KR200462274Y1 - 전동댐퍼 조합형 환풍기 - Google Patents

전동댐퍼 조합형 환풍기 Download PDF

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KR200462274Y1 KR2020110001260U KR20110001260U KR200462274Y1 KR 200462274 Y1 KR200462274 Y1 KR 200462274Y1 KR 2020110001260 U KR2020110001260 U KR 2020110001260U KR 20110001260 U KR20110001260 U KR 20110001260U KR 200462274 Y1 KR200462274 Y1 KR 200462274Y1
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Abstract

본 고안은 전동댐퍼 조합형 환풍기에 관한 것으로서, 본 고안의 목적은 환기팬의 구동을 위한 회로부와 전동댐퍼의 구동을 위한 일부 회로가 환기팬에 하나로 통합되어 구비된 통합 회로부 및 이에 연결된 레벨 시프터를 통해 종래 전동댐퍼에 필수적으로 설치되어야 했던 다수의 회로 구성을 생략할 수 있는 바, 전동댐퍼의 장치 구성을 단순화시킬 수 있고 이에 따라 제조 단가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며 기기 사이즈를 축소시킬 수 있는 전동댐퍼 조합형 환풍기를 제공하는 것이다.
본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기는, 임펠러를 회전시키는 DC 구동모터가 내부에 장착되어 공기를 강제 흡입/배출하는 환기팬과, 상기 환기팬과 연결되게 설치되고 DC 정역모터를 통해 셔터를 제어함으로써 공기 유동 경로를 개방/폐쇄하는 전동댐퍼로 구성된 전동댐퍼 조합형 환풍기에 있어서, 전원스위치 온(ON)시 외부에서 공급되는 전원의 전압을 상기 DC 구동모터에 적합한 전압대로 감압하는 트랜스와, 상기 트랜스에서 감압된 교류전류를 전파정류로 전환시키는 브리지다이오드와, 상기 브리지다이오드에 의해 전환된 직류전류 (이하 'DC 1'이라 함.)가 일정한 정전압으로 흐르도록 하는 정전압IC 로 구성되고, 상기 환기팬 측에 구비되는 통합 회로부; 상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 으로 구동하는 상기 DC 구동모터; 상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 을 입력받아 상기 DC 정역모터에 적합한 전압대(이하, 'DC 2' 라 함.)로 시프팅하는 레벨 시프터; 및 상기 전동댐퍼 측에 구비되어, 상기 레벨 시프터로부터 출력되는 상기 DC 2를 입력받아 상기 DC 정역모터를 정회전시키고 역회전시키는 전동댐퍼 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전동댐퍼 조합형 환풍기{VENTILATOR HAVING AN MOTORIZED DAMPER}
본 고안은 전동댐퍼 조합형 환풍기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전동댐퍼와 환기팬의 구동에 필요한 일부 회로가 통합되어 환기팬 내부에 하나로 구비할 수 있는 전동댐퍼 조합형 환풍기에 관한 것이다.
환풍기는 건물의 실내, 예를 들어 욕실이나 화장실 등의 벽면이나 천장에 설치되어 실내의 혼탁한 공기를 강제 흡입한 후 덕트를 통해 건물 외부로 배출함으로써 실내 공기를 정화하고 냄새를 배출시키는 역할한다.
환풍기에는 통상적으로 댐퍼가 함께 구비되어 있어 환풍기가 구동되지 않을 시에는 공기 유동 경로를 밀폐시키고 있다가 환풍기가 배기 동작을 실시하면 이에 대응하여 공기 유동 경로(예컨데, 배기덕트 또는 환풍기의 공기 토출구)를 개방시키게 된다.
이러한 댐퍼는 일반댐퍼와 전동댐퍼로 구분할 수 있는데, 특히, 최근에는 임펠러와 구동모터가 장착되어 공기를 흡입/배출하는 환기팬에 전동댐퍼를 연결 설치한 전동댐퍼 조합형 환풍기가 널리 이용되고 있다.
전동댐퍼는 전원의 온/오프에 따라 정회전/역회전하는 정역모터를 이용하여 원판형 셔터의 축회전 동작을 제어함으로써 배기덕트의 개방 및 폐쇄를 달성하도록 구성된다.
도 1은 종래 전동댐퍼의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도이다. 종래 전동댐퍼는 공기 유동 경로에 해당하는 원통형 케이싱(1)과, 축회전하며 상기 케이싱(1) 내부를 개폐하는 셔터(3)와 상기 케이싱(1) 상부에 설치되는 콘트롤 박스(2)로 이루어져 있으며, 상기 콘트롤 박스(2) 내부에는 셔터(3)의 축회전을 발생시키는 정역모터(4)와, 기어박스(5)와 정역모터(4)의 구동 제어를 위한 회로부가 설치되어 있다.
