KR20100003373U

KR20100003373U - 폭발성 분말식 소화기

Info

Publication number: KR20100003373U
Application number: KR2020080012615U
Authority: KR
Inventors: 세르구에이 니콜아예비치 바이에프; 플라디미르 니콜아예비치 셰인
Original assignee: 그룹 오브 에포토스 캄파니스
Priority date: 2008-09-18
Filing date: 2008-09-18
Publication date: 2010-03-26
Also published as: KR200452292Y1

Abstract

본 고안은 폭발성 분말식 소화기에 관한 것으로, 이는 밀폐된 몸체; 상기 밀폐된 몸체 안에 들어있는 소화분말; 및 상기 밀폐된 몸체 안에 들어있으며 소정의 온도에서 분해되어 가스를 생성하는 가스생성제를 포함한다. 이 소화기는 구조가 간단하며, 경제적이며, 화재를 조기에 자동적으로 감지, 진화 및 소화할 수 있다.

폭발성 분말식 소화기

Description

폭발성 분말식 소화기{Fire extinguisher of explosive powder type}

본 고안은 소화기에 관한 것으로 더욱 상세하게는 폭발성 분말식 소화기에 관한 것이다.

화재의 경우 전기로 인한 화재가 전체 화재건의 상당부분을 차지하고 있으며, 전기콘센트나 스위치박스, 전등기구, 전자 제품 등에서의 단락으로 인해 화재가 빈번하게 발생하고 있다. 또한 사람이 부재중이거나 무인지역에서 화재가 발생하면 화재발생 후 상단시간이 경과하여 화재가 어느 정도 진행됨으로써 온도가 상승하고 연기와 불꽃이 활성화되어야 화재감지기가 발생하여 소화시설이 작동하게 되는데, 이미 화재가 성숙한 이후이므로 진압에 많은 어려움이 있었다. 특히, 대부분의 소화시설은 천장에 설치되어 화재의 발화점인 전기기기와는 상당한 거리가 있어 화재를 조기에 감지하지 못하거나 화재진압이 제대로 이루어지지 않는 문제점이 있었다. 따라서, 화재를 초기에 인지하여 화재의 확산을 차단하고 화재를 진압할 수 있도록, 자동 소화 장치에 대한 연구가 다양하게 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 자동 소화장치는 설비가 복잡하고, 화재를 감지하는 신호장치의 가격이 높아 경제성이 떨어진다.

따라서, 본 고안의 해결하고자 하는 과제는, 구조가 간단하며 경제성이 높은 동시에 화재를 조기에 자동적으로 감지 및 진화할 수 있는 폭발성 분말식 소화기를 제공하는데 있다.

상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위해, 본 고안에 따른 폭발성 분말식 소화기는 밀폐된 몸체; 상기 밀폐된 몸체 안에 들어있는 소화분말; 및 상기 밀폐된 몸체 안에 들어있으며 소정의 온도에서 분해되어 가스를 생성하는 가스생성제를 포함한다.

상기 몸체는 유선형, 원형, 실린더형 또는 타원형일 수 있다. 상기 몸체에 절개선이 형성될 수 있다.

상기 가스생성제는 바람직하게는 상기 몸체의 전체 내부 용적의 1/11~1/3을 차지한다. 상기 가스생성제는 상기 몸체의 중간 또는 말단 부분에 위치할 수 있다. 상기 폭발성 분말기 소화기는 바람직하게는 수평에 대해 0~60°각도로 기울어져 장착된다. 상기 몸체는 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나로 이루어질 수 있다.

상기 폭발성 분말식 소화기는 상기 몸체의 표면을 덮는 고분자층을 더 포함할 수 있다. 상기 고분자층은 예를 들면, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스타이렌(polystyrene, PS), 폴리비닐클로라이 드(polyvinyl chloride, PVC), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.

