KR20230111576A - 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법 - Google Patents

자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법 Download PDF

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Abstract

자동 차압 조절 댐퍼가 개시된다. 본 발명의 자동 차압 조절 댐퍼는, 저(低)차압(12.5pa) 제어가 가능한 자동 차압 조절 댐퍼이다.

Description

자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법{AUTOMATIC DIFFERENTIAL PRESSURE CONTROL DAMPER AND ITS CONTROL METHOD}
본 발명은 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 저(低)차압 민감 제어형 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 유체의 출입량 제어가 필요한 제어구역(예, 제연구역)과 인접구역간 목표 제어 차압을 상당히 낮은 압력(예, 약 5Pa)으로 설정할 경우에도 차압의 제어가 원활하게 이루어질 수 있는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
본 발명은 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 댐퍼의 개방 속도를 제어하여 제어구역(제연구역)의 차압을 제어할 수 있는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 건축물의 계단실, 계단실 부속실, 승강기 승강장 등에 설치되어 화재시에 발생되는 유독가스나 연기 등이 각층 거주자들의 공통 피난통로가 되는 계단이나 승강로 등으로 유입되는 것을 방지하거나 최소화하여 인명피해를 방지하거나 줄이기위한 제연(除煙)설비가 적용되고 있고, 이 제연설비의 구성요소로서 자동 차압 조절 댐퍼도 적용되고 있다.
일례로 이 댐퍼는 원활한 제연을 위해 건축물의 각 층에 급기하는 역할을 하는 수직풍도(風道)로서 단일의 급기 덕트와 연결되어 각 층별 제연구역에 설치된다. 계단실 부속실, 승강기 승강장 등의 제연구역(제어구역)은 계단이나 승강로와 각 층별 옥내(거실, 복도 혹은 통로 등) 사이에 설치되고, 급기 가압 제연설비는 화재 시 이 제연구역이 옥내보다 약간 높은 압력(약 12.5 ~ 50Pa)을 유지하도록 외부 공기를 급기를 통해 가압하여 옥내에서 발생한 연기가 계단이나 승강로로 유입되는 것을 방지하거나 최소화한다.
관련 기술로는 한국 등록실용신안공보 제20-0322851호(특허문헌 1), 한국 공개특허공보 제10-2016-0038141호(특허문헌 2), 한국 등록특허공보 제10-1146898호(특허문헌 3)가 제시되어 있다. 한편, 한국 등록특허공보 제10-1887505호(특허문헌 4)에는 모터의 구동을 통해 스크류 방식으로 댐퍼의 덮개를 진퇴시키는 기술이 제시되어 있다.
상기 특허문헌 1은 댐퍼하우징과, 상기 댐퍼하우징 내부에 다수개가 회전가능하게 배열되는 댐퍼블레이드와, 상기 댐퍼블레이드를 회전시키면서 상기한 댐퍼하우징 내부를 개방하거나 차단시키는 구동부와, 연기나 온도 등을 감지하여 상기한 구동부의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다. 특허문헌 1의 문제점은, 다수의 댐퍼블레이드가 외부로 노출됨에 따라 미관을 해치고, 또한 1개 이상의 감속기어가 설치되고, 외부 공기 유입시 이물질(예컨대, 곤충이나 먼지 등)들이 함께 유입되는 것을 차단하는 망부재가 분리가능하게 설치되기 때문에 장치의 구조가 복잡하다.
상기 특허문헌 2는 특허문헌 1과 달리 블레이드를 사용하지 않고 망부재도 필요하지 않지만, 다수의 단으로 이루어진 판넬을 'X'자 형태의 지지부와 겹합시켜 승강시키는 구조이기 때문에, 장치의 구조가 복잡하고, 특히 상기 판넬의 하중이 상기 지지부에 가해지므로 내구성이 나쁘다는 문제가 있다.
상기 특허문헌 3은 중앙블레이드의 외측으로 다수의 단으로 변경이 가능한 외곽블레이드가 위치된다. 댐퍼 작동시 상기 외곽블레이드의 각 단을 승하강시켜 계단 형태로 변경하게 위해서는 각각의 단을 이루는 상기 외곽블레이드에 각각의 지지축 이 형성돼야 하므로 구조가 복잡해지고, 이로 인해 제작 공정이 복잡해지고 제작 단가가 증가되는 문제점이 있다. 그리고, 상기 중앙블레이드가 스프링에 의해 연결되어 있어 댐퍼를 열 때, 상기 스프링은 상기 중앙블레이드를 닫는 방향으로 지속적으로 탄성력을 전달하므로 상기 스프링에 스트레스가 누적될 수 있다. 또한, 상기 중앙블레이드는 지속적으로 열려 있을 경우, 상기 스프링의 탄성력에 의해 스트레스가 누적되어 파손될 수 있는 문제점이 있다.
특별 피난 계단의 계단실 및 제연구역 제연설비의 화재안전기준(NFSC 501A) 제 6조 1항에 따르면“제연구역과 옥내와의 사이에 유지하여야 하는 최소 차압은 40㎩(옥내에 스프링클러설비가 설치된 경우에는 12.5㎩) 이상으로 하여야 한다.”라고 규정하고 있으나 옥내에 스프링클러설비가 설치되어 있음에도 40㎩ 이상이 만족 되도록 제연설비가 운용되고 있다.
그 이유는 현재 상용화된 자동 차압 댐퍼(특허문헌 1을 기초로 상용화)가 40Pa 이상으로 제어 기준 차압을 설정했을 때, 제연구역과 출입문 외부와의 차압이 과도하거나 과소할 경우 약 40 ~ 50Pa로 유지하는 제어는 가능하나 제어 기준 차압을 12.5Pa로 설정했을 때, 차압을 12.5Pa이 약간 넘은 상태를 유지하도록 제어하는 것이 불가능하기 때문이다. 목표 제어 차압은 조건에 따라 달라지지만 약 30Pa 이상에서 가능한 것으로 파악되고 있다. 따라서, 이러한 제어가 불가능한 주된 이유는 2가지 정도로 판단된다.
첫째 이유는, 제연구역의 출입문이 닫힌 조건에서 개방된 댐퍼의 날개가 점점 닫힐수록 댐퍼 누설부 면적이 점점 차압제어의 핵심 변수로 작용한다. 그런데, 국내에 상용화된 특허문헌 1과 같은'날개 각도 조절형 자동 차압 댐퍼'는 완전 폐쇄 상태에서도 누설 틈새 면적이 상당하므로 목표 제어 차압이 상당히 낮을 때(예, 12.5Pa)에서는 정상적인 제어를 할 수가 없다. 구체적으로, 댐퍼 타입이 날개 개도 조절형이면, 날개를 완전히 닫아도 미세 틈새가 존재하는 부위가 둘레부(댐퍼 폭(W) x 2 + 댐퍼 높이(H) x 2)뿐만 아니라 날개와 날개간 접촉 부위(댐퍼 폭(W) x (날개 갯수(N) -1))에도 존재하기 때문이다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해서는 날개의 수를 1 개로 줄이거나 그것과 등가의 조치를 취하고, 댐퍼 날개가 완전히 닫혔을 때의 누설 틈새 폭(d)을 기존 대비 약 1/3로 줄이면 누설 틈새 면적이 기존 대비 약 1/6로 줄어, 목표 제어 차압이 약 5Pa에서 가능해질 수 있다.
둘째 이유는, 국내에 상용화된 '날개각도 조절형 자동 차압 댐퍼'를 포함한 댐퍼의 누설면적 조절형 댐퍼의 경우 댐퍼 날개의 개도에 따른 풍량이 선형적으로 변하지 않아, 풍량의 미세조정이 어렵거나 풍량의 조정 시간이 오래 걸리는 문제가 있기 때문이다. 댐퍼의 누설 면적 조절 방식은 댐퍼의 날개 각도 조절 방식 외에 댐퍼 덮개 진퇴 방식이 있다. 도 17을 참조하면, '날개각도 조절형 댐퍼'의 성능은 덕트 시스템에 댐퍼가 설치되지 않았을 때의 시스템의 전체 압력 손실 대비 댐퍼의 압력 손실간 비율(A)에 따라 달라진다. '날개 각도 조절형 댐퍼'는 날개의 개도(Stroke)가 약 10% 이하일 때, 즉 날개가 완전히 닫힌 상태에 가까울수록 비율(A)이 개도 변화에 따라 비교적 급격하게 바뀌기 때문에 댐퍼를 통과하는 풍량도 급격하게 바뀐다. 이것은 댐퍼 날개가 완전히 닫힌 상태에 근접할수록 날개 각도 변화에 따른 풍량 변화가 심하기 때문에 제연구역과 출입문 외부와의 차압(ΔP_g)을 약 12.5Pa을 약간 상회하도록 댐퍼를 제어하는 것이 '날개각도 조절형 댐퍼' 타입의 구조적 특성상 현실적으로 어렵다는 것을 의미한다.
한편, 날개각도 조절형 댐퍼에서의 이러한 문제는 댐퍼 개구 면적 조절용의 진퇴형 덮개를 적용한 댐퍼에서도 마찬가지 문제를 가지고 있다.
상기 특허문헌들은 상기 둘째 이유를 문제로 인식하지 못하고 있다. 따라서, 자동 차압 댐퍼가 낮은 목표 제어 차압(예, 12.5Pa)으로 설정될 때 정상적인 기능 발휘를 기대할 수 없는 문제가 있다.
한국 등록실용신안공보 제20-0322851호(2003.07.31) 한국 공개특허공보 제10-2016-0038141호(2016.04.07) 한국 등록특허공보 제10-1146898호(2012.05.09) 한국 등록특허공보 제10-1887505호
본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인접구역과의 차압 제어가 필요한 제어구역의 목표 제어 차압이 낮을 때(예, 12.5Pa), 제연설비에 요구되는 차압유지, 필요 방연풍속 구현 및 출입구 개방력 등의 성능을 충족하는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 덮개가 닫힌 상태일 때, 댐퍼의 누설 틈새 면적이 최소화된 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 덮개가 닫힌 상태에 가까운 저풍량 흐름 상태일 때, 덮개와 본체 사이의 틈새 대비 풍량 변화가 급격하지 않은 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 댐퍼 제어를 위한 구동용으로 각각 정속 혹은 변속 모터를 사용할 때, 적절한 풍량 제어가 구현되는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 차압 제어가 필요한 구역들 중 일부의 누설부가 급증하였을 때(예, 출입문 개방 시), 옥내(거실, 통로, 복도 등)에서 제연구역으로 유입되려고 하는 유체(연기)를 차단할 수 있는 유속(예, 방연풍속)을 확인하고 제어할 수 있는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 유체의 출입량을 제어할 필요가 있는 제어구역과 연결되는 유체 흐름 경로 상에 통로가 설치된 본체; 상기 통로를 개폐하도록 상기 본체에 설치되는 덮개 모듈; 상기 본체에 구비되어 상기 덮개 모듈을 개폐시키는 구동 유닛; 그리고 상기 구동 유닛에 연결되어 상기 덮개 모듈의 개폐를 제어하는 제어 유닛을 포함하며, 상기 제어 유닛은, 누설부를 통해 연결되는 상기 제어구역과 인접구역 간의 차압값을 획득하는 제 1 차압획득부; 그리고 상기 차압값을 이용하여 상기 구동 유닛을 구동하는 제어부를 포함하고, 상기 구동 유닛은, 상기 제어부에 연결되는 모터; 상기 모터에 의해 회전하는 캠; 그리고 상기 캠과 상기 덮개 모듈에 연결되어, 상기 캠의 회전에 의해 이동하여 상기 덮개 모듈을 개폐시키는 연결부를 포함하는, 자동 차압 조절 댐퍼가 제공될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 캠에는 캠홈이 일지점부터 타지점까지 연장되어 형성되고, 상기 연결부가 상기 일지점에 위치될 때 상기 덮개 모듈이 닫힌 상태이고, 상기 연결부가 상기 타지점에 위치될 때 상기 덮개 모듈이 열린 상태이며, 상기 캠홈은 상기 캠의 회전축을 기준으로 나선 형상으로 형성되되, 상기 캠홈은 상기 일지점을 포함하는 제1구간과, 타지점을 포함하는 제2구간을 포함하며, 상기 나선 형상의 변화율은, 상기 제1구간이 상기 제2구간보다 작게 형성되는, 자동 차압 조절 댐퍼가 제공될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 덮개 모듈은, 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개와 후측 덮개; 그리고 상기 전측 덮개와 상기 후측 덮개 사이에 설치되는 틸팅부를 포함하며, 상기 후측 덮개는 상기 본체의 전측에 위치되고, 상기 전측 덮개는 상기 후측 덮개의 전측에 위치되며, 상기 틸팅부는 탄성 재질로 형성되어 상기 후측 덮개에 상기 본체 방향으로 탄성력을 가하는, 자동 차압 조절 댐퍼가 제공될 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 제어 유닛의 제 1 차압획득부로 제어구역과 인접구역간의 차압값을 획득하는 단계; 상기 제어 유닛의 제어부에서 상기 차압값을 토대로 제어구역과 인접구역을 분리하는 출입문의 개방 여부를 판단하는 단계; 상기 제어부는, 상기 제어구역과 상기 인접구역 간 유체의 흐름이 일어나는 상기 출입문이 개방 상태로 판단되면, 상기 차압값을 토대로 상기 출입문의 누설부를 통과하는 풍속을 계산하는 단계; 상기 제어부는, 상기 풍속이 일정 수치 이상일 경우, 상기 풍속이 허용범위가 되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 단계;를 포함하는, 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법이 제공될 수 있다.
