KR20220030861A

KR20220030861A - 질식 소화포

Info

Publication number: KR20220030861A
Application number: KR1020210030261A
Authority: KR
Inventors: 이응육; 김남성; 박철현
Original assignee: 주식회사 라지; 주식회사 서강에프엠비
Priority date: 2020-09-03
Filing date: 2021-03-08
Publication date: 2022-03-11

Abstract

본 발명은 질식 소화포에 관한 것으로서 보다 상세하게는 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 고온의 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단하는 코팅층 또는 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단함과 코팅층 표면에 전달된 고온의 열과 반응하여 CO₂가스를 배출하도록 하여 순간적으로 화재를 진화하도록 한 질식 소화포에 관한 것인바, 본 발명은 불연섬유로 이루어진 소화포에 있어서, 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 부분의 주변 산소를 차단하도록 불연의 코팅층이 더 구비된 것에 그 특징이 있다.

Description

질식 소화포{fire blanket}

본 발명은 질식 소화포에 관한 것으로서 보다 상세하게는 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 고온의 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단하는 코팅층 또는 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단함과 코팅층 표면에 전달된 고온의 열과 반응하여 CO₂가스를 배출하도록 하여 순간적으로 화재를 진화하도록 한 질식 소화포에 관한 것이다.

화재의 발생 초기는 발화면적이 작고 연소상태가 활성화되지 못하며 화염주위의 공기를 소규모로 차단하는 간편한 방법으로도 소화가 용이하므로 방염소화포의 인출을 편리하게 구성한 포대에 유리섬유의 소화포를 수장하여 화기상용 장소 또는 발화위험이 있는 장소에 비치하여 긴급시 신속하게 유리섬유의 소화포를 인출하여 화상에 포설하는 소화작업에 사용할 수 있게 한 것이다.

종래의 소화작업에 사용된 기구로는 소화가스 또는 포말이 살포되는 일반 소화기로서 일회 사용 후는 소화제를 재충전하여야 하고 취급 방법이 누구나 알 수 있게 상식화되지 않음으로써 활용빈도가 낮아 비상시 원활한 소화작업을 할 수 없었던 결함이 있었다.

상기와 같은 종래의 봄베식 소화기의 사용상 불편과 연속사용시 소화재 재충진의 불편이 없도록 대한민국 실용신안 등록공고 제1990-0000178호가 제한된바 상기한 종래의 소화포대는 소화장비를 구성한 것으로 화재발생의 삼대 조건인 연소물질, 열, 공기 중 공기를 발화된 연소 물질에서 차단하기 위하여 방염성 소화포를 사용하고 이 소화포를 연속 반복사용 할 수 있게 긴급시 비치된 위치의 식별과 수장한 소화포의 인출이 용이하게 한 소화포대를 일체로 결합한 것이다.

즉, 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 섬유강화 비닐수지 시이트로 된 포대(1)의 배면시이트를 연장한 개폐판을 접착직포로 착탈되게 하여 유리섬유의 소화포(8)를 수장될 수 있게 한 것에 있어서, 접착직포의 배면을 절곡 봉접하여 보강부와 파수부를 구성한 것과 유리섬유의 소화포(8)에 인출용 고리(7)를 부착한 것을 결합하여 된 것이다.

상기한 종래 소화포대는 소화포(8)의 고리(7)가 하향되게 접은 상태로 포대 속에 주입하고 개폐판을 전면으로 부착하면 접착직포가 상호 결착되어 비치용 소화장비가 되며, 사용시에는 파수부를 인출하면 접착직포가 탈리되면서 개폐판이 열리고 유리섬유의 소화포(8)의 고리(7)가 현출되므로 이를 양손으로 인출 확산시키면 소화용 포지가 된다.

