KR101732181B1 - 소방용 스마트 화재 감지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방용 스마트 화재 감지장치에 관한 것으로, 실내를 복수로 구분하여 보다 정확한 화재 감지와 화재 발생 정보의 취득이 가능하고 뿐만 아니라 평상시 실내를 외기로 환기시켜 실내를 쾌적한 환경으로 조성하는 한편 화재시 실내의 연기를 실외로 배기하여 거주자가 신속하게 대피할 수 있는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치는, 천정에 설치되며 외기를 실내로 유도하는 덕트(10)와; 상기 덕트의 유입구쪽에 설치되며 평상시 전원을 인가받아 구동하여 외기를 강제로 흡입하여 실내에 송풍하고 화재시 실내의 연기를 실외로 강제 배출하는 팬(20)과; 천정에 설치되며 상기 덕트에 연결되어 상기 덕트를 통해 유도되는 외기를 실내에 송풍하는 유로전환박스(30)와; 상기 유로전환박스의 외부에 설치되는 센서 케이스(40)와; 상기 센서 케이스에 장착되며 화재를 감지하는 화재센서와; 상기 센서 케이스에 설치되며 실내를 촬영하는 카메라와; 상기 화재센서와 카메라에 의해 획득한 데이터를 관제센터의 서버에 송신하는 통신모듈과; 상기 센서 케이스에 장착되며 상기 화재센서에 의한 화재 감지시 알람을 출력하는 스피커(70)와; 상기 팬과 유로전환박스와 카메라와 스피커를 제어하는 컨트롤러(90)를 포함하고, 상기 유로전환박스는 연결관을 통해 상기 덕트에 관이음되며 내부에 송풍공간을 갖는 박스 본체, 상기 박스 본체의 좌우 양측에 분할 형성되는 제1,2토출구, 상기 박스 본체 내부에 모터를 통해 회동 가능하게 설치되며 평상시 중립 위치에 정렬되어 상기 연결관을 통해 유도되는 외기를 상기 제1,2토출구를 통해 토출되도록 하거나 화재시 상기 연결관과 상기 제1,2토출구 중 어느 하나를 연결하여 화재장소의 연기가 실외로 배출되도록 하는 댐퍼를 포함하고, 상기 센서 케이스는 케이스 본체, 상기 케이스 본체 내부에 형성되어 상기 케이스 본체 내부를 좌우의 제1,2센서실로 구획하는 격벽을 포함하며, 상기 화재센서는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2화재센서이고, 상기 카메라는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2카메라이며, 상기 컨트롤러는 평상시 상기 댐퍼를 중립 위치로 제어하면서 상기 팬을 외기 흡입 모드로 제어하고 화재시 상기 제1,2화재센서 중 화재를 감지한 제1,2화재센서와 대응하는 곳으로 외기를 송풍하도록 상기 댐퍼를 제어함과 아울러 상기 팬을 연기 배기 모드로 제어한다.

Description

소방용 스마트 화재 감지장치{SMART FIRE DETECTOR}

본 발명은 소방용 스마트 화재 감지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 실내를 복수로 구분하여 보다 정확한 화재 감지와 화재 발생 정보의 취득이 가능하고 뿐만 아니라 평상시 실내를 외기로 환기시켜 실내를 쾌적한 환경으로 조성하는 한편 화재시 실내의 연기를 실외로 배기하여 거주자가 신속하게 대피할 수 있는 소방용 스마트 화재 감지장치에 관한 것이다.

화재감지기(detector, 火災感知器)는 자동화재탐지설비나 자동소화설비의 [0002] 화재를 직접적으로 탐지하는 부품을 말하며, 공기의 팽창을 이용한 차동식(差動式)감지기와 열의 축적을 이용한 열(熱)감지기가 있다. 공기 팽창과 열의 축적을 동시에 이용한 보상식(補償式) 및 연기를 감지하는 연기 감지기로 대별되며, 감지하는 방식에 따라 국소 부분을 감지하는 스포트형 감지기와 전체 면적을 감지하는 분포형 감지기로 분류된다. 감지기의 종류는 차동식 스포트형, 차동식 분포형, 보상식 스포트형, 정온식 스포트형, 정온식 감지선형, 이온화식, 광전식, 열복

합형, 연기 복합형, 열연기 복합형 등이 통용되고 있다.

감지기에서 받은 신호는 전원에 의해서 작동하고 있는 수신기에서 받고 더욱이 경보로 해서 벨을 작동함과 동시에 발신기에 의해 소방관서 등에 통보되기 때문에 화재경보설비를 구성하는 기기나 배선의 신뢰성, 보전은 대단히 중요하며 또 대상 건축물 등에 대한 감지기의 설치방법이나 배선의 내열, 내화 등에 관해서는 소방법규에 의해서 상세한 설치기준이 규정되어 있다.

