KR101194720B1

KR101194720B1 - 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치

Info

Publication number: KR101194720B1
Application number: KR1020120053072A
Authority: KR
Inventors: 김강돈
Original assignee: 주식회사 그렉스전자
Priority date: 2012-05-18
Filing date: 2012-05-18
Publication date: 2012-10-25

Abstract

본 발명은 덕트 또는 공조기에 적용되는 댐퍼에 관한 것으로, 구체적으로는 강자성 철심에 코일이 나선형으로 감겨 있는 자석으로서 코일에 전류가 흐르는 동안만 자력이 발생하는 전자석을 이용한 댐퍼에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전자석 댐퍼는 환기팬의 작동에 의해 급기 또는 배기하는 덕트; 상기 덕트의 내측에 설치되며, 공기를 급기 또는 배기하기 위한 개구부를 갖는 프레임; 일측이 상기 프레임의 일측에 구동축으로 힌지결합되고, 자중이나 공기의 흐름에 의해 상기 구동축을 중심으로 회동하는 경우 타측이 프레임의 타측에 상접 또는 이격됨으로써 개구부를 각각 폐쇄 또는 개방하는 회동판; 상기 환기팬의 작동시나 작동 중지시에 소정시간 동안 구동되어 자성을 띄는 전자석; 및 상기 전자석이 구동되는 동안 하강하고, 구동을 중지하는 동안 상승하여 폐쇄된 회동판이 회동하지 않도록 회동판의 타측을 지지하는 승강수단; 을 포함하여 구성된다.

Description

역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치{CLOSED MAINTAIN DEVICE OF DAMPER FOR PREVENTING CONTRARY WIND}

본 발명은 덕트 또는 공조기에 적용되는 댐퍼에 관한 것으로, 구체적으로는 강자성 철심에 코일이 나선형으로 감겨 있는 자석으로서 코일에 전류가 흐르는 동안만 자력이 발생하는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치에 관한 것이다.

공조시스템은 주택 및 빌딩과 같은 건물의 내측 공기를 외부로 배출하기 위해 많이 사용되고 있다.

이러한 공조시스템은 공조장치를 구비하고, 공조장치를 동작시켜 덕트를 통해 내부공기를 외부로 배출시키는 기능을 수행한다.

댐퍼(damper)는 공조장치 또는 덕트 내에서 유동하는 유체의 양을 조절하거나 차단하는 기능을 가지며 움직이는 환기팬을 가진 기구이다.

이러한 댐퍼는 환기팬이 동작할 때 덕트을 통해 내측 공기가 배출되도록 개방되고 환기팬이 동작하지 않을 때는 폐쇄되어 역류성 외기가 내측으로 유입되는 것을 방지한다.

그러나 종래의 수동 댐퍼(manual operating damper)는 주위의 환경에 변화에 따른 완벽한 폐쇄를 확보하기 어렵고, 외기에 의해 소음이 발생하는 단점이 있다.

또한, 종래의 자동 댐퍼(automatic control damper)는 단순한 개폐를 위해 모터 또는 공압 구동장치 등이 설치되어 제조비가 상승하고, 에너지 효율이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 전자석 댐퍼의 선행특허로서 등록특허 제10-1027846호에는 덕트의 내측 둘레를 따라 설치되는 댐퍼프레임에 전자석을 설치하고 상기 댐퍼프레임의 일측에 구동축으로 힌지결합되는 댐퍼플레이트에 영구자석을 설치하여, 상기 전자석에 전류를 인가함으로써 전자석과 영구자석 사이에 생기는 인력과 척력을 이용해 개구부를 개방 또는 폐쇄하는 구성이 개시되어 있다.

그러나 이 선행특허는 전자석과 영구자석의 자력의 세기 때문에 서로 붙어 있는 힘의 한계 즉, 밀폐유지력에 한계가 있어 이 한계를 극복하기 위해 영구자석이나 전자석의 크기를 키워야 하는 문제점이 있었다.

