KR102152447B1 - 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화재를 감지하는 형상기억합금(SMA)을 이용한 화재 감지기를 자가발전이 가능한 자가발전모듈 및 송신모듈을 무선으로 구비하고 방진 및 방수 효율을 최대화할 수 있는 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템에 관한 것으로, 화재 발생시 발생되는 열에 의해 작동되고 자가발전이 가능한 자가발전 정온식 화재 감지기와, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기의 동작에 따라 화재발생 신호를 무선 통신으로 전달받아 모니터링하는 수신부와, 상기 수신부를 통한 수신 신호를 실시간으로 알려줄 수 있도록 하는 어플리케이션부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이, 본 발명은 화재 발생 및 기온이 상승으로 지정된 온도로 설정된 형상기억합금스프링이 형상기억 변위를 일으켜 늘어나면서 누름돌기를 밀어주고 누름돌기가 방진/방수부의 접촉부를 눌러주어 자가발전모듈을 동작시켜 자가발전모듈에서 순간적으로 전기가 발생되며 발전된 전기로 송신모듈에 전원을 공급하고 짧은 시간에 수신부로 RF 신호를 보내 수신부의 제어에 따라 어플리케이션부를 통해 실시간으로 화재 발생 상황은 물론 화재 발생 장소를 즉시 알려줄 수 있다.
이와 같이, 본 발명은 화재 발생 및 기온이 상승으로 지정된 온도로 설정된 형상기억합금스프링이 형상기억 변위를 일으켜 늘어나면서 누름돌기를 밀어주고 누름돌기가 방진/방수부의 접촉부를 눌러주어 자가발전모듈을 동작시켜 자가발전모듈에서 순간적으로 전기가 발생되며 발전된 전기로 송신모듈에 전원을 공급하고 짧은 시간에 수신부로 RF 신호를 보내 수신부의 제어에 따라 어플리케이션부를 통해 실시간으로 화재 발생 상황은 물론 화재 발생 장소를 즉시 알려줄 수 있다.
Description
본 발명은 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재를 감지하는 화재 감지기를 자가발전이 가능한 무선으로 구비하고 방진 및 방수 효율을 최대화할 수 있는 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 화재감지기는 감지방식에 따라 화재 발생시에 수반되는 열을 감지하는 방식, 연기를 감지하는 방식, 그리고 적외선을 감지하는 방식 등이 있다.
이러한 화재감지기는 모두 전자적으로 동작하므로, 전기에너지 즉 전력을 공급해야 한다. 이러한 전원공급은 건물 등에 인입되는 전력선을 이용하거나, 감시소 등과 같이 별도로 위난에 대비한 장소에서 독립적으로 공급하는 전원을 이용하게 된다.
또한 화재감지기 자체에 1차 전지를 탑재하여 전원으로서 사용하기도 한다.
그런데 건물에 인입되는 전력선을 사용할 경우 감지기에는 110V 또는 220V의 교류를 직류로 변환해야 하기 때문에, 정류기가 탑재되어 사용된다. 만약 화재의 발생이 상기 전력선에 기인할 경우를 대비하여 감지기의 구동을 위해 2차 전지를 이용한 충전회로가 함께 내장된다.
이러한 방식은 외부 인입 전력선의 사용으로 전원획득에 있어서 비교적 용이한 장점이 있으나, 화재감지기의 설치시 별도의 전기공사가 수반되며, 상기 전력선이 미치지 못하는 장소에는 설치가 불가능한 문제점이 있다.
또한 정류기 및 정류회로와 더불어 2차 전지를 위한 충전회로의 설치가 필수적이기 때문에, 감지기의 가격이 상대적으로 고가인 단점이 있다.
아울러 감시소 등에서 독립적인 전력선을 설치하여 전원이 공급되는 방식인 경우는 아파트나 빌딩처럼 대단위 주거시설이 밀집된 지역에서 주로 사용되는데, 독립적인 전원의 공급으로 신뢰성은 높지만, 감시소가 원거리에 있는 경우에는 적용할 수 없는 문제점이 있으며, 보통 수십 내지 수백 미터에 이르는 전력선의 길이를 감안할 때 외부에서 가해지는 요인에 의해 상기 전력선의 파손이 발생할 경우 전력공급의 차질이 발생된다.
또한 1차 전지를 전원으로 사용하는 방식의 경우에는 주변 전기공급시설과는 관계없이 화재감지기의 설치가 비교적 자유로우나, 통상적인 1차 전지의 구조상 전해질 용액과 금속전극이 항시 접촉하고 있어 1년 내지 2년 정도 기간의 방치시 자가방전이 이루어지기 때문에, 주기적인 1차 전지의 교체가 필요한 문제점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 그 목적은 온도변화에 반응하는 형상기억합금을 적용하여 화재를 감지하고 자가발전이 가능하게 되어 배선 작업이 필요하지 않아 설치 위치에 구애받지 않고 간편하게 설치할 수 있으며 배터리가 없이 자가발전으로 동작하여 반영구적으로 사용이 가능하고 방진 및 방수 효율을 높여 제품성을 최대화할 수 있는 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템은 화재 발생시 발생되는 열에 의해 작동되고 자가발전이 가능한 자가발전 정온식 화재 감지기와, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기의 동작에 따라 화재발생 신호를 무선 통신으로 전달받아 모니터링하는 수신부와, 상기 수신부를 통한 수신 신호를 실시간으로 알려줄 수 있도록 하는 어플리케이션부를 포함할 수 있다.
