KR102318951B1

KR102318951B1 - 연기감지기

Info

Publication number: KR102318951B1
Application number: KR1020190139583A
Authority: KR
Inventors: 권혁홍; 정목근; 정종진; 정영인
Original assignee: 대진대학교 산학협력단; 케이엠주식회사
Priority date: 2019-11-04
Filing date: 2019-11-04
Publication date: 2021-10-29
Also published as: KR20210054098A

Abstract

본 발명은 연기감지기에 관한 것으로서, 하부가 개방형성되며 외주면에 복수개의 공기유입공(111)이 형성된 본체(110)와; 상기 본체(110)의 내부에 수용되며, 외주연을 따라 상기 공기유입공(111)을 통해 유입된 공기를 중심영역으로 안내하는 복수개의 안내깃(121)이 형성된 암실판(120)과; 상기 안내깃(121)의 상부에 결합되어 외부의 빛이 유입되는 것을 차단하는 가림판(140)과; 상기 암실판(120) 상에 구비되어 상기 암실판(120) 내부로의 연기유입을 감지하는 연기센서부(130)와; 상기 연기센서부(130)의 일측에 구비되어 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 검사하는 테스트부(160)와; 상기 연기센서부(130)에 대한 테스트신호가 수신되면, 상기 테스트부(160)를 동작시켜 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 판단하는 제어부(180)를 포함하며, 상기 연기센서부(130)는 적외선을 방출하는 발광부재(131)와, 상기 발광부재(131)와 이격되게 배치되는 수광부재(133)를 포함하며, 상기 테스트부(160)는, 상기 발광부재(131)의 측면에 구비되어 상기 발광부재(131)로부터 발생되어 측면으로 누설되는 적외선의 이동경로를 개폐하는 광학셔터(161)와; 상기 광학셔터(161)의 일측에 구비되어 상기 광학셔터(161)가 개방되었을 때 상기 광학셔터(161)를 통해 이동된 적외선을 상기 수광부재(133) 측으로 안내하는 광가이드(165)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

연기감지기{SMOKE SENSOR DEVICE}

본 발명은 연기감지기에 관한 것으로, 광학셔터를 이용해 연기감지부의 정상동작 여부를 자동으로 테스트할 수 있는 연기감지기에 관한 것이다.

일반적으로 소방설비라 함은 건축물의 화재시에 작동하는 소화설비, 경보설비, 피난설비, 소방용수설비, 소화활동설비를 총칭한 것으로, 모든 소방대상물은 소방법에 의하여 소방설비의 설치 및 유지관리를 엄격하게 규제받고 있다.

최근에는 아파트가 초고층화하고 각 동의 경비실이 통합 경비실로 운영됨에 따라 R형 수신반 채택, 제연설비, 스프링클러 설비 추가 등 새로운 설비가 설치되고 있고, 소방공사 감리제도를 시행하고 있으므로 설계기준, 방재시스템에 대한 엄격한 관리가 이루어지고 있다.

한편, 현재 시판 또는 특허 등록된 화재 관련 감지기는 기능에 따라 여러 종류가 개발되어 사용되고 있다.

특히 R형 수신기에서 채택하고 있는 감지기는 중계기와 연동하여 자기인식(Address) 기능을 갖고 있으나, 4 포트형(Port Type)으로 4 코어 실드 케이블(Core Shield Cable)을 써야하기 때문에 고비용이 요구되며, P형 수신기에 쓰이고 있는 감지기는 어드레스(Addressable) 기능을 갖고 있지 않다. 따라서 P형 감지기는 고장파악을 위하여 매개체마다 일일이 확인을 해야 하는 번거러움이 있고, 정확한 화재 발생 위치를 파악할 수 없으며, 특히 차동식(스포트) 등 열감지기는 열을 가할 때, 연기감지기는 연기를 감지기에 발생시킨 상태로 수신기에서 확인해야 한다.

종래에는 감지기들 자체에서 자가 진단을 하지 못하여, 해당 감지기가 정상적으로 작동되는지의 여부를 실제 시험을 통해 확인 또는 모니터링하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래 감지기가 정상적으로 작동되는지 여부를 확인하기 위해 감지기 내에 테스트를 위한 별도의 수광부와 발광부를 구비하였다. 이렇게 테스트를 위한 별도의 수광부와 발광부를 구비할 경우 전체 구조도 복잡해지고 제조단가도 상승되는 문제가 있다. 또한, 추가된 별도의 수광부와 발광부가 고장날 경우 실제 화재 감지기가 정상적으로 동작하는지 확인할 수 없는 문제가 있다.

