KR100612430B1 - 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기 - Google Patents

자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기에 관한 것이다.
본 발명은 감지소자돌출부가 감지부 튜브의 끝단에 부착되고; 상기 감지부 튜브는 베이스 몸체에 베이스 커버에 의하여 결합되고; 배선인출부를 통하여 감지기 배선이 관리센터에 있는 원격진단장치에 연결되며; 상기 감지부 튜브내부에 유리관형 써미스터 감지소자회로부가 내장되며; 상기 감지기 튜브에 LED표시부가 장착되고, 상기 유리형 써미스터 감지소자회로부에 원격진단회로부가 연결된다.
본 발명에 의하면, 방폭구역내에서 화재를 감지하면 감지기의 몸체에 내장된 LED가 발광되므로 감지기의 작동상태를 현장에서 확인할 수 있다.
특히 방폭구역에 설치되어 있는 방폭형 감지기의 작동상태를 정기적으로 시험하기 위해서 감지기의 작동 상태를 원격에서 진단할 수 있다.
방폭형, 스포트형 감지기, 원격진단, 유리관형 써미스터, 자기진단

Description

자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기{Fixed-Temperature Spot Type Fire Detector Having Self- Testing System therof}
도 1은 종래 기술의 방폭형 스포트형 감지기 측면도.
도 2는 종래 기술의 전기회로블럭도.
도 3은 본 발명의 정온식 스포트형 감지기 측면도.
도 4는 본 발명의 정온식 스포트형 감지기의 감지부 상세도.
도 5는 본 발명의 원격진단시스템 전기회로블럭도.
도 6은 본 발명의 원격진단시스템 전기회로도.
<도면의 주요구성에 대한 부호의 설명>
20 : 감지소자 돌출부 21 : 감지부 튜브
25 : 베이스 몸체 27 : 감지기 배선
30 : 원격진단장치 37 : 증폭·비교 회로부
삭제
40 : 원격진단시험 입력부
본 발명은 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 화재발생시 열을 감지하여 전자식으로 전기적 신호를 발생하여 주므로서 정확하고 효율적으로 화재를 감지할 수 있는 방폭형 정온식 스포트형 감지기에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 저소비전류용 반도체 집적회로로 진단장치를 이용하여 관리센터에서 감지기의 자체시험을 원격에서 할 수 있는 자기진단장치가 구비된 방폭형 정온식 스포형 감지기에 관한 것이다.
일반적으로, 방폭구역은 각종 생산시설중에서 출입 및 시설관리가 엄격히 규제되는 제한구역으로서 이 구역에 화재감지용으로 설치 사용되는 감지기는 감응속도가 정밀하고, 신뢰도 및 안정도가 높으며, 감지기의 작동상태를 정기적으로 점검하는 것이 간편해야 한다.
특히 방폭형 감지기의 작동상태 점검은 방폭구역이라는 특수성으로 점검자의 접근성이 용이하지 못하므로 감지기를 방치하는 경향이 있으며, 작동시험을 하기 위해서 점검자가 폭발원이 되는 발열체를 이용한 점검시험봉에 의하여 점검할 경우에는 폭발화재 위험의 우려로 인하여 실질적인 점검을 실시하지 못하고 있다.
따라서 점검자가 작동시험을 실시하기 위해서는 감지기를 작동시킬 수 있는 발열체가 있는 점검시험기구를 방폭구역내에서 조작해야 하므로 폭발화재의 위험의 우려로 원활한 점검을 못하는 기술적 문제점이 있고, 이상온도를 감지한 경우 표시 램프등에 의하여 감지기 자체에서 확인할 수 있는 기능이 없으므로 현장 대응에 문제점이 있다.
본 발명의 선행기술인 한국 등록실용신안공보 20-0154789호(공고일 : 1999.8.16) "방폭형 정온식 감지기"에 의하면, 감지기 내부에 전자회로 및 서미스터를 설치하고 셀(shell)과 부싱(bushing)사이에 이형체를 삽입하여 일정한 온도에서 정확하게 전기신호를 발생하는 방폭형 정온식 감지기이다. 상기 공보에 기재된 도면인 도 1은 셀(2)과, 상기 셀(2)내부에 서미스터(5)와 PCB(3)가 삽입되어 있고 셀(2)과 부싱(1)사이에는 이형체(7)가 삽입되어 열전달을 억제하도록 하고 에폭시(6)로 실링(sealing)하고, 상기 에폭시 실링내에 감지기용 배선(8)이 이형체(7)에 접속된 감지기이다.
