KR890009003Y1 - 수술실용 조명장치 - Google Patents

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Abstract

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Description

수술실용 조명장치
제1도는 본 고안의 개요도.
제2도는 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예의 회로도.
제3도는 본 고안에 따른 음성경고장치의 블럭도.
제4도,제5도는 제3도의 바람직한 일 실시예의 회로도.
제6도는 본 고안을 설명하기 위한 파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 조명등 2 : 전원장치
3 : 비상전원장치 4 : 음성경고장치
21 : 저압트랜스 22 : AC-DC 변환기
31 : 정전감지 및 절환스위치부 32 : 밧데리 보호회로
33 : 밧데리 41 : 밧데리 출력감지부
42 : 제1음성합성기 43 : 제2음성합성기
44 : 스피커 50 : 크럭펄스발생기
51,60 : 래치회로 52,61 : 어드레스 발생기
53 : 메모리 54 : 레지스터
55 : 음성재생부 56 : 저역통과필터
57 : 출력조절부 58,60 : 트리거회로
59 : 시간조절회로 RYA,RYB,RYC : 릴레이
CO1-CO6: 릴레이접점부 SCR : 실리콘 제어정류소
본 고안은 수술실용 조명장치에 관한 것으로서, 특히 정전시를 대비한 비상전원장치를 갖추며, 또한 평상시에는 수술경과시간 고지를 , 정전시에는 수술 경과시간 고지와 함께 밧데리의 장시간 사용으로 인한 밧데리 소모예고를 할 수 있는 경보장치를 갖춘 수술실용 조명장치에 관한 것이다.
일반적으로 응급환자를 다루는 병원에서는 정전시와 같은 비상상태를 대비할 수 있는 비상전원장치가 필수적으로 요구되는바, 정전을 대비할 수 있는 여러가지형태의 비상전원장치가 소개된 바 있으나 큰 병원등과 같은 곳에서 사용되는 대출력 및 장시간용의 비상전원장치는 그 규모가 클 뿐만 아니라 매우 고가인 관계로 소규모 개인병원 등에서는 이러한 장치 및 시설을 갖추거나 설치하기 곤란하였다.
따라서 소규모 개인병원 등에서는 통상적으로 별도의 간이 비상전원장치를 마련하여 충전시켜두었다가 정전시에는 이를 조명장치에 접속하여 전원을 공급함으로써 정전으로 인한 비상사태에 대비하였었다.
그러나 와같은 장치는 조명장치와 별도로 마련되는 관계로 정전시 신속하게 대처할 수 없을 뿐더라 AC교류구동용 조명장치를 점등시키기 위하여 충전된 직류를 교류로 전환시키는 전원콘버터 장치가 반드시 내장되어야 하므로 그 구성이 복잡할 뿐만 아니라 평상시에는 장치를 사용하지 않고 방치하여 두기 때문에 점검소홀로 인한 고장의 염려가 있으며 따라서 정작 정전이 되었을 경우에 동작되지 않을 우려가 있었다.
본 고안의 목적은 이와같은 종래 기술의 제문제점을 극복하기 위하여 평상시에는 교류를 인가시켜 조명등을 점등시키고 정전시에는 비상직류전원을 직접 조명등에 인가시켜 조명등을 비상등으로 사용함으로써 정전등과 같은 비상사태에 신속하게 그리고 자동적으로 대처할 수 있는 수실실용 조명장치를 제공하는 데 있다.
본 고안의 다른 목적은 음성경고장치를 구비하여 평상시에는 수술경과시간을 고지하며 정전시에는 수술 경과시간 고지와 더불어 밧데리 장시간 사용으로 인한 밧데리 소모를 미리 예고할 수 있는 수술실용 조명장치를 제공하는데 있다.
본 고안의 또 다른 목적은 비상전원장치 및 경보장치를 구비하면서도 값이 매우 저렴한 수술실용 조명장치를 제공하는데 있다.
