KR102135297B1 - 가스소화기용 솔레노이드밸브 - Google Patents

Abstract

소화가스 저장용기에 설치된 파열판을 관통시켜 내부의 밸브를 개방시킴으로써 화재발생시 저장용기 내의 소화가스가 분사될 수 있게 구성되되, 화재발생시 화재감지기의 전기적 통전시에 작동하는 방아쇠가 지정된 정위치에 도달하지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있게 구성된 가스소화기용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

Description

가스소화기용 솔레노이드밸브{SOLENOID VALVE FOR FIRE EXTINGUISHER}

본 발명은 가스소화기용 솔레노이드밸브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 소화가스 저장용기에 설치된 파열판을 관통시켜 내부의 밸브를 개방시킴으로써 화재발생시 저장용기 내의 소화가스가 분사될 수 있게 구성되되, 화재발생시 화재감지기의 전기적 통전시에 작동하는 방아쇠가 지정된 정위치에 도달하지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있게 구성된 가스소화기용 솔레노이드밸브에 관한 것이다.

일반적으로 용광로, 원자력, 테이터 장비, 변전소 등과 같은 고가의 장비가 설치된 장소에서 화재가 발생되는 경우 분말소화기나 물 등으로 진화하게 되면 화재는 진압할 수는 있으나, 분말이나 물 등에 의해 고가의 장비가 쓸모없게 되는 문제가 발생하게 된다.

이러한 문제를 방지하기 위하여 상술한 장비가 설치된 장소에서는 분말소화기나 물 등을 이용하지 않고 소화가스를 이용하여 진화하도록 되어 있다. 즉, 소화가스는 소화가스 저장용기에 저장된 상태에서 화재를 감지하는 센서에 의해 화재가 감지되면, 밸브 개방장치가 작동되면서 이 소화가스 저장용기에 설치된 밸브를 자동으로 개방하여 화재 초기에 산소를 중화하여 진화하도록 구성되어 있었다.

도 1a 내지 도 1c 에는 종래의 소화기용 밸브 개방장치가 도시되어 있다.

첨부된 도면을 참조하면, 종래의 소화기용 밸브 개방장치는 본체(20)에 슬라이드 가능하게 설치된 슬라이드 샤프트(14)의 단부에 설치되어 소화가스 저장용기(10)의 밸브 하우징(11) 일측에 설치된 파열판(12)을 관통함으로써 내부의 밸브(V1)에 밀폐압을 가하는 고압가스(g1)를 외기로 방출하도록 선단부가 날카롭게 형성된 타격침(13), 상부 적소에 라운드 형태의 걸림홈(14a)이 형성되어 하단에는 타격침(13)이 결합되는 슬라이드 샤프트(14), 본체(20)와 슬라이드 샤프트(14)의 사이에 설치되어 스토퍼(15)를 통해 파열판(12)을 향해 반발하는 타격용 스프링(16), 걸림홈(14a)에 걸리거나 이탈되면서 타격용 스프링(16)에 의해 상기 슬라이드 샤프트(14)가 후진위치에 있거나 파열판(12)을 관통하는 위치에 있도록 하는 강구(17), 본체(20)에 형성된 슬라이드 홀(21)에서 상하방향으로 승강운동되는 승강봉(30) 및 캠폴로우어(32)가 구비된 클레버스(31)가 설치되어 본체(20)에 설치된 솔레노이드(33)의 가동철심 플런저(33a)의 선단부에 설치된 평판캠(34)에 의해 각각 높이가 다른 걸림위치와 해제위치로 위치결정되도록 구성된다.

그리고, 정전이나 단선 등에 의해 솔레노이드(33)가 작동되지 않는 경우를 대비하여 본체(20)의 측면에 서 안팎으로 관통되어 평판캠(34)을 수동으로 밀어서 타격침(13)의 걸림을 해제시켜 주는 수동 작동핀(35)이 스냅링(36)과 안전클립(37)에 의해 고정되어 있다. 그리고, 안전클립(37)은 고리(35a)에 의해 제거되도록 구성되어 있으며, 비상시에만 사용할 수 있도록 봉인용 납(37a)과 같은 것으로 봉인되어 있다.

또한, 솔레노이드(33)와 직렬로 마이크로 스위치(SW1)가 접속되고, 이 마이크로 스위치(SW1)를 본체(20)의 내부에 설치하여 솔레노이드(33) 작동시에 이 솔레노이드(33)의 여자코일에 계속해서 전류가 흐르면서 과열되는 것을 방지하기 위하여 캠폴로우어(32)의 중심으로부터 횡설되는 도그핀(38)을 설치하여 솔레노이드(33)의 가동철심 플런저(33a)가 완전히 흡인되는 위치에서 마이크로 스위치(SW1)의 스위치 레버(B1)가 이 도그핀(38)에 의해 눌리면서 솔레노이드(33)로 흐르는 여자전류가 차단되도록 구성되어 있다. 그리고, 평판캠(34)이 강구(17)에 의해 아래쪽으로 항상 힘을 받게 되므로 그 밑을 받치지 않는 경우 밸브 개방장치가 오동작하는 문제가 발생되므로 이를 방지하기 위하여 평판캠(34)의 하부를 지지하는 하부롤러(40)와 이 하부롤러(40)를 지지하는 롤러지지체(41)가 본체(20)의 바닥면에 설치된다. 그리고, 클레버스(31)와 롤러지지체(41)에 각각 설치되어 있는 캠폴로우어(32)와 하부롤러(40)에는 평판캠(34)이 캠폴로우어(32)와 하부롤러(40)의 옆으로 탈조되는 것을 방지하기 위하여 캠폴로우어(32)와 하부롤러(40)의 외주면에 안내홈(32a)(40a)이 형성된다. 그리고, 가동철심 플런저(33a)의 선단부에는 미끄럼 핀(44)이 설치되어 평판캠(34)에 형성되어 있는 미끄럼 장공(34a)을 타고 미끄러지도록 구성되어 솔레노이드(33)에 걸리는 초기부하를 줄여주어 가속능력을 향상시키는 동시에 동작의 신뢰성을 가지도록 구성된다.