한국등록특허 제10-1523549호 "자가 진단 기능을 갖는 화재감지기"

본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 연기가 유입되지 않은 경우에 광학셔터를 이용해 적외선의 광경로가 수광부재를 향하도록 변경하여 연기센서부의 정상동작 여부를 자동으로 검사할 수 있는 연기감지기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 별도의 수광부와 발광 부 없이 연기센서부의 정상동작 여부를 자동으로 검사할 수 있는 연기감지기를 제공하는 것이다.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.

본 발명의 목적은 연기감지기에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 연기감지기는, 하부가 개방형성되며 외주면에 복수개의 공기유입공(111)이 형성된 본체(110)와; 상기 본체(110)의 내부에 수용되며, 외주연을 따라 상기 공기유입공(111)을 통해 유입된 공기를 중심영역으로 안내하는 복수개의 안내깃(121)이 형성된 암실판(120)과; 상기 안내깃(121)의 상부에 결합되어 외부의 빛이 유입되는 것을 차단하는 가림판(140)과; 상기 암실판(120) 상에 구비되어 상기 암실판(120) 내부로의 연기유입을 감지하는 연기센서부(130)와; 상기 연기센서부(130)의 일측에 구비되어 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 검사하는 테스트부(160)와; 상기 연기센서부(130)에 대한 테스트신호가 수신되면, 상기 테스트부(160)를 동작시켜 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 판단하는 제어부(180)를 포함하며, 상기 연기센서부(130)는 적외선을 방출하는 발광부재(131)와, 상기 발광부재(131)와 이격되게 배치되는 수광부재(133)를 포함하며, 상기 테스트부(160)는, 상기 발광부재(131)의 측면에 구비되어 상기 발광부재(131)로부터 발생되어 측면으로 누설되는 적외선의 이동경로를 개폐하는 광학셔터(161)와; 상기 광학셔터(161)의 일측에 구비되어 상기 광학셔터(161)가 개방되었을 때 상기 광학셔터(161)를 통해 이동된 적외선을 상기 수광부재(133) 측으로 안내하는 광가이드(165)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에 따르면, 상기 발광부재(131)와 상기 수광부재(133)는 상기 암실판(120) 상면에 마주보지 않게 위치되고, 상기 광가이드(165)의 광유입구(165a)는 상기 광학셔터(161)의 측면에 위치되고, 상기 광가이드(165)의 광배출구(165b)는 상기 수광부재(133)와 동축상에 위치된다.

일 실시예에 따르면, 상기 제어부(180)는 상기 테스트신호가 수신되면 상기 광학셔터(161)로 개방신호를 인가하고, 상기 제어부(180)는 광학셔터(161)가 개방된 후 상기 수광부재(133)가 상기 적외선을 수신하면 정상상태인 것으로 판단하고, 상기 수광부재(133)가 상기 적외선을 수신하지 못하면 비정상상태인 것으로 판단한다.

일 실시예에 따르면, 상기 광학셔터(161)는 수평방향으로 직선 이동하며 상기 적외선의 광경로를 개폐한다.

일 실시예에 따르면, 상기 광학셔터(161)는 상기 광경로를 막는 수직위치와, 상기 광경로를 개방하는 수평위치 간을 회전하며 상기 광경로를 개폐할 수 있다.

본 발명에 따른 연기감지기는 연기센서부의 정상동작 여부를 판단하는 테스트부를 구비한다. 테스트부는 발광부재에서 발생되는 적외선이 수광부재로 수신되도록 광경로를 변경한다.

즉, 광학셔터가 개폐되며 적외선의 광경로를 개폐하여 내부에 연기입자가 없더라도 적외선이 수광부재로 수신되도록 한다. 이 때, 수광부재로 적외선이 수신되면 연기센서부가 정상동작하는 것으로 판단할 수 있고, 수광부재로 적외선이 수신되지 않으면 연기센서부가 고장난 것으로 판단할 수 있다.

이러한 테스트부의 동작에 의해 연기감지기와 멀리 떨어진 화재통제소에서 연기센서부의 고장 여부를 자동으로 확인할 수 있는 장점이 있다.

