KR20220042569A - 스마트 댐퍼 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 스마트 댐퍼는 원통 형상의 케이싱과, 상기 케이싱 내 일영역에 마련되어 풍량을 감지하는 풍량 감지부와, 상기 케이싱 내 타영역에 마련되어 개도율을 조절하는 풍량 조절부, 그리고 상기 케이싱의 외부에 설치되어 상기 풍량 감지부가 감지한 풍량 정보에 따라 상기 풍량 조절부의 개도율을 제어하는 구동 제어부를 포함한다.

Description

스마트 댐퍼{SMART DAMPER}
본 발명은 스마트 댐퍼에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공기 조화 또는 환기를 위한 설비에 설치되어 풍량을 조절하는 스마트 댐퍼에 관한 것이다.
현대 사회에서는 도심지의 각종 빌딩, 주거를 위한 아파트, 및 콘도미니엄 같은 집합 건물 안에 다중(多衆)이 밀집하여 생활하는 것이 일반화되어 있으므로, 이들 집합 건물에서 재실자의 건강 유지 및 업무 효율 증진을 위하여는 실내의 공기질을 적절한 상태로 유지하는 것이 요구된다.
이에, 공기 조화 설비를 설치하여 집합 건물의 실별 또는 구역별로 공기 조화를 수행하거나 환기 설비를 설치하여 실내 공기를 환기시키고 있다. 여기서, 공기 조화(Air Conditioning)란 공기의 온도, 습도, 기류 및 청정(淸淨) 등을 조절하여 실내의 공기 상태를 사용 목적에 적합한 상태로 유지시키는 것을 말한다. 공기 조화 설비 및 환기 설비는 급기를 위한 급기구와 배기를 위한 배기구를 포함하고 있으며, 이러한 급기구와 배기구에는 각각 급기 풍량과 배기 풍량을 제어하기 위한 풍량 조절 댐퍼가 설치된다.
종래의 풍량 조절 댐퍼는 기류가 흐르는 방향에 교차하는 회전축을 중심으로 원판형 날개가 회전하면서 급기구 또는 배기구를 개폐하거나 개도율을 조절하게 된다.
그런데, 이러한 회전식 풍량 조절 댐퍼에서는 날개가 회전하기 위해서 날개의 크기로 인해 상당히 큰 설치 공간이 요구된다. 즉, 풍량 조절 댐퍼는 적어도 날개의 직경만큼 설치 공간이 요구되어 협소한 공간에서는 풍량 조절 댐퍼를 설치하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 종래의 풍량 조절 댐퍼는 회전축을 중심으로 회전하면서 개도율이 조절되므로, 기류의 흐림이 한쪽으로 쏠리는 문제점이 있다. 이는 원판형 날개가 회전하면서 일단은 기류의 흐름 방향으로 이동하고, 타단은 기류의 흐름에 반대 방향으로 이동하기 때문이다. 이와 같이, 풍량 조절 댐퍼의 개폐 시 기류가 한 쪽으로 쏠리게 되면, 제어성이 나빠지고 정확한 풍량을 조절하기 어렵다.
또한, 종래의 풍량 조절 댐퍼는 실제 풍량을 알지 못하는 상태에서 개도율을 조절하므로, 풍량 조절 댐퍼의 목표 풍량과 현재 개도율에 따른 실제 풍량에 차이가 발생될 수 있으며, 이러한 차이는 여러 주변 환경에 따라 커지게 된다. 이와 같이, 풍량 조절 댐퍼의 목표 풍량과 실제 풍량의 차이가 커질수록 정확한 제어가 어려워 공기 조화 설비에서 급기 풍량 또는 흡기 풍량을 정확하게 제어할 수 없게 되는 문제점이 있다.
본 발명의 실시예는 전체적인 크기를 줄여 요구되는 설치 공간을 최소화하고 풍량을 정밀하게 제어할 수 있는 스마트 댐퍼를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스마트 댐퍼는 원통 형상의 케이싱과, 상기 케이싱 내 일영역에 마련되어 풍량을 감지하는 풍량 감지부와, 상기 케이싱 내 타영역에 마련되어 개도율을 조절하는 풍량 조절부, 그리고 상기 케이싱의 외부에 설치되어 상기 풍량 감지부가 감지한 풍량 정보에 따라 상기 풍량 조절부의 개도율을 제어하는 구동 제어부를 포함한다.
