KR20160033414A - 기류제어장치를 구비한 공기조화장치 - Google Patents

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KR20160033414A
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송명섭
권기환
장석모
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명은 기류제어장치를 구비한 공기조화장치에 관한 것으로서, 적어도 일면에 찬 기류가 토출되는 토출구가 마련된 케이스; 및 상기 케이스에 상기 토출구를 덮을 수 있도록 설치되며, 상기 토출구의 개방 면적을 제어할 수 있도록 형성된 한 쌍의 슬라이딩 도어;를 포함한다.

Description

기류제어장치를 구비한 공기조화장치{Air conditioner having air flow control apparatus}
본 발명은 공기조화장치의 실내기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기조화장치의 실내기의 토출구에서 토출되는 찬 기류의 방향이나 강도를 조절할 수 있는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치에 관한 것이다.
일반적으로 종래 기술에 의한 공기조화장치는 실내기 케이스의 전면이나 상면을 통해 외부 공기를 인입하고, 실내기 케이스의 하면이나 양측면에 형성된 토출구를 통해 찬 공기를 토출하도록 형성되어 있다.
실내기 케이스의 하면이나 양 측면에 형성된 토출구에는 일정 각도 선회할 수 있는 블레이드가 설치되어 있어, 토출구의 면적을 조절하거나 기류의 방향을 제어하였다.
그러나, 종래 기술에 의한 공기조화장치의 실내기는 토출구의 면적을 조절하거나 기류의 방향을 제어하는 것이 제한적이라는 문제점이 있었다. 특히 실내기의 일면 전체로 찬 공기를 토출하는 전면(全面) 송풍방식 공기조화장치의 경우에는 종래 기술에 의한 공기조화장치에 사용되는 블레이드를 사용하여 기류를 제어할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 창안한 것으로서, 토출구의 개방 면적과 토출 영역의 종횡비를 다양하게 조절할 수 있는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치에 관련된다.
또한, 본 발명은 전면 송풍방식 공기조화장치에 적용할 수 있는 기류제어장치에 관련된다.
본 발명의 일 측면에 따르는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치는, 적어도 일면에 찬 기류가 토출되는 토출구가 마련된 케이스; 및 상기 케이스에 상기 토출구를 덮을 수 있도록 설치되며, 상기 토출구의 개방 면적을 제어할 수 있도록 형성된 한 쌍의 슬라이딩 도어;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 상하 방향으로 이동하도록 설치될 수 있다.
또한, 상기 토출구의 좌우측에는 상기 토출구를 덮을 수 있는 한 쌍의 회전형 도어가 설치될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 접이식 도어일 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 회전형 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 좌우 방향으로 이동하도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 토출구의 상측면과 하측면에는 상기 토출구를 덮을 수 있는 한 쌍의 회전형 도어가 설치될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 접이식 도어일 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 하측으로 상기 케이스의 내부에 상하로 회전하는 복수의 회전형 날개가 설치될 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 회전형 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있다.
또한, 상기 적어도 한 쌍의 슬라이딩 도어는, 좌우 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1슬라이딩 도어; 및 상하 방향으로 이동하는 한 쌍의 제2슬라이딩 도어;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 한 쌍의 제1슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 제2슬라이딩 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있다.
또한, 상기 토출구의 개방 면적을 일정하게 유지하면서, 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있다.
또한, 상기 토출구의 개방 면적과 종횡비가 동시에 조절할 수 있다.
또한, 상기 적어도 한 쌍의 슬라이딩 도어 각각은, 상기 케이스에 설치되며, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 이동을 안내하는 레일; 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 일측에 설치된 랙 기어; 및 상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어를 구동하는 모터;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 토출구와 마주하는 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 내면은 곡면 형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 기류제어장치를 구비한 공기조화장치는, 적어도 일면에 찬 기류가 토출되는 토출구가 마련된 케이스; 및 상기 케이스에 상기 토출구를 덮을 수 있으며, 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 설치되는 적어도 한 개의 회전 그릴;을 포함하며, 상기 적어도 한 개의 회전 그릴은, 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 설치되는 그릴 몸체; 및 상기 그릴 몸체의 전면에 대해 평행하게 배열되며, 일정 각도 선회할 수 있도록 설치되는 복수의 블레이드;를 포함할 수 있다.
이때, 상기 그릴 몸체의 회전 각도와 상기 복수의 블레이드의 선회 각도는 자동으로 조절할 수 있도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 케이스의 토출구에는 복수의 회전 그릴이 설치되며, 상기 복수의 회전 그릴 중 적어도 한 개는 다른 회전 그릴과 크기가 다를 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 공기조화장치를 나타내는 사시도;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치가 적용될 수 있는 전면 송풍방식 공기조화장치를 나타내는 사시도;
도 3은 종래 기술에 의한 벽걸이형 공기조화장치와 전면 송풍방식 공기조화장치의 냉방속도를 비교하는 그래프;
도 4a는 상하 슬라이딩 도어와 좌우 슬라이딩 도어를 구비한 기류제어장치를 나타내는 개념도;
도 4b는 도 4a의 기류제어장치를 이용하여 토출 면적을 동일하게 유지하며 종횡비를 변경한 경우를 나타내는 도면;
도 5는 토출 면적을 동일하게 한 상태에서 종횡비의 변화에 따른 기류 변화를 나타내는 그래프;
도 6a는 좌우 슬라이딩 도어를 이용하여 토출 면적을 조절하는 경우를 나타내는 개념도;
도 6b는 상하 슬라이딩 도어를 이용하여 토출 면적을 조절하는 경우를 나타내는 개념도;
도 7은 토출 면적의 변화에 따른 기류 변화를 나타내는 그래프;
도 8은 상하 슬라이딩 도어와 좌우 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 9는 좌우 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 10은 상하 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 11은 상하 슬라이딩 도어와 좌우 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 12는 좌우 슬라이딩 도어와 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 13은 좌우 슬라이딩 도어와 내부에 설치된 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 14는 접이식 좌우 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 15는 접이식 좌우 슬라이딩 도어와 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도;
도 16은 기류제어장치의 한 쌍의 슬라이딩 도어의 내면의 형상을 나타내는 개념도;
도 17은 회전 그릴로 구성된 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 정면도;
도 18은 회전 그릴의 복수의 블레이드에 의한 기류 제어를 나타내는 도면;
도 19는 3개의 회전 그릴을 구비한 공기조화장치에서 다양한 기류 제어를 나타내는 도면;
도 20 내지 도 22는 회전 그릴로 구성된 기류제어장치를 구비한 공기조화장치의 다른 실시예들을 나타내는 정면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치의 실시 예들에 대하여 상세하게 설명한다.
이하에서 설명되는 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 예시적으로 나타낸 것이며, 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들과 다르게 다양하게 변형되어 실시될 수 있음이 이해되어야 할 것이다. 다만, 이하에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성요소에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명 및 구체적인 도시를 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 발명의 이해를 돕기 위하여 실제 축척대로 도시된 것이 아니라 일부 구성요소의 치수가 과장되게 도시될 수 있다.
도 1과 같은 종래 기술에 의한 벽걸이형 공기조화장치(1)는 송풍 팬과 유로 구조의 제한으로 실내기의 전면에 마련된 인입 그릴(3)로 외부 공기가 인입되고, 전면 하부의 일부 영역에 형성된 토출구(5)로 찬 바람이 토출되기 때문에 쾌적감이 좋지 않다. 이에 비해, 도 2와 같은 전면 송풍방식 공기조화장치(10)는 실내기의 전면(前面)(11) 전체 영역에 대응하도록 열 교환기를 배치하여 실내기의 전면(11) 전체 영역에서 찬 바람이 토출되므로 쾌적성 측면에서 유리하다.
또한, 전면 송풍방식 공기조화장치(10)는 거주 영역 중심으로 냉방이 이루어지므로 천장 부분까지 냉방이 되는 종래 기술에 의한 벽걸이형 공기조화장치(1)에 비해 냉방 효율이 좋다.
도 3은 종래 기술에 의한 벽걸이형 공기조화장치(1)와 본 발명에 의한 기류제어장치가 적용되는 전면 송풍방식 공기조화장치(10)의 냉방 속도를 비교한 그래프이다. 여기서, 냉방 속도는 1.6m이하의 실내 공간의 평균 온도가 33°C에서 25까지 도달하는데 걸리는 시간이다. 종래 기술에 의한 벽걸이형 공기조화장치(1)의 냉방 속도는 약 21분이나, 전면 송풍방식 공기조화장치(10)의 냉방 속도는 약 12분으로 종래 기술에 의한 공기조화장치(1)보다 냉방 속도가 훨씬 빠른 것을 알 수 있다. 전면 송풍방식 공기조화장치(10)는 거주 공간인 1.6m 이하의 공간만 냉방시키기 때문에 종래 기술에 의한 공기조화장치(1)에 비해 냉방 시간이 빠르게 된다.
이와 같은 전면 송풍방식 공기조화장치(10)는 실내기의 전면(前面)(11)의 면적 거의 전체로 찬 기류를 토출하는 구조이기 때문에 실내기의 전면 전체로 토출되는 기류의 방향, 유량 등을 제어하는 기류제어장치를 설치하는 것이 바람직하다.
