KR20230064876A - fire extinguishing system combined N2 gas generator and Microcapsules - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화재가 발생시 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 할 수 있는 질소발생기와 소화용 마이크로캡슐을 구비한 소화시스템에 관한 것으로, 화재 발생시 방호구역에 대한 화재가 신속하게 확산되는 것을 억제할 수 있고, 이와 동시에 화재의 발화원에 대한 정확한 진압을 통해 소화 설비의 사용 효율성을 극대화시킬 수 있다.The present invention relates to a fire extinguishing system equipped with a nitrogen generator and a microcapsule for extinguishing, which can quickly extinguish a fire when a fire occurs, and can suppress the rapid spread of a fire to a protection zone in the event of a fire. However, at the same time, the efficiency of using fire extinguishing equipment can be maximized through accurate suppression of the source of fire.
Description
본 발명은 화재가 발생시 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 할 수 있는 질소발생기와 소화용 마이크로캡슐을 구비한 소화시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a fire extinguishing system equipped with a nitrogen generator and a microcapsule for extinguishing, which can quickly extinguish a fire when a fire occurs.
화력, 풍력, 태양광 발전이 이뤄지면서, 에너지 저장 장치(ESS, Energy Storage System)에 대한 관심도 높아지고 있다. 에너지 저장 장치는 잉여전력을 모아 보관했다가 적시에 필요한 곳에 공급하도록 하는 것으로, 날씨 등의 영향을 크게 받는 신재생에너지에 중요한 요소이다.As thermal power, wind power, and solar power are developed, interest in energy storage systems (ESSs) is also increasing. An energy storage device collects and stores surplus power and supplies it to a place where it is needed in a timely manner, and is an important element for new and renewable energy that is greatly affected by weather and the like.
에너지 저장 장치는 저장 방법에 따라 리튬전지(LiB), 레독스 플로 전지(Redox Flow Battery), 나트륨 유황 전지(NaS), 슈퍼 커패시터(Super Capacitor) 등 이차전지를 이용하는 배터리 방식과, 압축 공기 저장(CAES: Compressed Air Energy Storage), 플라이휠(flywheel) 등을 이용하는 비배터리 방식으로 구분된다.Depending on the storage method, energy storage devices include a battery method using secondary batteries such as lithium batteries (LiB), redox flow batteries, sodium sulfur batteries (NaS), and super capacitors, and compressed air storage ( It is classified as a non-battery type using CAES (Compressed Air Energy Storage) and a flywheel.
배터리 방식은 배터리, 배터리 운용 시스템(BMS, Battery Monitoring System), 전력 변환 시스템(PCS, Power Conditioning System), 에너지 관리 시스템(EMS, Energy Management System)으로 구성되는데, 운용 과정에서 발생하는 외부 온도변화, 과전류, 과열, 절연열화 등에 의해 화재의 발생 위험을 항상 안고 있다.The battery system consists of a battery, a battery management system (BMS, Battery Monitoring System), a power conversion system (PCS, Power Conditioning System), and an energy management system (EMS, Energy Management System). There is always a risk of fire due to overcurrent, overheating, and insulation deterioration.
상술한 문제를 해결하고자 에너지 저장 장치 내부에는 방재 설비를 구비하고 있다. 그러나 효율적인 화재의 진압이 어려운 경우가 대부분이며, 오히려 배터리의 폭발에 의한 추각적인 위험이 발생하는 경우가 많았다.In order to solve the above problem, the energy storage device is provided with a disaster prevention facility. However, in most cases, it is difficult to effectively extinguish fires, and rather, there are many cases where there is a speculative risk due to battery explosion.
따라서 에너지 저장 장치에 화재가 발생하면, 각 배터리팩에 소화에어로졸을 공급하는 소화설비는 착탈식공조장치의 상부에 설치되어 냉난방설비에 의해 제공되는 냉기 또는 온기와 함께 각 배터리팩에 공급되도록 이루어진 것임에 따라, 각각의 배터리팩에 정확히 소화에어로졸이 공급되지 못하는 경우가 발생하게 됨은 물론이고, 어느 특정 배터리팩에서 발생한 화재를 신속하게 진압하기 어렵고, 소화에어로졸이 공급되더라도 화재가 빠르게 번지기 때문에 에어로졸만으로는 초기 진압이 실패하는 문제가 있다.Therefore, when a fire breaks out in the energy storage device, the fire extinguishing equipment that supplies fire extinguishing aerosol to each battery pack is installed on the top of the removable air conditioner and supplied to each battery pack together with cool or warm air provided by the air conditioning system. Therefore, it is difficult to quickly extinguish a fire that occurred in a specific battery pack, and even if a fire extinguishing aerosol is supplied, it is difficult to extinguish the fire with aerosol alone because the fire spreads quickly even if the fire extinguishing aerosol is supplied to each battery pack. There is a problem with this failing.
본 발명의 목적은 소화용 마이크로캡슐 및 질소발생기가 구비된, 우수한 소화 진압율을 나타내는 소화 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a fire extinguishing system equipped with a microcapsule for fire extinguishing and a nitrogen generator, which exhibits an excellent fire extinguishing suppression rate.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 화재발생 장소에 구비된 소화 시스템에 관한 것으로, 소화 시스템 내부에 화재 진화를 위한 소화용 마이크로캡슐이 충진된 소화수단; 상기 소화수단과 연결되어 화재시 상기 소화수단 내부의 압력을 상승시키는 압력수단; 및 상기 소화 시스템의 주변 온도를 감지하고, 감지된 온도가 100 내지 200 ℃를 초과하는 경우 상기 압력수단의 전원을 온(on) 시키는 감지수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화 시스템을 제공할 수 있다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a fire extinguishing system provided at a place where a fire occurs, and includes a fire extinguishing means filled with fire extinguishing microcapsules for extinguishing a fire inside the fire extinguishing system; a pressure means connected to the fire extinguishing means to increase the pressure inside the fire extinguishing means in case of fire; And sensing means for sensing the ambient temperature of the fire extinguishing system and turning on the power of the pressure means when the detected temperature exceeds 100 to 200 ° C. there is.
상기 압력수단은 내부에 질소가스를 저장한 탱크와 상기 탱크와 소화수단 사이에서 질소가스의 출입을 선택적으로 개폐하는 체크밸브를 포함할 수 있다.The pressure means may include a tank storing nitrogen gas therein, and a check valve for selectively opening and closing nitrogen gas between the tank and the fire extinguishing means.
상기 소화용 마이크로캡슐은, 화재를 진화하는 친환경 소화물질을 포함하는 코어; 및 상기 코어를 둘러싸는, 멜라민-우레아-포름알데히드(M-U-F)를 포함하는 고분자 쉘;로 구성될 수 있다.The fire extinguishing microcapsule includes a core containing an environmentally friendly fire extinguishing material; and a polymer shell surrounding the core and containing melamine-urea-formaldehyde (M-U-F).
