KR102059585B1

KR102059585B1 - 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 자동소화설비

Info

Publication number: KR102059585B1
Application number: KR1020180085928A
Authority: KR
Inventors: 박승민
Original assignee: 주식회사 사파이어
Priority date: 2018-07-24
Filing date: 2018-07-24
Publication date: 2019-12-27

Abstract

자동소화설비의 밸브 기동 장치가 개시된다. 본 발명에 따른 밸브 기동 장치는, 소화약제 저장용기 출구의 밸브유닛에 연결되어 상기 밸브유닛을 개방시키도록 동작하는 것으로, 밸브유닛의 일측에 어댑터로 연결되며, 밸브유닛의 밀봉 디스크를 개봉하여 소화약제를 토출하는 약제유로를 개방시키는 격발로드를 구비하는 격발부, 격발로드를 격발 하우징 내에서 격발대기위치에 구속하는 볼과 트리거를 포함하는 트리거부, 트리거의 일측에 연결되며, 외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거를 격발위치로 이동시켜 상기 격발부가 격발되도록 하는 자동 격발 구동부 및 트리거의 타측에 연결되며 트리거를 인위적으로 격발위치로 이동시켜 격발부가 격발되도록 하는 수동 격발 라인을 포함하는 구성으로 이루어져, 화재 시 화염이나 열을 감지한 센싱 신호에 기초한 자동 격발 구동부의 작동에 따라 자동적으로 밸브유닛을 개방시켜 소화약제가 분사되도록 하거나, 경우에 따라서는 수동 조작으로 밸브유닛을 개방시켜 소화약제가 분사될 수 있도록 한 것을 요지로 한다.

Description

자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 자동소화설비{VALVE PERCUSSION DEVICE OF AUTOMATIC DIFFUSION FIRE EXTINGUISHER AND AUTOMATIC DIFFUSION FIRE EXTINGUISHER}

본 발명은 자동소화설비의 밸브 기동 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 자동소화설비의 소화약제 저장용기에 부착되고 화재 시 상기 소화약제 저장용기를 개방시키기 위해 전동 내지는 수동방식으로 기동되는 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 자동소화설비에 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 어려울 수밖에 없다.

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 매커니즘을 가지며 크게 기계식과 전기식으로 구성된다.

기계식은 전기식에 비해 오작동이나, 누전, 합선 등의 위험이 없다는 장점이 있는 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 사용한다.

참고로, 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 어렵게 된다.

한편, 대한민국공개특허 10-2010-0113301호(이하, '선행문헌'이라 함)는 자동소화설비의 소화약제 저장용기에 부착되고 화재 감지 시 상기 소화약제 저장용기를 개방시키도록 기동하는 기동 장치에 관한 것으로, 특히 소화약제 저장용기 개방시키기 위해 기동하는 격발유닛이 솔레노이드 밸브의 통제를 받는 전동식 기동 장치를 개시하고 있다.

하지만 선행문헌과 같은 전동방식, 좀 더 구체적으로는 솔레노이드 밸브 사용하는 전동방식의 기동 장치는, 제조원가가 비싸 가격 경쟁력을 확보하기 어렵고, 특히 화재 발생으로 전기 공급이 차단되면 기동 자체가 안되기 때문에 안전성 및 신뢰도가 측면에서 치명적인 단점이 있으며, 솔레노이드 밸브의 사용으로 소화 설비를 소형화하는 데에도 한계가 있다.

한국공개특허 제2010-0113301호

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 모터 전동방식으로 솔레노이드 전동방식에 비해 제조원가를 낮출 수 있고, 이에 따라 가격 경쟁력을 확보할 수 있는 밸브 기동 장치 및 이를 포함하는 자동소화설비를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 경우에 따라 수동으로도 기동이 가능한 전동과 수동 겸용방식의 안전성과 신뢰도를 높인 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 이를 포함하는 자동소화설비를 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 솔레노이드 전동 방식에 비해 제품 소형화 및 콤팩트화에 유리하고 설비의 경량화를 달성할 수 있는 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 이를 포함하는 자동소화설비를 제공하고자 하는 것이다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 일 측면에 따르면,

자동소화설비의 소화약제 저장용기 출구의 밸브유닛에 연결되어 상기 밸브유닛을 개방시키도록 동작하는 것으로서,

상기 밸브유닛의 일측에 어댑터로 연결되며, 밸브유닛의 밀봉 디스크를 개봉하여 소화약제를 토출하는 약제유로를 개방시키는 격발로드를 구비하는 격발부;

상기 격발로드를 격발 하우징 내에서 격발대기위치에 구속하는 볼과 트리거를 포함하는 트리거부;

상기 트리거의 일측에 연결되며, 외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거를 격발위치로 이동시켜 상기 격발부가 격발되도록 하는 자동 격발 구동부; 및

상기 트리거의 타측에 연결되며, 상기 트리거를 인위적으로 격발위치로 이동시켜 상기 격발부가 격발되도록 하는 수동 격발 라인;을 포함하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에서 상기 격발로드는, 플러그를 통해 상기 어댑터에 결속되는 격발 하우징 내에 이동 가능하게 수용되되, 상기 밸브유닛의 밀봉 디스크와 마주하는 격발로드의 일측 단면에는 격발핀이 동축 결합되고 반대편 타측 단부의 외둘레에 제1 볼홈이 형성되며, 상기 제1 볼홈과 비격발 위치에 있는 상기 트리거 외면부 사이에 상기 볼이 개재되어 상기 격발로드를 격발대기위치에 구속시키도록 된 구성일 수 있다.

