KR101890892B1 - 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화설비용 자동밸브에 관한 것으로 화재를 검출하는 다양한 전기식, 물리적 센서들의 동작을 수용하여 진화 약제 탱크를 개방하도록 이루어진 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브를 이루고자 화재 검출에 따라 밸브를 개방하도록 구동하는 액추에이터와, 액추에이터 구동으로 연동하며 약제 통로를 개폐하는 밸브(1)와, 밸브(1)를 결합한 약제 실린더(2)로 이루어진 소화설비용 자동밸브에 있어, 액추에이터는 화재 검출을 전기 신호로 받아 구동하는 제1 액추에이터(100)와, 화재 검출을 물리적 변위에 따른 기계 신호로 받아 구동하는 제2 액추에이터(200)로 이루어지고, 상기 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 작동 축을 동일 축선(X1) 상에 배치 구성하여 이루고, 상기 제1 액추에이터(100)의 작동 축에 연동하는 링크 암(30)을 결합하여 이루며, 링크 암(30)의 가압력으로 밸브(1)의 플러저로드(11) 구속 상태를 해제하도록 이루어 전기식, 기계식 검출 중 어느 하나의 검출에 따라 진화 약제 방출 경로를 개방하는 멀티 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브{Automatic valves with multi-actuators for fire extinguishing systems}

본 발명은 소화설비용 자동밸브에 관한 것으로 상세하게는 화재를 검출하는 다양한 전기식, 물리적 센서들의 동작을 수용하여 진화 약제 탱크를 개방하도록 이루어진 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브에 관한 것이다.

일반적으로 대형화, 집단화된 소화설비는 대형의 가스 용기인 실린더 내에 진화 약제를 봉입하여 준비하고, 이 실린더 내의 진화 약제를 화재 검출에 따라 개방하여 진화 배관을 따라 방출함으로 화재를 진화하도록 시설되어 있다.

상기 실린더 내의 진화 약제를 화재 발생시에 방출하는 종래 기술을 살펴본다.

대별하면, 화재에 의한 연기를 검출하는 연기센서, 화재에 의한 온도를 검출하는 감열센서 등에 의해 화재 상황을 전기식으로 검출하는 방식과 이 전기식인 검출 방식에 따라 전기 신호로 작동하는 솔레노이드 액추에이터 방식.

화재에 의한 온도 상승이 일정 온도에 도달하여 일정 시간 지속함에 의해 유리 퓨즈(FUSE)의 일종인 그라스벌브(CLASS BULB)로서 진화 약제 방출 경로를 차단하다가 화재 열에 의한 그라스 벌브의 파괴로 물리적인 변위가 유발하는 기계 방식.

화재 발생시 소화 레버를 당겨 물리적인 변위를 유발하는 기계 방식 등이 알려져 있다.

이들 방식 중 가장 폭 넓게 사용되는 방식은 전기식인 센서에 의한 솔레노이드 액추에이터 방식이다.

솔레노이드 액추에이터는 대형화 집단화된 넓은 지역에 손쉽게 배선, 설치할 수 있다는 이점과 화염, 연기 등 전기식인 검출 요소가 다양하여 여러 화재 유형을 센싱할 수 있어 널리 사용된다.

그러나 화재에 의해 전기식인 제어 시스템들은 전원 공급이나 제어장치의 소실로 종종 제 역할을 하지 못하는 문제점이 있다.

상기 기계식 방식들은 전원 공급과는 무관하게 동작하므로 전술한 문제가 해결될 수 있지만 그라스벌브와 연동시키기 위한 현장 시설이 복잡하여 설비 및 유지 관리에 어려움이 많다.

또한, 상기와 같은 전기식, 기계식 방식을 혼용하여 복합적인 시스템을 구성하기도 하지만 이들 모두는 그 시설이 매우 복잡하여 시스템 구성 비용이 증가하는 단점이 있고, 유지 관리도 어렵다는 문제가 있다.

전기 방식으로 이루어진 솔레노이드 액추에이터 타입에 관한 종래 기술로서 대한민국 특허 등록 제742701호를 참조할 수 있다.

이는 화재 검출을 전기식 신호로 받아 솔레노이드 구동으로 약제 실린더 내 진화 약제 방출 경로를 열어주도록 구성되어 있다.

또한, 대한민국 실용신안 등록 제183070호 "소화기의 밸브 개방장치"등이 있다.

