KR101994697B1 - 공기조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기조화기에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 모터와, 모터에 연동하여 회전하는 구동 로드와, 구동 로드의 회전에 따라, 구동 로드의 길이 방향으로 왕복 이동하는 이동체와, 구동로드 양단에 전압을 인가하는 전압 인가부와, 이동체에 접속되어, 이동체에 분배되는 분배 전압을 감지하는 감지부와, 분배 전압을 기초로, 이동체의 위치를 연산하는 제어부를 포함한다. 이에 따라, 도어 또는 베인의 개폐위치를 보다 정확하게 측정하고, 위치 측정에 있어 비용을 절감할 수 있다.

Description

공기조화기{Air conditioner}

본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 도어 또는 베인의 개폐위치를 보다 정확하게 측정하고, 위치 측정에 있어 비용을 절감할 수 있는 공기조화기에 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.

이러한 공기조화기는 실외기 및 실내기가 냉매배관으로 연결되어, 실외기의 압축기로부터 압축된 냉매가 냉매배관을 통해 실내기의 열교환기로 공급되고, 실내기의 열교환기에서 열 교환된 냉매는 다시 냉매배관을 통해 실외기의 압축기로 유입된다. 그에 따라 실내기는 냉매를 이용한 열교환을 통해 냉온의 공기를 실내로 토출한다.

또한, 공기조화기는, 슬라이딩 도어, 베인 등을 통해 공기 토출구의 개폐를 제어하고, 토출되는 공기의 풍향을 제어할 수 있다.

한편, 도어 또는 베인의 개폐를 조절하기 위해서 스테핑 모터를 포함하는 액츄에이터를 사용하는 것이 일반적이며, 종래에는 스테핑 모터의 초기 위치 측정을 위해, 레이저와 엔코더를 활용하거나, 최소(Min.) 또는 최대(Max.) 지점으로 오버 타임(over time) 구동하였다.

그러나, 초기 위치 측정 방법으로 레이저와 엔코더를 활용하여 오차를 보상하는 방법은, 환경과 이물에 의한 오차가 발생하고, 고비용을 요구하며, 분해능을 높이기 어려워 초기 위치 측정의 신뢰성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한, 오버 타임 구동 방법은, 오버 타임 구동에 의한 소음과 과전류가 발생하고, 높은 토크의 모터에는 적용할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명의 목적은, 도어 또는 베인의 개폐위치를 보다 정확하게 측정하고, 위치 측정에 있어 비용을 절감할 수 있는 공기조화기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 모터와, 모터에 연동하여 회전하는 구동 로드와, 구동 로드의 회전에 따라, 구동 로드의 길이 방향으로 왕복 이동하는 이동체와, 구동로드 양단에 전압을 인가하는 전압 인가부와, 이동체에 접속되어, 이동체에 분배되는 분배 전압을 감지하는 감지부와, 분배 전압을 기초로, 이동체의 위치를 연산하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기는, 이동체에 분배되는 분배 전압을 기초로, 이동체의 위치를 연산하므로, 환경과 이물에 의한 오차 발생이 없어 초기 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

또한, 공기조화기는, 이동체에 분배되는 분배 전압을 기초로, 이동체의 위치를 연산하므로, 종래 레이저 방식에 비해 그 관리가 용이하다.

또한, 공기조화기는, 이동체에 분배되는 분배 전압을 통해, 이동체의 위치를 연산하므로, 종래 구동 로드 양 끝단에 형성되던 리미트 스위치의 적용 없이도, 이동체의 위치 제어가 가능하다는 장점이 있다.

또한, 공기조화기는, 리미트 스위치를 제거하여 그 제조 비용을 절감할 수 있다.

또한, 공기조화기는, 모터의 구동 전, 소정 시간 동안 이동체의 위치를 연산하므로, 종래, 이동체의 상시 위치를 측정하는 방법에 비해 효율적이다.

또한, 공기조화기는, 분배 전압이 기 설정된 범위인지 연산할 수 있고, 분배 전압이 제1 기준 전압 미만인 경우, 전압 인가부의 이상으로 연산하고, 분배 전압이 제2 기준 전압 미만인 경우 모터의 고장으로 연산하므로, 이동체의 초기 위치를 통한 공기조화기의 이상 또는 고장 여부 판단이 가능하다.

또한, 공기조화기는, 이동체가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 분배 전압이 제2 기준 전압 미만인 경우, 오버 타임 구동을 하지 않으므로, 오버 타임 구동에 의한 소음 및 과전류의 발생을 방지할 수 있고, 고(high) 토크의 모터에도 그 적용이 가능하다.

또한, 공기조화기는, 오버 타임 구동을 생략함으로써, 이동체의 위치 초기화까지의 시간을 줄여, 응답성을 향상시킨다.

또한, 공기조화기 내의 감지부는, 포지션 센서를 구비하므로, 레이저 센서 방식에 비해 그 비용이 절감된다.

또한, 포지션 센서는, 접점이 일정하게 유지되므로, 분배 전압이 안정적으로 감지되어, 초기 위치 측정의 신뢰성을 향상시킨다.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.
도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.
도 3은, 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.
도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 내의 액츄에이터를 도시한 사시도이다.
도 5는, 도 4의 액츄에이터의 평면도이다.
도 6은, 도 4의 액츄에이터의 이동체를 도시한 사시도이다.
도 7은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법에 대한 순서도이다.
도 8은, 도 7의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.
도 9는, 도 7의 동작 방법의 설명에 참조되는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 부여하는 것은 아니다. 따라서, 상기 "모듈" 및 "부"는 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것들의 존재, 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 구성을 예시하는 도면이다.

도면을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 공기조화기(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실내기(21), 실내기(21)에 연결되는 실외기(31)를 포함할 수 있다.

공기조화기의 실내기(21)는 스탠드형 공기조화기, 벽걸이형 공기조화기 및 천장형 공기조화기 중 어느 것이라도 적용 가능하나, 도면에서는, 스탠드형 실내기(21)를 예시한다.

한편, 공기조화기(100)는 환기장치, 공기청정장치, 가습장치 및 히터 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있으며, 실내기 및 실외기의 동작에 연동하여 동작할 수 있다.

