KR102370402B1 - 풍선타입 소화장치 - Google Patents

Abstract

풍선타입 소화장치가 개시된다. 개시된 풍선타입 소화장치는 연질의 신축성재질로 이루어지고 기화되는 소화물질에 의해 팽창가능하도록 구성되는 풍선부재; 상기 풍선부재 내에 수용되며, 내부에 소화물질이 충진되어 밀봉되도록 구성되며, 화재발생시 화재열기에 의해서만 기화되는 소화물질이 방출되어 상기 풍선부재를 팽창하게 하는 캡슐; 상기 풍선부재를 내부에 수용하고, 소화물질을 외부로 배출하는 복수의 배출공이 형성된 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되며 끝이 뾰족한 첨단부를 구비하여, 상기 풍선부재가 소정부피 이상으로 팽창하여 접촉되는 경우, 상기 풍선부재가 터지도록 하는 터트림부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍선타입 소화장치{balloon type extinguisher}

본 발명은 풍선타입 소화장치에 관한 것으로서, 풍선에 충진된 소화물질이 화재의 열기에 의해 상변화되면서 풍선이 팽창되고, 이 풍선의 팽창이 소정부피 이상이 되면 터트림부재에 의해 풍선이 터지도록 하여 소화물질이 화재위치에 공급하여 화재진화가 이루어질 수 있도록 하는 풍선타입 소화장치에 관한 것이며, 아울러, 본 발명은 풍선에 소화물질이 직접 충진되지 않고, 소화물질이 캡슐에 충진된 상태에서 캡슐이 풍선에 수용되도록 구성함으로써 상온에서 소화물질 미량 기화에 의한 풍선의 팽창방지를 통해 오동작 발생을 줄일 수 있는 풍선타입 소화장치에 관한 것이다.

대형 건축물은 물론 아파트와 같은 공동주택에는 화재 시 이를 알리기 위한 화재감지기가 설치되어 있다. 화재감지기는 화재에 의해 발생하는 열이나 연기 또는 화염을 이용하여 화재 발생을 센서에 의하여 인식하고, 벨 또는 사이렌 등의 음향장치에 의해 관계자 또는 거주자에게 화재 발생 경보를 발하고, 화재 신호에 따라 자동으로 옥 내외의 소화설비인 스프링쿨러를 제어하여 화재를 진압한다.

그러나 일반적인 화재 감지기는 소화설비를 검색하고 화재를 진화하여야 하기 때문에 조속한 화재진화가 어려워 화재가 커지는 문제가 있었다. 또한, 소화설비가 설치된 장소에서만 화재를 진압할 수 있으며, 유류화재나 전기화재에 의한 화재 시, 오히려 화재를 확산시킬 수 있는 문제점이 있었다.

특히, 최근에는 전기를 구동력으로 사용되는 장치들이 많아지며, 배전반, 전기 콘센트, 스위치박스, 전등기구, 전기전자제품 등에서 단락으로 인한 화재사고가 빈번히 발생하고 있다.

따라서, 화재 발생 위치에 간단하게 설치 가능하며, 화재에 대응하여 소화물질을 자동 방출함으로써, 화재를 조기에 진화하고, 화재발생 시, 가스나 전기를 차단하여 화재의 확산을 방지할 수 있는 소화장치의 필요성이 대두되고 있다.

이에 대해, 등록특허 10-1857775호, 등록특허 10-1898040호, 등록특허 10-1924511호, 등록특허 10-1926131호, 등록특허 10-1945476호, 등록특허 10-1945435호, 공개특허 10-2019-0134235호 등에는 캡슐형 소화장치를 제안하고 있다.

종래의 캡슐형 소화장치는 내부에 열이 가해지면 기화되는 소화물질이 수용된 소화캡슐(또는 소화포켓)과, 이 소화캡슐을 감싸 내부에 수납하고 소화물질이 외부로 배출되도록 복수의 배출공이 형성된 하우징을 포함하도록 구성되어, 화재시 화재열기에 의해 소화물질이 기화하여 소화캡슐이 파열되면서, 소화물질이 소화캡슐에서 방출된 후 하우징의 배출공을 통해 외부로 배출된다.

하지만, 이러한 캡슐형 소화장치는 소화캡슐은 플라스틱 재질로 이루어져 소화물질의 기화에 의해 소화캡슐이 파열되는 방식으로서, 화재열기에 의하여 소화물질이 기화하여도 화재 초기 시점에 소화캡슐이 파열되지 않아 화재초기진화가 이루어지지 못하는 문제가 있으며, 제조시에도 소화캡슐의 재질에 따라 소화캡슐의 파열조건(소화캡슐의 파열되는 온도 및 시간조건)을 쉽게 파악하여 실계하는 것이 어려웠다.

