KR101506573B1 - 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치 - Google Patents

압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생 상황에서 열을 감지하면, 유리벌브가 반응하여 압전소자(piezoelectric element)에 의해 전원을 발생시키는 자가발전수단을 활성화하며, 그 생성되는 전원으로 점화제인 둔감 물질을 발화시킨 후 소화약제의 연소를 통해 분사되는 에어로졸로 화재를 진압하게 하기 위한 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 과한 것이다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 화재 발생 상황에서 열을 감지하면 전원을 발생시키는 자가발전수단(140)이 내장된 발전유닛(100)과, 상기 발전유닛(100)에서 생성되는 전원이 공급되면 에어로졸을 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화유닛(200) 및, 상기 발전유닛(100)과 에어로졸 소화유닛(200)을 전기적으로 연결하는 어댑터(300)로 구성된 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로서, 상기 발전유닛(100)은, 내부에 상하로 연장되는 실린더공간(111) 및 상기 실린더공간(111)의 상부 측방에서 연결되는 로드홀(112)이 각각 마련되는 하우징(110)과; 상기 로드홀(112)의 내부에서 외부로 일부 노출되게 설치되며, 화재를 감지하면 형태변형을 일으키는 센서수단(120)과; 상기 실린더공간(111)에서 상하로 이동하는 스트라이커(132)가 마련되고, 상기 스트라이커(132)를 구속하는 고정볼(131)이 상기 센서수단(120)의 형태변형에 의해 구속력이 해제되면, 상기 스트라이커(132)가 하방으로 이동하여 자가발전수단(140)을 타격하는 트리거수단(130)과; 상기 실린더공간(111)의 하부에 배치되어 상기 트리거수단(130)의 하측에 위치되되, 상기 스트라이커(132)의 타격으로 압전소자(142)에 압력이 가해지면, 압전소자(142)에 의해 전원이 생성되는 자가발전수단(140)과; 상기 자가발전수단(140)에 전기적으로 연결되어 점화기(151)에 전원이 공급되며, 이 공급된 전원이 상기 점화기(151) 내에 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염이 발생하면 점화관(152)을 통해 배출하는 점화수단(150)을 포함하여 구성되고, 상기 점화수단(150)에 의해 발생한 화염을 이용해 상기 에어로졸 소화유닛(200)의 내부에 구비된 소화약제(230)를 연소하여 에어로졸을 생성하며, 생성된 에어로졸을 외부로 분사하여 화재를 진압하게 하는 구조를 갖는다.

Description

압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치 {SOLID AEROSOL FIRE-EXTINGUISHING SYSTEM WITH ELECTRIC POWER GENERATOR USING PIEZO SENSER}
본 발명은 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생 상황에서 열을 감지하면, 유리벌브가 반응하여 압전소자(piezoelectric element)에 의해 전원을 발생시키는 자가발전수단을 활성화하며, 그 생성되는 전원으로 점화기에서 에너지를 발생시켜 점화제인 둔감 물질을 발화시킨 후 소화약제의 연소를 통해 분사되는 에어로졸로 화재를 진압하게 하기 위한 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 과한 것이다.
일반적으로, 고체 에어로졸 소화장치는 물을 사용할 수 없는 화재인 유류 및 전기화재에 대해 효과가 매우 큰 소화기로서, 전기콘센트나 스위치 박스와 같은 패널, 전등기구, 전산실, 이동통신설비, 전자장비 또는 미술관, 도서실, 선박, 조립 공장등에서 단락 및 누전, 스파크에 의한 화재 상황에 적용하여 사용하는 실정이다.
한편, 화재 발생 상황에서 사람이 부재중이거나, 무인지역에서 화재가 발생하면, 화재발생 상황 후, 진압을 위한 현장도착까지 상당 시간이 소요되어 대형 화재로 발전하여 진압에 많은 어려움을 동반한다.
본 발명의 배경이 되는 종래기술로 "대한민국 등록특허공보 제10-0806066호(등록일:2008.02.15)"가 개시되었는데, 이는 화합물을 연소시켜서 발생하는 소화 성분을 냉각 및 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화기의 조성물, 제조방법 및 소화기에 관한 것으로, 각각 하나 이상의 분사구를 구비한 이중 노즐로 구성된 분사 노즐을 포함하고, 상기 노즐들은 각 노즐의 상기 분사구의 일부 또는 전부가 소화 성분의 분사 방향을 따라 서로 엇갈리게 배열되도록 배치된 특별한 구조의 에어로졸 소화기가 제시되어 있다.
