KR100197723B1 - 공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법에 관한 것으로써, 수증기를 실내로 분출시켜 가습을 하는 가습수단(131)과, 가습운전시 실내습도분포가 균일하도록 토출공기의 풍향 및 풍량을 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 풍향날개(9,11)의 풍향각도를 제어하여 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향조절수단(118)과, 가습운전시 가습운전에 맞게 실내팬(41)의 풍량을 선택하는 풍량선택수단(106)과, 상기 풍량선택수단(106)에 의해 선택된 풍량에 따라 실내팬모터(127)의 회전주파수를 가변시켜 토출공기의 풍량을 조절하는 풍량조절수단(126)으로 이루어져, 가습운전시 풍향과 풍량을 조절하여 실내습도분포를 균일하게 하고, 소비전력을 절감할 수 있다.

Description

공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법

본 발명은 흡입구와 토출구를 개폐하는 공기조화기에 관한 것으로, 특히 가습운전시 풍향과 풍량을 조절하여 실내습도분포를 균일하게 하는 공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 공기조화기는 제1도에 도시한 바와 같이, 실내기 본체(1; 이하, 본체라 한다)의 전면하부에 실내공기가 흡입되는 다수의 흡입구(3)가 형성되어 있고, 상기 본체(1)의 전면상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 냉풍 또는 온풍으로 열교환된 공기를 실내로 토출하는 토출구(7)가 형성되어 있으며, 상기 토출구(7)에는 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는 공기의 방향을 상하로 조절하는 상하풍향날개(9)와 좌우로 조절하는 좌우풍향날개(11)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 토출구(7)의 내부에는 공기조화기의 운전시에 후술하는 실내열교환기에서 열교환된 공기가 원활하게 실내로 공급되도록 상기 토출구(7)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기 중에는 상기 토출구(7)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 토출구(7)를 폐쇄시키는 토출구모터(13)가 설치되어 있다.

또한, 상기 흡입구(3)에는 공기조화기의 운전시에 흡입구(3)를 통해 실내공기가 원활하게 흡입되도록 상기 흡입구(3)를 개방시키고, 공기조화기의 운전대기 중(비가동시)에는 상기 흡입구(3)를 통해 본체(1)내부로 먼지나 이물질 등이 유입되지 않도록 함과 동시에 외관을 미려하게 하기 위하여 상기 흡입구(3)를 폐쇄시키는 흡입구개폐수단(30)이 설치되어 있다.

상기 본체(1)의 전면에는 실내기의 외관을 미려하게 함과 동시에 내장물을 보호하는 커버부재(15)가 고착되어 있으며, 상기 커버부재(15)의 하측부에는 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 제습, 송풍, 난방 등)와 운전의 시작/정지, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량 및 풍향 등을 조절하는 조작부(17)가 구비되어 있다.

제2도에 도시한 바와 같이, 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키는 구동수단은 상기 본체(1)의 전면상부에 고착된 지지부재(19)와, 상기 지지부재(19)에 의해 고착되어서 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키기 위한 동력을 발생하는 토출구모터(21)와, 상기 토출구모터(21)에서 발생된 동력에 의해 회전 가능토록 상기 토출구모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)과, 상기 피니언(23)의 회전시에 이에 연동되어 상기 토출구도어(13)를 상방 또는 하방으로 이동시키도록 상기 피니언(23)의 회전 운동을 직선운동으로 변환시키는 랙(25)으로 구성되어 있다.

그리고, 상기 흡입구개폐수단(30)은 흡입구모터(31)의 동력을 전달받아 정·역회전니언(32)과, 상기 피니언(32)의 일측에 기어물림되어 상기 피니언(32)의 정·역회전에 따라 상하로 직선운동하는 슬라이드부재(33)와, 상기 슬라이드부재(33)가 직선운동함에 따라 연동되어 회전 운동하여 상기 흡입구(3)를 개폐시키는 복수개의 흡입그릴(34)과, 상기 흡입그릴(34)의 양측에 설치되어 상기 흡입그릴(34)을 회전 가능케 지지함과 동시에 상기 흡입그릴(34)이 개폐되도록 안내하는 가이드부재(35)로 이루어져 있다.

