KR20170033683A - Door closer automatic adjusting device and control method of the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 도어클로저 자동조정장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 여닫이문의 개폐시 소음이 최소화되도록 여닫이문에 설치된 도어클로저의 속도조절밸브를 자동으로 조정하도록 이루어지는 도어클로저 자동조정장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a door closure automatic adjustment device and a control method thereof, and more particularly, to a door closure automatic adjustment device which automatically adjusts a speed adjustment valve of a door closure installed on a hinged door so as to minimize noise when opening / And a control method thereof.
문(door)은 문짝과 문틀로 이루어진 가동부로서, 한 구역을 닫는 역할을 한다. 특히 가정의 현관문이나 사무실의 출입문은 실내공간과 실외공간 사이에 구비되므로, 외부인의 무단침입을 방지하고 실내공간을 보호하기 위해 안전성 및 견고성이 유지되는 것이 중요하다. A door is a movable part composed of a door and a door frame, and serves to close one area. In particular, since the entrance door of the home or the entrance of the office is provided between the indoor space and the outdoor space, it is important that safety and robustness are maintained in order to prevent intrusion of the outsider and protect the indoor space.
그러나 가정의 현관문이나 사무실의 출입문이 주로 중량의 금속재질로 이루어짐에 따라 닫히는 과정에서 끼임 사고가 빈번히 발생하고 있다. 2013년 기준 소방재청에 신고된 27,727건의 사고 중 13.1%(2위)가 손가락 끼임 사고였으며, 어린이 안전사고에 있어 전체 사고 중 22.5%로 큰 비중을 차지하고 있다. However, since the entrance door of the home or the entrance of the office is mainly made of a heavy metal material, the accident occurs frequently during the closing process. Of the 27,727 accidents reported to the National Emergency Management Agency (NEMA) in 2013, 13.1% (No. 2) were finger-tipped accidents, accounting for 22.5% of all accidents in child safety accidents.
또한, 다세대주택이나 아파트와 같은 공동주택에서는 현관문을 닫는 과정에서 발생하는 소음으로 인해 이웃들 간의 문제가 발생하고 있다. 실제로 2012년 기준 아파트 소음 신고 건수는 7,021건으로 해마다 급증하고 있다. In addition, there is a problem among neighbors due to the noise generated in the process of closing the front door in a multi-family house or apartment house. In fact, the number of reported apartment noise in 2012 is 7,021, surging every year.
그리고 가정의 현관문이나 사무실의 출입문은 실내공간과 실외공간 사이에 구비됨에 따라 개방시 문을 통한 공기의 이동으로 인해 냉난방 에너지의 효율을 떨어뜨리는 중요한 요인으로 작용하고 있다. 서울시는 에너지를 절약하는 실천 문화 조성을 위한 제도 개선책 중 하나로 명동 등 일부 업체에서 문을 열고 영업하는 과다 소비 업소를 단속해 에너지 절약 소비 업소로 변화시키는 제도를 도입하기도 했다. Also, since the entrance door of the home or the office is provided between the indoor space and the outdoor space, it is an important factor to lower the efficiency of the cooling and heating energy due to the movement of the air through the door. One of the measures to improve the energy-saving practices of the city is the Seoul Metropolitan Government, which has opened a door to some companies, such as Myungdong, and introduced a system to regulate excessive consumption businesses operating as energy-saving consumption businesses.
일반적으로 가정(특히 아파트와 오피스텔)의 현관문과 사무실의 출입문에는 도어클로저가 설치된다. 도어클로저(door closer)는 열린 문을 자동으로 닫는 장치로 금속 스프링과 오일 댐퍼의 조합으로 구성된다. Door closers are usually installed at the entrance doors of the homes (especially apartments and office buildings) and offices. Door closer is a device that automatically closes an open door, consisting of a combination of a metal spring and an oil damper.
대한민국 등록특허공보 제328116호에는 상술한 도어클로저가 게시된다. 도어클로저는 피스톤 수납부의 양측면에 오일캡공이 형성되며, 오일캡공으로부터 중앙부위까지는 오일유출통로가 연통 형성되고, 상면과 하면 중앙에는 지지축 삽입공이 관통 형성된 몸통과, 피스톤 수납부에 결합되고 일단에는 통공이 형성되며 타단에는 공기량 조절을 위한 체크밸브가 설치될 수 있게 밸브공이 형성된다. Korean Patent Registration No. 328116 discloses the door closure described above. The door closer includes an oil cap hole formed on both side surfaces of the piston accommodating portion, an oil outflow passage communicating from the oil cap hole to the central portion, a body having a support shaft insertion hole penetrating through the upper surface and a lower surface thereof, And a valve hole is formed at the other end so that a check valve for controlling the amount of air can be installed.
그리고 외주면 일측에 랙크기어가 형성된 피스톤과, 오일캡공에 삽입 설치되는 금속재인 조절재와, 지지축 삽입공에 끼워져 랙크기어와 치합될 수 있게 중앙에 피니언기어가 형성되고 양단에 링크가 끼워 결합될 수 있게 링크부가 형성된 지지축이 구비된다. A piston having a rack gear formed on one side of the outer circumferential surface thereof, a control member made of a metal material inserted into the oil cap hole, a pinion gear formed at the center so as to be engaged with the rack gear inserted into the support shaft insertion hole, A support shaft having a link portion is provided.
도어클로저는 조절재(일반적으로 '속도조절밸브'라고 칭함)를 드라이버나 동전 등을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 조절함으로써 문의 회전속도가 조절된다. 본 출원인은 상술한 에너지 효율 문제, 안전사고 문제, 소음 문제를 해결하기 위해 도어클로저의 속도조절밸브를 자동으로 조정할 수 있는 장치를 연구하게 되었다. The door closure adjusts the rotational speed of the door by adjusting the adjusting material (generally referred to as a "speed adjusting valve") clockwise or counterclockwise using a driver or a coin. Applicants have been studying a device capable of automatically adjusting the speed control valve of a door closure to solve the energy efficiency problem, the safety accident problem, and the noise problem described above.
본 발명의 목적은, 도어클로저가 설치된 여닫이문이 닫힐 때 발생하는 소음을 최소화하면서, 여닫이문을 통해 외부로 빠져나가는 공기량을 감소시키며, 여닫이문이 닫힐 때 신체가 끼이게 되어 발생하는 안전사고를 방지할 수 있도록 이루어지는 도어클로저 자동조정장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to reduce the amount of air that escapes through the hinged door while minimizing the noise generated when the hinged door is closed and to prevent a safety accident caused when the hinged door is closed And to provide a door closure automatic adjusting device and a control method therefor.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 여닫이문의 개폐시 문 열림 각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상을 측정하도록 구비되는 센서부; 상기 여닫이문에 설치된 도어클로저의 속도조절밸브를 조정하는 조정부; 및 상기 센서부에 의해 측정된 데이터를 분석하여 상기 여닫이문의 개폐시 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치에 의하여 달성된다.According to the present invention, the above objects can be accomplished by providing a sensor unit comprising: a sensor unit configured to measure at least one of a door opening angle, a door closing time, and a door closing amount; An adjustment unit for adjusting a speed control valve of the door closure installed on the hinged door; And a control unit for analyzing the data measured by the sensor unit and controlling driving of the adjusting unit so as to minimize noise during opening and closing of the hinged door.
상기 제어부는, 상기 조정부의 구동을 제어하여 문 열림 각도별로 상기 속도조절밸브의 조정에 따른 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 변화를 분석하고 소음이 최소화되는 상기 조정부의 구동데이터를 저장하도록 이루어질 수 있다.The control unit controls the driving of the adjusting unit to analyze at least one of noise, door closing time, and door closing amount due to the adjustment of the speed control valve according to the door opening angle, and stores driving data of the adjusting unit, .
