KR20140082539A

KR20140082539A - 정전시에도 작동되는 충전형 엘이디 조명등 및 이를 이용한 비상 조명 시스템

Info

Publication number: KR20140082539A
Application number: KR1020130018408A
Authority: KR
Inventors: 전용균
Original assignee: 전용균
Priority date: 2012-12-24
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2014-07-02
Also published as: KR101458688B1

Abstract

본 발명은 정전시에도 작동될 수 있는 충전형 LED 조명등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주전원이 차단되더라도 충전 전력으로 LED 조명등에 전원을 공급할 수 있도록 하는 충전형 LED 조명등에 관한 것이다.
본 발명에 따른 충전형 LED 조명등은, 하측이 개방된 몸체부와, 몸체부의 상단에 장착되며, 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 끼워져 결합되는 소켓결합부와, 몸체부에 내장되는 LED광원부와, 몸체부에 내장되어 LED광원부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하되, 전원공급부는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 직류 전원을 충전하는 배터리부와, 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 배터리부에 공급하는 충전부와, 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 전원부로 교류 전원이 공급되도록 하여 전원부가 LED광원부에 직류 전원을 공급하도록 제어하고, 외부로부터 교류 전원이 차단된 경우에는 배터리부에 충전된 직류 전원이 LED광원부에 공급되도록 제어하는 마이콤부를 포함한다.

Description

정전시에도 작동되는 충전형 엘이디 조명등 및 이를 이용한 비상 조명 시스템{Charging type LED lighting operating in spite of blackout and Emergency lighting system using the same}

본 발명은 정전시에도 작동될 수 있는 충전형 LED 조명등에 관한 것으로서, 더 상세하게는 주전원이 차단되더라도 충전 전력으로 LED 조명등에 전원을 공급할 수 있도록 하는 충전형 LED 조명등에 관한 것이다.

일반적으로, 사무실, 상가, 가정 등의 실내 공간에는 다수의 조명이 설치된다. 이러한 조명은 형광등, 백열등, LED등과 같은 여러 형태가 사용되는데, 발열량이 적고 전력소모가 적으며 디자인 연출로도 활용될 수 있는 LED등이 많이 사용되고 있는 편이다.

그런데, 종래에는 화재 등의 비상사태에 따른 정전으로 인해 조명이 소등되었을 경우를 대비하여 비상용 발전기가 설치된 곳은 별로 없는 실정이다.

비록, 화재 등의 비상사태에 대비한 휴대용 비상 조명등이 건물 곳곳에 설치되어 있기는 하지만, 그 설치개수가 제한되어 있기 때문에, 많은 사람이 활용하는데 제한이 따른다. 이에 따라, 비상용 발전기가 없는 장소나, 휴대용 비상 조명등이 없는 장소에서는 정전 등으로 인한 긴급 상황 발생시에 천정에 설치된 조명등이 모두 꺼지게 됨에 따라, 암흑 같은 어두움으로 인해 가시거리 확보에 곤란을 겪을 수밖에 없으며, 특히 많은 사람이 모이게 되는 공공 장소에서는 정전 발생시에 인명 피해도 함께 발생할 가능성이 매우 높다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 정전시에도 전원공급이 되어 점등될 수 있어 비상상황에서 비상등으로서 활용될 수 있는 충전형 LED 조명등을 제공함에 목적이 있다.

전술한 본 발명의 목적은, 하측이 개방된 몸체부와, 상기 몸체부의 상단에 장착되며, 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 끼워져 결합되는 소켓결합부와, 상기 몸체부에 내장되는 LED광원부와, 상기 몸체부에 내장되어 상기 LED광원부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하되, 상기 전원공급부는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 직류 전원을 충전하는 배터리부와, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 상기 배터리부에 공급하는 충전부와, 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 상기 전원부로 교류 전원이 공급되도록 하여 상기 전원부가 상기 LED광원부에 직류 전원을 공급하도록 제어하고, 외부로부터 교류 전원이 차단된 경우에는 상기 배터리부에 충전된 직류 전원이 상기 LED광원부에 공급되도록 제어하는 마이콤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전형 LED 조명등을 제공함에 의해 달성될 수 있다.

