KR101464462B1

KR101464462B1 - 방수형 전자 화재 감지기

Info

Publication number: KR101464462B1
Application number: KR20140118522A
Authority: KR
Inventors: 이성조
Original assignee: 주식회사 기영전자
Priority date: 2014-09-05
Filing date: 2014-09-05
Publication date: 2014-11-24

Abstract

방수형 전자 화재 감지기가 개시된다. 이 방수형 전자 화재 감지기는, 리세스가 함몰 형성된 바디 케이스와; 하나 이상의 개구부가 형성되고, 상기 바디 케이스와 결합되어 공간을 형성하는 캡과; 상기 공간 내에서 상기 리세스의 바닥에 실장되는 PCB와; 상기 공간 내에서 상기 PCB로부터 상기 리세스를 넘어 연장된 단자들에 연결된 반도체 온도센서와; 상기 공간 내에서 상기 리세스를 덮어 상기 PCB와 상기 반도체 온도센서를 외부와 격리하되, 오목한 내부면에서 상기 반도체 온도센서와 접촉하고 상기 개구부를 통해 상기 공간 외측의 공기와 접촉하는 열 전달용 금속 보울과; 하나 이상의 환형 씨일에 의해 상기 금속 보울과 상기 바디 케이스 사이를 수밀하는 수밀 수단을 포함한다.

Description

방수형 전자 화재 감지기{WATERPROOF TYPE ELECTRONIC FIRE DETECTOR}

본 발명은 PCB(Printed Circuit Board)에 연결된 온도센서를 이용하여 화재를 감지하는 전자 화재 감지기에 관한 것으로서, 더 상세하게는, 온도센서와 PCB를 수밀적으로 외부와 격리하면서도, 그 온도센서로 하여금 외부의 온도 상승을 감지하여, 화재를 감지할 수 있도록 구성된 방수형 전자 화재 감지기에 관한 것이다.

화재 감지기는 열 감지 타입, 연기 감지 타입, 빛 감지 타입, 방사능 물질 감지 타입 등 다양한 종류가 알려져 있다. 이들 중, 열 감지 타입 화재감지로는 열에 의한 공기의 팽창을 이용해 주위 온도의 급격한 방식의 온도 변화를 감지하는 공기 팽창식 감지기와, 이종 합금의 열 변형량 차이를 이용한 스위칭 동작으로 작동되도록 하는 바이메탈 타입이 감지기가 있지만, 반도체 온도센서를 이용하는 전자 화재 감지기가 빠른 응답성으로 특히 각광받고 있다.

반도체 온도센서를 이용하는 전자 화재 감지기는, PCB와, 그 PCB에 연결된 반도체 온도센서와, 그 반도체 온도센서가 내장된 하우징을 포함한다. 하우징은 바디 케이스와 캡을 포함하며, 캡은, 반도체 온도센서가 외부 공기의 온도를 감지할 수 있도록, 반도체 온도센서를 외부 공기 중에 직접 노출시키는 다수의 개구부들을 포함하고 있다. 이에 따라, 종래 전자 화재 감지기는 반도체 온도센서가 외부 공기 중에 직접 노출되어 외부 공기 온도 상승을 직접 감지하고, 그 감지 온도가 미리 정해진 온도 이상일 때, 화재로 판단해 경보 신호를 발생시킨다. 이와 같은 종래 화재 감지기는, 온도 감응성이 우수하다는 등 여러 장점을 가지고 있지만, 온도센서 및 PCB가 외부 공기 중에 그대로 노출됨으로 인한 방수성에 큰 문제가 있었다. 화재 감지기는, 스프링클러와 같은 화재 진압용 물 분사 장치와 동일 실내 공간에서 함께 이용된다는 점에서, 위 문제점은 심각하다.

