KR20160101560A - 무인기를 이용한 소화 장치 - Google Patents

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KR20160101560A
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Abstract

무인기를 이용한 소화 장치가 개시된다. 무인기(drone)에서, 프로펠러(propeller)를 둘러싸 상기 프로펠러의 회전 상태를 보호하는 프레임(frame); 상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 카메라(camera) 모듈; 상기 무인기의 동체 내부에 구비되어 무선 조종 장치로부터 사용자 명령을 수신하거나 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 조종 장치로 송신하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 상기 무인기의 운행을 제어하고 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 통신 모듈을 통해 무선 조종 장치로 송신하도록 제어하는 제어 모듈을 포함하며, 상기 프레임은, 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어진 소화 부재를 구성한다. 상술한 무인기를 이용한 소화 장치에 의하면, 무인기를 이용하여 화재 진압이 어려운 곳에서도 쉽게 화재를 진압하라 수 있는 효과가 있다. 특히, 화재의 초기 진압에 유리하다는 장점이 있다.

Description

무인기를 이용한 소화 장치{FIRE EXTINGUISHER USING DRONE}
본 발명은 소화 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 무인기(drone)를 이용한 소화 장치에 관한 것이다.
일반적으로 소화기는 불을 끄기 위한 용도로 사용되는 것으로, 용기 내부에 불을 끌 수 있는 화학 물질이 채워져 있어서 화재시 호스 방향을 불이 난 곳으로 하여 안전핀을 제거한 다음 레버를 당기면 화학 물질이 분사되어 화재를 진압하도록 한 것으로, 소화약제의 종류나 형태에 따라 이산화탄소 소화기, 분말소화기, 포말소화기 등, 여러 가지 소화기가 제작되어 왔다.
그러나 일반적인 소화기는 사용자가 수동으로 조작해야 하므로 화재를 감지하지 못했을 경우 또는 화재 감지나 화재 진압이 어려운 곳에서는 소화기를 제대로 사용할 수 없는 등의 문제점이 있다.
이를 위해 대한민국 등록특허 제 10-1209541호(특허문헌 1)에서는 밀폐된 용기에 소화약제가 담겨진 소화기에 있어서, 상기 밀폐된 용기는 상/하부가 판재로 이루어지고, 상기 상부 판재와 하부 판재 사이에는 코어가 삽입되어 상기 상부 판재와 하부 판재를 기계적으로 서로 고정시키며, 상기 상부 판재와 하부 판재 사이는 연통(連桶)된 공간을 가지며; 상기 밀폐된 용기에는 화재발생부위에 상기 소화약제를 분사하기 위한 약제 분사부와 상기 소화약제(HFCs 계열의 소화가스)를 주입하기 위한 약제 주입부를 포함하고, 상기 약제 분사부는 상기 상부 판재 또는 하부 판재에 개구부를 형성하고, 상기 개구부는 가스분사 노즐 플러그에 의해 막혀 있으며, 화재발생에 의해 상기 가스분사 노즐 플러그에 열이 전달되면 상기 가스분사 노즐 플러그가 상기 개구부를 개방하여 소화약제가 분사되도록 한 패널형 소화기를 제안한 바 있다.
그러나 특허문헌 1과 같은 패널 소화기는 내부가 밀폐된 용기가 상/하부 판재들, 코어로 이루어지고 상/하부 판재 사이에 연통된 공간을 가지는 특수한 형태를 가짐에 따라 그 제조방법이 어렵고 고가의 비용이 소요되어 비경제적이다.
더욱이 상/하부 판재에 약제 주입구 및 가스분사를 위한 개구부가 형성되므로 평상시 장시간 방치하면 가스가 누설될 우려가 있는 등의 문제점이 있다.
또한, 건물이나 복잡한 구조물의 화재시에는 소방관이 직접 진입하기 어려운 곳이 있는데, 이러한 곳의 불길을 신속하게 진압하지 않으면 더 큰 화재로 이어지는 경우가 많이 있다. 최근에는 고도의 위험이 존재하는 작업을 로봇(robot)의 특수 작업으로 대체하는 경우가 많이 있는데, 아직까지 화재에 대해서는 이러한 로봇이나 특수 장치를 적절히 활용하지 못하고 있는 실정이다.
