KR20050095565A - 수퍼 축전기를 이용한 유도등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 피난 유도 설비인 유도등에 관한 것으로서, 화재와 같은 재난 상황 발생시 항상 피난 유도의 본 기능을 수행할 수 있도록 비상 전원을 수퍼 축전기(Supercapacitor)를 이용하여 수명 및 성능을 개선하기 위한 목적을 갖는다.

본 발명에 의한 유도등은 재충전 가능 수퍼 축전기를 비상 전원으로 이용하여 기존 2차 전지에 비해 긴 수명, 높은 충방전 효율, 넓은 동작 온도 범위, 안전성, 환경 친화적인 면에서 장점이 있다.

본 발명의 유도등은 수퍼 축전기로 구성되는 비상 전원부와 정류 회로, 전환 회로 그리고 LED 광원부로 구성함을 특징으로 한다.

Description

수퍼 축전기를 이용한 유도등{Exit lighting using supercapacitor}

본 발명은 피난 유도 설비인 유도등에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재와 같은 재난 상황 발생시 항상 피난 유도의 본 기능을 수행할 수 있도록 비상 전원을 수퍼 축전기(Super Capacitor)를 이용하여 수명 및 성능을 개선한 유도등에 관한 것이다.

건물이나 지하에서 화재 발생시 유도등은 인명 피해를 최소화하기 위하여 신속한 대피를 도와주는 역할을 수행한다. 실제로 화재 상황에서 피난 도중 사람들에게 가장 도움을 주는 것은 빛이라는 조사 결과가 나와 있다. 이와 같이 유도등은 화재와 같은 재난 상황에서 인명 피해를 줄일 수 있는 유용한 피난 유도 설비이다.

현재의 유도등은 평상시는 상용 전원으로 점등되고 비상시는 비상 전원으로 점등되도록 되어있다. 비상 전원은 20분 또는 60분 이상 유도등을 점등할 수 있는 용량으로 규정되어 있고 재충전 가능 2차 축전지(Battery)를 이용한다. 2차 축전지는 충방전 횟수가 보통 1,000회 이하이므로 2~3년 후에 용량이 급격히 저하되거나 충전되지 않는 경우가 발생하므로 주기적으로 교체하여야 한다. 또한 2차 축전지는 열에 약하고 구성품이 환경 오염 물질이기 때문에 폐기시에는 분리 수거해야 하는 단점이 있다.

이와 같이 기존 유도등은 관리 소홀로 인하여 비상시 유도등이 동작하지 않거나 화재의 열기로 인한 소손으로 점등되지 않는 경우가 발생하기 때문에 실제 화재시 피난 유도 역할을 제대로 수행하지 못하는 경우가 빈번하다. 또한 점등되는 경우에도 화재시 발생하는 연기와 유독 가스의 농도가 짙어짐으로 인하여 유도등의 조도가 저하되어 본 기능을 제대로 못하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점인 화재시 피난 유도 기능을 완전하게 수행할 수 있도록 하기 위하여 비상 전원의 성능을 개선한 유도등을 제공하는데 있다.

본 발명은 비상 전원의 성능을 개선하기 위하여 기존의 2차 축전지 대신 수퍼 축전기를 이용한 유도등에 관한 것이다. 이하 본 발명에 따른 유도등에 대한 실시예를 첨부된 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

수퍼 축전기는 전기 화학 커패시터로서 저에너지 밀도 특성의 재래식 콘덴서와 저출력 밀도 특성을 갖는 2차 전지의 중간적인 특성을 가지고 있으며, 급속 충방전이 가능하고 높은 충방전 효율, 반영구적인 수명, 고출력 등의 장점 외에 환경 친화적이며 과전압에 강하고 극성이 바뀌어도 작동 가능하므로 보호 회로가 불필요한 안전성의 장점이 있어 2차 전지의 병용 및 대체 가능한 차세대 고신뢰성 에너지 저장 장치로서 각광받고 있다. 이와 같은 장점으로 인하여 수퍼 축전기는 메모리 백업용 전원으로 기존 니카드 2차 축전지를 대체하고 있으며 태양광 에너지 시스템, 전기 자동차 등에 응용하기 시작하고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 구성 및 그에 따른 동작을 설명한다. 우선, 도 1 은 본 발명에 따른 유도등의 계통도이다. 도 1 에 나타낸 바와 같이 본 발명의 유도등은 상용 전원을 직류로 변환하는 정류 회로(10), 수퍼 축전기로 구성되는 비상 전원부(20), 상용 전원과 비상 전원을 절환하는 전환 회로(30), LED 광원부(40)로 구성된다.

도 2 는 비상 전원부(20)의 세부적인 계통도로서, 비상 전원을 충전하는 수퍼 축전기(22), 수퍼 축전기를 충전하는 충전 보호 회로(21), 수퍼 축전기가 과방전되지 않도록 보호하는 전압 변환 및 방전 보호 회로(23)로 구성된다. 충전 보호 회로(21)는 수퍼 축전기(22)의 충전 전류를 제어하고 최대 충전 전압 이상으로 충전되는 것을 방지하여 수퍼 축전기(22)의 성능을 최대한으로 보장하는 기능을 하며, 전압 변환 및 방전 보호 회로(23)는 수퍼 축전기(22)에서 공급되는 전압을 LED 광원부(40)에 필요한 동작 전압으로 변환하고 수퍼 축전기(22)가 과방전되지 않도록 보호한다.

도 3 은 LED 광원부(40)으로서 LED의 휘도를 제어하는 제어 회로(41), LED(42), LED의 빛을 면광원으로 확산시키기 위한 도광판(43)으로 구성된다. 제어 회로(41)는 LED(42)로 공급되는 전류의 시간폭을 제어하여 LED(42)의 휘도를 조정하며 전력 소모를 최소화시킨다. 도광판(43)은 LED(42)의 점광원을 면광원으로 확산시켜 유도등의 표시판이 균일하게 점등되도록 한다.

도 4 는 상기와 같은 계통도로 구성되는 유도등의 외형 단면도이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 유도등은 재충전 가능한 수퍼 축전기를 비상 전원으로 사용함으로써 기존의 2차 축전지를 사용한 유도등에 비해 긴 수명, 넓은 동작 온도 범위, 과전압과 같은 외부 환경 변동에 대한 안전성의 장점을 얻을 수 있으며 환경 친화적인 부수적 효과를 얻을 수 있는 유용한 발명이다.

도 1 은 본 발명의 유도등의 구조를 전체적으로 나타내는 계통도

도 2 는 본 발명의 유도등의 비상 전원부의 부분 계통도

도 3 은 본 발명의 유도등의 LED 광원부의 부분 계통도

도 4 는 본 발명의 유도등을 도시한 사시도

Claims (2)

1. 피난 유도 설비인 유도등을 구성하는 것에 있어서, 수퍼 축전기(22)를 사용하는 비상 전원부(20)를 사용함을 특징으로 하는 유도등.
2. 제 1 항의 비상 전원부(20)에 있어서, 수퍼 축전기(22)를 보호하기 위한 충전 보호 회로(21)와 전압 변환 및 방전 보호 회로(23)로 구성되는 비상전원부(20).