KR100936206B1 - 마이크로프로세서가 탑재된 시스템 댐퍼 - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트를 개폐하기 위한 시스템 댐퍼에 관한 것으로서, 상기 덕트의 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 회전축을 중심으로 회전하는 회전격벽; 상기 회전격벽을 회전시키기 위한 모터부; 외부 화재경보장치와 통신 가능한 통신모듈; 및 상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 모터부가 상기 회전격벽을 회전시켜 상기 유로가 개방되도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 댐퍼에 관한 것이다.

본 발명은 화재 발생 초기에 유독가스를 신속하게 배기함으로써 사망사고를 줄일 수 있는 효과가 있다. 또한, 화재가 확대되어 전원공급이 차단될 때에도 덕트의 개방상태를 유지할 수 있도록 하는 동시에, 이러한 동작을 위한 소비 전력의 수준이 최소한으로 유지될 수 있다. 나아가, 화재 진압 후에는 덕트의 개방상태가 자동 제어 상태로 전환될 수 있도록 하여 설치자가 천정에 마련된 시스템 댐퍼를 교체하거나 수동 조작할 필요없이 쉽게 시스템 댐퍼를 재가동할 수 있다

댐퍼, 덕트

Description

마이크로프로세서가 탑재된 시스템 댐퍼{SYSTEM DAMPER COMPRISING MICROPROCESSOR}

본 발명은 시스템 댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 배기ㆍ환기용 덕트의 유로를 개폐하기 위해 마이크로프로세서가 탑재되며 화재경보장치에 연동하여 동작가능한 시스템 댐퍼에 관한 것이다.

댐퍼는 보일러 따위의 연도, 조리시설의 배기구, 공기 조절 장치의 공기 통로에 설치하여 연기의 배출량, 신선한 공기의 공급량 등을 조절하기 위한 장치로서, 팬과 함께 동작하며 덕트의 개폐를 통해 배기량과 흡기량을 조절하는 장치이다.

예컨대, 주방의 가스레인지 상부에 일반적으로 설치되는 환기시설 내부에도 이러한 시스템 댐퍼가 설치되어 있다. 환기 기능이 선택되면 팬이 동작하면서 배기 동작이 수행되는데, 이때 댐퍼에 전원이 공급되면서 유로가 개방되도록 댐퍼가 동작한다.

가정에 홈 오토메이션 기능들이 강조되면서, 가정의 환기시설 설치가 의무화되는 추세에 있다. 따라서, 내부에서 배기되는 공기의 열이, 외부로부터 유입되는 공기에 전달될 수 있도록 함으로써 가정의 열 효율을 높이고, 유입 공기의 먼지를 걸러내기 위한 필터 기능이 내장된 우수한 환기시스템이 개발되었다.

그러나, 환기시스템을 만드는 유명 대형 회사들도 댐퍼는 연도에 설치되는 부속품 정도로 여기는 경우가 많아. 환기시스템과 댐퍼를 동시에 효율적으로 운영하고 있지 못한 면이 있다.

이러한 댐퍼의 일예로서, 릴레이의 스위칭에 의해 모터를 정/역 회전시키는 방식으로 댐퍼의 개폐를 제어하는 시스템 댐퍼가 대한민국 등록실용신안 제20-0357345호에 소개된 바 있다. 여기에 소개된 댐퍼는 간단한 회로 구성으로 원 기능을 충실히 수행할 수 있도록 한 점에 의의가 있으나, 향후 홈 오토메이션 기능이 강화되는 환경에는 적합하지 않은 면이 있으며, 화재 발생 등 특수한 상황에 적절한 동작을 수행할 수 있도록 하기에는 유연하지 못한 면이 있다.

실내에서 화재가 발생하면 실내의 여러 석유화학 제품으로 인해 유독가스가 발생하게 된다. 이 유독가스는 화재사고 사망자 대부분의 사망 원인이 되는 것으로 알려지고 있으며, 화염보다 더 주요한 사망원인이 되는 것으로 알려져 있다.

그러므로 화재 발생시 유독가스의 배기는 인명 사고를 줄이는 방법이 될 수 있다. 그런데, 지금까지 알려진 시스템 댐퍼 중에는 화재사고 발생에 자동으로 동작하도록 고안된 것이 없으며, 화재에 따른 정전 등으로 인해 전원 공급이 중단될 때 환기 팬과는 독립적으로 덕트가 개방되어야 함에도 불구하고, 이와 같이 동작할 수 있는 보조적인 장치가 마련되어 있지 않았다.

