KR101064310B1 - 화재예방 단자함 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 화재예방 단자함은 교류 전원을 입력받는 입력단과, 부하 전원 플러그를 수용할 수 있는 복수 개의 소켓들과, 주변 온도를 감지하는 온도 감지 센서와, 경보음을 출력하는 화재 경보기와, 동작 상태 정보를 표시하는 디스플레이 장치, 그리고 상기 입력단으로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수 개의 소켓들로 공급하고, 상기 교류 전원의 상태를 검출하며, 상기 교류 전원의 상태 및 상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도에 따라서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어기를 포함한다.

Description

화재예방 단자함{FIRE-PREVENTION TERMINAL BOX}
본 발명은 전원 공급용 단자함에 관한 것이다.
각종 전기 및 전자 장치의 작동을 위해서는 전원의 공급이 필요하다. 일반적으로 가정의 방마다 그리고 건물 내에 위치한 상점, 사무실마다 전원 공급을 위한 벽면 콘센트 또는 이동형 콘센트가 설치되어서 사용자는 용이하게 전기 및 전자 장치로 전원을 공급할 수 있다.
상점은 다양한 상품의 진열하고, 소비자의 구매 욕구를 상승시키기 위하여 많은 조명 기기들을 필요로 하며, 최적의 온도 유지를 위해 에어콘, 전열기구, 가습기 등의 가전 제품들을 사용한다. 더욱이 진열 상품이 전자 기기인 경우 전자 기기의 시연을 위한 전력 소모 량도 상당하다.
이동형 콘센트는 멀티탭(multitap) 또는 릴(reel) 전원 분배기로 불리며, 전자 기기 또는 전자 기기의 전원 플러그를 복수 개 수용할 수 있는 복수 개의 소켓을 구비하여, 각각의 기기에 전원을 공급하는 장치이다.
이러한 이동형 콘센트가 상점에서 사용될 때 과부하에 의한 전기 사고가 발생할 수 있으며, 누전이나 주변 온도 상승에 의한 전기 사고로 화재 발생의 위험도 매우 높다.
따라서 본 발명의 목적은 전기 사고로 인한 화재를 예방할 수 있는 화재예방 단자함을 제공하는데 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 화재예방 단자함은: 교류 전원을 입력받는 입력단과, 부하 전원 플러그를 수용할 수 있는 복수 개의 소켓들과, 주변 온도를 감지하는 온도 감지 센서와, 경보음을 출력하는 화재 경보기와, 동작 상태 정보를 표시하는 디스플레이 장치, 그리고 상기 입력단으로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수 개의 소켓들로 공급하고, 상기 교류 전원의 상태를 검출하며, 상기 교류 전원의 상태 및 상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도에 따라서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어기를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 화재예방 단자함은, 상기 입력단과 상기 제어기 사이에 연결된 메인 스위치를 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 메인 스위치로부터 출력되는 상기 교류 전원의 전류를 검출하고, 소정값 이상의 전류가 검출될 때 과전류 검출 신호를 출력하는 과전류 검출 회로와, 상기 메인 스위치로부터 출력되는 상기 교류 전원을 입력받아 누전/지락/감전 여부를 감지하고, 누전 검출 신호를 출력하는 누전 감지 회로, 그리고 상기 과전류 검출 신호 및 상기 누전 검출 신호에 응답해서 상 기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 마이크로프로세서를 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도에 따라서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 경보음을 중지시키기 위한 화재 경보기 정지 버튼을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 마이크로프로세서는, 상기 정지 버튼이 눌려졌을 때 상기 경보음의 출력이 중지되도록 상기 화재 경보기를 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 제어기는, 상기 정지 버튼이 눌려지고 나서 소정 시간이 경과한 후 상기 과전류 검출 신호, 상기 누전 검출 신호, 및 상기 주변 온도 중 적어도 하나가 비정상 상태임을 나타낼 때 상기 화재 경보기가 재동작 제어한다.
이 실시예에 있어서, 상기 화재 단자함은 상기 제어기와 상기 복수의 소켓들 각각의 사이에 연결된 복수 개의 서브 스위치들을 더 포함한다.
