KR20010090150A - System for sensing operation of cooling fan - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 설비에 관한 것으로써, 좀 더 구체적으로 쿨링 팬 동작 감지 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to semiconductor equipment and, more particularly, to a cooling fan motion detection system.
현대의 많은 전자 기기와 설비들이 열에 대하여 특성이 변화는 부품들(예를 들면, 저항, 콘텐서, IC, 트랜지스터 등과 같은 전자 부품들)이 장착된 보드(board)가 내장되어 동작하고 제어되고 있다. 특히, 반도체를 생산하는데 사용하는 반도체 생산 설비나 기기는 미세하고 정밀한 작업을 하는데 사용되기 때문에 동작의 환경조건이 변화되면 오동작을 하거나 동작이 멈추게 된다. 환경 조건의 변화에 가장 큰 영향을 미치는 요인이 열로서 설비나 기기의 특정 부위에 열이 많이 발생되고 있기 때문에 이 열을 외부로 빨리 발산시키지 못하면 중요 부품의 특성을 열화시키거나 불량을 초래할 수 있다. 이러한 문제점을 방지하기 위하여 중요 부위나 열에 민감하게 반응하는 곳에 냉각용 팬(fan)을 설치한다.Many modern electronic devices and installations operate and are controlled by built-in boards equipped with components whose characteristics change with respect to heat (eg electronic components such as resistors, capacitors, ICs, transistors, etc.). . In particular, the semiconductor production equipment or equipment used to produce the semiconductor is used to perform fine and precise work, and thus malfunctions or stops when the environmental conditions of the operation are changed. The most influential factor in the change of environmental conditions is heat, which generates a lot of heat in a specific part of the equipment or equipment, so failure to dissipate this heat quickly can lead to deterioration or failure of critical components. . In order to prevent such a problem, a cooling fan is installed at an important part or a place sensitive to heat.
냉각용으로 설치된 팬은 기기나 기계의 내부 부품이나 장치에서 발생한 열은 외부로 방출하거나 외부 저온 공기를 내부로 인입시켜 열을 제거하는 용도로 사용된다. 반도체 산업의 특성상 생산품의 수명이 짧기 때문에 단시간 내에 대량 생산을 위해 24시간 365일 팬이 가동되어 팬의 수명이 짧다.The fan installed for cooling is used to remove heat by releasing heat generated from internal parts or devices of the machine or machine to outside or drawing external low temperature air into the inside. Due to the nature of the semiconductor industry, the life of the product is short, so the fan runs 24 hours a day, 365 days a year for mass production in a short time.
팬의 원할한 회전을 위해 사용한 윤활유가 증발하거나 팬이 노후, 노화되어 회전수가 감소되거나 동작 정지(shut down)되면 내부의 열이 외부로 방출되지 않게 된다. 결국은 내부 온도가 상승하여 부품이 오동작하여 오류가 발생하거나 열에 민감한 부품이 버닝(burning)되어 설비나 기계가 동작 정지된다. 버닝되거나 부품이 오동작을 하는 상태에서 전원이 차단되지 않고 계속적 전원 공급이 되면 화재가 발생하기도 하여 연결된 다른 보드나 설비에 영향을 주어 2, 3차 문제를 일으키기도 한다.When the lubricating oil used for the smooth rotation of the fan evaporates or the fan ages, ages and the rotation speed decreases or shuts down, the internal heat is not released to the outside. Eventually, the internal temperature rises and a component malfunctions, causing an error or burning of a heat-sensitive component, causing a plant or machine to stop working. If the power is not cut off and the power supply is continuously burned or the component is malfunctioning, a fire may occur, affecting other connected boards or equipment, causing second and third problems.