제10-1209541호
본 발명의 목적은 무인기를 이용한 소화 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 제1 실시예는, 무인기(drone)에서, 프로펠러(propeller)를 둘러싸 상기 프로펠러의 회전 상태를 보호하는 프레임(frame); 상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 카메라(camera) 모듈; 상기 무인기의 동체 내부에 구비되 어 무선 조종 장치로부터 사용자 명령을 수신하거나 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 조종 장치로 송신하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 상기 무인기의 운행을 제어하고 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 통신 모듈을 통해 무선 조종 장치로 송신하도록 제어하는 제어 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 프레임은, 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어진 소화 부재를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 제어 모듈의 제어에 의해 상기 동체 하단에 구비되어 강구를 발사하는 강구(iron ball) 발사 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 화재감지 부재는 난연성 에폭시이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스로 구성될 수 있다.
이때, 상기 화재감지 부재는, 25~40부피%의 난연성 에폭시 내에 60~75부피%의 HFC 계열의 소화가스가 기포 상으로 분산 주입되는 것이 바람직하다.
그리고 상기 소화 부재를 화재 발생 예상 위치에 부착하는 고정 부재를 더 포함하되, 상기 고정 부재는 부직포 및 접착제층으로서, 상기 부직포의 일측 면에 상기 소화 부재가 고정되고, 상기 부직포의 타측면에 상기 접착제층이 형성될 수 있다.
그리고 상기 화재감지 부재는 소정 길이를 가지고 내부가 밀폐되는 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스와 질소가스의 혼합물로서, 상기 소화약제가 상기 튜브 내의 밀폐 공간에 주입되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 화재감지 부재는 내경이 5~25mm인 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스 80~95부피%와 질소가스 5~20부피%의 혼합물로 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 제2 실시예는, 무인기(drone)에서, 프로펠러(propeller)를 둘러싸 상기 프로펠러의 회전 상태를 보호하는 프레임(frame); 상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 카메라(camera) 모듈; 상기 무인기의 동체 내부에 구비되어 무선 조종 장치로부터 사용자 명령을 수신하거나 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 조종 장치로 송신하는 무선 통신 모듈; 상기 무선 통신 모듈을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 상기 무인기의 운행을 제어하고 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 통신 모듈을 통해 무선 조종 장치로 송신하도록 제어하는 제어 모듈; 상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 착륙 장치의 일단에 구비되는 모터(motor); 상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 착륙 장치의 타단에 구비되는 베어링(bearing); 일단이 상기 베어링에 연결되고 타단이 상기 모터에 연결되어 상기 모터의 구동에 의해 양방향으로 회전 구동되는 로프(rope); 상기 로프에 묶음 형태로 감겨 고정되며 상기 로프가 상기 모터의 구동에 의해 회전 구동되어 풀어지는 경우 아래 방향으로 투하되도록 구성되거나 또는 불이나 열에 의해 상기 로프가 끊어져 투하되는 소화 튜브(distinguishing tube)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 소화 튜브는, 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어지는 소화 부재를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 프레임은, 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어지는 소화 부재를 포함하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 제어 모듈의 제어에 의해 상기 동체 하단에 구비되어 강구를 발사하는 강구(iron ball) 발사 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 화재감지 부재는 난연성 에폭시이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스로 구성될 수 있다.
이때, 상기 화재감지 부재는, 25~40부피%의 난연성 에폭시 내에 60~75부피%의 HFC 계열의 소화가스가 기포 상으로 분산 주입되도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 소화 부재를 화재 발생 예상 위치에 부착하는 고정 부재를 더 포함하되, 상기 고정 부재는 부직포 및 접착제층으로서, 상기 부직포의 일측 면에 상기 소화 부재가 고정되고, 상기 부직포의 타측면에 상기 접착제층이 형성될 수 있다.
그리고 상기 화재감지 부재는 소정 길이를 가지고 내부가 밀폐되는 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스와 질소가스의 혼합물로서, 상기 소화약제가 상기 튜브 내의 밀폐 공간에 주입되도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 화재감지 부재는 내경이 5~25mm인 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스 80~95부피%와 질소가스 5~20부피%의 혼합물로 구성될 수 있다.
