KR970006050B1 - 다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치 - Google Patents

다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치 Download PDF

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삼성건설 주식회사
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Abstract

내용없음

Description

다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치
제1도는 다기능 공기 정화 시스템의 개략적인 블럭도.
제2도는 본 발명에 따른 다기능 공기정화 시스템의 블럭도
제3도는 본 발명에 따른 다기능 공기정화 시스템의 상세 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
20 : 중앙 제어부 22 : 시동부
24 : 전원 공급 장치 26 : 통신 인터페이스부
28 : LCD 표시부 30,36,42,48 : 입출력부
32,38,44,50 : 전원 변압부 34,40,46,52 : 바이오 필터부
100 : 중앙 제어부용 전원부 200 : 통신 인터페이스용 전원부
300 : 입출력 구동 전원부 400 : 릴레이 제어용 전원부
500 : 트랜스포머
[발명의 분야]
본 발명은 공조기에 설치되어 공조기 내부를 순환하는 공기중의 악취를 제거하고, 살균 기능을 수행하도록 음이온과 양이온을 순차적으로 발생시키는 공기 정화 장치의 각 구성 회로에 특정 전원을 공급하는 전원 공급 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 본 출원인에 의하여 1994년 11월 일 특허 출원된 다기능 공기 정화 시스템에 사용되는 전원 공급 장치에 관한 것이다.
[발명의 배경]
건물 내부에 설치되어 공기를 신선한 공기로 교환하도록 하는 공조기에는, 순환하는 공기속에 포함된 악취를 제거하고, 공기중의 세균을 제거하기 위하여 음이온와 양이온을 순차적으로 발생시키는 공기 정화 시스템을 설치, 사용하였다. 그러나, 종래 사용되던 공기 정화 장치는 고전압을 발생시키는 트랜스포머에 필터를 연결하고, 그 사이에 로터리 스위치를 사용하여 연결한 것으로서, 비록 구조가 간단하고 비용이 적게드는 잇점이 있지만 공기 정화 장치를 작동시키기 위해서는 직접 로터리 스위치가 설치된 위치에 가서 수동으로 작동시켜야 하였다.
또한 일반적으로 공기 정화 장치에서 음이온과 양이온을 발생시키는 필터는 중앙에 집중된 것이 아니라 분산되어 있기 때문에, 면적이 넓은 대형 건물에서는 공기 정화 장치가 분산되어 있어서, 공기 정화 장치를 제어하는데 시간이 많이 걸리는 문제점이 있었으며, 더욱이 고전압 발생용 트랜스포머에 고장이 발생하거나, 필터에 고장이 발생하면 즉각 고장 발생을 알아차릴 수 있는 수단이 없어서 주기적으로 시각 조사를 위하여 순찰하여야 하는 문제점이 있었다. 만일 시각 검사후에 고장이 나더라도 다음 검사때까지는 작동되지 않는 상태로 존치하게 되므로 효율이 저하되었다.
또한 별도의 안전 장치가 없이 트랜스포머와 필터가 직접 연결되어 있으므로 단락에 의해 과열이 발생하여 화재의 위험까지 상존하였다. 화재의 위험성은 공조기의 덕트 내부에 있는 인화성 물질에 화재가 발생하며 공조기를 통하여 건물 전체로 신속하게 퍼지므로 안전에 큰 위협 요소로 작용하였다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 본 출원인에 의하여 1994년 11월 4일 특허출원된 특허 다기능 공기 정화 시스템이 있다. 상기 시스템은 전체 시스템을 제어하기 위한 중앙 제어부와, 출력 신호를 발생시키는 입출력부와, 소정의 고전압을 발생시키는 전원 변압부와, 변조된 고전압을 사용하여 음이온과 양이온을 순차적으로 발생시키도록 온되는 바이오 필터부와, 이상 사태 발생이나 현재의 바이오 필터의 상태를 나타내기 위한 LCD 표시부와, 전체 시스템을 작동시키기 위한 시동부와, 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치와, 다른 시스템이나 중앙 제어부 등과의 신호 전달을 위한 통신 인터페이스부로 구성되어 있으며, 본 발명은 상기한 다기능 공기 정화 시스템중에서 특히 전원 공급 장치에 관한 것이다.
