KR101263166B1 - 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄 - Google Patents

경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄 Download PDF

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Abstract

본 발명에서 화재 초기 진압을 위한 소형 구조의 소화탄을 개시한다.
본 발명에 따른 소형 소화탄은, 가스 소화약제가 축압되어 구 형태의 구형 케이스 내부에 적재되며, 상기 구형 케이스 외주부 일단에 상기 가스 소화약제 방출 시 비프(BEEP) 음을 출력하는 비프모듈이 부착되고, 상기 비프 모듈의 가스 토출구에는 열가소성 패드가 부착되어 가스 소화약제의 축압 압력을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하며, 상기 비프모듈은 소화탄의 중심 선상으로부터 외향되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계거나, 소화탄의 중심 선상으로부터 수직되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계되는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명은 구 형태의 탄 내부로 가스소화 약제를 충진하고, 탄의 외주부 일측에 적어도 하나 이상의 비프 모듈이 장착되도록 소형화된 소화탄 구조로 구현함으로써, 콘센트, 분전함 등의 협소한 공간에 소화탄을 자유 배치시켜 전기 합선에 의한 화재발생 시 초기 진압이 가능한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 협소한 공간에서의 화재 발생 시 소정의 비프음을 출력함에 따라, 화재발생에 따른 경보 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄{SMALL GENADES TYPED FIRE EXTINGUISHER HAVING A FUNCTION OF BEEP}
본 발명은 소화탄(消火彈)에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스 소화약제가 충진된 구 형태의 소화탄 외주부에 적어도 하나 이상의 비프음 출력 모듈을 구비함으로써, 화재 발생 시 가스 소화약제를 이용한 화재 진압과 더불어, 가스 소화약제 분출에 의한 경보음이 출력되는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄에 관한 것이다.
일반적으로, 소화기는 소화하고자 하는 방호대상물에 따라 여러종류의 것이 사용되고 있는데, 이들 소화기 중 소화용 가스, 예컨대 하론(Halon) 가스, 탄산(CO2 ) 가스 등을 소화약재로 사용하는 가스식 자동 소화기는 건물의 지하실 등 지정된 장소에 상기 소화용 가스가 충전된 다수개의 가스용기가 보관 수용되는 용기저장실을 별도로 마련한 후 이들 저장실로부터 방호하고자 하는 방호대상물까지 가스 이송용 배관을 부설하는 동시에, 화재발생시 이를 감지하여 상기 가스용기 내에 충전된 소화용 가스를 자동으로 방출시키기 위한 별도의 제어부 또는 제어기기 등을 갖추어야 하는 등 복잡한 부대설비가 필요하다.
대한민국 공개특허 10-2010-0104304 '소화기'는 물의 분사시 물이 작은 크기의 물방울 형태로 분리되어 분사되므로 화재발생 지점의 온도를 빠르게 감소시킬 수 있도록 하고 있다. 즉, 도 1에 도시된 소화기와 같이, 본체(10)는 일방향으로 길게 형성되며, 내부에는 공간부(11)가 형성되어 있다. 본체에는 삽입공(12) 및 분사공(13)이 형성되어 있다. 삽입공(12)은 본체의 측면에 관통 형성된다. 분사공(13)은 본체의 일단부에 관통 형성되며, 이 분사공을 통해 공간부(11)와 외부가 서로 연통된다. 그리고, 본체에는 한 쌍의 삽입돌기(14)가 마련 되어 있으며, 관통공(15a)이 형성되어 있는 개폐부재(15)가 결합되어 있다. 개폐부재(15)는 본체(10)에 회전 가능하게 결합되며, 개폐부재(15)에는 실링부재(15b)가 결합되어 있다. 개폐부재(15)가 일방향으로의 회전되면 삽입공(12)은 폐쇄되며, 개폐부재의 실링부재(15b)가 본체(10)의 외측면에 밀착되게 된다. 