KR20240039288A - 가스 캐비닛의 배기 제어 장치 - Google Patents

가스 캐비닛의 배기 제어 장치 Download PDF

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권광원
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이재훈
권광원
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 가스 실린더를 수용하는 캐비닛에 설치되는 배기 제어 장치에 있어서, 상기 캐비닛의 하단에 위치하며, 상기 캐비닛의 외부로부터 유입되는 공기의 양을 조절하는 셔터 유닛 및 상기 캐비닛의 상측에 위치하며, 상기 캐비닛의 상측 공기 통로를 개폐하는 댐퍼 유닛을 포함하는 배기 제어 장치가 개시된다.

Description

가스 캐비닛의 배기 제어 장치 {EXHAUST CONTROL DEVICE FOR GAS CABINET}
본 발명은 가스 캐비닛의 배기 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 반도체나 디스플레이를 제조함에 있어 포토, 확산, 식각 증착 공정과 같은 여러 공정들을 진행하며, 각 공정에서는 공정의 목적에 따라 다양한 가스를 이용하고 있다.
이때, 가스의 원활한 공급을 위하여 통상 가스 캐비닛(gas cabinet)이라 통칭되는 장치를 사용한다.
가스 캐비닛은 용기를 장착하여 특정 고압 가스 등을 사용하기 위한 것으로서, 배관과 안전장치 등이 일체로 구성되어 가스를 장비까지 공급하여 주면서, 가스의 누출 및 폭발 사고 시 확산을 방지하고 비상 시 가스를 자동으로 차단, 배기 되도록 구성되어야 한다.
이를 위해, 가스 캐비닛은 그 내부의 누출된 가스를 항상 제독설비 등으로 이송할 수 있고, 내부 압력을 외부 압력 보다 항상 낮게 유지시킬 수 있는 구조가 필요하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 해결하고자 하는 과제는, 가스 캐비닛의 내부 압력을 외부 압력 보다 항상 낮게 유지시키는 것을 포함한다.
또한, 임의의 상태에서 가스 캐비닛의 내부를 밀폐 또는 완전 개방하도록 하는 것을 포함한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 측면에 따른 가스 실린더를 수용하는 캐비닛에 설치되는 배기 제어 장치는, 상기 캐비닛의 하단에 위치하며, 상기 캐비닛의 외부로부터 유입되는 공기의 양을 조절하는 셔터 유닛 및 상기 캐비닛의 상측에 위치하며, 상기 캐비닛의 상측 공기 통로를 개폐하는 댐퍼 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링하는 모니터링부 및 상기 모니터링 결과에 기초하여 상기 셔터 유닛 및 상기 댐퍼 유닛의 구동을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 셔터 유닛은, 상기 캐비닛의 환기구 후면에 위치하되, 적어도 하나의 셔터 블레이드를 포함하여 상기 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
여기서, 상기 셔터 유닛은, 내측에 공압 실린더를 포함하며, 상기 제어 메시지에 기초하여 상기 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동하는 실린더 구동 유닛 및 상기 공압 실린더의 일단에 고정되어, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 직선 운동을 하는 가이드 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 모듈은, 상기 캐비닛에 고정되는 가이드 축, 일측이 상기 공압 실린더의 일단에 고정되고, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 상기 가이드 축을 따라 상승 또는 하강하는 승강 부재 및 상기 승강 부재의 일측에 끼워지며, 상기 셔터 블레이드를 연결시키는 배플 캠 유닛을 포함하고, 상기 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 상기 배플 캠 유닛이 회전될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 셔터 유닛은, 상기 제어 메시지에 기초하여 상기 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동하는 구동 모터, 상기 구동 모터의 일측과 연결되어 상기 구동 모터에 의해 회전하며, 내측에 캠플로워를 포함하는 회전 캠 유닛 및 상기 캠플로워와 맞닿도록 형성되어, 상기 캠플로워의 회전에 의해 직선 운동을 하는 가이드 모듈을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 모듈은, 내측에 상기 캠플로워가 끼워지는 끼움 부재, 상기 끼움 부재의 상단에 위치하며, 상기 캐비닛에 고정되는 가이드 축 및 상기 끼움 부재와 연결되며, 상기 캠플로워의 회전에 의해 상기 가이드 축을 따라 상승 또는 하강하는 승강 부재를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 가이드 모듈은, 상기 승강 부재의 일측에 끼워지며, 상기 셔터 블레이드를 연결시키는 배플 캠 유닛을 더 포함하고, 상기 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 상기 배플 캠 유닛이 회전될 수 있다.
