KR20160120499A - 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법 - Google Patents

장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법에 관한 것이고, 구체적으로 전력 소모량이 많으면서 복잡한 연결 구조로 인하여 특정 연결 지점에서 발생되는 과열 상황을 미리 탐지하여 요구되는 조치가 취해질 수 있도록 하는 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 장비의 위험 보호 방법에 관한 것이다. 장비의 위험 보호 장치(10)는 서로 다른 위치에서 서로 다른 조건에 있는 각각의 지점의 온도를 탐지하는 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N); 미리 결정된 영역의 상황을 탐지하는 다수 개의 상황 탐지 유닛(131, 132, 133); 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 및 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)으로부터 전송된 정보로부터 위험 발생 여부를 결정하는 제어 유닛(11); 및 제어 유닛(11)의 결정에 따른 결과를 출력하는 출력 유닛(151, 152, 153)을 포함하고, 상기 출력 유닛(151, 152, 153)의 출력의 적어도 하나는 제어 패널(20)에 표시된다.

Description

장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법{An Apparatus for Protecting an Equipment from a Risk and a Method for Protecting an Equipment from a Risk Using the Same}
본 발명은 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법에 관한 것이고, 구체적으로 전력 소모량이 많으면서 복잡한 연결 구조로 인하여 특정 연결 지점에서 발생되는 과열 상황을 미리 탐지하여 요구되는 조치가 취해질 수 있도록 하는 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 장비의 위험 보호 방법에 관한 것이다.
전력 공급에 의하여 작동하는 반도체 또는 엘시디를 비롯한 전기 또는 전자 장치에서 정해진 범위를 벗어난 전류의 흐름, 부품 또는 장치의 고장 또는 노후화로 인하여 다양한 형태의 화재가 발생될 수 있다. 예를 들어 엘이디 장비의 부대설비에 해당하는 냉각 장치(Chiller), 드라이 펌프(Dry pump) 또는 불순물 제거용 집진 장치(Scrubber)와 같은 전원 장치의 경우 많은 전력의 사용으로 인한, 예를 들어 체결이 느슨해진 부위, 진동으로 인한 풀림 현상 또는 부품의 노후화로 인하여 국소 부위에 화재가 발생될 수 있다. 이와 같은 장치에서 예기치 못한 화재가 발생되는 경우 장비 전체의 손실을 초래하는 대형 사고로 이어질 수 있을 뿐만 아니라 경우에 따라 인명 손실이 발생될 수 있다. 그러므로 이와 같은 화재의 발생을 미리 방지할 수 있는 장치가 요구된다.
특허공개번호 10-2003-0069456은 전원부품이 설치되는 기판과, 상기 기판의 일면과 밀착되고 한쪽에 외부로 열 방출을 위한 방열 핀을 구비하는 방열판과, 상기 방열판과 상기 기판 사이에 위치되어 상기 기판에 설치된 전원 부품 등에서 발생한 열을 감지하는 온도 센서와, 상기 온도 센서에서 감지된 온도 정보에 따라 전원 부품의 과열 상태를 감지하고 상기 전원 부품의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 전원부품 과열 방지 장치에 대하여 개시한다.
특허공개번호 10-2013-0091585는 미리 설정된 온도에서 저항 특성이 변경되는 제1 PTC 및 제1 저항을 포함하고, 상기 제1 저항과 제1 PTC 사이에 제1 출력 노드를 가지는 제1 온도 감지부; 미리 설정된 온도에서 저항 특성이 변경되는 제2 PTC 및 제2 저항을 포함하고, 상기 제2 저항과 상기 제2 PTC 사이에 제2 출력 노드를 가지는 제2 온도 감지부; 및 상기 제1 출력 노드의 전압과 제2 출력 노드의 전압에 기초하여 전력 차단 신호를 출력하는 과열 방지 회로부를 포함하고, 온도가 상승하면 상기 제1 출력 노드의 전압은 상승하고, 온도가 상승하면 상기 제2 출력 노드의 전압은 하강하며, 상기 전력 차단 신호는 온도가 상승하여 제1 온도에 도달하면 차단 전압 레벨로 전환되고, 온도가 하강하여 상기 제1 온도보다 낮은 제2 온도에 도달하면 도통 전압 레벨로 전환되는 온도 감응 회로에 대하여 개시한다.
특허공개번호 10-2013-0119184는 에스엠피에스의 양극 전원 출력과 연결되는 양극 전원 입력 단자와; 상기 에스엠피에스의 음극 전원 출력과 연결되는 음극 전원 입력 단자와; 한쪽은 양극 전원 입력 단자와 연결되고 다른 쪽은 엘이디 제품의 엘이디 양극 전원에 연결되는 양극 전원 출력 단자와; 드레인 측은 에스엠피에스의 음극 전원 입력 단자와 연결되고, 게이츠 측은 상기 음극 전원 출력 단자와 연결되며, 공급원 측은 접지 연결되는 전계 효과 트랜지스터인 에프이티와; 에프이티에 연결되어 작동을 제어하는 제어 장치를 가지는 전원 차단 인쇄 회로 기판으로 이루어지는 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치에 대하여 개시한다.
