KR20220048145A - 차량의 화재 진압 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 화재 진압 장치에 관한 것으로서, 차량 내 복수의 위치에서 화재가 발생한 경우 각 화재 발생 위치에 동시에 소화제를 분사할 수 있는 것은 물론 실제 화재가 발생한 곳에만 선택적으로 소화제를 분사할 수 있는 화재 진압 장치를 제공하는데 주된 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 차량에서 복수 개의 화재 대응 영역에 선택적으로 소화제를 공급할 수 있도록 구성된 소화제 실린더를 포함하고, 상기 소화제 실린더는, 내부공간이 각각 소화제가 충전되는 복수 개의 챔버로 구획되고, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제를 공급하도록 정해진 각 화재 대응 영역으로 소화제 공급 라인을 통해 연결된 바디; 제어기에 의해 압력을 생성하도록 작동하는 압력생성부; 상기 바디의 각 챔버에 설치되고, 상기 압력생성부에 의해 생성되어 작용하는 압력에 의해 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 소화제 배출구를 통해 배출되도록 가압하는 압력전달 플레이트; 및 상기 바디에 설치되고, 상기 제어기에 의해 각 압력전달 플레이트를 가압 전 상태로 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 구속기구를 포함하는 차량의 화재 진압 장치가 개시된다.

Description

차량의 화재 진압 장치{Fire extinguishing system for vehicle}

본 발명은 차량의 화재 진압 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 차량 내 복수의 위치에서 화재가 발생한 경우 각 화재 발생 위치에 동시에 소화제를 분사할 수 있는 것은 물론 실제 화재가 발생한 곳에만 선택적으로 소화제를 분사할 수 있는 차량의 화재 진압 장치에 관한 것이다.

일반적으로 차량에서는 인화성 물질인 연료가 사용되고 있고 다수의 열원이 존재할 뿐 아니라 각종 전기배선들이 뒤엉켜 설치되어 있기 때문에 화재 발생의 위험이 상존한다 할 수 있다.

예를 들어, 엔진룸에는 고온의 엔진과 각종 전기장치가 설치되어 있기 때문에 차량 충돌 사고 등의 원인으로 인해 엔진과 전기장치들이 파손 및 오작동하면서 화재가 발생할 수 있다.

또한, 엔진룸에서는 엔진 과열이나 배기가스 후처리 과정에서의 원인으로 인해 주행 동안에도 화재 발생의 위험이 있다.

최근 전기자동차 등 친환경자동차의 이용이 늘어나면서 배터리나 고전압 전기배선 등에서도 외부 충격이나 내부 단락 등으로 인해 화재가 발생할 수 있는 위험이 증가하고 있다.

그러나 차량에서 화재에 대응할 수 있는 방법으로 소화기를 비치하여 사용하는 정도의 대응 방법이 널리 알려져 있고, 이 방법의 경우 운전자가 소화기를 제때 사용하지 못하면 초기 진화에 실패하여 차량 전체로 화재가 확산할 수 있다.

더욱이 버스와 같은 대중교통 차량은 많은 승객이 탑승하기 때문에 승객 안전을 위한 신속한 화재 대응이 필수적이고, 초기 대응에 실패하면 대형 참사로 이어질 수 있다.

또한, 차량 주행 동안 운전자가 실내에 있기 때문에 엔진룸 내부에서 화재가 발생하더라도 다량의 연기가 발생하기 전에는 화재 발생을 쉽게 알아차리기 어렵고, 승용차와 달리 버스의 경우 엔진룸이 차량 후미에 위치하므로 운전자가 엔진룸의 화재를 알기가 더욱 어렵다.

따라서, 화재 발생 초기에 운전자가 신속한 진화 작업을 실시하지 못하고 화재가 확산하여 차량 전소로 이어질 수 있고, 인명피해가 발생할 위험이 커지게 된다.

설령 차량 실내의 운전자나 승객이 화재 발생을 빠르게 인지하였다 하더라도 차량에 비치된 소형의 소화기만으로는 화재를 초기에 신속히 진압하는데 어려움이 있다.

이에 따라 차량의 엔진룸에서 화재 발생이 감지되면 발화 지점을 향해 소화제를 자동으로 분사하여 화재를 초기에 신속히 진압할 수 있는 엔진룸 화재 진압 장치가 알려져 있다.

공지의 엔진룸 화재 진압 장치에서는 엔진룸에서 화재가 발생하면, 화재감지신호에 의해 질소 탱크에 충전된 고압 질소가 호스를 통해 소화제가 충전된 실린더로 공급된다.

이에 실린더에서는 고압 질소에 의해 피스톤이 작동하면서 피스톤의 미는 힘에 의해 내부의 소화제가 고압으로 분사라인에 공급되고, 결국 소화제가 분사라인의 노즐을 통해 발화 지점으로 분사되어 소화가 이루어지게 된다.

이러한 엔진룸 화재 진압 장치에서는 고압 질소가 피스톤을 작동시키기 위한 구동기체로 이용되고, 고압 질소가 충전된 탱크와 소화제가 충전된 실린더 사이에 고압 공급 호스가 연결된다.

또한, 실린더에 연결된 분사라인은 엔진룸 내 정해진 위치를 따라 배치되고, 엔진룸에서 화재를 감지하는 화재감지선 역시 엔진룸 내 정해진 위치를 따라 배치된다.

이러한 종래의 화재 진압 장치는 엔진룸과 같이 차량에 마련된 내부공간의 화재를 진압하는데 효과적이다.

예를 들면, 엔진룸과 같은 차량의 내부공간에서 발생한 화재를 그 공간에 배치된 화재감지선을 통해 자동으로 감지하고, 그 공간 내에 배치된 분사라인의 노즐을 통해 실린더에 충전된 소화제를 분사함으로써, 엔진룸의 화재를 초기에 진압할 수 있다.

그러나 상기한 화재 진압 장치는 차량에서 고압 질소를 별도로 저장해야 하고, 이를 위해 고압 질소를 저장할 수 있는 고가의 압력 탱크가 필요하며, 소화제가 충전된 실린더에 질소 탱크를 연결하기 위한 고압 호스도 필요하다.

또한, 탱크에 고압 질소를 충전하였다 하더라도 탱크 내 질소의 압력 상태를 장기간 유지하기가 어려우며, 고압 질소의 누기로 인해 탱크 내 압력 저하가 발생할 수 있어 실제 화재 발생시 질소 상태에 따라 작동이 불가할 수도 있는 등 작동 신뢰성 측면에서 문제가 있다.

더불어 고압 질소를 구동기체로 이용하는 종래의 엔진룸 화재 진압 장치에서는 질소가 충전된 탱크 및 소화제가 충전된 실린더(소화제 실린더) 모두가 일회용이므로 재사용을 위해 탱크 및 실린더를 모두 새것으로 교체해야 하는 문제가 있다.

이와 함께 종래의 화재 진압 장치는 차량 내 복수의 영역에 대한 화재 진압 대응이 불가하며, 따라서 각 영역마다 화재 진압 장치를 별도로 구비해야만 화재 대응이 가능하다.

하나의 질소 탱크와 하나의 소화제 실린더를 차량에 구비하고, 화재감지선과 분사라인을 복수의 영역에 설치하여 장치를 구성할 경우, 소화제 실린더로부터 화재 대응 영역이 멀고 분사라인이 길어질수록 소화제의 분사압력이 약해지므로 화재 진압 성능이 떨어진다.