상기 센서부는, 상기 여닫이문과 고정된 물체 간 거리를 측정하는 거리센서; 및 상기 여닫이문의 폐쇄시 소음을 측정하는 음향센서를 포함하고, 상기 제어부는 상기 거리센서의 데이터를 통해 문 열림 각도 및 문 닫힘 시간을 연산하도록 이루어질 수 있다.Wherein the sensor unit comprises: a distance sensor for measuring a distance between the hinged door and a fixed object; And an acoustic sensor for measuring noise when the hinged door is closed, and the control unit may calculate the door opening angle and door closing time through the data of the distance sensor.
상기 조정부는, 상기 제어부에 의해 회전각이 제어되는 서보모터; 및 상기 서보모터와 상기 속도조절밸브를 연동하여 회전시키는 커플러를 포함하여 이루어질 수 있다.Wherein the adjustment unit includes: a servo motor whose rotation angle is controlled by the control unit; And a coupler for rotating the servo motor and the speed control valve in association with each other.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 여닫이문이 N번 개폐되는 동안 제어부가 조정부의 구동을 통해 도어클로저의 속도조절밸브를 조정하면서 문열림각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 센서부를 통해 측정하고 저장하는 사전저장단계; 및 상기 여닫이문의 N번 이후 개폐시 제어부가 저장된 데이터를 분석하여 다음번 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 밸브조정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치의 제어방법에 의하여 달성된다. According to the present invention, the control unit adjusts the speed control valve of the door closure through the driving of the adjusting unit while the hinged door is opened and closed N times, and adjusts the door opening angle to one or more of noise, door closing time, A pre-storing step of measuring and storing data through a sensor unit; And a valve adjusting step of analyzing data stored in the controller when the door is opened after Nth time of opening the door to predict the next door opening angle and to control driving of the adjusting unit so as to minimize the noise. Control method.
상기 밸브조정단계는, 상기 제어부가 문열림각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 상기 센서부를 통해 측정하고 저장하는 추가저장단계; 및 상기 제어부가 상기 추가저장단계의 데이터를 상기 데이터저장단계의 데이터와 함께 분석하여 상기 여닫이문이 다음번 개폐될 때 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 보정조정단계를 포함하여 이루어질 수 있다.Wherein the valve adjusting step comprises: an additional storing step in which the controller measures and stores data of at least one of noise, door closing time, and door closing amount with the door opening angle through the sensor unit; And the controller analyzes the data of the additional storing step together with the data of the data storing step to predict the door opening angle when the hinged door is next opened and to control the driving of the adjusting unit so as to minimize noise .
상기 사전저장단계에서, 상기 제어부는 상기 속도조절밸브를 M개의 단계로 조정하면서 L개의 문 열림 각도구간별로 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 상기 센서부를 통해 측정하고 저장하도록 이루어질 수 있다.In the pre-storing step, the controller adjusts the speed control valve in M steps to measure and store at least one of noise, door closing time, and door closing amount by the sensor unit for each of the L door opening angle sections .
본 발명에 의하면, 여닫이문의 개폐시 소음이 최소화되도록 여닫이문에 설치된 도어클로저의 속도조절밸브를 자동으로 조정함으로써, 도어클로저가 설치된 여닫이문이 닫힐 때 발생하는 소음을 최소화하면서, 여닫이문을 통해 외부로 빠져나가는 공기량을 감소시키며, 여닫이문이 닫힐 때 신체가 끼이게 되어 발생하는 안전사고를 방지할 수 있도록 이루어지는 도어클로저 자동조정장치 및 이의 제어방법을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, the speed control valve of the door closure installed on the hinged door is automatically adjusted so as to minimize the noise when opening and closing the hinging door, so that the noise generated when the hinged door is closed is minimized, The door closing automatic control device and the control method thereof can be provided which can reduce the amount of air escaping to the door and prevent a safety accident caused by the body being caught when the hinged door is closed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어클로저 자동조정장치를 나타내는 투시도.
도 2는 도 1의 도어클로저 자동조정장치의 회로도.
도 3 및 도 4는 도 1의 도어클로저 자동조정장치가 설치된 상태를 나타내는 도면.
도 5는 도 1의 도어클로저 자동조정장치의 조정부를 나타내는 도면.
도 6은 도어클로저의 저항세팅을 나타내는 도면.
도 7(a)는 도어클로저의 미급 감쇠 운동과 과 감쇠 운동을 중복하여 나타낸 그래프.
도 7(b)는 도어클로저의 미급 감쇠 운동과 임계 감쇠 운동을 중복하여 나타낸 그래프.
도 8은 1차 실험과 2차 실험에서 실험 기자재가 설치된 상태를 나타내는 그림.
도 9는 도어클로저의 문열림각도를 변수로 하는 1차 실험의 결과를 나타내는 그래프.
도 10은 도어클로저의 저항단계를 변수로 하는 2차 실험의 결과를 나타내는 그래프.
도 11은 본 발명의 도어클로저 자동조정장치의 제어방법을 나타내는 순서도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a perspective view of a door closure automatic adjustment device in accordance with an embodiment of the present invention;
2 is a circuit diagram of the door closing automatic adjustment device of FIG.
Figs. 3 and 4 are views showing a state in which the door closing automatic adjustment device of Fig. 1 is installed. Fig.
Fig. 5 is a view showing an adjusting unit of the door closing automatic adjusting apparatus of Fig. 1; Fig.
6 shows the resistance setting of the door closure;
FIG. 7 (a) is a graph showing the overlapping of the underexposure motion and the overdamping motion of the door closer. FIG.
FIG. 7 (b) is a graph showing an overlap between the unavoidable attenuation motion and the critical attenuation motion of the door closure.
FIG. 8 is a graph showing the state where the experimental equipment is installed in the first experiment and the second experiment. FIG.
9 is a graph showing the results of the first experiment with the door opening angle of the door closer as a variable.
10 is a graph showing the results of the second experiment using the resistance step of the door closure as a variable.
11 is a flowchart showing a control method of the door closing automatic control apparatus of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.
본 발명의 도어클로저 자동조정장치 및 이의 제어방법은, 도어클로저가 설치된 여닫이문이 닫힐 때 발생하는 소음을 최소화하면서, 여닫이문을 통해 외부로 빠져나가는 공기량을 감소시키며, 여닫이문이 닫힐 때 신체가 끼이게 되어 발생하는 안전사고를 방지할 수 있도록 이루어진다. INDUSTRIAL APPLICABILITY The door closure automatic adjusting device and the control method thereof according to the present invention reduce the amount of air that escapes through the hinged door while minimizing the noise generated when the hinged door provided with the door closure is closed, So as to prevent safety accidents caused by being stuck.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 도어클로저 자동조정장치를 나타내는 투시도, 도 2는 도 1의 도어클로저 자동조정장치의 회로도, 도 3 및 도 4는 도 1의 도어클로저 자동조정장치가 설치된 상태를 나타내는 도면, 도 5는 도 1의 도어클로저 자동조정장치의 조정부를 나타내는 도면, 도 6은 도어클로저의 저항세팅을 나타내는 도면, 도 7(a)는 도어클로저의 미급 감쇠 운동과 과 감쇠 운동을 중복하여 나타낸 그래프, 도 7(b)는 도어클로저의 미급 감쇠 운동과 임계 감쇠 운동을 중복하여 나타낸 그래프, 도 8은 1차 실험과 2차 실험에서 실험 기자재가 설치된 상태를 나타내는 그림, 도 9는 도어클로저의 문열림각도를 변수로 하는 1차 실험의 결과를 나타내는 그래프, 도 10은 도어클로저의 저항단계를 변수로 하는 2차 실험의 결과를 나타내는 그래프, 도 11은 본 발명의 도어클로저 자동조정장치의 제어방법을 나타내는 순서도.FIG. 1 is a perspective view of a door closure automatic adjusting apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram of the door closing automatic adjusting apparatus of FIG. 1, and FIGS. Fig. 6 is a view showing a resistance setting of a door closure. Fig. 7 (a) is a view showing a state in which the door attitude movement and the attenuation movement FIG. 7 is a graph showing a state in which the attenuating motion and the critical attenuation motion of the door closer are overlapped with each other, FIG. 8 is a diagram showing a state in which the experimental equipment is installed in the first experiment and the second experiment, FIG. 10 is a graph showing the results of the second experiment using the resistance level of the door closure as a variable, and FIG. 11 is a graph showing the results of the second experiment using the door- Of the invention a flow chart illustrating a control method for a door closer automatic adjustment device.
