KR20050007047A

KR20050007047A - 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20050007047A
Application number: KR1020030047077A
Authority: KR
Inventors: 윤준호
Original assignee: 현대자동차주식회사
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-01-17
Also published as: KR100559624B1

Abstract

본 발명은 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 자동차의 엔진룸에 화재가 발생할 경우에 상기 엔진룸에 장착된 센서의 감지신호를 입력받은 제어장치가 자동으로 소화작업을 수행함은 물론, 상기 센서 또는 제어장치의 고장으로 인해 자동 소화작업이 불가능할 시에는 수동작동용 레버를 작동시켜 소화작업을 수행할 수 있는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법{System for preventing a fire in engine-room for automobile and method for controlling the same}

본 발명은 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 자동차의 엔진룸에 화재가 발생할 경우에 상기 엔진룸에 장착된 센서의 감지신호를 입력받은 제어장치가 자동으로 소화작업을 수행함은 물론, 상기 센서 또는 제어장치의 고장으로 인해 자동 소화작업이 불가능할 시에는 수동작동용 레버를 작동시켜 소화작업을 수행할 수 있는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로, 자동차에는 승용차, 버스, 화물차 등, 다양하게 분류되어 있으며, 이러한 자동차에는 구동원으로 휘발유 또는 경유와 같은 화석연료를 사용하는 엔진이 설치되기도 하며, 연료전지나 배터리의 전기에 의하여 구동되는 전동기가 설치되기도 한다.

한편, 이러한 자동차는 엔진이 과열되거나, 외부의 충격에 의하여 화재가 발생될 수 있는 바, 여러 가지 자동차 중에서 휘발유를 사용하는 승용차를 예를 들어 설명하면 다음과 같다.

통상, 승용차 뒷부분에는 연료탱크가 설치되어 있으며, 승용차 앞부분에는 엔진이 설치되어 있다.

상기 연료탱크의 연료는 연료공급파이프를 따라 연료필터에 공급되며, 연료필터의 연료는 연료펌프에 의하여 엔진으로 공급된다.

만약, 이러한 연료계통 중 어느 한 부분에서 연료가 누출되는 상태에서 엔진이 과열되거나 전기계통에 문제가 발생되면 자동차에는 화재가 발생되며, 자동차의 추돌사고 시에 생각지도 않는 화재가 발생되는 경우가 있다.

따라서, 종래에는 소화기를 자동차 내에 비치하고 화재가 발생된 부분에 운전자가 소화기를 이용하여 직접 진화하였다.

그런데, 교통사고가 발생되었을 경우에는 운전자를 포함한 승객이 자동차로부터 정상적으로 탈출할 수 없으며, 차내에 비치된 소화기를 정상적으로 사용할 수 없게되어 자동차의 화재는 사람의 생명을 위태롭게 할 수 있다.

또한, 실내에서 생긴 화재는 여유를 가지고 침착하게 대응하면 시간이 걸리더라도 화재를 진압할 수 있지만 엔진룸과 같은 긴급을 요하면서도 대처하기 힘든 위치의 화재엔 속수무책일 수 있다.

특히, 운전 중에 일어난 엔진룸의 화재 또는 자동차의 사고시에 운전자가 정신을 잃은 상태에서의 화재는 인명피해를 가져올 수 있어 이에 대한 대책이 요구된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 자동차에서 발생되는 화재를 진화하거나 화재를 미리 방지할 수 있도록 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 목적에 따라 이를 실현하기 위해 에어백센서와, 연기감지센서 및 열감지센서의 신호를 복합적으로 입력받아 엔진룸에 장착된 소화분말 발생장치의 분사여부를 판단하여 소화분말이 분사되도록 개폐하는 개폐수단의 구동을 실시하는 제어장치로 구성됨을 특징으로 하며, 상기 구성에 따른 제어방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템을 나타내는 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 화재 방지시스템의 엔진룸 내의 장착위치를 나타내는 개략도,

도 3은 본 발명에 따른 화재 방지시스템의 개폐수단을 나타내는 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템의 제어방법을 나타내는 순서도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 에어백센서 20 : 열감지센서