대한민국특허등록 제10-0321101호(2002년 01월 04일)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 온도센서와 PCB를 수밀적으로 외부와 격리하면서도, 그 온도센서로 하여금 외부의 온도 상승을 감지하여, 화재를 감지할 수 있도록 구성된 방수형 전자 화재 감지기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일측면에 따른 방수형 전자 화재 감지기는, 리세스가 함몰 형성된 바디 케이스와; 하나 이상의 개구부가 형성되고, 상기 바디 케이스와 결합되어 공간을 형성하는 캡과; 상기 공간 내에서 상기 리세스의 바닥에 실장되는 PCB와; 상기 공간 내에서 상기 PCB로부터 상기 리세스를 넘어 연장된 단자들에 연결된 반도체 온도센서와; 상기 공간 내에서 상기 리세스를 덮어 상기 PCB와 상기 반도체 온도센서를 외부와 격리하되, 오목한 내부면에서 상기 반도체 온도센서와 접촉하고 상기 개구부를 통해 상기 공간 외측의 공기와 접촉하는 열 전달용 금속 보울과; 하나 이상의 환형 씨일에 의해 상기 금속 보울과 상기 바디 케이스 사이를 수밀하는 수밀 수단을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 금속 보울의 내부면 정점 부위에는 상기 반도체 온도센서를 부분적으로 수용하면서 상기 반도체 온도센서와 접하는 온도센서 수용부가 형성되고, 상기 금속 보울(bowl)의 기저에는 환형의 플랜지부가 형성되며, 상기 수밀수단은, 상기 플랜지부의 바닥면에 접해 있는 점탄성 제1 환형 씨일(seal)과, 상기 플랜지부보다 큰 면적으로 상기 플랜지부의 상면과 접해 있는 점탄성 제2 환형 씨일을 포함한다.

일 실시예에 따라, 상기 바디 케이스는, 상기 리세스 주변을 둘러싸도록 형성된 캡 결합홈을 포함하며, 상기 캡 결합홈은 상기 리세스와 경계선을 형성하면서 상기 리세스의 둘레에 형성되어 상기 제1 환형 씨일과 상기 플랜지부가 차례로 안착되는 제1 환형 유지홈과, 상기 제1 환형 유지홈 주변에 형성된 채, 상기 제2 환형 씨일 또는 그 일부가 삽입되는 제2 환형 유지홈을 구비하며, 상기 온도센서 수용부는 상기 플랜지부가 상기 제1 환형 유지홈에 있을 때 상기 반도체 온도센서를 수용하도록 그 위치가 정해진다.

일 실시예에 따라, 상기 PCB(Printed Circuit Board)에는 LED(Light Emitting Device)가 설치되고, 상기 바디 케이스는 상기 리세스로부터 외측방향으로 연장된 광 안내홈을 포함하되, 상기 광 안내홈의 일단은 상기 LED와 근접해 위치하고 상기 광 안내홈의 타단은 상기 캡 결합홈의 외곽을 지나 위치한다.

일 실시예에 따라, 상기 캡 결합홈에는 복수개의 후크 홈이 형성되고, 상기 캡은 상기 복수개의 후크 홈 각각에 후크 맞물림되는 복수개의 후크가 형성된 판형 링부와, 상기 개구부가 복수개로 형성되고 상기 리세스의 함몰 방향과 반대 방향으로 오목하게 형성된 채 상기 금속 보울을 안쪽에 수용하는 망체부를 포함하며, 상기 복수개의 후크 홈에 상기 복수개의 후크가 맞물려 상기 캡이 상기 바디 케이스에 결합될 때, 상기 판형 링부가 금속 보울의 플랜지부와 상기 수밀 수단을 상기 바디 케이스에 대해 가압한다.

본 발명에 따른 방수형 전자 화재 감지기는 반도체 온도센서와 PCB를 수밀적으로 외부와 격리하면서도, 그 반도체 온도센서로 하여금 외부의 온도를 신뢰성 있게 측정 감지하여, 화재를 감지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기를 도시한 조립 단면도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기를 도 1과 다른 단면에서 도시한 분해 단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기의 캡과 바디 케이스를 결합하는 구조를 보인 확대 단면도이고,
도 4는 캡을 제거한 상태로 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기를 도시한 분해사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기를 저면이 보이도록 도시한 분해사시도이다.

이하 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 첨부된 도면들 및 이에 관한 설명은 당해 기술분야에서 통상의 기술을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 제시된 것이다. 따라서, 도면들 및 설명이 본 발명의 범위를 한정하는 것으로 해석되어서는 아니 될 것이다. 본 명세서에서, 방위를 나타내는 용어는 첨부한 도면을 기초로 하여 본 발명을 잘 설명하기 위해 쓰인 것으로서 본 발명을 한정하는 것이 아니라는 것에 유의한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 방수형 전자 화재 감지기(1)는, 플라스틱 재질로 형성된 채 서로 결합되는 바디 케이스(10)와 캡(20)을 포함한다. 또한, 상기 방수형 전자 화재 감지기(1)는 상기 바디 케이스(10)와 캡(20) 사이에 형성되는 공간 내에 위치하는 PCB(30)와, 반도체 온도센서(40)와, 열전달용 금속 보울(50)과, 수밀 수단(60, 70) 등을 포함한다.