상기 또는 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 제어 유닛의 제 2 차압획득부로 상기 본체의 내부와 외부간의 차압값을 획득하는 단계; 상기 제어 유닛의 제어부는, 상기 제 2 차압획득부에서 획득한 차압값과 상기 제어부에 기 입력되어 있는 제어구역과 인접구역 사이의 누설부의 개방 면적을 토대로 상기 누설부를 통과하는 풍속을 계산하는 단계; 상기 제어부는, 상기 풍속이 일정 수치 이상일 경우 상기 풍속이 허용범위가 되도록 상기 구동 유닛을 제어하며, 상기 풍속이 일정 수치 이하일 경우 제어 유닛의 제 1 차압획득부에서 상기 제어구역과 상기 인접구역간의 차압값을 획득하고 제 1 차압획득부에서 획득한 상기 차압값을 토대로 상기 구동 유닛을 제어하는 단계;를 포함하는, 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동차압댐퍼는 송풍기가 공급해야 할 필요 급기량이 기존 대비 약 62%가 된다. 이로 인해, 요구되는 송풍기의 사양이 감소되고, 덕트의 단면적이 기존 대비 62%정도로 감소될 수 있다. 따라서 보다 작은 사양의 송풍기와 덕트를 적용할 수 있어 비용이 절감된 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 덮개 모듈이 완전히 닫힌 상태의 누설 면적은 통상적인 댐퍼들에 비해 많이 줄어들기 때문에 송풍기 인근 층에 설치된 자동 차압 댐퍼들의 과압 해소 능력이 증가하므로, 1 대의 송풍기로 커버할 수 있는 건축물의 층수가 상당히 늘어나게 된다. 경우에 따라, 필요한 송풍기 수량이 줄어들어서 설치 공간이 절약되고, 송풍기의 유지보수 관련 비용이 감소되도록 하는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼는 덮개 모듈은 닫힌 상태일 때 본체와의 틈새가 최소화되므로, 댐퍼 완전 폐쇄 상태일 때에 제어구역으로 공급되는 풍량이 많이 줄어들기 때문에, 출입문이 완전히 닫히지 못하는 문제를 극복한 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼는 덮개 모듈이 완전히 닫힌 상태일 때, 틈새 누설 면적이 최소화되므로 제어구역에 공급되는 풍량이 많이 줄어들기 때문에, 제어구역의 과압으로 인해 사용자의 출입문 개방이 불가한 상황이 발생하는 것이 방지될 수 있는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다.
또한, 통상적인 댐퍼를 적용할 경우 화재층 출입문 개방으로 인해 제어구역에서 옥내로 유입되는 풍량이 과도하게 많아져서 출입문 비 개방층에서 적정한 압력을 유지하기 위해 필요한 풍량보다 적은 풍량이 공급되므로, 이로 인해 비 개방층의 차압이 너무 많이 저하되는 문제가 발생하는 편이나, 본 발명의 일 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼는 화재층에서 과도한 풍량이 유입될 경우 댐퍼 제어를 통해 이러한 문제를 방지할 수 있는 자동 차압 조절 댐퍼 및 그 제어 방법이 제공될 수 있다.
본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시예와 같은 특정 실시예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 제연설비가 설치된 고층 건물의 개략도.
도 2는, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 정면도.
도 3은, 도 2에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 측면도.
도 4는, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 정면도.
도 5는, 도 4에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 측면도.
도 6은, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 정면도.
도 7은, 도 6에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 측면도.
도 8은, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 정면도.
도 9는, 도 8에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 측면도.
도 10은, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 정면도.
도 11은, 도 10에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 측면도.
도 12는, 도 2, 도 4, 도 8에 도시된 틸팅부 및 부근의 확대도
도 13은, 도 6, 도 10에 도시된 틸팅부 및 부근의 확대도.
도 14는, 제어 유닛과 관련된 구성도.
도 15는, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법의 플로어 챠트.
도 16은, 본 발명의 일 실시예를 따른 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법의 플로어 챠트.
도 17은, 댐퍼의 날개 개방 정도(Stroke)에 따른 풍량의 변화를 나타내는 그래프.
첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1 , 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들의 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수도 있다.
도 1은 제연설비가 설치된 건물을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 복수의 층으로 이루어진 건물에는 거실과 같은 공간인 인접구역(IR), 인접구역(IR)과 제어구역(SR)을 분리하는 출입문(D1), 제어구역(SR)에 또 다른 출입문(D2)에 의해 분리된 계단실(ER)이 마련될 수 있다. 제어구역(SR)은 부속실이라 할 수 있다. 건물에 설치된 제연설비는 유체, 즉 외부 공기가 제어구역(SR)으로 공급되기 위해 통과하는 덕트(20)(Duct)를 포함할 수 있다. 덕트(20)는 유체 흐름 경로를 형성할 수 있다. 유체 흐름 경로란, 유체가 흐르는 경로를 의미할 수 있다. 덕트(20)에는 건물의 각 층에 대응되는 위치에 개구부(21)가 형성될 수 있다. 제연설비는 건물의 외부 공기를 덕트(20)를 통해 건물의 내부로 공급시키는 송풍기(B)를 포함할 수 있다.
유체의 출입량을 제어할 필요가 있는 구역은, 소방 업계에서는 통상 제연구역이라고 하나, 포괄적으로는 제어구역(SR)이라고 할 수 있다. 또한, 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)는, 통상적으로 덕트(20)와 연결되어 제어구역(제연구역)에 설치되는 편이나, 제어구역(SR)과 연결되는
경로 상의 임의의 지점에 설치될 수 있다. 상기 유체 흐름 경로는 금속 등의 재질로 만들어지는 일반적인 덕트류 뿐만 아니라 콘크리트 등의 벽체용 재질로 형성된 계단, 승강로 등의 구획실 또는 구획실들의 조합으로 구성되는 포괄적인 것을 의미할 수도 있다.
한편, 제어구역(SR)의 인접구역(IR)은 누설부를 통해 상호 연결될 수 있다. 통상적으로, 제연설비와 관련하여 출입문(D1)이 누설부로 적용될 수 있다. 출입문(D1)이 폐쇄된 경우 누설 면적(개방 면적)이 작을 수 있지만, 출입문(D1)이 개방된 경우 누설 면적이 폐쇄된 경우에 비해 상대적으로 매우 커질 수 있다. 예를 들어, 누설부는 건축물의 균열 틈새가 될 수도 있다.
이하에서는 도 1 내지 도 16을 토대로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1 내지 도 13에서 'L', 'R', 'F', 'B', 'U', 'D'는 각각 일측, 타측, 전측, 후측, 상측, 하측을 의미할 수 있다. 일측과 타측은 각각 도면 상에서 좌측과 우측을 의미할 수 있다.
도 1 내지 도 14는 제연설비 또는 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)가 도시된 도면이다. 도 14 내지 도 16은 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법(10s,20s)의 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 14을 참조하면, 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)는, 건물의 덕트(20)에 통로(W1,W2,W3,W4,W5)가 연결되는 본체(100a,100b,100c,100d,100e)를 포함할 수 있다.
본체(100a,100b,100c,100d,100e)는, 유체의 출입량을 제어할 필요가 있는 제어구역(SR)과 연결되는 유체 흐름 경로 상에 통로(W1,W2,W3,W4,W5)가 설치될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)는, 통로(W1,W2,W3,W4,W5)를 개폐하도록 본체(100a,100b,100c,100d,100e)에 설치되는 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)을 포함할 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)는, 본체(100a,100b,100c,100d,100e)에 구비되어 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)을 개폐시키는 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 포함할 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)는, 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)에 연결되어 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)의 개폐를 제어하는 제어 유닛(600)을 포함할 수 있다.
제어 유닛(600)은, 누설부를 통해 연결되는 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압값을 획득하는 제 1 차압 획득부(621)를 포함하는 차압 획득부(620)를 포함할 수 있다. 차압 획득부(620)는 제 2 차압 획득부(623)를 포함할 수 있다. 차압 획득부(620)는 차압 센서(Sensor)일 수 있다.
제어 유닛(600)은, 차압 획득부(620)와 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)에 연결되는 제어부(610)를 포함할 수 있다. 차압 획득부(620)에서 획득된 획득값이 제어부(610)로 수신될 수 있다. 제어부(610)는 차압값을 이용하여 구동 유닛을 구동할 수 있다. 예를 들어, 제어부(610)는 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)의 모터(350)를 제어할 수 있다. 출입문(D1)이 개방되었을 때, 개방 면적에 해당하는 값이 제어부(610)에 기설정되어 있을 수 있다.
한편, 덕트(20)에서 제어구역(SR)으로 공급되는 공기의 양을 풍량이라 할 수 있다. 풍량은, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 닫힌 상태(CP)보다 열린 상태(OP)에 가까울수록 많아질 수 있다. 이때, 공기가 덕트(20)의 개구부(21)를 통과하는 속도를 풍속이라 할 수 있다. 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 개폐되는 동안, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 닫힌 상태(CP)에 가까울수록 풍속은 급격하게 변할 수 있다. 이와 달리, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 개폐되는 동안, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 열린 상태(OP)에 가까울수록 풍속은 급격하게 변하지 않을 수 있다.
도 2은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10a)의 정면도를 도시한 도면이다.
도 2을 참조하면, 본체(100a)는 상판(101a), 상판(101a)에 연결된 타측판(102a)과 분리판(104a), 타측판(102a)과 분리판(104a)에 연결된 하판(103a)을 포함할 수 있다. 본체(100a)의 통로(W1)는 상판(101a), 타측판(102a), 하판(103a), 분리판(104a)에 둘러싸여 형성될 수 있다.
본체(100a)는 분리판(104a)의 일측에 이격된 일측판(105a)을 포함할 수 있다. 일측판(105a)은 상판(101a)과 하판(103a)에 연결될 수 있다. 본체(100a)는 공간인 구동실(106a)을 포함할 수 있다. 구동실(106a)은 상판(101a), 분리판(104a), 하판(103a), 일측판(105a)에 둘러싸여 형성될 수 있다. 본체(100a)는, 전측과 후측에 위치되어 구동실(106a)을 폐쇄하는 전측판(107a), 후측판(109a)을 포함할 수 있다. 전측판(107a)은 통로(W1)의 전측을 둘러쌀 수 있다. 후측판(109a)은 통로(W1)를 둘러쌀 수 있다. 후측판(109a)은 통로(W1)의 후측을 둘러쌀 수 있다.
구동실(106a)에 구동 유닛(300a)이 수용될 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 분리판(104a)에 설치되는 지지 베어링(310a)(Bearing)을 포함할 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 구동실(106a)에 수용되는 캠축(320a)을 포함할 수 있다. 캠축(320a)은 지지 베어링(310a)에 결합될 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 캠축(320a)과 연결되는 캠(330a)(Cam)을 포함할 수 있다. 캠축(320a)이 캠(330a)에 관통하도록 삽입될 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 캠축(320a)의 상측에 연결되는 기어 박스(340)(Gear Box)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 캠축(320a)의 상측에 연결되는 모터(350)(Motor)를 포함할 수 있다. 모터(350)는 캠축(320a)과 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)를 통해 캠축(320a)과 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)의 상측에 위치될 수 있다. 따라서, 모터(350)의 작동에 의해 캠(330a)이 회전될 수 있다. 구동 유닛(300a)은, 모터(350)와 기어 박스(340)가 연결되는 지지부 파트(360a)를 포함할 수 있다. 지지부 파트(360a)는 분리판(104a)에 설치될 수 있다. 지지부 파트(360a)는 모터(350)와 기어 박스(340)를 지지할 수 있다.
구동 유닛(300a)은, 상측이 하측이 각각 덮개 모듈(500a)과 캠(330a)에 연결되는 연결부(370a)를 포함할 수 있다. 연결부(370a)는 상하방향 길이가 두께에 비해 크게 형성된 연결 몸체(371a)를 포함할 수 있다. 연결부(370a)는 연결 몸체(371a)에 연결된 캠 연결 파트(373a)를 포함할 수 있다. 캠 연결 파트(373a)는 연결 몸체(371a)의 상측에서 측방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 연결부(370a)는 연결 몸체(371a)에 연결된 덮개 연결 파트(375a)를 포함할 수 있다. 연결부(370a)는 연결 몸체(371a)의 하측에서 측방으로 돌출되어 형성될 수 있다. 연결 몸체(371a), 캠 연결 파트(373a), 덮개 연결 파트(375a)는 단면이 원형인 막대 형상으로 형성될 수 있다. 캠(330a)의 회전에 의해 연결부(370a)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 덮개 모듈(500a)의 위치가 변경될 수 있다. 즉, 연결부(370a)가 캠(330a)의 회전에 의해 이동하여 덮개 모듈(500a)(도 3 참고)이 개폐될 수 있다.
구동 유닛(300a)은, 가이드 블럭 모듈(120a, 130a)(Guide Block Module)을 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120a, 130a)은, 일측판(105a)에 설치되는 몸체 가이드 파트(120a)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120a)는, 일측판(105a)에 연결되는 일측 가이드 멤버(121)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120a)는, 일측 가이드 멤버(121)의 우측면에 연결되는 중앙 가이드 멤버(123)를 포함할 수 있다. 중앙 가이드 멤버(123)는 서로 상하로 이격된 상측 가이드편(123a)과 하측 가이드편(123b)을 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120a)는, 중앙 가이드 멤버(123)와 일측 가이드 멤버(121)와 타측 가이드 멤버(125)에 둘러싸여 형성되는 회전 공간(127)을 포함할 수 있다. 회전 공간(127)에 연결부(370a)가 수용될 수 있다. 구체적으로 연결 몸체(371a)가 회전 공간(127)에 수용될 수 있다. 연결부(370a)는, 캠(330a)의 회전에 의해 이동됨에 따라 덮개 모듈(500a)을 개폐시킬 수 있다. 몸체 가이드 파트(120a)는, 연결 몸체(371a)의 중앙이 수용되도록 위치될 수 있다. 몸체 가이드 파트(120a)는, 중앙 가이드 멤버(123)의 타측면에 연결되는 타측 가이드 멤버(125)를 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120a, 130a)은, 덮개 연결 파트(375a)가 연결되는 연결 가이드 파트(130a)를 포함할 수 있다. 연결 가이드 파트(130a)는, 덮개 연결 파트(375a)의 단부가 삽입되는 연결홈(131a)을 포함할 수 있다. 연결홈(131a)은 연결 가이드 파트(130a)의 일측면에 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10a)는, 본체(100a)의 하판(103a)에 설치된 힌지(H)를 포함할 수 있다.
도 3는 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10a)의 측면도를 도시한 도면이다.
도 3를 참조하면, 통로(W1)는 전방과 후방이 개방될 수 있다. 통로(W1)의 후방은 덕트(20)의 개구부(21)와 연결될 수 있다.
