KR101841393B1

KR101841393B1 - 광전식 연기 감지기

Info

Publication number: KR101841393B1
Application number: KR1020170097599A
Authority: KR
Inventors: 유웅식; 하준신
Original assignee: 유웅식
Priority date: 2017-08-01
Filing date: 2017-08-01
Publication date: 2018-03-22

Abstract

본 발명은 광전식 연기 감지기에 관한 것으로, 더 상세하게는 발광센서에서 방사된 빛을 전반사 또는 정반사의 원리를 이용하여 수광센서를 통해 수광하므로, 발광센서와 수광센서가 삽입되는 내부 구조와 발광센서와 수광센서의 리드선을 사용하지 않고 인쇄회로기판에 전기적으로 결합함으로써, 제품의 제조공정을 최소화 시키고 제품의 제조 단가를 획기적으로 절감하는 것에 의해 제품 경쟁력을 높일 수 있도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 외부 공기의 유입이 가능하게 둘레에 창들이 뚫리고 내부에 공간부를 가지는 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 내부 공간부에 위치하는 암실(20)과, 화재시 암실(20) 내부의 연기입자를 감지하는 발광센서(S1) 및 수광센서(S2), 상기 암실(20)의 트여진 하부측 입구를 밀폐하는 암실커버(30)와, 상기 암실(20)의 외측에 설치되어 외부로부터 각종 벌레가 유입되는 것을 차단하는 방충망(40)과, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)가 전기 접점되어 연기입자가 감지되면 경보음을 발생하는 경보회로 및, 상기 센서들과 경보유닛의 작동을 위한 전기 공급이 가능하도록 전기공급회로를 포함하는 PCB 기판(50)과, 건축물에 부착된 상태로 상기 각 구성요소들을 고정시키는 결합편(60)으로 구성되는 연기 감지기에 있어서,
상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 암실커버(30)를 향하도록 위치시킨 상태로 전기 접속되도록 하고,
상기 암실커버(30)에는 발광센서(S1)로부터 방사되는 빛이 암실(20)의 내부를 통과하여 수광센서(S2)로 전달되도록 반사면(70)(71)을 각각 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

광전식 연기 감지기{photoelectric smoke detector}

본 발명은 광전식 연기 감지기에 관한 것으로, 더 상세하게는 발광센서에서 발광된 빛을 전반사 또는 정반사의 원리를 이용하여 수광센서를 통해 수광하므로, 발광센서와 수광센서가 삽입되는 내부 구조와 발광센서와 수광센서의 리드선을 사용하지 않고 인쇄회로기판에 전기적으로 결합함으로써, 제품의 제조공정을 최소화 시키고 제품의 제조 단가를 획기적으로 절감하는 것에 의해 제품 경쟁력을 높일 수 있도록 발명된 것이다.

일반적으로, 연동 및 단독 화재감지기는 센싱 방식에 따라 실내 온도를 감지하는 정온식 감지기와, 실내의 연기입자를 빛의 산란(散亂) 작용으로 감지하는 광전식 연기 감지기 등으로 크게 분류된다.

광전식 연기 감지기는 건축물의 실내 천정 또는 벽 등을 포함하는 피설치 대상물에 부착시켜 빛을 방사하는 발광센서와 발광센서로 부터 방사된 빛을 받아 들이는 수광센서를 이용하여 내부의 암실에 들어온 연기를 발광센서의 발광 빛이 연기에 의해 산란되어 수광센서에 수광 될 때, 연기의 존재에 의한 농도변화를 소정의 전기적 신호로 변환시켜 감지하여 경보장치를 작동하는 것에 의해 실내에 머무는 사람에게 화재 발생을 알려 신속하게 대처할 수 있도록 한 것이다.

광전식 연기 감지기의 구조는, 외부 공기의 유입이 가능하게 형성되는 둘레에 창이 뚫리고 내부에 공간부를 가지는 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 내부 공간부에 위치하는 암실(20)과, 화재시 암실(20) 내부의 연기입자를 감지하는 발광센서(S1) 및 수광센서(S2), 암실(20)의 트여진 하부측 입구를 밀폐하는 암실커버(30)와, 상기 암실(20)의 외측에 설치되어 외부로부터 각종 벌레가 유입되는 것을 차단하는 방충망(40), 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)가 전기 접점되고 연기입자가 감지되면 경보음을 발생하는 경보회로 및, 상기 케이스에서 상기 센서어셈블리와 경보유닛의 작동을 위한 전기 공급이 가능하도록 이루어지는 전기공급회로를 포함하는 PCB 기판(50), 건축물에 부착된 상태로 상기 각 구성들을 고정시키는 결합편(60)으로 구성된다.

따라서, 화재에 의해 암실(20) 내부에 외부의 연기가 유입되면 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)의 감지로 경보회로를 통하여 신속하게 화재발생을 알릴 수 있는 것이다.