상기 선행기술 또는 공지된 기술은 과열 상황에 발생할 수 있는 서로 다른 상황에 배치된 다양한 부품의 온도를 탐지하고, 위험 상황이 발생되면 그에 따른 적절한 조치가 취해질 수 있도록 하는 장치 또는 방법에 대하여 개시하지 않는다. 또한 연소가 이미 개시된 경우 진압하는 방법에 대하여 개시하지 않는다. 다른 한편으로, 이상 상태가 발생된 경우 그에 대하여 외부로 정보를 전달하는 방법에 대하여 개시하지 않는다. 과열 상황이 발생되는 경우 위험 예방을 위하여 단계적으로 조치가 취해질 필요가 있고, 특별히 화재 발생의 위험을 미리 탐지하여 예방하면서 이와 동시에 연소가 개시되거나 또는 개시될 가능성이 있는 경우 이에 따른 조치가 취해질 수 있도록 하는 장치 또는 방법이 요구된다.
본 발명은 선행기술이 가진 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술1: 특허공개번호 10-2003-0069456(2003년08월27일 공개, 주식회사 엘지이아이) 공기조화기의 전원부품 과열방지장치 선행기술2: 특허공개번호 10-2013-0091585(2013년08월19일 공개, 주식회사 아이티엠반도체) 온도감응회로, 배터리 팩 및 배터리 과열방지장치 선행기술3: 특허공개번호 10-2013-0119184(2013년10월31일 공개, ㈜엠에스피) 엘이디 제품의 화재방지 전원차단장치
본 발명의 목적은 화재의 발생 가능성을 미리 탐지하여 위험 영역에서 위험 상황이 발생되는 경우 단계적으로 조치가 취해질 수 있도록 하는 장비의 위험 보호 장치 및 그에 의한 위험 보호 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 장비의 위험 보호 장치는 서로 다른 위치에서 서로 다른 조건에 있는 각각의 지점의 온도를 탐지하는 온도 탐지 유닛; 미리 결정된 영역의 상황을 탐지하는 다수 개의 상황 탐지 유닛; 온도 탐지 유닛 및 상황 탐지 유닛으로부터 전송된 정보로부터 위험 발생 여부를 결정하는 제어 유닛; 및 제어 유닛의 결정에 따른 결과를 출력하는 출력 유닛을 포함하고, 상기 출력 유닛의 출력의 적어도 하나는 제어 패널에 표시된다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 온도 탐지 유닛은 열전대(Thermocouple)와 연결된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 상황 탐지 유닛은 화염 탐지 유닛 및 연기 탐지 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 장비의 위험 보호 방법은 위험 발생이 가능한 다수 개의 탐지 영역 및 상기 다수 개의 탐지 영역에 대한 위험 판단 조건이 설정되는 단계; 상기 서로 다른 탐지 영역에 대한 처리 단계 및 각각의 처리 단계에 대한 판단 조건이 결정되는 단계; 상기 서로 다른 탐지 영역이 독립적으로 탐지되어 탐지 정보가 제어 유닛으로 전송되는 단계; 상기 탐지 정보에 기초하여 위험 신호의 해당 여부가 결정되는 단계; 상기 위험 신호에 대한 위험 단계가 결정되는 단계; 진화 조치의 필요성이 결정되는 단계; 및 위험 신호의 발생 및 그에 따른 조치에 대하여 알림이 발생되는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 위험 판단 조건은 서로 다른 영역에 대한 서로 다른 상황에 기초하는 온도 변화가 된다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 장비의 위험 보호 장치는 서로 다른 도선의 온도를 측정하는 온도 탐지 유닛; 상기 온도 탐지 유닛에서 측정된 온도와 상기 메인 전원 공급 장치 또는 상기 분배 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력을 대비하여 상기 서로 다른 도선의 작동 상태를 판단하는 메인 보드; 및 상기 메인 보드로부터 전송된 정보를 수신하여 표시하는 디스플레이 유닛을 포함한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 온도 탐지 유닛은 상기 서로 다른 도선 및 부스 바에 설치된 열전대(Thermocouple)가 되고, 상기 열전대는 상기 각각의 서로 다른 도선 또는 부스 바에 분리 가능하도록 설치되어 상기 메인 보드로 측정된 정보를 전송한다.
본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 메인 전원 공급 장치 또는 상기 분배 전원 공급 장치는 상기 메인 보드로부터 전송된 정보에 기초하여 독립적으로 전원이 차단될 수 있다.
본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치는 작동 과정에서 서로 다른 위치에서 발생되는 다양한 형태의 위험을 미리 탐지하고 단계적으로 필요한 조치가 취해질 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 위험 보호 방법은 위험 발생의 각각의 단계에서 적절한 조치가 취해지는 한편 서로 다른 상황에서 안전도의 설정이 가능하도록 하는 것에 의하여 장비에 대한 위험 발생 가능성을 감소시킨다. 또한 본 발명에 따른 방법은 위험이 발생된 경우 이를 적절한 통신 수단을 통하여 외부에 전달될 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 위험 보호 장치가 적용되는 전력 공급 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 위험 보호 장치에서 분리 영역을 기준으로 위험 탐지가 되는 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치(10)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 장비의 위험 보호 장치(10)는 서로 다른 위치에서 서로 다른 조건에 있는 각각의 지점의 온도를 탐지하는 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N); 미리 결정된 영역의 상황을 탐지하는 다수 개의 상황 탐지 유닛(131, 132, 133); 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 및 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)으로부터 전송된 정보로부터 위험 발생 여부를 결정하는 제어 유닛(11); 및 제어 유닛(11)의 결정에 따른 결과를 출력하는 출력 유닛(151, 152, 153)을 포함하고, 상기 출력 유닛(151, 152, 153)의 출력의 적어도 하나는 제어 패널(20)에 표시될 수 있다.
