KR102434341B1 - Fume hood wind speed control system using gas sensor - Google Patents

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KR102434341B1 KR1020220011723A KR20220011723A KR102434341B1 KR 102434341 B1 KR102434341 B1 KR 102434341B1 KR 1020220011723 A KR1020220011723 A KR 1020220011723A KR 20220011723 A KR20220011723 A KR 20220011723A KR 102434341 B1 KR102434341 B1 KR 102434341B1
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전종환
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(주) 코아테크코리아
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Abstract

A fume hood wind speed control system according to one embodiment of the present invention comprises: a fume hood having a door on a front surface and an exhaust duct on an upper part; a wind speed sensor detecting a surface wind speed inside the fume hood; a gas sensor detecting concentrations of harmful gases inside the fume hood; a controller controlling the surface wind speed of the fume hood; a blower of which an operation is controlled by the controller; an exhaust damper of which an opening angle is controlled by the controller; and an air supply damper of which an opening angle is controlled by the controller, wherein two or more gas sensors are included, including a basic gas sensor that detects leakage of a basic harmful gas and an additional gas sensor that selects and detects a specific harmful gas, wherein the additional gas sensor is detachable and can be changed according to a type of harmful gas that may occur. The controller sets the surface wind speed, controls the rotation speed of the blower and the opening angle of the exhaust damper and air supply damper such that the surface wind speed detected by the wind speed sensor maintains the set surface wind speed, sets types and hazardous concentrations of two or more harmful gases detected by the basic gas sensor and the additional gas sensor, when the gas sensor detects the harmful gas with concentration equal to or more than the hazardous concentration, controls operations in a forced exhaust state, and when the concentration of the detected harmful gas is higher than the set hazardous concentration, instantly exhausts air by operating the blower at a maximum output and maximizing the opening angle of the exhaust damper, and adjusts the opening angle of the air supply damper to control an amount of external air supplied to the inside of the fume hood to maintain the inside of the fume hood in a negative pressure state. The fume hood wind speed control system quickly discharges harmful gases according to the gas concentration detected by the gas sensor.

Description

가스센서를 이용한 흄후드 풍속 제어 시스템{Fume hood wind speed control system using gas sensor }Fume hood wind speed control system using gas sensor }

본 발명은 흄후드 풍속 제어 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실험실에서 사용되는 흄후드에서 가스센서에 의해 검지되는 가스농도에 따라 조속히 유해가스를 배출할 수 있도록 하는 가스센서를 이용한 흄후드 풍속 제어 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fume hood wind speed control system, and more particularly, a fume hood wind speed control using a gas sensor that allows harmful gases to be discharged promptly according to the gas concentration detected by a gas sensor in a fume hood used in a laboratory. It's about the system.

실험실은 사무실과는 달리 실험으로 인해 발생하는 화학 가스, 생화학적인 위험물 등 유해한 오염 물질을 제거해야 하고 재실자가 쾌적한 분위기에서 근무할 수 있는 공조 시스템을 고려해야 한다.Unlike offices, laboratories must remove harmful pollutants such as chemical gases and biochemical hazards generated by experiments, and consider an air conditioning system that allows occupants to work in a comfortable atmosphere.

일반적으로 흄후드는 유해화학물질을 취급하는 장소나 실험실에 설치되어 인체에 유해한 가스, 악취, 증기 등의 기체를 외부로 강제 배기시켜 쾌적한 실험실 작업환경을 유지하는 필수설비로서, 흄후드는 내부에 작업공간이 형성되도록 작업 플레이트가 구비되고, 전면에는 도어가 상하로 개폐가능하게 구비된다. 상부에는 배기덕트가 구비되어 작업공간에서 발생하는 유해 기체가 배기되도록 되어 있다.In general, a fume hood is an essential facility to maintain a comfortable laboratory work environment by forcibly exhausting gases such as gases, odors, and vapors harmful to the human body to the outside, installed in a place or laboratory handling hazardous chemicals. A work plate is provided so as to form a work space, and a door is provided on the front side to be opened and closed up and down. An exhaust duct is provided at the upper part to exhaust harmful gases generated in the work space.

흄후드의 전면에 구비된 도어를 적절히 개방시킨 상태에서 작업 플레이트에 놓인 실험기구를 이용하여 실험하며, 실험 중에 발생되는 유해 기체는 배기덕트를 통해서 외부로 배기시키면서 작업을 하게 된다. Experiments are conducted using the experimental equipment placed on the work plate with the door provided in the front of the fume hood properly opened, and the work is performed while exhausting harmful gases generated during the experiment to the outside through the exhaust duct.

이 때, 흄후드는 전면 도어의 개폐 면적에 따라 공기의 배기량이 변환되도록 설계하여 도어 개폐에 따른 면풍속이 설정치 이상 또는 이하로 불안전 운전이 될 경우 또는 위험한 가스가 발생할 경우 자동으로 배기량을 조절하여 주는 제어장치가 필요하다.At this time, the fume hood is designed to change the amount of air exhaust according to the opening and closing area of the front door. You need a control device to give it.