또한, 비격발 위치에서 상기 제1 볼홈에 삽입된 볼로부터 임의 거리 떨어진 트리거의 외둘레에 제2 볼홈이 형성되고, 제1 볼홈이 형성된 트리거가 상기 제1 볼홈을 갖는 격발로드의 아래쪽에 인접 배치될 수 있다.

좀 더 구체적으로는, 상기 자동 격발 구동부 또는 수동 격발 라인의 작동으로 트리거가 격발위치로 이동되면 상기 제1 볼홈과 제2 볼홈이 동일 선상에 정렬되고, 제1 볼홈에 삽입되어 있던 볼이 제2 볼홈 쪽으로 이탈하면서 격발로드에 대한 구속이 풀려 격발로드가 밀봉 디스크 방향으로 전진하는 구성일 수 있다.

또한, 격발 하우징의 내부에는 상기 트리거가 격발위치로 이동되고 격발로드에 대한 구속이 해제된 때, 상기 격발핀이 밀봉 디스크를 순간 큰 힘으로 타격하여 파열시키도록 상기 격발로드에 전진방향 탄성을 부여하는 격발 스프링이 설치될 수 있다.

본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치에 적용된 상기 트리거부는 바람직하게, 상기 격발하우징의 일측 단부에 체결되고 제1 볼홈이 형성된 격발로드의 일측 단부를 이동 가능하게 수용하는 격발관과, 상기 격발관과 교차하는 방향으로 상기 격발관의 하부에 일체로 구비되며 상기 트리거를 이동 가능하게 수용하는 트리거관과, 상기 트리거관에 이동 가능하게 설치되고 비격발 위치에서 상기 제1 볼홈으로부터 임의 거리 떨어진 외둘레에 제2 볼홈을 형성한 상기 트리거 및 제1 볼홈과 비격발 위치에 있는 상기 트리거 외면부 사이에 개재되는 상기 볼을 포함하는 구성일 수 있다.

이때, 상기 격발관과 트리거관이 만나는 교차점에 볼이 제1 볼홈에서 제2 볼홈으로 이동할 수 있도록 상기 볼의 직경에 상응하는 크기의 홀이 형성되며, 트리거가 비격발 위치에 있을 때 상기 볼의 하단이 트리거의 외면부에 지지되어 일부는 상기 홀에 위치하고 다른 일부가 상기 제1 볼홈에 삽입됨으로써 격발로드가 격발 하우징 내에서 격발대기위치에 고정될 수 있다.

또한 본 발명의 실시 예에 적용된 상기 자동 격발 구동부는, 외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거를 격발위치로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 격발전동모터와, 상기 격발전동모터 출력축의 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 트리거에 전달하는 전환수단을 포함할 수 있다.

또한 본 실시 예에 적용된 상기 수동 격발 라인은, 상기 자동 격발 구동부 반대편의 트리거에 연결되고 장치 외부로 연장된 와이어 케이블 및 장치 외부의 임의 위치에 설치되며 상기 와이어 케이블 말단에 연결되는 격발 손잡이를 포함하는 구성일 수 있다.

또한 본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치는, 상기 수동 격발 라인의 와이어 케이블 중간에서 분기되는 분기라인에 설치되며, 내부에 써멀왁스가 봉입되고, 온도 상승에 따른 상기 써멀왁스의 부피 팽창에 따라 상기 분기라인에 연결된 피스톤이 후퇴하면서 상기 트리거를 격발위치로 이동시키도록 구성된 온도감응 자동 격발 라인을 더 포함할 수 있다.

과제의 해결 수단으로서 본 발명의 다른 측면에 따르면,

소화약제가 고압으로 충전된 소화약제 저장용기의 출구에 설치되는 밸브유닛; 및

상기 밸브유닛을 개방시키도록 밸브유닛의 일측에 어댑터로 연결되는 전술한 일 측면에 따른 밸브 기동 장치;를 포함하는 자동소화설비를 제공한다.

본 발명의 실시 예에 따른 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 자동소화설비에 의하면, 모터 전동방식으로 기존 솔레노이드 전동방식에 비해 제조원가 측면에서 유리함이 있고 유지비가 적게 들며, 따라서 소화설비의 시장 경쟁력을 충분히 높일 수 있다.

또한, 기본적으로 모터의 출력으로 구동되는 전동방식이면서도, 경우에 따라, 예를 들어 화재로 인한 정전으로 모터가 구동하지 못하는 상황에서 사용자가 직접 조작하여 수동으로도 기동이 가능하도록 구성된 전동과 수동 겸용방식으로써, 장치에 대한 안전성과 신뢰도를 높일 수 있다.