특히, 대형 버스나 트럭의 경우, 엔진룸 등 화재 발생 가능성 있는 여러 영역 사이의 거리가 멀기 때문에 하나의 질소 탱크와 소화제 실린더만으로는 모든 영역에 대해서 화재 발생에 대비 및 대응하는 것이 불가하다.

차량에서 하나의 소화제 실린더로부터 거리가 가까운 복수의 영역으로만 소화제 공급 라인을 분기하여 복수의 영역에 소화제를 분사할 수 있는 화재 진압 장치를 구축하는 것이 가능하나, 이 경우에도 영역별로 선택적으로 소화제를 분사하는 것이 불가하다.

즉, 소화제 실린더를 하나만 구비한 경우 여러 영역 중 한 곳에서만 화재가 발생하였음에도 화재가 발생하지 않은 나머지 영역 모두에 동일하게 소화제를 분사해야 한다.

또한, 분기된 소화제 공급 라인마다 소화제 공급을 선택적으로 차단할 수 있는 밸브 등의 수단을 구비하고, 복수의 영역 중 어느 한 곳에서 화재가 발생하였을 때, 화재가 발생하지 않은 곳의 라인을 차단하다 하더라도, 소화제 실린더 내 소화제 전량이 화재가 발생한 곳으로 모두 분사되어 소비되는 문제가 있다.

예를 들면, 차량에서 제1 영역의 화재 진압용으로 9리터의 소화제를 사용해야 하고, 제2 영역의 화재 진압용으로 1리터의 소화제를 사용해야 할 때, 제2 영역에서 화재가 발생하였다면, 제1 영역으로 연결된 라인의 유로는 밸브 등으로 차단할 수 있으나, 소화제 실린더 내 소화제 10리터가 모두 제2 영역으로 공급될 수밖에 없다.

이 경우, 제2 영역에서는 1리터의 소화제만 분사하더라도 화재 진압이 가능하지만 나머지 9리터의 소화제까지 모두 분사하여 불필요하게 소모하는 문제가 있게 된다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량에서 화재가 발생한 복수의 영역에 대해 소화제를 동시에 공급할 수 있는 것은 물론, 복수의 영역 중 실제 화재가 발생한 영역에만 선택적으로 소화제를 공급할 수도 있으며, 특히 화재가 발생한 선택된 영역에 필요한 정량의 소화제만을 공급할 수 있도록 구성되어 불필요한 소화제가 공급되어 낭비되는 문제점이 해결될 수 있는 차량의 화재 진압 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(이하 '통상의 기술자')에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따르면, 차량에서 복수 개의 화재 대응 영역에 선택적으로 소화제를 공급할 수 있도록 구성된 소화제 실린더를 포함하고, 상기 소화제 실린더는, 내부공간이 각각 소화제가 충전되는 복수 개의 챔버로 구획되고, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제를 공급하도록 정해진 각 화재 대응 영역으로 소화제 공급 라인을 통해 연결된 바디; 제어기에 의해 압력을 생성하도록 작동하는 압력생성부; 상기 바디의 각 챔버에 설치되고, 상기 압력생성부에 의해 생성되어 작용하는 압력에 의해 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 소화제 배출구를 통해 배출되도록 가압하는 압력전달 플레이트; 및 상기 바디에 설치되고, 상기 제어기에 의해 각 압력전달 플레이트를 가압 전 상태로 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 구속기구를 포함하는 차량의 화재 진압 장치를 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 화재 진압 장치에 의하면, 차량에서 화재가 발생한 복수의 영역 모두에 대해 소화제를 동시에 공급할 수 있는 것은 물론, 복수의 영역 중 실제 화재가 발생한 영역에만 선택적으로 소화제를 공급할 수도 있으며, 특히 화재가 발생한 선택된 영역에 필요한 정량의 소화제만을 공급할 수 있도록 구성되어 불필요한 소화제가 공급되어 낭비되는 문제점이 해결될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치를 나타내는 구성도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 분해도이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 다른 예를 나타내는 단면도이다.

발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.

어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 또는 "직접 접촉되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는" 등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.

명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명은 차량에서 화재가 발생한 복수의 영역 모두에 대해 소화제를 동시에 공급할 수 있는 것은 물론, 복수의 영역 중 실제 화재가 발생한 영역에만 선택적으로 소화제를 공급할 수도 있고, 특히 화재가 발생한 선택된 영역에 필요한 정량의 소화제만을 공급할 수 있도록 구성됨으로써 불필요한 소화제가 공급되어 낭비되는 문제점이 해결될 수 있도록 한 차량의 화재 진압 장치에 관한 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치를 나타내는 구성도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 분해도이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 화재 진압 장치는 차량에서 정해진 복수 개의 화재 대응 영역에 대해 화재 발생을 감지할 수 있도록 구성된다. 또한, 본 발명의 화재 진압 장치는 화재가 발생한 단수 또는 복수 개의 화재 대응 영역에 소화제를 공급 및 분사하여 화재를 진압할 수 있도록 구성된다.

본 발명의 화재 진압 장치가 설치되는 차량은 승용차 외에도 대형 버스나 트럭 등이 될 수 있다. 그밖에, 본 발명의 화재 진압 장치는 엔진룸 등에서 화재가 발생할 가능성이 있는 차량이나 복수 개의 영역에서 화재가 발생할 가능성이 있는 차량이라면 적용 가능하다. 또한, 본 발명의 화재 진압 장치는 기존의 내연기관 차량뿐만 아니라 모터로 주행하는 전기자동차 등 친환경 차량에도 적용될 수 있다.

도 1의 실시예는, 하나의 소화제 실린더를 가지면서 소화제를 공급하기 위한 별도의 구동기체(예를 들면, 종래의 고압 질소)가 불필요하고 화재 발생 가능성이 있는 2개의 화재 대응 영역에 대해 소화제를 공급 및 분사할 수 있는 실시예이다.

도 1의 실시예는, 실제 화재가 발생한 선택된 영역에만 소화제를 공급 및 분사할 수 있고, 특히 선택된 영역에 소화제 실린더(30) 내 전량의 소화제를 모두 공급하는 것이 아닌, 선택된 영역에 정해진 양만큼의 소화제만을 공급 및 분사할 수 있는 구성을 가진다.

도 1의 실시예에 따르면, 소화제를 공급 및 분사하여 화재를 진압할 수 있는 정해진 2개의 영역은, 차량의 엔진룸(1)과 프리히터(preheater) 영역(2)일 수 있다. 여기서, 프리히터 영역(2)은 차량에서 프리히터가 설치된 공간을 의미한다. 본 발명에서 이와 같은 소화제 공급 및 분사 영역은 예시적인 것으로서, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 차량에서 소화제가 공급 및 분사되는 영역은, 엔진룸(1)과 프리히터 영역(2) 외에, 타이어 영역이나 배터리 영역, 그 밖에 차량에서 화재가 발생할 가능성이 있는 곳이라면 설정 가능하다.

버스의 경우, 현재 엔진룸에 화재 진압 장치가 설치되고 있으며, 이 엔진룸과 함께 프리히터가 설치된 프리히터 영역에도 소화제를 공급 및 분사하여 화재를 진압할 수 있도록 법규화될 예정이다. 프리히터는 무시동 히터라 불리기도 하는 것으로, 엔진의 무시동 상태(시동 오프 상태)에서 차량 실내의 신속한 난방을 위해 이용되는 별도 히터이며, 한냉지에서 보조 히터로 이용될 수 있다.