이와 같이 된 종래 소화포대는 일정한 비치 장소에 걸어 두거나 선박, 차량등 탑승물에 상비하여 화재 발생시 초기 진화에 간편하게 사용할 수 있고, 포대의 외면에 발광 도료를 도포하여 약간 식별이 용이하게 할 수 있으며 또한 인체의 의복에 인화될 시에는 소화포로써 신체를 감싸 소화시킬 수 있으며 화염 속을 통과할 시에도 소화포로 신체를 싸고 진화작업과 인명 구조작업을 할 수 있는 이점이 있다.

그러나 상기한 종래 소화포대는 불연소재로 이루어진 소화포(8)로만 제조되어 있어 화재가 발생된 선박, 차량 등을 덮어씌우면 소화포대로 감싼 내측의 공간에 들어간 산소가 소화될 때까지 기다려야 하는 문제가 있으며 소화될 때까지 일정한 시간을 기다리면 원단이 뜨겁게 가열되는 문제가 있다. 또한 산소를 차단하였으나 화재가 완전히 진화되지 않고 잔불이 남아 있는 경우가 있어 상기 소화포대를 제거하면 다시 불이 살아나는 문제도 있었다. 상기한 문제로 인해 소화포 내측의 산소가 소멸하여 화재가 완전히 진화될 때까지 많은 시간을 기다려야 하는 문제도 있다.

이러한 상기 종래 문제점을 해소하고자 대한민국 실용신안공개 제2009-0008723호 "소화약재가 내장된 소화포"가 제안된바 상기 소화약재가 내장된 소화포(4)는 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 불에 타지 않는 성질의 재질의 불연섬유(1)를 두 겹으로 구성하여 식용소화약제(2)를 주입하고 일정한 간격으로 봉재하여 형성된 칸막음(3)을 이용하여 밀봉한 구조이다.

상기한 대한민국 실용신안공개 제2009-0008723호 "소화약재가 내장된 소화포"는 두 겹으로 구성된 불연섬유 내부에 소화약제가 내장되어 있어 상기 소화약제가 화재가 발생된 부분을 덮어씌웠을 경우 섬유 자체가 불연 섬유이기 때문에 그 내부에 주입된 소화약제의 살포가 불가능한 문제점에 의해 소화포 내부의 약제 사용이 불가능한 문제가 있다.

대한민국 실용신안 등록공고 제1990-0000178호 대한민국 실용신안공개 제2009-0008723호 대한민국 특허등록 제1986934호

상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출한 본 발명의 목적은 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 고온의 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단하는 코팅층 또는 열 배출을 및 외부 산소의 유입을 차단함과 코팅층 표면에 전달된 고온의 열과 반응하여 CO₂가스를 배출하도록 하여 순간적으로 화재를 진화하도록 한 질식 소화포를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 부분의 주변 산소를 차단하도록 불연의 코팅층이 더 구비된 질식 소화포에 있어서, 상기 코팅층은 코팅층을 100중량%라고 할 때 백운석 7중량%, 아타폴자이트 10중량%, 실리카 수지 70중량%, 질석 10중량%, 무기물 광물 접착제 3중량%가 혼합되어 이루어지고 상기 코팅층은 고온의 열에 의해 부풀어 오르는 것을 특징으로 하는 질식 소화포에 의하여 달성된다.

상기 코팅층은 일정한 온도 이상이 되면 CO₂가스를 배출하는 가스배출혼합물이 도포되어 이루어진 것을 특징으로 하는 질식 소화포에 의하여 달성된다.

상기 가스배출혼합물은 산화칼슘(CaO) 30.4%, 산화마그네슘(MgO) 21.9%, 이산화탄소(CO₂) 45.25%, 이산화규소(SiO₂) 2.3%, 산화알미늄(AlO₃) 0.082%, 산화철(Fe₂O₃), 티탄늄(TiO) 0.008%로 이루어진 것을 특징으로 하는 질식 소화포에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명의 질식 소화포는 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 산소를 차단하기 위한 코팅층을 형성하며 상기 코팅층에는 발화 중인 고온의 열이 원단 표면에 전달되고 전달된 고온의 열과 반응하여 CO2가스를 배출하도록 하여 순간적으로 화재를 진화하며 또한 대기중의 산소공급을 차단하도록 하는 효과가 있는 유용한 발명이다.

