KR101634787B1 - 소방교육용 연기소화기 - Google Patents

Abstract

소방교육용 연기소화기를 제공한다.
본 발명은 분사관의 일단과 연통연결되고, 내부유로를 개폐하는 작동 손잡이를 갖는 소화 헤드 ; 상기 소화헤드의 하부단과 결합되고, 제1체크밸브에 의해서 기화액과 외부공기가 순차적으로 공급되는 상부탱크 ; 상기 상부탱크와 일정길이의 연결관을 매개로 하여 연통연결되어 상기 제1체크밸브를 통하여 선택적으로 공급되는 기화액이 일정량 채워지고, 상기 제1체크밸브를 통해 선택적으로 공급되는 외부공기에 의해서 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하는 하부탱크 ; 상기 하부탱크에 채워지는 기화액에 개방된 하부단이 침지되고, 상기 하부탱크내에 채워진 공기가 유입되도록 적어도 하나의 에어홀을 관통형성하고, 상기 상부탱크를 관통하는 상부단이 상기 소화헤드의 내부공과 연통연결되는 기화배출관 ; 상기 기화배출관의 길이중간이 외부면에 나선형태로 감겨지고, 상기 기화배출관을 통하여 소화헤드측으로 배출되는 기화액을 가열하여 기화시키도록 외부전원과 연결되어 전원인가시 전기저항열을 발생시키는 히터 ; 및 상기 상부탱크에 상단이 연결되고, 상기 하부탱크에 하단이 연결되어 상기 기화배출관과 히터를 외부환경으로부터 보호하는 중공 원통체를 포함한다.

Description

소방교육용 연기소화기{A Fog Fire Extinguisher for Fire Prevention Education}

본 발명은 소방교육용 연기소화기에 관한 것으로, 더욱 상세히는 분사노즐을 통하여 기화되어 연기화된 소화약제를 고압으로 실제상황과 동일하게 먼 거리까지 장시간 동안 분무할 수 있고, 내부 구성부품의 고장이나 파손시 간편하고 신속하게 새로운 것으로 교체하거나 수리할 수 있는 한편, 전체적인 구성을 단순할 수 있는 소방교육용 연기소화기에 관한 것이다.

일반적으로 소화기는 화재의 초기단계에서 소화 약제가 갖는 냉각 또는 공기차단 등의 효과를 이용하여 불을 끄는 운반이 가능한 기구로써, 사용되는 소화 약제와 메커니즘에 따라 여러 종류로 분류되고 있다.

현재 실용화되어 사용되고 있는 소화기의 종류로는 주로 탄산수소나트륨, 카세인, 젤라틴, 사포닌, 소다회 및 황산알루미늄 등이 사용되는 포말 소화기, 탄산수소나트륨 분말이 사용되는 분말 소화기, 주로 할론 1211이 사용되는 할론 소화기, 이산화탄소가 사용되는 이산화탄소 소화기 등이 널리 알려져 있다.

한편, 실제 화재 발생시에 적절한 대응을 위해서 소방 방재 교육이 수시로 실시되고 있으며, 이 가운데 소화기의 사용법에 대한 사전 숙지 교육이 많이 이루어지고 있다. 이러한 목적으로 교육용 소화장치는 일반 소화기와는 달리 피교육자들이 반복적으로 사용해야 하기 때문에 소화기 구조가 일반 소화기와는 약간 다르게 구성되며, 특히 반복적인 사용에 의한 소화 약제의 낭비를 막기 위해 값이 비싼 소화분말 대용으로 물이나 포그액과 같은 다른 소화 약제의 사용이 요구되고 있다.

즉, 교육용 분무소화기는 소방교육 및 훈련 시 교육용으로 제작되는 소화기로서 내부에 충진된 인공 소화액(예: 포그액)이 연기형태로 분사되어, 마치 실제 소화기의 소화액이 분사되는 듯한 효과를 발휘하여 교육훈련용으로 사용되는 소화기이다.

(특허문헌 1) KR0341188 Y1

(특허문헌 2) KR0186106 Y1

특허문헌 1에는 소화기 본체에 약제 기화관, 히터, 피스톤실린더, 약제용기 및 온도센서를 구비하고, 거치대에 전원접점, 안착홈, 전기공급스위치 및 송풍기를 구비하여 히터에 가열되어 기화되는 약제를 약제기화관을 통해 외부로 분무하는 것이다.

특허문헌 2에는 소화기본체의 내부공간에 설치고정되는 나선형상의 연료 장입관과, 발열기능을 갖는 히터와, 연료 장입관과 연결된 연료공급용 펌프를 갖추어 가열된 연료를 기체로 승화시켜 분사노즐을 통해 외부로 분무하는 것이다.

그러나 이러한 종래의 분무형 소화기는 소화기 본체 내부에서 포그액을 가열하여 연기상태로 상태변화시킨 후 소화관의 분사노즐을 통애 외부로 분무하는 과정에서, 소화기 본체의 내부압력이 충분히 높지 않을 뿐만 아니라 내부압을 고압상태로 유지하기 곤란하기 때문에 분사노즐을 통해 분무되는 소화시간이 짧기 때문에 교육효과를 저하시키는 주요원인으로 작용하였다.