여기에서, 상기 마이콤부는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 펄스 폭 변조(PWM) 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시키고, 외부로부터 교류 전원이 차단되었을 경우에는 하이(High)와 로우(Low)의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 상기 하나 이상의 LED광원부를 점등시키는 제2발광제어신호를 발생시킬 수 있다.

또한, 상기 마이콤부는 상기 배터리부에 충전이 완료된 경우 충전이 중단되도록 제어할 수 있다.

한편, 전술한 본 발명의 목적은, 건물 내부의 콘센트에 장착되며, 화재 또는 정전상황이 감지되면 신호를 송신하는 센서장치;와, 하측이 개방된 몸체부, 상기 몸체부의 상단에 장착되며 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 끼워져 결합되는 소켓결합부, 상기 몸체부의 하단에 내장되는 다수의 LED광원부, 상기 몸체부에 내장되어 상기 LED광원부에 전원을 공급하는 전원공급부, 상기 센서장치가 송신하는 신호를 수신하는 무선수신부를 갖는 충전형 LED 조명등;을 포함하되, 상기 충전형 LED 조명등의 전원공급부는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 직류 전원을 충전하는 배터리부와, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 상기 배터리부에 공급하는 충전부와, 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 상기 전원부로 교류 전원이 공급되도록 하여 상기 전원부가 상기 LED광원부에 직류 전원을 공급하도록 제어하고 외부로부터 교류 전원이 차단된 경우에는 상기 무선수신부가 상기 센서장치로부터 화재 또는 정전신호를 수신한 경우에 상기 배터리부에 충전된 직류 전원이 상기 LED광원부에 공급되도록 제어하는 마이콤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 조명 시스템을 제공함에 의해서도 달성될 수 있다.

여기에서, 상기 충전형 LED 조명등의 마이콤부는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 펄스 폭 변조(PWM) 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시키고, 외부로부터 교류 전원이 차단되고 상기 무선수신부가 상기 센서장치로부터 신호를 수신한 경우에는 하이(High)와 로우(Low)의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 상기 LED광원부를 점등시키는 제2발광제어신호를 발생시킬 수 있다.

그리고 상기 센서장치는 상기 콘센트에 삽입되는 플러그부와, 상기 플러그부를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 외부로부터 인가되는 전원을 충전하여 비상 전원으로 사용하는 충전부와, 화재 또는 정전상황을 감지하는 센서부와, 상기 센서부에 의해 화재 또는 정전상황이 감지된 경우 상기 충전형 LED 조명등으로 신호를 송신하는 무선송신부와, 상기 전원부, 충전부, 센서부 및 무선송신부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있고, 상기 센서부에 의해 화재 또는 정전상황이 감지된 경우 버저음을 발생시키는 버저음발생부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 충전형 LED 조명등에 의하면, 천정에 설치되는 조명등이 주전원이 차단되어도 충전 전력으로 점등될 수 있기 때문에, 조명등이 비상등의 역할을 수행하게 되어 화재나 정전과 같은 비상시에 조명이 제공되도록 함으로써 인명 피해를 최소화할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 비상 조명 시스템에 의하면, 화재 또는 정전상황을 감지하여 LED 조명등에 신호를 송신하는 센서장치가 설치됨으로써, 정전상황뿐 아니라 화재상황 발생시에도 조명등이 비상등으로서의 역할을 수행할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전형 LED 조명등을 보인 사시도.
도 2는 도 1에 도시된 충전형 LED 조명등의 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 충전형 LED 조명등의 작동과정을 설명하기 위한 순서도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전형 LED 조명등을 이용한 비상 조명 시스템을 보인 개략도.
도 5는 도 4에 도시된 비상 조명 시스템의 구성을 설명도.
도 6은 도 4에 도시된 비상 조명 시스템의 작동과정을 설명하기 위한 순서도.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 관하여 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다. 그리고 본 발명의 여러 실시예를 설명함에 있어서, 동일한 기술적 특징을 갖는 구성요소에 대하여는 동일한 도면부호를 사용하기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전형 LED 조명등에 관하여 설명한다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전형 LED 조명등(100)은 몸체부(110), 소켓결합부(120), LED광원부(130), 전원공급부(140)를 포함한다.

