KR20110006761A - 배연창 개폐장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 건물의 창틀에 설치된 배연창에 일단이 접속된 체인을 모터의 회전에 의해 구동박스로부터 입출시켜 배연창을 개폐시키는 배연창 개폐장치에 관한 것으로서, 모터의 구동을 제어하는 구동부와, 배연창의 개방 또는 폐쇄신호를 발생시키는 신호 입력부와, 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출부와, 개방 또는 폐쇄신호가 수신되면 저장부에 기록된 이전상태 정보를 이용하여 배연창이 설정된 개방 위치 또는 폐쇄위치에 도달되게 구동부를 제어하되, 회전수 검출부로부터 출력되는 정보를 이용하여 배연창이 폐쇄되는 폐쇄모드시 모터의 회전수가 설정된 폐쇄위치에 대응되는 거리만큼 체인이 이송되면 정상 구동전력보다 낮게 설정된 감쇠 구동전력이 설정된 지연시간 동안 모터에 더 인가하도록 제어하는 제어부를 구비한다. 이러한 배연창 개폐장치에 의하면, 배연창이 폐쇄위치에 도달하였는지를 검출하는 센서를 사용하지 않고서도 배연창이 폐쇄되게 제어할 수 있어 구조가 단순해지면서도, 안전사고의 발생을 억제할 수 있고, 정전시에도 최종 상태정보를 기억할 수 있도록 되어 있어 정전 이후 초기화 과정이 필요없는 장점을 제공한다.
배연창, 폐쇄, 체인

Description

배연창 개폐장치{open and shut apparatus for smoke discharge window}
본 발명은 배연창 개폐장치에 관한 것으로서, 상세하게는 배연창의 개폐 위치 제어를 정밀하게 수행할 수 있으면서도 구조를 단순화시킨 배연창 개폐장치에 관한 것이다.
일반적으로 배연창은 화재 발생시 유독가스의 배출 또는 환기 목적으로 건물에 설치된 것으로, 통상 노백체인이라고 불리는 체인이 감긴 구동박스 내에 설치된 모터를 구동하여 체인의 일단에 접속된 배연창을 개폐시킬 수 있는 구조로 되어 있다.
이러한 배연창 개폐장치는 체인이 구동박스내에서 감길수 있기 때문에 실린더 방식에 비해 구동박스의 크기를 줄일 수 있는 장점이 있으나, 배연창을 개방시키는 과정에서 체인의 긴장도가 완화 되거나, 배연창과 문틀과의 기밀을 유지하기 위한 패킹이 노화에 의해 탄성이 둔화되는 경우 설정된 모터의 회전수로만 개폐를 제어하는 방식의 경우 폐쇄과정에서 배연창이 완전히 닫히지 않는 경우가 발생한다.
한편, 문틀과 배연창 사이에 배연창의 개폐위치를 확인할 수 있는 접촉센서 를 적용하여 접촉센서의 접촉신호 발생 유무에 의해 모터의 구동을 정지시키도록 된 것도 있으나, 접촉센서를 문틀에 설치하여야 하기 때문에 설치 작업이 번거롭고, 외관상 보기가 않좋으며, 접촉센서에 대향되는 배연창에 이물질이 부착되는 경우 이물질에 의한 접촉이 먼저 발생됨으로써 모터 구동이 중단되어 배연창이 완전하게 폐쇄되지 못하는 문제점을 야기시킬 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 배연창의 폐쇄가 정밀하게 제어될 수 있으면서도 구조를 단순화 할 수 있는 배연창 개폐장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 배연창 개폐장치는 건물의 창틀에 설치된 배연창에 일단이 접속된 체인을 모터의 회전에 의해 구동박스로부터 입출시켜 상기 배연창을 개폐시키는 배연창 개폐장치에 있어서, 상기 모터의 구동을 제어하는 구동부와; 상기 배연창의 개방 또는 폐쇄신호를 발생시키는 신호 입력부와; 상기 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출부와; 상기 개방 또는 폐쇄신호가 수신되면 저장부에 기록된 이전상태 정보를 이용하여 상기 배연창이 설정된 개방 위치 또는 폐쇄위치에 도달되게 상기 구동부를 제어하되, 상기 회전수 검출부로부터 출력되는 정보를 이용하여 상기 배연창이 폐쇄되는 폐쇄모드시 상기 모터의 회전수가 설정된 폐쇄위치에 대응되는 거리만큼 상기 체인이 이송되면 정상 구동전력보다 낮게 설정된 감쇠 구동전력이 설정된 지연시간 동안 상기 모터에 더 인가하도록 제어하는 제어부;를 구비한다.
