KR100701328B1 - A Damper Apparatus for Air Conditioning System - Google Patents
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Abstract
Description
제 1도는 종래의 기술에 따른 공조 시스템을 전체적으로 도시한 구성도.1 is a configuration diagram showing an overall air conditioning system according to the prior art.
제 2도는 종래의 기술에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치를 도시한 구성도.2 is a block diagram showing a damper device for an air conditioning system according to the prior art.
제 3도는 종래의 기술에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치에서 얻어지는 풍량 변화율 선을 개도 율과 정비례 선에 대비하여 도시한 그래프도.3 is a graph showing a flow rate change rate line obtained from a damper device for an air conditioning system according to the related art in comparison with an opening rate and a direct proportion line.
제 4도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치를 도시한 외관 사시도.Figure 4 is an external perspective view showing a damper device for an air conditioning system according to the present invention.
제 5도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치를 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view showing a damper device for an air conditioning system according to the present invention.
제 6도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치를 상세히 도시한 확대 단면도.Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing in detail the damper device for an air conditioning system according to the present invention.
제 7도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치에 구비된 유로 분할 수단과 평균 압력 측정 부를 확대하여 도시한 일부 절단 사시도.7 is an enlarged partial perspective view illustrating the flow path dividing unit and the average pressure measuring unit provided in the damper device for an air conditioning system according to the present invention.
제 8도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치에서 댐퍼 블레이드의 회전축과 유로 분할 수단이 댐퍼 블레이드의 중심으로부터 편심된 변형 실시 예를 도 시한 단면도.8 is a cross-sectional view illustrating a modified embodiment in which the rotation axis and the channel dividing means of the damper blade are eccentric from the center of the damper blade in the damper device for an air conditioning system according to the present invention.
제 9도는 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치에서 얻어지는 풍량 변화율 선을 개도 율과 정비례 선에 대비하여 도시한 그래프도.9 is a graph showing the airflow rate change rate line obtained in the damper device for an air conditioning system according to the present invention in comparison with the opening rate and a direct rate line.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명> <Description of the symbols for the main parts of the drawings>
1..... 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치1 ..... Damper device for air conditioning system according to the present invention
10.... 덕트 20.... 댐퍼 블레이드10 ....
20a... 회전축 30.... 액튜에이터 20a ... axis of
40.... 유로 분할 수단 42.... 분리판(separation plate)40 .... Means for dividing the
50.... 평균 압력 측정 부 52.... 평균 전압 측정부50 .... Average
52a... 공기 유도부 54.... 평균 정압 측정부52a ...
52b... 전압 측정구 54a... 정압 측정구 52b ...
200.... 종래의 댐퍼 장치 221.... 필터 200 ....
222.... 가열장치 223.... 냉각 장치222 ....
224.... 가습장치 230.... 댐퍼 블레이드 224 ....
232.... 급기 팬 234.... 배기 팬 232 ....
240.... 액튜에이터(Actuactor) 260.... 콘트롤러240 ....
A.... 개도 율과 정비례 선 B.... 종래의 풍량 변화율 선A .... Opening rate and direct proportion B .... Conventional air volume change rate line
B'... 본 발명의 풍량 변화율 선 L.... 편심 거리B '... air volume change rate line L .... eccentric distance of this invention
K.... 댐퍼 블레이드의 중심 S1.... 상부 영역K .... Center of damper blade S1 .... Upper area
S1-1...상부 개방 영역 S2....하부 영역 S1-1 ... Upper open area S2 .... Lower area
S2-1...하부 개방 영역 S3.... 폐쇄 공간S2-1 ... Lower open area S3 .... Enclosed space
본 발명은 실내에 공급, 배기되는 공기의 량을 실내의 온도 변화에 따라 자동적으로 조절하기 위한 풍량 제어 장치(이하 댐퍼 장치라 함)에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 덕트를 통과하는 공기 흐름에 댐퍼 블레이드의 개도 각도에 따라 공기 저항을 발생시킴으로써 댐퍼 블레이드의 경사도에 의한 공기의 과 유동 현상을 효과적으로 줄이고, 덕트 내의 많은 개소에서 평균 차압 즉 동압을 측정하여 평균 풍속을 알아 내므로써 정확한 풍량 산출을 이룰 수 있으며, 그에 따라서 댐퍼 블레이드의 개도 율에 따른 보다 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있는 공조 시스템용 댐퍼 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flow rate control device (hereinafter referred to as a damper device) for automatically adjusting the amount of air supplied and exhausted to the room according to the change in the temperature of the room, and more specifically, damper to the air flow through the duct By generating air resistance according to the opening angle of the blade, it is possible to effectively reduce the overflow of air due to the inclination of the damper blade and to calculate the average wind speed by measuring the average differential pressure, or dynamic pressure, in many places in the duct. And, accordingly relates to a damper device for an air conditioning system that can achieve more accurate air volume control according to the opening rate of the damper blade.
