KR20190025252A - 공기조화기 - Google Patents

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KR20190025252A
KR20190025252A KR1020170111672A KR20170111672A KR20190025252A KR 20190025252 A KR20190025252 A KR 20190025252A KR 1020170111672 A KR1020170111672 A KR 1020170111672A KR 20170111672 A KR20170111672 A KR 20170111672A KR 20190025252 A KR20190025252 A KR 20190025252A
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황경호
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김성재
윤연섭
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조성준
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삼성전자주식회사
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Abstract

공기조화기는 송풍구를 가지는 하우징, 상기 송풍구의 일부를 커버하는 제1 가이드, 상기 송풍구의 다른 일부를 커버하는 제2 가이드, 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 제1 가이드와 연결되는 제1 기어, 상기 제2 가이드와 연결되는 가이드 홀더, 및 상기 제1 기어와 상기 모터를 연결하는 제2 기어를 포함할 수 있다.

Description

공기조화기{AIR CONDITIONER}
본 발명은 공기조화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기조화기의 송풍구로 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 가이드 유닛의 구조에 관한 것이다.
일반적으로 공기조화기는 냉동 사이클을 이용하여 인간이 활동하기 알맞은 온도, 습도, 기류, 분포 등을 조절함과 동시에 공기 속에 있는 먼지 등을 제거하는 장치이다. 냉동사이클을 이루는 주요 구성요소로써 압축기, 응축기, 증발기, 송풍팬 등이 구비된다.
공기조화기는 실내기와 실외기가 분리되어 설치되는 분리형 공기조화기와, 실내기와 실외기가 하나의 캐비닛에 함께 설치되는 일체형 공기조화기로 구분될 수 있다. 이 중 분리형 공기조화기의 실내기는 패널 내부로 흡입된 공기를 열교환시키는 열교환기와, 실내의 공기를 패널 내부로 흡입하고 흡입된 공기를 다시 실내로 송풍시키는 송풍팬을 구비한다.
종래의 공기조화기의 실내기 중 벽걸이 형 또는 천정 형의 경우, 직사각형의 토출구에 수평 블레이드를 회전시키면서 상하방향으로 기류 제어가 가능하고, 좌우방향으로 기류를 제어하기 위해서는 별도의 수직 블레이드가 필요하다. 또한, 수평 블레이드와 수직 블레이드를 조합하여 동작하기 위해서 2개 이상의 구동부가 필요하다. 원형 토출구를 가지는 스탠드 형의 실내기의 경우에도, 원형 커버의 전진 또는 후퇴에 의해 집중 또는 분산의 단조로운 기류 제어만 가능하다.
본 발명의 일 측면은 토출되는 기류를 다양하게 제어할 수 있는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 두 개의 가이드의 동작을 하나의 모터로 제어 가능한 구조를 가지는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 일 측면은 두 개의 가이드를 양방향으로 회전하도록 제어 가능한 구조를 가지는 공기조화기를 제공한다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 송풍구를 가지는 하우징, 상기 송풍구의 일부를 커버하는 제1 가이드, 상기 송풍구의 다른 일부를 커버하는 제2 가이드, 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 회전시키도록 구성된 모터, 상기 제1 가이드와 연결되는 제1 기어, 상기 제2 가이드와 연결되는 가이드 홀더, 및 상기 제1 기어와 상기 모터를 연결하는 제2 기어를 포함할 수 있다.
상기 제1 기어가 소정의 각도로 회전한 이후에는 상기 제1 기어와 상기 가이드 홀더가 함께 회전하도록 구성될 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제1 기어와 상기 가이드 홀더를 동기화시키도록 구성된 핀을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기어는 상기 핀이 관통할 수 있도록 구성된 핀 관통홀을 포함할 수 있다.
상기 가이드 홀더는 상기 핀이 결합할 수 있는 핀 결합부를 포함할 수 있다.
상기 제1기어, 상기 가이드 홀더 및 상기 제2 기어를 수용하는 기어 케이스를 더 포함할 수 있고, 상기 기어 케이스는 상기 핀의 이동을 가이드하는 레일을 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 핀의 이동을 제한하도록 구성된 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 핀의 이동을 가이드하는 핀 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 핀 가이드는 상기 핀이 관통하는 가이드 홀과 상기 가이드 홀의 양단에 마련된 스토퍼를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제1 기어의 회전을 멈춰주는 스토퍼를 더 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제1 기어의 회전 각도를 감지하도록 구성된 센싱 장치를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기어는 테두리를 따라 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부를 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제2 가이드가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 구성된 회전 방지 부재를 더 포함할 수 있다.
상기 회전 방지 부재는 상기 가이드 홀더가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 구성된 핀을 포함할 수 있다.
상기 회전 방지 부재는 상기 제2 가이드의 테두리부와 접촉하도록 구성된 마감재를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는, 회전에 의해 서로 겹쳐지면서 송풍구의 적어도 일부를 개방하도록 구성되는 제1 가이드 및 제2 가이드 및 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드가 양방향으로 함께 회전하도록 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드를 동기화시키는 핀을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 핀의 이동을 가이드하는 레일을 더 포함할 수 있고, 상기 레일은 상기 핀이 상기 제2 가이드를 회전시키지 않는 제1 부분과 상기 핀이 상기 제2 가이드를 회전시키는 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제1 가이드와 연결되는 기어를 더 포함할 수 있고, 상기 기어는 상기 핀이 관통할 수 있도록 구성된 핀 관통홀을 포함할 수 있고, 상기 핀 관통홀은 상기 기어가 소정의 각도까지 상기 핀의 이동 없이 회전할 수 있도록 구성된 제1 부분과 상기 핀이 상기 기어의 회전에 따라 함께 회전하도록 구성된 제2 부분을 포함할 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 제2 가이드와 연결되는 가이드 홀더를 더 포함할 수 있고, 상기 가이드 홀더는 상기 핀이 결합할 수 있는 핀 결합부를 포함할 수 있고, 상기 레일의 상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 상기 가이드 홀더 측으로 돌출될 수 있고, 상기 핀은 상기 레일의 상기 제2 부분에서 상기 핀 결합부에 결합될 수 있다.
상기 공기조화기는 상기 레일의 양 단에는 동기화된 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드의 회전을 정지시키도록 상기 핀의 이동을 제한하도록 구성된 스토퍼를 포함할 수 있다.
본 발명의 사상에 따른 공기조화기는 사용자의 환경에 따라 열교환된 공기의 기류를 달리하여 송풍할 수 있다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는 두 개의 가이드의 동작을 제어하는 데에 하나의 모터를 사용하므로 제조 비용 및 운용 비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 사상에 따른 공기조화기는 두 개의 가이드의 회전을 양방향으로 제어 가능하므로 신속하게 토출 기류를 전환할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛, 가이드 구동장치 및 모터의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도,
도 5a 내지 도 5f는 도 4에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정을 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도,
도 7은 본 발명의 도 6에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정 중 한 장면을 보여주는 도면,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도,
도 9는 도 8에 도시된 가이드 구동장치의 기어 케이스의 사시도,
도 10은 도 8에 도시된 제1 핀의 사시도,
도 11은 도 8에 도시된 핀 가이드의 사시도,
도 12는 도 8에 도시된 가이드 홀더의 사시도,
도 13은 도 8에 도시된 제2 핀의 사시도,
도 14a 내지 도 14f는 도 8에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정을 보여주는 도면, 및
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛 및 하우징의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 개시된 발명의 바람직한 일 실시예이며, 본 출원의 출원 시점에 있어서 본 명세서의 실시예와 도면을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있다.
또한, 본 명세서의 각 도면에서 제시된 동일한 참조 번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 부품 또는 구성 요소를 나타낸다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 개시된 발명을 제한 및/또는 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 사용한 "제1", "제2" 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1구성 요소는 제2구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1구성 요소로 명명될 수 있다. "및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
한편, 하기의 설명에서 사용된 용어 "선단", "후단", "상부", "하부", "상단" 및 "하단"등은 도면을 기준으로 정의한 것이며, 이 용어에 의하여 각 구성요소의 형상 및 위치가 제한되는 것은 아니다.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
공기조화기를 이루는 냉동사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 이루어져 있다. 냉매는 압축-응축-팽창-증발로 이루어지는 일련의 과정을 거치고, 고온의 공기가 저온의 냉매와 열교환 후 저온의 공기를 실내로 공급한다.
압축기는 냉매가스를 고온고압의 상태로 압축하여 배출하며, 배출된 냉매가스는 응축기로 유입된다. 응축기는 압축된 냉매를 액상으로 응축하고, 응축과정을 통해 주위로 열을 방출하게 된다. 팽창밸브는 응축기에서 응축된 고온고압 상태의 액상 냉매를 저압상태의 액상냉매로 팽창시킨다. 증발기는 팽창밸브에서 팽창된 냉매를 증발시킨다. 증발기는 냉매의 증발 잠열을 이용하여 피 냉각 물체와 열교환에 의하여 냉동효과를 달성하고, 저온저압 상의 냉매가스를 압축기로 복귀시킨다. 이러한 사이클을 통해 실내공간의 공기 온도를 조절할 수 있다.