이때, 한 쌍의 삽입돌기(14)와 개폐부재의 관통공(15a)은 서로 마주보게 배치되며, 삽입돌기(14) 및 관통공(15a)으로 지지봉(16)을 삽입하면 개폐부재(15)가 닫힌 상태로 고정된다. 반대로, 개폐부재(15)가 반대방향으로의 회전되면 삽입공(12)은 개방된다. 캡슐(20)은 고압의 압축기체를 저장하기 위한 것으로, 삽입공(12)을 통해 본체의 공간부(11)에 배치된다. 캡슐(20)에는 이산화탄소(CO2)나 질소(N2)와 같은 기체가 고압으로 저장되는데, 본 실시예의 경우 이산화탄소가 약 100psi 정도의 압력으로 저장된다. 파괴수단은 캡슐을 파괴하기 위한 것으로, 본 실시예의 경우 파괴수단은 작약([0013] 炸藥)(30)과, 에너지 공급기를 포함한다. 작약(30)은 활성화 에너지 이상의 에너지가 공급되는 경우, 폭발하면서(상호간의 화학반응) 고온의 에너지와 고압의 연소가스를 발생시키는 공지의 물질이다. 작약(30)은 팩 형태의 용기에 담긴 채로 삽입공(12)을 통해 본체의 공간부(11)에 배치되는데 이때, 도 2에 도시된 바와 같이 캡슐(20)의 우측에 배치된다. 작약으로 활성화 에너지 이상의 에너지가 공급되면 작약(30)은 폭발하게 되고, 이때 발생하는 충격에 의해 캡슐(20)이 파괴되게 된다. 에너지 공급기는 작약(30)으로 활성화 에너지 이상의 에너지를 공급하기 위한 것이다. 에너지 공급기는, 니크롬선과 같이 전기에너지를 열 에너지로 전환하여 작약에 공급하는 가열 부재나, 전기에너지를 아크 형태의 에너지로 전환하여 작약에 공급하는 아크 발생기 등이 채용될 수 있다. 그리고, 에너지 공급기에는 배터리 및 이 배터리로부터 니크롬선 또는 아크 발생기로 전기를 공급 및 차단하기 위한 스위치가 마련되어 있다. 소화물질은 연소의 3가지 조건 즉, 산소, 연소대상물 및 발화점 이상의 온도 중 한가지 이상을 제거함으로써, 화재를 진화시키기 위한 물질이다. 상기 소화물질로는 분말소화기에 사용되는 탄산수소나트륨 분말과 같은 분말 상태의 물질이나, 물과 같은 액체 상태의 물질이 이용될 수 있다. 특히, 본 실시 예의 경우 소화물질로는 물(40)이 채용된다. 물(40)은 팩 형태의 용기에 저장된 채로 본체의 공간부(11)에 배치되는데, 분사구(13)를 통해 작약(30)의 우측에 배치된다. 이때, 팩은 비닐과 같이 연성을 가지면서, 열 및 압력에 의해 용이하게 녹거나 파손될 수 있는 재질로 이루어진다. 따라서, 물(40)이 저장된 팩은 분사구(13)를 통해 본체의 공간부(11)로 삽입될 수 있으며, 또한 작약(30)의 폭발시 발생하는 열 및 압력에 의해 용이하게 파손된다. 그러나, 전술된 바와 같이 종래 소화기는 물의 분사시 작은 크기의 물방울 형태로 분리되어 분사되므로 화재발생 지점의 온도를 빠르게 감소시키도록 하고 있으나, 협소한 공간에서의 화재 발생 시에는 이를 감지하기가 매우 어려울 뿐만 아니라, 종래의 소화기는 화재가 발생한 이후에 진화하기 위한 목적이기 때문에, 화재를 미연에 방지하기 위한 실용적 장치라 할 수 없다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 전력을 사용하지 않고, 극히 협소한 위치에서의 화재 발생을 감지 및 진화함으로써, 화재의 초기 진압을 유도할 수 있는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 소형화된 크기의 소화기로써 협소한 공간에 다수 개 자유 배치시켜, 협소한 공간 내에서의 화재 발생 시 자동소화될 수 있는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 협소한 공간 내에서의 화재 발생 시 소정의 비프음을 출력시켜 화재 발생상황을 경보할 수 있는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전기에 의한 화재 발생이 가능한 콘센트, 분전함을 포함하여, 기타 전기용품의 내부에 소화탄을 적재함으로써, 전기에 의한 화재 발생 시 화재진압과 동시에 이를 사용자에게 통지하여 화재 사고를 초기에 진압할 수 있는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 관점에 따른 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄은, 가스 소화약제가 축압되어 구 형태의 구형 케이스 