KR20100013043U - 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템 - Google Patents

태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템 Download PDF

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Abstract

본 고안은 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템에 관한 것으로, 본 고안에 따른 화재발생시 창문을 강제로 개방하여 연기 및 유독가스를 외부로 배출할 수 있도록 하는 배연창 개폐를 제어하는 배연창 무선제어시스템은, 태양전지가 내장된 배연창과, 상기 태양전지 또는 상기 태양전지에 의해 충전되는 배터리와, 상기 태양전지 또는 상기 배터리에 의해 전원을 공급받고, 무선송신되는 개폐신호에 의해 상기 배연창의 개폐를 제어하는 개폐기를 구비하는 복수의 배연창 시스템들과; 화재발생시 상기 개폐신호를 자동으로 발생하는 중앙제어부와; 중앙제어부에서 무선송신되는 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들로 전달하는 적어도 하나의 중계단말기를 구비한다. 본 고안에 따르면, 태양광을 이용하고, 배연창의 개폐를 무선으로 제어함에 의해 비용절감 및 유지보수가 용이하고, 배선공사가 필요없으며, 개폐기 또는 배연창의 추가나 위치변경이 용이하게 된다.
Figure P2020090008147
배연창, 개폐기, 태양전지, 무선, 중계 단말기, 배선

Description

태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템{Wireless control system of smoke ventilating window using solar cell}
본 고안은 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 태양전지를 이용하며, 무선으로 동작하도록 하여 배연창의 작동불능상태나 제어불능상태를 최소화하기 위한 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템에 관한 것이다.
일반적으로 건물내에 화재가 발생하게 되면 연기와 유독가스 등이 발생하게 되어 거주자의 대피를 곤란하게 할 뿐 아니라, 질식사고에 의한 인명피해가 많이 발생하게 된다.
따라서, 건축법상 일정층수 이상의 건물에는 화재시 의무적으로 건물내의 연기나 유독가스를 배출시킬 수 있도록 배연설비를 갖추도록 되어 있다.
종래에는 이러한 배연설비로서 건물 외벽에 외부와 접하는 배연창을 설치하고, 화재시 배연창을 강제로 개방할 수 있는 배연창 개폐장치를 설치함으로써, 건물내 화재가 발생하는 경우 화재감지기나, 연동제어기의 신호에 따라 배연창 개폐장치를 작동하여 배연창을 강제로 개방시켜 연기나 유독가스 등을 외부로 배출시켰 다. 이는 도 1에 나타내었다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 배연설비는 중앙제어부(중앙통제실)(10), 수신반(연동제어기)(20) 및 배연창 개폐장치(30)가 유선으로 연결되는 구조를 가지고 있다. 상기 배연창 개폐장치(30)는 배연창(32)과 상기 배연창의 개폐를 위한 개폐기(34)를 구비하며, 알람장치(36)를 구비한다.
상기 수신반(20)은 건물의 크기에 따라 상기 중앙제어부(10)를 통한 전원공급이 단절되더라도 개폐기(34)에 전원을 공급할 수 있도록 대용량 배터리를 구비한다. 또한 수동조작반을 가지고 있어 연결된 개폐기를 수동으로 제어하는 것이 가능하다.
상기 중앙제어부(10)는 건물전체의 제어를 위해 구비되는 것으로, 배연창을 포함하여 건물에 구비된 다양한 장치를 제어한다.
중앙제어부(10)와 수신반(20), 그리고 배연창 개폐장치(30)는 각각 전원라인(54) 및 신호/제어라인(52)에 의해 연결되어 있는 구조를 가지고 있다.
상기 전원라인(54)은 직류전원 공급을 위한 2개의 라인으로 되어있으며, 상기 신호/제어라인(52)은 개폐기(34)를 통해 배연창(32)의 개폐를 제어하기 위한 2개의 통신라인과, 배연창이 열렸는지 닫혔는지를 알려주는 1개의 신호라인 등으로 구성된다.
이러한 종래의 배연설비는 다음과 같은 문제점을 가지고 있다.
우선 중앙제어부(10), 수신반(20), 그리고 배연창 개폐장치(30)가 각각 전원라인(54) 및 신호/제어라인(52)에 의해 유선으로 연결되어 있는 구조를 가지기 때 문에, 화재가 발생하면 불과 열에 의해 배선이 끊어지게 된다.
