KR102032594B1 - 위험 지역 인클로저를 위한 프로그래밍가능한 온도 제어기 - Google Patents

위험 지역 인클로저를 위한 프로그래밍가능한 온도 제어기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공동을 형성하는 적어도 하나의 벽을 구비하는 위험 지역 인클로저를 포함할 수 있는 인클로저 시스템에 관한 것이다. 인클로저 시스템은 공동 내에 위치된 온도-민감 부품을 더 포함할 수 있다. 인클로저 시스템은 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 측정하도록 구성된 측정 디바이스를 더 포함할 수 있다. 인클로저 시스템은 공동 내 온도를 변화시키도록 구성된 기후 제어 디바이스를 더 포함할 수 있다. 인클로저 시스템은 기후 제어 디바이스 및 측정 디바이스에 동작가능하게 결합된 제어기를 더 포함할 수 있고, 제어기는 기후 제어 디바이스를 제어하여 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 변화시킬 수 있다.

Description

위험 지역 인클로저를 위한 프로그래밍가능한 온도 제어기{PROGRAMMABLE TEMPERATURE CONTROLLER FOR HAZARDOUS LOCATION ENCLOSURES}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은, 전체 내용이 본 명세서에 병합된, 2012년 8월 24일에 출원된, 발명의 명칭이 "Programmable Temperature Controller for Hazardous Location Enclosure"인 미국 가특허 출원 번호 61/692,870의 35 U.S.C §119 하의 우선권을 주장한다.
또한 본 출원은, 전체 내용이 본 명세서에 병합된, Joseph Michael Manahan 및 Graig E. DeCarr 명의로 2011년 12월 20일에 출원된, 발명의 명칭이 "Controlling Airflow Within an Explosion-Proof Enclosure"인 미국 특허 출원 번호 13/331,331에 관한 것이다.
기술 분야
본 발명은 일반적으로 위험 지역 인클로저(hazardous location enclosure) 내 온도를 제어하는 것에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열-발생 장비, 열-민감 장비(heat-sensitive equipment) 및 저온-민감 장비(cold-sensitive equipment)를 포함하는 방폭(explosion-proof) 인클로저 내 온도를 제어하는 가열 및 냉각 디바이스를 제어하는 시스템, 방법 및 디바이스에 관한 것이다.
위험 지역 하우징(예를 들어, 방폭 리셉터클(receptacle) 하우징) 및 인클로저 시스템이 많은 상이한 산업 분야에 사용되고 있다. 이러한 위험 지역 하우징 및 인클로저 시스템은, 예를 들어, 군사 분야(military application), 선상(onboard ship), 조립 공장, 발전소, 정유 공장(oil refineries), 석유화학 공장 및 다른 가혹한 환경에 사용될 수 있다. 때때로, 이러한 위험 지역 하우징 및 인클로저 시스템 내에 위치된 장비는 모터 및 다른 산업 장비를 제어하는데 사용된다.
전통적인 모터 스타터(motor starter) 및 관련된 장비는 적절히 토크를 제어하는데 실패하여 모터 및 연관된 장비에 과도한 마모를 초래한다. 대신, 가변 주파수 드라이브(variable frequency drive: VFD)가 전통적인 모터 스타터 대신에 종종 사용된다. 그러나, VFD는 열을 생성하는 경향이 있고 이에 열 손실로 야기된 과도한 고온에 노출될 경우 고장이 난다. 추가적으로, 이러한 인클로저 내부 VFD 및 다른 장비는 심각한 저온에서는 고장나거나 감소된 성능 레벨에서 동작할 수 있다. 열-관련된 문제와 저온-관련된 문제를 감소시키는 일반적인 실무는 방폭 리셉터클 하우징 및 인클로저 시스템이 요구되지 않도록 원격 지역으로 VFD를 제거하여, 동작 동안 VFD를 적절히 냉각하는 것이다. 그러나, 설치 비용이 증가할 수 있고 이에 VFD와 그 관련된 장비 사이에 신호가 진행하여야 하는 거리가 추가된 것으로 인해 라인 손실이 증가하는 것으로부터 동작 문제가 발생할 수 있다.
일반적으로, 일 측면에서, 본 발명은 인클로저 시스템에 관한 것이다. 본 인클로저 시스템은 공동(cavity)을 형성하는 적어도 하나의 벽(wall)을 구비하는 위험 지역 인클로저를 포함할 수 있다. 상기 인클로저 시스템은 상기 공동 내에 위치된 온도-민감 부품(component)을 더 포함할 수 있다. 상기 인클로저 시스템은 상기 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 측정하도록 구성된 측정 디바이스를 더 포함할 수 있다. 상기 인클로저 시스템은 상기 공동 내 온도를 변화시키도록 구성된 기후 제어 디바이스(climate control device)를 더 포함할 수 있다. 상기 인클로저 시스템은 상기 기후 제어 디바이스 및 상기 측정 디바이스에 동작가능하게 연결된 제어기를 더 포함할 수 있고, 상기 제어기는 상기 기후 제어 디바이스를 제어하여 상기 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 변화시킬 수 있다.
다른 측면에서, 본 발명은 일반적으로 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 방법에 관한 것일 수 있다. 상기 방법은 측정 디바이스에 의해 생성된 제1 입력 신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있고, 여기서 상기 제1 입력 신호는 상기 위험 지역 인클로저의 내부 내 제1 온도에 대응한다. 상기 방법은 상기 제1 입력 신호에 기초하여 하드웨어 프로세서를 사용하여, 상기 제1 온도가 동작 온도 범위 밖에 있는지 여부를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제1 온도가 상기 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제1 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 기후 제어 디바이스에 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 제1 동작 신호는 상기 기후 제어 디바이스를 동작시켜 상기 제1 온도를 변화시킬 수 있다.
또 다른 측면에서, 본 발명은 일반적으로 제어기에 관한 것일 수 있다. 상기 제어기는 위험 지역 인클로저 내에 배치된 적어도 하나의 기후 제어 디바이스를 동작시키는 소프트웨어 명령을 저장하는 메모리를 포함할 수 있다. 상기 제어기는 온도 임계값, 상기 적어도 하나의 온도 제어 디바이스의 동작 데이터, 및 동작 파라미터를 저장하는 스토리지 저장소(storage repository)를 더 포함할 수 있다. 상기 제어기는 상기 메모리 및 상기 스토리지 저장소에 통신가능하게 연결된 하드웨어 프로세서를 더 포함할 수 있고, 상기 메모리는 상기 온도 임계값에 기초하여 상기 소프트웨어 명령을 실행한다.
이들 및 다른 측면, 목적, 특징 및 실시예는 이하 상세한 설명 및 첨부된 청구범위로부터 명백할 것이다.
도면은 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 단지 예시적인 실시예를 도시하는 것일 뿐, 본 발명은 동일하게 효과적인 다른 실시예에도 적용될 수 있으므로 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 고려되어서는 안된다. 도면에 도시된 요소 및 특징은 예시적인 실시예의 원리를 명확히 예시하는데 중점을 둔 것이므로 반드시 축척에 맞게 그려진 것은 아니다. 추가적으로, 특정 크기 또는 위치는 이러한 원리를 시각적으로 전달하는 것을 도와주기 위해 과장되어 있을 수 있다. 도면에서, 참조 부호는 동일하거나 대응하는 요소를 나타내는 것일 뿐, 반드시 동일한 요소를 지시하는 것은 아니다.
도 1 및 도 2는 공기흐름을 제어하는 하나 이상의 예시적인 실시예를 구현할 수 있는 위험 지역 인클로저를 도시하는 도면.
도 3은 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 제어기를 포함하는 온도를 제어하는 시스템을 도시하는 도면.
도 4는 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 시스템을 도시하는 도면.
도 5는 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 방법의 흐름도.
도 6은 하나 이상의 예시적인 실시예에 따른 컴퓨팅 디바이스를 도시하는 도면.
위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 예시적인 실시예는 이제 첨부 도면을 참조하여 보다 상세히 설명된다. 여러 도면에서 동일한 요소는 일관성을 위해 동일한 참조 부호로 지시된다.
위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 예시적인 실시예의 이하 상세한 설명에서, 다수의 특정 상세들이 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 것을 보다 상세히 이해하기 위하여 제시되었다. 그러나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 이들 특정 상세 없이 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 다른 경우에, 잘 알려진 특징은 상세한 설명을 불필요하게 복잡하게 하는 것을 회피하기 위해 상세히 설명되지 않았을 수 있다. 나아가, 특정 설명(예를 들어, 상부(top), 바닥(bottom), 측면(side), 단부(end), 내부(interior), 내(inside)는 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 측면을 명확히 하기 위해 의도된 것일 뿐, 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 실시예를 제한하려고 의도된 것이 전혀 아니다.
일반적으로, 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 예시적인 실시예는 히터 및/또는 공기 이동 디바이스를 사용하여 위험 지역 인클로저 내 온도를 조절하여 인클로저 내 저온-민감 부품을 가열하거나 및/또는 열-민감 부품을 냉각시키는 시스템, 방법 및 디바이스를 제공한다. 구체적으로, 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 특정 예시적인 실시예는 공기 이동 디바이스 및/또는 히터를 동작시켜 인클로저 내 온도를 조절하는 제어기를 사용하는 것을 제공한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "디바이스(device)" 및 "부품(component)"이라는 용어는 상호 교환가능하게 사용될 수 있다.
본 명세서에 설명된 예시적인 실시예는 위험 지역 인클로저에 관한 것이다. 본 명세서에 한정된 바와 같이, 위험 지역은 인클로저가 극한 조건에 노출될 수 있는 임의의 지역이다. 극한 조건은 고온, 저온, 온도 변동, 부식, 습도, 화학 물질, 진동 및 먼지를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다. 본 명세서에 설명된 예시적인 인클로저는 방폭 인클로저, 정션 박스(junction box), 제어 패널, 조명 패널, 모터 제어 센터, 개폐기 캐비넷(switchgear cabinet), 릴레이 캐비넷(relay cabinet)를 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 상이한 유형의 인클로저, 및/또는 인클로저 내 온도를 제어하는 예시적인 실시예와 함께 사용될 수 있는 임의의 다른 유형의 인클로저 중 하나 이상일 수 있다.