특히, 종래 전동댐퍼의 구동을 위한 회로부는 환기팬의 구동을 위한 회로부와 완전히 독립적으로 분리 구성되어 있다. 즉, 종래 전동댐퍼 조합형 환풍기는 정류되지 않은 외부전원이 일단 전동댐퍼로 입력된 후 전동댐퍼에 구비된 회로를 통해 정역모터의 구동에 적합한 전압대로 감압하고 정류하도록 구성되어 있다. 따라서, 종래 전동댐퍼에는 도 1과 같이 전동댐퍼 측으로 입력되는 외부전원(예컨데, AC 220V 가정용 전원)의 전압을 감압하는 트랜스(6)와, 상기 트랜스(6)에서 감압된 교류전류를 전파정류로 전환시키는 브리지다이오드(7)와, 상기 브리지다이오드(7)에 의해 전환된 직류전류가 일정한 정전압으로 흐르도록 하는 정전압IC(8)와, 전해콘덴서(8)가 필수적으로 설치되어야만 했다.
본 고안의 목적은 특히 DC 전원을 사용하는 구동모터를 구비한 환기팬에 DC 정역모터를 사용하는 전동댐퍼가 함께 설치된 전동댐퍼 조합형 환풍기를 구성함에 있어서, 전동댐퍼의 구동을 위한 회로부와 환기팬의 구동을 위한 회로부가 환기팬과 전동댐퍼에 각기 개별적으로 설치되어 독립적으로 기능하였던 종래 전동댐퍼 조합형 환풍기와 달리, 일부 회로 구성을 통합(통합 회로부)하여 환기팬 몸체에 하나로 구비하되 전동댐퍼와 환기팬이 상기 통합 회로부의 기능을 공유할 수 있도록 구성된 전동댐퍼 조합형 환풍기를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기는, 임펠러를 회전시키는 DC 구동모터가 내부에 장착되어 공기를 강제 흡입/배출하는 환기팬과, 상기 환기팬과 연결되게 설치되고 DC 정역모터를 통해 셔터를 제어함으로써 공기 유동 경로를 개방/폐쇄하는 전동댐퍼로 구성된 전동댐퍼 조합형 환풍기에 있어서, 전원스위치 온(ON)시 외부에서 공급되는 전원의 전압을 상기 DC 구동모터에 적합한 전압대로 감압하는 트랜스와, 상기 트랜스에서 감압된 교류전류를 전파정류로 전환시키는 브리지다이오드와, 상기 브리지다이오드에 의해 전환된 직류전류 (이하 'DC 1'이라 함.)가 일정한 정전압으로 흐르도록 하는 정전압IC 로 구성되고, 상기 환기팬 측에 구비되는 통합 회로부; 상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 으로 구동하는 상기 DC 구동모터; 상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 을 입력받아 상기 DC 정역모터에 적합한 전압대(이하, 'DC 2' 라 함.)로 시프팅하는 레벨 시프터; 및 상기 전동댐퍼 측에 구비되어, 상기 레벨 시프터로부터 출력되는 상기 DC 2를 입력받아 상기 DC 정역모터를 정회전시키고 역회전시키는 전동댐퍼 회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기에 의하면, 환기팬에 하나로 통합되어 구비된 통합 회로부와 이에 연결된 레벨 시프터를 통해 종래 전동댐퍼에 필수적으로 설치되어야 했던 다수의 회로 구성을 생략할 수 있는 바, 전동댐퍼의 장치 구성을 단순화시킬 수 있고 이에 따라 제조 단가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며 기기 사이즈를 축소시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.
도 1은 종래 전동댐퍼의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도.
도 2는 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도.
도 3은 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 통합 회로부와 전동댐퍼 회로부의 구성을 도시한 블록 구성도.
도 4는 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 회로도.
도 5는 본 고안에 따른 전동댐퍼 회로부의 또 다른 실시예.
본 고안은 DC 전원을 사용하는 환기팬에 DC 전원을 사용하는 전동댐퍼가 연결 구비된 전동댐퍼 조합형 환풍기를 구성함에 있어서, 종래 전동댐퍼와 환기팬에 각각 별도로 구비된 회로 구성 중 소정의 회로부를 통합하여 공유하도록 구성함으로써 장치 구성을 단순화하고 제조 단가를 절감할 수 있으며 전동댐퍼의 사이즈를 축소시킬 수 있는 기술 특징을 제시한다.
