KR101294992B1 - 화재 감지 센서 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 감지 센서에 관한 것으로, 사찰이나 빌딩 로비와 같은 다양한 환경에 용이하게 설치할 수 있고, 환경에 따라 적절히 적응할 수 있는 화재 감지 센서를 제공하고자 하였다.
본 발명에 따르면, 화재 감지 센서에 브라켓을 추가하여 천정이 아닌 기둥이나 벽면 등에 자유로이 설치하게 하였으며, 화재 발생시 피어오르는 연기를 좀 더 효과적으로 포집할 수 있는 갓 형태의 커버를 설치하였다.
이외에도, 화재 감지 센서는 설치되는 곳의 환경을 학습한 후, 센싱 변인에 대한 임계치를 설정하게 함으로써, 신뢰도를 높였다.

Description

화재 감지 센서{FIRE MONITORING SENSOR}

본 발명은 화재 감지 센서에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는, 건축물이나 구조물 공간에 부착되어 연기, 온도, 습도, 불꽃 등의 발생을 감지하여 화재를 경고하는 화재 감지 센서에 관한 것이다.

일반적으로 화재감지 센서는 건물의 실내공간 중 천정에 부착되며, 주로 연기를 감지하여 경고 벨 등을 울리게 되어 있다. 화재가 발생하면 그에 따른 연기가 상승하여 천정에 부착된 연기 센서에 도달하여 화재 발생 경고를 발하는 것이다. 이와 같은 화재 감지 센서는 화재 감지를 위한 광센서 등의 센서소자와 마이크로 프로세서를 탑재한 회로 기판을 구멍이 형성된 원통형 하우징에 넣어 조립 후 천정에 부착된다. 이와 같은 일반적인 화재 감지 센서의 경우, 대개 바닥면으로부터 4 m 이내에서 감지 동작을 신뢰성 있게 할 수 있다.

따라서, 보통의 건축물의 실내 구조가 높이 4 m 이상이 되는 빌딩의 로비나 고궁, 사찰 등의 전통 한옥의 경우, 화재 감지 센서를 설치하여도 화재 발생에 대한 신뢰성 있는 동작을 기대할 수 없는 실정이다. 특히, 사찰 등의 전통 한옥은 화재에 취약한 목조 건물이면서도, 대들보와 지붕 사이에 빈 공간을 구비하여, 바닥면으로부터 지붕의 최고점까지는 4 m를 넘어서는 높이로 구성되어 지붕 면 안쪽에 화재 감지 센서를 설치하여도 적시에 화재를 감지해내기 어려운 문제가 있다.

한편, 화재 감지 센서의 구성에 있어서, 연기 센서를 사용함이 가장 효과적이나, 화재 발생시 온도와 습도의 변화가 수반되므로 이러한 인자를 함께 감지하여 화재 발생 여부를 판단할 경우, 좀 더 신뢰도가 높아질 수 있어 개선의 여지가 있다. 특히, 사찰과 같은 경우, 건축물의 문이 대부분 열린 상태로 운용되고, 향을 피우는 등의 작업이 일상적으로 수반되므로, 이에 따른 오작동이 문제될 수 있어, 이러한 점을 보완할 수 있는 복합적이고 좀 더 지능적인 화재 감지 센서를 요한다고 하겠다.

따라서 본 발명의 목적은 건축물의 구조상 천정의 높이가 높을 경우에도 효과적으로 동작할 수 있도록 화재 감지 센서를 적정 높이에 부착할 수 있도록 하는 새로운 구조의 화재 감지 센서를 제공하고자 하는 것이며, 아울러 좀 더 신뢰도 높은 화재 감지 동작을 위해, 화재 감지 센서의 구조를 개선하고자 하는 것이다.

