KR20130088646A

KR20130088646A - 화재감지튜브 장착형 자동소화장치

Info

Publication number: KR20130088646A
Application number: KR1020120010019A
Authority: KR
Inventors: 박정렬
Original assignee: 주식회사 건국이엔아이
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2012-01-31
Publication date: 2013-08-08
Also published as: KR101295042B1

Abstract

본 발명은 화재감지튜브 장착형 자동소화장치에 관한 것으로서, 소화약제 및 가압가스가 혼합 충전되는 소화용기; 상기 소화용기에 연결되는 밸브장치; 및, 상기 밸브장치에 연결되는 화재감지튜브를 포함하되, 상기 밸브장치 내에는 소화용기쪽 압력과 화재감지튜브쪽 압력의 평형상태에 따라 분사 노즐의 개폐를 제어하는 밸브 플레이트를 구비한 것을 특징으로 한다.

Description

화재감지튜브 장착형 자동소화장치{FIRE EXTINGUISHER WITH FIRE DETECITION TUBE}

본 발명은 자동소화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공간이 좁은 장소에서 발생되는 화재의 조기 진화를 위하여 화재감지튜브의 파손으로 인한 압력 강하에 의해 밸브장치가 작동되어 소화약제를 분사시킬 수 있는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치에 관한 것이다.

일반적으로, 오피스 빌딩, 백화점 등 일정규모 이상의 건물에는 사용자가 휴대하여 진화할 수 있는 소화기와 함께 화재 발생시 자체 진화를 위한 스프링 쿨러 등과 같은 소방시설이 구비되어 있다.

그런데, 건물 자체에 설치되는 소방장치는 대규모의 시설물로 이루어져 설치가 쉽지 않으며, 그 설치 비용이 상당히 소요되는 문제점이 있으며, 소화기의 경우 이를 사용하는 사용자가 화재 장소에 상주하고 있지 않을 경우 화재의 발견 및 초기 화재의 진압이 곤란한 경우가 발생하게 된다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 화재 발생 시 이를 감지하고 자동으로 소화액을 분사시켜 화재를 진압하는 자동소화장치가 사용되고 있다.

이 중에서, 화재감지튜브 장착형 자동소화장치는 화재 발생 시 일정한 온도가 되어 튜브가 파손될 경우 가압가스가 방출되면서 소화용기 내의 소화약제가 분사되도록 구성되어 있다.

그런데, 종래의 화재감지튜브 장착형 자동소화장치는, 상기 화재감지튜브의 파손을 감지하고 감지신호를 전송하는 감지센서와, 상기 감지신호를 수신하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 명령신호에 의해 밸브를 개폐하는 전자식 솔레노이드밸브 등의 전자식 구조로 이루어져 그 구조가 복잡하고, 설치 비용이 상당히 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 전자식 솔레노이드밸브를 통해 분사 노즐의 개폐 동작을 단속하고 있으나, 상기 화재감지튜브 방향으로 작용하는 가압가스의 압력이 높아 상기 솔레노이드밸브의 밀폐력이 저하될 경우 가압가스의 누출이 발생하여 소화약제 전체가 분사될 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 기계식 작동구조로 이루어져 전원이 필요없이 화재 감지 및 소화약제의 분사 동작을 자동으로 수행할 수 있도록 하는 데 있다.

특히, 소화용기와 화재감지튜브 사이에 압력 평형을 이루도록 함으로써, 상기 소화용기의 작동의 신뢰성을 향상시키는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치는, 소화약제 및 가압가스가 혼합 충전되는 소화용기; 상기 소화용기에 연결되는 밸브장치; 및, 상기 밸브장치에 연결되는 화재감지튜브를 포함하되, 상기 밸브장치 내에는 소화용기쪽 압력과 화재감지튜브쪽 압력의 평형상태에 따라 분사 노즐의 개폐를 제어하는 밸브 플레이트를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 밸브 플레이트는, 분사 노즐이 결합되는 결합공이 외측 둘레면에 형성된 밸브몸체의 중공부에 삽입되어 상기 결합공을 개폐하며, 가압가스를 화재감지튜브 방향으로 공급하는 제1관통공을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 제1관통공은 상기 밸브 플레이트를 수직방향으로 관통하되, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 작아지도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브몸체의 중공부에는 상기 밸브 플레이트가 면접촉되어 밀폐되는 하부 자리면부가 구비되되, 상기 하부 자리면부의 중심부에는 결합홈이 구비되고, 상기 하부 자리면부의 주변부에는 소화용기의 고압의 소화약제가 유입되는 통공이 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 플레이트는 상기 밸브몸체의 중공부 내측면에 밀폐되도록 둘레면에 제1실링부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 플레이트의 하부에는, 상기 중공부의 하부 자리면부에 위치하는 결합홈에 밀폐될 수 있는 제2실링부재가 설치된 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 플레이트에는 수직 방향으로 관통하며, 하부가 상기 제2실링부재에 의해 차단되도록 형성된 제2관통공을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브캡과 화재감지튜브 사이에는 연결 유로를 수동으로 개폐 조작할 수 있는 조작레버가 구비된 것을 특징으로 한다.