따라서, 본 발명은 실내 화재가 발생하는 경우 유독가스가 자동 배출될 수 있도록 함으로써 유독가스에 의한 질식 사고의 발생을 조금이라도 줄여보고자 하는 것이다.

또한, 본 발명은 시스템 댐퍼의 부품들이 화염, 정전 등에 기해 오동작함으로써 댐퍼의 동작이 개방 상태에서 폐쇄 상태로 전환되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적은 본 발명의 일 양상에 따른, 덕트를 개폐하기 위한 시스템 댐퍼에 있어서, 상기 덕트의 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 회전축을 중심으로 회전하는 회전격벽; 상기 회전격벽을 회전시키기 위한 모터부; 외부 화재경보장치와 통신 가능한 통신모듈; 및 상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 모터부가 상기 회전격벽을 회전시켜 상기 유로가 개방되도록 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 시스템 댐퍼에 의해 달성될 수 있다.

여기에서, 상기 시스템 댐퍼는 상기 유로를 개방하는 상기 회전격벽의 회전 위치를 고정하는 고정수단을 더 포함하고, 상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 제어부는 상기 고정수단이 상기 회전격벽의 위치를 고정하여 상기 모터부의 구동에 의해 상기 회전격벽이 회전하지 못하도록 하는 것이 바람직하다. 또는, 상기 제어부는 상기 화재발생정보가 수신되는 때로부터 소정의 시간이 경과된 후, 상기 화재경보장치로부터 화재발생정보가 수신되는 경우 상기 고정수단이 상기 회전격벽의 위치를 고정하도록 하는 것으로 할 수 있다.

그리고, 상기 고정수단은, 단부가 요크 형상으로 형성된 로드와, 전원이 차단될 때 상기 로드를 전진시키는 탄성부재를 구비한 제1 솔레노이드; 및 상기 탄성부재에 의한 상기 제1 솔레노이드 로드의 전진 운동을 차단하기 위한 개폐판을 구비한 로드가 장착된 제2 솔레노이드를 포함하고, 상기 제어부는 상기 제2 솔레노이드의 개폐판을 개방하여 상기 제1 솔레노이드의 로드가 상기 회전격벽을 삽입 고정함으로써 상기 회전격벽을 고정하고, 상기 제어부는 상기 제1 솔레노이드의 로드를 후진시킨 후 상기 개폐판이 닫히도록 함으로써 상기 회전격벽을 고정 해제시키는 것으로 하여 전력 소비를 최소로 할 수 있다.

한편, 상기 통신모듈은 상기 덕트의 개폐 속도 레벨에 대응하는 사용자 명령을 수신하고, 상기 제어부는 상기 사용자 명령에 따라 상기 모터부의 회전 속도를 제어할 수 있도록 하여, 환기시스템 등 여러 시스템과 연동하여 동작하도록 할 수 있다.

본 발명에 의해 화재 발생 초기에 유독가스를 신속하게 배기함으로써 사망사 고를 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 화재가 확대되어 전원공급이 차단될 때에도 덕트의 개방상태를 유지할 수 있도록 하는 동시에, 이러한 동작을 위한 소비 전력의 수준이 최소한으로 유지될 수 있다.

나아가, 화재 진압 후에는 덕트의 개방상태가 자동 제어 상태로 전환될 수 있도록 하여 설치자가 천정에 마련된 시스템 댐퍼를 교체하거나 수동 조작할 필요없이 쉽게 시스템 댐퍼를 재가동할 수 있다.

이하, 첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 댐퍼가 설치되는 환기시스템의 사시도이며, 도2는 동일 환기시스템의 개략적인 설명을 위한 평면도이다.

도1 및 도2를 참조하면, 환기시스템은 본체(10)에 컨트롤 박스(11), 배기용 덕트(12), 급기용 덕트(13)가 직접 연결되어 구성되고, 그 밖에 배기용 그릴(14)과 급기용 그릴(15)이 덕트들(12,13)에 연결되어 실내와 인터페이스하도록 설치되어 있다.

본체(10)는 배기 및 급기용 팬(미도시), 외부로부터 유입되는 공기를 여과하기 위한 필터(미도시), 유입 공기 및 배출 공기 사이의 열교환이 일어나도록 하는 구조체(미도시)가 내장되어 있다. 본체(10) 내부의 부품들은 컨트롤 박스(11)에 마련된 마이크로프로세서 등을 통해 제어된다.