상기 소화물질은 퍼플루오로부탄(C4F10), 클로로테트라플루오로에탄(CHClFCF3), 펜타플루오로에탄(CHF2CF3), 헵타플루오로프로판(CF3CHFCF3), 트리플루오로메탄(CHF3), 헥사플루오로프로판(CF3CH2CF3), 트리플루오로이오다이드(CF3I) 및 도데카플루오로-2-메틸펜탄-3-원(CF3CF2C(O)CF(CF3)2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있다.The extinguishing material is perfluorobutane (C 4 F 10 ), chlorotetrafluoroethane (CHClFCF 3 ), pentafluoroethane (CHF 2 CF 3 ), heptafluoropropane (CF 3 CHFCF 3 ), trifluoro Methane (CHF 3 ), hexafluoropropane (CF 3 CH 2 CF 3 ), trifluoroiodide (CF 3 I) and dodecafluoro-2-methylpentane-3-one (CF 3 CF 2 C( O) CF (CF 3 ) 2 ) may be any one or more selected from the group consisting of.
상기 멜라닌-우레아-포름알데히드드의 혼합 중량비는 1 : 0.1 : 1 내지 1 : 1 : 5일 수 있다.The mixed weight ratio of the melanin-urea-formaldehyde may be 1:0.1:1 to 1:1:5.
상기 소화용 마이크로캡슐은 평균 입경이 약 100 내지 150 ㎛일 수 있다.The microcapsules for digestion may have an average particle diameter of about 100 to 150 μm.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 소화 시스템을 구비한 에너지 저장 시스템을 제공할 수 있다.In order to achieve the above other object, the present invention may provide an energy storage system equipped with the fire extinguishing system.
본 발명에 따른 질소발생기와 마이크로캡슐을 구비한 소화 시스템은, 화재 발생시 방호구역에 대한 화재가 신속하게 확산되는 것을 억제할 수 있고, 이와 동시에 화재의 발화원에 대한 정확한 진압을 통해 소화 설비의 사용 효율성을 극대화시킬 수 있다.The fire extinguishing system equipped with a nitrogen generator and microcapsules according to the present invention can suppress the rapid spread of fire to the protection area in the event of a fire, and at the same time, the use efficiency of fire extinguishing equipment through accurate suppression of the ignition source of the fire. can maximize.
또한, 본 발명의 소화 시스템은 소화물질을 마이크로캡슐에 캡슐화함으로써 소화물질을 필름 또는 시트 형태와 같은 다양한 형태로 활용할 수 있으므로 협소하거나 밀폐된 공간에서도 유용하게 적용될 수 있다.In addition, the fire extinguishing system of the present invention can utilize the extinguishing material in various forms such as a film or sheet by encapsulating the extinguishing material in a microcapsule, so it can be usefully applied even in a narrow or closed space.
또한 본 발명에 따른 소화 시스템은 인체 안전성이 있고, 기존 소화약제에 비해 진압 시간과 진압 효율이 현저히 우수하므로 종래 소화설비의 대체효과를 갖는다.In addition, the fire extinguishing system according to the present invention has human body safety and has a significantly superior suppression time and suppression efficiency compared to existing fire extinguishing agents, so it has a substitution effect for conventional fire extinguishing equipment.
도 1a는 본 발명의 소화용 마이크로캡슐을 포함하는 소화 시스템의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1b는 본 발명의 소화용 마이크로캡슐의 구조를 개략적으로 도시한 것이다.
도 1c는 본 발명의 소화용 마이크로캡슐의 제조방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소화용 마이크로캡슐의 TGA 분석 결과를 보여주는 그래프이다.
도 3은 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐의 광학 현미경 사진이다.
도 4는 실시예 2로부터 제조된 소화필름의 소화 시험 결과를 나타낸 사진이다.
도 5a는 질소발생기와 실시예 2의 소화필름으로 구성된 소화 시스템이 구비된 밀폐된 공간의 모습을 촬영한 사진이다.
도 5b 및 도 5c는 불꽃을 점화한 후, 소화 시스템에 의한 불꽃의 소화과정을 촬영한 사진이다.
도 6은 질소발생기와 실시예 2의 소화필름으로 구성된 소화 시스템이 구비된 밀폐된 공간에서, 질소농도에 따른 소화시간을 측정한 그래프이다.Figure 1a schematically shows the structure of a digestive system comprising the digestive microcapsules of the present invention.
Figure 1b schematically shows the structure of the microcapsule for digestion of the present invention.
Figure 1c schematically shows the manufacturing method of microcapsules for digestion of the present invention.
2 is a graph showing the results of TGA analysis of microcapsules for digestion according to an embodiment of the present invention.
3 is an optical micrograph of microcapsules for digestion prepared in Example 1.
4 is a photograph showing the results of the fire extinguishing test of the fire extinguishing film prepared from Example 2.
Figure 5a is a photograph of a closed space equipped with a nitrogen generator and a fire extinguishing system composed of the fire extinguishing film of Example 2.
5b and 5c are photographs taken of the flame extinguishing process by the fire extinguishing system after the flame is ignited.
6 is a graph measuring the extinguishing time according to the nitrogen concentration in an enclosed space equipped with a nitrogen generator and a fire extinguishing system composed of the fire extinguishing film of Example 2.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 일 측면은 화재발생 장소에 구비된 소화 시스템에 관한 것이다. 상기 소화 시스템은 기본적으로 소화수단, 압력수단, 감지수단을 포함한다(도 1a).One aspect of the present invention relates to a fire extinguishing system provided at a place where a fire occurs. The fire extinguishing system basically includes a fire extinguishing means, a pressure means, and a sensing means (Fig. 1a).
보다 구체적으로 본 발명의 소화 시스템은 소화 시스템 내부에 화재 진화를 위한 상기 소화용 마이크로캡슐이 충진된 소화수단(100); 상기 소화수단(100)과 연결되어 화재시 상기 소화수단(100) 내부의 압력을 상승시키는 압력수단(200); 및 소화 시스템 주변 온도를 감지하고, 감지된 온도가 100 내지 200 ℃를 초과하는 경우 상기 압력수단(200)의 전원을 온(on)시키는 감지수단(300);을 포함한다.More specifically, the fire extinguishing system of the present invention includes a fire extinguishing means 100 filled with the fire extinguishing microcapsule for extinguishing a fire inside the fire extinguishing system; a pressure means 200 connected to the fire extinguishing means 100 to increase the pressure inside the fire extinguishing means 100 in case of fire; and a sensing means (300) for sensing the ambient temperature of the fire extinguishing system and turning on the power of the pressure means (200) when the detected temperature exceeds 100 to 200 °C.
