KR102127196B1 - 자동 환기 시스템과 연동되는 창문 자동 개폐 장치 - Google Patents

자동 환기 시스템과 연동되는 창문 자동 개폐 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 창문 자동 개폐 장치가 개시된다. 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치는 창문의 창문틀에 고정되는 케이스; 상기 케이스 내부에서 승하강 가능하게 구비되어 있는 구동부; 상기 구동부를 승하강시키는 승하강 모터; 및 상기 구동부와 승하강 모터에 전원을 공급하는 전원 공급부; 를 포함하고, 상기 승하강 모터가 상기 구동부를 승하강시켜 상기 구동부에 구비되어 있는 롤러가 창틀과 밀착하여 작동함으로써 창문이 창틀을 따라 수평 이동된다.

Description

자동 환기 시스템과 연동되는 창문 자동 개폐 장치 {APPARATUS FOR AUTOMATIC OPENING AND SHUTTING OF WINDOW COOPERATING WITH AUTOMATIC VANTILATION SYSTEM}
본 발명은 창문 자동 개폐 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 창문을 자동으로 개폐할 수 있는 창문 자동 개폐 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 모든 건물에는 자연채광을 위해 창이 구비되는데, 이러한 창에는 실내의 환기 등을 위해 필요에 따라 개방시킬 수 있는 창문이 함께 설치된다. 이러한 창문은 건축물의 벽체에 고정설치되어 외부의 풍경이 보이도록 함과 동시에 채광 및 환기를 목적으로 설치된다.
창문은 구조에 따라 슬라이딩 개폐되는 미닫이형과, 힌지에 의해 회전 개폐되는 여닫이형 및 암(arm)에 의해 회전 개폐되는 암형으로 대별된다.
이와 같이 건물에 사용되는 창문은 사람이 직접 여닫는 구조로 되어 있기 때문에 사용자나 관리자가 건물의 실내 환기를 위해 문을 열거나 냉방 또는 보온 유지 등을 위해 창문을 닫기 위해서는 사람의 수작업이 요구된다.
그러나 사람의 수작업에 의한 창문의 개폐는 창문의 개폐 조작시 반드시 사용자가 창문까지 이동해야 하는 불편함과 번거로움이 있고, 특히 거동이 불편한 자 또는 노약자나 어린이들의 경우에는 대형 창문의 개폐에 따른 핸들의 수동 조작이 어렵다는 점과, 창문의 개폐 조작시 부주의로 인해 손가락이 끼이게 되는 신체 손상 등의 위험성을 가지고 있다.
또한, 창문을 사용 후에 문을 닫지 않고 퇴근 또는 외부로 나간 상태에서 비, 눈보라 또는 미세먼지 증가 등 날씨가 좋지 않은 상태가 되면 열어진 상태의 창문을 통해 빗물, 눈 또는 미세먼지 등이 건물 내부로 들어와 실내를 오염시키게 되는 문제가 있다.
종래의 창문 자동 개폐 장치로서는 국내의 등록실용신안 제20-231006호가 알려져 있다.
등록실용신안 제20-231006호의 창문 자동 개폐 장치는 다수개의 창문이 조립되는 창틀의 내면에 공간부를 형성하여 감속모터에 의해 정역으로 회전되는 스크루봉을 설치하고, 스크루봉에 나사 결합된 이동부를 내측창틀에 고정하며 고정부의 상측에 덮개를 덮어 준 것이다.
