KR20240020615A - Automatic switchable sprinkler that detects both heat and smoke - Google Patents
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Abstract
본 발명은 스프링클러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스프링클러 작동 점검이 가능하며 반영구적으로 사용할 수 있고 자동으로 개폐하는 스프링클러에 관한 것이다. 상세하게는 상기 스프링클러 헤드와 솔레노이드밸브를 연결하여 마이크로컨트롤러와 릴레이모듈을 이용해 전력을 공급, 차단하며 스프링클러 개페부를 개폐한다. 화재 감지로는 열 팽창계수가 서로 다른 금속체의 휨 변형에 의해 전류가 제어되는 열감지 스위치부와 발광원과 수광기를 조합하여, 그 사이로 유도된 연기를 검출하는 광전식 연기센서를 포함한 연기감지부를 릴레이모듈에 연결하고, 릴레이모듈과 마이크로컨트롤러를 포함한 제어부에 연결하여 화재상태를 인식하여 전력을 제어한다. 또한, 열감지 스위치부와 연기감지부로 화재를 인식하므로 스프링클러의 점검을 용이하게 하며 신속한 화재 인식이 가능하다.The present invention relates to sprinklers, and more specifically, to sprinklers that can be inspected for sprinkler operation, can be used semi-permanently, and open and close automatically. In detail, the sprinkler head and solenoid valve are connected to supply and cut off power using a microcontroller and relay module, and open and close the sprinkler opening. Smoke detection includes a photoelectric smoke sensor that detects smoke induced through a combination of a heat detection switch, a light emitting source, and a light receiver, where the current is controlled by the bending and deformation of metal bodies with different thermal expansion coefficients. The detection unit is connected to the relay module and connected to the control unit including the relay module and microcontroller to recognize fire conditions and control power. In addition, since fire is recognized through the heat detection switch and smoke detection unit, sprinkler inspection is facilitated and rapid fire recognition is possible.
Description
본 발명은 스프링클러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 점검이 가능하며 반영구적으로 사용할 수 있고 자동으로 개폐하는 스프링클러에 관한 것이다.The present invention relates to sprinklers, and more specifically, to sprinklers that can be inspected, used semi-permanently, and open and close automatically.
종래의 스프링클러는 감열부가 화재 발생 시 열에 의해 용해·파괴되어 헤드와 분리되면서 작동되는 일회성 방식이다. 새로운 스프링클러로 교체하지 않으면 재사용이 불가능하고 설치 위치에 따라 맞는 감열부를 채택해 일일이 교환해주어야 한다. 또한 일회성이므로 정상 작동하는지에 대한 점검이 불가능하다는 문제점이 있다. 또한, 열에 의해 스프링클러 감열체가 터지면서 작동되는 방식으로, 천장에 열전달량이 적으면 화재를 인식하는데 어려움이 존재한다.Conventional sprinklers are a one-time type that operates when the heat-sensitive part is dissolved and destroyed by heat when a fire occurs and is separated from the head. If the sprinkler is not replaced with a new sprinkler, it cannot be reused and must be replaced one by one by selecting the appropriate heat sensitive part depending on the installation location. Also, since it is a one-time use, there is a problem that it is impossible to check whether it is operating normally. In addition, since the sprinkler is operated by exploding the sprinkler thermal element due to heat, there is difficulty in recognizing a fire if the amount of heat transfer to the ceiling is small.
기존 대부분의 스프링클러는 감열체를 이용한 일회용 제품으로 한 번 작동이 된다면 다시 교체해야 하며 만약 오작동으로 인해 스프링클러가 작동하게 되어 스프링클러를 교체하게 된다면 교체 비용이 상당하게 든다는 문제점이 있다. Most existing sprinklers are disposable products that use a heat sensitive material and must be replaced once they operate. If the sprinkler is activated due to a malfunction and the sprinkler is replaced, the replacement cost is significant.
또한, 일회용 제품이므로 스프링클러의 작동 가능성 유무를 판단할 수 있는 점검이 불가능하다.Additionally, since it is a disposable product, it is impossible to inspect it to determine whether the sprinkler is operable.
또한, 스프링클러 감열체부분까지의 열전달량이 적으면 화재를 인식하는 데 오랜 시간이 걸린다.Additionally, if the amount of heat transfer to the sprinkler heat sensitive part is small, it takes a long time to recognize a fire.
