KR100806875B1 - Control panel for the gas leakage detectors having battery charging circuit - Google Patents
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Abstract
Description
도1은 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반(3) 및 상기 수신반과 연결된 가스누설 감지기(1)의 블록 구성도들이다. 1 is a block diagram of a gas leakage
도2 및 도3은 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반 중의 전원공급 및 배터리 충전부(36)의 회로도로서, 도2는 전원입력단자(366)를 통해 들어온 전원이 수신반의 전원으로 사용됨과 동시에 배터리를 충전하는 경우를 도시하고, 도3은 배터리 연결단자(365)를 통해 들어온 배터리의 전원이 수신반의 전원으로 사용되는 경우를 도시한다. 2 and 3 are circuit diagrams of a power supply and a
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1: 가스누설 감지기 2, 2a: 신호 전선1: gas leak
3: 수신반 11: 센서3: reception board 11: sensor
12: 제어부 13: 전원부12: control unit 13: power supply unit
30: 표시부 31: 수신포트30: display unit 31: receiving port
32: 농도표시부 33: 경보램프32: concentration display section 33: alarm lamp
34: 고장램프 35: 제어부34: fault lamp 35: control unit
36: 배터리 충전부 37: 배터리36: battery charger 37: battery
38: 정전압 변환부 361: 릴레이38: constant voltage converter 361: relay
361a: 가동철편 361b: 외부 정전압 전원 단자361a:
361c: 배터리 전원 단자 362: 릴레이 구동부361c: battery power terminal 362: relay drive unit
362a: OP앰프 363: 스위칭 DC/DC 컨버터362a: OP Amplifier 363: Switching DC / DC Converter
364: 전원출력단자 365: 배터리 연결단자364: power output terminal 365: battery connection terminal
366: 전원입력단자366: power input terminal
본 발명은 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반에 관한 것으로서, 특히 평상시에는 외부 교류전원을 변환시킨 정전압 전원에 의해 작동하면서 배터리를 충전시키고 정전시에는 미리 충전되어 있는 배터리의 전원을 수신기의 전원으로 자동 공급하도록 하여 정전시에도 중단없이 작동될 수 있도록 한 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반에 관한 것이다. The present invention relates to a gas leakage detector receiver having a battery charging circuit, and in particular, the battery is charged while operating by a constant voltage power source that converts an external alternating current power source, and in the case of a power failure, the power of the battery that is pre-charged is The present invention relates to a gas leakage detector receiving panel having a battery charging circuit which can be automatically supplied with power so that it can be operated without interruption even in the event of a power failure.
현대 사회는 석유, 천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등 화석연료를 주된 에너지원으로 사용하고 있으며, 이 중 천연가스와 액화석유가스는 자동차의 연료, 가정의 난방 및 취사연료 및 각종 산업현장에서의 동력원으로 널리 사용되고 있다.In modern society, fossil fuels such as petroleum, natural gas (LNG), and liquefied petroleum gas (LPG) are used as the main energy sources. It is widely used as a power source in industrial sites.
최근에는 가연성 가스를 취급하는 공장이나 산업현장이 더욱 많아지고 있어서 가연성 가스의 취급에 따른 누설의 위험 또한 크게 증가하고 있는 상황이다. 가연성 가스가 누설되었을 경우 폭발과 화재로 인해 막대한 손해를 입을 수 있기 때 문에, 일반적으로 가연성 가스를 생산, 관리하는 산업현장에서는 가스의 누설여부를 조기에 감지할 수 있는 가스감지기를 설치하여 가스가 누설되었을 시 신속히 필요한 조치를 취하도록 하고 있다. In recent years, the number of factories and industrial sites dealing with flammable gas is increasing, and the risk of leakage due to the handling of flammable gas also increases. If the flammable gas leaks, it can be greatly damaged by the explosion and fire.In general, the industrial sites that produce and manage the flammable gas are equipped with a gas detector that can detect the gas leak early. In the event of a leak, prompt action is required.
가스 누설의 위험이 있는 공장 등의 현장에서는 가스가 흐르는 통로를 따라 다수의 가스누설 감지기들을 설치하고 수신반과 연결하며, 수신반에서는 그 연결된 가스누설 감지기들의 동작상태 및 가스농도를 숫자표시부 또는 램프, 부저 등으로 확인할 수 있다. In factories such as factories where there is a risk of gas leakage, a number of gas leak detectors are installed along the gas flow path and connected to the receiving panel, and the receiving panel displays the operating status and gas concentration of the connected gas leakage detectors in the numerical display, lamp, or buzzer. It can be confirmed by such.