상기 자가발전 정온식 화재 감지기는 화재 발생으로 발생된 온도가 설정온도 이상 시 감지하여 반응하는 감지부와, 상기 감지부에 연동되어 감지부의 동작에 따라 작동되어 수신부로 신호를 보내는 방진/방수형 자가발전 동작부를 포함할 수 있다.
상기 감지부는 방진/방수형 자가발전 동작부에 연결되는 탑커버와, 상기 탑커버에 연결되는 스프링커버와, 상기 스프링커버의 내부에 장입되고 방진/방수형 자가발전 동작부와 접촉되어 방진/방수형 자가발전 동작부를 작동시킬 수 있도록 하는 누름돌기와, 상기 스프링커버의 내부에 구비되어 화재발생시 고온의 열에 의해 인장 및 압축되어 누름돌기를 눌러주는 형상기억합금스프링과, 상기 스프링커버의 내부에 구비되어 화재진압 후 온도가 정상으로 돌아오면 형상기억합금스프링이 자동 복귀됨에 따라 누름돌기를 원상태로 복귀시킬 수 있도록 하는 복귀스프링을 포함할 수 있다.
상기 탑커버는 중앙부에 스프링커버와 누름돌기가 장입될 수 있도록 장입홈이 형성되며, 하부에 감지부를 방진/방수형 자가발전 동작부에 고정할 수 있도록 볼트가 체결되는 복수개의 연결편이 구비될 수 있다.
상기 누름돌기는 끝단이 방진/방수형 자가발전 동작부에 접촉되며, 중간 외측에 형상기억합금스프링과 복귀스프링을 각각 독립적으로 지지할 수 있도록 지지편이 형성될 수 있다.
상기 스프링커버는 하부에 탑커버 내부로 삽입된 스프링커버가 탑커버 내부면에 걸려 빠지지 않도록 걸림턱이 구비되며, 외면에 화재 발생에 따른 고온의 열이 형상기억합금스프링으로 신속히 전달될 수 있도록 복수개의 통공이 형성될 수 있다.
상기 형상기억합금스프링은 누름돌기를 눌러주기 위해 설치 위치에 따라 형상기억합금스프링이 늘어나면서 누름돌기를 눌러주고 온도가 내려가면 형상기억합급스프링이 복귀하면서 복귀스프링을 밀어주어 누름돌기가 제자리로 돌아오는 인장스프링 방식, 형상기억합금스프링이 줄어들면서 복귀스프링을 밀어주어 누름돌기를 눌러주고 온도가 내려가면 형상기억합금스프링이 원래의 크기로 돌아가면서 누름돌기가 제자리로 복귀하는 압축스프링 방식, 적은 변위로 움직일 경우 사용되며 원형의 링에 웨이브 모양의 변위를 주어 설정된 온도가 되면 웨이브 되면서 변위를 일으켜 누름돌기를 눌러주고 복귀스프링이 받쳐주어 온도가 내려가면 복귀하는 와이어 방식으로 형성될 수 있다.
상기 방진/방수형 자가발전 동작부는 내부에 수납부가 형성되게 격벽이 구비된 베이스와, 상기 수납부 내에 구비되어 자가 발전이 가능한 자가발전모듈과, 상기 자가발전모듈의 상부에 전기적으로 연결되어 자가발전모듈에서 발생된 출력을 전달받아 수신부로 무선신호를 보내는 송신모듈과, 상기 베이스의 격벽 상부에 구비되어 수납부를 밀폐시키는 방진/방수부와, 상기 베이스의 외측 둘레를 감싸고 감지부와 연결되어 볼트로 고정되는 미들커버를 포함할 수 있다.
상기 방진/방수부는 하부 외곽 둘레에 격벽 상부로 끼워질 수 있도록 안착부가 형성되며, 중앙부에 누름돌기가 접촉되어 눌려짐에 따라 자가발전모듈을 발전시킬 수 있도록 접촉부가 구비될 수 있다.
상기 접촉부는 누름돌기의 눌려짐에 따라 방진/방수부 전체가 아닌 접촉부만 눌려지도록 하여 공기압력 변화를 최소로 해주어 자가발전모듈을 원활하게 작동시키고 접촉부가 빠르게 원상태로 복원될 수 있도록 주름 형태로 형성될 수 있다.
