KR20180110955A - 비상유도등 시스템 - Google Patents

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KR20180110955A
KR20180110955A KR1020170041006A KR20170041006A KR20180110955A KR 20180110955 A KR20180110955 A KR 20180110955A KR 1020170041006 A KR1020170041006 A KR 1020170041006A KR 20170041006 A KR20170041006 A KR 20170041006A KR 20180110955 A KR20180110955 A KR 20180110955A
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박재원
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삼성중공업 주식회사
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Abstract

자연광을 조명으로 사용하여 전력이 차단되어도 점등 가능한 비상유도등 시스템이 제공된다. 비상유도등 시스템은, 태양광을 수집하는 집광부; 집광부에서 수집된 태양광을 반사 또는 굴절시켜 전달하는 광전송부; 광전송부로부터 태양광을 전달받아 발산시키는 발광부; 집광부와 발광부 사이에 설치되어 태양광의 경로를 개폐하는 스위치부를 포함한다.

Description

비상유도등 시스템{System for emergency pilot lamp}
본 발명은 비상유도등 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 자연광을 조명으로 사용하여 전력이 차단되어도 점등 가능한 비상유도등 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 선박이나 건축물 등 대형 구조물의 내부에는 화재 발생과 같은 비상 사태시 탈출로를 안내하기 위한 비상표시장치가 설치된다. 이러한 비상표시장치는 평소에는 상시 전원으로부터 전기를 공급받고, 이중 일부를 배터리와 같은 자체 전원으로 저장하고 있다. 또한 비상표시장치는 자체 전원의 설치가 어려울 경우, 시각적 효과를 극대화하고 탈출로를 안내하기 위해 형광물질 등을 사용하고 있다.
최근에는 석유가격의 상승과 함께 에너지 절약이 중요시 되고 있으며, 조명은 전체 에너지 사용량의 1/5을 사용하지만 기존 전구전등의 특성상 전기절약을 위한 지속적인 점등은 전구의 수명에 큰 영향을 준다. 또한, 센서의 발달로 조명의 밝기를 조절할 수 있는 기술이 나오고 있지만, 센서의 가격이나 크기 및 설치비 등 경제적인 면에서 외면 받고 있다. 이로 인해, 자연채광을 이용한 조명에 관한 관심이 급속도로 높아지고 있으며, 이를 이용하여 낮 시간 동안 지속적으로 공급받아 사용할 수 있는 조명을 필요로 하였다.
아울러, 이러한 자연채광을 이용하여 비상 조명등으로 사용 할 경우, 비상상황 발생 시 빠르게 대피할 수 있으며 시각적인 효과가 뛰어난 비상대피 유도 등을 필요로 하였다.
대한민국 공개특허 제10-2015-0104444호, (2015.09.15)
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이러한 문제를 해결하기 위한 것으로서, 자연광을 조명으로 사용하여 전력이 차단되어도 점등 가능한 비상유도등 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 기술적 과제에 의한 비상유도등 시스템는, 태양광을 수집하는 집광부; 상기 집광부에서 수집된 상기 태양광을 반사 또는 굴절시켜 전달하는 광전송부; 상기 광전송부로부터 상기 태양광을 전달받아 발산시키는 발광부; 및 상기 집광부와 상기 발광부 사이에 설치되어, 상기 태양광의 경로를 개폐하는 스위치부를 포함한다.
상기 스위치부는, 회전축을 중심으로 일측에 상기 태양광을 투과하는 광투과부와 타측에 상기 태양광을 차단하는 광차단부가 형성되어, 상기 회전축을 중심으로 상기 태양광을 통과시키거나 차단시키는 회전판; 상기 회전판을 회전구동하는 구동부를 포함할 수 있다.
집광부는 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되고, 상기 광전송부는 복수 개가 상기 집광부마다 각각 배치될 수 있다.
상기 태양광의 경로 상에 설치되어 상기 태양광의 조도를 측정하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 발광부에 설치되며, 상기 센서부가 측정한 상기 태양광의 조도가 기준 값 이하인 경우 발광하는 보조램프를 더 포함할 수 있다.
