KR19980069127A - 공기조화기의 풍향조절 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 풍향조절장치 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉 난방 겸용의 공기조화기에 있어서, 냉방시 토출되는 토출공기의 방향을 상향유도하고, 난방시 토출되는 토출공기의 방향을 하향유도하도록 한 공기조화기의 풍향조절장치에 관한 것이다.

그 구성은, 토출구에서 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위한 루버, 루버를 회동시키기 위한 루버구동모터, 난방운전 선택시 루버가 토출구 상측 내부로 일정 깊이로 삽입되도록 루버구동모터를 제어하는 제어부로 이루어진다.

전술된 구성에 따른 본 발명의 공기조화기 풍향조절 장치는, 난방시 만들어지는 조화공기를 조화공간의 바닥면으로 최대한 유도함으로써, 난방효과를 극대화 시킬 수 있다. 즉, 난방시의 조화공기는 조화공간의 공기보다 비중이 가볍기 때문에 최대한 하향 토출하여 조화공기의 상승시간을 길게 갖도록 한다. 이렇게 함으로써 조화공기와 조화공간의 공기 간에 열교환이 활발하게 이루어져 난방운전시 뛰어난 난방효과를 제공한다.

Description

공기조화기의 풍향조절 장치

본 발명은 공기조화기의 풍향조절장치 관한 것으로, 더욱 상세하게는 냉 난방겸용의 공기조화기에 있어서, 냉방시 토출되는 토출공기의 방향을 상향유도하고, 난방시 토출되는 토출공기의 방향을 하향유도하도록 한 공기조화기의 풍향조절장치에 관한 것이다.

일반적으로 냉 난방겸용의 공기조화기는, 실내공기가 가지고 있는 열을 흡수하여 실외로 배출하는 냉동사이클과 냉동사이클의 원리를 역으로하여 실외의 열을 흡수하여 실내에 방열토록 한 난방사이클을 구비하고 있다.

도 1은 일반적인 냉 난방겸용의 공기조화기인 히트펌프(Heat Pump)식 공기조화기(이하 공기조화기라 한다)의 실내기를 보인 단면도이다.

상기 실내기 내부에는 열교환기(10)와 팬(20)이 설치되고, 실내기 하부에 토출구가 형성된다. 그리고, 실내기 본체 전방으로 흡입구(41)를 갖는 전면판(40)이 결합된다. 상기 토출구(30)에는 루버(31)가 설치되어 루버모터(71)의 구동에 따라 토출공기의 풍향을 상,하측으로 조절하도록 되어 있다. 또한, 루버(31)의 후방으로 날개(32)가 형성되어 토출공기의 풍향이 좌,우측으로 조절된다.

이처럼 구성되는 실내기는 팬(20)의 구동으로 실내공기가 흡입구(41)로 흡입되어 열교환기(10)에서 열교환된 다음 토출구(30)를 통하여 실내로 토출되면서 실내가 냉 난방된다.

이하 도 1 및 도 2를 참조하여 풍향조절장치의 구조를 설명하면 다음과 같다.

토출구(30) 내측으로 열교환기(10)에서 발생되는 응축수를 받는 물받이(11)가 형성되고, 또한 상기 물받이(11)에는 루버(31)를 회전지지하는 힌지부(32)가 형성된다. 이들 루버(31)는 링크(33)를 통하여 서로 연결된 상태에서 루버모터(71) 구동시 동시에 회전되면서 토출구(30)를 개폐한다.

이처럼 구성된 종래의 풍향조절장치는 냉난방시도 2에 도시된 바와 같이 루버를 구동시키게 된다.

일반적으로 냉방시는 실내기에서 토출되는 공기의 비중이 조화공간의 공기 무게보다 무겁다. 따라서, 루버(31)의 방향을 점선으로 도시된 바와 같은 상태로 구동시켜 토출되는 공기의 방향을 상향조정하여 토출함으로써, 조화공간을 냉각할 수 있다.

또한, 난방시는 실내기에서 토출되는 공기의 비중이 조화공간의 공기 무게보다 가볍다. 따라서, 루버(31)의 방향을 실선으로 도시된 바와 같은 상태로 구동시켜 토출되는 공기의 방향을 하향조정하여 토출함으로써, 조화공간을 난방할 수 있다.

이와 같은 종래의 풍향조절장치는 초기 냉난방시루버(31)가 일방향으로 회전하도록 되어 있다. 즉, 냉방시는 루버(31)를 일방향으로 소정각도 회전시켜 냉각된 공기를 상향 토출하고, 난방시는 루버(31)를 일방향으로 더욱 회전시켜 가열된 공기를 하향 토출시킨다.

