KR102155250B1 - 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화재와 정전 상황을 구분하여 비상등을 동작시킬 수 있으며, 특히 화재 발생 시에는 시청각 장애인이 화재 상황을 구분하여 인지할 수 있도록 하며, 비상 부하 연결 라인의 단선이나 단락 등의 사고에도 배터리를 안전하게 보호하여 비상 동작 회로부의 과열에 의한 2차 사고를 방지할 수 있도록 한 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반에 관한 것으로서, 분전반에서 분기되는 상시전원을 정류하여 배터리 충전전원을 발생시키는 충전회로부; 상기 배터리 충전전원에 의해 충전되는 배터리; 상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 정전 시 또는 화재 발생 시에 점등되는 비상등; 상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 화재 발생 시에 시각적 또는 청각적 경보 신호를 출력하는 화재 경보 알람부; 및 정전 시에는 상기 비상등을 점등시키며 건물 내에 설치된 화재 감지기로부터 화재 감지 신호가 발생될 때에는 상기 비상등과 상기 화재 경보 알람부를 동시에 동작시키도록 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 화재 경보 알람부는, 상기 비상등 내에 내재되며 일 방향을 따라 배치되는 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)에 교차하는 방향을 따라 배치되는 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)와, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4) 및 상기 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)를 교호로 점멸 구동하는 경보 조명 회로부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 화재 발생 시에는 화재 감지 스위칭소자와 비상 동작 스위칭소자의 2단 스위칭에 의해 화재 경보 알람부와 비상등을 동작시키고, 정전 시(화재가 동반되지 않는)에는 제1 포토 커플러와 비상 동작 스위칭소자의 동작에 의해 비상등만을 동작시킴으로써, 정전 상황과 화재 발생 상황을 정확하게 구분하여 경보할 수 있으며, 특히 화재 발생 시에는 비상등에 내재된 고휘도 LED를 십자형으로 점멸시켜 표시함으로써 청각 장애인이 화재 발생과 정전을 구분하여 인지할 수 있도록 하고 신속하고 안전하게 대피하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 화재 발생 시에는 화재 감지 스위칭소자와 비상 동작 스위칭소자의 2단 스위칭에 의해 화재 경보 알람부와 비상등을 동작시키고, 정전 시(화재가 동반되지 않는)에는 제1 포토 커플러와 비상 동작 스위칭소자의 동작에 의해 비상등만을 동작시킴으로써, 정전 상황과 화재 발생 상황을 정확하게 구분하여 경보할 수 있으며, 특히 화재 발생 시에는 비상등에 내재된 고휘도 LED를 십자형으로 점멸시켜 표시함으로써 청각 장애인이 화재 발생과 정전을 구분하여 인지할 수 있도록 하고 신속하고 안전하게 대피하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 배터리 내장형 분전반에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재와 정전 상황을 구분하여 비상등을 동작시킬 수 있으며, 특히 화재 발생 시에는 시청각 장애인이 화재 상황을 구분하여 인지할 수 있도록 하며, 비상 부하 연결 라인의 단선이나 단락 등의 사고에도 배터리를 안전하게 보호하여 비상 동작 회로부의 과열에 의한 2차 사고를 방지할 수 있도록 한 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반에 관한 것이다.
일반적으로, 아파트나 빌딩 등과 같은 대형 건물은 분전반에 상시전원 라인과 별도로 비상전원 라인이 인입되거나 자체적으로 비상 발전기를 구비한다. 상시전원이 차단되는 경우, 비상전원이 투입되거나 비상 발전기가 가동되어 건물 내 비상등을 점등시킴으로써, 비상 상황이 동반되는 정전 상황에서도 입주민이 안전하게 대피할 수 있도록 하고 있다. 또한, 소방 법령에 의거하여 대형 건물에는 반드시 화재 감지기가 설치되어야 하며, 화재를 감지하는 경우 화재 경보 벨을 동작시켜 건물 내 사람들이 안전하게 대피할 수 있도록 해야 한다.
한편, 소규모 다세대 주택이나 도시형 생활주택 등의 공동세대에는 비상전원 라인이 인입되지 않거나 비상 발전기를 설치하지 않은 경우가 빈번하게 존재한다. 이 경우, 대한민국 특허등록 제10-2066948호에 개시된 바와 같이 분전반에 배터리를 설치하고 평상시에는 상시전원을 이용하여 배터리를 충전하다가 정전 시에는 배터리에 저장된 전원으로 비상등과 같은 비상 부하를 동작시킨다.
그런데, 배터리를 내장한 분전반에서 정전이 동반되지 않는 화재 발생 시에는 비상등이 점등되지 않는 문제가 있다. 만약, 화재 경보 벨이 작동하지 않는다면 피난이 늦어져 인명 피해가 발생될 수 있다.
또한, 비상등은 정전과 같은 비상 상황에서만 점등되는 조명기구로서, 비상 부하에 연결된 전기 라인이 단선되거나 단락되는 경우가 발생될 수 있다. 단선의 경우, 배터리의 전원이 단선 지점까지 공급되어 누전에 의한 배터리 용량 소모와 감전사고 등이 유발될 수 있다. 단락의 경우, 직류 전원인 배터리가 순간적으로 완전 방전되는 등의 문제가 발생될 수 있다. 나아가, 배터리가 순간적으로 방전되면서 고온의 열이 발생하여 화재 등의 2차 사고가 발생될 수 있다.
한편, 종래에는 화재 발생 시에 비상등을 동작시킬 경우, 청각 장애인은 화재 비상벨을 듣지 못하며 비상등이 점등된 것만으로 정전 상황인지 화재 상황인지를 분간하기 어려운 문제가 있었다. 또한, 시각 장애인은 비상벨을 듣고 화재 상황을 인식할 수는 있으나 어떤 층에 화재가 발생했는지 그리고 어떻게 대피해야 하는지 등을 인지할 수는 없었다. 이로 인해 비상벨을 듣고도 어디로 어떻게 대피해야 할지 알 수 없어 우왕좌왕하고 인명피해로 이어질 개연성이 높은 문제가 있다. 따라서 시청각 장애인들에게 화재 상황을 집중적으로 알릴 수 있는 수단이 시급하게 마련될 필요가 있다.