실외기(31)는 냉매를 공급받아 압축하는 압축기(미도시)와, 냉매와 실외공기를 열교환하는 실외 열교환기(미도시)와, 공급되는 냉매로부터 기체 냉매를 추출하여 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(미도시)와, 난방운전에 따른 냉매의 유로를 선택하는 사방밸브(미도시)를 포함한다. 또한, 다수의 센서, 밸브 및 오일회수기 등을 더 포함하나, 그 구성에 대한 설명은 하기에서 생략하기로 한다.

실외기(31)는 구비되는 압축기 및 실외 열교환기를 동작시켜 설정에 따라 냉매를 압축하거나 열교환하여 실내기(21)로 냉매를 공급한다. 실외기(31)는 원격제어기(미도시) 또는 실내기(21)의 요구(demand)에 의해 구동될 수 있다. 이때, 구동되는 실내기에 대응하여 냉/난방 용량이 가변 됨에 따라 실외기의 작동 개수 및 실외기에 설치된 압축기의 작동 개수가 가변되는 것도 가능하다.

이때, 실외기(31)는, 연결된 실내기(21)로 압축된 냉매를 공급한다.

실내기(21)는, 실외기(31)로부터 냉매를 공급받아 실내로 냉온의 공기를 토출한다. 실내기(21)는 실내 열교환기(미도시)와, 실내기팬(미도시), 공급되는 냉매가 팽창되는 팽창밸브(미도시), 다수의 센서(미도시)를 포함한다.

이때, 실외기(31) 및 실내기(21)는 통신선으로 연결되어 상호 데이터를 송수신하며, 실외기 및 실내기는 원격제어기(미도시)와 유선 또는 무선으로 연결되어 원격제어기(미도시)의 제어에 따라 동작할 수 있다.

리모컨(미도시)은 실내기(21)에 연결되어, 실내기로 사용자의 제어명령을 입력하고, 실내기의 상태정보를 수신하여 표시할 수 있다. 이때 리모컨은 실내기와의 연결 형태에 따라 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다.

도 2는, 도 1의 실외기와 실내기의 개략도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 크게 실내기(21)와 실외기(31)로 구분된다.

실외기(31)는, 냉매를 압축시키는 역할을 하는 압축기(102)와, 압축기를 구동하는 압축기용 전동기(102b)와, 압축된 냉매를 방열시키는 역할을 하는 실외측 열교환기(104)와, 실외 열교환기(104)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실외팬(105a)과 실외팬(105a)을 회전시키는 실외팬 모터(미도시)로 이루어진 실외 송풍기(105)와, 응축된 냉매를 팽창하는 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)와, 압축된 냉매의 유로를 바꾸는 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)와, 기체화된 냉매를 잠시 저장하여 수분과 이물질을 제거한 뒤 일정한 압력의 냉매를 압축기로 공급하는 어큐뮬레이터(103) 등을 포함한다.

실내기(21)는 실내에 배치되어 냉/난방 기능을 수행하는 실내측 열교환기(109)와, 실내측 열교환기(109)의 일측에 배치되어 냉매의 방열을 촉진시키는 실내팬(109a)과 실내팬(109a)을 회전시키는 전동기(109b)로 이루어진 실내 송풍기(109) 등을 포함한다.

실내측 열교환기(109)는 적어도 하나가 설치될 수 있다. 압축기(102)는 인버터 압축기, 정속 압축기 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.

또한, 공기조화기(100)는 실내를 냉방시키는 냉방기로 구성되는 것도 가능하고, 실내를 냉방시키거나 난방시키는 히트 펌프로 구성되는 것도 가능하다.

한편, 실외기(31) 내의 실외팬(105a)은, 실외팬 모터(미도시)를 구동하는 실외 팬 구동부(115)에 의해 구동될 수 있다.

한편, 실외기(31) 내의 압축기(102)는, 압축기 모터(미도시)를 구동하는 압축기 모터 구동부(도 3의 113)에 의해 구동될 수 있다.

한편, 실외기(31) 내의 실내팬(109a)은, 실내 팬 모터(109b)를 구동하는 실내 팬 구동부(114)에 의해 구동될 수 있다.,

도 3은, 도 1의 공기조화기의 간략한 내부 블록도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 도 3의 공기조화기(100)는, 압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a), 도어(131), 베인(132), 제어부(170), 토출 온도 감지부(118), 실외 온도 감지부(138), 실내 온도 감지부(158), 메모리(140)를 포함한다. 또한, 공기조화기(100)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(115), 실내 팬 구동부(114), 도어 구동부(111), 베인 구동부(112), 절환 밸브(110), 팽창 밸브(106), 표시부(130), 및 입력부(120)를 더 포함할 수 있다.

압축기(102), 실외 팬(105a), 실내 팬(109a)에 대한 설명은 도 2를 참조한다.

입력부(120)는, 다수개의 조작 버튼을 구비하여, 입력되는 공기조화기의 운전 목표 온도에 대한 신호를 제어부(170)로 전달한다.

표시부(130)는, 공기조화기(100)의 동작 상태를 표시할 수 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 실내기(21)의 동작상태를 출력하는 표시수단을 구비하여, 운전상태 및 에러를 표시할 수 있다.

표시부(130)는, 실내기(21)와 실외기(31)의 결선 상태를 표시할 수도 있다. 예를 들어, 표시부(130)는, 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)를 구비할 수 있고, 발광 다이오드(LED)는 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 정상인 경우 점등하고, 통신선 및/또는 전원 라인의 결선 상태가 이상인 경우 소등할 수 있다.

메모리(140)는, 공기조화기(100) 동작에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.

메모리(140)는, 이동체(430)에 분배되는, 분배 전압의 기준 범위(또는 기설정된 범위) 및 분배 전압에 대응하는 거리 정보를 저장할 수 있다.

기설정된 범위는, 구동 로드(420)의 길이, 기구물의 조건 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

기설정된 범위는, 제1 기준 전압 및 제1 기준 전압 보다 큰 제2 기준 전압 사이일 수 있다.

예를 들어, 분배 전압은 0V 내지 5V 사이의 범위를 가질 수 있고, 제1 기준 전압은 1V, 제2 기준 전압은 4V일 수 있다. 이때, 기설정된 범위는 1V 내지 4V가 된다.

거리 정보는, 이동체(430)에 분배되는, 분배 전압에 대응한, 거리 정보일 수 있다. 이때, 거리 정보는, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 하여, 측정된 값일 수 있다.

