KR100806066B1

KR100806066B1 - 에어로졸 소화기용 소화제 및 에어로졸 소화기용 소화제제조 방법

Info

Publication number: KR100806066B1
Application number: KR1020070096575A
Authority: KR
Inventors: 병 오 최
Original assignee: 주식회사 한화
Priority date: 2007-09-21
Filing date: 2007-09-21
Publication date: 2008-02-21
Also published as: JP4920018B2; JP2009072594A

Abstract

본 발명은 화합물을 연소시켜서 발생하는 소화 성분을 냉각 및 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화기의 조성물, 제조방법 및 소화기를 제공한다. 본 발명의 에어로졸 소화기용 소화제는 65∼82중량%의 KNO₃, 3∼13중량%의 KClO₄, 8∼15중량%의 디시안디아마이드 및 잔부로 수지를 포함하고, 3∼10중량%의 옥사마이드를 더 포함할 수 있다. 상기 수지는 페놀포름알데히드 수지 및 에폭시 수지를 포함하고, 수지 전체 중량의 20∼30%로 에폭시 수지를 포함한다. 본 발명은 용제 내 상기 소화제의 성분들을 혼화하는 단계, 상기 혼화물의 균일도를 증대시키도록 상기 혼화물을 이속 압연롤을 통과시키는 단계, 상기 용제를 상기 혼화물로부터 제거하는 단계, 용제가 제거되어 건조된 상기 혼화물을 250㎛ 이하로 분쇄하는 단계, 및 상기 분쇄된 혼화물을 압착 성형하는 단계를 포함하는 에어로졸 소화기용 소화제를 제조하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 분쇄된 혼화물을 60∼90℃의 온도로 균일하게 가온하는 단계를 더 포함하고, 상기 압착 성형 단계는 60∼90℃의 온도로 유지되는 금형에서 수행된다. 본 발명은 또한 에어로졸 소화기 작동시 노즐에서 발생하는 화염, 용융물, 재 등의 분출을 최소화하기 위한 소화기 구조를 제공한다.

에어로졸, 소화기, 소화제, 냉각제, 수지, 분사, 노즐

Description

에어로졸 소화기용 소화제 및 에어로졸 소화기용 소화제 제조 방법{FIRE-EXTINGUISHING AGENT FOR AEROSOL FIRE EXTINGUISHER AND METHOD FOR PREPARING THE AGENT}

본 발명은 소화기 분야, 특히 에어로졸 소화기용 소화제 및 상기 소화제를 제조하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 상기 소화제를 포함하는 에어로졸 소화기의 구조에 관한 것이다.

에어로졸 소화기는 소화장치 내에 소화제, 냉각제, 점화장치를 포함하고, 상기 소화제는 일반적으로 칼륨 산화물, 수지, 첨가제 등으로 구성된다. 외부의 작동 전기 신호, 자체 감지 또는 작동 시스템에 의해 소화장치 내에서 소화제가 연소하면 소화성분이 생성되고, 이때 소화성분과 같이 생성된 가스 압력으로 소화성분이 냉각층을 통과하고 노즐을 통해 분사된다. 분사되는 소화성분은 소화가 요구되는 곳에 적용되면, 소화성분 중 칼륨 이온이 화재에 공급되는 산소 라디칼을 차단하고 따라서 화재를 진압한다.

에어로졸 소화기는 연소에 의해 발생하는 소화 입자가 매우 작기 때문에(일반적으로 1∼5㎛) 소화 효율이 다른 소화시스템에 비해 몇 배 뛰어나고, 소화기 작 동 후 오염구역을 압축공기로 청소하는 것이 용이하기 때문에 사용자 측면에서 매우 유용하다. 또한, 기존의 가스계 소화장치와 달리 배관작업 없이 간단히 고정만 하면 되므로 설치 및 유지관리 비용이 매우 저렴하다. 더욱이, 현재 가장 많이 사용되는 할론 가스계 소화장치는 오존층을 파괴하므로 조만간 그 사용이 제한받게 될 실정이다.

에어로졸 소화기는 물을 사용할 수 없는 화재인 유류 및 전기화재에 효과가 매우 우수하여, 예컨대 공장의 각종 전기패널, 미술관, 도서실, 전산실, 이동통신설비, 고가 전자장비, 선박, 전자장비 조립 공장 등 그 적용범위가 광범위하다.