상기 수신부는 자가발전 정온식 화재 감지기의 동작 신호를 전달받아 화재발생 위치 번호를 모니터에 표시하고 통신 모듈을 사용하여 어플리케이션부로 화재발생 신호를 보낼 수 있다.
상기 어플리케이션부는 수신부의 신호를 전달받아 스피커 및 경광등, 서버를 통해 화재 상황을 알려주고 관리할 수 있다.
상기 자가발전 정온식 화재 감지기를 수신부에 등록하는 방식은 스프링커버가 유동성을 가지며 스프링커버를 누르게 되면 누름돌기가 눌러지게 되고 누름돌기는 방진/방수형 자가발전 동작부를 눌러 주어 등록하는 스프링커버 전체 누름 방식 또는 스프링커버는 그대로 있고 누름돌기만 눌러서 등록하는 누름돌기 누름 방식이 적용될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템에 의하면, 화재 발생이나 주위 온도가 상승되면 감지부에서 감지하여 방진/방수형 자가발전 동작부를 작동시켜 즉시 수신부 및 어플리케이션부를 통해 신속하게 알려 줄 수 있어 인명 및 재산피해를 최소화하며, 감지부의 감지에 따라 작동되는 방진/방수형 자가발전 동작부가 자가발전이 가능하고 방진 및 방진 효율을 높일 수 있어 설치가 간편하고 먼지 및 물의 유입을 완전히 차단하여 제품의 성능을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템을 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 저면사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 절단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 절단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 수신부로 등록하기 위한 방식을 도시한 절단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 형상기억합금스프링의 적용 예를 도시한 절단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 일 예를 도시한 절단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 절단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 저면사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 절단면도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 분해사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 절단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 수신부로 등록하기 위한 방식을 도시한 절단면도이다.
도 12는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 형상기억합금스프링의 적용 예를 도시한 절단면도이다.
도 13은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 일 예를 도시한 절단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 본 명세서에서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이며, 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 권리 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다.
본 명세서에서 '및/또는'이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, '연결되는/결합되는'이란 표현은 다른 구성요소와 직접적으로 연결되거나 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결되는 것을 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 '포함한다' 또는 '포함하는'으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및 소자의 존재 또는 추가를 의미한다.
실시 예들의 설명에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 측(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "상/위(on)"에 또는 "하/아래(under)"에 형성된다는 기재는, 직접(directly) 또는 다른 층을 개재하여 형성되는 것을 모두 포함한다. 각 층의 상/위 또는 하/아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템을 도시한 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 도시한 절단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 저면사시도이며, 도 6은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 감지부를 도시한 절단면도이며, 도 8은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 분해사시도이며, 도 10은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 방진/방수형 자가발전 동작부를 도시한 절단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템의 자가발전 정온식 화재 감지기를 수신부로 등록하기 위한 방식을 도시한 절단면도이며, 도 12는 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 형상기억합금스프링의 적용 예를 도시한 절단면도이고, 도 13은 본 발명에 따른 자가발전 정온식 화재 감지기의 일 예를 도시한 절단면도이다.
도 1 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템은 자가발전 정온식 화재 감지기(10)와, 수신부(20)와, 어플리케이션부(30)를 포함하게 된다.
상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)는 건물 내,외부에 설치되어 화재 발생 및 기온의 상승으로 인한 고온이 열에 의해 작동되어 화재 발생을 감지할 수 있게 된다.
또한, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)는 자가 발전이 가능하여 배선이 필요하지 않아 원하는 장소에 간편하게 설치할 수 있으며, 탈부착이 용이하여 설치 위치를 임의적으로 바꿀 수 있다.
그리고, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)는 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호로 상향 변환하여 수신부(20)와 무선 통신할 수 있다.
도 2 내지 도 4에서와 같이, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)는 감지부(100)와, 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 포함하게 된다.
상기 감지부(100)는 화재 발생 및 주위 온도가 상승하여 설정온도 이상이 되면 감지하여 동작하게 된다.
즉, 상기 감지부(100)가 온도 변화에 반응하여 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 동작시켜 수신부(20)로 화재 발생 상황을 알려주게 된다.
그리고, 상기 감지부(100)는 형상기억합금(Shape memory alloy, SMA)을 이용한 액추에이터 방식을 적용할 수 있다.
도 4 내지 도 7에서와 같이, 상기 감지부(100)는 탑커버(110)와, 스프링커버(120)와, 누름돌기(130)와, 형상기억합금스프링(140)과, 복귀스프링(150)을 포함하게 된다.
상기 탑커버(110)는 방진/방수형 자가발전 동작부(200)와 연결될 수 있다.