또한, 스프링클러의 방수구 부분을 컨트롤하지 못하여 방수가 시작된다면 다시 방수구를 닫을 수 없는 구조이기 때문에 화재로 인한 피해뿐 아니라, 수손피해도 상당한 문제점을 가지고 있다.In addition, if water discharge begins due to failure to control the water discharge port of the sprinkler, the water discharge port cannot be closed again, so there are significant problems with not only fire damage but also water damage.
앞서 언급한 감열체의 경우 일회성 제품이므로 감열체의 소모로 인한 환경문제도 발생한다.In the case of the heat sensitive material mentioned above, since it is a disposable product, environmental problems arise due to the consumption of the heat sensitive material.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 일회성의 감열체 없이 화재를 스스로 인식하고 반영구적으로 사용하여 교체 비용을 최소화할 수 있고, 자동으로 개폐가 되는 시스템을 개발하여 수손피해로 인한 재산피해를 최소한으로 줄이는 것을 목표로 한다.In order to solve these problems, the present invention can minimize replacement costs by self-recognizing fire without a one-time heat insulator and using it semi-permanently, and has developed a system that automatically opens and closes to minimize property damage due to water damage. aims to
본 발명의 스프링클러는, 물 방사 목적의 디플렉터를 포함하는 스프링클러 본체; 스프링클러 본체와 소방배관 사이에 솔레노이드밸브를 체결하여 탈착이 가능하며 솔레노이드밸브를 통해 소방수의 흐름을 조절하는 스프링클러 개폐부; 화재로 인한 열기로 특정 온도까지 상승 시 전류신호를 통해 상기 스프링클러 개폐부를 여닫는 열감지 스위치부; 화재로 인한 연기 발생량을 실시간으로 측정하는 연기감지부; 연기감지부에서의 측정값을 기준 임곗값과 비교하여 화재발생 및 화재종료를 인식하는 제어부;로 구성된다.The sprinkler of the present invention includes a sprinkler body including a deflector for the purpose of discharging water; A sprinkler opening/closing unit that is detachable by fastening a solenoid valve between the sprinkler body and the fire piping and controls the flow of fire water through the solenoid valve; a heat-sensing switch unit that opens and closes the sprinkler opening and closing unit through a current signal when the temperature rises to a certain level due to heat from a fire; A smoke detection unit that measures the amount of smoke generated from a fire in real time; It consists of a control unit that recognizes fire occurrence and fire termination by comparing the measured value from the smoke detection unit with the standard threshold value.
상기 열감지 스위치부는 상시 전류가 흐르지 않는 상태의 바이메탈로 구성하는데, 상기 스프링클러 개폐부 솔레노이드밸브에 연결하여 구성하고, 화재로 인한 열기로 특정 온도 이상이 되면 전류가 흐르는 상태로 바뀌어 상기 솔레노이드밸브가 개방되며, 온도가 바이메탈 스위치가 작동하는 특정 온도 아래로 떨어지면 상기 바이메탈이 off되어 상기 솔레노이드밸브가 닫히게 된다.The heat detection switch part is made of a bimetal in which current does not flow at all times. It is connected to the solenoid valve of the sprinkler opening/closing part, and when the temperature exceeds a certain temperature due to heat from a fire, the current flows and the solenoid valve opens. , when the temperature falls below a certain temperature at which the bimetal switch operates, the bimetal is turned off and the solenoid valve is closed.
상기 연기감지부는, 연기로 인한 발광소자에서 수광소자로 유입되는 빛의 양 변화를 통해 연기를 감지하는 광전식 연기센서를 사용하여 연기를 감지하고 상기 제어부와 연결되어 있으며, The smoke detection unit detects smoke using a photoelectric smoke sensor that detects smoke through a change in the amount of light flowing from the light-emitting element to the light-receiving element due to smoke, and is connected to the control unit,
상기 제어부는 전력을 on/off하여 상기 스프링클러 개폐부를 여닫을 수 있는 스위치 역할의 릴레이모듈을 포함하며, 상기 릴레이모듈과 상기 연기감지부와 연결되어 상기 연기감지부의 연기 측정값을 받아 화재상태를 인식하고 상기 릴레이모듈을 제어하는 마이크로컨트롤러를 포함하고, 상기 스프링클러 개폐부에 상기 릴레이모듈이 연결되어 있다. The control unit includes a relay module that acts as a switch that turns on/off power to open and close the sprinkler opening and closing unit, and is connected to the relay module and the smoke detection unit to receive smoke measurement values from the smoke detection unit to recognize the fire state. It includes a microcontroller that controls the relay module, and the relay module is connected to the sprinkler opening and closing unit.