상기 흡입구개폐수단(30)의 내측에는 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기를 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍 또는 온풍으로 열교환시키도록 일자형상의 실내열교환기(37)가 설치되어 있고, 상기 실내열교환기(37)의 상부에는 상기 흡입구(3)를 통해 실내공기를 흡입함과 동시에 상기 실내열교환기(37)에서 열교환된 공기를 상기 토출구(7)를 통해 실내로 토출하도록 실내팬모터(39)의 구동에 따라 회전하는 블로워팬(41; 이하, 실내팬이라 한다)이 설치되어 있다.

또한, 상기 실내팬(41)의 외측에는 상기 실내팬(41)을 카바함과 동시에 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 상기 토출구(7)로 토출되는 공기의 흐름을 안내하는 덕트부재(43)가 설치되어 있다.

제3도에 도시한 바와 같이, 상기 흡입그릴(34)의 양측에는 상기 흡입그릴(34)을 회전 가능케 지지하는 힌지축(34a)이 설치되어 있고, 상기 힌지축(34a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(33)의 일측에 형성된 슬롯홈(33a)에 의해 회전되는 돌기부(34b)가 형성되어 있다.

그리고, 상기 가이드부재(35)의 일측에는 상기 흡입그릴(34)의 힌지축(34a)이 회전 가능케 고정되는 고정홈(35a)이 형성되어 있고, 상기 고정홈(35a)의 일측에는 상기 슬라이드부재(33)가 직선운동함에 따라 상기 돌기부(34b)가 회전 운동하도록 원호를 이루는 가이드홀(35b)이 형성되어있으며, 상기 슬라이드부재(33)의 일측에는 상기 피니언(32)과 기어물림되도록 기어부(33b)가 형성되어 있다.

상기와 같이 구성된 공기조화기에 있어서, 사용자가 리모콘이나 조작부(17)를 조작하여 원하는 운전모드(예를 들면, 냉방)와 설정풍량(예를 들면, 강풍, 약풍, 미풍) 등을 선택한 다음 운전/정지키(이하,운전키라 한다)를 온시키면, 토출구모터(21)와 흡입구모터(31)가 정방향으로 구동되면서 토출구(7)와 흡입구(3)를 개방시킨다.

상기 토출구(7)와 흡입구(3)가 개방되면, 실내팬모터(39)의 구동릴레이가 설정풍량에 따라 선택되어 실내팬모터(39)의 회전수가 조정되므로 실내팬(41)의 풍량이 강풍, 약풍 또는 미풍으로 회전하여 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되고, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기는 실내열교환기(37)를 통과하면서 실내열교환기(37)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍으로 열교환된다.

상기 실내열교환기(37)에서 열교환된 공기는 상부로 안내되어 토출구(7)를 통해 실내로 토출되는데, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 냉풍은 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내공기조화를 수행한다.

이때, 사용자가 가습운전을 선택하면, 도시되지 않은 가습램프가 온되어 가습운전상태를 표시함과 동시에 실내습도를 감지하여 실내습도가 60%미만이면 60%에 도달할 때까지 가습운전을 수행하여 실내습도를 조절한다.

그런데, 이와 같은 종래의 가습운전방식에 있어서는, 상하풍향날개(9)및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 관계없이 가습운전을 수행하므로 풍향날개(9,11)의 풍향각도에 따라 실내의 습도분포가 균일하지 못하고, 실내팬(41)의 풍량이 제품출하시 제조자가 설정해 놓은 풍량(예를 들면, 강풍, 약풍 또는 미풍)에 따라 냉방운전시의 풍량과 동일하여 소비전력이 증가한다는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가습운전시 토출공기가 방안 모든 지역에 도달하도록 풍향을 조절하여 실내습도분포를 균일하게 하고, 냉방운전대비 가습운전시의 풍량을 가변시켜 소비전력을 절감할 수 있는 공기조화기의풍향제어장치 및 그 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 공기조화기의 풍향제어장치는 실내공기를 흡입하는 흡입구와, 상기 흡입구를 통해 흡입된 실내공기를 열교환시키는 실내열교환기와, 상기 실내열교환기에 의해 열교환된 공기를 토출하는 토출구와, 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향날개와, 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 풍량을 조절하는 실내팬을 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 토출구를 통해 수증기를 실내로 분출시켜 가습을 하는 가습수단과, 상기 가습수단에 의한 가습운전시 실내습도분포가 균일하도록 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 제어하는 제어수단과, 상기 제어수단의 제어에 따라 상기풍향날개의 풍향각도를 제어하여 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향조절수단과, 상기 가습수단에 의한 가습운전시 가습운전에 맞게 상기 실내팬의 풍량을 선택하는 풍량선택수단과, 상기 풍량선택수단에 의해 선택된 풍량에 따라 실내팬모터의 회전주파수를 가변시켜 토출공기의 풍량을 조절하는 풍량조절수단으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 의한 공기조화기의 풍향제어방법은 가습기의 구동에 따라 발생되는 수증기를 토출구를 통해 실내로 분출시켜 가습을 하는 가습운전스텝과, 상기 가습운전시에 풍향날개의 풍향각도를 제어하여 상기토출구를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절스텝과, 상기 가습운전시에 상기 토출구를 통해 토출되는 공기의 풍량을 가습운전에 맞게 선택하는 풍량선택스텝과, 상기 풍량선택스텝에서 선택된 풍량에 따라 실내팬모터의 회전수를 무단제어하여 실내팬의 풍량을 가변시키는 풍량가변스텝으로 이루어진 것을 특징으로 한다.

