KR102009371B1 - 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치 - Google Patents

Abstract

하나의 소화 장치가 작동되면 다른 소화 장치가 연쇄적으로 작동될 수 있도록 상호 연동된 격발 시스템을 구현할 수 있는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예 따른 소화기 격발 장치는, 소화약제 저장용기의 노즐헤드에 체결되며 격발핀을 구비한 작동로드가 격발하우징의 수납실에 진퇴 가능하게 탄성 수납된 구조의 격발유닛과, 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제 중 일부 소화약제를 작동유체로 하여 내부의 가동로드가 일 방향으로 밀려나면서 격발유닛을 연쇄적으로 작동시키기 위한 작동력을 발생시키는 단동실린더 구조의 연쇄작동유닛 및 격발유닛과 연쇄작동유닛을 연동 가능하게 연결하고 작동로드를 격발하우징 내 비격발 위치에 구속하며 벌브를 구비한 격발통제유닛을 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치{Percussion device of auto fire extinguisher system and auto fire extinguisher containing the same}

본 발명은 소화기 격발 장치에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 화재열을 감지하여 독립적으로 작동되거나, 주변의 다른 소화장치 작동에 연동하여 연쇄적으로 소화기를 개방시키도록 구성된 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치에 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 단점이 있다.

한편, 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, 부속설비가 다양화되고 집적화되는 추세에서 종래 소화 설비만으로는 특정영역에 집중적으로 발생된 화재의 신속한 제압이 어렵다.

이에 따라, 특정된 구역에 화재가 발생한 경우 해당 구역에 국부적으로 소화약제를 분사함으로써 신속한 초기 진압이 가능하도록 자동확산소화기가 제안되었다. 자동확산소화기는 화재 발생 시 화염이나 열을 감지하면 격발장치가 자동으로 작동되어 소화약제가 분사되도록 한 기술로서, 화재 초기 진압에 매우 효과적인 기술이다.

자동확산소화기는 일반적으로, 열 또는 화염을 감지하는 기구식 감지부와, 감지부가 열 또는 화염을 감지했을 때 격발되어 소화약제 저장용기를 개방시키는 격발부로 구성된다. 즉 격발부를 격발대기 위치에 구속하고 있던 감지부가 특정 온도 이상의 화염이나 열에 의해 파단되면 격발장치가 작동되어 소화약제를 방출시키도록 구성된다.

그러나 종래 대부분의 자동확산소화기는 연쇄 작동시킬 수 있는 구조가 전무했던 관계로, 일정한 화재 방지영역 내에서 화재발생의 위험이 가장 높은 지점에 하나만 설치하거나 몇 군데의 화재발생위험 포인트를 설정한 뒤 설정된 위치마다 대용량의 소화기를 설치하는 방식으로 국부적인 화재 위험에 대비할 수 밖에 없었다.

이로 인해 화재감지 포인트가 특정 위치로 국한되어 화재 방지영역이 제한되는 문제가 있으며, 복수개의 화재발생위험 포인트를 지정한 뒤 각 포인트 마다 대용량의 소화기를 설치하더라도 이들을 연쇄적으로 작동시킬 수 있는 기술의 부재로 인하여 자동확산소화기에 대한 다양한 성능을 요구하는 최근의 추세를 충족시키지 못하는 단점이 있다.

이에 소화 장치 하나가 작동되면, 다른 소화 장치가 연쇄적으로 작동될 수 있도록 밸브 장치를 구성한 선행기술이 한국등록특허 제10-1707638호를 통해 제안된 바 있다. 이는 동일 출원인의 선행기술로서 열에 의해 파열되는 벌브를 포함하며, 먼저 화재를 감지한 소화 장치의 벌브가 파열되면 다른 소화 장치까지 연쇄적으로 작동될 수 있도록 구성한 것이 특징이다.

좀 더 구체적으로는, 복수의 특정 포인트마다 열감지 벌브를 포함하는 소화 장치를 하나씩 설치하고, 소화 장치 각각에 설치된 벌브 중 먼저 화재를 감지한 벌브가 파열되어 해당 소화 장치의 소화 약제가 분출되면, 소화 장치에서 분출되는 소화 약제의 일부를 작동유체로 공급받아 다른 소화 장치가 연쇄적으로 작동될 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

그러나 위 선행문헌에 개시된 밸브 장치는 벌브 파열에 따른 압력 드레인 경로와 외부의 작동압력(다른 소화 장치의 소화가스 압력)에 의한 압력 드레인 경로(밸브바디를 개방 측으로 전환시키기 위한 압력 배출경로)가 서로 다르게 구성되는 등 구성 및 작동 구조가 복잡하고, 따라서 장치를 보다 콤팩트하게 구성하기 어렵다는 단점이 있다.

