KR20050049987A

KR20050049987A - 공기흡입기의 잔량 표시회로

Info

Publication number: KR20050049987A
Application number: KR1020030083773A
Authority: KR
Inventors: 이건
Original assignee: 삼공물산 주식회사
Priority date: 2003-11-24
Filing date: 2003-11-24
Publication date: 2005-05-27
Also published as: CN1313806C; CN1621794A

Abstract

본 발명은 화재진압 및 인명구조 현장에서 사용되는 공기호흡기의 공기 잔량을 표시하는 기술에 관한 것이다. 이와 같은 본 발명은, 공기흡입기의 고압용기 내의 공기압을 검출하고, 그 검출신호를 증폭하는 센서부(1) 및 증폭부(2)와; 상기 증폭부(2)에서 출력되는 검출신호의 전압을 기 설정된 기준치와 비교하여 점등제어신호를 출력하는 비교부(3)와; 상기 점등제어신호에 따라, 고압용기 내의 공기압이 일정치 이상일 때 녹색발광부(4G)를 점등시키고, 일정치 이하일 때에는 적색발광부(4R)를 점등시키는 발광부(4)에 의해 달성된다.

Description

공기흡입기의 잔량 표시회로{CIRCUIT FOR DISPLAYING REMAINDER OF AIR RESPIRATOR}

본 발명은 화재진압 및 인명구조 현장에서 사용되는 공기호흡기의 공기 잔량을 표시하는 기술에 관한 것으로, 특히 공기 잔량이 일정치 이상인 상태에서는 녹색등을 점멸시켜 정상적인 작업조건임을 인식할 수 있도록 하고, 잔량이 얼마 남지 않은 상태에서는 적색등을 점멸시켜 대피할 상황임을 인식할 수 있도록 한 공기흡입기의 잔량 표시회로에 관한 것이다.

일반적으로, 화재진압(또는 인명구조) 현장에서는 산소결핍 현상이 발생되거나 유독가스가 발생되므로 대기호흡을 할 수 없게된다. 따라서, 이와 같은 경우 소방관(또는 구조요원)은 공기호흡기를 착용하여 면체를 통해 고압용기의 공기로 호흡하게 된다.

공기호흡기의 사용시간은 제조사마다 다소 차이가 있으나, 대체적으로 휴대성 및 작업시간 등을 고려하여 30분에서 1시간 용량의 것이 많이 사용되고 있다. 따라서, 작업시간이 길어지는 경우 소방관은 작업장에서 이탈하여 새 고압용기로 교체하게 된다.

그런데, 종래의 공기흡입기에 있어서는 고압용기의 밸브가 개방되면 그 고압용기의 압력에 의해 스위치가 작동되고, 이에 의해 녹색등이 점등되는 구조로 되어 있었다. 즉, 고압용기의 밸브가 열린 상태에서 공기가 조금이라도 남아있으면 녹색 밸브가 점등되도록 되어 있었다.

이와 같이 종래 기술에 의한 공기호흡기에 있어서는 고압용기의 밸브가 개방된 상태에서 공기가 조금이라도 남아있으면, 공기 압력에 관계없이 녹색 밸브가 점등되도록 되어 있었다. 따라서, 착용자는 공기의 잔량이 거의 소진될 때까지 그 사실을 인식할 수 없어 안전하게 작업현장을 이탈하는데 필요한 시간을 확보하는데 어려움이 있고, 이로 인하여 안전 사고가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 공기 잔량이 일정치 이상인 상태에서는 녹색등을 점멸표시하여 정상적인 작업조건임을 인식할 수 있도록 하고, 잔량이 얼마 남지 않은 상태에서는 적색등을 점멸표시하여 대피할 상황임을 인식할 수 있도록 하는 공기흡입기의 잔량 표시회로를 제공함에 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공기흡입기의 잔량 표시회로의 블록도로서 이에 도시한 바와 같이, 공기흡입기의 고압용기 내의 공기압을 검출하여 그에 따른 전기적인 신호를 출력하는 센서부(1)와; 상기 센서부(1)에서 출력되는 미약한 신호를 소정 레벨로 증폭하는 증폭부(2)와; 상기 증폭부(2)에서 출력되는 전압을 기 설정된 기준치와 비교하여 그 비교 결과에 따라 녹색등 또는 적색등을 점등시키기 위한 제어신호를 출력하는 비교부(3)와; 상기 비교부(3)의 제어하에, 고압용기 내의 공기압이 일정치 이상일 때 녹색발광부(4G)를 점등시키고, 일정치 이하인 경우 대피할 시간임을 나타내기 위해 적색발광부(4R)를 점등시키는 발광부(4)와; 상기 발광부(4)의 녹색 및 적색 발광다이오드의 표시 효과를 향상시키기 위해 소정 주기로 점멸구동하는 점멸구동부(5)와; 상기 각부에서 필요로 하는 구동전압을 공급하는 전원부(6)로 구성한 것으로, 이와 같이 구성한 본 발명의 작용을 첨부한 도 2를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