이 실시예에 있어서, 상기 디스플레이 장치에 표시되는 상기 동작 상태 정보는 상기 주변 온도, 상기 교류 전원의 정상/비정상 동작 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 예방 단자함.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명에 의하면 과부하, 누전, 주변 온도 상승 등 의 원인으로 인해 전기 사고의 발생이 우려되는 경우 사용자에게 이를 알려줌으로써 전기 사고에 의한 화재를 예방할 수 있다. 특히, 영업 중인 상점이나 산업 현장에서 불시에 전기가 완전히 차단되지 않고, 사전 경보음이 출력되어 전기 사고를 예방할 수 있는 시간적 여유를 제공함으로써 영업 중단에 따른 경제적 손실을 최소화할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재예방 단자함의 외관을 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 화재예방 단자함(100)은 전원 공급 라인(101), 메인 스위치(110), 디스플레이(120), 서브 스위치들(131, 132, 133), 소켓들(141, 142, 143) 그리고 화재 경보 정지 버튼(150)을 포함한다. 화재예방 단자함(100)은 필요에 따라서 데이터 통신을 위한 인터넷 케이블 입력단(102) 및 출력단(104) 그리고 유선 전화를 위한 전화 케이블 입력단(103) 및 출력단(105)을 포함할 수 있다.
외부로부터 공급되는 교류 전원(예컨대, 220V 교류 전원)은 전원 공급 라인(101)을 통해 화재예방 단자함(100)으로 입력된다. 화재예방 단자함(100)은 입력된 교류 전원을 소켓들(141, 142, 143)로 각각 제공한다. 메인 스위치(110)는 전원 공급 라인(101)을 통해 화재예방 단자함(100)으로 입력되는 전원을 선택적으로 차단할 수 있는 스위치이다. 서브 스위치들(131, 132, 133)은 소켓들(141, 142, 143)에 각각 대응하며, 대응하는 소켓으로 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 제어한다. 메인 스위치(110)와 서브 스위치들(131, 132, 133) 각각은 사용자에 의해서 온/오프가 조절된다.
화재 경보 정지 버튼(150)은 추후 설명될 화재 경보기(미 도시됨)의 경보음 출력을 정지시키기 위한 일종의 제어 스위치이다. 사용자는 화재 경보 정지 버튼(150)을 누르는 것에 의해 화재 경보기에 의한 경보음의 출력을 정지시킬 수 있다.
본 발명의 화재예방 단자함(100)은 전원 공급 라인(101)을 통해 공급되는 교류 전원의 상태 및 주변 동작 환경의 상태를 검출하고, 불안정한 상태임이 검출될 때 경보음을 출력하여 사용자의 주의를 환기시킨다.
본 발명의 화재예방 단자함(100)의 구체적인 회로 구성이 도 2에 도시되어 있다.
도 2를 참조하면, 화재예방 단자함(100)은 메인 스위치(110), 디스플레이(120), 서브 스위치들(131, 132, 133), 소켓들(141, 142, 143), 화재 경보 정지 버튼(150), 화재 경보기(160), 제어기(170) 그리고 온도 감지 센서(180)를 포함한다.
전원 공급 라인(101)을 통해 입력되는 한 쌍의 교류 전원(A, B)은 메인 스위치(110)를 통하여 제어기(170)로 제공된다. 제어기(170)는 교류 전원(A, B) 뿐만 아니라 접지 전원(N)과도 연결된다. 제어기(170)는 교류 전원(A, B)과 접지 전원(N)을 서브 스위치들(131, 132, 133)을 통해 소켓들(141, 142, 143)로 제공한다. 앞서 설명한 바와 같이, 메인 스위치(110)는 전원 공급 라인(101)을 통해 화재예방 단자함(100)으로 입력되는 전원을 선택적으로 차단할 수 있는 스위치이고, 서브 스위치들(131, 132, 133)은 소켓들(141, 142, 143)에 각각 대응하며, 대응하는 소켓으로 전원을 선택적으로 공급할 수 있도록 제어한다. 메인 스위치(110)와 서브 스위치들(131, 132, 133) 각각은 사용자에 의해서 온/오프가 조절된다.
디스플레이(120)는 LED(light emitting diode) 디스플레이, 액정 표시 장치(liquid crystal display), 플라스마 표시 장치, EL(electroluminescence) 디스플레이, ECD(electro chromic display) 등과 같은 표시 장치들 중 어느 하나로 구성될 수 있다. 디스플레이(120)는 제어기(170)의 제어에 따라서 교류 전원의 상태 정보, 주변 환경 정보 등을 표시한다.
제어기(170)는 소켓들(141, 142, 143)을 통해 연결된 전기/전자 기기들에서 소모되는 전력(A)을 측정하고, 소켓들(141, 142, 143) 전체에서 최대 사용가능한 전력량(B)과 소켓들(141, 142, 143)에서 실제 소모되는 전력량의 차(B-A)가 표시되도록 디스플레이(120)를 제어한다. 디스플레이(120)에 사용가능한 전력량이 표시되므로, 사용자는 사용가능한 전력량을 확인 후 전력 소모량이 큰 전기/전자 기기들을 소켓들(141, 142, 143)에 연결할 수 있다. 그러므로, 소켓들(141, 142, 143) 에서 최대 사용가능한 전력량보다 전력 소모량이 큰 전기/전자 기기들을 소켓들(141, 142, 143)에 연결하는 것에 의해 과부하로 인한 화재를 예방할 수 있다.
