KR20220048146A - 차량의 화재 진압 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 차량의 화재 진압 장치에 관한 것으로서, 차량 내 복수의 위치에 소화제를 분사할 수 있고, 소화제 실린더에서 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있는 차량의 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, 소화제가 충전되는 복수 개의 챔버를 가지며, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제 공급 라인을 통해 정해진 화재 대응 영역에 연결되는 실린더 바디; 상기 실린더 바디의 각 챔버에 설치되고, 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 가압하여 소화제 배출구를 통해 배출시키는 압력전달 플레이트; 상기 각 압력전달 플레이트에 의해 압축된 상태로 실린더 바디 내부에 설치되어 소화제를 가압하도록 압력전달 플레이트를 이동시키기 위한 탄성 복원력을 제공하는 작동 스프링; 및 상기 실린더 바디에 설치되고, 제어기에 의해 상기 각 압력전달 플레이트를 작동 스프링 압축 상태로 고정하거나 챔버를 따라 이동 가능하도록 고정 해제하는 잠금장치를 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, 소화제 실린더에서 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있도록 구성됨으로써 불필요하게 많은 양의 소화제가 공급되어 낭비되는 문제점이 해결될 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 자동으로 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 장치에서는 소화제 실린더에서 공급되는 소화제의 양을 조절하는 것이 불가하며, 이에 차량 내 복수의 영역에 대한 화재 진압용으로는 종래의 화재 진압 장치가 적절하지 않다.

예를 들면, 소화제 실린더에서 소화제가 공급되는 소화제 공급 라인을 분기하여 차량에서 화재 발생 가능성이 있는 여러 영역으로 연결하였을 때, 한 곳에서만 화재가 발생한 경우와 두 곳에서 화재가 발생한 경우 동일한 양의 소화제가 소화제 실린더로부터 공급된다.

즉, 소화제 실린더를 하나만 구비하였을 때, 여러 영역 중 한 곳에서만 화재가 발생하였음에도 항상 소화제 실린더의 소화제 전량이 공급되어 소비되어야 하는 것이다.

만약, 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 유로를 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 분사하게 되어 소화제를 불필요하게 소모하는 문제가 있는 것이다.

따라서, 화재가 발생한 위치 등에 따라 소화제 실린더에서 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있는 방안이 필요하다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로서, 차량 내 복수의 위치에서 화재가 발생한 경우 각 화재 발생 위치에 동시에 소화제를 분사할 수 있는 것은 물론, 소화제 실린더에서 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있도록 구성됨으로써 불필요하게 많은 양의 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, 소화제가 충전되는 복수 개의 챔버를 가지며, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제 공급 라인을 통해 정해진 화재 대응 영역에 연결되는 실린더 바디; 상기 실린더 바디의 각 챔버에 설치되고, 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 가압하여 소화제 배출구를 통해 배출시키는 압력전달 플레이트; 상기 각 압력전달 플레이트에 의해 압축된 상태로 실린더 바디 내부에 설치되어 소화제를 가압하도록 압력전달 플레이트를 이동시키기 위한 탄성 복원력을 제공하는 작동 스프링; 및 상기 실린더 바디에 설치되고, 제어기에 의해 상기 각 압력전달 플레이트를 작동 스프링 압축 상태로 고정하거나 챔버를 따라 이동 가능하도록 고정 해제하는 잠금장치를 포함하는 차량의 화재 진압 장치를 제공한다.

이로써, 본 발명에 따른 차량의 화재 진압 장치에 의하면, 차량 내 복수의 위치에서 화재가 발생한 경우 각 화재 발생 위치에 동시에 소화제를 분사할 수 있는 것은 물론, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 선택적으로 가압 작동시킴으로써 소화제 실린더에서 화재 발생 위치로 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있고, 결국 불필요하게 많은 양의 소화제가 공급되어 낭비되던 종래의 문제점이 해결될 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치를 도시한 구성도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 차량에서 엔진룸과 타이어 영역, 프리히터 영역의 위치를 예시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 압력전달 플레이트, 작동 스프링 및 잠금장치의 배치 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이다.
도 6은 도 4의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치의 소화제 실린더에서 캡과 제1 플레이트 사이에 이너 스프링이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치의 소화제 실린더에서 캡과 제2 플레이트 사이에 아우터 스프링이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다.
도 9와 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 내부에 설치되는 잠금장치의 구성 및 설치상태를 나타내는 사시도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더 내 잠금장치의 주요 구성을 도시한 단면도이다.
도 12와 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더 내 잠금장치의 작동 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 제1 플레이트가 가압 작동된 상태를 나타내는 소화제 실린더의 종단면도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 압력전달 플레이트가 실린더 바디에 결합된 상태를 보여주는 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.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량의 화재 진압 장치를 도시한 구성도이다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치가 적용되는 차량에는 단수 또는 복수 개의 화재 대응 영역이 설정될 수 있다. 여기서, 화재 대응 영역은 내부에서 화재가 발생할 경우 소화제 실린더(141)로부터 공급된 소화제를 분사하여 화재를 진압할 수 있도록 정해진 차량 내 공간을 의미한다.

예를 들면, 본 발명에서 차량의 화재 대응 영역은 엔진이 설치된 공간인 엔진룸(1), 타이어가 설치된 공간인 타이어 영역(2), 그리고 프리히터(preheater)가 설치된 공간인 프리히터 영역(3) 중 적어도 둘 이상을 포함할 수 있다. 도 2는 본 발명이 적용되는 차량에서 엔진룸(1)과 타이어 영역(2), 프리히터 영역(3)의 위치를 예시한 도면이다.

본 발명에서 소화제가 공급되어 분사될 수 있는 상기의 화재 대응 영역은 예시적인 것으로서, 본 발명이 이에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 화재 진압 장치가 설치되는 차량에서 화재 대응 영역은, 엔진룸(1)과 타이어 영역(2), 프리히터 영역(3) 외에, 배터리가 설치된 공간인 배터리 영역이나 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 이용한다. 이러한 연소식 프리히터가 설치된 공간은 차량 내에서 연료를 연소시키는 공간이므로 화재 발생의 위험이 상존하는 공간이다. 따라서, 프리히터 영역(3)에서 화재가 발생할 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 필요하다. 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 타이어 영역(2) 또는 프리히터 영역(3)에서 단독으로 화재가 발생하거나 둘 이상에서 동시에 화재가 발생할 경우에 효율적으로 대응할 수 있는 화재 진압 장치가 개시된다.

특히, 화재가 발생한 영역에 따라 소화제 실린더(141)에서 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있는 화재 진압 장치가 개시된다. 즉, 실제 화재가 발생한 영역에 따라, 적은 양의 소화제로 화재를 진압할 수 있는 영역과, 많은 양의 소화제가 필요한 영역을 구분하여, 소화제 실린더(141)에서 공급되는 소화제의 양을 조절해줌으로써 효율적인 화재 진압이 가능하도록 한 화재 진압 장치가 개시된다.