아울러, 소화캡슐은 PP(polypropylene), OPP(oriented polypropylene), PVC(polyvinyl chloride), PET(polyethylene terephthalate)과 같은 합성수지 즉 플라스틱 재질으로 이루어진 외장재를 포함하도록 구성되어, 소화물질의 기화에 따라 소화캡슐 내부 압력이 증가하다가 소화캡슐의 증가되는 압력을 버티지 못하고 파열되면서 소화물질이 방출되는 방식이므로, 동일한 재질에서도 시간의 경과에 따라 재질의 경도나 경화도 등의 재질상태변화가 일어나게 되면 화재에 의해 소화물질의 기화가 일어나도 소화캡슐이 파열되지 않는 작동불능이 일어나거나 화재가 아닌 미미한 온도변화에 의해서도 너무 쉽게 소화캡슐이 파열되어 오동작이 일어나는 문제가 있었다.

등록특허 10-1857775호 등록특허 10-1898040호 등록특허 10-1924511호 등록특허 10-1926131호 등록특허 10-1945476호 등록특허 10-1945435호 공개특허 10-2019-0134235호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 풍선에 충진된 소화물질이 화재의 열기에 의해 기화되면서 풍선이 팽창되고, 이 풍선의 팽창이 소정부피 이상이 되면 말단이 뾰족한 터트림부재에 의해 풍선이 터지면서 소화물질이 배출되도록 하여 화재초기진화가 신속하게 이루어질 수 있을 뿐 아니라, 설치기간이 오래되더라도 동작불능이나 오동작등의 문제가 발생하지 않아 동작신뢰성이 매우 향상될 수 있는 새로운 개념의 풍선타입 소화장치를 제공하는데 목적이 있다.

또한, 본 발명은 구조가 매우 간단하여, 다양한 여러 사이즈로 쉽게 설계변경이 가능함으로써 확장성이 매우 좋을 뿐 아니라, 화재시 동작반응조건을 쉽게 조정하여 제조하는 것이 가능하도록 개선된 구조를 갖는 풍선타입 소화장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.

아울러, 본 발명은 풍선 내에 소화물질이 직접 충진되는 구조가 아니라 소화물질이 캡슐에 충진되고, 소화물질이 충진된 캡슐이 풍선에 수용되도록 구성하여, 소화물질이 상온에서 미량씩 기화되면서 풍선이 원치않게 팽창하는 오동작을 방지할 수 있고, 오직 화재시 화재열기에 의해 풍선에서 소화물질이 방출되어 풍선을 팽창시킴으로써 정확하고 신속한 화재발생시 대처가 이루어지게 할 수 있어 장치신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 개선된 형태를 갖는 풍선타입 소화장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍선타입 소화장치는 연질의 신축성재질로 이루어지고 기화되는 소화물질에 의해 팽창가능하도록 구성되는 풍선부재; 상기 풍선부재 내에 수용되며, 내부에 소화물질이 충진되어 밀봉되도록 구성되며, 화재발생시 화재열기에 의해서만 기화되는 소화물질이 방출되어 상기 풍선부재를 팽창하게 하는 캡슐; 상기 풍선부재를 내부에 수용하고, 소화물질을 외부로 배출하는 복수의 배출공이 형성된 케이스; 상기 케이스 내부에 설치되며 끝이 뾰족한 첨단부를 구비하여, 상기 풍선부재가 소정부피 이상으로 팽창하여 접촉되는 경우, 상기 풍선부재가 터지도록 하는 터트림부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 캡슐은, 상기 소화물질이 주입되어 충진되는 캡슐본체; 상기 캡슐본체의 개방된 단부와 끼움결합되는 캡슐뚜껑;을 포함하며, 상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 겹쳐진 부분 사이에는 상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 접착이 이루어지도록 하며 소화물질이 누설되지 않게 하는 밀봉층이 구성되며, 상기 밀봉층은 쉘락(shellac)이 상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 겹쳐진 부분 사이에 도포되고 경화되어 형성되는 것이며, 상기 쉘락은 녹는점이 70~80℃의 녹는점을 갖도록 이루어져 상기 밀봉층이 화재열기에 의해 녹도록 구성되며, 화재발생시 소화물질의 기화에 의한 부피팽창에 따라 상기 캡슐본체와 상기 캡슐뚜껑이 분리되면서 기화되는 소화물질이 상기 캡슐에서 방출되어 상기 풍선부재가 팽창되도록 구성될 수 있다.

상기 캡슐의 전체 외표면에는 쉘락(shellac)이 도포되고 경화되어 상기 캡슐의 강도를 향상시키는 쉘락코팅층이 구성될 수 있다.

상기 풍선부재는 상기 케이스의 내부 일측면에 설치되고, 상기 터트림부재는 상기 케이스의 내부 타측면에 상기 풍선부재를 향하도록 설치될 수 있다.

