KR20000059532A - 환풍기 작동제어기 - Google Patents

Abstract

가. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

본 발명은 설정된 온도를 유지하기 위한 환풍기를 자동적으로 속도를 조절 할 수 있게 하고, 이상의 유무를 스스로 감지·판단하고 경보장치를 통해 외부에 알림으로서 사고를 사전에 예방할 수 있도록 한 제어기에 관한 것이다.

나. 고안이 해결하려는 기술적 과제.

종래의 환풍기 작동 제어기는 스위치의 간단한 ON-OFF작동으로 환풍기의 작동을 조작하도록 되어 있기 때문에 온도의 폭증과 폭락이 잦은 곳에서는 순간적인 온도의 하락을 기대하기 어렵기 때문에 일정 온도의 유지가 힘든 단점이 있다.

또한 여러 개의 환풍기를 사용할 경우 각각의 환풍기에 제어기를 장착해야하는 단점이 있다.

또한 환풍기의 작동 상태를 점검하기 위해서는 각각의 환풍기를 모두 점검해야 하는 단점이 있다.

다. 고안의 해결방법의 요지.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 온도에 따라 자동적으로 환풍기의 속도를 조절하고, 환풍기의 비정상적인 동작시 이상의 유무와 어떤 기능에 문제가 발생되었는지를 판단학 수 있도록 마이크로 프로세서와 소프트웨어를 이용하여 제어기를 구성하여, 최대 4개의 환풍기를 연동 적으로 제어하기 위한 제어방법을 제공함에 있다.

라. 고안의 중요한 용도

환풍기 작동 제어/모니터.

Description

환풍기 작동 제어기 {Fan tray controller}

본 발명은 일정 온도를 유지하기 위하여 환풍기의 속도를 제어하고, 환풍기의 작동에 이상의 유무를 스스로 감지·판단하고 경보장치를 통해 외부에 알림으로서 사고를 사전에 예방할 수 있도록 한 제어기에 관한 것이다.

종래의 환풍기 작동 제어기는 스위치의 간단한 ON-OFF작동으로 환풍기의 작동을 조작하도록 되어 있기 때문에 온도의 폭증과 폭락이 잦은 곳에서는 순간적인 온도의 하락을 기대하기 어렵기 때문에 일정 온도의 유지가 힘든 단점이 있다.

또한 여러개의 환풍기를 사용할 경우 각각의 환풍기에 제어기를 장착해야하는 단점이 있다.

또한 환풍기의 작동 상태를 점검하기 위해서는 각각의 환풍기를 모두 점검해야 하는 단점이 있다.

본 말명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 온도에 따라 자동적으로 환풍기의 속도를 조절하면서 온도를 유지하고, 환풍기의 비정상적인 동작시 이상의 유무와 어떤 기능에 문제가 발생되었는지를 감지·판단하고 외부에 알람 및 경고등을 통해서 통보할 수 있도록 마이크로 프로세서와 소프트웨어를 이용하여 제어기를 구성하여, 최대 4개의 환풍기를 연동적으로 제어하기 위한 제어방법을 제공함에 있다.

도1은 제어기의 기능별 구성도

도2는 제어기의 물리적 구성도

도3은 전동기 감지 흐름도

도4는 전동기 동작 검사의 흐름도

도5내지 도9는 환풍기 제어의 흐름도

〈도면의주요부분에대한부호의설명〉

1: 직류전압전동기 2: 써미스터(Thermistor)

3: 환풍기 속도 제어부 4: PWM 발생부

5: 전력스위치 블록 6: 점퍼 핀

7: 환풍기 관찰부 8: 알람 제어부

9: LED 10: 스피커

11: 에러-인 램프 12: 에러-아웃 램프

110,111,112,113: 1(직류전압전동기) 120,121,122,123: 전류 검출기

130: 전력 변환기 140: 마이크로 프로세서

150: 가변저항기

이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 설명과 각 도면에 대하여 설명하기로 한다. 우선, 각 도면을 설명함에 있어 각각 대칭되는 부분에 대한 도면 부호는 생략하는 것으로 한다.