도 1에 나타낸 바와 같이, 차량에서의 화재 대응 영역은 엔진룸(1)과 타이어 영역(2), 프리히터 영역(3)이 될 수 있다. 이때, 각 화재 대응 영역에는 화재 발생을 감지하기 위한 화재감지수단(110)이 설치된다. 여기서, 화재감지수단(110)은 각 화재 대응 영역에 설치되어 영역 내 환경 정보를 검출하는 화재감지센서가 될 수 있다. 예를 들면, 상기 화재감지센서는 화재 대응 영역에 설치되어 영역 내 온도를 검출하는 온도센서일 수 있다.

또는 화재감지수단(110)은 각 화재 대응 영역의 내부에 정해진 위치 및 경로를 따라 설치되는 화재감지선이 될 수 있다. 이 화재감지선은 제어기(FCU: Fire Control Unit)(120)에 화재감지신호를 전달할 수 있도록 연결된다. 이러한 구성에서 제어기(120)는 화재감지수단(110)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.

상기 제어기(120)는 각 영역에 설치된 화재감지선의 도선에 전류를 인가하면서 도선을 통해 흐르는 전류 신호 또는 두 도선 사이에 걸리는 전압 신호를 입력받는데, 2개의 도선에서 단락이 발생하면 도선을 통해 과다 전류가 흐르게 되고, 이때 제어기(120)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(120)가 화재감지선으로부터 전달되는 화재감지신호로부터 해당 영역의 내부에서 화재가 발생하였음을 인지하게 된다.

또한, 상기 각 화재 대응 영역에는 소화제 실린더(141)에서 공급된 소화제를 분사하도록 구비되는 분사노즐 어셈블리(180)가 설치된다. 상기 각 화재 대응 영역의 분사노즐 어셈블리(180)는 소화제 공급 라인(170)을 통해 하나의 소화제 실린더(141)에 연결된다.

분사노즐 어셈블리(180)는 각 영역의 내부에 정해진 경로를 따라 배치되도록 설치되는 분사관(181), 및 이 분사관(181)을 따라 설치되는 복수 개의 노즐(182)을 포함하여 구성될 수 있다. 분사노즐 어셈블리(180)의 분사관(181)은 각 영역의 내부에 위치되는 고정구조물, 예컨대 각 영역 내부의 차체 부분에 고정 설치될 수 있다.

분사노즐 어셈블리(180)의 노즐(182)은 소화제 실린더(141)에서 소화제 공급 라인(170)을 통해 분사관(181)으로 공급된 소화제를 해당 영역의 내부에 분사하도록 구비되는 것으로, 복수 개의 노즐(182)이 해당 영역의 내부에 소화제를 고르게 분사할 수 있도록 분사관(181)을 따라 정해진 간격으로 설치될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 제어기(120)는 화재감지신호를 입력받아 화재 대응 영역에서 화재가 발생한 것으로 판단한 경우 소화제를 분사하기 위한 제어신호를 출력한다. 이를 위해 제어기(120)는 화재감지신호를 입력받을 수 있도록 각 영역의 화재감지수단(110)과 연결된다. 또한, 제어기(120)는 제어신호를 출력하여 소화제 실린더(141)의 작동을 제어할 수 있도록 구비된다. 제어기(120)는 배터리(130)의 전력을 공급받아 작동하며, 화재감지신호로부터 화재가 발생한 영역을 판단한 후, 소화제를 분사하기 위한 제어신호로서 후술하는 모터(도 1 및 도 11에서 도면부호 '153'임)의 작동을 제어하기 위한 제어신호를 출력한다.

도 1에서 도면부호 131은 모터(153)를 구동시키기 위한 구동회로부를 나타내는 것으로, 이는 스위치(132)를 포함하는 구성이 될 수 있다. 또한, 구동회로부(131)는 제어기(120)가 출력하는 제어신호에 따라 배터리(130)의 전력을 선택적으로 모터(153)에 인가하도록 구비될 수 있다. 이때, 구동회로부(131)는 배터리(130)의 전력을 모터(153)에 선택적으로 인가하는 것과 더불어, 제어기(120)의 제어신호에 따라 모터(153)의 회전방향을 제어하는 회로요소를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(141)의 각 소화제 배출구(도 5 및 도 6에서 도면부호 '144a'임) 또는 각 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인(170)에는 개폐밸브(171)가 설치될 수 있고, 각 개폐밸브(171)는 제어기(120)가 출력하는 제어신호에 따라 개폐작동이 제어되는 전자식 밸브일 수 있다. 이때, 제어기(120)는 화재감지신호로부터 화재가 발생한 영역을 판단한 뒤, 화재가 발생한 영역으로 연결된 소화제 공급 라인(170)의 개폐밸브(171)만 개방하도록 설정될 수 있다. 이로써, 소화제 실린더(141)로부터 배출된 소화제가 실제 화재가 발생한 영역으로만 공급될 수 있다.

또는 소화제 실린더(141)의 각 소화제 배출구(도 5 및 도 6에서 도면부호 '144a'임) 또는 각 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인(170)에, 개폐밸브(171)로서, 전자식 밸브 대신, 일정 이상의 소화제 압력이 작용할 경우 개방되어 소화제를 통과시키는 밸브가 설치될 수 있다. 예컨대, 소화제 실린더(141)의 각 소화제 배출구 또는 소화제 공급 라인(170)에 소화제 실린더(141)로부터 배출되는 소화제의 압력이 일정 압력 이상일 경우 소화제를 통과시키는 압력밸브 또는 체크밸브가 설치될 수 있다.

본 발명의 화재 진압 장치에서는 하나의 소화제 실린더(141)가 사용되고, 이 하나의 소화제 실린더(141)의 내부에 소화제가 충전된다. 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(141) 내에 충전되는 소화제는 액상의 소화제, 즉 소화액이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 소화제 실린더(141)의 소화제 배출구(도 5 및 도 6에서 도면부호 '144a'임)는 소화제 공급 라인(170)을 통해 각 화재 대응 영역으로 연결된다. 이때, 소화제 실린더(141)의 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인(170)은 각 화재 대응 영역으로 연장되고, 연장된 소화제 공급 라인(170)이 각 화재 대응 영역에 설치된 분사노즐 어셈블리(180)의 분사관(181)에 연결된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 구성을 나타내는 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 압력전달 플레이트, 작동 스프링 및 잠금장치의 배치 상태를 나타내는 도면이다. 또한, 도 5는 도 4의 선 'A-A'를 따라 취한 단면도이고, 도 6은 도 4의 선 'B-B'를 따라 취한 단면도이다.