그러나, 종래에는 에어로졸 소화기의 내부에 소화 약제가 충진되고, 화재발생 상황에서 기폭제의 발화에 의해 소화 약제가 연소되어 에어로졸이 분사되는 구조를 갖는데, 이는 기폭제의 발화에 필요한 전원이 화재에 의해 연결이 끊기면, 기폭제의 발화점이 없기 때문에 소화기가 작동불능 상태가 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 화재가 감지되면 자가발전수단으로부터 전원이 발생하여 소화약제가 내장된 에어로졸 소화유닛에 전원을 공급하도록 구성함으로써, 이를 통해 화재로 인하여 정전 발생시에도 소화유닛이 안정적으로 작동할 수 있도록 하는 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 압전소자에 의해 전원을 발생시키는 자가발전수단을 구성함으로써, 이를 통해 장기간 대기에도 방전되지 않으면서, 기존 소화기에서 사용되어 사회적으로 문제가 되고 있는 화약류의 사용 유무에 따른 사용상 제약점 및 안정성의 한계를 극복하도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 에어로졸 소화유닛에 전원이 공급되면 발화하여 소화약제를 연소시키고, 이때 상기 소화약제가 연소 가능한 온도 이상에서 반응하는 온도휴즈를 내장할 수 있도록 설계됨으로써, 이를 통해 화재 발생 상황에서 에어로졸 소화유닛의 작동 여부를 확인하면서, 네트워크를 통하여 화재가 발생했음을 소방서 관제센터 등에 자동으로 알릴 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
이와 같은 목적을 해결하기 위해 본 발명은; 화재 발생 상황에서 열을 감지하면 전원을 발생시키는 자가발전수단이 내장된 발전유닛과, 상기 발전유닛에서 생성되는 전원이 공급되면 에어로졸을 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화유닛 및, 상기 발전유닛과 에어로졸 소화유닛을 전기적으로 연결하는 어댑터로 구성된 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로서, 상기 발전유닛은, 내부에 상하로 연장되는 실린더공간 및 상기 실린더공간의 상부 측방에서 연결되는 로드홀이 각각 마련되는 하우징과; 상기 로드홀의 내부에서 외부로 일부 노출되게 설치되며, 화재를 감지하면 형태변형을 일으키는 센서수단과; 상기 실린더공간에서 상하로 이동하는 스트라이커가 마련되고, 상기 스트라이커를 구속하는 고정볼이 상기 센서수단의 형태변형에 의해 구속력이 해제되면, 상기 스트라이커가 하방으로 이동하여 자가발전수단을 타격하는 트리거수단과; 상기 실린더공간의 하부에 배치되어 상기 트리거수단의 하측에 위치되되, 상기 스트라이커의 타격으로 압전소자에 압력이 가해지면, 압전소자에 의해 전원이 생성되는 자가발전수단과; 상기 자가발전수단에 전기적으로 연결되어 점화기에 전원이 공급되며, 이 공급된 전원이 상기 점화기 내에 구비된 점화제인 둔감 물질을 점화하여 화염이 발생하면 점화관을 통해 배출하는 점화수단을 포함하여 구성되고, 상기 점화수단에 의해 발생한 화염을 이용해 상기 에어로졸 소화유닛의 내부에 구비된 소화약제를 연소하여 에어로졸을 생성하며, 생성된 에어로졸을 외부로 분사하여 화재를 진압하게 하는 것을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 제공한다.
이러한 본 발명에 따르면, 화재로 인하여 정전이 발생하여도 자가발전수단으로부터 전원이 발생함에 따라 공급된 전원으로 작동하는 에어로졸 소화유닛의 동작 안정성과 신뢰성이 우수한 효과가 있다.
또한, 압전소자에 의해 전원이 발생하는 자가발전수단의 작용에 의해 비화약 둔감물질을 발화시킴으로서, 기존 소화기에서 사용되어 사회적 문제가 되고 있는 화약류의 사용 유무에 따른 사용상 제약점 및 안정성의 한계를 극복할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
또한, 에어로졸 소화유닛에 내장된 온도휴즈의 작용에 의해 소방서의 관제센터 등에 화재가 발생했음을 알리거나, 또는 경보를 자동으로 울려서 화재 여부를 신속하게 알릴 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 도시한 도면.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치의 작동상태를 나타낸 도면.
도 4는 다른 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 도시한 도면.
본 발명에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 첨부된 도면을 참고로 하여 이하 상세히 기술되는 실시 예들에 의해 그 특징들을 이해할 수 있을 것이다.
한편, 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하거나 속하지 아니한 기술분야에서 광범위하게 널리 알려져 사용되고 있는 구성요소에 대해서는 이에 대한 상세한 설명은 생략하도록 하며, 이는 불필요한 설명을 생략함과 더불어 이에 따른 본 발명의 요지를 더욱 명확하게 전달하기 위함이다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 설명하기 위해 도시한 도면들이다.
