KR101145369B1 - 해일 차단용 댐퍼 - Google Patents

해일 차단용 댐퍼 Download PDF

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김종찬
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Abstract

본 발명은 원자력 시설 등 주로 연안에 접한 각종 건축물에 적용되어 통기를 위한 용도로 사용하는 댐퍼에 관한 것으로서, 평상시 일반적인 댐퍼 기능을 수행하고 지진이나 기상 이변으로 인한 해일 발생시 전력 없이 클로즈(close) 작동되어 외부로부터 물이 유입되는 것을 지연 또는 차단하여 인명 및 장비를 안전하게 보호할 수 있도록 한 해일(쓰나미;tsunami) 차단용 댐퍼를 제공코자 하는 것이다.
즉, 본 발명은 경첩을 기준으로 회동되며 클로즈 상태에서 케이스와 수밀 되도록 복수의 블레이드를 설치하되, 상기 블레이드들을 구동축과 링크어셈블리로 연결하고, 상기 구동축을 케이스에 지지되도록 설치되어 있는 개폐수단에 의해 회동되게 하여 복수의 블레이드가 일괄적으로 개폐될 수 있게 하되, 상기 개폐수단은 필터 레귤레이터를 통해서 공급되는 공기를 솔레노이드밸브 및 전기적인 신호에 의해 압력조절이 되는 공압 포지셔너(Positioner)를 통해서 압력에 비례해서 작동하며 공기 공급이 없을 때 내장되어 있는 스프링 장력에 의해 원상 복원되는 단동식 공압 엑츄에이터를 구동시키고, 공압 엑츄에이터의 출력축과 블레이드들과 링크어셈블리로 연결 구성되어 있는 구동축을 회동암으로 연결하며 출력축 상에는 수동 조작수단을 더 마련하여 블레이드가 클로스 된 경우 수동 매뉴얼을 통해서 블레이드를 임의로 오픈시킬 수 있도록 한 것이다.

Description

해일 차단용 댐퍼{Damper for tsunami interception}
본 발명은 원자력 시설 등 주로 연안에 접한 각종 건축물에 적용되어 통기를 위한 용도로 사용하는 댐퍼에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 평상시 일반적인 댐퍼 기능을 수행하고 지진이나 기상 이변으로 인한 해일 발생시 전력 없이 클로즈(close) 작동되어 외부로부터 물이 유입되는 것을 지연 또는 차단하여 인명 및 장비를 안전하게 보호할 수 있도록 한 해일(쓰나미;tsunami) 차단용 댐퍼를 제공코자 하는 것이다.
건물에는 통기를 위해 창문과 더불어 댐퍼를 사용하고 있으며, 그 구성은 사각틀 형상의 바디 내측으로 회동핀을 기준으로 회동하는 블레이드를 다수개 설치하되, 이들 블레이드는 댐퍼를 닫을 상태에서 단부가 서로 겹쳐지게 구성하고, 블레이드를 고정하고 있는 회동핀을 바디측방으로 노출시킨 상태에서 상호 링크 어셈블리로 연결하여 레버 조작에 의해 수동 또는 자동으로 개폐되도록 구성하고 있다.
상기한 일반적인 댐퍼는 열어서 외기를 실내로 공급하거나 닫아서 실내로 외기가 유입되는 것을 차단하는 기능성을 제공하게 되는데, 순간적인 해일로 인해 실내로 대량의 물이 유입되는 것을 차단하는 기능이 없었다.
KR 100701328 B1 2007.03.29. KR 100517727 B1 2005.09.29. KR 200302331 Y1 2003.01.30
이에 본 발명자는 해일과 같은 위급상황에서 순간적인 대처가 가능토록 댐퍼를 연구 개발한 것으로서, 본 발명에서는 평상시 일반적인 댐퍼 기능을 수행하고 지진이나 기상 이변으로 인한 해일 발생시 전력 없이 클로즈(close) 작동되어 외부로부터 물이 유입되는 것을 지연 또는 차단하여 인명 및 장비를 안전하게 보호할 수 있도록 한 해일(쓰나미;tsunami) 차단용 댐퍼를 제공함에 기술적 과제를 두고 본 발명을 완성한 것이다.
