KR100962997B1 - Automatic fire-fighting device sensing fire - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동 화재감지 소방장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 감지선의 길이 및 크기와 무관하게, 그리고 열이 가해지는 부위와 영역에 무관하게 제1 도체선과 제2 도체선 및 미네랄 옥사이드 절연체의 종류에 따라 특정 범위의 온도에 대하여 열기전력을 발생시킬 수 있고, 화재가 발생한 것으로 간주하고자 하는 온도 범위와 그에 부합하는 열기전력을 설정하여 이를 제어부에 프로그램화하면 감지선을 그대로 사용하면서도 제어부의 프로그램만 변경하여 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 외력에 의해 감지선이 손상되지 않는 이상 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 고온다습한 환경에서 습기에 의한 감지선 조립체 양단의 부식, 손상, 파손 등을 방지하여 원하는 성능을 유지할 수 있도록 하는 자동 화재감지 소방장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic fire detection fire fighting apparatus. More specifically, the thermoelectric power is generated for a specific range of temperature depending on the type of the first conductor wire, the second conductor wire and the mineral oxide insulator irrespective of the length and size of the sensing wire and irrespective of the region and region to which the heat is applied. If you set the temperature range that you want to consider as a fire and the thermoelectric power corresponding to it and program it in the controller, you can change the program of the controller and use it for various purposes while using the sensing line as it is. As long as the detection line is not damaged, it can be used semi-permanently, and it is an automatic fire detection firefighting device that can maintain the desired performance by preventing corrosion, damage and damage of both ends of the detection line assembly due to moisture in high temperature and high humidity environment. It is about.
소방기기는 공장, 산업시설, 관공서, 학교, 금융기관, 아파트 등 대단위 시설이나 인구밀집지역은 물론, 가정에서도 설치되고 있다. 이러한 소방기기에는 화재발생시 이를 알려주는 경보장치가 장착되어 있다. Firefighting equipment is installed in large-scale facilities such as factories, industrial facilities, government offices, schools, financial institutions, apartments, and densely populated areas, as well as at home. These fire fighting equipment is equipped with an alarm to notify in case of fire.
경보장치로는 화재를 발견한 사람이 수동으로 스위치를 조작하여 화재발생신 호를 수신기 또는 중계기에 수동으로 발신하는 발신기가 있으나, 이러한 장치는 사람의 수조작에 의해 작동되므로 불편할 뿐만 아니라, 타이밍을 놓치는 경우 대형 화재로 번질 가능성이 있다.As an alarm device, a person who detects a fire manually sends a fire signal to a receiver or a repeater by operating a switch manually. However, such a device is operated by manual operation of a person, which is not only inconvenient, but also makes timing. If missed, there is a possibility of a large fire.
이러한 문제점을 해결하기 위해, 화재시 발생하는 열이나 연기를 이용하여 화재를 조기에 감지함으로써 자동적으로 화재경보를 알리도록 하는 화재감시용 소방기기로서 열 감지기와 연기감지기, 복합형 감지기 및 불꽃감지기 등이 개발되어 있다.In order to solve this problem, it is a fire surveillance fire equipment that automatically notifies the fire alarm by detecting the fire early by using heat or smoke generated during the fire. It is a heat detector, a smoke detector, a complex detector and a flame detector. Is developed.
불꽃감지기는 불꽃에서 방사되는 광량의 변화가 일정 이상 되었을 때 작동하는 것으로, 불꽃에 의한 수광소자의 수광량 변화에 의해 작동한다. 불꽃감지기에는 자외선을 감지하여 화재발생 여부를 감지하는 자외선식, 적외선을 감지하여 화재발생 여부를 감지하는 적외선식, 자외선과 적외선을 감지하여 화재발생 여부를 감지하는 복합식이 있다. The flame detector operates when the amount of light emitted from the flame exceeds a certain level. The flame detector is operated by the change in the amount of light received by the flame. There are two types of flame detectors: an ultraviolet type for detecting a fire by detecting ultraviolet rays, an infrared type for detecting a fire by detecting infrared rays, and a complex type for detecting a fire by detecting ultraviolet rays and infrared rays.
이러한 불꽃감지기는 다양한 연소물질에 따라 불꽃에서 방사되는 자외선과 적외선의 파장 성분에 따라 감지기를 선택할 수 있는 범위가 좁아 감도 및 감응속도에 문제가 있다. 또한, 감시창에 먼지 등이 끼는 경우 감도가 저하되는 문제점이 있다.Such a flame detector has a problem in sensitivity and response speed because the range of the detector can be narrowed depending on the wavelength component of ultraviolet and infrared rays emitted from the flame according to various combustion materials. In addition, there is a problem that the sensitivity is lowered when dust or the like caught in the monitoring window.
열 감지기로는 바이메탈식, 열반도체식 등이 있고, 연기감지기로는 광전석을 이용한 감광식 또는 산란광식 등이 사용된다.Examples of heat detectors include bimetal, thermal semiconductor, and smoke detectors, such as photosensitive or scattered light.