상기 탑커버(110)의 중앙부에는 스프링커버(120)와 누름돌기(130)가 장입될 수 있도록 상,하를 관통하여 장입홈(111)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 탑커버(111)의 하부에는 감지부(100)를 방진/방수형 자가발전 동작부(200)에 볼트(B)로 고정할 수 있도록 볼트(B)가 체결되는 연결편(112)이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 연결편(112)은 감지부(100)와 방진/방수형 자가발전 동작부(200)가 흔들림없이 안정적으로 연결될 수 있도록 복수개로 구비될 수 있다.
상기 스프링커버(120)는 탑커버(110)의 장입홈(111)으로 장입되어 연결되게 된다.
또한, 상기 스프링커버(120)는 하부에 탑커버(110)의 장입홈(111)으로 장입될 때 탑커버(110) 내부면에 걸려 빠지지 않도록 걸림턱(121)이 구비될 수 있다.
그리고, 상기 스프링커버(120)의 외면에는 화재 발생에 따른 고온의 열이 형상기억합금스프링(140)으로 신속히 전달될 수 있도록 복수개의 통공(122)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 통공(122)은 스프링커버(120)의 외면 전체 둘레에 형성됨이 바람직하다.
상기 스프링커버(120)는 금속 재질로 형성될 수 있다.
또한, 도 11의 (a)에서와 같이 상기 스프링커버(120)는 탑커버(110)에 자가발전 정온식 화재 감지기(10)를 수신부(20)에 등록 시 스프링커버(120)가 유동되어 스프링커버(120) 전체를 눌러주는 방식 또는 도 11의 (b)에서와 같이 스프링커버(120)는 고정되어 그대로 있고 누름돌기(130)만 눌러주는 방식이 적용될 수 있다.
한편, 도 11의 (b)에서와 같이 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)를 수신부(20)에 등록 시 스프링커버(120)가 고정형일 때에는 스프링커버(120)의 상부에 홀(123)을 형성하고 이 홀(123)을 이용하여 지그(도시하지 않음)를 통해 누름돌기(130)를 눌러서 등록할 수 있다.
상기 누름돌기(130)는 스프링커버(120)의 내부에 장입되고 방진/방수형 자가발전 동작부(200)와 접촉되어 형상기억합금스프링(140)의 인장이나 압축에 따라 눌려져 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 작동시키게 된다.
상기 누름돌기(130)는 끝단이 방진/방수형 자가발전 동작부(200)에 접촉되되 안쪽으로 테이퍼(T)지게 형성될 수 있다.
또한, 상기 누름돌기(130)의 중간 외측에는 형상기억합금스프링(140)과 복귀스프링(150)을 각각 독립적으로 지지할 수 있도록 지지편(131)이 형성될 수 있다.
즉, 상기 지지편(131)에 의해 형상기억합금스프링(140)과 복귀스프링(150)이 서로 분리되어 지지됨으로써 형상기억합금스프링(150)의 인장 및 압축에 따라 이동되는 누름돌기(130)가 이동된 후 복귀스프링(150)의 팽창력으로 누름돌기(130)가 원상태로 복귀될 수 있다.
이와 함께, 도 13에서와 같이 상기 스프링커버(120)와 누름돌기(130)는 설치 환경 및 조건에 따라 길이를 변경할 수 있다.
상기 형상기억합금스프링(140)은 스프링커버(120)의 내부에 구비되어 화재 발생 및 주위 온도의 상승으로 인한 고온의 열에 의해 인장 및 압축되어 누름돌기(130)를 눌러주어 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 작동시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 형상기억합금스프링(140)은 누름돌기(130)를 눌러주기 위해 스프링커버(120) 내부에 설치되는 위치에 따라 인장 및 압축될 수 있도록 인장스프링이나 압축스프링, 와이어 형태로 형성될 수 있다.
즉, 도 12의 (a)에서와 같이 상기 형상기억합금스프링(140)을 인장스프링으로 적용하면 화재 발생 및 주위 온도의 상승으로 설정된 온도 이상이 되면 형상기억합금스프링(140)이 늘어나면서 누름돌기(130)를 눌러주고 온도가 내려가 설정된 온도 이하가 되면 형상기억합금스프링(140)이 복귀함과 동시에 복귀스프링(150)을 밀어주어 누름돌기(130)가 제자리로 돌아오는 방식에 적용될 수 있다.
그리고, 도 12의 (b)에서와 같이 상기 형상기억합금스프링(140)을 압축스프링으로 적용하면 화재 발생 및 주위 온도의 상승으로 설정된 온도 이상이 되면 형상기억합금스프링(140)이 줄어들면서 복귀스프링(150)을 밀어주어 누름돌기(130)를 눌러주고 온도가 내려가 설정된 온도 이하가 되면 형상기억합금스프링(140)이 원래 크기로 돌아가면서 누름돌기(130)가 제자리로 복귀하는 방식에 적용될 수 있다.