또한, 상기 댐퍼 유닛은, 상기 캐비닛의 상측 공기 통로에 회전 가능하게 마련되어, 상기 공기 통로를 개폐하는 개폐부 및 상기 개폐부의 개폐 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하며, 상기 모니터링부는, 상기 댐퍼 유닛의 내측 하단에 위치할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예 및 여러 측면에 의하면, 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 셔터 유닛과 댐퍼 유닛의 구동을 제어함에 따라 가스 캐비닛의 내부 압력을 외부 압력 보다 항상 낮게 유지시킬 수 있다.
또한, 임의의 상태에서 가스 캐비닛의 내부를 밀폐 또는 완전 개방할 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치가 가스 캐비닛에 설치된 모습을 예로 들어 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 댐퍼 유닛을 나타낸 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 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.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예는 가스 캐비닛의 배기 제어 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치가 가스 캐비닛에 설치된 모습을 예로 들어 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)는 가스 실린더(2)를 수용하는 캐비닛(3)에 설치되어, 가스 캐비닛의 내부 압력을 외부 압력 보다 항상 낮게 유지시키고, 임의의 상태에서 가스 캐비닛의 내부를 밀폐 또는 완전 개방하도록 구동될 수 있다.
도 1에서 캐비닛(3)은 상측이 개방될 수 있으며, 환기구(4)가 형성된 도어를 포함할 수 있다. 도 1에서 도어의 일부가 개방된 것으로 도시되었으나, 이는 내측의 가스 실린더(2)를 나타내기 위한 것으로, 별도의 창문이 포함될 수 있으며, 도어는 차폐된 형태이고 하단의 환기구(4)를 통해 공기 유입이 이루어질 수 있다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)는 셔터 유닛(10) 및 댐퍼 유닛(20)을 포함한다.
셔터 유닛(10)은 캐비닛(3)의 하단에 위치하며, 캐비닛의 외부로부터 유입되는 공기의 양을 조절한다. 구체적으로, 셔터 유닛(10)은 캐비닛(3)의 도어 하단에 위치한 환기구(4)의 후면에 설치되어, 환기구(4)를 차폐하거나 개방하도록 작동된다.
댐퍼 유닛(20)은 캐비닛의 상측에 위치하며, 캐비닛의 상측 공기 통로를 개폐한다.
댐퍼 유닛(20)은 캐비닛(3)의 외부와 내부 사이의 공기 통로 역할을 수행하며, 댐퍼 유닛(20)의 차폐 정도에 따라 공기의 배출 양을 조절할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)는 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링하고, 모니터링 결과에 기초하여 셔터 유닛(10)이 환기구(4)를 차폐하거나 개방하도록 작동되고, 댐퍼 유닛(20)의 차폐 정도에 따라 공기의 배출 양을 조절하게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)는 셔터 유닛(10), 댐퍼 유닛(20), 모니터링부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
셔터 유닛(10)은 캐비닛(3)의 하단에 위치하며, 캐비닛의 외부로부터 유입되는 공기의 양을 조절한다. 구체적으로, 셔터 유닛(10)은 캐비닛(3)의 도어 하단에 위치한 환기구(4)의 후면에 설치되어, 환기구(4)를 차폐하거나 개방하도록 작동된다.
댐퍼 유닛(20)은 캐비닛의 상측에 위치하며, 캐비닛의 상측 공기 통로를 개폐한다.
댐퍼 유닛(20)은 캐비닛(3)의 외부와 내부 사이의 공기 통로 역할을 수행하며, 댐퍼 유닛(20)의 차폐 정도에 따라 공기의 배출 양을 조절할 수 있다.
모니터링부(30)는 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링한다.
이외에도, 모니터링부(30)는 캐비닛 내부의 가스 누출을 감지하거나, 온도와 습도를 감지할 수 있다.
모니터링부(30)는 차압센서, 가스 감지센서, 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 모니터링부(30)는 댐퍼 유닛(20)에 부착될 수 있으며, 캐비닛 내부에도 부착될 수 있다.