한국등록특허 제10-1707638호(등록일 2017. 02. 10)

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 하나의 소화 장치가 작동되면 다른 소화 장치가 연쇄적으로 작동될 수 있도록 상호 연동된 격발 시스템을 구현할 수 있는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 고온 화재열로 인한 벌브 파열 시 격발과 다른 소화 장치와의 연동에 따른 격발 메커니즘이 기본적으로 동일하며, 따라서 구성 및 작동 구조의 단순화 및 장치 콤팩트화를 도모할 수 있는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치 및 이를 포함하는 자동 소화 장치 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

복수의 소화기 중 하나가 화재열을 감지하여 작동되면 이와 연결된 다른 소화기가 연쇄 작동될 수 있도록 하는 장치로서,

소화약제 저장용기의 노즐헤드에 체결되며, 격발핀을 구비한 작동로드가 격발하우징의 수납실에 진퇴 가능하게 탄성 수납된 구조의 격발유닛;

다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제 중 일부 소화약제를 작동유체로 하여 내부의 가동로드가 일 방향으로 밀려나면서 상기 격발유닛을 연쇄적으로 작동시키기 위한 작동력을 발생시키는 단동실린더 구조의 연쇄작동유닛; 및

상기 격발유닛과 연쇄작동유닛을 연동 가능하게 연결하고, 상기 작동로드를 격발하우징 내 비격발 위치에 구속하는 격발제어구와 상기 가동로드에 접하는 지지구 사이에 벌브가 설치된 구성의 격발통제유닛;을 포함하며,

화재열로 인하여 상기 벌브가 파열되거나 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제의 압력으로 상기 연쇄작동유닛의 가동로드가 일측으로 밀려나면, 상기 격발제어구에 의한 작동로드의 구속이 해제되고 격발스프링의 복원력에 의해 격발이 이루어지는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치를 제공한다.

여기서, 상기 격발스프링은 수납실 내 상기 작동로드와 격발하우징 사이에 설치되어 구속해제 시 상기 격발핀이 노즐헤드의 입구를 밀폐하도록 설치된 실링동판을 타격하도록 탄성을 부여할 수 있다.

또한, 상기 작동로드의 헤드부 외면에 로킹 홈이 형성되고, 로킹 홈과 상기 격발제어구의 사이에 일부가 상기 로킹 홈에 삽입되도록 로킹 볼이 설치될 수 있다.

이때, 상기 로킹 볼, 로킹 볼을 지지하는 격발제어구, 격발제어구를 지지하는 벌브 및 벌브를 지지하는 지지구가 상기 격발유닛의 중심선과 직각으로 교차하는 수직선을 따라 동일선 상에 정렬되는 구성일 수 있다.

본 발명의 일 측면에 적용된 상기 연쇄작동유닛은 바람직하게, 다른 소화약제 저장용기로부터 소화약제 중 일부를 공급받을 수 있도록 상기 다른 소화약제 저장용기로부터 연장된 분기관이 연결되는 압력공급관을 구비한 실린더 구조의 작동몸체와, 상기 작동몸체 내에 작동스프링을 통해 탄성 설치되고 일측 단부에는 상기 작동몸체와의 사이에 압력실을 구획하도록 피스톤이 결합된 상기 가동로드를 포함하는 구성일 수 있다.

이때, 상기 가동로드에는 비격발 위치에서 상기 지지구를 받쳐주는 받침대 역할을 하는 지지부가 형성되고, 상기 지지부의 인접 측부에 소정의 깊이로 격발 요면부가 형성될 수 있다.

이에 따라, 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제의 압력으로 상기 가동로드가 일측으로 밀려남과 동시에 상기 지지구가 지지부로부터 이탈하여 상기 격발 요면부에 안착되고, 지지부와 격발 요면부의 높이 차에 상응하는 거리만큼 상기 지지구와 벌브, 그리고 격발제어구가 동시에 아래로 이동되어 작동로드의 구속을 해제함으로써 격발이 구현될 수 있다.