화재 경보기(160)는 제어기(170)의 제어에 응답해서 경보음을 출력한다. 온도 감지 센서(180)는 주변 온도를 검출한다. 온도 감지 센서(180)는 검출 온 도(TEMP)를 제어기(170)로 제공한다. 제어기(170)는 온도 감지 센서(180)로부터 입력된 검출 온도(TEMP)가 소정 값보다 높을 때 화재 경보기(160)가 동작하도록 제어하고, 온도 상승을 나타내는 정보가 표시되도록 디스플레이(120)를 제어한다. 제어기(170)는 화재 발생이 유발될 수 있는 위험 온도보다 낮은 임계 온도를 기준으로 해서 검출 온도(TEMP)와 비교한다.
본 발명의 화재 예방 단자함(100)은 실제 화재 발생 가능한 온도보다 낮은 온도에서 미리 경보음과 온도 상승 정보를 출력함으로써 사용자가 과열에 의한 화재 발생을 예방할 수 있도록 한다. 특히, 본 발명의 화재 예방 단자함(100)은 검출된 온도가 정상 범위보다 초과하고, 화재 발생 가능한 온도보다 낮은 온도에서 미리 경보음과 온도 상승 정보를 출력함으로써 소켓들(141, 142, 143)로 공급되는 전원은 차단하지 않지 않아도 된다. 그 결과 사용자는 전기 사고를 예방할 수 있는 시간적 여유를 확보할 수 있고 전원 차단에 따른 영업 중단의 손실이 발생하지 않는다.
화재 경보 정지 버튼(150)은 사용자에 의해서 눌려졌을 때 활성화된 정지 신호(ARMSW)를 제어기(170)로 제공한다. 제어기(170)는 활성화된 정지 신호(ARMSW)에 응답해서 동작을 정지하도록 화재 경보기(160)를 제어한다. 즉, 사용자가 화재 발생의 위험성을 알아채고 화재 경보 정지 버튼(150)을 눌렀다면 화재 경보기(160)의 경보음 출력은 정지된다. 그러나, 화재 경보 정지 버튼(150)이 눌려지고 나서 소정 시간이 경과한 후 여전히 검출된 검출 온도(TEMP)가 소정의 기준 온도보다 높을 때, 제어기(170)는 경보음이 출력되도록 화재 경보기(160)를 제어할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 제어기(170)의 상세한 구성을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 제어기(170)는 마이크로 프로세서(210), 과전류 검출 회로(220) 그리고 누전 감지 회로(230)를 포함한다.
과전류 검출 회로(220)는 도 2에 도시된 메인 스위치(110)를 통해 교류 전원(A, B)이 입력되는 선로들(201, 202)의 전류를 검출하고, 검출된 전류가 소정 레벨 이상일 때 과전류 검출 신호(D1)를 활성화한다. 과전류 검출 회로(220)로부터 출력되는 과전류 검출 신호(D1)는 마이크로 프로세서(210)로 제공된다.
과전류 검출 회로(220)는 초고속 전자식 트립 방식의 소자를 이용하여 단락 전류를 검출하는 방식 또는 바이메탈과 같은 열동 방식의 소자를 이용한 검출 방식 중 어느 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
누전 감지 회로(230)는 도 2에 도시된 메인 스위치(110)를 통해 교류 전원(A, B)이 입력되는 선로들(201, 202)로 흐르는 전류량에 따라서 발생하는 자속을 감지하여 누전/지락/감전 등에 의한 교류 전원(A, B)의 이상 유무를 검출하고, 누전 검출 신호(D2)를 출력한다.
누전 감지 회로(230)는 영상 변류 소자(zero phase current transformer, ZCT)로 구현될 수 있다. 이 때, 누전 감지 회로(230)는 선로들(201, 202)을 통해 흐르는 전류량에 따라서 발생하는 자속을 감지하여 소정 회수로 권선된 코일(coil)에 유도정 전류(코일 전류)를 야기시킨다. 평상시, 선로(201)로 흐르는 전류(IA)는 선로(202)로 흐르는 전류(IB)와 동일하므로 이에 따라 각각의 자속이 서로 상쇄 되어 코일전류가 흐르지 아니하며, 누전/지락/감전 등에 의해서 선로(201)로 흐르는 전류(IA)와 선로(202)로 흐르는 전류(IB)에 차이가 생기면 상쇄되지 아니한 자속에 의해 코일 전류가 야기된다. 누전 감지 회로(230)는 야기된 코일 전류가 소정 전류 이상일 때 누전 검출 신호(D2)를 활성화한다. 누전 검출 신호(D2)는 마이크로프로세서(210)로 제공된다.
