KR20060095683A - 공기조화기 및 그 동작 방법. - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 및 그 동작 방법에 관한 것으로서, 공기정화기에서 토출되는 기류의 토출 각도를 조절하는 베인과, 상기 베인이 움직이는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하는 베인 제어부를 포함하여 구성되어, 공기조화기에서 공기가 토출되는 각도를 조정하는 베인의 제어각 및 상기 제어각의 변화 속도를 조정하여 넓은 지역에 골고루 기류가 분포하도록 최적의 기류 분포를 구현하고 초기 구동 시 소음을 개선할 수 있다.

공기조화기, 베인, 기류, 제어각

Description

공기조화기 및 그 동작 방법. {Air Conditioner and the operating methode of the same}

도 1 은 종래 기술에 의한 공기조화기가 도시된 도,

도 2 는 종래 기술에 의한 공기조화기의 단면이 도시된 단면도,

도 3a 는 종래 기술에 의한 냉방 모드시 공기조화기의 베인 이동 각변화가 도시된 도,

도 3b 는 종래 기술에 의한 난방 모드시 공기조화기의 베인 이동 각변화가 도시된 도,

도 4 는 종래 기술에 의한 공기조화기의 기류 제어 효과가 나타난 도,

도 5 은 본 발명에 의한 공기조화기의 구성이 도시된 도,

도 6 는 본 발명에 의한 공기조화기의 기본 패턴동안 베인 이동 각 및 상기 각도의 변화 속도가 도시된 도,

도 7 는 본 발명에 의한 공기조화기의 한 주기동안 베인 이동각 및 상기 각도의 변화 속도가 도시된 도,

도 8 는 본 발명에 의한 공기조화기의 기류 제어 효과가 나타난 도,

도 9 는 본 발명에 의한 공기조화기의 동작 방법이 도시된 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

100: 공기조화기 110: 베인

120: 베인제어부

본 발명은 공기조화기 및 그 동작 방법에 관한 것으로써, 특히 공기조화기에서 공기가 토출되는 각도를 조정하는 베인이 이동하는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하여 베인의 이동 범위를 최대로 넓혀 알맞은 토출 기류의 세기를 유지하면서 넓은 지역에 골고루 기류가 분포하도록 최적의 기류 분포를 구현하고 초기 구동 시 소음을 개선할 수 있는 공기조화기 및 그 동작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 난방기, 냉방기, 공기정화기 등으로 실내를 냉난방 시키거나 공기를 정화할 목적으로 설치되어 인간에게 보다 쾌적한 실내 환경을 조성하기 위해 설치된다.

일반적으로 공기조화기는 저온저압의 기체상태인 냉매를 고온고압의 기체상태의 냉매로 변화시키는 압축기와, 상기 압축기에서 변화된 고온고압의 기체상태인 냉매를 중온고압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 응축기와, 상기 응축기에서 변화 된 중온고압의 액체상태인 냉매를 저온저압의 액체상태의 냉매로 변화시키는 팽창장치를 포함하며, 종류에 따라 냉/난방 모드 선택에 따라 난방 기능이 수행되도록 난방 사이클을 형성할 수 있다.

상기 공기조화 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 열교환기로 구성된 실내기와(10), 압축기 및 열교환기 등으로 구성된 실외기(20)로 분리되어 구성되며 상기 실내기와 실외기는 냉매 배관으로 각각 연결된다.

또한, 상기 공기조화 시스템은 실내기(10)에 부착된 버튼 또는 리모콘에 의해 사용자의 제어명령(온/오프, 냉방, 송풍, 방향, 세기 등)이 입력되며, 입력된 제어명령에 따라 실내의 공기조화가 수행되도록 하는데, 특히 상기 실내기에서 토출되는 기류는 베인(11)에 의해 조절된다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 베인(11)에서 기류가 토출됨에 따라 실내의 공기조화가 수행되는데, 상기 베인의 이동 각도 및 이동 속도에 따라 공기조화기에서 토출되는 기류가 조정된다.

도 3a 내지 도 3b 는 종래 기술에 의한 냉/난방 모드시 공기조화기의 베인 이동 각변화가 도시된 도이고, 도 4 는 종래 기술에 의한 공기조화기의 기류 제어 효과가 나타난 도이다.

상기 베인이 움직이는 각도에 따라 공기조화기에서 토출되는 기류의 각도가 조정된다. 일반적으로 공기조화기의 베인은 단순히 상향 8°또는 하향 8°간격으로 베인이 움직이는 각도가 조정되도록 제어된다.