또한, 소화기 본체의 내부에 구비된 구성부품의 손상 및 파손시 수반되는 부품교체작업이 용이하지 않기 때문에 교육용 소화기의 고장시 전체 소화기를 새로운 것으로 교체하거나 폐기처리해야만 하기 때문에 관리유지비가 과다하게 소요되었다.

그리고, 포그액과 같은 소화약제의 소모시 이를 재충전하는 작업이 매우 번거롭고, 분사노즐을 통한 고압분사를 위하여 펌프와 같은 구성부품을 필요로 하여 제조원가를 절감하는 한계가 있었다.

따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 분사노즐을 통하여 기화되어 연기화된 소화약제를 고압으로 실제상황과 동일하게 먼 거리까지 장시간 동안 분무할 수 있고, 내부 구성부품의 고장이나 파손시 간편하고 신속하게 새로운 것으로 교체하거나 수리할 수 있는 한편, 전체적인 구성을 단순할 수 있는 소방교육용 연기소화기를 제공하고자 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 분사관의 일단과 연통연결되고, 내부유로를 개폐하는 작동 손잡이를 갖는 소화 헤드 ; 상기 소화헤드의 하부단과 결합되고, 제1체크밸브에 의해서 기화액과 외부공기가 순차적으로 공급되어 채워지는 일정크기의 내부공간을 갖는 상부탱크 ; 상기 상부탱크와 일정길이의 연결관을 매개로 하여 연통연결되어 상기 제1체크밸브를 통하여 선택적으로 공급되는 기화액이 일정량 채워지는 일정크기의 내부공간을 갖추며, 상기 제1체크밸브를 통해 선택적으로 공급되는 외부공기에 의해서 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하는 하부탱크 ; 상기 하부탱크에 채워지는 기화액에 개방된 하부단이 침지되고, 상기 하부탱크내에 채워진 공기가 유입되도록 적어도 하나의 에어홀을 관통형성하고, 상기 상부탱크를 관통하는 상부단이 상기 소화헤드의 내부공과 연통연결되는 기화배출관 ; 상기 기화배출관의 길이중간이 외부면에 나선형태로 감겨지고, 상기 기화배출관을 통하여 소화헤드측으로 배출되는 기화액을 가열하여 기화시키도록 외부전원과 연결되어 전원인가시 전기저항열을 발생시키는 히터 ; 및 상기 기화액과 외부공기가 공급되어 채워진 상부탱크와 개방된 상단이 연결되어 밀폐되고, 상기 기화액이 채워진 하부탱크와 개방된 하단이 연결되어 밀폐되고, 상기 기화배출관과 히터를 외부환경으로부터 보호하는 내부공간을 형성하는 중공 원통체를 포함하고, 상기 작동손잡이의 누름조작시 상기 에어홀을 통해 기화배출관으로 강제유입되어 상기 소화헤드측으로 배출되는 가압공기에 의해서 상기 기화배출관의 개방된 하부단을 통해 기화액을 강제흡입하여 상기 소화헤드측으로 배출하는 과정에서 상기 기화배출관을 통과하는 기화액을 상기 히터의 가열원에 의해서 기화시켜 상기 분사관을 통하여 가압공기와 더불어 외부로 연기형태로 분사하고, 상기 기화배출관은 기화된 기화액의 배출시 기화액 및 외부공기가 채워지는 상부탱크와 열교환되는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기를 제공한다.

또한, 본 발명은, 분사관의 일단과 연통연결되고, 내부유로를 개폐하는 작동 손잡이를 갖는 소화 헤드 ; 상기 소화헤드의 하부단과 결합되고, 제1체크밸브에 의해서 냉각수가 공급되어 저장되는 상부탱크 ; 외부면에 구비된 제2체크밸브에 의해서 기화액이 선택적으로 공급되어 일정량 채워지고, 상기 제2체크밸브에 의해서 선택적으로 공급된 외부공기에 의해서 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하는 하부탱크 ; 상기 하부탱크에 채워지는 기화액에 개방된 하부단이 침지되고, 상기 하부탱크내에 채워진 공기가 유입되도록 적어도 하나의 에어홀을 관통형성하고, 상기 상부탱크를 관통하는 상부단이 상기 소화 헤드의 내부공과 연통연결되는 기화배출관 ; 상기 기화배출관의 길이중간이 외부면에 나선형태로 감겨지고, 상기 기화배출관을 통하여 소화헤드측으로 배출되는 기화액을 가열하여 기화시키도록 외부전원과 연결되어 전원인가시 전기저항열을 발생시키는 히터 ; 및 상기 상부탱크에 상단이 연결되고, 상기 하부탱크에 하단이 연결되어 상기 기화배출관과 히터를 외부환경으로부터 보호하는 중공 원통체를 포함하고, 상기 작동손잡이의 누름조작시 상기 에어홀을 통해 기화배출관으로 강제유입되어 상기 소화헤드측으로 배출되는 가압공기에 의해서 상기 기화배출관의 개방된 하부단을 통해 기화액을 강제흡입하여 상기 소화헤드측으로 배출하는 과정에서 상기 기화배출관을 통과하는 기화액을 상기 히터의 가열원에 의해서 기화시켜 상기 분사관을 통하여 가압공기와 더불어 외부로 연기형태로 분사하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기를 제공한다.