등록특허 제10-1027846호(2011년04월07일 공고)

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로서, 환기팬의 풍력에 의해 개방하고 자중에 의해 회동판을 밀폐함으로써 종래 모터형 방식에 비해 제조원가를 감소시키며, 수동형 댐퍼에 비해서는 밀폐성능을 향상시키고 소음을 줄일 수 있는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명이 제공하고자 하는 목적은 전자석을 이용하여 회동판의 밀폐 상태를 유지함으로써 밀폐유지력을 향상시켜 환기팬이 작동하지 않는 경우에 강한 풍력에 의해서도 열리지 않는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치를 제공하고자 한다.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치는 환기팬의 작동에 의해 급기 또는 배기하는 덕트;
상기 덕트의 내측에 설치되며, 공기를 급기 또는 배기하기 위한 개구부를 갖는 프레임;
일측이 상기 프레임의 일측에 구동축으로 힌지결합되고, 자중이나 공기의 흐름에 의해 상기 구동축을 중심으로 회동하는 경우 타측이 프레임의 타측에 상접 또는 이격됨으로써 개구부를 각각 폐쇄 또는 개방하는 회동판;
상기 환기팬의 작동시나 작동 중지시에 소정시간 동안 구동되어 자성을 띄는 전자석;
상기 전자석이 구동되는 동안 하강하고, 구동을 중지하는 동안 상승하여 폐쇄된 회동판이 회동하지 않도록 회동판의 타측을 지지하는 승강수단; 및
상기 환기팬이 작동하는 시점이나 작동을 중지하는 시점에서 상기 전자석을 구동하고, 구동 후 사전에 정해진 소정시간이 경과 된 시점에서 전자석의 구동을 정지시키는 제어 회로부를 포함하고,
상기 승강수단은 전자석에 상하로 길게 형성된 슬라이드홈의 하부에 위치하는 복원스프링과,
자석에 부착하는 성질을 갖는 물질로 이루어지고 상기 복원스프링의 상부에 슬라이드홈을 따라 승강할 수 있도록 구비되어, 복원스프링에 의해 상승한 경우 상기 회동판의 타측을 지지하는 플런저를 구비하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상술한 과제의 해결 수단에 의하면 환기팬의 풍력에 의해 개방하고 자중에 의해 밀폐함으로써 종래 모터형 방식에 비해 제조원가를 감소시키며, 수동형 댐퍼에 비해서는 밀폐성능을 향상시키고 소음을 줄일 수 있다.

또한, 전자석을 이용하여 회동판의 밀폐 상태를 유지함으로써 밀폐유지력을 향상시켜 환기팬이 작동하지 않는 경우에는 강한 풍력에 의해서도 열리지 않는다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자석 댐퍼의 폐쇄 상태를 설명하기 위한 종단면도이다.
도 2 내지 도 4는 도 1에 나타낸 댐퍼의 작동 상태를 설명하기 위한 종단면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 댐퍼의 작동 회로도이다.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 전자석 댐퍼의 폐쇄 상태를 설명하기 위한 종단면도이고, 도 2 내지 도 4는 도 1에 나타낸 댐퍼의 작동 상태를 설명하기 위한 종단면도이다.

여기서 환기팬(F)의 위치는 덕트(D)을 통해 유동하는 공기의 흐름을 보여주기 위한 것으로 환기팬(F)의 정확한 설치 위치를 나타내는 것은 아니다.

도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 역풍방지 댐퍼(100)는, 덕트(D)에 설치된 프레임(110), 회동판(120), 전자석(130) 및 승강수단(140)으로 이루어지며, 환기팬(F)의 동작에 의한 공기는 좌에서 우로 배출된다.

프레임(110)은 회동판(120)을 설치하기 위한 지지 프레임의 역할을 담당하고, 덕트(D)에서 내측으로 경사지게 돌출되거나 덕트(D) 자체가 내측으로 경사지게 형성되어 이루어진다.

도면에서 상측 프레임(112)은 덕트(D)에서 내측으로 경사지게 돌출되고, 하측 프레임(114)은 덕트(D) 자체가 내측으로 경사지게 형성되어 상하 프레임(112,114) 사이가 개구부(116)를 이룬다.

또한, 도면과 같이 공기가 좌에서 우로 급기 또는 배기되는 경우 상측 프레임(112)이 하측 프레임(114)보다 좌측에 위치한다.

회동판(120)의 일측은 상측 프레임(112)에 구동축(122)으로 힌지 결합되고 그 타측은 하측 프레임(114)에 상접되거나 이격되되, 그 타측 단부는 하측 프레임(114)에 상접된 상태에서 수직이 되도록 절곡된다.

이때 상측 프레임(112)이 하측 프레임(114)보다 좌측에 위치하여 회동판(120)이 경사지게 상접된다.

개구부(116)는 도 2에 도시된 바와 같이 회동판(120)이 개방된 경우 덕트(D)을 통해 이동되는 공기를 급기 또는 배기되도록 통과시키는 관문의 역할을 담당한다.