문(door)은 문짝과 문틀로 이루어진 가동부로서, 한 구역을 닫는 역할을 한다. 특히 가정의 현관문이나 사무실의 출입문은 실내공간과 실외공간 사이에 구비되므로, 외부인의 무단침입을 방지하고 실내공간을 보호하기 위해 안전성 및 견고성이 유지되는 것이 중요하다. A door is a movable part composed of a door and a door frame, and serves to close one area. In particular, since the entrance door of the home or the entrance of the office is provided between the indoor space and the outdoor space, it is important that safety and robustness are maintained in order to prevent intrusion of the outsider and protect the indoor space.
그러나 가정의 현관문이나 사무실의 출입문이 주로 중량의 금속재질로 이루어짐에 따라 닫히는 과정에서 끼임 사고가 빈번히 발생하고 있다. However, since the entrance door of the home or the entrance of the office is mainly made of a heavy metal material, the accident occurs frequently during the closing process.
또한, 다세대주택이나 아파트와 같은 공동주택에서는 현관문을 닫는 과정에서 발생하는 소음으로 인해 이웃들 간의 문제가 발생하고 있다. In addition, there is a problem among neighbors due to the noise generated in the process of closing the front door in a multi-family house or apartment house.
그리고 가정의 현관문이나 사무실의 출입문은 실내공간과 실외공간 사이에 구비됨에 따라 개방시 문을 통한 공기의 이동으로 인해 냉난방 에너지의 효율을 떨어뜨리는 중요한 요인으로 작용하고 있다.Also, since the entrance door of the home or the office is provided between the indoor space and the outdoor space, it is an important factor to lower the efficiency of the cooling and heating energy due to the movement of the air through the door.
일반적으로 가정(특히 아파트와 오피스텔)의 현관문과 사무실의 출입문에는 도어클로저가 설치된다. 도어클로저(door closer)는 열린 문을 자동으로 닫는 장치로 금속 스프링과 오일 댐퍼의 조합으로 구성되며, 속도조절밸브를 드라이버나 동전 등을 이용하여 시계방향 또는 반시계방향으로 조절함으로써 문의 회전속도가 조절된다. Door closers are usually installed at the entrance doors of the homes (especially apartments and office buildings) and offices. Door closer is a device that automatically closes an open door. It consists of a combination of a metal spring and an oil damper. By adjusting the speed control valve clockwise or counterclockwise using a driver or a coin, .
본 출원인은 상술한 에너지 효율 문제, 안전사고 문제, 소음 문제를 해결하기 위해 도어클로저의 속도조절밸브를 자동으로 조정할 수 있는 장치를 연구하게 되었다. Applicants have been studying a device capable of automatically adjusting the speed control valve of a door closure to solve the energy efficiency problem, the safety accident problem, and the noise problem described above.
도 1을 참조하면, 일반적으로 도어클로저(DC)에는 2개의 속도조절밸브(V1,V2)가 형성된다. Referring to FIG. 1, generally, two door regulating valves V1 and V2 are formed on a door closer DC.
도 6에 도시된 바와 같이, 2개의 속도조절밸브(V) 중 하나는 도어클로저(DC)의 내부 저항이 큰 1차 구간 즉, 문열림각도(α)가 0도에서 10도 구간의 내부 저항을 작거나 크게 변경하기 위한 것이고, 2개의 속도조절밸브(V) 중 다른 하나는 도어클로저(DC)의 내부 저항이 작은 2차 구간 즉, 문열림각도(α)가 10도에서 180도 구간의 내부 저항을 작거나 크게 변경하기 위한 것이다. 6, one of the two speed-regulating valves V is a primary section in which the internal resistance of the door closer DC is large, that is, the door opening angle alpha is in a range of 0 to 10 degrees, And the other one of the two speed-regulating valves V is a secondary section having a small internal resistance of the door closer DC, that is, a door opening angle alpha of 10 degrees to 180 degrees This is to change the internal resistance small or large.
상술한 바와 같이, 도어클로저(DC)는 2차 구간의 저항이 1차 구간의 저항보다 작기 때문에 연속적인 형태의 감쇠 운동으로 모델링할 수 없으며, 2단계의 모델링으로 접근해야 한다. As described above, since the resistance of the secondary section is smaller than the resistance of the primary section, the door closure (DC) can not be modeled as a continuous type of attenuation motion and should be approached by two-stage modeling.
즉, 저항이 작은 2차 구간에서 여닫이문(D)의 회전운동은 미급 감쇠 운동으로 모델링되어야 하고, 저항이 큰 1차 구간에서 여닫이문(D)의 회전운동은 과 감쇠나 임계 감쇠 운동으로 모델링되어야 한다. 도 7(a)는 도어클로저(DC)의 미급 감쇠 운동과 과 감쇠 운동이 중복된 그래프를 보여주고 있으며, 도 7(b)는 도어클로저(DC)의 미급 감쇠 운동과 임계 감쇠 운동이 중복된 그래프를 보여주고 있다. That is, in the secondary section having a small resistance, the rotational motion of the hinged door (D) must be modeled as a damping motion, and in the first section having a large resistance, the rotational motion of the hinged door (D) . FIG. 7 (a) shows a graph in which the underexposure motion and the excessive damping motion of the door closer DC are overlapped. FIG. 7 (b) It shows the graph.
이와 같이, 도어클로저(DC)가 설치된 문(D)은 도어클로저(DC)의 2가지 감쇠 운동에 의해 1차 구간과 2차 구간에서 서로 다른 속도로 회전운동을 하게 된다. 이에 따라 2개의 속도조절밸브(V1,V2)를 어떻게 조절하느냐에 따라 문이 열린 공간을 통해 이동하는 열에너지의 양, 문이 닫힐 때 문틀에 부딪히면서 발생하는 소음의 크기 그리고 안전사고의 가능성이 결정되며, 본 발명의 출원인은 속도조절밸브(V)의 자동조정을 통해 소음의 크기 및 안전사고의 가능성을 최소화면서 문(D)을 통해 빠져나가는 난방에너지의 양을 최소에 근접하게 줄이는 자동조정장치(1) 및 그 제어방법(S100)을 발명하게 되었다. As described above, the door D provided with the door closer DC is rotated at different speeds in the primary section and the secondary section by two attenuating movements of the door closer DC. Therefore, depending on how the two speed control valves V1 and V2 are adjusted, the amount of heat energy flowing through the open space of the door, the size of the noise generated when the door is closed, and the possibility of a safety accident are determined. The applicant of the present invention has proposed an
먼저, 본 출원인은 문열림각도만을 변수로 1차 실험을 진행하였다. First, the present applicant conducted the first experiment using only the door opening angle as a variable.
온도 변화는 열화상 카메라를 이용하여 문의 닫힘 순간에 어느 거리까지 온도가 변하는지 구했다. 그 결과 거리가 0.8m였다. 오차 ±0.1℃의 MBL(Microcomputer-Based Laboratory) PT 온도센서를 이용하여 문 안팎에 0.2m 간격으로 각각 4대씩 총 8대를 설치했다.The temperature change was measured by using a thermal camera to determine the temperature at which the temperature changes at the moment of closing the door. As a result, the distance was 0.8 m. Using a MBL (Microcomputer-Based Laboratory) PT temperature sensor with an error of ± 0.1 ° C, eight units were installed, four each at 0.2 m intervals inside and outside the door.