바람직하게는 상기 모터로 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부;가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 폐쇄모드시 상기 전류검출부에서 검출된 전류가 상기 정상구동전력에 대응되는 정상전류값 보다 높게 설정된 이상전류 값에 도달하면 상기 상기 체인이 인출되는 방향으로 상기 모터가 역회전되게 설정된 후퇴 시간동안 구동한 후 상기 후퇴시간 이후에는 다시 상기 체인이 상기 구동박스내로 인입되는 방향으로 상기 모터가 정회전되게 상기 구동부를 제어한다.
또한, 상기 구동부로 전원을 공급하는 전원공급부의 출력전압을 감시하면서 상기 전원공급부의 출력전압이 설정된 정상전압 보다 낮게 설정된 전원 오프 예상전압에 도달하면 이상신호를 출력하는 전원 감시부;가 더 구비되고, 상기 제어부는 상기 전원 감시부로부터 이상신호가 수신되면 상기 회전수 검출부에 의해 현재 검출된 값에 대응되는 상기 체인의 인출 위치 정보를 전원 공급이 차단되어도 기억된 정보를 유지하는 상기 저장부에 저장처리한다.
더욱 바람직하게는 상기 구동부는 상기 모터에 공급되는 전력을 설정된 주기내에서 전력이 공급되는 온구간에 대한 비율인 구동듀티를 가변시켜 상기 정상구동전력과 상기 감쇠구동전력을 제어하는 펄스폭 변조회로가 적용된다.
본 발명에 따른 배연창 개폐장치에 의하면, 배연창이 폐쇄위치에 도달하였는지를 검출하는 센서를 사용하지 않고서도 배연창이 폐쇄되게 제어할 수 있어 구조가 단순해지면서도, 안전사고의 발생을 억제할 수 있고, 정전시에도 최종 상태정보를 기억할 수 있도록 되어 있어 정전 이후 초기화 과정이 필요없는 장점을 제공한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배연창 개폐장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 배연창 개폐장치를 나타내 보인 블록도이고, 도 2는 도 1의 모터에 의해 개폐되는 배연창의 일 예를 나타내 보인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 배연창 개폐장치(100)는 구동부(110), 신호 입력부(120), 제어부(130), 저장부(140), 표시부(150), 전원 공급부(160), 전원 감시부(170), 모터(180), 회전수 검출부(191), 전류검출부(193)을 구비한다.
배연창(200)은 힌지(201)를 중심으로 건물의 창틀(220)에 대해 회동될 수 있게 설치되어 있다.
구동박스(230)는 배연창(200)에 대향되는 문틀(230)에 설치되어 있다.
구동박스(230) 내에는 모터(180)의 회전에 연동되는 스프라킷(182)에 의해 구동박스(230)로부터 입출되는 체인(210)이 일정길이 감겨져 있다.
체인(210)의 일단은 배연창(200)과 접속되어 있다.
구동부(110)는 제어부(130)에 제어되어 모터(180)의 구동을 제어한다.
신호 입력부(120)는 사용자가 키를 조작하는 조작부(121)와 화재를 감지하여 제어부로 출력하는 화재감지부(123)를 구비한다.
조작부(121)는 사용자의 조작에 의해 배연창(200)을 개방 또는 폐쇄시키는 개방신호 또는 폐쇄신호를 발생시키는 다수의 키가 마련되어 있다.
또한, 조작부(121)는 배연창(200)을 개방거리를 설정할 수 있도록 되어 있는 것이 바람직하다.
화재감지부(123)는 화재발생시 개방신호를 출력한다.
회전수 검출부(191)는 모터의 회전수를 검출하고, 검출된 값을 제어부(130)에 출력한다. 회전수 검출부(191)로서 홀센서가 적용될 수 있다.
전류검출부(193)는 모터(180)로 공급되는 전류를 검출하여 제어부(130)에 출력한다.
전원공급부(160)는 모터(180), 제어부(130)를 포함한 구동요소에서 요구되는 전압을 생성하여 대응되는 구동요소로 전원을 공급한다.
일 예로서, 전원 공급부(160)는 상용 교류전원을 브리지 다이오드를 통해 커패시터로 충전하여 직류전원을 공급하고, 커패시터에 충전된 직류전원을 DC-DC 변환하여 대응되는 구동요소에서 요구되는 전압 예를 들면 제어부(130) 구동용 5볼트, 모터 구동용 12V전원을 생성하도록 구축될 수 있다.
전원 감시부(170)는 전원공급부(160)의 출력전압을 감시하면서 전원공급부(160)의 출력전압이 설정된 정상전압 보다 낮게 설정된 전원 오프 예상전압에 도달하면 이상신호를 제어부(130) 출력한다.
일 예로서 전원 감시부(170)가 전원공급부(160)의 5V출력단에서 출력되는 전압을 감시하도록 된 경우 전원공급부(160)의 출력전압이 정상전압인 5V 보다 낮게 설정된 전원 오프 예상전압인 4.75V에 도달하면 이상신호를 제어부(130)에 출력하도록 구축될 수 있다.
