KR20230093771A - Fire extinguishing microcapsule pad that can self-extinguish in fire with IOT function - Google Patents
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Abstract
본 발명은 각종 화재에 취약한 여러 시설물에 설치하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 관련되며, 그 구성의 특징으로서 비점이 다른 두 종류 이상의 코어(Core)화된 소화약제와 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐(10)을 함유하고, 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 상승하면 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 진압하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20); 및 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 일면에 내장되도록 설치하고, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 의해 화재를 감지하는 즉시 양방향 통신에 의해 화재경보와 함께 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자들에게 실시간으로 해당 상황을 자동 통보하는 기능을 수행하는 마이컴(30)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명에 따르면, 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라 배전함 및 콘센트 등과 같이 화재에 취약한 다양한 시설물과 각종 기기 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하여 실사용 범위를 크게 확대할 수 있고, 화재발생 시 발화된 지점으로의 나노 소화약제 방출로 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘토록 하여 빠른 시간 내에 화재진압이 가능하도록 하며, 이와 동시에 화재발생 즉시 유ㆍ무선으로 신속 정확하게 화재경보 통보 및 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등으로 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 효과적으로 차단할 수 있음으로 인해 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킨 효과가 있다.The present invention relates to a self-extinguishing microcapsule pad installed in various facilities vulnerable to various fires. Self-extinguishing microcapsule pad containing microcapsules 10 having a self-extinguishing function of shell structure, and when the temperature rises above a predetermined temperature in the event of a fire, the fire extinguishing agent is released while destroying the shell to suppress the initial fire ( 20); And installed on one side of the self-extinguishing microcapsule pad 20, immediately upon detecting a fire by the operation of the self-extinguishing microcapsule pad 20, a fire alarm is issued by two-way communication to the fire department, police station, and the relevant building personnel It is characterized in that it includes a microcomputer 30 that performs a function of automatically notifying the corresponding situation in real time.
According to the present invention, by grafting a microcapsule pad having a self-extinguishing function and an IOT function to each other, it can be easily installed in various facilities and various devices vulnerable to fire, such as distribution boxes and outlets, without restrictions in time and space, greatly increasing the practical use range. It can be expanded, and in the event of a fire, nano fire extinguishing agent is released to the ignition point to promptly extinguish the initial fire or prevent the fire from spreading. At the same time, immediately after a fire occurs, promptly and accurately notify the fire alarm by wire or wireless, and immediately respond to the situation in real time to the police station, fire station, relevant person (landlord, tenant) in charge, etc. by voice, text, video, etc. By extending the golden time, which is the time, it is possible to effectively prevent damage to a large number of lives and property at an early stage, which has an effect of intelligent fire control so that it can be managed more efficiently.
Description
본 발명은 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라 배전함 및 콘센트 등과 같이 화재에 취약한 다양한 시설물과 각종 기기 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하여 실사용 범위를 크게 확대할 수 있고, 화재발생 시 발화된 지점으로의 나노 소화약제 방출로 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘토록 하여 빠른 시간 내에 화재진압이 가능하도록 하며, 이와 동시에 화재발생 즉시 유ㆍ무선으로 신속 정확하게 화재경보 통보 및 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등으로 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 효과적으로 차단할 수 있음으로 인해 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킨 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 관한 것이다.The present invention relates to a self-extinguishing microcapsule pad, and more specifically, as a microcapsule pad having a self-extinguishing function and IOT function are grafted to each other, various facilities and various devices vulnerable to fire, such as power distribution boxes and outlets, are constrained in time and space. It can be easily installed without installation, greatly expanding the range of actual use, and in the event of a fire, nano fire extinguishing agent is released to the ignition point to promptly extinguish the initial fire or prevent the fire from spreading. At the same time, promptly and accurately wired/wireless fire alarm notification and real-time notification of the situation to the police station, fire station, and related parties (landlords and tenants) by voice and Self-extinguishing with intelligent IOT function so that fire control can be managed more efficiently by extending the golden time, which is the initial response time, by immediately notifying by text or video, etc. It relates to microcapsule pads.
일반적으로 아파트나 각종의 생활주거지ㆍ사무실ㆍ공장ㆍ지하철 내ㆍ식당가 등의 다중 이용시설이나 개인생활 공간과 같이 다수의 사람이나 개인이 생활하는 공간에서는 화재로 인한 인명피해 및 물적 피해 등을 줄이기 위한 화재감지시스템이 필수적으로 비치되고 있다. 그런데 이러한 화재감지시스템은 통상 화재감지기가 화재에 의해 발생하는 열이나 연기 또는 화염을 이용하여 화재 발생을 센서(sensor)에 의해 인식하고, 벨 또는 사이렌 등의 음향장치를 통해 관계자 또는 거주자에게 화재발생 경보를 발하며, 화재 신호에 따라 자동으로 옥ㆍ내외의 소화설비인 스프링클러를 제어하여 화재를 진압하는 시스템으로 구성된다.In general, in spaces where multiple people or individuals live, such as multi-use facilities such as apartments, various living quarters, offices, factories, subways, restaurants, etc., or individual living spaces, to reduce human life and material damage due to fire A fire detection system is indispensable. However, in this fire detection system, a fire detector recognizes the occurrence of a fire by a sensor using heat, smoke, or flame generated by a fire, and a fire occurs to a person concerned or a resident through a sound device such as a bell or siren. It is composed of a system that issues an alarm and automatically controls sprinklers, which are indoor and outdoor fire extinguishing facilities, to extinguish fires according to fire signals.
그러나 상기한 화재감지시스템은 소화설비를 검색하고 화재를 진화하여야 하기 때문에 초기 대응이 미숙하여 조속한 화재진화가 어려워 화재가 커지는 문제가 있었다. 또한, 소화설비가 설치된 장소에서만 화재를 진압할 수 있었으며, 유류화재나 전기화재에 의한 화재의 경우에는 오히려 화재를 확산시키거나 시킬 수 있는 문제점이 있었다.However, since the above fire detection system needs to search for fire extinguishing equipment and extinguish the fire, the initial response is inexperienced, and it is difficult to quickly extinguish the fire, which causes a problem in that the fire grows. In addition, it was possible to extinguish the fire only at the place where the fire extinguishing equipment was installed, and in the case of a fire caused by an oil fire or an electrical fire, there was a problem that could rather spread or cause the fire.