전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치에 의하면, 전기장치의 연결이 필요없는 기계식 작동구조로 이루어져, 별도의 전원 없이 화재 감지 및 소화약제의 분사 동작을 자동으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

이로 인해, 다양한 화재 위험으로부터 대응이 용이하며, 설치 및 유지보수가 간단하여 어떠한 환경에도 적용이 용이하다.

또한, 밸브몸체 내에서의 소화용기 내의 고압의 소화약제의 압력과 화재감지튜브의 압력이 밸브 플레이트에 형성된 제1관통공을 통해 항상 평형상태를 도모할 수 있으므로 자동소화장치의 신뢰성 향상을 도모할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치의 설치 상태를 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치의 밸브장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치의 밸브장치를 나타내는 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 밸브 플레이트를 나타내는 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치를 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 작동 상태를 나타내는 작동도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치는, 도 1에 도시한 바와 같이, 소화약제를 저장하는 소화용기(100)와, 상기 소화용기(100)에 연결되어 상기 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제("고압의 소화약제"란 소화약제와 고압가스가 혼합된 상태의 것을 말한다.)를 분사하는 분사 노즐(400)의 개폐 동작을 선택적으로 제어하는 밸브장치(200)와, 상기 밸브장치(200)에 연결되는 화재감지튜브(300)를 포함하여 구성된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 화재감지튜브 장착형 자동소화장치에 따르면, 화재 발생 시에 열에 의해 상기 화재감지튜브(300)가 파열되거나 녹게 되면, 상기 밸브장치(200)가 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제의 압력에 의해 자동적으로 작동되면서 분사 노즐(400)을 통해 소화약제를 분사시킨다.

여기서, 상기 소화용기(100)는 통상 알루미늄 재질로 이루어지며, 그 내부에 저장되어 있는 소화약제는 분말 형태로 이루어진 ABC약제(약제 주성분:NH₄H₂PO₄)가 질소(N₂)가스 등의 고압가스와 함께 혼합 충전되어 있다.

또한, 상기 화재감지튜브(300)는 다양한 환경에 노출되어도 변형이 되지 않는 내화학적 안전성을 구비하고 있으며, 일정한 온도에 도달하거나 화재로 인해 불꽃 또는 화염에 접촉할 경우 파열되도록 이루어져 있다.

상기 밸브장치(200)는, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 밸브몸체(210)와, 밸브캡(220)과, 밸브 플레이트(230)를 포함하여 구성된다.

상기 밸브몸체(210)는 분사 노즐(400)과 압력계(500)가 각각 결합되는 결합공(213)이 외측 둘레면에 형성되며, 내측에 중공부(211)를 갖는 원통 형상으로 형성되어 있다.

여기서, 상기 분사 노즐(400)은 소화약제를 고속으로 화재 장소에 분사시키기 위하여 결합공(213)에 장착하는 종단이 가느다란 배관 부재로, 소화약제의 운동 에너지가 증대되도록 하여 분사 압력에 큰 영향을 미치게 하는 기능을 하게 된다.

그리고, 상기 압력계(500)는 소화용기(100) 내부의 압력을 시각적으로 표시하여 압력 이상이 발생할 경우 사용자가 이를 인지할 수 있도록 하는 장치이다.

또한, 상기 밸브몸체(210)의 하부에는 상기 소화용기(100)에 나사 결합되는 소화용기 연결부(214)가 형성되고, 상기 밸브몸체(210)의 상부에는 상기 밸브캡(220)이 나사 결합되는 밸브캡 연결부(215)가 형성되어 있다.

또한, 상기 밸브몸체(210)의 중공부(211)에는 상기 밸브 플레이트(230)가 면접촉되어 밀폐되는 하부 자리면부(212)가 구비되어 있다.

상기 하부 자리면부(212)는 그 중심부에 상기 밸브 플레이트(230)가 결합되는 결합홈(212a)이 형성되어 있으며, 그 주변부에는 상기 소화용기(100)로부터 고압의 소화약제가 유입되는 유입 유로(미도시)가 구비된 통공(212b)이 형성되어 있다.

이때, 상기 결합홈(212a)의 내측면에는 상기 결합공(213)과 연통되는 연결유로(212c)가 형성되어 있다.

상기 밸브캡(220)은, 그 하부에 상기 밸브몸체(210)의 밸브캡 연결부(215)에 결합되는 밸브몸체 연결부(221)가 형성되고, 상부에는 화재감지튜브(300)가 연결되는 관통공(222a)이 구비된 화재감지튜브 연결부(222)가 형성되어 있다.