한편, 공기조화기(100)는, 냉온의 공기를 실내로 토출하기 위한, 적어도 어느 하나의 공기 토출구를 포함할 수 있다.

베인(132)은, 공기 토출구에 적어도 어느 하나가 설치되어, 공기 토출구를 개폐 시키거나, 토출 되는 공기의 풍향을 조절할 수 있다.

보다 상세하게는, 제어부(170)는, 베인 구동부(112)에 포함된 모터(도 4의 410) 등을 구동하여 베인(132)의 각도 및 방향을 전환함으로써, 기류의 송풍 방향, 송풍 범위 등을 조절할 수 있다.

예를 들어, 베인(132)을 어느 한 방향을 향하도록 고정시켜 어느 한 방향으로의 송풍이 이루어지도록 할 수도 있고, 베인(132)의 방향이 설정된 범위 내에서 계속해서 변화되는 동작("스윙동작")이 실시되도록 함으로써 설정된 범위 내에서 송풍 방향을 계속해서 변화시키는 형태로 설정된 범위에 대한 송풍이 이루어지도록 할 수도 있다. 또한, 베인(132)의 스윙 동작이 이루어지는 각도 범위를 조절함으로써 송풍이 이루어지는 범위를 조금 더 좁히거나, 넓힐 수도 있다.

한편, 공기조화기(100) 내부에는 흡입구로 흡인된 실내의 공기가, 토출구를 통해 실내 공간으로 배출되는 흐름을 제어하기 위한 실내팬(109a)이 설치되어 있는데, 실내팬(109a)은, 실내팬 구동부(114)에 의해 회전이 조절되고, 실내팬 구동부(114)의 작동은 제어부(170)에 의해 제어될 수 있다.

따라서 제어부(170)는, 베인 구동부(112) 및 실내팬 구동부(114)를 제어하여, 공기조화기(100)로부터 토출되는 공기의 흐름(기류)의 방향을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(170)는, 실내팬 모터(미도시)의 속도를 제어하여 기류의 양과 속도를 제어하고, 베인(132)을 제어하여 기류의 방향을 제어하게 된다.

한편, 본 발명의 공기조화기(100)는, 복수의 베인(132)을 포함할 수 있고, 복수의 베인(132) 중 적어도 일부는 상이한 방식으로 동작할 수 있다.

또한, 복수의 베인(132)의 위치, 개수, 구조 등은 설계 사양에 따라 적절하게 형성될 수 있다.

예를 들어, 공기조화기(100)는, 공기조화기(100)의 측면에서 토출되는 공기의 풍향을 조절하는, 좌측 베인과 우측 베인을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(100)는, 공기조화기(100)의 하부 프론트 공기 토출구에 설치되는 하측 베인을 더 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(100)는, 공기조화기(100)의 상측에 승강되게 배치되어, 실내팬(109a)에서 상측 방향으로 송풍된 공기를 전방 방향으로 안내하는 상측 베인을 더 포함할 수 있다.

베인 구동부(112)는, 베인(132)을 이동시키는 링크, 모터(도 4의 410) 등 적어도 어느 하나의 동력전달부재를 포함할 수 있다. 특히, 동력전달부재는 액츄에이터(400)를 포함할 수 있고, 이에 대해서는 도 4 이하에서 보다 상세하게 살펴본다.

도어(131)는, 공기 토출구에 적어도 어느 하나가 설치도어, 공기 토출구를 개폐시킬 수 있다.

보다 상세하게는, 제어부(170)는, 도어 구동부(111)에 포함된 모터(도 4의 410) 등을 구동하여 도어(131)를 이동시킴으로써, 공기 토출구를 개폐시킬 수 있다.

예를 들어, 공기조화기(100)가 천정형인 경우, 도어(131)는 승강을 안내하는 가이드부재를 더 포함하고, 가이드 부재는 하부가 도어 후크 등의 걸이부나 스크류 등의 체결부재로 체결되고, 공기 토출구에 관통된 상태로 배치되며, 도어의 승강시 공기 토출구에 안내될 수 있다. 이때, 도어(131)는 공기 토출구 보다 크게 형성되는 것이 바람직하다.

다른 예로, 공기조화기(100)가 스탠드형인 경우, 도어(131)는, 공기 토출구에 슬라이딩 가능토록 설치되어, 공기의 출입면적을 조절할 수 있다. 또한, 경우에 따라, 전면 패널이 도어(131)의 역할을 할 수도 있다. 또한, 도어(131)는, 복수개의 도어 패널을 포함하고, 복수개의 도어 패널은 서로 겹칠 수 있게 배치될 수 있다.

한편, 도어(131)는, 모터(도 4의 410) 등의 소비 전력을 저감하기 위하여 최대한 가볍게 이루어지는 것이 바람직하다.

도어 구동부(111)는, 도어(131)를 이동시키는 링크, 모터(도 4의 410) 등 적어도 어느 하나의 동력전달부재를 포함할 수 있다. 특히, 동력전달부재는 액츄에이터(400)를 포함할 수 있고, 이에 대해서는 도 4 이하에서 보다 상세하게 살펴본다.

토출 온도 감지부(118)는, 압축기(102)에서의 냉매 토출 온도(Tc)를 감지할 수 있으며, 감지된 냉매 토출 온도(Tc)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

실외 온도 감지부(138)는, 공기조화기(100)의 실외기(31) 주변의 온도인, 실외 온도(To)를 감지할 수 있으며, 감지된 실외 온도(To)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

실내 온도 감지부(158)는, 공기조화기(100)의 실내기(21) 주변의 온도인, 실내 온도(Ti)를 감지할 수 있으며, 감지된 실내 온도(Ti)에 대한 신호를 제어부(170)로 전달할 수 있다.

제어부(170)는, 감지된 냉매 토출 온도(Tc), 감지된 실외 온도(To), 감지된 실내 온도(Ti) 중 적어도 하나, 및 입력된 목표 온도에 기초하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다. 예를 들어, 최종 목표 과열도를 산출하여, 공기조화기(100)가 운전하도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(170)는, 압축기(102), 실내팬(109a), 실외팬(105a)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(115), 실내 팬 구동부(114)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(115), 또는 실내 팬 구동부(114)에, 목표 온도에 기초하여, 각각 해당하는 속도 지령치 신호를 출력할 수 있다.