제어부(40)는 모니터링 결과에 기초하여 셔터 유닛 및 댐퍼 유닛의 구동을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성한다.
제어부(40)는 프로세서(41), 메모리(42) 및 통신부(43)를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어부(40)의 프로세서(41)는 먼저, 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이에 대한 이상적인 값을 설정값으로 지정한다.
여기서, 이상적인 값은 캐비닛 내부의 압력이　외부 압력보다 약 50Pa이상 낮도록 음압을 유지시키 위한 값으로, 50Pa 미만의 값으로 설정될 수 있다.
이후, 프로세서(41)는 모니터링부(30)로부터 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링한 결과를 입력 받는다.
만일, 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링 한 결과가 설정값 미만인 경우, 제어부(40)는 셔터 유닛(10)이 환기구(4)를 개방하고, 댐퍼 유닛(20)의 초기 각도가 유지된 채로 구동되도록 제어 메시지를 생성한다.
반면, 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링한 결과가 설정값을 초과하는 경우, 캐비닛 내부의 압력을 낮게 유지하기 위해 공기의 배출 양을 증가시키도록 댐퍼 유닛(20)의 각도를 조절하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
또한, 셔터 유닛(10)이 환기구(4)를 차폐하도록 제어하는 제어 메시지를 생성하여 캐비닛 내부에 공기가 유입되는 것을 막을 수 있다.
한편, 모니터링부(30)가 가스 캐비닛 내부에 가스가 누출됨을 감지하는 경우, 제어부(40)는 셔터 유닛(10)이 환기구(4)를 차폐하도록 제어하고, 댐퍼 유닛(20)이 내부 공기를 배출하도록 댐퍼 유닛(20)의 각도를 조절하는 제어 메시지를 생성할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에서 제어부(40)는 모니터링부(30)에 의해 모니터링된 다양한 상태에 기초하여 셔터 유닛(10)과 댐퍼 유닛(20) 각각에 별도로 제어 메시지를 생성하여 전송할 수 있다.
메모리(42)는 모니터링부(30)로부터 모니터링된 데이터를 저장하며, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 컴퓨터 판독 가능한 저장매체를 포함할 수 있다.
통신부(43)는 생성된 제어 메시지를 셔터 유닛(10)과 댐퍼 유닛(20)으로 전송할 수 있고, 설정 결과를 외부의 사용자에게 전송할 수 있다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛을 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛(10)은 캐비닛(3)의 도어 하단에 위치한 환기구(4)의 후면에 설치되어, 환기구(4)를 차폐하거나 개방하도록 작동된다.
구체적으로, 셔터 유닛(10)은 환기구(4)의 후면에 설치되는 개구부(12)를 포함하는 하우징(11)의 내부에 포함될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛(10)은 실린더 구동 유닛(201)을 포함하며, 실린더 구동 유닛(201)의 구동을 통해 환기구(4)를 차폐하거나 개방하도록 작동된다.
도 4의 (a)는 셔터 유닛(10)이 개방된 상태를 예로 들어 나타낸 것이고, 도 4의 (b)는 셔터 유닛(10)이 차폐된 상태를 예로 들어 나타낸 것이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 셔터 블레이드(100) 및 실린더 구동 유닛(201)을 포함한다.
셔터 유닛(10)은 캐비닛의 환기구(4) 후면에 위치하되, 적어도 하나의 셔터 블레이드(100)를 포함하여 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
도 4에서, 셔터 블레이드(100)는 4개가 나란히 배치된 것으로 도시되었으나, 개수는 이에 한정되지 않으며, 환기구의 크기에 따라 개수와 배치가 달라질 수 있다.
실린더 구동 유닛(201)은 내측에 공압 실린더를 포함하며, 제어 메시지에 기초하여 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동된다.
구체적으로, 실린더 구동 유닛(201)의 구동에 따라 D1 방향으로 승강하는 모듈이 작동되어 셔터 블레이드(100)의 각도가 조절되면서 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
셔터 유닛의 동작은 하기 도 5에서 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 셔터 블레이드(100), 실린더 구동 유닛(201) 및 가이드 모듈(400)을 포함한다.
