KR101019839B1 - 화재 탐지기 - Google Patents

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지멘스 악티엔게젤샤프트
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Abstract

화재 탐지기는 센서 장치(2)와 전자 평가 시스템을 구비하는 삽입가능형 탐지기 어셈블리, 및 상기 센서 장치(2)를 둘러싸고 있으면서 공기가 접근할 수 있도록 하여 인가할 경우에 연기를 센서 장치(2)에 제공하기 위한 개구부들을 구비하는 하우징(3)을 포함한다. 상기 탐지기는 모듈러 구조를 가지며 상이한 화재 파라미터들에 대한 센서들을 구비한 탐지 모듈들을 수용하도록 구성되고, 모든 탐지 모듈들은 단일 하우징(3)과 호환된다. 탐지 모듈은 광, 열 또는 광-열 화재 탐지 및/또는 산화 가스 탐지를 위해 구성될 수 있다.
센서 장치(2) 및 상술된 접근 개구부들은 한 평면에 실질적으로 배치되고, 따라서 얇은 구조가 심지어 다중-기준 탐지기의 경우에도 달성된다. 탐지 모듈들은 모든 탐지기 타입들에 대해 동일하면서 탐지기에 삽입가능한 캐리어 플레이트(6)를 구비하고, 상기 캐리어 플레이트(6)는 상이한 화재 파라미터들을 위한 센서를 수용하도록 구성된다.

Description

화재 탐지기{FIRE DETECTOR}
본 발명은 화재 탐지기에 관한 것으로서, 상기 화재 탐지기는 센서 장치 및 전자 평가 시스템을 구비하는 삽입가능형 탐지기 어셈블리를 포함하고, 상기 센서 장치를 둘러싸고 있으면서 주변 공기 및 적용가능할 경우에는 연기가 상기 센서 장치에 접근하도록 개구부를 갖는 하우징을 포함한다.
센서 장치는, 예컨대, 주변 공기에 존재하는 연기에 의해서 생성되는 산란 광을 탐지하기 위한 전자-광 센서나, 화재에 의해 생성되는 열을 탐지하기 위한 온도 센서나, 산화 가스를 탐지하기 위한 가스 센서나, 이러한 센서들의 결합을 포함할 수 있다. 지금까지 알려진 화재 탐지기에서는, 상기 삽입가능형 탐지기 어셈블리와 하우징 양쪽 모두는 사용되는 센서 장치에 따라 다르기 때문에, 각각의 탐지기 타입은 고유의 사출 성형 도구를 필요로 하고 그로인해 제작 비용을 증가시킨다. 상이한 타입의 탐지기 어셈블리들 및 하우징의 보관은 또한 불필요한 비용을 야기한다.
본 발명을 통해서 상기 삽입가능형 탐지기 어셈블리들 및 하우징의 규격화 및 그로인한 비용의 감소가 가능해질 것이다. 추구하고자 하는 목적은 단일 하우 징이 상이한 탐지기 타입들을 위해 사용될 수 있도록 하는 것이다.
이러한 목적은, 탐지기가 모듈러 구조로 이루어지고 또한 화재의 상이한 파라미터를 위한 탐지 모듈들을 수용하도록 구성되며, 모든 탐지 모듈들이 단일 하우징과 호환적으로 되는 본 발명에 따라 달성된다.
하나의 하우징 및 그와 호환적인 상이한 탐지 모듈들을 포함하는 모듈러 구조는 규격화된 외부 외관을 갖는 널리 이용가능한 탐지기를 발생시킨다. 이는 미적으로 좋은 효과를 가지면서 또한 제작 비용의 상당한 감소를 유도한다.
전자-광 센서 및 온도 센서를 포함하는 소위 광학적인 열 탐지기들이 오늘날 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 탐지기에서, 온도 센서는 가장 많은 경우에 있어서 전자-광 센서 보다 아래의 레벨, 즉 바람직하게 탐지기의 중심축 상에 배열된다. 위에 언급된 접근 개구부들도 또한 이러한 낮은 레벨에 일반적으로 위치된다. 이는 탐지기의 높이를 결정하는 탐지기의 "다층(multistorey)" 구조를 유도한다. 그러나, 많은 경우에 있어서, 탐지기의 가능한 가장 낮은 높이가 미적인 이유를 위해 요구된다.
본 발명의 다른 목적은 상이한 탐지 모듈들과 호환적이면서 가능한 가장 낮은 높이를 갖는 하우징을 구비한 화재 탐지기를 명시하는 것이다.
이러한 목적은 센서 장치 및 상술된 접근 개구부들이 실질적으로 한 레벨 상에 배열되는 본 발명에 따라 달성된다.
그러므로, 본 발명에 따른 탐지기는 다중-기준 탐지기와 단일-기준 탐지기 양쪽 모두로서 사용될 수 있는 비교적 얇은 탐지기이다. 탐지기의 낮은 높이는 한 레벨 상에 액세스 개구부 및 센서 장치를 배열시킴으로써 가능하게 된다.
본 발명에 따른 화재 탐지기의 바람직한 제 1 실시예는, 탐지 모듈들이 모든 탐지기 타입에 사용될 수 있으면서 상기 탐지기에 삽입가능하며 또한 상이한 화재 파라미터들을 위한 센서들을 수용하도록 구성되는 캐리어 플레이트를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직한 제 2 실시예는, 캐리어 플레이트가 전자-광 센서 시스템의 구성요소들을 수용하기 위한 하우징들을 상기 탐지기 캡을 향해 마주하고 있는 밑면 상에 구비하고 전자 평가 시스템을 운반하는 인쇄 회로 기판을 장착하기 위해 윗면 상에 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 화재 탐지기의 바람직한 제 3 실시예는, 하우징이 환상형의 상부와 그로부터 이격된 하부로 구성되면서 탐지기의 캡을 형성하는 탐지기 후드(detector hood)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 탐지기 후드의 상기 두 부분사이의 간격은 위에서 설명된 접근 개구부들을 형성하고, 위에서 언급된 하부는 아치형 또는 리브(rib)형의 브릿지에 의해서 상부에 접속된다.