바람직하게, 상기 제1체크밸브는 상기 상부탱크의 외부면에 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 제1체크밸브는 상기 기화배출관과 연통되는 소화헤드의 내부공을 형성하는 내관과 상기 소화헤드의 외관사이에 형성되어 상기 상부탱크와 연통되는 외부공과 연결될 수 있다.

바람직하게, 상기 제2체크밸브는 상기 하부탱크에 일단이 연결되어 상기 중공원통체의 외부면으로 노출되는 보조연결관의 단부에 구비될 수 있다.

바람직하게, 상기 기화배출관은 상기 에어홀을 관통형성하여 상기 하부탱크에 배치되는 제1배출관과, 상기 하부탱크의 상부면에 중앙에 관통형성된 관통공을 통해 외부로 인출되어 상기 히터에 코일형상으로 감겨지는 제2배출관 및 상기 상부탱크의 하부면에 형성된 관통공을 통하여 상기 상부탱크의 내부로 진입되어 상기 소화헤드의 하단과 연통연결되는 제3배출관을 포함할 수 있다.

이때, 상기 제1배출관은 상기 하부탱크의 바닥면과 접하는 하부단 외부면에 기화액이 유입되도록 관통형성되는 적어도 하나의 유입홀을 구비할 수 있다.

이때, 상기 제1배출관과 제2배출관사이에는 상기 기화배출관을 통하여 외부공기와 더불어 상향배출되는 기화액이 상기 히터에 감겨지는 제2배출관을 통과하는 유량을 조절하는 조절밸브를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 히터는 상기 기화액이 상기 기화배출관에 관통형성된 최상부의 에어홀 하단부근까지 채워지고, 상기 하부탱크의 내부압이 대기압보다 상대적으로 높아지도록 외부공기가 공급되는 동안 상기 기화액을 기화시킬 수 있는 온도까지 예열되도록 가열될 수 있다.

바람직하게, 상기 중공원통체는 상기 상부탱크에 용접연결되는 상부연결링에 관통형성된 복수개의 상부연결공과 대응하는 상단에 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 상부결합공을 구비하고, 상기 하부탱크에 용접연결되는 하부연결링에 형성된 복수개의 하부연결공과 대응하는 하단에 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 하부결합공을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 중공원통체는 내부공기를 외부로 배출하고 외부공기를 내부로 유입할 수 있도록 관통형성되는 복수개의 냉각용 배출공을 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 중공원통체의 내부면에는 상기 히터에서 발생하는 열의 외부전달을 최소화할 수 있도록 제1내부단열재를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 중공원통체의 내부에는 상기 히터의 외측에 수직하게 배치되는 판상의 제2내부단열재를 구비할 수 있다.

바람직하게, 상기 히터의 가열온도를 제어하는 제어용 PCB기판을 포함하고, 상기 PCB기판은 기화액의 종류에 따라 상기 히터를 가열하여 예열하는 온도를 설정할 수 있다.

바람직하게, 상기 하부탱크는 상부면이 개방되고, 하부면이 평평한 받침대와 결합될 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 하부탱크의 내부에 일정량의 기화액을 1차 저장하고, 하부탱크의 내부압을 대기압보다 높아지도록 외부공기를 가압보충한 상태에서 작동손잡이의 누름작동시 분사관의 분사노즐을 통하여 기화된 연기형태의 기화액이 고압으로 실제상황과 동일하게 먼 거리까지 장시간 동안 분무할 수 있기 때문에 실제상황의 화재시 분무상태의 소화액을 고압으로 분사하는 교육을 실감적으로 수행할 수 있어 소방 교육효과를 높일 수 있다.

(2) 히터, 기화배출관 및 전장품과 같이 열에 의한 파손이 용이한 구성부품의 고장시 중공원통체의 간편한 분해 및 조립에 의해서 내부 구성부품을 간편하고 신속하게 수리하거나 새로운 부품을 교체할 수 있기 때문에 관리유지비를 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기를 도시한 전체 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기를 도시한 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기에서 하부탱크, 중공원통체를 분리한 상태의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기를 도시한 단면도이다.
도 5a 와 5b 는 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기에 채용되는 소화헤드를 도시한 사시도이다.
도 6a 내지 도 6d 는 본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기의 작동상태도이다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 소방교육용 연기소화기를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 소방교육용 연기소화기를 도시한 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 구조 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.

덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 소방교육용 연기소화기(100)는 도 1 내지 도 6d에 도시한 바와 같이, 소화헤드(110), 상부탱크(120), 하부탱크(130), 기화배출관(140), 히터(150) 및 중공원통체(160)를 포함하여 작동손잡이(113)의 누름조작시 기화배출관(140)으로 강제유입되어 소화헤드(110)측으로 상향배출되는 외부공기에 의해서 기화배출관의 개방된 하부단을 통해 기화액을 강제흡입하여 소화헤드측으로 상향배출하는 과정에서 기화액을 히터(150)의 가열원에 의해서 기화시켜 분사관을 통하여 외부배출되는 공기와 더불어 실제 화재진압과 유사하게 시연되도록 연기형태로 먼 거리까지 고압분사하는 것이다.

상기 소화헤드(110)는 일정길이의 분사관(111)의 일단과 연통연결되고,사용자의 누름조작이 가능하도록 작동 손잡이(113)를 포함한다.

상기 분사관(111)은 선단에 기화된 기화액을 일방향으로 확산하여 분무할 수 있도록 일정길이의 호스부재(111a)의 선단에 분무노즐(111b)을 구비하는 것이 바람직하다.

상기 작동손잡이(113)는 도 5a 와 도 5b 에 도시한 바와 같이, 사용자의 누름조작이 가능하도록 상부레버(113a) 및 하부레버(113b)를 포함하고, 이러한 상,하부레버에는 평상시에 작동손잡이의 누름조작이 작동되지 않도록 안전핀(114)이 삽입되는 삽입구멍(114a, 114b, 114c, 114d)이 양단에 각각 형성될 수 있으며, 사용시에 상기 안전핀을 제거함으로써 하부레버에 대하여 상부레버의 누름조작이 가능하도록 작동할 수 있게 된다.

이러한 안전핀(114)이 작동 손잡이(113)에 구비되는 경우, 상기 상부레버(113a)의 삽입구멍(114a, 114b) 사이에 안전핀 고정부재(115)가 구비될 수 있으며, 이러한 안전핀 고정부재(115)는 상부레버(113a)의 폭과 거의 동일한 길이로 형성되어 상부레버(113a)의 양단에 구비되는 삽입구멍사이에 끼워질 수 있도록 구비되며, 안전핀 고정부재(115)가 탄성력을 발휘할 수 있도록 억지끼움 되지 않는 정도면 충분하다.

상기 안전핀 고정부재(115)는 상기 안전핀(114)이 작동손잡이(113)의 삽입구멍(114a, 114b, 114c, 114d)에 삽입되는 경우 가이드 역할을 하게 되어 사용자가 안전핀(114)을 쉽고 빠르게 결합할 수 있도록 하여 사용자의 편의성을 증대시킬 수 있는 것이다.

상기 소화헤드(110)의 외부면에는 상기 기화배출관(140)과 연통되는 내부공을 통하여 내부압력을 측정할 수 있도록 압력계(116)를 구비하는 것이 바람직하며,

여기서, 상기 소화헤드(110)에는 상기 작동손잡이의 상부레버를 고정된 하부레버에 대하여 누름조작시 상기 상부레버에 상단이 접하여 하강시 내부공의 유로를 개방하고, 누름해제시 스프링부재의 탄성복원력에 의해서 상승복귀되어 내부공의 유로를 차단하는 작동핀(117)을 상하작동가능하게 구비한다.

상기 상부탱크(120)는 상기 소화헤드의 하부단과 결합되도록 상부면 중앙영역에 관통형성된 상부연결공(121)을 구비하고, 상기 하부탱크(130)에 연결관(132)을 통하여 액상의 기화액과 외부공기를 순차적으로 공급할 수 있도록 적어도 하나의 제1체크밸브(112)를 구비하는 밀폐형 탱크부재이다.

이에 따라, 상기 상부탱크에 구비되는 제1체크밸브(112)에 의해서 1차로 공급되는 기화액이 공급되어 임시적으로 채워지거나 외부공기가 2차로 공급되어 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하는 것이다.

이때, 상기 제1체크밸브(112)를 통하여 기화액을 상부탱크에 선택적으로 공급하는 작업은, 도 6a 에 도시한 바와 같이, 상기 작동손잡이(113)를 누름조작하여 소화헤드의 내부공을 개방함으로써, 상기 내부공과 기화배출관을 매개로 연결된 하부탱크와, 연결관을 매개로 하여 연결된 상부탱크의 내부를 대기압과 동일한 상태로 전환시킨 상태에서 수행하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1체크밸브(112)를 통하여 외부공기를 상부탱크(120)와 하부탱크(130)에 선택적으로 공급하는 작업은, 도 6b에 도시한 바와 같이, 상기 작동손잡이(113)를 대기상태로 두어 소화헤드의 내부공을 차단함으로써, 상기 상부탱크와 하부탱크가 외부와 차단된 밀폐상태에서 수행하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 상부탱크(120)에 공급된 일정량의 기화액은 상기 상,하부탱크(120,130)가 외부와 연통된 대기압상태에서 연결관(132)을 통하여 자중방향으로 자연스럽게 하향 공급되어 상기 하부탱크(130)에 채워지게 되고, 상기 상부탱크(120)에 공급된 외부공기는 상기 상,하부탱크(120,130)가 외부와 차단된 밀폐상태에서 연결관을 통하여 하부탱크에 미도시된 컴프레셔의 가압공기에 의해서 공급되어 상기 상,하부탱크의 내부압은 대기압보다 높아지도록 상승되는 것이다.

