KR101082358B1

KR101082358B1 - Apparatus with no power for monitoring fire using a thermoelectric element

Info

Publication number: KR101082358B1
Application number: KR1020100007331A
Authority: KR
Inventors: 김용규; 양인석; 권수용; 최인묵; 우삼용
Original assignee: 한국표준과학연구원
Priority date: 2010-01-27
Filing date: 2010-01-27
Publication date: 2011-11-10
Also published as: KR20110087757A

Abstract

본 발명은 열전 소자를 이용한 무전원 열감시 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기 콘센트가 과열되는 경우면 이 열전 소자가 작동하여 열을 전기 에너지로 변환하여 이를 무선 신호로 송출하는 무전원 열감시 장치에 대한 것이다.
이 무전원 열감시 장치는, 전기 콘센트의 열 흡수 면적에 부착되어 상기 전기 콘센트의 과열에 의한 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전 소자; 및 상기 열전 소자와 접촉하는 열 방출 면적이 일측에 형성되며 상기 열전 소자로부터 생성된 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 전기 콘센트의 과열을 이상 신호로 외부 수신 수단에 전송하는 무전원의 무선 송신부를 포함한다.
본 발명에 따르면, 전기 기기나, 콘센트 등의 일측에 설치되어 이 전기 기기나, 콘센트 등의 과열에 의해 일정 온도 이상이 될 경우 열에너지를 전기 에너지로 변환하여 동작하고 이를 신호로 송출하게 되므로 과열을 사전에 감시하는 것이 가능하다. The present invention relates to a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element, and more particularly, when the electrical outlet is overheated, the thermoelectric element operates to convert heat into electrical energy and transmits it as a wireless signal. It is about.
The non-powered heat monitoring apparatus includes a thermoelectric element attached to a heat absorption area of an electrical outlet and converting thermal energy due to overheating of the electrical outlet into electrical energy; And a non-powered wireless transmitter configured to form a heat dissipation area in contact with the thermoelectric element on one side and transmit an overheat of the electrical outlet as an abnormal signal to an external receiving means by using the electrical energy generated from the thermoelectric element.
According to the present invention, it is installed on one side of an electrical device, such as an outlet, when the temperature is over a certain temperature due to overheating of the electrical device or the outlet, the thermal energy is converted into electrical energy and transmitted as a signal, thereby overheating It is possible to monitor in advance.

Description

Apparatus with no power for monitoring fire using a thermoelectric element}

본 발명은 열전 소자를 이용한 무전원 열감시 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전기 콘센트가 과열되는 경우면 이 열전 소자가 작동하여 열을 전기 에너지로 변환하여 이를 무선 신호로 송출하는 무전원 열감시 장치에 대한 것이다.
The present invention relates to a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element, and more particularly, when the electrical outlet is overheated, the thermoelectric element operates to convert heat into electrical energy and transmits it as a wireless signal. It is about.

일반적으로, 화재 감지기는 고도의 신뢰성이 있어야 하고, 화재 및 다수의 상이한 형태의 자극을 식별할 능력을 갖추고 있어야 한다. 예컨대, 화재가 발생하지 않으면 화재 감지기 시스템은 진화물을 방출시키지 말아야 하며, 경보 벨을 울려서도 안 된다. In general, fire detectors must be highly reliable and capable of identifying fires and many different types of stimuli. For example, if a fire does not occur, the fire detector system should not release the extinguishing product and should not sound an alarm bell.

이를 위해 현재 이용되고 있는 화재 감지 방식으로서는 화재에 의하여 발생하는 열을 이용하여 열을 감지하는 열감지 방식과 화재 발생시 발생하는 연기를 이용하는 연기 감지 방식이 있다.To this end, currently used fire detection methods include a heat detection method for detecting heat using heat generated by a fire and a smoke detection method using smoke generated in a fire.

여기서, 화재 감지 방식으로는 바이메탈식 등이 있고, 연기 감지 방식에는 감광식과 산란광식 등의 광전식이 사용되고 있다. Here, a fire detection method includes a bimetal type, and a photoelectric method such as a photosensitive type and a scattered light type is used for the smoke detection method.

