KR100888891B1 - 배기장치의 면속도 표시장치 및 면속도 표시방법 - Google Patents

배기장치의 면속도 표시장치 및 면속도 표시방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 국소 배기장치에서 배기장치의 면속도 표시장치 및 가변풍량 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 실험공간이 형성되어, 슬라이드 도어에 의하여 개방되고, 작업중 작업자에게 노출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질이 배출되는 배기장치에 있어서, 전면에 슬라이드 개방되는 슬라이드 도어가 설치되고, 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질을 배출하는 배기 덕트와 연결되어 있는 흄후드와, 상기 배기 덕트를 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질을 외부로 배기하는 배기팬과, 댐퍼의 개방 정도에 따라 배기 덕트를 거쳐 배기팬을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 측정하여 측정된 풍속신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 유속센서와, 슬라이드 도어의 개방높이를 측정하여 측정된 개방높이 신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 위치센서 및 상기 유속센서를 통해 수신된 풍속신호를 통해 덕트 내의 현재 배기량을 산출하고, 상기 위치센서를 통해 수신된 개방높이 신호를 통해 흄후드 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도를 산출하여 상기 산출된 값을 디스플레이하는 개별 후드 제어부를 포함하는 배기장치의 면속도 표시장치에 관한 것이다.

Description

배기장치의 면속도 표시장치 및 면속도 표시방법{.}
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치의 면속도 표시장치의 개략적인 구성도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치의 면속도 표시방법의 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 배기팬 120: 흄후드
121: 댐퍼 122: 유속센서
123: 위치 센서 124: 슬라이드 도어
130: 배기 덕트 140: 개별 흄후드 제어부
150: 중앙 제어부 160: 일반 후드
170: 일반 후드 제어부 180: 급기팬
본 발명은 배기장치의 면속도 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 근로자가 흄후드등 국소 배기장치의 포집속도(면속도)를 항시 관찰할 수 있게 면속도 표시장치를 통해 작업장 환경관리, 근로자의 안전 및 건강보호를 도모하는 배기장치의 면속도 표시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 유해화학물질을 취급하는 장소에서 근로자의 유해물질 노출을 저감시키기 위한 방법으로 국소배기 장치를 적용하게 되며, 특히 실험실에서는 부스형 후드 형태인 흄후드가 가장 일반적으로 많이 사용되고 있다.
그러나, 배기팬의 동력이 고정되어 있으므로 흄후드등과 같이 전면 슬라이드의 개폐로 인하여 개구 면적이 변화하는 경우나 국소 배기장치 중 개별 후드의 가동률이 일정치 않은 경우에는 다음과 같은 문제점이 발생하게 된다.
우선, 흄후드의 배기량 설계시 전면 슬라이드가 중간 위치에 있는 것을 기준으로 설계한 경우, 전면 슬라이드를 중간 위치 이상으로 개방하면 필요배기량보다 부족하게 되어 포집 속도(면속도)가 저하되며, 전면 슬라이드를 중간 미만으로 닫으면 필요배기량보다 과도하게 되어 실내 냉난방 및 배기팬 가동에너지의 불필요한 낭비 요인이 되는 문제점이 있었다.
그리고, 흄후드의 배기량 설계시 전면 슬라이드가 완전 개방된 위치에 있는 것을 기준으로 설계한 경우, 전면 슬라이드를 완전 개방 위치에서 조금이라도 닫으면 필요배기량보다 과도하게 되어 실내 냉난방 및 배기팬 가동에너지의 불필요한 낭비 요인이 되는 문제점이 있었다.
또한, 국소 배기장치의 개별 후드가 전체 가동되는 것을 기준으로 배기량을 설계한 경우, 일부 개별 후드를 차단하는 만큼 나머지 후드에서의 배기량이 필요배기량보다 과도하게 되어 실내 냉난방 및 배기팬 가동에너지의 불필요한 낭비 요인이 되는 문제점이 있었다.