또한, 모터 전동방식이기 때문에 기존의 솔레노이드 전동 방식에 비해 제품 소형화 및 콤팩트화에 있어서도 유리하다는 장점이 있고 설비의 경량화를 도모할 수 있으며, 구조적으로는 간결하면서도 신속 명확하게 격발동작이 이루어지는 구조로서 화재 시 미작동 및 그에 따른 화재 확산의 우려를 불식시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자동소화설비의 전체적인 구성을 개략 도시한 설비 구성도.
도 2는 도 1의 자동소화설비의 주요부를 일 측면에서 바라본 단면도.
도 3은 도 2의 A-A선 방향 단면도.
도 4는 수동 격발 라인의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 개념도.
도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치의 바람직한 또 다른 실시 예를 나타내는 개념도.
도 6은 장치 기동에 따라 트리거가 격발 위치로 이동되는 모습을 나타낸 작동 상태도.
도 7은 격발 위치로 이동된 트리거에 의해 격발로드를 격발대기위치에 구속하고 있던 볼이 이탈되는 모습을 나타낸 도면.
도 8은 볼의 이탈에 따라 격발부가 격발되는 모습을 나타낸 작동 상태도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서 이하 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.

또한, 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 자동소화설비의 전체적인 구성을 개략 도시한 설비 구성도이며, 도 2는 도 1의 자동소화설비의 주요부를 일 측면에서 바라본 단면도이며, 도 3은 도 2에 도시된 밸브 기동 장치를 A-A선 방향에서 바라본 단면도이다. 이들 도면을 참조하여 자동소화설비의 전체적인 구성부터 먼저 개략적으로 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 자동소화설비는 소화약제 저장용기(1)의 출구에 설치되는 밸브유닛(2)을 포함한다. 또한 밸브유닛(2)의 일측에 어댑터(25)로 연결되는 밸브 기동 장치(3)를 구비한다. 소화약제 저장용기(1)의 내부에는 액상 또는 분말 형태의 소화약제가 고압으로 충전되어 있으며, 밸브 기동 장치(3)는 상기 밸브유닛(2)을 개방시켜 소화약제가 외부로 방출될 수 있도록 기능한다.

밸브유닛(2)에 대해 먼저 살펴본다.

밸브유닛(2)은 밸브바디(20)를 포함한다. 밸브바디(20)는 다시, 소화약제 저장용기(1)에 체결되는 체결부(22)와, 상기 밸브 기동 장치(3) 기동에 따른 밸브유닛(2)의 개방 시 소화약제를 토출하는 토출부(24)를 포함한다. 이때 체결부(22)와 토출부(24) 각각의 내부에는 상호 통하는 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2)가 형성되어 하나의 약제 토출 경로를 형성하도록 구성된다.

토출부(24) 측 제2 약제유로(L2)에는 소화 대상물을 향하여 소화약제를 분출시키는 노즐(도시 생략)이 연결될 수 있으며, 실시 예에 따라서 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2)는 직각으로 연결될 수 있다. 제2 약제유로(L2) 반대편의 밸브바디(20) 내부에는 슬라이더(26)와 밸브바디(20), 그리고 밀봉 디스크(28)에 의해 구획되는 압력 챔버(27)가 형성되며 압력 챔버(27)에 슬라이더(26)가 설치된다.

슬라이더(26)는 평상 시 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 중간에서 이들 약제유로 사이의 통로를 차단하여 소화약제의 임의 분출을 막고, 유사 시 밸브 기동 장치(3)의 격발 동작에 따른 밸브바디(20) 내부의 힘의 불균형 따라 후퇴하여 두 유로 사이의 통로를 개방시키며, 이에 따라 소화약제 저장용기(1)에 고압으로 충전된 소화약제가 제2 약제유로(L2)를 통해 외부로 방출될 수 있다.

슬라이더(26)는 평상 시 상기 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 경계부에 형성된 밸브시트(23)에 밀착되는 형태로 접촉하여 두 유로(L1, L2) 사이의 통로를 차단한다. 슬라이더(26)의 후방의 압력 챔버(27)에는, 스프링(29)이 설치되고 슬라이더(26)의 외면부와 압력 챔버(27)를 구획하는 밸브바디(20) 면 사이의 간극을 통하여 소화 약제가 충진되어 후방 압력을 형성한다.

스프링(29)과 소화 약제에 의한 상기 후방 압력은 상기 슬라이더(26)를 밸브시트(23) 측에 밀착시켜 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 사이의 통로를 상기 슬라이더(26)가 폐쇄하도록 기능하며, 이때 슬라이더(26) 전면에 형성되는 전방 압력과 슬라이더(26)의 후방에 형성되는 후방 압력 및 스프링(29)의 탄성이 힘의 균형을 이루어 상기 슬라이더(26)를 폐쇄위치(밸브시트에 밀착된 위치)에 유지시킨다.

압력 챔버(27)를 구획하는 요소 중 하나인 상기 밀봉 디스크(28)는 상기 밸브 기동 장치(3)의 기동으로 일부에 국부적인 충격이 작용했을 때 깨어지거나 갈라져 터지는 재질로 구성될 수 있으며, 압력 챔버(27)가 형성된 부분의 밸브유닛(2)의 일측에 상기 밀봉 디스크(28)를 파열시켜 밸브유닛(2)을 개방시키도록 동작하는 상기 밸브 기동 장치(3)가 어댑터(25)를 통해 연결된다.

