KR0136275Y1 - 적외선을 이용한 화재 감지 장치 - Google Patents
적외선을 이용한 화재 감지 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 고안은 적외선을 이용한 화재 감지 장치에 관한 것으로 화염으로부터 발생되는 적외선을 감지하여 경보해 주도록 함으로써 화재를 미연에 방지하는 것이다.
이러한 본 고안은 화염에서 발생되는 적외선을 감지하는 적외선 감지소자와, 적외선 감지소자에서 감지된 신호전압을 증폭시키는 증폭부와, 증폭부의 증폭파형을 기준값과 비교하여 구형파로 변환시키는 비교부와, 비교부의 구형파를 반전시키는 반전부와, 반전부의 구형파 신호를 적분시키는 저역필터와, 저역필터의 출력을 이용하여 경보용 릴레이를 구동시키는 구동부를 구비함으로써 이루어지며 간단히 구성한 저렴한 가격으로 오동작없는 작동이 가능하다.
Description
제1도는 본 고안의 회로도.
제2도는 본 고안의 실시 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 적외선 감지소자 20 : 증폭부
30 : 비교부 40 : 반전부
50 : 저역필터 60 : 구동부
70 : 릴레이
본 고안은 적외선을 이용한 화재 감지 장치에 관한 것으로 화염으로부터 발생되는 적외선을 감지하여 경보해 주도록 함으로써 화재를 미연에 방지하는 것이다.
건축물에 존재하는 위험 중에서 가장 특징적인 위험이 화재이며 화재는 대형 건축물일수록 발생시 인명과 재산손실이 대형화 된다.
따라서 건축물의 화재발생을 미연 감지하여 예방해 줌으로써 인명과 재산손실을 줄여야 할 필요가 있으며 화재감지를 위하여 여러 가지 감지센서를 이용하고 있는 실정이다.
그중 열과 연기를 감지하여 화재발생을 경보하는 방식은 오동작이 많이 발생하여 신뢰도가 크게 떨어지므로 일부 건물에서는 감지기의 작동을 중단시켜 화재발생시 인명과 재산손실이 크게 되는 문제점이 있으며 또한 화염에서 발생되는 적외선을 이용한 화재감지기는 신뢰도 면에서는 우수하나 기존 방식은 장치가 복잡하고 고가인 관계로 사용이 극히 미미한 실정이다.
본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 화염에서 발생되는 적외선을 감지하여 화재발생을 경보해 주도록 하는 것으로 간단한 구조와 저렴한 가격으로 공급이 가능한 것이다.
이러한 본 고안은 화염에서 발생되는 적외선을 감지하는 적외선 감지소자와, 적외선 감지소자에서 감지된 신호전압을 증폭시키는 증폭부와, 증폭부의 증폭파형을 기준값과 비교하여 구형파로 변환시키는 비교부와, 비교부의 구형파를 반전시키는 반전부와, 반전부의 구형파 신호를 적분시키는 저역필터와, 저역필터의 출력을 이용하여 경보용 릴레이를 구동시키는 구동부로 이루어진다.
본 고안은 적외선 감지소자에서 화염으로부터의 적외선 인가량에 따른 저항값을 변화시키고 이를 증폭부에서 증폭시킨 후 비교부에서 기준전압과 비교하여 구형파를 만들고 이를 반전부에서 파형 반전시킨 후 저역필터에서 적분시키고 이를 구동부에서 기준값과 비교시켜 기준값이 넘으면 경보용 릴레이를 구동시키도록 함으로써 화재발생시 경보기가 동작하여 화재발생을 미연에 방지하도록 한다.
이하 본 고안을 첨부도면에 의거 상세히 설명한다.
제1도는 본 고안의 회로도로써
화염으로부터 발생되는 적외선의 수광량에 따라 저항값을 변화시키는 적외선 감지 소자(10)와,
적외선 감지소자(10)의 저항값 변화를 전압으로 검출하여 증폭시키는 증폭부(20)와,
증폭부(20)의 증폭파형을 설정된 기준전압과 비교하여 구형파로 변환시키는 비교부(30)와,
비교부(30)의 구형파 출력을 반전시키는 반전부(40)와,
반전부(40)의 구형파 출력을 적분시키는 적분부와,
적분부(50)의 적분출력을 기준전압과 비교하여 기준전압을 초과할 때 구동신호를 출력시키는 구동부(60)와,
상기 구동부(60)의 구동출력에 의해 동작되고 경보신호 출력을 단속하는 릴레이(70)를 구비함으로써 이루어진다.
여기서 적외선 감지소자(10)는 CdSe 소자를 사용하어 화염으로부터 발생되는 적외선의 량을 감지하고 이를 저항값 변화로 나타내도록 한다.
적외선 감지소자(10)는 화재가 발생할 우려가 있는 장소에 설치되고 화재발생시 화염에 의해 발생되는 적외선을 검출하게 한다.
적외선이 적외선 감지소자(10)에 수광되면 수광량에 따라 저항값이 변하게 되고 이를 증폭부(20)에서 전압변화로 검출하게 된다.
증폭부(20)의 출력은 비교부(30)에서 기준전압과 비교되며 구형파 펄스로 변환되고 비교부(30)의 구형파 펄스는 반전부(40)에서 반전되어 전후 저역필터(50)에 인가된다.
