이번 포스팅에서는 본인의 주된 목적인 소방기술사 합격을 위한 공부를 위해서 이 블로그를 운영하는 것이었기에 초심으로 돌아가서 많은 소방기술사 공부하시는 분들과 함께 소방기술사에 잘 출제될 만한 내용들 위주로 정리해보고자 하는 마음에서 글을 적는다.
이번 시간에는 그 중에서 차동식 스포트형 감지기에 대해서 정리해보았다. 함께 공부하시는 분들에게 조금이라도 도움이 되었으면 하는 개인적인 바람이다.
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[ 차동식 스포트형 감지기 ]
1. 개요
1) 감지기 : 연소시 발생되는 열, 연기, 불꽃, 가스등의 연소생성물 감지하여 화재 발생을 통보하는 기기
2)차동식 감지기 : 연소생성물 중 열 감지해 화재의 발생을 알려주는 기기~, 차동식 감지기에는 차동식 spot 형 감지기와 차동식 분포형 감지기가 있다.
3)차동식 spot 형 감지기 : 일정부분 열효과 의해 동작되며, 차동식 spot 형 감지기에는 공기식, 열 기전력식, 열 반도체식이 있다.
2. 공기식
1) 구조
(1) 감열실(chamber) : 열을 유효하게 받는 부분
(2) 다이어프램(diaphragm) : 신축성 있는 금속판으로 인청동판, 황동판 으로 만들어져 있다.
(3) 리크구멍(leak hole) : 완만한 온도 상승시 감지기의 오작동을 막아준다.
(4) 접점 : 전기접점으로 PGS(platinum gold silver) 합금으로 구성되어 있다.
(5) 작동표시장치 (LED) : 감지기의 동작상태를 표시한다.
2) 원리
(1) 샤를의 법칙을 이용한 감지기 이다.
(2) 온도가 상승하면 공기가 팽창한다는 원리에 의해 만들어 졌다.
3) 작동 메카니즘
(1) 화재 발생시 온도상승에 의해 감열부의 공기가 팽창하여 다이어프램을 밀어 올려 접점이 됨으로써 수신기에 화재신호를 보낸다.
(2) 난방 등의 완만한 온도상승에 의해서는 필터 역할을 하는 리크구멍의 작용으로 감지기가 작동하지 않는다.
3. 열 기전력식
1) 구조
(1) 감열실(chamber) : 알루미늄제로서 열을 유효하게 받는 부분
(2) 반도체 열전대 : P형과 N형 반도체의 조합으로서 열기전력을 발생한다.
(3) 고감도 릴레이 : 가동선륜형 계전기로 되어 있다.
2) 작동원리 T --> V
(1) 제어벡 효과 이용한 것~, 서로 다른 두 종류의 금속을 접촉하여 두 접점의 온도를 다르게 하면 온도차에 의해 열기전력을 발생하고 미소한 전류가 흐른다.
(2) 다른 쪽 접점을 냉각하면 이 전위는 더욱 커지고 2종의 다른 금속을 접속해 두면 온도차에 의해서 기전력이 발생하게 된다.
(3) 기전력의 크기는 양쪽 접점간의 온도차에 거의 비례한다.
* 펠티어 효과(Peltier effect) I -> Q
(1) 이것은 제벡효과와는 반대의 현상으로 1834년에 Peltier라는 사람이 발견하여 Peltier effect라고 한다. Peltier effect는 전류의 방향을 반대로 하면 열이 발생 하였던 곳은 흡수로, 흡수하였던 곳은 발생으로 변한다.
(2) 다른 종류의 도체를 결합하여 거기에 전류를 흘리면 그 접합점에서 주울(Joule)열 이외에 열의 발생 또는 흡수현상이 생긴다. 이 현상을 펠티어효과(Peltier effect) 라고 부른다.
(3) Peltier effect를 수식으로 나타내면 단위 시간당 즉, 매초 발생 또는 흡수하는 열량을 , 흐르는 전류를 라고 하면 는 에 비례하고 있어서 의 관계가 있다. 이 비례상수 를 Peltier 계수라고 한다.
3) 작동 메카니즘
(1) 화재가 발생하면 감열실이 열을 받게 되고 반도체 열전대에서 기전력이 발생하게 된다.
(2) 발생되는 기전력은 고감도 릴레이를 동작시켜 화재신호를 수신기에 보내게 된다.
4. 열 반도체식
1) 구조
(1) 서미스터 방식, 감열식 사이리스터 방식은 열기전력 방식과 유사하며 화재에 의한 주위의 온도변화를 센서(sensor)로 감지할 수 있도록 구성되어 있다.
2) 작동원리
(1) 서미스터 방식 : 휘스톤 브릿지
(2) 감열식 사이리스터 방식 : 사이리스터 스위칭 회로
평상시 X는 전류가 흐르지 않다가 열을 받으면 기전력이 생겨 사이리스터를 Turn on 한다.
3) 작동 메카니즘
(1) 서미스터 방식
- 화재가 발생하면 외부 Thermistor가 열에 의해 저항이 변화하고 휘스톤 브릿지에 전류가 흐르게 된다.
- 릴레이에 전류가 흐르면 릴레이를 동작시켜 수신기에 화재신호를 보내게 된다.
(2) 감열식 사이리스터 방식
- 사이리스터란 P-N-P-N 4층 구조의 반도체 소자를 말한다.
- 전류는 P -> N 쪽으로 흐르기 때문에 평상시 사이리스터는 전류를 흐르지 못한다.
- 그러나 화재가 발생하여 X에 기전력이 생겨 P영역에 전압을 가하게 되면 사이리스터는 Turn on 하여 전류를 흐르게 되며, 이때 릴레이가 작동하여 수신기에 화재신호를 보내게 된다.
5. 차동식 spot 설치기준
1) 감지기는 천장 또는 반자의 옥내에 면하는 부분에 설치할 것
2) 차동식 스포트형․보상식 스포트형 및 정온식 스포트형 감지기는 그 부착 높이 및 소방대상물에 따라 다음 표에 따른 바닥면적마다 1개 이상을 설치할 것
3) 감지기는 실내로의 공기유입구로부터 1.5m 이상 떨어진 위치에 설치할 것
4) 스포트형 감지기는 45° 이상 경사되지 아니하도록 부착할 것
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도시, 주택개발, 건축, 인테리어 설계, 시공 문의 b-studio@hanmail.net 이나 010-9162-6135로 문자 요망
(주)여울 종합건축사사무소와 컨소시엄 작업 수행 중
건 축 & 문화 프로젝트팀 STORY ONE에서 활동 중, 28년 차 건축가 주원태
홍익대학원 도시계획과 석사과정
저서로는 [수인의 건축] [집과 연필, 비례이거나 반비례 거나]등이 있다
스토리원 홈페이지 바로가기 --> http://www.story-one.co.kr
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