상기 센서부는, 상기 회전판과 상기 광전송부 사이에 배치되어 상기 회전판의 회전에 따른 상기 태양광의 점멸주기를 측정하고, 상기 보조램프는 상기 센서부의 신호에 따라 상기 발광부와 동기되어 점멸할 수 있다.
본 발명에 의한 비상유도등 시스템은, 자연광을 조명으로 사용하여 별도의 전기 시설을 필요로 하지 않고 지속적으로 사용할 수 있어 관리비용을 절감할 수 있다. 또한, 전기 시설을 필요로 하지 않아 감전이나 화재 등의 사고를 방지할 수 있으며 안정성이 뛰어난 장점이 있다 있다.
아울러, 빠른 직관이 요구되는 비상 상황 발생 시 시인성을 증가시켜 인명피해를 최소화할 수 있으며, 다량의 제어를 소규모 시설로 할 수 있고 유지보수가 편리한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비상유도등 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 집광부를 확대 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A’의 단면도이다.
도 4는 도 3의 태양광 전달 경로를 나타낸 단면도이다
도 5는 도 1의 발광부의 전달 경로를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 1의 평상시에 점등되는 발광부의 평면도이다.
도 7 및 도 8은 도 1 발광부의 작동과정을 도시한 작동도이다.
본 발명의 이점 및 특징 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법들은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 단지 청구항에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조부호는 동일 구성요소를 지칭한다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 비상유도등 시스템에 관하여 상세히 설명한다.
본 발명의 비상유도등 시스템(1)은 선박(S) 또는 건물 내 비상상황 발생시 전력이 차단되어도 점등이 가능하며, 연기로 인한 시야 장애에도 뛰어난 시각적인 효과로 빠른 대피를 할 수 있는 장치이다.
한편, 본 발명은 선박에 설치되는 비상유도등 시스템(1)을 예로 들어 설명하나, 이에 한정되지 않고 지하철, 지하차도, 건물 등 다양한 도시 공간에 설치될 수 있다.
이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 비상유도등 시스템의 구조에 대하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 비상유도등 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 집광부(10)를 확대 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A’의 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 태양광을 수집하는 집광부(10)와, 상기 집광부(10)에서 수집된 상기 태양광을 반사 또는 굴절시켜 전달하는 광전송부(20)와, 상기 광전송부(20)로부터 상기 태양광을 전달받아 발산시키는 발광부(30)와, 상기 집광부(10)와 상기 발광부(30) 사이에 설치되어, 상기 태양광의 경로를 개폐하는 스위치부(40)를 포함한다.
본 발명의 비상유도등 시스템(1)은 선박의 상부에 설치되는 집광부(10)로부터 태양광을 모아 비상등 또는 비상유도등으로 사용하며, 태양광의 조도가 부족 할 경우 보조램프(31)와 태양광을 병행하여 사용한다. 비상유도등 시스템(1)은 비상상황 발생 시 스위치부(40)를 작동하여 발광부(30)를 순차적으로 점등시켜 빠른 대피를 할 수 있도록 시각적인 효과를 극대화할 수 있다.
집광부(10)는 복수 개의 볼록렌즈(11)로 형성되어 선박(S)의 상부 또는 건물의 옥상에 설치되어 태양광을 수집한다. 집광부(10)는 수광 효율을 높이기 위해 렌즈를 이용하여 태양광을 한곳으로 모을 수 있다. 본 발명에서는 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 집광장치의 상부에 회전축을 중심으로 방사상으로 복수 개의 볼록렌즈(11)가 배치되어 태양광을 수집하지만, 볼록렌즈(11)의 수와 배치되는 형상은 다양하게 설정될 수 있다. 볼록렌즈(11)를 이용하여 투과되는 태양광을 일정한 초점으로 모아 수집할 수도 있지만, 중앙부가 오목한 형태의 반사경을 이용하여 반사경에 의해 한 곳으로 모이는 광을 수집할 수도 있으며, 이에 한정되지 않고 태양광을 수집할 수 있는 다양한 형태가 적용될 수 있다.