제1도는 일반적인 공기조화기의 실내기를 도시한 사시도.

제2도는 제1도의 흡입구와 토출구가 닫힌 상태에서의 공기조화기를 도시한 종단면도.

제3도는 제1도의 주요구성부분의 분리사시도.

제4도는 본 발명의 일 실시예에 의한 공기조화기의 풍향제어장치의 제어블록도.

제5a도 내지 제5c도는 본 발명에 의한 공기조화기의 풍향제어 동작순서를 도시한 플로우차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

3 : 흡입구 7 : 토출구

13 : 토출구도어 21 : 토출구모터

31 : 흡입구모터 34 : 흡입그릴

37 : 실내열교환기 41 : 실내팬

100 : 전원수단 102 : 운전조작수단

104 : 제어수단 106 : 풍량선택수단

108 : 실내온도감지수단 110 : 토출구개폐구동수단

112 : 토출구개폐감지수단 114 : 흡입구개폐구동수단

116 : 흡입구개방감지수단 118 : 풍향조절수단

120 : 상하풍향조절부 121 : 상하풍향모터

122 : 좌우풍향조절부 123 : 좌우풍향모터

124 : 압축기구동수단 126 : 실내팬모터구동수단

127 : 실내팬모터 128 : 회전수감지수단

130 : 가습기구동수단 131 : 가습기

132 : 표시수단

이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제4도에 도시한 바와 같이, 전원수단(100)은 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 동작에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 출력하고, 운전조작수단(102)은 공기조화기의 운전모드(자동, 냉방, 가습, 청정, 난방 등)와 상기토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 희망온도(Ts; 이하, 설정온도라 한다)를 선택하는 다수의 기능키를 구비함은 물론, 상기 공기조화기의 운전시작신호 및 운전정지신호를 입력하도록 운전/정지키(이하, 운전키라 한다)를 구비하고 있다.

그리고, 제어수단(104)은 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 인가받아 상기 공기조화기를 초기화시킴은 물론, 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전선택신호에 따라 상기 공기조화기의전체적인 동작을 제어하는 마이크로컴퓨터로써, 이 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 선택된 각 운전모드(예를 들면, 냉방, 가습 등)에 맞게 실내팬모터(123)의 강풍, 약풍, 미풍 등의 회전수를 셋팅하고, 후술하는 풍량선택수단에 의해 선택된 풍량에 따라 실내팬모터(123)의 회전주파수를 가변시켜 운전모드에 맞게 실내팬(41)의 풍량을 가변시킨다.

