KR20090047920A - 공기조화기 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기 전면을 개폐시키는 전면패널의 이동을 정확하게 제어하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

이를 위해 본 발명은 하우징; 상기 하우징의 전면을 개폐시키는 전면패널; 상기 전면패널을 이동시키는 이동장치; 상기 전면패널의 이동위치를 감지하는 개폐감지장치; 감지된 상기 전면패널의 이동위치를 기준위치와 비교하여 상기 기준위치에 해당하는 이동위치로 상기 전면패널의 이동을 제어하는 제어부를 포함하여 공기조화기가 작동할 때 이동하는 전면패널의 위치와 개폐상태를 최소한의 센서를 이용하여 정확하게 파악할 수 있으며, 센서의 간단한 구조 변경을 통해 전면패널의 위치를 정확하게 제어할 수 있다.

Description

공기조화기 및 그 제어방법{An air conditioner and control method thereof}

본 발명은 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기조화기 전면을 개폐시키는 전면패널의 이동을 정확하게 제어하는 공기조화기 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 공기조화기는 실내의 냉방 또는 난방을 위한 목적으로 사용되는 장치로, 실내 공기를 흡입하여 흡입된 공기를 냉각 또는 가열시킨 후 다시 실내로 토출시켜서 실내 공기를 조화시키는 장치이다. 통상의 공기조화기(구체적으로, 실내기)는 외관을 이루는 하우징에 공기를 흡입하기 위한 공기 흡입구와 공기를 토출하기 위한 공기 토출구가 구비되고, 하우징의 내부에는 공기를 조화시키는 각종 기계장치가 설치된다.

이러한 공기조화기는 그 설치 위치에 따라 벽면에 고정 설치되는 벽걸이형과, 실내 천장에 설치되는 천장형과, 실내 바닥에 세워지는 스탠드형 등으로 구분된다. 그리고, 각각의 공기조화기는 그 모양과 설치 위치에 따라 적절한 위치에 공기 흡입구와 공기 토출구를 구비한다.

최근 출시되는 공기조화기는 공기조화 성능 뿐만이 아니라 외관 디자인이 제품 판매량에 커다란 영향을 받으면서, 제조사들은 공기조화 성능을 유지하면서 외관 디자인을 개선하기 위한 다양한 노력을 기울이고 있다. 외관 디자인을 고급스럽고 미려하게 개선하기 위해서는 공기 흡입구 및 공기 토출구를 전방으로 드러나지 않게 할 필요가 있다. 공기 흡입구 및 공기 토출구가 전방으로 드러나면 기계적인 이미지가 강조되어 제품의 심미성이 떨어지기 때문이다.

이와 같이, 공기 흡입구 및 공기 토출구가 하우징의 전방으로 잘 드러나지 않도록 한 공기조화기에는 한국 공개특허공보 제2007-44294호(2007년 04월 27일 공개)가 있다.

동 공보에 개시된 스탠드형 공기조화기는 공기 흡입구가 하우징의 하부 양 측면에 구비되고, 공기 토출구는 하우징의 상부 전면 및 상부 양 측면에 구비된다. 이렇게 공기 흡입구 및 공기 토출구가 하우징의 양 측면에 설치됨으로써 하우징의 전면에서는 공기 흡입구 및 공기 토출구가 잘 보이지 않는다. 또한, 하우징의 전면 상부에는 전면의 공기 토출구를 개폐시킬 수 있는 슬라이딩도어가 설치되어서 공기조화기가 작동하지 않을 때 전면의 공기 토출구는 슬라이딩도어로 덮혀 외부로 드러나지 않도록 하였다.

그런데, 상기의 종래 공기조화기는 공기조화기의 작동 시 슬라이딩도어가 하강하면서 공기 토출구가 전면으로 드러나도록 되어 있다. 이에 따라 공기조화기가 작동되지 않을 때와 작동될 때의 외관 변화가 심하고, 기계적인 이미지가 부각되어 심미성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 공기조화 성능을 떨어뜨리지 않으면서도 공기조화기가 작동하지 않을 때와 작동할 때의 외관 변화가 작아 외관이 고급스럽게 개선된 공기조화기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 공기조화기가 작동할 때 공기 흡입구 및 공기 토출구를 개폐시키는 전면패널의 이동위치와 개폐상태를 정확하게 제어하는 공기조화기의 제어방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 공기조화기는 하우징; 상기 하우징의 전면을 개폐시키는 전면패널; 상기 전면패널을 이동시키는 이동장치; 상기 전면패널의 이동위치를 감지하는 개폐감지장치; 감지된 상기 전면패널의 이동위치를 기준위치와 비교하여 상기 기준위치에 해당하는 이동위치로 상기 전면패널의 이동을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 이동장치는 상기 전면패널의 상부 및 하부에 마련되어 상기 전면패널을 전후 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐감지장치는 상기 전면패널의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 출력하는 센서와, 상기 센서에서 출력되는 신호를 생성하는 신호생성부를 포함한다.