유저는 위험 지역 인클로저 또는 이 위험 지역 인클로저의 하나 이상의 부품에 의해 제어되는 장비와 상호 작용하는 임의의 사람일 수 있다. 구체적으로, 유저는 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 것과 연관된 하나 이상의 부품(예를 들어, 제어기)을 프로그래밍하거나, 동작시키거나 및/또는 이와 인터페이스할 수 있다. 유저의 예로는 엔지니어(engineer), 전기기술자(electrician), 기계 설치(instrumentation) 및 제어 기술자, 기계공(mechanic), 오퍼레이터, 컨설턴트(consultant), 계약자(contractor) 및 제조업체 대표(manufacture's representative)를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저 내 온도-민감 부품은 동작 동안 고온 및/또는 저온에 노출될 때 감소된 성능 및/또는 고장을 나타내는 임의의 부품이다. 부품은 디바이스(예를 들어, VFD, 센서, 제어 패널, 회로 보드(circuit board), 릴레이), 단자, 케이블, 배선, 스위치, 핸들, 지시 광, 덕트(duct) 및 도관(conduit) 중 하나 이상을 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다.
일부 경우에, VFD와 같은 온도-민감 부품은, 동작할 때 열을 생성하며, 이 열은 위험 지역 인클로저의 내부로 복사되어 위험 지역 인클로저 내 온도를 상승시킨다. 추가적으로 또는 대안적으로, 온도에 민감하지 않은 다른 부품은 위험 지역 인클로저 내에 열을 생성하여 위험 지역 인클로저 내 온도를 상승시킨다. 일부 경우에, 외부 인자(예를 들어, 위험 지역 인클로저 밖의 0 이하 온도)는 위험 지역 인클로저 내 온도에 영향을 미칠 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저는 (내화성 인클로저로도 알려져 있는) 방폭 인클로저이다. 방폭 인클로저는 인클로저 내에서 기원하는 폭발을 격납하도록 구성된 인클로저이다. 나아가, 방폭 인클로저는 인클로저 내부로부터 유래한 가스가 인클로저의 조인트를 통해 노출되게 하여 가스가 방폭 인클로저를 빠져나가면서 냉각되도록 구성되어 있다. 조인트는 화염 경로로도 알려져 있고, 2개의 표면이 만나는 곳에 존재하며, 방폭 인클로저 내부로부터 방폭 인클로저 외부로 하나 이상의 가스가 진행할 수 있는 경로를 제공한다. 조인트는 임의의 2개 이상의 표면이 결합된 것일 수 있다. 각 표면은 평탄한 표면, 나사산 형성된 표면 및 톱니형 표면을 포함하나 이들로 제한되지 않는 임의의 유형의 표면일 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저는 특정 표준 및/또는 요구조건을 충족하여야 한다. 예를 들어, NEMA는 방폭 인클로저로 적합하기 위해 인클로저가 부합하여야 하는 표준을 설정한다. 구체적으로, NEMA 유형 7, 유형 8, 유형 9 및 유형 10 인클로저는 위험 지역 내 방폭 인클로저가 부합하여야 하는 표준을 설정한다. 예를 들어, NEMA 유형 7 표준은 특정 위험 지역에서 실내 사용을 위해 구성된 인클로저에 적용된다. 위험 지역은 미국 전기 코드(National Electric Code)(예를 들어, 클래스(Class) 1, 디비전(Division) I) 및 언더라이터스 래버러토리즈사(Underwriters' Laboratories, Inc.)(UL)(예를 들어, UL 1203)를 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 기관(authorities) 중 하나 이상에 의해 한정될 수 있다. 예를 들어, 미국 전기 코드 하에서 클래스 1 위험 지역은 가연성 가스 또는 증기가 폭발할만큼 충분한 양이 공기 중에 존재할 수 있는 지역이다.
특정 예로서, 특정 사이즈 또는 사이즈 범위의 방폭 인클로저를 위한 NEMA 표준은 그룹 B, 디비전 1 지역에서, 방폭 인클로저의 임의의 화염 경로가 (연속적인 및 중단 없이) 적어도 1 인치 길이이어야 하고 표면들 사이의 갭이 0.0015 인치를 초과할 수 없다는 것을 요구할 수 있다. NEMA에서 규정되고 유지되는 표준은 www.nema.org/stds에서 찾아 볼 수 있고 이는 본 명세서에 병합된다.
도 1 및 도 2는 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 하나 이상의 예시적인 실시예를 구현할 수 있는 위험 지역 인클로저의 유형의 방폭 인클로저(100)를 도시한다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 도 1 및 도 2에 도시된 부품 중 하나 이상은 생략되거나, 반복되거나 및/또는 대체될 수 있다. 따라서, 위험 지역 인클로저의 예시적인 실시예는 도 1 및 도 2에 도시된 특정 부품 배열로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
이제 도 1을 참조하면, 폐쇄된 위치에 있는 위험 지역 인클로저(100)의 일례가 도시된다. 인클로저 커버(102)가 인클로저 커버(102)의 주변(perimeter) 다수의 지점에 위치된 다수의 패스너 디바이스(118)에 의해 인클로저 몸체(124)에 고정된다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 패스너 디바이스(118)는 (너트와 결합될 수 있는) 볼트, (너트와 결합될 수 있는) 나사, 및 클램프를 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 패스너 디바이스 중 하나 이상일 수 있다. 추가적으로, 하나 이상의 힌지(116)는 인클로저 커버(102)의 일측에 및 인클로저 몸체(124)의 대응하는 측에 고정되어 있어서, 인클로저 커버(102)는, 모든 패스너 디바이스(118)가 제거되었을 때, 하나 이상의 힌지(116)를 사용하여 인클로저 몸체(124)로부터 외부(즉, 개방된 위치) 쪽으로 선회할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 힌지가 없고, 인클로저 커버(102)는 모든 패스너 디바이스(118)가 제거되었을 때에야 인클로저 몸체(124)로부터 분리될 수 있다,
인클로저 커버(102) 및 인클로저 몸체(124)는 금속(예를 들어, 합금, 스테인레스 스틸), 플라스틱, 일부 다른 물질 또는 이들의 임의의 조합을 포함하는 임의의 적절한 물질로 만들어질 수 있다. 인클로저 커버(102) 및 인클로저 몸체(124)는 동일한 물질 또는 상이한 물질로 만들어질 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 인클로저 커버(102)와 반대쪽 인클로저 몸체(124)의 단부에는 하나 이상의 장착 브래킷(120)이 인클로저 몸체(124)의 외부에 부착되어 있어 인클로저(100)를 용이하게 장착할 수 있게 한다. 장착 브래킷(120)을 사용하여, 인클로저(100)는 벽, 제어 캐비넷, 시멘트 블록, I-빔 및 U-브래킷을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 표면 및/또는 요소 중 하나 이상에 장착될 수 있다.
인클로저 커버(102)는 인클로저(100)가 폐쇄된 위치에서 밀봉되어 있는 동안 유저와 상호 작용하는 하나 이상의 특징부를 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 하나 이상의 지시 광(예를 들어, 지시 광 1(106), 지시 광 2(108))이 인클로저 커버(102) 상에 위치될 수 있다. 각 지시 광은 인클로저(100) 내 장비와 연관된 특징 또는 공정의 상태(status)를 나타내는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 지시 광은 인클로저(100) 내 VFD에 의해 제어되는 모터가 동작하는 동안 일정한 녹색 광을 보여줄 수 있다. 다른 예로서, 지시 광은 인클로저(100) 내 VFD 에 의해 제어되는 모터가 문제(예를 들어, 트립된 회로(tripped circuit), VFD 과열, 과전류 상황)를 나타낼 때 적색으로 점등될 수 있다. 또 다른 예로서, 지시 광은 인클로저(100) 내 (인클로저의 공동 내) 온도를 제어하는 (도 3에 대해 후술된) 제어기가 동작 온도 범위 밖의 온도를 검출할 때 일정한 적색 광을 보여줄 수 있다. 지시 광은 하나 이상의 상이한 조명 소스(예를 들어, 발광 다이오드(LED), 백열 전구)를 사용하여 하나 이상의 물질(예를 들어, 유리, 플라스틱)로 만들어질 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 인클로저 커버(102)는 위험 지역 인클로저(110)가 폐쇄되어 있는 동안 위험 지역 인클로저(100)내에 위치된 스위치(미도시)를 유저가 동작시킬 수 있게 하는 스위치 핸들(112)을 더 포함할 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 스위치 핸들(112)이 임의의 유형의 스위치에 사용될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 스위치의 각 위치(예를 들어, 오프(OFF), 온(ON), 홀드(HOLD), 리셋(RESET))는 인클로저 커버(102)의 외부 표면 상에 스위치 핸들(112)에 인접하여 위치된 스위치 위치 지시자(114)에 의해 지시될 수 있다. 스위치 핸들(112) 및 스위치 위치 지시자(114)와 연관된 스위치는 위험 지역 인클로저(100) 내에 있거나 이와 연관된 하나 이상의 부품의 동작 모드를 전기적으로 및/또는 기계적으로 분리(isolate)하거나 및/또는 변화시키는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 스위치 핸들(112)은 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치된 연결 해제 스위치(disconnect switch)가 맞물림 해제될 때 스위치 위치 지시자(114)에서 "오프"를 나타낼 수 있다. 이러한 경우에, 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치된 모든 장비, 및 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치된 장비에 의해 제어되는 장비(예를 들어, 모터)에는 전력이 없을 수 있다.
이제 도 2를 참조하면, 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 개방된 위치에 있는 위험 지역 인클로저(100)의 일례가 도시된다. 위험 지역 인클로저(100)는 인클로저 커버(미도시)가 인클로저 몸체(124)에 고정되어 있지 않으므로 개방된 위치에 있다. 인클로저 몸체(124)의 좌측에 부착된 힌지(116)는 인클로저 몸체(124)로부터 외부쪽으로 선회되는 인클로저 커버의 좌측에도 부착되어 있다. 위험 지역 인클로저(100)가 개방된 위치에 있으므로, 위험 지역 인클로저(100)의 부품은 유저에 액세스가능하다.
