KR101658983B1 - 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법 - Google Patents

가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법 Download PDF

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장영규
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Abstract

본 발명은 가변형 덕트를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 송풍부, 모래 및 먼지 분사부, 테스트 챔버, 교체용 유로 제어 덕트, 포집부, 덕트부, 제 1 개폐도어, 제 2 개폐도어, 턴테이블을 포함하는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위해 가변형 덕트를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 제어 및 모니터링 하는 통합 제어부로 구성되는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 있어서, 상기 통합 제어부에서 관리자로부터 준비모드인지 운전모드인지 입력받는 진행 모드 입력 단계(S100), 상기 진행 모드 입력 단계(S100)의 모드에 따라, 입력변수를 입력받는 변수 입력 단계(S200) 및 상기 변수 입력 단계(S200)의 입력변수를 이용하여 준비모드 또는 운전모드를 수행하여, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하는 모드 수행 단계(S300)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변형 덕트를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 관한 것이다.

Description

가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법{Blowing sand and dust test equipment included adjustable flow path and that method}
본 발명은 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 확인하는 내환경 시험에 사용되는 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법으로서, MIL-STD-810G Method 510.5 의 조건을 구현하여 날림 모래 및 먼지 입자에 의해 발생되는 기계류 부품의 성능 열화 및 신뢰성 확인하며, 유로의 단면적을 제어해 소모되는 모래 및 먼지의 양을 최소화 할 수 있는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
지구 사막화 현상의 증가로 인해 반건조 지역 및 건조 지역 등이 날로 증가하고 있으며, 사막화 지역에서 발생되는 모래 폭풍은 그 안에서 운용되는 기계류 부품의 표면 마모 및 틈새 끼임 현상으로 인해 부품의 성능 및 수명에 악영향을 끼치고 있다.
특히 운용환경에 대해 민감하게 반응하는 건설중장비 및 군용 장비 등의 경우 모래 폭풍을 재현한 날림 모래 시험이 필수적이다.
또한, 우리나라가 속한 동아시아 지역은 중국 및 몽골에서 발생된 모래 폭풍의 영향으로 인해 날로 황사 현상이 증가하고 있어 이에 대해 건설중장비 및 군용 장비 제작 업체에서는 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 확인하는 내환경 시험에 대한 요구가 점차 증가하고 있다.
날림 모래 및 먼지 시험 장비는 날림 모래 및 먼지 입자에 의해 발생되는 기계류 부품의 성능 열화 및 신뢰성을 확인하는 장비이다. 군용 장비 및 건설 중장비 등 열악한 환경에서 사용되는 부품은 내환경성의 중요성이 강조되고 있고, 그 중 날림 모래 및 먼지 시험은 이와 관련된 시험 장비가 국내에 전무하여 국내 업체의 요구도가 날로 높아지고 있다.
이와 관련된 기술로, 국내공개특허 제2011-0068089호(공개일 2011.06.22, 명칭 : 피스톤-실린더 방식의 가스터빈엔진 시험용 모래 및 먼지 주입장치)는 가스터빈 개발 또는 인증 시험의 일부로서 수행되는 모래 및 먼지 흡입 시험 시 사용되는 기구에 관한 것으로, 더욱 상세히는 가스터빈 엔진의 입구 배관에 연결되어 고압공기를 분사하는 분사기 및 상기 분사기에 연결되어 모래 및 먼지를 공급하는 주입기를 포함하여 구성되어, 상기 주입기에서 상기 분사기로 공급된 모래 및 먼지가 고압공기와 섞여 가스터빈 엔진 입구로 분사되는 것을 특징으로 하는 피스톤―실린더 방식의 가스터빈엔진 시험용 모래 및 먼지 주입장치가 개시된 바 있다.
그러나, 위의 선행특허를 비롯하여 현재 국내에서 보유한 날림 모래 및 먼지 시험 장비는 테스트 하고자 하는 테스트 시료의 크기 및 구현하고자 하는 시험 환경에 맞춰 먼지 및 모래가 포함된 공기가 이동하는 유로의 단면적을 제어하지 못하기 때문에, 테스트 시료에 주입되는 공기에 포함된 모래 및 먼지의 비율을 일정하게 유지하기 위해 다량의 모래와 먼지가 소모된다는 단점을 가진다.
아울러, 위의 선행특허를 비롯하여 현재 국내에서 보유한 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 사양은 소형 부품에 국한되어 있는 경우가 대부분이며, 실제 모래 폭풍 조건을 구현 가능한 시험 장비가 전무하여 국내 건설중장비 및 군용 장비 제작 업체 등에서는 해외 시험 기관을 통해 시험을 수행하고 있는 실정이다.
따라서, 다양한 기계류 부품의 성능 열화 및 신뢰성을 용이하게 확인가능하며, 내부 유로의 단면적 크기를 변형 가능한 구조로 이루어져 소모되는 모래 및 먼지의 양을 최소한 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 필요성이 대두되고 있다.