공기조화장치의 토출구에서 나오는 기류를 제어하는 방법으로는 기류가 토출되는 토출 영역의 면적을 일정하게 유지하고 토출 영역의 종횡비만 조절하는 방법과 토출 영역의 면적을 조절하는 방법이 있다.
토출 영역의 면적을 일정하게 유지하고 종횡비만 조절하는 방법을 사용하는 기류제어장치는 토출구인 실내기의 전면(前面)을 상하 방향에서 가릴 수 있는 상하 동작 도어와 좌우 방향에서 실내기의 전면을 가릴 수 있는 좌우 동작 도어를 포함한다. 이와 같은 상하 동작 도어와 좌우 동작 도어를 포함하는 기류제어장치의 일 예가 도 4a에 도시되어 있다.
도 4a를 참조하면, 상하 동작 도어(21,22)는 토출구(28)에 대해 상하로 직선 이동할 수 있는 한 쌍의 상하 슬라이딩 도어로 구성된다. 상하 슬라이딩 도어(21,22)는 동시에 이동하도록 제어되거나 별개로 이동하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상 슬라이딩 도어(21)가 하강하여 토출구(28)의 면적을 좁게 할 때, 동시에 하 슬라이딩 도어(22)도 상승하여 토출구(22)의 면적을 좁게 하도록 제어할 수 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(21)가 상승하여 토출구(28)의 면적을 넓게 할 때, 동시에 하 슬라이딩 도어(22)도 하강하여 토출구(28)의 면적을 넓게 하도록 제어할 수 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(21)나 하 슬라이딩 도어(22)가 동작할 때, 하 슬라이딩 도어(22)나 상 슬라이딩 도어(21)는 정지 상태를 유지하도록 제어할 수도 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(21)와 하 슬라이딩 도어(22)가 동일한 방향으로 이동하도록 제어할 수도 있다.
또한, 좌우 동작 도어(23,24)는 토출구(28)에 대해 좌우로 직선 이동할 수 있는 한 쌍의 좌우 슬라이딩 도어로 구성된다. 좌우 슬라이딩 도어(23,24)는 동시에 이동하도록 제어되거나 별개로 이동하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 좌 슬라이딩 도어(23)가 우측으로 이동하여 토출구(28)의 면적을 좁게 할 때, 우 슬라이딩 도어(24)도 좌측으로 이동하여 토출구(28)의 면적을 좁게 하도록 제어할 수 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(23)가 좌측으로 이동하여 토출구(28)의 면적을 넓게 할 때, 동시에 우 슬라이딩 도어(24)도 우측으로 이동하여 토출구(28)의 면적을 넓게 하도록 제어할 수 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(23)나 우 슬라이딩 도어(24)가 동작할 때, 우 슬라이딩 도어(24)나 좌 슬라이딩 도어(23)는 정지 상태를 유지하도록 제어할 수도 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(23)와 우 슬라이딩 도어(24)가 동일한 방향으로 이동하도록 제어할 수도 있다.
그러나, 도 4a 및 도 4b에 도시된 실시예의 경우에는 상하 슬라이딩 도어(21,22)와 좌우 슬라이딩 도어(23,24)가 동시에 이동하도록 구성되어 있다. 따라서, 토출구 상측의 상하 슬라이딩 도어와 좌우 슬라이딩 도어에 의해 정해지는 토출 영역의 면적(이하, 토출 면적이라 함)을 동일하게 유지하고 토출 영역의 종횡비(aspect ratio)(이하, 토출 종횡비라 함)를 변경시킬 경우에는 상하 슬라이딩 도어(21,22)와 좌우 슬라이딩 도어(23,24)가 동시에 이동하게 된다. 여기서, 종횡비는 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 직사각형인 토출 영역(28)의 세로 길이에 대한 가로 길이를 나타낸다. 즉, 종횡비 = 가로 길이/세로 길이이다. 예를 들어, 토출 영역의 세로 길이가 50cm이고 가로 길이가 100cm인 경우는 토출 종횡비가 100/50 = 2가 된다.
도 4a와 도 4b는 토출 면적은 동일하고 토출 종횡비가 다른 경우를 나타낸다. 도 4a의 경우 토출 면적이 A이고 토출 종횡비는 1.5이며, 도 4b의 경우는 토출 면적이 A이고 토출 종횡비는 3.5이다.
토출 면적을 동일하게 유지하고 토출 종횡비를 변경한 실험 결과를 도 5에 도시하였다. 도 5의 그래프를 참조하면, 토출 종횡비를 변경하여 배출되는 공기의 속도를 변경할 수 있음을 알 수 있다. 토출구에서 1m 떨어진 곳에서 측정한 토출되는 공기의 속도는 토출 종횡비가 증가함에 따라 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, 종횡비가 대략 48 이상인 경우에 공기 속도는 약 0.12 m/s로 일정하게 유지되는 것을 알 수 있다.
또한, 토출 영역의 면적을 조절하는 방법을 사용하는 기류제어장치는 실내기의 전면(前面)의 토출구의 개방 면적, 즉 토출 면적을 제어할 수 있도록 형성된 한 쌍의 동작 도어를 포함할 수 있다. 구체적으로, 실내기 전면의 토출구를 상하 방향에서 가릴 수 있는 상하 동작 도어와 좌우 방향에서 실내기 전면의 토출구를 가릴 수 있는 좌우 동작 도어 중 어느 한 개만을 구비할 수 있다. 좌우 동작 도어를 포함하는 기류제어장치의 일 예가 도 6a에 도시되어 있고, 상하 동작 도어를 포함하는 기류제어장치의 일 예가 도 6b에 도시되어 있다.
도 6a를 참조하면, 기류제어장치(30)는 좌우 동작 도어(31,32)로서 좌우 방향으로 직선으로 슬라이딩 이동할 수 있는 좌우 슬라이딩 도어를 포함한다. 기류제어장치(30)는 실내기 케이스(39)의 전면에 설치되며, 좌우 슬라이딩 도어(31,32)는 실내기 전면의 토출구(38)에 대해 직선으로 좌우로 이동할 수 있다. 이때, 좌우 슬라이딩 도어(31,32)는 동시에 이동하도록 제어되거나 별개로 이동하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 좌 슬라이딩 도어(31)가 우측으로 이동하여 토출구(38)의 면적을 좁게 할 때, 동시에 우 슬라이딩 도어(32)도 좌측으로 이동하여 토출구(38)의 면적을 좁게 하도록 제어할 수 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(31)가 좌측으로 이동하여 토출구(38)의 면적을 넓게 할 때, 동시에 우 슬라이딩 도어(32)도 우측으로 이동하여 토출구(38)의 면적을 넓게 하도록 제어할 수 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(31)나 우 슬라이딩 도어(32)가 동작할 때, 우 슬라이딩 도어(32)나 좌 슬라이딩 도어(31)는 정지 상태를 유지하도록 제어할 수도 있다. 또는 좌 슬라이딩 도어(31)와 우 슬라이딩 도어(32)가 동일한 방향으로 이동하도록 제어할 수도 있다.
도 6b를 참조하면, 기류제어장치(40)는 상하 동작 도어(41,42)로서 상하 방향으로 직선으로 슬라이딩 이동할 수 있는 상하 슬라이딩 도어를 포함한다. 기류제어장치(40)는 실내기 케이스(49)의 전면에 설치되며, 상하 슬라이딩 도어(41,42)는 실내기 전면의 토출구(48)에 대해 직선으로 상하로 슬라이딩 이동할 수 있다. 이때, 상하 슬라이딩 도어(41,42)는 동시에 이동하도록 제어되거나 별개로 이동하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 상 슬라이딩 도어(41)가 하측으로 이동하여 토출구(48)의 면적을 좁게 할 때, 동시에 하 슬라이딩 도어(42)도 상측으로 이동하여 토출구(48)의 면적을 좁게 하도록 제어할 수 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(41)가 상측으로 이동하여 토출구(48)의 면적을 넓게 할 때, 동시에 하 슬라이딩 도어(42)도 하측으로 이동하여 토출구(48)의 면적을 넓게 하도록 제어할 수 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(41)나 하 슬라이딩 도어(42)가 동작할 때, 하 슬라이딩 도어(42)나 상 슬라이딩 도어(41)는 정지 상태를 유지하도록 제어할 수도 있다. 또는 상 슬라이딩 도어(41)와 하 슬라이딩 도어(42)가 동일한 방향으로 이동하도록 제어할 수도 있다.
