KR101583681B1 - 소화기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화기에 관한 것이다. 본 발명은, 인화물질이 내장되어 인화물질을 점화하여 기폭시키는 기폭장치; 및 상기 기폭장치가 내장되고, 상기 기폭장치에 내장된 인화물질을 점화하여 기폭시키는 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 상기 인화물질의 점화에 의해 연소되면서 외부로 분출되는 소화약제가 내장된 소화기 케이스;를 포함한다. 본 발명은, 외부로 노출된 점화스위치에 의해 기폭장치가 내부의 인화물질을 점화하여 기폭시키므로 소화기를 용이하게 작동시킬 수 있다.

Description

소화기 {FIRE EXTINGUISHER}

본 발명은 소화기에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 단시간에 기폭되는 소화기용 기폭장치가 구비된 소화기에 관한 것이다. 특히, 휴대 가능한 핸드헬드형(Hand held type) 소화기에 관한 것이다.

일반적으로 화약과 같이 외부의 충격이나 열에 의해 순간적으로 부피가 커지는 기폭제는 통상적으로 기폭장치에 의해 폭발한다. 이러한 기폭장치는 주로 폭발물질에 많이 사용되지만, 화재시 소화약제를 분사하는 고체에어로졸 소화장치에도 많이 사용된다.

여기서, 전술한 고체에어로졸 소화장치는 크기를 기준으로 핸드헬드라 불리는 소형의 휴대형 소화기 및 중대형의 비치형 소화기로 대별된다. 이러한 고체에어로졸 소화장치는 내부에 분말형의 소화약제가 전술한 기폭장치와 함께 내장되며, 작동버튼이나 작동레버의 조작에 의해 기폭장치가 작동할 경우 소화약제가 연소면서 소화성분이 생성된다. 그리고, 고체에어로졸 소화장치는 소화성분의 생성시 함께 생성되는 가스의 압력으로 소화성분이 노즐을 통해 분사된다.

이러한 고체에어로졸 소화장치는 연소시 발생되는 소화성분의 입자가 매우 작기 때문에 소화 효율이 다른 소화시스템에 비해 훨씬 뛰어나다. 따라서, 고체에어로졸 소화장치는 공장이나 미술관, 도서실, 전산실, 이동통신설비, 선박 등과 같이 다양한 곳에서 사용되고 있으며, 최근 들어 차량에도 설치되고 있다.

한편, 전술한 고체에어로졸 소화장치는, 대한민국 등록특허 제10-1118618호(고체에어로졸 소화장치용 기동부)에 개시된 바와 같은 기폭장치가 설치된다. 이러한 기폭장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 내부에 소화약제(3)가 투입되는 공간이 마련되고, 일단부에 관통공(5a)이 형성된 하우징(5) 및 하우징(5)의 관통공(5a)에 장착되어 소화약제를 가열하는 히팅부(7)로 구성된다.

상기 히팅부(7)는 상기 관통공(5a)에 안착되는 원기둥 구조의 절연체(7a)와, 이 절연체(7a)에 일체형으로 연결되어 있는 단자(7b)와, 이 단자(7b)에 연결되어 전원을 인가받아 가열되는 히팅코일(7c)을 포함하는 구조로 되어 있다.

이러한 히팅부(7)는 외부에서 단자(7b)로 전원이 공급되면 단자(7b)의 히팅코일(7c)이 가열되면서 하우징(5) 내부의 소화약제(3)를 가열시켜 고온 고압의 가스가 발생되게 하는 기능을 갖는다.

그러나, 이러한 종래 기술의 소화장치는, 원기둥 구조의 절연재가 하우징의 관통구멍에 끼워져 형합되는 방식으로 히팅부가 조립되어 있기 때문에, 기본적으로 히팅코일에 대한 발열량을 증대시키기가 어렵고, 즉, 히팅코일의 크기 변경시 절연재도 함께 그 크기를 변경시켜야 하는데 그럴 경우 하우징의 관통구멍 크기도 변경시켜야 하는 등 전반적으로 기폭장치의 크기가 커지게 되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

또한, 히팅코일이 절연재의 일단면에 배치되는 구조로 되어 있기 때문에, 이 히팅코일과 하우징 내부의 소화약제와의 접촉 면적이 최소화되면서 그 만큼 발열 기능도 저하되는 등의 문제점을 갖고 있었다.

한편, 전술한 기폭장치는 미도시된 배터리(충전식 포함)의 전원에 의해 히팅부(7)가 가열된다. 그러나, 이러한 기폭장치는 배터리에 저장된 전력밀도가 낮을 뿐만 아니라, 등가직렬저항 방식으로 히팅부(7)에 배터리가 연결되므로 출력이 제한적이다. 즉, 전술한 기폭장치는 고밀도의 전력을 제공할 수 없다. 따라서, 전술한 기폭장치는 전원의 공급량이 한정적이므로 히팅부(7)를 단시간에 가열할 수 없으며, 이로 인하여 소화약제(3)를 신속하게 점화시킬 수 없다.

또한, 등가직렬저항 방식으로 히팅부(7)에 배터리가 연결되어 보관되므로 장기간 보관시 배터리에서 누설전류가 발생하여 배터리의 전력이 약화됨에 따라 필요시 작동이 안되는 경우도 발생된다.

다른 한편, 전술한 바와 같은 소화기는 분출되는 소화성분을 냉각시키는 냉각제가 내장된다. 특히, 전술한 소화기 중에서 소형의 휴대형 소화기는 알갱이 형태의 냉각제들이 분출구 측에 내장된다. 따라서, 분출되는 소화성분은 냉각제들의 공극 사이를 통해 분출되면서 냉각된다. 그러나, 이러한 소화기는 완전히 연소되지 않은 소화성분들에 의해 냉각제들 사이의 공극이 폐색되므로 종종 소화성분이 원활하게 분출되지 못한다. 특히, 소화성분이 분말로 구성됨에 따라 냉각제들 사이의 공극이 용이하게 폐색된다.

또한, 전술한 소화기는 연소되는 소화성분이 분출구를 통해서만 배출되므로 연소되는 양에 비해 배출되는 양이 원활하지 못하며, 이에 따라 내압이 증가하여 안전사고의 위험이 있다는 문제도 있다.

대한민국 등록특허 제10-1118618호

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 점화스위치가 노출되어 점화스위치를 통해 기폭장치를 기폭시킬 수 있는 소화기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

그리고, 기폭장치에서 기폭되어 기체화되는 인화물질을 고압으로 배출할 수 있으며, 이에 더하여 인화물질로 이루어진 기폭제와 면접촉하면서 기폭제를 가열하여 기폭시킬 수 있는 발열체가 구비된 기폭장치를 갖는 소화기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

특히, 면상발열체로 구성되어 전기에 의해 발열하는 발열체가 구비되고, 발열체에 축전된 전원을 공급할 수 있는 기폭장치가 구비된 소화기를 제공하기 위함이 그 목적이다.

또, 기폭시 기체화되는 기폭제를 고압으로 토출시킬 수 있고, 기폭시 인화물질로 이루어진 기폭제의 유출을 방지할 수 있으며, 내장품을 정위치에 견고하게 고정할 수 있는 기폭장치가 구비된 소화기를 제공하기 위함이 다른 목적이다.

또한, 전원을 축전하는 소자가 구비된 회로를 보호할 수 있는 기폭장치가 구비된 소화기를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

아울러, 휴대가 가능하고, 분출되는 소화약제를 냉각시킬 수 있으며, 냉각제 및 소화약제를 이격시킬 수 있는 소화기를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

이에 더하여, 완전히 연소되지 않은 소화약제가 냉각제들의 공극으로 공급되는 것을 최대한 방지할 수 있을 뿐만 아니라 소화약제를 원활하게 배출할 수 있는 소화기를 제공하기 위함이 또 다른 목적이다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 소화기는, 인화물질이 내장되고, 내장된 인화물질을 점화하여 기폭시키는 기폭장치; 및 상기 기폭장치가 내장되고, 상기 기폭장치에 내장된 인화물질을 점화하여 기폭시키는 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 상기 인화물질의 점화에 의해 연소되면서 외부로 분출되는 소화약제가 내장된 소화기 케이스;를 포함한다.

상기 기폭장치는 예컨대, 전원이 공급되는 전원단자가 구비되고, 전원단자의 전원에 의해 발열하는 발열체; 상기 발열체 및 상기 발열체에 의해 가열되면서 기체화 상태로 점화되는 상기 인화물질이 일측에 내장되고, 사방이 밀봉상태로 차폐되어 상기 발열체 및 상기 인화물질을 외부와 격리시키며, 상기 인화물질이 내장된 일측에 오리피스가 마련되어 오리피스를 통해 기체화된 상기 인화물질을 외부로 분출시키는 케이싱; 및 상기 발열체의 상기 전원단자에 축전된 전원을 점화전원으로서 공급하는 점화전원 공급수단;을 포함하여 구성할 수 있다.