버스 등의 차량에서는 연소식 프리히터가 널리 사용되고 있고, 연소식 프리히터에서는 차량의 연료탱크에서 연료를 공급받아 연소시켜 공기 또는 냉각수를 가열한 뒤 가열된 공기 또는 냉각수를 실내 난방을 위해 사용한다. 이러한 연소식 프리히터가 설치된 공간은 차량 내에서 별도로 연료를 연소시키는 공간이므로 화재 발생의 위험이 상존하는 공간이다. 따라서, 프리히터 영역에서 화재가 발생한 경우 소화제를 공급 및 분사하여 화재를 진압할 수 있는 화재 진압 장치가 필요하다.

이와 같이 차량에서 복수 개의 영역에 대해 화재 발생을 감지하고 각 영역 단독으로 또는 모든 영역에 대해 동시에 소화제를 공급 및 분사하기 위해서는, 복수 개의 영역에 동시에 공급할 수 있는 충분한 양의 소화제가 필요하고, 더불어 실제 화재가 발생한 영역에만 선택적으로 소화제를 공급할 수 있는 장치 구성도 필요하며, 나아가 효율적인 화재 대응을 위해 영역별로 적정량의 소화제가 공급될 수 있어야 한다.

예를 들면, 화재 발생 시 엔진룸에서는 상대적으로 많은 양의 소화제가 필요하고, 프리히터 영역에서는 상대적으로 적은 양의 소화제가 필요하다. 이와 같이 엔진룸과 프리히터 영역은 화재 진압을 위해 필요한 소화제의 양에 있어 차이가 있다. 즉, 엔진룸의 경우 9리터의 소화제가 필요하다면, 프리히터 영역에서는 1리터의 소화제로도 충분히 화재 진압이 가능하다.

종래의 화재 진압 장치를 복수 개의 화재 대응 구역에 적용할 경우, 프리히터 영역에서 화재가 발생하였을 때, 엔진룸에서 화재가 발생하지 않았음에도 소화제 전량(예, 10리터)이 모두 프리히터 영역에 공급되어 소비되는 문제점이 있었다.

따라서, 상기한 점을 고려하여, 지정된 화재 대응 영역에서 화재가 발생할 경우에, 구체적으로는 차량의 엔진룸(1) 또는 프리히터 영역(2)에서 단독으로 화재가 발생하거나 양쪽에서 동시에 화재가 발생할 경우에 효율적으로 대응할 수 있는 화재 진압 장치가 개시된다.

도 1의 실시예에서 차량에서의 화재 대응 영역이 제1 영역과 제2 영역인 경우, 제1 영역은 엔진룸(1)이 되고, 제2 영역은 프리히터 영역(2)이 될 수 있다. 이때, 제1 영역과 제2 영역에는 화재 발생을 감지하기 위한 화재감지수단(10)이 설치된다.

여기서, 화재감지수단(10)은 제1 영역(1)과 제2 영역(2)의 내부에 정해진 위치 및 경로를 따라 설치되는 화재감지선일 수 있고, 이 화재감지선은 제어기(FCU: Fire Control Unit)(20)에 화재감지신호를 전달할 수 있도록 신호선을 통해 연결된다. 이러한 구성에서 제어기(20)는 화재감지수단(10)인 화재감지선으로부터 화재감지신호가 수신될 경우 소화제 분사를 위한 제어신호를 출력하도록 구비된다.

본 발명에서 합성수지(예, PVC) 재질의 도관 내에 각각 피복된 2개의 전기도선이 설치된 구조의 화재감지선이 이용될 수 있다. 이러한 화재감지선에서는 화재가 발생하였을 때 화염에 의해 도관 및 피복재가 녹게 되면서 안쪽의 전기도선 2개가 서로 접촉하여 전기 단락이 발생하게 된다.

또한, 화재감지수단(10)은 각 화재 대응 영역(1,2)에 설치되어 영역 내 환경 정보를 검출하는 화재감지센서일 수도 있다. 예를 들면, 상기 화재감지센서는 화재 대응 영역에 설치되어 영역 내 온도를 검출하는 온도센서일 수 있다.

상기 제어기(20)는 각 영역에 설치된 화재감지선(10)의 도선에 전류를 인가하면서 도선을 통해 흐르는 전류 신호 또는 두 도선 사이에 걸리는 전압 신호를 입력받는다. 상기 2개의 도선에서 단락이 발생하면 도선을 통해 과다 전류가 흐르게 되고, 이때 제어기(20)가 단락 전류나 단락 전압을 감지하여 화재 발생을 인지할 수 있다. 상기 감지되는 단락 전류나 단락 전압이 화재 발생을 나타내는 일종의 전기적 신호, 즉 화재감지신호가 되는 것이고, 제어기(20)가 화재감지선(10)에서 전달되는 화재감지신호로부터 해당 영역 내에 화재가 발생하였음을 인지하게 된다.

또한, 상기 제1 영역(1)과 제2 영역(2)에는 각각 소화제 실린더(30)에서 공급된 소화제를 분사하도록 구비되는 분사노즐 어셈블리(60)가 설치된다. 상기 각 영역의 분사노즐 어셈블리(60)는 소화제 공급 라인(50)을 통해 하나의 소화제 실린더(30)에 연결된다.

분사노즐 어셈블리(60)는 각 영역(1,2)의 내부에 정해진 경로를 따라 배치되도록 설치되는 분사관(61), 및 이 분사관(61)을 따라 설치되는 복수 개의 노즐(62)을 포함하여 구성될 수 있다. 분사노즐 어셈블리(60)의 분사관(61)은 각 영역의 내부에 위치되는 고정구조물, 예컨대 각 영역 내부의 차체 부분에 고정 설치될 수 있다.

분사노즐 어셈블리(60)의 노즐(62)은 소화제 실린더(30)에서 소화제 공급 라인(50)을 통해 분사관(61)으로 공급된 소화제를 해당 영역의 내부에 분사하도록 구비되는 것으로, 복수 개의 노즐(62)이 해당 영역의 내부에 소화제를 고르게 분사할 수 있도록 분사관(61)을 따라 정해진 간격으로 설치될 수 있다.

한편, 제어기(20)는 화재감지신호를 입력받아 제1 영역(1)이나 제2 영역(2), 또는 제1 영역과 제2 영역 모두에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우 화재가 발생한 영역에 대하여 소화제를 분사하기 위한 제어신호를 출력한다. 이를 위해 제어기(20)는 화재감지신호를 입력받을 수 있도록 각 영역(1,2)의 화재감지수단(10)과 연결된다. 또한, 제어기(20)는 제어신호를 출력하여 소화제 실린더(141)의 작동을 제어할 수 있도록 구비된다.

본 발명의 화재 진압 장치에서는 하나의 소화제 실린더(30)가 사용되고, 소화제 실린더(30)의 내부에는 소화제가 충전된다. 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(30) 내에 충전되는 소화제는 액상의 소화제, 즉 소화액이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(30)는 제1 영역(1)에 공급 및 분사되는 소화제와 제2 영역(2)에 공급 및 분사되는 소화제가 각각 별도의 챔버(C1,C2)에 충전될 수 있다.

