KR101389541B1 - 주방용 화재 방지시스템 - Google Patents

주방용 화재 방지시스템 Download PDF

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KR101389541B1
KR101389541B1 KR1020130003113A KR20130003113A KR101389541B1 KR 101389541 B1 KR101389541 B1 KR 101389541B1 KR 1020130003113 A KR1020130003113 A KR 1020130003113A KR 20130003113 A KR20130003113 A KR 20130003113A KR 101389541 B1 KR101389541 B1 KR 101389541B1
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손무호
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(주)한솔하이테크
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Abstract

본 발명은 주방용 화재 방지 시스템에 관한 것으로, 해결하고자 하는 기술적 과제는 가스 사용에 따른 온도의 변화와 가스 누출을 감지하거나 소화용기의 압력을 감지하여 경보를 울림과 동시에 가스를 차단시킴으로써 주방에 발생하는 화재 등의 위험으로부터 보호할 수 있게 하는데 있다.
이를 위해 본 발명은 건물 또는 가정 내의 주방에 설치된 레인지 후드의 하단부에 설치되어 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 상기 레인지 후드에 연결된 덕트의 중간부위에 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 레인지와 근접한 위치에 설치되어 있는 가스를 감지하는 가스감지센서를 포함하는 센서부; 상기 제2 온도센서에 인접한 상기 덕트 내부에 설치되어 덕트 내부의 연기를 차단하는 댐퍼 차단기; 레인지에 연결되어 있는 가스배관에 설치되어 상기 가스배관을 통과하는 가스를 차단 및 통과시키도록 구성된 개폐밸브; 및 상기 제1 및 제2 온도센서, 가스감지센서, 댐퍼 차단기, 개폐 밸브에 연결되어 상기 제1 및 제2 온도센서에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하거나, 상기 가스감지센서에 의하여 가스가 감지되는 경우 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작을 제어하되, 경보기에 연결되어 상기 측정값이 기준값을 초과하거나 상기 가스가 감지되는 경우 상기 경보기를 울려 차단상태를 인식시키도록 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴에 연결되어 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부를 포함하는 제어부와, 상기 경보기가 울리는 경우 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작상태를 저장하는 메모리부를 포함하되, 상기 센서부는 상기 마이컴과 각각 연결되고, 상기 건물 또는 주방의 소정영역에 설치되어 진동을 측정하는 적어도 하나의 지진감지센서; 및 상기 건물 또는 주방의 가전제품에 설치되어 변위를 측정하는 적어도 하나의 변위센서를 더 포함하는 주방용 화재 방지 시스템을 개시한다.

Description

주방용 화재 방지시스템 {FIRE PRETECTION SYSTEM FOR KITCHEN}
본 발명의 일 실시예는 주방용 화재 방지시스템에 관한 것이다.
주택, 다세대 주택, 식당 등의 주방은 음식을 조리하기 위한 가스, 전기 등 레인지와 오븐 등이 갖추어져 있고, 음식을 조리할 때 발생하는 냄새와 연기를 레인지 후드로 배출하고 있다.
레인지 후드는 주방에서 음식을 조리할 때 냄새와 연기 등을 배출하기 위해서 전기, 가스레인지 윗부분에 공기 흡입구와 송풍기를 설치하여 외부로 공기를 배출할 수 있도록 설치되어 있다.
이러한 주방의 전기, 가스레인지는 화재의 위험성이 있고 불을 켜놓은 채 외출을 하거나 잠이 들어 태우거나 화재가 발생하는 사고가 빈번하게 발생하고 있으며, 기존 레인지 후드는 스위치를 켰을 때만 동작하는 구조를 벗어나지 못하고 있다.
또한, 주방에 화재경보 장치가 있다고 하더라도, 기존의 화재경보 장치들은 연기, 열 등을 감지하는 각 센서가 단계별로 작동되거나 상호 보완적으로 작동되지 않고, 각각의 센서가 개별적으로 작동됨으로 인해 오류나 오동작을 일으키기 쉬워 신뢰성을 떨어뜨리는 문제점이 있으며, 제어보드 자체가 단열구조가 아니기 때문에 고온에 약해 고장이나 오류를 일으켜 오동작의 발생가능성이 높았다.