관련 선행기술로서, EP 1 109 601호는 바인더로 면약(nitrocellulose)을 사용하는 에어로졸 소화기용 소화제를 개시한다. '601호 특허에서는 바인더로 면약을 사용함에 따라 트리아세틴(triacetine) 같은 가소제와 디페닐아민(diphenylamine) 같은 화학적 안정제를 필요로 한다. 따라서 칼륨 이온을 배출할 수 있는 KNO₃의 함유량이 감소하여 분사되는 소화성분의 소화능력이 떨어진다. 또한, 면약으로 인해 연소시 유해성분인 NO_X가 다량 발생하고 연소온도도 높다. 뿐만 아니라 면약의 자연 분해성과 가소제의 변성으로 장기 저정성에 있어서 불리하다.

소화제는 연소시 과량의 열을 발생시키므로, 이를 소화 대상에 직접 분사할 경우 화재를 더욱 키우는 현상을 초래할 수 있다. 그래서 냉각층에 의해 고온의 소화성분을 적절히 냉각시켜서 배출하는 것이 중요하다. '601호 특허에서는 냉각제로서 화학적으로 흡열반응하는 물질(예컨대, CaCO₃, MgCO₃ 등)을 유기 바인더로 형상 을 갖게 성형한 것을 사용하는데, 이 경우 바인더가 연소하면서 2차 유해가스가 발생하고, 바인더의 연소열에 의해 냉각제의 결합력이 떨어져 분진을 배출할 수 있다.

EP 0 925 808호는 KNO₃를 칼륨 이온 공급 및 산화제로 사용하고, 냉각제로서 디시안디아마이드(dicyanodiamide:DCDA), 우레아(UREA)를, 바인더로서 면약 대신 페놀포름알데히드 수지, 에폭시 수지 및 4-옥시벤조산을, 그리고 연소촉매로서 CuO, Fe₂O₃ 등의 금속성분을 사용하는 것을 개시한다. 이 조성은 면약을 페놀포름알데히드 수지 등으로 대체하였으나, 연소시 CO, NH₃, HCN 같은 유해가스가 다량 발생하고, 소화능력이 떨어진다.

미국특허 제6,042,664호는 KNO₃ 67∼72%, 25㎛(최대), 페놀포름알데히드 수지 8∼12%, 100㎛(최대) 및 DCDA 16%∼25%, 15㎛(최대)를 함유하는 에어로졸 형성 조성물을 제시한다. 이 조성물은 소화능력은 우수하나 수지를 8% 이상, DCDA를 16% 함유하므로 일산화탄소, 암모니아 같은 유해성 가스를 다량 방출하게 된다.

미국특허 제6,264,772호는 '664 특허의 문제점인 유해성 가스 방출을 줄이기 위한 조성으로서 DCDA 함량을 9∼20% (입도, 40∼80㎛:10∼25㎛=70:30), 수지를 6∼14% (입도, 70∼120㎛:1∼7㎛=25:75), 그리고 KNO₃ 함량을 66∼85% (입도, 15∼25㎛:7∼15㎛=80:20)로 제시하고 있으나, 단순히 산화제의 함량을 증가시키고 DCDA와 바인더를 함량을 감소시키는 것에 의해서는 소화능력을 유지하면서 유해가스 성분 의 방출량을 줄이기가 어렵다

미국특허 제6,116,348호는 '772 특허 조성에 냉각제 역할을 하면서 유해가스를 산화반응시킬 수 있는 촉매 방법을 제시하고 있다. '348 특허는 냉각제 및 촉매로서 제올라이트, 실리카겔 및 산화알루미늄을 구형 또는 정제로 성형하여 사용하는 것을 제시하나, 연소시 발생하는 1500K 이상의 고온, 연소시 발생하는 물질에 의한 표면 오염, 매우 짧은 반응시간 등으로 인해 촉매로서 역할이 불가능하다.