그러나, 이는 스크루봉과 감속모터를 설치하기 위해서는 창틀의 내면에 공간부를 형성하여야 하는 번거로움이 있고, 이와 같이 형성된 공간부는 내부가 좁기 때문에 스크루봉과 감속모터를 용이하게 설치할 수 없는 문제가 있으며, 공간부의 크기와 길이가 다르기 때문에 스크루봉과 감속모터를 세트로 조립하여 설치할 수 없는 문제가 있고, 복잡한 구조의 다수의 장치를 현장에서 직접 설치하여야 하므로 작업성이 현저히 떨어지는 문제가 있으며, 공간부를 통해 습기가 침투하여 창틀을 부식시키므로 창틀의 지지력이 약화되는 문제가 있고, 창문을 수동으로 개폐시키기 위해서는 설치된 장치를 제거하여야 하므로 자동 및 수동으로 겸용할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시 예는 상기 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 자동 및 수동으로 겸용이 가능하며 콤팩트한 구성과 크기로 기존의 창문에도 설치 가능하여 원격으로 창문을 자동 개폐할 수 있는 창문 자동 개폐 장치를 제공하고자 한다. 또한 창문 자동 개폐 장치의 작동 전원은 무선 충전이 가능하도록 하여 사용의 편리성을 향상시키는 창문 자동 개폐 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 창틀에 결합되는 창문의 창문틀에 고정되는 케이스; 상기 케이스 내부에서 승하강 가능하게 구비되어 있는 구동부 몸체와, 상기 구동부 몸체에 결합되어 창문을 이동시키는 롤러와, 상기 롤러를 구동시키는 롤러 구동 모터가 구비되어 있는 구동부; 상기 케이스 내부에 구비되어 승하강 기어부에 연결되어 있고, 상기 승하강 기어부가 상기 구동부 몸체와 결합되어 상기 구동부를 승하강시켜 상기 롤러와 창틀이 밀착되도록 하는 승하강 모터; 및 상기 구동부와 승하강 모터에 전원을 공급하는 전원 공급부; 를 포함하고, 상기 승하강 모터가 상기 구동부를 승하강시켜 상기 롤러가 창틀과 밀착하고, 상기 롤러 구동 모터가 상기 롤러를 작동시킴으로써 창문이 창틀을 따라 수평 이동된다.
상기 구동부는, 구동부 몸체; 상기 구동부 몸체에 결합되어 있는 롤러; 상기 롤러를 구동시키는 롤러 구동 모터; 및 상기 롤러와 상기 롤러 구동 모터를 연결하는 기어부; 를 포함한다.
상기 롤러는 상기 창문 자동 개폐 장치가 작동시에 상기 롤러와 상기 창틀이 밀착되고, 상기 창문 자동 개폐 장치가 비작동시에는 상기 롤러와 창틀이 이격되어 있다.
상기 구동부 몸체에 장착되어 있는 상기 롤러는 상기 롤러의 중심축을 기준으로 상기 롤러의 반경이 상기 구동부 몸체의 높이보다 큰 구조이다.
상기 롤러는 우레탄 재질로 이루어져 있다.
상기 창문 자동 개폐 장치는 상기 창문이 닫힌 경우에 상기 전원 공급부를 무선 충전하는 무선 충전부를 더 포함한다.
상기 창문 자동 개폐 장치는 상기 창문 자동 개폐 장치를 원격 제어하는 통신 모듈 및 제어부를 더 포함한다.
상기 구동부는 무선기기에 의해 원격 작동 가능하다.
본 발명에 따르면 창문 자동 개폐 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 종래의 창문에 설치가 가능하여 활용성을 향상시킬 수 있다.
둘째, 창문을 자동 개폐뿐만 아니라 수동으로도 개폐할 수 있다.
셋째, 무선기기를 이용하여 원격으로 창문을 개방할 수 있다.
넷째, 공급 전원을 무선 충전하여 편리성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치를 창문에 장착한 장착예이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치를 나타내는 모식도이다.
도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치의 측면 모식도이다.
이하 설명하는 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 당업자가 용이하게 이해할 수 있도록 제공되는 것으로 이에 의해 본 발명이 한정되지는 않는다. 또한, 첨부된 도면에 표현된 사항들은 본 발명의 실시 예들을 쉽게 설명하기 위해 도식화된 도면으로 실제로 구현되는 형태와 상이할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있거나 접속되어 있다고 언급될 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 한다.
본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치를 창문에 장착한 장착예이고, 도 2는 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치를 나타내는 모식도이며, 도 3은 도 2의 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치의 측면 모식도이다.