도 1 및 도 2는 일반적인 종래 소화포의 구조를 보여주는 사시도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 질식 소화포의 구조를 보여주는 단면도.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다른 실시예를 보여주는 단면도.
도 5a는 화재에 의해 본 발명의 요지인 코팅층이 가열되기 전 상태를 보여주는 사진
도 5b는 화재에 의해 본 발명의 요지인 코팅층이 가열된 후 상태를 보여주는 사진.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 본 발명의 소화포(1)는 불연기능의 원단(10) 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 부분의 주변 산소를 차단하도록 불연의 코팅층(20)이 더 구비된 구조이다.

상기 원단(10)은 다양한 섬유사를 제직 또는 편직하여 제작할 수 있으며, 이러한 원단(10)은 본 발명에서 특별히 한정하지 않으나, 내화성, 단열성, 인장강도 및 파단강도 등의 물성이우수한 것을 사용하여, 고온에서 장시간에 걸쳐 섬유의 성질을 유지하고, 화염에 접촉시 불꽃에 접촉하더라도쉽게 불이 옮겨 붙지 않는 것이 바람직하다.

상기 원단(10)은 실리카 섬유, 탄소섬유, 아라미드 섬유, 금속 섬유, 유리 섬유, 셀룰로오스 섬유, 탄소 섬유,및 세라믹 섬유로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 섬유로 제작된다.

일례로, 실리카 섬유, 아라미드 섬유및 셀룰로오스 섬유를 혼합하여 복합화한 합연사를 사용할 수도 있다. 이때 상기 코팅층(20)은 코팅층은 코팅층을 100중량%라고 할 때 백운석 7중량%, 아타폴자이트 10중량%, 실리카 수지 70중량%, 질석 10중량%, 무기물 광물 접착제 3중량%가 혼합되어 이루어지고 상기 코팅층은 고온의 열에 의해 부풀어 오르는 것에 특징이 있다.

상기 코팅층(20)은 화염과 접촉하더라도 접염시간을 길게하여 원단 직물의 표면에 불꽃이 쉽게 발화하지 않고, 지속적인 화염 접염시에도 연기 밀도를 낮출 수 있는 역할을 한다.

상기 원단(10)을 실리카 섬유사로 편직한 후 일면 또는 양면에 실리카 섬유사를 사용하는 원단(10)과 동일한 재질로 실리카 수지를 이용하여 코팅층(20)을 형성시키면 실키카 수지가 원단과 동종의 원료 베이스로 이루어진 것이므로 우수한 접착력을 보여 화염 또는 장기간 보관 시 코팅층(20)과 원단(10)과의 분리를 방지한다.

상기 실리카 수지는 NH신소재 주식회사에서 제조된 것을 사용한다. 상기 코팅층(20)의 코팅 방법은 통상적인 습식 코팅 방법으로 수행하며, 스프레이 코팅, 딥-코팅, 닥터 블레이드 코팅, 그라비아코팅, 마이크로 그라비아 코팅, 바코팅 방식을 사용한다. 이러한 코팅은 롤-투-롤 공정으로 수행가능하다.

상기와 같은 방법에 의하여 코팅층을 형성시키기 위한 혼합물의 점도는 1,000~2,000cps 범위이다. 상기 점조가 1,000 이하이면 도포 및 분무가 안되는 문제가 있으며 응고시 뻣뻣한 상태가 되어 작은 충격에도 깨지는 문제가 있고 점도가 2,000 이상이면 분무 및 도포시 흘러내리는 문제와 건조에 시간이 많이 소요되는 문제가 있기 때문이다.