셔터 블레이드(100)는 환기구를 차폐 또는 개방시키도록 마련되며, 상측에 셔터 블레이드(100)를 조절시키는 셔터 블레이드 회전부(110)를 포함한다.
셔터 블레이드 회전부(110)는 회전이 가능한 파이프의 형태로 마련되며, 일측에 셔터 블레이드(100)가 결합됨에 따라, 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전에 의해 셔터 블레이드(100)가 일체로 회전되면서 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
또한, 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전 각도에 따라 셔터 블레이드(100)의 개방 정도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 셔터 블레이드 회전부(110)는 0°와 90° 사이의 각도에서 회전할 수 있으며, 0°일 때 완전히 차폐되고, 90°일 때 완전히 개방된 상태라면, 0°와 90° 사이의 각도에서 일부만 개방되도록 할 수 있으며, 이에 따라 캐비닛 내부의 공기의 유입량도 조절될 수 있다.
실린더 구동 유닛(201)은 내측에 공압 실린더(2012)를 포함하며, 제어 메시지에 기초하여 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동된다.
구체적으로, 실린더 구동 유닛(201)은 내측에 공압 실린더(2012)를 포함하며, 공압 실린더(2012)의 피스톤 로드를 신장시키도록 내측에 피스톤이 마련되는 실린더 배럴(2011) 및 실린더 배럴(2011)을 캐비닛에 결합시키는 결합 모듈(2013)을 포함할 수 있다.
가이드 모듈(400)은 공압 실린더(2012)의 일단에 고정되어, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 직선 운동을 한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가이드 모듈(400)은, 가이드 축(420), 승강 부재(430) 및 배플 캠 유닛(440)을 포함한다.
가이드 축(420)은 캐비닛에 고정된다.
가이드 축(420)은 가이드 모듈(400)이 직선 운동하는 D1 방향으로 연장되며, 가이드 축(420)의 상측을 고정하는 제1 고정 모듈(421)과 가이드 축(420)의 하측을 고정하는 제2 고정 모듈(422)에 의해 상단이 고정될 수 있다.
본 명세서에서 가이드 축(420)은 2개가 구비되는 것으로 도시되었으나, 승강 부재의 크기에 따라 다양하게 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
승강 부재(430)는 일측이 상기 공압 실린더의 일단에 고정되고, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 상기 가이드 축(420)을 따라 상승 또는 하강한다.
구체적으로, 승강 부재(430)는 일측이 상기 공압 실린더(2012)의 일단에 고정되는 실린더 고정부(433)를 포함하며, 공압 실린더(2012)가 신장되면, 승강 부재(430)가 D1 방향을 따라 승강하게 된다.
승강 부재(430)는 내측에 가이드 축(420)이 통과되도록 가이드 홀(431)을 포함할 수 있다.
배플 캠 유닛(440)은 승강 부재의 일측에 끼워지며, 셔터 블레이드를 연결시키고, 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 배플 캠 유닛이 회전된다.
승강 부재(430)는 배플 캠 유닛(440)이 내측에 안착될 수 있도록 일부가 홈으로 형성된 안착부(432)를 포함할 수 있으며, 배플 캠 유닛(440)의 배플 캠(441)이 안착부(432)에 맞닿게 된다.
이에 따라, 승강 부재(430)가 D1 방향으로 승강되면, 배플 캠(441)이 R2 방향으로 회전하게 된다.
배플 캠 유닛(440)은 일측에 배플 캠(441)이 끼워지고, 타측에 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전축이 끼워지는 회전 블록(442)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 공압 실린더(2012)의 구동에 의해, 가이드 모듈(400)이 승강함에 따라, 협소한 공간에서도 셔터 블레이드를 일체로 개방 또는 차폐시킬 수 있다.
또한, 각각의 셔터 블레이드가 일체로 움직일 수 있다.
만일, 제어 메시지가 공압 실린더(2012)로 수신되지 않고, 별도의 각각의 셔터 블레이드에 연결된 배플 캠 유닛(440)로 수신된다면, 각각의 셔터 블레이드를 일체로 개방 또는 차폐시킬 수도 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛을 나타낸 도면이다.
도 6의 (a)는 셔터 유닛(10)이 개방된 상태를 예로 들어 나타낸 것이고, 도 6의 (b)는 셔터 유닛(10)이 차폐된 상태를 예로 들어 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 셔터 블레이드(100) 및 구동 모터(200)를 포함한다.