이때, 상기 가동로드의 지지부 구간에 가동로드의 중심축선과 직교하는 방향으로 높이조절볼트가 체결됨으로써, 상기 높이조절볼트를 통해 상기 격발통제유닛의 유격조절 및 격발유닛에 대한 구속력을 조절할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

액상 또는 분말 형태의 소화약제가 고압 충진된 소화약제 저장용기;

상기 소화약제 저장용기의 상단 개구에 나사 결합되며 일측에 분사구가 형성되고 대향부 타측에 실링동판이 밀봉적으로 결합된 헤드 캡을 구비한 노즐헤드; 및

상기 헤드 캡을 통해 상기 노즐헤드에 결합되며, 화재열 또는 주변의 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제로 격발 작동되어 상기 노즐헤드를 개방시키는 전술한 일 측면에 따른 격발 장치;를 포함하는 자동 소화 장치를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 화염이나 열이 감지되면 벌브가 파열되어 자동 격발이 구현되는 개별 작동이 가능하면서도, 주변의 다른 소화기가 화재열을 감지하여 소화약제를 분출하면 분출된 소화약제의 압력을 작동압력으로 하여 연쇄적인 격발이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 신속한 화재 초기 진압과 화재 발생 시 효율적인 대처가 가능하다.

또한, 복수개의 화재발생위험 포인트를 지정한 뒤 각 포인트 마다 소화기를 설치하더라도 연쇄적인 반응을 통해 방화 영역을 확장시키는 효과가 있으며, 다른 소화장치와 연동하여 연쇄적으로 작동되는 구성이므로 소화약제를 영역 별 소화에 적합한 만큼만 충전해도 된다. 결과적으로, 필요 이상으로 과다하게 소화약제가 소비되는 것을 줄일 수 있다.

또한 본 발명은, 고온 화재열로 인한 벌브 파열 시 격발 구조와 다른 소화 장치와의 연동(다른 소화 장치 작동 시 분출된 소화 약제의 압력으로 작동)에 따른 격발 메커니즘이 기본적으로 동일하기 때문에, 구성 및 작동 구조의 단순화를 도모할 수 있으며, 이를 통해 장치를 보다 소형화하고 콤팩트하게 구성할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치의 횡 단면도.
도 2는 도 1의 격발유닛을 확대 도시한 도면.
도 3은 도 1의 격발통제유닛을 확대 도시한 도면.
도 4는 도 1의 연쇄작동유닛을 확대 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 작동 상태도로서 벌브 파열 시 장치의 작동 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 다른 작동 상태도로서 연쇄작동유닛 동작 시 장치의 작동 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 소화기 격발 장치의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 개략도.
도 8은 도 1의 소화기 격발 장치를 포함하는 자동 소화 장치의 개념도.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 자세히 살펴보기로 한다.

명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다.

본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

더하여, 명세서에 기재된 "…부", "…유닛", "…모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일한 구성 요소에 대해서는 동일도면 참조부호를 부여하기로 하며 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치의 횡 단면도이다. 좀 더 구체적으로는, 소화기 격발 장치의 격발유닛이 격발 대기 상태(비격발 위치)에 있을 때 장치 내부 상태를 도시한 단면도이다. 그리고 도 2 내지 도 4는 도 1에 도시된 소화기 격발 장치의 주요 구성을 확대 도시한 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치(1)는, 소화약제 분출을 위해 격발되는 격발유닛(10)과 격발유닛(10)의 격발을 통제하는 격발통제유닛(14)을 포함한다. 또한 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제 중 일부 소화약제를 작동유체로 하여 상기 격발통제유닛(14)을 통해 격발유닛(10)을 통제하는 연쇄작동유닛(18)을 구비한다.

격발유닛(10)은 소화약제 저장용기(3)의 노즐헤드(2, 이후 도 7 참조)에 체결되며 화재 시 상기 노즐헤드(2)의 특정 위치를 순간 큰 힘으로 타격하여 소화약제를 분출시키는 격발핀(105)을 구비한다. 격발핀(105)은 작동로드(104)의 선단에 동축 구조로 결합되며, 작동로드(104)는 격발하우징(100) 내부에 형성되는 수납실(102)에 격발스프링(108)을 통해 진퇴 가능하게 탄성 수납된다.

작동로드(104)는 구체적으로, 상기 격발통제유닛(14)을 통해 상기 수납실(102)의 비격발 위치에 구속되어 격발 대기 상태로 유지된다. 격발핀(105) 반대편의 작동로드(104)와 격발하우징(100) 사이에는 격발스프링(108)이 설치되며, 이에 따라 작동로드(104)는 격발 대기 상태에서 상기 격발스프링(108)이 제공하는 탄성 복원력에 의해 격발 위치로 이동되려는 힘을 저장하고 있다.