내부에 적재되며, 상기 구형 케이스 외주부 일단에 상기 가스 소화약제 방출 시 비프(BEEP) 음을 출력하는 비프모듈이 부착되고, 상기 비프 모듈의 가스 토출구에는 열가소성 패드가 부착되어 가스 소화약제의 축압 압력을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 비프모듈은, 소화탄의 중심 선상으로부터 외향되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계거나, 소화탄의 중심 선상으로부터 수직되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 구형 케이스 및 비프모듈은, 난연성 재질로서 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜(PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터 제조되거나, 열경화성 수지로서 페놀수지, 요소수지, 멜라민 수지 등이 적용될 것이다. 또한, 본 발명에서 적용되는 열가소성 패드(213)는 열가소성수지(熱可塑性樹脂)이며, 폴리에틸렌, 폴리아마이드이거나, 에틸렌과 비닐알코올을 공중합한 에틸렌비닐알코올공중합체(ethylene vinylalcohol copolymer : EVOH), 파라핀 중 어느 하나로 성형되는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 가스 소화약제는, 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고 나머지 조성이 질소인 조성물이 사용되거나, 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고, 트리플루오로메탄이 0.1 ~ 10.0 몰%이며, 나머지 조성이 질소인 조성물이 사용되거나, 1,1,1,2,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 트리플루오로메탄(HFC-23), 클로로디플루오로메탄, 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄과 리모넨계 물질의 혼합물(HCFC 혼합물), 질소 및 아르곤과 이산화탄소의 혼합물(이너젠) 중 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 제시되는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄은, 구 형태의 탄 내부로 가스소화 약제를 충진하고, 탄의 외주부 일측에 적어도 하나 이상의 비프 모듈이 장착되도록 소형화된 소화탄 구조로 구현함으로써, 콘센트, 분전함 등의 협소한 공간에 소화탄을 자유 배치시켜 전기 합선에 의한 화재발생 시 초기 진압이 가능한 효과가 있다. 또한, 본 발명은 협소한 공간에서의 화재 발생 시 소정의 비프음을 출력함에 따라, 화재발생에 따른 경보 기능을 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 소화기를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 비프모듈을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 비프모듈의 실험 데이터이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예로 나타낸 소형 소화탄을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 소형 소화탄(200)은 가스 소화약제가 축압되어 구 형태의 구형 케이스(201) 내부에 적재되며, 상기 구형 케이스(201) 외주부 일단에 상기 가스 소화약제 방출 시 소정의 비프(BEEP) 음을 출력하는 비프 모듈(211)이 부착되고, 상기 비프 모듈(211)의 가스 토출구에는 열가소성 패드(213)가 부착되어 가스 소화약제의 축압 압력을 유지하도록 구성된다.
상기 구형 케이스(201)는 난연성 재질로 구성되거나, 통상의 플라스틱 외피에 불연소 마감도료가 도포될 수 있을 것이다. 따라서, 상기 구형 케이스(201)는 화재 발생 시 케이스가 열에 의해 손상되지 않도록 한다. 반면, 상기 열가소성 패드(213)는 열에 의해 쉽게 녹을 수 있는 폴리 비닐로 제조되거나, 파라핀에 의해 밀봉될 수 있을 것이다.
