KR20140076812A - 공기 조화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기 조화기에 관한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 실내공간에 조화된 공기를 토출하는 실내기; 및 상기 실내기에 구비되며, 설정대역의 음파신호를 발생시켜 해충의 접근이 방지되도록 하는 해충퇴치기가 포함되며, 상기 해충퇴치기에는, 입력신호를 발생시키는 신호 발생부; 상기 입력신호를 인가받아 초음파 신호를 출력시키는 출력부; 및 상기 입력신호의 주파수에 따라, 상기 초음파 신호의 음압이 조절되도록 제어하는 해충퇴치 제어부가 포함되며, 상기 제어부는, 상기 출력부를 통하여 출력되는 초음파 신호의 음압(sound pressure)이 설정값 이상에서 형성되도록 하기 위하여, 미리 결정된 주파수 대역을 가지는 다수의 입력신호가 발생하도록 상기 신호 발생부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

공기 조화기 {An air conditioner}

본 발명의 실시예는 공기 조화기에 관한 것이다.

공기 조화기는 실내의 공기를 용도, 목적에 따라 가장 적합한 상태로 유지하기 위한 가전기기이다. 이를테면, 여름에는 실내를 시원한 냉방상태로, 겨울에는 실내를 따뜻한 난방상태로 조절하고, 또한 실내의 습도를 조절하며, 실내의 공기를 쾌적한 청정상태로 조절한다. 공기 조화기에는 냉동 사이클이 구동되며, 압축기, 응축기, 팽창장치 및 증발기가 포함될 수 있다.

이러한 공기 조화기가 점차적으로 확대, 사용되면서 소비자들은 높은 에너지 사용 효율과, 성능향상 및 사용에 편리한 제품을 요구하게 되었다. 이러한 공기 조화기는 실내기와 실외기의 분리 여부에 따라, 실내기와 실외기를 각각 분리된 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기를 하나의 장치로 결합된 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다.

한편, 공기조화기의 설치 모습에 따라, 벽에 장착되도록 구성된 벽걸이형 공기 조화기 및 액자형 공기조화기와, 거실에 세울 수 있도록 구성된 슬림형 공기조화기로 구분될 수 있다.

또한, 실내기의 용량에 따라, 하나의 실내기를 구동시킬 수 있는 용량으로 구성되어 가정집과 같이 좁은 장소에서 이용되도록 구성된 싱글형 공기조화기와, 회사 또는 음식점에서 사용할 수 있도록 매우 큰 용량으로 구성된 중대형 공기조화기와, 다수개의 실내기를 충분히 구동시킬 수 있는 용량으로 구성된 멀티 공기조화기 등으로 구분되어질 수 있다.

공기 조화기가 더운 여름철에 냉방운전 할 경우, 실내 공기의 온도 및 습도를 낮추어 사용자에게 쾌적감을 제공할 수 있다. 다만, 여름철은 해충, 일례로 모기, 나방등과 같은 곤충이 서식하기에 좋은 계절이다. 이러한 해충들은 사용자에게 많은 불편함을 주고, 건강을 해칠 수 있다.

종래의 공기 조화기에 의하면, 이러한 해충이 실내 공간에 존재하지 못하도록 하는 해충 퇴치기 또는 해충 박멸기가 실내기에 제공될 수 있다.

상기 해충 퇴치기는 해충이 싫어하는 냄새 또는 빛을 발산하는 소정의 물질이 실내기에 제공되거나 실내기로부터 분사되도록 하여 해충이 실내기의 근처에 접근하지 못하도록 하는 장치로서 이해된다.

상기 해충 박멸기는 해충을 제거할 수 있는 물질이 실내기에 제공되거나 실내기로부터 분사되도록 하여 실내기의 근처에 존재하는 해충이 상기 물질에 의하여 제거될 수 있도록 하는 장치로서 이해된다.

이러한 해충 퇴치기 또는 해충 박멸기는 상기 실내기의 외관을 형성하는 프레임의 일측에 제공될 수 있다.

