KR20090011209A - 가스 경보장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 가스 경보장치는 권선 코일을 사용하지 않는 펄스폭조정기를 사용하여 소형으로 안정적인 전원을 공급하고, 센서 소자를 인쇄회로 기판에 직접 용접하고, LED 빛의 간섭을 차단하기 위한 차단판을 제공하고, 경보장치 하부에서 직접적으로 벽체 부착이 가능하도록 구성한다.

상기와 같은 발명은 생산성 및 기능을 향상시키고, 경보 장치를 설치를 용이하게 하여 유지를 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

가스 경보장치{ALARM APPARATUS OF GAS}

본 발명은 가스 경보장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제품의 소형화, 제조 비용 및 생산 공정 단축이 가능한 가스 경보장치에 관한 것이다.

일반적으로 가스 경보장치는 유해한 가스가 누출되거나 누출된 가스가 일정한 농도 한계 이상이 되면 자동적으로 경보를 울려 작업하는 사람의 건강이나 화재, 폭발로부터 안전성을 확보하고, 사전조치를 할 수 있도록 경보를 발하는 장치를 말한다.

최근에는 도시가스, LNG, LPG 가스 등을 공업용 또는 가정용으로 널리 사용하고 있으며, 이러한 가스들은 무색, 무미, 무취하기 때문에 사용자 또는 작업자들은 가스 누출을 사전에 감지할 수 없을 뿐만 아니라 가스 폭발 및 화재 등으로 인해 인명 피해 및 재산상의 손실을 입게 된다.

종래의 경보시스템은 경보장치와, 상기 경보장치로부터 신호를 받아 신호를 제어하는 제어장치와, 상기 제어장치로부터 신호를 받아 밸브를 차단하는 차단장치로 구성된다. 여기서, 상기 경보장치와 제어장치는 벽의 일측에 고정하기 위해 부착대를 벽에 나사에 의해 고정한 후, 상기 부착대에 경보장치와 제어장치를 결합함으로써 장착되고, 차단장치는 가스가 흐르는 배관에 설치된다.

이러한, 경보시스템은 경보장치 내에서 권선 코일에 의한 전압 강하 및 다이오드의 정류 작용을 거쳐 정격 전원이 공급되고, 상기 경보장치 내에 마련된 센서 소자에 의해 누설되는 폭발성 및 유독성 가스를 감지하여 누설 가스와의 반응에 따른 센서 출력을 기준값과 비교하여 이를 제어장치로 출력하고, 상기 제어장치는 모터 구동 전력을 차단장치로 출력한다. 상기 차단장치는 제어장치로부터 인가받은 모터 구동 전력에 의해 모터를 구동하여 가스 밸브를 제어하는 기능을 수행한다.

여기서, 상기 경보시스템에는 정격 전압을 공급하기 위한 전원 어댑터부가 마련되고, 상기 전원 어댑터부는 두 개의 권선 코일을 사용하는 변압기(Transformer)를 구비한다. 즉, 전원 어댑터부는 두 개의 권선 코일의 권선 비와 입력 전압에 따라 출력 전압을 결정하여 정격 전압을 각 소자에 공급하게 된다. 또한, 상기 경보장치에는 폭발성 유독성 가스를 감지하도록 마련된 센서 소자는 패키징 된 후, 니켈 핀에 의해 인쇄회로 기판에 삽입 용접되어 실장된다.

하지만, 상기와 같은 종래 경보장치는 벽체에 부착대를 설치하고, 상기 부착대에 케이스를 결합시킴으로써 벽체에 고정되는 2단계의 설치 과정을 거쳐 조립 과정 및 설치가 어렵고, 각각의 부품의 제조 비용 및 설치 비용이 증가하는 문제점을 발생시킨다.

또한, 종래의 상기 경보시스템은 경보장치에서 발생되는 출력 비교값을 제어장치에 공급하고, 상기 제어장치를 거친 출력값을 차단장치에 보내 개폐 기능을 함으로써, 경보장치, 제어장치, 차단장치를 포함하도록 경보시스템이 이루어져 그 구성이 복잡해 진다. 따라서, 누설 경보 신호를 경보장치로부터 차단장치로 인가하기 위한 과정도 상당히 복잡하게 되고, 이에 의해 오류가 발생될 가능성이 높아지는 문제점을 발생시킨다.

