KR101216134B1

KR101216134B1 - 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치

Info

Publication number: KR101216134B1
Application number: KR1020110073151A
Authority: KR
Inventors: 윤철구
Original assignee: (주)서한에프앤씨
Priority date: 2011-07-22
Filing date: 2011-07-22
Publication date: 2013-01-02

Abstract

본 발명은 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약재가 충입된 소화기 몸체의 상단에 설치된 소화기 작동장치에 있어서, 상기 소화기 몸체(100)의 상측에 결합되는 발전수단(210); 상기 소화기 몸체(100)의 내측 상부에 설치된 고체의 소화약제(140)를 직접 점화 연소시키도록 발전수단(210)에서 발전되는 유도전류를 공급받아 가열되는 히터(230); 및 상기 발전수단(210)을 동작시키도록 태엽판(222)이 내장된 에너지 축전수단(220)으로 구성되되, 상기 에너지 축전수단(220)은 발전수단(210)의 상면에 설치되는 태엽 하우징(221)과, 상기 태엽 하우징(221)의 중앙에 관통 삽입되는 회전축(223)과, 일단부는 상기 태엽 하우징(221)의 내측면에 고정되고 타단부는 회전축(223)에 고정되도록 태엽 하우징(221)에 코일 형태로 감겨진 상태로 삽입되는 태엽판(222)과, 상기 태엽 하우징(221)의 상면에 결합되고 중앙에는 회전축(223)이 끼워지는 삽입공(225)이 형성된 커버(224)와, 상기 삽입공(225)에 끼워진 회전축(223)의 회전을 방지하도록 커버(224)의 상면 중앙과 회전축(223)의 외측 둘레면 사이에 도포되는 이융성 금속(240)으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

Description

유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치{Fire extinguisher actuator use inducing current generating apparatus}

본 발명은 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 화재 발생시 태엽의 탄성력을 이용한 회전력으로 발전수단을 작동시키고, 상기 발전수단에서 발생되는 유도전류에 의해서 히터를 가열하는 것으로서 가열된 화염이 직접 고체의 소화약제에 점화 연소시켜 정확하고 신속한 시간에 화재의 초기 진압할 수 있도록 한 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치에 관한 것이다.

일반적으로 소화기는 화재를 초기에 진압할 때에 사용하는 것으로서, 화재는 그 성질에 따라 일반화재, 유류화재, 전기화재 및 금속화재로 구분되며, 화재를 진압할 때는 이러한 상황에 따라 적절한 소화기를 선택 사용함으로써 화재를 진압하게 된다.

이러한 소화기는 다시 그 내부에 충전되는 소화약재에 따라 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 할론 및 가스식 소화와 고체에어로졸 소화기 등으로 나누어진다.

또한, 작동하는 방법에 따라 수동식 소화기와 자동식 소화기로 구분된다.

수동식 소화기는 안전핀을 뽑고 레버를 손으로 파지하여 소화약재를 분사하는 소화기로 가장 흔히 볼 수 있는 소화기이다.

자동식 소화기는 열 또는 연기를 감지하여 자동으로 소화약재를 방출하여 화재를 진압하는 소화기이다.

한편, 상기 자동식 소화기는 전기식과 기계식으로 나뉘는 데, 전기식은 열 또는 연기를 감지하여 전기신호 방식으로 소화약재를 방출하여 화재를 진압한다.

기계식은 열에 의해 작동되는 장치를 부착하여 열의 상승으로 동작하고, 소화약재를 방출하여 화재를 진압한다.

상기한 전기식의 경우 열을 감지하는 열센서는, 예를 들어 반응기가 과열되는 것을 방지하기 위한 반응기 온도 감지나 또는 화재를 감지하거나, 또는 무인 군수 무기 시스템 등, 다양한 분야에서 사용되고 있으며, 효과적으로 열을 감지하여 장치의 고장을 방지하거나 화재의 초기 진화 등을 할 수 있도록 다양하게 연구되고 있다.

