KR100467130B1 - 연기경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 연기 경보 장치는, 광원(6), 광 탐지기(7), 측정 챔버, 상기 측정 챔버의 둘레에 배치된 스크린(9)을 가지는 래비린드 시스템으로 구성된 광 모듈을 구비하고 베이스에 고정될 수 있는 경보 유니트(1)를 포함한다. 광원(6)과 광 리시버(7)에 의해 한정된 평면으로부터 변부보다 중심 부분이 더많이 이격되어 있도록 베이스(11)가 형성된다. 상기 베이스(11)는 코운 또는 피라미드 모양의 깔때기형으로 만들어지는 것이 선호된다. 베이스에 모이는 먼지 입자는 종래 장치에 비해 실제 측정 영역으로부터 더멀리 떨어져 쌓이므로, 측정 영역에 도달한 먼지 입자에 의해 빛이 산란될 가능성은 감소한다.

Description

연기 경보 장치

본 발명은, 측정 챔버의 둘레에 배치된 스크린을 가지는 래비린드 시스템과 베이스, 중심 스크린, 측정 챔버, 광 리시버, 광원을 가지는 광 모듈로 구성되고, 베이스에 고정될 수 있는 경보 유니트로 구성되는 연기 경보 장치에 관한 것이다.

산란광 연기 경보 장치로서 공지되어 있고 광 모듈 이외에 온도 센서 등을 포함한 유형의 연기 경보 장치에서, 외부 소오스에서 발생한 간섭광은 측정 챔버를통과할 수 없지만 연기는 아주 쉽게 통과할 수 있도록 광 모듈이 설계되는 것은 공지되어 있다. 광원에서 직접 리시버로 광선이 도달하지 않도록 광원과 광 리시버는 배치된다. 빔 경로에 연기 입자가 존재할 때, 광원의 광은 산란되고 이 산란된 광의 일부는 광 리시버에 전달되어 전기 신호를 발생시킨다.

잘못된 경보를 방지할 수 있는 정도를 나타내는 산란광 연기 경보 장치의 신뢰도는, 광원의 광이 연기 입자에서만 산란되므로, 연기 입자를 제외하고는 어떤 다른 입자도 측정 챔버로 유입될 수 없다는 사실에 크게 의존한다. 입자라는 용어는 곤충 등을 비롯해 광범위하게 이해해야 한다. 곤충에 대한 문제점은 오랫동안 인지되어 왔는데, 측정 챔버를 둘러싸고 있는 곤충 스크린에 의해 해결된다.

DE-A-44 12 212에서 설명된 산란광 연기 경보 장치는 둥근 상자 형태인 측정 챔버를 포함하는데 상기 측정 챔버는 모니터하기 위해서 방의 천장에 연결된 플레이트에 정면부로 고정되고 챔버의 측벽은 곤충 스크린으로 형성된다. 탐지 도움(dome)을 향하고 상기 플레이트로부터 이격된 측정 챔버의 정면부는 평평한 베이스로 덮여진다.

평평한, 실린더형 측정 챔버를 가지는 산란광 연기 경보 장치를 사용하면, 사용 기간이 증가함에 따라 탐지 장치가 잘못된 경보를 발생시키는 빈도가 증가할 수 있다. 이것은, 광원의 광이 측정 챔버에 쌓인 먼지 입자에서 산란되어서 연기 입자가 존재하는 것처럼 작용할 수 있기 때문이다. 잘못된 경보를 발생시키지 않도록, 상기 탐지 장치를 세척하여서 먼지를 제거시켜야 하는데, 이것은 바람직하지 못한 부가 경비를 요구한다.

도 1 은 광학 모듈의 베이스를 향하여 본, 광학 모듈의 광학축 높이에서 산란광 연기 경보 장치의 횡단면도,

도 2 는 도 1을 축소한 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선을 따라서 본 단면도.

* 부호 설명

1 ... 경보 유니트 2 ... 탐지 커버

3 ... 연기 유입 슬릿 4 ... 측벽

5 ... 광 모듈 6 ... 광원

7 ... 광 탐지기 8 ... 측정 챔버

9 ... 주변 스크린 10 ... 중심 스크린

11 ... 베이스 12 ... 리브

13 ... 그리드 구조물 14, 15 ... 박판

16 ... 하우징 18 ... 윈도우

본 발명의 목적은, 먼지 입자 상에서 광 산란에 의해 발생한 오경보 작동을 완전히 방지하거나 많이 감소시켜서 정비 간격을 연장시킬 수 있는, 서두에서 기술한 유형의 연기 경보 장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 변부에서보다 중심에서 광 리시버와 광원에 의해 한정된 평면으로부터 더많이 이격되도록 베이스가 형성되는 본 발명에 따라 달성된다.