그러나, 난방시 종래의 풍향조절장치에서는 공기의 하향 토출이 효과적으로 이루어지지 않았다. 이는 일방향으로 회전하는 루버가 어느 일정각 이상에서는 루버를 회전지지하는 힌지부와 루버를 결합하고 있는 링크의 구조로 인해 더이상 회전이 불가능하게 되며, 루버의 최대회전시 오목하게 라운딩된 부분이 토출공기를 안내하는 안내수단 역할을 하게 되어, 효과적으로 하향제어 할 수 없었다.

따라서, 하향으로 멀리 토출되지 못한 조화공기는 조화공간의 공기보다 비중이 가볍기 때문에 대류작용에 의해 상승해 버림으로써, 조화공간의 온도분포가 불균일하게 이루어지는 문제점이 있었다. 또한, 전술한 문제점에 의해 적정 난방온도를 유지하기 위해서는 장시간 난방을 수행하여야 하고, 이에따라 에너지 소비율이 높아진다.

본 발명의 기술적 과제는 냉난방 실내기에서 토출되는 공기의 특성에 따라 루버 각도를 제어하고자하는 공기조화기의 풍향조절장치를 제공하는데 있다.

도 1은 일반적인 공기조화기의 실내기를 보인 단면도,

도 2는 냉 난방시의 종래 공기조화기의 풍향조절 장치의 동작을 보인 단면도,

도 3은 본 발명에 따른 난방중일때의 풍향조절 장치의 동작을 보인 단면도,

도 4는 난방시 본 발명과 종래를 비교하여 그린 공기 흐름도.

도 5는 본 발명에 따른 공기조화기의 풍향조절 장치의 전기적인 블럭구성도,

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 풍향조절 장치의 제어 흐름도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10:열교환기20:팬

30:토출구31:루버

35:위치검출스위치71:루버모터

100:마이컴

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 토출구에서 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위한 안내수단, 상기 안내수단을 회동시키기 위한 구동수단, 상기 구동수단을 입력된 조건에 따라 제어하는 제어부를 구비한 냉난방겸용 공기조화기에 있어서, 난방운전 선택으로 상기 안내수단 회동시 상기 안내수단의 적어도 일부분이 상기 토출구의 상측 내부로 삽입되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어부로 이루어진다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하고자 한다.

도 3은 본 발명에 따른 난방중일때의 풍향조절 장치의 동작을 보인 단면도로서, 토출구(30) 내측에는 냉방운전시 이슬맺힘 현상에 의해 열교환기에서 발생되는 응축수를 받기위한 물받이(11)가 형성되고, 또한 상기 물받이(11)에는 루버(31)를 회전지지하는 힌지부(32)가 다수개 형성된다. 상기 힌지부(32)는 루버(31)의 오목한 곡면중심부에 마련된 돌출축(34)과 회전가능하도록 링크(미도시) 결합된다. 상기 루버(31)는 라운딩 처리된 부재로 되어있어, 열교환기(10)에 의해 조화된 공기의 토출시 이를 안내하는 역할을 하며, 실내기 정지시 토출구(30)를 닫아 외부에서 볼때 미려한 외관을 제공한다. 이들 루버(31)는 전술한 바와 같이 링크를 통하여 서로 연결된 상태이므로 루버모터(미도시)의 구동시 동시에 회전되면서 개폐된다. 즉, 상기 루버(31)는 루버모터의 정회전시 실내기의 내측으로 더 회전되도록 하며, 최대회전시 이를 검출하기 위한 위치검출스위치(35)가 힌지부(32) 적소에 마련된다. 따라서, 제어부에서 루버(31)의 최대회전위치를 검출하게 되면 상기 루버모터를 정회전시켜, 동도 3에 도시된 바와 같이 난방시의 루버(31)위치를 설정하게 된다. 이를 위해 종래의 실내기의 내부에 마련된 물받이를 상측으로 이동설계한다.

도 4는 난방시 본 발명과 종래 풍향조절 장치에 의해 토출되는 공기의 흐름을 비교하여 그린 개략도로서, 실선은 본 발명을 점선은 종래를 나타낸다.