이중 바이메탈식은 열에 의해 동작하는 것으로, 저 팽창 금속과 고 팽창 금속을 접합시켜 구성함으로써 온도에 비례하여 변환되는 변위를 이용하므로 제작이 간단하고 비용이 저렴하다는 장점이 있다. The dual bimetal type is operated by heat, and has a merit that it is simple to manufacture and inexpensive because it uses a displacement that is converted in proportion to the temperature by combining the low and high expanded metals.

이외에도 화재의 초기 발견에 사용되고 있는 방법으로는 적외선 감지 방식이 있다. In addition, the infrared detection method is used for the early detection of fire.

그런데 이러한 종래 방식의 경우 일반적으로 건물 내부 등에 이용되는데, 보통은 천장에 설치된다. 따라서, 개별 전기 기기나, 콘센트에 과열이 발생하고 이 과열로 인해 연기나 불꽃이 발생하여야 감지되므로, 이때는 이미 화재 인식의 시기가 늦다. By the way, such a conventional method is generally used in buildings, etc., usually installed on the ceiling. Therefore, since an overheat occurs in an individual electric device or an outlet and smoke or a flame occurs due to the overheating, the time of fire recognition is already late.

부연하면, 개별 전기 기기나, 콘센트에 과열이 발생하는 초기 상태를 감지할 수 없으므로, 쉽게 진압할 수 있는 화재도 상당한 정도 진행되어야 인식된다는 점이다.
In other words, it is impossible to detect the initial state of overheating of an individual electric device or an outlet, so that a fire that can be easily extinguished is recognized only to a considerable degree.

본 발명은 위에서 제기된 종래 문제점을 해소하기 위해, 전기 기기나, 콘센트 등의 과열을 사전에 감시하는 열감시 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has an object to provide a heat monitoring apparatus that monitors in advance overheating of an electrical apparatus or an outlet in order to solve the conventional problems posed above.

또한, 본 발명은 무전원 상태에 있다가 전기 기기나, 콘센트의 과열이 있는 경우에만 동력을 발생시켜 과열을 알리는 신호를 외부 수신기에 송출하는 열감시 장치를 제공하는 데 다른 목적이 있다. In addition, another object of the present invention is to provide a heat-monitoring device that transmits a signal indicating an overheating to an external receiver by generating power only when there is an overheating of an electrical device or an outlet in a non-powered state.

본 발명은 위에서 제기된 목적을 달성하기 위해, 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치를 제공한다. 이 무전원 열감시 장치는, 전기 콘센트의 열 흡수 면적에 부착되어 상기 전기 콘센트의 과열에 의한 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전 소자; 및 상기 열전 소자와 접촉하는 열 방출 면적이 일측에 형성되며 상기 열전 소자로부터 생성된 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 전기 콘센트의 과열을 이상 신호로 외부 수신 수단에 전송하는 무전원의 무선 송신부를 포함한다. The present invention provides a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element to achieve the object raised above. The non-powered heat monitoring apparatus includes a thermoelectric element attached to a heat absorption area of an electrical outlet and converting thermal energy due to overheating of the electrical outlet into electrical energy; And a non-powered wireless transmitter configured to form a heat dissipation area in contact with the thermoelectric element on one side and transmit an overheat of the electrical outlet as an abnormal signal to an external receiving means by using the electrical energy generated from the thermoelectric element.

또한, 이 무전원 열감시 장치는, 상기 전기 콘센트의 과열 또는 상기 전기 콘센트의 외부에서 발생한 열기에 의해 상기 열전 소자로부터 상기 전기 에너지를 공급받아 경고음 신호를 송출하는 경고음 발생부를 더 포함할 수 있다.The non-powered thermal monitoring apparatus may further include a warning sound generator configured to receive the electrical energy from the thermoelectric element by overheating of the electrical outlet or heat generated outside the electrical outlet to transmit a warning sound signal.