상기 소화분말은 Pirant A(TU 301-11-10-90)과 PSB-3(TU 6-18-139-83) 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 가스생성제는 아조디카르보나미드(azodicarbonamide), 산화아연, N,N'-디니트로소 펜타메틸렌 테트라민(N,N'-dinitroso pentamethylene tetramine) 및 ε-우레이도카프론 산(ε-ureidocapron acid)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 상기 가스생성제는 예를 들면 분말형태일 수 있다.

따라서, 본 고안에 따른 폭발성 분말식 소화기는 화재가 발생하면 화재의 열에 의해 상기 소화기의 내부 온도가 상승하게 되고, 일정 온도 이상에서 상기 가스생성제가 분해되기 시작하면서 질소, 이산화탄소, 일산화탄소, C₂H₂N₄O₂등의 가스가 생성되어 상기 소화기의 내부 압력이 증가되고, 이에 의해 상기 소화기는 폭발(파괴)되어, 상기 소화기 내부에 있던 소화분말이 밖으로 분출되어 화재를 소화 및 진압할 수 있다. 이로써 본 고안의 폭발성 분말식 소화기는 화재를 조기에 자동적으로 감지 및 진화한다.

본 고안에 따른 폭발성 분말식 소화기는 밀폐된 몸체 안에 소화분말과 가스생성제가 층을 이루며 수용되므로, 구조가 간단하다. 또한 가스생성제가 일정 온도 이상에서 분해되어 가스를 생성하는 성질을 이용하여 화재를 소화 및 진압하므로, 고가의 화재감지신호장치를 필요로 하지 않아 매우 경제적이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 고안은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 고안의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다.

도 1 내지 도 3은 본 고안의 실시예들에 따라, 각각, 구(求)형, 실린더형 및 타원형의 분말식 소화기의 단면도들을 나타낸다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 폭발성 분말식 소화기는 밀폐된 몸체(100, 200, 300) 안에, 소화분말(10)과 가스생성제(20)가 들어있다. 상기 몸체(100, 200, 300)는 각각, 원형, 실린더형 또는 타원형이다. 상기 몸체(100, 200, 300)는 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나로 이루어질 수 있다. 상기 몸체(100, 200, 300)에는 절개선(102, 202, 302)이 형성되며, 후에 상기 몸체(100, 200, 300)가 파괴될 때, 상기 절개선(102, 202, 302)에 의해 쉽게 이루어지도록 하기 위함이다. 바람직하게는 상기 절개선(102, 202, 302)은 상기 몸체(100, 200, 300)에 전체적으로 균일하게 분포되어, 후에 상기 몸체(100, 200, 300)가 고르게 파괴될 수 있다. 상기 절개선(102, 202, 302)에 의해 날카로운 파편이 형성되지 않도록 상기 몸체(100, 200, 300)의 표면은 고분자 층(110)으로 코팅될 수 있다. 상기 고분자층(110)은 예를 들면, 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스타이렌(polystyrene, PS), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다.

상기 소화분말(10)과 상기 가스생성제(20)는 수직으로 또는 수평으로 2~3층을 이루도록 상기 몸체(100, 200, 300) 안에 분포될 수 있다. 본 실시예들에서 상기 소화분말(10)과 상기 가스생성제(20)는 수직 또는 수평으로 2~3을 이루었으나, 이보다 더 많은 층을 이룰 수도 있음은 당업자에게 자명한 것이다.