도1과 도2는 본 발명의 구성을 나타낸 것으로 기계적인 구성을 나타내며, 도3내지 도6은 기계작동을 위한 제어 프로그램의 흐름도 이다.

도1에 도시된 바와 같이 본 고안의 구성은 직류전압용 전동기(1)는 영구 자석을 사용하기 때문에 전원 전압에 거의 비례하여 속도가 변화한다. 따라서 온도에 따라서 저항이 변화(감속)하는 써미스터(Thermistor)(2)를 사용하여 온도에 따라 전압의 변화를 형성하도록 구성하였다.

또한 환풍기 속도 조절부(3)는 마이크로 프로컴퓨터에 여러 가지 상황에 따른 변화 값(하한 온도 값, 상한 온도 값 및 위험 온도 값)을 모드(Mode)1∼4에 미리 입력하여 상황에 따라 점퍼 핀(6)을 이용하여 모드(Mode)를 사용장소의 상황에 따라 선택하여 사용이 가능하도록 구성하였다.

또한 써미스터(Thermistor)(2)를 사용하여 측정된 전압을 아나로그-디지털 변환기를 사용하여 마이크로 컴퓨터에 입력되기 때문에 0.1볼트의 전압의 차에도 비교적 정확한 온도의 측정이 가능하다. 또한 아날로그-디지털 변환기를 통해 입력받은 자료를 알람 제어부(8)에서 분석하여 현재 온도의 이상유무를 발광 다이오드(9)와 스피커(10) 및 에러-인(error-in)램프(11), 에러-아웃 (error-out) (12)램프를 사용하여 외부에 알리도록 제어하는 기능을 한다.

또한 환풍기 속도 제어기(3)는 PWM 발생부(4)의 듀티-레티오(duty-ratio) 결정에 필요한 값을 전달한다. 이 듀티-레티오는 전원 전압과, 목적하는 출력 전압과 관계있는 값으로서 PWM파형으로 전력스위치 블록(5)으로 전달된다.

전력스위치 블록(5)은 전력의 낭비없이 12∼48볼트의 전압을 6∼12볼트의 환풍기 모터(1)의 구동용 전력으로 변환하도록 구성되어 있다.

저항(13)을 이용하여 저항(13)에 흐르는 전류는 전압차를 유발시키는데 여기서 생기는 전압차를 이용하여 환풍기 관찰부(7)에 저항(13)에서 미리 측정하여 저장된 전동기의 내부파라미터를 이용하여 환풍기 모터(1)의 상태를 감지하도록 구성하였다. 따라서 전동기의 속도, 측정된 전류, 계산된 전압 값은 알람 제어부(8)에 입력되어 환풍기의 이상 유무를 사용자에게 시각/청각으로 알려준다.

도2는 본 발명의 물리적인 구성도로서, 전동기(110,111,112,113) 4개를 연동적으로 제어하도록 구성된 것으로 각각의 전동기에 직렬로 연결된 전류검출기(120,121,122,123)를 사용하여 전동기를 제어하기 위한 데이터를 얻고, 마이크로 프로세서를 이용하여 각각의 전류검출기(120,121,122,123)에서 얻어진 데이터를 도3내지 도9의 처리순서에 의해 각각의 전동기(110,111,112,113)들의 상태를 점검하고 이상유무를 시각/청각으로 외부에 알리도록 구성하였다.

또한 각각의 전동기들(110,111,112,113)은 서로가 병렬로 연결되도록 구성하였기 때문에 사용할 전동기의 개수는 1개에서 4개까지 사용이 가능하다.

전력변환기(130)에 의해서 전원 전압을 12∼48볼트 사이에서 제한없이 사용이 가능하도록 구성하였다.

또한 포텐쇼미터(150)를 사용하여 전동기가 전원의 변화에 따라서 변화하는지를 검사할 수 있게 구성하였다.