사용자가 공기흡입기를 착용한 후 전원부(6)의 스위치(SW2)를 온시키면 이로부터 출력되는 전원단자전압(V^+)이 시스템 각부에 공급된다.

센서부(1)는 다이아프램(DIAPHRAGM)에 브리지 형태로 구성된 저항체를 압력감지 소자로 사용하였다. 따라서, 고압용기의 공기 압력이 상기 다이아프램에 가해지면 브리지 형태로 이루어진 저항의 값이 변화되어 그에 따른 전기적인 신호가 출력된다.

상기 센서부(1)에서 출력되는 공기압 검출신호는 각각의 연산증폭기(OP1),(OP2)를 통해 연산증폭기(OP3)에서 차동증폭된다. 이 과정에서 수 [mV]의 공기압 검출신호가 수 [V]의 공기압 검출신호로 증폭된다.

상기 증폭부(2)의 연산증폭기(OP3)에서 출력되는 공기압력 검출신호가 저항(R12)을 통해 비교기(CP1)의 비반전입력단자에 공급되고, 저항(R12),(R13)을 통해서는 또 다른 비교기(CP2)의 반전입력단자에 공급된다.

상기 센서부(1)가 동작할 때, 연산증폭기(OP4)가 구동되고, 이에 의해 트랜지스터(Q1)가 턴온된다. 이에 따라, 전원단자전압(V^+)이 상기 트랜지스터(Q1)를 통해 출력되고, 이는 저항(R14) 및 가변저항(VR3)에 의해 분압되어 상기 비교기(CP1)의 기준전압(V_ref1)으로 공급되고, 저항(R15-R17)에 의해 분압되어서는 상기 비교기(CP2)의 기준전압(V_ref2)으로 공급된다.

그런데, 상기 고압용기의 공기 압력이 일정치 이상일 때, 상기 경로를 통해 상기 비교기(CP1)의 비반전입력단자에 공급되는 검출신호의 전압보다 조금 낮게 기준전압(V_ref1)을 설정하였고, 그 고압용기의 공기 압력이 일정치 이하로 하강될 때, 상기 경로를 통해 상기 비교기(CP2)의 반전입력단자에 공급되는 검출신호의 전압보다 조금 높게 기준전압(V_ref2)을 설정하였다.

따라서, 상기 고압용기의 공기 압력이 일정치 이상일 때, 상기 비교기(CP1)에서 고전위가 출력되어 발광부(4)의 트랜지스터(Q3),(Q5)가 턴온되지만, 상기 비교기(CP2)에서는 저전위가 출력되어 그 발광부(4)의 트랜지스터(Q2),(Q4)는 턴오프된다.

이에 따라, 상기 고압용기의 공기 압력이 일정치 이상일 때 고휘도(예: 3cd)의 녹색 발광다이오드(4G1-4G4)가 점등된다. 그런데, 점멸구동부(5)에서 일련의 슈미트트리거(ST1-ST3),(ST4-ST6)에 의해 트랜지스터(Q6),(Q7)가 소정 주기(예: 1sec)로 온되고, 이를 통해 상기 트랜지스터(Q3),(Q5)의 구동전압이 그 주기로 뮤트되므로 그 녹색 발광다이오드(4G1-4G4)가 1초 주기로 점멸표시(flickering)된다.

