KR20140067867A

KR20140067867A - 흡인식 연기 감지 시스템

Info

Publication number: KR20140067867A
Application number: KR1020127018217A
Authority: KR
Inventors: 신타로 마스모토; 카즈히사 이토; 마사오 이구치; 후미요시 코바야시; 사토루 나카하타
Original assignee: 펜월 컨트롤즈 오브 재팬, 리미티드
Priority date: 2011-09-02
Filing date: 2011-09-02
Publication date: 2014-06-05
Also published as: CN103098107B; EP2581889A1; KR101837968B1; TWI497454B; JPWO2013031016A1; JP5972168B2; RU2012148545A; HK1180435A1; EP2581889A4; CN103098107A; TW201342311A; US9574996B2; WO2013031016A1; US20130208281A1

Abstract

본 발명은 높은 정밀도로 신속하게 연기를 검지하여, 신속하게 화재 발생 장소를 특정하기 위한 것이다. 본원발명의 흡인식 연기 감지 시스템은, 각 검사대상 영역의 공기를 흡인하는 배관과, 상기 각 검사대상 영역의 공기를 흡인할 때에 그 공기 중의 연기의 혼입을 감지하는 광전식 연기 감지기와, 상기 검사대상 영역의 공기를 흡인함과 동시에 상기 광전식 연기 감지기와 전기적으로 접속하여 검출신호를 수신하여 처리하는 제어부를 갖추었다. 상기 광전식 연기 감지기는, 흡인한 공기 중의 연기를 감지하는 연기 감지부와, 상기 연기 감지부의 공기 유입 쪽에 설치되어, 상기 검사대상 영역의 공기를 직접 흡인함과 동시에 상기 검사대상 영역으로 연장한 흡인관의 기단부를 끼워 결합하는 흡인구와, 상기 연기 감지부의 공기 유출 쪽에 설치되어, 상기 배관의 단부에 끼워 결합하는 결합구를 갖추었다.

Description

흡인식 연기 감지 시스템{Smoke Sensoring System by Absorption}

본 발명은 검사대상 영역의 공기를 흡인함과 동시에 그 공기의 흡인 시에 연기를 감지하는 흡인식 연기 감지 시스템에 관한 것이다.

흡인식 연기 감지 시스템은, 검사대상 영역에 배관을 설치하고, 그 검사대상 영역의 공기를 흡인하여 그 공기 중에 혼입한 연기를 검지하는 시스템이다. 이 흡인식 연기 감지 시스템의 예로는 특허문헌 1이 있다. 이 특허문헌 1의 시스템을 하기에 개략적으로 설명한다.

특허문헌 1의 시스템은, 공기의 흡인구멍이 복수개 설치되고, 네트워크상으로 부설되어 있는 에어 샘플링관과, 그 에어 샘플링관에 접속되어 에어 샘플링관으로 공기를 흡인시키는 공기 흡인장치와, 상기 에어 샘플링관의 내부에 분산 배치된 복수의 연기 검지기와, 어느 하나의 상기 연기 검지기로부터의 검지신호를 수신하여 표시하는 표시장치를 갖추고 있다.

특허문헌 1: 일본 특개평09-147255호 공보

상술한 종래의 흡인식 연기 감지 시스템에서는, 에어 샘플링관에서 넓은 범위의 공기를 흡인하여, 연기 검지기에서 연기의 혼입을 검지할 수 있지만, 검사대상 영역이 세분화되어 있는 경우에는, 최적의 대응이 어려워진다.

예를 들면, 좁은 검사대상 영역이 다수 존재하는 경우는, 연기를 검지해도 그 검지 현장을 알기 어려워, 화재 발생 장소를 특정하기 어렵다.

에어 샘플링관의 흡인구멍과 연기 검지기와의 거리가 멀면, 연기가 희석되어 버리기 때문에, 높은 정밀도의 연기 검지가 용이하지 않다.

에어 샘플링관의 복수의 흡인구멍과 연기 검지기와의 사이의 각 거리에 큰 차이가 있으면, 연기의 희석화의 정도가 변하여, 검지 성능이 변해버리는 일이 있다.

검사대상 영역이 넓고, 에어 샘플링관의 흡인구멍과 연기 검지기와의 거리가 멀면, 연기를 감지할 때까지 시간이 걸려, 화재의 조기 발견이 어려워진다.

또, 화재에 의해 발생하는 연기의 양이 적은 특수한 검사대상 영역의 경우는, 높은 정밀도로 연기를 검지하는 것이 용이하지 않다.

본 발명은, 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 높은 정밀도로 신속하게 연기를 검지함과 동시에 화재 발생 장소를 특정할 수 있는 흡인식 연기 감지 시스템을 제공하는 것이다.

이러한 과제를 해결하기 위해, 본원발명의 흡인식 연기 감지 시스템은, 각 검사대상 영역의 공기를 흡인하는 배관과, 상기 각 검사대상 영역의 공기를 흡인할 때에 그 공기 중의 연기의 혼입을 감지하는 광전식 연기 감지기와, 상기 검사대상 영역의 공기를 흡인함과 동시에 상기 광전식 연기 감지기와 전기적으로 접속하여 검출신호를 수신하여 처리하는 제어부를 갖추었다. 상기 광전식 연기 감지기는, 흡인한 공기 중의 연기를 감지하는 연기 감지부와, 그 연기 감지부의 공기 유입 쪽에 설치되고, 상기 검사대상 영역의 공기를 직접 흡인함과 동시에 상기 검사대상 영역으로 연장한 흡인관의 기단부를 끼워 결합하는 흡인구와, 상기 연기 감지부의 공기 유출 쪽에 설치되고, 상기 배관의 단부에 끼워 결합하는 결합구를 갖추었다.

