KR20120118717A

KR20120118717A - 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼

Info

Publication number: KR20120118717A
Application number: KR1020110036254A
Authority: KR
Inventors: 이동명
Original assignee: 이동명; (주)미도이앤씨
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2012-10-29
Also published as: KR101202403B1

Abstract

본 발명은 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼에 관한 것으로 더 상세하게는 공동주택 화장실 및 주방 후드 등의 덕트에 설치하여 평상시 풍도를 통한 실내 환기를 가능하게 하고 화재시 방화와 제연 그리고 각종 유체의 실내측 역류와 침입 및 확산을 무전원으로 제어하는 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼에 관한 것이다.
본 발명의 댐퍼(200)는, 배기 덕트(203)의 외부 일측에 마련된 베이스플레이트(206); 상기 베이스플레이트(206)에 안착되는 베이스 패널(207); 상기 회전샤프트(201)의 일단에 결합 되고 베이스 패널(207)을 따라 설치된 회전기어(208); 상기 회전기어(208)측에 구동모터(204)의 회전력을 전달하고 한쪽 방향으로 스프링 탄성이 작용하도록 태엽스프링(209)에 맞물려 탄지된 아이들 기어(211); 상기 아이들 기어(211)에 구동모터(204)의 회전력을 전달하기 위해 구동모터(204)의 축(204a)에 결합된 모터기어(212)의 회전력을 아이들 기어(211)에 매게 하는 동력차단기어(213); 상기 동력차단기어(213)를 베이스 패널(207)의 상부를 기준으로 업다운 시켜 위치에 따라 아이들 기어(211)와 모터기어(212) 사이 동력을 연결하고 끊어주기 위해 동력차단기어(213)의 회전축을 이루고 전자 솔레노이드 장치(214)의 전기적 통전에 의해 가동되는 로드(215); 화재를 감지하는 연기감지기(216);로 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼{MULTI-FUNCTION COMPLEX DAMPER FOR VENTILATION AND FIRE}

본 발명은 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼에 관한 것으로 더 상세하게는 공동주택 화장실 및 주방 후드 등의 덕트에 설치하여 평상시 풍도를 통한 실내 환기를 가능하게 하고 화재시 방화와 제연 그리고 각종 유체의 실내측 역류와 침입 및 확산을 무전원으로 제어하는 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼에 관한 것이다.

도시의 과밀화 그리고 건축기술 발달에 의해 건축물의 대형화와 고층화가 일반화되었고 건축물의 용도도 복잡 다양화되어 하나의 건축 구조물을 점포, 음식점, 사무실 등 복합용도로 사용하고 있다.

대규모 건축물은 소방안전을 위해 고도화된 방재시스템을 구축하도록 규제하고 있지만 화재에 안전하지 못하다.

건물의 내부 또는 외부에서 화재가 발생하면 건물내 재실자는 화재 발생 장소 부근의 화염에 의한 직접적인 영향뿐만 아니라 화재기류에 의해 운반되어 건물 내에 확산 되는 연기의 영향을 받아 특히 확산 연기가 인체에 더 해로운 것으로 알려져 있다.

건물 화재시 연기가 인체에 나쁜 영향을 미치는 이유는 연소가스가 유동과정에서 혼합되는 공기에 의해 희석된 것으로 화염이나 연소 후 가스보다 위험도는 낮지만 화염에 비해 확산 되는 속도가 빠르기 때문에 인체에 더 해로우며 위험성도 크다.

또한, 화재가 발생하면 도료, 플라스틱 내외장재 등의 석유화학제품 및 합성섬유로 된 카펫 등의 건축자재가 발화되어 대량의 유독성 가스와 연기를 발생시키고 독성으로 인해 질식 등의 인명피해를 일으키고 접근을 방해하여 소방 및 소화활동에 지장을 준다.

건축물 화재에서 발생 되는 화염과 고온가스의 열전도, 연기의 확산 등을 효과적으로 차단하기 위하여 다양한 기술들이 제시되어 있다. 예를 들면, 환기 및 난방 또는 냉방시설의 풍도가 방화구획을 관통하는 경우 그 관통부분 또는 근접된 부분에 방화 방연 댐퍼를 설치하는 기술이 알려져 있다.

