KR100560282B1

KR100560282B1 - 통풍관(닥트포함)과 결합하는 송풍기의 고장검출장치

Info

Publication number: KR100560282B1
Application number: KR1020030058109A
Authority: KR
Inventors: 홍성무
Original assignee: 주은경
Priority date: 2003-08-21
Filing date: 2003-08-21
Publication date: 2006-03-10
Also published as: KR20030091845A

Abstract

본 발명은 송풍기의 고장을 조기 검출하는 방법과 그 장치에 관한 것이다. 종래에는 송풍기의 전동 모터 고장 시 과부하로 변류기의 유도전류가 증가하는 것을 검출하는 장치 및 과전류를 열동계전기로 차단하는 장치가 있는데 이 방법들은 모터의 손상이 심하게 진행했을 때 작동한다. 때문에 조기발견 장치라고는 할 수 없다. 본 발명은 송풍기와 결합하는 통풍관 또는 통풍닥트 내에 팔랑개비를 설치하고 동 팔랑개비의 날개중심부 한쪽에 센서 용 검출 체를 부착하고 이와 대칭 위치에 검출센서를 장착하여 송풍기가 이상발생 시엔 정상속도보다 송풍기의 날개회전이 저하되므로 송풍력의 저하로 팔랑개비의 회전속도도 저하된다. 송풍기가 정상일 때의 팔랑개비의 회전속도 수치의 최저치를 하한설정 치로 하고 이상발생 시엔 이 하한 최저수치보다 팔랑개비의 회전속도가 떨어지므로 이것을 하한설정제어출력 기능이 있는 속도계의 입력신호로 결합하여 고장발생을 팔랑개비 날개의 속도변화로서 감지하여 송풍기 가동을 정지시키고 경보를 발하여 송풍기의 손상을 미리 방지하고 송풍기능의 이상으로 파급되는 피해를 조기에 발견하여 이를 극소화하는 효과를 제공하는 것을 특징으로 하는 통풍관 또는 통풍닥트와 결합하는 송풍기의 고장검출장치이다.

송풍기, 변류기, 열동계전기, 팔랑개비, 검출 체, 검출센서, 하한설정제어출력, 속도계, 통풍관, 통풍닥트

Description

통풍관(닥트포함)과 결합하는 송풍기의 고장검출장치{Fan Trouble Detection Device Fixing Air Pipe ＆ Air Duct}

도1의 (가)는 본 발명의 팔랑개비를 이용한 송풍기 고장검출장치의 센서유닛트(12)의 통풍관(1)내의 실시 횡단면도.

도1의 (나)는 본 발명에 이용되는 "하한설정제어출력" 기능의 속도계(9)의 이면단자와의 접속 및 경보용 램프(1)와 부저(11), 전원(13)과의 결선 표시도.

도3은 통풍닥트(1')와 결합하는 본 발명의 센서 유닛트의 실시도

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1…통풍관
1'…통풍닥트

2…송풍기
3…팔랑개비

4…고정용 프레임

5…송풍기의 날개
5'… 팔랑개비의 회전날개

6… 센서용 검출 체
7…검출센서

8…검출센서에서 인출되는 전원 및 신호 송출선

9…속도계

9A…하한설정용 수치표시 계기판

9B…회전속도 수치표시 계기판

10…표시램프
11…부저

12…고장검출센서 유닛트

13…속도계 및 센서 유닛트의 전원표시

13'…경보회로의 전원표시
13"…송풍기회로의 전원표시

14…흡기공기 이동표시

15…배기공기 이동표시

18…송풍기모터의 인출전선

19…관 연결 이음쇠

20…릴레이(R)
Rb…릴레이의 B접점

SW1…송풍기의 가동스위치
SW2…전원 스위치

송풍기의 구조는 전동모터의 회전축에 바람을 이동시키는 날개(임펠러)를 고정한 것이다. 이것의 고장은 주로 모터코일의 절연불량, 베어링 또는 베어링 역할의 다수의 구슬 등으로 된 회전매개체의 마모 등에 기인하며, 일단 송풍기에 이상이 생기면 날개의 회전력이 저하되어 속도가 줄어든다. 이 날개의 속도의 변화를 검출하여 송풍기의 이상을 조기 발견하는 기술이다. 종래에는 송풍기는 전동모터를 동력으로 하기 때문에 모터과열 시 이를 온도로 감지하여 전원을 차단하는 장치와 모터고장 시 과부하로 변류기에 의한 유도전류가 증가하는 것을 검출하는 장치 및 과전류를 열동계전기로 차단하는 장치가 있다.