등록특허공보 제10-0715494호 '가스 누설경보 차단시스템' 등록특허공보 제10-1111077호 '레인지 후드 시스템'
본 발명의 일 실시예는 가스 사용에 따른 온도의 변화와 가스 누출을 감지하거나 소화용기의 압력을 감지하여 경보를 울림과 동시에 가스를 차단시킴으로써 주방에 발생하는 화재 등의 위험으로부터 보호할 수 있는 주방용 화재 방지시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 주방용 화재 방지시스템은 건물 또는 가정 내의 주방에 설치된 레인지 후드의 하단부에 설치되어 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서와, 상기 레인지 후드에 연결된 덕트의 중간부위에 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서와, 레인지와 근접한 위치에 설치되어 있는 가스를 감지하는 가스감지센서를 포함하는 센서부; 상기 제2 온도센서에 인접한 상기 덕트 내부에 설치되어 덕트 내부의 연기를 차단하는 댐퍼 차단기; 레인지에 연결되어 있는 가스배관에 설치되어 상기 가스배관을 통과하는 가스를 차단 및 통과시키도록 구성된 개폐밸브; 및 상기 제1 및 제2 온도센서, 가스감지센서, 댐퍼 차단기, 개폐 밸브에 연결되어 상기 제1 및 제2 온도센서에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하거나, 상기 가스감지센서에 의하여 가스가 감지되는 경우 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작을 제어하되, 경보기에 연결되어 상기 측정값이 기준값을 초과하거나 상기 가스가 감지되는 경우 상기 경보기를 울려 차단상태를 인식시키도록 제어하는 마이컴과, 상기 마이컴에 연결되어 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부를 포함하는 제어부와, 상기 경보기가 울리는 경우 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작상태를 저장하는 메모리부를 포함하되, 상기 센서부는 상기 마이컴과 각각 연결되고, 상기 건물 또는 주방의 소정영역에 설치되어 진동을 측정하는 적어도 하나의 지진감지센서; 및 상기 건물 또는 주방의 가전제품에 설치되어 변위를 측정하는 적어도 하나의 변위센서를 더 포함할 수 있다.
상기 마이컴은 입력단에 입력된 전원을 출력단으로 출력하여 상기 마이컴, 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 작동 전압으로 공급하는 전원공급부; 및 더 포함할 수 있다.
상기 마이컴은 상기 지진감지센서로부터 진동이 감지되는 경우, 상기 변위센서를 통하여 상기 건물 또는 가정의 가전제품의 변형된 변위를 측정할 수 있다.
상기 센서부는 상기 마이컴과 연결되고, 상기 건물 또는 주방의 소화용기에 설치되어 상기 소화용기의 압력을 측정하는 적어도 하나 이상의 압력 센서를 더 포함하고, 상기 마이컴은 감지된 소화용기의 압력 측정값을 상기 표시부에 표시하고, 상기 마이컴은 감지된 소화용기의 압력 측정값을 상기 표시부에 표시하고, 상기 소화용기에 연결된 노즐을 통하여 상기 덕트 내부로 소화약제를 분출하도록 제어할 수 있다.
상기 마이컴은 상기 제1 및 제2 온도센서에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 소화용기의 동작을 제어하되, 상기 측정값이 기준값을 초과하는 경우 상기 소화용기에 연결된 노즐을 통하여 상기 레인지 후드 내부로 소화약제를 분출하도록 제어할 수 있다.
상기 시스템은 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 작동 전압을 간헐적으로 차단하도록 온오프되는 전원 차단기를 더 포함할 수 있다.
상기 표시부는 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작 상태를 한글 또는 영문으로 표시가능하고, 상기 메모리부는 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기 및 개폐밸브의 동작시 날짜 및 시간 정보를 포함하는 동작상태 정보를 저장할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템은 가스 사용에 따른 온도의 변화와 가스 누출을 감지하거나 소화용기의 압력을 감지하여 경보를 울림과 동시에 가스를 차단시킴으로써 주방에 발생하는 화재 등의 위험으로부터 보호할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 온도센서, 가스감지센서 및 소화용기의 압력을 표시부에 표시하여 화재 방지 시스템의 점검기능을 강화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템이 설치된 상태를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 도 2의 전압공급부 중 전압 제어부를 나타내는 회로도이다.
도 4는 도 2의 전안곱급부 중 출력 전원 보호 회로를 나타내는 회로도이다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템이 설치된 상태를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템을 나타내는 블록도이며, 도 3은 도 2의 전압공급부 중 전압 제어부를 나타내는 회로도이고, 도 4는 도 2의 전압공급부 중 출력 전원 보호 회로를 나타내는 회로도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템은 센서부(4), 댐퍼 차단기(5), 개폐밸브(7), 전원 차단기(2) 및 제어부(10)를 포함한다.
상기 센서부(4)는 건물 또는 가정 내의 주방에 설치된 레인지 후드(1a)의 하단부에 설치되어 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서(4a)와, 레인지 후드(1a)에 연결된 덕트(3)의 중간부위에 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서(4b)와, 레인지(1)와 근접한 위치에 설치되어 있는 가스를 감지하는 가스감지센서(4c)를 포함한다. 여기서, 상기 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)는 측정대상물과 직접 열접촉이 없는 온도센서를 사용하여, 싱크대에 설치된 레인지의 온도나 음식물을 조리하는 냄비 등의 온도가 비정상적으로 높게 되는 것을 감지할 수 있다. 또한, 상기 가스감지센서(4c)는 가스가 감지되는 경우에 바로 경보음이 출력되도록 경보발생기(미도시)를 포함할 수도 있다. 또한, 상기 센서부(4)는 마이컴(11)과 각각 연결되고, 건물 또는 주방의 소정영역에 설치되어 진동을 측정하는 적어도 하나의 지진감지센서(4d)와, 건물 또는 주방의 가전제품에 설치되어 변위를 측정하는 적어도 하나의 변위센서(4e)와, 건물 또는 주방의 소화용기(9)에 설치되어 상기 소화용기(9)의 압력을 측정하는 적어도 하나 이상의 압력 센서(4f)를 더 포함할 수 있다.