종래 공동주택에서 환기를 위해 사용되는 환기 풍도는 도 1에 나타낸 바와 같이 실내측(11) 환기 풍도가 댐퍼(20)를 통해 방화구획을 관통하여 수직배기 풍도(10)에 연결되어 있어 실내측(11)에서 발생되는 화장실 냄새 등이 댐퍼(20)를 통과하여 풍도(10)로 배출되도록 되어 있다.

주방 후드(30)에는 음식 냄새 제거를 위해 도 2와 같이 팬(31)을 설치하여 실내측(11) 주방에서 배출되는 음식물 냄새를 강제 송풍하여 댐퍼(20)를 통해 풍도(10)로 보내 외부로 배출하도록 되어 있다.

공동주택의 주방과 화장실 배기는 도 1과 같이, 옥상에 설치된 자연환기방식의 팬(40)에 의존하기 때문에 주방의 음식물 냄새나 화장실 냄새가 거주 세대인 실내측(11) a1 방향으로 역류하기도 하고 실내외 온도차로 발생하는 굴뚝효과에 따른 역풍 현상으로 생활에 불편함을 초래하고 있으나 이를 제거하기 위한 수단이 없으며 화재발생시 연기 이동력 즉, 굴뚝효과, 부력, 팽창, 바람 등에 의해 화장실과 주방 후드의 환기풍도를 통해 화기를 다른 공간으로 역류시켜 화재를 확대시키고 연기 또한 다른 공간으로 스며들면서 확산 되어 안정성을 위협한다. 이로 인해 인명과 재산 피해가 시간이 지날수록 증가 되는 문제점이 있다.

소방시스템은 일반적으로 화재가 발생할 경우 사람이 보다 안전하게 대피할 수 있는 공간을 제공하고 화재의 조기 감지와 진압을 위한 설비 위주로 설계되는데 신속한 감지와 통보, 초기 소화, 연기와 열의 확산방지, 제연시스템, 안전구역 설정, 피난과 대피계획 등 각각 관련되는 복수의 소방시스템으로 구성된다.

풍도(10)를 통해 유동하는 각종 냄새 및 화재발생시 유체의 역류를 방지하기 위한 기술이 다음과 같이 알려져 있다.

대한민국 등록실용신안 등록번호 제0357345호에는 '시스템 댐퍼'가 개시되어 있다. 이 기술은 거실 및 주방용 배기덕트 또는 화장실용 배기덕트 등에 설치 가능한 시스템 댐퍼 이다. 전원이 차단되어도 충전된 전원으로 정역모터를 구동시켜 배기덕트의 밀폐가 가능하며, 배기덕트 내에 공기압 증가를 방지하고, 화재시 배기덕트가 밀폐되어 화염이 실내로 역류하지 않도록 하기 위한 것이다.

상기 기술은 정역 회전모터를 구동시키는 주전원이 차단되면 충전 전원을 이용하여 배기덕트를 개폐하는 전동형 방식이므로 긴급 화재와 같은 상황에서 1차측 주전원과 2차측 충전 전원이 차단되면 정상적인 작동이 이루어지지 않을 가능성이 크므로 안정성이 미흡한 문제점이 있었다.

또 다른 기술로서 대한민국 등록실용신안 등록번호 제0398530호의 '후드용 댐퍼'가 개시되어 있다.

상기 후드용 댐퍼(50)는, 도 3 및 도 4와 같이, 컨트롤러(51)의 조작신호에 따라 모터(52)에 전원을 인가하고, 전원에 의해 모터(52)가 구동하면서 감속기(53)로 구동력을 전달하여 회전샤프트(54)로 댐퍼 본체(55)에 결합 되어 있는 개폐부재(56)를 회전시켜 댐퍼 본체(55)의 배기 덕트(57)의 유로를 통한 공기 배출을 단속하도록 되어 있다.