소음 측정은 오차 ±1.5dB의 소음 측정기 5대를 문의 안쪽에 0.5m 간격으로 3대 설치하고 위층과 아래층에 각각 1대씩 동일 위치에 설치하였다.In the noise measurement, five noise measuring machines with an error of ± 1.5dB were installed at intervals of 0.5m on the inside of the door, and one was installed at the same position in the upper and lower layers.
문이 닫히는 힘을 측정하기 위해 로드셀(Load Cell)을 이용했다. 오차 ±0.1N의 로드셀 기기 2대를 문틈 아래와 문 틈 중간 높이에 설치하여 사용하였다.We used a load cell to measure the closing force of the door. Two load cell units with error ± 0.1N were installed at the middle of the door gap and at the middle height of the door gap.
문닫힘시간 측정은 오차 ±0.01초의 GOPRO 카메라를 이용하여 문이 닫히는 모습을 옆에서 촬영하고 VideoMaker 프로그램으로 분석하였다.The door closing time was measured using a GOPRO camera with an error of ± 0.01 sec.
문의 속력 측정은 오차 ±0.01m/s의 속력측정기를 이용하여 문 여는 각도 10도~90도 사이에 9대를 설치하여 속력을 측정하였다. 문에 막대를 부착하여 속력 측정기 사이를 지나가게 하여 속력을 측정할 수 있었다.The speed of the door was measured using a speed meter with an error of ± 0.01m / s. The speed was measured by attaching a rod to the door and passing through the speed meter.
그리고 열화상 카메라를 이용하여 미세한 열의 이동을 측정할 수 있었다. 열화상 카메라는 GOPRO 카메라와 동일하게 문 옆에서 촬영을 하였다. 특히, 문이 닫히는 순간에 온도가 어느 거리까지 변하는지 알 수 있게 하여 PT 온도센서의 간격을 논리적으로 정할 수 있었다. And it was possible to measure the movement of minute heat by using the thermal camera. The thermal imaging camera was photographed by the door as the GOPRO camera. In particular, it was possible to logically determine the interval of the PT temperature sensor by letting the temperature change to a certain distance at the moment of closing the door.
도 8(a)는 열화상 카메라로 촬영한 문 주위 온도 분포도이다. 실제로 거리 0.8m까지 온도가 변함을 알 수 있다. 도 8(b)는 CAD로 설계한 실험 모형을 나타낸다. 소음 측정기, MBL의 PT 온도센서, 로드셀, 속력 측정기의 위치와 간격을 정확히 표현하고 있다. 도 8(c)는 실제 실험 장면을 촬영한 사진이다. 실험 기자재는 2차 실험에도 동일하게 사용되었다. Fig. 8 (a) is a temperature distribution diagram of a door taken by a thermal imaging camera. It can be seen that the temperature actually varies up to 0.8 m. 8 (b) shows an experimental model designed by CAD. Noise level meter, MBL PT temperature sensor, load cell, and speed meter. 8 (c) is a photograph of an actual test scene. The experimental equipment was used equally in the second experiment.
1차 실험은 문이 열린 각도 (30도, 45도, 60도, 90도)에 따라 진행하였다. 먼저 각각의 각도마다 10번씩 반복 실험을 진행하여 총 40번의 실험을 하였으며, 그 다음번에는 측정 오류를 바로 잡기 위해 측정 오류가 나온 실험마다 다시 실험을 진행하였다.The first experiment was conducted according to the open angle of the door (30 °, 45 °, 60 °, 90 °). First, 40 experiments were repeated 10 times for each angle. Next, the experiment was repeated for every experiment in which a measurement error occurred in order to correct the measurement error.
도 9(a)는 문 열림 각도 (30도, 45도, 60도, 90도)를 변수로 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량을 측정한 그래프이고, 도 9(b)는 문 열림 각도 (30도, 45도, 60도, 90도)를 변수로 온도 변화 및 문이 닫히는 힘을 측정한 그래프이다.9 (a) is a graph in which the noise, door closing time, and door closing amount are measured with the door opening angle (30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, 90 degrees) 30 degrees, 45 degrees, 60 degrees, and 90 degrees).
도 9(a) 및 도 9(b)에 도시된 바와 같이, 1차 실험을 진행하기 전에는 각도가 소음, 열 손실, 힘 3가지 변수를 변화시키는 중요 요인으로 예상하였으나, 결과 분석 이후 3가지 변수 모두 각도에 비례하는 결과를 얻어 모두 최적화 조건을 만족시키지 않았다. 따라서 저항력 조절 세팅을 바꾸는 2차 실험을 계획하게 되었다. As shown in Figs. 9 (a) and 9 (b), before the first experiment, the angle was expected to be an important factor for changing noise, heat loss, and power. All the results were proportional to the angle and did not satisfy all optimization conditions. Therefore, we have planned a second experiment to change the resistance adjustment setting.
2차 실험은 사람들이 가장 많이 열고 닫는 각도인 60도로 문 여는 각도를 고정하고 도어클로저의 1차 구간에 대한 속도조절밸브의 저항력 조절 세팅을 저항이 큰 순서로 저항 1~6단계, 급간 0.5단계로 변화시키면서 진행하였다. The second experiment was to fix the door opening angle of 60 degrees, which is the most open and closed angle of the people, and to set the resistance control of the speed control valve for the first section of the door closure in the order of
먼저, 각각의 저항력 조절 세팅마다 5번씩 반복 실험을 진행하여 총 30번의 실험을 하였고, 차후에는 첫 번째 실험에서 나온 측정 오류를 바로잡기 위해 측정 오류가 나온 실험마다 다시 실험을 진행하였다. 도 10(a) 및 도 10(b)는 2차 실험의 결과를 나타낸다. First, we repeated the experiment five times for each resistance adjustment setting, and then performed a total of 30 experiments. After that, the experiment was repeated for each experiment in which a measurement error occurred in order to correct the measurement error from the first experiment. 10 (a) and 10 (b) show the results of the second experiment.
도 10(a)는 1차 구간에 대한 속도조절밸브의 저항력 조절 세팅을 변수로 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량을 측정한 그래프이고, 도 10(b)는 1차 구간에 대한 속도조절밸브의 저항력 조절 세팅을 변수로 온도 변화 및 문이 닫히는 힘을 측정한 그래프이다. 10 (a) is a graph showing noise, door closing time, and door closing impulse with the variable resistance setting of the speed regulating valve for the primary section, FIG. 10 (b) And the force of closing the door is measured.
도 10(a) 및 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 2차 실험의 결과 정확히 온도 변화, 소음, 힘이 모두 최소가 되는 최적화 조건이 나오지 않았으나, 소음과 힘이 가장 최소이면서 온도 변화도 최소값을 나타내는 저항 6단계와 차이가 작은 저항 2단계가 모든 변수에 대한 최적화 조건에 가장 근사하게 나타났다. As shown in Figs. 10 (a) and 10 (b), the second experiment showed that the optimization condition that the temperature change, the noise and the power were all minimized was not obtained. However, The resistance of 6 steps representing the minimum value and the step of 2 different resistance are the closest to the optimization conditions for all variables.
그리고 문 닫힘 시간과 온도 변화, 소음 변화와 힘 두 가지 종류의 데이터의 경향성을 살펴보면, 도 10(a) 및 도 10(b)에 도시된 바와 같이, 데이터에서 배수 관계가 성립되는 등 상당히 유사한 경향성을 나타내는 것을 알 수 있다. As shown in Figs. 10 (a) and 10 (b), the tendency of the data of the two kinds of data of door closing time, temperature change, noise change and force is quite similar . ≪ / RTI >
정성적으로 살펴보아도 문 닫힘 시간이 늘어나면 그만큼 열린 부분을 통한 공기의 이동이 늘어나 온도 변화가 커지며, 소음 변화가 크다는 의미는 그만큼 문의 각운동량이 문틈과의 충돌로 인해 많이 손실되었으므로 힘이 커진다. 즉, 문 닫힘 시간과 온도 변화, 소음 변화와 힘이 같은 경향을 보인다고 설명할 수 있다.As the door closing time increases, the movement of air through the open part increases and the temperature change increases. The greater the change of the noise, the larger the angular momentum of the door is lost due to the collision with the door opening. That is, it can be explained that the door closing time, the temperature change, the noise change and the force tend to be the same.