상기 소화수단(100)은 소화용 마이크로캡술이 충진되어 있는 것으로, 패드 형상 또는 필름 형상으로 제작되거나 비정형 상태로 설치되는 공간에 부합하는 다양한 형성, 예로써 튜브에 삽입가능한 형성, 와이어 형상 및 기타 설치공간에 충전하기 용이한 형상으로 변경 가능하도록 페이스트 형태로 제작되어 화재 발생 시 즉각적으로 소화기능을 수행할 수 있도록 할 수 있다.The fire extinguishing means 100 is filled with microcapsul for fire extinguishing, and is manufactured in the form of a pad or film, or in various forms corresponding to the space where it is installed in an irregular state, such as a form that can be inserted into a tube, a form of wire, and other installations. It is made in a paste form so that it can be changed into a shape that is easy to fill in the space, so that it can immediately perform a fire extinguishing function in case of fire.
상기 소화용 마이크로캡슐은 코어-쉘 구조로 이루어지며, 상기 코어에는 소화물질이 포함되어 있고, 상기 코어를 둘러싸는 쉘은 고분자 수지로 형성되어 있다. 상기 코어에 캡슐화되어 있는 소화물질에 의해 간접적으로 주변의 열 에너지를 감소시켜 화재가 발생되지 않도록 억제하거나 직접적으로 화재를 진압할 수 있다. 상기 소화용 마이크로캡슐의 쉘은 코어를 감싸 캡슐화한 것으로, 내부 공간에 소화물질이 안정적으로 보관될 수 있도록 내열성과 내후성 및 물리적 특성을 갖는다. 상온에서 외부 환경의 물리적 충격이나 환경 변화에 소화물질이 누출되지 않도록 방지하며, 특정 온도(100 ℃ 이상)에서는 연화되어 소화물질이 외부로 방출되도록 한다.The fire extinguishing microcapsule has a core-shell structure, the core contains an extinguishing material, and the shell surrounding the core is formed of a polymer resin. The fire extinguishing material encapsulated in the core may indirectly reduce the thermal energy around the core to prevent fire from occurring or directly extinguish the fire. The shell of the fire extinguishing microcapsule encapsulates the core and has heat resistance, weather resistance and physical properties so that the fire extinguishing material can be stably stored in the internal space. At room temperature, it prevents the extinguishing material from leaking due to physical impact or environmental change in the external environment, and at a specific temperature (100 ℃ or higher), it softens and releases the extinguishing material to the outside.
구체적으로 상기 소화용 마이크로캡슐은 친환경 소화물질을 포함하는 코어(120); 및 상기 코어를 둘러싸는, 멜라민-우레아-포름알데히드(M-U-F)를 포함하는 고분자 쉘(110);로 구성된다.Specifically, the fire extinguishing microcapsule includes a
상기 마이크로캡슐 전체 중량을 기준으로 상기 코어는 50 내지 90 중량%, 바람직하게는 60 내지 80 중량%, 보다 바람직하게는 70 내지 80 중량%를 차지할 수 있다. 상기 범위 미만인 경우 충분한 소화성능을 발휘할 수 없는 문제가 발생할 수 있다.Based on the total weight of the microcapsule, the core may occupy 50 to 90% by weight, preferably 60 to 80% by weight, and more preferably 70 to 80% by weight. If it is less than the above range, a problem in which sufficient fire extinguishing performance cannot be exhibited may occur.
상기 소화물질은 액상 또는 분말상의 친환경 소화물질이라면 특별히 제한되지 않으나, 바람직하게는 퍼플루오로부탄(C4F10), 클로로테트라플루오로에탄(CHClFCF3), 펜타플루오로에탄(CHF2CF3), 헵타플루오로프로판(CF3CHFCF3), 트리플루오로메탄(CHF3), 헥사플루오로프로판(CF3CH2CF3), 트리플루오로이오다이드(CF3I) 및 도데카플루오로-2-메틸펜탄-3-원(CF3CF2C(O)CF(CF3)2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상일 수 있으며, 보다 바람직하게는 도데카플루오로-2-메틸펜탄-3-원(CF3CF2C(O)CF(CF3)2)일 수 있다.The extinguishing material is not particularly limited as long as it is an environmentally friendly extinguishing material in liquid or powder form, but is preferably perfluorobutane (C 4 F 10 ), chlorotetrafluoroethane (CHClFCF 3 ), and pentafluoroethane (CHF 2 CF 3 ), heptafluoropropane (CF 3 CHFCF 3 ), trifluoromethane (CHF 3 ), hexafluoropropane (CF 3 CH 2 CF 3 ), trifluoroiodide (CF 3 I) and dodecafluoro -2-methylpentane-3-one (CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ) may be any one or more selected from the group consisting of, more preferably dodecafluoro-2-methylpentane -3-member (CF 3 CF 2 C(O)CF(CF 3 ) 2 ).
상기 코어의 내부에 수용된 소화물질은 간접적으로 주변의 열 에너지를 감소시켜 화재가 발생하지 않도록 억제하거나 직접 불을 끄도록하는 역할을 수행할 수 있다.The extinguishing material accommodated inside the core may play a role of suppressing the occurrence of a fire or directly extinguishing a fire by indirectly reducing thermal energy around the core.
상기 소화용 마이크로캡슐의 쉘은 코어에 구비된 소화물질의 외부를 감싸 캡슐화함으로써, 소화물질이 보관되도록 하며, 상온에서 외부 환경에 의한 압력, 온도, 수분 등의 영향으로 소화물질이 대기 중으로 누출되지 않도록 할 수 있다.The shell of the fire extinguishing microcapsule surrounds and encapsulates the outside of the fire extinguishing substance provided in the core, so that the fire extinguishing substance is stored, and the fire extinguishing substance is not leaked into the atmosphere due to the pressure, temperature, moisture, etc. caused by the external environment at room temperature. can avoid
상기 소화용 마이크로캡슐은 화재로 인지되는 100 ℃ 이상의 온도, 바람직하게는 100 내지 300 ℃에서 쉘이 연화되어, 상기 마이크로캡슐의 코어에 위치한 소화물질을 외부로 방출될 수 있다. 상기 화재로 인지되는 온도범위에서 연화되기 위해서, 상기 소화용 마이크로캡슐의 쉘의 평균 두께는 1 내지 1,000 nm, 보다 바람직하게는 10 내지 800 nm, 보다 더 바람직하게는 50 내지 500 nm일 수 있다.The shell of the extinguishing microcapsule is softened at a temperature of 100 ° C. or higher, preferably 100 to 300 ° C., which is recognized as a fire, so that the extinguishing material located in the core of the microcapsule can be released to the outside. In order to soften in the temperature range recognized as the fire, the average thickness of the shell of the fire extinguishing microcapsule may be 1 to 1,000 nm, more preferably 10 to 800 nm, and even more preferably 50 to 500 nm.
