KR20050117020A - 전동 개폐식 환기창 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 환기창은, 창틀(10)을 가로질러 회동 가능하게 설치되는 다수의 루버(20)와, 루버(20)들의 회전중심 좌우에 나란하게 배치되어, 서로 반대방향으로 승강함으로써 루버(20)들을 연동하여 회동시키는 한 쌍의 연결부재(81, 82)와, 창틀(10)에 설치되는 모터(31)와, 모터(31)의 구동에 따라 회전하는 회전체(32)와, 일단은 회전체(32)의 양 측면에 각각 고정되며 타단은 연결부재(81, 82)들의 일단에 각각 고정되는 한 쌍의 와이어(33a, 33b)를 포함한다. 모터(31)의 구동에 의해 회전체(32)가 회전하면, 와이어(33a, 33b)를 통하여 한 쌍의 연결부재(33)들이 서로 반대방향으로 승강하고, 그에 따라 루버(20)들이 회동함으로써, 환기창이 개폐된다. 이러한 환기창에서는, 환기창이 사람의 손에 닿지 않는 높은 위치에 설치되더라도, 리모컨 등을 사용하여 모터를 구동시킴으로써 환기창의 개폐조작을 용이하게 할 수 있다.

Description

전동 개폐식 환기창 및 그 제어방법{Window opened and closed by electric power and method for controlling thereof}

본 발명은 창틀을 가로질러 다수의 루버가 회동 가능하게 설치되어 환기가 가능하면서도 외부로부터의 침입도 방지할 수 있는 환기창에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 루버를 전동으로 회동시켜 개폐할 수 있는 환기창에 관한 것이다.

종래에는 주로 루버의 각도 조절이 불가능한 고정식 루버를 채용한 환기창이 많이 사용되어 왔다. 따라서, 환기창을 통한 통풍량을 조절할 수 없다는 문제점이 있었다.

이러한 문제점 때문에, 최근에는 루버의 각도 조절이 가능한 방식의 환기창이 개발되고 있다. 그 예로서, 실용신안등록 제186956호에 개시된 환기창을 들 수 있다. 상기 공보에 개시된 환기창은, 창틀 내측에 다수개의 서포터를 일렬로 회동 가능하게 설치하고, 상기 서포터에 루버를 삽입함으로써, 서포터의 회전에 따라 루버의 각도가 조절되는 구조로 이루어져 있다.

그런데, 상기 공보에 개시된 환기창에서는 서포터와 연결된 손잡이를 사람이 직접 조작하여 루버를 회동 개폐하는 수동 개폐방식을 채용하고 있으므로, 환기창이 사람 손이 닿기 어려운 높은 위치에 설치되는 경우나, 환기창 앞에 에어컨의 실외기 등의 장애물이 위치하는 경우에, 개폐 조작에 어려움이 있다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 전동으로 루버를 회동하여 개폐함으로써, 환기창이 손에 직접 닿지 않는 곳에 설치되더라도 개폐 동작을 원활하게 할 수 있는 전동 개폐식 환기창을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 창틀을 가로질러 회동 가능하게 설치되는 다수의 루버와, 상기 루버들의 회전중심 좌우에 나란하게 배치되어, 서로 반대방향으로 승강함으로써 상기 루버들을 연동하여 회동시키는 한 쌍의 연결부재와, 상기 창틀에 설치되는 모터와, 상기 모터의 구동에 따라 회전하는 회전체와, 각각의 일단은 상기 회전체에 고정되며, 타단은 상기 연결부재들의 일단에 고정되는 한 쌍의 와이어를 포함하는 환기창을 제공함으로써 달성된다. 상기 환기창에서는, 모터의 구동에 의해 회전체가 회전하면, 와이어를 통하여 한 쌍의 연결부재들이 서로 반대방향으로 승강하고, 그에 따라 루버들이 회동하여 개폐된다.

한편, 본 발명에 따른 환기창은, 상기 모터와 상기 회전체 사이에 개재되어, 상기 모터의 회전력을 상기 회전체에 감속하여 전달하는 감속기를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 감속기는, 상기 모터의 출력축에 연결되는 태양기어와, 상기 태양기어에 외접하는 유성기어와, 상기 유성기어에 내접하도록 큰 지름을 가지는 내접기어로 이루어진다.