도 3a 및 도 3b 에 도시된 바와 같이 베인의 최대 이동각도가 145°이고, 이 를 약 8° 간격으로 세분화하고, 베인이 시간당 약 8°씩 움직이도록 베인의 동작을 조정하여 공기조화기에서 토출되는 기류를 제어한다.

도 3a 에 도시된 바와 같이, 냉방 초기시 베인이 특정 위치에서 동작을 시작하면, 일정 속도로 동작 시작 위치로부터 상향으로 8°씩 이동하여 상향으로 총 16°이동한 후, 하향으로 다시 16°이동하도록 베인의 이동 각도를 조정한다.

상기와 같이 베인의 동작 시작 위치로부터 상향/하향으로 16°씩 기 설정된 횟수만큼 이동하여 공기조화기에서 토출되는 기류를 조정한 후에는, 베인의 동작 기준 위치를 16°아래로 재설정 한 후 상기와 같이 기준 위치로부터 상향으로 총 16°이동한 후, 하향으로 다시 16° 만큼 이동하도록 베인의 이동 각도를 조정하게 된다.

난방모드 역시 도 3b 에 도시된 바와 같이, 특정 위치에서 동작을 시작하면 동작 시작위치로부터 하향으로 8°씩 이동하여 16°만큼 이동한후, 다시 상향으로 16° 이동하도록 베인의 각도를 조정한다.

또한 상기와 같이 베인의 동작 시작 위치로부터 하향/상향으로 16°씩 설정된 횟수만큼 이동한 후, 베인의 동작 기준 위치를 16°위로 조정하게 된다.

상기와 같이 베인의 동작을 조정하는 경우, 도 4 에 도시된 바와 같이, 베인의 위치에 따라 토출되는 풍량이 일정하지 않고 베인의 이동 속도가 느리거나 빠른 경우 토출되는 풍량이 너무 약해서 넓은 지역에 기류가 골고루 분포되지 않고, 베인의 이동속도가 중간정도 인 경우 토출되는 풍량이 너무 강하다는 단점이 있다.

베인 이동 속도가 느린 영역에서 일정 세기 이상의 풍량이 토출되도록 베인 이동을 조정하기 위해서는 베인의 이동 속도가 너무 낮아져야 하고, 실내에 고르게 기류가 형성되도록 일정 세기 이상의 기류를 토출하는 경우에는 소음이 많이 발생하게 된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기조화기에서 공기가 토출되는 각도를 조정하는 베인의 이동 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하여 베인의 이동 범위를 최대로 넓혀 최적의 기류 분포를 구현하고 초기 구동 시 소음을 개선할 수 있는 공기조화기 및 그 동작 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는, 공기정화기에서 토출되는 기류의 토출 각도를 조절하는 베인과, 상기 베인이 움직이는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하는 베인 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 의한 공기조화기의 동작 방법은 베인을 초기화하는 제 1 단계와, 설정된 패턴에 따라 기 설정된 횟수만큼 반복하여 베인이 동작하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

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

도 5 는 본 발명에 의한 공기조화기의 구성이 도시된 도이고, 도 6 은 본 발명에 의한 공기조화기의 기본 패턴동안 베인 이동 각 및 상기 각도의 변화 속도가 도시된 도이고, 도 7 은 본 발명에 의한 공기조화기의 한 주기동안 베인 이동각 및 상기 각도의 변화 속도가 도시된 도이고, 도 8 은 본 발명에 의한 공기조화기의 기류 제어 효과가 나타난 도이다.

본 발명의 공기조화기는 도 5 에 도시된 바와 같이, 공기조화기(100)에서 토출되는 기류의 토출 각도를 조절하는 베인(110)과; 상기 베인이 움직이는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하는 베인 제어부(120)를 기본적으로 포함한다.

상기 베인(110)은 도 6 에 도시된 바와 같이, 초기 위치에서 6ms의 속도로 16°씩 이동하여 하향으로 32°만큼 이동 후, 다시 같은 속도로 상향으로 16°씩 이동하여 초기 위치로 이동하고, 상기 초기 위치에서 같은 속도로 다시 상향으로 8°씩 이동하여 초기 위치보다 16°상향으로 이동 후 다시 초기 위치로 이동한 후 다시 동일속도로 하향으로 32°만큼 이동하고 초기 위치로 복귀한다.

이후에는 12ms의 속도로 동일하게 상향으로 16°이동 후, 6ms 속도로 하향으로 이동하여 기준 위치에서 32°만큼 하향으로 이동후 기준 위치로 복귀하고, 다시 12ms의 속도로 상향으로 이동후 다시 6ms의 속도로 기준위치로 복귀하는 것을 기본 패턴으로 한다.