상기 소화용 마이크로캡슐의 쉘의 평균 두께가 상기 범위를 만족한다면, 소화용 마이크로캡슐은 외부의 압력에서는 파손되지 않고, 일정온도 이상에서만 파손되는 내후성과 기밀성을 보장할 수 있게 된다.If the average thickness of the shell of the fire extinguishing microcapsules satisfies the above range, the fire extinguishing microcapsules are not damaged under external pressure and are broken only at a certain temperature or higher, thus ensuring weather resistance and airtightness.
상기 소화용 마이크로캡슐의 쉘을 구성하는 고분자 쉘은 단순 100 ℃ 미만의 온도를 견딜 수 있도록 열경화성 수지로 이루어지는 것이 바람직하며, 구체적으로 내열성뿐만 아니라 물리적 특성까지 우수한 멜라민-우레아-포름알데히드(M-U-F)를 포함하는 고분자 쉘일 수 있다.The polymer shell constituting the shell of the fire extinguishing microcapsule is preferably made of a thermosetting resin so as to withstand a temperature of less than 100 ° C. Specifically, melamine-urea-formaldehyde (M-U-F) excellent in physical properties as well as heat resistance is used. It may be a polymer shell containing
상기 고분자 쉘은 멜라민과 우레아 및 포름알데히드가 코어의 표면 상에서 가교 중합되어 형성된 것일 수 있다. 즉 소화물질의 액체화를 코어에서 유지하고, 고분자 쉘만 중합반응을 통해 고체화할 수 있다.The polymer shell may be formed by cross-linking polymerization of melamine, urea, and formaldehyde on the surface of the core. That is, the liquefaction of the extinguishing material can be maintained in the core, and only the polymer shell can be solidified through polymerization.
상기 멜라민, 우레아 및 포름알데히드의 혼합 중량비는 적절한 캡슐 쉘의 강도를 부여할 수 있으며, 캡슐의 파손을 방지하고, 제조 공정을 단순화할 수 있는 측면에서 1 : 0.1 : 1 내지 1 : 1 : 5인 것이 바람직하다.The mixing weight ratio of the melamine, urea, and formaldehyde is 1: 0.1: 1 to 1: 1: 5 in terms of imparting appropriate strength to the capsule shell, preventing capsule breakage, and simplifying the manufacturing process. it is desirable
본 발명에 따른 소화용 마이크로캡슐은 약 100 내지 150㎛의 평균 입경을 가지며, 입도 분포가 약 10 내지 100 ㎛로 좁기 때문에, 상기 소화용 마이크로캡슐을 활용한 시트, 필름 등의 형태에서도 코어 내부에 포함된 소화물질이 효과적으로 성능을 발휘할 수 있다는 장점을 갖는다.Since the microcapsule for digestion according to the present invention has an average particle diameter of about 100 to 150 μm and a narrow particle size distribution of about 10 to 100 μm, even in the form of a sheet or film using the microcapsule for digestion, the inside of the core It has the advantage that the contained extinguishing agent can effectively exhibit its performance.
상기 소화 시스템은 배전반, 분전반과 같은 화재 위험성이 높은 장소에 용이하게 설치될 수 있도록 하기 위해, 다양한 형태의 소화수단(100)을 구비할 수 있다. 상기 소화수단(100)은 난연성 또는 불연성이면서 탄성을 갖는 재질의 용기 내부에 소화형 마이크로캡슐이 충진되어 있는 것일 수 있다. 상기 소화수단(100)의 용기 재질은 방염 나일론 재질이나 실리콘 재질로 이루어질 수 있다. 상기 소화수단(100) 내에 충진된 소화형 마이크로캡슐은 압력수단(200)에 의해 팽창되어 파열되며 파열된 방향으로 방출될 수 있다.The fire extinguishing system may include various types of fire extinguishing means 100 in order to be easily installed in a high fire hazard place such as a switchboard or a distribution board. The fire extinguishing means 100 may be one in which fire extinguishing microcapsules are filled in a container made of a flame retardant or non-combustible and elastic material. The container material of the fire extinguishing means 100 may be made of flame retardant nylon material or silicon material. The fire extinguishing microcapsules filled in the fire extinguishing means 100 are expanded and ruptured by the pressure means 200, and may be released in the burst direction.
상기 소화수단(100)의 형상은 장소에 따라 적절히 선택될 수 있으나, 바람직하게는 튜브 형상, 패드 형상이나 와이어 형상일 수 있다. The shape of the fire extinguishing means 100 may be appropriately selected depending on the place, but preferably may be a tube shape, a pad shape, or a wire shape.
상기 소화 시스템은 소화수단(100)에 충진되지 않은 별도의 소화형 마이크로캡슐을 포함하는 소화필름을 더 구비할 수 있고, 이는 소화수단(100)을 통해 소화형 마이크로캡슐이 방사된 후, 미처 진압되지 않은 화재를 인위적으로 소화할 수 있도록 구비될 수 있다.The fire extinguishing system may further include a fire extinguishing film including separate fire extinguishing microcapsules that are not filled in the fire extinguishing means 100, which is suppressed after the fire extinguishing microcapsules are released through the fire extinguishing means 100. It can be provided to artificially extinguish a fire that has not been identified.
상기 튜브형의 용기는, 발화지점에 최대한 근접 설치 및 배치가 가능하고, 튜브의 개방된 끝단이나 특정위치에 형성된 구멍으로 소화형 마이크로캡슐이 집중적으로 분출되도록 함으로써 국소 부위의 화재를 신속히 진압할 수 있다. 패드나 와이어 형상의 용기는 좁은 공간이나 특정 물체를 우회하여 설치해야 하는 곳에 용이하다. 상기 소화수단(100)은 압력수단(200)에 의해 공급된 질소가스로 인해 파열되며, 상기 소화형 마이크로캡슐이 소화수단(100)을 뚫고 방출되어 화재를 진화할 수 있다.The tubular container can be installed and placed as close to the ignition point as possible, and the fire extinguishing microcapsules are intensively ejected through the open end of the tube or a hole formed at a specific location, thereby quickly extinguishing a fire in a local area. . A container in the form of a pad or a wire is convenient in a narrow space or in a place where it needs to be installed by bypassing a specific object. The fire extinguishing means 100 is ruptured due to the nitrogen gas supplied by the pressure means 200, and the fire extinguishing microcapsules are released through the fire extinguishing means 100 to extinguish the fire.
상기 소화형 마이크로캡슐을 일정 방향으로 배출되도록 하기 위해, 상기 소화수단(100)은 점선과 같은 파열선을 더 포함할 수 있다. 상기 파열선은 파단강도가 낮게 형성되어 있어서, 소화수단(100)이 팽창하면 가장 먼저 파열된다.In order to discharge the fire extinguishing microcapsules in a certain direction, the fire extinguishing means 100 may further include a rupture line such as a dotted line. Since the rupture line has a low breaking strength, it ruptures first when the fire extinguishing means 100 expands.