다만, 해충 퇴치기 또는 해충 박멸기를 포함하는 공기 조화기에 의하면, 실내기가 구동되어 바람이 토출되는 과정에서 상기 해충 퇴치기 또는 해충 박멸기에 구비되는 물질이 사용자에게 전달되어, 사용자에게 불쾌감을 느끼게 하거나 사용자의 건강을 해칠 수 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 해충을 효과적으로 퇴치할 수 있는 공기 조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에는, 실내공간에 조화된 공기를 토출하는 실내기; 및 상기 실내기에 구비되며, 설정대역의 음파신호를 발생시켜 해충의 접근이 방지되도록 하는 해충퇴치기가 포함되며, 상기 해충퇴치기에는, 입력신호를 발생시키는 신호 발생부; 상기 입력신호를 인가받아 초음파 신호를 출력시키는 출력부; 및 상기 입력신호의 주파수에 따라, 상기 초음파 신호의 음압이 조절되도록 제어하는 해충퇴치 제어부가 포함되며, 상기 제어부는, 상기 출력부를 통하여 출력되는 초음파 신호의 음압(sound pressure)이 설정값 이상에서 형성되도록 하기 위하여, 미리 결정된 주파수 대역을 가지는 다수의 입력신호가 발생하도록 상기 신호 발생부를 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따른 공기 조화기에 의하면, 해충을 퇴치할 수 있는 범위의 음압을 가지는 초음파를 발생함으로써 해충 퇴치가 용이하게 이루어질 수 있다는 효과가 있다.

또한, 초음파 발생장치에서 발생되는 초음파의 주파수를 공진 주파수로 선정하여, 스피커의 출력 또는 음압의 크기를 증대할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 초음파 발생장치에서 발생되는 초음파의 주파수가 설정된 크기 및 순서로 증가 또는 감소되어, 초음파 스피커의 과도한 온도상승을 방지하고 그 내구성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다.

또한, 초음파 발생장치에서 발생되는 초음파의 주파수가 증감함에 따라 다양한 해충의 기피 주파수를 갖는 초음파를 발생시킬 수 있으므로, 살충대상이 되는 해충의 종류를 다양화할 수 있다는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내기의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 입력신호의 주파수에 따른 임피던스 변화 및 초음파 스피커의 시간에 따른 주파수 변화를 보여주는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 주파수 변화에 따른 음압의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내기의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 실내기에는, 실내기 본체(2) 및 해충퇴치기(100)가 포함된다. 상기 해충퇴치기(100)는 해충의 접근을 방지하는 장치로서 이해될 수 있다. 도 1에서는 벽걸이형 실내기가 도시되나, 본 발명의 사상은 실내기의 종류에 제한되지 않으며, 이에 따라 천장형 실내기 또는 스탠드형 실내기가 적용될 수 있을 것이다.

상세히, 상기 실내기 본체(2)에는, 샤시(10) 및 상기 샤시(10)의 전방에 배치되는 전방 프레임(20)이 포함된다. 상기 샤시(10)와 전방 프레임(20)은 서로 결합되어 송풍 유로를 형성하며, 상기 전방 프레임(20)은 상기 샤시(10)에 형성되는 전장부(13)를 보호하도록 배치된다.

상기 전방 프레임(20)의 전방에는 실내기 본체(2)의 전면을 형성하는 프론트 패널(28)이 배치된다. 그리고, 상기 전방 프레임(20)의 상부에는 실내공기가 흡입되는 흡입구(4)를 규정하는 흡입 그릴(21)이 배치되고, 상기 전방 프레임(20)의 하부에는 토출 유닛(30)을 통하여 공기가 토출되는 토출구(6)가 형성된다. 다만, 흡입구와 토출구의 위치는 어느 하나의 위치에 한정되지 않는다.

상기 샤시(10)는 실내 공간의 벽에 설치되며, 각종 부품이 설치되어 공기 유로를 형성할 수 있다. 상기 샤시(10)에는, 상기 흡입구(4)에서 흡입된 공기를 상기 토출구(6)로 안내하는 유로 가이드(12) 및 상기 유로 가이드(12)의 일측에 제공되어 각종 전장부품이 구비되는 전장부(13)가 포함된다.

