KR20170132380A

KR20170132380A - 로봇 공조장치

Info

Publication number: KR20170132380A
Application number: KR1020160062744A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 김동우; 김연섭
Original assignee: 한온시스템 주식회사
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2017-12-04
Also published as: KR102438066B1

Abstract

본 발명은 로봇 공조장치에 관한 것으로서, 필요에 따라 공조부만 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록 구성함으로써, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 로봇 본체와, 로봇 본체에 설치되며 냉,온풍을 발생시켜 송풍하는 공조부와, 공조부를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇 공조장치에 있어서, 공조부를 필요에 따라 로봇 본체로부터 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록, 공조부를 로봇 본체에 장착 및 탈거 가능하게 하는 착탈수단을 구비한다.

Description

로봇 공조장치{ROBOT AIR CONDITIONING SYSTEM}

본 발명은 로봇 공조장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 필요에 따라 공조부만 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록 구성함으로써, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있고, 이를 통해, 활용도를 향상시킬 수 있는 로봇 공조장치에 관한 것이다.

일반적으로, 실내와 같은 일정공간(이하, "실내"라 통칭함)을 쾌적하게 유지시키기 위한 장치로서, 공조장치가 있다.

공조장치는, 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기를 갖추고 있는 것으로, 증발기에서 발생된 냉기를 실내에 송풍하여 실내를 냉방하거나, 또는 응축기에서 발생된 온기를 실내에 송풍하여 실내를 난방하도록 구성된다.

그런데, 이러한 종래의 공조장치는, 대부분 실내의 어느 한 곳에 고정적으로 설치되는 구조이므로, 실내의 어느 한 부분만 국부적으로 냉,난방하고자 할 경우, 이에 대응할 수 없다는 단점이 있다.

특히, 실내가 넓을 경우에는, 실내의 국부적인 냉,난방을 원하더라도, 부득이하게 실내 전체를 냉,난방할 수 밖에 없다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 불필요한 에너지 소비가 발생된다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 공조장치는, 실내의 어느 한 부분에 고정적으로 설치되는 구조이므로, 냉,온풍의 토출 방향이 제한적일 수 밖에 없다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 실내의 특정부분에 냉,온풍이 송풍되지 않거나, 냉,온풍의 송풍량이 현저하게 낮은 "사각지대"가 발생한다는 문제점이 있다.

그리고 이러한 문제점 때문에 실내의 냉,난방 효율이 현저하게 저하된다는 결점이 지적되고 있다.

한편, 이를 감안하여, 실내의 특정 부분을 국부적으로 냉,난방할 수 있고, 실내의 냉,난방 사각지대를 효율좋게 냉,난방할 수 있는 공조장치가 다양하게 개발되고 있다.

그 일례로서, "이동식 공조장치"가 있다. 이동식 공조장치는, 공조작동을 실행하는 공조부를 이동가능하게 구성한 것으로, 냉,난방이 필요한 곳에 공조부를 이동시킨 후, 공조부를 실행시켜 냉,온풍을 제공한다. 특히, 공조부의 응축기측에서 방출된 온풍, 또는 증발기측에서 방출된 냉풍을 제공한다.

따라서, 공조작동이 필요한 곳을 국부적으로 냉,난방할 수 있고, 아울러 냉,난방의 사각 지대를 효율좋게 냉,난방할 수 있다.

한편, 이러한 이동식 공조장치는, 경우에 따라, 실내 중 공조부하측을 감지하는 감지부와, 공조부를 이동시키는 이동부와, 공조부하측을 향해 공조부가 이동할 수 있도록 이동부를 제어하는 제어부를 포함하기도 한다.

특히, 제어부는, 감지부를 통해 공조작동이 요구되는 실내의 공조부하를 감지한 다음, 이동부를 제어하여 감지된 공조부하측으로 공조부를 이동시키고, 공조부하측으로 이동된 공조부를 작동시킨다.

따라서, 공조작동이 요구되는 실내의 공조부하를 찾아 스스로 이동한 다음, 공조부하측에 냉,온풍을 공급하여 상기 공조부하측을 자동으로 냉,난방하기도 한다.

그런데, 이러한 종래의 이동식 공조장치는, 냉방 또는 난방 상태에 관계없이 공조부의 응축기와 증발기에서 온기와 냉기가 항상 발생되는 구조이므로, 냉,난방 성능이 떨어진다는 단점이 있다.

특히, 냉방모드 시에는, 냉방모드 상태임에도 불구하고 응축기의 온기가 실내측으로 계속해서 방출되므로 냉방성능이 현저하게 떨어진다는 단점이 있고, 난방모드 시에는, 난방모드 상태임에도 불구하고 증발기의 냉기가 실내측으로 계속해서 방출되므로, 난방성능이 현저하게 떨어진다는 단점이 있다.

또한, 종래의 이동식 공조장치는, 공조부하측으로 이동하여, 공조부하측을 국부적으로 냉,난방하기는 하지만, 여전히 실내와 같은 특정 공간에서만 사용되는 구조이므로, 사용이 매우 제한적이라는 단점이 있다.