선행기술은 바인더로 페놀포름알데히드 수지와 에폭시 수지 등을 사용한다. 그러나 이들 수지는 종류가 워낙 광범위하고 특성의 차이가 커서, 특별히 선택하여 사용하지 않으면 연소속도가 빨라져서 노즐에서 화염이 보이거나 용융물이 흘러내리기도 한다. 또는, 연소속도가 느려져서 제대로 연소하지 않거나 소화능력이 현저히 감소한다.

소화제 제조 방법으로서, '664 특허 및 '772 특허에 따르면, 성분 물질의 입자 크기와 비율을 엄격히 관리하면서, 수지를 용제(아세톤 및 알콜)에 녹인 후 원료들을 혼합기에 넣어 혼화시킨다. 혼화 완료 후에는 용제를 건조하여 증발시킨 후, 혼화된 원료를 프레스로 성형하는데, 이 경우 혼화 효율과 생산 효율이 떨어지며, 더욱이 성형시 밀도 조정이 어렵고 신뢰성 확보가 어렵다.

본 명세서에서 인용된 선행기술들은 모두 본 발명에 참조로서 통합된다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술이 가진 문제점을 개선하기 위한 것으 로, 소화능력을 최대화하면서 연소의 신뢰성을 확보하고, 저 유해성과 적정한 강도를 지닌 소화제를 제공하는 것이다. 본 발명은 또한 그러한 소화제를 제조하는데 있어 공정 조건을 완화하고 소화제 연소의 균일성을 증대시킬 수 있는 소화제 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명은 연소시 발생하는 화염, 재, 용융물 등을 제거하고 배출 온도를 줄일 수 있는 소화기 구조를 제공하는 것이다.

본 발명은 소화능력을 최대화하면서 발생하는 가스의 유해성을 줄일 수 있는 소화제를 제공한다. 본 발명에 따른 소화제 조성에 있어서, KNO₃ 외에 산소 공급을 더 많이 할 수 있는 KClO₄를 도입하고, 선택적으로 디시안디아마이드와 동일한 기능(연료 및 냉각)을 하면서 내부에 산소를 지닌 옥사마이드(oxamide)를 추가한다. 따라서 본 발명의 소화제는 KNO₃, KClO₄, 디시안디아마이드 및 수지를 기본 조성으로 한다, 바람직하게는, 본 발명의 소화제는 옥사마이드를 포함할 수 있다.

소화제는 평상시에는 고체로 존재하지만 외부 신호에 의해 점화되면 자발적으로 연소하여 K₂CO₃, KOH, KCl 같은 칼륨 화합물의 소화성분과 N₂, CO₂, H₂O 같은 소화를 도울 수 있는 물질을 발생시킨다. 자발적인 연소를 위해서는 탄소 함유 성분(소화제에서는 수지, 디시안디아마이드, 옥사마이드)과 산소 함유 성분이 동시에 존재해야 한다. 산소를 함유하면서 칼륨을 가지는 화합물로서 KNO₃, KClO₄, K₂CO₃, K₂Cr₂O₇, K₂SO₄ _,KHCO₃ 등이 있으나, 본 발명은 상온에서의 안정성, 자발적 연소성 등 을 고려하여 KNO₃와 KClO₄를 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 소화제는 바람직하게는 65∼82중량%, 더욱 바람직하게는 70∼75중량%의 KNO₃를 포함한다. 그러나 KNO₃만을 사용하면 산소 함유량이 적어 유해가스 발생하기 쉽다. 따라서 본 발명에 따라 KClO₄를 소량 투입할 경우 부족한 산소를 보충하여 유해가스 발생을 줄일 수 있다. 그러나 KClO₄를 많이 투입하게 되면 연소온도가 상승하고 소화능력이 떨어지기 때문에 적절한 함량을 선정하는 것이 중요하다. 본 발명에 따라서, 소화제는 3∼13중량%의 KClO₄를 포함하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8∼10중량%의 KClO₄를 포함한다.

디시안디아마이드(C₂H₄N₄)는 자동차 인플레이터용 가스발생제, 에어로졸 소화기 등에서 탄소를 공급하는 연료 역할과 연소 온도를 낮추는 냉각제 역할로 자주 사용되어 왔다. 본 발명의 소화제는 8∼15중량%의 디시안아마이드를 포함한다. 이 화합물은 연소시 HCN, CO 같은 유해가스를 발생시킬 수 있다. 특히 산화제의 함량이 낮을 경우 유해가스 발생이 증가하는 것으로 인식된다.