또한 본 발명의 소화 시스템으로 충분히 진화되지 않은 화재 또는 닿지 않는 위치에서 발생한 화재를 진화하기 위해, 소화수단(100)을 압력수단(200)으로부터 분리하여 화재 발원지에 소화수단(100)을 직접 처리하여 화재를 진압할 수도 있다. 소화수단(100)은 탄성재질의 용기 내에 소화형 마이크로캡슐이 충진되어 있으므로, 외부의 압력으로 파열이 가능하므로, 화재가 난 방향 또는 파열선이 있는 면을 화재 발원지로 향하도록 하여 소화수단(100)을 파손하면, 소화수단(100)으로부터 소화형 마이크로캡슐이 분사되어 화재를 진압할 수 있다. 이때 압력수단(200)은 소화수단(100)과 별도로 화재가 더 커지지 못하게 하고, 더 빠르게 소화수단(100)에 의해 진압될 수 있도록 질소 분위기 형성을 위해, 질소가스를 배출할 수 있다.In addition, in order to extinguish a fire that has not been sufficiently extinguished by the fire extinguishing system of the present invention or a fire that has occurred in a location that cannot be reached, the fire extinguishing means 100 is separated from the pressure means 200 and the fire extinguishing means 100 is directly treated at the source of the fire You can also put out a fire. Since the fire extinguishing means 100 is filled with fire extinguishing microcapsules in an elastic container, it can be ruptured by external pressure. ) is damaged, fire extinguishing microcapsules are sprayed from the fire extinguishing means 100 to extinguish the fire. At this time, the pressure means 200 may discharge nitrogen gas to form a nitrogen atmosphere so that the fire does not grow larger separately from the fire extinguishing means 100 and can be more quickly suppressed by the fire extinguishing means 100.
상기 소화 시스템은 압력수단(200)으로부터 제공되는 압력에 의해 소화수단(100)이 팽창되어 파열되면서 소화용 마이크로캡슐과 질소가스를 외부로 방출할 수 있다.In the fire extinguishing system, the fire extinguishing means 100 is expanded and ruptured by the pressure provided from the pressure means 200 to discharge microcapsules for extinguishing and nitrogen gas to the outside.
상기 감지수단(300)은, 소화 시스템 주변 온도를 감지하고, 감지된 온도가 100 내지 200 ℃를 초과하는 경우 상기 압력수단(200)의 전원을 온(on)시켜 압력수단(200)을 작동시킬 수 있다. The
상기 감지수단(300)은 불꽃, 연기, 열(온도) 등을 통해 화재를 감지하기 위한 것으로, 불꽃의 자외선, 가시광선, 적외선의 파장 영역에 대한 광 반응 특성을 인식하여 화재를 식별하게 되고, 연기 감지센서는 내부 연기 유입으로 인한 이온전류 변화 또는 입사광량 변화를 통해 식별하게 되고, 열 감지센서는 공기 팽창 또는 열 축적을 감지하여 식별할 수 있다.The detection means 300 is for detecting a fire through flame, smoke, heat (temperature), etc., and identifies a fire by recognizing the light response characteristics of the flame in the wavelength range of ultraviolet, visible, and infrared rays, The smoke detection sensor is identified through a change in ion current due to the inflow of internal smoke or a change in incident light amount, and the heat detection sensor can be identified by detecting air expansion or heat accumulation.
상기 감지수단(300)이 열을 감지하는 센서인 경우에는 열팽창 계수가 상이한 바이메탈에 의해 화재여부를 감지하는 것이 바람직할 수 있으며, 이는 높은 온도의 화재에 물리적으로 변형되기 어려운 금속소재를 센서에 채택함으로써 화재발생 이후로 화재가 지속되고 있는지 소화되었는지를 고장없이 감지할 수 있기 때문이다. 또한 센서의 반복 사용도 가능하다는 장점이 있다.In the case where the sensing means 300 is a sensor for detecting heat, it may be preferable to detect whether or not there is a fire by using a bimetal having a different coefficient of thermal expansion. This is because it is possible to detect without failure whether the fire continues or has been extinguished after the fire has occurred. In addition, there is an advantage that the repeated use of the sensor is possible.
상기 감지수단(300)은 화재현장에서 불꽃, 연기, 열(온도) 중에서 어떠한 것을 화재 요인으로 인식하였는지 위와 같은 센서별로 감지한 상황을 시각적 또는 청각적으로 알리기 위해 LED 모듈, 스피커 등을 구비할 수도 있을 것이다.The detecting means 300 may be provided with an LED module, a speaker, etc. to visually or audibly notify the situation detected by each sensor as to which of the flame, smoke, and heat (temperature) was recognized as a fire factor at the fire site. There will be.
상기 감지수단(300)과 연계하여 압력수단(200)을 제어하기 위한 제어수단(400)을 더 포함할 수 있다. 우선적으로는 감지수단(300)이 화재를 감지한 순간부터 감지하지 못할 때까지 압력수단(200)을 동작시킬 수 있을 것이며, 한편으로 감지수단(300)이 화재에 영향을 받아 오작동할 경우를 대비하여 감지수단(300)이 화재를 감지한 순간부터 소화수단(100)의 크기별로 사전에 미리 설정된 시간동안 압력수단(200)을 동작시킬 수도 있을 것이며, 질소가스 방출 시간 설정 기준은 압력수단(200)이 작동하는 상태에서 소화수단(100) 규격별로 소화형 마이크로캡슐 또는 이로부터 소화물질이 모두 분출되는 시간을 실험한 이후에 그 분출 시간을 초과하는 정도인 것이 바람직할 것이다.A control means 400 for controlling the pressure means 200 in association with the detection means 300 may be further included. First of all, it will be possible to operate the pressure means 200 from the moment the detection means 300 detects the fire until it cannot detect it, and on the other hand, in case the detection means 300 malfunctions due to the influence of the fire Thus, the pressure means 200 may be operated for a preset time for each size of the fire extinguishing means 100 from the moment the detection means 300 detects a fire, and the standard for setting the nitrogen gas emission time is the pressure means 200 ) in the operating state, after testing the time at which the fire extinguishing microcapsule or all the fire extinguishing substances are ejected from it for each standard of the fire extinguishing means 100, it would be desirable to exceed the ejection time.
상기 압력수단(200)은 내부에 질소가스를 저장한 탱크와 상기 탱크와 소화 시스템 사이에서 질소가스의 출입을 선택적으로 개폐하는 개폐밸브(500)를 포함한다.The pressure means 200 includes a tank storing nitrogen gas therein and an on/off valve 500 that selectively opens and closes nitrogen gas between the tank and the fire extinguishing system.