또한, 종래의 경보장치 내의 전원 어댑터부는 정격 전압을 강하하기 위해 철심에 전선을 감은 권선 비로 전압을 낮추는 방식의 변압기형을 사용하였기 때문에 상기 권선에 의해 경보장치의 전체적인 부피가 크고 효율이 낮아지는 문제점이 발생되고, 또한, 일정한 전압이 필요한 경우 국가나 지역에 따라 입력 전압이 변하면 원하는 출력 전압을 얻기 위해 다시 조정하기 위해 권선수를 조정하도록 재조립해야 한다는 문제점이 있다.

또한, 종래의 센서 소자는 패키징하고, 패키징된 센서 부품을 인쇄회로 기판에 용접하여 부착함으로써, 그 조립 공정이 복잡하고, 제조 비용이 높아지고, 생산성이 낮아지는 문제점이 발생되었다.

또한, 종래에는 전원 및 경보 상태를 LED 광원이 경보장치 케이스 표면까지 도달하도록 하였는데 이는 LED 상호간의 간섭으로 신호 오류가 발생할 수 있어 LED 리드선에 일정 높이의 플라스틱 원통이나 홈이 파인 원기둥 등의 가이드를 두어 최대한 케이스 표면 쪽에 LED 광원이 위치하도록 하여 가이드 삽입에 따른 생선성 저하의 문제점이 발생되었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 권선 코일을 사용하지 않는 펄스폭조정기를 사용하여 소형으로 입력 전압에 관계없이 안정적인 전원을 공급하고, 센서 소자를 인쇄회로 기판에 직접 용접하고, LED 빛의 간섭을 차단하기 위한 차단판을 제공하고, 경보장치 하부에서 직접적으로 벽체 부착이 가능하도록 함으로써, 생산성 및 기능을 향상시키기 위한 가스 경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 경보장치 내에 제어장치 기능을 내재시켜 경보시스템을 경보장치의 시스템을 단순화시키는 가스 경보장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상부케이스와, 상기 상부케이스의 하부와 결합되는 하부케이스와, 상기 상부케이스와 하부케이스 사이에 마련된 인쇄회로 기판을 포함하는 가스 경보장치를 제공한다.

본 발명의 가스 경보장치는 권선 코일을 사용하지 않는 펄스폭조정기 소자를 사용한 전원 어댑터부를 제공하여 넓은 입력 전압 범위에서도 전압에서도 경보장치를 사용할 수 있고, 센서 소자를 기판에 직접 실장해서 안정적인 계측과 생산성을 높일 수 있고, LED 차단판을 설치하여 표시 값은 인식 오류를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 경보장치를 설치하고자 하는 벽체에 경보장치의 외부 케이스를 직접 고정함으로써, 설치를 용이하게 하고, 유지를 간편하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 계측 및 제어를 동시에 수행하도록 구성함으로써, 시스템의 단순화, 소비 전력 감소의 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 경보장치를 나타낸 분해 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 경보장치의 소정 구멍을 하부에서 바라본 배면 사시도이다.

도 3은 본 발명에 따른 경보장치를 포함하는 경보 시스템을 나타낸 블럭도이다.

도 4는 본 발명에 따른 경보장치에 구비되는 어댑터 회로를 나타낸 회로도이다.

도 5는 본 발명에 따른 경보장치 내에 구비되는 누출 감지용 센서 소자가 기판에 실장된 모습을 나타낸 사시도이다.

< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

1000: 경보장치 100: 상부케이스

130: 차단판 200: 하부케이스

212: 결합부 220: 결합 부재

300: 계측 및 제어부 400: 전원 어댑터부

620: 표시부 2000: 차단 장치

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 가스 경보장치는 상부케이스와, 상기 상부케이스의 하부와 결합되는 하부케이스와, 상기 상부케이스와 하부케이스 사이에 마련된 인쇄회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 상부케이스에는 전원 상태, 경보상태 및 밸브차단상태를 외부로 표시할 수 있도록 소정 구멍이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 하부 케이스의 적어도 일측에는 결합부가 형성되고, 상기 결합부는 벽체와 직접 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 벽체와 대면하는 케이스의 일면에는 요철부가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 결합부에는 관통 형성된 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 결합 부재가 끼워져 벽체와 직접 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 요철부는 원형, 다각형 형상의 요철이 돌출 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 인쇄회로 기판은 직류 전원을 각 소자에 공급하는 전원 어댑터부와, 누설된 가스를 계측하여 차단장치를 제어하는 센서 소자가 구비된 계측 및 제어부와, 전원 상태, 경보상태 및 밸브상태를 표시하도록 다수의 LED를 구비하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 전원 어댑터부는 권선 코일을 사용하지 않는 펄스 폭 조정기 소자를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 센서 소자는 인쇄회로 기판에 형성된 소정 구멍 내의 양 끝단에 마련된 도금부 사이에 마련되어 리드선에 의해 상기 도금부와 연결되어 실장되는 것을 특징으로 한다.

상기 차단장치는 계측 및 제어부의 출력을 받아 가스 흐름을 차단하며, 밸브를 차단하기 위한 모터 구동부와, 밸브 차단 상태를 확인하기 위한 밸브 차단 신호부를 포함하고, 상기 밸브 차단 신호부는 밸브 차단 상태를 계측 및 제어부에 알려주는 것을 특징으로 한다.

상기 상부 케이스의 배면에는 다수의 LED가 발산하는 빛의 간섭을 막기 위해 소정 구멍의 사이에 차단판이 형성된 것을 특징으로 한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 경보장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 경보장치의 소정 구멍을 하부에서 바라본 배면 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 경보장치를 포함하는 경보 시스템을 나타낸 블럭도이고, 도 4는 본 발명에 따른 경보장치에 구비되는 어댑터 회로를 나타낸 회로도이고, 도 5는 본 발명에 따른 경보장치 내에 구비되는 누출 감지용 센서 소자가 기판에 실장된 모습을 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 경보장치(1000)는 상부케이스(100)와, 상기 상부케이스(100)의 하부에서 결합되는 하부케이스(200)와, 상기 상부케이스(100) 및 하부케이스(200) 사이에 마련되어 다수의 전자 부품이 실장된 인쇄회로 기판(600)을 포함하고, 상기 하부 케이스(200)의 일측에는 적어도 하나의 결합부(212)가 형성된다.

상기 상부케이스(100)는 내부에 소정 공간이 형성된 사각 박스 돔 형상으로 형성되고, 상부케이스(100)의 전면 일측에는 상기 상부케이스(100)의 상하를 관통하도록 다수의 소정 구멍(110)이 형성된다. 여기서, 상기 소정 구멍(110)은 인쇄회로 기판(600)에 실장된 LED(620)로부터 발생된 빛을 외부로 표시하는 역할을 하고, 상기 LED(620)와 대응되는 위치에 형성된다.

상기 소정 구멍(110)의 배면 즉, 상부케이스(100)의 배면에는 도 2에 도시된 바와 같이, 차단부(130)가 상기 소정 구멍(110)의 사이사이에 마련된다. 상기 차단부(130)는 인쇄회로 기판(600)에 실장된 LED(620)로부터 발생된 빛이 서로 간섭되지 않고 LED(620)와 대응되는 소정 구멍(110)을 통해 외부로 표시하도록 가이드하는 역할을 한다. 여기서, 상기 차단부(130)의 형상은 한정되지 않으며, 소정 구멍(110)을 통해 표시되는 빛이 간섭되지 않도록 형성한다면 어떠한 구성이라도 무방하다.

도 1로 돌아가서, 상기 하부케이스(200)는 내부에 소정 공간이 형성되도록 상부가 개방된 사각 박스 형상으로 형성되고, 하부케이스(200)의 일측에는 적어도 하나의 결합부(212)가 형성된다.