국내공개특허 제2011-0068089호(공개일 2011.06.22, 명칭 : 피스톤-실린더 방식의 가스터빈엔진 시험용 모래 및 먼지 주입장치)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 확인하는 내환경 시험에 사용되는 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비 및 그 제어 방법에 관한 것으로서, 모래 및 먼지의 분사와 포집에 이르기까지 최적화된 조건을 구현하여 날림 모래 및 먼지 입자에 의해 발생되는 기계류 부품의 성능 열화 및 신뢰성 확인이 가능하도록 제어하되, 시험에 사용되는 모래 및 먼지의 소모를 최소화할 수 있는 가변형 덕트가 포함된 가변형 유료를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와 그 제어 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법은, 일정 속도의 풍속 및 풍량을 발생시키는 송풍부(110)와,모래 공급부와 먼지 공급부로부터 공급되는 모래 또는 먼지가 상기 송풍부(110)에 의해 일정 속도의 풍속으로 분사되는 통로인 모래 및 먼지 분사부(120)와, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 공급된 모래 또는 먼지가 분사되며, 내부에 테스트 시료가 수용되는 테스트 챔버(130)와, 상기 모래 및 먼지 분사부(120) 내부에 구비되어, 상기 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 교체용 유로 제어 덕트(140)와, 상기 테스트 챔버(130)에 분사된 모래가 포집되는 포집부(150)와, 상기 포집부(150), 테스트 챔버(130) 및 송풍부(110) 사이에 연결된 배관인 덕트부(160)와, 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)와, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)와, 상기 테스트 시료가 놓여 회전될 수 있는 턴테이블을 포함하는 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100); 및 상기 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위하여, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 제어 및 모니터링하는 통합 제어부(200); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)는 상기 송풍부(110)와 연결된 일측에서 타측으로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼 형상의 집관 덕트(141)와, 상기 집관 덕트(141)의 타측에서 상기 테스트 챔버(130)까지 일정한 단면의 유로를 형성하는 유로 덕트(142)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 집관 덕트(141) 및 상기 유로 덕트(142)는 각 덕트를 구성하는 단위체가 결합된 조립체이며, 상기 테스트 챔버(130) 내부에서 조립 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 통합 제어부(200)는 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 상기 제 1 개폐도어(170) 및 제 2 개폐도어(180)의 개폐를 제어하여, 날림 모래 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 개방되고 상기 제 2 개폐도어(180)가 폐쇄되며, 날림 먼지 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 폐쇄되고 상기 제 2 개폐도어(180)가 개방되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 가병형 덕트를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은, 송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 테스트 챔버(130), 교체형 유로 제어 덕트, 포집부(150), 덕트부(160), 제 1 개폐도어(170), 제 2 개폐도어(180), 턴테이블을 포함하는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위해 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 제어 및 모니터링하는 통합 제어부로 구성되는 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 있어서, 상기 통합 제어부에서 관리자로부터 준비모드인지 운전모드인지 입력받는 진행 모드 입력 단계(S100); 상기 진행 모드 입력 단계(S100)의 모드에 따라, 입력변수를 입력받는 변수 입력 단계(S200); 및 상기 변수 입력 단계(S200)의 입력변수를 이용하여 준비모드 또는 운전모드를 수행하여, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하는 모드 수행 단계(S300);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법은상기 송풍부(110)에서 방출된 공기가 상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 분사된 모래 및 먼지와 함께 상기 테스트 시료로 이동하는 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 교체용 유로 제어 덕트(140)가 더 구비되어, 상기 진행 모드 입력 단계(S100) 이전에, 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)를 교체하여 상기 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 유로 제어 단계(S1); 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 변수 입력 단계(S200)는 상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 준비모드를 입력받을 경우, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 습도를 전달받는 제 1-1 입력변수 입력 단계(S211); 관리자의 입력에 따라 준비모드를 진행할 설정시간을 입력받는 제 1-2 입력변수 입력 단계(S212); 및 관리자의 입력에 따라 날림 모래 시험 모드인지 날림 먼지 시험 모드인지 입력받는 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)로부터 입력받은 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도, 턴테이블 회전 속도, 설정시간 및 날림 모래 시험 모드 또는, 날림 먼지 시험 모드 설정값을 이용하여, 날림 모래 및 먼지 시험 장비에서 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트를 수행시키는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 변수 입력 단계(S200)는 상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 운전모드를 입력받을 경우, 상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도를 전달받는 제 2-1 입력변수 입력 단계(S221); 관리자의 입력에 따라 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 턴테이블 회전 속도와, 운전모드를 진행할 설정시간을 입력받는 제 2-2 입력변수 입력 단계(S222); 및 관리자의 입력에 따라 날림 모래 시험 모드인지 날림 먼지 시험 모드인지 입력받는 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
자세하게는, 제 10항에 있어서, 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 모래 시험 모드를 입력받을 경우, a) 송풍부(110)가 작동되는 단계; b) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계,; c) 모래 공급부의 밸브가 개방되어 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 모래가 분사되는 단계; d) 테스트 챔버(130)를 거친 모래가 포집부(150)에서 포집되는 단계; 를 수행하며, 상기 a) 내지 d) 단계는 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 개방되고, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)가 폐쇄된 상태에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 먼지 시험 모드를 입력받을 경우, A) 송풍부(110)가 작동되는 단계; B) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계; C) 먼지 공급부의 밸브가 개방되어 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 먼지가 분사되는 단계; D) 테스트 챔버(130)를 거친 먼지가 상기 덕트부(160)를 거쳐 순환하는 단계; 를 수행하며,상기 A) 내지 D) 단계는 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 페쇄되고, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)가 개방된 상태에서 수행하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 상기 모드 수행 단계(S300)를 수행한 후, 관리자의 입력에 따라, 현재 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 상태를 확인하는 상태모드 수행 단계(S400); 를 더 포함하며,상기 상태모드 수행 단계(S400)는 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 준비모드 또는 운전모드 상태, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 구성하는 각 장비의 On/Off 상태, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 구성하는 각 장비의 에러 상태,현재 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 한다.
더 나아가, 상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 상기 진행 모드 입력 단계(S100)를 수행하기 전에, 관리자의 입력에 따라 수동모드인지 자동모드인지 입력받는 동작 모드 입력 단계(S10); 를 더 포함하며,상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 수동모드를 입력받을 경우, 상기 S100 내지 S400 단계를 순서적으로 수행하며, 상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 자동모드를 입력받을 경우, 설정된 입력변수에 따라 준비모드에서 운전모드, 상태모드까지 자동으로 수행하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독가능한 기록 매체가 제공되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또다른 일 실시예에 따르면, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 구현하기 위한 명령어로 작성된 컴퓨터 프로그램이 제공되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법은 날림 모래 및 먼지 환경에서 운용되는 기계류 부품의 표면 마모 및 틈새 끼임 현상으로 인해 부품의 성능 및 수명이 저하될 수 있으므로, 부품개발 단계에서 이에 대한 성능 열화 및 신뢰성 확인이 가능하도록 모래 및 먼지의 분사와 포집에 이르기까지 최적화된 조건을 구현할 수 있다.
특히, 본 발명은 테스트 챔버 안에 소형 부품뿐만 아니라, 대형 부품도 수용될 수 있으며, 모래 및 먼지가 분사되는 방향과 마주보는 면을 자동으로 회전하여 조절할 수 있기 때문에, 테스트 적용 가능 부품이 다양해질 수 있고, 테스트 시간이 절감될 수 있다.