상기 연결관(132)의 상단은 상기 상부탱크(120)에 채워진 기화액을 하부탱크에 원활하게 공급할 수 있도록 상기 상부탱크(120)의 하부면 최저점 근방에 연결되는 것이 바람직하며, 상기 상부탱크의 하부면은 곡선형으로 형성되는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 상부탱크에 기화액과 외부공기를 시차를 두고 순차적으로 공급하는 제1체크밸브(112)는 상부탱크의 외부면에 장착되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니다

도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 소방교육용 연기소화기의 단면도로서, 기화액과 외부공기를 순차적으로 공급하는 제1체크밸브(112a)는 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 기화배출관(140)의 상단과 연통되는 소화헤드의 내부공을 형성하는 내관과 상기 소화헤드의 외관사이에 형성되어 상기 상부탱크와 연통되는 외부공(119)과 연결되도록 상기 소화헤드의 외부면에 구비되어 상기 상,하부탱크에 순차적으로 기화액과 외부공기를 공급할 수 있다.

상기 하부탱크(130)는 상기 상부탱크(120)와 일정길이의 연결관(132)을 매개로 하여 연통연결됨으로써, 상기 상부탱크 또는 소화헤드에 선택적으로 장착되는 제1체크밸브를 통하여 선택적으로 1차 공급되는 액상의 기화액이 상기 상부탱크(120) 및 연결관(132)을 경유하여 일정량 채워지고, 상기 제1체크밸브를 통하여 선택적으로 2차로 공급되는 외부공기에 의해서 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하도록 일정크기의 내부공간을 갖는 밀폐형 저장부재이다.

여기서, 상기 하부탱크(130)는 상기 상부탱크(120)를 통하여 공급되는 기화액과 외부공기가 채워지고, 가압되는 외부공기에 의한 내부압 상승을 충분히 견딜 수 있도록 금속소재로 이루어지는 것이 바람직하며, 상기 상부탱크의 내부체적보다 상대적으로 넓은 내부체적을 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 연결관(132)의 상부단은 상기 상부탱크(120)의 하부면에 관통형성된 연결공에 실링용 패킹부재를 매개로 연통연결되고, 상기 연결관(132)의 하부단은 상기 하부탱크(130)의 상부면에 관통형성된 다른 연결공에 다른 실링용 패킹부재를 매개로 하여 연통연결되는 것이 바람직하다.

이러한 하부탱크(130)는 상부면이 개방되고, 하부면이 평평한 받침대(135)에 올려짐으로써 상,하부탱크와 이들 사이에 배치되는 기화배출관 히터를 감싸는 중공원통체로 이루어지는 소화기구조물을 바닥면에 수직하게 배치할 수 있는 것이다.

상기 기화배출관(140)은 상기 상부탱크(120)로부터 하부탱크(130)에 하향 공급되어 채워지는 기화액에 개방된 하부단이 침지되는 일정길이의 금속소재의 공급관으로 이루어질 수 있으며, 상기 하부탱크(130)내에 배치되는 기화배출관의 외부면에는 작동손잡이의 개방작동시 상기 하부탱크에 채워지고 대기압보다 상대적으로 높은 내부압을 갖도록 가압공급된 외부공기가 유입되어 배출되도록 관통형성되는 적어도 하나의 에어홀(145)을 구비한다.

여기서, 상기 에어홀(145)은 상기 기화배출관의 길이방향을 따라 일정간격을 두고 서로 다른 높이차를 갖도록 복수개 관통형성함으로써, 상기 하부탱크에 채워진 기화액의 액면이 낮아지면서 순차적으로 노출되는 에어홀을 통한 외부공기의 배출이 순차적으로 이루어질 수 있는 것이다.

이때, 상기 기화액의 액면이 낮아지면서 순차적으로 노출되는 에어홀(145)을 통한 가압공기의 유입량이 증대되면서 상기 기화배출관을 통한 공기배출을 순차적으로 증대시킬 수 있기 때문에 상기 분사관을 통하여 기화되어 연기화된 기화액의 분무분사력 및 분사거리를 먼거리 까지 증대시킬 수 있는 것이다.

이러한 기화배출관(140)은 상기 에어홀(145)을 관통형성하여 상기 하부탱크에 배치되는 제1배출관(141)과, 상기 하부탱크의 상부면에 중앙에 관통형성된 관통공을 통해 외부로 인출되어 상기 히터에 코일형상으로 감겨지는 제2배출관(142) 및 상기 상부탱크의 하부면에 형성된 관통공을 통하여 상기 상부탱크의 내부로 진입되어 상기 소화헤드의 내부공과 연통연결되는 제3배출관(143)을 포함한다.

그리고 상기 제1배출관(141)은 상기 하부탱크의 바닥면과 접하는 하부단이 막혀진 상태에서 가압된 공기의 배출과 더불어 상기 기화배출관을 통한 기화액의 강제흡입에 의한 배출이 이루어질 수 있도록 하부단 부근 외부면에 기화액이 유입되도록 관통형성되는 적어도 하나의 유입홀(146)을 구비하는 것이 바람직하다.