상기 회동판(120)이 하측 프레임(114)에 상접된 상태에서 밀폐된 상태를 유지하기 위한 수단으로, 덕트(D)의 외측에 설치된 장착함(150)에 전자석(130)과 승강수단(140)이 구비된다.

상기 전자석(130)은 전류를 인가하면 자성을 띄고, 전류를 인가하지 않으면 자성을 잃는 것으로, 상방이 개방되도록 상하로 길게 슬라이드홈(132)이 형성되고, 이때 덕트(D)에는 승강수단(140)의 플런저(142)가 승강할 수 있도록 승강홀(152)이 형성된다.

상기 승강수단(140)은 전자석(130)에 형성된 슬라이드홈(132)에 승강할 수 있도록 구비되어 상승한 상태에서 회동판(120)의 타측 단부를 지지함으로써 밀폐된 상태를 유지한다.

상기 승강수단(140)은 플런저(142)와 복원스프링(144)으로 이루어지며, 복원스프링(144)은 상기 슬라이드홈(132)의 하부에 위치하고 플런저(142)는 복원스프링(144) 상부의 슬라이드홈(132)에 위치되어 승강홀(152)을 통해 덕트(D) 내부로 돌출된다.

즉, 상기 플런저(142)가 복원스프링(144)에 의해 상승하여 회동판(120)의 밀폐된 상태를 유지한다.

상기 플런저(142)는 자석에 붙는 성질을 가진 물질로 이루어지고, 상하가 긴 봉형상으로 상하의 도중에는 외측으로 스토퍼(143)가 형성되어 복원스프링(144)에 의해 상승하는 경우 스토퍼(143)가 승강홀(152)에 걸려 플런저(142)가 더 이상 상승하지 않게 된다.

또한, 플런저(142)의 상단부는 테이퍼진 형상을 하여 회동판(120)의 하단부에 의해 상승이 방해되는 것을 방지하여 원활하게 상승하도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 승강수단(140)과 전자석(130)의 구성에 의해 전자석(130)에 전류를 인가하지 않는 평상시에는 플런저(142)가 복원스프링(144)에 의해 상승하여 상승 상태를 유지하고, 전자석(130)에 전류가 인가되는 동안에는 전자석(130)이 자성을 띄어 플런저(142)가 복원스프링(144)의 복원력을 이기고 하강하여 하강 상태를 유지한다.

상술한 구성에서 환기팬(F)이 작동하는 시점에서 전자석(130)에 전류가 수초 동안 인가되어 자성에 의해 플런저(142)가 하강해서 하강 상태를 유지하는 동안 환기팬(F)에 의해 일어나는 공기의 흐름에 의해 회동판(120)이 우측으로 회동하면서 개구부(116)가 개방되고(도 2 참조), 수초가 지난 후에 환기팬(F)은 계속 작동하면서 전자석(130)에 전류가 인가되지 않아 자성을 잃고 복원스프링(144)에 의해 플런저(142)가 상승하여 개구부(116)가 개방된 상태를 유지한다(도 3 참조) .

다음 환기팬(F)을 작동하다가 작동을 중지하는 경우 작동을 중지하는 시점에서 전자석(130)에 전류가 수초 동안 인가되어 자성에 의해 플런저(142)가 하강해서 하강 상태를 유지하는 동안 회동판(120)이 자중에 의해 좌측으로 회동하여 개구부(116)가 폐쇄되고(도 4 참조), 수초가 지난 후에 전자석(130)에 전류가 인가되지 않아 자성을 잃고 복원스프링(144)에 의해 플런저(142)가 상승하여 상승 상태를 유지하는 것에 의해 회동판(120)의 타측 단부가 플런저(142)에 지지되어 밀폐된 상태를 유지한다(도 1 참조).

도 5는 도 1에 나타낸 댐퍼의 작동 회로도이다.

도시된 바와 같이 댐퍼(100)를 작동하기 위해 전자석(130), 릴레이(R), 트랜스포머(T), 정류부(160), 마이컴(170), 신호스위치(SS), 신호전송부(180), 교류스위치(190) 및 팬모터(M)가 구비된다.

여기서 전자석(130)은 도 1에 나타낸 전자석이고 팬모터(M)는 도 1에 나타낸 환기팬(F)을 회전시키기 위한 모터이다.

일반 상용 교류전원은 교류스위치(190)를 거쳐 팬모터(M)에 연결되고, 또한 트랜스포머(T)의 1차측에 연결되며 그 2차측은 정류부(160)에 연결된다.

상기 트랜스포머(T)는 상용 교류전원을 다운시켜 정류부(160)에 인가하고 브리지 다이오드로 이루어진 정류부(160)는 트랜스포머(T)에서 출력된 전원을 정류하여 전자석(130) 등에 인가하기 위한 DC 전압을 출력한다.