따라서 격발통제유닛(14)에 의한 격발유닛(10)의 구속 상태가 해제되면, 상기 격발스프링(108)이 제공하는 복원력에 의해 작동로드(104) 및 격발핀(105)이 노즐헤드(2) 측을 향해 이동되고(도 2의 파선 참조), 노즐헤드(2)의 특정 위치(후술하게 될 실링동판)를 순간 큰 힘으로 타격하여 노즐헤드(2)의 분사구를 개방시킴으로써 소화약제 저장용기(3)의 소화약제가 외부로 분출될 수 있다.

격발통제유닛(14)은 상기 작동로드(104)를 격발하우징(100) 내 비격발 위치에 구속하는 한편, 화재 시 작동로드(104)의 구속을 해제하여 소화약제 분출을 위한 격발 동작을 허용하도록 기능한다. 격발통제유닛(14)은 상기 격발유닛(10)과 후술할 연쇄작동유닛(18)을 연동 가능하게 연결하며, 상기 작동로드(104)의 격발을 제어하는 격발제어구(142)를 포함한다.

격발제어구(142)와 작동로드(104) 사이에는 상기 작동로드(104)를 비격발 위치에 구속시키는 로킹 볼(149)가 개재된다. 로킹 볼(149)은 상기 격발제어구(142)의 상단에 그 하단 일부 접하도록 놓여지고, 반대편 상단 일부가 상기 작동로드(104)의 헤드부(104a) 외면부에 형성되는 반구형의 로킹 홈(109)에 삽입되도록 설치될 수 있다.

이와 같은 구성에 의하여, 화재 열에 의한 후술하게 될 벌브(144)의 파열 또는 외부에서 유입된 소화약제의 압력에 의해 격발제어구(142)가 하강하면, 격발제어구(142) 상단에 놓여진 상기 로킹 볼(149)도 함께 하강하게 되고, 로킹 홈(109)에서 상기 로킹 볼(149)이 이탈하는 순간 작동로드(104)가 릴리즈(Release)되어 상기 격발스프링(108)에 의해 작동로드(104)의 격발이 구현된다.

격발제어구(142)와 로킹 볼(149)은 도 3의 (a)에 예시한 바와 같이, 격발제어구(142)의 위에 상기 로킹 볼(149)의 일부가 접하는 상태로 놓여지도록 두 구성 요소가 독립된 분리형 타입일 수 있으며, 도 3의 (b)에 예시한 바와 같이, 로킹 볼(149)이 격발제어구(142)의 상단에 일체형으로 구비되는 일체형 타입일 수도 있다.

격발제어구(142)는 소켓 구조의 벌브어댑터(140)의 내측 상단에 아래로 이동 가능하게 설치된다. 격발제어구(142)의 대향부 타측(벌브어댑터(140)의 하단 내측)에 상기 연쇄작동유닛(18)의 가동로드(182)의 외면부에 접하도록 놓여진 지지구(146)가 구비된다. 그리고 격발제어구(142)와 지지구(146) 사이에는 벌브(144)가 설치된다.

벌브(144)는 특정온도 이상의 열이 가해지면 내부 액체가 팽창되고 압력이 증가하면서 외부 유리관(144)이 파열되는 메커니즘을 갖는 공지의 구성일 수 있으며, 이에 따라 화재 열로 상기 벌브(144)가 파열되면, 격발제어구(142)가 순간 아래로 이동되고 작동로드(104)의 구속이 해제됨으로써 전술한 격발스프링(108)의 탄성 복원력에 의해 격발이 구현된다.

연쇄작동유닛(18)은 다른 소화기, 예를 들어 발화 지점에서 가장 가깝게 위치한 다른 소화약제 저장용기가 먼저 작동된 경우, 소화약제 중 일부를 공급받아 격발유닛(10)을 연쇄적으로 작동시키기 위한 작동력을 발생시킨다. 바람직하게는, 다른 소화기에서 분출된 소화약제를 작동유체로 하는 가동로드(182)의 움직임에 상기 격발통제유닛(14)이 연동되도록 구성된다.

도 1 및 도 4의 예시와 같이, 연쇄작동유닛(18)은 다른 소화약제 저장용기로부터 연장된 분기관이 연결되는 압력공급관(181)을 구비한 실린더 구조의 작동몸체(180)와, 작동몸체(180) 내에 작동스프링(187)을 통해 탄성 설치되고 일측 단부에는 상기 작동몸체(180)와의 사이에 압력실(186)을 구획하도록 피스톤(183)이 결합된 가동로드(182)를 포함하는 단동 실린더 구조일 수 있다.