그러나, 상술한 화재탐지장치는 일반적으로 건물 등에 이용되는 것으로 통신, 전력 케이블이나 가스관 등이 매설된 지하 또는 선박 및 항공기의 엔진실 또는 보일러실 또는 특수차량과 같은 장소에는 환경적으로 화재 감지가 어렵다는 문제점이 있다. 또한, 열 감지기를 사용하는 경우에도 길이, 크기, 저항 등에 한계가 존재하며, 특정 위치에 열이 가해져야 화재감지가 가능한 것이 대부분이어서 화재탐지 위치와 범위에도 제한이 있는 문제점이 있다. 더구나, 이들은 대부분 한번 작동하고 나면 특정 부품을 새로이 교체해야 하므로, 불편하다는 문제점이 있다. 또한, 특정 환경에서 열 감지기를 사용하다가 다른 환경, 예컨대 보다 고온에서 작동되는 엔진에 열 감지기를 적용해야 할 경우 열 감지기 전체를 교체해야 하는 불편함이 있다.However, the above-described fire detection device is generally used in buildings and the like, it is difficult to detect environmental fires in places such as engine rooms, boiler rooms or special vehicles in underground or ships and aircrafts in which communication, power cables or gas pipes are buried. There is a problem. In addition, even when using a heat detector, there is a limit in length, size, resistance, and the like, and fire detection is required only when heat is applied to a specific location, so there is a problem in that the fire detection position and range are limited. Moreover, most of them have a problem that it is inconvenient because once a certain part needs to be replaced anew. In addition, if the heat sensor is used in a specific environment and the heat sensor is to be applied to another environment, for example, an engine operating at a higher temperature, it is inconvenient to replace the entire heat sensor.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 감지선의 길이 및 크기와 무관하게, 그리고 열이 가해지는 부위와 영역에 무관하게 특정 범위의 온도에 대하여 열기전력을 발생시킬 수 있고, 감지선을 그대로 사용하면서도 제어부의 프로그램만 변경하여 다양한 용도로 사용할 수 있으며, 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 고온다습한 환경에서 습기에 의한 감지선 조립체 양단의 부식, 손상, 파손 등을 방지하여 원하는 성능을 유지할 수 있도록 하는 자동 화재감지 소방장치을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, in particular, it is possible to generate a thermoelectric power for a specific range of temperature irrespective of the length and size of the sensing line, and irrespective of the region and region to which heat is applied, It can be used for various purposes by changing only the program of the controller while using the sensing line as it is, and it can be used semi-permanently, and also prevents corrosion, damage and damage on both ends of the sensing line assembly by moisture in high temperature and high humidity environment. Its purpose is to provide an automatic fire detection fire fighting system to maintain performance.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 자동 화재감지 소방장치은 제1 도체선, 상기 제1 도체선과 일정 간격 이격되어 배치된 제2 도체선, 상기 제1 도체선과 상기 제2 도체선을 둘러싸는 미네랄 옥사이드 절연체, 상기 미네랄 옥사이드 절연체를 감싸는 외피를 포함하는 감지선 조립체를 포함하는 화재감지부; 및 상기 제1 도체선과 상기 제2 도체선의 전위차를 연산하여 상기 전위차가 임계값을 초과하는 경우 소화기와 경보기를 작동시키는 1차 소화명령을 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An automatic fire detection fire fighting apparatus according to the present invention devised to achieve the above object includes a first conductor line, a second conductor line disposed spaced apart from the first conductor line, and the first conductor line and the second conductor line. The fire detection unit comprising a mineral oxide insulator, a sensing line assembly including an outer shell surrounding the mineral oxide insulator; And a control unit for calculating a potential difference between the first conductor line and the second conductor line and transmitting a primary fire extinguishing command for operating a fire extinguisher and an alarm when the potential difference exceeds a threshold.
또한, 상기 화재감지부는 상기 제1 도체선 및 제2 도체선 각각과 전기적으로 연결되어 돌출 형성된 한 쌍의 플러그 핀, 상기 한 쌍의 플러그 핀을 이격시켜 절연하는 플러그 애자, 상기 플러그 핀과 상기 플러그 애자를 둘러싸는 플러그 하우 징을 포함하여 상기 감지선 조립체의 일단에 구비되어 상기 제어부와 상기 감지선 조립체를 전기적으로 연결하는 감지선 플러그 조립체를 더 포함할 수 있다.The fire detection unit may include a pair of plug pins electrically connected to each of the first conductor wire and the second conductor wire, and a plug insulator spaced apart from and insulated from the pair of plug pins. The sensing line assembly may further include a sensing line plug assembly provided at one end of the sensing line assembly including a plug housing surrounding the insulator to electrically connect the control unit and the sensing line assembly.
