KR20130030419A

KR20130030419A - 덕트용 풍량조절장치

Info

Publication number: KR20130030419A
Application number: KR1020110093863A
Authority: KR
Inventors: 이성인; 박순동; 박종민
Original assignee: 삼성중공업 주식회사
Priority date: 2011-09-19
Filing date: 2011-09-19
Publication date: 2013-03-27

Abstract

덕트용 풍량조절장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 덕트용 풍량조절장치는 내부의 유로가 복수의 개폐영역으로 분할되는 원통형 본체와, 각 개폐영역의 개방정도를 별도로 조절할 수 있도록 본체에 설치된 복수의 개폐장치를 포함한다.

Description

덕트용 풍량조절장치{AIR VOLUME CONTROL DEVICE FOR DUCT}

본 발명은 덕트용 풍량조절장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유로의 개방정도를 영역별로 조절할 수 있어 덕트 내부의 공기흐름 및 풍량을 쉽게 제어할 수 있는 덕트용 풍량조절장치에 관한 것이다.

건물이나 선박에는 공기유로를 형성하는 덕트들이 설치되고, 이들 덕트에는 필요한 곳마다 유로를 개폐하거나 풍량을 조절할 수 있는 풍량조절장치가 설치된다.

대한민국 등록특허공보 10-0518762호는 풍량조절장치의 일 예로서 원통형 덕트 내부에 회전하도록 설치된 원판형 배기조절차단판을 제시하고 있다. 이 장치는 배기조절차단판을 회전시켜 유로를 개방하거나 폐쇄할 수 있고, 배기조절차단판의 회전각도를 조절하여 풍량을 조절할 수 있다.

그러나 이러한 풍량조절장치는 풍량조절을 위해 배기조절차단판을 회전시킴으로써 배기조절차단판이 덕트 내부의 공기 흐름방향에 대하여 경사를 유지할 경우 배기조절차단판이 흐름에 영향을 주어 심한 와류를 유발하는 문제가 있다. 이러한 와류는 공기흐름을 불균일하게 하기 때문에 배기조절차단판 하류에 분기덕트가 존재할 경우 각 덕트로의 균등한 공기분배를 어렵게 할 수 있다.

한편, 대한민국 공개특허공보 10-2004-0075298호는 전술한 경우와 다른 형태의 풍량조절장치를 제시하고 있다. 이 장치는 원통형의 덕트 연결통 내부에 적층된 다수의 개폐날개와, 개폐날개들이 끼워진 구동축을 회전시키는 모터를 갖추고 있다. 이 장치는 모터의 구동에 의해 개폐날개들이 겹친 상태에서 펼쳐지거나 접힘으로써 유로를 개폐하거나 개방정도를 조절할 수 있다.

그러나 이러한 풍량조절장치는 유로의 개폐와 풍량제어가 가능하기는 하지만, 유로의 개폐 패턴이 일정하기 때문에 역시 그 하류의 공기흐름을 제어하기 어려운 결점이 있다.

특허문헌1: 한국 등록특허공보 10-0518762호 (2005. 09. 30. 공고) 특허문헌2: 한국 공개특허공보 10-2004-0075298호(2004. 08. 27. 공개)

본 발명의 목적은 유로의 개방정도를 영역별로 조절할 수 있어 덕트 내부의 공기흐름 및 풍량을 쉽게 제어할 수 있도록 하는 덕트용 풍량조절장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부의 유로가 복수의 개폐영역으로 분할되는 원통형 본체; 상기 각 개폐영역의 개방정도를 별도로 조절할 수 있도록 상기 본체에 설치된 복수의 개폐장치를 포함하는 덕트용 풍량조절장치가 제공될 수 있다.

상기 복수의 개폐영역은 상기 본체의 중심을 기준으로 방사형으로 배치될 수 있다.

