KR20140127777A - 연기 경보 유닛, 연기 경보 시스템 및 연기 경보 장치 - Google Patents

연기 경보 유닛, 연기 경보 시스템 및 연기 경보 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 샘플 가스의 연기를 경보하기 위한 연기 경보 유닛(10)으로서, 특히 선박에 사용되고 하우징을 갖되, 상기 하우징에 내장되는 적어도 하나의 연기 경보 장치와, 샘플 가스에 대한 적어도 하나의 유입구(11)와, 샘플 가스 흡기 장치(6)를 연결하기 위한 수단(5, 7) 및/또는 샘플 가스 흡기 장치(6)와 신호 출력부(2)를 포함하는 하우징을 갖고, 간단하게 형성되고, 가능한 소요 공간이 근소하고 선박 감시 시스템에 특히 우수하게 통합되는 연기 경보 유닛에 있어서, 떨어진 장소에 배치될 수 있는 적어도 하나의 감지기 수단, 추가의 연기 경보 수단(27, 28, 33, 34)의 데이터 라인(25, 26)을 연결하기 위한 추가의 신호 연결 수단(21)과, 상기 신호 연결 수단(21)을 통해 떨어진 장소에 배치될 수 있는 상기 감지기 수단(27, 28, 33, 34)과 통신하기 위한 통신 및 평가 유닛(30)이 제공되고, 또는 연기 경보 장치(27, 28, 33, 34)에는 먼지 필터가 배치되고 그리고/또는 공기 흐름 감시 수단이 상기 샘플 챔버에 제공되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛에 관한 것이다.

Description

연기 경보 유닛, 연기 경보 시스템 및 연기 경보 장치{SMOKE ALARM UNIT, SMOKE ALARM SYSTEM, AND SMOKE ALARM DEVICE}
본 발명은 연기 경보 유닛으로, 샘플 가스의 연기를 경보하기 위해 특히 선박에 사용하기 위한 것으로 하우징을 구비하며, 이 하우징은 자신의 내부에 내장되는 적어도 하나의 연기 경보 장치와, 적어도 하나의 샘플 가스 유입구와, 샘플 가스 흡기 장치 연결 수단 및/또는 샘플 가스 흡기 장치와 그리고 신호 출력부를 포함하는 연기 경보 유닛에 관한 것이다.
또한 본 발명은 선박의 적재실을 중복 감시하기 위한 연기 경보 시스템으로서, 청구항 제1항의 전제부에 따른 적어도 하나의 연기 경보 유닛과, 각 적재실로부터 연기 경보 유닛으로 샘플 가스를 공급하기 위한 적어도 하나의 흡기 장치와, 그리고 감시해야 할 적재실의 개수와 동일한 개수로 각 적재실에, 특히 공기 덕트에 장착할 수 있는 경보 수단, 특히 데이터 라인을 구비한 연기 경보 장치를 포함하는 연기 경보 시스템에 관한 것이다.
마지막으로 본 발명은 연기 경보 장치로서, 청구항 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항을 따르며, 특히 선박의 적재실의 공기 덕트에 설치하기 위한 연기 경보 시스템의 구성품인 연기 경보 장치에 있어서, 감시해야 할 가스의 유입에 이용되는 반경 방향 보어홀들을 구비하여 공기 덕트 내 감시해야 할 가스의 흐름 방향에 대해 횡방향으로 배치되는 샘플링 파이프와, 샘플링 파이프와 평행하게 배치되어 감시해야 할 가스를 공기 덕트로 복귀시키기 위한 배출 파이프와, 샘플링 파이프와 배출 파이프를 흐름에 적합하게 연결하고 샘플링 파이프에서 배출 파이프로의 관류 방향으로 감시해야 할 가스가 관류할 수 있는 샘플 챔버와 그리고 샘플 챔버에 배치되는 연기 경보기를 포함하는 그러한 연기 경보 장치에 관한 것이다.
화물선은 화재 감지를 위해 적재실에 이른바 공기 흡입형 연기 경보 시스템을 사용한다. 이러한 시스템은 특수한 흡기팬을 사용하여 CO2 소화 배관을 통해 감시되는 적재실로부터 샘플 공기를 끌어온다. 이 샘플 공기에 연기가 있는지가 특수한 장치 내에서 조사된다. 해당 적재실에 연기 감지 시스템을 할당하는 것은 다양한 방식으로 보장될 수 있다.
최근 해상 선박의 화재 방지에 대해 보다 엄격해진 당국의 규정을 충족하기 위해서라도 감시 장치의 중복성이 추구된다. 이때 중복성은 해상 선박의 각 적재실의 배기 덕트 내에서 추가로 연기를 측정함으로써 달성된다.
이를 위해 위에 언급한 유형의 공기 흡입형 연기 경보 시스템에는 추가의 흡기 파이프가 제공될 수 있으며, 이러한 흡기 파이프는 각 적재실의 배기 덕트의 상부로 안내된다. 그러나 이는 매우 번거롭고, 특히 추가의 흡기 파이프가 CO2 가스 공급장치의 소화 배관과 분리되어야 하는데, 그렇지 않으면 소화제가 공기 덕트 팬으로부터 무의미하게 밖으로 운반되기 때문이다.
대안으로 선행 기술에서는 공기 흡입형 연기 경보 시스템 외에 추가로 선박의 CO2 챔버에 화재 경보 시스템, 즉 적재실의 배기 덕트에 설치되는 연기 경보기를 작동하고 그 데이터를 불러오는 화재 경보 시스템을 설치할 것을 제안한다. 그러나 이 경우 복잡하고 값비싼 배선이 필요하고 CO2 챔버 내에 공간을 차지한다는 점도 매우 큰 단점이다. 또한 선박 감시 시스템에 연결하는 것도 비용이 많이 소요되는 단점이 있다.