제 4 바람직한 실시예는, 연기에 의해 야기되는 산란 광을 측정하기 위한 광 탐지 모듈이 제공되는 것을 특징으로 하는데, 상기 광 탐지 모듈은 적어도 하나의 광원, 광 탐지기, 측정 챔버 및, 상기 측정 챔버 주변에 배열되는 스크린들을 갖는 미로 시스템을 포함하고, 캐리어 플레이트의 밑면 상의 하우징 및 상기 미로 시스템에 고정되는 광 탐지기 및 상기 적어도 하나의 광원은 커버 형태로 구성되며 캐리어 플레이트에 고정가능하다.
바람직한 다른 실시예는 두 개의 온도 센서들을 구비하는 열 탐지 모듈이 제공되고, 상기 두 온도 센서는 반경 방향으로 반대되는 지점에서 인쇄 회로 기판에 고정되고 캐리어 플레이트를 통해 그로부터 아래쪽으로 돌출하는 것을 특징으로 한다. 본 실시예의 다른 개선사항은 위에 설명된 브릿지들이 윙(wing) 또는 스트랩(strap)의 형태로 구성되며 각각은 수직으로 배치된 개구를 가지며 짝수개가 제공되는 것과, 브릿지들 중 하나의 위쪽으로부터 돌출하는 온도 센서가 각각의 경우에 그들의 자유 단부가 개구부의 안쪽이나 뒤쪽에 바로 위치되도록 이루어지는 것을 특징으로 한다. 열 탐지 모듈은 전자-광 센서 시스템을 위해 제공되는 하우징을 커버하기 위한 캐리어 플레이트에 고정가능한 커버 플레이트를 구비하고, 커버 플레이트 개구부가 제공되는데, 상기 커버 플레이트 개구부를 통해 온도 센서들이 통과할 수 있고, 지향된 공기 흐름을 달성하기 위한 분할 벽이 온도 센서들 사이에 쉽게 배치된다.
본 발명에 따른 화재 탐지기의 다른 바람직한 실시예는, 연기에 의해 야기되는 산란 광을 측정하고 온도를 측정하기 위한 광-열 탐지 모듈이 제공되고, 상기 탐지 모듈이 전자-광 센서 시스템 및 두 개의 온도 센서들을 구비하며, 상기 두 개의 온도 센서들은 광 센서 시스템의 옆에 측방향으로 배치된다.
바람직한 본 실시예의 추가 개선사항에 따르면, 온도 센서들은 반경 방향으로 반대 지점에서 인쇄 회로 기판에 고정되고, 그것들의 자유 단부들은 각각의 경우에 위에 언급된 브릿지들 중 하나의 주변에 위치된다. 상기 브릿지들이 바람직하게 그렇게 구성됨으로써, 첫째로, 그것들은 기계적인 영향으로부터 온도 센서들을 보호하며, 둘째로, 그것들은 가능한 방해받지 않는 온도 센서들로의 공기 흐름을 보장한다.
본 발명은 예시적인 실시예들 및 도면들을 참조하여 아래에서 설명된다.
도 1은 정면 및 아래에서 보여진 본 발명에 따른 탐지기의 제 1 실시예에 대한 투시도.
도 2는 도 1의 탐지기의 단면에 대한 투시도.
도 3은 도 1의 탐지기의 축부분의 투시도.
도 4는 도 1의 탐지기의 평면도.
도 5는 베이스없이 베이스 단자를 구비하는 도 1의 탐지기의 평면도를 나타내는 투시도.
도 6은 정면 및 아래에서 보여진 본 발명에 따른 탐지기의 제 2 실시예에 대한 투시도.
도 7은 탐지기 캡이 제거되어진 도 6의 탐지기를 아래에서 본 투시도.
도 8은 도 6의 탐지기의 축부분의 투시도.
도 1 내지 도 5에 도시된 연기 탐지기는 알려진 형태의 3개의 주요 성분들, 즉, 베이스(1), 광 센서 시스템(2) 및 하우징(3)을 포함한다. 이러한 구조는 도 3에 명확하게 도시되어 있다. 도 2는 탐지기의 단부면을 아래에서 본 광 센서 시스템(2)의 일부분을 나타낸다.
베이스(1)는 모니터링하도록 방의 천장에 장착되는데, 상기 장착은 추가적인 플린쓰(plinth)를 구비하거나 또는 구비하지 않고 표면 소켓이나 플러쉬 박스에 대해 직접 이루어진다. 베이스(1)는 기본적으로 원형 플레이트와 아래방향으로 돌출하는 주변 플랜지로 구성되며, 센서 시스템에 접속되는 다중 플러그(5)(도 5)를 수용하도록 제공되는 다중-폴 커넥터(4)(도 3 및 도 4)를 다른 엘리먼트들 사이에 포함한다.
광 센서 시스템(2)은 광 센서를 위한 플레이트형 캐리어(6), 캐리어(6)의 밑면에 고정되는 커버형 미로(7), 베이스(1)에 마주하고 있으면서 전자 평가 시스템을 구비하고 있는 캐리어(6)의 윗면에 장착된 인쇄 회로 기판(8), 및 인쇄 회로 기판(8)을 주변과 위쪽방향을 밀폐시키고 하우징(3)의 일부를 형성하는 커버(9)를 포함한다. 다중 플러그(5)는 캐리어 플레이트(6)의 통합된 성분이며 그로부터 위쪽으로 돌출한다. 커버(9)는 실질적으로 자신의 주변에 플랜지를 갖고 다중 플로그(5)가 통과할 수 있도록 하여 상기 다중 플러그(5)가 베이스(1)에 배치된 다중-폴 커넥터(4)의 평면으로 돌출하도록 하는 개구부(10)를 갖는 플레이트의 형태를 갖는다.
