KR20130143426A - 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

풍속 및 풍량의 정확한 제어를 통해 신속하고 효율적인 건조가 수행되는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 제공하기 위하여, 본 발명은 외부로부터 공기가 유입되는 급기부(31), 상기 유입된 공기가 외부로 배출되는 배기부(32), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 압력을 측정하는 압력 센서(33), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서(34) 및 상기 압력 센서(33)에서 측정된 공기의 압력 값과 상기 온도 센서(34)에서 측정된 공기의 온도 값을 수신하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 연산하는 제어부(35)를 포함하는 드라이어(30); 및 상기 드라이어(30)의 일 측에 배치되어 상기 드라이어(30)의 내부로 열풍을 공급하는 급기 장치(20);를 포함하고, 상기 제어부(35)는 상기 연산된 공기의 풍속 및 풍량을 소정의 기준 값과 비교하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 제공한다.

Description

통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치{A mesuring and control apparatus of air volume for ventilation dry}
본 발명은 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 풍속 및 풍량의 정확한 제어를 통해 신속하고 효율적인 건조가 수행되고, 이로 인해 에너지 절감 및 작업 표준의 기초가 되는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치에 관한 것이다.
통풍건조 시스템은 급기 장치와 드라이어를 포함하여 구성되며, 급기 장치로부터 드라이어 내부로 공급된 열풍을 이용하여 드라이어 내부에 배치된 각종 기기를 건조하는 시스템을 의미한다.
여기서 드라이어(Dryer)란, 그라비어 인쇄기계, 합지기(Laminating Machine, Extrusion Machine), 산업용 코팅기 등 건조를 필요로 하는 기기에 열을 공급하는 급/배기 순환장치로서, 열풍을 공급해주는 급기부, 사용된 열풍을 배출시키는 배기부 및 사용된 열을 일부 재사용하도록 하는 열풍회수부로 구성된다.
이러한 드라이어의 일 측에는 급기 장치가 구비된다. 여기서 급기 장치란, 드라이어에 고온, 다량의 공기를 공급하기 위한 설비 기기로써, 설치가 용이하고 부피가 최소화되도록 독립된 설비 부품들을 하나의 몸체로 조합한 설비 기기이다. 이러한 급기 장치는 초기 설계에서부터 일체형으로 설계되기 때문에, 각 부품의 공기 이동이 원활히 이루어질 수 있도록 공기의 흐름을 배려한 덕트 설비들이 함께 설계된다.
본 발명은 풍속 및 풍량의 정확한 제어를 통해 신속하고 효율적인 건조가 수행되는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 외부로부터 공기가 유입되는 급기부(31), 상기 유입된 공기가 외부로 배출되는 배기부(32), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 압력을 측정하는 압력 센서(33), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서(34) 및 상기 압력 센서(33)에서 측정된 공기의 압력 값과 상기 온도 센서(34)에서 측정된 공기의 온도 값을 수신하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 연산하는 제어부(35)를 포함하는 드라이어(30); 및 상기 드라이어(30)의 일 측에 배치되어 상기 드라이어(30)의 내부로 열풍을 공급하는 급기 장치(20);를 포함하고, 상기 제어부(35)는 상기 연산된 공기의 풍속 및 풍량을 소정의 기준 값과 비교하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 급기부(31)는 상기 급기 장치(20)로부터 공급되는 공기를 상기 드라이어(30) 내부로 전송하는 급기 팬(312)을 포함하고, 상기 제어부(35)는 상기 급기 팬(312)의 출력을 제어하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 피드백 제어할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부(35)는 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 PID 제어(proportional integral derivative control)할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 압력 센서(33)는 FMS(Flow measurement station)를 포함하고, 상기 제어부(35)는 상기 온도 센서(34)에서 측정된 온도 값과 상기 FMS(Flow measurement station)에서 측정된 동압(△P)을 이용하여 공기의 풍속을 연산할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 급기부(31)는, 상기 급기 장치(20)로부터 제공되는 공기 중에 포함된 먼지 등을 여과시키는 급기 필터(311) 및 상기 급기 필터(311)의 일 측에 배치되어 상기 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양을 측정하는 필터 센서(313)를 더 포함하고, 상기 필터 센서(313)에서 측정된 상기 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양이 소정의 기준 값 이하일 경우, 소정의 필터 교체 알림 신호가 생성될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는, 복수 개의 드라이어(30)들; 상기 드라이어(30)들 각각에 열풍을 공급하는 복수 개의 급기 장치(20)들; 및 상기 각각의 드라이어(30) 내에서 건조를 마친 공기를 외부로 배출하는 단일의 배기 덕트(40)를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)에서는, 기동 초기의 상기 압력 센서(33)에서의 측정 압력 값을 자동으로 0으로 세팅할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의해서, 풍속 및 풍량의 정확한 제어를 통해 신속하고 효율적인 건조가 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2는 급기 장치와 드라이어를 구비하는 도 1의 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는 다수 개의 드라이어(30)들, 상기 각각의 드라이어(30)들의 일 측에 배치되어 상기 각각의 드라이어(30)로 고온의 열풍을 공급하는 급기 장치(20)들 및 상기 각각의 드라이어(30)와 연통하도록 형성되어 상기 각각의 드라이어(30) 내에서 건조를 마친 공기를 외부로 배출하는 배기 덕트(40)를 포함한다.