따라서 본 발명은 항해하는 선박의 모든 적재실에 대한 중복 화재 경보 시스템을 제공하되, 간단하게 형성되고, 가능한 소요 공간이 근소하며 선박 감시 시스템에 특히 우수하게 통합되는 그러한 화재 경보 시스템을 제공하는 데에 있다.
이러한 해법을 달성하기 위해 처음에 언급한 연기 경보 유닛과 관련하여, 추가로 떨어진 장소에 배치 가능한 적어도 하나의 감지기 수단, 바람직하게는 추가의 연기 경보 장치의 데이터 라인을 전기적으로 연결하기 위한 신호 연결 수단과, 신호 연결 수단을 통해 떨어진 장소에 배치 가능한 감지기 수단과 통신하기 위한 적어도 하나의 통신 및 평가 유닛이 제공된다. 본 발명에 따라 공기 흡입형 연기 경보 시스템을 기능상 확대하되, 연기 경보 유닛에 따라 적재실에, 바람직하게는 배기 덕트에 배치되는 연기 경보기가 현장에서 평가도 실시하는 방식으로 확대하는 것도 제안한다. 본 발명에 따라 바람직하게 CO2 챔버 내에는 하나의 장치만 배치되어야 한다. 따라서 배선 비용과 마찬가지로 공간 소요도 바람직하게 근소하게 유지될 수 있다. 또한 적재실마다 분산 배치되는 연기 경보기들의 측정 신호뿐만 아니라 장치 하우징에 제공되는 연기 경보기들의 측정 신호를 공통으로 처리하는 것이 가능하다. 이러한 신호들은 모두 본 발명에 따른 연기 경보 유닛에 모여서 처리되기 때문이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 2와이어 라인을 연결하기 위한 연결 수단이 형성된다. 선행 기술에 본질적으로 공지된 바와 같이, 외부 감지기 수단을 본 발명에 따른 연기 경보 유닛에 연결하기 위해 2와이어 라인을 사용하면 2와이어 라인을 통해 다수의 외부 감지기를 회로에 적합하게 결할 수 있다. 예컨대 여러 적재실에 배치된 연기 감지기들 또는 하나의 적재실 내 여러 지점에 배치되는 연기 감지기들은 경보 라인 형태인 하나의 동일한 2와이어 라인을 통해 본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 통신 및 평가 유닛에 연결될 수 있다.
본 발명에 따른 특히 바람직한 일실시예로 짝수의, 특히 2개의 2와이어 라인의 연결을 위한 연결 수단이 형성된다. 이런 방식으로 본 발명의 범위 내에서 다수의 외부 감지기들이 연결되는 경보 라인은 양 종단에서 통신 및 평가 유닛에 연결되어 폐쇄된 경보 폐회로를 형성한다. 폐쇄된 경보 폐회로의 장점은 단락이 있는 경우에도 폐회로가 양측에서 작동되면서 2와이어 라인에 연결되어 있는 센서들의 모든 제어 및 조회가 가능하다는 점이다.
본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 바람직한 추가 실시예로 통신 및 평가 유닛은 특정 감지기 수단에 할당된 통신 코드를 기반으로 이 감지기 수단과 통신을 구축하도록 형성된다. 예컨대 다수의 연기 경보기는 폐쇄된, 2핀 경보 폐회로 상에 연속하여 연결될 수 있고, 이때 각 연기 경보기는 개별적인 어드레스를 갖는다. 본 발명에 따른 어드레스 지정 능력 덕분에 각기 다른 감지기들이 오로지 하나의 감지기 폐회로에 연속하여 연결되어 있다 하더라도 이들의 신호를 수신 및 구분하는 것이 가능하다. 따라서 본 발명에 따른 연기 경보 유닛으로 현장에 설치된 감지기가 어느 적재실에 대해 지정된 경보를 내보냈는지를 확인할 수 있다는 점이 장점이다.
예컨대 오염물을 감지하기 위해 본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 바람직한 일실시예로 통신 및 평가 유닛은 아날로그 신호를 수신한다. 따라서 외부 감지기들이 예-아니오 방식의 값뿐만 아니라 아날로그 값으로도 전달할 수 있고, 이때 예컨대 특정 한계값을 초과하는 경우 오류 메시지가 생성된다.
조작 컨셉트를 통일하여 안전성을 높이기 위해 본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 실시예로 통신 및 디스플레이 유닛은 폭발성 가스의 점화가 배제되는 최대 전류 및/또는 최대 전압일 때에 떨어진 장소에 배치 가능한 감지기 수단과 직접 통신하도록 형성되고, 이때 전압 또는 전류가 감지기 수단에 능동적으로 적응될 필요가 없다. 이런 방식으로 본 발명에 따라 안전한 구역에 대한 경보기와 폭발 위험 구역에 대한 경보기, 이른바 방폭 본질 안전 경보기뿐만 아니라 표준적인 경보기도 연결되어 있는 감지기 폐회로를 본 발명에 따른 연기 경보 유닛에 연결할 수 있다. 본 발명에 따라 폐회로의 전압과 브랜치의 전압 간에 변환을 필요로 하는 일 없이 브랜치를 통해 방폭 경보기를 감지기 폐회로에 연결할 수 있는 것도 장점이다. 감지기 폐회로와 브랜치 연결부에 폐회로 분리기와 지정된 안전 배리어를 방폭 연기 경보기 작동을 위해 제공하기만 하면 된다. 공지된 바와 같이 표준적인 폐회로 전압은 일반적으로 폭발 위험이 없는 구역의 연기 경보기를 위해 설계되었다. 그에 비해 폭발 위험 구역의 연기 경보기는 감소된 전류 또는 전압으로 작동해야 한다. 이에 따라 선행 기술에서는 이른바 프로토콜 변환기를 필요로 하며, 이 프로토콜 변환기는 비폭발 위험 구역에서 사용하기에 적합한 표준적인 값의 전압 또는 전류를 폭발 위험 구역에 사용하기 위해 필요한 감소된 값으로 능동적으로 조정한다.
