KR20210064621A - 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템 - Google Patents

화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명의 화재 감지기는, 불꽃을 감지할 수 있는 불꽃 감지부; 및 연기를 감지할 수 있는 연기 감지부;를 포함하되, 상기 불꽃 감지부는, 오실레이터로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 상기 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간을 다수의 펄스로 분할하여 출력하는 분할기; 및 상기 분할기의 출력을 이용하여, 상기 분할기에 의해 출력된 펄스의 폭보다 폭이 좁은 펄스를 출력하는 펄스폭 조절기;를 포함한다.

Description

화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템{FIRE DETECTOR AND FIRE DETECTION SYSTEM WITH THE FIRE DETECTOR}
본 발명은 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 불꽃 감지 시스템이 배터리에 의해 작동될 경우, 화재 감지 시스템이 일정 기간 이상 배터리의 교환 없이 동작할 필요가 있다.
이를 위해 국내등록특허 제10-1850284호에는, 전력으로도 동작 가능할 뿐만 아니라, 화원의 크기 및 화원으로부터의 거리를 고려할 수 있는 불꽃 감지 시스템 및 그 감지 방법이 개시되어 있다.
그런데, 불꽃 뿐만 아니라, 연기도 동시에 감지 가능한 화재 감지기의 경우, 불꽃을 감지하는 불꽃 감지부의 스위칭에 의해 노이즈가 발생한다. 즉, 불꽃 감지부의 스위칭 영역(시간)과 연기 감지부의 발광 소자의 스위칭 시간이 겹치는 경우, 불꽃에 반응할 때, 연기가 존재하지 않음에도 노이즈 성분에 의해서 연기로 인식하는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하는 데 목적이 있는 발명으로서, 불꽃 뿐만 아니라 연기도 동시에 감지하더라도, 불꽃을 감지하는 불꽃 감지부의 스위칭에 의한 노이즈가 발생하지 않는 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템을 제공하는 것에 그 목적이 있다.
본 발명의 화재 감지기는, 불꽃을 감지할 수 있는 불꽃 감지부; 및 연기를 감지할 수 있는 연기 감지부;를 포함하되, 상기 불꽃 감지부는, 오실레이터로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 상기 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간을 다수의 펄스로 분할하여 출력하는 분할기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 불꽃 감지부는, 상기 분할기의 출력을 이용하여, 상기 분할기에 의해 출력된 펄스의 폭보다 폭이 좁은 펄스를 출력하는 펄스폭 조절기; 상기 펄스폭 조절기에 의해 생성된 펄스를 승압하는 승압기; 및 상기 승압기로부터 출력되는 전압을 구동 전원으로 이용하여, 불꽃을 감지하는 불꽃 센서;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 연기 감지부는, 스위칭 동작을 실시하는 스위치; 상기 스위치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어기; 상기 스위치와 전기적으로 연결되는, 발광 소자; 및 상기 발광 소자의 발광 여부를 감지하는 수광 소자;를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 오실레이터로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어 신호의 활성화 타이밍은, 상기 불꽃 감지부에서 불꽃을 감지하는 시간과 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 연기 감지부는, 상기 수광 소자로부터 출력되는 전류를 전압으로 변환하여 출력하는 전류-전압 변환기;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 불꽃 감지부에서 불꽃을 감지하는 시간과 상기 연기 감지부에서 연기를 감지하는 시간은, 서로 이시적인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템에 따르면, 불꽃 뿐만 아니라 연기도 동시에 감지하더라도, 불꽃을 감지하는 불꽃 감지부의 스위칭에 의한 노이즈가 발생하지 않는다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기의 구성도.
도 2는 불꽃 감지부의 주요 구성의 출력 타이밍도.
도 3은 펄스폭 조절기의 출력 및 스위치의 제어 신호의 타이밍도.
도 4는 종래의 화재 감지기에서 불꽃 감지부에서 불꽃을 감지하는 타이밍도 및 연기 감지부에서 연기를 감지하는 타이밍도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 따른 화재 감지기 및 그 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 하기의 실시예는 본 발명을 구체화하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리 범위를 제한하거나 한정하는 것이 아님은 물론이다. 본 발명의 상세한 설명 및 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가가 용이하게 유추할 수 있는 것은 본 발명의 권리 범위에 속하는 것으로 해석된다.
먼저, 도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기(100)의 구성도를 나타낸다.
도 1로부터 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지기(100)는, 불꽃을 감지할 수 있는 불꽃 감지부(10) 및 연기를 감지할 수 있는 연기 감지부(20)를 포함하여 구성된다.
불꽃 감지부(10)는, 오실레이터(11), 분할기(12), 펄스폭 조절기(13), 승압기(14) 및 불꽃 센서(15)를 포함하여 구성된다.
도 2는 불꽃 감지부(10)의 주요 구성의 출력 타이밍도를 나타낸다.
도 2로부터 알 수 있는 바와 같이, 분할기(12)는 오실레이터(11)로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간을 다수의 펄스로 분할하여 출력하는 역할을 한다. 다만, 도 2에서는, 분할기(12)는 오실레이터(11)로부터 출력된 펄스 신호의 하이 구간 동안 다수의 펄스로 분할하여 출력하되, 오실레이터(11)로부터 출력된 펄스 신호의 하이 구간과 로우 구간이 반전되어 출력된 것을 알 수 있다.