공기조화기의 실외기는 냉동사이클 중 압축기, 실외 열교환기로 이루어진 부분을 말한다. 팽창밸브는 실내기나 실외기 중 어느 한 곳에 있을 수 있고, 실내 열교환기는 공기조화기의 실내기에 있다.
본 발명은 실내공간을 냉방시키는 공기조화기에 대한 것으로, 실외 열교환기는 응축기로서, 실내 열교환기는 증발기로서 역할을 한다. 이하, 편의상 실내 열교환기를 포함하는 실내기를 공기조화기라 하고, 실내 열교환기를 열교환기라 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 분해사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛, 가이드 구동장치 및 모터의 단면도이다.
공기조화기(1)는 흡입구(13)와 송풍구(14)를 갖는 하우징(10)과, 하우징(10) 내부에 배치되어 하우징(10) 내부로 유입되는 공기와 열교환하는 열교환기(20)와, 하우징(10) 내부로 공기를 흡입하여 송풍구(14)를 향해 공기를 유동시키는 송풍팬(31)을 포함할 수 있다.
하우징(10)은, 대략 직육면체의 형상을 가지는 하우징 본체(11)와, 원형으로 형성된 송풍구(14)가 마련되는 전면 커버(16)와, 하방으로 개방이 가능한 하측 커버(12)를 포함할 수 있다.
공기조화기(1)는 벽면에 고정되도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 하우징 본체(11)는 벽면에 고정할 수 있도록 마련될 수 있다. 공기조화기(1)가 벽면에 고정된 상태에서도 하우징 본체(11)의 배면에 마련된 흡입구(13)로 공기를 흡입할 수 있도록, 하우징 본체(11)는 흡입구(13)를 벽면에서 이격시킬 수 있도록 마련된 레그(19)를 포함할 수 있다.
하측 커버(12)는 하우징 본체(11)가 벽면에 고정된 후에도 하방으로 개폐가 가능하도록 마련되어, 공기조화기(1)의 설치 과정에서 배관이나 전원 선을 연결하는 것이 용이하도록 해줄 수 있다.
공기조화기(1)는 송풍구(14)를 개폐할 수 있는 가이드 유닛(50)을 포함할 수 있다. 또한, 공기조화기(1)는 가이드 유닛(50)의 테두리부의 장식을 위한 링 형상의 마감재(17)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 하우징(10)의 전면에는 회전에 의해 송풍구(14)의 일부를 선택적으로 개폐할 수 있는 가이드 유닛(50)이 배치될 수 있다. 가이드 유닛(50)은 송풍구(14)의 일부를 선택적으로 개폐함으로써 송풍구(14)로 토출되는 공기의 방향이나 풍량 등의 기류를 제어할 수 있다. 또한, 가이드 유닛(50)은 송풍구(14)를 폐쇄하였을 때 하우징(10) 내부의 공기를 토출하기 위한 복수의 홀(64, 74)을 포함할 수 있다.
공기조화기(1)의 하우징(10)은 복수의 송풍구(14)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 전면 커버(16)에는 복수의 송풍구(14)가 마련될 수 있고, 송풍구(14) 주위로 공기가 토출되도록 구성되는 복수의 홀(18)이 마련될 수 있다. 공기조화기(1)는 복수개의 송풍구(14)에 대응하도록 복수개의 송풍팬(31)과 복수개의 가이드 유닛(50)을 포함할 수 있다.
가이드 유닛(50)은 원형으로 형성된 송풍구(14)를 커버하는 원호 형상의 복수의 가이드를 포함할 수 있다. 구체적으로, 가이드 유닛(50)은, 돔 형상으로 형성될 수 있고, 송풍구(14)의 일부를 커버하는 제1 가이드(51)와 송풍구(14)의 다른 일부를 커버하는 제2 가이드(52)를 포함할 수 있다. 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52) 중 적어도 하나의 회전에 의해 송풍구(14)의 일부가 개방될 수 있다.
제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 원형으로 형성되는 송풍구에 대응하도록 원형의 테두리부(62, 72)를 포함할 수 있고, 송풍구(14)의 일부를 커버하는 커버부(63, 73)와 송풍구(14)의 일부를 개방시킬 수 있는 개구(65, 75)를 포함할 수 있다. 커버부(63, 73)에는 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)를 폐쇄하였을 때 하우징(10) 내부의 공기를 토출하기 위한 복수의 홀(64, 74)이 마련될 수 있다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 가이드 유닛은 원형의 돔 형상 이외에 회전이 가능한 다양한 형상으로 마련된 복수의 가이드를 포함하도록 마련될 수 있다.
송풍팬(31)은 축류팬 또는 사류팬이 적용될 수 있다. 송풍팬(31)은 송풍구를 향하여 직접적으로 공기를 유동시키기 위하여 회전축(36)이 송풍구(14)에 수직이 되도록 배치될 수 있다. 즉, 송풍팬(31)은 회전축(36)이 송풍구(14)를 커버하는 가이드 유닛(50)의 회전축(61, 71)과 평행하도록 배치될 수 있다.
공기조화기(1)는 송풍팬(31)의 전방에 배치되는 송풍그릴(32)을 포함할 수 있다. 송풍그릴(32)은 송풍팬(31)의 토출방향에 배치되어, 공기유동을 가이드할 수 있도록 마련된다. 또한, 송풍그릴(32)은 송풍팬(31)과 송풍구(14) 사이에 배치되어, 송풍팬(31)이 하우징(10) 외부로부터 받는 영향을 최소화할 수 있다.
송풍그릴(32)은 복수의 날개(33)를 포함할 수 있다. 복수의 날개(33)는 그 개수, 형상, 배치각도를 조절하여, 송풍팬(31)으로부터 송풍구(14)를 향하여 송풍되는 공기의 풍향 또는 풍량을 조절 할 수 있다. 복수의 날개(33)는 송풍구(14)가 복수개 마련되는 경우, 각 송풍구(14)에 대응하도록 복수개가 마련될 수 있다.
송풍그릴(32)의 복수의 날개(33)의 중심에는 가이드 구동장치(100)와 팬 모터(34)가 배치되도록 마련될 수 있다. 가이드 구동장치(100)와 팬 모터(34)는 전후 방향으로 동일 선상에 배치될 수 있다. 이러한 구성을 통해 송풍팬(31)의 팬 날개의 전방으로 송풍그릴(32)의 복수의 날개(33)가 위치하도록 마련될 수 있다.
공기조화기(1)는 송풍팬(31)을 둘러싸는 원형의 형상으로 마련되어 송풍팬(31)으로 유동하는 공기의 유동을 가이드하는 벨마우스(35)를 포함할 수 있다. 즉, 벨마우스(35)는 흡입구(13)를 통해 흡입되어 하우징(10)의 내부로 들어온 공기가 송풍팬(31)으로 유동할 수 있도록 가이드한다.
송풍팬(31)은 하우징 본체(11)의 배면에 마련된 흡입구(13)의 전방에 배치되고, 송풍팬(31)과 흡입구(13) 사이에는 열교환기(20)가 배치될 수 있다. 열교환기(20)는 흡입구(13)를 통해 유입되는 공기로부터 열을 흡수하거나, 흡입구(13)를 통해 유입된 공기로 열을 전달한다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 열교환기(20)는 송풍팬(31)과 송풍구(14) 사이에 배치될 수도 있다. 열교환기(20)가 송풍팬(31)의 전방에 배치되는 경우, 송풍구(14)로 토출되는 공기가 균일한 온도 분포를 가지는 데에 도움을 줄 수 있다.
하우징(10)의 흡입구(13) 외측에는 필터(15)가 부착될 수 있다. 필터(15)는 흡입구(13)로 흡입되는 외부 공기에 포함된 먼지 등의 이물질을 걸러낼 수 있다. 또한, 도면에 도시되어 있지 않으나, 공기조화기(1)는 하우징(10) 내부에 마련되어 공기 중에 포함된 먼지, 냄새입자 등의 이물을 흡착하여 걸러내기 위한 추가적인 필터를 더 포함할 수 있다.
가이드 구동장치(100)는 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52) 중 적어도 하나를 회전 구동할 수 있도록 마련된 모터(40)를 포함할 수 있다. 또한, 가이드 구동장치(100)는 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52) 중 하나에 연결되는 제1 기어(130), 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52) 중 다른 하나에 연결되는 가이드 홀더(150), 및 제1 기어(130)와 모터(40)를 연결하는 제2 기어(140)를 포함할 수 있다. 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52) 중 적어도 하나는 제1 기어(130) 및 제2 기어(140)에 의해 모터(40)와 연결될 수 있다.
가이드 구동장치(100)는 제1 기어(130), 제2 기어(140), 및 가이드 홀더(150)를 수용하는 기어 케이스(120)와 기어 커버(110)를 포함할 수 있다. 가이드 구동장치(100)는 제1 기어(130)의 위치를 제어할 수 있도록 제1 기어(130)의 기준 위치를 설정하고 제1 기어(130)의 회전 각도를 감지하는 센싱 장치(170)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(170)는 센서(172)와 회로 기판(171)을 포함할 수 있다. 센서(172)는 포토 센서(photo sensor) 등을 포함할 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)에는 복수의 홀(64, 74)이 균일하게 분포되도록 마련될 수 있고, 전면 커버(16)의 송풍구(14) 주위에는 복수의 홀(18)이 균일하게 분포되도록 마련될 수 있다. 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 송풍구(14)를 폐쇄하였을 때, 송풍팬(31)에 의해 송풍된 공기는 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)의 커버부(63, 73)에 형성된 복수의 홀(64, 74)과 전면 커버(16)에 형성된 복수의 홀(18)을 통해 토출될 수 있다.