이와 같은 종래의 가스소화기에 적용된 밸브 개방장치의 동작은 먼저, 도 1a 에 도시된 바와 같이 슬라이드 샤프트(14)의 핀 구멍(14p)에 삽입되어 있는 안전핀(45)이 제거된 상태에서 화재감지센서(도시하지 않음)에 의해 화재가 감지되면, 이 신호가 제어장치(도시하지 않음)에 입력되면서 솔레노이드 구동회로를 거쳐 솔레노이드(33)에 여자 전류가 흐르게 된다.

이때, 솔레노이드(33)의 가동철심 플런저(33a)가 흡인되면서 그 선단에 설치되어 있는 미끄럼 핀(44)이 평판캠(34)에 형성되어 있는 미끄럼 장공(34a)으로부터 미끄러져 첨부도면 도 1b 에 나타낸 바와 같이 된다. 이러한 상태에서 솔레노이드(33)의 가동철심 플런저(33a)의 순간위치는 완전한 스트로크로 움직인 상태가 아닌 중간위치에 있으므로, 솔레노이드(33)의 여자코일에는 계속해서 여자전류가 흐르게 된다. 그리고, 솔레노이드(33)의 가동철심 플런저(33a)를 지지하는 리턴 스프링(33s)은 압축된다. 즉, 마이크로 스위치(SW1)의 스위치 레버(B1)가 도그핀(38)에 의해 아직 눌리지 않은 상태이므로, 솔레노이드(33)의 여자코일에는 계속해서 여자전류가 흐르게 되어 가동철심 플런저(33a)가 계속해서 흡인되는 것이다.

이후에 가동철심 플런저(33a)의 선단부에 설치된 미끄럼 핀(44)에 걸린 상태로 있는 평판캠(34)이 가동철심 플런저(33a)에 이끌리면서 동시에 캠폴로우어(32)와 하부롤러(40)의 구름안내를 받으면서 옆으로 직선운동을 하게 된다. 이때, 평판캠(34)에 형성된 상단 캠턱(C1)에 캠폴로우어(32)의 하단중심부가 이와 일치되면서 평판캠(34)의 경사면(C2)을 타고 아래쪽으로 하강하게 된다. 즉, 강구(17)는 타격용 스프링(16)에 형성된 라운드 형태의 걸림홈(14a)에 의해 항상 아래쪽으로 힘을 받게 되어 있으므로, 그 밑의 승강봉(30) 및 클레버스(31)에 의해 평판캠(34)의 캠면에 항상 밀착되는 예압이 걸려 이 평판캠(34)의 움직임에 거의 일치되는 속도로 추종할 수 있게 된다.

이와 같은 과정에 의해 강구(17)가 걸림홈(14a)으로부터 완전히 벚어나게 되면, 슬라이드 샤프트(14)가 타격용 스프링(16)의 반발작용에 의해 밀리면서 그 슬라이드 샤프트(14)의 단부에 설치되어 있는 타격침(13)이 빠른 속도로 돌출되면서 첨부도면 도 1c 에 도시된 바와 같이 밸브 하우징(11)에 설치되어 있는 파열판(12)을 관통하여 밸브 하우징(11)의 안쪽으로 진입된다. 이때, 파열판(12)과 밸브(V1)의 사이에 잔류하고 있던 고압가스(g1)가 타격침(13)에 형성되어 있는 중공부(13a) 및 측면홀(13b)(13c)을 거쳐 드레인 홀(11a)을 통해 외부로 방출되는 동시에 소화가스 저장용기(10)에 저장된 소화가스(G1)의 압력에 의해 밸브(V1)가 개방되면서 주밸브(11b)를 통해 소화가스(G1)가 배관을 거쳐 외부로 배출되어 화재 발생장소에 잔류하는 산소를 중화하여 진화하게 된다.