도 1에 대해 전술된 바와 같이, 인클로저 몸체(124)는 2개 이상의 장착 브래킷(120)을 포함한다. 추가적으로, 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 인클로저 몸체(124)는 인클로저 맞물림 표면(210)을 포함하는데, 이 인클로저 맞물림 표면은, 위험 지역 인클로저(100)가 폐쇄된 위치에 있을 때 인클로저 커버(102)와 접촉한다. 다수의 패스너 디바이스 개구(aperture)(220)가 인클로저 맞물림 표면(210) 주위에 제시되는데, 패스너 디바이스 개구(220) 각각은 도 1에 대해 전술된 바와 같이 인클로저 커버(102)를 통해 횡단하는 패스너 디바이스(118)를 수용하도록 구성된다. 패스너 디바이스 개구(220)의 개수는 패스너 디바이스 개구(220)의 사이즈, 위험 지역 인클로저(100)가 충족하는 표준, 및 사용되는 패스너 디바이스(118)의 유형을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 인자 중 하나 이상에 따라 변할 수 있다. 패스너 디바이스 개구(220)의 개수는 0일 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 도 2의 위험 지역 인클로저(100)는 위험 지역 인클로저(100)의 공동(202)(내부라고도 언급됨)의 뒤면에 부착된 장착판(282)을 포함한다. 장착판(282)은 하나 이상의 부품이 장착판(282)에 부착되도록 하나 이상의 부품을 수용하도록 구성될 수 있다. 장착판(282)은 부품을 장착판(282)에 부착하는데 사용될 수 있는 고정 디바이스를 수용하도록 구성된 하나 이상의 개구를 포함할 수 있다. 장착판(282)은 인클로저 몸체(124)의 물질을 포함하나 이들로 제한되지 않는 임의의 적절한 물질로 만들어질 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 부품 중 일부 또는 전부는 장착판(282)이 아니라 위험 지역 인클로저(100)의 내부 벽에 직접 장착될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, VFD(206)는 위험 지역 인클로저(100)의 공동(202)에 있는 장착판(282)에 부착된다. VFD(206)는 모터 및/또는 다른 디바이스의 제어된 스타트, 정지(stop) 및/또는 동작을 위한 가변 제어 신호를 사용하여 모터 및/또는 다른 디바이스를 구동하는데 사용되는 임의의 부품을 포함할 수 있다. VFD의 부품의 예로는 이산 릴레이(discrete relay), 프로그래밍가능한 논리 제어기(programmable logic controller: PLC), 프로그래밍가능한 논리 릴레이(programmable logic relay: PLR), UPS(uninterruptible power supply) 및 분배된 제어 시스템(distributed control system: DCS)을 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, VFD의 하나 이상의 부품은 VFD를 대체할 수 있다. 예를 들어, VFD는 하나 이상의 PLC, 하나 이상의 PLR, 하나 이상의 UPS, 하나 이상의 DCS 및/또는 다른 열-생성 부품으로 대체될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 스위치(208)는 위험 지역 인클로저(100)의 공동(202)에 있는 장착판(282)에 부착된다. 스위치(208)는 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치된 하나 이상의 부품 및/또는 위험 지역 인클로저(100) 밖에 위치된 하나 이상의 부품의 동작 모드를 전기적으로 및/또는 기계적으로 분리하거나 및/또는 변화시키도록 구성될 수 있다. 스위치(208)는 연결 해제 스위치, 테스트 스위치, 리셋 스위치, 지시자 스위치 및 릴레이 스위치를 포함하나 이들로 제한되지 않는 임의의 유형의 스위치일 수 있다. 예를 들어, 스위치(208)는 위험 지역 인클로저(100) 내 모든 부품 및 위험 지역 인클로저(100) 내 부품에 의해 제어되는 방폭 인클로저(100) 밖에 위치된 모든 디바이스로의 전력을 차단(cut off)하는데 사용되는 연결 해제 스위치일 수 있다. 다른 예로서, 스위치(208)는 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치된 보호 구조물(예를 들어, 릴레이) 또는 일부 다른 특정 부품 또는 부품 그룹을 비활성화하는데 사용되는 바이패스 스위치(bypass switch)일 수 있다.
스위치(208)는 기계적인 및/또는 전기적인 수단을 통해, 인클로저 커버에 위치된 부품으로부터 상태(state)(예를 들어, 개방된 상태, 폐쇄된 상태, 홀드 상태)를 변화시키는 지시(directive)를 수신하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 인클로저 커버(102)가 (도 1에 대해 전술된) 스위치 핸들을 포함하는 경우, 스위치 핸들 샤프트(232)는 스위치 핸들로부터 인클로저 커버(102)를 통해 스위치(208)의 스위치 결합부(230)로 연장될 수 있다. 위험 지역 인클로저(100)가 폐쇄된 위치에 있는 경우, 스위치 핸들 샤프트(232)는 스위치 결합부(230)와 결합하고, 스위치(208)는 도 1에 대해 전술된 바와 같이 위험 지역 인클로저 밖에 위치된 스위치 핸들을 동작시키는 것에 의해 동작될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 릴레이(예를 들어, 릴레이(212))는 위험 지역 인클로저(100)의 공동(202)에 있는 장착판(282)에 부착된다. 릴레이(212)는 위험 지역 인클로저(100) 내에 위치되거나 이와 연관된 하나 이상의 부품의 하나 이상의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 릴레이(212)는, 하나 이상의 릴레이 접점(contact)을 통해, 릴레이(212)의 코일이 활성화되었는지 아닌지에 기초하여 위험 지역 인클로저(100)에 있는 하나 이상의 부품으로 전기 전류가 흐르게 하거나 및/또는 이 하나 이상의 부품으로 흐르는 전기 전류를 차단할 수 있다. 예를 들어, 릴레이(212)의 코일이 활성화된 경우, 릴레이의 접점은 폐쇄되어 전류가 흘러 모터를 활성화시킬 수 있다. 릴레이(212)는 타이머, 전류, 전압, 일부 다른 적절한 활성화 방법 또는 이들의 임의의 조합에 기초하여 활성화될 수 있다. 릴레이(212)는 조건이 발생할 때 신호를 방출하도록 더 구성될 수 있다. 예를 들어, 릴레이(212)는 VFD(206)가 알람 상태에 있는 것을 나타내도록 적색 광을 점등할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 배선 단자(214)는 위험 지역 인클로저(100)의 공동(202)에 있는 장착판(282)에 부착된다. 배선 단자(214)는 일련의 단자(a series of terminals)로서, 하나의 단자는 일련의 단자 중 적어도 하나의 다른 단자에 전기적으로 연결되고 나머지 단자는 일련의 단자 중 나머지 단자로부터 전기적으로 분리된, 일련의 단자이다. 다시 말해, 일련의 단자 중에서 2개 이상의 단자는 다수의 배선이 결합된 단자를 통해 전기적으로 연결될 수 있는 정션점(junction point)으로 동작한다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 진입 홀(entry hole)(216)은 인클로저 몸체(124)의 하나 이상의 측면(예를 들어, 바닥)을 통해 연장될 수 있다. 각 진입 홀(216)은 케이블 및/또는 배선이 위험 지역 인클로저(100) 밖으로부터 위험 지역 인클로저(100) 내 하나 이상의 부품으로 전력, 제어 및/또는 통신을 전달하도록 구성될 수 있다. 진입 홀(216)은 위험 지역 인클로저(100) 밖으로부터 도관 및 결합부와 결합되어 진입 홀(216)에 의해 수용된 케이블 및/또는 배선을 보호하고, 또 진입 홀(216)을 통해 위험 지역 인클로저(100)의 무결성을 유지하는 것을 도와줄 수 있다.
도 3은 특정 예시적인 실시예에 따라 제어기(306)를 포함하는 시스템(300)의 블록도를 도시한다. 도 3의 제어기(306)는 하드웨어 프로세서(320), 메모리(326), 애플리케이션 인터페이스(324), 스토리지 저장소(330) 및 선택적인 보안 모듈(340)을 포함한다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 도 3에 도시된 부품 중 하나 이상은 생략되거나, 반복되거나 및/또는 대체될 수 있다. 따라서, 제어기를 구비하는 시스템의 예시적인 실시예는 도 3에 도시된 특정 부품 배열로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 제어기(306)는 하나 이상의 기후 제어 디바이스(302)에 동작가능하게 및 통신가능하게 결합된다. 기후 제어 디바이스(302)는 인클로저(100)의 공동(202) 내 온도를 변화(가열, 냉각)시킬 수 있는 임의의 디바이스이다. 기후 제어 디바이스(302)는 (적용가능한 경우 공기 이동 디바이스 제어기(324)를 포함할 수 있는) 공기 이동 디바이스(310), (적용가능한 경우 히터 제어기(382)를 포함할 수 있는) 히터(380), 열 교환기, 열전 발열기(thermoelectric generator) 및 열전 냉각기(thermoelectric cooler)를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다. 특정 예시적인 실시예에서, 열전 냉각기와 같은 기후 제어 디바이스(302)는 인클로저(100)의 공동(202)을 가열시키고 냉각시킬 수 있다.
제어기(306)는 다른 부품(예를 들어, 측정 디바이스(340), 스위치(408), (도 4에 대해 후술된) 배플(baffle)(426)을 조절하는 장비) 및/또는 유저(350)와 더 통신할 수 있다. 유저(350)와의 통신은 직접적으로 (예를 들어, 위험 지역 인클로저(402)의 도어 외부에 장착된 지시 광 또는 디스플레이 스크린으로) 및/또는 간접적으로 (예를 들어, 통신이 전달되는 제어 룸으로 신호를 송신하여) 전달될 수 있다.
특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 (도 4에 대해 후술된) 인클로저(402)의 공동(202) 내 (측정 디바이스(340)로부터 수신된) 온도가 (온도 임계값(342)을 초과하여) 너무 높을 때 또는 (온도 임계값(342) 미만으로 떨어져) 너무 낮을 때를 결정한다. 이러한 결정에 기초하여, 제어기(306)는 기후 제어 디바이스(302)(예를 들어, 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 히터(380))를 동작 및/또는 제어하여 인클로저(402)의 공동(202)의 온도를 온도 임계값(342)을 초과하지 않거나 이 온도 임계값 미만으로 떨어지지 않는 온도 범위 내로 가게 할 수 있다. 온도 임계값(342)은 동작 온도 범위라고 지칭될 수 있는 온도 범위를 한정할 수 있다. 온도 임계값(342)은 수, 퍼센트, 증분 및 변화량을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 형태 중 하나 이상을 구비할 수 있는 값이다.
제어기(306)에 동작가능하게 및 통신가능하게 결합된 각 부품(예를 들어, 공기 이동 디바이스(310), 히터(380))에 대해, 제어기(306) 및 이러한 부품은 커맨드(신호)를 사용하여 통신한다. 구체적으로, 제어기(306)는 각 부품으로 신호를 송신하거나 및/또는 각 부품으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제어기(306)와 부품 사이에 송신되는 신호는 커맨드, 정보, 요청, 명령, 상태 및 데이터를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다. 제어기(306)는 하드와이어 및/또는 무선 인터페이스를 통해 각 부품과 통신할 수 있다.