즉, 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(30)는 제1 영역(1)에 공급 및 분사될 소화제가 충전되는 제1 챔버(C1)와, 제2 영역(2)에 공급 및 분사될 소화제가 충전되는 제2 챔버(C2)를 가진다. 이때, 소화제 실린더(30)의 각 챔버(C1,C2)에는 충전된 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구(37)를 가지며, 각 챔버(C1,C2)의 소화제 배출구(37)에 소화제 공급 라인(50)이 연결된다. 상기 각 소화제 배출구(37)에 연결된 소화제 공급 라인(50)은 각각 정해진 영역(1,2) 내부의 분사노즐 어셈블리(60)에 연결된다.

결국, 각 챔버(C1,C2)에서 소화제 배출구(37)를 통해 배출된 뒤 소화제 공급 라인(50)을 통해 해당 영역(1,2) 내부의 분사노즐 어셈블리(60)로 소화제가 공급될 수 있다. 또한, 분사노즐 어셈블리(60)에서는 소화제 공급 라인(50)을 통해 공급된 소화제가 분사관(61)을 통해 각 노즐(62)로 공급된 뒤 노즐(62)을 통해 해당 영역 내부로 분사될 수 있게 된다. 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(30)의 각 소화제 배출구(37)나 각 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인(50)에는, 해당 챔버(C1,C2)로부터 소화제 배출구를 통해 배출된 소화제의 압력이 일정 압력 이상일 경우에만 소화제를 통과시키도록 개방되는 압력밸브(51)나 체크밸브가 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더의 구성에 대해 좀 더 설명하면, 소화제 실린더(30)는, 상기와 같이 소화제가 충전되는 공간인 각 챔버(C1,C2)를 형성하는 바디(31)와, 상기 바디(31)에 설치되어 구획된 각 챔버(C1,C2)에 대해 내부에 충전된 소화제를 가압하도록 작동하는 압력전달 플레이트(38)와, 제어기(20)가 출력하는 제어신호에 따라 각 챔버(C1,C2)의 압력전달 플레이트(38)를 작동시키기 위한 압력을 생성 및 제공하는 압력생성부(39)와, 상기 각 챔버(C1,C2)의 압력전달 플레이트(38)를 가압 작동 전 상태로 구속하는 구속기구(43)를 포함하여 구성된다.

상기 바디(31)는 소정 용적의 내부공간을 가지는 것으로, 내부공간이 압력전달 플레이트(38)와 압력생성부(39)에 의해 복수 개의 챔버(C1,C2)로 구획되고, 여기서 구획된 각 챔버(C1,C2)에는 차량의 각 영역(1,2)에 공급될 소화제가 충전된다. 도 1을 참조하면, 소화제 실린더(30)의 바디(31)가 중간에 위치한 압력전달 플레이트(38)와 압력생성부(39)에 의해 2개의 챔버(C1,C2)로 구획되어 있고, 구획된 2개의 챔버(C1,C2)에는 제1 영역(1)에 공급될 소화제와 제2 영역(2)에 공급될 소화제가 각각 충전된다.

상기 바디(31)는 복수 개의 서브 바디(32,33,34)로 구성될 수 있고, 이때 복수 개의 서브 바디(32,33,34)가 서로 조립되어 상기 구획된 챔버(C1,C2)의 내부공간이 밀폐된 일체의 바디(31)를 구성하게 된다. 본 발명의 실시예에서, 서브 바디(32,33,34)들은 서로 나사 체결 방식으로 조립될 수 있다.

도 2a 내지도 2c를 참조하면, 소화제 실린더(30)의 바디(31)가 3개의 바디, 즉 제1 서브 바디(32)와 제2 서브 바디(33), 그리고 연결용 서브 바디(34)로 구성됨을 볼 수 있다. 연결용 서브 바디(34)를 중심으로 양측에 제1 서브 바디(32)와 제2 서브 바디(33)가 나사 체결됨으로써 일체의 바디(31)를 구성하게 되고, 이때 바디(31)의 내부공간이 밀폐된다. 또한, 이렇게 밀폐된 바디(31)의 내부공간이 압력전달 플레이트(38)와 압력생성부(39)에 의해 2개의 챔버(C1,C2)로 구획된다.

도 1, 및 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 제1 서브 바디(32)와 연결용 서브 바디(34)가 나사 체결된 상태에서 제1 챔버(C1)를 형성하고, 제2 서브 바디(33)와 연결용 서브 바디(34)가 나사 체결된 상태에서 제2 챔버(C2)를 형성함을 볼 수 있다. 이때, 제1 챔버(C1)를 형성하는 바디 부분과 제2 챔버(C2)를 형성하는 바디 부분에 각각 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구(37)가 형성되고, 각 소화제 배출구(37)에 소화제 공급 라인(50)이 연결된다.

도 1에서는 두 챔버(C1,C2)의 용적에 있어 크게 차이를 나타내도록 도시하고 있지는 않다. 다만, 도 1에서 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)의 도시된 용적은 예를 보이기 위한 것일 뿐, 제1 챔버(C1)의 용적과 제2 챔버(C2)의 용적은 각 담당 영역에서 화재 진압을 위해 필요로 하는 정량의 소화제가 충전될 수 있는 크기로 적절히 설정될 수 있다.

예를 들어, 제1 챔버(C1)에 제1 영역(1)으로 공급될 소화제가 충전되고, 제2 챔버(C2)에 제2 영역(2)으로 공급될 소화제가 충전될 때, 그리고 제1 영역(1)과 제2 영역(2)이 각각 차량의 엔진룸(1)과 프리히터 영역(2)이라면, 프리히터 영역(2)보다 프리히터에 더 많은 소화제가 공급되어야 하고, 엔진룸(1)의 화재 진압에 필요한 소화제의 양이 프리히터 영역(2)의 화재 진압에 필요한 소화제의 양보다 많으므로, 제1 챔버(C1)가 제2 챔버(C2)에 비해 훨씬 더 큰 용적을 가질 수 있다.

이와 같이 차량에서 영역(1,2)별로 화재 진압에 필요한 소화제의 정량이 충전될 수 있도록 영역별 챔버(C1,C2)의 용적이 정해져야 한다. 또한, 하나의 챔버(C1,C2)에 2개의 소화제 배출구(37)가 구비될 수 있고, 각 소화제 배출구(37)에 각각 별도의 영역으로 소화제를 공급할 수 있는 소화제 공급 라인(50)이 연결될 수 있다.

즉, 제1 챔버(C1)에 2개의 소화제 배출구(37)를 구비하고, 각 소화제 배출구(37)에 소화제 공급 라인(50)을 각각 연결하되, 2개의 소화제 공급 라인 중 하나는 제1 영역(1) 내 분사노즐 어셈블리(60)로 연결하고, 다른 하나는 별도 화재 대응 영역인 제3 영역 내 분사노즐 어셈블리로 연결할 수 있다. 이때, 제3 영역은 엔진룸(1)과 프리히터 영역(2) 외에 화재 발생시 소화제를 공급하여 화재를 진압하기 위해 마련된 차량 내 영역으로서, 이 제3 영역에도 소화제 공급 라인이 연결되는 동일한 구성의 분사노즐 어셈블리가 설치될 수 있다.

