KR20040023322A - 원 거리 화재 탐지 식별 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방용으로 이용되는 원 거리 화재 탐지 식별 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 화원의 불꽃으로부터 방사되는 복사 에너지를 감지하는 자외선(UV) 및 적외선(IR) 센서를 복합적으로 갖는 불꽃 감지기의 화재 탐지 능력을 대폭 늘려 원 거리의 화재를 용이하게 탐지하고, 하나의 탐지 장치로 넓은 지역을 효과적으로 감시하기 위한 원 거리 화재 탐지 식별 장치에 관한 것이다.

본 발명은 한정된 감지 능력을 갖는 복합형 불꽃 감지기의 감지 능력을 크게 향상시켜 원거리의 화재도 조기 발견이 가능하며, 넓은 지역을 감시할 수 있어 옥, 내외에 시설할 때 적은 수의 감지기로서 효과적인 운용이 가능한 원 거리 화재 탐지 식별장치를 제공하고, 일방향 만을 지향하여 정적으로 감시하는 형태에서 벗어나 설치 포스트를 중심으로 전방위로 동적 감시를 할 수 있도록 이루어진 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 제공하며, 화재 탐지시에 탐지 방향과 동일축 선상에 마련한 카메라가 작동하여 탐지 지역의 영상 정보를 제공하도록 이루어 관제 센터에서의 식별과 정보 저장이 가능하도록 이루어 화재의 분석과 대응책을 용이하게 판단할 수 있도록 이루어진 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 제공하고자,

본 발명은 자외선 및 적외선 센서를 갖는 복합형 불꽃 감지기(10), 상기 감지기를 화원의 방향과 반대 방향으로 지향하도록 형성하여 감지기의 센서와 대향하는 파라볼릭형 집광판(20)을 형성하여 화원으로부터 발생되는 빛 에너지를 집광하여 상기 감지기의 센서에 집속하도록 이루고, 상기 감지기(10)와 집광판(20)을 하나의 마운트(30)에 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

원 거리 화재 탐지 식별 장치{Discernment device for far distance fire confirmation}

본 발명은 소방용으로 이용되는 원 거리 화재 탐지 식별 장치에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 화원의 불꽃으로부터 방사되는 복사 에너지를 감지하는 자외선(UV) 및 적외선(IR) 센서를 복합적으로 갖는 불꽃 감지기의 화재 탐지 능력을 대폭 늘려 원 거리의 화재를 용이하게 탐지하고, 하나의 탐지 장치로 넓은 지역을 효과적으로 감시하기 위한 원 거리 화재 탐지 식별 장치에 관한 것이다.

일반적으로 화재를 검출하기 위하여 이용되는 화재 탐지기는 건물의 천장에 노출되도록 매입한 정온형의 바이메탈로 이루어진 탐지기가 주종을 이루고 있다.

그러나 상기 탐지기는 화재가 어느 정도 확산되어야만 정온형 바이메탈이 동작하여 탐지가 가능하며 또한 열에 의한 동작을 이루므로서 그 탐지 범위가 지극히 좁아 건물 천장에 일정 간격으로 다수의 시설을 해야만 하는 단점이 있다.

근자, 상기 정온형 바이메탈 화재 탐지기의 문제점을 해결하고자 화원인 불꽃으로부터 방사되는 복사 에너지로부터 적외선과 자외선을 각기 검출하여 검출 조건을 만족할 때 화재 탐지 신호를 출력하는 불꽃 감지기가 안출되어 사용되고 있다.

이러한 불꽃 감지기는 도 1에 예시한 바와 같이 적외선과 자외선을 검출하는 센서의 투시창(110)이 불꽃 감지기 외함(100)의 전면에 각각 마련되어 있으며, 외함(100)의 내부에는 불꽃 감지 회로를 내장하며 벽 또는 천장에 고정하기 위한 브라켓트(120)를 형성하여 케이블을 인출하는 인출관(130)으로 이루어져 있다.

상기 종래 불꽃 감지기의 탐지 각도는 약 100。, 탐지 거리는 약 30 미터로알려져 있다.

이러한 탐지 능력은 전술한 종래 기술에 비하여 볼 때 탐지 능력이 다소 향상되고, 화원으로부터 발생되는 적외선과 자외선 파장을 검출하여 탐지하므로 오 동작율이 작아 화재 검출이 정확하다는 장점을 갖고 있기는 하다.