상기 구동 제어부는 상기 풍량 감지부가 측정한 풍량이 기설정된 목표 풍량을 추종하도록 상기 풍량 조절부를 제어할 수 있다.
상기 풍량 조절부는 상기 구동 제어부에 일단이 연결되어 상기 구동 제어부에 제어에 따라 회전하며 나선이 형성된 제1 이송 볼트와, 일단이 상기 제1 이송 볼트의 타단에 연결되어 상기 제1 이송 볼트와 함께 회전하며 상기 제1 이송 볼트의 나선과 반대 방향으로 나선이 형성된 제2 이송 볼트와, 상기 제1 이송 볼트에 결합되어 상기 제1 이송 볼트의 회전에 따라 이동하는 제1 이송 너트와, 상기 제2 이송 볼트에 결합되어 상기 제2 이송 볼트의 회전에 따라 이동하되 상기 제1 이송 너트와 반대 방향으로 이동하는 제2 이송 너트, 그리고 제1 지점이 상기 제1 이송 너트와 결합되고 제2 지점이 상기 제2 이송 너트와 결합되어 상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 이동에 따라 접히거나 펼쳐지는 다단 접철식 날개를 포함할 수 있다.
상기 풍량 조절부는 상기 다단 접철식 날개의 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 위치하는 일측보다 상기 제1 이송 너트 및 상기 제2 이송 너트에서 상대적으로 먼 타측에 연결되어 상기 다단 접철식 날개의 접히거나 펼쳐지는 동작을 가이드하는 날개 가이드바를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 날개 가이드바는 상기 다단 접철식 날개가 접히거나 펼쳐질 때 전후진할 수 있다.
상기 풍량 조절부는 상기 날개 가이드바의 전후진 동작을 가이드하는 바 지지 가이드를 더 포함할 수 있다.
상기 풍량 조절부는 상기 제1 이송 볼트의 타단과 상기 제2 이송 볼트의 일단에 각각 결합되어 상기 제1 이송 볼트와 상기 제2 이송 볼트를 연결하는 볼트 연결부와, 상기 케이싱에 결합되어 상기 제2 이송 볼트의 타단을 지지하는 볼트 지지부를 더 포함할 수 있다.
상기 다단 접철식 날개는 4장의 날개를 포함하며 3번 접히는 것이 가능할 수 있다.
상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 간격이 벌어질수록 상기 다단 접철식 날개가 펼쳐지면서 풍량을 감소시키고, 상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 간격이 좁혀질수록 상기 다단 접철식 날개가 접히면서 풍량을 증가시킬 수 있따.
상기 풍량 감지부는 기류의 흐름을 기준으로 상기 풍량 조절부보다 상류에 위치할 수 있다.
상기 풍량 감지부는 통과하는 유체에 의해 회전하여 회전수 정보를 상기 구동 제어부에 전달하는 풍량 감지팬과, 상기 케이싱의 내부에 상기 풍량 감지팬을 지지하는 팬 지지대를 포함할 수 있다.
상기 구동 제어부는 상기 풍량 감지팬이 제공하는 회전수 정보에 근거하여 현재 풍량을 산출할 수 있다.
상기 팬 지지대는 상기 풍량 감지팬의 중심이 원통 형상인 상기 케이싱이 중심과 일치하도록 상기 풍량 감지팬을 지지할 수 있다.
상기 풍량 감지팬의 직경은 원통 형상인 상기 케이싱의 직경의 50% 이상일수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 스마트 댐퍼는 전체적인 크기를 줄여 요구되는 설치 공간을 최소화하고 풍량을 정밀하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼가 공기 조화 설비 또는 환기 설비의 급기구 또는 배기구에 설치된 상태를 예시적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼의 측단면도이다.
도 3은 도 2의 스마트 댐퍼의 다단 접철식 날개를 중심으로 도시한 정면도이다.
도 4는 도 2의 스마트 댐퍼가 거의 닫힌 상태를 나타낸 측단면도이다.
도 5는 도 3의 다단 접철식 날개가 완전히 닫힌 상태를 도시한 정면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예의 설치 공간의 길이를 나타낸 도면이다.
도 7은 비교예의 설치 공간의 길이를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예의 기류 흐름을 나타낸 도면이다.