또한, 본 발명에 따른 환기창은, 상기 회전체의 둘레에 등간격으로 설치되는 다수의 차광막대와, 상기 회전체가 회전할 때, 그의 수광부와 발광부 사이를 상기 차광막대가 통과하도록 설치되어 상기 회전체의 회전량을 측정하는 포토센서와, 상기 포토센서에서의 검출결과에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함할 수도 있다. 구체적으로, 상기 포토센서는 그의 수광부와 발광부 사이를 통과하는 차광막대의 수량을 카운트함으로써, 회전체의 회전량(즉, 모터의 회전량)을 감지한다. 그리고, 제어부에서는 포터센서에서 감지된 결과에 따라 모터가 원하는 회전량만큼만 구동되도록 모터를 제어하게 된다.

여기서, 상기 포토센서는 상기 회전체의 회전중심 좌우에 한 쌍으로 구비되는 것이 바람직하다. 이는, 하나의 포토센서는 루버의 열림동작시 모터의 회전량을 측정하는 용도로 사용하고, 다른 하나의 포토센서는 루버의 닫힘동작시 모터의 회전량을 측정하는 용도로 사용함으로써, 하나의 포토센서로 열림동작과 닫힘동작시의 모터 회전량을 모두 측정할 경우에 발생할 수 있는 에러를 방지하기 위한 것이다.

또한, 본 발명에 따른 환기창은, 실내의 온도를 감지하는 온도센서와, 가스의 누출여부를 감지하는 가스센서와, 압력을 감지하는 압력센서 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 상기 센서들에서의 감지결과에 따라 상기 제어부에서 상기 모터의 구동을 제어함으로써 환기창을 자동으로 개폐한다.

한편, 루버와, 상기 루버를 열림위치 또는 닫힘위치로 회동시키는 모터와, 상기 모터의 회전량을 감지하는 센서와, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 본 발명에 따른 환기창의 제어방법은, 상기 루버가 최대로 열려진 상태에서 그 위치를 상기 제어부에 열림위치로 저장하고, 상기 열림위치에서 상기 루버를 천천히 닫으면서 상기 센서에 의해 상기 모터의 회전량을 감지하고, 상기 루버가 완전히 닫히면 그 위치를 상기 제어부에 닫힘위치로 저장하여 초기화를 수행함으로써, 열림조작 또는 닫힘조작 시, 상기 제어부가 상기 모터가 저장된 회전량만큼만 회전하도록, 상기 센서에 의해 상기 모터의 회전량을 측정하면서 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 환기창의 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 환기창은, 사각형의 창틀(10)과, 창틀(10) 내에 횡방향으로 가로질러 회동 가능하게 설치된 다수의 루버(20)와, 창들(10) 내부 매립된 상태로 설치되며 루버(20)를 회동시키는 전동장치(30)를 구비한다. 전동장치(30)의 구동에 의하여 루버(20)가 앞뒤로 회동함으로써 환기창이 열리거나 닫히게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 환기창의 일부 분해 사시도로서, 전동장치(30)로부터 루버(20)로의 동력 전달 구조를 나타내는 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 각 루버(20)의 양단에는 루버(20)를 지지하는 서포터(60)가 결합된다. 서포터(60)의 중앙부에는 루버(20)가 결합되는 면과 반대방향으로 돌출한 회동축(61)이 형성되어 있으며, 이 회동축(61)의 선단에는 회전디스크(70)가 결합된다. 따라서, 회전디스크(70)가 회전하면 그에 따라 루버(20)도 서포터(60)의 회동축(61)을 중심으로 앞뒤로 회동하게 된다. 회전디스크(70)는 창틀(10)의 내부측벽(11)과, 내부측벽(11)을 덮는 커버(12) 사이의 공간에 배치된다.

한편, 다수의 루버(20)들이 한꺼번에 연동하여 회동될 수 있도록, 상하로 나란하게 배열되는 각 루버(20)에 대응하는 회전디스크(70)들은, 서로 평행하게 배열된 한 쌍의 연결부재(81, 82)에 의해 연결된다. 구체적으로, 회전디스크(70)에는 그의 회전중심 좌우에 내부측벽(11)을 향하여 한 쌍의 핀(71, 72)이 형성되며, 각 연결부재(81, 82)에는 상기 핀(71, 72) 들에 각각 대응하는 핀구멍(83, 84)이 형성된다. 각 회전디스크(70)의 핀(71, 72)이 연결부재(81, 82)의 핀구멍(83, 84)에 결합됨으로써, 회전디스크(70)들은 연결부재(81, 82)에 의해 서로 연결된다. 따라서, 연결부재(81, 82)들이 서로 반대방향으로 상승 및 하강하면, 회전디스크(70)들이 동일한 방향으로 회전함으로써, 루버(20)들은 동시에 회동하게 된다(도 5 및 도 6 참조).