상기 비프 모듈(211) 또한 난연성 재질로 구현되며, 상기 가스 소화약제의 토출과 더불어 비프음을 출력할 수 있도록 공명실과 배출구를 형성하되, 상기 열가소성 패드(213)가 배출구를 밀봉한 상태에서 화재 발생 시 열가소성 패드(213)가 배출구로부터 이탈 또는 소진될 때, 비프음을 출력하도록 한다. 상기 비프 모듈(211)은 공명실 내부에 진동구를 내설하여 비프음과 더불어 호루라기 소리를 제공할 수 있을 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 소형 소화탄(200)의 다른 실시 예로 나타낸 구조이다. 먼저 3a에 도시된 바와 같이, 구형 케이스(201)의 외주부에 적어도 둘 이상의 비프 모듈(211)이 장착된다. 이는 제1 실시 예와 같이 비프 모듈(211)의 상단에 열가소성 패드(213)가 부착되는 것으로, 소형 소화탄(200)의 중심 선상으로부터 외향되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계된다. 한편, 도 3b와 같이 구형 케이스(201)의 외주부에 적어도 둘 이상의 비프 모듈(211)이 장착되되, 소형 소화탄(200)의 중심 선상으로부터 수직되게 가스 소화약제가 분출되도록 설계되어, 임의의 위치에서의 가스 소화약제가 분출될 경우, 구형 케이스(201)가 회전할 수 있도록 한다.
상기 비프 모듈(211)은 구형 케이스(210)와 일체화된 구조로 성형되거나, 구형 케이스(210)가 성형된 후, 비프 모듈(211)이 부착되는 공정으로 제조될 수 있다. 이러한 제조 공정은 상기 가스 소화약제의 충진 과정에 따라 달리 될 수 있을 것이다.
이와 같이 구성된 소형 소화탄(200)은 구형 케이스(210) 직경이 10mm 내지 30mm 정도의 크기로 성형되며, 전기 콘센트 또는 가정용 분전함 등에 안착 된다. 따라서, 상기 소형 소화탄(200)은 근접 화재 발생 시 가스 소화약제의 분출과 더불어 소정의 비프음을 발신하여 화재상황을 외부로 통지하는 것이다. 필요에 따라, 상기 소형 소화탄(200)은 구형 케이스(201)의 일단에 접착부재를 구비함으로써, 특정 위치에서 고정되게 사용할 수 있음은 물론이다. 예컨대, 멀티 콘센트와 같이 전기 콘센트 내부에 소형 소화탄(200)이 놓이게 될 경우, 콘센트의 유동에 의해 소형 소화탄(200)의 위치가 가변됨에 따라, 화재 발생 시 효용성이 저하되거나, 소화가 되지 않을 수 있어 상기 소형 소화탄(200)을 고정할 필요가 있는 것이다.
상기 접착부재는 양면 테이프임이 바람직하나, 상기한 소형 소화탄(200)을 구 형상이 아닌 육면체 형상으로 성형함으로써 유동을 방지할 수 있을 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 비프 모듈(211)의 구조를 설명하기 위한 단면도이다. 상기 비프 모듈(211)은 도 4a에 도시한 바와 같이, 화재 발생 시 가스 소화약제가 상향으로 분출 되도록 하기 위한 구조로서, 가스 소화약제(401)가 충진된 구형 케이스(201)의 일단에 외부와 연통된 비프 모듈(211)이 장착된다. 상기 비프모듈(211)은 원통형 구조 또는 단면이 반원, 사각형, 삼각형 중 선택된 어느 하나의 입체 구조로 이루어지고, 일단이 상기 구형 케이스(201)와 연통된 취구(403)가 마련되며 타단에 배출구(415)를 형성한 하우징(411)과, 상기 취구(403)의 일부 공간을 분할하는 격벽(419) 및 상기 배출구(415)를 내부로 연장하는 리비움(417) 사이로 공명구(431)를 형성함으로써, 상기 가스 소화약제(401)에 의해 배출되는 기체가 상기 리비움(417)으로부터 일부 분할되어 상기 공명구(431)로 유입되고, 유입된 기체로부터 공명음을 유도하는 공명실(413)과, 상기 배출구(415)의 전단에 부착되는 열가소성 패드(213)로 구성된다.