본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 바람직한 추가 실시예로 통신 및 평가 유닛은 데이터 라인 내에 연결되는 단락 분리기를 제어하도록 형성된다. 특히 데이터 라인을 위해 2와이어 라인을 이용하는 경우 경보 라인 또는 경보 폐회로에 배치되는 개별적인 경보기들 사이에 단락 분리기가 제공되는 점이 본질적으로 공지되어 있다. 이러한 단락 분리기는 단락의 경우에 단락 분리기 후방에 위치하는 경보기를 폐회로로부터 분리한다. 본 발명에 따른 연기 경보 유닛을 이용하여 단락이 있는 라인 구간을 분리하기 위해 통신 및 평가 유닛이 경보 라인 또는 경보 폐회로 내의 단락 분리기를 제어할 수 있다. 연기 경보기 유닛에 연결되어 있는 감지기 폐회로에 각각 어드레스 가능한 다수의 단락 분리기가 제공되는 경우, 바람직하게 경보 폐회로 내의 단락 위치에 따라 결함이 있는 구간을 폐회로로부터 분리하기 위해 통신 및 평가 유닛이 목적에 따라 개개의 단락 분리기를 제어할 수 있다. 경보 폐회로 내 단락 분리기의 기본 원리는 본질적으로 예컨대 DE 3 637 681 A1에 공개되어 있으며, 상기 특허의 개시 내용 가운데 4단 26줄부터 5단 19줄을 참고하였다.
본 발명의 범위에서 기능상 독립적인 단락 분리기도 이용될 수 있다. 즉 라인에서 단락이 발생하는 경우 단락 분리기가 독립적으로 단락된 라인 부분을 분리한다. 2와이어 경보 폐회로가 양측으로 연기 경보 센터에 연결되어 있으므로(출력부, 입력부), 2와이어 경보 회로는 자신의 입력부에 신호가 더 이상 인가되지 않는다는 점을 "감지"한다. 이에 따라 연기 경보 센터가 자신의 입력부를 독립적으로 출력 기능으로 전환한다. 바람직하게 폐회로(폭발 위험이 있는 경보 폐회로 부분 예외) 내 각 연기 경보기는 단락 분리기를 지닐 수 있으므로, 단락 분리기는 단락의 타측에 반응할 수 있고 단락된 부분을 분리할 수 있다. 이제 2와이어 도체 내에서 단락이 양측으로 분리되고, 2와이어 도체의 남아있는 온전한 2개 부분이 각각 종단으로부터 구동된다. 이 작동 상태에서는 2와이어 라인이 아니라 연기 경보기가 단락되지 않는 한 유일한 연기 경보기가 멈추는 일은 없다. 연기 경보 센터가 입력부에서 출력부로 전환되지 않는다는 것을 안다면, 연기 경보 센터가 오류 메시지를 생성하게 된다. 독립적인 단락 분리기를 이용하여 이와 같이 작동하는 방식인 경우에는 단락 분리기들 간의 정보 흐름이 필요하지 않다.
또한 본 발명은 선박의 적재실을 중복 감시하기 위한 연기 경보 시스템으로서, 청구항 제1항의 전제부에 따른 적어도 하나의 연기 경보 유닛과, 각 적재실로부터 연기 경보 유닛으로 샘플 가스를 공급하기 위한 적어도 하나의 흡기 장치와, 그리고 감시해야 할 적재실의 개수와 동일한 개수로 각 적재실에, 특히 공기 덕트에 장착할 수 있는 감지기 수단, 특히 데이터 라인을 구비한 연기 경보 장치를 포함하고, 이때 연기 경보 유닛은 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 그러한 연기 경보 시스템에 의해 달성된다.
본 발명에 따른 연기 경보 시스템의 바람직한 실시예로 다수의 감지기 수단의 데이터 라인들은 하나의 경보 라인으로 연결되고, 이때 바람직하게는 경보 라인은 경보 폐회로를 형성하기 위해 양쪽 종단을 이용하여 연기 경보 유닛의 신호 연결 수단에 연결된다. 예컨대 각기 다른 적재실의 연기 경보기들 또는 한 적재실 내의 다수의 연기 경보기들은 자신들의 데이터 라인들을 이용하여 하나의 경보 라인으로 연결될 수 있다. 이러한 경보 라인이 양쪽 종단을 이용하여 연기 경보 유닛의 신호 연결 수단에 연결되면, 감지기의 이용 가능성을 보장하기 위해 단락이 있는 경우에도 양측으로부터 제어될 수 있는 감지기 폐회로를 얻게 된다.
안전성을 높이기 위해 하나의 조작 컨셉트만을 선박에서 사용할 수 있기 위해, 본 발명에 따른 연기 경보 시스템의 추가 실시예로 감지기 수단 가운데 적어도 하나가 본질 안전 구조로 형성되고, 그것의 신호 라인은 브랜치로서 경보 라인 및/또는 경보 폐회로에 연결되며, 이때 본질 안전 감지기 수단의 최대 작동 전압 및/또는 최대 작동 전류는 본질적으로 나머지 비본질 안전 감지기 수단의 최대 작동 전압 및/또는 최대 작동 전류와 일치하는 그러한 연기 경보 시스템이 제공된다. 바람직하게 이런 방식으로 폐회로 전압과 브랜치 전압 또는 브랜치 전류 간에 변환을 필요로 하는 일 없이, 본질 안전 감지기 수단이 브랜치로서 폐쇄된 폐회로 상에 있는 비본질 안전 감지기 수단과 연결될 수 있다. 따라서 본 발명에 따라 폐회로 전압과 브랜치 전압 또는 전류 사이의 변환기를 설치하지 않기 때문에, 본 발명에 따른 연기 경보기 유닛의 조작이 바람직하게 간단할 뿐만 아니라 설치 또한 바람직하게 간단하다.
