광전식 분리형 연기감지기

광전식 분리형 연기감지기

개요

화재감지기는 연기감지와 열감지로 나뉩니다.

연기를 감지하는 장치는 연기가 감지되면 경보가 울리는데 그치지만 열감지장치는 열을 감지하게 되면 경보와 함께 스프링클러가 작동하여 화재를 진압하게 됩니다.

 

○ 감지기의 종류

— 열을 감지하는 감지기 

• 차동식 감지기 : 열에 의한 공기의 팽창을 이용한 감지기로 주위온도의 급격한 변화를 이용한 감지기.
(설치 예: 보편적으로 가장 많이 설치되어 있고 모양이 찐빵처럼 생긴 감지기)

• 정온식 감지기 : 이종합금이 열에 의한 변형을 이용한 감지기(바이메탈 원리)로 일정한 온도가 상승되면 동작함 (설치 예: 아파트의 주방에 설치된 감지기)

• 반도체를 이용한 차동식 및 정온식감지기 : 반도체 열센서(서어미스터)를 이용하여 전자 회로적으로 차동식 및 정온식을 구성함.

• 최근에는 반도체를 이용한 감지기가 개발이 많이 됨.

— 연기를 감지하는 감지기 : 물리적 현상에서 불은 일반적으로 고체가 액체로(또는 고체에서 기체), 액체에서 기체로 변하여 기체(기화)에서 불이 붙게 되어 있음. 즉, 연기감지기는 열감지기 보다 화재감지가 빠르므로 조기 화재 발견으로 화재를 미연에 방지 할 수 있음.

• 광전식감지기 : 빛(광)을 이용하여 화재를 감시하는 감지기 빛의 이용은 빛의 차단이 차단되면 화재로 인식하는 것과 빛이 들어오면 화재로 인식하는 두 가지 방법을 이용함. 연기에 의한 빛의 차단과 빛의 반사 원리 이용 한 것

※ 연기차단방식은 광선의 빔을 이용하고, 빛을 받는 방식은 광선을 펄스(주기적 신 호)를 이용함.

• 이온화식감지기 : 방사능의 물질을 이용하여 화재시 발생되는 연기를 감지하는 감지기( 원리는 광전식감지기중 광선 빔방식과 유사함)

 

(1) 작동원리

광전식 분리형 연기감지기는 광선의 신호강도를 모니터하는 광센서가 들어있는 수광부(receiver)와 방호구역에서 수광부로 적외선을 방출하는 송광부(transmitter)로 구성된다. 광전식 분리형 연기감지기는 "광차단(light oobscuration)"원리로 작동된다. 광전식 분리형 연기감직기의 광 감지소자는 정상상태에서 수광부에서 보내는 광원을 보고 있다. 수광부는 광차단 양의 %에 기초하여 사전에 감도 레벨이 설정된다. 이 감도 레벨은 광선의 길이(송광부와 수광부 사이의 거리)에 기초하여 제조자에 의해 결정된다. 일반적으로 감지 거리에 기초하여 선택할 수 있는 둘 이상의 설정값이 있다.

송광부는 배선 길이를 대폭 줄일 수 있다면, 수광부와 별도의 전원에서 전력을 공급받아도 된다. 비상용 축전지는 자동화재탐지설비에서 상시 필요하기 때문에 송광부가 수신기에서 전원을 공급받든지 또는 별도로 전원을 공급받든지 간에 비상용 축전지가 필요하다.

광전식 스포트형 연기감지기와는 달리 일반적으로 광전식 분리형 연기감지기는 연기의 색상에 대한 반응 감도는 떨어진다. 따라서 광전식 분리형 연기감지기는 검은 연기를 발생하는 화재에 사용하는 것이 좋다. 그리고 광전식 분리형 연기감지기는 가시성 연기를 감지하므로 비가시성 연기가 대해서는 이온화식 연기감지기보다 감도가 떨어질 수 있다.

광전식 분리형 연기감지기는 연기층에 의해 생긴 누적광차단을 감지한다. 이러한 누적 광차단은 광선의 경로에 있는 연기의 밀도와 연기층의 거리에 희애 만들어진다.