본 발명은 화재와 정전 시에 비상등을 점등시키되, 화재 발생 시에는 비상등에 내재된 고휘도 LED를 십자형으로 점멸시켜 정전과 구분하여 표시함으로써, 청각 장애인이 화재 발생과 정전을 구분하여 인지할 수 있도록 하며, 화재 발생 시에 신속하고 안전하게 대피하도록 유도할 수 있는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반을 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 화재 발생 시에 미리 저장된 대피 안내 메시지를 경보함으로써 시각 장애인들이 안전한 대피 방향을 향해 안전한 방법으로 대피할 수 있도록 함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 비상 부하 연결 라인의 단선이나 단락 등의 사고에도 배터리를 안전하게 보호하고 화재 등의 2차 사고를 예방할 수 있도록 함에 또 다른 목적이 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 분전반에서 분기되는 상시전원을 정류하여 배터리 충전전원을 발생시키는 충전회로부; 상기 배터리 충전전원에 의해 충전되는 배터리; 상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 정전 시 또는 화재 발생 시에 점등되는 비상등; 상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 화재 발생 시에 시각적 또는 청각적 경보 신호를 출력하는 화재 경보 알람부; 및 정전 시에는 상기 비상등을 점등시키며 건물 내에 설치된 화재 감지기로부터 화재 감지 신호가 발생될 때에는 상기 비상등과 상기 화재 경보 알람부를 동시에 동작시키도록 제어하는 컨트롤러를 포함하며, 상기 화재 경보 알람부는, 상기 비상등 내에 내재되며 일 방향을 따라 배치되는 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)에 교차하는 방향을 따라 배치되는 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)와, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4) 및 상기 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)를 교호로 점멸 구동하는 경보 조명 회로부를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 화재 경보 알람부는, 화재 발생 및 대피 방향을 안내하는 음성신호가 저장된 경보음 저장부와, 상기 경보음 저장부에 저장된 음성신호를 출력하는 경보음 출력 회로부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 화재 감지 신호가 발생될 때 상기 배터리의 전압을 강압하여 제1 DC 전압을 생성하고 상기 경보 조명 회로부에 전달하는 제1 전압 생성 회로부와, 상기 제1 전압 생성 회로부의 후단에 설치되어 상기 제1 DC 전압을 강압하여 제2 DC 전압을 생성하고 상기 경보음 출력 회로부에 전달하는 제2 전압 생성 회로부를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 비상등은, 인체의 접근을 감지하는 인체 감지 센서와, 주변 조도를 검출하는 조도 센서와, 인체의 접근이 감지되면 상기 조도 센서의 검출 광량에 따라 상기 비상등을 소정 시간 점등시키는 센서등 점등 제어 회로부를 포함하며, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와 상기 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)는 상기 인체 감지 센서의 둘레를 따라 배치된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 컨트롤러는, 상기 화재 감지 신호가 발생될 때 턴 온 되어 상기 화재 경보 알람부에 상기 배터리 전원을 공급하도록 스위칭하는 화재 감지 스위칭소자(Q6)와, 상기 화재 감지 스위칭소자(Q6)가 턴 온 될 때 다이오드(FR5)에 의해 배터리 전압이 인가되어 턴 온 되며 턴 온 시에 상기 배터리 전원을 상기 비상등에 스위칭하여 공급하는 비상 동작 스위칭소자(Q7)와, 상기 충전회로부의 입력단에 병렬 접속되는 발광부와 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 접지측으로 역 바이어스(bias) 접속되는 스위칭부가 쌍을 이루어 구성되며 상기 상시전원의 차단 시에 상기 스위칭부가 오프되면서 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)를 턴 온 시키는 제1 포토 커플러(PC1)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 비상등의 부전압단과 접지 사이에 직렬 연결되어 상기 비상등에 인가되는 부하전류를 검출하는 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9)를 더 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 비상등의 부전압단이 궤환되어 베이스 단자에 인입되며 상기 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9) 양단의 전압에 의해 턴 온 되어 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)와, 상기 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)가 턴 온 될 때 베이스 단자에 인가되는 전위가 소멸되어 턴 오프 되면서 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)와, 상기 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)의 도통 라인에 병렬 접속되는 발광부와 상기 배터리의 양전압단과 접지 사이에 설치되는 스위칭부가 쌍을 이루어 구성되는 제2 포토 커플러(PC2)와, 베이스 단자가 상기 제2 포토 커플러(PC2)와 접지 사이에 접속되어 상기 제2 포토 커플러(PC2)의 턴 온 동작에 의해 턴 온 되며 턴 온 시에 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 동작 전원을 인가하는 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)를 더 포함하며, 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)는 PNP 트랜지스터로 구성되고, 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자와 상기 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)의 콜렉터 단자 사이에는 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 바이어스 전압을 규제하는 저항(R30)이 연결된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반은, 상기 충전회로부를 구성하는 정전압 레귤레이터의 DC 입력단과 상기 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3) 사이에 설치되는 커패시터(C13)와, 상기 커패시터(C13)에 병렬 접속되는 저항(R22)을 더 포함한다.