상기 케이스의 내부 일측면에는 끼움슬롯이 형성되어, 상기 풍선부재의 주입부가 상기 끼움슬롯에 억지끼움방식으로 끼움결합되도록 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 본 발명의 풍선타입 소화장치는 기존 캡슐형 소화장치에 비해 설치기간이 오래되더라도 동작불능이나 오동작등의 문제가 발생하지 않아 동작신뢰성이 매우 향상되어 화재로 인한 초기진화를 매우 신속하게 수행함으로써 화재피해를 최소화해줄 수 있을 뿐 아니라, Novec 1230으로 이루어진 소화물질의 사용을 줄일 수 있어, 제조단가를 줄여 제품 코스트를 낮출 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 풍선부재를 직접적으로 접착제로 부착하는 제조방식이 아니라, 풍선부재의 주입구에 소화물질을 충진한 후, 융착방식 또는 클립 클램핑방식으로 밀봉시킨 다음, 밀봉된 풍선부재의 주입구를 케이스에 억지끼움방식으로 설치하는 구조로서, 설치 및 분리가 쉬어 제조가 용이해지고, 시간경과에 따라 풍선부재의 부식이나 손상을 방지할 수 있어 소화장치의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.

특히, 본 발명은 풍선부재에 Novec 1230으로 이루어진 소화물질을 직접 주입하여 충진하지 않고, 캡슐에 소화물질을 충진하고, 소화물질이 충진된 캡슐을 풍선부재에 수용시키는 형태로 구성할 경우, 소화물질이 상온에서 미량씩 기화되더라도 풍선부재의 팽창이 발생하지 않고, 화재발생에 의한 화재열기에 의해서만 캡슐에서 기화되는 소화물질이 방출되어 풍선부재를 팽창시키도록 함으로써 상온에서의 소화물질 기화에 의한 오동작발생을 현저히 줄여서 장치의 동작신뢰성을 크게 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치의 사시도이고,
도 2는 도 1의 소화장치를 하부에서 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치의 분리사시도이고,
도 4는 도 3의 소화장치를 다른 각도에서 바라본 상태를 나타낸 도면이고,
도 5는 도 3의 소화장치를 뒤집어서 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 소화장치의 내부구조를 나타낸 평면도이고,
도 7은 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 소화장치의 동작상태를 나타낸 도면이고, (a)는 풍선부재의 초기 상태 (b)는 화재의 열기에 의해 풍선부재가 팽창되는 상태를 나타냄.
도 8 및 도 9는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치를 나타낸 도면이고,
도 10 및 도 11은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 Novec 1230의 증기압과 온도와의 관계 그래프이고,
도 13은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치를 나타낸 도면이고,
도 14는 도 13에 도시된 캡슐의 분리상태를 나타낸 도면이고,
도 15는 도 13의 캡슐의 단면도이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시 예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시 예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성 요소들이 이 같은 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시 예들은 그것의 상보적인 실시 예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시 예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만, 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치에 대해 설명하도록 한다.

본 발명의 풍선타입 소화장치(100)는 배전반, 전기전자제품 등의 각종 장치의 케이스 내부의 천정부에 설치되어, 해당 장치의 전선단락 등으로 인한 화재시 화재 초기 시점에서 신속하게 반응하여 화재의 확산을 막고 빠른 화재대응이 가능하도록 해주기 위한 장치이다. 아울러, 본 발명의 소화장치(100)는 케이스 내부에 설치되지 않고 건물 실내의 천정 등에 설치되어 건물 자체의 화재초기진압용으로 적용될 수 있음은 물론이다.

구체적으로 풍선타입 소화장치(100)는 케이스(101), 풍선부재(130), 터트림부재(140)를 포함하도록 구성된다.

케이스(101)는 내부에 함체 형태로 이루어지며, 풍선부재(130) 및 터트림부재(140)가 내부에 설치되도록 구성된다.

케이스(101)는 풍선부재(130)가 터져 풍선부재(130)에 수용되어 있던 소화물질이 분출되면, 분출된 소화물질이 배출되도록 복수의 배출공(h1, h2)이 형성되도록 구성된다.

본 발명에서 복수의 배출공(h1,h2)은 사각함체의 상면 및 전후면에 다수개가 형성되도록 구성된다.

풍선타입 소화장치(100)는 배전반 내부 등 전자기기의 외관본체 천정, 건물실내 천정 등에 설치될 수 있으며, 이 경우, 배출공(h1,h2)이 형성되어 있는 케이스(101)의 상면이 하부를 향하는 형태로 설치될 수 있다.

케이스(101)는 사각 함체 형태로 이루어지며, 풍선부재(130), 터트림부재(140)의 설치를 위해, 상호결합분리가능한 하면케이스(110) 및 상면케이스(120)를 포함하도록 구성된다. 상면케이스(110)와 하면케이스(120)를 조립하면 사각함체 형태의 케이스(101)를 형성하도록 구성된다.

하면케이스(110)는 하면판(112)과, 하면판(112)의 양측단에 상부로 직각되게 일체로 형성된 측면판(114a,114b)을 포함하도록 구성되며, 이 한 쌍의 측면판(114a,114b)에는 풍선부재(130) 및 터트림부재(140)가 설치되도록 구성된다.

하면판(112)의 배면 양측에는 양면테이프나 자석 등 본 발명의 케이스(101)를 설치위치에 부착시키기 위한 부착수단을 고정결합하는 고정홈(113)이 형성되도록 구성된다. 즉, 고정홈(113)에는 양면테이프가 부착설치되고, 이 양면테이프를 통해 케이스(101)를 설치위치의 피부착면에 부착설치함으로써 본 발명의 풍선타입 소화장치(100)를 설치위치에 고정장착할 수 있다.