따라서, 컨트롤 박스(11)에 내장된 마이크로프로세서는 환기 동작을 수행하라는 명령에 따라 배기 및 급기 팬을 가동하여 실내 공기의 배기 및 실외 공기의 급기가 수행되도록 하는 동시에, 배기 및 급기 공기간의 열교환 및 먼지 여과가 진행되도록 한다.

환기시스템에 대한 이러한 일반적인 기능과 구성은 시판 중인 여러 회사들의 제품들을 통해 공지되어 있고, 본 발명의 사상과는 직접적인 관련성이 없으므로 설명의 간략화를 위해 더 구체적인 설명은 생략하도록 하기로 하며, 본 발명에 관한 시스템 댐퍼(30)에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 시스템 댐퍼(30)는 도1 및 도2에서 환기시스템의 본체(10)와 벽체(20) 사이를 마련된 배기용 덕트(12) 및 급기용 덕트(13) 각각에 마련되어 있으며, 그 확대 투시도가 도3에 개략적으로 표현되어 있다.

도3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 시스템 댐퍼(30)는 덕트와 연결 설치되는 관, 회전축(36)을 중심으로 회전함으로써 관 내부 유로를 개폐하는 회전격벽(35), 그 상부에 마련된 제어박스(31)를 포함하여 구성된다.

제어박스(31)는 모터부(41), 통신모듈(42), 제어부(43), 및 고정수단(44)을 포함하여 구성된다.

모터부(41)는 회전격벽(35)을 회전시키기 위한 모터(미도시), 모터의 회전속도를 감속시켜 회전격벽(35)으로 회전력을 전달하는 감속기(미도시) 등을 포함하여 구성된다.

통신모듈(42)은 유선 또는 무선 통신방식으로 외부의 화재경보장치(미도시) 와 통신 가능하도록 마련된다. 외부 화재경보장치는 화재 발생 여부를 감지하는 화재 검출 센서 또는 이에 따라 스프링 쿨러를 동작시키는 제어장치 등을 포함하는 것으로, 화재가 발생한 것으로 판정되는 경우 통신모듈(42)에 화재 발생 정보를 전송한다.

제어부(43)는 모터부(41)의 동작을 제어하는 것을 주기능으로 하며, 환기시스템의 제어박스(31) 내의 마이크로프로세서 등과 연동하여 환기시스템의 동작시 회전격벽(35)이 유로를 개방하도록 하고, 종료시에는 회전격벽(35)이 유로를 폐쇄하도록 모터부(41)를 제어하는 것을 통상적인 기능으로 한다.

모터부(41)의 제어방식으로는 PWM 신호를 이용하여 펄스의 듀티비에 따라 속도를 제어한다. 따라서, 제어부(43)는 사용자가 댐퍼의 개폐 속도 수준에 대응하는 명령이 입력되는 경우, 듀티비를 조정함으로써 그 속도를 제어할 수 있다.

예컨대, 회전격벽(35)의 회전 위치를 광센서, 자기센서 등의 무접촉 방식으로 감지하는 경우, 고속의 PWM 신호에서 저속의 PWM 신호로 변경하는 시점을 각각의 속도마다 달리함으로써, 상이한 개폐 속도들에 대해서 회전격벽(35)이 오차범위 안에서 90도 회동한 후 정지하도록 할 수 있다.

한편, 화재 발생시 즉, 통신모듈(42)을 통해 화재 발생 정보가 수신되면, 제어부(43)는 모터부(41)를 제어하여 회전격벽(35)이 개방 상태에 있도록 하는 조치를 취함으로써, 유독가스가 외부로 배출될 수 있도록 한다.

고정수단(44)은 회전격벽(35)이 유로를 개방하는 상태 예컨대, 폐쇄 상태에서 90도 회전한 상태를 유지할 수 있도록 고정하는 기능을 수행한다. 고정수단(44) 은 제어부(43)에 의해 제어되는데, 그 구체적인 실시예가 도5 및 도6에 개시되어 있다.

도5는 본 발명의 실시예에 따른 고정수단(44)의 사시도이고, 도6은 고정수단(44)의 단면도를 나타낸 것이다.

고정수단(44)은 제어박스(31) 내에 위치하고 제1 및 제2 솔레노이드(54)를 주된 구성으로 포함하고 있다.

제1 솔레노이드(51)는 단부에 요크 형상을 갖는 로드(52)와, 전기가 공급되지 않는 때에 로드(52)를 전진시키는 탄성력을 제공하는 탄성부재(53)를 포함하여 구성된다.