그리고 각각의 속도 지령치 신호에 기초하여, 압축기 모터(미도시), 실외 팬 모터(미도시), 실내 팬 모터(109b)는, 각각, 목표 회전 속도로 동작 될 수 있다.

특히, 제어부(170)는, 베인(132), 도어(131)의 동작 제어를 위해, 도면에서 도시된 바와 같이, 각각, 베인 구동부(112), 도어 구동부(111)를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 입력부(120)에 입력된 운전 모드에 기초하여, 각각 해당하는 펄스 신호를 베인 구동부(112) 및 도어 구동부(111)에 출력할 수 있다.

그리고, 각각의 펄스 신호에 기초하여, 베인(132) 및 도어(131)는, 목표 개도로 개폐될 수 있다.

한편, 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)는, 모터(도 4의 410), 구동 로드(도 4의 420), 이동체(도 4의 430), 전압 인가부(도 5의 440), 감지부(450)를 포함할 수 있고, 제어부(170)는, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 위치를 연산할 수 있다.

또한, 제어부(170)는, 연산된 이동체(430)의 초기 위치를 기초로, 상기 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동할 수 있다.

보다 상세하게는, 제어부(170)는, 분배 전압이 제1 기준 전압 및 제1 기준 전압 보다 큰 제2 기준 전압 사이의 기설정된 범위인지 연산할 수 있다.

제어부(170)는, 분배 전압이 기설정된 범위 내인 경우, 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 초기 위치를 연산할 수 있다. 또한, 제어부(170)는, 이동체(430)의 초기 위치 연산 후, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동할 수 있다.

이동체(430)의 이동 가능한 최대 위치는, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 하여, 제어부(170)가 이동체를 이동시킬 수 있는 최대 이동 가능 지점일 수 있다.

또는, 이동체(430)의 이동 가능한 최대 위치는, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 하여, 제어부(170)가 베인(132) 및/또는 도어(131)를 개방 시킬 수 있는 최대 개도에서의 이동체(430)가 위치하는 지점을 의미할 수 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동하기 위한 펄스 신호를 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)로 출력할 수 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)에 분배 되는 분배 전압을 기초로, 전압 인가부(도 5의 440)의 이상 여부 및 모터(도 4의 410)의 고장 여부를 연산할 수 있다.

보다 상세하게는, 제어부(170)는, 분배 전압이 제1 기준 전압 미만인 경우, 전압 인가부(도 5의 440)의 이상으로 연산할 수 있다. 또는, 제어부(170)는 이동체(430)가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 분배 전압이 제2 기준 전압 미만인 경우, 모터(도 4의 410)의 고장으로 연산할 수 있다.

한편, 제어부(170)는, 압축기 구동부(113), 실외 팬 구동부(115), 또는 실내 팬 구동부(114)에 대한 제어 이외에, 공기조화기(100) 전반의 동작을 제어할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 냉/난방 절환밸브 또는 사방밸브(110)의 동작을 제어할 수 있다. 또는, 제어부(170)는, 팽창기구 또는 팽창 밸브(106)의 동작을 제어할 수 있다.

도 4는, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기 내의 액츄에이터를 도시한 사시도이고, 도 5는, 도 4의 액츄에이터의 평면도이며, 도 6은 도 4의 액츄에이터의 이동체를 도시한 사시도이다.

도면을 참조하여 설명하면, 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)는, 액츄에이터(400)를 구비할 수 있다. 이때, 액츄에이터(400)는 베인(132) 및/또는 도어(131)의 개폐를 제어할 수 있다.

도 4에서, 액츄에이터(400)는, 모터(410), 모터(410)에 연동하여 회전하는 구동 로드(420), 구동 로드(420)의 회전에 따라 구동 로드의 길이 방향(A)으로 왕복 이동하는 이동체(430)를 포함할 수 있다.

또한, 액츄에이터(400)는, 구동 로드(420)의 일측에 설치되어, 모터(410)의 회전축과 구동 로드(420)를 결합하는 결합 부재(411), 구동 로드(420)의 타측에 설치되어 이동체(430)의 이동을 구속하는 스토퍼(421)를 더 포함할 수 있다.

또한, 액츄에이터(400)는, 이동체(430)의 일측에 설치되어 기구물(480)을 이동체(430)에 고정하고, 이동체(430)에 연동하여 이동하는 홀더(431)를 더 포함할 수 있다.

모터(410)는, 제어부(170)의 제어에 따라 전원을 공급 받아 소정의 운동을 수행할 수 있다. 모터(410)는, 회전 모터, 선형 모터, 바람직하게는, 스텝 모터(step motor)일 수 있다.

모터(410)가 스텝 모터인 경우, 제어부(170)는, 스텝 모터의 각도 제어를 위한 스텝 입력 또는 펄스 입력을 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)에 출력할 수 있다. 또한, 모터 내부에는, 복수개의 기어가 설치될 수 있고, 복수개의 기어 중 적어도 어느 하나에 회전축이 연결될 수 있다.

모터(410)의 일측은 제1 베이스(460)에 고정될 수 있고, 모터(410)의 회전축은 구동 로드(420)에 연결될 수 있다.

한편, 이하에서 모터(410)는, 압축기 모터(미도시) 및 실내 팬 모터(109b)를 지칭하는 것이 아닌, 베인(132) 또는 도어(131)를 동작시키기 위한 모터(410)임을 명시한다.

구동 로드(420)는 볼 스크류일 수 있다. 즉, 구동 로드(420)는, 외주면이 나사산으로 형성될 수 있다.

구동 로드(420)의 일측은 모터(410)의 회전축과 연결되어 모터(410)의 회전 동력을 공급받고, 그 타단은 제2 베이스(470)에 마련된 안착부(미도시)에 설치된 안착 부재에 베어링(미도시) 등의 개재로 회전 가능하게 결합될 수 있다.

구동 로드(420)는, 상기 베어링(미도시) 등의 개재로 인해, 모터(410)의 회전축과 수평을 유지하면서 회전할 수 있도록 마련될 수 있다. 구동 로드(420)와 베어링(미도시) 사이에는 윤활제가 도포될 수 있다.

또는, 구동 로드(420) 및 제2 베이스(470)의 접촉 면을 마찰력이 적은 재질로 코팅하는 것도 가능하다.