이 기술은 감지기의 작동 상태를 원격지에서 간편하게 점검할 수 있는 솔루션이 없으므로 방폭형 감지기의 관리상의 최대 문제점인 감지기 작동상태 점검 방식을 사용자의 입장에서 고려하지 못한 기술적 단점이 있다.
또한, 한국 등록특허공보 제 0179498호(공고일 : 1999. 2.18)"연기감지기의 원격 자기진단 장치 및 그 처리방법"에 의하면, 지하터널의 통신구 또는 전력구 실시간 관리업무를 위하여 적용하는 집중관리시스템에서 자체 가지 진단기능을 갖는 스포트형(spot)연기감지기를 이용하여 화재발생 여부를 감시하고, 연기감지기의 위치를 정확하게 파악하고 지상의 관리센터에서 원격으로 연기감지기의 이상 유무를 진단하는 장치를 공개하고 있다.
종래 기술인 도 2는 종래 기술의 전기회로블럭도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 수신기의 감지회로에 연결된 감지기에 직류 24V전압이 입력부(11)에 감지신호가 입력되며, 전압에 유입되는 이상전압을 제거하기 위해서 브리지회로부(12)를 거쳐서 정전압회로부(13)에 안정된 정전압이 공급된다. 사이리스터(SCR)제어부(14)는 브리지회로부(12) 및 트랜지스터구동부(15)에 감지작동 신호에 따라 전류를 제어하는 기능을 하며. 다이오드형 써미스터 감지부(16)는 일정온도를 감지하여 감지신호를 전류로 변환시키는 감지부이다.
이 기술에서, 감지기의 핵심부인 증폭부, 비교회로부에 트랜지스터 구동방식이 사용되어 많은 전기부품으로 회로가 구성되어 있으므로 부품간의 프로세싱 오차로 인하여 감지 속도가 일정하지 않으며, 회로의 동작 안정도가 낮다. 또한, 다이오드형 써미스터감지소자는 온도 전달특성이 낮아서 감응속도가 늦다는 기술적인 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 감지부 회로에 저 소비전류용 반도체 집적회로를 사용하여 미세전류에 의하여 구동되므로 감지프로세싱이 빠르고 안정적이며, 감지신뢰도가 높은 정온식 스포트형 화재감지기를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 감지기의 관리센터에 자기진단장치가 구비되어 있으므로 작동상태을 방폭구역외의 원격지에서 누름버튼 스위치조작으로 간편하게 진단할 수 있는 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기를 제공하는 데에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 열을 흡수하고 전도하는 셀과, 상기 셀과 연결되는 부싱과, 상기 셀내부에 설치되며 열을 감지함에 따라 저항값이 변하는 서미스터와, 상기 셀내부에서 리드와이어를 통하여 상기 서미스터와 연결되어 있는 PCB와, 상기 셀과 부싱사이에 열을 억제하기 위해 삽입하는 이형체가 삽입되어 열전달을 억제하도록 에폭시로 실링하고, 상기 에폭시 실링내에 감지기용 배선이 이형체에 접속된 통상의 방폭형 정온식 감지기에 감응속도 및 열전도율을 향상시킬 목적으로 감지소자 돌출부가 감지부 튜브의 끝단에 부착되고; 상기 감지부 튜브는 베이스 몸체에 베이스 커버에 의하여 결합되고; 배선인출부를 통하여 감지기 배선이 관리센터에 있는 원격진단장치에 연결되며; 상기 베이스커버 내부에 유리관형 써미스터 감지소자회로부가 내장되며; 작동상태를 감지기 설치 구역에서 쉽게 확인할 수 있도록 감지기 튜브 내부에 장착되는 LED표시부를 포함하는 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지에 있어서,
상기 원격진단장치는 수신기의 감지회로에 연결된 감지기에 직류 24V전압이 입력부에 입력되며, 전압에 유입되는 이상전압을 제거하기 위해서 브리지회로부를 거쳐서 정전압회로부에 감지기회로에 안정된 정전압이 공급되며, 싸이리스터제어부는 브리지회로부 및 트랜지스터구동부에 감지작동 신호에 따라 전류를 제어하고, 일정온도를 감지하여 감지신호를 전류로 변환시키는 다이오드형 써미스터 감지부로 구성되고, 화재 이상온도를 감지하면 감지온도값이 저항과 전압변화로 변환되어 설정된 값에 의하여 이상온도를 감지한 온도값이 출력 전압으로 변환되는 증폭·비교회로부가 정전압회로부에 연결되고;
상기 증폭·비교회로부에 R14, R15, R16의 분배저항회로에서 입력된 기준전압과 측정 온도에 따른 저항값의 변화에 대한 출력전압을 비교하여 감지기 작동여부를 판단하는 유리관형 써미스터 감지소자회로부가 연결되며;
상기 브리지회로부에 충격전압의 과전류 방지용으로 R17회로를 구성하는 LED제어부가 연결되고; 상기 증폭·비교회로부에서 발생되는 동작출력의 작용에 의하여 발광하는 화재표시발광부가 상기 LED제어부에 연결되며; 상기 화재표시발광부에 LED표시부가 접속되고 동시에 R17회로를 통한 입력전압이 사이리스터(SCR)에 의하여 도통되도록 제어되며; 상기 화재표시발광부에 LED표시부가 접속되고 동시에 R17회로를 통한 입력전압이 사이리스터(SCR)에 의하여 도통되도록 제어되며; 상기 유리형 써미스터 감지소자회로부에 원격진단장치가 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 사용자가 원격감지시험 입력부에서 신호를 입력하면 화재감지기의 원격진단장치가 작동되어 자체적으로 성능을 시험할 수 있다.