여기서, 상기 점화전원 공급수단은 케이블을 통해 상기 발열체의 상기 전원단자에 축전된 전원을 공급할 수 있다.

상기 발열체는 예컨대, 판상으로 형성되고, 발열이 가능한 전열재로 이루어진 베이스판; 및 상기 베이스판의 표면에 동일체로 마련되고, 상기 전원단자의 전원에 의해 발열하는 면상의 발열부;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 발열체는, 상기 베이스판이 세라믹 재질로 이루어지고, 상기 발열부가 상기 베이스판의 양측 표면 중에서 적어도 어느 한면에 인쇄되는 전도성 재질의 전열패턴으로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 케이싱은, 상기 인화물질의 입자보다 작은 크기의 구멍이 형성되어 상기 인화물질의 유출을 방지하면서 기체화된 상기 인화물질의 배출을 허용하는 필터;를 더 포함한다.

상기 기폭장치는, 상기 인화물질이 내장된 상기 케이싱의 내부에 설치되고, 상기 케이블로부터 전원이 인가되는 상기 발열체를 지지하여 상기 발열체를 정위치에 고정하는 패스너;를 더 포함할 수 있다.

상기 패스너는 예컨대, 상기 케이싱에 내장되어 상기 발열체의 측방을 지지하는 중공형의 슬리브;로 구성될 수 있다.

상기 슬리브는, 상기 케이싱의 길이방향을 따라 길게 형성된 탄성재의 봉이나 블럭으로 이루어지고, 상기 발열체가 관통되는 가이드공이 형성됨에 따라 중공형으로 형성된다.

상기 케이블은 단부가 상기 슬리브의 단부에 스플라인 결합될 수 있다.

상기 케이싱은, 상기 인화물질과 대향하는 상기 슬리브의 일측면을 차폐하여 기체화되는 상기 인화물질의 열을 차단하는 스톱퍼;를 더 포함한다.

상기 케이싱은, 상기 발열체 및 상기 케이블의 일부분이 내부의 일측 및 타측에 제각기 위치하고, 상기 케이블이 위치하는 타측이 코깅으로 밀폐되는 중공관; 및 상기 발열체가 위치하는 상기 중공관의 일측을 밀폐하는 캡;을 포함하여 구성할 수 있다.

상기 케이싱은, 상기 케이블의 진입을 제한하는 단턱안착부; 및 상기 단턱안착부에 설치되고, 신축재로 이루어져서 상기 중공관의 코깅에 의해 가압되면서 신축하는 와셔;를 더 포함할 필요도 있다.

상기 점화전원 공급수단은 예컨대, 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리로부터 인가되는 전원을 축전하여 상기 발열체의 상기 전원단자에 축전된 전원을 공급하는 에너지 축전장치; 및 상기 에너지 축전장치에서 상기 발열체의 상기 전원단자로 공급되는 축전된 전원을 단속하여 상기 발열체를 통해 상기 케이싱의 인화물질을 점화시키는 점화스위치;를 포함하며, 상기 배터리와 상기 에너지 축전장치 및 상기 점화스위치는 회로적으로 연결된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 상기 점화전원 공급수단의 회로에 구성되고, 상기 에너지 축전장치에 축전되는 전원의 축전용량에 따라 상기 발열체로 인가되는 축전된 전원의 통전을 제어하여 상기 발열체의 과열을 방지하면서 상기 점화전원 공급수단의 회로를 보호하는 통전제어수단;을 더 포함할 수 있다.

상기 통전제어수단은 예컨대, 상기 에너지 축전장치에 축전되는 전원이 설정된 전압으로 축전되면 축전된 전원이 상기 발열체로 인가시키고, 축전된 전원의 전압이 설정된 전압보다 낮아지면 축전된 전원이 상기 발열체로 인가되는 것을 차단하는 MOSFET;으로 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 소화기 케이스는 예컨대, 상기 기폭장치가 일측에 내장되고, 상기 기폭장치의 상기 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 구멍형태의 분출구 및 적어도 하나의 손잡이를 갖는 아우터 케이스; 상기 아우터 케이스의 타측에 내장되어 상기 기폭장치의 케이싱이 관통된 상태로 삽입되고, 상기 기폭장치가 상기 인화물질을 기폭시킴에 따라 점화되는 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 내장되며, 일단이 개방된 상태로 상기 아우터 케이스의 분출구와 연통되어 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 일단을 통해 상기 분출구로 분사되는 이너 케이스; 및 상기 이너 케이스의 일단을 통기가능하게 차폐하여 상기 소화약제의 분출이 가능한 상태로 상기 소화약제를 상기 이너 케이스의 내부에 구속하는 차폐커버;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 이너 케이스는, 상기 차폐커버가 설치된 일측에 상기 차폐커버를 통해 분출되는 상기 소화약제를 냉각시키는 알갱이 형태의 냉각제가 충전될 수 있다.

본 발명은, 상기 이너 케이스에 내장되어 상기 냉각제 및 상기 소화약제 사이를 통기가능하게 이격시키는 스페이서;를 더 포함할 필요가 있다.

상기 스페이서는 예컨대, 상기 소화약제에 이격상태로 밀착되는 복수의 소화약제 밀착판; 상기 소화약제 밀착판과 교호상태를 이루면서 상기 냉각제에 이격상태로 밀착되는 냉각제 밀착판; 및 상기 냉각제 밀착판과 상기 소화약제 밀착판을 연결하는 연결대;를 포함하여 구성할 수 있다.

상기 이너 케이스는, 상기 냉각제와 동일하게 구성된 알갱이 형태의 추가 냉각제가 내주면을 따라 내장되어 상기 소화약제의 외측을 상기 추가 냉각제가 차폐할 수 있다.

상기 추가 냉각제는, 상기 이너 케이스의 내부에서 연소되는 소화약제를 공극을 통해 안내하면서 냉각시킨다.

상기 이너케이스는, 상기 소화약제가 고체의 덩어리로 형성된 고체에어로졸 케이크로 구성되어 내장된다.

상기 이너케이스는, 상기 소화약제의 중앙에 중공이 형성되어 연소되는 소화약제를 상기 중공을 통해 안내한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 소화기는, 외부로 노출된 점화스위치에 의해 기폭장치가 내부의 인화물질을 점화하여 기폭시키므로 소화기를 용이하게 작동시킬 수 있다.

그리고, 기폭장치에 의해 기폭되면서 기체화되는 인화물질이 케이싱의 오리피스를 통해 배출되므로 기체화된 인화물질을 고압으로 배출할 수 있으며, 이에 더하여 베이스판의 표면에 동일체로 마련된 발열체의 발열부가 면상발열체의 형태로 형성되어 전원단자의 전원에 의해 면상발열하므로 인화물질로 이루어진 기폭제와의 접촉면적이 극대화됨에 따라 기폭제에 대한 전열효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 승온속도를 단축시킬 수 있으며, 이러한 발열체에 의해 기폭장치가 콤팩트하게 제조되므로 전체적으로 콤팩트한 소화기를 제공할 수 있을 뿐만 아니라 단시간에 안정적으로 소화약제를 분사시킬 수 있다.

특히, 기폭장치의 발열체를 구성하는 판상의 베이스판가 세라믹으로 제조되므로 고열로 발열이 가능하고, 발열부가 전열패턴으로 구성되어 베이스판에 패턴으로 형성되므로 제조가 용이할 뿐만 아니라 단선의 우려가 없으며, 단시간에 베이스판를 전체적으로 용이하게 발열시킬 수 있다.

또, 베이스판의 브레이징부에 전원단자가 용가제로 브레이징되므로 전원단자가 베이스판에 용이하게 고정된다.

또한, 복수의 발열체가 중첩상태로 구성될 경우 발열효율을 배가시킬 수 있을 뿐만 아니라 발열체의 수량을 조절하여 발열량을 조절할 수 있으며, 케이싱의 오리피스를 통해 기체화된 인화물질이 분출되므로 기체화된 인화물질을 고압으로 분출시킬 수 있다.

아울러, 케이싱에 설치된 필터가 기체화된 인화물질만을 배출시키므로 기폭시 압력에 의해 인화물질이 유출되는 것을 방지할 수 있고, 패스너가 구비됨에 따라 발열체를 정위치에 용이하게 고정할 수 있으며, 패스너가 슬리브로 구성되므로 발열체를 보호하면서 케이싱 내부의 정위치에 용이하게 고정할 수 있다.