상기 풍량조절장치는 상기 본체의 중심부에 마련된 지지축을 더 포함할 수 있고, 상기 각 개폐장치는 일단이 상기 지지축에 결합되고 축방향으로 적층되며 회전에 의해 상호 겹친 상태에서 펴지거나 접히는 복수의 개폐날개와, 상기 복수의 개폐날개 중 가장 외측에 위치하는 것으로부터 상기 본체를 관통하여 외부로 연장되며 상기 본체에 둘레방향으로 길게 형성된 슬롯을 따라 이동할 수 있는 개폐조작부를 포함할 수 있다.

상기 각 개폐날개는 펴질 때 일부 겹친상태에서 상호 걸릴 수 있도록 하는 제1걸림부와, 접힐 때 상호 겹친상태에서 상호 걸릴 수 있도록 하는 제2걸림부를 포함할 수 있다.

상기 제1걸림부는 상기 각 개폐날개의 양 측단으로부터 상반된 방향으로 돌출하는 형태일 수 있고, 상기 제2걸림부는 상기 개폐날개의 접히는 쪽 측단으로부터 상기 제1걸림부 반대 쪽으로 돌출되는 돌기형태일 수 있다.

상기 슬롯에는 기밀을 유지하면서 상기 개폐조작부의 이동을 허용할 수 있도록 탄성을 가진 소재로 마련되고 평소 밀착상태를 유지하는 절개부를 갖춘 밀봉부재가 설치될 수 있다.

상기 복수의 개폐날개 중 하나는 상기 본체 내에 고정되고, 나머지 개폐날개가 고정된 개폐날개의 한쪽 측면 방향으로 회전 가능한 상태로 연이어 적층되며, 고정된 개폐날개 반대편의 가장 외측 개폐날개에 상기 개폐조작부가 마련될 수 있다.

상기 각 개폐영역은 부채꼴로 마련되고, 상기 각 개폐날개는 상기 개폐영역보다 폭이 작은 부채꼴로 마련될 수 있다.

상기 풍량조절장치는 상기 본체의 중심부에 마련된 지지부재를 더 포함할 수 있고, 상기 각 개폐장치는 상기 개폐영역과 대응하는 크기 및 형상으로 마련되며 일단이 상기 지지부재에 회전 가능하게 지지되고 반대편이 상기 본체를 관통하여 외부로 연장되는 회전축에 결합된 개폐날개와, 상기 본체 외측의 상기 회전축에 결합된 회전손잡이와, 상기 회전손잡이와 접하도록 상기 본체 외면에 설치된 마찰부재를 포함할 수 있다.

상기 본체의 양단에는 덕트와 연결되는 플랜지부가 각각 마련될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 덕트용 풍량조절장치는 내부의 유로가 복수의 개폐영역으로 분할되고, 각 개폐영역의 개방정도를 별도로 조절할 수 있는 복수의 개폐장치를 구비하기 때문에 덕트 내부의 공기흐름 및 풍량을 쉽게 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 풍량조절장치가 덕트에 설치된 상태의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 풍량조절장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로, 각 개폐영역을 균등하게 일부 개방한 상태이다.
도 4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 풍량조절장치의 개폐장치 사시도이다.
도 5는 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로, 각 개폐영역을 최대로 개방한 상태이다.
도 6은 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로, 각 개폐영역을 완전히 폐쇄한 상태이다.
도 7은 도 1의 E-E 선에 따른 단면도로, 각 개폐영역의 개방정도를 별도로 조절한 상태이다.
도 8은 도 1의 H부 상세도이다.
도 9는 도 1의 H부 외면의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 풍량조절장치의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 풍량조절장치의 단면도이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 9는 본 발명의 제1실시 예에 따른 덕트용 풍량조절장치를 나타낸다. 제1실시 예의 풍량조절장치는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 그 양단이 덕트(1,2)에 각각 연결되는 원통형의 본체(10)와, 본체(10) 내부의 유로를 영역별로 개폐할 수 있는 복수의 개폐장치(20A,20B,20C,20D)와, 복수의 개폐장치(20A,20B,20C,20D)를 설치하기 위해 본체(10)의 중심부에 마련된 지지축(30)을 구비한다.

