KR830000261B1 - 댐퍼 장치 조절기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

댐퍼 장치 조절기

제1도는 본 발명에 의한 댐퍼 날개 조립체 및 그 조절장치를 도시한 공기 공급도관을 통한 단면도이고, 댐퍼 날개 조립체를 제1의 작동위치에서 도시한 도면.

제2도는 제1도와 유사한 단면도로서, 댐퍼날개 조립체를 제2의 작동 위치에서 도시한 도면.

제3도는 본 발명을 보다 상세하게 도시한 조절기와 댐퍼장치의 단면도.

본 발명은, 공기분배 계통의 말단부로 부터의 공기배출유량을 일정하게 유지하기 위해 사용하는 일정용적 유량제어장치에 관한 것으로, 특히 조화공기의 유량을 제어하도록 작동하는 댐퍼 날재 조립체(Damper blade assembly)를 위한 비교적 광범위한 일정 유량 설정 조작범위를 갖는 조절기에 관한 것이다.

최근 수년간 건설된 여러개의 방을 가진 건물, 예를들면, 사무실 및 학교에서는, 건물 각각의 방, 즉 구내의 중심 공급원으로부터 비교적 따뜻하거나 또는 차거운 조화공기를 공급하기 위한 공기 조화장치를 구비하고 있다.

전형적인 것으로는, 1개 또는 수개의 도관이 각각의 구내 공기를 공급하기 위해 사용된다. 구매에 설치된 1개 또는 수개의 디퓨우저(diffuser) 또는 방풀구로 공기유량을 조절하기 위한 도관내에, 댐퍼 날개 조립체 또는 이와 유사한 장치를 설치하는 경우가 많다. 댐퍼 날개 조립체의 변위운동은, 조화공기의 공급압력 또는 구내의 온도 또는 이들 쌍방의 변위에 응답하여 행할 수가 있다. 댐퍼 날개 조립체의 운동을 제조하는 제어장치에도, 공급공기 압력의 변화에 관계없이, 최대 수준의 조화 공기 유량을 설정하기 위한 제어점 설정장치(Control point setting means)가 보통 설치되어 있다.

공기 조화장치와 함께 사용하는 여러가지 구조의 일정 유량 제어장치가 널리 알려져 있다. 소정의 유량설정을 얻기 위하여, 스프링 또는 이와 유사한 힘 발생장치가 때때로 사용되고 있다.

종래의 제어장치의 결점중 한가지로는, 어떤 특정의 스프링을 사용한 경우, 제어점 설정장치가 비교적 좁흔 유량범위외에 대해서는 유효하게 작동하지 않는다는 것이다. 이와같이, 유량 범위외의 유량에 대하여 조정이 행하여지도록 하는 것은, 사용중인 스프링대신, 다른 특성의 스프링을 사용하는 것이 필요하다.

이와 같은 문제를 해결하기 위한 한가지 시도로서, 댐퍼날개조립체의 운동에 대항하는 힘을 발생시키기 위한 1차 비틀림 스프링 및 밸브날개(valve blade)에 작용하는 힘을 발생시키기 위한 2차 비틀림 스프링을 사용한 조절장치가 공지되어 있다.

밸브 날개는, 댐퍼날개 조립체에 대하여 상대적으로 이동된다. 밸브 날개의 위치는, 공기 분배 계통의 일정유량치를 규정한다.

이 공지의 조절장치는, 7-14㎥/min의 조작범위를 갖는 것으로, 제어범위는 50%이다. 그러나, 사용중에는 이 공지된 장치에 의한 50%의 제어범위보다도 큰 제어범위, 예를들면 1.4-14㎥/min이 필요하다.

이 공지의 조절장치에 의하면, 본 발명에 의해 달성되는 제어범위를 얻기 우해서는 특성이 서로 다른 2쌍의 스프링을 사용하는 것이 필요하다.

상술한 종래의 조절장치의 문제는, 공급도관을 통한 조화공기의 유량을 제어하기 위한 조작 가능한 본 발명에 의한 댐퍼 날개 조립체의 조절장치에 의하여 해결된다.

조화공기의 공급압력의 변동에 관계없이, 댐퍼 날개 조립체의 하류측에, 대략 일정의 조화 공기 유량을 갖도록 상기 공급 압력의 변동에 따라서 변화시키기 위한 압력 응답장치가 댐퍼 날개 조립체에 연결되어 있다.

