KR101139293B1

KR101139293B1 - 전동 댐퍼

Info

Publication number: KR101139293B1
Application number: KR1020110118956A
Authority: KR
Inventors: 최경오
Original assignee: (주)태성이엠씨
Priority date: 2011-11-15
Filing date: 2011-11-15
Publication date: 2012-04-26

Abstract

본 발명은 전동 댐퍼에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 외부 전원이 입력되면 모터를 구동시켜 마개를 개방하되 동시에 저속 충전이 이루어지도록 하고, 마개의 개방이 완료되면 고속 충전이 이루어지도록 함으로써, 어떠한 순간에 정전 등의 사고가 발생하더라도 충전된 전원으로 모터를 구동하여 마개를 폐쇄시킬 수가 있다.

Description

전동 댐퍼{Electric damper}

본 발명은 전동 댐퍼에 관한 것으로 더욱 구체적으로는 전원 공급이 차단되었을 시, 충전된 전원을 이용하여 배기덕트를 차단시켜주는 전동 댐퍼에 관한 것이다.

아파트, 다세대 주택, 오피스텔 등의 현대식 건물들은 환기를 위한 배기 경로를 공유해야만 하기 때문에, 다른 세대의 화장실이나 주방의 냄새가 역류할 수가 있다. 이를 해결하기 위해 배기덕트에 전동 댐퍼가 설치되어 냄새가 역류하는 것을 차단할 수가 있다.

전동 댐퍼는 환풍기와 연동하여 사용자가 원하는 시간만큼 내부 공기를 외부로 배출하여 환기를 시킬 수가 있으며, 더불어 외부의 공기가 역류하여 유입되는 것을 차단함으로써 쾌적하고 깨끗한 실내 공기를 유지시킬 수 있도록 한다.

기본적으로 전동 댐퍼는 모터의 구동으로 배기덕트 내에 설치된 마개를 열고 닫는 구조이다. 하지만 배기덕트가 개방된 상태에서 화재가 발생하여 전원 공급이 차단되었을 경우, 모터를 구동시킬 수가 없어서 배기덕트가 개방된 상태에서 유독가스가 역류하는 사고가 발생할 수 있다.

이를 해결하기 위해 외부 전원이 공급되면 모터를 구동하여 마개를 열고, 마개가 완전히 열린 이후에는 공급되는 전원을 콘덴서에 충전하여, 화재 등의 비상 상황이 발생하여 외부 전원 공급이 차단되더라도, 충전 전원으로 모터를 구동하여 마개를 닫을 수 있도록 하는 전동 댐퍼가 개발된 바 있다.

하지만, 이러한 종래의 전동 댐퍼는 초기에 공급되는 외부 전원은 모두 모터를 구동시키는 데에 소비하기 때문에, 그 순간 정전이 발생하면 다시 마개를 닫아줄 수가 없어서 사고 위험이 높다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부 전원이 공급되면 모터를 구동시켜 마개를 개방하는 동시에, 슈퍼콘덴서의 충전도 이루어지도록 함으로써, 정전 등의 상황이 어느 순간에 발생하더라도 충전된 전원으로 모터를 구동시켜 배기덕트를 차단할 수 있도록 하는 전동 댐퍼를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전동 댐퍼는, 외부로부터 교류 전원을 공급받아 전압을 강하시키는 트랜스; 상기 트랜스에서 전압 강하된 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 정류기; 정방향 단자 또는 역방향 단자를 통해 교류 전원을 공급받아 정방향 회전 또는 역방향 회전하는 모터; 상기 정류기를 통해 출력되는 직류 전원을 충전하는 슈퍼콘덴서; 및 상기 슈퍼콘덴서에 충전된 직류 전원을 발진하여 교류 전원으로 변환하는 발진기;를 포함하며, 상기 모터는 상기 정방향 단자를 통해 상기 트랜스로부터 교류 전원을 공급받아 정회전하여 마개를 회전시킴으로써 배기덕트가 개방되도록 하거나, 또는 상기 모터는 상기 역방향 단자를 통해 상기 발진기로부터 교류 전원을 공급받아 역회전하여 상기 마개를 회전시킴으로써 배기덕트가 폐쇄되도록 한다.