도 2에서 확인할 수 있는 광 센서는 캐리어(6)와 미로(7)에 의해 형성되면서 하우징들(13, 14, 15)에 각각 배치된 광 탐지기(11) 및 두 광원(12, 12')을 구비하는 측정 챔버를 포함한다. 이러한 하우징은 각각의 다이오드(광다이오드나 IRED)가 장착되고 측정 챔버의 중심을 향해 마주하고 있는 자신의 정면 상에 광이 들어오고 나가기 위한 윈도우 개구부를 갖는 베이스 부분으로 구성된다. 도면으로부터 명확해지는 바와 같이, 위에 언급된 하우징들(13, 14, 15) 내의 윈도우형 개구부들의 주변에 있는 측정 챔버 내에 형성되는 산란 챔버는 콤팩트하면서 오픈되어 있다. 이러한 배열 및 구조는 연기 시뮬레이션을 위한 이러한 산란 챔버 내에 삽입될 수 있는 투명한 본체의 사용에 탐지기가 최적으로 적합하도록 한다. 이러한 투명한 본체들은 탐지기들의 제작 동안에 연기-민감도를 교정하거나 테스트하는데 사용된다.
윈도우 개구부들의 프레임들은 적어도 하우징들(14 및 15)을 위해서 하나의 피스(piece)로 형성됨으로써 연기-민감도의 허용오차가 감소된다. 알려진 산란-광 연기 탐지기들에 있어서, 윈도우 프레임들은 두 부분으로 구성되는데, 그 중 한 부분은 커버와 통합되고, 다른 부분은 측정 챔버의 베이스와 통합된다. 베이스를 고정시킬 때는 고정의 어려움이 발생하여, 가변적인 윈도우 크기들 및 윈도우의 두 절반 사이에 광 간격의 형성을 야기함으로서 전송되어 탐지된 광의 불필요한 왜곡을 야기한다. 이러한 종류의 한-피스 하우징 윈도우 왜곡들은 배제되고, 윈도우 절반들의 위치고정 정확도에 있어서의 어떠한 문제점도 발생하지 않는다. 윈도우들은 직사각형이거나 정사각형이고, 각각의 윈도우 개구부들 및 그와 연관된 광원들(12, 12')과 연관된 광 탐지기(11)의 렌즈들 사이에는 비교적 큰 거리가 존재하고, 그로 인해서 광선들의 비교적 작은 애퍼추어 각도가 생성된다. 광선들의 작은 애퍼추어 각도는, 첫째로 광원들(12, 12')로부터의 어떠한 광도 거의 베이스에 충돌하지 않고, 둘째로 광 탐지기(11)는 베이스를 "보고있지" 않으며, 그로 인해서 베이스 상에 증착된 먼지 입자들이 어떤 불필요한 산란 광을 생성할 수 없다는 장점을 갖는다. 각각의 윈도우들과 광원들(12, 12') 및 광 탐지기(11)의 렌즈들 사이의 큰 거리의 추가적인 장점은 광에 의해 관통되는 광 표면들이 하우징들 내에 비교적 깊게 위치되고 그로 인해 오염물로부터 잘 보호되기 때문에 광전자 엘리먼트들의 일정한 민감도를 가져온다는 점이다.
미로(7)는 바닥과 주변에 배치된 스크린들(16)로 구성되며, 위에 설명된 하우징들(13, 14, 15)을 위한 평면 커버들을 포함한다. 바닥과 스크린들(16)은 외부로부터의 관계없는 광으로부터 측정 챔버를 차폐시키고 소위 백그라운드 광을 억제하는 기능을 한다(참조, EP-A-0 821 330 및 EP-A-1 087 352). 주변에 배열된 스크린들(16)은 각각의 경우에 L-구조를 형성하는 두 부분으로 구성된다. 스크린(16)의 모양 및 배열을 통해서, 그리고 특히 그들의 상호 거리를 통해서, 측정 챔버가 관계없는 광으로부터 충분히 스크린되는 동시에 그것의 동작이 그럼에도 불구하고 광 테스트 세트(EP-B-0 632 266)를 통해 테스트될 수 있다. 게다가, 스크린들(16)이 비대칭적으로 배열됨으로써 연기가 모든 방향으로부터 측정 챔버에 매우 유사하게 들어갈 수 있다.
측정 챔버로 향하는 스크린들(16)의 정면 에지가 가능한 날카롭게 구성됨으로써 단지 광의 작은 양이 그러한 에지 상에 충돌하여 반사될 수 있다. 측정 챔버의 바닥 및 커버링, 즉 캐리어(6) 및 미로(7)의 반대 면들은 물결모양의 구성을 갖고, 측정 챔버의 모든 표면들, 특히 스크린들(16) 및 위에 설명된 물결모양의 표면들은 번질번질하며 검은색 거울들로서 기능한다. 이는 충돌하는 광이 넓게 산란되지 않고 의도된 방식으로 반사된다는 장점을 갖는다.
두 광원들(12 및 12')의 배열은 광 탐지기(11)의 광축이 도면에 따른 한 광원 즉 광원(12)의 광축과 둔각을 갖고 도면에 따른 다른 광원 즉 광원(12')의 광축과 예각을 갖도록 선택된다. 광원들(12, 12')의 광은 측정 챔버를 관통하는 연기에 의해서 산란되고, 이러한 산란된 광의 일부는 광 탐지기(11) 상에 충돌하는데, 그것은 광원의 광축과 광 탐지기 사이의 둔각의 경우에는 순방향으로 산란되고, 그것은 상기 광축들 사이의 예각의 경우에는 역방향으로 산란된다.