더욱이, 최근에는 전기를 구동력으로 사용되는 전기시설물들이 많아지고 있고, 특히, 전기 배전반ㆍ콘센트ㆍ스위치박스ㆍ전등기구ㆍ전자제품 기구에서 누전 또는 합선으로 인한 전기화재가 빈번히 발생하고 있고, 화재발생 시에는 능동적인 초기진압이 어렵다는 단점이 있으며, 더욱이 화재진압 후에는 소화제(消火劑)의 잔존물이 소화 대상시설물에 그대로 잔존하게 되어 고가의 장비 또는 시설물이 설치된 공간에 설치되는 소화시설로는 적절하지 않다는 문제점이 종종 지적되어 왔다.Moreover, in recent years, electric facilities that use electricity as a driving force are increasing. In particular, electric fires due to short circuits or short circuits frequently occur in electric switchboards, outlets, switch boxes, lighting fixtures, and electronic appliances. has the disadvantage that active initial suppression is difficult, and moreover, after the fire is extinguished, the remnants of the fire extinguishing agent remain in the facility to be extinguished, so it is not suitable as a fire extinguishing facility installed in a space where expensive equipment or facilities are installed. Problems have often been pointed out.
이러한 문제점을 해결하기 위해 최근 들어서는 화재 위험성이 높고 화재에 취약한 위치에 별도의 설비 없이도 화재에 대응하여 소화약제를 자동 방출토록 함으로써 초기 화재를 진압할 수 있는 소화약제 포함의 마이크로캡슐을 활용한 다양한 종류의 소화제품들이 속속 출시되고 있는 추세이다. 즉, 일반적인 소화용 마이크로캡슐은 소화 약제를 코어로 하고, 쉘 내부로 캡슐화한 것이기 때문에 화재가 발생하면 좁은 온도 범위에서 짧은 시간 내에 소화약제가 쉘을 이탈하는 탈 캡슐화(캡슐화 해제, Decapsulation)가 이루어져 화재진압을 신속히 할 수 있으며, 따라서 화재진압의 효율을 좀 더 증대시킬 수 있는 이점은 있다.In order to solve this problem, various types of microcapsules containing extinguishing agents that can extinguish the initial fire by automatically releasing the extinguishing agent in response to the fire in a location where there is a high risk of fire and is vulnerable to fire without separate facilities. Digestive products are being released one after another. In other words, since general fire extinguishing microcapsules have fire extinguishing agents as cores and are encapsulated inside the shell, when a fire occurs, decapsulation (decapsulation) is performed in which the fire extinguishing agents leave the shell within a short time in a narrow temperature range. There is an advantage in that fire suppression can be performed quickly, and thus the efficiency of fire suppression can be further increased.
하지만, 소화용 마이크로캡슐은 외부 환경에 영향을 많이 받으며, 외력 또는 환경에 의해 쉘이 파괴되어 코어인 소화약제가 외부로 방출되면 화재 시 소화가 필요한 순간에 소화약제의 양이 적어 소화에 필요한 소화약제의 농도를 충족시키지 못하는 문제가 종종 발생되곤 했다. 이런 문제로 인해 캡슐화의 다양한 용도 가운데 코어를 소화약제로 포함한 상태에서 화재 시 쉘이 파괴됨으로써 소화약제가 외부로 방출되어 화재를 진압하는 등의 여러 기술들이 조금씩 개발되어 오고 있다. However, microcapsules for fire extinguishing are greatly affected by the external environment, and if the shell is destroyed by an external force or environment and the fire extinguishing agent, which is the core, is released to the outside, the amount of fire extinguishing agent is small at the moment when extinguishing is necessary in case of fire. The problem of not meeting the concentration of the drug often occurred. Due to this problem, among the various uses of encapsulation, various technologies have been developed little by little, such as extinguishing a fire by releasing an extinguishing agent to the outside as the shell is destroyed in the event of a fire while the core is included as an extinguishing agent.
따라서 상기한 종래 기술들을 충분히 감안한 상태에서 매우 극소한 공간에도 소화용 마이크로캡슐을 온전히 보호하면서도 화재발생 시 소화용 마이크로캡슐을 짧은 시간 내에 일제히 터트려 초기 화재를 조속히 진압함과 동시에 감지되는 화재를 신속하고도 체계적으로 소화 및 관리할 수 있는 관제시스템의 필요성에 맞추어 이른바 공간의 제약 없이 완벽하게 화재 진압은 물론, 모든 소화 및 화재 관제가 될 수 있도록 하는 소화용 마이크로캡슐을 충분히 활용한 소화제품 기반의 화재 관제시스템 연구가 절실히 요구됨을 확인한 뒤 본 발명의 개발을 완수하였다.Therefore, while fully protecting the fire extinguishing microcapsules even in a very small space in full consideration of the above prior art, in the event of a fire, the fire extinguishing microcapsules are burst all at once within a short time to promptly extinguish the initial fire and at the same time quickly and In line with the need for a control system that can systematically extinguish and manage fires, fire extinguishing products-based fire extinguishing products that fully utilize microcapsules for fire extinguishing can be completely used to extinguish fires as well as all fire extinguishing and fire control without so-called space limitations. After confirming the urgent need for research on the control system, the development of the present invention was completed.
상기와 같은 종래의 문제점들을 근본적으로 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라 배전함 및 콘센트 등과 같이 화재에 취약한 다양한 시설물과 각종 기기 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하여 실사용 범위를 크게 확대할 수 있고, 화재발생 시 발화된 지점으로의 나노 소화약제 방출로 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘토록 하여 빠른 시간 내에 화재진압이 가능하도록 하며, 이와 동시에 화재발생 즉시 유ㆍ무선으로 신속 정확하게 화재경보 통보 및 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등으로 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 효과적으로 차단할 수 있음으로 인해 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킨 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드를 제공하려는데 있다.The purpose of the present invention for fundamentally improving the above conventional problems is to combine a microcapsule pad with a self-extinguishing function and an IOT function, so that various facilities and various devices vulnerable to fire, such as distribution boxes and outlets, are spaced and spaced. It can be easily installed without restrictions, greatly expanding the range of actual use, and in the event of a fire, nano fire extinguishing agent is released to the point where it is ignited to quickly extinguish the initial fire or prevent the spread of the fire. ) performance to enable fire suppression in a short time, and at the same time, promptly and accurately wired/wireless fire alarm notification and real-time notification of the situation to the competent police station, fire station, relevant people (landlord, tenant), etc. Immediate notification by voice, text, video, etc. extends the golden time, which is the initial response time, to effectively block a large number of lives and property damage in an early stage, so that fire control can be managed more efficiently. It is intended to provide self-extinguishing microcapsule pads.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 각종 화재에 취약한 여러 시설물에 설치하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드를 형성함에 있어서: 비점이 다른 두 종류 이상의 코어(Core)화된 소화약제와 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐을 함유하고, 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 상승하면 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 진압하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드; 및 상기 자기 소화 마이크로캡슐 패드의 일면에 내장되도록 설치하고, 자기 소화 마이크로캡슐 패드의 작동에 의해 화재를 감지하는 즉시 양방향 통신에 의해 화재경보가 울려 퍼짐과 동시에 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물의 관련자들에게 실시간으로 해당상황을 자동 통보토록 하는 기능을 수행하는 마이컴을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is to form a self-extinguishing microcapsule pad installed in various facilities vulnerable to various fires: by two or more types of cored fire extinguishing agents and polymer shells with different boiling points A self-extinguishing microcapsule pad containing microcapsules having a self-extinguishing function of an enclosed core-shell structure and extinguishing an initial fire by releasing an extinguishing agent while destroying the shell when the temperature rises above a predetermined level in the event of a fire; And it is installed so as to be built into one side of the self-extinguishing microcapsule pad, and as soon as a fire is detected by the operation of the self-extinguishing microcapsule pad, a fire alarm is sounded through two-way communication and at the same time, the fire station, the police station, and the people involved in the building It is characterized in that it includes a microcomputer that performs a function of automatically notifying the corresponding situation in real time.