그러나, 덕트(57)의 유로를 여닫는 개폐부재(56)를 모터(52)의 구동력으로 직접 작동시키도록 되어 있어 화재 발생과 같은 긴급 상황시 전원이 차단되면 개폐부재(56)를 닫지 못해 외부 수직덕트를 따라 연기와 가스가 실내측으로 역류되어 안정성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 감안하여 창안한 것으로, 각종 건물 그리고 공동주택 등의 화장실 및 주방 후드의 덕트에 복합 댐퍼를 설치하여 각종 냄새를 환기시키고 역류와 굴뚝효과에 의한 역풍 방지는 물론 화재 발생시 덕트를 통해 화기가 다른 공간으로 옮겨가 화재구역이 확대되는 문제를 방지하고 연기이동력에 의해 연기가 다른 공간으로 침투 및 확산되는 현상을 방지하여 건물 내 재실자 및 거주자의 피난 안정성을 확보하도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 각종 건물 그리고 공동주택 등의 화장실 및 주방 후드의 환기 덕트에 설치되어 냄새의 배기 및 역류를 방지하는 댐퍼가 원격 제어에 의해 에러 없이 작동되어 화재시 화기와 연기가 역류로 인해 다른 공간으로 옮겨가 발생 되는 인명 및 재산 피해를 줄이데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 환기 및 소방용 다기능 댐퍼는,

건물에 수직방향으로 시공되는 수직배기덕트와 상통하여 수직배기덕트를 개폐하기 위하여 회전샤프트로 결합된 블레이드가 설치된 배기 덕트가 있고 상기 배기 덕트의 일측에는 구동모터의 구동을 제어하는 컨트롤러가 설치되며, 상기 컨트롤러의 구동 신호에 따라 회전하는 구동모터의 동력을 상기 블레이드에 전달하여 수직배기덕트를 개폐하도록 구성되는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼에 있어서,

상기 댐퍼는,

상기 배기 덕트의 외부 일측에 마련된 베이스플레이트;

상기 베이스플레이트에 안착되는 베이스 패널;

상기 회전샤프트의 일단에 결합 되고 베이스 패널을 따라 설치된 회전기어;

상기 회전기어측에 구동모터의 회전력을 전달하고 한쪽 방향으로 스프링 탄성이 작용하도록 태엽스프링에 맞물려 탄지된 아이들 기어;

상기 아이들 기어에 구동모터의 회전력을 전달하기 위해 구동모터의 축에 결합된 모터기어의 회전력을 아이들 기어에 매게 하는 동력차단기어;

상기 동력차단기어를 베이스 패널의 상부를 기준으로 업다운 시켜 위치에 따라 아이들 기어와 모터기어 사이 동력을 연결하고 끊어주기 위해 동력차단기어의 회전축을 이루고 전자 솔레노이드 장치의 전기적 통전에 의해 가동되는 로드;

상기 전자 솔레노이드 장치에 전기적 신호를 컨트롤러를 통해 전달하는 연기감지기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전샤프트의 일단에 중공축을 결합하여 회전샤프트를 베이스 패널에 결합하여 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 배기 덕트에는 열감지기를 설치하여 배기 덕트 유로를 따라 유동하는 유체의 온도를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 컨트롤러는,

연기를 감지하는 연기감지기의 화재 검출 신호를 수신하는 검출수신기를 통해 화재 검출 신호를 전달받아 전자 솔레노이드 장치를 구동시키는 동시에 구동모터의 구동을 제어하여 블레이드를 개폐하도록 구성되고 배기 덕트에 설치된 열감지기의 온도를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전기어는, 회전각이 주어진 섹터 기어로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 아이들 기어를 탄지 하는 태엽스프링은 판스프링으로 구성되어 스프링하우징에 안착되고, 스프링하우징은 베이스 패널에 장착되어 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 로드에는 코일스프링이 장착되어 스프링 힘으로 동력차단기어가 하부측 베이스 패널에 밀착되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명은 공동주택의 화장실이나 주방 후드의 환기 풍도가 방화구획을 관통하는 관통부분 또는 이에 근접한 부분에 방화, 제연 댐퍼의 기능을 할 수 있는 환기 및 화재용 다기능 복합 댐퍼를 설치함으로서 화재발생시 환기 풍도를 통해 화기나 연기가 다른 실내측 공간으로 역류와 침입 그리고 확산 되는 것을 차단 제어하여 피난의 안전성을 확보하고 인명과 재산피해를 최소화할 수 있으며, 방재성능의 향상과 방화구획 활용의 극대화 및 소방방재시스템 설계 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 공동주택의 환기 계통도.
도 2는 일반적인 주방 후드의 설치 예를 나타낸 도면.
도 3은 종래의 환기 댐퍼를 설명하기 위한 사시도.
도 4는 도 3의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 설치 계통도.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 장치 구성도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 조립 상세도.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 도면 대용 실물 제작 사진.