본 발명의 다른 실시예로서, 무전원 열감시 장치는 전기 콘센트의 열 흡수 면적에 부착되어 상기 전기 콘센트의 과열에 의한 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전 소자; 및 상기 전기 콘센트의 과열 또는 상기 전기 콘센트의 외부에서 발생한 열기에 의해 상기 열전 소자로부터 상기 전기 에너지를 공급받아 경고음 신호를 송출하는 경고음 발생부를 포함할 수 있다. In another embodiment of the present invention, the non-powered thermal monitoring device is attached to the heat absorption area of the electrical outlet thermoelectric element for converting the thermal energy due to overheating of the electrical outlet into electrical energy; And an alarm sound generator configured to receive the electric energy from the thermoelectric element by overheating of the electric outlet or heat generated outside the electric outlet to transmit an alarm sound signal.

또한, 이 무전원 열감시 장치는, 상기 열전 소자와 접촉하는 열 방출 면적이 일측에 형성되며 상기 열전 소자로부터 생성된 상기 전기 에너지를 이용하여 상기 전기 콘센트의 과열을 이상 신호로 외부 수신 수단에 전송하는 무전원의 무선 송신부를 더 포함할 수 있다.In addition, the non-powered thermostat device has a heat dissipation area in contact with the thermoelectric element is formed on one side and transmits the overheat of the electrical outlet to an external receiving means as an abnormal signal by using the electrical energy generated from the thermoelectric element. The apparatus may further include a wireless power transmitter of no power supply.

여기서, 상기 열 흡수 면적과 상기 열 방출 면적은 열전도성 재질로 구성될 수 있다. Here, the heat absorption area and the heat release area may be made of a thermally conductive material.

여기서, 상기 열전 소자는 상기 전기 콘센트의 과열 온도가 소정의 설정 온도보다 높은 경우에만 동작할 수 있다. Here, the thermoelectric element may operate only when the overheat temperature of the electrical outlet is higher than a predetermined set temperature.

여기서, 상기 열전 소자는 상기 전기 콘센트의 일측 면적과 상기 무선 송신부의 일측 면적에 대한 온도차이에 의해 열에너지를 전기에너지로 변환하는 것을 특징으로 한다.
The thermoelectric element may convert thermal energy into electrical energy by a temperature difference between an area of one side of the electrical outlet and an area of one side of the wireless transmitter.

본 발명에 따르면, 전기 기기나, 콘센트 등의 일측에 설치되어 이 전기 기기나, 콘센트 등의 과열에 의해 일정 온도 이상이 될 경우 열에너지를 전기 에너지로 변환하여 동작하고 이를 신호로 송출하게 되므로 과열을 사전에 감시하는 것이 가능하다. According to the present invention, it is installed on one side of an electrical device, such as an outlet, when the temperature is over a certain temperature due to overheating of the electrical device or the outlet, the thermal energy is converted into electrical energy and transmitted as a signal, thereby overheating It is possible to monitor in advance.

또한, 본 발명의 다른 효과로서는 열전소자를 이용함으로써 전기 기기나, 콘센트 등의 일측에 과열이 발생하면, 이 과열에 의해 열에너지가 전기 에너지로 변환되어 동력을 얻게 되므로, 평상시에는 무전원 상태에 있을 수 있어 절전하는 점을 들 수 있다.
According to another effect of the present invention, when overheating occurs on one side of an electric device or an outlet by using a thermoelectric element, the heat energy is converted into electrical energy by the overheating, thereby obtaining power, and thus, may be normally in a non-powered state. There is a power saving point.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치의 구조를 보여주는 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치를 이용하여 외부로 이상 신호를 송신하는 구성 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치에 경고음 발생부가 더 추가된 구성 블럭도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치의 적용예를 보여준다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용하여 열감시하는 과정을 보여주는 순서도이다.1 is a conceptual diagram showing the structure of a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a configuration of transmitting an abnormal signal to the outside using a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to an exemplary embodiment of the present invention.
3 is a block diagram of a warning sound generating unit is further added to a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to another embodiment of the present invention.
Figure 4 shows an application example of a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of thermal monitoring using a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 열전 소자를 이용한 무전원 열감시 장치를 상세하게 설명한다. Hereinafter, a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치의 구조를 보여주는 개념도이다. 도 1을 참조하면, 무전원 열감시 장치(100)는 전기 콘센트(110)의 일측에 부착되어 이 전기 콘센트(110)의 과열에 의한 열에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전 소자(104)와, 이 열전 소자(104)에 의해 발생한 전기 에너지를 동력원으로 사용하여 신호를 생성하는 무선 송신부(101)를 포함한다. 1 is a conceptual diagram showing the structure of a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the non-powered thermal monitoring apparatus 100 is attached to one side of an electrical outlet 110 to convert the thermal energy due to overheating of the electrical outlet 110 into electrical energy, and the thermoelectric element. And a wireless transmitter 101 for generating a signal using the electric energy generated by the element 104 as a power source.

