KR101707631B1 - 화재 진압용 기계식 소화장치 - Google Patents

Abstract

화재 발생 시 자동으로 작동되어 신속한 화재 진압을 도모하는 화재 진압용 기계식 소화장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치는, 약제실린더 내부에 압력을 가해 그 내부에 충전된 소화약제를 외부로 분출시켜 화재를 진압하는 가압식 소화장치로서, 약제실린더 내부에 주입될 가압가스가 충전된 가압실린더와, 가압실린더 내에 충전된 가압가스가 약제실린더에 공급될 수 있도록 작동되는 격발핀을 구비한 격발뭉치와, 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 검출부를 포함하며, 검출부는, 격발핀이 결합된 작동로드에 일부가 삽입되도록 조립되는 스위치바와, 스위치바에 의해 가압되어 스위치 접속상태를 유지하는 하나 이상의 힌지레버를 구비한 스위치로 구성됨을 요지로 한다.

Description

화재 진압용 기계식 소화장치{MECHANICAL FIRE EXTINGUISH EQUIPMENT}

본 발명은 화재 진압용 기계식 소화장치에 관한 것으로, 상세하게는 화재의 감지 및 소화장치의 작동을 기계적인 힘을 이용하여 수행하는 기계식 소화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 건축물에는 화재발생에 대비하여 소화기 등을 비치하는 것이 바람직하고 또한 요구되고 있다. 그러나 일반적인 소화기의 경우, 사용자가 별도로 소화기를 구입하여 비치해야 할 뿐 아니라, 사람이 소화기를 조작해야만 소화제가 분사되므로 화재 발생시 사용자가 위험을 감수해야 하고, 화염으로 인해 소화기 접근이 어려운 상황이면 무용지물이 되는 셈이다.

또한 최근 소화 대상물은 단순한 건물 혹은 그 내부의 장치 및 기록물 등에 국한되지 않고 점점 다양화되는 추세에 있다. 이는 건물의 대형화, 고층화에 따른 부속설비 등의 다양화, 집적화 등에 따른 것으로, 이처럼 부속설비가 다양화되고 집적화되는 추세에서 종래 전역방출방식의 소화 설비만으로는 특정영역에 집중적으로 발생된 화재의 신속한 제압이 어렵다.

이에 따라, 특정된 소화 대상물을 대상으로 하며 특정 소화 대상물에 화재가 발생한 경우 해당 대상물을 향하여 국부적으로 소화약제를 분사함으로써 신속한 초기 진압이 가능하도록 국부방출방식의 자동 소화장치가 제안되었다. 국부방출방식의 자동 소화장치는 화재 발생 시 자동으로 소화약제를 분사하는 메커니즘을 가지며 크게 기계식과 전기식으로 구성된다.

기계식은 전기식에 비해 오작동이나, 누전, 합선 등의 위험이 없는 반면, 전기식에 비해 예비경보를 포함한 다양한 정보를 표시할 수 없다는 단점이 있다. 따라서 사용환경이 비교적 양호한 장소인 경우에는 전기식 소화장치를 주로 사용하며, 사용환경이 열악한 장소인 경우에는 기계식 소화장치를 주로 사용하게 된다.

여기서 열악한 환경이란, 습도가 높거나, 온도가 높거나, 유증기, 먼지 등이 상존하는 환경을 의미하는데, 이러한 환경에서는 전기적인 부품과 배선이 손상되어 제기능을 발휘하지 못하게 될 소지가 있어 작동 신뢰성이 크게 떨어지며, 이를 보완하기 위하여 내화, 방진, 방수, 방폭처리 등이 필요하게 되어, 구성이 복잡해지고 양산성이 떨어져 경제성을 확보하기 어렵다는 문제가 있다.

한국공개특허 제2008-0114473호(공개일 2008. 12. 31)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 외부환경에 의해 오작동의 우려가 있는 전자식 부품의 사용을 최대한 배제하여 작동 신뢰도를 높인 기계식 구성의 화재 진압용 기계식 소화장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 화재 발생 시 가압실린더 개방을 위해 작동하는 격발뭉치 구조의 단순화를 통해 제품의 양산성과 경제성을 증대시킨 기계식 소화장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 격발뭉치를 비격발 위치에 고정하는 와이어케이블 타입의 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하에 따른 격발뭉치의 오작동을 확인 가능한 기계식 소화장치를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 상기 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하 시 용이하게 복원 및 조정 가능한 기계식 소화장치를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 실시 예에 따르면,

약제실린더 내부에 압력을 가해 상기 약제실린더 내에 충전된 소화약제를 외부로 분출시켜 화재를 진압하는 가압식 소화장치로서,

상기 약제실린더 내부에 주입될 가압가스가 충전된 가압실린더;

상기 가압실린더 내에 충전된 가압가스가 상기 약제실린더에 공급될 수 있도록 작동되는 격발핀을 구비한 격발뭉치와;

상기 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 검출부;를 포함하며,

상기 검출부는,

상기 격발핀이 결합된 작동로드에 일부가 삽입되도록 조립되는 스위치바와;

상기 스위치바에 의해 가압되는 하나 이상의 힌지레버를 구비한 스위치;로 구성됨을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치는 또한, 상기 가압실린더와 격발뭉치 사이에 설치되는 밸브기구;를 더 포함할 수 있다.