송풍구(14)가 가이드 유닛(50)에 의해 폐쇄된 상태로 공기조화기(1)가 작동되면, 풍속이 약하고, 풍향이 전방위로 퍼지는 기류의 바람이 토출될 수 있다. 공기조화기(1)의 송풍구(14)가 폐쇄된 상태에서의 동작 모드를 무풍 모드로 정의한다. 공기조화기(1)가 무풍 모드로 운전하는 경우, 송풍구(14)가 형성된 전면 커버(16)의 전체 면에서 공기를 토출하므로, 무풍 모드는 사용자에게 직접적인 송풍이 되지 않으면서, 저속으로 토출되는 바람으로도 실내의 공기 조화가 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 가이드 구동장치(100)는 제1 기어(130), 제2 기어(140), 가이드 홀더(150), 센싱 장치(170) 등을 수용하는 기어 케이스(120)를 포함하고, 기어 케이스(120)를 덮는 기어 커버(110)를 포함한다. 기어 커버(110)는 스크류 등의 체결부재에 의해 기어 케이스(120)의 커버 결합부(121)에 결합될 수 있다. 제2 기어(140)를 회전 시키는 모터(40)는 기어 케이스(120)의 모터 결합부(122)에 장착될 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)는 제1 기어(130)와 연결될 수 있다. 제1 가이드(51)의 회전축(61)이 제1 기어(130)의 제1 가이드 연결부(131)와 연결될 수 있도록 기어 커버(110)에는 가이드 회전축 관통홀(111)이 마련될 수 있다. 제1 가이드 연결부(131)는 육각형 홀을 포함할 수 있고, 제1 가이드(51)의 회전축(61)은 제1 가이드 연결부(131)에 삽입되는 부분이 육각 기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로, 제1 기어(130)의 회전에 따라 제1 가이드(51)가 함께 회전할 수 있다.
제2 기어(140)는 모터(40)와 제1 기어(130)를 연결하여 모터(40)의 구동력을 제1 기어(130)로 전달할 수 있다. 제1 기어(130)는 기어 케이스(120)에 마련된 제1 기어 장착부(123)에 회전 가능하도록 장착될 수 있고, 제2 기어(140)는 기어 케이스(120)에 마련된 제2 기어 장착부(124)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제2 가이드(52)는 가이드 홀더(150)에 연결될 수 있다. 제2 가이드(52)의 회전축(71)도 기어 커버(110)의 가이드 회전축 관통홀(111)을 통해 가이드 홀더(150)의 제2 가이드 연결부(151)에 연결될 수 있다. 제2 가이드 연결부(151)는 육각형 홀을 포함할 수 있고, 제2 가이드(52)의 회전축(71)은 제2 가이드 연결부(151)에 삽입되는 부분이 육각 기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로, 가이드 홀더(150)의 회전에 따라 제2 가이드(52)가 함께 회전할 수 있다.
제2 가이드(52)의 회전축(71)은 제1 가이드(51)의 회전축(61)이 삽입될 수 있도록 원형의 중공을 가질 수 있고, 제1 가이드(51)의 회전축(61)은 제2 가이드(52)의 회전축(71)과 접하는 부분이 원기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로 제1 가이드(51)는 제2 가이드(52)는 같은 축을 중심으로 회전하되, 서로 별개로 회전할 수 있다.
가이드 구동장치(100)는 제1 기어(130)의 위치를 제어할 수 있도록 센싱 장치(170)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(170)는 센서(172)와 센서(172)의 구동을 위한 회로 기판(171)을 포함할 수 있다. 센싱 장치(170)는 회로 기판(171)이 기어 케이스(120)의 센싱 장치 장착부(125)에 삽입되어 장착될 수 있다.
제1 기어(130)는 디스크 형상의 기어 베이스(132)에 평기어(133)가 부착된 형태로 마련될 수 있다. 즉, 디스크 형상의 기어 베이스(132)의 일면에 기어 베이스(132)보다 직경이 작은 평기어(133)가 돌출된 형상으로 형성될 수 있다. 평기어(133)보다 직경이 큰 기어 베이스(132)의 테두리에는 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부(134)가 마련될 수 있다. 센싱부(134)는 기어 베이스(132)의 일부가 테두리를 따라 소정의 간격으로 절개된 형태로 마련될 수 있다. 센싱 장치(170)의 센서(172)는 제1 기어(130)의 테두리를 따라 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부(134)를 감지하여, 제1 기어(130)의 기준 위치를 설정하고 제1 기어(130)의 회전 각도를 감지할 수 있다.
가이드 구동장치(100)는 제1 기어(130)가 소정의 각도로 회전한 이후에 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)가 함께 회전할 수 있도록 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)를 동기화시키는 핀(160)을 포함할 수 있다. 핀(160)은 가이드 홀더(150)와 제1 기어(130)를 관통할 수 있도록 마련된 몸체(161)와 몸체(161)의 일 단에 마련된 헤드(162)를 포함할 수 있다.
제1 기어(130)는 핀(160)의 몸체(161)가 관통할 수 있는 핀 관통홀(135)을 포함할 수 있다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 제1 기어(130)가 소정의 각도까지 핀(160)의 이동 없이 회전할 수 있도록 형성된 제1 부분(136)과 핀(160)이 제1 기어(160)의 회전에 따라 함께 회전하도록 형성된 제2 부분(137)을 포함할 수 있다.
핀 관통홀(135)의 제1 부분(136)은 제1 기어(130)의 회전축과 동심인 원의 일부를 따라 절개된 형태로 형성될 수 있고, 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)은 제1 부분(136)의 일 단에서 제1 기어(130)의 반경방향 외측으로 연장되도록 형성될 수 있다.
가이드 홀더(150)는 핀(160)의 몸체(161)가 관통하여 결합할 수 있는 핀 결합부(152)를 포함할 수 있다. 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 핀(160)이 반경방향 내측에서 반경방향 외측으로 이동할 수 있도록 장공 형태로 형성될 수 있다. 핀(160)이 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제1 부분(136)에서 제2 부분(137)으로 이동할 때, 핀(160)이 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경방향 내측에서 반경방향 외측으로 이동하게 되고, 핀(160)의 이동에 의해 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)는 동기화되어 회전할 수 있다.
핀(160)의 일 단에 마련된 헤드(162)는 핀(160)이 가이드 홀더(150)를 빠져나가지 않도록 가이드 홀더(150)의 일면에 지지될 수 있고, 핀(160)의 타 단은 기어 케이스(120)에 형성된 레일(180)에 접할 수 있다.
기어 케이스(120)는 핀(160)의 이동을 가이드 하는 레일(180)을 포함할 수 있다. 레일(180)은 제1 기어(130)가 소정의 각도까지 회전하는 동안 핀(160)이 이동하지 않도록 형성된 제1 부분(181)을 포함할 수 있고, 핀(160)이 제1 기어(130)의 회전에 따라 함께 이동할 수 있도록 가이드하는 제2 부분(182)을 포함할 수 있다.
레일(180)의 제2 부분(182)은 제1 기어(130)의 회전축으로부터 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)까지의 거리에 대응하는 반경을 가지는 원으로 형성될 수 있고, 레일(180)의 제1 부분(181)은 레일(180)의 제2 부분(182)의 한 지점에서 반경방향 내측으로 연장되도록 형성될 수 있다.
가이드 구동장치(100)는 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 이동하는 핀(160)의 이동을 제한하도록 마련된 스토퍼(190)를 포함할 수 있다. 기어 케이스(120)는 레일(180)의 제1 부분(181)에 인접하게 마련된 스토퍼 장착부(126), 제1 스토퍼 지지부(127) 및 제2 스토퍼 지지부(128)를 포함할 수 있다. 스토퍼(190)는 스토퍼 장착부(126)에 회전 가능하게 장착될 수 있고, 제1 스토퍼 지지부(127) 및 제2 스토퍼 지지부(128)에 의해 회전이 저지될 수 있다.
스토퍼(190)는 핀(160)의 이동을 제한함으로써 동기화된 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)의 회전을 멈춰줄 수 있다. 스토퍼(190)는 핀(160)과 함께 회전하는 제1 기어(130)가 제1 방향으로 360도 회전한 후 더 이상 회전하지 않도록 핀(160)의 이동을 멈춰줄 수 있고, 핀(160)과 함께 회전하는 제1 기어(130)가 제2 방향으로 360도 회전한 후 더 이상 회전하지 않도록 핀(160)의 이동을 멈춰줄 수 있다. 스토퍼(190)는 제1 스토퍼 지지부(127)에 지지되어 핀(160)이 제1 방향으로 더 이상 진행하지 않도록 막아주고 제2 스토퍼 지지부(128)에 지지되어 핀(160)이 제2 방향으로 더 이상 진행하지 않도록 막아줄 수 있다.
