KR20230039241A - 모듈형 불꽃감지기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 메인 기판부 및 독립적으로 동작하도록 모듈형으로 형성되어 메인 기판부에 방사형으로 배치되고, 외측면에 화재 감지를 위한 센서가 구비되는 복수의 센서 기판부를 포함하며, 복수의 센서 기판부는, 각각에 구비된 센서를 통해 불꽃감기지의 주변 영역을 분할하여 감지하고, 각각 대응하는 감지영역에 대해 독립적으로 화재 발생 여부를 판단하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.

Description

모듈형 불꽃감지기{A MODULE TYPE FLAME DETECTOR}
본 발명은 모듈형 불꽃감지기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 모듈형으로 형성되어 독립적으로 화재 발생을 감지하는 복수의 센서 기판부를 구비하여, 화재 발생을 정확하게 검출할 수 있는 모듈형 불꽃감지기에 관한 것이다.
일반적으로 대형 건물이나 공장, 발전소 또는 그 이외의 화재에 민감한 구역에는 화재를 예방하기 위한 목적으로 불꽃감지기가 설치되어 있다.
불꽃감지기는 화재 발화시에 발생되는 불꽃(flame)에서 방사되는 적외선(Infrared: IR)의 특정 파장대를 센서를 통해 감지하여 화재 초기에 불꽃 발생을 감지하는 감지응답 속도가 빠른 화재감지기의 일종이다.
즉, 이와 같은 불꽃감지기는, 통상 불꽃으로부터 방출되는 적외선을 감지하는 적외선 센서를 구비하여 구성되는데, 파장 검출 대역이 다른 복수의 적외선 센서를 구비하여 불꽃감지기를 구성함으로써, 화재 발생시 불꽃검출 효율을 높일 수 있도록 하고 있다.
종래의 불꽃감지기의 경우, 파장 검출 대역이 다른 복수의 적외선 센서를 이용하여, 불꽃감지기 주변의 근거리 내지 원거리에서 발생하는 화재로부터 적외선을 감지하여 화재 발생을 검출하는 동시에, 난방기기, 용접, 램프나 인체에서 방출되는 적외선 등을 검출하여, 화재 발생과 비화재 요인을 구별하고 있다.
그러나, 종래기술에 따른 불꽃감지기는, 하나의 기판에 복수의 적외선 센서가 구비되어, 복수의 적외선 센서로부터 전달되는 감지신호를 통합하여 기판 내 제어부가 화재 발생 여부를 판단하기 때문에, 감지영역 내에 화재 발생과 비화재 요인이 동시에 일어나는 경우, 비화재 요인으로 오인하여 오동작하는 문제가 빈번하게 발생되고 있어 신뢰성이 떨어지는 문제가 있었다.
최근에는 복수의 적외선 센서를 방사형으로 배치하여, 전방향에서 화재를 감지할 수 있는 불꽃감지기의 개발이 시도되고 있으나, 이 역시 복수의 적외선 센서로부터 전달되는 감지신호를 통합하여 기판 내 제어부가 화재 발생 여부를 판단하고 있어, 감지영역 내에 화재 발생과 비화재 요인이 동시에 일어나면, 여전히 비화재 요인으로 오인하는 문제가 있었다.
또한, 불꽃감지기 내 센서가 하나만 고장나더라도 불꽃감지기를 통째로 교체하여야 함으로써, 높은 유지비용이 요구되는 단점이 있다.
일본공개특허 제2003-263688호(공개일: 2003.09.19) "화염 감지기"
본 발명에서는 모듈형 불꽃감지기, 구체적으로는 화재 감지용 센서가 구비된 센서 기판부를 모듈형으로 형성하고, 전방향에서 화재를 감지할 수 있도록 복수의 센서 기판부를 방사형으로 배치하되, 복수의 센서 기판부를 독립적으로 운용하여 주변을 감지함으로써, 어느 방향에서 화재가 발생하였는지 정확히 판단할 수 있고, 화재와 비화재 요인이 동시에 발생하더라도, 오작동 없이 화재 발생을 정확하게 검출할 수 있는 모듈형 불꽃감지기를 제공하고자 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 메인 기판부 및 독립적으로 동작하도록 모듈형으로 형성되어 메인 기판부에 방사형으로 배치되고, 외측면에 화재 감지를 위한 센서가 구비되는 복수의 센서 기판부를 포함하며, 복수의 센서 기판부는, 각각에 구비된 센서를 통해 불꽃감기지의 주변 영역을 분할하여 감지하고, 각각 대응하는 감지영역에 대해 독립적으로 화재 발생 여부를 판단하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 메인 기판부에 구비되고, 복수의 센서 기판부로부터 독립적으로 전달되는 판단 데이터를 이용하여, 화재 발생 여부와 화재가 발생한 감지영역을 판단하여 알람을 제공하는 제어부를 더 포함하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 복수의 센서 기판부는, 메인 기판부에 착탈 가능하게 구비되는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 복수의 센서 기판부는, 주변의 적외선을 감지하는 적외선 센서를 구비하고, 적외선 센서의 감지신호를 이용하여 화재 발생 여부를 판단하는 제1 센서 기판부 및 주변의 가시광선을 감지하는 가시광 센서를 구비하고, 가시광 센서에 의해 감지된 가시광선을 분석하여 폭발성 화재 발생 여부를 판단하는 제2 센서 기판부를 포함하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 제1 센서 기판부는, 기 설정된 화재 인식 기준범위가 저장되어, 적외선 센서의 감지신호가 화재 인식 