상기 하부케이스(200)의 하부 즉, 상부케이스(100)와 결합되는 면의 대향면에는 소정 형상으로 돌출되거나 내측의 홈으로 형성된 사각 형상의 요철부(230)가 형성되어 있으며, 상기 요철부(230)는 하부케이스(200)가 벽체에 고정될 때, 상기 벽체와 하부케이스(200) 사이에서 기계적인 열적 안정성을 얻을 수 있다. 여기서, 상기 요철부(230)는 원형, 다각 등의 다양한 형상으로 형성될 수 있음은 물론이다.

상기 결합부(210)는 하부케이스의 서로 대향하는 일측 및 타측에 형성되어 있으며, 상기 결합부(210)의 중심 부분에는 상기 벽체를 향하여 관통 형성된 관통홀(212)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 결합부(210)의 형상은 한정되지 않으며, 일측 및 타측 중 어느 하나에만 형성될 수 있으며, 2개 이상의 결합부가 하부케이스(200)의 적어도 일측에 형성될 수 있다.

상기 관통홀(212)에는 결합 부재(220)가 관통홀(212)의 내측에 삽입되어 벽체와 결합함으로써, 하부케이스(200)를 고정시키는 역할을 하고, 이러한 결합 부재(220)로는 나사, 스크류 등이 사용될 수 있다.

상기에서는 결합 부재(220)를 결합부(200)의 내측의 관통홀(212)에 삽입하여 벽체에 하부케이스(200)를 고정하였지만, 결합 부재(220)로서 결합부(210)를 벽체에 직접 부착하기 위한 부재 즉, 자석이나 접착제를 사용하여 부착할 수 있다. 물론, 상기 하부 케이스(200)를 한번에 벽체에 고정할 수 있다면, 어떠한 구성이라도 무방하다. 또한, 하부케이스(200)의 일측에 형성된 요철부(230)를 결합부(212)를 대신하여 자석이나 접착제 등을 이용하여 하부케이스(200)를 벽체에 고정하는 용도로 사용할 수도 있다.

상기 인쇄회로 기판(600)은 상부케이스(100)와 하부케이스(200) 사이에 마련되고, 구체적으로는 하부케이스(200)에 형성된 소정 공간에 안착된다.

상기 인쇄회로 기판(600) 상에는 전원 상태 및 그 외의 신호를 표시하기 위한 다수의 LED(620)와, 누설 가스의 감지 및 제어를 위한 센서 소자(610)와, 상기 센서 소자(610)와 이에 근거한 가스밸브제어용 입출력단자(670)가 마련된다. 여기서, 상기 인쇄회로 기판(600) 상에는 외부로부터 AC 및 DC 가 공급되는 AC전원 입력단자(650) 및 DC전원 입력단자(660)가 형성되어 있으며, 외부 기기에 추가적으로 DC 전원을 공급하기 위한 외부DC전원공급용 출력단자(680)와, 상기 센서 소자(610)의 기준 값을 설정해주는 기준 값 조절용 단자(690)가 더 마련된다.

상기 LED(620)는 전원 상태 및 그 외의 신호를 표시하기 위해 3개의 LED(620)가 일방향으로 인쇄회로 기판(600)의 표면에 밀착되도록 형성되었으며, 물론, 상기 LED(620)의 개수 및 배열은 이에 한정되지 않는다. 또한, 상기 센서 소자(610)는 인쇄회로 기판(600) 상에 직접 실장되며, 상기 센서 소자(610)에 의해 가스 밸브를 제어하기 위한 가스밸브제어용 입출력단자(670)가 그와 인접하게 형성된다. 여기서, 상기 센서 소자(610)가 인쇄회로 기판(600)에 직접 실장되는 모습은 이후에 자세히 설명하기로 한다.

