KR20090099218A

KR20090099218A - 페일팩 제습장치

Info

Publication number: KR20090099218A
Application number: KR1020080024340A
Authority: KR
Inventors: 박성희
Original assignee: 박성희
Priority date: 2008-03-17
Filing date: 2008-03-17
Publication date: 2009-09-22

Abstract

본 발명에 따른 페일팩 제습장치는, 용접 와이어를 보관 및 공급하는 페일팩 내부의 습기를 제거하는 페일팩 제습장치에 있어서, 상기 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 온도를 측정하는 유입 온도센서; 상기 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 중 습도를 측정하는 유입 습도센서; 상기 측정된 페일팩 공기의 습도가 설정습도보다 높으면 구동되어 페일팩 내부의 수분을 함유하고 있는 공기를 장치 내부로 유입시키는 냉각팬; 상기 측정된 페일팩 공기의 온도값 및 습도값을 통해 산정된 결로점에 따라 냉각표면온도를 결로점에 맞추어 장치 내부로 유입된 공기에서 수분을 제거하는 열전소자 냉각부; 및 상기 냉각부를 통해 수분이 제거된 공기를 가열시킨 뒤 페일팩의 내부로 재공급하는 열전소자 발열부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.

용접, 페일팩

Description

페일팩 제습장치{DEHUMIDIFIER OF PAIL PACK}

본 발명은 페일팩 제습장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용접 와이어를 보관 및 공급하는 페일팩 내부의 습기를 제거하여 용접 와이어의 보관상태를 양호하게 하고 용접 와이어의 함습에 따른 용접 결함을 미연에 방지할 수 있게 되는 페일팩 제습장치에 관한 것이다.

통상, 페일팩(Pail Pack)은 용접용 와이어의 저장통 역할을 하는 용기와 뚜껑으로서 용접용 와이어의 배출 역할을 하는 갓으로 구성되어, 상기 용기 내부에 용접용 와이어가 권취되어 있으며 외부에서 용접용 와이어를 손쉽게 인출하여 사용할 수 있도록 구성되어져 있다.

종래 하나씩 사용되던 용접봉과 달리 대형 사업장인 조선소, 철골 및 교량 등의 건설 현장과 자동차 공장과 같이 연속적이고 자동화된 현장환경의 변화에 따라 용기 내부로 용접 와이어가 권취되어 구성된 페일팩과 같은 대량의 용접 와이어 공급 장치가 산업 생산성에 많은 영향을 미쳤다.

이러한 페일팩이 도 1에 도시되어 있다.

종래의 페일팩은 도면에 도시된 바와 같이 용접 와이어(3)를 보관하기 위한 용접 와이어 용기(1)의 상부에는 갓(2)이 덮여지며, 해당 갓(2)의 상부에는 용접 와이어(3) 배출구멍을 형성함으로써 용접 와이어의 보관과 배출의 역할을 수행하게 된다.

하지만, 주야간의 온도차에 의해 페일팩 내부의 수증기를 포함한 공기가 차가운 금속과 접촉하여 공기의 온도가 내려가 물방울이 맺히는 결로 현상이 발생하므로 용접 와이어가 쉽게 녹이 슬어 보관이 어려고, 습기를 흡수하거나 녹이 슨 용접 와이어로 인하여 용접 작업이 곤란해질 뿐 아니라 용착 금속 중에 수소함량이 많아져 블로우홀, 피트(Pit), 크랙 등의 용접 결함이 발생하는 문제점이 있다.

바람직하게는, 상기 열전소자 냉각부는 냉각표면온도를 측정하는 냉각 온도센서를 구비하며, 냉각표면온도가 결로점보다 높으면 결로 형성을 위해 열전소자 냉각부가 구동되고 냉각표면온도가 결로점보다 낮으면 전원 절감을 위해 열전소자 냉각부가 정지되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 열전소자 발열부는 발열온도를 측정하는 발열 온도센서를 구비하며, 발열 온도가 발열기준온도보다 낮으면 페일팩의 내부온도 상승을 위해 열전소자 발열부가 구동되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 열전소자 냉각부에는 결로된 수분을 받는 응축수 물받이가 구비되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 상기 응축수 물받이에 고이는 물은 응축수 배출구를 통해 배출되어 응축수 증발기에 의해 대기중으로 증발되는 것을 특징으로 한다.