특히, 여전히, 부피가 크고 무겁기 때문에 이동이 자유롭지 못하다는 단점이 있으며, 이러한 단점 때문에 활용도가 매우 제한적이라는 결점이 지적되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 냉방모드 시에는 응축기의 온기 방출을 제한하고, 난방모드 시에는 증발기의 냉기 방출을 제한할 수 있는 로봇 공조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 냉방모드 시에는 응축기의 온기 방출을 제한하고, 난방모드 시에는 증발기의 냉기 방출을 제한할 수 있도록 구성함으로써, 냉,난방성능을 현저하게 개선시킬 수 있는 로봇 공조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필요에 따라 공조부만 분리하여 독립적으로 사용할 수 있는 로봇 공조장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 필요에 따라 공조부만 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록 구성함으로써, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있고, 이를 통해, 활용도가 매우 높은 로봇 공조장치를 제공하는 데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 로봇 공조장치는, 로봇 본체와, 상기 로봇 본체에 설치되며 냉,온풍을 발생시켜 송풍하는 공조부와, 상기 공조부를 제어하는 제어부를 포함하는 로봇 공조장치에 있어서, 상기 공조부를 필요에 따라 상기 로봇 본체로부터 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록, 상기 공조부를 상기 로봇 본체에 장착 및 탈거 가능하게 하는 착탈수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 공조부는, 공조케이싱과, 상기 공조케이싱에 내장되는 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기와 송풍팬들과 개폐도어들 및 전원공급배터리를 포함하며, 상기 착탈수단은, 상기 공조부의 공조케이싱을 수용시켜 장착하거나 또는 탈거하여 분리시킬 수 있도록, 상기 로봇 본체에 형성되는 공조부 설치공간과; 상기 공조부를 상기 로봇 본체의 공조부 설치공간에 장착하거나 또는 상기 공조부 설치공간으로부터 분리할 시에, 상기 공조부와 상기 로봇 본체의 제어부를 전기적으로 연결하거나 또는 분리시킬 수 있도록, 상기 공조부와 상기 제어부를 전기적으로 접속하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 공조부는, 상기 압축기와 응축기와 팽창밸브와 증발기와 송풍팬들과 개폐도어들 및 전원공급배터리를 제어할 수 있는 보조 제어부를 더 구비하며; 상기 로봇 본체에 장착하였을 시에는, 상기 커넥터에 의해 연결된 상기 로봇 본체의 제어부에 의해 제어되고; 상기 로봇 본체으로부터 분리되었을 시에는, 상기 보조 제어부에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 공조부의 공조케이싱은, 냉방모드 시에 상기 증발기측의 냉풍을 송풍하는 냉풍유로와; 난방모드 시에 상기 응축기측의 온풍을 송풍하는 온풍유로와; 냉방모드 시에는 상기 응축기측에서 발생된 폐온풍을 방출하고, 난방모드 시에는 상기 증발기측에서 발생된 폐냉풍을 방출하는 폐열유로 및; 냉방모드 시에는, 상기 응축기측에서 발생된 폐온풍의 열을 흡수하고, 난방모드 시에는, 상기 증발기측에서 발생된 폐냉풍의 냉기를 흡수할 수 있도록, 상기 폐열유로 상에 설치되는 폐열처리장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 로봇 공조장치에 의하면, 필요에 따라 공조부를 분리하여 독립적으로 사용할 수 있는 구조이므로, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있는 효과가 있다.

또한, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있으므로, 활용도가 매우 높은 장점이 있다.

또한, 불필요하게 배출되는 폐열을 축열팩들로 처리하는 구조이므로, 불필요하게 배출되는 폐열로 인한 냉,난방성능 저하현상을 방지할 수 있는 효과가 있다.

특히, "냉방모드" 시에는 응축기측의 온기를 축열팩으로 처리하여 온기의 방출을 제한하고, "난방모드" 시에는 증발기측의 냉기를 축열팩으로 처리하여 냉기의 방출을 제한하는 구조이므로, 불필요한 폐열의 방출을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해, 냉,난방성능을 현저하게 개선시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 주요 특징부를 분리하여 나타내는 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 주요 특징부를 분리하여 나타내는 측단면도,
도 3은 도 2의 결합상태를 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 본 발명을 구성하는 공조부가 로봇 본체에 결합된 상태에서 냉방모드로 제어되는 모습을 나타내는 도면,
도 5는 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 본 발명을 구성하는 공조부가 로봇 본체에 결합된 상태에서 난방모드로 제어되는 모습을 나타내는 도면,
도 6은 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 작동예를 나타내는 작동도로서, 로봇 공조장치 본체로부터 공조부가 분리되어 사용되는 모습을 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 특징부를 살펴보기에 앞서, 도 1 내지 도 3을 참조하여 로봇 공조장치의 기본 구성에 대해 간략하게 설명한다.

로봇 공조장치는, 로봇 본체(10)를 구비하며, 이 로봇 본체(10)에는, 감지부(20)와 이동부(30)와 공조부(40)와 전원공급배터리(50) 및 제어부(60)가 설치된다.