도시된 바와 같이, 소화제 실린더(141)는 소정 용적의 내부공간을 가지는 실린더 바디(141)를 포함하고, 상기 실린더 바디(141)는 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143), 그리고 아우터 탱크(142)의 내부공간을 밀폐하는 캡(145)을 포함하여 구성된다. 예시된 바와 같이, 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)는 일정 직경 및 정해진 길이를 가지는 원통 형상으로 구비될 수 있다. 또는 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)는 일정한 사각 단면 형상 및 정해진 길이를 가지는 직육면체 형상으로 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)는 모두 일단부가 개구된 형상을 가지며, 반대쪽 타단부는 끝벽(144)에 의해 막혀 있는 밀폐된 구조로 되어 있다. 또한, 아우터 탱크(142)의 일단부에 상기 캡(145)이 조립되며, 이 캡(145)이 아우터 탱크(142)의 일단부에 조립됨으로써 아우터 탱크(142)의 내부공간이 캡(145)에 의해 밀폐된다. 상기 캡(145)은 아우터 탱크(142)의 일단부에 나사 체결 방식으로 결합될 수 있다.

또한, 실린더 바디(141)는 내부공간이 복수 개의 공간으로 구획된 구조를 가진다. 이때, 아우터 탱크(142)의 내부공간에서 길이방향을 따라 길게 배치되는 이너 탱크(143)에 의해 상기 아우터 탱크(142)의 내부공간이 복수 개의 공간으로 구획된 구조가 된다.

본 발명의 실시예에서, 이너 탱크(143)는 아우터 탱크(142)의 내부공간에서 아우터 탱크(142)와 일정 간격을 유지하도록 배치될 수 있다. 이때, 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)는 동심 상에 배치될 수 있는데, 이너 탱크(143)의 일단부 끝이 아우터 탱크(142)의 끝벽(144)에 일체로 고정되고, 이너 탱크(143)의 타단부는 아우터 탱크(142)의 내부공간에서 개구된 상태로 위치된다. 이러한 이너 탱크(143)의 타단부 끝은 상기 캡(145)과 정해진 간격을 두고 이격 배치된다.

상기 아우터 탱크(142)에서 캡 반대쪽에 위치되는 단부 끝벽(144)에는 실린더 바디(141)의 내부에 충전된 소화제가 배출될 수 있는 소화제 배출구(144a)가 관통 형성된다. 소화제 배출구(144a)는 구획된 각 공간별로 위치하도록 형성되는데, 구획된 각 공간별로 단수 또는 복수 개의 소화제 배출구(144a)가 형성될 수 있고, 상기 각 소화제 배출구(144a)에 소화제 공급 라인(170)이 연결된다. 각 소화제 공급 라인(170)은 전술한 바와 같이 차량에서의 정해진 화재 대응 영역으로 연장되어 해당 화재 대응 영역 내에 설치된 분사노즐 어셈블리(180)의 분사관(181)에 연결된다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 아우터 탱크(142)의 형상이 원통 형상인 소화제 실린더(141)가 예시되어 있으며, 원통 형상인 아우터 탱크(142)의 내부공간에 원통 형상인 이너 탱크(143)가 동심 상에 배치된 것을 볼 수 있다. 또한, 도 5 및 도 6의 실시예에서, 이너 탱크(143)에 의해 소화제 실린더(141)의 내부공간은 중앙의 제1 챔버(C1)와 그 바깥쪽의 제2 챔버(C2)로 구획되고 있다. 이때, 제1 챔버(C1)는 상대적으로 적은 양의 소화제가 충전되는 소용량 챔버일 수 있고, 제2 챔버(C2)는 제1 챔버(C1)에 비해 많은 양의 소화제가 충전되는 대용량 챔버일 수 있다. 물론, 이너 탱크(143)의 직경을 변경하여 제1 챔버(C1)가 대용량 챔버가 될 수 있고, 이때 제2 챔버(C2)가 소용량 챔버가 될 수 있다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 챔버(C1)에는 1개의 소화제 배출구(144a)가 끝벽(144)에 관통 형성됨을 볼 수 있고, 제2 챔버(C2)에는 2개의 소화제 배출구(144a)가 끝벽(144)에 관통 형성됨을 볼 수 있다. 이러한 소화제 배출구의 개수는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 각 챔버 별 소화제 배출구의 개수는 변경 가능하다. 예컨대, 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)에 각각 동수의 소화제 배출구(144a)가 구비될 수도 있다.

상기 실린더 바디(141)의 내부공간에서 상기 구획된 공간, 즉 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)에는 각각 압력전달 플레이트(146,148)가 설치된다. 상기 압력전달 플레이트는 이너 탱크(143)의 내측에 설치되는 제1 플레이트(146), 및 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)의 사이에 설치되는 제2 플레이트(148)를 포함하여 구성된다. 이때, 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)는 실린더 바디(141)(아우터 탱크 및 아우터 탱크)의 내부공간에서 횡방향으로 배치되도록 설치된다. 상기 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)는 실린더 바디(141)의 내부공간에서 캡(145)으로부터 정해진 간격을 두고 이격 배치되도록 설치되는데, 각 플레이트(146,148)가 각 챔버(C1,C2)의 일단부를 밀폐하도록 설치된다.

즉, 제1 플레이트(146)는 중앙의 제1 챔버(C1)를 밀폐하도록 설치되고, 제2 플레이트(148)는 바깥쪽의 제2 챔버(C2)를 밀폐하도록 설치되는 것이다. 이에, 각 챔버(C1,C2)는, 일단부가 압력전달 플레이트인 제1 플레이트(146) 또는 제2 플레이트(148)에 의해 밀폐된 구조가 되고, 이때 반대쪽 타단부가 실린더 바디(141)의 끝벽(144)에 의해 밀폐된 구조가 된다.

상기 제1 플레이트(146)는 중앙에 배치된 제1 챔버(C1)의 일단부를 밀폐해야 하므로 제1 챔버(C1)의 단면 형상, 즉 이너 탱크(143)의 단면 형상과 동일한 형상을 가진다. 예컨대, 제1 플레이트(146)는 원형 또는 사각형의 플레이트일 수 있다. 또한, 상기 제2 플레이트(148)는 그 바깥쪽에 배치된 제2 챔버(C2)의 일단부를 밀폐해야 하므로 제2 챔버(C2)의 단면 형상과 동일한 형상을 가져야 한다. 예컨대, 제2 플레이트(148)는 중앙에 원형의 홀이 형성된 도넛 형상 또는 링 형상의 플레이트일 수 있다.