[발명의 목적]
본 발명의 목적은 공조기에 설치되어 공조기 내부를 순환하는 공기중의 악취를 제거하고, 살균 기능을 수행하도록 음이온과 양이온을 발생시키는 공기 정화 장치의 각 구성 회로에 특정 전원을 공급하는 전원 공급 장치를 제공하는데 있다.
[발명의 요약]
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치는, 전체 시스템을 제거하는 프로그램이 내장된 중앙 제어부에 전원을 제공하는 중앙 제어부용 전원부(100), 외부 컴퓨터와의 신호 전달을 위한 통신 인터페이스부에 전원을 제공하는 통신 인터페이스용 전원부(200), 상기 중앙 제어부로부터의 신호를 전달하는 입출력부에 전원을 공급하는 입출력 구동 전원부(300), 시동부(22)에 사용되는 릴레이등의 소자를 작동시키기 위한 릴레이 제어용 전원부(400)와, 전원 변압용 트랜스포머(500)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부된 제1도~제4도를 참고하여 본 발명의 다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.
[발명의 구체예의 상세한 설명]
제1도에 도시된 것은 본 출원인에 의하여 출원된 다기능 공기 정화 시스템(A)의 개략적인 블럭도로서, 공기 정화 시스템을 제어하는 프로그램등이 내장된 중앙 제어부(20)와, 상기 중앙 제어부(20)의 신호에 따른 입출력 신호를 발생시키는 다수의 입출력부 (30,36,42,48)와, 상기 다수의 입출력부(30,36,42,48)의 신호에 의하여 각각 작동하여 소정의 고정압을 발생시키는 다수의 전원 변압부(32,38,44,50)와, 상기 다수의 전원 변압부(32,38,44,50)에 연결되어 있으며 변조된 고전압을 사용하여 음이온과 양이온을 순차적으로 발생시키도록 제어되는 다수의 바이오 필터부(34,40,46,52)와, 이상 사태 발생이나 현재의 바이오 필터의 상태를 나타내기 위한 LCD 표시부(28)와, 전체 시스템을 작동시키기 위한 시동부(28)와, 전원을 공급하기 위한 전원 공급 장치(24)와, 다른 시스템이나 중앙 제어부등과의 신호 전달을 위한 통신 인터페이스부(26)로 구성되어 있다.
본 발명에 의한 전원 공급 장치(24)는, 제2도를 참고하면, 중앙 제어부용 전원부(100), 통신 인터페이스용 전원부(200), 입출력 구동 전원부(300), 릴레이 제어용 전원부(400), 및 다수의 출력 전압을 가진 것으로 통상 사용되는 트랜스포머(500)로 구성된다.
상기 중앙 제어부용 전원부(100)는 전체 시스템을 제어하는 프로그램이 내장된 중앙 베어부(20)에 전원을 제공하기 위한 것이다. 본 발명에서는 중앙 제어부(20)에 DC 5V를 공급한다. 통신 인터페이스용 전원부(200)는 외부 컴퓨터 또는 상위의 중앙 제어부 콘솔과의 신호 전달을 위한 통신 인터페이스부(26)에 전원을 제공하는 것으로, 특히 통신측의 입출력 전압의 변경에 대비하여 접지(GND)를 중심으로 각각 (+)12V와 (-)12V가 공급된다. 입출력 구동 전원부(300)는 상기 중앙 제어부(20)로부터의 신호를 전달하고 바이오 필터부(34,40,46,52) 또는 전원 변압부(32,38,44,50)로 입력되는 신호를 중앙 제어부(20)에 전달하는 입출력부(30,36,42,48)에 전원을 공급한다. 또한 릴레이 제어용 전원부(400)는 시동부(22)에 사용되는 과전압 방지용 릴레이나 또다른 전원이 필요한 소자등을 제어하는데 사용된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 전원 공급 장치(24)를 상세 회로도인 제3도(a)(b)를 참고하여 상세히 설명한다. 제3도(a)는 본 발명의 구성중에서 중앙 제어부용 전원부(100)와, 통신 인터페이스용 전원부(200)가 도시되어 있다. 상기 중앙 제어부용 전원부(100)는 트랜스포머(500)로부터 전압 변조된 교류 전압을 변하기 위한 교류 정류용 브릿지 정류기(D1), 상기 브릿지 정류기(D1)로부터의 출력 전압을 소정 전압으로 변압하는 것으로, 보호용 다이오드(D2), 콘덴서(C1,C2,C3,C4)가 연결된 레귤레이터(U1), 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U1)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D3)와, 작동 상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED1)으로 구성된다. 또한 상기 통신 인터페이스용 전원부(200)는 접지(GND)를 중심으로 (+),(-) 전압을 공급하기 위하여 중간 탭을 가지도록 연결된 다이오드(D4,D5,D6,D7)와, 상기 다이오드(D4,D5,D6,D7)로부터 출력된 (+),(-) 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것으로, 각각 콘덴서(C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12)가 연결되고, 레귤레이터를 보호하기 위한 다이오드(D8)가 연결된 레귤레이터(U2,U3)와, 역기전력이 발생하는 경우에 이것을 유도하기 위한 바이패스용 다이오드(D9,D10)로 구성된다. 트랜스포머(500)에서 b로 일괄 표시된 단자(6,7,8,9)는 제3도(b)의 단자(6,7,8,9)를 나타낸다.
