KR101111728B1 - 천장형 공기조화기 - Google Patents

천장형 공기조화기 Download PDF

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KR101111728B1
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Abstract

본 발명은 승강장치로 흡입그릴을 승강시킬 때 흡입그릴이 장애물에 걸렸는지를 감지할 수 있는 천장형 공기조화기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 승강장치가 흡입그릴을 상하방향으로 승강시킬 때 흡입그릴이 장애물에 걸렸는지를 감지할 수 있는 감지장치를 구비한다. 감지장치가 흡입그릴이 장애물에 걸렸는지를 감지하여 승강장치를 형성하는 구동모터의 동작을 제어함으로써 흡입그릴이 장애물에 걸린 상태로 흡입그릴이 승강되는 것을 방지할 수 있으므로 흡입그릴 또는 와이어가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Description

천장형 공기조화기{A Ceiling Type Air Conditioner}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 천장형 공기조화기의 종단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 외형을 나타낸 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 요부 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 장애물 감지장치의 확대 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 감지장치, 제어부 및 구동모터의 관계를 나타낸 블록도.
도 6는 도 4에 도시된 장애물 감지장치의 동작을 나타낸 동작도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강장치 및 감지센서를 보인 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*
10: 본체 23: 필터
24: 흡입그릴 30: 승강장치
33a,33b: 제1릴, 제2릴 35a,35b,35c,35d: 와이어
50: 감지장치 51: 이동추
54: 감지센서 56: 부하감지부
60: 제어부
본 발명은 천장형 공기조화기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡입그릴을 승강시키는 승강장치를 갖춘 천장형 공기조화기에 관한 것이다.
일반적으로 건물의 천장에 설치되는 천장형 공기조화기는 실내열교환기와 송풍장치를 내장한 상태로 천장의 내부공간에 설치되는 본체와, 상기 본체의 하면 및 천장의 개구부를 덮도록 설치되는 하부패널을 구비하고 있다. 또 이러한 공기조화기는 실내공기의 흡입 및 토출을 위해 하부패널의 중앙부에 형성되는 흡입구와, 하부패널의 흡입구 외곽 쪽에 형성되는 다수의 토출구를 구비하며, 흡입구를 통해 흡입되는 공기를 정화시킬 수 있도록 하부패널의 흡입구 내측에 설치되는 필터를 구비한다.
또 천장형 공기조화기는 사용자가 필터를 분리할 수 있도록 하부패널의 중앙부에 분리 가능하게 장착되는 흡입그릴과, 이 흡입그릴을 상하로 승강시킴으로써 사용자가 필터를 손쉽게 청소하거나 교환할 수 있게 하는 승강장치를 구비한다.
승강장치는 흡입그릴의 상호 이격된 위치에서 각각 연결되는 복수개의 와이어와, 상기 복수개의 와이어를 동시에 감거나 풀어줌으로써 흡입그릴의 승강이 이루어지도록 하는 구동장치를 포함하고, 구동장치는 각 로프들을 감거나 풀어주는 복수의 릴(Reel)과, 복수의 릴을 정방향 또는 역방향으로 회전시키는 구동모터를 포함한다.
공기조화기가 소정 기간 작동하여 필터에 먼지가 쌓이게 되면, 사용자는 승강장치를 작동시켜 흡입그릴이 하강하도록 한 후 필터를 흡입그릴로부터 분리하게 된다. 그러나, 승강장치가 작동하여 흡입그릴이 하강 또는 상승하게 될 때 흡입그릴이 실내에 있는 가구와 같은 장애물에 걸리는 경우가 발생할 수 있다.
이와 같이 흡입그릴이 장애물에 걸린 상태에서 승강장치가 계속해서 작동되어 흡입그릴이 하강하거나 상승하게 되면 흡입그릴이 장애물에 부딪히는 충격에 의해 파손되거나 와이어에 과다한 장력이 발생되어 와이어가 끊어지는 문제점이 발생하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 천장형 공기조화기에 있어서 흡입그릴이 승강할 때 흡입그릴이 장애물이 걸렸는지를 감지하고, 흡입그릴의 승강 동작을 제어함으로써 흡입그릴 또는 와이어가 파손되는 것을 방지할 수 있는 천장형 공기조화기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기조화기는 열교환기와 송풍장치를 수용하며 천장에 부착되는 본체와, 상기 본체의 하부에 분리 가능하게 장착되는 흡입그릴과, 상기 흡입그릴을 승강시키도록 상기 흡입그릴과 연결되는 복수개의 와이어와 상기 복수개의 와이어를 감거나 풀어 주는 적어도 하나의 릴과, 상기 릴에 동력을 발생시키는 구동모터를 구비하는 승강장치를 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서, 상기 승강장치에 의해 승강되는 흡입그릴이 장애물에 걸렸는지 감지하는 감지장치를 포함한다.