게다가, 슬리브가 발열체가 관통되는 가이드공이 형성된 탄성재의 봉이나 블럭으로 구성되므로 발열체를 용이하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라 케이싱의 내부에 슬리브를 용이하게 삽입할 수 있고, 이에 더하여 발열체를 수밀상태로 용이하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라 발열체를 충격으로부터 보호할 수 있으면서 절연시킬 수 있다. 케이블의 단부가 슬리브의 단부에 스플라인 결합되므로 슬리브를 정위치에 용이하게 고정할 수 있다.

이에 더하여, 슬리브의 일측면을 차폐하여 열을 차단하는 스톱퍼가 케이싱에 구비됨에 따라 슬리브의 발화나 용융을 방지할 수 있고, 케이싱이 중공관 및 캡으로 구성되므로 인화물질 및 발열체를 용이하게 밀봉상태로 내장할 수 있으며, 케이싱에 단턱안착부가 구비되므로 케이블을 원하는 위치에 용이하게 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 신축성 와셔에 의해 케이블의 고정부위를 실링하면서 케이싱의 내부에 내장되는 부품들의 조립공차를 조절할 수 있다.

또, 점화전원 공급수단을 통해 축전된 고밀도의 전원을 발열체에 공급할 수 있으므로 단시간에 발열체를 가열할 수 있으며, 이에 의해 신속하게 인화물질을 점화하여 기폭시킬 수 있다.

또한, 입출력특성 및 축전성능(용량)이 우수한 슈퍼커패시터나 슈퍼콘덴서와 같은 에너지 축전장치에 배터리(축전식 포함)의 전원을 축전시킨 후 점화스위치의 작동에 따라 축전된 전원을 순간적 또는 연속적으로 발열체에 방전하므로 고밀도의 전원을 안정적으로 발열체에 공급할 수 있을 뿐만 아닐, 누설전류가 거의 발생되지 않는 에너지 축전장치의 특성으로 인하여 장기간 보관되어도 고밀도의 전원을 공급할 수 있으며, 이에 더하여 절연스위치가 구비될 경우 필요시에만 배터리가 에너지 축전장치에 전원을 공급하므로 장기간 보관시 배터리에서 누설전류가 발생되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

아울러, 통전제어수단이 에너지 축전장치에 축전되는 전원의 축전용량에 따라 축전된 전원의 통전을 제어하므로 발열체의 과열을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 쇼트의 발생시 과전류를 차단하여 안전사고를 예방할 수 있다.

또, 손잡이를 갖는 아우터 케이스에 의해 휴대가 가능할 뿐만 아니라 사용이 용이하고, 소화약제가 내장된 이너 케이스의 일단이 통기 가능한 차폐커버로 차폐되므로 소화약제를 유출이 방지되는 상태로 보관할 수 있을 뿐만 아니라 비상시 연소되는 소화약제를 분출시킬 수 있고, 이에 더하여 소화약제가 고체에어로졸 케이크로 구성되므로 소화약제를 용이하게 내장할 수 있으며, 더 나아가 소화약제에 중공이 형성될 경우 중공을 통해 연소되는 소화약제를 안내할 수 있으므로 소화약제의 공기반응을 촉진시킬 수 있는 동시에 소화약제를 원활하게 분사할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인하여 이너 케이스의 내부에 과압이 형성되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 알갱이 형태의 냉각제들이 차폐커버가 설치된 이너 케이스의 일측에 설치되므로 연소되는 소화약제가 냉각제들 사이의 공극을 통해 분출되므로 냉각상태로 분사할 수 있고, 이러한 냉각제들이 이너 케이스의 내주면을 따라 설치될 경우 연소되는 소화약제의 소통로가 이너 케이스의 내주면을 따라 실질적으로 제공됨에 따라 연소되는 소화약제를 이너 케이스의 내주면으로 유도하여 분사시킬 수 있으므로 이너 케이스의 내압을 감쇠시킬 수 있을 뿐만 아니라 분사되는 소화약제를 냉각시킬 수 있으며, 더 나아가 이너 케이스의 내주면에 단열재가 구비될 경우 연소되는 소화약제의 열을 차단하여 안전사고를 예방할 수 있다.

아울러, 냉각제 및 소화약제가 스페이서에 의해 이격되면서 냉각제 및 소화약제 사이에 공간이 형성되므로 연소되는 소화약제를 공기와 용이하게 반응시킬 수 있으며, 이에 더하여 스페이서가 소화약제 및 냉각제에 각각 이격상태를 이루면서 교호상태로 밀착되는 소화약제 밀착판 및 냉각제 밀착판으로 구성되므로 연소된 소화약제가 지그재그 형태로 안내되면서 냉각제들의 공극을 통해 분사되므로 완전연소되지 않은 소화약제가 냉각제들 사이로 유입되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 기폭장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 소화기에 적용되는 기폭장치의 발열체를 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치를 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치를 나타낸 분해절개사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치를 나타낸 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치가 소화기에 장착된 상태를 나타낸 요부 개략단면도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화기에 적용되는 기폭장치의 점화전원 공급수단을 나타낸 회로도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 의한 휴대용 소화기의 사시도이다.
도 12는 도 11에 도시된 휴대용 소화기의 단면도이다.
도 13은 도 11에 도시된 이너 케이스의 단면도이다.
도 14는 도 11에 도시된 이너 케이스의 내주면측 일부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 15는 도 11에 도시된 이너 케이스의 일부분을 확대 도시한 단면도이다.
도 16은 도 11에 도시된 스페이서의 사시도이다.
도 17은 도 11에 도시된 스페이서의 사용상태를 도시한 사시도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 의한 소화기를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에 의한 소화기는, 도 12에 도시된 바와 같이 기폭장치(D)및 소화기 케이스(C)를 포함한다.

기폭장치(D)는 예컨대, 도 2 내지 도 6, 그리고 도 8 내지 도 10 및 도 12에 도시된 바와 같이 발열체(10) 및 케이블(60), 그리고 후술되는 케이싱 및 점화전원 공급수단을 포함하여 구성할 수 있다. 이를 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.

발열체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 전원단자(13)가 마련되어 전원단자(13)를 통해 인가되는 전원에 의해 발열한다. 발열체(10)는 예컨대, 베이스판(11), 발열부(12) 및 전술한 전원단자(13)로 구성할 수 있다.

베이스판(11)은 도 2에 도시된 바와 같이 판상으로 형성되고, 발열이 가능한 전열재로 이루어진다. 베이스판(11)은 예컨대, 고열전도성을 갖는 박판형의 세라믹으로 제조할 수 있다. 특히, 베이스판(11)은 전열성능이 우수하면서 경량화가 가능하도록 알루미나 90% 이상의 세라믹 재질로 제조하는 것이 바람직하다.

발열부(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스판(11)의 표면에 동일체로 마련되어 발열한다. 발열부(12)는 예컨대, 베이스판(11)의 양측 표면 중에서 적어도 어느 한면에 인쇄되고, 전도성 재질로 이루어진 전열패턴으로 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 발열부(12)는 차량의 유리창에 패턴으로 인쇄된 통상의 열선과 같은 전열패턴으로 구성된다. 특히, 발열부(12)는 발열효율이 극대화되도록 도시된 바와 같이 지그재그 형상으로 구성되는 것이 바람직하다. 발열부(12)는 전열성능이 우수하면서 고열에 대한 내열성을 갖도록 텅스텐 또는 텅스텐 및 몰리브덴 혼합물로 이루어지는 것이 바람직하며, 표면에 통상의 부식방지제가 도포될 수 있다.

발열부(12)는 도 2에 도시된 바와 같이 베이스판(11)의 표면에 성형되어 외부로 노출된다. 발열부(12)는 도시된 바와 같이 베이스판(11)에 후술되는 홈형태의 브레이징부(11a)가 형성될 경우 단부가 브레이징부(11a)의 내측에 위치하는 것이 바람직하다.

전원단자(13)는 발열부(12)에 전원을 공급하여 발열시킨다. 전원단자(13)는 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같은 전선으로 구성할 수 있고, 이와 달리 미도시된 통상의 리드선으로 구성할 수도 있으며, 이와 또 달리 전선 또는 리드선이 솔더링으로 접속되는 금속박으로 구성할 수도 있다. 이러한 금속박은 전술한 유리창용 열선의 단부에 전원을 인가하기 위하여 통상적으로 구비되는 금속재 동박으로 구성하는 것이 바람직하다. 전원단자(13)는 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 솔더링 또는 후술되는 브레이징에 의해 발열부(12)의 일단 및 타단에 각각 연결된다. 전원단자(13)는 후술되는 점화전원 공급수단으로부터 전원을 공급받는다.