전동장치(30)는, 모터(31)와, 모터(31)의 구동에 의해 회동하면서 상기 연결부재(81, 82)들을 상호 반대방향으로 승강시키는 회전체(32)를 구비한다. 구체적으로, 회전체(32)의 양 측면과, 각 연결부재(81, 82)의 상단은 두 줄의 와이어(33a, 33b)로 연결되어 있어, 회전체(32)가 회전함에 따라 와이어(33a, 33b)가 승강함으로써 연결부재(81, 82)도 승강되며, 그에 의해 회전디스크(70)도 회전함으로써 루버(20)가 회동하게 된다.

회전체(32)의 둘레에는 다수의 차광막대(34)들이 일정한 간격을 두고 원형을 이루며 설치된다. 회전체(32)의 회전중심을 기준으로 좌우 양측에는 한 쌍의 위치검출용 포토센서(91, 92)가 설치된다. 회전체(32)가 회전할 때, 차광막대(34)들이 각 포토센서(91, 92)의 발광부와 수광부 사이를 통과하게 된다. 포토센서(91, 92)에서는 발광부와 수광부를 통과하는 차광막대(34)의 수량을 카운트함으로써, 루버(20)가 열림위치 또는 닫힘위치로 회동하는 데에 필요한 모터(31)의 회전량을 검출한다.

상기 한 쌍의 포토센서(91, 92)들 중에서, 하나의 포토센서(91)는 루버(20)가 열림위치까지 이동하는데 필요한 모터(31)의 회전량을 검출하기 위한 것이며, 다른 하나의 포토센서(92)는 루버(20)가 닫힘위치까지 이동한데 필요한 모터(31)의 회전량을 검출하기 위한 것이다.

한편, 모터(31)와 회전체(32)는 감속기(100)를 통하여 연결된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 감속기(100)는, 모터(31)의 출력축에 결합되는 태양기어(110)와, 태양기어(110)에 주위에 등간격(120도 간격)으로 배열되며 태양기어(110)에 동시에 외접하는 3개의 유성기어(121, 122, 123)와, 유성기어(121, 122, 123)들에 동시에 내접하는 큰 지름의 내접기어(130)를 구비한다. 그리고, 내접기어(130)는 상기 회전체(32)에 동축으로 결합된다.

모터(31)의 구동에 의해 태양기어(101)가 회전하면, 그에 따라 3개의 유성기어(121, 122, 123)가 각각 동일한 방향으로 회전하게 되며, 유성기어(121, 122, 123)의 회전에 의해 내접기어(130)가 감속된 상태로 회전하게 된다. 결과적으로, 모터(31)의 회전력은 감속기(100)에 의해 감속된 상태로 회전체(32)에 전달되는 것이다.

한편, 다시 도 1을 참조하면, 창틀(10)의 실내측 전면에는 루버(20)의 조작을 위한 조작패널(40)과, 실내의 분위기를 감지하는 각종 센서들이 구비되는 센서모듈(50)이 설치된다.

조작패널(40)에는, 환기창에 전원을 공급하는 전원스위치(41)와, 루버(20)의 열림 조작을 위한 열림키(42)와, 루버(20)의 닫힘 조작을 위한 닫힘키(43)와, 후술할 리모컨으로부터 전파를 수신하는 리모컨 수신부(44)와, 루버(20)가 열림 또는 닫힘 상태에 있음을 표시할 수 있는 LED(45)와, 환기창의 전체 구성부품들의 동작을 제어하는 제어부(도시하지 않음)가 구비되어 있다. 사용자가 열림키(42) 또는 닫힘키(43)를 조작하면 전동장치(30)가 구동되어 루버(20)가 회동하여 환기창이 개폐된다.

센서모듈(50)은 실내의 온도를 검출하는 온도센서와, 가스 누출 여부를 감지하는 가스센서와, 에어컨 실외기의 구동에 따른 압력변화를 감지하는 압력센서 등을 구비할 수 있다.