한편, 상기 밸브캡(220)의 화재감지튜브 연결부(222)에는 화재감지튜브(300)가 직접 연결될 수 있으나, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 밸브캡(220)의 화재감지튜브 연결부(222)와 화재감지튜브(300) 사이에 유로(252)를 수동으로 개폐 조작할 수 있는 조작레버(250)가 구비될 수도 있다.

이와 같이, 상기 조작레버(250)가 상기 밸브캡(220)과 화재감지튜브(300) 사이에 결합될 경우, 사용자가 상기 조작레버(250)를 조작하여 밸브를 잠근후 화재감지튜브(300)를 교체할 수 있을 뿐만 아니라, 분사 노즐(400)을 통해 소화약제를 분사시킬 수 있는 수동식 소화기로도 사용 가능하다.

상기 밸브 플레이트(230)는 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 밸브몸체(210)의 중공부(211)의 내측면을 밀폐하도록 구성된 원판 형상으로, 둘레면에 고무 재질의 제1실링부재(231), 즉 O-링이 설치되어 있다.

이와 함께, 상기 밸브 플레이트(230)의 하면에는 하부 자리면부(212)의 결합홈(212a)에 밀폐될 수 있는 원판 형상의 제2실링부재(232)가 체결부재(233)를 통해 고정된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 상기 밸브 플레이트(230)는, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 밸브몸체(210)의 중공부(211)의 하부 자리면부(212)에 면접촉 상태로 놓여지므로 제2실링부재(232)를 통해 결합홈(212a)을 밀폐 상태로 유지하게 되고, 상기 제1실링부재(231)에 의해 상기 밸브몸체(210)의 중공부(211)의 내측면에 대한 밀폐 상태를 유지하게 된다.

상기 밸브 플레이트(230)는, 평상 시의 화재 발생 전에는 후술하는 바와 같이 상기 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제의 압력과 화재감지튜브(300)의 압력이 서로 평형을 이루므로, 상기 밸브몸체(210) 내의 하부 자리면부(212)에 면접촉 상태를 유지하면서 소화약제의 배출 유로, 즉 통공(212b)과 결합홈(212a)을 차단하게 된다.

한편, 화재 발생시에는 도 6에 도시한 바와 같이, 화재감지튜브(300)가 파열되어 밸브 플레이트(230) 위쪽에 압력 강하가 발생하게 되며, 이에 따라 상기 밸브 플레이트(230)가 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제의 압력에 의해 중공부(211)를 따라 상방으로 밀려 올라가 상기 통공(212b)과 결합홈(212a)을 개방함으로써, 소화용기(100) 내의 소화약제가 결합공(213)을 통해 분사 노즐(400)로 분사된다.

한편, 평상 시에 밸브몸체(210) 내에서의 밸브 플레이트(230)의 밀폐력 저하를 방지하기 위하여, 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제의 압력과 화재감지튜브(300) 내의 압력은 평형 상태를 유지하여야 한다.

이를 위하여, 상기 밸브 플레이트(230)에는 소화용기(100)로부터 화재감지튜브(300) 방향으로 가압가스가 통과 가능한 직경이 매우 작은 제1관통공(234)이 형성된다.

상기 제1관통공(234)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 밸브 플레이트(230)를 수직 방향으로 관통하도록 형성된다.

이때, 상기 밸브 플레이트(230)의 제1관통공(234)을 통과하는 상기 소화용기(100) 내의 가압가스는 연간 누출 허용율(annual leakage rate)을 초과하지 않는 범위 내에서 설정된다.

이에 따라, 상기 화재감지튜브(300)가 팽창 압력의 한계점에 도달하는 시점에 이르기 전까지 소화용기(100)와 화재감지튜브(300) 사이에서 압력 평형을 이루게 되며, 이때 상기 밸브 플레이트(230)는 상기 화재감지튜브(300)가 파열되기 전까지는 하부 자리면부(212)에 면접촉되어 차단 상태를 유지하게 된다.

한편, 상기 제1관통공(234)은 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 작아지도록 형성되는 것이 바람직하다.

이는 제1관통공(234)을 통해 소화용기(100) 내의 소화약제가 배출되지 않도록 하는 동시에 화재 발생 시에 화재감지튜브(300)가 파열되어 압력 강하가 발생할 경우 소화용기(100)에서 배출되는 고압의 소화약제에 의하여 상기 밸브 플레이트(230)가 밸브몸체(210)의 중공부(211)를 따라 상부로 신속히 이동하도록 가압 면적을 최대로 확보하기 위함이다.