한편, 전술한 발열체(10)의 베이스판(11)은, 도 2에 도시된 바와 같이 전원단자(13)가 전선으로 구성될 경우 전원단자(13)의 단부가 용이하게 브레이징되도록, 도 2의 상측에 도시된 바와 같이 표면에 홈형태의 브레이징부(11a)가 구비된다. 브레이징부(11a)는 전술한 바와 같이 발열부(12)의 단부가 위치한다. 브레이징부(11a)는 발열부(12)의 양단부가 제각기 위치하도록 도시된 바와 같이 복수로 구성되는 것이 바람직하다. 브레이징부(11a)는 은이나 동과 같은 전도성 재질로 이루어진 용가제가 수용되고, 전원단자(13)의 단부가 안착된 상태로 브레이징된다. 따라서, 전원단자(13)는 용가제가 브레이징에 의해 용융된 후 경화되므로 단부가 브레이징부(11a)에 견고하게 고정된다. 이때, 전원단자(13)는 용가제에 의해 발열부(12)와 통전가능하게 연결된다.

브레이징부(11a)는 도 2에 도시된 바와 같이 단부에 전원단자(13)의 단부가 안착되도록 대략 'ㄱ'과 같은 형태로 형성되어 복수로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 브레이징부(11a)들은 베이스판(11)에서의 점유면적이 최소화되도록 도시된 바와 같이 베이스판(11)에 교호 상태로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 전술한 베이스판(11)은 전원단자(13)를 통해 인가되는 전원의 세기에 따라 크기(길이, 폭 및 두께)가 결정된다. 예를 들어, 베이스판(11)은 전원단자(13)를 통해 27V의 전원이 인가될 경우, 인가되는 전원의 세기에 의해 고열로 발열되도록 길이 12.0mm±0.5mm, 폭 3.0mm±0.2mm, 두께 0.42mm±0.03mm로 제조될 수 있다. 이와 달리, 베이스판(11)은 전원단자(13)를 통해 3V~9V의 전원이 인가될 경우, 인가되는 전원에 의해 고열로 발열되도록 길이 7.0mm±0.5mm, 폭 5.0mm±0.3mm, 두께 0.42mm±0.03mm로 제조될 수도 있다. 베이스판(11)은 전술한 크기보다 크거나 작을 경우 발열이 미흡하거나 과열될 수 있다. 따라서, 베이스판(11)은 전술한 바와 같은 크기로 제조되므로 27V의 전원을 사용하는 건물비치용 소화기 또는 3V~9V의 전원을 사용하는 휴대용 핸드핼드에 적용이 가능하다.

한편, 전술한 바와 같이 구성된 발열체(10)는 전기적 안정성 및 응답성 개선을 위해 발열부(12)의 표면노출면적을 최소화하면서 열을 집중시킬 수 있도록, 도 2에 확대 도시된 바와 같이 복수로 구성되어 2층 구조로 제조할 수도 있다. 그리고, 발열체(10)는 2층 구조로 구성될 경우 27V와 같은 고전압의 인가를 위해 전원단자(13)가 직렬로 연결될 수 있으며, 3V~9V와 같은 저전압의 인가를 위해 전원단자(13)가 병렬로 연결될 수도 있다. 이러한 발열체(10)는 복층구조로 구성됨에 따라 설치면적을 최소화하면서 발열시 발열량을 배가시킬 수 있다. 따라서, 단시간에 고열로 발열될 뿐만 아니라 후술되는 인화물질(F)과 같은 기폭제를 단시간에 고열로 가열하여 기폭시킬 수 있다.

다른 한편, 전술한 기폭장치는 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 발열체(10)와 함께 케이블(60) 및 후술되는 케이싱이 마련될 수 있다.

발열체(10)는 도 4에 도시된 바와 같이 전술한 전원단자(13)가 케이블(60)의 케이블단자(63)에 연결되어 케이블(60)로부터 전원을 공급받는다.

케이싱은 도 4에 도시된 바와 같이 발열체(10)가 미도시된 인화물질과 함께 내장된다. 케이싱은 예컨대, 도 4에 도시된 바와 같이 중공관(20) 및 캡(40)으로 구성될 수 있다. 중공관(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 발열체(10) 및 케이블(60)의 일부분이 내부의 일측 및 타측에 제각기 위치하고, 케이블(60)이 위치하는 타측이 코깅으로 밀폐되며, 발열체(10)가 내장된 일측에 미도시된 인화물질(F)이 충전된다. 캡(40)은 도 6에 도시된 바와 같이 발열체(10)가 위치하는 중공관(20)의 일측을 밀폐한다. 이때, 캡(40)은 도시된 바와 같이 중앙부가 중공관(20)의 내측으로 볼록하게 형성됨에 따라 중공관(20)에 충전된 분말형의 인화물질(F)을 압축시킨다. 케이싱은 캡(40) 및 케이블(60)에 의해 사방이 밀봉되어 발열체(10) 및 인화물질(F)을 외부로부터 격리시킨다.

중공관(20)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 발열체(10) 및 인화물질(F)이 내장된 일측에 오리피스(21)가 마련된다. 오리피스(21)는 발열체(10)의 가열에 의해 인화물질(F)이 기폭될 경우 기체화되는 인화물질(F), 즉 인화물질(F)의 연소에 의해 발생되는 연소가스를 외부로 분출시킨다. 이때, 중공관(20)은 기체화되는 인화물질(F)을 오리피스(21)로만 분출하므로 기체화된 인화물질(F)을 고압으로 분출시킬 수 있다.

중공관(20)은 도 4에 도시된 바와 같이 외주면에 나사산(25)이 마련될 수 있다. 그리고, 중공관(20)은 도시된 바와 같이 체결용 다각면(26)이 구비될 수도 있다. 따라서, 중공관(20)은 도 7에 도시된 바와 같이 소화기(100)에 나사결합으로 체결될 수 있다.

케이블(60)은 도 4에 도시된 바와 같이 외부의 전원이 공급되는 커넥터(90)와 연결된다. 이러한 케이블(60)은 커넥터(90)를 통해 후술되는 점화전원 공급수단에 연결되어 점화전원 공급수단으로부터 전원을 공급받는다. 케이블(60)은 도시된 바와 같이 몰드(65), 케이블단자(63) 및 케이블전선(62)으로 구성된다. 몰드(65)는 도시된 바와 같이 원주방향을 따라 홈이 형성되어 제1 및 제2 단턱부(65a, 65b)를 갖는다. 케이블단자(63)는 도시된 바와 같이 몰드(65)의 단부로 돌출되어 전술한 발열체(10)의 전원단자(13)와 연결된다. 케이블전선(62)은 도시된 바와 같이 커넥터(90)와 연결되어 커넥터(90)의 전원을 케이블단자(63)로 인가한다. 이때, 케이블전선(62)은 도 6에 도시된 바와 같이 내부의 내선(61)을 통해 전원을 인가한다. 따라서, 케이블(60)은 케이블전선(62) 및 케이블단자(63)를 통해 커넥터(90)의 전원을 발열체(10)의 전원단자(13)에 전송한다.

케이블(60)은 도 6에 도시된 바와 같이 몰드(65)가 케이싱의 중공관(20)에 내장된다. 케이블(60)은 도시된 바와 같이 중공관(20)의 타단이 코깅되면서 걸림턱(22)이 형성됨에 따라 몰드(65)가 중공관(20)의 타단에 고정된다. 이때, 몰드(65)는 원활하게 코깅되면서 조립공차가 조절되도록, 도시된 바와 같이 제1 및 제2 단턱부(65a, 65b) 사이의 홈에 의해 약간 신축된다. 몰드(65)는 도시된 바와 같이 코깅에 의해 중공관(20)의 타단을 밀봉하여 발열체(10)가 중공관(20)에서 이탈되는 것을 방지한다.

케이블(60)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 중공관(20)의 타단부에 형성된 단턱안착부(23)에 몰드(65)가 걸림에 따라 중공관(20)의 내부로 설정된 깊이 만큼만 삽입된다. 즉, 케이블(60)은 단턱안착부(23)에 의해 중공관(20)의 내부측 진입이 제한된다.

한편, 케이싱의 중공관(20)은 내부의 발열체(10)를 지지하여 발열체(10)를 정위치에 고정하는 패스너를 더 포함한다. 패스너는 예컨대, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 발열체(10)의 측방을 지지하는 중공형의 슬리브(30)로 구성할 수 있다. 슬리브(30)는 도시된 바와 같이 발열체(10)가 관통되는 가이드공(31)이 형성됨에 따라 중공형을 이루고, 중공관(20)의 길이방향을 따라 길게 형성된 봉이나 블럭으로 이루어진 탄성재로 구성할 수 있다. 즉, 슬리브(30)는 가이드공(31)이 형성된 봉이나 블럭 형태의 패킹으로 구성된다. 특히, 슬리브(30)는 가이드공(31)으로 발열체(10)가 용이하게 삽입되고, 발열체(10)를 수밀할 수 있도록 고무나 우레탄과 같은 재질로 구성하는 것이 바람직하다. 슬리브(30)는 길게 형성됨에 따라 중공관(20)에 용이하게 삽입되며, 가이드공(31)에 끼워진 발열체(10)를 용이하게 지지한다. 이러한 슬리브(30)는 패킹으로 구성됨에 따라 가이드공(31)에 끼워진 발열체(10)를 충격으로부터 보호하면서 외부와 절연시킬 뿐만 아니라 수밀시킨다. 또한, 슬리브(30)는 탄성재로 구성될 경우 조립시 신축되면서 조립산포를 감소시킨다.