또한, 화재의 경우 전기로 인한 화재가 전체 화재건의 상당부분을 차지하고 있으며, 전기콘센트나 스위치박스, 전등기구, 전자 제품 등에서의 단락으로 인해 화재가 빈번하게 발생하고 있다.

또한 사람이 부재중이거나 무인지역에서 화재가 발생하면 화재발생 후 상단시간이 경과하여 화재가 어느 정도 진행됨으로써 온도가 상승하고 연기와 불꽃이 활성화되어야 화재감지기가 발생하여 소화시설이 작동하게 되는데, 이미 화재가 성숙한 이후이므로 진압에 많은 어려움이 있었다.

특히, 대부분의 소화시설은 천장에 설치되어 화재의 발화점인 전기기기와는 상당한 거리가 있어 화재를 조기에 감지하지 못하거나 화재진압이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

한편, 상기한 기계식은 화재시 발생되는 열에 의해서 작동되는 것으로서, 별도의 전기적인 신호의 전달로 동작되는 전자식에 비해서 화재를 초기에 인지하여 화재의 확산을 차단하고 화재를 진압할 수 있는 것으로서, 기계식 작동장치에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다.

즉, 열 감지 작동장치는 소화기 몸체의 상단에 설치되는 것으로서, 그 일예를 나타낸 도 1을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

한편, 소화기는 충전되는 소화약재에 따라 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 할론 및 가스식 소화기와 고체에어로졸 소화기 중 어느 것을 사용하여도 무방하지만 이하에서는 일예로 고체에어로졸 소화기를 설명하기로 한다.

도 1은 종래의 기계식 작동장치가 설치된 고체에어로졸 소화기를 나타낸 단면도이다.

먼저, 화재가 발생하기 전에는 공이(80)가 고정볼(26)과 상기 이융성금속(24)에 의해 고정되고, 탄성수단(40)은 로드삽입부(12) 내부에서 압축된 상태로 유지된다.

그러나 화재가 발생하게 되면, 감지부 몸통(10) 외부로 돌출된 열전도판(42)의 온도가 상승하게 되고, 상기 열전도판(42)에 의해 열이 전도되어 일정온도, 즉, 예를 들면, 72℃, 93℃, 105℃, 또는 124℃에서 상기 이융성금속(24)이 녹는다.

상기 이융성금속(24)이 녹아 상기 이융성금속노출구멍(22) 밖으로 흘러나오게 된다.

이로써, 상기 이융성금속(24)이 있던 공간으로 상기 고정볼(26)이 구르게(이동하게)되고, 상기 공이(80)가 해방되게 된다.

해방된 공이(80)는 상기 탄성수단(40)의 탄발력에 의해 급속히 탄발하여 밑으로 내려오고, 이로써 상기 공이(80)의 하단에 형성된 격침부(88)는 뇌관(110)에 물리적 충격을 가하게 된다.

이때 상기 뇌관(110)이 폭열하게 되고, 상기 뇌관(110)의 폭열로 인하여 기폭제(108)가 폭열하게 된다.

이로써 상기 기폭제(108)의 폭열로 인해 발생되는 압력과 열에 의해 상기 기폭제 용기부 마개(102)가 파열되고, 이러한 화염은 발화제(106)에 옮겨붙어 상기 발화제(106)를 발화시킨다.

상기 발화제(106)가 발화함으로써 상기 고체 소화약제(140)가 연소하여 고체 소화 에어로졸이 발생된다.

상기 고체소화 에어로졸은 하부로 이동하면서 냉각제 상부타공망(126)을 지나고, 냉각제(128)를 지나면서 냉각되고, 냉각제 하부타공망(136)과 방출타공망(132)을 통해 밖으로 배출된다.

배출 분사된 상기 고체소화 에어로졸은 화재 발생 지역에서 산소를 차단시키거나, 또는 화재의 연쇄 반응을 차단함으로써 소화할 수 있는 것이다.