상면케이스(120)는 상면판(121)과, 상면판의 전후단에 하방향으로 직각되게 일체로 형성되는 전후면판(123)을 포함하도록 구성된다. 상면판(121) 및 전후면판(123)에는 다수의 배출공(h1,h2)이 형성된다.

본 발명의 케이스(100)는 측면판(114,114b)의 전후단에 나사체결홀(s)이 구성되고, 전후면판(123a)에는 나사통과홀(s1)이 구성되어, 나사(B)를 나사통과홀(s1)에 통과시켜 나사체결홀(s1)에 나사체결함으로써, 하면케이스(110)와 상면케이스(120)를 결합하여 케이스(110)를 조립할 수 있다.

한편, 본 발명의 하면판(112)의 배면 전후단에는 길이방향을 따라 단턱홈(112a)이 형성되고, 전후면판(123)의 말단에는 직각되게 일체로 연장형성되며, 상기 단턱홈(112a)에 안착되도록 구성되는 걸림판(125)을 더 포함하도록 구성된다.

다시 말해, 본 발명은 상면케이스(120)에 걸림판(125)이 구비되어 있고, 하면케이스(110)에 고정홈(113)이 형성되어 있어, 상면케이스(120)와 하면케이스(110)를 사각함체 형태로 조립한 경우, 걸림판(125)이 고정홈(113a)에 안착되어, 상면케이스(120)가 하면케이스(110)의 반대방향으로 빠지는 것을 방지해줄 수 있다.

본 발명의 케이스(100)는 상부케이스(120)의 하단부 전후측에 걸림판(125)이 구비되어 있으므로, 하부케이스(110)와 상부케이스(120)의 조립시, 상부케이스(120)의 측부를 통해 하부케이스(110)를 삽입하여, 걸림판(125)이 고정홈(113a)에 안착되도록 하여 하부케이스(110)와 상부케이스(120)가 사각함체형태가 되도록 조립한 후, 나사(B)로 체결하여 하부케이스(110)와 상부케이스(120)를 결합시켜 조립을 완성할 수 있다.

풍선부재(130)는 통상의 고무풍선과 같이 연질로 이루어지고 신축성을 갖는 합성수지재질로 이루어질 수 있으며, 내부에 소화물질이 충진되어 수용되도록 구성된다.

소화물질의 충진은 풍선부재(130)의 주입구(133)를 통해 소화물질을 주입한 후, 주입구(133)를 고주파, 초음파 융착등의 융착방식을 통해 융착하여 밀봉하거나 클립등의 클랩핑수단을 통해 주입구(133)를 밀봉하거나 주입구(133)를 매듭지어 밀봉할 수 있다.

본 발명의 풍선부재(130)는 측면판(114a)의 내측에 설치되며, 풍선부재(130)는 측면판(114a)에 끼움방식으로 고정설치되도록 구성될 수 있다.

풍선부재(130)를 접착제에 의해 제1측면판(114a)에 접착시키는 경우, 접착제에 의해 풍선부재(130)의 변질되거나 손상되어 불량품이 발생할 가능성이 높다. 이에 따라, 본 발명은 제1측면판(114a)의 내측면에 상하로 끼움슬롯(115)이 형성되도록 구성하고, 풍선부재(130)의 주입부(133)를 끼움슬롯(115)에 억지끼움형태로 끼움결합하여 풍선부재(130)를 제1측면판(114a)의 내측에 고정설치되도록 구성할 수 있다.

터트림부재(140)는 풍선부재(130)의 팽창하여 접촉되는 경우, 풍선부재(130)를 터트리기 위한 수단으로서, 풍선부재(130)가 설치되어 있는 제1측면판(114a)과 마주하는 제2측면판(114b)에 설치되도록 구성되도록 구성된다. 이때, 제2측면판(114b)에는 터트림부재(140)가 고정설치되는 고정블록(117)이 일체로 구성되고, 이 고정블록(117)에 터트림부재(140)가 설치되도록 구성될 수 있다.

터트림부재(140)는 도면에 도시된 바와 같이 삼각형으로 이루어져 끝단에 첨단부가 구비되어 첨단부가 풍선부재(130)를 찔러 터트릴 수 있도록 구성된다. 다만, 터트림부재(140)는 이러한 형상에 한정되는 것은 아니며, 끝단에 첨단부가 구비되어 풍선부재(130)가 닿았을 때 풍선부재(130)가 터질 수 있으며, 바늘(니들) 형태, 침봉 등 다양한 형태로 이루어질 수 있음은 물론이다.

본 발명은 풍선부재(130) 내부에 소화물질이 충진되어 있고, 화재시 화재열기에 의해 소화물질이 기화되어 부피팽창함에 따라 풍선부재(130)가 팽창하게 되고, 풍선부재(130)가 팽창하다가 소정부피 이상이 되면 터트림부재(140)의 첨단부제 풍선부재(130)가 닿아 터지면서 풍선부재(130) 내의 소화물질이 케이스(101)의 배출공(h1,h2)을 통해 외부로 배출되여 화재 초기 시점에 화재진압이 이루어질 수 있게 해준다.