또한, 상기 화재감지부는 상기 제1 도체선 및 제2 도체선 각각과 전기적으로 연결되어 돌출 형성된 한 쌍의 소켓 핀, 상기 한 쌍의 소켓 핀을 이격시켜 절연하는 소켓 애자, 상기 소켓 핀과 상기 소켓 애자를 둘러싸는 소켓 하우징, 상기 한 쌍의 소켓 핀 단부에 각각 결합되는 한 쌍의 소켓, 상기 소켓을 둘러싸는 실리콘 재질의 소켓 가드를 포함하여 상기 감지선 조립체의 타단에 구비되어 상기 제어부와 상기 감지선 조립체를 전기적으로 연결하는 감지선 소켓 조립체를 더 포함할 수 있다.The fire detection unit may include a pair of socket pins electrically connected to each of the first conductor wires and the second conductor wires, and a socket insulator spaced apart from the socket pins to insulate the socket pins from the socket pins. A socket housing surrounding the insulator, a pair of sockets respectively coupled to the pair of socket pin ends, and a socket guard made of silicon material surrounding the socket, the socket housing being provided at the other end of the sensing line assembly to detect the control unit and the sensing unit. It may further include a sensing line socket assembly for electrically connecting the line assembly.
또한, 상기 제1 도체선은 크로멜(Chromel), 철, 구리, 니크로실(Nicrosil) 중 어느 하나이며, 상기 제2 도체선은 알루멜(Alumel), 콘스탄탄, 니실(Nisil) 중 어느 하나일 수 있다.In addition, the first conductor wire may be any one of chrommel, iron, copper, and nicrosil, and the second conductor wire may be any one of alumel, constantan, and nisil. Can be.
또한, 상기 미네랄 옥사이드 절연체는 MnO, NiO, CrO 성분을 포함할 수 있다.In addition, the mineral oxide insulator may include MnO, NiO, CrO components.
또한, 상기 미네랄 옥사이드 절연체는 CuO, SiO2 성분을 더 포함할 수 있다.In addition, the mineral oxide insulator may further include a CuO, SiO 2 component.
또한, 상기 미네랄 옥사이드 절연체는 MnO 94.2~99.18 중량%, NiO 0.65~4.8 중량%, CrO 0.15~0.95 중량%, CuO 0.01~0.1 중량%, SiO2 0.01~0.1중량%를 포함할 수 있다.In addition, the mineral oxide insulator may include 94.2 to 99.18 wt% MnO, 0.65 to 4.8 wt% NiO, 0.15 to 0.95 wt% CrO, 0.01 to 0.1 wt% CuO, and 0.01 to 0.1 wt% SiO 2 .
또한, 상기 제어부는 상기 제1 도체선과 상기 제2 도체선의 전위차를 증폭하 는 미세신호 증폭부, 상기 미세신호 증폭부를 통해 증폭된 신호가 입력되어 전위차를 연산하는 기전력 연산부를 포함할 수 있다.The control unit may include a micro signal amplifier for amplifying the potential difference between the first conductor line and the second conductor line, and an electromotive force calculating unit configured to calculate a potential difference by inputting an amplified signal through the micro signal amplifier.
또한, 상기 제어부는 상기 제1 도체선, 상기 제2 도체선, 상기 미세신호 증폭부와 전기적으로 연결되는 제1 CPU, 상기 제1 CPU와 전기적으로 연결되는 제2 CPU를 포함할 수 있다.The controller may include a first CPU electrically connected to the first conductor wire, the second conductor wire, the micro signal amplifier, and a second CPU electrically connected to the first CPU.
또한, 상기 제2 CPU는 상기 1차 소화명령 이후 상기 전위차가 상기 임계값을 초과하는 경우, 경보기를 작동시켜 화재 미진압 사실을 알리는 2차 소화명령을 전송할 수 있다.In addition, when the potential difference exceeds the threshold value after the first fire extinguishing command, the second CPU may operate a alarm to transmit a second fire extinguishing command notifying the fire suppression fact.
또한, 상기 자동 화재감지 소방장치은 상기 화재감지부와 상기 제어부를 전기적으로 연결하는 플렉서블 커플링을 더 포함할 수 있다.The automatic fire detection fire fighting apparatus may further include a flexible coupling electrically connecting the fire detection unit and the control unit.
본 발명에 의하면 감지선의 길이 및 크기와 무관하게, 그리고 열이 가해지는 부위와 영역에 무관하게 제1 도체선과 제2 도체선 및 미네랄 옥사이드 절연체의 종류에 따라 특정 범위의 온도에 대하여 열기전력을 발생시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the thermoelectric power is generated for a specific range of temperature depending on the type of the first conductor wire, the second conductor wire, and the mineral oxide insulator, regardless of the length and size of the sensing wire and irrespective of the region and region to which the heat is applied. It can be effected.
또한, 본 발명에 의하면 화재가 발생한 것으로 간주하고자 하는 온도 범위와 그에 부합하는 열기전력을 설정하여 이를 제어부에 프로그램화하면 감지선을 그대로 사용하면서도 제어부의 프로그램만 변경하여 다양한 용도로 사용할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, by setting the temperature range to be considered to be a fire and the thermoelectric power corresponding thereto and programming them in the controller, it is possible to change the program of the controller and use it for various purposes while using the sensing line as it is. have.
또한, 본 발명에 의하면 화재감지 후에도 감지선에는 아무런 물리적, 화학적 변화가 없으므로, 외력에 의해 감지선이 손상되지 않는 이상 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, since there is no physical or chemical change in the detection line even after the fire detection, there is an effect that can be used semi-permanently unless the detection line is damaged by external force.