이에 제1 챔버(C1)에 충전된 소화제가 압력전달 플레이트(38)에 의해 가압되면, 가압된 소화제가 2개의 소화제 배출구(37)를 통해 동시에 고압으로 배출되고, 이에 각각의 소화제 공급 라인(50)을 통해 제1 영역(1)과 제3 영역으로 소화제가 공급될 수 있게 된다. 제1 영역과 제3 영역으로 공급된 소화제는 해당 영역에 설치된 분사노즐 어셈블리(60)를 통해 해당 영역으로 분사되어 화재를 진압하게 된다. 이와 같이 하나의 챔버에 충전된 소화제가 동시에 2개의 영역으로 나누어져 공급되도록 할 경우에는, 해당 챔버에 2개의 영역에서 발생한 화재를 동시에 진압할 수 있는 충분한 양의 소화제가 충전될 수 있도록 챔버의 용적이 정해진다.

본 발명의 실시예에서, 연결용 서브 바디(34)는 제1 서브 바디(32)와 제2 서브 바디(33) 사이에 개재되어 제1 서브 바디(32) 및 제2 서브 바디(33)와 함께 독립된 밀폐 공간이면서 소화제 충전 공간인 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)를 형성하는 것으로, 중간에 위치한 서브 바디이다.

상기 연결용 서브 바디(34)에는, 챔버(C1,C2)에 충전된 소화제를 가압하기 위한 압력전달 플레이트(38), 고압의 가스 압력을 생성하여 압력전달 플레이트(38)에 작용시키는 압력생성부(39), 그리고 압력전달 플레이트(38)를 가압 작동 전 상태의 정해진 위치에서 구속하기 위한 구속기구(43)가 설치된다.

이때, 상기 연결용 서브 바디(34)에서 좌우 양쪽의 챔버(C1,C2)에 대해 작용하도록 중간 위치에 압력생성부(39)가 배치되고, 압력생성부(39)의 좌우 양쪽으로 각 챔버(C1,C2)의 소화제를 가압하는 압력전달 플레이트(38)가 각각 하나씩 총 2개가 위치된다. 또한, 상기 연결용 서브 바디(34)에는 각 압력전달 플레이트(38)마다 그 위치를 구속하기 위한 구속기구(43)가 각각 구비된다.

본 발명의 실시예에서, 압력전달 플레이트(38)는 바디(31)의 내부공간에 횡방향으로 설치되는 플레이트로서, 바디(31)의 내부공간에서 각 챔버(C1,C2)마다 설치되고, 특히 해당 챔버 내에서 챔버의 길이방향을 따라 전후 이동 가능하도록 설치된다. 이와 같이 바디(31)의 내부공간에 복수 개의 압력전달 플레이트(38)가 설치될 수 있고, 이때 각 압력전달 플레이트(38)의 초기 세팅 위치는 압력생성부(39)에 근접한 위치가 된다.

도 1의 실시예에서, 바디(31)의 내부공간이, 압력생성부(39) 및 이 압력생성부(39)의 양쪽으로 위치되는 2개의 압력전달 플레이트(38)에 의해, 2개의 챔버(C1,C2)로 구획되고, 각 챔버(C1,C2) 내에 소화제가 충전되었을 때, 압력생성부(39)가 고압의 가스압을 생성하는 경우, 압력생성부(39)의 가스압에 의해 각 압력전달 플레이트(38)가 챔버 내 공간을 따라 이동하게 된다. 이와 같이 압력전달 플레이트(38)가 압력생성부(39)의 가스압에 의해 챔버(C1,C2) 내 공간을 이동할 때 해당 챔버 내에 충전된 소화제를 순간적으로 가압하여 밀어주게 된다. 이에 챔버(C1,C2)에 충전된 소화제가 소화제 배출구(37)를 통해 배출될 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서, 압력생성부(39)는 분사압력을 생성하기 위한 가스발생제(42)를 포함한다. 상기 가스발생제(42)는 점화 시 연소하여 팽창가스를 생성함으로써 고압의 가스 압력을 형성할 수 있는 것이 사용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명의 실시예에서, 고체의 가스발생제(42)가 사용될 수 있고, 보다 구체적으로는 솔비톨(sorbitol)과 질산칼륨(KNO₃)을 교반시켜 제조한 고체연료, 즉 KNSB가 사용될 수 있다.

또한, 압력생성부(39)에는 가스발생제(42)와 접촉하도록 점화제(41)가 설치된다. 이때, 점화제(41)에는 점화선(40)이 연결되고, 상기 점화선(40)은 제어기(20)에 연결된다. 이에 따라 제어기(20)가 소화제 분사를 위한 제어신호로서 점화신호를 상기 점화선(40)을 통해 출력하면, 점화제(41)가 점화선(40)을 통해 전달되는 점화신호에 의해 발화하여 가스발생제(42)를 점화시킨다. 이때, 가스발생제(42)에서는 가스가 발생하고, 고압의 가스압이 압력전달 플레이트(38)에 작용하게 되면서 압력전달 플레이트(38)를 가압 작동시키게 된다. 결국, 압력전달 플레이트(38)가 챔버(C1,C2)에 충전된 소화제를 순간적으로 강하게 밀어주게 되면서 소화제에 분사압력이 형성된다.

이와 같이 짧은 시간에 형성된 고압의 분사압력에 의해 소화제가 챔버(C1,C2)의 소화제 배출구(37)를 통해 배출되고, 소화제 배출구(37)를 통해 배출된 소화제는 소화제 공급 라인(50)을 따라 분사노즐 어셈블리(60)로 공급된 뒤 해당 영역(1,2)에 분사되어 화재를 진압하게 된다. 상기 압력생성부(39)에서 점화제(41)로는 KNSB나 고체연료 등을 점화시킬 수 있는 공지의 물질이 사용될 수 있다.

한편, 압력생성부(39)의 가스발생제(42)가 연소되면서 발생하는 고압의 가스압이 압력전달 플레이트(38)에 작용하면, 압력전달 플레이트(38)가 이동하여 챔버 내 소화제를 가압하게 되는데, 구속기구(43)는 고압의 가스압이 작용하더라도 압력전달 플레이트(38)가 이동하지 못하도록 압력전달 플레이트(38)의 위치를 고정해주는 역할을 한다.

이를 위해, 구속기구(43)는, 상기 각 챔버(C1,C2) 내에서 회전 가능하도록 바디(31) 내측에 설치되어 회전된 상태에 따라 압력전달 플레이트(38)를 선택적으로 구속하거나 가압 작동 가능하도록 구속 해제하는 스토퍼(44), 및 상기 스토퍼(44)를 구속 위치에서 고정하고 상기 제어기(20)가 출력하는 제어신호, 즉 소화제 분사를 위한 제어신호에 따라 작동하여 압력전달 플레이트(38)의 가압 작동이 이루어질 수 있도록 상기 스토퍼(44)의 고정 상태를 해제하는 액추에이터(45)를 포함하여 구성된다.

본 발명의 실시예에서, 스토퍼(44)는 도 1에 예시된 바와 같이 일단부가 바디(31)의 내측면에 회전 가능하게 힌지 결합된 구조로 구비된다. 이때, 하나의 압력전달 플레이트(38)에 대해 복수 개의 스토퍼(44)가 설치될 수 있다. 또한, 압력전달 플레이트(38)가 압력생성부(39)에 근접한 초기 세팅 위치에 있게 될 때, 스토퍼(44)는 압력전달 플레이트(38)가 챔버(C1,C2) 내측을 향해 이동하지 못하도록 압력전달 플레이트(38)에 대해 챔버측 방향으로 위치하도록 설치된다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 스토퍼(44)가 바디(31) 내측면에서 챔버(C1,C2) 내부로 돌출되도록 회전된 상태일 때 압력전달 플레이트(38)를 초기 세팅 위치에서 챔버 내측으로 이동하지 못하도록 구속하게 된다. 즉, 스토퍼(44)가 챔버(C1,C2) 내부로 돌출되도록 회전된 상태(구속 위치로 회전된 상태)에서는 압력전달 플레이트(38)가 스토퍼(44)에 걸려 있게 되므로 전진 이동하는 것이 불가하게 되고, 이에 압력전달 플레이트(38)가 초기 세팅 위치에 고정되어 있게 되면서 챔버 내에 소화제가 계속 충전된 상태를 유지할 수 있다.