순방향-산란에 의해 생성되는 산란된 광은 역방향 산란에 의해 생성되는 것보다 상당히 더 크며, 산란된 광의 두 성분들은 상이한 타입의 화재에 대해 특정한 방식으로 다르다는 것을 알게 된다. 이러한 현상은 예컨대 WO-A-84/01950(=US-A-4 642 471)로부터 공지되어 있는데, 상기 특허에서는, 특히, 더 큰 산란 각도를 갖는 산란에 대해 작은 산란 각도를 갖는 산란의 비율(상기 비율은 상이한 타입의 연기에 대해 다름)은 연기 타입을 식별하기 위해 활용될 수 있다. 본 문헌에 따르면, 더 큰 산란 각도는 90°이상으로 선택될 수 있고, 따라서 순방향-산란 및 역방향 산란은 평가된다. 두 광원(12 및 12')으로부터 발생되는 산란된 광 성분들의 평가는 본 출원의 요지가 아니기 때문에 더 상세히 설명되지 않는다.
상이한 분무기(aerosol) 사이의 보다 나은 구별을 위해서, 능동 또는 수동 분극 필터들이 송신기 및/또는 탐지기 측 상의 빔 경로에 제공될 수 있다. 캐리어(6)가 적절하게 준비되고, 분극 필터들이 고정될 수 있는 홈들(미도시)이 하우징들(13, 14 및 15)에 제공된다. 추가적인 선택사항으로서, 가시광선의 파장 범위로 방사선을 전송하는 다이오드(참고, EP-A-0 926 646)가 광원들(12, 12')로서 사용될 수 있거나, 광원들이 상이한 파장을 갖는 방사선을 전송할 수 있는데, 예컨대, 한 광원은 적색광을 전송하고 다른 광원은 청색광을 전송한다.
연기 탐지기의 하우징(3)은 기본적으로 두 부분들로 구성되며, 광 센서 시스템(2)을 둘러싸고 있는 탐지기 후드(17)와 위에서 설명된 커버(9)로 구성된다. 상기 후드(17)는 상부 환형 부분과 그로부터 이격된 플레이트로 구성되어, 탐지기의 캡을 형성하고, 아치형이나 리브형 브릿지(18)에 의해서 상부 환형 부분에 접속된다. 탐지기 후드(17)의 상부 및 하부 부분들 사이의 간격(참조번호 19로 지정)은 공기에 의한 접근을 통해 연기를 광 센서 시스템(2)에 제공하기 위해서 하우징의 전체 원주 주위에 배치되는 개구부들을 형성하고, 이러한 개구부는 비교적 좁은 브릿지(18)에 의해서만 인터럽트된다.
짝수 개의 브릿지(18)가 제공되는데, 도면에 따르면 4개의 브릿지가 존재한다.
탐지기 후드(17) 및 커버(9)는 후크 형태의 스냅 접속부들(미도시)에 의해서 지지부(6)에 고정되고, 전체 탐지기는 베이스(1)에 고정된다. 탐지기 후드(17)의 상부 부분의 우묵한 곳에는 링(20)이 존재하고, 상기 링(20)은 적절한 유동 물질로 이루어진 곤충 그물망(21)을 가지고 있다. 탐지기 후드(17)는 고정되기 때문에, 캐리어(6)는 링(20)에 대해 프레스되고, 따라서 곤충 그물망(21)은 탐지기에서 고정된다. 탐지기는 일종의 삽입 접속부를 통해 베이스(1)에 고정된다. 탐지기는 아래로부터 베이스(1)에 푸쉬되고, 이는 가이드 리브들 및 가이드 홈들에 의해 형성된 기계적인 코딩으로 인해 탐지기와 베이스 사이의 단지 단일의 상대적인 위치에서 가능하다. 다음으로, 탐지기는 거의 20°의 각도로 베이스(1)에서 회전되고(도 4), 따라서 캐리어(6)의 일부를 형성하면서 그로부터 위쪽으로 돌출하는 다중 플러그(5)가 베이스(1)에 장착된 다중-폴 커넥터 및 다중-폴 커넥터(4)와 다중 플러그(5) 사이의 전기적인 접촉부에 접선 방향으로 삽입된다. 다음으로, 탐지기는 위에 설명된 삽입 접속을 통해 베이스(1)에 기계적으로 고정된다.
다중 플러그(5)는 캐리어(6)의 상부면과 통합되며, 소위 삽입 기술을 이용하여 캐리어(6)와 한 피스로 제작된다. 전기 접속이 다중 플러그(5)의 플러그 접촉부들로부터, 서로 절연된 금속 전도체들을 통해 캐리어(6)에 주형된 스탬핑 부분까지 이루어진다. 이러한 금속 도체들의 자유 단부들은 다중 플러그(5) 옆으로 캐리어(6)로부터 돌출하며, 인쇄 회로 기판(8) 상의 전자 평가 시스템으로의 납땜된 접속을 생성하기 위해 접촉지점들을 형성한다.
두 엘리먼트, 즉, 다중-폴 커넥터(4)와 다중 플러그(5)에 의한 탐지기와 베이스 사이의 전기 접속은 다음과 같은 다수의 장점을 갖는다:
- 간단한 기계적인 액션이 플러그 접속을 형성하기 위해 필요하고, 특히, 병진 운동으로의 회전 변환이 필요하지 않다.
- 소형 플러그 접속은 간단한 루프 접촉부들의 사용을 가능하게 하며, 전자기 호환성(EMC)에 대해 우수한 특징들을 갖는다.