또한, 상기 감지장치는 상기 흡입그릴이 하강할 때 상기 복수개의 와이어 중에서 적어도 하나의 와이어에 걸리는 장력이 줄어들게 되면 하측으로 이동하도록 상기 적어도 하나의 와이어에 의해 지지되는 적어도 하나의 이동추와, 상기 적어도 하나의 이동추가 하측으로 이동하는 것을 감지하는 적어도 하나의 감지센서를 포함한다.
또한, 상기 감지장치는 상기 흡입그릴이 상승할 때 상기 구동모터에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하는 부하감지부를 더 포함한다.
또한, 상기 감지센서가 상기 이동추의 움직임을 감지하거나 상기 부하감지부가 상기 구동모터에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하였을 경우 상기 구동모터의 전원을 차단하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 상기 감지센서는 일측에 설치되어 레이저를 발신하는 발신부와 타측에 설치되어 상기 발신부로부터 발신된 레이저가 수신되는 수신부를 구비하는 포토센서이다.
또한, 상기 복수개의 와이어는 4개로 마련되고, 상기 이동추는 2개로 마련되며, 상기 각 이동추에는 2개의 와이어가 관통하도록 2개의 관통공이 형성되며, 상가 2개의 이동추의 움직임을 각각 감지하도록 상기 감지센서가 2개로 마련된다.
또한, 상기 복수개의 와이어는 4개로 형성되며, 상기 이동추는 1개로 마련되 고, 상기 이동추에는 2개의 관통공이 형성되며, 상기 각각의 관통공에는 2개씩의 와이어가 관통되며, 상기 1개의 이동추의 움직임을 감지하도록 상기 감지센서가 1개로 마련된다.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 공기조화기를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 공기조화기는 공기조화기는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 천장(1)의 개구부(2)를 통하여 천장(1) 내부에 설치되며 그 하면이 개방된 상자형의 본체(10)와, 본체(10)의 하면 개방부(11) 및 천장(1)의 개구부(2)를 덮도록 본체(10)의 하단에 장착되는 하부패널(20)을 구비한다.
본체(10)의 내부 중앙에는 실내공기에 송풍력을 발생시키는 송풍장치(12)가 설치되고, 송풍장치(12)의 외곽 측에는 송풍장치(12)에서 토출되는 공기를 냉각시키거나 가열시키는 열교환기(13)가 설치된다. 그리고 하부패널(20)의 중앙부에는 흡입구(21)가 형성되고, 흡입구(21)의 사방에는 토출구(22)가 형성된다.
송풍장치(12)는 중앙으로 공기를 흡입하여 반경방향으로 토출시키는 원심형 송풍팬(12a)과, 이 송풍팬(12a)을 구동하도록 본체(10)의 내측 상면에 고정되는 구동모터(12b)를 포함한다. 열교환기(13)는 송풍팬(12a)의 동작에 의해 송풍되는 공기가 통과하면서 열교환될 수 있도록 송풍팬(12a)의 둘레에 설치된다. 본체(10)의 내측 하부에는 열교환기(13)를 지지하며 열교환기(13)로부터 흘러내리는 응축수를 모아서 배출시키는 지지부재(14)가 설치된다. 지지부재(14)에는 송풍팬(12a)의 입 구 측과 송풍팬(12a)의 출구 측 공간을 구획하여 공기흐름이 원활하도록 하는 공기안내판(15)이 설치된다. 이러한 구성은 본체(10) 내부의 송풍장치(12)가 동작할 때 흡입구(21)를 통하여 본체(10)의 내부로 흡입된 공기가 열교환기(13)를 통과하면서 열교환된 후 토출구(22)를 통하여 다시 실내공간으로 공급되도록 함으로써 실내공간의 냉방 또는 난방을 수행할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명에 따른 천장형 공기조화기는 하부패널(20)의 흡입구(21)에 분리 가능하게 장착되는 평판형태의 흡입그릴(24)을 구비한다. 흡입그릴(24)에는 다수의 통공(24a)이 형성되는데, 이와 같이 통공(24a)를 통해 흡입되는 공기 중의 이물질을 거르도록 흡입그릴(24)의 내측에는 필터(23)가 착탈 가능하게 설치된다.