더욱 바람직하게는, 응축수 처리의 완전한 자동화를 위해서, 상기 응축수 물받이에 별도의 레벨 센서를 장착하여 응축수 물받이 내 응축수의 수위를 측정하고 기준수위가 되면 응축수 물받이의 개폐기를 열어 자동적으로 응축수가 응축수 증발기로 유도되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 페일팩 제습장치는 용접 와이어를 보관 및 공급하는 페일팩 내부의 습기를 제거하여 용접 와이어의 보관상태를 양호하게 하고 용접 와이어의 함습에 따른 용접 결함을 미연에 방지할 수 있게 되는 효과가 있다.

특히, 냉각부에 의해 제거된 수분을 대기중으로 증발시킬 수 있는 응축수 증발기가 구비되어 외부 환경이 제습장치에 의해 제거된 물을 처리하기 곤란한 환경이거나 해당 물을 외부로 버리기 위한 별도의 관리인력으로 인한 손실을 꺼리는 작 업환경인 경우 효율적이다.

더군다나, 이러한 응축수 처리의 완전한 자동화를 위해서, 응축수 물받이에 별도의 레벨 센서를 장착하여 응축수 물받이 내 응축수의 수위를 측정하고 기준수위가 되면 응축수 물받이의 개폐기를 열어 자동적으로 응축수가 응축수 증발기로 유도되도록 하는 것도 가능하다.

또한, 냉각 온도센서를 통해 냉각부의 온도를 측정하여 냉각부가 결로점 이하로 냉각되는 것을 방지함으로써 냉각부의 불필요한 전원 소비를 막을 수 있게 된다.

또한, 발열 온도센서를 통해 발열부의 온도를 측정하여 사용자에 의해 설정된 발열 기준온도에 맞는 페일팩으로의 공기 재공급이 가능하게 되는 효과도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다.

이하에서 본 발명은, 용접 와이어를 보관 및 공급하는 페일팩 내부의 습기를 제거하여 용접 와이어의 보관상태를 양호하게 하고 용접 와이어의 함습에 따른 용접 결함을 미연에 방지할 수 있게 되는 페일팩 제습장치를 바람직한 실시예로 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 제습장치가 적용된 페일팩의 측면 상태도이고, 도 3은 본 발명에 따른 제습장치가 적용된 페일팩의 정면 상태도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명이 적용되는 페일팩은 용접 와이어가 권취 되어 보관되는 용기(1)와 해당 용기(1)를 덮어 용접 와이어의 배출이 이루어지는 갓(2)으로 이루어지며, 제습장치(100)는 페일팩 갓(2)의 측면에 설치된다.

이러한 제습장치(100)에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 제습장치의 측면 상태도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제습장치의 정면 상태도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 전체적으로 해당 제습장치(100)는 페일팩 내부의 공기가 유입되면 유입 온도센서(31)와 유입 습도센서(32)가 해당 유입 공기 중의 온도와 습도를 측정하게 되며, 사용자에 의해 설정된 습도 이하로 판단되면 내부 냉각팬(33)이 구동되어 페일팩 내부의 공기를 끌어들이고 측정된 유입 공기의 온도와 습도에 따라 결로점(Dew Point)이 산정되어 산정된 결로점에 따라 열전소자 냉각부(41)가 동작하여 유입 공기에서 습기를 제거하고 습기가 제거된 공기가 열전소자 발열부(61)에 의해 가열되어 배출되게 된다.

도 4에서 화살표는 제습장치로 유입되어 습기 제거 후 배출되는 공기의 흐름을 나타낸다.

이러한 제습장치(100)의 세부 구성 및 동작을 보다 상세히 설명하기 위해 도 6을 참조하여 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제습장치(100)는 디스플레이부(21), 설정부(22), 유입 온도센서(31), 유입 습도센서(32), 냉각팬(33), 열전소자 냉각부(41), 냉각 온도센서(42), 열전소자(50), 열전소자 발열부(61), 발열 온도센 서(62), 응축수 증발기(73), 전원부(80) 및 상기 각 부를 제어하는 제어부(10)를 포함하여 이루어진다.