본 발명의 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반에 따르면, 화재 발생 시에는 화재 감지 스위칭소자와 비상 동작 스위칭소자의 2단 스위칭에 의해 화재 경보 알람부와 비상등을 동작시키고, 정전 시(화재가 동반되지 않는)에는 제1 포토 커플러와 비상 동작 스위칭소자의 동작에 의해 비상등만을 동작시킴으로써, 정전 상황과 화재 발생 상황을 정확하게 구분하여 경보할 수 있으며, 특히 화재 발생 시에는 비상등에 내재된 고휘도 LED를 십자형으로 점멸시켜 표시함으로써 청각 장애인이 화재 발생과 정전을 구분하여 인지할 수 있도록 하고 신속하고 안전하게 대피하도록 유도할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 화재 발생 시에 화재가 발생된 층의 정보와 대피 요령을 안내하는 경보음을 출력하도록 함으로써, 시각 장애인이 안전한 대피 방향을 향해 안전한 방법으로 대피할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 비상 부하 연결 라인에 단선이 발생되거나 비상등이 탈거된 무부하 상태에서 배터리의 전력 공급을 즉각 차단하여 단선 지점 또는 비상등 연결 소켓까지의 누전이나 감전사고를 방지할 수 있으며, 단선이 복구 되는대로 비상 부하가 자동으로 재작동 될 수 있도록 하여 안전 동작을 보장할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 비상 부하 연결 라인에 단락이 발생된 경우 비상등 부하 부전압단의 전압을 이단 스위칭소자와 포토 커플러를 이용하여 검출하고 비상동작 스위칭소자의 베이스단 전압을 규제하여 단락 시에도 배터리의 조기 방전 및 이상 방전을 방지하고 배터리를 안전하게 보호하여 화재 등의 2차 사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 내장형 분전반을 예시한 블록도,
도 2는 본 발명에서 컨트롤러의 회로 구성을 예시한 회로도,
도 3은 본 발명에서 과충전 방지회로부를 예시한 회로도,
도 4는 본 발명에서 과방전 방지회로부를 예시한 회로도,
도 5는 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락 사고형태를 예시한 회로도,
도 6은 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락을 검출하는 회로 구성을 예시한 회로도,
도 7은 본 발명에서 화재 발생 알람부에 동작 전원을 공급하는 예를 보인 회로,
도 8은 본 발명에서 경보 조명 회로의 예를 보인 회로도,
도 9는 본 발명에서 경보음 출력 회로의 구성을 보인 회로도, 및
도 10은 본 발명에서 비상등에 센서등 기능을 부가하는 예를 보인 회로도이다.
도 2는 본 발명에서 컨트롤러의 회로 구성을 예시한 회로도,
도 3은 본 발명에서 과충전 방지회로부를 예시한 회로도,
도 4는 본 발명에서 과방전 방지회로부를 예시한 회로도,
도 5는 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락 사고형태를 예시한 회로도,
도 6은 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락을 검출하는 회로 구성을 예시한 회로도,
도 7은 본 발명에서 화재 발생 알람부에 동작 전원을 공급하는 예를 보인 회로,
도 8은 본 발명에서 경보 조명 회로의 예를 보인 회로도,
도 9는 본 발명에서 경보음 출력 회로의 구성을 보인 회로도, 및
도 10은 본 발명에서 비상등에 센서등 기능을 부가하는 예를 보인 회로도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시예가 설명된다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대하여 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
명세서 전체에 걸쳐 유사한 구성 및 동작을 갖는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 그리고 본 발명에 첨부된 도면은 설명의 편의를 위한 것으로서, 그 형상과 상대적인 척도는 과장되거나 생략될 수 있다.
실시예를 구체적으로 설명함에 있어서, 중복되는 설명이나 당해 분야에서 자명한 기술에 대한 설명은 생략되었다. 또한, 이하의 설명에서 어떤 부분이 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 기재된 구성요소 외에 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 어떤 부분이 다른 부분과 전기적으로 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라 그 중간에 다른 구성을 사이에 두고 연결되어 있는 경우도 포함한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 내장형 분전반을 예시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 일반적으로 분전반(100)은 상용전원을 인입하여 공동세대 내 각 가정 또는 세대 내 각 부하에 분배하는 패널로서, 상용전원의 인입단에는 메인 차단기가 설치되고, 각각의 분기라인에는 분기 차단기가 설치된다. 여기서, 본 발명의 배터리 내장형 분전반은 기존의 분전반에 도 1과 같은 비상 동작 회로부(200)를 더 포함한다.
본 발명의 배터리 내장형 분전반은 비상전원으로서 충전 가능한 배터리를 적용한다. 배터리에 충전전원을 공급하기 위하여 분전반에서 하나의 독립라인을 분기하여 비상 동작 회로부(200)에 공급한다. 비상 동작 회로부(200)에 공급되는 전원은 상시 공급되는 상용전원으로서 이하 '상시전원'으로 칭한다.
도 1을 참조하면, 비상 동작 회로부(200)는 EMC 필터(210)와, 충전회로부(220)와, 배터리(230)와, 컨트롤러(240)를 포함한다. 또한, 컨트롤러(240)에 의해 비상등(400)과 화재 경보 알람부(250)가 동작한다.
EMC 필터(210)는 전원에 포함되는 전자기 노이즈를 여과하며, 여기에 배리스터 등 서지 전압을 방지하기 위한 수단이 더 포함될 수 있다.
충전회로부(220)는 교류 상용전원을 직류 전원으로 정류하고 정전압 레귤레이팅하여 배터리(230)의 충전전원을 발생시킨다. 충전회로부(220)는 과충전 회로 및 과방전 회로를 포함할 수 있으며, 도 3 및 4를 참조하여 후술한다.
화재 감지기(300)는 건물의 각 층 별로 설치될 수 있으며, 화재 감지기(300)의 감지 신호는 컨트롤러(240)에 전달된다. 비상등(400) 및 화재 경보 알람부(250)는 건물의 각 층에 설치되는 비상구 유도라인 또는 비상 계단 등에 설치될 수 있으며, 공동 주택의 경우 각 세대 내에 설치되어 화재나 정전 시에 대피로를 안내할 수 있도록 한다.
컨트롤러(240)는 화재 발생 시에 또는 상시전원의 정전 시에 배터리(230)의 전원을 공급받아 화재 경보 알람부(250) 및 비상등(400)을 동작시킨다. 또한, 컨트롤러(240)는 비상등 부하의 연결 라인에서 단선이나 단락이 발생되는 경우, 배터리(230)의 전력 공급을 차단하여 배터리를 보호하는 동작을 수행한다.
한편, 본 발명은 비상등(400)이 센서등으로서 기능하는 구성을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 비상 대피로 중 계단에 설치되는 비상등(400)이 센서등 기능을 겸하도록 함으로써 유후 시설의 활용도를 높이고 중복 설비를 방지할 수 있다. 이때, 컨트롤러(240)는 도 1에서와 같이 비상등(400)에 3선을 통해 배터리(230)의 전원을 공급한다. 도 2 이하에서 상술하겠지만, 하나의 라인은 배터리(230)의 양전원단 출력 라인이고, 다른 하나의 라인은 배터리(230)의 양전원단 출력이 비상 동작 스위칭소자(Q7)를 경유하는 라인이고, 또 다른 하나의 라인은 배터리(230)의 부전원단 라인이다.
