킨스의 엔틱가구 정보

화재조사기술교본<제3권>

감수 동경소방서 예방부조사과

편저 동경소방서 화재조사연구회

발행 사단법인 동경방재지도협회

제1편 전기화재(電氣火災)

2. 선풍기

(1) 구조 

선풍기의 기능은 수진기구, 타이머 기구 등이 있다. 그리고 가장 중요한 기능으로서, 미풍에서 강풍까지 송풍날개의 회전속도를 스위치 1개로 조절하는 것이다. 그림 92는 일반적인 선풍기의 각부 명칭이다 .

그림 92. 선풍기 각부의 명칭

1) 팬의 회전수를 변화시키는 방식

선풍기 모터는 세탁기의 모터와 마찬가지로 유도형 콘덴서 모터(콘덴서 운전형 단상 유도전동기)이며, 그림 93과 같이 주권선, 보조권선, 회전자, 콘덴서 등으로 구성되어있다. 회전의 조절은 보조권선에 직렬로 접속되어있는 콘덴서에 의하여 앞선 전류가 흐르고, 그것에 의한 자계와 주권선에 흐르는 전류에 의한 자계로서, 회전자계가 발생하고, 그것에 의하여 회전자가 원활하게 회전한다. 따라서 이 모터에 가해진 전압이 100V 보다 작게 되면, 회전자의 회전력도 작아져, 회전속도도 낮아지게 된다.

  그림 93(a)와 같이, 모터에 직렬로 조속코일이라 불리는 처심이 들어있는 코일을 넣는 방법에 의하여 스위치가 강으로 투입되어있으면, 주권선에 100V가 인가되며, 모터는 최고 속도로 된다.

  스위치가 약으로 투입되어있으며, 조속 코일에 전압강하가 생겨, 주권선에 100V 보다 낮은 전압이 인가되기 때문에 모터는 저속으로 되어 송풍날개에는 미풍이 발생한다. 그림 93(b)는 조속코일을 생략하고, 보조권선이 그 역할을 하는 것으로서 현재는 이 방식이 많이 사용되고 있다.  

그림 93. 선풍기의 회로도

2) 수진 기구의 조절

  선풍기의 머리부분을 움직이는 것은 자동차 외이퍼의 동작과 동일한 크랭크 기구이다. 실제 선풍기는 수진 구구에 부속하여 버튼이나 각도절체 레버가 부착되어있다. 그림 94는 팬 모터의 외함 커버를 탈거한 상황이다. 이 그림으로부터 전체의 구성을 보면, 모터의 회전운동을 기어에 의하여 감속시켜, 크랭크 기구에 의하여 수진 운동을 변화시키도록 되어있다.

  또한, 수진 운동을 스타트시키는 스위치로서는 일반적으로 클러치 버튼을 설치하고 있다.

그림 94. 커버를 탈거한 모터부분의 상황

  그림 95는 클러치 버튼의 상하식의 작동원리도이다. 그림 95에는 스위치가 투입되어있는 상황으로 츨러치 축의 일부분에 베어링이 들어있는 구멍이 있고, 그 중앙에은 스프링이 들어있다. 웜홀의 상부 벽에 요부(凹部)가 있으며, 그 요부에 스프링이 들어가 베어링이 투입되고 이것이 철부(凸部)의 역할을 한다. 이 요철이 조합되어 웜기어로부터 클러치 축으로 회전이 전달되고 클러치 버튼을 당기면, 클러치 커버의 중심축이 인상되어 요철은 밖으로 웜홀은 회전하여도 클러치 축에는 회전이 전달되지 않는 것이다. 또한, 최근 기종에는 사진 84와 같이 수진 전용의 모터가 내장되어있는 타입도 시판되고 있다.

(2) 감식요령

1) 출화원인의 경향

  과거의 선풍기 화재의 출화원인을 보면, 대부분이 모터 기동용 콘덴서가 절연 열화되어 발화한 것이며, 그 외에는 드물지만, 층간단락이나 스위치 부분의 트래킹 현상으로 출화하였다.

2) 감식요령

  주요 감식이 필요한 개소로서는 콘덴서, 스위치 및 모터이다.

① 콘덴서

  콘덴서는 내부의 소자는 가연물이지만, 케이스는 알루미늄이 많이 사용되고 있기 때문에 선풍기 전체의 연소정도가 심하여도 이 케이스는 조사할 수 있다.

 - 알루미늄이 팽창되어있다.

 - 내부의 소자 일부분 또는 전부가 심하게 소손되어있다.

 - 소자의 소손이 심한 부분의 저항치가 10³ Ω·㎝ 이하로 저하되어있다.

 - 콘덴서 부근의 코드에 단락흔이 식별된다.

② 스위치

  스위치에서의 트래킹 현상에 의한 출화의 경우, 양극단자가 용융되고, 그 단자간의 유기성 절연물의 저항치가 현저하게 저하되어있다. 이 외에는 스위치 부분의 과열 또는 모터의 장시간 통전에 의한 층간단락의 요인으로서, 가동편의 용융 또는 접점의 용착이 있다.

③ 모터

  모터가 층간단락흔 경우에는 다음과 같은 것이 식별될 수 있다.

 - 모터 코일 부분에 절연지 또는 도료가 소손되는 등 과열되어있다.

 - 모터 코일에서 층간단락흔이 식별된다.

 - 모터 부근의 코드에 단락흔이 있다.

  어떠한 경우라도, 기동시의 이상 유무, 회전속도의 저하, 운전불능, 이음, 사용 장소에 따른 습기, 먼지, 기름 부착상황과 그 가능성, 베어링, 팬 날개의 상황에 따른 부하상황, 과부하의 유무 등, 관계자의 진술과 사용 장소 등에 따라 판단하고, 원인 결정을 행할 필요가 있다.

                    사진 87. 피아노 스위치 접점의 상황으로 좌로부터 2번째가

                    ON의 상황인 것으로 확인되며, 메이커 측의 자료에 의하면

                    [약]의 상황이다.

                     사진 88. 소손된 모터 및 콘덴서의 상황으로 각도 절체레버

                     부근으로부터 상방으로 소손이 현저한 상황이다.

                       사진 89. 소손된 MP 콘덴서와 동형의 것을 비교한 것,

                       외간으로부터 변형, 팽창 등은 확인되지 않는다.

                          사진 90. 콘덴서의 케이스를 제거하여, 내부의

                          소자 상황을 조사한 것으로서, 검게 변색 탄화

                          되어있는 상황이다. 외부로부터의 수열의 영향

                          으로는 이와 같이 내부까지 탄화하는 것은 불가능하다.

3) 자료

<화재사례> [ 모터 시동용 콘덴서로부터의 출화>

  이 화재는 내화조 3층 건물의 공동주택 내에서 발생한 것이며, 선풍기, 다다미, 요, 형광등 등이 소손된 것이다.

  원인은 남성이 거실 내에서 선풍기를 사용하고 있다가 16시 30분경에 선풍기의 스위치를 끄지 않고 외출한 후에 출화한 것이다. 소손상황을 보면 스위치 부분이나 모터 권선 부분에는 어떠한 이상도 식별되지 않지만, 모터 시동용 콘덴서에 연결된 전기배선에서 단락흔이 식별되는 것 등으로 보아, 이 콘덴서의 내부 소자의 절연이 열화되어 발열하고 화재에 이른 것이다.

사진 91. 소손된 선풍기