그리고, 국소 배기장치의 포집 속도를 사용 근로자가 상시 확인하기가 어려웠고, 특히 실험실용 흄후드와 같이 전면 부위가 슬라이드 형태로 되어 있어 그 개폐 정도에 따라 포집 속도(면속도)가 변화하는 경우에는 더욱 그에 대한 확인이 필요하나 현실적으로 그렇지 못한 것이 사실이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 근로자가 흄후드등 국소 배기장치의 포집속도(면속도)를 항시 관찰할 수 있게 면속도 표시장치를 통해 작업장 환경관리, 근로자의 안전 및 건강보호에 도모하는 가변 풍량 제어 장치 및 가변풍량 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 배기장치의 면속도 표시 장치은, 내부에 실험공간이 형성되어, 슬라이드 도어에 의하여 개방되고, 작업중 작업자에게 노출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질이 배출되는 배기장치에 있어서, 배기 덕트 내에 현재 배기량을 계산하고, 흄후드 전면의 슬라이드 도어의 개방높이를 산출하고 흄후드의 개구 면적을 계산하여 평균 면속도를 산출하여 산출된 평균 면속도가 디스플레이되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 배기장치의 면속도 표시장치는, 전면에 슬라이드 개방되는 슬라이드 도어가 설치되고, 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질을 배출하는 배기 덕트와 연결되어 있는 흄후드와, 상기 배기 덕트를 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질을 외부로 배기하는 배기팬과, 댐퍼의 개방 정도에 따라 배기 덕트를 거쳐 배기팬을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 측정하여 측정된 풍속신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 유속센서와, 슬라이드 도어의 개방높이를 측정하여 측정된 개방높이 신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 위치센서와, 상기 유속센서를 통해 수신된 풍속신호를 통해 덕트 내의 현재 배기량을 산출하고, 상기 위치센서를 통해 수신된 개방높이 신호를 통해 흄후드 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도를 산출하여 상기 산출된 값을 디스플레이하는 개별 후드 제어부를 포함한다.
또한, 상기 유속센서는, 배기팬을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속의 측정을 피토관 방식, 벤튜리관 방식 및 오리피스 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 위치센서는, 슬라이드 도어의 개방높이 측정을 로터리 센서방식, 포텐셜 센서방식 및 광센서방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 상기 슬라이드 도어의 개방높이를 측정하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 개별 후드 제어부는, 현재 면속도가 기준 면속도에 비해 일정 범위 미만으로 내려가면 적색 LED, 일정 범위를 초과하면 황색 LED, 일정범위 내에서는 녹색 LED로 표시하는 것을 특징으로 하는 한다.
또한, 본 발명에 따른 배기장치의 면속도 표시 방법은, 내부에 실험공간이 형성되어, 슬라이드 도어에 의하여 개방되고, 작업중 작업자에게 노출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질이 배출되는 흄후드의 면속도 표시장치 있어서, (a)유속센서를 통해 덕트 내에 풍속이 측정되는 단계와, (b)상기 유속센서를 통해 측정되어 수신되는 풍속신호를 통해 개별 후드 제어부에서 덕트 내의 현재 배기량이 산출되는 단계와, (c)위치센서를 통해 슬라이드 도어의 개방높이 측정되는 단계와, (d)상기 위치센서를 통해 측정되어 수신된 개방높이 신호를 통해 개별 후드 제어부에서 흄후드 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도가 산출되는 단계 및 (e)상기 산출된 평균 포집 속도가 시각적으로 디스플레이되는 단계를 포함한다.
또한, 상기 (a) 단계는, 피토관 방식, 벤튜리관 방식 및 오리피스 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (c) 단계는, 로터리 센서방식, 포텐셜 센서방식 및 광센서방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 상기 슬라이드 도어의 개방높이가 측정되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 따른 배기장치의 면속도 표시장치 및 면속도 표시방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 배기장치의 면속도 표시장치는, 배기팬(110), 흄후드(120), 배기 덕트(130), 개별 흄후드 제어부(140), 중앙 제어부(150), 일반 후드(160), 일반 후드 제어부(170) 및 급기팬(180)을 포함하여 구성된다.
먼저, 배기팬(110)은 흄후드(120) 및 일반 후드(160)의 상부에 연결되어 있는 배기 덕트(130)를 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질을 외부로 배출한다.