기준범위에 포함되면 화재가 발생한 것으로 판단하고, 적외선 센서의 감지신호가 화재 인식 기준범위를 벗어나면 비화재 요인으로 판단하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 제2 센서 기판부는, 가시광 센서를 통해 주변의 조도를 감지하고, 감지된 조도값에 따라, 제1 센서 기판부에 설정된 화재 인식 기준범위를 조정하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 제1 센서 기판부는, 파장 검출 대역이 다른 복수의 적외선 센서를 포함하는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 제1 센서 기판부와 제2 센서 기판부는 상호 교대로 배열되어 방사형으로 배치되고, 제1 센서 기판부의 적외선 센서와 제2 센서 기판부의 가시광 센서는 감지영역이 상호 중첩되게 형성되는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
또한, 제1 센서 기판부와 제2 센서 기판부는 각각 4개씩 구비되고, 상호 교대로 배열되어 방사형으로 배치되며, 4개의 제1 센서 기판부에 각각 구비된 적외선 센서는 각각 다른 방향을 90° 내지 100°의 감지각도로 주변 영역을 분할하여 감지하고, 4개의 제2 센서 기판부에 각각 구비된 가시광 센서는 각각 180° 이상의 감지각도로 주변을 감지하여, 하나의 적외선 센서가 감지하는 감지영역과, 적외선 센서의 양측에 배치된 두 개의 가시광 센서가 각각 감지하는 감지영역이 상호 중첩되게 형성되는 모듈형 불꽃감지기를 제공한다.
본 발명의 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기는, 메인 기판부에, 각각 화재 감지용 센서가 구비된 복수의 센서 기판부를 다각뿔 형태로 결합하고 고정부재를 통해 고정하여, 센서를 방사형으로 배치할 수 있어 전방향(360°방향)에서 화재를 감지할 수 있고, 각각의 센서 기판부가 모듈형으로 형성됨으로써 고장이 발생한 센서 기판부만 선택적으로 교체가 가능하여, 유지보수가 편리하고 유지비용이 절감될 수 있다.
또한, 방사형으로 배치된 복수의 센서 기판부를 독립적으로 운용하여 주변을 감지함으로써, 어느 방향에서 화재가 발생하였는지 정확히 판단할 수 있고, 화재와 비화재 요인이 동시에 발생하더라도, 오작동 없이 화재 발생을 정확하게 검출할 수 있어, 화재 검출 결과에 대한 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
또한, 가시광 센서를 통해 불꽃감지기 주변의 조도를 감지하여 센서 기판부에 설정된 화재 인식 기준범위를 자동으로 조정함으로써, 흐린 날씨, 일출 또는 일몰 시, 태양광에서 감지되는 적외선 감지신호가 화재 인식 기준범위에 포함되어 오작동을 일으키는 문제를 방지할 수 있다.
더불어, 가시광 센서를 통해 감지되는 주변의 가시광선을 이용하여, 적외선 센서를 통해 검출하지 못하는 폭발성 화재 등을 효과적으로 검출할 수 있어, 화재 감지의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 불꽃감지기의 설치 위치에 따라, 센서를 이용한 전방향 감지가 필요 없는 경우, 메인 기판부에 결합되는 복수의 센서 기판부 중에 필요 없는 일부를 모조기판으로 교체하여, 불꽃감지기 주변의 감지하고자 하는 영역만 선택적으로 감지할 수 있어, 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기의 기판 구조를 분해 사시도로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기를 측면도 및 평면도로 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 기판부, 복수의 센서 기판부 및 고정부재를 각각 분해하여 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 기판부, 센서 기판부 및 고정부재의 결합 구조를 단면도로 도시한 것이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불꽃감지기의 화재 감지 방식을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기에 구비되는 센서 기판부의 다양한 배치 구조를 도시한 것이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략할 수 있고, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 사용할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, “또는”, “적어도 하나” 등의 표현은 함께 나열된 단어들 중 하나를 나타내거나, 또는 둘 이상의 조합을 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)를 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)의 기판 구조를 분해 사시도로 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)를 측면도 및 평면도로 도시한 것이다.