상기 열감지 스위치부와 상기 연기감지부 및 제어부는 독립적으로 작용하여 상기 스프링클러 개폐부를 작동시키므로 각각 점검이 가능하고, The heat detection switch unit, the smoke detection unit, and the control unit operate independently to operate the sprinkler opening and closing unit, so that each can be inspected.
둘 중 하나라도 스위치가 켜지면 상기 스프링클러 개폐부가 작동하지만, 상기 스프링클러 개폐부가 닫히기 위해서는 상기 열감지 스위치부와 상기 제어부 모두 스위치가 off되어야만 한다.When either switch is turned on, the sprinkler opening and closing unit operates, but in order for the sprinkler opening and closing unit to close, both the heat detection switch unit and the control unit must be switched off.
상기와 같이 기술된 본 발명으 일 실시 예에 의하면, 화재에 대한 정확하고 신속한 인식과 교체 비용과 수손피해에 대한 비용감소 및 환경보호 효과를 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention described above, it is possible to provide accurate and rapid recognition of fire, reduction of replacement costs and water damage, and environmental protection effects.
도 1은 본 발명 반영구 자동개폐식 스프리클러 시스템의 개요도
도 2는 본 발명의 솔레노이드밸브와 스프링클러의 체결 측면도
도 3은 본 발명의 솔레노이드밸브 위치와 배관도1 is a schematic diagram of the semi-permanent automatic opening/closing sprinkler system of the present invention.
Figure 2 is a side view of the connection between the solenoid valve and sprinkler of the present invention.
Figure 3 is a solenoid valve location and piping diagram of the present invention
이하, 기재하는 본 발명의 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Hereinafter, the features of the present invention described will be clearly revealed through the description of the embodiments with reference to the accompanying drawings, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, refer to the technology to which the present invention pertains. It has the same meaning as generally understood by those with ordinary knowledge in the field. Terms defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present application. No.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 반영구 자동개폐식 스프링클러(이하, 간략하게 ‘스프링클러’라 한다)에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the semi-permanent automatically opening and closing sprinkler (hereinafter simply referred to as ‘sprinkler’) according to the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
먼저, 본 발명에 따른 스프링클러는 크게 스프링클러 본체, 스프링클러 개폐부, 열감지 스위치부, 연기감지부, 제어부를 포함한다.First, the sprinkler according to the present invention largely includes a sprinkler body, a sprinkler opening and closing unit, a heat detection switch unit, a smoke detection unit, and a control unit.
스프링클러 본체는 디플렉터(600), 스프링클러 개폐부는 솔레노이드밸브(500), 열감지 스위치부는 바이메탈(100)을 포함하며, 연기감지부는 광전식 연기센서(400), 제어부는 마이크로컨트롤러(300)와 릴레이모듈(200)을 포함한다. The sprinkler body includes a deflector (600), the sprinkler opening and closing section includes a solenoid valve (500), the heat detection switch section includes a bimetal (100), the smoke detection section includes a photoelectric smoke sensor (400), and the control section includes a microcontroller (300) and a relay module. Includes (200).
더욱 상세하게 설명하면 열감지 스위치부와 연기감지부는 병렬연결로 이루어져야 하며 열감지 스위치부가 온도에 반응하여 변형이 이루어지거나 연기감지부가 연기를 센싱하고 제어부가 화재를 인식, 해당 소방배관(1000)으로 공급된 소화수를 배출하여 화재를 제압하기 위한 구성이다.To explain in more detail, the heat detection switch unit and the smoke detection unit must be connected in parallel, and the heat detection switch unit reacts to temperature and deforms, or the smoke detection unit senses smoke, and the control unit recognizes the fire and sends it to the corresponding fire piping (1000). It is designed to suppress a fire by discharging the supplied fire extinguishing water.