흄후드(120)는, 보통 실험실에는 작업환경을 저해시키고 건강에 해로운 유해 gas, 악취 gas 증기 즉, 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질 등을 발생시키는 약품을 취급하도록 구성되며, 이러한 유해 가스를 안전하게 배출시켜 쾌적한 실험실 작업환경을 유지시키는 필수 설비이다.
본 발명에 따른 흄후드(120)는 실험실에서 일반적으로 널리 사용되는 부스형 형태인 흄후드이지만, 이에 한정되지는 아니하고 다양한 형태로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 흄후드(120)는, 전면에 슬라이드 개방되는 슬라이드 도어(124)가 설치되어 있고, 내부의 공간에는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질이 배출되도록 배기 덕트(130)와 연결되어 있다.
또한, 흄후드(120)의 내부에는 슬라이드 도어(124)의 개폐 정도에 따라 변화되는 계구 면적을 측정하는 위치센서(123)가 설치되어 있다.
위치센서(123)는 슬라이드 도어(124)의 개폐 여부 또는 정도에 따라 개방 높이신호를 각 개별 흄후드 제어부(140)로 송신한다.
이때, 위치센서(123)는 슬라이드 도어(124)의 개방높이 측정을 로터리 센서방식, 포텐셜 센서방식 및 광센서방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 상기 슬라이드 도어(124)의 개방높이를 측정하되, 본 발명에 따른 위치센서(123)는 로터리 센서방식인 것이 가장 바람직하다.
유속 센서(122)는 댐퍼(121)의 개방 정도에 따라 배기 덕트(130)를 거쳐 배기팬(110)을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 측정하여 측정된 풍속신호를 개별 흄후드 제어부(140)로 송신한다.
이때, 유속 센서(122)는 후술할 댐퍼(121)의 개방 정도에 따라 배기팬(110)을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 측정하는데, 피토관 방식, 벤튜리관 방식 및 오리피스 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정하되, 본 발명에 따른 유속 센서(122)는 피토관 방식으로 측정되는 것이 가장 바람직하다.
배기 덕트(130)는 흄후드(120) 내부에서 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질이 배기팬(110)의 동작에 의해 배출되도록 설치되어 있는 일반적으로 공기 배기장치에서 사용되고 있는 덕트(duct)인 것이다.
그리고, 댐퍼(121)는 배기 덕트(130)로 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 조절한다.
또한, 댐퍼(121)는 유속 센서(122)에서 측정된 현재의 풍속을 후술할 개별 흄후드 제어부(140)에서 배기량으로 환산하여 현재의 배기량이 설정된 각 흄후드(120)의 필요배기량이 상기 각 후드에 적정 배분되도록 개방 정도가 제어되는 것이 바람직하다.
일반 후드(160)는 일반 후드 제어부(170)에서 온 또는 오프 상태를 감지하면, 감지된 상태에 따라 기 설정되어 있는 필요배기량에 만큼 개방 정도가 제어된다.
그리고, 일반 후드(160)는 상부에 연결되어 있는 배기 덕트(130)의 사이에는 상술한 흄후드(120)와 마찬가지로 댐퍼(121) 및 유속 센서(122)가 설치되어 있는 것이 바람직하다.
그리고, 일반 후드(160)는 설치된 형태에 따라 적정 필요배기량이 일반 후드 제어부(170)에 기 설정된다.
또한, 상술한 바와 같이, 일반 후드(160)와 배기 덕트(130) 사이에 유속 센서(122) 및 댐퍼(121)가 설치되어 있어, 일반 후드 제어부(170)에서 댐퍼의 온 또는 오프 상태를 감지하면, 감지된 상태에 따라 현재의 배기량이 해당 후드의 기 설정되어 있는 필요배기량만큼 해당 후드에 적정 배분되도록 개방 정도가 제어된다.