본 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)는, 천장 또는 벽면에 설치되어 화재를 감지하는 불꽃감지기로서, 메인 기판부(110)에, 각각 화재 감지용 센서(S1,S2,S3)가 구비된 복수의 센서 기판부(120)를 다각뿔 형태로 결합하고 고정부재(130)를 통해 고정하여, 센서(S1,S2,S3)를 방사형으로 배치할 수 있어 전방향(360°방향)에서 화재를 감지할 수 있고, 각각의 센서 기판부(120)가 모듈형으로 형성되기 때문에, 고장이 발생한 센서 기판부(120)만 선택적으로 교체가 가능하여, 유지보수가 편리하고 유지비용이 절감될 수 있는 장점이 있다.
또한, 복수의 센서 기판부(120)를 독립적으로 제어할 수 있어, 화재와 비화재 요인을 용이하게 구분하여 화재 발생 여부를 정확하게 검출 수 있고, 이를 통해 화재 검출 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)는, 메인 기판부(110), 복수의 센서 기판부(120), 고정부재(130) 및 보호커버(140)를 포함할 수 있다.
메인 기판부(110)는 화재 여부를 판단하는 제어부(미도시)가 구비된 기판으로서, 기판 상에는 복수의 센서 기판부(120)와 전기적으로 연결될 수 있는 복수의 소켓(미도시)이 구비될 수 있다.
일 예로써, 메인 기판부(110)는 원판형 또는 다각판형으로 형성될 수 있고, 메인 기판부(110)에 최대로 연결될 수 있는 센서 기판부(120)의 개수에 대응하여 복수의 소켓(미도시)이 구비될 수 있다.
또한, 메인 기판부(110)의 가장자리에는 복수의 센서 기판부(120)가 착탈 가능하게 결합될 수 있는 복수의 제1 결합홈(111)이 형성될 수 있고, 메인 기판부(110) 중앙에는 복수의 센서 기판부(120)를 메인 기판부(110)에 고정하기 위해 고정볼트(134)가 체결되는 체결공(112, 도 4 참조)이 형성될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 후술한다.
센서 기판부(120)는 외측면에 화재 감지를 위한 센서가 구비된 기판으로서, 모듈형으로 형성되어 메인 기판부(110)에 착탈 가능하게 구비될 수 있다.
구체적으로, 센서 기판부(120)는 삼각판 형태의 기판으로 형성될 수 있고, 기판 상에는 적외선을 감지하는 적외선 센서(S1,S2) 또는 가시광선을 감지하는 가시광 센서(S3)가 구비될 수 있다.
일 예로써, 본 실시예에 따른 복수의 센서 기판부(120)는, 적외선 센서(S1,S2)를 구비하는 제1 센서 기판부(120a)와, 가시광 센서(S3)를 구비하는 제2 센서 기판부(120b)를 포함할 수 있다.
여기서, 제1 센서 기판부(120a)는 파장 검출 대역이 다른 두 종류의 적외선 센서(S1,S2)를 구비할 수 있는데, 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2) 중, 제1 적외선 센서(S1)는 불꽃감지기 주변의 근거리 또는 원거리에서 발생하는 화재로부터 적외선을 감지하는 용도로 이용될 수 있고, 제2 적외선 센서(S2)는 보조용 센서로서 제1 적외선 센서(S1)와 함께 불꽃감지기 주변에서 발생하는 적외선을 감지하되, 화재 이외에 발생되는 적외선을 감지하는 용도로 이용될 수 있다.
일 예로써, 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2)는 불꽃감지기 주변의 근거리 또는 원거리에서 발생하는 적외선을 감지하며, 제2 적외선 센서(S2)의 경우, 난방기기, 라이터 불, 램프 등에서 발생하는 일시적인 불꽃이나, 용접 등에서 발생하는 강한 섬광에서 방출되는 적외선, 또는 인체에서 방출되는 적외선 등을 필터링하여 감지함으로써, 화재 발생과 비화재 요인을 구별하는데 이용될 수 있다.
이때, 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2)는 적외선이 감지되면, 파형의 감지신호를 발생시키게 되는데, 해당 감지신호가 기 설정된 화재 인식 기준범위 내에 포함되는 경우, 화재가 발생한 것으로 인식할 수 있다.
또한, 해당 감지신호가 기 설정된 화재 인식 기준범위를 벗어나는 경우, 상술한 바와 같은 비화재 요인에 의한 적외선을 감지한 것으로 간주하여, 비화재 요인으로 인식할 수 있으며, 이를 통해 불꽃감지기의 오동작을 방지할 수 있다.
이때, 제1 센서 기판부(120a)는 화재 인식의 정확도를 높이기 위해, 적외선 센서(S1,S2)의 감지신호를 증폭 또는 감쇄시키거나, 노이즈를 필터링하는 등의 신호 데이터 처리를 수행할 수 있다.
또한, 제2 센서 기판부(120b)는 가시광 센서(S3)를 구비하여, 가시광 센서(S3)를 통해 불꽃감지기 주변의 조도를 감지하고, 감지된 조도값을 이용하여, 제1 센서 기판부(120a)에 설정된 화재 인식 기준범위를 조정할 수 있다.