슬리브(30)는 도 6에 도시된 바와 같이 가이드공(31)에 발열체(10)가 끼워진 상태로 중공관(20)에 삽입된다. 이때, 슬리브(30)는 발열체(10)가 중공관(20)의 내주면과 마찰되는 것을 방지하여 발열체(10)를 보호한다.

슬리브(30)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 중공관(20)의 일단부에 형성된 내부단턱(24)에 단부가 걸린다. 따라서, 슬리브(30)는 중공관(20)의 내측으로 더 이상 진입하지 못하고, 설정된 위치에 고정된다.

슬리브(30)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 케이블(60)의 몰드(65)에 형성된 걸림돌기(64)와 스플라인 결합된다. 따라서, 슬리브(30)는 회전이 방지될 뿐만 아니라 정위치에 용이하게 고정된다.

슬리브(30)는 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 스톱퍼(80)가 구비될 경우 인화물질(F)과 대향하는 일측면이 스톱퍼(80)에 의해 보호된다. 스톱퍼(80)는 도시된 바와 같이 슬리브(30)의 단면 형상에 대응하는 형상으로 형성되고, 금속재로 구성되는 것이 바람직하다. 스톱퍼(80)는 인화물질(F)의 기폭시 발생되는 열을 차단하여 슬리브(30)의 일측면을 보호한다.

한편, 케이싱의 중공관(20)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 필터(50)가 설치될 수 있다. 필터(50)는 중공관(20)에 충전되는 분말형 인화물질(F)의 입자보다 작은 크기의 구멍이 형성된 원통형의 망으로 구성된다. 필터(50)는 중공관(20)에 충전된 분말형 인화물질(F)이 중공관(20)의 오리피스(21)로 유출되는 것을 방지한다. 하지만, 필터(50)는 인화물질(F)의 기폭시 기체화된 인화물질(F)의 배출을 허용한다. 따라서, 중공관(20)은 기체화된 인화물질(F)만을 오리피스(21)로 분사할 수 있다.

또한, 중공관(20)은 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이 신축성 와셔(70)가 설치될 수도 있다. 와셔(70)는 도 6에 도시된 바와 같이 케이블(60)의 몰드(65)에 안착되어 중공관(20)의 코깅시 중공관(20)의 타단부에 형성된 단턱안착부(23)에 가압된다. 이때, 와셔(70)는 신축하면서 코깅시의 압력을 댐핑하여 중공관(20)의 내부에 내장된 슬리브(30)와 몰드(65) 등의 부품들을 과도한 압력으로부터 보호할 뿐만 아니라 조립공차의 조절을 가능하게 한다. 물론, 와셔(70)는 신축되는 두께에 따라 조립공차의 조절을 가능하게 한다.

한편, 전술한 인화물질(F)은 화약이나 숯분말 등의 다양한 인화성 물질을 적용할 수 있으나, 이보다는 소화기에 충전된 소화약제와 동일한 고체에어로졸 소화분말로 제조하는 것이 바람직하며, 이러한 소화분말을 그대로 적용한 분말형 또는 이러한 분말형을 고형화한 고형물로 구성할 수 있다. 이러한 고체에어로졸 소화분말은 종래기술에서 설명한 바와 같이 가열시 기폭되면서 고온 고압의 가스를 발생시켜서 소화기를 작동시킨다.

이상과 같이 구성된 기폭장치(D)는, 도 7에 도시된 바와 같이 소화약제(101)가 충전된 소화기(100)의 소화기 케이스(C)에 발열체(10)가 내장된 케이싱의 중공관(20)이 나사결합되며, 소화기 케이스(C)에 노출상태로 구비된 점화스위치(S)의 작동시 케이블(60)을 통해 커넥터(90)의 전원이 공급됨에 따라 발열체(10)가 발열한다. 이때, 발열체(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 케이블(60)의 전원이 전원단자(13)를 통해 인가되므로 전열패턴으로 이루어진 발열부(12)가 발열하면서 세라믹재 베이스판(11)을 가열한다. 따라서, 발열체(10)는 도 6에 도시된 바와 같이 필터(50)의 내측에 충전된 인화물질(F)을 가열하여 기체로 변환시킨다.

필터(50)는 기체화된 인화물질(F)을 외부로 배출시킨다. 따라서, 케이싱의 중공관(20)은 오리피스(21)를 통해 기체화된 인화물질(F)을 분사한다. 이때, 중공관(20)은 인화물질(F)이 기체화되어 부피가 팽창하므로 고압으로 기체화된 인화물질(F)을 분사한다. 따라서, 소화기(100)는 기체화된 인화물질(F)이 내부에 분사되면서 내부에 충전된 소화약제(101)를 고온 고압으로 가열하여 소화 기체로 변환시키므로 소화약제(101)를 분출한다. 즉, 소화기(100)는 기체화된 인화물질(F)에 의해 소화약제(101)가 연소됨에 따라 미도시된 케이스(C)의 분사구를 통해 소화약제(101)를 분사한다.

한편, 발열체(10)는 슬리브(30)에 의해 중공관(20)의 내부에 견고하게 고정된다. 그리고, 슬리브(30)는 인화물질(F)의 기폭시 스톱퍼(80)가 일단부를 차폐함에 따라 기폭시의 열로부터 보호된다.

한편, 전술한 기폭장치(D)의 점화전원 공급수단은, 전술한 커넥터(90) 및 케이블(60)을 통해 상기 발열체(10)와 전기적으로 연결되어 발열체(10)에 점화전원을 공급한다. 이러한 점화전원 공급수단은 발열체(10)의 전원단자(13)에 축전된 전원을 점화전원으로서 공급한다.

점화전원 공급수단은 도 8 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 예컨대 배터리(B)와 에너지 축전장치(E) 및 점화스위치(S)를 포함하여 구성할 수 있다. 배터리(B)의 양극(+)은 에너지 축전장치(E)의 일단 및 점화스위치(S)의 일단과 각각 연결된다. 배터리(B)의 음극(-)은 에너지 축전장치의(E) 타단 및 발열체(10)의 전원단자의 일단과 각각 연결된다. 점화전원 공급수단은 점화스위치(S)의 타단이 발열체(10)의 전원단자의 타단과 연결되어 배터리(B)의 전원이 에너지 축전장치(E)로 공급되고, 에너지 축전장치(E)에 저장된 전기 에너지가 점화스위치(S)를 통해 발열체(10)의 전원단자(13)로 공급되도록 구성된다. 즉, 점화스위치(S)는 발열체(10)로 공급되는 축전된 전원을 단속하여 발열체(10)를 통해 인화물질(F)을 점화시킨다.

에너지 축전장치(E)는 전기 에너지가 완전 축전되거나 발열체(10)를 통해 점화가 일어나기 충분한 정도의 전기 에너지가 저장된다.

점화스위치(S)가 off(오프) 상태이고 배터리(B)의 전압과 에너지 축전장치(E)의 전압 간 전압차가 존재하면 전류는 배터리(B)와 에너지 축전장치(E) 사이에서 흐른다. 도8(a)에 도시된 바와 같이, 배터리(B)의 전압이 에너지 축전장치(E)의 전압보다 높으면 전류는 배터리(B)로부터 에너지 축전장치(E)로 흐르게 되며, 이에 따라 에너지 축전장치(E)에 전기에너지가 축전된다.

도8(b)에 도시된 바와 같이, 전술한 배터리(B), 에너지 축전장치(E) 및 점화스위치(S)는 회로적으로 연결된다. 따라서, 점화스위치(S)가 on(온) 상태가 되면, 배터리(B) 또는 에너지 축전장치(E)로부터의 전류가 on 상태의 점화스위치(S)를 통해 발열체(10)로 흐르게 되며 발열체(10)에서 열이 발생함에 따라 점화가 이루어진다. 이때, 에너지 축전장치(E)는 점화스위치(S)의 작동시 전술한 케이블(60)을 통해 발열체(10)로 전류를 인가한다.

이러한 에너지 축전장치(E)로는 슈퍼 커패시터나 슈퍼 콘덴서가 적용되는 것이 바람직한데, 슈퍼 커패시터나 슈퍼 콘덴서는 미세한 누설전류값을 가지므로 장시간 축전상태를 유지할 수 있고, 내부저항이 매우 낮고 파워밀도가 높아 점화스위치(S)가 on된 후 순간적으로 높은 전류를 발열체(10)에 공급할 수 있으며, 이에 따라 점화스위치(S)가 on된 시점부터 점화가 일어나기까지의 시간을 종래보다 줄일 수 있으므로 보다 신속한 점화가 이루어질 수 있다.