문 닫힘 시간과 온도 변화, 소음 변화와 힘, 즉 4가지 매개변수 모두 최적화 조건과 밀접한 관계를 갖는다. 그러나 실생활에서 MBL PT온도 센서나 로드셀 같은 장비를 쉽게 이용할 수 없으며, 로드셀은 충격에 의해 쉽게 파손될 수 있고 MBL PT온도 센서를 통한 온도 측정은 창문 개방 등 변수에 의해 정확한 측정이 어려우므로, 측정하기 용이하고 경향성이 서로 다른 문 닫힘 시간과 소음이 최적화 조건의 기준을 설정하는데에 적합한 매개변수로 판단된다. Door closing time, temperature change, noise change and force, ie, all four parameters, are closely related to optimization conditions. However, it is not easy to use MBL PT temperature sensor or load cell in real life, load cell can be easily damaged by impact, and temperature measurement through MBL PT temperature sensor is difficult to measure due to variables such as window opening. And door closing time and noise with different tendencies are considered to be suitable parameters for setting the criteria of the optimization condition.
또한, 문 닫힘 시간과 온도 변화, 소음 변화와 힘이 같은 경향성을 보이기 때문에 문 닫힘 시간과 소음 변화만으로도 최적화 조건을 판단할 수 있다. Also, since the door closing time, the temperature change, the noise change and the force show the same tendency, the optimization condition can be judged only by the door closing time and the noise change.
그러나 문 닫힘 충격량을 매개변수로 설정할 수도 있다. 즉, 문과 문틀이 부딪히는 위치에 로드셀을 설치하여 문 닫힘 충격량을 측정하고 이를 변수로 도어클로저의 최적화 된 저항단계를 설정할 수도 있음은 물론이다. However, the door closing amount can be set as a parameter. That is, the load cell may be installed at a position where the door and the door frame collide with each other to measure an amount of door closing impact and set an optimal resistance stage of the door closure as a variable.
상술한 실험에 대한 보다 자세한 설명은 2015년 3월 28일 공지된 논문 '감쇠 조화 운동 분석을 이용한 열에너지 손실, 소음, 안전사고를 최소화하는 스마트 그린 도어 버퍼 개발'에 개시된다. A more detailed description of the above-described experiments is disclosed in the development of a smart green door buffer that minimizes thermal energy loss, noise, and safety accidents using analysis of damping harmonic motion, which was published on March 28, 2015.
도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 도어클로저 자동조정장치(1)는, 여닫이문(D)의 개폐시 여닫이문(D)에 설치된 도어클로저(DC)의 속도조절밸브(V)를 자동으로 조정하도록 이루어지며, 센서부(10), 조정부(20) 및 제어부(30)를 포함하여 구성된다. 1 and 3, the door closing
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 센서부(10), 조정부(20) 및 제어부(30)는 케이스(C) 내부에 설치되고, 케이스(C)는 도어클로저(DC)의 인근에서 문에 설치된다. 케이스(C)는 합성수지 또는 금속재질로 이루어지며, 바람직하게는 직육면체 형태로 형성된다. 1 and 2, the
센서부(10)는 여닫이문(D)의 개폐시 문 열림 각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상을 측정하도록 구비되는 구성으로서, 본 발명의 일 실시예에서는 거리센서(11) 및 음향센서(12)로 구성되어 소음 및 문닫힘시간을 측정하는 것으로 설명하고자 한다. The
거리센서(11)는 여닫이문(D)과 고정된 물체 간 거리를 측정하는 구성으로서, 초음파센서나 적외선센서가 사용될 수 있다. 도 1에는 거리센서(11)로서 초음파센서를 도시하고 있다. The
도 6을 참조하면, 거리센서(11)는 여닫이문(D)의 개폐시 문의 회전거리를 측정하기 위해 마련되며, 거리센서(11)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 여닫이문(D)이 개폐되면서 회전되는 방향의 거리를 측정하도록 배치된다. 6, the
도 4에 도시된 바와 같이, 거리센서(11)는 도어클로저(DC)가 설치된 면으로부터 고정된 물체까지의 법선방향 거리를 측정하는 것이 바람직하다. 고정된 물체는 문의 인근 벽면이나 문틀(F)로 할 수도 있으나, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 문틀(F)에 거리센서(11)의 적외선 또는 초음파를 반사하는 브래킷(B)을 설치하는 것이 바람직하다. As shown in Fig. 4, the
거리센서(11)의 출력부(11A)로부터 출력되는 적외선 또는 초음파는 브래킷(B)과 충돌된 후 다시 거리센서(11)의 입력부(11B)를 향해 반사되며, 제어부(30)는 적외선 또는 초음파의 출력신호와 입력신호의 시간차를 통해 문과 브래킷(B) 사이의 거리를 연산하고, 문과 브래킷(B) 사이의 거리를 삼각함수에 대입하여 여닫이문(D)의 회전각도를 연산하게 된다. The infrared or ultrasound waves output from the
즉, 적외선 또는 초음파는 여닫이문(D)으로부터 법선방향으로 출력되므로, 제어부(30)는 여닫이문(D)의 회전축으로부터 거리센서(11)까지의 거리와 제어부(30)가 연산한 문과 브래킷(B) 사이의 거리를 삼각함수에 대입하여 여닫이문(D)의 회전각을 연산하게 된다. That is, since the infrared ray or the ultrasonic wave is outputted from the hinge door D in the normal direction, the
음향센서(12)는 여닫이문(D)의 폐쇄시 소음을 측정하는 구성으로서, 케이스(C)로부터 여닫이문(D)이 문틀(F)과 회전가능하게 연결된 회전축과 반대쪽이나 바닥을 향해 노출된다. 도 3 및 도 4에는 음향센서(12)가 바닥을 향하여 노출된 것으로 도시되었다. The
제어부(30)는 거리센서(11)의 입력신호를 지속적으로 수신하여 입력신호의 증가와 감소를 통해 여닫이문(D)의 개방 및 폐쇄를 판단하며, 여닫이문(D)의 폐쇄시 입력되는 충격음을 여닫이문(D)의 폐쇄에 의한 소음으로 저장하게 된다. The
그리고 제어부(30)는 입력신호가 증가하다가 감소하는 포인트에서 연산된 여닫이문(D)의 문열림각도를 저장하며, 입력신호가 증가하다가 감소하는 포인트로부터 문이 폐쇄되는 포인트까지 걸린 시간을 연산하여 문닫힘시간으로 저장하게 된다. The
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 조정부(20)는 여닫이문(D)에 설치된 도어클로저(DC)의 속도조절밸브(V)를 조정하는 구성으로서, 서보모터(M) 및 커플러(U)를 포함하여 구성된다. 1 and 2, the
도 1에는 제어부(30) 및 서보모터(M)가 거치플레이트(A1)에 결합되고, 거치플레이트(A1)는 제어부(30)의 반대편에서 방열플레이트(A2)에 결합된 상태를 도시하고 있다. 방열플레이트(A2)는 케이스(C)에 결합되며, 제어부(30)의 열은 거치플레이트(A1), 방열플레이트(A2) 및 케이스(C)를 통해 여닫이문(D)으로 신속히 방출된다. 1 shows a state where the
서보모터(M)는 속도조절밸브(V)를 회전시키는 회전력을 생성하는 구성으로서, 제어부(30)에 의해 회전각이 제어된다. The servo motor M is configured to generate a rotational force for rotating the speed control valve V, and the rotational angle is controlled by the
일반적으로 도어클로저(DC)에는 내부 저항이 큰 1차 구간(문 열림 각도 0도에서 10도)과 내부 저항이 작은 2차 구간(문 열림 각도 10도에서 180도)에서 여닫이문(D)의 회전속도를 각각 조정하도록 2개의 속도조절밸브(V1,V2) 즉, 제1 속도조절밸브(V1)와 제2 속도조절밸브(V2)가 형성된다. 도 1 및 도 2에는 제1 속도조절밸브(V1)를 조정하는 제1 서보모터(M1)와, 제2 속도조절밸브(V2)를 조정하는 제2 서보모터(M2)가 도시되었다. Generally, in the door closer (DC), in the primary section (10 degrees at the door opening angle of 0 degrees) and the secondary section (180 degrees at the door opening angle of 10 degrees) Two speed regulating valves V1 and V2, namely, a first speed regulating valve V1 and a second speed regulating valve V2 are formed to adjust the rotational speeds respectively. 1 and 2 show a first servo motor M1 for adjusting the first speed regulating valve V1 and a second servo motor M2 for regulating the second speed regulating valve V2.