종래의 난방시 풍향조절 장치는 도 2의 실선으로 도시된 바와 같이 루버(31)가 동작하게 된다. 즉, 루버(31)의 방향은 조화공간을 향해 소정각도를 유지하고 있어 온풍토출시 하향으로 멀리 토출되지 못하고, 대류작용에 의해 작은 원을 그리며 상승하게 되어 조화공간내의 열전달률이 떨어지게 된다. 그러나, 본 발명의 난방시 풍향조절 장치는 도 3에 도시된 바와 같이 루버(31)가 동작하게 된다. 즉, 루버(31)의 방향은 조화공간을 등지고 있어 하향으로 토출각도를 크게 형성할 수 있게 된다. 따라서, 온풍을 하향으로 멀리 토출할 수 있게 된다. 그 결과 대류작용에 의해 큰 원을 그리게 되어 온풍은 조화공간의 공기와 많은 접촉을 하게되어 조화공간내의 열전달율을 높일 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 공기조화기의 풍향조절장치의 전기적인 블록구성도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 공기조화기의 풍향조절장치의 전기적인 구성은 크게 기기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴(100)과 풍향조절 루버(31)를 구동하는 루버모터구동부(70)와, 기기의 각종 기능을 선택하는 외에 원하는 풍향을 설정하기 위한 기능선택부(50)와 풍향조절 루버(31)의 기준위치를 감지하는 위치검출스위치(60)를 구비한다.

전술한 구성에서 기능선택부(50)는 원격제어기에 구비시킬 수가 있는데, 예를 들어 냉난방선택 키를 두어 난방 키를 선택하게 되면 루버(31)는 일정각도로 회전하여 위치를 고정하게 된다. 이 경우에 마이컴(100)에서는 풍향조절 루버(31)의 회전시 위치검출스위치(60)로부터 기준위치를 검출받고, 이어 역방향으로 풍향조절 루버(31)를 회동시킴과 동시에 시간을 카운트하여 미리 프로그램화된 시간이 경과되면 루버모터구동부(70)를 제어함으로써 난방시의 루버(31)위치를 정확히 제어할 수 있게 된다.

이하에는 본 발명의 공기조화기의 풍향조절 장치의 동작을 상세하게 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 공기조화기의 풍향조절 장치의 제어 흐름로서, 이를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 초기전원이 인가되면 사용자가 공기조화기의 운전을 선택하였는 가를 판단하는 운전판단단계를 수행한다(1a).

운전판단단계(1a)에서 운전으로 판단되면, 루버모터를 정회전시키는 루버모터 정회전단계를 수행한다(2a).

루버모터 정회전단계(2a)에서 루버모터의 정회전시 루버모터의 기준위치를 검출하는 기준위치 검출단계를 수행한다(3a). 이 기준위치 검출단계(3a)는 루버모터의 회전시 연동 회전되는 루버(31)가 힌지부(32)의 적소에 마련된 위치검출스위치(35)를 동작시킴으로써, 위치검출신호가 제어부에 인가되게 된다. 따라서, 루버모터의 회전각을 양호하게 체크할 수 있게 된다.

위치검출단계(3a)에서 루버(31)의 기준위치가 검출되면 현재의 공기조화기의 기능선택이 냉방운전인가, 난방운전인가를 판단하는 기능판단단계를 수행한다(4a).

기능판단단계(4a)에서 냉방운전으로 판단되면 루버모터를 역회전 시키고, 루버모터의 동작시간을 카운트하는 카운트단계를 수행한다(5a).

카운트단계(5a)에서 카운트된 시간(T1)과 미리 제어부에 설정된 시간(t1)과 비교하여 카운트시간(T1)이 미리 설정된 시간(t1)보다 크거나 같은가를 판단하는 판단단계를 수행한다(6a).

판단단계(6a)에서 판단조건을 만족하면 루버모터의 회전을 정지시키는 루버모터 정지단계를 수행한다(7a). 이 루버모터 정지단계(7a)는 냉방시 차가운 공기를 상향토출하기 위한 것이다. 즉, 토출되는 공기의 온도는 실내의 공기보다 온도가 낮기 때문에 토출시 하향으로 운동하게 된다. 따라서, 이러한 공기의 비중에 의한 특성을 살리기 위해 토출공기를 상측으로 멀리 토출시켜야만 조화공간내의 열교환율을 높일 수 있다.

그리고 기능판단단계(4a)에서 난방으로 판단되면 루버모터를 역회전시키고, 루버모터의 동작시간을 카운트하는 카운트단계를 수행한다(1b).

카운트단계(1b)에서 카운트된 시간(T2)과 미리 제어부에 설정된 시간(t2)과 비교하여 상기 카운트시간이 미리 인가된 시간(t2)보다 크거나 같은 가를 판단하는 판단단계를 수행한다(2b).