가동로드(182)에는 비격발 위치에서 격발통제유닛(14)의 상기 지지구(146)가 접하는 지지부(184)가 형성될 수 있다. 또한 상기 지지부(184)의 인접 측부, 좀 더 구체적으로는 압력실(186)에 소화약제의 압력이 작용했을 때 상기 가동로드(182)가 밀려나는 방향을 기준으로 상기 지지부(184)의 후방에는 소정의 깊이로 격발 요면부(185)가 단차지게 형성될 수 있다.

이러한 구성에 따라, 다른 소화약제 저장용기로부터 입력된 소화약제의 압력으로 상기 가동로드(182)가 일측으로 밀려나면, 지지구(146)가 지지부(184)로부터 이탈하여 상기 격발 요면부(185)에 안착되고, 지지부(184)와 격발 요면부(185)의 높이 차(D)에 상응하는 거리만큼 지지구(146), 벌브(144), 격발제어구(142)가 동시에 아래로 이동됨으로써 작동로드(104)의 구속이 풀린다.

가동로드(182)의 상기 지지부(184) 구간에는 가동로드(182)의 중심축선과 직교하는 방향으로 높이조절볼트(184a)가 체결될 수 있다. 이 경우 격발통제유닛(14)을 구성하는 부품간 가공 공차로 인하여 다소간의 유격이 생기더라도 상기 높이조절볼트(184a)를 통해 그 유격을 보완/상쇄할 수 있으며, 벌브(144)의 작동압력과 격발유닛(10)의 구속력 또한 조절할 수 있다.

한편, 로킹 볼(149), 격발제어구(142), 벌브(144) 및 벌브(144)를 지지하는 지지구(146)를 상기 격발유닛(10)의 중심선과 직각으로 교차하는 선을 따라 일직선 상에 정렬되도록 구성하면, 벌브(144)가 파열되거나 연쇄작동유닛(18)의 피스톤(183) 동작 시 빠른 격발 응답성으로 인하여 격발이 즉각적으로 이루어질 수 있어 화재에 신속하게 대응할 수 있다.

이하 상기한 구성의 본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치의 작동에 대해 살펴보기로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치는 크게 두 가지 방식으로 격발이 구현될 수 있다. 하나는 화재발생 시 벌브가 화재열에 의해 파열됨에 따라 작동로드의 구속이 풀려 이루어지는 격발이고, 다른 하나는 먼저 작동된 주변의 다른 소화장치의 분출압에 의하여 상기 연쇄작동유닛이 연쇄적으로 동작하여 작동로드의 구속을 해제함으로써 구현되는 격발이다.

상황 별 작동에 대해 도면을 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 5는 벌브 파열 시 본 발명의 실시 예에 따른 소화기 격발 장치의 작동 상태도이다.

도 5를 참조하면, 벌브(144)는 일정온도 이상의 열이 가해지면 내부 액체가 팽창되고 압력이 증가하면서 외부 유리관(144)이 파열되는 메커니즘을 갖는다. 따라서 화재로 인한 열이 상기 벌브(144)에 직, 간접적으로 전달되면 유리관(144)이 파열되어 제거되고, 격발제어구(142)가 자중에 의해 순간 아래로 떨어짐으로써 작동로드(104)에 대한 구속이 풀린다.

이에 따라, 작동로드(104)에 작용하고 있던 격발스프링(108)의 복원력에 의해 작동로드(104) 및 격발핀(105)이 순간적으로 노즐헤드(2, 이후 도 7 참조) 측으로 전진하고 특정 위치를 순간 큰 힘으로 타격하게 되며, 이로 인해 노즐헤드(2)의 분사구가 개방되어 소화약제 저장용기(3)에 고압 충진된 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 분출될 수 있다.

도 6은 주변 다른 소화장치의 분출압에 의한 연쇄작동 상황에서의 작동 상태도를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 주변의 다른 소화장치가 먼저 열을 감지하여 작동된 경우, 상기 소화장치 소화약제 저장용기(3)에서 분출된 소화약제 중 일부가 분기관을 통해 본 발명의 실시 예에 따른 격발 장치에 입력된다. 구체적으로는, 먼저 분출된 소화약제 중 일부가 상기 분기관을 따라 연쇄작동유닛(18)의 작동몸체(180) 내부의 압력실(186)로 공급된다.

