KR200190664Y1

KR200190664Y1 - 환풍기의 자동셔터

Info

Publication number: KR200190664Y1
Application number: KR2019990026572U
Authority: KR
Inventors: 정영춘
Original assignee: 정영춘
Priority date: 1997-08-22
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2000-08-01
Also published as: KR20000005649U; KR19990017412A

Abstract

본 고안은 환풍기의 배기구를 개폐하는 셔터에 관한 것으로, 상세하게는 환풍기의 배기 풍압에 의해 자동으로 개폐되는 환풍기의 자동셔터에 관한 것이다.

환풍기의 배기구에 개폐 가능하게 설치된 셔터에 있어서, 상기 배기구의 내측 상단에 배기되는 공기를 하부로 유도하는 배기유도가이드와, 배기구의 형상을 갖는 판의 상부가 배기구에 회동 가능하게 힌지결합된 셔터 가동판과, 상기 힌지를 중심으로 셔터 가동판의 상단부가 하부의 무게보다 약간 가벼운 상태가 되도록 상기 셔터 가동판의 상부에 설치된 균형추와, 상기 배기구의 내측 하단 및 이와 대응되는 상기 셔터 가동판의 하단에 일정 이하의 풍압이 작용할 때는 셔터 가동판을 고정하고 일정압 이상의 풍압이 셔터 가동판에 작용하면 분리되는 셔터 가동판 고정수단이 구비되어 이루어진 것이다.

이와 같이 단순한 구조의 셔터로서 별도의 동력 없이 환풍기의 풍압에 따라 자동으로 개폐됨으로 사용이 간편하고 고장이 없으며 셔터 부품비용이 저렴하고 조립이 간단하여 생산단가가 적게드는 장점이 있다.

Description

환풍기의 자동셔터{A automatic shutter of fan}

본 고안은 환풍기의 배기구를 개폐하는 셔터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 환풍기의 배기 풍압에 의해 자동으로 개폐되는 환풍기의 자동셔터에 관한 것이다.

일반적으로, 환풍기에는 외부의 공기나 먼지 및 빗물이 실내로 유입되지 못하게 하기 위해 셔터가 설치된다.

이러한 종래의 셔터는 다수개의 회동판으로 이루어져 레버를 당기면 회동판이 개방되는 수동 개폐식 셔터와, 소형모터와 감속장치 및 캠기구 등을 조합하여 셔터가 자동으로 작동되도록 한 셔터 및 솔레노이드를 이용하여 환풍기의 작동과 동시에 개방되도록 한 자동 셔터 등이 있는데, 수동개폐식 셔터는 다수개의 회동판으로 이루어져 있으므로 구조가 복잡하고, 또 환풍기를 작동시킬 때마다 일일이 사용자가 개폐시켜주어야 하는 번거로움이 있는 단점이 있으며, 자동셔터는 셔터를 개폐하기 위한 전동기구 및 동력전달장치가 고가이고 구조가 복잡하므로 제품의 코스트가 높아지고, 특히 솔레노이드 방식은 셔터를 개방시키는 동안 지속적으로 전력을 공급해야 하므로 소비전력이 증가하는 폐단이 있었다. 또한 이와 같이 다수의 회동판으로 이루어진 셔터는 환풍작동시 배기되는 공기가 회동판에 마찰되거나 셔터에 의해 와류가 발생되어 소음이 증가하게 되는 폐단이 있었다.

본 고안은 이와 같은 종래의 폐단을 해소하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 단순한 구조와 부품으로 구성되어 환풍기의 풍압에 의해 자동으로 개폐되도록 함과 아울러 저소음의 셔터를 제공하는데 있다.