디시안디아마이드와 유사한 구조를 가지면서 내부에 산소를 2개 포함하는 옥사마이드(C₂H₄N₂O₂)를 사용함으로써 유해가스 발생을 줄일 수 있다. 특히, 본 발명에서 설명되는 바와 같이, 산화제로 KNO₃에 소정 양의 KClO₄를 첨가함으로써 유해가스 발생을 현저하게 개선할 수 있다. 본 발명에 따라서, 소화제는 3∼10중량%의 옥사 마이드를 포함할 수 있다.

소화제 성분 중 수지로서 일반적으로 페놀포름알데히드 수지, 에폭시 수지 등이 사용된다. 그러나 실제 이들 수지 중 소화기 조성으로 사용할 수 있는 범위는 매우 제한적인 것으로 인식된다. 동일한 계열의 수지라도, 어떤 것은 소화제 조성에서 바인더로서 기능과 탄소 공급원 역할을 정상적으로 수행하나, 어떤 것은 바인더로서 기능은 할지라도 연소시 전혀 다른 특성, 예컨대 점화 불가, 연소 불균일, 소화능력 감소 등을 나타낸다. 더욱이, 소화기로 조립시 노즐에서 용융물이 줄줄 흘러내릴 수 있다. 따라서 수지에 대한 요구조건이 엄격히 적용되어야 한다.

본 발명은 위와 같은 요구조건에 부합하는 소화제 조성을 제공한다. 구체적으로 본 발명의 소화제는 소화제 중량 기반으로 4∼10%의 수지, 좀더 바람직하게는 4∼9%의 수지를 포함할 수 있다. 상기 수지는 페놀포름알데히드 수지를 포함한다. 바람직하게는, 상기 수지는 페놀포름알데히드 수지와 에폭시 수지를 포함한다. 소화제의 기계적 강도를 증가시키기 위해서 에폭시 수지는 수지 전체 중량의 20∼30%로 사용되는 것이 바람직하다. 예컨대, 페놀포름알데히드 수지 5부에 경화제가 없이 에폭시 2부를 혼합한 수지를 90℃에서 가온 성형할 경우, 페놀포름알데히드 수지를 단독으로 사용할 경우보다 기계적 강도가 증가한 소화제를 제공할 수 있다.

본 발명의 소화제는 각 소화제 성분을 분쇄기에서 분쇄함으로써 제조될 수 있다. 바람직하게는, 본 발명에서 KNO₃, DCDA 및 옥사마이드는 10∼30㎛의 입자크기를 갖도록 분쇄되고, KClO₄는 80∼120㎛의 입자크기를 갖도록 분쇄된다. 상기 입자 크기 범위의 것들을 사용하면 소화제가 균일하게 연소하고 생성된 소화성분의 양도 변화가 없다. 선행기술에서는 각 성분의 입도가 엄격하고, 또한 각 성분의 조성비가 중요한 변수로 취급하고 있는데, 본 발명에서는 일반적인 수준의 입도 조건만으로도 원하는 특성을 갖는 소화제를 얻을 수 있다.

소화제 조성이 소화성능에 영향을 미치지만, 소화제를 제조하는 공정 또한 소화성능에 큰 영향을 미친다. 선행기술과 달리 본 발명은 새로운 공정을 도입하여 공정 조건을 완화하고 연소의 균일성을 증대시킬 수 있다.

통상적으로, 요구되는 입도를 만족하는 원료를 혼합기에서 혼화 후 건조하여 상온에서 프레스로 가압 성형하였으나, 이 경우 혼화시 파우더 믹싱 효율이 떨어지고 성형 조건이 까다로워진다. 성형 압력에 따라 밀도 변화가 있고, 다시 이것은 연소속도에 변화를 주기 때문에 연소의 균일성이 떨어진다. 본 발명은, 혼화 마지막 단계에서, 가압되는 이속(異速)롤에서 원료를 1 내지 5분간 압연하여 혼화물의 균일도를 증대시킨다. 혼화물을 이속롤에서 압연함으로써 혼화시 덩어리졌던 부분이 깨지고 균일하게 혼화되어 연소 특성이 매우 균일해진다. 압연된 혼화물을 건조실에서 용제를 완전히 증발시키면 수지 성분에 의해 덩어리가 지는데 이를 그대로 성형할 경우 밀도가 낮고, 불균일하게 연소한다. 따라서 건조 후 분쇄기로 평균입도가 250㎛ 이하가 되도록 건조물을 분쇄하고, 분쇄된 원료를 60∼90℃의 온도로 균일하게 가온한 후, 60∼90℃로 유지되는 금형에 넣어 성형하는 것이 바람직하다. 본 발명의 소화제 제조방법을 따를 경우, 성형압력이 낮아지고 소화제의 밀도와 강도가 증가한다.