후드 샤시의 개구부에 항상 일정한 면풍속(면풍속 = 후드 개구부의 인입풍량 / 개구부 면적)을 유지하여 후드내에서 발생하는 가스, 먼지, 수증기 등을 배기시킴으로써, 오염된 가스가 인체에 미칠 수 있는 유해 성분을 제거하여 실내 작업자의 안정성을 확보한다. 일반적으로 안정성이 확보되는 후드의 면풍속 범위는 0.4 m/s ~ 1 m/s 인데, 이는 면풍속이 0.4 m/s 이하일 때는 배기량이 적어 후드 내의 가스가 실내로 유출될 수 있으며, 1 m/s 이상일 때는 후드 앞의 작업자 및 후드 내부 기기로 인하여 와류가 형성됨으로써 후드 내부의 가스가 실내로 유출되기 때문이다. By maintaining a constant surface wind speed (surface wind speed = intake air volume of the hood opening / opening area) in the opening of the hood chassis, the gas, dust, and water vapor generated in the hood are exhausted. By removing components, the safety of indoor workers is ensured. In general, the range of the surface wind speed of the hood, where stability is ensured, is 0.4 m/s to 1 m/s. This is because, when s or more, a vortex is formed by the operator in front of the hood and the equipment inside the hood, so that the gas inside the hood flows into the room.

따라서, 0.5 m/s 의 면풍속 유지는 후드 내부의 가스를 적절히 배기하여 실험실내 작업자의 안정성을 확보하게 되며 가장 널리 인정된 수치이다. Therefore, maintaining the surface wind speed of 0.5 m/s ensures the safety of the workers in the laboratory by properly evacuating the gas inside the hood, and is the most widely accepted value.

따라서 종래의 흄후드에는 도어의 개폐정도에 따라 가변적으로 배기량을 조절할 수 있는 제어장치를 구비하고, 상기 제어장치에는 도어의 개폐 정도에 따른 개방위치를 감지하는 위치센서, 배기덕트로 배출되는 유해 기체의 풍속을 조절하는 댐퍼, 및 상기 댐퍼의 개방 정도에 따라 배기덕트를 거쳐 배기팬으로 배출되는 풍속을 감지하는 유속센서를 구비하여, 상기 위치센서의 개방위치에 따라 댐퍼의 배출량 및 유속센서로 풍속을 감지 제어하여 배기량을 조절하도록 되어 있다.Therefore, the conventional fume hood is provided with a control device capable of variably adjusting the exhaust amount according to the degree of opening and closing of the door, and the control device includes a position sensor for detecting an open position according to the degree of opening and closing of the door, and harmful gas discharged through the exhaust duct. A damper for controlling the wind speed of It is designed to detect and control the exhaust volume.

이와 같이 종래의 흄후드는 단순히 배기 또는 제어 장치로서 이를 제어하고 있으나, 갑자기 대량의 유해가스가 발생하여 그 농도가 위험 수준에 이르는 경우 대처가 느려 실내로 유입될 수 있는 문제가 발생할 수 있다.As described above, the conventional fume hood simply controls it as an exhaust or control device, but when a large amount of harmful gas is suddenly generated and its concentration reaches a dangerous level, there may be a problem in that the response is slow and may be introduced into the room.

상기한 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the above background art are only for improving the understanding of the background of the present invention, and should not be accepted as acknowledging that they correspond to the prior art already known to those of ordinary skill in the art.

한국 공개특허 제10-2010-0122411호Korean Patent Publication No. 10-2010-0122411

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 실험실에서 사용되는 흄후드에서 가스센서에 의해 검지되는 가스농도에 따라 조속히 유해가스를 배출할 수 있도록 하는 가스센서를 이용한 흄후드 풍속 제어 시스템을 제공하는 데 있다.The present invention has been devised to solve this problem, and an object of the present invention is a fume hood using a gas sensor that allows the harmful gas to be discharged promptly according to the gas concentration detected by the gas sensor in the fume hood used in the laboratory. To provide a wind speed control system.