개별 흄후드 제어부(140)는 배기 덕트(130) 내의 현재 배기량을 산출하고, 흄후드(120) 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도를 산출하여 상기 산출된 값을 시각적으로 디스플레이하고, 흄후드 전면의 슬라이드 도어(124)의 개방높이를 산출하여 흄후드의 개구면적을 계산하고 흄후드의 개구면에서 일정한 평균 면속도를 얻기 위하여 필요한 배기량을 산출하여 중앙 제어부(150)로 전송한다
그리고, 개별 후드 제어부(140) 또는 일반 후드 제어부(170)는, 현재 면속도가 기준 면속도에 비해 일정 범위 미만으로 내려가면 적색 LED, 일정 범위를 초과 하면 황색 LED, 일정범위 내에서는 녹색 LED로 표시될 수도 있으며, 그 외에 다른 시각적인 디스플레이수단으로 표시될 수 있다.
중앙 제어부(150)는 개별 흄후드 제어부(140)로부터 수신되는 필요배기량을 합산하여 배기덕트의 총 필요배기량으로 설정하고, 현재의 총 배기량을 산출하여 현재의 총 배기량이 설정된 총 필요배기량 범위에 들도록 배기팬이 상승 또는 감속되도록 제어한다.
또한, 중앙 제어부(150)는 상기 합산된 필요배기량의 전부 또는 일부를 총 필요급기량으로 설정하여 유속 센서(122)에서 측정된 현재 풍속신호를 급기량으로 환산하여, 현재의 급기량이 기 설정된 총 필요급기량 범위에 들도록 급기팬(180)의 동작이 상승 또는 감속되도록 제어한다.
급기팬(180)은 배기 덕트(130)와 연결된 배기팬(110)의 동작에 따라 함께 연동된다.
그리고, 흄후드(120)는 배기 덕트(130)에 하나 이상이 즉, 다수 개가 설치될 수 있으며, 이에 한정되지는 아니한다.
또한, 개별 후드 제어부(140) 및 일반 후드 제어부(170)를 사용자가 직접 조작하여 해당 흄후드(120) 및 일반 후드(160)의 댐퍼(121)를 완전 개방하여 최대로 배기할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치의 면속도 표시 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하여, 본 발명의 일실시예에 따른 배기장치의 면속도 표시 방법에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
우선, 흄후드(120) 내부에 설치되어 있는 유속 센서(122)가 배기 덕트(130) 내에 풍속을 측정한다.
이때, 유속 센서(122)는 측정된 풍속신호를 각 개별 흄후드 제어부(140)로 송신한다.
이때, 유속 센서(122)는 배기팬(110)을 통해 배출되는 유해화학물질 또는 오염도가 높은 물질의 풍속을 측정하는데, 피토관 방식, 벤튜리관 방식 및 오리피스 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정하되, 본 발명에 따른 유속 센서(122)는 피토관 방식으로 측정된다(단계S210).
그 다음, 유속 센서(122)를 통해 측정되어 수신되는 풍속신호를 통해 개별 후드 제어부(140)에서 배기 덕트(130) 내의 현재 배기량이 산출된다(S220).
그 다음, 위치센서(123)를 통해 슬라이드 도어(124)의 개폐 여부 또는 정도에 따라 개방 높이신호를 각 개별 흄후드 제어부(140)로 송신한다.
이때, 위치센서(123)는 슬라이드 도어(124)의 개방높이 측정을 로터리 센서방식, 포텐셜 센서방식 및 광센서방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 상기 슬라이드 도어(124)의 개방높이를 측정하되, 본 발명에 따른 위치센서(123)는 로터리 센서방식으로 측정된다(단계S230).
그 다음, 위치센서(123)를 통해 측정되어 수신된 개방높이 신호를 통해 개별 후드 제어부(140)에서 흄후드(120) 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도 가 산출된다(S240).
그 다음, 상기 산출된 평균 포집 속도가 시각적으로 디스플레이된다.
이때, 만약 개별 후드 제어부(140) 또는 일반 후드 제어부(170)는, 현재 면속도가 기준 면속도에 비해 일정 범위 미만으로 내려가면 적색 LED, 일정 범위를 초과하면 황색 LED, 일정범위 내에서는 녹색 LED로 표시될 수도 있으며, 그 외에 다른 시각적인 디스플레이수단으로 표시될 수 있다(단계S250).