상기 디스플레이부(21)는 제습장치(100)가 측정한 페일팩의 내부 온도 및 습도를 표시하고, 제습장치(100)의 구동 상태를 표시하며, 사용자의 제습장치 설정시 설정치 등을 디스플레이한다.

상기 설정부(22)는 사용자에 의해 조작 가능한 키패드 등이 외부로 노출되어 사용자에 의해 입력되는 제습 설정습도값이나 발열 기준온도값 등을 설정할 수 있도록 제공된다.

상기 유입 온도센서(31)는 상기 페일팩과 근접 위치되어 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 온도를 측정한다.

상기 유입 습도센서(32)는 상기 페일팩과 근접 위치되어 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 중 습도를 측정한다.

상기 냉각팬(33)은 상기 측정된 페일팩 내부 공기의 온도 및 습도에 따라 사용자에 의해 설정된 설정습도 이하로 페일팩 내부 습도가 떨어지면 동작하여 페일팩 내부의 수분을 함유하고 있는 공기를 제습장치(100)의 내부로 유입시키게 된다.

상기 열전소자 냉각부(41)는 상기 유입 온도센서(31)와 유입 습도센서(32)에서 측정된 온도 및 습도 측정치에 따라 계산된 결로점을 이용하여 냉각되며, 장치 내부로 유입된 수분 함유 공기에서 수분을 얼려 표면부착시킴으로써 공기 중 습기를 제거시킨다.

상기 냉각 온도센서(42)는 상기 열전소자 냉각부(41)의 온도를 측정한다. 이 렇게 냉각 온도센서(42)에서 측정된 열전소자 냉각부(41)의 온도값을 통해 열전소자 냉각부(41)가 결로점 이하로 냉각되는 것을 방지함으로써 냉각부의 불필요한 전원 소비를 막을 수 있게 된다.

상기 열전소자 발열부(61)는 상기 열전소자 냉각부(41)를 통해 수분이 제거된 공기를 가열시킨 뒤 페일팩의 내부로 재공급하므로 결과적으로 페일팩의 내부 온도를 상승시켜 결로현상을 방지하게 된다.

상기 발열 온도센서(62)는 상기 열전소자 발열부(61)의 온도를 측정한다. 이렇게 발열 온도센서(62)에서 측정된 열전소자 발열부(61)의 온도값을 통해 열전소자 발열부(61)의 구동을 제어함으로써 사용자에 의해 설정된 발열 기준온도에 맞는 페일팩으로의 공기 재공급이 가능하게 된다.

여기에서 미설명 부호 50은 발열소자이다.

상기 응축수 증발기(73)는 상기 열전소자 냉각부(41)에서 냉각되어 제거된 수분을 대기중으로 증발시키는 기능을 한다.

이를 보다 상세히 설명하면, 열전소자 냉각부(41)에는 응축수 물받이(72)(도 4 참조)가 구비되는데, 해당 응축수 물받이(72)에는 결로점에 있는 열전소자 냉각부(41)의 표면에 부착된 수분이 고이게 된다.

이러한 응축수 물받이(72)의 수분은 응축수 배출구(75)를 통해 외부로 흐르게 되는데, 이때 외부로 흐르는 물은 외부의 환경에 따라 인력에 의해 버릴 수도 있다.

하지만, 외부 환경이 물을 처리하기 곤란한 환경이거나 해당 물을 외부로 버 리기 위한 별도의 관리인력으로 인한 손실을 꺼리는 작업환경에서는 이러한 응축수 증발기(73)가 효과적으로 기능하게 된다.

즉, 응축수 물받이(72)에 고인 물이 자연스럽게 응축수 배출구(75)를 통해 응축수 증발기(73)로 유도되어 증발됨으로써 별도의 관리인력이 없이도 제거된 습기의 처리가 가능하게 되는 것이다.

보다 바람직하게는 이러한 응축수 처리의 완전한 자동화를 위해서, 응축수 물받이(72)에 별도의 레벨 센서(71)를 장착하여 응축수 물받이(72) 내 응축수의 수위를 측정하고 기준수위가 되면 응축수 물받이(72)의 개폐기를 열어 자동적으로 응축수가 응축수 증발기(73)로 유도되도록 하는 것도 가능하다.