본 발명에 의하면, 높은 정밀도로 신속하게 연기를 검지할 수 있게 된다. 게다가, 신속하게 화재 발생 장소를 특정할 수 있기 때문에, 빠른 대응이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 제1 실시형태의 흡인식 연기 감지 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시형태의 광전식 연기 감지기를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 흡인식 연기 감지 시스템의 배관 구성예를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 흡인식 연기 감지 시스템의 배관 구성예를 나타낸 구성도이다.
도 5는 본 발명의 흡인식 연기 감지 시스템의 배관 구성예를 나타낸 구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시형태의 연기 감지부를 나타낸 측면 단면도이다.
도 7은 도 6의 연기 감지부의 평면 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시형태의 연기 감지부를 나타낸 측면 단면도이다.
도 9는 종래의 광전식 연기 감지기의 발광소자의 광원의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시형태의 광전식 연기 감지기의 발광소자의 광원의 특성을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 제1 변형예에 따른 광전식 연기 감지기의 평면 단면도이다.
도 12는 본 발명의 제2 변형예에 따른 광전식 연기 감지기의 평면 단면도이다.

(A) 제1 실시형태

하기에 본 발명의 제1 실시형태에 대해서 설명한다. 본 발명의 흡인식 연기 감지 시스템은, 검사대상 영역을 특정하여 그 영역의 연기를 높은 정밀도로 신속하게 감지하는 시스템이다. 이 흡인식 연기 감지 시스템은, 각 검사대상 영역의 공기를 각각 흡인함과 동시에 그 공기의 흡인 시에 연기를 감지한다.

흡인식 연기 감지 시스템(1)은, 도 1에 나타낸 바와 같이 주로, 샘플링관(2), 광전식 연기 감지기(3), 제어부(4)를 갖추어 구성되어 있다. 또한, 흡인식 연기 감지 시스템(1)을 각 검사대상 영역에 구체적으로 설치하는 경우에는, 상기 구성 이외에도 필요한 구성이 있을 수 있지만, 그들은 모두 공지의 구성이므로 여기에서는 생략한다. 이하에서도 동일하다.

샘플링관(2)은, 검사대상 영역을 향하여 설치되어, 이 검사대상 영역의 공기를 흡인하기 위한 배관이다. 샘플링관(2)은, 검사대상 영역에 맞추어 설치되어 있다. 검사대상 영역은 하나일 수도 있고, 복수일 수도 있다. 샘플링관(2)은, 이들의 검사대상 영역에 맞추어 설치된다. 샘플링관(2)은 복수 종류의 길이의 관재(管材)로 구성되어 있다.

또, 샘플링관(2)에서 검사대상 영역까지 흡인관(9)(도 4 참조)을 설치하는 경우도 있다. 이에 의해, 후술하는 광전식 연기 감지기(3)의 각 결합구(8)에 상기 샘플링관(2)을, 광전식 연기 감지기(3)의 흡인구(7)에 흡인관(9)을 적절히 접속하여, 각종 검사대상 영역에 맞춘 배관 구성으로 조립한다.

이 샘플링관(2)의 배관 구성으로는 여러 종류의 것이 있지만, 예를 들어 도 1에 나타낸 바와 같이, L자형으로 구성한다. L자형의 접속관(10)의 양쪽에 샘플링관(2)을 접속하여 L자형으로 구부려, L자형의 배관 구성으로 하고 있다. 접속관(10)의 기단 쪽의 샘플링관(2)에는 제어부(4)가 접속되어 있다. 접속관(10)의 선단 쪽에는 샘플링관(2)과 광전식 연기 감지기(3)가 교대로 접속되어 있다. 구체적으로, 광전식 연기 감지기(3)의 각 결합구(8)에 샘플링관(2)이 각각 접속되어, 검사대상 영역에 맞추어 배관을 구성하고 있다. 샘플링관(2)을 검사대상 영역에 맞추어 길게 접속하는 경우도 있다. 접속관(10)의 선단 쪽에, 접속관(10)이나 다른 각도의 접속관을 더 이용하여, 샘플링관(2)을 검사대상 영역에 맞추어 구부러지게 할 수도 있다.

또, 도 3에 나타낸 바와 같이 검사대상 영역이 넓은 공간인 경우는, 복수(도 3에서는 5대)의 광전식 연기 감지기(3)를, 샘플링관(2)으로 접속하여 일정 간격을 두고 설치한다.

또, 도 4와 같이 검사대상 영역이, 여러 대 설치된 수전설비 등의 좁은 공간(12)으로 나누어져 있는 경우는, 각 광전식 연기 감지기(3)의 흡인구(7)에 흡인관(9)을 각각 접속하여 각 흡인관(9)을 각 공간(12) 안까지 연장한다.

도 5와 같이 검사대상 영역이, 가로로 넓고 세로로 좁은 공간(13)을 여러 단으로 적층한 구성인 경우는, 각 공간(13)에 광전식 연기 감지기(3)가 각각 위치하도록 설치한다. 구체적으로, 각 광전식 연기 감지기(3)를 샘플링관(2)으로 접속하고, 각 광전식 연기 감지기(3)의 흡인구(7)에 흡인관(9)을 각각 접속하여, 각 흡인관(9)을 각 공간(13) 내에 설치한다. 각 흡인관(9)에는, 일정 간격을 두고 공기 흡입구(14)를 설치한다.