위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템은 전면에 도어 및 상부에 배기덕트가 구비된 흄후드, 상기 흄후드의 내부에 면풍속을 감지하는 풍속센서, 상기 흄후드 내부에 유해가스의 농도를 검출하는 가스센서, 상기 흄후드의 면풍속을 제어하는 제어기, 상기 제어기의 의해 구동이 제어되는 송풍기, 상기 제어기에 의해 열림각도가 제어되는 배기댐퍼 및 상기 제어기에 의해 열림각도가 제어되는 급기댐퍼를 포함하며,
상기 가스센서는 상기 가스센서는 2개이상을 포함하며, 기본 유해가스 누출여부를 검출하는 기본가스센서와 특정 유해가스를 선택하여 이를 측정하는 추가가스센서를 포함하고, 상기 추가가스센서는 착탈식으로 발생할 수 있는 유해가스의 종류에 따라 변경이 가능하며,
상기 제어기는 면풍속을 설정하고, 풍속센서로 감지되는 면풍속이 상기 설정된 면풍속을 유지하도록 송풍기의 회전속도와 배기댐퍼 및 급기댐퍼의 열림각도를 제어하며,
상기 제어기는 상기 기본가스센서와 추가가스센서에 의해 검출되는 2종 이상의 유해가스의 종류 및 위험농도를 설정하고, 가스센서로부터 위험농도 이상의 유해가스 검출시 강제배기 상태로 제어하며,
상기 검출된 유해가스의 농도가 설정된 위험농도 이상인 경우 송풍기를 최대출력으로 가동하며 배기댐퍼의 열림각도를 최대화하여 순간적으로 배기하며,
상기 검출된 유해가스의 농도가 설정된 위험농도 이상인 경우 상기 급기댐퍼의 열림각도를 조절하여 상기 흄후드 내부로 공급되는 외부 공기량을 제어하여 흄후드 내부를 음압상태로 유지하는 것을 특징으로 한다.
상기 가스 센서는 2개 이상의 가스센서들을 어레이화하여 형성되어, 2종 이상의 가스센서에 의해 획득되는 감지 신호에 따라 2종 이상의 유해가스가 동시에 감지 및 측정되는 것일 수 있다.In order to achieve the above object, a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention is a fume hood having a door on the front and an exhaust duct on the upper side, a wind speed sensor for detecting the surface wind speed inside the fume hood, the fume A gas sensor that detects the concentration of harmful gas inside the hood, a controller that controls the surface wind speed of the fume hood, a blower whose driving is controlled by the controller, an exhaust damper whose opening angle is controlled by the controller, and the controller It includes a supply air damper whose opening angle is controlled,
The gas sensor includes two or more of the gas sensors, a basic gas sensor for detecting whether a basic harmful gas leaks, and an additional gas sensor for selecting and measuring a specific harmful gas, the additional gas sensor is detachable It can be changed according to the type of harmful gas that may be generated.
The controller sets the surface wind speed, and controls the rotational speed of the blower and the opening angle of the exhaust damper and the supply air damper so that the surface wind speed sensed by the wind speed sensor maintains the set surface wind speed,
The controller sets the type and dangerous concentration of two or more types of harmful gases detected by the basic gas sensor and the additional gas sensor, and controls the forced exhaust state when a harmful gas of a hazardous concentration or higher is detected from the gas sensor,
When the concentration of the detected harmful gas is higher than the set dangerous concentration, the blower is operated at the maximum output and the opening angle of the exhaust damper is maximized to instantaneously exhaust,
When the concentration of the detected harmful gas is greater than or equal to the set dangerous concentration, the amount of external air supplied to the inside of the fume hood is controlled by adjusting the opening angle of the supply air damper to maintain the inside of the fume hood in a negative pressure state.
The gas sensor may be formed by arranging two or more gas sensors, so that two or more types of harmful gases are simultaneously detected and measured according to a detection signal obtained by the two or more types of gas sensors.

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본 발명에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the fume hood wind speed control system according to the present invention, there are the following effects.

첫째, 인체에 노출되면 치명적인 유해가스가 일정농도 이상 발생하는 경우 강제배기를 통하여 실내에 유입될 수 있는 상황을 차단할 수 있다.First, it is possible to block a situation that can be introduced into the room through forced exhaust when a fatal harmful gas is generated over a certain concentration when exposed to the human body.

둘째, 면풍속을 일정하게 유지하면서도 순간적으로 발생할 수 있는 사고에 자동으로 대처하는 것이 가능하다.Second, it is possible to automatically respond to accidents that may occur instantaneously while maintaining a constant surface wind speed.

셋째, 자주 발생하는 유해가스에 해당하는 농도센서를 교체하면서 설치하여 이를 적용함으로써 유해가스 별로 강제배기 농도를 설정하고 이를 관리하는 것이 가능하다.Third, it is possible to set and manage the concentration of forced exhaust for each noxious gas by installing and applying the concentration sensor corresponding to the frequently occurring noxious gas while replacing it.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템을 나타낸 단면도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 제어보드를 포함한 블록도를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 면풍속 제어단계(송풍기)를 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 면풍속 제어단계(댐퍼)를 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 강제배기단계를 나타낸 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 강제배기상태를 나타낸 개략도이다.1 is a view showing a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view showing a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a block diagram including a control board of the fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a surface wind speed control step (blower) of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a surface wind speed control step (damper) of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a forced exhaust step of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.
7 is a schematic diagram showing a forced exhaust state of the fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention.