여기서, 각각의 드라이어(30)는 급기 장치(20)와 연결되는 급기부(31)와, 배기 덕트(40)와 연결되는 배기부(32)를 포함한다. 이때, 도 1에 도시된 바와 같이, 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10) 내에는 다수 개의 드라이어(30)들이 구비된다. 이때 제품 생산 조건에 따라 드라이어(30)의 개수, 크기 및 용량이 결정되며, 급기 장치(20) 또한 각 드라이어(30)별로 다른 풍량과 온도 조건에 맞추어 제작되고, 각 드라이어(30)에서 버려지는 폐열 또한 온도와 풍량이 각기 달라진다.
따라서, 다수 개의 드라이어(30)의 급기부(31)와 배기부(32)는 각기 다른 설치 조건으로 설치된다. 이때 드라이어(30)별로 각기 다른 속건 조건을 만족하기 위하여, 드라이어(30) 설치 수량과 동일한 수량으로 급기 장치(20)가 설치되며, 따라서 드라이어(30)와 급기 장치(20)를 연결하는 급기부(31)도 드라이어(30) 개수만큼 구비된다. 한편 배기 덕트(40)는 개별의 드라이어(30)로부터 인출된 배기부(32)들을 연결하여, 하나의 배기 덕트(40)로 통합하여 사용된다.
이때, 원활한 통풍건조가 수행되기 위해서는 각각의 드라이어(30)로 공급되는 공기의 양과 배기되는 공기의 양은 동일하여야 한다. 이와 같이 드라이어(30)로 공급되는 공기의 양과 배기되는 공기의 양을 제어하기 위하여, 급기부(31)와 배기부(32)에는 각각 팬이 구비되며, 상기 팬의 출력을 제어하여 드라이어(30)로 공급되는 공기의 양과 배기되는 공기의 양을 제어하는 것이다.
이하에서는 한 쌍으로 이루어진 급기 장치와 드라이어에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
도 2는 급기 장치와 드라이어를 구비하는 도 1의 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치의 일부를 도시한 단면도이다.
드라이어(Dryer)(30)는 건조를 필요로 하는 기기에 열을 공급하는 급/배기 순환장치이다. 이와 같은 드라이어(Dryer)(30)는 열풍을 공급해주는 급기부(31), 사용된 열풍을 배출시키는 배기부(32) 및 사용된 열을 일부 재사용하도록 하는 열풍회수부(미도시)로 구성되며, 상기 열풍에 의해 그 내부에서 소정의 건조가 수행된다. 한편, 급기 장치(20)는 드라이어(Dryer)(30)의 일 측에 배치되어, 드라이어(30)에 고온, 다량의 공기를 공급한다.
급기 장치(20)로부터 공급되는 열풍에 의해 드라이어(30) 내에서 건조되는 제품은, 석유화학 물질로 만들어진 필름류(PET, OPP, NYLON, CPP, LLDED, 증착 필름 등), 지류, 알루미늄 호일 등에 인쇄, 접착, 점착, 코팅된 제품들이다. 이때, 사용되는 잉크, 접착제, 코팅액 등은 크게 유기용제에 희석하여 사용하는 유용성 접착제, 점착제, 잉크 및 코팅액 등과, 물에 희석하여 사용하는 수용성 접착제, 잉크 및 코팅액으로 분류된다.
