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KR102719385B1 - 소화탄 발사장치 - Google Patents

소화탄 발사장치 Download PDF

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KR102719385B1
KR102719385B1 KR1020220059047A KR20220059047A KR102719385B1 KR 102719385 B1 KR102719385 B1 KR 102719385B1 KR 1020220059047 A KR1020220059047 A KR 1020220059047A KR 20220059047 A KR20220059047 A KR 20220059047A KR 102719385 B1 KR102719385 B1 KR 102719385B1
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pressure
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Abstract

본 발명은 길이방향 일측으로 개구된 중공부를 포함하여 소화탄이 삽입되는 하우징; 상기 하우징의 중공부에 배치되어 상기 하우징의 내면과 상기 소화탄의 외면 사이에 개재되는 실링부; 및 상기 하우징에 배치되어 삽입된 소화탄을 고정하도록 상기 소화탄의 외주면에 접촉되는 복수의 가압패드;를 포함하고, 적어도 하나의 상기 실링부가 상기 소화탄의 단부와 상기 가압패드의 사이에 배치되어, 상기 하우징의 중공부를 길이방향으로 구획하도록 이루어져, 발사전 소화탄이 가압패드를 통해 지지되도록 구성된 소화탄 발사장치에 관한 것이다.

Description

소화탄 발사장치{FIRE EXTINGUISHER BALL LAUNCHER}
본 발명은 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 화재가 발생된 지역에 소화탄을 발사하여 화재를 진압할 수 있는 소화탄 발사장치에 관한 것이다.
실내외에서 화재가 발생 시에는 소화약제를 저장하고 있는 소방차량이나 소방헬기가 출동하거나 소화기나 스프링클러 등의 주변에 비치된 장치를 이용하여 화재를 진화하는 것이 일반적이다. 아울러 화재가 발생된 장소가 차량이나 접근하기 어려운 위치이거나 산불과 같은 대규모의 화재를 진압하여야 하는 경우에는, 소방헬기와 같은 비행체를 통해 타깃(Target)에 소화약제를 직접 투하하는 방식이 활용되고 있다. 이때 소방헬기를 통해 저장된 소화약제를 공중에서 투하하는 경우에는 바람이나 비행체의 동력 등에 의해서 소화약제가 타깃에서 벗어나 다른 구역으로 향하는 경우가 빈번이 발생됨에 따라 효율이 다소 낮은 문제가 있다.
이에 따라 포탄 형태로 내부 수용공간에 소화약제를 수용하고 있는 소화탄을 활용하기 위한 개발이 진행되고 있으며, 상기 소화탄에 대한 기술로 현재 한국공개특허공보 제10-2021-0005423호, 한국공개특허공보 제10-2017-0110431호 및 한국등록특허공보 제10-1944821호 등이 개시되어 있다. 이때 소화탄(1)은 크게 도 1에서 도시된 바와 같이 소화탄발사기(2)를 통해 타깃으로 발사하는 방식이나 도 2에서 도시된 바와 같이 비행체(3)를 통해 타깃에 투하하는 방식으로 구분될 수 있다. 그리고 상기 소화탄(1)은 타깃에 도달하기 전에 폭파되어 저장된 소화약제가 분산되거나, 타깃에 도달한 후에 저장된 소화약제가 외부로 분출되는 방식 등 다양한 형태로 활용되고 있다.
지상이나 지상의 차량에서 상기 소화탄을 발사하기 위해서는 별도의 소화탄 발사장치를 설치해야 한다. 아울러 비행체의 경우에도 소화탄을 자유 낙하로 투하하는 경우에 나타나는 변수를 줄여 정밀도를 높이기 위해 별도의 소화탄 발사장치가 탑재되어 활용될 수 있다. 하지만 종래의 소화탄 발사장치는 수용되는 소화약제로 인하여 고 중량인 소화탄을 발사시키는 과정에서 많은 에너지를 소비하거나, 소화탄 발사장치의 정밀도를 높이기 위해 설치비용이 과도하게 발생되는 문제점이 있었다.