본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 반도체 또는 엘시디(LCD)에서 사용되는 전력 공급 장치 또는 부대시설에 해당하는 냉각 장치(Chiller), 드라이 펌프(Dry pump) 또는 집진 장치(Scrubber)와 같은 장치에 설치될 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 전력 공급에 의하여 작동되는 임의의 부품, 장치 또는 장비에 설치될 수 있다. 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 필요에 따른 능동적인 조치를 취할 수 있다. 예를 들어 위험 보호 장치(10)는 화재 위험이 있다고 결정되면 질소, 이산화탄소 또는 아르곤과 불활성 기체를 포함하는 제어 유체를 정해진 위치로 분사하고, 경보를 발생시키고, 예를 들어 관리 서버와 같은 감시 서버로 탐지 결과 및 취해진 조치를 전송할 수 있다. 추가로 위험 예방 장치(10)는 정해진 영역의 전원을 차단시킬 수 있고, 비상 조명을 작동시킬 수 있다. 다양한 형태의 능동 기능이 작동될 수 있고 본 발명은 이와 같은 능동 기능을 부가에 의하여 제한되지 않는다.
다수 개의 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 각각 정해진 지점의 온도를 탐지할 수 있고 예를 들어 열전대(thermocouple)와 같은 온도 측정 유닛과 연결될 수 있고, 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 각각 열전대와 연결될 수 있는 커넥터(12a)를 가질 수 있다. 각각의 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 과열 발생 위험 지점 또는 누설 발생 위험 지점의 온도를 탐지할 수 있고, 예를 들어 다수 개의 러그(lug)의 온도를 탐지할 수 있다. 또한 케이블과 부품이 연결되는 연결 지점의 온도를 탐지할 수 있다. 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 서로 다른 종류의 온도 측정 유닛과 연결될 수 있고, 열전대와 같은 온도 측정 유닛과 연결되는 경우 기준 접점이 동일하거나 서로 다를 수 있다. 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 온도를 탐지하거나 시간에 따른 온도 변화를 탐지할 수 있고, 온도 측정 유닛은 커넥터(12a)에 의하여 분리 가능하도록 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)과 연결될 수 있다. 예를 들어 온도가 측정되어야 할 지점의 측정 조건이 변하는 경우 새로운 온도 측정 유닛이 커넥터(12a)에 연결될 수 있다.
다수 개의 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 서로 다른 지점의 온도 또는 온도 변화를 측정하여 제어 유닛(11)으로 전송할 수 있다.
상황 탐지 유닛(131, 132, 133)은 정해진 영역의 상황을 탐지할 수 있고 예를 들어 연기 센서(131), 불꽃 센서(132) 또는 기체 센서(133)과 같은 것을 포함할 수 있지만 이에 제한되지 않는다. 연기 센서(131)는 특정 부위가 연소되는 경우 발생되는 기체를 탐지하거나 또는 광을 조사함으로써 반사율을 탐지하여 연기의 발생 여부를 탐지할 수 있다. 불꽃 센서(132)는 예를 들어 불꽃으로부터 발생되는 스펙트럼을 탐지하여 불꽃의 발생 여부 또는 온도를 탐지할 수 있다. 기체 센서(133)는 확인되지 않는 기체의 발생 여부를 탐지할 수 있다. 추가로 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)은 예를 들어 특정 영역의 누설 전류를 탐지하기 위한 누설 전류 탐지 센서를 포함할 수 있다. 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)의 종류는 부품 또는 장비의 특성에 따라 선택될 수 있고, 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)의 설치 위치 또한 동일하다. 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)의 설치 위치는 미리 결정될 수 있고, 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)은 일정한 주기로 또는 미리 설정된 범위를 벗어나는 값이 탐지되는 경우 탐지된 정보를 제어 유닛(11)으로 전송할 수 있다.
제어 유닛(11)은 예를 들어 마이크로프로세서와 같이 데이터 또는 정보의 처리가 가능한 임의의 중앙처리장치가 될 수 있고, 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 또는 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)으로부터 전송된 정보에 기초하여 장비의 상태를 판단할 수 있다. 정보는 주기적으로 전송되거나 또는 이상 상황이 발생되는 즉시 전송될 수 있다. 이와 같이 주기적으로 전송되는 조건 및 이상 상황 발생 조건은 미리 결정될 수 있고, 각각의 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 및 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)에 설정될 수 있다. 제어 유닛(11)은 전송된 정보를 그래프 형태, 도표 형태, 소리 신호 형태 또는 광 신호 형태로 출력 유닛(151, 152, 153)을 통하여 정해진 출력 디바이스로 전송할 수 있다. 출력 디바이스는 예를 들어 진화 기체 방출과 같은 능동 기능 디바이스, 전원 차단과 같은 전원 차단 디바이스 또는 방화벽 작동과 같은 방화 기능 작동 디바이스를 포함한다. 또한 출력 디바이스는 디스플레이 유닛을 포함하고 디스플레이 유닛은 제어 패널(20)에 배치될 수 있다.