상기 댐퍼 차단기(5)는 제2 온도센서(4b)에 인접한 덕트(3) 내부에 설치되어 덕트(3) 내부의 연기를 차단한다. 이러한 댐퍼 차단기(5)는 제어부(10)의 제어명령에 의하여 제2 온도센서(4b)에 의하여 측정된 제2 온도값이 기준값을 초과하는 경우 덕트(3) 내부의 연기를 차단할 수 있다. 상기 댐퍼 차단기(5)는 덕트 내부에 구비된 배출팬(미도시)의 동작을 정지시킬 수 있다.
상기 개폐밸브(7)는 레인지(1)에 연결되어 있는 가스배관(6)에 설치되어 가스배관(6)을 통과하는 가스를 차단 및 통과시키도록 구성된다. 이러한 개폐밸브(7)는 제어부(10)의 제어명령에 의하여 가스감지센서(4c)에 의하여 누출된 가스가 감지되는 경우 가스배관(6)을 통과하는 가스를 차단할 수 있다.
상기 전원 차단기(2)는 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압을 간헐적으로 차단하도록 온오프되는 스위칭 기능을 수행한다. 이러한 전원 차단기(2)는 제어부(10)의 제어명령에 의하여 제1 온도센서(4a)에 의하여 측정된 제1 온도값이 기준값을 초과하는 경우 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)로 공급되는 작동 전압을 차단할 수 있다.
상기 제어부(10)는 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b), 가스감지센서(4c), 댐퍼 차단기(5), 개폐밸브(7) 및 전원 차단기(2)에 연결되어 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하거나, 상기 가스감지센서(4c)에 의하여 가스가 감지되는 경우 댐퍼 차단기(5), 개폐밸브(7) 및 전원 차단기(2)의 동작을 제어한다. 이러한 제어부(10)는 상술한 기능을 구현하도록 하는 논리회로(미도시)와, 후술하는 마이컴(11), 표시부(12), 전원공급부(100) 및 메모리부(13) 등의 구성들을 하나의 인쇄회로기판(미도시)에 구현하여 제공될 수 있다.
또한, 상기 제어부(10)는 마이컴(11), 표시부(12), 전원공급부(100) 및 메모리부(13)를 더 포함한다.
상기 마이컴(11)은 경보기(8)에 연결되어 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)에 의하여 감지된 제1 및 제2 온도의 측정값(즉, 제1 온도값, 제2 온도값)이 기준값을 초과하는 경우, 또는 가스감지센서(4c)에 의하여 가스가 감지되는 경우 경보기(8)를 울려 차단상태를 인식시키도록 제어한다. 또한, 상기 마이컴(11)은 지진감지센서(4d)로부터 진동이 감지되는 경우, 변위센서(4e)를 통하여 건물 또는 가정의 가전제품의 변형된 변위를 측정할 수 있다. 이때, 상기 경보기(8)는 마이컴(11)의 제어에 의하여 경보음을 출력하는 경보음 출력용 스피커일 수 있다.
또한, 상기 마이컴(11)은 제1 온도값과 제2 온도값에 대한 기준값을 각각 예비화재온도값과 화재온도값으로 구분하여 설정할 수 있다. 상기 마이컴(11)은 제1 온도와 제2 온도에 대한 측정값이 예비화재온도값에 도달시에는 경보가 울리고 가스 차단기 및 댐퍼 차단기(5)가 작동되도록 제어한다. 이때, 사용자에 의하여 제어부(10)의 케이스(미도시)에 설치된 정지버튼이 눌려지면 경보음이 해제되고, 상황 종료시 복귀 버튼이 눌려지면 시스템을 재가동한다. 또한, 상기 마이컴(11)은 제1 온도와 제2 온도에 대한 측정값이 화재온도값에 도달시에는 경보음과 제어부(10)의 케이스에 설치된 화재램프(미도시)가 점멸되고, 소화용기(9)에 연결된 노즐(9a, 9b, 9c)을 통하여 소화약제가 덕트(3) 내부 또는 레인지 후드(1a) 하부영역으로 방출되도록 제어한다.
한편, 상기 마이컴(11)은 기본적으로 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b), 가스감지센서(4c), 댐퍼 차단기(5), 개폐밸브(7), 전원 차단기(2), 소화용기(9) 및 경보기(8)의 동작을 제어한다. 나아가, 상기 마이컴(11)은 표시부(12), 전원공급부(100) 및 메모리부(13)의 동작을 제어할 수 있다.