상기 전원라인(54)이 불과 열로 인해 끊어지게 되면 개폐기(34)가 작동불능상태가 되어 배연창의 개폐가 불가능하게 된다. 또한 상기 신호/제어라인(52)이 불과 열로 인해 끊어지게 되면, 비상시에 중앙제어부(10)나 수신반(20)에서 상기 개폐기(34)의 제어가 불가능해진다. 이 경우 모든 배연창을 수동으로 개폐해야 되는데, 이는 사실상 불가능하다.
따라서, 본 고안의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템을 제공하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 비용절감 및 유지보수가 용이한 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템을 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 배선공사가 필요없는 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템을 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 개폐기의 추가나 위치변경이 용이한 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템을 제공하는 데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 비상시에 수신반 또는 중앙제어부가 설치된 장소까지 가지 않더라도 현장근처의 어느 장소에서나 배연창의 개폐를 수동으로 제어할 수 있는 태양전지를 이용한 배연창 무선제어시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 고안의 구체화에 따라, 본 고안에 따른 화재발생시 창문을 강제로 개방하여 연기 및 유독가스를 외부로 배출할 수 있도록 하는 배연창 개폐를 제어하는 배연창 무선제어시스템은, 태양전지가 내장된 배연창과, 상기 태양전지 또는 상기 태양전지에 의해 충전되는 배터리와, 상기 태양전지 또는 상기 배터리에 의해 전원을 공급받고, 무선송신되는 개폐신호에 의해 상기 배연창의 개폐를 제어하는 개폐기를 구비하는 복수의 배연창 시스템들과; 화재발생시 상기 개폐신호를 자동으로 발생하는 중앙제어부와; 중앙제어부에서 무선송신되는 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들로 전달하는 적어도 하나의 중계단말기를 구비한다.
상기 배연창 무선제어시스템은, 화재발생시 또는 비상시에 수동으로 상기 개폐신호를 무선으로 발생하기 위한 적어도 하나의 무선 단말기를 구비하며, 상기 적어도 하나의 중계단말기는 상기 적어도 하나의 무선단말기에서 발생된 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들에 전달할 수 있다.
상기 복수의 배연창 시스템들 각각은 식별번호(ID)를 구비하며, 상기 개폐신호에는 상기 식별번호(ID)가 포함되어 전송될 수 있다.
상기 개폐기, 상기 적어도 하나의 중계단말기, 및 상기 적어도 하나의 무선단말기 각각은 무선송수신모듈을 구비할 수 있다.
본 고안에 따르면, 태양광을 이용하고, 배연창의 개폐를 무선으로 제어함에 의해 비용절감 및 유지보수가 용이하고, 배선공사가 필요없으며, 개폐기 또는 배연 창의 추가나 위치변경이 용이하게 된다. 그리고, 비상시에 현장근처의 어느 장소에서나 배연창의 개폐를 수동으로 제어할 수 있게 된다. 또한 배연창에 식별번호를 부여함에 따라, 특정 위치의 배연창이나 원하는 배연창에 대한 선택적인 개폐가 가능해진다.
이하에서는 본 고안의 바람직한 실시예가, 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 고안의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 배연창 무선제어시스템을 나타낸 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 배연창 무선제어시스템은 복수의 배연창 시스템들(300), 중앙제어부(100), 및 적어도 하나의 중계단말기(200)를 구비한다.
상기 배연창 시스템들(300) 각각은, 태양전지가 내장된 배연창(310)과, 상기 태양전지에 의해 충전되는 배터리(330)와, 상기 태양전지 또는 상기 배터리(330)에 의해 전원을 공급받고, 상기 적어도 하나의 중계단말기(200)를 통해 무선송신되는 개폐신호에 의해 상기 배연창(310)의 개폐를 제어하는 개폐기(320)를 구비한다.
상기 중앙제어부(100)는 화재감지센서나 열감지 센서 등에 의해 화재가 감지되거나 비상시에 상기 배연창(310)을 개폐하기 위한 신호를 자동으로 발생한다. 상기 중앙제어부(100)는 SBC(Single Board Computer)등과 신호전송을 위한 모듈 등을 구비할 수 있다.