이동체(430)는 볼 스크류 너트일 수 있다. 즉, 도 6에서와 같이, 이동체(430)의 중앙에는 구동 로드(420)와 나사 결합되는 암 나사산이 형성된 스크류 홀(432)이 형성될 수 있다.

이동체(430)는, 구동 로드(420)에 나사 결합되어 구동 로드(420)의 회전 동작에 연동하여, 구동 로드(420)의 길이 방향(A)으로 왕복 이동할 수 있다.

이때, 구동 로드(420)는 회전 운동을 직선 왕복 운동으로 전환할 수 있는 동력전환장치로써 동작하게 된다. 즉, 구동 로드(420)는, 모터(410)의 회전 동력을 전달받아 회전하고, 구동 로드(420)에 나사 결합된 이동체(430)가 구동 로드(420)의 회전에 연동하여, 그 길이 방향(A)으로 직선 왕복 운동한다.

액츄에이터(400)는, 이동체(430)의 왕복 이동을 가이드하는 가이드 축(미도시)을 더 포함할 수 있고, 이동체(430)는, 가이드 축이 관통 결합되는 가이드 홀(미도시)을 더 포함할 수 있다. 가이드 축(미도시)은 소정 지름의 파이프 부재로 형성될 수 있다.

가이드 홀(미도시)의 내경은 스크류 홀(432)의 내경 보다 작은 것이 바람직하며, 가이드 홀(미도시)의 위치는 가이드 축(미도시)의 배치 위치에 따라 적절하게 가변될 수 있다.

또한, 액츄에이터(400)는, 이동체(430)의 왕복 이동을 가이드하기 위한 가이드 부재(미도시)를 더 포함할 수 있고, 가이드 부재(미도시)는 제1 베이스(460) 및 제2 베이스(470) 사이에, 구동 로드(420)의 길이 방향으로, 서로 마주보게 배치되어 이동체(430)의 왕복 이동을 가이드 할 수 있다.

가이드 홀(미도시) 및/또는 가이드 부재(미도시) 사이에도, 마찰 및 마모를 저감할 수 있는 윤활제가 도포될 수 있다.

결합 부재(411)는, 모터(410)의 회전 동력을 전달하기 위한, 커플러 또는 브라켓일 수 있다.

모터(410)의 회전축과 결합 부재(411)는 끼움 결합될 수 있다. 예를 들어, 모터(410)의 회전축의 일측에 형성된 키(미도시)의 돌출높이가, 결합 부재(411) 일측에 형성된 키홈(미도시)에 끼워질 수 있게 배치되어, 모터(410)의 회전축과 결합 부재(411)가 끼움 결합될 수 있다.

또한, 결합 부재(411)와 구동 로드(420)는 나사 결합될 수 있다. 예를 들어, 결합 부재(411) 타측에 구동 로드(420)와 나사 결합되는 암 나사산이 형성되어, 결합 부재(411)와 구동 로드(420)가 나사 결합될 수 있다.

스토퍼(421)는, 구동 로드(420)와 제2 베이스(470) 사이에 배치되어, 이동체(430)가 소정 범위 이상 이동하는 것을 제한할 수 있다.

스토퍼(421)의 내주면에는, 구동 로드(420)와 나사 결합되는 암 나사산이 형성되어, 구동 로드(420)와 나사 결합 할 수 있다. 또한, 스토퍼(421)의 외경은 구동 로드(420)의 외경보다 큰 것이 바람직하다.

홀더(431)는, 이동체(430)의 일측에 설치되어 기구물(480)을 이동체(430)에 고정할 수 있다.

홀더(431)는, 스크류를 통해, 기구물(480)을 이동체(430)에 고정할 수 있다. 또는 홀더(431)는, 일면에 접착부재를 구비하여 기구물(480)을 이동체(430)에 고정할 수 있다. 접착부재는, 접착성 물질을 포함하는 양면 테이프일 수 있다.

홀더(431)는, 이동체(430)와 일체로써 형성될 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 홀더(431)와 이동체(430)가 분리 가능한 구성도 가능하다.

또한, 본 발명은 기구물(480)과 홀더(431) 사이에 탄성 부재를 더 포함할 수 있고, 상기 탄성 부재에 의해 기구물(480) 이동 시, 발생하는 소음을 저감할 수 있다.

기구물(480)은, 공기 토출구를 개폐하는 도어(131)와, 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 베인(132)일 수 있다. 홀더(431)가 이동체(430)에 연동하여 이동하므로, 홀더(431)에 고정된 베인(132) 또는 도어(131)는, 모터(410) 구동에 의해 개폐될 수 있다.

도 5에서, 공기조화기(100)는, 구동 로드(420) 양단에 전압을 인가하는 전압 인가부(440) 및 이동체(430)에 접속되어, 이동체에 분배되는 분배 전압을 감지하는 감지부(450)를 포함할 수 있다.

전압 인가부(440)는, 스토퍼(421)에 연결되어, 구동 로드(420) 양단에 전압을 인가할 수 있다. 예를 들어 전압 인가부(440)는, 구동 로드(420) 얀단에 5V 전압을 인가할 수 있다.

전압 인가부(440)는, 제1 저항 소자(R1)와, 트랜지스터 소자(TR) 및 트랜지스터 소자(TR)와 역병렬로 연결된 다이오드 소자(D)를 구비할 수 있다.

제1 저항 소자(R1)는, 전압 인가부(440)의 입력단에 접속되어, 전압 인가 신호의 노이즈를 제거할 수 있다.

또한, 트랜지스터 소자(TR)는, 전압 인가 신호를 스위칭 하는 역할을 하며, 이때, 제1 저항 소자(R1)는, 트랜지스터 소자(TR)의 베이스 단에 직렬 접속될 수 있다.

다이오드 소자(D)는, 전류의 역방향 흐름을 방지하기 위하여 트랜지스터 소자(TR)와 역병렬로 접속될 수 있다. 이를 위해, 다이오드 소자(D)의 캐소드(cathod)단은 트랜지스터 소자(TR)의 이미터(E)단에 접속되고, 다이오드 소자(D)의 애노드(anode)단은 트랜지스터 소자(TR)의 콜렉터(C)단에 접속될 수 있다.