이와같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 구성은 저압트랜스, AC-DC 변환기및 역류방지용 다이오드로 구성된 전원장치와, 정전감지 및 절환스위치부, 밧데리보호회로 및 밧데리로 구성된 비상전원장치와, 밧데리출력감지부, 제1음성합성기, 제2음성합성기 및 스피커로 구성된 음성경고장치와를 결합시켜 구성된것을 특징으로 한다.
이와같은 본 고안의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
제1도는 본 고안의 개요도이며, 제2도는 본 고안에 따른 바람직한 일 실시예의 회로도로서 AC 110/220V 라인이 1차측에 연결되고 2차측의 AC 12V 라인중 일측 라인은 릴레이(RYC)의 접점부(CO1)를 통하여 브릿지정류소자(BD)의 일측AC 입력단 에 접속되고 또한 상기의 2차측의 AC 12V 일측라인을 상기 릴레이 접점부(CO1)및 저항(R1)을 통하여 릴레이 접점부(CO2)의 점점단자(a1)에 접속되며 타측라인은 상기 브릿지 정류소자(22)의 타측 AC입력단 및 릴레이 접점부(CO3)의 접점단자(a2)에 공통 접속된 저압트랜스(21)와, -단자를 접지시킨 상기 브릿지 정류소자(BD)의 출력단의 +단자에는 접지된 평활 콘덴서(C1)를 접속하여서 된 AC-DC변환기 (22)와, 또한 브릿지 정류소자(BD)의 +단자에 접속된 역류 방지용 다이오드(D1)로 전원장치(2)를 구성한다.
비상전원장치(3)는 정전감지 및 절환스위치부(31)밧데리 보호회로(32)및 밧데리(33)로 구성되는데 구성요소별로 보면, 정전감지 및 절환스위치부(31)는 브릿지 정류소자(BD)의 +단자와 접지사이에 릴레이(RYA)를 접속하고 이 릴레이(RYA)에 의하여 연동되는 릴레이 접접부(CO2)(CO3)의 공통단자(C1)(C2)양단에 스위치(SW1)및 조명등(1)을 직력 접속하여서 구성한다.
밧데리 보호회로(32)는 밧데리(33)의 양극과 음극사이에 제너다이오드(D7)를 접속하고 밧데리(33)의 양극과 역류방지용 다이오드(D1)사이에 전류 제한저항(R5)을 접속하며, 또한 밧데리(33)의 양극에 세개의 다이오드(D4)(D5)(D6)를 공통 접속하고 이들 다이오드(D4)(D5)(D6)들의 캐소우드를 릴레이 접점부(CO6)를 통하여 릴레이 접점부(CO2)의 접점(b1)과 후술되는 음성경고장치(4)의 DC 전원입력단에 공통 접속하여 밧데리(33)의 음극에 접속된 저항(R2)에 공통 접속되고 서로 병렬접속된 릴레이(RYB)및 실리콘 제어 정류소자(SCR)를 서로 병렬 접속된 릴레이 접점부(CO4)(CO5)를 통하여 상기 다이오드(D4)(D5)(D6)들의 캐소우드 공통접점에 접속하고 상기 릴레이 접점부(CO2)의 접점(b1)과 밧데리(33)의 음극사이에 저항(R3)(R4)을 직렬 접속하고 상기저항(R3)(R4)의 공통 접점에는 실리콘 제어정류소자(SCR)의 게이트 단자를 접속하여 상기 저항(R4)양단에 제너다이오드(D3)및 콘덴서(C2)를 각각 병렬 접속하여서 구성한다.
음성경고장치(4)는 밧데리 출력 감지부(41), 제1음성 합성기(42), 제2음성합성기(43)및 스피커(44)로 구성시키는데, 밧데리 출력 감지부(41)는 제2도에 도시된 바와 같이 밧데리 보호회로(32)의 저항(R3)및 제너다이오드(D3)의 공통접점을 레벨비교기(U1)의 -입력단에 접속하고 릴레이(RYB)및 저항(R2)의 공통접점을 레벨비교기(U1)의 +입력단에 접속하며 레벨비교기(U1)의 출력단을 후술하는 제7음성합성기(42)의 래치회로(51)의 인에이블 단자 및 제2음성합성기(43)의 트리거회로(63)의 세트 입력단에 접속하여 구성한다.