여기서, 제2 센서 기판부(120b)는 메인 기판부(110)와 소켓(미도시)을 통해 연결되고, 제1 센서 기판부(120a) 역시 소켓(미도시)을 통해 메인 기판부(110)와 연결됨으로써, 제2 센서 기판부(120b)와 제1 센서 기판부(120a)는 상호 연동할 수 있다.
제1 센서 기판부(120a)의 적외선 센서(S1,S2)를 통해 주변의 적외선을 감지함에 있어서는, 주변이 밝은 낮과 주변이 어두운 밤은 감지되는 적외선량이 다르므로, 제2 센서 기판부(120b)는 가시광 센서(S3)에 의해 감지된 조도값을 이용하여 제1 센서 기판부(120a)에 설정된 화재 인식 기준범위를 조정할 수 있으며, 이를 통해 제1 센서 기판부(120a)의 오동작을 방지하여 화재 발생 여부를 정확하게 판단할 수 있다.
일 예로써, 외부 날씨가 흐리거나, 일출 또는 일몰 시에는 태양광에서 감지되는 적외선 감지신호가 화재 인식 기준범위에 포함될 수 있으며, 이 경우 제1 센서 기판부(120a)가 화재 발생으로 인식하는 오동작이 발생할 수 있으므로, 본 실시예에서는 제2 센서 기판부(120b)의 가시광 센서(S3)에 의해 감지된 불꽃감지기 주변의 조도값에 따라, 제1 센서 기판부(120a)에 설장된 화재 인식 기준범위를 조정하도록 하고 있다.
또한, 제2 센서 기판부(120b)는 가시광 센서(S3)를 통해 감지되는 주변의 가시광선을 이용하여, 불꽃감지기 주변에서 발생하는 폭발성 화재 등의 초강력 화염을 효과적으로 검출할 수 있다.
즉, 불꽃감지기 주변에서 폭발성 화재가 발생하는 경우, 강한 섬광에서 방출되는 적외선으로 인해, 적외선 센서(S1,S2)에서 화재 인식 기준범위를 크게 벗어나는 감지신호의 파장이 발생되게 되어, 비화재 요인으로 인식할 수 있으므로, 제2 센서 기판부(120b)의 가시광 센서(S3)를 통해 폭발성 화재를 검출할 수 있도록 함으로써, 화재 감지의 정확도를 높일 수 있다.
이때에는, 가시광 센서(S3)를 통해 감지되는 주변의 가시광선을 분석하여, 태양광 또는 태양광 난반사와 폭발성 화재를 구별하여, 적외선 센서(S1,S2)를 통해 검출하지 못하는 폭발성 화재를 효과적으로 검출할 수 있다.
제2 센서 기판부(120b) 역시, 가시광 센서(S3)의 감지신호를 증폭 또는 감쇄시키거나 노이즈를 필터링하는 등의 신호 데이터 처리를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 제1 센서 기판부(120a)와 제2 센서 기판부(120b)는 각각 모듈형으로 형성되어 메인 기판부(110)에 착탈 가능하게 조립될 수 있다.
일 예로써, 모듈형으로 형성된 복수의 센서 기판부(120)는 메인 기판부(110)의 가장자리를 따라 경사지게 세워져 상호 다각뿔 형태로 결합될 수 있고, 이에 의해 복수의 센서 기판부(120)에 구비되는 센서들이 방사형으로 배치됨으로써, 전방향(360°방향)에서 화재를 감지할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 기판부(110), 복수의 센서 기판부(120) 및 고정부재(130)를 각각 분해하여 도시한 것이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 메인 기판부(110), 센서 기판부(120) 및 고정부재(130)의 결합 구조를 단면도로 도시한 것이다.
본 실시예에서는 일 예로써, 4개의 제1 센서 기판부(120a)와 4개의 제2 센서 기판부(120b)를 포함하는 8개의 센서 기판부(120)를 팔각뿔 형태로 형성한 구조에 대해 설명하나, 본 실시예가 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 센서 기판부(120a)와 제2 센서 기판부(120b)의 개수는 불꽃감지기의 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 4를 참조하면, 메인 기판부(110)의 가장자리에는 복수의 제1 결합홈(111)이 형성될 수 있고, 중앙에는 고정부재(130)의 체결볼트가 체결되는 체결공(112)이 형성될 수 있다.
또한, 삼각판 형태로 형성된 각각의 센서 기판부(120)는 일측변에 메인 기판부(110)의 제1 결합홈(111)에 대응하게 결합되는 제1 돌기(121)가 형성되고, 일측변과 대향하는 타측의 끝단부에는 고정덮개(131)의 제2 결합홈(132)에 결합되는 제2 돌기(122)가 형성될 수 있다.
