KR20050108458A - 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통로와 피난구를 안내하는 유도등에 있어서, 상용교류전원을 제공받아 정류한 후 필요한 정전압을 발생하는 상용전원부와; 상기 상용전원부에서 출력되는 전압이 차단될 경우 제반 회로로 동작전원을 공급하게 되는 예비전원부와; 상기 예비전원부의 정상작동 여부를 점검하기 위한 명령을 입력하는 점검신호입력부와; 상기 예비전원의 점검시 소정의 제어신호에 따라 상용전원부로부터 입력되는 전원을 차단하게 되는 전원감시선택부와; 상기 상용전원부 또는 예비전원부로부터 입력된 직류전압을 필요한 전압으로 승압하여 출력하는 표시구동부와; 상기 표시구동부로부터 전원을 제공받아 발광하되 직/병렬로 다수개의 발광다이오드가 연결된 발광표시부; 및 상기 상용전원부의 출력전압을 감시하여 전원공급에 이상이 있거나 점검신호입력부로부터 예비전원의 점검신호가 입력되면 전원감시선택부를 제어하여 예비전원이 발광표시부로 공급되도록 제어하는 마이크로프로세서를 구비함으로써, 광원으로 발광다이오드를 사용하여 보다 오랜 수명을 보장할 수 있음과 아울러 점검신호입력부의 원격점검센서를 이용하여 예비전원의 원격 점검이 가능하여 편의성을 향상시켰으며, 또한 화재시 연기로 인한 유도등의 시인성의 한계를 극복하기 위하여 레이저빔을 대기중으로 발사하여 안내함으로써, 최악의 상황에도 유도등으로서의 기능을 정상적으로 발휘할 수 있는 유도등을 제공한다.

Description

발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등{EXIT SIGN WITH A LIGHT EMITTING DIODES}

본 발명은 발광다이오드를 광원으로 하는 유도등에 관한 것으로, 특히 적외선을 이용하여 원격 점검이 가능하고 화재 발생시 연기로 인한 통로 및 피난구의 시인성(視認性)을 확보할 수 있는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등에 관한 것이다.

기존의 소방 설비용 비상통로 및 피난구를 안내하는 유도등은 그 광원이 형광등에서 냉음극관 형광등(CCFL: Cold Cathode Fluorescent Lamp)으로 발전하였으며, 그 수명도 6,000시간에서 60,000시간 정도로 향상되었으나 비교적 수명이 긴 냉음극관 형광등의 경우에도 발열로 인해 발광다이오드보다 소비전력이 높으며 전극에 고압을 인가하기 위한 인버터의 수명이 오히려 냉음극관 형광등 자체보다 짧은 경우가 많다.

또한, 유도등의 예비전원을 점검하는 방법도 유도등에 부착된 점검스위치를 직접 작동시켜야 하는 데, 피난구를 유도해 주는 피난구 유도등의 경우 통상 높은 곳에 설치함에 따라 경우에 따라서는 사다리 등의 구조물을 이용해야만 점검이 가능하기 때문에 상당히 불편하였다.

그리고, 화재시 연기가 발생하면 정전과 무관하게 유도등이 연기에 가려져 시인성이 극히 불량하여 피난구 및 비상통로를 찾는데 어려움이 있어서 유도등으로서의 기능을 제대로 발휘하지 못하는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명의 목적은 발광다이오드를 광원으로 사용하여 보다 오랜 수명을 보장함과 아울러 원격점검센서를 이용하여 예비전원의 원격 점검이 가능하여 유지관리의 편의성과 안전성을 동시에 향상시킨 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 화재시 연기로 인한 유도등의 시인성의 한계를 극복하기 위하여 레이저빔을 대기중으로 발사하여 안내함으로써, 최악의 상황에도 유도등으로서의 기능을 정상적으로 발휘하여 신뢰성을 보다 더 높일 수 있는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 통로를 안내하는 유도등에 있어서: 상용 교류전원을 제공받아 정류한 후 필요한 정전압을 발생하는 상용전원부(10); 상기 상용전원부(10)에서 출력되는 전압이 차단될 경우 제반 회로로 동작전원을 공급하게 되는 예비전원부(20); 상기 예비전원부(20)의 정상작동 여부를 점검하기 위한 명령을 입력하는 점검신호입력부(30); 상기 예비전원의 점검시 소정의 제어신호에 따라 상용전원부(10)로부터 입력되는 전원을 차단하게 되는 전원감시선택부(40); 상기 상용전원부(10) 또는 예비전원부(20)로부터 입력된 직류전압을 필요한 전압으로 승압하여 출력하는 표시구동부(50); 상기 표시구동부(50)로부터 전원을 제공받아 발광하되 직/병렬로 다수개의 발광다이오드가 연결된 발광표시부(60); 및 상기 상용전원부(10)의 출력전압을 감시하여 전원공급에 이상이 있거나 점검신호입력부(30)로부터 예비전원의 점검신호가 입력되면 전원감시선택부(40)를 제어하여 예비전원이 발광표시부(60)로 공급되도록 제어하는 마이크로프로세서(70);를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유도등은 상용전원 또는 예비전원을 공급받아 레이저빔을 조사하되 마이크로프로세서(70)의 제어에 따라 일정 간격으로 수평 회전하는 레이저발광부(80)를 더 구비하며, 상기 레이저발광부(80)는 레이저빔을 발사하는 레이저다이오드(81); 상기 레이저다이오드를 수평 회전시키는 모터(83); 및 상기 레이저다이오드와 모터 사이에 형성되어 모터가 회전하더라도 외부로부터 인가되는 전원을 레이저다이오드로 지속적으로 공급하는 슬립링조립체(84∼87);로 이루어진 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 유도등은 상용전원부(10) 또는 예비전원부(20)의 작동 상태를 표시하는 동작전원표시부(90)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 살펴보고자 한다.