이하, 도면을 참고로 본 발명을 구체적으로 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 설치 계통도이다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 장치 구성도이다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 분해 사시도 이다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 조립 상세도이다. 도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 도면 대용 실물 제작 사진이다.

본 발명에 따른 환기 및 소방용 다기능 댐퍼(200)는, 도 5 내지 도 7과 같이, 건물에 수직방향으로 시공되는 수직배기덕트(100)를 개폐하기 위하여 수직배기덕트(100)와 상통하도록 설치된다. 이를 위하여 회전샤프트(201)로 결합 되어 회전샤프트(201)의 회전에 따라 개폐되는 블레이드(202)가 설치된 배기 덕트(203)가 있고 상기 배기 덕트(203)의 일측에는 구동모터(204)의 구동을 제어하는 컨트롤러(205)가 설치되며, 상기 컨트롤러(205)의 구동 신호에 따라 회전하는 구동모터(204)의 동력을 회전샤프트(201)를 통해 블레이드(202)에 전달하여 수직배기덕트(100)를 개폐하도록 구성된다.

본 발명에 따른 보다 구체적인 댐퍼(200)의 구성은, 배기 덕트(203)의 외부 일측에 마련되어 베이스 패널(207)을 결합하는 베이스플레이트(206)가 구성된다. 베이스플레이트(206)는 설치용 브라켓과 같은 것으로 배기 덕트(203)에 일체형 또는 부착형으로 제작하여 구성된다.

그리고, 베이스플레이트(206)에는 베이스 패널(207)이 안착 된다. 베이스플레이트(206)는, 평판형의 패널로서 도면에는 상부와 하부로 구분되어 배치된 예로 나타나 있다. 배기 덕트(203)의 유로를 여닫는 블레이드(202)를 회전샤프트(201)를 통해 개폐하기 위하여 구동모터(204)를 포함한 각종 기어들을 조합하여 배치하기 위한 패널이다.

그리고, 회전기어(208)가 회전샤프트(201)의 일단에 결합 되고 베이스 패널(207)을 따라 설치된다. 회전기어(208)는 블레이드(202)를 개폐하는 회전샤프트(201)에 맞물려 구성된다.

그리고, 회전기어(208)측에 구동모터(204)의 회전력을 전달하고 한쪽 방향으로 스프링 탄성이 작용하도록 태엽스프링(209)에 맞물려 탄지된 아이들 기어(211)가 구성된다. 여기서, 아이들 기어(211)는 구동모터(204)의 회전을 전달받아 태엽스프링(209)을 수축시키면서 회전샤프트(201)를 블레이드(202)가 열리는 방향으로 회전되도록 하는 동시에 구동모터(204)의 역회전에서는 태엽스프링(209)을 팽창시키고 회전샤프트(201)를 블레이드(202)가 닫히는 방향으로 회전시킨다.

그리고, 아이들 기어(211)에 구동모터(204)의 회전력을 전달하기 위해 구동모터(204)의 축(204a)에 결합된 모터기어(212)의 회전력을 아이들 기어(211)에 매게 하는 동력차단기어(213)가 구성된다.

그리고, 동력차단기어(213)를 베이스 패널(207)의 상부를 기준으로 업다운 시켜 위치에 따라 아이들 기어(211)와 모터기어(212) 사이 동력을 연결하거나 끊어 주기 위해 동력차단기어(213)의 회전축을 이루고 전자 솔레노이드 장치(214)의 전기적 통전에 의해 가동되는 로드(215)가 구성된다.

그리고, 전자 솔레노이드 장치(214)에 전기적 신호를 컨트롤러(205)를 통해 전달하는 연기감지기(216)가 구성된다.

또한, 회전샤프트(201)의 일단에 중공축(217)을 결합하여 회전샤프트(201)를 베이스 패널(207)에 결합하여 구성된다. 중공축(217)에 결합되는 회전샤프트(201)는 베이스 패널(207)과의 직접 접촉이 회피되고 베어링 부재와 같은 기계요소를 중공축(217)을 통해 결합하여 회전샤프트(201)의 회전 안정성을 양호하게 한다.