상기 표시부(12)는 마이컴(11)에 연결되는 LCD 또는 LED 표시장치로서 제어부(10)의 케이스에 설치되며, 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)에 의하여 감지된 제1 및 제2 온도, 가스감지센서(4c)에 감지되는 가스 누출정보와, 압력 센서(4f)에 의하여 감지된 소화용기(9)의 압력 측정값과, 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작 상태를 외부로 표시한다. 또한, 상기 표시부(12)는 측정값과 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작 상태를 한글 또는 영문으로 표시가능하다. 도시되어 있지는 않지만, 이러한 표시부(12)의 동작에 대하여 예를 들어 설명하자면, 우선 상기 표시부(12)는 기본화면, 점검화면, 경보화면, 긴급화면 및 화재발생화면으로 이루어진다. 우선, 상기 기본화면에는 현재 온도값을 표시한다. 상기 점검화면에는 마이컴(11)에 연결되도록 제어부(10)의 케이스에 설치된 복귀버튼을 누르면 자가 진단 수행후 이상없을시 기본화면으로 돌아가고 이상시 경보음과 함께 내용을 표시한다. 또한, 상기 경보화면은 시스템의 입출력에 대한 이상발생시 이상발생 내용을 경보음과 함께 화면에 표시한다. 이때, 고장 내용은 화면 상단에 좌측으로 스크롤되면서 표시된다. 해당 이상 내용이 해결되면 자동으로 기본화면으로 이동한다. 상기 긴급화면은 온도가 설정온도(즉, 미리 설정된 기준온도값)에 도달하거나, 가스 누설이 발생할 경우 경보음과 함께 화면에 표시한다. 이때, 상기 내용은 화면 상단에 좌측으로 스크롤되면서 표시된다. 또한, 상기 온도가 설정온도에 도달했을 경우 가스밸브 및 댐퍼 차단기(5)의 동작을 수행하고, 또한 가스 누설이 발생했을 경우에도 가스밸브의 동작을 수행하여 가스의 통과를 차단한다. 또한, 상기 마이컴(11)에 연결되도록 제어부(10)의 케이스에 형성된 정지버튼을 누르면 경보음이 해제되고, 상황이 해제되면 복귀버튼을 눌러서 시스템을 재가동한다. 상기 화재발생화면은 온도가 화재온도(즉, 화재발생상황미리 설정된 기준온도값)에 도달하거나 수동작동버튼을 누르면 소화용기(9)를 동작시켜 노즐을 통하여 소화약제를 분사시키고 경보음과 함께 화면에 표시한다. 이때, 그 내용은 화면 상단에 좌측으로 스크롤되면서 표시된다. 상기 정지버튼을 누르면 경보음이 해제된다. 상황이 해제되면 복귀버튼을 누르면 시스템을 재가동한다.
한편, 상기 제어부(10)의 케이스에는 전원이 들어오면 녹색으로 점등되는 전원램프(미도시)와, 설정온도에 도달하거나 강제소화버튼(미도시)을 눌러 소화요기(9)가 동작하면 적색 점멸되는 화재램프(미도시) 등을 구비할 수 있다. 또한, 상기 제어부(10)의 케이스에는 시스템 점검시 경보화면, 긴급화면, 화재 화면 등 각 상황 해제시에 누르면 자가 진단 수행하고, 이상없을 시에 기본화면으로 돌아가고 이상있을 시 경보음과 함께 내용을 표시하도록 하는 복귀 버튼과, 각 상황별로 경보음과 함께 내용을 표시할 때 누르면 경보음만 해제되는 정지버튼과, 화재시 2초 이상 누르면 시스템이 작동하여 소화약제가 방출되는 강제소화버튼이 구비될 수 있다.
상기 전원공급부(100)는 외부에서 입력단에 입력된 전원을 출력단으로 출력하여 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압으로 공급한다. 이러한 전원공급부(100)는 상시에 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압을 공급하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 전원공급부(100)는 전원 부족시 마이컴(11)의 제어명령에 의하여 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압을 공급하는 예비 전원공급부(110)에 연결되어 있다. 따라서, 본 발명에서는 전원공급부(100)와 예비 전원공급부(110)를 통하여 상시 전원 및 예비 전원 상태에 따라, 즉 상시 전원이 부족시 상시 전원을 차단하고, 예비 전원을 출력할 수 있게 된다. 한편, 상기 전원공급부(100)에 대한 상세한 설명은 도 3 내지 도 4에 관한 설명에서 다루기로 한다.
상기 메모리부(13)는 경보기(8)가 울리는 경우 측정값과 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작상태를 저장한다. 또한, 상기 메모리부(13)는 측정값과 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작시 날짜 및 시간 정보를 포함하는 동작상태 정보를 저장한다. 즉, 상기 메모리부(13)는 측정값과 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작하는 예비화재 또는 긴급화재 발생시의 동작상태 정보를 저장하여, 상기 표시부(12)로 하여금 화재 발생이력을 표시하게 할 수 있다.
따라서, 상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 주방용 화재 방지시스템은 가스 사용에 따른 온도의 변화와 가스 누출을 감지하거나, 소화용기의 압력을 감지하여 경보를 울림과 동시에 가스를 차단시킴으로써 주방에 발생하는 화재 등의 위험으로부터 보호할 수 있고, 나아가 온도센서(4a, 4b), 가스감지센서(4c) 및 소화용기(9)의 압력을 표시부(12)에 표시하여 화재 방지 시스템의 점검기능을 강화할 수 있다.