상기 AC전원 입력단자(650)에는 외부로부터 일반적인 경보장치 구동을 위해 필요한 110V 또는 220V와 같은 AC전원이 공급되며, 이와 대향하는 위치에 외부로부터 경보장치 구동에 필요한 DC전원이 인가되는 DC전원 입력단자(660)가 형성되어 있다. 여기서, 상기 AC전원 입력단자(650) 및 DC전원 입력단자(660)는 이후에 설명될 전원 어댑터부와는 별도로 외부에서 직접적으로 DC 전원을 받을 수 있다. 물론, 상기 AC전원 입력단자(650) 및 DC전원 입력단자(660)의 위치는 이에 한정되지 않으며 필요한 위치에 형성할 수 있다.

상기 외부DC전원공급용 출력단자(680)는 인쇄회로 기판(600) 상의 일 모서리에 인접하게 형성되어 있으며, 이는 환기 팬 등과 같은 외부 기기에 DC 전원을 공급하는 역할을 한다.

여기서, 상기 AC전원 입력단자(650), DC전원 입력단자(660) 및 외부DC전원공급용 출력단자(680)는 필요에 따라 제거될 수도 있음은 물론이다.

본 발명에 따른 경보장치(1000)는 인쇄회로 기판(600)에 대향 마련된 상부(100) 및 하부케이스(200)가 결합되고, 이러한 경보장치(1000)는 한번에 장착 과정으로 벽체에 고정할 수 있기 때문에 종래 부착대를 벽체에 고정하고, 상기 부착대에 케이스를 고정시켜 경보장치를 벽체에 고정시키는 2 단계의 장착 과정에 비해 조립 및 설치가 단순해지는 효과가 있다.

도 3을 참조하면, 상기 경보시스템은 각 소자에 전원을 공급하는 전원 어댑터부(400)와, 누설된 가스를 계측하고 제어하는 계측 및 제어부(300)와, 전원과 경보 상태와 밸브 상태를 LED(620)로 표시하는 표시부(620)를 구비하는 경보장치(1000)와, 상기 경보장치(1000)로부터 신호를 제공받아 밸브 차단을 위해 모터를 구동하는 모터 구동부(2100)와, 상기 밸브 차단 신호를 경보장치(1000)로 다시 출력하는 밸브 차단 신호부(2200)를 구비한 차단장치(2000)를 포함한다.

상기 전원 어댑터부(400)는 경보장치(1000) 내의 각각의 소자 즉, 계측 및 제어부 및 표시부(300)와 가스가 차단될 때 차단장치(2000)에 전원을 공급하는 역할을 한다. 여기서, 상기 전원 어댑터부(400)는 종래 권선 코일을 사용하여 전압 강하를 하는 방식과는 달리 권선 코일을 사용하지 않는 펄스 폭 조정기(410)를 주요 소자로 사용하였다.

도 4에 도시된 바와 같이, 권선 코일을 사용하지 않는 펄스 폭 조정기(210)가 구비된 전원 어댑터부(400)의 회로 구성도를 살펴보면, 상기 권선 코일이 사용되지 않는 펄스 폭 조정기(410)는 직류 전압 입력 단자(DC)와 제 1 노드(Q11) 사이에 접속되고, 펄스 폭 조정기(410)의 제 1 피드백 단자(F1)와 제 1 노드 사이(Q11)에는 제 1 캐패시터(C11)가 접속되며, 펄스 폭 조정기(410)의 제 2 피드백 단자(F2)는 제 2 노드(Q12)와 접속된다.

