KR101711194B1 - 소방관용 가스감지 경보장치 - Google Patents

소방관용 가스감지 경보장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 유해가스를 성분별로 감지할 수 있으며 휴대가 더욱 용이한 소방관용 가스감지 경보장치에 관한 것으로, 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성된 본체 및 커버로 구성되고, 상기 본체의 내측에는 전원을 공급하는 충전식 배터리와 외부의 가스를 흡입하고 배출하는 가스펌프 및 피씨비가 설치되며, 상기 피씨비에는 유입된 가스를 성분별로 감지하여 농도가 설정범위를 벗어나면 소정의 전기적 신호를 발생하는 복수의 센서와, 상기 센서에서 발생된 전기적 신호를 제어하는 엠씨유와, 상기 엠씨유의 제어신호에 따라 외부장치에서 엘이디점등, 부저경보음발생, 진동발생을 위해 무선신호를 송수신하는 블루투스 모듈이 설치되되, 상기 가스펌프는 피씨비의 하측에 위치되고, 상기 가스펌프(11)의 하측에는 가스를 흡입하고 배출하는 호스가 연결된 커넥터가 착탈할 수 있도록 결합되는 커넥터고정구가 구비되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 복수의 센서가 다양한 유해가스를 성분별로 감지하고, 설정범위를 벗어나면 진동 및 경보음을 발생하게 함으로써 사용자가 신속히 대피할 수 있도록 하여 유해가스가 있는 환경에서 더욱 안전하게 대처할 수 있는 장점이 있다. 또한, 사용자의 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성됨으로써 휴대 및 사용이 더욱 용이한 효과가 있다.

Description

소방관용 가스감지 경보장치{Alarm devices of gas detection for fireman}
본 발명은 소방복의 일측에 부착함으로써 설정 값 이상의 유해가스가 감지되면 경보신호를 발생할 수 있도록 무선신호를 송출하는 경보장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다양한 유해가스를 성분별로 감지할 수 있으며 휴대가 더욱 용이한 소방관용 가스감지 경보장치에 관한 것이다.
일반적으로 화재발생시에 현장에 출동한 소방대원들은 외부에서 호스를 통하여 물을 분사시켜 화재를 진압하고 있으며, 화재현장의 내부에 부상자나 환자가 있는 경우에는 화재현장으로 진입하여 인명을 구조하고 있다.
그러나 화재현장에서는 고온의 열기와 유독성 가스가 발생하며, 또한 고온에 의하여 약해진 구조물이 붕괴될 위험성이 있기 때문에, 인명구조를 위하여 진입한 소방대원들이 질식하거나, 또는 열기에 의하여 화상을 입거나, 붕괴 되는 구조물에 깔리는 일이 빈발하고 있으며, 심한 경우에는 소방대원들이 생명까지 잃는 일이 발생하고 있다. 그러나 사고현장에서는 연기 등으로 인하여 지척을 식별하기 어렵기 때문에 사고를 당한 소방대원을 적시에 구출하기 어려운 문제점이 있었다.
종래 이러한 문제점을 해결하기 위하여 다양한 방안이 모색되고 있으며, 이러한 것중의 하나가 무선을 이용한 것이다. 다시 말하면 화재현장에 투입된 소방대원이 무선 송수신기를 휴대하고 현장의 상황을 외부에 설치된 구조본부에 보고하는 한편, 위험한 상황이 발생하면 무선 송수신기를 이용하여 구조본부에 연락을 취함으로써 위험에 빠진 소방대원을 다른 소방대원에게 구출하도록 역시 무선 송수신기를 이용하여 연락을 취하는 방식이다.
그러나 이러한 방식은 위험에 빠진 소방대원이 어느 정도 의식을 가진 상태에서 자신의 상태와 위치를 구조본부에 연락하여야 효과를 가지는 것으로서 갑작스럽게 매몰되거나 질식 등에 의하여 의식을 잃은 경우에는 효과가 없었다.
더욱이 무선 송수신기는 고온에 매우 약한 전자회로로 구성되기 때문에 화재현장에서의 고온에 의하여 무선 송수신기가 작동 불가능하게 되는 경우가 빈발하였다.