30 : 연기감지센서 40 : 제어수단

50 : 개폐수단 51 : 하우징

52 : 작동코일 53 : 개폐로드

54 : 영구자석 55 : 압축스프링(55)

56 : 신호 송수신 선로 60 : 소화분말 발생장치

70 : 분사노즐 71 : 배관

80 : 수동작동용 레버 81 : 와이어

90 : 압력센서

이하, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 대해 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템은 에어백의 작동여부를 감지하는 에어백센서(10)와;

엔진룸에 설치되어 그 엔진룸 내의 열을 감지하는 열감지센서(20)와;

화재발생 시에 생성되는 연기를 감지하는 연기감지센서(30)와;

상기 에어백센서(10)의 출력값과 더불어, 상기 열감지센서(20) 및 연기감지센서(30)를 통해 검출된 출력값을 기 설정된 기준값과 비교하여 소화분말의 분사여부를 판단하는 제어장치(40)와;

분사노즐(70)의 배관(71) 상에 설치되어 상기 제어장치(40)의 제어에 의해소화분말이 상기 분사노즐(70)을 통해 분사되도록 상기 배관(71)을 개폐하는 개폐수단(50)과;

상기 제어장치(40)의 제어 하에 소화분말을 분사하는 소화분말 발생장치(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 개폐수단(50)은 상기 제어장치(40)의 신호 송수신 선로(56)가 연계되어 있으며 전류가 통전되면 자기장이 형성되는 작동코일(52)과;

상기 작동코일(52)이 감겨지며 상하방향으로 움직여 분사노즐(70)과 연결된 배관(71)을 개폐하는 개폐로드(53)와;

원통형의 하우징(51) 내부 상단에 고정되어 자력을 발생하는 영구자석(54)과;

상기 작동코일(52)과 영구자석(54) 상단 사이에 설치되어 작동코일(52)에 자기장이 해제되면 상기 개폐로드(53)가 원상태로 복귀되도록 탄성력을 발휘하는 압축스프링(55)을 포함하는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 소화분말 발생장치(60)의 압력을 검출하여 상기 제어장치(40)의 기 설정된 기준 압력값과 비교하되, 상기 기준 압력값 미만일 경우에 운전자가 소화분말의 충전여부를 인지할 수 있도록 하는 압력센서(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 개폐수단(50)이 작동하지 않을 시, 수동으로 개폐작동이 이루어질 수 있도록 상기 개폐수단(50)의 개폐로드(53)에는 수동작동용 레버(80)가 와이어(81)를 통하여 연결된 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템의 제어방법은 운전자가 자동차에 전원을 인가시키면, 제어장치(40)가 에어백센서(10), 열감지센서(20), 연기감지센서(30)의 출력값을 지속적으로 검출할 수 있도록 설정된 단계와;

상기 에어백센서(10)의 출력값을 기 설정된 기준 출력값과 비교하여 상기 기준 출력값 미만일 경우에 열감지센서(20) 및 연기감지센서(30)의 출력값을 AND연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 모두 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계와;

상기 에어백센서(10)의 출력값이 기 설정된 기준 출력값 이상이면 전원공급이 이루어진 상태에서, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력값을 OR연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 중, 적어도 하나의 센서가 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 전원공급이 이루어지지 않을 경우, 엔진룸의 화재방지시스템에 별도의 전원공급이 이루어지도록 설정하되, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력값을 OR연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 중, 적어도 하나의 센서가 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성에 대해 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템을 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 화재 방지시스템의 엔진룸 내의 장착위치를 나타내는 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 화재 방지시스템의 개폐수단을 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 첨부도면을 참조하여 설명하자면, 여기서 도면부호 10은 제어장치를 나타내는데, 상기 제어장치(40)는 자동차 실내에 장착되며, 에어백장치와 연계되어 자동차의 추돌사고 시에 에어백센서(10)의 신호를 입력받아 엔진룸에 장착된 소화분말 발생장치(60)의 분사여부를 판단하여 화재가 발생하는 부분에 소화분말이 분사되도록 제어 하는 수단이다.

본 발명의 바람직한 구현예는 이러한 제어장치(40)에 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)가 더 추가되어 상기 제어장치(40)가 상기 센서(10,20,30)들의 신호를 복합적으로 입력받을 수 있도록 되어 있다.