제어 패널(20)은 별도로 설치된 컴퓨터 또는 제어 장치와 같은 것이 될 수 있고, 위험 보호 장치(10)와 유선 또는 무선으로 연결될 수 있다. 예를 들어 제어 패널(20)은 외부에 설치되는 관리 서버와 같은 것이 될 수 있다. 추가로 제어 패널(20)은 예를 들어 스마트 폰과 같은 전자기기가 될 수 있다. 구체적으로 위험 보호 장치(10)는 보호 대상이 되는 장비 내부 또는 외부에 설치되고, 제어 패널(20)은 장치의 외부 또는 분리된 위치에 배치되거나, 휴대 전자기기와 같은 것이 될 수 있다. 그리고 제어 패널(20)에 위험 보호 장치(10)의 작동과 관련된 프로그램이 설치될 수 있고, 제어 패널(20)은 유선 또는 무선을 통하여 위험 보호 장치(10)와 연결될 수 있다. 무선은 예를 들어 와이-파이와 같은 근거리 통신을 포함할 수 있다. 제어 패널(20)은 위험 보호 장치(10)의 각각의 기능을 설정할 수 있고, 위험 보호 장치(10)의 탐지 정보 또는 탐지 정보에 대한 판단이 표시되는 디스플레이 기능을 가질 수 있다.
위험 보호 장치(10)는 출력 유닛(151, 152, 153)의 하나와 연결된 소리 신호 또는 시각 신호의 표시를 위한 경보 유닛(16)과 탐지 정보 또는 그에 대한 조치를 외부로 전송하기 위한 통신 유닛(17)을 포함할 수 있다. 통신 유닛(17)은 근거리 통신 수단 또는 유선 통신 커넥터 또는 일반 무선 통신 수단을 포함할 수 있다. 구체적으로 통신 유닛(17)은 제어 패널(20)과 무선 또는 유선 연결이 가능하거나, 관리 서버와 유선 또는 무선으로 연결되도록 하거나 또는 관리자의 휴대용 전자기기와 연결되도록 하는 기능을 가질 수 있다. 또한 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 제어 유닛(11)의 일부로 또는 독립적으로 비교기(14)를 가질 수 있고, 비교기(14)는 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)으로부터 탐지된 상황이 위험 상황 여부를 판단하기 위한 기능을 가질 수 있다. 본 발명에 따르면, 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 주기적으로 또는 위험 상황이 발생되는 경우 탐지 정보를 제어 유닛으로 전송할 수 있다. 이에 비하여 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)은 특정 상황이 발생된 경우 작동된다. 그리고 발생된 상황이 일반적인 상황인지 여부가 판단될 필요가 있다. 이와 같이 간헐적으로 발생되면서 위험 상황인지 여부가 명확하지 않는 탐지 정보에 대한 판단 기초를 제공하기 위하여 비교기(14)가 설치될 수 있다. 비교기(14)는 위험 보호 장치(10)가 설치되는 장치의 상황에 따라 적절한 데이터 또는 판단 기준을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 장비와 독립적으로 만들어지고, 장비와 독립적으로 작동되고 장비가 설치된 이후 장비에 배치될 수 있다. 달리 말하면, 위험 보호 장치(10)는 장비와 독립된 분리 모듈을 형성한다. 이와 같이 장비와 작동 독립성을 가지는 위험 보호 장치(10)는 독립적인 전원 유닛(S)을 가질 수 있고, 전원 유닛(S)은 외부 전원과 연결되거나 배터리 또는 축전지와 같은 독립 전원을 포함할 수 있다.
위험 보호 장치(10)는 다양한 형태의 전원 유닛(S)을 포함할 수 있다.
아래에서 위와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)의 작동에 대하여 설명된다.
도 2는 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치(10)의 작동 구조의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 제어 패널(20)은 설정 유닛을 가질 수 있다. 제어 패널(20)에 위험 보호 장치(10)와 데이터 통신이 가능하도록 하는 프로그램이 어플리케이션 형태로 설치될 수 있다. 그리고 제어 패널(20)에 입력 수단이 배치되어 위험 보호 장치(10)의 작동에 요구되는 명령 또는 설정이 입력될 수 있다. 위험 보호 장치(10)가 장비에 설치되는 경우 장비와 관련된 사항, 장비에서 발생될 수 있는 위험 사항, 위험 예방 수준, 탐지 유닛이 설치된 위치, 전력 배선도 또는 구조와 같은 것이 탐지 유닛(23)에 의하여 탐지됨으로써 제어 유닛(11)에 배치된 탐지 저장 유닛(231)에 저장될 수 있다. 탐지 저장 유닛(231)에 저장된 내용은 제어 패널(20)로 전송될 수 있다. 그리고 탐지 저장 유닛(231)으로부터 전송된 정보 또는 제어 패널(20)에서 필요에 따라 탐지 저장 유닛(231)으로부터 얻어진 탐지 정보에 기초하여 설정 유닛에서 위험 보호 장치의 작동과 관련된 사항이 설정될 수 있다.
