KR20170116999A

KR20170116999A - 자동 겸용 수동 소화기

Info

Publication number: KR20170116999A
Application number: KR1020170091378A
Authority: KR
Inventors: 임옥수; 임철민; 노수오
Original assignee: 전주대학교 산학협력단; 노수오
Priority date: 2017-07-19
Filing date: 2017-07-19
Publication date: 2017-10-20

Abstract

자동 겸용 수동 소화기기 개시된다. 자동 겸용 수동 소화기는 화재 발생 시 수동식 소화기로 작동 시 일반 소화기와 마찬가지로 소화기 상부 일측에 분사노즐을 구비하고, 소화기 상부 타측에 작동레버(손잡이)를 구비하며 안전핀을 뽑고 작동레버를 눌러 분사 노즐을 통해 소화액을 분사하며, 자동식으로 작동될 때에는 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관의 소경부에 구비된 형상 변형재가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관이 열리고 소화기 본체의 가스 압력에 의해 분출된 액체 상태의 방염액이 베어링의 회전력과 각각의 날개들이 기울기를 갖는 스프링클러의 회전에 의해 사방 측면으로 방사하며, 화재발생 시 자동 소화 능력과 액체 상태의 방염액을 사용함으로써 기존 분말 소화기에서 분말의 고착화에 따른 부분 고체화에 의해 화재 발생 시 소화기 작동 시 불규칙한 압력의 배출에 의한 소화기 폭발을 방지하며 부재 시 발생할 수 있는 화재에 대응하는 효과가 있다.

Description

자동 겸용 수동 소화기{Automatic and manual fire extinguisher}

본 발명은 자동 겸용 수동 소화기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화재 발생 시 수동식으로 작동할 때에는 일반 소화기와 마찬가지로 소화기 상부 일측에 분사노즐을 구비하고, 소화기 상부 타측에 작동레버(손잡이)를 구비하며 안전핀을 뽑고 작동레버를 눌러 노즐을 통해 소화액을 분사하며, 자동식으로 작동될 때에는 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관의 소경부에 구비된 형상 변형재가 녹으면서 자동으로 소화제 분출관이 열리고 소화기의 내부 압력에 의해 솟구친 액체 상태의 방염액이 베어링의 회전력과 스프링클러의 회전에 의해 사방 측면으로 분사하여 화재를 진압하는, 화재 발생시 소화액을 자동으로 분사하는 자동 겸용 수동 소화기에 관한 것이다.

과거 소화기 폭발사고의 대부분은 1990년부터 1997년까지 생산된 가압식 분말소화기를 사용했으며, 용기 하단 용접부위주변이 부식되어 내구성이 약화되어 방사 압력을 견디지 못하고 파열하면서 사고가 이어진 것이 주를 이루었다. 그 후 가압식 소화기에 가스용기를 내장하여 소화기 작동 레버를 움켜잡았을 때 소화 약제가 분사되는 방식으로 변화시켜, 소화기 폭발과 같은 불의의 사고를 미연에 방지하고자 노력하였다.

소화기는 동결 방지제가 첨가된 물 소화기(펌프식, 축압식, 가압식), 산·알칼리 소화기, 강화액 소화기(축압식, 가스가압식), 포말 소화기, 할로겐 화합물 소화기, 액화 탄산 가스를 봄베에 넣고 용기 밸브를 설치한 이산화탄소 소화기(CO₂ 소화설비), 분말 소화기(축압식, 가스가압식)로 분류된다.

도 1은 기존 축압식 분말소화기의 구조와 가압식 분말소화기의 구조를 나타낸다.

분말 소화기는 축압식 소화기와 가스 가압식 소화기로 분류된다.

축압식 소화기는 소화약제와 방출 압력원이 되는 축압가스(질소 등)를 소화기 본체 용기에 함께 충전한 방식의 소화기로써 축압된 압력에 의하여 수동식소화기의 밸브를 개방하면 소화약제가 약제방출관을 통하여 방사되는 구조의 소화기이다. 축압식 소화기는 대부분 내부의 압력을 확인할 수 있도록 대부분 지시압력계가 부착되며, 용기에 분말 소화약제[제3종 분말 소화약제(인산암모늄, NH₄H₂PO₄) 사용]를 채우고 방출 압력원으로 질소 가스가 충전되어 있는 방식이며, 용기내 압력을 축압한 소화기이다.

가스 가압식 소화기는 소화약제의 방출 압력원이 되는 압축가스를 별도의 전용 압력용기(가압용 가스용기)에 충전하여 설치되어 있어 레바를 작동하면 가압용가스용기가 개방되어 방사압력원(N₂, CO₂)이 가스방출관을 통하여 소화약제 저장용기 내에 가압되고 일정 압력 이상이 되면 소화약제가 약제방출관을 통하여 방사된다.