종래 화재 감지기는 화재만을 감지하는 단순 기능만 하는 단점이 있다. 또한, 화재 감지기는 밀폐된 1실에 1개씩 설치되어 운용되고 있으며 실내 전체를 대상으로 화재를 감지하는 것이기 때문에 정확한 발화 위치를 파악하는 것이 어려운 문제점이 있다.

등록특허 제10-1635000호

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 실내를 복수로 구분하여 보다 정확한 화재 감지와 화재 발생 정보의 취득이 가능하고 뿐만 아니라 평상시 실내를 외기로 환기시켜 실내를 쾌적한 환경으로 조성하는 한편 화재시 실내의 연기를 실외로 배기하여 거주자가 신속하게 대피할 수 있는 소방용 스마트 화재 감지장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치는, 천정에 설치되며 외기를 실내로 유도하는 덕트와; 상기 덕트의 유입구쪽에 설치되며 평상시 전원을 인가받아 구동하여 외기를 강제로 흡입하여 실내에 송풍하고 화재시 실내의 연기를 실외로 강제 배출하는 팬과; 천정에 설치되며 상기 덕트에 연결되어 상기 덕트를 통해 유도되는 외기를 실내에 송풍하는 유로전환박스와; 상기 유로전환박스의 외부에 설치되는 센서 케이스와; 상기 센서 케이스에 장착되며 화재를 감지하는 화재센서와; 상기 센서 케이스에 설치되며 실내를 촬영하는 카메라와; 상기 화재센서와 카메라에 의해 획득한 데이터를 관제센터의 서버에 송신하는 통신모듈과; 상기 센서 케이스에 장착되며 상기 화재센서에 의한 화재 감지시 알람을 출력하는 스피커와; 상기 팬과 유로전환박스와 카메라와 스피커를 제어하는 컨트롤러를 포함하고, 상기 유로전환박스는 연결관을 통해 상기 덕트에 관이음되며 내부에 송풍공간을 갖는 박스 본체, 상기 박스 본체의 좌우 양측에 분할 형성되는 제1,2토출구, 상기 박스 본체 내부에 모터를 통해 회동 가능하게 설치되며 평상시 중립 위치에 정렬되어 상기 연결관을 통해 유도되는 외기를 상기 제1,2토출구를 통해 토출되도록 하거나 화재시 상기 연결관과 상기 제1,2토출구 중 어느 하나를 연결하여 화재장소의 연기가 실외로 배출되도록 하는 댐퍼를 포함하고, 상기 센서 케이스는 케이스 본체, 상기 케이스 본체 내부에 형성되어 상기 케이스 본체 내부를 좌우의 제1,2센서실로 구획하는 격벽을 포함하며, 상기 화재센서는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2화재센서이고, 상기 카메라는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2카메라이며, 상기 컨트롤러는 평상시 상기 댐퍼를 중립 위치로 제어하면서 상기 팬을 외기 흡입 모드로 제어하고 화재시 상기 연결관과 상기 제1,2토출구 중 어느 하나를 연결하도록 상기 댐퍼를 제어함과 아울러 상기 팬을 연기 배기 모드로 제어하여 연기가 실외로 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치에 의하면, 실내를 복수로 구분하여 제1,2화재센서가 각각 화재를 감지하고 화재 발생시 화재 발생 구역의 촬영을 통해 정확한 화재 발생 정보를 취득함으로써 화재의 사후처리가 용이하고, 또한, 평상시에는 외기를 실내에 유입하여 별도의 공기정화시설을 운용하지 않고 실내를 쾌적한 환경으로 조성하는 이점이 있으며, 화재시에는 화재로 발생되는 연기를 강제로 실외로 배기하여 거주자가 연기에 의한 호흡기 곤란없이 신속하게 대피하도록 함으로써 인명 피해를 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치의 단면도.
도 3은 본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치에 적용된 유로전환박스와 센서 케이스의 조립 상태 사시도.
도 4와 도 5는 각각 본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치의 작동 상태도로서,
도 4는 제1센서실과 대응하는 구역의 화재 발생시이며,
도 5는 제2센서실과 대응하는 구역의 화재 발생시이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3에서 보이는 것처럼, 본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치는, 외기의 흡입과 연기의 배기를 위한 덕트(10)와 팬(20)과 유로전환박스(30), 화재 감지를 위한 센서 케이스(40)와 제1,2화재센서(50-1,50-2)와 제1,2카메라(60-1,60-2)와 스피커(70), 관제센터의 서버와 통신을 위한 통신모듈(80) 및 구성요소들을 제어하는 컨트롤러(90)로 구성된다.