또한, 고정부재(130)는 센서 기판부(120)의 제2 돌기(122)가 결합되는 복수의 제2 결합홈(132)이 형성되고 중앙에는 삽입공(133)이 형성된 고정덮개(131)와, 고정덮개(131)의 삽입공(133)을 통하여 메인 기판부(110)의 체결공(112)에 체결되는 고정볼트(134)를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 고정부재(130)를 이용하여 메인 기판부(110)에 복수의 센서 기판부(120)를 고정함에 있어서는, 먼저 메인 기판부(110)의 가장자리에 형성된 제1 결합홈(111)에 센서 기판부(120)의 제1 돌기(121)를 결합하는 방식으로, 메인 기판부(110)의 가장자리를 따라 복수의 센서 기판부(120)를 결합할 수 있다.
이때, 각각의 센서 기판부(120)가 삼각판 형태로 형성되기 때문에, 복수의 센서 기판부(120)를 메인 기판부(110)의 가장자리를 따라 경사지게 세우고, 측면 간을 상호 밀착시켜 지지시킴으로써, 복수의 센서 기판부(120)를 다각뿔 형태로 배치시킬 수 있다.
여기서, 복수의 센서 기판부(120)는 각각의 기판 외측면에 구비된 센서의 감지각도를 확보할 수 있도록, 30° 내지 50°의 각도로 경사지게 배치될 수 있으며, 바람직하게는 45°의 각도로 경사지게 배치될 수 있다.
더불어, 각각의 센서 기판부(120)에 구비된 커넥터(미도시)를 메인 기판부(110)에 구비된 소켓(미도시)에 접속하여, 복수의 센서 기판부(120)와 메인 기판부(110)를 전기적으로 연결할 수 있다.
또한, 다각뿔 형태로 배치된 복수의 센서 기판부(120)의 모여진 끝단부에 고정덮개(131)를 결합할 수 있다.
이때에는, 복수의 센서 기판부(120)의 각 끝단부에 형성된 제2 돌기(122)를 고정덮개(131)의 제2 결합홈(132)에 결합시킴으로써, 복수의 센서 기판부(120)의 모여진 끝단부를 고정할 수 있다.
더불어, 고정덮개(131)의 삽입공(133)을 통해 고정볼트(134)를 삽입하여 메인 기판부(110)의 체결공(112)에 체결함으로써, 다각뿔 형태로 배치된 복수의 센서 기판부(120)를 메인 기판부(110)에 공고히 고정할 수 있다.
또한, 메인 기판부(110)에 고정된 복수의 센서 기판부(120) 중 어느 하나의 센서 기판부(120)를 교체할 때에는, 고정덮개(131)에서 고정볼트(134)를 일부 풀어, 메인 기판부(110)와 고정덮개(131)의 간격을 벌리고, 메인 기판부(110)와 고정덮개(131) 사이에 결합된 복수의 센서 기판부(120) 중, 교체가 필요한 센서 기판부(120)를 교체할 수 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 불꽃 감지기는 메인 기판부(110)에 모듈형으로 형성된 복수의 센서 기판부(120)를 착탈 가능하게 구성할 수 있어, 고장이 발생한 센서 기판부(120)만 선택적으로 교체가 가능하여, 유지보수가 편리하고 유지비용이 절감될 수 있는 장점이 있다.
한편, 보호커버(140)는 메인 기판부(110), 복수의 센서 기판부(120) 및 고정부재(130)를 내부에 수용하여 보호하며, 불꽃감지기의 외관을 형성할 수 있다.
이와 같은 보호커버(140)는 메인 기판부(110)를 수용하는 베이스커버(141)와, 투명 재질로 이루어져 복수의 센서 기판부(120)를 덮도록 베이스커버(141)에 결합되는 외부커버(142)를 포함할 수 있다.
한편, 도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 불꽃감지기의 화재 감지 방식을 도시한 것이다.
본 실시예에서는 일 예로써, 4개의 제1 센서 기판부(120a)와 4개의 제2 센서 기판부(120b)를 교대로 배치하여 팔각뿔 형태로 형성한 불꽃감지기의 화재 감지 방식에 대해 설명한다.
이때, 복수의 제1 센서 기판부(120a)와 제2 센서 기판부(120b)는 모듈형으로 형성되기 때문에 독립적으로 화재를 감지할 수 있다.
또한, 본 실시예에서 제1 센서 기판부(120a)에 구비된 적외선 센서(S1,S2)는 90° 내지 100°의 감지각도를 가지며, 제2 센서 기판부(120b)에 구비된 가시광 센서(S3)는 180° 이상의 감지각도를 가질 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 불꽃감지기는 방사형으로 배치된 4개의 제1 센서 기판부(120a)에 각각 구비된 적외선 센서(S1,S2)를 통해 전방향에서 화재 발생을 감지할 수 있다.
즉, 90° 내지 100°의 감지각도를 갖는 적외선 센서(S1,S2)가 불꽃감지기를 중심으로 네 방향을 향하도록 방사형으로 배치됨으로써, 전방향을 감지영역으로 하여 화재 발생을 감지할 수 있다.
이때, 제1 센서 기판부(120a)에 구비된 적외선 센서(S1,S2)는, 화재 발생을 감지하는 제1 적외선 센서(S1)와, 비화재 요인을 감지하는 제2 적외선 센서(S2)를 포함할 수 있고, 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2)는 90° 내지 100°의 감지각도로 동일한 방향을 감지할 수 있다.