또한, 상기 제1관통공(234)이 상기와 같은 구성을 가짐으로써, 상기 소화용기(100)에 밸브장치(200)가 장착된 상태에서 고압 가스를 충전할 때 충전 작업을 용이하게 수행할 수 있게 된다.

또한, 상기 밸브 플레이트(230)에는 수직 방향으로 관통하되, 하부가 상기 제2실링부재(232)에 의해 차단되는 제2관통공(235)이 형성되는 것이 바람직하다.

압력 평형 상태에서, 상기 제2관통공(235)은 상기 밸브 플레이트(230)가 움직이지 않고 더욱 안정적으로 하부 자리면부(212)에 면접촉되도록 하는 기능을 하게 된다.

이하, 본 발명에 따른 화재감지튜브 장착형 자동소화장치의 작동 원리에 대하여 설명하면 다음과 같다.

평상 시, 화재감지튜브(300)가 파손되지 않은 경우 밸브몸체(210) 내는 밸브 플레이트(230)를 경계로 그 상부와 하부에서 압력 평형 상태가 유지되므로 밸브 플레이트(230)는 밸브몸체(210) 내의 중공부(211) 내에서 밀폐력을 유지하면서 분사 노즐(400)로 연결되는 유로를 차단하게 된다.

이때, 상기 밸브 플레이트(230)에 형성된 제1관통공(234)을 통해 극소량의 가압가스가 화재감지튜브(300) 방향으로 조금씩 공급됨으로써 화재감지튜브(300) 내의 압력 강하로 보상하게 된다.

한편, 화재 발생 시에는 화염 또는 열기에 의해, 상기 화재감지튜브(300)가 파열되고, 상기 밸브몸체(210) 내의 압력 평형 상태가 깨지게 된다.

이로 인하여, 상기 밸브몸체(210) 내에서 결합홈(212a)과 통공(212b)을 차단하고 있던 밸브 플레이트(230)는 소화용기(100)의 고압의 소화약제의 압력에 의해 상승하면서 결합홈(212a)과 통공(212b)을 개방하게 되므로 소화용기(100) 내에 저장된 고압의 소화약제가 분사 노즐(400)을 통해 분사된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 다양한 변형 실시 또한 본 발명의 특허청구범위 내에 있게 된다.

100 : 소화용기 200 : 밸브장치
210 : 밸브몸체 211 : 중공부
212 : 하부 자리면부 212a : 결합홈
212b : 통공 212c : 연결유로
213 : 결합공 214 : 소화용기 연결부
215 : 밸브캡 연결부 220 : 밸브캡
221 : 밸브몸체 연결부 222 : 화재감지튜브 연결부
222a : 관통공 230 : 밸브 플레이트
231 : 제1실링부재 232 : 제2실링부재
233 : 체결부재 234 : 제1관통공
235 : 제2관통공 250 : 조작레버
252 : 유로 300 : 화재감지튜브
400 : 분사 노즐 500 : 압력계

Claims

소화약제 및 가압가스가 혼합 충전되는 소화용기;
상기 소화용기에 연결되는 밸브장치; 및,
상기 밸브장치에 연결되는 화재감지튜브를 포함하되,
상기 밸브장치 내에는 소화용기쪽 압력과 화재감지튜브쪽 압력의 평형상태에 따라 분사 노즐의 개폐를 제어하는 밸브 플레이트를 구비한 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제1항에 있어서,
상기 밸브 플레이트는,
분사 노즐이 결합되는 결합공이 외측 둘레면에 형성된 밸브몸체의 중공부에 삽입되어 상기 결합공을 개폐하며, 가압가스를 화재감지튜브 방향으로 공급하는 제1관통공을 갖는 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제2항에 있어서,
상기 제1관통공은 상기 밸브 플레이트를 수직방향으로 관통하되, 상부에서 하부로 갈수록 단면적이 작아지도록 구성된 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 밸브몸체의 중공부에는 상기 밸브 플레이트가 면접촉되어 밀폐되는 하부 자리면부가 구비되되,
상기 하부 자리면부의 중심부에는 결합홈이 구비되고,
상기 하부 자리면부의 주변부에는 소화용기의 고압의 소화약제가 유입되는 통공이 구비된 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 밸브 플레이트는 상기 밸브몸체의 중공부 내측면에 밀폐되도록 둘레면에 제1실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제4항에 있어서,
상기 밸브 플레이트의 하부에는, 상기 중공부의 하부 자리면부에 위치하는 결합홈에 밀폐될 수 있는 제2실링부재가 설치된 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제6항에 있어서,
상기 밸브 플레이트에는 수직 방향으로 관통하며, 하부가 상기 제2실링부재에 의해 차단되도록 형성된 제2관통공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브캡과 화재감지튜브 사이에는 연결 유로를 수동으로 개폐 조작할 수 있는 조작레버가 구비된 것을 특징으로 하는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치.