그런데, 가스누설 감지기들은 수신반으로부터 전원을 전달받아 작동하고 가스농도를 전류신호의 형태로 수신반으로 전송하므로, 만약 정전으로 인해 수신반에 전원이 공급되지 않으면 모든 가스누설 감지기들의 작동이 멈추게 된다. 따라서, 정전시에도 수신반이 정상적으로 동작할 수 있도록 비상전원을 갖추고 있어야만 한다. However, since the gas leakage detectors receive power from the receiving panel and operate the gas concentration, and transmit the gas concentration to the receiving panel in the form of a current signal, all of the gas leakage detectors are stopped if no power is supplied to the receiving panel due to a power failure. Therefore, emergency power should be provided so that the reception panel can operate normally even in the event of power failure.
이러한 비상전원으로서 수신반 내에 배터리를 장착하는 것이 바람직하나, 종래의 배터리는 일회용인 경우 손실이 많으며, 충전식인 경우에는 그 배터리의 충전을 위한 승압회로를 별도로 구비하여야만 하여 제조 비용이 상승하는 단점이 있었다. 이와 같이 배터리의 충전을 위한 승압회로를 별도로 장착해야 하는 이유는, 예를 가스누설감지기의 수신반에서 사용하는 전압이 24V인 경우, 배터리의 출력전압은 24V이면 되나, 이 배터리를 충전시키기 위해 인가하는 전압은 최소 30V는 되어야만 하기 때문이다. It is preferable to install a battery in the receiving panel as such an emergency power source, but the conventional battery has a disadvantage in that a lot of losses in the case of a single use, and in the case of a rechargeable battery, requires a separate booster circuit for charging the battery. . The reason why the booster circuit for charging the battery should be separately installed is that, for example, when the voltage used in the gas leakage detector receiver is 24V, the output voltage of the battery may be 24V. This is because the voltage must be at least 30V.
따라서, 종래에는 수신반의 비상전원으로서 충전식 배터리를 장착하는 경우 배터리의 충전을 위한 고가의 승압회로를 별도로 구비해야 하므로 제조 비용이 상승하는 단점이 있었다. Therefore, in the related art, when a rechargeable battery is installed as an emergency power source of a receiving panel, an expensive boosting circuit for charging the battery must be separately provided, thereby increasing the manufacturing cost.
본 발명은 상기 문제점을 극복하기 위하여, 평상시에는 외부 교류전원을 변환시킨 정전압 전원을 가스누설 감지기용 수신기의 작동전원으로 사용하는 한편 충전식 배터리를 충전하기 위한 전원으로 사용하고, 정전시에는 미리 충전되어 있는 배터리의 전원이 수신기의 전원으로 자동적으로 공급되도록 하여 중단없이 작동될 수 있도록 한 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to overcome the above problems, the constant voltage power which normally converts an external AC power is used as a power supply for charging a rechargeable battery while operating as a power supply for a gas leakage detector receiver, and is charged in advance during a power failure. It is an object of the present invention to provide a gas leakage detector receiving panel having a battery charging circuit which can be operated without interruption by automatically supplying power of a battery to a receiver.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의해 제공된 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반은, 외부 교류전원을 받아들여 제1정전압 전원으로 변환하는 정전압 변환부(38); 상기 정전압 변환부(38)로부터 제1정전압 전원이 입력될 경우에는 상기 제1정전압 전원을 상기 수신기의 사용전원으로 내보내고, 상기 정전압 변환부(38)로부터 제1정전압 전원이 입력되지 않을 경우에는 배터리(37)의 전원을 상기 수신기의 사용전원으로 내보내는 전원공급 및 배터리 충전부(36); 상기 전원공급 및 배터리 충전부(36)에 연결된 충전식 배터리(37); 상기 가스누설 감지기들의 출력신호를 수신하는 수신포트들(31); 상기 수신포트들(31)을 통해 수신된 상기 가스누설 감지기들의 출력신호에 따라 가스농도를 계산하는 제어부(35); 상기 제어부(35)의 출력에 따라 상기 가스누설 감지기들의 가스농도를 표시하는 표 시부(30);를 포함한다. In order to achieve the above object, the gas leakage detector receiving panel including the battery charging circuit provided by the present invention includes: a constant
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반의 구성 및 작용효과를 상세히 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration and effect of the gas leakage detector receiving panel having a battery charging circuit according to the present invention.