여기서, 전술한 에너지 축전장치(E)는 하나로 구성할 수 있으나, 이와 달리 복수로 구성할 수도 있다. 이러한 에너지 축전장치(E)는 요구되는 축전용량에 따라 수량이 결정된다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 점화전원 공급수단은, 전술한 점화전원 공급수단의 회로에 구성되고, 전술한 에너지 축전장치(E)에 축전되는 전원의 축전용량에 따라 발열체(10)로 인가되는 축전된 전원의 통전을 제어하는 통전제어수단을 더 포함할 수 있다.

통전제어수단은 예컨대, 도9에 도시된 바와 같이 발열체(10)와 에너지 축전장치(E)의 사이에 배치되어, 게이트단이 배터리의 양극(+) 및 에너지 축전장치(E)의 일단과 연결되고 드레인단이 발열체(10)와 연결되며 소스단이 배터리의 음극(-) 및 에너지 축전장치(E)의 타단과 연결되는 MOSFET(P)로 구현될 수 있다.

점화스위치(S)가 off(오프) 상태이면 전류는 배터리(B)와 에너지 축전장치(E) 사이에서 흐를 수 있다. 이때 MOSFET(P)의 게이트와 소스간 문턱전압보다 높은 전압이 양단에 인가되는 경우 드레인과 소스간 채널이 형성되어 MOSFET(P)가 도통될 수 있다. 그러나 점화스위치(S)가 오프상태이므로 발열체(10)로는 전류가 공급되지 않는다.

배터리(B) 또는 에너지 축전장치(E)로부터 충분한 전압이 MOSFET(P)에 인가되는 경우 MOSFET(P)는 도통상태를 유지하므로, 점화스위치(S)가 온 상태가 되면 배터리(B) 또는 배터리(B)에 의해 축전된 에너지 축전장치(E)로부터의 전류가 점화스위치(S)를 통해 발열체(10)로 인가될 수 있으며, 이에 따라 점화가 일어나게 된다.

배터리(B) 또는 에너지 축전장치(E)로부터 전기에너지가 발열체(10)로 공급됨에 따라 배터리(B) 또는 에너지 축전장치(E)는 점차 방전하며, 배터리(B) 또는 에너지 축전장치(E)의 전압이 MOSFET(P)의 게이트-소스간 문턱전압보다 낮아지면 드레인-소스간 채널이 차단되므로 점화스위치(S)가 온상태이더라도 발열체(10)로 전기에너지가 공급되지 않고 점화가 이루어지지 않는다.

따라서, 발열체(10)로 지나치게 많은 전기 에너지가 공급됨에 따라 점화 후 추가적인 폭발이 일어나는 것을 방지할 수 있으며, 전술한 점화전원 공급수단을 구성하는 회로의 쇼트시 과전류를 차단하여 안전사고를 방지한다.

결론적으로, MOSFET(P)은 에너지 축전장치(E)에 축전되는 전원이 설정된 전압으로 축전되면 축전된 전원을 발열체(10)로 인가시켜서 발열체(10)를 발열시키거나, 축전된 전원의 전압이 설정된 전압보다 낮아지면 축전된 전원이 발열체(10)로 인가되는 것을 차단하여 발열체(10)의 과열을 방지할 뿐만 아니라, 회로의 쇼트시 과전류을 차단하여 안전사고를 방지한다.

한편, 배터리(B)나 에너지 축전장치(E), 특히 슈퍼커패시터는 축전되어 있으면 내부저항 또는 물리적인 작용에 의해 자연방전이 일어나며 따라서 발열체(10)에 전기에너지를 공급하지 않더라도 축전되어 있는 전기에너지가 점차 줄어들게 된다.

상술한 실시예에서는 발열체(10)로 전기에너지를 공급할 수 있는 수단이 배터리(B)와 에너지 축전장치(E)로서 에너지 축전장치(E)에서의 물리적 방전을 배터리(B)가 보상할 수 있도록 구성되나, 배터리(B)에서도 자연방전이 일어나며 회로적으로 연결된 에너지 축전장치(E)에 지속적으로 전기에너지를 공급함에 따른 방전으로 인하여 배터리(B)가 더이상 에너지 축전장치(E)에서의 전력손실을 보상하지 못하게 될 수 있다.

이러한 점을 보완하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 소화기용 기폭장치에 있어서, 도10에 도시된 바와 같이, 점화전원 공급장치는 통전제어수단으로서 상술한 MOSFET(P) 뿐만 아니라 절연스위치(S')를 더 포함할 수 있다.

소화기를 사용하기 위해 사용자는 점화스위치(S)를 누르기 전 후술되는 소화기의 안전핀(Sa)을 제거해야 하는데, 본 발명의 실시예에서는 이러한 안전핀 측과 절연스위치(S')가 연동되도록 구성하여 안전핀이 제거되면 절연스위치(S')가 on상태가 된다. 이러한 절연스위치(S')는 회로로 구성하여 전자적으로 작동하도록 구성하는 것이 바람직하다.

절연스위치(S')가 off 상태인 때는 배터리(B)와 에너지 축전장치(E) 간 전기적 연결이 차단되므로 점화전원 공급수단 내에서 어떤 전류 흐름도 일어나지 않는다.

그러나, 안전핀이 제거되고 절연스위치(S')가 on 상태가 되면 배터리(B)가 에너지 축전장치(E)를 축전하며, 에너지 축전장치(E)가 급속 축전되어 빠른 시간내에 점화시키기에 충분한 정도로 축전이 되고 점화스위치(S)가 on 상태가 되면 에너지 축전장치(E)에 저장된 전기에너지가 발열체(10)로 공급되면서 점화가 일어나게 된다.

안전핀이 제거된 후 점화스위치(S)가 on 상태가 되기까지의 시간동안 에너지 축전장치(E)에서 충분한 축전이 이루어지는 것이 바람직한데, 에너지 축전장치(E), 예를 들면 슈퍼 커패시터의 경우 점화전원 공급수단의 회로에서의 합성저항과 슈퍼 커패시터의 정전용량 및 배터리(B)의 전류용량에 따라 슈퍼 커패시터에 축전되는 속도가 조절될 수 있다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 점화전원 공급장치는 에너지 축전장치(E)의 전압이 일정 전압 이하(MOSFET의 게이스-소스 문턱전압 이하)이면 점화가 일어나지 않도록 하여 본 실시예에 따른 소화기용 기폭장치의 전기적 연결을 보호할 수 있으며, 점화가 필요한 경우에만 배터리(B)에서 에너지 축전장치(E)로 전기에너지가 공급되도록 하여 배터리(B)의 수명을 종래보다 더 늘릴 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에 의한 소화기(100)는 도 7에 도시된 바와 같이 건물비치용으로 제조될 수 있으나, 이와 달리 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 휴대용으로 제조될 수도 있다. 이러한 소화기(100)는 도 12에 도시된 바와 같이 전술한 기폭장치(D) 및 이러한 기폭장치(D)가 설치되고, 전술한 소화약제(101)가 내장된 소화기 케이스(C)를 포함한다. 그리고, 소화기(100)는 도시된 바와 같이 소화기 케이스(C)의 내부에서 전술한 기체화된 인화물질(F)에 의해 연소되는 소화약제(101)를 분출하여 분사하는 구멍형태의 분출구(OT)가 일단부에 형성되고, 기폭장치(D)의 전술한 점화스위치(S)를 구성하는 버튼(S-1)이 노출상태로 장착된다.

소화기 케이스(C)는 예컨대, 도 12에 도시된 바와 같이 아우터 케이스(C1), 이너 케이스(C2) 및 차폐커버(103)를 포함하여 구성할 수 있다.

아우터 케이스(C1)는 도시된 바와 같이 기폭장치(D)가 일측에 내장되고, 전술한 버튼(S-1)이 노출상태로 장착되며, 전술한 분출구(OT) 및 적어도 하나의 손잡이(HD)가 구비된다. 손잡이(HD)는 도시된 바와 같이 장공형태의 파지공이 형성되어 아우터 케이스(C1)의 상부에 형성된 상부 손잡이(HD) 및 레버형태로 형성되어 아우터 케이스(C1)의 하부에 힌지(H)로 고정되어 편축회전되면서 절첩되는 하부 손잡이(HD)로 구성할 수 있다. 상부 손잡이(HD)는 아우터 케이스(C1)를 들어올리기 위해 사용된다. 그리고, 하부 손잡이(HD)는 평상시 아우터 케이스(C1)의 길이방향과 평행한 방향을 형성하여 차량이나 벽체에 걸려서 고정되는 클립으로 사용되고, 화재시 아우터 케이스(C1)의 측방으로 회전되어 사용자에 파지된 후 아우터 케이스(C1)의 유동을 방지하는데 사용된다. 따라서, 소화기(100)는 하부 손잡이(HD)를 통해 평상시 용이하게 보관되고, 연소되는 소화약제(101)의 분사시 유동이 방지된다.