배터리(230)의 양전원단 출력 라인에는 도시한 바와 같이 센서등 점등 제어 회로부(500)가 설치된다. 센서등 점등 제어 회로부(500)는 비상등(400) 내에 내재되는 것이 바람직하다. 센서등 점등 제어회로부(500)는 기본적으로 스위칭소자와 다이오드를 포함할 수 있다. 스위칭소자 및 센서등의 점등 제어 회로에 대해서는 도 10을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다. 다이오드는 센서등으로서 점등되기 위해 공급되는 배터리(230)의 양전원이 비상 동작 회로로 역류하는 것을 방지하는 역류 방지용으로 기능한다.
본 발명에서 비상등(400)은 평상시 배터리(230)의 전원을 공급받아 센서등으로서 동작한다. 이때 비상등(400)은 인체가 접근할 때 점등하고 소정 시간 후 소등될 것이다. 또한, 비상등(400)은 정전 시에 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 스위칭에 의해 점등된다. 화재 발생 시에는 비상등(400)이 점등되면서 동시에 화재 경보 알람부(250)가 동작된다. 이에 따라 위난자들이 정전과 화재 상황을 용이하게 구분하게 식별할 수 있다. 나아가, 후술하겠지만, 비상등(400) 내에 설치되는 경보 조명부(850)가 점멸하여 십자 형태를 표출함으로써 청각 장애인이 정전과 화재를 구분하여 인지할 수 있도록 하며, 경보음 출력부가 화재 관련 상황 및 대피 방법을 음성 신호로 출력하여 시각 장애인에게 화재 시 대응방안을 적절하게 안내할 수 있을 것이다.
이하 도 2 내지 6의 회로도를 참조하여 충전회로부(220) 및 컨트롤러(240)가 화재 발생 시, 정전 시, 과충전 시, 과방전 시, 부하 단선 시, 부하 단락 시 등에 동작되는 과정에 대해 구체적으로 설명한다.
또한, 도 7 내지 10의 회로도를 참조하여 본 발명의 배터리 내장형 분전반이 화재 발생 시에 시청각 장애인을 위해 집중적인 경보 조명과 대피 안내를 알리는 경보음을 출력하는 예와 센서등 기능이 추가된 예를 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명에서 컨트롤러의 회로 구성을 예시한 회로도이고, 도 3은 본 발명에서 과충전 방지회로부를 예시한 회로도이고, 도 4는 본 발명에서 과방전 방지회로부를 예시한 회로도이고, 도 5는 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락 사고형태를 예시한 회로도이고, 도 6은 본 발명에서 비상등 라인의 단선 및 단락을 검출하는 회로 구성을 예시한 회로도이다.
화재 발생 시의 회로 동작
도 2를 참조하면, 화재가 발생되는 경우 센서 접점(SENSOR)이 On 되며, 배터리(230)의 양전압단에 연결된 화재 감지 스위칭소자(Q6)가 턴 온 되면서 화재 경보 알람부(250)에 배터리 전원이 투입된다.
화재 경보 알람부(250)는 시청각 경보 알람을 발생시키는 구성으로서, 도 8에 예시된 경보 조명 회로와 도 9에 예시된 경보음 출력 회로를 포함하는 구성이다. 예를 들어, 경보 조명 회로는 비상등(400) 내에 설치된 고휘도 LED(L1 ~ L4)를 십자형으로 점멸 구동시키는 회로이다. 경보음 출력 회로는 보이스 메모리에 저장된 화재 경보 메시지(예를 들어, "3층 화재 발생, 3층 화재 발생, 낮은 자세로 전방 비상구로 대피하세요" 등의 녹음 메시지)를 출력하는 회로이다. 화재 경보 알람부(250)의 시청각 경보에 대하여는 도 8 및 9를 참조하여 후술한다.
배터리(230)의 양전압단과 비상등(L)의 양전압단 사이에 연결되는 비상 동작 스위칭소자(Q7)는 평상시 턴 오프 상태에 있게 된다. 도 2를 참조하면, 화재 감지 스위칭소자(Q6)가 턴 온 되는 경우, 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자와 화재 감지 스위칭소자(Q6)의 콜렉터 단자 사이에 접속된 다이오드(FR5)에 의해 비상동작 스위칭소자(Q7)가 턴 온 된다. 따라서 비상등(L)이 점등된다. 화재 감지기(300)에서 화재 감지 신호가 발생되는 경우, 정전 유무와 관계없이 화재 경보 알람부(250)와 비상등(400, L)이 동작될 수 있다.
정전 시의 회로 동작
도 3의 회로를 참조하면, 상시전원을 정류한 DC 입력단에 제1 포토 커플러(PC1)의 발광부가 병렬 접속된다. 제1 포토 커플러(PC1)의 스위칭부는 도 2의 회로에서와 같이 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 접지측으로 역 바이어스(bias) 접속된다. 상시전원이 공급되는 경우 제1 포토 커플러(PC1)는 On 상태를 유지하며, 상시전원이 차단되는 경우 제1 포토 커플러(PC1)가 Off 되면서 비상 동작 스위칭소자(Q7)에 배터리(230)의 양전압이 인가된다. 즉, 상시전원이 차단되는 경우에도 비상 동작 스위칭소자(Q7)가 턴 온 되면서 비상등(L)을 점등시킨다.
과충전 시의 회로 동작
도 3을 참조하면, 과충전 방지회로부는 반전 단자에 제너 다이오드(ZD1)가 접속되고 비반전 단자에 배터리(230)의 양극 단자와 연결되는 가변저항(VR1)이 접속되는 과충전 방지용 비교기(U2)와, 과충전 방지용 비교기(U2)의 출력에 의해 턴 온 되는 스위칭소자(Q1)와, 상시전원을 정전압으로 정류하여 배터리를 충전하되 스위칭소자(Q1)가 턴 온 될 때 출력단에 역 바이어스 접속된 쇼트키 다이오드(SD1)에 의해 출력이 차단되는 정전압 레귤레이터(U1)을 포함한다.