한편, 상기 전원공급부(100)는 상시에 전압 제어부(200) 및 출력 전원 보호 회로(300)를 포함한다. 상기 전원공급부(100)는 DC 전원을 사용하여 동작하는 외부 장치, 즉 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)(이하, 외부 장치라 함.)에 DC 전원을 공급하는 장치이다. 상기 전압 제어부(200)는 입력된 입력 전원을 외부 장치에 필요한 출력 전압으로 변환하는 역할을 한다. 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 전원공급부(100)의 출력단에 위치하여 변환된 출력 전압을 외부 장치에 공급하며 내부 회로 및 외부 장치를 보호하는 역할을 한다.
도 3을 참조하면, 상기 전압 제어부(200)는 저항 조절부(210), 가변저항(220), 전압 비교기(230), 트랜지스터부(240) 및 커패시터(250)를 포함한다.
상기 저항 조절부(210)는 상기 가변 저항(220)을 조절하여, 출력되는 전압을 조절한다. 상기 저항 조절부(210)는 입력된 전원을 외부 장치(10)에서 필요한 출력 전원으로 변환하기 위해 가변 저항(220)을 조절한다. 상기 저항 조절부(210)를 통해 변환된 출력 전원은 출력 전원 보호 회로(300)로 공급된다.
상기 가변 저항(220)은 저항값이 변화하는 저항으로, 저항 조절부(210)에 의해 저항값이 변화한다. 상기 가변 저항(220)의 저항값이 클수록 출력되는 전압이 작아지며, 가변 저항(220)의 저항값이 작을수록 출력되는 전압이 커진다.
상기 전압 비교기(230)는 가변 저항(220)에 걸리는 전압(Vr)과 기준 전압(Vs)을 비교한다. 상기 전압 비교기(230)의 플러스 단자(+)에는 가변 저항(220)에 걸리는 전압(Vr)이 입력되고, 전압 비교기(230)의 마이너스 단자(-)에는 기준 전압(Vs)이 입력된다. 여기서, 기준 전압(Vs)은 직렬로 연결된 저항에 의한 전압 분배에 의해서 결정되며, 접지보다 높은 전압이고, 입력 전원보다 낮은 전압이다.
상기 전압 비교기(230)는 플러스 단자(+)에 입력되는 전압(Vr)이 기준 전압(Vs)보다 크면, 트랜지스터부(240)를 턴온시켜 출력 전압이 커패시터(250)에 저장되도록 하고, 플러스 단자(+)에 입력되는 전압(Vr)이 기준전압(Vs)보다 작으면, 트랜지스터부(240)를 오프시켜 커패시터(250)에 저장된 전압을 방전시켜 출력 전압을 유지시킨다.
이와 같이, 상기 전압 제어부(200)는 가변 저항(220)을 통해 출력 전압을 조절하고, 전압 비교기(230)와 트랜지스터부(240)를 통해 출력 전압을 유지시킨다. 즉, 상기 전압 제어부(200)는 출력 전압이 설정된 전압보다 높으면 이를 캐패시터(250)에 저장해 두었다가, 출력 전압이 설정된 전압보다 낮아지면 커패시터(250)에 저장된 전압으로 출력 전압을 유지시킨다.
도 4를 참조하면, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 제 1 저항(310), 제 1 트랜지스터(320), 제 2 트랜지스터(330) 및 출력 전류 감시부(360)를 포함한다. 또한, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 제 1 기준 전압 공급부(340) 및 다이오드(350)를 더 포함한다. 여기서, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 상기 전압 제어부(200)에서 변환된 전원이 입력되는 입력단(IN)과 외부 장치로 전원을 출력하는 출력단(OUT)을 갖는다.
상기 제 1 저항(310)은 입력단(IN)에 위치하여, 출력 전원 보호 회로(300)의 전류를 제한하는 과전류 값을 결정한다. 즉, 상기 제 1 저항(310)은 상기 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 전류를 제한할 수 있다. 상기 제 1 저항(310)이 크면 클수록 상기 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 과전류 값은 작아지며, 제 1 저항(310)이 작으면 작을수록 상기 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이의 과전류 값은 커진다.
상기 제 1 트랜지스터(320)는 제 1 저항(310)에 전기적으로 연결되어, 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이 및 전류 차이를 비교한다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT: Bipolar Junction Transistor)로 PNP형 일 수 있다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 베이스(B1), 콜렉터(C1) 및 에미터(E1)를 포함한다. 상기 제 1 트랜지스터(320)는 상기 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이 및 전류 차이를 비교하여, 에미터-베이스에 의한 에미터-콜렉터 간의 전류가 정상이면 턴오프(turn-off)를 유지한다. 여기서, 에미터-콜렉터 간의 전류가 정상이라는 것은 상기 제 1 저항(310)에 흐르는 전류가 과전류 값을 넘지 않았다는 것을 말한다. 또한, 상기 제 1 트랜지스터(320)는 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이가 없으면, 즉, 제 1 저항(310)의 양단의 전압이 동일하면 턴온(turn-on)된다.
상기 제 2 트랜지스터(330)는 제 1 저항(310) 및 제 1 트랜지스터(320)에 전기적으로 연결되며, 상기 제 1 트랜지스터(320)의 온/오프에 따라 상기 출력단(OUT)의 출력을 제어한다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 전계 효과 트랜지스터(FET: Field Effect Transistor)로 P-Channel 일 수 있다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 게이트(G2), 소스(S2) 및 드레인(D2)을 포함한다.