또한, 도 12의 (c)에서와 같이 상기 형상기억합금스프링(140)이 적은 변위로 움직일 경우 와이어 형태를 적용하며 원형의 링에 웨이브 모양의 변위를 주어 설정된 온도가 되면 와이어가 웨이브 되면서 변위를 일으켜 누름돌기(130)를 눌러주고 복귀스프링(150)이 받쳐주어 온도가 내려가면 복귀하는 방식에 적용될 수 있다.
상기 복귀스프링(150)은 스프링커버(120)의 내부에 구비되며, 화재 진압 후 상승된 온도가 내려가면 형상기억합금스프링(140)이 자동 복귀됨에 따라 팽창되어 누름돌기(130)를 원상태로 복귀시키게 된다.
한편, 상기 감지부(100)는 형상기억합금스프링(140)을 적용하여 화재 발생을 감지함으로써 재사용이 가능하게 되어 비용을 절감할 수 있다.
상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)는 감지부(100)에 연동되어 화재 발생시 감지부(100)의 동작에 따라 작동되어 수신부(20)로 신호를 보내게 된다.
또한, 상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)는 감지부(100)의 동작에 따라 자체적으로 자가발전이 가능하게 된다.
도 4 및 도 8 내지 도 10에서와 같이, 상기 방지/방수형 자가발전 동작부(200)는 베이스(210)와, 자가발전모듈(220)과, 송신모듈(230)과, 방진/방수부(240)와, 미들커버(250)를 포함하게 된다.
상기 베이스(210)는 내부에 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 설치되도록 수납부(211)가 형성되게 격벽(212)이 구비되게 된다.
상기 격벽(212)의 상단 둘레에는 오목면(212a)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 베이스(210)의 수납부(211)에는 상부로 돌출되게 복수개의 고정후크(213)가 구비되며, 상기 수납부(211)의 상부에 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)을 고정시키기 위한 러버가이드(214)가 고정후크(213)에 고정될 수 있다.
그리고, 상기 러버가이드(214)는 수납부(211)에 설치되는 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)의 상부에 구비되어 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)을 지지하게 된다.
상기 자가발전모듈(220)은 수납부(211) 내에 구비되어 감지부(100)의 누름돌기(130)의 누름 동작에 따라 기계적 변위를 전력으로 변환하며 자가 발전이 가능하게 된다.
한편, 상기 자가발전모듈(220)은 자기력을 이용하여 전기를 생산하는 방식으로 이루어지는 것으로 이러한 방식은 이미 널리 통용화되어 사용되고 있으므로 이에 대한 기술적 구성 및 작동원리는 생략하기로 한다.
상기 송신모듈(230)은 자가발전모듈(220)의 상부에 자가발전모듈(220)과 전기적으로 연결되어 자가발전모듈(220)에서 생긴 출력을 전달받아 수신부(20)로 무선신호를 보내게 된다.
상기 방진/방수부(240)는 베이스(210)의 격벽(212) 상부에 안착되어 수납부(211)를 밀폐시키게 된다.
또한, 상기 방진/방수부(240)는 고무 재질로 이루어질 수 있다.
즉, 상기 방진/방수부(240)가 수납부(211) 전체를 밀폐시키게 됨으로써 상기 수납부(211) 내로 먼지나 물이 유입되지 않게 되어 상기 수납부(211)에 설치되는 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 부식되는 등의 고장을 방지할 수 있게 된다.
상기 방진/방수부(240)의 하부 외곽 둘레에는 격벽(212) 상에 방진/방수부(240)가 안착될 수 있도록 안착부(241)가 형성되게 된다.
또한, 상기 안착부(241)의 하부에는 방진/방수부(240)가 격벽(212)에 끼워질 때 상기 수납부(211)의 실링 효율을 최대화할 수 있도록 상기 격벽(212) 상단의 오목면(212a)에 밀착되게 볼록면(241a)이 구비될 수 있다.
즉, 상기 안착부(241)가 격벽(212)의 상부에 안착될 때 상기 오목면(212a)과 볼록면(241a)에 의해 상기 방진/방수부(240)가 수납부(211) 내를 견고하게 밀폐시킬 수 있어 상기 수납부(211)의 실링 효율을 최대화할 수 있다.
그리고, 상기 방진/방수부(240)의 중앙부에는 누름돌기(130)가 접촉되어 누름돌기(130)의 누름 동작에 따라 자가발전모듈(220)을 발전시키기 위한 접촉부(242)가 구비될 수 있다.
상기 접촉부(242)는 누름돌기(130)의 눌려짐에 따라 방진/방수부(240) 전체가 변형되지 않고 접촉부(242)만 눌려지도록 하여 공기압력 변화를 최소로 해주어 자가발전모듈(220)을 원활하게 작동시키고 접촉부(242)가 빠르게 원상태로 복원될 수 있도록 주름 형태로 형성될 수 있다.
또한, 상기 접촉부(242)는 상,하부가 바깥쪽으로 돌출되게 구비되되 바닥면의 두께를 다른 부위보다 두껍게 하여 누름돌기(130)의 눌려짐으로 인해 밑으로 내려간 접촉부(242)를 다시 원상태로 원활하게 복원시켜주고 누름 동작의 오랜 동작에도 방진/방수부(240)의 마모를 최소화할 수 있다.