마지막으로 본 발명이 근거로 하는 목적은 처음에 언급한 형식의 연기 경보 장치, 특히 처음에 언급한 형식의 연기 경보 시스템의 구성품인 연기 경보 장치에 의해 달성되며, 이러한 연기 경보 장치에서는 샘플 챔버 내에서 연기 경보기 하류에 먼지 필터가 배치되고, 이 먼지 필터는 먼지와 기타 부유 입자는 통과시키지 않고 연기 입자는 통과시키도록 형성된다. 특히 먼지 필터는 3가지 각기 다른 개방된 미세 기공 먼지 라인 필터를 지닐 수 있다. 먼지 필터는 필터 인서트 형태로 공기 덕트 경보기의 하우징 내에 교체하기 쉽게 장착될 수 있다.
또한 본 발명이 근거로 하는 목적은 처음에 언급한 형식의 연기 경보 장치에 의해 달성되며, 이러한 연기 경보 장치에서는 공기 흐름 감시를 위한 수단이 샘플 챔버에 제공된다. 바람직하게는 연기 경보 장치의 샘플 챔버 내 공기 흐름 감시장치를 이용하여 공기 흐름 스위치가 신호를 감지기 폐회로에 전달할 수 있고, 이러한 신호는 해당 덕트 경보기의 정확한 위치를 지적하면서 오류 신호로서 출력된다. 예컨대 샘플 챔버에 더 이상 공기가 관류하지 않는다는 결론을 공기 흐름 장치가 산출하면 오류 신호가 출력될 수 있다. 이런 상태는 샘플 챔버 내에 막힘이 있다는 점을 가리킬 수 있고, 그리하여 연기 경보기의 측정값을 사용할 수 없다.
특히 본 발명에 따른 연기 경보 장치는 먼지 필터뿐만 아니라 공기 흐름 감시 수단도 가질 수 있다.
본 발명에 따른 연기 경보 장치의 바람직한 실시예로 공기 흐름 감시 수단은 공기 흐름 내에 배치되는 배플 플레이트와, 공기 흐름에 의해 구동되는 휠 및/또는 차압 측정 수단을 포함하며, 이때 신호 출력부는 바람직하게는 아날로그 어드레스 가능하게 그리고/또는 저항 코딩으로서 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 연기 경보 장치의 개선 실시예로 샘플 챔버는 샘플링 파이프와 연통하고 배플 플레이트가 배치되는 제1 챔버와, 배출 파이프와 연통하고 연기 경보기가 배치되는 제2 챔버를 갖는다. 이러한 조치를 통해 본 발명에 따라 연기 경보기가 먼지로부터 특히 효과적으로 보호되고, 연기 경보기의 측정이 특히 신뢰할 만하게 이루어지도록 제2 챔버의 일정한 관류가 달성될 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예로 제1 챔버와 제2 챔버 사이에는 제1 챔버와 제2 챔버를 분리하는 분리 벽부가 배치되고, 이 분리 벽부에는 오버플로우 개구부가 제공된다. 이러한 조치를 통해 바람직하게 연기 경보기를 포함하는 제2 챔버 영역 내에서 흐름의 균질화가 달성된다.
본 발명의 바람직한 추가 실시예로 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 압력 차이를 측정하기 위한 차압 측정 수단이 형성되면, 측정 챔버 내 막힘 또는 필터 과부하가 확인되고, 이런 상태에서는 연기 경보기의 측정값이 더 이상 사용될 수 없다.
본 발명은 도면을 참조하여 바람직한 실시예로 예시적으로 설명되고, 이때 추가의 바람직한 상세 사항은 도면의 도를 참조한다.
항해하는 선박의 모든 적재실에 대한 중복 화재 경보 시스템을 제공하되, 간단하게 형성되고, 가능한 소요 공간이 근소하며 선박 감시 시스템에 특히 우수하게 통합되는 그러한 화재 경보 시스템을 제공할 수 있다.
기능상 동일한 부재는 동일한 도면 부호를 갖는다.
도 1은 본 발명에 따른 연기 경보 유닛을 포함하는 본 발명에 따른 연기 경보 시스템의 배선을 도시하는 개략도이고,
도 2는 도 1에 따른 연기 경보 시스템의 본 발명에 따른 연기 경보 유닛의 배관을 도시하는 개략도이며,
도 3은 공기 덕트에 설치되는, 본 발명에 따른 공기 덕트 경보기를 도시하는 개략도이다.
도 2에는 본 발명에 따르는 연기 경보 센터(10)가 개략적으로 도시되어 있다. 연기 경보 센터(10)는 평가 하우징(4)을 갖는다. 평가 하우징(3)에는 본 도에 미도시되는 연기 감지기가 장착된다. 평가 하우징(4)은 유입구(11)를 갖는다. 각 유입구(11)는 흡기 호스(3)를 통해 3웨이 밸브(1)에 연결된다. 각 3웨이 밸브(1)는 대략적으로 도시되는 연결부를 이용하여서는 CO2 수집 파이프를 통해 CO2 저장 탱크(8)와 연결되고, 또다른 연결부를 이용하여서는 소화 배관(14)과 연결된다.