도 1은 본 발명에 의한 유도등의 제어장치를 나타낸 회로 블록도로서, 상용전원부(10), 예비전원부(20), 점검신호입력부(30), 전원감시선택부(40), 표시구동부(50), 발광표시부(60) 및 마이크로프로세서(70) 등으로 이루어져 있다.

상기 상용전원부(10)는 외부로부터 AC 220V 또는 AC 110V의 상용 교류전원을 제공받아 맥류로 정류한 후 필요한 저전압의 정전압을 발생하도록 구성되어 있고, 예비전원부(20)는 상용전원부(10)에서 출력되는 전압이 차단될 경우 제반 회로로 동작전원을 공급하도록 구성되어 있고, 점검신호입력부(30)는 예비전원부(20)의 정상작동 여부를 점검하기 위하여 수동 또는 원격 명령을 입력하도록 구성되어 있고, 전원감시선택부(40)는 예비전원의 점검시 소정의 제어신호에 따라 상용전원부(10)로부터 입력되는 전원을 차단하고 예비전원을 공급하도록 구성되어 있고, 표시구동부(50)는 상용전원부(10) 또는 예비전원부(20)로부터 입력된 직류전압을 필요한 전압으로 승압하여 출력하도록 구성되어 있고, 발광표시부(60)는 표시구동부(50)로부터 전원을 제공받아 발광하되 직/병렬로 다수개의 발광다이오드가 연결되어 있다.

상기 마이크로프로세서(70)는 발광표시부(60)로 전원이 공급되도록 제어하되 상용전원부(10)의 출력전압을 감시하여 상용전원의 공급에 이상이 있거나 점검신호입력부(30)로부터 예비전원의 점검신호가 입력되면 전원감시선택부(40)를 제어하여 예비전원이 발광표시부(60)로 공급되도록 제어한다.

또한, 상기 유도등은 상용전원 또는 예비전원을 공급받아 레이저빔을 조사하는 레이저발광부(80)를 더 구비하되, 상기 레이저발광부(80)는 마이크로프로세서(70)의 제어에 따라 일정 간격으로 수평 회전하도록 구성되어 있다.

아울러, 상기 유도등은 발광표시부(60)가 상용전원부(10) 또는 예비전원부(20) 중 어떤 전원을 제공받아 동작하는지를 표시하는 상용전원표시램프(91)와 예비전원표시램프(95)를 포함한 동작전원표시부(90)를 더 구비하여 점검자로 하여금 동작전원의 상태를 알 수 있도록 한다.

상기와 같이 발광표시부(60)를 발광다이오드를 이용하여 구현함에 따라 램프의 수명을 대폭 향상시켰고, 세부적으로는 원격점검센서를 이용하여 예비전원의 원격점검이 가능함으로써, 유도등의 점검이 간편해짐과 아울러 관리 및 유지보수가 용이해지고, 또한 레이저(Laser) 광원을 대기 중으로 발사함으로써, 화재시 연기로 인한 유도등의 시인성의 한계를 극복할 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 의한 유도등의 각 구성을 나타낸 세부 회로도로서, 상용전원부(10), 예비전원부(20), 점검신호입력부(30), 전원감시선택부(40), 표시구동부(50), 발광표시부(60), 마이크로프로세서(70) 및 레이저발광부(80) 등으로 이루어져 있다.