도 1은 본 고안의 셔터가 장착된 환풍기의 사시도,

도 2는 본 고안에 따른 셔터의 가동판 구조도,

도 3a,3b,3c는 본 고안에 따른 셔터의 작동상태를 나타낸 단면도,

도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 셔터의 구조를 나타낸 단면도이다.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 : 배기구 12 : 배기유도가이드

20 : 셔터 가동판 22 : 균형추

24 : 힌지축 26a,26b : 마그네트

30 : 전자석

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 수단은 환풍기의 배기구에 개폐 가능하게 설치된 셔터에 있어서, 상기 배기구의 내측 상단에 배기되는 공기를 하부로 유도하는 배기유도가이드와, 배기구의 형상을 갖는 판의 상부가 배기구에 회동 가능하게 힌지결합된 셔터 가동판과, 상기 힌지를 중심으로 셔터 가동판의 상단부가 하부의 무게보다 약간 가벼운 상태가 되도록 상기 셔터 가동판의 상부에 설치된 균형추와, 상기 배기구의 내측 하단 및 이와 대응되는 상기 셔터 가동판의 하단에 일정 이하의 풍압이 작용할 때는 셔터 가동판을 고정하고 일정압 이상의 풍압이 셔터 가동판에 작용하면 분리되는 셔터 가동판 고정수단이 구비되어 달성된다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 셔터가 장착된 환풍기의 사시도로서, 도시된 바와 같이 본 고안의 셔터는 환풍기의 배기구(10) 내에 배기구(10)를 개폐시키는 셔터 가동판(20)이 회동 가능하게 힌지결합되어 있는 구조이다. 이 셔터 가동판(20)은 도 2에 도시된 바와 같이 양측에 힌지축(24)이 횡설되어 있는데, 이 힌지축(24)을 기준으로 상부를 'a'하부를 'b'라고 할 때 a ＜ b가 되는 위치에 힌지축(24)이 설치되도록 설계되어 있다. 그리고 이와 같이 힌지축(24)이 셔터 가동판(20)의 상부로 편재되게 설치되어 있어 상부보다 하부가 무거우므로 이를 보상하기 위해 셔터 가동판(20)의 상부에 하부보다 상부가 약간 가벼울 정도의 무게를 갖도록 균형추(22)가 설치되어 있다.

또한, 환풍기 배기구(10)의 내측 상단에는 배기되는 공기를 셔터 가동판(20)의 힌지축(24) 하부로 유도하는 배기유도가이드(12)가 설치되어 있으며, 배기구(10)의 내측 하부에는 셔터 가동판(20)의 하부를 적당한 자력으로 고정하는 마그네트(26a)가 설치되어 있다. 그리고 이 마그네트(26a)와 대응되는 셔터가동판(20)의 하부에도 극을 달리하는 마그네트(26b)가 마주보게 설치되어 있다. 참조번호 8은 송풍팬이다.

이러한 구조로 된 환풍기의 셔터 작동관계를 살펴보면 다음과 같다.