본 발명에 따른 해결책은, 먼지 입자가 실제 측정 영역에서 더많이 이격되어 있어서 먼지 입자의 간섭 효과를 현격하게 감소시킬 수 있으므로, 측정 챔버에 도달한 먼지 입자 상에서 광이 산란될 가능성은 줄어든다.

공지된 것처럼, 광원과 광 리시버의 광축은 측정 챔버의 중심 영역과 베이스의 중심 영역에서 교차한다. 코운 또는 피크 영역에서 베이스는 측정 평면으로부터 많이 떨어져 있고, 먼지는 상기 베이스 영역에 다량 쌓이게 되므로, 광원에 의해 발산된 광은 베이스의 코운에 쌓인 먼지 입자에 도달할 수 없고 측정 챔버로 산란될 수 없다.

본 발명의 선호되는 제 1 실시예에 따른 연기 경보 장치의 특징은, 베이스가 깔때기형이고 코운 또는 피라미드형을 취할 수 있다는 것이다.

본 발명의 선호되는 제 2 실시예에 따른 연기 경보 장치에서, 베이스는 격자 구조물을 포함하고 곤충 스크린으로서 작용한다. 상기 실시예는, 연기 탐지 장치가 종래의 장치에 비해 저렴하다는 장점을 가진다.

본 발명의 선호되는 제 3 실시예에 따른 연기 경보 장치의 특징은, 측정 챔버를 향한 안쪽면에 베이스는 다수의 수직으로 위를 향해 돌출한 박판을 구비하고 상기 베이스에 도달하기 전에 베이스에 전달된 빛은 박판 중 하나에 도달하도록 박판의 배열, 수, 높이 및 상호 거리가 선택되고, 베이스의 모든 광 리시버는 박판이라는 것이다.

위쪽으로 향한 박판을 구비한 본 발명에 따른 베이스의 형태는, 베이스에 쌓인 먼지 입자 상에서 측정 챔버에서 산란된 광선 경로로부터 발생한 광을 감소시킬 수 있다. 왜냐하면 먼지 입자는 박판이 아니라, 베이스 내면에서 기저부, 즉 측정 챔버로부터 발생한 빛으로부터 박판에 의해 차단되는 영역에 쌓이기 때문이다. 또, 박판은 외부 소오스로부터 발생한 빛을 차단하는 스크린의 역할을 하는데, 이것은 본 발명에 따른 연기 경보 장치의 측정 신뢰도를 증가시킨다.

역광으로 알려진, 제 2 산란 또는 반사에 의해 생성된 빛을 흡수함으로써 얻을 수 있는 장점은, 생산 공차에 대한 필요성이 비교적 낮다는 것이다. 즉, 역광을 더많이 흡수함에 따라, 광원과 광 리시버의 위치 정확성에 대한 요구가 감소한다.

본 발명은 하기 실시예와 도면을 기초로 상세히 설명한다.

산란광 연기 경보 장치는 모니터하기 위해서 방의 천장에 장착된 베이스에 고정될 수 있는 경보 유니트(1), 경보 유니트(1)를 덮는 탐지 커버(2)로 구성되는데, 상기 커버는 경보 장치가 작동 상태일 때 모니터하기 위해서 방을 향하고 있는 코운 영역에 연기 유입 슬릿(3)을 구비하고 있다. 상기 경보 유니트(1)는 박스형 베이스 몸체를 포함하는데 탐지 코운을 향하고 있는 상기 베이스 몸체의 측부는 측벽(4)으로 둘러싸인 광 모듈(5)에 배치되고 탐지 베이스를 향하고 있는 상기 베이스 몸체의 측부는 분석 전자 장치를 가지는 프린트 회로 기판에 배치된다. 상기 탐지 유니트는 공지되어 있으므로 상세히 설명되지 않는다. 예로 유럽 특허 제 95117405.1과 Algorex(Cerberus AG의 등록 상표명)의 경보 장치를 참고할 수 있다.