도 5a 내지 도 5f는 도 4에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정을 보여주는 도면이다.
도 5a는 가이드 구동장치(100)가 구동되기 전 초기 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 송풍구(14)의 전체를 닫고 있다. 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(150)는 핀 결합부(152)가 9시 위치에 오도록 놓여있다. 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)에 삽입된 핀(160)은 핀 결합부(152)의 내측 단부에 위치한다.
제1 기어(130)는 가이드 홀더(150)의 후방에 배치되어 있다. 제1 기어(130)는 반원형의 핀 관통홀(135)의 제1 부분(136)이 상측에 위치하도록 배치되어 있다. 핀(160)은 제2 부분(137)으로부터 멀리 있는 측의 단부에 위치하도록 배치되어 있다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 하나를 감지하고, 이 때의 제1 기어(130)의 위치를 기준위치로 설정할 수 있다. 가이드 홀더(150)와 제1 기어(130)의 동기화를 위한 핀(160)은 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제1 부분(181)에 위치한다. 핀(160)이 레일(180)의 제1 부분(181)에 위치하는 동안 가이드 홀더(150)와 제2 가이드(52)는 회전하지 않는다.
도 5b는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)가 도 5a에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 180도 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)는 제2 가이드(52)와 겹쳐지면서 송풍구(14)의 상반부를 개방한다. 송풍구(14)의 상반부가 개방됨으로써 공기조화기는 상향풍을 토출할 수 있다.
제2 가이드(52)는 회전하지 않았기 때문에 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(150)는 여전히 핀 결합부(152)가 9시 위치에 오도록 놓여있다. 다만, 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)에 삽입된 핀(160)이 핀 결합부(152)의 내측 단부로부터 외측 단부로 이동한다.
제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 180도 회전한다. 반원형의 핀 관통홀(135)의 제1 부분(136)이 하측으로 이동한다. 핀(160)은 제1 기어(130)와 함께 회전하지 않는다. 제1 기어(130)의 회전에 의해 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)이 이어지는 제1 부분(136)의 단부가 핀(160)에 이르렀을 때, 핀(160)은 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)으로 이동한다.
센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 180도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다. 가이드 홀더(150)와 제1 기어(130)의 동기화를 위한 핀(160)은 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제1 부분(181)으로부터 제2 부분(182)으로 이동한다. 핀(160)이 레일(180)의 제1 부분(181)으로부터 제2 부분(182)으로 이동하는 동안 가이드 홀더(150)와 제2 가이드(52)는 회전하지 않는다.
도 5c는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 5b에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 좌반부를 개방한다. 송풍구(14)의 좌반부가 개방됨으로써 공기조화기는 좌향풍을 토출할 수 있다.
제1 가이드(51)는 제1 기어(130)에 의해 회전되며, 제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 회전된다. 제2 가이드(52)는 제1 기어(130)와 동기화된 가이드 홀더(150)에 의해 회전되며, 가이드 홀더(150)는 제1 기어(130)와 함께 제1 방향으로 90도 회전된다.
핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137) 및 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경 방향 외측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 반원형의 제1 부분(136)이 우측으로 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)과 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 6시 위치로 이동한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 270도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 5d는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 5c에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 하반부를 개방한다. 송풍구(14)의 하반부가 개방됨으로써 공기조화기는 하향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(130)와 동기화된 가이드 홀더(150)는 제1 기어(130)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)에 의해 90도 더 회전된다.
핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137) 및 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경 방향 외측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 반원형의 제1 부분(136)이 상측으로 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)과 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 3시 위치로 이동한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 360도 회전한 위치, 즉 기준위치와 동일한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 5e는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 5d에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 우반부를 개방한다. 송풍구(14)의 우반부가 개방됨으로써 공기조화기는 우향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(130)와 동기화된 가이드 홀더(150)는 제1 기어(130)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)에 의해 90도 더 회전된다.
핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137) 및 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경 방향 외측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 반원형의 제1 부분(136)이 좌측으로 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)과 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 12시 위치로 이동한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 450도 회전한 위치, 즉 기준위치에서 90도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 5f는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 5e에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 상반부를 개방한다. 송풍구(14)의 상반부가 개방됨으로써 공기조화기는 상향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(130)와 동기화된 가이드 홀더(150)는 제1 기어(130)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)에 의해 90도 더 회전된다.
핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137) 및 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경 방향 외측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 반원형의 제1 부분(136)이 하측으로 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)과 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 9시 위치로 이동한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 540도 회전한 위치, 즉 기준위치에서 180도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 도 5f에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 9시 위치로 이동한 핀(160)은 스토퍼(190)에 의해 더 이상 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 이동하지 못한다. 핀(160)이 9시 위치에서 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 제1 방향으로 계속 이동하려고 하는 경우, 핀(160)은 스토퍼(190)를 제1 방향으로 밀게 되고, 스토퍼(190)는 제1 스토퍼 지지부(127)에 의해 회전이 저지된다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 5b 내지 도 5f에 도시된 위치 사이를 제1 방향(반시계방향) 및 제2 방향(시계방향)으로 회전할 수 있다. 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)의 절반을 개방한 상태로 회전함으로써, 공기조화기는 송풍구(14)로 토출되는 바람의 기류를 자유롭게 제어할 수 있다. 예컨대, 공기조화기는 제1 방향으로 회전하는 기류 및 제2 방향으로 회전하는 기류를 자유롭게 전환하면서 토출할 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 5b에 도시된 위치에서 제2 방향(시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 9시 위치로 이동한 핀(160)은 스토퍼(190)에 의해 더 이상 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 이동하지 못한다. 핀(160)이 9시 위치에서 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 제2 방향으로 계속 이동하려고 하는 경우, 핀(160)은 스토퍼(190)를 제2 방향으로 밀게 되고, 스토퍼(190)는 제2 스토퍼 지지부(128)에 의해 회전이 저지된다.
핀(160)이 스토퍼(190)에 의해 제2 방향의 이동이 저지된 후에도 제2 방향으로 계속 이동하려고 하는 경우, 핀(160)은 스토퍼(190)와 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)에 의해 유도되어 레일(180)의 제2 부분(182)에서 제1 부분(181)으로 이동한다. 핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)에서 제1 부분(136)으로 이동하고, 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 외측 단부로부터 내측 단부로 이동한다.
핀(160)이 반경방향 내측으로 이동하면 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)의 동기화가 해제된다. 동기화가 해제된 후, 모터(40)에 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 기어(130)가 제2 방향으로 계속 회전하는 경우, 겹쳐져 있던 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52) 중 제1 가이드(51)만 제2 방향으로 계속 회전하며, 가이드 유닛(50)은 도 5a에 도시된 상태가 된다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 가이드 유닛(50), 가이드 구동장치(100)의 초기 위치는 설계 변경이 가능하다. 또한, 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)를 개방하는 부분의 범위 및 개방된 부분의 회전 범위 등도 설계 변경이 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도이다.
도 6을 참조하면, 가이드 구동장치(200)의 기어 커버(110), 핀(160), 가이드 홀더(150), 제1 기어(130), 센싱 장치(170), 및 모터(40)는 도 4에 도시된 실시예와 동일하게 구성될 수 있다. 따라서, 기어 커버(110), 핀(160), 가이드 홀더(150), 제1 기어(130), 센싱 장치(170) 및 모터(40)에 관한 설명은 생략한다.
가이드 구동장치(200)는 제1 기어(130), 제2 기어(140), 가이드 홀더(150), 센싱 장치(170) 등을 수용하는 기어 케이스(220)를 포함한다. 기어 케이스(220)는 커버 결합부(221), 모터 결합부(222), 제1 기어 장착부(223), 제1 기어 장착부(224), 센싱 장치 장착부(225)를 포함할 수 있다.
기어 케이스(220)는 핀(160)의 이동을 가이드 하는 레일(280)을 포함할 수 있다. 레일(280)은 제1 기어(130)가 소정의 각도까지 회전하는 동안 핀(160)이 이동하지 않도록 형성된 제1 부분(281)을 포함할 수 있고, 핀(160)이 제1 기어(130)의 회전에 따라 함께 이동할 수 있도록 가이드하는 제2 부분(282)을 포함할 수 있다.
레일(280)의 제2 부분(282)은 제1 기어(130)의 회전축으로부터 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)까지의 거리에 대응하는 반경을 가지는 원의 일부로 형성될 수 있고, 레일(280)의 제1 부분(281)은 레일(280)의 제2 부분(282)의 일 단에서 반경방향 내측으로 연장되도록 형성될 수 있다. 예컨대, 레일(280)의 제2 부분(282)은 일 단이 9시 위치에 있고, 타 단이 12시 위치에 있는 중심각이 270도인 원호 형상으로 형성될 수 있다.
가이드 구동장치(200)는 레일(280)을 따라 이동하는 핀(160)의 이동을 제한하도록 마련된 스토퍼(290)를 포함할 수 있다. 기어 케이스(220)는 레일(280)의 양 단에 마련되어 핀(160)이 레일(280)을 벗어나지 않도록 하는 스토퍼(290)를 포함할 수 있다.