또한, 본 발명에 의하면 온도변화에 비례하여 내부 미네랄 옥사이드 원소의 화학작용으로 발생하는 크로멜선과 알루멜선의 전압을 연산하여 약속된 전위차를 인식함으로써 화재를 감지하므로, 반응속도가 빠르고 정확한 효과가 있다.In addition, according to the present invention, since the fire is detected by recognizing the potential difference by calculating the voltages of the chromel wire and the allel wire generated by chemical reaction of the internal mineral oxide element in proportion to the temperature change, the reaction speed is quick and accurate.
또한, 본 발명에 의하면 미네랄 옥사이드 성분의 배합비율에 따라 원하는 온도 범위 설정이 가능한 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that the desired temperature range can be set according to the blending ratio of the mineral oxide component.
또한, 본 발명에 의하면 감지선 플러그 조립체와 감지선 소켓 조립체로 감지선 조립체의 양단을 밀봉하고 커넥터를 구성함으로써 선박, 항공기 등 고온다습한 환경에서 습기에 의한 감지선 조립체 양단의 부식, 손상, 파손 등을 방지하여 원하는 성능을 유지할 수 있도록 하는 효과가 있다.In addition, according to the present invention by sealing the both ends of the sensing line assembly with the sensing line plug assembly and the sensing line socket assembly and configuring the connector, corrosion, damage, damage to both ends of the sensing line assembly by moisture in a high temperature and high humidity environment such as ships, aircrafts It is effective to maintain the desired performance by preventing the back.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화재감지 소방장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an automatic fire detection fire apparatus according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화재감지 소방장치은, 도 1을 참조하면, 화재감지부(100)와 플렉서블 커플링(300) 및 제어부(200)를 포함하여 이루어진다.Automatic fire detection fire fighting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, referring to Figure 1, comprises a
화재감지부(100)는 화재발생이 예상되는 장소에 설치되어 화재발생 여부를 감지한다. 예컨대, 화재감지부(100)는 항공기, 자동차, 전차, 선박 등의 엔진실에 설치될 수 있으며, 엔진 주위를 감는 형태로 설치될 수 있다. 화재감지부(100)는 재료의 열전기적 성질(thermoelectric property) 중 하나인 제벡(Seebeck) 효과를 응용하여 설계된 것으로, 감지선 일부가 특정 온도 범위의 열을 받았을 때 전위차에 의한 열기전력(thermoelectromotive force)을 발생시켜 화재발생 여부를 감지하게 된다. 화재감지부(100)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.
제어부(200)는 화재감지부(100)가 발생한 미세한 열기전력을 인식하고 이를 증폭 후 연산하여 화재발생 여부를 판단하고, 화재가 발생한 것으로 판단될 경우 소화기, 경보기 등에 자동으로 화재진압명령을 내리는 부분이다. 이를 위해 제어부(200)는 다양한 전자회로를 구비하고 있으며, 화재감지부(100)에서 발생한 전위차를 연산하고 이를 통해 화재발생여부를 판단하는 프로그램이 내장될 수 있다. 제어부(200)의 상세한 구성에 대해서는 후술하기로 한다.The
플렉서블 커플링(300)은 화재감지부(100)와 제어부(200)를 전기적으로 연결하여, 화재감지부(100)에서 발생한 열기전력을 이용하여 제어부(200)가 전위차를 연산하고 이를 통해 화재발생여부를 판단할 수 있도록 한다. The
예컨대, 화재감지부(100)가 선박의 엔진실에 설치되고 제어부(200)가 선박의 상황실 또는 통제실에 설치된 경우, 플렉서블 커플링(300)은 엔진실과 상황실을 연결하는 벽 등의 공간에 매립 또는 삽입되어 상호 연결하는 역할을 수행하게 된다. For example, when the
이를 위해 플렉서블 커플링(300)은 자유롭게 꺾이거나 휠 수 있도록 플렉서블(flexible)하게 제조된다. 플렉서블 커플링(300)의 양단에는 각각 화재감지부(100)와 제어부(200)에 커넥팅될 수 있도록 커넥터가 구비되고, 중앙에는 도선과 이를 둘러싸는 가요성 보호튜브가 구비될 수 있다.To this end, the
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재감지부의 사시도이고, 도 3은 도 2의 좌측면도이며, 도 4는 도 2의 우측면도이다. 도 5는 도 2의 단면도이다.2 is a perspective view of a fire detection unit according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 3 is a left side view of Figure 2, Figure 4 is a right side view of FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. 2.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재감지부(100)는, 도 2 내지 도 5를 참조하면, 감지선 조립체(110)와, 감지선 플러그 조립체(120) 및 감지선 소켓 조립체(150)를 포함하여 형성된다. 2 to 5, the
감지선 조립체(110)는 제1 도체선(112), 제2 도체선(114), 미네랄 옥사이드 절연체(116), 외피(118)를 포함하여 형성된다.The