도 1은 상온 성형(곡선 1)과 본 발명에 따른 가온 성형(곡선 2) 시 성형 압력과 밀도 관계를 나타내는 그래프이다. 도시된 바와 같이, 약 1.8g/㎤의 밀도를 갖는 성형된 소화제의 얻기 위해서는 상온 성형의 경우 약 400㎫의 압력이 필요하지만, 가온 성형을 할 경우에는 약 100㎫의 압력이면 충분하다. 도 2는 상온 성형(곡선 1)과 본 발명의 가온 성형(곡선 2) 시 성형 압력과 연소속도 관계를 나타낸 그래프이다. 상온 성형의 경우 250㎫ 이상의 압력으로 성형해야 연소속도 변화가 작지만, 가온 성형의 경우 60㎫ 이상의 압력에서 성형시 연소속도가 일정해진다. 도 1 및 도 2로부터 명백하듯이, 소정의 결과를 얻는데 있어서 가온 성형이 상온 성형에 비해 약 4배 이상 유리함을 알 수 있다.

본 발명에 따른 에어로졸 소화기는 케이스, 점화장치, 냉각제, 분사 노즐을 포함하고 전술한 조성과 특성을 갖는 소화제를 또한 포함한다. 에어로졸 소화기의 케이스는 부식을 방지하기 위해서 스테인레스 재질로 이루어지는 것이 바람직하다. 소화제를 점화시키는 장치로서 점화장치는, 예컨대 전기식 성냥에 소화제와 동일 조성의 분말을 천으로 감싸 사용한다. 냉각제로서 산화알루미늄 재질, 고령토 재질, 또는 이들을 조합한 재질이 사용될 수 있다. 바람직하게는 상기 재질을 소정 크기의 구형으로 하여 사용한다.

분사 노즐의 크기와 형태는 발생 소화성분이 압력을 동반하면서 고르게 분산되도록 적절히 조정될 수 있다. 특히, 본 발명의 분사 노즐은 각각 하나 이상의 분사구를 갖는 2개 이상의 분사 노즐을 갖는다. 본 발명의 소화기는 2개 이상의 분사 노즐이 엇갈리게 배치된 다중 노즐, 바람직하게는 두 개의 분사 노즐이 엇갈리게 배치된 이중 노즐을 갖는 것을 특징으로 한다. 여기서, 2개 이상의 분사 노즐이 엇갈리게 배치된다는 것은 각 분사 노즐에 구비된 분사구들의 일부 또는 전부가 소화 성분의 분사 방향을 따라 서로 엇갈리게 배열된다는 것을 의미한다. 다중 노즐 사이의 간격은 5∼10㎜인 것이 바람직하다. 소화기를 점화시키면 내부에서는 1500K 이상의 고온과 화염이 발생하고, 이 화염이 노즐을 통해 밖으로 분출되거나, 연소하면서 생긴 용융물이 노즐 밖으로 밀려나오는 경우가 많았다. 통상적으로 이러한 문제점을 해결하기 위해 냉각제를 더 충전하게 되는데, 이를 경우 유효 소화성분의 배출이 현저히 줄어들게 된다. 본 발명에 따라 분사 노즐을 엇갈리게 배치한 다중 노즐을 적용함으로써 유효성분의 감소 없이 상기 문제점이 해결될 수 있다.

본 발명은 소화능력이 최대화되면서도 연소 배출 성분의 유해성을 최대한 줄일 수 있는 소화제 조성을 제공한다. 본 발명은 조성에 사용되는 고형 성분의 원료 요구조건, 특히 입도를 완화시고, 바인더로 사용되는 수지의 요구조건을 구체적으로 제시한다.