과제 해결수단으로 해일 차단용 댐퍼는 경첩을 기준으로 회동되며 클로즈 상태에서 케이스와 수밀 되도록 복수의 블레이드를 설치하되, 상기 블레이드들을 구동축과 링크어셈블리로 연결하고, 상기 구동축을 케이스에 지지되도록 설치되어 있는 개폐수단에 의해 회동되게 하여 복수의 블레이드가 일괄적으로 개폐될 수 있게 하였다.
상기 개폐수단은 필터 레귤레이터를 통해서 공급되는 공기를 솔레노이드밸브 및 전기적인 신호에 의해 압력조절이 되는 공압 포지셔너(Positioner)를 통해서 압력에 비례해서 작동하며 공기 공급이 없을 때 내장되어 있는 스프링 장력에 의해 원상 복원되는 단동식 공압 엑츄에이터를 구동시키고, 공압 엑츄에이터의 출력축과 블레이드들과 링크어셈블리로 연결 구성되어 있는 구동축을 회동암으로 연결하였다.
그리고 본 발명에서는 상기 출력축 상에는 수동 조작수단을 더 마련하여 상기와 같이 정전 등으로 인해 블레이드가 클로스 된 경우 수동 매뉴얼을 통해서 블레이드를 임의로 오픈시킬 수 있도록 하였다.
본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼를 사용할 경우 평상시 일반적인 댐퍼 기능을 수행하고 지진이나 기상 이변으로 인한 해일 발생으로 정전시 전기적으로 작동하는 솔레노이드 및 공압 포지셔너의 작동이 중지되면서 공압 엑츄에이터의 압력이 자동 해제되면서 블레이드가 클로즈 상태로 전환되므로 해일 등으로 인한 피해를 사전에 충분히 예방할 수 있는 것이다.
또한 본 발명에 의하면 정전으로 블레이드가 차단된 상태에서 응급으로 블레이드를 열고자 할 시에는 공압 엑츄에이터의 출력축에 설치되어 있는 수동 조작수단을 이용하여 블레이드를 오픈시킬 수 있는 것이다.
따라서 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 경우 침수 우려가 있는 지역이나 해안가 각종 건축물 등에 적용할 경우 갑작스러운 해일 등으로부터 물적 인적피해를 줄일 수 있는 기대 이상의 효과를 득할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 바림직한 일 실시예를 보인 정면 사시도
도 2는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 바림직한 일 실시예를 보인 배면 사시도
도 3은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 요부 발췌 확대 사시도
도 4는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 배면도
도 5는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 측단면도로서 블레이드가 클로스된 상태도
도 6은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 측단면도로서 블레이드가 오픈된 상태도
도 7은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 평단면도로서 블레이드가 클로스된 상태도
도 8은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 평단면도로서 블레이드가 오픈된 상태도
도 9는 본 발명에 적용될 수 있는 공압 엑츄에이터의 바람직한 실시예를 보인 단면도
도 10은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 다른 실시예를 보인 배면 사시도
도 11은 도 10에서의 수동 조작수단의 구성을 보이기 위한 평단면도
이하에서 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 실시예를 첨부 도면에 의거하여 설명한다.
도 1, 도 2는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 바림직한 일 실시예를 보인 정면 사시도 및 배면 사시도를 도시한 것이고, 도 3은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 요부 발췌 확대 사시도, 도 4는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 배면도, 도 5, 도 6은 도 5는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 측단면도로서 블레이드가 클로스된 상태도 및 오픈된 상태도 등을 도시한 것이다.
본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼(1)는 각종 건축물에 환기 목적으로 설치되어 있는 댐퍼의 구성을 적극적으로 개량한 발명이다.
상기 해일 차단용 댐퍼(1)는 건축물의 벽면에 매립 고정되는 케이스(2)의 내측에 수평방향으로 수개의 지지프레임(3)을 케이스(2)의 전면과 단차 없이 고정 설치한다.
상기 케이스(2)의 전면에는 클로즈 상태일 때 케이스(2)와 지지프레임(3)에 수밀상태로 밀착되도록 패킹(5)이 결합되어 있는 블레이드(4)의 상단을 케이스(2) 또는 지지프레임(3)에 경첩(6)을 이용하여 고정 설치한다.