힌지(H)는 덮개 모듈(500a)과 본체(100a)에 연결될 수 있다. 덮개 모듈(500a)은 힌지(H)를 중심으로 일정 각도로 회전될 수 있다. 덮개 모듈(500a)에 연결 가이드 파트(130a)가 설치될 수 있다. 이로 인해, 덮개 모듈(500a)은 구동 유닛(300a)에 의해 회전되면서 전후측으로 이동될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500a)은 통로(W1)의 전방을 개폐할 수 있다. 덮개 모듈(500a)은 본체(100a)의 전방에 위치될 수 있다.
덮개 모듈(500a)은 통로(W1)의 전방에 위치되었을 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 달리 설명하면, 덮개 모듈(500a)의 적어도 일부가 본체(100a)의 전면에 접촉될 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 덮개 모듈(500a)은 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 최대한 전측으로 회전된 위치일 때 '열린 상태(OP)'라고 할 수 있다. 열린 상태(OP)는 덮개 모듈(500a)이 통로(W1)와 최대한 멀어진 상태일 수 있다.
캠(330a)은 원통형 캠(330a)일 수 있다. 캠(330a)에는 캠홈(331a)이 형성될 수 있다. 캠홈(331a)은 캠(330a)의 외면에 형성될 수 있다. 도 3을 기준으로, 캠홈(331a)은 캠(330a)의 하측부터 상측까지 연장되어 형성될 수 있다. 캠홈(331a)은 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331a)은 캠(330a)의 회전축(SC)을 중심으로 나선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331a)은 캠(330a)의 회전축(SC)을 기준으로 좌우 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331a)은 캠(330a)의 중심(CC)을 기준으로 상하 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
캠홈(331a)은 캠(330a)의 일지점부터 타지점까지 연장되어 형성될 수 있다. 타지점은 일지점과 이격될 수 있다. 이때, 도 2에서 일지점은 캠홈(331a)의 하측 단부(하단), 타지점은 캠홈(331a)의 상측 단부(상단)에 위치될 수 있다. 연결부(370a)의 캠 연결 파트(373a)가 일지점에 위치될 때 덮개 모듈(500a)이 닫힌 상태(CP)일 수 있다. 연결부(370a)의 캠 연결 파트(373a)가 타지점에 위치될 때 덮개 모듈(500a)이 열린 상태(OP)일 수 있다.
캠홈(331a)은 일지점을 포함하는 제 1 구간(333a)을 포함할 수 있다. 캠홈(331a)은 타지점을 포함하는 제 2 구간(335a)을 포함할 수 있다. 제 1 구간(333a)은 캠홈(331a)의 하단을 포함할 수 있다. 제 2 구간(335a)은 캠홈(331a)의 상단을 포함할 수 있다. 나선 형상의 변화율은, 제 1 구간(333a)이 제 2 구간(335a)보다 작게 형성될 수 있다. 따라서 연결부(370a)가 제 1 구간(333a)에서 이동할 때에는, 제 1 구간(333a) 이외의 구간(제 2 구간(335a) 포함)에서 이동하는 것과 비교하면, 덮개 모듈(500a)의 개방 또는 폐쇄가 천천히 이루어질 수 있다. 연결부(370a)가 제 1 구간(333a)에서 이동할 때보다 제 2 구간(335a)에서 이동할 때, 덮개 모듈(500a)의 개폐 속도가 빠를 수 있다. 이로 인해, 덮개 모듈(500a)은, 닫힌 상태(CP)에 근접한 위치에서 개폐될 때, 풍량이 급격하게 변하지 않도록 개폐 속도가 제어될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500a)이 일지점 내지 타지점 내의 개폐 범위에서 개폐되는 동안, 통로(W1)를 통과하는 풍량의 변화가 일정하도록, 덮개 모듈(500a)이 제어부(610)에 의해 제어될 수 있다.
캠(330a)과 연결부(370a)와 덮개 모듈(500a)의 작동 관계의 예를 설명하도록 한다. 모터(350)가 작동하면, 캠(330a)이 회전하고, 연결부(370a)가 캠홈(331a)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 연결부(370a)가 캠홈(331a)의 하단에 위치되면, 덮개 모듈(500a)은 닫힌 상태(CP)가 될 수 있다. 만약, 연결부(370a)가 캠홈(331a)의 하단에서 상측으로 이동하면, 덮개 모듈(500a)은 닫힌 상태(CP)에서 전측으로 회전되기 시작하여 점점 열린 상태(OP)에 가까워질 수 있다. 한편, 연결부(370a)가 캠홈(331a)의 하단보다 상측에서 하측 방향으로 이동하여 하단에 가까워지면, 덮개 모듈(500a)의 위치가 닫힌 상태(CP)에 가까워질 수 있다.
덮개 모듈(500a)은, 서로 전후방향으로 이격된 적어도 2 개의 덮개(510a,520a)를 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500a)은, 본체(100a)의 전측에 위치되는 후측 덮개(510a)를 포함할 수 있다. 덮개 모듈(500a)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510a)는 본체(100a)의 전면에 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500a)은 후측 덮개(510a)와 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개(520a,530a)를 포함할 수 있다. 전측 덮개(520a,530a)는 후측 덮개(510a)의 전측에 위치될 수 있다.
전측 덮개(520a,530a)는, 제 2 전측 덮개(520a)를 포함할 수 있다. 제 2 전측 덮개(520a)는 후측 덮개(510a)의 전측에 위치될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520a)의 전후측 폭은 후측 덮개(510a)의 전후측 폭보다 두껍게 형성될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520a)의 상측에는 연결 가이드 파트(130a)가 연결될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520a)의 상측에는 연결부(370a)가 연결될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520a)의 하측에는 힌지(H)가 연결될 수 있다.
전측 덮개(520a,530a)는, 덮개 모듈(500a)의 최전방에 위치되는 제 1 전측 덮개(530a)를 포함할 수 있다. 제 1 전측 덮개(530a)는 제 2 전측 덮개(520a)의 전측에 위치될 수 있다. 제 1 전측 덮개(530a)는 제 2 전측 덮개(520a)와 접촉될 수 있다.
*본체(100a), 덮개 모듈(500a)의 제작 공차 등의 이유로, 본체(100a)와 후측 덮개(510a)가 완전히 밀착되지 않을 수 있다. 이로 인해, 본체(100a)와 덮개 모듈(500a) 사이가 이격되어 틈새가 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10a)는, 서로 이격된 덮개들(510a,520a) 사이에 위치되는 틸팅부(540)를 더 포함할 수 있다. 틸팅부(540)는 상기 틈새를 최소화시킬 수 있다. 틸팅부(540)는 후측 덮개(510a)와 제 2 전측 덮개(520a) 사이에 위치될 수 있다. 틸팅부(540)는 제 2 전측 덮개(520a)에 설치될 수 있다. 틸팅부(540)는 탄성 재질로 형성될 수 있다. 틸팅부(540)가 다른 하나의 덮개에 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 틸팅부(540)가 후측 덮개(510a)에 탄성력을 가할 수 있다. 이로 인해, 제 2 전측 덮개(520a)는 후측 덮개(510a)와 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500a)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510a)는 본체(100a)에 접촉되며, 틸팅부(540)는 후측 덮개(510a)에 압력을 가할 수 있다. 또한, 개구부(21)와 덮개 모듈(500a) 사이의 상기 틈새가 최소화될 수 있다. 틸팅부(540)의 두께는 덮개 모듈(500a)이 열린 상태(OP)일 때보다 닫힌 상태(CP)일 때 더 얇아질 수 있다. 틸팅부(540)는 제작 및 조립 공차를 감안한 두께로 제작될 수 있다.
한편, 연결부(370a)는 회전 공간(127) 내에서 이동할 수 있다. 회전 공간(127)은 후방 하측과 전방 상측이 개방될 수 있다. 연결부(370a)의 이동에 따라 덮개 모듈(500a)의 위치, 즉 회전 각도가 제어될 수 있다.
이하에서는 도 4와 도 5를 토대로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. 단, 도 2와 도 3에 도시된 것과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명이나 언급을 생략하도록 하며, 이전의 기재를 참고하도록 한다.
도 4은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10b)의 정면도를 도시한 도면이다.
도 4을 참조하면, 본체(100b)는 상판(101b), 상판(101b)에 연결된 타측판(102b)과 분리판(104b), 타측판(102b)과 분리판(104b)에 연결된 하판(103b)을 포함할 수 있다. 본체(100b)의 통로(W2)는 상판(101b), 타측판(102b), 하판(103b), 분리판(104b)에 둘러싸여 형성될 수 있다.
본체(100b)는 분리판(104b)의 일측에 이격된 일측판(105b)을 포함할 수 있다. 일측판(105b)은 상판(101b)과 하판(103b)에 연결될 수 있다. 본체(100b)는 공간인 구동실(106b)을 포함할 수 있다. 구동실(106b)은 상판(101b), 분리판(104b), 하판(103b), 일측판(105b)에 둘러싸여 형성될 수 있다. 본체(100b)는, 구동실(106b)의 전측과 후측에 위치되어, 구동실(106b)을 폐쇄하는 전측판(107b), 후측판(109b)을 포함할 수 있다. 전측판(107ba)은 통로(W2)의 전측을 둘러쌀 수 있다. 후측판(109b)은 통로(W2)의 후측을 둘러쌀 수 있다.
구동실(106b)에 구동 유닛(300b)이 수용될 수 있다.
구동 유닛(300b)은, 구동실(106b)에 수용되는 캠축(320b)을 포함할 수 있다. 캠축(320b)은 베어링(310b)에 결합될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만 베어링(310b)은 본체(100b)에 연결될 수 있다.
구동 유닛(300b)은, 캠축(320b)과 연결되는 캠(330b)(Cam)을 포함할 수 있다. 캠(330b)은 원통형 캠(330b)일 수 있다. 캠축(320b)이 캠(330b)에 관통하도록 삽입될 수 있다. 구동 유닛(300b)은, 캠축(320b)의 후측에 연결되는 기어 박스(340)(Gear Box)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(300b)은, 캠축(320b)의 후측에 연결되는 모터(350)(Motor)를 포함할 수 있다. 모터(350)는 캠축(320b)과 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)를 통해 캠축(320b)과 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)의 후측에 위치될 수 있다. 따라서, 모터(350)의 작동에 의해 캠(330b)이 회전될 수 있다.
구동 유닛(300b)은, 캠(330b)이 연결되는 지지부 파트(360b)를 포함할 수 있다. 지지부 파트(360b)는 분리판(104b)에 설치될 수 있다. 지지부 파트(360b)가 캠(330b)을 지지할 수 있다.
구동 유닛(300b)은, 가이드 블럭 모듈(120b, 130b)(Guide Block Module)을 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120b, 130b)은, 전측판(107b)에 설치되는 몸체 가이드 파트(120b)를 포함할 수 있다.
구동 유닛(300b)은, 연결부(370b)를 포함할 수 있다. 연결부(370b)는 몸체 가이드 파트(120b)와 연결될 수 있다. 연결부(370b)는 캠(330b)과 연결될 수 있다. 연결부(370b)는 연결 몸체(371b)를 포함할 수 있다. 연결부(370b)는 연결 몸체(371b)의 후측에 연결된 캠 연결 파트(373b)를 포함할 수 있다. 연결부(370b)는 연결 몸체(371b)의 전측에 연결된 덮개 연결 파트(375b)를 포함할 수 있다. 연결 몸체(371b), 캠 연결 파트(373b), 덮개 연결 파트(375b)는 단면이 원형인 막대 형상으로 형성될 수 있다. 연결부(370b)가 캠(330b)의 회전에 의해 이동하여 덮개 모듈(500b)(도 5 참고)이 개폐될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10b)는, 본체(100b)의 하판(103b)에 설치된 힌지(H)를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10b)의 측면도를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 통로(W2)는 전방과 후방이 개방될 수 있다. 통로(W2)의 후방은 덕트(20)의 개구부(21)와 연결될 수 있다.
힌지(H)는 덮개 모듈(500b)과 본체(100b)에 연결될 수 있다. 덮개 모듈(500b)은 힌지(H)를 중심으로 일정 각도로 회전될 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120b, 130b)은, 덮개 모듈(500b)에 설치되는 연결 가이드 파트(130b)를 포함할 수 있다. 연결 가이드 파트(130b)와 구동 유닛(300b)에 의해 덮개 모듈(500b)이 회전되면서 전후측으로 이동될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500b)은 통로(W2)의 전방을 개폐할 수 있다.
덮개 모듈(500b)은 본체(100b)의 전방에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500b)은 통로(W2)의 전방에 위치되었을 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 달리 설명하면, 덮개 모듈(500b)의 적어도 일부가 본체(100b)의 전면에 접촉될 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 덮개 모듈(500b)은 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 최대한 전측으로 회전된 위치일 때 '열린 상태(OP)'라고 할 수 있다. 열린 상태(OP)는 덮개 모듈(500b)이 통로(W2)와 최대한 멀어진 상태일 수 있다.
연결부(370b)는 전측과 후측이 각각 덮개 모듈(500b)과 캠(330b)에 연결될 수 있다. 연결 몸체(371b)는 전후 길이가 두께에 비해 길게 형성될 수 있다. 연결 몸체(371b)의 후측에 캠 연결 파트(373b)가 연결될 수 있다. 연결 몸체(371b)의 전측에 덮개 연결 파트(375b)가 연결될 수 있다. 캠(330b)의 회전에 의해 연결부(370b)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 덮개 모듈(500b)의 위치, 즉 회전 각도가 변경될 수 있다.
캠(330b)에는 캠홈(331b)이 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 캠(330b)의 외면에 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 캠(330b)의 일지점부터 타지점까지 연장되어 형성될 수 있다. 타지점은 일지점과 이격될 수 있다. 이때, 도 4에서 일지점은 캠홈(331b)의 후측 단부(후단), 타지점은 캠홈(331b)의 전측 단부(전단)에 위치될 수 있다. 연결부(370b)의 캠 연결 파트(373b)가 일지점에 위치될 때 덮개 모듈(500b)이 닫힌 상태(CP)일 수 있다. 연결부(370b)의 캠 연결 파트(373b)가 타지점에 위치될 때 덮개 모듈(500b)이 열린 상태(OP)일 수 있다.