본 발명은 소화제 제조시 혼화 후 가압 압연 공정을 두어 원료의 혼화 효율을 증대시키며, 건조 후 분쇄하여 일정 크기의 입자로 만들어 가온 성형함에 따라 밀도 증대, 균일한 연소특성(소화능력) 및 생산성 향상을 확보한다.

또한, 에어로졸 소화기에 무기질의 냉각제와 이중 노즐을 적용하여 소화기 조립체에서 연소시 발생하는 화염, 재, 용융물 등을 최소화한다. 더불어 가스 온도의 감소 효과를 얻을 수 있다.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 설명하기 위해서 예시적으로 제공되는 것으로서, 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 의도되어서는 안 된다.

실시예 1 내지 실시예 4는 에어로졸 소화기용 소화제의 수지 성분으로서 페놀포름알데히드 수지를 포함하는, 본 발명에 따라 제조되는 소화제와 그것의 특성을 나타낸다. 실시예 5 내지 8은 소화제의 수지 성분으로서 페놀포름알데히드 수지와 에폭시 수지를 경화제 없이 포함하는, 본 발명에 따라 제조되는 소화제와 그것의 특성을 나타낸다.

실시예 1

KNO₃ 75중량% 및 DCDA 16.5중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 8.5중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후, 이속으로 회전하는 한 쌍의 압연롤(앞 6rpm/뒤 4rpm)에서 3분간 압연하였다. 그 다음, 55℃에서 용제를 완전히 건조한 후 분쇄기에서 250㎛ 이하로 분쇄하였다. 그 다음 60∼90℃의 온도로 충분히 가온한 후, 동일 온도로 가온되고 있는 금형에서 소화제의 단면 압력이 70∼100㎫이 되도록 성형하였다.

이 조성은 이전의 특허에서 제시되었던 조성과 유사한 것으로 본 발명과 차이를 제시하기 위해 실시하였다.

실시예 2

KNO₃ 75중량%, DCDA 8.5중량% 및 옥사마이드 8.0중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 8.5중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 즉, 압연, 분쇄, 가온 및 성형 단계는 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 3

KNO₃ 75중량%, KClO₄ 3중량%, DCDA 10중량% 및 옥사마이드 5중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 7중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 4

KNO₃ 70중량%, KClO₄ 8중량%, DCDA 10중량% 및 옥사마이드 5중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 7중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

아래 표 1은 상기 실시예 1 내지 4에 따른 각 소화제 성분의 소화제 특성 실험 결과를 나타낸다. 표 1에 나타난 바와 같이, 소화제 조성에 옥사마이드와 KClO₄ 성분을 투입함으로써, 소화능력은 유지하면서 유해가스인 CO 농도를 현저하게 줄일 수 있었다.

실시예 5

KNO₃ 72중량%, KClO₄ 10중량% 및 DCDA 9중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 5중량% 및 에폭시 수지 4중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 6

KNO₃ 72중량%, KClO₄ 10중량% 및 DCDA 11중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 5중량% 및 에폭시 수지 2중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 7

KNO₃ 66중량%, KClO₄ 12.7중량% 및 DCDA 14중량%와, 아세톤, 알콜 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 5중량% 및 에폭시 수지 2.3중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 8

KNO₃ 72중량%, KClO₄ 10중량% 및 DCDA 11중량%와, 아세톤, 알콜, 또는 혼합 용제에 용해된 페놀포름알데히드 수지 3중량% 및 에폭시 수지 4중량%를 혼합기에 넣고 30∼50℃의 온도에서 2시간 혼화하였다. 혼화 후의 단계 상기 실시예 1의 조건과 동일하였다.

실시예 5 내지 8에 따른 실험 결과는 표 2에 나타난다. 페놀포름 알데히드 수지 외에 일정량의 에폭시 수지를 경화제 없이 사용할 경우, 적절한 배합비에서 소화능력과 기계적 강도가 동시에 증가하였다.