저역필터(50)는 비교부(30)의 구형파 펄스를 적분시켜 구형파 펄스를 전압크기로 변환시킨다.
저역필터(50)의 출력은 구동부(60)에 인가되어 다시 기준전압과 비교되어 진후 릴레이(70)를 구동시키게 된다.
릴레이(70)는 경보기의 구동을 단축시키게 되어 화재가 발생되면 즉시 경보기가 구동되므로 화재발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
이러한 본 고안을 제2도의 실시 회로도에 의거 상세히 살펴본다.
CdSe로 이루어지는 적외선 감지소자(10)는 화염으로부터 발생되는 적외선 수광량에 따라 저항값이 변하게 되므로 CdSe 소자 즉 적외선 감지소자(10)를 적정장소에 설치하면 화재발생 초기의 화염발생을 걸출 할 수 있게 된다.
여기서 적외선 감지소자(10)는 화염으로부터 수광되는 적외선 량이 많아질수록 저항값이 떨어지게 되고 이러한 적외선 감지소자(10)의 저항값 변화는 전압으로 검출되어 오피앰프(OP1)와 저항(R1-R5) 및 콘덴서(C1-C3)로 구성된 증폭부(20)에서 증폭되게 된다.
따라서 증폭부(20)의 출력은 교류신호 파형으로써 적외선이 적외선 감지소자(10)에 인가되기 전에는 일정한 값을 보이다가 적외선이 인가되는 량이 많아질수록 서서히 증가하게 된다.
이때 적외선 감지소자(10)의 출력을 증폭시키는 과정에서 전열기기등으로 부터 발생되는 일정한 강도의 복사광은 제거되어 화재감지에 영향을 미치지 않게 된다.
증폭부(20)의 출력파형은 오피앰프(OP2)와 저항(R6-R9)으로 구성된 비교부(30)에서 기준전압과 비교되어 구형파로 출력되게 되며 이때 비교부(30)의 기준전압은 저항(R7)을 이용하여 설정해준다.
비교부(30)의 구형파 출력은 오피앰프(OP3)와 저항(R10-R13) 및 콘덴서(C4)(C5)로 구성된 반전부(40)에 인가되어 반전된 구형파로 출력되게 된다.
여기서 비교부(30)를 사용한 이유는 화재 감지기(10)로부터 원거리에서 발생한 화염에 대해서도 효과적으로 검출하기 위함이다.
한편 반전부(40)의 구형파 펄스 출력은 저항(R14-R16)과 콘덴서(C6)로 구성된 저역필터(50)에서 적분되어 전압값으로 변환된다.
이때 저역필터(50)의 서정수는 저항(R16)을 이용하여 가변시키게 되고 저역필터(50)레서 구형파를 전압값으로 변환시키는 것은 신호에 대해 지연효과를 가져오게 되므로 담뱃불이나 라이터 등에서 발생하는 일시적인 복사광신호는 차단되게 된다.
즉 화염으로부터 연속적인 적외선이 감지될 경우는 이를 저역필터(50)에서 전압값으로 변환시키게 되나 라이터불과 같이 일시적인 불꽃에 의한 복사광 신호는 저역필터(50)의 지연효과에 의해 차단되게 된다.
따라서 화염이 발생된 경우 저역필터(50)의 출력은 지속적으로 전압이 증가되는 형태의 파형이 출력되게 되며 일시직인 불꽃에 의한 출력은 차단된다.
저역필터(50)의 출력은 구동부(60)를 이루는 발진기(61)에 인가되고 발진기(61) 내부의 비교검출기에서 기준전압과 비교되게 되고 이때 저역필터(50)의 출력전압이 상기 비교 검출기의 기준전압 보다 높을 때는(화재가 발생된 때) 내부의 플립플롭을 세트시켜 트랜지스터(Q1)를 턴온시키게 한다.
그러나 화염발생이 검출되지 않은 경우는 저역필터(50)의 출력전압이 구동부(50)의 비교 검출기에서 설정한 기준전압을 넘지 못하여 플립플롭을 세트시키기 못하게 되므로 트랜지스터(Q1)를 턴온시키지 못하게 된다.
트랜지스터(Q1)가 턴온되면 경보라인이 단락되어 경보기 등을 구동시키는 한편 중앙감지 요원에게 화재발생 사실을 경보함으로써 대형화재 발생을 사전에 방지할 수 있게 된다.
이같이 본 고안은 화염으로부터 발생되는 적외선을 검출하여 경보해 줌으로써 화재발생을 방지하도록 하는 것으로 간단한 구성 및 저렴한 가격에 의거 오동작이 없는 화재 감지기를 제공할 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 화염에서 발생되는 적외선을 감지하는 적외선 감지소자와, 적외선 감지소자에서 감지된 신호전압을 증폭시키는 증폭부와, 증폭부의 증폭파형을 기준값과 비교하여 구형파로 변환시키는 비교부와, 비교부의 구형파를 반전시키는 반전부와, 반전부의 구형파 신호를 적분시키는 저역필터와, 저역필터의 출력을 이용하여 경보용 릴레이를 구동시기는 구동부를 구비하여 된 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 화재 감지장치.
- 제1항에 있어서, 적외선 감지소자는 CdSe 센서로로 이루어진 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 화재 감지장치.
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