KR100321101B1 - 화재감지기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재시에 연기 및 온도를 검출하여 경보를 발신하는 화재감지기에 관한 것으로 특히, 온도상승에 따른 연기의 검출감도를 자동 설정하여 화재시에 확실히 경보를 발신하는 화재감지기에 관한 것이다.

감도설정부(2)는 감도설정용센서인 더미스터(TH1)와 연기감지 비교기(OP2)의 인가 전원을 분배하는 전압분배저항(R7, R8)으로 구성되고, 연기감지 화재판단부(3)는 연기감지 비교기(OP2)와 출력저항(R6)으로 구성되고, 온도감지 화재판단부(4)는 온도감지비교기(OP3)와 전압분배저항(R4, R5)과 출력저항(R3)으로 구성되어 있다.

연기감지비교기(OP2)는 더미스터(TH1)의 온도에 따른 저항값의 변화로 감도가 자동 설정되고 이때 감도에 따른 연기검출전압(D)에의해 화재스위칭부(6)는 동작하게 된다.

한편 더미스터(TH1)에의한 검출된 온도가 임의의 온도설정 이상이 되면 온도감지비교기(OP3)의 출력전압으로 화재스위칭부(6)를 동작시킨다.

상기 회로에의해 얻어진 그래프는 도면 제 6도의 실시예와 같으며 이는 온도검출용센서인 더미스터(TH1)의 온도변화애 따른 저항값의 변화로 연기검출비교기(OP2)의 감도설정전압을 자동적으로 변화시키게 된다.

그러므로 온도검출과 동시에 감도설정을하여 비화재의 경보를 방지하고 화재시에는 조기에 경보를 울릴수 있는 효과가 있다.

Description

화재 감지기

본 발명은 화재시에 연기 및 열을 검출하여 화재경보를 발신하는 화재 감지기에 관한 것으로, 특히 온도상승에 따른 연기의 검출감도를 자동으로 설정하여 화재시에 확실히 경보를 발신하도록 한 화재 감지기에 관한 것이다.

종래에는 연기검출식(연기식감지기)과 온도검출식(열식감지기) 2가지의 감지기를 단순히 결합한 형태의 것으로써, 독립된 2개의 감지기를 한개의 하우징에 수장하고, 화재신호 스위칭회로만을 공유하게 하였기 때문에, 통상적으로 난방을 높여서 방의 온도를 상승시킨다든지 또는 담배를 많이 피워서 그로 인한 연기가 다량으로 발생하였을 때에도 화재경보를 발하게 되는 경우가 많았다. 이러한 잘못된 화재경보를 통상적으로 비화재보라 한다. 상기 비화재보의 발생을 피하기 위해 감지기의 감도를 낮추어서 설정하게 되면, 실제 화재시 너무 늦게 화재경보신호를 발하거나 감지기가 아예 작동하지 않는 등 위험성이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 창출된 것으로, 온도감지기(열식감지기)와 연기감지기(연기식감지기)를 하나의 회로로 결합하되 온도감지기내의 온도검출용 센서의 온도검출전압 출력을 이용하여 연기감지기의 감도를 자동으로 설정해주어 주변온도가 정상일 때는 연기감지기의 감도를 낮추어서 통상적으로 발생하는 연기농도에서는 화재신호를 발하지 않도록 하고, 주변온도가 비정상적으로 상승하게 되면, 연기감지기의 감도를 높여서 약간의 연기농도에서도 화재신호를 발하게 하여, 평상시는 비화재보의 발생을 억제하고, 화재시에는 화재경보신호를 신속히 울리도록 하는 동시에, 연기가 발생하지 않는 화재(예를 들면 알코올, 가스화재)에서도 확실하게 화재경보신호를 발할 수 있도록, 감지기 주변의 온도가 설정온도 이상이 되면, 온도감지기의 온도검출용 센서의 출력으로 화재신호 출력회로(열식감지기회로)를 직접 구동할 수 있도록 하였다.

이하 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 구성을 설명하면 다음과 같다.

제 1도에 나타낸 회로는 본 발명을 이온화식 연기감지기에 적용했을 경우의 실시예를 나타내고 있으며, 광전식 감지기의 경우에도 적용할 수 있다.