먼저, 풍압이 작용하지 않을 때에는 셔터 가동판(20)의 하단과 배기구(10)의 내측 하부에 설치된 서로 다른 극성을 갖는 마그네트(26a)(26b)의 자력에 의해 서로 끌어당겨져 셔터 가동판(20)은 배기구(10)를 닫은 상태로 있게 된다. 이 상태에서 환풍기를 작동시키면 송풍팬(8)이 회전하여 공기를 배기구(10)로 내보내게 되는데 도 3a,3b,3c에서와 같이 풍압을 w_0,w_1,w_2,w_{3 ∼}w_n라하고, 셔터 가동판(20)을 끌어당기는 자력을 M1,M2라고 할 때, w_0,w_1,w₂≤M1,M2 이고 w_0,w_1,w_2,w₃≥M1,M2이므로 일정이하의 풍압 즉, 도 3a와 같이 w_0,w_1,w₂의 풍압이 작용할 때에는 그 풍압이 셔터 가동판(20)을 끌어당기는 마그네트(26a)(26b)의 자력을 이기지 못하여 셔터 가동판(20)을 개방시키지 못하게 되고 도 3b, 도 3c에서와 같이 일정 풍압 이상 즉, w_0,w_1,w_2,w₃의 풍압 이상으로 풍압이 작용할 때에는 그 풍압이 셔터 가동판(20)을 끌어당기는 자력을 이기게 됨으로 셔터 가동판(20)이 개방되게 된다. 일단 셔터 가동판(20)이 개방되기 시작하면 상호 끌어당기는 마그네트(26a)(26b)의 자력은 거리의 제곱에 반비례하면서 급속히 약해지고, 배기유도가이드(12)와 셔터 가동판(20)의 상단부 사이에는 풍압에 반비례하는 진공상태가 발생하게 된다. 즉, 배기유도가이드(12)에 의해 배기되는 공기가 셔터 가동판(20)의 힌지축(24) 하부로 유도되기 때문에 배기유도가이드(12)의 배면부는 기압이 떨어지게 됨으로 진공상태가 발생하게 되는 것이다. 이와 아울러 셔터 가동판(20)이 균형추(22)에 의해 힌지축(24)을 중심으로 상하부의 무게가 거의 비슷한 상태가 됨으로 셔터 가동판(20)이 개방작동을 저해하는 저항이 최소화된다. 따라서 풍압의 세기에 비례하여 셔터 가동판(20)의 개방력은 가속화되게 된다. 환풍기의 풍압을 중간세기정도(w_0,w_1,w_2,w₃)로 하게 되면 도 3b에서와 같이 개방되고, 풍압이 강하면(w_0,w_1,w_2,w_{3 ∼}w_n)도 3c에서와 같이 셔터 가동판(20)의 개방에 저해되는 저항이 최소화됨에 따라 완전히 개방된다.

또 환풍기의 풍압이 셔터 가동판(20)에 작용하면 환풍기의 날개의 회전에 의해 배기되는 공기는 와류를 일으켜 그 풍압은 셔터 가동판(20)에 가변적으로 작용하게 된다. 이러한 현상에 의해 셔터 가동판(20)이 가벼울 경우에는 심하게 유동되는 현상이 발생하는데, 본 고안의 셔터 가동판(20)은 셔터 가동판(20)의 자체무게와 균형추(22)의 무게에 의해 불안정한 풍압이 작용하더라도 심하게 흔들리지 않고 안정되게 개방된 상태를 유지하게 된다.

또한, 셔터 가동판(20)이 개방되게 되면 배기되는 공기가 충분히 빠져나갈 수 있는 공간이 확보됨에 따라 공기와 셔터 가동판(20)의 마찰저항 및 와류에 의한 소음이 최소화된다.

한편, 환풍기가 정지하게 되면 송풍팬(8)의 회전이 정지되어 셔터 가동판(20)을 개방시키던 풍압이 제거됨에 따라 셔터 가동판(20)은 자중에 의해 힌지축(24)을 중심으로 서서히 회동하게 된다. 셔터 가동판(20)의 하단에 설치된 마그네트(26b)와 배기구(10)의 내측하단에 설치된 극이 다른 마그네트(26a)와 거리가가까워지면 서로 끌어당기는 자력이 거리의 제곱에 반비례하여 급속히 강해짐으로 셔터 가동판(20)은 회동되어 배기구(10)를 닫게 된다.

또한, 도 4는 본 고안의 다른 실시예에 따른 셔터구조를 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 셔터 가동판(20)의 하단에는 마그네트(26b)가 설치되고, 이와 대응되는 배기구(10)의 하단에는 환풍기의 작동장치와 전기적으로 연결되어 작동되는 전자석(30)이 설치된다. 이 전자석(30)은 환풍기가 작동될 때 순간적으로 셔터 가동판(20)에 설치된 마그네트(26b)와 동일한 극성을 갖도록 되어 있다. 이때 전자석(30)의 자력은 셔터 가동판(20)의 자력보다 큰 자력을 갖는다.