이는 상기 센서(10,20,30)들의 입력신호를 전달받아 기(旣) 설정된 기준값을 초과하여 발생하는 신호의 변화를 정확하게 연산할 수 있도록 함으로써, 상기 제어장치(40)의 오류에 대한 신뢰성을 향상시키기 위함이다.

상기 열감지센서(20)는 엔진룸 내에서 발생하는 열보다 더 높은 열에서 감지하도록 되어 있어 통상적인 태양광이나 엔진 복사열에 의한 오작동의 소지를 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 연기감지센서(30)는 이러한 열감지센서(20)가 기타 다른 열원에 의해 오신호를 발생하였을 경우에 연기의 유무를 감지하여 좀 더 정확한 동작을 할 수있도록 하는 것이 바람직하다.

반면에, 엔진오일, 변속기오일 등이 엔진열에 의해 타는 경우에는 상기 연기감지센서(30)가 오신호를 발생할 경우가 있는 바, 이런 경우에는 상기 열감지센서(20)의 출력으로 오작동 유무를 판단하여 제어장치(40)의 잘못된 제어를 방지하는 것이 바람직하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 화재 방지시스템의 엔진룸 내의 장착위치는 화재가 발생할 가능성이 높은 위치에 장착하게 되는 바, 우선 상기 열감지센서(20)는 화재가 발생하는데 있어 가장 의심되는 부분에 장착하게 된다.

즉, 엔진 양측면의 와이어 및 엔진 전방의 팬모터 등의 전기계통 밀집위치에 장착하게 된다.

또한, 상기 연기감지센서(30)는 화재 발생 시, 연기가 가장 잘 배출되는 부위에 설치하게 되는데 본 발명의 바람직한 구현예에서는 엔진룸 내부에서 가장 높이가 높고 연기 배출이 용이한 위치인 카울탑 커버의 양측 하단부위가 가장 적당하다.

한편, 상기 센서(20,30)들에 의해 감지된 화재여부를 제어장치(40)에서 판단하여 소화분말 발생장치(60)에서의 소화분말이 분사되도록 하는데, 이때 상기 소화분말이 분사되는 분사노즐(70)의 장착위치는 상기 열감지센서(20)가 장착된 위치와 동일하며 상기 소화분말 발생장치(60)에서 발생하는 분사압력을 견딜 수 있으면서, 불에 타지 않는 불연성 재료의 금속관 등으로 이루어진 배관(71)이 설치되도록 되어 있다.

그리고, 첨부도면에 나타낸 점선부위는 엔진룸 내의 화재를 우선적으로 소화하는 구역으로서, 화재발생이 일어날 위치에 직접 분사를 통해 우선 소화가능토록 하고, 그 외 구역은 소화분말이 확산되어 소화가능토록 하는 구역을 나타낸 것이다.

한편, 상기 제어장치(40)에 의해 구동되어 소화분말 발생장치(60) 내의 소화분말이 분사노즐(70)의 배관(71)을 통해 분사되도록 개폐하는 개폐수단(50)이 개재되어 있는 바, 상기 개폐수단(50)은 일반적으로 공지된 솔레노이드 밸브와 동일하다.

상기 개폐수단(50)에 대하여 구체적으로 설명하자면, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제어장치(40)의 신호 송수신 선로(56)가 연계되어 있으며 전류가 통전되면 자기장이 형성되는 작동코일(52)과, 상기 작동코일(52)이 감겨지며 상하방향으로 움직여 상기 배관(71)을 개폐하는 개폐로드(53)와, 원통형의 하우징(51) 내부 상단에 고정되어 자력을 발생하는 영구자석(54)과, 상기 작동코일(52)과 영구자석(54) 상단 사이에 설치되어 작동코일(52)에 자기장이 해제되면 상기 개폐로드(53)가 원상태로 복귀되도록 탄성력을 발휘하는 압축스프링(55)으로 구성되어 있다.

한편, 상기 개폐로드(53)의 상단에는 제어장치(40)나 센서의 고장으로 개폐수단(50)이 작동하지 않을 시에 수동으로 개폐작동이 이루어질 수 있도록 수동작동용 레버(80)를 와이어(81)를 통하여 연결하게 된다.