이때, 유용성류와 수용성류 모두 생산성 증대를 위해서 속건성(속성건조)을 요하게 되는데, 속건성을 증대시키기 위해서는 되도록 많은 양의 바람을 일정한 온도로 상승시켜 제품을 건조시켜야 하며, 드라이어 내에서 통풍도 잘 이루어져야 한다. 또한, 유용성류의 제품들은 증발된 잔류 용제들이 제품과 섞이지 말아야 한다.
이와 같이 속건성을 증대시키고 원활한 통풍건조 조건을 갖추기 위해서는, 많은 양의 공기를 짧은 시간에 발생시켜 가열하고, 이를 되도록 긴 밀폐 박스 공간에 강제적으로 급/배기시켜 주어야 하는데, 이때 제품의 품질을 안정시키기 위해서는 제품 표면에 가해지는 바람의 속도를 일정속도 이하로 낮추어야 한다.
이를 위해 상기 드라이어(30)는 먼지를 여과시킨 대기 중의 공기를 짧은 시간에 고온 다량으로 생산하는 급기 장치(20)로부터 열풍을 공급받는다. 이와 같이 열풍은 급기 장치(20)로부터 급기 덕트를 거쳐 드라이어(30) 내부의 밀폐된 드라이 박스(DRY BOX) 내로 이동되고, 드라이 박스(DRY BOX)의 내부에서 높은 풍속으로 이동된 공기는 여러 곳으로 분산되어 제품을 건조시킨다. 이와 같이 건조가 진행되는 과정에서, 잉크, 접착제, 코팅액 등의 성분이 기체 상태의 용제, 수분으로 변환되며, 이는 건조를 완료한 고온 다량의 공기와 함께 드라이 박스 내부의 배기구를 거쳐 드라이어 외부로 배출된다.
다시 도 2를 참조하면, 급기 장치(20)는, 흡입구(21), 흡입챔버(22), 헤파필터(HEPA: High Efficiency Particulate Air)가 삽입된 제1 필터박스(미도시), 팬블로워(24), 구동장치(25), 덕트(26), 가열 장치(27) 및 토출덕트(28)를 포함한다.
흡입구(21)는 급기 장치(20)의 하단 일 측에 형성되며, 흡입구(21)를 통해 외부로부터 공기가 유입된다. 그리고, 흡입챔버(22)는 상기 흡입구(21)를 통해 흡입된 공기를 혼합하여 온도를 변화시킨다. 한편, 제1 필터박스(미도시)는 흡입챔버(22)의 일 측에 배치되며, 그 내부에는 흡입챔버(22) 내의 공기 중에 포함된 미세한 유해물질과 오염먼지까지도 걸러주는 공지된 특수 대전섬유인 석면 섬유로 제작된 여과지인 헤파필터(HEPA: High Efficiency Particulate Air)가 배치된다.
팬블로워(24)는 외부의 공기가 상기 흡입구(21)를 통해 급기 장치(20) 내부로 유입되고, 상기 필터박스(20) 내의 제1 필터박스(미도시)를 통과하여, 토출덕트(28) 측으로 유출되도록 블로윙하는 역할을 수행한다. 그리고, 이와 같은 팬블로워(24) 일 측에 배치된 구동장치(25)는 상기 팬블로워(24)를 구동시키기 위한 소정의 구동력을 제공한다.
가열 장치(27)는 상기 팬블로워(24)에 의해 토출덕트(28) 쪽으로 유동하는 저온의 공기를 고온의 공기로 열변환(가열) 하는 역할을 수행한다.
토출덕트(28)는 상기 가열 장치(27)의 일 측에 형성되며, 드라이어(30)와 연결되어 드라이어(30)로 고온 다량의 공기를 공급하는 역할을 수행한다. 상기 토출덕트(28)를 통해 드라이어(30) 내부로 열풍을 공급하여, 필름류(PET, OPP, NYLON, CPP, LLDED, 증착필름 등), 지류, 알루미늄 호일 등에 인쇄, 접착, 점착, 코팅을 하게 되는 것이다.