제3도에서 제1음성합성기(41)는 클럭펄스 발생기(50), 래치회로(51), 어드레스 발생기(52), 메모리(53), 레지스터(54), 음성재생부(55), 저역통과필터(56)및 출력조절부(57)를 차례로 접속하며 상기 래치회로(54)의 인에이블 단자에는 시간 설정회로(59)가 세트입력단에, 어드레스발생기(52)의 일 어드레스 라인이 리세트 입력단에, 각각 접속된 트리거회로(58)의 출력단 및 밧데리 출력감지부(41)의 출력단을 공통 접속하여서 구성한다
제4도에 바람직한 일 실시예의 회로도가 도시되어 있다.
제2음성합성기(43)는 제1음성합성기(42)의 클럭펄스발생기(50), 레지스터(51), 음성재싱부(55), 저역통과필터(56)및 출력 조절부(57)를 공유하면서 래치회로(60), 어드레스 발생기(61), 메모리(62)및 트리거회로(63)를 별도로 구비하여 접속하고 상기 래치회로(60)의 인에이블 단자에는 밧데리 출력 감지부(41)의 출력단이 세트 입력단에, 어드레스발생기(61)의 일 어드레스라인이 리세트 압력단에 각각 접속된 트리거회로(63)의 출력단을 접속하여서 구성한다.
제5도에 바람직한 일 실시예의 회로도가 도시되어 있다.
상기 출력조절부(57)의 출력단에 스피커(44)를 접속하여서 구성한다.
미설명부호 S2는 비상전원장치의 테스트 스위치이다.
이와같이 구성된 본 고안의 작용효과는 다음과 같다.
통상시에는 제2도의 전원장치(2)에서 AC 100V/220V를 저압트랜스(21)를 통하여 AC 12V로 강압시키고 이AC 12V는 비상전원장치(3)의 정전감지 및 절환스위치부(31)를 통하여 조명등(1)에 공급되고 조명등(1)은 스위치(SW1)의 온동작으로 점등된다.
또한 이 AC 12V는 AC-DC 변환기(22)를 통하여 DC 12V로 출력되어 정전감지 및 절환스위치부(31)의 릴레이(RYA)를 구동시켜 릴레이접점부(CO2)(CO3)를 온상태로 하여 AC 12V가 조명등(1)에 인가되도록 접수된다.
그리고 DC 12V 는 역류방지 다이오드(D1)를 통하여 밧데리 보호회로(32)에 공급되고 따라서 저항(R5)를 통하여는 밧데리(33)에 충전되며 릴레이(RYA)에 연동되는 접점부(CO4)의 온접속으로 릴레이(RYB)에 DC 12V 가 인가되어 릴레이(RYB)에 연동되는 접점부(CO5)(CO6)가 온상태로 되고 따라서 음성경고장치(4)의 전원입력단 DC 12V가 공급된다.
밧데리(33)에 충전되는 전압이 제너다이오드(D7)의 정격전압치(VZ) 이상이 되는 순간 제너다이오드(D7)는 도통상태로 되어 밧데리(33)에는 항상 정전압이 충전되고 따라서 과충전으로 인한 밧데리(33)의 손상을 방지할수 있다.
사용자가 음성경고장치(4)를 사용하기 위하여 음성경고장치(4)를 동작시키면 클럭펄스발생기(50)에서는 일정주파수의 제6도 (4)의 클럭펄스가 발생되고 이 클럭펄스는 래치회로(51)(60)에 인가된다.
