KR101824208B1 - 통기 구조체 - Google Patents

Abstract

통기 구조체가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 통기 구조체는, 통기관의 개구부를 커버하도록 통기관에 결합되는 벤트헤드, 벤트헤드에 설치되어 통기관의 개구부로부터 통기관의 길이 방향을 따라 연장되게 돌출 형성되는 개폐축, 개구부의 면적에 대응되게 형성되어 개폐축에 관통되게 결합되는 개폐판, 개폐판과 개폐축 사이에 개재되어 개폐판을 개폐축 상에 결합시키거나 분리시킬 수 있는 형상변형부, 형상변형부의 변형에 의해 개폐판과 개폐축 간의 결합이 분리될 때 이렇게 분리된 개폐판을 통기관의 개구부로 이동시켜 개구부를 폐쇄시킬 수 있는 가압부를 포함한다.

Description

통기 구조체{VENTILATIOPN STRUCTURE}

본 발명은 통기 구조체에 관한 것이다.

일반적으로 선박의 엔진룸은 구동시 상당한 열이 발생되고, 이렇게 발생된 열은 엔진의 정상구동을 저해하게 되는 원인이 된다. 따라서, 엔진룸의 내부는 항상 적정한 온도를 유지하도록 열교환을 수행하도록 설계되며, 특히 외부의 공기를 엔진룸으로 유입하는 것에 의해 상기 열교환을 수행하도록 설계된다.

선박의 엔진룸에 외부의 공기를 공급하기 위해 설치되는 장치가 통기장치이며, 이러한 통기장치는 일반적으로 선박의 엔진룸에 연결된 하우징의 내부에 외부의 공기를 유입하도록 하기 위한 팬(fan)이 설치되고, 상기 팬의 상부에는 필요에 따라서 외부공기를 차단 또는 공기량을 조절하기 위한 댐퍼(damper)가 설치되는 구성으로 형성된다.

한편, 상기와 같은 구조를 갖는 통기장치의 경우, 상대적으로 그 구조가 복잡하여 설치 및 운용 시 상당한 비용이 소요될 수 있다. 따라서, 상대적으로 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있는 통기장치에 대한 개발이 필요한 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2011-0135447호 (2011.12.19, 선박 엔진룸의 통기장치)

본 발명의 실시예는 상대적으로 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있는 통기 구조체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 통기관의 개구부를 커버하도록 통기관에 결합되는 벤트헤드, 벤트헤드에 설치되어 통기관의 개구부로부터 통기관의 길이 방향을 따라 연장되게 돌출 형성되는 개폐축, 개구부의 면적에 대응되게 형성되어 개폐축에 관통되게 결합되는 개폐판, 개폐판과 개폐축 사이에 개재되어 개폐판을 개폐축 상에 결합시키거나 분리시킬 수 있는 형상변형부, 형상변형부의 변형에 의해 개폐판과 개폐축 간의 결합이 분리될 때 분리된 개폐판을 통기관의 개구부로 이동시켜 개구부를 폐쇄시킬 수 있는 가압부를 포함하는 통기 구조체가 제공된다.

여기서, 통기 구조체는 개폐판이 개구부를 폐쇄 시 개폐판에 관통 형성되는 관통공을 통해 공기가 유동하는 것을 차단하는 기밀부를 더 포함할 수 있다.

기밀부는 개폐판에서 하측으로 연장 형성되어 개폐축의 하단부를 둘러싸는 컵 형태를 포함할 수 있다.

형상변형부는 형상기억합금을 포함할 수 있다.

가압부는 압축스프링을 포함할 수 있다.

가압부는 개폐축을 지지하는 벤트헤드와 개폐판 사이에 개재될 수 있다.

그리고, 통기 구조체는 개폐판이 개구부를 폐쇄한 상태에서 기밀이 유지되도록 통기관과 개폐판 사이에 개재되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.

