치되며, 상기 전면 패널 터치 시 터치 신호를 인식하는 터치신호부;
   상기 전면 패널의 배면에 설치되어, 상기 전면 패널 터치 시, 정전용량에 따른 신호를 상기 터치신호부로 인가하는 터치 패드가 구비되는 터치 스위치; 및
   상기 터치신호부로부터 입력되는 터치 신호에 대응하여 동작을 설정하고 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 터치 패드는 상기 전면 패널 중 상기 장식 부재가 형성되지 되지 않은 스위치 영역에 설치되고,
   상기 전면 패널은 상기 투명 부재의 배면의 일 영역에 상기 장식 부재가 형성되어, 상기 투명 부재를 통해 본체 전면에서 상기 장식 부재가 나타나도록 구성되고, 상기 장식 부재가 형성되지 않은 소정의 비 전도성의 상기 스위치 영역을 포함하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 패드는 상기 스위치 영역보다 작은 크기로 형성되며, 상기 장식 부재에 접하지 않도록 소정 거리 이상 떨어져 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 터치 패드는 상기 장식 부재와의 거리가 4mm 이상이 되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 삭제
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 스위치 영역은 상기 터치 스위치의 위치를 지시하기 위한 문자, 기호, 이미지 및 아이콘 중 적어도 하나가 상기 투명 부재의 전면 또는 배면에, 비 전도성 물질로 인쇄되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 터치 스위치는 상기 터치 패드와 상기 터치 신호부를 연결하는 연결부; 및
   상기 터치 패드를 상기 스위치 영역에 설치하기 위한 접촉 부재를 더 포함하는 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 접촉 부재는 비 도전성 물질로 상기 터치 패드와 상기 장식 부재 간의 거리가 소정 거리 이상 떨어지도록 구비되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 전면 패널은 1mm 레이저(Laser) 가공한 패널인 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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