또한, 별도의 수광부와 발광부를 추가하지 않고도 연기센서부의 정상동작 여부를 판단할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 연기감지기의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도,
도 2는 본 발명에 따른 연기감지기의 암실판의 평면구성을 도시한 평면도,
도 3은 본 발명에 따른 연기감지기가 연기를 감지한 경우의 동작과정을 도시한 예시도,
도 4는 본 발명에 따른 연기감지기의 광학셔터의 동작과정을 도시한 예시도,
도 5는 본 발명에 따른 연기감지기의 광학셔터의 변형예를 도시한 예시도,
도 6은 본 발명에 따른 연기감지기가 연기감지부를 테스트하는 과정을 도시한 예시도이고,
도 7은 본 발명의 연기감지기에서 광학셔터의 개폐동작시 수광부재에서 감지한 전압값의 변화를 나타낸 그래프이다.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어 지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

도 1은 본 발명에 따른 연기감지기(100)의 구성을 분해하여 도시한 분해사시도이다. 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 연기감지기(100)는 본체(110)와, 본체(110)의 내부에 수용되는 암실판(120)과, 암실판(120)의 상부에 결합되어 암실판(120)으로 빛이 유입되는 것을 차단하는 가림판(140)과, 암실판(120)의 상면에 구비되어 내부로 연기가 유입되는 것을 감지하는 연기센서부(130)와, 암실판(120)의 하부에 구비되며 연기센서부(130)와 전기적으로 연결되는 회로기판(150)과, 연기센서부(130)의 측면에 구비되어 연기센서부(130)의 정상작동여부를 검사하는 테스트부(160)와, 본체(110)의 하부에 결합되며 건축물의 천정 또는 벽면에 결합되는 결합판(170)을 포함한다.

본 발명에 따른 연기감지기(100)는 연기센서부(130)가 적외선을 발광하고, 발광된 적외선이 수광되어 연기의 존재여부를 감지한다. 테스트부(160)는 연기센서부(130) 내부에 연기가 존재하지 않더라도 적외선이 수광되도록 하여 연기센서부(130)가 정상적으로 동작하는지를 테스트한다.

이러한 테스트부(160)의 동작에 의해 연기감지기(100)의 정상동작 여부를 자동으로 검사할 수 있게 된다.

본체(110)는 내부에 암실판(120)과 가림판(140) 및 회로기판(150)을 수용한다. 이를 위해 본체(110)의 내부에는 이들을 수용할 수 있는 수용공간이 형성되고, 하부는 개방되게 형성된다. 개방된 하부에는 결합판(170)이 결합되어 내부공간을 밀폐시킨다.

본체(110)의 외주면에는 내부의 수용공간으로 외부공기 또는 연기 등을 유입시키는 공기유입공(111)이 복수개 관통형성된다.

도 2는 암실판(120)의 평면구성을 도시한 평면도이다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 암실판(120)은 본체(110) 내부에 수용되며, 연기센서부(130)와 테스트부(160)가 결합된다. 암실판(120)의 상면에는 테두리영역을 따라 복수개의 안내깃(121)이 일정 간격으로 돌출되게 형성된다. 안내깃(121)은 외부에서 유입되는 빛과 미세먼지 및 작은 곤충의 유입은 최소화하고 연기 등은 원활하게 유입될 수 있게 하는 역할을 한다. 이를 위해 안내깃(121)은 "ㄱ"자 형상으로 절곡되게 형성되며, 복수개가 원 형태로 배치된다. 이웃하는 안내깃(121) 사이의 공간으로 공기 또는 연기가 유입된다.

복수개의 안내깃(121) 사이에는 연기센서부(130)의 발광부재(131)를 수용하는 발광부재프레임(123)과, 수광부재(133)를 수용하는 수광부재프레임(125) 및 광학셔터(161)를 지지하는 셔터프레임(126)이 구비된다.

셔터프레임(126)에는 광학셔터(161)를 통해 이동된 적외선을 광가이드(165)로 통과시키는 광통과공(126a)이 구비된다.