여기서, 상기 수동작동용 레버(80)는 자동차 실내에 장착되어 운전자가 신속하게 작동시킬 수 있도록 운전석에서 가까운 인스트루먼트 패널에 장착하는 것이 바람직하며, 상기 와이어(81)는 불에 타지 않는 불연성 재료로 이루어진 것이 바람직하다.

그리고, 상기 소화분말 발생장치(60)는 일반적으로 공지된 소화기와 그 작동원리가 동일하게 되어 있는 바, 그 장치 내의 압력으로 인해 소화분말이 분사되도록 되어 있다.

이렇게 압력발생으로 인해 분사되는 상기 소화분말 발생장치(60)와 소화분말의 분사라인인 배관(71)사이에는 소화분말 발생장치(60)의 압력을 감지하기 위한 압력센서(90)가 장착되어 운전자가 운전석에서 소화분말의 충전여부를 인지할 수 있도록 한다.

상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템의 작동을 도 4에 도시된 순서도를 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

먼저, 운전자가 자동차에 전원을 인가시키면, 배터리의 전원이 공급되는 상황에서, 제어장치(40)는 화재 여부를 인지하기 위해 이그니션(IG) 스위치의 동작여부에 관계없이 지속적으로 센서 값을 검출할 수 있도록 되어 있다.

이때, 가장 먼저 압력 센서는 소화분말 발생장치(60)의 압력을 검출하여 이를 제어장치(40)에 입력시키면, 상기 제어장치(40)의 기 설정된 기준 압력값과 비교하여, 상기 기준 압력값 미만일 경우에 소화분말을 교환할 수 있도록 운전자에게 경고수단을 통해 경고하게 된다.

한편, 상기 압력 센서의 압력값이 기준 압력값 이상일 경우에 상기 제어장치(40)는 에어백센서(10)의 출력값을 비교하게 되는데, 이때 기 설정된 기준 출력값과 비교하여 상기 기준 출력값 미만일 경우에 제어장치(40)는 열감지센서(20)와 동시에 연기감지센서(30)의 출력값을 입력하게 되고 AND연산으로 처리하여 두개의 센서가 모두 기준값이 1일 경우에 개폐수단(50)을 작동하여 소화분말이 분사되도록 한다.

그러나 이때, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30) 중, 적어도 한 센서가 기준값이 1이 아닐 경우에는 작동하지 않게 된다.

이는 센서의 오류로 인한 소화분말 발생장치(60)의 오작동을 방지하기 위함이다.

다른 한편, 상기 에어백센서(10)의 출력값이 기 설정된 기준 출력값 이상이면 전원공급이 이루어진 상태에서, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력을 OR연산으로 처리하여 두개의 센서 중, 적어도 하나의 센서라도 기준값이 1이면 개폐수단(50)을 작동하여 소화분말이 분사되도록 한다.

이는 자동차의 추돌사고 시, 열감지센서(20)와 연기감지센서(30) 중, 적어도 한 센서가 고장났을 경우에라도 소화분말이 분사되도록 하여 소화분말 발생장치(60)의 작동신뢰성을 높일 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 상기 전원공급이 이루어지지 않게 될 경우, 즉 자동차의 추돌사고로 인하여 전원이 인가되지 않을 경우에는 최소한의 전력사용을 위해 엔진룸의 화재 방지시스템에만 별도의 전원공급이 이루어지도록 설정되어 있다.

이 또한, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력을 OR연산으로 처리하여 두개의 센서 중, 적어도 하나의 센서라도 기준값이 1이면 개폐수단(50)을 작동하여 소화분말이 분사되도록 함으로써, 해당 엔진룸 내에 발생한 화재를 진압할 수 있게 된다.

따라서, 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법은 자동차의 추돌사고 시 또는 평상 시에 에어백센서(10)에 의한 신호를 입력받는 동시에 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)에 의한 신호를 복합적으로 입력받아 제어장치(40)에 의해 개폐수단(50)이 열리게 되면 화재발생 부위에 소화분말을 분사시키도록 하는 새로운 발명인 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템 및 그 제어방법에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

1) 자동차의 엔진 내에 화재 진압을 위한 시스템이 장착되어 화재 발생 시, 빠른 대응이 가능하다.