또한, 건축물의 운용 특성에 따른 맞춤형으로 동작할 수 있는 화재 감지 센서를 제공하여 오작동을 막고 신뢰도를 높이고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은, 건축물 천정의 높이 등에 관계없이 센서의 동작 거리에 맞추어 설치할 수 있도록 화재 감지 센서에 브라켓을 추가하였으며, 화재 발생시 피어오르는 연기를 좀 더 효과적으로 포집할 수 있는 갓 형태의 커버를 설치하고, 센싱 회로 기판을 탑재하는 하우징의 단부에는 연기로 하여금 하우징 내부의 센서 쪽으로 흐르게 하는 돌출 테두리를 구비하게 하고, 상기 돌출 테두리와 인접하는 하우징 벽면에 연기가 출입할 수 있는 통공을 형성하였다.

또한, 본 발명은, 화재 감지 센서가 설치되는 곳의 특정 환경에 적응하여 화재 발생 상황을 감지하고 오작동을 회피할 수 있도록, 센싱 회로로 하여금 주변 환경을 학습시켜 연기, 온도, 습도 등의 환경 데이터를 데이터베이스로 구축하고, 이들의 평균치를 기억하여, 이로부터 일정 수준 이상의 환경 데이터가 감지될 경우, 화재 경보를 발생시키게 하였다.

따라서 본 발명은,
화재 감지 센서로서,
화재 감지용 센싱 회로;
상기 회로를 내장하는 하우징;
상기 하우징의 윗면에 부착되되, 'ㄱ'자 형태로 구부러져 연직면, 경사면, 수평면 또는 곡면에 화재 감지 센서를 설치할 수 있게 하는 브라켓;및
상기 하우징 윗면과 상기 브라켓 아래에 상기 하우징의 주변을 덮어 기류를 포집하는 갓 형상의 커버;를 포함하며,
상기 화재 감지용 센싱 회로는, 연기 센서, 온도 센서, 습도 센서 불꽃 감지 센서 중 하나 이상의 센서를 포함하고,
상기 갓 형상의 커버는 다수의 통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 센서를 제공할 수 있다.

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또한, 본 발명은, 상기 하우징은 그 테두리에, 기류를 하우징 내부 센싱 회로로 유도하는 돌출 테두리를 구비하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 센서를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 상기 하우징은 상기 돌출 테두리에 의해 유도되는 기류가 출입할 수 있는 통공을 상기 돌출 테두리 인접부에 더 구비하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 센서를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은, 흡입 팬을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지 센서를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명은,
화재 감지용 센싱 회로로서,
연기 센서, 온도 센서, 습도 센서 중 하나 이상의 센서군;
상기 센서군으로부터 센싱 된 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및
화재 경보 발생 기준 설정 및 화재 경보 동작 제어 모듈;을 포함하고,
화재 경보 발생 기준 설정 및 화재 경보 동작 제어 모듈은, 일정 기간 동안 상기 센서군에서 측정한 센싱 데이터로부터 평균치를 계산하여 화재 경보 임계치를 설정하여, 화재 경보 동작을 발생하게 제어하되,

화재 경보는 각각의 센서에서 임계치가 모두 넘어가는 경우와 어느 하나의 센싱 인자라도 화재발생으로 판단되는 특정 절대치를 넘어설 경우에 동작하게 하고, 그외에는 각각의 센싱 인자들 중 일부의 인자에 대해 임계치를 넘어설 경우, 그에 따른 경고 표시만 하게 하는 것을 특징으로 하는 화재 감지용 센싱 회로를 제공할 수 있다.

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또한, 본 발명은,
화재 감지 센서를 이용한 화재 발생 경보 운용 방법으로서,
화재 감지 센서가 설치된 장소에서, 일정 기간 동안, 연기, 온도, 습도 중 하나 이상의 인자를 센싱 하고,
센싱 된 데이터를 각 인자별로 평균치를 산출하고,
이를 바탕으로 화재 발생 경보 임계치를 설정하고, 화재 발생 경보 임계치 외 각 인자별로 화재 발생 절대치를 설정하여,

화재 발생 경보는, 각각의 센서에서 임계치가 모두 넘어가는 경우와 어느 하나의 센싱 인자라도 화재발생으로 판단되는 특정 절대치를 넘어설 경우에 동작하게 하고, 그외에는 각각의 센싱 인자들 중 일부의 인자에 대해 임계치를 넘어설 경우, 그에 따른 경고 표시만 하게 하는 것을 특징으로 하는 화재 발생 경보 운용 방법을 제공할 수 있다.