셔터 유닛(10)은 캐비닛의 환기구(4) 후면에 위치하되, 적어도 하나의 셔터 블레이드(100)를 포함하여 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
도 6에서, 셔터 블레이드(100)는 4개가 나란히 배치된 것으로 도시되었으나, 개수는 이에 한정되지 않으며, 환기구의 크기에 따라 개수와 배치가 달라질 수 있다.
구동 모터(200)는 제어 메시지에 기초하여 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동된다.
구체적으로, 구동 모터(200)의 회전에 따라 D1 방향으로 승강하는 모듈과 연결되어 셔터 블레이드(100)의 각도가 조절되면서 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
셔터 유닛의 동작은 하기 도 7에서 상세히 설명한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치의 셔터 유닛의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 셔터 블레이드(100), 구동 모터(200), 회전 캠 유닛(300) 및 가이드 모듈(400)을 포함한다.
셔터 블레이드(100)는 환기구를 차폐 또는 개방시키도록 마련되며, 상측에 셔터 블레이드(100)를 조절시키는 셔터 블레이드 회전부(110)를 포함한다.
셔터 블레이드 회전부(110)는 회전이 가능한 파이프의 형태로 마련되며, 일측에 셔터 블레이드(100)가 결합됨에 따라, 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전에 의해 셔터 블레이드(100)가 일체로 회전되면서 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
또한, 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전 각도에 따라 셔터 블레이드(100)의 개방 정도를 조절할 수 있다.
예를 들어, 셔터 블레이드 회전부(110)는 0°와 90° 사이의 각도에서 회전할 수 있으며, 0°일 때 완전히 차폐되고, 90°일 때 완전히 개방된 상태라면, 0°와 90° 사이의 각도에서 일부만 개방되도록 할 수 있으며, 이에 따라 캐비닛 내부의 공기의 유입량도 조절될 수 있다.
구동 모터(200)는 제어 메시지에 기초하여 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동된다.
구체적으로, 구동 모터(200)의 회전에 따라 D1 방향으로 승강하는 모듈과 연결되어 셔터 블레이드(100)의 각도가 조절되면서 환기구를 차폐 또는 개방시킬 수 있다.
회전 캠 유닛(300)은 구동 모터(200)의 일측(210)과 연결되어 구동 모터에 의해 회전하며, 내측에 캠플로워(310)를 포함한다.
여기서, 일측(210)은 구동 모터의 회전 축일 수 있으며, 회전 캠 유닛(300)의 하우징(320)의 중앙부(311)에 구동 모터의 회전 축이 결합되고, 중앙부(311)로부터 소정거리 이격된 지점에 캠플로워(310)가 결합되어, 구동 모터의 회전에 의해 하우징(320)에 결합된 캠플로워(310)가 R1의 방향으로 회전하게 된다.
가이드 모듈(400)은 캠플로워(310)와 맞닿도록 형성되어, 캠플로워(310)가 R1의 방향으로 회전하게 되면, 캠플로워의 회전에 의해 직선 운동을 한다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가이드 모듈(400)은, 끼움 부재(410), 가이드 축(420), 승강 부재(430) 및 배플 캠 유닛(440)을 포함한다.
끼움 부재(410)는 내측(411)에 캠플로워가 끼워진다. 구체적으로, 끼움 부재(410)의 내측(411)은 'ㄷ'자 형태의 부재를 포함하여, 캠플로워와 맞닿을 수 있다.
가이드 축(420)은 끼움 부재의 상단에 위치하며, 캐비닛에 고정된다.
가이드 축(420)은 가이드 모듈(400)이 직선 운동하는 D1 방향으로 연장되며, 가이드 축(420)의 상측을 고정하는 제1 고정 모듈(421)과 가이드 축(420)의 하측을 고정하는 제2 고정 모듈(422)에 의해 상단이 고정될 수 있다.
본 명세서에서 가이드 축(420)은 2개가 구비되는 것으로 도시되었으나, 승강 부재의 크기에 따라 다양하게 포함될 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.
승강 부재(430)는 끼움 부재와 연결되며, 캠플로워의 회전에 의해 가이드 축을 따라 상승 또는 하강한다.