본 발명에 의한 조정장치는, 일정 공기 유량의 수준을 정하기 위한 제어점 설정장치를 갖추고 있다. 제어점 설정장치는, 제1의 높은 일정 공기 유량설정 범위에 있어서, 댐퍼 날개 조립체의 운동을 제어하기 위하여, 사기 압력 응답장치에 대항하여 작용하는 제1의 힘 발생장치와, 일정공기 유량의 설정치가 상기 제1의 높은 설정범위보다 낮게 된 경우는, 댐퍼 날개 조립체의 운동을 다시 억제하도록, 상기 압력 응답장치에 대항하여 작용하는 제2의 힘 발생장치를 구비하고 있다. 하기에서 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명은, 공급도관을 통하여 조화공기(Condutionde air)의 유량을 제어하기 위한 조절기(Regulator)에 관한 것이다.

제1도는, 공급도관(12)내에 댐퍼 날개 조립체(Damper blade assembly)가 장착되어 있는 것을 도시하고 있다. 이 조립체(10)는 로드(Rod)(14)를 중심으로 회전할 수 있는데, 이 로드는, 일정한 간격이 이류어져 있는 공급도관(12)의 수직측면들(한쪽측면만 도시됨) 사이에서 측면쪽으로 연장하고 있다. 댐퍼 날개 조립체(10)는, 로드 또는 축(14)을 중심으로 자유롭게 회전할 수 있다. 댐퍼 날개 조립체(10)는, 입구판(Inlet plate)(18,20) 사이에서 제한되는 개구(Opening)(16)를 통하여 지나가는 조화공기의 유량을 조절한다.

댐퍼 날개 조립체(10)는 댐퍼 날개(22)를 포함하고 있다. 댐퍼 날개(22)는, 압력응답 제어부재(Pressure responsive dontrol member)(24)에 응답하여 회전하게 된다. 제어부재(24)는, 팽창할 수 있는 주름상자(Bellows) 또는 공기주머니(Bladder)로 될 수가 있는데, 그 속에서 입구판(18,20)를 가지는 관(26)을 통하여 흐르는 공기유정에 의하여 조절된다. 공급공기의 압력변화에 따라서 변하는 공기주머니(Bladder)의 팽창은, 공급공기의 압력변화에 상관없이 차단판(Outoff plate)의 하류측에 있는 조화공기 유량을 일정수준으로 유지한다. 공기주머니(24)의 팽창은, 공급공기의 상류측 압력에 따라 직접 변한다.

그리하여, 공기압력이 증가하면, 공기주머니(24)가 팽창하여 댐퍼 조립체(10)를 시계방향으로 회전시켜서, 그 결과 개구(16)의 유효단면적을 감소시킨다. 이와 마찬가지로, 공급공기의 상류측 압력이 작아지게 되면, 공기주머니(24)가 수축하게 되고, 그 결고, 댐퍼가 반시계방향으로 회전하여, 개구(16)의 유효단면적을 크게 해준다. 그리하여, 실질적으로, 일정체격의 공기가 공급도관(12)을 통하여, 공간 또는 조정된 공간 내에 위치하고 있는 여러 말단부분들 또는 디퓨우저(Diffuser : 유체가 갖는 운동에너지를 압력에너지로 바꾸기 위하여 단면적을 점차로 넓게 한 유로로서 노즐과는 전혀 반대의 작용을 함)로 방출될 것이다.

댐퍼 조립체(10)는, 공급공기의 압력이 1inch(25.4㎜)에서 5inch(127㎜)까지의 범위에서 변하는 공기 유량을 조절할 수 있도록 설계되어 있다. 덧붙여서 말하면, 댐퍼 조절체로 하여금, 일정체적의 공기유량의 여러 수준에서, 예를들면, 50-50cfm(약 1.4-14㎥/min)의 범위내에서 공기유량을 조절하게 하는 것이 바람직하다. 그리하여, 실제로 필요로 하는 일정체적의 유량에 관계없이 1-5inch(25.4-12㎜)의 범위내의 어떠한 압력변화에 대하여도, 압력에 응답하는 공기주머니(Bladder)(24)가 댐퍼 조립체(10)를 적당하게 움직이게금 하기 위해서, 댐퍼 조립체(10)를 적당하게 움직이게끔 하기 위해서, 댐퍼조립체(10)용 조절기(Regulator)를 설치할 필요가 있는 것이다.