제1 도체선(112)은 크로멜(Chromel), 철, 구리, 니크로실(Nicrosil) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 제1 도체선(112)의 재질, 길이와 크기 및 저항은 특정 값에 제한되지 않는다. 따라서, 제1 도체선(112)은 화재를 감지하고자 하는 대상의 규모에 따라 다양한 길이와 크기로 형성될 수 있다. The
제2 도체선(114)은 알루멜(Alumel), 콘스탄탄, 니실(Nisil) 중 어느 하나로 형성될 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 제2 도체선(114)은 제1 도체선(112)과 일정 간격으로 이격되어 서로 평행하게 배치되며, 미네랄 옥사이드 절연체(116)에 의해 둘러싸여 제1 도체선(112)과 절연된다. 제2 도체선(114) 또한 재질, 길이, 크기 및 저항에 제한이 없으며, 제1 도체선(112)과 동일한 길이로 형성되는 것이 바람직하다.The
일례로, 제1 도체선-제2 도체선은 크로멜-알루멜, 크로멜-콘스탄탄, 철-콘스탄탄, 구리-콘스탄탄, 니크로실-니실과 같이 조합될 수 있다. 구체적으로, 제1 도체선-제2 도체선이 크로멜-알루멜 조합인 경우 대략 -270 ~ 1370 도씨의 온도 감지 범위를 갖는다. 또한, 크로멜-콘스탄탄 조합은 대략 -270 ~ 1000 도씨, 철-콘스탄탄 조합은 대략 -270 ~ 400 도씨(Type T), -210 ~ 1200 도씨(Type J)의 범위를 갖는다.In one example, the first conductor wire-second conductor wire may be combined such as chromel-alumel, chromel-constantan, iron-constantan, copper-constantan, nicrosil-nisyl. Specifically, the first conductor wire-second conductor wire has a temperature sensing range of approximately -270 to 1370 degrees Celsius when it is a chromel-alumel combination. In addition, the chromel-constantan combination has a range of approximately -270 to 1000 degrees Celsius, and the iron-constantan combination is approximately -270 to 400 degrees Celsius (Type T) and -210 to 1200 degrees Celsius (Type J).
크로멜-알루멜 조합은 고온에서도 사용이 가능하고, 비교적 내식성이 우수하나 이산화탄소 및 아황산 가스에 다소 취약한 특성을 보인다. 철-콘스탄탄 조합은 Type T의 경우 제한된 온도범위에서는 가장 우수하며, 활성가스와 진공상태에 적합하다. Type J의 경우 산화대기, 진공상태에 적합하며, 수소와 일산화탄소에 강한 특성을 갖는다. 또한, 크로멜-콘스탄탄 조합은 저산소 및 고온의 진공에서 사용가능하다. 필요로 하는 특성을 만족하는 최적의 조합을 선택하여 미네랄 옥사이드 절연체를 제조하는 것이 바람직하다.The chromel-alumel combination can be used even at high temperatures and has a relatively good corrosion resistance but is somewhat vulnerable to carbon dioxide and sulfurous acid gas. The iron-constantan combination is the best in the limited temperature range for Type T and is suitable for active gases and vacuum conditions. Type J is suitable for atmospheric oxidation and vacuum, and has strong characteristics against hydrogen and carbon monoxide. In addition, the Cromel-Constantan combination can be used in low oxygen and high temperature vacuums. It is desirable to produce the mineral oxide insulator by selecting the optimal combination that satisfies the required properties.
미네랄 옥사이드 절연체(116)는 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114)을 둘러싸서 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114)을 일정 간격으로 이격시키고, 상호 절연되도록 한다. 미네랄 옥사이드 절연체(116)는 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114) 에 의해 발생하는 열기전력을 안정화시켜, 특정 온도에서 열기전력의 수치가 일정한 값을 나타낼 수 있도록 한다. 이를 위해 미네랄 옥사이드 절연체(116)는 특정 산화물을 특정 성분범위로 배합하여 제조되는 것이 바람직하다. The
미네랄 옥사이드 절연체(116)는 MnO, NiO, CrO 성분을 포함한다.
이때, 미네랄 옥사이드 절연체는 MnO 98%, NiO 1.2%, CrO 0.8%의 성분비로 제조될 수 있으며, 이 경우 220 ~ 250 도씨의 온도범위에서 최적의 감지성능을 갖는다.At this time, the mineral oxide insulator can be manufactured with a component ratio of MnO 98%, NiO 1.2%, CrO 0.8%, in this case has an optimum detection performance in the temperature range of 220 ~ 250 degrees.
또한, 미네랄 옥사이드 절연체(116)는 CuO, SiO2 성분을 더 포함할 수 있다. 바람직하게는 미네랄 옥사이드 절연체(116)는 다음과 같은 성분과 배합비로 제조된다.In addition, the
시험 결과 상기의 성분 배합비로 미네랄 옥사이드 절연체를 제조한 경우 저항값이 특정값 이하로 고정되어 열기전력이 안정화됨을 나타내었다. As a result of the test, when the mineral oxide insulator was manufactured with the above component blending ratio, the resistance value was fixed below a specific value, indicating that the thermoelectric power was stabilized.