도 2는 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 구성을 개략적으로 도시한 장치 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기는 공기를 강제 흡입하는 환기팬과, 상기 환기팬에 연결되게 설치되어 공기 유동 경로를 개폐하는 전동댐퍼로 구성된다.
본 고안의 환기팬은 실내 공기를 강제 흡입하여 실외로 배출하는 구성부로서 구동모터(12)와 임펠러가 내부에 설치되는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 일측 개방면에 결합되는 몸체커버(11)와, 외부로부터 입력되는 전원을 정류하고 변환하는 통합 회로부(20)를 포함하도록 구성된다.
몸체(10)는 내부가 비어 있는 박스 형상으로 구성되어 몸체(10)의 내부 빈 공간에 구동모터(12)와 임펠러가 장착된다. 또한, 몸체(10)는 건물 내부를 향해 개방된 공기 유입구와 건물 외부를 향해 개방된 공기 토출구(14)가 각각 형성되는데, 공기 토출구(14)는 공기 유입구에 대해 90°방향으로 형성되는 것이 일반적이다. 공기 토출구(14)에는 분지관 내지 배기덕트(15)와 연결되어 공기 유입구를 통해 흡입된 공기는 분지관 내지 배기덕트(15)를 통해 외부로 배출된다.
몸체커버(11)는 실내를 향해 개방되어 있는 몸체(10)의 일측 개방면에 결합되어 몸체(10) 내부를 외부로부터 차폐하되, 몸체커버(11)에는 다수의 공기 유입공이 구비되어 임펠러의 회전 동작시 실내 공기는 상기 공기 유입공을 통해 몸체(10) 내부로 유입되게 된다.
임펠러는 다수의 회전날개가 원형으로 배열되어 형성되고, 구동모터(12)의 회전축에 장착되어 회전축으로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 실내 공기를 몸체(10) 내부로 강제 흡입한 후 공기 토출구를 통해 외부로 배출시킨다.
구동모터(12)는 몸체(10) 내부에 설치되어 임펠러를 회전시키는 요소로서, 외부로부터 전원을 인가받아 이를 구동력으로 변환하여 회전축을 회전시킨다. 구동모터(12)의 회전력은 회전축을 통해 임펠러로 전달된다.
특히, 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기에 설치되는 구동모터(12)는 DC 전원을 사용하는 DC 구동모터(12)로 구성되는데, 이는 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 DC 전원을 사용하는 전동댐퍼를 환기팬에 조합함에 있어서 효율적인 회로 구성을 제시하고자 하는 것을 주요 기술 특징으로 하기 때문이다.
또한, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 환기팬에 설치된 하나의 통합 회로부(20)가 외부로부터 입력되는 교류전원(예컨데, AC 220V 가정용 전원)을 정류하여 환기팬의 DC 구동모터(12)는 물론 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)의 구동에 필요한 전원을 함께 공급해 주도록 구성된 것을 특징으로 한다.
즉, 종래 전동댐퍼 조합형 환풍기는 전동댐퍼의 구동을 위한 회로부와, 환기팬의 구동을 위한 회로부가 완전히 독립적으로 분리 구성되어 있었으나, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 전동댐퍼의 구동을 위한 회로와 환기팬의 구동을 위한 일부 회로가 통합 구성되어 환기팬 몸체(10)에 하나로 구비되어 있는 것을 특징으로 한다. 본 고안의 바람직한 실시예에 따른 통합 회로부(20)는 전원스위치(21), 트랜스(22), 브릿지다이오드(23), 제1 전해콘덴서(24) 및 정전압IC(25) 를 포함하며 자세한 내용을 후술한 전동댐퍼 회로부(40)와 함께 후술하기로 한다.
본 고안의 전동댐퍼는 공기 유동 경로 상에 설치되어 환기팬이 구동되지 않을 시에는 공기 유동 경로를 밀폐시키고 있다가 환기팬이 배기 동작을 실시하면 공기 유동 경로를 개방시킨다. 참고로, 전동댐퍼가 설치되는 공기 유동 경로란 환기팬의 공기 토출구(즉, 분지관)가 될 수도 있고 또는 분지관에 연결된 배기덕트일 수도 있다.
전동댐퍼는 회로기판 상에 설치되어 전원이 공급되면 정회전되고 전원이 오프되면 역회전되는 정역모터(52)와, 배기덕트의 도중이나 환기팬 토출구에 연결 설치되고 내부가 비어 있으며 셔터(54)에 의해 내부가 개방 및 폐쇄되는 케이싱(51)과, 상기 케이싱(51) 상에 설치되는 콘트롤 박스(50)와, 상기 콘트롤 박스(50) 내부에 구비되는 기어박스(53)와, 기어박스(53) 내부 일측에 설치되고 정역모터(52)의 모터축에 연결되는 구동기어와, 기어박스(53) 내부 타측에 설치되어 구동기어의 동력이 전달되는 전동기어와, 상기 구동기어와 전동기어 사이에 순차적으로 치합되며 연결 설치되어 구동기어의 회전력을 전동기어에 전달하는 다수의 기어군으로 이루어져 있다.
