KR20180000053A - 다방향 불꽃감지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 불꽃감지기에 관한 것으로, 천장에 부착 설치됨과 아울러, 통신모듈, 경보모듈, 전원모듈이 일측에 내장된 케이스본체와; 상기 케이스본체의 둘레를 따라 방사 방향으로 배열 설치됨과 동시에, 상기 케이스본체의 하단에 설치되어 불꽃을 감지하는 복수의 불꽃센서를 포함하며, 이 불꽃센서의 감지정보를 제어부에 전달하는 센서모듈과; 상기 케이스본체의 내부에 구비되어 상기 센서모듈을 통해 전달된 감지정보를 연산, 분석, 저장함과 아울러, 상기 통신모듈, 경보모듈, 전원모듈을 통합적으로 제어하는 제어부로 구성되며, 상기 센서모듈은 상기 케이스본체의 내측면 둘레를 따라 밀착되도록 유연성을 갖는 FPCB와; 상기 케이스본체에 형성된 센서삽입공에 대응하여 상기 FPCB의 일면에 간격을 두고 배열 형성되는 복수의 불꽃센서로 구성되는 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기를 제공함으로써, 복수의 불꽃센서를 갖는 센서모듈을 통해 사각지대 없이 전방위로 불꽃을 감지할 수 있어 화재 위험으로부터 신속하게 대처할 수 있으며, 본 발명이 설치된 공간에서 있을 수 있는 다양한 이물질, 먼지, 벌레 등에 의하여 센서 노출부를 가리면서 발생할 수 있는 작동 오류를 최소화하고, 경량화, 소형화를 통해 설치장소의 경관 훼손을 최소화할 수 있는 것은 물론, 저렴화를 통해 보급화를 촉진할 수 있어 누구나 화재 위험으로부터 안전을 보장 받을 수 있는 효과가 있다.

Description

다방향 불꽃감지기{Flame detectors viewing all directions}

본 발명은 불꽃감지기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 기존에 비해 사각지대 없이 전방위로 불꽃을 감지할 수 있고, 기존의 문제점인 센서 노출 부에 이물질, 벌레 등에 의하여 화재 감지를 못 하는 문제점을 최소화하고, 누구나 화재 위험으로부터 안전을 보장받을 수 있게 저가로 보급되는 다방향 불꽃감지기에 관한 것이다.

일반적으로, 소방기기는 화재로부터 생명과 재산을 보호해주는 중요한 기기로서 각종 산업시설, 공공시설은 물론 일반 가정에도 널리 설치되고 있다.

종래의 화재경보장치로는 화재발생시 최초 화재 발견자가 수동으로 스위치를 조작하여 화재 위험을 알리는 시스템으로 수작업에 의한 초기 진압 및 대응이 매우 늦어지는 문제점이 있었다.

이를 보완 하고자 화재발생시 화재의 열이나 연기를 감지하여 자동으로 화재경보를 알려주는 열감지기, 연기감지기, 복합형 감지기 및 불꽃감지기 등의 화재 감지기가 개발되어 있다.

상기한 화재감지기 중 불꽃감지기는 화재 시 불꽃에서 방사되는 빛의 일정량 이상 수광하여 작동하는 것으로서 불꽃의 자외선, 적외선, 가시광선의 변화량을 모두 감지한다.

이와 같이, 통상적인 불꽃감지기는 도 1에 도시된 바와 같이, 베이스와 케이스가 분리 가능하게 결합 되어있는 구조로 천장, 혹은 벽에 부착되며, 케이스의 전면에는 적외선 감지센서 및 자외선 감지센서와 전원표시등 및 화재발생표시등을 갖는 구조이다.

그러나 종래의 불꽃감지기는 불꽃을 감지하는 범위 즉 시야각은 최대 90°~ 100°범위에 불과하며, 천장의 중앙에 설치되는 경우 바닥에 발생하는 불꽃만 감지할 뿐, 기둥, 벽면, 모서리 및 천장에서 발생하는 불꽃을 감지하지 못하는 사각지대가 발생하는 문제점이 있으며, 이를 위해 벽면을 따라 여러 개를 설치해야 함에 따라 설치 비용이 증가 되는 문제점이 있다.