상기 케이스(2) 배면의 케이스(2) 및 지지프레임(3)에는 개폐수단(10)이 고정 설치되도록 지지브래킷(7)을 설치하고, 각각의 블레이드(4)의 후면 아래쪽으로는 상기 개폐수단(10)에 의해 회동 작동하는 링크어셈블리(20)와 결합하는 고정바(8)를 고정 설치한다.
상기 개폐수단(10)은 압축공기가 공급되는 필터 레귤레이터(11)와, 필터 레귤레이터(11)와 연결되어 압축공기를 제어하는 솔레노이드밸브(12)와, 솔레노이드밸브(12)에 의해 압축공기가 공급되며 전기적인 신호에 의해 압력 조절되는 공압 포지셔너(Positioner)(13)와, 공압 포지셔너(13)를 통해 압축공기가 제공되고 압력에 비례해서 작동하며 공기 공급이 없을 때 내장되어 있는 스프링 장력에 의해 원상 복원되는 단동식 공압 엑츄에이터(14)를 지지브래킷(7)에 고정 설치하고, 상기 공압 엑츄에이터(14)의 출력축(15)에는 회동암(16)을 설치하고, 회동암(16)과 블레이드(4)들에 고정 설치되어 있는 고정바(8) 사이를 링크어셈블리(20)로 연결 구성하여 상기 개폐수단(10)에 의해 블레이드(4) 들이 일괄적으로 개폐될 수 있게 한다.
상기 링크어셈블리(20)는 회동암(16)의 단부에 결합되는 제1수직축(21)과, 제1축(21)의 양단과 제1링크(22)로 회동 가능하게 결합되는 제2수직축(23)과, 제2수직축(23)에 회동 가능하게 결합된 제2링크(24)와 고정바(8)에 고정된 작동링크(26)에 직교방향으로 핀 연결되는 연결링크(25)를 포함하는 구성으로 이루어진다.
상기 전기적인 신호에 의해 압력조절이 되는 공압 포지셔너(13)는 4~20mA 또는 0~10V에서 작동이 조작부(미도시)에 의해 선택적으로 구현되는 제품으로 4mA 또는 0V 이하에서는 공압 엑츄에이터(14)로의 공기 공급을 차단함과 아울러 공압 엑츄에어터(14)에 공급된 압축공기를 배출하며, 20mA 또는 10V에서는 공기 공급을 최대화 할 수 있는 기능성을 가지며, 정전시에도 공압 엑츄에어터(14)에 공급된 압축공기를 배출하는 드레인 기능성을 가진다.
상기 공압 엑츄에이터(14)의 기본적인 구성은 도 9에 도시된 바와 같이 실린더(14a) 내부 중심에 수직방향으로 출력축(15)을 설치하되, 출력축(15)의 단부에는 피니언(15a)을 결합하고, 피니언(15a)에는 실린더(14a) 내부에 대칭되도록 결합된 피스톤(14b)에 형성되어 있는 랙(14c)이 결합되고, 실린더(14a)와 피스톤(14b) 사이에는 복원스프링(14d)을 자유압 상태로 설치하여, 대칭되는 양측 피스톤(14b) 사이로 압축공기를 공급하여 피스톤(14b)을 이동시킬 때 복원스프링(14d)이 압축되었다가 압축공기 압력이 저하될 때 피스톤(14b)을 원상 복원시키도록 한 것이다.
상기 개폐수단(10)에 사용되는 필터 레귤레이터(11)와, 솔레노이드밸브(12)와, 공압 포지셔너(13)와, 공압 엑츄에이터(14)들은 시중 구매품으로 다양한 제품들 중 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있으며, 이들에 대한 구체적인 설명은 생략키로 한다.
도 10은 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼의 다른 실시예를 보인 배면 사시도를 도시한 것이고, 도 11은 도 10에서의 수동 조작수단의 구성을 보이기 위한 평단면도를 도시한 것이다.
도시된 바에 의하면 상기와 같은 해일 차단용 댐퍼(1)를 구성함에 있어서, 공압 엑츄에이터(14)의 출력축(15)에 수동 조작수단(30)을 더 설치한 것이다.