공기조화기를 사용하다 보면 필터(23)에 이물질이 집진되므로 사용자는 필터(23)를 청소하거나 교환해 주어야 하는데, 천장(1)에 설치되는 천장형 공기조화기로부터 사용자가 필터(23)를 손쉽게 분리할 수 있도록 흡입그릴(24)을 승강시키는 승강장치(30)가 구비된다.
승강장치(30)는 도 2 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 구동력을 발생시키는 구동모터(31)와, 구동모터(31)와 기어결합되어 구동모터(31)의 구동에 의해 회전하는 회전축(32)과, 회전축(32)의 양단에 결합되어 회전축(32)과 함께 회전하는 제1릴 및 제2릴(33a,33b)과, 일단은 제1 및 제2릴(33a,33b)에 고정되고 타단은 흡입그릴(24)에 고정되는 4개의 와이어(35a,35b,35c,35d)를 구비한다.
제1릴(33a)에는 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)가 감기도록 2개의 감김홈(34a)이 형성되어 있고, 제2릴(33b)에는 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)가 감 기도록 2개의 감김홈(34b)이 형성되어 있다.
제1릴(33a)에 감기는 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)는 제1릴(33a)를 감싸는 브라켓(36a)에 형성된 홀(37a)을 통해 안내되고, 제2릴(33b)에 감기는 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)는 제2릴(33b)을 감싸는 브라켓(36b)에 형성된 홀(37b)을 통해 안내된다.
이와 같은 각 브라켓(36a,36b)에 형성된 홀(37a,37b)을 통해 안내된 와이어들(35a,35b,35c,35d)이 흡입그릴(24)의 상호 이격된 위치에서 연결되도록 와이어들(35a,35b,35c,35d)의 방향을 바꾸어 주는 복수개의 롤러(38)가 설치된다. 롤러(38)는 본체(10)에 설치되어 제1릴 및 제2릴(33a,33b)에 감긴 와이어들(35a,35b,35c,35d)이 하측방향으로 연장될 수 있도록 한다.
승강장치(30)에 의해 흡입그릴(24)은 상하방향으로 승강하게 되는데, 흡입그릴(24)이 상하방향으로 승강할 때 흡입그릴(24)이 가구와 같은 장애물에 걸릴 수 있다. 본 발명에 따른 공기조화기는 이와 같이 흡입그릴(24)이 승강장치(30)에 의해 승강될 때 장애물에 걸렸는지를 감지하는 감지장치(50)를 구비한다.
감지장치(50)는 흡입그릴(24)이 하강할 때 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)가 느슨해지는 것을 감지하는 제1감지장치(50a), 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)가 느슨해지는 것을 감지하는 제2감지장치(50b)와 흡입그릴(24)이 상승할 때 구동모터(31)에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하는 부하감지부(56)를 구비한다.
제1감지장치(51)와 제2감지장치(61)는 그 구조가 동일하므로 이하에서는 공 기조화기의 일측에 설치되는 제1감지장치(51)에 대해서만 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 제1감지장치(51)는 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)에 의해 지지되는 이동추(51)와, 이동추(51)의 하부에 설치되어 이동추(51)의 움직임을 감지하는 감지센서(54)를 포함하는데, 본 실시예에서는 감지센서(54)로 포토센서가 사용된다.
이동추(51)는 제1관통공(51a) 및 제2관통공(51b)이 형성된 몸체(52)와, 몸체(52)로부터 하측으로 연장되어 돌출된 돌출부(53)를 구비한다. 제1관통공(51a) 및 제2관통공(51b)에는 제1와이어(35a)와 제2와이어(35b)가 각각 관통됨으로써 이동추(51)가 2개의 와이어(35a,35b)에 의해 지지된다.
한편, 이동추(51)의 움직임을 감지하는 감지센서(54)는 일측에 마련되어 레이저를 발산하는 발신부(54a)와 타측에 마련되어 발신부(54a)에서 발신된 레이저를 수신하는 수신부(54b)를 구비함으로써, 이동추(51)를 지지하는 제1와이어(35a)와 제2와이어(35b) 중에서 적어도 하나가 느슨해져서 이동추(51)가 하강하여 이동추(51)의 돌출부(53)가 포토센서(54)의 발신부(54a)와 수신부(54b) 사이에 삽입되면 발신부(54a)에서 발신되는 레이저가 수신부(54b)에서 수신되지 못하게 되어 하강하는 흡입그릴(24)이 장애물에 걸렸는지를 판단하게 된다.