판단단계(2b)에서 판단조건을 만족하면 루버모터의 회전을 정지시키는 루버모터 정지단계를 수행한다(7a). 이 루버모터 정지단계(7a)는 난방시 따뜻한 공기를 하향토출하기 위한 것이다. 즉, 토출되는 공기의 온도는 실내의 공기보다 온도가 높기때문에 토출시 상향으로 운동하게 된다. 따라서, 이러한 공기의 비중에 의한 특성을 살리기 위해 하향으로 멀리 토출시켜야만 조화공간내의 열교환율을 높일 수 있다.

그리고 운전판단단계(1a)로부터 공기조화기의 운전 정지를 판단하게 되면 루버모터를 정회전시키는 루버모터 정회전단계를 수행한다(1c).

루버모터 정회전단계(1c)에서 루버모터의 정회전시 루버모터의 기준위치를 검출하는 기준위치 검출단계를 수행한다(2c). 이 기준위치 검출단계(2c)는 루버모터의 회전시 연동 회전되는 루버(31)가 힌지부(32)의 적소에 마련된 위치검출스위치(35)를 동작시킴으로써 위치검출신호가 제어부에 인가되어 루버모터의 회전을 양호하게 체크할 수 있게 된다.

위치검출단계(2c)에서 루버(31)의 기준위치가 검출되면 루버모터를 역회전시키고 루버모터의 동작시간을 카운트하는 카운트단계를 수행한다(3c).

카운트단계(3c)에서 카운트된 시간(T3)과 미리 제어부에 설정된 시간(t3)과 비교하여, 상기 카운트시간(T3)이 미리 인가된 시간(t3)보다 크거나 같은 가를 판단하는 판단단계를 수행한다(4c).

판단단계(4c)에서 판단조건을 만족하면 루버모터의 회전을 정지시키는 루버모터 정지단계(7a)를 수행한다. 상기 루버모터 정지단계(7a)는 상기 공조기기의 운전을 종료하는 것으로 실내기의 토출구(30)를 닫음으로써 토출구(30) 내부에 먼지등 오물의 유입을 차단하고자 함이다.

그밖에 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니고 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변경하여 실시할 수 있다.

이상에서 설명하였듯이 본 발명에 따른 공기조화기의 풍향조절 장치는, 난방시 만들어지는 조화공기를 조화공간의 바닥면으로 최대한 유도하여, 난방효과를 극대화 시킬 수 있다. 즉, 난방시의 조화공기는 조화공간의 공기보다 비열이 가볍기 때문에 최대한 하향 토출하여 조화공기의 상승시간을 길게 유지하도록 한다. 따라서, 조화공간의 공기와 열교환이 활발하게 이루어져 난방시 뛰어난 난방효과를 제공한다.

Claims (4)

1. 토출구에서 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위한 안내수단, 상기 안내수단을 회동시키기 위한 구동수단, 상기 구동수단을 입력된 조건에 따라 제어하는 제어부를 구비한 냉난방겸용 공기조화기에 있어서,

   난방운전 선택으로 상기 안내수단 회동시 상기 안내수단의 적어도 일부분이 상기 토출구의 상측 내부로 삽입되도록 상기 구동수단을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 냉난방겸용 공기조화기의 풍향 조절장치.
2. 토출구에서 토출되는 공기의 풍향을 조절하기 위한 안내수단, 상기 안내수단을 회동시키기 위한 구동수단, 상기 구동수단을 입력된 조건에 따라 제어하는 제어부를 구비한 냉난방겸용 공기조화기에 있어서,

   현재의 입력조건이 냉,난방인가를 판단하는 판단과정,

   상기 판단과정에서 난방조건으로 판단되면 상기 구동수단을 구동시켜 상기 안내수단을 상기 토출구의 상측으로 회동조절하여, 토출되는 공기를 하향제어하는 조절과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 냉난방겸용 공기조화기의 풍향조절방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 판단과정이 완료되면 상기 안내수단을 기준위치까지 회전시키는 기준위치판단과정,

   상기 기준위치 판단과정이 완료되면 상기 구동수단의 구동과 동시에 시간을 카운트를 하여, 카운트된 시간과 미리 프로그램된 시간의 크기를 비교하는 카운트판단과정,

   상기 카운트판단과정에서의 카운트된 시간이 미리 프로그램된 시간보다 크거나 같으면 상기 구동수단을 정지시켜 상기 조절과정을 수행하는 것을 특징으로 하는 냉난방겸용 공기조화기의 풍향조절방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 기준위치 판단과정은

   회동시 상기 안내수단의 미는 힘에 의해 접점이 개폐되는 개폐수단의 출력신호에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 냉난방겸용 공기조화기의 풍향조절방법.