도 5를 기준으로, 캠홈(331b)은 캠(330b)의 전측부터 후측까지 연장되어 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 캠(330b)의 회전축(SC)을 중심으로 나선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 캠(330b)의 회전축(SC)을 기준으로 상하 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331b)은 캠(330b)의 중심(CC)을 기준으로 전후 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
캠축(320b)은 전측판(107b)에 연결될 수 있다.
캠홈(331b)은 일지점을 포함하는 제 1 구간(333b)을 포함할 수 있다. 캠홈(331b)은 타지점을 포함하는 제 2 구간(335b)을 포함할 수 있다. 제 1 구간(333b)은 캠홈(331b)의 후단을 포함할 수 있다. 제 2 구간(335b)은 캠홈(331b)의 전단을 포함할 수 있다. 나선 형상의 변화율은, 제 1 구간(333b)이 제 2 구간(335b)보다 작게 형성될 수 있다. 따라서 연결부(370b)가 제 1 구간(333b)에서 이동할 때에는, 제 1 구간(333b) 이외의 구간(제 2 구간(335b) 포함)에서 이동하는 것과 비교하면, 덮개 모듈(500b)의 개방 또는 폐쇄가 천천히 이루어질 수 있다. 즉, 연결부(370b)가 제 1 구간(333b)에서 이동할 때보다 제 2 구간(335b)에서 이동할 때, 덮개 모듈(500b)의 개폐 속도가 빠를 수 있다. 이로 인해, 덮개 모듈(500b)은, 닫힌 상태(CP)에 근접한 위치에서 개폐될 때, 풍량이 급격하게 변하지 않도록 개폐 속도가 제어될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500b)이 일지점 내지 타지점 내의 개폐 범위에서 개폐되는 동안, 통로(W2)를 통과하는 풍량의 변화가 일정하도록, 덮개 모듈(500b)이 제어부(610)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 캠홈(331b)의 전측 일부는 후측 일부와 비교하면 높이 대비 나선 형상의 변화율이 크다. 따라서, 덮개 모듈(500b)은 열린 상태(OP)에 가까울수록 빠르게 회전될 수 있다.
캠(330b)과 연결부(370b)와 덮개 모듈(500b)의 작동 관계의 예를 설명하도록 한다. 모터(350)가 작동하면, 캠(330b)이 회전하고, 연결부(370b)가 캠홈(331b)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 연결부(370b)가 캠홈(331b)의 후단에 위치되면, 덮개 모듈(500b)은 닫힌 상태(CP)가 될 수 있다. 이때, 연결부(370b)가 캠홈(331b)의 후단에서 전측으로 이동하면, 덮개 모듈(500b)은 닫힌 상태(CP)에서 전측으로 회전되기 시작하여 점점 열린 상태(OP)에 가까워질 수 있다. 이후, 연결부(370b)가 다시 후측 방향으로 이동하여 캠홈(331b)의 후단에 가까워지면, 덮개 모듈(500b)의 위치가 닫힌 상태(CP)에 가까워질 수 있다.
덮개 모듈(500b)은, 서로 전후방향으로 이격된 적어도 2 개의 덮개(510b,520b)를 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500b)은, 본체(100b)의 전측에 위치되는 후측 덮개(510b)를 포함할 수 있다. 덮개 모듈(500b)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510b)는 적어도 일부가 본체(100b)의 전면에 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500b)은 후측 덮개(510b)와 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개(520b,530b)를 포함할 수 있다. 전측 덮개(520b,530b)는 상기 후측 덮개(510b)의 전측에 위치될 수 있다. 전측 덮개(520b,530b)는, 제 2 전측 덮개(520b)를 포함할 수 있다. 제 2 전측 덮개(520b)는 후측 덮개(510b)의 전측에 위치될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520b)의 전후측 폭은 후측 덮개(510b)의 전후측 폭보다 두껍게 형성될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520b)에는 연결 가이드 파트(130b)가 연결될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520b)의 하측에는 힌지(H)가 연결될 수 있다.
전측 덮개(520b,530b)는, 덮개 모듈(500b)의 최전방에 위치되는 제 1 전측 덮개(530b)를 포함할 수 있다. 제 1 전측 덮개(530b)는 제 2 전측 덮개(520b)의 전측에 위치될 수 있다. 제 1 전측 덮개(530b)는 제 2 전측 덮개(520b)와 접촉될 수 있다.
연결 가이드 파트(130b)는 덮개 연결 파트(375b)의 단부가 삽입되는 연결홈(131b)을 포함할 수 있다. 연결홈(131b)은 연결 가이드 파트(130b)의 일측면에 형성될 수 있다. 연결홈(131b)은 상하 방향의 길이가 전후폭보다 더 크게 형성될 수 있다. 덮개 모듈(500b)이 닫힌 상태(CP)일 때, 덮개 연결 파트(375b)는 연결홈(131b)의 하측에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500b)이 열린 상태(OP)일 때, 덮개 연결 파트(375b)는 연결홈(131b)의 상측에 위치될 수 있다. 덮개 연결 파트(375b)가 연결홈(131b)의 상측과 하측 사이를 이동함으로써, 덮개 모듈(500b)이 개폐될 수 있다.
본체(100b), 덮개 모듈(500b)의 제작 공차 등의 이유로, 본체(100b)와 후측 덮개(510b)가 완전히 밀착되지 않을 수 있다. 이로 인해, 본체(100b)와 덮개 모듈(500b) 사이가 이격되어 틈새가 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10b)는, 서로 이격된 덮개(510b,520b) 사이에 위치되는 틸팅부(540)를 더 포함할 수 있다. 틸팅부(540)는 상기 틈새를 최소화시킬 수 있다. 틸팅부(540)는 후측 덮개(510b)와 제 2 전측 덮개(520b) 사이에 위치될 수 있다. 틸팅부(540)는 제 2 전측 덮개(520b)에 설치될 수 있다. 틸팅부(540)가 다른 하나의 덮개에 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 틸팅부(540)가 후측 덮개(510b)에 탄성력을 가할 수 있다. 이로 인해, 제 2 전측 덮개(520b)는 후측 덮개(510b)와 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500b)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510b)는 본체(100b)에 접촉되며, 틸팅부(540)는 후측 덮개(510b)에 압력을 가할 수 있다. 또한, 개구부(21)와 덮개 모듈(500b) 사이의 상기 틈새가 최소화될 수 있다. 틸팅부(540)의 두께는 덮개 모듈(500b)이 열린 상태(OP)일 때보다 닫힌 상태(CP)일 때 더 얇아질 수 있다. 틸팅부(540)는 제작 및 조립 공차를 감안한 두께로 제작될 수 있다.
이하에서는 도 6과 도 7을 토대로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. 단, 도 2와 도 3에 도시된 것과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명이나 언급을 생략하도록 하며, 이전의 기재를 참고하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10c)의 정면도를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10c)의 측면도를 도시한 도면이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 본체(100c)는 상판(101c), 상판(101c)의 일측과 타측에 각각 연결된 일측판(105c)과 타측판(102c), 일측판(105c) 및 타측판(102c)의 하측에 연결된 하판(103c)을 포함할 수 있다. 본체(100c)의 통로(W3)는 상판(101c), 일측판(105c), 타측판(102c), 하판(103c)에 둘러싸여 형성될 수 있다.
본체(100c)는, 통로(W3)의 전측을 둘러싸는 전측판(107c)을 포함할 수 있다.
본체(100c)의 통로(W3)에 구동 유닛(300c)이 구비될 수 있다.
구동 유닛(300c)은, 통로(W3)에 수용되는 캠축(320c)을 포함할 수 있다. 캠축(320c)은 베어링(310c)에 결합될 수 있다. 도면에 도시되지 않았지만 베어링(310c)은 본체(100c)에 연결될 수 있다.
구동 유닛(300c)은, 캠축(320c)과 연결되는 캠(330c)(Cam)을 포함할 수 있다. 캠(330c)은 원통형 캠(330c)일 수 있다. 캠축(320c)이 캠(330c)에 관통하도록 삽입될 수 있다. 구동 유닛(300c)은, 캠(330c)에 연결되는 지지부 파트(360c)를 포함할 수 있다. 지지부 파트(360c)는 상판(101c)에 설치될 수 있다. 지지부 파트(360c)가 캠(330c)을 지지할 수 있다.
구동 유닛(300c)은, 가이드 블럭 모듈(120c)(Guide Block Module)을 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120c)은, 일측판(105c)과 타측판(102c)과 하판(103c)에 설치되는 몸체 가이드 파트(120c)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120c)는, 일타측 방향으로 연장되어 형성된 제1 몸체 가이드(171c)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120c)는, 제1 몸체 가이드(171c)의 중앙에서 하판(103c) 방향으로 연장되어 형성된 제2 몸체 가이드(173c)를 포함할 수 있다. 제2 몸체 가이드(173c)는 하판(103c)에 연결될 수 있다. 몸체 가이드 파트(120c)는, 판 형상으로 형성될 수 있다.
몸체 가이드 파트(120c)는 제1 몸체 가이드(171c)의 상측에 연결되는 제3 몸체 가이드(175c)를 포함할 수 있다. 제3 몸체 가이드(175c)는 몸체 가이드 파트(120c)의 상면에 형성될 수 있다. 제3 몸체 가이드(175c)는 중심이 전후 방향으로 관통되어 홀(hole)(도면부호 미도시)이 형성될 수 있다.
구동 유닛(300c)은, 연결부(370c)를 포함할 수 있다. 연결부(370c)는 몸체 가이드 파트(120c)와 연결될 수 있다. 연결부(370c)는 캠(330c)과 연결될 수 있다. 연결부(370c)는 연결 몸체(371c)를 포함할 수 있다. 연결부(370c)는 연결 몸체(371c)의 후측에 연결된 캠 연결 파트(373c)를 포함할 수 있다. 연결 몸체(371c)는 단면이 원형인 막대 형상으로 형성될 수 있다. 연결 몸체(371c)는 제3 몸체 가이드(175c)를 관통하도록 삽입될 수 있다. 연결부(370c)가 캠(330c)의 회전에 의해 전후방향으로 이동함으로써 덮개 모듈(500c)(도 7 참고)이 개폐될 수 있다.
도 7을 참조하면, 통로(W3)는 전방과 후방이 개방될 수 있다. 통로(W3)의 후방은 덕트(20)의 개구부(21)와 연결될 수 있다. 본체(100c)는, 후측에 위치되어 통로(W3)의 후측을 둘러싸는 후측판(109c)을 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500c)은 본체(100c)의 전방에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500c)은 구동 유닛(300c)에 의해 전후측으로 이동될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500c)은 통로(W3)의 전방을 개폐할 수 있다.
덮개 모듈(500c)은 통로(W3)의 전방에 위치되었을 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 달리 설명하면, 덮개 모듈(500c)의 적어도 일부가 본체(100c)의 전면에 접촉될 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 덮개 모듈(500c)은 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 최대한 전측으로 이동한 위치일 때 '열린 상태(OP)'라고 할 수 있다. 열린 상태(OP)는 덮개 모듈(500c)이 통로(W3)와 최대한 멀어진 상태일 수 있다.
연결부(370c)는 전측과 후측이 각각 덮개 모듈(500c)과 캠(330c)에 연결될 수 있다. 연결 몸체(371c)는 전후 길이가 두께에 비해 길게 형성될 수 있다. 연결 몸체(371c)의 후측에 캠 연결 파트(373c)가 연결될 수 있다. 캠(330c)의 회전에 의해 연결부(370c)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 덮개 모듈(500c)의 위치가 변경될 수 있다.
연결 몸체(371c)의 일부가 제3 몸체 가이드(175c)에 삽입될 수 있다. 덮개 모듈(500c)이 닫힌 상태(CP)일 때, 연결부(370c)의 전측이 제3 몸체 가이드(175c)의 홀에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500c)이 열린 상태(OP)일 때, 연결부(370c)의 후측이 제3 몸체 가이드(175c)의 홀에 위치될 수 있다. 연결부(370c)는, 캠 연결 파트(373c)가 제3 몸체 가이드(175c)에 걸리는 위치까지만 전방으로 이동할 수 있다. 즉, 제3 몸체 가이드(175c)가 스토퍼(Stopper) 역할을 할 수 있다.
구동 유닛(300c)은, 캠축(320c)의 후측에 연결되는 기어 박스(340)(Gear Box)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(300c)은, 캠축(320c)의 후측에 연결되는 모터(350)(Motor)를 포함할 수 있다. 모터(350)는 캠축(320c)과 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)를 통해 캠축(320c)과 연결될 수 있다. 따라서, 모터(350)의 작동에 의해 캠(330c)이 회전될 수 있다. 캠축(320c)은 전측판(107c)에 연결될 수 있다.
캠(330c)에는 캠홈(331c)이 형성될 수 있다. 캠홈(331c)은 캠(330c)의 외면에 형성될 수 있다. 도 7을 기준으로, 캠홈(331c)은 캠(330c)의 전측부터 후측까지 연장되어 형성될 수 있다. 캠홈(331c)은 곡선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331c)은 캠(330c)의 회전축(SC)을 중심으로 나선 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331c)은 캠(330c)의 회전축(SC)을 기준으로 상하 비대칭 형상으로 형성될 수 있다. 캠홈(331c)은 캠(330c)의 중심(CC)을 기준으로 전후 비대칭 형상으로 형성될 수 있다.
캠홈(331c)은 캠(330c)의 일지점부터 타지점까지 연장되어 형성될 수 있다. 타지점은 일지점과 이격될 수 있다. 이때, 도 6에서 일지점은 캠홈(331c)의 후측 단부(후단), 타지점은 캠홈(331c)의 전측 단부(전단)에 위치될 수 있다. 연결부(370c)의 캠 연결 파트(373c)가 일지점에 위치될 때 덮개 모듈(500c)이 닫힌 상태(CP)일 수 있다. 연결부(370c)의 캠 연결 파트(373c)가 타지점에 위치될 때 덮개 모듈(500c)이 열린 상태(OP)일 수 있다.