또한, 배기 덕트(203)에는 열감지기(218)를 설치하여 배기 덕트(203)의 유로를 따라 유동하는 유체의 온도를 감지하도록 구성된다. 열감지기(218)는 배기 덕트(203)의 유로를 따라 유동하는 화재실의 유체 온도를 검출하여 그 데이터를 컨트롤러(205)로 정보로 전달하여 화재 발생 등과 같은 긴급 조치 상황에서 블레이드(202)를 닫을 수 있도록 한다.

또한, 컨트롤러(205)는, 연기를 감지하는 연기감지기(216)의 화재 검출 신호를 수신하는 검출수신기(219)를 통해 화재 검출 신호를 전달받아 전자 솔레노이드 장치(214)를 구동시키는 동시에 구동모터(204)의 구동을 제어하여 블레이드(202)를 개폐하도록 구성되고 배기 덕트(203)에 설치된 열감지기(218)의 온도를 검출하도록 구성된다.

또한, 회전기어(208)는, 회전각이 주어진 섹터 기어로 구성된다. 섹터 기어는 회전샤프트(201)를 블레이드(202)의 개폐 각도에 비례하여 회전시킨다. 블레이드(202)의 개폐 위치는 배기 덕트(203)의 유로를 수평으로 가로지르는 위치를 유로 폐쇄, 유로에서 비스듬히 기울거나 수직으로 놓인 위치가 유로 개방 위치이다.

또한, 아이들 기어(211)를 탄지 하는 태엽스프링(209)은 판스프링으로 구성되어 스프링하우징(210)에 안착되고, 스프링하우징(210)은 베이스 패널(207)에 장착되어 구성된다.

태엽스프링(209)은 띠 형상의 판스프링을 원주상으로 감아놓은 형상으로서 아이들 기어(211)의 회전 방향에 따라 압축되고 압축된 상태에서 반대 방향으로 돌리면 압축이 풀리면서 팽창된다.

그러나, 아이들 기어(211)는 구동모터(204)의 동력을 전달받는 조건에서는 주변 기어들인 회전기어(208)와 동력차단기어(213)에 치합 되어 태엽스프링(209)의 탄성력이 아이들 기어(211)에 직접 전달되지 않는다.

동력차단기어(213)가 구동모터(204)측 모터기어(212)와 아이들 기어(211)로부터 이탈된 조건에서 압축 상태의 태엽스프링(209)은 팽창되면서 그 힘을 회전기어(208)측에 전달하여 회전샤프트(201)를 회전시켜 블레이드(202)가 다른 어떤 전원과 에너지 없이 태엽스프링(209)의 탄성력으로 폐쇄되도록 구성된다.

또한, 전자 솔레노이드 장치(214)의 로드(215)에는 코일스프링(220)이 장착되어 스프링 힘으로 동력차단기어(213)가 들뜸 없이 하부측 베이스 패널(207)에 밀착되도록 구성된다.

미설명 부호 221은, 블레이드(202)의 원주상으로 결합되고 댐퍼 몸체의 배기 덕트(203) 내벽에 밀착되는 '실링체'이다. 222는 블레이드(202)를 회전샤프트(201)에 체결하는 '체결편'이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼(MFCD)는 도면 5 및 도 6과 같이 화장실 또는 주방의 방화구획(103)을 관통하는 후드(104) 부분에 설치되고 복합 댐퍼(200)는 수직배기덕트(100)와 연결된다. 도 6은 후드(104)의 덕트에 댐퍼(200)를 설치한 예이다.

평상시 환기 모드에서는 복합댐퍼(200)의 구동장치부를 작동시켜 블레이드(202)를 항상 90°개방시켜 두기 때문에 화장실의 냄새나 주방의 음식냄새는 화장실과 주방 팬의 전원 스위치를 작동시키면 환기가 이루어진다.

화재 모드에서는 건물에 설치된 연기감지기(216)와 복합 댐퍼(200)에 설치된 열감지기(218) 센서로부터 연기와 열을 감지하여 소방방재용 수신기(219)로 화재신호가 전달된다.

이렇게 전달된 신호는 복합 댐퍼(200)의 컨트롤러(205)에 전달되어 복합 댐퍼(200)에 부착된 동력차단부의 전자 솔레노이드 장치(214)의 전자석을 작동시켜 구동장치부의 동력차단기어(213)를 들어올리면 평상시 복합 댐퍼(200)의 블레이드(202)를 열 때 발생한 회전력을 탄성에너지로 저장하고 있던 태엽스프링(209)이 풀리면서 구동장치부의 스프링기어(211)가 회전된다.