설정 유닛에서 설정된 사항은 입력 유닛(211)을 통하여 제어 유닛(11)으로 입력될 수 있다. 입력 유닛(211)은 예를 들어 위험 보호 장치(10)와 제어 패널(20)의 데이터 통신을 설정하는 근거리 통신 유닛이 될 수 있다. 입력 유닛(211)은 제어 패널(20)로부터 전송되는 정보를 분류하여 조건 설정 유닛(212)으로 전송할 수 있다. 조건 설정 유닛(212)은 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 및 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)의 작동 조건을 설정하여 조건 저장 유닛(213)에 저장할 수 있다. 위험 보호 장치(10)와 연결된 각각의 탐지 유닛(23)은 조건 설정 유닛(212)에서 설정된 조건에 따라 작동될 수 있다. 이와 같은 조건 설정은 각각의 탐지 유닛(23)이 설정된 위치, 탐지 대상 또는 위험 조건에 따라 서로 다를 수 있고, 위험 보호 장치(10)가 설치되는 장비의 종류에 따라 서로 달라질 수 있다. 조건 설정 유닛(212)에 의하여 설정된 조건은 처리 프로세서(221)를 통하여 각각의 탐지 유닛(23)에 전송되어 각각의 탐지 유닛(23)이 설정된 조건에 따라 작동되도록 할 수 있다.
위험 보호 장치(10)가 작동되면 센서 모듈(24)로부터 탐지된 정보가 처리 프로세서(221)로 전송될 수 있다. 센서 모듈(24)은 위에서 설명된 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N), 상황 탐지 유닛(131, 132, 133), 누설 전류 탐지 유닛, 습도 탐지 유닛 또는 정전하 탐지 유닛과 같이 위험 보호 장치(10)의 내부에 설치되어 위험 보호 장치(10)와 연결된 모든 탐지 유닛을 포함할 수 있다. 센서 모듈(24)로부터 전송된 탐지 정보는 분류 유닛(223)에 의하여 분류되어 처리 프로세서(221)로 전송될 수 있다. 분류 유닛(223)은 필터 기능을 가질 수 있다. 구체적으로 분류 유닛(223)은 서로 다른 탐지 유닛으로부터 전송된 탐지 정보를 구분하여 처리 프로세서(221)로 전송하는 한편 위험 영역에 해당되지 않는 신호는 전송하지 않을 수 있다. 그리고 분류 유닛(223)은 각각의 탐지 유닛으로부터 탐지 정보가 전송된 기록을 저장할 수 있다. 이후 미리 결정된 시각에 탐지 유닛으로부터 탐지 정보가 전송되지 않는 경우 이를 처리 프로세서(221)로 전송할 수 있다. 이와 같이 분류 유닛(223)은 각각의 정보를 분류하는 기능, 필터 기능 또는 오작동 여부를 탐지하는 기능을 가질 수 있다.
분류 유닛(223)으로부터 전송된 탐지 정보가 처리 프로세서(221)에 의하여 처리될 수 있다. 처리 프로세서(221)는 각각의 탐지 정보에 대한 위험 수준 및 출력 형태가 저장된 위험 데이터베이스(222)를 참조하여 탐지 정보를 처리할 수 있다. 센서 모듈(24)로부터 처리 프로세서(221)로 전송된 탐지 정보는 위험 수준에 따라 처리 방법이 달라질 수 있다. 그리고 각각의 탐지 정보에 대한 위험 수준은 위험 데이터베이스(222)에 미리 저장될 수 있다. 예를 들어 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)의 설치된 영역에서 소비되는 전력량 및 그에 따른 온도 변화에 대한 위험 수준이 미리 결정되어 위험 데이터베이스(222)에 저장될 수 있다. 그리고 분류 유닛(223)으로부터 전송된 온도 탐지 정보의 위험도가 위험 데이터베이스(222)에 저장된 정보를 기초로 판단될 수 있다. 위험도는 단계별로 나누어질 수 있고, 각각의 단계에 대한 대처 방법이 위험 수준과 함께 저장될 수 있다. 예를 들어 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)에서 시간에 따른 온도 변화에 대하여 위험 수준이 1 단계, 2 단계 및 3 단계로 나누어질 수 있고, 1 단계에서 부하 감소, 2 단계에서 전력 공급 일시 중지 그리고 3 단계에서 전력 공급 차단과 같이 단계별 조치가 저장될 수 있다.
탐지 유닛에서 탐지된 위험 신호에 따라 진화 유닛(25)이 작동되거나 또는 경보 유닛(26)이 작동될 수 있다. 그리고 위험 신호는 관리 서버 또는 다른 관리자에게 전송될 수 있다. 진화 유닛(25)은 예를 들어 온도 탐지에 따른 위험도가 최고 단계가 되거나 상황 탐지 유닛에서 불꽃 또는 연기가 탐지된 경우 작동될 수 있다. 진화 유닛(25)은 장비 내부에 설치되어 제어 유체를 분사할 수 있는 장치에 해당되고, 제어 유체는 예를 들어 질소, 이산화탄소 또는 아르곤과 같은 불활성 기체와 같은 화재 진화에 사용되는 기체가 될 수 있다. 추가로 제어 유체는 물 또는 냉각 유체와 같은 것이 될 수 있다. 다양한 종류의 진화 유닛(25)이 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)에 설치될 수 있다.
경보 유닛(26)은 소리 신호, 발광 신호 또는 문자 신호를 포함할 수 있고, 별도로 설치된 경고 장치를 통하여 표시되고, 제어 패널(20)에 표시될 수 있다. 경보 유닛(26)의 표시 형태는 각각의 위험 단계에 따라 다르게 설정될 수 있다. 다양한 형태의 경보 유닛(26)이 위험 보호 장치(10)와 관련되어 적절한 위치에 배치될 수 있다. 그리고 위험 탐지 정보는 유선 또는 무선 통신을 통하여 관리 서버 또는 스마트 폰과 같은 휴대용 전자기기로 전송될 수 있다.