상기 제 2 트랜지스터(330)는 게이트-소스 간의 전압에 의해서 드레인-소스 간의 연결이 턴온 또는 턴오프된다. 상기 제 2 트랜지스터(330)는 평상시 턴온 상태를 유지하여, 입력단(IN)에 입력된 전원을 상기 출력단(OUT)으로 공급하고, 출력단(OUT)에 과전류가 흐르면 턴오프되어 출력 전원의 공급을 차단한다.
상기 제 1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 트랜지스터(330)의 스위칭 동작을 위해 게이트(G2)에 제 1 기준 전압(Vs1)을 공급한다. 상기 제1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 저항(341)과 제 3 저항(342)을 포함하고, 상기 제2 저항(341)에는 제 1 저항(310)이 연결되며 제 3 저항(342)에는 접지가 연결된다. 따라서, 상기 제 1 기준 전압 공급부(340)는 제 2 저항(341) 및 제 3 저항(342)의 전압 분배에 따라 제 1 기준 전압(Vs1)을 공급한다. 여기서, 상기 제1 기준 전압(Vs1)은 접지보다 높은 전압이며, 입력단(IN)에 입력된 전압보다 낮은 전압이다.
상기 다이오드(350)는 제 2 트랜지스터(330)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 순방향 전원을 전달한다. 즉, 상기 다이오드(350)는 입력단(IN)에서 출력단(OUT)으로 전류가 흐르는 것은 허용하지만, 반대로 출력단(OUT)에서 입력단(IN)으로 전류가 흐르는 것을 막는다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 제 2 트랜지스터(330)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 상기 출력단(OUT)의 전류를 감시한다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 출력단(OUT)의 과전류에 의한 출력 전원의 로드를 안정화함으로써, 제 2 트랜지스터(330)의 턴온/턴오프의 반복에 따른 발열 및 파손을 막을 수 있다.
상기 출력 전류 감시부(360)는 제너 다이오드(361), 제 3 트랜지스터(362), 제 4 트랜지스터(363), 제어 판단부(364), 제 5 트랜지스터(365), 전압 비교기(366), 제 6 트랜지스터(367) 및 제 2 기준 전압 공급부(368)를 포함한다.
상기 제너 다이오드(361)는 다이오드(350)와 출력단(OUT) 사이에 전기적으로 연결되어, 출력단(OUT)의 역전압을 검출한다. 상기 제너다이오드(361)가 출력단(OUT)의 역전압을 검출하면, 제 3 트랜지스터(362) 및 제 4 트랜지스터(363)는 턴오프되고, 제너 다이오드(361)가 출력단(OUT)의 역전압을 검출하지 못하면, 제 3 트랜지스터(362) 및 제 4 트랜지스터(363)는 턴온 상태를 유지한다.
상기 제 3 트랜지스터(362)는 제너 다이오드(361)에 전기적으로 연결되며, 제어 판단부(364)를 동작시킨다. 상기 제 3 트랜지스터(362)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제 3 트랜지스터(362)는 베이스(B3), 콜렉터(C3) 및 에미터(E3)를 포함한다.
상기 제 3 트랜지스터(362)는 제너 다이오드(361)가 역전압을 검출하면 턴오프되어, 제어 판단부(364)를 동작시킨다.
상기 제 4 트랜지스터(363)는 제너 다이오드(361)에 전기적으로 연결되며, 전압 비교기(366)에 전압을 공급한다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 베이스(B4), 콜렉터(C4) 및 에미터(E4)를 포함한다. 상기 제 4 트랜지스터(363)는 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하면 턴오프되고, 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하지 못하면 턴온 상태를 유지한다.
상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)에 전기적으로 연결되며, 제 3 트랜지스터(362)의 온/오프에 따라 제 5 트랜지스터(365)를 턴온 또는 턴오프시킨다. 상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)가 온 상태이면 동작하지 않고, 제 3 트랜지스터(362)가 오프 상태이면 동작한다. 상기 제어 판단부(364)는 제 3 트랜지스터(362)가 오프 상태가 되면, 제 5 트랜지스터(365)를 주기적으로 턴오프시킨다. 상기 제 5 트랜지스터(365)가 턴오프 되면 결과적으로 제 2 트랜지스터(330)가 턴온되어 출력단(OUT)으로 출력 전압이 출력된다. 상기 제어 판단부(364)는 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기를 점차 늘려가면서, 상기 제 2 트랜지스터(330)를 통해 출력단(OUT)으로 출력 전압이 출력되도록 한다. 여기서, 상기 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기가 길어지면 제 2 트랜지스터(330)의 턴온 주기도 길어지게 되므로, 과전류에 의해 제 2 트랜지스터(330)가 계속적으로 턴온/턴오프 하는 것을 막을 수 있다. 따라서, 상기 제어 판단부(364)는 제 5 트랜지스터(365)의 턴오프 주기를 제어함으로써, 상기 제 2 트랜지스터(330)의 발열 및 파손을 막을 수 있다.