하지만, 이와 같은 종래의 소화기의 밸브 개방장치는 슬라이드 샤프트(14)가 강구(17)에 걸린 상태에서 평판캠(34)이 캠 폴로우어(32)와 하부롤러(40)의 마찰력에 의해 정지된 상태를 유지하도록 되어 있는 구조이므로, 장전을 위해 슬라이드 샤프트가 장전되기 위해 이동하는 과정에서 강구의 지정된 정위치에 도달하지 않은 상태로 장전되거나, 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동이나 충격에 의해 평판캠(34)이 흔들리게 되면, 미끄럼 핀(44)과 미끄럼 장공(34a) 사이에 형성되어 있는 유격에 의해 평판캠(34)이 좌우로 이동되면서 오동작을 일으키게 된다는 문제점이 있었다. 더욱이 평판캠(34)을 압박하고 있는 캠 폴로우어(32)와 하부롤러(40)는 이 평판캠(34)에서 구름운동할 수 있도록 설치되어 있으므로, 평판캠(34)이 미약한 진동에도 반응하여 오동작된다는 매우 심각한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 소화기의 밸브 개방장치는 평판캠(34), 캠 폴로우어(32) 및 하부롤러(40)에 의해 슬라이드샤프트(14)의 걸림을 해제하거나 걸린상태로 유지하도록 구성되어 있으므로, 구조 및 조립이 복잡하여 원가를 상승시키게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 그 목적은 화재발생시 화재감지기의 전기적 통전시에 작동하는 방아쇠를 전기적 통전에 연동하여 작동되는 보조 키수단에 의해 잠금 및 잠금 해제할 수 있게 구성되어, 장전상태에서 방아쇠의 위치가 잠금방향으로 이동하는 과정에서 지정된 정위치에 도달하지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있게도록 한 가스소화기용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.

또한, 그 목적은 보조 키수단을 외부에서도 수동으로 조작할 수 있는 구조로 된 가스소화기용 솔레노이드밸브를 제공하는 것이다.

상기 본 발명의 목적은 상단부 전후 방향으로 슬라이드홀이 형성되고 상기 슬라이드홀의 하측으로 격판에 의해 구분되는 설치공간이 형성되는 본체와, 상기 슬라이드홀의 전방에 고정되어 소화가스 저장용기에 설치된 밸브 하우징에 결합되는 유니온너트와, 상기 슬라이드홀에 전후 왕복운동 가능하게 설치되고, 전단부에는 환형의 걸림돌기가 형성되고 후단부에는 환형의 장전홈이 형성되는 격침축대와, 상기 격침축대의 전단에 설치되어 소화가스 저장용기에 설치된 밸브 하우징의 파열판을 관통시켜 소화가스를 방출시키는 타격침과, 상기 격침축대의 걸림돌기와 슬라이드홀의 지지턱 사이에 설치되어 격침축대를 타격시키는 방향으로 힘이 작용하는 격발스프링과, 상기 격판의 후단부에 상하방향으로 관통 형성된 승강홀에 끼워져 상기 장전홈에 선택적으로 걸림되는 걸림베어링과, 상기 승강홀에 끼워지고 상기 걸림베어링의 하단부를 지지한 상태에서 승강홀에서 승강 운동하는 베어링받침구와, 상기 설치공간에 상기 베어링받침구의 하측으로 설치되고 상단부가 본체에 회동 가능하게 힌지 결합되게 구성되되, 상단 후단부에는 수직된 정위치 상태에서 베어링받침구를 지지하도록 걸림지지면이 형성되고, 상단 전단부에는 전방으로 회동된 상태에서 상기 승강홀에서 하측으로 이동된 베어링받침구를 지지하도록 하측으로 경사진 해제지지면이 형성되어, 상기 장전홈에 걸림베어링의 걸림 및 걸림 해제의 위치를 결정하는 방아쇠와, 상기 방아쇠의 전방으로 설치되는 솔레노이드 본체 및 상기 솔레노이드 본체에서 후측으로 돌출 형성되고 솔레노이드 본체에 전원이 인가되면 솔레노이드 본체 내부로 흡인되면서 전방으로 이동되는 가동철심 플런저로 구성되는 솔레노이드와, 상기 가동철심 플런저의 후단에 결합되고, 상기 방아쇠의 하단부가 끼워지는 끼움홈이 형성되며, 상기 끼움홈의 전면에는 방아쇠가 수직된 상태가 유지되도록 방아쇠가 밀착 지지되는 지지부가 형성되어, 상기 가동철심 플런저가 전원의 인가를 통해 솔레노이드 본체로 흡인되면 가동철심 플런저와 함께 전방으로 이동되면서 상기 방아쇠를 전방으로 회동되도록 하여 상기 장전홈에 걸림된 걸림베어링의 걸림을 해제시키게 구성되는 유동자와, 상기 가동철심 플런저에 끼워지고 솔레노이드 본체와 유동자 사이에 지지되며 상기 유동자를 후측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 방아쇠가 수직된 상태가 유지되도록 하는 유동자 복귀스프링과, 상기 방아쇠의 하측으로 설치되고 상기 방아쇠의 하단이 걸림되어 방아쇠가 오작동되지 못하도록 잠금하게 구성되되, 상기 솔레노이드 본체에 전원이 인가되면 이와 연동하여 상기 방아쇠의 하단에 대한 걸림을 해제하면서 방아쇠가 전방으로 회동될 수 있게 하는 보조 키수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스소화기용 솔레노이드밸브를 제공함으로써 달성될 수 있다.