부품에 대해 제어기(306)에 의해 생성된 신호는 동일하거나 및/또는 상이한 부품으로부터 수신된 신호에 기초할 수 있다. 예를 들어, 제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도가 동작 온도 범위 밖에 있다는 것을 전달하는 신호를 측정 디바이스(340)로부터 수신할 수 있다. 이러한 경우에, 제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202)의 온도가 동작 온도 범위 내로 다시 들어가도록 동작하는 신호를 생성하여 이 신호를 히터(380) 및/또는 공기 이동 디바이스(310)로 송신할 수 있다. 다른 예로서, 제어기(306)는 인클로저(402) 내 배플의 동작을 제어하여 인클로저(402) 내 온도를 조절할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 부품에 대해 제어기(306)에 의해 생성되는 신호는 경과 시간, 스위치 조절 및 전력 손실을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 다른 인자 중 하나 이상에 기초할 수 있다.
특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)에 의해 생성되고 부품으로 송신되는 하나 이상의 신호는 하나 이상의 온도 임계값(342)이 초과하였는지를 결정한 것에 기초할 수 있다. 온도 임계값(342)은 고온 또는 저온일 수 있다. 고온 및/또는 저온에 대해 다수의 온도 임계값(342)이 있을 수 있다. 이러한 온도 임계값(342)은 (후술된) 스토리지 저장소(330)에 저장될 수 있다.
선택적으로, 특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 또한 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390)에 동작가능하게 및 통신가능하게 결합된다. 이러한 경우에, 제어기(306)는 하나 이상의 신호를 온도-민감 디바이스(390)에 송신하여 온도-민감 디바이스(390)의 동작을 변경할 수 있다. 예를 들어, 온도-민감 디바이스(390)가 인클로저(402)의 공동(202) 내에서 동작하는 VFD이고, 측정 디바이스(340)로부터 수신된 신호가 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도가 최대 온도 임계값(342)을 초과하는 것을 나타내는 경우, 제어기(306)는 전력을 감소시키거나 또는 턴오프하는 신호를 VFD에 송신하여 VFD가 열을 더 생성되지 않게 할 수 있다. 동시에 또는 상이한 시간에 (이전에 또는 이후에), 제어기(306)는 상이한 신호를 상이한 방식으로 하나 이상의 기후 제어 디바이스(예를 들어, 공기 이동 디바이스(310))에 송신하여 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도를 하강시킬 수 있다.
특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 하나 이상의 임계값(342)을 설정하거나 및/또는 조절한다. 이러한 경우에, 제어기(306)는 특정 이벤트의 발생에 기초하여 (예를 들어, 임계값(342)이 시간 기간 내에 초과된 횟수), 메모리(326)에 저장된 소프트웨어에 내장된 알고리즘에 기초하여 및/또는 일부 다른 인자에 기초하여 임계값(342)을 설정하거나 및/또는 조절할 수 있다. 제어기(306)는 (이력 데이터에 기초하여 학습된) 히스테리시스를 사용하여 온도 임계값(342)을 설정하거나 및/또는 조절하고, 기후 제어 디바이스(302)의 동작 시간 및 레벨을 조절할 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 온도 임계값(342)은 유저(350)에 의해 설정되거나 및/또는 조절될 수 있다.
본 명세서에 사용된 바와 같이, 임계값(342)(때때로 온도 임계값(342)이라고 언급됨)은 제어기(306)에 의해 이벤트를 트리거하는 임의의 한계값일 수 있다. 예를 들어, 임계값(342)은 제어기(306)가 기후 제어 디바이스(302)를 제어하게 할 수 있는 반면, 상이한 임계값(342)은 제어기(306)가 기후 제어 디바이스(302)의 제어를 정지시킬 수 있다. 임계값(342)은 온도, 시간 기간 및/또는 임의의 다른 적절한 측정가능한 인자와 연관될 수 있다.
제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202)의 온도가 온도 임계값(342)에 있거나 이 부근에 있을 때 이러한 기후 제어 디바이스(302)가 "점멸등(flicker)"을 온(on)하거나 오프(off)하지 않도록 기후 제어 디바이스(302)를 동작시킬 수 있다. 예를 들어, 제어기(306)는 공동(202)의 온도가 온도 임계값(342)과 같은 70℃인 것으로 측정 디바이스(340)에 의해 측정된 경우 공기 이동 디바이스(310)를 동작시킬 수 있다. 이러한 경우에, 제어기(306)는 공동(202)의 온도가 다른 온도 임계값(342)과 같은 60℃인 것으로 측정 디바이스(340)에 의해 측정될 때까지 공기 이동 디바이스(310)를 계속 동작시킬 수 있다. 제어기(306)는 공동(202)의 온도가 70℃인 것으로 측정 디바이스(340)에 의해 다시 측정될 때까지 공기 이동 디바이스(310)를 동작시키는 것을 비활성할 수 있다.
예시적인 제어기(306)는 듀티 사이클링(duty cycling)을 사용하여 하나 이상의 기후 제어 디바이스(302)를 동작시킬 수 있다. 다시 말해, 제어기(306)는 기후 제어 디바이스(302)의 동작 수명을 연장시키기 위해 기후 제어 디바이스(302)의 동작을 감소시키거나 및/또는 정지시키는 것과, 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도-민감 디바이스(390)에 안전한 동작 온도를 유지하는 것 사이에 밸런스를 유지하는 방식으로 기후 제어 디바이스(302)를 턴온 및 턴오프할 수 있다. 듀티 사이클링을 사용하면 예방적 유지보수 요구를 결정하는데 도움이 될 뿐만 아니라 데이터 모니터링 및 획득을 개선시킬 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 추가적으로 또는 대안적으로, 듀티 사이클링을 사용하여 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390)를 동작시킬 수 있다. 기후 제어 디바이스(302) 및/또는 온도-민감 디바이스(390)를 동작시키기 위해 제어기(306)에 의해 사용되는 듀티 사이클링은 히스테리시스에 의해 구동될 수 있다.
제어기(306)는 또한 부품의 사용 이력(334)을 추적하고, 부품의 동작 파라미터(338)를 추적하고 업데이트하며, (유저(350)에 대해) 부품의 사용 이력(344) 및/또는 동작 파라미터(338)를 통신하고, 부품의 사용 이력(334) 및 동작 파라미터(338)에 기초하여 부품의 유지보수가 요구될 때를 결정하며, 및/또는 부품의 사용 이력(334) 및/또는 동작 파라미터(338)에 기초하여 부품에 대한 임의의 다른 적절한 기능을 수행할 수 있다.
제어기(306)에 의해 부품으로 송신되는 신호는 전력 및/또는 제어를 위한 것일 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)에 의해 부품으로 송신되는 각 신호는 이러한 부품에 의해 수신되거나 이해되는 적절한 레벨, 주파수, 언어 및 프로토콜이다. 제어기(306)는 제어기(306)에 전기적으로 연결된 외부 전력 및/또는 배터리(미도시)를 사용하여 연속적으로 또는 주기적으로 동작시킬 수 있다.
특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202) 내 넓은 온도 범위에 걸쳐 동작한다. 예를 들어, 제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도가 -20℃ 내지 -40℃에 있을 때 동작할 수 있다. 다른 예로서, 제어기(306)는 인클로저(402)의 공동(202) 내 온도가 70℃에 이를 때까지 동작할 수 있다.
선택적으로, 예시적인 제어기(306)는 다수의 전압(예를 들어, 480V 교류 전류(AC), 600 VAC, 230 VAC, 380 VAC) 및/또는 전류 중 하나 이상에서 동작하는 하나 이상의 부품을 (히터 제어기(382)와 같은 국부 제어기 대신에) 직접 제어할 수 있는 솔리드 스테이트 릴레이(solid state relay)(미도시)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 릴레이는 직류 전류 또는 AC 제어 전압(예를 들어, 120 VAC, 24 VAC)을 사용하는 대신, 동작 라인 전압 및/또는 전류를 수신하여 이를 부품으로 직접 전달할 수 있다. 예를 들어, 히터(380)가 480 VAC에서 동작하는 경우, 제어기(306)는 솔리드 스테이트 릴레이를 사용하여 히터(380)를 턴온 및 턴오프하거나 및/또는 히터(380)의 열 출력을 제어할 수 있다. 이러한 경우에, 히터 제어기(382)는 히터(380)에서 생략될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 클라이언트-서버 구성에 따라 구현된다. 제어기(306)는 하나 이상의 서버에서 실행되는 기업 소프트웨어에 대응할 수 있고, 일부 실시예에서 피어-피어 시스템(peer-to-peer system)으로 구현되거나 또는 단일 컴퓨팅 시스템에 상주할 수 있다. 추가적으로, 제어기(306)는 하나 이상의 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스 및/또는 유저 인터페이스(미도시)를 사용하여 다른 기계로부터 액세스가능할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 하나 이상의 유저(350)에 의해 인터넷과 같은 네트워크 연결(미도시)을 통해 액세스가능할 수 있다. 나아가, 제어기(306)에 의해 제공되는 정보 및/또는 서비스는 또한 네트워크 연결을 통해 저장 및 액세스될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 유저(350)의 국부 컴퓨터 시스템이다. 이러한 실시예에서, 제어기(306)는, 선택적으로, 클라이언트-서버 구성을 사용하여 구현되지 않는다. 예를 들어, 제어기(306)는 랩탑 컴퓨터, 데스크탑 컴퓨터, 모바일 디바이스, 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스 또는 다수의 컴퓨팅 디바이스의 조합에 대응한다. 추가적으로 또는 대안적으로, 제어기(306)는 컴퓨터 시스템이 다수의 이산 컴퓨팅 디바이스를 포함하는 분배된 컴퓨터 시스템 및/또는 멀티-프로세서 컴퓨터 시스템이다.
예시적인 스토리지 저장소(330)는 필드 동작을 위한 비트(bit)를 선택할 때 제어기를 지원하는데 사용된 소프트웨어 및 데이터를 저장하는 영구 저장 디바이스(또는 디바이스 세트)이다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 스토리지 저장소(330)는 (공기 이동 디바이스(310) 및 히터(380)를 포함하는) 부품의 사용 이력(334), 부품의 동작 파라미터(338) 및 임계값(342)을 저장한다. 스토리지 저장소(330)의 예는 데이터베이스(또는 다수의 데이터베이스), 파일 시스템, 하드 드라이브, 일부 다른 형태의 데이터 저장매체 또는 이들의 임의의 적절한 조합을 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 스토리지 저장소(330)는 다수의 물리적 기계에 위치되고, 각 기계는 일부 예시적인 실시예에 따라 사용 이력(334), 동작 파라미터(338) 및 임계값(342)의 전부 또는 일부를 저장한다. 각 저장 유닛 또는 디바이스는 동일한 또는 상이한 지리적 지역에 물리적으로 위치될 수 있다.