열전 소자(101)는 열전현상을 일으키는 열전소자(熱電素子, thermoelectric element)의 기본적인 작용을 기초로 하여 구성된다. 여기서, 열전소자란, 열과 전기의 상호작용으로 나타나는 각종 효과를 이용할 수 있는 소자의 총칭을 말한다.The thermoelectric element 101 is configured on the basis of the basic action of a thermoelectric element causing a thermoelectric phenomenon. Here, a thermoelectric element is a generic term of the element which can utilize the various effects shown by interaction of a heat and an electricity.

이러한 열전소자들의 일 예로는 회로의 안정화와 열, 전력, 빛 검출 등에 사용하는 서미스터, 온도를 측정할 때 사용하는 제베크 효과를 이용하게 되는 소자, 냉동기나 항온조 제작에 사용되는 펠티에소자 등이 있다.Examples of such thermoelectric devices include thermistors used for stabilizing circuits, detecting heat, power, and light, devices using the Seebeck effect for measuring temperature, and Peltier devices used in the manufacture of refrigerators and thermostats. .

본 발명의 일실시예에 따른 무전원 열감시 장치(100)에 사용되는 열전 소자(104)는 제벡(Seebeck) 효과를 이용한다. 이해를 위해 부연하면, 제벡 효과는 두 개의 서로 다른 금속 접합부의 온도 차에 의하여 기전력이 발생하는 현상이다.The thermoelectric element 104 used in the non-powered thermal monitoring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention uses a Seebeck effect. For the sake of understanding, the Seebeck effect is the phenomenon in which electromotive force is generated by the temperature difference between two different metal junctions.

보통 열전소자로 가장 광범위하게 사용되는 물질은 Bi₂Te₃이다. The most widely used material for thermoelectric elements is Bi ₂ Te ₃ .

이러한 제벡 효과에 발생하는 전압을 수학식으로 표현하면 다음과 같다.When the voltage generated in the Seebeck effect is expressed by the following equation.

여기서 α는 제벡 계수(Seebeck coefficient)라 불리는 값으로 단위 온도차에서 유도되는 전압을 의미한다. 일반적으로 금속에서는 ~수 μV/K의 아주 작은 값을 가지며, 반도체에서는 ~수백 μV/K의 값을 가진다. 이 제벡 계수의 값이 클수록 당연히 열전효과에 의하여 발생하는 기전력이 커지므로 좋은 열전 소자가 된다. Α is a value called Seebeck coefficient and means a voltage derived from a unit temperature difference. In general, the metal has a very small value to several μ V / K, the semiconductor has a value of to several hundreds μ V / K. The larger the Seebeck coefficient, the greater the electromotive force generated by the thermoelectric effect, which is a good thermoelectric element.

한편, 열전소자의 분야에서는 각 물질의 열전소자의 특성을 가늠하는 지표(figure of merit)로 ZT 값을 사용한다. 온도차이가 있는 경우, 저온부의 온도가 T_L이고 고온부의 온도가 T_H이며, 열전효과를 위하여 사용되는 물질의 열전도도가 κ, 전기전도도가 σ라면, ZT는 다음식과 같이 표현된다.Meanwhile, in the field of thermoelectric devices, ZT values are used as a figure of merit for measuring the characteristics of thermoelectric elements of each material. When there is a temperature difference, when the temperature of the low temperature part is T _L and the temperature of the high temperature part is T _H , and the thermal conductivity of the material used for the thermoelectric effect is κ and the electrical conductivity is σ, ZT is expressed as follows.