풍량선택수단(106)은 볼륨저항을 이용한 볼륨스위치와 엔코더 등을 사용하여 사용자가 원하는 풍량을 선택하고, 실내온도감지수단(108)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts)로 실내온도를 제어하여 상기 공기조화기의 공조운전을 수행하도록 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한, 토출구개폐구동수단(110)은 상기 운전조작수단(102)에 의한 운전시작신호 및 운전정지신호의 입력시 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 토출구(7)를 개폐하는 토출구도어(13)를 상하로 이동시키도록 토출구모터(21)를 구동제어하고, 토출구개폐감지수단(112)은 상기 토출구개폐구동수단(110)에 의해 상하로 이동되는 토출구도어(13)의 개폐위치에 따라 상기 토출구(7)가 개폐되었는지를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

흡입구개폐구동수단(114)은 상기 운전조작수단(102)에 의한 운전시작신호 및 운전정지신호의 입력시 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 흡입구(3)를 개폐하는 흡입그릴(34)을 이동시키도록 흡입구모터(31)를 구동제어하고, 흡입구개방감지수단(116)은 상기 흡입구모터(31)의 구동에 따라 상방으로 이동하는 슬라이드부재(33)의 상승위치에 따라 상기 흡입그릴(34)이 흡입구(3)를 개방하였는지를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또, 풍향조절수단(118)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 선택된 풍향에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 방향을 상하 및 좌우 조절하는 것으로써, 이 풍향조절수단(118)은 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상하풍향날개(9)가 이동하도록 스텝핑모터(121; 이하, 상하풍향모터라 한다)를 구동하는 상하풍향조절부(120)와, 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 좌우풍향날개(11)가 이동하도록 스텝핑모터(123; 이하, 좌우풍향모터라 한다)를 구동하는 좌우풍향조절부(122)로 구성되어 있다.

압축기구동수단(124)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 사용자가 설정한 온도(Ts) 및 상기 실내온도감지수단(108)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 차에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 압축기(125)를 구동제어한다.

실내팬모터구동수단(126)은 상기 풍량선택수단(106)에 의해 사용자가 선택한 풍량에 따라 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 BLDC모터(127; 이하, 실내팬모터라 한다)의 회전주파수를 제어하여 실내팬(41)의 풍량을 조절하고, 회전수감지수단(128)은 상기 풍량선택수단(106)에 의해 선택된 풍량에 따라 구동되는 실내팬모터(127)의 회전수를 감지하여 상기 제어수단(104)에 출력한다.

또한 도면에 있어서, 가습기구동수단(130)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전모드(자동 또는 가습)에 따라 실내에 수증기를 발생하도록 상기 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 받아서 가습기(131)를 구동제어하고, 표시수단(132)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 입력된 운전모드(자동, 냉방, 가습, 청정, 난방 등)와 상기 공기조화기의 운전상태를 표시한다.

한편, 상기 실내팬모터구동수단(126)과 회전수감지수단(128)은 제어수단(104)과 실내팬모터(127)가 접속되는 하나의 드라이버 PCB 상에 구현 가능하다.

이하, 상기와 같이 구성된 공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법의 작용효과를 설명한다.

제5a도 내지 제5c도는 본 발명에 의한 공기조화기의 풍향제어 동작순서를 도시한 플로우차트로써, 제5a도 내지 제5c도에서 S는 스텝(STEP)을 표시한다.

본 발명의 동작설명을 위한 초기조건으로서 흡입구(3)와 토출구(7)는 폐쇄되어 있다고 가정한다.

먼저, 공기조화기에 전원이 인가되면 전원수단(100)에서는 도시되지 않은 교류전원단으로부터 공급되는 상용교류전압을 상기 공기조화기의 구동에 필요한 소정의 직류전압으로 변환하여 각 구동회로 및 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 스텝S1에서는 상기 전원수단(100)으로부터 출력되는 직류전압을 제어수단(104)에서 입력받아 공기조화기를 초기화시킨다.

이때, 사용자가 운전조작수단(102)을 조작하여 원하는 공기조화기의 운전모드(예를 들면, 냉방)와 설정온도(Ts), 설정풍량을 입력한 다음 운전키를 누르면, 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전선택신호 및 운전시작신호(이하, 운전신호라 한다)가 제어수단(104)에 입력된다.

이에 따라, 스텝S2에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)으로부터 운전신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에 는운전대기상태로 유지하면서 스텝S2이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S2에서의 판별결과, 운전신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S3으로 나아가서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 흡입구(3)를 개방하기 위한 제어신호를 흡입구개폐구동수단(114)에 출력한다.