도 4a와 같이 상하 슬라이딩 도어(21,22)와 좌우 슬라이딩 도어(23,24)를 포함하는 기류제어장치(20)의 경우에도 토출 면적을 변경하도록 제어할 수 있다. 이 경우에는 상하 슬라이딩 도어(21,22)와 좌우 슬라이딩 도어(23,24) 중 하나만 이용할 수 있다. 예를 들어, 토출구(28)의 면적을 넓히는 경우에는 좌우 슬라이딩 도어(23,24)는 정지 상태로 유지하고, 상 슬라이딩 도어(21)를 상측으로 이동시키고 동시에 하 슬라이딩 도어(22)는 아래쪽으로 이동시킨다. 토출구의 면적을 좁히는 경우에는 좌우 슬라이딩 도어(23,24)는 정지 상태로 유지하고, 상 슬라이딩 도어(21)를 아래쪽으로 이동시키고 동시에 하 슬라이딩 도어(22)는 위쪽으로 이동시킨다. 다른 예로는, 상하 슬라이딩 도어(21,22)는 정지 상태로 유지하고, 좌우 슬라이딩 도어(23,24)를 이동시켜 토출 면적을 조절할 수도 있다. 또는, 상하 슬라이딩 도어(21,22)와 좌우 슬라이딩 도어(23,24)를 모두 이동시켜 토출 면적을 조절할 수도 있다.
이와 같이 토출 면적의 변화와 공기 속도의 관계에 대한 실험 결과가 도 7에 도시되어 있다. 도 7을 참조하면, 토출 면적을 변경하여 배출되는 공기의 속도를 변경할 수 있음을 알 수 있다. 토출구에서 1m 떨어진 곳에서 측정한 토출되는 공기의 속도는 토출 면적이 증가함에 따라 비례적으로 감소하는 것을 알 수 있다. 또한, 토출구에서 1.5m 떨어진 곳과 2m 떨어진 곳에서 측정한 토출되는 공기의 속도는 토출 면적이 약 0.15㎡까지는 대략 비례적으로 감소하는 것을 알 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 18을 참조하여 토출 면적과 토출 종횡비를 변경할 수 있는 본 발명의 다양한 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치에 대해 설명한다. 본 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치는 실내기와 실외기를 포함하나, 첨부된 도면들에는 실내기와 실내기에 설치된 기류제어장치만을 나타내며, 실외기는 도시하지는 않았다. 실외기는 압축기, 응축기 등을 포함하는 것으로서, 종래 기술에 의한 실외기와 동일하거나 유사하므로 실외기의 상세한 설명은 생략한다.
도 8은 상하 슬라이딩 도어와 좌우 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(100)는 실내기(101) 및 기류제어장치(110)를 포함한다.
실내기(101)는 찬 공기가 토출되는 토출구(103)가 몸체의 일면의 많은 부분을 차지하는 구조로서, 케이스(102), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함한다.
케이스(102)는 실내기(101)의 외관을 형성하는 것으로서, 전면(前面)에 공기를 토출할 수 있는 토출구(103)가 마련된다. 토출구(103)는 케이스(102)의 전면의 많은 부분을 차지하도록 형성된다. 본 발명에 따르는 공기조화장치(100)의 실내기의 전면에는 토출구(103)와 이 토출구(103)의 개방 면적을 조절할 수 있는 후술하는 기류제어장치(110)만 설치된다.
열 교환기(미도시)는 케이스(102)의 내부에 설치된다. 열 교환기의 내부에는 온도와 압력이 낮은 액체 상태의 냉각제가 흐르고 있다. 따라서, 더운 기류가 열 교환기를 통과할 때, 냉각제에 열을 빼앗겨 차가운 기류가 된다. 열 교환기는 토출구(103)의 형상과 크기에 대응하도록 형성된다.
송풍 유닛(미도시)은 열 교환기를 통과하는 기류를 만들기 위한 것으로서, 외부 공기를 흡입하여 열 교환기를 통과하는 기류를 만든다. 송풍 유닛은 열 교환기의 앞 또는 뒤에 설치될 수 있다. 송풍 유닛은 팬, 압전 액추에이터, 기계적 액추에이터 등과 같이 기류를 발생할 수 있는 것이면 어떤 것이라도 사용될 수 있다. 또한 송풍 유닛은 한 개를 사용하거나 복수의 송풍 유닛을 일정 형태로 배열하여 사용할 수 있다.
기류제어장치(110)는 실내기(101)의 토출구(103)의 개방 면적(이하, 토출 면적이라 함)을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 8에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(110)는 좌우 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 제1슬라이딩 도어(121,122)와 상하 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 제2슬라이딩 도어(131,132)를 포함한다.
한 쌍의 제1슬라이딩 도어(121,122)는 좌 슬라이딩 도어(121)와 우 슬라이딩 도어(122)를 포함한다. 좌 슬라이딩 도어(121)는 토출구(103)의 좌측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(103)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 우 슬라이딩 도어(122)는 토출구(103)의 우측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(103)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 슬라이딩 도어(121,122)는 각각 토출구(103)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
좌 슬라이딩 도어(121)는 토출구(103)의 좌측으로 케이스(102)에 설치된 레일(123)을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 좌 슬라이딩 도어(121)의 상측면과 하측면 각각에는 랙 기어(124)가 마련된다. 각 랙 기어(124)는 피니언 기어(125)와 치합되어 있다. 피니언 기어(125)는 케이스(102) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(125)가 회전하고 피니언 기어(125)가 회전하면 랙 기어(124)가 좌우로 이동하게 된다. 랙 기어(124)는 좌 슬라이딩 도어(121)와 일체로 형성되어 있으므로 피니언 기어(125)에 의해 랙 기어(124)가 좌우로 이동하면 좌 슬라이딩 도어(121)도 랙 기어(124)와 일체로 좌우로 이동한다. 따라서, 공기조화장치(100)의 제어부(미도시)가 모터를 제어하면 좌 슬라이딩 도어(121)가 토출구(103)를 좌우 방향으로 개방하는 정도를 제어할 수 있다. 이상에서는 좌 슬라이딩 도어(121)가 2개의 모터, 피니언 기어(125), 및 랙 기어(124)에 의해 이동하는 구조에 대해 설명하였으나, 1개의 모터, 피니언 기어 및 랙 기어를 이용하여 좌 슬라이딩 도어(121)를 이동시키도록 구성할 수도 있다.
우 슬라이딩 도어(122)는 토출구(103)의 우측으로 케이스(102)에 설치된 레일(123)을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 설치되며, 우 슬라이딩 도어(122)의 상측면과 하측면 각각에는 랙 기어(124)가 마련된다. 각 랙 기어(124)는 피니언 기어(125)와 치합되어 있다. 피니언 기어(125)는 케이스(102) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(125)가 회전하고 피니언 기어(125)가 회전하면 랙 기어(124)가 좌우로 이동하여 우 슬라이딩 도어(122)가 좌우로 이동하게 된다. 우 슬라이딩 도어(122)의 구조는 상술한 좌 슬라이딩 도어(121)의 구조와 동일하므로 상술한 설명을 그대로 적용할 수 있다.
한 쌍의 제2슬라이딩 도어(131,132)는 한 쌍의 제1슬라이딩 도어(121,122)의 상측으로 한 쌍의 제1슬라이딩 도어(121,122)와 간섭되지 않도록 설치되며, 상 슬라이딩 도어(131)와 하 슬라이딩 도어(132)를 포함한다. 상 슬라이딩 도어(131)는 토출구(103)의 상측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(103)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 하 슬라이딩 도어(132)는 토출구(103)의 하측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(103)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 상 및 하 슬라이딩 도어(131,132)는 각각 상하 방향으로 토출구(103)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
상 슬라이딩 도어(131)는 토출구(103)의 좌우에 케이스(102)에 설치된 한 쌍의 수직 레일(133)을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 한 쌍의 수직 레일(133)은 좌 슬라이딩 도어(121)와 우 슬라이딩 도어(122)와 간섭되지 않도록 좌 및 우 슬라이딩 도어(121,122)의 상측에 설치되며 양단 부분이 케이스(102)에 고정된다. 하 슬라이딩 도어(132)도 상 슬라이딩 도어(131)가 설치된 한 쌍의 수직 레일(133)을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다.
상 슬라이딩 도어(131)의 좌측면과 우측면 각각에는 랙 기어(134)가 마련된다. 각 랙 기어(134)는 피니언 기어(135)와 치합되어 있다. 피니언 기어(135)는 케이스(102) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(135)가 회전하고 피니언 기어(135)가 회전하면 랙 기어(134)가 상하로 이동하게 된다. 랙 기어(134)는 상 슬라이딩 도어(131)와 일체로 형성되어 있으므로 피니언 기어(135)에 의해 랙 기어(134)가 상하로 이동하면 상 슬라이딩 도어(131)도 한 쌍의 수직 레일(133)을 따라 랙 기어(134)와 일체로 상하로 이동한다. 따라서, 제어부가 모터를 제어하면 상 슬라이딩 도어(131)가 상하 방향으로 토출구(103)를 개방하는 정도를 제어할 수 있다. 이상에서는 상 슬라이딩 도어(131)가 2개의 모터, 피니언 기어(135), 및 랙 기어(134)에 의해 이동하는 구조에 대해 설명하였으나, 1개의 모터, 피니언 기어 및 랙 기어를 이용하여 상 슬라이딩 도어(131)를 이동시키도록 구성할 수도 있다.
하 슬라이딩 도어(132)의 좌측면과 우측면 각각에는 랙 기어(134)가 마련된다. 각 랙 기어(134)는 피니언 기어(135)와 치합되어 있다. 피니언 기어(135)는 케이스(102) 내부에 설치된 모터의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(135)가 회전하고 피니언 기어(135)가 회전하면 랙 기어(134)가 상하로 이동하게 되어 하 슬라이딩 도어(132)가 한 쌍의 수직 레일(133)을 따라 상하로 이동하게 된다. 하 슬라이딩 도어(132)의 구조는 상술한 상 슬라이딩 도어(131)의 구조와 동일하므로 상술한 설명을 그대로 적용할 수 있다.