도 2a의 상용전원부(10)에 도시된 바와 같이 상용전원부(10)는 정류회로(11), 정전압회로(15)를 포함하고 있는 데, 정류회로(11)는 110V 또는 220V의 상용 교류전원을 입력받아 필터(C1, C2, L1, L2)를 거쳐 전자파 방해신호를 차단하고 브리지다이오드(BD1)로 300V의 전파정류 전원을 발생시킨다.

정전압회로(15)는 인가된 300V 직류전원을 펄스폭변조(PWM) 모듈(U1)과 트랜스포머(T1)를 통해 플라이백(Fly-back) 방식으로 제어하여 8V 내지 9V의 저전압을 다이오드(D2)로 출력한다.

상기와 같이 상용전원부(10)를 통해 발생된 저전압은 도 2b의 회로로 인가되는 데, 도 2b는 예비전원부(20), 점검신호입력부(30), 전원감시선택부(40), 마이크로프로세서(70) 및 동작전원표시부(90)의 회로구성으로 이루어져 있다.

상기 예비전원부(20)는 상용전원부(10)로 출력되는 전원을 제공받아 충전하는 알칼리계 또는 리튬계의 2차 전지를 사용하며, 상기 점검신호입력부(30)는 수동 점검스위치(31) 또는/및 소정의 원격조정기(미 도시)로부터 적외선 점검신호를 제공받는 원격점검센서(35)로 이루어져 있다.

그리고, 마이크로프로세서(70)는 제어프로그램의 변경이 가능함과 아울러 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 기능을 포함하고 있으며, 각 단자별로 그 기능을 보면 아래와 같다.

먼저, 마이크로프로세서(70)의 7번 단자는 상용전원이 정상적으로 인가되어 출력으로 나타나는가를 감시하기 위한 기능으로 사용하고 있고, 6번 단자는 표시구동부(50)로 공급되는 전원을 감시하여 일정전압 이하가 되면 3번 단자를 '하이'신호를 출력시켜 표시구동부(50)로 하여금 출력전압을 차단하도록 한다.

마이크로프로세서(70)의 2번 단자는 점검스위치(31)와 적외선 원격점검센서(35)의 작동상태를 감지하여 점검스위치(31)를 누르거나 원격조정기로부터 점검명령을 제공받으면 '하이'신호에서 '로우'신호의 상태로 전환되고, 마이크로프로세서(70)는 이를 감지하여 전원감시선택부(40)의 트랜지스터(Q2)로 즉, 5번 단자를 통해 '로우' 제어신호를 인가하여 두개의 트랜지스터(Q2, Q1)를 턴-오프시켜 상용전원을 차단하고 예비전원으로 전환하게 된다.

또한, 마이크로프로세서(70)의 4번 단자는 유도등이 상용전원으로 동작하는 경우는 '하이'신호를 출력하여 상용전원표시램프(91)인 발광램프가 순방향 상태가 되어 점등되고, 예비전원표시램프(95)인 발광램프는 역방향이 되어 소등된다.

반대로 유도등이 예비전원으로 동작할 경우에는 4번 단자는 '로우'신호를 출력하여 상용전원표시램프(91)인 발광램프는 역방향이 되어 소등되고 예비전원표시램프(95)인 발광램프는 점등된다.

한편, 점검신호입력부(30)의 원격점검센서(35)는 원격조정기로 명령을 받을 수 있고, 수동으로는 점검스위치(31)로 유도등의 예비전원 점검 동작을 수행하게 된다.

그리고, 전원감시선택부(40)는 트랜지스터(Q1, Q2), 다이오드(D5, D6, D7), 저항(R4, R5, R6, R8, R9, R10)으로 구성되며, 상용전원이 공급된 상태에서는 마이크로프로세서(70)의 5번 단자가 '하이'상태로 되고 트랜지스터(Q1, Q2)가 정상 작동을 하여 저항(R10), 다이오드(D6, D7)를 거쳐 표시구동부(50)로 전원공급이 이루어진다.

만약, 이와 같이 동작하는 상태에서 상용전원이 차단되거나 점검신호입력부(30)의 점검스위치(31) 또는 원격점검센서(35)가 작동하면 저항(R9)에 걸리는 전압이 감소하게 되고, 이를 마이크로프로세서(70)의 7번 단자가 감지하여 5번 단자를 '로우'상태로 전환하면 평상시 충전상태로 있던 예비전원(20)의 출력이 다이오드(D7)를 거쳐 표시구동부(50)로 공급되게 된다.