따라서, 흡입구개폐구동수단(114)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)를 구동시킴으로써 흡입구모터(31)가 정방향으로 구동되면서 흡입구모터(31)의 축에 결합되어 있는 피니언(32)이 회전되고, 상기 피니언(32)의 일측에 기어물림된 슬라이드부재(33)가 상승되고, 슬라이드부재(33)가 상승됨에 따라 슬라이드부재(33)의 일측에 일정도로경사지게 형성된 슬롯홈(33a)이 상승하고, 상기 슬롯홈(33a)이 상승됨에 따라 흡입그릴(34)의 돌기부(34b)가 원호형상을 한 가이드홀(35b)의 안내를 받아 회전 운동되고, 상기 돌기부(34b)의 일측에 형성된 힌지축(34a)은 고정홈(35a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(34)이 일정각도로 회전되어 흡입구(3)를 개방시킨다.

이어서, 스텝S4에서 제어수단(104)은 폐쇄되어 있는 토출구(7)를 개방하기 위한 제어신호를 토출구개폐구동수단(110)에 출력한다.

이에 따라, 토출구개폐구동수단(110)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 토출구모터(21)를 구동시킴으로써 토출구모터(21)가 정방향으로 구동되면서 토출구모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)이 이에 연동되어 랙(25)을 따라 하방으로 회전되어 랙(25)과 결합된 토출구도어(13)를 하방으로 이동시켜 토출구(7)를 개방시킨다.

이때, 스텝S5에서는 상기 토출구모터(21)의 구동에 의해 하방향으로 이동된 토출구도어(13)의 위치를 토출구개폐감지수단(112)에서 감지하고, 상기 흡입구모터(31)의 구동에 의해 상방향으로 이동하는 슬라이드부재(33)의 상승위치를 흡입구개방감지수단(116)에서 감지한다.

따라서, 제어수단(104)에서는 상기 토출구개폐감지수단(112) 및 흡입구개방감지수단(116)에 의해 감지된 신호를 입력받아 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열렸는지를 판별하여, 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열리지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S3으로 복귀하여 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열릴 때까지 토출구모터(21)와 흡입구모터(31)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S5에서의 판별결과, 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 열린 경우(YES일 경우)에는 스텝S6으로 나아가서 토출구개폐구동수단(110)은 제어수단(104)의 제어에 따라 토출구모터(21)의 구동을 정지시켜 토출구도어(13)의 열림동작을 완료하고, 흡입구개폐구동수단(114)은 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)의 구동을 정지시켜 흡입그릴(34)의 열림동작을 완료한다.

상기 토출구도어(13)와 흡입그릴(34)이 완전히 개방되면, 공기조화기의 냉방운전을 수행하기 위해 스텝S7에서 제어수단(104)은 실내팬(41)을 구동하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(126)에 출력한다.

이에 따라, 실내팬모터구동수단(126)은 설정풍량에 따라 실내팬모터(127)의 회전수를 제어하여 실내팬(41)을 구동시킨다.

상기 실내팬(41)이 구동하면, 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되기 시작하는데, 이때 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되는 실내공기의 온도(Tr)를 실내온도감지수단(108)에서 감지한다.

따라서, 스텝S8에서는 실내온도감지수단(108)에 의해 감지된 실내온도(Tr)의 아날로그데이터를 입력받아 디지탈로 변환하여 사용자가 설정한 온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 작은가를 판별하여, 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 작지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S7로 복귀하여 계속해서 실내온도(Tr)를 감지하면서 스텝S7이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S8에서의 판별결과, 설정온도(Ts)가 실내온도(Tr)보다 작은 경우(YES일 경우)에는 스텝S9로 나아가서 제어수단(104)은 실내온도(Tr)와 설정온도(Ts)의 차에 따라 압축기(125)의 운전주파수를 결정하여 압축기(125)를 구동하기 위한 제어신호를 압축기구동수단(124)에 출력한다.

따라서, 상기 압축기구동수단(124)에서는 제어수단(104)에서 결정된 운전주파수에 따라 압축기(125)를 구동시킨다.

상기 압축기(125)가 구동하면, 스텝S10에서는 실내팬(41)이 구동되면서 흡입구(3)를 통해 실내공기가 본체(1)내로 흡입되고, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입된 실내공기는 실내열교환기(37)내에 흐르는 냉매의 증발잠열에 의해 냉풍으로 열교환된다.

상기 실내열교환기(37)에서 냉풍으로 열교환된 공기는 상부로 이동되어 토출구(7)에 회동 가능케 설치된 상하풍향날개(9) 및 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 상하 또는 좌우로 풍향이 조절되면서 실내냉방을 수행한다.