연기센서부(130)는 암실판(120)의 상면에 구비되어 본체(110) 내부로 유입된 공기 중에 화재로 인해 발생된 연기가 있는지를 감지한다. 연기센서부(130)는 적외선을 방출하는 발광부재(131)와, 적외선을 수신하는 수광부재(133)를 포함한다. 발광부재(131)는 제어부(180)의 제어신호에 따라 적외선을 일정 시간 간격으로 방출한다. 수광부재(133)는 수신되는 광량에 대응되는 전압값을 제어부(180)로 전송한다.

도 3은 연기센서부(130)가 연기를 감지하는 과정을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 발광부재(131)와 수광부재(133)는 서로 동축상에 배치되지 않고 일정 각도 어긋나게 배치된다.

이에 따라 발광부재(131)에서 광을 방출할 때 내부로 유입된 공기 중에 연기 입자가 없는 경우에는 도 2에 도시된 바와 같이 적외선(L)이 직진하므로 일정 각도 틀어지게 배치된 수광부재(133)로 수신되지 못한다.

반면, 내부로 유입된 공기 중에 연기 입자가 있는 경우 도 3에 도시된 바와 같이 연기입자(A)가 적외선의 광 경로 상에 들어가게 된다. 발광부재(131)에서 발생된 적외선(L)이 연기입자(A)와 부딪치면 난반사를 일으키고, 난반사된 적외선(L)이 수광부재(133)로 수신된다. 수광부재(133)가 적외선(L)을 수신하면, 수신된 적외선의 광량에 대응되는 전압값이 제어부(180)로 전송되고 제어부(180)는 연기가 감지된 것으로 판단하게 된다.

여기서, 수광부재(133)는 감도가 높은 것으로 구비되어 발광부재(131)의 빛이 직접 광가이드(165) 쪽으로 향하지 않고 측면으로 누설되는 일부 광량도 수광부(133)가 수신할 수 있다.

가림판(140)은 암실판(120)에 형성된 복수개의 안내깃(121)의 상면에 결합되어 외부로 빛이 유입되는 것을 차단한다. 이에 의해 안내깃(121)으로 둘러 쌓인 암실판(120)의 내부는 빛이 들어오지 않는 암실로 형성된다.

이에 의해 안내깃(121)에 의해 감싸여진 암실의 내측으로 유입된 연기에 의해서만 적외선(L)의 난반사가 이루어져 수광부재(133)가 적외선을 수신할 수 있게 된다.

가림판(140)에는 돌출되게 형성된 복수개의 결합리브(141)가 구비된다. 결합리브(141)은 암실판(120)의 결합공(127)에 결합되어 가림판(140)과 암실판(120)의 위치가 고정되게 한다.

회로기판(150)은 암실판(120)의 하부에 결합되며, 연기센서부(130)와 테스트부(160)에 전기적으로 연결된다. 회로기판(150)에는 제어부(180)가 구비된다. 회로기판(150)은 제어부(180)와 연기센서부(130) 및 테스트부(160)가 서로 정보를 송수신할 수 있게 전기적으로 연결한다.

또한, 회로기판(150)에는 통신부(미도시)가 구비되어 제어부(180)가 화재통제소(200)와 통신할 수 있게 한다. 화재통제소(200)는 제어부(180)로 연기센서부(130)에 대한 테스트신호를 인가하고, 제어부(180)는 테스트결과를 화재통제소(200)로 전송한다.

한편, 회로기판(150)은 전원을 공급하는 전원공급라인(미도시)과 연결되어 연기센서부(130)와 테스트부(160)로 전원을 공급한다.

테스트부(160)는 제어부(180)의 제어신호에 의해 동작되며 연기센서부(130)가 정상동작하는지 테스트한다. 테스트부(160)는 발광부재(131)의 측면에 구비되는 광학셔터(161)와, 광학셔터(161)의 일측에 구비되어 적외선의 광경로가 수광부재(133)를 향하도록 안내하는 광가이드(165)와, 광학셔터(161)를 개폐시키는 셔터구동부(163)를 포함한다.

광학셔터(161)는 발광부재(131)의 측면에 구비되어 측면으로 조사되는 적외선의 이동경로를 개폐한다. 발광부재(131)가 적외선을 발생시키면 적외선은 정면을 향해 발생될 뿐만 아니라 양측면으로도 일정량이 발생된다. 광학셔터(161)는 발광부재(131)의 일측면에 구비되어 측면으로 이동되는 적외선의 이동경로를 개방하거나 차폐한다.