광전송부(20)는 집광부(10)에서 수집된 태양광을 반사 또는 굴절시켜 전달하는 전송부로 태양광을 발산하고자 하는 발광부(30)까지 전달할 수 있다. 광전송부(20)는 집광부(10)의 복수 개의 볼록렌즈(11)에 대응되도록 복수 개가 각각 배치될 수 있다. 광전송부(20)는 복수 개의 광섬유로 형성되어 태양광을 전달할 수 있다. 광전송부(20)는 광섬유 케이블로 형성되어 태양광을 손실 없이 전달할 수 있으며, 유리광섬유 또는 플라스틱광섬유로 사용되거나 도파관의 형태로 사용될 수도 있으며, 이에 한정되지 않고, 빛을 전달할 수 있는 다양한 형태의 광전송부(20)가 적용될 수 있다. 집광부(10)로부터 수집되어 전달된 태양광은 발광부(30)로 전달될 수 있다.
발광부(30)는 광전송부(20)로부터 태양광을 전달받고, 이를 발산시켜 비상 표시나 대피 방향을 나타낼 수 있다. 발광부(30)는 보조램프(도 5의 31참조), 오목렌즈(도 5의 32참조), 확산판(33)을 포함할 수 있다. 발광부(30)의 오목렌즈(32)는 광전송부(20)로부터 전달받은 태양광을 확산시킬 수 있으며, 발광부(30)는 오목렌즈(32)를 거치지 않고 광전송부(20)로부터 전달받은 태양광을 그대로 확산시킬 수도 있다. 발광부(30) 태양이 지는 일몰 시간 이후나 태양광의 조도가 기준 값 이하인 경우에 발광을 보조하며 인공적인 광원인 보조램프(31)를 포함할 수 있다. 보조램프(31)는 발광부(30)에 설치되어 태양광의 조도에 따라 광을 발생시킬 수 있으며, LED램프, 형광등, 백열등, 레이저 등 광을 발생시키는 다양한 장치가 사용될 수 있다.
한편, 스위치부(40)는 발광부(30)와 집광부(10) 사이에 설치되어, 발광부(30)에 전달되는 태양광을 조절할 수 있다.
스위치부(40)는 집광부(10)와 발광부(30) 사이에 설치되어, 태양광을 통과시키거나 차단시키는 등 태양광의 경로를 개폐할 수 있다. 스위치부(40)는 회전판(41), 회전축(42)을 포함할 수 있으며, 구동부(50)에 의해 회전 구동할 수 있다. 회전판(41)은 회전축(42)을 중심으로 일측에 태양광을 투과하는 광투과부(43)와 타측에 태양광을 차단하는 광차단부(44)를 포함할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 회전판(41)은 원판의 형태로 형성되며, 회전축(42)을 중심으로 적어도 일부가 관통되어 형성될 수 있다. 회전판(41)이 관통되어 뚫려있는 곳은 태양광이 투과할 수 있으며, 관통되지 않고 막혀있는 곳은 태양광을 차단시킬 수 있다. 이때, 회전판(41)을 관통한 태양광은 광전송부(20)로 전달되어 발광부(30)로 발산시킬 수 있다. 본 발명에서는 회전판(41)의 형태를 원판형의 형태로 도시하였지만, 이에 한정되지 않고 태양광의 경로를 개폐시킬 수 있는 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 태양광을 투과하고 차단할 수 있는 광투과부(43)와 광차단부(44)의 크기와 개수를 상황에 맞도록 설정할 수 있다. 광투과부(43)를 투과한 태양광은 센서부(60)에 의해 조도를 측정할 수 있다.
센서부(60)는 스위치부(40)와 광전송부(20) 사이에 배치되어 태양광의 조도를 측정하는 센서로 광투과부(43)를 투과한 태양광의 조도를 측정할 수 있다. 센서부(60)는 태양광의 경로상에 배치되며, 태양광의 조도를 측정할 뿐만 아니라 회전판의 회전에 따른 태양광의 점멸주기도 측정할 수 있다. 즉, 센서부(60)는 회전판(41)의 회전에 의해 어느 한 광전송부(20)와 다른 전송부로 태양광이 유입되는 주기가 다르므로 각각 광전송부(20)에 배치되어, 광전송부(20)로 유입되는 태양광의 점멸주기를 측정할 수 있다. 센서부(60)에서 측정한 신호에 따라 보조램프(31)는 발광부(30)와 동기 되어 동시에 점멸할 수 있다. 이에 대해서는 구체적으로 후술하도록 한다.