광 모듈(5)은 광원(6)과 광 리시버(7), 측정 챔버(8), 측벽(4)의 내부에 배치된 주변 스크린(9), 중심 스크린(10) 및 베이스(11)로 이루어진 래비린드 시스템으로 구성된다. 적외선 발광 다이오드(IRED)로 형성된 광원(6) 및 광 리시버(7)의 광축은 동일선상에 배치되지 않고 구불구불한 경로를 가지며, 중심 스크린(10)은 교차점에 이웃하여 배치된다. 측벽(4)과 베이스(11)는 외부에서 발생한 외부 광으로부터 측정 챔버(8)를 차단하고, 주변 스크린(9)과 중심 스크린(10)은 광원(6)에서 직접 광 리시버(7)로 광선이 도달하는 것을 막는다. 주변 스크린(9)은 바람직하지 못한 산란 또는 반사에 의해 야기되는 역광을 억제하는 기능을 가진다. 역광을 더 많이 억제할수록, 베이스 펄스는 낮아진다. 즉 연기가 없을 때 탐지되는 신호가 측정 챔버(8)에 존재한다. 광원(6)으로부터 방출된 광선과 광 리시버(7) 가시 영역의 교차 영역은 산란 구역으로 명명된 실제 측정 구간을 형성한다.

광원(6)은 짧고, 강한 광 펄스를 산란 구역으로 방출하므로, 광 리시버(7)는 광원(6)이 아니라 산란 영역을 관찰한다. 광원(6)에서 발산된 빛은 산란 영역을 통과하는 연기에 의해 산란되고 이 산란된 빛의 일부는 광 리시버(7)에 전달된다. 따라서 발생된 리시버 신호는 전자 장치에 의해 처리된다. 일반적으로, 연기 탐지기는 광 모듈(5)에 포함된 광 센서 시스템 이외에 온도 센서 및/ 가스 센서를 포함할 수 있다.

연기가 모니터되는 방에서 발생되어 연기 경보 장치로 상승한다면, 연기는 연기 유입 슬릿(3)으로 통과하여 깔때기형 베이스(11)로 수평 방향으로 흘러 들어간다. 상기 베이스(11)는 그리드형 구조물을 포함하고 별 모양으로 배치된 리브(12)를 바깥쪽 면에 구비하는데, 상기 리브를 통하여 연기는 베이스로 안내된다. 결과적으로, 연기는 측정 챔버(8)와 산란 구역으로 수직 방향으로 흘러 들어간다. 깔때기형 구조 때문에, 베이스가 평평할 때보다 베이스(11)는 측정 챔버로부터 더 많이 이격되어 있다. 광원(5)에서 발산된 빛을 산란하는 측정 챔버(8)를 통과하여 연기 입자처럼 작용하는 먼지 입자는, 광원(6)으로부터 방출하는 입사구역 바깥쪽에 놓인 베이스(11)의 코운에 모여서, 먼지 입자의 간섭 효과는 현격하게 감소된다.

첨부 도면에 나타난 것처럼, 깔때기형 베이스(11) 영역은 피라미드 또는 각뿔대 형태를 취하는데, 피라미드의 모든 측면은 전술한 그리드 구조물을 포함한다. 피라미드 표면 중 단 한 면의 그리드 구조물(13)만 도 1에 나타나 있다. 베이스(11)의 바깥쪽에 위치한 리브(12)는 피라미드의 측가장자리를 따라 배치되는 것이 선호된다.

베이스(11)에 쌓인 먼지 입자의 간섭 효과 가능성은 특별한 형태의 베이스에 의해 감소된다. 왜냐하면, 베이스(11)가 수직으로 위를 향해 돌출한 다수의 박판(14, 15)을 내면에 구비하므로, 베이스에 도달하기 전에 측정 챔버로부터 베이스에 발생한 빛은 상기 박판 중 하나에 도달하도록 배열, 수, 높이 및 상호 거리가 선택되고, 광 리시버(7)는 베이스(11)의 박판(14, 15)만 관찰하기 때문이다. 결과적으로, 먼지는 박판의 수직벽에 부착되는 것보다 베이스 상에서 더 많이 유지되기 때문에, 먼지 입자 상에서 빛이 산란되는 위험은 다소 적다. 측정 챔버(8)에서 발생한 빛으로부터 베이스(11)를 차단하고, 박판(14)은 외부에서 발생한 외부광으로부터 광 리시버(7)를 차단한다.

