KR102575739B1 - 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치 - Google Patents

전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치에 대한 것으로, 화재시 작동되는 소화기, 화재시 소화약제 방출을 위한 방출구, 주방의 조리장치 상부의 온도를 감지하는 감지부, 작동상태 표시 및 수동조작을 위한 조작부, 시스템을 제어하는 제어부를 포함한 주거용주방자동소화장치에 있어서, 주거용 주방소화장치와 별도로 전기가 공급되는 전기 공급선; 상기 전기 공급선의 단부에 결합되고, 제어부의 제어에 의해 전력공급을 제어하는 전기차단기; 상기 전기차단기의 입력측 전방에 결합된 제1 콘센트; 상기 전기 차단기의 입력측 전선에 결합되어 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내는 제1 전선열감지센서; 상기 전기차단기를 통과하는 전선에 결합된 제2 콘센트; 및 상기 제2 콘센트를 통해 전기를 공급받는 전기레인지;롤 포함하여 구성된다.

Description

전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치{An electricity circuit breaker for kitchen use with a function of sensing wire heat}
본 발명은 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 주거용 주방 자동소화장치와 함께 설치된 전기차단기의 전부방에 전선열감지센서를 설치하여 전선의 과열을 감지하여 화재를 방지하기 위한 주거용 주방 자동소화장치에 관한 것이다.
아파트를 포함한 일반 가정집이나 콘도와 같은 복합건축물에 이르기까지 LNG나 LPG를 사용하는 주방의 가스레인지 상부에 온도감지 센서와 가스탐지기가 구비된 주거용 주방 자동소화장치가 설치되어 가스레인지에서 화재가 발생하여 가스레인지 상부의 온도가 상승하거나 가스의 누출이 감지되었을 때 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 진압하는 한편 가스를 차단하는 자동소화장치가 설치되어 가스 안전사고를 감소시키고 있다.
최근 들어 가스누출로 인한 폭발사고 위험과 조리 시 다량의 일산화가스 발생으로 인한 일산화가스 중독 현상으로 전기를 연료로 사용하는 전기레인지 사용이 점차로 증가하는 추세이고, 가스레인지의 사용에 의하여 발생하는 가스폭발의 위험으로부터 벗어나고 연소시 발생하는 여러 가지 유해물질로부터 사용자를 보호하기 위해 기존에 설치된 주거용 주방 자동소화장치와 별도로, 전기를 열원으로 사용하는 전기레인지의 점유율이 늘어나고 있다.
전기레인지는 코일히터가 레인지의 상부로 노출되어 조리기구를 직접 가열하는 직접가열식의 전기레인지와, 주철이나 코팅열판 아래에서 코일형태의 전열선을 가열하는 방식의 핫플레이트와 전자기 유도를 이용하여 금속물체를 가열시키는 유도가열 원리를 이용한 인덕션 레인지와 같은 간접가열식 전기레인지가 있는데, 최근에는 사용 중 산소 소모가 없어 폐가스 배출이없고, 에너지 효율이 높으며, 화상 위험이 낮은 인덕션 레인지가 널리 사용되고 있다.
주거용 주방 자동소화장치가 설치된 주방에서 전기레인지를 추가하여 사용하면, 전기레인지에 화재가 발생한 경우 화재의 열기에 의해 자동소화장치가 작동되어 소화제분사로 화재가 진압될 수 있지만, 주거용 주방 자동소화장치는 전기를 사용하는 전기레인지의 전원을 차단하는 기능이 없다는 문제점이 있었다.
이와 같은 주방에서 사용되는 전기레인지의 전원차단 문제를 개선하기 위해 출원인은 대한민국 등록실용신안 20-0482272호 주거용 주방자동소화장치의 전기차단기를 개발하여 전기레인지 등 주방조리기구의 과전류를 차단하여 조리기구를 보호하고 주방화재시 특정 온도에 조리기구의 전원을 자동으로 차단하는 전원차단기를 개발한 바 있다. 그러나 대부분의 기존 아파트는 전기레인지가 아닌 가스레인지를 사용하도록 설계되어 있고, 주방에 들어오는 전기는 주방용 콘센트에 문어발 식으로 연결하여 사용하기 때문에 허용 전류를 초과하여 종종 과열로 인한 전기화재를 막을 수가 없었다.