이때 상기 밸브기구는, 밸브바디와, 상기 밸브바디 내측 중앙의 밸브실에 설치되는 밸브패킹으로 구성되며, 상기 밸브바디에는 가압실린더의 내부와 통하는 가압가스 이동통로와, 가압가스 이동통로와 연통되며 약제실린더에 연결된 가스관이 결합되는 가압가스 배출구가 형성될 수 있다.

또한, 상기 밸브기구의 가압가스 이동통로에 밀봉적으로 결합되어 상기 가압가스 이동통로를 폐쇄하는 밀봉 디스크;를 더 구비할 수 있으며, 이때 상기 밀봉 디스크는 상기 격발핀의 타격에 의해 파열(RUPTURE)될 수 있으며, 이에 따라 상기 가압가스 이동통로가 개방될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 적용된 상기 격발뭉치는, 첨단(尖端)부를 가진 상기 격발핀과, 상기 격발핀이 결합된 작동로드와, 상기 격발핀이 가압실린더를 향하여 격발되도록 상기 작동로드에 복원력을 제공하는 탄성체와, 상기 탄성체와 작동로드의 일부가 수용되는 관형의 바디를 포함하는 구성일 수 있다.

이때, 상기 격발핀이 비격발 위치에 위치된 때 상기 격발뭉치의 바디 상단과 대응되는 높이의 상기 작동로드에 조립구멍이 형성되고, 상기 조립구멍에 스위치바의 일부가 삽입되도록 조립될 수 있다.

또한, 상기 격발뭉치 작동 시 작동로드의 하강으로 상기 스위치바가 파단되고, 상기 힌지레버의 가압상태가 해제되며, 상기 스위치의 접속상태가 전환될 수 있다.

이때, 상기 작동로드의 원활한 파단을 위해 작동로드 외측의 스위치바 둘레에는 다른 부분에 비해 단면적이 작은 노치(NOTCH)부가 형성될 수 있다.

또한, 스위치의 접속상태가 전환되는 동시에 작동되어 화재가 발생한 상황 또는 장치 점검이 필요한 상황임을 알리는 경보장치를 더 포함할 수 있다.

본 발명은 또한, 상기 격발뭉치의 상기 격발핀이 비격발 위치에 구속되도록 지지하고 화재 시 상기 격발핀의 구속상태를 해제하여 상기 격발뭉치가 작동되도록 하는 격발뭉치 작동단속부;를 더 포함할 수 있다.

여기서 상기 격발뭉치 작동단속부는, 화재 시 열에 의해 적어도 일부가 용융 또는 파단되어 상기 격발핀의 구속이 해제 되도록 중간 또는 단부에 외부에 노출되는 열파단부를 구비한 와이어케이블과, 상기 와이어케이블과 격발뭉치의 작동로드를 연결하는 커플러를 포함한 구성일 수 있다.

상기 커플러는 바람직하게, 상기 와이어케이블과 연결되는 상부 커플러와, 상기 작동로드에 연결되며 상기 상부 커플러와 분리/결합 가능하게 연결되는 하부 커플러와, 상기 상부 커플러와 하부 커플러를 동시에 관통하여 상호 연결하는 연결핀으로 구성되며, 상기 연결핀에 의한 상부 커플러와 하부 커플러의 연결상태를 해제하여 상기 격발뭉치가 수동 격발될 수 있도록 연결핀을 분리시키는 수동격발라인을 더 포함할 수 있다.

바람직한 다른 실시 예로서, 상기 열파단부를 용융 또는 파단 온도가 서로 다른 제1 열파단부와 제2 열파단부로 구성하고, 상기 제1 열파단부 후방에 제2 열파단부를 직렬 배치시킨 형태로 구성할 수도 있다.

이 경우, 상기 제1 열파단부는 제2 열파단부에 비해 낮은 온도에서 용융 또는 파단 되며, 상기 제1 열파단부는 용융 또는 파단 시 격발뭉치의 격발을 허용하지 않으면서 스위치바만 파단되도록 와이어 케이블에 지지된 작동로드의 하향 이동을 소정 거리(D1)로 제한하는 스톱퍼;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 열에 의한 손상 및 오작동의 우려가 있는 전자식 부품의 사용을 최대한 배제한 기계식 구성으로서 장치의 작동 신뢰도를 일층 향상시킬 수 있고, 가압가스가 충전된 가압실린더 개방을 위해 작동하는 격발뭉치의 구조가 매우 단순하여 전체적인 제품의 양산성 증대와 가격 경쟁력 확보 측면에서 유리한 효과가 있다.