한편, 상기 캡(145)과 제1 플레이트(146)의 사이에는 상기 작동 스프링으로서 이너 스프링(150)이 설치되고, 상기 캡(145)과 제2 플레이트(148)의 사이에는 상기 작동 스프링으로서 아우터 스프링(151)이 설치된다. 상기 이너 스프링(150)은 캡(145)에서 제1 플레이트(146)를 탄력적으로 지지하고, 상기 아우터 스프링(151)은 캡(145)에서 제2 플레이트(148)를 탄력적으로 지지한다.

본 발명의 실시예에서, 상기 캡(145)과 제1 플레이트(146)의 사이에 1개의 이너 스프링(150)이 설치될 수 있고, 상기 캡(145)과 제2 플레이트(148)의 사이에는 복수 개의 아우터 스프링(151)이 설치될 수 있다. 상기 복수 개의 아우터 스프링(151)은 제2 플레이트(148)에서 원주방향을 따라 등간격을 두고 이격 배치될 수 있으며, 도 4에 나타낸 바와 같이 총 3개의 아우터 스프링(151)이 캡(145)에서 제2 플레이트(148)를 균등하게 지지하도록 원주방향을 따라 180°의 간격으로 배치될 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치의 소화제 실린더(141)에서 캡(145)과 제1 플레이트(146)의 사이에 이너 스프링(150)이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 이너 스프링(150)의 일단부는 캡(145)의 내측면 중앙부에 고정되고, 상기 이너 스프링(150)의 타단부는 제1 플레이트(146)에 고정되는데, 캡(145)과 제1 플레이트(146)에는 이너 스프링(150)의 단부가 내측으로 끼워져 고정되는 스프링 고정부(149)가 구비된다.

상기 이너 스프링(150)의 각 단부가 스프링 고정부(149)에 끼워진 뒤 빠지지 않도록 걸려 있게 됨으로써 캡(145)과 제1 플레이트(146)에 이너 스프링(150)이 분리되지 않게 일체로 고정된다. 본 발명의 실시예에서, 캡(145)과 제1 플레이트(146)에 각각 복수 개의 스프링 고정부(149)가 구비될 수 있다. 이때, 각 스프링 고정부(149)는 도 7에 예시된 바와 같이 이너 스프링(150)의 단부가 내측으로 통과하여 끼워질 수 있는 고리 형상 또는 후크 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치의 소화제 실린더(141)에서 캡(145)과 제2 플레이트(148)의 사이에 아우터 스프링(151)이 연결된 상태를 보여주는 단면도이다. 도시된 바와 같이, 각 아우터 스프링(151)는 캡(145)과 제2 플레이트(148)의 사이에 연결될 수 있다. 즉, 각 아우터 스프링(151)의 일단부는 캡(145)의 내측면 바깥쪽 부분에 고정되고, 각 아우터 스프링(151)의 타단부는 제2 플레이트(148)에 고정되는데, 캡(145)과 제2 플레이트(148)에 아우터 스프링(151)의 각 단부가 내측으로 끼워져 고정되는 스프링 고정부(149)가 구비된다.

상기 아우터 스프링(151)의 각 단부가 스프링 고정부(149)에 끼워진 뒤 빠지지 않도록 걸려 있게 됨으로써 캡(145)과 제2 플레이트(148)에 아우터 스프링(151)이 분리되지 않게 일체로 고정된다. 본 발명의 실시예에서, 캡(145)과 제2 플레이트(148)에 각각 복수 개의 스프링 고정부(149)가 구비될 수 있고, 이때 각 스프링 고정부(149)는 도 8에 예시된 바와 같이 아우터 스프링(151)의 단부가 내측으로 통과하여 끼워질 수 있는 고리 형상 또는 후크 형상으로 돌출 형성될 수 있다.

도 9와 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 내부에 설치되는 잠금장치의 구성 및 설치상태를 나타내는 사시도이고, 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더 내 잠금장치(152)의 모터(153), 모터 하우징(155), 모터 회전축(153a), 피니언(154), 레일 부재(157)와 랙(158)을 도시한 단면도이다.

실린더 바디(141)를 구성하는 아우터 탱크(142)의 단부와 이너 탱크(143)의 단부에 끝벽(144)이 일체로 고정되어 아우터 탱크(142) 및 이너 탱크(143)의 내부공간(즉, 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2))을 상기 끝벽(144)이 밀폐하고 있지만, 반대쪽에서는 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)가 아우터 탱크(142) 및 이너 탱크(143)의 내부공간을 밀폐하고 있다. 즉, 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)의 반대쪽을 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)가 밀폐하고 있는 것이다. 이때, 아우터 탱크(142)의 길이는 이너 탱크(143)의 길이보다 길며, 아우터 탱크(142)의 내부공간에서도 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)의 바깥쪽 공간에 모터(153)를 포함하는 잠금장치(152)가 설치된다.

잠금장치의 구성에 대해 상세히 설명하면, 먼저 실린더 바디(141)의 아우터 탱크(142) 내부에 모터(도 11에서 도면부호 '153'임)가 고정 설치되는데, 모터 브라켓(156)이 아우터 탱크(142)의 단부 내측면에 용접이나 볼팅, 리벳팅 등의 방법으로 고정되고, 상기 모터(153)의 하우징이 모터 브라켓(156)에 용접이나 볼팅, 리벳팅 등의 방법으로 고정된다.

또한, 모터 하우징(155)에 레일(rail) 부재(157)가 고정 설치되고, 레일 부재(157)의 상면에 랙(rack)(158)이 직선 슬라이드 이동 가능하게 결합된다. 또한, 랙(158)의 상면에 모터(153)의 구동시 회전되는 피니언(pinion)(154)이 치합된 상태로 결합된다. 상기 피니언(154)은 모터(153)의 회전축(153a)에 일체로 장착된다.

도 9를 참조하면, 레일 부재(157)가 모터 하우징(155)에 결합된 상태로 좌우로 길게 배치됨을 볼 수 있고, 피니언(154)이 랙(158)의 상면에 치합됨을 볼 수 있다. 또한, 도 11을 참조하면, 랙(158)이 레일 부재(157)의 상면에 베어링(158a)을 매개로 슬라이드 이동 가능하게 결합됨을 볼 수 있다. 이에 따라 모터(153)가 구동하여 피니언(154)이 회전될 때 랙(158)이 하측의 레일 부재(157)에서 직선으로 슬라이드 이동하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 상기 피니언(154)에 제1 회전형 고정바(159)와 제2 회전형 고정바(160)가 일체로 고정되고, 상기 랙(158)에 제1 이동형 고정바(161)와 제2 이동형 고정바(162)가 일체로 고정된다. 이때, 제1 회전형 고정바(159) 및 제2 회전형 고정바(160)의 각 일단부가 피니언(154)에 일체로 고정되고, 제1 이동형 고정바(161) 및 제2 이동형 고정바(162)의 각 일단부가 랙(158)에 일체로 고정된다.