상기 전원부(80)는 제습장치(100)의 동작을 위한 전원을 공급한다.

그리고 상기 제어부(10)는 사용자에 의해 설정된 페일팩에 대한 설정습도값과 기준온도값을 기억하여 냉각팬(33)의 구동 여부와 열전소자 발열부(61)의 구동 여부를 결정하며, 또한 상기 유입 온도센서(31) 및 유입 습도센서(32)에서 측정된 페일팩 내부 공기의 온도 및 습도값을 이용하여 결로점을 계산하고 열전소자 냉각부(41)의 구동 여부를 결정하게 된다.

이때, 이러한 결로점의 계산은 다음과 같다.

그 원리는 상기 유입 온도센서(31) 및 유입 습도센서(32)에서 측정된 습도값과 온도값을 이용하여 물의 포화증기압을 계산한 후 상대습도를 산출하고 이를 통해 결로점을 계산한다.

이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

결로점 온도는 공기가 포화상태에 도달하기 위해 냉각되어야 하는 온도이며, 압력은 대기압 기준에서, 액체수를 초과하는 포화수증기압 EW(Pa)은 다음의 수학식 1에 의해 산출된다.

EW =

여기에서 T 는 유입공기측정 온도이고, ConsV 는 계산 상수 0.66077이며, K 는 절대온도 273.3 이다.

이에 따라 결로점(DP : Dew Point)는 다음의 수학식 2를 통해 산출된다.

DP = ((ConsV - Log10(EW_RH))*K)/(Log10(EW_RH)-(ConsV+7.5))

여기에서, RH 는 측정 습도이며, EW_RH 는 EW*RH/100 이다.

이를 더욱 간략히 하면, 결로점(DP)는 다음의 수학식 3을 통해 산출할 수 있다.

DP = ((ConsV - LogEW)*K)/(LogEW-(ConsV+7.5))

여기에서 상기 수학식 3의 LogEW 는 다음의 수학식 4를 통해 산출할 수 있다.

LogEW = (ConsV + 7.5*t/(K+T) + (Log10(RH)-2))

이제, 본 발명에 따른 페일팩 제습장치의 전체적인 동작을 도 7을 통해 살펴본다.

도 7은 본 발명에 따른 페일팩 제습장치의 전체적인 동작을 나타내는 흐름도이다.

해당 제습장치(100)에 대하여는 사용자에 의해 제습 설정습도값이나 발열 기준온도값 등이 미리 설정된다.

도 7을 참조하면, 우선 상기 제어부(10)는 내부 센서들(31, 32, 42, 62, 71)를 점검하고(S10), 에러가 발생한 센서가 있는지 여부를 판단하여(S11), 에러가 발생한 경우 해당 에러 센서에 대한 에러코드를 상기 디스플레이부(21)에 디스플레이한다(S12).

상술한 S11의 판단결과, 에러가 발생하지 않은 정상상태인 경우 상기 제어부(10)는 유입 온도센서(31)와 유입 습도센서(32)를 통해 페일팩 내부 공기에 대한 온도와 습도를 측정하고(S13), 해당 측정값을 이용하여 결로점을 산정하며(S14), 상기 측정된 페일팩 내부 공기에 대한 온도값과 습도값을 디스플레이부(21)를 통해 표시한다(S15).

이후, 상기 제어부(10)는 상기 측정된 습도값과 사용자에 의해 기설정된 설정습도값을 비교하여(S16), 상기 측정된 습도값이 사용자에 의해 기설정된 설정습도값보다 낮은 경우 냉각팬(33)을 정지시키지만(S17), 측정된 습도값이 사용자에 의해 기설정된 설정습도값보다 높은 경우 냉각팬(33)을 구동시켜 페일팩 내부의 수 분을 함유하고 있는 공기를 제습장치(100)의 내부로 유입시키게 된다(S18).