따라서, 구형 케이스(201)에 적재된 가스 소화약제(401)는 열가소성 패드(213)에 의해 밀폐된 상태를 유지하며, 상기 소형 소화탄(200)의 주변에 화염이 발생 할 경우, 열가소성 패드(213)가 녹거나 분리되어 배출구(415)가 개방된다. 배출구(415)의 개방은 구형 케이스(201) 내의 압력이 해제되는 것으로, 상기 가스 소화약제(401)는 취구(403)를 통해 배출구(415)로 분출된다.
이때, 가스 소화약제(401)의 분출 시 기체 흐름은 취구(403)를 통해 공명구(431)로 일부 분할되어 공명실(413)로 유입되며, 유입된 기체는 다시 공명실(413)을 통해 배출되어 배출구(415)를 통해 분출된다. 따라서, 공명실(413)로 유입된 공기가 선회한 후 다시 배출되는 과정에서 소정의 비프음이 발생한다. 즉, 상기 소형 소화탄(200)이 화염을 진화하는 과정에서 구형 케이스(201)에 적재된 가스 소화약제(401)가 분출되고, 가스 소화약제(401)의 분출 과정에서 경보음으로서의 비프음이 발신되는 것이다.
한편, 도 4b와 같이 가스 소화약제(401)가 비프모듈(211)의 측면으로 분출되도록 함과 더불어, 비프음을 출력하기 위한 비프 모듈이 제시될 수 있다. 도시된 바와 같이, 구형 케이스(201)와 일체화된 구조 또는 분리 성형된 비프 모듈(211)은 원통형 또는 단면이 사각, 삼각, 반원 구조를 갖는 입체형 구조로 성형되고, 상기 구형 케이스(201)의 내부와 연통되는 취구(403) 및 상기 취구(403)로부터 연장되어 상기 구형 케이스(201)의 측부와 연통하는 배출구(415)로 구성된 하우징(411)과, 상기 배출구(415)의 상측 단부에서 기체를 분할하는 리비움(417) 및 상기 취구(403)의 일부 공간을 격리시키는 격벽(419) 사이로 공명구(431)를 구비하며, 상기 가스 소화약제(401)의 배출 시 상기 리비움(417)에 의해 분할된 기체가 상기 공명구(431)로 유입되도록 안내하고, 유입된 기체에 의한 공명음을 유도하는 공명실(413)과, 상기 배출구(415)의 전단에 부착되는 열가소성 패드(213)로 구성된다.
상기 열가소성 패드(213)는 상기 배출구(415)를 밀폐시키기 위해 접합되며, 이로부터 상기 구형 케이스(201) 내부에 적재된 가스 소화약제(401)는 밀폐된 상태를 유지한다.
이후, 소형 소화탄(200)에 근접하여 화염이 발생되면, 난연성 재질로 구성된 구형 케이스(201)는 변형되지 않으나, 상기 열가소성 패드(213)는 화염에 의한 열기로부터 쉽게 녹거나, 이탈된다. 따라서, 화염 발생시에는 배출구(415)가 열가소성 패드(213)로부터 개방되며, 구형 케이스(201) 내부에 적재된 가스 소화약제(401)는 취구(403) 및 배출구(415)를 통해 외부로 배출된다.