캠홈(331c)은 일지점을 포함하는 제 1 구간(333c)을 포함할 수 있다. 캠홈(331c)은 타지점을 포함하는 제 2 구간(335c)을 포함할 수 있다. 제 1 구간(333c)은 캠홈(331c)의 후단을 포함할 수 있다. 제 2 구간(335c)은 캠홈(331c)의 전단을 포함할 수 있다. 나선 형상의 변화율은, 제 1 구간(333c)이 제 2 구간(335c)보다 작게 형성될 수 있다. 따라서 연결부(370c)가 제 1 구간(333c)에서 이동할 때에는, 제 1 구간(333c) 이외의 구간(제 2 구간(335c) 포함)에서 이동하는 것과 비교하면, 덮개 모듈(500c)의 개방 또는 폐쇄가 천천히 이루어질 수 있다. 즉, 연결부(370c)가 제 1 구간(333c)에서 이동할 때보다 제 2 구간(335c)에서 이동할 때, 덮개 모듈(500c)의 개폐 속도가 빠를 수 있다. 이로 인해, 덮개 모듈(500c)은, 닫힌 상태(CP)에 근접한 위치에서 개폐될 때, 풍량이 급격하게 변하지 않도록 개폐 속도가 제어될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500c)이 일지점 내지 타지점 내의 개폐 범위에서 개폐되는 동안, 통로(W3)를 통과하는 풍량의 변화가 일정하도록, 덮개 모듈(500c)이 제어부(610)에 의해 제어될 수 있다.
한편, 캠홈(331c)의 전측 일부는 후측 일부와 비교하면 높이 대비 나선 형상의 변화율이 크다. 따라서, 덮개 모듈(500c)은 열린 상태(OP)에 가까울수록 빠르게 회전될 수 있다.
캠(330c)과 연결부(370c)와 덮개 모듈(500c)의 작동 관계의 예를 설명하도록 한다. 모터(350)가 작동하면, 캠(330c)이 회전하고, 연결부(370c)가 캠홈(331c)을 따라 이동할 수 있다. 이때, 연결부(370c)가 캠홈(331c)의 후단에 위치되면, 덮개 모듈(500c)은 닫힌 상태(CP)가 될 수 있다. 이때, 연결부(370c)가 캠홈(331c)의 후단에서 전측으로 이동하면, 덮개 모듈(500c)은 닫힌 상태(CP)에서 전측 방향으로 이동하기 시작하여 점점 열린 상태(OP)에 가까워질 수 있다. 이후, 연결부(370c)가 캠홈(331c)의 후단보다 전측에서 후측 방향으로 이동하여 후단에 가까워지면, 덮개 모듈(500c)의 위치가 닫힌 상태(CP)에 가까워질 수 있다.
덮개 모듈(500c)은, 서로 전후방향으로 이격된 적어도 2 개의 덮개(510c,520c)를 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500c)은, 본체(100c)의 전측에 위치되는 후측 덮개(510c)를 포함할 수 있다. 덮개 모듈(500c)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510c)는 적어도 일부가 본체(100c)의 전면에 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500c)은 후측 덮개(510c)와 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개(520c,530c)를 포함할 수 있다. 전측 덮개(520c,530c)는 상기 후측 덮개(510c)의 전측에 위치될 수 있다. 전측 덮개(520c,530c)는, 제 2 전측 덮개(520c)를 포함할 수 있다. 제 2 전측 덮개(520c)는 후측 덮개(510c)의 전측에 위치될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520c)의 전후측 폭은 후측 덮개(510c)의 전후측 폭보다 두껍게 형성될 수 있다.
전측 덮개(520c,530c)는, 덮개 모듈(500c)의 최전방에 위치되는 제 1 전측 덮개(530c)를 포함할 수 있다. 제 1 전측 덮개(530c)는 제 2 전측 덮개(520c)의 전측에 위치될 수 있다. 제 1 전측 덮개(530c)는 제 2 전측 덮개(520c)와 접촉될 수 있다.
본체(100c), 덮개 모듈(500c)의 제작 공차 등의 이유로, 본체(100c)와 후측 덮개(510c)가 완전히 밀착되지 않을 수 있다. 이로 인해, 본체(100c)와 덮개 모듈(500c) 사이가 이격되어 틈새가 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10c)는, 서로 이격된 덮개(510c,520c) 사이에 위치되는 틸팅부(540)를 더 포함할 수 있다. 틸팅부(540)는 상기 틈새를 최소화시킬 수 있다. 틸팅부(540)는 후측 덮개(510c)와 제 2 전측 덮개(520c) 사이에 위치될 수 있다. 틸팅부(540)는 제 2 전측 덮개(520c)에 설치될 수 있다. 틸팅부(540)가 다른 하나의 덮개에 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 틸팅부(540)가 후측 덮개(510c)에 탄성력을 가할 수 있다. 이로 인해, 제 2 전측 덮개(520c)는 후측 덮개(510c)와 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500c)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510c)는 본체(100c)에 접촉되며, 틸팅부(540)는 후측 덮개(510c)에 압력을 가할 수 있다. 또한, 개구부(21)와 덮개 모듈(500c) 사이의 상기 틈새가 최소화될 수 있다. 틸팅부(540)의 두께는 덮개 모듈(500c)이 열린 상태(OP)일 때보다 닫힌 상태(CP)일 때 더 얇아질 수 있다. 틸팅부(540)는 제작 및 조립 공차를 감안한 두께로 제작될 수 있다.
이하에서는 도 8과 도 9를 토대로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. 단, 도 2와 도 3에 도시된 것과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명이나 언급을 생략하도록 하며, 이전의 기재를 참고하도록 한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10d)의 정면도를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본체(100d)는 상판(101d), 상판(101d)에 연결된 타측판(102d)과 분리판(104d), 타측판(102d)과 분리판(104d)에 연결된 하판(103d)을 포함할 수 있다. 본체(100d)의 통로(W4)는 상판(101d), 타측판(102d), 하판(103d), 분리판(104d)에 둘러싸여 형성될 수 있다.
본체(100d)는 분리판(104d)의 일측에 이격된 일측판(105d)을 포함할 수 있다. 일측판(105d)은 상판(101d)과 하판(103d)에 연결될 수 있다. 본체(100d)는 공간인 구동실(106d)을 포함할 수 있다. 구동실(106d)은 상판(101d), 분리판(104d), 하판(103d), 일측판(105d)에 둘러싸여 형성될 수 있다. 본체(100d)는, 구동실(106d)의 전측과 후측에 위치되어, 구동실(106d)을 폐쇄하는 전측판(107d), 후측판(109d)을 포함할 수 있다. 전측판(107d)과 후측판(109d)은 통로(W4)를 둘러쌀 수 있다.
구동실(106d)에 구동 유닛(300d)이 수용될 수 있다.
구동 유닛(300d)은, 제어부(610)에 연결되는 모터(350)(Motor)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(300d)은, 기어 박스(340)(Gear Box)를 포함할 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)와 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)의 상측에 위치될 수 있다. 구동 유닛(300d)은, 피니언(410d)(Pinion)을 포함할 수 있다. 피니언(410d)은 모터(350)에 연결될 수 있다. 이때 모터(350)는 회전 구간별 회전속도 설정이 가능한 타입(Type)일 수 있다. 피니언(410d)은 모터(350)나 기어 박스(340)의 하측에 위치될 수 있다. 구동 유닛(300d)은, 래크(420d)(Rack)를 포함할 수 있다. 래크(420d)는 피니언(410d)과 연결될 수 있다. 래크(420d)는 덮개 모듈(500d)(도 9 참고)과 연결될 수 있다. 래크(420d)의 이(齒)와 피니언(410d)의 이(齒)가 맞물릴 수 있다. 따라서, 모터(350)의 작동에 의해 피니언(410d)이 회전되고, 피니언(410d)의 회전에 의해 래크(420d)가 전후 방향으로 이동할 수 있다.
구동 유닛(300d)은, 모터(350)가 연결되는 지지부 파트(360d)를 포함할 수 있다. 지지부 파트(360d)는 일측판(105d)에 설치될 수 있다.
구동 유닛(300d)은, 가이드 블럭 모듈(150d,160d)(Guide Block Module)을 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(150d,160d)은, 분리판(104d)에 설치되는 제1 가이드 파트(150d)를 포함할 수 있다.
제1 가이드 파트(150d)는 래크(420d)의 일부가 수용되는 슬라이딩부(151)를 포함할 수 있다. 슬라이딩부(151)는 슬라이딩홈(153)을 포함할 수 있다. 슬라이딩부(151)는 피니언(410d)의 일부가 수용되는 회전홈(155)을 포함할 수 있다. 회전홈(155)은 일타측 방향으로 관통되도록 형성될 수 있다. 회전홈(155)에 의해 슬라이딩부(151)의 일측이 개방될 수 있다. 회전홈(155)은 피니언과 슬라이딩홈(153) 사이에 위치될 수 있다. 회전홈(155)의 타측과 슬라이딩홈(153)은 일측이 연통될 수 있다. 피니언(410d)은 래크(420d)와 맞물린 부분이 슬라이딩홈(153)에 수용될 수 있다. 따라서, 피니언(410d)의 일부는 슬라이딩홈(153)에 수용될 수 있다.
래크(420d)는, 이(齒)가 형성된 연결 몸체(421)를 포함할 수 있다. 래크(420d)는, 연결 몸체(421)의 전측에 연결된 덮개 연결 파트(423)를 포함할 수 있다. 덮개 연결 파트(423)는 연결 몸체(421)에서 타측으로 돌출된 형상으로 형성될 수 있다.
가이드 블럭 모듈(150d,160d)은, 덮개 연결 파트(423)가 연결되는 제2 가이드 파트(160d)를 포함할 수 있다. 제2 가이드 파트(160d)에는 연결홈(161)이 형성될 수 있다. 연결홈(161)은 제2 가이드 파트(160d)의 일측면에 형성될 수 있다. 연결홈(161)에 덮개 연결 파트(423)가 수용될 수 있다.
모터(350)와 기어 박스(340)는, 지지부 파트(360d)보다 상측에 위치될 수 있다. 피니언(410d)은, 지지부 파트(360d)의 일측에 위치될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10d)는, 본체(100d)의 하측에 설치된 힌지(H)를 포함할 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10d)의 측면도를 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 통로(W4)는 전방과 후방이 개방될 수 있다. 통로(W4)의 후방은 덕트(20)의 개구부(21)와 연결될 수 있다.
힌지(H)는 덮개 모듈(500d)과 본체(100d)에 연결될 수 있다. 덮개 모듈(500d)은 힌지(H)를 중심으로 일정 각도로 회전될 수 있다. 덮개 모듈(500d)에 제2 가이드 파트(160d)가 설치될 수 있다. 제2 가이드 파트(160d)는 제 2 전측 덮개(520d)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 덮개 모듈(500d)은 구동 유닛(300d)에 의해 회전되면서 전후측으로 이동될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500d)은 통로(W4)의 전방을 개폐할 수 있다. 덮개 모듈(500d)은 본체(100d)의 전방에 위치될 수 있다.
덮개 모듈(500d)은 통로(W4)의 전방에 위치되었을 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 달리 설명하면, 덮개 모듈(500d)의 적어도 일부가 본체(100d)의 전면에 접촉될 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 덮개 모듈(500d)은 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 최대한 전측으로 회전된 위치일 때 '열린 상태(OP)'라고 할 수 있다. 열린 상태(OP)는 덮개 모듈(500d)이 통로(W4)와 최대한 멀어진 상태일 수 있다.
래크(420e)의 전후방향으로 길이가 길게 배치될 수 있다. 따라서, 피니언(410d)의 회전에 의해 래크(420d)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 덮개 모듈(500d)의 위치, 즉 회전 각도가 변경될 수 있다.
피니언(410d)과 래크(420d)와 덮개 모듈(500d)의 작동 관계의 예를 설명하도록 한다. 모터(350)가 작동하면, 피니언(410d)이 회전하고, 래크(420d)가 이동할 수 있다. 이때, 래크(420d)의 전측이 제1 가이드 파트(150d)의 슬라이딩홈(153)에 위치되면, 덮개 모듈(500d)은 닫힌 상태(CP)가 될 수 있다. 이때, 피니언(410d)이 회전되어 래크(420d)가 전측으로 이동하면, 덮개 모듈(500d)은 닫힌 상태(CP)에서 전측으로 회전되기 시작하여 점점 열린 상태(OP)에 가까워질 수 있다. 이후, 래크(420d)가 다시 후측으로 이동하면, 래크(420d)의 전측이 슬라이딩홈(153)에 가까워지면서 덮개 모듈(500d)의 위치가 닫힌 상태(CP)에 가까워질 수 있다.
덮개 모듈(500d)은, 닫힌 상태(CP)에 근접한 위치에서 개폐될 때, 풍량이 급격하게 변하지 않도록 개폐 속도가 제어될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500d)이 일지점 내지 타지점 내의 개폐 범위에서 개폐되는 동안, 통로(W4)를 통과하는 풍량의 변화가 일정하도록, 덮개 모듈(500d)이 제어부(610)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(610)는 차압 획득부(620)의 센싱값을 토대로 피니언(410d)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
덮개 모듈(500d)은, 서로 전후방향으로 이격된 적어도 2 개의 덮개(510d,520d)를 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500d)은, 본체(100d)의 전측에 위치되는 후측 덮개(510d)를 포함할 수 있다. 덮개 모듈(500d)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510d)는 적어도 일부가 본체(100d)의 전면에 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500d)은 후측 덮개(510d)와 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개(520d,530d)를 포함할 수 있다. 전측 덮개는 상기 후측 덮개(510d)의 전측에 위치될 수 있다. 전측 덮개(520d,530d)는, 제 2 전측 덮개(520d)를 포함할 수 있다. 제 2 전측 덮개(520d)는 후측 덮개(510d)의 전측에 위치될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520d)의 전후측 폭은 후측 덮개(510d)의 전후측 폭보다 두껍게 형성될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520d)의 하측에는 힌지(H)가 연결될 수 있다.
전측 덮개(520d,530d)는, 덮개 모듈(500d)의 최전방에 위치되는 제 1 전측 덮개(530d)를 포함할 수 있다. 제 1 전측 덮개(530d)는 제 2 전측 덮개(520d)의 전측에 위치될 수 있다. 제 1 전측 덮개(530d)는 제 2 전측 덮개(520d)와 접촉될 수 있다.
연결홈(161)은 상하 방향의 길이가 전후폭보다 더 크게 형성될 수 있다.