여기서, 상기 방아쇠의 하단부는 전면이 상측에서 하측으로 갈수록 후측으로 경사진 하향경사면을 갖는 수직바가 형성되고 상기 수직바의 하단에서 전방으로 하향 경사지는 경사바가 형성되며, 상기 유동자의 지지부는 후단 중앙에서 전측으로 상향 경사지게 상부스토퍼면이 형성되어 방아쇠가 수직으로 세워졌을 때 수직바의 하향경사면이 지지되게 구성되고, 후단 중앙에서 전측으로 하향 경사지게 하부스토퍼면이 형성되어 방아쇠가 전방으로 회동되었을 때 경사바의 전면이 지지되게 구성되며, 후면에 상기 유동자 복귀스프링의 후단이 밀착 지지되는 스프링지지면이 형성되고, 상기 본체의 후면에서 본체 내부로 관통 결합되어 정전, 단선에 의해 솔레노이드가 작동되지 않는 경우, 상기 유동자를 수동으로 밀어서 방아쇠를 전방으로 회동시켜 상기 장전홈에 걸림된 걸림베어링의 걸림을 해제시키게 구성되는 수동작동버튼이 구성되되, 상기 수동작동버튼은 스냅링과 안전클립에 의해 고정되게 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 보조 키수단은, 상기 방아쇠의 하측으로 상기 본체의 외면에 결합되되 중앙에 상하방향으로 상하슬라이딩홀이 형성되고 외면에 환형의 설치홈이 형성되는 보조키 하우징과, 상기 설치홈에 설치되는 여자코일과, 상기 설치홈의 하단부에 끼워져 설치되고 중앙에 관통홀이 형성된 작동용 전자석과, 상기 상하슬라이딩홀에 삽입되고 상기 여자코일에 전원이 인가되면 여자코일 및 작동용 전자석의 자력에 의해 상하슬라이딩홀의 하측으로 이동되는 보조키 플런저와, 상기 보조키 플런저의 상단에서 상측으로 돌출 형성되고 본체의 하면에 형성된 돌출공을 통해 본체 내부로 돌출되어 상기 방아쇠의 하단이 선택적으로 걸림되는 걸림돌기와, 상기 작동용 전자석과 보조키 플런저 사이에 개재되고 보조키 플런저를 상측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 걸림돌기가 방아쇠의 하단에 걸림된 상태를 유지하도록 하는 보조키 복귀스프링과, 상기 관통홀을 통해 상기 보조키 플런저의 하단에 결합되어 정전, 단선에 의해 여자코일 및 작동용 전자석이 작동되지 않는 경우, 상기 보조키 플런저를 수동으로 당겨 보조키 플런저를 하측으로 이동시켜줌으로써 걸림돌기에 걸림된 방아쇠의 걸림을 해제시키게 구성되는 보조키 수동작동버튼을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 단순한 구조를 가지는 방아쇠를 이용하여 격침축대가 잠금상태를 유지하거나 잠금이 해제되도록 구성되어 있으므로, 구조가 보다 간소화되어 조립이 간편하고 제조단가를 절감할 수 있다는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 화재발생시 화재감지기의 전기적 통전시에 작동하는 방아쇠를 전기적 통전에 연동하여 작동되는 보조 키수단에 의해 잠금 및 잠금 해제할 수 있게 구성되기 때문에, 격침축대를 장전하기 위해, 방아쇠가 잠금방향으로 이동하는 과정에서 격침축대의 장전홈에 걸림베어링이 정확하게 걸림되지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있다는 효과가 있다.

도 1a는 종래의 소화기용 밸브 개방장치에서 초기 상태를 보인 단면도,
도 1b는 종래의 소화기용 밸브 개방장치에서 솔레노이드 밸브의 가동 상태를 보인 단면도,
도 1c는 종래의 소화기용 밸브 개방장치가 작동함에 따라 솔레노이드 밸브가 개방된 상태를 보인 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브의 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브가 설치된 것을 보인 단면도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명에서 방아쇠와 유동자의 구조 및 작동을 설명하기 위한 도면,
도 5a 및 도 5는 본 발명에서 보조 키수단의 구조 및 작동을 설명하기 위한 도면,
도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브의 작동을 설명하기 위한 도면,

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브를 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 용광로, 원자력, 테이터 장비, 변전소 등과 같은 고가의 장비가 설치된 장소에서 화재가 발생되는 경우 소화가스 저장용기에 설치된 밸브를 자동으로 개방하여 화재 초기에 산소를 중화하여 화재를 진화하는 데 사용되는 것으로, 소화가스 저장용기에 설치된 파열판을 관통시켜 내부의 밸브를 개방시킴으로써 화재발생시 저장용기 내의 소화가스가 분사될 수 있게 구성된다.

첨부된 도면을 참조하면, 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 상단부 전후 방향으로 슬라이드홀(110)이 형성되고 상기 슬라이드홀(110)의 하측으로 격판(101)에 의해 구분되는 설치공간(120)이 형성되는 본체(100)가 구비된다.

그리고, 상기 본체(100)의 슬라이드홀(110)의 전방에 고정되어 소화가스 저장용기(10)에 설치된 밸브 하우징(11)에 결합되는 유니온너트(N)가 구비된다. 즉, 상기 유니온너트(200)를 통해 본체가 저장용기(10)에 설치된 밸브 하우징(11)에 결합 또는 분리될 수 있게 구성된다.

그리고, 상기 본체(100)의 슬라이드홀(110)에는 슬라이드홀(110)에서 전후 왕복운동 가능하게 격침축대(200)가 설치된다. 여기서, 상기 격침축대(200)의 전단부에는 환형의 걸림돌기(210)가 형성되고 후단부에는 환형의 장전홈(220)이 형성된다.