이때, 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 패드의 마이크로캡슐은 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, Ethyl nonafluorobutyl ether, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane, 2-(Trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 제1소화약제 및 제2소화약제와, 우레아-포름알데하이드-레소시놀 또는 젤라틴 · 에폭시 · 폴리우레탄 · 폴리우레아 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 고분자 쉘(Shell)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the microcapsule of the self-extinguishing microcapsule pad according to the present invention is 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, Ethyl nonafluorobutyl ether, 1 ,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane, 2-(trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane It is characterized by consisting of a first fire extinguishing agent and a second fire extinguishing agent, and a polymer shell selected from urea-formaldehyde-resorcinol or gelatin·epoxy·polyurethane·polyurea.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1소화약제와 제2소화약제는 하기의 [식 1] 과 [식 2]를 만족하고, 상기 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중은 2g/㎤ 보다 작은 것을 특징으로 한다.In addition, the first extinguishing agent and the second extinguishing agent according to the present invention satisfy the following [Equation 1] and [Equation 2], and the specific gravity of the first extinguishing agent and the second extinguishing agent is less than 2 g / cm 3 characterized by
[식 1] … △ρ =｜ρ1 - ρ2｜< 0.5 [Equation 1] … △ρ =｜ρ 1 - ρ 2 ｜< 0.5
[식 2] … △γ =｜γ1 - γ2｜< 10[Equation 2] … Δγ =｜γ 1 - γ 2 ｜< 10
(상기 [식 1] 및 [식 2]에 있어서, ρ1 , ρ2 는 각각 g/㎤의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중(specific gravity)이며 γ1 , γ2 는 각각 dyne/cm의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 표면장력(surface tension)이다)(In [Equation 1] and [Equation 2], ρ 1 and ρ 2 are the specific gravity of the first and second extinguishing agents each having a unit of g/cm 3 , and γ 1 and γ 2 are is the surface tension of the first and second extinguishing agents, each having a unit of dyne/cm)
또한, 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 패드는 불소 또는 브롬계 화합물이 치환된 탄화수소(Halogenated hydrocarbon)를 사용하면서 비점이 다른 두 종류 이상을 균등하게 함유한 제1소화약제와 제2소화약제로 이루어진 코어(Core)와, 코어의 외주면에 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 마이크로캡슐이 분산되도록 함침(含浸)하는 PET수지재의 자기 소화층; 상기 자기 소화층의 일면에 보호필름지와, 타면에 양면테이프가 합지되거나 점착제가 코팅되는 이형지로 이루어진 플렉시블한 필름 형태로 성형되는 것을 특징으로 한다.In addition, the self-extinguishing microcapsule pad according to the present invention is composed of a first extinguishing agent and a second extinguishing agent equally containing two or more kinds of different boiling points while using a hydrocarbon substituted with fluorine or bromine-based compounds. A core and a self-extinguishing layer of PET resin material impregnated to disperse microcapsules of a core-shell structure surrounded by a polymer shell on an outer circumferential surface of the core; It is characterized in that the self-extinguishing layer is molded in the form of a flexible film made of a release paper coated with a protective film paper and a double-sided tape on the other surface, or coated with an adhesive.
또 본 발명에 따른 상기 마이컴은 화재발생을 감지하거나 신고할 수 있도록 제어 관리하는 마이컴 회로로 구성되는 제어부, 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부, 화재상황을 감지하는 감지부, 무선으로 양방향 통신이 가능하도록 설치되는 통신부, 배터리를 구비하는 전원부, 화재경보와 함께 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰 또는 모니터에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 자동 통보하는 통보부를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition, the microcomputer according to the present invention has a control unit composed of a microcomputer circuit that controls and manages a fire to be detected or reported, an input/output unit that processes input/output signals, a detector that detects a fire situation, and two-way communication wirelessly. It is characterized by having a communication unit, a power supply unit having a battery, and a notification unit that automatically notifies a smartphone or monitor of a fire station, police station, or building related person in the form of voice, text, or video along with a fire alarm. .
한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.On the other hand, prior to this, the terms or words used in this specification and claims should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventors use the concept of terms to explain their invention in the best way. Based on the principle that it can be properly defined, it should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only one of the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, so various alternatives can be made at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.
이러한 본 발명에 따르면, 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라 배전함 및 콘센트 등과 같이 화재에 취약한 다양한 시설물과 각종 기기 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하여 실사용 범위를 크게 확대할 수 있고, 화재발생 시 발화된 지점으로의 나노 소화약제 방출로 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘토록 하여 빠른 시간 내에 화재진압이 가능하도록 하며, 이와 동시에 화재발생 즉시 유ㆍ무선으로 신속 정확하게 화재경보 통보 및 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등으로 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 효과적으로 차단할 수 있음으로 인해 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킨 효과를 제공한다.According to the present invention, by grafting a microcapsule pad having a self-extinguishing function and an IOT function to each other, it can be easily installed in various facilities and various devices vulnerable to fire, such as distribution boxes and outlets, without restrictions in time and space, greatly increasing the practical use range. It can be expanded, and in the event of a fire, nano fire extinguishing agent is released to the ignition point to promptly extinguish the initial fire or prevent the fire from spreading. At the same time, immediately after a fire occurs, promptly and accurately notify the fire alarm by wire or wireless, and immediately respond to the situation in real time to the police station, fire station, relevant person (landlord, tenant) in charge, etc. by voice, text, video, etc. It provides an intelligent effect so that fire control can be managed more efficiently by extending the golden time, which is the time, to effectively prevent damage to a large number of lives and property at an early stage.