압력실(186)에 작용하는 소화약제의 압력으로 가동로드(182)가 작동스프링(187)의 탄성을 극복하면서 일측으로 밀려나게 되고, 가동로드(182)의 상대운동으로 지지구(146)가 지지부(184)로부터 이탈하여 격발 요면부(185)에 안착된다. 이때 지지부(184)와 격발 요면부(185)의 높이 차(D)에 상응하는 거리만큼 지지구(146), 벌브(144), 격발제어구(142)가 동시에 아래로 이동된다.

이로 인해, 작동로드(104)의 구속이 해제되고, 격발스프링(108)의 탄성 복원력에 의해 작동로드(104)와 격발핀(105)이 순간적으로 노즐헤드 측으로 전진하고 특정 위치를 순간 큰 힘으로 타격하게 된다. 결국 노즐헤드(2)의 분사구가 개방되고, 소화약제 저장용기(3)에 고압 충진된 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 분출됨으로써 화재가 신속하게 진압될 수 있다.

한편, 도 7은 소화기 격발 장치의 바람직한 다른 실시 예로서, 화재 발생 초기 사람이 화재 발생을 직접 인지한 경우 본 발명에 따른 소화기 격발 장치를 수동 격발시켜 신속한 화재 진압이 이루어질 수 있도록 수동격발라인을 부가한 실시 예이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 소화기 격발 장치는 수동격발라인(20)을 더 포함할 수 있다. 수동격발라인(20)의 주된 기능은, 격발유닛(10)의 구속을 인위적으로 해제하여 격발 동작을 허용하는 것으로, 전술한 벌브(144)를 물리적인 힘으로 파열시키거나 지정된 위치에서 벗어나게 하여 격발유닛(10)을 릴리즈(Release)시키도록 구성될 수 있다.

수동격발라인(20)은 바람직하게, 도 7의 예시와 같이 상기 벌브(144)에 결속 또는 연결되며 본 발명에 따른 소화기 격발 장치 외부로 연장되는 와이어케이블(22)과, 장치 외부에서 상기 와이어케이블(22)의 말단부와 연결되도록 구비되는 격발 손잡이(24)를 포함하는 구성일 수 있다.

도시하지는 않았으나 경우에 따라서는, 상기 와이어케이블(22)을 전술한 가동로드(182)에 연결하는 방안도 고려될 수 있다. 좀 더 구체적으로는, 격발 손잡이(24)를 당겨 와이어케이블(22)을 통해 가동로드(182)를 인위적으로 후퇴시킴으로써, 전술한 도 6과 같은 작동 원리에 따라 격발이 구현되도록 구성할 수도 있다.

본 실시 예에 적용된 수동격발라인(20)은 화염이 번지지 않은 화재 발생 초기, 사람이 화재 발생을 직접 인지한 경우 자동 격발에 앞서, 본 발명에 따른 격발 장치를 즉시 작동시키기 위한 수단으로서 유용하게 사용될 수 있다. 즉 자동 격발이 이루어지기 전 격발유닛을 수동으로 격발시켜 소화약제가 분사되도록 함으로써 화재를 초기에 보다 신속하게 진압하는 데 유용하게 쓰일 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 측면에 따른 자동 소화 장치의 개략 단면도이다.

도 8을 참조하면, 자동 소화 장치는 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 고압으로 충진된 소화약제 저장용기(3)와, 상기 소화약제 저장용기(3)의 상단 개구에 나사 결합되며 일측에 분사구(24)가 형성되고 대향부 타측에 실링동판(23)이 밀봉적으로 결합된 헤드 캡(21)을 구비한 노즐헤드(2)를 포함한다. 또한 헤드 캡(21)을 통해 상기 노즐헤드(2)에 결합되는 전술한 격발 장치(1)를 구비한다.

격발 장치(1)는 전술한 격발 장치와 동일하므로 동일한 구성에 대한 중복된 설명은 생략하기로 하며, 그 외 다른 구성에 대해서만 간단히 살펴보기로 한다.

소화약제 저장용기(3)는 설치대상부의 천장 또는 벽면에 설치될 수 있다. 소화약제 저장용기(3) 내부에는 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 고압으로 충진된다. 바람직하게는, 약 10bar 정도의 압력을 유지하도록 충진된 상태로 밀폐 저장되며, 상단(경우에 따라서는 하단 또는 측부)에 개구가 형성되고, 개구에 소화약제 분출을 위한 노즐헤드(2)가 결합된다.