소화약제는 물 소화약제, 포 소화약제, 이산화탄소 소화약제, 할로겐 화합물 소화약제, 청정 소화약제, 분말 소화약제로 분류되며, 또한, 소화 약제는 화재의 종류별로 분류하여 효율적 화재 진압을 꾀하고 있다. 그러나, 이러한 노력에도 불구하고 분말 소화기 작동 시 소화 약제의 부분 고체화 및 불량으로 인해 노즐을 통한 방사가 원활하지 않아 소화기 용기 내 압력이 더욱 상승하여 결국 가스의 순간 압력을 견디지 못한 가압 용기의 파열과 같은 폭발이 지속적으로 발생되고 있다.

국내 소화기 제조사의 대부분은 축압식 분말 소화기를 제작이 주를 이루고 있으며, 용량과 적용 범위만 달리할 뿐 기능성 소화기의 제작은 전무하다.

소방서에서는 소화기 관련사고 방지를 위해 낡은 구형 가압식 소화기는 신형 축압식 소화기로 교체하는 것을 권장하고 있으며 소화기 분말이 굳는 것을 방지하기 위해 두세 달에 한 번씩 분말 소화기를 뒤집어 흔들어 주는 행위 등 1차원적 사고 방지 지침만을 제안하고 있는 실정이다. 또한, 소화기 분말의 고체화 방지를 위해 비바람에 노출되는 장소나 습기가 많은 장소의 분말 소화기 설치에 대한 지속적인 점검 및 특별한 관리만을 제안할 뿐, 보다 근본적인 사고 방지를 위한 기능성 소화기 제작에는 별다른 움직임을 보이지 않고 있다. 따라서, 소화기의 지속적인 관리만으로는 한계가 있으며, 보다 실효적인 기능성 소화기의 개발이 시급한 실정이다. 특히 소화기를 인위적으로 작동시킬 때 발생될 수 있는 폭발 사고를 미연에 방지하기 위해서는 화재 발생 시 온도를 스스로 감지해 소화기 스스로 소화액을 분사시켜 소화 능력과 더불어 기존 열에 의한 소화기 폭발 및 인위적 작동 시 기계적 불량으로 발생될 수 있는 폭발사고를 미연에 방지하는 기능성 소화기 개발이 시급하다.

이와 관련된 선행기술1로써, 특허등록번호 10-0311302에서는 '수동 겸용 자동 분사 소화기'가 개시되어 있다. 수동식 분사 소화기와 자동식 분사 소화기는 화재발생을 조기에 진압하여 인명살상이나 재산 상의 손실을 미연에 방지할 수 있다.

도 2a는 종래의 열감지 센서와 센서식 분출 밸브를 구비하는 기존 수동 겸용 자동 소화기의 구조, 도 2b는 도 2a의 연결관 개선형 자동 소화기의 구조를 나타낸 도면이다.

기존 자동 소화기는 본체 상단부에는 통상 구조의 작동레버(14), 손잡이(6), 작동레버(14)와 연결되는 로드(15), 몸체 내부에 탄성적으로 설치되는 스프링(16), 소화액을 분출하는 분출밸브(17)로 구성된다. 기존 수동식 소화기에 반해 도 2a의 자동소화기는 분출밸브(17)에 연결되어 설치된 센서식 분출밸브(19)가 개선된 구조로서, 분출밸브(17) 측에 연결관(18)을 이용하여 열감지 센서(20) 끝단에 센서식 분출밸브(19)를 설치되어 있다. 부호 12는 소화액, 13은 몸체를 나타낸다.

이러한 자동 소화기는 센서식 분출밸브(19)가 난방기기나 화기가 있는 화재예상지역 측을 향하여 미리 설치하여 두면, 센서식 분출밸브(19)에 의해 화재 발생 시 열감지 센서(20)에 의한 열감지를 통해 자동으로 본체와의 연통상태가 개방 작동되어 소화액을 외부로 분출하도록 함으로써 조기에 화재를 진화할 수 있게 되어 있으며, 무인 건물 또는 운전자나 탑승자가 없는 차량 내부에 화재가 발생하였을 때, 자동으로 화재발생 상황을 감지하여 작동됨으로써, 인명이나 재산 상의 손실을 방지한다. 그러나, 이러한 자동 소화기의 형태는 즉, 센서식 분출밸브(19)를 분출밸브(17)측에 연결하는 연결관(18)이 너무 길게 설치되어 돌출된 연결관이 외부 충격에 의해 쉽게 파손되는 근본적인 구조적 결점이 있으며 이를 개선하기 위해 도 2b에 도시된 바와 같이 연결관(18)의 길이가 짧아진 자동소화기 개발되고 있는 상황이다.