도 4는 광학셔터(161)의 동작과정을 도시한 예시도이다. 도시된 바와 같이 광학셔터(161)는 셔터구동부(163)에 의해 좌우로 직선이동되며 적외선(L)의 광경로를 개폐한다. 연기감지기(100)가 정상상태에서 연기를 감지할 때는 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 광학셔터(161)는 광경로를 차폐하도록 닫힌 상태를 유지한다.

반면, 제어부(180)로부터 테스트신호를 인가받으면 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 광학셔터(161)는 직선 이동하여 적외선(L)의 광경로를 개방하여 적외선(L)이 광가이드(165) 측으로 이동되게 한다.

여기서, 셔터구동부(163)는 광학셔터(161)를 직선이동시킬 수 있는 형태로 구비된다. 일례로, 셔터구동부(163)는 구동모터와, 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 전동부를 포함할 수 있다. 전동부는 랙과 피니언의 형태로 구현될 수 있다.

한편, 도 5는 광학셔터(161a)의 다른 예를 도시한 예시도이다. 앞서 설명한 광학셔터(161)는 직선이동하며 광경로를 개폐한다. 반면, 다른 실시예의 광학셔터(161a)는 수평방향으로 회전가능하게 구비된다.

도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 연기감지기(100)가 정상상태에서 연기를 감지할 때는 광학셔터(161a)가 수직방향으로 위치되어 광경로에 수직방향으로 위치되고, 연기센서부(130)를 테스트할 때는 광학셔터(161a)가 90°회전되어 광경로에 나란하게 위치된다. 이에 의해 적외선(L)이 광가이드(165) 측으로 이동될 수 있게 된다.

이 때, 셔터구동부(163a)는 제어부(180)의 제어신호에 의해 정역 회전되는 소형모터로 구비될 수 있다.

광가이드(165)는 광학셔터(161)의 일측에 구비되어 광학셔터(161)를 통해 유입되는 적외선의 광경로가 수광부재(133)를 향하도록 안내한다. 광가이드(165)는 적외선이 이동될 수 있는 터널형태로 구비된다. 광가이드(165)는 광섬유 또는 투명실리콘과 같이 투명재질로 만들며, 광이 광가이드 내부에서 굴절되어 광가이드 내부를 통하여 이동하게 하는 역할을 한다.

광가이드(165)의 광유입구(165a)는 발광부재(131)의 측면과 동축상으로 배치되고, 광가이드(165)의 광배출구(165b)는 수광부재(133)와 동축상으로 배치된다. 광유입구(165a)와 광배출구(165b) 사이의 경로는 발광부재(131)와 수광부재(133)의 위치에 따라 상이한 곡률을 갖는 곡선 형태로 구비된다.

도 6에 도시된 바와 같이 광학셔터(161)가 개방되면 적외선(L)이 광가이드(165)로 유입되고, 광가이드(165)의 경로를 따라 안내된 후 수광부재(133)로 수신된다.

수광부재(133)로 적외선이 수신되면 연기센서부(130)가 정상동작하는 것으로 판단되고, 수광부재(133)로 적외선이 수신되지 않으면 연기센서부(130)가 정상동작 하지 않는 것으로 판단될 수 있다.

한편, 본 발명의 광학셔터(161)는 상술한 예들 뿐만 아니라 소형 카메라의 내부에 장착되어 빛을 차단하는 셔터로 구현될 수도 있다.

제어부(180)는 연기센서부(130)의 동작을 통해 연기감지기(100)가 설치된 공간의 화재여부를 판단하고, 테스트부(160)를 동작시켜 연기센서부(130)가 정상동작하는지 판단한다.

제어부(180)는 통신부(미도시)를 통해 화재통제소(미도시)와 통신하며 화재여부를 전송하고, 테스트부(160)의 동작결과에 따른 연기센서부(130)의 정상동작여부를 전송한다.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 연기감지기(100)의 동작과정을 도 1 내지 도 6을 참조하여 설명한다.

연기감지기(100)는 건축물의 천정 또는 벽면에 설치된다. 이 때, 결합판(170)이 천정 또는 벽면을 향하게 배치되고 본체(110)가 공간을 향하게 배치된다.

회로기판(150)으로 전원이 공급되면 연기센서부(130)와 테스트부(160)로 전원이 인가된다. 정상상태에서 연기센서부(130)의 발광부재(131)는 일정 시간 간격으로 적외선(L)을 방출한다. 이 때, 광학셔터(161)는 닫힌 상태를 유지한다.