도 3으로부터 명확해지는 바와 같이, 광 가이드(22)는 미로(7)의 바닥을 형성하는 구성요소에 고정되는데, 그 광 가이드(22)의 한 단부는 인쇄 회로 기판(8)을 향해 위쪽으로 돌출하는 한편, 다른 단부는 탐지기 후드의 하부 부분에 있는 홀을 통해 탐지기 후드(17)로부터 돌출한다. 상기 홀의 범위 내에서는, 광 가이드(22)의 자유 단부를 둘러싸고 있는 구형 리세스(23)가 탐지기 후드에 제공된다. 그러므로, 광 가이드(22)는 탐지기의 경고 상태의 광 디스플레이를 위한 경고 표시자로서 기능한다.
이를 위해서, 경고 상태에서 동작하고 광 가이드(22)에 광을 제공하는 LED(미도시)가 인쇄 회로 기판(8) 상에 제공된다.
만약 탐지기가 경고 신호로서 동작한다면, 대체로 경고 표시자가 실제로 경고를 디스플레이하고 있는지 여부를 결정하기 위한 가시적인 검사가 이루어진다. 경고 표시자는 이러한 검사를 수행하기 위해서 모든 방향에서 볼 수 있어야 한다. 그렇지 않은 경우에는, 탐지기들은 경고 표시자가 현관에서부터 명확하게 보여질 수 있도록 모니터링되는 방에 장착되어야 한다. 광 센서가 없기 때문에 순전히 열 탐지기들이 있는 경우에는, 경고 표시자의 배열에는 어떠한 제약도 없고, 경고 표시기는 종종 검출기의 꼭대기에 배치된다(참고, US-A-5 450 066). 산란 광 연기 탐지기들의 경우에는, 그러한 것이 단지 제약되어 가능한데, 그 이유는 첫째로 탐지기의 축 상에 장착되어 산란 챔버를 통과하는 광 가이드가 문제가 안되고 따라서 휘어진 광 가이드가 사용되어야 할 것이고 둘째로 탐지기의 꼭대기에 장착된 LED의 전기 접속부가 너무 복잡해지고 비용이 많이 발생할 것이기 때문이다. 이러한 이유로, 산란 광 연기 탐지기들의 경우에, 경고 표시자는 대체로 탐지기의 주변에 배치되고(참고, DE-A-100 54 111) 실제로 단지 매우 작은 입체각으로부터 볼 수 있어서, 탐지기들을 장착 및 위치지정하는데 있어서 위에 설명된 문제점들을 발생시킨 다. 산란 광 연기 탐지기들의 경고 표시자의 모든 방향에서의 가시성에 대한 제안은 탐지기 후드의 전체 주변 주위에서 환형 또는 스트립형 광 가이드들에 관한 것이다(EP-1 049 061). 그러나, 이러한 해결책들은 만족스럽지 않은데, 그 이유는 그러한 큰 발광 표면을 갖는 광 가이드가 경고 디스플레이들의 신뢰적인 탐지를 보장하기 위해서 충분히 밝게 빛나도록 비교적 큰 전류 크기를 필요로 하기 때문이다.
경고 표시자는 단지 작은 크기의 전류를 필요로 하는데, 그 이유는 그것이 탐지기의 꼭대기 영역에 위치되어 모든 방향에서 실제로 보여질 수 있기 때문이다. 모든 방향에서의 가시성은 단지 20°의 관측 각도로부터 수평까지만 존재하는 것이 바람직하지만, 탐지기가 천장에 장착되기 때문에 이러한 상황은 대부분의 경우에 만족된다. 특히 도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 광 가이드(22)는 하우징(14 및 15) 사이의 영역에 있는 측정 챔버를 통과한다. 두 하우징(14 및 15)은 그들의 앞면에 의해서 서로 접속되고, 따라서 그들의 내부 측면과 그 내부 측면들 사이의 접속면을 통해, 측정 챔버의 산란 챔버를 광 가이드(22)로부터 대부분 스크린시키는 광 가이드(22)를 둘러싼 벽을 형성한다.
지금까지 설명된 연기 탐지기는 측정 챔버를 관통한 연기 입자들에 의해서 야기되는 산란 광을 사용한 연기 탐지를 갖는 순수한 광 탐지기이다. 탐지기는 선택적으로 이중-기준 탐지기로서 구현될 수 있으면, 또한 온도 센서를 포함한다. 도 1 및 2에 따르면, NTC 저항들에 의해 형성되는 두 개의 온도 센서들(24)이 제공되는데, 상기 온도 센서들은 서로 반대쪽에 위치되는 두 브릿지(18) 근처에 배치된다. 브릿지(18)는 인쇄 회로 기판(8) 상에 장착되는 온도 센서들(24)이 위로부터 돌출하는 연장된 애퍼추어(25)를 그들의 중앙에 구비한다. 광-열 탐지기들은 공지되어 있으므로 신호 평가 처리의 설명은 여기서 생략될 수 있다. 물론 탐지기는 산화 가스 센서(CO,NOx)와 같은 추가적인 센서를 구비하는데, 상기 센서는 적절히 작은 크기를 갖는 경우에는 측정 챔버 내에 배치될 수 있다.