감지부(20)는, 적외선 센서, 카메라 등으로 구성되는 것으로, 실내를 촬상하고, 촬상된 이미지를 처리하여 실내 중의 사람의 인체를 감지한다.

이동부(30)는, 구동륜(32)과 조향륜(34), 구동륜(32)을 구동시키는 구동모터(36)와 조향륜(34)을 제어하는 조향모터(38)를 구비하는 것으로, 인가되는 전원에 의해 작동되면서 로봇 본체(10)를 특정한 곳으로 이동시킨다.

공조부(40)는, 압축기(40a)와 응축기(40b)와 팽창밸브(40c)와 증발기(40d)와 송풍팬(40e)들 및 개폐도어(40f)들을 갖추고 있는 것으로, 압축기(40a)에서 냉매를 압축시킨 다음, 이를 순차적으로 순환시킴으로써, 응축기(40b)에서 온기를 발생시키고, 증발기(40d)에서 냉기를 발생시킨다.

그리고 응축기(40b)에서 발생된 온기를 실내에 송풍하여 실내를 난방하고, 증발기(40d)에서 발생된 냉기를 실내에 송풍하여 실내를 냉방한다.

전원공급배터리(50)는, 감지부(20)와 이동부(30)와 공조부(40)에 전원을 공급한다. 따라서, 감지부(20)와 이동부(30)와 공조부(40)가 구동될 수 있게 한다.

여기서, 전원공급배터리(50)는, 충전이 가능한 것으로, 전기가 소진될 경우, 도시하지 않은 충전 스테이션(Station)을 통해 전기가 충전되도록 구성된다.

제어부(60)는, 마이크로 프로세서를 갖추고 있는 것으로, 감지부(20)와 이동부(30)와 공조부(40)와 전원공급배터리(50)를 제어하도록 구성된다.

특히, 감지부(20)에서 사람이 인식되면, 사람이 인식된 곳으로 이동부(30)를 제어하여 로봇 본체(10)를 사람측으로 이동시킨다. 그리고 공조부(40)를 제어하여 사람측으로 냉,온풍이 송풍되게 하고, 전원공급배터리(50)의 배터리 전원이 소진될 경우, 로봇 본체(10)를 충전 스테이션측으로 복귀시키도록 구성된다.

이러한 구성의 감지부(20)와 이동부(30)와 공조부(40)와 전원공급배터리(50)와 제어부(60)는, 이미 공지된 기술이므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로, 본 발명에 따른 로봇 공조장치의 특징부를 도 1 내지 도 3을 참조하여 상세하게 살펴본다.

먼저, 본 발명의 로봇 공조장치는, 냉,온풍을 발생시키는 공조부(40)를 구비하되, 상기 공조부(40)는 로봇 본체(10)로부터 분리가능하게 구성되고, 이렇게 구성된 공조부(40)는 독립적으로 사용할 수 있도록 구성된다.

이를 상세하게 설명하면, 로봇 본체(10)는, 내부의 공조부 설치공간(12)를 갖추고 있다.

공조부 설치공간(12)은, 후측부분이 개방되어 있으며, 이 후측의 개방부(12a)를 통해, 공조부(40)를 설치하거나 또는 설치된 공조부(40)를 로봇 본체(10)로부터 분리할 수 있게 한다. 여기서, 공조부 설치공간(12)의 후측 개방부(12a)는, 별도의 커버(14)에 의해 개폐되도록 구성된다.

한편, 공조부(40)는, 공조케이싱(42)을 구비한다. 공조케이싱(42)은, 사각의 박스체로서, 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)에 수용하여 설치하거나 또는 공조부 설치공간(12)으로부터 탈거하여 분리하도록 구성된다.

이러한 공조케이싱(42)은, 내부공간(44)을 구비하며, 이 내부공간(44)에는 양쪽의 공기도입구(44a)와, 앞쪽의 공기토출구(44b)와, 뒤쪽의 폐열배출구(44c)가 형성되어 있다.

양쪽의 공기도입구(44a)와, 앞쪽의 공기토출구(44b)와, 뒤쪽의 폐열배출구(44c)는, 도 1과 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 공조케이싱(42)을 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)에 설치하였을 시에, 로봇 본체(10)의 개구부인 공기흡입통로(10a)와 공기배출통로(10b)와 폐열배출통로(10c)에 각각 정렬되도록 구성된다.

이렇게 구성된 공조케이싱(42)의 공기도입구(44a)와 공기토출구(44b)와 폐열배출구(44c)는, 외부의 공기를 도입하고, 도입된 공기를 배출하도록 구성된다.

특히, 공조케이싱(42)을 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)에 설치하였을 시에는, 로봇 본체(10)의 공기흡입통로(10a)를 통해 외부의 공기를 도입하고, 도입된 공기를 로봇 본체(10)의 공기배출통로(10b)와 폐열배출통로(10c)를 통해 배출하도록 구성된다.

반대로, 공조케이싱(42)을 로봇 본체(10)로부터 분리하였을 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 공기를 직접 도입하고, 도입된 공기를 직접 배출하도록 구성된다.