상기 유로 가이드(12)는 팬(54)의 유로를 형성하며, 좌측 가이드(15), 우측 가이드(16) 및 중앙 가이드(17)를 포함한다. 상기 좌측 가이드(15) 및 우측 가이드(16) 중 어느 하나에는, 열교환기(60)를 지지하는 서포터(18)가 설치될 수 있다.

상기 전장부(13)에는, 상기 팬모터(52)를 지지하기 위하여 전방으로 돌출되는 모터 지지부(14)가 포함된다.

그리고, 상기 전장부(13)에는 컨트롤 박스(70)가 구비된다. 상기 컨트롤 박스(70)에는, 송풍기(50)의 팬모터(52) 및 풍향조절 구동부(35)를 제어하는 실내기 제어부(72) 및 상기 해충퇴치기(100)를 제어하는 해충퇴치기 제어부(180)가 장착된다.

상기 토출 유닛(30)은 실내기 본체(2)의 내부에서 공조된 공기를 토출시키는 장치로서, 상기 샤시(10)와 전방 프레임(20) 중 적어도 하나에 체결부 등의 체결수단이나 후크 등의 걸이수단에 의하여 조립될 수 있다.

상기 토출 유닛(30)에는, 열교환기(60)에서 낙하된 응축수를 저장하는 드레인부(32)가 포함되며, 상기 드레인부(32)에는 응축수를 실내기 본체(2)의 외부로 안내하는 드레인 호스(33)가 연결된다. 그리고, 상기 드레인부(32)의 하부에 상기 토출구(6)가 형성된다.

상기 토출 유닛(30)에는, 토출구(6)를 통과하는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절기구가 설치된다. 상기 풍향조절기구에는, 상기 토출구(6)를 통과하는 공기의 풍향이 조절되도록 하는 회전 가능한 풍향 조절부(34) 및 상기 풍향 조절부(34)를 회전시키는 풍향조절 구동부(35)가 포함된다.

상기 풍향조절부(34)에는, 토출되는 공기의 풍향을 좌우 방향으로 조절하는 좌우 풍향조절부 및 상하 방향으로 조절하는 상하 풍향조절부가 포함된다.

상기 실내기 본체(2)에는, 송풍기(50) 및 열교환기(60)가 포함된다.

상기 송풍기(50)는 상기 모터 지지부(14)에 안착되는 팬모터(52)와, 상기 팬모터(52)의 회전축에 결합되는 팬(54) 및 상기 팬모터(52)를 덮도록 상기 샤시(10)에 설치되는 모터 커버(56)가 포함된다.

상기 팬(54)은, 상기 좌측 가이드(15)와 우측 가이드(16)의 사이에 좌우로 길게 형성되는 횡류팬일 수 있다.

상기 열교환기(60)는, 상기 전방 프레임(20)의 전면부 후방에 배치되어 상기 흡입구(4)와 팬(54)의 사이에 위치된다. 그리고, 상기 열교환기(60)의 하단부는 상기 드레인부(32)의 상측에 위치될 수 있다.

상기 열교환기(60)에는, 상기 드레인부(32)의 상측에 수직하게 위치되는 수직부(62)와, 상기 수직부(62)의 상측에서 후방 상측을 향해 경사지게 형성된 전방 경사부(64) 및 상기 전방 경사부(64)의 상부에서 후방 하측을 향해 경사지게 형성된 후방 경사부(66)가 포함된다.

상기 실내기 본체(2)에는, 필터(80) 및 상기 필터(80)가 장착되는 필터 프레임(90)이 포함된다. 상기 필터 프레임(90)은 상기 흡입구(4)와 열교환기(60)의 사이에 위치되도록 설치되며, 상기 필터(90)가 배치되는 개구부(91)를 형성한다.

상기 해충퇴치기(100)는 상기 전방 프레임(20)의 일측에 제공될 수 있다. 상기 해충퇴치기(100)에는, 해충이 기피하는 설정 주파수 대역의 음파를 출력하는 출력부(102)가 포함된다. 일례로, 상기 출력부(102)는 전기 신호를 음파 신호로 변환하여 출력하는 스피커일 수 있다.