또한, 송풍부에서 방출된 공기가 상기 모래 및 먼지 분사부에서 분산된 모래 및 먼지와 함께 테스트 시료로 이동하는 모래 및 먼지 분사부 내부에 다양한 유로 단면적을 가지는 교체용 유로 제어 덕트가 구비되어 모래 및 먼지의 소모를 최소화 할수 있다는 장점을 가진다.
뿐만 아니라, 본 발명은 날림 모래 시험에서 발생되는 모래가 포집부에서 대부분 포집되어 주변 부품에 영향을 주지 않도록 설계됨으로써, 시험 장비의 관리가 용이하고, 시험 장비 내 부품 표면이 마모되거나, 틈새에 모래가 끼는 것을 방지하는 효과를 가진다.
또한, 본 발명은 내부 온도 및 습도를 적절히 조절할 수 있어, 습도에 민감한 날림 먼지 시험에서 먼지가 뭉치거나, 원하는 풍속으로 분사되지 않는 문제를 방지하고, 테스트 정확도를 향상시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 하나의 장비로 날림 먼지 및 모래 시험 모드가 모두 가능하며, 미국 국방부가 제정하는 군용 규격인 MIL-STD-810G 시리즈에 맞는 시험 환경을 제공할 수 있어, 대부분 해외 시험 기관에 의존하고 있던 건설 중장비 및 군용 장비의 신뢰성 시험이 국내에서도 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 간략하게 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비에 의해 모래가 순환되는 경로를 나타낸 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비에 의해 먼지가 순환되는 경로를 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 의해 날림 모래 시험 모드를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 의해 날림 먼지 시험 모드를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법의 수동모드 또는 자동모드에 따른 단계를 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법의 통합 제어부에 의한 모니터링 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법의 상태모드에 의한 모니터링 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비에 사용되는 유로 제어 덕트를 나타낸 분해 사시도.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와 그 제어 방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들을 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이 때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
더불어, 장비는 필요한 기능을 수행하기 위하여 조직화되고 규칙적으로 상호 작용하는 장치, 기구 및 수단 등을 포함하는 구성 요소들의 집합을 의미한다.
본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와 그 제어 방법은 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 확인하는 내환경 시험에 사용되는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 용이하게 제어하여 모래 및 먼지의 분사와 포집에 이르기까지 최적화된 조건을 구현하고, 날림 모래 및 먼지 입자에 의해 발생되는 기계류 부품의 성능 열화 및 신뢰성 확인이 가능하도록 하되, 날림 모래 및 먼지 입자가 이동하는 통로의 단면적을 상황에 맞게 효율적으로 제어할 수 있는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 나타낸 도면이다. 이하 에서는 도 1 내지 도 3을 참조로 하여 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)와, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 제어 및 모니터링하는 통합 제어부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.
각 구성에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 테스트 챔버(130), 교체용 유로 제어 덕트(140), 포집부(150), 덕트부(160), 제 1 개폐도어(170), 제 2 개폐도어(180), 턴테이블을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 통합 제어부(200)는 상기 테스트 챔버(130) 내에 수용되는 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위하여, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 제어 및 모니터링할 수 있다.
상기 송풍부(110)는 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내에 일정 속도로 풍속을 발생시켜 모래 또는 먼지가 분사되도록 하는 것으로, 일반적으로 팬 및 모터 구동부를 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 상기 송풍부(110)는 MIL-STD-810 시리즈의 시험 조건에 맞도록 30m/s 이상의 풍속이 발생될 수 있도록 설계되는 것이 바람직하다.
상기 모래 및 먼지 분사부(120)는 모래 또는 먼지가 상기 송풍부(110)에 의해 일정 속도의 풍속으로 분사되는 통로로, 송풍부(110)에서 시료가 수용되는 테스트 챔버(130)에 이르는 통로를 의미할 수 있다.
다시 말하자면, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)는 모래가 저장되는 저장소인 모래 공급부와, 먼지가 저장되는 저장소인 먼지 공급부로부터 공급된 모래 또는 먼지가 상기 송풍부(110)에 의해 발생되는 바람의 방향으로 분사되는 통로이다.
이 때, 본 발명인 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비는 복수개 구비되는 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)를 교체하여 상기 모래 및 먼지 분사부(120)의 유로 단면적을 제어함으로써, 상기 모래 공급부 및 상기 먼지 공급부에서 상기 먼지 모래 및 먼지 분사부(120)로 유입되어야 할 모래 및 먼지의 양을 변화 시키는 것이 가능하다.
상세히 설명하면, 본 발명에서 구현하고자 하는 시험 환경과 테스트 시료에 따라 필요한 공기의 풍량 및 풍속과, 공기에 함유되어야 할 모래 및 먼지의 비율이 변화된다. 즉, 시험 조건이 가변적으로 변화된다.
따라서, 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)를 사용해 상기 모래 및 먼지 분사부(120)의 유로 단면적을 제어하여 모래 및 먼지 분사부(120)의 유로 단면적이 일정하게 유지될 경우 모래 및 먼지의 비율을 계획된 수치에 맞추기 위하여 다량의 모래 및 먼지가 소모되는 단점을 해소시킨 것이다.
이때, 상기 유로 제어 덕트(140)는 상기 모래 및 먼지 분사부(120)의 유로 단면적을 다양하게 제어하기 위해 복수개가 구비되어 상황에 맞게 교체 사용되는 것을 권장한다.
또한, 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)는 상기 모래 및 먼지 분사부(120)의 유로 단면적을 다양하게 변화 시키기 위하여 복수개가 구비되되, 교체용 유로 제어 덕트(140)를 시험 조건에 대응하여 효율적으로 교체하기 위하여 복수개의 단위체가 결합된 하나의 조립체로 구성될 수 있다.