도 1 내지 도 3을 함께 참조하면 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치(100)는 창문(1)의 창문틀(2)에 고정되는 케이스(110), 상기 케이스(110) 내부에서 승하강 가능하게 구비되어 있는 구동부 몸체(122)와, 상기 구동부 몸체(122)에 결합되어 창문을 이동시키는 롤러(124)와 상기 롤러(124)를 구동시키는 롤러 구동 모터(126)가 구비되어 있는 구동부(120), 상기 구동부(120)를 승하강시키는 승하강 모터(130) 및 상기 구동부(120)와 승하강 모터(130)에 전원을 공급하는 전원 공급부(140)를 포함하고, 상기 승하강 모터(130)가 상기 구동부(120)를 승하강시켜 상기 구동부(120)에 구비되어 있는 롤러(124)가 창틀(3)과 밀착하여 작동함으로써 창문(1)이 창틀(3)을 따라 수평 이동된다.
하나의 구체적인 예에서 상기 케이스(110)는 중공의 박스 형상으로서 상기 케이스(110)의 폭은 평면을 기준으로 창문(1)의 창문틀(2)에 장착시에 창틀(3)의 폭에 대응되는 크기가 바람직하다.
본 발명에 따르면 상기 구동부(120)는 구동부 몸체(122), 상기 구동부 몸체(122)에 결합되어 있는 롤러(124), 상기 롤러(124)를 구동시키는 롤러 구동 모터(126) 및 상기 롤러(124)와 상기 롤러 구동 모터(126)를 연결하는 기어부(128)를 포함하여 구성되어 있다.
이러한 구조에서 상기 롤러(124)의 외주부는 우레탄 재질로 이루어져 창문틀(3)과 접촉하되, 상기 롤러(124)는 상기 창문 자동 개폐 장치(100)가 작동시에 상기 롤러(124)와 상기 창틀(3)이 밀착되고, 상기 창문 자동 개폐 장치(100)가 비작동시에는 상기 롤러(124)와 창틀(3)이 이격된다.
상기 구동부 몸체(122)에는 상기 롤러(124)가 장착될 수 있는 오목부(123)가 형성되어 있고, 상기 롤러(124)의 외주부는 상기 오목부(123)에 위치하여 상기 구동부 몸체(122)의 하면보다 하방으로 돌출되어 있다. 즉 상기 롤러(124)는 상기 구동부 몸체(122)에 고정되어 있는 경우에 상기 롤러(124)의 중심축을 기준으로 상기 롤러(124)의 반지름(r)이 상기 구동부 몸체(122)의 높이(h)보다 크고, 상기 구동부 몸체(122)의 상면의 경우에도 상기 롤러(124)의 외주부가 상기 구동부 몸체(122)의 상면보다 상방으로 돌출되어 있는 구조가 바람직하다. 또한 평면을 기준으로 상기 구동부 몸체(122)에 형성되어 있는 오목부(123)의 폭은 상기 롤러(124)의 폭보다 큰 것이 바람직하다.
이에 추가하여 상기 구동부 몸체(122)가 이동하는 수직 방향의 하측에는 압력 센서를 더 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 구동부 몸체(122)가 하방으로 이동하여 상기 가압 센서를 가압하는 경우에 상기 구동부 몸체(122)의 위치를 센싱할 수 있다.
본 발명에 따르면 승하강 모터(130)는 상기 구동부(120)를 승하강시키되, 상기 승하강 모터(130)는 승하강 기어부(132)에 연결되어 있고, 상기 승하강 기어부(132)가 상기 구동부(120)의 구동부 몸체(122)의 일부와 결합되어 상기 구동부(120)가 승하강하게 된다.
또한 본 발명에 따른 창문 자동 개폐 장치(100)는 상기 창문(1)이 닫힌 경우에 상기 전원 공급부(140)를 무선 충전하는 무선 충전부(150)를 포함하여 구성되어 있다.