그리고, 상기 격침축대(200)의 전단에는 타격침(250)이 설치되어 이 타격침(250)이 소화가스 저장용기(10)에 설치된 밸브 하우징(11)의 파열판(12)을 관통시켜 소화가스를 방출시키게 구성된다. 여기서, 상기 타격침(250)은 상기 격침축대(200)의 전방으로 이동에 의해, 소화가스 저장용기(10)의 밸브 하우징(11) 일측에 설치된 파열판(12)을 관통함으로써 내부의 밸브(V1)에 밀폐압을 가하는 소화가스를 외기로 방출하도록 선단부가 날카롭게 형성된다.

그리고, 상기 격침축대의 걸림돌기(210)와 슬라이드홀의 지지턱(111) 사이에는 격발스프링(S1)이 설치되어 격침축대(200)를 타격시키는 방향으로 힘이 작용하게 구성된다. 즉, 상기 격발스프링(S1)은 격침축대(200)가 전방으로 탄성적으로 격발되게 탄성력을 제공하도록 구성된다.

그리고, 상기 격판(101)의 후단부에 상하방향으로 관통 형성된 승강홀(101a)에는 걸림베어링(300)이 끼워져 상기 장전홈(220)에 선택적으로 걸림되게 구성된다. 즉, 상기 걸림베어링(300)이 격침축대(200)의 장전홈(220)에 끼워져 걸림되면 격침축대(200)가 전방으로 격발되는 것이 제한되고, 걸림베어링(300)이 격침축대(200)의 장전홈(220)에서 분리되면 격침축대(200)가 슬라이드홀(110)의 전방으로 탄성적으로 격발되도록 구성된다.

그리고, 상기 승강홀(101a)에는 베어링받침구(350)가 끼워지고 이 베어링받침구(350)는 상기 걸림베어링(300)의 하단부를 지지한 상태에서 승강홀(101a)에서 승강 운동하게 구성된다. 즉, 상기 베어링받침구(350)는 후술하는 방아쇠의 회동에 의해 상기 승강홀(101a) 상에서 승강 및 하강하면서 상기 걸림베어링(300)이 격침축대(200)의 장전홈(220)에 선택적으로 걸림 또는 분리되도록 작동시킨다.

그리고, 상기 설치공간(120)에는 상기 베어링받침구(350)의 하측으로 방아쇠(400)가 설치되되, 이 방아쇠(400)는 상단부가 본체(100)에 회동 가능하게 힌지(H) 결합되게 구성된다. 좀 더 구체적으로, 상기 방아쇠(400)의 상단 후단부에는 방아쇠(400)가 수직된 정위치 상태에서 베어링받침구(350)를 지지하도록 걸림지지면(410)이 형성되고, 상단 전단부에는 방아쇠(400)가 전방으로 회동된 상태에서 상기 승강홀(101a)에서 하측으로 이동된 베어링받침구(350)를 지지하도록 하측으로 경사진 해제지지면(420)이 형성되어, 상기 장전홈(220)에 걸림베어링(300)의 걸림 및 걸림 해제의 위치를 결정하게 구성된다.

여기서, 상기 방아쇠(400)의 하단부는 전면이 상측에서 하측으로 갈수록 후측으로 경사진 하향경사면(431)을 갖는 수직바(430)가 형성되고 상기 수직바(430)의 하단에서 전방으로 하향 경사지는 경사바(440)가 형성된다.

그리고, 상기 설치공간(120)에는 솔레노이드(500)가 설치되는 데, 상기 솔레노이드(500)는 상기 방아쇠(400)의 전방으로 설치되는 솔레노이드 본체(510) 및 상기 솔레노이드 본체(510)에서 후측으로 돌출 형성되고 솔레노이드 본체(510)에 전원이 인가되면 솔레노이드 본체(510) 내부로 흡인되면서 전방으로 이동되는 가동철심 플런저(520)로 구성된다.

그리고, 상기 가동철심 플런저(520)의 후단에는 유동자(600)가 결합된다. 좀 더 구체적으로, 상기 유동자(600)는 상기 방아쇠(400)의 하단부가 끼워지는 끼움홈(610)이 형성되며, 상기 끼움홈(610)의 전면에는 방아쇠(400)가 수직된 상태가 유지되도록 방아쇠(400)가 밀착 지지되는 지지부(620)가 형성된다. 즉, 상기 유동자(600)는 상기 가동철심 플런저(520)가 전원의 인가를 통해 솔레노이드 본체()로 흡인되면 가동철심 플런저(520)와 함께 전방으로 이동되면서 상기 방아쇠(400)를 전방으로 회동되도록 하여 상기 장전홈(220)에 걸림된 걸림베어링(300)의 걸림을 해제시키게 구성된다.

여기서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 상기 유동자의 지지부(620)는 후단 중앙에서 전측으로 상향 경사지게 상부스토퍼면(621)이 형성되어 방아쇠(400)가 수직으로 세워졌을 때 수직바(430)의 하향경사면(431)이 지지되게 구성되고, 후단 중앙에서 전측으로 하향 경사지게 하부스토퍼면(622)이 형성되어 방아쇠(400)가 전방으로 회동되었을 때 경사바(440)의 전면이 지지되게 구성되며, 후면에 후술하는 유동자 복귀스프링(S2)의 후단이 밀착 지지되는 스프링지지면(623)이 형성된다.