또한, 상기 각 고정바(159-162)는 타단부가 압력전달 플레이트, 즉 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)에 분리 가능하게 결합되는데, 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)에 각각 2개씩의 고정바가 결합되어 각 플레이트가 스프링(150,151)의 탄성 복원력을 이기고 상기 2개씩의 고정바에 의해 안정적으로 고정될 수 있게 되어 있다. 즉, 제1 플레이트(146)에 제1 회전형 고정바(159) 및 제1 이동형 고정바(161)의 타단부가 각각 분리 가능하게 결합되고, 제2 플레이트(148)에 제2 회전형 고정바(160) 및 제2 이동형 고정바(162)의 타단부가 각각 분리 가능하게 결합된다.

또한, 상기 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)의 바깥면에 각각 2개씩의 고정바가 분리 가능하게 결합되는데, 각 플레이트의 바깥면에는 'ㄷ' 자 형상의 걸림부재(164)가 2개씩 고정 설치된다. 또한, 상기 각 고정바(159-162)의 타단부에는 'ㄱ' 자 형상으로 꺾인 구조의 걸림단부(163)가 형성되어 구비되며, 각 고정바(159-162)의 걸림단부(163)가 해당 걸림부재(164)의 내측으로 삽입되어 걸리거나 걸림부재(164)로부터 빠지면서 분리될 수 있게 되어 있다.

구체적으로는, 모터(153)의 회전축(153a)이 정방향으로 회전될 때 피니언(154)이 정방향으로 회전되면서 제1 회전형 고정바(159)가 정방향으로 회전되고, 이때 제1 회전형 고정바(159)의 걸림단부(163)가 제1 플레이트(146)에 설치된 걸림부재(164)의 내측에서 빠지면서 분리되도록 되어 있다. 반면, 모터(153)의 회전축(153a)이 역방향으로 회전될 때 피니언(154)이 역방향으로 회전되면서 제2 회전형 고정바(160)가 역방향으로 회전되고, 이때 제2 회전형 고정바(160)의 걸림단부(163)가 제2 플레이트(148)에 설치된 걸림부재(164)의 내측에서 빠지면서 분리되도록 되어 있다.

또한, 모터(153)의 회전축(153a)이 정방향으로 회전될 때 피니언(154)이 정방향으로 회전되면서 랙(158)이 모터 하우징(155)에 고정 설치된 레일 부재(157)에서 정방향으로 슬라이드 이동하게 되고, 이에 랙(158)에 설치된 제1 이동형 고정바(161)가 정방향으로 수평 이동한다. 이때, 제1 이동형 고정바(161)의 걸림단부(163)가 제1 플레이트(146)에 설치된 또 다른 걸림부재(164)의 내측에서 빠지면서 분리되도록 되어 있다. 반면, 모터(153)의 회전축(153a)이 역방향으로 회전될 때 피니언(154)이 역방향으로 회전되면서 랙(158)이 모터 하우징(155)에 고정 설치된 레일 부재(157)에서 역방향으로 슬라이드 이동하게 되고, 이에 랙(158)에 설치된 제2 이동형 고정바(162)가 역방향으로 수평 이동한다. 이때, 제2 이동형 고정바(162)의 걸림단부(163)가 제2 플레이트(148)에 설치된 또 다른 걸림부재(164)의 내측에서 빠지면서 분리되도록 되어 있다.

도 12와 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더 내 잠금장치의 작동 상태를 나타내는 도면이다. 도 12 및 도 13을 참조하면, 제1 플레이트(146)의 바깥면에 2개의 걸림부재(164)가 고정 설치됨을 볼 수 있고, 제2 플레이트(148)의 바깥면에 2개의 걸림부재(164)가 고정 설치됨을 볼 수 있다. 각 플레이트(146,148)에서, 2개의 걸림부재(164)의 하나에는 회전형 고정바(159,160)의 걸림단부(163)가 결합되고, 나머지 하나에는 이동형 고정바(161,162)의 걸림단부(163)가 결합된다.

제1 회전형 고정바(159)의 걸림단부(163)와 제1 이동형 고정바(161)의 걸림단부(163)가 제1 플레이트(146)의 해당 걸림부재(164)에 각각 끼워져 걸려있는 상태에서는 제1 플레이트(146)가 움직이지 않도록 두 고정바(159,161)에 의해 고정된 상태, 즉 잠금장치(152)에 의한 제1 플레이트(146)의 잠금 상태가 된다. 이때, 제1 플레이트(146)는 이너 스프링(150)을 압축한 상태로 제1 챔버(C1)의 단부 위치에 고정되어 있게 된다.

마찬가지로, 제2 회전형 고정바(160)의 걸림단부(163)와 제2 이동형 고정바(162)의 걸림단부(163)가 제2 플레이트(148)의 해당 걸림부재(164)에 각각 끼워져 걸려있는 상태에서는, 제2 플레이트(148)가 움직이지 않도록 두 고정바(160,162)에 의해 고정된 상태, 즉 잠금장치(152)에 의한 제2 플레이트(148)의 잠금 상태가 된다. 이때, 제2 플레이트(148)는 아우터 스프링(151)을 압축한 상태로 제2 챔버(C2)의 단부 위치에 고정되어 있게 된다.

상기와 같은 잠금 상태에서, 도 12에 나타낸 바와 같이, 모터(153)가 구동하여 모터의 회전축(153a)이 정방향으로 회전될 때 피니언(154) 또한 같은 방향인 정방향(도면상 시계방향)으로 회전되고, 이때 제1 회전형 고정바(159)가 정방향으로 회전되면서 제1 회전형 고정바(159)의 걸림단부(163)가 걸림부재(164)로부터 빠져나와서 분리된다. 이와 동시에 제1 이동형 고정바(161)는 정방향(도면상 좌측 방향)으로 수평 이동되면서 제1 이동형 고정바(161)의 걸림단부(163)가 또 다른 걸림부재(164)로부터 빠져나와서 분리된다. 이로써, 잠금장치(152)에 의한 제1 플레이트(146)의 잠금이 해제되고, 이너 스프링(150)의 탄성 복원력에 의해 제1 플레이트(146)가 제1 챔버(C1) 내 소화제를 밀면서 가압하여 소화제 배출구(144a)로부터 배출시키는 가압 작동을 하게 된다.