상기 이외에도, 각종 배관 구성이 가능하다. 즉, 검사대상 영역에 맞추어 각 광전식 연기 감지기(3)를 배치하고, 이들 광전식 연기 감지기(3)와 제어부(4)를 샘플링관(2)으로 적절히 접속하는 각종 배관 구성이 가능하다.

광전식 연기 감지기(3)는, 제어부(4)가 샘플링관(2)을 통하여 각 검사대상 영역의 공기를 흡인할 때에 그 공기 중의 연기의 혼입을 감지하기 위한 장치이다. 광전식 연기 감지기(3)는, 상기 각 검사대상 영역에 면한 상태로 상기 샘플링관(2)에 설치되어 있다. 게다가, 광전식 연기 감지기(3)는, 흡인식 연기 감지 시스템(1)의 배관을 구성하는 복수의 샘플링관(2)을 적절히 접속하기 위한 접속수단으로서의 기능을 갖는다. 각 광전식 연기 감지기(3)에는, 어드레스가 각각 설정되어 있다. 제어부(4)는, 이 어드레스에 의해 광전식 연기 감지기(3)의 위치를 정확하게 특정할 수 있게 되어 있다. 각 광전식 연기 감지기(3)에 어드레스를 설정하는 수단으로는, 공지의 수단 모두를 이용할 수 있디.

광전식 연기 감지기(3)는 도 2에 나타낸 바와 같이 주로, 연기 감지부(6), 흡인구(7), 결합구(8)를 갖추어 구성되어 있다.

연기 감지부(6)는, 흡인한 공기 중의 연기를 감지하기 위한 장치이다. 이 연기 감지부(6)의 구체적인 구성은 후술한다.

흡인구(7)는, 상기 검사대상 영역의 공기를 직접 흡인하기 위한 개구이다. 또, 흡인구(7)는, 상기 검사대상 영역으로 연장하여 설치되는 흡인관(9)의 기단부를 끼워 결합하기 위한 개구이기도 하다. 이 흡인구(7)는, 연기 감지부(6)의 공기 유입 쪽에 설치되어 있다.

흡인구(7)는, 원통 형상으로 형성되고, 그 한쪽이 개구되어 있다. 이 흡인구(7)는, 검사대상 영역을 향해 개구하도록 설치되어, 주변의 공기를 흡인한다. 흡인구(7)에 흡인관(9)이 결합되는 경우는, 이 흡인관(9)의 선단 개구의 주변의 공기를 흡인한다. 흡인구(7)는, 연기 감지부(6)에 접속되어 있다. 이에 의해, 연기 감지부(6) 측으로부터 공기가 흡인됨으로써, 상기 흡인구(7)의 주변 또는 흡인관(9)의 선단 개구의 주변의 공기가 흡인되어, 연기 감지부(6)로 유입한다.

결합구(8)는, 샘플링관(2)의 단부에 결합하여, 흡인식 연기 감지 시스템(1)의 배관 구조를 완성하기 위한 개구이다. 결합구(8)는, 연기 감지부(6)의 공기 유출 쪽에 설치되어 있다. 결합구(8)는, 연기 감지부(6)의 공기 유출 쪽에 하나만 설치되는 경우도 있지만, 여기에서는 마주보고 2개 설치되어 있다. 이 2개의 결합구(8)에 샘플링관(2)을 적절히 접속한다. 또, 흡인구(7)에 흡인관(9)을 적절히 접속한다. 이에 의해, 도 3∼5에 나타낸 것과 같은 각종 검사대상 영역에 맞춘 배관 구성으로 조립한다.

제어부(4)는 주로, 검사대상 영역의 공기를 흡인하여, 검출신호를 처리하기 위한 장치이다. 제어부(4)는, 다른 기능을 갖추는 경우도 있지만, 여기에서는 주로 상기 두 기능을 갖추고 있다. 즉, 제어부(4)는 주로, 샘플링관(2)의 기단부에 접속하여 검사대상 영역의 공기를 흡인하는 흡인장치(도시하지 않음)와, 광전식 연기 감지기(3)와 전기적으로 접속하여 검출신호를 수신하여 연기의 유무를 검지하는 연기 검지장치로서의 기능을 갖추고 있다. 제어부(4)는, 연기 검지부(6)의 수광소자(18)와 전기적으로 접속되어 있다. 구체적으로, 샘플링관(2)과 별도로 신호선(도시하지 않음)이 설치되고, 각 연기 감지부(6)의 수광소자(18)와 제어부(4)가 전기적으로 접속되어 있다. 이에 의해, 제어부(4)는, 각 연기 감지부(6)의 위치를 파악하고 있다.

연기 감지부(6)는, 화재 발생에 따른 연기를 검출하기 위한 장치이다. 연기 감지부(6)는, 연기에 대한 감도를 높여, 특수한 장치에도 대응할 수 있도록 하였다. 구체적으로는, 일반 가정이나 공공시설 등의 사람이 모이는 장소뿐 아니라, 공장의 반도체 제조장치, 공작기계, 배전반, 공업용 제어기 등의, 특수한 장치에도 대응할 수 있도록 하였다. 특히, 화재가 발생해도 연기가 발생하기 어렵거나, 또는 발생량이 적은 장치 등에 대응할 수 있도록 하였다.