여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is for the purpose of referring to specific embodiments only, and is not intended to limit the invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. The meaning of "comprising," as used herein, specifies a particular characteristic, region, integer, step, operation, element and/or component, and other specific characteristic, region, integer, step, operation, element, component, and/or group. It does not exclude the existence or addition of

다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined otherwise, all terms including technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Commonly used terms defined in the dictionary are additionally interpreted as having a meaning consistent with the related art literature and the presently disclosed content, and unless defined, are not interpreted in an ideal or very formal meaning.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a fume hood wind speed control system according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템을 나타낸 도면이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템을 나타낸 단면도이다. 도 3는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 제어보드를 포함한 블록도를 나타낸 도면이다. 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템은 흄후드(10), 제어보드(20), 풍속센서(30), 배기댐퍼(40), 송풍기(50), 가스센서(60) 급기댐퍼(70)를 포함한다.1 is a view showing a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view showing a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. 3 is a view showing a block diagram including a control board of the fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. 1 to 3, the fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention includes a fume hood 10, a control board 20, a wind speed sensor 30, an exhaust damper 40, and a blower. (50), the gas sensor (60) includes an air supply damper (70).

흄후드(10)는 유해화학물질을 취급하는 장소나 실험실에 설치되어 사용자에 유해 가스를 외부로 배기시켜 쾌적한 실험실 작업환경을 유지하게 되며, 상기 흄후드는 내부에 작업공간이 형성되고, 전면에는 슬라이딩 도어가 상하로 개폐되게 구비되며, 후방 상부에는 배기덕트가 구비된다. 슬라이딩 도어는 제어기를 통하여 슬라이딩 도어 콘트롤러를 통해 자동으로 개폐될 수 있다. The fume hood 10 is installed in a place or laboratory handling hazardous chemicals to exhaust harmful gases to the outside to maintain a comfortable laboratory work environment. The sliding door is provided to open and close up and down, and an exhaust duct is provided at the rear upper part. The sliding door may be automatically opened and closed through the sliding door controller through the controller.

제어보드(20)는 흄후드의 내부 면풍속을 제어하게 되며 제어동작에 필요한 알고리즘이 저장되는 메모리(23), 메모리에 저장되어 있는 알고리즘으로 제어 동작하는 마이크로프로세서를 포함하는 제어부(22), 기준 면풍속 및 유해 가스 위험농도 등을 입력하기 위한 입력부(24), 상기 입력부를 통하여 입력된 정보, 흄후드의 내부 상태를 표시하는 디스플레이부(21)를 구비한다. 입력부를 통하여 입력되는 정보는 면풍속 뿐만 아니라 유해가스의 위험농도도 해당된다. The control board 20 controls the internal surface wind speed of the fume hood, and a memory 23 in which an algorithm necessary for a control operation is stored, a control unit 22 including a microprocessor that controls and operates with the algorithm stored in the memory, a reference It includes an input unit 24 for inputting a surface wind speed and a hazardous concentration of harmful gases, and a display unit 21 for displaying information input through the input unit and an internal state of the fume hood. The information input through the input unit corresponds not only to the surface wind speed but also to the dangerous concentration of harmful gas.

본 발명에 따른 제어 시스템은 자동으로 구동하게 되나, 필요에 따라 수동모드로 작동하는 것도 가능하다. 제어부는 기본적으로 배기댐퍼와 송풍기를 제어하여 면풍속을 제어하게 된다. 예를 들면, 모터에 연결된 인버터주파수를 제어하여 모터의 회전속도를 제어하게 되며 이에 따라 송풍기(50)를 제어하게 된다. 배기댐퍼(40)의 경우 열림각도를 조절하여 풍량을 조절하게 된다.The control system according to the present invention is operated automatically, but it is also possible to operate in a manual mode if necessary. The control unit basically controls the exhaust damper and the blower to control the surface wind speed. For example, the frequency of the inverter connected to the motor is controlled to control the rotation speed of the motor, and accordingly, the blower 50 is controlled. In the case of the exhaust damper 40, the air volume is adjusted by adjusting the opening angle.

제어부(22)는 유해가스의 농도가 위험농도 이상인 경우에는 강제배기상태로 흄후드(10)를 제어한다. 강제배기상태는 내부의 유해 가스가 실험실로 유출되는 것을 방지하고 바로 배출하기 위한 것이다. 예를 들면, 강제배기상태에서는 디스플레이부(21)로 위험경고를 알리고, 송풍기(50)와 배기댐퍼(40)를 조절하여 최대로 내부 공기를 배기덕트를 통하여 외부로 배출하게 된다. 이때, 제어부(22)와 연결된 슬라이딩 도어 컨트롤러(80)를 통하여 슬라이딩 도어(11)를 닫힘 상태로 변경하고 이에 따라 발생할 수 있는 와류를 방지하지 위해 급기댐퍼(70)를 제어하여 흄후드(10) 내부에 외부공기를 공급하게 된다. 이때, 흄후드(10) 내부의 압력을 음압상태로 유지하도록 급기댐퍼(70)를 조절하게 되면 실험실로 유해 가스가 배출되는 것을 방지할 수 있다.The control unit 22 controls the fume hood 10 in a forced exhaust state when the concentration of the harmful gas is greater than or equal to the dangerous concentration. The forced exhaust state is to prevent the internal harmful gas from leaking into the laboratory and to immediately discharge it. For example, in the forced exhaust state, a danger warning is notified to the display unit 21 , and the blower 50 and the exhaust damper 40 are adjusted to discharge the internal air to the outside through the exhaust duct to the maximum. At this time, the fume hood 10 by controlling the supply air damper 70 to change the sliding door 11 to the closed state through the sliding door controller 80 connected to the control unit 22 and to prevent a vortex that may occur accordingly. External air is supplied to the inside. At this time, if the supply air damper 70 is adjusted to maintain the pressure inside the fume hood 10 in a negative pressure state, it is possible to prevent the harmful gas from being discharged into the laboratory.