이러한, 문제점을 해결하기 위하여 기존에 360°전 방향을 감지할 수 있는 불꽃감지기(특허문헌 1)가 제안되었으며, 도 2에 도시된 바와 같이, 후면이 천장 또는 벽에 부착되는 베이스와 후면부가 상기 베이스에 결합 되고, 전면부는 사각뿔 형상의 돌출부를 갖는 케이스와 상기 케이스의 돌출부 각 면에는 전원표시등과 화재발생표시등이 설치되는 360°전 방향을 감지할 수 있는 불꽃감지기에 있어서, 상기 전면부에 설치되는 수광부 및 레이저 조준기와; 상기 전면부의 각 면에 형성되는 원추형상의 함입부와; 상기 함입부의 둘레에 형성되는 걸림턱을 구비한 보호커버와; 상기 보호커버의 걸림턱에 부착되는 투명판과; 상기 원추형상의 함입부 중앙에 각각 설치되는 적외선 감지센서를 포함하여 구성되며, 상기 케이스의 전면부는 삼각뿔 형상이고, 상기 삼각뿔의 하부 꼭지점 주위에 자외선 감지센서가 설치되고, 상기 베이스 하부면에 결합 되고, 타측은 천장에 결합 되며, 불꽃감지기의 각도를 조절하기 위하여 내부에 회전 기능을 갖는 기계적 구조를 구비한 각도조절기를 더 포함하는 구조이다.

이러한, 특허문헌 1에 경우 사각뿔 형상의 케이스를 채용하여 각 면에 불꽃을 감지하는 적외선 감지센서를 적용함에 따라 360°방향으로 불꽃을 감지할 수 있으나, 각각의 면에 해당하는 부분에 레이저 조준기 및 각도조절기는 물론, 회전 기능을 갖는 기계적 구조를 부가함에 따라 그 크기와 중량이 증가 되어 견고하게 설치하는 데 있어서 전문적 기술을 요하는 기술자의 도움이 필요하며, 크기가 필요 이상으로 설계되어 설치 시 설치공간의 경관을 크게 훼손하는 문제점이 있다.

또한, 상기한 각 구조를 모두 포함하여 제작하는 비용이 증가 됨에 따라 최신 시설 건물에 안전을 위해 설치할 수 있으나 영세업자 또는 저 소득층의 안전을 보장하기에는 고가 및 커다란 크기의 불꽃감지기를 설치하기에는 매우 부담스럽다.

더욱이, 전 국토의 가옥 중 70%는 10년 이상 노후 된 가옥으로 전기 누전으로 인한 화재가 자주 발생하며, 대부분 조명을 위해 천장에 배선을 연결하여 사용하고 있는데, 특허문헌 1의 기술을 적용하여 불꽃감지를 한다 하더라도, 누전으로 인한 천장 화재를 초기에 감지하지 못하는 문제점이 있으며, 이로 인해 화재에 따른 재산 및 인명 피해가 더욱 커질 수 있는 문제점이 있다.

KR 10-0567443 B1

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 적외선, 자외선, 가시광선 등의 센서를 모두 집약된 불꽃센서가 다방향으로 배열된 센서모듈을 통해 사각지대 없이 전방위로 불꽃을 감지할 수 있어 불꽃감지 사각지대 없이 화재 위험으로부터 신속하게 대처할 수 있으며, 설치 공간에서 발생하는 이물질, 벌레 등에 의한 작동 오류를 최소화하고, 기존에 비해 매우 간단한 구조로 제작함에 따라 경량화, 소형화를 통해 설치장소의 경관 훼손을 최소화할 수 있는 것은 물론, 저렴화를 통해 보급화를 촉진할 수 있어 누구나 화재 위험으로부터 안전을 보장받을 수 있는 다방향 불꽃감지기를 제공하는 데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 천장에 부착 설치됨과 아울러, 통신모듈, 경보모듈, 전원모듈이 일측에 내장된 케이스본체와; 상기 케이스본체의 둘레를 따라 방사 방향으로 배열 설치됨과 동시에, 상기 케이스본체의 하단에 설치되어 불꽃을 감지하는 복수의 불꽃센서를 포함하며, 이 불꽃센서의 감지정보를 제어부에 전달하는 센서모듈과; 상기 케이스본체의 내부에 구비되어 상기 센서모듈을 통해 전달된 감지정보를 연산, 분석, 저장함과 아울러, 상기 통신모듈, 경보모듈, 전원모듈을 통합적으로 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기를 제공한다.