연기 감지부(6)는, 광전식 연기 감지기(3)의 하우징 내에 유입한 연기를 빛에 의해 검지한다. 광전식 연기 감지기(3)는, 샘플링관(2)이 접속되어 검사대상 영역에 설치되기 때문에, 소형일 필요가 있다. 이 때문에, 연기 감지부(6)를 소형으로 구성하였다. 구체적으로는, 연기 감지부(6)는, 도 6, 7에 나타낸 바와 같이 주로, 하우징(16), 발광소자(17), 수광소자(18), 반사부재(19, 20)를 갖추어 구성되어 있다.

하우징(16)은, 연기가 혼입한 공기를 내부로 유입시키기 위한 부재이다. 하우징(16)은, 상기 발광소자(17), 수광소자(18) 및 반사부재(19)를 내부에 갖추고 있다. 또한, 하우징(16)의 상부에는 흡인구(7)에 연결하여 통하는 통기구멍(16e)이 설치되어 있다. 또, 하우징(16)의 하부에는 결합구(8)에 연결하여 통하는 통기구멍(16f)이 설치되어 있다.

발광소자(17)는, 검사광을 연기의 검출영역(AR)에 출사(出射)하기 위한 소자이다. 발광소자(17)는, 하우징(16) 내의 연기의 검출영역(AR)을 향하여 설치되어 있다. 발광소자(17)는, 발광소자 수용부(21)에 의해, 하우징(16)의 내부공간의 위쪽(도 6 중의 왼쪽 위) 위치에 설치되어 있다. 발광소자 수용부(21)는, 발광소자(17)로부터 출사하는 검사광을 앞쪽으로만 출사시키도록, 발광소자(17)를 수용하고 있다. 발광소자 수용부(21)의 앞쪽에는, 광학적 창문부(22)가 설치되어 있다.

수광소자(18)는, 발광소자(17)로부터의 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지하기 위한 소자이다. 수광소자(18)는, 발광소자(17)의 검사광의 광로(光路)에서 벗어난 위치에서 상기 검출영역(AR)을 향하여 설치되어 있다. 구체적으로는, 수광소자(18)는, 수광소자 수용부(23)에 의해, 하우징(16)의 내부 공간의 왼쪽 아래의 위치에 설치되어 있다. 수광소자 수용부(23)에는, 그 저부에 수광소자(18)를 수용하고, 그 상부에 대물렌즈(24)를 설치하고 있다. 수광소자 수용부(23)의 개구부에는, 산란광이 수광소자(18)에 입사하는 것을 방지하는 돌기부(23a)가 설치되어 있다.

수광소자(18)는, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지한다. 구체적으로, 발광소자(17)의 광축과 수광소자(18)의 광축은 거의 120도 정도의 각도로 교차하도록 설치되어 있고, 그 교차점 근방이 연기의 검출영역(AR)으로 되어 있다. 이에 의해, 검출영역(AR)에 연기가 존재하면, 발광소자(17)로부터의 검사광이 연기로 산란하고, 그 산란광이 수광소자(18)에 도달하여 연기의 존재를 검지한다.

수광소자(18)는, 산란광의 입사에 의해 연기를 감지하는데, 구체적으로, 산란광의 입사량이 역치를 넘었을 때, 연기를 감지한 검사신호를 제어부(4)에 송신한다. 수광소자(18)는, 제어부(4)의 제어에 의해, 상기 역치를 조정할 수 있게 되어 있다. 이에 의해, 수광소자(18)는, 통상의 역치로서 높은 정밀도로 연기를 감지하는 설정부터, 역치를 올려 정밀도를 떨어뜨려 낮은 정밀도로 연기를 감지하는 설정까지 조정할 수 있도록 되어 있다. 또한, 이 정밀도를 조정하는 기능은, 제어부(4)에 설치해도 좋다. 구체적으로, 제어부(4)에 역치를 설정함과 동시에, 수광소자(18)에서의 산란광의 입사량이 변화하면, 그 입사량의 대소에 관계없이 그 검출신호를 제어부(4)에 송신하도록 설정한다. 그리고, 제어부(4)에서 수광소자(18)로부터의 검출신호를 역치로 구별하여 연기의 발생을 검지하도록 한다. 그리고, 이 역치를 조정할 수 있도록 한다.

발광소자(17)와 수광소자(18)와의 사이(검출영역(AR)의 왼쪽 옆 위치)에는, 발광소자(17)로부터의 검사광이 산란하지 않고 직접 수광소자(18)에 입사하는 것을 방지하는 차폐판(25)이 설치되어 있다.

수광소자 수용부(23)의 오른쪽에는, 2개의 라비린스(labyrinth) 편(片)(27, 28)이 설치되어 있다. 라비린스 편(27)은, 오른쪽 윗방향으로 경사져 형성되고, 아래쪽으로부터의 공기 흐름을 그 하면에서 오른쪽 윗방향으로 안내한다. 또, 라비린스 편(27)의 윗방향의 단부는 왼쪽 윗방향으로 구부려져 있다. 라비린스 편(28)은, 라비린스 편(27)에 대하여, 왼쪽 위의 위치에, 왼쪽 윗방향으로 경사져 형성되어 있다. 이들 라비린스 편(27, 28)에 의해 외란광(外亂光)의 침입이 방지된다.