도 9는 도 8의 실험예의 개도율 대비 풍량을 나타낸 그래프이다.
도 10은 비교예의 기류 흐름을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 10의 비교예의 개도율 대비 풍량을 나타낸 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축척에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 축소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예를 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도해의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)를 설명한다. 일례로, 스마트 댐퍼(101)는 공기 조화 설비 또는 환기 설비에서 급기 또는 배기를 위한 급기구 또는 배기구에 설치되어 급기 풍량 또는 배기 풍량을 조절할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)가 공기 조화 설비 또는 환기 설비(100)의 급기구 또는 배기구에 설치된 상태를 예시적으로 나타낸다.
도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)은 케이싱(500), 풍량 감지부(200), 풍량 조절부(300), 및 구동 제어부(700)를 포함한다.
케이싱(500)은 원통 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 케이싱(500)은 공기 조화 설비 또는 환기 설비에서 급기 또는 배기를 위한 급기구 또는 배기구에 연결될 수 있다.
풍량 감지부(200)는 케이싱(500) 내 일영역에 마련되어 풍량을 감지할 수 있다. 구체적으로, 풍량 감지부(200)는 풍량 감지팬(210)과, 팬 지지대(250)를 포함할 수 있다.
풍량 감지팬(210)은 통과하는 유체, 즉 이동하는 공기에 의해 회전할 수 있다. 그리고 풍량 감지팬(210)은 회전수 정보를 후술할 구동 제어부(700)에 전달할 수 있다. 그리고 구동 제어부(700)는 풍량 감지팬(210)이 제공하는 회전수 정보에 근거하여 현재 풍량을 산출할 수 있게 된다.
또한, 풍량 감지팬(210)의 직경은 원통 형상인 케이싱(500)의 직경의 50% 이상일 수 있다. 이때, 풍량 감지팬(210)의 직경은 간섭을 받지 않고 회전이 가능한 범위에서 케이싱(500)의 직경에 최대한 근접할수록 풍량 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
팬 지지대(250)는 케이싱(500)의 내부에 풍량 감지팬(210)을 지지할 수 있다. 이때, 팬 지지대(250)는 풍량 감지팬(210)의 중심이 원통 형상인 케이싱(500)이 중심과 일치하도록 풍량 감지팬(210)을 지지할 수 있다. 이와 같이, 풍량 감지팬(210)의 중심과 케이싱(500)이 중심이 일치할수록 풍량 측정의 정확도가 향상될 수 있다.
또한, 풍량 감지부(200)는 공기가 이동하는 방향, 즉 기류 방향을 기준으로 풍량 조절부(300)보다 상류에 위치할 수 있다. 공기가 후술할 풍량 조절부(300)를 통과하면서 기류 변화가 발생되므로, 풍량 측정부(200)가 풍량 조절부(300)보다 상류에 위치하는 것이 정확한 풍량 측정을 위해 상대적으로 유리할 수 있다. 하지만, 본 발명의 일 실시예가 이에 한정되는 것은 아니며, 풍량 감지부(200)가 풍량 조절부(300)보다 하류에 위치할 수도 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)의 풍량 감지부(200)는 후술할 풍량 감지팬(210)을 사용하므로, 기류 변화가 발생하더라도 풍량 측정의 정확도를 안정적으로 확보할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)는 공기 조화 설비 또는 환기 설비의 급기 또는 배기를 위한 급기구 또는 배기구에 연결되어 설치될 수 있는데, 이런 급기구 또는 배기구는 덕트와 연결되고 공기를 공급받거나 배출하게 된다. 그런데 공기 조화 설비 또는 환기 설비의 급기구 또는 배기구와 연결된 덕트는 공간적 제약으로 인하여 직선으로만 형성되지 못하고 최소 1회 이상 꺾이거나 서로 교차하는 방향으로 연결된다. 또한, 공기 조화 설비 및 환기 설비도 내부의 유로가 직선으로만 형성되지 못한 경우가 많다. 이에, 급기구 또는 배기구를 통과하는 공기의 기류 분포는 균일하지 못하고 편향될 수 있다. 따라서, 급기구 또는 배기구에서 공기의 풍량을 어느 한 지점에서 측정하는 경우 편향된 기류로 인해 오차가 커질 수밖에 없으며, 순간적으로 일부 영역에서 역류가 발생하더라도 이를 감지하지 못한다.