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즉, 방폭구역외에 설치된 원격 감지시험스위치를 조작하여 접점의 열림, 닫힘 신호를 송출하여 감지기 원격작동시험 회로부에서 접점 신호를 수신하면 이중형태의 트랜지스터에서 시험 작동용 신호가 발생되므로 방폭형 정온식 스포트형 감지기의 작동을 원격에서 시험할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 정온식 스포트형 감지기 측면도이고, 도 4는 본 발명의 정온식 스포트형 감지기의 감지부 상세도이다. 도 5는 본 발명의 원격진단시스템 전기회로블럭도이고, 도 6은 본 발명의 원격진단시스템 전기회로도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 종래 기술의 방폭형 정온식 감지기를 개선한 화재감지기로 화재를 감지하는 부분에 감지소자돌출부(20)가 감지부 튜브(21)의 끝단에 부착되고, 상기 감지부 튜브(21)는 베이스몸체(25)에 베이스커버(24)에 의하여 결합되고, 배선인출부(26)를 통하여 감지기 배선(27)이 관리센터에 있는 원격진단장치(30)에 연결된다.
상기 베이스커버(24)에 내부에 유리관형 써미스터(Chip in Glass Type Thermistor)감지소자회로부(23)가 내장되고 LED표시부(22)가 장착된다.
도 4는 도 3의 내부 구조를 나타내는 도면으로, 감응속도 및 열 전도율을 향상시킬 목적으로서 감지기의 감지부 튜브(21)선단부에 감지소자 돌출부(20)를 구성하여, 감지부 튜브(21)내부에 유리관형 써미스터 감지소자회로부(23)를 내장하고, 상기 유리관형 써미스터 감지소자회로부(23)에 원격진단장치(30)를 연결시키고, 감지소자는 열전도성 콤파운드를 도포 처리하여 감응속도와 열전도율을 향상시키는 것이 특징이다.
도 5는 본 발명의 원격진단시스템 전기회로블럭도이고, 도 6은 본 발명의 원격진단시스템 전기회로도이다.
작동상태를 감지기 설치 구역에서 쉽게 확인할 수 있도록 감지기 튜브 몸체(21)내부에 내장되어 발광되는 LED표시부(22)와; 상기 감지부 튜브(21)내부에 내장된 유리관형 써미스터 감지소자회로부(23)와; 감응속도 및 열전도율을 향상시킬 목적으로서 감지기의 감지부 튜브 선단부에 감지소자 돌출부(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
감지기는 수신기의 감지회로에 연결되어 직류 24V(±20%)전압이 전원입력부(31)에 인가되어 구동되며, 입력전압에 포함된 맥류파형 전압을 여과하여 이상전압에 의한 감지기를 보호하기 위해서 입력전압을 브리지회로부(32)를 통하여 완전 직류 전압이 감지기 회로에 안정적으로 공급되도록 정전압 회로부(33)가 구동된다.
1차 입력전압은 R12를 거쳐 정전압 회로부(33)에 의해 직류 12V의 정전압을 증폭·비교 회로부(37) +, -에 공급되며, 커패시터C3은 유입되는 전압에 포함된 노이즈를 제거한다.
민감히 변동하는 온도를 빠르게 감지하는 특징을 갖춘 유리관형 써미스터 감지소자 회로부(23)에서 온도를 감지하면 온도에 따른 저항값 변화 및 전압변화로 인하여 설정된 값에 도달되면 증폭·비교회로부(37) 입력부에 출력 전압을 발생시킨다.