소화 배관(14)은 각각의 3웨이 밸브(1)를 적재실(12, 13, 17, 18)과 연결한다. 도 2에는 신호 라인 또는 전기 라인이 도시된다. 또한 연기 경보 센터(10)의 평가 하우징(4)은 배출구(5)를 지니며, 이 배출구는 스틸 파이프(7)를 통해 팬 유닛(6)과 연결된다. 팬 유닛(6)은 샘플 공기를 적재실(12, 13, 17, 18)로부터 소화 배관(14), 3웨이 밸브(1) 및 흡기 호스(3)를 거쳐 평가 하우징(4)으로 흡기한다. 평가 하우징(4) 내에서는 적재실(12, 13, 17, 18)로부터 흡기된 샘플 공기가 본 도에 미도시되는 연기 감지기를 통과하여 안내되고 배출구(5)와 스틸 파이프(7)를 지나 밖으로 배출된다.
연기 경보 센터(10)의 평가 하우징(4)에는 소형 하우징이 위치하고, 이 소형 하우징은 각각 정확하게 흡기 호스(3), 3웨이 밸브(1) 그리고 소화 배관(14) 및 그와 더불어 적재실(12, 13, 17, 18)에 할당된다. 이러한 각각의 개별 하우징에는 연기 경보기가 배치된다. 그로 인해 개별 하우징으로는 정확하게 개별 하우징이 할당된 적재실의 샘플 공기가 관류하게 된다. 따라서 각각의 적재실(12, 13, 17, 18)의 연기 발생을 감지하고 발생 지점을 정확하게 공간적으로 분류하는 것이 가능하다. 적재실(12, 18)은 예시적으로 폭발 안전과 관련하여 그 곳에 설치되어야 할 측정 장치에 대해 특별한 요건이 없는 안전한 구역이다. 그에 비해 적재실(13, 17)은 예시적으로 폭발적 가스의 발화를 배제할 수 있을 정도로 최대 전류가 낮은 구성품만 이용될 수 있는 폭발 위험 구역이다.
도 2에도 역시 개략도로서, 안전한 적재실(12)이 공기 덕트(15)를 지니고 있고, 폭발 위험 적재실(13)이 공기 덕트(16)를 갖는다. 또한 도 2에는 공기 덕트(19)를 가진 또다른 안전한 적재실(18)과 공기 덕트(20)를 가진 또다른 폭발 위험 적재실(17)이 도시되며, 이들 적재실과 공기 덕트들은 적절하게 연결된다. 또한 CO2 저장 탱크(8)가 도시된다. CO2 저장 탱크(8)와, 연기 경보 센터(10)와, 3웨이 밸브(1)와, 팬 유닛(6)과, 모든 호스들(3)과 그리고 스틸 파이프(7)는 개략적으로 도시되는 CO2 챔버(9)에 위치한다. 연기 경보 센터(10)는 도 2에 개략적으로 도시되는 2 와이어 라인에 대한 전기 연결부(21)를 갖는다. 공기 덕트(15, 19, 16, 20) 각각에는 각각의 적재실(12, 18, 13, 17)을 환기하기 위한 선박측 팬 유닛(39)이 제공된다.
도 1에서는 도 2에 도시되는 연기 경보 시스템의 배선을 도시하는 개략도를 볼 수 있다. 도 1은 도 2와 마찬가지로 CO2 챔버를 개략적으로 도시한다. 그러나 도 1에는 배선에 관련되는 콤포넌트들만 도시된다. 따라서 도 1에는 흡기 호스(3), 3웨이 밸브(1) 또는 CO2 저장 탱크(8)가 도시되지 않는다. CO2 챔버(9) 내에서는 연기 경보 센터 및/또는 2 와이어 라인에 대한 전기 연결부(21)를 식별할 수 있다.
도 1에서 식별할 수 있는 바와 같이 연기 경보 센터(10)는 메인 전류 공급장치(22) 및 비상 전류 공급장치(23)와 연결된다. 팬 유닛(6)은 연기 경보 센터(10)를 통해 전류 라인(24)으로 전류를 공급받는다. 또한 연기 경보 센터(10)의 전기 연결부들(21)에는 각각 2와이어 라인(25, 26)이 연결되는 점을 식별할 수 있다. 2와이어 라인(25)은 안전한 적재실(12)의 공기 덕트(15)로 안내된다. 안전한 적재실(12)의 공기 덕트(15) 내에서는 연기 감지기(27, 28)의 2와이어 라인(25)이 잇달아 연결된다. 연기 감지기들(27, 28) 사이에는 개략적으로 도시되는 단락 분리기(29)가 배치된다. 연기 감지기들(27, 28)은 특별한 폭발 방지장치가 없는 표준 감지기들이다. 단락 분리기(29)는 연기 감지기들(27, 28) 사이에서 단락이 형성될 때 장착 위치에서 라인을 분리하는 데에 이용된다. 단락 분리기(29)는 연기 경보 센터(19)에 있는 통신 및 평가 유닛(30)에 의해 제어된다. 대안으로 본 발명의 범위 내에서 통신 및 평가 유닛(30)과 통신하지 않는, 적절하게 독립적으로 작동하는 단락 분리기도 사용될 수 있다.
2와이어 라인(25)은 안전한 적재실(12)의 공기 덕트(15)로부터 추가의 단락 분리기(29)를 통해 안전한 적재실(18)의 공기 덕트(19) 내의 추가의 연기 감지기들(27, 28)과 연결되고, 이들 연기 감지기들(27, 28) 사이에도 역시 단락 분리기(29)가 배치된다.
안전한 적재실(18)의 공기 덕트(19) 내 연기 감지기(27) 후방에서는 2와이어 라인(25)이 폐회로 분리기를 포함하는 안전 배리어(31)와 연결된다. 안전 배리어(31)는 순전히 대략적으로 연결 하우징/정션 박스(40) 내부에서 도시된다.