또한, 본 실시예의 경우에는 상술한 2쌍의 슬라이딩 도어(121,122,131,132)를 랙 기어(134)와 피니언 기어(135)를 이용하여 구동하는 경우에 대해 설명하였으나, 2쌍의 슬라이딩 도어(121,122,131,132)를 직선 이동시키는 구동 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 슬라이딩 도어(121,122,131,132)를 직선 이동시킬 수 있는 한 다양한 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어 볼 스크류, 벨트 및 풀리를 사용하여 슬라이딩 도어를 직선 이동시키도록 구성할 수도 있다.
따라서, 공기조화장치(100)의 제어부는 상술한 좌우 슬라이딩 도어(121,122)와 상하 슬라이딩 도어(131,132)의 모터들을 제어하면, 실내기(101)의 토출구(103)의 토출 면적을 다양하게 제어할 수 있다. 또한, 제어부는 좌우 슬라이딩 도어(121,122)와 상하 슬라이딩 도어(131,132)의 모터들을 제어하여 토출 면적은 일정하게 유지하면서, 토출 종횡비를 임의로 조절할 수도 있다.
도 9는 좌우 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(200)는 실내기(201) 및 기류제어장치(210)를 포함한다.
실내기(201)는 찬 기류가 토출되는 토출구(203)가 실내기 몸체의 일면의 많은 부분을 차지하는 구조로서, 케이스(202), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함한다. 실내기(201)의 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(210)는 실내기(201)의 토출구(203)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 9에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(210)는 좌우 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 슬라이딩 도어(221,222)를 포함한다.
한 쌍의 슬라이딩 도어(221,222)는 좌 슬라이딩 도어(221)와 우 슬라이딩 도어(222)를 포함한다. 좌 슬라이딩 도어(221)는 토출구(203)의 좌측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(203)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 우 슬라이딩 도어(222)는 토출구(203)의 우측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(203)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 슬라이딩 도어(221,222)는 각각 토출구(203)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
좌 슬라이딩 도어(221)는 토출구(203)의 좌측으로 케이스(202)에 설치된 레일(223)을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있으며, 좌 슬라이딩 도어(221)의 상측면과 하측면 각각에는 랙 기어(224)가 마련된다. 각 랙 기어(224)는 피니언 기어(225)와 치합되어 있다. 피니언 기어(225)는 케이스(202) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(225)가 회전하고 피니언 기어(225)가 회전하면 랙 기어(224)가 좌우로 이동하게 된다. 랙 기어(224)는 좌 슬라이딩 도어(221)와 일체로 형성되어 있으므로 피니언 기어(225)에 의해 랙 기어(224)가 좌우로 이동하면 좌 슬라이딩 도어(221)도 랙 기어(224)와 일체로 좌우로 이동한다. 따라서, 공기조화장치(200)의 제어부가 모터를 제어하면 좌 슬라이딩 도어(221)가 토출구(203)를 좌우 방향으로 개방하는 정도를 제어할 수 있다.
우 슬라이딩 도어(222)는 토출구(203)의 우측으로 케이스(202)에 설치된 레일(223)을 따라 좌우 방향으로 이동할 수 있도록 설치되며, 우 슬라이딩 도어(222)의 상측면과 하측면 각각에는 랙 기어(224)가 마련된다. 각 랙 기어(224)는 피니언 기어(225)와 치합되어 있다. 피니언 기어(225)는 케이스(202) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(225)가 회전하고 피니언 기어(225)가 회전하면 랙 기어(224)가 좌우로 이동하여 우 슬라이딩 도어(222)가 좌우로 이동하게 된다. 우 슬라이딩 도어(222)의 구조는 상술한 좌 슬라이딩 도어(221)의 구조와 동일하므로 상술한 설명을 그대로 적용할 수 있다.
이상에서는 좌 및 우 슬라이딩 도어(221,222)가 각각 2개의 모터, 피니언 기어(225), 및 랙 기어(224)에 의해 이동하는 구조에 대해 설명하였으나, 좌 및 우 슬라이딩 도어(221,222)는 1개의 모터, 피니언 기어 및 랙 기어를 이용하여 이동하도록 구성할 수도 있다.
따라서, 공기조화장치(200)의 제어부는 상술한 좌우 슬라이딩 도어(221,222)의 모터를 제어하면, 실내기(201)의 토출구(203)의 토출 면적의 크기를 다양하게 제어할 수 있다.
도 10은 상하 슬라이딩 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(300)는 실내기(301) 및 기류제어장치(310)를 포함한다.
케이스(302), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하는 실내기(301)의 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(310)는 실내기(301)의 토출구(303)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 10에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(310)는 상하 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 슬라이딩 도어(311,312)를 포함한다.
한 쌍의 슬라이딩 도어(311,312)는 상 슬라이딩 도어(311)와 하 슬라이딩 도어(312)를 포함한다. 상 슬라이딩 도어(311)는 토출구(303)의 상측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(303)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 하 슬라이딩 도어(312)는 토출구(303)의 하측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(303)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 상 및 하 슬라이딩 도어(311,312)는 각각 상하 방향으로 토출구(303)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
상 슬라이딩 도어(311)는 토출구(303)의 좌우로 케이스(302)에 설치된 한 쌍의 수직 레일(313)을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다. 한 쌍의 수직 레일(313)은 토출구(303)의 좌우로 케이스(302)에 설치되며, 상 슬라이딩 도어(311)의 상하 이동을 안내할 수 있도록 마련된다. 하 슬라이딩 도어(312)도 상 슬라이딩 도어(311)가 설치된 한 쌍의 수직 레일(313)을 따라 상하 방향으로 이동할 수 있도록 설치된다.
상 슬라이딩 도어(311)의 좌측면과 우측면 각각에는 랙 기어(314)가 마련된다. 각 랙 기어(314)는 피니언 기어(315)와 치합되어 있다. 피니언 기어(315)는 케이스(302) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(315)가 회전하고 피니언 기어(315)가 회전하면 랙 기어(314)가 상하로 이동하게 된다. 랙 기어(314)는 상 슬라이딩 도어(311)와 일체로 형성되어 있으므로 피니언 기어(315)에 의해 랙 기어(314)가 상하로 이동하면 상 슬라이딩 도어(311)도 한 쌍의 수직 레일(313)을 따라 랙 기어(314)와 일체로 상하로 이동한다. 따라서, 제어부가 모터를 제어하면 상 슬라이딩 도어(311)가 상하 방향으로 토출구(303)를 개방하는 정도를 제어할 수 있다.
하 슬라이딩 도어(312)의 좌측면과 우측면 각각에는 랙 기어(314)가 마련된다. 각 랙 기어(314)는 피니언 기어(315)와 치합되어 있다. 피니언 기어(315)는 케이스(302) 내부에 설치된 모터(미도시)의 축에 연결되어 있다. 따라서, 모터가 회전하면 피니언 기어(315)가 회전하고 피니언 기어(315)가 회전하면 랙 기어(314)가 상하로 이동하게 되어 하 슬라이딩 도어(312)가 한 쌍의 수직 레일(313)을 따라 상하로 이동하게 된다. 하 슬라이딩 도어(312)의 구조는 상술한 상 슬라이딩 도어(311)의 구조와 동일하므로 상술한 설명을 그대로 적용할 수 있다.
이상에서는 상 슬라이딩 도어(311)와 하 슬라이딩 도어(312)가 2개의 모터, 피니언 기어(315), 및 랙 기어(314)에 의해 이동하는 구조에 대해 설명하였으나, 상 및 하 슬라이딩 도어(311,312)는 1개의 모터, 피니언 기어 및 랙 기어를 이용하여 이동하도록 구성할 수도 있다.
따라서, 공기조화장치(300)의 제어부는 상술한 상하 슬라이딩 도어(311,312)의 모터를 제어하면, 실내기(301)의 토출구(303)의 토출 면적의 크기를 다양하게 제어할 수 있다.
도 11은 상하 슬라이딩 도어와 좌우 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(400)는 실내기(401) 및 기류제어장치(410)를 포함한다.
케이스(402), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하는 실내기(401)의 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(410)는 실내기(401)의 토출구(403)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 11에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(410)는 상하 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 슬라이딩 도어(411,412)와 한 쌍의 회전형 도어(421,422)를 포함한다.