여기서, 상기 발진기에서 변환된 교류 전원을 증폭하여 상기 모터의 역방향 단자 측으로 출력하는 제1 Power FET 및 제2 Power FET; 상기 정류기에서 출력되는 직류 전원에 의해 스위치 접점을 바꾸는 제1 릴레이스위치 및 제2 릴레이스위치;를 더 포함하며, 상기 제1 릴레이스위치 및 제2 릴레이스위치는 상기 정류기에서 직류 전원이 출력될 시 상기 트랜스의 출력이 상기 모터의 정방향 단자에 입력되도록 스위치 접점을 바꾸고, 상기 정류기의 출력이 차단될 시에는 상기 제1 Power FET 및 제2 Power FET에서 출력되는 교류 전원을 상기 모터의 역방향 단자에 입력되도록 스위치 접점을 바꿀 수 있다.

또한, 상기 마개의 폐쇄 또는 개방 상태에 따라 접점을 바꾸는 제1 리미트스위치 및 제2 리미트스위치; 바이어스의 공급에 따라 상기 정류기에서 출력된 직류 전원을 상기 슈퍼콘덴서와 연결 또는 해제시키는 FET; 상기 제2 리미트스위치의 접점 상태에 따라 작동하여 상기 FET의 바이어스를 공급 또는 차단하는 포토커플러;를 더 포함하고, 상기 제1 리미트스위치는 상기 마개가 상기 배기덕트를 폐쇄하고 있을 시에는 상기 제1 Power FET의 출력이 상기 모터의 역방향 단자에 연결되도록 접점을 유지하고, 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 폐쇄하면 상기 제1 Power FET과 상기 모터의 역방향 단자 연결을 해제하도록 접점을 변경하고, 상기 제2 리미트스위치는 상기 마개가 상기 배기덕트를 개방하고 있을 시에는 상기 트랜스의 출력이 상기 모터의 정방향 단자에 연결되도록 접점을 유지하고, 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 개방하면 상기 트랜스의 출력이 상기 포토커플러에 공급되도록 접점을 변경함으로써, 상기 외부로부터 교류 전원을 공급받아 상기 모터가 정방향 회전을 하여 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 개방하면, 상기 제2 리미트스위치의 접점이 변경되어 상기 포토커플러를 작동시켜 상기 FET에 바이어스가 공급되도록 연결하여, 상기 정류기에서 출력된 직류 전원이 상기 FET을 통과하여 상기 슈퍼콘덴서에 고속 충전되도록 할 수 있다.

본 발명에 따른 전동 댐퍼에 의하면, 외부 전원이 공급되면 모터를 구동시켜 마개를 여는 동시에 슈퍼콘덴서를 저속 충전함으로써, 어떠한 순간에 정전 사고가 일어나더라도 충전된 전원을 이용하여 모터를 구동시켜 마개를 닫을 수가 있다. 즉, 초기에 공급되는 외부 전원을 모두 모터 구동에 사용한 이후 충전이 이루어지는 것이 아니라, 모터를 구동시키는 중에도 충전이 이루어지도록 하는 것이기 때문에, 마개를 개방하는 순간에는 항상 마개를 닫기 위한 전원을 충전함으로써, 비상 상황에 배기덕트를 차단시켜 추가 사고를 방지할 수가 있는 것이다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전동 댐퍼를 설명하기 위한 도면.
도2 내지 도5는 도1에 도시된 전동 댐퍼의 회로 구성을 작동 상태에 따라 설명하기 위한 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 전동댐퍼(10)를 설명하기 위한 도면이고, 도2 내지 도5는 도1에 도시된 전동댐퍼(10)의 구동을 위한 회로 구성을 설명하기 위한 도면이다. 도1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전동댐퍼(10)는 양측에서 배기덕트를 연결하는 배기덕트 연결부(120)와, 배기덕트 연결부(120) 내에 위치하는 마개(141)와, 마개(141)의 중심에 마련되어 마개(141)를 회전시키는 마개축(142)과, 배기덕트 연결부(120) 외부에 마련된 케이스(110)를 포함하며, 케이스(110) 내부에 전동댐퍼(10)의 구동을 위한 모터(J3)와 회로기판이 위치한다.