상기 전방 프레임(20)에는, 상기 출력부(102)가 설치되는 설치 홀(25)이 형성될 수 있다. 상기 설치 홀(25)은 상기 전방 프레임(20)의 적어도 일부분이 관통 형성되며, 상기 토출구(6)의 일측에 형성된다.

도 3에서는, 상기 설치 홀(25)이 상기 토출구(6)의 우측에 형성되는 것으로 도시되나, 이와는 달리 상기 토출구(6)의 좌측에 형성되거나 상기 토출구(6)의 좌측 및 우측에 각각 형성될 수도 있을 것이다.

상기 설치 홀(25)에는, 상기 출력부(102)가 설치될 수 있다. 상기 설치 홀(25)의 크기는, 상기 출력부(102)의 크기에 대응될 수 있다. 상기 출력부(102)는 상기 설치 홀(25)을 통하여 상기 전방 프레임(20)에 지지되어 음파신호 또는 초음파 신호를 출력할 수 있다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기의 구성을 보여주는 블럭도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 공기 조화기에는, 해충퇴치기(100)를 구비한 실내기(200)를 포함된다.

상기 실내기(200)에는, 팬모터(52)에 의하여 구동되는 송풍기(50)와, 풍향조절 구동부(35)에 의하여 구동되는 풍향조절부(34)와, 실내 열교환기(60)와, 소정 명령이 입력되는 입력부(220)와, 음파 또는 초음파 신호가 출력되고 있는 상태를 표시하는 표시부(230) 및 실내기의 동작을 제어하는 실내기 제어부(72)가 포함된다.

상기 입력부(220), 일례로 리모컨으로부터 공기 조화기의 운전 신호가 수신되면, 상기 실내기 제어부(72)는 공기 조화기의 운전 동작을 시작하도록 제어한다. 이 때, 실외기(300)의 압축기(미도시)가 구동될 수 있다.

상기 실내기 제어부(72)는 상기 압축기의 구동에 따라, 상기 송풍기(50)가 동작하도록 팬모터(52)를 제어하며, 상기 풍향조절부(34)를 개방하도록 풍향조절 구동부(35)를 제어한다. 이에 의하여, 상기 실내기 본체(2)로 흡입된 공기는 상기 실내 열교환기(60)에서 열교환되며, 열교환된 공기가 다시 실내로 토출된다.

상기 해충퇴치기(100)에는, 해충퇴치 제어부(180), 신호 발생부(183), 신호 증폭부(185) 및 출력부(102)가 포함된다.

상기 실내기 제어부(72)는 상기 해충퇴치 제어부(180)로 상기 해충퇴치기(100)의 작동을 위한 신호(이하, 작동신호)를 전송할 수 있다. 상기 작동신호는 상기 입력부(220)로부터 소정의 제어신호가 입력될 때 상기 해충퇴치 제어부(180)로 전송될 수 있다.

상기 작동신호는 실내기의 냉방 또는 난방운전 과정에서 상기 해충퇴치 제어부(180)로 전송될 수도 있고, 실내기가 운전되지 않은 상태에서 상기 해충퇴치 제어부(180)로 전송될 수 있다.

상기 해충퇴치 제어부(180)로 전송된 작동신호는 상기 신호 발생부(183)로 전달된다. 상기 신호 발생부(183)는 펄스신호(High : 5V, Low : 0V)를 발생시킨다. 그리고, 상기 신호 발생부(183)는 상기 펄스신호의 주파수 가변을 위하여, 펄스폭 변조(pulse width modulation, PWM)를 수행할 수 있다. 상기 펄스폭 변조에 의하여, 출력부(102)에 입력되는 신호의 주파수를 가변할 수 있다.

상기 신호 증폭부(185)는 상기 신호발생부(183)에서 출력되는 펄스 신호를 증폭한다. 이 때, 펄스 신호의 주파수는 유지될 수 있다. 일례로, 상기 신호 증폭부(185)는 OP amp, 트랜지스터 등으로 구현될 수 있으며, 증폭된 펄스신호는 High : 12V, Low : 0V의 특성을 가질 수 있다.