본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)에 영상 유닛이 배치될 수 있다. 영상 유닛은 제어 유닛(11)과 연결된 영상 조절 유닛의 제어에 따라 작동될 수 있다. 영상 조절 유닛은 영상 유닛의 탐지 영역을 결정할 수 있고, 영상 유닛을 회전시킬 수 있다. 또한 위험이 발생된 위치를 추적하여 관련 데이터를 제어 유닛(11) 또는 제어 패널(20)로 전송할 수 있다. 그리고 위험 지역에서 얻어진 영상은 관리 서버 또는 관리자의 휴대용 전자기기로 전송될 수 있다.
다양한 구조를 가지는 영상 유닛이 본 발명에 따른 위험 보호 장치에 설치될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치(10)가 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 서로 다른 위험 상황에서 각각 서로 다른 조치가 취해지도록 작동될 수 있다.
도 3의 (가)는 위험 상황이 발생될 수 있는 것을 탐지하여 미리 예방하는 예방 단계의 실시 예를 도시한 것이고, 도 3의 (나)는 위험 상황이 발생된 이후 그에 따른 조치가 취해지는 위험 제거 단계의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3의 (가)를 참조하면, 장비(31)의 내부에 위험 보호 장치가 설치될 수 있고, 서로 다른 작동 소자(311, 312)를 연결하는 커넥터 부위가 위험 탐지 영역(32)으로 설정될 수 있다. 위험 탐지 영역(32)에 예를 들어 열전대와 같은 온도 탐지 유닛이 설치될 수 있다. 온도 탐지 유닛으로부터 미리 결정된 온도 수준 이상의 온도 상태가 되면 온도 탐지 유닛에 의하여 탐지되어 위험 보호 장치(10)로 전송될 수 있다. 위험 보호 장치(10)는 미리 결정된 위험 수준에 해당되면 이에 대하여 경고하고 적절한 표시 수단을 통하여 위험 수준을 표시할 수 있다.
위험 상황이 지속되면 위험이 발생될 수 있고, 예를 들어 도 3의 (나)와 같이 위험 탐지 영역(32)에서 화재가 발생될 수 있다.
화재의 발생은 과열 상태가 진전되어 발생되거나 방전과 같은 현상으로 인하여 돌발적으로 발생될 수 있다. 과열 상태는 미리 탐지가 될 수 있지만 돌발적인 발생은 미리 탐지되기 어렵다. 화재의 발생은 온도 탐지 유닛과 상황 탐지 유닛에 의하여 탐지될 수 있고, 위험 탐지 영역(32)이 예를 들어 영상 유닛에 의하여 확인될 수 있다. 화재가 발생되는 경우 위험 방지 장치는 화재 발생 위치를 확인하고 진화 유닛의 작동에 의하여 화재를 중단시킬 수 있다. 구체적으로 위험 방지 장치는 위험 단계를 결정하고, 그에 따른 조치를 판단하게 된다. 이와 같은 화재 방지 장치의 작동은 위험 데이터베이스에 기초하여 이루어질 수 있다. 그리고 화재 또는 다른 위험 상황에 대한 조치가 이루어지면 이후 위험 탐지 영역(32)에 대한 조치 결과가 피드백이 될 수 있다. 그리고 위험 발생 상황, 그에 따른 조치 및 결과가 예를 들어 제어 패널과 같은 표시 장치 또는 관리자의 휴대용 전자기기에 표시될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 미리 위험을 탐지하여 예방하거나 발생된 위험을 제거하는 기능을 가질 수 있다.
아래에서 이와 같은 위험 예방 과정에 대하여 설명된다.
도 4는 본 발명에 따른 장비의 위험 보호 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 장비의 위험 보호 방법은 위험 발생이 가능한 다수 개의 탐지 영역 및 상기 다수 개의 탐지 영역에 대한 위험 판단 조건이 설정되는 단계(P41); 상기 서로 다른 탐지 영역에 대한 처리 단계 및 각각의 처리 단계에 대한 판단 조건이 결정되는 단계(P42); 상기 서로 다른 탐지 영역이 독립적으로 탐지되어 탐지 정보가 제어 유닛으로 전송되는 단계(P43); 상기 탐지 정보에 기초하여 위험 신호의 해당 여부가 결정되는 단계(P44); 상기 위험 신호에 대한 위험 단계가 결정되는 단계(P45); 진화 조치의 필요성이 결정되는 단계(P46); 및 위험 신호의 발생 및 그에 따른 조치에 대하여 알림이 발생되는 단계(P48)를 포함한다.
위에서 설명된 것처럼, 위험 보호 장치는 장치와 독립적으로 제조되어 장비 내에 배치될 수 있고, 장비 내에서 위험이 발생될 수 있는 탐지 영역 및 위험으로 판단되는 조건이 설정될 수 있다(P41). 그리고 각각의 영역에 대하여 처리 단계 및 조건이 결정될 수 있다(P42). 탐지 영역, 위험 수준, 처리 단계 및 조건은 각각의 장비에 적합하도록 설정될 수 있고, 하나의 장비 내에서 서로 다른 탐지 영역에 대하여 서로 다른 조건이 설정될 수 있다. 처리 단계는 위험 수준에 따른 처리 단계를 의미하고, 영역 탐지는 온도 탐지를 포함한다.