반사부재(19, 20)는, 상기 발광소자(17)로부터 출사한 검사광을, 상기 수광소자(18)에 입사하지 않도록, 이 수광소자(18)로부터 빗나가게 하여 반사시키는 부재이다. 반사부재(19, 20)는, 상기 검출영역(AR)(도 6 참조)을 끼고 상기 발광소자(17)와 마주보는 위치인, 하우징(16)의 검출영역쪽 내벽(16a)에 설치되어 있다. 반사부재(19, 20)는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 검출영역쪽 내벽(16a)의 상하방향 전역(全域)에 설치되어 있다. 게다가, 반사부재(19, 20)는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 평면형상이 V자형으로 경사진 반사면(19a, 20a)을 갖추고 있다. 이 반사면(19a, 20a)은, 발광소자(17)로부터 출사한 검사광을, 수광소자(18)로 향하지 않는 방향으로, 수광소자(18)로부터 빗나가게 하여 반사시키기 위한 면이다. 반사면(19a)은, 반사면(20a)보다도 크게 형성되어 있다. 반사면(19a)은, 하우징(16)의 한쪽 측벽면(16c) 쪽에 설치되고, 넓은 면적을 차지하고 있다. 반사면(20a)은, 하우징(16)의 다른쪽 측벽면(16d) 쪽에 설치되고, 반사면(19a)보다도 좁은 면적을 차지하고 있다. 이에 의해, 발광소자(17)로부터 출사한 검사광은, 2개의 반사면(19a, 20a)에서 변칙적으로 반사하도록 되어 있다. 그리고, 검사광을 2개의 반사면(19a, 20a)에서 변칙적으로 반사시킴으로써, 도 7과 같이, 반사광이 수광소자(18)로 향하지 않는 방향으로(수광소자(18)로부터 빗나가) 반사하도록 되어 있다. 2개의 반사면(19a, 20a)의 면적이나 경사각은, 발광소자(17)와의 관계에서, 반사광이 수광소자(18)를 향하지 않도록 설정한다.

또한, 반사광 중에는, V자형의 반사면(19a, 20a)에서, 2회 반사함으로써, 180도 방향을 바꾸어 반사하는 빛도 있다. 그러나 검사광이 2회 반사하면, 휘도가 대폭으로 감쇠하여 광량이 대폭으로 감소한다. 이 때문에, 2회 반사한 반사광(2차 반사광)이 수광소자(18)에 입사해도 극히 약한 빛이 되기 때문에, 문제가 되지 않는다.

또, 상술한 구성 이외의 부분은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 본원발명의 광전식 연기 감지기에 설치할 수 있는 구성(기존의 광전식 연기 감지기의 주변 구성)은 모두 본원발명에 적용할 수 있다.

이상과 같이 구성된 흡인식 연기 감지 시스템(1)에서는, 다음과 같이 작용한다.

제어부(4)가 작동되고, 샘플링관(2)을 통하여 흡인구(7)로부터 검사대상 영역의 공기가 흡인된다. 흡인구(7)에 흡인관(9)이 접속되어 있는 경우는, 흡인관(9)의 선단으로부터 배전반 등의 내부의 공기가 흡인된다. 흡인된 공기는, 연기 감지구(6)에 유입한다.

연기 감지부(6) 내에서는, 발광소자(17)로부터 검출영역(AR)을 향해 출사한 검사광이, 그 검출영역(AR)을 투과하여 반사부재(19, 20)를 조사한다. 또, 측벽면(16c, 16d)을 조사하는 검사광도 있지만, 이 빛은 측벽면(16c, 16d)에서 반사하여 반사부재(19, 20)를 조사한다.

반사부재(19, 20)에서는, V자형의 반사면(19a, 20a)에서 빛을 변칙적으로 반사시켜, 수광소자(18)로 향하는 반사광을 없앤다. 반사광의 일부는 수광소자(18)를 향하지만, 그와 같은 빛은 상술한 바와 같이 2회 이상 반사하여 대폭으로 감쇠해 있기 때문에 문제가 되지 않는다.

반사면(19a, 20a)에서 반사된 반사광은, 마주보는 반사면(20a, 19a)이나 측벽면(16c, 16d)을 조사한다. 그리고, 반사면(20a, 19a)에서 반사한 반사광은, 대부분이 측벽면(16c, 16d)을 조사하여, 그 측벽면(16c, 16d)에서 반사한다. 또, 측벽면(16c, 16d)에서 반사한 반사광도, 대부분이 마주보는 측벽면(16c, 16d)을 조사하여, 다시 반사한다. 이에 의해, 검사광의 반사광은, 검출영역(AR)의 주변에 모여 반사를 반복하여, 거의 수광소자(18)에 입사하지 않게 된다.

이 상태에서, 외부로부터 연기가 침입하여, 검출영역(AR) 부근에 도달하면, 발광소자(17)로부터의 검사광이 연기에 닿아 산란하고, 그 산란광이 수광소자(18)에 입사하여 연기를 검지한다. 이때, 검출영역(AR)의 주변에도 반사광이 분포해 있기 때문에, 이 부분에서도 산란광이 발생하여, 하우징(16) 내의 산란광이 증가한다.

이에 의해, 노이즈가 되는 반사광이 발광소자(17)에 입사하는 것을 대폭으로 감소시킬 수 있음과 동시에 연기에 의한 산란광을 증가시킬 수 있기 때문에, 수광소자(18)가 연기를 보다 높은 정밀도로 감지한다.

연기 감지부(6)의 감도를 떨어뜨리고 있는 경우는, 화재에 의해 대량의 연기가 발생한 경우에 그 연기를 감지한다.

그리고, 연기 감지부(6)가 연기를 감지한 경우는, 검출신호를 제어부(4)에 송신한다. 제어부(4)는, 연기를 감지한 연기 감지부(6)의 위치를 어드레스에 의해 파악하고 있기 때문에, 검출신호의 수신을 받아, 화재의 발생 및 화재의 위치를 특정한다. 그리고, 필요에 따라, 화재의 발생 및 위치정보를 표시하거나 송신한다.