마찬가지로, 잠금 상태에서, 도 13에 나타낸 바와 같이, 모터(153)가 반대로 구동하여 모터(153)의 회전축(153a)이 역방향으로 회전될 때에는 피니언(154)이 같은 방향인 역방향(도면상 반시계방향)으로 회전되고, 이때 제2 회전형 고정바(160)가 역방향으로 회전되면서 제2 회전형 고정바(160)의 걸림단부(163)가 걸림부재(164)로부터 빠져나와서 분리된다. 이와 동시에 제2 이동형 고정바(162)는 역방향(도면상 우측 방향)으로 수평 이동되면서 제2 이동형 고정바(162)의 걸림단부(163)가 또 다른 걸림부재(164)로부터 빠져나와서 분리된다. 이로써, 잠금장치(152)에 의한 제2 플레이트(148)의 잠금이 해제되고, 결국 아우터 스프링(151)의 탄성 복원력에 의해 제2 플레이트(148)가 제2 챔버(C2) 내 소화제를 밀면서 가압하여 소화제 배출구(144a)로부터 배출시키는 가압 작동을 하게 된다.

이와 같이 모터(153)가 구동될 때 모터의 회전방향에 따라 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148) 중 선택된 하나의 잠금이 해제되며, 이때 모터(153)의 구동 및 회전방향이 제어기(120)의 제어신호에 따라 제어되므로, 제어기(120)에 의해 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)의 잠금 해제가 제어될 수 있게 된다. 또한, 모터(153)가 제어기(120)의 제어신호에 따라 어느 한 방향으로 회전구동될 때 피니언(154)이 함께 회전되면서 제1 회전형 고정바(159)와 제2 회전형 고정바(160)가 동시에 모터(153)의 회전방향과 같은 방향으로 회전된다.

이때, 제1 회전형 고정바(159)와 제2 회전형 고정바(160) 중 선택된 하나의 걸림단부(163)가 해당 걸림부재(164)에서 빠지면서 분리된다. 또한, 두 회전형 고정바(159,160) 중 하나의 걸림단부(163)가 해당 걸림부재(164)에서 빠지면서 분리될 때, 나머지 다른 하나의 걸림단부(163)는 해당 걸림부재(164)의 내측에 더 깊게 삽입될 뿐 걸림부재(164)와의 걸림상태를 계속해서 유지하므로, 해당 플레이트의 잠금 상태를 계속해서 유지하게 된다.

또한, 모터(153)가 제어기(120)의 제어신호에 따라 어느 한 방향으로 회전구동될 때 피니언(154)이 함께 회전되면서 레일 부재(157)가 랙(158)에서 직선으로 슬라이드 이동되고, 이때 제1 이동형 고정바(161)와 제2 이동형 고정바(162)가 동시에 같은 방향으로 수평 이동된다.

이때, 제1 이동형 고정바(161)와 제2 이동형 고정바(162) 중 선택된 하나의 걸림단부(163)가 해당 걸림부재(164)에서 빠지면서 분리된다. 또한, 두 이동형 고정바(161,162) 중 하나의 걸림단부(163)가 해당 걸림부재(164)에서 빠지면서 분리될 때, 나머지 다른 하나의 걸림단부(163)는 해당 걸림부재(164)의 내측에 더 깊게 삽입될 뿐 걸림부재(164)와의 걸림상태를 계속해서 유지하므로, 해당 플레이트의 잠금 상태를 계속해서 유지하게 된다.

본 발명의 실시예에서, 이너 스프링(150)과 아우터 스프링(151)은 압축된 상태로 캡(145)과 압력전달 플레이트 사이에 장착되는데, 전술한 바와 같이, 이너 스프링(150)의 일단부가 캡(145)에, 이너 스프링(150)의 타단부가 제1 플레이트(146)에 고정된다. 또한, 아우터 스프링(151)의 일단부가 캡(145)에, 아우터 스프링(151)의 타단부가 제2 플레이트(148)에 고정된다. 이때, 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)가 각각 이너 스프링(150)과 아우터 스프링(151)을 압축한 상태로 상기 잠금장치(152)에 의해 잠금 상태로 고정된다.

상기 잠금장치(152)에 의한 각 플레이트의 잠금이 해제된 상태일 때, 압축되어 있던 이너 스프링(150) 및 아우터 스프링(151)의 탄성 복원력은 해당 플레이트를 밀어주는 힘으로 작용하고, 이러한 탄성 복원력에 의해 플레이트(146,148)는 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)에 충전된 소화제를 강하게 밀어주면서 가압하는 가압 작동을 하게 된다.

상기 플레이트(146,148)의 가압 작동 시 해당 챔버(C1,C2)에 충전되어 있던 소화제가 소화제 배출구(144a)를 통해 소화제 공급 라인(170)으로 배출되고, 이에 소화제가 소화제 공급 라인(170)을 통해 해당 화재 대응 영역의 분사노즐 어셈블리(180)로 공급되어 화재 진압을 위해 분사될 수 있게 된다.

이와 같이 압력전달 플레이트, 즉 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)는 각각 잠금장치(152)에 의해 잠금 상태로 있게 될 때 제1 챔버(C1)와 제2 챔버(C2)를 각각 밀폐한 상태로 고정되어 있게 되고, 잠금장치(152)에 의한 잠금 상태의 해제 시에만 강한 스프링(150,151)의 탄성 복원력이 작용하게 되면서 가압 작동하게 된다.

도 14는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 이너 스프링의 탄성 복원력에 의해 제1 플레이트가 가압 작동된 상태를 나타내는 소화제 실린더의 종단면도이다. 잠금장치(152)에 의한 제1 플레이트(146)의 잠금 상태가 해제되면 도시된 바와 같이 이너 스프링(150)이 탄성 복원되면서 팽창하게 되고, 이에 제1 플레이트(146)가 이너 스프링(150)에 의해 제1 챔버(C1) 내에서 끝벽(144) 및 소화제 배출구(144a)를 향해 이동하게 된다. 이때, 제1 플레이트(146)는 제1 챔버(C1) 내에 충전된 소화제를 강하게 밀면서 가압해주고, 이로써 소화제가 제1 챔버(C1)의 소화제 배출구(144a)를 통해 소화제 공급 라인(170)으로 배출될 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치에서 소화제 실린더의 압력전달 플레이트가 실린더 바디에 결합된 상태를 보여주는 단면도이다. 도 15는 제1 플레이트(146)가 제1 챔버(C1)를 밀폐하도록 이너 탱크(143)의 내측에 결합된 상태를 예시한 것으로, 도시된 바와 같이, 제1 플레이트(146)의 외경부에는 이너 탱크(143)의 내측면과의 사이에 실링을 위한 시일 링(seal ring)(146a)이 압착 개재될 수 있다. 마찬가지로, 도면상 예시하지는 않았지만, 제2 플레이트(148)가 아우터 탱크(142)와 이너 탱크(143)의 사이에 제2 챔버(C2)를 밀폐하도록 설치될 때, 제2 플레이트(148)의 외경부와 내경부에는 각각 아우터 탱크(142)의 내측면 및 이너 탱크(143)의 외측면과의 사이에 실링을 위한 시일 링(146a)이 압착 개재될 수 있다.

