전기식 제어기기에 관하여

전기식 제어기기의 대표적인 것을 예로 들어 보겠습니다. 끓고 있는 주전자나 얼음에 손을 대고 뜨겁고 찬 것을 느끼니만 손 대신에 바이메탈이라는 금속조각에 의해 공기의 온도를 감지하고 그것을 신호로 전달하는 역할을 하는 온도검출기의 대표적인 것이 서모스탯(Thermostat)입니다. 서모스탯 중에서도 가장 일반적인 바이메탈식은 바이메탈의 신축에 의해 스위치가 전환되고, 전류가 흘러서 신호가 보내지는 구조로 되어 있습니다. 서모스탯은 바이메탈 대신에 마치 접힌 초롱과 같은 형태를 한 벨로우즈라 불리는 밀폐용기 속에 온도에 민감한 성질을 가지는 액체나 가스를 봉입한 것이 사용되는 수도 있습니다. 서모스탯은 실내의 벽이나 기둥에 부착하든지 덕트의 배관에 부착하는 등의 여러 가지 용도가 있습니다. 설치 시에는 직사광선이나 취출구로 부터 취출되는 기류가 직접 닿는 장소, 공기의 흐름이 정체하는 장소에 설치하는 것은 반드시 피해야 합니다.

휴미디스탯은 공기의 습도 변화를 민감하게 감지하여 펴지거나 수축하는 성질을 가진 인간의 모발이나 나일론 리본 등을 사용하여 만들어집니다. 자동제어를 계획하는 경우 온도 및 습도 뿐만아니라 공기, 물, 증기 등의 압력을 검출할 필요가 있게됩니다. 가장 일반적인 압력의 검출방법으로서 벨로우즈의 사용방법은 서모스탯의 경우와는 취지가 달라서 압력을 측정하고자 하는 공기나 물을 직접 벨로우즈 내부나 외부에 끌어서 벨로우즈에 압력을 가해 그 압력으로 벨로우즈가 펴지거나 수축하는 특성을 이용하고 있습니다. 다이라프램(Diaphragm)과 브르동관(Bourdon Tube)이라 불리는 것은 재질이나 압력을 도출하는 방법에 벨로우즈와는 다소 차이가 있지만 압력을 검출하고자하는 액체로부터 압력을 직접 받아들여 그것을 이용하는 것으로 원리적으로는 완전히 같습니다.

공기조화기에서 실내로 보내지는 공기를 따뜻하게 하거나 차게 하기 위해서 증기, 온수, 냉수 등을 사용합니다. 이것을 자동적으로 행하기 위해서는 증기, 온수, 냉수 등의 열매라 불리는 것의 양을 적절하게 조절할 필요가 있습니다. 인간의 손을 대신해서 이러한 역할을 하는 것이 조절밸브입니다. 조절밸브는 그 구조로 단좌이방밸브(2-Way Single Seat Valve), 복좌이방밸브(2-Way Double Seat Valve), 삼방밸브(3-Way Valve)의 3가지로 분류합니다. 가장 간단한 구조의 단좌이방밸브는 물이나 증기의 통로에 코르크 마개와 같은 형태를 가진 플러그를 둔 구조로 되어 있어 검출기로부터 신호에 대응하여 플러그의 위치를 올리거나 내리거나 하여 유량을 조절합니다. 증기, 냉매 등의 유체에 사용되는 전자밸브는 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)라고 불리는데, 머리부분에 전자 코일이 있고 전류가 흐르면 코일의 작용으로 내부의 파일럿밸브(Pilot Valve)를 끌어올려 밸브를 열고, 전류가 흐르지 않으면 파일럿밸브를 떨어뜨려 밸브가 닫힙니다. 이러한 밸브는 조절밸브와 같이 열리는 도중에 멈추지 않고 완전히 열거나 완전히 닫히는 동작만을 합니다. 대용량이 되면 전자코일이 커지거나, 급히 열리거나 닫히거나 하는 일에 의해 유체의 충격이 크게되므로 소용량의 것이 일반적입니다.