상기 감지수단(300)을 통해 압력수단(200)이 스위칭 온 되는 경우, 체크밸브가 개방되면서 탱크 내부의 질소가스가 소화수단(100) 내부로 공급될 수 있다.When the pressure means 200 is switched on through the detection means 300, nitrogen gas inside the tank can be supplied to the inside of the fire extinguishing means 100 while the check valve is opened.
상기 소화수단(100)은 압력수단(200)의 질소가스를 저장한 탱크와 연결되기 때문에 질소가스가 공급되는 경우 소화수단(100)을 중압 또는 팽창시킬 수 있다. 물론 체크밸브는 각 소화수단(100)과 연결된 유로를 개별적으로 또는 선택적으로 개폐할 수도 있다.Since the fire extinguishing means 100 is connected to the tank storing the nitrogen gas of the pressure means 200, when nitrogen gas is supplied, the fire extinguishing means 100 can be pressurized or expanded. Of course, the check valve may individually or selectively open and close the flow path connected to each fire extinguishing means 100.
소화수단(100)이 압력수단(200)에 의해 부피가 증가하면서 파손과 같은 소성변형이 발생하고, 이때 내부에 저장된 소화형 마이크로캡슐이 주변으로 방사되면서 화재를 진압할 수 있다.As the fire extinguishing means 100 increases in volume by the pressure means 200, plastic deformation such as breakage occurs, and at this time, the fire extinguishing microcapsules stored therein are radiated to the surroundings to extinguish the fire.
본 발명의 소화 시스템은 화재발생시 초기 대응시간이 골든 타임을 연장시켜 인명 및 재산피해를 줄일 수 있다. 또한 화재의 열에 반응하여 자동으로 소화수단(100)으로부터 소화영 마이크로캡슐과 질소가스를 방출할 수 있다.The fire extinguishing system of the present invention can reduce human life and property damage by extending the golden time of the initial response time in the event of a fire. In addition, in response to the heat of the fire, the fire extinguishing means 100 can automatically discharge the fire extinguishing microcapsules and nitrogen gas.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.Hereinafter, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and various changes and modifications are possible within the scope and spirit of the present invention. It is obvious to those skilled in the art, It goes without saying that these variations and modifications fall within the scope of the appended claims.
실시예 1. 소화용 마이크로캡슐 제조.Example 1. Preparation of microcapsules for digestion.
온도조절을 용이하게 하기 위하여, 교반기를 갖춘 이중자켓 반응조를 사용하여 소화용 마이크로캡슐을 제조하였다(도 1b).In order to facilitate temperature control, microcapsules for digestion were prepared using a double-jacketed reactor equipped with an agitator (Fig. 1b).
우선, 이중자켓 반응조에 1차 증류수 70 g, 멜라민(Melamine) 5.715 g 및 포름알데히드(Formaldehyde) 10.335 g를 혼합하여 제1 반응 용액을 제조하였다. 상기 제1 반응 용액은 투명해질 때까지 70 ℃에서 30 분 동안 교반하여 제조하였다. 그리고 온도를 상온(약 25 ℃)까지 떨어뜨렸다. 다음, 상기 제1 반응 용액에 3M 사의 소화약제(Novec 1230) 30 mL를 넣고, 30분 동안 교반속도 300 RPM으로 반응시켰다. 상기 반응이 완료된 용액에 1차 구형태의 코어 액적이 형성되면, 폴리비닐알코올(Polyvinyl alcohol, PVA) 수용액(PVA 3.78 g, 1차 증류수 26.22 g)과 소듐 도데실 설페이트(Sodium Dodecyl Sulfate, SDS) 수용액(SDS 0.03 g, 1차 증류수 29.97 g)을 첨가하고 10분 동안 교반하여 제2 반응 용액을 제조하였다. 상기 제2 반응 용액에 우레아 수용액(Urea solution)(Urea 1.83 g, 1차 증류수 30 g)을 넣고, 3 시간동안 교반하여, 소화용 마이크로캡슐을 제조하였다.First, a first reaction solution was prepared by mixing 70 g of primary distilled water, 5.715 g of melamine, and 10.335 g of formaldehyde in a double jacket reactor. The first reaction solution was prepared by stirring at 70 °C for 30 minutes until it became clear. Then, the temperature was lowered to room temperature (about 25° C.). Next, 30 mL of a 3M fire extinguishing agent (Novec 1230) was added to the first reaction solution, and reacted at a stirring speed of 300 RPM for 30 minutes. When the primary spherical core droplet is formed in the reaction-completed solution, polyvinyl alcohol (PVA) aqueous solution (PVA 3.78 g, primary distilled water 26.22 g) and sodium dodecyl sulfate (SDS) An aqueous solution (0.03 g of SDS, 29.97 g of first distilled water) was added and stirred for 10 minutes to prepare a second reaction solution. A urea solution (1.83 g of Urea, 30 g of first distilled water) was added to the second reaction solution and stirred for 3 hours to prepare microcapsules for digestion.
상기 제조된 소화용 마이크로캡슐을 여과지에 옮긴 후, 증류수로 2번 진공 세척하였다. 세척된 소화용 마이크로캡슐을 상온에서 12 시간 건조시켜 분말상태로 사용하였다. 상기 소화용 마이크로캡슐의 수율은 82%였다.After transferring the above-prepared digestion microcapsules to filter paper, they were vacuum-washed twice with distilled water. The washed digestive microcapsules were dried at room temperature for 12 hours and used in powder form. The yield of the microcapsules for digestion was 82%.
<시험예><Test Example>
시험예 1. TGA 분석Test Example 1. TGA analysis
TGA Q50 V20.13 Build 39 모델을 사용하여, 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐 3.67 mg에 대하여, 질소분위기에서 분당 10 ℃씩 승온하여 400 ℃까지 측정한 온도 당 중량변화(%)를 측정하였다.Using the TGA Q50 V20.13
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소화용 마이크로캡슐의 TGA 분석 결과를 보여주는 그래프로, 이에 따르면 본 발명에서 제조된 소화용 마이크로캡슐은 열중량 분석기(TGA)를 통해 100℃ 이상의 온도에서부터 연화되며, 100 ℃ 미만의 온도에서는 열안정성이 우수한 것으로 확인되었다. 즉, 본 발명의 소화용 마이크로캡슐은 100 ℃ 미만의 조건에서는 거의 5 중량% 미만에 가깝게 중량 손실이 나타나지 않았고, 80 ℃ 미만에서는 중량손실이 나타나지 않을 정도로 열안정성이 우수함을 확인하였다. 다만 화재가 발생하는 100 ℃ 이상의 열이 가해지면 급격히 손실되기 시작하여 최대 40~60중량% 이상 소실된 것으로 확인되었다.Figure 2 is a graph showing the results of TGA analysis of microcapsules for digestion according to an embodiment of the present invention. , it was confirmed that the thermal stability was excellent at temperatures below 100 °C. That is, it was confirmed that the fire extinguishing microcapsule of the present invention exhibited no weight loss of less than 5% by weight under the condition of less than 100 ° C, and excellent thermal stability to the extent that no weight loss was observed at less than 80 ° C. However, it was confirmed that when heat of 100 ° C or higher, which causes fire, is applied, it starts to be rapidly lost, and up to 40 to 60% by weight or more is lost.