한편, 공조케이싱(42)의 내부공간(44)은, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 공기도입구(44a)로부터 분지되는 냉풍유로(45)와 온풍유로(46) 및, 냉풍유로(45)와 온풍유로(46)로부터 각각 분지된 후, 서로 합쳐지는 폐열유로(47)들을 갖추고 있다.

냉풍유로(45)에는, 증발기(40d)와 송풍팬(40e)과 개폐도어(40f)가 순차적으로 설치되며, 그 말단부분이 공조케이싱(42)의 공기토출구(44b)와 연결된다.

이러한 냉풍유로(45)는 "냉방모드" 시에, 개폐도어(40f)에 의해 증발기(40d)와 공기토출구(44b)가 서로 연통되면, 증발기(40d)를 통과한 냉풍을 공기토출구(44b)로 이송한다.

따라서, 공기토출구(44b)로 이송된 냉풍이, 상기 공기토출구(44b)를 통해 토출될 수 있게 한다. 이로써, 주변부분이 냉방될 수 있게 한다.

특히, 공조부(40)가 로봇 본체(10)에 설치되어 있을 경우에는, 로봇 본체(10)의 주변부분이 냉방될 수 있게 하고, 공조부(40)가 로봇 본체(10)로부터 분리되어 독립적으로 사용되고 있을 경우에는 공조부(40)의 주변부분이 냉방될 수 있게 한다.

온풍유로(46)에는, 응축기(40b)와 송풍팬(40e)과 개폐도어(40f)가 순차적으로 설치되며, 그 말단부분이 공조케이싱(42)의 공기토출구(44b)와 연결된다.

이러한 온풍유로(46)는 "난방모드" 시에, 개폐도어(40f)에 의해 응축기(40b)와 공기토출구(44b)가 서로 연통되면, 응축기(40b)를 통과한 온풍을 공기토출구(44b)로 이송한다.

따라서, 공기토출구(44b)로 이송된 온풍이, 상기 공기토출구(44b)를 통해 토출될 수 있게 한다. 이로써, 주변부분이 난방될 수 있게 한다.

특히, 공조부(40)가 로봇 본체(10)에 설치되어 있을 경우에는, 로봇 본체(10)의 주변부분이 난방될 수 있게 하고, 공조부(40)가 로봇 본체(10)로부터 분리되어 독립적으로 사용되고 있을 경우에는 공조부(40)의 주변부분이 난방될 수 있게 한다.

폐열유로(47)들은, 그 말단부분이 폐열배출구(44c)와 연결된다. 이렇게 연결된 폐열유로(47)들은, 냉,온풍유로(45, 46)에서 배출되는 냉풍 또는 온풍을 폐열배출구(44c)로 이송한다.

특히, "냉방모드" 시에는, 응축기(40b)에서 방출된 온풍유로(46)측의 폐온풍을 폐열배출구(44c)로 이송하고, "난방모드" 시에는, 증발기(40d)에서 방출된 폐냉풍유로(45)측의 냉풍을 폐열배출구(44c)로 이송한다.

따라서, "냉방모드" 시에는, 응축기(40b)의 온기가 폐열배출구(44c)를 통해 외부로 배출될 수 있게 하고, "난방모드" 시에는, 증발기(40d)의 냉기가 폐열배출구(44c)를 통해 외부로 배출될 수 있게 한다.

한편, 폐열유로(47) 상에는, 폐열처리장치(48)가 설치된다. 폐열처리장치(48)는, 축열재를 내장하고 있는 다수 축열팩(48a)들로 구성된다.

이러한 축열팩(48a)들은, 폐열유로(47) 상에 간격을 두고 설치되며, 이렇게 설치된 축열팩(48a)들은 폐열유로(47)를 통과하는 냉,온풍과 열교환되면서 상기 냉,온풍의 폐열을 흡수하도록 구성된다.

특히, "냉방모드" 시에는, 응축기(40b)측에서 방출된 온풍의 열을 흡수하고, "난방모드" 시에는, 증발기(40d)측에서 방출된 냉풍의 냉기를 흡수하도록 구성된다.

따라서, "냉방모드" 시에는, 공조부(40)에서의 "온기 방출"을 최대한 제한하고, "난방모드" 시에는 공조부(40)에서의 "냉기 방출"을 최대한 제한한다. 이로써, 냉,난방 시에, 공조부(40)에서의 "불필요한 폐열 방출"을 최대한 방지하고, 그 결과, "폐열 방출"로 인한 냉,난방성능의 저하현상을 현저하게 개선시킨다.

여기서, 각 축열팩(48a)들은, 다수의 공기통과구멍(48b)들을 갖추고 있는데, 이 공기통과구멍(48b)들은, 폐열유로(47) 상의 공기흐름을 원활하게 하고, 아울러, 폐열유로(47) 상의 공기와 축열팩(48a)의 접촉면적을 높여 상기 축열팩(48a)들의 축열성능을 향상시킨다.