상술한 무인기를 이용한 소화 장치에 의하면, 무인기를 이용하여 화재 진압이 어려운 곳에서도 쉽게 화재를 진압하라 수 있는 효과가 있다. 특히, 화재의 초기 진압에 유리하다는 장점이 있다.
또한, 강구를 발사하여 진입이 어려운 건물 내부나 고층에도 쉽게 진입할 수 있는 효과가 있다. 그리고 무인기를 이용하기 때문에 인적이 드문 산속이나 숲속의 화재를 초기 진압하는 데에도 유용하다.
무인기의 프레임을 소화 부재로 구성하거나 소화 튜브를 하단에 거치하여 화재 지역으로 이동하기 때문에 운반 등의 부담없이 초기 화재 진압에 신속하게 활용될 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 소화 부재는 소화 약제의 누설 위험이 없이 그 제조가 용이하고 구조가 간단하여 제조 비용이 저렴하며 대량 생산이 가능하여 경제적이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 블록 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 평면도이다.
도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 소화 부재의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 소화 부재의 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 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. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 블록 구성도이고, 도 2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 평면도이고, 도 2b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 정면도이다.
도 1, 도 2a 및 도 2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무인기(drone)를 이용한 소화 장치(100)는 기구적으로 볼 때, 동체(101), 지지대(102), 모터(motor)(103), 프로펠러(propeller)(104), 착륙 장치(105), 프레임(frame)(110), 카메라(camera) 모듈(120), 강구(iron ball) 발사 모듈(130), 무선 통신 모듈(140), 제어 모듈(150)을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 소화 장치(100)는 강구 발사 모듈(130)을 이용하여 강구를 발사하여 유리창 등을 깨고 내부로 진입할 수 있도록 구성된다. 그리고 소화 장치(100)는 무인기의 조종에 의해 무인기를 불속에 자폭시키도록 구성되며, 무인기의 프레임(110)을 구성하는 소화 부재에 포함된 소화 약재에 의해 소화 작용을 하도록 구성될 수 있다.
소화 장치(100)는 소방관이 진입할 수 없는 불길 속이나 높은 구조물은 물론 인적이 드문 산속이나 숲속에도 신속하고 쉽게 진입하여 화염을 진압할 수 있는 장점이 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
동체(101)는 무인기(drone)의 본체로서 중심에 위치하도록 구성될 수 있다.
동체(101)는 방사형의 지지대(102)를 통해 모터(103)와 연결되며, 모터(103)에 연결되는 프로펠러(104)는 모터(103)의 회전력에 의해 회전하도록 구성된다.
동체(101)의 하단에는 착륙 장치(105)와 카메라 모듈(120), 강구 발사 모듈(130)이 구비될 수 있다.
그리고 동체(101) 내부에는 무선 통신 모듈(140)과 제어 모듈(150)이 구비될 수 있다.
한편, 동체(101)의 측방향으로는 프로펠러(104)의 개수에 상응하는 프레임(110)이 구비되며, 프레임(110)은 모터(112)에 의해 회전하는 프로펠러(propeller)(104)를 둘러싸 프로펠러(104)의 회전 상태를 보호하도록 구성될 수 있다.
프레임(110)은 동체(101)와 접착제에 의해 결합되거나 또는 볼트너트 결합에 의해 고정 결합되도록 구성될 수 있다. 도 2는 볼트너트 결합을 예시하고 있다.
여기서, 프레임(110)은 소화 부재로 구성될 수 있다.
소화 부재는 화재감지 부재와 소화약제의 결합으로 구성될 수 있다.
화재감지 부재는 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하도록 구성될 수 있다.
그리고 소화 약제는 화재시에 외부로 분출되도록 구성될 수 있다.
화재감지 부재에 의해 고온의 열이 감지되면 소화 약제가 외부로 분출되어 소화 작용을 하도록 구성될 수 있다. 프레임(110)이 불속에 녹거나 고온 상태가 되면 소화 약제에 의해 자동으로 소화 작용을 한다.