아울러, 도면에 도시하지는 않았지만 예비전원부(20)에 전압검출수단을 설치하여 예비전원이 과방전되었을 경우 마이크로프로세서(70)는 부하로 공급되는 예비전원을 차단하거나 일정 이상 방전되었을 경우 예비전원의 과방전 상태를 표시하도록 하여 보다 완벽한 안전에 만전을 기할 수 있도록 하는 것도 바람직하다.

도 2c는 본 발명에 의한 실시예의 표시구동부와 발광표시부 및 레이저발광부의 회로구성을 나타낸 것으로, 표시구동부(50)는 상용전원 또는 예비전원으로부터 공급받는 5V 내지 6V의 낮은 전압을 발광표시부(60)가 포함하고 있는 하얀색 발광다이오드들(LED1∼LED20)을 구동하기 위해서는 한 개의 발광다이오드당 순방향 전압이 대략 3.2V의 동작전압이 필요한 관계로 전체적으로는 20V 이상의 전압이 필요하게 되며, 따라서 스텝 업/다운 스위치조절기(U3; Step Up/Down Switch Regulator)를 사용하여 전압을 높인다.

한편, 표시구동부(50)는 입력되는 상용전압 또는 예비전압이 정상이 아닐 경우 즉, 마이크로프로세서(70)의 3번 단자로부터 '하이'신호가 출력되면 스위치조절기(U3)는 피드백 회로(R13, R14, L3)를 제어하여 표시구동부(50)의 출력전압을 차단하여 발광표시부(60)로 전원을 인가하지 않는다.

이어, 발광표시부(60)는 표시구동부(50)의 출력전압을 제공받아 동작되는 데, 발광표시부(60)는 하얀색 발광다이오드들(LED1∼LED20)을 대략 5개 내지 6개씩 직렬로 연결한 후 동일한 배열로 병렬로도 연결하여 구성하며, 표시구동부(50)로부터 인가되는 전압으로 발광하여 유도등의 전면으로 발광 표시한다.

아울러, 레이저발광부(80)의 레이저다이오드(81)는 상용전원 또는 예비전원이 공급되면 소정의 레이저창을 통해 전면으로 레이저빔을 조사하여 유도등의 시인성을 확보하게 되는 것이다.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 레이저발광부의 상세 구조를 나타낸 측면도 및 평면도로서, 도 3a에 도시된 바와 같이 레이저발광부(80)는 하단의 모터(83)와 연결된 슬립링조립체(Slip Ring; 84)는 모터(83)가 360ㅀ 회전하더라도 고정접점(86)으로 공급되는 전원을 회전접점(85)을 거쳐 상부접점(87)으로 공급하고 이를 레이저다이오드(81)로 인가하여 회전하는 상태에서도 정상적으로 레이저빔(89)이 발생되도록 한다.

이와 같이 발생된 레이저빔(89)은 도 3b와 같이 유도등의 전면케이스(1)의 레이저창(5)으로 투사된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유도등의 전면 구조를 도시한 것으로, 케이스(1), 발광표시면(3), 레이저창(5), 적외선입력창(7), 수동 점검스위치(31), 상용전원표시램프(91), 예비전원표시램프(95) 등을 포함한다.

상기 예비전원표시램프(95)는 유도등이 예비전원을 이용하여 동작하고 있다는 상태를 나타내는 표시램프이며, 상용전원표시램프(95)는 유도등이 상용전원을 제공받아 동작하고 있다는 상태를 나타내는 표시램프이다.

상기 적외선입력창(7)은 내측에 원격점검센서(35)가 설치되어 원격조정기로부터 점검명령을 수신하게 되는 데, 다른 광원에 의한 오작동을 방지하기 위해 적외선만을 투과시키는 필터를 창 입구에 설치하는 것이 바람직하다.

레이저창(5)은 레이저다이오드(81)로부터 광원이 투사되는 출구이며, 시인성의 향상을 위해 광원을 수평으로 넓게 퍼지도록 긴 창으로 설계한 것이다.

상기 수동 점검스위치(31)는 상용전원이 공급된 상태에서 동작시키면 상용전원을 차단하고 예비전원(20)으로 유도등이 동작되는지를 육안 확인하기 위한 점검 스위치이고, 발광표시면(3)은 유도등의 동작 결과를 나타내는 표시면으로 백색 광원을 조명으로 사용하고 다양한 식별무늬 및 기호를 인쇄하여 장착할 수 있다.