한편, 상기 드라이어(30)에는 급기부(31), 배기부(32), 압력 센서(33) 및 온도 센서(34)가 형성된다. 즉, 급기 장치(20)에서 급기부(31)를 거쳐 드라이어(30) 내부의 밀폐된 드라이 박스(Dry box)로 이동된 공기는, 드라이 박스(Dry box)의 내부에서 높은 풍속으로 이동하면서 여러 곳으로 분산되어 제품을 건조한다. 이때 제품의 건조가 진행되면, 인쇄 재료, 접착 재료, 점착 재료, 코팅 재료 등의 일부는 기체 상태의 용제 또는 수분으로 변환되며, 이와 같은 기체 상태의 용제, 수분은 드라이 박스 내부의 배기부(32)를 거쳐 드라이어(30)의 외부로 배출되는데, 이때 고온 다량의 공기도 함께 배출된다.
여기서, 급기부(31)에는 급기 필터(311), 급기 팬(312) 및 필터 센서(313)가 배치된다. 상세히, 급기 필터(311)는 급기 장치(20)로부터 제공되는 고온의 공기 중에 포함된 미세한 유해물질과 오염먼지 등을 재차 여과시켜 청정 공기가 되도록 걸러주는 역할을 수행하며, 특수 대전섬유인 석면 섬유로 제작된 여과지인 헤파필터(HEPA: High Efficiency Particulate Air)등을 포함할 수 있다.
한편, 급기 팬(312)은 급기 장치(20)로부터 제공되는 고온의 공기를 드라이어(30) 측으로 공급하는 역할을 수행한다.
한편, 급기 필터(311)의 일 측에는 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양을 측정할 수 있는 필터 센서(313)가 더 구비될 수 있다. 이와 같은 필터 센서(313)는 일정 시간 동안 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양을 측정하는 역할을 수행하며, 이를 통해 급기 필터(311)에 어느 정도의 이물질이 누적되어 있는지를 추정하여, 이를 통해 급기 필터(311)의 교체 시기를 자동으로 알려주는 역할을 수행할 수 있다.
즉, 급기 필터(311)가 장기간동안 공기 중에 포함된 미세한 유해물질과 오염먼지 등을 걸러주게 되면, 급기 필터(311)에 이러한 먼지 등이 누적되게 되고, 따라서 일정 시간 동안 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양이 점점 감소하게 된다. 따라서, 필터 센서(313)는 일정 시간 동안 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양을 측정하여, 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양이 소정의 기준 값 이하일 경우, 급기 필터(311)에 과다한 양의 먼지가 축적되어 급기 필터(311)를 교체하여야 할 시기가 되었다고 판단하고, 이를 사용자에게 알려주는 역할을 수행할 수 있다. 즉, 소정이 알람 신호를 발생하거나, 또는 디스플레이부(미도시)에 소정의 알림 신호를 표시하는 등의 방법으로 사용자에게 급기 필터(311)의 교체 시기가 도래했음을 알려주는 역할을 수행할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의해서, 사용자가 급기 필터(311)의 교체 시기를 정확히 인지하게 되어, 보다 효율적인 통풍건조가 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 배기부(32)는 건조를 완료한 고온 다량의 공기를 드라이어(30) 외부로 배출하는 역할을 수행한다. 이와 같은 배기부(32)에는 배기 팬(321)이 구비되며, 배기 팬(321)은 드라이어(30) 내부의 고온의 공기를 드라이어(30) 외부로 토출하는 역할을 수행한다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는 압력 센서(33) 및 온도 센서(34)를 구비하여, 급기부(31)를 통해 공급되는 고온의 공기의 풍속 및 풍량을 실시간으로 정확히 측정한 후, 이를 PID 제어를 통해 실시간으로 제어하여, 신속하고 효율적인 건조가 수행되도록 하는 것을 일 특징으로 한다. 이를 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
종래의 통풍건조 시스템의 경우, 급기부를 통해 공급되는 공기의 압력을 측정하여 디스플레이 화면상에 표시해주는 장치가 존재하기는 하였으나, 이와 같이 단순히 공기의 압력만을 측정할 경우, 주변부의 온도에 따라 측정값이 수시로 변하게 되며 이와 같은 온도 변화에 따른 공기 흐름의 변화를 정확히 파악할 수 없기 때문에 건조에 필요한 정확한 공기의 압력을 측정할 수 없다는 단점이 존재하여다. 더욱이, 종래와 같이 공기의 압력만을 측정할 경우, 실제 통풍건조에 필요한 풍량 및 풍속을 알 수 없기 때문에, 정확한 통풍건조가 수행될 수 없다는 단점이 존재하였다. 나아가, 이와 같이 측정된 공기의 압력을 이용하여 수동으로 공급되는 공기의 양을 조절하였기 때문에, 실시간으로 변화하는 공기 압력의 변화를 반영하지 못한다는 문제점이 존재하였다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는 FMS와 같은 압력 센서(33)와, 그 일측에 배치된 온도 센서(34)를 구비하여, 급기부(31)를 통해 공급되는 고온의 공기의 풍속 및 풍량을 실시간으로 정확히 측정한 후, 이를 PID 제어를 통해 실시간으로 제어하는 것을 일 특징으로 한다.