몸체부(110)는 대략 원기둥 형태로 이루어질 수 있고, 도시되지는 않았지만 사각기둥의 형태로 이루어지거나 통상의 백열등과 같은 형태로 이루어질 수도 있다. 몸체부(110)의 상단은 협소하게 축소형성될 수 있고, 이러한 몸체부(110)의 상단에 소켓결합부(120)가 형성될 수 있다. 몸체부(110)는 합성수지 재질로 이루어질 수 있고, 도시되지는 않았지만 백열등의 형태로 이루어지는 경우에는 유리재질로 이루어질 수 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 몸체부(110)는 내부 하측에 장착되는 인쇄회로기판(112)를 가질 수 있으며, 인쇄회로기판(112)의 상부에 전원공급부(140)가 장착될 수 있고, 인쇄회로기판(112)의 하부에 LED광원부(130)가 장착될 수 있다. 또한, 몸체부(110)는 하단을 덮는 투명캡(114)을 가질 수 있다.

소켓결합부(120)는 몸체부(110)의 상단에 마련되는데, 예컨대 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 몸체부(110)의 상단을 감싸도록 장착될 수 있다. 소켓결합부(120)는 전기가 통할 수 있는 전도성 금속으로 이루어지며, 천정이나 벽면에 설치되어 있는 조명등용 소켓(도시되지 않음)에 끼워져 결합될 수 있다. 이 경우, 소켓결합부(120)는 둘레에 나사산이 형성된 형태로 이루어질 수 있다.

LED광원부(130)는 몸체부(110)에 내장되어 전원공급부(140)에 의해 공급되는 전원으로 광을 발산한다.

전원공급부(140)는 몸체부(110)에 내장되어 LED광원부에 전원을 공급하는 역할을 하는 것으로서, 전원부(142), 배터리부(144), 충전부(146), 마이콤부(148)를 포함한다.

전원부(142)는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 역할을 한다. 예컨대, 전원부(142)는 외부로부터 인가되는 220V 의 상용 교류 전원을 24V의 직류 전원으로 정류하며, 직류 전원을 LED광원부(130)로 공급하게 된다. 전원부(142)로는, 예컨대 SMPS(Switching Mode Power Supply)가 사용될 수 있다. SMPS는 전력용 트랜지스터 등의 반도체 소자를 스위치로 사용하여 외부로부터 인가되는 상용 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 이를 정전압으로 유지시키며, 그 최종 출력 직류 전압 중의 일부를 LED광원부(130)에 공급하여 밝기를 일정하게 유지시킨다. 또한, 전원부(142)는 직류전원을 충전부(146)로 공급하는 역할도 하는데, 본 발명의 일 실시예에 따른 충전형 LED 조명등이 소켓에 장착되었을 때, 상시 충전되어 비상용 전압이 저장될 수 있다.

배터리부(144)는 직류 전원을 충전하는 역할을 하는 것이며, 배터리부(144)에 충전된 전원은 비상시에 LED광원부(130)를 발광시키는 보조 전원으로 사용된다. 배터리부(144)로는, 예컨대 리튬-폴리머 전지가 사용될 수 있으며, 이 외에 당업자가 쉽게 적용할 수 있는 전지도 모두 사용될 수 있다. 이러한 배터리부(144)는 화재 등으로 인해 외부로부터의 교류 전원이 차단된 경우에 일정 시간(예컨대, 20∼25분 정도) 동안 LED광원부(130)에 전원을 공급하게 되는데, 그 제어는 마이콤부(148)에 의해 수행된다. 더 상세한 설명은 후술한다.

충전부(146)는 전원부(142)로부터 공급되는 직류 전원을 배터리부(144)에 공급하는 역할을 하는 것이며, 이에 따라 배터리부(144)에 직류 전원이 충전된다. 충전부(146)로는, 예컨대 슈퍼콘덴서가 적용될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 조명등에 전원을 공급하기 위하여 당업자가 임의로 선택할 수 있는 모든 종류의 충전장치를 포함할 수 있다.