그러나 상기 탐지 능력을 살펴보면 탐지 각도와 탐지 거리가 제한됨에 의하여 감시 지역에 지향되도록 시공하는 경우에도 그 사각이 발생할 수 밖에 없으며 이러한 탐지 사각을 방지하기 위해서는 시공 설계시에 많은 불꽃 감지기를 설치함이 요구되고 장애물이 존재하는 경우에는 빛의 직진 방해 및 난반사를 집광할 수 없는 한계점에 의하여 탐지를 정확하게 할 수 없다는 문제점이 발생한다.

상기와 같은 탐지 능력의 한계는 탐지 거리가 최대 50 미터를 벗어나는 경우 화원으로부터 발생되는 빛 에너지가 공기 밀도에 의하여 물리적으로 급격하게 저하되므로 불꽃 감지기를 구동시킬만한 파장대의 빛 에너지 전달이 어려워짐에 의하며, 외함에 구성된 투시창의 직경이 30㎜ 이하로서 이루어져 받아 들이는 빛의 양이 적고, 특히 난반사로 들어오는 빛의 양을 한정적으로 받아 들일수 밖에 없어 보다 먼 거리의 화재를 검출할 수 없다는 단점이 있다.

따라서 이러한 불꽃 감지기를 사용하더라도 그 감지 반경과 감지 거리의 제한에 따라 넓은 지역의 옥외 시설물(유류고, 탄약고, 공장 설비 등)에 화재를 조기 감지하도록 적용하는 것은 도저히 불가능하다는 단점이 발생되고 있다.

결과적으로 폐쇄회로 카메라 또는 순찰자의 인력 등에 의존하여 광범위한 시설물을 방재 감시하는 미온적인 대응이 고작인 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 한정된 감지 능력을 갖는 복합형 불꽃 감지기의 감지 능력을 크게 향상시켜 원거리의 화재도 조기 발견이 가능하며, 넓은 지역을 감시할 수 있어 옥, 내외에 시설할 때 적은 수의 감지기로서 효과적인 운용이 가능한 원 거리 화재 탐지 식별장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 일방향 만을 지향하여 정적으로 감시하는 형태에서 벗어나 설치 포스트를 중심으로 전방위로 동적 감시를 할 수 있도록 이루어진 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 제공하는 것이다.

본 발명은 화재 탐지시에 탐지 방향과 동일축 선상에 마련한 카메라가 작동하여 탐지 지역의 영상 정보를 제공하도록 이루어 관제 센터에서의 식별과 정보 저장이 가능하도록 이루어 화재의 분석과 대응책을 용이하게 판단할 수 있도록 이루어진 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 제공하는 것이다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 자외선 및 적외선 센서를 갖는 복합형 불꽃 감지기, 상기 감지기를 화원의 방향과 반대 방향으로 지향하도록 형성하여 감지기의 센서와 대향하는 파라볼릭형 집광판을 형성하여 화원으로부터 발생되는 빛 에너지를 집광하여 상기 감지기의 센서에 집속하도록 이루고, 상기 감지기와 집광판을 하나의 마운트에 고정 결합하여 이루어지는 것에 의한다.

상기 마운트는 고정형으로 이루거나 또는 구동장치를 내장하여 제자리에서 전방위로 선회할 수 있도록 이루어질 수 있다.

도 1은 종래 소방용 불꽃 감지기를 도시한 외형도.

도 2는 본 발명에 따른 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 도시한 기본 구성도.

도 3은 본 발명의 다른 변형예를 도시한 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 도시한 구성도.

도 4는 도 3 발명의 집광 장치를 발췌 도시한 확대 사시도.

도 5는 본 발명의 또 다른 변형예를 도시한 원 거리 화재 탐지 식별 장치를 도시한 구성도.

도 6은 도 5 발명의 집광 장치를 발췌 도시한 확대 사시도.

도 7은 불꽃 감지기에 구성된 집광 장치를 도시한 분해도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

10 : 감지기20 : 집광판

22 : 2차 집광기30 : 마운트

50 : 선회 구동 장치60 : 카메라

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명의 원 거리 화재 탐지 식별 장치는 도 2에 도시한 바와 같이 적외선 센서와 자외선 센서를 내장한 복합형 불꽃 감지기에 있어서, 상기 감지기(10)의 센서(12, 14)를 화원의 방향과 반대 방향으로 지향하도록 형성하고, 상기 감지기(10)의 센서(12, 14)와 대향하는 파라볼릭형 집광판(20)을 형성하여 화원으로부터 발생되는 빛 에너지를 집광하여 상기 감지기(10)의 센서에 집속하도록 이루고, 상기 감지기와 집광판을 하나의 마운트(30)에 고정 결합하여 이루어지는 것이다.