또한, 와이어케이블 타입의 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하로 인해 격발뭉치가 오작동된 경우 이를 스위치바와 스위치로 이루어진 검출부가 검출하여 사용자 인식 가능하게 표출하도록 구성됨으로써, 이상 발생 시 점검 및 보수와 같은 적절한 대응이 초기에 신속하게 행해지도록 할 수 있어 장치 오작동을 사전에 효과적으로 예방할 수 있다.

더욱이, 격발뭉치를 비격발 위치에 고정하는 와이어케이블 타입의 상기 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하가 상기 검출부를 통해 검출된 경우, 격발뭉치와 상기 격발뭉치 작동단속부 사이를 연결하는 커플러 측 텐션조절너트를 이용하여 텐션을 용이하게 복원 및 조정 가능한 구성임에 따라 장치의 유지 관리 측면에서도 유리한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 화재 진압용 기계식 소화장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도.
도 2는 도 1의 가압실린더 측 격발뭉치와 밸브기구를 확대 도시한 단면도.
도 3은 도 2에 도시된 격발뭉치와 밸브기구의 작동상태를 나타낸 도면.
도 4는 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 도 1의 검출부를 확대 도시한 사시도.
도 5는 도 4의 검출부의 작동상태를 나타낸 도면.
도 6은 도 1의 커플러 부분을 확대 도시한 단면도.
도 7은 수동으로 연결핀을 분리시켜 격발뭉치를 작동시키는 작동상태를 나타낸 도면.
도 8은 화재 발생 시 본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치의 전체적인 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 기계식 소화장치의 다른 실시 예에 따른 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성에 대해서는 그 상세한 설명은 생략하며, 또한 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 소지가 있는 구성에 대해서도 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 화재 진압용 기계식 소화장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 개략 구성도이다. 이를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 화재 진압용 기계식 소화장치의 전체적인 구성부터 먼저 살펴보기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명은 소화를 위한 약제가 충전된 약제실린더(10)와 소화약제의 외부 분출을 위해 약제실린더(10)로 주입될 가압가스를 밀폐된 내부공간에 충전한 가압실린더(20), 가압실린더(20) 개방을 위해 작동되는 격발뭉치(50)와 가압실린더(20)와 격발뭉치(50) 사이의 밸브기구(30), 그리고 격발뭉치(50)의 격발을 단속하는 격발뭉치 작동단속부(60)로 구성된다.

약제실린더(10)는 대기압력으로 유지되고 가압실린더(20)와 가스관(25)을 통해 연결된다. 그리고 가압실린더(20)의 출구를 봉쇄하고 있던 밸브기구(30)의 내부 통로가 격발뭉치(50)에 의해 개방된다. 격발뭉치(50) 작동으로 밸브기구(30)의 상기 내부 유로가 개방되면, 두 실린더 사이의 압력 차에 의해 가스관(25)을 통해 가압가스가 약제실린더(10)로 주입된다.

가압실린더(20) 내부에 충전된 가압가스는 이산화탄소(CO₂)나 질소(N₂)와 같은 불활성 가스일 수 있으며, 약 100bar 정도의 압력을 유지하도록 가압실린더(20)에 충전된 상태로 밀폐 저장된다. 격발뭉치(50) 작동에 따른 밸브기구(30) 개방으로 가압가스가 약제실린더(10)로 주입되면, 가압가스 유입에 따른 내부압력 증가분만큼 약제실린더(10) 내 소화약제가 실린더 밖으로 강제 배출된다.

약제실린더(10)의 출구에는 방출배관(15)이 연결된다. 방출배관(15)은 그 배출구가 동일 또는 서로 다른 소화 대상물을 향하도록 단일관 또는 다수로 분기된 분기관 형태로 구성될 수 있으며, 소화약제가 소화 대상물을 향하여 고른 분포로 균일하게 분사될 수 있도록 각각의 방출배관(15)의 배출구에는 오리피스 구조의 방출노즐(16)이 각각 구비될 수 있다.

이에 따라, 가압가스 유입에 따른 내부압력 증가분만큼 약제실린더(10) 밖으로 강제 배출된 소화약제는 상기 방출배관(15)을 따라 소화 대상물이 위치한 곳으로 빠른 속도로 이동되고, 상기 방출배관(15)의 배출구에 설치된 각각의 방출노즐(16)을 통해 소정의 압력과 고른 분포로 해당 소화 대상물을 향하여 국부적으로 분사됨으로써 화재 진압이 이루어지게 되는 것이다.

