KR101216135B1 - 전지를 이용한 소화기 작동장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 팽창률이 서로 다른 두 개의 금속으로 이루어진 바이메탈에 전달되는 온도에 의한 휨 성질을 이용하여 전지의 전원을 연결하여 상기 전지에 연결된 히터를 가열하는 것으로서, 가열된 화염이 직접 고체의 소화약제를 점화 연소시켜 정확하고 신속한 시간에 화재를 초기 진압할 수 있도록 한 전지를 이용한 소화기 작동장치에 관으로서, 그 특징적인 구성은 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약제가 충입된 소화기 몸체에 설치된 소화기 작동장치에 있어서, 상기 소화기 몸체(100)에 결합되는 하우징(310); 상기 하우징(310)의 내부에 내장되는 전지(320); 상기 하우징(310)의 하부에 설치되어 전지(320)로부터 전원을 공급받아 발열되도록 일단은 전지(320)의 하단에 연결되고 타단은 하우징(310)의 상면에 노출되게 연결되며 소화기 몸체(100)에 충입된 소화약제(140)에 삽입되는 히터(330); 상기 하우징(310)의 상측에 결합되는 케이스(340); 상기 전지(320)의 상단에 연결되도록 케이스(340)의 내부에 내장된 지지단자(350); 상기 하우징(310)의 상면에 노출되게 연결된 히터(330)의 타단에 접촉되도록 케이스(340)의 측면에 내장된 연결단자(360); 및 상기 연결단자(360)에 일단이 연결되도록 케이스(340)의 내측 상부에 설치된 바이메탈(370);을 포함하여서 된 것이다.

Description

전지를 이용한 소화기 작동장치 {Operating the device with the battery fire extinguisher}

본 발명은 전지를 이용한 소화기 작동장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 팽창률이 서로 다른 두 개의 금속으로 이루어진 바이메탈에 전달되는 온도에 의한 휨 성질을 이용하여 전지의 전원을 연결하여 상기 전지에 연결된 히터를 가열하는 것으로서, 가열된 화염이 직접 고체의 소화약제를 점화 연소시켜 정확하고 신속한 시간에 화재를 초기 진압할 수 있도록 한 전지를 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 소화약제에 따라 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 할론 소화기 및 고체에어로졸 소화기 등으로 나누어진다.

또한, 작동하는 방법에 따라 수동식 소화기와 자동식 소화기로 구분된다.

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

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

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

기계식은 열에 의해 작동되는 장치를 부착하여 열의 상승으로 동작하고, 소화약제를 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 소화약제에 따라 분말소화기, 이산화탄소 소화기, 할론 소화기 및 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 돌출되어 있는 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)는 핀 형상으로 되어 있으므로 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.

또한 종래에는 이융성금속(24)의 용융 온도 이상의 화염이 발생될 경우에만 작동장치가 동작하게 되므로 소화기로부터 소정거리 이격된 위치에 화재가 발생되거나 화재 발생시 저온의 온도가 소화기로 전달될 경우에는 작동되지 않게 되어 화재를 초기에 진압할 수 없게 되는 등의 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 그 목적은 화재 발생시 바이메탈의 휨에 의해서 단자를 연결하여 전지의 전원을 히터로 공급하는 것으로서, 이때 가열되는 히터의 열에 의해서 고체의 소화약제를 점화 연소시켜, 화재 발생시 자동 소화기의 작동 불량을 미연에 방지할 수 있는 전지를 이용한 소화기 작동장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 히터에서 발생되는 열에 의해서 고체의 소화약제를 직접 점화 연소시키게 되므로 별도의 뇌관설치 및 기폭제의 충진 설치가 필요하지 않게되어 구조를 단순화 함은 물론, 화공물의 응고나 성분변화 등으로 인한 소화기의 작동불능을 미연에 방지하여 화재 진압을 초기에 신속하고 정확하게 할 수 있도록 한 전지를 이용한 소화기 작동장치를 제공함에 있다.