이와 같은 전기화재를 막기 위해서는 처음부터 전기공사를 다시 하고, 전기레인지를 사용해야 하나 공사비용이 많이 들어가고, 공사로 인한 불편함이 있어, 이를 무시하고 전기레인지를 사용하는 가구도 많이 있다. 전기차단기를 사용하는 경우 전기차단기 전방측에 설치된 전기 콘센트에 연결되어 사용되는 주방용 조리기구에 화재가 발생된 경우에는 전원을 차단하는 기능이 없어 실제로 화재가 발생한 경우가 있었고, 전기차단기가 트립코일 방식으로 구조가 복잡하고 커서 주방의 외부에 설치하면 미관상 문제가 있어 렌지후드 내부에 설치된 가구도 있어, 전기차단기가 작동된 후 전원을 복구하는 방법을 몰라 점검원이 방문해야 하는 문제가 발생하였다.
대한민국 등록특허 10-1733635호 주방용 자동식 소화기의 전기레인지 전원 자동 차단장치는 기존의 주거용 주방 자동소화장치와 별도의 전기콘센트에 제어부에 연결되고 내부에 릴레이가 내장된 안전콘센트를 통해 전기레인지를 사용하도록 하여 화재시 제어부에 의해 전원이 차단되도록 구성된 전원 차단장치로, 화재를 감재하는 제어부가 전기레인지로 공급되는 전기를 제어하도록 구성되었지만, 전기레인지에 화재가 발생된 경우 화재의 열기가 주방 상부에 설치된 온도감지센서에 도달되기 전에는 화재를 감지할 수 없어 화재를 초기에 방지할 수 없다는 문제점이 있다.
대한민국 등록실용신안 20-0482272호 대한민국 등록특허 10-1733635호
상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 본 발명은, 주거용 주방 자동소화장치의 제어부와 전기차단기로서는 방지하기 어려운 전기차단기의 전후방에서 발생한 화재발생의 원인을 차단하는 것을 해결과제로 하였다.
상기와 같은 과제를 수행하기 위해 본 발명은, 화재시 작동되는 소화기(110), 화재시 소화약제 방출을 위한 방출구(130), 주방의 조리장치 상부의 온도를 감지하는 감지부(150), 작동상태 표시 및 수동조작을 위한 조작부(170), 시스템을 제어하는 제어부(190)를 포함한 주거용주방자동소화장치(100)에 있어서, 주거용주방소화장치와 별도로 전기가 공급되는 전기 공급(200)선; 상기 전기 공급선의 단부에 결합되고, 제어부의 제어에 의해 전력공급을 제어하는 전기차단기(400); 상기 전기차단기의 입력측 전방에 결합된 제1 콘센트(250); 상기 전기 차단기의 입력측 전선에 결합되어 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내는 제1 전선열감지센서(300); 상기 전기차단기를 통과하는 전선에 결합된 제2 콘센트(600); 및 상기 제2 콘센트(600)를 통해 전기를 공급받는 전기레인지;롤 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명은 주거용 주방 자동소화장치의 제어부와 전기차단기를 통해서도 차단할 수 없는 전기차단기의 전후방에서 발생한 전선의 열기를 감지하여 전기를 차단하므로써 주방용 가전제품 사용상의 안전을 빈틈없이 보강할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전선 열감지센서의 분해도와 조립도
도 3은 스파크 킬러의 회로도
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 녹차 식용유 제조방법에 대해 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 전기차단기에 연결된 전선의 입력측을 전방이라고 하고, 전기차단기에 연결된 전선의 출력측을 후방이라고 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전선 열감지센서의 분해도와 조립도이며, 도 3은 스파크 킬러의 회로도이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 화재시 작동되는 소화기(110), 화재시 소화약제 방출을 위한 방출구(130), 주방의 조리장치 상부의 온도를 감지하는 감지부(150), 가스차단기, 작동상태 표시 및 수동조작을 위한 조작부(170), 시스템을 제어하는 제어부(190)를 포함한 주거용 주방자동소화장치(100)와 함께 전기레인지가 전기차단기와 함께 사용되고 있고, 전기레인지에 과열이 발생하면 자체적으로 정지시키는 기능이 있지만, 전기차단기(400)의 전방과 후방에 다른 전기 기기가 함께 사용되어 다른 전기 기기에 화재가 발생되는 경우, 전기차단기가 작동되지 않고, 다른 기기에서 발생된 화재의 열기가 주방 상부에 설치된 온도감지센서에 도달되기 전에는 소화제가 방출되지 않으므로, 화재를 초기에 방지할 수 없다는 문제점을 개선하기 위한 것이다. 주방자동소화장치는 보통 가스를 사용하는 주방에서 단전 상태에서도 조리를 할 수 있도록 별도의 직류전원을 사용하며, 220V의 전선에 연결되어 항상 충전되는 배터리가 결합된다.