가스관(25)과 가압실린더(20) 측 상기 밸브기구(30) 사이에는 이 밸브기구(30) 개방으로 방출되는 가압가스의 분출 압력과 속도가 적절히 조정되도록 레귤레이터(Regulator, 40)가 구비될 수 있으며, 격발뭉치(50)의 격발동작을 단속하는 격발뭉치 작동단속부(60)는 일단과 타단이 각각 격발뭉치(50)와 장치 외부의 고정부(부호생략)에 연결되어 긴장상태로 유지되는 와이어케이블(62)를 포함한다.

격발뭉치 작동단속부(60)에는 열파단부(63)가 구비된다. 열파단부(63)는 화재 발생 시 열에 의해 적어도 일부가 용융 또는 파단되어 단선됨으로써 상기 와이어케이블(62)에 의한 격발뭉치(50)의 구속상태를 해제시키기 위해 기능하며, 격발뭉치 작동단속부(60)를 구성하는 상기 와이어케이블(62)의 중간 또는 단부 측에 외부에 노출되는 형태로 제공된다.

열파단부(63)는 장치 외부의 상기 고정부의 고리(L1)와 와이어케이블(62) 단부의 고리(L2)를 상호 연결하는 링키지(Linkage) 형태로 제공될 수 있으며(도 1 요부 확대도 참조), 격발뭉치(50) 및 그 주변에는 이 격발장치의 작동여부를 검출하고 검출정보에 기초해 화재 경보장치(미도시)의 작동 또는 가스밸브 차단을 위한 구동신호를 출력하는 검출부(70)가 구비된다.

검출부(70)는 화재가 발생된 경우는 물론, 와이어케이블 타입의 상기 격발뭉치 작동단속부(60)의 텐션 저하로 격발뭉치(50)가 오작동된 때 이를 감지하여 상기 경보장치를 통해 사용자 인식 가능하게 표출되도록 한다. 이에 따라, 텐션 저하로 장치에 이상 발생했을 때 점검 및 보수와 같은 적절한 대응이 초기에 신속하게 행해질 수 있다.

본 발명의 주요부 구성을 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 설명한다.

먼저 밸브기구와 격발뭉치 구성부터 살펴보기로 한다.

도 2는 도 1의 가압실린더 측 격발뭉치와 밸브기구를 확대 도시한 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 격발뭉치와 밸브기구의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 2 및 도 3과 같이, 가압실린더(20) 출구에 설치되는 상기 밸브기구(30)는, 밸브바디(32)와, 밸브바디(32) 내측 중앙의 밸브실에 설치되는 밸브패킹(34)을 포함한다. 밸브바디(32)의 일측에는 가압실린더(20)의 내부와 통하는 가압가스 이동통로(36)가 형성되고, 가압가스 이동통로(36)와 연통되며 가스관(25)이 결합되는 가압가스 배출구(37)가 다른 일측에 구비된다.

밸브기구(30)의 상기 가압가스 이동통로(36)의 출구(가압가스 이동방향을 기준으로 봤을 때 출구에 해당되는 부분)에는 상기 밸브패킹(34)을 통해 밀봉적으로 결합되어 상기 가압가스 이동통로(36)를 폐쇄하는 밀봉 디스크(38)가 구비된다. 밀봉 디스크(38)는 격발뭉치(50) 작동 시 상기 격발핀(52)의 타격에 의해 파열(RUPTURE)되며, 이에 따라 가압가스 이동통로(36)가 개방된다.

즉 도 3의 작동 상태도와 같이, 화재 발생으로 격발뭉치(50)의 구속상태가 자동으로 해제(격발뭉치 작동단속부의 열파단부 단선에 의해 해제)된 경우 격발뭉치(50)의 탄성체(56) 복원력에 의한 격발핀(52)의 하강으로 밀봉 디스크(38)가 파열되고 가압가스 이동통로(36)가 개방되며, 이로 인해 가압가스는 상기 가압가스 배출구(37)와 가스관(25)을 거쳐 약제실린더(10)에 이동될 수 있다.

격발뭉치(50)는 끝단에 뾰족한 첨단(尖端)부(상기 밀봉 디스크(38)를 파열시키는 부분)를 형성한 상기 격발핀(52)과, 격발핀(52)이 결합되는 작동로드(54)와, 격발핀(52)이 가압실린더(20)를 향하여 격발되도록 상기 작동로드(54)에 복원력을 제공하는 탄성체(56)를 포함하며, 탄성체(56)와 작동로드(54)의 일부는 관형의 바디(57) 내에 탄동 및 승강 이동 가능하게 수용된다.