이에 의해, 검사대상 영역의 상황에 따른 감도의 연기 감지부(6)가, 검사대상 영역에서 즉시 연기 발생의 유무를 검지하여, 화재를 조기에 발견할 수 있다.

종래의 샘플링 배관을 사용하는 타입의 연기 감지 시스템에서는, 샘플링 홀 수가 증가하면 연기가 희석되기 때문에, 연기 발생부터 연기 검지까지 시간이 걸린다. 또, 샘플링 배관의 배관길이가 길어지면, 연기가 연기 감지기까지 도달하는데 시간이 결려, 검출시간이 지연된다. 예를 들어, 연기 감지 시스템의 일례로서, 알람 감도를 0.2 %/m로 설정하고, 샘플링 홀을 30개 설치한 경우, 연기 감지기에 가장 가까운 장소라도, 0.75 %/m의 농도의 연기를 6개의 홀에서 흡인하지 않으면, 연기를 감지하고 경보를 울리지 않았다. 또, 연기 감지기에 가장 먼 말단 부분에서는, 연기를 감지하고 경보를 울리는데 필요한 홀의 수가 더 증가하였다. 특히 배관의 전체길이가 45 m인 경우는, 경보를 울리는데 8개의 홀이 필요하고, 연기 감지까지 1분 20초라는 매우 긴 시간이 걸렸다.

이에 대하여, 본 실시형태의 흡인식 연기 감지 시스템(1)에서는, 샘플링 배관의 샘플링 홀이 광전식 연기 감지기(3)로 옮겨져 있기 때문에, 연기 발생 현장에서 그 근방의 광전식 연기 감지기(3)로 직접 연기를 검지할 수 있게 된다. 이 때문에, 샘플링 홀의 증가에 의한 연기의 희석이나, 샘플링 배관의 배관길이의 연장에 의한 검출시간의 지연이라는 문제는 일어나지 않는다. 샘플링 배관을 어느 정도 길게 해도 검출시간의 지연은 일어나지 않는다. 또, 각각의 광전식 연기 감지기(3)가 어드레스를 갖고 있기 때문에, 연기가 발생해 있는 장소의 특정도 용이해진다.

즉, 높은 정밀도로 신속하게 연기를 검지함과 동시에 화재 발생 장소를 특정할 수 있게 된다.

또, 검사대상 영역이, 예를 들어 공장 등으로서, 통상의 작업에서도 다소 연기가 발생하는 경우에는, 상기 역치를 올려 연기 감지부(6)의 감도를 떨어뜨림으로써, 검사대상 영역의 상황에 따라 적절한 연기 검지가 가능해진다.

그 결과, 종래의 광전식 연기 감지기와 동일하게 장치를 소형으로 유지하면서, 높은 정밀도로 신속하게 연기를 검지함과 동시에 화재 발생 장소를 특정할 수 있게 된다.

(B) 제2 실시형태

다음에, 본 발명의 제2 실시형태에 대해서 설명한다.

본 실시형태는, 광전식 연기 감지기(3)의 연기 감지부(6)를 개량한 것이다. 구체적으로는, 연기 감지부(6)의 광원, 차폐판, 라비린스 등의 돌기부를 개량한 것이다.

본 실시형태에서는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 발광소자(31)의 광원의 광량을 증가시켰다. 게다가, 광원의 지향성을 높였다. 검사광의 출사 각도도 줄였다. 구체적으로는, 도 9의 종래의 광원에 비해 도 10과 같이, 지향성을 높여, 가는 빛으로 하였다. 즉, 종래의 검사광보다도 가늘고 강한 검사광으로 하였다.

도 8의 차폐판(33)은 상기 발광소자(31)와 수광소자(32)와의 사이에 설치되어, 발광소자(31)로부터의 검사광이 직접 수광소자(32)에 입사하는 것을 방지하기 위한 부재이다.

차폐판(33)은, 상기 발광소자(31) 쪽에 설치되어 그 발광소자(31) 쪽에 가깝고, 수광소자(32)로부터 멀어져 있다.

수광소자(32)는, 그 렌즈(34)의 촛점거리를 짧게 하여 수광소자 수용부(35)의 전체길이를 줄여, 그 수광소자(32)를 상기 차폐판(33)으로부터 멀어지도록 구성되어 있다. 이에 의해, 수광소자(32)의 앞쪽을 넓혀, 광 입사각도를 넓히고 있다. 이 광 입사각도는, 빛이 입사할 수 있는 각도, 즉 수광소자(32)에 입사하는 산란광의 입사각이다. 이 광 입사각도를 넓힘으로써, 수광소자(32)에 받을 수 있는 산란광의 양, 즉 신호량을 늘리고 있다.