도 1은 본 발명에 따른 IOT기능 겸비의 자기 소화 마이크로캡슐 패드를 활용한 화재관제시스템의 개략 개념도
도 2는 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 패드의 마이컴 회로부 구성을 나타내는 블록도
도 3은 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 조성물을 함유하는 IOT기능 겸비의 자기 소화 마이크로캡슐 패드를 나타내는 구성도
도 4는 도 3의 자기 소화 마이크로캡슐 패드를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 함침되는 자기 소화 마이크로캡슐 조성물의 에멀젼 상태와 마이크로캡슐을 촬영한 광학현미경 사진 확대도1 is a schematic conceptual diagram of a fire control system using a self-extinguishing microcapsule pad with IOT function according to the present invention
Figure 2 is a block diagram showing the configuration of the microcomputer circuit of the self-extinguishing microcapsule pad according to the present invention
Figure 3 is a configuration diagram showing a self-extinguishing microcapsule pad with IOT function containing a self-extinguishing microcapsule composition according to the present invention
Figure 4 is a cross-sectional view showing the self-extinguishing microcapsule pad of Figure 3
5 is an enlarged view of an optical microscope photograph of an emulsion state and microcapsules of a self-extinguishing microcapsule composition impregnated in a self-extinguishing microcapsule pad according to the present invention;
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명은 배전반 및 콘센트 등과 같이 각종 화재에 취약한 여러 종류의 전기시설물에 설치하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 관하여 제안한다. 특히, 비점이 다른 두 종류 이상의 액상 소화 약제를 함유한 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라, 화재에 취약한 다양한 시설물 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하면서도 화재발생 시 발화된 지점으로 소화약제의 즉시 방출로 인해 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 신속히 예방하는 동시에 유ㆍ무선으로 화재발생 즉시 신속 정확하게 화재경보와 함께 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킨 IOT기능 겸비의 자기 소화 마이크로캡슐 패드에 관한 구성으로 되어 있다. The present invention proposes a self-extinguishing microcapsule pad installed in various types of electrical facilities vulnerable to various fires, such as switchboards and outlets. In particular, by combining a microcapsule pad with a self-extinguishing function containing two or more types of liquid fire extinguishing agents with different boiling points and an IOT function, it can be easily installed in various facilities vulnerable to fire without restrictions in time and space, while preventing ignition in the event of a fire. The fire extinguishing agent is immediately discharged to the designated point to quickly extinguish the initial fire or prevent the spread of the fire, and at the same time, promptly and accurately fire alarms are provided to the police station, fire station, and related personnel in charge in real time as soon as a fire occurs through wired/wireless communication. It consists of a self-extinguishing microcapsule pad with IOT function that is intelligent so that fire control can be managed more efficiently by extending the golden time, which is the initial response time, by immediately notifying the (landlord, tenant), etc.
그리고 화재에 취약한 다양한 시설물은 각종 아파트나 생활주거지ㆍ사무실ㆍ공장ㆍ지하철 내ㆍ식당가 등의 다중 이용시설이나 개인생활 공간에 설치되는 콘센트ㆍ배전반ㆍ분전반ㆍ멀티콘센트ㆍ전기스위치 등의 여러 전기시설 및 통신시설 등과 같은 전 방위적적 범주 내으 전체 공간에 적용하거나 선택적으로 구축하는 것을 기본으로 하지만, 이에 국한하지 않고 이외의 유사 내지 동등한 차량 엔진ㆍ전동기ㆍ에어컨 실외기ㆍ전기 차 배터리 커버ㆍ스마트폰 배터리 커버 등과 같은 시설물이나 각종 기기에도 본 발명의 패드가 설치되거나 구축될 수 있기 때문에 본 발명에 따른 나노캡슐 패드는 전기ㆍ전자기기 등의 사용 범주에 국한되는 것은 아니라는 점을 첨언한다.In addition, various facilities vulnerable to fire include various electrical facilities such as outlets, switchboards, distribution boards, multi-outlets, electric switches, etc. It is based on being applied to the entire space within an omnidirectional category such as communication facilities or selectively built, but is not limited to this, and other similar or equivalent vehicle engines, motors, air conditioner outdoor units, electric vehicle battery covers, smartphone battery covers, etc. Since the pad of the present invention can be installed or built in the same facility or various devices, it is added that the nanocapsule pad according to the present invention is not limited to the use category of electrical and electronic devices.
한편, 본 발명에 의한 IOT기능 겸비의 자기 소화 마이크로캡슐 패드는 화재발생 시 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 진압하도록 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐(10)을 수용하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)와, IOT기능을 수행하는 마이컴(30) 등의 결합을 주요 구성으로 한다.On the other hand, the self-extinguishing microcapsule pad with IOT function according to the present invention is a self-extinguishing
본 발명에 따르면, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 비점이 다른 두 종류 이상의 코어(Core)화된 소화약제와 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐(10)을 함유하고, 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 상승하면 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 진압한다. 즉, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐(10)을 함유하게 되는데, 이때 마이크로캡슐(10)은 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 주변 온도가 상승하게 되면 소화 약제를 방출하여 화재를 진압한다. 이러한 마이크로캡슐(10)은 동일한 화학적 구조의 쉘을 가지면서도 탈 캡슐화 온도는 상이한 것이 특징이며, 이를 위해 비점이 다른 두 종류 이상의 소화 약제를 함유하면서도 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 상승하면, 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출하도록 되어 초기 화재를 진압하도록 하는데, 이에 따른 상세한 설명은 후술토록 한다. According to the present invention, the self-extinguishing microcapsule pad (20) is a microcapsule (10 ), and when the temperature rises above a predetermined temperature in the event of a fire, the fire extinguishing agent is released while destroying the shell to extinguish the initial fire. That is, the self-extinguishing
덧붙여, 본 발명의 마이크로캡슐(10)은 본 출원인이 선출원한 출원번호 제10-2021-0087076호의 "자기 소화 마이크로캡슐 조성물"을 통해 얻어진 마이크로캡슐(10)을 사용토록 한다.In addition, the
이때, 본 발명에 따른 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 마이크로캡슐(10)은 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, Ethyl nonafluorobutyl ether, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane, 2-(Trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 제1소화약제 및 제2소화약제와, 우레아-포름알데하이드-레소시놀 또는 젤라틴 · 에폭시 · 폴리우레탄 · 폴리우레아 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 고분자 쉘(Shell)로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 마이크로캡슐(10)에 적용되는 제1소화약제 및 제2소화약제의 구체적인 예시로는 다음과 같은 화합물을 들 수 있다. 예를 들면 불소 또는 브롬계 화합물이 치환된 탄화수소(Halogenated hydrocarbon)를 사용하는데, 불소로만 치환된 탄화수의 경우, 예를 들면 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane(상품명 Novec-7300/3M, CAS. No. 132182-92-4)의 경우에 비점은 100℃ 부근이고 비중은 1.67g/㎤ 내외이다. 또 브롬이 치환된 탄화수소의 경우, 예를 들면 Di-bromomethane(CAS. No. 74-95-3)의 경우에 비점은 97℃ 부근임에 반해 비중은 각각 2.5g/㎤ 수준으로 크게 증가한다. 표면장력 또한 치환기의 종류에 따라 크게 달라지는데, 불소가 치환된 탄화수소의 경우에는 10~20dyne/cm 수준의 표면 장력을 가지는 반면, 브롬이 치환된 탄화수소의 경우에는 40dyne/cm 이상의 표면 장력을 가지게 된다. 이러한 제1소화약제 및 제2소화약제는 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone(상품명 Novec-1230/3M, CAS. No. 756-13-8), Ethyl nonafluorobutyl ether(상품명 Novec-7200, CAS No. 163702-05-4), 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane(상품명 Novec-7300/3M, CAS. No. 132182-92-4), 2-(Trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane(상품명 Nove-7500, CAS No. 297730-93-9) 중의 어느 하나를 선택하여 사용한다. 그리고 고분자 쉘(Shell)은 이를 구성하는 고분자의 경우에 특별히 한정되거나 제한되지 않으며, 우레아-포름알데하이드-레소시놀ㆍ젤라틴ㆍ에폭시ㆍ폴리우레탄ㆍ폴리우레아 중에서 어느 하나를 선택 사용하여 제조토록 한다.At this time, the
한편, 본 발명에 따르면 두 종류 이상의 소화 약제를 사용할 시 에멀젼화 반응이 안정화될 경우에는 우수한 특성의 마이크로캡슐을 얻을 수 있다는 사실을 발견하였고, 안정한 에멀젼을 얻기 위해서는 소화약제들이 비슷한 수준의 비중 및 표면장력을 가져야 함을 확인할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, it was found that microcapsules with excellent characteristics can be obtained when the emulsification reaction is stabilized when two or more types of fire extinguishing agents are used. It can be confirmed that it must have tension.