이에 따른, 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치(1)를 개략적으로 설명하면, 화재 발생 상황에서 열을 감지하면 전원을 발생시키는 자가발전수단(140)이 내장된 발전유닛(100)과, 상기 발전유닛(100)에서 생성되는 전원이 공급되면 고체 에어로졸 소화가스를 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화유닛(200) 및, 상기 발전유닛(100)과 에어로졸 소화유닛(200)을 전기적으로 연결하는 어댑터(300)로 구성된 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로서, 상기 발전유닛(100)은, 내부에 상하로 연장되는 실린더공간(111) 및 상기 실린더공간(111)의 상부 측방에서 연결되는 로드홀(112)이 각각 마련되는 하우징(110)과; 상기 로드홀(112)의 내부에서 외부로 일부 노출되게 설치되며, 화재를 감지하면 형태변형을 일으키는 센서수단(120)과; 상기 실린더공간(111)에서 상하로 이동하는 스트라이커(132)가 마련되고, 상기 스트라이커(132)를 구속하는 고정볼(131)이 상기 센서수단(120)의 형태변형에 의해 구속력이 해제되면, 상기 스트라이커(132)가 하방으로 이동하여 압전소자(142)를 타격하는 트리거수단(130)과; 상기 실린더공간(111)의 하부에 배치되어 상기 트리거수단(130)의 하측에 위치되되, 상기 스트라이커(132)의 타격으로 압전소자(142)에 압력이 가해지면, 압전소자(142)에 의해 전원이 생성되는 자가발전수단(140)과; 상기 자가발전수단(140)에 전기적으로 연결되어 점화기(151)에 전원이 공급되며, 이 공급된 전원이 상기 점화기(151) 내에 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염이 발생하면 점화관(152)을 통해 배출하는 점화수단(150)을 포함하여 구성되고,
상기 점화수단(150)에 의해 발생한 화염을 이용해 상기 에어로졸 소화유닛(200)의 내부에 구비된 소화약제(230)를 연소하여 에어로졸을 생성하며, 생성된 에어로졸을 외부로 분사하여 화재를 진압하게 하는 구조를 갖는다.
이하, 본 발명의 각부 구성을 구체적으로 설명한다.
먼저, 상기 발전유닛(100)은 화재가 발생하면, 하우징(110)의 측방에서 외부로 노출되게 구비된 센서수단(120)이 이를 감지한 후, 센서수단(120)과 연계작동하는 트리거수단(130)이 자가발전수단(140)을 작동시켜 전원이 발생하게 하면서, 후술하는 에어로졸 소화유닛(200)에 작동 전원을 공급하기 위한 것이다.
이때, 상기 발전유닛(100)은 화재를 직접 감지한 후 전기를 생성하는 작동을 하여, 후술하는 에어로졸 소화유닛(200)에 작동 전원을 공급하기 위한 것이다.
또한, 상기 발전유닛(100)은, 내부에 상하로 연장되는 실린더공간(111) 및 상기 실린더공간(111)의 상부 측방에서 연결되는 로드홀(112)이 각각 마련되는 하우징(110)을 포함한다.
이때, 상기 하우징(110)은 실린더공간(111)이 내부에서 수직방향으로 형성됨과 더불어, 하우징(110)의 상부 측방에서 수직방향으로 로드홀(112)이 형성되며, 상기 실린더공간(111)과 로드홀(112) 사이에 수평하게 관통된 연결통로(113)가 마련된다.
이때, 상기 하우징(110)의 실린더공간(111)은 상부 중앙부분의 직경이 좁아지면서 단턱(미도시)을 갖음에 따라 후술하는 트리거수단(130)의 탄성스프링(133)이 지지되는 공간을 제공한다.
이때, 상기 실린더공간(111)의 하단은 개방된 구조를 갖으며, 그 개방된 측으로 후술하는 자가발전수단(140)이 결합된다.
또한, 상기 발전유닛(100)은, 상기 로드홀(112)의 내부에서 외부로 일부 노출되게 설치되며, 화재를 감지하면 형태변형을 일으키는 센서수단(120)을 포함한다.
이때, 상기 센서수단(120)은 화재가 발생하면, 고온에 의해 유리벌브(121) 내부에 충진된 열감응액(121a)이 반응하는 작용으로 파손되어 그 형태변형을 이룬다.
더욱이, 상기 센서수단(120)은, 상기 하우징(110)의 상부 측방으로 형성된 로드홀(112) 하면에 구비되어 외부로 일부 노출되며, 내부에 열감응액(121a)이 충진되어 화재 발생시 형태변형되는 유리벌브(121)를 더 포함한다.