일반적으로 빌딩 자동 제어 시스템에서 공기 조화 제어 시스템(이하 공조 시스템이라 함)은 건물 내부의 공기 조화에 의하여 쾌적한 실내 온도의 유지 및 최적 제어에 의한 에너지 절약을 목적으로 급기 및 배기되는 공기량을 조절시키기 위해 댐퍼 장치를 구비하고 있다.In general, an air conditioning control system (hereinafter referred to as an air conditioning system) in an automatic building control system is used to control the amount of air to be supplied and exhausted for the purpose of maintaining a comfortable room temperature and saving energy by optimal control by air conditioning in a building. A damper device is provided.
이와 같은 공조 시스템 개요도가 도 1에 도시되어 있다.Such an air conditioning system schematic is shown in FIG. 1.
도 1에 도시된 바와 같은 공조시스템에 구비된 종래의 기술에 따른 댐퍼 장치(200)는 외부 공기를 유입(이하 급기라고 함)하는 덕트(210)와, 실내 공기를 배출(이하 배기라고 함)하는 덕트(310) 및 또한 실내 공기를 귀환(이하 리턴이라고 함)시키는 덕트(410)에 장착되고, 여기에 통과되는 공기의 양을 조절하기 위한 다수의 댐퍼 블레이드(230)들과, 이를 회전 구동시키기 위한 액튜에이터(Actuactor)(240)를 구비하고 있다.The
그리고, 이와 같은 종래의 공조 시스템은 급기 측에 이물질을 여과시키는 필터(221)와, 급기를 일정 온도로 가열시키는 가열장치(222) 및, 급기를 일정온도로 낮추는 냉각 장치(223)와, 급기 중에 수분을 공급하는 가습장치(224) 등을 포함하고 있다. The conventional air conditioning system includes a
또한 급기 덕트(210)에는 급기 팬(232)이 장착되고, 배기 덕트(310)에는 배기 팬(234)이 장착되어 있다.In addition, an
이와 같은 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 먼저 공기 유입 덕트(210)에 외부 공기가 유입되면 차압 센서(250)에서는 댐퍼 블레이드(230)의 전,후방 압력을 감지하여 그 차압을 콘트롤러(260)에 입력한다. 상기 콘트롤러(260)는 차압 센서(250)로부터 감지된 외부 공기의 차압과, 덕트(210)의 유로 단면 적을 산술적으로 연산하여 외부로부터 실내로 유입되는 덕트(210) 내의 공기 풍량을 산출하게 된다. In the conventional air
또한, 상기 콘트롤러(260)는 댐퍼 블레이드(230)의 개도 율을 조절하기 위하여 현재의 실내 온도와, 사용자가 원하는 실내온도의 차이를 연산하고, 실내의 체적 등을 고려하여 실내로 공급되어야 할 풍량을 연산하며, 그 풍량에 도달하도록 상기 댐퍼 블레이드(230)의 개도 율을 산출한다.In addition, the
그리고 이와 같이 산출된 개도 율에 맞추어 상기 댐퍼 블레이드(230)를 제어하도록 액튜에이터(240)를 동작시킨다.In addition, the
따라서 이와 같은 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)는 콘트롤러(260)의 연산 결과에 따라서 액튜에이터(240)가 댐퍼 블레이드(230)를 회전시키고, 그 개도 율을 크게 하거나 작게 하여 실내의 온도를 사용자가 원하는 온도로 조절하는 것이다. 이와 같이 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)는 댐퍼 블레이드(230)의 개도 율을 조절함으로써 원하는 풍량 조절을 얻기 때문에 개도 율에 일치하여 정확하게 풍량이 조절되어야 하는 점은 필수적인 사항이다.Accordingly, in the conventional air
도 3에는 상기와 같은 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)에 대한 개도 율/풍량 변화율에 대한 특성 값들이 그래프로서 도시되어 있다.3 is a graph showing characteristic values of the opening rate / air volume change rate for the
상기 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)에서 가장 이상적인 특성 값들은 개도 율과 정비례 선(A)에 각각 풍량 변화율 선(B)이 일치하는 것이다. 이와 같이 일치하게 되면 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)에 구비된 콘트롤러(260)는 액튜에이터(240)와 댐퍼 블레이드(230)를 통하여 원하는 개도 율 조정으로, 그에 해당하는 정확한 풍량을 실내에 제공할 수 있으므로 가장 바람직한 것이다.The most ideal characteristic values in the
이와 같은 풍량 변화율 선(B)은 도 3에 도시된 바와 같이, 댐퍼 블레이드(230)가 임의의 각도(θ) 만큼 회전되는 경우, 댐퍼 블레이드(230)의 개도 율이 50% 정도로 열리더라도 이때에 풍량 변화율은 대략 80% 이상에 해당하여 개도 율 대비 풍량 변화율은 과유동 흐름으로 인하여 포화 현상을 나타낸다. As shown in FIG. 3, when the
그 이유는 임의의 개도 율에서 댐퍼 블레이드(230)는 그 회전축(230a)을 중심으로 그 상부 영역(공기 흐름의 전방)의 공기 흐름을 하부 영역(공기 흐름의 후방)으로 유도시킨다. 이 과정에서 경사진 상태의 댐퍼 블레이드(230)는 공기 흐름에 가속력을 발생시켜 보다 많은 풍량이 댐퍼 블레이드(230)의 하부 영역에서 흐르도록 하는 과 유동 흐름을 형성한다.The reason is that at any opening rate, the
결과적으로 풍량 변화율을 개도 율에 대비하여 표시하면, 도 3에서 "B" 선과 같이 포화 곡선을 형성하게 되며, 이는 개도 율과 정비례 "A" 선으로부터 크게 차이 나는 것임을 알 수 있다.As a result, if the air flow rate change rate is displayed in comparison to the opening rate, it is possible to form a saturation curve as shown by the "B" line in FIG. 3, which can be seen to be significantly different from the opening rate and the "A" line.