이와 관련된 선행기술2로써, 특허등록번호 10-094344에서는 '무인 자동 소화기'가 개시되어 있다. 무인 자동 소화기는 소화약제가 수용되는 소화기 본체와, 상기 소화기 본체 상부에 소화약제를 자동으로 분사하는 자동 작동장치가 설치된 소화기에 있어서, 상기 자동 작동장치는 상기 소화기 본체에 수용된 소화약제가 분사되는 분사노즐; 및 상기 소화기가 위치한 공간의 온도가 미리 설정된 온도에 해당하면 그 본래 형상이 변형되거나 파괴되어 분사노즐이 개방되도록 작동하는 감열체를 포함하며, 상기 감열체는 상기 분사노즐에 부착되어 화재가 감지되는 방향과 소화약제가 분사되는 방향을 일치시킨 것을 그 구성상의 특징으로 한다.

무인 자동 소화기는 소화약제가 분사되는 분사노즐 부분에 감열체를 부착하여, 화재발생 시 화염으로부터 전달되는 열에 의하여 특정 온도에 도달하면 감열체가 파괴되어 분사노즐을 개방하게 됨으로써 자동으로 소화기 작동이 가능하며, 화재가 감지되는 방향과 소화약제가 분사되는 방향이 일치하므로, 화재를 초기에 신속하게 진화할 수 있어 대형화재로 인한 인명 피해 및 재산 손실을 줄일 수 있다.

이와 관련된 선행기술3로써, 특허등록번호 10-0962473에서는 '자동분사 소화기 및 분사방법'가 개시되어 있으며, 스프레이식 소화기와 새롭게 개발한 디지탈(digital) 전기 입력 신호에 따라 동작하는 자동 분사 장치를 이용한 자동 분사 소화기에 관한 내용이 개시되어 있다.

현재 일반적으로 건물의 소화전 또는 특정 장소에 비치된 소화기는 화재 발생 시 소화 능력과는 별개로 사용에 있어서 우발적인 폭발의 위험을 갖고 있다. 이는 소화기 내에 있는 소화약제가 장기간 방치로 인한 분말의 고착화에 따른 부분 고체화로서 화재 발생 시 소화기 사용을 위해 작동 시 불규칙한 압력의 배출에 기인해 폭발로 이어지며, 화재의 진압 이전에 발생될 수 있는 불의의 사고 위험성이 있다.

매년 4만여 건 이상의 화재사건이 발생해 총 2000여명이 넘는 인명피해가 발생하고 있다. 연 평균 1만 2000건이 발생하여 소방용품에 대한 인식과 관심이 높아지고 있다(2014 국민안전통계, 안전처).

외국 또한 화재로 인한 인명피해 및 재산 손실이 국내의 현실과 크게 다르지 않으며, 특히 중동국가들의 소방용품에 대한 관심이 매우 높아지고 있는 상황이다.

이에 사무실 및 공공건물의 화재 안전에 관한 규제가 강화되면서 스프링클러와 소방시스템이 의무화됐으며, 특히 거주 빌딩은 복도와 출구에 소화기를 반드시 배치하도록 규정되어 소화기 수요는 급상승하고 있다.

소화기는 건물내부나 차량 내의 적당한 곳에 비치하여 화재가 발생되는 순간 화재를 소화하는 도구이다. 소화기의 몸체는 보통 금속으로 만든 원통형으로 압착공기를 이용하는 분수소화기, 화학적으로 발생시킨 탄산가스를 분출시키는 탄산가스 소화기, 중탄산소다 가루를 분출시키는 분말소화기, 탄산가스의 기포를 분출하는 포말소화기 등이 있다. 이들 소화기의 설치 장소는 사람들이 주로 통행하는 통로의 적당 장소나 입구에 설치하여 많은 사람이 쉽게 각인되어 화재발생시 신속하게 이용할 수 있는 위치에 설치하고 있다.

대부분의 수동 소화기를 사용할 때에는, 소화기의 안전핀을 뽑고 레버를 잡아당겨 내부의 뇌관장치를 파열시켜 소화기 내부에 충전된 소화액을 외부로 배출시키는 구조로 되어 있다. 종래 이러한 수동 소화기의 근본적인 단점은 밤낮을 가리지 않고 발생되는 화재에 대응하기 어렵다는 것과, 야간 시간대 무인 건물에 발생되는 화재상황에 대처하기 어렵다는 것이며 화재 발생시 반드시 인위적인 안전핀 제거가 선결되어야 한다.

이러한 수동식 소화기의 문제 해결을 위한 자동 소화기 제작이 필요하며, 용도에 따라 자동 또는 수동으로 변환 작동이 가능한 소화기 제작이 필요하다.

또한, 화재가 진행되고 있는 상황에서 소화기의 위치가 화기 주변에 비치되어 부득이 하게 접근하지 못하는 상황의 화재 발생 시 소화기가 자동으로 열을 감지해 소화액을 자동으로 방사하여 화재를 진압하거나 또는 화재가 확산되는 상황을 제어할 수 있는 기능성 자동 소화기 개발이 시급하다.