상세히, FMS(Flow measurement station)(33)는 피토관을 이용하여 유체의 압력을 측정하는 장비로써, 상세하게는 단위면적당 일정하게 배열된 전압(Total Pressure)과 정압(Static Pressure) 측정 포트(Port)들이 유체의 속도에 의해 발생하는 동압(△P)을 측정하여 유체의 압력을 측정하는 장비이다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는 이와 같이 FMS(33)에서 측정된 동압과, 온도 센서(34)에서 측정된 온도 값을 이용하여, 배관 내에 흐르는 유체의 풍량 및 풍속을 측정 및 제어한다. 이하에서는 이에 대하여 더욱 상세히 설명하도록 한다.
먼저, FMS(Flow measurement station)(33)를 이용하여 동압(△P)을 측정하고, 동시에 온도 센서(34)를 이용하여 급기부(31) 내에 흐르는 유체의 온도를 측정한다.
다음으로, 이와 같이 온도 센서(34)에 의해 측정된 온도 값은 제어부(35)로 전달되며, 제어부(35)에서는 다음의 수학식 1에 의해 측정된 온도 값을 비중 값으로 환산한다.
Figure pat00001
(r: 공기의 비중 값, k: 온도 센서에 의해 측정된 온도 값)
다음으로, 제어부(35)에서는 이와 같이 환산된 특정 온도에서의 공기의 비중 값을 이용하여 다음의 수학식 2에 의해 유체의 풍속을 계산한다.
Figure pat00002
(V: 풍속, g: 중력 가속도(약 9.8), pd: FMS에서 측정된 동압)
마지막으로, 제어부(35)에서는 수학식 2에 의해 연산된 특정 온도에서의 풍속에 급기부(31)의 면적을 곱하여 풍량을 계산한다. 이와 같이 측정 및 연산된 각 값들, 즉 온도(k), 동압(pd), 풍속(V), 풍량(V * 배관 면적) 등은 디스플레이부(미도시)에 표시될 수 있다.
한편, 이와 같이 측정 및 연산된 값들을 이용하여 급기부(31) 내에 흐르는 유체의 풍속 및 풍량을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(35)는 급기 팬(312)을 실시간으로 제어하여 드라이어(30) 내부로 공급되는 공기의 풍량을 정확히 제어할 수 있다.
즉, 종래의 통풍건조 시스템의 경우 단순히 배관 내에 흐르는 유체의 동압(pd)만을 제어하였으나, 이 경우 공기의 온도에 따른 풍속 및 풍량의 변화를 반영하지 못하여, 풍속 및 풍량에 대한 정확한 제어가 불가능하다는 문제점이 존재하였다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는 배관 내에 흐르는 유체의 동압(pd)이 아닌 유체의 풍속 및 풍량을 실시간으로 제어함으로써, 더욱 정확한 통풍건조가 수행되도록 한다.
즉, 기(旣) 설정하여 둔 풍량 기준 값과, 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)에서 측정 및 연산된 풍량 값을 비교하여, 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10) 내의 풍량 값이 기(旣) 설정하여 둔 풍량 기준 값과 동일해지도록 급기 팬(312)의 출력을 PID 제어(proportional integral derivative control)하는 것이다.