즉, 이러한 종래의 작동장치는 공이(80)의 하단에 형성된 격침부(88)에 의해서 뇌관(110)이 폭열하게 되고, 그 뇌관(110)의 폭열로 기폭제(108)가 폭열하게 되는 것이므로, 상기 공이(80)에 형성된 격침부(88)가 뇌관(110)을 정확하게 타격하지 못할 경우 즉, 탄성수단(40)의 탄성력 감소, 진동으로 인한 공이의 편심 또는 진동으로 인한 이동불량 등으로 인하여 공이(80)가 불안정하게 이동할 경우 또는 뇌관(110)이나 기폭제(108)로 사용되는 화공물이 장기간 설치, 보관 등으로 응고되거나 성분변화 및 위치이탈 등으로 소화기가 작동되지 않게 되어 화재를 초기에 진압할 수 없게 되는 문제점이 야기 되었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 본 발명의 그 주된 목적은 화재 발생시 태엽의 탄성력을 이용한 회전력으로 유도전류를 발생시키고 그 유도전류를 공급받아 히팅 작동되는 히터에 의해서 직접 고체의 소화약제를 점화 연소시키는 것으로서, 화재 발생시 자동 소화기의 작동 불량을 미연에 방지할 수 있는 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치를 제공하려는 것이 그 특징이다.

본 고안의 또 다른 목적은 히터에서 발생되는 화염에 의해서 고체의 소화약제를 직접 점화 연소시키게 되므로 별도의 뇌관설치 및 기폭제의 충진 설치가 필요하지 않게 되어 구조를 단순화 함은 물론 화공물의 응고나 성분변화 등으로 인한 소화기의 작동불능을 미연에 방지하여 화재를 초기에 진압을 신속하고 정확하게 할 수 있도록 한 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치를 제공함에 있다.

본 발명에 의한 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치는 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약재가 충입된 소화기 몸체의 상단에 설치된 소화기 작동장치에 있어서, 상기 소화기 몸체의 상측에 결합되는 발전수단; 상기 소화기 몸체의 내측 상부에 설치된 고체의 소화약제를 점화 연소시키도록 발전수단에서 발전되는 유도전류를 공급받아 가열되는 히터; 및 상기 발전수단을 동작시키도록 태엽이 내장된 에너지 축전수단으로 구성된 것이다.

또한 본 발명의 에너지 축전수단은 발전수단의 상면에 설치되는 태엽 하우징과, 상기 태엽 하우징의 중앙에 관통 삽입되는 회전축과, 일단부는 상기 태엽 하우징의 내측면에 고정되고 타단부는 회전축에 고정되도록 태엽 하우징에 코일 형태로 감겨진 상태로 삽입되는 태엽판과, 상기 태엽 하우징의 상면에 결합되고 중앙에는 회전축이 끼워지는 삽입공이 형성된 커버와, 상기 삽입공에 끼워진 회전축의 회전을 방지하도록 커버의 상면 중앙과 회전축의 외측 둘레면 사이에 도포되는 이융성 금속으로 이루어진 것이다.

또한 본 발명은 삽입공의 둘레면에 이융성 금속이 충입되는 요입홈이 더 형성된 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 화재 발생시 태엽의 탄성력을 이용한 회전력으로 유도전류를 발생시키고 그 전력을 공급받아 작동되는 히터에 의해서 고체의 소화약제를 직접 점화 연소시키는 것으로서, 화재 발생시 자동 소화기의 작동 불량을 미연에 방지할 수 있는 특유의 효과가 있다.

