KR101942099B1 - 화재진압용 드론 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재진압용 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재현장으로의 진입이 용이하며, 그을음으로 인한 렌즈 및 카메라의 기능적 제약을 방지하기 위한 화재진압용 드론에 관한 것이다.
또한, 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라가 배치된 몸체와 상기 몸체의 측면으로 배치되는 복수 개의 모터 및 각 모터에 결합되는 로터로 구성된 로터부와 상기 몸체의 하면에 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드와 소화 약재가 내장되어 상기 가이드 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼과 상기 가이드의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼을 낙하시키기 위한 그립부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

화재진압용 드론{fire suppression drone}
본 발명은 화재진압용 드론에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초고층 화재현장으로의 진입이 용이하며, 그을음으로 인한 렌즈 및 카메라의 기능적 제약을 방지하기 위한 화재진압용 드론에 관한 것이다.
일반적으로 화재진압은 소방차를 이용한 소화액의 분사를 통해 이루어지고 있으며, 화재진압은 화재 초기의 대처방안에 따라 피해가 크게 축소될 수 있음에 따라 초기 진압이 매우 중요시되고 있다.
반면, 최근 증가된 차량으로 인한 도로의 정체 및 불법주정차 차량으로 인해 소방차의 접근에 소요되는 시간이 길어지면서 초기진압에 실패하여 인명 및 재산의 피해가 커지는 경우가 다소 발생되고 있다.
특히, 소방차를 이용한 소화에 어려움이 있는 초고층빌딩의 건설이 크게 증가하면서, 새로운 화재 진압방법에 대한 필요성이 크게 증가되고 있다.
이에 따라, 한국등록특허 제10-1566341호 "화재진압용 소방드론"과 같이, 무인비행체 "드론"을 이용하여 화재를 진압하기 위한 방법이 개발되고 있으나, 종래의 드론은 화재 연장으로의 진입이 어렵고, 카메라의 렌즈에 그을음이 묻거나, 화재의 열로인한 손상시 화재진압의 실시가 어려운 문제점이 있었다.
특히, 화재진압을 시도하기도 전에 렌즈에 그을음이 발생되어 시야가 확보되지 않을 경우, 진입자체가 불가능하여 복귀할 수밖에 없는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-1566341호 "화재진압용 소방드론"
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 초고층 화재현장으로의 진입이 용이한 화재진압용 드론을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 그을음 및 화재열기로 인한 렌즈의 손상시 렌즈를 교체하기 위한 화재진압용 드론을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 화재진압용 드론은 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라가 배치된 몸체와 상기 몸체의 측면으로 배치되는 복수 개의 모터 및 각 모터에 결합되는 로터로 구성된 로터부와 상기 몸체의 하면에 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드와 소화 약재가 내장되어 상기 가이드 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼과 상기 가이드의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼을 낙하시키기 위한 그립부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또는, 모터 및 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라가 배치된 몸체와 상기 몸체의 상측으로 배치되되 모터로부터 동력을 전달받아 반대 방향으로 회전하는 제1 로터와 제2 로터가 상,하로 배치된 동축 반전식의 로터부와 상기 몸체의 가장자리를 따라 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드와 소화 약재가 내장되어 상기 가이드 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼과 상기 가이드의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼을 낙하시키기 위한 그립부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 몸체의 외주면에 배치된 복수 개의 카메라는 복수 개의 렌즈가 일렬로 배치된 링 형태의 렌즈부를 더 포함하며, 상기 렌즈부를 회전시켜 각 카메라의 전면에 배치된 렌즈를 교체할 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 렌즈부는 배율이 상이한 복수 개의 렌즈가 그룹으로 카메라의 개수에 맞춰 일렬로 배치된 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 화재진압용 드론에 의하면, 초고층 화재현장으로의 진입이 용이한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 화재진압용 드론에 의하면, 그을음 및 화재열기로 인한 렌즈의 손상시 렌즈를 교체할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화재진압용 드론을 도시한 도면.
도 2는 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 2 또는 도 4는 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 렌즈부를 도시한 단면도.
도 5 또는 도 6은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립부를 도시한 단면도.