마이콤부(148)는 평상시와, 비상 상황으로 인한 정전시에 LED 조명등(100)이 계속 조명을 제공할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것이다. 즉, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 정상적으로 들어오는 평상시에는 교류 전원이 전원부(142)로 공급되도록 하고 전원부(142)가 LED광원부(130)에 직류 전원을 공급하도록 제어한다. 만일, 외부로부터 교류 전원이 차단되면, 마이콤부(148)는 충전부(146)에 의해 배터리부(144)에 충전된 직류 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어한다.

이 경우, 마이콤부(148)는 인가되는 교류 전원을 각각의 상황에 따라 High와 Low의 비율을 다르게 하여 출력하는 펄스 폭 변조(Pulse width modulation ; PWM) 제어방식으로 조명등의 광량을 조절할 수 있다.

예컨대, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는, PWM 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 외부로부터 교류 전원이 인가되는 평상시에는 고전류로 LED광원부(130)를 점등시켜, 밝은 조명이 제공되게 할 수 있다.

이와 달리, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 차단되었을 경우에는, High와 Low의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 전원이 공급되도록 하는 제2발광제어신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 교류 전원이 차단된 비상시에는 저전류로 LED광원부(130)를 점등시킬 수 있다.

다시 말해, 평상시에는 마이콤부(148)의 제1발광제어신호에 따라 PWM 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 광을 발산시킴으로써 높은 광량의 조도(제1단계의 조도)로 조명이 제공되고, 주전원이 차단된 비상시에는 마이콤부(148)의 제2발광제어신호에 따라 하이:로우=1:N(단, N≥5)의 PWM 듀티비로 광을 발산시킴으로써 적정 또는 낮은 광량의 조도(제2단계의 조도)로 조명이 제공되는 것이다.

전술한 바와 같이, 교류 전원이 차단된 비상시에는 배터리부(144)에 충전된 보조 전원을 공급하는 것이므로, 저전류로 전원을 공급하게 되면 전력소모를 줄여 가급적 오랜 시간 동안 조명이 제공되도록 함으로써, 건물 내부의 사람들이 대피하는데 큰 도움을 줄 수 있다. 또한, 평상시 밝은 조명이 제공되다가 갑자기 어두운 조명이 제공되면, 건물 내부에 위치한 사람들은 화재 등의 비상 상황이 발생하였을지도 모른다는 추측을 할 수 있게 된다.

한편, 마이콤부(148)는 배터리부(144)에 충전이 완료된 경우 충전이 중단되도록 제어할 수 있고, 정전 상황이 해소되어 정상상태로 복구된 경우 배터리부(144)가 다시 충전이 되도록 제어할 수 있다.

이상과 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 충전형 LED 조명등의 작용을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다. 먼저, 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 충전형 LED 조명등을 장착하면, 외부로부터 교류 전원이 입력된다(S101). 충전형 LED 조명등은 마이콤부(148)에 의해 작동이 제어되는데, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 입력되고 있는 경우에(S101), 전원부(142)를 제어하여 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고, 이를 정전압으로 유지시키도록 한다(S102).

다음으로, 마이콤부(148)의 제어에 따라 전원부(142)에서 정류된 직류 전원은 LED광원부(130)로 공급된다(S103). 이와 더불어, 전원부(142)의 직류 전원은 충전부(146)로 공급되고(S104), 충전부(146)로 공급된 직류 전원은 배터리부(144)에 충전된다(S105).

이때, 마이콤부(148)는 외부로부터의 교류 전원이 차단되었는지 여부를 판단하여(S106), 교류 전원이 차단되지 않고 입력되는 것으로 판단되는 경우에는 전원부(142)에 의해 공급되는 직류 전원으로 LED광원부(130)를 계속 점등시키게 되며, 이 경우에 PWM 풀 하이 모드로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다(S107).