풍속센서(30)는 흄후드의 내부에 설치되어 내부의 면풍속을 측정하게 되며, 감지된 면풍속은 제어부(22)에 입력하게 된다.The wind speed sensor 30 is installed inside the fume hood to measure the surface wind speed inside, and the sensed surface wind speed is input to the control unit 22 .

배기댐퍼(40)는 흄후드(10)의 배기덕트(12)에 결합되는 배기관에 결합되어 제어부(22)의 제어신호에 의해 구동하면서 열림각도를 조절하고, 조절된 열림각도는 제어부(22)로 전송할 수 있다. 다양한 방식으로 제어하는 것이 가능하며, 배기댐퍼(40)의 각도를 제어하는 것이면 어떤 방식이던지 적용하는 것이 가능하다. 특히 배기댐퍼(40)에서는 역류현상을 방지하는 체크댐퍼가 사용될 수 도 있다.The exhaust damper 40 is coupled to the exhaust pipe coupled to the exhaust duct 12 of the fume hood 10 to adjust the opening angle while driving by the control signal of the control unit 22, and the adjusted opening angle is the control unit 22 can be sent to It is possible to control in various ways, and it is possible to apply any method as long as the angle of the exhaust damper 40 is controlled. In particular, in the exhaust damper 40, a check damper for preventing a backflow phenomenon may be used.

송풍기(50)는 흄후드(10)의 유해 가스를 흡입하여 외부로 대출하게 되며, 송풍기(50)는 흄후드(10)의 배기덕트(12)에 결합되는 배기관에 결합되어 제어부(22)의 제어신호에 의하여 송풍속도가 조절 구동되는 인버터와 팬모터로 구비될 수 있다.The blower 50 sucks the harmful gas of the fume hood 10 and lends it to the outside, and the blower 50 is coupled to the exhaust pipe coupled to the exhaust duct 12 of the fume hood 10 and the control unit 22 It may be provided with an inverter and a fan motor in which the blowing speed is controlled and driven by a control signal.

가스센서(60)는 흄후드(10)의 내부에 설치되어 내부에 발생되는 유해가스의 농도를 측정할 수 있다. 가스센서(60)는 2개 이상이 장착될 수 있으며, 기본적으로 가장 다양한 유해가스를 검출할 수 있는 기본가스센서(61)와 특정 유해가스를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 추가가스센서(62)를 포함할 수 있다. 본 발명에서 가스센서(60)는 제어부(22)와 연결되어 측정된 가스의 종류 및 농도를 전달할 수 있다. 이는 제어보드(20)에 설치되는 디스플레이부(21)를 통하여 작업자가 실시간으로 확인하는 것이 가능하다. The gas sensor 60 may be installed inside the fume hood 10 to measure the concentration of harmful gas generated therein. Two or more gas sensors 60 may be mounted, basically, a basic gas sensor 61 capable of detecting the most diverse harmful gases and an additional gas sensor 62 capable of more precisely measuring a specific harmful gas. may include. In the present invention, the gas sensor 60 may be connected to the controller 22 to transmit the type and concentration of the measured gas. It is possible for the operator to check in real time through the display unit 21 installed on the control board 20 .

이때, 추가가스센서(62)는 착탈식으로 설치하여 사용하는 실험기기 및 실험 시약에 따라 발생될 수 있는 유해가스의 종류에 따라 변경하는 것도 가능하다.At this time, the additional gas sensor 62 may be installed in a detachable manner and may be changed according to the type of harmful gas that may be generated depending on the experimental equipment and the experimental reagent used.

한편, 이러한 가스센서(60)는 다수의 가스센서들을 어레이화하여 이를 측정하는 것도 가능하다. 이와 같은 가스센서를 어레이화하여 감지신호를 획득하고, 이를 패턴인식 기술과 같은 해석기술을 이용하게 되면 유해가스의 종류를 분석하는 것도 가능하다. 가스센서 어레이는 감지물질, 동작온도 등이 다른 독립적인 여러 가스센서의 조합을 통해 구현되며 후드안에 존재하는 다종의 유해가스를 동시에 감지 및 측정하는 것이 가능하다.On the other hand, the gas sensor 60 is also possible to measure it by arraying a plurality of gas sensors. If such a gas sensor is arrayed to obtain a detection signal and an analysis technology such as a pattern recognition technology is used for it, it is also possible to analyze the type of harmful gas. The gas sensor array is implemented through a combination of several independent gas sensors with different sensing materials and operating temperatures, and it is possible to simultaneously detect and measure various types of harmful gases present in the hood.