이때, 상기 유리벌브(121)는 내부에 열감응액(121a)이 충진될 수 있는 공간이 마련된 유리 캡슐 형태로 제작되며, 화재 발생 상황에서 고온에 의해 상기 열감응액(121a)이 팽창하여 유리벌브(121)가 파손되는 구조를 갖는다.
더욱이, 상기 센서수단(120)은, 상기 로드홀(112)의 상부에 삽입되는 센서스프링(122)을 더 포함한다.
이때, 상기 센서스프링(122)은 일반적인 스프링 형태로 제작되며, 탄성력을 이용해 후술하는 지지부재(123)를 하방으로 탄성 지지하기 위한 것이다.
더욱이, 상기 센서수단(120)은, 상기 센서스프링(122)과 유리벌브(121) 사이에 삽입되어 탄성력이 작용하되, 그 하면에는 상기 유리벌브(121)의 상단이 끼워져 고정되는 지지홈(123a)을 갖으며, 상기 고정볼(131)을 지지하는 작용으로 스트라이커(132)에 대한 구속을 지지/해제되게 하는 지지부재(123)를 더 포함한다.
이때, 상기 지지부재(123)는 트리거수단(130)의 고정볼(131)이 삽입된 연결통로(113)를 막아서 상기 고정볼(131)을 지지하거나, 상기 유리벌브(121)가 파손되는 경우 유리벌브(121)가 위치된 하방으로 이동하여 상기 고정볼(131)의 지지가 해제되게 하는 것이다.
더욱이, 상기 센서수단(120)은, 상기 로드홀(112)의 상부에 나선결합되어 상기 센서스프링(122)을 지지하며, 상기 로드홀(112)에 결합되는 깊이에 따라 상기 지지부재(123)가 유리벌브(121)를 고정하는 힘을 조절하게 하는 고정나사(124)를 더 포함한다.
이때, 상기 고정나사(124)는 로드홀(112)의 직경에 대응된 무두볼트 형태로 제작되어 상기 로드홀(112)에 나선결합되며, 육각 렌치와 같은 공구를 이용해 상기 고정나사(124)를 조이거나 풀어서 상기 지지부재(123)에 대한 지지력을 조절하게 된다.
또한, 상기 발전유닛(100)은, 상기 실린더공간(111)에서 상하로 이동하는 스트라이커(132)가 마련되고, 상기 스트라이커(132)를 구속하는 고정볼(131)이 상기 센서수단(120)의 형태변형에 의해 구속력이 해제되면, 상기 스트라이커(132)가 하방으로 이동하여 자가발전수단(140)을 타격하는 트리거수단(130)을 포함한다.
이때, 상기 트리거수단(130)은 하우징(110)의 내부에 결합된 상태에서 화재 발생시 상기 센서수단(120)와 연계 작동하여, 후술하는 자가발전수단(140)을 타격하는 작용으로 압전소자(142)에 압력을 제공하게 하는 것이다.
더욱이, 상기 트리거수단(130)은, 상기 실린더공간(111)에 내장되어 상하로 이동하며, 상부에는 고정볼(131)이 걸리는 걸림홈(132a)이 형성되고, 하부에는 자가발전수단(140)을 타격하는 타격부(132b)를 갖는 스트라이커(132)를 더 포함한다.
이때, 상기 스트라이커(132)는 금속 핀 형태로 제작되며, 상부에는 상기 걸림홈(132a)이 고정볼(131)의 크기에 대응하여 라운드 홈 형태로 형성됨과 더불어, 하단에는 원판 형태의 타격부(132b)가 돌출 형성된다.
더욱이, 상기 트리거수단(130)은, 상기 연결통로(113)에 삽입되며, 상기 스트라이커(132)의 걸림홈(132a)에 걸려서 스트라이커(132)를 구속하는 고정볼(131)을 더 포함한다.
이때, 상기 고정볼(131)은 금속 구 형태로 상기 하우징(110)의 연결통로(113) 직경에 대응되는 크기로 제작된 상태에서, 상기 연결통로(113)에 삽입되면 좌,우로 이동가능한 구조를 갖는다.
이때, 상기 고정볼(131)은 평상시 상기 지지부재(123)에 의해 실린더공간(111) 방향으로 밀린 상태에서 상기 걸림홈(132a)에 걸려 스트라이커(132)를 구속하지만, 센서수단(120)의 형태변형에 의해 그 지지력이 작용하지 않으면 상기 스트라이커(132)의 구속을 해제하게 된다.