만일, 외부로부터의 교류 전원이 차단된 것으로 판단된 경우에는 마이콤부(148)는 배터리부(144)에 충전된 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어하며, 이 경우에는 하이:로우=1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다(S108).

이후, 마이콤부(148)는 교류 전원 차단상황이 정상으로 복구되었는지 여부를 판단하게 되며, 복구가 되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 계속 배터리부(144)에 충전된 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어하며(S108), 만일 복구가 되어 다시 교류 전원이 입력되는 것으로 판단되는 경우에는 PWM 풀 하이 모드로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다.

따라서 평상시에는 조명등으로 강한 조명이 제공되도록 하고, 교류 전원이 차단된 비상시에는 다소 약한 조명이 제공되도록 하여 배터리부의 전력소모를 최소화하여 가급적 오랜 시간 동안 비상조명이 제공되도록 할 수 있다.

이상의 설명에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 각 구성요소가 독립적으로 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 예컨대, 도 1 내지 도 3에서는 마이콤부(148), 전원부(142), 충전부(146) 및 배터리부(144)가 별도의 모듈인 것으로 설명하였지만, 이들 중의 하나 이상이 하나의 통합된 모듈로 구성되는 실시예도 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

도 4 내지 도 6에는 본 발명의 다른 실시예에 따른 충전형 LED 조명등을 이용한 비상 조명 시스템이 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 비상 조명 시스템은 건물 내부의 콘센트에 장착되는 센서장치(200)와, 천정에 매입장착되는 충전형 LED 조명등(100)을 포함한다.

센서장치(200)는 건물 내부의 콘센트에 장착되며, 화재상황(예컨대 온도, 불꽃 또는 연기를 감지) 또는 정전상황을 감지하여 LED 조명등(100)으로 화재 또는 정전신호를 송신하는 역할을 하는 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 센서장치(200)는 플러그부(210), 전원부(220), 충전부(230), 센서부(240), 무선송신부(250), 제어부(260)를 포함하며, 버저음발생부(270)를 더 포함할 수 있다.

플러그부(210)는 콘센트에 삽입되는 것으로 전원접지부의 역할을 하는 것이다.

전원부(220)는 플러그부(210)를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 역할을 하는 것이다.

충전부(230)는 외부로부터 인가되는 전원을 충전하여 비상 전원으로 사용한다. 즉, 화재상황 발생시 전원부(220)가 센서부(240) 및 무선송신부(250)에 전원을 공급할 수 있지만, 정전상황이 된 경우에는 외부로부터 교류 전원이 차단되기 때문에 전원부(220)가 아닌 충전부(230)가 센서부(240) 및 무선송신부(250)에 비상 전원을 공급하게 된다.

센서부(240)는 화재상황을 감지할 수 있는 센서, 예컨대 연기를 감지하는 연기감지센서나, 온도를 감지하는 온도감지센서, 또는 불꽃을 감지하는 불꽃감지센서가 적용될 수 있다. 또한, 센서부(240)는 플러그부를 통한 외부 전원의 인가 여부를 감지함으로써 정전상황을 감지할 수 있다.

무선송신부(250)는 센서부(240)가 화재 또는 정전상황을 감지하게 되면 UHF(Ultra High Frequency) 대역 또는 LF(Low Frequency) 대역의 무선신호를 LED 조명등(100)으로 송신한다.

제어부(260)는 전원부(220), 충전부(230), 센서부(240) 및 무선송신부(250)를 제어하는 역할을 한다. 즉, 제어부(260)는 전원부(220)가 플러그부(210)를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하도록 제어하고, 충전부(230)가 외부로부터 인가되는 전원을 충전하도록 제어하며, 정전시 충전부(230)가 충전된 전원을 센서부(240) 및 무선송신부(250)에 공급하도록 제어한다. 그리고 제어부(260)는 센서부(240)가 화재 또는 정전상황을 감지한 경우 무선송신부(250)가 무선신호를 LED 조명등(100)으로 송신하도록 제어한다.

버저음발생부(270)는 센서부(240)에 의해 화재 또는 정전상황이 감지된 경우 제어부(260)의 제어로 버저음을 발생시킴으로써 비상상황을 알리는 역할을 한다.