상기 센서는 상기 하우징의 상부 및 하부에 마련된 복수의 포토센서이고, 상기 복수의 포토센서는 출력되는 전기적 신호를 서로 다르게 생성하기 위해 서로 다른 위상차를 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 신호생성부는 상기 센서에서 출력되는 신호를 생성하기 위해 상기 이동장치와 연동하여 이동하는 복수의 슬릿이고, 상기 복수의 슬릿은 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 서로 다르게 생성하기 위해 서로 다른 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 개폐감지장치는 이물질에 의해 상기 센서의 전기적 신호가 변화하는 것을 방지하기 위해 상기 신호생성부에 마련된 이물질 제거부를 더 포함하고, 상기 이물질 제거부는 상기 신호생성부의 양단에 마련된 브러쉬인 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 전면패널이 완전히 닫힌 상태에서는 상기 센서의 전기적 신호를 오프 상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 확인하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 초기 전원이 입력되면 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 위치를 확인하고, 확인된 상기 전면패널의 위치에 따라 상기 전면패널의 이동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 확인된 상기 전면패널의 위치가 완전히 닫힘 상태인 경우 운전명령을 대기하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 확인된 상기 전면패널의 위치가 완전히 닫힘 상태가 아닌 경우 상기 이동장치를 동작시켜 상기 전면패널이 완전히 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 정전 후 복귀인 경우, 상기 전면패널의 위치를 확인하여 상기 전면패널을 완전히 닫은 후에 정전되기 이전의 마지막 운전상태로 상기 공기조화기를 동작시키는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 각 운전모드에 해당하는 상기 전면패널의 이동위치를 상기 기준위치로 미리 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어부는 상기 복수의 포토센서에서 출력되는 전기적 신호를 조합하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 하우징과, 상기 하우징의 전면을 개폐시키는 전면패널을 구비한 공기조화기의 제어방법에 있어서, 상기 전면패널을 이동시키는 단계; 상기 전면패널의 이동위치를 감지하는 단계; 감지된 상기 전면패널의 이동위치를 기준위치와 비교하여 상기 기준위치에 해당하는 이동위치로 상기 전면패널의 이동을 제어하는 단계를 포함한다.

상기 감지단계는 상기 전면패널의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어단계는 상기 감지단계에서 생성된 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 확인하고, 확인된 상기 전면패널의 위치에 따라 상기 전면패널의 이동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 제어단계는 상기 공기조화기의 각 운전모드에 해당하는 상기 전면패널의 이동위치를 상기 기준위치로 미리 저장하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의한 공기조화기 및 그 제어방법은 공기조화 성능을 떨어뜨리지 않으면서도 공기조화기가 작동할 때 공기조화기의 전면에서 공기 흡입구 및 공기 토출구가 잘 드러나지 않고, 공기조화기가 작동하지 않을 때와 작동할 때의 외관 변화가 작아 외관이 고급스럽다.

또한, 본 발명은 공기조화기가 작동할 때 이동하는 전면패널의 위치와 개폐상태를 최소한의 센서를 이용하여 정확하게 파악할 수 있으며, 센서의 간단한 구조 변경을 통해 전면패널의 위치를 정확하게 제어할 수 있다.

이하, 본 발명의 일실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 외관 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널이 닫힌 상태를 나타낸 측단면도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널이 열린 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 1 내지 도 3에서, 본 발명의 공기조화기(구체적으로, 실내기)는 외관을 형성하는 하우징(11)과, 이 하우징(11)의 전면에 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된 전면패널(31)과, 이 전면패널(31)을 전후 방향으로 이동시키기 위한 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)와, 이 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)의 이동위치 및 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)의 이동위치에 따른 전면패널(31)의 개폐상태를 감지하는 개폐감지장치(60)(70)를 포함한다.