본 발명에 따른 전지를 이용한 소화기 작동장치는 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약제가 충입된 소화기 몸체에 설치된 소화기 작동장치에 있어서, 상기 소화기 몸체에 결합되는 하우징; 상기 하우징의 내부에 내장되는 전지; 상기 하우징의 하부에 설치되어 전지로부터 전원을 공급받아 발열되도록 일단은 전지의 하단에 연결되고 타단은 하우징의 상면에 노출되게 연결되며 소화기 몸체에 충입된 소화약제에 삽입되는 히터; 상기 하우징의 상측에 결합되는 케이스; 상기 전지의 상단에 연결되도록 케이스의 내부에 내장된 지지단자; 상기 하우징의 상면에 노출되게 연결된 히터의 타단에 접촉되도록 케이스의 측면에 내장된 연결단자 및 상기 연결단자에 일단이 연결되도록 케이스의 내측 상부에 설치된 바이메탈을 포함하여서 된 것이다.

또한 본 발명의 하우징은 소화기 몸체의 상부에 설치된 것이다.

또한 본 발명의 하우징은 소화기 몸체의 하부에 설치된 것이다.

이와 같은 본 발명에 의하면, 화재 발생시 바이메탈의 휨에 의해서 단자를 연결하여 전지의 전원을 히터로 공급하는 것으로서, 이때 가열되는 히터의 열에 의해서 고체의 소화약제를 점화 연소시켜, 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 뇌관설치 및 기폭제의 충진 설치가 필요하지 않게되어 구조를 단순화 함은 물론, 화공물의 응고나 성분변화 등으로 인한 소화기의 작동불능을 미연에 방지하여 화재 진압을 초기에 신속하고 정확하게 할 수 있는 특유의 효과가 있다.

도 1은 종래의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명 다른 실시예의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도.
도 6은 본 발명 다른 실시예의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도.

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

도 2는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 소화기 작동 장치가 설치된 소화기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도이며, 도 5는 본 발명 다른 실시예의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기를 나타낸 단면도이고, 도 6은 본 발명 다른 실시예의 소화기 작동 장치가 설치된 소화기가 작동되는 상태를 나타낸 단면도로서, 종래와 동일한 부분은 그 설명을 생략하고 동일 부호를 부여하기로 한다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 발명에 따른 전지를 이용한 소화기 작동장치(300)는 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약제가 충입된 소화기 몸체에 설치되는 것으로서, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이 상기 소화기 몸체(100)의 상부에 설치하거나 도 5 및 도 6에 나타낸 바와 같이 소화기 몸체(100)의 하부에 설치하는 것이다.

또는 본 발명에 의한 소화기 작동장치의 설치 위치는 소화기 몸체(100)의 측면에 설치하는 것도 가능하며 이때에도 히터(330)는 소화약제(140)에 삽입되는 것으로서, 이하에서는 소화기 작동장치가 상부에 설치된 경우에 대하여 설명하기로 한다.

상기 소화기 몸체(100)의 상부에 결합되는 하우징(310)이 마련되어 있되, 그 하우징(310)의 내부에는 전지(320)가 내장되어 있다.

그리고, 상기 하우징(310)의 하단에는 히터(330)가 돌출되게 설치되어 있고, 상기 히터(330)는 소화기 몸체(100)에 충입된 소화약제(140)에 삽입되어 있다.

한편 히터(330)의 일단은 전지(320)의 하부에 전기적으로 연결되어 있고, 히터(330)의 타단은 하우징(310)의 상면으로 노출되게 설치되어 있다.

또한 상기 하우징(310)의 상측에는 케이스(340)가 결합되어 있되 상기 케이스(340)와 하우징(310)은 나사 결합 또는 끼워맞춤 형식으로 결합되는 것도 가능하다.