외피(118)는 미네랄 옥사이드 절연체(116)를 감싸서 감지선 조립체(110)를 보호한다. 외피(118)로는 스테인레스 스틸이 적당하며, 외경은 0.5 mm, 1.0 mm, 1.6 mm, 2.3 mm, 3.2 mm, 4.8 mm, 6.4 mm, 8.0 mm, 12.7 mm 등 다양한 규격으로 제조될 수 있다. 여기서, 외피(118)의 규격을 한정하는 것은 아니다.
제1 도체선(112)이 알루멜인 경우 알루멜과 외피 사이의 저항은 대략 10kΩ 이상, 제2 도체선(114)이 크로멜인 경우 크로멜과 외피 사이의 저항은 대략 10kΩ 이상, 알루멜과 크로멜 사이의 저항 또한 대략 10kΩ 이상인 것이 바람직하다. 이와 같이 알루멜과 외피, 크로멜과 외피, 알루멜과 크로멜 사이의 저항값을 안정시키기 위해 상기와 같이 미네랄 옥사이드 절연체의 성분비를 조절할 필요가 있다. 또한, 알루멜선 자체의 저항은 4m/75Ω 이하, 크로멜선 자체의 저항은 4m/175Ω 이하인 것이 바람직하다.When the
원래 제벡(Seebeck) 효과는 서로 다른 두 종류의 금속도체로 구성된 회로에서 두 금속의 접합점에 온도차가 있으면 양 끝단에 전위차가 발생하는 것을 의미한다. Originally, the Seebeck effect means that in a circuit composed of two different types of metal conductors, if there is a temperature difference at the junction of the two metals, a potential difference occurs at both ends.
어떤 금속이 온도 구배를 이루고 있으면 금속막대의 뜨거운 끝단에 있는 전자들은 차가운 영역에 있는 전자들보다 더 높은 운동에너지를 가지게 된다. 따라서, 전자들은 그들의 평균 운동에너지를 감소시키기 위하여 뜨거운 영역으로부터 차가운 영역으로 흐르려고 하는 열적 구동력(thermal driving force)을 갖게 된다. 전자들이 차가운 영역을 향하여 확산할 때 금속막대에는 Seebeck 전압이 발생하게 되어, 이 전압에 의해 전자들을 막대의 뜨거운 끝단으로 되돌려 보내려고 한다. 평형은 Seebeck 전위가 전자흐름에 대한 열적 구동력과 정확히 균형을 이루게 될 때 얻어지게 된다.When a metal has a temperature gradient, the electrons at the hot end of the metal rod have a higher kinetic energy than the electrons in the cold zone. Thus, the electrons have a thermal driving force that tries to flow from the hot zone to the cold zone in order to reduce their average kinetic energy. As the electrons diffuse toward the cold region, a Seebeck voltage is generated in the metal rod, which tries to send the electrons back to the hot end of the rod. Equilibrium is obtained when the Seebeck potential is exactly balanced with the thermal drive force for the electron flow.
그러나, 이러한 구조에 의하면 서로 다른 두 금속의 접합부위에 열이 가해져야 열기전력이 발생하게 되므로, 특정 위치와 영역의 화재발생만 감지할 수 있는 문제점이 있다. However, according to such a structure, since heat is generated when heat is applied to the joint portions of two different metals, there is a problem that only a fire of a specific location and area can be detected.
본 발명에 따르면 감지선의 길이 및 크기와 무관하게, 그리고 열이 가해지는 부위와 영역에 무관하게 제1 도체선과 제2 도체선 및 미네랄 옥사이드 절연체의 종류에 따라 특정 범위의 온도에 대하여 열기전력을 발생시키게 된다. 또한, 화재가 발생한 것으로 간주하고자 하는 온도 범위와 그에 부합하는 열기전력을 설정하여 이를 제어부(200)에 프로그램화하면 감지선을 그대로 사용하면서도 제어부(200)의 프로그램만 변경하여 다양한 용도로 사용할 수 있다. 또한, 화재감지 후에도 감지선에는 아무런 물리적, 화학적 변화가 없으므로, 외력에 의해 감지선이 손상되지 않는 이상 반영구적으로 사용할 수 있다. 더불어, 온도변화에 비례하여 내부 미네랄 옥사이드 원소의 화학작용으로 발생하는 크로멜선과 알루멜선의 전압을 연산하여 약속된 전위차를 인식함으로써 화재를 감지하므로, 반응속도가 빠르고 정확하다. 또한, 미네랄 옥사이드 성분의 배합비율에 따라 원하는 온도 범위 설정이 가능하게 된다.According to the present invention, the thermoelectric power is generated for a specific range of temperature depending on the type of the first conductor wire, the second conductor wire, and the mineral oxide insulator, regardless of the length and size of the sensing wire and regardless of the part and region to which heat is applied. Let's go. In addition, by setting the temperature range to be considered to be a fire and the thermoelectric power corresponding thereto and programming them in the