배터리(230)의 충전 전압이 가변저항(VR1)의 저항값에 의해 설정된 전압에 도달할 때, 과충전 방지용 비교기(U2)에서 출력이 발생된다. 그리고 스위칭소자(Q1)가 턴 온 되면서 과충전 상태를 표시하는 적색 LED(LED1)가 점등된다. 쇼트키 다이오드(SD1)와 가변저항(VR2)에 의해 설정된 전압이 정전압 레귤레이터(U1)의 접지단에 인가되면서 정전압 레귤레이터(U1)의 출력이 차단되어 배터리(230)의 충전이 중단된다.
과방전 시의 회로 동작
도 4를 참조하면, 과방전 방지회로부는 반전 단자에 비상등(L) 부하의 양전압단과 연결되는 가변저항(VR3)이 접속되고 비반전 단자에 DC 5V의 VCC 단자가 접속되는 과방전 방지용 비교기(U3)와, 과방전 방지용 비교기(U3)의 출력에 의해 턴 온 되는 스위칭소자(Q2)와, 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자와 스위칭소자(Q2) 사이에 역 바이어스 방향으로 접속되며 스위칭소자(Q2)가 턴 온 될 때 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 턴 온 동작을 강제로 차단시켜 배터리(230)의 방전을 방지하는 쇼트키 다이오드(SD4)를 포함한다.
배터리(230) 양단의 전압이 가변저항(VR3)의 저항값에 의해 설정된 전압 이하로 강하될 때, 과방전 방지용 비교기(U3)에서 출력이 발생된다. 그리고 스위칭소자(Q2)가 턴 온 되면서 과방전 상태를 표시하는 적색 LED(LED3)가 점등된다. 스위칭소자(Q2)가 턴 온 될 때 도 2이 회로도에서 배터리(230)의 양전압단이 쇼트키 다이오드(SD4)에 의해 도 4의 스위칭소자(Q2)를 따라 바이패스 되므로, 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 턴 온 동작을 강제로 차단하여 배터리(230)가 완전 방전되는 것을 방지할 수 있다.
부하 단선 시의 회로 동작
한편, 도 5의 회로도는 같이 배터리(230)에서 비상등(400)으로 연결되는 라인을 등가로 표시한 회로도이다. 만약, 비상등(400)으로의 부하 연결 라인이 단선된다면 등가 회로도에서 스위치 B 또는 스위치 C가 개방된 상태를 의미할 것이다. 또한, 비상등(400)이 소켓에서 탈거된 무부하 상태에서도 동일한 등가 회로로 나타낼 수 있을 것이다. 만약, 도 5의 등가 회로도에서 스위치 A가 폐쇄된 상태라면 부하 연결 라인이 단락된 상태를 의미할 것이다.
한편, 도 5에서 전류계(260) 및 전압계(270)는 본 발명의 비상 동작 회로부(200)가 단선 및 단락 상태에서 정상 작동하는지를 실험할 때 부하 전류 및 전압을 측정하기 위한 수단이다.
비상 부하 라인이 단선되는 경우, 단선 부위를 통해 또는 단선 부위가 금속물에 접촉되어 누전이 발생될 수 있으며, 인체가 접촉하는 경우 감전사고가 발생될 수 있다. 본 발명은 이러한 비상 부하 라인의 단선 시에 배터리(230) 전력 공급을 원천적으로 차단하여 누전이나 감전 등을 방지하는 회로 구성을 제시한다.
도 2에 도시한 바와 같이 비상등(400, L)의 부전압단과 접지 사이에는 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9)가 직렬 연결된다. 따라서 도 6과 같이 비상 부하에 흐르는 전류를 검출하는 등가 회로를 얻을 수 있다.
비상등 부하가 단선되거나 무부하인 경우 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9) 양단에 인가되는 전압은 0(zero)V에 가깝게 되므로, 비상 동작 스위칭소자(Q7)가 Off 되어 배터리(230)의 출력단에서 방전을 방지할 수 있다.
여기서, 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9), 2개의 다이오드를 직렬 연결하여 부하전류 검출 수단을 마련한 것은, 검출 감도를 높게 하기 위함이다. 예를 들어, 제1 다이오드(FR8)의 내부 저항에 의한 양단 전압이 500mV이고 제2 다이오드(FR9)의 내부 저항에 의한 양단 전압이 500mV라고 할 때, 2개의 다이오드를 직렬 연결함으로써 1V의 전압 강하가 발생되어 좀 더 높은 감도로 부하전류를 검출할 수 있게 된다.
부하 단락 시의 회로 동작
도 4의 회로도를 참조하면, 도 2에서 비상등(L)의 부전압단이 궤환되어 베이스 단자에 인입되며 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9) 양단의 전압에 의해 턴 온 되어 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)와, 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)가 턴 온 될 때 베이스 단자에 인가되는 전위가 소멸되어 턴 오프 되면서 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)와, 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)의 도통 라인에 병렬 접속되는 발광부와 배터리의 양전압단과 접지 사이에 설치되는 스위칭부가 쌍을 이루어 구성되는 제2 포토 커플러(PC2)와, 베이스 단자가 제2 포토 커플러(PC2)와 접지 사이에 접속되어 제2 포토 커플러(PC2)의 턴 온 동작에 의해 턴 온 되며 턴 온 시에 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 동작 전원을 인가하는 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)를 포함하는 단락 동작 방지 회로가 개시되어 있다.
그리고, 도 2에서와 같이 비상 동작 스위칭소자(Q7)는 PNP 트랜지스터로 구성되고, 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자와 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)의 콜렉터 단자 사이에는 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 바이어스 전압을 규제하는 저항(R30)이 연결된다.
도 2 및 4의 회로도를 참조하면, 비상 부하 연결 라인에서 단락이 발생되는 경우, 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9) 양단에는 소정 전압이 발생된다. 이 전압에 의해 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)가 턴 온 되고, 배터리 전압이 접지측으로 바이패스 된다. 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)는 평상 시 On 상태를 유지하다가, 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)의 턴 온 동작에 의해 턴 오프 된다. 이때 비로소 제2 포토 커플러(PC2)의 발광부가 발광하면서 도 2의 스위칭부가 On 된다. 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)가 턴 온 되면서, 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 연결된 저항(R30)에 의해 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 양단 전압에 바이어스가 걸리면서 부하전류를 규제하게 된다. 저항(R30)의 저항값을 선택함에 따라 비상 동작 스위칭소자(Q7)를 통해 흐르는 전류를 정격전류의 20% 수준으로 규제할 수 있다. 따라서 비상등 부하 측에서 단락이 발생하여도 배터리가 조기 방전되거나 이상 방전되는 것을 방지할 수 있다. 즉, 배터리의 정격용량이 급격하게 소모되거나 이상 방전에 의한 과열로 화재가 발생되는 현상을 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명에서 화재 발생 알람부에 동작 전원을 공급하는 예를 보인 회로도이고, 도 8은 본 발명에서 경보 조명 회로의 예를 보인 회로도이고, 도 9는 본 발명에서 경보음 출력 회로의 구성을 보인 회로도이고, 도 10은 본 발명에서 비상등에 센서등 기능을 부가하는 예를 보인 회로도이다.