상기 베인 제어부(120)는 베인(110)의 상부 이동각과 하부 이동각이 다르게 움직이도록 베인의 상/하 이동각을 제어하는 각제어부(121)와, 상기 베인의 시간에 따라 움직이는 각도의 속도가 달라지도록 베인의 각도 변화 속도를 제어하는 속도 제어부(122)로 구성된다.

상기 각제어부(121)는 상기한 바와 같이, 베인(110)이 상향으로는 8°씩 이동하고 하향으로는 16°씩 이동하도록 베인의 이동 방향에 따라 이동 각도를 조정하고, 상기 속도 제어부(122)는 패턴에 따라 배인의 이동 방향에 따른 배인의 움직이는 각도의 속도를 제어하게 된다.

즉, 시간에 따라 베인(110)은 6ms 또는 12ms의 속도로 이동하게 되고, 상향으로 이동시에는 8°씩, 하향으로 이동시에는 16°씩 이동하게 된다.

또한 베인(110)은 상기한 기본 패턴을 설정된 횟수만큼 반복하여 동작하는데, 본 명세서에서는 상기 기본 패턴을 12회 반복하여 동작하는 것을 1 주기로 설정하여 설명하나 이는 본 명세서에 한정되지 않는다.

공기조화기(100)에서 토출되는 기류의 속도 및 풍량은 사용자 선택에 의해 달라지는데, 이를 위해 상기 공기조화기(100)는 사용자 입력을 수신하는 운전입력부(130)와, 상기 베인(110)을 구동하는 베인구동부(140)를 포함하여 구성된다.

따라서, 상기 베인제어부(120)는 상기 운전입력부(130)에서 수신되는 사용자 입력에 의해 설정되는 운전 모드에 따라 베인의 이동 속도 및 각도를 설정하고, 상기 베인구동부(140)는 설정된 베인의 이동 속도 및 각도에 따라 베인을 구동한다.

도 7 에 도시된 바와 같이, 베인(110)은 상기한 기본 패턴을 12회 수행하게 되고, 12회 수행을 1주기로 하는 경우, 3 주기 동작 후 베인의 초기화를 수행한다. 또한 상기 기본 패턴을 1회 수행하는 데에는 약 13초의 시간이 소요되고, 1 주기 수행시간은 약 2분 40초, 베인 초기화는 약 8분마다 수행된다.

상기 베인 제어부(120)는 상기 각제어부(121) 및 속도 제어부(122)의 동작에 따라 베인(110)을 3 주기만큼 동작 수행 후 상기 베인을 초기화한다.

상기 베인 제어부(120)는 베인(110)의 동작 패턴의 수행 횟수를 카운트하는 카운터(123)을 더 포함하여 구성 가능하고, 상기 카운터는 베인이 기본 패턴을 3 회 수행하면 약 5 초간 베인 동작을 정지하게 된다.

즉, 도 7 에 도시된 바와 같이, 베인 제어부(120)는 매 3 회의 패턴을 수행하면 동그라미(○) 위치에서 베인(110)의 동작을 정치시킨다. 일정 주기마다 베인의 동작을 정지하고, 베인의 위치를 초기화시킴에 따라 베인 구동에 따라 발생하는 소음을 최소화 시킬 수 있게 된다.

만일, 상기와 같이 베인(110)이 일정 주기마다 동작이 정지되면, 베인의 1 주기 수행 시간은 약 3 분이 되고, 베인 조기화는 매 9 분마다 수행되게 된다.

특히, 공기조화기(100) 동작이 정지된 후 재 가동되면, 베인(110)은 동작이 정지된 위치부터 다시 동작하게 되고, 이전 수행되던 패턴의 다음 부분부터 동작이 수행되게 된다.

예를 들어, 도 7 에 도시된 바와 같이, 화살표 부분에서 공기조화기(100)의 동작이 정지된 후 공기조화기가 재가동되면, 베인(110)은 동작이 정지된 위치에서부터 동작을 개시한다. 공기조화기(100)가 6 번째 패턴 수행중 동작이 정지되었으므로, 공기조화기가 재가동되면 6 번째 패턴의 정지 위치에서 동작이 개시된다.

상기와 같이 베인(110)의 이동 각도 및 상기 각도의 변화 속도가 다르게 조정되고, 일정 주기마다 베인의 동작 정지 및 베인 초기화가 수행되는 경우, 도 8 에 도시된 바와 같이 베인 이동속도 변화가 빠른 곳이나 느린곳 모두에서 일정 세기 이상의 기류가 토출되게 된다.