개폐축은 외주연에 나사산을 포함하며, 벤트헤드에 회전 가능하게 지지되며, 개폐판은 개폐축에 결합된 상태일 때 개폐축의 회전에 따라 이동이 가능하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 벤트헤드 내부에 설치되는 개폐부를 통해 개구부를 개폐할 수 있으므로 별도의 댐퍼를 설치할 필요가 없는 등, 상대적으로 통기 구조체의 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통기 구조체의 평상시 결합관계를 나타내는 도면.
도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타내는 도면.
도 3은 도 2에서 형상변형부의 변형이 진행되는 과정을 나타내는 도면.
도 4는 도 1의 B-B'절단선을 기준으로 개폐판과 개폐축 간의 결합관계를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통기 구조체에서 댐퍼기능을 위해 개폐판이 개구부를 폐쇄하는 과정을 나타내는 도면.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, 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. 또한, 명세서 전체에서, "상에"라 함은 대상 부분의 위 또는 아래에 위치함을 의미하는 것이며, 반드시 중력 방향을 기준으로 상 측에 위치하는 것을 의미하는 것이 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명에 따른 통기 구조체의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통기 구조체의 평상시 결합관계를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통기 구조체는 벤트헤드(200), 개폐축(310), 개폐판(320), 형상변형부(400), 가압부(500)를 포함하며, 통기관(100)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에 따르면, 벤트헤드 내부에 설치되는 개폐부를 통해 개구부를 개폐할 수 있으므로 별도의 댐퍼를 설치할 필요가 없는 등, 상대적으로 통기 구조체의 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있다.

통기관(100)은 내부로 공기가 이동 가능하고 단부에 개구부(110)가 형성되는 부분으로, 일종의 파이프 구조로 형성되어 공기의 이동 통로 기능을 수행할 수 있다. 이러한 통기관(100)은 일단에 후술할 벤트헤드(200)가 결합되고 나머지 타단은 엔진실 등과 연결되어 공기를 순환시키기 위한 이동 통로가 될 수 있다.

벤트헤드(200)는 통기관(100)의 개구부(110)를 커버하도록 통기관(100)의 단부에 결합될 수 있다. 벤트헤드(200)는 통기관(100)이 외기와 직접 접촉되지 않도록 하우징의 기능을 수행할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 통기관(100)의 단부는 벤트헤드(200)에 의해 커버되어 외기와 직접 접하지 않고, 통기관(100)의 내부를 통과한 공기는 벤트헤드(200)를 거쳐 외부로 배출될 수 있다.

개폐축(310)은 통기관(100)의 개구부(110)로부터 통기관(100)의 길이 방향을 따라 연장되게 돌출 형성되는 부분으로, 후술할 개폐판(320)이 이동하기 위한 가이드 축 기능을 수행할 수 있다.

개폐판(320)은 개구부(110)의 면적에 대응되게 형성되어 개폐축(310)에 관통되게 결합되는 부분으로, 개폐축(310)을 따라 이동하며 개구부(110)를 덮거나 개방할 수 있다. 개폐판(320)에서 개폐축(310)이 관통되게 결합되는 부분에는 관통공(321)이 형성될 수 있다.

개폐판(320)이 개구부(110)를 덮거나 개방하기 위해서 개폐축(310)이 벤트헤드(200)에 회전 가능하게 지지되고 개폐축(310)의 외주연에 나선형태의 나사산(311)이 구비될 수 있다. 따라서, 개폐축(310)이 벤트헤드(200)에 대해 회전함에 따라 개폐판(320)이 개폐축(310)을 따라 이동하면서 개구부(110)를 덮거나 개방할 수 있다.

개폐축(310)의 상단에는 개폐축(310)을 회전시키기 위한 핸들(313)이 결합될 수 있다. 따라서, 핸들(313)을 이용하여 개폐축(310)을 회전시킬 수 있고, 개폐축(310)이 회전함에 따라 개폐판(320)이 이동하면서 개구부(110)를 덮거나 개방할 수 있다.

앞서도 설명한 바와 같이, 기존의 통기 구조체는 실내공기를 공조함에 있어서 필요에 따라 외부공기를 차단하거나 유입/유출되는 공기량을 조절하기 위해서 댐퍼(damper) 시스템을 추가로 구비하여야 했다. 그러나 본 발명의 실시 예들에 따르면, 후술할 형상변형부(400)와 가압부(500)를 통해 기존의 댐퍼 기능을 수행할 수 있으므로, 통기 구조체에서 별도의 댐퍼를 설치할 필요가 없는 등, 상대적으로 통기 구조체의 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있는 이점이 있다.