한편, 상기 본체(100)의 후면에는 본체(100) 내부로 관통 결합되는 수동작동버튼(650)이 설치된다. 즉, 상기 수동작동버튼(650)은 정전, 단선에 의해 솔레노이드(500)가 작동되지 않는 경우, 상기 유동자(600)를 수동으로 밀어서 방아쇠(400)를 전방으로 회동시켜줌으로써 상기 장전홈(220)에 걸림된 걸림베어링(300)의 걸림을 해제시키게 구성된다. 여기서, 상기 수동작동버튼(650)은 스냅링(651)과 안전클립(652)에 의해 고정되며, 수동작동버튼(650)의 작동시키기 위해서는 상기 스냅링(651)과 안전클립(652)을 분리한 다음 사용한다.

그리고, 상기 가동철심 플런저(520)에 끼워지고 솔레노이드 본체(100)와 유동자(600) 사이에 지지되며 상기 유동자(600)를 후측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 방아쇠(400)가 수직된 상태가 유지되도록 하는 유동자 복귀스프링(S2)이 설치된다. 즉, 상기 유동자 복귀스프링(S2)을 통해 상기 유동자(600)에 후측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 방아쇠(400)가 수직된 상태가 유지되고, 상기 가동철심 플런저(520)가 전원의 인가를 통해 솔레노이드 본체(510)로 흡인되면 유동자 복귀스프링(S2)이 압축되면서 방아쇠(400)가 전방으로 회동될 수 있게 된다.

그리고, 상기 방아쇠(400)의 하측으로는 보조 키수단(700)이 설치된다. 즉, 본 발명에 따르면, 상기 보조 키수단(700)에 의해 상기 방아쇠(400)의 하단이 걸림되어 방아쇠(400)가 오작동되지 못하도록 잠금하게 구성되기 때문에, 격침축대(200)의 장전상태에서 방아쇠(400)의 위치가 잠금방향으로 이동하는 과정에서 지정된 정위치에 도달하지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있다.

여기서, 상기 보조 키수단(700)은 상기 솔레노이드 본체(510)에 전원이 인가되면 이와 연동하여 상기 방아쇠(400)의 하단에 대한 걸림을 해제하면서 방아쇠(400)가 전방으로 회동될 수 있게 구성된다.

좀 더 구체적으로, 도 5a 및 도 5c에 도시된 바와 같이, 상기 보조 키수단(700)은 상기 방아쇠(400)의 하측으로 상기 본체(100)의 외면에 결합되되 중앙에 상하방향으로 상하슬라이딩홀(711)이 형성되고 외면에 환형의 설치홈(712)이 형성되는 보조키 하우징(710)이 구비된다.

그리고, 상기 설치홈(712)에는 여자코일(720)이 설치되고, 상기 설치홈(712)의 하단부에는 중앙에 관통홀(731)이 형성된 작동용 전자석(730)이 끼워져 설치된다. 여기서, 상기 여자코일(720)에 전원이 인가되면 여자코일(720) 및 전자석(730)에는 자력이 발생된다.

그리고, 상기 상하슬라이딩홀(711)에는 보조키 플런저(740)가 삽입되는 데, 이 보조키 플런저(740)는 상기 여자코일(720)에 전원이 인가되면 여자코일(720) 및 작동용 전자석(730)의 자력에 의해 상하슬라이딩홀(711)의 하측으로 이동된다.

그리고, 상기 보조키 플런저(740)의 상단에는 상측으로 걸림돌기(750)가 돌출 형성된다. 여기서, 상기 걸림돌기(750)는 상기 본체(100)의 하면에 형성된 돌출공(130)을 통해 본체 내부로 돌출되어 상기 방아쇠(400)의 하단이 선택적으로 걸림되게 구성된다.

그리고, 상기 작동용 전자석(730)과 보조키 플런저(740) 사이에는 보조키 복귀스프링(760)이 개재되고, 상기 보조키 복귀스프링(760)에 의해 보조키 플런저(740)를 상측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 걸림돌기(750)가 방아쇠(400)의 하단에 걸림된 상태가 유지되도록 구성된다.

그리고, 상기 전자석(730)의 관통홀(731)을 통해 보조키 수동작동버튼(770)이 상기 보조키 플런저(740)의 하단에 결합된다. 즉, 상기 수동작동버튼(770)은 정전, 단선에 의해 여자코일(720) 및 작동용 전자석(730)이 작동되지 않는 경우, 상기 보조키 플런저(740)를 수동으로 당겨 보조키 플런저(740)를 하측으로 이동시켜줌으로써 걸림돌기(750)에 걸림된 방아쇠(400)의 걸림을 해제시키게 구성된다.

이제 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브의 작동 및 작용/효과를 살펴본다.

먼저, 도 6의 상태에서, 미도시된 화재감지기에 의해 화재가 감지되면, 이 신호가 솔레노이드 구동회로를 거쳐 솔레노이드 본체(510)에 DC전기가 흐르게 된다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이, 솔레노이드(500)의 가동철심 플런저(520)가 솔레노이드 본체(510) 내부로 흡인되고, 이에 따라 가동철심 플런저(520)에 결합되고 방아쇠(400)를 지지하는 유동자(600)가 전측으로 이동된다. 그리고, 솔레노이드(500)의 가동철심 플런저(510)를 지지하는 유동자 복구 스프링(S2)은 압축된다.

이때, 상기 솔레노이드 본체(510)에 전원이 인가와 동시에, 보조키의 여자코일(720)에 전원이 인가되고, 이때 발생되는 여자코일(720) 및 작동용 전자석(711)의 자력에 의해 보조키 플런저(740)가 상하슬라이딩홀(711)의 하측으로 이동된다. 이때, 상기 보조키 플런저(740)의 상단에 위치한 걸림돌기(750) 또한 하측으로 이동되면서 걸림돌기(750)에 걸림된 방아쇠(400)의 잠금을 해제한다.