노즐헤드(2)는 일측에 분사구(24)가 형성되고 대향부 타측에 실링동판(23)이 밀봉적으로 결합된 헤드 캡(21)을 포함한다. 구체적으로, 내부에 상기 소화약제 저장용기(3)의 개구와 통하는 유로(25)가 형성되고 가스 수용실(22)과 분사구(24)를 구비하는 헤드몸체(20)와, 가스 수용실(22) 내부에 인장스프링(26)을 통해 상기 분사구(24)를 개방시키는 방향으로 탄성이 부여된 밸브체(28)를 포함한다.

밸브체(28)는 중간에서 상기 가스 수용실(22)과 상기 유로(25)를 단절시키면서 상기 분사구(24)를 폐쇄하는 역할을 하며, 가스 수용실(22)의 입구 측에 상기 실링동판(23)이 헤드 캡(21)을 통해 밀봉적으로 결합됨으로써 밸브체(28)와의 사이로 구획되는 상기 가스 수용실(22)은 완전히 밀폐된 상태로 유지된다. 또한 헤드 캡(21)에는 격발핀(105)이 상기 실링동판(23)과 이격되도록 격발 장치(1)가 체결된다.

이와 같은 구성에 의하여, 화재열로 인해 격발 장치의 벌브가 파열되거나, 주변의 다른 소화장치의 작동으로 연쇄작동유닛이 동작하여 격발 장치가 작동되면, 격발핀(105)이 실링동판(23)을 순간 큰 힘으로 타격하는 격발작용으로 실링동판(23)이 찢겨져 개봉되고, 가스 수용실(22) 내의 가스가 외부로 배출됨으로써 밸브체(28)를 밀고 있던 압력이 제거된다.

이로 인해 밸브체(28)는 스프링(26)의 복원력에 의해 상기 분사구(24)를 개방시키는 방향으로 후퇴하게 되고, 결국 유로(25)와 분사구(24)가 개통된다. 이에 따라 소화약제 저장용기(3) 내에 고압 충진되어 있던 소화약제의 압력으로 소화약제가 상기 분사구(24)를 통해 분출됨으로써 소화 대상물을 향하여 소정의 압력과 고른 분포로 분사될 수 있는 것이다.

미설명 부호 29는 밸브체(28)가 개방됨에 따라 소화약제 저장용기(3)에 고압으로 충진된 소화약제가 분사구(24)를 통해 외부로 분출될 때, 일부 소화약제가 다른 소화 장치에 작동유체로 공급될 수 있도록 헤드몸체(20)에서 분기되고 분기관(미도시)이 연결되는 압력분기부를 가리킨다.

이상의 본 발명의 실시 예에 의하면, 화염이나 열이 감지되면 벌브가 파열되어 자동 격발이 구현되는 개별 작동이 가능하면서도, 주변의 다른 소화기가 화재열을 감지하여 소화약제를 분출하면 분출된 소화약제의 압력을 작동압력으로 하여 연쇄적인 격발이 이루어질 수 있도록 구성됨으로써, 신속한 화재 초기 진압과 화재 발생 시 효율적인 대처가 가능하다.

또한, 복수개의 화재발생위험 포인트를 지정한 뒤 각 포인트 마다 소화기를 설치하더라도 연쇄적인 반응을 통해 방화 영역을 확장시키는 효과가 있으며, 다른 소화장치와 연동하여 연쇄적으로 작동되는 구성이므로 소화약제를 영역 별 소화에 적합한 만큼만 충전해도 된다. 결과적으로, 필요 이상으로 과다하게 소화약제가 소비되는 것을 줄일 수 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.

1 : 격발 장치 2 : 노즐헤드
3 : 소화약제 저장용기 10 : 격발유닛
14 : 격발통제유닛 18 : 연쇄작동유닛
20 : 헤드몸체 21 : 헤드 캡
22 : 가스 수용실 23 : 실링동판
24 : 분사구 25 : 유로
26 : 스프링 28 : 밸브체
100 : 격발하우징 102 : 수납실
104 : 작동로드 104a : 헤드부
105 : 격발핀 106 : 압력실
108 : 격발스프링 109 : 로킹 홈
140 : 벌브어댑터 142 : 격발제어구
144 : 벌브 146 : 지지구
149 : 로킹 볼 180 : 작동몸체
181 : 압력공급관 182 : 가동로드
183 : 피스톤 184 : 지지부
184a : 높이조절볼트 185 : 격발 요면부
186 : 압력실 187 : 작동스프링

Claims (10)