도 3을 계속 참조하면, 제어기(306)의 하드웨어 프로세서(320)는 본 발명의 하나 이상의 실시예에 따라 소프트웨어를 실행한다. 구체적으로, 하드웨어 프로세서(320)는 제어기(306) 및/또는 (공기 이동 디바이스(310) 및 히터(380)를 포함하는) 부품 중 임의의 것, 및 유저(350)에 의해 사용되는 소프트웨어를 동작시키는 소프트웨어 명령을 실행한다. 하드웨어 프로세서(320)는 하나 이상의 예시적인 실시예에서 집적 회로, 중앙 처리 유닛, 멀티-코어 처리 칩, 다수의 멀티-코어 처리 칩을 포함하는 멀티-칩 모듈 또는 다른 하드웨어 프로세서(320)이다. 하드웨어 프로세서(320)는 컴퓨터 프로세서, 마이크로프로세서, 마이크로제어기 및 멀티-코어 프로세서를 포함하나 이들로 제한되지 않는 다른 이름으로 알려져 있다.
본 발명의 하나 이상의 실시예에서, 하드웨어 프로세서(320)는 메모리(326)에 저장된 소프트웨어 명령을 실행한다. 메모리(326)는 하나 이상의 캐시 메모리, 메인 메모리 및/또는 임의의 다른 적절한 유형의 메모리를 포함한다. 메모리(326)는 일부 예시적인 실시예에 따라 하드웨어 프로세서(320)에 대해 제어기(306) 내에 이산적으로 위치된다. 특정 구성에서, 메모리(326)는 하드웨어 프로세서(320)와 통합될 수 있다.
선택적으로, 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 보안 모듈(340)은 제어기(306)와 유저(350) 사이에 상호 작용을 보장한다. 보다 구체적으로, 보안 모듈(340)은 통신 소스의 신원(identity)을 확인하는 보안 키에 기초하여 소프트웨어로부터 통신을 인증한다. 예를 들어, 유저 소프트웨어는 유저 소프트웨어가 제어기(306)와 상호 작용하게 하는 보안 키와 연관될 수 있다. 나아가, 보안 모듈(340)은 일부 예시적인 실시예에서 정보의 수신, 정보의 요청 및/또는 정보의 액세스를 제한한다.
유저 소프트웨어는 유저 인터페이스를 사용하여 제어기(306)와 상호 작용한다. 이 경우에, 유저 인터페이스는 보안 모듈(340)이 유저 소프트웨어를 인증한 후 제어기(306)와 활성 세션(session)을 유지한다. 예를 들어, 유저 인터페이스는 유저(350)가 유저 소프트웨어에서 여러 컨텐츠를 보기 때문에 제어기(306)와 계속 상호 작용한다. 이 예에서, 유저 인터페이스는 유저(350)에 제시할 통지를 제어기(306)로부터 수신한다.
도 4는 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 온도를 제어하는 위험 지역 인클로저(402)의 예시적인 시스템(400)을 도시한다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 도 4에 도시된 부품 중 하나 이상은 생략되거나, 반복되거나 및/또는 대체될 수 있다. 따라서, 제어기를 사용하는 시스템의 예시적인 실시예는 도 4에 도시된 특정 부품 배열로 제한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 도 4에 도시되었으나 설명되거나 명명되지 않은 특징부는 도 1 내지 도 3에 대해 위에서 설명되었거나 명명되어 있다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 인클로저(402)는 공동(202)(공동으로도 언급됨) 내에 위치된 예시적인 제어기(306)를 포함하고, 공동(202)은 인클로저(402)의 벽에 의해 한정된다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)은 단일 구역이다. 대안적으로, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)은 2개 이상의 구역으로 분할될 수 있다. 공동(202)을 이렇게 분할하면 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 히터(380)와 함께 설치될 수 있어서 공동(202) 내 온도를 더 잘 제어할 수 있다. 이러한 경우에, 배플(426)은 인클로저(402)의 공동(202)을 다수의 구역으로 분할하는데 사용될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 배플(426)은 방폭 인클로저(402)의 공동(202) 내에 삽입된다. 배플(426)은 제2 구역(422)(즉, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)의 저온 부분)으로부터 제1 구역(420)(즉, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)의 고온 부분)을 분리하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)은 제1 구역(420)과 제2 구역(422)으로 분할된다. 배플(426)은 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 제1 구역(420)과 제2 구역(422) 사이에 물리적 장벽을 제공하기에 적절한 임의의 물질(예를 들어, 금속, 플라스틱)과 임의의 크기(예를 들어, 길이, 폭, 두께, 형상)로 만들어질 수 있다.
배플(426)은 제2 구역(422)에 근접한 공기 이동 디바이스(310)의 측 상에 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내에 위치될 수 있다. 이 예에서, 배플(426)은 공기 이동 디바이스(310) 및 공기 이동 디바이스 제어기(324) 바로 아래에 위치되어 제2 구역(422)으로부터 제1 구역(420)을 분리할 수 있다. 배플(426)은 위험 지역 인클로저(402) 내에 2개 이상의 분리 구역이 아니라 단일 구역만이 있도록 조절가능하거나 및/또는 수축가능(retractable)(예를 들어, 회전 루버)할 수 있다. 이러한 경우에, 배플(426)은 제어기(306)에 의해 조절되거나 및/또는 수축될 수 있다.
일반적으로, 공기 이동 디바이스(310)는 공동(202) 내 온도를 하강시키는데 사용되고 히터(380)는 공동(202) 내 온도를 증가시키는데 사용된다. 제1 구역(420)은 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 하나 이상의 부품이 동작하는 동안 제2 구역(422)과 동일하거나 이보다 더 높은 온도를 구비할 수 있다. 도 4에 도시된 공기 이동 디바이스(310) 및 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 제1 구역(420)에 위치된다. 나아가, 도 4에 도시된 VFD(404)는 제2 구역(422)에 위치된다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 내부 내에 위치된다. 공기 이동 디바이스(310)는 송풍기, 팬, 또는 공기를 이동시키도록 구성된 일부 유사한 디바이스일 수 있다. 위험 지역 인클로저(402) 내 공기를 이동시키는 것에 의해, 위험 지역 인클로저(402) 내 온도가 변화될 수 있다. 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402) 내 공기(예를 들어, 배기 공기)의 흐름을 제어하는데 사용되는 모터를 포함할 수 있다.
공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402) 내에서 공기를 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402) 밖으로부터 흡입 공기(intake air)를 인입하거나, 위험 지역 인클로저(402) 내 흡입 공기 및/또는 배기 공기를 이동시키거나, 및/또는 위험 지역 인클로저(402)의 내부로부터 배기 공기를 제거할 수 있다. 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 내부 내 압력 차를 유도하여 공기 흐름을 형성할 수 있다.
공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402) 밖으로부터 위험 지역 인클로저(402) 내 하나 이상의 흡입 개구를 통해 흡입 공기를 인입할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 위험 지역 인클로저(402) 내 하나 이상의 흡입 개구에 병합된다. 구체적으로, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 위험 지역 인클로저(402)의 벽에 있는 흡입 개구에 결합될 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저(402)의 벽에 있는 흡입 개구는 위험 지역 인클로저(402)의 내부의 제2 구역(422)에 위치되거나 이에 인접하여 위치될 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 흡입 공기가 위험 지역 인클로저(402) 밖으로부터 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)으로 전달될 때 흡입 공기로부터 오염물을 제거하도록 구성된다. 공기 흡입 필터 조립체(414)는 흡입 공기가 위험 지역 인클로저(402) 밖으로부터 위험 지역 인클로저(402)의 내부로 전달될 때 흡입 공기를 냉각시키도록 더 구성될 수 있다. 공기 흡입 필터 조립체(414)(및 그 부품)는 위험 지역 인클로저에 필요한 표준을 충족시키는 방식으로 위험 지역 인클로저(402)에 결합되고 이러한 방식으로 조립될 수 있다. 공기 흡입 필터 조립체(414)는 소결된 필터를 포함할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 흡입 공기의 냉각을 돕기 위해 공기 흡입 필터 조립체(414)에 결합된 하나 이상의 다른 부품(예를 들어, 열 교환기, 구리 메쉬)을 포함한다. 예를 들어, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 흡입 공기가 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)으로 가기 전에 흡입 공기를 냉각시키는 열 교환기를 포함할 수 있다. 다른 예로서, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 흡입 공기를 냉각시키는 열전 냉각기를 포함할 수 있다.
각 공기 흡입 필터 조립체(414)는 다수의 상이한 방식 중 하나의 방식으로 구성될 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 흡입 필터 조립체(414)는 적어도 하나의 공동을 포함하도록 구성되고, 여기서 필터(예를 들어, 소결된 물질)는 각 공동에 결합된다. 공기 흡입 필터 조립체(414)가 다수의 공동을 포함하는 예시적인 실시예에서, 더 많은 공기 흐름(즉, 단위 시간당 더 높은 속도의 공기 흐름)이 단일 공동만을 구비하는 공기 흡입 필터 조립체(414)에 비해 가능할 수 있다. 공기 흡입 필터 조립체(414)의 각 필터는 흡입 공기가 필터를 통해 위험 지역 인클로저(402)의 내부로 전달될 때 흡입 공기로부터 오염물을 제거하도록 구성될 수 있다. 공기 흡입 필터 조립체(414)의 각 필터는 흡입 공기가 필터를 통해 위험 지역 인클로저(402)의 내부로 전달될 때 흡입 공기를 냉각시키도록 더 구성될 수 있다. 각 공동은 타원형, 직사각형, 8각형, 삼각형 및 원형을 포함하나 이들로 제한되지 않는 다수의 형상 중 하나의 형상일 수 있다.
흡입 공기가 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내로 들어오면, 공기 이동 디바이스(310)는 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390) 위로 흡입 공기를 전달할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390)가 제2 구역(422)에 위치된다. 예를 들어, 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)의 제2 구역(422)에 있는 VFD(404) 위로 흡입 공기를 전달할 수 있다. 공기 이동 디바이스(310)는 공기 이동 디바이스 흡입부(418)와는 별도의 채널 또는 흡입부(미도시)를 사용하여 온도-민감 디바이스(390) 위로 흡입 공기를 전달할 수 있다. 이러한 경우에, 채널은 위험 지역 인클로저의 공동(202)의 제2 구역(422)에 위치될 수 있고, 온도-민감 디바이스(390) 쪽으로 흡입 공기를 보내도록 구성될 수 있다.