또한, 상기 정역모터(52)의 회전에 연동하여 축회전하는 샤프트가 상기 케이싱(51)을 관통하여 내부로 삽입되어 있으며, 케이싱(51) 내부로 삽입된 사프트에는 원판형의 셔터(54)가 결합되어 상기 샤프트의 축회전에 따라 케이싱(51)을 개방하거나 폐쇄하는 동작을 실시하게 된다.
참고로, 상기 구동기어, 전동기어 및 다수의 기어군은 전동댐퍼를 구성함에 있어 널리 공지된 기술인바, 본 고안의 기술특징 및 작용효과의 명확한 설명을 위하여 이들의 상세한 설명 및 도시는 생략하기로 한다.
특히, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 전동댐퍼의 정역모터(52)가 DC 전원을 사용하는 DC 정역모터(52)로 구성되어 있으며, 콘트롤 박스(50) 내부에는 DC 정역모터(52)의 정역회전 구동을 위한 전동댐퍼 회로부(40)가 구비된다.
본 고안의 바람직한 실시예에 따른 전동댐퍼 회로부(40)는 릴레이(41), SCR (Silicon Control Rectifier;42), 슈퍼콘덴서(43) 및 정회전/역회전 리미트 스위치(44a,44b)로 구성되며, 환기팬에 구비된 통합 회로부(20)와 전동댐퍼에 구비된 전동댐퍼 회로부(40)는 레벨 시프터(Level Shifter;30)로 연결되어 있는 것을 주요 기술 특징으로 하며, 더욱 바람직하게는 제2 전해콘덴서(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 3은 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 통합 회로부(20)와 전동댐퍼 회로부(40)의 구성을 도시한 블록 구성도이고, 도 4는 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 회로도이다.
이하에서는, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기의 회로 구성의 바람직한 실시예 및 장점에 대하여 상세히 설명하도록 한다.
본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기는 환기팬 내부에 통합 회로부(20)를 구비하고, 상기 통합 회로부(20)는 전원스위치(21), 트랜스(22), 브릿지다이오드(23), 제1 전해콘덴서(24) 및 정전압IC(25)로 구성된다. 통합 회로부(20)는 외부로부터 입력되는 교류전원을 정류하여 환기팬의 DC 구동모터(12)와 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)로 직류전원을 공급하는 역할을 한다.
또한, 본 고안에 따른 전동댐퍼 조합형 환풍기는 상기 환기팬과 연결된 전동댐퍼 내부에 전동댐퍼 회로부(40)를 구비하고, 상기 전동댐퍼 회로부(40)는 릴레이(41), SCR(Silicon Control Rectifier;42), 슈퍼콘덴서(43) 및 정회전/역회전 리미트 스위치(44a,44b)로 구성된다. 또한, 상기 통합 회로부(20)와 전동댐퍼 회로부(40)는 레벨 시프터(Level Shifter;30)로 연결된 것을 특징으로 한다. 참고로, 도 2의 일실시예에 따른 레벨 시프터(30)는 전동댐퍼 측에 설치하였다.
먼저, 사용자가 환기팬을 작동시키기 위하여 전원스위치(21)를 온(On)시키면, 통합 회로부(20)의 트랜스(22)는 외부로부터 입력되는 교류전원(예컨데, AC 220V 가정용 전원)의 전압을 다운시키되, 본 고안의 트랜스(22)는 환기팬에 설치된 DC 구동모터(12)의 구동에 적합한 전압대로 감압하도록 구성된다.
브릿지다이오드(23)는 트랜스(22)를 통해 DC 구동모터(12)에 적합한 전압대로 감압된 교류전류를 전파정류로 전환시키고, 전환된 전파정류는 정전압IC(25) 측으로 흐르게 된다.
정전압IC(25)는 브릿지다이오드(23)에서 전환된 전파정류가 일정한 정전압으로 DC 구동모터(12)와 전동댐퍼 회로부(40) 측으로 전달되도록 통합 회로부(20)의 회로기판 상에서 브릿지다이오드(23) 일측에 설치된다. 따라서, 브릿지다이오드(23)에서 전달되는 전파정류는 정전압IC(25)를 통과하여 직류의 일정한 정전압으로 전환되어 DC 구동모터(12)와 전동댐퍼 회로부(40) 측으로 입력된다.