또한 본 발명은 히터에서 발생되는 열에 의해서 고체의 소화약제를 직접 점화 연소시키게 되므로 별도의 뇌관 및 기폭제를 사용하지 않게 되어 구조를 단순화 함은 물론 뇌관이나 기폭제로 사용되는 화공물이 응고, 성분변화 또는 위치 이탈 등으로 인한 소화기의 작동불능을 미연에 방지하여 화재를 초기에 신속하고 정확하게 진압할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도 1은 종래의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소하기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소하기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치의 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명에 따른 작동장치(200)는 화재 발생시 화재를 진압하기 위하여 소화기를 자동을 작동시키기 위한 작동 장치에 관한 것으로서, 소화기 몸체(100)의 상단 중앙에 설치되는 것이며, 그 특징적인 구성은 발전수단(210) 히터(230) 및 에너지 축전수단(220)을 크게 구분된다.

상기 발전수단(210)은 소화기 몸체(100)의 상측에 결합되는 것으로서, 소화기 몸체(100)의 상면에 설치되는 발전 하우징(211)이 마련되어 있고, 그 발전 하우징(211)의 내측 둘레면에는 고정자(212)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 발전 하우징(211)의 중앙에는 회전축이 회전가능하게 설치되어 있되, 상기 회전축의 외측 둘레면에는 회전자(213)가 설치되어 있다.

즉, 자기장의 변화에 의해서 코일 주변에 전력이 발생되는 원리를 이용한 것으로서, 회전자(213)는 영구자석으로 구성하고, 고정자(212)는 코일로 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 발전 하우징(211)의 하부에는 히터(230)가 설치되어 있되, 그 히터(230)는 발열 코일로 구성된 고정자(212)의 단부에 연결되어 있고, 상기 히터(230)는 소화기 몸체(100)의 상단에 설치된 고체의 소화약제(140)의 내부에 삽입되는 것이다.

상기 에너지 축전수단(220)은 발전수단(210)의 상면에 설치되는 태엽 하우징(221)이 마련되어 있고, 그 태엽 하우징(221)의 중앙에는 발전수단의 회전자(213)에 연결되는 회전축(223)이 관통 삽입되어 있다.

그리고, 상기 태엽 하우징(221)의 내부에는 코일 형태로 감겨진 태엽판(222)이 내장되어 있되, 상기 태엽판(222)의 일단은 태엽 하우징(221)의 내측면에 고정되어 있고, 태엽판(222)의 타단은 회전축(223)에 고정되어 있다.

상기 태엽 하우징(221)의 상면에는 커버(224)가 결합되어 있되, 그 커버(224)의 중앙에는 회전축(223)이 끼워지는 삽입공(225)이 형성되어 있다.

그리고, 상기 커버(224)의 상면 중앙에는 삽입공(225)에 끼워진 회전축(223)의 회전을 방지하기 위한 이융성 금속(240)이 도포되어 있되, 상기 이융성 금속(240)은 커버(224)의 상면 중앙과 회전축(223)의 외측 둘레면 사이에 도포되는 것이다.

상기 이융성 금속(240)은 회전축(223)의 고정시키기 위한 것으로서, 그 고정력이 향상되도록 도 6에 나타낸 바와 같이 삽입공(225)의 내측 둘레면에 요입홈(226)을 더 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이 요입홈(226)을 형성할 경우에는 이융성 금속(240)이 상기 요입홈(226)의 내부로 충입되어 회전축(223)과 접촉면이 증가되므로 고정력이 향상되는 것이다.

즉, 소화기를 작동시키기 위한 주변의 온도에 따라서 요입홈(226)의 크기 및 이융성 금속(240)의 종류를 결정하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화재가 발생되어 열이 전달되면 소화기 주변의 온도가 상승하게 되고, 그 열로 인하여 이융성 금속이 녹는 온도(예 72℃, 93℃, 105℃, 124℃) 이상으로 가열되면 커버(224)의 표면에 도포된 이융성 금속(240)이 녹는 것이다.

상기 이융성 금속(240)이 녹으면 회전축(223)을 지지하고 있는 고정력이 감소되고, 이때 회전축(223)에 일단이 연결되고 코일 형태로 감겨진 태엽판(222)은 도 5에 나타낸 바와 같이 복원력에 원주방향으로 확장되면서 풀려지게 된다.