여기서 T는 고온부와 저온부의 평균 온도, 즉 T= (T_H+T_L)/2 이다. Where T is the average temperature of the hot and cold parts, ie T = (T _H + T _L ) / 2.

위 수학식 2에서 ZT는 Seebeck coefficient의 제곱에 비례하는 값이므로, 높은 열전효과를 위해서는 당연히 ZT의 값이 클수록 좋은 것임을 알 수 있다. 일반적으로 널리 사용되는 반도체 재료인 실리콘의 경우에는 전기적인 전도도가 150 W/cm²K에 달하며, 이로 인하여 상온에서의 ZT는 0.01에 불과하다. In Equation 2, ZT is a value that is proportional to the square of the Seebeck coefficient, and therefore, for a high thermoelectric effect, a larger value of ZT may be better. In general, in the case of silicon, which is a widely used semiconductor material, the electrical conductivity reaches 150 W / cm ² K. Thus, ZT at room temperature is only 0.01.

따라서, n타입과 p타입의 반도체 재료를 사용하면, 양단에 온도 차이가 있을 때 이들 반도체 내부의 캐리어(Carrier)가 이동함으로 인해 기전력이 발생한다. 이 기전력을 이용하면, 간단하게 발전하는 것이 가능하게 된다.Therefore, when using n-type and p-type semiconductor materials, electromotive force is generated due to movement of carriers inside these semiconductors when there is a temperature difference at both ends. By using this electromotive force, it is possible to easily generate electricity.

열전 소자(104)에 대한 이해를 용이하게 하기 위해 설명하면, 제베크 효과에 따른 열전현상은 두 종류의 금속 또는 반도체를 고리 모양으로 연결하고, 한쪽 접점을 고온으로 그리고 다른 쪽 접점을 저온으로 했을 때, 연결된 금속 또는 반도체에 전류(열전류)가 발생하는 현상을 말한다. In order to facilitate understanding of the thermoelectric element 104, the thermoelectric phenomenon according to the Seebeck effect is to connect two kinds of metals or semiconductors in a ring shape, and to make one contact high temperature and the other contact low temperature. When the current (thermal current) occurs in the connected metal or semiconductor.

이때, 발생하는 발생되는 기전력(열기전력)은 두 접점간의 온도차에 비례한다. 그리고, 열전류의 크기는 짝을 이룬 금속 또는 반도체의 종류 및 두 접점의 온도차에 따라 다르며, 이 외에도 금속선의 전기저항도 여기에 관여한다.At this time, the generated electromotive force (thermal electromotive force) is proportional to the temperature difference between the two contacts. The magnitude of the thermal current depends on the type of metal or semiconductor paired and the temperature difference between the two contacts. In addition, the electrical resistance of the metal wire is also involved in this.

일반적으로 알려진 금속의 예를 들면 구리와 콘스탄탄(contantan)으로 이루어진 회로에서 두 접점의 온도차를 100℃로 하면, 4.24㎷의 기전력이 생기고, 전류는 고온부의 접점을 통하여 열전류가 높은 콘스탄탄에서 열전류가 낮은 구리 쪽으로 흐르게 된다.In the circuit of copper and constantan, for example, a known metal, if the temperature difference between the two contacts is 100 ° C, an electromotive force of 4.24 생기 is generated, and the current is a thermal current in Constantan where the thermal current is high through the contact of the high temperature part. Flows toward the lower copper.

위에 기술된 바를 바탕으로 도 1을 참조하면, 이러한 제벡 효과를 이용한 열전 소자(104)를 콘센트(110)의 표면상에 위치시키고, 이 열전 소자(104) 위에 무선 송신부(101)를 놓으면, 열전 소자(104)에서 발생한 열에너지가 전기에너지로 변환되어 무선 송신부(101)에 전원으로 입력되는 것이 가능하다. Referring to FIG. 1 based on the above description, if the thermoelectric element 104 using the Seebeck effect is placed on the surface of the outlet 110 and the wireless transmitter 101 is placed on the thermoelectric element 104, The thermal energy generated by the element 104 may be converted into electrical energy and input to the wireless transmitter 101 as a power source.