감지선 플러그 조립체(120)는 감지선 조립체(110)의 일단에 구비되어 제어부(200)와 감지선 조립체(110)를 전기적으로 연결한다. 감지선 플러그 조립체(120)는 플러그 하우징(122), 플러그 핀(124), 플러그 애자(126)를 포함한다. 또한, 화재감지부(100)는 테일 하우징(128), 가드 캡(130), 플러그 너트(132), 이붙이 와샤(134)를 더 포함하여 형성될 수 있다.The sensing
플러그 하우징(122)은 플러그 핀(124)과 플러그 애자(126)를 수용하도록 둘러싸서 보호하며, 감지선 플러그 조립체(120)의 외형을 형성한다.The
플러그 핀(124)은 감지선 조립체(110)의 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114) 이 인출된 곳에 각각 연결되어 한 쌍으로 구비되며, 제어부(200) 또는 플렉서블 커플링(300)과의 전기적 연결을 위해 돌출된 형태로 형성된다.The plug pins 124 are connected to the
플러그 애자(126)는 한 쌍의 플러그 핀(124)을 이격시켜 상호 절연되도록 한다.The
감지선 소켓 조립체(150)는 감지선 조립체(110)의 타단에 구비되어 제어부(200)와 감지선 조립체(110)를 전기적으로 연결한다. 감지선 소켓 조립체(150)는 소켓 하우징(152), 소켓 핀(154), 소켓 애자(156), 소켓(158), 소켓 가드(160)를 포함한다. 또한, 감지선 소켓 조립체(150) 방향에는 소켓 너트(162)가 더 구비될 수 있다.The sensing
소켓 하우징(152)은 소켓 핀(154)과 소켓 애자(156)를 수용하며, 이들을 보호하는 역할과 더불어, 감지선 소켓 조립체(150)의 외형을 형성한다.The
소켓 핀(154)은 감지선 조립체(110)의 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114)이 인출된 곳에 각각 연결되어 한 쌍으로 구비되며, 소켓(158)을 결합하기 위해 돌출된 형태로 형성된다.The socket pins 154 are respectively provided in pairs where the
소켓 애자(156)는 한 쌍의 소켓 핀(154)을 이격시켜 상호 절연되도록 한다.The
소켓(158)은 소켓 핀(154)의 단부에 연결되며, 제어부(200) 또는 플렉서블 커플링(300)과의 전기적 연결을 위해 홈 형태로 형성된다.The
소켓 가드(160)는 소켓(158)을 둘러싸서 소켓(158)이 위치를 이탈하지 않도록 하며, 실리콘 재질로 형성될 수 있다.The
감지선 플러그 조립체(120)와 감지선 소켓 조립체(150)는 감지선 조립 체(110)의 양단에 구비되어 감지선 조립체(110)의 끝단을 밀봉함과 동시에 커넥터를 구성하게 된다. 이를 통해 선박, 항공기 등 고온다습한 환경에서 습기에 의한 감지선 조립체(110) 양단의 부식, 손상, 파손 등을 방지하여 원하는 성능을 유지할 수 있도록 한다.The sensing
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.6 is a block diagram of a control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
제어부(200)는 화재감지부(100)에서 발생한 미세한 기전력의 값을 이용하여 화재발생 여부를 판단하기 위한 전자회로와 프로그램을 내장하고 있다. 이를 위해 제어부(200)는 제1 도체선(112)과 제2 도체선(114)의 전위차를 연산하여, 전위차가 임계값을 초과하는 경우 소화기와 경보기를 작동시키는 1차 소화명령을 전송한다. The
제어부(200)는 미세신호 증폭부(210), 신호처리부(220), 기전력 연산부(230, 240), 전원부(250), 증폭부(260)를 포함하여 이루어진다. The
미세신호 증폭부(210)는 제1 도체선과 제2 도체선의 미세한 전위차를 증폭한다. 도 6에서 우측의 화재감지선 1_1과 1_2는 각각 제1 도체선의 양단을 의미하고, 화재감지선 2_1과 2_2는 각각 제2 도체선의 양단을 의미한다. 일례로, 도 6과 같이 제1 도체선의 일단은 제1 CPU(230)에, 제1 도체선의 타단은 미세신호 증폭부(210)에 연결된다. 또한, 제2 도체선의 일단은 제1 CPU(230)에, 제2 도체선의 타단은 미세신호 증폭부(210)에 연결된다.The
신호처리부(220)는 미세신호 증폭부(210)를 통해 증폭된 전압 신호를 제1 CPU(230)가 인식하고 연산할 수 있도록 신호처리를 수행하는 부분이다.The
기전력 연산부(230, 240)는 증폭 후 처리를 거친 신호를 입력받아 전위차를 연산하고, 연산 결과 임계값을 초과하는 경우 이를 화재발생으로 판단하여 1차 소화명령을 내리는 부분이다. 기전력 연산부(230, 240)는 제1 CPU(230)와 제2 CPU(240)를 포함할 수 있다.The electromotive
제1 CUP(230)는 화재 발생시를 포함하여 평상시에도 화재감지선 1_1 및 2_1 과 신호를 주고 받는다. 또한, 제1 CPU(230)는 화재 발생시 화재감지선 1_2 및 2_2로부터 발생하여 증폭/신호처리된 신호를 전송받아 제2 CPU(240)와 함께 기전력을 연산하고 특정 임계값을 초과하는 지의 여부를 판단한다. 판단결과, 기전력이 임계값을 초과하는 경우 제2 CPU(240)는 소화기, 경보기 등에 1차 소화명령을 전송하게 된다.The
또한, 제2 CPU(240)는 1차 소화명령 이후에도 전위차가 임계값을 초과하는 경우에는 경보기 등을 통해 화재 미진압 사실을 운전수 또는 조종수에게 알리는 2차 소화명령을 전송한다.In addition, when the potential difference exceeds the threshold value after the first fire extinguishing command, the
본 발명에 따른 자동 화재감지 소방장치은 다음과 같이 작동할 수 있다.The automatic fire detection fire fighting apparatus according to the present invention can operate as follows.