상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다 해야 할 것이다.

따라서, 본 발명에서는 하얀색 발광다이오드를 광원으로 사용함으로써, 기존의 냉음극관 형광등 방식의 유도등이 소형을 기준으로 4.5W의 소비전력을 가지는 반면 발광다이오드는 1.5W 정도로 냉음극관 형광등 대비 65% 이상의 절전 효과가 있으며, 또한 수동 점검은 물론 원격점검센서를 이용하여 예비전원의 원격 점검이 가능함에 따라 신속하게 점검할 수 있음과 아울러 유지관리가 간편하여 비용이 절감되고, 안전성을 보다 더 높일 수 있는 이점이 있다.

또한, 마이크로프로세서를 사용하기 때문에 프로그램 변경만으로 예비전원의 종류에 따라 방전 상태를 감지하여 과방전이 예상되는 경우는 부하로 공급되는 전원을 차단하여 리튬 계열의 예비전원의 과방전을 방지할 수 있으며, 화재시 연기로 인한 유도등의 시인성의 한계를 극복하기 위하여 레이저빔을 대기중으로 발사하여 안내함으로써, 최악의 상황에도 유도등으로서의 기능을 정상적으로 발휘하여 유도등의 신뢰성을 보다 더 높일 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 유도등을 나타낸 회로 블록도이고,

도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 의한 유도등의 각 구성을 나타낸 세부 회로도이고,

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시예에 의한 레이저발광부의 상세 구조를 도시한 측면도 및 평면도이고,

도 4는 본 발명의 실시예에 의한 유도등의 전면 구조를 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10: 상용전원부 20: 예비전원부

30: 점검신호입력부 31: 점검스위치

35: 원격점검센서 40: 전원감시선택부

50: 표시구동부 60: 발광표시부

70: 마이크로프로세서 80: 레이저발광부

81: 레이저다이오드 83: 모터

90: 동작전원표시부

Claims (7)

1. 통로를 안내하는 유도등에 있어서:

   상용 교류전원을 제공받아 정류한 후 필요한 정전압을 발생하는 상용전원부;

   상기 상용전원부에서 출력되는 전압이 차단될 경우 제반 회로로 동작전원을 공급하게 되는 예비전원부;

   상기 예비전원부의 정상작동 여부를 점검하기 위한 명령을 입력하는 점검신호입력부;

   상기 예비전원의 점검시 소정의 제어신호에 따라 상용전원부로부터 입력되는 전원을 차단하게 되는 전원감시선택부;

   상기 상용전원부 또는 예비전원부로부터 입력된 직류전압을 필요한 전압으로 승압하여 출력하는 표시구동부;

   상기 표시구동부로부터 전원을 제공받아 발광하되 직/병렬로 다수개의 발광다이오드가 연결된 발광표시부; 및

   상기 상용전원부의 출력전압을 감시하여 전원공급에 이상이 있거나 점검신호입력부로부터 예비전원의 점검신호가 입력되면 전원감시선택부를 제어하여 예비전원이 발광표시부로 공급되도록 제어하는 마이크로프로세서;를 구비한 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 유도등은 상용전원 또는 예비전원을 공급받아 레이저빔을 조사하되 마이크로프로세서의 제어에 따라 일정 간격으로 수평 회전하는 레이저발광부를 더 구비한 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 레이저발광부는, 레이저빔을 발사하는 레이저다이오드; 상기 레이저다이오드를 수평 회전시키는 모터; 및 상기 레이저다이오드와 모터 사이에 형성되어 모터가 회전하더라도 외부로부터 인가되는 전원을 레이저다이오드로 지속적으로 공급하는 슬립링조립체;로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 점검신호입력부는, 수동 점검스위치 또는/및 원격조정기로부터 적외선 점검신호를 제공받아 동작하는 원격점검센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
5. 청구항 4에 있어서,

   상기 원격점검센서의 전면에 다른 광원에 의한 오작동을 방지하기 위해 적외선만을 투과시키는 필터를 설치한 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 예비전원부는 상용전원부로 출력되는 전원을 제공받아 충전하는 2차 전지인 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.
7. 청구항 1에 있어서,

   상기 유도등은 상용전원부 또는 예비전원부의 작동 상태를 표시하는 전원표시램프를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광다이오드를 이용한 통로 및 피난구 유도등.