물론 1개의 속도조절밸브(V)만을 갖는 도어클로저(DC)도 시중에 유통되고 있으므로, 자동조정장치(1)의 제작시 단일의 서보모터(M)만을 설치한 제품을 생산할 수도 있다. 또한, 제1 서보모터(M1)와 제2 서보모터(M2) 중 하나의 서보모터(M)만을 구동하도록 제어부(30)의 설정을 변경함으로써 제1 서보모터(M1)와 제2 서보모터(M2)가 모두 구비된 자동조정장치(1)를 그대로 사용할 수도 있다. 제어부(30)의 설정은 개인 PC를 통한 아두이노로의 접속에 의해 수행될 수 있다. Of course, since the door closer DC having only one speed control valve V is distributed in the market, it is also possible to produce a product in which only a single servomotor M is installed at the time of manufacturing the
제1 서보모터(M1)와 제2 서보모터(M2)의 회전축 간 간격은 제1 속도조절밸브(V1)와 제2 속도조절밸브(V2)의 간격과 동일한 간격으로 배치된다. The intervals between the rotating shafts of the first servomotor M1 and the second servomotor M2 are arranged at the same intervals as the intervals between the first speed control valve V1 and the second speed control valve V2.
케이스(C)는 제1 서보모터(M1)와 제2 서보모터(M2)의 회전축이 제1 속도조절밸브(V1)와 제2 속도조절밸브(V2)를 향하는 상태로 여닫이문(D)에 결합된다. 도시되지는 않았으나, 케이스(C)에는 여닫이문(D)에 볼트로 체결되는 관통공(미도시)이 형성된다. The case C is a case in which the rotary shaft of the first servomotor M1 and the second servomotor M2 is in the state of facing the first speed regulation valve V1 and the second speed regulation valve V2 . Although not shown, through-holes (not shown) to be fastened with bolts are formed on the hinged door D in the case (C).
도 1 및 도 5에 도시된 바와 같이, 커플러(U)는 서보모터(M)와 속도조절밸브(V)를 연동하여 회전시키는 구성으로서, 일단부에는 서보모터(M)의 회전축이 삽입되는 삽입홈(H1)이 형성되고, 타단부에는 속도조절밸브(V)의 홈에 삽입되는 돌출부(P)가 형성된다. As shown in Figs. 1 and 5, the coupler U has a structure in which the servo motor M and the speed control valve V are rotated in conjunction with each other, A groove H1 is formed and a projection P inserted into the groove of the speed control valve V is formed at the other end.
커플러(U)는 소모품으로서 교환할 수 있게 마련되며, 커플러(U)에 형성된 삽입홈(H1) 및 돌출부(P)는 서보모터(M) 회전축의 형태와 속도조절밸브(V)에 형성된 홈의 형태에 따라 다양하게 제작될 수 있다. The coupling groove H1 and the projection P formed in the coupler U are formed in the shape of the rotary shaft of the servo motor M and the shape of the groove formed in the speed adjusting valve V It can be manufactured variously according to the shape.
도시되지는 않았으나, 커플러(U)는 중간이 탄력적으로 휘어지는 재질로 형성되거나, 유니버설 조인트 또는 볼 조인트로 이루어질 수 있다. Although not shown, the coupler U may be formed of a flexible material in the middle, or may be formed of a universal joint or a ball joint.
커플러(U)가 중간이 탄력적으로 휘어지는 재질로 형성되거나, 유니버설 조인트 또는 볼 조인트로 이루어지면, 서보모터(M)의 회전축과 속도조절밸브(V)가 서로 일직선상에 위치하지 않더라도 서보모터(M)로 속도조절밸브(V)를 회전시킬 수 있게 된다. 이 경우 돌출부(P)가 속도조절밸브(V)의 홈에서 이탈하지 않도록 커플러(U)의 타단부는 속도조절밸브(V)에 용접 등에 의해 고정될 수 있다. Even if the coupler U is formed of a flexible material in the middle or is formed of a universal joint or a ball joint so that the servo motor M and the speed control valve V are not aligned with each other, The speed control valve V can be rotated. The other end of the coupler U may be fixed to the speed control valve V by welding or the like so that the projecting portion P does not deviate from the groove of the speed control valve V. [
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 제어부(30)는 센서부(10)에 의해 측정된 데이터를 저장하고 분석하여 여닫이문(D)의 개폐시 소음이 최소화되도록 조정부(20)의 구동을 제어하는 구성으로서, 아두이노(Arduino) 등의 마이크로 컨트롤러(micro controller)로 구비된다. 1 and 2, the
아두이노는 오픈소스를 기반으로 한 단일 보드 마이크로 컨트롤러로 완성 된 보드(board)와 관련 개발 도구 및 환경을 말한다. 아두이노는 다수의 스위치나 센서로부터 값을 받아들여, 서보모터(M)와 같은 외부 전자 장치들을 통제함으로써 환경과 상호작용이 가능한 장치를 제작하는데에 용이하다. Arduino is a single-board microcontroller based on open source and is a complete board and related development tools and environment. Arduino is easy to create devices that can interact with the environment by taking the values from multiple switches or sensors and controlling external electronic devices such as servo motors (M).
아두이노는 임베디드 시스템 중의 하나로 쉽게 개발할 수 있는 환경을 이용하여 장치를 제어하게 된다. 아두이노는 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략하기로 한다. Arduino is one of the embedded systems and controls the devices using an environment that can be easily developed. As a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
아래에서는 본 발명의 도어클로저 자동조정장치의 제어방법(S100)을 자세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, a control method (S100) of the automatic door closing apparatus of the present invention will be described in detail.
도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어클로저 자동조정장치의 제어방법(S100)은, 사전저장단계(S110) 및 밸브조정단계(S120)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 11, a control method (S100) of a door closer automatic control apparatus according to an embodiment of the present invention includes a pre-storing step (S110) and a valve adjusting step (S120).
도어클로저 자동조정장치의 제어방법(S100)은 도 3에 도시된 바와 같이, 도어클로저 자동조정장치(1)가 여닫이문(D)에 설치된 상태에서 개시되며, 아래에서는 2개의 속도조절밸브(V1,V2)를 갖는 도어클로저(DC)를 기준으로 설명하고자 한다. The control method S100 of the door closing automatic control device is started when the door closing
사전저장단계(S110)는, 여닫이문(D)이 N번 개폐되는 동안 문열림각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 센서부(10)를 통해 측정하고 저장하는 단계로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 도어클로저 자동조정장치의 제어방법(S100)에서 센서부(10)는 거리센서(11) 및 음향센서(12)를 통해 문열림각도와 함께 소음 및 문닫힘시간을 측정하는 것으로 설명하고자 한다. The pre-storing step S110 is a step of measuring and storing one or more data among the noise, door closing time and door closing amount of the door through the
사전저장단계(S110)에서 제어부(30)는 조정부(20)의 구동을 통해 2개의 속도조절밸브(V1,V2)를 각각 M개의 단계로 조정하면서 L개의 문열림각도구간별로 소음 및 문닫힘시간의 데이터를 센서부(10)의 거리센서(11) 및 음향센서(12)를 통해 측정하고 저장하게 된다. In the pre-storing step S110, the
사전저장단계(S110)에서 여닫이문(D)이 개폐되는 N번은 문열림각도별로 소음 및 문닫힘시간의 데이터를 충분히 얻을 수 있는 복수의 횟수를 의미하며, 속도조절밸브(V)의 조정단계 설정과 문열림각도구간의 개수 설정과 연관된다. In the pre-storing step S110, the number N of opening and closing of the hinged door D means a plurality of times that data of the noise and door closing time can be sufficiently obtained for each door opening angle. And the number of door opening angle sections.