여기서, 정전과정에서 전원공급부(160)로 공급되는 상용교류전원이 차단되더라도 커패시터에 충전된 충전전력에 의해 전압강하가 완만하게 진행되기 때문에 이상신호가 발생되면 일정시간 동안 제어부(130)는 작동을 수행할 수 있다.
저장부(140)는 메모리소자로서 제어부(130)의 제어에 필요한 정보가 기록되며, 전원 오프시 기억된 정보를 유지할 수 있는 비휘발성 메모리 소자가 적용되는 것이 바람직하다.
제어부(130)는 조작부(121)로부터 배연창(200)을 개방 또는 폐쇄하라는 개방신호 또는 폐쇄신호가 수신되면 저장부(140)에 기록된 이전상태 정보를 이용하여 배연창(200)이 설정된 개방 위치 또는 폐쇄위치에 도달되게 구동부(110)를 제어한다.
제어부(130)는 배연창(200)이 폐쇄되는 폐쇄모드시 체인이 구동박스(230)내로 인입되는 방향으로 이송되게 모터(180)가 회전될 수 있도록 구동부(110)를 제어하되 회전수 검출부(191)로부터 출력되는 정보를 이용하여 모터(180)의 회전수가 설정된 폐쇄위치에 대응되는 거리만큼 체인(210)이 이송되면 정상 구동전력보다 낮게 설정된 감쇠 구동전력이 설정된 지연시간 예를 들면 3초동안 모터(180)에 더 인가하도록 제어한다.
개방모드와 폐쇄모드시 모터로 인가되는 전력패턴의 바람직한 예를 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다.
배연창(200)이 문틀(220)에 폐쇄되게 닫힌 상태에서 개방신호가 수신되면 제어부(130)는 개방모드로 판단하고 배연창(200)이 개방되는 방향으로 모터(180)가 회전되게 구동부(110)를 제어하되 구동부(110)에 의해 모터(180)로 인가되는 전력이 초기에는 정상구동전력 보다 낮게 설정된 초기 구동전력이 설정된 시간 동안 인가되게 하고, 이후 정상구동전력이 인가되게 한 다음 모터(180)의 회전수가 설정된 개방위치에 대응되는 값에 도달하면 모터(180)의 구동을 중단하도록 구축될 수 있다.
이와는 다르게 도 3에 도시된 바와 같이 제어부(130)는 모터(180)의 회전수가 설정된 개방위치에 대응되는 값에 도달하기 이전에 다시 정상구동전력보다 낮은 구동전력이 인가되게 하면서 모터(180)의 회전수가 설정된 개방위치에 도달하면 모터(180)의 구동을 중단하도록 구동부를 제어하게 구축될 수 있다.
참고로 L은 설정된 개방거리를 나타낸다.
한편, 배연창(200)이 문틀(220)에 대해 개방된 상태에서 폐쇄신호가 수신되면 제어부(130)는 폐쇄모드로 판단하고 배연창(200)이 폐쇄되는 방향으로 모터(180)가 회전되게 구동부(110)를 제어하되 도 4에 도시된 바와 같이 구동부(110)에 의해 모터(180)로 인가되는 전력이 초기에는 정상구동전력 보다 낮게 설정된 초기 구동전력이 설정된 시간 동안 인가되게 하고, 이후 정상구동전력이 인가되게 한 다음 모터(180)의 회전수가 설정된 폐쇄위치에 대응되는 값에 도달하면 정상 구동전력보다 낮게 설정된 감쇠 구동전력이 설정된 지연시간 동안 모터(180)에 더 인가하도록 제어한다.
여기서, 감쇠 구동전력은 시간의 경과에 따라 점진적으로 감쇠되게 적용하거나, 정상구동전력보다는 낮되 시간의 경과에 따라 일정하게 유지되게 적용할 수 있다.
이와 같이 감쇠구동전력을 추가로 인가함으로써 체인(210)의 입출 반복에 따른 제어오차 또는 문틀(220)에 장착된 패킹부재의 변형 등에 의한 수밀위치 변화에 대해서도 배연창(200)이 완전히 폐쇄되는 위치까지 도달되게 할 수 있다.
이와 같이 모터(180)로의 전력공급을 차등되게 제어하기 위해 구동부(110)는 도 5에 도시된 바와 같이 모터(180)에 공급되는 전력을 설정된 주기(T)내에서 전력이 공급되는 온구간에 대한 비율인 구동듀티를 가변시켜 정상구동전력과 감쇠구동전력을 제어하는 펄스폭 변조회로가 적용되는 것이 바람직하다.