한편, 결합 부재(411)는, 접지단과 연결될 수 있고, 결합 부재(411)와 접지단 사이에는, 전압 인가부(440)로부터, 모터(410)에 인가되는 전류의 흐름을 방지하기 위한 제2 저항 소자(R2)가 접속될 수 있다.

또한, 전압 인가부(440)가 스토퍼(421)에 연결되고, 결합 부재(411)에 접지단이 연결됨으로써, 구동 로드(420) 양단에 테스트 전압이 인가되게 된다.

한편, 구동 로드(420), 이동체(430), 결합 부재(411) 및 스토퍼(421)는, 전압 감지를 위해, 도체로 구성되는 것이 바람직하다.

감지부(450)는, 이동체(430)에 접속되어 이동체(430)에 분배되는 분배 전압을 감지할 수 있다.

보다 상세하게는, 이동체(430)의 왕복 이동에 따라, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 가변될 수 있다. 또한, 감지부(450)는, 이동체(430)의 왕복 이동에 따라 가변되는 분배 전압을 출력하는 포지션 센서(위치 변위 센서)를 구비할 수 있다.

예를 들어, 구동 로드(420) 양단에 5V가 인가된 경우, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점에서, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압은, 1V일 수 있다. 또한, 이동체(430)가 스토퍼(421)까지 이동하는 동안, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압은 선형적으로 가변되어, 이동체(430)와 스토퍼(421)가 맞닿는 지점에서, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압은, 4V가 될 수 있다.

감지부(450)는, 이동체(430)의 왕복 이동에 대응하는, 분배 전압 정보를 제어부(170)에 전송할 수 있다.

제어부(170)는, 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 위치를 연산할 수 있다.

한편, 종래 이동체(430)의 초기 위치 측정을 위해, 레이저와 엔코더를 이용하여 오차를 보상하는 방법은, 구동부의 내부 청결도에 따라 레이저 센서의 정확도가 좌우되고, 리니어 엔코더 슬릿 관리의 어려움이 있었으나, 본 발명의 공기조화기(100)는, 이동체(430)의 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 초기 위치를 연산하므로, 위치 측정의 정확성이 향상되고, 관리가 용이하다는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 공기조화기(100)는, 종래 구동 로드(420) 양 끝단에 형성되던 리미트 스위치의 적용이 없이도 이동체(430)의 위치 제어가 가능하며, 리미트 스위치를 제거하여 제조 비용이 저감되는 효과가 있다.

또한, 포지션 센서를 이용할 경우, 접점이 일정하게 유지되므로, 분배 전압이 안정적으로 감지되어, 레이저 센서를 이용한 초기 위치 측정 방식에 비해 정확도가 향상된다.

도 7은, 본 발명의 일실시예에 따른 공기조화기의 동작 방법에 대한 순서도이고, 도 8 내지 도 9는, 도 7의 동작 방법 설명에 참조되는 도면이다.

도면을 참조하여 설명하면, 공기조화기(100)는, 공기조화기(100)에 전원 인가 또는, 사용자 운전 명령에 의해, 대기 모드를 탈출할 수 있다.

전압 인가부(440)는, 모터(410)의 구동 전, 소정 시간 동안, 구동 로드(420) 양단에 전압을 인가할 수 있다(S710). 한편, 이때, 구동 로드(420) 양단에 인가되는 전압을 테스트 전압이라 명명할 수 있다.

예를 들어, 전압 인가부(440)는, 모터(410)의 구동 전, 소정 시간 동안, 구동 로드(420) 양단에 5V의 테스트 전압을 인가할 수 있다.

소정 시간은, 사용자 편의성, 구동부 설계, 구동 로드(420)의 길이 등을 고려하여 적절하게 설정될 수 있다.

감지부(450)는, 모터(410)의 구동 전, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압을 감지할 수 있다(S720).

감지부(450)는, 포지션 센서를 구비할 수 있고, 포지션 센서는, 퍼텐셔 미터(potentiometer)일 수 있다. 감지부(450)가 포지션 센서를 구비함에 따라, 레이저 센서를 이용한 경우보다 비용이 절감된다.

도 9a에서 퍼텐셔 미터는 가변 저항(Rv) 및 커패시터 소자(C)를 구비할 수 있다.

가변 저항(Rv)은, 이동체(430)의 왕복 이동에 따라, 그 저항 값을 가변할 수 있다. 또한, 가변된 저항 값에 의해, 이동체(430)의 분배 전압이 가변될 수 있다.

커패시터 소자(C)는, 가변 저항(Rv)에 병렬 접속되어, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압을 저장할 수 있다.

퍼텐셔 미터는, 가변 저항(Ry)을 통해 위치 정보를 가변 전압으로 변환할 수 있다. 보다 상세하게는, 이동체(430)의 이동에 따라, 퍼텐셔 미터의 스위퍼의 위치가 가변하고, 스위퍼의 접점을 기준으로, 전체 저항에 대한 이동체(430)의 이동 전, 후의 저항 비율이 가변될 수 있다. 또한, 가변된 가변 저항에 의해, 분배 전압이 가변될 수 있다.

분배 전압은, 이동체(430)와 모터(410) 사이의 거리에 비례하여 증가될 수 있다.

예를 들어, 도 8a에서, 구동 로드(420) 양단에 5V의 테스트 전압이 인가된 경우, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점에서의 이동체(430)의 분배 전압은 1V일 수 있다.

또한, 도 8c에서, 이동체(430)와 스토퍼(421)가 맞닿는 지점에서의 이동체(430)의 분배 전압은 4V일 수 있다.

또한, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 하여, 이동체(430)가 스토퍼(421)까지 이동하는 동안, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압은, 도 9b에서와 같이 1V에서 4V까지 선형적으로 가변될 수 있다.

감지부(450)는, 이동체(430)의 분배 전압 정보를 제어부(170)에 전송할 수 있다. 제어부(170)는, 분배 전압이 제1 기준 전압(S91) 및 제1 기준 전압 보다 큰 제2 기준 전압(S92) 사이의 기설정된 범위인지 연산할 수 있다(S730).

한편, 제1 기준 전압(S91)은, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점(최소 이동 지점)에서, 감지부(450)가 감지한, 이동체(430)의 분배 전압일 수 있다. 또한, 제2 기준 전압(S92)은, 이동체(430)와 스토퍼(421)가 맞닿는 지점(최대 이동 지점)에서, 감지부(450)가 감지한, 이동체(430)의 분배 전압일 수 있다.