이하, 도 4 및 도 5를 참조하여 스위치부(40)를 투과하여 발산하는 태양광에 대해서 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4는 도 3의 스위치부(40)를 통과하는 태양광을 나타낸 단면도이고, 도 5는 태양광을 전달받아 발산시키는 사시도이다.
도 4를 참조하면, 태양광의 집광부(10)의 볼록렌즈(11)를 통하여 광전송부(20)로 수집되는 도면을 도시하고 있다. 태양광이 볼록렌즈에(11) 의해 굴절되고, 회전판(41)이 구동부(50)에 의해 회전하고 있다. 이때, 스위치부(40)는 복수 개의 집광부(10)와 복수 개의 광전송부(20) 중 태양광이 하나의 집광부(10)와 광전송부(20)만 투과하도록 형성되어 있다. 이와 같이 하나의 광투과부(43)가 형성됨에 따라, 복수 개의 광전송부(20) 중 하나의 광전송부(20)로만 태양광이 전달될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 광투과부(43)를 투과한 태양광만이 광전송부(20)로 전달되며, 나머지 볼록렌즈에 의해 굴절된 태양광은 광차단부(44)에 의해 차단될 수 있다. 광투과부(43)에 의해 투과된 태양광은 광전송부(20)를 통해 발광부(30)까지 전달하게 된다. 도 5에 도시된 바와 같이 광전송부(20)에 의해 전달된 태양광은 발광부(30)의 오목렌즈(32)를 투과하며 확산될 수 있으며 발광부(30)가 점멸될 수 있다. 이때, 센서부(60)에서 측정한 태양광의 조도가 기준값 이하인 경우에는 발광부(30)에 설치된 보조램프(31)를 점등하여 일정한 조도를 유지하도록 한다. 구름이나 다른 요인에 의해 태양광의 조도가 일정 수준 이상이 되지 않으면 보조램프(31)를 사용하고, 태양광만으로도 일정 수준 이상의 조도를 만족하면 보조램프(31)를 사용하지 않으므로 효율적으로 에너지를 사용할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 평상시에 점등하는 발광부에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 6은 평상시에 점등되는 발광부를 도시한 단면도이다.
도 6을 참조하면, 태양광은 스위치부(40)에 의해 차단되거나 투과되어 점등될 수 있다. 도 6은 선박 또는 건물의 비상등에 발광부(30)를 나타내는 도면으로, 평상시에 지속적으로 점등되어있는 상태를 나타낼 수 있다. 평상시에 비상유도등 시스템(1)의 복수 개의 확산판(33)은 모두 점등되어 있으며, 모든 확산판(33)이 점등되기 위해서는 각각의 집광부(10)에서 수집된 태양광이 모든 발광부(30)로 전달되어야 한다. 이때, 스위치부(40)의 회전 구동이 중지되어야 대응을 이루고 있는 집광부(10)의 태양광이 발광부(30)로 전달될 수 있으며, 지속적으로 점등될 수 있다. 회전판(41)의 광차단부(44)에 의해 차단되는 태양광이 없도록, 도 6에 도시된 바와 같이 집광부(10) 및 광전송부(20)가 배치될 수 있다. 회전판의 광차단부(44)는 어느 한 광전송부(20)와 그 옆에 배치된 광전송부(20) 사이에 배치되어 모든 발광부(30)가 점등되도록 하거나, 광전송부(20) 간의 간격을 크게 하여 사이에 배치할 수도 있다. 평상시에는 모든 확산판(33)이 점등될 수 있도록 차단되는 태양광이 없게 하기 위하여 집광부(10)와 광전송부(20)를 배치하거나 스위치부(40)의 형상을 다양하게 변형시킬 수 있다. 이로 인해 평상시에는 모든 확산판(33)이 점등되고 비상시에는 각각 확산판(33)이 순차적으로 점등되도록 구동시킬 수 있다.
이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여, 순차적으로 점등 가능한 발광부(30)에 관하여 구체적으로 설명하도록 한다.