하지만, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 스마트 댐퍼(101)의 풍량 감지부(200)가 풍량 감지팬(210)을 사용하여 풍량을 측정하므로, 기류 분포가 균일하지 못하고 편향되더라도 풍량을 보다 정확하게 측정할 수 있다. 또한, 풍량 감지팬(210)의 회전수와 회전 방향으로 풍량을 측정하므로, 역풍이 발생되더라도 이를 감지할 수 있다.
또한, 편향된 기류가 풍량 감지팬(210)을 거치면서 고르게 확산되는 효과도 얻을 수 있으므로, 풍량 감지부(200)를 거친 후 풍량 조절부(300)로 향하는 공기의 기류 쏠림 현상을 감소시킬 수도 있다.
한편, 풍량 감지부(200)가 풍량 조절부(300)보다 하류에 위치하는 경우에는, 풍량 조절부(300)를 거친 공기의 기류 쏠림 현상을 완화시킬 수도 있다.
풍량 조절부(300)는 케이싱(500) 내 타영역에 마련되어 개도율을 조절할 수 있다. 즉, 풍량 조절부(300)는 케이싱(500)과 연결된 급기구 또는 배기구를 통과하는 공기의 풍량을 조절할 수 있다. 또한, 풍량 조절부(300)가 설치된 케이싱(500) 내 타영역은 풍량 감지부(200)가 설치된 케이싱(500) 내 일영역과 이웃할 수 있다.
구체적으로, 풍량 조절부(300)는 제1 이송 볼트(311), 제2 이송 볼트(312), 제1 이송 너트(321), 제2 이송 너트(322), 및 다단 접철식 날개(330)를 포함할 수 있다.
또한, 풍량 조절부(300)는 날개 가이드바(340), 바 지지 가이드(345), 볼트 연결부(315), 및 볼트 지지부(318)를 더 포함할 수 있다.
제1 이송 볼트(311)는 후술할 구동 제어부(700)에 일단이 연결되어 구동 제어부(700)에 제어에 따라 회전할 수 있다. 그리고 제1 이송 볼트(311)에는 나선이 형성될 수 있다.
제2 이송 볼트(312)는 일단이 제1 이송 볼트(311)의 타단에 연결되어 제1 이송 볼트(311)와 함께 회전할 수 있다. 그리고 제2 이송 볼트(312)에는 제1 이송 볼트(311)에 형성된 나선과 반대 방향으로 나선이 형성될 수 있다.
볼트 연결부(315)는 제1 이송 볼트(311)의 타단과 제2 이송 볼트(312)의 일단에 각각 결합되어 제1 이송 볼트(311)와 제2 이송 볼트(312)를 연결한다. 이에, 구동 제어부(700)가 제1 이송 볼트(311)를 회전시키면, 제2 이송 볼트(312)도 함께 회전하게 된다.
볼트 지지부(318)는 케이싱(500)에 결합되어 제2 이송 볼트(312)의 타단을 지지할 수 있다. 이때, 볼트 지지부(318)는 제2 이송 볼트(312)가 회전 가능하도록 지지할 수 있다.
제1 이송 너트(321)는 제1 이송 볼트(311)에 결합될 수 있다. 이에, 제1 이송 너트(321)는 제1 이송 볼트(311)의 회전에 따라 제1 이송 너트(311)의 길이 방향으로 이동할 수 있으며, 제1 이송 볼트(311)의 회전 방향에 따라 이동 방향이 달라질 수 있다.
제2 이송 너트(322)는 제2 이송 볼트(312)에 결합될 수 있다. 이에, 제2 이송 너트(322)는 제2 이송 볼트(312)의 회전에 따라 제2 이송 너트(312)의 길이 방향으로 이동할 수 있으며, 제2 이송 볼트(312)의 회전 방향에 따라 이동 방향이 달리질 수 있다. 이때, 제1 이송 볼트(311)의 나선과 제2 이송 볼트(312)의 나선이 서로 반대 방향으로 형성되므로, 제1 이송 볼트(311)와 제2 이송 볼트(312)가 함께 회전할 때 제2 이송 너트(322)는 제1 이송 너트(311)와 반대 방향으로 이동하게 된다. 즉, 제1 이송 볼트(311)와 제2 이송 볼트(312)가 회전하면, 회전 방향에 따라 제1 이송 너트(321)와 제2 이송 너트(322)는 서로 가까워지거나 멀어질 수 있다.