무선충전 방식은 전자기 유도를 이용하여 충전하는 방식으로, 충전기에 1차 코일을 구비하고 충전 대상에 2차 코일을 구비하여, 1차 코일과 2차 코일 간의 유도결합에 의해 발생한 전류를 에너지로 변환하여 배터리를 충전하는 방식이다.
본 발명에 따른 무선 충전부(150)는 창틀(3)에 위치하여 1차 코일이 구비되어 있는 충전기(151)와 상기 케이스(110)의 일측에 위치하여 2차 코일이 구비되어 있는 충전부(152)로 구성되어 있고, 상기 케이스(110)가 충전기(151)측으로 이동하면 충전기(151)와 충전부(152)가 밀착하게 되어 전류가 발생되며, 여기서 발생된 전류가 전원 공급부(140)로 공급되어 충전이 이루어진다.
여기서 본 발명에 따른 창문 자동 개폐 장치(100)는 상기 창문 자동 개폐 장치(100)를 원격 제어하는 통신 모듈 및 제어부를 포함하여 구성되어 있다.
전자 통신기술의 발전에 따라 기존의 거치형 컴퓨터는 점차 휴대가 가능한 모바일 장치의 형태로 개발되고 있으며, 이러한 장치는 무선통신기술과 결합하여 스마트폰과 같은 무선기기를 이용하여 상기 통신 모듈과 제어부를 통해 창문 자동 개폐 장치(100)의 개폐를 원격 제어할 수 있다. 여기서 제어부는 충전기(151)와 충전부(152)의 거리를 산출하여 창문(1)의 개방 여부 및 일부 개방된 경우에도 이를 알 수 있다.
본 발명에 따른 창문 자동 개폐 장치는 스마트폰과 같은 문선기기로 기상청 API(I(Application Program Interface)와 연동될 수 있다. 예를 들어 미세먼지 수치가 좋으면 창문 개방 여부를 사용자의 무선기기에 안내하여 창문 개폐를 선택할 수 있다.
또한 사전에 창문 자동 개폐 장치(100)의 제어부에 세팅되어 있는 프로그램에 따라 자동 개폐가 가능하도록 설정할 수 있다. 우천시에 창문이 열려있는 경우 또는 비 예보가 있는 경우에 창문 개방 시간이나 시기를 설정된 프로그램에 따라 조절 가능하다.
이에 추가하여 사물 인터넷이 발달되고 있는 상황에서 공기 청정기 등과 같은 장치와 기상청 API 및 환기 시스템을 함께 연동해서 창문 개폐와 환기 여부도 프로그램에 따라 선택 가능하도록 할 수 있다.
도면들을 참조하여 본 발명의 하나의 실시 예에 따른 창문 자동 개폐 장치의 작동 관계를 설명하면 창문 자동 개폐 장치(100)는 창문(1)의 창문틀(2)의 하부 일측에 고정시킨다. 이때 구동부(120)에 구비되어 있는 롤러(124)는 케이스(110) 내부에서 승하강이 가능하며, 장착 높이는 상기 롤러(124)가 하강하는 경우에 하부측 창틀(3)과 밀착하는 높이가 바람직하다.
상기 창문 자동 개폐 장치(100)가 창문틀(2)의 일측에 고정되면 사용자는 무선기기를 이용하여 상기 창문 자동 개폐 장치(100)에 포함되어 있는 통신 모듈 및 제어부를 통해 원격으로 작동시키게 된다.
먼저 창문(1)을 개방하는 경우에 승하강 모터(130)가 구동부(120)를 하강시켜 상기 롤러(124)가 창틀(3)과 밀착하도록 한다. 이어서 상기 구동부(120)에 구비되어 있는 롤러 구동 모터(126)가 작동하여 기어부(128)가 회전하면서 상기 롤러(124)를 회전시킨다. 상기 롤러(124)가 회전함에 따라 상기 창문(1)이 수평 이동하게 되어 개방이 이루어진다.
개방된 창문(1)을 닫는 경우에는 상기 롤러 구동 모터(126)가 반대로 회전하고, 상기 기어부(128)가 역회전하면서 상기 롤러(124)를 반대 방향으로 회전시켜 상기 창문(1)이 반대 방향으로 수평 이동하게 되어 폐쇄가 이루어진다.