다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 공조부(40)는 압축기(40a)를 갖추고 있되, 상기 압축기(40a)는, 내부공간(44)의 폐열유로(47) 상에 설치되도록 구성된다.

폐열유로(47) 상에 설치되는 압축기(40a)는, 폐열유로(47)를 따라 이송되는 공기와 접촉하도록 구성되며, 이렇게 구성된 압축기(40a)는, 폐열유로(47)의 공기와 열교환되도록 구성된다.

특히, 폐열유로(47)의 공기와 열교환되면서 냉각되도록 구성되며, 이로써, 냉매의 압축성능이 개선되고, 수명이 연장될 수 있도록 구성된다.

뿐만 아니라, "난방모드" 시에는, 증발기(40d)에서 방출된 냉풍과 열교환되면서 냉풍의 온도를 높이는 역할을 한다. 따라서, "난방모드" 시에, 공조부(40)에서의 "냉기 방출"을 방지하고, 이를 통해, 공조부(40)의 난방성능을 개선시킨다.

한편, 도 3을 참조하면, 상기 압축기(40a)는, 폐열처리장치(48)와 함께 공조케이싱(42)의 하측부분에 설치되도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고 응축기(40b)와 증발기(40d) 등의 열교환부는, 공조케이싱(42)의 상측부분에 설치되도록 구성되는 것이 바람직하다.

이렇게 구성한 이유는, 상측에 열교환부를 배치하고, 하측에 압축기(40a)와 폐열처리장치(48)를 배치하는 수직형 구조를 채용하기 위함이며, 이로써, 공간활용을 도모하고, 폐냉풍와 폐온풍이 하측의 압축기(40a)를 통과하여 배출될 수 있게 하기 위함이다.

다시, 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 공조부(40)는 전원공급배터리(50)를 내장하고 있다.

전원공급배터리(50)는, 공조부(40)의 내부공간(44)에 설치되며, 이렇게 설치된 전원공급배터리(50)는, 공조부(40)의 각 전기장치에 전원을 공급한다.

특히, 공조부(40)의 압축기(40a)와 팽창밸브(40c)와 송풍팬(40e)과 개폐도어(40f) 등에 전원을 공급한다. 따라서, 공조부(40)가 독립적으로 구동되면서 냉,난방 작용을 독립적으로 수행할 수 있게 한다.

여기서, 전원공급배터리(50)는, 내부공간(44)의 폐열유로(47) 상에 설치되는 것이 바람직하다.

이는, 폐열유로(47)를 따라 이송되는 공기와 접촉하면서 폐열유로(47)의 공기와 열교환되도록 하기 위함이다. 특히, 폐열유로(47)의 공기와 열교환되면서 냉각되고, 아울러, "난방모드" 시에는, 증발기(40d)에서 방출된 냉풍과 열교환되면서 냉풍의 온도를 높이도록 하기 위함이다.

한편, 이러한 전원공급배터리(50)는, 커넥터(52)에 의해 로봇 본체(10)와 전기적으로 연결되도록 구성된다.

특히, 공조부(40)를 로봇 본체(10)에 장착하였을 경우, 상기 로봇 본체(10)의 제어부(60)와 전기적으로 연결되도록 구성되며, 이렇게 구성된 전원공급배터리(50)는, 제어부(60)의 통제를 받는다.

예를 들면, 제어부(60)를 통해 전기를 충전받고, 제어부(60)의 통제에 따라 공조부(40)의 각 전기장치에 전원을 인가하거나 또는 인가를 제한한다.

또한, 각 전기장치, 예를 들면, 압축기(40a)와 개폐도어(40f)와 송풍팬(40e)에 인가되는 전기량을 제어한다. 따라서, 압축기(40a)의 회전속도와, 개폐도어(40f)의 개도량과, 송풍팬(40e)의 회전속도가 제어될 수 있게 한다. 이로써, 로봇 본체(10)의 제어값에 따라 공조부(40)가 능동적으로 제어될 수 있게 한다.

한편, 전원공급배터리(50)는, 공조부(40)를 로봇 본체(10)로부터 분리하여 독립적으로 사용할 경우에는, 커넥터(52)를 분리하여 로봇 본체(10)로부터 공조부(40)를 전기적으로 분리시키면 된다.

여기서, 전원공급배터리(50)가, 로봇 본체(10)의 제어부(60)와 분리되었을 시에는, 커넥터(52)와 연결되는 외부의 전원공급원, 예를 들면, 상용전원을 통해 충전이 가능하도록 구성된다.

다시, 도 1과 도 2와 도 3을 참조하면, 상기 공조부(40)는 보조 제어부(70)를 더 갖추고 있다.

보조 제어부(70)는, 공조케이싱(42)의 외측부분에 설치되는 것으로, 마이콤(도시하지 않음)과 구동회로(도시하지 않음)와 디스플레이부(72)와 다수의 제어버튼(74)들을 구비한다.

이러한 보조 제어부(70)는, 공조부(40)의 각 전기장치를 제어할 수 있도록 구성되는 것으로, 공조부(40)가 로봇 본체(10)로부터 분리된 후, 독립적으로 사용될 경우, 상기 공조부(40)를 독립적으로 제어할 수 있게 한다.