한편 다른 본 발명의 실시예로는 첨부도면 도 4a 또는 도 4b에 도시된 바와 같이 상기 코팅층(20)의 일면 또는 양면에 일정한 온도 예컨데 200℃ 이상이 되면 CO₂가스를 배출하는 가스배출혼합물층(30)을 더 형성시켜 사용할 수 있다.

이때 상기 가스배출혼합물층(30)은 산화칼슘(CaO) 30.4중량%, 산화마그네슘(MgO) 21.9중량%, 이산화탄소(CO₂) 45.25중량%, 이산화규소(SiO₂) 2.3중량%, 산화알미늄(AlO₃) 0.082중량%, 산화철(Fe₂O₃), 티탄늄(TiO) 0.008중량%로 이루어진 구조이다.

상기 코팅층(20)에 가스배출혼합물층(30)을 더 형성시키되 상기 가스배출혼합물층(30)의 두께를 100㎛/㎡으로 하고 700℃로 가열하였더니 9.8ML/㎥의 CO₂가스가 배출되는 것을 확인할 수 있었다.

먼저 첨부도면 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 원단의 일면 또는 양면에 코팅층(20) 만을 형성시킨 본 발명의 질식포를 화재가 발생한 부분에 덮어씌우면 우선 원단 자체가 난연성이 우수한 재질로 형성되어 불이 잘 붙지 않으나 코팅층(20)에 의하여 발화 중인 화제에서 방출되는 고온의 열 배출을 차단시키면서 외부 산소의 유입을 차단하게 된다.

따라서 발화된 작은 화재는 진화되며 화재가 클 경우 고온의 열에 의해 코팅층(20)이 가열됨으로 상기 코팅층(20)이 첨부도면 도 5a와 같이 초기 형태를 가지고 있다가 일정한 온도 이상 예컨대 200℃ 이상으로 가열되면 첨부도면 도 5b와 같이 부풀어 올라 두께가 변형됨으로 열을 차단하게 된다.

상기 도 5b와 같이 부풀어 오르는 이유는 고온에 의해 질석이 20~30배 가량 팽창되어 체적변화가 일어나면서 서로 밀착되기 때문에 밀폐가 이루어져 화재가 차단되게 된다.

또한 첨부도면 도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이 코팅층(20)의 표면에 가스배출혼합물층(30)을 더 형성시킨 본 발명의 질식포를 화재가 발생한 부분에 덮어씌우면 발화되어 화재 발생된 장소의 화재의 온도가 700℃ 이상일 경우 가스배출혼합물층(30)에서 일정량의 이산화탄소가스를 배출한다.

상기 원단(10)과 코팅층(20)에 의해 산소유입이 차단된 상태에서 가스배출혼합물층(30)에서 일정량의 이산화탄소가스를 배출하게 되면 화재진화가 더 가속되어 빠른 시간에 화재를 진화할 수 있는 효과를 얻게 되는 것이다.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 제시하며 상기 본 발명의 질식 소화포에 대하여 아래와 같은 실험을 실시하였다.

[실험]

방염 성능검사는 소방법상 정해진 규격에 의거하여 수행하였다.

- 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리며 연소하는 상태가 그칠 때까지 시간은 20초 이내(잔염시간)

- 버너의 불꽃을 제거한 때부터 불꽃을 올리지 아니하고 연소하는 상태가 그칠 때까지 30초 이내(탄화면적은 50c㎡ 이내, 탄화길이는 20 cm 이내- 불꽃에 의해 완전히 녹을때까지 접촉회수는 3회 이상 (접염회수)

- 발연량(시료를 태울때 발생하는 연기의 양)최대연기 밀도는 400 이하

[비교예1]