여기서, 상기 센서모듈은 상기 케이스본체의 내측면 둘레를 따라 밀착되도록 유연성을 갖는 연성회로기판(軟性回路基板, Flexible Printed Circuit Board; 유연성이 있는 실리콘, PVC, 폴리머필름 등으로 절연 코팅된 배선판 혹은 배선시트. 이하, FPCB로 칭함.)과; 상기 케이스본체에 형성된 센서삽입공에 대응하여 상기 FPCB의 일면에 간격을 두고 배열 형성되는 복수의 불꽃센서로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 복수의 불꽃센서를 갖는 센서모듈을 통해 사각지대 없이 전방위로 불꽃을 감지할 수 있어 화재 위험으로부터 신속하게 대처할 수 있으며, 본 발명이 설치된 공간에서 있을 수 있는 다양한 이물질, 먼지, 벌레 등에 의하여 센서 노출부를 가리면서 발생할 수 있는 작동 오류를 최소화하고, 경량화, 소형화를 통해 설치장소의 경관 훼손을 최소화할 수 있는 것은 물론, 저렴화를 통해 보급화를 촉진할 수 있어 누구나 화재 위험으로부터 안전을 보호받을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 기존 불꽃감지기를 적용한 예시도.
도 2는 종래 불꽃감지기를 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 나타내는 외형도.
도 4는 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 나타내는 분해 상태 구성도.
도 5는 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기의 구성을 나타내는 블록도.
도 6은 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 나타내는 단면 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 통해 감지 영역을 확보하는 측면 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 통해 감지 영역을 확보하는 평면 예시도.
도 9는 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 나타내는 다른 실시 분해 상태 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 다방향 불꽃감지기를 나타내는 또 다른 실시 외형도.

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명의 다방향 불꽃감지기(100)는 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 천장(10)에 부착 설치되는 케이스본체(110)와, 이 케이스본체(110)의 하단에 형성되어 지면에 대해 불꽃을 감지하는 불꽃센서(161)를 갖는 것으로, 상기 케이스본체(110)의 둘레를 따라 간격을 두고 형성되는 복수의 불꽃센서(161)를 더 구비하여 측방 및 천장까지 전방위(全方位; 가능한 모든 영역에 걸침을 이르는 말)로 불꽃을 감지하는 것이다.

이때, 상기 불꽃센서(161)는 적외선을 감지하는 IR센서와, 자외선을 감지하는 UV센서 등 각종 불꽃을 감지하는 센서가 통합적으로 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 복수의 불꽃센서(161) 중 상기 케이스본체(110)의 하단에 설치되는 불꽃센서(161)는 상기 케이스본체(110)의 하단 면적에 대응하여 다수 개로 배열 설치될 수 있다.

즉, 기존에는 자외선, 적외선 및 혼합형 불꽃센서(161)를 통해 케이스본체(110)의 하단면 중앙에 1개 혹은 혼합형인 경우는 2개의 센서 조합으로 제작되나, 비화재보(화재가 아닌 주위환경에 의한 오작동)의 방지를 위하여 3개의 센서 조합으로 구성될 수 있다.

따라서, 설치공간 주위환경의 이물질 혹은 벌레 등에 의해 센서의 노출 부가 가리면서 오작동이 발생할 수 있으므로 케이스본체(110)의 하단면에는 불꽃센서(161)를 다수 개로 설치하는 것이 바람직하다.

도 3에 의하면, 상기 케이스본체(110)는 천장에 체결 또는 부착 설치되는 상부케이스(111)와, 내부에 수용공간을 갖도록 상기 상부케이스(111)에 대응 결합되는 하부케이스(113)로 구분된다.

이때, 상기 하부케이스(113)에는 둘레를 따라 방사 방향으로 배열 설치됨과 동시에, 상기 케이스본체(110)의 하단에 설치되어 불꽃을 감지하는 복수의 불꽃센서(161)를 포함하며, 이 불꽃센서(161)의 감지정보를 제어부(150)에 전달하는 센서모듈(160)이 구비된다.

이때, 상기 하부케이스(113)의 둘레를 따라 방사 방향으로 배열 설치되는 불꽃센서(161)는 도면상에 4개로 도시되어 있지만, 필요에 따라 설치되는 간격에 맞추어 4개 이상 더 형성될 수 있다.