연기검출부(1)는 연기의 농도를 아날로그 전압신호로 바꾸어 주는 이온실과, 연기검출신호를 저임피던스로 낮추어 주는 버퍼(OP1)와, 급격한 전압변동을 흡수하기 위한 저항(R9) 및 콘덴서(C4)로 이루어진 적분회로로 구성되고, 감도설정부(2)는 감도설정용 센서인 더미스터(TH1)와 연기감지 비교기(OP2)의 인가전원을 분배하는 전압분배저항(R7, R8)으로 구성되고, 연기감지 화재판단부(3)는 연기감지 비교기(OP2)와 출력저항(R6)으로 구성되고, 온도감지 화재판단부(4)는 온도감지 비교기(OP3)와 전압분배저항(R4, R5)과 출력저항(R3)으로 구성되고, 정전압부(5)는 제너다이오드(ZD2), 트랜지스터(TR1), 저항(R2), 콘덴서(C2)로 구성되고, 화재스위칭부(6)는 스위칭소자인 에스시알(SCR)과 발광다이오드(LED)와 저항(R1) 및 콘덴서(C1)로 구성되고, 회로보호부(7)는 브릿지 다이오드(BR1)와, 제너다이오드(ZD1)로 구성된다.

상기 구성의 동작상태를 첨부한 도면을 참고로 하여 설명하면 다음과 같다.

연기감지 비교기(OP2)는 그 반전단자에 입력되는 온도검출센서인 더미스터(TH1)에 의해 검출되는 온도변화에 따른 감도설정전압과 그 비반전단자 입력되는 연기검출전압을 서로 비교하고, 그 비교데이터를 출력저항(R6)을 통해서 스위칭소자인 에스시알(SCR)의 게이트단자에 입력하여 상기 게이트단자를 트리거시킨다. 그러면, 에스시알(SCR)은 도통이 되고 그에 직렬로 접속된 발광다이오드(LED)가 점등하면서 화재발생호를 발하게 되는 것이다.

한편, 연기가 발생하지 않는 화재(예를 들면 알코올, 가스화재)에 대비하기 위한 온도감지 비교기(OP3)는 비반전단자에 전압분배저항(R4, R5)에 의해 입력된 기준전압과 반전단자에 온도검출센서인 더미스터(TH1)에 의해 온도변화에 따라 입력되는 은도검출전압을 서로 비교하여 출력저항(R3)을 통해서 상기와 같은 순서와 동일한 순서로 발광다이오드(LED)를 점등하여 화재발생신호를 발한다.

상기의 동작원리를 제 2도 내지 제 6도를 참고로 하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제 2도는 제 1도의 감도설정부(2)와, 온도감지 화재판단부(4)의 회로만을 나타낸 온도검출 화재판단회로도이다.

정전압부(5)로부터 A선과 B선에 공급된 전압은 전압분배저항(R4, R5)에 의해 분배되어 규정전압(F)이 온도감지 비교기(OP3)의 비반전단자에 입력되고, 분배저항 및 더미스터(R7, R8, TH1)에 의한 온도검출전압(E)은 온도감지 비교기(OP3)의 반전단자에 입력된다.

여기서, 온도검출용 센서인 더미스터(TH1)는 화재로 인해 주변온도가 상승하게 되면, 그 저항이 강하되며, 이에 따라 저항(R8)과의 합성저항도 강하한다. 따라서 온도검출전압(E)이 강하하게 되는 것이다.

온도감지 비교기(OP3)는 상기 규정전압(F)과 온도검출전압(E)을 비교하게 되는데, 온도상승에 따라서 규정전압(F)이 온도검출전압(E)보다 상대적으로 높아지게 되면, 출력전압(H)이 생성되어 출력저항(R3)을 통해 화재스위칭부로 인가된다. 즉, 더미스터(TH1)에 의해 측정된 온도가 60℃∼150℃사이의 임의로 설정한 온도 이상이 되면, 연기농도에 관계없이 열식감지기가 동작하게 되는 것이다. 따라서, 연기가 발생하지 않는 화재도 검출할 수 있다.

제 3도는 연기검출부(1)와, 감도설정부(2)와, 연기감지 화재판단부(3)의 회로만을 나타낸 연기검출 화재판단회로도이다. 화재시 발생된 연기가 이온실 내부로 듣어가면 이온실 내부에 흐르고 있는 미소한 이온전류는 연기에 의해 방해를 받으므로 이온전류가 감소하여 이온검출신호(C)는 상승하게 되고, 버퍼(OP1) 및 적분회로를 거친 연기검출전압(D)은 연기감지 비교기(OP2)의 비반전단자에 입력되고, 분배저항 및 더미스터(R7, R8, TH1)를 거친 온도검출전압(E)은 연기감지 비교기(OP3)의 반전단자에 입력된다.

상기 연기감지 비쿄기(OP2)는 연기검출전압(D)과 온도검출전압(E)을 비교하며, 그 출력전압(G)은 출력저항(R6)을 통해 화재스위칭부(6)로 인가된다. 이때 제 6도의 온도에 따른 감도설정그래프에 나타낸 바와같이, 온도검출용 센서인 더미스터(TH1)에 의해 온도가 30℃이하인 경우에는 연기감지 비교기(OP2)의 반전단자의 전압이 낮아지지 않으므로 감도는 제 3종을 나타내고, 이때는 연기농도가 22.5%이상일 때 연기감지 비교기(OP2)에서 발생된 출력전압(G)이 화재스위칭부(6)를 동작시킨다.