도 10을 참조하여 설명하면, 상기 유로 제어 덕트는 상기 송풍부(110)와 연결된 일측에서 타측으로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼 형상의 집관 덕트(141)와, 상기 집관 덕트(141)의 타측에서 상기 테스트 챔버(130)까지 일정한 유로를 형성하는 유로 덕트(142)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 집관 덕트(141)는 복수개의 제1 단위체(141A)가 조립되어 구성되고, 상기 유로 덕트(142)는 복수개의 제2 단위체(142A)의 조립으로 이루어지는 것이다.
따라서, 상기 유로 제어 덕트는 상기 각각의 단위체(141-A, 142-A)로 분해된 상태에서 상기 모래 및 먼지 분사부(120) 내부로 이송되어 내부에서 결합됨으로써, 상기 송풍부(110)에서 상기 테스트 챔버(130)까지 모래 및 먼지가 함유된 공기가 이동하는 모래 분사부 내부 유로 단면적을 용이하게 제어하는 것이다.
또한, 상기 모래 공급부는 1회 시험 시, 총 공급량이 400kg 이상이 될 수 있는 크기로 제작되어, 1회의 모래 보충으로 24시간 시험이 가능하도록 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 먼지 공급부는 1회 시험 시, 총 공급량이 200kg 이상이 될 수 있는 크기로 제작되어, 상기 모래 공급부와 마찬가지로 1회의 먼지 보충으로 24시간 시험이 가능하도록 형성되는 것이다.
상기 모래 공급부 및 먼지 공급부는 상기 모래 및 먼지 분사부(120)의 상측면에 장착되며, 출구에 밸브 또는 기어드 모터(geared motor)와 같은 분사량 조절이 가능한 수단이 더 구비됨으로써, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)로 일정량의 모래 또는 먼지가 하강하는 동시에, 상기 송풍부(110)에 의한 바람에 의해 테스트 시료로 분사될 수 있도록 형성된다.
상기 테스트 챔버(130)는 내부에 테스트 시료가 수용되는 공간으로, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 공급된 모래 또는 먼지가 분사된다.
상기 테스트 챔버(130)는 최대풍속 30m/s 이상이 보증되고, 온도 제어 범위가 5~93℃ 이내이며, 습도 제어 범위가 30~95% 이내, 먼지 농도 0~ 10.6 ㅁ0.5 g/㎥, 모래 농도 0 ~ 2.7 ㅁ0.5 g/㎥ 으로 MIL-STD-810G METHOD 510.5을 충족할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 테스트 챔버(130)는 1.500(W) ㅧ 1,500(D) ㅧ 1,500(H) mm로, 가로, 세로, 높이가 각 900 mm 이상인 테스트 시료가 수용될 수 있을 정도로 형성되는 것이 좋다.
또, 상기 테스트 챔버(130)는 모래 또는 먼지에 의해 마모되는 경우, 마모부위 교체가 용이하도록 2중 벽체로 설계되는 바람직하며, 전면에 슬라이드 방식으로 개폐가 가능한 도어가 형성되되, 이 역시 2중으로 형성되는 것이 좋다.
상기 도어에는 내부가 보일 수 있는 투시창이 방탄유리로 제작되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 테스트 챔버(130)에는 방음 처리 및 내외부 부식방지 처리가 더 이루어질 수도 있다.
특히, 상기 테스트 챔버(130)에는 테스트 시료가 놓여 회전될 수 있는 상기 턴테이블이 더 구비될 수 있는데,
턴테이블이 없을 경우 상기 모래 및 먼지 분사부(120)와 마주보는 면의 위치를 바꿔 시험하고자 할 때에는, 설정한 시험 주기가 모두 완료된 후 작동을 모두 멈춘 다음에만 테스트 시료의 위치를 바꿀 수 있어 시험 시간이 매우 길어질 수 있지만,
턴테이블이 있으면 필요한 시점에 얼마든지 테스트 시료의 위치를 바꿀 수 있어 시험 시간이 절약될 수 있고, 더욱 편리하게 시험을 수행할 수 있다.
본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 상기 모래 및 먼지 분사부(120)와 연결되는 상기 테스트 챔버(130)의 입구 단에 상기 송풍부(110)에서 송풍되는 공기의 풍속을 측정하는 풍속 센서와, 분사된 모래 또는 먼지의 농도를 측정하는 농도 센서가 각각 적어도 하나 이상씩 구비될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 테스트 시료에 분사되는 모래 또는 먼지의 풍속과 농도를 적절히 조절하여, 시험 조건에 맞는 시험이 가능하도록 할 수 있다.
상기 포집부(150)는 상기 테스트 챔버(130)에 분사된 모래가 포집되는 것으로, 사이클론 방식의 집진기를 이용하여 제조될 수 있으며, 모래의 회수율이 99.9%이상이고, 외부로 분진 등이 노출되지 않도록 형성되는 것이 좋다.
상기 덕트부(160)는 상기 포집부(150), 상기 테스트 챔버(130) 및 송풍부(110) 사이에 연결된 배관으로, 상기 송풍부(110)에서 발생된 바람이 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내에서 순환하도록 통로를 형성한다.
이때, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 날림 모래 시험 모드와, 날림 먼지 시험 모드 시 바람이 송풍되는 통로가 상이한데, 도 2 및 도 3과 같다.
즉, 날림 모래 시험 모드에서는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 분사된 모래가 상기 테스트 챔버(130)에서 곧바로 덕트부(160)로 가지 않고, 상기 포집부(150)에서 포집된 다음, 모래가 걸리진 바람만 상기 덕트부(160)로 유동되도록 형성된다.
또한, 날림 먼지 시험 모드에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 분사된 먼지가 상기 포집부(150)를 통과하지 않고 상기 테스트 챔버(130)에서 곧바로 덕트부(160)로 이동하여 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내부를 계속해서 순환하게 된다.
이를 위해, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)와, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)를 포함하여 형성될 수 있다.
상기 제 1 개폐도어(170) 및 제 2 개폐도어(180)는 하나의 힌지부에 결합된 하나의 개폐수단이 회전하여 상기 제 1 개폐도어(170)를 폐쇄하거나, 반대쪽으로 회전하여 제 2 개폐도어(180)를 폐쇄하는 형태가 될 수도 있으며, 각각 개폐수단이 형성될 수도 있다.