특허등록번호 10-03113020000, (2001.09.25), 남윤상, '수동 겸용 자동 분사 소화기' 특허등록번호 10-09434400000 (2010.02.12), 김성호, 김무궁, '무인 자동 소화기' 특허등록번호 10-09624730000 (2010.06.03), 한국과학기술원, '자동분사 소화기 및 분사방법'

종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 화재 발생 시 수동 소화기로 사용할 때에는 일반 소화기와 마찬가지로 소화기 상부 일측에 분사노즐을 구비하고, 소화기 상부 타측에 작동레버(손잡이)를 구비하며 안전핀을 뽑고 작동레버를 눌러 노즐을 통해 소화액을 분사하며, 자동 소화기로 작동될 때는 외부의 온도가 미리 설정한 온도(70~90℃)에 도달하면, 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관의 소경부에 구비된 형상 변형재가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관이 열리고 소화기 내부로부터 분출된 소화액(액상의 방염액)을 스프링클러의 회전에 의해 자동으로 사방 측면으로 분사되며, 스프링클러의 중심부 하단의 베어링의 회전력에 의해 방사 능력을 크게 향상시키는 자동 겸용 수동 소화기를 제공하는 것이다.

또한, 화재발생 시 자동 소화 능력과 액체 상태의 방염액을 사용함으로써 기존 분말 소화기에서 분말의 고착화에 따른 부분 고체화에 의해 소화기 작동 시 불규칙한 압력의 배출에 의한 소화기 폭발에 의한 인명 사고를 미연에 방지하고 부재 시 발생될 수 있는 화재에 대응할 수 있는, 화재 발생시 소화액을 자동으로 분사하는 자동 겸용 수동 소화기를 제공한다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 자동 겸용 수동 소화기는 수동 소화기 겸용 자동 소화기에서, 일측에 호스(9)와 분사노즐(9)이 형성되고 타측에 상부 손잡이와 힌지로 연결된 하부 손잡이에 안전핀(6-1)이 구비된 작동 레버(6)를 포함하고, 수동 소화기의 기능과 구조를 포함하는 자동 겸용 수동 소화기 본체(2); 및 화재 발생시, 열에 의해 소화기 상단의 외부로 돌출된 소화액 분출관(10)의 소경부에 구비된 형상 변형재(12)가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관(10)의 홀이 열리고 상기 소화기 본체(2)의 가스 압력에 의해 분출된 액체 상태의 방염액(1-1)이 사방 측면으로 방사되는 자동소화기를 포함하며,

상기 자동소화기는 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10)을 구비하며, 상기 형상 변형재(12)는 소화액 분출관(10)의 소경부 상면에 토출구가 밀폐되는 구조로 봉입되고, 실내 온도에서는 일정한 강도를 유지하며, 화재 발생시 소화기의 주위 온도가 상승할 때 녹아내리는 열 반응 물질을 사용하며,

상기 자동 소화기는 상기 소화기 본체(2)의 내부에 구비된 소화약제로 사용되는 액체 상태의 방염액(1-1); 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10); 상기 소화액 분출관(10)과 체결되는 분출관 체결부(11); 상기 분출관 체결부(11)의 하측과 상기 소화액 분출관(10)과 맞닿는 원형 소경부 표면에 형성되며, 나사산을 갖는 볼트(17)와 적어도 하나의 링(15, 16)과 체결되며, 상기 분출관 체결부(11)에 상측에 구비되고, 일정 반경의 중심부가 뚫린 원 구조와 각각의 날개가 기울어진 다수의 날개를 구비하는 스프링클러(14); 및 상기 스프링클러(14)의 중심부 하단에 형성된 베어링(13)을 포함하며, 상기 나사산을 갖는 볼트(17)에 의해 적어도 하나의 링(15, 16), 스프링클러(14), 및 베어링(13)이 일체형으로 형성되어 상기 분출관 체결부(11)와 나사산으로 체결되는 것을 특징으로 한다.

상기 자동 소화기는 상기 소화기 본체(2)의 내부에 구비된 소화약제로 사용되는 액체 상태의 방염액(1-1); 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10); 상기 소화액 분출관(10)과 체결되는 분출관 체결부(11); 상기 분출관 체결부(11)의 하측과 상기 소화액 분출관(10)과 맞닿는 원형 소경부의 홀(10-1)이 밀폐되도록 표면에 형성되며, 화재 발생시 소화기의 주위 온도가 미리 설정한 온도(70℃∼90℃)에 이르면 형상이 변형되어 녹아내리는 형상 변형재(12); 나사산을 갖는 볼트(17)와 적어도 하나의 링(15, 16)과 체결되며, 상기 분출관 체결부(11)에 상측에 구비되고, 일정 반경의 중심부가 뚫린 원 구조와 각각의 날개가 기울어진 다수의 날개를 구비하는 스프링클러(14); 및 상기 스프링클러(14)의 중심부 하단에 형성된 베어링(13)을 포함하며,

상기 나사산을 갖는 볼트(17)에 의해 적어도 하나의 링(15, 16), 스프링클러(14), 및 베어링(13)이 일체형으로 형성되어 상기 분출관 체결부(11)와 나사산으로 체결되는 것을 특징으로 한다.