배기덕트 연결부(120)는 공기가 드나들 수 있도록 관통된 원통 형상이며, 양측으로 배기덕트가 연결된다.

배기덕트 연결부(120) 내측에는 마개(141)가 위치하며, 마개(141)는 마개축(142)을 중심으로 회전가능하다. 따라서 배기덕트 연결부(120)의 내부 공간은 마개(141)의 회전 여부에 따라 개방되거나 폐쇄된다. 또한 마개(141)의 둘레에는 패킹 처리가 되어 마개(141)가 폐쇄됐을 시 완전히 밀폐가 되도록 할 수 있다.

이러한 마개(141)를 열고 닫기 위한 마개축(142)은 배기덕트 연결부(120) 외부에 설치된 케이스(110)까지 연장되어 있으며, 케이스(110) 내부에 위치한 모터(J3)와 연동되어 모터(J3)의 구동으로 회전 가능하다.

케이스(110) 내부에는 모터(J3)를 구동시키기 위한 회로기판과, 마개축(142)과 연동되는 모터(J3)가 위치하고 있으며, 이하에서는 도2 내지 도5를 참조하여 모터(J3)를 구동시키기 위한 회로 구성에 대해 설명하도록 한다.

먼저 케이스(110) 내부로 연결되어 있는 케이블을 통해 외부 전원이 공급될 수 있다. 일반 가정에서 사용되는 상용 전기는 220V의 교류 전압이다. 이러한 외부 전원은 트랜스(T1)로 입력되며, 트랜스(T1)는 입력된 외부 전원을 전압 강하하여 12V의 교류 전압을 출력한다.

트랜스(T1)의 출력단자는 각각 정류기(D1)와 모터(J3)의 정방향 단자와 연결되어 있으며, 트랜스(T1)에서 출력된 12V의 교류 전압이 각각 정류기(D1)와 모터(J3)의 정방향(CW) 단자 측으로 입력된다. 이때 트랜스(T1)의 출력과 모터(J3)의 정방향(CW) 단자의 연결은 릴레이스위치(LS1,LS2)의 접점 위치에 따라 변화될 수 있는데, 이에 대한 설명은 추후 다시 하도록 한다.

브릿지다이오드로 구현된 정류기(D1)는 트랜스(T1)에서 출력된 교류 전압을 전파 정류하여 직류 전압(VCC_12V)으로 변환한다. 이렇게 변환된 직류 전압(VCC_12V)은 직류 전압이 필요한 노드에 연결되어 전원을 공급한다. 정류기(D1)에서 출력된 직류 전압은 콘덴서(C9)에 의해 평활되며, 쇼트키다이오드(D3)와 저항(R12)을 통해 직렬로 연결된 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 저속 충전된다. 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7) 양단의 전압은 VCC_CAP으로 표시토록 한다.