이때 스프링기어(211)와 맞물린 회전기어(208)가 반대로 회전하면서 복합 댐퍼(200)의 회전샤프트(201)를 돌려 블레이드(202)를 닫아 화재실(102)의 화열이 다른 실내측(101)과 다른 층으로 확산 되는 것을 막아 화재 확산을 막고 또한 연기의 확산과 침입을 막아 피난안전성을 확보한다.

복합 댐퍼(200)는 바람에 의한 압력, 건물의 실내외 온도차에 의한 굴뚝효과에 의한 압력(

=2,000Pa) 및 건물의 층고에 따른 압력수두에 의해 다른 층의 실내로 역류될 수 있기 때문에 이들 압력을 극복하고 환기가 가능하도록 설치된다.

또한 화재발생시 발생하는 연기이동력(굴뚝효과, 부력, 팽창, 바람 등)으로부터 발생 되는 압력(

=600Pa)을 고려하여 복합 댐퍼(200)의 각 부품들은 컴퓨터 시뮬레이션 및 실험을 통해 검증하고 이들 결과로부터 복합 댐퍼(200)의 효율을 향상시켰다.

본 발명에 따른 환기 및 소방용 다기능 복합 댐퍼(200)를 크게 구분하면 다음과 같다.

배기덕트(203) 유로가 형성된 댐퍼 몸체와 구동모터(204)로 이루어지는 구동부, 모터기어(212)와 동력차단기어(213) 그리고 아이들 기어(211) 및 회전기어(208)로 이루어지는 동력전달부, 전자석(214a)과 전자석을 지지하는 고정브라켓(214b)으로 이루어지는 전자 솔레노이드 장치(214)와 전자 솔레노이드 장치(214)의 전기적 신호에 따라 가동하는 로드(215)로 이루어지는 동력전달 차단부로 구분된다.

그리고, 태엽스프링(209) 및 스프링하우징(210)으로 되는 구동력 에너지 저장부, 구동부, 동력전달부 및 동력전달차단부 그리고 구동력 에너지 저장부 등을 고정하는 베이스패널(207)로 구분되며, 댐퍼 본체의 주변부에 설치되는 컨트롤러(205) 및 열감지센서(218)로 구성되어 있다.

댐퍼 몸체는, 날개형 블레이드(202), 블레이드(202)와 댐퍼 몸체 사이를 실링해주는 실링체(221), 블레이드(202) 개폐를 위해 동력을 전달하는 회전샤프트(201), 회전샤프트(201)의 베어링 역할을 하는 중공축(217)으로 구성되어 있다.

구동부는, 구동모터(204)와 감속기(204b) 및 축(204a)으로 되어 있다.

동력전달부는, 모터기어(212)와 동력차단기어(213), 아이들 기어(211), 블레이드(202)를 개폐하는 회전기어(208)로 되어 있으며, 각 부품은 상하 베이스패널(207)에 위치한다.

동력전달차단부는, 전자석(214a)과 고정브라켓(214b) 및 로드(215)를 포함하는 전자 솔레노이드 장치(214)의 로드(215)에 동력차단기어(213)가 연결되어 있고 로드(215) 및 동력차단기어(213)를 원래의 기어배열로 복원시켜주는 코일스프링(220)으로 구성되어 있으며, 전자석(214a)은 고정브라켓(214b)에 고정되어 상부측 베이스패널(207)에 고정된다.

구동력 에너지 저장부는, 구동력을 탄성에너지로 저장하는 태엽스프링(209)과 스프링하우징(210)으로 구성되어있으며, 태엽스프링(209)은 동력차단기어(213)의 로드(215) 일단부와 스프링하우징(210)에 고정되고, 스프링하우징커버(210)은 하부측 베이스패널(207)에 고정된다.

댐퍼(200)는 평상시 화장실의 냄새 그리고 주방 음식냄새가 화장실과 주방의 사용자가 팬의 전원 스위치를 작동시키면 항시 환기가 이루어져야 하므로 댐퍼(200)의 블레이드(202)는 항상 열려있는 상태를 유지한다.