상기 파라볼릭형 집광판(20)은 상기 감지기(10)의 센서(12, 14)와 촛점 거리를 맞추어 제작되며, 그 구경이 크면 클수록 탐지 거리와 탐지 각도는 증대되며, 물론 무한히 늘어나게 되는 것은 아니다.

또한, 상기 집광판(20)은 적어도 반사 효율이 우수하도록 피막 처리하거나 일정 곡률을 갖는 유리재로 제작될 수도 있다.

상기 본 발명은 도 3, 도 4에 도시한 바와 같이 변형 실시될 수도 있다.

이는 상기 감지기(20)의 전면에 파라볼릭형 집광판(20)의 반사광의 집광효율을 높이도록 나팔관형 2차 집광기(22)를 결합 형성하여 이루어지는 것이다.

또한, 본 발명은 도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이 변형 실시될 수도 있다.

이는 상기 2차 집광기(22)의 선단에 복수의 촛점 렌즈(240, 242)를 중앙부에 형성한 투명 커버(244)로 이루어지는 3차 집광기(24)를 밀폐 결합하여 이루어지는 것과, 상기 마운트(30)에 360도 전방위로 전동 구동하는 선회 구동장치(50)를 부가하여 이루며, 상기 감지기(10)와 동일 축선 상을 지향하도록 설치한 영상 촬영 카메라(60)를 고정 결합하여 이루어질 수 있다.

상기 2차 집광기(22)의 내 표면은 적어도 난반사로 유입되는 빛 에너지를 센서로 모아주는 작용을 이룸으로 보다 원거리의 화재 탐지 능력을 갖게되며, 3차 집광기(24) 역시 집광판(20)에서 집속된 빛 에너지를 볼록 렌즈와 갖은 촛점 렌즈(240, 242)를 통해 센서로 집속하는 효율을 높이므로 탐지 능력의 향상에 매우 유용하다.

상술한 바와 같은 기술 구성을 이루는 본 발명의 제 작용을 좀 더 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

특정 감시 지역 내에서 화재가 발화되게 되면 화원으로부터 발생되는 빛 에너지의 특정 파장대인 자외선과 적외선 파장이 방사되면서 이 빛 에너지가 집광판(20)을 통하여 감지기(10)의 적외선, 자외선 센서(12, 14)에 집속되므로 화재 탐지 출력을 발생하게 된다.

여기서 화재 탐지 센서의 작동은 공지된 회로에 의하여 이해가 가능할 것으로서 자세한 설명은 생략한다.

본 발명자의 실험적인 결과에 의하면 상기 집광판(20)을 구성하는 경우에는종전의 감지기 만을 구성한 경우에 비하여 비약적으로 탐지 능력이 향상됨을 확인하였다.

또한, 2차 집광기(22)를 부가 설치하게되면 화원으로부터 직선상에 장애물이 존재하여 직광을 방해하는 경우에도 난반사되는 빛 에너지를 집속하는데 유용하여 장애물이 많은 감시 지역에서도 화재 탐지가 가능하다.

또한, 상기 2차 집광기(22)의 전면에 촛점 렌즈(240, 242)를 갖는 투명커버(244)를 밀폐 결합하여 이루는 경우에는 집공판(20)으로부터 집속된 빛 에너지를 촛점 렌즈에서 모아 센서로 집속하므로서 원거리 화재 검출 능력이 한층 더 배가되며 동시에 투명커버(244)는 센서 표면의 오염을 방지하는 작용을 이루게 됨으로 시설의 관리가 용이하다.

한편, 상기 본 발명의 변형된 실시예에 부가적으로 전동력으로 구동하는 선회 구동장치(50)를 마운트(30)에 설치하게되면 본 발명의 원 거리 화재 탐지 식별 장치의 설치 장소를 중심으로 360도 선회하면서 광범위한 지역의 화재 감시가 가능하여 적은 시설로서도 넓은 지역을 감시할 수 있다.

상기 선회 구동 장치(50)는 예를들어 모터와 감속장치를 결합한 링기어 형태의 선회장치 등 다양한 구조를 고려할 수 있으며 이러한 선회 구동 장치는 공지된 기술로부터 선택적인 적용이 가능하므로 구체 설명은 생략하였다.