제2 솔레노이드(54)는 상기 탄성력에 의해 전진하는 로드(52)의 전진 운동을 막기 위한 개폐판(55)이 마련된 로드를 포함하고, 또한 전원 공급이 없을 때 로드를 전진시키는 탄성력을 제공하는 탄성부재(미도시)를 포함할 수 있다.

통상의 경우, 제어부(43)는 제1 솔레노이드(51) 및 제2 솔레노이드(54)에 전원을 공급하지 않는다. 그러므로, 제1 솔레노이드(51)의 로드(52)는 탄성부재(53)에 의한 탄성력을 받지만 제2 솔레노이드(54)의 개폐판(55)이 닫힌 상태에 있어 전진하지 못하며 구속된 상태에 머무르게 된다.

화재 발생 정보가 수신되면, 제어부(43)는 제2 솔레노이드(54)에 전원을 공급하면서 개폐판(55)이 열리도록 함으로써 제1 솔레노이드(51)의 로드(52)가 탄성력으로 전진하도록 한다. 이에 따라, 이미 개방 상태에 있는 회전격벽(35)이 요크 형상의 단부에 삽입되고 고정된다.

회전격벽(35)이 제1 솔레노이드(51)의 로드(52)에 고정된 상태에서는 모터의 가동에 의해서도 회전격벽(35)이 회전되지 않으며, 화염, 정전 등에 의해 전원 공급이 중단되더라도 회전격벽(35)은 고정된 상태를 유지하게 된다.

화재가 진압된 후, 제어부(43)는 제1 솔레노이드(51)에 전원을 공급하여 로드(52)를 후진시키고 제2 솔레노이드(54)의 개폐판(55)을 닫음으로써, 회전격벽(35)을 고정 해제한다. 그 다음, 제1 솔레노이드(51) 및 제2 솔레노이드(54)에 전원 공급을 중지하여 불필요한 전력 소비가 일어나지 않도록 한다.

제어부(43)에 마련된 마이크로프로세서 등이 화재에 의해 소실되었다면 시스템 댐퍼(30)의 기판의 교체가 필요로 하며, 정전에 의한 전원 차단 후 재 가동되는 경우에는 마이크로프로세서에 디폴트로 지정된 기능에 의해 제1 솔레노이드(51) 및 제2 솔레노이드(54)의 제어가 전술한 대로 수행되도록 한다.

그러므로, 고정수단(44)은 통상의 경우 소비 전력을 요하지 않고, 회전격벽(35)을 구속하거나 구속 해제하는 동작에만 전력을 소비하기 때문에 전력 소비를 극소화한다.

지금까지 설명한 것은, 제어부(43)는 화재 발생 정보가 수신될 때 즉각적으로 회전격벽(35)을 개방 상태로 위치시키고, 다음으로 즉시 고정수단(44)으로 하여금 회전격벽(35)을 개방상태로 구속하도록 하는 것이었다. 그러나, 스프링쿨러 등에 의한 화재의 조기 진압 가능성이 있으므로, 제어부(43)는 최초 화재 발생 정보가 수신될 때에는 고정수단(44)을 동작시키지 않고, 일정시간이 경과된 후에도 여전히 화재 발생 정보가 수신될 때에 고정수단(44)으로 하여금 회전격벽(35)을 구속 하도록 제어하는 것이 대안이 될 수 있다.

이제 도1 내지 도6을 참조하여 본 발명의 실시예를 다시 한번 개괄하여 설명하도록 한다.

통상의 경우, 시스템 댐퍼(30)는 환기시스템의 본체(10)에 마련된 팬과 연동하여 개폐가 이루어진다. 이 경우, 사용자로부터 입력되는 명령은 본체(10)에 마련된 컨트롤 박스(11)와 댐퍼의 제어부(43)로 함께 연동하여 제공되어, 환기 동작시 팬이 구동되는 동시에 회전격벽(35)이 개방 상태로 회전하게 된다.

그러나, 화재가 발생하면, 시스템 댐퍼(30)는 환기시스템과 독립적으로 혹은 연동하여 덕트를 개방하도록 동작한다. 이에 따라 실내에서 발생하는 유독가스가 신속하게 배출되어 인명사고를 줄일 수 있다. 나아가, 고정수단(44)이 전원의 공급없이 회전격벽(35)을 개방 상태에 고정, 구속하도록 제어되어, 정전시 혹은 모터의 오동작에도 덕트가 개방되도록 한다.