따라서 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)의 풍량 변화율 선(B)은 개도 율과 정비례하는 선(A)과는 완전히 다르게 되고, 결과적으로 사용자는 개도 각도 조작을 통한 풍량 조정이 상당히 어렵다는 것이다. 이와 같이 종래의 공조 시스템용 댐퍼 장치(200)에서 발생하는 과 유동 흐름은 반드시 억제되어야 개도 율에 따라서 정확한 풍량 조정을 이룰 수 있는 것이다.Therefore, the air volume change rate line B of the
한편, 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 기술이 종래에 제시되어 있다.On the other hand, a technique for solving such problems has been proposed in the prior art.
이와 같은 종래 기술의 예는 일본 특개평6-337162호에 제시되어 있다.An example of such a prior art is shown in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-337162.
상기 종래의 기술은 댐퍼 장치의 다수의 블레이드들을 다수의 구역으로 분할 하고, 그 각각의 블레이드들을 개별적으로 다른 방향으로 제어하여 댐퍼 장치 전체의 풍량 변화율이 댐퍼 장치의 개도 율의 정비례 선에 근접하도록 구성한 것이다. The prior art divides a plurality of blades of a damper device into a plurality of zones, and controls each of the blades individually in different directions so that the rate of change of the air volume of the damper device is close to a direct line of the opening rate of the damper device. will be.
그렇지만 이와 같은 종래의 기술은 댐퍼 블레이드들을 각각 구역별로 분할하여 제어함으로써 이들을 다른 방향으로 회전시키기 위한 다수의 액튜에이터들이 필요하고, 이와 같은 많은 수의 액튜에이터들은 댐퍼 장치 전체의 제조원가 상승을 초래하는 것이었다. However, this conventional technique requires a large number of actuators for rotating the damper blades in each zone and controlling them in different directions, and such a large number of actuators resulted in an increase in the manufacturing cost of the entire damper device.
뿐만 아니라 이와 같은 종래의 댐퍼 장치는 그 풍량 변화율이 개도 율에 만족할 만한 수준으로 근접하지 않는 것이었다.In addition, such a conventional damper device was such that the rate of change of air volume did not come close to a satisfactory level of the opening rate.
이와는 다른 방식의 종래 기술로는 미국특허 제5,730,652호(명칭: Damper With Stationary Pitot-Static Sensing Vanes)가 제시되어 있다. As another conventional technique, US Pat. No. 5,730,652 (named Damper With Stationary Pitot-Static Sensing Vanes) is presented.
이와 같은 종래의 댐퍼 장치는 댐퍼 블레이드를 통과하는 풍량을 검출하기 위한 센서들을 댐퍼 블레이드의 사이마다 구비한 것이고, 이러한 센서들을 통하여 측정한 동압을 이용하여 댐퍼 블레이드의 개도 율을 조정하도록 된 것이다.Such a conventional damper device is provided with sensors for detecting the amount of air flowing through the damper blades between the damper blades, and adjusts the opening ratio of the damper blades using dynamic pressure measured through these sensors.
이와 같은 종래의 구조는 실용적이어서 실제로 정확한 동압 측정을 통하여 댐퍼 블레이드의 개도 율을 통한 풍량 조절을 이룰 수 있다. Such a conventional structure is practical, so that the air volume control through the opening ratio of the damper blade can be achieved through accurate dynamic pressure measurement.
그렇지만 이와 같은 종래 기술의 문제점은 일정 시간이 흐르게 되면, 센서장치의 구조상 측정 오차를 발생시키는 것이다. 즉 센서의 정압 측정 구에서는 댐퍼 블레이드를 통과하는 공기의 역류현상(back flow)에 의하여 정압 측정 구가 이물질에 의해 막히는 문제점을 갖는 것이었다.However, such a problem of the prior art is that when a certain time passes, a measurement error occurs in the structure of the sensor device. That is, the positive pressure measuring sphere of the sensor had a problem that the positive pressure measuring sphere was blocked by foreign matter due to back flow of air passing through the damper blade.
따라서 이와 같은 종래의 댐퍼 장치는 시간이 지남에 따라서 정밀도와 작동 신뢰도가 저하되는 문제점을 갖는다.Therefore, such a conventional damper device has a problem in that accuracy and operation reliability deteriorate with time.