2) 운전자가 단독으로 주행 중이나 운전자가 자동차 실내에 없을 경우에 자동으로 화재 발생을 감지하여 화재를 진압할 수 있다.

3) 자동차 사고 시, 배터리의 전원공급이 끊긴 경우에도 별도의 자체 전원을 이용하여 시스템의 기능을 유지할 수 있도록 함으로써, 화재 예방의 신뢰성을 높일 수 있다.

4) 제어장치 및 센서의 고장으로 인해 시스템의 작동이 불가할 시에는 수동으로 작동시킬 수 있는 효과가 있다.

5) 열감지센서, 연기감지센서, 에어백센서가 제어장치에 연계되어 복합적으로 화재여부를 판단하므로 화재 방지시스템의 오작동에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims

에어백의 작동여부를 감지하는 에어백센서(10)와;

엔진룸에 설치되어 그 엔진룸 내의 열을 감지하는 열감지센서(20)와;

화재발생 시에 생성되는 연기를 감지하는 연기감지센서(30)와;

상기 에어백센서(10)의 출력값과 더불어, 상기 열감지센서(20) 및 연기감지센서(30)를 통해 검출된 출력값을 기 설정된 기준값과 비교하여 소화분말의 분사여부를 판단하는 제어장치(40)와;

분사노즐(70)의 배관(71) 상에 설치되어 상기 제어장치(40)의 제어에 의해 소화분말이 상기 분사노즐(70)을 통해 분사되도록 상기 배관(71)을 개폐하는 개폐수단(50)과;

상기 제어장치(40)의 제어 하에 소화분말을 분사하는 소화분말 발생장치(60)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 개폐수단(50)은 상기 제어장치(40)의 신호 송수신 선로(56)가 연계되어 있으며 전류가 통전되면 자기장이 형성되는 작동코일(52)과;

상기 작동코일(52)이 감겨지며 상하방향으로 움직여 분사노즐(70)과 연결된 배관(71)을 개폐하는 개폐로드(53)와;

원통형의 하우징(51) 내부 상단에 고정되어 자력을 발생하는 영구자석(54)과;

상기 작동코일(52)과 영구자석(54) 상단 사이에 설치되어 작동코일(52)에 자기장이 해제되면 상기 개폐로드(53)가 원상태로 복귀되도록 탄성력을 발휘하는 압축스프링(55)을 포함하는 솔레노이드 밸브인 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템.
청구항 1에 있어서, 상기 소화분말 발생장치(60)의 압력을 검출하여 상기 제어장치(40)의 기 설정된 기준 압력값과 비교하되, 상기 기준 압력값 미만일 경우에 운전자가 소화분말의 충전여부를 인지할 수 있도록 하는 압력센서(90)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템.
청구항 1 또는 2에 있어서, 상기 개폐수단(50)이 작동하지 않을 시, 수동으로 개폐작동이 이루어질 수 있도록 상기 개폐수단(50)의 개폐로드(53)에는 수동작동용 레버(80)가 와이어(81)를 통하여 연결된 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템.
운전자가 자동차에 전원을 인가시키면, 제어장치(40)가 에어백센서(10), 열감지센서(20), 연기감지센서(30)의 출력값을 지속적으로 검출할 수 있도록 설정된 단계와;

상기 에어백센서(10)의 출력값을 기 설정된 기준 출력값과 비교하여 상기 기준 출력값 미만일 경우에 열감지센서(20) 및 연기감지센서(30)의 출력값을 AND연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 모두 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계와;

상기 에어백센서(10)의 출력값이 기 설정된 기준 출력값 이상이면 전원공급이 이루어진 상태에서, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력값을 OR연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 중, 적어도 하나의 센서가 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템의 제어방법.
청구항 5에 있어서, 상기 전원공급이 이루어지지 않을 경우, 엔진룸의 화재방지시스템에 별도의 전원공급이 이루어지도록 설정하되, 상기 열감지센서(20)와 연기감지센서(30)의 출력값을 OR연산으로 처리하여 상기 센서(20,30) 중, 적어도 하나의 센서가 기준 출력값이 1일 경우에 소화분말 발생장치(60)가 작동되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 엔진룸의 화재 방지시스템의 제어방법.