이와 같이 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)를 이동하지 못하도록 구속하고 있는 상태는 액추에이터(45)가 스토퍼(44)를 구속 위치에서 구속 해제 위치로 회전되지 못하도록 고정하고 있는 상태이다. 만약, 액추에이터(45)가 스토퍼(44)의 고정을 해제한다면, 압력전달 플레이트(38)가 압력생성부(39)의 가스압에 의해 이동될 때 스토퍼(44)가 밀리면서 구속 해제 위치로 회전되고, 이때 스토퍼(44)는 챔버 내부로 돌출되지 않도록 바디(31) 내측면의 홈에 삽입된 상태가 된다. 이로써, 압력전달 스토퍼(44)가 스토퍼(44)를 지나 챔버(C1,C2) 내측으로 전진 이동하면서 챔버 내측에 충전된 소화제를 가압하게 되고, 이에 소화제가 바디(31)의 소화제 배출구(37)를 통해 해당 영역의 분사노즐 어셈블리(60)로 공급될 수 있게 된다.

만약, 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)의 구속을 해제하지 않도록 액추에이터(45)에 의해 구속 위치에서 회전되지 못하고 고정되어 있게 되면, 압력생성부(39)가 작동하여 고압의 가스압이 생성되더라도 고압의 가스압이 압력전달 플레이트(38)를 이동시키지 못하게 된다. 즉, 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)를 구속하는 힘이 압력생성부(39)의 가스압이 압력전달 플레이트(38)를 밀어내는 힘보다 더 크며, 이에 구속기구(43)가 구속 해제 작동하지 않는 상태에서는 압력전달 플레이트(38)의 가압 작동이 불가하고, 구속기구(43)에 의해 구속이 해제된 상태일 때에만 압력전달 플레이트(38)가 소화제를 가압할 수 있게 된다.

본 발명의 실시예에서, 액추에이터(45)는 연결용 서브 바디(34)에 매입된 형태로 고정되어 구비될 수 있으며, 제어기(20)의 제어신호에 따라 스토퍼(44)를 고정하거나 고정 해제하도록 작동한다. 본 발명의 실시예에서, 액추에이터(45)는 솔레노이드(전자석) 작동 방식의 액추에이터(45)가 될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 솔레노이드 작동 방식의 액추에이터(45)는, 상기 제어기(20)에 의해 선택적으로 전류를 공급받아 작동하는 솔레노이드(전자석)(46), 상기 솔레노이드(46)의 작동에 의해 스토퍼(44)의 고정을 해제하도록 이동되는 고정블록(47), 그리고 상기 고정블록(47)을 탄력 지지하면서 스토퍼 고정 해제 위치로 이동된 고정블록(47)을 솔레노이드(46)의 작동 중지 시 스토퍼 고정 위치로 리턴 이동시키는 탄성 복원력을 제공하는 스프링(49)을 포함하여 구성된다.

상기 고정블록(47)은 스토퍼 고정 위치에서 스토퍼(44)를 회전되지 않도록 고정 및 지지하게 되며, 이때 스토퍼(44)가 고정블록(47)에 의해 회전되지 못하므로 압력전달 플레이트(38)를 계속해서 구속하고 있게 된다. 이와 같이 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)를 구속하고 있는 상태에서는, 전술한 바와 같이 압력생성부(39)가 작동하여 고압의 가스압이 생성되더라도, 압력전달 플레이트(38)가 스토퍼(44)에 의해 걸려 있는 상태로 이동이 불가하므로 가압 작동할 수 없게 된다.

또한, 솔레노이드(46)가 제어기(20)에 의해 작동 전류를 인가받게 되면, 솔레노이드에서 생성된 자력에 의해 고정블록(47)이 스토퍼 고정 해제 위치로 이동된다. 이때, 고정블록(47)이 스프링(49)을 압축시키는 동시에 스토퍼(44)를 고정시키지 않는 위치로 이동하게 된다. 결국, 스토퍼(44)의 고정이 해제되고, 압력전달 플레이트(38)의 이동이 가능한 상태, 즉 압력전달 플레이트(38)의 구속이 해제된 상태가 된다. 결국, 압력전달 플레이트(38)의 구속이 해제된 상태에서, 압력생성부(39)에 의해 고압의 가스압이 생성될 때, 고압의 가스압에 의해 압력전달 플레이트(38)가 이동하면서 소화제를 가압하게 된다.

반면, 솔레노이드(46)의 미작동 상태에서는 스프링(49)의 힘에 의해 고정블록(47)이 스토퍼 고정 위치에 있게 되며, 이 상태에서는 스토퍼(44)가 고정블록(47)에 의해 고정된 상태로 있게 되고, 압력전달 플레이트(38)는 고정된 스토퍼(47)에 의해 이동이 불가한 구속된 상태로 있게 된다. 이로써, 압력생성부(39)가 작동하더라도 압력전달 플레이트(38)가 스토퍼(44)에 의해 구속된 상태를 유지하게 되어 소화제를 가압하지 못하게 된다. 이에 해당 챔버(C1,C2)에서는 분사노즐 어셈블리(60)로 소화제가 공급될 수 없게 된다.

본 발명의 실시예에서, 고정블록(47)에 로드(48)가 일체로 구비되고, 이 로드(48)가 솔레노이드(46)에 결합될 수 있는데, 제어기(20)에 의해 작동 전류가 솔레노이드(46)에 인가될 경우 솔레노이드(46)에 의해 생성된 자력에 의해 고정블록(47) 및 로드(48)가 일체로 당겨지게 되고, 이때 스토퍼(44)의 고정 상태가 헤재될 수 있게 된다.

도 1에서 도면부호 36은 가스 배출구를 나타내며, 이는 압력생성부(39)가 작동되고 난 후 압력생성부(39)에서 생성된 가스를 배출하기 위한 것이다. 가스 배출구(36)는 평상시 마개(36a)로 닫아 놓고 있다가, 압력생성부(39)의 작동 후 소화제 실린더(30)를 재활용하기 위해 마개(36a)를 열게 되며, 이와 같이 마개(36a)를 연 후 가스 배출구(36)를 통해 가스를 배출한다.

또한, 도 1에 나타낸 바와 같이, 하나의 챔버(C1,C2)에 복수 개의 소화제 배출구(37)를 설치할 수 있는데, 이 경우 압력전달 플레이트(38)의 가압 작동 시 챔버에 충전되어 있는 소화제가 복수 개의 소화제 배출구(37)를 통해 동시에 배출되어 복수 개의 영역으로 공급될 수 있다. 다만, 도면부호 '37a'는 소화제 배출구(37)에 설치된 마개를 나타내며, 도시된 바와 같이 소화제 실린더(30)에서 사용하지 않는 소화제 배출구(37)는 마개(37a)로 닫아 놓을 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 작동 상태를 나타내는 도면이며, 이를 참조로 작동 상태에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 3은 2개의 영역 중 화재가 발생한 하나의 영역에만 소화제를 공급하도록 작동하고 있는 상태를 나타낸다. 작동 전에는, 소화제 실린더(30)의 스토퍼(44)가 돌출된 상태에서 모두 고정블록(47)에 의해 고정되어 있으며, 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)를 초기 세팅 위치에서 전진하지 못하도록 구속하고 있게 된다.