그 다음, 각 개별 흄후드 제어부(140)에서는 흄후드 전면의 슬라이드 도어의 개방높이를 산출하여 흄후드의 개구면적을 계산하고 흄후드의 개구면에서 일정한 평균 면속도를 얻기 위하여 필요한 배기량을 산출하여 중앙 제어부(150)로 전송한다(단계260)
이때, 중앙 제어부(150)는 개별 흄후드 제어부(140)로부터 수신되는 필요배기량을 합산하여 배기덕트의 총 필요배기량으로 설정하고, 현재의 총 배기량을 산출하여 현재의 총 배기량이 설정된 총 필요배기량 범위에 들도록 배기팬(110)이 상승 또는 감속되도록 제어한다,
그 다음, 중앙 제어부(150)는 상기 합산된 필요배기량의 전부 또는 일부를 총 필요급기량으로 설정하여 유속 센서(122)에서 측정된 현재 풍속신호를 급기량으로 환산하여, 현재의 급기량이 기 설정된 총 필요 급기량 범위에 들도록 급기팬(180)의 동작이 상승 또는 감속되도록 제어한다(단계S270).
그 다음, 개별 후드 제어부(140)는 상기 각 흄후드(120) 상부의 배기 덕트(130)의 유속 센서(122)에서 측정된 현재의 풍속을 배기량으로 환산하여, 현재의 배기량이 설정된 각 흄후드(120) 또는 일반 후드(160)의 필요배기량 범위에 들도록 상기 각 댐퍼(121)의 개방 정도가 제어된다.
그리고, 급기팬(180)은 배기 덕트(130)와 연결된 배기팬(110)의 동작에 따라 함께 연동 될 수 있다(단계S280).
또한, 개별 후드 제어부(140) 및 일반 후드 제어부(170)를 사용자가 직접 조작하여 해당 흄후드(120) 및 일반 후드(160)의 댐퍼(121)를 완전 개방하여 최대로 배기할 수도 있다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 용이하게 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 이와 같은 변경은 청구항의 청구범위 기재범위 내에 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은, 근로자가 흄후드등 국소 배기장치의 포집속도(면속도)를 항시 관찰할 수 있게 면속도 표시장치를 통해 작업장 환경관리, 근로자의 안전 및 건강보호에 도모하는 가변 풍량 제어장치 및 가변풍량 제어방법을 제공할 수 있다.

Claims (6)

  1. 내부에 실험공간이 형성되어, 슬라이드 도어에 의하여 개방되고, 작업중 작업자에게 노출되는 유해화학물질이 배출되는 배기장치에 있어서,
    전면에 슬라이드 개방되는 슬라이드 도어가 설치되고, 유해화학물질을 배출하는 배기 덕트와 연결되어 있는 흄후드;
    상기 배기 덕트를 통해 배출되는 유해화학물질을 외부로 배기하는 배기팬;
    댐퍼의 개방 정도에 따라 배기 덕트를 거쳐 배기팬을 통해 배출되는 유해화학물질의 풍속을 측정하여 측정된 풍속신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 유속센서;
    슬라이드 도어의 개방높이를 측정하여 측정된 개방높이 신호를 개별 후드 제어부로 송신하는 위치센서; 및
    상기 유속센서를 통해 수신된 풍속신호를 통해 덕트 내의 현재 배기량을 산출하고, 상기 위치센서를 통해 수신된 개방높이 신호를 통해 흄후드 내의 개구 면적 값을 적용하여 평균 포집 속도를 산출하여 상기 산출된 값을 디스플레이하되, 현재 면속도가 기준 면속도에 비해 일정 범위 미만으로 내려가면 적색 LED, 일정 범위를 초과하면 황색 LED, 일정범위 내에서는 녹색 LED로 표시하는 개별 후드 제어부;를 포함하는 배기장치의 면속도 표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유속센서는, 배기팬을 통해 배출되는 유해화학물질의 풍속의 측정을 피토관 방식, 벤튜리관 방식 및 오리피스 방식 중 어느 하나의 방식으로 측정하는 것을 특징으로 하고, 상기 위치센서는, 슬라이드 도어의 개방높이 측정을 로터리 센서방식, 포텐셜 센서방식 및 광센서방식 중 어느 하나의 방식을 이용하여 상기 슬라이드 도어의 개방높이를 측정하는 것을 특징으로 하는 배기장치의 면속도 표시장치.
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