격발뭉치(50)를 이루는 구성요소 중 도면부호 58은 상기 격발핀(52)에 의해 밀봉 디스크(38)가 파열되고 밸브바디(32) 내에 형성된 상기 가압가스 이동통로(36)가 개방된 때 가압가스가 격발뭉치(50) 측으로 누출되는 것을 막는 시일부재이다. 그리고 59는 격발뭉치(50)를 상기 밸브바디(32) 상단 체결부에 나사 체결하여 견고하게 연결시켜주는 체결캡을 가리킨다.

다음 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 검출부의 구성에 대해 살펴본다.

도 4는 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 도 1의 검출부를 확대 도시한 사시도이며, 도 5는 도 4의 검출부의 작동상태를 나타낸 도면이다.

도 4를 참조하면, 검출부(70)는 스위치바(72)와 스위치(74)로 구성된다. 스위치바(72)는 격발뭉치(50)의 관형 바디(57) 상단으로 돌출된 상기 작동로드(54)에 수평방향으로 일부가 삽입되도록 조립되어 고정되고, 스위치(74)는 상기 스위치바(72)의 하부에 밀착되도록 접촉하여 가압됨으로써 내부의 일측 접점과 스위치(74) 접속상태를 유지하는 하나 이상의 힌지레버(74a)을 구비한다.

스위치바(72)의 일부가 삽입되도록 조립되는 조립구멍(540)이 격발핀(52)이 비격발 위치에 위치된 때 상기 격발뭉치(50)의 바디 상단과 대응되는 높이의 상기 작동로드(54)에 형성되며, 스위치(74)는 복수의 접점과 스냅 동작 기구를 갖고 규정된 동작과 힘으로 개폐 동작을 하는 접점 기구가 케이스로 덮인 구성의 일반적으로 알려진 마이크로 스위치(74)일 수 있다.

격발뭉치(50) 작동 시 작동로드(54)의 순간적인 하강에 의해 도 5와 같이, 스위치바(72) 중 작동로드(54)에 삽입된 부분과 삽입되지 않은 부분의 경계부를 기준으로 상기 스위치바(72)가 파단되고 힌지레버(74a)의 가압상태가 해제되며, 가압상태가 해제된 힌지레버(74a)는 액츄에이터(74b) 복원력에 상향 탄성 복원되고 이로 인해 스위치(74) 내부의 스위치(74) 접속상태가 전환된다.

스위치(74)의 내부 접속상태가 전환됨에 따른 전류의 흐름이 바뀐 것으로부터 화재 경보장치의 작동 또는 가스밸브 차단을 위한 비상신호가 컨트롤러로부터 출력될 수 있으며, 이에 따라 화재 경보장치 또는/및 가스밸브 차단장치가 작동됨으로써 가스폭발에 따른 2차 대형사고를 예방하고 초기 화재 진압을 위한 신속한 대응이 취해질 수 있다.

검출부(70)는 앞서도 설명했듯이 와이어케이블 타입의 격발뭉치 작동단속부(60)의 텐션 저하로 격발뭉치(50)가 오작동된 경우에도 이를 감지하여 경보장치를 작동시킨다. 즉 화재로 인한 격발이 아닌 와이어케이블(62) 텐션 저하에 따른 이완으로 격발핀(52)이 소정 높이 하향 이동된 경우에도 스위치바(72)가 파단됨으로써 상기 경보장치 작동을 위한 전기적인 신호가 출력하게 된다.

다시 말해, 검출부(70)는 화재가 발생된 경우뿐 아니라, 격발뭉치 작동단속부(60)의 텐션 저하로 격발뭉치(50)가 오작동된 때 이를 감지하여 상기 경보장치를 통해 해당정보가 사용자 인식 가능하게 표출되도록 한다. 이에 따라, 텐션 저하로 장치에 이상 발생하여 장치 점검 및 보수가 필요한 정확한 시점에 적절한 대응이 신속히 취해질 수 있게 되는 것이다.

화재로 인한 실제 격발뭉치(50)의 격발 또는 텐션 저하로 인한 장치 점검이 필요한 시점에 격발뭉치(50)의 오작동이 상기 검출부(70)를 통해 검출됨에 있어, 실제 격발 또는 텐션 저하에 따른 격발핀(52) 하향 이동 시 상기 스위치바(72)가 확실히 파단되도록 스위치바(72) 둘레에는 다른 부분에 비해 단면적이 작은 노치(NOTCH)부(720)가 형성될 수 있다.

도 6은 도 1의 커플러 부분을 확대 도시한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 격발뭉치 작동단속부(60)는 전술한 와이어케이블(62) 및 와이어케이블(62)과 격발뭉치(50) 사이의 커플러(64)를 포함한다. 와이어케이블(62)에는 전술했듯이 화재 시 열에 의해 적어도 일부가 용융 또는 파단되어 단선되는 열파단부(63, 도 1 참조)가 구비되며, 커플러(64)는 상기 와이어케이블(620과 상기한 격발뭉치(50)의 작동로드(54)를 연동 가능하게 연결한다.