화재 발생 시에 시청각 장애인을 위한 집중적인 경보 조명과 경보음 출력
본 발명에서 화재 발생 시 시청각 경보를 발생시키는 화재 경보 알람부(250)는 서로 다른 두 개의 동작 전압을 필요로 한다. 도 8의 경보 조명 회로는 비상등(400)에 내재된 고휘도 LED(L1 ~ L4)들을 점등시켜야 하므로 비교적 높은 DC 전압(12V)을 필요로 하며, 도 9의 경보음 출력 회로는 경보음을 저장하고 증폭하는 IC(U8, U9)를 동작시키면 충분하므로 저항 소자들의 사이즈를 줄이고 회로 설계를 간소화하기 위해 낮은 DC 전압(5V)을 공급하는 것으로 족하다.
도 7을 참조하면, 화재 감지기(300)가 DC 24V의 검출 신호를 발생시키면 단자 a, b 사이에 배터리 전압 24V가 인가된다. 제1 전압 생성 회로부(710)는 정전압 레귤레이터(U4)를 이용하여 입력전압을 DC 12V로 강압하여 도 8의 경보 조명 회로로 전달한다. 제2 전압 생성 회로부(720)는 정전압 레귤레이터(U5)를 이용하여 DC 12V를 DC 5V로 강압하여 도 9의 경보음 출력 회로로 전달한다.
도 8을 참조하면, 경보 조명 회로는 제1 발진 회로부(810)와, 제2 발진 회로부(820)와, 제1 스위칭 회로부(840)와, 제2 스위칭 회로부(830)와, 경보 조명부(850)로 구성된다.
제1 발진 회로부(810)는 도 7의 12V 출력을 구동 전원으로 입력받는 제1 타이머 IC(U6)와, 문턱 전압 설정을 위한 저항(R81)과, 트리거 신호의 주기를 위한 커패시터(C81)로 구성된다. 제2 발진 회로부(820) 역시 도 7의 12V 출력을 구동 전원으로 입력받는 제2 타이머 IC(U7)와, 문턱 전압 설정을 위한 저항(R82)과, 트리거 신호의 주기를 위한 커패시터(C82)로 구성된다.
예를 들어, 제1 타이머 IC(U6) 및 제2 타이머 IC(U7)는 NE555 IC이며, 각각의 출력 핀을 통해 초당 3회의 트리거 신호를 출력한다. 트리거 신호가 유지되는 시간은 RC 시정수에 의해 정해지며, 제1 발진 회로부(810)의 트리거 신호와 제2 발진 회로부(820)의 트리거 신호를 중복되지 않는다.
제1 스위칭 회로부(840)는 제1 발진 회로부(810)의 출력을 고속 스위칭하는 쇼트키 다이오드(SD82)와, 이 쇼트키 다이오드(SD82)의 순방향에 베이스 단자가 연결되며 콜렉터 단자는 접지되고 이미터 단자에 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)가 접속되는 PNP 트랜지스터(Q82)로 구성된다.
제2 스위칭 회로부(830)는 제2 발진 회로부(820)의 출력을 고속 스위칭하는 쇼트키 다이오드(SD81)와, 이 쇼트키 다이오드(SD81)의 역방향에 베이스 단자가 연결되며 이미터 단자는 접지되고 콜렉터 단자에 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)가 접속되는 NPN 트랜지스터(Q81)로 구성된다.
경보 조명부(850)는 4개의 고휘도 LED(L1 ~ L4)로 구성된다. 4개의 고휘도 LED(L1 ~ L4)는 비상등(400) 내에서 가상의 원 둘레의 4방위(12시, 3시, 6시, 9시 방향)에 설치된다. 예를 들어, 도 10에 예시되는 조도 센서(CDS) 또는 인체 감지 센서(PIR SENSOR) 둘레를 따라 4방위에 4개의 고휘도 LED(L1 ~ L4)가 설치될 수 있다.
제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)는 2개의 고휘도 LED가 쌍을 이루는 것으로 하나는 12시 방향에 설치되고 다른 하나는 6시 방향에 설치된다. 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2) 역시 2개의 고휘도 LED가 쌍을 이루는 것으로 하나는 3시 방향에 설치되고 다른 하나는 9시 방향에 설치된다.
만약, 건물 내에서 화재가 발생되는 경우 도 8의 경보 조명 회로에 12V의 배터리 전원이 공급되며 제1 발진 회로부(810) 및 제2 발진 회로부(820)는 각각 초당 3번의 트리거 신호를 발생시킨다. 제1 스위칭 회로부(840)에 의해 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)가 초당 3회 점멸하며, 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와 다른 주기로 제2 스위칭 회로부(830)에 의해 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)가 초당 3회 점멸 동작한다.
즉, 비상등(400) 내에서 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)가 12시 방향과 6시 방향에서 깜박이면, 이후 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)가 3시 방향과 9시 방향에서 깜박이는 동작을 반복한다. 건물 내 위난자, 특히 청각 장애인들은 비상등(400) 내에 설치된 고휘도 LED(L1, L2)들이 빠르게 점멸하면서 십자 형태로 반짝이는 것을 보고 화재가 발생했음을 쉽게 인지할 수 있다.
도 9를 참조하면, 경보음 출력 회로는 도 7의 5V 전원을 공급받아 동작하는 경보음 저장부(910, U8)와, 경보음을 증폭하여 출력하는 경보음 출력부(920, U9)와, 경보음의 볼륨을 조절하는 볼륨 조절용 가변저항(VR4)과, 스피커(940)로 구성된다.