부분적으로 살펴보면, 열감지 스위치부가 열 팽창계수가 서로 다른 금속체의 휨 변형에 의해 전류가 제어되는 바이메탈(100)을 활용하여 온도 변화에 반응하여 병렬연결 회로에 전류가 흘러 제어부를 통해 스프링클러 개폐부가 열리게 한다. Looking at it in part, the heat-sensing switch unit utilizes a bimetal (100) in which the current is controlled by the bending deformation of metal bodies with different thermal expansion coefficients, and the sprinkler opening and closing unit reacts to temperature changes by flowing current in the parallel connection circuit through the control unit. make it open
또한, 바이메탈(100)로는 상시 off형 바이메탈(100)을 사용하여 바이메탈(100)이 작동하기 전에는 전류가 흐르지 아니한다.In addition, a always-off type bimetal 100 is used as the bimetal 100, so current does not flow until the bimetal 100 operates.
또한, 연기감지부가 연기를 인식해 마이크로컨트롤러(300)에 설정해놓은 임곗값에 도달하면 병렬연결 회로에 전류가 흐르게 하도록 한다.In addition, when the smoke detection unit recognizes smoke and reaches a threshold set in the microcontroller 300, it causes current to flow in the parallel connection circuit.
또한, 스프링클러 개폐부는 상기에 서술한 병렬연결된 두 감지부에 전류가 통할시 열리는 상시닫힘형 솔레노이드밸브(500)를 직렬연결하고 스프링클러 헤드(600)를 결합하여 활용하여 소방배관(1000)으로 소화수를 방출하게 한다.In addition, the sprinkler opening/closing unit connects in series a normally closed solenoid valve (500) that opens when current passes through the two sensors connected in parallel as described above, and combines the sprinkler head (600) to discharge fire water through the fire pipe (1000). causes it to emit
또한, 연기감지부 내부 구성으로는 연기유입체, 발광소자(401) 및 수광소자(402)를 포함한다.In addition, the internal structure of the smoke detection unit includes a smoke inflow body, a light emitting element 401, and a light receiving element 402.
화재로 인한 연기에 의해 발광소자(401)에서 발광한 빛이 산란하는 작용으로 수광소자(402)에서 감지하되 그 감지 정보를 후술하는 마이크로컨트롤러(300)에 전달하여 현재 화재가 발생하였음을 판단할 수 있다.The light emitted from the light-emitting element 401 is scattered by smoke from a fire, which is detected by the light-receiving element 402, and the detection information is transmitted to the microcontroller 300, which will be described later, to determine that a fire has currently occurred. You can.
상기 발광소자(401)는 연기유입체 내부에 구비되며, 상기 연기유입체 내부 중앙부로 조명을 조사하여 상기 연기유입체로 유입된 연기를 감지하게 된다. The light-emitting element 401 is provided inside the smoke inflow body, and detects smoke flowing into the smoke inflow body by emitting light to the central portion of the smoke inflow body.
상기 수광소자(402)는 발광소자와 마주 보지 않게 설치되어 발광소자(401)에서 조사되는 빛이 연기에 의해 산란된 빛을 감지하여 연기가 유입되었음을 감지하여 그 감지 정보를 제어부에 전달한다. The light-receiving element 402 is installed not to face the light-emitting element, and detects the light scattered by the smoke when the light emitted from the light-emitting element 401 senses that smoke has entered, and transmits the detection information to the control unit.
제어부의 마이크로컨트롤러(300)로 유입된 연기의 양을 수치화하여 임곗값을 설정해 임곗값을 초과하면 릴레이모듈(200)을 닫게 하여 상기에 서술한 병렬회로에 전류가 흘러 스프링클러 개폐부가 열리게 한다. The amount of smoke flowing into the microcontroller 300 of the control unit is quantified and a threshold value is set. When the threshold value is exceeded, the relay module 200 is closed, causing current to flow in the parallel circuit described above to open the sprinkler opening.