흡기댐퍼(70)는 일정하게 흄후드(10) 내부에 외부공기를 공급하기 위한 것으로 흄후드(10) 전면 슬라이딩 도어(11)의 윗부분에 설치될 수 있다. 흡기댐퍼(70)는 흄후드의 전면부에 설치된 바이패스 그릴에 설치되어 제어부(22)의 제어신호에 의해 구동하면서 열림각도를 조절하고, 조절된 열림각도는 제어부(22)로 전송할 수 있다. 다양한 방식으로 제어하는 것이 가능하며, 댐퍼의 각도를 제어하는 것이면 어떤 방식이던지 적용하는 것이 가능하다. 슬라이딩 도어(11)가 닫힐 때, 외부공기가 공급되면 이 부분으로 공기가 유입되어 후드 내부에서 발생하는 와류를 감소시켜 기류의 안정성을 유지시킨다. 흡기댐퍼(70)는 유해 가스 농도가 위험농도 이상인 경우 열림각도를 조절하여 강제배기상태에서 흄후드 내부의 음압상태를 유지하면서도 와류가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능하다.The intake damper 70 is for constantly supplying external air to the inside of the fume hood 10 , and may be installed above the front sliding door 11 of the fume hood 10 . The intake damper 70 may be installed on the bypass grill installed on the front part of the fume hood to adjust the opening angle while driving by the control signal of the control unit 22 , and the adjusted opening angle may be transmitted to the control unit 22 . It is possible to control it in various ways, and it is possible to apply any method as long as the angle of the damper is controlled. When the sliding door 11 is closed, when external air is supplied, air flows into this part to reduce the vortex generated inside the hood, thereby maintaining the stability of the airflow. The intake damper 70 can prevent vortex from occurring while maintaining the negative pressure inside the fume hood in the forced exhaust state by adjusting the opening angle when the concentration of the harmful gas is greater than or equal to the dangerous concentration.

도 4은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 면풍속 제어단계(송풍기)를 나타낸 순서도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 내부에 설치된 풍속센서를 통하여 제어부는 내부의 면풍속 정보를 얻게 된다(S100). 제어부에서는 풍속값이 기 설정된 기준값인지 여부를 판단하게 된다(S110). 이때 풍속값이 범위 밖이라고 판단하면 메모리에 저장된 알고리즘을 통하여 송풍기의 모터 속도를 제어하게 된다(S130). 이 때 계속적으로 풍속센서를 통하여 면풍속도의 변화를 감지하게 되며 이를 통하여 다시 S110 단계를 수행하게 되며, 측정된 풍속값이 기준범위 내인 경우에는 송풍기의 제어 설정을 유지하여 면풍속을 유지하게 된다.4 is a flowchart illustrating a surface wind speed control step (blower) of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. As shown in Fig. 4, the control unit obtains the surface wind speed information inside through the wind speed sensor installed inside (S100). The control unit determines whether the wind speed value is a preset reference value (S110). At this time, if it is determined that the wind speed value is outside the range, the motor speed of the blower is controlled through an algorithm stored in the memory (S130). At this time, the change in the surface wind speed is continuously detected through the wind speed sensor, and step S110 is performed again through this. If the measured wind speed value is within the reference range, the control setting of the blower is maintained to maintain the surface wind speed.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 면풍속 제어단계(송풍기)를 나타낸 순서도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 설치된 풍속센서를 통하여 제어부는 내부의 면풍속 정보를 얻게 된다(S200). 제어부에서는 풍속값이 기 설정된 기준값인지 여부를 판단하게 된다(S210). 이때 풍속값이 범위 밖이라고 판단하면 메모리에 저장된 알고리즘을 통하여 배기댐퍼의 열림각도를 제어하게 된다(S230). 이 때 계속적으로 풍속센서를 통하여 면풍속도의 변화를 감지하게 되며 이를 통하여 다시 S210 단계를 수행하게 되며, 측정된 풍속값이 기준범위 내인 경우에는 배기댐퍼의 제어 설정을 유지하여 면풍속을 유지하게 된다.5 is a flowchart illustrating a surface wind speed control step (blower) of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5 , the control unit obtains information on the surface wind speed through the wind speed sensor installed therein ( S200 ). The control unit determines whether the wind speed value is a preset reference value (S210). At this time, if it is determined that the wind speed value is out of the range, the opening angle of the exhaust damper is controlled through an algorithm stored in the memory (S230). At this time, the change in the surface wind speed is continuously detected through the wind speed sensor, and step S210 is performed again through this. If the measured wind speed value is within the reference range, the control setting of the exhaust damper is maintained to maintain the surface wind speed. .