하우징(11)은 전면이 개방되고, 그 내부는 송풍기(21)가 설치되는 송풍기설치실(12)과 열교환기(25)가 설치되는 열교환기설치실(13)로 구획된다. 송풍기설치실(12)은 하우징(11)의 하부에 구비되고, 열교환기설치실(13)은 송풍기설치실(12)과 연결되도록 송풍기설치실(12)의 상부에 구비된다. 송풍기설치실(12)과 열교환기설치실(13)의 사이에는 이들 공간을 구획하기 위한 구획판(14)이 설치된다.

열교환기설치실(13)의 전면에는 제1패널이동장치(40)가 장착되는 설치패널(15)이 설치되고, 송풍기설치실(12)의 하부에는 제2패널이동장치(50)가 장착되는 설치블록(17)이 설치된다. 하우징(11)의 후면에는 외부 공기를 흡입하기 위한 후면 공기 흡입구(19)가 송풍기설치실(12)과 연결되도록 구비된다.

송풍기(21)는 송풍팬(22)과, 송풍팬(22)을 회전시키기 위한 팬 모터(23)와, 송풍팬(22)을 수용하고 흡입된 공기를 열교환기설치실(13)로 안내하는 팬 케이스(24)를 포함한다. 팬 케이스(24)의 전 후면은 공기를 흡입할 수 있도록 개방되고, 팬 케이스(24)의 상부는 열교환기설치실(13)과 연결된다.

전면패널(31)은 하우징(11)의 개방된 전면을 개폐하도록 하우징(11)의 전면에 전후 방향으로 이동 가능하게 설치된다. 전면패널(31)의 하부 양 측면에는 외부 공기를 하우징(11) 내부로 흡입하기 위한 측면 공기 흡입구(32)가 구비되고, 전면패널(31)의 상부 양 측면에는 열교환기(25)를 통과하면서 열교환된 공기를 하우징(11)의 외부로 토출하기 위한 공기 토출구(33)가 구비된다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 제1패널이동장치와 제1개폐감지장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 5는 도 4의 제1패널이동장치를 확대한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 제2패널이동장치와 제2개폐감지장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 7은 도 6의 제2패널이동장치를 확대한 사시도이다.

도 4 내지 도 7에서, 전면패널(31)의 내부면에는 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)와 각각 결합되는 한 쌍의 결합부재(35)(37)가 설치된다. 각 결합부재(35)(37)에는 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)의 결합바(42)(52)의 상부 일부가 삽입되는 결합홈(36)(38)이 구비된다.

제1패널이동장치(40)는 전면패널(31)의 한 쌍의 결합부재(35)와 결합되는 제1기어박스(41)와, 제1기어박스(41)를 이동시키기 위한 제1피니언기어(44)와, 제1피니언기어(44)를 회전시키기 위한 제1모터(45)를 포함한다.

제1기어박스(41)는 한 쌍의 결합부재(35)와 결합되는 결합바(42)와, 제1피니언기어(44)와 기어 연결되는 제1랙기어부(43)와, 제1랙기어부(43)에 연결되어 전면패널(31)을 이동시키는 제1가이드(47)를 포함한다. 제1피니언기어(44)와 제1모터(45)는 설치패널(15)에 설치된다. 설치패널(15)에는 제1랙기어부(43)가 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 제1슬라이드홀(46)과 제1가이드(47)가 관통하는 관통 홀(16)이 구비된다.

제2패널이동장치(50)도 제1패널이동장치(40)와 마찬가지로 랙-피니언 구조로 이루어진다. 제2패널이동장치(50)는 전면패널(31)의 한 쌍의 결합부재(37)와 결합되는 제2기어박스(51)와, 제2기어박스(51)를 이동시키기 위한 제2피니언기어(54)와, 제2피니언기어(54)를 회전시키기 위한 제2모터(55)를 포함한다.

제2기어박스(51)는 한 쌍의 결합부재(37)와 결합되는 결합바(52)와, 제2피니언기어(54)와 기어 연결되는 제2랙기어부(53)와, 제2랙기어부(53)에 연결되어 전면패널(31)을 이동시키는 제2가이드(57)를 포함한다. 제2피니언기어(54)와 제2모터(58)는 하우징(11)의 하부에 설치되는 설치블록(17)에 설치된다. 설치블록(17)에는 제2랙기어부(53)가 슬라이드 이동 가능하게 삽입되는 제2슬라이드홀(56)과 제2가이드(57)가 관통하는 관통홀(18)이 구비된다.