그리고 이와 같은 종래의 장치는 낮은 개도 율에서 개방 면적 율이 너무 적어 풍량 조절이 거의 않되므로 이를 개선할 필요가 남아 있는 것이다.And such a conventional device at a low opening rate is too small open area rate is almost no air volume control, so there is a need to improve it.
또한, 이와 같은 종래의 구조는 동압을 측정하여 풍량을 검출하는 센서의 수가 댐퍼 블레이드 수보다 적은 구조이다. 즉 4개의 댐퍼 블레이드에 비하여 3개의 센서가 배치된 구조이다. 이는 센서가 댐퍼 블레이드의 사이에 배치되기 때문이며, 이러한 구조에서 센서의 수는 댐퍼 블레이드의 수-1에 해당한다. In addition, such a conventional structure has a structure in which the number of sensors measuring dynamic pressure to detect the air volume is smaller than the number of damper blades. That is, three sensors are arranged in comparison with four damper blades. This is because the sensor is disposed between the damper blades, in which the number of sensors corresponds to the number of damper blades-1.
따라서 상기와 같은 종래의 기술은 보다 많은 지점에서 평균 동압을 측정 하는 것이 보다 정확한 풍량 검출을 위하여 필요한 것이고 그에 따른 개선의 여지가 있는 것이다. Therefore, the conventional technique as described above is required to measure the average dynamic pressure at more points and more accurate air flow detection and there is room for improvement.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 간단한 구조적인 개선을 통하여 댐퍼 블레이드를 통한 공기의 과 유동 흐름을 효과적으로 억제시킴으로써 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공함에 있다.The present invention is to solve the above conventional problems, the object is to provide a damper device for an air conditioning system that can achieve accurate air volume control by effectively suppressing the overflow of air through the damper blade through a simple structural improvement In providing.
그리고, 본 발명은 다른 목적으로서 덕트 내의 보다 다양한 위치에서, 그리고 측정 개소를 많은 개소로 하여 평균 차압 즉 동압 측정이 이루어지도록 함으로써 정확한 풍량 측정이 가능하고, 이에 기초한 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공함에 있다.In another aspect, the present invention provides an air-conditioning system capable of accurately measuring the air flow rate by making the average differential pressure, that is, the dynamic pressure measurement, at more various positions in the duct and as many places as measurement points. It is to provide a damper device for.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,The present invention to achieve the above object,
덕트 내의 풍량을 조절하도록 된 공조 시스템용 댐퍼 장치에 있어서,In the damper device for an air conditioning system to adjust the amount of air in the duct,
상기 덕트 내에서 회전되어 유로를 개폐시키는 다수의 댐퍼 블레이드;A plurality of damper blades rotated in the duct to open and close the flow path;
상기 댐퍼 블레이드를 회전 구동시키는 액튜에이터; 및An actuator for rotating the damper blade; And
상기 댐퍼 블레이드의 공기의 유입구 측에서 덕트 내의 유로를 댐퍼 블레이드의 회전축을 중심으로 상부 영역과 하부 영역으로 구획하여, 공기의 유입구 측으로 경사진 댐퍼 블레이드와의 사이에서 공기 흐름에 저항을 부여하는 유로 분할 수단;을 갖는 것을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.Splitting the flow path in the duct at the inlet side of the damper blade into an upper region and a lower region around the axis of rotation of the damper blade, thereby dividing the flow path between the damper blades inclined toward the inlet side of the air and providing resistance to the air flow. It provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that it has a.
그리고 본 발명은 바람직하게는 And the present invention preferably
덕트 내의 풍량을 조절하도록 된 공조 시스템용 댐퍼 장치에 있어서, In the damper device for an air conditioning system to adjust the amount of air in the duct,
상기 덕트 내에서 회전되어 유로를 개폐시키는 다수의 댐퍼 블레이드;A plurality of damper blades rotated in the duct to open and close the flow path;
상기 댐퍼 블레이드를 회전 구동시키는 액튜에이터; An actuator for rotating the damper blade;
상기 댐퍼 블레이드의 공기의 유입구 측에서 덕트 내의 유로를 댐퍼 블레이드의 회전축을 중심으로 상부 영역과 하부 영역으로 구획하여, 공기의 유입구 측으로 경사진 댐퍼 블레이드와의 사이에서 공기 흐름에 저항을 부여하는 유로 분할 수단; 및Splitting the flow path in the duct at the inlet side of the damper blade into an upper region and a lower region around the axis of rotation of the damper blade, thereby dividing the flow path between the damper blades inclined toward the inlet side of the air and providing resistance to the air flow. Way; And
상기 유로 분할 수단에 각각 마련된 평균 전압 측정부와 평균 정압 측정부들을 구비하여 덕트 내에서 흐르는 공기의 평균 차압 즉 동압을 측정하는 평균 압력 측정 부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.And an average pressure measuring unit having an average voltage measuring unit and an average static pressure measuring unit respectively provided in the flow path dividing unit, the average pressure measuring unit measuring an average differential pressure of the air flowing in the duct, i.e., a dynamic pressure. to provide.