덕트(10)는 천정의 내부 즉 천정패널의 위쪽에 설치되며 일측의 개방부는 실외와 통하고 타측의 개방부는 유로전환박스(30)의 내부와 통하도록 설치되고, 팬(20)의 구동에 의해 외기를 유로전환박스(30)로 안내하거나 실내 연기를 실외로 안내한다.

팬(20)은 컨트롤러(90)의 제어를 통해 회전방향이 전환되어 외기 흡입 모드시 실외의 외기를 유로전환박스(30)로 흡입 송풍하고 연기 배기 모드시 실내의 연기를 실외로 배기한다.

유로전환박스(30)는 박스 본체(31)와 댐퍼(32)로 구성된다.

박스 본체(31)는 내부에 송풍공간이 구비되며 상부에는 덕트(10)와 관이음되는 연결관(33)(원형, 사각형 모두 가능)이 형성되며, 제1,2화재센서(50-1,50-2)에 맞춰 제1,2토출구(34,35)가 분할 형성된다. 제1,2토출구(34,35)는 댐퍼(32)에 의해 서로 구분되어진다.

박스 본체(31)는 조립과 유지보수를 위하여 덮개가 분리 가능하게 조립되는 구성이 바람직하다.

박스 본체(31)는 둘레부에 보스가 형성되어 앵커를 통해 천정에 설치된다.

댐퍼(32)는 박스 본체(31) 내부에 모터를 통해 회동 가능하게 설치되며 평상시 중립 위치에 정렬되어 연결관(33)을 통해 유도되는 외기를 제1,2토출구(34,35)를 통해 토출되도록 하거나 화재시 연결관(33)과 제1,2토출구(34,35) 중 어느 하나를 연결하여 화재장소의 연기가 실외로 배출되도록 한다.

댐퍼(32)는 저부가 박스 본체(31)의 저부에 회전안내축을 통해 회전 가능하게 설치되며 길이방향의 일측에 상기 모터가 설치되어 상기 모터의 회전력에 의해 연결관(33) 내부에서 회전하며, 평상시 도 2처럼 연결관(33)의 정중앙에 세워져 외기를 좌우 양측으로 가이드하여 제1,2토출구(34,35)를 통해 토출되도록 하고 도 4와 도 5에서처럼, 화재시 연결관(33)의 일측에 붙어 연결관(33)과 어느 하나의 토출구(34 또는 35)가 통하도록 한다.

댐퍼(32)는 판형도 가능하지만, 유선형 단면인 것도 가능하다.

제1,2토출구(34,35)는 외기 흡입 모드시 외기를 토출하고, 연기 배기 모드시 연기를 유입한다.

센서 케이스(40)는 케이스 본체(41), 케이스 본체(41) 내부에 형성되어 센서 케이스 내부를 좌우의 제1,2센서실(43,44)로 구획하는 격벽(42)으로 구성된다.

케이스 본체(41)는 유로전환박스(30)에 체결구를 통해 분리 가능하게 고정되는 고정판 및 상기 고정판에 분리 가능하게 결합되는 커버로 분할 구성 가능하고, 격벽(42)은 상기 고정판에 형성되는 것이 바람직하다.

센서 케이스(40)는 격벽(42)이 상기 커버에 형성되는 캡 형태로 형성되어 유로전환박스(30)의 일면을 고정판으로 하여 유로전환박스(30)에 고정됨으로써 사용되는 것도 가능하다.

격벽(42)은 제1,2화재센서(50-1,50-2)가 서로 간섭을 받지 않고 화재를 감지하도록 구성된다.

한편, 유로전환박스(30)와 센서 케이스(40)의 사이 및 격벽(42)에는 통공(45,46,47)이 형성되어 유로전환박스(30) 내부의 외기가 센서 케이스(40)의 제1,2센서실(43,44)을 통과하면서 순환되도록 하는 것도 가능하다.

통공(45,46,47) 중에서 유로전환박스(30)와 센서 케이스(40)의 사이에 형성되는 통공(45,46)은 별도의 개폐판을 통해 개폐되도록 구성되는 것도 가능하다. 즉, 상기 개폐판은 예컨대 유로전환박스(30)에 슬라이딩이나 회동 가능하게 설치되며 컨트롤러(90)의 제어를 통해 구동하는 액추에이터(솔레노이드, 모터 등)에 의해 외기 흡입 모드시 개방 동작하고 연기 배기 모드시 폐쇄 동작한다.