상기에서는 감지센서(54)로 포토센서를 사용하는 예를 보였으나, 감지센서(54)로는 포토센서 뿐만 아니라 이동추(51)가 하측으로 이동할 때 이동추(51)가 가하는 압력을 감지함으로써 흡입그릴(24)이 장애물에 걸렸는지를 감지하는 압력센서 등 여러 가지 센서가 사용될 수 있다.
또한, 감지장치(50)는 도 3에 도시된 바와 같이 흡입그릴(24)이 승강장치(30)에 의해 상승할 때 구동모터(31)에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하는 부하감지부(56)를 구비한다.
또한, 본 발명에 따른 공기조화기에는 도면에는 도시되지 않았으나 감지센서(54)나 부하감지부(56)에서 감지된 신호를 받아 구동장치(30)를 이루는 구동모터(31)를 제어하는 제어부(60)를 구비한다.
도 5은 상기에서 설명한 감지센서(54), 부하감지부(56), 제어부(60) 및 구동모터(31) 관의 관계를 나타낸 블록도이다.
이하에서는 도 6을 참조하여 상기에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 공기조화기의 동작에 대해 설명한다.
천장형 공기조화기를 사용하다 보면 흡입그릴(24)에 설치되는 필터(23)에 먼지가 쌓이게 된다. 이와 같이 필터(23)에 먼지가 쌓이게 되면 사용자가 필터(23)를 청소하거나 교환해야하므로 승강장치(30)를 동작시켜 흡입그릴(24)을 천장(1)으로부터 하강시킨다. 이와 같이 흡입그릴(24)이 천장(1)에서 하강하게 되면 사용자는 흡입그릴(24)에서 필터(23)를 분리하여 청소하거나 교환할 수 있다.
흡입그릴(24)을 천장(1)에서 하강시킬 때 흡입그릴(24)이 장애물에 걸리게 되면 흡입그릴(24)을 지지하는 와이어(35a,35b,35c,35d) 중에서 적어도 하나의 와이어에는 장력이 생기지 않게 되어 적어도 하나의 와이어는 느슨해진다. 이와 같이 적어도 하나의 와이어가 느슨해지게 되면 도 6에 도시된 바와 같이 와이 어(35a,35b,35c,35d)에 의해 지지되는 이동추(51)는 하측으로 이동하게 되고 이동추(51)가 하측으로 이동하게 되면 이동추(51)의 돌출부(53)는 포토센서(54)의 발신부(54a)와 수신부(54b) 사이에 놓이게 되고 포토센서(54)의 수신부(54b)에서는 레이저를 수신하지 못하기 때문에 그 사이에 이동추(51)가 진입하였음을 감지하게 된다. 이와 같이 포토센서(52)에 의해 감지된 신호는 제어부(60)로 보내지게 되고 제어부(60)는 구동모터(31)에 인가되는 전원을 차단함으로써 흡입그릴(24)의 더 이상 하강하지 않게 된다.
이와 같이 흡입그릴(24)이 장애물에 걸린 상태에서 흡입그릴(24)이 걸린 장애물이 제거되면 와이어(35a,35b,35c,35d)에는 다시 장력이 발생하게 되고 와이어(35a,35b,35c,35d)는 이동추(51)를 상측으로 이동시키게 된다. 그러면, 이동추(51)의 돌출부(53)는 포토센서(54)의 발신부(54a)와 수신부(54b) 사이의 공간에서 벗어나게 된다. 이와 같이 이동추(51)의 돌출부(53)가 포토센서(54)의 발신부(54a)와 수신부(54b) 사이의 공간에서 벗어나게 되면, 구동모터(31)에는 다시 전원이 인가됨으로써 흡입그릴(24)은 하강하게 된다.
반대로 청소되거나 교환된 필터(23)를 흡입그릴(24)에 장착한 후 흡입그릴(24)을 상승시킬 때 흡입그릴(24)이 장애물에 걸리게 되면 와이어(5a,35b,35c,35d)에는 더 큰 장력이 걸리게 된다. 그러면, 구동모터(31)는 회전할 수 없게 되어 구동모터(31)에 부하가 걸리게 된다. 부하감지부(56)에서 이와 같이 구동모터(31)에 소정 이상의 부하가 걸렸다는 것을 감지하여 제어부(60)로 보내면 제어부(60)는 구동모터(31)에 인가되는 전원을 차단함으로써 흡입그릴(24)은 더 이상 상승하지 않게 된다.