제3도(b)에는 입출력 구동 전원부(300)와, 릴레이 제어용 전원부(400)가 각각 도시되어 있다. 상기 입출력 구동 전원부(300)는 트랜스포머(500)로부터 입력되는 교류 전압을 정류하기 위한 브릿지 정류기(D11)와, 상기 브릿지 정류기(D11)를 통하여 정류된 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것을 레귤레이터 보호용 다이오드(D12)와 콘덴서(C13,C14,C17,C18)가 연결된 레귤레이터(U4)와, 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U4)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D14)와, 작동 상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED2)와, 상기 레귤레이터(U4)에 연결되며 출력되는 전압을 제어하기 위한 것으로 저항(R3,R4,R5,R6,R7,R8), 콘덴서(C16), 다이오드(D13)가 연결된 스위칭 트랜지스터(Q1)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)를 작동시키기 위한 것으로 초기화 상태를 결정하기 위한 것으로 저항(R2)와 콘덴서(C15)가 연결된 포터 커플러(PC1)로 구성된다. 또한 릴레이 제어용 전원부(400)는 트랜스포머(500)으로부터 입력되는 교류전압을 정류하기 위한 브릿지 정류기(D15)와, 상기 브릿지 정류기(D15)를 통하여 정류된 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것으로 레귤레이터 보호용 다이오드(D16)와 콘덴서(C19,C20,C23,C24)가 연결된 레귤레이터(U5)와, 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U5)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D18)와, 작동 상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED3)와, 상기 레귤레이터(U5)에 연결되며 출력되는 전압을 제어하기 위한 것으로 저항(R11,R12,R13,R14,R15,R16), 콘덴서(C22), 다이오드(D17)가 연결된 스위칭 트랜지스터(Q2)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q2)를 작동시키기 위한 것으로 초기화 상태를 결정하기 위한 것으로 저항(R10)과 콘덴서(C21)가 연결된 포터 커플러(PC2)로 구성된다. 상기 릴레이 제어용 전원부(400)는 상기 입출력 구동 전원부(300)와 유사한 구성을 가지지만, 출력되는 전압이 각각 (B+,B-)와, 24V로서 상이하다. 트랜스포머(500)에서 a로 일괄 표시된 단자(1,2,3,4,5)는 제3도(a)의 단자(1,2,3,4,5)를 나타낸다.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명에 의한 전원 공급 장치(24)의 각각의 블럭별 작용은 다음과 같다. 중앙 제어부용 전원부(100)는, 트랜스포머(500)를 통하여 교류 전원이 공급되면, 이 교류 전원은 브릿지 정류기(D1)에 의하여 직류로 정류된다. 이때 출력되는 전압은 DC 전압이 된다. 출력된 전압은 전압 변환용의 3단자 레귤레이터(U1)에 입력되어, 소정의 전압으로 출력된다. 상기 출력 전압은 본 발명에서는 5V가 된다. 상기 출력 전압은 발광 다이오드(LED1) 양단의 단자를 통하여 중앙 제어부(20)에 공급된다. 상기 레귤레이터(U1)의 단자(1,3) 사이에 연결된 다이오드(D2)는 레귤레이터(U1)에 입력되는 전압이 없을때 과전압이 출력되어 레귤레이터(U1)가 파괴되는 것을 방지하기 위한 보호용 다이오드이다. 또한 출력측에는 역기전력이 발생하여 레귤레이터(U1)에 입력되는 것을 방지하기 위한 바이패스 다이오드(D3)가 연결되어 있으며, 회로가 동작중이라는 것을 표시하기 위한 발광 다이오드(LED1)가 연결되어 있다. 상기 발광 다이오드(LED1)는 다른 회로와의 구별을 위하여 색상이 서로 다른 것을 사용한다. 본 발명에서는 적색 발광 다이오드를 사용하였으며, 이것은 필요에 따라서 녹색이나 청색으로의 변경이 가능하다.