다음 밸브 기동 장치(3)에 대해 살펴본다.

앞선 도 2 및 도 3을 참조하면, 전술한 밸브유닛(2)을 개방시키도록 동작하는 밸브 기동 장치(3)는, 밸브유닛(2)의 밀봉 디스크(28)의 개봉을 위한 격발부(30)와, 격발부(30)를 격발대기위치(격발로드가 밀봉 디스크로부터 임의 거리 떨어져 있는 위치)에 구속하는 트리거부(32) 및 트리거부(32)를 움직여 상기 격발부(30)의 격발동작을 실질적으로 통제하는 자동 격발 구동부(34) 및 수동 격발 라인(36)을 포함한다.

격발부(30)는 상기 밸브유닛(2)의 일측에 어댑터(25)로 연결된다. 격발부(30)는 밸브유닛(2)의 밀봉 디스크(28)를 개봉하여 소화약제를 토출하는 약제유로를 개방시키는 격발로드(302)를 구비하며, 트리거부(32)는 상기 격발로드(302)를 격발 하우징(300) 내에서 격발대기위치에 구속하는 볼과 트리거(320)를 포함한다. 그리고 자동 격발 구동부(34)는 상기 트리거(320)의 일측에 연결되며 외부의 전기신호로 작동된다.

자동 격발 구동부(34)는 전기적인 신호가 입력된 시점에 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시키기 위한 동력을 발생시켜 상기 트리거(320)에 전달하며, 트리거(320)는 상기 자동 격발 구동부(34)에 의해 유사 시, 예컨대 화재 발생 또는 감지 시 격발위치로 이동된다. 이로 인해 상기 격발부(30)에 대한 구속이 해제되고 격발로드(302)가 격발되어 상기 밀봉 디스크(28)를 파열시킨다.

격발로드(302)는 격발 하우징(300) 내에서 상기 밀봉 디스크(28) 측을 향하여 직선이동 가능하게 수용된다. 격발 하우징(300)은 플러그(35)를 통해 전술한 어댑터(25)에 결속되며, 밀봉 디스크(28)와 마주하는 상기 격발로드(302)의 일측 단면에는 끝이 뾰족한 격발핀(303)이 동축 결합된다. 그리고 격발핀(303) 반대편 타측 단부의 외둘레에는 제1 볼홈(304)이 형성된다.

제1 볼홈(304)과 비격발 위치에 있는 상기 트리거(320) 외면부 사이에 상기 볼이 개재되고, 이에 따라 상기 격발로드(302)가 격발대기위치에 구속된 상태로 유지된다. 그리고 비격발 위치에서 상기 제1 볼홈(304)에 삽입된 볼(323)로부터 임의 거리 떨어진 트리거(320)의 외둘레에는 제2 볼홈(324)이 형성되되, 제1 볼홈(304)이 형성된 트리거(320)가 상기 제1 볼홈(304)을 갖는 격발로드(302)의 아래쪽에 인접 배치된다.

따라서 자동 격발 구동부(34) 또는 수동 격발 라인(36)의 작동으로 상기 트리거(320)가 격발위치로 직선 이동하여 상기 제1 볼홈(304)과 제2 볼홈(324)이 동일 선상에 정렬되면, 상기 격발로드(302)의 제1 볼홈(304)에 삽입되어 있던 볼(323)이 트리거(320)의 제2 볼홈(324) 쪽으로 이탈하면서 격발로드(302)의 구속이 풀리고, 상기 격발로드(302)가 전진하여 상기 밀봉 디스크(28)를 순간 큰 힘으로 타격하게 된다.

볼(323)의 이탈로 격발로드(302)에 대한 구속이 풀렸을 때 밀봉 디스크(28)를 향하는 격발로드(302)의 전진 이동은 격발 스프링(306)의 탄성에 의해 구현된다. 좀 구체적으로, 상기 격발 스프링(306)은 격발 하우징(300) 내에 설치되며, 트리거(320)가 격발위치로 이동되고 격발로드(302)에 대한 구속이 해제된 때, 상기 격발핀(303)이 밀봉 디스크(28)를 순간 큰 힘으로 타격하여 파열시키도록 상기 격발로드(302)에 전진방향 탄성을 부여한다.

밸브 기동 장치(3)에 적용된 상기 트리거부(32)는 바람직하게, 상기 격발 하우징(300)의 일측 단부에 체결되고 제1 볼홈(304)이 형성된 격발로드(302)의 일측 단부를 이동 가능하게 수용하는 격발관(326)을 포함한다. 또한 상기 격발관(326)과 교차하는 방향으로 상기 격발관(326)의 하부에 일체로 구비되며 상기 트리거(320)를 이동 가능하게 수용하는 트리거관(328)을 구비한다.