도 2는 도 1의 A 부분을 확대하여 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에서 형상변형부의 변형이 진행되는 과정을 나타내는 도면이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 형상변형부(400)는 개폐판(320)과 개폐축(310) 사이에 개재되어 개폐판(320)을 개폐축(310) 상에 결합시키거나 반대로 분리시킬 수 있는 부분으로, 평상시에는 개폐판(320)을 개폐축(310)에 결합시키다가 댐퍼의 기능이 요구될 때에 개폐판(320)을 개폐축(310)으로부터 분리시키는 기능을 수행할 수 있다.

구체적으로, 형상변형부(400)는 주변의 변화(예를 들어, 온도 또는 습도 변화)에 민감하게 반응하여 그 형체 또는 강도가 변화될 수 있는 재질로 구성될 수 있다. 예를 들면, 형상변형부(400)는 온도변화에 민감한 형상기업합금으로 이루어지거나 특정 온도 범위에서 강도가 변화할 수 있는 특수재질로 이루어질 수 있다.

또한, 형상변형부(400)는 상대적으로 평평한 플레이트 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 플레이트형 형상변형부(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 측면에서 볼 때"ㄱ"자형의 단면을 가지도록 형성될 수 있다. 여기서, 형상변형부(400)의 일단은 개폐판(320)의 관통공(321) 주변에 결합되고 그 타단은 개폐축(310)의 나사산(311)에 결합되는 구조로 설치될 수 있다. 형상변형부(400)의 타단은 개폐축(310)의 나사산(311)과 나사산(311) 사이의 계곡 부분에 삽입되어 결합될 수 있다.

형상변형부(400)의 타단이 개폐축(310)의 나사산(311)과 나사산(311) 사이에 삽입된 상태에서 주변의 온도 또는 습도에 변화가 없는 경우는(즉, 평상시) 형상변형부(400)의 강도 또는 형상에 변화가 없으므로, 도 2에 도시된 바와 같이 개폐판(320)이 개폐축(310)에 결합된 상태를 유지할 수 있어 개폐축(310)의 회전 유무에 따라서만 개폐판(320)이 개구부(110)를 개방 또는 폐쇄할 수 있다.

그러나, 주변의 온도 또는 습도가 변화하여 형상변형부(400)가 이러한 변화에 민감하게 반응할 경우, 도 3에 도시된 바와 같이 형상변형부(400)의 강도 또는 형상에 변화가 발생하므로 형상변형부(400)의 타단이 나사산(311)과 나사산(311) 사이에 삽입된 상태를 유지할 수 없고, 따라서 형태가 변형한 형상변형부(400)가 나사산(311)과 나사산(311) 사이에서 이탈함으로써 개폐판(320)이 개폐축(310)에서 분리되어 개구부(110) 측으로 이동할 수 있다. 개구부(110)로 이동한 개폐판(320)은 개구부(110)를 폐쇄할 수 있다.

가압부(500)는 개폐판(320)이 개폐축(310)을 따라 이동하기 위한 동력을 제공하는 부분으로, 분리된 개폐판(320)이 개구부(110)로 보다 신속하게 이동할 수 있도록 동력을 제공할 수 있다.

즉, 가압부(500)는 형상변형부(400)가 주변의 온도 또는 습도 변화로 인해 형상변형부(400)가 보다 신속히 변형하여 개폐축(310)에서 분리될 수 있도록 형상변형부(400)의 변형을 촉진할 수 있다.

따라서, 가압부(500)는 형상변형부(400)의 변형에 의해 개폐판(320)과 개폐축(310) 간의 결합이 분리될 때, 상기 형상변형부(400)의 변형을 극대화하여 신속한 분리를 도모할 수 있으며, 이렇게 분리된 개폐판(320)을 통기관(100)의 개구부(110)로 보다 신속히 이동시켜 개구부(110)를 폐쇄시키는 역할을 수행할 수 있다.