화재 발생시, 상기 자동 소화기에서 분출된 상기 액체 상태의 방염액(1-1)이 상기 스프링클러(14)에 의해 사방 측면으로 분사되며, 상기 베어링(13)의 회전력에 의해 방사 능력이 향상되는 것을 특징으로 한다.

상기 자동 소화기로 작동될 때에는 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관(10)의 소경부에 구비된 형상 변형재(12)가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관(10)의 홀이 열리고 액체 상태의 방염액이 상기 베어링(13)의 회전력에 의해 각각의 날개들이 기울기를 가진 스프링클러(14)가 회전하여 사방 측면으로 방사되는 것을 특징으로 한다.

상기 형상 변형재(12)는 화재 발생시 소화기의 주위 온도가 미리 설정한 온도 이상으로 상승할 때에 녹아내리는 열반응 물질 인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 수동 겸용 자동 소화기는 관리자의 관리가 미치지 못하는 공공의 장소의 우선 소화를 요구하는 위치에 비치하여 화재발생시 방염 능력과 소화기 기능을 갖춘 자동 소화기가 자동 작동되어 화재의 사전 진화 및 화염 발생을 억제하여 소실 범위의 최소화를 할 수 있다.

자동 소화기는 방염 능력과 소화기 기능을 갖춘 화재 진압용 다목적 소화기로서 화재발생 시 사람이 인위적으로 작동할 수 있을 뿐만 아니라 소화기 스스로 온도를 감지해 자체적으로 자동 분사됨으로써 화재 발생 시 소화 능력과 더불어 기존 열에 의한 분말 소화기 폭발 및 기계적 결함을 통한 폭발을 미연에 방지할 수 있다.

자동 소화기는 화재가 진행되고 있는 상황에서 소화기의 위치가 화기 주변에 비치되어 부득이하게 접근하지 못하는 상황에서 화재발생 시 자동으로 열을 감지해 소화액제를 자동으로 분사하여 화염 발생을 억제하고 화재가 확산되는 것을 방지한다.

본 발명의 자동 소화기는 소화기 폭발사고를 미연에 방지하고, 상시 관리자의 관리가 부족한 문화재 무인 시설의 화재에 대한 사전 예방의 효과를 제공하며, 주택에서 발생할 수 있는 부재중, 취침중 화재에 대한 사전 대비가 가능하고, 빌딩이나 고층 또는 화기로 인하여 사람이 접근할 수 없는 화재 현장에 직접 투척하여 직접 근접하지 않고 화재를 진압하며, 오래된 기존 가압식 자동차 소화기 사용 중 발생하는 폭발사고 방지용 대체 소화기로 사용될 수 있다.

또한, 수동 겸용 자동 소화기는 차량 주차시 라이터와 스프레이 등 인화성 물질에 의한 화재를 미연에 방지할 수 있는 차량용 무인 자동 방염소화제 개발에 적용이 가능하다.

도 1은 기존 축압식 분말소화기의 구조와 가압식 분말소화기의 구조를 나타낸다.
도 2a는 종래의 열감지 센서와 센서식 분출 밸브를 구비하는 기존 수동 겸용 자동 소화기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b는 도 2a의 연결관 개선형 자동 소화기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 화재 발생시 자동 소화기 주변 온도가 80℃ 이상되면, 자동 소화기가 자동으로 밸브가 열리는 기능성 재료(형상 변형재)를 사용하며, 스프링클러가 작동하여 소화액제가 사방 측면으로 분사되며, 스프링클러와 베어링 아래에 있는 자동 분사노즐을 구비하는 자동 겸용 수동 소화기의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 스프링클러와 베어링, 분출관 체결부, 형상 변형재를 체결하는 분해 사시도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 자동 겸용 수동 소화기의 사진이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다.

본 발명의 자동 겸용 수동 소화기는 화재 발생 시 수동식으로 작동 시 일반 소화기와 마찬가지로 소화기 상부 일측에 분사노즐을 구비하고, 소화기 상부 타측에 작동레버(손잡이)를 구비하며 안전핀을 뽑고 작동레버를 눌러 소화액을 분사하며, 자동식으로 작동될 때에는 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관의 소경부에 구비된 형상 변형재가 녹으면서 자동으로 밸브가 열리고 소화기 내부 압력에 의해 솟구친 액체 상태의 방염액이 베어링의 회전력과 스프링클러의 회전에 의해 사방 측면으로 방사하여 화염 발생을 억제하고 화재 확산을 방지한다.