한 쌍의 슬라이딩 도어(411,412)는 상 슬라이딩 도어(411)와 하 슬라이딩 도어(412)를 포함한다. 상 슬라이딩 도어(411)는 토출구(403)의 상측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(403)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 하 슬라이딩 도어(412)는 토출구(403)의 하측에 상하 방향으로 이동하여 토출구(403)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 상 및 하 슬라이딩 도어(411,412)는 각각 상하 방향으로 토출구(403)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
상 슬라이딩 도어(411)와 하 슬라이딩 도어(412)의 구조는 상술한 도 10의 실시예에 의한 공기조화장치(300)의 기류제어장치(310)의 한 쌍의 슬라이딩 도어(311,312)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
한 쌍의 회전형 도어(421,422)는 좌 회전 도어(421)와 우 회전 도어(422)를 포함한다. 좌 회전 도어(421)는 토출구(403)의 좌측에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(403)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 우 회전 도어(422)는 토출구(403)의 우측에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(403)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 좌 회전 도어(421) 및 우 회전 도어(422)는 각각 좌우 방향으로 토출구(403)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
좌 회전 도어(421)는 한 쌍의 슬라이딩 도어(411,412)가 상하로 이동할 때, 간섭되지 않도록 토출구(403)의 좌측에 설치된다. 좌 회전 도어(421)는 회전축과 일체로 회전할 수 있도록 설치되며, 회전축은 토출구(403)의 좌측으로 케이스(402)에 설치된 한 쌍의 회전지지부(424)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전지지부(424)는 회전축의 양단을 회전 가능하게 지지하며, 케이스(402)의 내부에 설치된 모터(미도시)로부터 동력을 받아 회전축을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로서, 도시하지는 않았지만, 회전축의 일단에 기어를 고정하고, 모터의 축에 피니언 기어를 설치하고, 회전축의 기어와 피니언 기어가 치합되도록 설치할 수 있다. 그러면, 모터의 회전을 제어하면 좌 회전 도어(421)가 토출구(403)의 좌측부를 개방하는 면적을 제어할 수 있다. 좌 회전 도어(421)가 토출구(403)로부터 90도 이상 회전된 위치에 위치하면, 토출구(403)의 좌측부의 전 면적이 노출된다. 그러나, 좌 회전 도어(421)가 토출구(403)로부터 90도 이하의 위치에 위치하면, 토출구(403)의 좌측부의 일부가 덮여 토출 면적이 감소된다.
우 회전 도어(422)는 한 쌍의 슬라이딩 도어(411,412)가 상하로 이동할 때, 간섭되지 않도록 토출구(403)의 우측에 설치된다. 우 회전 도어(422)는 회전축과 일체로 회전할 수 있도록 설치되며, 회전축은 토출구(403)의 우측으로 케이스(402)에 설치된 한 쌍의 회전지지부(424)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전지지부(424)는 회전축의 양단을 회전 가능하게 지지하며, 케이스(402)의 내부에 설치된 모터(미도시)로부터 동력을 받아 회전축을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로서, 도시하지는 않았지만, 회전축의 일단에 기어를 고정하고, 모터의 축에 피니언 기어를 설치하고, 회전 축의 기어와 피니언 기어가 치합되도록 설치할 수 있다. 그러면, 모터의 회전을 제어하면 우 회전 도어(422)가 토출구(403)의 우측부를 개방하는 면적을 제어할 수 있다. 우 회전 도어(422)가 토출구(403)로부터 90도 이상 회전된 위치에 위치하면, 토출구(403)의 우측부의 전 면적이 노출된다. 그러나, 우 회전 도어(422)가 토출구(403)로부터 90도 이하의 위치에 위치하면, 토출구(403)의 일부가 덮여 토출 면적이 감소된다.
그러나, 좌 회전 도어(421)와 우 회전 도어(422)를 동일한 방향으로 동일 각도 선회시키면, 토출 면적을 줄이지 않고 기류의 토출 방향만 변경할 수 있다. 예를 들면, 좌 회전 도어(421)를 토출구(403)에서 60도 회전시키고, 우 회전 도어(422)를 토출구(403)에서 120도 회전시키면(케이스(402)의 전면에서 60도 회전시키는 것에 대응), 토출 면적의 감소 없이 토출되는 기류는 좌 및 우 회전 도어(421,422)에 의해 정면에서 30도 치우친 방향으로 토출된다.
따라서, 공기조화장치(400)의 제어부는 상술한 상하 슬라이딩 도어(411,412)와 좌우 회전 도어(421,422)의 모터들을 제어하면, 실내기(401)의 토출구(403)의 토출 영역의 면적, 토출 영역의 형상 및 기류의 토출 방향을 다양하게 제어할 수 있다.
도 12는 좌우 슬라이딩 도어와 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(500)는 실내기(501) 및 기류제어장치(510)를 포함한다.
케이스(502), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하는 실내기(501)의 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(510)는 실내기(501)의 토출구(503)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 12에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(510)는 좌우 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 슬라이딩 도어(511,512)와 한 쌍의 회전형 도어(521,522)를 포함한다.
한 쌍의 슬라이딩 도어(511,512)는 좌 슬라이딩 도어(511)와 우 슬라이딩 도어(512)를 포함한다. 좌 슬라이딩 도어(511)는 토출구(503)의 좌측에 좌우 방향으로 직선 이동하여 토출구(503)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 우 슬라이딩 도어(512)는 토출구(503)의 우측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(503)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 슬라이딩 도어(511,512)는 각각 좌우 방향으로 토출구(503)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
좌 슬라이딩 도어(511)와 우 슬라이딩 도어(512)의 구조는 상술한 도 9의 실시예에 의한 공기조화장치(200)의 기류제어장치(210)의 한 쌍의 슬라이딩 도어(221,222)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
한 쌍의 회전형 도어(521,522)는 상 회전 도어(521)와 하 회전 도어(522)를 포함한다. 상 회전 도어(521)는 토출구(503)의 상측에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(503)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 하 회전 도어(512)는 토출구(503)의 하측에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(503)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 상 회전 도어(521) 및 하 회전 도어(522)는 각각 상하 방향으로 토출구(503)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
상 회전 도어(521)는 한 쌍의 슬라이딩 도어(511,512)가 좌우로 이동할 때, 간섭되지 않도록 토출구(503)의 상측에 설치된다. 상 회전 도어(521)는 회전축과 일체로 회전할 수 있도록 설치되며, 회전축은 토출구(503)의 상측으로 케이스(502)에 설치된 한 쌍의 회전지지부(524)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전지지부(524)는 회전축의 양단을 회전 가능하게 지지하며, 케이스(502)의 내부에 설치된 모터(미도시)로부터 동력을 받아 회전축을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로서, 도시하지는 않았지만, 회전축의 일단에 기어를 고정하고, 모터의 축에 피니언 기어를 설치하고, 회전 축의 기어와 피니언 기어가 치합되도록 설치할 수 있다. 그러면, 모터의 회전을 제어하면 상 회전 도어(521)가 토출구(503)의 상측부를 개방하는 면적을 제어할 수 있다. 상 회전 도어(521)가 토출구(503)로부터 90도 이상 회전된 위치에 위치하면, 토출구(503)의 상측부의 전 면적이 노출된다. 그러나, 상 회전 도어(521)가 토출구(503)로부터 90도 이하의 위치에 위치하면, 토출구(503)의 상측부의 일부가 상 회전 도어(521)에 의해 덮이므로 토출 면적이 감소된다.
하 회전 도어(522)는 한 쌍의 슬라이딩 도어(511,512)가 상하로 이동할 때, 간섭되지 않도록 토출구(503)의 하측에 설치된다. 하 회전 도어(522)는 회전축과 일체로 회전할 수 있도록 설치되며, 회전축은 토출구(503)의 하측으로 케이스(502)에 설치된 한 쌍의 회전지지부(524)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전지지부(524)는 회전축의 양단을 회전 가능하게 지지하며, 케이스(502)의 내부에 설치된 모터(미도시)로부터 동력을 받아 회전축을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로서, 도시하지는 않았지만, 회전축의 일단에 기어를 고정하고, 모터의 축에 피니언 기어를 설치하고, 회전축의 기어와 피니언 기어가 치합되도록 설치할 수 있다. 그러면, 모터의 회전을 제어하면 하 회전 도어(522)가 토출구(503)의 하측부를 개방하는 면적을 제어할 수 있다. 하 회전 도어(522)가 토출구(503)로부터 90도 이상 회전된 위치에 위치하면, 토출구(503)의 하측부의 전 면적이 노출된다. 그러나, 하 회전 도어(522)가 토출구(503)로부터 90도 이하의 위치에 위치하면, 토출구(503)의 일부가 하 회전 도어(522)에 덮이므로 토출 면적이 감소된다.
그러나, 상 회전 도어(521)와 하 회전 도어(522)를 동일한 방향으로 동일 각도 선회시키면, 토출 면적을 줄이지 않고 기류의 토출 방향만 변경할 수 있다. 예를 들면, 하 회전 도어(522)를 토출구(503)에서 60도 회전시키고, 상 회전 도어(521)를 토출구(503)에서 120도 회전시키면(케이스(502)의 전면에서 60도 회전시키는 것에 대응), 토출 면적의 감소 없이 토출되는 기류는 상 및 하 회전 도어(521,522)에 의해 안내되어 수평면에서 30도 상향 경사지게 토출된다.
따라서, 공기조화장치(500)의 제어부는 상술한 좌우 슬라이딩 도어(511,512)와 상하 회전 도어(521,522)의 모터들을 제어하면, 실내기(501)의 토출구(503)의 토출 영역의 면적, 토출 영역의 형상 및 기류의 토출 방향을 다양하게 제어할 수 있다.