상기와 같은 공기조화기의 냉방운전시에, 스텝S11에서는 운전조작수단(102)으로부터 가습운전이 입력되었는지를 판별하여, 가습운전이 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S10으로 복귀하여 냉방운전을 계속해서 수행하면서 스텝S10이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S11에서의 판별결과, 가습운전이 입력된 경우(YES일 경우)에는 실내에 가습을 하는 가습운전을 수행하기 위해 스텝S12로 나아가서 제어수단(104)은 가습운전에 맞게 실내팬모터(127)의 강풍, 약풍, 미풍 등의 회전수를 셋팅하면서 가습기(131)를 구동하기 위한 제어신호를 가습기 구동수단(130)에 출력한다.

따라서, 가습기구동수단(130)은 제어수단(104)의 제어에 따라 가습기(131)를 구동시킴으로써 가습기(131)에서 발생되는 수증기가 토출구(7)를 통해 실내로 분출되어 실내습도를 높이는 가습운전을 수행한다.

이때, 스텝S13에서 제어수단(104)은 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 수증기가 방안 전체에 확산되도록 상하풍향날개(9)와 좌우풍향날개(11)의 각도를 조절하기 위한 제어신호를 상하풍향조절부(120)와 좌우풍향조절부(122)에 출력한다.

이에 따라, 상기 상하풍향조절부(120)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 상하풍향모터(121)를 구동시킴으로써 상하풍향날개(9)의 각도를 상향일정각(예를 들면, 15°)까지 이동시킨 후, 상하풍향모터(121)의 구동을 정지하고, 좌우풍향조절부(122)에서는 제어수단(104)으로부터 출력되는 제어신호를 입력받아 좌우풍향모터(123)를 구동시킴으로써 좌우풍향날개(11)가 좌우일정구간(예를 들면, 30°)을 스윙한다.

따라서, 가습기(131)에서 발생되어 토출구(7)를 통해 실내로 분출되는 수증기가 상하풍향날개(9)의 상향일정각 고정, 좌우풍향날개(11)의 좌우일정구간 연속스윙에 따라 원거리까지 도달하여 방안 전체에 확산되므로 실내습도분포가 균일해지고, 스텝S14에서는 볼륨저항을 이용한 볼륨스위치나 엔코더 등으로 구성된 풍량선택수단(106)을 조작하여 가습운전에 맞게 냉방운전보다 낮은 풍량으로 셋팅된 실내팬(41)의 풍량을 선택하면, 제어수단(104)은 가습운전에 맞게 선택된 풍량에 따라 실내팬모터(127)의 회전주파수를 가변하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(126)에 출력한다.

이에 따라, 상기 실내팬모터구동수단(126)에서는 제어수단(104)에서 가변된 회전주파수에 따라 실내팬모터(127)의 회전수를 조정하고, 스텝S15에서는 상기 실내팬모터(127)의 회전수를 회전수감지수단(128)에서 감지하여 제어수단(104)에 출력한다.

따라서, 상기 제어수단(104)에서는 회전수감지수단(128)에 의해 감지된 회전수가 풍량선택수단(106)에 의해 선택된 풍량에 맞는 회전수로 조정되었는지를 판별하여, 회전수가 조정되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S14로 복귀하여 실내팬모터(127)의 회전수가 조정될 때까지 스텝S14이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S15에서의 판별결과, 회전수가 가습운전에 맞는 선택풍량으로 조정된 경우(YES일 경우)에는 스텝S16으로 나아가서 실내팬모터구동수단(126)은 조정된 실내팬모터(127)의 회전주파수에 따라 실내팬모터(127)의 회전수를 제어하여 실내팬(41)을 선택풍량에 따라 구동시켜 가습운전시의 풍량을 냉방운전시의 풍량보다 낮게 가변시키므로 운전소음을 줄이고, 소비전력을 절감시킨다.

상기와 같은 공기조화기의 가습운전시에, 스텝S17에서는 운전조작수단(102)의 운전키가 오프되어 운전정지신호가 입력되었는지를 판별하여, 운전정지신호가 입력되지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기스텝S11로 복귀하여 가습운전을 계속해서 수행하면서 스텝S11이하의 동작을 반복 수행한다.