본체(10)는 도 1에 도시한 바와 같이, 그 양단에 각각 마련된 플랜지부(11)가 볼트(12)의 체결에 의해 덕트(1,2)와 연결됨으로써 덕트(1,2)와 연계되는 유로를 형성한다.

본체(10) 내부의 유로는 도 3에 도시한 바와 같이, 지지축(30)을 중심으로 방사형으로 배치되는 복수의 개폐영역(A,B,C,D)으로 분할되고, 각 개폐영역(A,B,C,D)마다 별도로 개폐를 조절할 수 있는 개폐장치(20A,20B,20C,20D)가 설치된다. 도 3은 유로가 부채꼴 형태의 4개 개폐영역(A,B,C,D)으로 구분된 상태이고, 각 개폐영역마다 별도의 개폐장치(20A,20B,20C,20D)가 설치된 것이다.

여기서 하나의 개폐영역은 본체(10) 내부의 유로가 구획판 등에 의해서 구획된 별도의 영역이거나, 다른 부분과 별도로 개폐할 수 있도록 단지 공간에서 경계를 정하여 구분한 영역(실제로는 경계가 없는 형태)을 포함한다. 또 여기서는 본체(10) 내부의 유로가 4개의 개폐영역(A,B,C,D)으로 분할된 형태를 예시하였으나, 이에 한정되지 않고 유로는 2개 이상의 개폐영역으로 설정될 수 있다.

복수의 개폐장치(20A,20B,20C,20D)는 설치위치가 다를 뿐 모두 동일한 형태로 마련될 수 있다. 따라서 이하에서는 개폐장치 구성과 관련하여 그 중 하나를 예로 하여 설명하기로 한다.

개폐장치(20A)는 도 2와 도 4에 도시한 바와 같이, 부채꼴로 마련되고 폭이 좁은 쪽 단부에 원환형의 축결합부(24)를 갖춘 복수의 개폐날개(21,22,23)와, 복수의 개폐날개 중 가장 외측에 위치하는 개폐날개(23)로부터 본체(10)를 관통하여 외부로 연장되는 개폐조작부(25)를 포함한다. 여기서는 4개의 개폐날개를 갖춘 개폐장치를 예시하지만, 개폐날개의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 개폐장치(20A)는 해당 개폐영역(A)보다 크기가 작은 2개 이상의 개폐날개를 포함하는 형태일 수 있다.

도 4를 참조하면, 개폐날개들(21,22,23)은 축결합부(24)가 지지축(30)의 외면에 끼워진 상태에서 축방향으로 적층됨으로써 회전에 의해 펴지거나 접힐 수 있다. 마치 부채가 펴지거나 접히는 방식이다. 또 각 개폐날개(21,22,23)는 펴질 때 겹친상태에서 상호 걸릴 수 있도록 하는 제1걸림부(26)와, 접힐 때 상호 겹친상태에서 걸릴 수 있도록 하는 제2걸림부(27)를 구비한다.

제1걸림부(26)는 각 개폐날개(21,22,23)의 양 측단으로부터 상반된 방향으로 돌출하도록 절곡된 형태로 마련될 수 있고, 제2걸림부(27)는 개폐날개(21,22)가 접히는 쪽 측단으로부터 제1걸림부(26)의 반대 쪽으로 돌출하는 형태로 마련될 수 있다. 물론 도 4에 도시한 바와 같이, 개폐조작부(25)가 마련된 가장 외측 개폐날개(23)에는 한쪽 측단에 제1걸림부(26)가 마련되지 않을 수 있고, 제2걸림부(27) 또한 배제될 수 있다.