또한, 본 고안의 통합 회로부(20)는 바람직하게는 브릿지다이오드(23)와 정전압IC(25) 사이에 제1 전해콘덴서(24)가 더 설치되는데, 상기 제1 전해콘덴서(24)는 브릿지다이오드(23)에서 전달되는 전파정류의 노이즈를 제거하여 파형을 평활하게 만든다.
전술한 바와 같이, 외부로부터 입력되는 교류전원(가정용 전원)은 통합 회로부(20)의 트랜스(22), 브릿지다이오드(23), 제1 전해콘덴서(24) 및 정전압IC(25) 를 거치면서 직류전원으로 정류되고, 이렇게 변환된 직류전원은 환기팬의 DC 구동모터(12)는 물론 전동댐퍼 회로부(즉, 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)) 측으로 일괄적으로 전달된다.
따라서 전원스위치(21)를 온(On)시키면, 외부전원(13)은 본 고안의 통합 회로부(20)를 거치면서 환기팬의 DC 구동모터(12)에 적합한 전압대로 감압된 직류전원(이하, 'DC 1'이라 칭한다.)으로 정류된 후 DC 구동모터(12) 측으로 인가됨으로써 DC 구동모터(12) 즉, 환기팬을 작동시키게 된다. 더불어 통합 회로부(20)에서 출력되는 DC 1은 전동댐퍼 회로부(40) 측으로도 전달되어 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)의 구동에 필요한 전원을 공급해 주게 된다.
종래 전동댐퍼 조합형 환풍기는 환기팬과 전동댐퍼에 외부 교류전원을 정류 및 변환하기 위한 회로가 각각 별도로 구비되어 있어, 정류되지 않은 외부전원(13)이 일단 환기팬과 전동댐퍼로 입력된 후 각각 구비된 회로를 통해 해당 모터(즉, 환기팬의 DC구동모터(12)와 전동댐퍼의 DC정역모터)의 구동에 적합한 전압대로 감압하고 정류하도록 구성되었으나, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 이처럼 환기팬과 전동댐퍼에 각각 별도로 구비된 종래 회로 구성을 하나의 회로부로 통합하고, 상기 하나의 회로부(즉, 통합 회로부)만으로 환기팬의 DC구동모터(12)와 전동댐퍼의 DC정역모터(52)에 필요한 직류전원을 일괄적으로 공급하여 해당 모터를 작동시킬 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 통합 회로부(20)의 트랜스(22)는 환기팬에 설치된 DC 구동모터(12)의 구동 전압에 적합한 전압대로 외부전압을 감압하도록 구성된 바, 통합 회로부(20)에서 정류되어 전동댐퍼 회로부(40)로 입력되는 전원은 전동댐퍼에 설치된 DC 정역모터(52)에 적합한 전류 형태는 갖고 있으나, 상기 DC 정역모터(52)의 구동 전압으로는 맞지 않는 전압대로 전달되게 된다.
따라서, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 통합 회로부(20)와 전동댐퍼 회로부(40) 사이에 레벨 시프터(30)가 연결 구비된 것을 특징으로 한다. 본 고안의 레벨 시프터(30)는 통합 회로부(20)를 거치면서 환기팬의 DC 구동모터(12)에 적합한 전압대로 감압되고 정류된 직류전압을 입력받아 특정 레벨로 시프팅하여 전동댐퍼 회로부(40) 측으로 출력하는 역할을 한다. 본 고안의 레벨 시프터(30)에 의해 시프팅된 상기 특정 레벨이란, 전동댐퍼에 설치된 DC 정역모터(52)에 적합하도록 변압된 전압대를 의미한다.
전술한 바와 같이, 통합회로부에서 특정 전압대(DC 1)로 정류된 직류전압은 레벨 시프터(30)를 통해 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)에 적합한 전압대(이하, 'DC 2'라 칭한다.)로 변압된 후 전동댐퍼 회로부(40)로 전달된다.
레벨 시프터(30)에서 출력되는 DC 2는 먼저 전동댐퍼 회로부(40)의 릴레이(41) 측으로 전달되는데, 릴레이(41)는 레벨 시프터(30)로부터 전달되는 정전압의 전류로 구동되며, 온(ON) 2개, 오프(OFF) 2개의 단자로 구성되어 일측은 정회전 리미트 스위치(44a)와 접점되며, 타측은 역회전 리미트 스위치(44b)와 접점된다.