또한. 상기 제1배출관(141)과 제2배출관(142)사이에는 상기 기화배출관(140)을 통하여 외부공기와 더불어 상향배출되는 기화액이 상기 히터에 감겨지는 제2배출관(142)을 통과하는 배출량인 유량을 분무조건에 따라 적절히 조절할 수 있도록 조절밸브(144)를 구비하는 것이 바람직하며, 이러한 조절밸브(144)는 상기 중공원통체(160)의 내부에 배치되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며 상기 중공원통체(160)의 외부에서 사용자의 조절조작이 가능하도록 상기 중공원통체의 외부로 노출되도록 구비될 수 있다.

상기 히터(150)는 상기 기화배출관(140)의 길이중간에 해당하는 제2배출관(142)이 외부면에 나선형태로 감겨지고, 상기 기화배출관(140)을 통하여 소화헤드측으로 외부공기와 더불어 상향배출되는 기화액을 가열하여 기체상태로 기화시키도록 외부전원과 연결되어 전원인가시 전기 저항열을 발생시키는 히터부재이다.

이러한 히터(150)의 외부면에는 열전도성이 우수한 구리소재로 이루어지는 기화배출관의 접촉면적을 높여 열전달효율을 높이면서 나선형태로 기화배출관을 배치하는 작업을 보다 원활하게 수행할 수 있도록 나선홈을 형성하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 히터(150)는 상기 중공원통체의 외부면에 노출되어 온/오프스위치 및 콘센트를 구비하는 외부전장품(181)과 케이블을 매개로 전기적으로 연결되고, 상기 히터(150)와 외부전장품(181)사이에는 상기 히터의 가열온도를 제어하는 제어용 PCB기판(182)을 구비하며, 상기 히터(181)에는 사전에 설정된 가열온도보다 높은 온도로 가열되어 과열되는 경우 외부전원의 공급을 차단하는 바이메탈이나 휴즈와 같은 전원차단장치(183)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 히터(150)는 상기 제1체크밸브를 통하여 기화액을 상부탱크 및 연결관을 거쳐 하부탱크에 공급하여 기화액이 상기 기화배출관에 관통형성된 최상부의 에어홀의 하단부근까지 채워지고, 상기 제1체크밸브를 통하여 외부공기를 상부탱크 및 연결관을 거쳐 하부탱크의 내부압을 대기압보다 상대적으로 높아지도록 공급하는 동안 외부전원이 인가되어 상기 기화액을 기화시킬 수 있는 온도까지 가열되어 예열되는 것이다.

즉, 상기 히터(150)는 상기 하부탱크에 기화액을 공급하여 충진하는 작업과, 상기 상,하부탱크에 외부공기를 공급하여 사전에 설정된 내부압을 갖도록 가압하는 작업이 이루어지는 동안 기화액을 기화시킬 수 있는 온도까지 예열되도록 가열처리되는 것이다.

이러한 히터(150)의 예열온도는 기화배출관을 통한 상향배출시 기화시키기 위한 기화대상물인 물 또는 포그액과 같은 기화액의 종류에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 이러한 예열온도는 상기 PCB기판에서 설정할 수 있으며, 상기 히터의 예열온도가 사전에 설정된 온도값에 이르면 상기 PCB기판을 통하여 사용자가 인지할 수 있도록 알림음이나 알림광을 발생시킬 수 있다.

상기 중공원통체(160)는 상기 상부탱크(120)에 상단이 일체로 연결되고, 상기 하부탱크(130)에 하단이 연결되면서 상기 상부탱크와 하부탱크사이에 구비되어 가열되는 기화배출관(140)과 히터(150)를 외부로 노출되지 않도록 하고, 외부환경으로부터 보호하는 것이다.

이러한 중공원통체(160)는 상기 상부탱크(120)에 용접연결되는 상부연결링(162)에 관통형성된 복수개의 상부연결공(162a)과 대응하는 상단에 리벳과 같은 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 상부결합공(165a)을 구비하고, 상기 하부탱크(130)에 용접연결되는 하부연결링(164)에 형성된 복수개의 하부연결공(164a)과 대응하는 하단에 리벳과 같은 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 하부결합공(165b)을 구비한다.