충전형 LED 조명등(100)은 도 5에 도시된 바와 같이 몸체부(110), 소켓결합부(120), LED광원부(130), 전원공급부(140), 무선수신부(150)를 포함하며, 평상시에는 조명등으로서의 역할을 수행하고, 비상시에는 센서장치(200)로부터 신호를 수신하여 비상등으로서의 역할을 수행한다. LED 조명등(100)은 도 1 및 도 2에 도시된 LED 조명등과 기본적인 구성이 유사하며, 도 5에서는 구성을 개략적으로만 나타내었다.

몸체부(110), 소켓결합부(120), LED광원부(130) 및 전원공급부(140)의 전원부(142), 배터리부(144), 충전부(146)는 도 1 및 도 2에 도시된 충전형 LED 조명등의 경우와 기술적 특징이 실질적으로 동일하므로 설명을 생략하고, 여기에서는 차이가 있는 사항만 설명하기로 한다.

전원공급부(140)의 마이콤부(148)는 평상시와, 비상 상황으로 인한 정전시에 LED 조명등(100)이 계속 조명을 제공할 수 있도록 제어하는 역할을 하는 것인데, 외부로부터 교류 전원이 정상적으로 들어오는 평상시에는 교류 전원이 전원부(142)로 공급되도록 하고 전원부(142)가 LED광원부(130)에 직류 전원을 공급하도록 제어한다.

만일, 외부로부터 교류 전원이 차단되면 무선수신부(150)가 센서장치(200)로부터 신호를 수신한 경우에 마이콤부(148)가 충전부(146)에 의해 배터리부(144)에 충전된 직류 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어한다. 여기에서, 마이콤부(148)는 무선수신부(150)가 센서장치(200)로부터 화재 또는 정전신호를 수신한 경우에 배터리부(144)에 의한 2단계의 조명이 제공되도록 한다. 즉, 일반적인 조명 소등의 경우에는 LED 조명등도 소등이 되는 것이고 비상전원에 의한 조명이 제공되지 않는다. 그러나 정전상황이 발생한 경우에는 콘센트에 장착된 센서장치(200)가 정전상황을 감지하여 LED 조명등(100)으로 정전신호를 송신하게 되고, LED 조명등(100)의 무선수신부(150)가 이를 수신하게 되면 마이콤부(148)가 배터리부(144)에 충전된 직류 전원으로 조명이 제공되도록 제어하는 것이다.

이 경우, 마이콤부(148)는 인가되는 교류 전원을 각각의 상황에 따라 High와 Low의 비율을 다르게 하여 출력하는 펄스 폭 변조(Pulse width modulation ; PWM) 제어방식으로 조명등의 광량을 조절할 수 있다. 예컨대, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는, PWM 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 외부로부터 교류 전원이 인가되는 평상시에는 고전류로 조명등을 점등시켜, 밝은 조명이 제공되게 할 수 있다.

이와 달리, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 차단되었을 경우 무선수신부(150)가 센서장치(200)로부터 화재 또는 정전신호를 수신하게 된다면, High와 Low의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 전원이 공급되도록 하는 제2발광제어신호를 발생시킬 수 있다. 이에 따라, 화재 또는 정전 등의 비상시에는 저전류로 조명등을 점등시킬 수 있다.

다시 말해, 평상시에는 마이콤부(148)의 제1발광제어신호에 따라 PWM 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 광을 발산시킴으로써 높은 광량의 조도(제1단계의 조도)로 조명이 제공되고, 주전원이 차단된 비상시에는 마이콤부(148)의 제2발광제어신호에 따라 하이:로우=1:N(단, N≥5)의 PWM 듀티비로 광을 발산시킴으로써 적정 또는 낮은 광량의 조도(제2단계의 조도)로 조명이 제공되는 것이다. 교류 전원이 차단된 비상시에는 배터리부(144)에 충전된 보조 전원을 공급하는 것이므로, 저전류로 전원을 공급하게 되면 전력소모를 줄여 가급적 오랜 시간 동안 조명이 제공되도록 함으로써, 건물 내부의 사람들이 대피하는데 큰 도움을 줄 수 있다.