상기 바디 케이스(10)는 상부 중앙에 원형으로 함몰된 원형의 리세스(11)와, 상기 리세스(12)의 주변을 둘러싸도록 형성된 원환형의 캡 결합홈(12)을 포함한다. 이하 더 자세히 설명되는 바와 같이, 상기 리세스(11)에는 반도체 온도센서(40)가 연결된 PCB(30)가 실장되며, 상기 캡 결합홈(12)을 통해 상기 캡(20)이 상기 바디 케이스(10) 상에 결합된다. 상기 캡 결합홈(12)은 상기 리세스(11)와 경계선을 형성하면서 상기 리세스(11)의 둘레에 단차 구조로 형성된 제1 환형 유지홈(121)과, 상기 제1 환형 유지홈(121)의 둘레에 대략 도랑형 단면으로 오목하게 형성된 제2 환형 유지홈(122)을 포함한다. 또한, 상기 캡 결합홈(12)에는 복수개의 후크 홈(13)이 90도 간격으로 형성되어 있다.

또한, 상기 캡(20)은 외곽의 판형 링부(21)와 중앙의 망체부(net body portion; 22)를 일체로 포함한다. 또한, 상기 캡(20)은 상기 판형 링부(21)의 저면에 상기 복수개의 후크 홈(13)에 각각에 후크 맞물림되는 복수개의 후크(23)를 일체로 구비한다. 상기 망체부(22)는, 대략 반구 형태를 갖는 금속 보울(50)을 수용하도록 대략 반구 형태로 형성되며, 다수개의 리브들이 교차하여 형성된 복수개의 개구부(221)를 포함한다. 상기 복수개의 개구부(221)는 이하에서 더 설명되는 바와 같이 상기 금속 보울(50)을 외부로 노출시키는 역할을 한다. 상기 복수개의 후크(23)가 상기 복수개의 후크 홈(13)에 후크 맞물림되어, 상기 캡(20)이 상기 바디 케이스(1) 상에 결합된다.

상기 캡(20)과 상기 바디 케이스(10) 사이의 공간 내에서, 상기 PCB(30)는 상기 리세스(11)의 바닥에 실장된 채 고정되어 있다. 상기 PCB(30)로부터 나온 외부고정단자들이 상기 리세스(11) 바닥을 관통하여 상기 바디 케이스(10)의 하부면으로 나온다. 이에 의해, 상기 PCB()는 상기 리세스(10)의 바닥 중앙에 고정된다. 상기 바디 케이스(10)는 베이스 케이스(B)에 결합된 채 실내의 벽 또는 천정에 결합되어진다.

상기 PCB(30)의 상면 중앙 부위에서 위로 연장된 단자(42)들 상단에 전술한 반도체 온도센서(40)가 연결된다. 상기 반도체 온도센서(40)는 대략 포탄형, 램프형 또는 볼 형태 등 곡면을 포함하는 형태를 갖는다. 상기 반도체 온도센서(40)는, 상기 캡(20)과 상기 바디 케이스(10) 사이의 공간 내에서, 상기 리세스(11)를 넘어선 위치까지 높게 연장된다. 그리고, 상기 반도체 온도센서(40)는 상기 리세스(11)의 중심축선을 지나는 중앙에 위치한다.

상기 금속 보울(50)은 열전도성이 좋고 내식성이 우수한 금속, 특히, 청동 또는 황동을 이용하여 제작된다. 또한, 청동 또는 황동으로 된 모재에 주석 도금을 하여 제작하는 것이 좋다. 상기 금속 보울(50)은 내부면과 외부면이 대략 반구형으로 형성된 보울부(51)와 보울부(51)의 기저에 형성된 플랜지부(52)를 일체로 포함한다. 또한, 상기 금속 보울(50)은 보울부(51)의 내부면 정점 부위에 상기 반도체 온도센서(40)를 부분적으로 수용하면서 상기 반도체 온도센서(40)와 접하도록 형성된 온도센서 수용부(512)를 구비한다.