물론, 이를 위해 열전 소자(104)의 위 아래쪽에는 각각 열 방출 면적(101a)과 열 흡수 면적(110a)이 형성된다. 이들 열 방출 면적(101a)과 열 흡수 면적(110a)은 열전도성이 우수한 재료가 사용될 수 있다. 이러한 열전도성이 우수한 재료로는 금속 물질, 열전도성 수지, 열전도성 패드, 열전도성 필름 등이 사용될 수 있다. Of course, the heat dissipation area 101a and the heat absorption area 110a are formed above and below the thermoelectric element 104. The heat dissipation area 101a and the heat absorption area 110a may be made of a material having excellent thermal conductivity. As the material having excellent thermal conductivity, a metal material, a thermally conductive resin, a thermally conductive pad, a thermally conductive film, or the like may be used.

따라서, 일정 두께를 갖는 열 흡수 면적(110a)은 과열에 의해 콘센트(110)에 열이 발생하는 경우, 이러한 열을 급속히 흡수하여 열전 소자(104)에 전달한다. 물론, 열 방출 면적(101a)은 열을 급속하게 방출하게 되므로, 열 흡수 면적(110a)과 열 방출 면적(101a) 사이에 온도차가 발생한다. Therefore, when heat is generated in the outlet 110 due to overheating, the heat absorption area 110a having a predetermined thickness rapidly absorbs this heat and transfers it to the thermoelectric element 104. Of course, since the heat dissipation area 101a rapidly dissipates heat, a temperature difference occurs between the heat absorption area 110a and the heat dissipation area 101a.

이러한 온도차에 의해 열전 소자(104)의 캐리어가 이동하게 되므로, 기전력이 발생한다. 이 기전력이 일정 수준을 넘어서면, 무선 송신부(101)를 동작시키는 것이 가능하다.Since the carrier of the thermoelectric element 104 is moved by this temperature difference, electromotive force is generated. If this electromotive force exceeds a certain level, it is possible to operate the radio transmitter 101.

무선 송신부(101)는 열전 소자(104)에서 발생한 전원을 입력받아 이를 동력으로 동작한다. 또한, 동작하면 미리 설계된 회로에 의해 이상 신호를 무선으로 외부에 전송한다. 즉, 콘센트(도 1의 110)가 소정 온도 이상으로 가열되어야만, 동작하고 평상시에는 무전원 상태에 있게 된다. The wireless transmitter 101 receives power generated from the thermoelectric element 104 and operates the power. In operation, the abnormal signal is transmitted to the outside by a predesigned circuit. That is, the outlet 110 (in FIG. 1) must be heated above a predetermined temperature to operate and normally to be in a non-powered state.

그러면, 도 1에 도시된 무전원 열감시 장치(100)를 이용하여 외부로 이상 신호를 송신하는 개념을 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치를 이용하여 외부로 이상 신호를 송신하는 구성 블럭도이다. Next, a concept of transmitting an abnormal signal to the outside using the non-powered thermal monitoring apparatus 100 illustrated in FIG. 1 will be described with reference to FIG. 2. 2 is a block diagram illustrating a configuration of transmitting an abnormal signal to the outside using a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to an exemplary embodiment of the present invention.

위에서 기술한 바와 같이 무선 송신부(101)는 콘센트(110)에 과열이 발생한 경우만 동작하며, 수신부(200)에 콘센트(110)의 과열 상태를 나타내는 이상 신호를 전송한다. As described above, the wireless transmitter 101 operates only when the outlet 110 is overheated, and transmits an abnormal signal indicating the overheated state of the outlet 110 to the receiver 200.

수신부(200)는 건물 내부에 있는 화재 경보 시스템이 될 수도 있고, 소방청이 운영하는 소방 방제 시스템이 될 수도 있다. The receiver 200 may be a fire alarm system in a building, or may be a fire control system operated by the fire department.