상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 상기 중앙제어부(100)에서 무선송신되는 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들(300)로 전달하여 상기 개폐기(320)를 통해 상기 배연창(310)이 개폐되도록 한다.
상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 건물내에서 필연적으로 발생되는 전파음영지역을 해결하기 위한 것으로, 상기 중앙제어부(100)에서 무선전송되는 상기 개폐신호를 중계하여 각 개폐기(320)에 전송하게 된다.
상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(328)와 상기 안테나(328)를 통해 수신되는 개폐신호를 수신하기 위한 무선송수신모듈(210), 상기 개폐신호의 제어를 위한 제어모듈(220) 및 전원모듈(230)을 구비한다.
상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 상기 중앙제어부(100)와 유선으로 연결되어 유선으로 신호를 전달받을 수도 있다.
추가적으로 상기 배연창 시스템들(300) 각각은 알람장치(340)가 무선으로 연결되어 있을 수 있다.
도 3은 도 2의 배연창 시스템(300)의 구조를 나타낸 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 배연창 시스템(300)은 태양전지가 내장된 배연창(310), 및 개폐기(320)를 구비하며, 배터리(330)는 상기 개폐기(320)에 내장되거나 상기 배연창(310)의 특정부위에 구비될 수 있다.
상기 태양전지는 태양광과 반응하여 전기를 발생시키는 셀(cell) 또는 태양 광과 반응하여 전기를 발생시키는 염료 등을 내장한 소재로 배연창을 제작하거나, 일반적인 창에 태양전지를 부착하는 것으로 구비될 수 있다.
상기 태양전지를 구비함에 의해 종래의 전원라인 배선이 필요없고, 상기 태양전지를 통해 상기 배터리(330)을 지속적으로 충전하여, 태양전지를 통한 전원공급이 부족하거나 불가능시(야간의 경우)에 상기 개폐기(320)의 동작전원으로 사용하게 된다. 따라서, 개폐기(320)에 별도의 전원이 공급되지 않더라도 화재 발생시에 개폐기(320)에 장착된 배터리(330)에 의해서 동작을 보장받을 수 있다. 상기 배터리(330)는 상기 태양전지외에 외부 전원을 통해서도 충전이 가능하다.
상기 배연창(310)은 일반적으로 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 잘 알려진 종류의 배연창들이 사용될 수 있다. 예를 들어, 'project-out 타입' , 'tilt-out 타입' , 'horizontal pivot 타입' , 'vertical pivot 타입' , 'casement-out 타입' , 'tilt-in 타입' 등이 사용될 수 있다.
도 4는 도 2 또는 도 3의 개폐기(320)의 구조를 나타낸 것이다.
상기 개폐기(320)는 안테나(328)를 통해 상기 개폐신호를 수신하기 위한 무선송수신모듈(322), 상기 태양전지가 내장된 배연창(310) 또는 배터리(330)로 부터 전원을 공급받는 전원모듈(324), 상기 무선송수신모듈(322)을 통해 수신된 개폐신호를 처리하고 제어하는 제어모듈(323), 상기 제어모듈(323)에 의해 동작되는 기계모듈(326)과 모터(325)를 구비한다.
상기 개폐기(320)가 상기 적어도 하나의 중계단말기(200)의 신호를 무선으로 송수신함에 따라, 종래의 신호/제어라인의 배선은 필요 없게 된다. 즉 종래의 개폐 기에서 수신반을 거쳐 중앙 제어부로 이어지는 배선 선로가 모두 필요 없게 된다.
상기 배연창 무선제어시스템은 도 6에 도시된 바와 같이, 화재발생시 또는 비상시에 수동으로 상기 개폐신호를 무선으로 발생하기 위한 적어도 하나의 무선단말기(400)를 더 구비할 수 있다.
상기 적어도 하나의 무선단말기(400)는 상기 개폐기(320)의 수동조작을 위한 것으로, 상기 적어도 하나의 무선단말기(400)가 구비되는 경우에, 상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 상기 적어도 하나의 무선단말기(400)에서 발생된 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들(300)(구체적으로는 상기 개폐기(320))에 전송하게 된다.