상기한 것을 이루기 위해서, 본 발명은, 개구(16)의 상류측에 있는 공급공기의 압력에 관계없이, 일정체적의 공기 유량의 수준을 얻기 위하여, 제어점 설정장치(Control point selting means)를 제공한다. 제어점설정장치는, 1차 스프링(28) 및 2차 스프링(30)으로서 도시된 제1 및 제2의 발생장치(Force generating means)를 포함하고 있다. 이 스프링(28,30)들은, 링크아암(Link arm((32,34,36)을 구성하는 링크장치에 적당하게 부착되어 있다. 아암(32)은 핀(Pin)(35)에 회전할 수 있도록 부착된다. 핀(35)은, 공급도관(12)의 측벽(11) 내부에, 예를들면, 적당한 볼트와 너트로서 고정된다. 링크아암(34)은, 링크(32)의 말단부분(33)에 제공된 핀(37)에 회전할 수 있도록 부착된다. 아암(36)은, 점(38)에서 피봇트 형식으로 아암(34)에 부착된다. 아암(36)은, 일반적으로, U-자형 부재로서 플랜저(Flange)형의 표면(39)을 가지고 있다. 지지브라케트(Support bracket)(17)는, 부재(36)를 축(14)에 연결한다. 공기주머니 지지부재(40)는, 플랜지형 표면(39)에서 그 축방향으로 연장하여 부착되어 있다.

공기주머니(24)는, 지지부재(40)에 부착되어서, 지지부재(40)의 상부면(42)과 댐퍼 날개(22)의 하부면(44) 사이에서 배치된다. 공기주머니(24)의 지지부재(40)가 이루는 각도에 의해서, 개구(16)의 하류측에서의 일정체적의 공기 유량수준이 결정된다.

예를들면, 개구(16)를 통하여 지나가는 일정체적의 공기유량의 수준을 감소 또는 증대시키고자 하면, 링크아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)를 축(14)을 중심으로 시계방향 또는 반시계 방향으로, 즉 상부의 입구판(18)에 가까워지는 방향으로, 또는 그곳으로부터 멀어지는 방향으로 이동시키므로서, 공기주머니 지지부재(40)의 처음 위치가 변결될 수 있다.

1차 스프링(28)의 한쪽끝은 아암(36)에 고정되고, 2차 스프링(30)의 한쪽끝은 아암(34)에 고정된다. 이 스프링들의 다른쪽끝은 제각기, 댐퍼날개(22)에 연결된 부재(46)에 고정된다. 이 스프링(28, 30)들은, 공기주머니(24)에 의하여 댐퍼 날개 조립체(10)에 가해진 힘에 반대되는 구속력을 이 조립체(10)에 작용하게 한다. 사실상, 스프링(28,30)들에 의해서 생긴 구속력은, 공기 주머니(24)로 하여금 원하는 일정체적의 공기유량치와 실질적인 관계에 있는 댐퍼 날개 조립체(10)를 움직이게끔 한다. 스프링에 의한 구속력이 없다면, 댐퍼 날개(22)가 공기 주머니(24)의 팽창에 의하여 시계방향으로 자유로이 돌아가는 결과를 초래하게 된다.

일정 공기유량의 설정치는, 링크아암(36) 및 지지부재(40)를 축(14)을 중심으로 이동시켜서 위치하게 하며, 댐퍼 날개(22)에 의하여 규정되는 개구(16)의 초기 개구도를 정하는 것에 의하여 설정된다. 일정공기 유량의 설정치가 낮으면 개구(16)의 초기 개구도가 작으며, 설정치가 높으면 초기 개구도는 크다. 따라서 일정 공기유량의 설정치가 낮은 경우는, 공급공기 압력에 일정한 변화가 있을때, 개구(16)를 통하는 공기유량을, 당해 설정치에 대응하는 일정치로 유지하는데 필요로 하는 개구(16)의 기구도의 변경의 크기는, 설정치가 높은 경우에 공급공기압력의 같은 변화량에 대하여 필요로 하는 개구(16)의 개구도의 변경의 크기는, 설정치가 높은 경우에 공급공기압력의 같은 변화량에 대하여 필요로 하는 개구(16)의 개구도의 변경의 크기보다 작다.

