KR102317240B1 - 서큘레이터 및 그 모션 제어 구현방법 - Google Patents

Abstract

팬 모터와, 상기 팬 모터에 장착되는 팬, 상기 팬 모터가 장착되는 모터용 프레임, 상기 팬을 감싸는 전방 그릴 및 후방그릴, 풍향이 상하로 조절되도록 상기 모터용 프레임을 회전가능하게 지지하는 모터 프레임 지지부와, 상기 모터 프레임 지지부와 일체로 형성되는 컬럼과, 상기 컬럼이 좌우로 회전할 수 있도록 지지하며 복수 개의 작동 스위치와 제어부가 설치되는 하부 베이스로 이루어진 서큘레이터에 있어서, 모터 프레임의 일측에 설치된 스테핑 모터와; 일측은 모터 프레임 지지부와, 다른 일측은 모터프레임에 설치된 스테핑모터와 연결된 마그네틱 클러치와; 하부 베이스에 설치된 싱크로너스 모터와; 상기 컬럼의 하부에 고정 설치된 회전판과; 상기 회전판 중 컬럼의 중심에서 편심된 위치에 연결되는 제 1 링크, 상기 제 1 링크와 연결되며 상기 싱크로너스 모터의 축에 연결되는 제 2링크를 구비하여 모터의 회전에 따라 컬럼이 좌우로 회전하도록 하는 링크 기구;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

서큘레이터 및 그 모션 제어 구현방법{Circulator And Its Motion Control Method}

본 발명은 서큘레이터 및 그 모션 제어 구현방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기의 순환을 위하여 다양한 형태로 풍향을 조절할 수 있는 서큘레이터 및 그 모션 제어 구현방법에 관한 것이다.

통상 서큘레이터는 바람을 송풍한다는 점에서 선풍기와 유사하지만, 송풍되는 바람이 직진성을 구비하며 또한 이러한 송풍에 의해 실내의 공기를 순환시키는 것을 목적으로 하고 있으므로 송풍되는 바람의 세기도 매우 강하게 조절될 뿐만 아니라, 송풍 방향도 다양하게 조절될 것이 요구된다.

서큘레이터를 사용하면, 실내의 구석구석까지 송풍이 가능하여 공기의 순환이 활발하여 방 전체의 온도가 균일해질 수 있는 장점이 있다. 또한, 에어컨이나 히터와 같은 냉난방기구를 사용할 때 냉난방 효율을 상승시킬 수 있을 뿐만 아니라 냉난방기구에서 이격된 공간으로 냉온풍을 전달할 수 있게 된다.

서큘레이터는 실내의 가구배치, 방의 모양에 따라 그 송풍 형태를 조절가능하도록 하는 것이 필요한데, 현재까지 개시된 서큘레이터에서는 여러가지 송풍 형태를 구현할 수 있는 서큘레이터는 찾아보기 어렵다.

대한민국 공개특허 10-2017-0067342호에는 서큘레이터의 송풍방향을 손으로 조절할 수 있는 것이 개시되어 있다. 또한, 대한민국 등록특허 10-1878629호에는 상하/좌우로 회전하는 서큘레이터의 구조가 개시되어 있지만, 그 구성이 매우 복잡하고 송풍 형태가 하나로만 구현되어 다양한 실내 공간의 배치에 효율적으로 사용되지 못하는 문제점이 있었다.

KR 10-2017-0067342 A1, 2017.06.17, 도 7 KR 10-1878629 B, 2018.07.16., 도 6

본 발명은 서큘레이터의 모션을 다양한 형태로 제어하여 다양한 형태의 송풍이 이루어지도록 하며, 서큘레이터의 구조를 간단하게 제작하여 내구성 및 작동 신뢰성을 높일 수 있도록 하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 서큘레이터는,

팬 모터와, 상기 팬 모터에 장착되는 팬, 상기 팬 모터가 장착되는 모터용 프레임, 상기 팬을 감싸는 전방 그릴 및 후방그릴, 풍향이 상하로 조절되도록 상기 모터용 프레임을 회전가능하게 지지하는 모터 프레임 지지부와, 상기 모터 프레임 지지부와 일체로 형성되는 컬럼과, 상기 컬럼이 좌우로 회전할 수 있도록 지지하며 복수 개의 작동 스위치와 제어부가 설치되는 하부 베이스로 이루어진 서큘레이터에 있어서,

모터 프레임의 일측에 설치된 스테핑 모터와;

일측은 모터 프레임 지지부와, 다른 일측은 모터프레임에 설치된 스테핑모터와 연결된 마그네틱 클러치와;

하부 베이스에 설치된 싱크로너스 모터와;

상기 컬럼의 하부에 고정 설치된 회전판과;

상기 회전판 중 컬럼의 중심에서 편심된 위치에 연결되는 제 1 링크, 상기 제 1 링크와 연결되며 상기 싱크로너스 모터의 축에 연결되는 제 2링크를 구비하여 모터의 회전에 따라 컬럼이 좌우로 회전하도록 하는 링크 기구;를 포함한 것을 특징으로 한다.