위와 같은 조건이 결정되면, 탐지 유닛이 각각의 탐지 영역에 설치되어 탐지 영역 별로 탐지가 되어 탐지 정보가 주기적으로 또는 위험 발생 시 제어 유닛으로 전송될 수 있다(P43). 그리고 제어 유닛은 위험 신호에 해당하는지 여부를 판단하게 된다(P44). 만약 위험 신호가 아니라면(NO), 영역별 탐지가 계속된다(P43). 이에 달리 위험 신호에 해당된다면(YES), 위험 단계를 결정하게 된다(P45). 그리고 위험 단계에 따라 진화 조치의 필요성이 판단될 수 있다(P46). 만약 진화 조치가 필요하지 않다면(NO), 예를 들어 부하 감소, 일시적 전력 공급 중단 또는 대체 수단 가동과 같은 처리가 행해진다(P47). 이에 비하여 위험 수준에 따라 진화가 요구되는 상황이라면 진화가 이루어질 수 있다(P471). 위에서 설명된 것처럼, 진화는 질소 기체와 같은 기체의 방출 또는 냉각 기체의 방출을 포함할 수 있다. 그리고 적절한 방법으로 경고가 표시되거나 외부 기관에 위험 상황에 대한 정보가 전송될 수 있다(P48).
본 발명에 따른 위험 보호 장치는 위험 방지를 위하여 다양한 방법으로 작동될 수 있고, 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
위에서 설명된 것처럼, 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)는 반도체 또는 엘시디 장비와 같은 산업용 장비에 적용될 수 있고, 전력 공급 과정에서 발생되는 과열과 같은 이상 상태의 진단에 적용될 수 있다. 추가로 다양한 탐지 유닛을 배치하는 것에 의하여 다른 원인으로 인하여 위험이 방지가 가능하다. 예를 들어 가속도 센서와 같은 탐지 유닛을 배치하는 것에 의하여 진동 또는 전복 위험에 대한 탐지가 가능하다.
전력은 메인 전원 공급 장치로부터 분배 전원 공급 장치를 거쳐 공정 기계로 공급될 수 있고, 전력은 다수의 경로를 통하여 공급될 수 있다. 다수의 경로에서 전류가 흐르는 과정에서 피복 박리와 같은 원인으로 인하여 누설이 될 수 있다. 그리고 이를 탐지하기 위하여 각각의 도선의 온도를 측정하기 위한 온도 탐지 유닛이 설치될 수 있고 온도 탐지 유닛은 적어도 하나의 기준 접점에 대한 각각의 도선 온도를 탐지하는 열전대가 될 수 있다. 하나의 기준 접점에 대한 열전대를 형성하는 것은 각각의 도선에 대한 온도 탐지 및 이상 여부의 판단이 용이하도록 한다. 그리고 온도 탐지의 결과가 디스플레이이 유닛에 표시되는 것에 의하여 장치 전체의 작동 상태의 판단이 가능하도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)가 적용되는 전력 공급 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5를 참조하면, 장비(31)의 전면에 디스플레이 유닛(51)이 설치될 수 있고, 스크린(511)에 각각의 도선으로부터 측정된 온도가 그래프 또는 도표로 표시될 수 있다. 일반적으로 전력 공급에 따른 각각의 도선의 온도 변화는 미리 결정될 수 있고, 관련 데이터가 마이크로프로세서를 포함하는 메인 보드로 전송될 수 있다. 메인 보드는 측정된 온도와 관련 데이터를 비교하여 작동 상태의 이상 여부를 판단하고, 디스플레이 유닛(51)에 표시할 수 있다. 각각의 도선에 대한 온도 측정 및 그에 따른 결과가 각각의 열전대 모니터링 보드로 전송될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 위험 보호 장치(10)에서 분리 영역을 기준으로 위험 탐지가 되는 방법의 실시 예를 도시한 것이다.
다수 개의 채널을 가진 열전대 모듈에 각각의 도선의 온도를 탐지하여 결과를 분석하는 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)가 설치될 수 있다. 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)는 열전대 모듈에 대하여 분리 가능하도록 결합될 수 있고, 열전대 모듈은 하나의 기준 접점에 대하여 다수 개의 알루멜-크로멜과 같은 측정을 위한 금속 소선 쌍을 가질 수 있다. 각각의 금속 소선 쌍은 각각의 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)에 연결될 수 있고, 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)는 메인 보드(512)에 연결될 수 있다. 그리고 메인 보드(512)는 스크린(511)에 연결되어 탐지 결과를 표시할 수 있다. 각각의 도선의 온도 측정이 각각의 금속 소선 쌍에 의하여 이루어지고 결과가 각각의 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)로 전달될 수 있다. 그리고 각각의 분리 모니터링 보드(B1,B2,B3)에서 일차적으로 위험 여부가 판단되고 그리고 결과가 메인 보드(512)로 전달될 수 있다. 그리고 메인 보드(512)는 각각의 도선에서 발생되는 위험 여부를 판단하는 한편 장비 전체의 위험 여부를 판단할 수 있다. 그리고 판단 결과는 스크린(511)에 표시될 수 있다.