상기 스텝S17에서의 판별결과, 운전정지신호가 입력된 경우(YES일 경우)에는 스텝S18로 나아가서 제어수단(104)은 실내팬(41)과 가습기(131)를 정지하기 위한 제어신호를 실내팬모터구동수단(126)과 가습기구동수단(130)에 출력한다.

이에 따라, 실내팬모터구동수단(126)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 실내팬모터(127)를 정지시켜 실내팬(41)의 구동을 정지하고, 가습기구동수단(130)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 집진기(131)를 정지시킴으로써 가습운전을 정지하고, 스텝S19에서 제어수단(104)은 개방되어 있는 흡입구(3)를 폐쇄하기 위한 제어신호를 흡입구개폐구동수단(116)에 출력한다.

이에 따라, 상기 흡입구개폐구동수단(116)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)를 구동시킴으로써 흡입구모터(31)가 역방향으로 구동되면서 흡입구모터(31)의 축에 결합되어 있는 피니언(32)이 역회전되고, 상기 피니언(32)의 일측에 기어물림된 슬라이드부재(33)가 하강되고, 슬라이드부재(33)가 하강됨에 따라 상기 슬라이드부재(33)의 일측에 일정도로 경사지게 형성된 슬롯홈(33a)이 하강하고, 상기 슬롯홈(33a)이 하강함에 따라 흡입그릴(34)의 돌기부(34b)가 원호형상을 한 가이드홀(35b)의 안내를 받아 회전 운동되고, 상기 돌기부(34b)의 일측에 형성된 힌지축(34a)은 고정홈(35a)에 고정되어 축을 이룸에 따라 상기 흡입그릴(34)이 일정각도로 회전되어 흡입구(3)를 폐쇄시킨다.

이때, 스텝S20에서는 상기 흡입구모터(31)의 닫힘구동시간을 제어수단(104)에서 카운터하여 소정시간(흡입그릴이 닫히는데 소요되는 시간을 실험을 통해 산출한 데이터, 약 11.5초)이 경과하였는지를 판별하여, 소정시간이 경과하지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S19로 복귀하여 흡입그릴(34)이 닫힐 때까지 흡입구모터(31)를 계속해서 구동시킨다.

상기 스텝S20에서의 판별결과, 소정시간이 경과한 경우(YES일 경우)에는 흡입그릴(34)이 완전히 닫힌 상태라고 판단하여 스텝S21로 나아가서 흡입구개폐구동수단(110)은 제어수단(104)의 제어에 따라 흡입구모터(31)의 구동을 정지시켜 흡입그릴(34)의 닫힘동작을 완료한다.

이어서, 스텝S22에서 제어수단(104)은 개방되어 있는 토출구(7)를 폐쇄하기 위한 제어신호를 토출구개폐구동수단(112)에 출력한다.

따라서, 토출구개폐구동수단(112)에서는 제어수단(104)의 제어에 따라 토출구모터(21)를 구동시킴으로써 토출구모터(21)가 역방향으로 구동되면서 토출구모터(21)의 축(22)에 결합되어 있는 피니언(23)이 이에 연동되어 랙(25)을 따라 상방으로 회전되어 랙(25)과 결합된 토출구도어(13)를 상방으로 이동시켜 토출구(7)를 폐쇄시킨다.

이때, 스텝S23에서는 상기 토출구모터(21)의 구동에 의해 상방향으로 이동된 토출구모터(13)의 위치를 토출구개폐감지수단(114)에서 감지하고, 제어수단(104)에서는 토출구개폐감지수단(114)에 의해 감지된 신호를 입력받아 토출구도어(13)가 닫혔는지를 판별한다.

상기 스텝S23에서의 판별결과, 토출구도어(13)가 닫히지 않은 경우(NO일 경우)에는 상기 스텝S22로 복귀하여 토출구도어(13)가 완전히 닫힐 때까지 토출구모터(21)를 계속해서 구동시키고, 토출구도어(13)가 닫힌 경우(YES일 경우)에는 스텝S24로 나아가서 토출구개폐구동수단(112)은 제어수단(104)의 제어에 따라 토출구모터(21)의 구동을 정지시켜 토출구도어(13)의 닫힘동작을 완료한다.

한편, 상기 스텝S19∼스텝S21에서의 흡입구모터(31) 구동과, 상기 스텝S22∼스텝S24에서의 토출구모터(21) 구동은 동시에 이루어지는 것이나, 설명하기 용이하게 편의상 임의의 순서를 부여한 것이다.