유리관형 써미스터 감지소자 회로부(23)의 감지소자는 열전달 특성을 높이기 위해서 열전도용 컴파운드로 도포처리 되어 있다.
정전압회로부(33)에 의하여 정전압으로 유지된 입력전압은 R14, R15, R16의 분배저항회로부를 통하여 증폭·비교회로부(37)의 기준전압(Reference Voltage)을 생성한다.
전압 비교기로 사용되는 증폭·비교회로부(37)는 R14, R15, R16의 분배저항회로에서 입력된 기준전압과 유리관형 써미스터 감지소자 회로부(23)의 감지소자를 통해 측정 온도에 따른 저항값의 변화에 대한 출력전압을 비교하여 감지기 작동을 결정하는 기능을 한다.
R2저항회로는 증폭·비교회로부(37)의 소비전류를 제한하기 위한 목적으로 사용하는 저항으로 저항값에 따라 전류를 제어하며, C1회로는 증폭·비교회로부(37)에 안정된 동작을 위하여 전원에 혼입 되는 전압노이즈를 제거한다.
사이리스터(SCR)를 이용한 LED제어부(34)는 증폭·비교회로부(37)에서 만들어진 동작출력에 의해 화재표시발광부(35)의 LED 및 R17회로를 통한 입력전압이 도통되도록 제어되며, 순간적인 회로도통에 의한 과전류 방지용으로 R17회로를 구성하였다.
원격감지시험 입력부(40)는 누름버튼 스위치조작에 의하여 접점의 개, 폐 접점신호가 송출되어 원격진단장치(30)로 신호가 수신되면 이중형태의 트랜지스터에서 신호 처리되어서 감지기의 작동기능 상태를 원격으로 시험할 수 있다.
전압 비교기로 사용되는 증폭·비교회로부(37)에 의하여 R14, R15, R16의 분배저항회로에서 입력된 기준전압과 유리관형 써미스터 감지소자회로부(23)의 감지소자를 통해 측정 온도에 따른 저항값의 변화에 대한 출력전압을 비교하여 감지기 작동여부를 판단하는 기능이 설계되었다.
LED제어부(34))는 증폭·비교회로부(37)에서 발생되는 동작출력의 작용에 의하여 화재표시발광부(35), LED 및 R17회로를 통한 입력전압이 사이리스터(SCR)에 의하여 도통되도록 제어되며, 충격전압의 과전류 방지용으로 R17회로를 구성한다.
방폭구역외에 설치된 원격감지시험 입력부(40)를 조작하여 접점의 열림, 닫힘 신호를 송출하여 원격진단장치(30)에서 접점 신호를 수신하면 이중형태의 트랜지스터에서 시험 작동용 신호가 발생되어서 감지기의 작동을 원격에서 시험할 수 있다.
본 발명은 유리관형 써미스터 감지소자 회로부(23)가 감지한 온도에 따른 저항값의 변화에 대한 출력전압을 비교하여 감지기의 동작여부를 판단하기 위하여 전압을 비교 및 증폭하는 기능을 하는 저소비 전류형인 증폭·비교 회로부(37)를 사용하므로 감지프로세싱이 빠르고, 안정적이며, 신뢰도가 높다.
본 발명은 저 소비 전류용 반도체 집적회로를 채용하므로 회로구성이 간단하여 미세전류로 구동되므로 감지신뢰도가 높다. 방폭구역내 일 국소의 이상온도를 감지시에는 감지기에 내장된 LED표시부(22)를 통하여 발광 표시되므로 현장에서 감지기 작동이 확인되어 현장대응을 신속히 할 수 있다.
또한 온도 감응속도 및 열전도율을 높이기 위해서 감지기 몸체부분의 선단에 특수 돌출부를 설계하여, 돌출부 내부의 감지소자를 열전도용 콤파운드로 도포 처리한다.
이상 본 발명을 상기 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니다. 당업자라면 본 발명의 기술사상의 범위를 벗어나지 않고 수정, 변경 등이 가능하며 이러한 수정과 변경 또한 본 발명에 속하는 것임을 알 수 있을 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 저 전류용 반도체 집적회로를 이용한 방폭형 감지기로서 정해진 온도값에서 풍속 1㎧에서 90초 이내에 동작되며, 회로구성이 간단하여 미세전류로 구동되므로 안정도와 신뢰도가 높아 반도체 제조프랜트등의 폭발성 가스 누설 우려가 있는 방폭구역에 설치되어 화재 발생을 감지할 수 있다.