상기 수동 조작수단(30)을 출력축(15)에 고정 설치된 웜휠(31)과, 웜휠(31) 외부에 씌워진 박스(32)와, 박스(32)에 축 설치되어 웜휠(31)과 기어 결합되는 웜(33)이 형성되며 외부에 핸들(34)이 일체 형성된 웜 샤프트(35)를 포함하며, 상기 웜 샤프트(35)는 박스(32)에 결합되며 외부로 노출된 부분에 작동레버(36)를 설치한 편심축지부(37)에 회전 가능하게 결합한다.
상기 편심축지부(37)의 구성은 웜(33)이 웜휠(31)과 기어 결합 또는 이완되는 기능성을 제공하는 것이며, 고정수단(38)에 의해 웜휠(31)과 웜(33)이 기어 결합 또는 이완된 상태에서 임의로 고정할 수 있게 됨은 당연하다.
이상과 같이 구성되는 본 발명에서 제공하는 해일 차단용 댐퍼(1)를 적용할 경우 공기압축기 등을 통해서 압축공기가 공급될 때 전기적인 신호에 의해 압력조절이 되는 공압 포지셔너(13)를 이용하여 블레이드(4)를 소망하는 각도로 자유로이 개폐할 수 있는 것으로, 이하에서 본 발명에 의해 블레이드(4)가 클로스 및 오픈 되는 상태를 설명한다.
먼저 도 5, 도 7과 같이 블레이드(4)가 클로스 된 상태에서 오픈코자 할 시에는 먼저 공기압축기를 통해서 필터 레귤레이터(11)에 압축공기를 공급한다.
상기와 같이 필터 레귤레이터(11)로 압축공기를 공급함과 아울러 솔레노이드밸브(12)와 공압 포지셔너(13)에 전원을 인가하여 단동식 공압 엑츄에이터(14)를 작동시킨다.
이때 공압 포지셔너(13)는 조작부에 의해 4~20mA 또는 0~10V 범위에서 작동이 이루어지게 된다.
상기와 같이 공압 포지셔너(13)에 의해 공급되는 압축공기는 공압 엑츄에이터(14)를 작동시켜 출력축(15)을 회전시키게 되고, 출력축(15)에 결합되어 있는 회동암(16)이 링크어셈블리(20)를 밀어서 여러 개의 블레이드(4)를 일괄적으로 동시에 오픈 시키게 되는 것이다.
그리고 상기와 같이 블레이드(4)가 오픈 상태에서 위급사항이 발생하여 정전되거나 전원을 차단할 때 블레이드(4)가 자동으로 클로스 상태가 되는 것이다.
즉, 전원이 차단되면 공압 포지셔너(13)가 작동을 멈추면서 압축공기의 공급을 중지하는 것은 물론이고, 공압 엑츄에이터(14)에 잔존하는 압축공기를 외부로 배출하게 된다. 이때 공압 엑츄에이터(14)는 도 9에 도시된 바와 같이 내장되어 있는 복원스프링(14d)에 의해 피스톤(14b)이 원래 위치로 이동하면서 출력축(15)을 역방향으로 회동시키게 되고, 출력축(15)에 결합되어 있는 회동암(16)이 링크어셈블리(20)를 당겨서 여러 개의 블레이드(4)를 일괄적으로 동시에 클로스 시키게 되는 것이다.
한편 본 발명에 도 10, 도 11에 도시한 바와 같이 수동 조작수단(30)을 더 설치할 경우 정전 등으로 블레이드(4)가 클로스 된 상태에서 수작업에 의해 임의로 오픈이 가능한 것이다.