스토퍼(290)는 핀(160)의 이동을 제한함으로써 동기화된 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)의 회전을 멈춰줄 수 있다. 스토퍼(290)는 핀(160)과 함께 회전하는 제1 기어(130)가 제1 방향으로 270도 회전한 후 더 이상 회전하지 않도록 핀(160)의 이동을 멈춰줄 수 있고, 핀(160)과 함께 회전하는 제1 기어(130)가 제2 방향으로 270도 회전한 후 더 이상 회전하지 않도록 핀(160)의 이동을 멈춰줄 수 있다.
스토퍼(190)는 핀(160)이 제1 방향으로 더 이상 진행하지 않도록 막아주는 제1 스토퍼(291)과 핀(160)이 제2 방향으로 더 이상 진행하지 않도록 막아주는 제2 스토퍼(292)를 포함할 수 있다. 제1 스토퍼(291)는 레일(280)의 12시 위치의 단부에 마련될 수 있고, 제2 스토퍼(292)는 레일(280)의 9시 위치의 단부에 마련될 수 있다.
도 7은 본 발명의 도 6에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정 중 한 장면을 보여주는 도면이다.
가이드 구동장치(200)가 구동되기 전 초기 상태는 도 5a에 도시된 바와 유사하다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)가 제2 가이드(52)와 겹쳐지면서 초기 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 180도 회전하여 송풍구의 상반부를 개방한 상태는 도 5b에 도시된 바와 유사하다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)가 겹쳐진 상태로 90도 및 180도 더 회전한 상태는 도 5c 및 도 5d에 도시된 바와 유사하다.
도 7은 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(510) 및 제2 가이드(52)가 도 5d에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 우반부를 개방한다. 송풍구(14)의 우반부가 개방됨으로써 공기조화기는 우향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(130)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(130)와 동기화된 가이드 홀더(150)는 제1 기어(130)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)에 의해 90도 더 회전된다.
핀(260)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137) 및 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 반경 방향 외측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(120)에 마련된 레일(180)의 제2 부분(182)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)은 반원형의 제1 부분(136)이 좌측으로 이동한다. 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)과 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)는 12시 위치로 이동한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(130)에 마련된 센싱부(134) 중 제1 기어(130)의 기준위치에서 450도 회전한 위치, 즉 기준위치에서 90도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 5f에 도시된 실시예와 달리, 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 도 7에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(280)의 제2 부분(282)을 따라 12시 위치로 이동한 핀(160)은 제1 스토퍼(291)에 의해 더 이상 레일(280)의 제2 부분(282)을 따라 이동하지 못한다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 5b, 도 5c, 도 5d, 및 도 7에 도시된 위치 사이를 제1 방향(반시계방향) 및 제2 방향(시계방향)으로 회전할 수 있다. 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)의 절반을 개방한 상태로 회전함으로써, 공기조화기는 송풍구(14)로 토출되는 바람의 기류를 자유롭게 제어할 수 있다. 예컨대, 공기조화기는 제1 방향으로 회전하는 기류 및 제2 방향으로 회전하는 기류를 자유롭게 전환하면서 토출할 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 5b에 도시된 위치에서 제2 방향(시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(280)의 제2 부분(282)을 따라 9시 위치로 이동한 핀(160)은 제2 스토퍼(292)에 의해 더 이상 레일(280)의 제2 부분(282)을 따라 이동하지 못한다.
핀(160)이 제2 스토퍼(292)에 의해 제2 방향의 이동이 저지된 후에도 제2 방향으로 계속 이동하려고 하는 경우, 핀(160)은 제2 스토퍼(292)와 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)에 의해 유도되어 레일(280)의 제2 부분(282)에서 제1 부분(281)으로 이동한다. 핀(160)은 제1 기어(130)의 핀 관통홀(135)의 제2 부분(137)에서 제1 부분(136)으로 이동하고, 가이드 홀더(150)의 핀 결합부(152)의 외측 단부로부터 내측 단부로 이동한다.
핀(160)이 반경방향 내측으로 이동하면 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)의 동기화가 해제된다. 동기화가 해제된 후, 모터(40)에 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 기어(130)가 제2 방향으로 계속 회전하는 경우, 겹쳐져 있던 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52) 중 제1 가이드(51)만 제2 방향으로 계속 회전하며, 가이드 유닛(50)은 도 5a에 도시된 상태가 된다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 가이드 유닛(50), 가이드 구동장치(200)의 초기 위치는 설계 변경이 가능하다. 또한, 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)를 개방하는 부분의 범위 및 개방된 부분의 회전 범위 등도 설계 변경이 가능하다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 구동장치의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 8을 참조하면, 가이드 구동장치(300)는 제1 기어(330), 제2 기어(140), 가이드 홀더(350), 센싱 장치(170) 등을 수용하는 기어 케이스(320)를 포함하고, 기어 케이스(320)를 덮는 기어 커버(310)를 포함한다. 기어 커버(310)는 스크류 등의 체결부재에 의해 기어 케이스(320)의 커버 결합부(321)에 결합될 수 있다. 제2 기어(140)를 회전 시키는 모터(40)는 기어 케이스(320)의 모터 결합부(322)에 장착될 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)는 제1 기어(330)와 연결될 수 있다. 제1 가이드(51)의 회전축(61)이 제1 기어(330)의 제1 가이드 연결부(331)와 연결될 수 있도록 기어 커버(310)에는 가이드 회전축 관통홀(311)이 마련될 수 있다. 제1 가이드 연결부(331)는 육각형 홀을 포함할 수 있고, 제1 가이드(51)의 회전축(61)은 제1 가이드 연결부(331)에 삽입되는 부분이 육각 기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로, 제1 기어(330)의 회전에 따라 제1 가이드(51)가 함께 회전할 수 있다.
제2 기어(140)는 모터(40)와 제1 기어(330)를 연결하여 모터(40)의 구동력을 제1 기어(330)로 전달할 수 있다. 제1 기어(330)는 기어 케이스(320)에 마련된 제1 기어 장착부(323)에 회전 가능하도록 장착될 수 있고, 제2 기어(140)는 기어 케이스(320)에 마련된 제2 기어 장착부(324)에 회전 가능하도록 장착될 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제2 가이드(52)는 가이드 홀더(350)에 연결될 수 있다. 제2 가이드(52)의 회전축(71)도 기어 커버(310)의 가이드 회전축 관통홀(311)을 통해 가이드 홀더(350)의 제2 가이드 연결부(351)에 연결될 수 있다. 제2 가이드 연결부(351)는 육각형 홀을 포함할 수 있고, 제2 가이드(52)의 회전축(71)은 제2 가이드 연결부(351)에 삽입되는 부분이 육각 기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로, 가이드 홀더(350)의 회전에 따라 제2 가이드(52)가 함께 회전할 수 있다.
제2 가이드(52)의 회전축(71)은 제1 가이드(51)의 회전축(61)이 삽입될 수 있도록 원형의 중공을 가질 수 있고, 제1 가이드(51)의 회전축(61)은 제2 가이드(52)의 회전축(71)과 접하는 부분이 원기둥으로 형성될 수 있다. 그러므로 제1 가이드(51)는 제2 가이드(52)는 같은 축을 중심으로 회전하되, 서로 별개로 회전할 수 있다.
가이드 구동장치(300)는 제1 기어(330)의 위치를 제어할 수 있도록 센싱 장치(170)를 포함할 수 있다. 센싱 장치(170)는 센서(172)와 센서(172)의 구동을 위한 회로 기판(171)을 포함할 수 있다. 센싱 장치(170)는 회로 기판(171)이 기어 케이스(320)의 센싱 장치 장착부(325)에 삽입되어 장착될 수 있다.
제1 기어(330)는 디스크 형상의 기어 베이스(332)에 평기어(333)가 부착된 형태로 마련될 수 있다. 즉, 디스크 형상의 기어 베이스(332)의 일면에 기어 베이스(332)보다 직경이 작은 평기어(333)가 돌출된 형상으로 형성될 수 있다. 평기어(333)보다 직경이 큰 기어 베이스(332)의 테두리에는 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부(334)가 마련될 수 있다. 센싱부(334)는 기어 베이스(332)의 일부가 테두리를 따라 소정의 간격으로 절개된 형태로 마련될 수 있다. 센싱 장치(170)의 센서(172)는 제1 기어(330)의 테두리를 따라 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부(334)를 감지하여, 제1 기어(330)의 기준 위치를 설정하고 제1 기어(330)의 회전 각도를 감지할 수 있다.
가이드 구동장치(300)는 제1 기어(330)가 소정의 각도로 회전한 이후에 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)가 함께 회전할 수 있도록 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)를 동기화시키는 제1 핀(360)을 포함할 수 있다. 제1 핀(360)은 가이드 홀더(350)와 제1 기어(330)를 관통할 수 있도록 마련된 몸체(361)와 몸체(361)의 일 단에 마련된 헤드(362)를 포함할 수 있다.
제1 기어(330)는 제1 핀(360)의 몸체(361)가 관통할 수 있는 핀 관통홀(335)을 포함할 수 있다. 제1 기어(330)는 핀 관통홀(335)의 주위에서 가이드 홀더(350)를 향하여 돌출된 측벽(336)을 포함할 수 있다. 가이드 홀더(350)는 제1 핀(360)의 몸체(361)의 단부가 삽입되어 결합할 수 있는 제1 핀 결합부(352)를 포함할 수 있다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)과 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)는 제1 핀(360)이 반경방향 외측에서 반경방향 내측으로 이동할 수 있도록 장공 형태로 형성될 수 있다.