또한, 수동 겸용 자동 소화기는 화재발생 시 자동 소화 능력과 액체 상태의 방염액을 사용함으로써 기존 분말 소화기에서 분말의 고착화에 따른 부분 고체화에 의해 소화기의 불규칙한 압력의 배출에 의한 소화기 폭발을 방지하며, 부재 시 발생할 수 있는 화재에 효과적으로 대응할 수 있다.

본 발명에 사용된 소화액제(소화제)는 기존 분말형태의 소화약제를 대신하는 방염액제(방염액, 방염제) 즉, 유해물질이 포함되어 있지 않은 친환경적 액체 상태의 방염액을 사용한다.

자동 소화기는 우선, 화재 발생시 열에 의해 형상변형재가 녹으면서 자체적으로 소화기 본체로부터 분출된 약체 상태의 방염액이 스프링클러에 의해 분사됨으로써 화재 발생시 소화 능력과 더불어 기존 열에 의한 소화기 폭발 방지와 부재시 발생할 수 있는 화재에 대응할 수 있다.

본 발명의 자동 소화기는 자동 분사능력과 수동 분사능력을 갖춘 화재 진압용 다목적 소화기이다. 화재 발생시 사람이 인위적으로 작동할 수 있는 수동식과 더불어 화재 발생시 미리 설정한 온도에 도달시 자동 소화기 소경부의 홀이 해체되어 액상의 소화액이 분사되는 자동 소화기이다.

자동식의 경우 화재 발생시 소화기 주변 온도가 80℃ 이상 되면, 액체 상태의 방염액이 자동으로 소화기로부터 분출됨과 동시에 원형의 스프링클러가 작동하여 방사거리가 반경 3 ~ 5 m, 5 ~ 10 m 범위의 화재를 진압한다.

자동식 소화기의 소화액 분사시 타원형 프로펠러형 날개가 분사력에 의해 자동 회전되며, 프로펠러형의 날개는 소화액의 분사능력을 극대화하고 이를 통한 초기 소화 기능을 확대한다.

본 발명은 스프링클러 아래에 있는 자동 분사노즐에 대한 자동 소화기 개발로써 밀폐 형태의 소화기에서 화재로 인해 일정 온도(80℃) 이상의 조건에 이르면 자동 소화기가 소화액제가 자동으로 분사되는 기능적 밸브가 적용된다.

설치위치에 따른 방사거리 확보를 통한 화재초기 진압을 목적으로 화재 발생시 자동 소화기의 주위 온도가 80℃ 이상되면, 자동 소화기가 기능성 재료(형상 변형재)가 녹아내리고 자동으로 밸브가 열리고 분출된 액체 상태의 방염액이 스프링클러에 의해 사방 측면으로 분사되며, 방사거리가 반경 3 ~ 5 m, 5 ~ 10m 범위의 화재 발생을 억제한다.

도 3은 화재 발생시 자동 소화기 주변 온도가 80℃ 이상되면, 자동 소화기가 자동으로 밸브가 열리는 기능성 재료(형상 변형재)를 사용하며, 스프링클러가 작동하여 소화액제가 사방 측면으로 분사되며, 스프링클러와 베어링 아래에 있는 자동 분사노즐을 구비하는 자동 겸용 수동 소화기의 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 자동 겸용 수동 소화기는 자동 소화기 또는 수동 소화기 구조와 기능과 구조를 모두 구비한다.

자동 겸용 수동 소화기는 일측에 호스(9)와 분사노즐(9)이 형성되고 타측에 상부 손잡이와 힌지로 연결된 하부 손잡이에 안전핀(6-1)이 구비된 작동 레버(6)를 포함하고, 수동 소화기의 기능과 구조를 포함하는 자동 겸용 수동 소화기 본체(2); 및 화재 발생시, 소화기의 주위 온도가 미리 설정한 온도에 이르면 열에 의해 소화기 상단의 외부로 돌출된 소화액 분출관(10)의 소경부에 구비된 형상 변형재(12)가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관(10)의 홀(10-1)이 열리고 상기 소화기 본체(2)의 가스 압력에 의해 분출된 액체 상태의 방염액(1-1)이 베어링(13)의 회전력과 각각의 날개들이 기울기를 갖는 스프링클러(14)의 회전에 의해 사방 측면으로 방사되는 자동소화기를 포함한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 수동 겸용 자동 소화기의 사진이다.

자동 겸용 수동 소화기 구조에서, 수동 소화기는 기본적으로 사이폰 관(1), 소화제(1-1), 소화기 본체(2), 캡(3), 밸브(4), 지시 압력계(5), 안전핀(6-1), 작동 레버(손잡이)(6), 패킹(7), 호스(8), 분사 노즐(9), 및 노즐 마개(9-1)를 포함하며,

화재 발생 시 수동식 소화기로 작동 시 일반 소화기와 마찬가지로 소화기 본체의 상부 일측에 분사 노즐(9)을 구비하고, 소화기 본체의 타측에 작동 레버(손잡이)(6)를 구비하며 안전핀(6-1)을 뽑고 작동 레버(손잡이)(6)를 누르면, 소화 본체 내부의 소화액이 분사 노즐(9) 측으로 공급되도록 순차적 개방통로를 형성하여 분사 노즐(9)을 통해 소화액이 분사된다.