이때 정류기(D1)에서 출력되는 직류 전압(VCC_12V)에 의해 제1 릴레이스위치(LS1)와 제2 릴레이스위치(LS2)가 작동한다. 즉, 제1 릴레이스위치(LS1)에서 전자석의 작동에 의해 6번 단자가 8번 단자에 연결되도록, 그리고 3번 단자가 5번 단자와 연결되도록 스위치 접점이 이동한다. 또한 제2 릴레이스위치(LS2)에서 전자석의 작동에 의해 3번 단자가 5번 단자와 연결되도록 스위치 접점이 이동한다. 이때 각 릴레이스위치(LS1, LS2)의 전자석은 On/Off 전압의 톨러런스가 있기 때문에 이를 일괄적으로 On/Off 시키기 위한 회로가 필요하다. 즉 제1 릴레이스위치(LS1)과 제2 릴레이스위치(LS2)의 2번 단자는 VCC_12V에 연결되어 있고, 1번 단자는 콘덴서(C2), 저항(R16, R17) 및 트랜지스터(Q9)로 이루어지는 지연회로를 통해 접지 연결되도록 함으로써, VCC_12V가 공급되면 콘덴서(C2)와 저항(R16,R17)에 의해 정해지는 시정수만큼 지연된 후 릴레이스위치(LS1,LS2)가 정확하게 On/Off 되도록 하고 있다.

마개축(142)이 열리고 있는 상태를 도시한 도2를 참조하면 제1 릴레이스위치(LS1)와 제2 릴레이스위치(LS2)의 전자석이 On 되어, 트랜스(T1)의 출력 단자 중 5번 단자는 제1 릴레이스위치(LS1)의 6번, 8번 단자와 제2 리미트스위치(SW2)의 2번, 1번 단자를 거쳐 모터(J3)의 입력 단자 1번과 연결되고, 트랜스(T1)의 출력 단자 중 3번 단자는 제2 릴레이스위치(LS2)의 5번, 3번 단자를 거쳐 모터(J3)의 입력 단자 2번과 연결된다. 즉 외부 전원이 입력되면 모터(J3)의 입력 단자중 정방향 단자인 1번과 2번 단자가 트랜스(T1)의 출력단자(5번, 3번)와 연결되어 전압 강하된 12V의 교류 전원으로 정방향 회전을 하여 마개축(142)을 구동시킴으로써 마개(141)를 개방한다.

여기서 제2 리미트스위치(SW2)는 마개(141)가 완전히 열리면 2번 단자와 3번 단자가 연결되고, 그 외의 상태에서는 2번 단자와 1번 단자가 연결된다. 또한 제1 리미트스위치(SW1)는 마개(141)가 완전히 닫히면 2번 단자와 1번 단자가 연결되고, 그 외의 상태에서는 2번 단자와 3번 단자가 연결된다. 물론 모터(J3)가 정방향으로 회전하여 마개(141)가 개방되고 있는 시점의 상태를 도시한 도2에서는 제1 리미트스위치(SW1)의 2번 단자와 3번 단자가 연결된 상태를 도시하였으나 마개(141)가 개방되고 있는 상태에서는 제1 리미트스위치(SW1)의 단자 연결 상태가 별다른 영향을 주지는 않는다.

여기서 외부 전원의 공급이 차단되면 정류기(D1)에서 출력되는 VCC_12V의 직류 전원 공급도 차단되며, 이에 따른 회로의 동작은 이후 다시 설명하도록 한다.

또한, 모터(J3)는 마개축(142)과 직접 연동되어 회전 동력을 전달할 수도 있지만, 감속기어(미도시)에 의해 회전비율을 조절한 후 마개축(142)에 회전 동력을 전달할 수도 있다.

한편, 정류기(D1)에서 출력되는 직류 전원(VCC_12V)은 차단다이오드(D4)를 통해 발진기(U3)의 차단 단자(6번)에 입력된다. 발진기(U3)는 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 충전된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜주기 위해 필요한 주파수(60Hz)를 발진시켜주는 구성이다. 하지만 직류 전원이 발진기(U3)의 차단 단자(6번)에 입력되면 발진 작동이 차단된다. 따라서 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 전원이 충전되는 동안에는 발진기(U3)의 차단 단자(6번)에도 직류 전원이 공급되고 있는 상태이기 때문에 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 충전된 된 직류 전압이 발진기(U3)에 의해 발진되지 아니한다.