그리고 상기 상부케이스(111)에는 상기 불꽃센서(161)의 감지정보는 물론, 본 기기의 on/off, 작동상태 등을 RS-485통신, LAN, Wi-Fi, ZigBee, 3G, 4G 등의 유선 또는 무선으로 건물의 관리실 수신기나 사용자 또는 관리자의 단말기에 제공하는 통신모듈(120)이 내장된다.

또한, 불꽃센서(161)의 감지정보에 따라 건물의 관리실에 기설치 된 화재경보기의 벨을 울리거나, 자체적으로 경보음을 갖는 경보모듈(130)이 내장되고, 내장되는 모든 모듈에 전원을 공급하는 전원모듈(140)이 내장된다.

상기 케이스본체(110)의 내부에 구비되어 상기 센서모듈(160)을 통해 전달된 감지정보를 연산, 분석, 저장함과 아울러, 상기 통신모듈(120), 경보모듈(130), 전원모듈(140)을 통합적으로 제어하는 제어부(150)가 구비된다.

즉, 상기 하부케이스(113)에 내장되는 센서모듈(160)과 상부케이스(111)에 내장되는 통신모듈(120), 경보모듈(130), 전원모듈(140)을 사이에 두고, 내장된 모든 모듈을 제어하는 제어부(150)가 포함된다.

도 5에 의하면, 상기 제어부(150)에는 연산부(151), 분석부(153), 저장부(155)가 내장되며, 상기 연산부(151)를 통해 불꽃센서(161)의 감지정보를 받아 연산하여 분석부(153)를 통해 일반불꽃이나 화재 불꽃의 여부를 분석하고, 저장부(155)는 분석된 감지정보 및 각종 필요정보를 저장한다.

한편, 도 4 또는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 센서모듈(160)은 상기 케이스본체(110)의 내 측면 둘레를 따라 밀착되도록 유연성을 갖는 FPCB(163)와; 상기 케이스본체(110)에 형성된 센서삽입공(113a)에 대응하여 상기 FPCB(163)의 일면에 간격을 두고 배열 형성되는 복수의 불꽃센서(161)로 구성된다.

즉, 상기 센서모듈(160)은 유연성을 갖는 FPCB(163)에 복수의 불꽃센서(161)를 포함하여 상기 케이스본체(110)에 형성된 복수의 센서삽입공(113a)에 위치하는 각각의 불꽃센서(161)를 FPCB(163)에 일체화로 설계한 단일 구조로 개선한 것이다.

또한, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 센서모듈(160)은 상기 케이스본체(110)의 내측면에 둘레를 따라 서로 라인 연결되며, 상기 센서삽입공(113a)에 각각 위치되는 복수의 PCB(164)와; 상기 케이스본체(110)에 형성된 센서삽입공(113a)에 대응 삽입되도록 상기 복수의 PCB(164)에 각각 형성된 복수의 불꽃 센서(161)로 구성될 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 다방향 불꽃감지기(100)를 첨부된 도면을 참조하여 작동관계 및 사용상태를 설명한다.

도 6에 도시된 바와 같이, 케이스본체(110)를 상/하부로 분할한 후 상부케이스(111)를 천장(10)에 체결 설치한다.

도 4에 의하면, 상기 센서모듈(160)의 FPCB(163)를 일 회 말아서 상기 하부케이스(113)에 설치하고, 하부케이스(113)에 형성된 센서삽입공(113a)에 각각의 불꽃센서(161)를 위치하여 상기 케이스본체(110)의 외부로 노출되게 설치한다.

일 예로, 상기 FPCB(163)에 연장된 커넥터(165)를 상기 상부케이스(111)에 구비된 제어부(150)의 회로슬롯(157)에 끼워 라인 연결하고, 상기 상부케이스(111)의 결합홈(112)에 대응하여 상기 하부케이스(113)의 결합돌기(114)를 끼워 상/하부케이스(111,113)를 상호 결합하여 일체로 구성할 수 있고, 더불어, 위 결합홈(112) 및 결합돌기(114)의 결합 방식 외 다른 결합 방식을 채택할 수 있다.

따라서, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 케이스본체(110)의 하단에 구비된 불꽃센서(161)를 통해 90°~ 100°범위로 지면에 불꽃을 감지하고, 상기 케이스본체(110)의 둘레에 구비된 복수의 불꽃센서(161)를 통해 천장(10)을 포함한 측방을 방사방향으로 불꽃을 감지함에 따라 사각지대가 전혀 없이 하나의 불꽃감지기(100)에 의하여 전방위로 불꽃을 감지하여 화재로부터 생명 및 재산을 보호할 수 있다.