상기 제 5 트랜지스터(365)는 제어 판단부(364)에 전기적으로 연결되며, 제어 판단부(364)의 제어에 따라 주기적으로 턴오프된다. 상기 제5 트랜지스터(365)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 NPN형 일 수 있다. 상기 제5 트랜지스터는 베이스(B5), 콜렉터(C5) 및 에미터(E5)를 포함한다. 상기 제 5 트랜지스터(365)는 제어 판단부(364)의 제어에 따라 주기적으로 턴오프 된다.
상기 전압 비교기(366)는 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)에 전기적으로 연결되어 있으며, 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)의 온/오프에 따라 제 6 트랜지스터(367)를 턴온 또는 턴오프시킨다.
상기 전압 비교기(366)는 플러스 단자(+)와 마이너스 단자(-)의 전압을 비교하여 출력단에 신호를 공급함으로써, 제 6 트랜지스터(367)를 온/오프 시킨다. 상기 플러스 단자(+)에는 제 2 기준 전압 공급부(368)가 전기적으로 연결되어 있으며, 마이너스 단자(-)에는 제 4 트랜지스터(363) 및 제 5 트랜지스터(365)가 전기적으로 연결되어 있다. 상기 플러스 단자(+)는 제 2 기준 전압 공급부(368)에 의해 공급된 제 2 기준 전압(Vs2)이 입력된다. 상기 마이너스 단자(-)에 전기적으로 연결된 제 4 트랜지스터(363)와 제 5 트랜지스터(365)는 서로의 동작을 방해하지 않는다. 즉, 상기 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하지 못하면, 제 3 트랜지스터(362)와 제 4 트랜지스터(363)는 턴온 상태를 유지하고, 제 3 트랜지스터(362)가 턴온 상태이면 제어 판단부(364)가 동작하지 않아 제 5 트랜지스터(365)도 동작하지 않는다. 반대로, 상기 제너 다이오드(361)가 역전압을 감지하면, 제 3 트랜지스터(362)와 제 4 트랜지스터(363)는 턴오프 상태가 되고, 제 3 트랜지스터(362)가 턴오프 상태이면 제어 판단부(364)가 동작하여 제 5 트랜지스터(365)를 주기적으로 턴오프 시킨다.
상기 제 6 트랜지스터(367)는 전압 비교기(366)와 제 2 트랜지스터(330) 사이에 전기적으로 연결된다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 바이폴라 접합 트랜지스터(BJT)로 PNP형 일 수 있다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 베이스(B6), 콜렉터(C6) 및 에미터(E6)를 포함한다. 상기 제 6 트랜지스터(367)는 전압 비교기(366)에서 플러스 단자(+)의 전압이 마이너스 단자(-)의 전압보다 크면 오프 상태를 유지하고, 전압 비교기(366)에서 마이너스 단자(-)의 전압이 플러스 단자(+)의 전압보다 크면 턴온된다. 상기 제 6 트랜지스터(367)가 턴온되면, 제 2 트랜지스터(330)가 턴온되어, 출력단(OUT)에 출력 전압을 출력한다.
상기 제 2 기준 전압 공급부(368)는 제 4 저항(368a)과 제 5 저항(368b)을 포함하고, 제 4 저항(368a)에는 입력단(IN)이 연결되며 제 5 저항(368b)에는 접지가 연결된다. 따라서, 상기 제 2 기준 전압부(368)는 제4 저항(368a) 및 제 5 저항(368b)의 전압 분배에 따라 제 2 기준 전압(Vs2)을 공급한다. 여기서, 상기 제 2 기준 전압(Vs2)은 접지보다 높은 전압이며, 입력단(IN)에 입력된 전압보다 낮은 전압이다.
상기와 같은 구성에 따라, 상기 출력 전원 보호 회로(300)는 전류의 손실을 최소화하여 내부 소자 및 외부 장치를 효과적으로 보호할 수 있게 된다.
또한, 레인지 후드(1a) 외표면에는 살균, 소독 기능 등을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 살균, 살충 등의 작용을 하여 청결한 상태를 유지하는 효과를 나타낸다.
이 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성 오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 클로브 30중량%, 카주풋 25중량%, 안젤리카 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다.
여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3∼5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 3∼5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.
기능성 오일 중 클로브(Clove)는 화학적 구성요소를 살펴보면 eugenol 등을 들 수 있는데 항바이러스, 살균, 살충작용 등에 좋은 효과를 나타낸다.
카주풋(Cajuput)은 주된 화학성분으로는 cineol, pinene 등을 들 수 있으며 방부, 살균효과 등이 우수하다.
안젤리카(Angelica)은 화학적 구성요소로는 phellandrene, bergaptene 등을 들 수 있으며 해독작용 등에 좋은 효과가 있다.
시트로넬라(Citronella)는 주된 화학성분으로는 citronellal, geraniol 등을 들 수 있고, 살균, 살충효과 등이 우수하다.