한편, 제1음성합성기(42)의 시간 설정회로(59)에서는 자체 발진회로에 의하여 제6(b)도의 설정된 시간(T1)간격으로 트리거회로(58)를 세트시키며 따라서 트리거회로(58)의 출력단에는 래치회로(51)를 인에이블시키는 신호를 출력하고 래치회로(51)는 클럭퍼스를 어드레스 발생기(52)에 출력시킨다.
어드레스 발생기(52)에서는 입력클럭펄스로 16bit의 어드레스 신호를 발생하여 메모리(53), 예칸데 ROM의 번지를 순차적으로 지정하여 나간다.
따라서 메모리(53)에 기억된 음성정보신호가 번지 순서대로 메모리(53)의 8bit 데이타가 인상에 출력되고 이 8bit 음성정보는 병렬입력-직렬출력 레지스터(54)에 입력되어 그 출력단에 1bit씩 출력된다.
출력된 디지탈음성신호는 음성재생부(55)에서 계단파형의 음성신호로 출력되고 저역통과필터(56)를 통과하면서 고주파성분을 제거하여 완전한 아날로그 음성신호로 출력조절부(57)에 입력되고, 출력조절부(57)에서 증폭되어 스피커(44)를 울리게 된다,
제6(d)도의 시간(t2)에 어드레스 발생기(53)의 일 어드레스 라인, 예컨데 제6(c)도의 어드레스라인(A12)이 의 신호가 트리거 회로(58)의 리세트 입력단에 인가되어 트리거회로(58)를 리세트 시키므로 래치회로(51)는 타단상태로 전환되고 따라서 클럭펄스를 차단시키고 어드레스 발생기(52)에서 메모리(53)의 번지지정을 마치게 된다.
예컨데 어드레스라인(A12)을 설정하면 제6(e)도와 같이 메모리(53)번지를 0000에서 1000까지 지정할 수 있다.
따라서 시간설정회로(59)의 출력신호가(T1)으로 반복해서 제6(d)도의 시간(T2)동안 음성출력을 스피커(44)를 통하여 내보내게 된다.
그러므로 메모리(33)에 수술경과시간을 고지하는 음성신호, 예컨데 "10분경과"를 디지탈 변조방식, 예컨대 델타변조방식으로 변조시켜 기억시킨 다음에 상술한 바와 같이 출력함으로써 수술경과시간을 등간격으로 고지할 수 있다.
수술도중에 정전이 되었을 경우에는 비상전원장치(3)의 정전감지 및 절환스위치부(31)에서 정전을 감지하는데, 전원장치(2)에 AC 전원이 차단되므로 AC-DC 변환기(22)의 DC 출력이 평활콘덴서(C1)의 시정수에 따라 감소되고 따라서 릴레이(RYA)양단 전압이 릴레이 구동 최소전압치 이하로 떨어지면 릴레이 접점부(CO2)(CO3)(CO4)는 오프상태로 절환된다.
그러면 밧데리(33)의 DC 출력은 병렬다이오드(D4)(D5)(D6)를 거쳐 정전감지 및 절환스위치(31)의 DC 입력단에 인가되고 상기 릴레이 접점부(CO2)(CO3)의 오프상태로 입럭된 DC 12V가 조명등(1)에 인가되고 조명등(1)은 계속해서 점등상태를 유지할 수 있으므로 정전압으로 인한 비상사태에 신속하게 자동적으로 대처할 수 있다.
또한 음성경고장치(4)에는 계속해서 밧데리(33)의 DC전압이 인가되므로 정전에 관계없이 계속 동작된다.
정전이 장시간 계속되어 밧데리 소모가 커지면 제6(f)도및 제6(h)도에서와 같이(t3)에서 밧데리 출력 감지부(41)는 제2도 음성합성기(43)를 세트시키는 신호(제6(h)도에서의 하강단)를 출력하는데, 그 작동은 다음과 같다.
밧데리(33)의 출력전압(VB)은 시간이 지남에 따라 감소되고 따라서 저항(R2)에 분배되는 전압(RR2)는 제6(f)도에 파선으로 표시된 바와 같이 그 크기가 감소되며 그 값은 다음과 같다.