국내 공개특허 제10-2009-0096213호(공개일자 2009년09월10일) 국내 공개특허 제10-2015-0002299호(공개일자 2015년01월07일) 국내 실용신안 공개번호 제20-1999-0018642호(공개일자 1999년06월05일) 국내 실용신안 등록번호 제20-0374840호(등록일자 2005년01월25일)

종래, 연기감지기의 연기 농도를 검출하는 구조는 발광센서(S1)와 수광센서(S2)의 부품을 각각 기구고정용 홀더에 끼우는 작업을 한 후에, 이를 다시 연기검출 광학센싱 에어리어에 기구물을 각각 끼우고 이 조립물을 다시 PCB기판(50)에 조립하게 된다.

PCB기판(50)에는 발광센서(S1)와 수광센서(S2)의 리드선을 끼우기 위한 구멍(1)들이 뚫어져 있게 되며, PCB기판(50)의 바닥으로 튀어 나온 리드선(단자)들을 인력으로 납땜작업을 일일이 수행하고 있다.

따라서, 생산시간이 길어 생산성이 낮고, 불량률이 높을 뿐만 아니라 인건비의 상승으로 제품의 코스트가 상승되는 원인이 되었다.

한편, 종래의 광전식 연기감지기는 도 3에서와 같이 발광센서(S1)와 수광센서(S2)가 서로 마주보게 설치되어 있으므로 발광센서(S1)와 수광센서(S2)가 설치되는 삽입홀의 내부 공간을 크게 조성해야만 된다.

또, 발광센서(S1)와 수광센서(S2)가 PCB기판(50)으로부터 거리가 멀게 설치되어 있으므로, 리드선을 길게 연장하여 기판의 상면 또는 하면에 납땜에 의해 전기 접속해야 하므로 리드선의 벤딩 작업과 정확한 위치에서 상기 센서들이 마주보게 배치하는 과정에 소요되는 시간과 비용이 막대하게 소모되는 등의 문제점이 있었던 것이다.

그리고, 리드선의 길이가 길게 되어 있으므로 조립 후 유통 및 시공하는 과정에서 발광센서(S1)와 수광센서(S2)가 심하게 흔들리며 접점 오류 및 설치 위치가 서로 어긋나게 되어 불량의 원인이 되었던 것이다.

본 발명은 이러한 종래 문제점을 해소하기 위한 것으로 납땜 작업이 기계에 의한 자동화가 가능하여 생산성의 향상으로 제조 비용의 절감 및 제품단가를 인하시켜 경제적인 이익을 줄 수 있도록 한 광전식 연기 감지기를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 제품의 불량률을 낮추고 제품의 신뢰성과 상품성을 향상시킬 수 있도록 한 광전식 연기 감지기를 제공하는데 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 외부 공기의 유입이 가능하게 둘레에 창들이 뚫리고 내부에 공간부를 가지는 케이스(10)와,

이 케이스(10)의 내부 공간부에 위치하는 암실(20)과,

화재시 암실(20) 내부의 연기입자를 감지하는 발광센서(S1) 및 수광센서(S2),

상기 암실(20)의 트여진 하부측 입구를 밀폐하는 암실커버(30)와,

상기 암실(20)의 외측에 설치되어 외부로부터 각종 벌레가 유입되는 것을 차단하는 방충망(40),

상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)가 전기 접점되어 연기입자가 감지되면 경보음을 발생하는 경보회로 및, 상기 센서들과 경보유닛의 작동을 위한 전기 공급이 가능하도록 전기공급회로를 포함하는 PCB 기판(50)과,

건축물에 부착된 상태로 각 구성들을 고정시키는 결합편(60)으로 구성되는 연기 감지기에 있어서,

상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 암실커버(30)를 향하도록 위치시킨 상태로 전기 접속시키고,

상기 암실커버(30)에는 발광센서(S1)로부터 방사되는 빛이 암실(20)의 내부를 통과하여 수광센서(S2)로 전달되도록 반사면(70)(71)을 각각 구비하는 것에 의해 달성된다.

여기서, 상기 반사면(70)(71)의 표면에는 반사부재(M)가 코팅 성형된다.

또, 상기 반사면(70)(71)은 빛을 각각 전달될 수 있도록 경사평면형상으로 성형될 수 있다.

또는 상기 반사면(70)(71)은 둥근 호형상으로 성형될 수 있다.

또는 상기 반사면(70)(71)은 파라보릭 반사경(Parabolic Reflectors) 형상으로 성형될 수 있다.

상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 통과홀(51)(52)들을 뚫고 PCB 기판(50)의 상부면에 전기 접속될 수 있다.