즉, 블레이드(4)가 클로스 된 상태에서 수동 조작수단(30)으로 블레이드(4)를 오픈 시키고자 할 시에는 먼저 웜 샤프트(35)에 마련되어 있는 작동레버(36)를 조작하여 웜(33)이 웜휠(31)에 기어 결합되게 한 상태에서 핸들(34)을 돌려 웜휠(31)을 구동하는 방법으로 회동암(16)을 회동시켜 상기에서와 같이 링크어셈블리(20)를 밀거나 당겨서 여러 개의 블레이드(4)를 일괄적으로 동시에 오픈 시키거나 또는 클로스 시키면 되는 것이다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하고 있으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 보호 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 청구범위 뿐만 아니라 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1:해일 차단용 댐퍼 2:케이스
3:지지프레임 4:블레이드
5:패킹 6:경첩
7:지지브래킷 8:고정바
10:개폐수단 11:필터 레귤레이터
12:솔레노이드밸브 13:공압 포지셔너
14:공압 엑츄에이터 14a:실린더
14b:피스톤 14c:랙
14d:복원스프링 15:출력축
15a:피니언 16:회동암
20:링크어셈블리 21:제1수직축
22:제1링크 23:제2수직축
24:제2링크 25:연결링크
26:작동링크 30:수동 조작수단
31:웜휠 32:박스
33:웜 34:핸들
35:웜 샤프트 36:작동레버
37:편심축지부 38:고정수단

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 건축물의 벽면에 매립 고정되며 내측에 수평방향으로 수개의 지지프레임(3)이 단차 없이 고정된 케이스(2)와;
    클로즈 상태일 때 케이스(2)와 지지프레임(3)에 수밀상태로 밀착되도록 패킹(5)이 결합되며 상단이 케이스(2) 또는 지지프레임(3)에 경첩(6)으로 고정되는 블레이드(4)와;
    상기 케이스(2) 배면 쪽에 위치하도록 케이스(2) 및 지지프레임(3)에 고정 설치되는 지지브래킷(7) 및 지지브래킷(7)에 설치되는 개폐수단(10)과;
    상기 개폐수단(10)에 의해 회동되면서 블레이드(4)를 밀거나 당기도록 블레이드(4)와 개폐수단(10) 사이에 설치한 링크어셈블리(20)로 구성된 해일 차단용 댐퍼(1)에 있어서,
    상기 개폐수단(10)은 압축공기가 공급되는 필터 레귤레이터(11)와;
    상기 필터 레귤레이터(11)와 연결되어 압축공기를 제어하는 솔레노이드밸브(12)와;
    상기 솔레노이드밸브(12)에 의해 압축공기가 공급되며 전기적인 신호에 의해 압력 조절되는 공압 포지셔너(Positioner)(13)와;
    상기 공압 포지셔너(13)를 통해 압축공기가 제공되고 압력에 비례해서 작동하며 공기 공급이 없을 때 내장되어 있는 스프링 장력에 의해 원상 복원되는 단동식 공압 엑츄에이터(14)와;
    상기 공압 엑츄에이터(14)의 출력축(15)에 링크어셈블리(20)와 연결되도록 설치한 회동암(16)으로 구성한 것을 특징으로 하는 해일 차단용 댐퍼.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 링크어셈블리(20)는 개폐수단(10)에 구비된 회동암(16)의 단부에 결합되는 제1수직축(21)과, 제1축(21)의 양단과 제1링크(22)로 회동 가능하게 결합되는 제2수직축(23)과, 제2수직축(23)에 회동 가능하게 결합된 제2링크(24)와 블레이드(4)에 고정되어 있는 고정바(8)에 고정된 작동링크(26)에 직교방향으로 핀 연결되는 연결링크(25)를 포함하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 해일 차단용 댐퍼.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 출력축(15)에는 수동 조작수단(30)을 더 설치하되,
    상기 수동 조작수단(30)을 출력축(15)에 고정 설치된 웜휠(31)과, 웜휠(31) 외부에 씌워진 박스(32)와, 박스(32)에 축 설치되어 웜휠(31)과 기어 결합되는 웜(33)이 형성되며 외부에 핸들(34)이 일체 형성된 웜 샤프트(35)를 포함하며, 상기 웜 샤프트(35)는 박스(32)에 결합되며 외부로 노출된 부분에 작동레버(36)를 설치한 편심축지부(37)에 회전 가능하게 한 것을 특징으로 하는 해일 차단용 댐퍼.
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JP2004156834A (ja) 2002-11-06 2004-06-03 Shin Nippon Air Technol Co Ltd 空調ダクトの吹出・吸込口装置

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