상기 펄스폭 변조에 의하여 변조된 주파수를 가지는 신호 또는 상기 증폭된 신호를 상기 출력부(102)의 "입력신호"라 이름할 수 있다.

상기 출력부(102)는 증폭된 펄스신호를 초음파로 변환한다. 이 때, 상기 출력부(102)는 상기 펄스폭 변조에 의하여 가변된 주파수에 대응하여, 주파수가 서로 다른 초음파를 순차적으로 출력할 수 있다. 여기서, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파 신호의 주파수는 상기 입력신호의 주파수와 유사하거나, 동일할 수 있다.

실질적으로, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파 신호는 매질(예를 들어, 공기)에서 전파되므로 그 신호를 포집하여 주파수를 측정하는 것이 제한될 수 있다. 반면에, 상기 출력되는 초음파 신호는 음압장치를 이용하여 음압을 측정함으로써 그 특성이 규정될 수 있다. 따라서, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파 신호의 주파수(출력 주파수)는 상기 입력신호의 주파수를 가리키는 것으로 이해될 수 있다.

상기 출력부(102)가 스피커로 구성되는 경우, 상기 스피커에는 초음파를 발생시키기 위한 압전소자(piezoelectric element) 및 진동판이 포함될 수 있다.

한편, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파의 출력은, 상기 초음파 신호의 음압에 의하여 결정될 수 있다. 일례로, 상기 초음파 신호의 음압이 클수록 상기 출력은 커질 수 있다.

상기 해충퇴치 제어부(180)와, 신호 발생부(183) 및 신호 증폭부(185)는 상기 컨트롤 박스(70) 내에서, 상기 실내기 제어부(72)와 동일 기판상에 장착되거나, 별도의 기판에 장착되어 상기 실내기 제어부(72)에 착탈 가능하게 장착될 수도 있다.

상기 출력부(102)를 통하여 음파 또는 초음파 신호가 출력되면, 상기 표시부(230)에는 상기 해충퇴치기(100)의 작동여부를 직관적으로 인식할 수 있도록 소정의 정보가 디스플레이 될 수 있다. 일례로, 상기 표시부(230)에는, 음파 또는 초음파 신호의 주파수가 숫자로 표시될 수 있다.

그리고, 상기 표시부(230)에는, 조명 장치가 구비될 수 있다. 일례로, 상기 조명 장치에는 발광 다이오드가 포함될 수 있다. 상기 표시부(230)는 상기 음파 또는 초음파 신호의 주파수 대역에 비례하여, 단위 시간당 발광 횟수가 커지도록 표시하거나 또는 발광량이 커지도록 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 음파 또는 초음파 신호의 발생여부 또는 신호의 주파수 크기도 직관적으로 인식할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이, 상기 신호 발생부(183)에서 발생되는 입력신호의 주파수 가변에 의하여, 상기 출력부(102)를 통하여 출력되는 음파 또는 초음파의 주파수는 가변될 수 있다. 그리고, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파의 주파수 대역은 20khz 이상 100khz 이하일 수 있다. 이 주파수 대역은 다양한 종류의 해충들이 기피하는 초음파의 주파수 대역이다.

도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 입력신호의 주파수에 따른 임피던스 변화 및 초음파 스피커의 시간에 따른 주파수 변화를 보여주는 그래프이고, 도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 초음파 스피커의 주파수 변화에 따른 음압의 변화를 보여주는 그래프이다.

도 5를 참조하면, 상기 해충퇴치 제어부(180)는 상기 신호 발생부(183)가 미리 결정된 다수의 주파수를 갖는 입력신호를 발생시키고, 상기 신호 증폭부(185)에서 상기 입력신호를 증폭시켜 상기 출력부(102)에 입력시킬 수 있도록 제어한다. 상기 출력부(102)를 통하여 출력되는 초음파 신호의 주파수는 상기 미리 결정된 다수의 주파수와 유사 또는 동일할 수 있다.

그리고, 상기 미리 결정된 다수의 주파수는, 상기 출력부(102)로부터 출력되는 초음파 신호의 음압(sound pressure)이 설정값 이상으로 유지될 수 있도록 하는 주파수에 대응된다.