메인 보드(512)는 각각의 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)로부터 전송된 정보에 기초하여 장비 전체의 전력을 차단할 것인지 또는 특정 장치에 대한 전력 공급을 차단할 것인지 여부를 판단할 수 있다. 분리 모니터링 보드(B1, B2, B3)는 메인 보드(512)에 분리 가능하도록 결합될 수 있고, 독립적으로 작동될 수 있다.
본 발명에 따른 위험 보호 방치(10)는 다양한 장비의 위험 예방에 적합한 다양한 구조를 가질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
본 발명에 따른 장비의 위험 보호 장치는 작동 과정에서 서로 다른 위치에서 발생되는 다양한 형태의 위험을 미리 탐지하고 단계적으로 필요한 조치가 취해질 수 있도록 한다. 본 발명에 따른 위험 보호 방법은 위험 발생의 각각의 단계에서 적절한 조치가 취해지는 한편 서로 다른 상황에서 안전도의 설정이 가능하도록 하는 것에 의하여 장비에 대한 위험 발생 가능성을 감소시킨다. 또한 본 발명에 따른 방법은 위험이 발생된 경우 이를 적절한 통신 수단을 통하여 외부에 전달될 수 있도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
10: 위험 보호 장치 11: 제어 유닛
12a: 커넥터 14: 비교기
16: 경보 유닛 17: 통신 유닛
20: 제어 패널 23: 탐지 유닛
24: 센서 모듈 25: 진화 유닛
26: 경보 유닛 31: 장비
32: 위험 탐지 영역 51: 디스플레이 유닛
121, 122 내지 12N: 온도 탐지 유닛 131: 연기 센서
132: 불꽃 센서 133: 기체 센서
131, 132, 133: 상황 탐지 유닛 151, 152, 153: 출력 유닛
211: 입력 유닛 212: 조건 설정 유닛
213: 조건 저장 유닛 221: 처리 프로세서
222: 위험 데이터베이스 223: 분류 유닛
231: 탐지 저장 유닛 311, 312: 작동 소자
511: 스크린 512: 메인 보드
B1, B2, B3: 분리 모니터링 보드 S: 전원 유닛

Claims (8)

  1. 서로 다른 위치에서 서로 다른 조건에 있는 각각의 지점의 온도를 탐지하는 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N);
    미리 결정된 영역의 상황을 탐지하는 다수 개의 상황 탐지 유닛(131, 132, 133);
    온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N) 및 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)으로부터 전송된 정보로부터 위험 발생 여부를 결정하는 제어 유닛(11); 및
    제어 유닛(11)의 결정에 따른 결과를 출력하는 출력 유닛(151, 152, 153)을 포함하고, 상기 출력 유닛(151, 152, 153)의 출력의 적어도 하나는 제어 패널(20)에 표시되는 것을 포함하는 장비의 위험 보호 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N)은 열전대(Thermocouple)와 연결되는 것을 특징으로 하는 장비의 위험 보호 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 상황 탐지 유닛(131, 132, 133)은 화염 탐지 유닛 및 연기 탐지 유닛을 포함하는 장비의 위험 보호 장치.
  4. 위험 발생이 가능한 다수 개의 탐지 영역 및 상기 다수 개의 탐지 영역에 대한 위험 판단 조건이 설정되는 단계;
    상기 서로 다른 탐지 영역에 대한 처리 단계 및 각각의 처리 단계에 대한 판단 조건이 결정되는 단계;
    상기 서로 다른 탐지 영역이 독립적으로 탐지되어 탐지 정보가 제어 유닛으로 전송되는 단계;
    상기 탐지 정보에 기초하여 위험 신호의 해당 여부가 결정되는 단계;
    상기 위험 신호에 대한 위험 단계가 결정되는 단계;
    진화 조치의 필요성이 결정되는 단계; 및
    위험 신호의 발생 및 그에 따른 조치에 대하여 알림이 발생되는 단계를 포함하는 장비의 위험 보호 방법.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 위험 판단 조건은 서로 다른 영역에 대한 서로 다른 상황에 기초하는 온도 변화가 되는 것을 특징으로 하는 장비의 위험 보호 방법.
  6. 반도체, 엘시디 및 산업용 장비에 배치되는 메인 전원 공급 장치 및 분배 전원 공급 장치로부터 전력 공급 과정에서 발생되는 위험을 방지하기 위한 장비의 위험 보호 장치에 있어서,
    서로 다른 도선의 온도를 측정하는 온도 탐지 유닛(121, 122 내지 12N);
    상기 온도 탐지 유닛에서 측정된 온도와 상기 메인 전원 공급 장치 또는 상기 분배 전원 공급 장치로부터 공급되는 전력을 대비하여 상기 서로 다른 도선의 작동 상태를 판단하는 메인 보드(512); 및
    상기 메인 보드로부터 전송된 정보를 수신하여 표시하는 디스플레이 유닛을 포함하는 장비의 위험 보호 장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 온도 탐지 유닛은 상기 서로 다른 도선 및 부스 바에 설치된 열전대(Thermocouple)가 되고, 상기 열전대는 상기 각각의 서로 다른 도선 또는 부스 바에 분리 가능하도록 설치되어 상기 메인 보드로 측정된 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 장비의 위험 보호 장치.
  8. 청구항 6에 있어서, 상기 메인 전원 공급 장치 또는 상기 분배 전원 공급 장치는 상기 메인 보드로부터 전송된 정보에 기초하여 독립적으로 전원이 차단될 수 있는 것을 특징으로 하는 장비의 위험 보호 장치.
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