커플러(64)는 도 6과 같이, 상부 커플러(65)와 하부 커플러(66) 및 연결핀(67)으로 구성된다. 상부 커플러(65) 상단에 와이어케이블(62)이 연결되고, 하부 커플러(66)는 후술하게 될 텐션조절너트(68)를 매개로 상기 작동로드(54)와 연결된다. 상부 커플러(65)와 하부 커플러(66)는 서로 분리/결합 가능하게 연결되며, 두 커플러(65)(66)가 상호 결합하여 일치된 결합구멍에 상기 연결핀(67)이 끼워져 두 커플러(65)(66)를 연결한다.

하부 커플러(66)와 작동로드(54) 사이에는 텐션조절너트(68)가 설치된다. 텐션조절너트(68)는 와이어케이블(62)의 텐션 저하 시 이를 적절히 조절할 수 있도록 기능한다. 텐션조절너트(68)는 바람직하게, 작동로드(54)에 일단이 회전 가능하게 연결볼트(B) 등으로 연결되고 다른 일단이 하부 커플러(66)와 나사 체결된 일반적인 턴 버클(Turn buckle) 형태의 구성일 수 있으나 이에 국한되는 것은 아니다.

연결핀(67)에는 와이어케이블 타입의 수동격발라인(80)이 연결된다. 즉 도 7과 같이 상부 커플러(65)와 하부 커플러(66)의 연결상태를 해제하여 격발뭉치(50)가 수동 격발되도록 연결핀(67)을 분리시키는 수동격발라인(80)을 더 포함한다. 수동격발라인(80)은 연결핀(67)과 연결되고 장치 외부로 연장된 와이어케이블(82) 및 와이어케이블(82) 말단의 격발손잡이(84, 도 1 참조)를 포함한다.

수동격발라인(80)은 전술한 열파단부(63)가 파단될 수 있을 정도로 화염이 번지지 않은 화재 발생 초기, 사람이 화재 발생을 직접 인지한 경우 본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치를 즉시 작동시키기 위한 수단으로서 유용하게 사용될 수 있다. 즉 자동격발이 이루어지기 전 격발뭉치(50)를 수동으로 격발시켜 소화장치를 작동시킴으로써 화재를 초기에 보다 신속하게 진압할 수 있다.

이하 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치의 작동에 대해 살펴보기로 한다.

도 8은 화재 발생 시 본 발명의 실시 예에 따른 기계식 소화장치의 전체적인 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 화재 발생 시 고온의 열이 격발뭉치 작동단속부(60)의 열파단부(63)에 전달됨에 따라 열파단부(63)가 파단되면, 격발뭉치 작동단속부(60)(와이어케이블)에 의한 격발뭉치(50)의 구속상태가 자동으로 해제된다. 구속상태 해제와 동시에 격발뭉치(50)의 탄성체(56) 복원력에 의해 격발핀(52)이 격발되고 밸브기구(30) 내 가압가스 이동통로(36)가 개방된다.

가압가스 이동통로(36)의 개방으로 가압실린더(20)에 고압으로 충전되어 있던 가압가스가 가압실린더(20)와 약제실린더(10) 사이의 압력차에 의해 가스관(25)을 통해 상기 약제실린더(10) 측으로 이동되고 약제실린더(10) 내부로 주입되며, 가압가스 주입에 따라 약제실린더(10)의 내부압력이 증가하고 그 내부압력 증가분만큼 약제실린더(10) 내 소화약제가 실린더 밖으로 강제 배출된다.

약제실린더(10) 밖으로 강제 배출된 약제는 방출배관(15)을 따라 소화 대상물을 향하여 빠른 속도로 이동되고, 방출배관(15) 배출구의 배출노즐(16)을 통해 소화 대상물을 향하여 소정의 압력으로 분사됨으로써 화재 진압이 이루어지게 되는 것이다.

한편, 화재로 인한 격발뭉치(50) 자동 격발 시 작동로드(54)에 일부가 끼워지게 조립된 스위치바(72)가 작동로드(54)에 삽입된 부분과 삽입되지 않은 부분의 경계부(전술한 노치부(720))를 중심으로 파단됨으로써 스위치(74)의 힌지레버(74a)의 가압상태가 해제되고, 액츄에이터(74b)의 복원력에 힌지레버(74a)가 상향 탄성 복원되고 이로 인해 스위치(74) 내부의 스위치 접속상태가 전환된다.

스위치(74)의 내부 접속상태가 전환됨에 따른 전류의 흐름이 바뀐 것으로부터 화재 경보장치의 작동 또는 가스밸브 차단을 위한 비상신호가 컨트롤러로부터 출력되고, 이에 따라 화재 경보장치 또는/및 가스밸브 차단장치가 작동됨으로써 가스폭발에 따른 2차 대형사고를 예방하고 초기 화재 진압을 위한 신속한 대응이 취해질 수 있게 되는 것이다.