이들 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)는 전면패널(31)의 상부 및 하부를 동시에 밀거나 당겨 전면패널(31)을 지면과 수직인 상태로 전후 방향으로 이동시킨다.

본 발명에 있어서, 전면패널(31)을 이동시키는 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)는 도시되고 설명된 것과 같은 랙-피니언 구조로 한정되는 것이 아니며, 실린더장치, 리니어모터 등 전면패널(31)을 이동시킬 수 있는 다른 다양한 직선이동장치가 사용될 수 있다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 패널이동장치와 개폐감지장치의 동작구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 8에서, 제1개폐감지장치(60)는 제1패널이동장치(40)의 이동위치에 따른 전기적 신호를 발생하는 것으로, 제1패널이동장치(40)의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 출력하는 제1광학센서(61)와, 이 제1광학센서(61)에서 출력되는 신호를 생성하기 위해 제1패널이동장치(40)와 연동하여 이동하는 제1신호생성부(62)를 포함한다. 제1신호생성부(62)의 양단에는 제1광학센서(61)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제1이물질 제거부(63;브러쉬)가 장착된다.

제1광학센서(61)는 발광부(61a)와 수광부(61b)로 구성된 포토센서로, 제1신호생성부(62)의 이동에 따라 발광부(61a)에서 발광된 빛이 제1신호생성부(62)에 의해 차단 또는 통과되어 수광부(61b)에 입력됨으로써 하이 또는 로우의 전기적 신호를 발생한다.

제1신호생성부(62)는 제1패널이동장치(40)의 제1랙기어부(43)에 결합되어 제1랙기어부(43)의 이동위치에 따라 제1광학센서(61)의 빛을 차단 또는 통과시키도록 주기적으로 돌출된 형상의 슬릿으로, 제1신호생성부(62)가 돌출된 위치에서는 빛이 차단되어 제1광학센서(61)에서 하이 신호를 발생하고, 제1신호생성부(62)가 돌출되지 않은 위치에서는 빛이 통과되어 제1광학센서(61)에서 로우 신호를 발생한다.

제2개폐감지장치(70)는 제2패널이동장치(50)의 이동위치에 따른 전면패널(31)의 개폐상태를 감지하는 것으로, 제2패널이동장치(50)의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 출력하는 제2광학센서(71)와, 이 제2광학센서(71)에서 출력되는 신호를 생성하기 위해 제2패널이동장치(50)와 연동하여 이동하는 제2신호생성부(72)를 포함한다. 제2신호생성부(72)도 제1신호생성부(62)와 마찬가지로 양단에 제2광학센서(71)에 부착되는 이물질을 제거하기 위한 제2이물질 제거부(73;브러쉬)가 장착된다.

제2광학센서(71)는 발광부(71a)와 수광부(71b)로 구성된 포토센서로, 제2신호생성부(72)의 이동에 따라 발광부(71a)에서 발광된 빛이 제2신호생성부(72)에 의해 차단 또는 통과되어 수광부(71b)에 입력됨으로써 하이 또는 로우의 전기적 신호를 발생한다.

제2신호생성부(72)는 제2패널이동장치(50)의 제2랙기어부(53)에 결합되어 제2랙기어부(53)의 이동위치에 따라 제2광학센서(71)의 빛을 차단 또는 통과시키도록 양단이 돌출된 형상의 슬릿으로, 제2신호생성부(72)가 돌출된 위치에서는 빛이 차단되어 제2광학센서(71)에서 하이 신호를 발생하고, 제2신호생성부(72)가 돌출되지 않은 위치에서는 빛이 통과되어 제2광학센서(71)에서 로우 신호를 발생한다.

도 5 및 도 7에서, 제1신호생성부(62)와 제2신호생성부(72)의 슬릿형상을 다르게 한 것은 제1신호생성부(62)의 경우 전면패널(31)의 이동위치에 따른 전기적 신호를 생성하기 위한 슬릿이고, 제2신호생성부(72)의 경우 전면패널(31)의 개폐여부를 판단하기 위한 슬릿으로 구성하기 위함이다.

도 9A 내지 도 9C는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 전면패널의 위치에 따른 개폐감지장치의 동작상태를 나타낸 도면으로서, 도 9A는 전면패널(31)이 완전히 닫힌 위치에서 개폐감지장치(60)(70)의 동작상태를 나타낸 것이고, 도 9B는 전면패널(31)이 완전히 열린 위치에서 개폐감지장치(60)(70)의 동작상태를 나타낸 것이고, 도 9C는 전면패널(31)이 어느 정도 열린 위치에서 개폐감지장 치(60)(70)의 동작상태를 나타낸 것이다.