가이드 구동장치(300)는 제1 핀(360)의 이동을 가이드하는 핀 가이드(340)를 포함할 수 있다. 핀 가이드(340)는 기어 케이스(320)와 제1 기어(330)의 사이에 배치될 수 있다. 핀 가이드(340)는 제1 핀(360)이 관통하는 가이드 홀(341)을 포함할 수 있다. 가이드 홀(341)은 제1 핀(360)이 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)의 회전축과 동심인 축을 중심으로 540도 선회할 수 있도록 나선형으로 형성될 수 있다. 핀 가이드(340)는 기어 케이스(320)에 마련된 핀 가이드 결합부(326)에 장착될 수 있다.
가이드 구동장치(300)는 제1 핀(360)의 이동을 제한하도록 마련된 스토퍼(390)를 포함할 수 있다. 핀 가이드(340)의 가이드 홀(341)의 양단에는 스토퍼(390)가 마련될 수 있다. 스토퍼(390)는 가이드 홀(341)을 따라서 제1 방향(반시계 방향)으로 이동하는 제1 핀(360)의 이동을 제한하는 제1 스토퍼(391)와 가이드 홀(341)을 따라서 제2 방향(시계 방향)으로 이동하는 제1 핀(360)의 이동을 제한하는 제2 스토퍼(392)를 포함할 수 있다. 스토퍼(390)는 핀(360)의 이동을 제한함으로써 동기화된 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)의 회전을 멈춰줄 수 있다.
공기조화기는 제2 가이드(52)가 의도하지 않게 임의로 회전하는 것을 방지하도록 마련된 회전 방지 부재를 포함할 수 있다. 가이드 구동장치(300)는 회전 방지 부재로서 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(350)가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 마련된 제2 핀(370)을 포함할 수 있다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)의 사이에 배치된다. 제2 핀(370)의 일 단은 가이드 홀더(350)에 마련된 제2 핀 결합부(353)에 결합될 수 있고, 제2 핀(370)의 타 단은 제1 기어(330)에 마련된 핀 지지부(337)에 지지될 수 있다.
제1 기어(330)의 핀 지지부(337)는 제1 기어(330)가 소정의 각도만큼 회전하는 동안 제2 핀(370)을 지지할 수 있도록 제1 기어(330)의 회전축과 동심인 원호 형상으로 형성될 수 있다. 제1 기어는 핀 지지부(337)의 일 단에 마련되는 경사면(338)과 핀 지지부(337)의 타 단에 마련되는 핀 스토퍼(339)를 포함할 수 있다.
제1 기어(330)가 가이드 홀더(350)와 독립적으로 제1 방향(반시계 방향)으로 소정의 각도를 회전하는 동안, 제2 핀(370)은 이동하지 않은 채로 핀 지지부(337)에 지지되어 가이드 홀더를 밀어줄 수 있다. 제1 기어(330)가 제1 방향으로 소정의 각도를 회전한 이후에는 제2 핀(370)이 경사면(338)을 내려오면서 제2 핀(370)이 가이드 홀더(350)에 가하던 힘이 해제될 수 있다.
제1 기어(330)가 가이드 홀더(350)와 독립적으로 제2 방향(시계 방향)으로 소정의 각도를 회전하는 동안에도, 제2 핀(370)은 이동하지 않은 채로 핀 지지부(337)에 지지되어 가이드 홀더를 밀어줄 수 있다. 제1 기어(330)가 제2 방향으로 소정의 각도를 회전한 이후에는 제2 핀(370)이 핀 지지부(337)로부터 이탈되지 않도록 핀 스토퍼(339)가 제2 핀(370)과 접할 수 있다.
도 9는 도 8에 도시된 가이드 구동장치의 기어 케이스의 사시도이고, 도 10은 도 8에 도시된 제1 핀의 사시도이고, 도 11은 도 8에 도시된 핀 가이드의 사시도 이다.
도 9를 참조하면, 기어 케이스(320)는 제1 핀(360)의 이동을 가이드 하는 레일(380)을 포함할 수 있다. 레일(380)은 제1 핀(360)이 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)의 회전축과 동심인 축을 중심으로 540도 선회할 수 있도록 나선형으로 형성될 수 있다.
레일(380)은 제1 핀(360)이 제1 기어(330)와 함께 소정의 각도까지 회전하는 동안 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에 삽입되지 않도록 형성된 제1 부분(381)을 포함할 수 있다. 레일(380)은 제1 핀(360)이 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에 삽입되어 제1 기어(330)의 회전과 함께 가이드 홀더(350)가 회전하도록 형성된 제2 부분(382)을 포함할 수 있다. 레일(380)은 레일(380)의 제1 부분(381)과 제2 부분(382)을 연결하는 제3 부분(382)을 포함할 수 있다.
레일(380)의 제2 부분(382)은 제1 부분(381)에 비하여 가이드 홀더(50) 측으로 돌출되고, 제3 부분(383)은 제1 부분(381)과 제2 부분(382)을 연결하는 경사면으로 형성된다. 제1 핀(360)이 레일(380)의 제3 부분(383)에서 가이드 홀더(350) 측으로 돌출되면서, 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에 삽입되고, 제1 핀(360)의 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 이동하면서 제1 기어(130)와 가이드 홀더(150)는 동기화되어 회전할 수 있다.
레일(380)은 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)의 회전축으로부터 레일(380)의 제1 부분(381)까지의 거리가 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)의 회전축으로부터 레일(380)의 제2 부분(382)까지의 거리보다 크게 형성될 수 있다. 제1 핀(360)은 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 이동하면서 반경방향 외측으로부터 반경방향 내측으로 이동할 수 있다.
레일(380)의 제1 부분(381)은 제1 기어(330)가 가이드 홀더(350)와 독립적으로 회전하는 각도에 대응하는 원호로 형성될 수 있고, 레일(380)의 제2 부분(381)은 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)가 동기화되어 함께 회전하는 각도에 대응하는 나선으로 형성될 수 있다.
도 10은 제1 핀(360)의 헤드(362) 측 단부를 보여준다. 제1 핀(360)은 일 단에 마련된 헤드(362)가 레일(380)에 접하여 가이드될 수 있다. 제1 핀(360)은 헤드(362) 측 단부에 제1 핀(360)이 레일(380)이 삽입될 수 있도록 마련된 홈(363)을 포함할 수 있다.
도 11은 핀 가이드(340)의 기어 케이스(320)와 마주하는 면을 보여준다. 핀 가이드(340)는 레일(380)에 대응하는 나선형의 가이드 홀(341)을 포함할 수 있다. 핀 가이드(340)는 가이드 홀(341)의 주위에서 기어 케이스(320) 측으로 연장되는 측벽(342)을 포함할 수 있다. 측벽(342)은 레일(380)의 제1 부분(381)에 대응하는 부분에 동일한 높이로 돌출되도록 형성될 수 있다. 레일(380)의 제3 부분(383)에 대응하는 측벽(342)의 단부에는 경사면(343)이 형성될 수 있다.
가이드 홀(341)은 제1 핀(360)의 몸체(361)의 직경에 대응하는 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 그러므로 제1 핀(360)의 헤드(362)는 가이드 홀(341) 주위를 따라 형성된 측벽(342)에 지지될 수 있다. 가이드 홀(341)의 양 단에는 제1 핀(360)의 헤드(362)와 접하여 제1 핀(360)의 이동을 제한하는 스토퍼(390)가 마련될 수 있다. 스토퍼(390)는 가이드 홀(342)의 양 단에서 기어 케이스(320) 측으로 돌출될 수 있다.
도 12는 도 8에 도시된 가이드 홀더의 사시도이고, 도 13은 도 8에 도시된 제2 핀의 사시도이다.
도 12는 가이드 홀더(350)의 제1 기어(330)와 마주하는 면을 보여준다. 가이드 홀더(350)는 제1 핀(360)이 제1 핀 결합부(352)에 삽입되도록 유도하는 경사면(354)을 포함할 수 있다. 가이드 홀더(350)는 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 주위에 형성된 측벽(336)을 지지하는 지지부(335, 356)를 포함할 수 있다. 지지부(335, 356)는 가이드 홀더(350)의 제1 기어(330)와 마주하는 면에 가이드 홀더(350)를 향하여 돌출될 수 있다.
제1 기어(330)가 가이드 홀더(350)와 별개로 제1 방향(반시계 방향)으로 소정 각도를 회전한 후에 가이드 홀더(350)와 함께 회전할 수 있도록, 제1 지지부(355)는 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 주위에 형성된 측벽(336)을 지지할 수 있다. 제1 기어(330)가 가이드 홀더(350)와 별개로 제2 방향(시계 방향)으로 소정 각도를 회전한 후에 더 회전하지 않도록, 제2 지지부(356)는 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 주위에 형성된 측벽(336)을 지지할 수 있다.