또한 본 발명은 바람직하게는 In addition, the present invention preferably
상기 유로 분할 수단은 상기 댐퍼 블레이드의 전방 측에 장착된 분리판(separation plate)으로 이루어지는 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The flow path dividing means provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that consisting of a separation plate (separation plate) mounted on the front side of the damper blade.
그리고 본 발명은 바람직하게는 And the present invention preferably
상기 분리판은 그 끝단 및 양 옆단에 실링 재가 장착되어 댐퍼 블레이드의 회전축 부와 덕트 사이에서 기밀이 유지 되도록 하는 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The separating plate provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that the sealing member is mounted at both ends and both ends thereof so that airtightness is maintained between the rotary shaft portion of the damper blade and the duct.
또한 본 발명은 바람직하게는 In addition, the present invention preferably
상기 평균 압력 측정 부의 수는 댐퍼 블레이드의 수에 일치하는 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The number of average pressure measuring units is provided with a damper device for an air conditioning system, characterized in that the number of damper blades.
그리고 본 발명은 바람직하게는 And the present invention preferably
상기 평균 전압 측정부는 경사진 홈으로 형성된 공기 유도부를 통한 전압 측정구를 상기 유로 분할 수단의 전면으로, 즉 공기의 유입구 측으로 다수 개 형성한 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The average voltage measuring unit provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that a plurality of voltage measuring holes formed through the air induction unit formed in the inclined groove to the front of the flow path dividing means, that is, the inlet of the air.
또한 본 발명은 바람직하게는 In addition, the present invention preferably
상기 평균 정압 측정 부의 정압 측정 구는 상기 유로 분할 수단의 하부 면 측, 즉 댐퍼 블레이드의 공기 흐름 후방(backward) 측면으로 다수 개 형성한 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The static pressure measuring sphere of the average static pressure measuring unit provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that formed in the number of the lower surface side of the flow path dividing means, that is, the air flow backward side of the damper blade.
그리고 본 발명은 바람직하게는 And the present invention preferably
상기 댐퍼 블레이드의 회전 축과 상기 유로 분할 수단은 각각의 댐퍼 블레이드의 중심으로부터 상,하 방향 중 한측으로 치우쳐 편심 위치된 것임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.The rotation axis of the damper blade and the flow path dividing means provide a damper device for an air conditioning system, characterized in that it is eccentrically positioned in one of the up and down directions from the center of each damper blade.
또한 본 발명은 바람직하게는 In addition, the present invention preferably
상기 댐퍼 블레이드의 회전 축과 유로 분할 수단은 상기 댐퍼 블레이드의 중심으로부터 하 방향으로 위치 이동된 경우, 상기 댐퍼 블레이드는 그 상부 측이 공기 흐름의 전방(forward)으로 열리고, 그 하부 측이 공기 흐름의 후방(backward)으로 열리는 구조임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.When the axis of rotation of the damper blade and the channel dividing means are moved downward from the center of the damper blade, the damper blade has an upper side open forward of the air flow, and a lower side thereof It provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that the structure is opened backward.
그리고 본 발명은 바람직하게는 And the present invention preferably
상기 댐퍼 블레이드의 회전 축과 유로 분할 수단은 댐퍼 블레이드의 중심으로부터 상 방향으로 위치 이동된 경우, 상기 댐퍼 블레이드는 그 상부 측이 공기 흐름의 후방(backward)으로 열리고, 그 하부 측이 공기 흐름의 전방(forward)으로 열리는 구조임을 특징으로 하는 공조 시스템용 댐퍼 장치를 제공한다.When the axis of rotation of the damper blade and the channel dividing means are moved upwardly from the center of the damper blade, the damper blade has its upper side open backward of the air flow, and its lower side forward of the air flow. It provides a damper device for an air conditioning system, characterized in that the structure is opened in (forward).