또한, 본 발명에 따른 상기 제1소화약제와 제2소화약제는 하기의 [식 1] 과 [식 2]를 만족하고, 상기 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중은 2g/㎤ 보다 작은 것을 특징으로 한다.In addition, the first extinguishing agent and the second extinguishing agent according to the present invention satisfy the following [Equation 1] and [Equation 2], and the specific gravity of the first extinguishing agent and the second extinguishing agent is less than 2 g / cm 3 characterized by
[식 1] … △ρ =｜ρ1 - ρ2｜< 0.5 [Equation 1] … △ρ =｜ρ 1 - ρ 2 ｜< 0.5
[식 2] … △γ =｜γ1 - γ2｜< 10[Equation 2] … Δγ =｜γ 1 - γ 2 ｜< 10
즉, 상기 [식 1] 및 [식 2]에 있어서, ρ1 , ρ2 는 각각 g/㎤의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중(specific gravity)이며, γ1 , γ2 는 각각 dyne/cm의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 표면장력(surface tension)을 말한다.That is, in [Equation 1] and [Equation 2], ρ 1 , ρ 2 are the specific gravity of the first extinguishing agent and the second extinguishing agent each having a unit of g/cm 3 , and γ 1 , γ 2 refers to the surface tension of the first and second extinguishing agents, each having a unit of dyne/cm.
여기서, 본 발명에서는 소화약제로 할로겐이 치환된 탄화수소의 경우에는 종류 및 구조에 대해 특별히 제한 내지 한정되진 않으나, 두 종류의 소화약제 비중 차이가 0.5 보다 크거나 또는 표면장력의 차이가 10 보다 클 경우에는 에멀젼화 공정이 안정적으로 진행되지 않는다. 예를 들면, 비중의 차이가 클 경우에 충분한 교반을 시켜도 두 종류의 소화약제가 완전히 균일하게 혼합되기가 어려워지며, 따라서 각각 독립적인 에멀젼 입자가 형성된다. 이때 각각의 소화약제 비중은 특별히 제한 내지 한정되지는 않으나 비중이 2g/㎤ 미만인 것이 바람직하다 할 것인바, 왜냐하면 비중이 물에 비해 너무 클 경우에는 일부 소화약제들이 반응기 하부에 가라앉을 가능성이 있기 때문이다.Here, in the present invention, in the case of halogen-substituted hydrocarbons as fire extinguishing agents, the type and structure are not particularly limited or limited, but when the difference in specific gravity of the two types of fire extinguishing agents is greater than 0.5 or the difference in surface tension is greater than 10 The emulsification process does not proceed stably. For example, when the difference in specific gravity is large, it is difficult to completely and uniformly mix the two types of fire extinguishing agents even if sufficiently stirred, and thus independent emulsion particles are formed. At this time, the specific gravity of each fire extinguishing agent is not particularly limited or limited, but it is preferable that the specific gravity is less than 2 g / cm 3, because if the specific gravity is too large compared to water, some fire extinguishing agents may sink to the bottom of the reactor. am.
또한, 두 종류의 소화약제의 표면장력 차이도 매우 중요한데, 표면장력이란 에멀젼 입자의 열역학적 안정성(Thermodynamic stability)을 의미하는 것으로서, 이는 계면활성제의 종류 및 함량과 밀접한 관계를 가진다. 따라서 동일한 계면활성제를 사용할 시 표면장력의 차이가 너무 큰 두 소화약제를 사용할 경우에는 두 소화약제가 완전히 균일하게 혼합되기가 어려워지며, 따라서 각각 독립적인 에멀젼 입자가 형성된다.In addition, the difference in surface tension of the two types of fire extinguishing agents is also very important. Surface tension means the thermodynamic stability of emulsion particles, which has a close relationship with the type and content of surfactant. Therefore, when using two fire extinguishing agents having too large a difference in surface tension when using the same surfactant, it is difficult to completely and uniformly mix the two fire extinguishing agents, and thus independent emulsion particles are formed.