이러한 본 발명에 의하면, 납땜 작업이 표면실장기술(SMT)에 의한 자동화가 가능하여 생산성의 향상으로 제조 비용의 절감 및 제품단가를 인하시켜 경제적인 이익을 줄 수 있다.

또, 발광센서 및 수광센서가 PCB기판에 밀착 고정되어 있으므로 충격 등에 의해 설치 위치가 어긋나거나, 리드선의 유동으로 인한 전기 접속상태의 불량 염려가 없어, 제품의 신뢰성과 상품성을 대폭 향상시킬 수 있다.

도 1은 연기 감지기의 형상을 보인 저면 사시도.
도 2는 종래 요부 구성을 분해하여 도시한 사시도.
도 3은 종래 암실에 발광센서와 수광센서가 설치된 상태의 평면도.
도 4는 도 2의 조립상태 A-A선 단면도.
도 5는 본 발명의 요부 구성을 분해하여 도시한 사시도.
도 6은 본 발명의 암실과 발광센서와 수광센서가 설치된 상태를 보인 평면도.
도 7은 도 6의 조립상태 B-B선 단면도.
도 8은 도 7의 다른 실시예를 보인 단면도.
도 9 내지 도 12는 발광센서 및 수광센서가 PCB기판에 설치되는 실시예를 보인 요부 확대 단면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 광전식 화재 감지기의 분해 사시도이며, 도 7 및 도 8은 본 발명의 조립상태 전체 구성을 나타내고 있다.

상기 케이스(10)는 결합편(60)에 결합된 상태로 그 내부로 각종 구성요소들이 수용되도록 내부에는 속이 빈 공간부를 형성하고, 둘레에는 외부 공기의 유입이 가능하게 다수개의 창들이 뚫려져 있게 된다.

이 케이스(10)의 내부 공간부에 위치되는 암실(20)은 빛의 진행파를 산란시키며, 연기의 흐름을 유도하는 것으로서, 트여지는 개구부는 암실커버(30)이 결합되어 내부를 밀폐시키게 되며 둘레에는 다수개의 벽체(21)들이 일정간격 일체로 반복 설치된다.

암실(20) 내부에 위치되는 차광판(22)은 발광센서(S1)에 의한 빛의 진행파가 수광센서에 직접 입사되지 않도록 차단시키는 판이다.

그리고, 상기 벽체(21)들은 외부로부터의 빛은 차단하여 암실(20)의 상기 내부를 암실화시키면서도 외부의 연기를 유도시킨 후 순환되도록 한다.

화재시 암실(20) 내부의 연기입자를 발광센서(S1)와 수광센서(S2)에 의해 감지된다.

즉, 발광센서(S1)를 통해 빛의 진행파를 생성하고 연기입자에 의해 굴절된 빛의 진행파를 수광센서(S2)를 통해 감지하는 것에 의해 화재를 감지하게 되는 것이다.

그리고, 이 암실(20)의 외측에는 방충망(40)이 설치되어 외부로부터 각종 벌레가 내부로 유입되어 감지 오류가 발생되는 것을 차단하게 된다.

상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 전기적으로 주로 납땜에 의해 접점이 이루어지게 되는데, PCB 기판(50)에는 연기 입자가 감지되는 것에 의해 경보음을 발생하는 경보회로 및, 센서어셈블리와 경보유닛의 작동을 위한 전기 공급이 이루어지는 전기 공급회로가 포함되어 있게 된다.

이들 각 구성요소를 취부하고 있는 결합편(60)은 건축물의 천정 및 벽면에 고정 부착되고, 암실(20)과 케이스(10)는 도시하지 않은 후크구조의 조립편들이 조립구멍으로 끼워져 서로 결합되는 것은 종래와 동일하다.

본 발명은, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 암실커버(30)를 향하도록 위치시킨 상태로 전기 접속되도록 설치하게 된다.

그리고, 상기 암실커버(30)에는 발광센서(S1)로부터 방사되는 빛이 암실(20)의 내부를 통과하여 수광센서(S2)로 전달되도록 반사면(70)(71)을 각각 형성하게 되는 것을 구성상의 특징으로 한다.

따라서, 센서들의 리드선이 길이를 정확하게 길게 설정하여 발광위치와 수광위치를 맞추거나 조절할 필요가 없고, 유통되는 과정에서 충격이나 진동에 의해 리드선의 납땜부가 탈락되거나 셋팅위치가 어긋나는 등의 불량을 방지할 수가 있다.

이와 같은 본 발명은 도 7 및 도 8에서와 같이 결합편(60)이 예로서 건축물의 천장에 부착되는 경우 발광센서(S1)로부터 발생되는 빛은 대략 수직하게 암실커버(30)의 일측 반사면(70)으로 조사된 후 타측의 반사면(71)을 향해 반사시키게 된다.