본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 날림 먼지 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 폐쇄되고, 상기 제 2 개폐도어(180)가 개방되며, 날림 모래 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 개방되고, 상기 제 2 개폐도어(180)가 폐쇄되도록 제어된다.
상기 제 1 개폐도어(170) 및 제 2 개폐도어(180)의 개폐에 따른 모래 또는 먼지 흐름은 후술되는 날림 모래 시험 모드 및 날림 먼지 시험 모드에서 다시 설명하기로 한다.
상기 통합 제어부(200)는 날림 모래 시험 모드 및 날림 먼지 시험 모드를 전체적으로 제어 및 모니터링 하는 것으로, 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이, 프로그램(제어 방법)을 통해 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 조작을 제어 및 모니터링할 수 있다.
예를 들어, 상기 통합 제어부(200)에서는 상기 테스트 챔버(130)의 도어가 개폐된 상태에서는 송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 포집부(150) 등이 모두 작동되지 않도록 프로그램을 설계하여 적용되도록 하고, 상기 통합 제어부(200)에서는 메인 공급 전원이 3상 440V를 이용하여 모든 장비 기동이 가능하도록 하고, 2중 전원 차단기 및 알람 시스템을 적용할 수도 있다.
특히, 상기 통합 제어부(200)는 분진 유입이 불가능하도록 설계하여 적용하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 상기 덕트부(160)에서 온도 및 습도가 조절된다. 상세히 설명하면 덕트부(160)는 송풍되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절부와, 덕트부(160)의 일정영역이 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부를 더 포함하여 형성될 수 있다.
이때, 본 발명은 일단이 상기 필터부와 연결되고 타단이 상기 덕트부(160)와 연결되어, 상기 필터부를 통과한 송풍 공기의 습도를 조절하는 습도 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 필터부는 상기 습도 조절부로 송풍되는 바람 내 모래가 섞여 유입되는 것이 방지되도록 필터링하며, 습도 조절부는 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내에 순환되는 공기의 습도를 시험 조건에 맞게 조절한다.
특히, 날림 먼지 시험 모드에서는 습도가 높을 경우, 먼지가 서로 뭉쳐서 원하는 시험 조건을 충족시킬 수 없어 온도 및 습도 조절이 매우 중요하다.
따라서, 상기 온도 조절부와 습도 조절부에는 온도 센서 및 습도 센서가 각각 적어도 하나 이상 구비되어 상기 통합 제어부(200)로 온도 및 습도 데이터를 송신하여, 온도 및 습도가 높을 경우 상기 통합 제어부(200)에 의해 온습도 조절부의 동작이 조절되도록 하고, 상기 송풍부(110)의 풍속 및 풍량을 조절하는 등의 제어가 수행될 수 있도록 한다.
상기 온도 센서, 습도 센서 및 농도 센서는 상기 테스트 챔버(130)) 내에 각 3 포인트 이상 측정될 수 있도록 설치되는 것이 바람직하며, 상기 온도 센서 및 습도 센서는 상기 온도 조절부와 습도 조절부의 입구단과 출구단에 각각 설치될 수 있다.
본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 전체를 감싸는 룸 형태의 보완커버를 더 포함할 수 있다. 상기 보완커버는 50T 메탈 우레탄 패널을 적용하여 장비 전체를 감싸는 룸 형태로 제작될 수 있으며, 필터와 같은 흡배기 장비와, 방음 수단이 더 구비되는 것이 좋다.
또한, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)는 상기 테스트 챔버(130) 내부에 CCTV가 더 설치되어, 실시간으로 테스트 시료를 확인할 수 있도록 형성될 수 있다. 이때, CCTV는 다수개 설치되거나, 회전 가능하도록 형성되어 다양한 각도에서 테스트 도중에도 시험 중단 없이, 시료 확인이 가능하도록 할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비는 상기 통합 제어부(200)의 제어에 따라, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 이용하여 날림 모래 및 먼지 환경에서 운용되는 기계류 부품의 표면 마모 및 틈새 끼임 현상으로 인해 부품의 성능 및 수명이 저하될 수 있으므로, 부품개발 단계에서 이에 대한 성능 열화 및 신뢰성 확인이 가능하도록 모래 및 먼지의 분사와 포집에 이르기까지 최적화된 조건을 구현할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 나타낸 도면이다. 도 4를 참조로 하여 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 상세히 설명한다.
본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 진행 모드 입력 단계(S100), 변수 입력 단계(S200), 모드 수행 단계(S300)를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 진행 모드 입력 단계(S100) 이전에 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)를 교체하여 상기 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 유로 제어 단계(S1)가 더 포함될 수 있다.
각 단계에 대해서 자세히 알아보자면,
상기 유로 제어 단계(S1)에서 시험 목적에 맞는 유로 단면적을 가지는 상기 교체용 유로 제어 덕트(140)가 상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비 내부에 설치하고,
상기 진행 모드 입력 단계(S100)는 상기 통합 제어부(200)에서 관리바로부터 준비모드인지, 운전모드인지 입력받게 되며,
상기 변수 입력 단계(S200)는 상기 진행 모드 입력 단계(S100)의 모드에 따라 입력변수를 입력받게 된다.
이 때, 입력받는 입력변수는 상기 진행 모드 입력 단계(S100)에서 입력되는 준비모드 또는, 운전모드 여부에 따라 상기 변수 입력 단계(S200)에서 각각 상이한 입력변수를 입력받게 된다.
자세히 알아보자면,
상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 준비모드를 입력받을 경우,
상기 변수 입력 단계(S200)는 제 1-1 입력변수 입력 단계(S211), 제 1-2 입력변수 입력 단계(S212) 및 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213)를 수행할 수 있다.
상기 제 1-1 입력변수 입력 단계(S211)는 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 습도를 전달받게 된다.
상기 제 1-2 입력변수 입력 단계(S212)는 관리자의 입력에 따라, 준비모드를 진행할 설정시간을 입력받게 된다.
상기 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213)는 관리자의 입력에 따라, 날림 모래 시험 모드인지, 날림 먼지 시험 모드인지 입력받게 된다.