본 실시예에서는 음압 측정장치를 이용하여 출력된 신호의 음압을 측정하고, 측정된 음압이 설정값 이상이 유지될 수 있도록 입력신호의 주파수를 결정하는 것을 특징으로 한다.

일례로, 상기 설정값은 85~95(db)의 범위에서 결정될 수 있다. 바람직하게는, 상기 설정값은 90(db)일 수 있다. 상기 음압은, 매질 속을 지나는 음파 또는 초음파에 의해 생기는 압력으로서, 1khz의 평면파의 소리에 대한 최소 가청값을 기준음압으로 할 수 있다.

도 5(a)는 상기 출력부(102)의 입력신호의 주파수에 따른 임피던스 변화를 도시하며, 도 5(b)는 상기 출력부(102)의 시간에 따른 주파수 변화를 보여준다.

임피던스(impedance)는 회로 내부에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 의미하는 고유값이며, 상기 출력부(102)를 구성하는 재질등에 따라 상기 출력부(102)의 입력신호에 따른 임피던스는 서로 다른 값을 가질 수 있다.

한편, 하나의 출력부(102)의 입력신호의 주파수 변화에 따라 임피던스는 변화될 수 있다. 도 5(a)는 초음파 주파수 대역에서, 상기 출력부(102)의 입력신호의 주파수를 서서히 증가시키는 과정에서 측정되는 임피던스의 변화를 보여준다. 가로축은 입력신호의 주파수(khz)이며, 세로축은 상기 출력부(102)의 임피던스(Ω) 값을 도시한다.

상기 출력부(102)에 입력되는 입력신호의 주파수와, 상기 출력부(102) 고유의 임피던스는 대략 반비례하는 관계를 갖는다. 그리고, 일정한 조건에서 입력신호의 주파수가 커지면 초음파의 음압 또는 출력이 증가될 수 있다.

한편, 상기 입력신호의 주파수가 변화되면, 상기 출력부(102) 자체의 임피던스는 순간적으로 변화될 수 있다. 도 5(a)에 도시되는 바와 같이, 상기 출력부(102)의 임피던스가 아래로 볼록하게 형성되는 부분, 즉 임피던스가 순간적으로 감소되는 경우, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파의 출력 또는 음압은 증가될 수 있다.

일례로, 본 실시예에 따른 출력부(102)에 대하여, 임피던스가 순간적으로 감소할 때의 주파수, 즉 공진 주파수는 대략 f1, f2, f3, f4 및 f5일 수 있다. 상기 공진 주파수는, 소정의 진동계 또는 진동회로에서 제동력 또는 전기저항을 0으로 하였을 때, 진동 또는 전류의 진폭이 최대가 될 수 있는 고유 주파수를 일컫는다.

따라서, 상기 입력신호의 주파수가 상기 5개의 공진 주파수와 동일한 경우, 상기 출력부(102)의 음압은, 공진 주파수 근방의 주파수인 경우에 대비하여, 큰 값을 가질 수 있다.

여기서, 상기 공진 주파수는, 임피던스가 최소가 되는 정확한 주파수 이외에도 임피던스가 최소가 되는 주파수 근방의 주파수를 포함하는 개념으로 이해될 수 있다.

실험적으로, 상기 출력부(102)의 진동판 크기가 42mm일 때, 상기 f1, f2, f3, f4 및 f5는 25~35khz, 40~50khz, 55~65khz, 75~85khz 및 95~100khz의 범위내에 형성될 수 있다. 바람직하게는, 상기 f1, f2, f3, f4 및 f5는 30khz, 45khz, 60khz, 80khz 및 100khz일 수 있다. 상기 f1 내지 f5는 차례로 제 1,2,3,4,5 입력신호라 이름할 수 있을 것이다.

결국, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파 신호의 음압을 증가시키기 위하여, 상기 입력신호의 주파수는 상기 공진 주파수로 결정될 수 있다.