이와 같이 흡입그릴(24)이 장애물에 걸린 상태에서 흡입그릴(24)에 걸린 장애물이 제거되면 구동모터(31)에 걸리는 부하가 줄어들게 되어 구동모터(31)는 다시 회전하게 되고 이에 따라 흡입그릴(24)은 다시 상측하게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 천장형 공기조화기에서 다른 실시예에 따른 승강장치 및 감지센서를 보인 것이다.
본 실시예에 따른 승강장치(30)는 1개의 릴(33) 만을 사용하여 4개의 와이어(35a,35b,35c,35d)가 감김동작과 풀림동작을 행하도록 한다. 상기 릴(33)에는 2개의 감김홈(34a,34b)이 형성되며, 제1감김홈(34a)에는 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)가 감기고 제2감김홈(34b)에는 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)가 감기게 된다. 흡입그릴(24)이 승강할 때 장애물에 걸렸는지를 감지하는 감지장치(50) 또한 1개의 이동추(51) 및 감지센서(54)에 의해 형성된다.
또한, 이동추(51)의 제1관통공(51a)에 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)를 통과시키고, 이동추(51)의 제2관통공(51b)에 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)를 통과시키게 된다.
이와 같이 감지장치(50)를 1개의 이동추(51)와 감지센서(54)로 형성할 때에는 제1와이어(35a) 및 제2와이어(35b)가 동시에 느슨해지거나, 제3와이어(35c) 및 제4와이어(35d)가 동시에 느슨해져야만 이동추(51)는 하측으로 이동하게 된다. 감지센서(54)는 이와 같은 이동추(51)의 이동을 감지함으로써 흡입그릴(24)이 장애물 에 걸렸는지 감지할 수 있다.
제 2실시예에 따른 감지장치(50)는 1개의 이동추(51)와 1개의 감지센서(54) 만으로 흡입그릴(24)이 장애물에 걸렸는지를 감지할 수 있으므로 감지장치(50)의 설치 비용를 절감할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 천장형 공기조화기에 의하면 승강장치에 의해 승강하는 흡입패널이 장애물에 걸렸는지를 감지하고 승강장치의 동작을 제어함으로써 흡입그릴 또는 와이어가 파손되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (7)

  1. 열교환기와 송풍장치를 수용하며 천장에 부착되는 본체와, 상기 본체의 하부에 분리 가능하게 장착되는 흡입그릴과, 상기 흡입그릴을 승강시키도록 상기 흡입그릴과 연결되는 복수개의 와이어와 상기 복수개의 와이어를 감거나 풀어 주는 적어도 하나의 릴과, 상기 릴에 동력을 발생시키는 구동모터를 구비하는 승강장치를 포함하는 천장형 공기조화기에 있어서,
    상기 승강장치에 의해 승강되는 흡입그릴이 장애물에 걸렸는지 감지하는 감지장치를 포함하고,
    상기 감지장치는 상기 흡입그릴이 하강할 때 상기 복수개의 와이어 중에서 적어도 하나의 와이어에 걸리는 장력이 줄어들게 되면 하측으로 이동하도록 상기 적어도 하나의 와이어에 의해 지지되는 적어도 하나의 이동추와, 상기 적어도 하나의 이동추가 하측으로 이동하는 것을 감지하는 적어도 하나의 감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 감지장치는 상기 흡입그릴이 상승할 때 상기 구동모터에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하는 부하감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 감지센서가 상기 이동추의 움직임을 감지하거나 상기 부하감지부가 상기 구동모터에 소정 이상의 부하가 걸리는 것을 감지하였을 경우 상기 구동모터의 전원을 차단하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 감지센서는 일측에 설치되어 레이저를 발신하는 발신부와 타측에 설치되어 상기 발신부로부터 발신된 레이저가 수신되는 수신부를 구비하는 포토센서인 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 와이어는 4개로 마련되고, 상기 이동추는 2개로 마련되며, 상기 각 이동추에는 2개의 와이어가 관통하도록 2개의 관통공이 형성되며, 상가 2개의 이동추의 움직임을 각각 감지하도록 상기 감지센서가 2개로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수개의 와이어는 4개로 형성되며, 상기 이동추는 1개로 마련되고, 상기 이동추에는 2개의 관통공이 형성되며, 상기 각각의 관통공에는 2개씩의 와이어가 관통되며, 상기 1개의 이동추의 움직임을 감지하도록 상기 감지센서가 1개로 마련되는 것을 특징으로 하는 천장형 공기조화기.
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