이처럼 상기한 자기소화 마이크로캡슐 조성물은 상기 [식 1] 및 [식 2]를 만족시키는 소화약제 혼합물과, 계면활성제 및 물을 혼합해서 교반하여 소화약제를 에멀젼화시킨 후, 에멀젼화된 소화약제에 우레아-포름알데하이드-레소시놀 또는 젤라틴ㆍ에폭시ㆍ폴리우레탄ㆍ폴리우레아의 소재 중에서 어느 하나를 선택 사용하여 마이크로캡슐(10)을 형성한다. 즉, 상기 [식 1] 및 [식 2]를 만족시키는 두 종류의 혼합 소화약제에 계면활성제를 이용하여 에멀젼화시킨 다음, 수용성 고분자 입자를 형성시킨 후 이 입자들이 혼합 소화약제 표면에 흡착된 상태가 되면 최종적으로 고체 쉘(shell)을 형성함으로써 자기소화 마이크로캡슐(10)이 완성된다.In this way, the self-extinguishing microcapsule composition described above emulsifies the fire extinguishing agent by mixing and stirring the fire extinguishing agent mixture satisfying the above [Formula 1] and [Formula 2], a surfactant and water, and then the emulsified fire extinguishing agent The
이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기한 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 불소 또는 브롬계 화합물이 치환된 탄화수소(Halogenated hydrocarbon)를 사용하면서 비점이 다른 두 종류 이상을 균등하게 함유한 제1소화약제와 제2소화약제로 이루어진 코어(Core)와, 코어의 외주면에 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 마이크로캡슐(10)이 분산되도록 함침(含浸)하는 PET수지재의 자기 소화층(23)과; 이러한 자기 소화층(23)의 일면에 보호필름지(25) 및 타면에 양면테이프(26)가 합지되거나 점착제(27)가 코팅되는 이형지(28)로 이루어진 플렉시블한 필름 형태로 성형되는 것을 특징으로 한다. 이처럼 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 도 3 및 도 4에서 보듯이 최하층으로부터 이형지(28), 양면테이프(26) 또는 점착제(27), 자기 소화층(23), 보호필름지(25)가 차례차례로 적층되어 플렉시블한 필름 형태로 이루어진다. 즉, 상기한 마이크로캡슐(10)이 분산되도록 함침한 PET수지재의 자기 소화층(23)을 기준으로 하여 상부면에 보호필름지(25)가 적층되고, 하부 면에 각종 화재에 취약한 여러 시설물에 부착할 수 있도록 양면테이프(26) 또는 점착제(27)가 적층되며, 이를 보호하기 위한 이형지(28)가 차례차례로 적층된다. 여기서 자기 소화층(23)은 PET수지재 위에 마이크로캡슐(10)을 분산되게끔 한 후에 또 다시 PET수지재를 덮어 마감하여 형성해도 되고, 또 PET수지재의 내부에 마이크로캡슐(10)을 분산되게끔 형성되어도 무방하다.At this time, according to the detailed configuration of the present invention, the above-described self-extinguishing
한편, 도면을 통해 도시하진 않았지만 상기한 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20) 이외에도 자기 소화 마이크로캡슐(10) 및 PET수지재의 조합을 통해 패드 형상으로 제작되거나 비정형 상태로 설치되는 공간에 부합하는 다양한 형상과 형태, 예를 들어 튜브에 삽입 가능한 형상ㆍ와이어 형상ㆍ기타 설치공간에 충전 내지 설치하기가 용이한 형상 및 형태 등으로 변형이 가능하게끔 페이스트 형태로 제작되어 화재 발생 시 즉각적으로 소화기능을 수행토록 하는 것도 가능하다 할 것이다.On the other hand, although not shown through the drawings, in addition to the above-described self-extinguishing
이러한 본 발명의 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 각종 화재에 취약한 다양한 시설물에 시공간의 제약 없이 부착함으로써 화재가 발생하면 발화된 지점으로 소화약제가 쉘(Shell)이 파괴되고 방출되어 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘하게 된다.The self-extinguishing
또, 본 발명에 따르면 마이컴(30)은 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 일면에 내장되도록 설치하고, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 의해 화재를 감지하는 즉시 양방향 통신에 의해 화재경보와 함께 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물관련자들에게 실시간으로 해당상황을 자동 통보하도록 하는 기능을 수행한다. 마이컴(30)은 도 1 내지 도 3처럼 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 일면에 내장되게끔 설치하는데, 화재로 인한 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동을 감지하는 즉시 양방향 통신에 의해 화재경보와 함께 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자들에게 실시간으로 해당상황을 자동 통보하는 기능을 수행한다. 이러한 마이컴(30)은 전기적 · 전자적 신호 및 기기로 구성된 마이컴 회로부로서, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 따라 이를 감지하여 유ㆍ무선 또는 무선을 이용하여 양방향 통신을 행하면서 화재발생 시 화재경보 및 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 실시간으로 즉시 자동 통보하여 화재발생의 인지 내지 확인이 가능하도록 한다. 그리고 이와 별개로 화재 상황을 감지하는 감지부(34)의 단독 행위를 통해 화재경보 및 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 실시간으로 즉시 자동 통보할 수도 있는데, 이의 상세한 설명은 후술한다.In addition, according to the present invention, the
한편, 화재경보는 기존의 각종 건물 및 생활공간에 설치된 화재경보기, 즉 부저와 알람램프 및 음성스피커 등을 통해 화재발생 주변지역으로 경보를 발생하거나 알린다. 이러한 화재경보기는 마이컴(30)과 양방향 통신이 가능하면서도 상호 연동하여 화재발생 주변지역으로 화재경보를 수행하도록 구성한다.On the other hand, the fire alarm generates or informs an alarm to the surrounding area where a fire occurs through fire alarms installed in various existing buildings and living spaces, that is, a buzzer, an alarm lamp, and a voice speaker. These fire alarms are configured to carry out fire alarms to areas around a fire by interoperating with the
이때 본 발명의 세부 구성에 따르면, 상기 마이컴(30)은 화재발생을 감지하거나 신고할 수 있도록 제어 관리하는 마이컴 회로 구성의 제어부(31), 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부(33), 화재상황을 감지하는 감지부(34), 무선으로 양방향 통신이 가능하도록 설치되는 통신부(35), 배터리를 구비하는 전원부(36), 화재경보와 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 자동 통보하는 통보부(37)를 차례대로 구비하는 것을 특징으로 한다. 이러한 마이컴(30)은 화재발생 시 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 따라 화재발생을 감지하거나 신고할 수 있도록 제어 관리하는데 이용되며, 제어부(31) 및 입ㆍ출력부(33)ㆍ감지부(34)ㆍ통신부(35)ㆍ전원부(36)ㆍ통보부(37) 등을 주요구성으로 한다.At this time, according to the detailed configuration of the present invention, the
그리고 제어부(31)는 화재발생을 감지하거나 신고할 수 있도록 제어 관리하는 마이크로프로세서와 각종 메모리를 탑재한 마이컴 회로이고, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 따른 화재상황을 화재경보와 관련자들에게 자동 통보하기 위하여 회로 내에 설정된 시스템이나 모듈에 따라 통합적으로 제어 관리하는데 사용된다. 이러한 제어부(31)는 마이컴(30)의 또 다른 입ㆍ출력부(33)ㆍ감지부(34)ㆍ통신부(35)ㆍ전원부(36)ㆍ통보부(37)와의 회로로 연결되어 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)와 상호 연동을 통해 화재상황에 대하여 화재경보와 관련된 자들에게 자동 통보한다. 입ㆍ출력부(33)는 제어부(31)의 입출력 신호를 변환하는 인터페이스 회로이다.In addition, the
또한, 감지부(34)는 불꽃ㆍ연기ㆍ열(온도)ㆍ화염ㆍ이산화탄소 농도 및 산소 농도 감지 중의 적어도 어느 하나 이상을 감지하는 센서(sensor)이고, 이러한 감지부(34)는 마이컴(30)의 회로 내에 설정된 시스템이나 모듈에 따라 통신부(35)와 양방향 통신을 행하여 통보부(37)에 의해 화재발생 시 화재경보 및 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 즉시 자동 통보하여 확인 내지 인지할 수 있도록 한다. 그리고 감지부(34)는 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동과는 별개로 각종 건물 및 생활공간의 곳곳에 비치된 불꽃검출기ㆍ연기검출기ㆍ온도검출기 등과 상호 연동하여 화재발생 시 단독으로 화재경보 및 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 즉시 자동 통보할 수도 있다.In addition, the