특히, 공조부(40)를 온(ON) 또는 오프(OFF)시킬 수 있게 하고, 공조부(40)를 "냉방모드"와 "난방모드" 중, 어느 하나로 선택할 수 있게 하며, 공조부(40)에서 토출되는 냉,온풍의 온도와 풍량을 조절할 수 있게 한다.

여기서, 보조 제어부(70)의 각 제어버튼(74)들은, 온,오프 버튼(74a)과, 모드선택 버튼(74b)과, 온도조절버튼(74c)과, 풍량조절버튼(74d)을 포함하며, 디스플레이부(72)는, 공조부(40)의 작동 상태와 일련의 작동과정을 표시하도록 구성된다.

다음으로, 이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작동예를 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

먼저, 공조부(40)를 로봇 본체(10)에 장착하여 사용하는 경우를 설명한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 공조부(40)를 로봇 본체(10)에 장착하기 위해서는, 로봇 본체(10)의 후면에 설치된 커버(14)를 분리하여 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)을 개방한다.

그리고 나서, 공조부 설치공간(12)의 후측 개방부(12a)에 공조부(40)를 삽입하고, 삽입된 공조부(40)를 내측으로 끝까지 밀어넣어 장착한다.

그리고 공조부(40)의 장착이 완료되면, 공조부 설치공간(12)의 후측 개방부(12a)를 커버(14)로 폐쇄한다. 그러면, 공조부(40)의 설치가 완료된다.

한편, 공조부(40)의 설치가 완료되면, 로봇 본체(10)의 제어부(60)를 통해, 로봇 공조장치를 온(ON)시킨다.

그러면, 로봇 본체(10)는, 감지부(20)를 통해 사람을 인식하고, 인식한 사람측으로 이동하며, 이동 후, 인식한 사람과 주변의 냉,난방 부하에 따라 "냉방모드" 또는 "난방모드"로 제어되면서 냉,온풍을 송풍한다.

이때, "냉방모드"로 제어될 경우에는, 도 4에 도시된 바와 같이, 공조부(40)의 증발기(40d)에서 방출된 냉기가, 냉풍유로(45)를 통해 공기토출구(44b)로 이송되고, 이렇게 이송된 냉기는, 공기토출구(44b)와 로봇 본체(10)의 공기배출통로(10b)를 통해 외부로 배출된다. 그 결과, 로봇 본체(10)의 주변에 냉풍이 공급되면서 냉방한다.

한편, "냉방모드" 시에, 공조부(40)의 응축기(40b)에서 방출된 온기는, 폐열유로(47)를 따라 배출되는데, 이렇게 배출되는 온기는, 폐열유로(47) 상에 설치된 축열팩(48a)들을 통과하면서 열교환된다.

그리고 열교환된 응축기(40b)의 온기는, 온도가 낮아지면서 폐열배출구(44c)와 로봇 본체(10)의 폐열배출통로(10c)를 통해 외부로 배출된다. 이로써, 높은 온도를 유지한채 방출되지 않는다.

그 결과, "냉방모드" 시, 공조부(40)에서의 "온기 방출"을 최대한 제한하고, 이로써, "냉방모드" 시에, "온기 방출"로 인한 냉방성능의 저하현상을 개선시킨다.

로봇 공조장치가 "난방모드"로 제어될 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 공조부(40)의 응축기(40b)에서 방출된 온기가, 온풍유로(46)를 통해 공기토출구(44b)로 이송되고, 이렇게 이송된 온기는, 공기토출구(44b)와 로봇 본체(10)의 공기배출통로(10b)를 통해 외부로 배출된다. 그 결과, 로봇 본체(10)의 주변에 온풍이 공급되면서 난방한다.

한편, "난방모드" 시에, 공조부(40)의 증발기(40d)에서 방출된 냉기는, 폐열유로(47)를 따라 배출되는데, 이렇게 배출되는 냉기는, 폐열유로(47) 상에 설치된 축열팩(48a)들을 통과하면서 열교환된다.

그리고 열교환된 증발기(40d)의 냉기는, 온도가 높아지면서 폐열배출구(44c)와 로봇 본체(10)의 폐열배출통로(10c)를 통해 외부로 배출된다. 이로써, 낮은 온도를 유지한채 방출되지 않는다.

그 결과, "난방모드" 시, 공조부(40)에서의 "냉기 방출"을 최대한 제한하고, 이로써, "난방모드" 시에, "냉기 방출"로 인한 난방성능의 저하현상을 개선시킨다.

다음으로, 공조부(40)를 로봇 본체(10)으로부터 분리하여 독립적으로 사용하는 경우를 설명한다.

도 1과 도 2와 도 6을 참조하면, 먼저, 공조부(40)를 로봇 본체(10)로부터 분리하기 위해서는, 로봇 본체(10)의 후면에 설치된 커버(14)를 분리하여 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)을 개방한다.

그리고 나서, 공조부 설치공간(12)에 설치되어 있던 공조부(40)를 잡아당겨 분리한다.