도 3은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치에 경고음 발생부가 더 추가된 구성 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 콘센트(110)의 과열에 의해 열전 소자(104)가 전기 에너지를 생성한 경우, 이 전기 에너지에 의해 동작하며, 일정한 경고음을 내는 경고음 발생부(300)가 더 포함된다. 3 is a block diagram of a warning sound generating unit is further added to a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric device according to another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, when the thermoelectric element 104 generates electrical energy due to overheating of the outlet 110, a warning sound generator 300 that operates by the electrical energy and emits a constant warning sound is further included.

경고음 발생부(300)는 평상시에는 무전원으로 있다가, 열전 소자(104)에 의해 전원이 발생하면 이를 이용하여 소정의 소리를 낼 수 있다. 이러한 경고음 발생부(300)의 예로는 부저를 들 수 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.The warning sound generating unit 300 may be in a non-power supply in normal times, and may generate a predetermined sound when the power is generated by the thermoelectric element 104. An example of such a warning sound generating unit 300 may be a buzzer, but the present invention is not limited thereto.

또한, 경고음 발생부(300)는 콘센트(110)의 과열뿐만 아니라 외부적인 화재에 의할 경우, 열기가 바닥을 타고 상승하게 되므로, 콘센트(110) 쪽에 열이 모이게 되는데, 이를 이용하는 것도 가능하다. In addition, when the warning sound generating unit 300 is caused by an external fire as well as overheating of the outlet 110, since the heat rises on the floor, the heat is collected on the outlet 110 side, it is also possible to use this.

도 3에는 경고음 발생부(300)와 무선 송신부(101)가 모두 도시되어 있으나, 경고음 발생부(300)만이 구성될 수도 있다. 3 illustrates both the warning sound generator 300 and the wireless transmitter 101, but only the warning sound generator 300 may be configured.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용한 무전원 열감시 장치의 적용예를 보여준다. 부연하면, 도 4는 무전원 열감시 장치(100)를 전기 장판의 콘센트(110)에 적용한 예를 보여준다. 전기 장판의 경우 전기를 많이 쓰는 전기 용품으로 많은 경우 화재의 원인이 되고 있다. Figure 4 shows an application example of a non-powered thermal monitoring apparatus using a thermoelectric element according to an embodiment of the present invention. 4 illustrates an example in which the non-powered thermal monitoring apparatus 100 is applied to the outlet 110 of the electric blanket. In the case of electric blankets, electric appliances that use a lot of electricity are causing the fire in many cases.

이러한 전기 장판의 구조가 도 4에 도시되며, 도 4는 전기 장판의 콘센트(110) 상에 본 발명의 일실시예에 따른 무전원 열감시 장치(100)를 부착한 모습을 사시도로 도시한 것이다. The structure of such an electric blanket is shown in Figure 4, Figure 4 is a perspective view showing the state of the non-powered thermal monitoring apparatus 100 according to an embodiment of the present invention on the outlet 110 of the electric blanket.

전기 장판은 보통 불연소재 직물(430)의 상부에 열선(440)이 배선되고, 이 열선은 콘센트(110)와 접속한다. 열선(440)의 상부에는 필요에 따라 절연층(410)이 적층되며, 최종적으로는 외피(420)가 덮여진다. The electric blanket is usually wired to the top of the non-combustible fabric 430, the heating wire 440 is connected to the outlet 110. The insulating layer 410 is stacked on the upper portion of the heating wire 440 as needed, and the outer shell 420 is finally covered.

콘센트(110)는 코드(460)를 통하여 지중에 접지하며, 이 코드(460)는 전기선(461)과 연결되어 콘센트(110)에 전기를 공급한다. The outlet 110 is grounded through the cord 460, and the cord 460 is connected to an electric line 461 to supply electricity to the outlet 110.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열전소자를 이용하여 열감시하는 과정을 보여주는 순서도이다. 위 도 1 내지 도 3에 기술된 내용을 바탕으로 본 발명의 명확한 이해를 위한 순서도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of thermal monitoring using a thermoelectric device according to an embodiment of the present invention. Based on the contents described in Figures 1 to 3 above is a flow chart for a clear understanding of the present invention.