탐지기의 축 상에 배치되는 온도 센서들이 완전히 방향에 독립적인 반면에, 주변에 배치되는 경우 센서 방향 종속성이 높고, 응답 동작은 센서가 화재쪽으로 향해있는 탐지기의 측면에 위치되는지 그로부터 멀리 있는 탐지기의 측면에 위치되는지 여부에 의존한다. 이러한 문제는 서로 반대쪽에 위치되는 두 개의 온도 센서들(24)을 사용함으로서 해결된다. 이러한 센서들에 대한 추가적인 설명은 도 6 내지 8에서 설명될 것이다. 기본적인 것은 센서가 들어오는 흐름 방향에 상관없이 회전방향으로 대칭적인 균일한 민감도를 갖는다는 것이다. 이는 미로(7)와 협력하여 브릿지들(18)에 의해 달성되고, 상기 브릿지들(18)은 한편으로는 기계적인 힘의 영향에 대해 온도 센서들(24)을 보호하고, 다른 한편으로는 미로(7)와 협력하여 하우징의 외부면을 따라 공기를 유도한다.
설명의 도입부에서 이미 설명한 바와 같이, 광, 광-열 및 열 화재 탐지기가 오늘날 사용되고 있는데, 거기에는 가스 탐지기들이 또한 추가될 수 있다. 게다가, 광, 열 및 광-열 탐지기들은 산화 가스 센서를 추가적으로 구비할 수 있다. 도 1 내지 5에 도시된 탐지기는 광 및 광-열 변동을 나타내는데(만약 적용가능하다면 산화 가스 센서에 의해 보완됨), 물론 어떠한 온도 센서들(24)도 순수한 광 탐지기의 경우에는 존재하지 않는다. 이러한 차이점 이외에, 지금까지 설명된 두 변형 탐지기들의 기계적인 구조는 동일하다.
이제는 도 6 내지 8을 참조하여 설명될 바와 같이, 베이스나 하우징의 설계 변경없이, 탐지기는 순수 열 탐지기에 대한 기초로서 또한 사용될 수 있다. 주요 기계적인 구성요소들 및 탐지기들의 구조는 따라서 항상 모든 경우에 동일하기 때문에, 모든 경우에 있어 동일한 단일 하우징 및 단일 베이스로도 충분하여 실질적인 절약이 이루어질 수 있도록 하는 상이한 화재 파라미터들을 위한 센서들을 구비하는 화재 탐지기 집합이 제안된다.
도 6 내지 8에 도시된 열 화재 탐지기는 다음과 같은 특징들에 의해서 기본적으로 도 1 내지 5에 도시된 광-열 탐지기들과 다르다:
- 광원(12 및 12') 및 광 탐지기(11)가 생략된다;
- 링(20) 및 그물망(21)이 생략된다;
- 미로(7)가 생략되고 커버 플레이트(26)로 대체된다.
커버 플레이트(26)는 열 화재 탐지기의 매우 기초적인 부분인데, 그 이유는 특히 하나의 동일한 캐리어(6)가 상이한 타입의 탐지기를 위해 사용되는 것을 가능하게 하기 때문이다. 커버 플레이트(26)를 아래로부터 본 도면을 나타내는 도 7에서 특히 확인할 수 있는 바와 같이, 커버 플레이트(26)는 하우징(13, 14 및 15)의 외형에 적응된 개구부들을 구비하고, 그 개구부들을 통해서 위에 설명된 개구부들의 하부 단부들이 돌출한다. 또한, 탄성 설부(elastic tongue)(27, 28 및 29)가 커버 플레이트(26) 상에 제공되는데, 이는 하우징들(13, 14, 15)을 커버하는 기능을 하며 동일하게 스냅된다. 게다가, 커버 플레이트(26)는 광 가이드(22)를 위한 관모양의 장착부(30), 온도 센서들(24)을 위한 두 개구부들 및 분할 벽(31)을 구비하는데, 그것은 후자들 사이에 배치되며 지향되는 공기 흐름을 달성하도록 동작한다.
분할 벽(31)은 위에 설명된 열 화재 탐지기가 균일한 민감도를 갖고 표준 EN 54/5 클래스 A1의 엄격한 요건을 충족시킬 수 있도록 실질적으로 기여한다. 브릿지(18)와 더불어, 분할 벽(31)은 하우징을 통과하여 흘러 들어오는 공기를 센서들(24)로 유도한다.
두 온도 센서들(24)의 신호를 평가하는데 있어서, 더 높은 값이나 평균 값이 고려될 수 있거나, 두 값들이 가중되어 평가를 위해 함께 사용될 수 있다. 온도 센서들의 응답 동작은 화재의 위치에 대한 표시를 제공하는데, 그 이유는 화재가 더 높은 온도 값을 제공하는 센서를 갖는 탐지기 측에 위치된다고 가정될 수 있기 때문이다.
두 온도 센서들(24)의 사용함으로 인한 추가적인 장점은 그와 연관된 중복성이다. 두 센서들은 서로 모니터링하고, 드리프트나 노화가 단일 센서의 경우에서 보다 상당히 더 일찍 검출될 수 있다. 비교적 긴 기간에 걸친 두 센서들의 모니터링은 그 둘 모두에 대해서 거의 동일한 온도를 산출해야 한다. 만약 그렇지 않다면, 센서들 중 하나에 고장이 발생한다.
도 1 내지 도 5에 도시된 광-열 탐지기의 경우에는, 최적의 중복성(두 개의 광 송신기들, 두 개의 광 탐지기들, 두 개의 온도 센서들)이 광 탐지기(11)로서 이중 광다이오드를 사용하여 달성될 수 있다.
도 1 내지 도 8은 단일 탐지기를 도시하지 않고 다음과 같은 세 가지 주요 특징에 의해서 특징되는 탐지기 시스템을 도시한다:
- 모든 탐지기들은 적어도 2m 이상의 일반적인 거리에서 보았을 때 동일한 외형을 갖는다;
- 탐지기들은 얇으며 "단층(single-storey)"이다.
- 탐지기들은 모듈러 구조이며 따라서 제작에 있어 비용 효과적이다.