폴리에스테르계 수지 50 중량%, 폴리우레탄계 수지 40 중량%, 인계 난연제(9,10-다이하디드로-9-옥사포스파페난트렌-10-옥사이드) 3 중량%, 브롬계 난연제(트리스(트리브로모 페닐)시아누레이트) 1 중량%, 안티몬계 난연조제(삼산화 안티몬) 0.5 중량%, 수산화마그네슘 0.5 중량%, 섬유 침투제(이소프로필 알코올) 1 중량%,및 중공형 지르코니아(평균입도 1.5mm) 4 중량%를 넣고, 이들 조성 100 중량부 대비 200 중량부의 물을 첨가 후 균일하게 혼합하여 코팅층 형성용 조성물을 제조하였다. 이때 원단은 실리카 섬유로 편직하였으며 코팅층은 0.1mm 두께로 형성 후 건조 및 700℃ 이상으로 가열함.

[실시예1]

상기 코팅층은 코팅층을 100중량%라고 할 때 백운석 7중량%, 아타폴자이트 10중량%, 실리카 수지 70중량%, 질석 10중량%, 무기물 광물 접착제 3중량%가 혼합되어 이루어진 혼합물을 함침 후 건조시킴. 이때 원단은 실리카 섬유사로 편직하였으며 코팅층은 0.1mm 두께로 형성시킨 후 700℃로 가열함.

[실시예2]

상기 코팅층은 실시예1과 같이 수행하고 코팅층의 일면에 산화칼슘(CaO) 30.4%, 산화마그네슘(MgO) 21.9%, 이산화탄소(CO₂) 45.25%, 이산화규소(SiO2) 2.3%, 산화알미늄(AlO3) 0.082%, 산화철(Fe2O3), 티탄늄(TiO) 0.008%로 이루어진 가스배출혼합물층을 100㎛/㎡ 두께로 형성 후 건조 및 700℃로 가열함.

	인장강도(Kgf, KS K 0520)	연소가스 발생량(cc/㎠,KS F ISO 5660-1)	내열성 (℃,KS F2257)	방염 성능검사	부풀어 오름 여부	co2 가스 배출량(ML/㎥)
비교예1	559	243	820	불합격	변화없음	-
실시예1	723	105	1342	합격	부풀어오름	-
실시예2	751	81	1571	합격	부풀어오름	9.8

이와 같은 본 발명의 질식 소화포는 불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 산소를 차단하기 위한 코팅층을 형성하며 상기 코팅층에는 발화 중인 고온의 열이 원단 표면에 전달되고 전달된 고온의 열과 반응하여 Co₂가스를 배출하도록 하여 순간적으로 화재를 진화하며 또한 대기중의 산소공급을 차단하도록 하는 효과가 있는 유용한 발명이다.

1 : 소화포 10 : 원단
20 : 코팅층 30 : 가스배출혼합물층

Claims

불연기능의 원단 일면 또는 양면에 화재가 발생한 부분을 덮어씌우면 발화 중인 부분의 주변 산소를 차단하도록 불연의 코팅층이 더 구비된 질식 소화포에 있어서,
상기 코팅층은 코팅층을 100중량%라고 할 때 백운석 7중량%, 아타폴자이트 10중량%, 실리카 수지 70중량%, 질석 10중량%, 무기물 광물 접착제 3중량%가 혼합되어 이루어지고 상기 코팅층은 고온의 열에 의해 부풀어 오르는 것을 특징으로 하는 질식 소화포.
제 1 항에 있어서,
상기 코팅층이 200℃ 이상의 온도로 가열되면 CO₂가스를 배출하는 가스배출혼합물층이 코팅층의 표면에 더 형성되어 이루어진 것을 특징으로 하는 질식 소화포.
제 2 항에 있어서,
상기 가스배출혼합물층은 가스배출혼합물층을 100중량%라 할 때 산화칼슘(CaO) 30.4%, 산화마그네슘(MgO) 21.9%, 이산화탄소(CO₂) 45.25%, 이산화규소(SiO2) 2.3%, 산화알미늄(AlO3) 0.082%, 산화철(Fe2O3), 티탄늄(TiO) 0.008%로 이루어진 것을 특징으로 하는 질식 소화포.