그리고 상기 제어부(10)는 냉각 온도센서(42)를 통해 측정된 열전소자 냉각부(41)의 냉각표면온도를 상기 산정된 결로점과 비교하여(S19), 냉각부(41)의 냉각표면온도가 결로점보다 낮은 경우 해당 열전소자 냉각부(41)를 전원절감을 위해 정지시키지만(S20), 냉각부(41)의 냉각표면온도가 결로점보다 높은 경우 해당 열전소자 냉각부(41)를 구동시켜 장치 내부로 유입된 수분 함유 공기에서 수분을 얼려 표면부착시킴으로써 공기 중 습기를 제거시킨다(S21).

이렇게 제거된 수분은 응축수 물받이(74)에 고이게 되며, 선택적으로 응축수 증발기(73)에 의해 대기중으로 증발시킬 수 있다.

한편, 상기 제어부(10)는 발열 온도센서(62)를 통해 측정된 열전소자 발열부(61)의 측정온도과 사용자에 의해 기설정된 발열기준온도와 비교하여(S22), 상기 측정된 발열부의 온도가 사용자에 의해 기설정된 발열기준온도보다 높은 경우 열전소자 발열부(61)를 정지시키지만(S23), 측정된 발열부의 온도가 사용자에 의해 기설정된 발열기준온도보다 낮은 경우 열전소자 발열부(61)를 구동시켜 수분이 제거된 공기를 가열시킨 뒤 페일팩의 내부로 재공급하므로 결과적으로 페일팩의 내부 온도를 상승시켜 결로현상을 방지하게 된다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.

도 1은 종래 기술에 따른 페일팩을 나타내는 도면.

도 2는 본 발명에 따른 제습장치가 적용된 페일팩의 측면 상태도.

도 3은 본 발명에 따른 제습장치가 적용된 페일팩의 정면 상태도.

도 4는 본 발명에 따른 제습장치의 측면 상태도.

도 5는 본 발명에 따른 제습장치의 정면 상태도.

도 6은 본 발명에 따른 제습장치의 내부 블럭도.

도 7은 본 발명에 따른 페일팩 제습장치의 전체적인 동작을 나타내는 흐름도.

Claims

용접 와이어를 보관 및 공급하는 페일팩 내부의 습기를 제거하는 페일팩 제습장치에 있어서,

상기 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 온도를 측정하는 유입 온도센서;

상기 페일팩의 내부에서 유입되는 공기를 통해 공기 중 습도를 측정하는 유입 습도센서;

상기 측정된 페일팩 공기의 습도가 설정습도보다 높으면 구동되어 페일팩 내부의 수분을 함유하고 있는 공기를 장치 내부로 유입시키는 냉각팬;

상기 측정된 페일팩 공기의 온도값 및 습도값을 통해 산정된 결로점에 따라 냉각표면온도를 결로점에 맞추어 장치 내부로 유입된 공기에서 수분을 제거하는 열전소자 냉각부; 및

상기 냉각부를 통해 수분이 제거된 공기를 가열시킨 뒤 페일팩의 내부로 재공급하는 열전소자 발열부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.
제1항에 있어서,

상기 열전소자 냉각부는 냉각표면온도를 측정하는 냉각 온도센서를 구비하며, 냉각표면온도가 결로점보다 높으면 결로 형성을 위해 열전소자 냉각부가 구동되고 냉각표면온도가 결로점보다 낮으면 전원 절감을 위해 열전소자 냉각부가 정지 되는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.
제1항에 있어서,

상기 열전소자 발열부는 발열온도를 측정하는 발열 온도센서를 구비하며, 발열 온도가 발열기준온도보다 낮으면 페일팩의 내부온도 상승을 위해 열전소자 발열부가 구동되는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 열전소자 냉각부에는 결로된 수분을 받는 응축수 물받이가 구비되는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.
제4항에 있어서,

상기 응축수 물받이에 고이는 물은 응축수 배출구를 통해 배출되어 응축수 증발기에 의해 대기중으로 증발되는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.
제5항에 있어서,

응축수 처리의 완전한 자동화를 위해서, 상기 응축수 물받이에 별도의 레벨 센서를 장착하여 응축수 물받이 내 응축수의 수위를 측정하고 기준수위가 되면 응축수 물받이의 개폐기를 열어 자동적으로 응축수가 응축수 증발기로 유도되도록 하는 것을 특징으로 하는 페일팩 제습장치.