제1,2화재센서(50-1,50-2)는 제1,2센서실(43,44)에 각각 설치되어 서로 다른 구역에서 화재를 감지하고 즉 제1화재센서(50-1)는 도 2 기준 좌측 구역의 화재를 제2화재센서(50-2)는 우측 구역의 화재를 감지한다.

제1,2카메라(60-1,60-2)는 제1,2센서실(43,44)에 각각 장착되며 각각의 담당 구역을 촬영하며, 제1,2화재센서(50-1,50-2)에 의한 화재 감지시 컨트롤러(90)의 제어를 통해 구동하여 화재 현장을 촬영하고 이 화상 데이터는 통신모듈(80)을 통해 관제센터의 서버에 전송된다.

스피커(70)는 화재 발생을 알려주는 것이며, 컨트롤러(90)의 제어를 통해 알람을 출력한다. 스피커(70)는 제1,2화재센서(50-1,50-2)의 구분없이 어느 하나의 화재센서(50-1,50-2)가 화재를 감지하여도 알람을 출력한다.

통신모듈(80)은 제1,2화재센서(50-1,50-2)에 의한 감지 데이터, 제1,2카메라(60-1,60-2)에 의해 촬영된 화상 데이터를 관제센터의 서버에 전송하며, 무선통신 등 다양한 통신방식이 가능하다.

컨트롤러(90)는 외기 흡입 모드와 연기 배기 모드를 판단하여 댐퍼(32)를 제어하고 이와 관련하여 상기 구성요소들을 제어한다.

바람직하게, 외기 흡입 모드(환기 모드)는 실외와 실내의 온도차를 근거로 제어될 수 있으며, 이를 위하여 외기의 온도를 감지하는 외기 온도센서(91)와 내기의 온도를 감지하는 내기 온도센서(92)가 포함된다.

컨트롤러(90)는 외기 온도센서(91)와 내기 온도센서(92)에 의해 각각 감지된 외기 온도와 내기 온도의 차이가 일정 온도(예를 들어 5℃) 이내인 경우 평상시로 판단하여 댐퍼(32)를 환기 모드로 제어, 즉 댐퍼(32)를 중립 위치에 세우고 팬(20)을 환기 동작으로 제어한다.

본 발명에 의한 소방용 스마트 화재 감지장치의 작용은 다음과 같다.

1. 평상시(외기 흡입 모드, 환기 모드)

평상시에는 외기를 실내에 흡입하여 실내를 환기하며, 컨트롤러(90)는 댐퍼(32)를 중립 위치 즉, 연결관(33)의 중앙에 배치되도록 제어하고, 한편 팬(20)을 외기를 흡입하도록 회전시킨다.

따라서, 외기는 덕트(10)를 통해 유로전환박스(30) 내부에 유입되고 이 과정에서 댐퍼(32)를 통해 좌우로 분할되어 제1,2토출구(34,35)를 통해 실내에 송풍된다.

외기 온도 센서(91)와 내기 온도 센서(92)가 적용된 경우 외기 온도와 내기 온도의 차이가 작은 경우에만 외기 흡입 모드가 진행되며, 즉 상기 온도 차이를 벗어나면 팬(20)은 구동하지 않아 외기에 의한 실내의 온도 변화를 막아 준다.

2. 화재시(연기 배기 모드)

제1,2화재센서(50-1,50-2)는 각각 실내에서 화재를 감지하며, 도 4처럼 제1화재센서(50-1)의 화재 감지 구역에서 화재가 발생하면 제1화재센서(50-1)가 화재를 감지한다.

컨트롤러(90)는 제1화재센서(50-1)에 의한 화재 감지를 통해 제1카메라(60-1)를 가동 제어하여 제1카메라(60-1)에 의해 화재 구역을 촬영한다.

또한, 컨트롤러(90)는 스피커(70)를 가동 제어하여 알람을 출력한다.

또한, 화재 발생 정보는 통신모듈(80)을 통해 관제센터의 서버에 전송되고, 즉각적인 화재 진압을 위하여 소방차량이 출동한다.

한편, 컨트롤러(90)는 댐퍼(32)를 제어하여 연결관(33)과 제1토출구(34)가 연통하도록 하고 자연적으로 제2토출구(35)는 연결관(33)과 통하지 않게 된다. 아울러, 팬(20)을 실내 연기를 실외로 배출하도록 구동 제어한다.

따라서, 팬(20)을 통해 실내 연기가 제1토출구(34)를 통해 유로전환박스(30)에 유입되고, 이 연기는 덕트(10)를 경유한 후 실외로 배기된다.