연결 하우징(40) 안에는 실질적인 안전 배리어가 2개의 단락 분리기와 함께 위치하고, 이 단락 분리기에 의해 고장 시에 브랜치가 실질적인 감지기 폐회로로부터 분리된다. 안전 배리어는 방폭 부재에서 전류가 위험값으로 상승되는 것을 저지한다. 안전 배리어(31)를 통해 2와이어 라인을 가진 브랜치(32)가 2와이어 라인(25)에 연결된다. 브랜치(32)는 폭발 위험 적재실(17)의 공기 덕트(20)에 배치되는 본질 안전 연기 감지기들(33, 34)을 포함한다. 안전 배리어(31)에는 전압 및 전류에 대한 변환기인 프로토콜 변환기가 없다.
*유사한 방식으로 또다른 안전 배리어(31)를 통해 2와이어 라인(25)에는 폭발 위험 적재실(17)의 공기 덕트(20)에 배치되는 본질 안전 구조의 연기 감지기들(33, 34)을 가진 또다른 브랜치가 연결된다. 제2 안전 배리어(31)의 출력부에는 2와이어 라인(25)과 함께 경보 폐회로를 형성하기 위해 제2 2와이어 라인(26)이 연결된다.
또한 도 1에는 선교(35)가 개략적으로 도시된다. 선교는 개략도의 틀 내에서 화재 통제소도 될 수 있고 또는 신호 라인(37)을 통해 선교뿐만 아니라 선교로부터 공간적으로 떨어진 화재 통제소도 연결될 수 있다. 선교(35)에는 조작 및 디스플레이 유닛(36)이 배치되고, 이 유닛은 신호 라인(37)을 통해 연기 경보 센터(10) 및 그 안에 내장된 통신 및 평가 유닛(30)과 연결되어, 연기 경보 센터(10)로부터 측정값과 경보를 수신할 수 있고 경보 센터(10)와 그에 연결된 감지기를 제어할 수 있다. 조작 및 디스플레이 유닛(36)은 선박 감시 시스템 또는 속도계로 전달하기 위한 신호 출력부(38)를 갖는다.
안전한 적재실(12, 15)에 대한 연기 감지기(27, 28)뿐만 아니라 폭발 위험이 있는 적재실(16, 20)의 본질 안전 연기 감지기(33, 34)도 작동 전압 및 작동 전류를 갖되, 본질 안전 경보기뿐만 아니라 비본질 안전 경보기도 2와이어 라인(25, 26)에 의해 형성되는 공동의 경보 폐회로 안에서 안전하게 작동되는 한계를 넘지 않고 사용 가능하며, 프로토콜 변환기 또는 전압 변환기를 필요로 하는 일이 없는 그러한 작동 전압 및 작동 전류를 갖는다.
감지기들(27, 28, 33, 34)은 아날로그 어드레스할 수 있도록 형성된다. 경보 폐회로가 2와이어 라인(25)뿐만 아니라 추가의 2와이어 라인(26)을 통해, 즉 양쪽 종단로부터 작동되는 경우, 단락 분리기(29)를 통해 단락의 경우에도 감지기들을 판독할 수 있다.
이런 방식으로 본 발명에 따라 연기 경보 시스템 및 연기 경보 센터(10)가 개시되며, 이러한 연기 경보 시스템 및 연기 경보 센터를 이용하여 공기 덕트(15, 16, 19, 20)에 분산 배치되는 감지기들(27, 28, 33, 34)을 가진 종래의 배기 연기 경보 시스템과 조합 및 통합됨으로써 공간이 절감되고 배선이 복잡하지 않은 방식으로 안전한 적재실(12, 18)뿐만 아니라 폭발 위험이 있는 적재실(13, 17)의 중복적인 연기 감시가 가능하다.
감지기들(27, 28, 33, 34)은 본 발명에 따라 샘플 챔버에서 먼지 필터와 또한 공기 흐름 감시장치를 갖는다.
도 3은 본 발명에 따라 공기 덕트 경보기의 형태로 연기 경보 장치를 개략적으로 도시하며, 이는 일반적으로 도면 부호 100으로 표시된다. 공기 덕트 경보기(100)는 탈착식 커버(41)를 구비한 하우징(40)을 갖는다. 공기 덕트 경보기(100)의 하우징(40)에는 본질 안전 연기 감지기(34)가 배치된다. 그러나 본 발명의 범위에서 연기 감지기는 사용 조건이 이를 허용하는 경우, 본질 안전 구조로도 형성될 수 있다.
공기 덕트 경보기(100)의 하우징(40)은 분리 벽부(50)에 의해 제1 챔버(42)와 제2 챔버(43)로 나뉜다. 연기 감지기(34)는 하우징(40)의 제2 챔버(43)에 배치된다. 하우징(40)의 제1 챔버(42)에는 필터 인서트(55)가 배치된다. 하우징(40)의 제1 챔버(42)는 샘플 공기 유입 파이프(44)와 나사 체결된다. 샘플 공기 유입 파이프(44)는 반경 방향 샘플 공기 유입구(45)를 갖는다. 도 3에서 식별되는 바와 같이, 샘플 공기 유입 파이프(44)의 타측 단부는 말단 플러그(46)와 앵글 홀더(47)를 이용하여 배기 덕트(20)에 고정된다. 연기 감지기(34)가 배치되는 공기 덕트 경보기(100)의 하우징(40)의 제2 챔버(43)는 샘플 공기 배출 파이프(48)와 체결된다.