더욱이, 상기 트리거수단(130)은, 상기 스트라이커(132)의 타격부(132b)에 하단이 밀착됨과 더불어, 상단은 상기 실린더공간(111)에 지지되어, 상기 스트라이커(132)를 하방으로 탄성력이 발휘되게 하는 탄성스프링(133)을 더 포함한다.
이때, 상기 탄성스프링(133)은 일반적인 스프링 형태로 상기 실린더공간(111)의 직경에 대응 제작되며, 탄성스프링(133)의 상단은 실린더공간(111)의 상부 중앙부분에 마련된 단턱에 걸리고, 하단은 상기 스트라이커(132)의 타격부(132b) 상면에 지지된다.
또한, 상기 발전유닛(100)은, 상기 실린더공간(111)의 하부에 배치되어 상기 트리거수단(130)의 하측에 위치되되, 상기 스트라이커(132)의 타격으로 압전소자(142)에 압력이 가해지면 압전소자(142)에 의해 전원이 생성되는 자가발전수단(140)을 포함한다.
이때, 상기 자가발전수단(140)은 어댑터(300)에 의해서 후술하는 에어로졸 소화유닛(200)에 전기적으로 연결된다.
더욱이, 상기 자가발전수단(140)은, 상기 하우징(110)의 하단에 결합된 상태에서 상기 실린더공간(111)과 연결되며, 내부에 압전소자(142)가 삽입되는 공간을 갖는 보조케이스(141)를 더 포함한다.
이때, 상기 보조케이스(141)는 상기 하우징(110)의 하단으로 개방된 측에 나선결합되는 구조를 갖되, 그 상측이 개방된 컵 형태로 제작된다.
더욱이, 상기 자가발전수단(140)은, 상기 보조케이스(141)의 내부에 고정결합되며, 외부 압력이 작용하는 버튼(142a)을 갖음으로 압력에 따른 내부 전하이동에 의해 전원이 생성되는 압전소자(142)를 더 포함한다.
이때, 상기 압전소자(142)는 상단에 스트라이커(132)의 타격으로 눌러지면서 압전소자(142)에 압력을 전달하는 다수의 버튼(142a)이 구비되며, 그 상세 구조는 공지된 기술이기 때문에 생략하도록 한다.
더욱이, 상기 자가발전수단(140)은, 상기 압전소자(142)의 상부에 삽입되어 상기 버튼(142a)에 밀착되며, 상기 트리거수단(130)의 스트라이커(132)가 직접 타격되는 부분으로, 그 타격력을 상기 버튼(142a)에 전달하여 누를 수 있게 하는 압전판(143)을 더 포함한다.
이때, 상기 압전판(143)은 상기 압전소자(142)를 덮을 수 있을 정도의 크기를 갖는 원판 형태로 제작되어 스트라이커(132)의 타격력을 다수의 버튼(142a)에 일정한 압력이 가해지게 한다.
또한, 상기 발전유닛(100)은, 상기 자가발전수단(140)에 전기적으로 연결되어 점화기(151)에 전원이 공급되며, 이 공급된 전원이 상기 점화기(151) 내에 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염이 발생하면 점화관(152)을 통해 배출하는 점화수단(150)을 포함한다.
이때, 상기 점화수단(150)은 후술하는 에어로졸 소화유닛(200)에 구비되지만, 어댑터(300)에 의해 원거리에서 상기 자가발전수단(140)에 전기적으로 연결될 수 있다.
더욱이, 상기 점화수단(150)은, 에어로졸 소화유닛(200)의 케이스(210) 상측에 결합됨과 더불어, 상기 어댑터(300)에 연결되되,
상기 어댑터(300)에 의해 자가발전수단(140)에서 생성된 전원이 공급되면, 공급된 전원의 전극 사이에서 생성되는 에너지가 방출되며, 그 방출된 에너지가 공급 전원의 전극을 감싸서 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염을 발생하게 하는 점화기(151) 및, 상기 점화기(151)의 화염에 의해 에어로졸 소화유닛(200)의 소화약제(230)가 연소 온도에 도달하면 회로가 차단되는 온도휴즈(154), 상기 점화기(151)와 온도휴즈(154)가 내장되고, 방출홀(153)을 통하여 화염을 전달하는 점화관(152)을 더 포함하여 구성된다.
이때, 상기 점화기(151)에 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질은 전압과 전류가 흐르면 점화하여 화염이 발생하는 비화약 둔감 물질이다.
추가 적으로, 상기 온도휴즈(154)는 소화약제(230)가 연소하는 과정에서 발생하는 열이 일정온도 이상이 되면, 온도휴즈(154) 내의 접점이 끊어져 파손되는 작용에 의해 온도휴즈(154)와 연결된 회로와 단절되어, 그 단절 신호를 이용해 건물의 소화전 또는 소방서의 관제센터에 화재가 발생하였음을 통보하여 화재의 경보 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 점화제(151a)는, 둔감 물질 100 중량부를 기준으로, 보론 5 내지 40 중량부; 크롬산 바륨 60 내지 95 중량부를 더 포함하여 혼합된다.