아우터 케이스(C1)는 도 12에 도시된 바와 같이 상부 손잡이(HD)에 전술한 점화스위치(S)가 구비되는 것이 바람직하다. 점화스위치(S)는 확대 도시된 바와 같이 사용자에 의해 조작되는 버튼(S-1), 이러한 버튼(S-1)을 탄력적으로 지지하여 원위치로 복귀시키는 탄성체(S-2) 및 버튼(S-1)의 가압에 의해 작동되고, 전술한 점화전원 공급수단의 에너지 축전장치(E)에서 인가되는 축전된 전원의 공급을 단속하기 위한 택스위치(S-3)로 구성된다. 점화스위치(S)는 확대 도시된 바와 같이 안전핀(Sa)이 구비된다. 안전핀(Sa)은 도시된 바와 같이 버튼(S-1)의 하단을 지지하도록 장착된다. 따라서, 버튼(S-1)은 안전핀(Sa)의 장착시 하강이 불가능하므로 택스위치(S-3)를 작동시키지 못한다. 하지만, 버튼(S-1)은 안전핀(Sa)의 제거시 하강이 가능하므로 택스위치(S-3)를 작동시킬 수 있다.

아우터 케이스(C1)는 도 12에 도시된 바와 같이 전술한 배터리(B)가 내장되고, 전술한 회로가 구성된 기판이 내장되는 챔버(CB)가 내부에 마련될 수 있다. 따라서, 배터리(B) 및 기판은 외부로부터 보호된다.

이너 케이스(C2)는 도 12에 도시된 바와 같이 일단만이 개방된 관체로 구성된다. 이너 케이스(C2)는 도시된 바와 같이 아우터 케이스(C1)의 타측에 내장되어 기폭장치(D)의 케이싱을 구성하는 전술한 중공관(20)이 관통된 상태로 삽입된다. 그리고, 이너 케이스(C2)는 도시된 바와 같이 기폭장치(D)가 전술한 인화물질(F)을 기폭시킴에 따라 점화되는 인화물질(F)에 의해 연소되는 소화약제(101)가 내장된다. 이너 케이스(C2)는 도시된 바와 같이 개방된 일단이 아우터 케이스(C1)의 분출구(OT)와 연통된다. 따라서, 이너 케이스(C2)는 내부의 소화약제(101)가 기폭장치(D)의 기폭에 의해 연소될 경우 기체화되는 소화약제(101)를 아우터 케이스(C1)의 분출구(OT)를 통해 분사한다.

차폐커버(103)는 도 12에 도시된 바와 같이 이너 케이스(C2)의 일단을 통기가능하게 차폐하여 소화약제(101)의 분출이 가능한 상태로 소화약제를 이너 케이스(C2)의 내부에 구속한다. 차폐커버(103)는 도 11에 도시된 바와 같이 다공이 형성된 판재형의 부재로 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 차폐커버(103)는 후술되는 알갱이 형태의 냉각제(102) 또는 추가 냉각제(102a) 보다 작은 크기로 다공이 형성된다.

한편, 이너 케이스(C2)는 도 13에 도시된 바와 같이 고체에어로졸 케이크로 구성된 소화약제(101)가 내장될 수 있다. 이러한 소화약제(101)는 고체에어로졸을 페이스트 형태로 제조한 후 경화시킨 물질이다. 따라서, 소화약제(101)는 원하는 형태 및 크기로 제조가 가능하므로 이너 케이스(C2)에 간편하게 내장되며, 경화됨에 따라 보관 및 내장이 용이하다. 특히, 이러한 소화약제(101)는 도시된 바와 같이 중앙에 중공(101a)이 형성될 수 있다.

이너 케이스(C2)는 도 13에 도시된 바와 같이 차폐커버(103)가 설치된 일측에 차폐커버(103)를 통해 분출되는 소화약제를 냉각시키기 위한 알갱이 형태의 냉각제(102)들이 충전된다. 냉각제(102)들은 서로 간의 공극을 통해 기체화된 소화약제(101)를 분출시킨다. 따라서, 이너 케이스(C2)는 일단으로 분출되는 소화약제(101)를 냉각제(102)로 냉각시킬 수 있다.

이너 케이스(C2)는 도 13에 도시된 바와 같이 전술한 냉각제(102)와 동일하게 구성된 추가 냉각제(102a)들이 내주면을 따라 내장될 수 있다. 이러한 추가 냉각제(102a)들은 도시된 바와 같이 이너 케이스(C2)에 내장된 소화약제(101)의 외측을 차폐(포위)한다. 이너 케이스(C2)는 도 15에 도시된 바와 같이 추가 냉각제(102a)들의 공극에 의해 내주면을 따라 기체화된 소화약제(101)를 개방된 일단으로 안내하면서 소화약제(101)를 냉각시킬 수 있다. 따라서, 이너 케이스(C2)는 차폐커버(103)에 설치된 냉각제(102)들 및 추가 냉각제(102a)들의 공극을 통해 소화약제(101)를 양방향으로 안내할 수 있으므로 소화약제(101)를 원활하게 분출할 수 있을 뿐만 아니라 원활하게 냉각시킬 수 있으며, 이에 따라 소화약제(101)의 분출지연에 따른 과도한 내압이 방지된다. 이에 더하여, 이너 케이스(C2)는 도 14에 도시된 바와 같이 소화약제(101)의 중공(101a)을 통해서도 소화약제(101)를 분출할 수 있으므로 더욱더 원활하게 소화약제(101)를 분출할 수 있다.

이너 케이스(C2)는 도 13 및 도 15에 도시된 바와 같이 내주면에 단열재(105)가 마련될 수 있다. 단열재(105)는 소화약제(101)의 분출시 발생되는 열이 외부로 전이되는 것을 차단한다. 따라서, 이너 케이스(C2)는 전술한 점화전원 공급수단 및 사용자를 열로부터 보호할 수 있다.

이너 케이스(C2)는 도 13에 도시된 바와 같이 냉각제(102) 및 소화약제(101) 사이를 통기가능하게 이격시키는 스페이서(106)가 구비될 수 있다. 스페이서(106)는 도시된 바와 같이 냉각제(102) 및 소화약제(101) 사이에 공간을 형성시킨다. 따라서, 소화약제(101)는 연소시 이러한 공간의 공기와 반응할 수 있으므로 원활하게 연소될 수 있다.

스페이서(106)는 예컨대, 도 13 및 도 16에 도시된 바와 같이 복수의 소화약제 밀착판(106a), 복수의 냉각제 밀착판(106b) 및 적어도 하나의 연결대(106c)를 포함하여 구성할 수 있다. 소화약제 밀착판(106a)들은 도 16에 도시된 바와 같이 수평판으로 구성되며, 서로 이격됨에 따라 선풍기의 날개와 같은 형태의 방사형 날개를 형성한다. 냉각제 밀착판(106b)들은 도시된 바와 같이 소화약제 밀착판(106a)과 동일하게 구성되며, 소화약제 밀착판(106a)과 교호상태로 배치된다. 연결대(106c)는 도시된 바와 같이 교호상태의 소화약제 밀착판(106a) 및 냉각제 밀착판(106b)들을 이격된 상태로 연결한다.

스페이서(106)는 도 13에 도시된 바와 같이 소화약제 밀착판(106a) 및 냉각제 밀착판(106b)이 이너 케이스(C2)에 내장된 소화약제(101) 및 냉각제(102)에 각각 밀착된다. 스페이서(106)는 연결대(106c)에 이해 소화약제 밀착판(106a) 및 냉각제 밀착판(106b)이 이격됨에 따라 이너 케이스(C2)의 내부에 전술한 공간을 제공한다.

이상과 같이 구성된 소화기는, 도 12에 도시된 점화스위치(S)의 작동에 의해 기폭장치(D)가 내부의 인화물질(F)을 점화하여 기폭시킨다. 이때, 기폭장치(D)는 이너 케이스(C2)의 내부로 기체화된 인화물질(F)을 분사하여 이너 케이스(C2)의 내부에 내장된 소화약제(101)를 연소시킨다. 따라서, 소화약제(101)는 연소되면서 기체로 변하여 고압을 발생시킨다.