속도조절밸브(V)의 조정단계는 구동부를 통해 가변하는 속도조절밸브(V)의 저항 단계의 개수를 의미하며, 일 예로서 제1 속도조절밸브(V1)와 제2 속도조절밸브(V2)는 구동부를 통해 각각 6단계로 조정될 수 있다. The adjusting step of the speed adjusting valve V means the number of resistance steps of the speed adjusting valve V varying through the driving part. For example, the first speed adjusting valve V1 and the second speed adjusting valve V2, Can be adjusted in six stages through the driving unit.
즉, 한 쌍의 속도조절밸브(V1,V2)에 의해 변화하는 도어클로저(DC)의 저항은 구동부의 회전을 통해 각각 1단계에서 6단계까지 조절된다. 물론, 한 쌍의 속도조절밸브(V1,V2)의 단계는 각각 6단계 이외에도 얼마든지 변경 가능하다. That is, the resistance of the door closure DC, which is changed by the pair of speed control valves V1 and V2, is adjusted from the first stage to the sixth stage through the rotation of the driving unit. Of course, the steps of the pair of speed control valves (V1, V2) can be changed at any time in addition to six stages.
문열림각도구간의 개수는 여닫이문(D)이 개방되는 서로 다른 문열림각도마다 소음발생이 최소화되는 속도조절밸브(V)의 조정량을 결정하기 위한 것으로서, 일 예로서 0도부터 90도까지 10도 간격으로 선정될 수 있다. 즉, 제어부(30)는 0도부터 90도까지 총 9개의 문이 열리는 각도의 구간별로 소음발생이 최소화되는 속도조절밸브(V)의 조정량을 결정하게 된다. The number of door opening angle sections is for determining the adjustment amount of the speed control valve V that minimizes noise generation at different door opening angles at which the hinged door D is opened. For example, Can be selected at intervals of 10 degrees. That is, the
한 쌍의 속도조절밸브(V1,V2)의 조정단계가 각각 6단계로 설정되고, 문열림각도구간이 총 9개의 구간으로 선정되는 경우, 사전저장단계(S110)에서 여닫이문(D)이 개폐되는 N번은 대략 1000번으로 선정되는 것이 바람직하다. In the case where the adjustment steps of the pair of speed control valves V1 and V2 are respectively set to six stages and the door opening angle section is selected in nine sections in total, in the pre-storing step S110, N times is preferably about 1000 times.
본 출원인은 1차 실험 및 2차 실험을 통해, 사전저장단계(S110)에서 소음, 문닫힘시간, 온도 및 힘의 절대값은 문열림각도와 함께 증가하는 경향(도 9 참조)을 나타내지만, 동일한 문열림각도에서는 제1 속도조절밸브(V1)의 저항단계를 변수로 특정한 경향(도 10 참조)으로 분포되는 것을 확인하였다. The Applicant has found through the first experiment and the second experiment that the absolute values of noise, door closing time, temperature and force in the pre-storage step (S110) show a tendency to increase with door opening angle (see FIG. 9) It was confirmed that at the same door opening angle, the resistance level of the first speed regulating valve V1 was distributed by a specific trend (see FIG. 10).
그리고 도시되지는 않았으나, 동일한 문열림각도에서 제2 속도조절밸브(V2)의 저항단계를 변수로 하는 경우에는 절대값이 다소 증감하지만 도 10의 경향을 유지하는 것으로 확인하였다. Although not shown, when the resistance value of the second speed regulating valve V2 is used as a variable at the same door opening angle, it is confirmed that the absolute value is slightly increased or decreased, but the trend of FIG. 10 is maintained.
도 10에 도시된 바와 같이, 60도의 문열림각도에서 제1 속도조절밸브(V1)의 조절을 통해 도어클로저(DC)의 1차 구간의 저항을 6단계로 조정하는 경우 2단계에서 소음 및 힘이 최소화되면서 온도 변화는 최소값에 근접하게 측정되었다. 10, when the resistance of the first section of the door closer DC is adjusted to six levels through the adjustment of the first speed control valve V1 at the door opening angle of 60 degrees, the noise and force The temperature change was measured close to the minimum value.
따라서 60도의 문열림각도에서 소음 및 힘이 최소화되면서 온도 변화는 최소값에 근접하게 하려면 제1 속도조절밸브(V1)는 저항 2단계로 조정되어야 한다. Therefore, the first speed regulating valve (V1) must be adjusted to the two-stage resistance in order to minimize the noise and the force at a door opening angle of 60 degrees so that the temperature change approaches the minimum value.
도어클로저(DC)는 서로 다른 제조사에 의해 생산되더라도 스프링의 탄성과 유압을 이용하여 1차 구간과 2차 구간의 저항력을 서로 다르게 형성하는 원리는 동일하므로 도 10과 동일한 경향성을 나타내게 된다. Even though the door closers (DC) are produced by different manufacturers, the principle of forming the resistance of the primary section and the secondary section different from each other by using elasticity and hydraulic pressure of the spring is the same,
사전저장단계(S110)는 자동조정장치(1)의 제작시 미리 입력될 수도 있다. 즉, 자동조정장치(1)의 제작시 서로 다른 제조사에 의해 생산된 복수의 도어클로저(DC)마다 사전저장단계(S110)를 실시하여 제어부(30)에 이를 입력한 상태에서 판매하면, 구매자는 개인 PC를 통해 아두이노에 접속하여 여닫이문(D)에 설치된 도어클로저(DC)를 선택하면 된다. The pre-storing step (S110) may be preliminarily inputted at the time of manufacturing the automatic adjusting apparatus (1). That is, when the
밸브조정단계(S120)는 여닫이문(D)의 N번 이후 개폐시 제어부(30)가 저장된 데이터를 분석하여 다음번 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 조정부(20)의 구동을 제어하는 단계로서, 추가저장단계(S121) 및 보정조정단계(S122)를 포함하여 구성된다. The valve adjusting step S120 is a step of controlling the driving of the adjusting
다음번 문열림각도는 저장된 데이터의 문열림각도 중 가장 많이 열린 문열림각도(또는 저장된 데이터의 평균값)로 선택된다. 문열림각도는 주거인의 문여는 습관이나 문이 열리는 각도를 간섭하는 주위 환경에 따라 서로 다를 수 있으며, 일반적으로는 여닫이문(D)이 가장 많이 열리는 것으로 조사된 60도 내외의 값으로 예측될 확률이 높다. The next door opening angle is selected as the most open door opening angle (or the average value of the stored data) of the door opening angle of the stored data. The door opening angle may be different depending on the habit of opening the door of the residence or the surrounding environment interfering with the opening angle of the door. In general, the door opening (D) is predicted to be about 60 degrees There is a high probability.
추가저장단계(S121)는 사전저장단계(S110) 이후 여닫이문(D)의 개폐시 제어부(30)가 문열림각도와 함께 소음 및 문닫힘시간의 데이터를 센서부(10)를 통해 측정하고 저장하는 단계로서, 추가저장단계(S121)에서 저장된 데이터는 보정조정단계(S122)에서 조정부(20)의 구동을 보정하는데에 사용된다. The additional storing step S121 is a step of storing the data of the noise and the door closing time through the
도어클로저(DC)는 기계장치로서 사용되는 시간이 경과함에 따라 구성 간 마찰에 의해 기계적 작동성능이 변화할 수 있으며, 이에 따른 오일의 유출이나 오일 내 침전물 형성에 의해 문열림각도에 대한 소음 및 문닫힘시간의 데이터도 변화할 수 있다. The door closures (DC) can change the mechanical operating performance due to the friction between the components over time that is used as a mechanical device. As a result, due to the leakage of oil or the formation of deposits in oil, The data of the closing time may also change.