시스템의 각각의 탐지기는, 단일 기준 탐지기인지 또는 다중-기준 탐지기인지 여부에 따라 그리고 광 탐지기인지 열 탐지기인지 여부에 따라, 동일한 베이스(1), 동일한 하우징(3) 및 동일한 캐리어(6)를 갖는다. 각각의 탐지기들은 탐지 모듈, 즉 사용되는 특정 센서 배열에 있어서만 다르다. 광 탐지기를 위한 탐지 모듈은 캐리어(6), 광전자 엘리먼트들(11, 12, 12'), 미로(7) 및 링(20)을 가진 그물망(21)으로 구성되고, 열 탐지기를 위한 탐지 모듈은 캐리어(6), 열 센서들(24) 및 커버 플레이트(26)로 구성되고, 광-열 탐지기를 위한 탐지 모듈은 캐리어(6), 광전자 엘리먼트들(11, 12, 12'), 미로(7), 링(20)을 갖는 그물망(21), 및 열 센서들(24)로 구성되며, 인쇄 회로 기판(8)은 물론 탐지기의 타입에 대해 특정된다.
가스 탐지기의 탐지 모듈은 또한 추가적인 탐지 모듈로서 가능하고, 관련된 센서가 또한 캐리어(6) 상의 가능한 곳에 장착된다. 화재 탐지기 옆에 측방향으로 가스 센서를 배열하거나 탐지기로부터 오프셋되고 그와 동일하거나 모듈링된 옆에 측방향으로 바람직하게 배열되는 개별적인 하우징에 있어서 상이한 가능성이 존재한다. 추가적인 모듈의 가능성은 예컨대 방사선 전력을 측정하기 위한 모듈, 카메라, 또는 음향 경고 방출기를 갖는 경고 모듈이다(참고, EP 01 128 683.8)

Claims (18)

  1. 센서 장치(2)와 전자 평가 시스템을 포함하는 삽입가능 탐지기 어셈블리, 및 상기 센서 장치(2)를 둘러싸고 공기가 접근할 수 있도록 하여 적용할 때에 연기를 상기 센서 장치(2)에 제공하기 위한 개구부들을 구비하는 하우징(3)을 포함하는 화재 탐지기로서,
    상기 탐지기는 모듈러 구조를 갖고, 상이한 화재 파라미터들에 대한 센서들(11, 12, 12'; 24)을 갖는 탐지 모듈들을 수용하도록 구성되며, 모든 탐지 모듈들은 단일의 하우징(3)과 호환되며,
    상기 센서 장치(2) 및 상기 접근을 위한 개구부들은 한 평면(level)에 배열되고, 상기 탐지 모듈들은 모든 탐지기 타입들에 대해 동일한 캐리어 플레이트(6)를 갖고, 상기 캐리어 플레이트(6)는 상기 탐지기에 삽입가능하고 그리고 상기 상이한 화재 파라미터들에 대한 상기 센서들(11, 12, 12'; 24)을 수용하도록 구성되는,
    화재 탐지기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 캐리어 플레이트(6)는 탐지기 캡을 향해 마주하고 있는 자신의 밑면 상에 전자-광 센서 시스템(2)의 구성요소들을 수용하기 위한 하우징들(13, 14, 15)을 포함하고, 자신의 윗면 상에 상기 전자 평가 시스템을 지지하는 인쇄 회로 기판(8)을 장착하도록 구성되는,
    화재 탐지기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(3)은, 환형의 상위 부분 및 그로부터 이격되어 있으면서 상기 탐지기의 캡을 형성하는 하위 부분으로 구성되는 탐지기 후드(hood)(17)를 포함하는,
    화재 탐지기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 탐지기 후드(17)의 상기 상위 부분과 상기 하위 부분 사이의 간격(19)은 상기 접근을 위한 개구부들을 형성하고, 상기 하위 부분은 아치형 또는 리브(rib)형 브릿지들(18)에 의해서 상기 상위 부분에 연결되는,
    화재 탐지기.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    연기에 의해 야기되는 산란 광을 측정하기 위한 광 탐지 모듈이 제공되고, 상기 광 탐지 모듈은 적어도 하나의 광원(12, 12'), 광 탐지기(11), 측정 챔버, 및 상기 측정 챔버의 주변에 배열된 스크린들(16)을 갖는 미로 시스템(7)을 포함하며, 상기 적어도 하나의 광원(12, 12') 및 상기 광 탐지기(11)는 상기 캐리어 플레이트(6)의 밑면 상의 하우징들(14, 15; 13)에 고정되고, 상기 미로 시스템(7)은 커버 방식으로 형성되고 상기 캐리어 플레이트(6)에 고정가능한,
    화재 탐지기.
  8. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    서로에 대해 반경 방향으로(radially) 반대쪽에 위치하여 인쇄 회로 기판(8)에 고정되고 상기 캐리어 플레이트(6)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(8)으로부터 아래방향으로 돌출하는 두 개의 온도 센서들(24)을 갖는 열 탐지 모듈이 제공되는,
    화재 탐지기.
  9. 제6항에 있어서,
    서로에 대해 반경 방향으로(radially) 반대쪽에 위치하여 인쇄 회로 기판(8)에 고정되고 상기 캐리어 플레이트(6)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(8)으로부터 아래방향으로 돌출하는 두 개의 온도 센서들(24)을 갖는 열 탐지 모듈이 제공되고,
    상기 브릿지들(18)은 수직으로 배치되는 개구부(25)를 갖는 윙(wing)들 또는 스트랩(strap)들의 형태로 구성되고, 상기 브릿지들(18)은 짝수 개가 제공되며, 상기 온도 센서들(24)은 각각의 경우에 상기 브릿지들(18) 중 하나 쪽으로 위로 돌출함으로써 그들의 자유 단부가 상기 개구부(25)의 안쪽이나 뒤쪽에 바로 위치되는,
    화재 탐지기.