여기서, 배출되는 가스 소화약제(401)가 내부 압력에 의해 배출구(415)로 배출될 때, 상기 리비움(417)은 배출 가스를 분할하여 공명구(431)로 유입한다. 상기 리비움(417)은 기체를 분할하기 용이하도록 종단부가 사선으로 절개된 구조를 갖는다. 따라서, 배출구(415)를 통해 배출되는 기체는 리비움(417)에 의해 분할되며, 분할된 기체는 공명구(431)로 유입되어 공명실(413) 내부에서 기체가 선화한 후, 다시 공명구(431)를 통해 배출구(415)로 배출된다. 이 과정에서, 소정의 비프음이 발생한다.
즉, 소형 소화탄(201)의 근접 위치에서 화재가 발생할 경우, 구형 케이스(201)에 적재된 가스 소화약제(401)가 분출됨과 동시에, 분출되는 가스가 공명실(413)을 거쳐 배출되도록 함으로써, 화재발생에 따른 경고음을 발신하는 것이다.
한편, 본 발명에서는 비프음의 변형을 유도할 수 있는데, 상기 공명실(413) 내부에 진동구(421)를 구비함으로써, 화재 발생 시 호루라기 소리를 구현할 수 있다. 이는 취구(403)를 통해 배출되는 기체가 리비움(417)에 의해 분할되고, 분할된 기체가 공명실(413)로 유입될 때, 공명실(413) 내부에서 선회하는 기체로부터 진동구(421)를 진동시켜 호루라기 소리가 구현되도록 한다. 상기 진동구(421)는 기체의 선회에 따라 유동될 수 있도록 가벼운 질량을 갖는 스티로폼으로 구성됨이 바람직할 것이다.
그리고, 전술된 바와 같이 본 발명에 다른 구형 케이스(201)는 화염의 열기에 의해 변형되지 않도록 함에 따라, 가스 소화약제(401)의 분출 위치가 일정하게 유지되도록 하고 있다. 따라서, 상기 구형 케이스(201)는 난연성 재질로 이루어지는데, 이는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카보네이트, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜 (PETG), 폴리시클로디메틸테레프탈레이트 글리콜(PCTC), 및 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 고분자로부터 제조되는 것이 바람직하며, 상기 재질은 비프 모듈(211)에도 동일하게 적용된다.
필요에 따라, 상기 구형 케이스(201) 및 비프 모듈(211)은 열경화성수지(熱硬化性樹脂)로 성형될 수 있으며, 열경화성 수지로서 페놀수지, 요소수지, 멜라민 수지 등이 적용될 것이다. 또한, 본 발명에서 적용되는 열가소성 패드(213)는 열가소성수지(熱可塑性樹脂)이며, 폴리에틸렌, 폴리아마이드이거나, 에틸렌과 비닐알코올을 공중합한 에틸렌비닐알코올공중합체(ethylene vinylalcohol copolymer : EVOH), 파라핀 등이 적용될 수 있다.
또한, 본 발명에서 적용되는 가스 소화약제(401)는 신속 소화를 위한 전역 방출용 가스계 소화약제 조성물이 사용되는데, 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고 나머지 조성이 질소인 조성물이 사용되거나, 이산화탄소가 0.1 ~ 10.0 몰%이고, 트리플루오로메탄이 0.1 ~ 10.0 몰%이며, 나머지 조성이 질소인 조성물이 사용될 수 있다.
이외에, 가스계 소화 약제로서 브로모트리플루오로메탄(할론-1301)이 사용될 수 있으나, 친환경적 조성물이 아니기 때문에 할론에 대한 대체 물질이 적용됨이 바람직하다. 예컨대, 1,1,1,2,2,3,3,3-헵타플루오로프로판(HFC-227ea), 트리플루오로메탄(HFC-23), 클로로디플루오로메탄, 1,1-디클로로-2,2,2-트리플루오로에탄, 1-클로로-1,2,2,2-테트라플루오로에탄과 리모넨계 물질의 혼합물(HCFC 혼합물), 질소 및 아르곤과 이산화탄소의 혼합물(이너젠) 등이 사용될 수 있다.