도 13은 제2 핀(370)의 헤드(372) 측 단부를 보여준다. 제2 핀(370)은 가이드 홀더(350)의 제2 핀 결합부(353)에 삽입될 수 있도록 마련된 몸체(371)와 몸체(371)의 일 단에 마련된 헤드(372)를 포함할 수 있다. 제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 스토퍼(339)가 삽입될 수 있도록 헤드(362)의 일 측에 마련된 리세스(373)를 포함할 수 있다.
제1 기어(330)의 핀 스토퍼(339)는 리세스(373)가 형성된 방향에서만 제2 핀(370)의 헤드(272)에 삽입될 수 있다. 제2 핀(370)은 리세스(373)가 형성된 측이 핀 스토퍼(339)를 향할 수 있도록 회전하지 않아야 한다. 제2 핀(370)이 회전하지 않도록 제2 핀(370)의 몸체는 사각 기둥으로 형성될 수 있고, 가이드 홀더(350)의 제2 핀 결합부(353)도 사각 구멍으로 형성될 수 있다.
도 14a 내지 도 14f는 도 8에 도시된 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛과 가이드 구동장치의 회전 과정을 보여주는 도면이다.
도 14a는 가이드 구동장치(300)가 구동되기 전 초기 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 송풍구(14)의 전체를 닫고 있다. 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(350)는 제1 핀 결합부(352)가 3시 위치에 오도록 놓여있다. 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에는 제1 핀(360)이 삽입되어 있지 않다.
제1 기어(330)는 가이드 홀더(350)의 후방에 배치되어 있다. 제1 기어(330)는 핀 관통홀(335)이 9시 위치에 오도록 놓여 있다. 제1 핀(360)은 핀 관통홀(335)의 반경방향 외측 단부에 위치하도록 삽입되어 있다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 하나를 감지하고, 이 때의 제1 기어(330)의 위치를 기준위치로 설정할 수 있다.
가이드 홀더(350)의 제2 핀 결합부(353)는 12시 방향에 위치한다. 제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 일 단부에 위치하며, 제2 핀(370)의 헤드(372)에 마련된 리세스(373)에는 제1 기어(330)의 핀 스토퍼(339)가 삽입되어 있다. 제2 핀(370)은 가이드 홀더(350)가 임의로 회전하지 않도록 가이드 홀더(350)를 전방으로 가압하고 있다.
핀 가이드(340)는 제1 기어(330)의 후방에 배치되어 있다. 가이드 홀더(350)와 제1 기어(330)의 동기화를 위한 제1 핀(360)은 핀 가이드(340)의 가이드 홀(341)의 제2 스토퍼(392) 측 단부에 위치한다. 제1 핀(360)은 기어 케이스(120)에 마련된 레일(380)의 제1 부분(381)의 단부에 위치한다.
도 14b는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)가 도 14a에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 180도 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51)는 제2 가이드(52)와 겹쳐지면서 송풍구(14)의 상반부를 개방한다. 송풍구(14)의 상반부가 개방됨으로써 공기조화기는 상향풍을 토출할 수 있다.
제2 가이드(52)는 회전하지 않았기 때문에 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(350)는 여전히 핀 결합부(352)가 3시 위치에 오도록 놓여있다. 가이드 홀더(350)의 제2 핀 결합부(353)는 12시 방향에 위치한다. 제1 핀(360)은 가이드 홀더(350)의 핀 결합부(352)의 반경방향 외측 단부에 삽입된다.
제1 기어(330)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 180도 회전한다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)은 3시 방향에 위치하고, 제1 핀(360)은 여전히 핀 관통홀(335)의 반경방향 외측 단부에 위치한다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 내려온다. 제2 핀(370)의 몸체(371)의 일부는 여전히 가이드 홀더(350)의 제2 핀 결합부(353)에 삽입되어 있다. 제2 핀(370)이 가이드 홀더(350)에 가하던 압력은 해제된다.
센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 제1 기어(330)의 기준위치에서 180도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다. 가이드 홀더(350)와 제1 기어(330)의 동기화를 위한 제1 핀(360)은 기어 케이스(120)에 마련된 레일(380)의 제3 부분(383)을 지나면서 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에 삽입된다. 제1 핀(360)이 레일(380)의 제1 부분(381)을 이동하는 동안 가이드 홀더(350)와 제2 가이드(52)는 회전하지 않는다.
도 14c는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 14b에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 좌반부를 개방한다. 송풍구(14)의 좌반부가 개방됨으로써 공기조화기는 좌향풍을 토출할 수 있다.
제1 가이드(51)는 제1 기어(330)에 의해 회전되며, 제1 기어(330)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 회전된다. 제2 가이드(52)는 제1 기어(330)와 동기화된 가이드 홀더(350)에 의해 회전되며, 가이드 홀더(350)는 제1 기어(330)와 함께 제1 방향으로 90도 회전된다.
제1 핀(360)은 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 및 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)의 반경방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동하고, 기어 케이스(320)에 마련된 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)과 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)는 12시 위치로 이동한다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 내려온 상태로 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)와 함께 90도 회전한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 제1 기어(330)의 기준위치에서 270도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 14d는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 14c에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 하반부를 개방한다. 송풍구(14)의 하반부가 개방됨으로써 공기조화기는 하향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(330)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(330)와 동기화된 가이드 홀더(350)는 제1 기어(330)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)에 의해 90도 더 회전된다.
제1 핀(360)은 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 및 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)의 반경방향 내측 단부로 이동한다. 제1 핀(360)은 기어 케이스(320)에 마련된 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)과 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)는 9시 위치로 이동한다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 내려온 상태로 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)와 함께 90도 회전한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 제1 기어(330)의 기준위치에서 360도 회전한 위치, 즉 기준위치와 동일한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 14e는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 14d에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 우반부를 개방한다. 송풍구(14)의 우반부가 개방됨으로써 공기조화기는 우향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(330)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(330)와 동기화된 가이드 홀더(350)는 제1 기어(330)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)에 의해 90도 더 회전된다.
제1 핀(360)은 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 및 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)의 반경 방향 내측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(320)에 마련된 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)과 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)는 6시 위치로 이동한다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 내려온 상태로 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)와 함께 90도 회전한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 제1 기어(330)의 기준위치에서 450도 회전한 위치, 즉 기준위치에도 90도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
도 14f는 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)가 도 14e에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 90도 더 회전한 상태를 도시한다. 가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 송풍구(14)의 상반부를 개방한다. 송풍구(14)의 상반부가 개방됨으로써 공기조화기는 상향풍을 토출할 수 있다.
제1 기어(330)는 모터(40)와 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 방향으로 90도 더 회전되며, 제1 기어(330)와 동기화된 가이드 홀더(350)는 제1 기어(330)와 함께 제1 방향으로 90도 더 회전된다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)에 의해 90도 더 회전된다.
제1 핀(360)은 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335) 및 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)의 반경 방향 내측 단부에 위치한 상태로 기어 케이스(320)에 마련된 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 90도 이동한다. 제1 기어(330)의 핀 관통홀(335)과 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)는 3시 위치로 이동한다.
제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 내려온 상태로 제1 기어(330) 및 가이드 홀더(350)와 함께 90도 회전한다. 센싱 장치(170)는 제1 기어(330)에 마련된 센싱부(334) 중 제1 기어(330)의 기준위치에서 540도 회전한 위치, 즉 기준위치에도 180도 회전한 위치의 센싱부를 감지한다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 도 14f에 도시된 위치에서 제1 방향(반시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 360도 이동한 제1 핀(360)은 제1 스토퍼(391)에 의해 더 이상 제1 방향으로 이동하지 못한다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 14b 내지 도 14f에 도시된 위치 사이를 제1 방향(반시계방향) 및 제2 방향(시계방향)으로 회전할 수 있다. 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)의 절반을 개방한 상태로 회전함으로써, 공기조화기는 송풍구(14)로 토출되는 바람의 기류를 자유롭게 제어할 수 있다. 예컨대, 공기조화기는 제1 방향으로 회전하는 기류 및 제2 방향으로 회전하는 기류를 자유롭게 전환하면서 토출할 수 있다.
가이드 유닛(50)의 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)는 서로 겹쳐진 상태로 도 14b에 도시된 위치에서 제2 방향(시계 방향)으로 더 이상 회전하지 못한다. 레일(380)의 제2 부분(382)을 따라 레일(380)의 제3 부분(383)으로 이동한 제1 핀(360)은 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에서 이탈된다. 제1 핀(360)이 가이드 홀더(350)의 제1 핀 결합부(352)에서 이탈되면, 제1 기어(330)와 가이드 홀더(350)의 동기화가 해제된다. 동기화가 해제된 후, 모터(40)에 연결된 제2 기어(140)에 의해 제1 기어(330)가 제2 방향으로 계속 회전하는 경우, 겹쳐져 있던 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52) 중 제1 가이드(51)만 제2 방향으로 계속 회전하며, 가이드 유닛(50)은 도 14a에 도시된 상태가 된다.
제1 핀(360)은 제1 기어(330)와 함께 이동한다. 제1 핀(360)은 레일(380)의 제1 부분(381)을 따라 180도 이동한다. 제2 핀(370)은 제1 기어(330)의 핀 지지부(337)의 단부에 위치한 경사면(338)을 올라간다. 제2 핀(370)은 핀 지지부(337)에 지지된다. 제2 핀(370)은 가이드 홀더(350)에 압력을 가하여 가이드 홀더(350)가 임의로 회전하는 것을 방지할 수 있다.