시험예 2. 모폴로지 및 입자 크기 분석.Test Example 2. Morphology and particle size analysis.
각 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐은 광학(OM, SV35, Lee-technology, Korea) 현미경으로 캡슐의 모폴로지를 확인하였다. The morphology of the microcapsules for digestion prepared in Example 1 was confirmed with an optical (OM, SV35, Lee-technology, Korea) microscope.
도 3은 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐의 광학 현미경 사진이고, 좌측 하단은 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐의 육안으로 확인되는 모습을 촬영한 사진이다. 도 3에 따르면 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐은 평균 직경이 10 ㎛이고, 균일한 크기를 갖는 것으로 측정되었다. 3 is an optical micrograph of the microcapsule for digestion prepared in Example 1, and the lower left is a photograph of the microcapsule for digestion in Example 1 as seen with the naked eye. According to FIG. 3, the microcapsules for digestion prepared in Example 1 were measured to have an average diameter of 10 μm and a uniform size.
시험예 3. 소화 시험Test Example 3. Fire Extinguishing Test
실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐을 필름형태로 제조하였을 때, 성냥 불꽃에 대해 소화효과를 갖는지를 10회 반복 측정하였다. 구체적으로 일반 공기 분위기에서 성냥을 점화하여 발생한 불꽃에, 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐을 가까이 하였을 때, 불꽃이 소화되는지를 육안으로 확인하였다. When the microcapsules for fire extinguishing prepared in Example 1 were prepared in the form of a film, whether or not they had an extinguishing effect on a match flame was repeatedly measured 10 times. Specifically, when the extinguishing microcapsule prepared in Example 1 was brought close to a flame generated by igniting a match in a general air atmosphere, it was visually confirmed whether the flame was extinguished.
도 4는 실시예 1로부터 제조된 소화용 마이크로캡슐의 소화 시험 결과를 나타낸 사진으로, 10회의 반복 실험동안 모두 성냥 불꽃이 완전히 소화되었음을 확인하였다. 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐을 발화 원인물질이 아닌 불꽃 근처까지만 위치시키면, 소화용 마이크로캡슐의 쉘이 파손되면서 소화물질이 외부로 방출되어 불꽃이 용이하게 소화됨을 확인할 수 있다. 소화되는 시간은, 갖다내는 순간 모두 소화되었으므로, 1초 이내임을 확인하였다. 4 is a photograph showing the results of the fire extinguishing microcapsule prepared in Example 1, and it was confirmed that all match flames were completely extinguished during the 10 repetitions of the experiment. When the microcapsule for fire extinguishing of Example 1 is placed only near the flame, not the substance causing the ignition, it can be confirmed that the shell of the microcapsule for fire extinguishing is broken and the extinguishing material is released to the outside, so that the flame is easily extinguished. It was confirmed that the digestion time was within 1 second, as all were digested the moment it was brought out.
친환경 소화물질은 멀리 이송이 어렵고, 화재를 진압할 경우 부식성 HF 가스가 생성되어 2차 피해를 야기하는 문제들이 있었다. 그러나 본 발명과 같이 소화용 마이크로캡슐로 캡슐화하고, 이를 필름형태로 제조함으로써, 다양한 장소로의 보관 및 이동이 용이하고 화재 진압시 해당 영역에 대해 최소한의 양으로 국소적 대응이 가능하므로 부식성 가스의 생성을 최소화할 수 있다.Eco-friendly extinguishing materials are difficult to transport far, and there are problems in causing secondary damage by generating corrosive HF gas when extinguishing a fire. However, as in the present invention, by encapsulating microcapsules for fire extinguishing and manufacturing them in the form of a film, it is easy to store and move to various places, and it is possible to respond locally with a minimum amount to the corresponding area when extinguishing a fire. production can be minimized.
시험예 4. 소화 시험Test Example 4. Fire Extinguishing Test
질소발생기와 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐로 구성된 소화 시스템이 방호구역 내에서 소화효과를 갖는지 확인하고자 하였다. 이를 위해 밀폐된 방호구역을 제조하였다. 방호구역은 아크릴 판으로 가로 53cm, 세로 75cm, 높이 53cm 의 크기를 갖는 글로우 박스를 제조하여 사용하였다. 상기 방호구역에서 불꽃이 발생할 경우, 상기 소화 시스템에 의한 소화여부를 확인하기 위하여, 상기 방호구역의 좌측 하단에 뚫린 통로를 통해 질소발생기((주)에어레인에 제작 의뢰제품)가 연결되고, 질소발생기의 전원에 따라 호스를 통해 공간 내부로 질소가스가 유입되도록 하였다. 상기 밀폐된 공간의 일면에는 필름형태로 제조된 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐을 두어, 불꽃 점화시 사용하였다. 밀폐된 공간 내 질소농도를 측정을 하였음.It was attempted to confirm whether the fire extinguishing system composed of the nitrogen generator and the microcapsule for fire extinguishing of Example 1 has a fire extinguishing effect in the protection zone. For this purpose, an enclosed protection zone was prepared. For the protection zone, a glow box with a size of 53 cm in width, 75 cm in length, and 53 cm in height was prepared and used as an acrylic plate. When a flame occurs in the protection area, a nitrogen generator (manufactured by Airlan Co., Ltd.) is connected through a passage opened at the lower left of the protection area in order to check whether the fire extinguishing system is extinguished, and nitrogen Nitrogen gas was introduced into the space through a hose according to the power of the generator. On one side of the sealed space, the microcapsules for fire extinguishing prepared in Example 1 in the form of a film were placed and used when a spark was ignited. The nitrogen concentration in the closed space was measured.
도 5a는 질소발생기와 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐으로 구성된 소화 시스템이 구비된 방호구역의 모습을 촬영한 사진이고, 도 5b 및 도 5c는 불꽃을 점화한 후, 소화 시스템에 의한 불꽃의 소화과정을 촬영한 사진이며, 도 5b는 소화 시스템 중에서 질소발생기의 전원을 온(on)하여 90% 질소 분위기를 제조하였을 때, 도 5c는 소화 시스템 중에서 질소발생기의 전원을 온(on)하여 99% 질소 분위기를 제조하였을 때, 불꽃의 모습이다.Figure 5a is a photograph of a protective area equipped with a nitrogen generator and a fire extinguishing system composed of microcapsules for fire extinguishing in Example 1, and Figures 5b and 5c are extinguishing the flame by the fire extinguishing system after the flame is ignited. This is a photograph of the process, and Figure 5b is when the nitrogen generator is turned on in the fire extinguishing system to produce a 90% nitrogen atmosphere, Figure 5c is the nitrogen generator in the fire extinguishing system. This is the appearance of the flame when a nitrogen atmosphere was prepared.