상기 태엽판(222)이 확장될 때 회전축(223)이 회전하게 되는 것이며, 그 회전력은 발전수단(210)의 회전자(213)로 전달되는 것이다.

상기 회전자(213)가 회전될 때 그 회전자(213)와 고정자(212)의 사이에는 자장이 변하게 되는 것이고, 이때 고정자(212)에는 유도정류가 발생 된다.

상기 고정자(212)에 발생된 유도전류는 단부에 연결된 히터(230)로 전달되는 것이고, 상기 고정자(212)로부터 전력을 전달받은 히터(230)가 작동되어 고온의 열에 의하여 화염이 발생된다.

상기 히터(230)는 고체의 소화약제(140)의 내부에 삽입되어 있으므로, 상기 히터(230)에서 발생되는 열의 화염에 의해서 고체의 소화약제(140)에 직접 점화 연소하게 된다.

이로써 상기 고체의 소화약제(140)의 점화 연소로 발화제(106)가 동시에 발화되면서 상기 고체 소화약제(140)가 연소하여 고체 소화에어로졸이 발생 된다.

상기와 같이 발생 된 고체 소화에어로졸은 하부로 이동하면서 냉각제 상부타공망(126)을 지나고, 냉각제(128)를 지나면서 냉각되고, 냉각제 하부타공망(136)과 방출타공망(132)을 통해 밖으로 배출된다.

배출 분사된 상기 고체 소화에어로졸은 화재 발생 지역에서 산소를 차단시키거나, 또는 화재의 연쇄 반응을 차단함으로써 소화할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명에 의하면 화재 발생시 태엽판에 축전된 에너지에 의해서 유도전류를 발생시키고 그 전력에 의해서 가열되는 히터가 고체의 소화약제를 직접 점화 연소시키게 되므로 소화기의 진동이나 화공물 변화로 인한 작동 불능을 미연에 방지하여 화재를 초기에 신속하면서도 정확하게 진압할 수 있는 것이다.

100 : 소화기 몸체 140 : 고체의 소화약제
210 : 발전수단 220 : 에너지 축전수단
221 : 태엽 하우징 222 : 태엽판
223 : 회전축 224 : 커버
225 : 삽입공 226 : 요입홈
230 : 히터 240 : 이융성 금속

Claims

화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약재가 충입된 소화기 몸체의 상단에 설치된 소화기 작동장치에 있어서,
상기 소화기 몸체(100)의 상측에 결합되는 발전수단(210);
상기 소화기 몸체(100)의 내측 상부에 설치된 고체의 소화약제(140)를 직접 점화 연소시키도록 발전수단(210)에서 발전되는 유도전류를 공급받아 가열되는 히터(230); 및
상기 발전수단(210)을 동작시키도록 태엽판(222)이 내장된 에너지 축전수단(220)으로 구성됨을 특징으로 하는 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치.
청구항 1에 있어서,
상기 에너지 축전수단(220)은 발전수단(210)의 상면에 설치되는 태엽 하우징(221)과, 상기 태엽 하우징(221)의 중앙에 관통 삽입되는 회전축(223)과, 일단부는 상기 태엽 하우징(221)의 내측면에 고정되고 타단부는 회전축(223)에 고정되도록 태엽 하우징(221)에 코일 형태로 감겨진 상태로 삽입되는 태엽판(222)과, 상기 태엽 하우징(221)의 상면에 결합되고 중앙에는 회전축(223)이 끼워지는 삽입공(225)이 형성된 커버(224)와, 상기 삽입공(225)에 끼워진 회전축(223)의 회전을 방지하도록 커버(224)의 상면 중앙과 회전축(223)의 외측 둘레면 사이에 도포되는 이융성 금속(240)으로 이루어짐을 특징으로 하는 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치.
청구항 2에 있어서,
상기 삽입공(225)의 둘레면에는 이융성 금속(240)이 충입되는 요입홈(226)이 더 형성됨을 특징으로 하는 유도전류 발생장치를 이용한 소화기 작동장치.