화재에 의한 그라스벌브 파괴로 물리적 변위를 유발케 하여 기계식 방식의 밸브 개방 변위를 이루는 방식으로는 대한민국 실용신안 등록 제394311호 "스프링클러 헤드", 실용신안 등록 제423844호 "스프링클러 헤드의 유리벌브 파손 방지장치"등이 있다.

상기 전기 방식과 기계 방식을 혼합한 유형으로는 대한민국 실용신안 등록 제 402894호의 "전기 배전반 패널용 자동 소화장치"가 공지되어 있으며 이는 화재를 전기식으로 감지하여 기동용기의 압축 공기 솔레노이드 밸브를 열고, 기동 공기가 그라스벌브를 파괴하여 진화 약제를 분사하는 복합형식으로 이루어진 것으로 본 발명자의 제안이기도 하다.

상기 소개한 종래 기술들을 정리하면 전기 방식으로만 이루어지는 경우에는 화재에 따른 전기 계통의 소실 우려로 적기에 진화가 어려울 수 있는 문제, 기계 방식으로만 이루어지는 경우에는 화재의 확산이 이루어져야 그라스벌브의 파괴가 이루어져야만 진화가 개시되므로 화재의 초기 검출이 어렵다는 문제, 혼합식의 경우에는 솔레노이드와 기동 압력 라인이 전기식인 화재 검출에 따른 솔레노이드의 개재가 필수적으로 필요하여 전기 방식을 완전히 탈피하기 어렵다는 문제를 갖고 있는 것이다.

KR 10-0742701 B1 KR 20-0183070 Y1 KR 20-0394311 Y1 KR 20-0423844 Y1 KR 10-1036021 B1

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 단점을 해결하기 위하여 제안되고 다음과 같은 과제를 해결하고자 이루어진다.

본 발명은 화재 발생을 전기식으로 검출하는 센서와, 화재 발생을 기계식으로 검출하는 센서들을 모두 수용하여 진화 약제를 방출 구동할 수 있도록 단일체로 이루어진 밸브를 형성하여 시설 설치가 용이하고 관리가 편리한 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브를 제공하는 것이다.

본 발명은 전기, 기계식 화재 검출을 모두 수용하므로 화재 검출이 빠르고 정확하며, 전원 장치가 화재로 소실이 발생하더라도 기계식 검출과 진화가 가능하여 다양한 형태의 화재에 대응하도록 이루어진 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브를 제공하는 것이다.

상기 과제를 해결하기 위하여 이루어지는 본 발명은 화재 검출에 따라 밸브를 개방하도록 구동하는 액추에이터와, 액추에이터 구동으로 연동하는 밸브와, 밸브를 결합한 약제 실린더로 이루어진 소화설비용 자동밸브에 있어, 상기 액추에이터는 화재 검출을 전기 신호로 받아 구동하는 제1 액추에이터와, 화재 검출을 물리적 변위에 따른 기계 신호로 받아 구동하는 제2 액추에이터로 이루어 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 작동 축을 동일 축선 상에 배치 구성하여 이루고 상기 작동 축에 연동하는 링크로서 밸브의 플러저로드 구속 상태를 해제하도록 이루어 전기식, 기계식 검출 중 어느 하나의 검출에 따라 진화 약제 방출 경로를 개방하도록된 멀티 액추에이터를 구성하도록 이루어지는 것에 의한다.

이상에서 살펴본 바와 같은 본 발명은 화재 발생을 전기식으로 검출하는 센서와, 화재 발생을 기계식으로 검출하는 센서들을 모두 수용하여 진화 약제를 방출 구동할 수 있도록 단일체로 이루어진 밸브를 형성하므로 시설 설치가 용이하고 관리가 편리하고, 전기, 기계식 화재 검출을 모두 수용하므로 화재 검출이 빠르고, 전원 장치가 화재 소실이 발생하더라도 기계식 검출과 진화가 가능하여 다양한 형태의 화재에 대응할 수 있는 유용한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 멀티 액추에이터 자동밸브를 도시한 외형 구성도.
도 2는 본 발명의 종단면 상태 구성도.
도 3은 본 발명의 적용 예를 도시한 사용상태도.
도 4는 도 3의 예를 설명하기 위한 기계식 검출의 일 예를 도시한 개략도.
도 5는 본 발명의 작동 예를 설명한 전기 방식에 의한 밸브 작동도.
도 6은 본 발명의 작동 예를 설명한 기계 방식에 의한 밸브 작동도.