구체적으로, 가압부(500)는 압축스프링(510)을 포함하여 구성될 수 있다. 압축스프링(510)은 도 1에 도시된 바와 같이 개폐축(310)을 지지하는 벤트헤드(200)의 내측 상부와 개폐판(320) 사이에 압축된 상태로 개재되도록 설치될 수 있다.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 평상시에는 형상변형부(400)의 타단이 나사산(311)과 나사산(311) 사이에 삽입된 상태를 유지함으로써 압축스프링(510)이 벤트헤드(200)와 개폐판(320) 사이에 개재되어 압축된 상태에 유지될 수 있다.

그러나, 통기 구조체에서 댐퍼 기능이 요구될 때(화재 등으로 외기의 유입을 강제로 차단할 필요가 있을 때)에는 주변의 온도가 화재 등으로 인해 변화하고 이에 따라 도 3에 도시된 바와 같이 형상변형부(400)의 형상이 변형함으로써 형상변형부(400)의 타단이 나사홈(312)에서 이탈하여 개폐판(320)과 개폐축(310) 간의 고정된 결합 관계를 끊을 수 있고, 개폐축(310)에서 분리된 개폐판(320)은 자유낙하로 통기관(100)의 개구부(110)를 덮을 수 있다. 이때, 가압부(500)의 가압력이 개폐판(320)의 신속한 이동을 촉진할 수 있다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 형상변형부(400)가 변형하여 개폐판(320)이 개구부(110)를 덮는 경우, 개구부(110)를 통한 공기의 이동이 차단되어 통기 구조체 내외부의 공기가 더 이상 순환되지 않을 수 있다.

이때, 개폐판이 상기 개구부를 폐쇄한 상태에서 기밀이 유지되도록 통기관과 개폐판 사이에는 실링부재(700)가 개재될 수 있다.

도 4는 도 1의 B-B'절단선을 기준으로 개폐판과 개폐축 간의 결합관계를 나타내는 도면이다.

실링부재(700)는 개폐부(300)가 개구부(110)를 폐쇄한 상태에서 기밀이 유지되도록 통기관(100)과 개폐부(300) 사이에 개재되는 부분으로, 공기, 물 등의 유체가 의도치 않게 새어나가는 것을 방지하여 통기 구조체(1000)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이 경우, 실링부재(400)는 도 4에 도시된 개폐판(320)과 통기관(100)의 접촉부위 및 개폐판(320)과 개폐축(310)의 접촉부위 등에 설치될 수 있으며, 이외에도 필요에 따라 기밀을 유지하기 위해 다양한 부위에 설치될 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 통기 구조체에서 댐퍼기능을 위해 개폐판이 개구부를 폐쇄하는 과정을 나타내는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 형상변형부(400)가 개폐판(320)과 개폐축(310) 사이에서 개폐판(320)을 개폐축(310)에 고정시킨 상태에 있을 때에는 개구부(110)가 개방된 상태에서 내외부의 공기가 벤트헤드(200)를 통해 순환될 수 있다.

반면, 도 5에 도시된 바와 같이, 형상변형부(400)가 변형하면서 개폐판(320)이 개폐축(310)에서 분리되는 상황일 때에는 개폐판(320)이 개구부(110) 측으로 이동하여 개구부(110)를 폐쇄할 수 있으므로 공기의 이동이 차단되어 내외부의 공기가 더 이상 순환되지 않을 수 있다.

한편, 통기 구조체는 기밀부(600)를 추가로 포함할 수 있다.

기밀부(600)는 개폐판(320)이 개구부(110)를 폐쇄 시 개폐판(320)에 관통 형성되는 관통공(321)을 통해 공기가 유동하는 것을 차단하기 위한 부분으로, 도 5에 도시된 바와 같이 통기 구조체가 댐퍼 기능을 수행할 때 계폐판(320)과 개폐축(310) 간에 간섭이 없으면서 동시에 개방된 관통공(321)을 통해 공기가 유동할 수 없도록, 개폐판(320)과 개폐축(310) 사이에 개재될 수 있다.