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 덕트(10) 내에서 회전되어 유로를 개폐시키는 다수의 댐퍼 블레이드(20)와 이를 회전구동하는 액튜에이터(30)를 포함한다.As shown in FIGS. 4 and 5, the
그리고 본 발명은 상기 댐퍼 블레이드(20)의 공기의 유입구 측에서 덕트(10) 내의 유로를 댐퍼 블레이드(20)의 회전축(20a)을 중심으로 상부 영역과 하부 영역으로 구획하고, 공기의 유입구 측으로 경사진 댐퍼 블레이드(20)와의 사이에서 공기 흐름에 저항을 부여하는 유로 분할 수단(40)을 구비한다. And the present invention partitions the flow path in the
또한 상기 유로 분할 수단(40)은 바람직하게는 상기 각각의 댐퍼 블레이드(20)의 전방 측에서 상기 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)에 일치하여 배치된 것으로서, 상기 댐퍼 블레이드(20)들을 통과하는 공기 흐름을 상,하로 2 분할하는 분리판(separation plate)(42)으로 이루어지는 것이고, 상기 덕트(10)의 내측에는 별도의 장착장치(미 도시) 등을 이용하여 장착 가능한 것이다.In addition, the flow path dividing means 40 is preferably arranged to coincide with the axis of
그리고 상기 유로 분할 수단(40)의 분리판(42) 한쪽 끝단 및 양 옆 단에, 즉 댐퍼블레이드(20) 회전 축(20a) 방향 과 덕트(10) 옆면 측으로 실링 재(미 도시)가 장착되어 상기 댐퍼 블레이드(20)의 회전축 및, 덕트(10) 옆면과의 사이에서 기밀이 유지되도록 하는 구조이다.A sealing material (not shown) is mounted at one end and both ends of the
또한 본 발명은 상기 유로 분할 수단(40)에는, 평균 전압 측정부(52)와 평균 정압 측정부(54)들을 구비하여 상기 덕트(10) 내에서 흐르는 공기의 평균 차압 즉 동압을 측정하는 평균 압력 측정 부(50)를 포함한다. In the present invention, the flow path dividing means 40 includes an average
상기 평균 압력 측정 부(50)는 댐퍼 블레이드(20)의 수에 일치하여 배치된 것으로서 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 평균 압력 측정 부(50)의 평균 전압 측정부(52)는 각각 경사진 홈으로 형성된 공기 유도부(52a)를 통한 전압 측정구(52b)를, 유로 분할 수단(40)의 전면, 즉 공기의 유입구 측에 다수 개 형성하여 원활하게 공기 유입이 이루어져 평균 전압을 측정하도록 한 것이다.The average
또한 상기 평균 정압 측정부(54)는 상기 유로 분할 수단(40)의 하부 면 측, 즉 댐퍼 블레이드의 공기 흐름 후방(backward) 측으로 정압 측정구(54a)를 다수 개 형성한 것이다. 이와 같은 구조를 통하여 공기 중에 포함된 이물질이 내부로 유입되는 것을 최소화하고 난류의 영향을 최소화 하여 정확한 정압 측정이 이루어지도록 한다.In addition, the average static
이와 같은 상기 평균 압력 측정 부(50)의 평균 전압 측정부(52)와 평균 정압 측정부(54)는 도 7에 도시된 바와 같이 일측이 플러그(56a)(56b) 등으로 막히고, 타측은 평균 압력 측정 부(50)의 센서(미 도시)에 연결된 구조이다.As shown in FIG. 7, the average
그리고 본 발명은 상기 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 상기 유로 분할 수단(40)이 각각의 댐퍼 블레이드(20)의 중심으로부터 상,하 방향중 한 측으로 치우쳐 편심 위치된 구조이다. 이와 같은 구조는 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 상기 유로 분할 수단(40)이 하부 측으로 치우쳐 편심된 구조일 수 있다.In addition, the present invention has a structure in which the
이와 같은 편심 구조에서는 상기 유로 분할 수단(40)이 댐퍼 블레이드(20)와 상호 작용하여 형성하는 폐쇄 공간(S3)은 보다 크게 형성되어 공기 흐름의 저항 영역이 보다 더욱 커지게 되므로서, 그에 따라서 공기의 과 유동 현상을 보다 효과적으로 방지할 수 있다.In such an eccentric structure, the closed space S3 formed by the flow path dividing means 40 interacting with the
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 도 5에 도시된 바와 같이, 댐퍼 블레이드(20)가 수직으로 배치되어 유로를 막은 상태, 즉 각도(θ) 0°로부터 완전히 유로를 개방한 상태, 즉 각도(θ) 90°로 개방된 개도 사이에서 풍량을 조절하게 된다.In the
이러한 동작 과정에서 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 도 6에 도시된 바와 같이, 액튜에이터(30)에 의해서 다수의 댐퍼 블레이드(20)가 임의의 각도(θ)로 동시에 열리는 경우, 상기 각각의 댐퍼 블레이드(20) 측으로는 공기 유입구 측으로부터 유로 분할 수단(40)에 의하여 나뉘어진 상부 영역(S1)의 공기 흐름과, 하부 영역(S2)의 공기 흐름이 제공된다.In this operation process, the
그리고 상기 상부 공기 흐름이 제공되는 상부 영역(S1)에서는 각각의 댐퍼 블레이드(20)의 상부 측이, 즉 댐퍼블레이드(20)가 전방 측(forward) 방향으로 경사진 상태이므로 유로 분할 수단(40)과 상호 작용하여 형성하는 각각의 폐쇄 공간(S3)에서 댐퍼 블레이드(20)의 상부로부터 하부로 흐르는 공기의 흐름이 차단되고 큰 공기 흐름 저항을 초래하며, 해당 폐쇄 공간(S3)으로 유입되는 공기는 댐퍼 블레이드(20)의 상단으로 미세하게 방향 전환하여 개방 영역(S1-1)으로 미세하게 흐르게 된다. In the upper region S1 where the upper air flow is provided, since the upper side of each