광선의 경로에 우연히 놓이게 되는 간판이나 사다리와 같은 고형 물체 때문데 광선이 차단되는 경우는 일반적인 연기의 징후가 아니므로 광전식 분리형 연기감지기는 이러한 상황을 경보상황이 아닌 트러블 상황으로 인식하게 된다. 트러블 상황의작동점은 90~95%의 광선이 차단되는 점으로 제조자가 설정한다. 이것은 오보를 발할 가능성을 최소화 하기 위한 것이다.

광원 품질의 매우 작고 느린 변화 또한 일반적인 연기의 징후가 아니다. 이러한 변화는 송광부와 수광부의 렌즈 부분에 분진이나 먼지가 쌓이는 등의 환경적인 이유 때문에 발생할 수 있다. 이러한 변화는 일반적으로 "자동 오염제어 기능(Automatic Gain control)"에 의해 보상된다. 감지기를 처음 켜고 셋업 프로그램을 실행하면 이 시점을 정상상태에 대한 기준점으로 간주한다. 시간이 경과함에 따라 먼지 등으로 인해 광신호의 품질이 저하하기 때문에 자동 오염제어 기능은 이러한 변화를 보상하게 된다. 보상률은 감지기가 천천히 진행되는 화재나 훈소(smoldering) 화재를 감지할 수 있는 범위 내로 제한된다. 자동 오염제어 기능이 과도한 먼지의 누적으로 인해 더 이상 보상할 수 없을 때 감지기는 트러블 신호를 발하게 된다.

 

(2) 분리형 연기감지기와 스포트형 연기감지기의 비교

+ 포용 범위 +

스포트형 감지기는 가로 9m, 세로 9m 최대 81㎡를 포용한다. 감지기간 최대 길이는 복도와 같이 방호지역의 폭이 3m 초과하지 않을 때 최대 12.5m이다.

광전식 분리형 연기감지기의 최대감지거리는 일반적으로 100m이며 18.3m이다. 따라서 광전식 분리형 연기감지기의 이론적인 포용 면적은 1,830㎡가 된다. 제조자의 권장사항이나 실의 형태와 같은 기타 요이으로 이러한 최대 포용면적이 감소될 수 있다. 비록 포용면적이 감소되더라도 광전식 분리혈 12개 이상의 스포트형 감지기가 감지해야 하는 면적을 포용할 수 있다. 기기가 적게 들어 간다는 것은 공사비와 유지 관리 비용이 보다 적게 든다는 것을 의미한다.

 

(3)구조 

종래의 광전식 스포트형 감지기는 주로 감지기를 설치한 장소 주변의 局所的(국소적)인 연기에 대하여 검지하는 것이나 광전식 분리형 감지기는 빛을 발하는 送光部(송광부)와 빛을 받는 受光部(수광부)가 1세트로 되어 있다.



 

설치하는 방법은 송수광부를 5~100m 범위의 거리를 두고 천정면 또는 천정면에 가까운 벽면에 서로 마주보게끔 설치하는 것으로 송수광부의 긴 광축을 이용하여 감시를 하게 된다.

이 감지기는 넓게 퍼지는 연기를 감지하에 되어 담배 연기와 같이 실내 전체에 확산되는 연기에 대하여는 비교적 저농도일지라도 화재를 감지할 수 있다.

광전식 분리형 감지기는 <그림 1>과 같이 송광부의 수광부로써 구성되어 있는데 수광부는 도달하는 광량의 증감을 측정하고 감지한다.

수광부에는 시험장치, 광축조정, 수광량조정부, 作動確認0爐(작동확인로) 등이 설치되어 있다.

송광부 및 수광부 전년에는 結露(결로)방지용 렌즈를 사용하고 광축을 맞추기 위한 視準孔(시준공)을 설치하여 좌우상하로 각도를 다소 조정할 수 있도록 되어 있다.

치수와 중량은 생산업체에 따라 달라서 <그림 2>와 같이 A = 90~150mm, B =130~150mm,C = 130~220mm, 중량은 1.0~2.5kg으로 송광부가 수광부보다 약간 가볍게 되어 있으며 와관상으로는 원형, 각형, 직사각형 등으로 각각 다르게 되어 있다.

 

<참고문헌>

1. Guide for Proper Use of Projected Beam Smpke detector SYSTEM SENOR

2. Installation and Maintenance Instructions of Projected Beam Smoke Detector SYSTEM SENOR

3. Fire Alarm Signaling System NFPA

4. NFPA 72 National Fire Alarm Code, NFPA

5. National Fire Alarm Code Handbook NFPA

6. 화재경보설비 기문당, 김병효