상기 미들커버(250)는 베이스(210)의 외측 둘레를 감싸고 감지부(200)의 탑커버(110)와 연결되어 볼트(B)로 고정될 수 있다.
또한, 상기 미들커버(250)의 중앙에는 누름돌기(130)가 끼워질 수 있도록 끼움홈(251)이 형성될 수 있다.
상기 수신부(20)는 자가발전 정온식 화재 감지기(10)의 동작에 따라 송신모듈(230)로부터 화재 발생 신호를 무선 통신으로 전달받아 모니터링하게 된다.
즉, 상기 수신부(20)는 자가발전 정온식 화재 감지기(10)의 감지신호를 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 신호로 전달받아 어플리케이션부(30)로 수신된 신호를 전달하게 된다.
또한, 상기 수신부(20)는 자가발전 정온식 화재 감지기(10)가 동작하면 모니터에 화재가 발생된 지역의 위치번호를 표시하고 통신모듈(일 예로, 485통신 또는 RF통신 중계모듈)을 활용하여 어플리케이션부(30)로 신호를 보내게 된다.
상기 어플리케이션부(30)는 수신부(20)를 통한 화재 발생 수신 신호를 실시간으로 알려주게 된다.
또한, 상기 어플리케이션부(30)는 수신부(20)의 신호를 전달받아 스피커 및 경광등을 활용하여 화재 발생을 알려주며 서버와 연결되어 등록된 신호를 확인하여 화재 상황을 신속하게 대체할 수 있다.
상기와 같은 시스템으로 이루어진 본 발명의 자가발전 무전원 정온식감지기 및 무선 송수신 시스템에 따른 작용상태를 살펴보면 아래와 같다.
상기 감지부(100)에 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 연동함으로써 화재 발생 및 기온의 상승에 따라 상기 감지부(100)가 동작하여 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 작동시키고 상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)가 작동되면 무선 통신으로 수신부(20)로 신호를 보내 수신부(20)와 어플리케이션부(30)를 통해 화재 발생 상황을 즉시 알려주게 된다.
이와 같이, 화재 발생 및 기온의 상승으로 지정된 온도로 설정된 형상기억합금스프링(140)이 설정온도 이상이 되면 형상기억 변위를 일으켜 늘어나거나 줄어들면서 상기 누름돌기(130)를 아래로 눌러주어 상기 누름돌기(130)가 자가발전모듈(220)을 동작시켜 자가발전을 일으키고, 발전된 전기로 송신모듈(230)을 통해 수신부(20)로 화재 발생 및 온도가 급상승된 사실을 알려주게 된다.
그리고, 화재가 진압되어 주위 온도가 내려가면 상기 형상기억합금스프링(140)이 변위 전 상태로 복귀하고 상기 누름돌기(130)를 받치고 있는 복귀스프링(150)이 누름돌기(130)를 밀어주어 화재가 진압되었다는 2차 신호를 보내며 다시 화재 감지 상태를 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 감지부(100)의 동작에 따라 방진/방수형 자가발전 동작부(200)는 감지부(100)의 감지 및 기구변화를 받아서 동작하되 상기 자가발전모듈(220)이 누름돌기(130)로 눌러지면 순간적으로 전기를 발생시켜 송신모듈(230)에 전원을 공급하고 짧은 시간에 수신부(20)로 RF신호를 보내게 된다.
따라서, 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)의 감지부(100)를 형상기억합금스프링(140)을 통해 화재 발생 및 상승된 온도 변화를 감지할 수 있어 사용에 제한이 없다.
그리고, 상기 감지부(100)의 동작에 따라 작동되는 방진/방수형 자가발전 동작부(200)의 자가발전모듈(220)이 자가 발전이 가능하게 되어 상기 자가발전모듈(220)을 충전하거나 배터리를 교체할 필요 없이 반영구적으로 사용할 수 있다.
또한, 상기 수납부(211)에 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 내장된 상태에서 상기 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)의 상부에 러버가이드(214)가 고정후크(213)로 고정됨으로써 상기 수납부(211) 내의 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 움직이지 않도록 견고하게 고정시키고 상기 수납부(211)를 밀폐시키는 방진/방수부(240)의 접촉부(242) 주위를 받쳐주어 유동 및 변형을 최소화할 수 있으며 상기 방진/방수부(240) 내부에 공기압의 발생을 방지할 수 있다.
그리고, 상기 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 내장되어 있는 격벽(212)의 상부에 방진/방수부(240)를 안착시켜 상기 수납부(211)를 견고하게 밀폐시키게 되어 외부로부터 먼지나 물이 수납부(211)로 유입되지 않도록 차단하여 상기 자가발전모듈(220) 및 송신모듈(230)의 고장을 방지할 수 있다.