이와 같은 과정에서 본 발명은 상기 폐쇄 공간(S3)으로 인하여 각각의 댐퍼 블레이드(20)의 상부 영역(S1)으로부터 하부 영역(S2)으로 이동하는 공기 흐름을 차단한다.In this process, the present invention blocks the air flow moving from the upper region S1 to the lower region S2 of each
한편, 상기 유로 분할 수단(40)의 하부 영역(S2) 공기 흐름은 댐퍼 블레이드(20)가 후방 측(backward) 방향으로 경사진 상태이므로 상기 유로 분할 수단(40)의 하부 측으로 유입된 공기가 댐퍼 블레이드(20)의 경사진 면을 따라서 원활하게 개방 영역(S2-1)으로 흐르며, 상부 영역(S1)으로부터 쏠림 현상으로 이동되는 공기는 없는 것이다.On the other hand, the air flow in the lower region S2 of the flow path dividing means 40 is damped by the
이와 같이 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 각각의 댐퍼 블레이드(20)와 유로 분할 수단(40)이 형성하는 폐쇄 공간(S3)이 댐퍼 블레이드(20)의 상부 영역(S1)으로부터 하부 영역(S2)으로 이동하는 공기의 흐름을 차단하고, 상기 상부 영역(S1)에서 폐쇄 공간(S3)에 의해 공기 흐름에 큰 저항을 초래하기 때문에, 종래와 같이 공기가 경사진 댐퍼 플레이트(30)를 타고 흘러서 과도하게 흐르는 공기의 과 유동 현상이 효과적으로 방지되는 것이다. As described above, in the
또한 본 발명은 상기 유로 분할 수단(40)에 각각 마련된 평균 압력 측정 부(50)들이 해당위치에서 덕트(10) 내 공기 흐름의 전압(Total Pressure)과 정압(Static Pressure)들의 평균치를 측정하고, 그 평균 차압, 즉 동압(Dynamic Pressure)을 차압 측정 장치에 의해 콘트롤러(미 도시)에 전기적인 신호로 송신하고, 상기 콘트롤러에서는 이를 근거로 풍량을 산출한다.In addition, the present invention is to measure the average value of the total pressure and the static pressure of the air flow in the
이와 같은 과정에서 상기 평균 압력 측정 부(50)의 평균 전압 측정부(52)는 상기 유로 분할 수단(40)의 전면, 즉 공기의 유입구 측에 경사진 홈으로 형성된 공기 유도부(52a)와 전압 측정구(52b)로 형성한 구조이어서 원활한 전압의 유입이 이루어질 수 있고, 상기 평균 압력 측정 부(50)의 평균 정압 측정부(54)는 상기 유로 분할 수단(40)의 하부 면 측으로 즉 댐퍼 블레이드의 공기 흐름 후방(backward) 측면으로 다수 개의 정압 측정구(54a)를 형성한 것이어서 공기 중에 포함된 이물질이 내부로 유입되는 것을 최소화하고 난류의 영향을 최소화하여 정확한 정압 측정이 이루어지도록 하는 것이다.In this process, the average
특히 본 발명의 평균 압력 측정 부(50)는 적은 풍속에서도 원활한 공기 도입을 이루어 극미세 평균 차압을 측정하기가 쉽고, 정압 측정구(54a)는 댐퍼 블레이드의 공기 흐름 후방측(backward) 면으로 즉 그 하부면에 위치하므로 난류에 의한 영향을 적게 받는 것이다.In particular, the average
뿐만 아니라 본 발명의 평균 압력 측정 부(50)는 댐퍼 블레이드(20) 마다 장착되는 유로 분할 수단(40)에 일체로 형성되는 것이기 때문에 덕트(10) 내의 보다 다양한 위치에서, 그리고 보다 많은 위치에서 평균 차압 즉 동압 측정이 이루어지도록 함으로써 종래에 비하여 보다 정확한 풍량 측정이 가능하고 이에 기초한 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있는 것이다.In addition, since the average
그리고 본 발명의 공조 시스템용 댐퍼 장치(1')는 상기 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 상기 유로 분할 수단(40)이 댐퍼 블레이드(20)의 중심으로부터 거리(L) 만큼 벗어나서 치우쳐 편심(offset) 위치된 것이다.In addition, the
이와 같은 구조가 도 8에 도시되어 있다. 도 8에 도시된 본 발명의 공조 시스템용 댐퍼 장치(1')는 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 유로 분할 수단(40)이 거리(L) 만큼 댐퍼 블레이드(20)의 중심(K)으로부터 하방향으로 위치 이동되어 있다. 이와 같은 구조는 댐퍼 블레이드(20)의 상부 측이 전방(forward)으로 열리고, 하부 측이 후방(backward)으로 열리는 구조에서 유용하다.Such a structure is shown in FIG. The
이와 같은 구조는 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 유로 분할 수단(40)을 댐퍼 블레이드(20)의 중심(K)으로부터 하방향 측으로 이동시키면, 상기 댐퍼 블레이드(20)와 유로 분할 수단(40)이 형성하는 폐쇄 공간(S3)을 더 더욱 크게 증대시킬 수 있고, 댐퍼 블레이드(20)의 상부 영역에서 공기 저항을 더욱 크게 하여 댐퍼 블레이드(20)를 타고 공기가 상부로부터 하부로 흘러서 일으키는 과 유동 현상을 더욱 더 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.This structure is such that the
한편, 도 8에서는 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 유로 분할 수단(40)이 거리(L) 만큼 댐퍼 블레이드(20)의 중심(K)으로부터 하방향으로 위치 이동된 구조에 대하여 설명하였지만 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 상기와는 다르게 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 유로 분할 수단(40)이 댐퍼 블레이드(20)의 중심(K)으로부터 상방향으로 위치 이동된 것들도 포함하는 것이다. 8 illustrates a structure in which the
이와 같은 경우, 상기 댐퍼 블레이드(20)의 상부 측은 후방(backward)으로 열리고, 하부 측은 전방(forward)으로 열리는 구조라도 과 유동 현상을 효과적으로 줄일 수 있는 것이다.In such a case, even if the upper side of the