경보음 저장부(910)는 사용자의 음성을 녹음하여 반복 재생하는 보이스 메모리 IC로 구성된다. 도시 안된 리피터(2번 단자와 13번 단자 사이에 연결되는 스위치)를 개방한 상태에서 전원을 인가하면 보이스 메모리 IC에 화재 시 출력될 음성신호를 녹음할 수 있다. 이후 리피터를 폐로하면 5V 전원이 공급될 때 저장된 음성신호(예를 들어, "3층 화재 발생, 3층 화재 발생, 낮은 자세로 전방 비상구로 대피하세요" 등의 녹음 메시지)를 반복하여 출력한다. 저장된 음성신호가 반복될 때마다 출력 표시등(LED4)이 점등 후 소등된다.
경보음 증폭부(920)는 도 7의 5V 전원을 공급받아 동작하는 증폭기 IC이며, 볼륨 조절용 가변저항(VR4)의해 정해지는 전압 레벨에 따라 출력신호를 증폭한다. 스피커(940)를 통해 경보음 메시지가 출력되는 동안 녹색 동작 표시등(LED5)이 점등 상태를 유지한다.
센서등 기능
먼저, 도 2를 참조하면, 배터리(230)의 양전원단과 비상등(400)의 입력단 사이에는 센서등 점등 제어 회로부(500)가 설치된다. 센서등 점등 제어 회로부(500)는 비상 동작 스위칭소자(Q7)를 바이패스하여 배터리(230)의 양전원단에 연결되므로, 비상 동작 스위칭소자(Q7)와 무관하게 배터리(230)의 전원을 공급받을 수 있다.
센서등 점등 제어 회로부(500)는 적어도 하나의 스위칭소자와 다이오드를 포함할 수 있다. 스위칭소자는 도 10에 도시된 회로에서 센서등 스위칭소자(Q101)일 수 있다. 다이오드는 스위칭소자가 턴 온 될 때 배터리(230)의 양전원이 비상 동작 스위칭소자(Q7) 측으로 역류하는 것을 방지하는 역류 방지용 다이오드이다.
도 10의 회로도를 참조하여 센서등 점등 제어 회로부(500)에 대하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 도 10을 참조하면, 비상등(400)이 설치되는 등기구에는 인체 감지 센서(1000, PIR SENSOR)와 조도 센서(1010, CDS)가 더 설치될 수 있다. 그리고 센서등 점등 제어 회로부(500)가 두 센서의 검출값에 따라 비상등(400)을 센서등으로서 점등 제어한다.
센서등 점등 제어 회로부(500)는 감지 신호 증폭부(1020)와, 센서등 감도 제어부(1030)와, 센서등 스위칭소자(Q101)로 구성된다.
감지 신호 증폭부(1020)는 복수의 다단 비교기(U10, U11, U12)를 이용하여 인체 감지 센서(1000)의 출력을 증폭한다. 각 출력단에는 역류 방지용 다이오드(D101, D102)가 설치된다.
센서등 감도 제어부(1030)는 복수의 앤드 게이트(U13 ~ U16)로 구성된다. 제1 앤드 게이트(U13)는 조도 센서(1010)의 출력 레벨에 대응하는 신호를 출력한다. 제2 앤드 게이트(U14)는 인체 감지 센서(1000)의 출력과 조도 센서(1010)의 출력을 앤드(and) 연산한다.
인체 감지 센서(1000)의 출력과 조도 센서(1010)의 출력이 모두 하이레벨일 때 제3 앤드 게이트(U15)에 의해 센서등 점등 설정 시간(Time Control) 동안 비상등(400)이 점등된다. 센서등 감도 조정 신호(Trigger Pulse)는 조도 센서(1010)의 출력 감도를 조절하는 신호로서, 제4 앤드 게이트(U16)의 1입력으로 전달된다. Trigger Pulse의 레벨 이상의 신호가 제3 앤드 게이트(U15)에서 출력될 때 센서등 스위칭소자(Q101)가 턴 온 되면서 비상등(400)이 센서등으로서 점등된다.
위에서 개시된 발명은 기본적인 사상을 훼손하지 않는 범위 내에서 다양한 변형예가 가능하다. 즉, 위의 실시예들은 모두 예시적으로 해석되어야 하며, 한정적으로 해석되지 않는다. 따라서 본 발명의 보호범위는 상술한 실시예가 아니라 첨부된 청구항에 따라 정해져야 하며, 첨부된 청구항에 한정된 구성요소를 균등물로 치환한 경우 이는 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 보아야 한다.