상기 정류부(160)의 출력측은 마이컴(170), 릴레이(R), 신호전송부(180) 및 전자석(130)에 연결된다.

상기 신호전송부(180)는 마이컴(170), 트랜스포머(T) 1차측과 정류부(160)의 출력측 및 교류스위치(190)에 연결되어 마이컴(170)의 제어신호를 교류스위치(160)에 전송한다.

본 발명에서 상기 교류스위치(190)는 트라이악(TRIAC)으로 이루어져 신호전송부(180)가 트라이악의 게이트(G)에 연결되는 구조이다.

상기 마이컴(170)의 제어신호가 신호전송부(180)를 통해 트라이악에 전송되어 게이트가 트리거되면서 트라이악이 도통(턴 온)되고 팬모터(M)에 상용 교류전원이 인가되어 팬모터(M)가 회전하며, 상기 팬모터(M)의 회전시에 마이컴(G)의 제어신호가 신호전송부(180)를 통해 트라이악에 전송되면 턴 온된 트라이악이 턴 오프되면서 팬모터(M)가 회전을 멈추게 된다.

또한, 상기 신호전송부(180)는 발광소자와 수광소자가 광학적으로 결합한 포토커플러(Photo coupler)로 이루어져 발광소자는 정류부(160) 출력측과 마이컴(170)에 연결되고 수광소자는 트랜스포머(T) 1차측과 트라이악의 게이트에 연결되는 구조로서 빛에 의해 제어신호를 전달한다.

릴레이(R)는 코일(RC)과 스위치(RS)로 구성되어 코일(RC)의 일측은 정류부(160)의 출력측 및 전자석에, 타측은 마이컴에 연결되고, 스위치(RS)의 일측은 전자석(130)에, 타측은 신호스위치(SS)를 통해 마이컴(170)에 연결된다.

여기서 신호스위치(SS)는 전원을 공급하거나 차단하기 위한 스위치가 아니라 팬모터(M)와 전자석(130)을 작동하기 위한 신호를 입력하기 위한 스위치이다.

상술한 회로도에서 팬모터(M)를 작동하기 위해 신호스위치(SS)를 한번 누르면 그 입력신호가 마이컴(170)에 입력되고 상기 마이컴(170)은 그 입력신호에 의해 릴레이(R)의 코일(RC)에 전원을 인가하며, 이에 의해 릴레이(R)의 스위치(RS)가 접점을 형성하여 전자석(130)에 전원이 인가되면서 자성을 띄게 된다.

이에 의해 플런저(142)가 하강하게 되고 이와 동시에 마이컴(170)은 신호전송부(180)를 구성하는 포토커플러의 발광소자에 제어신호를 출력하여 발광소자에서 발광하는 빛이 수광소자에 전달되고 수광소자가 교류스위치(190)를 구성하는 트라이악의 게이트를 트리거시킨다.

상기 트리거에 의해 트라이악이 도통(턴 온)되고 팬모터(M)에 상용 교류전원이 인가되어 의해 환기팬(F)이 작동하면서 환기팬(F)에 의해 일어나는 공기의 흐름에 의해 회동판(120)이 우측으로 회동하면서 개구부(116)가 개방된다.

다음 마이컴(170)은 시간을 카운트하여 수초가 경과하면 환기팬(F)은 계속 작동하면서 릴레이(R)의 코일(RC)에 전원을 인가하지 않아 접점을 형성하였던 릴레이(R)의 스위치(RS)가 떨어져 전자석(130)에 전원이 인가되지 않으면 이에 의해 전자석(130)이 자성을 잃게 된다.

이에 의해 복원 스프링(144)에 의해 플런저(142)가 다시 상승한다.

즉, 신호스위치(SS)를 한번 누르면 마이컴(170)의 제어에 의해 플런저(142)가 하강함과 동시에 환기팬(F)이 작동하여 공기의 흐름에 의해 회동판(120)이 열리면서 급기 또는 배기되며, 수초가 경과한 후 플런저(142)가 상승하고 회동판(120)이 계속 개방된 상태를 유지하여 계속 급기 또는 배기된다.

한편, 이와 같은 환기팬(F)의 작동 중에 다시 한번 신호스위치(SS)를 누르면 그 입력신호가 마이컴(170)에 입력되고 상기 마이컴(170)은 그 입력신호에 의해 릴레이(R)의 코일(RC)에 전원을 인가하며, 이에 의해 릴레이(R)의 스위치(RS)가 접점을 형성하여 전자석(130)에 전원이 인가되어 자성을 띄게 된다.