도면에 나타난 것처럼, 모든 피라미드형 표면이 박판을 구비하지는 않는다. 광원(6)과 대향한 피라미드형 표면과 광 리시버(7)와 대향한 표면 및 상기 두 표면 사이에 둘러싸인 피라미드 표면만 박판을 구비하고 있다. 광원(6)과 광 리시버(7)와 대향한 피라미드형 표면은 피라미드의 베이스 변부와 평행하게 배향된 종방향의 박판(14)을 포함하고, 상기 표면 사이에 둘러싸인 피라미드 표면은 하나 이상의 종방향 박판(14) 및 박판(14)과 직각을 이루며 배치된 여러 개의 횡방향 박판(15)을 포함한다. 종방향 박판(14)은 대향한 광 리시버 및 대향한 광원의 광축과 직각을 이룬다. 횡방향 박판(15)의 주요 기능은 광원(6)과 광 리시버(7)를 광 분리하는 것이다.

광원(6)과 광 리시버(7)를 제외하고, 전체 경보 장치(1)처럼, 적합한 플라스틱으로 구성되고 사출 성형부로 만들어진 베이스(11)는 변부에 여러 개의 스냅 기관을 포함하는데 상기 스냅 기관은 광 모듈(5)의 측벽(4)과 베이스(11)를 분리할 수 있게 결합한다(도 2).

역광을 더많이 흡수하기 위해서, 광 모듈(5)의 특정 부분, 특히 주변 스크린(9), 중심 스크린(10) 및 베이스(11)에 대향한 측정 챔버(8)의 커버는 종래의 무광택 표면 대신에 광택 있는 반사 표면을 포함한다. 일반적으로, 광 모듈(5)의 일부 또는 전체 내부 표면을 광택 처리할 수 있다.

역광은 무광택 표면상의 흡수에 의해 가장 많이 소실될 수 있지만, 광이 무광택 표면상에서 확산, 산란되어 측정 챔버에서 제어할 수 없게 도달한다는 사실을 간과할 수 있다는 것을 추정할 수 있다. 한편, 광택 표면이 사용된다면, 이것은 검은 유리처럼 작용하고 비흡수광을 정해진 비간섭 방향으로, 예를 들어 인접한 주변 스크린으로 반사한다. 반사면이 검은 색이어서 입사광의 약 5%만 반사하기 때문에, 이것은 상기 표면 사이에서 반복된 반사로 거의 완전히 소실될 수 있다. 광택면은 사출 성형에 의해 형성되는데, 사출 성형은 광택이 있어야 하는 표면상에서 알맞은 광택을 부여한다.

도면에 나타낸 연기 경보 장치의 측정 신뢰도를 향상시키기 위한 중요한 특징은, 주변 스크린(9)이 회전 대칭형으로 배치되지 않고 광 리시버(7)에 의해 수용되고 광원(6)에 의해 방출된 광 빔의 입사각이 상기 스크린 상에서 항상 일정하도록 배치된다는 것이다. 회전 대칭형으로 배치된 주변 스크린(9)은 중심 둘레로 스크린을 회전시킴으로써 형성된 것이다. 도 1에서, 광원(6)에 인접한 4개의 주변 스크린(9)과 광 리시버(7)에 인접한 4개의 스크린은 회전 대칭형으로 형성되지 않는다. 입사광과 비흡수광은 주변 스크린(9) 사이에서 많이 반사되도록 입사각이 선택된다.

주변 스크린(9) 각각은 2개의 각을 이루고 있는 표면으로 이루어지므로, 주변 스크린(9)으로 발산된 빛은 측벽(4)의 내면에 직접 도달할 수 없지만 각 경우에 주변 스크린(9)에 도달하고 인접한 주변 스크린으로 상기 스크린에 의해 반사되도록 상호 경사도와 거리, 주변 스크린(9)의 길이가 정해진다. 또, 대부분의 주변 스크린(9)의 비회전식 대칭 배열에 의해 역광을 더많이 흡수하므로 광 리시버(7)와 광원(6)의 위치 및 성분 정확성이 덜 요구되고 연기 경보 유니트는 더욱 정확하게 작동한다.

도 1에서, 주변 스크린(9)은 중심 스크린(10)으로 향하고 있는 안쪽 변부에서 가능한 한 뾰족한 변부를 가지도록 구성된다. 이것은, 단지 소량의 빛만 뾰족한 변부에 도달하여서 여러 방향으로 빛이 반사되지 않도록 하는 장점을 가진다.

침식에 의한 사출 성형 공정에서, 사용된 와이어의 두께에 따라 변부 첨예도를 제한하는데, 상기 제한은 주변 스크린(9)의 안쪽 변부의 요구를 충족시키지 않는다. 연기 경보 유니트(1)에서, 안쪽 변부를 형성하기 위해 구비된 둘레에 치형 또는 지그재그형 윤곽을 가지는 사출 성형부로 코어가 삽입되기 때문에 안쪽 변부의 첨예도를 요구되는 대로 형성할 수 있다. 상기 치형 또는 지그재그형 각 부분은 주변 스크린(9)을 형성하기 위해 사출 성형부에 형성된 그루우브 내에 끼워 맞추어지고 중심을 향하여 닫혀진다. 결과적으로, 뾰족한 변부는 사출 성형부의 그루우브와 코어의 치형 부분 사이에 형성될 수 있다.