트리거관(328)에는 상기 트리거(320)가 이동 가능하게 설치되며, 비격발 위치에서 상기 제1 볼홈(304)으로부터 임의 거리 떨어진 트리거(320)의 외둘레에 상기 제2 볼홈(324)이 형성된다. 상기 볼(323)은 상기 트리거(320)와 함께 트리거부(32)를 구성하며, 트리거(320)가 비격발 위치에 있을 때 제1 볼홈(304)과 트리거(320)의 외면부 사이에서 상기 격발로드(302)를 격발대기위치에 구속시키는 역할을 한다.

좀 더 구체적으로, 격발관(326)과 트리거관(328)이 만나는 교차점에 제1 볼홈(304)에서 제2 볼홈(324) 쪽으로 상기 볼(323)이 이동할 수 있도록 볼(323)의 직경에 상응하는 크기의 홀(327)이 형성되며, 트리거(320)가 비격발 위치에 있을 때 상기 볼의 하단이 트리거(320)의 외면부에 지지된 상태로 일부는 상기 홀(327)에 위치하고 다른 일부가 제1 볼홈(304)에 삽입됨으로써, 격발 하우징(300) 내 격발대기위치에 격발로드(302)가 고정된다.

자동 격발 구동부(34)는, 외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 격발전동모터(340)를 포함한다. 또한 상기 격발전동모터(340) 출력축의 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 트리거(320)에 전달하는 전환수단(도시 생략)을 구비한다. 전환수단은 예를 들어, 한 쌍의 감속기어와 감속기어의 회전축과 트리거(320)를 캠 구조로 연결시킨 구성일 수 있다.

좀 더 바람직하게는, 격발전동모터(340)에 연결된 감속기어의 회전축과 상기 트리거(320)를 동축 배치하고, 상기 회전축의 선단과 이에 대응되는 트리거(320)의 말단에 경사진 캠 면을 형성하여 마주하는 두 캠 면이 접하도록 구성함으로써, 회전축의 회전운동이 캠 구조에 의해 직선운동으로 전환되고 트리거(320)에 전달되어 상기 트리거(320)가 격발 위치로 밀려나도록 구성될 수 있다.

물론, 앞서 언급한 캠 구조는 트리거(320)의 직선적인 움직임을 구현하기 하나의 실시 예일뿐 이에 국한되는 것은 아니다. 격발전동모터(340) 출력축의 회전운동을 트리거(320)의 직선운동으로 전환시킬 수 있기만 하면 되기 때문에, 구동부의 회전을 종동부의 직선운동을 전환 가능한 공지된 모든 형태의 운동전환구조가 포함될 수 있다.

예를 들어, 감속기어 중심의 회전축의 외면부에 수나사를 형성하고, 트리거(320)의 말단부 내경에 암나사를 형성하여 이 둘(감속기어의 회전축과 트리거(320) 말단부)을 암수 나사 체결구조로 연결시킴으로써, 상기 감속기어 회전축이 회전을 하면 상대적으로 상기 트리거(320)가 축 방향으로 변위되어 격발 위치로 이동하는 구성 역시 가능하다.

한편, 수동 격발 라인(36)은 트리거(320)를 인위적으로 격발위치로 이동시켜 상기 격발부(30)를 격발시키는 수단으로서, 유사 시 예를 들어, 화재 발생으로 전기 공급이 차단되어 자동 격발 구동부(34)가 작동 불능인 경우 또는 화재 초기 자동 격발 구동부(34) 구동에 앞서 관리자가 직접 기동 장치를 조작하여 신속한 초동 조치가 취해지도록 함에 있어 유용하게 활용될 수 있다.

수동 격발 라인(36)은 바람직하게, 자동 격발 구동부(34) 반대편의 트리거(320)에 연결되고 장치 외부의 임의 위치까지 연장되는 와이어 케이블(360)을 포함한다. 그리고 장치 외부의 임의 위치에 배치되며 상기 와이어 케이블(360) 말단에 연결되는 격발 손잡이(364)를 구비한다. 경우에 따라서는, 상기 와이어 케이블(360)이 외부에 노출되지 않도록 보호하는 보호관(362)을 포함할 수도 있다.

도 4는 본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치의 다른 실시 예로서, 전술한 수동 격발 라인의 바람직한 다른 실시 예를 도시한 개념도이다.

도 4의 다른 실시 예에 도시된 수동 격발 라인(36')은, 상기 자동 격발 구동부(34) 반대편의 트리거(320)에 한 쪽 끝이 연결되고 다른 쪽 끝은 장치 외부의 임의 위치에 고정되는 와이어 케이블(360')을 포함한다. 또한 와이어 케이블(360')의 중간에 설치되는 텐션 로울러(361)와 텐션 로울러(361)를 인장시킨 상태로 고정하는 스트랩(363)을 구비한다.

텐션 로울러(361)는 하나 이상의 인장 스프링(362)에 의해 상기 와이어 케이블(360')을 당기는 방향으로 탄동되도록 구성되며, 스트랩(363)은 상기 텐션 로울러(361)에 의한 상기 와이어 케이블(360')의 당김을 억제하는 방향으로 상기 텐션 로울러, 좀 더 구체적으로는 텐션 로울러(361)에 연결된 상기 인장 스프링(362)이 인장된 상태로 유지되도록 잡아주는 역할을 한다.