도1은 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반(3) 및 상기 수신반과 연결된 가스누설 감지기(1)의 블록 구성도들이다. 1 is a block diagram of a gas leakage
도1을 참고하면, 가스누설의 위험이 있는 현장에 설치된 가스누설 감지기들(1)은 전선(2)을 통해 수신반(3)의 각 채널로 연결된다. 상기 가스누설 감지기들(1)은 각각 공기 중의 가연성 가스 또는 이산화탄소의 농도를 측정하는 센서(11), 상기 센서(11)의 출력신호에 의해 가스농도를 계산하고 그 계산된 가스농도에 상응하는 전류신호를 발생하여 전선(2)을 통해 수신반(3)으로 전송하는 제어부(12), 및 상기 제어부(12) 및 센서(11)의 작동에 필요한 전원을 공급하는 전원부(13)로 구성된다. Referring to FIG. 1,
한편, 상기 수신반(3)은 각 채널별로 가스누설 감지기들(1)의 출력신호를 수신하기 위한 수신포트들(31)을 구비하며, 상기 수신포트들(31)을 통해 인입된 가스누설 감지기들의 신호는 제어부(35)에 의해 가스농도값으로 변환되어 표시부(30)에 표시된다. 상기 표시부(30)에는 가스농도값을 숫자로 표시하는 농도표시부(32)와 가스농도에 따라 경보를 발생하는 경보램프(33) 및 가스누설 감지기의 고장상태를 표시하는 고장램프(34)가 설치되어 있다.
도1에 도시된 가스누설 감지기들(1)은 수신반(3)으로부터 전원을 전달받아 작동하는데, 도1에는 표시하지 않았지만 상기 가스누설 감지기들(1)의 전원부(12)는 각각 상기 수신반(3)의 전원공급 및 배터리 충전부(36)로부터 나온 단자들(미도시)과 라인(미도시)으로 연결되어, 가스누설감지기들(1)의 동작을 위한 전원(예:24V 정전압)을 공급받는다. 이 전원라인(미도시)은 일반적으로 상기 전선(2)과 함께 같은 케이블 관로 안에 넣어져 설치된다. Meanwhile, the
The
그리고, 상기 수신반(3)의 정전압 변환부(38)는 외부 교류전원(예: 220V 교류전원)을 받아들여 제1정전압 전원(예:24V의 정전압 전원)으로 변환하고, 전원공 급 및 배터리 충전부(36)는 상기 정전압 변환부(38)로부터 제1정전압 전원이 입력될 경우에는 상기 제1정전압 전원을 수신기의 사용전원으로 내보내고, 상기 정전압 변환부(38)로부터 제1정전압 전원이 입력되지 않을 경우에는 배터리(37)의 전원을 수신기의 사용전원으로 내보내는 역할을 수행한다. In addition, the
상기 전원공급 및 배터리 충전부(36)에 연결된 충전식 배터리(37)는 니켈-카드뮴 배터리가 바람직하며, 비록 단기간의 사용으로 인한 메모리 효과가 발생해 배터리의 사용용량이 점차 감소하더라도 정전시에 전기가 들어올 때까지 약 20~30분 정도만 사용하면 되므로 크게 문제가 되지는 않는다. The
도2 및 도3은 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반 중의 전원공급 및 배터리 충전부(36)의 회로도로서, 도2는 전원입력단자(366)를 통해 들어온 전원이 수신반의 전원으로 사용됨과 동시에 배터리를 충전하는 경우를 도시하고, 도3은 배터리 연결단자(365)를 통해 들어온 배터리의 전원이 수신반의 전원으로 사용되는 경우를 도시한다. 2 and 3 are circuit diagrams of a power supply and a
도2를 참고하면, 상기 전원공급 및 배터리 충전부(36)는, 정전압 변환부(38)로부터 전달된 제1정전압 전원(DC 24V)을 제2정전압 전원(DC 30V)으로 승압시켜 상기 배터리(37)에 인가하는 스위칭 DC/DC 컨버터(363) 및 상기 정전압 변환부(38)로부터 전달된 제1정전압 전원과 상기 배터리(37)의 출력전원 중 하나를 선택하여 상기 수신기의 사용전원으로 공급하는 릴레이(361)를 포함한다. Referring to FIG. 2, the power supply and
그리고, 전원공급 및 배터리 충전부(36) 중의 릴레이 구동부(362)는 OP앰프(362a)를 이용하여 상기 정전압 변환부(38)로부터 제1정전압 전원이 인가되는지 를 체크하며, 그 결과 제1정전압 전원이 인가된 것으로 나타난 경우에는 상기 릴레이(361)의 구동코일에 전류가 흐르도록 트랜지스터(Q1)를 온(on) 시키고, 제1정전압 전원이 인가되지 않은 것으로 나타난 경우에는 트랜지스터(Q1)를 오프(off)시킨다. 상기 트랜지스터(Q1)가 오프된 경우에는 릴레이(361)의 구동코일에 전류가 흐르지 않으므로 가동철편(361a)이 제2단자(361c)에 붙는다. 반면, 트랜지스터(Q1)가 온 된 경우에는 릴레이(361)의 구동코일에 전류가 흐르므로 가동철편(361a)이 릴레이(361)의 제1단자(361b)에 붙는다. The
도2에 도시된 바와 같이 전원입력단자(366)를 통해 정전압 변환부(38)의 제1정전압 전원(DC 24V)이 입력될 경우에는, 도면 중 화살표에 도시된 바와 같이 스위칭 DC/DC 컨버터(364)의 Vcc 단자에 24V의 정전압이 인가되며, 상기 스위칭 DC/DC 컨버터(364)의 1번 출력단자(SW_C)를 통해 30V의 정전압이 출력된다. 1번 출력단자(SW_C)에서 출력된 정전압은 제1다이오드(D3) 및 제2다이오드(D2)를 거쳐 배터리 연결단자(365)로 흐르며, 이어 배터리를 충전시키는데 사용된다. As shown in FIG. 2, when the first constant voltage
그리고, 상기 전원입력단자(366)를 통해 유입된 24V의 정전압 전원은 상기 릴레이(361)의 제1단자(361b)로 전달되는 한편, 릴레이 구동부(362) 중의 OP앰프(362a)의 (+)입력단자로 전달된다. 상기 OP앰프(362a)에서 높은 레벨의 신호가 나온 경우 트랜지스터(Q1)가 온 되면서 릴레이(361)가 온 상태로 되고, 가동철편(361a)이 제1입력단자(361b)에 붙는다. 이러한 과정을 거쳐 정전압 변환부(38)에서 공급된 DC 24V의 정전압 전원은 전원출력단자(364)로 전달되며, 이어 수신반의 작동을 위한 전원으로 사용된다. The 24V constant voltage power supplied through the