일례를 들면, 로봇(robot) 제어 시스템의 전원공급장치의 보드에서 발생되는 문제를 들 수 있다. 로봇 제어 장치 내부에는 전원공급장치(power supply device)가 장착되어 있다. 상기 전원공급장치에 장착된 팬이 장시간 사용으로 동작 정지된 상태에 이를 수 있는데, 이러한 상태에서 계속적으로 작업을 진행시키면 LC 필터(LC filter)회로의 콘덴서 전해액이 열에 의해 증발함으로 인하여 정전용량(capacitance)이 감소하게 된다. 정전용량의 감소는 곧바로 출력감지부에서 감지되어 피드백(feed back)되어 출력을 증가시키는 플로우(flow)가 반복된다. 이러한 반복으로 스위치(switch)부와 제어부가 한계 능력을 벗어나 파열되고 전원공급장치가 동작 정지되며 제어부와 로봇이 동작 정지되어 전체적으로 설비 자체가 동작 정지되는 사태에 이르게 된다.For example, a problem may occur in a board of a power supply device of a robot control system. A power supply device is mounted inside the robot control device. The fan mounted on the power supply may reach a stopped state by using for a long time. If the work continues in this state, the capacitor electrolyte of the LC filter circuit may evaporate due to heat ) Will decrease. The decrease in capacitance is immediately sensed by the output sensing unit and flowed back to increase the output. This repetition causes the switch unit and the control unit to break out of the limit capability, the power supply unit is stopped, the control unit and the robot are stopped, and the facility itself is stopped.
본 발명의 목적은 팬의 회전 상태를 감지하여 팬의 동작 정지를 방지할 수 있는 쿨링 팬 동작 감지 시스템을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a cooling fan motion detection system that can detect the rotation of the fan to prevent the operation of the fan.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 팬 동작 감지 시스템의 배치도; 및1 is a layout view of a cooling fan motion detection system according to an embodiment of the present invention; And
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 팬 동작 감지 시스템의 구성도이다.2 is a configuration of a cooling fan motion detection system according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
100 : 팬 날개 102 : 자성체100: fan blade 102: magnetic material
200 : 팬 210 : 센서부200: fan 210: sensor
220 : 논리회로부 230 : 표시부220: logic circuit 230: display
240 : 전원공급부240: power supply
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 쿨링 팬 동작 감지 시스템은 모터에 의해 회전되는 팬과; 상기 팬에 구비된 자성체와; 상기 팬과 소정을 간격을 두고 설치된 센서와; 상기 센서에서 발생된 신호를 처리하는 논리회로부와; 상기 논리회로부에서 처리된 결과를 보여주는 표시부와; 상기 논리회로부에 전원을 공급하는 전원장치부로 구성된다.According to the present invention for achieving the above object, the cooling fan motion detection system and the fan is rotated by a motor; A magnetic material provided in the fan; A sensor installed at a predetermined interval from the fan; A logic circuit unit for processing a signal generated by the sensor; A display unit which shows a result processed by the logic circuit unit; It consists of a power supply unit for supplying power to the logic circuit portion.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서는 자기 센서를 사용한다.In a preferred embodiment, the sensor uses a magnetic sensor.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 센서는 전류의 변화를 신호로 사용한다.In a preferred embodiment, the sensor uses a change in current as a signal.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 자성체는 팬의 날개 끝 쪽에 부착한다.In a preferred embodiment, the magnetic material attaches to the wing tip of the fan.