다른 실시 예에 따른 수동 격발 라인(36')은 또한, 상기 스트랩(363)의 중간에 설치되는 커터(365)를 포함한다. 커터(365)는 외부에서 입력되는 물리적인 힘(예컨대, 관리자에 의한 수동 조작력)에 의해 작동되어 상기 스트랩(363)을 절단하도록 된 구성일 수 있다. 예컨대, 조작력이 입력되는 버튼 이면에 커터날을 구비한 버튼 타입이나 레버 타입일 수 있다. 물론 이에 한정되는 것은 아니다.

이와 같은 구성의 다른 실시 예에 따른 수동 격발 라인(36')은, 화재 발생을 인식한 관리자가 수동으로 상기 커터(365)를 조작하는 간단한 행위만으로 신속하게 상기 밸브 기동 장치를 기동시켜 화재를 진압할 수 있다. 좀 더 구체적으로, 커터(365)를 조작하면 커터(365)에 의해 상기 스트랩(363)이 절단되며, 이에 따라 텐션 로울러(361)를 구속하고 있던 힘이 제거된다.

텐션 로울러(361)를 구속하고 있던 힘이 제거되면, 와이어 케이블(360')을 당기는 방향으로 텐션 로울러(361)에 탄성을 부여하던 인장 스프링(362)의 탄성 복원력에 의해 텐션 로울러(361)가 순간적으로 와이어 케이블(360')을 당기는 방향으로 이동된다. 이에 따라 와이어 케이블(360')이 당겨지고 트리거(320)가 격발 위치로 이동됨으로써 밸브 기동 장치(3)가 격발되고 밸브유닛(2)이 개방된다.

도 5는 본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치의 바람직한 또 다른 실시 예로서, 본 발명의 일 측면에 따른 밸브 기동 장치(3)는 온도감응 자동 격발 라인(38)을 더 포함할 수 있다. 온도감응 자동 격발 라인(38)은 화재 시 화염을 감지한 온도감응물질이 팽창되는 성질을 격발에 이용한 실시 예로서, 전술한 자동 격발 구동부(34) 대신 또는 함께 병행 설치될 수 있다.

본 실시 예에 적용된 온도감응 자동 격발 라인(38)은 바람직하게, 전술한 수동 격발 라인(36)의 와이어 케이블(360) 중간에서 분기되는 분기라인(385)에 설치되며, 내부에 써멀왁스(380)가 봉입되고, 온도 상승에 따른 상기 써멀왁스(380)의 부피 팽창에 따라 상기 분기라인(385)에 연결된 피스톤(382)이 후퇴하면서 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시키도록 된 구성일 수 있다.

이하 전술한 밸브 기동 장치의 기동에 따른 격발 동작을 전체적인 자동소화설비의 작동과 연계하여 간단하게 살펴보기로 한다.

평상 시 상기 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 경계부에 형성된 밸브시트(23)에 슬라이더(26)가 밀착되는 형태로 접촉함으로써 두 유로 사이의 통로가 폐쇄된다. 이때 슬라이더(26)의 후방의 압력 챔버(27)에는, 스프링(29)이 설치되고 슬라이더(26)의 외면부와 압력 챔버(27)를 구획하는 밸브바디(20) 면 사이의 간극을 통하여 소화 약제가 충진되어 후방 압력을 형성한다.

스프링(29)의 탄성과 소화 약제에 의한 상기 후방 압력에 의해 상기 슬라이더(26)가 밸브시트(23) 측에 밀착되어 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 사이의 통로가 폐쇄되되, 슬라이더(26) 전면에 형성되는 전방 압력과 슬라이더(26)의 후방에 형성되는 후방 압력 및 스프링(29) 탄성의 힘의 균형이 상기 슬라이더(26)를 폐쇄위치(밸브시트(23)에 밀착된 위치)에 유지시킨다.

한편, 트리거관(328)에는 트리거(320)가 이동 가능하게 설치되며, 비격발 위치에서 제1 볼홈(304)으로부터 임의 거리 떨어진 트리거(320)의 외둘레에 상기 제2 볼홈(324)이 형성된다. 상기 트리거(320)와 함께 볼(3230이 트리거부(32)를 구성하며, 볼(323)은 트리거(320)가 비격발 위치에 있을 때 제1 볼홈(304)과 트리거(320)의 외면부 사이에서 상기 격발로드(302)를 격발대기위치에 구속시키는 역할을 한다.

격발관(326)과 트리거관(328)이 만나는 교차점에 제1 볼홈(304)에서 제2 볼홈(324) 쪽으로 상기 볼(323)이 이동할 수 있도록 볼(323)의 직경에 상응하는 크기의 홀(327)이 형성되며, 트리거(320)가 비격발 위치에 있을 때 상기 볼(323)의 하단이 트리거(320)의 외면부에 지지된 상태로 일부는 상기 홀(327)에 위치하고 다른 일부가 제1 볼홈(304)에 삽입됨으로써, 격발 하우징(300) 내 격발대기위치에 격발로드(302)가 고정된다.