상기와 같은 조성물로 성형된 소형 소화탄(200)은 화재 진압과 더불어 비프음을 출력하기 때문에, 비프음의 출력 유지시간은 실질적으로 중요한 요소이다. 이러한 비프음은 상기 공명실(413)의 용적에 따라 비프음의 음색이 결정되며, 공명실(413)의 용적 변형에 기초하여 특정 음색을 제공한다.
상기 비프음의 출력 시간은 취구(403)의 직경 크기에 따라 달리 되나, 취구(403)의 직경 크기에 반비례한다. 따라서, 구형 케이스(201) 내부에 적재되는 가스 소화약제(401)의 압력과, 상기 취구(403)와의 상관관계가 선행되거나, 동일한 가스 소화약제(401)의 압력을 전제로 구형 케이스(201)의 직경과 상기 취구(403)와의 상관관계가 선행되어야 한다.
도 5는 본 발명에 따른 구형 케이스(201) 및 취구(403)와 비프음 출력에 따른 비례관계를 나타낸 실험 데이터이다. 먼저, 구형 케이스(201)의 직경은 10mm, 20mm, 30mm를 사용하였고, 구형 케이스(201)에 장착되는 비프모듈(211)의 취구(403)는 0.5mm 내지 6mm를 적용하여 실험하였다.
상기 구형 케이스(201)의 직경이 10mm에서는 취구 직경이 0.5mm 내지 4.0mm가 적용되었으나, 0.5mm, 1.0mm의 직경에서는 비프음이 출력되지 않았다. 또한, 취구 직경이 2.0mm에서는 4.2sec 동안 비프음이 출력되나 음압 레벨은 119 dB이고, 취구 직경이 3.0mm에서의 비프음은 2.8sec이나 음압레벨은 102 dB이며, 취구 직경이 4.0mm에서의 비프음은 1.9sec이고 음압레벨은 73 dB이다. 즉, 본 실험에서와 같이 취구의 직경이 커질수록, 비프음의 출력시간이 줄고, 음압레벨 또한 감소하였다.
또한, 구형 케이스의 직경이 20mm인 경우에는 취구 직경을 1.0mm 내지 5.0mm로 한정하였으며, 취구 직경이 3.0mm, 4.0mm, 5.0mm에서 각각의 비프음은 7.5sec, 5.4sec, 3.6sec이고, 음압레벨은 각각으로 112dB, 109dB, 99dB 이다. 그리고, 구형 케이스의 직경이 30mm일 경우, 취구 직경은 2.0mm 내지 6.0mm로 한정하였으며, 3.0mm 이상에서 비프음이 출력되었다. 비프음은 각각으로 11.6sec, 8.4sec, 6.6sec, 5.3sec이고, 음압레벨은 13dB, 122dB, 117dB, 1.3dB이다.
상기 실험에서 비프음이 가장 오래 출력되고 음압레벨이 높을 경우, 최적의 구조라 판단할 때, 취구직경은 구형 케이스 직경 대비 10% 내지 20%임을 알 수 있다. 즉, 구형 케이스의 직경이 10mm 일 경우, 취구 직경은 20%인 2.0mm가 바람직하며, 구형 케이스의 직경이 20mm 일 경우, 취구 직경은 15%인 3.0mm가 바람직하고, 구형 케이스의 직경이 30mm 일 경우, 취구 직경은 10%인 3.0mm가 바람직한 것으로 인지되었다.