이와 함께, 상기 격벽(212)의 상부에 방진/방수부(240)가 안착될 때 상기 안착부(241)의 볼록면(241a)이 격벽(212)의 오목면(212a)에 밀착되어 상기 수납부(211)의 실링 효율을 최대화할 수 있다.
또한, 상기 방진/방수부(240)의 접촉부(242)가 자바라 형식의 주름 형태로 형성됨으로써 상기 누름돌기(130)의 누름 동작으로 누름돌기(130)가 접촉부(242)를 누를 때 상기 방진/방수부(240)의 전체가 변형되지 않고 상기 접촉부(242) 주위만 변형되어 상기 수납부(211) 내부의 공기가 팽창하여도 주름 형태에 의해 팽창하는 공기의 공간을 확보해줄 수 있어 상기 누름돌기(130)의 누름 동작에 제한을 받지 않아 여러 번의 동작에도 원활하게 작동되어 내구성 및 내마모성을 갖게 된다,
따라서, 상기 자가발전모듈(220)과 송신모듈(230)이 수납되는 수납부(211)를 고무 재질의 방진/방수부(240)로 견고하게 밀폐시켜 상기 수납부(211) 내로 먼지나 물이 유입되지 않아 제품의 성능을 최대화하고 상기 방진/방수부(240)의 접촉부(242) 주위를 주름 형태로 형성하여 상기 누름돌기(130)의 누름 동작에 따라 방진/방수부(240)의 전체가 아닌 접촉부(242) 주위만 변형되어 공기압력 변화를 최소로 해주어 상기 누름돌기(130)의 누름 동작이 원활하게 이루어져 상기 자가발전모듈(220)이 오류 없이 원활하게 작동될 수 있다.
그리고, 상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)의 내부를 최대한 방진 및 방수시킬 수 있어 상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)를 실내 및 실외의 구분없이 장착하여 사용할 수 있어 제품 효율을 최대화할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10 : 자가발전 정온식 화재 감지기 20 : 수신부
30 : 어플리케이션부 100 : 감지부
110 : 탑커버 111 : 장입홀
112 : 연결편 120 : 스프링커버
121 : 걸림턱 122 : 통공
123 : 홀 130 : 누름돌기
131 : 지지편 140 : 형상기억합금스프링
150 : 복귀스프링 200 : 방진/방수형 자가발전 동작부
210 : 베이스 211 : 수납부
212 : 격벽 212a : 오목면
213 : 고정후크 214 : 러버가이드
220 : 자가발전모듈 230 : 송신모듈
240 : 방진/방수부 241 : 안착부
241a : 볼록면 242 : 접촉부
250 : 미들커버 251 : 끼움홈
B : 볼트 T : 테이퍼
30 : 어플리케이션부 100 : 감지부
110 : 탑커버 111 : 장입홀
112 : 연결편 120 : 스프링커버
121 : 걸림턱 122 : 통공
123 : 홀 130 : 누름돌기
131 : 지지편 140 : 형상기억합금스프링
150 : 복귀스프링 200 : 방진/방수형 자가발전 동작부
210 : 베이스 211 : 수납부
212 : 격벽 212a : 오목면
213 : 고정후크 214 : 러버가이드
220 : 자가발전모듈 230 : 송신모듈
240 : 방진/방수부 241 : 안착부
241a : 볼록면 242 : 접촉부
250 : 미들커버 251 : 끼움홈
B : 볼트 T : 테이퍼
Claims (13)
- 화재 발생시 발생되는 열에 의해 작동되고 자가발전이 가능한 자가발전 정온식 화재 감지기(10);
상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)의 동작에 따라 화재발생 신호를 무선 통신으로 전달받아 모니터링하는 수신부(20); 및
상기 수신부(20)를 통한 수신 신호를 실시간으로 알려줄 수 있도록 하는 어플리케이션부(30);를 포함하며,
상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)는,
화재 발생으로 발생된 온도가 설정온도 이상 시 감지하여 반응하는 감지부(100); 및
상기 감지부(100)에 연동되어 감지부(100)의 동작에 따라 작동되어 수신부(20)로 신호를 보내는 방진/방수형 자가발전 동작부(200);를 포함하고,
상기 감지부(100)는,
상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)에 연결되는 탑커버(110);
상기 탑커버(110)에 연결되는 스프링커버(120);
상기 스프링커버(120)의 내부에 장입되고 방진/방수형 자가발전 동작부(200)와 접촉되어 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 작동시킬 수 있도록 하는 누름돌기(130);
상기 스프링커버(120)의 내부에 구비되어 화재발생시 고온의 열에 의해 형상기억 변위를 일으켜 인장 및 압축되어 스위치 역할을 하는 누름돌기(130)를 눌러주어 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 작동시킬 수 있도록 하는 형상기억합금스프링(140); 및