1. 소화약제 저장용기(3)의 노즐헤드(2)에 체결되며, 격발핀(105)을 구비한 작동로드(104)가 격발하우징(100)의 수납실(102)에 진퇴 가능하게 탄성 수납된 구조의 격발유닛(10);
   다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제 중 일부 소화약제를 작동유체로 하여 직선운동을 하도록 구비된 가동로드(182)를 포함하는 단동실린더 구조의 연쇄작동유닛(18); 및
   상기 격발유닛(10)과 연쇄작동유닛(18)을 연동 가능하게 연결하고, 상기 작동로드(104)를 격발하우징(100) 내 비격발 위치에 구속하는 격발제어구(142)와 상기 가동로드(182)에 접하는 지지구(146) 사이에 벌브(144)가 설치된 구성의 격발통제유닛(14);을 포함하며,
   화재열로 인하여 상기 벌브(144)가 파열되거나, 다른 소화약제 저장용기에서 분출된 소화약제의 압력으로 상기 연쇄작동유닛(18)의 가동로드(182)가 일측으로 밀려나면, 상기 격발제어구(142)에 의한 작동로드(104)의 구속이 해제되고 격발스프링(108)이 제공하는 복원력에 의해 격발이 구현되되,
   상기 가동로드(182)에는 비격발 위치에서 상기 지지구(146)를 받쳐주는 받침대 역할을 하는 지지부(184)가 형성되고, 상기 지지부(184)의 인접 측부에 소정의 깊이로 격발 요면부(185)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 격발스프링(108)은 수납실(102) 내 상기 작동로드(104)와 격발하우징(100) 사이에 설치되어 구속해제 시 상기 격발핀(105)이 노즐헤드(2)의 입구를 밀폐하도록 설치된 실링동판(23)을 타격하도록 탄성을 부여하는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 작동로드(104)의 헤드부(104a) 외면에 로킹 홈(109)이 형성되고, 로킹 홈(109)과 상기 격발제어구(142)의 사이에 일부가 상기 로킹 홈(109)에 삽입되도록 로킹 볼(149)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 로킹 볼(149), 로킹 볼(149)을 지지하는 격발제어구(142), 격발제어구(142)를 지지하는 벌브(144) 및 벌브(144)를 지지하는 지지구(146)가 상기 격발유닛(10)의 중심선과 직각으로 교차하는 선을 따라 동일선 상에 정렬되는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 연쇄작동유닛(18)은,
   다른 소화약제 저장용기로부터 소화약제 중 일부를 공급받을 수 있도록 상기 다른 소화약제 저장용기로부터 연장된 분기관이 연결되는 압력공급관(181)을 구비한 실린더 구조의 작동몸체(180)와,
   상기 작동몸체(180) 내에 작동스프링(187)을 통해 탄성 설치되고 일측 단부에는 상기 작동몸체(180)와의 사이에 압력실(186)을 구획하도록 피스톤(183)이 결합된 상기 가동로드(182)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
6. 삭제
7. 제 1 항에 있어서,
   다른 소화약제 저장용기(3)에서 분출된 소화약제의 압력으로 상기 가동로드(182)가 일측으로 밀려나는 동시에, 상기 지지구(146)가 지지부(184)로부터 이탈하여 상기 격발 요면부(185)에 안착되며,
   상기 지지부(184)와 격발 요면부(185)의 높이 차(D)에 상응하는 거리만큼 상기 지지구(146)와 벌브(144), 그리고 격발제어구(142)가 아래로 동시에 이동되어 작동로드(104)의 구속을 해제하도록 구성됨을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 가동로드(182)의 지지부(184) 구간에 가동로드(182)의 중심축선과 직교하는 방향으로 높이조절볼트(184a)가 체결된 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
9. 제 1 항에 있어서,
   상기 격발유닛(10)의 구속을 인위적으로 해제하여 격발 동작을 허용하는 수동격발라인(20);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 소화 시스템의 소화기 격발 장치.
   
10. 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 고압 충진된 소화약제 저장용기(3);
    상기 소화약제 저장용기(3)의 상단 개구에 나사 결합되며 일측에 분사구가 형성되고 대향부 타측에 실링동판(23)이 밀봉적으로 결합된 헤드 캡을 구비한 노즐헤드(2); 및
    상기 헤드 캡을 통해 상기 노즐헤드(2)에 결합되며, 화재열 또는 주변의 다른 소화약제 저장용기(3)에서 분출된 소화약제로 격발 작동되어 상기 노즐헤드(2)를 개방시키는 제1항에 기재된 격발 장치(1);를 포함하는 자동 소화 장치.
    
    

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