상기 제 1 노드(Q11)와 제 2 노드(Q12) 사이에는 제 1 저항(R11)이 접속되고, 제 1 노드(Q11)와 출력 단자(Out put) 사이에는 인덕터(L11)가 접속되며, 제 2 노드(Q12)와 제 3 노드(Q13) 사이에는 제 2 저항(R12)이 접속된다. 또한, 출력 단자(Out put)와 제 3 노드(Q13) 사이에는 제 1 다이오드(D11)가 접속되고, 제 1 노드(Q11)와 제 3 노드(Q13) 사이에는 제 2 캐패시터(C12)가 접속된다. 또한, 접지 단자(GND)와 출력 단자(Out put) 사이에는 제 3 캐패시터(C13)가 접속되고, 접지 단자(GND)와 제 1 노드(Q11) 사이에는 제 2 다이오드(D12)가 접속된다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 전원 어댑터부(400) 회로의 구동 방법을 살펴보면, 먼저, AC전원을 파이형 또는 L형 정류를 통하여 DC로 전환된 후 DC입력단자(DC)에 입력되고, 도선을 통하여 펄스 폭 조정기(410)에 입력된다. 입력된 전압은 펄스 폭 조정기(410)를 거쳐 인덕터(L11)의 전류 정류작용에 의해 출력 전압(Out-put)이 상대적으로 서서히 인가된다. 상기 출력 전압(Out-put)은 다시 제 1 다이오드(D11), 제 2 저항(R12) 및 제 2 캐패시터(C12)를 통해 펄스 폭 조정기(410)의 제 2 피드백 단자(F2)로 피드백되고, 만약 상기 출력 전압(Out-put)이 설정 전압을 초과하게 되면 펄스 폭 조정기(410)에서는 인덕터(L11)에 전류 공급을 잠깐 멈춘다. 이때, 상기 인덕터(L11)에 저장되어 있던 전기 에너지는 제 2 다이오드(D12)를 통하여 지속적으로 외부에 전원을 공급하게 된다. 상기 피드백 회로는 연속적으로 출력 전압(Out-put)을 감지하며, 만약 출력 전압(Out-put)이 설정 전압보다 작을 때 펄스 폭 조정기(410)는 온(On) 되며 상기 인덕터(L11)에 다시 에너지를 축적하면서 위와 같은 과정을 반복하고, 이에 의해 외부에 연속적인 전기 에너지 공급을 진행한다. 여기서, 상기 인덕터(L11)는 제 3 캐패시터(C13)와 함께 출력 전원을 평활하게 하기 위한 정류회로이다.

따라서, 상기와 같은 구성은 충분한 에너지 공급을 위해 인덕터(L11)를 충분히 큰 용량을 가지도록 하고, 효율성을 위해서는 직류 저항이 작아야 하며, 노이즈를 감소시키기 위해서 제 3 캐패시터(C13)는 등가직류저항(ESR)이 작은 것이 필수적이다. 물론, 상기 전원 어댑터부(400)에서 DC 전원을 출력하기 위한 캐패시터 및 인덕터의 추가는 당업자에 의해 변경될 수 있음은 물론이다.

또한, 펄스 폭 조정기(410)에서 전원을 차단하였을 경우, 상기 인덕터(L11)에 빨리 전원을 빨리 공급하기 위해 제 2 다이오드(D12)는 빠른 역 회복시간을 가지는 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전원 어댑터부(400) 회로의 출력 전압은 제 2 저항(R12)과 제 2 캐패시터(C12)의 값을 조절함으로써 4 내지 30V의 넓은 범위로 출력될 수 있다.

여기서, 상기 본 발명에 따른 전원 어댑터부(400)는 경보장치(100) 내에 내장시키도록 내장형으로 사용될 수 있으며, 단독의 전원 어댑터부(400)를 제작할 수도 있음은 물론이다. 또한, 본 발명에 따른 전원 어댑터부(400)는 외부로부터 85 내지 265V의 교류 전압이 인가될 수 있기 때문에 세계 대부분의 가정용 전원을 사용할 수 있는 효과가 있으며, 종래 권선 코일을 사용하지 않기 때문에 소형의 전원 어댑터부(400)를 구현할 수 있는 효과가 있다.

도 3으로 돌아가서, 상기 계측 및 제어부(300)는 누설된 가스를 계측하고, 상기 계측된 값을 기준으로 차단장치(2000)에 DC 전원 출력 및 밸브 상태를 송신 및 수신하도록 제어하는 역할을 한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 상기 계측 및 제어부(300)는 누설된 가스를 검지하고, 상기 누설된 가스와 초기 기준값에 의해 제 1 출력값을 출력하고, 상기 제 1 출력값을 초기 기준값과 비교하여 제 2 출력값을 형성하고, 상기 제 2 출력값은 차단 장치(2000)의 모터 구동부(2100)에 DC 전원을 공급하여 상기 차단 장치(2000)의 모터를 구동시킨다. 또한, 제 2 출력값은 모터 구동부(2100)의 모터 구동에 따른 밸브 차단 신호부(2200)에 의한 신호를 수신하여 상기 신호를 표시부(620)에 제공한다.