(실시예)(Example)
도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다.1 and 2 will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 신규한 쿨링 팬 동작 감지 시스템은 쿨링 팬에 자성체를 구비하고 상기 쿨링 팬 주위에 자기 센서를 설치하여 상기 쿨리 팬의 동작 상태를 점검한다.The novel cooling fan motion detection system of the present invention includes a magnetic material on the cooling fan and installs a magnetic sensor around the cooling fan to check the operating state of the cooler fan.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 쿨링 팬 동작 감지 시스템의 구성을 보여주는 구성도이다.1 and 2 is a block diagram showing the configuration of a cooling fan motion detection system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 쿨링 팬(cooling fan, 200)과 자기 센서(magnetic sense, 210)가 구성되어 있다. 전원공급장치나 열이 많이 발생되는 보드(board)에는 도 1에 도시된 바와 같은 팬(200)이 설치된다. 상기 팬(200)의 날개(100) 표면에 자성체(102)를 부착한다. 그리고, 상기 팬(200)의 전, 후, 좌, 우, 상, 하 중 적당한 한 곳을 선택하여 자기 센서(210)를 설치한다. 상기 자기 센서(210)에는 자기유도에 의해 전류의 흐름을 유도할 수 있는 코일(coil)이 내장되어 있다. 따라서, 상기 팬(200)에 부착된 상기 자성체(102)가 회전할 때, 상기 자기 센서(210)에 유도 전류가 발생되고, 상기 유도 전류의 빈도와 세기를 검출할 수가 있다. 상기 자기 센서(210)에서 발생된 유도 전류는 논리회로부(220)에 전달되어 분석된다.Referring to FIG. 1, a cooling fan 200 and a magnetic sensor 210 are configured. A fan 200 as shown in FIG. 1 is installed on a board that generates a lot of power supply or heat. The magnetic body 102 is attached to the surface of the blade 100 of the fan 200. Then, the magnetic sensor 210 is installed by selecting an appropriate one of the front, rear, left, right, top, and bottom of the fan 200. The magnetic sensor 210 has a built-in coil (coil) that can induce the flow of current by magnetic induction. Therefore, when the magnetic body 102 attached to the fan 200 rotates, an induced current is generated in the magnetic sensor 210, and the frequency and intensity of the induced current can be detected. The induced current generated by the magnetic sensor 210 is transferred to the logic circuit 220 and analyzed.
도 2를 참조하면, 전체 시스템에 대한 구성도가 도시되어 있다. 팬(200), 센서(210), 논리회로부(220), 표시부(230) 및 전원공급부(240)로 구성된다. 상기 팬(200)은 반도체 장비의 전원공급장치, 회로 보드 등에 설치되며 공기를 순환시켜 기기에서 발생되는 열을 냉각시킨다. 상기 팬(200)의 날개(102) 소정 영역에 도 1에 보듯이 자성체(102)가 부착된다. 상기 팬(200)에서 소정 간격 떨어져 센서(210)가 설치된다. 상기 센서(210)는 자기 센서(magnetic senser)로서 상기 팬(200)에 부착된 자성체(102)의 자성에 의해 유도 전류가 발생하여 상기 팬(200)의 회전 상태를 감지한다. 상기 유도 전류는 펄스(pulse)의 형태로 신호화 되어 상기 논리회로부(220)로 전달된다. 상기 팬(200)의 회전이 느리면 펄스의 주기도 느리고, 상기 팬(200)의 회전이 빠르면 펄스의 주기도 빨라진다. 상기 팬(200)의 동작이 멈춘다면 상기 센서(210)에는 아무런 펄스가 발생되자 않아 어떤 신호도 상기 논리회로부(220)에 전달하지 못한다.2, a schematic diagram of the entire system is shown. The fan 200 includes a sensor 210, a logic circuit 220, a display 230, and a power supply 240. The fan 200 is installed in a power supply device, a circuit board, or the like of a semiconductor device, and circulates air to cool heat generated in the device. The magnetic body 102 is attached to a predetermined region of the blade 102 of the fan 200, as shown in FIG. 1. The sensor 210 is installed at a predetermined distance from the fan 200. The sensor 210 is a magnetic sensor (magnetic senser) to generate an induced current by the magnetism of the magnetic body 102 attached to the fan 200 to detect the rotation state of the fan 200. The induced current is signaled in the form of a pulse and transmitted to the logic circuit unit 220. If the rotation of the fan 200 is slow, the period of the pulse is slow. If the rotation of the fan 200 is fast, the period of the pulse is also fast. If the operation of the fan 200 is stopped, no pulse is generated in the sensor 210, and thus no signal is transmitted to the logic circuit unit 220.