화재가 발생되지 않은 경우, 본체(110)의 암실로 연기가 유입되지 않는다. 이에 따라 적외선의 난반사가 이루어지지 않으므로 도 2에 도시된 바와 같이 수광부재(133)는 적외선(L)을 수신하지 못한다.

화재가 발생된 경우 본체(110)의 암실로 연기가 유입된다. 도 3에 도시된 바와 같이 적외선(L)이 연기입자(A)와 접촉되며 난반사되고 수광부재(133)로 수신된다. 수광부재(133)는 수신된 광량을 제어부(180)로 전송한다.

제어부(180)는 수신된 광량을 분석하여 화재발생을 판단하고, 화재통제소(미도시)로 화재발생 사실을 전송한다.

한편, 화재통제소(미도시)로부터 연기센서부(130)에 대한 테스트신호가 수신되면, 제어부(180)는 셔터구동부(163)를 제어하여 광학셔터(161)가 개방되도록 제어한다. 이에 의해 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이 광학셔터(161)가 이동되고, 적외선(L)의 광경로가 개방된다.

광학셔터(161)가 개방되면 도 6에 도시된 바와 같이 적외선(L)을 광학셔터(161)를 통과하여 광가이드(165)의 광유입구(165a)로 유입된다. 그리고, 적외선(L)은 광가이드(165)의 벽면을 따라 이동된 후 광배출구(165b)로 배출된다. 광배출구(165b)로 이동된 적외선(L)은 수광부재(133)로 수신된다.

제어부(180)는 수광부재(133)에서 수신된 광에너지를 분석하여, 연기센서부(130)의 정상동작여부를 판단한다.

제어부(180)는 발광부재(131)를 동작시키기 않고(적외선이 발광되지 않은 상태) 광학셔터(161)도 닫은 상태에서 수광부재(133)가 측정한 제1측정전압과, 발광부재(131)를 동작시키지 않고 광학셔터(161)를 개방한 상태에서 수광부재(133)가 측정한 제2측정전압을 비교한다.

연기의 유입이 없는 경우, 앞서 두 가지 경우에서 측정한 제1측정전압과 제2측정전압은 같아야 한다. 제1측정전압과 제2측정전압이 다르면, 광가이드(165)의 변형 혹은 연기센서부(130)의 외관이 손상되어 외부의 빛이 유입된 것으로 판단될 수 있다. 또한, 발광부재(131) 또는 수광부재(133)의 회로 손상도 의심해볼 수 있다.

한편, 제어부(180)는 발광부재(131)를 동작시켜 적외선을 발광시키고 광학셔터(161)를 닫은 상태에서 수광부재(133)가 측정한 제3측정전압과, 적외선을 발광시키고 광학셔터(161)를 개방한 상태에서 수광부재(133)가 측정한 제4측정전압을 비교한다.

연기의 유입이 없는 경우, 제3측정전압과 제4측정전압의 차이는 임계치 이상이어야 한다.

제3측정전압과 제4측정전압이 같은 경우, 제어부(180)는 발광부재(131), 수광부재(133) 또는 광학셔터(161) 중 한 개 이상이 고장난 것으로 판단한다.

제3측정전압과 제4측정전압의 차기가 같이 않지만 임계치 이하로 차이가 나타나면, 제어부(180)는 발광부재(131)와 수광부재(133) 중 하나 이상이 열화에 의해 성능이 저하된 것으로 판단할 수 있다.

도 7은 발광부재(131)를 동작시킨 상태에서 광학셔터(161)를 5초 간격으로 개폐를 반복할 때, 수광부재(133)에서 수신된 광량을 나타낸 그래프이다. 광학셔터(161)가 닫혀 있을 때는 수광부재(133)가 광을 감지하지 못하므로 낮은 전압값이 출력되고, 광학셔터(161)가 열리면 수광부재(133)가 광을 감지하여 높은 전압값이 나타나는 것을 알 수 있다.

따라서, 제어부(180)는 광학셔터(161)의 개폐에 따라 수광부재(133)로부터 수신되는 광 출력값(전압값)의 변화를 통해 연기센서부(130)의 고장여부를 판단할 수 있다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 연기감지기는 연기센서부의 정상동작 여부를 판단하는 테스트부를 구비한다. 테스트부는 발광부재에서 발생되는 적외선이 수광부재로 수신되도록 광경로를 변경한다.