도 13은 좌우 슬라이딩 도어와 내부에 설치된 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(600)는 실내기(601) 및 기류제어장치(610)를 포함한다.
실내기(601)는 케이스(602), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하며, 그 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(610)는 실내기(601)의 토출구(603)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 13에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(610)는 좌우 방향으로 직선 이동하는 한 쌍의 슬라이딩 도어(611,612)와 복수의 회전형 도어(620)를 포함한다.
한 쌍의 슬라이딩 도어(611,612)는 좌 슬라이딩 도어(611)와 우 슬라이딩 도어(612)를 포함한다. 좌 슬라이딩 도어(611)는 토출구(603)의 좌측에 좌우 방향으로 직선 이동하여 토출구(603)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치되고, 우 슬라이딩 도어(612)는 토출구(603)의 우측에 좌우 방향으로 이동하여 토출구(603)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 슬라이딩 도어(611,612)는 각각 좌우 방향으로 토출구(603)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
좌 슬라이딩 도어(611)와 우 슬라이딩 도어(612)의 구조는 상술한 도 9의 실시예에 의한 공기조화장치(200)의 기류제어장치(210)의 한 쌍의 슬라이딩 도어(221,222)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
복수의 회전형 도어(620)는 토출구(603)의 상측으로 좌우 슬라이딩 도어(611,612)의 아래쪽에 좌우 슬라이딩 도어(611,612)와 간섭되지 않도록 설치된다. 복수의 회전형 도어(620) 각각은 토출구(603)의 상부에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(603)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 복수의 회전형 도어(620)는 각 회전형 도어(620)가 토출구(603)의 일부를 덮을 수 있는 크기로 형성되며, 회전형 도어(620)의 폭은 복수의 회전형 도어(620)의 전체의 폭이 토출구(603)의 폭에 대응하도록 결정될 수 있다. 회전형 도어(620)의 길이는 토출구(603)의 길이에 대응하는 길이로 결정하거나, 토출구(603)의 길이보다 작게 정할 수도 있다. 복수의 회전형 도어(620)의 길이를 토출구(603)의 길이보다 작게 한 경우에는 복수의 회전형 도어(620) 좌우 측의 토출구(603)는 좌우 슬라이딩 도어(611,612)로 개방하거나 덮을 수 있다.
복수의 회전형 도어(620) 각각은 회전축과 일체로 회전할 수 있도록 설치되며, 회전축은 토출구(603)의 상측으로 케이스(602)에 설치된 한 쌍의 회전지지부(미도시)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전지지부는 회전축의 양단을 회전 가능하게 지지하며, 케이스(602)의 내부에 설치된 모터(미도시)로부터 동력을 받아 회전축을 회전시킬 수 있도록 구성된다. 일 예로서, 회전축의 일단에 기어를 고정하고, 모터의 축에 피니언 기어를 설치하고, 회전 축의 기어와 피니언 기어가 치합되도록 설치할 수 있다. 그러면, 모터의 회전을 제어하면 회전형 도어(620)가 토출구(603)의 상부를 개방하는 면적을 제어할 수 있다. 이상에서는 복수의 회전형 도어(620) 각각이 개별 모터에 의해 독립적으로 제어되는 경우에 대해 설명하였으나, 복수의 회전형 도어(620)가 한 개의 모터에 의해 동시에 회전하도록 구성할 수도 있다.
복수의 회전형 도어(620)의 회전 각도를 제어하면, 토출 면적을 조절할 수 있다. 또한, 복수의 회전형 도어(620)의 회전 방향을 동일하게 제어하면, 토출 면적의 감소 없이 토출되는 기류의 방향을 수평면에 대해 상측이나 하측으로 경사지게 제어할 수 있다.
따라서, 공기조화장치(600)의 제어부는 상술한 좌우 슬라이딩 도어(611,612)와 복수의 회전형 도어(620)의 모터들을 제어하면, 실내기(601)의 토출구(603)의 토출 영역의 면적, 토출 영역의 형상 및 기류의 토출 방향을 다양하게 제어할 수 있다.
도 14는 한 쌍의 접이식 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(700)는 실내기(701) 및 기류제어장치(710)를 포함한다.
실내기(701)는 케이스(702), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하며, 그 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(710)는 실내기(701)의 토출구(703)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 14에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(710)는 좌우 방향으로 직선 이동할 수 있는 한 쌍의 접이식 도어(711,712)를 포함한다.
한 쌍의 접이식 도어(711,712)는 좌 접이식 도어(711)와 우 접이식 도어(712)를 포함한다. 좌 접이식 도어(711)는 토출구(703)의 좌측에 좌우 방향으로 접혀지거나 펼쳐져서 토출구(703)의 상부를 개방하거나 덮을 수 있도록 설치되고, 우 접이식 도어(712)는 토출구(703)의 우측에 좌우 방향으로 접혀지거나 펼쳐져서 토출구(703)의 상부를 개방하거나 덮을 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 접이식 도어(711,712)는 각각 좌우 방향으로 토출구(703)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
접이식 도어(711,712)는 직선 이동기구와 모터를 이용하여 자동으로 토출구를 덮거나 개방할 수 있도록 구성할 수 있다. 이와 같은 경우, 공기조화장치(700)의 제어부는 접이식 도어(711,712)의 모터를 제어하여 토출구(703)의 토출 면적을 제어할 수 있다. 도 14(a)는 한 쌍의 접이식 도어(711,712)를 완전히 개방하여 토출구(703)를 전부 노출한 상태를 나타내고, 도 14(b)는 한 쌍의 접이식 도어(711,712)를 펼쳐 토출구(703)의 일부를 덮은 상태를 나타낸다.
도 15는 좌우 접이식 도어와 상하 회전형 도어를 포함하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 개념도이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치(800)는 실내기(801) 및 기류제어장치(810)를 포함한다.
실내기(801)는 케이스(802), 열 교환기, 및 송풍 유닛을 포함하며, 그 구조는 상술한 실시예에 의한 공기조화장치(100)의 실내기(101)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
기류제어장치(810)는 실내기(801)의 토출구(803)의 토출 면적을 조절할 수 있도록 구성된다. 도 15에 도시된 실시예에 따르는 기류제어장치(810)는 좌우 방향으로 직선 이동할 수 있는 한 쌍의 접이식 도어(811,812)와 토출구(803)의 상측 및 하측에 설치된 한 쌍의 회전형 도어(821,822)를 포함한다.
한 쌍의 접이식 도어(811,812)는 좌 접이식 도어(811)와 우 접이식 도어(812)를 포함한다. 좌 접이식 도어(811)는 토출구(803)의 좌측에 좌우 방향으로 접혀지거나 펼쳐져서 토출구(803)의 상부를 개방하거나 덮을 수 있도록 설치되고, 우 접이식 도어(812)는 토출구(803)의 우측에 좌우 방향으로 접혀지거나 펼쳐져서 토출구(803)의 상부를 개방하거나 덮을 수 있도록 설치된다. 좌 및 우 접이식 도어(811,812)는 각각 좌우 방향으로 토출구(803)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
접이식 도어(811,812)는 직선 이동기구와 모터를 이용하여 자동으로 토출구(803)를 덮거나 개방할 수 있도록 구성할 수 있다. 이와 같은 경우, 공기조화장치(800)의 제어부는 접이식 도어(811,812)의 모터를 제어하여 접이식 도어(811,812)의 접힘 정도를 제어함으로써 토출구(803)의 토출 면적을 제어할 수 있다.
한 쌍의 회전형 도어(821,822)는 한 쌍의 접이식 도어(811,812)와 간섭되지 않도록 토출구(803)의 상측에 설치되며, 상 회전 도어(821)와 하 회전 도어(822)를 포함한다. 상 회전 도어(821)는 한 쌍의 접이식 도어(811,812)의 작동에 간섭되지 않으면서, 토출구(803)의 상측으로 케이스(802)에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(803)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 하 회전 도어(822)는 한 쌍의 접이식 도어(811,812)의 작동에 간섭되지 않으면서, 토출구(803)의 하측으로 케이스(802)에 회전축을 중심으로 선회하여 토출구(803)의 상부를 덮거나 개방할 수 있도록 설치된다. 상 회전 도어(821) 및 하 회전 도어(822)는 각각 상하 방향으로 토출구(803)의 절반을 덮을 수 있는 크기로 형성할 수 있다.
상 회전 도어(821)와 하 회전 도어(822)의 구조는 상술한 도 12의 공기조화장치(500)의 상하 회전 도어(521,522)와 동일하거나 유사하므로 상세한 설명은 생략한다.
따라서, 공기조화장치(800)의 제어부는 한 쌍의 접이식 도어(811,812)와 한 쌍의 회전 도어(821,822)의 모터들을 제어하면, 토출구(803)의 토출 영역의 면적, 토출 영역의 형상, 및 토출 기류의 방향을 다양하게 제어할 수 있다.