마이크로 프로세서(210)는 과전류 검출 신호(D1), 누전 검출 신호(D2) 뿐만 아니라 도 2에 도시된 온도 감지 센서(180)로부터의 검출 온도(TEMP) 그리고 화재 경보 정지 버튼(150)으로부터의 정지 신호(ARMSW)도 입력받는다.
마이크로 프로세서(210)는 과전류 검출 신호(D1) 및 누전 검출 신호(D2) 중 어느 하나 또는 둘 다 활성 상태이거나 검출 온도(TEMP)가 기준 온도보다 높을 때 경보음이 출력되도록 화재 경보기(160)를 제어한다.
마이크로 프로세서(210)는 과전류 검출 신호(D1) 및 누전 검출 신호(D2)에 따라서 교류 전원(A, B)의 정상/비정상 동작 상태가 표시되도록 그리고 검출 온도(TEMP)가 표시되도록 디스플레이(120)를 제어한다. 그러므로 사용자는 디스플레이(120)를 확인하는 것에 의해서 과전류 및/또는 누전 발생 여부 및 과열 여부를 용이하게 판별할 수 있다.
화재 경보기(160)가 경보음을 출력하는 중 사용자에 의해서 화재 경보 정지 버튼(150)이 눌려지면 활성화된 정지 신호(ARMSW)가 마이크로프로세서(210)로 입력된다. 마이크로프로세서(210)는 활성화된 정지 신호(ARMSW)에 응답해서 경보음이 정지되도록 화재 경보기(160)를 제어한다.
예시적인 바람직한 실시예를 이용하여 본 발명을 설명하였지만, 본 발명의 범위는 개시된 실시예에 한정되지 않는다는 것이 잘 이해될 것이다. 따라서, 청구범위는 그러한 변형 예들 및 그 유사한 구성들 모두를 포함하는 것으로 가능한 폭넓게 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재예방 단자함의 외관을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 화재예방 단자함의 구체적인 회로 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 제어기의 상세한 구성을 보여주는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
101 : 전원 공급 라인
110 : 메인 스위치
120 : 디스플레이

Claims (9)

  1. 화재예방 단자함에 있어서:
    교류 전원을 입력받는 입력단과;
    부하 전원 플러그를 수용할 수 있는 복수 개의 소켓들과;
    주변 온도를 감지하는 온도 감지 센서와;
    경보음을 출력하는 화재 경보기와;
    동작 상태 정보를 표시하는 디스플레이 장치와;
    상기 입력단으로부터의 상기 교류 전원을 상기 복수 개의 소켓들로 공급하고, 상기 교류 전원의 상태를 검출하며, 상기 교류 전원의 상태 및 상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도에 따라서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 제어기; 그리고
    상기 경보음을 중지시키기 위한 화재 경보기 정지 버튼을 포함하며;
    상기 제어기는,
    상기 정지 버튼이 눌려졌을 때 상기 경보음의 출력이 중지되도록 상기 화재 경보기를 제어하고,
    상기 정지 버튼이 눌려지고 나서 소정 시간이 경과한 후 상기 교류 전원의 상태 및 상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도가 비정상 상태임을 나타낼 때 상기 화재 경보기가 재동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화재예방 단자함.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 입력단과 상기 제어기 사이에 연결된 메인 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재예방 단자함.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 메인 스위치로부터 출력되는 상기 교류 전원의 전류를 검출하고, 소정값 이상의 전류가 검출될 때 과전류 검출 신호를 출력하는 과전류 검출 회로와;
    상기 메인 스위치로부터 출력되는 상기 교류 전원을 입력받아 누전/지락/감전 여부를 감지하고, 누전 검출 신호를 출력하는 누전 감지 회로; 그리고
    상기 과전류 검출 신호 및 상기 누전 검출 신호에 응답해서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 마이크로프로세서를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재예방 단자함.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마이크로프로세서는,
    상기 온도 감지 센서에 의해서 감지된 상기 주변 온도에 따라서 상기 화재 경보기 및 상기 디스플레이 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 화재 예방 단자함.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 정지 버튼이 눌려지고 나서 소정 시간이 경과한 후 상기 과전류 검출 신호, 상기 누전 검출 신호, 및 상기 주변 온도 중 적어도 하나가 비정상 상태임을 나타낼 때 상기 화재 경보기가 재동작하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 화재 예방 단자함.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기와 상기 복수의 소켓들 각각의 사이에 연결된 복수 개의 서브 스위치들을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 예방 단자함.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스플레이 장치에 표시되는 상기 동작 상태 정보는 상기 주변 온도, 상기 교류 전원의 정상/비정상 동작 상태를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 예방 단자함.
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