송풍기와 배기댐퍼를 별도로 설명하고 있지만, 본 발명에 따른 실시예에서는 송풍기와 배기댐퍼는 복합적으로 운행하게 된다. 따라서, 각 변수에 따라 최적의 운영상태를 제어부를 통하여 유지하게 된다.Although the blower and the exhaust damper are separately described, in the embodiment according to the present invention, the blower and the exhaust damper operate in a complex manner. Accordingly, an optimal operating state is maintained through the control unit according to each variable.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 강제배기단계를 나타낸 순서도이다. 도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템의 강제배기상태를 나타낸 개략도이다. 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같은 본 발명에 의한 흄후드 풍속 제어 시스템에서는 유해 가스의 위험농도를 설정할 수 있고 가스 센서를 통하여 이를 검출하고 강제배기상태로 운영할 수 있다.6 is a flowchart illustrating a forced exhaust step of a fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. 7 is a schematic diagram showing a forced exhaust state of the fume hood wind speed control system according to an embodiment of the present invention. In the fume hood wind speed control system according to the present invention as shown in FIGS. 6 and 7 , it is possible to set a dangerous concentration of harmful gas, detect it through a gas sensor, and operate it in a forced exhaust state.

우선, 가스센서를 통하여 흄후드 내부의 유해가스의 존부 및 농도를 측정하게 된다(S300). 제어부를 통하여 기 설정된 위험농도값과 비교하여 위험농도 값 이상인지 여부를 판단하게 된다(S310). 이 때 위험농도값보다 측정값이 작을 경우에는 통상적인 운영방식에 따라 설정이 유지되며(S320), 면풍속을 일정하게 유지하면서 운영하게 된다. 그러나, 측정된 유해가스의 농도가 위험농도 기준값 이상인 경우에는 강제배기상태로 운영하게 된다. 우선 송풍을 최대로 운영하고 배기댐퍼의 상태로 최대로 열어 가능한한 빠른 시간내에 유해가스를 외부로 배출한다(S330). 이 때, 제어부는 도어 콘트롤러를 이용하여 슬라이딩 도어를 차단하여 실험실 내부로 유해가스가 유출되는 것을 방지한다(S340). 슬라이딩 도어가 닫히는 경우에는 와류가 발생할 수 있고, 유해가스가 누출될 수 있으므로 급기댐퍼를 제어하여 내부가 음압을 형성하면서도, 와류가 발생하지 않도록 제어한다(S350). 유해가스가 위험농도값 이상의 경우에는 즉각적으로 이를 배출하도록 하며, 가스센서에 의해 측정된 유해 가스 농도값이 위험농도값보다 작은 경우에는 기존의 면풍속 유지 상태로 운영하게 된다.First, the presence and concentration of harmful gas inside the fume hood is measured through the gas sensor (S300). It is compared with a preset dangerous concentration value through the control unit to determine whether it is greater than or equal to the dangerous concentration value (S310). At this time, if the measured value is smaller than the dangerous concentration value, the setting is maintained according to the normal operation method (S320), and the operation is performed while maintaining the surface wind speed constant. However, if the measured concentration of harmful gas is higher than the dangerous concentration standard value, it is operated in the forced exhaust state. First, the blower is operated to the maximum and the exhaust damper is opened to the maximum to discharge the harmful gas to the outside as soon as possible (S330). At this time, the control unit blocks the sliding door using the door controller to prevent the harmful gas from leaking into the laboratory (S340). When the sliding door is closed, a vortex may occur and noxious gas may leak. Therefore, the supply air damper is controlled to form a negative pressure inside and control so that a vortex does not occur (S350). If the harmful gas exceeds the dangerous concentration value, it is immediately discharged. If the harmful gas concentration value measured by the gas sensor is smaller than the dangerous concentration value, the existing surface wind speed is maintained.

이와 같이 본 발명에 따르면, 첫째, 인체에 노출되면 치명적인 유해가스가 일정농도 이상 발생하는 경우 강제배기를 통하여 실내에 유입될 수 있는 상황을 차단할 수 있다. 둘째, 면풍속을 일정하게 유지하면서도 순간적으로 발생할 수 있는 사고에 자동으로 대처하는 것이 가능하다. 셋째, 자주 발생하는 유해가스에 해당하는 농도센서를 교체하면서 설치하여 이를 적용함으로써 유해가스 별로 강제배기 농도를 설정하고 이를 관리하는 것이 가능하다.As described above, according to the present invention, first, when exposed to the human body, when a fatal harmful gas is generated over a certain concentration, it is possible to block a situation in which it can be introduced into the room through forced exhaust. Second, it is possible to automatically respond to accidents that may occur instantaneously while maintaining a constant surface wind speed. Third, it is possible to set and manage the concentration of forced exhaust for each noxious gas by installing and applying the concentration sensor corresponding to the frequently occurring noxious gas while replacing it.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can realize that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. you will be able to understand