이에 의해 플런저(142)가 하강하게 되고 이와 동시에 마이컴(170)은 신호전송부(180)를 구성하는 포토커플러의 발광소자에 제어신호를 출력하여 발광소자에서 발광하는 빛이 수광소자에 전달되고, 수광소자가 빛에 의해 동작하여 트라이악의 게이트를 제어하며 이에 의해 턴 온된 트라이악을 턴 오프시킨다.

이에 의해 팬모터(M)에 상용 교류전원이 인가되지 않는 것에 의해 환기팬(F)이 작동을 멈추고 회동판(120)이 자중에 의해 좌측으로 회동하여 개구부(116)를 폐쇄한다.

다음 마이컴(170)은 시간을 카운트하여 수초가 경과하면 릴레이(R)의 코일(RC)에 전원을 인가하지 않아 접점을 형성하였던 릴레이(R)의 스위치(RS)가 떨어져 전자석(130)에 전원이 인가되지 않으면 전자석(130)이 자성을 잃게 된다.

이에 의해 복원스프링(144)에 의해 플런저(142)가 다시 상승하여 회동판(120)의 우측에서 회동판(120)이 우측으로 회동하지 않도록 지지하면서 강한 밀폐력을 유지한다.

즉, 환기팬(F)의 작동 중에 신호스위치(SS)를 한번 누르면 마이컴(170)의 제어에 의해 플런저(142)가 하강함과 동시에 환기팬(F)이 작동을 중지하여 회동판(120)이 자중에 의해 닫히고, 수초가 경과한 후 플런저(142)가 상승하여 회동판(120)을 열리지 않도록 지지함으로써 강한 밀폐력을 유지하게 된다.

100: 댐퍼 110: 프레임
120: 회동판 130: 전자석
140: 승강수단 142: 플런저
144: 복원스프링 160: 정류부
170: 마이컴 180: 신호전송부
190: 교류스위치 F: 환기팬
M: 팬모터 R: 릴레이
T: 트랜스포머

Claims

환기팬(F)의 작동에 의해 급기 또는 배기하는 덕트(D);
상기 덕트(D)의 내측에 설치되며, 공기를 급기 또는 배기하기 위한 개구부(116)를 갖는 프레임(110);
일측이 상기 프레임(110)의 일측에 구동축(122)으로 힌지결합되고, 자중이나 공기의 흐름에 의해 상기 구동축(122)을 중심으로 회동하는 경우 타측이 프레임(110)의 타측에 상접 또는 이격됨으로써 개구부(116)를 각각 폐쇄 또는 개방하는 회동판(120);
상기 환기팬(F)의 작동시나 작동 중지시에 소정시간 동안 구동되어 자성을 띄는 전자석(130);
상기 전자석(130)이 구동되는 동안 하강하고, 구동을 중지하는 동안 상승하여 폐쇄된 회동판(120)이 회동하지 않도록 회동판(120)의 타측을 지지하는 승강수단(140); 및
상기 환기팬(F)이 작동하는 시점이나 작동을 중지하는 시점에서 상기 전자석(130)을 구동하고, 구동 후 사전에 정해진 소정시간이 경과 된 시점에서 전자석(130)의 구동을 정지시키는 제어 회로부를 포함하고,
상기 승강수단(140)은 전자석(130)에 상하로 길게 형성된 슬라이드홈(132)의 하부에 위치하는 복원스프링(144)과,
자석에 부착하는 성질을 갖는 물질로 이루어지고 상기 복원스프링(144)의 상부에 슬라이드홈(132)을 따라 승강할 수 있도록 구비되어, 복원스프링(144)에 의해 상승한 경우 상기 회동판(120)의 타측을 지지하는 플런저(142)를 구비하는 것을 특징으로 하는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 플런저(142)의 상부는 테이퍼진 것을 특징으로 하는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치.
제1항 또는 제3항에 있어서,
상기 플런저(142)의 상하 도중에는 외측으로 스토퍼(143)가 형성된 것을 특징으로 하는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치.
제1항에 있어서,
상기 전자석(130)과 승강수단(140)은 덕트(D)의 외측에 설치된 장착함(150)에 구비되고, 상기 덕트(D)에는 플런저(142)가 승강하면서 출몰할 수 있도록 승강홀(152)이 형성되는 것을 특징으로 하는 역풍 방지용 댐퍼의 밀폐유지장치.
삭제
삭제
삭제
삭제