덮개 연결 파트(423)는 래크(420d)의 전측에 위치될 수 있다. 덮개 연결 파트(423)는 연결 몸체(421)의 전측에 연결될 수 있다. 덮개 모듈(500d)이 닫힌 상태(CP)일 때, 덮개 연결 파트(423)는 연결홈(161)의 하측에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500d)이 열린 상태(OP)일 때, 덮개 연결 파트(423)는 연결홈(161)의 상측에 위치될 수 있다. 덮개 연결 파트(423)가 연결홈(161)의 상측과 하측 사이를 이동함으로써, 덮개 모듈(500d)이 개폐될 수 있다.
본체(100d), 덮개 모듈(500d)의 제작 공차 등의 이유로, 본체(100d)와 후측 덮개(510d)가 완전히 밀착되지 않을 수 있다. 이로 인해, 본체(100d)와 덮개 모듈(500d) 사이가 이격되어 틈새가 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10d)는, 서로 이격된 덮개(510d,520d) 사이에 위치되는 틸팅부(540)를 더 포함할 수 있다. 틸팅부(540)는 상기 틈새를 최소화시킬 수 있다. 틸팅부(540)는 후측 덮개(510d)와 제 2 전측 덮개(520d) 사이에 위치될 수 있다. 틸팅부(540)는 제 2 전측 덮개(520d)에 설치될 수 있다. 틸팅부(540)가 다른 하나의 덮개에 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 틸팅부(540)가 후측 덮개(510d)에 탄성력을 가할 수 있다. 이로 인해, 제 2 전측 덮개(520d)는 후측 덮개(510d)와 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500d)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510d)는 본체(100d)에 접촉되며, 틸팅부(540)는 후측 덮개(510d)에 압력을 가할 수 있다. 또한, 개구부(21)와 덮개 모듈(500d) 사이의 상기 틈새가 최소화될 수 있다. 틸팅부(540)의 두께는 덮개 모듈(500d)이 열린 상태(OP)일 때보다 닫힌 상태(CP)일 때 더 얇아질 수 있다. 틸팅부(540)는 제작 및 조립 공차를 감안한 두께로 제작될 수 있다.
이하에서는 도 10과 도 11을 토대로 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다. 단, 도 2, 도 3, 도 8, 도 9에 도시된 것과 동일한 구성에 대해서는 구체적인 설명이나 언급을 생략하도록 하며, 이전의 기재를 참고하도록 한다.
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10e)의 정면도를 도시한 도면이다.
도 10를 참조하면, 본체(100e)는 상판(101e), 상판(101e)의 일측과 타측에 각각 연결된 일측판(105e)과 타측판(102e), 일측판(105e) 및 타측판(102e)의 하측에 연결된 하판(103e)을 포함할 수 있다. 본체(100e)의 통로(W5)는 상판(101e), 일측판(105e), 타측판(102e), 하판(103e)에 둘러싸여 형성될 수 있다.
본체(100e)는, 통로(W5)의 전측을 둘러싸는 전측판(107e)을 포함할 수 있다.
본체(100e)의 통로(W5)에 구동 유닛(300e)이 구비될 수 있다.
구동 유닛(300e)은, 모터(350)(Motor)를 포함할 수 있다. 구동 유닛(300e)은, 기어 박스(340)(Gear Box)를 포함할 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)와 연결될 수 있다. 모터(350)는 기어 박스(340)의 상측에 위치될 수 있다. 구동 유닛(300e)은, 피니언(410e)(Pinion)을 포함할 수 있다. 피니언(410e)은 모터(350)에 연결될 수 있다. 피니언(410e)은 모터(350)나 기어 박스(340)의 하측에 위치될 수 있다. 구동 유닛(300e)은, 래크(420e)(Rack)를 포함할 수 있다. 래크(420e)는 피니언(410e)과 연결될 수 있다. 래크(420e)는 덮개 모듈(500e)(도 11 참고)과 연결될 수 있다. 래크(420e)의 이(齒)와 피니언(410e)의 이(齒)가 맞물릴 수 있다. 따라서, 모터(350)의 작동에 의해 피니언(410e)이 회전되고, 피니언(410e)의 회전에 의해 래크(420e)가 전후 방향으로 이동할 수 있다.
구동 유닛(300e)은, 가이드 블럭 모듈(120e)(Guide Block Module)을 포함할 수 있다.
가이드 블럭 모듈(120e)은, 일측판(105e)과 타측판(102e)과 하판(103e)에 설치되는 몸체 가이드 파트(120e)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120e)는, 일타측 방향으로 연장된 판 형상의 제1 몸체 가이드(171e)를 포함할 수 있다. 몸체 가이드 파트(120e)는, 제1 몸체 가이드(171e)의 중앙에서 하측 방향으로 연장된 판 형상의 제2 몸체 가이드(173e)를 포함할 수 있다. 정면도에서, 몸체 가이드 파트(120e)는 대략 'T'자 형상일 수 있다.
제1 가이드 파트(150e)는 래크(420e)의 일부가 수용되는 슬라이딩부(151e)를 포함할 수 있다. 슬라이딩부(151e)는 슬라이딩홈(153e)을 포함할 수 있다. 슬라이딩부(151e)는 피니언(410e)의 일부가 수용되는 회전홈(155e)을 포함할 수 있다. 회전홈(155e)은 일타측 방향으로 관통되도록 형성될 수 있다. 슬라이딩홈(153e)은 일측이 회전홈(155e)의 타측과 연통될 수 있다. 피니언(410e)은 래크(420e)와 맞물린 부분이 슬라이딩홈(153e)에 수용될 수 있다. 따라서, 피니언(410e)의 일부는 슬라이딩홈(153e)에 수용될 수 있다.
구동 유닛(300e)은, 모터(350)에 연결되는 지지부 파트(360e)를 포함할 수 있다. 지지부 파트(360e)는 상측과 하측이 각각 상판(101e)과 슬라이딩부(151e)에 연결될 수 있다.
모터(350)와 기어 박스(340)는, 지지부 파트(360e)의 일측에 위치될 수 있다. 모터(350)와 기어 박스(340)와 피니언(410e)은, 제1 몸체 가이드(171e)의 상측에 위치될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 자동 차압 조절 댐퍼(10e)의 측면도를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 통로(W5)는 전방과 후방이 개방될 수 있다. 통로(W5)의 후방은 덕트(20)의 개구부(21)와 연결될 수 있다. 본체(100e)는, 후측에 위치되어 통로(W5)의 후측을 둘러싸는 후측판(109e)을 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500e)은 본체(100e)의 전방에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500e)은 구동 유닛(300e)에 의해 전후측으로 이동될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500e)은 통로(W5)의 전방을 개폐할 수 있다.
덮개 모듈(500e)은 통로(W5)의 전방에 위치되었을 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 달리 설명하면, 덮개 모듈(500e)의 적어도 일부가 본체(100e)의 전면에 접촉될 때 '닫힌 상태(CP)'라고 할 수 있다. 이때, 래크(420e)는 전측이 슬라이딩홈(153e)에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500e)은 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이 최대한 전측으로 이동한 위치일 때 '열린 상태(OP)'라고 할 수 있다. 열린 상태(OP)는 덮개 모듈(500e)이 통로(W5)와 최대한 멀어진 상태일 수 있다. 이때, 래크(420e)는 후측이 슬라이딩홈(153e)에 위치될 수 있다.
래크(420e)의 전후방향으로 길이가 길게 배치될 수 있다. 래크(420e)는 전측이 덮개 모듈(500e)과 연결될 수 있다. 따라서, 피니언(410e)이 회전되면, 피니언(410e)과 맞물린 래크(420e)가 전후 방향으로 이동할 수 있고, 이로 인해 덮개 모듈(500e)의 위치가 전후 방향으로 이동할 수 있다.
피니언(410e)과 래크(420e)와 덮개 모듈(500e)의 작동 관계의 예를 설명하도록 한다. 모터(350)가 작동하면, 피니언(410e)이 회전하고, 래크(420e)가 이동할 수 있다. 래크(420e)의 전측이 제1 가이드 파트(150e)의 슬라이딩홈(153e)에 위치되면, 덮개 모듈(500e)은 닫힌 상태(CP)가 될 수 있다. 이때, 피니언(410e)이 회전되어 래크(420e)가 전측으로 이동하면, 덮개 모듈(500e)은 닫힌 상태(CP)에서 전측으로 이동하기 시작하여 점점 열린 상태(OP)에 가까워질 수 있다. 이후, 래크(420e)가 다시 후측으로 이동하면, 래크(420e)의 전측이 다시 슬라이딩홈(153e)에 가까워지면서 덮개 모듈(500e)의 위치가 닫힌 상태(CP)에 가까워질 수 있다.
덮개 모듈(500e)은, 닫힌 상태(CP)에 근접한 위치에서 개폐될 때, 풍량이 급격하게 변하지 않도록 개폐 속도가 제어될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500e)이 일지점 내지 타지점 내의 개폐 범위에서 개폐되는 동안, 통로(W5)를 통과하는 풍량의 변화가 일정하도록, 덮개 모듈(500e)이 제어부(610)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(610)는 차압 획득부(620)의 센싱값을 토대로 피니언(410e)의 회전 속도를 제어할 수 있다.
덮개 모듈(500e)은, 서로 전후방향으로 이격된 적어도 2 개의 덮개(510e,520e)를 포함할 수 있다.
덮개 모듈(500e)은, 본체(100e)의 전측에 위치되는 후측 덮개(510e)를 포함할 수 있다. 덮개 모듈(500e)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510e)는 적어도 일부가 본체(100e)의 전면에 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500e)은 후측 덮개(510e)와 서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개(520e,530e)를 포함할 수 있다. 전측 덮개(520e,530e)는 상기 후측 덮개(510e)의 전측에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500e)은, 제 2 전측 덮개(520e)를 포함할 수 있다. 제 2 전측 덮개(520e)는 후측 덮개(510e)의 전측에 위치될 수 있다. 제 2 전측 덮개(520e)의 전후측 폭은 후측 덮개(510e)의 전후측 폭보다 두껍게 형성될 수 있다.
전측 덮개(520e,530e)는, 자동 차압 조절 댐퍼(10e)의 최전방에 위치되는 제 1 전측 덮개(530e)를 포함할 수 있다. 제 1 전측 덮개(530e)는 제 2 전측 덮개(520e)의 전측에 위치될 수 있다. 제 1 전측 덮개(530e)는 제 2 전측 덮개(520e)와 접촉될 수 있다.
덮개 모듈(500e)이 닫힌 상태(CP)일 때, 래크(420e)의 전측이 슬라이딩홈(153e)에 위치될 수 있다. 덮개 모듈(500e)이 열린 상태(OP)일 때, 래크(420e)의 후측이 슬라이딩홈(153e)에 위치될 수 있다.
본체(100e), 덮개 모듈(500e)의 제작 공차 등의 이유로, 본체(100e)와 후측 덮개(510e)가 완전히 밀착되지 않을 수 있다. 이로 인해, 본체(100e)와 덮개 모듈(500e) 사이가 이격되어 틈새가 형성될 수 있다.
자동 차압 조절 댐퍼(10e)는, 서로 이격된 덮개(510e,520e) 사이에 위치되는 틸팅부(540)를 더 포함할 수 있다. 틸팅부(540)는 상기 틈새를 최소화시킬 수 있다. 틸팅부(540)는 후측 덮개(510e)와 제 2 전측 덮개(520e) 사이에 위치될 수 있다. 틸팅부(540)는 제 2 전측 덮개(520e)에 설치될 수 있다. 틸팅부(540)가 다른 하나의 덮개에 탄성력을 가할 수 있다. 즉, 틸팅부(540)가 후측 덮개(510e)에 탄성력을 가할 수 있다. 이로 인해, 제 2 전측 덮개(520e)는 후측 덮개(510e)와 전후 방향으로 서로 이격될 수 있다. 따라서, 덮개 모듈(500e)이 닫힌 상태(CP)일 때, 후측 덮개(510e)는 본체(100e)에 접촉되며, 틸팅부(540)는 후측 덮개(510e)에 압력을 가할 수 있다. 또한, 개구부(21)와 덮개 모듈(500e) 사이의 상기 틈새가 최소화될 수 있다. 틸팅부(540)의 두께는 덮개 모듈(500e)이 열린 상태(OP)일 때보다 닫힌 상태(CP)일 때 더 얇아질 수 있다. 틸팅부(540)는 제작 및 조립 공차를 감안한 두께로 제작될 수 있다.
도 12는, 도 2, 도 4, 도 8에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼(10a, 10b, 10d)에 적용될 수 있는 틸팅부(540a,540b,540d)를 도시한 도면이다.
도 13은, 도 6, 도 10에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼(10c, 10e)에 적용될 수 있는 틸팅부(540c,540e)를 도시한 도면이다.
틸팅부(540)는 판 스프링이나 코일 스프링 등이 적용될 수 있다.
모터(350)는 제어부(610)에 연결될 수 있다. 모터(350)는 제어부(610)의 신호에 의해 작동이 제어될 수 있다.
도 2 내지 도 7에 도시된 모터(350)는 정속 회전형 모터(350)일 수 있다. 도 8 내지 도 11에 도시된 모터(350)는 속도 제어형 모터(350)일 수 있다.
도 2 내지 도 7에 도시된 바와 달리, 캠(330a,330b,330c)은 판형 캠, 원뿔형 캠, 구형 캠, 빗판형 캠 등이 적용될 수 있다.
도 2 내지 도 5, 도 8 내지 도 9에 도시된 덮개 모듈(500a,500b,500d)은 각도 조절 방식으로 개폐될 수 있다. 도 6 내지 도 7, 도 10 내지 도 11에 도시된 덮개 모듈(500c,500e)은 본체(100c,100e)에 대해 전후 방향으로 진퇴됨으로써 개폐될 수 있다.
도 2 내지 도 7에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 구동 유닛(300a,300b,300c)이 캠(330a,330b,330c)과 연결부(370a,370b,370c) 등의 구성으로 구성되어 급격한 풍량 변화를 방지하여 풍량 변화 완화 기능이 갖춰질 수 있다.