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본 발명에 따르면, 사찰과 같이 바닥면에서 지붕 면까지의 높이가 높아 화재 감지 센서의 동작 거리를 벗어나는 경우, 기둥이나 벽과 같은 장소에 브라켓을 이용하여 동작 범위 내에 화재 감지 센서를 설치할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명의 화재 감지 센서의 갓 형태의 커버와 돌출 테두리 및 통공 구조는 화재 발생 시 연기를 감지 센서 쪽으로 포집하는 데 유리하여 감도를 높이는 데 일조한다.

또한, 본 발명의 화재 감지 센서의 센싱 회로에는 복합적인 환경 데이터를 축적한 데이터베이스를 구비함으로써, 일상적으로 향을 피운다든가 하는 환경에 설치하여도, 일상의 환경에는 화재 경보를 발하지 아니하고 화재 발생시의 이상 환경에서만 동작하는 지능형 화재 감지 센서를 제공함으로써, 신뢰도를 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 화재 감지 센서의 사시도 이다.
도 2는 본 발명의 화재 감지 센서를 위에서 본 사시도 이다.
도 3은 본 발명의 화재 감지 센서의 분해 사시도 이다.
도 4는 본 발명의 화재 감지 센서를 위에서 본 분해 사시도 이다.
도 5는 본 발명의 화재 감지 센서의 하우징 만을 나타낸 부분 사시도 이다.
도 6은 본 발명의 화재 감지 센서의 커버와 브라켓을 제외한 부분의 측면도이다.
도 7은 본 발명의 화재 감지 센서의 커버와 브라켓을 제외한 부분의 또 다른 측면도이다.
도 8은 본 발명의 화재 감지 센서의 절단면도이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 화재 감지 센서의 커버 고정부위를 변형한 변형예를 나타내는 사시도 이다.
도 11은 본 발명의 화재 감지 센서의 조립의 편의를 더하기 위해 추가되는 조립부재의 사시도 이다.
도 12는 본 발명의 화재 감지 센서의 동작을 나타내는 순서도 이다.
도 13은 본 발명의 화재 감지 센서의 동작을 처리하는 회로구성블록도 이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해, 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 화재 감지 센서(100)의 전체적인 형태를 나타낸 사시도 이며, 도 2는 위에서 본 사시도 이다. 도 1 및 도 2로부터 본 발명의 화재 감지 센서(100)는 'ㄱ'자 형태로 구부러진 브라켓(700)을 구비하여 천정이 아닌 다른 벽면이나 기둥에 설치할 수 있게 구성하였음을 알 수 있다. 즉, 브라켓(700)의 수직으로 꺽인 부분을 벽면이나 기둥에 접하게 하여 고정 부재로 화재 감지 센서(100)를 고정하는 것이다. 이로 인해, 400 m 이내를 동작 범위로 하는 연기 센서를 탑재한 화재 감지 센서(100)를 천정 높이가 그 이상으로 높은 사찰이나, 빌딩 로비 등에 설치할 수 있게 된다. 상기 브라켓(700)은 적용면에 대하여 여러 가지로 변형 가능하며, 곡면 부착시 그에 맞게 'ㄱ'자 형이 아닌 곡면으로 변형 가능하다.

또한, 종래의 화재 감지 센서들과 달리 갓 형태의 커버(600)를 씌워 연기를 포집하기 좋게 하였다.

도 3과 도 4는 본 발명의 화재 감지 센서(100)의 분해 사시도 이다.