  10. 제4항에 있어서,
    서로에 대해 반경 방향으로(radially) 반대쪽에 위치하여 인쇄 회로 기판(8)에 고정되고 상기 캐리어 플레이트(6)를 통해 상기 인쇄 회로 기판(8)으로부터 아래방향으로 돌출하는 두 개의 온도 센서들(24)을 갖는 열 탐지 모듈이 제공되고,
    탐지기 후드의 상위 부분 및 하위 부분 사이의 아치형 또는 리브(rib)형 브릿지들(18)은 수직으로 배치되는 개구부(25)를 갖는 윙(wing)들 또는 스트랩(strap)들의 형태로 구성되고, 상기 브릿지들(18)은 짝수 개가 제공되며, 상기 온도 센서들(24)은 각각의 경우에 상기 브릿지들(18) 중 하나 쪽으로 위로 돌출함으로써 그들의 자유 단부가 상기 개구부(25)의 안쪽이나 뒤쪽에 바로 위치되며,
    상기 열 탐지 모듈은 상기 전자-광 센서 시스템(2)을 위해 제공되는 상기 하우징들(13, 14, 15)을 커버하기 위한 상기 캐리어 플레이트(6)에 고정가능한 커버 플레이트(26)를 갖고, 상기 온도 센서들(24)이 통과할 수 있는 상기 개구부들이 상기 커버 플레이트(26)에 제공되며, 지향된 공기 흐름을 달성하기 위한 분할 벽(31)이 상기 온도 센서들(24) 사이에 제공되고 반경 방향으로 배치되는,
    화재 탐지기.
  11. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    연기에 의해 야기되는 산란 광을 측정하고 온도를 측정하기 위한 광-열 탐지 모듈이 제공되고, 상기 탐지 모듈은 전자-광 센서 시스템(2) 및 두 개의 온도 센서들(24)을 포함하며, 상기 두 개의 온도 센서들(24)은 상기 광 센서 시스템(2) 옆에 측면 방향으로 배열되는,
    화재 탐지기.
  12. 제4항에 있어서,
    상기 하우징(3)은, 환형의 상위 부분 및 그로부터 이격되어 있으면서 상기 탐지기의 캡을 형성하는 하위 부분으로 구성되는 탐지기 후드(hood)(17)를 포함하고,
    상기 탐지기 후드(17)의 상기 상위 부분과 상기 하위 부분 사이의 간격(19)은 상기 접근을 위한 개구부들을 형성하고, 상기 하위 부분은 아치형 또는 리브(rib)형 브릿지들(18)에 의해서 상기 상위 부분에 연결되며,
    연기에 의해 야기되는 산란 광을 측정하고 온도를 측정하기 위한 광-열 탐지 모듈이 제공되고, 상기 탐지 모듈은 전자-광 센서 시스템(2) 및 두 개의 온도 센서들(24)을 포함하며, 상기 두 개의 온도 센서들(24)은 상기 광 센서 시스템(2) 옆에 측면 방향으로 배열되고,
    상기 온도 센서들(24)은 서로 반경 방향으로 반대쪽에서 상기 인쇄 회로 기판(8)에 고정되고, 그들의 자유 단부들은 상기 브릿지들(18) 근처에 위치되는,
    화재 탐지기.
  13. 제9항 또는 제12항에 있어서,
    상기 브릿지들(18)은, 첫째로 기계적인 영향들로부터 상기 온도 센서들(24)을 보호하고, 둘째로 가능한 왜곡되지 않은 상기 온도 센서들(24)로의 공기 흐름을 보장하도록 구성되는,
    화재 탐지기.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 하우징(3)은, 환형의 상위 부분 및 그로부터 이격되어 있으면서 상기 탐지기의 캡을 형성하는 하위 부분으로 구성되는 탐지기 후드(hood)(17)를 포함하고,
    광 가이드(22)가 미로 시스템(7)의 베이스에 고정되고, 상기 광 가이드(22)는 상기 인쇄 회로 기판(8)에 대해 위쪽으로 연장되며 상기 탐지기의 꼭대기 영역에서 가시적인 경고 디스플레이의 부분을 형성하는,
    화재 탐지기.
  15. 제1항, 제4항 내지 제6항, 제9항 내지 제10항 및 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 화재 탐지기와 연관되고 다중-폴 커넥터(4)를 갖는 베이스(1); 및
    상기 화재 탐지기에 배열되고, 상기 베이스(1)에 대해서 상기 탐지기를 회전시킴으로써 상기 다중-폴 커넥터(4)에 접선 방향으로(tangentially) 삽입가능한 다중 플러그(5)를 특징으로 하는,
    화재 탐지기.
  16. 제4항에 있어서,
    상기 화재 탐지기와 연관되고 다중-폴 커넥터(4)를 갖는 베이스(1); 및
    상기 화재 탐지기에 배열되고, 상기 베이스(1)에 대해서 상기 탐지기를 회전시킴으로써 상기 다중-폴 커넥터(4)에 접선 방향으로 삽입가능한 다중 플러그(5)를 특징으로 하고,
    상기 다중 플러그(5)는 삽입 기술을 사용하여 상기 캐리어 플레이트(15)에 통합되는,
    화재 탐지기.
  17. 제1항, 제4항 내지 제6항, 제9항 내지 제10항, 제12항 및 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    음향 경고 방출기를 구비하는 경고 모듈이 제공되고, 상기 경고 모듈은 상기 화재 탐지기로부터 오프셋된 개별적인 하우징에 배치되는,
    화재 탐지기.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 경고 모듈은 상기 화재 탐지기 옆에 측 방향으로 배치되거나 또는 그와 함께 성형되는,
    화재 탐지기.
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