여기서 RL은 릴레이(RYB)의 내부 저항이다.
시간 t3에서 전압(VR2)이 제너다이오드(D3)의 양단전압(V2)보다 낮아지는 순간 밧데리 출력 감지부(41)의 레벨비교기(U1)의 -입력신호가 +입력신호보다 높아지므로 그 출력신호가 변환되며 이 출력신호의 변환이 제2음성 합성기(43)의 세트신호로 공급된다.
제2음성합성기(43)의 트리거회로(63)는 상기 밧데리 출력감지부(41)의 출력신호에 의하여 세트되고 따라서 그 출력단에 접속된 래치회로(60)를 인에이블시킨다.
따라서 클럭펄스 발생기(50)의 클럭펄스가 어드레스 발생기(61)에 공급되어 상술한 바와 같이 메모리(62)의 번지를 0000에서 일정번지, 예켠데 제6(a)도의 일정시간(T3)동안 제6(i)도의 FF00까지 순차적으로 지정하여 기억된 음성정보, 예켠데 "10분후에 소등되므로 사전 조처바람"이 스피커(44)를 통하여 출력되어 조명등(1)의 소등이 미리 예고됨으로써 밧데리 소모로 인한 불시적인 소등에 따른 혼란을 대비할 수 있다.
밧데리 소모상태를 예고한후 제6(f)도의 일정시간(T4)이 지나면 저항(R2)의 앙단전압(VR2)은 계속 감소되며 따라서 실리콘 제어정류소자(SCR)의 게이트 단자에 인가되는 제너다이오드(D3)의 양단전압(VZ)과의 차전압치가 역방향에서 순방향으로 전환되어 계속 증가된다.
따라서 제6(f)도의 시간(t5)에서 실리콘 제어정류소자(SCR)의 게이트 캐소우드간 전압치가 게이트 트리거전압치에 도달되어 실리콘 제어 정류소자(SCR)는 도통상태로 된다.
따라서 릴레이(RYB)에는 전류흐름이 차단되어 릴레이 접점부(CO5)(CO6)는 오프상태로 된다.
밧데리(33)는 릴레이 접점부(CO5)(CO6)의 오프상태에 의하여 모든 부하로부터 차단되므로 방전을 멈추게 되고 조명등(1)도 소등되며, 밧데리(33)를 과방전으로 인한 손상으로 부터 보호할 수 있다.
이와같이 본 고안에서는 조명장치에 비상전원 장치와 음성경고 장치를 결합시킴으로써 평상시에는 수술경과시간 등을 등간격으로 고지할 수 있으며 또한 조명등을 점등시키고 정전등과 같은 비상사태에서는 비상전원 장치가 작동하여 자동적으로 비상전원을 공급시켜 정전에 관계없이 조명등 및 음성경고 장치를 계속해서 점등 및 동작을 시킬 수 있으므로 매우 편리하고 유용하게 사용할 수 있는 잇점이 있다.
또한 비상전원 장치 및 음성경고 장치의 회로구성이 간단하면서도 신뢰도가 매우 높게 설계되어 소형, 경량으로 제작가능하여 밧데리(33)를 제외한 전장부를 조명등(1)과 매우 근접시켜 설치할 수 있으므로 수술실의 공간 활용도를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 매우 저렴하게 제작할 수 있어 소규모 개인병원 등에서도 널리 사용될 수 있다.