수광소자 수용부(35) 내의 렌즈(34)의 안쪽에는, 경사부재(35a)가 설치되어 있다. 경사부재(35a)는, 렌즈(34)의 가장자리를 안쪽에서 덮도록 설치되어 있다. 경사부재(35a)의 표면에는, 원추상(테이퍼 형상)의 경사면(35b)이 설치되어 있다. 이 경사면(35b)은, 수광소자 수용부(35) 내에 입사한 반사광을 수광소자 수용부(35) 밖으로 반사하기 위한 반사면이다. 발광소자(31)로부터의 검사광이 하우징(16) 내에서 반사한 경우, 그 반사광은 거의 상기 차폐판(33) 등에 의해 차단되지만, 일부는 수광소자 수용부(35) 내에 입사하는 일이 있다. 그리고, 이와 같은 반사광은 렌즈(34)의 주변에 입사하는 일이 많다. 이 때문에, 렌즈(34)의 주변에 설치한 경사면(35b)이, 수광소자 수용부(35) 내에 입사한 반사광을 밖으로 반사시켜, 수광소자(32)에 입사하는 것을 방지하고 있다. 또한, 이 경사면(35b)은, 빛을 반사할 수 있으면 되지만, 효율적으로 반사시키기 위해 거울면으로 마무리해도 좋다.

게다가, 도 6에 나타낸 라비린스 편(27)의 돌기부(27a)와, 수광소자(18)의 개구의 돌기부(23a)는 없앴다. 이들 돌기부(27a, 23a)는, 검사광을 반사시켜, 수광소자(32)에 입사시킬 가능성이 있기 때문이다.

이상의 구성의 연기 감지부(6)에서는, 연기가 검출영역(AR)에 유입하면, 강한 빛인 검사광이 이 연기에 닿아 산란광을 발생시킨다. 이 산란광은, 검사광에 비례하여 강한 빛이 되고, 수광소자(32)에 입사한다.

게다가, 수광소자(32)는, 광 입사각도가 넓기 때문에, 보다 많은 산란광을 받아, 연기를 검지한다.

이에 의해, 노이즈가 되는 반사광이 수광소자(32)에 입사하는 것을 대폭으로 감소시킬 수 있음과 동시에 수광소자(32)에 입사하는 산란광을 증가시킬 수 있기 때문에, 연기를 보다 고정밀도로 검출할 수 있게 된다.

그 결과, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용, 효과를 나타낼 수 있다.

(C) 변형예

상기 각 실시형태 등에 따른 발명에서는, 연기 감지부(6)가 반사부재(19, 20) 등의 구성 요건을 갖추어 구성했지만, 제1 실시형태 및 제2 실시형태의 연기 감지부(6)에 한정되지 않고, 제1 실시형태의 연기 감지부와 제2 실시형태의 연기 감지부의 모든 구성을 조합시켜도 좋다. 다른 조합으로 해도 좋다. 상기 각 실시형태에 기재된 발명을 구성하는 요건 중, 어느 하나 또는 어느 둘 이상을 적절히 조합시켜 연기 감지부(6)를 구성해도 좋다. 이 경우에도, 상기 각 실시형태와 동일한 작용, 효과를 나타낼 수 있다.

상기 제1 실시형태에서는, 연기 감지부(6)의 반사부재(19, 20)에 의해, V자형의 반사면(19a, 20a)을 갖추었지만, 도 11에 나타낸 바와 같이, 하나의 큰 반사부재(37)에 의해 하나의 반사면(37a)을 갖추도록 해도 좋다. 이에 의해, 검사광은, 반사면(37a)에서 반사하여 모두 측벽면(16d)을 조사하여 이 측벽면(16d)에서 반사된다. 그리고, 2차 반사광은 대폭으로 감쇠한다. 이 구성의 경우도, 상기 제1 실시형태와 동일한 작용, 효과를 나타낼 수 있다.

또, 도 12에 나타낸 바와 같이, 반사부재(38)에 의해 만곡한 반사면(38a)을 갖추도록 해도 좋다. 게다가, 반사면(38a)을, 반사 망원경의 오목거울과 같이, 반사광이 검출영역(AR)이나 그 주변에 모이도록 형성해도 좋다. 즉, 하우징(16) 내에 유입한 연기에 의한 산란광을 보다 많이 발생시키도록, 검출영역(AR)이나 그 주변에 검사광 및 반사광이 모이도록, 반사면(38a)을 만곡시켜 구성해도 좋다. 이 경우에, 반사면(38a)을 거울면으로 해도 좋다. 반사면(38a)을 거울면으로 함으로써, 보다 많은 반사광을 검출영역(AR)이나 그 주변에 모을 수 있다.

이들 구성에 의해, 더 높은 정밀도로 연기를 검지할 수 있게 된다.

상기 각 실시형태에서는, 광전식 연기 감지기(3)를 복수 설치한 경우를 예로 설명했지만, 광전식 연기 감지기(3)가 하나뿐인 경우에도 본원발명의 흡인식 연기 감지 시스템(1)을 이용할 수 있다.

상기 각 실시형태에서는, 각 광전식 연기 감지기(3)마다 개별로 감도를 조정할 수 있기 때문에, 각 검사대상 영역의 상황에 따라 최적의 감도로 조정할 수 있다. 예를 들어, 화재와 관계가 없는 연기가 보통 발생하는 장소에서는, 감도를 낮춘다. 화재 이외의 연기가 일절 나오지 않는 장소에서는, 감도를 올린다. 특히, 화재가 발생해도 별로 연기가 나지 않는 장소에서는 감도를 최대한으로 올린다. 한 장소에 복수의 검사대상 영역이 있고, 그 각 검사대상 영역의 상황이 개별로 다른 경우는, 각각의 검사대상 영역의 상황에 따라, 각 광전식 연기 감지기(3)의 감도를 조정한다. 이에 의해, 최적의 연기 감지 시스템을 구축할 수 있다.

상기 각 실시형태에서는, 제어부(4)를, 연기를 검지하는 기능 등을 갖는 장치로서 설명했지만, 이 이외에, 화재 발생 및 발생 위치를 표시하는 표시부를 갖추어도 좋다. 이에 의해, 작업자는 어디에서 화재가 발생했는지를 용이하게 파악할 수 있어, 신속한 소화 활동이 가능해진다.