아울러, 펄스폭 조절기(13)는, 분할기(12)의 출력을 이용하여, 분할기(12)에 의해 출력된 펄스의 폭보다 폭이 좁은 펄스를 출력하는 역할을 한다.
또한, 승압기(14)는, 펄스폭 조절기(13)에 의해 생성된 펄스를 승압하는 역할을 한다. 아울러, 불꽃 센서(15)는, 승압기(14)로부터 출력되는 전압을 구동 전원으로 이용하여, 불꽃을 감지하는 역할을 한다. 즉, 불꽃 센서(15)는, 분할기(12)에 의해 출력된 펄스의 폭보다 폭이 좁은 펄스를 이용하여, 불꽃을 감지하게 된다.
연기 감지부(20)는, 제어기(21), 스위치(22), 발광 소자(23), 수광 소자(24) 및 전류-전압 변환기(25)를 포함하여 구성된다.
제어기(21)는, MCU(Micro Controller Unit)을 이용할 수 있다. 구체적으로, 오실레이터(11)로부터 입력된 펄스 신호를, 미리 설정된 제 1 시간 만큼 시프트하여 활성화된 펄스 신호를 생성하여, 스위치(22)의 동작을 제어하는 제어 신호로서 이용한다.
스위치(22)는, 제어기(21)로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여 스위칭을 실시한다. 구체적으로, 스위치(22)는, 제어기(21)로부터 출력된 펄스 신호를 제어 신호로 이용하여, 전원 전압을 발광 소자(23)로 공급하거나 공급하지 않도록 한다. 아울러, 즉, 제어 신호의 활성화 타이밍은, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 시간과 겹치지 않는 것을 특징으로 한다.
발광 소자(23)는 스위치(22)와 연결되어 빛을 발광하고, 수광 소자(24)는 발광 소자(23)의 발광 여부를 감지한다. 즉, 수광 소자(24)는 발광 소자(23)로부터 발광된 빛을 수광하는 데, 이때, 스위치(22)가 온 상태로 되어 전원 전압이 공급되는 동안만 발광 소자(23) 및 수광 소자(24)는 동작하게 된다.
전류-전압 변환기(25)는, 수광 소자(24)로부터 출력되는 전류를 전압으로 변환하여 출력하는 역할을 한다. 전류-전압 변환기(25)의 출력이 연기 농도에 대응된다.
도 3은 펄스폭 조절기(13)의 출력 및 스위치(22)의 제어 신호의 타이밍도를 나타낸다. 도 3에서 스위치(22)의 제어 신호는, 하이 상태에서 활성화되는 것으로 도시되었다.
즉, 도 3은 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍과 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 타이밍을 나타낸다.
도 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어기(21)는, 오실레이터(11)로부터 출력되는 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간이 개시되는 시점 또는 종료되는 시점의 타이밍 정보를 이용하여, 리셋 시간을 설정하는 것에 의해, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍과 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 타이밍을 서로 이시(異時)적으로 설정할 수 있다. 오실레이터(11)로부터 출력되는 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간이 개시되는 시점 또는 종료되는 시점의 타이밍 정보는, 오실레이터(11)로부터 출력되는 펄스 신호의 라이징 에지(Riging Edge) 또는 폴링 에지(Falling Edge)를 이용할 수 있다.
즉, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 시간과 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 시간은, 서로 이시적인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 발광 소자(23) 및 수광 소자(24)의 동작 구간 그리고, 전류-전압 변환기(25)의 동작 구간도, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍과 이시적이 된다.
도 4는 종래의 화재 감지기(100)에서 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍도 및 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 타이밍도를 나타낸다.
도 4와 같이, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍과 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 타이밍이 겹치는 경우, 불꽃에 반응할 때, 연기가 존재하지 않음에도 노이즈 성분에 의해서 연기로 인식하는 문제가 발생한다.
그러나, 도 3과 같이, 불꽃 감지부(10)에서 불꽃을 감지하는 타이밍과 연기 감지부(20)에서 연기를 감지하는 타이밍이 겹치지 않으면, 불꽃에 반응할 때, 연기가 존재하지 않음에도 노이즈 성분에 의해서 연기로 인식하는 문제는 해결된다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템은, 적어도 하나의 화재 감지기(100) 및 적어도 하나의 화재 감지기(100)와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 게이트웨이를 포함한다.
본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 화재 감지 시스템은, 상술한 본 발명의 화재 감지기(100)를 포함하므로, 별도의 설명이 없더라도 본 발명의 화재 감지기(100)의 특징을 모두 포함하고 있음은 물론이다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 화재 감지기(100) 및 그 화재 감지기(100)를 포함하는 화재 감지 시스템에 따르면, 불꽃 뿐만 아니라 연기도 동시에 감지하더라도, 불꽃을 감지하는 불꽃 감지부(10)의 스위칭에 의한 노이즈가 발생하지 않음을 알 수 있다.
100 : 화재 감지기
10 : 불꽃 감지부 20 : 연기 감지부
11 : 오실레이터 12 : 분할기
13 : 펄스폭 조절기 14 : 승압기
15 : 불꽃 센서 21 : 제어기
22 : 스위치 23 : 발광 소자
24 : 수광 소자 25 : 전류-전압 변환기