본 발명에서 풍선부재(130)에 충진되는 소화물질은 3M사의 Novec 1230(플루오르화 케톤 또는 FK-5-1-12 라고도 함)으로, 끓는 점이 49℃ 여서, 상온에서 액상이며, 화재의 열기에 반응하여 기화하도록 구성된다.

Novec-1230은 소화시 기체로 되어 작동되지만, 실온에서는 액체로 취급 및 처리가 용이하며 다른 물질들과 반응성이 매우 낮아 공기 중에서도 매우 안정하다.

또한, Novec-1230은 비열이 높아 화염으로부터 더 많은 에너지를 흡수하여 냉각소화 (Heat absorption) 및 증발열이 낮아 적은 에너지로도 쉽게 기화되고 팽창하여 화재를 진압하는 냉각소화에 탁월함을 나타낸다.

Novec-1230은 오존파괴지수 (ODP)가 0으로 성층권 오존층에 전혀 영향을 끼치지 않고, 대기잔류수명 (ALT)이 5일로 대기 중에서 매우 짧은 수명을 가지고 있으며 광분해 (대기 중 자외선에 의한 분해)에 의해 더 빨리 대기잔류수명이 줄어든다. 지구온난화지수 (GWP)가 1로 앞으로 점점 더 심해질 온실가스 규제에 의해 영향을 받지 않는 청정 소화약제로 알려져 있다.

Novec-1230은 액체상태와 기체상태 모두 전기적으로 비전도성(질소가스 대비 2.3배)이며 전기절연력이 상당히 좋아서 “젖지 않는 물”이라 불리며 상온에서 액체 상태로 저장되어 있다가 방출 시 기체 상태로 변화하므로 데이터센터, 전산실 등의 민감한 전기전자 장비나 고전압기기들에서 화재 시 Novec-1230 소화약제가 방출 되어도 장비의 전원을 차단할 필요 없이 정상적으로 작동 가능하다. 따라서 Novec 1230을 이용한다면 친환경적이면서도 고압의 전기차 배터리 화재 소화에도 적합하다.

상기에서 언급한 바와 같이, 본 발명은 풍선에 충진된 소화물질이 화재의 열깅에 의해 기화되면서 풍선이 팽창되고, 이 풍선의 팽창이 소정부피 이상이 되면 말단이 뾰족한 터트림부재에 의해 풍선이 터지면서 소화물질이 배출되도록 하는 구성으로서, 기존의 소화캡슐을 이용하는 소화장치와는 전혀 다른 방식으로 캡슐의 재질이나 재질상태에 따라 캡슐파열에 대한 조건이 일정하지 않고 예측도 쉽지 않으며, 동작불능이나 오동작 등의 발생률이 높아지는 문제를 해소하여 소화동작에 대한 신뢰성이 매우 향상될 수 있다.

기존 캡슐형 소화장치는 소화캡슐안의 소화물질이 열을 받아 기화한 후 캡슐 내부의 압력이 증가하고, 캡슐안의 압력이 파괴압력까지 도달하면 캡슐등이 파열(파괴)하면서 분사가 되는 방식이다. 이러한 경우, Novec 1230이 50℃부터 기화 후 캡슐이 터지기 전까지 압력이 증가하여야 하고, 도 12의 Novec 1230에 대한 증기압과 온도와의 관계그래프에서와 같이 기체의 온도(Novec 1230의 기체온도)가 상승하게 됨으로써 소화성능이 저하된다.

하지만, 본 발명의 소화장치는 액상의 novec 1230이 기화함에 따라 풍선부재(130)가 부피 증가하는 방식이므로 Novec 1230의 온도가 상승하지 않는다. 즉, Novec 1230의 소화방식은 냉각소화인데 기존과 같이 Novec 1230의 온도가 상승하게 되면 소화성능이 저하될 수 밖에 없으며, 이에 따라 본 발명의 소화장치는 Novec 1230의 온도를 최대한 낮추면서 화재를 진압할 수 있어 기존기술에 비해 소화성능이 매우 향상될 수 있다.

또한, 본 발명은 풍선부재(130)의 팽창하다가 터트림부재(140)에 의해 터지기 전에 Novec 1230의 상태는 일정부분이 기화상태이고 나머지 부분은 기화되지 못한 액상으로 존재한다.

기존의 캡슐형 소화장치도 캡슐이 터질 때 Novec 1230이 기체상태와 액체상태로 배출되기는 하나, 캡슐의 일정 파열부분에서만 터져 나오기 때문에 액체상태가 일부만 기화상태가 되어 떨어지므로 소화력을 제대로 발휘하지 못할 수 있으나, 본 발명의 소화장치는 팽창된 풍선부재(130)가 터질 때 액상의 Novec 1230이 분무형태로 방출되므로 액체의 기체화가 빨리 이루어지기 때문에 소화성능이 좋으며 이에 따라 보다 적은 양의 Novec 1230으로도 기존의 캡슐형 소화장치와 동일한 소화성능을 나타낼 수 있다.