도 3에서 또한 식별되는 바와 같이, 공기 덕트 경보기(100)는 적재실의 배기 덕트(20)에 배치되되, 샘플 공기 유입 파이프(44)와 샘플 공기 배출 파이프(48)는 공기 흐름(57)에 대해 횡방향을 향하면서 배기 덕트(20) 범위 내 배기 덕트(20)의 측면에서 선박의 적재실로 돌출되도록 배치되고, 이때 샘플 공기 유입구(45)는 공기 흐름(57)을 향하여 개방되도록 배향되고, 샘플 공기는 배기 덕트(20)로부터 공기 덕트 경보기(100)의 하우징(40)의 제1 챔버(42)로 유입될 수 있다.
이를 위해 샘플 공기 배출 파이프(48)는 자신의 단부에 개구부를 가지며, 이 개구부는 하우징(40)의 제2 챔버(43) 내부에서 저압이 형성되고, 샘플 공기 유입구(45)를 통해 샘플 공기 유입 파이프(44)로 유입되는 샘플 공기가 제1 챔버(42)와 제2 챔버(43)를 통과하여 관류되도록 배기 덕트(20) 내부에서 공기 흐름(57)에 대해 횡방향으로 배향된다. 이때 필터 인서트(55)는 샘플 공기 유입 파이프(44)의 하류에 배치된다. 또한 분리 벽부(50)는 제1 챔버(42)와 제2 챔버(43) 사이에서 오버플로우 개구부(51)를 지니며, 이 오버 플로우 개구부를 통해 샘플 공기가 제1 챔버로(42)로부터 제2 챔버(43)로 흘러갈 수 있다. 공기 덕트 경보기(100)의 측면 고정부와 샘플 공기 유입 파이프(44) 또는 샘플 공기 배출 파이프(48)의 관통부는 가스켓(49)으로 밀봉된다.
필터 인서트(55) 및/또는 오버플로우 개구부(51)의 막힘을 감지하기 위해, 차압 스위치(52)가 제1 챔버(42) 내에서 분리 벽부(50)의 바로 상류이며 필터 인서트(55) 하류에 배치된다. 차압 센서(52)는 제1 챔버(42) 내의 압력 수용을 위한 측정 개구부(53)와 제2 챔버(43) 내의 압력 수용을 위한 측정 개구부(54)를 갖는다. 이때 측정 개구부(54)는 제2 챔버(43)의 압력 수용을 위해 제1 챔버와 제2 챔버 사이에서 분리 벽부(50)를 통과하여 안내된다.
1: 3웨이 밸브
2: 케이블 글랜드
3: 흡기 호스
4: 평가 하우징
5: 배출부
6: 팬 유닛
7: 스틸 파이프
8: C02 탱크
9: C02 챔버
10: 연기 경보 센터
11: 유입구
12: 안전한 적재실
13: 폭발 위험 적재실
14: 소화 배관
15: 안전한 적재실의 공기 덕트
16: 폭발 위험 적재실의 공기 덕트
17: 폭발 위험 적재실
18: 안전한 적재실
19: 안전한 적재실의 공기 덕트
20: 폭발 위험 적재실의 공기 덕트
21: 2와이어 라인의 전기 연결부(케이블 글랜드를 통해)
22: 메인 전류 공급 장치(케이블 글랜드를 통해)
23: 비상 전류 공급장치(케이블 글랜드를 통해)
24: 전류 라인(케이블 글랜드를 통해)
25: 2와이어 라인(케이블 글랜드를 통해)
26: 2와이어 라인(케이블 글랜드를 통해)
27: 연기 감지기
28: 연기 감지기
29: 단락 분리기
30: 통신 및 평가 유닛
31: 안전 배리어
32: 브랜치
33: 본질 안전 연기 감지기
34: 본질 안전 연기 감지기
35: 선교
36: 조작 및 디스플레이 유닛
37: 신호 라인(케이블 글랜드를 통해)
38: 신호 출력부(케이블 글랜드를 통해)
39: 선박측 팬 유닛
40: 공기 덕트 경보기 하우징
41: 공기 덕트 하우징의 탈착식 커버
42: 공기 덕트 경보기 하우징의 제1 챔버
43: 공기 덕트 경보기 하우징의 제2 챔버
44: 샘플 공기 유입 파이프(공기 덕트 경보기의 하우징에 나사 체결됨)
45: 샘플 공기 유입구
46: 샘플 공기 유입 파이프 말단 플러그
47: 샘플 공기 유입 파이프 앵글 브라켓
48: 샘플 공기 배출 파이프(공기 덕트 경보기 하우징에 나사 체결됨)
49: 공기 덕트 외벽부와 공기 덕트 경보기의 하우징 사이의 가스켓(샘플 공기 유입 파이프와 샘플 공기 배출 파이프에 각각 하나씩)
50: 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 분리 벽부
51: 제1 챔버와 제2 챔버 사이의 오버플로우 개구부
52: 차압 스위치
53: 제1 챔버 내 압력 수용을 위한 측정 개구부
54: 제2 챔버 내 압력 수용을 위한 측정 개구부
55: 필터 인서트
57: 화물 적재실로부터 배기 덕트 내부로의 공기 흐름
100: 공기 덕트 경보기

Claims (17)

  1. 샘플 가스의 연기를 경보하기 위한 연기 경보 유닛(10)으로서, 선박에 이용되고 하우징을 갖되, 상기 하우징에 내장되는 적어도 하나의 연기 경보 장치와, 적어도 하나의 샘플 가스 유입구(11)와, 샘플 가스 흡기 장치(6)에 연결하기 위한 수단(5, 7) 및/또는 샘플 가스 흡기 장치(6)와, 신호 출력부(2)를 포함하는 하우징을 구비한 연기 경보 유닛에 있어서,
    떨어진 장소에 배치될 수 있는 적어도 하나의 감지기 수단, 추가의 연기 경보 장치(27, 28)의 데이터 라인(25, 26)을 전기적으로 연결하기 위한 추가의 신호 연결 수단(21), 신호 연결 수단(21)을 통해 떨어진 장소에 배치될 수 있는 감지기 수단(27, 28, 33, 34)과 통신하기 위해 적어도 하나의 통신 및 평가 유닛(30)이 제공되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연결 수단(21)은 2와이어 라인(25, 26)의 연결을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 연결 수단(21)은 짝수, 특히 2개의 2와이어 라인(25, 26)을 연결하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 및 평가 유닛(30)은 특정 감지기 수단(27, 28, 33, 34)에 할당되는 통신 코드를 기반으로 이러한 감지기 수단과 통신을 구축하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 및 평가 유닛(30)은 아날로그 신호 수신을 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 및 평가 유닛(30)은 폭발성 가스의 발화가 배제되는 최대 전류 그리고/또는 최대 전압일 때에 떨어진 장소에 배치될 수 있는 감지기 수단(27, 28, 33, 34)과 직접 통신하기 위해 형성되고, 이때 전압 또는 전류가 상기 감지기 수단(27, 28, 33, 34)에 능동적으로 적응될 필요가 없는 연기 경보 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 통신 및 평가 유닛(30)은 상기 데이터 라인(25, 26) 내부에 연결되는 단락 분리기(29)를 제어하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 유닛.