카메라 모듈(120)은 앞서 언급한 바와 같이 무인기의 동체 하단에 구비될 수 있다. 카메라 모듈(120)은 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다. 사용자는 영상을 통해 원격에서 화재 현장과 상태를 파악할 수 있다. 카메라 모듈(120)은 그 촬영 방향을 자유롭게 변경 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
무선 통신 모듈(130)은 무인기의 동체(101) 내부에 구비되어 무선 조종 장치(100a)로부터 사용자 명령을 수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 무선 통신 모듈(130)은 카메라 모듈(120)의 영상을 실시간으로 무선 조종 장치(100a)로 송신하도록 구성될 수 있다.
무선 통신 모듈(130)은 와이파이(wifi), 지그비(zigbee), 3G/4G 이동통신 등의 통신 방식이 이용될 수 있다.
강구 발사 모듈(140)은 동체(101) 하단에 구비되어 강구를 발사하도록 구성될 수 있다. 강구는 유리창 등을 뚫어 무인기가 건물이나 구조물의 내부로 용이하게 진입하는 데 이용될 수 있다.
강구 발사 모듈(140) 역시 사용자의 무선 조종 장치(100a)에 의해 그 방향과 격발 등이 조종될 수 있다.
사용자는 무선 조종 장치(100a)에서 카메라 모듈(120)의 영상을 보면서 조준을 하여 강구 발사 모듈(140)이 강구를 발사하도록 원격 조종할 수 있다.
제어 모듈(150)은 무선 통신 모듈(140)을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 무인기의 운행을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어 모듈(150)은 카메라 모듈(120)의 영상을 무선 통신 모듈(140)을 통해 무선 조종 장치(100a)로 송신하도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 제어 모듈(150)은 강구 발사 모듈(130)이 강구를 발사하도록 구동 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 제어 모듈(150)은 전기적인 제어 신호를 강구 발사 모듈(130)로 인가하고 강구 발사 모듈(130)의 격발 장치를 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치의 정면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무인기를 이용한 소화 장치(200)는 동체(201), 착륙 장치(202), 프레임(210), 카메라 모듈(220), 강구 발사 모듈(230), 무선 통신 모듈(240), 제어 모듈(250), 모터(260), 베어링(bearing)(270), 로프(rope)(280), 소화 튜브(distinguishing tube)(290)을 포함하도록 구성될 수 있다.
소화 장치(200)는 사용자의 원격 조종 장치(200a)에서 무인기를 원격 제어를 하여 소화 튜브(290)를 불길속에 떨어뜨리거나 늘어뜨려 화재를 진압하도록 구성될 수 있다.
여기서, 소화 튜브(290)는 로프(280)에 걸려 있도록 구성되는데, 소화 튜브(290)의 묶음이 로프(280)로부터 풀려 화재 현장에 투하되거나 로프(280)가 불이나 열에 의해 늘어지거나 끊어지면 소화 튜브(290)의 묶음이 소화 작용을 하도록 구성된다.
여기서, 프레임(210)은 경량 플라스틱으로 구성될 수 있으며, 제1 실시예의 프레임(110)과 같이 소화 작용을 하도록 구성될 수도 있다. 프레임(110)이 소화 부재로 구성되는 경우에는 무인기가 불길속으로 자폭하여 프레임(210)의 소화약제에 의해 소화 작용을 하게 된다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
동체(201)는 무인기(drone)의 본체로서 중심에 위치하도록 구성될 수 있다.
동체(201)의 하단에는 착륙 장치(202)와 카메라 모듈(220), 강구 발사 모듈(230)이 구비될 수 있다.
그리고 동체(201) 내부에는 무선 통신 모듈(240)과 제어 모듈(250)이 구비될 수 있다.
그리고 동체(201)의 측방향으로는 프로펠러(미도시)의 회전 상태를 보호하는 프레임(210)이 구비될 수 있다.
프레임(210)은 동체(201)와 접착제에 의해 결합되거나 또는 볼트너트 결합에 의해 고정 결합되도록 구성될 수 있다. 도 4에서는 볼트너트 결합을 예시하고 있다.
한편, 동체(201)의 하단에 구비된 착륙 장치(202)의 양단에는 각각 모터(260)와 베어링(270)이 구비될 수 있다.
그리고 착륙 장치(202)의 일단에 구비된 모터(260)와 타단에 구비된 베어링(270) 간에는 로프(280)가 연결될 수 있다.