자동 겸용 수동 소화기 구조에서, 자동 소화기는 기존 수동 소화기 구조에서 소화액 분출관(10), 분출관 체결부(11), 형상 변형재(12), 베어링(13), 스프링클러(14), 링(15, 16), 및 나사산을 갖는 볼트(17)를 더 포함한다.

자동 소화기는 소화기 본체(2)의 내부에 구비된 소화약제로 사용되는 액체 상태의 방염액(1-1); 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10); 상기 소화액 분출관(10)과 체결되는 분출관 체결부(11); 상기 분출관 체결부(11)의 하측과 상기 소화액 분출관(10)의 원형 소경부의 홀(10-1)이 밀폐되도록 표면에 형성되며, 화재 발생시 소화기의 주위 온도가 미리 설정한 온도(70℃∼90℃)에 이르면 형상이 변형되어 녹아내리는 형상 변형재(12); 나사산을 갖는 볼트(17)와 적어도 하나의 링(15, 16)과 체결되며, 상기 분출관 체결부(11)에 상측에 구비되고, 일정 반경의 중심부가 뚫린 원 구조와 각각의 날개가 비스듬히 일정 각도로 기울어진 다수의 날개를 구비하는 스프링클러(14)와; 상기 스프링클러(14)의 중심부 하단에 형성된 베어링(13)을 포함하며,

상기 나사산을 갖는 볼트(17)에 의해 적어도 하나의 링(15, 16), 스프링클러(14), 및 베어링(13)이 일체형으로 형성되어 결합되도록 상기 분출관 체결부(11)와 나사산으로 체결된다.

자동 소화기로 작동될 때에는, 화재 발생시 외부의 온도가 미리 설정한 온도(80℃ 이상)에 도달하면, 상기 형상 변형재(12)가 그 본래의 자기 형상이 녹아내려 상기 스프링클러(14)의 회전에 의해 사방 측면으로 분사되며, 스프링클러(14)의 중심부 하단에 구비된 베어링(13)의 회전력에 의해 기존 자동 소화기 보다 방사 능력이 향상되었으며, 소화기 내부의 가스 압력에 의해 분출된 소화액(액체 상태의 방염액)이 방사된다.

도 4는 스프링클러와 베어링, 분출관 체결부, 형상 변형재를 체결하는 분해 사시도이다. 나사산을 갖는 볼트(17)에 의해 적어도 하나의 링(15, 16), 스프링클러(14), 및 베어링(13)이 일체형으로 형성되어 결합되며 분출관 체결부(11)와 나사산으로 체결된다.

형상 변형재(12)는 소화액 분출관(10)의 소경부 상면에 토출구가 밀폐되는 구조로 봉입된다.

형상 변형재(12)는 소화액 분출관(10)의 소경부 상면에 토출구가 밀폐되는 구조로 봉입되고, 실내 온도에서는 일정한 강도를 유지하며, 화재 발생시 미리 설정한 온도(70℃∼90℃)로 소화기의 주위 온도가 상승할 때 녹아내리는 열 반응 물질을 사용한다.

예를들면, 형상 변형재(12)는 소화기 주변의 미리 설정한 온도(70℃∼90℃) 이상에서는 녹아내리는 납(Pb) 등을 사용할 수 있다.

본 발명에서 사용된 방염제는 기존의 분말 소화약제가 아닌 내열성(800~1,000℃)이 강한 액체 상태의 방염액을 사용하며, 기존 분말형태의 소화기에서 나타나는 분말의 고체화로 인한 폭발의 위험을 방지한다.

본 발명의 자동 겸용 수동 소화기는 수동식으로 사용하고자 할 때 다른 일반 소화기와 마찬가지로 안전핀(6-1)을 뽑고 작동 레버(6)를 눌러 소화약제를 분사하여 사용하며, 자동식으로 작동될 때는 외부의 온도가 미리 설정한 온도, 즉 형상 변형재(12)의 설정 온도치에 도달하면, 그 본래의 자기 형상이 변형되거나 폭발 내지 파괴되면서 소화기 본체 내부의 소화액(액체 상태의 방염액)이 용기 내 압력에 의해 소화액 분출관(10)을 통해 분출되며, 자동으로 베어링(3)의 회전력에 의해 방사 능력이 향상되고 소화액이 스프링클러(14)에 의해 사방 측면으로 방사된다.