이러한 종래의 기술 중에서 온도로 송풍기의 고장을 감지하는 것은 소형모터 등에서는 온도상승폭이 적어서 효과적이지 못하며 과전류감지를 변류기로 검출하는 것 역시 변류기 특성이 유도전류에 의한 검출이므로 송풍기 이상 시의 전류가 0.5암페어(Ampere)이상이라야 현실적으로 검출되고 있으므로 만약20왓트(Watt)의 소형송풍기라면 평소 전류는 220볼트(Volt) 전원에서 0.09암페어인데 이상발생시 5배인 0.45암페어의 전류가 흐른다고 가정할 때 검출이 안 되는 것이다. 결국은 송풍기의 고장이 심화되어야만 과열로 절연파괴에 도달되어 0.5암페어 이상, 수십 암페어로 급격히 증가하면서 검출신호를 보내게 되며 이때는 모터코일은 이미 소손되고 단선(녹아서 끊어짐)된 후가 될 수 있다. 이러한 방법은 사람의 신체에 비유하면 온도센서 검출방식은 체온으로 건강을 체크하는 방식이라고 할 수 있고 변류기에 의한 과전류검출방식은 혈액의 흐르는 양 즉, 혈색으로 건강을 체크하는 방식이라고 할 수 있다. 본 발명은 비유대로 표현하면 한의원에서처럼 사람의 심장맥박의 세기와 맥박수를 팔뚝에서 진단하는 것에 해당된다고 보는 것으로서 송풍기가 정상기능일때는 정상속도를 유지하다가 조금이라도 이상이 생기면 회전력이 약해져 느려진다는 현상을 검출장치로 만들고져 하는데 있다. 송풍기의 날개를 센서용 검출체로 하고 검출센서로서 포토센서 혹은 근접스위치를 검출체에 대칭되게 하는 것을 1차로 생각했으나 이 경우의 문제점은 대형 날개를 가진 송풍기의 경우 날개의 진동이 커서 센서수명을 단축하고 송풍기의 정비 시 별도 분해해야 하는 불편을 초래하며 이것이 진동으로 인하여 이탈되면 송풍기회전 고장의 원인이 될 수도 있다. 그리고 실용신안등록 제0270723호처럼 다수의 송풍기가 터널의 긴 구간을 한 개의 통풍관 속에 적정 간격을 두고 연설했을 경우에는 송풍기마다 이러한 고장검출장치를 일일이 해야 하므로 시공 상 불편하고 경제성도 없다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해소하기 위하여 이하 첨부된 도면에 의하여 다음과 같이 구성한다. 송풍기(2)와 결합되는 통풍관(1) 또는 통풍닥트(1')내에 가벼운 물질로 된 날개(5')를 사용한 팔랑개비(3)를 프레임(4)으로 고정하고 동 팔랑개비(3)의 날개(5')의 중앙부위에 센서용 검출체(6)를 부착하고 이와 대칭위치에 검출센서(7)를 프레임(4)에 장착하여 고정한다. 이것을 설명 편의상 검출센서 유닛트(12)라고 정한다. 동 검출센서 유닛트(12)에서 인출되는 센서 전원공급선 및 신호 송출선(8)을 하한설정 및 제어출력 기능이 있는 범용의 속도계(9)의 이면단자대의 신호입력 측에 접속한다. (도1의 "나"에 명시) 동 속도계(9)의 제어출력단자에는 경보표시용 램프(10)와 경보음을 내는 부저(11)를 전원(13')과 결속한다. 다음 속도계(9)의 전원단자에 전원(13) 공급선을 스위치(SW2)를 통하여 결선한다.

상세한 설명을 하면 다음과 같다.

검출센서(7)를 근접스위치로 할 경우에는 팔랑개비(3)에 부착되는 센서용 검출체(6)는 엷은 금속판이고 팔랑개비(3)는 비금속성 소재가 된다.