상기와 같이 본 발명에 따른 경보시스템은 종래 경보장치, 제어장치 및 차단장치에 의해 구성되는 것에 비해 제어장치가 제거됨으로써, 제어장치 사용에 대한 제조 및 제조 비용 등을 개선할 수 있는 효과가 있고, 경보시스템을 단순화시킬 수 있는 효과가 있다.

여기서, 가스 누설의 감지 및 제어는 경보장치(100)의 내부의 인쇄회로 기판(600)에 마련된 센서 소자(610)를 기본으로 이루어지며, 상기 센서 소자(610)는 경보장치(1000)의 내부의 인쇄회로 기판(600)에 직접 실장되도록 마련된다.

즉, 도 1의 센서 소자(610)를 더 자세하게 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 센서 소자(610)가 직접 실장된 경보장치(1000)는 인쇄회로 기판(600)의 일부분에 소정 구멍(602)을 형성하고, 상기 소정 구멍(602)에 양끝단에 형성된 도금부(630)와, 상기 양끝단의 도금부(630) 사이를 센서 소자(610)의 리드선(640)으로 용접점(632)에 용접 연결하여 실장한다.

실시예로 상기 인쇄회로 기판(600)에 2개의 3mm*1mm 크기의 직하각형의 소정 구멍(602)을 서로 평행하도록 형성하였다. 여기서, 상기 소정 구멍(602)은 센서 소자(610) 형태에 따라 한 개 혹은 다수가 될 수도 있고, 형상도 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 상기 소정 구멍(602)의 사이즈도 한정되지 않는다.

상기 도금부(630)는 인쇄회로 기판(600)에 형성된 소정 구멍(602)의 양끝단에 형성되고, 상기 도금부(630)의 상부에는 용접점(632)이 형성된다. 여기서, 상기 도금부(630)의 재료로는 납 또는 주석이 사용되고, 인쇄회로 기판(610)에 형성된 소정 구멍(612)의 양끝단에 상기 도금부(630)가 위치하도록 가로 및 세로의 길이를 각각 1mm로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 센서 소자(610)는 인쇄회로 기판(600)의 소정 구멍(602)의 중심부, 구체적으로는 상기 소정 구멍(602)에 양끝단에 형성된 도금부(630) 사이에 마련되고, 상기 센서 소자(610)의 서로 대향하는 일측 및 타측에는 리드선(640)이 연결되어 있다. 즉, 상기 센서 소자(610)는 리드선(640)에 의해 도금부(630)의 상부에 형성된 용접점(632)에 용접되어 전기적으로 연결된다.

본 발명에 따른 센서 소자(610)는 인쇄회로 기판(600)에 직접 실장되기 때문에 종래 센서 소자를 패키징하고, 패키징 되어진 센서 소자를 인쇄회로 기판에 실장하는 것에 비해 안정적이고 빠른 응답성을 얻을 수 있는 효과가 있으며, 별도의 패키지를 사용하지 않아 작은 사이즈로 제조가 가능하고, 제조 비용을 낮출 수 있으며, 생산성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

본 발명에서 상기 표시부(620)는 전원 상태, 경보 상태 및 밸브 상태를 표시하는 역할을 한다. 좀더 구체적으로, 상기 표시부(620)는 전원 어댑터부(400)에서 발생된 전원의 입력 유무를 표시하고, 가스가 누설될 시 계측 및 제어부(300)에 의해 계측값에 의한 LED와 부저에 의한 경보 상태와 차단장치(2000)의 밸브 차단 신호부(2200)로부터 밸브 상태를 수신 받아 표시하는 역할을 한다. 시각적으로 상기의 전원상태, 경보상태 및 밸브상태를 알 수 있도록 LED 소자를 인쇄회로 기판(600)에 밀착해서 실장하면 LED 빛이 상부케이스(100) 표면까지 도달하는 중에 다른 곳에까지 빛 신호가 도달하는 신호 오류가 발생할 수 있어서, LED 고정점 사이에 빛 차단판(130)을 설치하여 경보시스템의 제어 상태를 시각적으로 정확하게 표시할 수 있는 효과가 있다.