한편, 도 8 및 도 9를 참조하여, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치에 대해 설명한다.

제 2 실시 예의 소화장치는 제 1 실시 예에 비해 팽창되는 풍선부재(130)의 말단부가 터트림부재(140)를 향하도록 안내하는 가이드수단(150)을 더 포함하도록 구성된다.

가이드수단(150)은 리브형태로 이루어질 수 있으며, 한 쌍으로 구성되어, 한 쌍의 전후면판(123)의 내측에 설치되되, 풍선부재(130)로부터 터트림부재(140) 쪽으로 갈 수록 사이간격이 점점 좁아지는 형태로 설치됨으로써 풍선부재(130)가 팽창하는 경우, 팽창하는 풍선부재(130)의 말단부 터트림부재(140)의 첨단부를 향하게 하여, 풍선부재(130)의 팽창시, 풍선부재(130)가 터트림부재(140)에 의해 터지지 않은 현상을 해소하고 확실한 터짐동작이 이루어질 수 있게 해준다.

본 발명의 한 쌍의 가이드수단(150)의 일측단(151)은 전후면판(123)의 내측면에 힌지연결되어 가이드수단(150)가 전후면판(123)에 대해 각도조절이 가능하도록 구성된다. 이에 따라, 각각의 가이드수단(150)의 각도를 조절하여 한 쌍의 가이드수단(150)의 타측단(152)의 사이간격을 조절함으로써, 풍선부재(130)가 소정의 일정속도로 팽창할 경우, 풍선부재(130)의 말단부가 터트림부재(140)에 도달하는 시간을 조절하여, 풍선부재(130)의 터짐동작이 발생하는 이벤트시간을 간단하게 조절할 수 있다.

이때, 한 쌍의 가이드수단(150)의 타측단(152)과 전후면판(123)의 내측면에는 길이조절수단(155)이 구비되어, 길이조절수단(155)의 길이조절동작을 통해 한 쌍의 가이드수단(150)을 각도조절하도록 구성될 수 있다.

길이조절수단(155)은 전동실린더와 같은 선형 액츄에이터로 이루어져, 일단은 가이드수단(150)의 타측단(152)에 회전가능하도록 구성되고, 타단은 전후면판(123)에 회전가능하도록 구성된다. 도 8과 같은 상태에서, 길이조절수단(155)의 길이가 신장되도록 동작하면, 도 9와 같이 한 쌍의 가이드수단(150)의 타측단(152)이 서로 가까워지도록 각도조절이 이루어질 수 있다. 반대로, 도 9와 같은 상태에서, 길이조절수단(155)의 수축동작하면, 도 8과 같이 한 쌍의 가이드수단(150)의 타측단(152)이 서로 멀어지도록 각도조절이 이루어질 수 있다.

이하, 도 10 및 도 11을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 풍선타입의 소화장치에 대해 설명한다.

제 3 실시 예에 따른 풍선타입의 소화장치는 제 1 실시 예에 비해, 터트림부재(140)를 케이스(110)의 길이방향으로 위치조절가능하도록 구성되다는 점에서만 차이가 있고 나머지 구성에 대해서는 동일하다.

제 3 실시 예의 소화장치는 터트림부재(140)를 케이스(110)의 길이방향으로 위치조절하는 위치조절수단(160)을 더 포함하도록 구성될 수 있다.

위치조절수단(160)은 가이드봉(161), 회전지지부(162), 암나사부(164), 전후이동부재(166)를 포함하도록 구성된다.

가이드봉(161)는 원형봉형태로 이루어지며, 한 쌍으로 구성되어, 제2측면판(114b)의 내면에 소정간격으로 고정설치된다. 아울러, 가이드봉(161)은 고정블록(117)의 측단에 형성된 연장블록(117a)을 관통하여, 고정블록(117)이 가이드봉(161)에 안내되어 전후 이동가능하도록 구성된다.

회전지지부(162)는 베어링으로 이루어질 수 있으며, 터트림부재(140)가 고정설치된 고정블록(117)의 후단에 설치되어 전후이동부재(166)의 선단을 회전가능하게 지지하도록 구성된다.

암나사부(164)는 너트형태로 이루어질 수 있으며, 한 쌍의 가이드봉(161) 사이의 배치되도록 제2측면판(114b)의 내면에 고정설치된다.

전후이동부재(166)는 전산볼트형태로 이루어지며, 후단에는 사용자가 회전조작하기 위한 회전조작노브(166a)가 구비되도록 구성되며, 전후이동부재(!66)는 내제2측면판(114b)을 관통하고, 암나사부(164)에 나사체결되며, 선단부는 회전지지부(162)에 연결되어 회전가능하도록 구성된다.

사용자가 회전조작노브(166a)를 회전조작하여 전후이동부재(166)가 일방향으로 회전하는 경우, 전후이동부재(166)가 나사체결된 암나사부(164)에 안내되면서 전진하게 되면서 고정블록(117)을 밀어주어 고정블록(117)도 함께 전진동작하게 된다. 반대로, 회전조작노브(166a)를 반대방향으로 회전조작하여 전후이동부재(!66)가 타방향으로 회전하는 경우, 전후이동부재(166)가 암나사부(164)에 안내되어 후진하게 되면서 고정블록(117)을 잡아당겨주어 고정블록(117)도 함께 후진된다.