왜냐하면, 일정유량의 설정치가 낮고, 개구(16)의 초기 개구도가 작은 경우, 설정치가 높은 경우와 꼭같은 양만큼, 개구(22)의 개구도를 변화했다고 해도, 그 초기 개구도에 대한 변화율은 설정치가 높은 경우에 비하여 크기 때문이다. 따라서, 설정치에 의하여 정하여진 일정한 공기 유량을 유지하기 위하여는, 공급공기압력의 같은 변화량에 대하여 이동하는 댐퍼날개(22)의 거리가, 설정치의 낮은 경우에는 높은 경우보다도 더 짧게 되도록 하지 않으면 안된다.

본 발명은, 이러한 목적을 위하여 1차스프링(28)과 2차스프링(30)을 설치하고, 최대 설정범위에 있어서는 1차스프링만이 공기주머니(24)의 팽창에 대항하여 작동되고, 최대설정 범위 이하에 있어서는 1차스프링과 함께 2차 스프링(30)도 작동하도록 했다.

다음에, 본 발명의 소정 장치의 작동에 관하여 설명한다. 최대수준의 일정공기유량이 바람직할때에는, 1차스프링(28)만 댐퍼날개 조립체(10)에 구속력을 부여한다. 최대수준의 일정공기유량은, 예를들면, 14㎥/min이다. 이 경우, 링크 아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)를, 개구(16)를 통하여 최대의 공기 유량이 얻어지도록 반시계 방향으로 회전시킨다. 소정의 일정공기유량 설정에 대한 링크아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)의 초기위치는, 축(14)에 연결되어 있어서, 실내 자동온도 조절장치(Themostat)에 응답하는 공기 압축식 작동기(도시하지 않음)와 같은 장치에 의하여 설정된다. 댐퍼 날개 조림체(10)는, 최소압력수준, 예를들면, 수주압으로 1inch (25.4㎜)에 있어서 최대 공기 유량 설정이 얻어지도록 최초에 위치를 정한다. 그 위치 설정에서 공기 압력이 증대하면, 댐퍼 날개 조립체(10)는 공기주머니(24)의 팽창에 의하여 시계방향으로 이동한다. 조립체(10)의 이동의 정도는, 개구(16)의 상류측의 공급공기압력의 증대에 비례하여 변화한다. 1차 스르핑(28)은, 이동부재(46)의 이동에 의하여 신장되며, 조립체(10)가 시계방향으로 이동함에 따라서, 그의 스프링 힘이 증대한다. 최대의 공기 유량설정 범위에 있어서는, 제1도에 보이는 바와 같이, 링크아암(34)의 위치가 2차스프링(30)을 이완한 부작동상태로 유지하므로, 조립체(10)의 구속되지 않는 운동을 방해하는데 필요한 구속력은 1차스프링(28)만에 의하여 주어진다.

최대범위 이하의 어느 유량 설정에 있어서도, 즉 1.4-12.7㎥/min의 어느 유량설정에 있어서도, 링크아암(36), 공기주머니 지지부재(40) 및 공기주머니(24)는, 링크아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)를 축(14)을 중심으로 공급도관(12)내에서 시계방향으로 이동시키는 것에 의하여 최초로 위치가 정해진다. 링크아암(36), 공기주머니 지지부재(40)의 실제의 처음위치는, 상기한 바와 같이, 예를들면, 실내 자동온도 조절장치를 거쳐서 설정된, 원하는 일정유량 설정에 의하여 정하여진다.