또한, 통신부(35)는 감지부(34)의 작동에 의한 무선으로 양방향 통신이 행해지면서 IOT 통신방식으로 전용망 또는 공중망을 통해 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ관련자들(건물주ㆍ입주자 등)에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 실시간으로 즉시 통보부(37)를 통해 자동 통보하도록 전송한다. 이러한 통신부(35)는 스마트폰(P) 또는 모니터(M)로 화재상황 정보를 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 전달하면서도 송수신 기능까지 수행할 수 있도록 한다. 또한, 전원부(36)는 마이컴(30)을 작동하기 위한 코인건전지 등을 사용하고, 관련법 규정을 만족하면서도 가동시간을 초과하는 용량ㆍ방수ㆍ방폭형 등으로 설치될 수 있다.In addition, the
또한, 통보부(37)는 제어부(31)와 통신부(35)에 의해 감지부(34)와 유ㆍ무선 또는 무선을 이용하여 양방향 통신을 행하면서 화재발생 시 화재경보기(부저와 알람램프 및 음성스피커 등)를 통해 화재발생 주변지역으로 화재경보를 수행하는 동시에 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 즉시 자동 통보하여 화재발생 상황을 확인 내지 인지할 수 있도록 한다.In addition, the
이하에서는, 각종 화재에 취약한 다양한 시설물에 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)를 설치한 다음, 화재가 발생한 것으로 가정하여 동작순서를 예시한다.Hereinafter, after installing the self-extinguishing
도 1처럼 화재가 발생하면, 발화된 지점으로 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)상의 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방한다. 이와 동시에 마이컴(30)의 감지부(34)가 화재상황을 감지하여 통신부(35)와 통보부(37)에 의해 화재경보기(부저와 알람램프 및 음성스피커 등)를 작동시켜 화재발생 주변지역으로 화재경보 기능을 수행하는 한편, 화재상황을 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등에게 화재 관련의 각종 자료나 신호를 즉시 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 즉시 자동 통보하여 확인 내지 인지할 수 있다. 즉, 화재가 발생하는 경우 그 즉시 무선시스템 형태로 소방서ㆍ경찰서ㆍ관련자들(건물주ㆍ입주자 등)에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 자동 통보하여 출동서비스 및 후속조치 등의 행위를 신속하게 제공하도록 함으로써 화재의 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 차단할 수 있다.When a fire occurs as shown in FIG. 1, the extinguishing agent on the self-extinguishing
이러한 본 발명에 따르면, 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐 패드와 IOT기능을 서로 접목함에 따라 배전함 및 콘센트 등과 같이 화재에 취약한 다양한 시설물과 각종 기기 등지에 시공간의 제약 없이 간편하게 설치 가능하여 실사용 범위를 크게 확대할 수 있고, 화재발생 시 발화된 지점으로의 나노 소화약제 방출로 초기 화재를 조속히 진압하거나 화재가 번지는 것을 예방하는 등의 출중한 소화(消火)성능을 발휘토록 하여 빠른 시간 내에 화재진압이 가능하도록 하며, 이와 동시에 화재발생 즉시 유ㆍ무선으로 신속 정확하게 화재경보 통보 및 실시간으로 해당 상황을 관할 경찰서ㆍ소방서ㆍ해당 관련자(건물주ㆍ세입자) 등에게 음성ㆍ문자ㆍ영상 등으로 즉각 통보함으로써 초기 대응시간인 골든타임을 연장시켜 다수의 인명과 재산피해를 조기에 효과적으로 차단할 수 있음으로 인해 화재 관제가 보다 효율적으로 관리될 수 있도록 지능화시킬 수 있다.According to the present invention, by grafting a microcapsule pad having a self-extinguishing function and an IOT function to each other, it can be easily installed in various facilities and various devices vulnerable to fire, such as distribution boxes and outlets, without restrictions in time and space, greatly increasing the practical use range. It can be expanded, and in the event of a fire, nano fire extinguishing agent is released to the ignition point to promptly extinguish the initial fire or prevent the fire from spreading. At the same time, immediately after a fire occurs, promptly and accurately notify the fire alarm by wire or wireless, and immediately respond to the situation in real time to the police station, fire station, relevant person (landlord, tenant) in charge, etc. by voice, text, video, etc. By extending the golden time, which is the time, it is possible to effectively prevent damage to a large number of lives and property at an early stage, so that fire control can be intelligently managed so that it can be managed more efficiently.
본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such variations or modifications should fall within the scope of the claims of the present invention.
10: 마이크로캡슐
20: 자기 소화 마이크로캡슐 패드
23: 자기 소화층
25: 보호필름지
26: 양면테이프
27: 점착제
28: 이형지
30: 마이컴
31: 제어부
33: 입ㆍ출력부
34: 감지부
35: 통신부
36: 전원부
37: 통보부
M: 모니터
P: 스마트폰10: microcapsule
20: self-extinguishing microcapsule pad 23: self-extinguishing layer
25: protective film paper 26: double-sided tape
27: adhesive 28: release paper
30: microcomputer 31: control unit
33: input and output unit 34: sensing unit
35: communication unit 36: power unit
37: notification department
M: Monitor P: Smartphone
Claims (5)
비점이 다른 두 종류 이상의 코어(Core)화된 소화약제와 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 자기 소화기능을 지닌 마이크로캡슐(10)을 함유하고, 화재발생 시 소정의 온도 이상으로 상승하면 소화약제가 쉘(Shell)을 파괴하면서 방출되어 초기 화재를 진압하는 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20); 및
상기 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 일면에 내장되도록 설치하고, 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 작동에 의해 화재를 감지하는 즉시 양방향 통신에 의해 화재경보가 울려 퍼짐과 동시에 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자들에게 실시간으로 해당상황을 자동 통보토록 하는 기능을 수행하는 마이컴(30)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드.In forming a self-extinguishing microcapsule pad installed in various facilities vulnerable to various fires:
It contains two or more types of cored fire extinguishing agents with different boiling points and microcapsules (10) with a self-extinguishing function of core-shell structure surrounded by a polymer shell, and in the event of a fire, the temperature rises above a predetermined level. When the fire extinguishing agent is released while destroying the shell, the self-extinguishing microcapsule pad 20 to suppress the initial fire; and
It is installed so as to be embedded on one side of the self-extinguishing microcapsule pad 20, and as soon as a fire is detected by the operation of the self-extinguishing microcapsule pad 20, a fire alarm sounds and spreads through two-way communication, and at the same time, the fire station, police station, A self-extinguishing microcapsule pad with an IOT function, characterized in that it comprises a microcomputer 30 that performs a function to automatically notify the building-related people of the situation in real time.