통신 인터페이스용 전원부(200)는 트랜스포머(500)로부터 3선이 입력된다. 이것은 접지(GND)를 중심으로 각각 (+),(-) 전압을 공급하기 위한 것으로, 출력되는 전압도 역시 동일하다. 트랜스포머(500)로부터 교류 전압이 입력되면, 다이오드(D4,D5,D6,D7)에 의하여 직류 전압으로 정류된다. 이때는 특히 중앙 접지선(GND)을 중심으로 전압은 각각 (+)15, (-)15V가 된다. 즉, 레귤레이터(U2)에는 (+)15V가 입력되고, 레귤레이터(U3)에는 (-)15V가 입력된다. 입력된 각각의 전압은 레귤레이터(U2,U3)에서 각각 소정의 전압으로 변환된 후에 출력되며, 이때의 출력 전압은 (+)12V, (-)12V가 되며, 출력 단자를 통하여 통신 인터페이스부(26)에 공급된다. 상기 레귤레이터(U2,U3)에도 역시 레귤레이터 보호용의 다이오드(D8)와, 역기전력 방지용의 다이오드(D9,D10)가 연결되어 있다.
입출력 구동 전원부(300)는, 트랜스포머(500)로부터 교류 전압이 입력되면, 브릿지 정류기(D11)를 통하여 직류 전압으로 변환한 후에 레귤레이터(U4)로 입력하여 소정 전압(본 발명에서는 5 또는 12V)으로 출력시킨다. 출력된 전압은 단자를 통하여 입출력부(30)로 공급된다. 레귤레이터(U4)에는 레귤레이터 보호용 다이오드(D12)가 연결되어 있다. 또한 출력단에는 역기전력 방지용의 다이오드(D14)가 연결되며, 회로의 작동 상태를 나타내기 위한 발광 다이오드(LED2)가 연결되어 있다. 상기 발광 다이오드(LED2)는 상기의 발광 다이오드(LED1)와 마찬가지로 구별을 위하여 서로 다른 색상을 사용할 수 있다. 레귤레이터(U4)에는 또한 트랜지스터(Q1)가 연결되어 있다. 상기 트랜지스터(Q1)는 레귤레이터(U4)에서 출력되는 전압을 제어, 즉 단자를 통하여 전압을 공급하거나 공급을 중단시키도록 스위칭 역할을 하는 트랜지스터(Q1)이다. 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)의 베이스측에는 포토 커플러(PC1)가 연결된다. 상기 포토 커플러(PC1)는 초기 전원 투입 상태, 즉 상황에 따라서 전원이 필요한 경우, 또는 필요로 하지 않는 경우에 입출력부(30)의 전원을 제어하기 위한 것이다. 이것은 특히, 다수의 입출력부(30,36,42,48)를 사용하는 경우에 특정 입출력부의 동작을 제어하는데 사용된다.