상기 소화분말(10)은 Pirant A(TU 301-11-10-90)과 PSB-3(TU 6-18-139-83) 중 적어도 하나일 수 있다. 상기 Pirant A는 입자크기가 20μm 이하인 응집되지 않는 소화분말의 일종이다. 상기 가스생성제(20)는 상기 몸체(100, 200, 300)의 중간 또는 말단 부분에 위치할 수 있다. 상기 가스생성제(20)는 바람직하게는 상기 몸체(100, 200, 300)의 전체 내부 용적의 1/11~1/3을 차지한다. 상기 가스생성제(20)는 예를 들면, 분말형태로서, 아조디카르보나미드(azodicarbonamide), 산화아연, N,N'-디니트로소 펜타메틸렌 테트라민(N,N'-dinitroso pentamethylene tetramine) 및 ε-우레이도카프론 산(ε-ureidocapron acid)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나일 수 있다. 구체적으로, 상기 가스생성제(20)는 아조디카르보나미드일 수 있다. 상기 아조디카르보나미드는 약 200℃에서 분해되어 질소, 일 산화탄소, 이산화탄소, C₂H₄N₄O₂등의 가스가 생성된다. 상기 가스생성제(20)는 약 80중량%의 아조디카르보나미드, 약 10 중량%의 산화아연 및 나머지 기타를 포함하는 혼합물일 수 있으며, 이는 약 150℃에서 분해되어, 질소, 이산화탄소등의 가스를 생성한다. 또는 상기 가스 생성제(20)는 30중량%의 아조디카르보나미드(azodicarbonamide), 10 중량%의 산화아연, 30 중량%의 N,N'-디니트로소 펜타메틸렌 테트라민(N,N'-dinitroso pentamethylene tetramine) 및 30 중량%의 ε-우레이도카프론 산(ε-ureidocapron acid)을 포함하는 혼합물일 수 있으며, 이는 약 95℃에서 분해되어 질소, 이산화탄소등의 가스를 생성한다.

상기 폭발성 분말기 소화기는 수평, 또는 수직, 또는 가스생성제(20)가 놓이는 면에 대하여 기울여져 위치하도록 고정될 수 있다. 바람직하게는 수평에 대해 0~60°각도로 기울어져 장착된다.

상기 폭발성 분말기 소화기는 다음과 같이 작동한다. 상기 소화기가 위치한 장소에서 발화가 될 경우, 상기 몸체(100, 200, 300)이 가열되고, 일정온도(예를 들면, 95℃, 150℃, 또는 200℃)에 도달하면 상기 가스생성제(20)가 되돌릴 수 없는 상태의 가스로 분해되어 상기 몸체(100, 200, 300) 내부 압력이 증가되고, 상기 몸체(100, 200, 300)는 상기 절개선(102, 202, 302)을 따라 폭발(파괴)하게 되어 상기 소화분말(10)이 발화진원지로 분출되어 화재는 소화 및 진화된다.

<실험예>

먼저, 가로 1.6m, 세로 1.6m, 높이 2.0m의 용적 5.12m³인 금속부스 안에서, 그 바닥에 면적 0.4m²의 둥근 접시를 놓고, 상기 접시 위에 4cm 높이로 톱밥층을 만들었다. 그리고 상기 톱밥층에 휘발유 2리터를 붓고 발화시켰다. 소화기는 상기 접시로부터 1.8m 높이의 부스 천정 아래에 매달아 놓았다. 상기 소화기는 도 1 내지 도 3에 각각 개시된, 구형, 실린더형, 타원형의 소화기들이었으며, 이 소화기들에서 가스생성제가 상기 몸체 내부에서 차지하는 용적 분율과 소화기의 수평에 대한 기울기를 변화시킴에 따라 화재를 소화시킬 수 있는지의 여부와, 발화시점부터 소화기가 폭발하는데 걸리는 시간, 즉 반응시간을 조사하여 아래의 표1 내지 표3에 기재하였다.