이러한 문제점을 극복하기 위하여 등록실용신안공보 제20-0272435호에서는 화재현장에 출동한 소방대원이 가스에 의한 질식 또는 불의의 사고로 인하여 거동 불가능한 상태에 빠진 것을 검출하여 경고하며, 또한 화재현장의 고온에 의한 안전경보장치의 예상되는 파손상태를 검출하여 경고함으로써 화재현장에서 안전을 확보할 수 있는 "소방대원을 위한 휴대형 안전경보장치"를 제안한 바 있다.
그러나 상술한 경보장치는 다양한 유해가스를 성분별로 감지할 수 없으며, 클립을 이용하여 착용함에 따라 휴대 및 사용이 불편하고, 쉽게 분리되어 자주 분실하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다양한 유해가스를 성분별로 감지하여 무선신호를 송출함으로써 안전성이 더욱 향상된 소방관용 가스감지 경보장치를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성하여 휴대 및 사용이 더욱 용이한 소방관용 가스감지 경보장치를 제공함에 다른 목적이 있다.
본 발명에 의한 소방관용 가스감지 경보장치는 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성된 본체 및 커버로 구성되고, 상기 본체의 내측에는 전원을 공급하는 충전식 배터리와 외부의 가스를 흡입하고 배출하는 가스펌프 및 피씨비가 설치되며, 상기 피씨비에는 유입된 가스를 성분별로 감지하여 농도가 설정범위를 벗어나면 소정의 전기적 신호를 발생하는 복수의 센서와, 상기 센서에서 발생된 전기적 신호를 제어하는 엠씨유와, 상기 엠씨유의 제어신호에 따라 외부장치에서 엘이디점등, 부저경보음발생, 진동발생을 위해 무선신호를 송수신하는 블루투스 모듈이 설치되되, 상기 가스펌프는 피씨비의 하측에 위치되고, 상기 가스펌프(11)의 하측에는 가스를 흡입하고 배출하는 호스가 연결된 커넥터가 착탈할 수 있도록 결합되는 커넥터고정구가 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 소방관용 가스감지 경보장치에 의하면, 복수의 센서가 다양한 유해가스를 성분별로 감지하고, 설정범위를 벗어나면 엘이디 점등과 진동 및 경보음을 발생할 수 있는 무선신호를 송출함으로써 사용자가 신속히 대피할 수 있도록 하여 유해가스가 있는 환경에서 더욱 안전하게 대처할 수 있는 장점이 있다.
또한, 사용자의 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성됨으로써 휴대 및 사용이 더욱 용이한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 소방관용 가스감지 경보장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 소방관용 가스감지 경보장치에서 커버를 분리한 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 소방관용 가스감지 경보장치의 분해 사시도,
도 4는 본 발명의 소방관용 가스감지 경보장치에서 커버를 분리한 정면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예를 개략적으로 나타낸 모식도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 소방관용 가스감지 경보장치는 도 1에서 나타낸 바와 같이 합성수지로 이루어지며 소형으로 제작되어 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성된 본체(10)가 구비되고, 상기 본체(10)의 전면에는 커버(20)가 결합되어 있다.
상기 본체(10)는 밸크로테이프, 클립 등의 결합수단을 이용하여 호주머니에 삽입한 후 고정함으로써 분실을 방지할 수 있다.
상기 커버(20)의 상측 중앙부에는 사용자가 임의로 on/off 할 수 있는 전원버튼(21)이 구비되어 있으며, 상기 전원버튼(21)의 일측에는 블루투스모듈(46)을 통해 외부의 신호를 원활하게 송수신할 수 있도록 도파관(22)이 설치되고, 타측에는 유에스비(USB) 커버(23)가 결합되어 있다.
상기 유에스비 커버(23)는 도 2에서 나타낸 바와 같이 착탈할 수 있도록 구성되어 있어 분리한 후 유에스비(USB) 케이블을 이용하여 본 발명에 전원을 공급하거나, 컴퓨터와 연결하여 제어부에 저장된 데이터를 전송받을 수 있다.
상기 본체(10)의 내측에는 복수의 센서가 설치된 피씨비(40)가 결합되어 있으며, 상기 피씨비(40)의 하측에는 외부의 가스를 흡입하고, 다시 배출하는 가스펌프(11)가 결합되어 있고, 상기 가스펌프(11)의 하측에는 커넥터고정구(12)가 결합되어 있다.
상기 커넥터고정구(12)에는 가스를 흡입하고 배출하는 호스가 연결된 커넥터(13)가 착탈할 수 있도록 결합된다.