릴레이 제어용 전원부(400)는 상기 입출력부(400)와 동일한 구성으로서, 상이점은 레귤레이터(U4,U5)의 입력 전압과 출력 전압이 다르다는 것이다. 레귤레이터(U4)에는 5 또는 12V가 출력되고, 레귤레이터(U5)에는 24V가 출력된다. 릴레이 제어용 전원부(400)는 시동부(22)에 있는 릴레이, 예를 들면 과전압이 흐르는 경우에 전압을 차단시키는데 사용되는 릴레이등을 작동시키는데 사용된다.
본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 특허청구의 범위에 의하여 제한되어져야 한다.

Claims (3)

  1. 트랜스포머(500)로부터 출력되는 전압을 정류하기 위한 교류 정류용 브릿지 정류기(D1), 상기 브릿지 정류기(D1)로 부터의 출력 전압을 소정 전압으로 변압하는 것으로 보호용 다이오드(D2), 콘덴서(C1,C2,C3,C4)가 연결된 레귤레이터(U1), 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U1)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D3)와, 작동상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED1)으로 구성되는 중앙 제어부용 전원부(100); 트랜스포머(500)로부터 출력되는 전압을 접지(GND)를 중심으로 (+),(-)전압을 공급하기 위하여 중간 탭을 가지도록 연결된 다이오드(D4,D5,D6,D7)와, 상기 다이오드(D4,D5,D6,D7)로부터 제일된 (+),(-) 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것으로, 각각 콘덴서(C5,C6,C7,C8,C9,C10,C11,C12)가 연결되고, 레귤레이터를 보호하기 위한 다이오드(D8)가 연결된 레귤레이터(U2,U3)와, 역기전력이 발생하는 경우에 이것을 유도하기 위한 바이패스용 다이오드(D9,D10)로 구성되는 통신 인터페이스용 전원부(200); 트랜스포머(500)로부터 입력되는 교류 전압을 정류하기 위한 브릿지 정류기(D11)와, 상기 브릿지 정류기(D11)를 통하여 정류된 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것으로 레귤레이터 보호용 다이오드(D12)와 콘덴서(C13,C14,C17,C18)가 연결된 레귤레이터(U4)와, 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U4)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D14)와, 작동 상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED2)와, 상기 레귤레이터(U4)에 연결되며 출력되는 전압을 제어하기 위한 것으로 저항(R3,R4,R5,R6,R7,R8), 콘덴서(C16), 다이오드(D13)가 연결된 스위칭 트랜지스터(Q1)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q1)를 작동시키기 위한 것으로 초기화 상태를 결정하기 위한 포터 커플러(PC1)로 구성되는 입출력 구동 전원부(300); 및 트랜스포머(500)으로부터 입력되는 교류 전압을 정류하기 위한 브릿지 정류기(D15)와, 상기 브릿지 정류기(D15)를 통하여 정류된 전압을 소정 전압으로 변환하기 위한 것으로 레귤레이터 보호용 다이오드(D16)와 콘덴서(C19,C20,C23,C24)가 연결된 레귤레이터(U5)와, 출력 전압보다 큰 역기전력이 발생하여 상기 레귤레이터(U5)에 인가되는 것을 방지하기 위한 바이패스용 다이오드(D18)와, 작동 상태를 표시하기 위한 발광 다이오드(LED3)와, 상기 레귤레이터(U5)에 연결되며 출력되는 전압을 제어하기 위한 것으로 저항(R11,R12,R13,R14,R15,R16), 콘덴서(C22), 다이오드(D17)가 연결된 스위칭 트랜지스터(Q2)와, 상기 스위칭 트랜지스터(Q2)를 작동시키기 위한 것으로 초기화 상태를 결정하기 위한 포토 커플러(PC2)로 구성되는 릴레이 제어용 전원부(400)로 구성되는 것을 특징으로 하는 다기능 공기 정화 시스템용 전용 공급 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 입출력부 구동 전원부(300)와 상기 릴레이 제어용 전원부(400)의 출력 전압이 각각 12V 및 24V인 것을 특징으로 하는 다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광 다아오드(LED1,LED2,LED3)의 발광색이 적색 또는 녹색인 것을 특징으로 하는 다기능 공기 정화 시스템용 전원 공급 장치.
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