공기 이동 디바이스(310)가 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390) 위로 흡입 공기를 전달할 때, 흡입 공기는 온도-민감 디바이스(390)를 냉각시킨다. 온도-민감 디바이스(390)가 냉각될 때, 흡입 공기의 온도는 증가하여 배기 공기를 생성한다. 다시 말해, 배기 공기의 온도는 흡입 공기의 온도보다 더 높다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)으로부터 배기 공기를 제거하도록 더 구성된다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스(310)는 제어기(306)에 의해 제어된다. (후술된 공기 이동 디바이스 제어기(324)를 구비하거나 없는) 공기 이동 디바이스(310)는 열-생성 부품 및/또는 온도-민감 디바이스(390)일 수 있다. 이러한 경우에, 흡입 공기(또는 그 일부)는 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390)로 보내지고 그 위로 전달되어 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390)를 냉각시킬 수 있다. 흡입 공기는 공기 이동 디바이스(310)에 의해 형성된 위험 지역 인클로저(402) 내 공기 흐름을 사용하여 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390)로 보내지고 그 위로 전달될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 흡입 공기는 압력 차 및 다른 공기 이동 디바이스를 포함하나 이들로 제한되지 않는 일부 다른 수단을 사용하여 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390)로 보내지고 그 위로 전달될 수 있다.
공기 이동 디바이스 흡입부(418)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 (공기 이동 디바이스 제어기(324)를 포함할 수 있는) 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390) 쪽으로 흡입 공기를 보내는데 사용될 수 있다. 공기 이동 디바이스 흡입부(418)는 위험 지역 인클로저(402)에 있는 개구 및 이 위험 지역 인클로저(402)에 있는 개구에 결합된 흡입 공기 필터 조립체(414)를 포함하나 이들로 제한되지 않는 위험 지역 인클로저(402) 내 또는 밖의 임의의 지점으로부터 흡입 공기를 취득할 수 있다. 공기 이동 디바이스 흡입부(418)는 임의의 물질(예를 들어, 플라스틱, 알루미늄, 에틸렌 프로필렌 디엔 모노머(ethylene propylene diene monomer: EPDM) 고무)로 만들어질 수 있고, 임의의 구성을 구비할 수 있으며, 및/또는 흡입 공기의 일부를 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 임의의 다른 온도-민감 디바이스(390) 쪽으로 보내기에 적절한 임의의 사이즈로 형성될 수 있다.
흡입 공기가 (공기 이동 디바이스(310) 및/또는 공기 이동 디바이스 제어기(324)를 포함하는) 온도-민감 디바이스(390) 위로 전달될 때, 흡입 공기는 온도-민감 디바이스(190)를 냉각시킨다. 온도-민감 디바이스(390)가 냉각될 때, 흡입 공기의 온도는 증가하여 추가적인 배기 공기를 생성한다. 다시 말해, 추가적인 배기 공기의 온도는 흡입 공기의 온도보다 높다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)으로부터 추가적인 배기 공기를 제거하도록 더 구성된다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내에 위치된 부품이다. 예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 제1 구역(420)에 위치될 수 있다. 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 제어기(306)와 통신할 수 있고 제어기(306)로부터 수신된 커맨드(신호)에 기초하여 공기 이동 디바이스(310)를 동작시킬 수 있다. 구체적으로, 제어기(306)는 공기 이동 디바이스 제어기(324)로 신호를 송신하거나 및/또는 이 제어기로부터 신호를 수신할 수 있다. 제어기(306)와 공기 이동 디바이스 제어기(324) 사이에 송신되는 신호는 커맨드, 정보, 요청, 명령, 상태 및 데이터를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다. 제어기(306)는 하드와이어 및/또는 무선 인터페이스를 통해 공기 이동 디바이스 제어기(324)와 통신할 수 있다
제어기(306)로부터 수신된 커맨드에 기초하여, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 공기 이동 디바이스(310)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는, 제어기(306)로부터 수신된 대응하는 커맨드에 기초하여, 공기 이동 디바이스(310)를 스타트하거나, 공기 이동 디바이스(310)를 중지시키거나, 및 공기 이동 디바이스(310)가 동작하는 속도를 증가 및/또는 감소시킬 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 제어기(306)와는 물리적으로 분리되고, 공기 이동 디바이스(310)에 인접하여 위치된다. 대안적으로, 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 제어기(306)의 일부이다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 다른 부품에 더 연결된다. 이러한 다른 부품은 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내에 및/또는 위험 지역 인클로저(402)에 인접하여 위치될 수 있다. 이러한 다른 부품은 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)의 온도, 히터(380)의 동작 및/또는 공기 이동 디바이스(310)의 동작과 관련된 정보를 제공할 수 있다. 이러한 다른 부품의 예로는 측정 디바이스(340)(예를 들어, 온도 센서, 공기 흐름 센서) 및 푸시버튼을 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다.
예를 들어, 제어기(306)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 어느 지점에서의 온도를 측정하는 측정 디바이스(340)(즉, 온도 센서)에 연결될 수 있다. 측정 디바이스(340)에 의해 측정된 온도가 제1 임계 온도 값(온도 임계값(342) 또는 간단히 임계값(342)으로도 언급됨)을 초과하는 경우, 제어기(306)는 온도가 더 낮은 제2 임계값(온도 임계값(342)으로도 언급됨) 미만으로 떨어질 때까지 공기 이동 디바이스(310)를 스타트하고 공기 이동 디바이스(310)의 속도를 조절하는 커맨드를 공기 이동 디바이스 제어기(324)에 송신할 수 있다. 측정 디바이스(340)에 의해 측정된 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 지점의 온도가 제2 임계값 온도 미만으로 떨어질 때, 제어기(306)는 공기 이동 디바이스(310)를 정지시키는 상이한 커맨드를 공기 이동 디바이스 제어기(324)에 송신할 수 있다.
제어기(306) 및/또는 공기 이동 디바이스 제어기(324)는 온도 민감 디바이스(390)일 수 있다. 다른 온도-민감 디바이스(390)는 VFD(404), 릴레이(212), 배선 단자(442) 및 스위치(408)를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않고, 이들 모두는 도 2에 대해 전술된 대응하는 부품(디바이스라고도 언급됨)과 실질적으로 유사하다. 제어기(306)는 VFD(404)와 인터페이싱할 수 있다. 구체적으로, 제어기(306)는 VFD(404)로 신호를 송신하거나 및/또는 VFD로부터 신호를 수신할 수 있다. 제어기(306)와 VFD(404) 사이에 송신되는 신호는 커맨드, 정보, 요청, 명령, 상태 및 데이터를 포함할 수 있으나 이들로 제한되지 않는다. 제어기(306)는 하드와이어 및/또는 무선 인터페이스를 통해 VFD(404)와 통신할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 하나 이상의 온도-민감 디바이스(390)는 동작 동안 정량화가능한 열 에너지를 생성한다. 예를 들어, VFD(404)는 위험 지역 인클로저(402) 내 1200 와트 이상의 열 에너지를 생성할 수 있다. 다른 예로서, 공기 이동 디바이스 제어기(324) 및/또는 공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402) 내 370 와트 이상의 열 에너지를 생성할 수 있다. 또 다른 예로서, 스위치(408)는 위험 지역 인클로저(402) 내 27 와트 이상의 열 에너지를 생성할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 공기 이동 디바이스 흡입부(412)는 공기 이동 디바이스(310)에 결합된다. 공기 이동 디바이스 흡입부(412)는 온도-민감 디바이스(390)에 의해 가열된 공기(배기 공기라고도 언급됨)를 수신하도록 구성될 수 있다. 구체적으로. 공기 이동 디바이스 흡입부(412)는 온도-민감 디바이스(390)(예를 들어, VFD(404))에 근접한 배기 공기를 위험 지역 인클로저(402)의 개구 쪽으로 인입하도록 구성될 수 있다. 공기 이동 디바이스 흡입부(412)는 배기 공기로부터 오염물을 제거하거나 및/또는 배기 공기의 온도를 하강시키기 위해 스크린, 필터 및/또는 다른 유사한 특징을 포함할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 매니폴드(430)는 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 공기 이동 디바이스 흡입부(412)에 연결된다. 매니폴드(430)는 배기 공기 및 (만약 있다면) 추가적인 배기 공기의 일부나 전부를 위험 지역 인클로저(402) 외부로 보낼 수 있다. 매니폴드(430)는 공기 이동 디바이스(310)(및/또는 공기 이동 디바이스 흡입부(412))와 후술된 배기 공기 필터 조립체(416) 사이에 밀봉을 형성할 수 있다. 밀봉을 형성하는 것에 의해, 매니폴드(430)는 공기 흐름을 형성하는 압력 차를 형성하거나 및/또는 유지하여 위험 지역 인클로저(402)로부터 배기 공기 및/또는 추가적인 배기 공기를 제거할 수 있다.
공기 이동 디바이스(310)는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)으로부터 배기 공기 및 추가적인 배기 공기의 일부나 전부를 위험 지역 인클로저(402)에 있는 하나 이상의 출구 개구(흡입 공기에 대하여 전술된 흡입 개구와는 상이한 것임)를 통해 제거할 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 배기 공기 필터 조립체(416)는 위험 지역 인클로저(402)에 있는 하나 이상의 출구 개구에 병합된다. 구체적으로, 배기 공기 필터 조립체(416)는 위험 지역 인클로저(402)의 벽에 있는 출구 개구에 결합될 수 있다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 위험 지역 인클로저(402)의 벽에 있는 출구 개구는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202)의 제1 구역(420)에 위치되거나 이에 인접하여 위치된다. 출구 개구 및 흡입 개구는 위험 지역 인클로저(402)의 대향하는 벽에 있을 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예에서, 배기 공기 필터 조립체(416)는 공기 흡입 필터 조립체(414)와 실질적으로 유사하다. 따라서, 공기 흡입 필터 조립체(414)에 대하여 전술된 사항은 배기 공기 필터 조립체(416)에도 적용될 수 있다. 예를 들어, 배기 공기 필터 조립체(416)는 배기 공기를 위험 지역 인클로저의 공동(202)으로부터 위험 지역 인클로저 밖으로 전달되게 할 수 있다. 배기 공기는 흡입 공기의 온도보다 더 높은 온도를 구비할 수 있다. 배기 공기 필터 조립체(416)는 위험 지역 인클로저에 대한 표준과 요구조건을 더 충족하고 유지할 수 있다. 예를 들어, 배기 공기 필터 조립체(416)는 소결된 필터를 포함할 수 있다.