따라서, 본 발명에 따른 경보시스템은 계측 및 제어를 동시에 수행함으로써, 종래 계측 및 제어를 따로 수행하던 시스템에 비해 전체적인 경보 시스템을 간략화할 수 있으며, 정확한 제어가 가능한 효과가 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 경보장치(1000)는 종래 경보장치에 비해 그 크기를 약 40% 정도 줄였으며, 무게도 약 20% 정도 경량화시켰다. 또한, 전체적인 생산 공정을 약 30% 줄일 수 있었으며, 크기가 작아 미적인 측벽과 실용적인 측면이 우수해 지는 효과를 얻을 수 있었다.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명은 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음은 이해할 수 있을 것이다.

Claims (14)

1. 상부케이스와,

   상기 상부케이스의 하부와 결합되는 하부케이스와,

   상기 상부케이스와 하부케이스 사이에 마련된 인쇄회로 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 상부케이스에는 전원 상태, 경보상태 및 밸브차단상태를 외부로 표시할 수 있도록 소정 구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 하부 케이스의 적어도 일측에는 결합부가 형성되고, 상기 결합부는 벽체와 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서, 상기 벽체와 대면하는 케이스의 일면에는 요철부가 형성된 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
5. 청구항 4에 있어서, 상기 결합부에는 관통 형성된 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에는 결합 부재가 끼워져 벽체와 직접 결합되는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
6. 청구항 4에 있어서, 상기 요철부는 원형, 다각형 형상의 요철이 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄회로 기판은 직류 전원을 각 소자에 공급하는 전원 어댑터부와, 누설된 가스를 계측하여 차단장치를 제어하는 센서 소자가 구비된 계측 및 제어부와, 전원 상태, 경보상태 및 밸브상태를 표시하도록 다수의 LED를 구비하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
8. 청구항 1에 있어서, 상기 인쇄회로 기판에는 외부에서 직류 전원을 직접 공급받을 수 있는 전원입력단자와, 누설된 가스를 계측하여 차단장치를 제어하는 센서 소자가 구비된 계측 및 제어부와, 전원 상태, 경보상태 및 밸브상태를 표시하도록 다수의 LED를 구비하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
9. 청구항 7에 있어서, 상기 전원 어댑터부는 권선 코일을 사용하지 않는 펄스 폭 조정기 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
10. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 센서 소자는 인쇄회로 기판에 형성된 소정 구멍 내의 양 끝단에 마련된 도금부 사이에 마련되어 리드선에 의해 상기 도금부와 연결되어 실장되는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
11. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 차단장치는 계측 및 제어부의 출력을 받아 가스 흐름을 차단하며, 밸브를 차단하기 위한 모터 구동부와, 밸브 차단 상태를 확인하기 위한 밸브 차단 신호부를 포함하고, 상기 밸브 차단 신호부는 밸브 차단 상태를 계측 및 제어부에 알려주는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
12. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 인쇄회로 기판 상에는 센서 소자로부터 가스 밸브를 제어하기 위한 가스밸브제어용 입출력단자와, 외부 기기에 DC 전원을 공급하기 위한 외부DC전원공급용 출력단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치
13. 청구항 7 또는 청구항 8에 있어서, 상기 상부 케이스의 배면에는 다수의 LED가 발산하는 빛의 간섭을 막기 위해 소정 구멍의 사이에 차단판이 형성된 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.
14. 청구항 9에 있어서, 상기 전원 어댑터부는 외부 전자기기에 내장되거나 단독으로 사용되어 전원 공급장치의 역할을 하는 것을 특징으로 하는 가스 경보장치.