또는, 상기 점화제(151a)는, 둔감 물질 100 중량부를 기준으로, 보론 5 내지 40 중량부; 레드 리드 60 내지 95 중량부를 더 포함하여 혼합된다.
또는, 상기 점화제(151a)는, 둔감 물질 100 중량부를 기준으로, 실리콘 10 내지 50 중량부; 산화납 50 내지 90 중량부를 더 포함하여 혼합된다.
또는, 상기 점화제(151a)는, 둔감 물질 100 중량부를 기준으로, 망간 10 내지 60 중량부; 크롬산 납 20 내지 80 중량부; 크롬산 바륨 0 내지 40 중량부를 더 포함하여 혼합된다.
또는, 상기 점화제(151a)는, 둔감 물질 100 중량부를 기준으로, 실리콘 10 내지 70 중량부; 과산화납 10 내지 40 중량부; 산화비스무스 5 내지 29 중량부; 산화납 0 내지 40 중량부; 삼황화안티몬 0 내지 40 중량부를 더 포함하여 혼합된다.
그리고, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은, 상기 점화수단(150)에서 발화하는 화염에 의해 소화약제(230)가 연소하여 에어로졸을 분사한 후 화재를 진압하게 하는 것이다.
이때, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은 점화수단(150)이 상측에 구비됨으로, 어댑터(300)에 의해 발전유닛(100)과 전기적으로 연결된다.
또한, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은, 상기 점화수단(150)이 상측에 구비되어 어댑터(300)와 연결되며, 내부에 수용공간(211)을 갖고, 그 하면에 에어로졸이 분사되는 다수의 분사홀(213)이 형성됨과 더불어, 다수의 관통홀(212a)을 갖는 파티션(212)이 상기 수용공간(211)의 중앙에 삽입되어 상,하로 공간이 양분되는 케이스(210)를 더 포함한다.
이때, 상기 케이스(210)는 금속 재질을 이용해 내부에 공간을 갖는 원통체로 제작되며, 에어로졸 소화유닛(200)의 몸체가 된다.
또한, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은, 상기 수용공간(211) 내부로 파티션(212)의 상측에 마련됨과 더불어, 상기 점화수단(150)의 주위를 감싸게 위치되며, 상기 점화수단(150)의 화염에 의해 연소되어 에어로졸을 생성하는 소화약제(230)를 더 포함한다.
이때, 상기 소화약제(230)는 연소 과정에서 칼륨을 다량 포함하는 에어로졸 성분이 발생되며, 이는 종래의 소화제에 비교하여 인체에 유해한 성분이 거의 없거나 무해하고, 전자장비를 파손하지 않으면서 소화 후 잔유물의 처리가 간편한 이점이 있다.
이때, 상기 소화약제(230)는, 이산화망간, 산화니켈, 산화구리, 산화철, 계면활성제, 디부틸프탈레이트, 디부틸세바케이트, 아세테이나글리세린, 초산염올레인산, 올레인산, 스테이르산다아민다오레이나레시틴, 에폭시드, 불포화폴리에스테르 수지 및 고무를 포함하는 그룹에서 적어도 하나 이상을 선택한 혼합물로 구성된다.
또한, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은, 상기 수용공간(211) 내부로 파티션(212)의 하부에 충진되며, 다수의 공극을 형성하되, 소화약제(230)의 연소열을 냉각하는 냉각제(240)를 더 포함한다.
이때, 상기 냉각제(240)는 활성 알루미나, 제오라이트 성형품을 사용하여 소화약제(230)의 연소시 발생하는 연소열을 냉각하는 역할을 한다.
그리고, 상기 어댑터(300)는 상기 발전유닛(100)과 에어로졸 소화유닛(200)을 전기적으로 연결하기 위한 것이다.
이때, 상기 어댑터(300)는 화재시에도 전원이 연결될 수 있도록 내열재료 및 내열전선을 이용하는 것이 바람직한 것이다.
한편, 도 2 내지 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치의 작동상태를 나타낸 도면들이다.
도 2에 의하면, 상기 센서수단(120)은 화재가 발생하면 상기 유리벌브(121) 내에 충진된 열감응액(121a)이 팽창하게 되고, 팽창이 지속적으로 이루어지면 결국 상기 유리벌브(121)가 파손된다.