이때 상기 케이스(110)의 일측에는 충전부(152)가 구비되어 있고, 창틀(3)에는 충전기(151)가 구비되어 상기 충전기(151)와 충전부(152)가 밀착하게 되면서 이를 포함하는 무선 충전부(150)에 의해 전원 공급부(140)가 무선 충전된다.
한편 창문(1)을 개방하는 경우에는 앞서 설명한 바와 같이 자동 개폐가 가능하고, 창문 자동 개폐 장치(100)를 이용하지 않을 때는 롤러(124)가 창틀(3)과 이격되어 있어 사용자가 수동 개폐도 용이하게 할 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 창문 자동 개폐 장치는 종래의 창문에 설치가 가능하여 활용성을 향상시키고, 창문을 자동 개폐뿐만 아니라 수동으로도 개폐할 수 있으며, 스마트폰과 같은 무선기기를 이용하여 원격으로 창문을 개방할 수 있고, 전원 공급부를 무선 충전하여 편리성을 향상시킬 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 여러 가지 실시 가능한 예 중에서 당 업자의 이해를 돕기 위하여 가장 바람직한 실시 예를 선정하여 제시한 것일 뿐, 이 발명의 기술적 사상이 반드시 제시된 실시 예에만 의해서 한정되거나 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 부가 및 변경이 가능함은 물론, 균등한 타의 실시 예가 가능함을 밝혀둔다.
1: 창문
2: 창문틀
3: 창틀
100: 창문 자동 개폐 장치
110: 케이스
120: 구동부
122: 구동부 몸체
123: 오목부
124: 롤러
126: 롤러 구동 모터
128: 기어부
130: 승하강 모터
132: 승하강 기어부
140: 전원 공급부
150: 무선 충전부
151: 충전기
152: 충전부

Claims (8)

  1. 창틀에 결합되는 창문의 창문틀의 일측에 고정되는 케이스;
    상기 케이스 내부에서 승하강 가능하게 구비되어 있는 구동부 몸체와, 상기 구동부 몸체에 결합되어 창문을 이동시키는 롤러와, 상기 롤러를 구동시키는 롤러 구동 모터가 구비되어 있는 구동부;
    상기 케이스 내부에 구비되어 승하강 기어부에 연결되어 있고, 상기 승하강 기어부가 상기 구동부 몸체와 결합되어 상기 구동부를 승하강시켜 상기 롤러와 창틀이 밀착되도록 하는 승하강 모터; 및
    상기 구동부와 승하강 모터에 전원을 공급하는 전원 공급부; 를 포함하고,
    상기 승하강 모터가 상기 구동부를 승하강시켜 상기 롤러가 창틀과 밀착하고, 상기 롤러 구동 모터가 상기 롤러를 작동시킴으로써 창문이 창틀을 따라 수평 이동되게 하는 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 롤러와 상기 롤러 구동 모터를 연결하는 기어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 창문 자동 개폐 장치가 비작동시에는 상기 롤러와 창틀이 이격되는 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러는 상기 롤러의 중심축을 기준으로 상기 롤러의 반경이 상기 구동부 몸체의 높이보다 큰 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 롤러는 우레탄 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 창문 자동 개폐 장치는 상기 창문이 닫힌 경우에 상기 전원 공급부를 무선 충전하는 무선 충전부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 창문 자동 개폐 장치는 상기 창문 자동 개폐 장치를 원격 제어하는 통신 모듈 및 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 구동부는 무선기기에 의해 원격 작동 가능한 것을 특징으로 하는
    창문 자동 개폐 장치.
KR1020190136126A 2019-10-30 2019-10-30 자동 환기 시스템과 연동되는 창문 자동 개폐 장치 KR102127196B1 (ko)

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KR1020190136126A KR102127196B1 (ko) 2019-10-30 2019-10-30 자동 환기 시스템과 연동되는 창문 자동 개폐 장치

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