100. 바이메탈 열감지 스위치
200. 릴레이모듈
300. 마이크로컨트롤러
400. 광전식 연기 감지센서
500. 솔레노이드밸브
600. 스프링클러 헤드 본체
700. 화재실
800. 전원공급기
900. 천장 구조물
1000. 소방배관
401. 발광소자
402. 수광소자100. Bimetal thermal detection switch 200. Relay module
300. Microcontroller 400. Photoelectric smoke detection sensor
500. Solenoid valve 600. Sprinkler head body
700. Fire room 800. Power supply
900. Ceiling structure 1000. Fire piping
401. Light-emitting device 402. Light-receiving device
Claims (5)
상기 스프링클러 본체(600)와 소방배관(1000)사이에 솔레노이드밸브(500)를 체결하여 소화수의 흐름을 조절하는 스프링클러 개폐부;
화재로 인한 열기로 특정 온도까지 상승 시 전류신호를 통해 상기 스프링클러 개폐부를 여닫는 열감지 스위치부(100);
화재로 인한 연기 발생량을 실시간으로 측정하는 연기감지부(400);
상기 연기감지부에서의 측정값을 기준 임곗값과 비교하여 화재발생 및 화재종료를 인식하는 제어부;를 포함하는 열과 연기를 모두 감지하는 자동개폐식 스프링클러.A fire-fighting sprinkler that discharges fire extinguishing water in response to a fire, comprising: a sprinkler body 600 including a deflector for discharging water;
A sprinkler opening/closing unit that controls the flow of fire extinguishing water by fastening a solenoid valve 500 between the sprinkler body 600 and the fire piping 1000;
A heat-sensing switch unit (100) that opens and closes the sprinkler opening and closing unit through a current signal when the temperature rises to a certain level due to heat from a fire;
A smoke detection unit 400 that measures the amount of smoke generated from a fire in real time;
An automatically opening/closing sprinkler that detects both heat and smoke, including a control unit that recognizes fire occurrence and fire termination by comparing the measured value from the smoke detection unit with a reference threshold.
상기 열감지 스위치부(100)는, 바이메탈로 구성하되, 상기 스프링클러 개폐부 솔레노이드밸브(500)에 연결하여 구성하고,
바이메탈(100)은 상시 전류가 흐르지 않는 상태이며, 화재로 인한 열기로 특정 온도 이상이 되면 전류가 흐르는 상태로 바뀌어 상기 솔레노이드밸브(500)가 개방되며, 특정 온도 아래로 떨어지면 상기 바이메탈(100)이 복구되어 상기 솔레노이드밸브(500)가 닫히는 열기감지기능의 자동개폐형 스프링클러 장치.According to clause 1,
The heat sensing switch unit 100 is made of bimetal and is connected to the sprinkler opening/closing solenoid valve 500,
The bimetal 100 is in a state in which current does not flow at all times. When the temperature exceeds a certain temperature due to heat from a fire, the current flows and the solenoid valve 500 is opened. When the temperature falls below a certain temperature, the bimetal 100 is turned on. An automatic open/close sprinkler device with a heat detection function in which the solenoid valve (500) is restored and closed.
상기 연기감지부는, 관전식 연기센서(400)로 구성하며, 연기를 측정하고 상기 제어부와 연결되어 있으며, 상기 제어부는 전력을 on/off하여 상기 스프링클러 개폐부를 여닫을 수 있는 스위치 역할의 릴레이모듈(200)을 포함하며, 상기 릴레이모듈(200)과 상기 연기감지부(400)와 연결되어 상기 연기감지부(400)의 측정값을 받아 화재상태를 인식하고 상기 릴레이모듈(200)을 제어하는 마이크로컨트롤러(300)를 포함하하고, 상기 스프링클러 개폐부에 상기 릴레이모듈(200)이 연결되어 연기를 감지하는 자동개폐형 스프링클러 장치.According to clause 1,
The smoke detection unit consists of a tube-type smoke sensor 400, measures smoke and is connected to the control unit, and the control unit turns on/off power to open and close the sprinkler opening and closing unit. ), and a microcontroller that is connected to the relay module 200 and the smoke detection unit 400, receives the measured value of the smoke detection unit 400, recognizes the fire state, and controls the relay module 200. An automatically opening/closing sprinkler device comprising (300), wherein the relay module (200) is connected to the sprinkler opening/closing unit to detect smoke.
상기 열감지 스위치부(100)와 상기 연기감지부(400) 및 제어부는 독립적으로 작용하여 상기 스프링클러 개폐부를 작동시키므로 점검이 가능한 것을 특징으로 하는 스프링클러 장치.
According to clause 1,
A sprinkler device, characterized in that inspection is possible because the heat detection switch unit 100, the smoke detection unit 400, and the control unit operate independently to operate the sprinkler opening and closing unit.
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2022
- 2022-08-08 KR KR1020220098903A patent/KR20240020615A/en not_active Application Discontinuation
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