보정조정단계(S122)는 제어부(30)가 추가저장단계(S121)의 데이터를 데이터저장단계의 데이터와 함께 분석하여 여닫이문(D)이 다음번 개폐될 때 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 조정부(20)의 구동을 제어하는 단계로서, 보정조정단계(S122)의 데이터 구축을 통해 여닫이문(D)이 다음번 개폐되는 문열림각도에 대한 데이터가 보정된다. In the correction adjustment step S122, the
또한, 도어클로저(DC)의 기계적 물성이 변화하거나 오일의 유출이나 오일 내 침전물 형성에 의해 문열림각도에 대한 소음 및 문닫힘시간의 절대값이 변화하더라도 보정조정단계(S122)에서 문열림각도에 대한 소음 및 문닫힘시간의 데이터를 보정함으로써, 도어클로저(DC)의 성능이 변화되더라도 본 발명의 도어클로저 자동조정장치(1)는 소음발생 및 안전사고의 발생을 최소로 유지하고 에너지 손실을 최소에 근접하게 유지하게 된다. Further, even if the absolute value of the noise and door closing time for the door opening angle changes due to the change of the mechanical properties of the door closer (DC) or the leakage of the oil or formation of precipitates in the oil, Even if the performance of the door closer DC is changed by correcting the noise and the door closing time data, the automatic
본 발명에 의하면, 여닫이문(D)의 개폐시 소음이 최소화되도록 여닫이문(D)에 설치된 도어클로저(DC)의 속도조절밸브(V)를 자동으로 조정함으로써, 도어클로저(DC)가 설치된 여닫이문(D)이 닫힐 때 발생하는 소음을 최소화하면서, 여닫이문(D)을 통해 외부로 빠져나가는 공기량을 감소시키며, 여닫이문(D)이 닫힐 때 신체가 끼이게 되어 발생하는 안전사고를 방지할 수 있도록 이루어지는 도어클로저 자동조정장치(1) 및 이의 제어방법(S100)을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention, the speed control valve (V) of the door closure (DC) installed on the hinged door (D) is automatically adjusted so as to minimize noise during opening and closing of the hinged door (D) It reduces the amount of air that escapes through the hinged door (D) while minimizing the noise generated when the door (D) is closed, and prevents accidents caused by the body being caught when the hinged door (D) is closed It is possible to provide a door closer automatic
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.
1 : 자동조정장치
10 : 센서부
20 : 조정부
30 : 제어부
M : 서보모터
11 : 거리센서
M1 : 제1 서보모터
11A : 출력부
M2 : 제2 서보모터
11B : 입력부
U : 커플러
12 : 음향센서
H1 : 삽입홈
C : 케이스
P : 돌출부
H2 : 관통공
S100 : 제어방법
D : 여닫이문
S110 : 사전저장단계
DC : 도어클로저
S120 : 밸브조정단계
V : 속도조절밸브
S121 : 추가저장단계
V1 : 제1 속도조절밸브
S122 : 보정조정단계
V2 : 제2 속도조절밸브1: Automatic adjustment device
10: sensor unit 20:
30: Control section M: Servo motor
11: Distance sensor M1: 1st servo motor
11A: output section M2: second servo motor
11B: Input U: Coupler
12: Sound sensor H1: Insert groove
C: Case P:
H2: Through hole S100: Control method
D: Closing door S110: Pre-storing step
DC: Door Closure S120: Valve adjustment step
V: Speed control valve S121: Additional storage step
V1: first speed regulating valve S122: correction adjusting step
V2: Second speed regulating valve
Claims (7)
상기 여닫이문에 설치된 도어클로저의 속도조절밸브를 조정하는 조정부; 및
상기 센서부에 의해 측정된 데이터를 분석하여 상기 여닫이문의 개폐시 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치.A sensor unit configured to measure at least one of a noise, a door closing time, and a door closing amount of the door together with the door opening angle when opening and closing the hinged door;
An adjustment unit for adjusting a speed control valve of the door closure installed on the hinged door; And
And a control unit for analyzing the data measured by the sensor unit and controlling the driving of the adjusting unit so as to minimize noise during opening and closing of the hinged door.
상기 제어부는, 상기 조정부의 구동을 제어하여 문열림각도별로 상기 속도조절밸브의 조정에 따른 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 변화를 분석하고 소음이 최소화되는 상기 조정부의 구동데이터를 저장하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치.The method according to claim 1,
The control unit controls the driving of the adjusting unit to analyze at least one of noise, door closing time, and door closing amount due to the adjustment of the speed control valve according to the door opening angle, and stores driving data of the adjusting unit, And the door closer is automatically adjusted.
상기 센서부는,
상기 여닫이문과 고정된 물체 간 거리를 측정하는 거리센서; 및
상기 여닫이문의 폐쇄시 소음을 측정하는 음향센서를 포함하고,
상기 제어부는 상기 거리센서의 데이터를 통해 문열림각도 및 문닫힘시간을 연산하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치.The method according to claim 1,
The sensor unit includes:
A distance sensor for measuring the distance between the hinged door and the fixed object; And
And an acoustic sensor for measuring noise when the hinged door is closed,
Wherein the controller calculates a door opening angle and a door closing time through data of the distance sensor.
상기 조정부는,
상기 제어부에 의해 회전각이 제어되는 서보모터; 및
상기 서보모터와 상기 속도조절밸브를 연동하여 회전시키는 커플러를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치.The method according to claim 1,
Wherein,
A servo motor whose rotation angle is controlled by the control unit; And
And a coupler for rotating the servomotor and the speed regulating valve in association with each other.
상기 여닫이문의 N번 이후 개폐시 제어부가 저장된 데이터를 분석하여 다음번 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 밸브조정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치의 제어방법.The control unit adjusts the speed control valve of the door closure through the driving of the adjusting unit while the hinged door is opened and closed N times, and measures and stores data of at least one of the door opening angle, the door closing time and the door closing load amount through the sensor unit Pre-storing step; And
And a valve adjusting step of analyzing data stored in the control unit when the opening / closing of the hinged door is opened after N times to predict the next door opening angle and to control the driving of the adjusting unit so that noise is minimized Way.
상기 밸브조정단계는,
상기 제어부가 문열림각도와 함께 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 상기 센서부를 통해 측정하고 저장하는 추가저장단계; 및
상기 제어부가 상기 추가저장단계의 데이터를 상기 데이터저장단계의 데이터와 함께 분석하여 상기 여닫이문이 다음번 개폐될 때 문열림각도를 예측하고 소음이 최소화되도록 상기 조정부의 구동을 제어하는 보정조정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치의 제어방법.6. The method of claim 5,
Wherein the valve adjusting step comprises:
An additional storage step of the control unit measuring and storing at least one of noise, door closing time, and door closing amount with the door opening angle through the sensor unit; And
The control unit analyzes the data of the additional storing step together with the data of the data storing step and predicts the door opening angle when the sliding door is opened and closed and controls the driving of the adjusting unit so as to minimize noise And a control unit for controlling the door closer automatically.
상기 사전저장단계에서, 상기 제어부는 상기 속도조절밸브를 M개의 단계로 조정하면서 L개의 문 열림 각도구간별로 소음, 문닫힘시간 및 문닫힘충격량 중 하나 이상의 데이터를 상기 센서부를 통해 측정하고 저장하는 것을 특징으로 하는 도어클로저 자동조정장치의 제어방법.6. The method of claim 5,
In the pre-storing step, the control unit measures and stores one or more data among noise, door closing time, and door closing amount of each of the L door opening angle sections through the sensor unit while adjusting the speed control valve in M steps Wherein the control means controls the door closer automatically.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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