그리고 로프(280)의 중간에는 묶음 형태의 소화 튜브(290)가 감겨 걸리도록 구성될 수 있다. 소화 튜브(290)는 고리 형태의 걸림 구조가 소화 튜브(290)의 상단에 형성되어 로프(280)에 걸리도록 구성될 수 있다.
모터(260)의 회전 구동에 의해 로프(280)가 양방향으로 회전될 수 있으며, 로프(280)에 묶음 형태로 감겨 고정된 소화 튜브(290)가 모터(260)의 회전 구동에 의해 풀어지는 경우 소화 튜브(290)가 화재 현장으로 투하되도록 구성될 수 있다.
다른 방식으로는 로프(280)가 열이나 불에 의해 끊어지거나 늘어지는 경우 로프(280)에 감겨 고정된 소화 튜브(290)가 아래로 늘어지거나 떨어져 화재를 진압하도록 구성될 수 있다.
여기서, 소화 튜브(290)는 화재감지 부재와 소화약제의 결합으로 구성되는 소화 부재를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 화재감지 부재는 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하도록 구성되며, 소화약제는 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되도록 구성될 수 있다.
한편, 프레임(210) 역시 소화 부재로 구성될 수 있다.
소화 부재는 화재감지 부재와 소화약제의 결합으로 구성될 수 있다.
화재감지 부재는 화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하도록 구성될 수 있다.
그리고 소화 약제는 화재시에 외부로 분출되도록 구성될 수 있다.
화재감지 부재에 의해 고온의 열이 감지되면 소화 약제가 외부로 분출되어 소화 작용을 하도록 구성될 수 있다. 프레임(110)이 불속에 녹거나 고온 상태가 되면 소화 약제에 의해 자동으로 소화 작용을 한다.
1차적으로는 소화 튜브(290)가 먼저 화재 현장에 투하되어 소화 기능을 수행하고, 2차적으로 무인기를 불길속으로 자폭시켜 프레임(210)의 소화 부재에 의한 소화 기능을 수행하도록 구성될 수 있다.
카메라 모듈(220)은 앞서 언급한 바와 같이 무인기의 동체 하단에 구비될 수 있다. 카메라 모듈(220)은 영상을 촬영하도록 구성될 수 있다. 사용자는 영상을 통해 원격에서 화재 현장과 상태를 파악할 수 있다. 카메라 모듈(220)은 그 촬영 방향을 자유롭게 변경 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
강구 발사 모듈(230)은 동체(201) 하단에 구비되어 강구를 발사하도록 구성될 수 있다. 강구는 유리창 등을 뚫어 무인기가 건물이나 구조물의 내부로 용이하게 진입하는 데 이용될 수 있다.
강구 발사 모듈(230) 역시 사용자의 무선 조종 장치(200a)에 의해 그 방향과 격발 등이 조종될 수 있다.
사용자는 무선 조종 장치(200a)에서 카메라 모듈(220)의 영상을 보면서 조준을 하여 강구 발사 모듈(230)이 강구를 발사하도록 원격 조종할 수 있다.
무선 통신 모듈(240)은 무인기의 동체(201) 내부에 구비되어 무선 조종 장치(200a)로부터 사용자 명령을 수신하도록 구성될 수 있다.
또한, 무선 통신 모듈(240)은 카메라 모듈(220)의 영상을 실시간으로 무선 조종 장치(200a)로 송신하도록 구성될 수 있다.
무선 통신 모듈(240)은 와이파이(wifi), 지그비(zigbee), 3G/4G 이동통신 등의 통신 방식이 이용될 수 있다.
제어 모듈(250)은 무선 통신 모듈(240)을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 무인기의 운행을 제어하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어 모듈(250)은 카메라 모듈(220)의 영상을 무선 통신 모듈(240)을 통해 무선 조종 장치(200a)로 송신하도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다.
또한, 제어 모듈(250)은 강구 발사 모듈(230)이 강구를 발사하도록 구동 제어하는 것으로 구성될 수 있다. 제어 모듈(250)은 전기적인 제어 신호를 강구 발사 모듈(230)로 인가하고 강구 발사 모듈(230)의 격발 장치를 구동 제어하도록 구성될 수 있다.