또한, 방폭구역내의 일 국소에서 이상상태 발생으로 일정온도 상승시에 이상온도가 감지되면 감지기의 몸체에 내장된 LED가 점등되어 투시창을 통하여 발광되므로 현장에서 신속하게 대응할 수 있다.
특히 방폭구역에 설치되어 있는 방폭형 감지기의 작동상태를 정기적으로 시험하기 위해서는 점검자가 폭발원이 되는 발열체를 이용한 작동 시험봉에 의하여 점검할 필요가 없도록 방폭구역 외부에서 감지기의 작동 상태를 원격에서 간편하게 시험할 수 있다.
또한, 저 소비 전류용 반도체 집적회로로 구성되어 있으므로 미세전류로 구동되므로 감지프로세싱이 빠르고, 안정적이며, 신뢰도가 높고, 온도 감응속도를 높이기 위해서 감지부 몸체의 선단부분을 돌출시켜, 돌출부 내부의 감지소자를 열전 도성 특수 콤파운드로 도포하여 감지기능이 탁월하다.
또한, 방폭구역내 일 국소의 이상온도 감지시에는 감지기 몸체에 내장된 LED가 투시창을 통하여 발광되어 감지기 작동상태를 쉽게 확인 할 수 있으므로 현장 대응을 신속히 할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 삭제
  2. 열을 흡수하고 전도하는 셀과, 상기 셀과 연결되는 부싱과, 상기 셀내부에 설치되며 열을 감지함에 따라 저항값이 변하는 서미스터와, 상기 셀내부에서 리드와이어를 통하여 상기 서미스터와 연결되어 있는 PCB와, 상기 셀과 부싱사이에 열을 억제하기 위해 삽입하는 이형체가 삽입되어 열전달을 억제하도록 에폭시로 실링하고, 상기 에폭시 실링내에 감지기용 배선이 이형체에 접속된 스포트형 감지기에 감응속도 및 열전도율을 향상시킬 목적으로 감지소자 돌출부가 감지부 튜브의 끝단에 부착되고; 상기 감지부 튜브는 베이스 몸체에 베이스커버에 의하여 결합되고; 배선인출부를 통하여 감지기 배선이 관리센터에 있는 원격진단장치에 연결되며; 상기 감지부 튜브 내부에 유리관형 써미스터 감지소자회로부가 내장되며; 작동상태를 감지기 설치 구역에서 쉽게 확인할 수 있도록 감지기 튜브 내부에 장착되는 LED표시부를 포함하는 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지에 있어서,
    상기 원격진단장치는 수신기의 감지회로에 연결된 감지기에 직류 24V전압이 입력부에 입력되며, 전압에 유입되는 이상전압을 제거하기 위해서 브리지회로부를 거쳐서 정전압회로부에 감지기회로에 안정된 정전압이 공급되며, 사이리스터제어부는 브리지회로부 및 트랜지스터구동부에 감지작동 신호에 따라 전류를 제어하고, 일정온도를 감지하여 감지신호를 전류로 변환시키는 다이오드형 써미스터 감지부로 구성되고, 화재 이상온도를 감지하면 감지온도값이 저항과 전압변화로 변환되어 설정된 값에 의하여 이상온도를 감지한 온도값이 출력 전압으로 변환되는 증폭·비교회로부가 정전압회로부에 연결되고;
    상기 증폭·비교회로부에 R14, R15, R16의 분배저항회로에서 입력된 기준전압과 측정 온도에 따른 저항값의 변화에 대한 출력전압을 비교하여 감지기 작동여부를 판단하는 유리관형 써미스터 감지소자회로부가 연결되며;
    상기 브리지회로부에 충격전압의 과전류 방지용으로 R17회로를 구성하는 LED제어부가 연결되고; 상기 증폭·비교회로부에서 발생되는 동작출력의 작용에 의하여 발광하는 화재표시발광부가 상기 LED제어부에 연결되며; 상기 화재표시발광부에 LED표시부가 접속되고 동시에 R17회로를 통한 입력전압이 사이리스터(SCR)에 의하여 도통되도록 제어되며; 상기 유리형 써미스터 감지소자회로부에 원격진단장치가 연결되는 것을 특징으로 하는 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기.
  3. 삭제
  4. 제 2항에 있어서, 상기 원격진단장치는 방폭구역외에 설치된 열림, 닫힘 접점의 누름버튼형 원격 감지스위치 조작에 의하여 접점의 열림, 닫힘 신호가 송출되어 접점신호가 수신되면 작동하는 것을 특징으로 하는 자기진단장치를 구비한 정온식 스포트형 화재감지기.
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