한편, 더미스터(TH1)에 의해 검출된 온도가 30℃이상이고 60℃이하의 경우에는, 이에 대한 연기농도가 22.5%가 아니고 5%를 가질 경우라도 동작이 가능하다. 즉, 감도가 1종에서 3종 사이에서 자동으로 설정되는 것이다. 제 4도는 본 발명의 기술의 요지인 제 2도에 나타낸 온도검출 화재판단회로와 제 3도에 나타낸 연기검출 화재판단회로를 결합시킨 회로도로써, 이에 대한 동작을 설명한다.

먼저, 연기감지 비교기(OP2)는 더미스터(TH1)의 온도에 따른 저항 값의 변화로 감도가 설정되고, 이때 감도에 따른 연기검출전압(D)에 의해 화재스위칭부(6)가 동작하게 된다.

한편, 더미스터(TH1)에 의해 검출된 온도가 60℃에서 150℃사이의 임의로 설정한 온도이상이 되면, 온도감지 비교기(OP3)의 출력전압에 의해 화재스위칭부(6)가 동작하게 된다.

상기 회로에 의해 얻어진 그래프는 제 6도와 같다.

즉, 온도검출용 센서인 더미스터(TH1)는 온도의 변화에 따른 저항 값의 변화로 연기감지 비교기(OP2)의 감도설정전압을 자동적으로 변화시키게 된다.

제 5도는 화재 감지기에 대한 블록 다이아 그램으로, 연기검출부(1)와 연기감지 화재판단부(3)와 감도설정부(2)로 이루어진 연기검출 화재판단회로(가)와, 온도검출부와 온도감지 화재판단부(4)와 고정된 감도설정부로 이루어진 온도검출 화재판단회로(나)와 화재스위칭부(6)로 구성되며, 제 5도에 표시한 a는 온도검출과 동시에 감도설정이 됨을 나타내며, b는 온도가 고정감도설정부에서 설정된 온도보다 높게 되었을 때 화재스위칭부(6)를 동작시킴을 나타내며, c는 감도설정부(2)의 감도설정에 따른 연기감지 화재판단부(3)의 출력전압으로 화재스위칭부(6)를 동작시키는 것을 나타낸다.

이상으로 설명한 바와같이, 본 발명의 화재 감지기는 온도검출과 동시에 감지기의 감도를 자동으로 설정하여 줌으로써, 비화재보의 발생을 방지할 수 있는 동시에 연기가 없는 화재도 감지해낼 수 있어 그 신뢰성이 높다.

제 1도는 본 발명의 화재 감지기에 대한 전체회로도이다.

제 2도는 온도검출 화재판단회로이다.

제 3도는 연기검출 화재판단회로이다.

제 4도는 온도검출 화재판단회로와 연기검출 화재판단회로를 결합한 회로도이다.

제 5도는 본 발명의 화재 감지기에 대한 블록 다이아 그램이다.

제 6도는 온도상승에 따른 감도설정그래프의 실시예이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1. 연기 검출부 2. 감도설정부

3. 연기감지 화재판단부 4. 온도감지 화재판단부

5. 정전압부 6. 화재스위칭부

7. 회로보호부 OP1. 버퍼

OP2. 연기감지 비교기 OP3. 온도감지 비교기

TH1. 더미스터 SCR. 에스시알

R. 저항 C. 콘덴서

Claims (2)

1. 열식감지기와 연기식감지기를 한 개의 하우징에 수장하여 화재를 감시할 수 있도록 한 화재 감지기에 있어서,

   하나의 온도검출용 센서를 연기식감지기와 열식감지기에 공동으로 접속하여서,

   감지기의 주변온도가 정상치 이하일 때는 상기 연기식감지기가 통상의 연기농도 이상에서 작동하도록 그 감도가 설정되고, 감지기의 주변온도가 정상치 이상일 때는 상기 연기식감지기가 약간의 연기농도에서도 작동하도록 그 감도가 설정되도록 하여서, 평상시에는 비화재보를 방지하고 화재시에는 화재경보신호를 신속히 발할 수 있도록 하고,

   감지기 주변온도가 설정온도 이상으로 상승하면 상기 온도검출센서의 출력으로 열식감지기가 작동되도록 하여서, 연기 없는 화재도 감지할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 화재 감지기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 열식감지기는 상기 온도검출용 센서의 측정온도가 60℃에서 150℃ 사이의 설정온도 이상이 되면 작동되도록 구성된 것을 특징으로 하는 화재감지기.