100 : 분전반 200 : 비상 동작 회로부
210 : EMC 필터 220 : 충전회로부
230 : 배터리 240 : 컨트롤러
250 : 화재 경보 알람부 260 : 전류계
270 : 전압계 300 : 화재 감지기
400 : 비상등 500 : 센서등 점등 제어 회로부
710 : 제1 전압 생성 회로부 720 : 제2 전압 생성 회로부
810 : 제1 발진 회로부 820 : 제2 발진 회로부
830 : 제2 스위칭 회로부 840 : 제1 스위칭 회로부
850 : 경보 조명부 910 : 경보음 저장부
920 : 경보음 증폭부 930 : 볼륨 조절용 가변저항
940 : 스피커 1000 : 인체 감지 센서
1010 : 조도 센서 1020 : 감지 신호 증폭부
1030 : 센서등 감도 제어부
210 : EMC 필터 220 : 충전회로부
230 : 배터리 240 : 컨트롤러
250 : 화재 경보 알람부 260 : 전류계
270 : 전압계 300 : 화재 감지기
400 : 비상등 500 : 센서등 점등 제어 회로부
710 : 제1 전압 생성 회로부 720 : 제2 전압 생성 회로부
810 : 제1 발진 회로부 820 : 제2 발진 회로부
830 : 제2 스위칭 회로부 840 : 제1 스위칭 회로부
850 : 경보 조명부 910 : 경보음 저장부
920 : 경보음 증폭부 930 : 볼륨 조절용 가변저항
940 : 스피커 1000 : 인체 감지 센서
1010 : 조도 센서 1020 : 감지 신호 증폭부
1030 : 센서등 감도 제어부
Claims (8)
- 분전반에서 분기되는 상시전원을 정류하여 배터리 충전전원을 발생시키는 충전회로부;
상기 배터리 충전전원에 의해 충전되는 배터리;
상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 정전 시 또는 화재 발생 시에 점등되는 비상등;
상기 배터리의 전원에 의해 동작되며 화재 발생 시에 시각적 또는 청각적 경보 신호를 출력하는 화재 경보 알람부; 및
정전 시에는 상기 비상등을 점등시키며 건물 내에 설치된 화재 감지기로부터 화재 감지 신호가 발생될 때에는 상기 비상등과 상기 화재 경보 알람부를 동시에 동작시키도록 제어하는 컨트롤러
를 포함하며,
상기 화재 경보 알람부는, 상기 비상등 내에 설치되며 일 방향을 따라 배치되는 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와, 상기 비상등 내에 설치되되 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)에 교차하는 방향을 따라 배치되는 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)와, 상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4) 및 상기 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)를 교호로 점멸 구동하는 경보 조명 회로부와, 화재 발생 및 대피 방향을 안내하는 음성신호가 저장된 경보음 저장부와, 상기 경보음 저장부에 저장된 음성신호를 출력하는 경보음 출력 회로부를 포함하며,
상기 화재 감지 신호가 발생될 때 상기 배터리의 전압을 강압하여 제1 DC 전압을 생성하고 상기 경보 조명 회로부에 전달하는 제1 전압 생성 회로부와, 상기 제1 전압 생성 회로부의 후단에 설치되어 상기 제1 DC 전압을 강압하여 제2 DC 전압을 생성하고 상기 경보음 출력 회로부에 전달하는 제2 전압 생성 회로부를 더 포함하는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 비상등은, 인체의 접근을 감지하는 인체 감지 센서와, 주변 조도를 검출하는 조도 센서와, 인체의 접근이 감지되면 상기 조도 센서의 검출 광량에 따라 상기 비상등을 소정 시간 점등시키는 센서등 점등 제어 회로부를 포함하며,
상기 제1 경보 조명용 고휘도 LED(L3, L4)와 상기 제2 경보 조명용 고휘도 LED(L1, L2)는 상기 인체 감지 센서의 둘레를 따라 배치되는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
- 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 컨트롤러는, 상기 화재 감지 신호가 발생될 때 턴 온 되어 상기 화재 경보 알람부에 상기 배터리 전원을 공급하도록 스위칭하는 화재 감지 스위칭소자(Q6)와, 상기 화재 감지 스위칭소자(Q6)가 턴 온 될 때 다이오드(FR5)에 의해 배터리 전압이 인가되어 턴 온 되며 턴 온 시에 상기 배터리 전원을 상기 비상등에 스위칭하여 공급하는 비상 동작 스위칭소자(Q7)와, 상기 충전회로부의 입력단에 병렬 접속되는 발광부와 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 접지측으로 역 바이어스(bias) 접속되는 스위칭부가 쌍을 이루어 구성되며 상기 상시전원의 차단 시에 상기 스위칭부가 오프되면서 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)를 턴 온 시키는 제1 포토 커플러(PC1)을 포함하는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
- 제5항에 있어서,
상기 비상등의 부전압단과 접지 사이에 직렬 연결되어 상기 비상등에 인가되는 부하전류를 검출하는 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9)를 더 포함하는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
- 제6항에 있어서,
상기 비상등의 부전압단이 궤환되어 베이스 단자에 인입되며 상기 제1 다이오드(FR8) 및 제2 다이오드(FR9) 양단의 전압에 의해 턴 온 되어 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)와, 상기 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3)가 턴 온 될 때 베이스 단자에 인가되는 전위가 소멸되어 턴 오프 되면서 배터리 전압을 접지측으로 바이패스시키는 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)와, 상기 제2 단락전류 검출용 스위칭소자(Q4)의 도통 라인에 병렬 접속되는 발광부와 상기 배터리의 양전압단과 접지 사이에 설치되는 스위칭부가 쌍을 이루어 구성되는 제2 포토 커플러(PC2)와, 베이스 단자가 상기 제2 포토 커플러(PC2)와 접지 사이에 접속되어 상기 제2 포토 커플러(PC2)의 턴 온 동작에 의해 턴 온 되며 턴 온 시에 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자에 동작 전원을 인가하는 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)를 더 포함하며,
상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)는 PNP 트랜지스터로 구성되고, 상기 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 베이스 단자와 상기 부하전류 규제용 스위칭소자(Q5)의 콜렉터 단자 사이에는 비상 동작 스위칭소자(Q7)의 바이어스 전압을 규제하는 저항(R30)이 연결되는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
- 제7항에 있어서,
상기 충전회로부를 구성하는 정전압 레귤레이터의 DC 입력단과 상기 제1 단락전류 검출용 스위칭소자(Q3) 사이에 설치되는 커패시터(C13)와, 상기 커패시터(C13)에 병렬 접속되는 저항(R22)을 더 포함하는 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반.
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KR1020200067178A KR102155250B1 (ko) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반 |
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KR1020200067178A KR102155250B1 (ko) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반 |
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KR102155250B1 true KR102155250B1 (ko) | 2020-09-11 |
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ID=72472680
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KR1020200067178A KR102155250B1 (ko) | 2020-06-03 | 2020-06-03 | 시청각 안내 수단을 구비한 배터리 내장형 분전반 |
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KR (1) | KR102155250B1 (ko) |
Citations (3)
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KR200425930Y1 (ko) * | 2006-06-09 | 2006-09-12 | 엄현덕 | 비상구 무인유도 장치 |
KR101642436B1 (ko) * | 2016-04-01 | 2016-07-26 | 에이치제이산전(주) | 화재 경보 기능을 갖춘 비상전원 자동공급 및 제어장치 |
KR102066948B1 (ko) | 2019-09-23 | 2020-01-16 | 주식회사 네오테크 | 비상전원용 배터리가 구비된 수배전반 |
-
2020
- 2020-06-03 KR KR1020200067178A patent/KR102155250B1/ko active IP Right Grant
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KR102066948B1 (ko) | 2019-09-23 | 2020-01-16 | 주식회사 네오테크 | 비상전원용 배터리가 구비된 수배전반 |
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