복수의 개폐날개 중 하나(21)는 그 외측단부(21a)가 본체(10)의 내면에 고정되고, 나머지 개폐날개(22,23)가 고정된 개폐날개(21)의 한쪽 측면방향으로 회전이 가능한 상태로 연이어 적층된다. 그리고 개폐조작부(25)는 고정된 개폐날개(21) 반대편의 가장 외측 개폐날개(23)에 마련된다. 개폐조작부(25)는 개폐날개(23)와 일체로 마련되거나 별도로 제작된 후 개폐날개(23)에 부착될 수 있다. 또 개폐조작부(25)에는 개폐조작부(25)의 조작을 위한 도구가 끼워지는 걸림공(25a)이 마련될 수 있다.

이러한 개폐장치들(20A,20B,20C,20D)은 도 2에 도시한 바와 같이, 각 개폐영역(A,B,C,D)에 대응하도록 본체(10)의 내부에 설치되며, 본체(10)의 중심부에 위치하는 지지축(30)에 순차적으로 끼워지는 방식으로 결합된다. 그리고 지지축(30)의 한쪽 단부에는 개폐장치들(20A,20B,20C,20D)이 지지축(30)으로부터 분리되지 않도록 결속핀(31)이 체결된다.

본체(10)에는 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)의 개폐조작부(25)가 끼워져 결합되는 복수의 슬롯(14)이 형성된다. 슬롯들(14)은 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)를 개폐할 때 개폐조작부(25)의 이동을 허용할 수 있도록 각 개폐영역(A,B,C,D)과 대응하는 위치에 본체(10)의 둘레방향을 따라 길게 형성된다. 따라서 본체(10) 외부로 돌출된 개폐조작부(25)를 본체(10)의 둘레방향으로 밀거나 당겨 회전시킴으로써 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)를 개폐시킬 수 있다.

각 슬롯(14)에는 도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 기밀 유지를 위해 슬롯(14)의 틈을 밀봉하는 밀봉부재(15)가 설치된다. 밀봉부재(15)는 개폐조작부(25)의 이동을 위해 길이방향으로 절개된 절개부(15a)를 구비한다. 밀봉부재(15)는 절개부(15a)가 평소 밀착상태를 유지하여 기밀이 유지될 수 있도록 고무처럼 탄성을 가진 소재에 의해 마련될 수 있다.

개폐장치(20A)는 도 4에 도시한 바와 같이, 개폐조작부(25)를 화살표 F방향으로 조작할 때 각 개폐날개(21,22,23)가 개폐영역(A)을 덮도록 펴질 수 있고, 개폐조작부(25)를 화살표 G방향으로 조작할 때 각 개폐날개(21,22,23)가 개폐영역(A)을 개방하도록 접힐 수 있다. 또 펴질 때는 각 개폐날개(21,22,23) 양 측단의 제1걸림부(26)가 상호 걸리기 때문에 일부가 상호 겹친 상태를 유지할 수 있고, 접힐 때는 개폐부재(21,22)에 마련된 제2걸림부(27)가 그 위에 적층된 개폐부재에 걸려서 접히는 방향으로 밀리게 됨으로써 상호 겹친상태를 유지할 수 있다.

도 3은 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)가 각 개폐영역(A,B,C,D)의 일부를 균등하게 개방한 상태를 나타내고, 도 5는 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)가 각 개폐영역(A,B,C,D)을 최대로 개방한 상태를 나타낸다. 도 6은 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)가 각 개폐영역(A,B,C,D)을 완전히 폐쇄한 상태를 나타낸다. 이처럼 제1실시 예의 풍량조절장치는 본체(10)의 외부로 연장된 각 개폐조작부(25)를 조작하여 각 개폐영역(A,B,C,D)을 개폐하거나, 각 개폐영역(A,B,C,D)의 개방정도를 조절하여 풍량을 제어할 수 있다. 개폐조작부(25)는 도 9에 도시한 바와 같이, 슬롯(14)에 설치된 밀봉부재(15)와 마찰을 통해 흔들림 없이 구속되기 때문에 조작된 상태를 유지할 수 있다.