모터(J3)의 정방향 단자(1번,2번)에 트랜스(T1)의 출력 단자(5번, 3번)가 연결되어 정방향 회전을 함으로써 마개(141)를 개방할 때, 마개(141)가 일정 각도 회전하면 제2 리미트스위치(SW2)를 물리적으로 작동시켜 제2 리미트스위치(SW2)의 접점을 변화시킨다. 즉, 마개(141)가 완전히 개방되면 제2 리미트스위치(SW2)를 작동시켜 도3에 도시된 바와 같이 제2 리미트스위치(SW2)의 2번 단자가 3번 단자에 연결되도록 한다.

제2 리미트스위치(SW2)의 2번 단자가 1번 단자와의 연결을 해제하고 3번 단자와 연결되었기 때문에, 트랜스(T1)의 출력 단자 5번과 모터(J3)의 정방향 입력 단자 1번의 연결 역시 제2 리미트스위치(SW2)에 의해 해제된다. 따라서 모터(J3)는 더 이상 트랜스(T1)의 출력 전압을 공급받지 못하기 때문에 정방향 회전을 멈추게 되고, 마개(141)는 열림 상태로 정지하게 된다.

이때 제2 리미트스위치(SW2)의 2번 단자와 3번 단자가 연결됨으로 인해서, 포토커플러(U4)의 다이오드측 양단은 트랜스(T1)의 출력 단자들과 연결된다. 따라서 포토커플러(U4)의 트랜지스터가 작동하여 FET(Q16)에 바이어스가 공급되어 FET(Q16)이 구동되고, 트랜스(T1)의 출력 대부분이 정류기(D1)에서 전파 정류되면 FET(Q16)을 통과하면서 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 고속 충전된다.

즉, 이상의 과정에 의해 외부 전원이 공급되면 초기에는 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 저속 충전이 이루어짐과 동시에 모터(J3)가 정방향 회전을 하여 마개(141)를 개방시키는 것이고, 마개(141)가 완전히 개방되면 제2 리미트스위치(SW2)의 접점이 바뀌면서 포토커플러(U4)와 FET(Q16)을 작동시켜 트랜스(T1)에서 출력된 대부분의 전원이 정류기(D1)에서 정류되어 FET(Q16)을 통과할 수 있음으로 인해, 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 고속 충전이 이루어지는 것이다. 물론 이러한 작동 과정에서도 발진기(U3)는 작동은 차단된 상태이기 때문에 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)의 직류 전압이 발진기(U3)에서 발진되지는 아니한다.

만약 외부 전원의 공급을 사용자가 임의로 차단시키거나 정전에 의해 차단된다면 회로는 모터(J3)를 역방향 회전 시켜 마개(141)가 닫히는 동작을 수행한다.

즉, 외부 전원의 공급이 차단되면 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)의 충전은 더 이상 이루어지지 않는다. 또한 트랜스(T1)를 통과하여 정류기(D1)에서 정류되는 직류 전원(VCC_12V) 역시 없기 때문에 발진기(U3)의 차단 단자(6번)에도 전원이 공급되지 아니한다. 따라서 발진기(U3)는 작동 가능 상태가 되어 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)의 직류 전압(VCC_CAP)이 발진기(U3)의 입력 단자(8번)에 입력되며, 발진기(U3)는 60Hz의 주파수를 발진하여 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 충전된 직류 전압을 교류 전압으로 변환시켜 출력한다.

발진기(U3)에서 출력된 교류 전압은 Power FET(U1,U2)에서 증폭된다. 이렇게 Power FET(U1,U2)에서 증폭된 교류 전압은 제1 릴레이스위치(LS1)와 제2 릴레이스위치(LS2)를 통해 모터(J3)의 역방향 단자(3번, 2번)에 입력된다.