구체적으로, 끼움 부재(410)가 캠플로워(310)에 의해 이동하게 되면, 캠플로워(310) 내측에 연결된 승강 부재(430)가 D1 방향을 따라 승강하게 된다.
승강 부재(430)는 내측에 가이드 축(420)이 통과되도록 가이드 홀(431)을 포함할 수 있다.
배플 캠 유닛(440)은 승강 부재의 일측에 끼워지며, 셔터 블레이드를 연결시키고, 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 배플 캠 유닛이 회전된다.
승강 부재(430)는 배플 캠 유닛(440)이 내측에 안착될 수 있도록 일부가 홈으로 형성된 안착부(432)를 포함할 수 있으며, 배플 캠 유닛(440)의 배플 캠(441)이 안착부(432)에 맞닿게 된다.
이에 따라, 승강 부재(430)가 D1 방향으로 승강되면, 배플 캠(441)이 R2 방향으로 회전하게 된다.
배플 캠 유닛(440)은 일측에 배플 캠(441)이 끼워지고, 타측에 셔터 블레이드 회전부(110)의 회전축이 끼워지는 회전 블록(442)을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 배기 제어 장치(1)의 셔터 유닛(10)은 구동 모터의 회전에 의해, 가이드 모듈(400)이 승강함에 따라, 협소한 공간에서도 셔터 블레이드를 일체로 개방 또는 차폐시킬 수 있다.
또한, 각각의 셔터 블레이드가 일체로 움직일 수 있다.
만일, 제어 메시지가 구동 모터로 수신되지 않고, 별도의 각각의 셔터 블레이드에 연결된 배플 캠 유닛(440)로 수신된다면, 각각의 셔터 블레이드를 일체로 개방 또는 차폐시킬 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 댐퍼 유닛을 나타낸 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 댐퍼 유닛(20)은 캐비닛의 상측에 위치하며, 캐비닛의 상측 공기 통로(21)를 개폐한다.
도 8의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 댐퍼 유닛(20)은 개폐부(500) 및 각도 조절부(600)를 포함한다.
개폐부(500)는 캐비닛의 상측 공기 통로에 회전 가능하게 마련되어, 공기 통로를 개폐한다.
개폐부(500)는 회전의 중심이 되는 개폐 조절 축(510)과 연결되며, 개폐 조절 축(510)은 후술할 각도 조절부(600)에 의해 회전할 수 있다.
각도 조절부(600)는 개폐부의 개폐 각도를 조절한다.
도 8의 (a)를 참조하면, 각도 조절부(600)는 개폐 구동부(610) 및 엔코더(620)를 포함할 수 있다.
개폐 구동부(610)는 모터를 포함할 수 있으며, 개폐 각도를 조절 명령에 의해 회전 정도를 조절할 수 있다.
개폐 구동부(610)는 모터와 연결되는 구동 축(611) 및 구동 축(611)과 개폐 조절 축(510)을 연결하여 개폐 조절 축(510)이 개폐 구동부(610)에 의해 일체로 회전하도록 하는 연결부(612)를 포함할 수 있다.
개폐 구동부(610)는 엔코더(620)에 의해 개폐부의 위치와 속도의 정보를 출력할 수 있으며, 제어부로부터 정밀한 움직임의 위치를 피드백 받아 제어할 수 있다.
피드백 정보로는 모터의 회전 속도, 회전 방향 등을 포함할 수 있다.
일반적으로 모터의 움직임을 PWM을 이용하여 제어할 수 있으며, PWM을 인가해도 모터마다 조금씩 다르게 움직일 수 있으므로, 이를 피드백 하기 위해 엔코더를 사용할 수 있다.
또한, 모니터링부(30)는, 댐퍼 유닛(20)의 내측 하단에 위치할 수 있다.
모니터링부(30)는 차압센서, 가스 감지센서, 온도 센서 및 습도 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 8의 (b)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배기 제어 장치의 댐퍼 유닛(20)은 개폐부 조절 레버(710) 및 스플라인 해제 레버(720)를 더 포함할 수 있다.
개폐부 조절 레버(710) 및 스플라인 해제 레버(720)는 도 8의 (a)에 나타난 각도 조절부(600)의 동작과 별개로 개폐부(500)를 조작하기 위한 것이다.