여기서, 상기 상,하부연결공(162a,162b)과 이에 대응하는 상,하 결합공(165a,165b)중 어느 하나는 상기 연결부재를 매개로 하는 상,하부 연결링과 중공원통체(160)간의 상호 결합작업이 보다 원활하게 이루어질 수 있도록 장공형태로 구비하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 중공원통체(160)는 상기 히터(150)의 가열시 발생하는 열에 의한 상기 중공원통체 내부의 고온분위기를 저온분위기로 전환시킬 수 있도록 외부공기보다 상대적으로 높은 온도를 갖는 고온의 내부공기를 외부로 배출하고, 저온의 외부공기를 내부로 유입할 수 있도록 복수개의 냉각용 배출공(163a,163b)을 관통형성하는 것이 바람직하며, 상기 중공원통체의 내부에는 상기 냉각용 배출공을 통하여 내부의 고온공기를 외부로 배출할 수 있도록 냉각팬을 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 중공원통체(160)는 상기 히터(150)와 대응하는 내부면에 상기 히터에서 발생하는 열의 외부전달을 최소화할 수 있도록 링형상의 제1내부단열재(170)를 구비하거나 상기 히터(150)의 외측에 수직하게 배치되는 판상의 제2내부단열재(172)를 구비하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 상기 제1내부단열재(170)에 의해서 상기 히터에서 발생된 열이 중공원통체를 통하여 외부로 전달되고, 중공원통체를 가열시키는 것을 최소화하고, 상기 제2내부단열재(172)가 히터(150)와 PCB기판(182)사이에 배치되어 전자부품인 PCB기판이 히터의 열에 의해서 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 이러한 제2내부단열재(172)는 상기 히터(150)와 연결되고 상기 PCB기판(182)이 고정설치되도록 상기 중공원통체의 내부면과 연결되는 수직판의 일측면에 구비될 수 있다.

한편, 본 발명의 제3실시 예에 따른 소방교육용 연기소화기는 도 8에 도시한 바와 같이, 제1실시예와 마찬가지로 소화헤드(110), 상부탱크(120), 하부탱크(130), 기화배출관(140), 히터(150) 및 중공원통체(160)를 포함하는바, 동일한 부재에 대해서는 동일한 부호를 부여하고, 이에 대한 상세한 설명은 이하 생략한다.

상기 상부탱크(120)는 냉각수가 일정량 채워지는 냉각수 저장탱크로 이루어질 수 있으며, 이러한 냉각수는 상기 소화헤드(110) 또는 상부탱크(120)에 구비되는 제1체크밸브(112,112a)를 통하여 상기 상부탱크의 내부에 채워져 저장됨으로써, 상기 소화헤드의 하단과 연통연결되도록 상기 상부탱크를 관통하는 기화배출관의 상부인 제3배출관(143)은 상기 상부탱크에 채워진 냉각수와 열교환되어 기화된 기화액의 배출시 고온으로 과열되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

그리고 상기 하부탱크(130)의 외부면에는 기화액이 선택적으로 공급되거나 외부공기가 선택적으로 공급될 수 있도록 제2체크밸브(112c)를 구비하는바, 이러한 제2체크밸브(112c)는 상기 하부탱크(130)에 일단이 연결되어 상기 중공원통체의 외부면으로 노출되는 보조연결관(132a)의 단부에 구비되는 것이다.

이에 따라, 상기 상부탱크(120)의 내부공간에는 기화배출관(140)의 과열을 방지하도록 냉각수가 제1체크밸브(112,112a)를 통하여 공급되어 채워지게 되고, 상기 하부탱크(130)의 내부공간에는 제2체크밸브(112b)에 의해서 기화액과 외부공기가 순차적으로 공급되어 채워지게 되는 것이다.

상기 하부탱크에 채워진 기화액은 제1,2실시예와 마찬가지로 작동손잡이의 개방작동시 개방되는 기화배출관을 통하여 에어홀을 통해 내부유입되어 배출되는 외부공기와 더불어 상향 배출되면서 히터에 감겨진 기화배출관을 통과하면서 가열되어 기화된 다음, 분사관을 통하여 연기형태로 분사되는 것이다.

그리고, 상기 하부탱크(130)의 내부압력은 수동식 소화기의 안전장치 기준에 따라 20N ~ 70N 또는 2~7 kgf/㎠ 으로 설정되어야 하며, 이는 상기 소화헤드에 구비되는 압력계(116)에 의해서 육안으로 확인할 수 있다.

상기 압력계(116)는 수동소화기의 안전기준에 따라 압력게이지의 방향은 녹색바탕을 기준으로 하여 12시방향에서 기울기가 ±5도 이내로 설정되어야 하며, 상기 하부탱크의 내부압력이 없을때에는 압력계의 지시바늘은 10시방향으로 내려와야 하고, 정상적인 내부압력인 경우에는 녹색위치에 위치하도록 한다.

또한 상기 분사관을 통하여 최소한 8초이상으로 기화 분무액이 방사형태로 분무될 수 있도록 하부탱크의 내부압력이 설정되어야 한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

110 : 소화헤드
111 : 분사관
112 : 제1체크밸브
113 : 작동손잡이
114 : 안전핀
116 : 압력계
120 : 상부탱크
130: 하부탱크
132 : 연결관
132a : 보조연결관
140 : 기화배출관
141 : 제1배출관
142 : 제2배출관
143 : 제3배출관
150 : 히터
160 : 중공원통체

Claims (13)