제1 핀(360)이 9시 위치까지 레일(380)의 제1 부분(181)을 따라 제2 방향으로 이동하면, 제1 핀(360)은 제2 스토퍼(392)에 의해 더 이상 제2 방향으로 이동하지 못한다.
도면에 도시되어 있지 않으나, 가이드 유닛(50), 가이드 구동장치(300)의 초기 위치는 설계 변경이 가능하다. 또한, 가이드 유닛(50)이 송풍구(14)를 개방하는 부분의 범위 및 개방된 부분의 회전 범위 등도 설계 변경이 가능하다.
도 15는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 공기조화기의 가이드 유닛 및 하우징의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다.
공기조화기는 제2 가이드(52)가 의도하지 않게 임의로 회전하는 것을 방지하도록 마련된 회전 방지 부재를 포함할 수 있다. 예컨대, 공기조화기는 제2 가이드(52)와 연결된 가이드 홀더(350)가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 마련된 제2 핀(370)을 포함할 수 있다.
도 15를 참조하면, 공기조화기는 회전 방지 부재로서 가이드 유닛(50)의 테두리부의 장식을 위한 마감재(17)를 포함할 수 있다. 제1 가이드(51)와 제2 가이드(52)는 테두리부(62, 72)가 겹쳐지도록 배치된다. 제1 가이드(51)의 테두리부(62)와 와 제2 가이드(52)의 테두리부(72)가 접촉하도록 배치되는 경우, 제1 가이드(51)가 회전할 때 마찰에 의해 의도하지 않게 제2 가이드(52)도 회전할 수 있다.
이를 방지하기 위하여, 마감재(17)는 제2 가이드(52)의 테두리부(72)와 접촉하도록 구성될 수 있다. 마감재(17)는 미감을 위하여 제1 가이드(51)의 테두리부(62)의 반경방향 외측 일부를 덮는 림(81)을 포함할 수 있다. 마감재(17)는 림(81)의 후면으로부터 하우징(10)을 향하여 연장되는 제1 연장부(82)를 포함할 수 있다. 마감재(17)의 제1 연장부(82)는 림부(81)가 하우징(10)에 지지되도록 할 수 있다.
마감재(17)는 제1 연장부(82)로부터 반경방향 내측으로 연장되는 제2 연장부(83)를 포함할 수 있다. 마감재(17)의 제2 연장부(83)는 제1 가이드(51)의 테두리부(62)와 제2 가이드(52)의 테두리부(72)의 사이로 연장될 수 있다. 제1 가이드(51)의 테두리부(62)의 단부에 마련된 접촉부(65)는 마감재(17)의 림부(81)의 후면에 접촉될 수 있다. 제1 가이드(51)의 접촉부(65)는 마찰이 크지 않게 하기 위하여 마감재(17)의 림부(81)와 점접촉하도록 마련될 수 있다.
제2 가이드(52)의 테두리부(72)의 단부에 마련된 접촉부(75)는 마감재(17)의 제2 연장부(83)의 후면에 접촉될 수 있다. 제2 가이드(52)의 접촉부(75)는 의도된 마찰력을 얻기 위하여 마감재(17)의 제2 연장부(82)와 면접촉하도록 마련될 수 있다.
마감재(17)는 제2 연장부(83)의 후면으로부터 하우징(10)을 향하여 연장되는 제3 연장부(84)를 포함할 수 있다. 마감재(17)의 제3 연장부(84)는 제2 가이드(52)가 반경방향 외측으로 이동하는 것을 방지해줄 수 있다.
도면에는 가이드 유닛(50)이 제1 가이드(51) 및 제2 가이드(52)로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명의 사상은 여기에 한정되지 않고, 가이드 유닛은 3개 이상의 복수의 가이드로 형성될 수 있다. 복수의 가이드는 회전에 의해 서로 겹쳐지면서 송풍구의 일부를 개방시킬 수 있고, 3개 이상의 복수의 가이드로 형성되는 경우, 송풍구를 개방시킬 수 있는 면적을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상기 설명한 특정 실시예에만 한정되는 것이 아니다. 특허청구범위에 명시된 본 발명의 기술적 사상으로서의 요지를 일탈하지 아니하는 범위 안에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 수정 또는 변형 가능한 다양한 다른 실시예들도 본 발명의 권리범위에 속한다 할 것이다.
1: 공기조화기 10: 하우징
11: 하우징 본체 12: 하측 커버
13: 흡입구 14: 송풍구
15: 필터 16: 전면 커버
17: 마감재 18: 복수의 홀
20: 열교환기 31: 송풍팬
32: 송풍그릴 33: 복수의 날개
34: 팬 모터 35: 벨마우스
40: 모터 50: 가이드 유닛
51: 제1 가이드 52: 제2 가이드
100, 200, 300: 가이드 구동장치 110, 310: 기어커버
120, 220, 320: 기어 케이스 130, 330: 제1 기어
140: 제2 기어 150, 350: 가이드 홀더
160, 360: 핀(제1 핀) 170: 센싱 장치
180, 280, 380: 레일 190, 290, 390: 스토퍼
340: 핀 가이드 370: 제2 핀

Claims (20)

  1. 송풍구를 가지는 하우징;
    상기 송풍구의 일부를 커버하는 제1 가이드;
    상기 송풍구의 다른 일부를 커버하는 제2 가이드;
    상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드를 회전시키도록 구성된 모터;
    상기 제1 가이드와 연결되는 제1 기어;
    상기 제2 가이드와 연결되는 가이드 홀더; 및
    상기 제1 기어와 상기 모터를 연결하는 제2 기어;를 포함하는 공기조화기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기어가 소정의 각도로 회전한 이후에는 상기 제1 기어와 상기 가이드 홀더가 함께 회전하도록 구성되는 공기조화기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 기어와 상기 가이드 홀더를 동기화시키도록 구성된 핀을 더 포함하는 공기조화기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 기어는 상기 핀이 관통할 수 있도록 구성된 핀 관통홀을 포함하는 공기조화기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 홀더는 상기 핀이 결합할 수 있는 핀 결합부를 포함하는 공기조화기.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제1기어, 상기 가이드 홀더 및 상기 제2 기어를 수용하는 기어 케이스를 더 포함하고,
    상기 기어 케이스는 상기 핀의 이동을 가이드하는 레일을 더 포함하는 공기조화기.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 핀의 이동을 제한하도록 구성된 스토퍼를 더 포함하는 공기조화기.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 핀의 이동을 가이드하는 핀 가이드를 더 포함하는 공기조화기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 핀 가이드는 상기 핀이 관통하는 가이드 홀과 상기 가이드 홀의 양단에 마련된 스토퍼를 포함하는 공기조화기.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기어의 회전을 멈춰주는 스토퍼를 더 포함하는 공기조화기.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기어의 회전 각도를 감지하도록 구성된 센싱 장치를 더 포함하는 공기조화기.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 기어는 테두리를 따라 소정의 간격을 두고 형성된 센싱부를 포함하는 공기조화기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제2 가이드가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 구성된 회전 방지 부재를 더 포함하는 공기조화기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 회전 방지 부재는 상기 가이드 홀더가 임의로 회전하는 것을 방지하도록 구성된 핀을 포함하는 공기조화기.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 회전 방지 부재는 상기 제2 가이드의 테두리부와 접촉하도록 구성된 마감재를 포함하는 공기조화기.
  16. 회전에 의해 서로 겹쳐지면서 송풍구의 적어도 일부를 개방하도록 구성되는 제1 가이드 및 제2 가이드; 및
    상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드가 양방향으로 함께 회전하도록 상기 제1 가이드와 상기 제2 가이드를 동기화시키는 핀;을 포함하는 공기조화기.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 핀의 이동을 가이드하는 레일을 더 포함하고,
    상기 레일은 상기 핀이 상기 제2 가이드를 회전시키지 않는 제1 부분과 상기 핀이 상기 제2 가이드를 회전시키는 제2 부분을 포함하는 공기조화기.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 가이드와 연결되는 기어를 더 포함하고,
    상기 기어는 상기 핀이 관통할 수 있도록 구성된 핀 관통홀을 포함하고,
    상기 핀 관통홀은 상기 기어가 소정의 각도까지 상기 핀의 이동 없이 회전할 수 있도록 구성된 제1 부분과 상기 핀이 상기 기어의 회전에 따라 함께 회전하도록 구성된 제2 부분을 포함하는 공기조화기.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 제2 가이드와 연결되는 가이드 홀더를 더 포함하고,
    상기 가이드 홀더는 상기 핀이 결합할 수 있는 핀 결합부를 포함하고,
    상기 레일의 상기 제2 부분은 상기 제1 부분보다 상기 가이드 홀더 측으로 돌출되고,
    상기 핀은 상기 레일의 상기 제2 부분에서 상기 핀 결합부에 결합되는 공기조화기.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 레일의 양 단에는 동기화된 상기 제1 가이드 및 상기 제2 가이드의 회전을 정지시키도록 상기 핀의 이동을 제한하도록 구성된 스토퍼를 포함하는 공기조화기.
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