이와 같은 구조에 의해 환풍기를 작동시키면 배기구(10) 하단에 설치된 전자석(30)이 순간적으로 작동한다. 이 작동에 의해 전자석(30)은 셔터 가동판(20)의 마그네트(26b)자력보다 큰 동일극성의 자력을 짧은 시간동안 띄게 된다. 따라서 배기구(10)의 전자석(30)과 셔터 가동판(20)의 마그네트(26b)와의 사이에는 순간적인 척력이 발생하게 되어 셔터 가동판(20)은 개방되게 됨과 동시에 배기구(10)의 전자석(30)과 셔터 가동판(20)의 마그네트(26b) 사이의 거리가 셔터 가동판(20)의 마그네트(26b)의 자력이 미치는 범위를 넘어서게 된다. 따라서 전자석(30)에 의해 개방된 후에는 전술한 바와 같이 셔터 가동판(20)이 개방작동을 저해하는 저항이 최소화됨으로 미세한 풍압에 의해서도 셔터 가동판(20)은 개방된 상태를 유지하게 되며, 또 풍압의 세기 정도에 따라서 개방각도가 자동 조절된다.

또한, 환풍기의 작동이 정지하게 되면 셔터 가동판(20)은 하부의 무게가 상부의 무게보다 약간 무겁기 때문에 자중에 의해 하부로 회동하게 되며, 셔터 가동판(20)의 마그네트(26b)가 배기구(10)의 전자석(30)과 거리가 가까워지면 셔터 가동판(20)의 하단에 설치된 마그네트(26b)의 자력에 의해 끌어당겨져 전자석(30)과 밀착 고정됨으로 셔터 가동판(20)은 배기구(10)를 닫게 된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 자동셔터는 셔터 가동판(20)과, 셔터 가동판(20)을 고정하는 마그네트(26a)(26b) 및 셔터 가동판(20)의 상단에 무게를 보상하는 균형추(22) 등 단순한 구조로 되어 있어도 별도의 동력 없이 환풍기의 풍압에 따라 자동으로 개폐됨으로 사용이 간편하고 고장이 없으며 셔터 부품비용이 저렴하고 조립이 간단하여 생산단가가 적게드는 장점이 있다.

Claims

환풍기의 배기구(10)에 셔터 가동판(20)의 상부를 힌지축(24)에 의해 회동가능하게 결합한 셔터에 있어서,

상기 배기구(10)의 내측 상단에 배기되는 공기를 하부로 유도하는 배기유도가이드(12)와,

상기의 힌지축(24)을 중심으로 셔터 가동판(20)의 상단부가 하부의 무게보다 약간 가벼운 상태가 되도록 상기 셔터 가동판(20)의 상부에 설치된 균형추(22)와,

상기 배기구(10)의 내측 하단 및 이와 대응되는 상기 셔터 가동판(20)의 하단에 일정 이하의 풍압이 작용할 때는 셔터 가동판(20)을 고정하고 일정압 이상의 풍압이 셔터 가동판(20)에 작용하면 분리되는 셔터 가동판(20)의 고정수단이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 환풍기의 자동셔터.
제 1 항에 있어서, 상기 셔터 가동판(20)의 고정수단은 셔터 가동판(20)의 하단부와 상기 셔터 가동판(20)이 닫혔을 때 셔터 가동판(20)의 하부와 대응되는 배기구(10)의 내측하단에 극을 달리하는 마그네트(26a)(26b)가 각각 설치되어서 된 것을 특징으로 하는 환풍기 자동셔터.
제 1 항에 있어서, 상기 셔터 가동판(20)의 고정수단은 셔터 가동판(20)의 하단에 마그네트(26b)가 설치되고, 이와 대응되는 배기구(10)의 하단에는 환풍기가작동될 때 순간적으로 작동하여 셔터 가동판(20)에 설치된 마그네트(26b)와 동일한 극성을 띄는 전자석(30)이 설치되어서 된 것을 특징으로 하는 환풍기.