KR 10-2021-0005423 A (2021.01.14. 공개) KR 10-2017-0110431 A (2017.10.11. 공개) KR 10-1944821 B1 (2019.02.11. 공고)
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발사되는 소화탄이 오발되는 것을 방지하도록 발사전 가압패드를 통해 소화탄을 고정한 상태에서 고압유체를 충진하여 소화탄을 화재현장으로 발사하는 소화탄 발사장치를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 길이방향 일측으로 개구된 중공부를 포함하여 소화탄이 삽입되는 하우징; 상기 하우징의 중공부에 배치되어 상기 하우징의 내면과 상기 소화탄의 외면 사이에 개재되는 실링부; 및 상기 하우징에 배치되어 삽입된 소화탄을 고정하도록 상기 소화탄의 외주면에 접촉되는 복수의 가압패드;를 포함하고, 적어도 하나의 상기 실링부가 상기 소화탄의 단부와 상기 가압패드의 사이에 배치되어, 상기 하우징의 중공부를 길이방향으로 구획할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 상기 소화탄의 단부에 추진력을 발생시키도록 고압유체가 유동되는 주입구; 및 상기 가압패드가 작동되도록 고압유체가 유동되는 유입홀;을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 주입구와 유입홀에는 서로 동일한 압력의 유체가 유동될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 복수의 상기 가압패드가 상기 소화탄에 접촉되는 합산 면적(AT)과, 동력이 발생되도록 상기 실링부로 구획되는 상기 소화탄의 단부의 유효면적(AE)이 아래의 식에 따라 형성될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00001
(여기에서,
Figure 112022051074667-pat00002
는 가압패드와 소화탄 외면 사이의 정지마찰계수)
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 상기 실링부로 구획되는 상기 소화탄의 단부가 원통형으로 이루어져 상기 유효면적이 아래의 식으로 산출될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00003
(여기에서,
Figure 112022051074667-pat00004
는 소화탄의 직경)
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 상기 유입홀과 연결되어 복수의 상기 가압패드로 고압유체를 분배하는 분배채널;을 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 발사되는 상기 소화탄을 가이드하도록 상기 하우징의 내면에 일단이 고정되되 타단이 상기 소화탄의 외면에 접촉되는 복수의 가이드부;를 더 포함하고, 상기 가이드부는 상기 하우징의 내주면의 둘레 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 복수의 상기 가압패드와 복수의 상기 가이드부가 상기 하우징의 내주면의 둘레 방향을 따라 서로 교번되도록 배치될 수 있다.
또한, 상기 실링부는 복수로 이루어져 상기 하우징의 길이방향으로 서로 이격 배치되는 제1실링부 및 제2실링부를 포함하되, 복수의 상기 가압패드는 상기 하우징의 길이방향으로 서로 이격 배치되는 제1가압패드 및 제2가압패드를 포함하며, 상기 제1실링부가 상기 소화탄의 단부와 상기 제1가압패드의 사이에 개재되고, 상기 제2실링부가 상기 제1가압패드와 제2가압패드의 사이에 개재될 수 있다.
또한, 상기 소화탄은 탄체에서 돌출되어 상기 하우징의 길이방향을 따라 연장되는 돌출부재를 포함하되, 상기 하우징의 내면에는 상기 소화탄의 돌출부재가 삽입되는 가이드홈이 형성될 수 있다.
또한, 상기 가이드홈은 제1실링부와 제2실링부의 사이에서 상기 하우징의 일측으로 연장될 수 있다.
상술한 구성에 의한 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는, 유압식으로 소화탄을 발사하면서 유압식 가압패드를 통해 발사전 고정이 가능함에 따라, 장치의 설치 및 유지 비용이 낮아짐과 더불어 운용이 보다 편리하여 활용도가 높아지는 장점으로 이어질 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 소화탄 발사장치는 가이드부와 가이드홈을 이용하여 발사되는 소화탄이 뒤틀리거나 이탈되는 것을 방지하여 오발률을 낮추어 보다 정밀하면서 신뢰도가 높은 장치를 제공할 수 있다.
도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 소화탄이 발사되는 것을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 소화탄 발사장치를 통해 소화탄이 발사되는 것을 도시한 도면.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 소화탄 발사장치의 측단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄의 측면도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소화탄의 측면도.
도 8은 본 발명에 따른 소화탄 발사장치의 정단면도.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소화탄의 측면도.