따라서 블레이드(202)는 구동부측 구동모터(204)로부터 발생되는 회전력이 모터기어(212)와 동력차단기어(213)를 통해 아이들 기어(211)로 전달되면 블레이드(202)를 개폐하는 회전기어(208)와 회전샤프트(201)에 전달되어 블레이드(202)는 90°개방되어 환기가 이루어진다.

블레이드(2020)는 동력전달부의 기어들의 치합에 의해 항상 90° 개방되어 고정 상태가 된다. 이때 구동부로부터 전달된 회전력은 동력차단기어(213)와 결합된 태엽스프링(209)의 탄성에너지로 저장되어 화재시 무동력으로 블레이드(202)를 닫아 배기 덕트(203)의 유로를 폐쇄시킨다. 이를 통해 화재시 전원이 차단되더라도 무전원으로 블레이드(202)를 강제적으로 닫을 수 있다.

따라서, 전원이 차단된 상태에서도 블레이드(202)를 가동시켜 배기 덕트(203)의 유로를 차단할 수 있으므로 화재에서 발생되는 유독성 연기 등을 포함한 유동 유체가 실내측(101) 역류를 안전하게 방지한다. 종래 댐퍼는 전원 공급 조건에서 유로를 폐쇄하는 형식이므로 전원 공급이 중지되면 유독성 유체가 그대로 실내측(101)으로 역류 되는 현상이 나타나지만 본 발명에 따른 블레이드(202) 개폐 형식은 무전원 탄성에너지로 가동되어 전원 공급 중지 상태에서도 안전하게 유로를 폐쇄하는 특징이 있다.

본 발명에 따른 댐퍼(200)의 작동은, 화재시 화재실(102)의 연기감지기(216)와 복합 댐퍼(200)의 몸체에 설치된 열감지기(218) 센서로 연기나 열을 감지하면 소방방재용 수신기(219)로 화재신호가 전달되고 전달된 신호는 다른 각 층의 방화구역에 설치된 복합 댐퍼(200)의 컨트롤러(205)에 전달되어 90°개방 상태를 유지하는 블레이드(202)를 폐쇄하게 된다.

댐퍼(200)의 몸체와 블레이드(202) 사이는 고온재의 실링체(221)가 밀착되어 틈새를 막아 실링해 주기 때문에 화재실(102)의 화열이나 연기의 확산과 침입이 차단되어 화재확산을 막고 연기이동을 제어함으로서 재실자나 거주자에게 원활한 피난을 할 수 있게 해준다.

블레이드(202)는 화재시 동력차단부의 전자석(214a))에 전원이 인가되어 작동되면 동력차단기어(213)와 전자석(214a)을 연결해주는 로드(215)가 동력차단기어(213)를 들어 올리게되고, 동력차단기어(213)가 들어올려 지면 동력전달 모터기어(212)와 아이들 기어(211), 블레이드(202)를 개폐하는 섹터기어인 회전기어(208)의 접선력이 해제되므로 평상시 블레이드(202)를 열 때 발생한 회전력을 탄성에너지로 저장하고 있던 태엽스프링(209)이 풀리게 되고 태엽스프링(209)의 탄성에너지에 의해 아이들 기어(211), 블레이드(202)를 개폐하는 회전기어(208)가 반대로 회전하면서 닫히게 된다.

전자 솔레노이드 장치(214)의 전자석(214a)은 화재실(102)의 연기감지기(216)와 댐퍼 몸체에 설치된 열감지기(218) 센서로 연기나 열을 감지하면 소방방재용 수신기(219)로 화재신호가 전달되고 전달된 신호가 다른 각 층의 방화구역에 설치된 댐퍼의 컨트롤러(205)에 전달되는 신호에 의해 작동된다.

댐퍼(200)의 블레이드(202)가 닫히면 화재실(102)의 화열을 실내측(101)이나 다른 층이으로 확산 되는 것을 차단하여 화재확산을 막을 수 있고 또한 연기의 확산과 침입을 차단할 수 있다.

다시 정상상태가 되어 전자석(214a)에 인가된 전원이 차단되면 동력차단기어(213)를 원래의 기어배열로 복원시켜주는 복원용 코일스프링(220)에 의해 동력차단기어(213)는 모터기어(212)와 아이들 기어(211), 회전기어(208)와 함께 원래 상태로 치합되어 배열되고, 이들 기어들은 구동모터(204)와 감속기(204b))로부터 동력을 전달받아 블레이드(202)를 다시 90°개방시켜 환기 모드 상태로 놓인다.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 댐퍼(200)의 실물 제품 사진이다.