따라서, 본 발명은 상기와 같이 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)과 유로 분할 수단(40)의 편심 거리(L)를 댐퍼 블레이드(20)의 중심(K)으로부터 조절함으로써 상기 댐퍼 블레이드(20)를 통하여 흐르는 공기의 흐름 저항을 조절할 수 있고, 댐퍼 블레이드(20)의 경사도에 기인하는 과 유동 현상을 더욱 더 효과적으로 조절할 수 있는 것이다.Accordingly, the present invention adjusts the
도 9에는 본 발명에 따른 풍량 변화율이 개도 율과 함께 그래프로서 도시되어 있다.9, the air flow rate change rate according to the present invention is shown as a graph along with the opening rate.
본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 개도 율과 정비례 선(A)에 각각 풍량 변화율 선(B')이 상당 부분 근접하는 것이다. 이와 같이 근접하게 되면 본 발명의 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)에 구비된 콘트롤러는 액튜에이터(30)와 댐퍼 블레이드(20)를 통하여 원하는 개도 율 조정을 이루고, 그에 해당하는 정확한 풍량을 실내에 제공할 수 있는 것이다.In the
이와 같은 풍량 변화율 선(B')은 댐퍼 블레이드(20)의 개도 율이 50%에 이르더라도, 그 개도 율에 해당하는 풍량 변화율은 종래의 80% 정도 보다 크게 축소되 어 공기의 과 유동 현상이 종래에 비하여 크게 개선되는 것이다. The air volume change rate line (B '), even if the opening rate of the
그 이유는 상기 유로 분할 수단(40)이 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a) 전방에 장착되어 덕트(10) 내의 유로를 각각 댐퍼 블레이드(20)의 회전 축(20a)을 중심으로 상,하로 구획하고, 공기 유입구 측으로 경사진 댐퍼 블레이드(20)와의 사이에서 공기 흐름 저항을 부여하기 때문에 과 유동 흐름을 효과적으로 억제하는 것이다.The reason for this is that the flow path dividing means 40 is mounted in front of the
결과적으로 본 발명에 따른 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)의 풍량 변화율을 개도 율에 대비하여 표시하면, 도 9에서 곡선(B')을 형성하게 되며, 이는 종래의 풍량 변화율 선(B) 보다 개도 율과 정비례 선(A)에 크게 근접하는 것임을 알 수 있다.As a result, if the airflow rate change rate of the
따라서 본 발명의 공조 시스템용 댐퍼 장치(1)는 사용자가 개도 율 조작을 통하여 이에 근접하는 정확한 풍량 조정을 이룰 수 있는 것이다. Therefore, the
상기에서와 같이 본 발명에 의하면 유로 분할 수단에 의해서 댐퍼 블레이드를 통한 공기의 과 유동 흐름을 효과적으로 억제시킴으로써 개도 율로부터 과도하게 벗어나는 풍량을 줄일 수 있고, 그에 따른 보다 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있다.As described above, according to the present invention, by effectively suppressing the overflow flow of air through the damper blade by the flow path dividing means, it is possible to reduce the amount of air deviating excessively from the opening rate, thereby achieving more accurate air volume control.
그리고, 본 발명에 의하면 덕트 내의 보다 다양한 위치에서 그리고 보다 많은 위치에서 평균 차압 즉 동압 측정이 이루어지도록 함으로써 정확한 풍량 측정이 가능하고 이에 기초한 정확한 풍량 조절을 이룰 수 있는 효과가 얻어지는 것이다.In addition, according to the present invention, by measuring the average differential pressure, that is, the dynamic pressure, at more various locations in the duct and at more locations, accurate airflow measurement is possible, and the effect of achieving accurate airflow control based thereon is obtained.
상기에서 본 발명은 특정한 실시 예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 이는 단지 예시적으로 본 발명을 설명하기 위하여 기재된 것이며, 본 발명을 이와 같은 특정 구조로 제한하려는 것은 아니다. 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described with respect to specific embodiments thereof, it has been described by way of example only to illustrate the invention, and is not intended to limit the invention to this particular structure. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and changes of the present invention can be made without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Nevertheless, it will be clearly understood that all such modifications and variations are included within the scope of the present invention.
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