이후 제어기(20)가 2개의 영역 중 하나에서 화재가 발생하였음을 감지하게 되면, 화재가 발생한 영역에 소화제를 공급하기 위한 제어신호를 출력한다. 이에 압력생성부(39)가 제어신호에 따라 작동하여 고압의 가스압을 생성하고, 동시에 제어기(20)는 화재가 발생한 영역과 연결된 챔버측의 구속기구(43)를 작동시켜 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태를 해제한다. 구속 해제 시 액추에이터(45)가 고정블록(47)을 고정 해제 위치로 이동시키게 되고, 고정블록(47)에 의한 스토퍼(44)의 고정 상태가 해제된다. 반면, 화재가 발생하지 않은 영역과 이에 연결된 소화제 실린더(30)의 챔버측에서는 구속기구(43)가 작동하지 않으며, 이때 고정블록(47)이 스토퍼(44)의 고정 상태를 유지하고, 스토퍼(44)는 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태를 유지하게 된다.

결국, 압력생성부(39)에 의해 생성된 고압의 가스압이 양쪽의 두 압력전달 플레이트(38)에 작용하더라도, 구속이 해제된 압력전달 플레이트(38)만 전진하여 소화제를 가압하고, 이에 압력전달 플레이트(38)에 의해 가압된 소화제가 해당 챔버측 소화제 배출구(37)를 통해 배출된다. 이로써, 소화제 실린더(30)로부터 화재가 발생한 영역으로만 소화제가 공급될 수 있는 것이다. 이때, 화재가 발생한 영역의 분사노즐 어셈블리(60)는 소화제 공급 라인(50)을 통해 소화제 실린더(30)에서 배출된 소화제를 공급받게 되고, 분사노즐 어셈블리(60)가 소화제를 분사하게 되면서 화재를 진압할 수 있게 된다.

도 3을 참조하여 설명하면, 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태가 해제된 상태에서, 압력생성부(39)에서 생성된 고압의 가스압이 구속 해제된 압력전달 플레이트(38)에 작용하게 될 때, 고압의 가스압에 의해 압력전달 플레이트(38)가 스토퍼(44)를 밀게 되고, 이때 스토퍼(44)가 고정블록(47)에 의해 고정 및 지지되지 않는 상태이므로 챔버 내측으로 돌출되어 있던 스토퍼(44)가 회전하여 바디(31) 내측면의 홈 안쪽으로 들어가게 된다. 이에 스토퍼(44)가 압력전달 플레이트(38)를 간섭하지 않게 되어 압력전달 플레이트(38)가 해당 챔버 내 소화제를 가압하도록 전진할 수 있게 된다.

이 과정에서 화재가 발생하지 않은 영역과 연결된 챔버측에서는 압력전달 플레이트(38)가 계속해서 스토퍼(44)에 의해 구속된 상태를 유지하므로, 압력생성부(39)에 의해 생성된 고압의 가스압이 작용하더라도 압력전달 플레이트(38)가 가압 작동하지 않으며, 따라서 해당 챔버에서 소화제가 배출되지 않는다. 즉, 소화제 실린더(30)에서 화재가 발생하지 않은 영역으로는 소화제가 공급되지 않는 것이며, 실제 화재가 발생한 영역으로만 소화제가 공급되어 분사노즐 어셈블리(60)를 통해 분사될 수 있는 것이다.

도 4는 복수 개의 영역, 즉 2개의 영역에 모두 화재가 발생한 경우 각 영역에 모두 소화제를 공급하도록 소화제 실린더(30)가 작동하는 상태를 보여주고 있다. 본 발명의 실시예에서, 제어기(20)는 2개의 영역 모두에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우, 두 영역에 모두 소화제를 공급하기 위하여 두 챔버측 구속기구(43)를 순차적으로 작동시키고, 이를 통해 각각 압력전달 플레이트(38)의 구속이 순차적으로 해제될 수 있도록 한다.

즉, 소화제 실린더(30)의 두 챔버(C1,C2) 내에 충전된 소화제를 화재가 발생한 두 영역에 모두 공급하기 위하여 제어기(20)가 각 스토퍼(44)를 순차적으로 구속 해제 작동시키는 것이다. 이때, 제어기(20)는 압력생성부(39)를 작동시키는 동시에 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태를 순차적으로 해제하게 된다. 예컨대, 도 4에서 우측 압력전달 플레이트(38)를 먼저 작동시킨 뒤 좌측 압력전달 플레이트(38)를 작동시킬 수 있으며, 이를 위해 우측 구속기구(43)의 액추에이터(45)를 먼저 작동시켜 우측 압력전달 플레이트(38)의 구속을 먼저 해제한 뒤, 좌측 구속기구(43)의 액추에이터(45)를 작동시켜 좌측 압력전달 플레이트(38)의 구속을 해제한다.

도 4와 같이 고정블록(47)이 고정 해제 위치로 이동하여 스토퍼(44)의 고정 상태가 해제되면, 스토퍼(44)에 의한 우측 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태가 해제되고, 결국 압력생성부(39)에 의해 생성된 고압의 가스압에 의해 우측 압력전달 플레이트(38)만 도면상 우측으로 이동하여 우측 제1 챔버(C1) 내 소화제를 가압하게 된다. 이에 제1 챔버(C1) 내 소화제가 소화제 배출구(37)를 통해 먼저 배출되기 시작한다.

이때, 압력생성부(39)에서 발생한 고압의 가스가 제1 챔버(C1) 내에서 우측 압력전달 플레이트(38)를 계속해서 밀고 있는 상태로 압력을 가하게 된다. 또한, 압력생성부(39)에서 발생한 고압의 가스는 외부로 배출되지 않고 계속해서 우제1 챔버(C1) 내에 저장된 상태로 있게 된다.

이 상태에서 도 4에서와 같이 좌측 제2 챔버(C2)측 고정블록(47)이 고정 해제 위치로 이동하여 스토퍼(44)의 고정 상태가 해제되면, 스토퍼(44)에 의한 좌측 압력전달 플레이트(38)의 구속 상태가 해제되고, 압력생성부(39)에 의해 생성되는 고압의 가스압에 의해 좌측 압력전달 플레이트(38)도 도면상 좌측으로 이동하여 좌측 제2 챔버(C2) 내 소화제를 가압하게 된다. 이에 제2 챔버(C2) 내 소화제도 소화제 배출구(37)를 통해 배출될 수 있게 된다. 이때, 우측 제1 챔버(C1)에서 가스가 배출되지 못하고 게속해서 고압으로 저장된 상태이므로 압력생성부(39)에서 계속해서 생성되는 고압의 가스에 의해 좌측 압력전달 플레이트(38)도 소화제를 가압하면서 이동하게 된다.