따라서, 상술한 예에서, 1V가 제1 기준 전압(S91)이 되고, 4V가 제2 기준 전압(S92)이 될 수 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 제1 기준 전압(S91) 미만 또는 제2 기준 전압 초과 일때, 전압 인가부(440)의 이상으로 연산할 수 있다(S740).

예를 들어, 테스트 전압 5V에 대응하여, 제1 기준 전압(S91)이 1V이고, 제2 기준 전압(S92)이 4V인 경우, 분배 전압이 0.5V 또는 7.2V 라면, 감지부(450)에서 감지한 분배 전압 값이, 이동체(430)의 최소 이동 지점 또는 최대 이동 지점에서의 분배 전압 값을 벗어 났으므로, 제어부(170)는, 전압 인가부(440)의 이상으로 연산할 수 있다.

한편, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 제2 기준 전압(S92)에 해당하는 경우, S780 단계를 수행하는 것은 물론이다.

즉, 감지부(450)에서 감지한 분배 전압이 제2 기준 전압(S92)에 해당하는 경우, 테스트 전압을 차단하고, 사용자 명령에 대응하여, 모터(410)를 구동시킬 수 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 기설정된 범위 내인 경우, 모터(410)의 구동 전, 소정 시간 동안, 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 위치를 연산할 수 있다. 따라서, 본 발명의 공기조화기(100)는, 종래, 이동체(430)의 상시 위치를 측정하는 방법에 비해 효율적이다.

보다 상세하게는, 9b에서와 같이, 분배 전압은, 이동체(430)와 모터(410) 사이의 거리에 비례하여 증가될 수 있다.

메모리(140)는, 테스트 전압에 대응하는 분배 전압 데이터 및 분배 전압 변화에 기초한 거리 데이터를 저장할 수 있다. 거리 데이터는, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 측정된 거리 일 수 있다.

제어부(170)는, 메모리(140)에 저장된 데이터를 기초로, 이동체(430)의 위치를 연산할 수 있다.

예를 들어, 테스트 전압 5V에 대응하여, 원점에서의 분배 전압이 1V인 경우, 그 거리는 0cm일 수 있다. 또한, 분배 전압이 2V, 3V, 4V인 경우, 그 거리는 각각 3cm, 6cm, 9cm일 수 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)의 위치 연산 후, 이동체를 이동 가능한 최대 위치로 이동 시킬 수 있다(S750).

이를 위해, 제어부(170)는, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동하기 위한 펄스 신호를 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)로 출력할 수 있다.

예를 들어, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 제1 기준 전압(S91) 및 제2 기준 전압(S92) 사이의 기설정된 범위에 해당하는 경우, 도 8b에서와 같이, 이동체(430)가 결합 부재(411)와 스토퍼(421) 사이의 임의의 지점에 위치할 수 있다.

이때, 제어부(170)는, 펄스 신호를 베인 구동부(112) 및/또는 도어 구동부(111)로 출력하여, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동 시킨다.

한편, 이동체(430)의 이동 가능한 최대 위치는, 이동체(430)와 결합 부재(411)가 맞닿는 지점을 원점으로 하여, 제어부(170)가 이동체(430)를 이동 시킬 수 있는 최대 이동 가능 지점일 수 있다.

한편, 최대 위치와 최대 이동 지점은 항상 동일한 것은 아니다. 즉, 최대 위치는, 모터(410)의 출력, 구동 로드(420)의 상태, 이동체(430)의 결합 상태 등을 고려하여, 현재, 제어부(170)가 이동체(430)를 이동 시킬 수 있는 최대 이동 가능 지점을 의미하며, 최대 이동 지점은, 이동체(430)와 스토퍼(421)가 맞닿는 지점을 의미할 수 있다.

예를 들어, 도 8b에서와 같이, 이동체(430)가 결합 부재(411)와 스토퍼(421) 사이의 임의의 지점에 위치한 경우, 제어부(170)가 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동 시켰으나, 모터(410) 등의 고장으로 인해, 여전히, 그 위치를 유지한다면, 이동체(430)의 이동 가능한 최대 위치는, 현재 이동체(430)가 위치하는 그 지점이 된다. 또한, 이때, 최대 이동 지점은, 도 8c에서와 같이, 이동체(430)와 스토퍼(421)가 맞닿는 지점이 된다.

제어부(170)는, 이동체(430)가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압이 제2 기준 전압에 해당하는지 여부를 연산할 수 있다(S760).

제어부(170)는, 이동체(430)가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 분배 전압이 제2 기준 전압(S92) 미만인 경우, 모터(410)의 고장으로 연산할 수 있다(S770).

예를 들어, 테스트 전압 5V에 대응하여, 제1 기준 전압(S91)이 1V이고, 제2 기준 전압(S92)이 4V인 경우, 제어부(170)가, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 위치로 이동시켰음에도, 분배 전압이 4V에 도달하지 못한다면, 이동체(430)가 스토퍼(421)에 맞닿지 않은 것이 되어, 제어부(170)는, 모터(410) 고장으로 연산할 수 있다.

이에 따라, 본 발명의 공기조화기(100)는, 이동체(430)의 위치 연산을 통해, 공기조화기(100)의 고장 여부 판단이 가능하다.

또한, 공기조화기(100)는, 이동체(430)가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 분배 전압이 제2 기준 전압(S92) 미만인 경우, 더 이상 오버 타임 구동을 하지 않고, 모터(410)의 고장으로 연산하므로, 오버 타임 구동에 의한 소음 및 과전류의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 오버 타임 구동을 생략함으로써, 공기조화기(100)의 응답성을 향상시키고, 고(high) 토크의 모터에도 적용 가능하다는 장점이 있다.

제어부(170)는, 이동체(430)가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서 분배 전압이 제2 기준 전압(S92)에 해당하는 경우, 테스트 전압을 차단하고, 사용자 운전 명령(또는 운전 모드)에 대응하여, 모터(410)를 구동시킬 수 있다(S780).

예를 들어, 이동체(430)의 위치 연산 후, 이동체(430)를 이동 가능한 최대 이동 거리로 이동 시킨 결과, 8c에서와 같이, 이동체(430)가 스토퍼(421)에 도달하였다면, 제어부(170)는, 5V의 테스트 전압의 인가를 차단하고, 입력부(120)를 통해 입력 받은, 사용자 운전 명령에 대응하여, 모터(410)를 구동시킬 수 있다.