유량 설정이 비교적 낮을때는, 링크아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)는, 축(14)을 중심으로한 입구판(18)의 편으로 시계방향으로 이동된다. 따라서, 링크아암(34)은, 상술한 1차스프링(28)에 의한 구속력 이외에 2차 스프링(30)이 댐퍼 날개 조립체(10)에 구속력을 부여하게 되는 방향으로, 점(38)의 둘레를 이동한다. 그래서, 링크아암(34)의 상방이동은, 2차스프링(30)을 유효작동 상태로 한다. 따라서, 공기 공급압력이 최소로 되어도 일정유량 수준의 설정치가 최대범위 이하인 경우는, 개구(16)의 크기는 약간 감소한다. 개구(16)의 상류측의 공급도관(12)내의 압력이 증대하면, 공기주머니(24)는 팽창하고, 이동부재(46)를 포함하는 댐퍼 날개 조립체(10)를 시계방향으로 이동시킨다. 그 때문에, 1차스프링(28) 및 2차스프링(30)은 더욱 신장되어, 이들의 스프링(28, 30)에 의해 발생하는 스프링힘이 증대한다. 따라서, 2차스프링(30)이 도관(12)내에서의 링크아암(36) 및 공기주머니 지지부재(40)의 최초의 위치 결정의 결과로서, 작동 상태로 되어 있으면, 공급공기 압력이 동일의 변경에 대한 댐퍼 날개 조립체(10)의 각도 운동은 비교적 작게 된다.

다른말로 바꾸어 말하면, 유량설정이 비교적 낮아지면, 댐퍼 날개 조립체(10)는, 공급 공기 압력의 동일변화에 대하여 비교적 작은 각도 범위에 걸쳐 이동한다. 제2도는, 이동부재(46)를 포함한 댐퍼 날개 조립체(10)가, 입구판(18)속에서 이동할때, 1차스프링(28)과 2차스프링(30)과를 신장하는 상태를 나타내고 있다.

최대 범위의 유량 설정에 있어서는, 1차스프링(28)이 단독으로 댐퍼 날개 조립체(10)에 대한 구속력을 미치게 하여, 공기주머니(24)의 팽창에 따라서 댐퍼 날개 조립체(10)의 운동을 규제하고, 일정 공기 유량 설정을 유지한다. 1차스프링(28)에 의하여 생기는 스프링력은, 댐퍼 날개 조립체(10)가 시계방향으로 이동하여 1차스프링(28)을 신장시킴에 따라 증대한다.

일정유량 설정이 최대범위보다도 낮은 때에는, 2차스프링(30)은, 1차스프링(28)에 의하여 생기는 스프링힘에 부가되는 추가의 스프링힘을 발생한다. 이와 같이 부가적인 구속력이 생기기 때문에, 주어진 공급 공기 압력의 변화에 대한 댐퍼 날개 조립체(10)의 이동량은, 최대의 일정 공기유량 설정 범위의 경우, 동일한 공급 공기 압력 변화에 대한 댐퍼 날개 조립체(10)의 운동과 비교하여 작게 된다.

제3도에 있어서, 1차스프링(28) 및 2차스프링(30)은, 이동브재(46)의 선단을 통과하고 있는 회전가능한 나사(50,52)에 취부되어 있다. 나사(50,52)는, 스프링(28, 30)에 대하는 초기장력 조정을 행하기 위해 조절이 가능하고, 이에 의하여 제조 공차를 보상할 수가 있다.

상술한 본 발명의 댐퍼 날개 조립체의 조절장치는, 구조가 간단하고 염가이며, 공급공기 압력의 변동여하에 불구하고, 전체 일정 공기 유량 설정 수준에 있어서, 공급도관을 통하는 일정 유량을 유효하게 제어할 수가 있다.

상기에서, 본 발명의 실시예에 의해 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다른 실시예를 가질 수 있다.

Claims (1)

1. 조화된 공기공급 도관(Duct)(12)에 위치하고, 회전가능 부재(40)의 상면(42)과 댐퍼 날개(22)의 하부면 사이에 배치된 압력응답수단(24)을 구비한 댐퍼장치(10)의 조절기에 있어서, 이동부재(40)에 연결된 제1아암(35)과, 제2아암(36)의 신장을 선택적으로 형성하기 위해 제1 아암(36)에 회전가능하게 부착된 제2 아암(34)과, 공기공급도관(12)의 측면벽(11)과 제2 아암(34)간에 회전가능하게 연결된 제3 아암(32)과, 댐퍼 날개(22)에 한쪽끝이 연결되고, 그 중심에서 제1 아암(36)에 실질적으로 접촉하고, 상기 부재(46)와 제1 아암(36)간에 항상 동작할 수 있도록 연결된 하나의 스프링(28)을 구비하고, 상기 부재(46)와 제2 아암(34)간에 선택적으로 동작할 수 있도록 연결된 또 다른 스프링(30)을 구비한 부재(46)를 특징으로 하는 댐퍼 장치 조절기.

Images