이와 같이 상기 녹색 발광다이오드(4G1-4G4)를 점멸표시하는 이유는 배터리 전력의 소모량을 최소화하면서 주위에 있는 사람(예: 소방관)이 해당 공기흡입기를 착용한 사람(예: 소방관)을 보다 손쉽게 인식하여 유사시 신속하게 조치를 취할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 고압용기의 공기 압력이 일정치 이하로 떨어지면, 상기 비교기(CP1)에서 저전위가 출력되어 발광부(4)의 트랜지스터(Q3),(Q5)가 턴오프되고, 상기 비교기(CP2)에서 고전위가 출력되어 그 발광부(4)의 트랜지스터(Q2),(Q4)는 턴온된다.

이에 따라, 상기 고압용기의 공기 압력이 일정치 이하로 떨어질 때에는 고휘도(예: 3cd)의 적색 발광다이오드(4R1-4R4)가 점등된다. 이때에도 상기 점멸구동부(5)에 의하여 트랜지스터(Q2),(Q4)의 구동전압이 1초 주기로 뮤트되므로 그 적색 발광다이오드(4R1-4R4)가 1초 주기로 점멸표시 된다.

따라서, 상기 공기호흡기 착용자는 현재 자신이 착용하고 있는 고압 용기 내의 공기 잔량이 얼마(예: 5분 사용량) 남지 않은 사실을 인식하여 그 장소를 이탈할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 고압용기의 공기 잔량이 일정치 이상인 상태에서는 녹색등을 점멸표시하여 정상적인 작업조건임을 인식하도록 할 수 있고, 잔량이 얼마 남지 않은 상태에서는 적색등을 점멸표시하여 대피할 상황임을 인식하도록 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 녹색등 및 적색등을 점멸표시하여 착용자 본인은 물론 주변에 있는 사람이 현재의 공기 잔량 및 작업 위치를 손쉽게 인식하여 유사시 신속하게 조치할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 공기흡입기의 잔량 표시회로의 블록도.

도 2는 본 발명에 의한 본 발명에 의한 공기흡입기의 잔량 표시회로도.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

1 : 센서부 2 : 증폭부

3 : 비교부 4 : 발광부

5 : 점멸구동부 6 : 전원부

Claims

공기흡입기의 고압용기 내의 공기압을 검출하고, 그 검출신호를 증폭하는 센서부(1) 및 증폭부(2)와; 상기 증폭부(2)에서 출력되는 검출신호의 전압을 기 설정된 기준치와 비교하여 점등제어신호를 출력하는 비교부(3)와; 상기 점등제어신호에 따라, 고압용기 내의 공기압이 일정치 이상일 때 녹색발광부(4G)를 점등시키고, 일정치 이하일 때에는 적색발광부(4R)를 점등시키는 발광부(4)로 구성한 것을 특징으로 하는 공기흡입기의 잔량 표시회로.
제1항에 있어서, 발광부(4)의 녹색발광부(4G) 및 적색발광부(4R)는 각기 두 쌍의 발광다이오드(4G1,4G2)(4G3,4G4),(4R1,4R2)(4R3,4R4)로 구성된 것을 특징으로 하는 공기흡입기의 잔량 표시회로.
제1항에 있어서, 발광부(4)는 점멸구동부(5)의 제어를 받아 녹색발광부(4G) 및 적색발광부(4R)를 소정 주기로 점멸표시하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기흡입기의 잔량 표시회로.
제3항에 있어서, 점멸구동부(5)는 상기 녹색발광부(4G) 및 적색발광부(4R)의 녹색 및 적색 발광다이오드를 1초 주기로 점멸구동하도록 구성된 것을 특징으로 하는 공기흡입기의 잔량 표시회로.