이때, 상기 유리벌브(121)가 파손되면 상기 로드홀(112)에서 탄성 압축된 센서스프링(122)에 의해 하방으로 탄성력이 작용된 지지부재(123)가 상기 유리벌브(121)의 파손에 따라 상기 로드홀(112)에서 하방으로 이동되면서 상기 트리거수단(130)의 고정볼(131)에 대한 지지가 해제됨으로 트리거수단(130)의 작동을 유도하게 되는 것이다.
그리고, 도 3에 의하면, 상기 트리거수단(130)은, 상기 센서수단(120)의 형태변형에 의한 작동에 따라 상기 고정볼(131)이 연결통로(113)에서 자유이동이 가능하게 되고, 상기 탄성스프링(133)의 탄성 지지력에 의하여 고정볼(131)이 스트라이커(132)의 걸림홈(132a)에서 이탈함과 동시에 스트라이커(132)가 실린더공간(111) 내에서 하방으로 빠르게 이동됨에 따라 상기 자가발전수단(140)의 압전판(143)을 타격하여 압전소자(142)에 압력이 발생되게 한다.
이때, 상기 자가발전수단(140)은 상기 트리거수단(130)의 작동에 의해 상기 스트라이커(132)가 압전판(143)을 강하게 타격하면, 그 타격력에 의해 압전판(143)이 압전소자(142)의 버튼(142a)을 누르게 되며, 버튼(142a)의 누름 작용에 의해 외부 압력이 압전소자(142)에 전달되며, 그 압력에 따른 내부 전하이동에 의해 전원이 생성된다.
이때, 발생하는 전원은 어댑터(300)를 통하여 에어로졸 소화유닛(200)에 구비된 점화수단(150)에 공급되며, 그 공급된 전원에 의해 점화기(151)의 점화제(151a)인 둔감 물질이 점화되어 화염이 발생하고, 이때 발생한 화염은 점화관(152)을 통하여, 점화수단(150) 주위에 위치한 에어로졸 소화유닛(200)의 소화약제(230)를 연소시킨다.
따라서, 에어로졸 소화유닛(200)은 상기 점화수단(150)의 화염에 의해 소화약제(230)가 연소되면 칼륨을 다량 함유한 에어로졸이 발생하는데, 상기 에어로졸은 케이스(210) 내부에 구비된 파티션(212)의 관통홀(212a)을 통과하여 상기 냉각제(240) 측으로 유입되고, 상기 냉각제(240)에 의하여 에어로졸의 연소열이 냉각된 후 케이스(210)의 분사홀(213)을 통하여 배출됨으로, 최종적으로 화재를 진압하게 된다.
한편, 도 4는 다른 실시 예에 따른 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치를 도시한 도면이다.
도 4에 의하면, 상기 에어로졸 소화유닛(200)은, 하나의 발전유닛(100)에 하나 이상의 에어로졸 소화유닛(200)을 각각 연결하여, 멀티 타입으로 사용할 수 있도록 구성할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이. 본 발명은 특정의 바람직한 실시 예를 예시한 설명과 도면으로 표현하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 따른 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경 및 개조, 수정 등이 가능할 수 있음을 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
1;소화장치, 100;발전유닛, 110; 하우징, 120;센서수단, 130;트리거수단, 140;자가발전수단, 150;점화수단, 200;에어로졸 소화유닛, 210;케이스, 230;소화약제, 240;냉각제, 300;어댑터

Claims (4)

  1. 화재 발생 상황에서 열을 감지하면 전원을 발생시키는 자가발전수단(140)이 내장된 발전유닛(100)과, 상기 발전유닛(100)에서 생성되는 전원이 공급되면 에어로졸을 분사하여 화재를 진압하는 에어로졸 소화유닛(200) 및, 상기 발전유닛(100)과 에어로졸 소화유닛(200)을 전기적으로 연결하는 어댑터(300)로 구성된 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치에 관한 것으로서,
    상기 발전유닛(100)은,
    내부에 상하로 연장되는 실린더공간(111) 및 상기 실린더공간(111)의 상부 측방에서 연결되는 로드홀(112)이 각각 마련되는 하우징(110)과;
    상기 로드홀(112)의 내부에서 외부로 일부 노출되게 설치되며, 화재를 감지하면 형태변형을 일으키는 센서수단(120)과;
    상기 실린더공간(111)에서 상하로 이동하는 스트라이커(132)가 마련되고, 상기 스트라이커(132)를 구속하는 고정볼(131)이 상기 센서수단(120)의 형태변형에 의해 구속력이 해제되면, 상기 스트라이커(132)가 하방으로 이동하여 자가발전수단(140)을 타격하는 트리거수단(130)과;