또한, 제1 플레이트(146)는 잠금장치(152)에 의한 잠금 상태에서 아우터 탱크(142) 내측면의 정해진 위치에 고정되어 있어야 하는데, 잠금장치(152)의 제1 회전형 고정바(159) 및 제1 이동형 고정바(161)에 의한 고정력만으로 제1 플레이트(146)가 아우터 탱크(142)의 내측면에서 완전한 고정 상태를 유지하기 어려울 수 있다. 따라서, 잠금장치(152)에 의한 고정력을 보조하기 위해 추가적인 고정력을 제공하는 돌기(143a)가, 제1 플레이트(146)의 외경부에 접하는 아우터 탱크(142)의 내측면에 돌출 형성될 수 있다. 이때, 제1 플레이트(146)의 외경부에는 상기 돌기(143a)가 삽입된 상태로 걸릴 수 있는 걸림홈(147)에 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 복수 개의 돌기(143a)와 복수 개의 걸림홈(147)이 형성될 수 있는데, 아우터 탱크(142)의 내측면에 복수 개의 돌기(143a)가 형성될 수 있고, 제1 플레이트(146)의 외경부에 각 돌기 대응 위치마다 걸림홈(147)이 형성될 수 있다. 또한, 걸림홈(147)의 내측에는 돌기(143a)가 걸리도록 된 걸림턱(147a)이 형성될 수 있고, 걸림홈(147) 내측에서 걸림턱 반대쪽으로는 완만한 경사면(147b)이 형성될 수 있다. 이때, 도 15에 예시된 바와 같이, 각 걸림홈(147)마다 걸림턱(147a)과 경사면(147b)이 위치하는 방향이 반대가 될 수 있다.

이와 같이 하여, 본 발명의 실시예에 따른 화재 진압 장치의 구성에 대해 설명하였으며, 작동 상태에 대해 설명하면 다음과 같다. 위에서 잠금장치 등의 작동 상태에 대해서는 상세히 설명하였으며, 따라서 전체적인 작동 상태에 대해 설명하기로 한다.

먼저, 화재감지수단(110)에 의해 차량 내 화재 발생이 감지되고, 제어기(120)가 화재감지수단(110)에 의해 입력되는 화재감지신호로부터 차량 내 화재 대응 영역 중 화재가 발생한 영역이 어디인지를 판단한다. 이어 제어기(120)는 판단된 화재 발생 영역에 따라서 소화제 실린더(141)로부터 화재 대응 영역으로 소화제를 공급할 챔버(C1,C2)를 결정한다.

이를 위해 제어기(120)에는 차량 내에서 화재가 발생한 영역에 따라 소화제를 공급할 챔버(C1,C2)가 미리 정해져 있게 된다. 예를 들면, 엔진룸(1)에서 화재가 발생한 경우 대용량인 제2 챔버(C2)에서 소화제가 공급되도록 설정될 수 있고, 프리히터 영역(3) 또는 타이어 영역(2)에서 화재가 발생한 경우 소용량인 제1 챔버(C1)에서 소화제가 공급되도록 설정될 수 있다. 물론, 엔진룸(1)과 프리히터 영역(3) 또는 엔진룸(1)과 타이어 영역(2)에서 화재가 발생한 경우 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148)의 잠금 상태를 정해진 순서도로 순차적으로 해제하여 두 챔버(C1,C2)에서 모두 소화제가 공급되도록 할 수 있다. 또는 제1 챔버(C1)에 2개의 소화제 배출구(144a)를 구비하여 엔진룸(1)과 프리히터 영역(3)이 제1 챔버(C1)로부터 소화제를 공급받도록 할 수 있고, 이때 타이어 영역(2)이 제2 챔버(C2)로부터 소화제를 공급받도록 할 수 있다. 또는 엔진룸(1)과 타이어 영역(2)이 제1 챔버(C1)로부터 소화제를 공급받도록 할 수 있고, 이때 프리히터 영역(3)이 제2 챔버(C2)로부터 소화제를 공급받도록 할 수 있다.

상기 제어기(120)는 선택된 챔버로부터 소화제가 공급될 수 있도록 잠금장치(152)의 작동을 제어하는데, 전술한 바와 같이 모터(153)의 회전방향을 제어함으로써 제1 플레이트(146)와 제2 플레이트(148) 중 하나의 잠금 상태를 선택적으로 해제시킬 수 있다. 또한, 소화제 실린더(141)로부터 각 화재 대응 영역으로 연결된 소화제 공급 라인(170)에 개폐밸브(171)로서 각각 전자식 밸브가 설치된 경우, 제어기(120)는 전자식 밸브의 개방 작동을 위한 제어신호를 출력하게 되는데, 소화제 실린더(141)에서 화재가 발생한 화재 대응 영역으로 소화제 공급 라인(170)을 통해 소화제가 공급될 수 있도록 해당 소화제 공급 라인(170)의 전자식 밸브를 개방 작동시킨다.

이로써, 본 발명에 따른 화재 진압 장치에 따르면, 차량 내 복수의 위치에서 화재가 발생한 경우 각 화재 발생 위치에 동시에 소화제를 분사할 수 있는 것은 물론, 제1 플레이트와 제2 플레이트를 선택적으로 가압 작동시킴으로써 소화제 실린더에서 화재 발생 위치로 공급되는 소화제의 양을 조절할 수 있고, 결국 불필요하게 많은 양의 소화제가 공급되어 낭비되던 종래의 문제점이 해결될 수 있게 된다.

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 2 : 타이어 영역
3 : 프리히터 영역 110 : 화재감지수단
120 : 제어기 130 : 배터리
131 : 구동회로부 132 : 스위치
140 : 소화제 실린더 141 : 실린더 바디
142 : 아우터 탱크 143 : 이너 탱크
143a : 돌기 144 : 끝벽
144a : 소화제 배출구 145 : 캡
146 : 제1 플레이트 146a : 시일 링
147 : 걸림홈 147a : 걸림턱
147b : 경사면 148 : 제2 플레이트
149 : 스프링 고정부 150 : 이너 스프링
151 : 아우터 스프링 152 : 잠금장치
153 : 모터 153a : 회전축
154 : 피니언 155 : 모터 하우징
156 : 모터 브라켓 157 : 레일 부재
158 : 랙 158a : 베어링
159 : 제1 회전형 고정바 160 : 제2 회전형 이동바
161 : 제1 이동형 고정바 162 : 제2 이동형 고정바
163 : 걸림단부 164 : 걸림부재
170 : 소화제 공급 라인 171 : 개폐밸브
180 : 분사노즐 어셈블리 181 : 분사관
182 : 분사노즐 C1 : 제1 챔버
C2 : 제2 챔버

Claims (17)