먼저, 스플라인 해제 레버(720)를 개폐부(500)의 외측 방향으로 돌리게 되면, 도 8의 (a)에 나타난 연결부(612)와의 연결이 해제되며, 개폐부 조절 레버(710)를 회전시켜 개폐부(500)의 회전 각도를 조절할 수 있다.
이에 따라, 모터 고장 시 분해하지 않고도 개폐부(500)의 각도를 조절할 수 있고, 각도를 외부에서 확인할 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1: 배기 제어 장치
10: 셔터 유닛
20: 댐퍼 유닛
100: 셔터 블레이드
200: 구동 모터
201: 실린더 구동 유닛
300: 회전 캠 유닛
400: 가이드 모듈

Claims (9)

  1. 가스 실린더를 수용하는 캐비닛에 설치되는 배기 제어 장치에 있어서,
    상기 캐비닛의 하단에 위치하며, 상기 캐비닛의 외부로부터 유입되는 공기의 양을 조절하는 셔터 유닛; 및
    상기 캐비닛의 상측에 위치하며, 상기 캐비닛의 상측 공기 통로를 개폐하는 댐퍼 유닛을 포함하는 배기 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캐비닛의 외부와 내부의 압력 차이를 모니터링하는 모니터링부; 및
    상기 모니터링부의 모니터링 결과에 기초하여 상기 셔터 유닛 및 상기 댐퍼 유닛의 구동을 제어하기 위한 제어 메시지를 생성하는 제어부를 더 포함하는 배기 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 셔터 유닛은,
    상기 캐비닛의 환기구 후면에 위치하되, 적어도 하나의 셔터 블레이드를 포함하여 상기 환기구를 차폐 또는 개방시키는 것을 특징으로 하는 배기 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 셔터 유닛은,
    내측에 공압 실린더를 포함하며, 상기 제어 메시지에 기초하여 상기 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동하는 실린더 구동 유닛; 및
    상기 공압 실린더의 일단에 고정되어, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 직선 운동을 하는 가이드 모듈을 포함하는 배기 제어 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 가이드 모듈은,
    상기 캐비닛에 고정되는 가이드 축;
    일측이 상기 공압 실린더의 일단에 고정되고, 상기 공압 실린더의 승강에 의해 상기 가이드 축을 따라 상승 또는 하강하는 승강 부재; 및
    상기 승강 부재의 일측에 끼워지며, 상기 셔터 블레이드를 연결시키는 배플 캠 유닛을 포함하고,
    상기 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 상기 배플 캠 유닛이 회전되는 것을 특징으로 하는 배기 제어 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 셔터 유닛은,
    상기 제어 메시지에 기초하여 상기 셔터 블레이드를 동작시키도록 구동하는 구동 모터;
    상기 구동 모터의 일측과 연결되어 상기 구동 모터에 의해 회전하며, 내측에 캠플로워를 포함하는 회전 캠 유닛; 및
    상기 캠플로워와 맞닿도록 형성되어, 상기 캠플로워의 회전에 의해 직선 운동을 하는 가이드 모듈을 포함하는 배기 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가이드 모듈은,
    내측에 상기 캠플로워가 끼워지는 끼움 부재;
    상기 끼움 부재의 상단에 위치하며, 상기 캐비닛에 고정되는 가이드 축; 및
    상기 끼움 부재와 연결되며, 상기 캠플로워의 회전에 의해 상기 가이드 축을 따라 상승 또는 하강하는 승강 부재를 포함하는 배기 제어 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 모듈은,
    상기 승강 부재의 일측에 끼워지며, 상기 셔터 블레이드를 연결시키는 배플 캠 유닛을 더 포함하고,
    상기 승강 부재의 상승 또는 하강 시, 상기 배플 캠 유닛이 회전되는 것을 특징으로 하는 배기 제어 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 댐퍼 유닛은,
    상기 캐비닛의 상측 공기 통로에 회전 가능하게 마련되어, 상기 공기 통로를 개폐하는 개폐부; 및
    상기 개폐부의 개폐 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하며,
    상기 모니터링부는, 상기 댐퍼 유닛의 내측 하단에 위치하는 것을 특징으로 하는 배기 제어 장치.
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