반면, 정전시에는 도3에 도시된 바와 같이 전원입력단자(366)를 통해서 정전압 전원이 들어오지 않는다. 이 경우에는 상기 OP 앰프(362)의 (+)입력단자에 유입되는 전류가 없기 때문에 OP 앰프(362)의 출력이 낮게 나오며, 트랜지스터(Q1)은 오프 상태를 유지한다. 이때는 릴레이(361)의 구동코일에 전류가 흐르지 않으므로, 가동철편(361a)이 제2입력단자(361c)에 붙어 있게 된다. 제2입력단자(361c)에는 배터리의 전원이 인가되어 있으므로, 배터리의 전원이 릴레이(361c)의 제2입력단자(361c) 및 가동철편(361a)을 통해 전원출력단자(364)로 흐른다. On the other hand, during a power failure, as shown in FIG. 3, the constant voltage power does not enter through the
따라서, 정전시에는 자동으로 외부 전원의 공급경로가 차단되고 대신 수신반에 내장된 배터리의 전원이 연결됨으로써, 수신반 및 수신반을 통해 전력을 공급받는 가스누설 감지기들이 중단없이 정상적으로 작동할 수 있게 된다. Therefore, in case of power failure, the supply path of the external power is automatically cut off, and instead, the power of the battery built in the receiver is connected, so that the gas leakage detectors powered through the receiver and the receiver can operate normally without interruption.
본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반은 평상시에는 외부 교류전원을 변환시킨 정전압 전원에 의해 작동하면서 배터리를 충전시키고 정전시에는 미리 충전되어 있는 배터리의 전원을 수신기의 전원으로 자동 공급하도록 함으로써 정전에 불구하고 중단없이 작동될 수 있도록 하는 장점이 있다. Gas leakage detector receiving panel having a battery charging circuit according to the present invention is normally operated by a constant voltage power source that converts external AC power to charge the battery and in the case of power failure automatically power the battery of the pre-charged battery to the receiver The advantage is that it can be operated without interruption despite a power outage.
또한, 본 발명에 따른 배터리 충전회로를 구비한 가스누설 감지기용 수신반은 인쇄회로기판 위에 구현되는 회로 구성만으로 배터리의 자동충전과 방전을 가능하게 하므로, 배터리를 충전하기 위한 고가의 칩이나 장치를 추가로 사용할 필요가 없어 가스누설 감지기용 수신반의 제조원가를 절감할 수 있는 장점이 있다. In addition, the gas leakage detector receiving panel having a battery charging circuit according to the present invention enables the automatic charging and discharging of the battery only by a circuit configuration implemented on a printed circuit board, thereby adding an expensive chip or device for charging the battery. There is an advantage that can reduce the manufacturing cost of the receiver for gas leakage detector because it does not need to use.
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KR20200105025A (en) | 2019-02-28 | 2020-09-07 | 신성대학교 산학협력단 | Apparatus for automatically preventing leakage of gas |
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- 2006-11-14 KR KR1020060112442A patent/KR100806875B1/en active IP Right Grant
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
J201 | Request for trial against refusal decision | ||
AMND | Amendment | ||
B601 | Maintenance of original decision after re-examination before a trial | ||
E801 | Decision on dismissal of amendment | ||
S901 | Examination by remand of revocation | ||
GRNO | Decision to grant (after opposition) | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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