이하, 첨부 도 1, 2를 참조하여 본 발명의 기술 사상에 대하여 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 화재 검출에 따라 밸브를 개방하도록 구동하는 액추에이터와, 액추에이터 구동으로 연동하며 약제 통로를 개폐하는 밸브(1)와, 밸브(1)를 결합한 약제 실린더(2)로 이루어진 소화설비용 자동밸브에 있어서, 액추에이터는 화재 검출을 전기 신호로 받아 구동하는 제1 액추에이터(100)와, 화재 검출을 물리적 변위에 따른 기계 신호로 받아 구동하는 제2 액추에이터(200)로 이루어 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 작동 축을 동일 축선(X1) 상에 배치 구성하여 이루고 상기 제 1 액추에이터(100)의 작동 축에 연동하는 링크 암(30)을 결합하여 이루고, 링크 암(30)의 가압력으로 밸브(1)의 플러저로드(11) 구속 상태를 해제하도록 이루어 전기식, 기계식 검출 중 어느 하나의 검출에 따라 진화 약제 방출 경로를 개방하도록 멀티 액추에이터를 구성하여 이루어진다.

상기 밸브(1) 바디에는 플런저 로드공(41)과 제2 액추에이터 작동공(43)을 천공한 "ㄷ"자 커버(40)를 결합하여 이루되, 상기 제1 액추에이터(100)와 링크 암(30)은 "ㄷ"자 커버(40) 내측에 결합하고, 제2 액추에이터(200)는 "ㄷ"자 커커(40) 외측에 나사 체결하는 것에 의해 "ㄷ"자 커버(40)에 다수의 액추에이터를 결합하고 밸브(1)에 "ㄷ"자 커버(40)를 결합하여 단일 조립체로 이루어진다.

상기 링크 암(30)의 일단은 "ㄷ"자 커버(40) 내측면과 접하는 지지점(45)을 형성하도록 유격을 두고 결합하여 이루어진다.

상기 제1 액추에이터(100)는 솔레노이드 액추에이터로 이루어질 수 있다.

상기 제2 액추에이터(200)는 공압 실린더 액추에이터로 이루어질 수 있다.

상술한 바와 같은 구성을 이루는 본 발명의 제 작용에 대하여 좀 더 구체적으로 살펴본다.

도 3에는 본 발명의 적용 예를 도시한 사용 상태도를 도시하였으며, 도 4는 도 3의 예를 설명하기 위한 기계식 검출의 일 예를 도시한 개략도를 참조한다.

본 발명은 연기, 불꽃에 의한 적외선 등을 검출하는 전기식 센서(S1), 화염에 의한 온도 상승으로 파괴되는 그라스벌브(G.B)를 내장하며 그라스벌브(G.B) 파괴로 밸브 플런저가 물리적으로 이동하면서 통로를 개방하도록 이루어진 기계식 센서(S2)를 모두 수용할 수 있도록 이루어진다.

기계식 센서(S2)를 이루는 밸브에는 공압 용기(P.C)의 고압을 연결하며 본 발명의 제2 액추에이터에 전달하는 기동 압력으로 마련된다.

도 5는 본 발명의 작동 예를 설명한 전기 방식에 의한 밸브 작동도로서, 노멀 상태(도5 a)에서 연기 등에 의해 화재를 검출하는 전기식 센서(S1)의 화재 검출에 따른 화재 신호는 제1 액추에이터(100)에 전달되어 솔레노이드 작동으로 해당 구동축이 하강하면 구동축에 결합한 링크 암(30)의 지지점(45)이 "ㄷ"자 커버(40)의 하부 면에 맞닿아 지지 되면서 시소 동작을 이루고 이 구동에 의해 볼 스토퍼 하우징(15)을 하향 이동시켜 플런저로드(11)의 구속이 해제되고 약제 실린더(2)의 압력에 의해 플런저(13)가 상승하면서 통로가 열려 약제 방출이 이루어진다(도5 b).