여기서, PID 제어(proportional integral derivative control)란 제어 변수와 기준 입력 사이의 오차에 근거하여 계통의 출력이 기준 전압을 유지하도록 하는 피드백 제어의 일종으로, 비례(Proportional) 제어와 비례 적분(Proportional-Integral) 제어, 비례 미분(Proportional-Derivative) 제어를 조합한 것을 의미한다. 이는 자동화 시스템의 반응을 측정할 뿐 아니라 반응을 제어할 때도 사용되는 제어 방법이며, 온도, 압력, 유량, 회전 속도 등을 제어하기 위해 쓰이며, 과도 상태의 특성 등 PI나 PD 제어의 문제점들을 개선할 수 있다.
이와 같이 배관 내에 흐르는 유체의 동압(pd)이 아닌 유체의 풍속 및 풍량을 실시간으로 제어함으로써, 신속하고 효율적인 건조가 수행되는 효과를 얻을 수 있다.
한편, 이와 같은 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)에서는, 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)의 기동 초기의 온도 및 습도에 따라 초기의 측정 압력 값이 일정하지 않게 되고, 따라서 별도의 영점 세팅이 필요하다는 문제점이 존재하였다. 따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)에서는, 기동 초기의 측정 압력 값을 자동으로 0으로 세팅하고, 이후부터는 초기에 측정된 압력 값을 기준으로 하여 압력, 풍속 및 풍량을 측정할 수도 있다. 이와 같은 본 발명의 구성에 따라, 별도의 영점 세팅이 불필요해짐으로써, 사용자 편의성이 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
본 명세서에서는 본 발명을 한정된 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능하다. 또한 설명되지는 않았으나, 균등한 수단도 또한 본 발명에 그대로 결합되는 것이라 할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치
20: 급기 장치
30: 드라이어

Claims (7)

  1. 외부로부터 공기가 유입되는 급기부(31), 상기 유입된 공기가 외부로 배출되는 배기부(32), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 압력을 측정하는 압력 센서(33), 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 온도를 측정하는 온도 센서(34) 및 상기 압력 센서(33)에서 측정된 공기의 압력 값과 상기 온도 센서(34)에서 측정된 공기의 온도 값을 수신하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 연산하는 제어부(35)를 포함하는 드라이어(30); 및
    상기 드라이어(30)의 일 측에 배치되어 상기 드라이어(30)의 내부로 열풍을 공급하는 급기 장치(20);를 포함하고,
    상기 제어부(35)는 상기 연산된 공기의 풍속 및 풍량을 소정의 기준 값과 비교하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기부(31)는 상기 급기 장치(20)로부터 공급되는 공기를 상기 드라이어(30) 내부로 전송하는 급기 팬(312)을 포함하고,
    상기 제어부(35)는 상기 급기 팬(312)의 출력을 제어하여 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 피드백 제어하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부(35)는 상기 급기부(31)로 유입되는 공기의 풍속 및 풍량을 PID 제어(proportional integral derivative control)하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 압력 센서(33)는 FMS(Flow measurement station)를 포함하고,
    상기 제어부(35)는 상기 온도 센서(34)에서 측정된 온도 값과 상기 FMS(Flow measurement station)에서 측정된 동압(△P)을 이용하여 공기의 풍속을 연산하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 급기부(31)는,
    상기 급기 장치(20)로부터 제공되는 공기 중에 포함된 먼지 등을 여과시키는 급기 필터(311) 및 상기 급기 필터(311)의 일 측에 배치되어 상기 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양을 측정하는 필터 센서(313)를 더 포함하고,
    상기 필터 센서(313)에서 측정된 상기 급기 필터(311)를 통과하는 공기의 양이 소정의 기준 값 이하일 경우, 소정의 필터 교체 알림 신호가 생성되는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)는,
    복수 개의 드라이어(30)들;
    상기 드라이어(30)들 각각에 열풍을 공급하는 복수 개의 급기 장치(20)들; 및
    상기 각각의 드라이어(30) 내에서 건조를 마친 공기를 외부로 배출하는 단일의 배기 덕트(40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치(10)에서는, 기동 초기의 상기 압력 센서(33)에서의 측정 압력 값을 자동으로 0으로 세팅하는 것을 특징으로 하는 통풍건조를 위한 풍량 측정 및 제어 장치.
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