  8. 선박의 적재실(12, 13, 17, 18)을 중복 감시하기 위한 연기 경보 시스템으로서, 제1항의 전제부를 따르는 적어도 하나의 연기 경보 유닛(10)과, 샘플 가스를 각 적재실(12, 13, 17, 18)로부터 연기 경보 유닛(10)으로 공급하기 위한 적어도 하나의 흡기 장치(6)와 적어도 감시해야 할 적재실(12, 13, 17, 18)의 개수와 동일한 개수로 각 적재실(12, 13, 17, 18)에, 공기 덕트(15, 16, 19, 20)에 배치될 수 있는 감지기 수단, 데이터 라인을 구비한 연기 경보 장치(27, 28, 33, 34)를 포함하며, 상기 연기 경보 유닛(10)은 청구항 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    다수의 감지기 수단(27, 28, 33, 34)의 데이터 라인들(25, 26)은 하나의 경보 라인으로 연결되고,
    상기 경보 라인이 2개의 종단을 구비한 경보 폐회로 형성을 위해 상기 연기 경보 유닛(10)의 신호 연결 수단(21)에 연결되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감지기 수단(33, 34)는 본질 안전 구조로 형성되고,
    상기 신호 라인은 브랜치(32)로서 상기 경보 라인(25) 및/또는 상기 경보 폐회로에 연결되고,
    상기 본질 안전 감지기 수단(33, 34)의 최대 작동 전압 및/또는 작동 전류는 본질적으로 나머지 비본질 안전 감지기 수단(27, 28)의 최대 작동 전압 및/또는 최대 작동 전류와 일치하는 것을 특징으로 하는 연기 경보 시스템.
  11. 선박의 적재실(12, 13, 17, 18)의 공기 덕트에 설치하기 위한 것이고, 청구항 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항을 따르는 연기 경보 시스템의 구성품인 연기 경보 장치로서,
    감시해야 할 가스의 유입을 위해 공기 덕트(56)에서 감시해야 할 가스의 흐름 방향에 대해 횡방향으로 배치되는 반경 방향 보어홀들(45)을 구비한 샘플링 파이프들(44)과,
    상기 감시해야 할 가스를 상기 공기 덕트(56)로 회수하기 위해 상기 샘플링 파이프(44)와 병행하게 배치되는 배출 파이프들(48)과,
    상기 샘플링 파이프들(55)을 상기 배출 파이프들(48)과 흐름에 따라 연결하고 상기 감시해야 할 가스가 관류 방향으로 상기 샘플링 파이프들(44)부터 상기 배출 파이프들(48)까지 관류할 수 있는 샘플 챔버(42, 43)와,
    상기 샘플 챔버(42, 43)에 배치되는 연기 경보기(34)를 구비한 연기 경보 장치에 있어서,
    상기 샘플 챔버(42, 43)에서 상기 연기 경보기(34) 하류에는 먼지 필터(55)가 배치되고,
    상기 먼지 필터는 먼지 및 기타 부유 입자는 통과시키지 않고 연기 입자는 통과시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 샘플 챔버(42, 43)에 공기 흐름 감시 수단(52)이 제공되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
  13. 제11항과 제12항을 따르는 연기 경보 장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    공기 흐름 감시를 위한 상기 수단은,
    공기 흐름에 배치되는 배플 플레이트와,
    공기 흐름에 의해 구동되는 휠 및/또는 차압 측정 수단(52)을 포함하고,
    신호 출력부는 아날로그 어드레스 가능하고 그리고/또는 저항 코딩으로서 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 샘플 챔버는
    샘플링 파이프들과 연통하고 먼지 필터(55)가 배치되는 제1 챔버(42)와,
    상기 배출 파이프들과 연통하고 상기 연기 경보기(34)가 배치되는 제2 챔버(43)를 구비한 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 챔버(42)와 상기 제2 챔버(43) 사이에는 상기 제1 챔버(42)를 상기 제2 챔버(43)로부터 분리하는 분리 벽부(50)가 배치되고,
    상기 분리 벽부는 오버플로우 개구부(51)를 구비한 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차압 측정 수단(52)은 상기 제1 챔버(42)와 상기 제2 챔버(43) 사이의 압력 차이를 측정하기 위해 형성되는 것을 특징으로 하는 연기 경보 장치.
KR1020140049625A 2013-04-25 2014-04-24 연기 경보 유닛, 연기 경보 시스템 및 연기 경보 장치 KR101669980B1 (ko)

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