이상과 같은 충전형 LED 조명등을 이용한 비상 조명 시스템을 작동과정을 도 4 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

먼저, 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 충전형 LED 조명등을 장착하고, 콘센트에 센서장치를 장착하면, 외부로부터 교류 전원이 입력된다(S101). 이후의 작동과정은 LED 조명등(100)과 센서장치(200)로 나누어 설명한다.

충전형 LED 조명등(100)은 마이콤부(148)에 의해 작동이 제어되는데, 마이콤부(148)는 외부로부터 교류 전원이 입력되고 있는 경우에(S101), 전원부(142)를 제어하여 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고 이를 정전압으로 유지시키도록 한다(S102).

다음으로, LED 조명등(100)의 마이콤부(148)의 제어에 따라 전원부(142)에서 정류된 직류 전원은 LED광원부(130)로 공급된다(S103). 이와 더불어, 전원부(142)의 직류 전원은 충전부(146)로 공급되고(S104), 충전부(146)로 공급된 직류 전원은 배터리부(144)에 충전된다(S105).

센서장치(200)는 제어부(260)에 의해 작동이 제어되는데, 외부로부터 교류 전원이 입력되고 있는 경우에(S101) 전원부(220)를 제어하여 교류 전원을 직류 전원으로 정류하고 이를 정전압으로 유지시키도록 하고(S102'), 전원부(220)의 직류 전원은 충전부(230)로 공급되어 충전되도록 한다(S103').

다음으로, 센서장치(200)의 센서부(240)가 화재 또는 정전상황을 감지하게 되면(S104'), 제어부(260)의 제어에 따라 무선송신부(250)가 LED 조명등(100)으로 화재 또는 정전신호를 송신하게 되고(S105'), 버저음을 발생시키도록 버저음발생부(270)를 제어한다.

LED 조명등(100)의 LED광원부(130)에 전원이 공급되고 있는 경우 마이콤부(148)는 외부로부터의 교류 전원이 차단되었는지 여부를 판단하며(S106), 교류 전원이 차단되지 않고 입력되는 것으로 판단되는 경우에는 전원부(142)에 의해 공급되는 직류 전원으로 LED광원부(130)를 계속 점등시키게 되며, 이때에는 PWM 풀 하이 모드로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다(S107).

외부로부터의 교류 전원이 차단된 것으로 판단된 경우에는 마이콤부(148)는 무선수신부(150)가 센서장치(200)의 무선송신부(250)로부터 화재 또는 정전신호를 수신하였는지 여부를 판단한다(S108). 만일, 무선수신부(250)가 화재 또는 정전신호를 수신하지 않은 경우에는 마이콤부(148)는 별도의 제어를 하지 않으며 이에 따라 LED광원부(130)가 소등된다(S109). 이 경우는 일반적인 소등의 경우에 해당한다.

그러나 무선수신부(250)가 화재 또는 정전신호를 수신한 경우에는 마이콤부(148)는 배터리부(144)에 충전된 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어하며, 이 경우에는 하이:로우=1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다(S110). 평상시에 비해 약한 조명이 제공되며, 이에 따라 배터리부(144)의 전력소모를 최소화할 수 있어 가급적 오랜 시간 동안 비상조명이 제공되도록 할 수 있다.

이후, 마이콤부(148)는 교류 전원 차단상황이 정상으로 복구되었는지 여부를 판단하게 되며, 복구가 되지 않은 것으로 판단되는 경우에는 계속 배터리부(144)에 충전된 전원이 LED광원부(130)에 공급되도록 제어하며(S111), 만일 복구가 되어 다시 교류 전원이 입력되는 것으로 판단되는 경우에는 PWM 풀 하이 모드로 LED광원부(130)를 점등시키도록 제어한다.