이를 위해, 기밀부(600)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 개폐판(320)에서 하측으로 연장 형성되어 개폐축(310)의 하단부를 둘러싸는 컵 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 기밀부(600)는 상단이 개방된 실린더 구조로 형성될 수 있으며, 상단이 개방된 컵 형상의 기밀부(600)가 관통공(321)을 둘러싸도록 개폐판(320)의 하측에 결합될 수 있다.

따라서, 통기 구조체가 댐퍼 기능을 수행할 때 개폐판(320)이 개구부(110)를 폐쇄 시, 개폐판(320)에 관통 형성되는 관통공(321)을 통해 공기, 물 등의 유체가 의도치 않게 새어나가는 것을 방지하여 통기 구조체(1000)의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 통기 구조체는 벤트헤드(200) 내부에 설치되는 형상변형부(400)와 가압부(500)를 통해 개구부(110)를 개폐할 수 있으므로 별도의 댐퍼를 설치할 필요가 없는 등, 상대적으로 통기 구조체의 구조를 간소화하여 보다 용이하게 설치 및 운용할 수 있다.

특히, 기존 통기 구조체에서는 실내에 화재 발생시 벤트헤드를 사람이 직접 작동시키거나 추가적인 폐쇄 작동 시스템을 벤트헤드에 추가하여 통기관의 개구부를 폐쇄시켜야 하였는데, 본 발명의 실시 예들에 따른 통기 구조체에서는 열에 쉽게 변형되는 재질이나 형상기억합금 등의 소재를 응용한 기술을 벤트헤드에 적용하여 기존 벤크헤드의 구성을 개선함으로써, 통기 구조체에서 추가적인 폐쇄 작동 시스템 없이도 개구부를 자동으로 폐쇄시킬 수 있는 유리한 이점이 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

100: 통기관 110: 개구부
200: 벤트헤드 310: 개폐축
311: 나사산 313: 핸들
320: 개폐판 321: 관통공
400: 형상변형부 500: 가압부
510: 압축스프링 600: 기밀부
700: 실링부재

Claims (8)

1. 통기관의 개구부를 커버하도록 상기 통기관에 결합되는 벤트헤드(vent head);
   상기 벤트헤드에 설치되어, 상기 통기관의 개구부로부터 상기 통기관의 길이 방향을 따라 연장되게 돌출 형성되는 개폐축;
   상기 개구부의 면적에 대응되게 형성되어 상기 개폐축에 관통되게 결합되는 개폐판;
   일단이 상기 개폐판에 고정되고 타단이 상기 개폐축과 나사결합으로 결합되는 형상변형부;
   상기 형상변형부의 변형에 의해 상기 개폐판과 상기 개폐축 간의 결합이 분리될 때, 상기 분리된 개폐판을 상기 통기관의 개구부로 이동시켜 상기 개구부를 폐쇄시킬 수 있는 가압부;
   상기 개폐판에 관통 형성되는 관통골을 통해 공기가 유동하는 것을 차단하는 기밀부;
   를 포함하며,
   상기 기밀부는 상기 개폐판에서 하측으로 연장 형성되어 상기 개폐축의 하단부를 둘러싸는 컵 형태를 가지며,
   상기 형상변형부의 타단이 온도 또는 습도의 변화에 의해 형상이 변형되면, 상기 개폐축과의 나사결합이 해제되어 상기 개폐축으로부터 분리되는 통기 구조체.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 형상변형부는 형상기억합금을 포함하는 통기 구조체.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가압부는 압축스프링을 포함하는 통기 구조체.
6. 제1항에 있어서,
   상기 가압부는 상기 개폐축을 지지하는 상기 벤트헤드와 상기 개폐판 사이에 개재되는 통기 구조체.
7. 제1항에 있어서,
   상기 개폐판이 상기 개구부를 폐쇄한 상태에서 기밀이 유지되도록 상기 통기관과 상기 개폐판 사이에 개재되는 실링부재;
   를 더 포함하는 통기 구조체.
8. 제1항에 있어서,
   상기 개폐축은 상기 벤트헤드에 회전 가능하게 지지되고,
   상기 개폐판은,
   상기 개폐축에 결합된 상태일 때, 상기 개폐축의 회전에 따라 이동 가능한, 통기 구조체.

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