상기 논리회로부(220)는 상기 센서(210)에서 전송된 신호를 증폭시키고, 분석회로를 통해 분석하고 판별회로를 통해 판별하며 출력회로를 통해 상기 표시부(230)로 전달한다.The logic circuit 220 amplifies the signal transmitted from the sensor 210, analyzes it through an analysis circuit, discriminates through a discrimination circuit, and transmits the signal to the display unit 230 through an output circuit.
상기 표시부(230)는 상기 논리회로부(220)에서 분석, 판별된 정보를 관리자가 알 수 있도록 표시하는 장치, 즉, LED(Light Emitting Diode), 알람(alram), 부저 및 경광등을 통해 관리자에게 상기 팬(200)의 동작 상태를 알린다.The display unit 230 displays the information analyzed and determined by the logic circuit unit 220 so that the administrator can know, that is, the manager through the LED (Light Emitting Diode), an alarm, a buzzer and a warning light. Informs the operating state of the fan 200.
상기 전원공급부(240)는 상기 각 장치에 동작 전원을 공급하는 장치이다.The power supply unit 240 is a device for supplying operating power to each device.
상기 팬(200)이 설계시 정해진 회전수로 회전을 못하여 회전수가 감소하거나 동작 정지된 것이 감지되지 않으면 후속 조치를 할 수 없다. 이러한 상태에서 오래 사용하면 내부의 발열이 순환되지 않아 내부 온도가 상승하여 부품이 오동작하거나 오류가 발생하거나 버닝되어 기기나 기계가 동작 정지된다. 기기나 기계의 동작 정지를 방지하기 위하여 상기 팬(200)의 동작 유무를 상기 센서(210)를 이용하여 감지하고 감지된 신호를 상기 논리회로(220)에서 처리하여 팬의 현재 동작 상태를 감시 할 수 있다. 본 발명에서는 자기 감지 시스템(magnetic sensing system)을 만들어 상기 팬(200)이 동작 정지되거나 기능이 저하되는 것을 감지하여필요한 조치를 취함으로써 장비가 동작 정지되거나 오류가 발생되는 것을 사전에 예방할 수 있다.If the fan 200 is unable to rotate at a predetermined speed during design and the rotation speed is not detected or it is not detected that the operation is stopped, the following actions cannot be taken. In this state, if it is used for a long time, the internal heat is not circulated, the internal temperature rises, the component malfunctions, an error occurs, or burned, and the machine or machine stops working. In order to prevent the operation of the device or machine, the fan 200 may be detected using the sensor 210 and the detected signal may be processed by the logic circuit 220 to monitor the current operating state of the fan. Can be. In the present invention, by making a magnetic sensing system (magnetic sensing system) by detecting that the fan 200 is stopped or the function is reduced to take necessary measures to prevent the equipment is stopped or error occurs in advance.
본 발명은 쿨링 팬 주위에 감지 센서를 설치하여 팬의 동작 상태를 감시하고 이상 동작 감지시 관리자에게 알려주어 설비의 올바른 동작을 유도하여 설비의 갑작스런 동작 정지를 방지할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of preventing the sudden operation stop of the facility by installing a sensor around the cooling fan to monitor the operating state of the fan and notify the administrator when the abnormal operation is detected to induce the correct operation of the facility.
Claims (3)
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020000014799A KR20010090150A (en) | 2000-03-23 | 2000-03-23 | System for sensing operation of cooling fan |
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Publications (1)
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| KR101974585B1 (en) | 2017-11-07 | 2019-05-03 | 선문대학교 산학협력단 | Monitoring system for fan operating |
| WO2022124545A1 (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 한밭대학교산학협력단 | Heat dissipation fan fault-display device |
| KR20220083562A (en) * | 2020-12-11 | 2022-06-20 | 한밭대학교 산학협력단 | Heat dissipation fan failure indication device |
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2000
- 2000-03-23 KR KR1020000014799A patent/KR20010090150A/en not_active Application Discontinuation
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