도 7은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립제어부를 도시한 단면도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 화재진압용 드론을 도시한 도면이며, 도 2는 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 다른 실시예를 도시한 도면이고, 도 2 또는 도 4는 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 렌즈부를 도시한 단면도이며, 도 5 또는 도 6은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립부를 도시한 단면도이고, 도 7은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립제어부를 도시한 단면도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재진압용 드론은 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라(61)가 배치된 몸체(1)와 상기 몸체(1)의 측면으로 지지체에 의해 몸체(1)로부터 이격되어 배치되는 복수 개의 모터(2b) 및 각 모터(2b)에 결합되는 로터(2a)로 구성된 로터부(2)와 상기 몸체(1)의 하면에 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드(3)와 소화 약재가 내장되어 상기 가이드(3) 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼(4)과 상기 가이드(3)의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼(4)을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼(4)을 낙하시키기 위한 그립부(5)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 몸체(1)의 상부에는 화재현장의 천정에 회전하는 로터부(2)가 충돌하는 것을 물리적으로 방지하기 위해 가드부(21)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
또한, 상기 가드부(21)에는 거리측정을 위한 센서를 더 구비하여 제어부가 센서를 통해 인식되는 거리를 통해 천정 또는 장애물로부터 기 설정된 거리이상 이격된 상태를 유지할 수 있도록 구성할 수도 있다.
다른 실시예로써, 도 2에 도시된 바와 같이 모터 및 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라(61)가 배치된 몸체(1)와 상기 몸체(1)의 상측으로 배치되되 모터로부터 동력을 전달받아 각각 반대 방향으로 회전하는 제1 로터(2c)와 제2 로터(2d)가 상,하로 배치된 동축 반전식의 로터부(2)와 상기 몸체(1)의 가장자리를 따라 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드(3)와 소화 약재가 내장되어 상기 가이드(3) 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼(4)과 상기 가이드(3)의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼(4)을 지지하되, 상기 몸체(1)에 내장된 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼(4)을 낙하시키기 위한 그립부(5)를 포함하여 구성될 수도 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 화재진압용 드론은 상,하로 배치된 동축 반전식의 로터부(2)를 통해 이동시 회전하는 로터로인한 필요공간이 크게 축소되어 협소한 진입로를 통한 진입 및 화재현장에서의 이동이 매우 용이한 효과가 있다.
또한, 화재현장의 천정에 회전하는 로터부(2)가 충돌하는 것을 방지하기 위해 로터부(2)의 상단에 가드부(21)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 가드부(21)는 상기 몸체(1)로부터 고정된 축을 통해 고정되고, 상기 로터부(2)는 가드부(21)를 고정하는 축을 중심으로 회전하는 복수 개의 중공관을 통해 상기 제1 로터(2c) 및 제2 로터(2d)를 회전시키도록 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 가드부(21)에는 거리측정을 위한 센서를 더 구비하여 제어부가 센서를 통해 인식되는 거리를 통해 천정 또는 장애물로부터 기 설정된 거리이상 이격된 상태를 유지할 수 있도록 구성할 수도 있다.
또한, 본 발명에 따른 화재진압용 드론은 도 3에 도시된 바와 같이, 몸체(1)내에 배치된 각 카메라(61)의 전면에 각각 렌즈가 위치하도록 복수 개의 렌즈가 기 설정된 간격으로 일렬로 배치된 링 형태의 렌즈부(6)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 렌즈부(6)는 각 카메라(61)의 전면에 위치한 렌즈(6a)만 외부로 노출됨으로써, 다른 렌즈(6b)가 화재현장에서의 열기 또는 그을음으로 인해 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 각 카메라(61)의 전면에 위치한 렌즈(6a) 중 어느 하나 이상이 열기 또는 그을음으로 인해 손상될 경우, 링 형태의 렌즈(6)를 회전시킴으로써, 다른 렌즈(6b, 6c, 6d) 중 어느 하나가 각 카메라(61)의 전면에 위치하도록 구성된다.
이때, 상기 링 형태의 렌즈(6)는 제어부의 제어에 따라 별도의 렌즈회전부(미도시)를 통해 회전되도록 구성됨이 바람직하다.