도 10은 도 9A 내지 도 9C의 전면패널 위치에 따른 광학센서의 전기적 신호를 나타낸 표이다.

도 10에서 알 수 있듯이, 전면패널(31)의 위치에 따라 제1 및 제2광학센서(61)(71)의 전기적 신호가 달라지는데, 이 전기적 신호 값은 공기조화기의 운전모드에 따라 미리 정해진 데이터로 후술하는 제어부에 저장되어 공기조화기의 운전 시 해당하는 운전모드 위치로 전면패널(31)을 이동시키게 된다.

본 발명은 전면패널(31)이 완전히 닫힌 위치에서 제1 및 제2광학센서(61)(71)의 전기적 신호를 오프 상태(H)로 하여 후술하는 제어부의 전력소모를 최소화하도록 하였다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 개폐감지장치의 형상을 변경한 다른 구성 예를 나타낸 도면으로서, 전면패널(31)의 위치(①~⑧)에 따라 서로 다르게 생성되는 제1 및 제2광학센서(62)(72)의 전기적 신호를 나타낸다. 제1 및 제2광학센서(62)(72)에서 각기 다르게 생성되는 전기적 신호를 조합하여 배타적인(EX-OR) 신호를 생성하고, 이 생성된 조합신호 값은 전면패널(31)의 이동위치(①~⑧)와 전면패널(31)의 개폐여부를 판단하는 기준이 된다.

도 12는 도 11의 전면패널 위치에 따른 광학센서의 출력신호를 나타낸 표이다.

도 12에서 알 수 있듯이, 전면패널(31)의 위치에 따라 제1 및 제2광학센서(61)(71)의 전기적 신호가 달라지고 이 전기적 신호들을 조합하여 생성한 값에 해당하는 위치로 전면패널(31)을 이동시키게 된다.

본 발명에 있어서, 전면패널(31)의 이동위치를 감지하는 제1 및 제2개폐감지장치(60)(70)는 도시되고 설명된 것과 같은 슬릿 형상으로 한정되는 것이 아니며, 2개의 광학센서(61)(71)에서 생성되는 신호가 서로 90도 위상차를 갖도록 슬릿의 개수 또는 슬릿의 형상을 변경할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널 이동제어 구성도로서, 입력부(100), 센서부(102), 제어부(104), 구동부(106) 및 표시부(108)를 포함한다.

입력부(100)는 사용자가 원하는 운전모드(예를 들어, 냉방 또는 난방의 공조운전)와 설정온도, 설정풍량, 설정풍향 등의 운전정보를 입력하도록 키조작부 또는 리모콘신호수신부 등으로 구성된다.

센서부(102)는 전면패널(31)의 이동에 따라 연동하여 이동하는 제1 및 제2신호생성부(62)(72)의 형상에 따라 생성되는 전기적 신호를 출력하는 것으로, 제1 및 제2광학센서(61)(71)를 포함한다.

제어부(104)는 입력부(100)로부터 입력된 운전모드에 따라 공기조화기의 전반적인 동작을 제어하는 마이컴으로서, 초기 전원이 입력되면 제1 및 제2광학센서(61)(71)로부터 생성되는 전기적 신호를 이용하여 전면패널(31)의 초기 위치를 확인하고 확인된 전면패널(31)의 위치가 완전히 닫힘 상태인 경우 운전명령을 대기한다. 확인된 전면패널(31)의 위치가 완전히 닫힘 상태가 아닌 경우에는 전면패널(31)이 완전히 닫힘 상태가 될 때까지 구동부(106)를 통해 제1 및 제2모 터(45)(55)를 동작시킨다.

초기 전원이 입력된 후 전면패널(31)이 완전 닫힘 상태가 되면, 제어부(104)는 이전의 운전상태를 확인하여 정전 후 복귀인 경우 정전되기 전의 마지막 운전상태로 공기조화기를 동작시킨다. 이때 공기조화기의 운전모드에 따라 전면패널(31)을 이동할 때 전면패널(31)의 위치를 정확하게 제어한다. 이를 위해 제어부(104)에는 공기조화기의 운전모드에 따른 전면패널(31)의 위치를 도 10에 도시한 바와 같이, 미리 저장하여 전면패널(31)을 해당하는 운전모드로 이동시킨다.