상기 제어부에서는 온도센서, 가스센서, 압력센서 등에서 검출된 결과에 따라 루버(20)가 자동으로 열리거나 닫히도록 제어한다.

먼저, 상기 제어부는, 상기 온도센서에서 검출된 실내온도가 소정의 기준온도(예를 들어, 35??) 이상일 경우 모터(31)를 구동하여 루버(20)를 열어 실내 공기를 환기시키고, 그 결과 실내온도가 소정의 기준온도(예를 들어, 30??) 이하로 내려가면, 모터(31)를 역방향으로 구동하여 루버(20)가 닫히도록 한다.

또한, 상기 가스센서에 의해 가스렌지 등에서 가스가 누출된 것이 감지되면, 제어부는 루버(30)를 열어 환기시키고, 가스가 실내로부터 모두 빠져나간 후 루버(30)를 닫는다.

또한, 환기창이 에어컨 실외기가 설치된 공간의 환기를 위하여 설치된 경우, 실외기가 가동되어 설치 공간 내의 압력이 높아지면, 상기 압력센서에서 이를 감지하고, 그 결과에 따라 제어부는 루버(20)가 열리도록 제어한다.

한편, 조작패널(40)은 전동장치(30) 및 센서모듈(50)과 전기적으로 연결될 수만 있으면, 창틀(10)로부터 이격된 위치에 설치될 수도 있을 것이다. 즉, 환기창이 손이 닿지 않는 벽의 높은 곳이나 천정 등에 설치되어야 할 경우에는, 조작패널(40)은 손에 닿을 수 있는 벽면의 낮은 위치에 설치하고, 전선을 통하여 이를 전동장치(30) 및 센서모듈(50)과 전기적으로 연결함으로써, 환기창의 개폐 조작을 용이하게 할 수 있다.

또한, 환기창의 조작은 도 4에 도시된 리모컨(200)에 의해 이루어질 수도 있다. 리모컨(200)에는, 조작패널(40)에서와 마찬가지로, 전원스위치(210), 열림키(220), 닫힘키(230)가 구비된다. 또한, 리모컨에는, 사용자가 누르고 있는 동안만 루버(20)를 열림방향 및 닫힘방향으로 각각 회동 조작하는 열림 틸트키(tilt key)(240) 및 닫힘 틸트키(250)와, 루버(20)의 동작을 초기화할 때 루버(20)의 열림위치 및 닫힘위치를 각각 제어부에 기억시키기 위한 열림위치 저장키(260) 및 닫힘위치 저장키(270)가 구비된다.

이러한 리모컨(200)을 사용하여 루버(20)의 동작을 초기화 시키는 방법은 다음과 같다.

먼저, 열림 틸트키(240)를 조작하여, 도 5에 도시된 바와 같이, 루버(20)를 열림위치로 회동시킨다. 이러한 상태에서 열림위치 저장키(260)를 눌러 열림위치를 제로(0) 값으로 제어부에 저장한다.

다음으로, 도 5의 상태에서, 닫힘 틸트키(240)를 조작하여, 도 6에 도시된 바와 같이, 루버(20)를 닫힘위치로 회동시킨다. 이 상태에서 닫힘위치 저장키(270)를 눌러 이 위치를 닫힘위치로 저장한다. 구체적으로, 루버(20)가 열림위치에서 닫힘위치까지 회동할 때, 포토센서(91, 92)에서는 그들을 통과하는 차광막대(34)의 수량을 카운트함으로써 모터(31)의 회전량을 검출하며, 그 결과가 제어부에 저장된다.

이와 같이 루버(20)의 초기화가 완료된 후, 사용자가 조작패널(40)의 열림키(42) 또는 리모컨(200)의 열림키(220)를 누르면, 모터(31)가 루버(20)를 열림위치까지 회전 구동하는데, 이때 열림동작을 위한 포토센서(91)에서 모터(31)의 회전량을 검출하여 저장된 회전량만큼만 모터(31)가 구동되게 한다. 아울러, 사용자가 조작패널(40)의 닫힘키(43) 또는 리모컨(200)의 닫힘키(230)를 누르면, 닫힘동작을 위한 포토센서(92)에서 모터(31)의 회전량을 검출하여 저장된 회전량만큼만 모터(31)가 반대방향으로 구동되게 한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 모터의 구동에 의해 루버를 회동시킴으로써 환기창을 개폐하므로, 환기창이 사람의 손에 닿지 않는 높은 위치에 설치되더라도 리모컨 등을 사용하여 환기창의 개폐조작을 용이하게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 각종 센서에서 실내의 분위기를 감지하고 그에 대응하여 환기창이 자동으로 개폐되도록 함으로써, 실내 공기의 환기가 자동적으로 이루어직게 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 특정의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 환기창의 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 환기창의 일부 분해 사시도.