한편, 상기 입력신호의 주파수는 미리 설정된 시간 간격으로 변화될 수 있다. 상세히, 도 5(b)에 도시되는 바와 같이, 최초 시간 t1 구간에서 입력신호의 주파수는 f1이고, t1~t2 구간에서 입력신호의 주파수는 f4이며, t2~t3 구간에서 입력신호의 주파수는 f2이며, t3~t4 구간에서 입력신호의 주파수는 f5이고, t4~t5 구간에서 입력신호의 주파수는 f3일 수 있다.

시간구간 0~t1, t1~t2, t2~t3, t3~t4 및 t4~t5의 시간 간격은 △t일 수 있다. 일례로, △t는 10~12분일 수 있다.

한편, 시간이 경과함에 따라, 상기 입력신호의 주파수의 크기는 서서히 증가하거나 감소하는 것이 아니라, 증가 및 감소가 반복 또는 교번하여 발생하도록 구성될 수 있다.

즉, 위에서 설명한 주파수 값을 기준으로, 최초 30khz에서 80khz로 증가하고, 80khz에서 45khz로 감소하고, 45khz에서 100khz로 증가하며, 100khz에서 60khz로 다시 감소하도록 주파수가 가변될 수 있다.

만약, 입력신호의 주파수가 30khz, 45khz, 60khz, 80khz 및 100khz로 계속 증가하도록 변화되면, 상기 출력부(102)에 과부하가 초래되어 출력부(102)의 온도가 과도하게 상승하여 출력부(102)가 손상되는 문제점이 발생할 수 있다.

따라서, 시간이 경과함에 따라, 상기 입력신호의 주파수를 증가 및 감소를 반복하면서, 주파수의 최대치 및 최소치를 점점 증가시킬 수 있다. 여기서, 상기 최대치는 도 5(b)를 기준으로 주파수가 증가하였을 때 유지되는 주파수 값, 즉 f4 및 f5의 값을 의미한다. 반면에, 상기 최소치는 주파수가 감소하였을 때 유지되는 주파수 값, 즉 f2 및 f3의 값을 의미한다.

한편, 도 6은 입력신호의 주파수가 변화함에 따라 변화되는 음압에 관한 실험 데이터가 도시된다.

해충을 퇴치하기 위한 초음파의 주파수 대역(20khz~100khz)에서 음압은 전체적으로 높은 값을 가지게 된다. 실질적으로, 도 5에서 설명한 바와 같은 순서로, 입력신호의 주파수를 변화하였을 때, 음압은 설정기준 90db 이상의 값을 가지는 것으로 확인되었다.

즉, 진동판의 크기가 42mm인 출력부(102)에 대하여, 음압이 90db 이상으로 형성되기 위하여, 출력부(102)의 입력신호 주파수는 30,45,60,80,100khz로 결정되고, 상기 해충퇴치기(100)는 설정시간 간격에 따라 이들 주파수를 증가 또는 감소시키도록 구성될 수 있다.

90db 이상의 초음파가 설정시간 동안 발생할 경우, 특정공간에 존재하는 해충의 75% 이상이 퇴치될 수 있다는 사실이 실험적으로 확인되었다.

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 실내기 본체(2)에는 제 1 필터부(28)가 제공된다. 상기 제 1 필터부(28)는 상기 설치 홀(25)에 결합된다. 상기 제 1 필터부(28)는 미세한 통공이 포함되는 메쉬 필터를 포함할 수 있다.

즉, 상기 제 1 필터부(28)는 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파가 통과될 수 있도록 상기 출력부(102)의 전방에 배치될 수 있다. 상기 초음파는 상기 제 1 필터부(28)를 통과하면서 음압이 급변하지 않고 비교적 균일한 특성을 가질 수 있게 된다.

그리고, 상기 제 1 필터부(28)는 실내기 본체(2)의 외부에서 상기 출력부(102)를 향하여 이물이 유입되는 것을 방지할 수 있다.

도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 초음파 스피커의 설치 구조를 보여주는 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 실내기 본체(2)에는 제 2 필터부(28')가 제공된다. 상기 제 2 필터부(28')는 상기 설치 홀(25)에 결합되며, 상기 출력부(102)의 전방에 배치될 수 있다.