즉, 외부 전원의 공급이 차단되어 충전 전원에 의해 마개(141)가 닫히고 있는 상태의 회로 상태를 도시한 도4를 참조하면, VCC_12V의 공급이 차단되었기 때문에 제1 릴레이스위치(LS1)의 전자석 작동이 중단되면서 제1 릴레이스위치(LS1)의 6번 단자는 7번 단자에 연결되고, 3번 단자는 4번 단자에 연결된다. 또한 제2 릴레이스위치(LS2)의 전자석 작동 역시 중단되면서 3번 단자는 6번 단자에 연결된다. 따라서 제1 Power FET(U1)의 출력은 제1 릴레이스위치(LS1)의 3번과 4번 단자를 거쳐 모터(J3)의 역방향 단자인 3번 단자에 입력되고(물론 이 상태에서 제1 리미트스위치(SW1)의 연결 상태는 2번 단자와 3번 단자가 연결된 상태임), 제2 Power FET(U2)의 출력은 제2 릴레이스위치(LS2)의 6번과 3번 단자를 거쳐 모터(J3)의 2번 단자에 입력된다. 따라서 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 충전된 직류 전압이 발진기(U3)와 Power FET(U1,U2)을 거쳐 교류 전압으로 변환되어 모터(J3)의 역방향 단자(3번, 2번)에 입력됨으로써 모터(J3)가 역방향 회전을 하여 마개(141)를 닫아주게 된다.

만약 모터(J3)의 역방향 회전에 의해 마개(141)가 완전히 닫히면 제1 리미트스위치(SW1)를 물리적으로 터치하여 접점 위치를 바뀌게 한다. 즉, 외부 전원 공급이 중단되어 충전 전원(VCC_CAP)에 의해 모터(J3)가 역방향 회전을 하여 마개(141)가 완전히 닫혔을 때의 회로 상태를 도시한 도5를 참조하면, 마개(141)가 완전히 닫히게 되면 마개(141)가 제1 리미트스위치(SW1)를 물리적으로 작동시켜 제1 리미트스위치(SW1)의 2번 단자가 1번 단자에 연결되도록 한다. 따라서 제1 Power FET(U1)에서 출력되는 교류 전압은 더 이상 모터(J3)의 역방향 단자(3번)에 입력되지 않아 모터(J3)의 역방향 회전이 멈추고, 마개(141)는 닫힘 상태를 유지하게 된다.

이 상태에서 외부 전원이 재 인가 되면, 회로는 다시 도2의 상태가 되어 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에는 저속 충전이 이루어지면서 모터(J3)가 정방향 회전을 하여 마개(141)를 개방시킨다.

이상에서 설명한 바와 같이 외부 전원의 공급이 사용자 임의로 차단되거나, 정전에 의해 차단되면 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 충전된 직류 전압이 교류 전압으로 변환되어 모터(J3)의 역방향 단자에 입력되면서 마개(141)를 닫아주게 된다. 따라서 화재 발생에 의해 불가피하게 정전이 되더라도 충전된 전원을 이용하여 마개(141)를 닫아줌으로써 배기덕트를 통한 유독가스의 이동을 차단시켜줄 수가 있는 것이다.

특히, 본 발명에서는 외부 전원이 공급되는 초기의 전원을 모두 모터(J3)를 구동시키는데 사용하는 것이 아니고, 모터(J3)의 정방향 회전과 동시에 일부 전원은 충전이 이루어지도록 함으로써 초기에 전원 공급이 이루어지는 시점에 화재 등의 사고가 발생하더라도 슈퍼콘덴서(C4,C5,C6,C7)에 저속 충전된 전원을 이용하여 마개(141)를 닫아줄 수가 있다. 따라서 추가 피해를 더욱 확고하게 막아줄 수가 있는 것이다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

10 : 전동댐퍼
110 : 케이스
120 : 배기덕트 연결부
141 : 마개
142 : 마개축
T1 : 트랜스
D1 : 정류기
J3 : 모터
LS1 : 제1 릴레이스위치
LS2 : 제2 릴레이스위치
C9 : 콘덴서
D3 : 쇼트키다이오드
D4 : 차단다이오드
R12 : 저항
U3 : 발진기
U1 : 제1 Power FET
U2 : 제2 Power FET
SW1 : 제1 리미트스위치
SW2 : 제2 리미트스위치
C4,C5,C6,C7 : 슈퍼콘덴서
U4 : 포토커플러
Q16 : FET