자동 소화기의 자동 분사 작동 상태는 다음과 같다. 작동로드는 스프링에 의하여 항상 상방으로 지지되어 있는 상태이다. 형상 변형재(12)는 실내 온도에서는 소화액 분출관을 밀폐하고 있지만, 화재 발생시 소화기 주위 온도가 70℃∼90℃에 이르면 형상 변형재(12)는 형상이 변형되며 녹는다.

화재 발생시 열에 의해 녹아내린 형상 변형재(12)가 제거된 상태에서, 소화기 본체 내의 소화액제(액체 상태의 방염액)는 용기내 가스 압력에 의해 소화액 분출관(10)을 통해 분사된 방염액이 베어링의 회전력과 스프링클러의 회전에 의해 사방 측면으로 방사된다.

현재의 소화기는 화재 발생에 따른 화염 발생을 억제하기 위한 소화기의 설치 위치에 대한 소화액의 방사거리 즉, 및 소화액 미스트의 직경에 따른 소화시간 및 그에 따른 소화능력은 제작시 고려돼야 한다. 또한, 소화액 방사각도에 따른 소화액의 방사거리 여부 즉, 미스트의 직경 또는 거리에 따른 소화능력 등에 대한 기술적 관리방안 또한 중요하게 취급해야 될 것으로 판단된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1: 사이폰 관 1-1: 소화약제(액상 방염액)
2: 소화기 본체 3: 캡
4: 밸브 5: 지시 압력계
6: 작동 레버(손잡이) 7: 패킹
8: 호스 9: 분사 노즐
9-1: 노즐 마개 10: 소화액 분출관
10-1: 홀 11: 분출관 체결부
12: 형상 변형재 13: 베어링
14: 스프링클러 15, 16: 링
17 : 볼트

Claims

일측에 호스(9)와 분사노즐(9)이 형성되고 타측에 상부 손잡이와 힌지로 연결된 하부 손잡이에 안전핀(6-1)이 구비된 작동 레버(6)를 포함하고, 수동 소화기의 기능과 구조를 포함하는 자동 겸용 수동 소화기 본체(2); 및
화재 발생시, 열에 의해 소화기 상단의 외부로 돌출된 소화액 분출관(10)의 소경부에 구비된 형상 변형재(12)가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관(10)의 홀(10-1)이 열리고 상기 소화기 본체(2)의 가스 압력에 의해 분출된 액체 상태의 방염액(1-1)이 사방 측면으로 방사되는 자동소화기를 포함하며,
상기 자동소화기는 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10)을 구비하며, 상기 형상 변형재(12)는 소화액 분출관(10)의 소경부 상면에 토출구가 밀폐되는 구조로 봉입되고, 실내 온도에서는 일정한 강도를 유지하며, 화재 발생시 소화기의 주위 온도가 상승할 때 녹아내리는 열 반응 물질을 사용하며,
상기 자동 소화기는 상기 소화기 본체(2)의 내부에 구비된 소화약제로 사용되는 액체 상태의 방염액(1-1); 소화기의 외부로 일부 돌출되며, 소화기의 내부에 인입된 구조로써 상기 액체 상태의 방염액(1-1)을 분출하는 소화액 분출관(10); 상기 소화액 분출관(10)과 체결되는 분출관 체결부(11); 상기 분출관 체결부(11)의 하측과 상기 소화액 분출관(10)과 맞닿는 원형 소경부 표면에 형성되며, 나사산을 갖는 볼트(17)와 적어도 하나의 링(15, 16)과 체결되며, 상기 분출관 체결부(11)에 상측에 구비되고, 일정 반경의 중심부가 뚫린 원 구조와 각각의 날개가 기울어진 다수의 날개를 구비하는 스프링클러(14); 및 상기 스프링클러(14)의 중심부 하단에 형성된 베어링(13)을 포함하며, 상기 나사산을 갖는 볼트(17)에 의해 적어도 하나의 링(15, 16), 스프링클러(14), 및 베어링(13)이 일체형으로 형성되어 상기 분출관 체결부(11)와 나사산으로 체결되는 것을 특징으로 하는 자동 겸용 수동 소화기.
제1항에 있어서,
화재 발생시, 상기 자동 소화기에서 분출된 상기 액체 상태의 방염액(1-1)이 상기 베어링(13)의 회전력과 각각의 날개들이 기울기를 갖는 스프링클러(14)의 회전에 의해 사방 측면으로 분사되는 것을 특징으로 하는 자동 겸용 수동 소화기.
제1항에 있어서,
상기 자동 소화기로 작동될 때에는 화재 발생시, 화재에 의한 열에 의해 소화기 상단의 소화액 분출관(10)의 소경부에 구비된 형상 변형재(12)가 녹으면서 자동으로 소화액 분출관(10)의 홀이 열리고 상기 액체 상태의 방염액(1-1)이 상기 베어링(13)의 회전력에 의해 각각의 날개들이 기울기를 가진 스프링클러(14)가 회전하여 사방 측면으로 방사되는 것을 특징으로 하는 자동 겸용 수동 소화기.