본 고안에 따른 배연창 무선제어시스템에서는 종래의 수신반(도 1의 20)은 구비되지 않는다. 종래의 수신반은 3가지 기능을 가지고 있었다. 즉 개폐기에 대한 전원공급기능과 중앙제어부와의 통신중계기능 및 수동조작기능을 가지고 있었다.
그러나 본 고안에서는 종래 수신반의 3가지 기능 중에서 개폐기에 대한 전원공급 기능과 중앙 제어부의 통신 중계 기능은 무선화로 의미가 없게 된다. 단지 수동 조작 기능에 대한 지원이 필요한데, 이는 이동형 무선 단말기 즉 상기 적어도 하나의 무선단말기(400)를 통하여 해결될 수 있다.
상기 적어도 하나의 무선단말기(400)는 상기 개폐기(320)를 통해 상기 배연창(310)을 여는 기능을 수행할 수 있으며, 건물 전체의 배연창(310) 또는 원하는 배연창(310)의 개폐를 수행할 수 있다. 이를 위해 도 6에 도시된 바와 같이, 디스플레이창(420), 숫자키(430), 및 배터리(440)를 구비하며, 내부에 상기 개폐신호의 발생을 위한 제어모듈(미도시)를 구비할 수 있다.
본 고안에서는 상기 개폐신호의 전송만을 설명하고 있으나, 상기 중앙제어부(100), 상기 적어도 하나의 중계단말기(200), 상기 배연창 시스템(300), 상기 적어도 하나의 무선단말기(400) 간에 전송되는 신호는, 상기 개폐신호외에도, 상기 배연창(310)의 개폐여부를 알려주는 확인신호, 기타 제어신호들을 포함할 수 있다.
예를 들어, 배연창의 개폐 상태를 확인하는 확인신호, 배연창을 열도록 하는 신호와 배연창을 닫도록 하는 신호인 개폐신호, 자체진단을 위한 진단신호, 배터리 잔량을 확인하기 위한 잔량확인신호 등이 포함될 수 있다.
상기 복수의 배연창 시스템들(300) 각각은 식별번호(ID)를 구비하며, 상기 개폐신호에는 상기 식별번호(ID)가 포함되어 전송될 수 있다.
상기 식별번호(ID)는 상기 개폐기(320)에 저장되어 있으며, 상기 식별번호(ID)는 32비트의 코드로 블록아이디(block ID), 존아이디(zone ID), 디바이스 아이디(device ID) 등으로 구성될 수 있다.
상기 블록아이디는 건물 단위로 부여하는 아이디(ID) 코드로 16비트 길이일 수 있다.
상기 존아이디는 건물 내에 존을 설정하기 위한 아이디(ID) 코드로 8비트 길이일 수 있다. 상기 디바이스 아이디(ID)는 상기 개폐기(320)들 각각의 아이디 또는 상기 배연창(310)의 아이디로 8비트 길이 일 수 있다.
물론 상기 적어도 하나의 무선단말기(400), 상기 적어도 하나의 중계단말기(200) 등에도 아이디(ID) 코드가 부여되게 된다.
상기 중앙제어부(100), 상기 적어도 하나의 중계단말기(200), 상기 배연창 시스템(300), 상기 적어도 하나의 무선단말기(400) 간의 무선통신은 패킷(packet)으로 수행될 수 있다.
이하 본 고안에 따른 배연창 무선제어시스템의 동작을 설명한다.
화재나 비상시에 상기 중앙제어부(100)에서는 이를 감지하여 상기 배연창을 열라는 오픈(OPEN) 신호를 발생한다. 상기 오픈신호는 상기 개폐신호의 일종이다. 또는 수동으로 건물관리자가 상기 중앙제어부(100)의 오픈버튼 또는 상기 적어도 하나의 무선단말기(400)의 오픈버픈(ALL 버튼)을 누르면 상기 오픈신호가 발생된다.
상기 오픈신호는 상기 적어도 하나의 중계단말기(200) 및 상기 배연창 시스템(300)의 개폐기(320)로 전송된다. 상기 개폐기(320)에서는 기계모듈(326) 및 모터(325)를 이용하여 상기 배연창을 열게 된다. 이후 상기 배연창을 닫고자 하는 경우에는 닫힘신호를 상기 중앙제어부(100) 또는 상기 적어도 하나의 무선단말기(400)를 통해 전송하여 상기 배연창을 닫게 된다.