상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 준비모드를 입력받을 경우의 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)로부터 입력받은 입력변수들, 다시 말하자면, 상기 제 1-1 입력변수 입력 단계(S211), 제 1-2 입력변수 입력 단계(S212) 및 상기 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213)로부터 입력받은 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 습도, 준비모드를 진행할 설정시간 및 날림 모래 시험 모드 인지 날림 먼지 시험 모드인지 판단하여 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)에서 테스트 시료의 날림 모래 또는, 날림 먼지에 대한 내성을 테스트할 수 있도록 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 준비시킬 수 있다.
또한, 상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 운전모드를 입력받을 경우,
상기 변수 입력 단계(S200)는 제 2-1 입력변수 입력 단계(S221), 제 2-2 입력변수 입력 단계(S222) 및 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)를 수행할 수 있다.
상기 제 2-1 입력변수 입력 단계(S221)는 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도를 전달받게 된다.
상기 제 2-2 입력변수 입력 단계(S222)는 관리자의 입력에 따라, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 턴테이블 회전 속도와 운전모드를 진행할 설정시간을 입력받게 된다.
상기 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)는 관리자의 입력에 따라, 날림 모래 시험 모드인지, 날림 먼지 시험 모드인지 입력받게 된다. 이 때, 상기 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)는 상기 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213)의 입력값과 연계되어 별도의 관리자의 입력이 없더라도 곧바로 모드 입력이 가능하다.
상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 운전모드를 입력받을 경우의 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)로부터 입력받은 입력변수들, 다시 말하자면, 상기 제 2-1 입력변수 입력 단계(S221), 제 2-2 입력변수 입력 단계(S222) 및 상기 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 입력받은 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도, 턴테이블의 회전 속도, 운전모드를 진행할 설정시간 및 날림 모래 시험 모드인지 날림 먼지 시험 모드인지 판단하여 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)에서 테스트 시료의 날림 모래 또는, 날림 먼지에 대한 내성 테스트를 수행시킬 수 있다.
즉, 다시 말하자면, 상기 통합 제어부(200)에 의해, 상기 모드 수행 단계(S300)는 상기 변수 입력 단계(S200)의 입력변수를 이용하여 준비모드 또는 운전모드를 수행하여, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 테스트 시료의 날림 모래 및 날림 먼지에 대한 내성을 테스트하게 된다.
본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 상기 모드 수행 단계(S300)에서 날림 모래 시험 모드 / 날림 먼지 시험 모드에 따라 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 각각 상이하게 제어할 수 있다.
자세히 알아보자면,
상기 통합 제어부(200)에 의해, 상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 모래 시험 모드를 입력받을 경우,
상기 모드 수행 단계(S300)는 도 5에 도시된 바와 같이, a) 상기 모래 및 먼지 분사부(120)가 작동되기 전, 송풍부(110)가 작동되는 단계, b) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계, c) 상기 모래 공급부의 밸브가 개방되어 상기 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 모래가 분사되는 단계, d) 상기 테스트 챔버(130)를 거친 모래가 상기 포집부(150)에서 포집되는 단계를 포함하여 형성된다.
즉, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 의한 날림 모래 시험 모드는 모래가 분사되기 전, 먼저 송풍부(110)에서 발생된 바람이 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150)를 통과한 다음, 상기 덕트부(160)에서 분기된 분기관과 연결된 상기 필터부 및 온습도 조절부를 통과하여 다시 덕트부(160)를 지나 상기 송풍부(110)로 순환되는 과정을 일정 시간 동안 수행함으로써, 본 발명에 따른 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내부 환경 내의 온도 및 습도를 먼저 조절하게 된다.
일정 시간 이와 같은 과정이 수행된 후, 상기 모래 공급부의 밸브가 개방되어 상기 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 테스트 시료에 모래가 분사되어 모래 시험이 수행되며, 분사된 모래는 상기 포집부(150)에 포집되고, 송풍되는 바람만 상기 덕트부(160)를 지나 상기 송풍부(110)로 순환하게 된다.
이때, 상기 a) 내지 d) 단계는 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 및 개방되고, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)(320)가 폐쇄된 상태에서 수행된다.
또한, 상기 통합 제어부(200)에 의해, 상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 먼지 시험 모드를 입력받을 경우,
상기 모드 수행 단계(S300)는 도 6에 도시된 바와 같이, A) 상기 모래 및 먼지 분사부(120)가 작동되기 전, 송풍부(110)가 작동되는 단계, B) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계, C) 상기 먼지 공급부의 밸브가 개방되어 상기 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 먼지가 분사되는 단계, D) 상기 테스트 챔버(130)를 거친 먼지가 상기 덕트부(160) 거쳐 순환하는 단계를 포함한다.
즉, 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 의한 날림 먼지 시험 모드는 먼지가 분사되기 전, 먼저 송풍부(110)에서 발생된 바람이 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160)를 통과한 다음, 상기 덕트부(160)에서 분기된 분기관과 연결된 상기 필터부 및 온습도 조절부를 통과하여 다시 덕트부(160)를 지나 상기 송풍부(110)로 순환되는 과정을 일정 시간 동안 수행함으로써, 본 발명에 따른 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100) 내부 환경 내의 온도 및 습도를 먼저 조절하게 된다.
일정 시간 이와 같은 과정이 수행된 후, 상기 먼지 공급부의 밸브가 개방되어 상기 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 테스트 시료에 먼지가 분사되어 먼지 시험이 수행되며, 분사된 먼지는 상기 송풍부(110)에 의해 발생되는 바람과 함께 상기 덕트부(160)를 지나 상기 송풍부(110)로 순환하게 된다.
이때, 상기 A) 내지 D) 단계는 상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 폐쇄되고, 상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)가 개방된 상태에서 수행된다.
더불어, 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 모드 수행 단계(S300)를 수행한 후,
관리자의 입력에 따라, 현재 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 상태를 확인하는 상태모드 수행 단계(S400)를 더 포함할 수 있다.
상기 상태모드 수행 단계(S400)는 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 현재 상태를 확인할 수 있다.