전기레인지(700)를 사용하기 위한 전기공급선(200)은 일반 가정용 220V전원으로, 주방자동소화장치와 별도로 주방 근방에 연결되며, 제어부에 의해 전력을 제어하는 전기차단기에 연결된다. 이때 전기차단기의 입력측 전방에 제1 콘센트(250)가 설치되어 전기레이지와 다른 조리기구들이 사용될 수 있다.
전기차단기(400)는 종래에 사용되던 바이메탈에 의해 전기를 차단하는 트립방식의 전기차단기일 수도 있고, 릴레이(430) 방식의 전기차단기가 사용될 수 있다. 전기차단기로 사용되는 릴레이(430)는 코일에 전류를 흘리면 코일이 자석이 되는 성질을 이용해 코일이 전자석으로 되었을 때 철판을 끌어당겨, 그 철판에 붙어있는 스위치부의 접점을 열거나 닫는 방식으로 전기를 개폐시키며, 제어부에 연결된 5V와 정도의 저전압으로 구성된 회로의 동작에 의해 AC 220V의 전기를 ON/OFF시킬 수 있다.
릴레이(430)는 구조가 간단한 장점이 있지만, 스위치를 개폐시 접점에서 스파크가 발생하여 화재를 일으킬 우려가 있으므로 스파크 발생을 억제하는 스파크 킬러(450)가 결합되는 것이 바람직하다. 스파크 킬러(450)는 도 3에 도시된 바와 같이 코일의 양단에 다이오드 또는 제너 다이오드가 결합되어 스파크 발생을 억제할 수 있다.
전기 차단기(400)의 입력측 전선에 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내는 제1 전선열감지센서(300)가 결합된다. 전선열감지센서는 도 2에 도시된 바와 같이 구리 등의 열전도율이 높은 금속으로 된 통 형상의 센서케이스(310)와 센서케이스(310)의 일측 상하단이 각각 연장되어 형성된 상부 연장판과 하부 연장판, 상하부 연장판의 단부에 결합된 막음판(340)이 결합되고, 상부 연장판에 형성된 나사결합공(350)과 나사결합공(350)에 삽입되어 전선을 고정하는 조임볼트(360)가 결합되어 상하부 연장판과 막음판(340) 사이에 전선이 삽입되면 조임볼트(360)에 의해 전선이 고정되도록 한다. 센서케이스(310)의 내부에는 저항 열센서(370)가 삽입되고, 열센서(370) 주변에는 에폭시 등의 열전도성 절연체(390)가 충진되어 전선열감지센서가 구성된다. 열센서(370)는 접촉식 온도센서로, 절연체의 테두리에 백금, 니켈, 구리와 같은 금속선을 감은 형태로 센서케이스(310)에 결합된 전선에 열이 전달되어 온도가 높아지면 저항이 높아지는 성질을 이용한다. 한편 온도센서는 서미스터(thermistor)일 수도 있는데, 서미스터는 여러 가지 금속 산화물을 녹여 만든 반도체로, 일반적인 금속과는 달리 온도가 올라갈수록 저항이 감소하는 전기적 성질을 이용한다. 온도센서의 저항은 제어부에 탑재된 알고리즘에 의해 저항값을 계산하여 일정한 온도 이상으로 높아지면 전기차단기를 작동시켜 전기를 차단한다.