정회전 리미트 스위치(44a)는 릴레이(41)가 구동될시 릴레이(41) 일측의 접점과 연결되어 DC 2 전원이 인가되며, DC 정역모터(52)와 연결되어 DC 정역모터(52)를 정회전시킨다. 즉, 레벨 시프터(30)를 통하여 전류가 릴레이(41)에 전달되어 릴레이(41)가 구동되면 정회전 리미트 스위치(44a) 측에 위치된 릴레이(41) 일측의 단자가 정회전 리미트 스위치(44a)와 접점되고, 이에 따라 정회전 리미트 스위치(44a)가 온(ON)되어 이에 연결된 DC 정역모터(52)를 정회전함으로써 이에 연결된 셔터(54)가 배기덕트를 개방시키게 된다.
SCR(42)은 DC 정역모터(52)가 정지되면 그 정지신호가 전달됨에 따라 작동되며, SCR(42)이 작동됨에 따라 레벨 시프트로부터 전달되는 정전압의 직류전류가 슈퍼콘덴서(43)에 충전된다.
슈퍼콘덴서(43)는 SCR(42)이 작동되면 레벨 시프터(30)로부터 전류가 전달되어 그 전류가 충전되어 저장되고, 전원스위치(21)가 오프되어 전원이 차단되면 충전된 전류가 릴레이(41)의 일측 단자로 전달된다.
역회전 리미트 스위치(44b)는 전원스위치(21)의 오프시 슈퍼콘덴서(43)에 저장된 전류가 릴레이(41)의 일측 단자로 전달됨에 따라 릴레이(41)의 단자와 접점되어 전류가 인가되어 작동되며, DC 정역모터(52)와 연결되어 DC 정역모터(52)를 역회전시킴으로써 이에 연결된 셔터(54)가 배기덕트를 폐쇄시키게 된다.
도 5는 본 고안에 따른 전동댐퍼 회로부(40)의 또 다른 실시예이다. 본 고안의 전동댐퍼 회로부(40)는 바람직하게는 도 4에서 설명 및 도시한 전동댐퍼 회로부(40)에 제2 전해콘덴서(45)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 전동댐퍼 회로부(40)에 구비된 제2 전해콘덴서(45)는 레벨 시프터(30)로부터 전달되는 직류전원의 일부가 충전되어, 환풍기 전원스위치(21)의 오프시 임펠러의 동작이 멈추는 시점(즉, DC 구동모터의 전원 차단)으로부터 시차를 두고 DC 정역모터(52)의 역회전이 이루어질 수 있도록 함으로써 전동댐퍼의 폐쇄 동작을 수초간 지연시키는 역할을 한다.
도 5를 참조하면, 전원스위치(21)의 오프시 릴레이(41) 일측의 단자에 슈퍼콘덴서(43)로부터 전류가 공급되기전, 전동댐퍼 회로부(40)에 구비된 제2 전해콘덴서(45)에 충전된 전류를 정회전 리미트 스위치(44a)와 접점되는 릴레이(41) 일측의 단자로 수 초(약 3.5 ~ 4초)간 공급해줌으로써, 환풍기의 전원이 차단되어도 정회전 리미트 스위치(44a) 측에 위치된 릴레이(41) 일측의 단자와 정회전 리미트 스위치(44a)와의 접점 상태가 약 3.5 ~ 4초간 유지됨에 따라 전원차단 시점으로부터 수 초 간 지연된 후 전동댐퍼의 셔터(54)가 역회전하여 배기덕트를 폐쇄하게 된다.
따라서, 환풍기(전원스위치)의 오프시 곧바로 배기덕트를 폐쇄시키지 않고 DC 구동모터(12)의 전원 차단 시점으로부터 시차를 두고 전동댐퍼의 폐쇄 동작(DC 정역모터(52)의 역회전)이 실시되도록 함으로써, 전원을 차단하더라도 임펠러에 잔류하는 회전력에 의해 임펠러가 일정 시간 회전함에 따라 배기덕트 내에 공기압이 증가하여 임펠러에 부하가 걸리는 것을 방지할 수 있게 된다.
전술한 바와 같이, 통합 회로부(20)와 전동댐퍼 회로부(40) 그리고 레벨 시프터(30)로 구성된 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 벽면이나 천장에 설치된 환풍기를 작동(즉, 전원스위치 온(ON))시키면, 220V의 가정용 전원이 공급되고, 220V의 교류전류는 통합 회로부(20)의 트랜스(22)를 통과하여 환기팬의 DC 구동모터(12)의 구동 전압대로 감압된다.
트랜스(22)를 통과하여 다운된 교류전류는 통합 회로부(20)의 브릿지다이오드(23)를 통과하여 전파정류로 전환되고, 브릿지다이오드(23)에서 전달되는 전파정류는 정전압IC(25)를 통과하여 직류의 일정한 정전압(DC 1)으로 전환되어 통합 회로부(20)에 연결된 DC 구동모터(12)와 레벨 시프터(30) 측으로 전달된다.