상기 상태모드 수행 단계(S400)를 통해서, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)가 현재 준비모드인지, 운전모드인지 확인 가능하며,
상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 구성하는 각 장비(송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 테스트 챔버(130), 포집부(150), 덕트부(160), 제 1 개폐도어(170), 제 2 개폐도어(180), 턴테이블 등)의 온(On)/오프(Off) 상태 또한 확인 가능하며,
상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 구성하는 각 장비(송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 테스트 챔버(130), 포집부(150), 덕트부(160), 제 1 개폐도어(170), 제 2 개폐도어(180), 턴테이블 등)의 에러 여부와,
상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 현재 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도 상태도 함께 모니터링할 수 있다.
또한, 본 발명의 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 전행 모드 입력 단계(S100)를 수행하기 전에,
관리자의 입력에 따라, 수동모드인지 자동모드인지 입력받는 동작 모드 입력 단계(S10)를 더 포함할 수 있다.
상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 수동모드를 입력받을 경우,
상기 S100 내지 S400 단계를 순서적으로 수행하도록 제어할 수 있으며,
상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 자동모드를 입력받을 경우,
미리 설정된 입력변수들에 따라, 준비모드를 수행한 후, 운전모드를 수행하고, 상태모드까지 자동으로 수행하도록 제어할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법은 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 내부 온도 및 습도를 적절히 조절할 수 있어, 습도에 민감한 날림 먼지 시험에서 먼지가 뭉치거나, 원하는 풍속으로 분사되지 않는 문제를 방지하고, 테스트 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 하나의 장비로 날림 먼지 및 모래 시험 모드가 모두 가능하며, 미국 국방부가 제정하는 군용 규격인 MIL-STD-810 시리즈에 맞는 시험 환경을 제공할 수 있어, 대부분 해외 시험 기관에 의존하고 있던 건설 중장비 및 군용 장비의 신뢰성 시험이 국내에서도 가능하도록 할 수 있다는 장점이 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법에 대하여 설명하였지만, 상술한 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법은 이를 구현하기 위한 명령어들의 프로그램이 유형적으로 구현됨으로써, 컴퓨터를 통해 판독될 수 있는 기록매체에 포함되어 제공되거나 또는, 컴퓨터 명령어로 작성된 컴퓨터 프로그램으로 제공될 수도 있음을 당업자들이 쉽게 이해할 수 있을 것이다. 다시 말해, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어, 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있으며, 명령어로 작성된 컴퓨터 프로그램일 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 기록매체 또는, 컴퓨터 프로그램의 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 기록매체 또는, 컴퓨터 프로그램에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 상기 컴퓨터 판독가능한 기록매체 또는, 컴퓨터 프로그램의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리, USB 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 컴퓨터 판독가능한 기록매체 또는, 컴퓨터 프로그램는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한 정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 날림 모래 및 먼지 시험 장비
110 : 송풍부(110)
120 : 모래 및 먼지 분사부(120)
130 : 테스트 챔버(130)
140 : 교체용 유로 제어 덕트(140)
141 : 집관 덕트(141) 141A : 제1 단위체(141A)
142 : 유로 덕트(142) 142A : 제2 단위체(142A)
150 : 포집부(150)
160 : 덕트부(160)
170 : 제 1 개폐도어
180 : 제 2 개폐도어
200 : 통합 제어부
S100 내지 S500 : 본 발명의 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비 및 그 제어 방법의 각 단계

Claims (16)

  1. 일정 속도의 풍속 및 풍량을 발생시키는 송풍부(110)와,
    모래 공급부와 먼지 공급부로부터 공급되는 모래 또는 먼지가 상기 송풍부(110)에 의해 일정 속도의 풍속으로 분사되는 통로인 모래 및 먼지 분사부(120)와,
    상기 모래 및 먼지 분사부(120)에서 공급된 모래 또는 먼지가 분사되며, 내부에 테스트 시료가 수용되는 테스트 챔버(130)와,
    상기 모래 및 먼지 분사부(120) 내부에 구비되어, 상기 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 교체용 유로 제어 덕트(140)와,
    상기 테스트 챔버(130)에 분사된 모래가 포집되는 포집부(150)와,
    상기 포집부(150), 테스트 챔버(130) 및 송풍부(110) 사이에 연결된 배관인 덕트부(160)와,
    상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)와,
    상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)와,
    상기 테스트 시료가 놓여 회전될 수 있는 턴테이블을 포함하는 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100); 및
    상기 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위하여, 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)를 제어 및 모니터링하는 통합 제어부(200); 를 포함하고,
    상기 교체용 유로 제어 덕트(140)는 상기 송풍부(110)와 연결된 일측에서 타측으로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼 형상의 집관 덕트(141)와, 상기 집관 덕트(141)의 타측에서 상기 테스트 챔버(130)까지 일정한 단면의 유로를 형성하는 유로 덕트(142)를 포함하며,
    상기 집관 덕트(141) 및 상기 유로 덕트(142)는 각 덕트를 구성하는 단위체가 결합된 조립체이며, 상기 테스트 챔버(130) 내부에서 조립 결합되는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 통합 제어부(200)는
    상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비(100)의 상기 제 1 개폐도어(170) 및 제 2 개폐도어(180)의 개폐를 제어하여,
    날림 모래 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 개방되고 상기 제 2 개폐도어(180)가 폐쇄되며,
    날림 먼지 시험 모드에서 상기 제 1 개폐도어(170)가 폐쇄되고 상기 제 2 개폐도어(180)가 개방되는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비.