한편, 가동철심 플런저(520)가 솔레노이드 본체(510)로 계속해서 흡인되는 상태에서 유동자(600)가 전측으로 이동되면, 유동자(600)에 지지되는 방아쇠(400)가 전방으로 회동하게 된다. 그리고, 방아쇠(400)가 전방으로 회동되면, 베어링받침구(350)가 승강홀(101a)에서 하측으로 이동되면서 방아쇠(400)의 해제지지면(420)에 지지되고, 격침축대(200)가 타격스프링(S1)에 의해 힘이 작용하고 있기 때문에 걸림베어링(300)이 베어링받침구(350)를 따라 승강홀(101a)의 하측으로 이동된다. 이와 같은 과정에서 걸림베어링(300)이 격침축대의 장전홈(220)에서 분리되면서 격침축대(200)의 잠금이 해제되고, 격침축대(200)가 타격스프링(S1)의 탄성력에 의해 전방으로 격발되면서 격침축대(200)의 단부에 설치되어 있는 타격침(250)이 빠른 속도로 슬라이딩홀(110)의 외부로 돌출된다.

그리고, 도 8에 도시된 바와 같이, 타격침(250)은 밸브 하우징(11)에 설치되어 있는 파열판(12)을 관통하여 밸브 하우징(11)의 안쪽으로 진입된다. 이때, 파열판(12)과 밸브(V)의 사이에 잔류하고 있던 고압가스(g)가 외부로 방출되는 동시에 소화가스 저장용기(10)에 저장된 소화가스(G)의 압력에 의해 밸브(V)가 개방되면서 주밸브(13)를 통해 소화가스(G)가 배관을 거쳐 외부로 배출되어 화재 발생장소에 잔류하는 산소를 중화하여 진화하게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 단순한 구조를 가지는 방아쇠를 이용하여 격침축대가 잠금상태를 유지하거나 잠금이 해제되도록 구성되어 있으므로, 구조가 보다 간소화되어 조립이 간편하고 제조단가를 절감할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 가스소화기용 솔레노이드밸브는 화재발생시 화재감지기의 전기적 통전시에 작동하는 방아쇠를 전기적 통전에 연동하여 작동되는 보조 키수단에 의해 잠금 및 잠금 해제할 수 있게 구성되기 때문에, 격침축대를 장전하기 위해, 방아쇠가 잠금방향으로 이동하는 과정에서 격침축대의 장전홈에 걸림베어링이 정확하게 걸림되지 않는 상태로 장전되거나 정상적으로 장전되더라도 외부의 진동 또는 충격에 의해 오동작되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 본 발명은 화재가 발생한 경우에만 보조키 수단을 통해 방아쇠의 잠금을 해제하여 소화가스 저장용기에 저장된 소화가스를 분사할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 본 발명에 따르면, 도 9에 도시된 바와 같이, 다수개의 소화가스 저장용기(10)에 설치된 각각의 가스소화기용 솔레노이드밸브(100)가 전기적으로 서로 연결되어, 화재감지기(1)에서 화재를 감지하여 작동되면, 서로 전기적 연결된 가스소화기용 솔레노이드밸브(100)가 작동되면서 다수개의 소화가스 저장용기(10)에서 동시에 소화가스를 분사할 수 있게 구성된다. 이러한 구조에 의해, 화재 방지영역의 확장은 물론 신속 정확한 화재감지효과를 거둘 수 있으며, 또한 임의 화재방지 영역의 소화에 적합한 소화가스를 소용량 저장용기의 복수 설치를 통해 정확하게 충족시켜 줄 수 있도록 함으로써 해당 화재방지 영역에 적합한 만큼의 소화가스를 소비할 수 있어 필요이상의 과다한 소화가스의 소모를 방지할 수 있다는 장점이 있다.

100: 본체 200: 격침축대
250: 타격침 300: 걸림베어링
350: 베어링 받침구 400: 방아쇠
500: 솔레노이드 600: 유동자
650: 수동작동버튼 700: 보조 키수단
N: 유니온너트 S1: 격발스프링
S2: 유동자 복귀스프링

Claims (3)