상기 변형 실시예와 같이 화재 탐지 장치가 한 지역을 지향하지 아니하고 전방위로 선회 구동하는 경우에는 특히 화재 탐지 출력이 발생되면 이 출력에 의하여 스타트되며 상기 감지기(10)와 동일 축선 상을 지향하도록 설치한 영상 촬영 카메라(60)를 통하여 화재 지역에 대한 진위 여부의 정보를 영상으로 획득할 수 있으며, 동시에 선회 중이던 집광판(20)을 정지 상태로 제어하면 더욱 더 정확한 화재 탐지 정보를 얻을 수 있고, 영상 기록 역시 상시 촬영하지 아니하고 화재 탐지 시에만 촬영하므로 정보 저장의 부담을 극감시킬 수 있도록 작용한다.

상기 감지기(10)와 파라볼릭형 집광판(20)은 반드시 예시한 바와 같이 중심축을 수평으로 대향시켜 설치하는 것 뿐만아니라 감지기(10)가 집광판(20) 중심축의 어느 일방에 치우쳐 형성될 수도 있으며 이때도 집광관과 감지기 센서 사이의 촛점축만이 유지되면 가능하고 이러한 대향축의 편심은 파라볼릭형 집광판의 곡률에 따라 다양하게 이루어질 수 있다.

한편, 상기 본 발명은 일반 가시광선이나 전등 빛, 라이크 등의 열 복사 에너지를 갖는 광원에는 감지 출력을 발하지 아니하므로 집광에 따른 오동작은 배제될 수 있다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면 화원으로부터 방사되는 빛 에너지가 전달되는 직선축 상에 장애물이 존재하여 탐지가 어려운 종래 기술에 비하여 주변의 다른 시설물에 반사되어 전달되는 난반사 파장대의 약한 빛 에너지를 집광 집속하므로 화재의 탐지가 가능해지는 효과가 있고, 집광에 의해 감지가 정확하게 이루어지므로 감지기의 응답 속도가 대폭 빨라지는 효과가 있고, 파라볼릭형 집광판에 의하여 원거리 화원으로부터 방사되는 빛 에너지의 집광이 가능하여 탐지 거리가 수백, 수천 미터까지 확장이 가능한 효과가 있으며, 마운트 설치 중심축을 기준으로 수평향 전방위로 회전되므로 하나의 탐지 장치의 화재 탐지 범위가 대폭 증대되어 적은 수의 시설로서 넓은 지역을 감시할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 2차 3차 집광기를 부가하는 경우에는 미약한 빛 에너지의 집속 효율이 증대되므로 전술한 화재 탐지 능력 향상이 가능한 효과가 있어, 실내에 설치하는 경우는 물론이고, 넓은 옥외 공간을 차지하는 시설물로서 유류저장소, 물류창고, 격납고, 정비창, 기지창, 방산 시설이나 방공 시설 등의 여러 방재 요구 시설에 보다 효과적으로 적용될 수 있는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 적외선 센서와 자외선 센서를 내장한 복합형 불꽃 감지기에 있어서,

   상기 감지기(10)의 센서(12, 14)를 화원의 방향과 반대 방향으로 지향하도록 형성하고,

   상기 감지기(10)의 센서(12, 14)와 대향하는 파라볼릭형 집광판(20)을 형성하여 화원으로부터 발생되는 빛 에너지를 집광하여 상기 감지기(10)의 센서에 집속하도록 이루고,

   상기 감지기와 집광판을 하나의 마운트(30)에 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 파라볼릭형 집광판(20)은 상기 감지기(10)의 센서(12, 14)와 촛점 거리를 맞추어 이루어지며, 반사 효율이 높이기 위한 피막 처리 또는 일정 곡률을 갖는 유리재 반사판 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 감지기(20)의 전면에 파라볼릭형 집광판(20)의 반사광의 집광효율을 높이도록 나팔관형 2차 집광기(22)를 결합 형성하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.
4. 청구항 3에 있어서, 상기 2차 집광기(22)의 선단에 복수의 촛점 렌즈(240, 242)를 중앙부에 형성하여 투명 커버(244)로 이루어지는 3차 집광기(24)를 밀폐 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.
5. 청구항 1, 청구항 3, 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서, 상기 마운트(30)에 수평방향 360도 전방위로 전동 구동하는 선회 구동장치(50)를 부가하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.
6. 청구항 5에 있어서, 상기 감지기(10)와 동일 축선 상을 지향하도록 설치한 영상 촬영 카메라(60)를 마운트에 고정 결합하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 원 거리 화재 탐지 식별 장치.