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

10: 흄후드 11: 슬라이딩 도어
12: 배기덕트 20: 제어보드
21: 디스플레이부 22: 제어부
23: 메모리 24: 입력부
30: 풍속센서 40: 배기댐퍼
50: 송풍기 60: 가스센서
61: 기본가스센서 62: 추가가스센서
70: 급기댐퍼 80: 슬라이딩 도어 컨트롤러10: fume hood 11: sliding door
12: exhaust duct 20: control board
21: display unit 22: control unit
23: memory 24: input
30: wind speed sensor 40: exhaust damper
50: blower 60: gas sensor
61: basic gas sensor 62: additional gas sensor
70: supply air damper 80: sliding door controller

Claims (6)

전면에 도어 및 상부에 배기덕트가 구비된 흄후드;
상기 흄후드의 내부에 면풍속을 감지하는 풍속센서;
상기 흄후드 내부에 유해가스의 농도를 검출하는 가스센서;
상기 흄후드의 면풍속을 제어하는 제어기;
상기 제어기의 의해 구동이 제어되는 송풍기;
상기 제어기에 의해 열림각도가 제어되는 배기댐퍼; 및
상기 제어기에 의해 열림각도가 제어되는 급기댐퍼를 포함하며,
상기 가스센서는 2개이상을 포함하며, 기본 유해가스 누출여부를 검출하는 기본가스센서와 특정 유해가스를 선택하여 이를 측정하는 추가가스센서를 포함하고, 상기 추가가스센서는 착탈식으로 발생할 수 있는 유해가스의 종류에 따라 변경이 가능하며,
상기 제어기는 면풍속을 설정하고, 풍속센서로 감지되는 면풍속이 상기 설정된 면풍속을 유지하도록 송풍기의 회전속도와 배기댐퍼 및 급기댐퍼의 열림각도를 제어하며,
상기 제어기는 상기 기본가스센서와 추가가스센서에 의해 검출되는 2종 이상의 유해가스의 종류 및 위험농도를 설정하고, 가스센서로부터 위험농도 이상의 유해가스 검출시 강제배기 상태로 제어하며,
상기 검출된 유해가스의 농도가 설정된 위험농도 이상인 경우 송풍기를 최대출력으로 가동하며 배기댐퍼의 열림각도를 최대화하여 순간적으로 배기하며,
상기 검출된 유해가스의 농도가 설정된 위험농도 이상인 경우 상기 급기댐퍼의 열림각도를 조절하여 상기 흄후드 내부로 공급되는 외부 공기량을 제어하여 흄후드 내부를 음압상태로 유지하는 것을 특징으로 하는 흄후드 풍속 제어 시스템.
a fume hood equipped with a door on the front and an exhaust duct on the top;
a wind speed sensor for detecting a surface wind speed inside the fume hood;
a gas sensor for detecting the concentration of harmful gas inside the fume hood;
a controller for controlling the surface wind speed of the fume hood;
a blower whose driving is controlled by the controller;
an exhaust damper whose opening angle is controlled by the controller; and
and an air supply damper whose opening angle is controlled by the controller,
The gas sensor includes two or more, and includes a basic gas sensor for detecting whether a basic harmful gas leaks, and an additional gas sensor for selecting and measuring a specific harmful gas, and the additional gas sensor is removable. It can be changed according to the type of gas,
The controller sets the surface wind speed, and controls the rotational speed of the blower and the opening angle of the exhaust damper and the supply air damper so that the surface wind speed sensed by the wind speed sensor maintains the set surface wind speed,
The controller sets the type and dangerous concentration of two or more types of harmful gases detected by the basic gas sensor and the additional gas sensor, and controls the forced exhaust state when a harmful gas of a hazardous concentration or higher is detected from the gas sensor,
When the concentration of the detected harmful gas is higher than the set dangerous concentration, the blower is operated at the maximum output and the opening angle of the exhaust damper is maximized to instantaneously exhaust,
Fume hood wind speed, characterized in that when the concentration of the detected harmful gas is greater than or equal to a set dangerous concentration, the opening angle of the supply air damper is controlled to control the amount of external air supplied into the fume hood to maintain the inside of the fume hood in a negative pressure state. control system.
 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 가스 센서는 2개 이상의 가스센서들을 어레이화하여 형성되어, 2종 이상의 가스센서에 의해 획득되는 감지 신호에 따라 2종 이상의 유해가스가 동시에 감지 및 측정되는 것을 특징으로 하는 흄후드 풍속 제어 시스템.
The method according to claim 1,
The gas sensor is formed by arraying two or more gas sensors, and the fume hood wind speed control system, characterized in that two or more kinds of harmful gases are simultaneously detected and measured according to the detection signals obtained by the two or more kinds of gas sensors.
 삭제delete 삭제delete
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