도 3은 도 2에서의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 환기창을 조작하는데 사용되는 리모컨을 나타낸 도면.

도 5는 루버가 최대로 개방된 상태를 나타낸 도면.

도 6은 루버가 폐쇄된 상태를 나타낸 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 창틀 20 : 루버

30 : 전동장치 31 : 모터

32 : 회전체 33a, 33b : 와이어

34 : 차광막대 40 : 조작패널

50 : 센서모듈 60 : 서포터

70 : 회전디스크 81, 82 : 연결부재

91, 92 : 포토센서 100 : 감속기

110 : 태양기어 121, 122, 123 : 유성기어

130 : 내접기어

Claims (6)

1. 창틀을 가로질러 회동 가능하게 설치되는 다수의 루버;

   상기 루버들의 회전중심 좌우에 나란하게 배치되어, 서로 반대방향으로 승강함으로써 상기 루버들을 연동하여 회동시키는 한 쌍의 연결부재;

   상기 창틀에 설치되는 모터;

   상기 모터의 구동에 따라 회전하는 회전체; 및

   각각의 일단은 상기 회전체에 양측면에 고정되며, 타단은 상기 연결부재들의 일단에 고정되는 한 쌍의 와이어를 포함하며,

   상기 모터의 구동에 의해 상기 회전체가 회전하면, 상기 와이어를 통하여 상기 한 쌍의 연결부재들이 서로 반대방향으로 승강하고, 그에 따라 상기 루버들이 회동하여 개폐되는 것을 특징으로 하는 환기창.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 모터와 상기 회전체 사이에 개재되어, 상기 모터의 회전력을 상기 회전체에 감속하여 전달하는 감속기를 더 포함하며,

   상기 감속기는, 상기 모터의 출력축에 연결되는 태양기어와, 상기 태양기어에 외접하는 유성기어와, 상기 유성기어에 내접하도록 큰 지름을 가지는 내접기어를 구비하는 것을 특징으로 하는 환기창.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   상기 회전체의 둘레에 등간격으로 설치되는 다수의 차광막대와,

   상기 회전체가 회전할 때, 그의 수광부와 발광부 사이를 상기 차광막대가 통과하도록 설치되어, 상기 회전체의 회전량을 측정하는 포토센서와,

   상기 포토센서에서의 검출결과에 따라 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기창.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 포토센서는 상기 회전체의 회전중심 좌우에 한 쌍으로 구비되는 것을 특징으로 하는 환기창.
5. 제 3 항에 있어서,

   환기창이 설치된 실내의 온도를 감지하는 온도센서와, 가스의 누출여부를 감지하는 가스센서와, 압력을 감지하는 압력센서 중 하나 이상을 더 포함하며,

   상기 센서들에서의 감지결과에 따라 상기 제어부에서 상기 모터의 구동을 제어함으로써 개폐되는 것을 특징으로 하는 환기창.
6. 루버와, 상기 루버를 열림위치 또는 닫힘위치로 회동시키는 모터와, 상기 모터의 회전량을 감지하는 센서와, 상기 모터의 구동을 제어하는 제어부를 구비하는 환기창의 제어방법에 있어서,

   상기 루버가 최대로 열려진 상태에서 그 위치를 상기 제어부에 열림위치로 저장하고, 상기 열림위치에서 상기 루버를 천천히 닫으면서 상기 센서에 의해 상기 모터의 회전량을 감지하고, 상기 루버가 완전히 닫히면 그 위치를 상기 제어부에 닫힘위치로 저장하여 초기화 수행함으로써,

   열림조작 또는 닫힘조작 시, 상기 제어부는 상기 모터가 저장된 회전량만큼만 회전하도록, 상기 센서에 의해 상기 모터의 회전량을 측정하면서 상기 모터의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 환기창의 제어방법.