이상에서 설명된 본 발명의 연기감지기의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

100 : 연기감지기 110 : 본체
111 : 공기유입공 120 : 암실판
121 : 안내깃 123 : 발광부재프레임
125 : 수광부재프레임 126 : 셔터프레임
126a : 광배출공 127 : 결합공
130 : 연기센서부 131 : 발광부재
133 : 수광부재 140 : 가림판
141 : 결합리브 150 : 회로기판
160 : 테스트부 161 : 광학셔터
163 : 셔터구동부 165 : 광가이드
165a : 광유입구 165b : 광배출구
170 : 결합판 180 : 제어부
A : 연기입자
L : 적외선

Claims

하부가 개방형성되며 외주면에 복수개의 공기유입공(111)이 형성된 본체(110);
상기 본체(110)의 내부에 수용되며, 외주연을 따라 상기 공기유입공(111)을 통해 유입된 공기를 중심영역으로 안내하는 복수개의 안내깃(121)이 형성된 암실판(120);
상기 안내깃(121)의 상부에 결합되어 외부의 빛이 유입되는 것을 차단하는 가림판(140);
상기 암실판(120) 상에 구비되어 상기 암실판(120) 내부로의 연기유입을 감지하는 연기센서부(130);
상기 연기센서부(130)의 일측에 구비되어 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 검사하는 테스트부(160); 및
상기 연기센서부(130)에 대한 테스트신호가 수신되면, 상기 테스트부(160)를 동작시켜 상기 연기센서부(130)의 정상동작여부를 판단하는 제어부(180)를 포함하며,
상기 연기센서부(130)는, 적외선을 방출하는 발광부재(131); 및 상기 발광부재(131)와 이격되게 배치되는 수광부재(133);를 포함하되 발광부재(131)와 수광부재(133)는 암실판(120) 상면에 마주보지 않게 위치되며,
상기 테스트부(160)는,
상기 발광부재(131)의 측면에 구비되어 상기 발광부재(131)로부터 발생되어 측면으로 누설되는 적외선의 이동경로를 개폐하는 광학셔터(161); 및
상기 광학셔터(161)의 일측에 구비되어 상기 광학셔터(161)가 개방되었을 때발광부재에서 방출된 적외선의 광경로가 수광부재를 향하도록 안내하는 터널 형태의 광가이드(165)를 포함하며,
광가이드(165)의 광유입구(165a)는 상기 광학셔터(161)의 측면과 동축상으로 배치되고, 광가이드(165)의 광배출구(165b)는 상기 수광부재(133)와 동축상에 위치되어 광유입구에서 광배출구에 이르는 구간이 곡선 형태로 구비되며, 광가이드는 광섬유 또는 투명실리콘의 투명재질로 구비되어 광이 광가이드 내부에서 굴절되어 광가이드 내부를 통하여 이동되고,
제어부(180)는 상기 테스트신호가 수신되면 광학셔터(161)로 개방신호를 인가하고, 제어부(180)는 광학셔터(161)가 개방된 후 수광부재(133)가 적외선을 수신하면 정상상태인 것으로 판단하고, 수광부재(133)가 적외선을 수신하지 못하면 비정상상태인 것으로 판단하며,
각각 하나의 발광부재 및 수광부재로써 정상상태의 연기 감지 과정 중에 연기센서부의 정상동작 여부를 자동으로 검사하는 것을 특징으로 하는 연기감지기.
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제1항에 있어서,
상기 광학셔터(161)는 셔터구동부에 연결되어 수평방향으로 직선 이동하며 상기 적외선의 광경로를 개폐하며, 셔터구동부는 구동모터와, 구동모터의 회전운동을 직선운동으로 변환시키는 랙과 피니언 형태의 전동부로 구성되는 것을 특징으로 하는 연기감지기.
제1항에 있어서,
상기 광학셔터(161)는 상기 적외선의 광경로를 막는 수직위치와, 상기 적외선의 광경로를 개방하는 수평위치 간을 회전하며 상기 광경로를 개폐하며, 셔터구동부는 제어부의 제어신호에 정역 회전되는 소형모터인 것을 특징으로 하는 연기감지기.