반대로, 제2화재센서(50-2)가 화재를 감지한 경우 도 5처럼, 덕트(10)와 제2토출구(35)가 통하여 유로를 형성하며, 따라서, 실내 연기는 제2토출구(35) - 유로전환박스(30) - 덕트(10)를 경로로 하여 실외에 배기된다.

한편, 제1,2화재센서(50-1,50-2) 모두가 화재를 감지한 경우 컨트롤러(90)는 댐퍼(32)를 중립 위치로 제어하여, 제1,2토출구(34,35) 모두를 통해 연기를 흡입하여 실외에 배기하도록 한다.

이와 같이 화재 발생시 연기가 본 발명의 화재 감지 장치를 통해 실외에 배기되어 실내 거주자는 연기로 인한 호흡기 곤란과 질식사고없이 신속하게 대피하는 것이 가능하다.

본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 덕트, 20 : 팬
30 : 유로전환박스, 32 : 댐퍼
40 : 센서 케이스, 42 : 격벽
43,44 : 제1,2센서실, 50-1,50-2 : 제1,2화재센서
60-1,60-2 : 제1,2카메라, 70 : 스피커
80 : 통신모듈, 90 : 컨트롤러
91 : 외기 온도 센서, 92 : 내기 온도 센서

Claims (3)

1. 천정에 설치되며 외기를 실내로 유도하는 덕트와;
   상기 덕트의 유입구쪽에 설치되며 평상시 전원을 인가받아 구동하여 외기를 강제로 흡입하여 실내에 송풍하고 화재시 실내의 연기를 실외로 강제 배출하는 팬과;
   천정에 설치되며 상기 덕트에 연결되어 상기 덕트를 통해 유도되는 외기를 실내에 송풍하는 유로전환박스와;
   상기 유로전환박스의 외부에 설치되는 센서 케이스와;
   상기 센서 케이스에 장착되며 화재를 감지하는 화재센서와;
   상기 센서 케이스에 설치되며 실내를 촬영하는 카메라와;
   상기 화재센서와 카메라에 의해 획득한 데이터를 관제센터의 서버에 송신하는 통신모듈과;
   상기 센서 케이스에 장착되며 상기 화재센서에 의한 화재 감지시 알람을 출력하는 스피커와;
   상기 팬과 유로전환박스와 카메라와 스피커를 제어하는 컨트롤러를 포함하고,
   상기 유로전환박스는 연결관을 통해 상기 덕트에 관이음되며 내부에 송풍공간을 갖는 박스 본체, 상기 박스 본체의 좌우 양측에 분할 형성되는 제1,2토출구, 상기 박스 본체 내부에 모터를 통해 회동 가능하게 설치되며 평상시 중립 위치에 정렬되어 상기 연결관을 통해 유도되는 외기를 상기 제1,2토출구를 통해 토출되도록 하거나 화재시 상기 연결관과 상기 제1,2토출구 중 어느 하나를 연결하여 화재장소의 연기가 실외로 배출되도록 하는 댐퍼를 포함하고,
   상기 센서 케이스는 케이스 본체, 상기 케이스 본체 내부에 형성되어 상기 케이스 본체 내부를 좌우의 제1,2센서실로 구획하는 격벽을 포함하며,
   상기 화재센서는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2화재센서이고,
   상기 카메라는 상기 제1,2센서실에 각각 장착되는 제1,2카메라이며,
   상기 컨트롤러는 평상시 상기 댐퍼를 중립 위치로 제어하면서 상기 팬을 외기 흡입 모드로 제어하고 화재시 상기 연결관과 상기 제1,2토출구 중 어느 하나를 연결하도록 상기 댐퍼를 제어함과 아울러 상기 팬을 연기 배기 모드로 제어하여 연기가 실외로 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 소방용 스마트 화재 감지장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 유로전환박스와 상기 센서 케이스의 사이 및 상기 센서 케이스의 격벽에 형성되어 상기 유로전환박스 내부의 외기가 상기 센서 케이스의 제1,2센서실을 통과하면서 순환되도록 하는 통공을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방용 스마트 화재 감지장치.
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, 외기의 온도를 감지하는 외기 온도센서와; 실내의 온도를 감지하는 내기 온도센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는 상기 외기 온도센서와 내기 온도센서에 의해 각각 감지된 외기 온도와 내기 온도의 차이가 일정 온도 이내인 경우 평상시로 판단하여 상기 댐퍼를 환기모드로 제어하는 것을 특징으로 하는 소방용 스마트 화재 감지장치.

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