이와 같이 좌측과 우측의 압력전달 플레이트(38)가 순차적으로 가압 작동을 시작하게 되면서 양측 챔버(C1,C2)의 소화제가 모두 소화제 배출구(37)를 통해 배출되며, 결국 소화제 공급 라인(50)을 통해 각 영역(1,2)의 분사노즐 어셈블리(60)로 소화제가 모두 공급되면서 양측 영역에서 발생한 화재를 모두 진압할 수 있게 된다.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 내부공간이 3개의 챔버로 구획된 예를 나타내는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 2개의 연결용 서브 바디(34,35)가 사용되고, 총 4개의 서브 바디(32,33,34,35)가 나사 체결되어 밀폐된 3개의 챔버(C1,C2,C3)를 가지는 일체의 바디(31)를 구성하게 된다. 3개의 각 챔버(C1,C2,C3)에 모두 소화제가 충전되고, 각 챔버를 형성하는 바디 부분에 모두 소화제 배출구(37)가 설치된다. 이에 각 챔버(C1,C2,C3)에서 압력전달 플레이트(38)에 의해 가압되는 소화제가 소화제 배출구(37)를 통해 배출될 수 있게 된다.

도 5의 예에서, 각 소화제 배출구(37)에는 소화제 공급 라인(50)이 연결되고, 각 소화제 공급 라인(50)은 각 영역에 설치된 분사노즐 어셈블리(60)로 연결된다. 도 5의 실시예는 각 챔버(C1,C2,C3)에서 각각 1개씩의 영역으로 소화제가 공급될 수 있도록 한 실시예로서, 중간에 연결된 연결용 서브 바디의 수를 더 증가시킨다면 챔버의 개수를 늘릴 수 있으므로 더 많은 영역으로 소화제를 분사할 수 있다. 이와 같이 소화제 실린더(30)가 여러 개의 서브 바디를 서로 연결하여 모듈화한 구조로 되어 있으므로 서브 바디의 수를 변경할 경우 2개의 영역이나 3개의 영역 외에 더 많은 수의 영역을 커버할 수 있는 화재 진압 장치를 구성할 수 있다.

다만, 연결용 서브 바디의 수를 증가시켜 챔버의 수 및 커버 가능한 화재 대응 영역의 수를 늘리더라도, 도 5에서 알 수 있듯이, 각 챔버 사이의 중간 위치에 압력생성부(39)가 동일하게 설치되고, 압력생성부(39)의 양쪽으로 압력전달 플레이트(38)가 동일하게 설치된다. 또한, 각 압력전달 플레이트(38)마다 구속기구(43)가 동일하게 설치된다. 상기 압력생성부(39)와 압력전달 플레이트(38), 구속기구(43)의 역할 및 구성, 작동 상태에 대해서는 도 1 내지 도 4의 예에서 설명한 것과 차이가 없으므로 더 이상의 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이와 같이 하여, 본 발명에 따른 차량의 화재 진압 장치에 따르면, 차량에서 화재가 발생한 복수의 영역 모두에 대해 소화제를 동시에 공급할 수 있는 것은 물론, 복수의 영역 중 실제 화재가 발생한 영역에만 선택적으로 소화제를 공급할 수도 있으며, 특히 화재가 발생한 선택된 영역에 필요한 정량의 소화제만을 공급할 수 있도록 구성됨으로서 불필요한 소화제가 공급되어 낭비되는 문제점이 해결될 수 있다.

이상으로 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당 업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.

1 : 엔진룸(제1 영역) 2 : 프리히터 영역(제2 영역)
10 : 화재감지수단(화재감지선) 20 : 제어기
30 : 소화제 실린더 31 : 바디
32 : 제1 서브 바디 33 : 제2 서브 바디
34, 35 : 연결용 서브 바디 36 : 가스 배출구
36a : 마개 37 : 소화제 배출구
37a : 마개 38 : 압력전달 플레이트
39 : 압력생성부 40 : 점화선
41 : 점화제 42 : 가스발생제
43 : 구속기구 44 : 스토퍼
45 : 액추에이터 46 : 솔레노이드
47 : 고정블록 48 : 로드
49 : 스프링 50 : 소화제 공급 라인
51 : 압력밸브 60 : 분사노즐 어셈블리
61 : 분사관 62 : 노즐
C1 : 제1 챔버 C2 : 제2 챔버
C3 : 제3 챔버

Claims (11)

1. 차량에서 복수 개의 화재 대응 영역에 선택적으로 소화제를 공급할 수 있도록 구성된 소화제 실린더를 포함하고,
   상기 소화제 실린더는,
   내부공간이 각각 소화제가 충전되는 복수 개의 챔버로 구획되고, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제를 공급하도록 정해진 각 화재 대응 영역으로 소화제 공급 라인을 통해 연결된 바디;
   제어기에 의해 압력을 생성하도록 작동하는 압력생성부;
   상기 바디의 각 챔버에 설치되고, 상기 압력생성부에 의해 생성되어 작용하는 압력에 의해 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 소화제 배출구를 통해 배출되도록 가압하는 압력전달 플레이트; 및
   상기 바디에 설치되고, 상기 제어기에 의해 각 압력전달 플레이트를 가압 전 상태로 구속하거나 구속 해제하도록 작동하는 구속기구를 포함하는 차량의 화재 진압 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 바디는 복수 개의 서브 바디가 나사 체결 방식으로 조립된 구성을 가지는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
   상기 바디에서, 이웃한 두 챔버 사이에, 상기 압력생성부 및 압력생성부 양쪽으로 위치된 두 압력전달 플레이트가 배치되어, 상기 압력생성부 및 두 압력전달 플레이트에 의해 상기 두 챔버가 각각 밀폐된 공간으로 구획되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 바디는,
   상기 압력생성부 및 두 압력전달 플레이트가 설치되는 연결용 서브 바디;
   상기 연결용 서브 바디의 일측에 결합되어 연결용 서브 바디와 함께 제1 챔버를 형성하는 제1 서브 바디; 및
   상기 연결용 서브 바디의 타측에 결합되어 연결용 서브 바디와 함께 제2 챔버를 형성하는 제2 서브 바디를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 연결용 서브 바디에 상기 압력전달 플레이트를 구속하거나 구속 해제하는 구속기구가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 구속기구는,
   상기 바디 내측면에 회전 가능하게 설치되어 회전된 상태에 따라 압력전달 플레이트를 구속하거나 구속 해제하는 스토퍼; 및
   상기 바디에 설치되고, 상기 제어기에 의해 스토퍼를 압력전달 플레이트 구속 위치에서 고정하거나 스토퍼의 고정 상태를 해제하도록 작동하는 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 액추에이터는,
   상기 제어기에 의해 전류를 공급받아 작동하는 솔레노이드;
   상기 솔레노이드의 작동에 의해 스토퍼의 고정 상태를 해제하도록 이동되는 고정블록; 및
   상기 고정블록을 탄력 지지하는 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력생성부는 압력 생성을 위해 가스를 발생시키는 가스발생제를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 바디에는 압력생성부가 작동되고 난 후 챔버에서 가스를 배출하는 가스 배출구가 구비되고, 상기 가스 배출구에는 마개가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진입 장치.
   
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 화재 대응 영역은, 엔진룸과, 프리히터가 설치된 공간인 프리히터 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 바디의 소화제 배출구 또는 상기 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인에는 챔버로부터 소화제 배출구를 통해 배출된 소화제의 압력이 일정 압력 이상일 경우 소화제를 통과시키도록 개방되는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.

Images