또는, 상기 렌즈부(6)는 배율이 상이한 복수 개의 렌즈(6a, 6b, 6c, 6d)가 그룹을 구성하고, 복수 개의 그룹이 카메라의 개수에 맞춰 일렬로 배치되도록 구성될 수도 있으며, 배율이 상이한 상기 렌즈부(6)를 회전시킴으로써, 카메라를 통해 광학적으로 확대 및 축소된 영상을 촬영할 수도 있다.
도 4는 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 제2 실시예에 따른 렌즈부(6)를 도시한 것이며, 도 4의 (4-I)에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(1)의 외주면에 배치된 복수 개의 카메라의 전면에 각각 렌즈가 위치하도록 복수 개의 렌즈가 기 설정된 간격으로 일렬로 배치된 링 형태의 렌즈부(6)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
상기 렌즈부(6)는 렌즈회전부(미도시)를 통해 제어부의 제어에 따라 기 설정된 각도만큼 회전되도록 구성되고, 렌즈부(6)의 회전을 통해 각 카메라(61)의 전면에 배치된 렌즈(6a)를 다른 렌즈(6b, 6c, 6d) 중 하나로 교체할 수 있게 된다.
이를 통해 화재현장에서의 열기 또는 그을음으로 인한 렌즈(6a)의 손상 발생시 렌즈부(6)를 회전시킴으로써, 카메라(61)의 전면에 위치한 렌즈(6a)를 다른 렌즈(6b, 6c, 6d)로 교체할 수 있다.
또는, 상기 렌즈부(6)는 배율이 상이한 복수 개의 렌즈(6a, 6b, 6c, 6d)가 그룹을 구성하고, 복수 개의 그룹이 카메라의 개수에 맞춰 일렬로 배치되도록 구성될 수도 있으며, 배율이 상이한 상기 렌즈부(6)를 회전시킴으로써, 카메라를 통해 광학적으로 확대 및 축소된 영상을 촬영하도록 구성할 수 있다.
다른 실시예로써, 도 4의 (4-II)에 도시된 바와 같이, 상기 각 카메라(61)의 전면부에 위치한 렌즈(6a)만 노출되도록 상기 렌즈부(6)의 표면을 감싸도록 배치된 렌즈커버(7)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
보다 상세하게는, 상기 렌즈커버(7)는 카메라(61)가 배치된 위치만 개방되어 카메라의 전면에 위치한 렌즈(6a) 이외의 다른 렌즈(6b)가 노출되는 것을 방지하여 현재 사용되는 렌즈(6a) 이외의 다른 렌즈(6b)가 화재의 열기 및 그을음으로 손상되는 것을 방지하게 된다.
또한, 상기 렌즈커머(7)의 내측에는 렌즈부(6)의 표면에 밀착되는 브러쉬(71) 또는 융이나 부직포와 같이 렌즈의 표면에 묻은 그을음을 제거하기 위한 세척수단을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
이를 통해 상기 렌즈부(6)를 회전시킴으로써 브러쉬(71)를 비롯한 세척수단을 통해 렌즈부(6)의 그을음을 제거할 수 있게 된다.
도 5 또는 도 6은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립부를 도시한 것이며, 상기 그립부(5)는 가이드(3)에 배치된 회전축(52)을 중심으로 회동되는 지지단(50)을 통해 소화 볼(4a)을 도 5와 같이 지지하거나, 도 6과 같이 낙하시키도록 구성된다.
보다 상세하게는, 상기 그립부(5)는 회전축(52)을 중심으로 회동하는 지지단(50)은 탄성체(51)에 의해 탄성력에 의해 가이드(3) 사이에 배치된 소화 탄(4a, 4b) 중 최하단에 배치된 소화 탄(4a)에 밀착되어 지지하게 된다.
상기 지지단(50)에 결합된 와이어(53)를 당김으로써 지지단(50)을 외측으로 벌려 지지단(50)에 지지되는 소화 탄(4a)을 낙하시키게 된다.
또한, 상기 지지단(50)이 벌어졌을 때, 하나 이상의 소화 탄(4a, 4b)이 낙하되는 것을 방지하기 위해 상기 회전축(52)을 중심으로 일측으로 형성된 지지단(50)의 반대편으로 돌출된 낙하방지단(54)을 더 포함하여 구성될 수도 있다.