    상기 실린더공간(111)의 하부에 배치되어 상기 트리거수단(130)의 하측에 위치되되, 상기 스트라이커(132)의 타격으로 압전소자(142)에 압력이 가해지면, 압전소자(142)에 의해 전원이 생성되는 자가발전수단(140)과;
    상기 자가발전수단(140)에 전기적으로 연결되어 점화기(151)에 전원이 공급되며, 이 공급된 전원이 상기 점화기(151) 내에 구비된 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염이 발생하면 점화관(152)을 통해 배출하는 점화수단(150)을 포함하여 구성되며,
    상기 점화수단(150)에 의해 발생한 화염을 이용해 상기 에어로졸 소화유닛(200)의 내부에 구비된 소화약제(230)를 연소하여 에어로졸을 생성하며, 생성된 에어로졸을 외부로 분사하여 화재를 진압하는 구성을 포함하고,
    상기 자가발전수단(140)은,
    상기 하우징(110)의 하단에 결합된 상태에서 상기 실린더공간(111)과 연결되며, 내부에 압전소자(142)가 삽입되는 공간을 갖는 보조케이스(141)와;
    상기 보조케이스(141)의 내부에 고정결합되며, 외부 압력이 작용하는 버튼(142a)을 갖음으로 압력에 따른 내부 전하이동에 의해 전원이 생성되는 압전소자(142)와;
    상기 압전소자(142)의 상부에 삽입되어 상기 버튼(142a)에 밀착되며, 상기 트리거수단(130)의 스트라이커(132)가 직접 타격되는 부분으로, 그 타격력을 상기 버튼(142a)에 전달하여 누를 수 있게 하는 압전판(143)을 더 포함하여 구성되며,
    상기 센서수단(120)은,
    상기 하우징(110)의 상부 측방으로 형성된 로드홀(112) 하면에 구비되어 외부로 일부 노출되며, 내부에 열감응액(121a)이 충진되어 화재 발생시 형태 변형되는 유리벌브(121)와;
    상기 로드홀(112)의 상부에 삽입되는 센서스프링(122)과;
    상기 센서스프링(122)과 유리벌브(121) 사이에 삽입되어 탄성력이 작용하되, 그 하면에는 상기 유리벌브(121)의 상단이 끼워져 고정되는 지지홈(123a)을 갖으며, 상기 고정볼(131)을 지지하는 작용으로 스트라이커(132)에 대한 구속을 지지 및 해제되게 하는 지지부재(123)와;
    상기 로드홀(112)의 상부에 나선결합되어 상기 센서스프링(122)을 지지하며, 상기 로드홀(112)에 결합되는 깊이에 따라 상기 지지부재(123)가 유리벌브(121)를 고정하는 힘을 조절하는 고정나사(124)를 더 포함하여 구성되고,
    상기 에어로졸 소화유닛(200)은,
    상기 점화수단(150)이 상측에 구비되어 어댑터(300)와 연결되며, 내부에 수용공간(211)을 갖고, 그 하면에 에어로졸이 분사되는 다수의 분사홀(213)이 형성됨과 더불어, 다수의 관통홀(212a)을 갖는 파티션(212)이 상기 수용공간(211)의 중앙에 삽입되어 상,하로 공간이 양분되는 케이스(210)와;
    상기 수용공간(211) 내부로 파티션(212)의 상측에 마련됨과 더불어, 상기 점화수단(150)의 주위를 감싸게 위치되며, 상기 점화수단(150)의 화염에 의해 연소되어 에어로졸을 생성하는 소화약제(230)와;
    상기 수용공간(211) 내부로 파티션(212)의 하부에 충진되며, 다수의 공극을 형성하되, 소화약제(230)의 연소열을 냉각하는 냉각제(240)를 더 포함하여 구성되며,
    상기 점화수단(150)은, 상기 자가발전수단(140)에서 생성된 전원 공급에 의해 점화제(151a)인 둔감 물질을 점화하여 화염을 발생하게 하는 점화기(151) 및, 상기 점화기(151)의 화염에 의해 에어로졸 소화유닛(200)의 소화약제(230)가 연소 온도에 도달하면 회로가 차단되는 온도휴즈(154), 상기 점화기(151)와 온도휴즈(154)가 내장되고, 방출홀(153)을 통하여 화염을 전달하는 점화관(152)을 더 포함하여 구성되고,
    상기 온도휴즈(154)는, 소화약제(230)가 연소하는 과정에서 발생하는 열이 일정온도 이상이 되면, 온도휴즈(154) 내의 접점이 끊어져 파손되는 작용에 의해 온도휴즈(154)와 연결된 회로와 단절되어, 그 단절 신호를 이용해 화재의 경보 기능을 수행하는 구성을 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 압전소자를 이용한 자가발전수단를 갖는 고체 에어로졸 소화장치.
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