이에 따라, 본 발명은 팬 동작에 연동하여 전원이 공급됨에 따라 덕트가 단순히 개방되도록 하는 단순한 종래 시스템 댐퍼(30)의 기능을 개선하여, 화재 발생에 따른 유독가스 배출이 신속하게 이루어질 수 있는 효과를 기대할 수 있게 되었습니다. 또한, 이러한 개선된 기능에도 불구하고 댐퍼에서 소모되는 소비전력은 최소한으로 유지될 수 있도록 하였습니다.

지금까지, 본 발명의 실시예에 대해 간략히 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 의해 정해지거나 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위에서, 본 발명의 다양한 변형, 치환 등이 가능하다는 것을 당업자는 이해할 수 있을 것이다.

예컨대, 수신된 정보에 따라 다양한 기능을 수행하는 제어부(43)는 적어도 저가의 마이크로프로세서를 포함하여 구성하는 것이 바람직할 것이다. 또다른 예로서, 시스템 댐퍼(30)의 제어박스(31)에는 회전격벽(35)의 회전 위치를 측정하기 위한 다양한 센서를 포함하는 것이 가능한데, 예컨대 회전축(36)의 연장된 부분에 원판을 부착하고 원판의 일부에 광 투과 혹은 광 반사가 가능하도록 구성한 후 광센서를 이용하여 회전위치를 측정하는 것이 가능하다. 이러한 위치정보는 마이크로프로세서가 모터의 구동 속도 및 회전방향을 결정하는데 있어 참조 정보로 활용될 수 있다.

그러므로, 전술한 실시예는 본 발명의 일 양태로 이해되어야 하며, 본 발명의 보호범위는 이하 특허청구범위를 중심으로 균등한 범위내에 있는 사상을 포함하는 것으로 이해되어야 할 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 환기시스템의 사시도;

도2는 도1에 도시된 환기시스템의 개략적인 평면도;

도3은 본 발명의 실시예에 따른 시스템 댐퍼의 사시도;

도4는 본 발명의 실시예에 따른 개략적인 제어박스의 블록구성도;

도5는 본 발명의 실시예에 따른 고정수단의 사시도; 및

도6은 본 발명의 실시예에 따른 고정수단의 단면도이다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 덕트를 개폐하기 위한 시스템 댐퍼에 있어서,

   상기 덕트의 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 회전축을 중심으로 회전하는 회전격벽;

   상기 회전격벽을 회전시키기 위한 모터부;

   외부 화재경보장치와 통신 가능한 통신모듈;

   상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 모터부가 상기 회전격벽을 회전시켜 상기 유로가 개방되도록 하는 제어부; 및

   상기 유로를 개방하는 상기 회전격벽의 회전 위치를 고정하는 고정수단을 포함하고,

   상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 제어부는 상기 고정수단이 상기 회전격벽의 위치를 고정하여 상기 모터부의 구동에 의해 상기 회전격벽이 회전하지 못하도록 하고,

   상기 고정수단은, 단부가 요크 형상으로 형성된 로드와, 전원이 차단될 때 상기 로드를 전진시키는 탄성부재를 구비한 제1 솔레노이드; 및 상기 탄성부재에 의한 상기 제1 솔레노이드 로드의 전진 운동을 차단하기 위한 개폐판을 구비한 로드가 장착된 제2 솔레노이드를 포함하고,

   상기 제어부는 상기 제2 솔레노이드의 개폐판을 개방하여 상기 제1 솔레노이드의 로드가 상기 회전격벽을 삽입 고정함으로써 상기 회전격벽을 고정하고,

   상기 제어부는 상기 제1 솔레노이드의 로드를 후진시킨 후 상기 개폐판이 닫히도록 함으로써 상기 회전격벽을 고정 해제시키는 것을 특징으로 하는 시스템 댐퍼.
5. 덕트를 개폐하기 위한 시스템 댐퍼에 있어서,

   상기 덕트의 유로를 개방하거나 폐쇄하도록 회전축을 중심으로 회전하는 회전격벽;

   상기 회전격벽을 회전시키기 위한 모터부;

   외부 화재경보장치와 통신 가능한 통신모듈; 및

   상기 통신모듈을 통해 화재 발생 정보가 입력되는 경우, 상기 모터부가 상기 회전격벽을 회전시켜 상기 유로가 개방되도록 하는 제어부를 포함하고,

   상기 통신모듈은 상기 덕트의 개폐 속도 레벨에 대응하는 사용자 명령을 수신하고,

   상기 제어부는 상기 사용자 명령에 따라 상기 모터부의 회전 속도를 제어하는 것을 특징으로 하는 시스템 댐퍼.

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