상기 스프링커버(120)의 내부에 구비되어 화재진압 후 온도가 정상으로 돌아오면 형상기억합금스프링(140)이 자동 복귀됨에 따라 누름돌기(130)를 원상태로 복귀시킬 수 있도록 하는 복귀스프링(150);을 포함하며,
상기 방진/방수형 자가발전 동작부(200)는,
내부에 수납부(211)가 형성되게 격벽(212)이 구비된 베이스(210);
상기 수납부(211) 내에 구비되어 자가 발전이 가능한 자가발전모듈(220);
상기 자가발전모듈(220)의 상부에 전기적으로 연결되어 자가발전모듈(220)에서 발생된 출력을 전달받아 수신부(20)로 무선신호를 보내는 송신모듈(230);
상기 베이스(210)의 격벽(212) 상부에 구비되어 수납부(211)를 밀폐시키는 방진/방수부(240); 및
상기 베이스(210)의 외측 둘레를 감싸고 감지부(100)와 연결되어 볼트(B)로 고정되는 미들커버(250);를 포함하고,
상기 방진/방수부(240)는 하부 외곽 둘레에 격벽(212) 상부로 끼워질 수 있도록 안착부(241)가 형성되며, 중앙부에 누름돌기(130)가 접촉되어 눌려짐에 따라 자가발전모듈(220)을 발전시킬 수 있도록 접촉부(242)가 구비되며,
상기 접촉부(242)는 누름돌기(130)의 눌려짐에 따라 방진/방수부(240) 전체가 아닌 접촉부(242)만 눌려지도록 하여 공기압력 변화를 최소로 해주어 자가발전모듈(220)을 원활하게 작동시키고 접촉부(242)가 빠르게 원상태로 복원될 수 있도록 주름 형태로 형성되고,
상기 자가발전 정온식 화재 감지기(10)를 수신부(20)에 등록하는 방식은 스프링커버(120)가 유동성을 가지며 스프링커버(120)를 누르게 되면 누름돌기(130)가 눌러지게 되고 누름돌기(130)는 방진/방수형 자가발전 동작부(200)를 눌러 주어 등록하는 스프링커버(120) 전체 누름 방식 또는 스프링커버(120)는 그대로 있고 누름돌기(130)만 눌러서 등록하는 누름돌기(130) 누름 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 탑커버(110)는 중앙부에 스프링커버(120)와 누름돌기(130)가 장입될 수 있도록 장입홈(111)이 형성되며, 하부에 감지부(100)를 방진/방수형 자가발전 동작부(200)에 고정할 수 있도록 볼트(B)가 체결되는 복수개의 연결편(112)이 구비되는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 누름돌기(130)는 끝단이 방진/방수형 자가발전 동작부(200)에 접촉되며, 중간 외측에 형상기억합금스프링(140)과 복귀스프링(150)을 각각 독립적으로 지지할 수 있도록 지지편(131)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 스프링커버(120)는 하부에 탑커버(110) 내부로 삽입된 스프링커버(120)가 탑커버(110) 내부면에 걸려 빠지지 않도록 걸림턱(121)이 구비되며, 외면에 화재 발생에 따른 고온의 열이 형상기억합금스프링(140)으로 신속히 전달될 수 있도록 복수개의 통공(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 형상기억합금스프링(140)은 누름돌기(130)를 눌러주기 위해 설치 위치에 따라 형상기억합금스프링(140)이 늘어나면서 누름돌기(130)를 눌러주고 온도가 내려가면 형상기억합급스프링(140)이 복귀하면서 복귀스프링(150)을 밀어주어 누름돌기(130)가 제자리로 돌아오는 인장스프링 방식, 형상기억합금스프링(140)이 줄어들면서 복귀스프링(150)을 밀어주어 누름돌기(130)를 눌러주고 온도가 내려가면 형상기억합금스프링(140)이 원래의 크기로 돌아가면서 누름돌기(130)가 제자리로 복귀하는 압축스프링 방식, 적은 변위로 움직일 경우 사용되며 원형의 링에 웨이브 모양의 변위를 주어 설정된 온도가 되면 웨이브 되면서 변위를 일으켜 누름돌기(130)를 눌러주고 복귀스프링(150)이 받쳐주어 온도가 내려가면 복귀하는 와이어 방식으로 형성되는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 삭제
- 삭제
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- 제 1 항에 있어서,
상기 수신부(20)는 자가발전 정온식 화재 감지기(10)의 동작 신호를 전달받아 화재발생 위치 번호를 모니터에 표시하고 통신 모듈을 사용하여 어플리케이션부(30)로 화재발생 신호를 보내는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 제 1 항에 있어서,
상기 어플리케이션부(30)는 수신부(20)의 신호를 전달받아 스피커 및 경광등, 서버를 통해 화재 상황을 알려주고 관리하는 것을 특징으로 하는 자가발전 무전원 정온식감지 송수신 시스템. - 삭제
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