도 6은 질소발생기와 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐로 구성된 소화 시스템이 구비된 방호구역에서, 질소농도에 따른 소화시간을 측정한 그래프이다.Figure 6 is a graph measuring the extinguishing time according to the nitrogen concentration in a protective area equipped with a nitrogen generator and a fire extinguishing system composed of microcapsules for extinguishing in Example 1.
도 5 및 6에 따르면 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐을 사용할 경우 성냥불꽃을 소화하는데 걸리는 시간은 1초 이내에 완전 소화(消火)되었다.5 and 6, when the microcapsules for extinguishing Example 1 were used, the match flame was completely extinguished within 1 second.
다만 소화 시스템 중에서 질소발생기만을 이용하였을 때에는 소화되기까지 걸리는 시간이 대부분 2초 이내에 완전 소화(消火)됨을 확인하였다. However, when only nitrogen generators were used in the fire extinguishing system, it was confirmed that most of the time required to extinguish was completely extinguished within 2 seconds.
따라서 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐은 질소발생기와 함께 화재의 진압을 위해 사용할 수 있음을 알 수 있다. 실시예 1의 소화용 마이크로캡슐만으로 화재의 조기 진압이 가능하나, 화재가 발생한 이후, 공간 전체적으로 화재가 발생한 경우에는 효율이 현저히 떨어져, 질소 가스와 동시에 진압할 경우 진압시간이 두 배 이상 감소됨을 확인하였다.Therefore, it can be seen that the fire extinguishing microcapsule of Example 1 can be used for extinguishing a fire together with a nitrogen generator. Early suppression of a fire is possible with only the microcapsule for fire extinguishing of Example 1, but after a fire has occurred, if a fire occurs throughout the space, the efficiency is significantly reduced, confirming that the suppression time is more than doubled when extinguishing simultaneously with nitrogen gas did
다만, 질소발생기를 통한 99% 질소분위기 조성은 90% 질소분위기보다 시간이 2배 이상(1분 이상) 소모되었으며, 1초가 시급한 화재현장에서 1분의 차이는 매우 중요한 요소라는 점을 고려한다면, 소화효율이 크게 저하되는 것이라 할 수 있다. 즉 본 발명의 소화 시스템은 90% 질소 분위기까지 조성하여 소화용 마이크로캡슐과 사용하는 것이 소화효율, 진압시간 측면에서 매우 바람직함을 알 수 있다.However, considering that creating a 99% nitrogen atmosphere through a nitrogen generator took more than twice as much time (more than 1 minute) than a 90% nitrogen atmosphere, and that a difference of 1 minute is a very important factor at a fire site where 1 second is urgent, It can be said that the digestion efficiency is greatly reduced. That is, it can be seen that the fire extinguishing system of the present invention is very preferable in terms of fire extinguishing efficiency and suppression time to create a nitrogen atmosphere up to 90% and use it with fire extinguishing microcapsules.
Claims (7)
화재 진화를 위한 소화용 마이크로캡슐이 충진된 소화수단;
상기 소화수단과 연결되어 화재시 상기 소화수단 내부의 압력을 상승시키는 압력수단; 및
상기 소화수단의 주변 온도를 감지하고, 감지된 온도가 100 내지 200 ℃를 초과하는 경우 상기 압력수단의 전원을 온(on) 시키는 감지수단;으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소화 시스템.It relates to a fire extinguishing system provided at a place where a fire occurs,
Fire extinguishing means filled with microcapsules for fire extinguishing;
a pressure means connected to the fire extinguishing means to increase the pressure inside the fire extinguishing means in case of fire; and
A fire extinguishing system characterized in that it consists of; sensing means for sensing the ambient temperature of the fire extinguishing means and turning on the power of the pressure means when the sensed temperature exceeds 100 to 200 ° C.
상기 압력수단은 내부에 질소가스를 저장한 탱크와 상기 탱크와 소화수단 사이에서 질소가스의 출입을 선택적으로 개폐하는 체크밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화 시스템.According to claim 1,
The fire extinguishing system, characterized in that the pressure means comprises a tank storing nitrogen gas therein and a check valve for selectively opening and closing the entry and exit of nitrogen gas between the tank and the fire extinguishing means.
상기 소화용 마이크로캡슐은, 화재를 진화하는 친환경 소화물질을 포함하는 코어; 및 상기 코어를 둘러싸는, 멜라민-우레아-포름알데히드(M-U-F)를 포함하는 고분자 쉘;로 구성된 것을 특징으로 하는 소화 시스템.According to claim 1,
The fire extinguishing microcapsule includes a core containing an environmentally friendly fire extinguishing material; and a polymer shell surrounding the core and containing melamine-urea-formaldehyde (MUF).
상기 소화물질은 퍼플루오로부탄(C4F10), 클로로테트라플루오로에탄(CHClFCF3), 펜타플루오로에탄(CHF2CF3), 헵타플루오로프로판(CF3CHFCF3), 트리플루오로메탄(CHF3), 헥사플루오로프로판(CF3CH2CF3), 트리플루오로이오다이드(CF3I) 및 도데카플루오로-2-메틸펜탄-3-원(CF3CF2C(O)CF(CF3)2)로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 소화 시스템.According to claim 3,
The extinguishing material is perfluorobutane (C 4 F 10 ), chlorotetrafluoroethane (CHClFCF 3 ), pentafluoroethane (CHF 2 CF 3 ), heptafluoropropane (CF 3 CHFCF 3 ), trifluoro Methane (CHF 3 ), hexafluoropropane (CF 3 CH 2 CF 3 ), trifluoroiodide (CF 3 I) and dodecafluoro-2-methylpentane-3-one (CF 3 CF 2 C( O) CF (CF 3 ) 2 ) Digestive system, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
상기 멜라닌-우레아-포름알데히드의 혼합 중량비는 1 : 0.1 : 1 내지 1 : 1 : 5인 것을 특징으로 하는 소화 시스템.According to claim 3,
Digestive system, characterized in that the mixing weight ratio of the melanin-urea-formaldehyde is 1: 0.1: 1 to 1: 1: 5.
상기 소화용 마이크로캡슐은 평균 입경이 약 100 내지 150 ㎛인 것을 특징으로 하는 소화 시스템.According to claim 3,
The digestive system, characterized in that the average particle diameter of the microcapsules for digestion is about 100 to 150 ㎛.
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2021
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