표1. 구형 폭발성 분말식 소화기

실험 번호	가스생성제 용적분율					제품 기울기				반응시간 (초)	소화 결과
실험 번호	1/2	1/3	1/7	1/11	1/13	0°	30°	60°	90°	반응시간 (초)	소화 결과
1	O					O				50	소화안됨
2		O				O				52	소화됨
3			O			O				54	소화됨
4				O		O				48	소화됨
5					O	O				45	소화안됨
6		O					O			43	소화됨
7			O					O		40	소화됨
8				O					O	35	소화안됨

표2. 실린더형 폭발성 분말식 소화기

실험 번호	가스생성제 용적분율					제품 기울기				반응시간 (초)	소화 결과
실험 번호	1/2	1/3	1/7	1/11	1/13	0°	30°	60°	90°	반응시간 (초)	소화 결과
1	O					O				40	소화안됨
2		O				O				45	소화됨
3			O			O				38	소화됨
4				O		O				47	소화됨
5					O	O				115	소화안됨
6		O					O			44	소화됨
7			O					O		48	소화됨
8				O					O	240	소화안됨

표3. 타원형 폭발성 분말식 소화기

실험 번호	가스생성제 용적분율					제품 기울기				반응시간 (초)	소화 결과
실험 번호	1/2	1/3	1/7	1/11	1/13	0°	30°	60°	90°	반응시간 (초)	소화 결과
1	O					O				48	소화안됨
2		O				O				44	소화됨
3			O			O				50	소화됨
4				O		O				38	소화됨
5					O	O				120	소화안됨
6		O					O			45	소화됨
7			O					O		50	소화됨
8				O					O	200	소화안됨

표1 내지 표3을 살펴보면, 가스생성제 용적분율이 1/3을 초과하면, 그만큼 소화기 몸체 내부에서 소화분말이 차지하는 용적이 줄어들어, 소화분말의 양이 부족하여 화재가 소화되지 않음을 알 수 있다. 반면에, 가스 생성제 용적분율이 1/13일 경우, 반응시간이 상대적으로 길어짐을 알 수 있다. 소화기가 60°이상 기울어지면 반응시간이 길어졌다. 따라서, 표1 내지 표3을 통해, 바람직한 조건은, 가스생성제는 소화기 몸체의 전체 내부 용적의 1/11~1/3을 차지하도록 수용되며, 폭발성 분말기 소화기는 바람직하게는 수평에 대해 0~60°각도로 기울어져 장착되어야 함을 알 수 있다.

도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 폭발성 분말식 소화기의 단면도이다.

도 2는 본 고안의 다른 실시예에 따른 폭발성 분말식 소화기의 단면도이다.

도 3은 본 고안의 또 다른 실시예에 따른 폭발성 분말식 소화기의 단면도이다.

Claims

밀폐된 몸체;

상기 밀폐된 몸체 안에 들어있는 소화분말; 및

상기 밀폐된 몸체 안에 들어있으며 소정의 온도에서 분해되어 가스를 생성하는 가스생성제를 포함하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체는 유선형, 원형, 실린더형 또는 타원형인 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체에 절개선이 형성된 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 가스생성제는 상기 몸체의 전체 내부 용적의 1/11~1/3을 차지하는 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 가스생성제는 상기 몸체의 중간 또는 말단 부분에 위치하는 것을 특징 으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 폭발성 분말기 소화기는 수평에 대해 0~60°각도로 기울어져 장착되는 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체는 유리, 플라스틱, 또는 금속을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 몸체의 표면을 덮는 고분자층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 8 항에 있어서,

상기 고분자층은 폴리에틸렌(polyethylene, PE), 폴리프로필렌(polypropylene, PP), 폴리스타이렌(polystyrene, PS), 폴리비닐클로라이드(polyvinyl chloride, PVC), 및 폴리에틸렌테레프탈레이트(polyethyleneterephthalate, PET)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 소화분말은 Pirant A(TU 301-11-10-90)과 PSB-3(TU 6-18-139-83) 중 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.
제 1 항에 있어서,

상기 가스생성제는 아조디카르보나미드(azodicarbonamide), 산화아연, N,N'-디니트로소 펜타메틸렌 테트라민(N,N'-dinitroso pentamethylene tetramine) 및 ε-우레이도카프론 산(ε-ureidocapron acid)을 포함하는 그룹에서 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 폭발성 분말식 소화기.