이상에서는 다양한 실시예에 의한 기류제어장치(100,200,300,400,500,600,700,800)의 예들에 대해 설명하였다. 이와 같은 기류제어장치들은 슬라이딩 도어를 이용하여 토출구의 상부를 차단함으로써 토출 영역의 면적을 조절한다. 슬라이딩 도어가 토출구의 일부를 막고 있는 경우에, 토출구에서 토출되는 공기의 저항을 최소화하기 위해 슬라이딩 도어의 내면을 일정한 곡면으로 형성할 수 있다.
예를 들어, 도 16에 도시된 바와 같이 공기조화장치(900)의 실내기(901)의 케이스(902)의 전면을 마주하는 기류제어장치(910)의 한 쌍의 슬라이딩 도어(911,912)의 내면(911a,912a)을 소정 곡률을 갖는 원호 형상으로 형성할 수 있다. 이때, 한쪽의 슬라이딩 도어(911)는 다른 슬라이딩 도어(912)와 접촉하는 일단의 두께를 얇게 하고 반대쪽 단의 두께를 두껍게 형성한다. 이와 같이 한 쌍의 슬라이딩 도어(911,912)의 내면을 소정 곡률의 원호 형상으로 하면, 도 16에 도시된 바와 같이 토출구(903)에서 토출되는 기류가 한 쌍의 슬라이딩 도어(911,912)의 내면(911a,912a)을 따라 중앙의 개방된 부분으로 토출되므로 공기 저항을 줄일 수 있다. 도 16에서 참조번호 905와 907은 각각 열 교환기와 송풍 유닛을 나타낸다.
또한, 상술한 여러 실시예에서 슬라이딩 도어를 랙 기어와 피니언 기어를 이용하여 구동하는 경우에 대해 설명하였으나, 슬라이딩 도어를 직선 이동시키는 구동 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 슬라이딩 도어를 직선 이동시킬 수 있는 한 다양한 구조를 사용할 수 있다. 예를 들어 볼 스크류, 벨트 및 풀리를 사용하여 슬라이딩 도어를 직선 이동시키도록 구성할 수도 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 실시예에 의한 기류제어장치를 구비한 공기조화장치는 토출구의 종횡비나 토출구의 토출 면적을 제어함으로써 효율적으로 기류 제어를 할 수 있다. 특히, 토출구의 토출 면적을 일정하게 유지하면서 종횡비를 조절하는 방법은 압력 손실을 최소화하면서 효율적으로 기류를 제어할 수 있다.
상기와 같은 기류제어장치를 구비한 공기조화장치의 제어부는 다음과 같은 냉방운전 시나리오로 기류제어장치를 제어할 수 있다.
냉방 초기에는 제어부는 기류제어장치를 제어하여 토출구의 종횡비나 토출 면적을 작게 하여 빠른 기류를 발생시킨다. 그러면, 사용자들은 빠른 냉방을 느낄 수 있다. 일정 시간 경과 후에는, 제어부는 기류제어장치를 제어하여 토출구의 종횡비나 토출 면적을 크게 함으로써 콜드 드래프트(cold draft)가 없는 냉방을 수행한다. 그러면, 사용자들은 콜드 드래프트에 의한 추위를 느끼지 않고 쾌적함을 느낄 수 있다.
또한, 공기조화장치의 제어부는 기류제어장치를 제어하여 기류의 방향도 제어할 수 있다. 즉, 기류제어장치를 제어하여 실내기에서 가까운 곳을 집중적으로 냉방하거나, 원거리를 집중적으로 냉방할 수 있다. 또는 실내기의 좌측이나 우측을 집중적으로 냉방하도록 제어할 수 있다.
이하, 기류제어장치가 회전 그릴로 형성된 공기조화장치의 예에 대해 첨부된 도 17 내지 도 22를 참조하여 설명한다.
도 17은 회전 그릴로 구성된 기류제어장치를 구비한 공기조화장치를 나타내는 정면도이고, 도 18은 회전 그릴의 복수의 블레이드에 의한 기류 제어를 나타내는 도면이다. 도 19는 3개의 회전 그릴을 구비한 공기조화장치에서 다양한 기류 제어를 나타내는 도면이다.
도 17을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치(1000)의 실내기(1010)는 케이스의 전면(前面)(1011)의 토출구에 복수의 회전 그릴(1020,1030,1040)이 설치되어 있다. 복수의 회전 그릴(1020,1030,1040)은 케이스의 토출구의 전 면적을 덮을 수 있도록 설치된다. 도 17에서는 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)이 실내기(1010) 케이스의 전면(1011)에 설치되어 있으나, 실내기 전면(1011)의 토출구의 면적이 작은 경우에는 회전 그릴(1020,1030,1040)을 1개 또는 2개만 설치할 수도 있다.
회전 그릴(1020,1030,1040)은 케이스의 전면(1011)에 대해 회전 가능하게 설치된다. 회전 그릴(1020)은 그릴 몸체(1023)와 복수의 블레이드(1021)를 포함한다.
그릴 몸체(1023)는 케이스의 전면(1011)에 대해 회전 가능하게 설치되며, 중공의 원통 형상으로 형성된다. 그릴 몸체(1023)의 전면에는 복수의 블레이드(1021)가 설치된다. 그릴 몸체(1023)의 후단은 열 교환기를 마주한다. 따라서, 열 교환기를 통과한 찬 공기는 그릴 몸체(1023)를 통해 복수의 블레이드(1021) 사이의 공간으로 배출된다. 그릴 몸체(1023)는 수동으로 케이스에 대해 회전 가능하게 설치할 수도 있다. 다른 실시예로는, 그릴 몸체(1023)는 자동으로 케이스의 전면(1011)에 대해 회전 가능하게 설치할 수 있다. 예를 들면, 케이스에 회전 가능하게 지지되는 그릴 몸체(1023)의 외주에 기어를 형성하고, 모터의 축에 결합된 피니언 기어로 그릴 몸체(1023)의 기어를 회전시키도록 구성할 수 있다. 이와 같이 구성하면 모터를 제어하면 그릴 몸체(1023)를 케이스에 대해 회전시킬 수 있으며, 회전량을 제어할 수 있다.
복수의 블레이드(1021)는 그릴 몸체(1023)에 전면에 평행하게 배열되며, 그릴 몸체(1023)의 전면에 대해 일정 각도 선회할 수 있도록 설치된다. 복수의 블레이드(1021)는 전체가 그릴 몸체(1023)의 전면에 대해 동일한 각도로 회전하도록 설치된다. 이와 같이 복수의 블레이드(1021)를 설치하면, 회전 그릴(1020)을 통해 배출되는 기류의 방향을 제어할 수 있다. 도 18에는 복수의 블레이드(1021)를 이용하여 기류의 방향을 제어하는 예가 도시되어 있다. 도 18의 (a)는 복수의 블레이드(1021)를 하향 경사시켜 기류를 아래 방향으로 토출하는 모습을 나타낸다. 도 18의 (b)는 복수의 블레이드(1021)를 수평으로 유지하여 기류를 수평 방향으로 토출하는 모습을 나타낸다. 도 18의 (c)는 복수의 블레이드(1021)를 상향으로 경사시켜 기류를 위 방향으로 토출하는 모습을 나타낸다.
복수의 블레이드(1021)는 수동으로 회전 각도를 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 다른 실시예로는 복수의 블레이드(1021)의 회전 각도를 자동으로 조절할 수 있도록 구성할 수 있다. 예를 들면, 모터나 리니어 액추에이터를 사용하여 복수의 블레이드(1021)의 회전 각도를 제어하도록 구성할 수 있다.
도 19는 도 17의 공기조화장치의 3개의 회전 그릴을 이용하여 토출구에서 토출되는 기류의 방향을 다양하게 조절하는 예를 나타낸다.
도 19(a)는 중앙 회전그릴(1030)은 복수의 블레이드(1031)를 수직한 상태로 하고, 좌측 회전그릴(1020)은 복수의 블레이드(1021)가 중앙을 향해 상향 경사진 상태로 하고, 우측 회전그릴(1040)은 복수의 블레이드(1041)가 중앙을 향해 상향 경사진 상태로 한다. 그러면, 화살표와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 토출되는 기류가 중앙으로 모이게 되므로 중앙 집중 토출 상태가 된다.
도 19(b)는 좌측 회전 그릴(1020), 중앙 회전 그릴(1030), 및 우측 회전 그릴(1040) 모두가 복수의 블레이드(1021,1031,1041)가 우측으로 상향 경사진 상태로 한다. 그러면, 화살표와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 토출되는 기류가 우측으로 치우쳐 토출되게 되므로 우측 집중 토출 상태가 된다. 이때, 복수의 블레이드(1021,1031,1041)를 그릴 몸체의 전면에 대해 우측 방향으로 경사시키면 토출되는 기류를 좀 더 확실하게 우측으로 치우치게 할 수 있다.
도 19(c)는 좌측 회전 그릴(1020), 중앙 회전 그릴(1030), 및 우측 회전 그릴(0140) 모두가 복수의 블레이드(1021,1031,1041)가 좌측으로 상향 경사진 상태로 한다. 그러면, 화살표와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 토출되는 기류가 좌측으로 치우쳐 토출되게 되므로 좌측 집중 토출 상태가 된다. 이때, 복수의 블레이드(1021,1031,1041)를 그릴 몸체의 전면에 대해 좌측 방향으로 경사시키면 토출되는 기류를 좀 더 확실하게 좌측으로 치우치게 할 수 있다.