상기 제 2 필터부(28')에는, 상기 설치 홀(25)의 일측으로부터 타측을 향하여 연장되는 리브가 포함된다. 상기 리브는 다수 개가 제공되며, 다수의 리브는 서로 교차하도록 배치될 수 있다.

상기 제 2 필터부(28')에 의하여, 상기 출력부(102)에서 출력되는 초음파의 음압은 균일하게 형성되며, 외부로부터 이물이 유입되는 것이 방지될 수 있다.

2 : 실내기 본체 25 : 설치 홀
28,28' : 필터부 72 : 실내기 제어부
100 : 해충 퇴치기 102 : 출력부
180 : 해충퇴치 제어부 183 : 신호 발생부
185 : 신호 증폭부 200 : 실내기
300 : 실외기

Claims (14)

1. 실내공간에 조화된 공기를 토출하는 실내기; 및
   상기 실내기에 구비되며, 설정대역의 음파신호를 발생시켜 해충의 접근이 방지되도록 하는 해충퇴치기가 포함되며,
   상기 해충퇴치기에는,
   입력신호를 발생시키는 신호 발생부;
   상기 입력신호를 인가받아 초음파 신호를 출력시키는 출력부; 및
   상기 입력신호의 주파수에 따라, 상기 초음파 신호의 음압이 조절되도록 제어하는 해충퇴치 제어부가 포함되며,
   상기 제어부는,
   상기 출력부를 통하여 출력되는 초음파 신호의 음압(sound pressure)이 설정값 이상에서 형성되도록 하기 위하여, 미리 결정된 주파수 대역을 가지는 다수의 입력신호가 발생하도록 상기 신호 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 설정값은 90db인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 주파수 대역은,
   상기 출력부의 공진 주파수에 대응하는 주파수 범위를 포함하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 해충퇴치 제어부는,
   시간이 경과함에 따라, 상기 다수의 입력신호가 미리 결정된 순서대로 발생되도록 상기 신호 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 순서는,
   상기 입력신호의 주파수 크기가 증가 및 감소를 교번하도록 결정되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 해충퇴치 제어부는,
   상기 입력신호의 주파수 크기가 증가 및 감소하는 과정에서, 상기 주파수의 최대치 및 최소치가 점차 증가되도록 상기 신호 발생부를 제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 다수의 입력신호에는,
   25~35khz의 주파수 대역을 가지는 제 1 입력신호;
   40~50khz의 주파수 대역을 가지는 제 2 입력신호;
   55~65khz의 주파수 대역을 가지는 제 3 입력신호;
   75~85khz의 주파수 대역을 가지는 제 4 입력신호; 및
   95~100khz의 주파수 대역을 가지는 제 5 입력신호가 포함되는 공기 조화기.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 미리 결정된 순서는,
   제 1 초음파 신호, 제 4 초음파 신호, 제 2 초음파 신호, 제 5 초음파 신호 및 제 3 초음파 신호의 순서인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
9. 제 7 항에 있어서,
   상기 제 1 초음파 신호의 주파수는 30khz, 제 4 초음파 신호의 주파수는 80khz, 제 2 초음파 신호의 주파수는 45khz, 제 5 초음파 신호의 주파수는 100khz, 제 3 초음파 신호의 주파수는 60khz의 값에서 결정되는 공기 조화기.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 설정대역은 20khz이상 100khz 이하인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 해충퇴치기에는,
    상기 신호 발생부에서 출력되는 펄스 신호를 증폭하는 신호 증폭부가 더 포함되고,
    상기 출력부는 증폭된 펄스신호를 초음파로 변환시키는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
12. 제 1 항에 있어서,
    상기 실내기에는,
    공기가 유동하는 유로를 형성하며, 상기 출력부가 설치되는 설치 홀을 가지는 전방 프레임; 및
    상기 출력부의 전방에 설치되는 필터부가 더 포함되는 공기 조화기.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터부는, 다수의 통공을 가지는 메쉬 필터인 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 필터부는,
    설치 홀의 일측으로부터 타측을 향하여 연장되는 리브가 다수 개가 제공되어 서로 교차하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 공기 조화기.
    

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