연기 센서를 비롯한 온도, 습도, 불꽃 감지 센서 등을 마이크로프로세서와 함께 회로기판에 탑재한 센싱 회로(300)를 내장하는 하우징(200)과, 상기 하우징(200)을 1차적으로 커버 하여 보호하는 베이스(400)와, 베이스(400)를 덮도록 결합하여 마감하는 탑 케이스(500)와, 상기 탑 케이스(500) 위에 고정되는 커버(600)와, 상기 커버(600)가 고정된 탑 케이스(500) 윗면에 고정되는 브라켓(700)을 도 3 및 도 4를 통해 쉽게 알아볼 수 있다. 각 부품들의 조립은 나사홈이나 고정구들이 형성되어, 맞물리게 하여 돌리거나 고정부재 등을 이용하여 할 수 있다. 여기서 베이스(400)는 생략 가능하고 탑 케이스(500)도 브라켓(700)에 의해 일체화하는 식으로 변형 가능하다.

도 5에는 본 발명의 특징적 구성 중 하나인 하우징(200)의 통공(210)과 돌출 테두리(220)가 잘 나타나 있다. 상기 통공(210)을 통하여 내부에 있는 센서에 연기가 출입할 수 있으며, 연기가 상기 통공(210)으로 잘 들어갈 수 있게 하는 기류가 발생하도록 돌출 테두리(220)를 하우징(200) 단부에 형성한 것이다. 즉, 하우징(200)은 깔때기 형태로 되어 하단부에 연기가 출입할 수 있는 주된 출입구가 다수 형성되어 있으나, 천정이 아닌 벽면 등에 설치할 경우, 연기가 화재 감지 센서(100)의 윗편에서도 센서로 출입할 수 있게 하기 위하여, 상기 통공(210) 쪽으로 기류를 유도할 수 있도록 하우징의 원형 테두리에 돌출 단을 형성한 것이다. 돌출 테두리(220)의 돌출각도는 반드시 도 6과 도 7의 형상에 한하지 않아, 수직이거나 위로 각도를 넓히는 경사를 줄 수 있다.

통공(210)은 돌출 테두리(220)와 가까운 곳에 형성하여 기류 유입효과를 배가한다.

도 6과 도 7에는 상기 통공(210)과 돌출 테두리(220)의 형태를 좀 더 명확하게 도시한다. 도 6은 통공(210)에 있어서는 도 7의 경우와 차이가 없으나, 돌출 테두리(220)는 상대적으로 안쪽으로 함몰되어 형성되어, 도 7의 것이 더 많이 돌출된 돌출 테두리(220)를 나타낸다.

도 8에는 본 발명의 화재 감지 센서(100)의 조립상태를 볼 수 있게 절단면도를 나타내었다.

도면에 도시한 바는 없으나, 기류를 화재 감지 센서(100) 안으로 활발히 유인하기 위해, 흡입 팬을 더 설치할 수 있고, 흡입 팬의 설치 위치는 브라켓(700) 상면이 바람직하나, 그외에도 하우징 외주면 또는 커버(600) 외주 면일 수도 있다.

도 9 및 도 10은 본 발명의 화재 감지 센서의 커버 고정부위를 변형한 변형예를 나타내는 사시도 이며, 커버(600)를 고정하는 고정부의 면적을 테두리를 따라 형성하여 고정부의 면적을 넓혀 안정적으로 고정하게 하였다.

도 11은 본 발명의 화재 감지 센서의 조립의 편의를 더하기 위해 추가되는 조립부재의 사시도 이며, 조립의 용이성과 결합의 안정성을 더하여 준다.

다음으로, 본 발명의 화재 감지 센서(100)의 동작 제어에 대하여 도 12와 도 13을 참조하여 설명한다.

화재 감지 센서(100)가 설치되는 곳은 환경적으로 모두 다를 수 있기 때문에, 먼저 설치 직후, 환경에 대한 일종의 학습 내지는 적응을 하는 단계를 두는 것이다. 모든 센서(연기, 온도 및 습도)를 일정 기간, 예를 들면 1주일, 동작시켜, 각각의 인자를 변수로 하여 이에 대한 데이터를 데이터베이스화하고, 평균치를 계산하여 이를 화재 경보 발생 기준 설정에 참조하는 것이다.

즉, 연기 센서의 평균치를 기준으로 임계치를 설정하고 이 임계치를 넘어설 때 화재 경보를 발생하게 하는 것이다. 온도 센서와 습도 센서도 동일하게 임계치를 설정하여 동작을 제어할 수 있다.