도3내지 도9는 도2의 마이크로 프로세서에서 데이터를 처리하는 순서로서 먼저 도3은 전동기 감지기의 흐름도로서 마이크로 프로세서에 입력된 전류값이 최소값보다 작은가를 판단(1단계)하여 작으면 전동기가 존재하지 않음을 나타내는 신호를 발생하고, 작지 않으면 다시 최대값과 비교(2단계)하여 전동기의 정상 작동과 오 동작을 판단하여 신호를 출력한다.

도4는 전동기 동작 검사 흐름도로서 전동기 감지 시스템의 출력을 받아서 전동기가 연결된 상태인지 단선 상태인지를 판단(3단계)하고, 전류 값을 최소 값과 비교(4단계), 다시 처음 입력 전류 값과 비교(5단계)하여 작동 상태를 확인한다.

도5∼도9는 본 발명의 환풍기 제어의 전체적인 흐름으로서 처음 전원으로 12볼트를 인가하면 B단계에서 점퍼 핀에 의한 모드를 읽어들임으로서 온도의 최소 값과 최대 값 그리고 알람 온도를 설정한다. C단계에서 초기화하고 D단계에서 전동기 속도비율을 ??팅 한다. E단계에서 도3의 순서를 차례로 실행하여 모든 전동기를 감지한다. 도6은 온도 검출 부를 통한 온도 입력 값을 판단하고 알람여부를 판단하고 도7은 온도 입력 값을 판단하여 전동기의 속도를 조절한다. 도8은 도4의 순서에 의해서 모든 전동기를 점검한다. 도9는 도5∼도8까지의 순서에 의해서 결과로 출력된 데이터를 판단(6단계)하여 각 전동기의 상태를 파악하도록 구성하였다.

본 발명은 최대 4개의 환풍기의 속도를 제어하고, 감지하는 기기로 환풍기가 부착될 장소에 적합하게 설정된 온도를 유지하기 위하여, 환풍기의 속도를 조절함으로서 동작과 정지를 반복하는 환풍기보다 효율적으로 온도 유지가 가능하다.

또한 12볼트나 48볼트의 전원 전압에서도 전동기의 교환 없이 동작이 가능하다.

또한 시스템의 오류 상태를 검지하여 알람을 울리는 경우 사용자에게 가능한 자세한 정보를 제공하면 그 고장 수리, 부품 교체등이 원활하고 유지 보수의 시간단축은 물론 인건비의 절감 등 여러 가지 효과가 있다.

Claims (5)

1. 직류전압용 전동기(1)와 전류검출기(120,121,122,123)로 환풍기의 속도 제어와 상태를 감지하여 설정된 온도를 유지하도록 한 것을 특징으로 하는 환풍기 작동 제어기.
2. 제 1항에 있어서, 환풍기의 속도 제어와 감지를 위해서 각종 정보를 마이크로 프로세서의 메모리(ROM)에 저장하고 전류검출기(120∼123)를 통해 마이크로 프로세서로 입력되는 자료를 메모리의 데이터와 비교/실행하면서 각각의 전동기(1)를 제어/감지하는 것을 특징으로 하는 환풍기 작동 제어기.
3. 제 2항에 있어서, 각종 정보를 상황별로 분류, 모드(Mode)를 설정하여 마이크로 프로세서의 메모리에 저장하고 점퍼 핀(6)을 사용하여 사용 용도에 맞게 설정하도록 한 것을 특징으로 하는 환풍기 작동 제어기.
4. 제 2항에 있어서, 마이크로 프로세서의 자료처리의 순서를 전압을 12볼트로 ??팅(A), 모드(Mode)인식(B), 초기화(C), 속도비율 ??팅(D), 각각의 전동기 감지(E∼H), 측정된 온도와 설정온도의 비교 및 알람 실행 여부 판단, 측정된 온도와 설정온도의 비교 및 전압 측정, 각각의 전동기 점검, 시스템의 에러 메세지 표시,각 전동기의 점검램프 점/소등의 순서로 제어 프로그램을 구현 한 것을 특징으로 하는 환풍기 작동 제어기.
5. 외부의 다른 환풍기 제어기와 연동을 위하여 외부 환풍기 제어기의 입출력 단자를 구비한 것을 특징으로 하는 환풍기 작동 제어기.