도 19(d)는 좌측 회전 그릴(1020), 중앙 회전 그릴(1030), 및 우측 회전 그릴(1040) 모두가 복수의 블레이드(1021,1031,1041)를 수평 상태로 한다. 그러면, 화살표와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 토출되는 기류가 정면으로 균일하게 토출되는 일반 토출 상태가 된다. 이때, 복수의 블레이드(1021,1031,1041)를 그릴 몸체의 전면에 대해 상측이나 하측으로 경사시키면 토출되는 기류를 수평면에 대해 상측으로 치우치게 하거나 아래쪽으로 치우치게 할 수 있다.
도 19(e)는 중앙 회전그릴(1030)은 복수의 블레이드(1031)를 수평한 상태로 하고, 좌측 회전그릴(1020)은 복수의 블레이드(1021)가 중앙에 대해 하향 경사진 상태로 하고, 우측 회전 그릴(1040)은 복수의 블레이드(1041)가 중앙에 대해 하향 경사진 상태로 한다. 그러면, 화살표와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 토출되는 기류가 간섭되지 않고 분리되므로 3개의 기류를 개별로 제어할 수 있다.
도 19(f)는 도 19(e)와 같이 3개의 회전 그릴(1020,1030,1040)에서 나오는 기류가 개별로 제어되는 상태의 일 예를 나타낸다. 즉, 중앙 회전그릴(1030)은 복수의 블레이드(1031)가 수평한 상태이고, 좌측 회전그릴(1020)은 복수의 블레이드(1021)가 중앙에 대해 하향 경사진 상태이며, 우측 회전 그릴(1040)은 복수의 블레이드(1041)가 중앙에 대해 하향 경사진 상태이다. 이 상태에서 좌측 회전 그릴(1020)에서는 복수의 블레이드(1021)를 조절하여 최대 유량의 기류가 토출되도록 하고, 중앙의 회전 그릴(1030)은 복수의 블레이드(1031)를 조절하여 최소 유량의 기류가 토출되도록 하며, 우측의 회전 그릴(1040)은 복수의 블레이드(1041)를 조절하여 중간 유량의 기류가 토출되도록 제어할 수 있다.
이하, 도 20 내지 도 22를 참조하여 회전 그릴로 구성된 기류제어장치를 구비한 공기조화장치의 다른 실시예들을 설명한다.
도 20을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치(1100)의 실내기(1110)는 케이스의 전면(前面)(1111)의 토출구에 복수의 회전 그릴(1120,1130,1140)이 설치되어 있다. 복수의 회전 그릴(1120,1130,1140)은 케이스의 토출구의 전 면적을 덮을 수 있도록 설치된다. 본 실시예에 의한 공기조화장치(1100)는 도 17에 도시된 공기조화장치(1000)와 달리 크기가 다른 회전 그릴이 실내기 케이스의 전면(1111)에 설치되어 있다. 실내기 전면의 토출구의 좌측과 우측에는 큰 사이즈의 회전 그릴(1120,1130)이 설치되고, 중앙에는 작은 사이즈의 회전 그릴(1140)이 3개 설치되어 있다. 좌우측의 큰 사이즈의 회전 그릴((1120,1130)과 중앙의 작은 사이즈의 회전 그릴(1140)은 상술한 실시예의 회전 그릴(1120)과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
도 21을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치(1200)의 실내기(1210)는 케이스의 전면(前面)(1211)의 토출구에 복수의 사각 그릴(1220)이 설치되어 있다. 복수의 사각 그릴(1220)은 케이스의 토출구의 전 면적을 덮을 수 있도록 설치된다. 본 실시예에 의한 공기조화장치(1200)에 설치된 사각 그릴(1220)은 상술한 회전 그릴(1020)과 달리 케이스에 대해 회전할 수 없다. 그러나, 복수의 블레이드(1221)는 상술한 회전 그릴(1020)의 복수의 블레이드(1021)와 동일하게 그릴 몸체의 전면에 대해 소정 각도 회전할 수 있도록 설치된다. 도 21에서는 3개의 사각 그릴(1220)이 실내기 케이스의 전면에 설치되어 있으나, 실내기 전면의 토출구의 면적이 작은 경우에는 사각 그릴(1220)을 1개 또는 2개만 설치할 수도 있다. 즉, 실내기 전면에 설치되는 사각 그릴(1220)의 개수는 3개로 한정되는 것이 아니라, 토출구의 크기와 사각 그릴(1220)의 크기에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 22를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화장치(1300)의 실내기(1310)는 케이스의 전면(前面)(1311)의 토출구에 복수의 회전 그릴(1320)과 사각 그릴(1340)이 설치되어 있다. 복수의 회전 그릴(1320)과 사각 그릴(1340)은 케이스의 토출구의 전 면적을 덮을 수 있도록 설치된다. 본 실시예에 의한 공기조화장치(1300)는 도 17에 도시된 공기조화장치(1000)와 달리 토출구의 중앙에 한 개의 사각 그릴(1340)이 설치되어 있고, 토출구의 좌측과 우측에는 2개의 회전 그릴(1320)이 설치되어 있다. 좌우측의 회전 그릴(1320)은 상술한 도 17의 실시예의 회전 그릴(1020)과 동일하고, 중앙의 사각 그릴(1340)은 상술한 도 21의 실시예의 사각 그릴(1220)과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기에서 본 발명은 예시적인 방법으로 설명되었다. 여기서 사용된 용어들은 설명을 위한 것이며, 한정의 의미로 이해되어서는 안 될 것이다. 상기 내용에 따라 본 발명의 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 따로 부가 언급하지 않는 한 본 발명은 청구범위의 범주 내에서 자유로이 실시될 수 있을 것이다.
10; 전면 송풍방식 공기조화장치
20,30,40,100,200,300,400,500,600,700,800,900; 공기조화장치
101,201,301,401,501,601,701,801,901; 실내기
110,210,310,410,510,610,710,810,910; 기류제어장치
21,22,41,42,131,132,311,312,411,412; 상하 슬라이딩 도어
23,24,31,32,121,122,221,222,511,512,611,612; 좌우 슬라이딩 도어
421,422,521,522,620,821,822; 회전 도어
711,712,811,812; 접이식 도어
1000,1100,1200,1300; 공기조화장치
1010,1110,1210,1310; 실내기
1020,1030,1040,1120,1130,1140,1320; 회전 그릴
1220,1340; 회전 그릴

Claims (20)

  1. 적어도 일면에 찬 기류가 토출되는 토출구가 마련된 케이스; 및
    상기 케이스에 상기 토출구를 덮을 수 있도록 설치되며, 상기 토출구의 개방 면적을 제어할 수 있도록 형성된 한 쌍의 슬라이딩 도어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 상하 방향으로 이동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 토출구의 좌우측에는 상기 토출구를 덮을 수 있는 한 쌍의 회전형 도어가 설치된 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 접이식 도어인 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 회전형 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 좌우 방향으로 이동하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 토출구의 상측면과 하측면에는 상기 토출구를 덮을 수 있는 한 쌍의 회전형 도어가 설치된 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 접이식 도어인 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 하측으로 상기 케이스의 내부에 상하로 회전하는 복수의 회전형 날개가 설치된 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 회전형 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 슬라이딩 도어는,
    좌우 방향으로 이동하는 한 쌍의 제1슬라이딩 도어; 및
    상하 방향으로 이동하는 한 쌍의 제2슬라이딩 도어;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 제1슬라이딩 도어와 상기 한 쌍의 제2슬라이딩 도어를 제어하여 상기 토출구의 종횡비를 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 토출구의 개방 면적을 일정하게 유지하면서, 상기 토출구의 종횡비를 조절하는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 토출구의 개방 면적과 종횡비가 동시에 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 한 쌍의 슬라이딩 도어 각각은,
    상기 케이스에 설치되며, 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 이동을 안내하는 레일;
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 일측에 설치된 랙 기어; 및
    상기 랙 기어에 치합되는 피니언 기어를 구동하는 모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 한 쌍의 슬라이딩 도어는 접이식 도어인 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 토출구와 마주하는 상기 한 쌍의 슬라이딩 도어의 내면은 곡면 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  18. 적어도 일면에 찬 기류가 토출되는 토출구가 마련된 케이스; 및
    상기 케이스에 상기 토출구를 덮을 수 있으며, 상기 케이스에 대해 회전 가능하게 설치되는 적어도 한 개의 회전 그릴;을 포함하며,
    상기 적어도 한 개의 회전 그릴은,
    상기 케이스에 대해 회전 가능하게 설치되는 그릴 몸체; 및
    상기 그릴 몸체의 전면에 대해 평행하게 배열되며, 일정 각도 선회할 수 있도록 설치되는 복수의 블레이드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 그릴 몸체의 회전 각도와 상기 복수의 블레이드의 선회 각도는 자동으로 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 케이스의 토출구에는 복수의 회전 그릴이 설치되며,
    상기 복수의 회전 그릴 중 적어도 한 개는 다른 회전 그릴과 크기가 다른 것을 특징으로 하는 기류제어장치를 구비한 공기조화장치.
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