다단 접철식 날개(330)는 제1 지점이 제1 이송 너트(321)와 결합되고 제2 지점이 제2 이송 너트(322)와 결합될 수 있다. 이때, 다단 접철식 날개(330)의 제1 지점과 제2 지점은 제1 이송 너트(321) 및 제2 이송 너트(322)와 힌지 결합될 수 있다. 이에, 다단 접철식 날개(330)는 제1 이송 너트(321)와 제2 이송 너트(322)의 이동 방향에 따라 접히거나 펼쳐지게 된다. 일례로, 다단 접철식 날개((330)는 4장의 날개를 포함하며, 3번 접힐 수 있다.
이에, 구동 제어부(700)에 제어에 따라 제1 이송 볼트(311)와 제2 이송 볼트(312)가 일방향 회전하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 제1 이송 너트(321)와 제2 이송 너트(322)의 간격이 벌어질수록 다단 접철식 날개(330)가 펼쳐지면서 풍량을 감소시키게 된다. 도 4는 다단 접철식 날개(330)가 거의 펼쳐진 상태를 나타내고, 도 5는 다단 접철식 날개(330)가 완전히 펼쳐져 닫힌 상태를 나타낸다.
그리고 구동 제어부(700)에 제어에 따라 제1 이송 볼트(311)와 제2 이송 볼트(312)가 타방향으로 회전하여 제1 이송 너트(321)와 제2 이송 너트(322)의 간격이 좁혀질수록 다단 접철식 날개(330)가 접히면서 풍량을 증가시키게 된다.
날개 가이드바(340)는 다단 접철식 날개(330)의 제1 지점 및 제2 지점이 위치하는 일측보다 제1 이송 너트(321) 및 제2 이송 너트(320)에서 상대적으로 먼 타측에 연결된다. 다단 접철식 날개(330)의 제1 지점과 제2 지점이 위치하는 일측에 반대되는 타측을 지지하지 않으면, 다단 접철식 날개(330)가 형상을 유지하지 못하고 휘거나 쳐져서 접히고 펼쳐지는 동작을 원활하게 수행할 수 없게 된다.
이에, 날개 가이드바(340)가 다단 접철식 날개(330)의 제1 지점 및 제2 지점이 위치하는 일측보다 제1 이송 너트(321) 및 제2 이송 너트(322)에서 상대적으로 먼 타측를 지지하여 다단 접철식 날개(330)의 접히거나 펼쳐지는 동작을 가이드하게 된다.
즉, 다단 첩철식 날개(330)의 일측은 제1 이송 너트(321) 및 제2 이송 너트(322)에 지지되고 타측은 날개 가이드바(340)에 지지되어 다단 접철식 날개(330)가 접히고 펼쳐지는 동작을 원활하게 수행할 수 있게 된다.
한편, 날개 가이드바(340)는 다단 접철식 날개(330)가 접히거나 펼쳐질 때 다단 접철식 날개(330)의 움직임을 가이드하면서 기구학적으로 전진 또는 후진하게 된다.
바 지지 가이드(345)는 케이싱(500)의 내부에 설치되어 날개 가이드바(340)의 전후진 동작을 가이드할 수 있다.
일례로, 날개 가이드바(340)와 바 지지 가이드(345)는 레일 형태로 형성될 수 있다.
구동 제어부(700)는 케이싱(500)의 외부에 설치되어 풍량 감지부(200)가 감지한 풍량 정보에 따라 풍량 조절부(300)의 개도율을 제어할 수 있다.
일례로, 구동 제어부(700)는 풍량 조절부(300)의 제1 이송 볼트(311) 및 제2 이송 볼트(312)를 회전시키는 모터와, 풍량 감지부(200)로부터 회전수를 전달받아 풍량을 산출하고, 산출된 풍량에 따라 모터를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.
구체적으로, 구동 제어부(700)는 풍량 감지부(200)가 측정한 풍량이 기설정된 목표 풍량을 추종하도록 풍량 조절부(300)를 제어할 수 있다. 즉, 구동 제어부(700)의 제어 장치가 모터를 제어하여 풍량 조절부(300)의 다단 접철식 날개(300)의 개도율을 조절할 수 있다.