또한 실내에 기류가 고르게 형성되도록 하기 위해서 베인의 이동속도가 느리거나 빠른 경우 토출되는 풍량을 세게 조정하는 경우 소음 발생이 문제가 되지만, 베인 이동각 및 상기 이동각의 변화 속도를 가변하여 적용하고, 일정 주기마다 베인 이동을 정지함에 따라 발생되는 소음을 줄이는 동시에 베인 이동속도가 느린 경우에도 충분한 세기의 기류가 토출될 수 있다.

도 9 는 본 발명에 의한 공기조화기의 동작 방법이 도시된 순서도이다.

우선 제 1 단계에서는 베인을 초기화한다(S1).

제 2 단계에서는 설정된 패턴에 따라 기 설정된 횟수만큼 반복하여 베인이 동작하도록 베인의 동작이 제어된다(S2).

이때, 상기 패턴은 기준 위치에서 상향으로는 8°씩 총 16°이동하고, 하향으로는 기준 위치에서 16°씩 총 32°만큼 이동하도록 조정되고, 시간에 따라 상기 베인의 각도가 변하는 속도가 가변되도록 조정된다.

본 발명의 공기조화기 동작 방법은 상기 패턴을 기 설정된 횟수만큼 실행하는 것을 1 주기로 설정하고, 1 회 이상의 일정 횟수만큼 상기 설정된 주기를 반복 수행하는 경우(S5) 제 1 단계로 복귀하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

또한, 1 주기동안 베인의 동작이 제어되는 동안, 기 설정된 횟수만큼 패턴이 수행되면(S3), 소정의 시간동안 베인의 동작이 정지되도록(S4) 하면, 공기조화기 동작으로 인해 발생되는 소음을 줄일 수 있고 상기 베인의 동작 속도가 빠르거나 느린 경우 모두 일정 세기 이상의 기류가 토출되게 된다.

예를 들어, 상기 기본 패턴을 12회 수행하는 것을 1 주기로 설정하고, 3 주기 수행 후, 제 1 단계로 복귀하여 베인을 초기화시키도록 설정 가능하다. 이때 기본 패턴을 3회 수행하면, 5초 동안 베인의 동작을 정지시키도록 베인의 동작 제어를 수행할 수 있게 된다.

따라서, 베인의 이동 각도 및 상기 각도의 변화 속도가 가변되는 동시에 일정 주기마다 베인의 동작이 정지되므로 베인이 특정 위치에 위치할 때 토출되는 기류의 양이 일청 세기 이상 확보되고, 이에 따라 발생되는 소음도 줄어들게 된다.

이상과 같이 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 동작 방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 본 발명의 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 응용이 가능하다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 공기조화기 및 그 동작 방법은 공기조 화기에서 공기가 토출되는 각도를 조정하는 베인이 이동하는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하여 베인의 이동 범위를 최대로 넓혀 토출 기류의 세기에 따라 베인이 이동하는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 적절히 변화시켜 넓은 지역에 골고루 기류가 분포하도록 최적의 기류 분포를 구현하고 공기조화기 구동 시 베인의 동작에 따라 발생 가능한 소음을 개선할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 공기조화기에서 토출되는 기류의 토출 각도를 조절하는 베인과;

   상기 베인이 움직이는 각도 및 상기 각도의 변화 속도를 조정하는 베인 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 베인 제어부는 베인의 상부 이동각과 하부 이동각이 다르게 움직이도록 베인의 상/하 이동각을 제어하는 각제어부와, 상기 베인의 시간에 따라 움직이는 각도의 속도가 달라지도록 베인의 각도 변화 속도를 제어하는 속도 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 베인 제어부는 베인의 동작 패턴의 수행 횟수를 카운트하는 카운터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 베인을 초기화하는 제 1 단계와;

   설정된 패턴에 따라 기 설정된 횟수만큼 반복하여 베인이 동작하는 제 2 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 2 단계는 기 설정된 패턴을 소정의 횟수만큼 반복 수행하여 동작하는 것을 1 주기로 하는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.
6. 제 4 항에 있어서

   상기 제 2 단계는 상기 패턴이 일정횟수 반복 수행후 일정 시간동안 베인이 정지되는 과정을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.
7. 제 4 항에 있어서

   상기 공기조화기 동작 방법은 일정 횟수만큼 상기 설정된 주기를 반복 수행후 제 1 단계로 복귀하는 단계를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.
8. 제 4 항에 있어서

   상기 패턴은 초기 베인의 회전각 변화 속도와 중기/말기의 회전각 변화 속도가 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.
9. 제 4 항에 있어서

   상기 패턴은 베인의 상부 회전각과 하부 회전각의 크기가 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 공기조화기 동작 방법.

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