도 10 및 도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 소화탄의 소화탄 발사장치의 정단면도.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 여러 형태에 따른 소화탄 발사장치를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 도 3은 소화탄 발사장치를 통해 소화탄이 발사되는 것을 도시한 도면을, 도 4 및 도 5는 소화탄 발사장치의 측단면도를 각각 나타낸다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는, 소화약제가 내부에 저장된 소화탄(20)이 장착되어 화재현장으로 발사할 수 있으며, 상기 소화탄 발사장치(10)는 도시된 바와 같이 소방헬기와 같은 비행체(30)에 탑재되거나, 지상에 설치되거나, 지상 또는 해상의 이동체에 설치되어 운반될 수도 있다.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는, 하우징(100), 실링부(200), 가압패드(300)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는 유압식으로 작동되어 고압유체가 유체탱크(40)로부터 상기 하우징(100)의 내부 중공부(110)로 공급될 수 있다. 이때 상기 하우징(100)의 중공부(110)는 도면 상에서의 좌우방향인 길이방향의 일측으로 개방된 형태로, 상기 소화탄(20)이 일측으로 삽입될 수 있다. 여기서 이하 보다 명확한 설명을 위해 상기 하우징(100)의 중공부가 개방된 측을 전방으로 이와 배향되는 방향을 후방으로 정의하여 설명한다. 아울러 상기 소화탄(20)은 후방측 단부가 상기 하우징(100)의 중공부(110) 타측으로 인입될 수 있으며, 상기 유압장치(40)로 공급되는 고압유체를 통해 상기 소화탄(20)이 전방으로 추진되도록 상기 소화탄(20)의 후방측으로 힘을 가할 수 있다. 여기서 상기 소화탄(20)은 탄체(21), 상기 탄체(21)의 내부에 형성되어 소화약제가 수용되는 수용부(22)를 포함할 수 있으며, 상기 탄체(21)와 탈착되어 상기 수용부(22)를 개폐하는 마개부(23)를 더 포함할 수 있다.
상기 소화탄(20)의 탄체(21)는 내부가 중공된 원통형으로 이루어지되 전방 단부가 둠 형상으로 구성될 수도 있다. 여기서 상기 하우징(100)의 중공부(110) 또한 상기 탄체(21)와 대응되는 원통형으로 이루어지되, 상기 하우징(100)의 내경이 상기 탄체(21)의 외경보다 크도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 실링부(200)는 상기 하우징(100)의 내면과 상기 탄체(21)의 외면 사이에 개재되어, 상기 하우징(100)의 중공부(110) 최내측으로 공급된 고압유체가 전방으로 유출되는 것을 방지할 수 있다.
상기 실링부(200)는 복수로 이루어져 제1실링부(210) 및 제2실링부(220)를 포함할 수도 있다. 이때 상기 제1실링부(210)와 제2실링부(220)는 전후방향으로 서로 이격 배치될 수 있으며, 상기 제1실링부(210)가 비교적 후방 측에 배치될 수 있다. 그리고 상기 가압패드(300)는 제1실링부(210)의 전방에 배치될 수 있으며, 상기 가압패드(300)도 복수로 이루어져 제1가압패드(310) 및 제2가압패드(320)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 제1가압패드(310)는 상기 제1실링부(210)와 제2실링부(220) 사이에 개재될 수 있으며, 상기 제2가압패드(320)는 상기 제2실링부(220)의 전방 측으로 배치될 수 있다. 아울러 상기 제1가압패드(310) 또는 제2가압패드(320) 각각도 복수로 이루어져, 상기 하우징(100)의 중공부(110)의 원주방향 또는 길이방향을 따라 서로 이격 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는 상기 가압패드(300)를 조절하는 수단을 더 포함할 수 있으며, 전동력을 이용하거나 상기 유체탱크(40)와 상기 소화탄 발사장치(10) 사이의 유체 흐름을 조절하는 컨트롤러(41)를 통해 상기 가압패드(300)가 유압식으로 조절될 수도 있다. 여기서 본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는 상기 가압패드(300)로 유체를 주입하거나 유체가 배출되는 통로인 유입홀(400)을 더 포함할 수 있으며, 상기 제1가압패드(310) 및 제2가압패드(320)에는 각각 제1유입홀(410) 및 제2유입홀(420)이 배치되어 유량 및 압력을 제어할 수 있다. 아울러 상기 하우징(100)의 후방측에는 상기 중공부(110)로 고압유체를 주입하도록 주입구(101)가 배치될 수 있으며, 상기 유압장치(40)는 상기 주입구(101)와 적어도 하나의 유입홀(400)이 연결되어 유량을 제어하도록 구성될 수 있다. 여기서 상기 고압유체는 일 예시로 압축공기일 수 있다.
상기 주입구(101), 제1유입홀(410) 및 제2유입홀(420)은 각각이 상기 유체탱크(40)와 연결되되, 각각을 연결하는 관에 상기 주입구(101), 제1유입홀(410) 및 제2유입홀(420)의 유량을 제어하는 제1밸브(51), 제2밸브(52) 및 제3밸브(53)가 배치될 수 있다. 그리고 상기 하우징(100)의 중공부(110)에 상기 소화탄(20)이 삽입되면 상기 제2밸브(52) 및 제3밸브(53)가 개방되어 상기 유입홀(400)로 고압유체를 공급하여 가압패드(300)가 상기 소화탄(20)의 외면에 접촉하도록 조절할 수 있다. 그리고 상기 소화탄(20)이 상기 가압패드(300)를 통해 고정되면 상기 제1밸브(51)가 개방되어 상기 주입구(101)로 고압유체를 주입할 수 있으며, 상기 제1실링부(210)의 후방 측에 배치된 상기 하우징(100)의 중공부(110)가 설정 압력 이상이 되면 상기 가압패드(300)가 개방되도록 상기 제2밸브(52) 및 제3밸브(53)가 개방되어 상기 소화탄(20)이 전방으로 발사될 수 있다. 여기서 상기 제2밸브(52) 또는 제3밸브(53)는 단일의 밸브 혹은 여러 종류의 밸브들이 하나의 유로를 제어하도록 구성될 수도 있다.