또한, 제어부(104)는 제1 및 제2광학센서(61)(71)로부터 각기 다르게 생성되는 전기적 신호를 조합하여 배타적인(EX-OR) 신호를 생성하고, 이 생성된 조합신호를 이용하여 전면패널(31)의 이동위치와 개폐여부를 판단한다. 이를 위해 제어부(104)에는 전면패널(31)의 위치를 도 12에 도시한 바와 같이, 미리 저장하여 전면패널(31)을 해당하는 위치로 이동시킨다.

또한, 제어부(104)는 전면패널(31)이 완전히 닫힌 상태에서는 도 10 및 도 12에 도시한 바와 같이, 제1 및 제2광학센서(61)(71)의 전기적 신호를 오프 상태(H)로 유지하여 전력 소모를 최소화하도록 하였다.

구동부(106)는 제어부(104)의 제어신호에 따라 전면패널(31)을 전후 방향으로 이동시키기 위해 제1 및 제2기어박스(41)(51)를 이동시키는 제1 및 제2모터(45)(55), 토출 풍량을 변화시키기 위해 송풍팬(22)을 회전시키는 팬 모터(23)의 구동을 제어한다.

표시부(108)는 제어부(104)의 제어신호에 따라 공기조화기의 운전상태를 표 시하거나 에러모드 등을 외부에 표시하는 것으로, 전면패널(31)의 동작상태를 시각적으로 표시하여 사용자로 하여금 공기조화기의 운전상태에 따른 전면패널(31)의 이동위치를 알 수 있도록 한다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기 및 그 제어방법의 동작과정 및 작용효과를 설명한다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 전면패널의 위치를 제어하기 위한 동작 순서도로서, 도 12에 도시한 광학센서의 출력신호 값을 근거로 하여 설명하기로 한다.

먼저, 공기조화기에 초기 전원이 투입되면(200), 제어부(104)는 제1 및 제2광학센서(61)(71)에서 생성된 전기적 신호를 입력받아 전면패널(31)의 위치를 확인한다(202).

제어부(104)에서 전면패널(31)의 위치를 확인하는 방법은 도 11에 도시한 바와 같이, 전면패널(31)의 위치에 따라 제1 및 제2광학센서(61)(71)에서 각기 다르게 생성된 전기적 신호를 조합하여 배타적인(EX-OR) 신호를 생성하고, 이 생성된 조합신호를 미리 저장된 도 12의 출력신호 값과 비교하여 생성된 조합신호에 해당하는 데이터(①~⑧)를 찾아 전면패널(31)의 현재 위치가 어떤 상태인가를 확인하는 것이다.

이후, 제어부(104)는 확인한 전면패널(31)의 위치가 도 11의 ⑧에 해당하는 완전 닫힘 상태인가를 판단하여(204), 완전 닫힘 상태가 아닌 경우(전면패널 위치가 도 11의 ①~⑦의 경우) 전면패널(31)이 완전히 닫힘 상태가 될 때까지 구동 부(106)를 통해 제1 및 제2모터(45)(55)를 동작시킨다.

제1 및 제2모터(45)(55)를 동작시키면, 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)가 동시에 작동하여 제1 및 제2모터(45)(55)에 연결된 제1 및 제2피니언기어(44)(54)가 회전하면서 제1 및 제2피니언기어(44)(54)에 치합된 제1 및 제2랙기어부(43)(53)가 후방으로 진행하고, 제1 및 제2랙기어부(43)(53)가 후방으로 진행하면 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)에 결합된 전면패널(31)이 하우징(11)의 후방으로 후진하여 전면패널(31)이 도 11의 ⑧에 해당하는 닫힘 위치로 이동한다(206).

제1 및 제2모터(45)(55)의 동작에 따라 전면패널(31)이 도 11의 ⑧에 해당하는 닫힘 위치를 향하여 이동하기 시작하면 제어부(104)는 단계 202로 피드백하여 전면패널(31)의 이동위치를 다시 확인한다.

이때에도, 제어부(104)에서 전면패널(31)의 이동위치를 확인하는 방법은 도 11에 도시한 바와 같이, 전면패널(31)의 위치에 따라 제1 및 제2광학센서(61)(71)에서 각기 다르게 생성된 광학신호를 조합하여 배타적인(EX-OR) 신호를 생성하고, 이 생성된 조합신호를 미리 저장된 도 12의 출력신호 값과 비교하여 생성된 조합신호에 해당하는 데이터(①~⑧)를 찾아 전면패널(31)의 위치가 어떤 상태인가를 확인하는 것이다.