100 : 충전형 LED 조명등 110 : 몸체부
120 : 소켓결합부 130 : LED광원부
140 : 전원공급부 142 : 전원부
144 : 배터리부 146 : 충전부
148 : 마이콤부 150 : 무선수신부
200 : 센서장치 210 : 플러그부
220 : 전원부 230 : 충전부
240 : 센서부 250 : 무선송신부
260 : 제어부 270 : 버저음발생부

Claims

하측이 개방된 몸체부;
상기 몸체부의 상단에 장착되며, 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 끼워져 결합되는 소켓결합부;
상기 몸체부에 내장되는 LED광원부; 및
상기 몸체부에 내장되어 상기 LED광원부에 전원을 공급하는 전원공급부를 포함하되,
상기 전원공급부는 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 직류 전원을 충전하는 배터리부와, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 상기 배터리부에 공급하는 충전부와, 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 상기 전원부로 교류 전원이 공급되도록 하여 상기 전원부가 상기 LED광원부에 직류 전원을 공급하도록 제어하고, 외부로부터 교류 전원이 차단된 경우에는 상기 배터리부에 충전된 직류 전원이 상기 LED광원부에 공급되도록 제어하는 마이콤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전형 LED 조명등.
청구항 1에 있어서,
상기 마이콤부는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 펄스 폭 변조(PWM) 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시키고, 외부로부터 교류 전원이 차단되었을 경우에는 하이(High)와 로우(Low)의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 상기 하나 이상의 LED광원부를 점등시키는 제2발광제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 충전형 LED 조명등.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 마이콤부는 상기 배터리부에 충전이 완료된 경우 충전이 중단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 충전형 LED 조명등.
건물 내부의 콘센트에 장착되며, 화재 또는 정전상황이 감지되면 신호를 송신하는 센서장치; 및
하측이 개방된 몸체부와, 상기 몸체부의 상단에 장착되며 천정이나 벽면에 설치된 조명등용 소켓에 끼워져 결합되는 소켓결합부와, 상기 몸체부의 하단에 내장되는 LED광원부와, 상기 몸체부에 내장되어 상기 LED광원부에 전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 센서장치가 송신하는 신호를 수신하는 무선수신부를 갖는 충전형 LED 조명등을 포함하되,
상기 충전형 LED 조명등의 전원공급부는, 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 직류 전원을 충전하는 배터리부와, 상기 전원부로부터 공급되는 직류 전원을 상기 배터리부에 공급하는 충전부와, 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 상기 전원부로 교류 전원이 공급되도록 하여 상기 전원부가 상기 LED광원부에 직류 전원을 공급하도록 제어하고, 외부로부터 교류 전원이 차단된 경우에는 상기 무선수신부가 상기 센서장치로부터 화재 또는 정전신호를 수신한 경우에 상기 배터리부에 충전된 직류 전원이 상기 LED광원부에 공급되도록 제어하는 마이콤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 조명 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 충전형 LED 조명등의 마이콤부는 외부로부터 교류 전원이 들어올 경우에는 펄스 폭 변조(PWM) 풀 하이 모드(PWM full High mode)로 전원이 공급되도록 하는 제1발광제어신호를 발생시키고, 외부로부터 교류 전원이 차단되고 상기 무선수신부가 상기 센서장치로부터 신호를 수신한 경우에는 하이(High)와 로우(Low)의 비율이 1:N(단, N≥5)인 PWM 듀티비로 상기 LED광원부를 점등시키는 제2발광제어신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 비상 조명 시스템.
청구항 4 또는 5에 있어서,
상기 센서장치는 상기 콘센트에 삽입되는 플러그부와, 상기 플러그부를 통해 외부로부터 인가되는 교류 전원을 직류 전원으로 정류하는 전원부와, 외부로부터 인가되는 전원을 충전하여 비상 전원으로 사용하는 충전부와, 화재 또는 정전상황을 감지하는 센서부와, 상기 센서부에 의해 화재 또는 정전상황이 감지된 경우 상기 충전형 LED 조명등으로 신호를 송신하는 무선송신부와, 상기 전원부, 충전부, 센서부 및 무선송신부를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 조명 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 센서장치는 상기 센서부에 의해 화재 또는 정전상황이 감지된 경우 상기 제어부의 제어에 의해 버저음을 발생시키는 버저음발생부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비상 조명 시스템.