또, 타측 반사면(71)에서 다시 반사된 빛은 수광센서(S2)를 향해 전달되어 연기 감지에 따른 화재여부를 경보할 수 있도록 하는 것이다.

여기서, 상기 반사면(70)(71)의 표면에는 거울과 같은 반사부재(M)를 코팅 성형하는 것이 빛의 반사 효과면에서 좋다.

한편, 상기 반사면(70)(71)은 빛을 각각 전달될 수 있도록 도 7에서와 같이 대략 수직선을 기준으로 45도 경사각도를 갖도록 평면형상으로 성형될 수 있다.

또, 도 8에서와 같이 상기 반사면(70)(71)은 둥근 호형상으로 성형되어도 동일한 빛의 반사 효과를 얻을 수 있다.

그리고, 상기 반사면(70)(71)은 파라보릭 반사경(Parabolic Reflectors) 형상으로 성형될 수 있음을 밝혀둔다.

암실(20)과 암실커버(30) 사이에는 반사면(70)(71)을 통해 반사되는 빛이 전달될 수 있도록 통로가 충분히 확보되어 있게 되며, 발광센서(S1)와 수광센서(S2)는 진행파가 수광센서(S2)에 직접 감지되지 않도록 일정각도 꺾어진 위치에 설치된다.(도 6)

한편, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 도 9 및 도 10의 실시예에서와 같이 PCB 기판(50)의 하부면에 밀착되어 표면실장기술(SMT)에 의한 납땜 자동화 기계에 의해 전기적으로 접속된 상태로 고정 설치된다.

또한, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 도 11 및 도 12의 실시예에서와 같이 PCB 기판(50)의 상부면에 밀착되는 경우 통과홀(50)(51)들을 각각 뚫어 발광 및 수광이 가능하게 한 상태에서 표면실장기술(SMT)에 의한 납땜 자동화 기계에 의해 전기적으로 접속된 상태로 고정 설치된다.

이러한 본 발명은 발광센서(S1)와 수광센서(S2)가 PCB기판(50)에 직접 전기적으로 접속되어 위치 고정되어 반사면(70)(71)을 이용해 빛을 전달하고 있으므로, 물리적인 진동이나 충격 등에 의해 고정된 위치 및 각도 등이 변화되는 것을 방지할 수 있다

또, 특히 납땜 과정이 수작업에 의해 이루어지지 않고 납땜 자동화 기계에 의해 공정이 완성되므로 생산성 향상과 아울러 불량률을 낮춰 코스트 저하와 함께 제품의 신뢰성을 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부되어 있는 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

10 - 케이스 20 - 암실
21 - 벽체 30 - 암실커버
40 - 방충망 50 - PCB 기판
60 - 결합편 70,71 - 반사면

Claims

외부 공기의 유입이 가능하게 둘레에 창들이 뚫리고 내부로 공간부를 가지는 케이스(10)와, 이 케이스(10)의 내부 공간부에 위치하는 암실(20)과,
화재시 암실(20) 내부의 연기입자를 감지하는 발광센서(S1) 및 수광센서(S2) 및, 상기 암실(20)의 트여진 하부측 입구를 밀폐하는 암실커버(30)와,
상기 암실(20)의 외측에 설치되어 외부로부터 각종 벌레가 유입되는 것을 차단하는 방충망(40)과,
상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)가 전기 접점되어 연기입자가 감지되면 경보음을 발생하는 경보회로 및, 상기 센서들과 경보유닛의 작동을 위한 전기 공급이 가능하도록 전기공급회로를 포함하는 PCB 기판(50)과,
건축물에 부착된 상태로 상기 구성요소들을 고정시키는 결합편(60)으로 구성되는 연기 감지기에 있어서,
상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 암실커버(30)를 향하도록 위치시킨 상태로 전기 접속되도록 하고,
상기 암실커버(30)에는 발광센서(S1)로부터 방사되는 빛이 암실(20)의 내부를 통과하여 수광센서(S2)로 전달되도록 반사면(70)(71)을 각각 구비하고,
상기 반사면(70)(71)은 빛을 각각 전달될 수 있도록 수직선을 기준으로 45도 경사각도의 경사평면으로 성형됨을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 반사면(70)(71)의 표면에는 반사부재(M)가 코팅 성형되는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 반사면(70)(71)은 둥근 호형상으로 성형됨을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 반사면(70)(71)은 파라보릭 반사경(Parabolic Reflectors) 형상으로 성형됨을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)에 통과홀(51)(52)들을 뚫고 PCB 기판(50)의 상부면에 표면실장기술(SMT)에 의해 납땜되는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.
청구항 1에 있어서, 상기 발광센서(S1) 및 수광센서(S2)는 PCB 기판(50)의 하부면에 밀착되어 표면실장기술(SMT)에 의한 납땜되는 것을 특징으로 하는 광전식 연기 감지기.