검출센서(7)를 포토센서로 할 경우에는 센서용 검출체는 엷은 반사경이 된다. 센서에서 인출되는 신호선(8)은 검출센서 선에 표시된 대로 속도계(9)의 이면단자 대에 (+)전원선과 0볼트 선은 각각 해당 단자인 +12V(또는 +24V) 그리고 0V 표시 선에 결선하고 신호 송출선은 IN이라고 표시된 단자에 결선한다. 속도계(9)의 제어출력단자(A접점)의 한쪽은 전원(13')선에, 다른 한쪽은 릴레이(20)의 코일단자와 부저(11), 램프(10)의 한쪽단자에 결선한다. 그 다음 램프(10), 부저(11), 릴레이(20)코일단자의 다른 한쪽은 전원(13')선의 다른 한쪽에 결선한다. 그리고 릴레이(210)의 접점Rb(B접점)는 송풍기의 가동 전원(13")과 송풍기(2)사이에 스위치SW1과 직렬로 결선한다. 속도계(9)의 전원단자 0V와 220V(또는 110V)에 전원 선을 SW2를 통하여 결선한다. 송풍기(2)가 SW1에 의하여 가동하면 팔랑개비(3)는 회전한다. 하한설정 표시판의 수치를 "0"으로 임시 설정한 다음에 사용된 속도계(9) 전원스위치(SW2)로 전원을 인가하면 속도계(9)의 전면계기판의 디지털 디스플레이 표시(9B)에현재의 회전속도(R.P.M)가 나타난다. 이 수치는 입력전압의 변동으로 다소 변동하므로 이 수치의 최저치 보다 약간 적은 수치로 "하한설정"표시판(9A)의 수치를 설정한다. 송풍기(2)가 이상이 생기면 날개속도가 느려져 송풍바람이 약해지면 팔랑개비(3)의 속도도 저하되어 속도계(9)계기판에 설정한 "하한수치" 이하로 되면서 속도계(9)의 제어출력의 A접점이 닫히고 경보기능이 작동하고 동시에 릴레이(20)의 접점Rb(B접점)가 열리면서(개회로로) 송풍기(2) 가동회로는 차단된다. 따라서 송풍기(2)가 완전히 사용불능 상태로 손상되는 것을 방지하고 조기이상 시에 작동을 멈추게 하여 송풍기(2)를 보호하고 장시간 송풍저하 또는 송풍정지가 된 상태로의 발견이 늦어짐으로서 파급되는 손실을 조기발견 함으로서 이를 방지하는 통풍관(1) 또는 통풍닥트(1')와 결합하는 송풍기(2)의 고장검출장치이다. 실용신안등록제0270723호 와 같이 다수의 송풍기(2)가 한 개의 통풍관(1)속에 적정 간격으로 연설되었을 경우에는 흡기구 측 전단이나 배기구 측 후단중 한 장소에만 본 발명장치를 하면 연설된 송풍기(2) 수효에 관계없이 그 중 한 개가 이상이 생겨도 송풍력이 저하되므로 이상 경보를 하면서 송풍기는 가동을 멈추게 된다.

송풍기(2)가 정상일 때의 팔랑개비(3)의 회전속도수치의 최저치를 하한설정 치로 하고 이상 발생 시엔 이 하한 최저수치보다 팔랑개비(3)의 회전속도가 떨어지므로 이것을 하한설정제어출력 기능이 있는 속도계의 입력신호로 결합하여 고장발생을 팔랑개비(3) 날개(5')의 속도변화로서 감지하여 송풍기(2) 가동을 정지시키고 경보를 발하여 송풍기(2)의 손상을 미리 방지하고 송풍기능의 이상으로 파급되는 피해를 조기에 발견하여 이를 극소화하는 효과를 제공하는 것을 특징으로 하는 통풍관 또는 통풍닥트와 결합하는 송풍기(2)의 고장 검출장치이다.

Claims

송풍기(2)와 결합하는 통풍관(1) 또는 통풍닥트(1')내에 팔랑개비(3)를 프레임(4)으로 고정 착설하고 팔랑개비(3)의 날개(5')들의 중심부 한쪽에 센서용의 검출체(6)를 부착한 다음, 이와 대칭위치에 검출센서(7)를 장착한 프레임(4)을 고정착설하며, 이 검출센서 유닛트(12)의 인출선(8)을 "하한설정"제어출력 기능이 내장된 속도계(9)의 입력단자에 접속 결선하고, 이 속도계(9)의 제어출력단자에 경보용 램프(10)와 부저(11), 그리고 송풍기(2)를 가동하는 전원(13")회로에 직렬로 접속하는 것을 특징으로 하는 통풍관(닥트포함)과 결합하는 송풍기의 고장검출장치.