한편, 제어부(130)는 폐쇄모드시 모터(180)로 공급되는 전력 즉, 전류를 검출하는 전류검출부(193)에서 검출된 전류가 정상구동전력에 대응되는 정상전류값 보다 높게 설정된 이상전류 값에 도달한 신호가 전류검출부(193)로부터 출력되면, 배연창(200)과 문틀(220) 사이에 이상 물체가 삽입된 것으로 판단하고, 체인(210)이 인출되는 방향으로 모터(180)가 역회전되게 설정된 후퇴 시간동안 구동한 후 후퇴시간 이후에는 다시 체인(210)이 구동박스(230)내로 인입되는 방향으로 모터(180)가 정회전되게 구동부(110)를 제어한다. 따라서, 배연창(200)이 닫히는 과정에서 인체의 일부 예를 들면 손이 끼이는 경우 안전사고를 예방할 수 있다.
또한, 제어부(130)는 전원 감시부(170)로부터 이상신호가 수신되면 곧 전원이 차단될 것으로 판단하여 회전수 검출부(191)에 의해 현재 검출된 값에 대응되는 체인(210)의 인출 위치 정보를 전원 공급이 차단되어도 기억된 정보를 유지하는 저장부(140)에 저장처리한다.
이 경우 정전 발생 이후 전원이 복구되는 경우 제어부(130)는 별도의 초기화과정 없이도 배연창(200)의 현위치에 대한 최종 상태정보를 저장부(140)로부터 확인할 수 있어 이후의 배연창(200) 개폐 위치제어를 원할하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배연창 개폐장치를 나타내 보인 블록도이고,
도 2는 도 1의 모터에 의해 개폐되는 배연창의 일 예를 나타내 보인 단면도이고,
도 3 및 도 4는 배연창의 개방모드 및 폐쇄모드시의 모터에 인가되는 전류를 개략적으로 나타내 보인 그래프이고,
도 5는 도 1의 구동부에 의해 인가되는 정상구동전력과 감쇠구동전력을 설명하기 위해 나타내보인 펄스 구동 파형도이다.

Claims (4)

  1. 건물의 창틀에 설치된 배연창에 일단이 접속된 체인을 모터의 회전에 의해 구동박스로부터 입출시켜 상기 배연창을 개폐시키는 배연창 개폐장치에 있어서,
    상기 모터의 구동을 제어하는 구동부와;
    상기 배연창의 개방 또는 폐쇄신호를 발생시키는 신호 입력부와;
    상기 모터의 회전수를 검출하는 회전수 검출부와;
    상기 개방 또는 폐쇄신호가 수신되면 저장부에 기록된 이전상태 정보를 이용하여 상기 배연창이 설정된 개방 위치 또는 폐쇄위치에 도달되게 상기 구동부를 제어하되, 상기 회전수 검출부로부터 출력되는 정보를 이용하여 상기 배연창이 폐쇄되는 폐쇄모드시 상기 모터의 회전수가 설정된 폐쇄위치에 대응되는 거리만큼 상기 체인이 이송되면 정상 구동전력보다 낮게 설정된 감쇠 구동전력이 설정된 지연시간 동안 상기 모터에 더 인가하도록 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 배연창의 개폐장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 모터로 공급되는 전류를 검출하는 전류검출부;가 더 구비되고,
    상기 제어부는 상기 폐쇄모드시 상기 전류검출부에서 검출된 전류가 상기 정상구동전력에 대응되는 정상전류값 보다 높게 설정된 이상전류 값에 도달하면 상기 상기 체인이 인출되는 방향으로 상기 모터가 역회전되게 설정된 후퇴 시간동안 구 동한 후 상기 후퇴시간 이후에는 다시 상기 체인이 상기 구동박스내로 인입되는 방향으로 상기 모터가 정회전되게 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 배연창의 개폐장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 구동부로 전원을 공급하는 전원공급부의 출력전압을 감시하면서 상기 전원공급부의 출력전압이 설정된 정상전압 보다 낮게 설정된 전원 오프 예상전압에 도달하면 이상신호를 출력하는 전원 감시부;가 더 구비되고,
    상기 제어부는 상기 전원 감시부로부터 이상신호가 수신되면 상기 회전수 검출부에 의해 현재 검출된 값에 대응되는 상기 체인의 인출 위치 정보를 전원 공급이 차단되어도 기억된 정보를 유지하는 상기 저장부에 저장처리하는 것을 특징으로 하는 배연창의 개폐장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 구동부는 상기 모터에 공급되는 전력을 설정된 주기내에서 전력이 공급되는 온구간에 대한 비율인 구동듀티를 가변시켜 상기 정상구동전력과 상기 감쇠구동전력을 제어하는 펄스폭 변조회로가 적용된 것을 특징으로 하는 배연창의 개폐장치.
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