제1 실시예와 제2 실시예인 소화 장치(100) 및 소화 장치(200)에 개시된 소화 부재는 소화 부재는 패드 형태인 제1실시예와 호스 형태인 제2실시예(도 5 및 도 6)로 구성될 수 있는데, 이하에서 도면을 참조하여 각 실시예의 구성 및 제조방법을 상세히 설명한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 소화 부재의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 소화 부재의 제1 실시예는 패드 형태로 구성되어 있다.
도 5에서 보듯이 소화부재(1)는, 패드 형태로 이루어진 것으로 화재감지 부재(10)는 난연성 에폭시이고, 소화약제(11)는 HFC 계열의 소화가스로서 특히 HFC-2227 약제일 수 있으나, 이에 제한을 두는 것은 아니다.
HFC 계열의 소화가스는 전역방출방식의 가스계 소화설비에 주로 적용되는 것으로 특허문헌 1에도 적용된 바 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
소화약제(11)는 가스 형태로서 점성이 높은 에폭시 수지 내에 기포 형태로 주입되어 있으며, 이때 난연성 에폭시와 소화약제(11)는 각각 25~40부피% 내지 60~75부피%의 부피비로 이루어지는 것이 바람직하다.
후술하는 실험 결과와 같이 소화약제(11)가 60부피% 이하인 경우에는 소화약제의 분출이 지연되고 소화 능력이 저하되는 문제가 있다. 반대로 난연성 에폭시에 75부피% 이상으로 소화약제를 주입하는 것은 그 제조에 있어 기술적으로 어려움이 있다.
이와 같은 패드형 소화 부재(1)를 제품화하여 소화 부재(1)를 화재 발생 예상 위치에 부착할 수 있도록 하기 위해 본 발명의 자동 소화기는 고정 부재를 더 포함할 수 있다.
고정 부재는 부직포(3) 및 접착제층(5)을 포함할 수 있고, 더 나아가 접착제층(5)을 보호하기 위한 보호 스트립을 더 포함할 수 있으며, 이때 부직포(3)의 일측 면에 소화 부재(1)가 고정되고, 부직포(3)의 타측면에 접착제층(5)이 형성된다.
이와 같이 제조된 패드형 자동 소화기는, 화재 발생시 난연성 에폭시인 소화감지 부재(10)가 열변형 및 크랙이 발생하면서 그 내부에 주입되어 있는 소화약제(11)가 외부로 방출되어 화재를 진압할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 소화 부재의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 제2 실시예는 호스(hose) 내지는 튜브 형태의 소화 부재를 나타낸다.
도 6에서 보듯이 본 발명의 제2실시예에 따른 소화 부재(2)는, 소정 길이를 가지고 내부가 밀폐된 폴리머 튜브로 이루어진 화재감지 부재(20)와, 그 내부에 주입된 소화약제(21)를 포함한다.
화재감지 부재(20)인 튜브(20)의 내경은 5~25mm일 수 있고, 약 100? 이상의 열이 가해질 경우 용융되거나 크랙이 발생하는 소재로 제조된다.
소화약제(21)는 전술한 바와 같이 HFC 계열의 소화가스 80~95부피%와 질소가스 5~20부피%의 혼합물로 이루어질 수 있으며, 소화약제(21)는 튜브형 화재감지 부재(20) 내의 밀폐 공간에 주입된 형태이다.