또한, 일 예로써, 각각의 적외선 센서(S1,S2)는 불꽃감지기로부터 대략 50m 내지 60m까지의 범위를 감지할 수 있고, 이에 따라 네 방향으로 배치된 적외선 센서(S1,S2)를 통해 불꽃감지기를 중심으로 주변 100m 내지 120m 범위를 감지할 수 있다.
또한, 4개의 제2 센서 기판부(120b)에 각각 구비된 가시광 센서(S3) 역시, 네 방향을 향하도록 방사형으로 배치됨으로써 전방향을 감지할 수 있는데, 각각의 가시광 센서(S3)는 180°의 감지각도를 가짐으로써, 중첩되는 감지영역이 발생할 수 있다.
구체적으로, 도 6에 도시된 바와 같이, 불꽃감지기를 중심으로 방사형 배치된 적외선 센서(S1,S2)는, 각각 다른 방향을 90° 내지 100°의 감지각도로 개별적으로 감지함으로써, 불꽃감지기 주변을 4등분한 4개의 영역, 즉 제1 영역, 제2 영역, 제3 영역 및 제4 영역으로 분할하여 감지할 수 있다.
이때, 방사형으로 배치된 적외선 센서(S1,S2) 사이에 각각 교대로 배치되는 가시광 센서(S3)는 각각 180°의 감지각도(주황색, 파란색, 녹색 및 보라색 라인으로 표시)로 불꽃감지기 주변을 감지함으로써, 하나의 가시광 센서(S3)가 불꽃감지기 주변의 4개의 영역 중 2개의 영역을 동시에 감지할 수 있고, 이에 의해 적외선 센서(S1,S2)의 감지영역과 가시광 센서(S3)의 감지영역이 중첩될 수 있다.
도 7을 참조하면, 일 예로써, 불꽃감지기 주변의 제2 영역을 감지하는 적외선 센서(S1,S2)의 감지영역(분홍색 표시)은, 해당 적외선 센서(S1,S2)의 일측에 배치되어 180°의 감지각도로 제1 영역과 제2 영역을 동시에 감지하는 가시광 센서(S3)의 감지영역(살구색 표시)과 중첩되는 동시에, 해당 적외선 센서(S1,S2)의 타측에 배치되어 180°의 감지각도로 제2 영역과 제4 영역을 동시에 감지하는 가시광 센서(S3)의 감지영역(파란색 표시)과 중첩될 수 있다.
이에 따라, 제2 영역을 감지하는 적외선 센서(S1,S2)의 감지영역 내에서 화재로 의심되는 이벤트가 발생되는 경우, 해당 적외선 센서(S1,S2)의 양측에 배치된 2개의 가시광 센서(S3)가 동시에 이벤트를 감지할 수 있어, 제2 영역 내에 화재가 발생하였는지 또는 제2 영역을 포함한 주변 영역에 폭발성 화재가 발생하였는지 등을 정확하게 판단할 수 있다.
구체적으로, 제2 영역 내에 화재가 발생되면, 제2 영역을 감지영역으로 하는 제1 센서 기판부(120a)의 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2)가 화원에서 방출되는 적외선을 감지하게 되고, 제1 센서 기판부(120a)에서는 제1 및 제2 적외선 센서(S1,S2)의 감지신호를 분석하여 제2 영역에 화재가 발생하였는지 또는 비화재 요인인지 판단할 수 있다.
더불어, 제2 센서 기판부(120b)의 가시광 센서(S3)는 불꽃감지기의 제2 영역과 함께 주변 영역을 감지할 수 있으며, 제2 센서 기판부(120b)는 가시광 센서(S3)를 통해 감지되는 주변의 가시광선을 분석하여, 적외선 센서(S1,S2)를 통해 검출하지 못하는 폭발성 화재 등을 검출할 수 있다.
또한, 제2 센서 기판부(120b)의 가시광 센서(S3)는 사전에 불꽃감지기 주변의 조도를 감지하고, 감지된 조도값을 이용하여, 제1 센서 기판부(120a)에 설정된 화재 인식 기준범위를 조정할 수 있어, 제1 센서 기판부(120a)가 적외선 센서(S1,S2)를 이용하여 검출한 화재 검출 결과에 대한 신뢰성을 높일 수 있다.
이와 같은 본 실시예의 모듈형 불꽃감지기(100)는, 모듈형으로 형성된 복수의 센서 기판부(120)가 독립적으로 동작하여, 각각의 센서 기판부(120)에서 판단한 데이터를 메인 기판부(110)의 제어부(미도시)로 전달할 수 있다.