또한, 상기 금속 보울(50)의 플랜지부(52)가 상기 제1 환형 유지홈(21) 내에 위치할 때, 상기 온도센서 수용부(512)가 상기 반도체 온도센서(40)를 수용하는 높이 및 위치로 상기 금속 보울(50)에 형성된다.

상기 금속 보울(50)은, 열전도에 의해 외부 공기 중의 열을 반도체 온도센서(40)에 전달하기 위한 것으로서, 상기 바디 케이스(10)와 상기 캡(20) 사이의 공간 내에서 상기 리세스(11)를 덮어 상기 PCB(30)와 상기 반도체 온도센서(40)를 외부와 격리함과 동시에, 온도센서 수용부(512)에서 상기 반도체 온도센서(40)와 직접 접한다.

또한, 상기 금속 보울(50)은 상기 캡(20)의 중앙에 구비된 망체부(22) 내에 수용되어 있으며, 그 망체부(22)에 형성된 복수개의 개구부(221)를 통해 외부로 노출되어 있다. 따라서, 상기 금속 보울(50)은 상기 망체부(22)에 형성된 개구부(221)를 통해 바디 케이스(10)와 캡(20) 사이의 공간 외측 공기와 접촉하여 외부 공기의 열을 흡수하여 자신의 내부면에서 접촉하고 있는 반도체 온도센서(40)에 열을 전달한다. 반도체 온도센서(40)에서 측정된 온도에 기초하여, 상기 PCB(30)는 화재 발생 여부를 판단해 화재 경보 신호를 발생시킬 수 있다.

한편, 상기 수밀 수단은 상기 금속 보울(50)의 플랜지부(52)의 바닥면에 접해 있는 점탄성 재질의 제1 환형 씨일(60)과, 상기 플랜지부(52)보다 큰 면적으로 상기 플랜지부(52)의 상면과 접해 있는 점탄성 재질의 제2 환형 씨일(70)을 포함한다. 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 바디 케이스(10)는 상기 캡 결합홈(12)에 상기 리세스(11)와 경계선을 형성하면서 상기 리세스(11)의 둘레에 단차 구조로 형성된 제1 환형 유지홈(121)과, 상기 제1 환형 유지홈(121)의 둘레에 대략 도랑형 단면으로 오목하게 형성된 제2 환형 유지홈(122)을 포함하는데, 상기 제1 환형 유지홈(121)에는 상기 제1 환형 씨일(60)과 상기 플랜지부(52)가 차례로 안착되고, 상기 제2 환형 유지홈(122)에는 상기 제2 환형 씨일(70)의 하부면에 형성된 환형 돌기부(72)가 끼워진다. 상기 제1 환형 씨일(60)과 상기 제2 환형 씨일(70)에 의해, 상기 금속 보울(50)과 상기 바디 케이스(10) 사이가 신뢰성 있게 수밀된다.

앞에서 언급한 바와 같이, 복수개의 후크 홈(13)에 상기 복수개의 후크(23)가 맞물려 상기 캡(20)이 상기 바디 케이스(10)에 결합되며, 이때, 상기 캡(10)의 판형 링부(21)는 상기 금속 보울(50)의 플랜지부(52)와 상기 제1 환형 씨일(60) 및 상기 제2 환형 씨일(70)을 상기 바디 케이스(10) 상의 캡 결합홈(12) 상에 가압하여, 상기 금속 보울(50)과 상기 제1 및 제2 환형 씨일(60, 70)을 단단히 고정한다.

한편, 상기 PCB(30)의 하부면 가장자리 부근에는 화재 감지기(1)의 작동 상태를 알려주는 LED(80)가 설치된다. 이때, 본 실시예에 따른 화재 감지기(1)는 리세스(11) 내에 위치한 채 캡(20)에 의해 가려진 LED(80)에서 발생한 빛을 외부로 방출시키기 위한 구조를 바디 케이스(10)에 포함한다. 상기 구조는 상기 리세스(11)로부터 외측방향으로 연장된 광 안내홈(14)을 포함하는데, 상기 광 안내홈(14)의 일단은 상기 LED(80)와 근접해 위치하고, 상기 광 안내홈(14)의 타단은 상기 캡 결합홈(12)의 외곽을 지나 위치한다. 상기 캡 결합홈(12)에는 광을 투과하는 투과성 수지 재료, 예컨대, 에폭시 또는 실리콘 수지 재료가 충전될 수 있다. 또한, 또한, 광 안내홈(14)의 타단측에 렌즈를 설치하는 것도 고려될 수 있다.