상기 케이스(340)의 내부에는 지지단자(350)가 내장되어 있되, 그 지지단자(350)의 일단에 일체로 형성된 접촉단자(351)는 케이스(340)의 외부로 노출되어 전지(320)의 상단에 연결되어 있고, 타단은 케이스(340)의 내측에 절곡 형성되어 있다.

상기 케이스(340)의 측면에는 연결단자(360)가 내장되어 있되, 그 연결단자(360)의 일단은 하우징(310)의 상면에 노출되게 설치된 히터(330)의 타단에 전기적으로 연결되어 있고, 타단에는 바이메탈(370)이 연결되어 있다.

상기 바이메탈(370)은 열팽창률이 서로 다른 두 개의 얇은 금속을 붙여 합친 것으롯, 온도가 높아지면 팽창률의 차이 때문에 그 길이가 서로 달라져 팽창률이 작은 금속쪽으로 구부러지고, 온도가 낮아지면 그 반대쪽으로 구부러지는 것이다.

따라서, 팽창률이 작은 금속이 하부 즉, 지지단자(350) 측으로 향하도록 설치되어 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동 상태를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화재가 발생되지 않은 상태일 경우에는 바이메탈(370)이 수평상태(도 3 및 도 5 참조)를 유지하는 것으로서, 이때에는 전기적인 회로 즉, 전지(320)의 전원이 차단된 상태를 유지하는 것이다.

이러한 상태에서 화재가 발생되어 열이 전달되면 소화기 주변이 바이메탈이 변형되어 지지단자(350)와 접촉되는 온도(예 72℃, 93℃, 105℃, 124℃)로 상승하게 되면 상기 바이메탈(370)의 단부는 팽창률이 작은 금속 쪽으로 변형되어 지지단자(350)와 접촉된다.(도 4 및 도 6 참조)

이때 히터(330)와 전지(320)의 사이에는 폐회로가 형성되므로 상기 전지(320)의 전원은 히터(330)로 공급되므로 상기 히터(330)에는 고온의 열이 발생된다.

상기 히터(330)는 고체의 소화약제(140) 내부에 삽입되어 있으므로, 상기 히터(330)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 전지에서 전력이 발생되고 그 전력을 공급받아 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 : 소화약제
310 : 하우징 320 : 전지
330 : 히터 340 : 케이스
350 : 지지단자 360 : 연결단자
370 : 바이메탈

Claims (3)

1. 화재 발생시 발생되는 열에 의해서 소화기를 자동으로 작동시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 소화약제가 충입된 소화기 몸체에 설치된 소화기 작동장치에 있어서,
   상기 소화기 몸체(100)에 결합되는 하우징(310);
   상기 하우징(310)의 내부에 내장되는 전지(320);
   상기 하우징(310)의 하부에 설치되어 전지(320)로부터 전원을 공급받아 발열되도록 일단은 전지(320)의 하단에 연결되고 타단은 하우징(310)의 상면에 노출되게 연결되며 소화기 몸체(100)에 충입된 소화약제(140)에 삽입되는 히터(330);
   상기 하우징(310)의 상측에 결합되는 케이스(340);
   상기 전지(320)의 상단에 연결되도록 케이스(340)의 내부에 내장된 지지단자(350);
   상기 하우징(310)의 상면에 노출되게 연결된 히터(330)의 타단에 접촉되도록 케이스(340)의 측면에 내장된 연결단자(360); 및
   상기 연결단자(360)에 일단이 연결되도록 케이스(340)의 내측 상부에 설치된 바이메탈(370);을 포함함을 특징으로 하는 전지를 이용한 소화기 작동장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징(310)은 소화기 몸체(100)의 상부에 설치됨을 특징으로 하는 전지를 이용한 소화기 작동장치.
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징(310)은 소화기 몸체(100)의 하부에 설치됨을 특징으로 하는 전지를 이용한 소화기 작동장치.

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