상기한 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)의 마이크로캡슐(10)은 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, Ethyl nonafluorobutyl ether, 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane, 2-(Trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 제1소화약제 및 제2소화약제와, 우레아-포름알데하이드-레소시놀 또는 젤라틴ㆍ에폭시ㆍ폴리우레탄ㆍ폴리우레아 중에서 어느 하나를 선택하여 사용하는 고분자 쉘(Shell)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드.According to claim 1,
The microcapsule 10 of the self-extinguishing microcapsule pad 20 is 1,1,1,2,2,4,5,5,5-Nonafluoro-4-(trifluoromethyl)-3-pentanone, Ethyl nonafluorobutyl ether , 1,1,1,2,2,3,4,5,5,5-Decafluoro-3-methoxy-4-(trifluoromethyl)pentane, 2-(Trifluoromethyl)-3-ethoxydodecafluorohexane is selected and used IOT characterized in that it consists of a first extinguishing agent and a second extinguishing agent, and a polymer shell selected from urea-formaldehyde-resorcinol or gelatin·epoxy·polyurethane·polyurea. Functional self-extinguishing microcapsule pad.
상기한 제1소화약제와 제2소화약제는 하기의 [식 1] 과 [식 2]를 만족하고, 상기한 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중은 2g/㎤ 보다 작은 것을 특징으로 하는 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드.
[식 1] … △ρ =｜ρ1 - ρ2｜< 0.5
[식 2] … △γ =｜γ1 - γ2｜< 10
(상기 [식 1] 및 [식 2]에 있어서, ρ1 , ρ2 는 각각 g/㎤의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 비중(specific gravity)이며 γ1 , γ2 는 각각 dyne/cm의 단위를 가지는 제1소화약제 및 제2소화약제의 표면장력(surface tension)이다)According to claim 2,
The first extinguishing agent and the second extinguishing agent satisfy the following [Equation 1] and [Equation 2], and the specific gravity of the first extinguishing agent and the second extinguishing agent is less than 2 g / cm 3 Characterized in that Self-extinguishing microcapsule pad with IOT function.
[Equation 1] … △ρ =｜ρ 1 - ρ 2 ｜< 0.5
[Equation 2] … Δγ =｜γ 1 - γ 2 ｜< 10
(In [Equation 1] and [Equation 2], ρ 1 and ρ 2 are the specific gravity of the first and second extinguishing agents each having a unit of g/cm 3 , and γ 1 and γ 2 are is the surface tension of the first and second extinguishing agents, each having a unit of dyne/cm)
상기한 자기 소화 마이크로캡슐 패드(20)는 불소 또는 브롬계 화합물이 치환된 탄화수소(Halogenated hydrocarbon)를 사용하면서 비점이 다른 두 종류 이상을 균등하게 함유한 제1소화약제와 제2소화약제로 이루어진 코어(Core)와, 코어의 외주면에 고분자 쉘(Shell)에 의해 둘러싸인 코어-쉘 구조의 마이크로캡슐(10)이 분산되도록 함침(含浸)하는 PET수지재의 자기 소화층(23); 상기한 자기 소화층(23)의 일면에 보호필름지(25)와, 타면에 양면테이프(26)가 합지되거나 점착제(27)가 코팅되는 이형지(28);로 이루어진 플렉시블한 필름 형태로 성형되는 것을 특징으로 하는 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드.According to claim 1,
The above-described self-extinguishing microcapsule pad 20 uses a halogenated hydrocarbon with fluorine or bromine-based compounds, and has a core composed of a first extinguishing agent and a second extinguishing agent that equally contain two or more kinds of different boiling points. (Core) and a self-extinguishing layer 23 of PET resin material impregnated to disperse core-shell microcapsules 10 surrounded by a polymer shell on the outer circumferential surface of the core; It is formed in the form of a flexible film consisting of a protective film paper 25 on one side of the self-extinguishing layer 23 and a release paper 28 on which a double-sided tape 26 is laminated or an adhesive 27 is coated on the other side. Self-extinguishing microcapsule pad with IOT function.
상기 마이컴(30)은 화재발생을 감지하거나 신고할 수 있도록 제어 관리하는 마이컴 회로로 구성되는 제어부(31), 입출력 신호를 처리하는 입ㆍ출력부(33), 화재상황을 감지하는 감지부(34), 무선으로 양방향 통신이 가능하도록 설치되는 통신부(35), 배터리를 구비하는 전원부(36), 화재경보와 함께 소방서ㆍ경찰서ㆍ해당 건물 관련자 등의 스마트폰(P) 또는 모니터(M)에 음성ㆍ문자ㆍ영상 등의 형태로 자동 통보하는 통보부(37)를 구비하는 것을 특징으로 하는 IOT기능을 겸비한 자기 소화 마이크로캡슐 패드.According to claim 1,
The microcomputer 30 includes a control unit 31 composed of a microcomputer circuit that controls and manages to detect or report the occurrence of a fire, an input/output unit 33 that processes input/output signals, and a sensing unit 34 that detects a fire situation. ), a communication unit 35 installed to enable two-way communication wirelessly, a power supply unit 36 having a battery, a fire alarm, and a smartphone (P) or monitor (M) such as a fire station, a police station, or a person related to the building ㆍA self-extinguishing microcapsule pad with an IOT function, characterized by having a notification unit 37 that automatically notifies in the form of text, video, etc.
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| KR1020210182666A KR20230093771A (en) | 2021-12-20 | 2021-12-20 | Fire extinguishing microcapsule pad that can self-extinguish in fire with IOT function |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230093771A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102601237B1 (en) * | 2023-09-01 | 2023-11-14 | 장석동 | Attachment type fire patch and its manufacturing method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101311950B1 (en) | 2012-04-25 | 2013-09-26 | 비아이산업(주) | Fire detecing and alarm system |
| KR101544765B1 (en) | 2013-12-24 | 2015-08-17 | 동명대학교산학협력단 | Method and apparatus for detecting fire using fire detection sensor and camera |
| KR102123554B1 (en) | 2019-03-19 | 2020-06-16 | 주식회사 지에프아이 | Microcapsules for fire extinguishing, manufacturing method and fire extinguishing devices based on it |
| KR102133958B1 (en) | 2019-11-13 | 2020-07-15 | 주식회사 지에프아이 | Preparing method of fire extinguishing composite materials comprising encapsuled fire extinguishing agent |
-
2021
- 2021-12-20 KR KR1020210182666A patent/KR20230093771A/en not_active Application Discontinuation
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