특정 댐퍼를 이용한 실험에서 가중함수식(Exponential flow equation)인 Q = C * (△P)^n 과 Q = V * A에서 도출한 수식인 Q = A * C * (△P)^n 을 이용해, 댐퍼(10a,10b,10c)의 개방 정도와 차압에 따른 'C' 및 'n'의 값이 도출될 수 있다. 'C'는 유량계수(Flow coefficient for exponential flow equation)이다. 'n'은 Flow exponent로, n(완전 층류) = 1, n(완전 난류) = 0.5 이다. 이때, 제 2 차압 획득부(623)로 획득된 댐퍼 본체(100a,100b,100c)의 내외측 차압(△P) 값과 출입문(D1)의 완전 개방 면적(A)을 이용하여 출입구의 유속(Q)을 계산할 수 있다. 유속(Q)이 과다할 경우, 풍속이 적정 수치가 되도록 제 2 차압 획득부(623)에서 획득한 결과, 즉 차압값을 토대로 제어부(610)가 덮개 모듈(500a,500b,500c)을 제어할 수 있다. 단, 유속이 과다할 경우, 제어부(610)는 덮개 모듈(500a,500b,500c)을 제어하는 기준이 제 2 차압 획득부(623)가 되도록 설정할 수 있다.
도 8 내지 도 11에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, DC 모터(350)의 속도 제어 시스템과 기어의 조합을 통해 급격한 풍량 변화를 방지하여 풍량 변화 완화 기능이 갖춰질 수 있다.
상기 기어는 래크(420d,420e)와 피니언(410d,410e)의 맞물림을 통해 구현될 수 있다.
상기 속도 제어 시스템은 제어 유닛(600)에 포함될 수 있다. 속도 제어 시스템은, 입력전원의 주파수를 조절하는 인버터(Inverter) 방식을 적용할 수 있고, 모스펫 트랜지스터(MOSFET transistor)와 PWM(Pulse Width Modulation) 방식 신호 입력을 통한 DC 모터 속도 제어 방식을 적용할 수도 있으며, 기타 다른 속도 제어 방식도 적용하여 구현할 수 있다. 모스펫은 금속-산화물-반도체 전계 효과 트랜지스터(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)라는 반도체 소자로서 전기로 작동하는 스위치라고 할 수 있다. 한편, Gete에 주는 신호를 PWM 방식으로 강약을 조절함으로써, 출력의 세기를 조절할 수 있어, 모터(350)의 속도를 조정할 수 있다. 따라서, 제어부(610)는, 제어구역(SR)과 인접구역(IR)의 차압 또는 본체(100d,100e) 내부와 외부의 차압이 허용범위가 되도록 모터(350)의 속도를 제어할 수 있고, 이때 제어부(610)는 속도 제어 시스템을 이용해 모터(350)의 속도를 제어할 수 있다.
특정 댐퍼를 이용한 실험에서 가중함수식(Exponential flow equation)인 Q = C * (△P)^n 과 Q = V * A에서 도출한 수식인 Q = A * C * (△P)^n 을 이용해, 댐퍼의 개방 정도와 차압에 따른 'C' 및 'n'의 값이 도출될 수 있다. 'C'는 유량계수(Flow coefficient for exponential flow equation)이다. 'n'은 Flow exponent로, n(완전 층류) = 1, n(완전 난류) = 0.5 이다. 이때, 제 1 차압 획득부(621)에서 획득된 출입문(D1)의 전후측 차압(△P) 값과 출입문(D1)의 완전 개방 면적(A)을 이용하여 출입구의 유속(Q)을 계산할 수 있다. 유속(Q)이 과다할 경우, 풍속이 적정 수치가 되도록 제 2 차압 획득부(623)에서 획득한 차압값을 토대로 제어부(610)가 덮개 모듈(500d,500e)을 제어할 수 있다. 단, 유속이 과다할 경우, 제어부(610)는 덮개 모듈(500d,500e)을 제어하는 기준이 제 2 차압 획득부(623)가 되도록 설정할 수 있다.
도 14는 제어 유닛(600)과 관련된 구성도이다.
도 14를 참조하면, 차압 획득부(620)는, 제어구역(SR)과 인접구역(IR)에 압력 측정 포트(미도시)가 각각 1 개씩 마련될 수 있고, 각 측정 포트(미도시)에서 획득된 값의 차이를 차압 획득부(620)가 센싱하여 결과를 제어부(610)로 송신할 수 있다. 제 1 차압 획득부(621)나 제 2 차압 획득부(623)에서 획득된 차압값은 제어부(610)로 송신될 수 있다.
제어부(610)는 모터(350)에 작동에 관련된 신호를 모터(350)에 송신할 수 있다.
리미트 스위치(630)(Limit Switch)는 기어 박스(340), 모터(350) 등의 구성에 설치될 수 있다. 리미트 스위치(630)는, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 닫힌 상태(CP) 또는 열린 상태(OP)인 것을 인지할 수 있다. 리미트 스위치(630)는 모터(350)의 작동을 정지시킬 수 있다.
도 15는, 전술된 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법(10s)에 관한 것이다.
도 15를 참조하면, 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법은, 제어 유닛(600)의 제 1 차압 획득부(621)에서 상기 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압값을 획득하는 단계(12s); 제어부(610)에서 제 1 차압 획득부(621)에서 획득된 차압값을 토대로 출입문(D1)의 개방 여부를 판단하는 단계(13s); 제어부(610)는, 출입문(D1)이 개방 상태로 판단되면, 차압값을 토대로 상기 출입문(D1)의 누설부를 통과하는 풍속을 계산하는 단계(15s); 제어부(610)는, 풍속이 일정 수치 이상일 경우, 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하는 단계(17s);를 포함할 수 있다.
상기 출입문(D1) 개방 상태란, 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간에 유체의 흐름이 일어나는 상태일 수 있다.
한편, 제어부(610)가 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하는 동안(17s), 제어 유닛(600)은 풍속이 허용 범위가 될 때까지 차압값 획득 단계(12s), 개방 여부 판단 단계(13s), 풍속 계산 단계(15s)를 반복하여 풍속을 계산하고 풍속이 허용 범위가 되는지 확인할 수 있다.
도 15에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법(10s)을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 우선, 제어 유닛(600)의 제 1 차압 획득부(621)는 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압을 획득할 수 있다(11s). 제어구역(SR)에 설치된 압력 측정 포트(미도시)와 인접구역(IR)에 설치된 압력 측정 포트(미도시)에서 각각 측정된 값을 제 1 차압 획득부(621)에서 비교하여 획득하고, 이를 제어부(610)로 송신할 수 있다. 이후, 제어부(610)에서 상기 제 1 차압 획득부(621)의 차압값을 토대로 출입문(D1)의 개방 여부를 판단할 수 있다(13s). 제어부(610)에는 차압값에 따른 출입문(D1)의 개방 여부를 판단하는 기준이 기설정되어 있을 수 있다. 이후, 제어부(610)는, 출입문(D1)이 개방 상태로 판단되면, 제 1 차압 획득부(621)의 차압값을 토대로 출입문(D1)을 통과하는 풍속을 계산할 수 있다(15s). 이때, 제어부(610)는 전술된 가중 함수식을 이용하여 풍속을 계산할 수 있다. 이후, 제어부(610)는, 계산된 풍속이 일정 수치 이상일 경우, 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어할 수 있다(17s). 일정 수치란, 법적 허용 유속의 150% 이상의 값일 수 있다. 일정 수치란, 1.05 m/s 이상일 수 있다. 허용 범위란, 0.84 ~ 1.05 m/s일 수 있다. 제어부(610)는, 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하여 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)을 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 16은, 전술된 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법(20s)에 관한 것이다.
도 16을 참조하면, 자동 차압 조절 댐퍼(10a,10b,10c,10d,10e)의 제어 방법(20s)은, 제어 유닛(600)의 제 2 차압 획득부(623)로 상기 본체(100a,100b,100c,100d,100e)의 내부와 외부간의 차압값을 획득하는 단계(21s), 상기 제어부(610)는, 제 2 차압 획득부(623)에서 획득한 차압값과 제어부(610)에 기 입력되어 있는 제어구역(SR)과 인접구역(IR)을 분리하는 누설부(출입문(D1))의 개방 면적을 토대로 누설부(출입문(D1))를 통과하는 풍속을 계산하는 단계(23s), 제어부(610)는, 풍속이 일정 수치 이상일 경우 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하고, 풍속이 일정 수치 이하일 경우, 제어 유닛(600)의 제 1 차압 획득부(621)에서 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압값을 획득하고 제 1 차압 획득부(621)에서 획득한 차압값을 토대로 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하는 단계(25s)를 포함할 수 있다.
한편, 제어부(610)가 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하는 동안(25s), 제어 유닛(600)은 풍속이 허용 범위가 될 때까지 차압값 획득 단계(21s), 풍속 계산 단계(23s)를 반복하여 풍속을 계산하고 풍속이 허용 범위가 되는지 확인할 수 있다.
도 16에 도시된 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법(20s)을 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 우선, 제어 유닛(600)의 제 2 차압 획득부(623)는 본체(100a,100b,100c,100d,100e)의 내부와 외부간의 차압값을 획득할 수 있다(21s). 본체(100a,100b,100c,100d,100e)의 내부, 즉 통로(W1,W2,W3,W4,W5)에 설치된 압력 측정 포트(미도시)와 본체(100a,100b,100c,100d,100e)의 외부, 즉 제어구역(SR)에 설치된 압력 측정 포트(미도시)에서 각각 측정된 값을 제 2 차압 획득부(623)에서 비교하여 차압값을 획득하고, 이를 제어부(610)로 송신할 수 있다. 이후, 제어부(610)는, 제 2 차압 획득부(623)에서 획득한 차압값과 제어부(610)에 기 입력되어 있는 누설부, 즉 제어구역(SR)과 인접구역(IR)을 연결하는 출입문(D1)의 개방 면적을 토대로 출입문(D1)을 통과하는 풍속을 계산할 수 있다(23s). 이때, 제어부(610)는 전술된 가중 함수식을 이용하여 풍속을 계산할 수 있다. 이후, 제어부(610)는, 계산된 풍속이 일정 수치 이상일 경우 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어할 수 있다(25s). 한편, 제어부(610)는, 풍속이 일정 수치 이하일 경우, 제 1 차압 획득부(621)에서 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압값을 획득하고, 이렇게 획득한 차압값을 토대로 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어할 수 있다(25s). 이때, 일정 수치란, 법적 허용 유속의 120% 이상의 값일 수 있다. 일정 수치란, 0.84 m/s 이상일 수 있다. 허용 범위란, 0.7 ~ 0.84 m/s일 수 있다. 제어부(610)는, 풍속이 허용 범위가 되도록 구동 유닛(300a,300b,300c,300d,300e)을 제어하여 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)을 개방 또는 폐쇄 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 2 내지 도 16을 참조하면, 단일의 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)을 적용하고, 틸팅 기능이 적용된 틸팅부(540)가 구비되므로, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)은 닫힌 상태(CP)일 때 본체(100a,100b,100c,100d,100e)와 접촉되는 부위 사이의 틈새가 최소화될 수 있다.
도 2 내지 도 16을 참조하면, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)과 본체(100a,100b,100c,100d,100e)는 서로 접촉하는 각 면(접촉되는 부위 사이)의 틈새를 최소화하기 위해 기계 가공으로 제작될 경우, 비 기계 가공시에 비해 틈새가 훨씬 감소될 수 있다.
도 2 내지 도 16을 참조하면, 제어 유닛(600)에서 유량의 변화가 심하여 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)의 제어가 곤란한 구간만 특성을 조정할 수도 있다. 또한, 시간당 풍량 변화가 일정하도록 도 2 내지 도 7에 도시된 캠(330a,330b,330c) 또는 도 8 내지 도 11에 도시된 피니언(410d,410e)과 래크(420d,420e)의 조합, 속도 제어 시스템을 설계할 수 있다. 또한, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)의 전측과 후측간의 차압, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)의 각도 변화 혹은 전후방향 위치(진퇴 위치)에 따른 풍량을 측정하고, 특정 개폐구간에 대하여 시간당 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)의 각도 변화량 및 전후방향 이동 속도(진퇴 속도)가 변경되도록 캠(330a,330b,330c) 또는 피니언(410d,410e)과 래크(420d,420e)의 조합 및 속도 제어 시스템이 설계될 수 있다.
이하에서 본 발명에 따른 효과를 설명하도록 한다.
1) 송풍기의 필요 풍량 감소
급기 가압 제연설비(특별 피난 계단의 계단실(ER) 및 제어구역(SR) 제연설비)가 20층(제어구역 20개)인 건축물에 적용되었다고 가정할 경우, 폐쇄된 출입문(D1) 누설풍량은, 200CMH/출입문 * 2 출입문/제어구역 * 19 제어구역/Core = 7600 CMH/Core 이며, 화재로 인해 화재층에서 피난을 위해 개방된 출입문으로 연기의 유입을 막기 위해 일반적으로 필요한 방연 풍량은 5800 CMH 이다. 따라서, 송풍기가 공급해야 할 급기량은 둘을 더해서 13400 CMH가 된다.
한편, 본 발명을 적용할 경우, 제어구역(SR)과 출입문(D1) 외부와의 차압(ΔP_e)이 12.5Pa 일 때 예상되는 출입문(D1) 누설풍량은, Q_e = 0.827 * A_e * (ΔP_e)^0.5 = 0.827 * 0.0084 * (12.5)^0.5 * 3600sec/Hr = 88.4 CMH이다.
출입문(D1) 비 개방층의 폐쇄된 상태의 모든 출입문(D1)에서의 누설량은, Q_t = Q_e x 19층/core * 2 출입문/층 이고, = 88.4 CMH/출입문 * 19 층/core * 2 출입문/층 = 3360 CMH 이다. 이때, Q_e = 닫힌 출입문 틈새(Gap) 통과 누설량(㎥/sec), A_e = 닫힌 출입문 틈새 합계 면적(출입문 틀과 출입문 사이 틈새) = 0.0084㎡(출입문 사이즈 1.1 * 2.1m 조건), ΔP_e(제어구역(SR)과 출입문 외부와의 차압) = 12.5Pa 이다.
본 발명을 적용할 경우, 방연 풍량은 불변이고, 송풍기(B)가 공급해야 할 급기량은 9160 CMH이므로, 필요 급기량이 기존 대비 약 68%(= 9160/13400 * 100)이 된다. 이로 인해, 요구되는 송풍기(B)의 사양이 감소되고, 덕트(20)의 단면적이 기존 대비 68% 정도로 감소될 수 있다. 따라서 본 발명을 적용할 경우, 보다 작은 사양의 송풍기(B)와 덕트(20)를 적용할 수 있어 비용 절감이 상당할 것으로 예상된다.