도 5를 참조하면, 콘센트(도 1의 110)에 누전이나 전기 용품의 이상으로 이상 전압이 발생하게 되면 과열일 발생한다(단계 S500). 물론, 외부적인 화재가 발생한 경우에도 과열이 발생한다. Referring to FIG. 5, when an abnormal voltage is generated due to a short circuit or an abnormality of an electrical appliance in the outlet 110 (FIG. 1), overheating occurs (step S500). Of course, overheating occurs even in the event of an external fire.

이 과열이 소정 온도 이상도 되어야만 열전 소자(104)가 열에너지를 전기 에너지로 변환하게 된다(단계 S510, S520). The thermoelectric element 104 converts thermal energy into electrical energy only when the overheat reaches a predetermined temperature or more (steps S510 and S520).

전기 에너지가 생성되면, 무선 송신부(101)가 이를 전원으로 사용하여 동작하고, 이를 이상 신호로 외부에 송출한다(단계 S530, S540). When the electrical energy is generated, the wireless transmitter 101 operates using it as a power source, and transmits it to the outside as an abnormal signal (steps S530 and S540).

물론, 본 발명의 다른 실시예로서는, 경고음 발생부(도 3의 300)만을 구성하거나, 무선 송신부(101)와 함께 구성하는 것도 가능하다.
Of course, as another embodiment of the present invention, it is also possible to configure only the warning sound generating unit (300 in Fig. 3) or together with the wireless transmission unit 101.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 한정되지 않으며, 수많은 변형예가 가능함을 당업자라면 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해져야 할 것이다.
Although one preferred embodiment of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, it will be understood by those skilled in the art that numerous modifications are possible. Accordingly, the scope of the invention should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

100: 무전원 열감시 장치 101: 무선 송신부
101a: 열 방출 면적 104: 열전 소자
110: 콘센트 110a: 열 흡수 면적
200: 수신부 300: 경고음 발생부
410: 절연층 420: 외피
460: 코드 461: 전기선
430: 불연소재 직물 440: 열선100: non-powered thermal monitoring device 101: wireless transmission unit
101a: heat dissipation area 104: thermoelectric element
110: outlet 110a: heat absorption area
200: receiving unit 300: warning sound generating unit
410: insulating layer 420: shell
460 code 461 electric cable
430: non-combustible fabric 440: heating wire

Claims

A thermoelectric element attached to a heat absorption area of the electrical outlet and converting thermal energy due to overheating of the electrical outlet into electrical energy; And
A non-powered wireless transmitter is formed on one side of the heat dissipation area in contact with the thermoelectric element, and transmits the overheat of the electrical outlet to an external receiving means as an abnormal signal by using the electrical energy generated from the thermoelectric element.
The heat absorption area and the heat dissipation area are made of a thermally conductive material, and the thermoelectric element operates only when the overheating temperature of the electrical outlet is higher than a predetermined set temperature. .

The method of claim 1,
And a warning sound generating unit for receiving the electric energy from the thermoelectric element by the overheating of the electric outlet or the heat generated outside the electric outlet, and transmitting a warning sound signal.

A thermoelectric element attached to a heat absorption area of the electrical outlet and converting thermal energy due to overheating of the electrical outlet into electrical energy; And
It includes a warning sound generating unit for transmitting the warning signal by receiving the electric energy from the thermoelectric element by the overheating of the electrical outlet or the heat generated outside the electrical outlet,
The heat absorption area and the heat dissipation area are made of a thermally conductive material, and the thermoelectric element operates only when the overheating temperature of the electrical outlet is higher than a predetermined set temperature. .

The method of claim 3, wherein
A wireless power supply unit having a heat dissipation area in contact with the thermoelectric element is formed on one side and transmits the overheat of the electrical outlet as an abnormal signal to an external receiving means by using the electrical energy generated from the thermoelectric element.
Non-powered thermal monitoring device using a thermoelectric element further comprising.

delete

The method according to claim 1 or 3,
The thermoelectric element is a non-powered thermal monitoring device using a thermoelectric element for converting thermal energy into electrical energy by the temperature difference between the area of one side of the electrical outlet and the area of one side of the wireless transmitter.