제1 및 제2모터(45)(55)의 동작에 따라 전면패널(31)이 도 11의 ⑧에 해당하는 닫힘 위치에 도달하면, 제어부(104)는 제1 및 제2모터(45)(55)의 동작을 정지하고 운전명령이 입력될 때까지 대기상태를 유지한다(208).

한편, 초기 전원이 투입된 후 전면패널(31)의 위치가 완전 닫힘 상태인 경우 에는 별도의 제어동작 없이 운전명령이 입력될 때까지 대기상태를 유지한다(208).

이후, 제어부(104)는 초기 전원이 투입되기 이전의 운전상태를 확인하여(210), 정전 후 복귀인가를 판단한다(212).

단계 212의 판단결과, 정전 후 복귀가 아닌 경우에는 운전명령이 입력될 때까지 대기상태를 그대로 유지하고, 정전 후 복귀인 경우 제어부(104)는 정전되기 이전의 마지막 운전상태로 공기조화기를 동작시킨다(214).

이때, 제어부(104)는 정전되기 이전의 마지막 운전상태로 공기조화기를 동작시키기 위해 해당하는 운전모드로 전면패널(31)을 이동시킨다.

전면패널(31)을 해당하는 운전모드로 이동시키기 위해 제어부(104)는 제1 및 제2모터(45)(55)를 동작시켜 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)를 하우징(11)의 전방으로 동시에 작동시킨다. 보다 상세히 설명하면 제1 및 제2모터(45)(55)에 연결된 제1 및 제2피니언기어(44)(54)가 회전하면서 제1 및 제2피니언기어(44)(54)에 치합된 제1 및 제2랙기어부(43)(53)가 전방으로 진행하고, 제1 및 제2랙기어부(43)(53)가 전방으로 진행하면 제1 및 제2패널이동장치(40)(50)에 결합된 전면패널(31)이 하우징(11)의 전방으로 전진하여 전면패널(31)이 도 11의 ①~⑦에 해당하는 열림 위치로 이동한다.

전면패널(31)이 도 11의 ①~⑦에 해당하는 열림 위치로 이동하기 시작하면 공기 흡입구(32) 및 공기 토출구(33)가 측면으로 드러나기 시작하고, 제어부(104)는 전면패널(31)의 이동위치를 계속해서 확인하면서 운전모드에 해당하는 위치로 전면패널(31)을 이동시킨다.

전면패널(31)이 운전모드에 해당하는 위치로 이동 완료되면, 제어부(104)는 팬 모터(23)를 동작시켜 외부의 공기가 전면패널(31)의 측면 공기 흡입구(32) 및 하우징(11)의 후면 공기 흡입구(19)를 통해 송풍기설치실(12)로 유입된 후 팬케이스(24)를 통해 열교환기설치실(13)로 유입된다. 그리고, 열교환기설치실(13)로 유입된 공기는 후방에서 전방 방향으로 열교환기(25)를 통과하면서 열교환된 후 전면패널(31)의 공기 토출구(33)를 통해 외부로 토출되어 실내 공기를 조화시킨다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 외관 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널이 닫힌 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널이 열린 상태를 나타낸 측단면도이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 제1패널이동장치와 제1개폐감지장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 5는 도 4의 제1패널이동장치를 확대한 사시도이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 제2패널이동장치와 제2개폐감지장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 7은 도 6의 제2패널이동장치를 확대한 사시도이다.

도 8은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 패널이동장치와 개폐감지장치의 동작구조를 개략적으로 나타낸 단면도이다.

도 9A 내지 도 9C는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 전면패널의 위치에 따른 개폐감지장치의 동작상태를 나타낸 도면이다.

도 10은 도 9A 내지 도 9C의 전면패널 위치에 따른 광학센서의 출력신호를 나타낸 표이다.

도 11은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 개폐감지장치의 형상을 변경한 다른 구성 예를 나타낸 도면이다.

도 12는 도 11의 전면패널 위치에 따른 광학센서의 출력신호를 나타낸 표이다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기의 전면패널 이동제어 구성도이다.