이어서, 스텝S25에서 제어수단(104)은 상기 운전조작수단(102)에 의해 운전신호가 다시 입력될 때까지 공기조화기를 운전대기상태로 유지하면서 상기 스텝S2로 복귀하여 스텝S2이하의 동작을 반복 수행한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 상하풍향날개(9)의 상향일정각 고정, 좌우풍향날개(11)의 좌우일정구간 연속스윙에 따라 토출구(7)를 통해 토출되는 수증기가 원거리까지 도달하도록 하는 풍향조절로 실내습도분포를 균일하게 유지하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 상하풍향날개(9)의 상하일정구간 연속스윙과 일정시간 간격으로 좌측 일정각, 중앙, 우측일정각으로 이동하는 좌우풍향날개(11)의 풍향각도에 따라 수증기가 방안전체에 골고루 확산되도록 풍향을 조절하여 실내습도분포를 균일하게 유지할 수 있음은 물론이다.

상기의 설명에서와 같이 본 발명에 의한 공기조화기의 풍향제어장치 및 그 방법에 의하면, 가습운전시 토출공기가 방안 모든 지역에 도달하도록 풍향을 조절하여 실내습도분포를 균일하게 하고, 냉방운전대비 가습운전시의 풍량을 가변시켜 소비전력을 절감할 수 있다는 효과가 있다.

Claims (7)

1. 실내공기를 흡입하는 흡입구(3)와, 상기 흡입구(3)를 통해 흡입되어 열교환된 공기를 토출하는 토출구(7)와, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향날개(9,11)와, 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량을 조절하는 실내팬(41)을 구비하는 공기조화기에 있어서, 상기 토출구(7)를 통해 수증기를 실내로 분출시켜 가습을 하는 가습수단(131)과, 상기 가습수단(131)에 의한 가습운전시 실내습도분포가 균일하도록 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍향 및 풍량을 제어하는 제어수단(104)과, 상기 제어수단(104)의 제어에 따라 상기 풍향날개(9,11)의 풍향각도를 제어하여 토출공기의 풍향을 조절하는 풍향조절수단(118)과, 상기 가습수단(131)에 의한 가습운전시 상기 실내팬(41)의 풍량을 선택하는 풍량선택수단(106)과, 상기 풍량선택수단(106)에 의해 선택된 풍량에 따라 실내팬모터(127)의 회전주파수를 가변시켜 토출공기의 풍량을 조절하는 풍량조절수단(126)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 제어수단(104.)은 상기 풍량선택수단(106)에 의해 선택된 풍량에 따라 상기 실내팬모터(127)의 회전주파수를 가변시켜 상기 실내팬모터(127)의 회전수를 무단제어하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 풍향조절수단(118)은 실내습도분포를 균일하게 하도록 상하풍향날개(9)를 상향 일정각에 고정하면서 좌우풍향날개(11)를 좌우스윙하여 토출공기의 방향을 원거리로 조절하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 풍향조절수단(118)은 실내습도분포를 균일하게 하도록 상하풍향날개(9)를 상하스윙하면서 좌우풍향날개(11)를 일정시간 간격으로 좌측, 중앙, 우측 일정각에 고정시켜 토출공기의 방향을 방안 전체로 조절하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
5. 제1항에 있어서, 상기 풍량선택수달(106)은 가습운전에 맞게 냉방운전보다 낮은 회전수로 설정된 풍량을 선택하는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 풍량선택수단(106)은 볼륨스위치와 엔코더로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어장치.
7. 가습기(131)의 구동에 따라 발생되는 수증기를 토출구(7)를 통해 실내로 분출시켜 가습을 하는 가습운전스텝과, 상기 가습운전시에 풍향날개(9,11)의 풍향각도를 제어하여 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍향을 조절하는 풍향조절스텝과, 상기 가습운전시에 상기 토출구(7)를 통해 토출되는 공기의 풍량을 가습운전에 맞게 선택하는 풍량선택스텝과, 상기 풍량선택스텝에서 선택된 풍량에 따라 실내팬모터(127)의 회전수를 무단제어하여 실내팬(41)의 풍량을 가변시키는 풍량가변스텝으로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기조화기의 풍향제어방법.

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