전기차단기의 출력측에는 전기 기구를 접속하기 위한 제2 콘센트(600)가 결합되고, 제2 콘센트(600)에 전기레인지(700)를 연결하여 조리를 하도록 구성된다.
제2 콘센트(600)에는 열을 감지하여 자체적으로 전기를 차단할 수 있는 전기레인지와 다른 전기기구도 연결되어 사용될 수 있고, 상기 제1 전선열감지센서(300)가 전기차단기에 의해 개폐(끊어지는 측)되는 측의 전선에 결합된 경우에는 제2 콘센트(600) 측 전선의 온도 상승을 감지할 수 없으며, 어느 측의 전선에 제1 전선열감지센서(300)가 결합되었는지 확인하기 쉽지 않으므로, 전기차단기의 출력측 전선에 제2 전선열감지센서(500)가 결합되어 제2 콘센트(600) 측 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내도록 구성되는 것이 바람직하다.
100 : 주거용 주방 자동소화장치 110 : 소화기
130 : 방출구 150 : 감지부
170 : 조작부 190 : 제어부
200 : 별도 전기 공급선 250 : 제1 콘센트
300 : 제1 전선열감지센서 310 : 센서케이스
320 : 상부연장판 330 : 하부연장판
340 : 막음판 350 : 나사결합공
360 : 조임볼트 370 : 열센서
390 : 열전도성 절연체 400 : 전기차단기
430 : 릴레이 450 : 스파크 킬러
500 : 제2 전선열감지센서 600 : 제2 콘센트
700 : 전기레인지

Claims (4)

  1. 화재시 작동되는 소화기(110), 화재시 소화약제 방출을 위한 방출구(130), 주방의 조리장치 상부의 온도를 감지하는 감지부(150), 작동상태 표시 및 수동조작을 위한 조작부(170), 시스템을 제어하는 제어부(190)를 포함한 주거용주방자동소화장치(100)에 있어서,
    상기 주거용주방자동소화장치와 별도로 전기가 공급되는 전기 공급선(200);
    상기 전기 공급선의 단부에 결합되고, 제어부의 제어에 의해 전력공급을 제어하는 전기차단기(400);
    상기 전기차단기의 입력측 전방에 결합된 제1 콘센트(250);
    상기 전기 차단기의 입력측 전선에 결합되어 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내는 제1 전선열감지센서(300);
    상기 전기차단기를 통과하는 전선에 결합된 제2 콘센트(600); 및
    상기 제2 콘센트(600)를 통해 전기를 공급받는 전기레인지(700);롤 포함하여 구성되고,
    상기 제1 전선열감지센서(300)는,
    통 형상의 센서케이스(310);
    상기 센서케이스(310)의 일측 상하판이 각각 연장된 상부연장판(320)과 하부 연장판(330);
    상기 상부연장판(320)의 단부에 결합된 막음판(340);
    상기 상부연장판(320)에 형성된 나사결합공(350);
    상기 나사결합공(350)에 삽입되어 전선을 고정하는 조임볼트(360);
    상기 센서케이스(310)에 삽입되는 열센서(370);
    상기 열센서(370) 주변에 충진되는 열전도성 절연체(390);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 전기차단기의 전기 출력측 전선에 결합되어 전선의 온도를 감지하여 제어부로 신호를 보내는 제2 전선열감지센서(500);가 더 포함된 것을 특징으로 하는 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전기차단기는 릴레이(430) 방식이고, 상기 릴레이(430)에는 스파크 킬러(450)가 결합된 것을 특징으로 하는 전선 열감지 기능이 있는 주거용 주방 자동소화장치.
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