보다 상세하게는, 제어부(170)는, 운전 명령을 기초로, 베인 구동부(112)에 포함된 모터 등을 구동하여, 베인(132)의 각도 및 방향을 전환함으로써, 기류의 송풍 방향, 송풍 범위 등을 조절할 수 있다.

예를 들어, 제어부(170)는, 운전 명령을 기초로, 베인(132)을 어느 한 방향을 향하도록 고정시켜 어느 한 방향으로의 송풍이 이루어지도록 할 수도 있고, 베인(132)의 방향이 설정된 범위 내에서 계속해서 변화되는 동작("스윙동작")이 실시되도록 함으로써 설정된 범위 내에서 송풍 방향을 계속해서 변화시키는 형태로 설정된 범위에 대한 송풍이 이루어지도록 할 수도 있다. 또한, 베인(132)의 스윙 동작이 이루어지는 각도 범위를 조절함으로써 송풍이 이루어지는 범위를 조금 더 좁히거나, 넓힐 수도 있다.

다른 예로, 제어부(170)는, 소정 운전 모드에서, 특정 베인이 토출구를 개방하지 않고 닫혀 있도록 제어할 수 있다.

또 다른 예로, 제어부(170)는, 운전 모드에 따라 상측 베인(261R)이 상승 높이, 좌/우측 베인(261R, 261L)의 개방각을 조절할 수 있다.

제어부(170)는, 도어 구동부(111)에 포함된 모터(410) 등을 구동하여, 도어(131)를 이동시킴으로써, 공기 토출구를 개폐시킬 수 있다.

예를 들어, 공기조화기(100)가 스탠드형인 경우, 제어부(170)는, 운전 명령을 기초로, 슬라이딩 도어를 제어하여, 공기의 출입면적을 조절할 수 있다.

이때, 제어부(170)는, 베인(132) 및/또는 도어(131)를 구동하기 위해, 펄스 신호를 각각의 구동부에 출력하고, 펄스 신호에 의해 모터(410)가 회전할 수 있다.

모터(410)가 회전하면, 구동 로드(420)는 모터(410)의 회전 동력을 전달 받아 회전하게 되고, 구동 로드(420)의 외주면에 형성된 나사산의 회전에 따라 이동체(430)가 구동 로드(420)의 길이 방향으로 왕복 이동할 수 있다.

홀더(431)는, 베인(132) 또는 도어(131)를 이동체(430)에 고정하므로, 이동체(430)의 왕복 이동에 따라 베인(132) 또는 도어(131)가 동작하게 되는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 공기조화기(100)는, 이동체(430)에 분배되는 분배 전압을 기초로, 이동체(430)의 위치를 연산하므로, 위치 연산에 있어, 환경과 이물에 의한 오차 발생이 없어 초기 위치를 보다 정확하게 측정할 수 있다.

첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나, 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.

또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

100: 공기조화기
111: 도어 구동부
112: 베인 구동부
131: 도어
132: 베인
170: 제어부
410: 모터
411: 결합 부재
420: 구동 로드
421: 스토퍼
430: 이동체
431: 홀더

Claims (12)

1. 모터;
   상기 모터에 연동하여 회전하는 구동 로드;
   상기 구동 로드의 회전에 따라, 상기 구동 로드의 길이 방향으로 왕복 이동하는 이동체;
   상기 구동 로드의 양단에 전압을 인가하는 전압 인가부;
   상기 이동체에 접속되어, 상기 이동체에 분배되는 분배 전압을 감지하는 감지부;
   상기 분배 전압을 기초로, 상기 이동체의 위치를 연산하는 제어부;를 포함하고,
   상기 제어부는,
   상기 분배 전압이, 제1 기준 전압 및 상기 제1 기준 전압 보다 큰, 제2 기준 전압 사이의 기설정된 범위인지 연산하고,
   상기 분배 전압이, 상기 제1 기준 전압 미만 또는 상기 제2 기준 전압 초과인 경우, 상기 전압 인가부의 이상으로 연산하고,
   상기 분배 전압이, 상기 기설정된 범위 내인 경우, 상기 이동체를 이동 가능한 최대 위치로 이동 시키고,
   상기 이동체가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 상기 분배 전압이 상기 제2 기준 전압 미만인 경우, 상기 모터의 고장으로 연산하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전압 인가부는,
   상기 모터의 구동 전, 소정 시간 동안 상기 전압을 인가하고,
   상기 감지부는,
   상기 모터의 구동 전, 상기 이동체에 분배되는 상기 분배 전압을 감지하며,
   상기 제어부는,
   상기 모터의 구동 전, 상기 분배 전압을 기초로, 상기 이동체의 위치를 연산하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 이동체가 이동 가능한 최대 위치로 이동한 상태에서, 상기 분배 전압이 상기 제2 기준 전압에 해당하는 경우, 상기 전압을 차단하고, 사용자 운전 명령에 대응하여 상기 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 전압 인가부는,
   트랜지스터 소자, 상기 트랜지스터 소자의 베이스 단에 직렬 접속되는 제1 저항 소자, 및 상기 트랜지스터 소자에 역병렬로 연결되는 다이오드 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 제8항에 있어서,
   상기 구동로드의 일측에 설치되어, 상기 모터의 회전축과 상기 구동로드를 결합하는 결합부재 및 상기 결합부재와 접지단 사이에 접속되는 제2 저항 소자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제9항에 있어서,
    상기 구동로드의 타측에 설치되어, 상기 이동체의 이동을 구속하는 스토퍼를 더 포함하고,
    상기 전압 인가부는,
    상기 스토퍼에 연결되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제1항에 있어서,
    상기 감지부는,
    상기 이동체의 왕복 이동에 따라 가변되는 상기 분배 전압을, 출력하는 포지션 센서를 구비하고,
    상기 분배 전압은,
    상기 이동체와 상기 모터 사이의 거리에 비례하여 증가되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 제1항에 있어서,
    공기 토출구를 개폐하는 도어와, 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 베인과, 상기 이동체의 일측에 설치되어, 상기 도어 또는 베인을 상기 이동체에 고정하고, 상기 이동체에 연동하여 이동하는 홀더를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.

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