도 6은 본 발명의 작동 예를 설명한 기계 방식에 의한 밸브 작동도로서, 노멀 상태에서(도6 a)에서 화재에 의한 온도 상승으로 파괴되는 그라스벌브(G.B)를 갖는 기계식 센서(S2)의 화재 검출에 따라 그라스벌브가 파괴되면 공압용기(P.C) 내의 압력에 의해 기계식 센서(S2) 내부 플런저가 하강 이동하면서 유로가 열려 공압이 공압 배관을 따라 제2 액추에이터(200)에 전달되어 피스톤(210) 작동으로 해당 피스톤 로드가 하강하면서 링크 암(30)의 일단을 가압하므로 링크 암(30)의 지지점(45)이 "ㄷ"자 커버(40)의 하부 면에 맞닿아 지지 되면서 시소 동작을 이루고 이 구동에 의해 볼 스토퍼 하우징(15)을 하향 이동시켜 플런저로드(11)의 구속이 해제되고 약제 실린더(2)의 압력에 의해 플런저(13)가 상승하면서 통로가 열려 약제 방출이 이루어진다(도6 b).

상기 제1 액추에이터(100)는 솔레노이드 액추에이터로 이루어질 수 있고, 제2 액추에이터는 공압 실린더 액추에이터로 이루어질 수 있는데 두 액추에이터가 하나의 링크 암(30)을 공유하여 작동하도록 작동 축을 동일 축선(X1) 상에 배치 구성하므로 링크 암의 구조를 콤팩트하게 구성할 수 있는 이점이 있다.

또한, 연기, 화염 등을 검출하는 전기식 센서와 화재에 의한 온도 상승으로 파괴되는 온도 휴즈의 일종인 통상의 그라스벌브 파괴에 따라 화재를 물리적 변위로 검출하는 기계식 센서를 복합적으로 수용함에 따라 화재를 검출하기 위한 실내의 센서를 다양하게 구성함에 있어 멀티 액추에이터를 단일 조립체로 이루는 것에 의해 시공하기 위한 구성 요소의 분산이 최소화되는 이점이 있다.

1: 밸브 2: 약제 실린더
11: 플러저 로드 13: 플런저
15: 볼 스토퍼 하우징 30: 링크 암
40: "ㄷ"자 커버 41: 플러저 로드공
43: 제2 액추에이터 작동공 100: 제1 액추에이터
200: 제2 액추에이터 S1: 전기식 센서
S2: 기계식 센서 G.B: 그라스 벌브
P.C: 공압 용기

Claims (5)

1. 화재 검출에 따라 밸브를 개방하도록 구동하는 액추에이터와, 액추에이터 구동으로 연동하며 약제 통로를 개폐하는 밸브(1)와, 밸브(1)를 결합한 약제 실린더(2)로 이루어진 소화설비용 자동밸브에 있어서,
   상기 액추에이터는 화재 검출을 전기 신호로 받아 구동하는 제1 액추에이터(100)와,
   화재 검출을 물리적 변위에 따른 기계 신호로 받아 구동하는 제2 액추에이터(200)로 이루어지고,
   상기 밸브(1)에는 플런저 로드공(41)과 제2 액추에이터 작동공(43)을 천공한 "ㄷ"자 커버(40)를 결합하여 이루되, 상기 제1 액추에이터(100)와 링크 암(30)은 "ㄷ"자 커버(40) 내측에 결합하고, 제2 액추에이터(200)는 "ㄷ"자 커버(40)의 외측에 나사 체결하는 것에 의해 "ㄷ"자 커버(40)에 다수의 액추에이터를 결합하고 밸브(1)에 "ㄷ"자 커버(40)를 결합하여 단일 조립체로 이루어지며,
   상기 제1 액추에이터와 제2 액추에이터의 작동 축을 동일 축선(X1) 상에 배치 구성하여 이루고, 상기 제1 액추에이터(100)의 작동 축에 연동하는 링크 암(30)을 결합하여 이루며, 상기 링크 암(30)의 일단은 "ㄷ"자 커버(40)의 내측면과 접하는 지지점(45)을 형성하도록 유격을 두고 결합하여, 링크 암(30)의 가압력으로 밸브(1)의 플런저로드(11) 구속 상태를 해제하도록 이루어 전기식, 기계식 검출 중 어느 하나의 검출에 따라 진화 약제 방출 경로를 개방하는 멀티 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 액추에이터(100)는 솔레노이드 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 제2 액추에이터(200)는 공압 실린더 액추에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 소화설비용 멀티 액추에이터를 갖는 자동밸브.

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