도 6은 장치 기동에 따라 트리거가 격발 위치로 이동되는 모습을 나타낸 작동 상태도이며, 도 7은 격발 위치로 이동된 트리거에 의해 격발로드를 격발대기위치에 구속하고 있던 볼이 이탈되는 모습을 나타낸 도면이다. 그리고 도 8은 볼의 이탈에 따라 격발부가 격발되는 모습을 나타낸 작동 상태도이다.

먼저 도 6을 참조하면, 화재 시 수동 격발 라인(36) 또는 자동 격발 구동부(34)에 의해 트리거(320)가 격발 위치로 이동된다. 수동 격발 라인(36)과 자동 격발 구동부(34)의 동작 순서는 임의적이다. 예를 들어, 수동 격발 라인(36)이 먼저 조작되면 그 조작력에 의해 트리거(320)가 격발 위치로 이동되고, 반대인 경우 자동 격발 구동부(34)의 구동력에 의해 트리거(320) 격발 위치로 이동된다.

수동 격발 라인(36) 또는 자동 격발 구동부(34)의 작동으로 트리거(320)가 격발 위치로 이동되면, 격발로드(302)의 제1 볼홈(304)과 트리거(320)의 제2 볼홈(324)이 동일 선상에 정렬된다. 그리고 제1 볼홈(304)과 제2 볼홈(324)이 동일 선상에 정렬되면, 도 7과 같이 제1 볼홈(304)에 삽입되어 있던 볼(323)이 자중에 의해 트리거(320)의 상기 제2 볼홈(324) 쪽으로 이탈되며, 이로써 격발로드(302)의 구속이 풀리게 된다.

격발로드(302)를 구속하고 있던 볼(323)의 이탈로 격발로드(302)에 대한 구속이 풀리면, 도 8과 같이 격발 스프링(306)의 탄성 복원력에 의해 격발로드(302)가 전진방향(밸브유닛의 밀봉 디스크(28) 방향)으로 이동되고, 격발로드(302) 선단의 격발핀(303)이 밸브유닛(2)의 밀봉 디스크(28)를 순간 큰 힘으로 타격하게 된다. 그 결과 밀봉 디스크(28)가 파열되고 압력 챔버(27)의 압이 소실되어 밸브유닛(2) 내 힘의 균형이 깨진다.

밀봉 디스크(28)가 파열되어 슬라이더(26) 전방과 후방 사이의 힘의 균형이 깨지면, 슬라이더(26)가 후퇴하여 개방위치로 이동되고 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2) 사이의 통로가 개방된다. 그 결과 소화약제 저장용기(1) 고압으로 충전되어 있던 소화약제(P)가 제1 약제유로(L1)와 제2 약제유로(L2)를 통하여 밸브유닛(2)의 토출부(24)에 연결된 노즐로 이동되고 소화 대상물을 향하여 국부적으로 분사되어 화재가 진압된다.

이상에서 살펴본 본 발명의 실시 예에 따른 자동소화설비의 밸브 기동 장치 및 자동소화설비에 의하면, 모터 전동방식으로 기존 솔레노이드 전동방식에 비해 제조원가 측면에서 유리함이 있고 유지비가 적게 들며, 따라서 소화설비의 시장 경쟁력을 충분히 높일 수 있다.

또한, 모터 전동방식이기 때문에 구조적으로 기존의 솔레노이드 전동 방식에 비해 제품 소형화 및 콤팩트화에 있어서도 유리하다는 장점이 있고 설비의 경량화를 도모할 수 있으며, 구조적으로는 간결하면서도 신속 명확하게 격발동작이 이루어지는 구조로서 화재 시 미작동 및 그에 따른 화재 확산의 우려를 불식시킬 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 : 소화약제 저장용기 2 : 밸브유닛
3 : 밸브 기동 장치 20 : 밸브바디
22 : 체결부 23 : 밸브시트
24 : 토출부 25 : 어댑터
26 : 슬라이더 27 : 압력 챔버
28 : 밀봉 디스크 29 : 스프링
30 : 격발부 32 : 트리거부
34 : 자동 격발 구동부 35 : 플러그
36 : 수동 격발 라인 38 : 온도감응 작동 격발 라인
300 : 격발 하우징 302 : 격발로드
303 : 격발핀 304 : 제1 볼홈
306 : 격발 스프링 320 : 트리거
323 : 볼 324 : 제2 볼홈
326 : 격발관 327 : 홀
328 : 트리거관 340 : 격발전동모터
360 : 와이어 케이블 362 : 보호관
364 : 격발 손잡이 380 : 써멀왁스
382 : 피스톤 385 : 분기라인
L1 : 제1 약제유로 L2 : 제2 약제유로