도 3에 도시된 예시적인 히터(380)는, 동작할 때, 인클로저(402)의 공동(202)으로 열을 복사한다. 특정 예시적인 실시예에서, 히터(380)는 인클로저(402)의 공동(202)의 일부 지역에 위치된다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 히터(380)는 인클로저 커버(102)의 내부 표면에 장착될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로, 히터(380)는 인클로저(402)의 공동(202) 내 임의의 다른 지역에 장착될 수 있다. 히터(380)는 (제어기(306)에 의해 제어되는) 단일 히터이거나 또는 독립적으로 또는 상호 종속적으로 동작하는 다수의 히터일 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 히터(380)는 제어기(306)에 의해 제어되거나 및/또는 전력 공급된다.
히터(380)는, 동작될 때, 고정된 열량이나 가변적인 열량을 생성할 수 있다. 히터(380)에 의해 생성되고 복사되는 열은 인클로저(402)의 공동(202)의 온도를 상승시킨다. 히터(380)는 전기, 가스 및/또는 임의의 다른 에너지 소스에서 동작할 수 있다. 특정 예시적인 실시예에서, 히터(380)는 공기 이동 디바이스(310), 일부 다른 공기 이동 디바이스, 배플(예를 들어, 배플(426)), 덕트 구조(ductwork) 및/또는 히터(380)에 의해 생성된 열을 인클로저(402)의 공동(202) 내 특정 부품 쪽으로 보내는 것을 도와줄 수 있는 임의의 다른 디바이스와 함께 동작한다.
특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 수동으로 (예를 들어, 유저(350)가 스위치의 상태를 변화시키는 것) 또는 자동적으로 (예를 들어, 긴급시 또는 유지보수 조건에서) 바이패스될 수 있다. 제어기(306)가 바이패스될 때, 하나 이상의 기후 제어 디바이스가 연장된 시간 기간 동안 동작되거나 동작되는 것이 방지될 수 있다.
도 5는 하나 이상의 예시적인 실시예에 따라 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 방법(500)의 흐름도를 도시한다. 이 흐름도에서 여러 단계가 제시되고 순차적으로 설명되지만, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 단계들의 일부나 전부는 상이한 순서로 실행될 수 있고, 조합 또는 생략될 수 있고, 및 단계들의 일부나 전부가 병렬로 실행될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 나아가, 본 발명의 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 후술된 단계들 중 하나 이상이 생략되거나, 반복되거나 및/또는 상이한 순서로 수행될 수 있다. 추가적으로, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 도 5에서 생략된 추가적인 단계는, 이 방법(500)을 수행할 때 포함될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 도 5에 도시된 특정 단계 배열은 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다. 나아가, 예를 들어, 아래 도 6에 설명된 바와 같이 특정 컴퓨팅 디바이스는 후술된 방법(500) 단계 중 하나 이상을 수행하는데 사용될 수 있다.
이제, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 예시적인 방법(500)은 시작 단계에서 시작하고 단계(502)로 진행한다. 단계(502)에서, 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 제1 온도에 대한 제1 입력 신호가 수신된다. 특정 예시적인 실시예에서, 제1 입력 신호는 제어기(306)에 의해 수신되고 측정 디바이스(340)에 의해 송신된다. 제1 입력 신호는 측정 디바이스(340)에 의해 제어기(306)로 송신된 다수의 이산 신호 중 하나일 수 있다. 이러한 경우에, 제1 입력 신호는 랜덤하게, 규칙적인 간격으로, 및/또는 일부 이벤트의 발생(예를 들어, 온도 회귀, 시간의 진행)에 기초하여 송신된다. 대안적으로, 제1 입력 신호는 측정 디바이스(340)에 의해 제어기(306)로 송신된 연속적인 신호일 수 있다.
단계(504)에서, 제1 온도는 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 제1 온도가 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정한다. 이 결정은 제1 입력 신호에 기초할 수 있다. 제어기(306)는 제1 온도가 하드웨어 프로세서(320)를 사용하여 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정할 수 있다. 이 동작 온도 범위는 제어기(306)의 스토리지 저장소(330)에 저장된 하나 이상의 온도 임계값(342)에 기초할 수 있다.
단계(506)에서, 제1 동작 신호는 위험 지역 인클로저(402)의 공동(202) 내 기후 제어 디바이스로 송신된다. 특정 예시적인 실시예에서, 제1 동작 신호는 제어기(306)로 송신된다. 제1 동작 신호는 제어기(306)가 제1 온도가 동작 온도 범위 밖에 있는 것(예를 들어, 온도 임계값(342)을 초과하는 것)으로 결정한 것에 기초하여 송신될 수 있다. 기후 제어 디바이스는 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 히터(380)일 수 있다.
단계(508)에서, 제2 온도에 대한 제2 입력 신호가 위험 지역 인클로저 내에서 수신된다. 특정 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 단계(502)에 대해 전술된 측정 디바이스(340)와 동일하거나 이와 상이한 측정 디바이스(340)에 의해 송신될 수 있는 제2 입력 신호를 수신한다. 제2 입력 신호는 제1 입력 신호에 후속하여 송신될 수 있다.
단계(510)에서, 제2 온도는 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정된다. 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기(306)는 제2 온도가 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정한다. 이 결정은 제2 입력 신호에 기초할 수 있다. 제어기(306)는 제2 온도가 하드웨어 프로세서(320)를 사용하여 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정할 수 있다. 이 동작 온도 범위는 제어기(306)의 스토리지 저장소(330)에 저장된 하나 이상의 온도 임계값(342)에 기초할 수 있고, 여기서 온도 임계값(342)은 단계(504)에 대해 전술된 온도 임계값(342)과 동일하거나 상이할 수 있다. 이 동작 온도 범위는 단계(404)에 대해 전술된 것과 동일하거나 상이한 온도 범위일 수 있다.
단계(512)에서, 제2 동작 신호는 기후 제어 디바이스로 송신된다. 특정 예시적인 실시예에서, 제2 동작 신호는 제어기(306)에 의해 송신된다. 제2 동작 신호는 제어기(306)가 제2 온도가 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정한 것에 기초하여 송신될 수 있다. 기후 제어 디바이스는 공기 이동 디바이스(310) 및/또는 히터(380)일 수 있다. 단계(512)가 완료되면, 공정은 종료 단계로 계속된다.
도 6은 본 명세서에 설명된 여러 기술 중 하나 이상을 구현할 수 있고 본 명세서에 설명된 요소들을 전체적으로 또는 부분적으로 나타내는 것일 수 있는 컴퓨팅 디바이스(600)의 일 실시예를 도시한다. 컴퓨팅 디바이스(600)는 컴퓨팅 디바이스의 단지 일례일 뿐 컴퓨팅 디바이스 및/또는 그 가능한 아키텍처의 사용 범위 또는 기능으로 제한하려고 의도된 것이 전혀 아니다. 컴퓨팅 디바이스(600)는 예시적인 컴퓨팅 디바이스(600)에 도시된 부품들 중 어느 것이나 이들의 조합에 관련된 임의의 종속성 또는 요구조건을 가지는 것으로 해석되어서는 안된다.
컴퓨팅 디바이스(600)는 하나 이상의 프로세서 또는 처리 유닛(602), 하나 이상의 메모리(326)/저장 부품(604), 하나 이상의 입력/출력 (I/O) 디바이스(606), 및 여러 부품 및 디바이스들이 서로 통신할 수 있게 하는 버스(608)를 포함한다. 버스(608)는 메모리(326) 버스 또는 메모리(326) 제어기, 주변 버스, 가속된 그래픽 포트, 및 여러 버스 아키텍처 중 어느 것을 사용하는 프로세서 또는 국부 버스를 포함하는 여러 유형의 버스 구조 중 하나 이상을 나타낸다. 버스(608)는 유선 및/또는 무선 버스를 포함할 수 있다.
메모리/저장 부품(604)은 하나 이상의 컴퓨터 저장 매체를 나타낸다. 메모리/저장 부품(604)은 휘발성 매체(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM)) 및/또는 비휘발성 매체(예를 들어, 판독 전용 메모리(326)(ROM), 플래쉬 메모리, 광 디스크, 자기 디스크 등)를 포함할 수 있다. 메모리/저장 부품(604)은 고정된 매체(예를 들어, RAM, ROM, 고정된 하드 드라이브 등) 및 이동식 매체 (예를 들어, 플래쉬 메모리 드라이브, 이동식 하드 드라이브, 광 디스크 등)를 포함할 수 있다.
하나 이상의 I/O 디바이스(606)를 통해 고객, 유틸리티(utility) 또는 다른 유저(350)는 커맨드 및 정보를 컴퓨팅 디바이스(600)에 입력할 수 있고, 또한 정보를 고객, 유틸리티 또는 다른 유저 및/또는 다른 부품 또는 디바이스에 제공할 수 있다. 입력 디바이스의 예로는 키보드, 커서 제어 디바이스(예를 들어, 마우스), 마이크로폰 및 스캐너를 포함하나 이들로 제한되지 않는다. 출력 디바이스의 예로는 디스플레이 디바이스(예를 들어, 모니터 또는 프로젝터), 스피커, 프린터 및 네트워크 카드를 포함하나 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 여러 기술이 소프트웨어 또는 프로그램 모듈의 일반적인 상황에서 설명되었을 수 있다. 일반적으로, 소프트웨어는 특정 태스크를 수행하거나 또는 특정 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 객체, 부품, 데이터 구조 등을 포함한다. 이들 모듈 및 기술의 구현은 컴퓨터 판독가능한 매체의 일부 형태에 저장되거나 이를 통해 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 매체는 컴퓨팅 디바이스에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 비-일시적인 매체 또는 비-일시적인 매체일 수 있다. 예로서 및 비 제한적으로, 컴퓨터 판독가능한 매체는 "컴퓨터 저장 매체"를 포함할 수 있다.
"컴퓨터 저장 매체" 및 "컴퓨터 판독가능한 매체"는 컴퓨터 판독가능한 명령, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 다른 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비-휘발성, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 레코드가능한 매체, 예를 들어, RAM, ROM, EEPROM, 플래쉬 메모리 또는 다른 메모리 기술, CD-ROM, DVD (digital versatile disk) 또는 다른 광 저장매체, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 원하는 정보를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함하나 이들로 제한되지 않는다.