상기 회전판는 좌우측 회전의 정점위치에 각각 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부와 협동하여 위치를 감지할 수 있는 위치 감지 수단을 더 구비하는 것도 바람직하다.

상기 제어부는 싱크로너스 모터로 입력되는 전원의 주파수를 조절할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.

본 발명의 서큘레이터 모션 제어 구현방법은 상하회전용 모터와 좌우회전용 모터의 동작시간 및 속도를 각각 조절할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 좌우회전의 양 정점에서 상측으로 회전 또는 하측으로 회전을 시작하는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 저렴한 비용으로 다양한 형태의 서큘레이션 모션을 제어가능하도록 함으로써, 다양한 형태의 송풍이 가능토록하며, 구조가 간단하여 내구성 및 작동 신뢰성을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명 일 실시예 서큘레이터의 외관을 나타낸 도.
도 2는 본 발명 일 실시예 서큘레이터의 주요부분만을 나타낸 도.
도 3은 상하회전 관련 기구를 설명하기 위한 도.
도 4는 좌우회전 관련 기구를 설명하기 위한 도.
도 5는 본 발명에 의해 작동가능한 다양한 형태의 서큘레이션 모션을 나타낸 도.

이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 그 실시예에 따라 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명 일 실시예 서큘레이터의 외관을 나타낸 도이며, 도 2는 본 발명 일 실시예 서큘레이터의 기능을 설명하기 위한 주요부분만을 나타낸 도이다.

전방 그릴(10)과 후방 그릴(20) 내에는 팬 모터, 팬 모터에 의해 회전하며 바람을 일으키는 팬, 그리고 팬 모터가 장착되는 모터 프레임(20)이 설치되어 있다.

모터 프레임(20)은 모터프레임 지지부(30)에 의해 상하로 송풍할 수 있게 상하 회전 가능하게 지지된다.

모터 프레임(20)의 일측에는 스테핑 모터(60)가 설치되며, 스테핑 모터(60)의 회전력에 따라 모터 프레임(20)은 상하로 회전하게 된다.

스테핑 모터(60)에 의해 최초 상 방향 또는 하 방향으로 송풍을 시작하게 되면, 상하 정점의 위치를 알 수가 없게 된다. 이에 따라 스테핑 모터(60)이 계속해서 일방향으로 회전하면 모터 프레임(20)과 모터 프레임 지지부(30)의 회전 연결기구에 무리가 가게 된다. 이를 방지하기 위해서 모터 프레임(20)과 모터 프레임 지지부(30)은 마그네틱 클러치(22)로 서로 회전가능하게 연결된다. 일정 각도 이상으로 스테핑 모터(60)가 회전하게 되더라도 마그네틱 클러치(22)의 자력을 벗어난 힘이 작용하여 모터 프레임(20)은 모터 프레임 지지부(30)에 대해 더이상 회전을 하지 않게 된다.

이와 같은 현상을 이용하여 스테핑 모터는 초기 구동시 상방향 또는 하방향으로 일정범위 이상으로 회전하게 되면, 상방향 또는 하방향의 정점에 달하게 되며, 그 정점에서부터 상하의 방향 즉 각도를 조절할 수 있게 되는 것이다.

상기 모터프레임 지지부(30)은 컬럼(40)과 일체로 형성되어 있다. 컬럼(40)이 좌우로 회전하면 모터 프레임 지지부(30)도 좌우로 회전하고, 풍향이 좌우로 변경되게 되는 것이다.

컬럼(40)은 하부 베이스(50)에 회전가능하게 설치된다.

하부 베이스(50)의 내부에는 상기 컬럼을 좌우 회전시키기 위한 싱크로너스 모터(100), 링크기구(90), 제어부를 이루는 인쇄회로기판(70)이 설치되어 있다. 하부 베이스(50) 외부에는 서큘레이터를 조작할 수 있는 각종 스위치류가 노출되어 있다. 제어부는 사용자의 스위치 조작에 따라 서큘레이터를 작동시키게 되며, 이러한 제어는 리모컨을 통하여 이루어질 수도 있다.

하부 베이스(50) 내에 위치한 컬럼(40)의 하단에는 회전판(80)이 설치되며, 회전판(80)은 컬럼(40)과 함께 회전한다. 회전판(80)의 좌우 회전은 다음과 같이 이루어진다.

회전판(80)에는 컬럼의 중심에서 편심된 위치에 제 1링크(91)가 연결되어 있으며, 제 1 링크(91)는 싱크로너스 모터(100)의 축에 연결된 제 2 링크(92)와 연결된다.