상기 본체(10)의 내측에는 도 3에서 나타낸 바와 같이 피씨비(40)의 배면 측에 충전할 수 있는 배터리(30)가 결합되며, 상기 배터리(30)는 볼트에 의해 본체(10)와 결합되는 상측고정구(31) 및 하측고정구(32)에 의해 견고히 고정된다.
상기 하측고정구(32)의 하측에는 가스펌프(11)가 결합되는데, 상기 가스펌프(11)는 하측고정구(32)의 하측에 대략 "ㄴ"의 형상을 이루며 형성된 펌프지지대(32a)에 의해 지지되어 고정된다.
상기 커넥터고정구(12)에 착탈할 수 있도록 결합되는 커넥터(13)에는 한 쌍의 홀이 형성되어 있어 도 4에서 나타낸 바와 같이 유입호스(14) 및 배출호스(15)가 각각 결합된다.
본 발명의 일 실시예로 상기 피씨비(40)에는 제1센서(41), 제2센서(42), 제3센서(43), 제4센서(44)로 이루어진 4개의 센서가 설치되어, 가스펌프(11)를 통해 유입되는 유해가스의 성분을 감지하고, 설정 이상의 가스가 유입되면 엠씨유(45)를 통해 제어신호를 발생하며, 블루투스 모듈(46)을 통해 외부장치로 무선송신하여 외부장치를 통해 엘이디점등, 부저경보음발생, 진동발생의 비상경보신호를 출력하게 된다.
또한, 본 발명은 이에 국한되는 것이 아니라, 다양한 성분의 유해가스를 감지하는 복수의 센서를 추가함으로써 소방대원뿐만 아니라 용접작업자, 화학연구원, 지하 또는 밀폐된 공간에서 작업하는 사람 등 다양한 가스에 노출된 작업자에게 유용하게 사용할 수 있다.
본 발명은 블루투스 모듈(46)을 통해 소방복에 부착되거나 소방관이 착용하는 복수의 외부장치를 통해 생체신호(심장박동, 맥박수, 체온 등), 주변온도, 다른 유형의 가스신호, 배터리의 충전상태를 포함하는 기기상태 등을 전달받고, 이를 엠씨유에서 제어하여 블루투스 모듈(46)를 통해 무선신호를 송수신함으로써 외부장치에 구비된 엘이디, 부저, 진동소자를 제어하는 메인장치의 역활을 수행한다.
한편, 본 발명에서는 화재시 가장 문제가 되는 4가지 가스를 검출할 수 있는 바람직한 실시예를 제안한다.
즉, 제1센서(41)는 산소(O2)를 감지할 수 있는 산소센서를, 제2센서(42)는 일산화탄소(CO)를 검출할 수 있는 일산화탄소센서를, 제3센서(43)는 이산화탄소(CO2)를 검출할 수 있는 이산화탄소센서를, 제4센서(44)는 가연성 가스를 감지할 수 있는 가연성가스센서를 적용함으로써 흡입된 가스의 검출수치가 설정범위를 벗어나면 소정의 전기적신호를 발생하여 엠씨유(45)에 전달하게 된다.
상기 산소센서(oxygen sensor)는 기체나 액체속의 산소(O2) 의 분압을 측정하는 전자 소자로서, 산소를 측정하는 많은 방법이 있으며 지르코니아, 기전 (또는 갈바닉), 적외선, 초음파 그리고 최근에는 레이저를 사용한다.
상기 일산화탄소센서(carbon monoxide sensor)는 일산화 탄소를 검출하는데 사용되는 센서로서, 정전위 전해법과 적외선 흡수법, 광간섭법, 접촉연소법, 반도체법, 가스 크로마토그래프법 등이 이용된다.
상기 이산화탄소센서(carbon dioxide sensor)는 이산화 탄소의 측정을 위해 사용되는 센서로서, 적외선 가스 센서 (NDIR)와 화학 가스 센서의 공통원리가 적용된다. 이산화탄소를 측정하는 것은 실내 공기 품질과 여러 산업 공정을 모니터 하는데 중요하다. 많은 공조기(에어컨)에서 이들 센서는 공기의 품질을 모니터하는데 사용될 수 있다.