특정 위치의 배연창 만을 열고자 하는 경우에는, 원하는 배연창의 식별번호(ID)를 상기 개폐신호와 함께 전송하게 된다. 예를 들어, 상기 블록아이디(block ID), 존아이디(zone ID), 디바이스 아이디(device ID)를 이용하여, 특정블록이나, 특정존(zone), 또는 특정 배연창의 개폐가 가능하다.
배연창을 순차적으로 열고자 하는 경우에는 일정한 시간을 주기로 하여 아이디별로 식별신호와 함께 상기 오픈신호를 발생하여 전송하면, 상기 배연창을 순차 적으로 여는 것이 가능하다.
일상적인 경우에는 상기 중앙제어부(100)에서 건물내의 개폐기(320), 및 상기 적어도 하나의 중계단말기(200)의 상태를 주기적으로 확인하기 위한 신호를 발생하여 전송하고, 상기 건물내의 개폐기(320) 또는 상기 적어도 하나의 중계단말기(200)는 자신의 상태관련 신호를 상기 중앙제어부(100)에 전송하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 고안에 따르면, 태양광을 이용하고, 배연창의 개폐를 무선으로 제어함에 의해 비용절감 및 유지보수가 용이하고, 배선공사가 필요없으며, 개폐기 또는 배연창의 추가나 위치변경이 용이하게 된다. 그리고, 비상시에 현장근처의 어느 장소에서나 배연창의 개폐를 수동으로 제어할 수 있게 된다. 또한 배연창에 식별번호를 부여함에 따라, 특정 위치의 배연창이나 원하는 배연창에 대한 선택적인 개폐가 가능해진다.
상기한 실시예의 설명은 본 고안의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 고안을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 고안의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
도 1은 종래의 배연설비의 블록도이고,
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 배연창 무선제어시스템의 블록도이고,
도 3은 도 2의 배연창 시스템의 구조도이고,
도 4는 도 2의 개폐기의 구조를 나타낸 것이고,
도 5는 도 2의 적어도 하나의 중계 단말기의 구조를 나타낸 것이고,
도 6은 본 고안의 적어도 하나의 무선 단말기의 구조를 나타낸 것이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100 : 중앙제어부 200 : 중계단말기
300 : 배연창 시스템 310 : 배연창
320 : 개폐기 330 : 배터리
400 : 무선단말기

Claims (4)

  1. 화재발생시 창문을 강제로 개방하여 연기 및 유독가스를 외부로 배출할 수 있도록 하는 배연창 개폐를 제어하는 배연창 무선제어시스템에 있어서:
    태양전지가 내장된 배연창과, 상기 태양전지 또는 상기 태양전지에 의해 충전되는 배터리와, 상기 태양전지 또는 상기 배터리에 의해 전원을 공급받고, 무선송신되는 개폐신호에 의해 상기 배연창의 개폐를 제어하는 개폐기를 구비하는 복수의 배연창 시스템들과;
    화재발생시 상기 개폐신호를 자동으로 발생하는 중앙제어부와;
    중앙제어부에서 무선송신되는 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들로 전달하는 적어도 하나의 중계단말기를 구비함을 특징으로 하는 배연창 무선제어시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 배연창 무선제어시스템은,
    화재발생시 또는 비상시에 수동으로 상기 개폐신호를 무선으로 발생하기 위한 적어도 하나의 무선 단말기를 구비하며,
    상기 적어도 하나의 중계단말기는 상기 적어도 하나의 무선단말기에서 발생된 상기 개폐신호를 수신하여 상기 복수의 배연창 시스템들에 전달함을 특징으로 하는 배연창 무선제어시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 복수의 배연창 시스템들 각각은 식별번호(ID)를 구비하며, 상기 개폐신호에는 상기 식별번호(ID)가 포함되어 전송됨을 특징으로 하는 배연창 무선제어시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 개폐기, 상기 적어도 하나의 중계단말기, 및 상기 적어도 하나의 무선단말기 각각은 무선송수신모듈을 구비함을 특징으로 하는 배연창 무선제어시스템.
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