Claims

외부로부터 교류 전원을 공급받아 전압을 강하시키는 트랜스;
상기 트랜스에서 전압 강하된 교류 전원을 정류하여 직류 전원을 출력하는 정류기;
정방향 단자 또는 역방향 단자를 통해 교류 전원을 공급받아 정방향 회전 또는 역방향 회전하는 모터;
상기 정류기를 통해 출력되는 직류 전원을 충전하는 슈퍼콘덴서; 및
상기 슈퍼콘덴서에 충전된 직류 전원을 발진하여 교류 전원으로 변환하는 발진기를 포함하며,
상기 모터는 상기 정방향 단자를 통해 상기 트랜스로부터 교류 전원을 공급받아 정회전하여 마개를 회전시킴으로써 배기덕트가 개방되도록 하거나, 또는 상기 모터는 상기 역방향 단자를 통해 상기 발진기로부터 교류 전원을 공급받아 역회전하여 상기 마개를 회전시킴으로써 배기덕트가 폐쇄되도록 하고,
상기 발진기에서 변환된 교류 전원을 증폭하여 상기 모터의 역방향 단자 측으로 출력하는 제1 Power FET 및 제2 Power FET;
상기 정류기에서 출력되는 직류 전원에 의해 스위치 접점을 바꾸는 제1 릴레이스위치 및 제2 릴레이스위치를 더 포함하며,
상기 제1 릴레이스위치 및 제2 릴레이스위치는 상기 정류기에서 직류 전원이 출력될 시 상기 트랜스의 출력이 상기 모터의 정방향 단자에 입력되도록 스위치 접점을 바꾸고, 상기 정류기의 출력이 차단될 시에는 상기 제1 Power FET 및 제2 Power FET에서 출력되는 교류 전원을 상기 모터의 역방향 단자에 입력되도록 스위치 접점을 바꾸며,
상기 마개의 폐쇄 또는 개방 상태에 따라 접점을 바꾸는 제1 리미트스위치 및 제2 리미트스위치;
바이어스의 공급에 따라 상기 정류기에서 출력된 직류 전원을 상기 슈퍼콘덴서와 연결 또는 해제시키는 FET; 및
상기 제2 리미트스위치의 접점 상태에 따라 작동하여 상기 FET의 바이어스를 공급 또는 차단하는 포토커플러를 더 포함하고,
상기 제1 리미트스위치는 상기 마개가 상기 배기덕트를 폐쇄하고 있을 시에는 상기 제1 Power FET의 출력이 상기 모터의 역방향 단자에 연결되도록 접점을 유지하고, 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 폐쇄하면 상기 제1 Power FET과 상기 모터의 역방향 단자 연결을 해제하도록 접점을 변경하고, 상기 제2 리미트스위치는 상기 마개가 상기 배기덕트를 개방하고 있을 시에는 상기 트랜스의 출력이 상기 모터의 정방향 단자에 연결되도록 접점을 유지하고, 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 개방하면 상기 트랜스의 출력이 상기 포토커플러에 공급되도록 접점을 변경함으로써, 상기 외부로부터 교류 전원을 공급받아 상기 모터가 정방향 회전을 하여 상기 마개가 상기 배기덕트를 완전히 개방하면, 상기 제2 리미트스위치의 접점이 변경되어 상기 포토커플러를 작동시켜 상기 FET에 바이어스가 공급되도록 연결하여, 상기 정류기에서 출력된 직류 전원이 상기 FET을 통과하여 상기 슈퍼콘덴서에 고속 충전되도록 하는 것을 특징으로 하는 전동 댐퍼.
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