또, 제어부(4)에, 화재의 발생을 알리는 경보기를 갖추어도 좋다. 다른 장소로 방치하기 위한 송신기를 갖추어도 좋다. 이에 의해, 신속한 소화 활동이 가능해진다.

1: 흡인식 연기 감지 시스템 2: 샘플링관
3: 광전식 연기 감지기 4: 제어부
6: 연기 감지부 7: 흡인구
8: 결합구 9: 흡인관
10: 접속관 12: 공간
13: 공간 14: 공기 흡입구
16: 하우징 16a: 검출 영역쪽 내벽
17: 발광소자 18: 수광소자
19, 20: 반사부재 19a, 20a: 반사면
21: 발광소자 수용부 22: 광학적 창문부
23: 수광소자 수용부 23a: 돌기부
24: 대물렌즈 25: 차폐판
27, 28: 라비린스(labyrinth) 편(片) 27a: 돌기부
31: 발광소자 32: 수광소자
33: 차폐판 34: 렌즈
35: 수광소자 수용부 35a: 경사부재
35b: 경사면 37: 반사부재
37a: 반사면 38: 반사부재
38a: 반사면

Claims

하나 또는 복수의 검사대상 영역을 향하여 설치되어 상기 각 검사대상 영역의 공기를 흡인하는 배관;
상기 각 검사대상 영역을 향한 상태로 상기 배관에 설치되고, 상기 각 검사대상 영역의 공기를 흡인할 때에 그 공기 중의 연기의 혼입을 감지하는 광전식 연기 감지기; 및
상기 배관의 기단부에 접속하여 상기 검사대상 영역의 공기를 흡인함과 동시에 상기 광전식 연기 감지기와 전기적으로 접속하여 검출신호를 수신하여 처리하는 제어부;
로 이루어지고,
상기 광전식 연기 감지기가, 흡인한 공기 중의 연기를 감지하는 연기 감지부, 상기 연기 감지부의 공기 유입 쪽에 설치되고, 상기 검사대상 영역의 공기를 직접 흡인함과 동시에 상기 검사대상 영역으로 연장한 흡인관의 기단부를 끼워 결합하는 흡인구, 상기 연기 감지부의 공기 유출 쪽에 설치되고, 상기 배관의 단부에 끼워 결합하는 결합구를 갖춘 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 광전식 연기 감지기의 상기 결합구가 마주보고 2개 설치되고,
상기 각 결합구에 상기 배관을, 상기 흡인구에 상기 흡인관을 적절히 접속하여, 각종 검사대상 영역에 맞춘 배관 구성으로 조립하는 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어부가, 수신한 검출신호의 발신원인 광전식 연기 감지기의 위치 정보로부터 화재 발생 위치를 특정하는 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제1항에 있어서, 복수의 상기 검사대상 영역에 각각 설치된 상기 광전식 연기 감지기의 연기 감지부의 감도를, 각 검사대상 영역의 상황에 따라 최적의 감도로 조정하는 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 광전식 연기 감지기의 연기 감지부가,
연기가 혼입한 공기를 내부로 유입시키는 하우징;
상기 하우징 내의 검출영역을 향하여 설치되어 검사광을 상기 검출영역에 출사하는 발광소자;
상기 발광소자의 검사광의 광로에서 벗어난 위치에서 상기 검출영역을 향하여 설치되고, 상기 검사광이 연기에 닿아 산란한 산란광을 수광하여 연기를 검지하는 수광소자; 및
상기 하우징 내에 설치되고, 상기 발광소자에서 출사한 검사광을, 상기 수광소자에 입사하지 않도록 어긋나게 반사시키는 반사부재;
로 이루어진 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 반사부재가, 상기 검출영역을 끼고 상기 발광소자 및 수광소자와 마주보는 위치에 설치되고, 상기 발광소자로부터의 검사광을 상기 수광소자로 향하지 않는 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 반사부재가, 상기 검출영역을 끼고 상기 발광소자 및 수광소자와 마주보는 위치에 설치되고, 상기 발광소자로부터의 검사광을 상기 검출영역에 모이는 방향으로 반사시키는 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 발광소자의 광원의 광량을 증가시킴과 동시에 지향성을 강화한 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자와의 사이에 설치되어 상기 발광소자로부터의 검사광이 직접 상기 수광소자에 입사하는 것을 방지하는 차폐판을, 상기 발광소자 쪽에 가깝게 하고, 그리고 상기 수광소자의 렌즈의 촛점거리를 짧게 하여 그 수광소자를 상기 차폐판에서 멀어지게 하여, 상기 수광소자의 광 입사각도를 넓힌 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 하우징 내에, 외란광의 침입을 방지하고 연기의 침입을 허용하는 라비린스를 갖추고, 상기 라비린스의 돌기부 및 상기 수광소자의 개구의 돌기부를 없앤 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.
제5항에 있어서, 상기 수광소자가 렌즈와 함께 수광소자 수용부 내에 장착됨과 동시에, 상기 수광소자 수용부 내의 상기 렌즈의 안쪽에 경사부재가 설치되고,
상기 경사부재가, 상기 수광소자 수용부 내의 상기 렌즈의 주변에 입사한 반사광을 수광소자 수용부 밖으로 반사하는 경사면을 갖춘 것을 특징으로 하는 흡인식 연기 감지 시스템.