Claims (8)

  1. 화재 감지기에 있어서,
    불꽃을 감지할 수 있는 불꽃 감지부; 및
    연기를 감지할 수 있는 연기 감지부;를 포함하되,
    상기 불꽃 감지부는,
    오실레이터로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 상기 펄스 신호의 하이 또는 로우 구간 중 하나의 구간을 다수의 펄스로 분할하여 출력하는 분할기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 불꽃 감지부는,
    상기 분할기의 출력을 이용하여, 상기 분할기에 의해 출력된 펄스의 폭보다 폭이 좁은 펄스를 출력하는 펄스폭 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 불꽃 감지부는,
    상기 펄스폭 조절기에 의해 생성된 펄스를 승압하는 승압기; 및
    상기 승압기로부터 출력되는 전압을 구동 전원으로 이용하여, 불꽃을 감지하는 불꽃 센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 연기 감지부는,
    스위칭 동작을 실시하는 스위치;
    상기 스위치의 동작을 제어하는 제어 신호를 생성하는 제어기;
    상기 스위치와 전기적으로 연결되는, 발광 소자; 및
    상기 발광 소자의 발광 여부를 감지하는 수광 소자;를 포함하되,
    상기 제어기는,
    상기 오실레이터로부터 출력된 펄스 신호를 이용하여, 상기 제어 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 신호의 활성화 타이밍은,
    상기 불꽃 감지부에서 불꽃을 감지하는 시간과 겹치지 않는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 연기 감지부는,
    상기 수광 소자로부터 출력되는 전류를 전압으로 변환하여 출력하는 전류-전압 변환기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 불꽃 감지부에서 불꽃을 감지하는 시간과 상기 연기 감지부에서 연기를 감지하는 시간은,
    서로 이시적인 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 화재 감지기를 포함하는 화재 감지 시스템.
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