여기서, 목표 풍량은 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)가 사용되는 공기 조화 설비에서 요구되는 값으로 설정될 수 있다. 그리고 주변 환경 변화에 따라 목표 풍량도 달라질 수 있다.
이와 같은 구성에 의하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)는 전체적인 크기를 줄여 요구되는 설치 공간을 최소화하고 풍량을 정밀하게 제어할 수 있다.
특히, 스마트 댐퍼(101)가 조절한 실제 풍량이 조절하고자 하는 목표 풍량에 최대한 근접하도록 제어할 수 있으므로 제어성을 크게 향상시킬 수 있다.
예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)는 실내의 요구 풍량을 실제 풍량과 직접 대응하여 최적화 제어를 위한 설비 분야에 활용 가능할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 스마트 댐퍼(101)는 비정상적인 과부하 또는 저부하시 대응 처리 속도가 매우 빠르고, 실별 또는 구역별 풍량 제어를 효율적으로 제어할 수 있으므로 에너지를 절감할 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예와 종래의 비교예를 대비하여 살펴본다.
도 6은 실험예의 풍량 조절부(300)가 차지하는 공간의 길이를 나타내고, 도 6은 비교예의 풍량 조절 댐퍼(10)가 차지하는 공간의 길이를 나타낸다.
도 6과 도 7을 대비하여 살펴보면, 비교예의 경우 케이싱(50)과 연결된 급기구 또는 배기구를 통과하는 공기가 흐르는 방향에 교차하는 회전축(31)을 중심으로 원판형 날개(33)가 회전하면서 개도율을 조절하게 된다.
그런데, 비교예에서는 원판형 날개(33)가 회전하기 위해서 원판형 날개(33)의 직경만큼 급기구 또는 배기구를 통과하는 공기가 흐르는 방향으로도 설치 공간(L2)이 요구된다. 따라서, 이러한 원판형 날개(33)를 갖는 비교예의 풍량 조절 댐퍼(10)는 협소한 공간에 설치하기 어렵다.
반면, 본 발명에 일 실시예에 따른 실험예의 경우 다단 접철식 날개(330)로 개도율을 조절하므로, 설치 공간을 크게 줄일 수 있음을 알 수 있다. 또한, 풍량 조절부(300)의 설치 공간에 풍량 감지기(200)의 설치 공간을 더하더라도 비교예보다 적은 공간을 차지하게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예의 풍량 조절부(300)에서 다단 접철식 날개(330)의 개도율 변화에 따른 기류 흐름을 나타낸다.
도 8에 도시한 바와 같이, 다단 접철식 날개(330)가 접히면서 개도율이 증가되면, 기류가 양쪽으로 나뉘어 이동하므로 한쪽으로의 쏠림 현상을 완화할 수 있으며, 이에 제어성도 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 실험예의 개도율 대비 풍량의 변화가 선형 그래프에 가까운 완만한 곡선 그래프로 나타남을 알 수 있다. 이와 같이, 개도율 대비 풍량의 변화가 선형 그래프에 가까울수록 목표 풍량을 얻기 위한 개도율을 쉽게 산출할 수 있으며, 목표 풍량을 달성하기 위한 다단 접철식 날개(330)의 제어도 용이해진다.
도 10은 비교예의 풍량 조절 댐퍼(10)에서 원판형 날개(33)가 회전하면서 개도율이 증가할 때의 기류 흐름을 나타낸다.
도 10에 도시한 바와 같이, 비교예에서는 기류가 한쪽으로 쏠리는 것을 알 수 있다. 이는 원판형 날개(33)가 회전하면서 일단은 기류의 흐름 방향으로 이동하고 타단은 기류의 흐름에 반대 방향으로 이동하기 때문이다. 비교예와 같이, 개도율이 변화할 때 기류가 한쪽으로 쏠리게 되면, 제어성이 나빠지고 정확한 풍량을 조절하기 어렵다.
도 11에 도시한 바와 같이, 비교예의 개도율 대비 풍량의 변화가 곡선 그래프로 나타나며, 이때 곡선 그패프의 곡률 반경이 실험예보다 매우 작음을 알 수 있다.