도 14는 본 발명의 일실시예에 의한 공기조화기에서 전면패널의 위치를 제어하기 위한 동작 순서도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

11 : 하우징 31 : 전면패널

32 : 공기 흡입구 33 : 공기 토출구

40,50 : 제1 및 제2패널이동장치 43,53 : 제1 및 제2랙기어부

44,54 : 제1 및 제2피니언기어 45,55 : 제1 및 제2모터

60,70 : 제1 및 제2개폐감지장치 61,71 : 제1 및 제2광학센서

62,72 : 제1 및 제2신호생성부 63,73 : 제1 및 제2이물질 제거부

Claims (21)

1. 하우징;

   상기 하우징의 전면을 개폐시키는 전면패널;

   상기 전면패널을 이동시키는 이동장치;

   상기 전면패널의 이동위치를 감지하는 개폐감지장치;

   감지된 상기 전면패널의 이동위치를 기준위치와 비교하여 상기 기준위치에 해당하는 이동위치로 상기 전면패널의 이동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
2. 제1항에 있어서,

   상기 이동장치는 상기 전면패널의 상부 및 하부에 마련되어 상기 전면패널을 전후 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
3. 제1항에 있어서,

   상기 개폐감지장치는 상기 전면패널의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 출력하는 센서와, 상기 센서에서 출력되는 신호를 생성하는 신호생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
4. 제3항에 있어서,

   상기 센서는 상기 하우징의 상부 및 하부에 마련된 복수의 포토센서인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 복수의 포토센서는 출력되는 전기적 신호를 서로 다르게 생성하기 위해 서로 다른 위상차를 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
6. 제3항에 있어서,

   상기 신호생성부는 상기 센서에서 출력되는 신호를 생성하기 위해 상기 이동장치와 연동하여 이동하는 복수의 슬릿인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제6항에 있어서,

   상기 복수의 슬릿은 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 서로 다르게 생성하기 위해 서로 다른 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
8. 제3항에 있어서,

   상기 개폐감지장치는 이물질에 의해 상기 센서의 전기적 신호가 변화하는 것을 방지하기 위해 상기 신호생성부에 마련된 이물질 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
9. 제8항에 있어서,

   상기 이물질 제거부는 상기 신호생성부의 양단에 마련된 브러쉬인 것을 특징으로 하는 공기조화기.
10. 제3항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 전면패널이 완전히 닫힌 상태에서는 상기 센서의 전기적 신호를 오프 상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
11. 제3항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
12. 제3항에 있어서,

    상기 제어부는 초기 전원이 입력되면 상기 센서에서 출력되는 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 위치를 확인하고, 확인된 상기 전면패널의 위치에 따라 상기 전면패널의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
13. 제12항에 있어서,

    상기 제어부는 확인된 상기 전면패널의 위치가 완전히 닫힘 상태인 경우 운전명령을 대기하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
14. 제12항에 있어서,

    상기 제어부는 확인된 상기 전면패널의 위치가 완전히 닫힘 상태가 아닌 경우 상기 이동장치를 동작시켜 상기 전면패널이 완전히 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
15. 제1항에 있어서,

    상기 제어부는 정전 후 복귀인 경우, 상기 전면패널의 위치를 확인하여 상기 전면패널을 완전히 닫은 후에 정전되기 이전의 마지막 운전상태로 상기 공기조화기를 동작시키는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
16. 제1항에 있어서,

    상기 제어부는 각 운전모드에 해당하는 상기 전면패널의 이동위치를 상기 기준위치로 미리 저장하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
17. 제4항에 있어서,

    상기 제어부는 상기 복수의 포토센서에서 출력되는 전기적 신호를 조합하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 판단하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
18. 하우징과, 상기 하우징의 전면을 개폐시키는 전면패널을 구비한 공기조화기의 제어방법에 있어서,

    상기 전면패널을 이동시키는 단계;

    상기 전면패널의 이동위치를 감지하는 단계;

    감지된 상기 전면패널의 이동위치를 기준위치와 비교하여 상기 기준위치에 해당하는 이동위치로 상기 전면패널의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
19. 제18항에 있어서,

    상기 감지단계는 상기 전면패널의 이동위치에 따라 변화하는 전기적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
20. 제19항에 있어서,

    상기 제어단계는 상기 감지단계에서 생성된 전기적 신호를 이용하여 상기 전면패널의 개폐여부 및 이동위치를 확인하고, 확인된 상기 전면패널의 위치에 따라 상기 전면패널의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.
21. 제19항에 있어서,

    상기 제어단계는 상기 공기조화기의 각 운전모드에 해당하는 상기 전면패널의 이동위치를 상기 기준위치로 미리 저장하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 제어방법.

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