DC 구동모터(12)로 전달된 DC 1은 DC 구동모터(12)의 구동에 필요한 전원으로 사용되어 임펠러를 회전시킴으로써 환풍 기능을 실시하게 되고, 레벨 시프터(30)로 전달된 DC 1은 전동댐퍼의 DC 정역모터(52)의 구동 전압대(DC 2)로 시프팅된 후 전동댐퍼 회로부(40)로 출력된다.
레벨 시프터(30)로부터 전동댐퍼 회로부(40)로 입력된 DC 2는 일부는 제2 전해콘덴서(45)에 충전되고 일부는 릴레이(41) 측으로 흐른다. DC 2가 릴레이(41)에 전달되어 릴레이(41)가 구동되면 정회전 리미트 스위치(44a) 측에 위치된 릴레이(41) 일측의 단자가 정회전 리미트 스위치(44a)와 접점되고, 이에 따라 정회전 리미트 스위치(44a)가 온되어 이에 연결된 DC 정역모터(52)를 정회전시켜 배기덕트를 개방한다.
배기덕트의 개방 완료 후 DC 정역모터(52)의 구동이 정지되면, DC 정역모터(52)의 정지신호가 릴레이(41) 일측의 SCR(42)로 전달되고, 이에 따라 SCR(42)이 작동되면 레벨 시프터(30)로부터 전달되는 전류가 슈퍼콘덴서(43)에 충전된다.
이후, 환풍기를 오프(즉, 전원스위치 오프(OFF))시키면 DC 구동모터(12) 및 DC 정역모터(52)에 공급되는 전원이 차단된다. 이 때, 환기팬의 경우 DC 구동모터(12)의 구동이 중지되고, 전동댐퍼의 경우 제2 전해콘덴서(45)로부터 릴레이(41)에 수 초간 전류가 공급되어 DC 정역모터(52)가 일정 시간 지연된 후 역회전되어 배기덕트를 밀폐시킨다.
상기에서 설명 및 도시한 바와 같이, 본 고안은 DC 전원을 사용하는 환기팬에 DC 전원을 사용하는 전동댐퍼가 함께 설치된 전동댐퍼 조합형 환풍기를 구성함에 있어서, 전동댐퍼의 구동를 위한 회로부와 환기팬의 구동을 위한 회로부가 환기팬과 전동댐퍼에 각기 개별적으로 설치되어 독립적으로 기능하였던 종래 전동댐퍼 조합형 환풍기와 달리, 일부 회로 구성을 통합(즉, 본 고안의 통합 회로부)하여 환기팬 몸체(10)에 하나로 구비하되 전동댐퍼와 환기팬이 상기 통합 회로부(20)의 기능을 공유할 수 있는 기술 특징을 제시함으로써 전동댐퍼의 장치 구성을 단순화시켜 제조 단가를 절감할 수 있고 생산성을 향상시킬 수 있으며 기기 사이즈를 축소시킬 수 있는 장점을 제공한다.
또한, 본 고안의 전동댐퍼 조합형 환풍기는 감지센서를 이용하여 환기팬에 구비된 전동댐퍼의 정상적동 여부를 시각적으로 알 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다. 즉, 환기팬은 표시램프를 포함하고, 전동댐퍼는 감지센서를 포함하도록 구성된다.
표시램프는 전동댐퍼가 정상적으로 작동하는지 여부를 외부에 알려주기 위한 수단으로서, 바람직하게는 전동댐퍼의 정상 작동 정보를 시각적으로 표시할 수 있도록 텅스텐 전구 내지 엘이디(LED) 소자와 같은 발광체로 구성하는 것이 좋다.
또한 표시램프로서 발광체를 채용할 경우, 적어도 발광체의 일부가 외부에 노출되어야 사용자가 발광조명을 인지하여 전동댐퍼의 정상 작동 여부를 파악할 수 있는 바, 표시램프는 몸체커버(11)에 설치 구비하되, 표시램프의 적어도 일부는 몸체커버의 하면 상으로 노출될 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.
상기 감지센서는 셔터의 축회전 동작에 따른 전동댐퍼의 작동 상태(즉, 셔터의 축 회전 동작)를 감지할 수 있는 센서(바람직하게는 홀센서(hall sensor))를 전동댐퍼에 설치하고, 상기 감지센서에 의한 감지신호에 따라 상기 표시램프의 점등, 소등 또는 발광 색상을 제어함으로써 전동댐퍼의 정상 작동 여부를 외부에 시각적으로 표시해 줄 수 있게 된다.