Claims

자동소화설비의 소화약제 저장용기(1) 출구의 밸브유닛(2)에 연결되어 상기 밸브유닛(2)을 개방시키도록 동작하는 것으로서,
상기 밸브유닛(2)의 일측에 어댑터(25)로 연결되며, 밸브유닛(2)의 밀봉 디스크(28)를 개봉하여 소화약제가 토출되는 약제유로를 개방시키는 격발로드(302)를 포함하는 격발부(30);
상기 격발로드(302)를 격발 하우징(300) 내에서 격발대기위치에 구속하는 볼(323)과 트리거(320)를 포함하는 트리거부(32);
상기 트리거(320)의 일측에 연결되며, 외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시켜 상기 격발부(30)가 격발되도록 하는 자동 격발 구동부(34); 및
상기 트리거(320)의 타측에 연결되며, 상기 트리거(320)를 인위적으로 격발위치로 이동시켜 상기 격발부(30)가 격발되도록 하는 수동 격발 라인(36);을 포함하며,
상기 격발로드(302)는 플러그(35)를 통해 상기 어댑터(25)에 결속되는 격발 하우징(300) 내에 이동 가능하게 수용되되, 상기 밸브유닛(2)의 밀봉 디스크(28)와 마주하는 격발로드(302)의 일측 단면에는 격발핀(303)이 동축 결합되고 반대편 타측 단부의 외둘레에 제1 볼홈(304)이 형성되며,
상기 제1 볼홈(304)과 비격발 위치에 있는 상기 트리거(320) 외면부 사이에 상기 볼(323)이 개재되어 상기 격발로드(302)를 격발대기위치에 구속시키는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
비격발 위치에서 상기 제1 볼홈(304)에 삽입된 볼(323)로부터 임의 거리 떨어진 트리거(320)의 외둘레에 제2 볼홈(324)이 형성되고,
제1 볼홈(304)이 형성된 트리거(320)가 상기 제1 볼홈(304)을 갖는 격발로드(302)의 아래쪽에 인접 배치되는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 자동 격발 구동부(34) 또는 수동 격발 라인(36)의 작동으로 트리거(320)가 격발위치로 이동되면, 상기 제1 볼홈(304)과 제2 볼홈(324)이 동일 선상에 정렬되고,
제1 볼홈(304)에 삽입되어 있던 볼(323)이 제2 볼홈(324) 쪽으로 이탈하면서 격발로드(302)에 대한 구속이 풀려 격발로드(302)가 밀봉 디스크(28) 방향으로 전진하는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
제 4 항에 있어서,
격발 하우징(300)의 내부에는 상기 트리거(320)가 격발위치로 이동되고 격발로드(302)에 대한 구속이 해제된 때, 상기 격발핀(303)이 밀봉 디스크(28)를 순간 큰 힘으로 타격하여 파열시키도록 상기 격발로드(302)에 전진방향 탄성을 부여하는 격발 스프링(306)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 트리거부(32)는,
상기 격발하우징의 일측 단부에 체결되고 제1 볼홈(304)이 형성된 격발로드(302)의 일측 단부를 이동 가능하게 수용하는 격발관(326)과;
상기 격발관(326)과 교차하는 방향으로 상기 격발관(326)의 하부에 일체로 구비되며 상기 트리거(320)를 이동 가능하게 수용하는 트리거관(328)과;
상기 트리거관(328)에 이동 가능하게 설치되고 비격발 위치에서 상기 제1 볼홈(304)으로부터 임의 거리 떨어진 외둘레에 제2 볼홈(324)을 형성한 상기 트리거(320); 및
상기 제1 볼홈(304)과 비격발 위치에 있는 상기 트리거(320) 외면부 사이에 개재되는 상기 볼(323);을 포함하며,
상기 격발관(326)과 트리거관(328)이 만나는 교차점에 볼이 제1 볼홈(304)에서 제2 볼홈(324)으로 이동할 수 있도록 상기 볼(323)의 직경에 상응하는 크기의 홀(327)이 형성되는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 자동 격발 구동부(34)는,
외부의 전기신호로 작동되어 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 격발전동모터(340)와;
상기 격발전동모터(340) 출력축의 회전운동을 직선운동으로 바꿔 상기 트리거(320)에 전달하는 전환수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 수동 격발 라인(36)은,
상기 자동 격발 구동부(34) 반대편의 트리거(320)에 연결되고 장치 외부로 연장된 와이어 케이블(360); 및
장치 외부의 임의 위치에 설치되며 상기 와이어 케이블(360) 말단에 연결되는 격발 손잡이(364);를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치(3).
제 8 항에 있어서,
상기 수동 격발 라인(36)의 와이어 케이블(360) 중간에서 분기되는 분기라인(385)에 설치되며, 내부에 써멀왁스(380)가 봉입되고, 온도 상승에 따른 상기 써멀왁스(380)의 부피 팽창에 따라 상기 분기라인(385)에 연결된 피스톤(382)이 후퇴하면서 상기 트리거(320)를 격발위치로 이동시키도록 구성된 온도감응 자동 격발 라인(38);을 더 포함하는 자동소화설비의 밸브 기동 장치.
소화약제가 고압으로 충전된 소화약제 저장용기(1)의 출구에 설치되는 밸브유닛(2); 및
상기 밸브유닛(2)을 개방시키도록 밸브유닛(2)의 일측에 어댑터(25)로 연결되는 제1항, 제3항 내지 제9항 중 어느 하나의 항에 기재된 밸브 기동 장치(3);를 포함하는 자동소화설비.