또 제1실시 예의 풍량조절장치는 각 개폐장치(20A,20B,20C,20D)를 별도로 조작할 수 있기 때문에 도 7에 도시한 바와 같이, 각 개폐영역(A,B,C,D)을 선택적으로 개폐하거나 개방정도를 서로 다르게 조절하는 것이 가능하다. 즉 유로의 개방정도를 영역별로 조절할 수 있다. 따라서 각 개폐영역(A,B,C,D)의 풍량 및 그 하류의 공기흐름을 사용자가 원하는 대로 쉽게 제어할 수 있다. 각 영역별로 공기의 흐름을 다르게 조절함으로써 그 하류의 유동형태를 변화시킬 수 있다.

이처럼 제1실시 예의 풍량조절장치는 그 하류의 공기흐름 및 풍량을 자유롭게 조절할 수 있기 때문에 그 상류의 공기흐름이 불균일하더라도 그 하류의 공기흐름이 보다 균일해지도록 제어할 수 있다.

예를 들면, 풍량조절장치의 상류에 곡선유로가 존재할 경우에는 풍량조절장치로 유입되는 공기가 심한 난류를 수반하거나 흐름이 한쪽으로 쏠릴 수 있는데, 이러한 기류를 고려해 각 개폐영역(A,B,C,D)의 개방정도를 조절함으로써 그 하류의 공기흐름을 제어할 수 있다. 상대적으로 공기흐름이 많은 쪽은 유로의 개방을 작게 하거나 폐쇄하고, 상대적으로 공기흐름이 적은 쪽은 유로의 개방을 확대하는 방식으로 그 하류의 공기흐름을 제어할 수 있다.

따라서 이러한 풍량조절장치는 건물의 공조실이나 선박의 엔진실처럼 곡선덕트가 빈번한 곳에 적용할 수 있다. 풍량을 제어하는 기능 뿐만 아니라 그 하류의 공기흐름을 보다 균일화하는데 도움을 줄 수 있기 때문이다. 특히 그 하류에 분기덕트가 존재할 경우에는 각 개폐영역(A,B,C,D)의 개방정도를 조절하여 공기흐름을 제어함으로써 각 덕트로 거의 균등한 공기분배가 이루어지도록 할 수도 있다.

도 10과 도 11은 본 발명의 제2실시 예에 따른 풍량조절장치를 나타낸다. 제2실시 예는 원통형 본체(110)와, 본체(110) 내부의 유로를 개폐하기 위해 각각 별도로 동작할 수 있는 복수의 개폐장치(120A,120B,120C,120D,120E,120F,120G,120H)를 구비한다.

본체(110) 내부의 유로는 다수의 부채꼴로 분할되며 본체(110)의 중심을 기준으로 방사형으로 배치된 복수의 개폐영역(A',B',C',D',E',F',G',H')을 포함한다. 그리고 복수의 개폐장치(120A~120H)는 각 개폐영역(A'~H')을 선택적으로 개폐할 수 있도록 각 개폐영역마다 각각 설치된다. 그리고 본체(110)의 중심부에는 각 개폐장치(120A~120H) 설치를 위한 지지부재(130)가 마련된다.

각 개폐장치(120A~120H)는 모두 동일한 형태로 마련될 수 있다. 개폐장치(120A)는 개폐영역(A')과 대응하는 크기 및 형상(부채꼴)으로 마련되며 그 일단이 지지부재(130)에 회전 가능하게 지지되고 반대편이 본체(110)를 관통하여 외부로 연장되는 회전축(122)에 결합된 개폐날개(121)와, 본체(110) 외측의 회전축(122)에 결합된 회전손잡이(123)와, 회전손잡이(123)와 접하도록 본체(110) 외면에 설치된 마찰부재(125)를 포함한다.

제2실시 예는 회전손잡이(123)를 회전시켜 각 개폐영역(A'~H')의 개폐날개(121)를 회전시킴으로써 각 개폐영역(A'~H')의 유로를 각각 별도로 개폐할 수 있다. 따라서 이러한 경우도 복수의 개폐영역(A'~H') 중 일부를 선택적으로 개폐하거나 개방정도를 조절함으로써 그 하류의 공기흐름을 제어할 수 있다.