10: 바디 케이스 11: 리세스
12: 캡 결합홈 13: 후크 홈
20: 캡 21: 판형 링부
22: 망체부 23: 후크
30: PCB 40: 반도체 온도센서
50: 금속 보울 60: 제1 환형 씨일
70: 제2 환형 씨일

Claims

방수형 전자 화재 감지기로서,
리세스가 함몰 형성된 바디 케이스;
하나 이상의 개구부가 형성되고, 상기 바디 케이스와 결합되어 공간을 형성하는 캡;
상기 공간 내에서 상기 리세스의 바닥에 실장되는 PCB;
상기 공간 내에서 상기 PCB로부터 상기 리세스를 넘어 연장된 단자들에 연결된 반도체 온도센서;
상기 공간 내에서 상기 리세스를 덮어 상기 PCB와 상기 반도체 온도센서를 외부와 격리하되, 오목한 내부면에서 상기 반도체 온도센서와 접촉하고 상기 개구부를 통해 상기 공간 외측의 공기와 접촉하는 열 전달용 금속 보울; 및
하나 이상의 환형 씨일에 의해 상기 금속 보울과 상기 바디 케이스 사이를 수밀하는 수밀 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수형 전자 화재 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 금속 보울의 내부면 정점 부위에는 상기 반도체 온도센서를 부분적으로 수용하면서 상기 반도체 온도센서와 접하는 온도센서 수용부가 형성되고, 상기 금속 보울의 기저에는 환형의 플랜지부가 형성되며, 상기 수밀수단은, 상기 플랜지부의 바닥면에 접해 있는 점탄성 제1 환형 씨일과, 상기 플랜지부보다 큰 면적으로 상기 플랜지부의 상면과 접해 있는 점탄성 제2 환형 씨일을 포함하는 것을 특징으로 하는 방수형 전자 화재 감지기.
청구항 2에 있어서, 상기 바디 케이스는, 상기 리세스 주변을 둘러싸도록 형성된 캡 결합홈을 포함하며, 상기 캡 결합홈은 상기 리세스와 경계선을 형성하면서 상기 리세스의 둘레에 형성되어 상기 제1 환형 씨일과 상기 플랜지부가 차례로 안착되는 제1 환형 유지홈과, 상기 제1 환형 유지홈 주변에 형성된 채, 상기 제2 환형 씨일 또는 그 일부가 삽입되는 제2 환형 유지홈을 구비하며, 상기 온도센서 수용부는 상기 플랜지부가 상기 제1 환형 유지홈에 있을 때 상기 반도체 온도센서를 수용하도록 그 위치가 정해진 것을 특징으로 하는 방수형 전자 화재 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 PCB에는 LED가 설치되고, 상기 바디 케이스는 상기 리세스로부터 외측방향으로 연장된 광 안내홈을 포함하되, 상기 광 안내홈의 일단은 상기 LED와 근접해 위치하고 상기 광 안내홈의 타단은 상기 캡 결합홈의 외곽을 지나 위치하는 것을 특징으로 하는 방수형 전자 화재 감지기.
청구항 2에 있어서, 상기 캡 결합홈에는 복수개의 후크 홈이 형성되고, 상기 캡은 상기 복수개의 후크 홈 각각에 후크 맞물림되는 복수개의 후크가 형성된 판형 링부와, 상기 개구부가 복수개로 형성되고 상기 리세스의 함몰 방향과 반대 방향으로 오목하게 형성된 채 상기 금속 보울을 안쪽에 수용하는 망체부를 포함하며, 상기 복수개의 후크 홈에 상기 복수개의 후크가 맞물려 상기 캡이 상기 바디 케이스에 결합될 때, 상기 판형 링부가 금속 보울의 플랜지부와 상기 수밀 수단을 상기 바디 케이스에 대해 가압하는 것을 특징으로 하는 방수형 전자 화재 감지기.