이와 같이 본 발명은 도면 및 명세서를 통하여 발명의 일 실시 예를 참고로 설명하였으나 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변형 및 균등한 실시가 가능하다.

100: 수직배기덕트
201: 회전샤프트
202: 블레이드
203: 배기덕트
204: 구동모터
205: 컨트롤러
206: 베이스플레이트
207: 베이스 패널
208: 회전기어
209: 태엽스프링
210: 스프링하우징
211: 아이들기어
212: 모터기어
213: 동력차단기어
214: 전자솔레노이드장치
215: 로드
216: 연기감지기
217: 중공축
218: 열감지기
219: 수신기
220: 코일스프링

Claims

건물에 수직방향으로 시공되는 수직배기덕트(100)와 상통하여 수직배기덕트(100)를 개폐하기 위하여 회전샤프트(201)로 결합된 블레이드(202)가 설치된 배기 덕트(203)가 있고 상기 배기 덕트(203)의 일측에는 구동모터(204)의 구동을 제어하는 컨트롤러(205)가 설치되며, 상기 컨트롤러(205)의 구동 신호에 따라 회전하는 구동모터(204)의 동력을 상기 블레이드(202)에 전달하여 수직배기덕트(100)를 개폐하도록 구성되는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼(200)에 있어서,
상기 댐퍼(200)는,
상기 배기 덕트(203)의 외부 일측에 마련된 베이스플레이트(206);
상기 베이스플레이트(206)에 안착되는 베이스 패널(207);
상기 회전샤프트(201)의 일단에 결합 되고 베이스 패널(207)을 따라 설치된 회전기어(208);
상기 회전기어(208)측에 구동모터(204)의 회전력을 전달하고 한쪽 방향으로 스프링 탄성이 작용하도록 태엽스프링(209)에 맞물려 탄지된 아이들 기어(211);
상기 아이들 기어(211)에 구동모터(204)의 회전력을 전달하기 위해 구동모터(204)의 축(204a)에 결합된 모터기어(212)의 회전력을 아이들 기어(211)에 매게 하는 동력차단기어(213);
상기 동력차단기어(213)를 베이스 패널(207)의 상부를 기준으로 업다운 시켜 위치에 따라 아이들 기어(211)와 모터기어(212) 사이 동력을 연결하고 끊어주기 위해 동력차단기어(213)의 회전축을 이루고 전자 솔레노이드 장치(214)의 전기적 통전에 의해 가동되는 로드(215);
상기 전자 솔레노이드 장치(214)에 전기적 신호를 컨트롤러(205)를 통해 전달하는 연기감지기(216);를 포함하는 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항에 있어서,
상기 회전샤프트(201)의 일단에 중공축(217)을 결합하여 회전샤프트(201)를 베이스 패널(207)에 결합하여 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항에 있어서,
상기 배기 덕트(203)에는 열감지기(218)를 설치하여 배기 덕트(203)의 유로를 따라 유동하는 유체의 온도를 감지하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
상기 컨트롤러(205)는,
연기를 감지하는 연기감지기(216)의 화재 검출 신호를 수신하는 검출수신기(219)를 통해 화재 검출 신호를 전달받아 전자 솔레노이드 장치(214)를 구동시키는 동시에 구동모터(204)의 구동을 제어하여 블레이드(202)를 개폐하도록 구성되고 배기 덕트(203)에 설치된 열감지기(218)의 온도를 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항에 있어서,
상기 회전기어(208)는, 회전각이 주어진 섹터 기어로 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항에 있어서,
상기 아이들 기어(211)를 탄지 하는 태엽스프링(209)은 판스프링으로 구성되어 스프링하우징(210)에 안착되고, 상기 스프링하우징(210)은 베이스 패널(207)에 장착되어 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.
제 1 항에 있어서,
상기 로드(215)에는 코일스프링(220)이 장착되어 스프링 힘으로 동력차단기어(213)가 하부측 베이스 패널(207)에 밀착되도록 구성된 것을 특징으로 하는 환기 및 소방용 다기능 댐퍼.