도 6을 참조하면, 일 예로써, 불꽃감지기 주변의 제1 영역에 화재가 발생하고, 제4 영역에 용접 등의 비화재 요인이 발생하는 경우, 제1 영역을 감지영역으로 하는 적외선 센서(S1,S2)를 갖는 제1 센서 기판부(120a)와, 제4 영역을 감지영역으로 하는 적외선 센서(S1,S2)를 갖는 제1 센서 기판부(120a)가 각각 독립적으로 화재 발생 여부를 판단하여, 각각 제1 영역의 화재 발생과 제4 영역의 비화재 요인을 판단한 데이터를 메인 기판부(110)의 제어부(미도시)로 전달할 수 있다.
더불어, 가시광 센서(S3)를 갖는 복수의 제2 센서 기판부(120b) 역시 독립적으로 불꽃감지기 주변 영역의 상태(태양광 난반사, 폭발성 화재 등)를 판단한 데이터를 메인 기판부(110)의 제어부(미도시)로 전달할 수 있다.
이에 따라, 메인 기판부(110)의 제어부(미도시)는 복수의 제1 및 제2 센서 기판부(120b)로부터 각각 전달받은 데이터를 이용하여, 불꽃감지기 주변의 제1 영역에 화재가 발생하고, 제4 영역에는 화재 발생이 아닌 것으로 판단할 수 있으며, 관리자에게 제2 영역 내 화재 발생을 알리는 알람을 줄 수 있다.
이때, 복수의 센서 기판부를 통해 각각 독립적으로 화재 발생 여부를 판단하지 않고, 기존의 불꽃감지기와 같이, 복수의 적외선 센서로부터 전달되는 감지신호를 통합하여 제어부가 화재 발생 여부를 판단하는 경우, 제2 영역에 화재가 발생하였음에도 불구하고, 제4 영역 내 비화재 요인으로 인하여 화재 알람이 발생되지 않은 오작동이 발생할 수 있으며, 이에 따라 본 실시예에서는 이를 해결하기 위해 복수의 센서 기판부(120)를 각각 독립 운용하여 화재 발생 여부를 판단하고 있다.
또한, 도 7을 참조하면, 다른 예로써, 불꽃감지기 주변의 제2 영역에 폭발성 화재가 발생되는 경우, 제2 영역을 감지영역에 포함하는 가시광 센서(S3)를 갖는 2개의 제2 센서 기판부(120b)가 각각 독립적으로 폭발성 화재 발생 여부를 판단하여, 판단한 데이터를 메인 기판부(110)의 제어부(미도시)로 전달할 수 있으며, 이에 따라 제어부(미도시)는 중복된 데이터를 이용하여 제2 영역에 폭발성 화재가 발생된 것을 정확히 판단하여 관리자에게 알람을 줄 수 있다.
한편, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)에 구비되는 센서 기판부(120)의 다양한 배치 구조를 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에서는 불꽃감지기의 설치 위치에 따라, 센서를 이용한 전방향(360°방향) 감지가 필요 없는 경우, 메인 기판부(110)에 결합되는 복수의 센서 기판부(120) 중에 필요 없는 일부를 모조기판(150)으로 교체할 수 있다.
여기서, 모조기판(150)은 합성수지 등으로 형성된 판체로서, 센서 기판부(120)와 동일한 형태로 형성될 수 있다.
일 예로써, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 천장의 구석진 부분에 설치되는 불꽃감지기의 경우, 메인 기판부(110)에, 적외선 센서(S1,S2)가 구비된 3개의 제1 센서 기판부(120a)와, 가시광 센서(S3)가 구비된 2개의 제2 센서 기판부(120b)를 결합하고, 나머지 부분에는 모조기판(150)을 결합하여, 전방 및 양측방에서 발생되는 화재를 감지하도록 구성할 수 있다.
또한, 다른 예로써, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 협소한 통로의 천장에 설치되는 불꽃감지기의 경우, 메인 기판부(110)의 양측에 각각, 적외선 센서(S1,S2)가 구비된 제1 센서 기판부(120a)를 결합하고, 가시광 센서(S3)가 구비된 4개의 제2 센서 기판부(120b)를 방사형으로 결합하며, 나머지 부분에는 모조기판(150)을 결합하여, 전후방에서 발생되는 화재를 감지하도록 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 모듈형 불꽃감지기(100)는, 메인 기판부(110)에, 각각 화재 감지용 센서가 구비된 복수의 센서 기판부(120)를 다각뿔 형태로 결합하고 고정부재(130)를 통해 고정하여, 센서를 방사형으로 배치할 수 있어 전방향(360°방향)에서 화재를 감지할 수 있고, 각각의 센서 기판부(120)가 모듈형으로 형성됨으로써 고장이 발생한 센서 기판부(120)만 선택적으로 교체가 가능하여, 유지보수가 편리하고 유지비용이 절감될 수 있다.
또한, 방사형으로 배치된 복수의 센서 기판부(120)를 독립적으로 운용하여 주변을 감지함으로써, 어느 방향에서 화재가 발생하였는지 정확히 판단할 수 있고, 화재와 비화재 요인이 동시에 발생하더라도, 오작동 없이 화재 발생을 정확하게 검출할 수 있어, 화재 검출 결과에 대한 신뢰성을 증대시킬 수 있다.