화재감지부(100)의 감지선 조립체(110)를 통해 온도변화에 의해 발생한 기전력이 8.85 ~ 10.25 mV 일 때, 제어부(200)에서 이를 연산하여 화재가 발생하였다고 판단하고 소화기와 경보기에 1차 소화명령을 전송한다. 1차 소화명령은 화재발생 즉시 화재를 경보하고 5초 이내에 진압을 명령할 수 있도록 한다.When the electromotive force generated by the temperature change through the
1차 소화명령은 자동으로 수행되며, 소화에 실패하거나 화재진압 후 잔여불씨 등으로 인해 2차 화재가 발생한 경우 경보기 등을 작동시켜 조종수 또는 운전수가 인식할 수 있도록 2차 소화명령을 내리게 된다. 이 경우, 조종수 또는 운전수가 이를 확인하고 수동으로 잔여화재를 진압하게 된다.The first fire extinguishing order is automatically performed. If the second fire occurs due to unsuccessful extinguishing or residual embers after extinguishing the fire, the second fire extinguishing command is issued so that the operator or driver can recognize the alarm. In this case, the operator or driver checks this and manually extinguishes the remaining fire.
제어부(200)에는 자체 전원이 내장되어, 화재가 발생한 선박, 항공기 등의 시동을 OFF 시킨 후 조종수 또는 운전수가 운전석을 이탈한 경우에도 대략 3시간 까지는 화재발생시 자체 전원을 이용하여 자동으로 화재를 진압하도록 설계할 수도 있다.The
한편, 보다 고온의 환경에서 운전되는 엔진인 경우, 기전력이 10.25 mV를 초과할 때 화재발생으로 판단하도록 제어부(200)의 프로그램을 변경하면 화재감지부(100)를 교환하지 않고도 다른 환경에 용이하게 적용할 수 있게 된다.On the other hand, in the case of an engine operating in a higher temperature environment, when the electromotive force exceeds 10.25 mV, if the program of the
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
본 발명은 자동 소화 장치 분야, 특히 항공기, 자동차, 전차, 선박 등의 엔진실과 같이 일반적인 화재감지 장치의 작동이 용이하지 않는 환경에서 고성능으로 작동하는 자동 소화 장치 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.The present invention can be widely applied to the field of automatic fire extinguishing devices, in particular, the field of automatic fire extinguishing devices operating at high performance in an environment where general fire detection devices are not easily operated, such as engine rooms of aircraft, automobiles, trains, ships, and the like.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 자동 화재감지 소방장치의 구성도,1 is a block diagram of an automatic fire detection fire apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 화재감지부의 사시도, 2 is a perspective view of a fire detection unit according to a preferred embodiment of the present invention;
도 3은 도 2의 좌측면도, 3 is a left side view of FIG. 2;
도 4는 도 2의 우측면도,4 is a right side view of FIG. 2;
도 5는 도 2의 단면도,5 is a cross-sectional view of FIG.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제어부의 블록도이다.6 is a block diagram of a control unit according to a preferred embodiment of the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 - 화재감지부 110 - 감지선 조립체100-fire detection unit 110-detection line assembly
120 - 감지선 플러그 조립체 150 - 감지선 소켓 조립체120-Sense Line Plug Assembly 150-Sense Line Socket Assembly
200 - 제어부 210 - 미세신호 증폭부200-control unit 210-micro signal amplification unit
220 - 신호처리부 230 - 제1 CPU220-signal processor 230-first CPU
240 - 제2 CPU 250 - 전원부240-2nd CPU 250-Power Supply
260 - 증폭부 300 - 플렉서블 커플링 260-Amplifier 300-Flexible Coupling
Claims (12)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090102421A KR100962997B1 (en) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | Automatic fire-fighting device sensing fire |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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KR1020090102421A KR100962997B1 (en) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | Automatic fire-fighting device sensing fire |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101259923B1 (en) | 2011-08-31 | 2013-05-02 | 주식회사 아산정밀 | method of apparatus bobbin for automatic fire sensing wire |
KR101332328B1 (en) * | 2012-10-30 | 2013-11-22 | 전태구 | Method of making fire sensing wire |
KR101737113B1 (en) * | 2015-04-24 | 2017-05-31 | 주식회사 에단 | Safety concentric plug apparatus with fire-extinguishing function |
KR102103513B1 (en) | 2019-07-04 | 2020-04-22 | (주)한빛기술단 | An Accidental Fire Base of Fire Diffusion Blocking Equipment |
-
2009
- 2009-10-27 KR KR1020090102421A patent/KR100962997B1/en active IP Right Grant
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