또한, 상기 가연성가스센서는 메탄, 에탄, 프로판, 부탄, 알콜 등과 같은 가연성 가스를 검출하여 소정의 전기적 신호를 발생하는 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 소방관용 가스감지 경보장치는 도 4에서 나타낸 바와 같이 외부의 유해가스가 유입되는 유입호스(14)와, 센서에 의해 측정된 유해가스를 다시 외부로 배출하는 배출호스(15)가 결합된 커넥터(13)를 사용자의 호주머니에 삽입 또는 부착된 본체(10)의 커넥터고정구(12)에 결합함으로써 편리하게 사용할 수 있다.
즉, 사용자가 화재현장 또는 작업장에서 전원버튼(21)을 누르게 되면, 가스펌프(11)가 작동하게 되고, 이에 따라 유입호스(14)를 통해 유입된 외부의 가스는 우측에 표현된 호스를 따라 센서 측으로 이동하여 농도를 측정하게 된다.
그리고 농도가 측정된 유해가스는 좌측에 표현된 호스를 따라 이동하여 배출호스(15)를 통해 외부로 배출된다.
이러한 과정을 반복하며 복수의 센서에 의해 감지되는 유해가스의 농도가 설정범위을 벗어나게 되면 강한 진동 및 경고음을 발생하여 사용자가 긴급히 대피할 수 있도록 경보음을 발생하게 된다.
10 : 본체 11 : 가스펌프
12 : 커넥터고정구 13 : 커넥터
14 : 유입호스 15 : 배출호스
20 : 커버 21 : 전원버튼
22 : 도파관 23 : 유에스비 커버
30 : 배터리 31 : 상측고정구
32 : 하측고정구 32a: 펌프지지대
40 : 피씨비 41 : 제1센서
42 : 제2센서 43 : 제3센서
44 : 제4센서 45 : 엠씨유(MCU)
46 : 블루투스 모듈

Claims (6)

  1. 호주머니에 삽입 또는 부착할 수 있도록 구성된 본체(10) 및 커버(20)로 구성되고, 상기 본체(10)의 내측에는 전원을 공급하는 충전식 배터리(30)와 외부의 가스를 흡입하고 배출하는 가스펌프(11) 및 피씨비(PCB)(40)가 설치되며, 상기 피씨비(PCB)(40)에는 유입된 가스를 성분별로 감지하여 농도가 설정범위를 벗어나면 소정의 전기적 신호를 발생하는 복수의 센서(41)(42)(43)(44)와, 상기 센서(41)(42)(43)(44)에서 발생된 전기적 신호를 제어하는 엠씨유(MCU)(45)와, 상기 엠씨유(45)의 제어신호에 따라 외부장치에서 엘이디점등, 부저경보음발생, 진동발생을 위해 무선신호를 송수신하는 블루투스 모듈(46)이 설치되되,
    상기 가스펌프(11)는 피씨비(40)의 하측에 위치되고, 상기 가스펌프(11)의 하측에는 가스를 흡입하고 배출하는 호스가 연결된 커넥터(13)가 착탈할 수 있도록 결합되는 커넥터고정구(12)가 구비되는 것을 특징으로 하는 소방관용 가스감지 경보장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 커넥터(13)에는 유입호스(14) 및 배출호스(15)가 각각 결합될 수 있도록 한 쌍의 홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 소방관용 가스감지 경보장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 본체(10)의 내측에는 설치되는 배터리(30)는 볼트에 의해 본체(10)와 결합되는 상측고정구(31) 및 하측고정구(32)에 의해 견고히 고정되고,
    상기 하측고정구(32)의 하측에는 가스펌프(11)가 "ㄴ"의 형상을 이루며 형성된 펌프지지대(32a)에 의해 지지되어 고정되는 것을 특징으로 하는 소방관용 가스감지 경보장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 센서(41)(42)(43)(44)는 산소(O2), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2), 가연성 가스를 각각 감지하는 제1센서(41), 제2센서(42), 제3센서(43), 제4센서(44)로 구성된 것을 특징으로 하는 소방관용 가스감지 경보장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 커버(20)에는 블루투스모듈(46)을 통해 외부의 신호 원활하게 송수신할 수 있도록 도파관(22)이 설치되고, 유에스비(USB) 케이블을 이용하여 배터리(30)를 충전하거나 테이터를 전송할 수 있도록 유에스비 커버(23)가 착탈할 수 있도록 결합된 것을 특징으로 하는 소방관용 가스감지 경보장치.
  6. 삭제
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