또한, 가시광 센서(S3)를 통해 불꽃감지기 주변의 조도를 감지하여 센서 기판부(120)에 설정된 화재 인식 기준범위를 자동으로 조정함으로써, 흐린 날씨, 일출 또는 일몰 시, 태양광에서 감지되는 적외선 감지신호가 화재 인식 기준범위에 포함되어 오작동을 일으키는 문제를 방지할 수 있다.
더불어, 가시광 센서(S3)를 통해 감지되는 주변의 가시광선을 이용하여, 적외선 센서(S1,S2)를 통해 검출하지 못하는 폭발성 화재 등을 효과적으로 검출할 수 있어, 화재 감지의 정확도를 높일 수 있다.
또한, 불꽃감지기의 설치 위치에 따라, 센서를 이용한 전방향 감지가 필요 없는 경우, 메인 기판부(110)에 결합되는 복수의 센서 기판부(120) 중에 필요 없는 일부를 모조기판(150)으로 교체하여, 불꽃감지기 주변의 감지하고자 하는 영역만 선택적으로 감지할 수 있어, 비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100 : 모듈형 불꽃감지기 110 : 메인 기판부
111 : 제1 결합홈 120 : 센서 기판부
121 : 제1 돌기 122 : 제2 돌기
130 : 고정부재 131 : 고정덮개
132 : 제2 결합홈 134 : 고정볼트
140 : 보호커버 150 : 모조기판

Claims (9)

  1. 메인 기판부; 및
    독립적으로 동작하도록 모듈형으로 형성되어 상기 메인 기판부에 방사형으로 배치되고, 외측면에 화재 감지를 위한 센서가 구비되는 복수의 센서 기판부를 포함하며,
    상기 복수의 센서 기판부는,
    각각에 구비된 센서를 통해 불꽃감지기의 주변 영역을 분할하여 감지하고, 각각 대응하는 감지영역에 대해 독립적으로 화재 발생 여부를 판단하는 모듈형 불꽃감지기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 메인 기판부에 구비되고, 상기 복수의 센서 기판부로부터 독립적으로 전달되는 판단 데이터를 이용하여, 화재 발생 여부와 화재가 발생한 감지영역을 판단하여 알람을 제공하는 제어부를 더 포함하는 모듈형 불꽃감지기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 센서 기판부는,
    상기 메인 기판부에 착탈 가능하게 구비되는 모듈형 불꽃감지기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 센서 기판부는,
    주변의 적외선을 감지하는 적외선 센서를 구비하고, 상기 적외선 센서의 감지신호를 이용하여 화재 발생 여부를 판단하는 제1 센서 기판부; 및
    주변의 가시광선을 감지하는 가시광 센서를 구비하고, 상기 가시광 센서에 의해 감지된 가시광선을 분석하여 폭발성 화재 발생 여부를 판단하는 제2 센서 기판부를 포함하는 모듈형 불꽃감지기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 센서 기판부는,
    기 설정된 화재 인식 기준범위가 저장되어, 상기 적외선 센서의 감지신호가 상기 화재 인식 기준범위에 포함되면 화재가 발생한 것으로 판단하고, 상기 적외선 센서의 감지신호가 상기 화재 인식 기준범위를 벗어나면 비화재 요인으로 판단하는 모듈형 불꽃감지기.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2 센서 기판부는,
    상기 가시광 센서를 통해 주변의 조도를 감지하고, 감지된 조도값에 따라, 상기 제1 센서 기판부에 설정된 화재 인식 기준범위를 조정하는 모듈형 불꽃감지기.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 센서 기판부는,
    파장 검출 대역이 다른 복수의 적외선 센서를 포함하는 모듈형 불꽃감지기.
  8. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 센서 기판부와 상기 제2 센서 기판부는 상호 교대로 배열되어 방사형으로 배치되고,
    상기 제1 센서 기판부의 적외선 센서와 상기 제2 센서 기판부의 가시광 센서는 감지영역이 상호 중첩되게 형성되는 모듈형 불꽃감지기.
  9. 제 4항에 있어서,
    상기 제1 센서 기판부와 상기 제2 센서 기판부는 각각 4개씩 구비되고, 상호 교대로 배열되어 방사형으로 배치되며,
    상기 4개의 제1 센서 기판부에 각각 구비된 적외선 센서는 각각 다른 방향을 90° 내지 100°의 감지각도로 주변 영역을 분할하여 감지하고, 상기 4개의 제2 센서 기판부에 각각 구비된 가시광 센서는 각각 180° 이상의 감지각도로 주변을 감지하여,
    하나의 적외선 센서가 감지하는 감지영역과, 상기 적외선 센서의 양측에 배치된 두 개의 가시광 센서가 각각 감지하는 감지영역이 상호 중첩되게 형성되는 모듈형 불꽃감지기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003263688A (ja) 2002-03-07 2003-09-19 Nohmi Bosai Ltd 炎感知器
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