그리고 공조부(40)의 분리가 완료되면, 분리된 공조부(40)를 원하는 곳, 예를 들면, 도 6에 도시된 바와 같이, 캠핑 장소의 텐트 내로 이동시킨다.

그리고 공조부(40)의 이동이 완료되면, 공조케이싱(42)에 설치된 보조 제어부(70)의 제어버튼(74)들을 조작하여 온(ON)시키고, 냉,난방 모드와 풍량을 선택한다.

그러면, 공조부(40)가 작동되면서 냉풍 또는 온풍을 방출하고, 이러한 냉,온풍의 방출을 통해 주변의 공간이 냉,난방된다.

여기서, 공조부(40)의 작동 과정은 위에서 설명하였으므로, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 필요에 따라 공조부(40)를 분리하여 독립적으로 사용할 수 있는 구조이므로, 냉,난방이 필요한 곳이라면 어디든지 휴대하여 사용할 수 있다.

또한, 불필요하게 배출되는 폐열을 축열팩(48a)들로 처리하는 구조이므로, 불필요하게 배출되는 폐열로 인한 냉,난방성능 저하현상을 방지할 수 있다.

특히, "냉방모드" 시에는 응축기(40b)측의 온기를 축열팩(48a)으로 처리하여 온기의 방출을 제한하고, "난방모드" 시에는 증발기(40d)측의 냉기를 축열팩(48a)으로 처리하여 냉기의 방출을 제한하는 구조이므로, 불필요한 폐열의 방출을 최소화시킬 수 있으며, 이를 통해, 냉,난방성능을 현저하게 개선시킬 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 특허청구범위에 기재된 범주내에서 적절하게 변경 가능한 것이다.

10: 로봇 본체 10a: 공기흡입통로
10b: 공기배출통로 10c; 폐열배출통로
12: 공조부 설치공간 12a: 후측 개방부
14: 커버(Cover) 20: 감지부
30: 이동부 40: 공조부
40a: 압축기 40b: 응축기
40c: 팽창밸브(Valve) 40d: 증발기
40e: 송풍팬(Fan) 40f: 개폐도어(Door)
42: 공조케이싱 44: 내부공간
44a: 공기도입구 44b: 공기토출구
44c: 폐열배출구 45: 냉풍유로
46: 온풍유로 47: 폐열유로
48: 폐열처리장치 48a: 축열팩(Pack)
48b: 공기통과구멍 50: 전원공급배터리(Battery)
52: 커넥터(Connector) 60: 제어부
70: 보조 제어부 72: 디스플레이부
74: 제어버튼(Button) 74a: 온,오프 버튼
74b: 모드선택 버튼 74c: 온도조절버튼
74d: 풍량조절버튼