이러한 기능성 오일이 레인지 후드(1a)의 외표면에 코팅됨에 따라 살균, 살충 등의 작용을 하여 레인지(1)가 청결한 상태를 유지하고 예방하는 효과를 나타낸다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 주방용 화재 방지 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
1: 레인지 2: 전원 차단기
3: 덕트 4: 센서부
5: 댐퍼 차단기 6: 가스배관
7: 개폐밸브 8: 경보기
9: 소화용기 10: 제어부
11: 마이컴 12: 표시부
13: 메모리부 100: 전원 공급부
200: 전압제어부 300: 출력 전원 보호 회로

Claims (7)

  1. 건물 또는 가정 내의 주방에 설치된 레인지 후드(1a)의 하단부에 설치되어 제1 온도를 감지하는 제1 온도센서(4a)와, 상기 레인지 후드(1a)에 연결된 덕트(3)의 중간부위에 제2 온도를 감지하는 제2 온도센서(4b)와, 레인지(1)와 근접한 위치에 설치되어 있는 가스를 감지하는 가스감지센서(4c)를 포함하는 센서부(4);
    상기 제2 온도센서(4b)에 인접한 상기 덕트(3) 내부에 설치되어 덕트(3) 내부의 연기를 차단하는 댐퍼 차단기(5);
    상기 레인지(1)에 연결되어 있는 가스배관(6)에 설치되어 상기 가스배관(6)을 통과하는 가스를 차단 및 통과시키도록 구성된 개폐밸브(7); 및
    상기 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b), 가스감지센서(4c), 댐퍼 차단기(5), 개폐밸브(7)에 연결되어 상기 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하거나, 상기 가스감지센서(4c)에 의하여 가스가 감지되는 경우 상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작을 제어하되, 경보기(8)에 연결되어 상기 측정값이 기준값을 초과하거나 상기 가스가 감지되는 경우 상기 경보기(8)를 울려 차단상태를 인식시키도록 제어하는 마이컴(11)과, 상기 마이컴(11)에 연결되어 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작 상태를 외부로 표시하는 표시부(12)와, 상기 경보기(8)가 울리는 경우 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작상태를 저장하는 메모리부(13)를 포함하는 제어부(10)를 포함하되,
    상기 센서부(4)는 상기 마이컴(11)과 각각 연결되고,
    상기 건물 또는 주방의 소정영역에 설치되어 진동을 측정하는 적어도 하나의 지진감지센서(4d); 및
    상기 건물 또는 주방의 가전제품에 설치되어 변위를 측정하는 적어도 하나의 변위센서(4e)를 더 포함하고,
    상기 마이컴(11)은 입력단에 입력된 전원을 출력단으로 출력하여 상기 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압으로 공급하는 전원공급부(100)를 더 포함하며,
    상기 전원공급부(100)는,
    입력된 전원을 출력단에 연결된 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)에 필요한 전원으로 변환하는 전압 제어부(200); 및
    상기 전압 제어부(200)와 상기 마이컴(11), 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7) 사이에 전기적으로 연결되어, 상기 출력단에서 출력되는 전류를 감시하여 출력 전원을 보호하는 출력 전원 보호 회로(300)를 포함하고,
    상기 출력 전원 보호 회로(300)는,
    상기 전압 제어부(200)에 전기적으로 연결되어, 상기 전압 제어부(200)와 상기 출력단 사이의 전류를 제한하기 위한 과전류 값을 결정하는 제 1 저항(310);
    상기 제 1 저항(310)에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 저항(310)의 양단의 전압 차이와 전류 차이를 비교하는 제 1 트랜지스터(320);
    상기 제 1 트랜지스터(320)에 전기적으로 연결되어, 상기 제 1 트랜지스터(320)의 온/오프에 따라 상기 출력단의 출력을 제어하는 제 2 트랜지스터(330); 및
    상기 제 2 트랜지스터(330)와 상기 출력단 사이에 연결되어, 상기 출력단의 전류를 감시하는 출력 전류 감시부(360)를 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 마이컴(11)은 상기 지진감지센서(4d)로부터 진동이 감지되는 경우, 상기 변위센서(4e)를 통하여 상기 건물 또는 가정의 가전제품의 변형된 변위를 측정하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서부(4)는 상기 마이컴(11)과 연결되고, 상기 건물 또는 주방의 소화용기(9)에 설치되어 상기 소화용기(9)의 압력을 측정하는 적어도 하나 이상의 압력 센서(4f)를 더 포함하고,
    상기 마이컴(11)은 감지된 소화용기(9)의 압력 측정값을 상기 표시부(12)에 표시하고, 상기 소화용기(9)에 연결된 노즐(9a)을 통하여 상기 덕트(3) 내부로 소화약제를 분출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 마이컴(11)은 상기 제1 및 제2 온도센서(4a, 4b)에 의하여 감지된 측정값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 소화용기(9)의 동작을 제어하되, 상기 측정값이 기준값을 초과하는 경우 상기 소화용기(9)에 연결된 노즐(9b, 9c)을 통하여 상기 레인지 후드(2) 내부로 소화약제를 분출하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 작동 전압을 간헐적으로 차단하도록 온오프되는 전원 차단기(2)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 표시부(12)는 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작 상태를 한글 또는 영문으로 표시가능하고,
    상기 메모리부(13)는 상기 측정값과 상기 댐퍼 차단기(5) 및 개폐밸브(7)의 동작시 날짜 및 시간 정보를 포함하는 동작상태 정보를 저장하는 것을 특징으로 하는 주방용 화재 방지 시스템.
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