  5. 송풍부(110), 모래 및 먼지 분사부(120), 테스트 챔버(130), 교체형 유로 제어 덕트(140), 포집부(150), 덕트부(160), 제 1 개폐도어(170), 제 2 개폐도어(180), 턴테이블을 포함하는 날림 모래 및 먼지 시험 장비와, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하기 위해 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 제어 및 모니터링하는 통합 제어부로 구성되는 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법에 있어서,
    상기 통합 제어부에서 관리자로부터 준비모드인지 운전모드인지 입력받는 진행 모드 입력 단계(S100);
    상기 진행 모드 입력 단계(S100)의 모드에 따라, 입력변수를 입력받는 변수 입력 단계(S200); 및
    상기 변수 입력 단계(S200)의 입력변수를 이용하여 준비모드 또는 운전모드를 수행하여, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트하는 모드 수행 단계(S300); 를 포함하고,
    상기 교체용 유로 제어 덕트(140)는 상기 송풍부(110)와 연결된 일측에서 타측으로 갈수록 단면이 좁아지는 테이퍼 형상의 집관 덕트(141)와, 상기 집관 덕트(141)의 타측에서 상기 테스트 챔버(130)까지 일정한 단면의 유로를 형성하는 유로 덕트(142)를 포함하되, 상기 집관 덕트(141) 및 상기 유로 덕트(142)는 각 덕트를 구성하는 단위체가 결합된 조립체로 이루어지며,
    상기 진행 모드 입력 단계(S100) 이전에,
    상기 교체용 유로 제어 덕트(140)를 구성하는 상기 유로 덕트(142)와 상기 집관 덕트(141)의 단위체(141A, 142A)를 상기 테스트 챔버(130) 내부에서 조립 후 교체하여 상기 테스트 챔버(130)의 유로 단면적을 제어하는 유로 제어 단계(S1);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  6. 삭제
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 변수 입력 단계(S200)는
    상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 준비모드를 입력받을 경우,
    상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 습도를 전달받는 제 1-1 입력변수 입력 단계(S211);
    관리자의 입력에 따라 준비모드를 진행할 설정시간을 입력받는 제 1-2 입력변수 입력 단계(S212); 및
    관리자의 입력에 따라 날림 모래 시험 모드인지 날림 먼지 시험 모드인지 입력받는 제 1-3 입력변수 입력 단계(S213);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 모드 수행 단계(S300)는
    상기 변수 입력 단계(S200)로부터 입력받은 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 습도, 설정시간 및 날림 모래 시험 모드 또는, 날림 먼지 시험 모드 설정값을 이용하여, 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트할 수 있도록 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 준비시키는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  9. 제 5항에 있어서,
    상기 변수 입력 단계(S200)는
    상기 진행 모드 입력 단계(S100)에 의해 운전모드를 입력받을 경우,
    상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도를 전달받는 제 2-1 입력변수 입력 단계(S221);
    관리자의 입력에 따라 상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 턴테이블 회전 속도와, 운전모드를 진행할 설정시간을 입력받는 제 2-2 입력변수 입력 단계(S222); 및
    관리자의 입력에 따라 날림 모래 시험 모드인지 날림 먼지 시험 모드인지 입력받는 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223);
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 모드 수행 단계(S300)는
    상기 변수 입력 단계(S200)로부터 입력받은 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도, 턴테이블 회전 속도, 설정시간 및 날림 모래 시험 모드 또는, 날림 먼지 시험 모드 설정값을 이용하여, 날림 모래 및 먼지 시험 장비에서 테스트 시료의 날림 모래 및 먼지에 대한 내성을 테스트를 수행시키는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 모드 수행 단계(S300)는
    상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 모래 시험 모드를 입력받을 경우,
    a) 송풍부(110)가 작동되는 단계;
    b) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계,;
    c) 모래 공급부의 밸브가 개방되어 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 모래가 분사되는 단계;
    d) 테스트 챔버(130)를 거친 모래가 포집부(150)에서 포집되는 단계;
    를 수행하며,
    상기 a) 내지 d) 단계는
    상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 개방되고,
    상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)가 폐쇄된 상태에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 모드 수행 단계(S300)는
    상기 변수 입력 단계(S200)의 제 2-3 입력변수 입력 단계(S223)로부터 날림 먼지 시험 모드를 입력받을 경우,
    A) 송풍부(110)가 작동되는 단계;
    B) 상기 송풍부(110)에 의해 발생된 공기가 덕트부(160)에서 온도 조절되며, 상기 덕트부(160)의 일정영역에 분기되어 형성되는 분기관에 연결되어 송풍되는 공기 내 이물질을 필터링하는 필터부와 습도 조절부를 통과하여 상기 덕트부(160)로 유입되어 순환되는 단계;
    C) 먼지 공급부의 밸브가 개방되어 모래 및 먼지 분사부(120)를 통해 일정 풍속으로 먼지가 분사되는 단계;
    D) 테스트 챔버(130)를 거친 먼지가 상기 덕트부(160)를 거쳐 순환하는 단계;
    를 수행하며,
    상기 A) 내지 D) 단계는
    상기 테스트 챔버(130) 및 포집부(150) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 1 개폐도어(170)가 페쇄되고,
    상기 테스트 챔버(130) 및 덕트부(160) 사이의 연결통로를 개폐하는 제 2 개폐도어(180)가 개방된 상태에서 수행하는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은
    상기 모드 수행 단계(S300)를 수행한 후,
    관리자의 입력에 따라, 현재 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 상태를 확인하는 상태모드 수행 단계(S400);
    를 더 포함하며,
    상기 상태모드 수행 단계(S400)는
    상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 준비모드 또는 운전모드 상태,
    상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 구성하는 각 장비의 On/Off 상태,
    상기 날림 모래 및 먼지 시험 장비를 구성하는 각 장비의 에러 상태,
    현재 테스트 챔버(130) 내의 온도, 풍속, 모래 또는 먼지의 농도 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법은
    상기 진행 모드 입력 단계(S100)를 수행하기 전에,
    관리자의 입력에 따라 수동모드인지 자동모드인지 입력받는 동작 모드 입력 단계(S10);
    를 더 포함하며,
    상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 수동모드를 입력받을 경우,
    상기 S100 내지 S400 단계를 순서적으로 수행하며,
    상기 동작 모드 입력 단계(S10)에 의해 자동모드를 입력받을 경우,
    설정된 입력변수에 따라 준비모드에서 운전모드, 상태모드까지 자동으로 수행하는 것을 특징으로 하는, 가변형 유로를 갖는 날림 모래 및 먼지 시험장비의 제어 방법.
  15. 제 5항, 제 7항, 제8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 구현하기 위한 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  16. 제 5항, 제 7항, 제8항 내지 제 14항 중 어느 한 항에 기재된 날림 모래 및 먼지 시험 장비의 제어 방법을 구현하기 위한 명령어로 작성된 컴퓨터 프로그램.
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