1. 상단부 전후 방향으로 슬라이드홀이 형성되고 상기 슬라이드홀의 하측으로 격판에 의해 구분되는 설치공간이 형성되는 본체와,
   상기 슬라이드홀의 전방에 고정되어 소화가스 저장용기에 설치된 밸브 하우징에 결합되는 유니온너트와,
   상기 슬라이드홀에 전후 왕복운동 가능하게 설치되고, 전단부에는 환형의 걸림돌기가 형성되고 후단부에는 환형의 장전홈이 형성되는 격침축대와,
   상기 격침축대의 전단에 설치되어 소화가스 저장용기에 설치된 밸브 하우징의 파열판을 관통시켜 소화가스를 방출시키는 타격침과,
   상기 격침축대의 걸림돌기와 슬라이드홀의 지지턱 사이에 설치되어 격침축대를 타격시키는 방향으로 힘이 작용하는 격발스프링과,
   상기 격판의 후단부에 상하방향으로 관통 형성된 승강홀에 끼워져 상기 장전홈에 선택적으로 걸림되는 걸림베어링과,
   상기 승강홀에 끼워지고 상기 걸림베어링의 하단부를 지지한 상태에서 승강홀에서 승강 운동하는 베어링받침구와,
   상기 설치공간에 상기 베어링받침구의 하측으로 설치되고 상단부가 본체에 회동 가능하게 힌지 결합되게 구성되되, 상단 후단부에는 수직된 정위치 상태에서 베어링받침구를 지지하도록 걸림지지면이 형성되고, 상단 전단부에는 전방으로 회동된 상태에서 상기 승강홀에서 하측으로 이동된 베어링받침구를 지지하도록 하측으로 경사진 해제지지면이 형성되어, 상기 장전홈에 걸림베어링의 걸림 및 걸림 해제의 위치를 결정하는 방아쇠와,
   상기 방아쇠의 전방으로 설치되는 솔레노이드 본체 및 상기 솔레노이드 본체에서 후측으로 돌출 형성되고 솔레노이드 본체에 전원이 인가되면 솔레노이드 본체 내부로 흡인되면서 전방으로 이동되는 가동철심 플런저로 구성되는 솔레노이드와,
   상기 가동철심 플런저의 후단에 결합되고, 상기 방아쇠의 하단부가 끼워지는 끼움홈이 형성되며, 상기 끼움홈의 전면에는 방아쇠가 수직된 상태가 유지되도록 방아쇠가 밀착 지지되는 지지부가 형성되어, 상기 가동철심 플런저가 전원의 인가를 통해 솔레노이드 본체로 흡인되면 가동철심 플런저와 함께 전방으로 이동되면서 상기 방아쇠를 전방으로 회동되도록 하여 상기 장전홈에 걸림된 걸림베어링의 걸림을 해제시키게 구성되는 유동자와,
   상기 가동철심 플런저에 끼워지고 솔레노이드 본체와 유동자 사이에 지지되며 상기 유동자를 후측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 방아쇠가 수직된 상태가 유지되도록 하는 유동자 복귀스프링과,
   상기 방아쇠의 하측으로 설치되고 상기 방아쇠의 하단이 걸림되어 방아쇠가 오작동되지 못하도록 잠금하게 구성되되, 상기 솔레노이드 본체에 전원이 인가되면 이와 연동하여 상기 방아쇠의 하단에 대한 걸림을 해제하면서 방아쇠가 전방으로 회동될 수 있게 하는 보조 키수단을 포함하여 구성되되,
   상기 보조 키수단은, 상기 방아쇠의 하측으로 상기 본체의 외면에 결합되되 중앙에 상하방향으로 상하슬라이딩홀이 형성되고 외면에 환형의 설치홈이 형성되는 보조키 하우징과, 상기 설치홈에 설치되는 여자코일과, 상기 설치홈의 하단부에 끼워져 설치되고 중앙에 관통홀이 형성된 작동용 전자석과, 상기 상하슬라이딩홀에 삽입되고 상기 여자코일에 전원이 인가되면 여자코일 및 작동용 전자석의 자력에 의해 상하슬라이딩홀의 하측으로 이동되는 보조키 플런저와, 상기 보조키 플런저의 상단에서 상측으로 돌출 형성되고 본체의 하면에 형성된 돌출공을 통해 본체 내부로 돌출되어 상기 방아쇠의 하단이 선택적으로 걸림되는 걸림돌기와, 상기 작동용 전자석과 보조키 플런저 사이에 개재되고 보조키 플런저를 상측으로 미는 방향으로 힘이 작용하여 상기 걸림돌기가 방아쇠의 하단에 걸림된 상태를 유지하도록 하는 보조키 복귀스프링과, 상기 관통홀을 통해 상기 보조키 플런저의 하단에 결합되어 정전, 단선에 의해 여자코일 및 작동용 전자석이 작동되지 않는 경우, 상기 보조키 플런저를 수동으로 당겨 보조키 플런저를 하측으로 이동시켜줌으로써 걸림돌기에 걸림된 방아쇠의 걸림을 해제시키게 구성되는 보조키 수동작동버튼을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 가스소화기용 솔레노이드밸브.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 방아쇠의 하단부는 전면이 상측에서 하측으로 갈수록 후측으로 경사진 하향경사면을 갖는 수직바가 형성되고 상기 수직바의 하단에서 전방으로 하향 경사지는 경사바가 형성되며,
   상기 유동자의 지지부는 후단 중앙에서 전측으로 상향 경사지게 상부스토퍼면이 형성되어 방아쇠가 수직으로 세워졌을 때 수직바의 하향경사면이 지지되게 구성되고, 후단 중앙에서 전측으로 하향 경사지게 하부스토퍼면이 형성되어 방아쇠가 전방으로 회동되었을 때 경사바의 전면이 지지되게 구성되며, 후면에 상기 유동자 복귀스프링의 후단이 밀착 지지되는 스프링지지면이 형성되고,
   상기 본체의 후면에서 본체 내부로 관통 결합되어 정전, 단선에 의해 솔레노이드가 작동되지 않는 경우, 상기 유동자를 수동으로 밀어서 방아쇠를 전방으로 회동시켜 상기 장전홈에 걸림된 걸림베어링의 걸림을 해제시키게 구성되는 수동작동버튼이 구성되되, 상기 수동작동버튼은 스냅링과 안전클립에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 가스소화기용 솔레노이드밸브.
   
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