Claims

로봇 본체(10)와, 상기 로봇 본체(10)에 설치되며 냉,온풍을 발생시켜 송풍하는 공조부(40)와, 상기 공조부(40)를 제어하는 제어부(60)를 포함하는 로봇 공조장치에 있어서,
상기 공조부(40)를 필요에 따라 상기 로봇 본체(10)로부터 분리하여 독립적으로 사용할 수 있도록, 상기 공조부(40)를 상기 로봇 본체(10)에 장착 및 탈거 가능하게 하는 착탈수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 1항에 있어서,
상기 공조부(40)는,
공조케이싱(42)과, 상기 공조케이싱(42)에 내장되는 압축기(40a)와 응축기(40b)와 팽창밸브(40c)와 증발기(40d)와 송풍팬(40e)들과 개폐도어(40f)들 및 전원공급배터리(50)를 포함하며,
상기 착탈수단은,
상기 공조부(40)의 공조케이싱(42)을 수용시켜 장착하거나 또는 탈거하여 분리시킬 수 있도록, 상기 로봇 본체(10)에 형성되는 공조부 설치공간(12)과;
상기 공조부(40)를 상기 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)에 장착하거나 또는 상기 공조부 설치공간(12)으로부터 분리할 시에, 상기 공조부(40)와 상기 로봇 본체(10)의 제어부(60)를 전기적으로 연결하거나 또는 분리시킬 수 있도록, 상기 공조부(40)와 상기 제어부(60)를 전기적으로 접속하는 커넥터(52)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 2항에 있어서,
상기 공조부(40)는,
상기 압축기(40a)와 응축기(40b)와 팽창밸브(40c)와 증발기(40d)와 송풍팬(40e)들과 개폐도어(40f)들 및 전원공급배터리(50)를 제어할 수 있는 보조 제어부(70)를 더 구비하며;
상기 로봇 본체(10)에 장착하였을 시에는, 상기 커넥터(52)에 의해 연결된 상기 로봇 본체(10)의 제어부(60)에 의해 제어되고;
상기 로봇 본체(10)으로부터 분리되었을 시에는, 상기 보조 제어부(70)에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 3항에 있어서,
상기 공조부(40)의 보조 제어부(70)는,
상기 공조부(40)를 온(ON) 또는 오프(OFF)시킬 수 있는 온,오프 버튼(74a)과;
상기 공조부(40)를 냉방모드와 난방모드 중, 어느 하나로 선택할 수 있는 모드선택 버튼(74b)과;
상기 공조부(40)에서 토출되는 냉,온풍의 온도와 풍량을 조절할 수 있는 온도조절버튼(74c)과 풍량조절버튼(74d) 및,
상기 공조부(40)의 작동 상태와 일련의 작동과정을 표시하는 디스플레이부(72)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 2항에 있어서,
상기 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)은, 상기 로봇 본체(10)의 후면부분에 개방되게 형성되어 있으며;
상기 공조부(40)는, 상기 공조부 설치공간(12)의 후측 개방부(12a)를 통해 상기 로봇 본체(10)에 수용되면서 장착되거나 또는 상기 로봇 본체(10)로부터 탈거되면서 분리되고;
상기 로봇 본체(10)의 공조부 설치공간(12)은, 커버(14)에 의해 개방되거나 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 2항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 공조부(40)의 공조케이싱(42)은,
냉방모드 시에 상기 증발기(40d)측의 냉풍을 송풍하는 냉풍유로(45)와;
난방모드 시에 상기 응축기(40b)측의 온풍을 송풍하는 온풍유로(46)와;
냉방모드 시에는 상기 응축기(40b)측에서 발생된 폐온풍을 방출하고, 난방모드 시에는 상기 증발기(40d)측에서 발생된 폐냉풍을 방출하는 폐열유로(47) 및;
냉방모드 시에는, 상기 응축기(40b)측에서 발생된 폐온풍의 열을 흡수하고, 난방모드 시에는, 상기 증발기(40d)측에서 발생된 폐냉풍의 냉기를 흡수할 수 있도록, 상기 폐열유로(47) 상에 설치되는 폐열처리장치(48)를 포함하는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 6항에 있어서,
상기 폐열처리장치(48)는,
축열재를 내장하고 있는 다수 축열팩(48a)들을 포함하며, 상기 축열팩(48a)들은, 상기 폐열유로(47) 상에 간격을 두고 설치되어, 상기 폐열유로(47)를 통과하는 폐냉풍 및 폐온풍과 열교환되면서 상기 폐냉풍 및 폐온풍의 폐열을 흡수하는 구조인 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 7항에 있어서,
상기 공조부(40)의 압축기(40a)는,
상기 공조케이싱(42)의 폐열유로(47) 상에 설치되어, 상기 폐열유로(47)를 따라 이송되는 폐냉풍 및 폐온풍과 열교환되는 구조인 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 8항에 있어서,
상기 공조부(40)의 전원공급배터리(50)는,
상기 공조케이싱(42)의 폐열유로(47) 상에 설치되어, 상기 폐열유로(47)를 따라 이송되는 폐냉풍 및 폐온풍과 열교환되는 구조인 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 9항에 있어서,
상기 공조부(40)의 전원공급배터리(50)는,
상기 커넥터(52)에 의해 상기 로봇 본체(10)의 제어부(60)와 전기적으로 연결될 시에는, 상기 제어부(60)를 통해 전기를 충전받고,
상기 제어부(60)와 분리되었을 시에는, 상기 커넥터(52)와 연결되는 외부의 전원공급원을 통해 충전되는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 6항에 있어서,
상기 공조케이싱(42)은,
외부의 공기를 상기 냉풍유로(45)와 온풍유로(46)로 도입할 수 있는 공기도입구(44a)와;
상기 냉풍유로(45)의 냉풍과 상기 온풍유로(46)의 온풍을 외부로 배출시킬 수 있는 공기토출구(44b)와;
냉방모드 시에 상기 응축기(40b)측에서 발생된 상기 폐열유로(47)의 폐온풍을 외부로 배출하고, 난방모드 시에 상기 증발기(40d)측에서 발생된 상기 폐열유로(47)의 폐냉풍을 외부로 배출하는 폐열배출구(44c)를 구비하며;
상기 공기도입구(44a)와 공기토출구(44b)와 폐열배출구(44c)는, 외부를 향하되, 각기 다른 방향을 향하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 11항에 있어서,
상기 로봇 본체(10)는,
상기 공조케이싱(42)의 공기도입구(44a)와 공기토출구(44b)와 폐열배출구(44c)에 각각 대응되는 개구부(10a, 10b, 10c)들을 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 8항에 있어서,
상기 공조부(40)의 응축기(40b)와 증발기(40d)는, 상기 공조케이싱(42)의 상측부분에 배치되고, 상기 압축기(40a)와 폐열처리장치(48)는 상기 공조케이싱(42)의 하측부분에 배치되어,
상기 응축기(40b)와 증발기(40d)의 열교환부와, 상기 압축기(40a), 폐열처리장치(48)가 상,하 수직형 구조를 이룰 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.
제 1항에 있어서,
특정 공간 중에 존재하는 사람을 감지하는 감지부(20)를 더 포함하며;
상기 제어부(60)는, 상기 감지부(20)에서 사람이 감지될 시에, 상기 공조부(40)를 제어하는 것을 특징으로 하는 로봇 공조장치.