컴퓨터 디바이스(600)는 네트워크 인터페이스 연결(미도시)을 통해 네트워크(미도시)(예를 들어, 근거리 네트워크(LAN), 광역 네트워크(WAN), 예를 들어, 인터넷 또는 임의의 다른 유사한 유형의 네트워크)에 연결될 수 있다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 많은 상이한 유형의 컴퓨터 시스템(예를 들어, 데스크탑 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 퍼스널 매체 디바이스, 모바일 디바이스, 예를 들어, 셀 폰 또는 PDA(personal digital assistant), 또는 컴퓨터 판독가능한 명령을 실행할 수 있는 임의의 다른 컴퓨팅 시스템)이 존재하고, 전술된 입력 및 출력 수단은 이제 알려져 있는 또는 나중에 개발된 다른 형태를 취할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 일반적으로 말하면, 컴퓨터 시스템(600)은 하나 이상의 실시예를 실시하는데 필요한 적어도 최소 처리, 입력 및/또는 출력 수단을 포함한다.
나아가, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 전술된 컴퓨터 디바이스(600) 중 하나 이상의 요소는 네트워크 상의 다른 요소에 연결되거나 원격 지역에 위치될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 나아가, 하나 이상의 실시예는 복수의 노드를 구비하는 분배된 시스템으로 구현될 수 있고, 여기서 구현의 각 부분(예를 들어, 제어기(306))은 분배된 시스템에서 상이한 노드에 위치될 수 있다. 하나 이상의 실시예에서, 노드는 컴퓨터 시스템에 대응한다. 대안적으로, 노드는 연관된 물리적 메모리를 갖는 프로세서에 대응할 수 있다. 노드는 대안적으로 공유된 메모리 및/또는 자원을 갖는 프로세서에 대응할 수 있다.
하나 이상의 예시적인 실시예는 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 것을 제공한다. 구체적으로, 하나 이상의 예시적인 실시예에서, 제어기는 위험 지역 인클로저 내부 내 하나 이상의 공기 이동 디바이스 및 또는 하나 이상의 히터를 제어하는데 사용된다. 이러한 경우에, 제어기는 위험 지역 인클로저 내 온도를 간접적으로 제어(예를 들어, 상승, 하강)한다.
위험 지역 인클로저 내 온도는 위험 지역 인클로저 내에 위치된 하나 이상의 온도-민감 디바이스, 열-생성 부품 및/또는 기후 제어 디바이스의 동작에 유해한 영향을 미칠 수 있는 레벨로 증가시킬 수 있다. 위험 지역 인클로저 내의 온도의 증가는 위험 지역 인클로저가 위치된 하나 이상의 열-생성 부품 및/또는 고온 주위 환경에 의해 야기될 수 있다. 유사하게, 위험 지역 인클로저가 위치된 저온 주위 환경은 위험 지역 인클로저의 내부 온도가 하나 이상의 온도-민감 디바이스의 적절한 동작을 금지시킬 만큼 낮게 할 수 있다.
본 명세서에 설명된 예시적인 실시예는 방폭 인클로저에 대한 표준 및/또는 요구조건을 유지하면서도 방폭 인클로저 내에 위치된 부품 및/또는 디바이스의 동작을 계속적으로 보장하는 허용가능한 온도를 유지하도록 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어할 수 있다. 그 결과, 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예를 사용하면 방폭 인클로저 내에 위치되거나 이와 연관된 디바이스 및/또는 부품의 동작에 영향을 미치는 일 없이 방폭 인클로저 내부에 하나 이상의 열-생성 부품을 포함시킬 수 있다. 그 결과, 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예는 장비 및 유지보수 비용을 낮추고, 유지보수를 손쉽게 하며, 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 것이 바람직한 실시예를 참조하여 설명되었으나, 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 범위 내에서 여러 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 전술된 바로부터 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 실시예는 종래 기술의 제한 사항을 극복하는 것으로 이해된다. 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 것은 임의의 구체적으로 설명된 응용으로 제한되지 않는다는 것과 본 명세서에 설명된 예시적인 실시예는 단지 예시적인 것일 뿐 발명을 제한하는 것이 아니라는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예시적인 실시예의 상세한 설명으로부터, 본 명세서에 도시된 요소의 균등물이 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 암시될 수 있고, 또 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 다른 실시예를 구성하는 방식이 이 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자에게 암시될 수 있을 것이다. 그러므로, 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 범위는 본 명세서에 있는 것으로 제한되지 않는다.

Claims (20)

  1. 인클로저 시스템으로서,
    공동을 형성하는 적어도 하나의 벽을 포함하는 위험 지역 인클로저 ― 적어도 하나의 상기 벽은 공동 내에서 유래하는 폭발을 격납하도록 설계되며, 적어도 하나의 상기 벽은 적어도 하나의 조인트를 형성하며, 적어도 하나의 조인트는 만나서 공동으로부터 위험 지역 인클로저 외부로의 경로를 제공하는 적어도 하나의 벽의 적어도 두 개의 표면을 포함하며, 적어도 하나의 조인트는 공동 내부로부터의 가스를 허용하여 인클로저의 적어도 하나의 조인트를 통해 노출되어 가스가 빠져나갈 때 냉각함 ― ;
    상기 공동 내에 위치된 온도-민감 부품;
    상기 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 측정하도록 구성된 측정 디바이스;
    상기 공동 내 온도를 변화시키도록 구성된 기후 제어 디바이스; 및
    상기 기후 제어 디바이스, 상기 온도-민감 부품 및 상기 측정 디바이스에 동작가능하게 결합된 제어기;를 포함하고,
    상기 제어기는 상기 측정 디바이스에 의해 측정된 온도가 동작 온도 범위 밖으로 벗어났을 때 상기 기후 제어 디바이스를 동작시켜 상기 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도를 변화시키며,
    상기 기후 제어 디바이스를 동작시키는 것은 온도가 동작 온도 범위 내로 되게 하며 이로써 상기 위험 지역 인클로저의 공동 내에서 유래하는 폭발의 위험성을 감소시키며,
    상기 제어기는 온도가 동작 온도 범위 밖일 때 상기 온도-민감 부품의 작동을 변경시키는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 공동 내에 위치된 것을 특징으로 하는인클로저 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 공기 이동 디바이스, 히터 및 배플로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 상기 공동 내에 위치된 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 위험 지역 인클로저의 공동 내 온도가 -40℃ 이상이고 70℃ 미만인 경우 상기 기후 제어 디바이스를 제어하는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 라인 전압을 상기 기후 제어 디바이스에 직접 제공하는 릴레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 히터이고, 상기 라인 전압은 480V 교류 전류인 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 상기 기후 제어 디바이스 및 상기 온도-민감 부품의 사용 이력 및 히스테리시스로-구동되는 듀티 사이클에 기초하여 상기 기후 제어 디바이스를 제어하는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어기는 유저에 의해 프로그래밍가능한 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    활성화될 때, 상기 제어기가 상기 기후 제어 디바이스를 제어하는 것을 방지하도록 상기 제어기를 바이패스하는 바이패스 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인클로저 시스템.
  11. 위험 지역 인클로저 내 온도를 제어하는 방법으로서,
    측정 디바이스에 의해 생성된 제1 입력 신호를 수신하는 단계 ― 상기 제1 입력 신호는 상기 측정 디바이스에 의해 측정된 상기 위험 지역 인클로저의 내부 내 제1 온도에 대응함 ― ;
    상기 제1 입력 신호에 기초하여 하드웨어 프로세서를 사용하여 상기 제1 온도가 동작 온도 범위 밖에 있는지를 결정하는 단계:
    상기 제1 온도가 상기 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제1 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 기후 제어 디바이스에 송신하는 단계; 및
    상기 제1 온도가 상기 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제2 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 온도-민감 부품에 송신하여 상기 온도-민감 부품의 작동을 변경시키는 단계;를 포함하고,
    상기 제1 동작 신호는 상기 기후 제어 디바이스를 제어하여 공동 내의 제1 온도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 동작 신호는 480 V 교류 전류인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 온도는 -40℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 제1 입력 신호에 후속하여, 상기 위험 지역 인클로저 내 제2 온도에 대응하는 상기 측정 디바이스에 의해 생성된 제2 입력 신호를 수신하는 단계 ― 상기 제2 입력 신호는 상기 측정 디바이스에 의해 측정된 상기 위험 지역 인클로저 내 제2 온도에 대응함 ―;
    상기 제2 입력 신호에 기초하여, 상기 제2 온도가 상기 동작 온도 범위 내에 있는지를 결정하는 단계;
    상기 제2 온도가 상기 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제3 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 온도-민감 부품에 송신하여 정상 동작 모드(normal operation mode)로 온도-민감 부품의 동작을 되돌리는 단계; 및
    상기 제2 온도가 상기 동작 온도 범위 내에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제4 동작 신호를 상기 기후 제어 디바이스에 송신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제4 동작 신호는 상기 기후 제어 디바이스의 동작을 정지시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제1 온도는 상기 제2 온도보다 더 높은 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서, 상기 기후 제어 디바이스는 공기 이동 디바이스, 히터 및 배플로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나인 것인 방법.
  17. 제어기로서,
    위험 지역 인클로저 내에 배치된 적어도 하나의 기후 제어 디바이스 및 적어도 하나의 온도-민감 부품을 동작시키는 복수의 소프트웨어 명령을 저장하는 메모리;
    복수의 온도 임계값, 상기 적어도 하나의 온도 제어 디바이스의 복수의 동작 데이터 및 복수의 동작 파라미터를 저장하는 스토리지 저장소;
    상기 메모리 및 상기 스토리지 저장소에 통신가능하게 결합된 하드웨어 프로세서 ― 상기 메모리는 상기 복수의 온도 임계값에 기초하여 상기 복수의 소프트웨어 명령을 실행함 ―; 및
    상기 메모리, 상기 스토리지 저장소 및 상기 하드웨어 프로세서를 사용하는 제어 엔진 ― 상기 제어 엔진은:
    측정 디바이스에 의해 측정된 상기 위험 지역 인클로저의 내부 내 제1 온도에 대응하는 측정 디바이스에 의해 생성된 제1 입력 신호를 수신하며;
    상기 제1 입력 신호에 기초하여 상기 동작 데이터 및 상기 동작 파라미터를 사용하여, 상기 제1 온도가 동작 온도 범위 밖에 있는지를 결정하며;
    상기 동작 파라미터를 사용하여 상기 제1 온도가 상기 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제1 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 기후 제어 디바이스에 송신하며; 그리고
    상기 동작 파라미터를 사용하여 상기 제1 온도가 상기 동작 온도 범위 밖에 있는 것으로 결정된 것에 기초하여, 제2 동작 신호를 상기 위험 지역 인클로저 내 온도-민감 부품에 송신하여 상기 온도-민감 부품의 동작을 변경시키도록; 구성됨 ―;을 포함하며,
    상기 제1 동작 신호는 상기 기후 제어 디바이스를 동작시켜 공동 내 제1 온도를 변화시키는 것을 특징으로 하는 제어기.
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