도 9는 본 발명의 기계식 소화장치의 다른 실시 예에 따른 작동상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 9에 도시된 본 발명의 바람직한 다른 실시 예는, 전술한 일 실시 예에 적용된 상기 열파단부(63)를 용융 또는 파단 온도가 서로 다르며 직렬 연결되는 두 개의 제1 열파단부(63a)와 제2 열파단부(63b)로 구성하되, 제1 열파단부(63a)가 제2 열파단부(63b)에 비해 낮은 온도에서 용융 또는 파단되도록 구성한 점이 전술한 일 실시 예와는 다르다.

즉 두 개의 열파단부(63a)(63b)를 서로 다른 온도로 셋팅한 후 낮은 온도에서 제1 열파단부(63a)가 먼저 작동하여 화재 경보장치 또는/및 가스밸브 차단장치 작동을 위한 비상신호가 출력되도록 하고, 위험 수준으로 장치 주변 온도가 상승하면 제2 열파단부(63b)가 용융 또는 파단되어 격발뭉치(50)가 작동됨으로써 실질적인 약제 살포가 수행되도록 한 점이 다르다.

제1 열파단부(63a)는 구체적으로, 소정의 온도에서 상기 제1 열파단부(63a)가 작동(파단)된 때 제2 열파단부(63b)와 와이어 케이블(62)이 미세하게 움직여 상기 격발뭉치(50)가 격발되는 일 없이 스위치바(72, 도 5 참조)만 파단 되도록, 와이어 케이블(62)에 지지된 작동로드(54)의 하향 이동을 소정 거리(D1)로 제한하는 스톱퍼(S)를 일측에 구비한다.

스톱퍼(S)는 제1 열파단부(63a) 작동 시 와이어 케이블(62)의 이동을 상기 소정 거리(D1)로 제한 가능한 구성이면 그 형태나 구조에 있어 특별한 제한은 없으며, 본 실시 예에 적용된 제1 열파단부(63a)와 제2 열파단부(63b)는 전술한 일 실시 예와 마찬가지로, 대향 배치된 고리와 이 고리를 연결하는 링키지(Linkage)를 포함한다.

이와 같은 구성의 다른 실시 예는, 낮은 온도에서 제1 열파단부(63a)가 먼저 파단되고 검출부(70)가 작동되어 화재 경보장치 또는/및 가스밸브 차단장치 작동을 위한 비상신호가 출력되도록 구성됨으로써, 화재 진압을 위한 약제의 자동 살포가 행해지기 전 2차 가스폭발 예방 및 화재 초기 진압을 위한 신속한 대응이 취해지게 할 수 있다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 의하면, 열에 의한 손상 및 오작동의 우려가 있는 전자식 부품의 사용을 최대한 배제한 기계식 구성으로서 장치의 작동 신뢰도를 일층 향상시킬 수 있고, 가압가스가 충전된 가압실린더 개방을 위해 작동하는 격발뭉치의 구조가 매우 단순하여 전체적인 제품의 양산성 증대와 가격 경쟁력 확보 측면에서 유리한 효과가 있다.

또한, 와이어케이블 타입의 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하로 인해 격발뭉치가 오작동된 경우 이를 스위치바와 스위치로 이루어진 검출부가 검출하여 사용자 인식 가능하게 표출하도록 구성됨으로써, 이상 발생 시 점검 및 보수와 같은 적절한 대응이 초기에 신속하게 행해지도록 할 수 있어 장치 오작동을 사전에 효과적으로 예방할 수 있다.

더욱이, 격발뭉치를 비격발 위치에 고정하는 와이어케이블 타입의 상기 격발뭉치 작동단속부의 텐션 저하가 상기 검출부를 통해 검출된 경우, 격발뭉치와 상기 격발뭉치 작동단속부 사이를 연결하는 커플러 측 텐션조절너트를 이용하여 텐션을 용이하게 복원 및 조정 가능한 구성임에 따라 장치의 유지 관리 측면에서도 유리한 효과가 있다.