따라서, 비교예의 경우 실험예보다 상대적으로 목표 풍량을 얻기 위한 개도율을 쉽게 산출할 수 없으며 목표 풍량을 달성하기 위한 원판형 날개의 제어도 어려워진다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명은 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
101: 스마트 댐퍼
200: 풍량 감지부
210: 풍량 감지팬
250: 팬 지지대
300: 풍량 조절부
311: 제1 이송 볼트
312: 제2 이송 볼트
315: 볼트 연결부
318: 볼트 지지부
321: 제1 이송 너트
322: 제2 이송 너트
330: 다단 접철식 날개
340: 날개 가이드바
345: 바 지지 가이드
500: 케이싱
700: 구동 제어부

Claims (13)

  1. 원통 형상의 케이싱;
    상기 케이싱 내 일영역에 마련되어 풍량을 감지하는 풍량 감지부;
    상기 케이싱 내 타영역에 마련되어 개도율을 조절하는 풍량 조절부; 및
    상기 케이싱의 외부에 설치되어 상기 풍량 감지부가 감지한 풍량 정보에 따라 상기 풍량 조절부의 개도율을 제어하는 구동 제어부
    를 포함하는 스마트 댐퍼.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구동 제어부는 상기 풍량 감지부가 측정한 풍량이 기설정된 목표 풍량을 추종하도록 상기 풍량 조절부를 제어하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풍량 조절부는,
    상기 구동 제어부에 일단이 연결되어 상기 구동 제어부에 제어에 따라 회전하며 나선이 형성된 제1 이송 볼트;
    일단이 상기 제1 이송 볼트의 타단에 연결되어 상기 제1 이송 볼트와 함께 회전하며 상기 제1 이송 볼트의 나선과 반대 방향으로 나선이 형성된 제2 이송 볼트;
    상기 제1 이송 볼트에 결합되어 상기 제1 이송 볼트의 회전에 따라 이동하는 제1 이송 너트;
    상기 제2 이송 볼트에 결합되어 상기 제2 이송 볼트의 회전에 따라 이동하되 상기 제1 이송 너트와 반대 방향으로 이동하는 제2 이송 너트; 및
    제1 지점이 상기 제1 이송 너트와 결합되고 제2 지점이 상기 제2 이송 너트와 결합되어 상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 이동에 따라 접히거나 펼쳐지는 다단 접철식 날개
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 풍량 조절부는 상기 다단 접철식 날개의 상기 제1 지점 및 상기 제2 지점이 위치하는 일측보다 상기 제1 이송 너트 및 상기 제2 이송 너트에서 상대적으로 먼 타측에 연결되어 상기 다단 접철식 날개의 접히거나 펼쳐지는 동작을 가이드하는 날개 가이드바를 더 포함하며,
    상기 날개 가이드바는 상기 다단 접철식 날개가 접히거나 펼쳐질 때 전후진하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풍량 조절부는 상기 날개 가이드바의 전후진 동작을 가이드하는 바 지지 가이드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 풍량 조절부는,
    상기 제1 이송 볼트의 타단과 상기 제2 이송 볼트의 일단에 각각 결합되어 상기 제1 이송 볼트와 상기 제2 이송 볼트를 연결하는 볼트 연결부와;
    상기 케이싱에 결합되어 상기 제2 이송 볼트의 타단을 지지하는 볼트 지지부
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 다단 접철식 날개는 4장의 날개를 포함하며 3번 접히는 것이 가능한 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 간격이 벌어질수록 상기 다단 접철식 날개가 펼쳐지면서 풍량을 감소시키고,
    상기 제1 이송 너트와 상기 제2 이송 너트의 간격이 좁혀질수록 상기 다단 접철식 날개가 접히면서 풍량을 증가시키는 것
    을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 풍량 감지부는 기류의 흐름을 기준으로 상기 풍량 조절부보다 상류에 위치하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 풍량 감지부는,
    통과하는 유체에 의해 회전하여 회전수 정보를 상기 구동 제어부에 전달하는 풍량 감지팬과;
    상기 케이싱의 내부에 상기 풍량 감지팬을 지지하는 팬 지지대
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 구동 제어부는 상기 풍량 감지팬이 제공하는 회전수 정보에 근거하여 현재 풍량을 산출하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 팬 지지대는 상기 풍량 감지팬의 중심이 원통 형상인 상기 케이싱이 중심과 일치하도록 상기 풍량 감지팬을 지지하는 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 풍량 감지팬의 직경은 원통 형상인 상기 케이싱의 직경의 50% 이상인 것을 특징으로 하는 스마트 댐퍼.
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