또한, 이러한 환경 학습에 의한 임계치와는 별도로 화재 발생이 분명한 절대치를 입력하여 환경 학습과는 무관하게 절대치를 넘어서는 수치가 센서에 의해 감지되면 역시 화재 경보를 발생하도록 제어한다.

한편, 기존의 화재 감지 센서들이 연기 센싱 및 불꽃 센싱으로 화재를 감지하던 것과 달리, 본 발명은 연기, 온도, 습도를 센싱 인자로 하여, 이들을 상호 연동한 화재 판단을 하도록 하였다. 환경에 따라 각 인자는 화재 여부를 오작동 없이 판단하게 한 것이다.

예를 들면, 사찰의 경우, 늘 향을 피우므로, 연기 인자는 평균치가 다소 높을 것이고, 문을 개방하는 특성상 온도는 다소 낮고 습도는 특징이 없는 인자가 된다. 따라서, 화재 경보는 각각의 임계치가 모두 넘어설 경우와 어느 하나의 인자라도 절대치를 넘어설 경우에만 동작하게 하고, 그외에는 각각의 인자들 중 일부의 인자에 대해 임계치를 넘어설 경우이면, 그에 따른 경고 표시만 하게 하는 것이다.

경고표시는 알람, 경고등 점등, 음성 안내 메세지 등으로 할 수 있다. 이와 같은 동작의 전체적 제어는 센싱 회로의 마이크로프로세서에 의한다.

상기와 같이 하여, 본 발명의 화재 감지 센서(100)를 구현할 수 있으며, 이로써, 천정이 아닌 곳에 화재 감지 센서를 설치할 수 있으며, 화재 발생 경보 동작에 대해 신뢰도를 높일 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

100: 화재 감지 센서
200: 하우징
300: 센싱 회로
400: 베이스
500: 탑 케이스
600: 커버
700: 브라켓
210, 710: 통공
220: 돌출 테두리

Claims (8)

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6. 화재 감지용 센싱 회로로서,
   연기 센서, 온도 센서, 습도 센서 중 하나 이상의 센서군;
   상기 센서군으로부터 센싱 된 데이터를 저장하는 데이터베이스; 및
   화재 경보 발생 기준 설정 및 화재 경보 동작 제어 모듈;을 포함하고,
   화재 경보 발생 기준 설정 및 화재 경보 동작 제어 모듈은, 일정 기간 동안 상기 센서군에서 측정한 센싱 데이터로부터 평균치를 계산하여 화재 경보 임계치를 설정하여, 화재 경보 동작을 발생하게 제어하되,
   화재 경보는 각각의 센서에서 임계치가 모두 넘어가는 경우와 어느 하나의 센싱 인자라도 화재발생으로 판단되는 특정 절대치를 넘어설 경우에 동작하게 하고, 그외에는 각각의 센싱 인자들 중 일부의 인자에 대해 임계치를 넘어설 경우, 그에 따른 경고 표시만 하게 하는 것을 특징으로 하는 화재 감지용 센싱 회로.
7. 화재 감지 센서를 이용한 화재 발생 경보 운용 방법으로서,
   화재 감지 센서가 설치된 장소에서, 일정 기간 동안, 연기, 온도, 습도 중 하나 이상의 인자를 센싱 하고,
   센싱 된 데이터를 각 인자별로 평균치를 산출하고,
   이를 바탕으로 화재 발생 경보 임계치를 설정하고, 화재 발생 경보 임계치 외 각 인자별로 화재 발생 절대치를 설정하여,
   화재 발생 경보는, 각각의 센서에서 임계치가 모두 넘어가는 경우와 어느 하나의 센싱 인자라도 화재발생으로 판단되는 특정 절대치를 넘어설 경우에 동작하게 하고, 그외에는 각각의 센싱 인자들 중 일부의 인자에 대해 임계치를 넘어설 경우, 그에 따른 경고 표시만 하게 하는 것을 특징으로 하는 화재 발생 경보 운용 방법.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
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