1. 분사관의 일단과 연통연결되고, 내부유로를 개폐하는 작동 손잡이를 갖는 소화 헤드 ;
   상기 소화헤드의 하부단과 결합되고, 제1체크밸브에 의해서 기화액과 외부공기가 순차적으로 공급되어 채워지는 일정크기의 내부공간을 갖는 상부탱크 ;
   상기 상부탱크와 일정길이의 연결관을 매개로 하여 연통연결되어 상기 제1체크밸브를 통하여 선택적으로 공급되는 기화액이 일정량 채워지는 일정크기의 내부공간을 갖추며, 상기 제1체크밸브를 통해 선택적으로 공급되는 외부공기에 의해서 대기압보다 상대적으로 높은 내부압력을 유지하는 하부탱크 ;
   상기 하부탱크에 채워지는 기화액에 개방된 하부단이 침지되고, 상기 하부탱크내에 채워진 공기가 유입되도록 적어도 하나의 에어홀을 관통형성하고, 상기 상부탱크를 관통하는 상부단이 상기 소화헤드의 내부공과 연통연결되는 기화배출관 ;
   상기 기화배출관의 길이중간이 외부면에 나선형태로 감겨지고, 상기 기화배출관을 통하여 소화헤드측으로 배출되는 기화액을 가열하여 기화시키도록 외부전원과 연결되어 전원인가시 전기저항열을 발생시키는 히터 ; 및
   상기 기화액과 외부공기가 공급되어 채워진 상부탱크와 개방된 상단이 연결되어 밀폐되고, 상기 기화액이 채워진 하부탱크와 개방된 하단이 연결되어 밀폐되고, 상기 기화배출관과 히터를 외부환경으로부터 보호하는 내부공간을 형성하는 중공 원통체를 포함하고,
   상기 작동손잡이의 누름조작시 상기 에어홀을 통해 기화배출관으로 강제유입되어 상기 소화헤드측으로 배출되는 가압공기에 의해서 상기 기화배출관의 개방된 하부단을 통해 기화액을 강제흡입하여 상기 소화헤드측으로 배출하는 과정에서 상기 기화배출관을 통과하는 기화액을 상기 히터의 가열원에 의해서 기화시켜 상기 분사관을 통하여 가압공기와 더불어 외부로 연기형태로 분사하고,
   상기 기화배출관은 기화된 기화액의 배출시 기화액 및 외부공기가 채워지는 상부탱크와 열교환되는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1체크밸브는 상기 상부탱크의 외부면에 구비되는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1체크밸브는 상기 기화배출관과 연통되는 소화헤드의 내부공을 형성하는 내관과 상기 소화헤드의 외관사이에 형성되어 상기 상부탱크와 연통되는 외부공과 연결되는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 기화배출관은 상기 에어홀을 관통형성하여 상기 하부탱크에 배치되는 제1배출관과, 상기 하부탱크의 상부면에 중앙에 관통형성된 관통공을 통해 외부로 인출되어 상기 히터에 코일형상으로 감겨지는 제2배출관 및 상기 상부탱크의 하부면에 형성된 관통공을 통하여 상기 상부탱크의 내부로 진입되어 상기 소화헤드의 하단과 연통연결되는 제3배출관을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1배출관은 상기 하부탱크의 바닥면과 접하는 하부단 외부면에 기화액이 유입되도록 관통형성되는 적어도 하나의 유입홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
6. 제4항에 있어서,
   상기 제1배출관과 제2배출관사이에는 상기 기화배출관을 통하여 외부공기와 더불어 상향배출되는 기화액이 상기 히터에 감겨지는 제2배출관을 통과하는 유량을 조절하는 조절밸브를 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
7. 제1항에 있어서
   상기 히터는 상기 기화액이 상기 기화배출관에 관통형성된 최상부의 에어홀 하단부근까지 채워지고, 상기 하부탱크의 내부압이 대기압보다 상대적으로 높아지도록 외부공기가 공급되는 동안 상기 기화액을 기화시킬 수 있는 온도까지 예열되도록 가열되는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
8. 제1항에 있어서
   상기 중공원통체는 상기 상부탱크에 용접연결되는 상부연결링에 관통형성된 복수개의 상부연결공과 대응하는 상단에 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 상부결합공을 구비하고, 상기 하부탱크에 용접연결되는 하부연결링에 형성된 복수개의 하부연결공과 대응하는 하단에 연결부재를 매개로 조립될 수 있도록 관통형성되는 복수개의 하부결합공을 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
9. 제1항에 있어서
   상기 중공원통체는 내부공기를 외부로 배출하고 외부공기를 내부로 유입할 수 있도록 관통형성되는 복수개의 냉각용 배출공을 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
10. 제1항에 있어서
    상기 중공원통체의 내부면에는 상기 히터에서 발생하는 열의 외부전달을 최소화할 수 있도록 제1내부단열재를 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
11. 제1항에 있어서
    상기 중공원통체의 내부에는 상기 히터의 외측에 수직하게 배치되는 판상의 제2내부단열재를 구비하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
12. 제1항에 있어서
    상기 히터의 가열온도를 제어하는 제어용 PCB기판을 포함하고, 상기 PCB기판은 기화액의 종류에 따라 상기 히터를 가열하여 예열하는 온도를 설정하는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
13. 제1항에 있어서
    상기 하부탱크는 상부면이 개방되고, 하부면이 평평한 받침대와 결합되는 것을 특징으로 하는 소방교육용 연기소화기.
    

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