한편, 급기 가압 제연설비(특별 피난 계단의 계단실(ER) 및 제어구역(SR) 제연설비)가 60층(제어구역 60개)인 건축물에 적용되었다고 가정할 경우, 폐쇄된 출입문(D1) 누설풍량은, 200CMH/출입문 * 2 출입문/제어구역 * 60 제어구역/Core = 24,000CMH/Core 이다. 화재층에서 피난을 위해 개방된 출입문(D1)으로 연기가 유입되는 것을 막기 위해 일반적으로 필요한 방연 풍량은, 5800 CMH * 2ea = 11,600 CMH 이다. 따라서 송풍기(B)가 공급해야 할 급기량은 누설 풍량과 방연 풍량을 더한 35,600 CMH가 된다.
본 발명을 적용할 경우 제어구역(SR)과 출입문(D1) 외부와의 차압(ΔP_e)이 12.5Pa 일 때 예상되는 출입문 누설풍량은 Q_e = 0.827 * A_e * (ΔP_e)^0.5 = 0.827 * 0.0084 * (12.5)^0.5 * 3600sec/Hr = 88.4 CMH 이다. 이때, 출입문 비 개방층의 폐쇄된 상태의 모든 출입문(D1)에서의 누설량은, Q_t = Q_e * 60층/core * 2 출입문/층 = 88.4 CMH/출입문 * 60 층/core * 2 출입문/층 = 10,608 CMH 이다. 이때, Q_e = 닫힌 출입문 틈새(Gap) 통과 누설량(㎥/sec), A_e(닫힌 출입문 틈새 합계 면적(출입문 틀과 출입문 사이 틈새) = 0.0084㎡(출입문 사이즈 1.1 * 2.1m 조건), ΔP_e(제어구역(SR)과 출입문 외부와의 차압) = 12.5Pa 이다.
본 발명을 적용할 경우, 방연풍량은 불변이고, 송풍기(B)가 공급해야 할 급기량은 22,208CMH(=10,608CMH + 5800 CMH * 2ea.)가 되므로, 필요 급기량이 기존 대비 약 62%(= 22,208/35,600 * 100) 정도가 된다. 이로 인해, 요구되는 송풍기(B)의 사양이 감소되고, 덕트(20)의 단면적이 기존 대비 62% 정도로 감소될 수 있다. 따라서 본 발명을 적용할 경우, 보다 작은 사양의 송풍기(B)와 덕트(20)를 적용할 수 있어 비용 절감이 상당할 것으로 예상된다.
2) 송풍기 수량 감소
현재 상용화된 자동 차압 조절 댐퍼는, 약 40층 이상의 고층 건축물에 1 대의 송풍기만 적용할 경우, 필연적으로 주로 저층부에서 과압을 해소할 수 없는 문제가 발생하고 있다. 이를 해소하기 위해 코어당 필요 풍량을 반으로 나눠서 상층부용 송풍기와 하층부용 송풍기를 공급하고 있다. 그러나, 본 발명을 적용할 경우, 1 대의 송풍기(B)로도 전층을 커버할 수 있게 된다. 따라서, 송풍기(B)의 설치 공간이 절약되고, 송풍기(B)의 유지보수 관련 비용이 감소될 수 있다.
3) 제어구역(SR)의 개방된 출입문(D1)을 폐쇄할 때, 출입문(D1)이 덜 닫히는 문제 해결
급기 가압 제연설비가 가동되는 상태일 때, 제어구역(SR)의 출입문(D1)이 개방되면 출입문(D1)의 폐쇄 상태보다 풍량이 크게 늘어난다. 이때 제어구역(SR)에는 일반적으로 도어 클로저(Door Closer)가 설치되어 있다. 따라서, 출입문(D1)이 자동으로 다시 닫힌 상태(CP)가 되면서 제어구역(SR)과 인접구역(IR)간의 차압이 상승할 수 있다. 이때, 댐퍼는, 개방 면적을 감소시키기 위해서 닫히지만, 기존의 댐퍼들은 완전히 닫힌 상태(CP)더라도 존재하는 틈새를 통해 제어구역(SR)으로 공기가 나가는 현상이 있다. 이때 공기가 출입문(D1)이 폐쇄되는 방향과 반대의 방향으로 가압하는 힘을 유발시킨다. 따라서, 출입문(D1)이 완전히 닫히지 못하는 문제를 가지고 있다. 그러나, 본 발명을 적용하면, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)은 닫힌 상태(CP)일 때 본체(100a,100b,100c,100d,100e)와의 틈새가 최소화되므로, 출입문(D1)이 완전히 닫히지 못하는 문제를 극복할 가능성이 높다.
4) 제어구역(SR)의 과압 발생 방지
일반적으로, 제어구역(SR)으로 유입되는 공기량에 비해 제어구역(SR) 밖(인접 구역, 계단실(ER) 등)으로 유출되는 풍량이 적을 경우, 제어구역(SR)과 인접구역(IR) 사이의 차압이 상승될 수 있다. 근래의 건축물은 에너지 절약을 위해 건축물의 외벽의 기밀도가 높도록 시공하는 경향이 있다. 이로 인해 건축물 외벽의 기밀도가 높을 경우, 급기 가압 제연설비가 댐퍼를 통해 공급하는 풍량이 충분히 감소돼야 하나, 기존의 댐퍼들은 닫힌 상태(CP)에서도 존재하는 댐퍼의 틈새를 통해 상당량의 공기가 제어구역(SR)에 공급될 수 있다. 이때, 외벽의 기밀도가 높아 외벽의 틈새가 너무 작을 경우, 일부 제어구역(SR)에서는 인접구역(IR)과의 차압이 과도하게 커지므로, 사용자가 출입문을 열 수 없는 상황들이 발생하고 있다. 그러나, 본 발명은 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 닫힌 상태(CP)일 때 틈새가 최소화되므로, 제어구역(SR)의 과압으로 인한 사용자의 출입문(D1) 개방이 불가한 상황이 발생하는 것이 방지될 수 있다.
5) 방연 풍량 과다로 인한 출입문(D1) 비(非) 개방층의 차압 저하 문제 방지
건물 외벽의 누설 틈새량이 큰 경우, 화재층의 제어구역(SR) 출입문이 열렸을 때 허용 최소 방연풍속보다 과도한 풍속이 형성될 수 있는데, 이때 출입문 비 개방층에 적정한 압력을 유지하기 위해 필요한 풍량보다 적은 풍량이 공급되어 비 개방층의 차압이 너무 저하되는 문제가 있다. 본 발명은 제어부(610)가 제 2 차압 획득부(623)를 기준으로 모터(350)를 작동시킴으로써 이러한 문제를 방지할 수 있다.
또한, 전술된 본 발명은, 제어구역(SR)과 인접구역(IR)의 목표 제어 차압이 12.5Pa일 때, 급기 가압 제연설비에 필요로 하는 성능, 즉 최소 차압과 최대 차압 만족, 허용 방연풍속을 충족할 수 있다. 또한, 본 발명은 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)이 닫힌 상태일 때, 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e)과 본체(100a,100b,100c,100d,100e) 사이의 틈새가 최소화될 수 있다. 또한, 본 발명은 덮개 모듈(500a,500b,500c,500d,500e이 닫힌 상태에 가까운 저풍량 흐름 상태일 때, 상기 틈새 대비 풍량 변화가 급격하지 않을 수 있다. 또한, 본 발명은 모터(350)의 정속 회전 속도에 비례하는 풍량 제어가 구현할 수 있다. 또한, 본 발명은 출입문(D1) 개방 시 방연풍속을 확인하고 제어할 수 있다.
한편, 제어구역을 제어하기 위한 용도의 차압은, 1 개 이상의 차압 센서(620) 또는/및 2 개 이상의 도압관 조합 또는 2 개 이상의 절대압 센서 또는 2 개 이상의 절대압 센서와 무선 통신의 조합 등을 통해 획득할 수 있다.
앞에서 설명된 본 발명의 어떤 실시예 또는 다른 실시예들은 서로 배타적이거나 구별되는 것이 아니다. 앞서 설명된 본 발명의 어떤 실시예들 또는 다른 실시예들은 각각의 구성 또는 기능이 병용되거나 조합될 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음을 당업자에게 자명한다. 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
10 : 자동 차압 조절 댐퍼
100a,100b,100c,100d,100e : 본체
300a,300b,300c,300d,300e : 구동 유닛
330a, 330b, 330c : 캠
410d, 410e : 피니언
420d, 420e : 래크
500a,500b,500c,500d,500e : 덮개 모듈
SR : 제어구역(제연구역)
IR : 인접구역(실내, 옥내)
D1, D2 : 출입문
B : 송풍기

Claims (5)

  1. 유체의 출입량을 제어할 필요가 있는 제어구역과 연결되는 유체 흐름 경로 상에 통로가 설치된 본체;
    상기 통로를 개폐하도록 상기 본체에 설치되는 덮개 모듈;
    상기 본체에 구비되어 상기 덮개 모듈을 개폐시키는 구동 유닛; 그리고
    상기 구동 유닛에 연결되어 상기 덮개 모듈의 개폐를 제어하는 제어 유닛을 포함하며,
    상기 제어 유닛은,
    누설부를 통해 서로 연결되는 상기 제어구역과 인접구역 간의 차압값을 획득하는 제 1 차압획득부; 그리고
    상기 차압값을 이용하여 상기 구동 유닛을 구동하는 제어부를 포함하고,
    상기 구동 유닛은,
    상기 제어부에 연결되는 모터;
    상기 모터에 의해 회전하는 캠; 그리고
    상기 캠과 상기 덮개 모듈에 연결되어, 상기 캠의 회전에 의해 이동하여 상기 덮개 모듈을 개폐시키는 연결부를 포함하는,
    자동 차압 조절 댐퍼.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 캠에는 캠홈이 일지점부터 타지점까지 연장되어 형성되고,
    상기 연결부가 상기 일지점에 위치될 때 상기 덮개 모듈이 닫힌 상태이고, 상기 연결부가 상기 타지점에 위치될 때 상기 덮개 모듈이 열린 상태이며,
    상기 캠홈은 상기 캠의 회전축을 기준으로 나선 형상으로 형성되되,
    상기 캠홈은 상기 일지점을 포함하는 제1구간과, 타지점을 포함하는 제2구간을 포함하며,
    상기 나선 형상의 변화율은, 상기 제1구간이 상기 제2구간보다 작게 형성되는,
    자동 차압 조절 댐퍼.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 덮개 모듈은,
    서로 전후방향으로 이격된 전측 덮개와 후측 덮개; 그리고
    상기 전측 덮개와 상기 후측 덮개 사이에 설치되는 틸팅부를 포함하며,
    상기 후측 덮개는 상기 본체의 전측에 위치되고,
    상기 전측 덮개는 상기 후측 덮개의 전측에 위치되며,
    상기 틸팅부는 탄성 재질로 형성되어 상기 후측 덮개에 상기 본체 방향으로 탄성력을 가하는,
    자동 차압 조절 댐퍼.
  4. 청구항 1의 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법에 있어서,
    제어 유닛의 제 1 차압획득부에서 출입문으로 분리된 제어구역과 인접구역간의 차압값을 획득하는 단계;
    상기 제어 유닛의 제어부에서 상기 차압값을 토대로 상기 출입문의 개방 여부를 판단하는 단계;
    상기 제어부는, 상기 출입문의 개방 상태로 판단되면, 상기 차압값을 토대로 상기 출입문의 누설부를 통과하는 풍속을 계산하는 단계;
    상기 제어부는, 상기 풍속이 일정 수치 이상일 경우, 상기 풍속이 허용범위가 되도록 상기 구동 유닛을 제어하는 단계;를 포함하는,
    자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법.
  5. 청구항 1의 자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법에 있어서,
    제어 유닛의 제 2 차압획득부로 상기 본체의 내부와 외부간의 차압값을 획득하는 단계;
    상기 제어 유닛의 제어부는, 상기 제 2 차압획득부에서 획득한 차압값과 상기 제어부에 기 입력되어 있는 제어구역과 인접구역 사이의 누설부의 개방 면적을 토대로 상기 누설부를 통과하는 풍속을 계산하는 단계;
    상기 제어부는, 상기 풍속이 일정 수치 이상일 경우 상기 풍속이 허용범위가 되도록 상기 구동 유닛을 제어하며, 상기 풍속이 일정 수치 이하일 경우 제어 유닛의 제 1 차압획득부에서 상기 제어구역과 상기 인접구역간의 차압값을 획득하고 제 1 차압획득부에서 획득한 상기 차압값을 토대로 상기 구동 유닛을 제어하는 단계;를 포함하는,
    자동 차압 조절 댐퍼의 제어 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200322851Y1 (ko) 2003-05-14 2003-08-14 주식회사새한공조 제연댐퍼
KR101146898B1 (ko) 2012-02-15 2012-05-16 대림산업 주식회사 무지향성 제연댐퍼
KR20160038141A (ko) 2014-09-29 2016-04-07 차재연 무지향성 제연댐퍼
KR101887505B1 (ko) 2017-06-19 2018-08-10 주식회사 글로벌이앤피 평판형 제연 댐퍼

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100453240B1 (ko) * 2002-09-30 2004-10-15 삼성전자주식회사 공기조화기의 실내기
KR20110125475A (ko) * 2010-05-13 2011-11-21 서울시립대학교 산학협력단 승강장문용 자동차압댐퍼 장치
KR101805687B1 (ko) * 2016-01-25 2017-12-06 유철권 일정한 방연풍속을 제공하는 제연설비

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200322851Y1 (ko) 2003-05-14 2003-08-14 주식회사새한공조 제연댐퍼
KR101146898B1 (ko) 2012-02-15 2012-05-16 대림산업 주식회사 무지향성 제연댐퍼
KR20160038141A (ko) 2014-09-29 2016-04-07 차재연 무지향성 제연댐퍼
KR101887505B1 (ko) 2017-06-19 2018-08-10 주식회사 글로벌이앤피 평판형 제연 댐퍼

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