화재감지 부재(20)의 길이는 제한이 없으며, 짧게는 300mm, 길게는 3000mm일 수도 있으며, 설치 장소나 공간에 따라 그 직경과 길이가 적절한 크기로 제조될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
101: 동체 102: 지지대
103: 모터 104: 프로펠러
105: 착륙 장치 110: 프레임
120: 카메라 모듈 130: 강구 발사 모듈
140: 무선 통신 모듈 150: 제어 모듈
201: 동체 202: 착륙 장치
210: 프레임 220: 카메라 모듈
230: 강구 발사 모듈 240: 무선 통신 모듈
250: 제어 모듈 260: 모터
270: 베어링 280: 로프
290: 소화 튜브

Claims (15)

  1. 무인기(drone)에서,
    프로펠러(propeller)를 둘러싸 상기 프로펠러의 회전 상태를 보호하는 프레임(frame);
    상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 카메라(camera) 모듈;
    상기 무인기의 동체 내부에 구비되 어 무선 조종 장치로부터 사용자 명령을 수신하거나 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 조종 장치로 송신하는 무선 통신 모듈;
    상기 무선 통신 모듈을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 상기 무인기의 운행을 제어하고 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 통신 모듈을 통해 무선 조종 장치로 송신하도록 제어하는 제어 모듈을 포함하며,
    상기 프레임은,
    화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어진 소화 부재를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 모듈의 제어에 의해 상기 동체 하단에 구비되어 강구를 발사하는 강구(iron ball) 발사 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 난연성 에폭시이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 화재감지 부재는,
    25~40부피%의 난연성 에폭시 내에 60~75부피%의 HFC 계열의 소화가스가 기포 상으로 분산 주입된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 소화 부재를 화재 발생 예상 위치에 부착하는 고정 부재를 더 포함하되, 상기 고정 부재는 부직포 및 접착제층으로서, 상기 부직포의 일측 면에 상기 소화 부재가 고정되고, 상기 부직포의 타측면에 상기 접착제층이 형성된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 소정 길이를 가지고 내부가 밀폐되는 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스와 질소가스의 혼합물로서, 상기 소화약제가 상기 튜브 내의 밀폐 공간에 주입된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 내경이 5~25mm인 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스 80~95부피%와 질소가스 5~20부피%의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  8. 무인기(drone)에서,
    프로펠러(propeller)를 둘러싸 상기 프로펠러의 회전 상태를 보호하는 프레임(frame);
    상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 카메라(camera) 모듈;
    상기 무인기의 동체 내부에 구비되어 무선 조종 장치로부터 사용자 명령을 수신하거나 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 조종 장치로 송신하는 무선 통신 모듈;
    상기 무선 통신 모듈을 통해 수신되는 사용자 명령에 의해 상기 무인기의 운행을 제어하고 상기 카메라 모듈의 영상을 상기 무선 통신 모듈을 통해 무선 조종 장치로 송신하도록 제어하는 제어 모듈;
    상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 착륙 장치의 일단에 구비되는 모터(motor);
    상기 무인기의 동체 하단에 구비되는 착륙 장치의 타단에 구비되는 베어링(bearing);
    일단이 상기 베어링에 연결되고 타단이 상기 모터에 연결되어 상기 모터의 구동에 의해 양방향으로 회전 구동되는 로프(rope);
    상기 로프에 묶음 형태로 감겨 고정되며 상기 로프가 상기 모터의 구동에 의해 회전 구동되어 풀어지는 경우 아래 방향으로 투하되도록 구성되거나 또는 불이나 열에 의해 상기 로프가 끊어져 투하되는 소화 튜브(distinguishing tube)를 포함하고,
    상기 소화 튜브는,
    화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어지는 소화 부재를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프레임은,
    화재 발생에 따른 고온의 열을 감지하는 화재감지 부재와, 상기 화재감지 부재 내에 주입되어 화재시 외부로 분출되는 소화약제의 결합으로 이루어지는 소화 부재를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 제어 모듈의 제어에 의해 상기 동체 하단에 구비되어 강구를 발사하는 강구(iron ball) 발사 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 난연성 에폭시이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 화재감지 부재는,
    25~40부피%의 난연성 에폭시 내에 60~75부피%의 HFC 계열의 소화가스가 기포 상으로 분산 주입된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  13. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 소화 부재를 화재 발생 예상 위치에 부착하는 고정 부재를 더 포함하되, 상기 고정 부재는 부직포 및 접착제층으로서, 상기 부직포의 일측 면에 상기 소화 부재가 고정되고, 상기 부직포의 타측면에 상기 접착제층이 형성된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  14. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 소정 길이를 가지고 내부가 밀폐되는 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스와 질소가스의 혼합물로서, 상기 소화약제가 상기 튜브 내의 밀폐 공간에 주입된 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 화재감지 부재는 내경이 5~25mm인 폴리머 튜브이고, 상기 소화약제는 HFC 계열의 소화가스 80~95부피%와 질소가스 5~20부피%의 혼합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 무인기를 이용한 소화 장치.
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