본체(110) 외면의 마찰부재(125)는 고무처럼 마찰력이 높은 소재로 마련되고, 회전손잡이(123)와 접촉상태를 유지함으로써 회전손잡이(123)의 조작 후 조작상태를 그대로 유지하도록 할 수 있다. 즉 개폐날개(121)가 닫힌 상태 또는 열린 상태로 유지되도록 할 수 있다.

10: 본체, 14: 슬롯,
15: 밀봉부재, 20A~20D: 개폐장치,
21,22,23: 개폐날개, 25: 개폐조작부,
30: 지지축, A~D: 개폐영역.

Claims

내부의 유로가 복수의 개폐영역으로 분할되는 원통형 본체;
상기 각 개폐영역의 개방정도를 별도로 조절할 수 있도록 상기 본체에 설치된 복수의 개폐장치를 포함하는 덕트용 풍량조절장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 개폐영역은 상기 본체의 중심을 기준으로 방사형으로 배치되는 덕트용 풍량조절장치.
제2항에 있어서,
상기 본체의 중심부에 마련된 지지축을 더 포함하고,
상기 각 개폐장치는 일단이 상기 지지축에 결합되고 축방향으로 적층되며 회전에 의해 상호 겹친 상태에서 펴지거나 접히는 복수의 개폐날개와, 상기 복수의 개폐날개 중 가장 외측에 위치하는 것으로부터 상기 본체를 관통하여 외부로 연장되며 상기 본체에 둘레방향으로 길게 형성된 슬롯을 따라 이동할 수 있는 개폐조작부를 포함하는 덕트용 풍량조절장치.
제3항에 있어서,
상기 각 개폐날개는 펴질 때 일부 겹친상태에서 상호 걸릴 수 있도록 하는 제1걸림부와, 접힐 때 상호 겹친상태에서 상호 걸릴 수 있도록 하는 제2걸림부를 포함하는 덕트용 풍량조절장치.
제4항에 있어서,
상기 제1걸림부는 상기 각 개폐날개의 양 측단으로부터 상반된 방향으로 돌출하는 형태이고,
상기 제2걸림부는 상기 개폐날개의 접히는 쪽 측단으로부터 상기 제1걸림부 반대 쪽으로 돌출되는 돌기형태인 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.
제3항에 있어서,
상기 슬롯에는 기밀을 유지하면서 상기 개폐조작부의 이동을 허용할 수 있도록 탄성을 가진 소재로 마련되고 평소 밀착상태를 유지하는 절개부를 갖춘 밀봉부재가 설치된 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.
제3항에 있어서,
상기 복수의 개폐날개 중 하나는 상기 본체 내에 고정되고, 나머지 개폐날개가 고정된 개폐날개의 한쪽 측면 방향으로 회전 가능한 상태로 연이어 적층되며, 고정된 개폐날개 반대편의 가장 외측 개폐날개에 상기 개폐조작부가 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.
제3항에 있어서,
상기 각 개폐영역은 부채꼴로 마련되고,
상기 각 개폐날개는 상기 개폐영역보다 폭이 작은 부채꼴로 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 개폐영역은 부채꼴로 마련되며, 상기 본체의 중심을 기준으로 방사형으로 배치되는 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.
제9항에 있어서,
상기 본체의 중심부에 마련된 지지부재를 더 포함하고,
상기 각 개폐장치는 상기 개폐영역과 대응하는 크기 및 형상으로 마련되며 일단이 상기 지지부재에 회전 가능하게 지지되고 반대편이 상기 본체를 관통하여 외부로 연장되는 회전축에 결합된 개폐날개와, 상기 본체 외측의 상기 회전축에 결합된 회전손잡이와, 상기 회전손잡이와 접하도록 상기 본체 외면에 설치된 마찰부재를 포함하는 덕트용 풍량조절장치.
제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 본체의 양단에는 덕트와 연결되는 플랜지부가 각각 마련된 것을 특징으로 하는 덕트용 풍량조절장치.