상기에서 본 고안의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 설명 및 도시되었지만 그러한 용어는 오로지 본 고안을 명확히 설명하기 위한 것일 뿐이며, 본 고안의 실시예 및 기술된 용어는 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고서 여러가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것은 자명한 일이다.
예컨데, 도 2의 일실시예에 따른 레벨 시프터(30)는 전동댐퍼 측에 구비되도록 설명 및 도시하였으나, 이러한 레벨 시프터(30)는 통합 회로부(20)와 전동댐퍼 회로부(40) 사이에 연결 구비되기만 한다면 전동댐퍼 측은 물론 환기팬 측에 설치하여도 동일한 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.
이와 같이 변형된 실시예들은 본 고안의 사상 및 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 고안의 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
10: 환풍기 몸체 12: DC 구동모터
13: 외부전원 14: 공기 토출구
15: 배기덕트 20: 통합 회로부
21: 전원스위치 22: 트랜스
23: 브릿지다이오드 24: 제1 전해콘덴서
25: 정전압IC 30: 레벨 시프터
40: 전동댐퍼 회로부 41: 릴레이
42: SCR 43: 슈퍼콘덴서
44a: 정회전 리미트 스위치 44b: 역회전 리미트 스위치
45: 제2 전해콘덴서 50: 콘트롤 박스
51: 전동댐퍼 케이싱 52: DC 정역모터
53: 기어박스

Claims (6)

  1. 임펠러를 회전시키는 DC 구동모터가 내부에 장착되어 공기를 강제 흡입/배출하는 환기팬과, 상기 환기팬과 연결되게 설치되고 DC 정역모터를 통해 셔터를 제어함으로써 공기 유동 경로를 개방/폐쇄하는 전동댐퍼로 구성된 전동댐퍼 조합형 환풍기에 있어서,
    전원스위치 온(ON)시 외부에서 공급되는 전원의 전압을 상기 DC 구동모터에 적합한 전압대로 감압하는 트랜스와, 상기 트랜스에서 감압된 교류전류를 전파정류로 전환시키는 브리지다이오드와, 상기 브리지다이오드에 의해 전환된 직류전류(이하 'DC 1'이라 함.)가 일정한 정전압으로 흐르도록 하는 정전압IC 를 포함하고, 상기 환기팬 측에 구비되는 통합 회로부;
    상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 으로 구동하는 상기 DC 구동모터;
    상기 환기팬 측에 구비된 통합 회로부에서 출력되는 상기 DC 1 을 입력받아 상기 DC 정역모터에 적합한 전압대(이하, 'DC 2' 라 함.)로 시프팅하는 레벨 시프터; 및
    상기 전동댐퍼 측에 구비되어, 상기 레벨 시프터로부터 출력되는 상기 DC 2를 입력받아 상기 DC 정역모터를 정회전시키고 역회전시키는 전동댐퍼 회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전동댐퍼 회로부는,
    상기 레벨 시프터로부터 상기 DC 2 를 입력받아 구동되는 릴레이;
    상기 릴레이의 구동에 따라 상기 DC 2 가 인가되고 상기 DC 정역모터를 정회전 시키는 정회전 리미트 스위치;
    상기 DC 정역모터의 정지신호에 따라 작동되는 SCR(Silicon Control Rectifier);
    상기 SCR이 작동되어 상기 레벨 시프터로부터 입력되는 전류가 충전되는 슈퍼콘덴서; 및
    전원스위치의 오프(OFF)시 상기 슈퍼콘덴서에 충전된 전류가 전달되고 상기 DC 정역모터를 역회전시키는 역회전 리미트 스위치로 구성된 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 통합 회로부는,
    상기 브릿지다이오드에서 전환된 전파정류를 평활시키는 제1 전해콘덴서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 전동댐퍼 회로부는,
    상기 레벨 시프터로부터 입력되는 전류의 일부가 충전되고, 전원스위치의 오프시 상기 DC 정역모터가 수 초간 지연된 후 역회전하도록 상기 충전된 전류를 상기 릴레이에 전달하는 제2 전해콘덴서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 레벨 시프터는 상기 전동댐퍼 측에 구비되는 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 환기팬은 외부로 조명을 표시하는 표시램프를 더 구비하고,
    상기 전동댐퍼는 상기 셔터의 회전 동작을 감지하는 감지센서를 더 포함하도록 구성되어 상기 감지센서에 의한 감지신호에 따라 상기 표시램프의 점등, 소등 또는 발광 색상을 제어하도록 구성된 것을 특징으로 하는 전동댐퍼 조합형 환풍기.
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