이제, 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 소화기 구조를 설명하면, 도 3은 본 발명의 따른 구조를 갖는 에어로졸 소화기를 나타내는 단면도이고, 도 4는 에어로졸 소화기의 이중 노즐의 상세도이다. 도시된 바와 같이, 소화기(1)는 케이스(10), 점화장치(20), 소화제(30), 냉각제(40) 및 분사 노즐(50)을 포함한다. 통상의 에어로졸 소화기와 마찬가지로, 소화제(30)가 점화장치(20)에 의해 점화되면 에어로졸 입자 형태로 소화 성분이 발생하고, 발생한 소화 성분은 냉각제(40)를 통과하면서 냉각된 후 노즐(50)을 통해 분사된다. 냉각제(40)는 구형으로 형성된 다수의 냉각성분이 소화기 내에 층상으로 배열된다. 분사 노즐(50)은 두 개의 노즐 즉, 제1노즐(51) 및 제2노즐(52)을 포함하고, 이것들은 이중으로 배열되고, 분사압력을 고려하여 소정 간격으로 떨어지게 배열된다. 각 노즐은 복수의 분사구(51',52')를 갖는다. 제1노즐(51)과 제2노즐(52)은 제1노즐의 분사구(51')와 제2노즐의 분사구(52')의 일부 또는 전부가 소화 성분의 분사 방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되도록 배치된다. 도 3 및 도 4에서 분사구들(51',52')은 소화기의 세로축을 중심으로 반경 방향으로 배열되는 것으로 도시되지만, 이러한 배열에 제한되지 않고 각 노즐 상에 임의로 배열될 수 있다.

도 1은 상온 성형 시와 비교하여 본 발명에 따른 가온 성형 시 성형압력과 밀도 관계를 나타낸 그래프이다

도 2는 상온 성형 시와 비교하여 본 발명에 따른 가온 성형 시 성형압력과 연소속도 관계를 나타낸 그래프이다

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어로졸 소화기의 단면도이다.

도 4는 도 3의 에어로졸 소화기의 이중 노즐의 상세도이다.

Claims

에어로졸 소화기용 소화제에 있어서, 상기 소화제는 65∼82중량%의 KNO₃, 3∼13중량%의 KClO₄, 8∼15중량%의 디시안디아마이드 및 4∼10중량%의 수지를 포함하는 소화제.
청구항 1에 있어서, 3∼10중량%의 옥사마이드를 더 포함하는 소화제.
청구항 1에 있어서, 상기 수지는 페놀포름알데히드 수지 및 에폭시 수지를 포함하는 하는 것을 특징으로 하는 소화제.
청구항 3에 있어서, 상기 수지는 수지 전체 중량의 20∼30%로 에폭시 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화제.
청구항 1에 있어서, 상기 KNO₃ 및 상기 디시안디아미드는 10∼30㎛의 입자크기를 가지고, 상기 KClO₄는 80∼120㎛의 입자크기를 갖는 것을 특징으로 하는 소화제.
에어로졸 소화기용 소화제를 제조하는 방법에 있어서,

용제 내 상기 소화제의 성분들을 혼화하는 단계;

상기 혼화물의 균일도를 증대시키도록 상기 혼화물을 이속(異速) 압연롤을 통과시키는 단계;

상기 용제를 상기 혼화물로부터 제거하는 단계;

용제가 제거되어 건조된 상기 혼화물을 250㎛ 이하로 분쇄하는 단계; 및

상기 분쇄된 혼화물을 압착 성형하는 단계;

를 포함하는 소화제 제조 방법.
청구항 6에 있어서, 상기 분쇄된 혼화물을 60∼90℃의 온도로 가온하는 단계를 더 포함하는 소화제 제조 방법.
청구항 6 또는 청구항 7에 있어서, 상기 압착 성형 단계는 60∼90℃의 온도로 유지되는 금형에서 수행되는 것을 특징으로 하는 소화제 제조 방법.
청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 따른 소화제를 포함하는 에어로졸 소화기로서, 상기 소화기는 각각 하나 이상의 분사구를 구비한 2개 이상의 노즐로 구성된 분사 노즐을 포함하고, 상기 노즐들은 각 노즐의 상기 분사구의 일부 또는 전부가 소화 성분의 분사 방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되도록 배치된 것을 특징으로 하는 에어로졸 소화기.
제9항에 있어서, 상기 노즐들 사이의 간격이 5∼10㎜인 것을 특징으로 하는 에어로졸 소화기.