이너 케이스(C2)는 도 13에 도시된 바와 같이 기체화된 소화약제(101)를 차폐커버(103)가 설치된 일측의 냉각제(102)를 통해 배출한다. 또한, 이너 케이스(C2)는 기체화된 소화약제(101)를 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이 전술한 중공(101a) 및 추가 냉각제(102a)를 통해 배출한다. 이때, 냉각제(102) 및 추가 냉각제(102a)는 공극을 통해 기체화된 소화약제(101)를 배출하면서 냉각시킨다. 따라서, 기체화된 소화약제(101)는 차폐커버(103)를 통해 아우터 케이스(C1)의 분출구(OT)로 원활하게 배출된다.

한편, 소화약제(101)는 연소시 스페이서(106)에 의해 제공되는 공간의 공기와 신속하게 반응하므로 원활하게 연소된다. 그리고, 스페이서(106)는 기체화된 소화약제(101)의 배출시, 도 17에 도시된 바와 같이 소화약제 밀착판(106a) 및 냉각제 밀착판(106b)이 교호상태로 배치됨에 따라 기체화된 소화약제(101)를 지그재그 형태로 안내한다. 이때, 스페이서(106)는 기체화된 소화약제(101)와 함께 배출되는 완전히 연소되지 않은 소화약제(101)를 소화약제 밀착판(106a) 및 냉각제 밀착판(106b)과 충돌시킨다. 따라서, 스페이서(106)는 완전히 연소되지 않은 소화약제(101)가 이너 케이스(C2)의 개방된 일단으로 분출되는 것을 억제하여 차폐커버(103) 측에 내장된 냉각제(102)들의 공극이 폐색되는 것을 방지한다.

이상에서와 같이, 본 발명은 상기의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 이러한 실시예를 종래의 공지 기술과 단순히 조합 적용한 변형예는 물론 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 용이하게 변경하여 이용할 수 있는 모든 기술들은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**
10 : 발열체
11 : 베이스판 11a : 브레이징부
12 : 발열부 13 : 전원단자
20 : 중공관 21 : 오리피스
22 : 걸림턱 23 : 단턱안착부
24 : 내부단턱 25 : 나사산
26 : 다각면 30 : 슬리브
31 : 가이드공 40 : 캡
50 : 필터 60 : 케이블
61 : 내선 62 : 케이블전선
63 : 케이블단자 64 : 걸림돌기
65 : 몰드 65a : 제1단턱부
65b : 제2단턱부 70 : 와셔
80 : 스톱퍼 90 : 커넥터
100 : 소화기 101 : 소화약제
102 : 냉각제 102a : 추가 냉각제
103 : 차폐커버 105 : 단열재
106 : 스페이서 B : 배터리
C : 케이스 C1 : 아우터 케이스
C2 : 이너 케이스 D : 기폭장치
E : 에너지 축전장치 H : 힌지
HD : 손잡이 P : MOSFET
S : 점화스위치 S' : 절연스위치
Sa : 안전핀

Claims (10)

1. 인화물질이 내장되어 인화물질을 점화하여 기폭시키는 기폭장치; 및
   상기 기폭장치가 내장되고, 상기 기폭장치에 내장된 인화물질을 점화하여 기폭시키는 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 상기 인화물질의 점화에 의해 연소되면서 외부로 분출되는 소화약제가 내장된 소화기 케이스;를 포함하고,
   상기 소화기 케이스는,
   상기 기폭장치가 일측에 내장되고, 상기 기폭장치의 상기 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 구멍형태의 분출구 및 적어도 하나의 손잡이를 갖는 아우터 케이스;
   상기 아우터 케이스의 타측에 내장되어 상기 기폭장치의 케이싱이 관통된 상태로 삽입되고, 상기 기폭장치가 상기 인화물질을 기폭시킴에 따라 점화되는 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 내장되며, 일단이 개방된 상태로 상기 아우터 케이스의 분출구와 연통되어 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 일단을 통해 상기 분출구로 분사되는 이너 케이스; 및
   상기 이너 케이스의 일단을 통기가능하게 차폐하여 상기 소화약제의 분출이 가능한 상태로 상기 소화약제를 상기 이너 케이스의 내부에 구속하는 차폐커버;를 포함하며,
   상기 이너 케이스는,
   상기 차폐커버가 설치된 일측에 상기 차폐커버를 통해 분출되는 상기 소화약제를 냉각시키는 알갱이 형태의 냉각제가 충전된 것을 특징으로 하고,
   상기 이너 케이스에 내장되어 상기 냉각제 및 상기 소화약제 사이를 통기가능하게 이격시키는 스페이서;를 더 포함하며,
   상기 스페이서는,
   상기 소화약제에 이격상태로 밀착되는 복수의 소화약제 밀착판;
   상기 소화약제 밀착판과 교호상태를 이루면서 상기 냉각제에 이격상태로 밀착되는 냉각제 밀착판; 및
   상기 냉각제 밀착판과 상기 소화약제 밀착판을 연결하는 연결대;를 포함하는 소화기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 인화물질이 내장되어 인화물질을 점화하여 기폭시키는 기폭장치; 및
   상기 기폭장치가 내장되고, 상기 기폭장치에 내장된 인화물질을 점화하여 기폭시키는 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 상기 인화물질의 점화에 의해 연소되면서 외부로 분출되는 소화약제가 내장된 소화기 케이스;를 포함하고,
   상기 소화기 케이스는,
   상기 기폭장치가 일측에 내장되고, 상기 기폭장치의 상기 점화스위치가 노출상태로 장착되며, 구멍형태의 분출구 및 적어도 하나의 손잡이를 갖는 아우터 케이스;
   상기 아우터 케이스의 타측에 내장되어 상기 기폭장치의 케이싱이 관통된 상태로 삽입되고, 상기 기폭장치가 상기 인화물질을 기폭시킴에 따라 점화되는 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 내장되며, 일단이 개방된 상태로 상기 아우터 케이스의 분출구와 연통되어 상기 인화물질에 의해 연소되는 소화약제가 일단을 통해 상기 분출구로 분사되는 이너 케이스; 및
   상기 이너 케이스의 일단을 통기가능하게 차폐하여 상기 소화약제의 분출이 가능한 상태로 상기 소화약제를 상기 이너 케이스의 내부에 구속하는 차폐커버;를 포함하며,
   상기 이너 케이스는,
   상기 차폐커버가 설치된 일측에 상기 차폐커버를 통해 분출되는 상기 소화약제를 냉각시키는 알갱이 형태의 냉각제가 충전된 것을 특징으로 하고,
   상기 이너 케이스는,
   상기 냉각제와 동일하게 구성된 알갱이 형태의 추가 냉각제가 내주면을 따라 내장되어 상기 소화약제의 외측을 상기 추가 냉각제가 차폐하며,
   상기 추가 냉각제는,
   상기 이너 케이스의 내부에서 연소되는 소화약제를 공극을 통해 안내하면서 냉각시키는 것을 특징으로 하는 소화기.
7. 제 1 항에 있어서, 상기 이너케이스는,
   상기 소화약제가 고체의 덩어리로 형성된 고체에어로졸 케이크로 구성되어 내장되며,
   상기 이너케이스는,
   상기 소화약제의 중앙에 중공이 형성되어 연소되는 소화약제를 상기 중공을 통해 안내하는 것을 특징으로 하는 소화기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 기폭장치는,
   전원이 공급되는 전원단자가 구비되고, 전원단자의 전원에 의해 발열하는 발열체;
   상기 발열체 및 상기 발열체에 의해 가열되면서 기체화 상태로 점화되는 상기 인화물질이 일측에 내장되고, 사방이 밀봉상태로 차폐되어 상기 발열체 및 상기 인화물질을 외부와 격리시키며, 상기 인화물질이 내장된 일측에 오리피스가 마련되어 오리피스를 통해 기체화된 상기 인화물질을 외부로 분출시키는 케이싱; 및
   상기 발열체의 상기 전원단자에 축전된 전원을 점화전원으로서 공급하는 점화전원 공급수단;을 포함하는 소화기용 기폭장치.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 발열체는,
   판상으로 형성되고, 발열이 가능한 전열재로 이루어진 베이스판; 및
   상기 베이스판의 표면에 동일체로 마련되고, 상기 전원단자의 전원에 의해 발열하는 면상의 발열부;를 포함하는 소화기.
10. 제 8 항에 있어서, 상기 점화전원 공급수단은,
    전원을 공급하는 배터리;
    상기 배터리로부터 인가되는 전원을 축전하여 상기 발열체의 상기 전원단자에 축전된 전원을 공급하는 적어도 하나의 에너지 축전장치; 및
    상기 에너지 축전장치에서 상기 발열체의 상기 전원단자로 공급되는 축전된 전원을 단속하여 상기 발열체를 통해 상기 케이싱의 인화물질을 점화시키는 점화스위치;를 포함하며,
    상기 배터리와 상기 에너지 축전장치 및 상기 점화스위치는 회로적으로 연결된 것을 특징으로 하는 소화기.

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