1. 차량에서 복수 개의 화재 대응 영역에 선택적으로 소화제를 공급할 수 있도록 구성된 소화제 실린더를 포함하고,
   상기 소화제 실린더는,
   소화제가 충전되는 복수 개의 챔버를 가지며, 챔버별로 소화제를 배출하기 위한 소화제 배출구가 구비되며, 각 소화제 배출구가 소화제 공급 라인을 통해 정해진 화재 대응 영역에 연결되는 실린더 바디;
   상기 실린더 바디의 각 챔버에 설치되고, 해당 챔버를 따라 이동하면서 챔버 내 소화제를 가압하여 소화제 배출구를 통해 배출시키는 압력전달 플레이트;
   상기 각 압력전달 플레이트에 의해 압축된 상태로 실린더 바디 내부에 설치되어 소화제를 가압하도록 압력전달 플레이트를 이동시키기 위한 탄성 복원력을 제공하는 작동 스프링; 및
   상기 실린더 바디에 설치되고, 제어기에 의해 상기 각 압력전달 플레이트를 작동 스프링 압축 상태로 고정하거나 챔버를 따라 이동 가능하도록 고정 해제하는 잠금장치를 포함하는 차량의 화재 진압 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 실린더 바디는,
   일단부가 개구된 아우터 탱크;
   일단부가 개구되고, 상기 아우터 탱크의 내부에 일정 간격을 두고 이격 설치되는 이너 탱크; 및
   상기 아우터 탱크의 개구된 일단부에 결합되는 캡을 포함하며,
   상기 아우터 탱크 및 이너 탱크의 반대쪽 타단부가 끝벽에 의해 막혀 있는 밀폐된 구조로 구비되고,
   상기 끝벽에 소화제 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 아우터 탱크와 이너 탱크가 동심 상에 배치된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 실린더 바디는,
   상기 이너 탱크의 내부공간이면서 일단부가 개구된 제1 챔버; 및
   상기 아우터 탱크와 이너 탱크 사이의 공간이면서 일단부가 개구된 제2 챔버를 가지며,
   상기 제1 챔버 및 제2 챔버의 개구된 일단부에 각각 소화제가 충전된 해당 챔버의 내부공간을 밀폐하도록 압력전달 플레이트가 설치되는 것을 차량의 화재 진압 장치.
   
5. 청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
   상기 압력전달 플레이트는.
   상기 이너 탱크의 내부공간에 횡방향으로 설치되는 제1 플레이트
   상기 아우터 탱크와 이너 탱크 사이의 공간에 횡방향으로 설치되는 링 형상의 제2 플레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 플레이트의 외경부에는 이너 탱크의 내측면과의 사이에 압착 개재되는 시일 링이 설치되고,
   상기 제2 플레이트의 외경부와 내경부에는 각각 아우터 탱크의 내측면과 이너 탱크의 외측면과의 사이에 압착 개재되는 시일 링이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
7. 청구항 5에 있어서,
   상기 제1 플레이트의 외경부, 및 상기 제2 플레이트의 외경부와 내경부에, 각각 걸림홈이 형성되고,
   상기 이너 탱크의 내측면, 및 상기 아우터 탱크의 내측면과 외측면에는, 상기 제1 플레이트와 제2 플레이트가 상기 각 작동 스프링을 압축한 상태일 때 상기 각 걸림홈에 각각 삽입될 수 있는 돌기가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 각 걸림홈의 내측에는 상기 돌기가 걸리도록 된 걸림턱과, 상기 걸림턱의 반대쪽으로 위치되는 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
9. 청구항 2에 있어서,
   상기 작동 스프링은,
   상기 캡과 제1 플레이트 사이에 압축된 상태로 설치되는 이너 스프링; 및
   상기 캡과 제2 플레이트 사이에 압축된 상태로 설치되는 아우터 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
   
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 캡과 제2 플레이트 사이에 상기 제2 플레이트의 원주방향을 따라 정해진 간격을 두고 배치되는 복수 개의 아우터 스프링이 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
11. 청구항 9에 있어서,
    상기 이너 스프링의 일단부와 타단부가 상기 캡과 제1 플레이트에 각각 형성된 스프링 고정부에 고정되고,
    상기 아우터 스프링의 일단부와 타단부가 상기 캡과 제2 프레이트에 각각 형성된 스프링 고정부에 고정되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
12. 청구항 1에 있어서,
    상기 잠금장치는
    상기 실린더 바디 내에 고정 설치되는 모터;
    상기 모터에 고정 설치되는 레일 부재;
    상기 레일 부재에 직선 이동 가능하도록 결합되는 랙;
    상기 모터의 회전축에 장착되고, 상기 랙에 치합된 상태로 결합되는 피니언; 및
    각각의 일단부가 상기 랙 또는 피니언에 고정되고, 각각의 타단부가 상기 각 압력전달 플레이트에 분리 가능하게 결합되어, 모터 구동시 랙의 이동과 피니언의 회전에 의해 상기 타단부가 압력전달 플레이트로부터 분리되어 압력전달 플레이트의 고정 상태를 해제하도록 된 복수 개의 고정바를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
13. 청구항 12에 있어서,
    상기 고정바는,
    상기 일단부가 랙에 고정되어 랙과 일체로 직선 이동하도록 구비된 이동형 고정바; 및
    상기 일단부가 피니언에 고정되어 피니언과 일체로 회전하도록 구비된 회전형 고정바를 포함하고,
    상기 각 압력전달 플레이트마다 이동형 고정바의 타단부와 회전형 고정바의 타단부가 각각 분리 가능하게 결합된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
14. 청구항 12에 있어서,
    상기 각 압력전달 플레이트에 'ㄷ' 자 형상을 가지는 걸림부재가 고정 설치되고,
    상기 각 고정바의 타단부에는 각각 대응되는 걸림부재의 내측으로 삽입되어 걸리거나 걸림부재로부터 빠지면서 분리되는 꺾인 형상의 걸림단부가 형성된 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
15. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 화재 대응 영역은, 엔진룸, 프리히터가 설치된 공간인 프리히터 영역, 타이어가 설치된 타이어 영역, 및 배터리가 설치된 배터리 영역 중 적어도 둘 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
16. 청구항 1에 있어서,
    상기 소화제 실린더의 각 소화제 배출구 또는 상기 각 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인에는, 상기 각 챔버로부터 소화제 배출구를 통해 배출된 소화제의 압력이 일정 압력 이상일 경우 소화제를 통과시키도록 개방되는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.
    
17. 청구항 1에 있어서,
    상기 소화제 실린더의 각 소화제 배출구 또는 상기 각 소화제 배출구에 연결된 소화제 공급 라인에는, 상기 제어기에 의해 소화제를 통과시키도록 개방되는 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 차량의 화재 진압 장치.

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