이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10 : 약제실린더 15 : 소방배관
20 : 가압실린더 25 : 가스관
30 : 밸브기구 32 : 밸브바디
34 : 밸브패킹 36 : 가압가스 이동통로
37 : 가압가스 배출구 38 : 밀봉 디스크
40 : 레귤레이터 50 : 격발뭉치
52 : 격발핀 54 : 작동로드
56 : 탄성체 60 : 격발뭉치 작동단속부
62 : 와이어케이블 63 : 열파단부
64 : 커플러 65 : 상부 커플러
66 : 하부 커플러 67 : 연결핀
68 : 텐션조절너트 70 : 검출부
72 : 스위치바 74 : 스위치
74a : 힌지레버

Claims (16)

1. 약제실린더 내부에 압력을 가해 상기 약제실린더 내에 충전된 소화약제를 외부로 분출시켜 화재를 진압하는 가압식 소화장치로서,
   상기 약제실린더 내부에 주입될 가압가스가 충전된 가압실린더;
   상기 가압실린더 내에 충전된 가압가스가 상기 약제실린더에 공급될 수 있도록 작동되는 격발핀을 구비한 격발뭉치와;
   상기 격발뭉치의 작동여부를 검출하는 검출부;를 포함하고,
   상기 검출부는,
   상기 격발핀이 결합된 작동로드에 일부가 삽입되는 스위치바와;
   상기 스위치바에 의해 가압되는 힌지레버를 구비한 스위치;로 구성되며,
   상기 격발핀이 비격발 위치에 위치된 때 격발뭉치의 바디 상단과 대응되는 높이의 작동로드에 상기 스위치바의 일부가 삽입되는 조립구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가압실린더와 격발뭉치 사이에 설치되는 밸브기구;를 더 포함하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브기구는,
   밸브바디와;
   상기 밸브바디 내측 중앙의 밸브실에 설치되는 밸브패킹;으로 구성되며,
   상기 밸브바디에는 가압실린더의 내부와 통하는 가압가스 이동통로와, 가압가스 이동통로와 연통되며 약제실린더에 연결된 가스관이 결합되는 가압가스 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
4. 제 2 항에 있어서,
   상기 밸브기구의 가압가스 이동통로에 밀봉적으로 결합되어 상기 가압가스 이동통로를 폐쇄하는 밀봉 디스크;를 더 구비하며,
   격발핀의 타격으로 상기 밀봉 디스크가 파열(RUPTURE)되고 상기 가압가스 이동통로가 개방되는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 격발뭉치는,
   첨단(尖端)부를 가진 상기 격발핀과;
   상기 격발핀이 결합된 작동로드와;
   상기 격발핀이 가압실린더를 향하여 격발되도록 상기 작동로드에 복원력을 제공하는 탄성체와;
   상기 탄성체와 작동로드의 일부가 수용되는 관형의 바디;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서
   상기 격발뭉치 작동 시 작동로드의 하강으로 상기 스위치바가 파단되고, 상기 힌지레버의 가압상태가 해제되며, 상기 스위치의 접속상태가 전환됨을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
8. 제 7 항에 있어서
   상기 작동로드 외측의 스위치바 둘레에 노치(NOTCH)부가 형성된 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
9. 제 7 항에 있어서
   상기 스위치의 접속상태가 전환되는 동시에 작동되는 경보장치;를 더 포함하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
   
10. 제 1 항에 있어서
    상기 격발뭉치의 상기 격발핀이 비격발 위치에 고정되도록 지지하고 화재 시 상기 격발핀의 구속상태를 해제하여 상기 격발뭉치가 작동되도록 하는 격발뭉치 작동단속부;를 더 포함하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 격발뭉치 작동단속부는,
    화재 시 열에 의해 적어도 용융 또는 파단되어 상기 격발핀의 구속이 해제 되도록 중간 또는 단부에 외부에 노출되는 열파단부를 구비한 와이어케이블과;
    상기 와이어케이블과 격발뭉치의 작동로드를 연결하는 커플러;를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 커플러는,
    상기 와이어케이블과 연결되는 상부 커플러와;
    상기 작동로드에 연결되며 상기 상부 커플러와 분리/결합 가능하게 연결되는 하부 커플러와;
    상기 상부 커플러와 하부 커플러를 동시에 관통하여 상호 연결하는 연결핀;으로 구성됨을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 하부 커플러와 작동로드 사이에 상기 와이어케이블의 텐션 조절을 위해 설치되는 텐션조절너트;를 더 포함하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
14. 제 12 항에 있어서,
    상기 연결핀에 의한 상부 커플러와 하부 커플러의 연결상태를 해제하여 상기 격발뭉치가 수동 격발될 수 있도록 연결핀을 분리시키는 수동격발라인;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
15. 제 11 항에 있어서,
    상기 열파단부는 용융 또는 파단 온도가 서로 다른 제1 열파단부와 제2 열파단부로 구성되며,
    상기 제1 열파단부 후방에 제2 열파단부가 직렬 연결된 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.
    
16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제1 열파단부는 제2 열파단부에 비해 낮은 온도에서 용융 또는 파단 되며,
    상기 제1 열파단부는 용융 또는 파단 시 격발뭉치의 격발을 허용하지 않으면서 스위치바만 파단되도록 와이어 케이블에 지지된 작동로드의 하향 이동을 소정 거리(D1)로 제한하는 스톱퍼(S);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 진압용 기계식 소화장치.

Images