실제 테스트는, 뾰족한 안쪽 변부를 가지는 주변 스크린(9)과 광택면을 가지는 광 모듈(주변 스크린9, 중심 스크린10, 측정 챔버8의 커버)을 사용하면 베이스 펄스를 현격하게 감소시킬 수 있고, 연기 경보 장치에 먼지와 응축물이 낄 가능성이 적다는 것을 보여준다.

첨부 도면에서 알 수 있듯이, 광원(6)과 광 리시버(7) 각각은 하우징(16, 17)에 배치된다. 측정 챔버(8)의 커버에 고정된, 2개의 하우징(16, 17)은 바닥을 향하여 열려지고 베이스(11)에 의해 열린 측부에서 닫혀진다. 중심 스크린(10)을 향하고 있는 정면부에서, 하우징(16, 17)은 광 배출구와 광 유입구를 가지는 윈도우에 의해 각각 닫혀진다. 상기 윈도우는, 단일 부품으로서 만들어질 수 있다는 점에서, 산란광 연기 경보 장치의 하우징 윈도우와 다르다.

공지된 산란광 연기 경보 장치에서, 윈도우는 두 부분으로 구성되는데, 그 중 한 부분은 측정 챔버의 커버에 고정되고 다른 부분은 베이스에 고정된다. 베이스가 제자리에 배치될 때, 끼워 맞추는 문제가 반복하여 발생하고, 공기 틈이 윈도우의 상반부와 하반부 사이에 형성되어서 복사광과 수용된 빛에서 바람직하지 못한 방해를 일으킬 수 있다. 일체형 하우징 윈도우는, 전술한 종류의 방해를 방지할 수 있고 두 부분으로 나누어진 윈도우의 위치를 정확하게 유지해야 하는 문제점을 갖지 않는다.

도 2에 나타난 것처럼, 하우징(16)의 윈도우(18)인 경우에, 일체형 윈도우의 상반부와 하반부는 2개의 가윗날처럼 갈라진다. 결과적으로, 사출 성형부는 몰드 슬라이드 없이 형성되므로, 독립 마운팅 요소는 두 부분으로 나누어진 광 유입구와 광 배출구에 구비되어서, 정확한 형태를 유지할 수 있고 개구의 표면을 깨끗하게 유지할 수 있다.

Claims (6)

1. 감시되는 실내공간의 천장위에 장착되는 경보유니트(1)를 가지고, 경보유니트(1)의 박스형몸체측부에 광모듈(5)이 배열되며, 상기 광모듈(5)이 측벽에 의해 둘러싸이고 베이스(11)에 의해 덮혀지며, 상기 광모듈 내에 배열된 광원(6)과 광리시버(7)사이에 측정챔버가 형성되고, 상기 측정챔버(8)의 주변부에 배열된 스크린(9)들을 가진 래비린드시스템을 가지며, 상기 광원의 광축과 광리시버의 광축이 교차하는 연기경보장치에 있어서,

   상기 광원과 광리시버에 의해 형성된 평면으로부터 베이스중심까지의 거리가 상기 평면으로부터 베이스변부까지의 거리보다 크고 상기 베이스가 피라미드형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 베이스(11)가 그리드구조를 가지고 곤충차단스크린으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 측정챔버(8)를 향하는 베이스(11)의 내부면위에 상향으로 돌출하는 박판(14,15)들이 제공되고, 베이스로 전달된 광선이 상기 베이스(11)에 도달하기 전에 상기 박판(14,15)들에 도달하는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.
4. 제 3 항에 있어서, 측정챔버(8)를 통과한 외부광선이 광리시버(7)에 도달하는 것이 상기 박판(14, 15)들에 의해 차단되는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.
5. 제 1 항에 있어서, 피라미드형상을 가진 베이스의 변부에 대해 박판(14)이 평행하게 배열되고, 상기 베이스의 변부에 대해 박판(15)이 수직으로 배열되는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.
6. 제 4 항에 있어서, 별모양으로 배열되고 연기이동채널의 측벽을 형성하는 리브(12)들이 베이스(11)의 외측에 구성되는 것을 특징으로 하는 연기경보장치.