Claims (3)

  1. 저압트랜스(21), AC-DC 변환기(22)및 역류방지용 다이오드(D1)로 구성된 전원장치(2), 정전감지 및 절환스위치부(31), 밧데리 보호회로(32)및 밧데리(33)로 구성된 비상전원장치(3), 밧데리 출력감지부(41), 제1음성합성기(42), 제2음성합성기(43)및 스피커(44)로 구성된 음성경고장치(4)를 결합시켜 구성하되, 상기 전원장치(2)의 AC출력단에는 정전감지 및 절환스위치부(31)의 AC입럭단을 접속하고, 상기 역류방지용 다이오드(D1)를 통한 DC 출력단에는 정전감지 및 절환스위치부(31)의 DC입력단 음성경고장치(4)및 밧데리 보호회로(32)를 공통 접속하고, 상기 AC-DC 변환기(32)의 DC출력단에는 정전감지 및 절환스위치부(31)의 제어신호 입력단을 접속하며, 정전감지 및 절환스위치부(31)의 출력단에는 조명등(1)을 밧데리 보호회로(32)에는 밧데리(33)를 각각 접속하고, 또한 밧데리 보호회로(32)에 접속된 밧데리 출력 감지부(41)의 출력단에는 스피커(44)에 공통 접속된 제1음성합성기(42)및 제2음성합성기(43)의 제어신호 입력단을 공통 접속하여서 구성된 것을 특징으로 하는 수술실용 조명장치.
  2. 제1항에 있어서, 밧데리 보호회로(32)는 밧데리(33)의 양극과 음극사이에 제너다이오드(D7)를 접속하고,밧데리(33)의 양극과 역류방지용 다이오드(D1)사이에 전류 제한 저항(R5)을 접속하며, 또한 밧데리(33)의 양극에 세개의 다이오드(D4)(D5)(D6)를 공통 접속하고 이들 다이오드(D4)(D5)(D6)들의 캐소우드를 릴레이 접점부(CO6)를 통하여 정전감지 및 절환스위치부(31)의 일측 DC 입력단과 음성경고장치(4)의 전원입력단에 공통접속하며, 밧데리(33)의 음극에 접속된 저항(R2)에 공통 접속되고 서로 병렬접속된 릴레이(RYB)및 실리콘제어 정류소자(SCR)를 서로 병렬접속된 릴레이 접점부(CO4)(CO5)를 통하여 상기 다이오드(D4)(D5)(D6)들의 캐소우드 공통접점에 접속하고 상기 정전감지 및 절환스위치부(31)의 일측 DC 입력단과 밧데리 (33)의 음극사이에 저항(R3)(R4)을 직렬 접속하고 상기 저항(R3)(R4) 의 공통 접점에는 실리콘 제어 정류소자(SCR)의 게이트단자를 접속하며, 상기 저항(R4)양단에 제너다이오드(D3)및 콘덴서(C2)를 각각 병렬접속하여서 구성된 것을 특징으로 하는 수술실용 조명장치.
  3. 제1항에 있어서, 음성 경고장치(4)는 밧데리 출력 감지부(41)와, 클럭펄스발생기(50), 래치회로(51), 어드레스발생기(52), 메모리(53), 레지스터(54), 음성재생부(55), 저역통과필터(56)및 출력조절부(57)를 차례로 접속하고 상기 래치회로(51)의 인에이블단자에는 시간설정회로(59)가 세트입력단에, 어드레스 발생기(52)의 일 어드레스라인이 리세트 입력단에 각각 접속된 트리거회로(58)의 출력단 및 밧데리 출력감지부(41)의 출력단을 공통 접속하여서 된 제1음성합성기(42)와, 상기의 클럭발생기(50), 래치회로(60), 어드레스발생기(61), 메모리(62), 상기의 레지스터(54), 상기의 음성재생부(55), 상기의 저역통과필터(56)및 상기의 출력조절부(57)를 차례로 접속하고 상기 래치회로(60)의 인에이블단자에는 밧데리 출력감지부(41)의 출력단이 세트 입력단에, 어드레스 발생기(61)의 일 어드레스라인이 리스트 입력단에 각각 접속된 트리거회로(63)의 출력단을 접속하여서 된 제2음성합성기(43)와, 상기 출력조절부(57)의 출력단에 접속된 스피커(44)로 구성된 것을 특징으로 하는 수술실용 조명장치.
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