싱크로너스 모터(100)의 작동에 따라 회전하는 제 2 링크(92)는 제 1 링크(91)와 연결되어 링크기구(90)을 구성하며, 이러한 링크기구(90)에 따라 회전판(80)은 좌우로 회전하게 된다.

회전판(80)은 좌우측으로 회전할 때 상기 링크기구(90)에 따라 좌우측 회전의 정점위치가 존재하게 되는데, 그 위치에 돌출부(81,82)를 구비하고, 돌출부(81,82)와 협동하여 위치를 감지할 수 있는 위치 감지 수단(110)을 더 구비하고 있다. 본 실시예에서는 돌출부(81,82)에 의해 눌러지는 스위치로 위치 감지 수단(110)을 구성하였지만, 돌출부(81,82)에 자성체를 구비하고 위치 감지 수단을 홀 센서로 대체하는 것도 가능할 것이다.

싱크로너스 모터(100)는 입력되는 전원의 주파수를 조절함에 따라 그 회전속도를 조절할 수 있으며, 이에 따라 컬럼(40)의 좌우 회전 속도도 임의로 조절가능하게 된다.

상기 위치감지 수단 및 좌우회전용 모터인 싱크로너스 모터가 협동하면, 임의의 각도에서 좌우 회전속도를 조절할 수 있게 되며, 또한 상하회전용 모터인 스테핑 모터에 의해서도 상하 회전속도를 조절할 수 있게 되며, 또한 각 모터의 작동시간을 제어할 수 있으므로 도 5와 같은 다양한 형태의 서큘레이터 모션제어가 가능하게 된다.

앞서 설명한 바와 같이 위치감지 수단을 홀 센서로 채택하는 경우, 좌우정점 근처로 컬럼(40)이 회전하였을 때 상측으로 또는 하측으로 상하회전용 모터인 스테핑 모터가 작동하게 되면, 도 5(a)와 같은 형태로 풍향을 조절할 수 있게 된다. 즉, 정점 근처에서는 좌우 회전속도가 느려지는 것을 이용하여 싱크로너스 모터의 회전속도를 조절하지 않더라도 8자 형태의 모션으로 제어할 수 있게 된다. 도 5에 도시한 나머지 모션도 상하좌우의 각 회전속도와 회전 시작 및 종료를 조절함에 따라 얻어질 수 있다.

11, 12 : 전방/후방 그릴 20 : 모터 프레임 22 : 마그네틱 클러치
30 : 모터 프레임 지지부 40 : 컬럼 50 : 하부 베이스
60 : 스테핑 모터 70 : 인쇄회로기판 80 : 회전판 81,82 : 돌출부
90 : 링크 기구 100 : 싱크로너스 모터 110 : 위치감지수단

Claims (5)

1. 팬 모터와, 상기 팬 모터에 장착되는 팬, 상기 팬 모터가 장착되는 모터용 프레임, 상기 팬을 감싸는 전방 그릴 및 후방그릴, 풍향이 상하로 조절되도록 상기 모터용 프레임을 회전가능하게 지지하는 모터 프레임 지지부와, 상기 모터 프레임 지지부와 일체로 형성되는 컬럼과, 상기 컬럼이 좌우로 회전할 수 있도록 지지하며 복수 개의 작동 스위치와 제어부가 설치되는 하부 베이스로 이루어진 서큘레이터에 있어서,
   모터 프레임의 일측에 설치된 스테핑 모터와;
   일측은 모터 프레임 지지부와, 다른 일측은 모터프레임에 설치된 스테핑모터와 연결된 마그네틱 클러치와;
   하부 베이스에 설치된 싱크로너스 모터와;
   상기 컬럼의 하부에 고정 설치된 회전판과;
   상기 회전판 중 컬럼의 중심에서 편심된 위치에 연결되는 제 1 링크, 상기 제 1 링크와 연결되며 상기 싱크로너스 모터의 축에 연결되는 제 2링크를 구비하여 모터의 회전에 따라 컬럼이 좌우로 회전하도록 하는 링크 기구;포함하되,
   상기 회전판는
   좌우측 회전의 정점위치에 각각 돌출부를 구비하고, 상기 돌출부에 구비된 자성체와 협동하여 홀센서로 위치를 감지할 수 있는 위치 감지 수단을 더 구비하고,
   상기 제어부는
   상기 싱크로너스 모터로 입력되는 전원의 주파수를 조절할 수 있도록 하고,
   상하회전용 모터인 상기 스테핑 모터와 좌우회전용 모터인 싱크로너스 모터의 동작시간 및 속도를 각각 조절할 수 있도록 하며,
   상기 싱크로너스 모터에 의해 좌우회전 후, 해당 좌우회전의 양 정점에서 상기 스테핑 모터에 의해 상측으로 회전 또는 하측으로 회전을 시작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 서큘레이터.
   
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