이처럼, 본 발명은 회전조작노브(166a)를 간단하게 조작하여 고정블록(117)과 함께 터트림부재(140)를 케이스의 길이방향을 따라 전후 위치조절가능하도록 구성됨으로써, 풍선부재(130)의 팽창에 따라 터짐동작이 발생하는 이벤트시간을 간단하게 조절할 수 있다.

본 발명의 소화장치 설계시, 회전조작노브(166a)의 간단한 조작을 통해 풍선부재(130)의 터짐시간조절을 조정하여 다양한 터짐시간을 갖는 소화장치를 설계할 수 있을 것이다.

이하, 도 13 내지 도 15을 참조하여, 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 풍선타입의 소화장치에 대해 설명한다.

제 4 실시 예에 따른 풍선타입의 소화장치는 제 1 실시 예에 비해, 풍선부재(130)에 직접 소화물질이 충진되는 것이 아니라, 캡슐(135)에 소화물질이 충진되고, 소화물질이 충진된 캡슐(135)이 풍선부재(130) 내에 수용되도록 구성되는 점에서만 차이가 있고, 나머지 구성에 대해서는 동일하다.

본 발명에서 소화물질로 사용되는 Novec 1230(플루오르화 케톤 또는 FK-5-1-12 라고도 함)은 끓는 점이 49℃ 여서, 상온에서 액상이며, 화재의 열기에 반응하여 기화하는 것으로 알려져 있으나, 실제에는 상온에서도 미량씩 기화되는 현상을 발견되었으며, 이에 제 1 실시 예와 같이 연질의 신축성 재질로 이루어진 풍선부재(130)에 직접 소화물질(Novec 1230)을 충진하여 구성할 경우, 화재가 발생하지 않더라도 상온에서 미량씩 기화가 이루어져 장기간 시간이 흐르면 풍선부재(130)가 팽창하여 터트림부재(140)에 의해 터져버리는 오동작이 발생할 수 있다.

이에 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 풍선타입 소화장치는 상온에서도 미량씩 기화하는 소화물질의 기화에 의한 압력을 견디도록 캡슐(135)에 소화물질이 충진된 상태로 캡슐(135)이 풍선부재(130)에 수용되도록 구성될 수 있다.

캡슐(135)은 1000mg 용량을 갖는 약제용 식물성 캡슐로 이루엊리 수 있으며, 캡슐본체(136)와 이 캡슐본체(136)의 개방부를 차단하는 캡슐뚜껑(137)을 포함하도록 구성된다.

캡슐뚜껑(137)의 단부에 캡슐본체(136)의 단부가 끼움결합되도록 구성되며, 캡슐본체(136)에 소정량의 소화물질(Novec-1230)을 주입한 후, 캡슐본체(136)에 캡슐뚜껑(137)을 결합이 이루어지도록 구성될 수 있다. 이때, 캡슐본체(136)와 캡슐뚜껑(137)의 겹쳐지는 부분 사이에는 상온에서 소량식 기화되는 소화물질이 누설되지 않게 하는 밀봉층(138)이 형성되도록 구성될 수 있다.

밀봉층(138)은 쉐락(shellac)으로 이루어질 수 있으며, 이 쉘락은 천연수지로서 70~80℃의 녹는 점을 갖도록 구성된다.

캡슐뚜껑(137)의 단부 내주면에 쉘락(shellac)을 도포한 후, 소화물질이 주입된 캡슐본체(136)의 단부에 캡슐뚜껑(137)을 끼움결합함으로써, 캡슐본체(136)의 단부와 캡슐뚜껑(137) 단부의 겹쳐진 부분 사이에서 도포된 쉘락(shellac)이 경화됨으로써 밀봉층(138)이 형성될 수 있다. 이때, 쉘락(shllac)이 경화되어 형성되는 밀봉층(138)은 캡슐본체(136)의 단부와 캡슐뚜껑(137) 단부의 겹쳐진 부분에 대한 접착이 이루어지게 할 수 있다.

아울러, 내부에 소화물질이 충진된 캡슐본체(136)에 캡슐뚜껑(137)을 결합한 후, 캡슐(135)의 전체 외표면에 쉘락(shellac)을 도포하고 경화시킴으로써 캡슐(135)의 외표면에 캡슐강도를 증가시키는 쉘락코팅층(139)이 구성될 수 있다.

본 실시 예에서는 소화물질(Novec-1230)이 충진된 캡슐(135)을 풍선부재(130)에 수용시킨 형태로 구성된 것으로서, 상온에서 소화물질이 미량씩 기화되어 부피팽창하더라도 캡슐(135)이 소화물질의 기화에 의한 압력증가를 견디도록 구성되는 것이다.