도 7 및 도 8은 도 1 발광부(30)의 작동과정을 도시한 작동도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 발광부(30)는 광전송부(20) 마다 각각 형성되어 복수 개의 발광부(30)를 이루고 있으며, 이러한 복수 개의 발광부(30)는 비상상황 발생시에 스위치부(40)를 구동하여 확산판(33)을 순차적으로 점등하여 시인성을 증가시켜 효율적인 대피 유도 기능을 할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 순차적으로 점등 가능한 발광부(30)는 구동부(50)의 구동에 의해 스위치부(40)가 회전하면서 이루어질 수 있다. 광투과부(43)와 광차단부(44)가 형성된 회전판(41)이 구동부(50)에 의해 회전한다. 도 6에서는, 각각 여섯 개로 형성된 광전송부(20) 중 두 위치에는 광투과부(43)가 형성되고 나머지 부분에는 광차단부(44)로 이루어진 회전판(41)을 예로 들어 설명하도록 한다. 그러나 이에 한정되지 않고, 스위치부(40)의 광투과부(43)와 광차단부(44)는 다양한 형상과 다양한 비율로 형성될 수 있다.
두 개의 광투과부(43)가 형성된 스위치부(40)는, 두 개의 광투과부(43)에 동시에 태양광이 전달되어 두 개의 발광부(30)가 동시에 점멸될 수 있다. 스위치부(40)가 회전하면서 다음 두 개의 발광부(30)가 동시에 점멸되고, 스위치부(40)가 회전 구동하면서 발광부(30)는 순차적으로 점등될 수 있다. 도 7과 도 8을 동시에 살펴보면 도 7의 (a)에 도시된 바와 같이 태양광이 광투과부(43)를 통해 전달되면, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이 두 곳의 발광부(30)가 점등될 수 있다. 계속해서 스위치부(40)가 구동 회전하여 다음 광전달부에 태양광이 전달되면, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이 다음 발광부(30)가 점등될 수 있다. 이와 같이 비상시에 스위치부(40)가 구동되어 발광부(30)가 순차적으로 점멸함에 따라 대피 유도기능이 향상될 수 있으며, 유도 방향이 시각적으로 두드러지게 나타나면서 안정적이고 신속하게 대피할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
1: 비상유도등 시스템 10: 집광부
11: 볼록렌즈 20: 광전송부
30: 발광부 31: 보조램프
32: 오목렌즈 33: 확산판
40: 스위치부 41: 회전판
42: 회전축 43: 광투과부
44: 광차단부 50: 구동부
60: 센서부

Claims (6)

  1. 태양광을 수집하는 집광부;
    상기 집광부에서 수집된 상기 태양광을 반사 또는 굴절시켜 전달하는 광전송부;
    상기 광전송부로부터 상기 태양광을 전달받아 발산시키는 발광부; 및
    상기 집광부와 상기 발광부 사이에 설치되어, 상기 태양광의 경로를 개폐하는 스위치부를 포함하는 비상유도등 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스위치부는,
    회전축을 중심으로 일측에 상기 태양광을 투과하는 광투과부와 타측에 상기 태양광을 차단하는 광차단부가 형성되어, 상기 회전축을 중심으로 상기 태양광을 통과시키거나 차단시키는 회전판;
    상기 회전판을 회전구동하는 구동부를 포함하는 비상유도등 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 집광부는 상기 회전축을 중심으로 방사상으로 복수 개가 배치되고,
    상기 광전송부는 복수 개가 상기 집광부마다 각각 배치되는 비상유도등 시스템.
  4. 제2항에 있어서, 상기 태양광의 경로 상에 설치되어 상기 태양광의 조도를 측정하는 센서부를 더 포함하는 비상유도등 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 발광부에 설치되며, 상기 센서부가 측정한 상기 태양광의 조도가 기준 값 이하인 경우 발광하는 보조램프를 더 포함하는 비상유도등 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 상기 센서부는,
    상기 회전판과 상기 광전송부 사이에 배치되어 상기 회전판의 회전에 따른 상기 태양광의 점멸주기를 측정하고,
    상기 보조램프는 상기 센서부의 신호에 따라 상기 발광부와 동기되어 점멸하는 비상유도등 시스템.
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