결과적으로, 상기와 같이 구성된 본 발명품을 제공함으로써, 복수의 불꽃센서(161)를 갖는 센서모듈(160)을 통해 사각지대 없이 전방위로 불꽃을 감지할 수 있어 화재 위험으로부터 신속하게 대처할 수 있으며, 본 발명이 설치된 공간에서 있을 수 있는 다양한 이물질, 먼지, 벌레 등에 의하여 센서 노출부를 가리면서 발생할 수 있는 작동 오류를 최소화하고, 경량화, 소형화를 통해 설치장소의 경관 훼손을 최소화할 수 있는 것은 물론, 저렴화를 통해 보급화를 촉진할 수 있어 누구나 화재 위험으로부터 안전을 보장 받을 수 있는 효과가 있다.

다시 말해, 상기 센서모듈(160)에 형성된 복수의 불꽃센서(161)를 상기 하부케이스(113)에 형성된 복수의 센서삽입공(113a)에 결합하여 복수의 불꽃센서(161)가 전방위를 감지할 수 있게 배열 설치되어 상기 불꽃센서(161)의 감지 범위를 고려해볼 때 지면, 벽면 등 생활공간의 범위 안에 화재로 인한 불꽃을 감지하는 것은 물론, 천장까지 불꽃을 감지할 수 있는 범위가 최대로 확대되므로 사각지대가 발생하지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 다방향 불꽃감지기(100)는 기존에 비해 필수 구성 요소를 최소화함에 따라 그 구조 및 크기를 매우 축소할 수 있어 생산비용이 감소 됨에 따라 저가 보급이 용이하고, 전문가의 도움이 필요 없이 간편하게 설치할 수 있어 누구나 화재 위험으로부터 생명과 재산을 보호할 수 있는 최소한의 안전장치가 마련된다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

100: 다방향 불꽃감지기 110: 케이스본체
111: 상부케이스 112: 결합홈
113: 하부케이스 113a: 센서삽입공
114: 결합돌기 120: 통신모듈
130: 경보모듈 140: 전원모듈
150: 제어부 151: 연산부
153: 분석부 155: 저장부
157: 회로슬롯 160: 센서모듈
161: 불꽃센서 163: FPCB
164: PCB 165: 커넥터

Claims (4)

1. 천장 혹은 벽면에 부착 설치됨과 아울러, 통신모듈(120), 경보모듈(130), 전원모듈(140)이 내장된 상부케이스(111)와, 이 상부케이스(111)에 대응 결합되며, 복수의 센서삽입공(113a)이 둘레 및 전면에 관통 형성된 하부케이스(113)를 포함하는 케이스본체(110)와;
   상기 케이스본체(110)의 둘레를 따라 방사 방향으로 배열 설치됨과 동시에, 상기 케이스본체(110)의 하단에 설치되어 불꽃을 감지하는 복수의 불꽃센서(161)를 포함하며, 이 불꽃센서(161)의 감지정보를 제어부(150)에 전달하는 센서모듈(160)과;
   상기 케이스본체(110)의 내부에 구비되어 상기 센서모듈(160)을 통해 전달된 감지정보를 연산, 분석, 저장함과 아울러, 상기 통신모듈(120), 경보모듈(130), 전원모듈(140)을 통합적으로 제어하는 제어부(150)로 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서모듈(160)은,
   상기 케이스본체(110)의 내측면에 둘레를 따라 밀착되도록 유연성을 갖는 FPCB(163)와;
   상기 케이스본체(110)에 형성된 센서삽입공(113a)에 대응하여 상기 FPCB(163)의 일면에 간격을 두고 배열 형성되는 복수의 불꽃센서(161)로 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 센서모듈(160)은,
   상기 케이스본체(110)의 내측면에 둘레를 따라 서로 라인 연결되며, 상기 센서삽입공(113a)에 각각 위치되는 복수의 PCB(164)와;
   상기 케이스본체(110)에 형성된 센서삽입공(113a)에 대응 삽입되도록 상기 복수의 PCB(164)에 각각 형성된 복수의 불꽃센서(161)로 구성된 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 복수의 불꽃센서(161) 중 상기 케이스본체(110)의 하단에 설치되는 불꽃센서(161)는 상기 케이스본체(110)의 하단 면적에 대응하여 배열된 다수개의 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 다방향 불꽃감지기.
   

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