구체적으로, 소화물질이 캡슐(135)에 충진되되, 캡슐본체(136)와 캡슐뚜껑(137)의 서로 겹쳐진 부분 사이에는 쉘락(shellac)이 도포되어 경화된 밀봉층(138)이 구성되고, 캡슐(135)의 외표면 전체에는 쉘락코팅층(139)이 형성됨으로써 소화물질이 상온에서 미량씩 기화되어 소화물질의 일부 기화에 의한 캡슐(135) 내 소화물질의 압력이 다소 높아질 수 있으나, 캡슐(135)은 부피변화없이 형태가 유지될 수 있다.

상기한 구성으로, 소화물질이 상온에서 소량씩 기화되더라도 캡슐본체(136)와 캡슐뚜껑(137)이 서로 분리되지 않고 결합된 상태를 유지하면서 캡슐(135)은 부피변화없이 소화물질의 누설이 발생되지 않게 된다.

한편, 화재발생시에는 쉘락코팅층(139)과 밀봉층(138)이 열기에 의해 녹게 되어 캡슐본체(136)와 캡슐뚜껑(139)이 캡슐(135)의 미세한 압력상승에 의해서도 서로 분리가능한 상태가 되며, 이와 동시에, 화재 열기에 의해 소화물질이 기화되어 부피팽창하면서 캡슐본체(136)와 캡슐뚜껑(139)이 서로 분리되어 캡슐(135)에서 기화된 소화물질이 방출됨으로써 풍선부재(130)가 팽창될 수 있게 된다.

이렇게 풍선부재(130)가 팽창되다가소정부피 이상이 되면 터트림부재(140)의 첨단부제 풍선부재(130)가 닿아 터지면서 풍선부재(130) 내의 소화물질이 케이스(101)의 배출공(h1,h2)을 통해 외부로 배출되여 화재 초기 시점에 화재진압이 이루어질 수 있게 해준다.

이처럼, 제 4 실시 예의 풍선타입 소화장치는 실온에서 Novec-1230로 이루어진 소화물질이 소량 기화되더라도 풍선부재(130)가 팽창하는 현상이 발생하지 않고, 화재시에만 화재 열기에 의해 밀봉층(138)과 쉘락코팅층(139)이 녹아 캡슐(138)에서 기화되는 소화물질이 방출되면서 풍선부재(130)의 팽창이 진행되기 때문에, 소화장치의 오동작 발생가능성을 현저히 줄이면서 동작신뢰성을 크게 향상시킬 수 있게 해준다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직할 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범주에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

101...케이스
110...하면케이스
120...상면케이스
h1,h2...배출공
130...풍선부재
140...터트림부재
150...가이드수단
155...길이조절수단
160...위치조절수단

Claims (5)

1. 연질의 신축성재질로 이루어지고 기화되는 소화물질에 의해 팽창가능하도록 구성되는 풍선부재;
   상기 풍선부재 내에 수용되며, 내부에 소화물질이 충진되어 밀봉되도록 구성되며, 화재발생시 화재열기에 의해서만 기화되는 소화물질이 방출되어 상기 풍선부재를 팽창하게 하는 캡슐;
   상기 풍선부재를 내부에 수용하고, 소화물질을 외부로 배출하는 복수의 배출공이 형성된 케이스;
   상기 케이스 내부에 설치되며 끝이 뾰족한 첨단부를 구비하여, 상기 풍선부재가 소정부피 이상으로 팽창하여 접촉되는 경우, 상기 풍선부재가 터지도록 하는 터트림부재;를 포함하며,
   상기 캡슐은,
   상기 소화물질이 주입되어 충진되는 캡슐본체;
   상기 캡슐본체의 개방된 단부와 끼움결합되는 캡슐뚜껑;을 포함하며,
   상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 겹쳐진 부분 사이에는 상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 접착이 이루어지도록 하며 소화물질이 누설되지 않게 하는 밀봉층이 구성되며,
   상기 밀봉층은 쉘락(shellac)이 상기 캡슐본체 단부와 상기 캡슐뚜껑 단부의 겹쳐진 부분 사이에 도포되고 경화되어 형성되는 것이며,
   상기 쉘락은 녹는점이 70~80℃의 녹는점을 갖도록 이루어져 상기 밀봉층이 화재열기에 의해 녹도록 구성되며, 화재발생시 소화물질의 기화에 의한 부피팽창에 따라 상기 캡슐본체와 상기 캡슐뚜껑이 분리되면서 기화되는 소화물질이 상기 캡슐에서 방출되어 상기 풍선부재가 팽창되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 풍선타입 소화장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 캡슐의 전체 외표면에는 쉘락(shellac)이 도포되고 경화되어 상기 캡슐의 강도를 향상시키는 쉘락코팅층이 구성된 것을 특징으로 하는 풍선타입 소화장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 풍선부재는 상기 케이스의 내부 일측면에 설치되고, 상기 터트림부재는 상기 케이스의 내부 타측면에 상기 풍선부재를 향하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 풍선타입 소화장치.
   
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 케이스의 내부 일측면에는 끼움슬롯이 형성되어, 상기 풍선부재의 주입부가 상기 끼움슬롯에 억지끼움방식으로 끼움결합되는 것을 특징으로 하는 풍선타입 소화장치.
   
   
   
   
   

Images