200 : 소형 소화탄 201 : 구형 케이스
211 : 비프모듈 213 : 열가소성 패드
401 : 가스 소화약제 403 : 취구
411 : 하우징 413 : 공명실
415 : 배출구 417 : 리비움
419 : 격벽 421 : 진동구

Claims (5)

  1. 구형태인 구형 케이스(201) 내부에 축압되어 적재되는 가스 소화약제(401)와, 상기 구형 케이스(201) 외주부 상으로 적어도 하나 이상 장착되어 구형 케이스 중심 선상으로부터 외향으로 가스 소화제를 방출시키고 상기 가스 소화약제(401) 방출 시 비프(BEEP) 음을 출력하는 비프모듈(211)과, 상기 비프 모듈(211)의 가스 토출구에 부착되어 가스 소화약제의 축압 압력을 유지시키는 열가소성 패드(213)로 구성되는 화재 초기 진압을 위한 소형 구조의 소화탄에 있어서,
    상기 비프모듈(211)은 화재 발생 시 상기 가스 소화약제(401)가 상향으로 분출 되도록 하기 위한 구조로서, 일단으로 상기 구형 케이스(201)와 연통된 취구(403)가 마련되며 타단에 배출구(415)를 형성한 하우징(411)과; 상기 취구(403)의 일부 공간을 분할하는 격벽(419) 및 상기 배출구(415)를 내부로 연장하는 리비움(417) 사이로 공명구(431)를 형성함으로써, 상기 가스 소화약제(401)에 의해 배출되는 기체가 상기 리비움(417)으로부터 일부 분할되어 상기 공명구(431)로 유입되고, 유입된 기체로부터 공명음을 유도하고, 진동구(421)가 내설되어 가스 소화약제 분출시 공기진동을 방해하여 불규칙한 소리를 제공하는 공명실(413)과; 상기 배출구(415)의 전단에 부착되는 열가소성 패드(213);로 구성되되,
    상기 구형 케이스(201)의 직경은 10 ~ 30 mm로 형성하고, 상기 취구(403)의 직경은 상기 구형 케이스(201)의 직경 대비 10% 내지 20%로 형성되는 것을 특징으로 하는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄.
  2. 삭제
  3. 가스 소화약제(401)가 축압되어 구형태인 구형 케이스(201) 내부에 적재되며, 상기 구형 케이스(201) 외주부 상으로 적어도 하나 이상 장착되어 구형 케이스 중심 선상으로부터 외향으로 가스 소화제를 방출시키고 상기 가스 소화약제(401) 방출 시 비프(BEEP) 음을 출력하는 비프모듈(211)이 부착되고, 상기 비프 모듈(211)의 가스 토출구에는 열가소성 패드(213)가 부착되어 가스 소화약제의 축압 압력을 유지시켜 화재 초기 진압을 위한 소형 구조의 소화탄에 있어서,
    상기 비프모듈(211)은 화재 발생 시 상기 가스 소화약제(401)가 측면으로 분출 되도록 하기 위한 구조로서, 상기 구형 케이스(201)의 내부와 연통되는 취구(403) 및 상기 취구(403)로부터 연장되어 상기 구형 케이스(201)의 측부와 연통하는 배출구(415)로 구성된 하우징(411)과; 상기 배출구(415)의 상측 단부에서 기체를 분할하는 리비움(417) 및 상기 취구(403)의 일부 공간을 격리시키는 격벽(419) 사이로 공명구(431)를 구비하며, 상기 가스 소화약제(401)의 배출 시 상기 리비움(417)에 의해 분할된 기체가 상기 공명구(431)로 유입되도록 안내하고, 유입된 기체에 의한 공명음을 유도하고, 진동구(421)가 내설되어 가스 소화약제 분출시 공기진동을 방해하여 불규칙한 소리를 제공하는 공명실(413)과; 상기 배출구(415)의 전단에 부착되는 열가소성 패드(213);로 구성되되,
    상기 구형 케이스(201)의 직경은 10 ~ 30 mm로 형성하고, 상기 취구(403)의 직경은 상기 구형 케이스(201)의 직경 대비 10% 내지 20%로 형성되는 것을 특징으로 하는 경보음 출력 기능을 갖는 소형 소화탄.
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