보다 상세하게는, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(52)을 중심으로 지지단(50)의 반대편에 위치한 낙하방지단(54)은 상기 지지단(50)이 회전축(52)을 중심으로 회동하여 가이드(3)의 외측으로 벌어질 때, 상기 낙하방지단(54)은 가이드(3)의 내측으로 돌출되면서 최하단에 위치한 소화 탄(4a)은 낙하시키되, 그 다음 소화 탄(4b)은 낙하되지 않도록 가이드(3)의 내측으로 돌출되어 다음 소화 탄(4b)을 지지하게 된다.
최 하단의 소화 탄(4a)이 낙하된 후, 상기 지지단(50)이 내측으로 수렴될 때, 상기 낙하방지단(54)은 외측으로 벌어지며, 다음 소화 탄(4b)이 지지단(50)에 지지토록 다음 소화 탄(4b)을 하측으로 내려주게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 화재진압용 드론의 그립제어부를 도시한 것이며, 상기 복수 개의 가이드(3)에 위치한 각 그립부(5)의 동작이 일치되도록 제어하기 위한 그립제어부(30)는 몸체(1) 내부에 배치된 제어모터(34)에 의해 회전하는 회전판(31)과 상기 회전판(31)의 외주면에 각 와이어(53)가 결합되는 복수 개의 결합단(32)과 상기 각 결합단(32)에 결합된 와이어(53)를 하부에 위치한 각 가이드(3)의 그립부(5) 방향으로 공급하기 위한 도르래(33)를 포함하여 구성된다.
상기 제어모터(34)의 회전에 따라 회전판(31)의 외주면에 형성된 각 결합단(32)이 복수 개의 와이어(53)를 한번에 소정의 길이만큼 동일하게 당기거나, 풀어줌으로써, 각 그립부(5)가 동일하게 동작될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.
1 : 몸체
2 : 로터부
3 : 가이드
4 : 소화 볼
5 : 그립부
6 : 렌즈부
7 : 렌즈커버
21 : 가드부
30 : 그립제어부
31 : 회전판
32 : 결합단
33 : 도르래
34 : 제어모터
50 : 지지단
51 : 탄성체
52 : 회전축
53 : 와이어
54 : 낙하방지단
61 : 카메라
71 : 브러쉬

Claims (4)

  1. 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라가 배치된 몸체와;
    상기 몸체의 측면으로 배치되는 복수 개의 모터 및 각 모터에 결합되는 로터로 구성된 로터부와;
    상기 몸체의 하면에 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드와;
    소화 약재가 내장되어 상기 가이드 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼과;
    상기 가이드의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼을 낙하시키기 위한 그립부를 포함하며,
    상기 몸체의 외주면에 배치된 복수 개의 카메라는 복수 개의 렌즈가 일렬로 배치된 링 형태의 렌즈부를 더 포함하며,
    상기 렌즈부를 회전시켜 각 카메라의 전면에 배치된 렌즈를 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는
    화재진압용 드론.
  2. 모터 및 제어부가 내장되고, 외주면을 따라 복수 개의 카메라가 배치된 몸체와;
    상기 몸체의 상측으로 배치되되 모터로부터 동력을 전달받아 반대 방향으로 회전하는 제1 로터와 제2 로터가 상,하로 배치된 동축 반전식의 로터부와;
    상기 몸체의 가장자리를 따라 상호 이격되어 하향으로 배치되는 복수 개의 가이드와;
    소화 약재가 내장되어 상기 가이드 사이에 상,하로 배치되는 복수 개의 소화 볼과;
    상기 가이드의 단부에 배치되어 최하단에 배치된 소화 볼을 지지하되, 제어부의 제어에 따라 최하단에 배치된 소화 볼을 낙하시키기 위한 그립부를 포함하며,
    상기 몸체의 외주면에 배치된 복수 개의 카메라는 복수 개의 렌즈가 일렬로 배치된 링 형태의 렌즈부를 더 포함하며,
    상기 렌즈부를 회전시켜 각 카메라의 전면에 배치된 렌즈를 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는
    화재진압용 드론.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 렌즈부는 배율이 상이한 복수 개의 렌즈가 그룹으로 카메라의 개수에 맞춰 일렬로 배치된 것을 특징으로 하는
    화재진압용 드론.

  4. 삭제
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