상기 주입구(101)로 주입되는 고압유체와 상기 유입홀(400)로 유동되는 고압유체가 서로 다른 압력 혹은 물질로 구성되거나, 서로 동일한 압력 및 물질로 구성된 고압유체가 유동될 수도 있다. 도 5에서 도시된 바와 같이 서로 동일한 압력 및 물질로 구성된 고압유체를 통해 상기 소화탄(20)에 대한 고정 및 발사 과정이 이루어지는 경우에는 상기 유체탱크(40)와 주입구(101) 사이에 메인관이 형성되어 상기 제1밸브(51)가 배치되고, 상기 제1유입홀(410) 및 제2유입홀(420)은 상기 메인관으로부터 분기되는 분기관을 통해 상기 유체탱크(40)와 연결될 수 있다. 그리고 상기 분기관에는 상기 제2밸브(52) 및 제3밸브(53)의 기능을 수행하는 적어도 하나의 밸브가 배치될 수 있다. 아울러 상기 하우징(100)의 후단부에는 압력계(54)와 벤트부(55)가 배치될 수 있으며, 상기 압력계(54)는 상기 하우징(100)의 중공부(110) 후단 영역에서의 압력을 실시간으로 측정할 수 있다. 그리고 상기 컨트롤러(41)에서는 발사를 위한 기준압력(P1)과 장치의 고장 등을 방지하기 위한 임계압력(P2)이 설정될 수 있으며, 상기 압력계(54)에서 측정된 압력이 임계압력(P2) 보다 높은 경우에는 상기 벤트부(55)가 개방되어 내부의 유체를 외부로 분출하도록 구성될 수도 있다. 이때 상기 임계압력(P2)은 상기 기준압력(P1) 보다 높게 형성될 수 있다. 아울러 고압유체가 충진되는 과정에서 상기 소화탄(20)이 이탈되는 것을 방지하도록, 복수의 상기 가압패드(300)가 상기 소화탄(20)를 가압하도록 접촉되는 합산 면적은 상기 제1실링부(210)를 기준으로 후방에 배치된 소화탄(20)의 탄체(21) 면적보다 큰 것이 바람직하다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 도 6은 소화탄 발사장치의 측면도를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상기 소화탄(20)의 탄체(21)는 제1실링부재(210)와 제2실링부재(220)가 배치되는 위치를 기준으로 제1몸체(21a), 제2몸체(21b) 및 제3몸체(21c)로 구획될 수 있다. 여기서 상기 제1몸체(21a)는 후단 측에 배치되어 주입되는 고압유체와 접촉되어 상기 소화탄(20)이 전진하도록 하는 동력을 발생시킬 수 있다. 이때 탄체(21)는 원통형으로 소정직경(D)을 가질 수 있으며, 상기 제1몸체(21a)는 상기 소정직경(D)과 전후방향으로의 소정길이(L)를 가짐에 따라, 고압유체가 접촉되는 상기 제1몸체(21a)의 면적(A)은 아래의 수학식 1로 정의될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00005
여기서 상기 제1몸체(21a)에 둘레에 해당되는 면적은 원의 둘레를 따라 가해지므로 힘의 평형이 발생되어 소거될 수 있음에 따라 상기 소화탄(20)에 힘을 가하는 유효면적(AE)은 아래의 수학식 2로 정의될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00006
그리고 상기 제1실링부재(210)와 제2실링부재(220) 사이에 배치되는 복수의 제1가압패드(310)는 각각 전후방향으로 제1길이(L1)를 가지되, 상기 소화탄(20)의 둘레를 따라 소정의 제1폭(W1)을 가질 수 있으며, 상기 제1가압패드(310)의 총 면적(A1)은 아래의 수학식 3으로 정의될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00007
여기서 상기 제1가압패드(310)의 형상이 상기 탄체(21)의 제2몸체(21b) 외주면과 대응하여 제1폭(W1)이 호의 길이로 정의될 수 있으며,
Figure 112022051074667-pat00008
은 제1폭(W1)이 가지는 호의 중심각일 수 있다. 아울러 N1은 상기 제1실링부재(210)와 제2실링부재(220) 사이에 배치되는 상기 제1가압패드(310)의 수량일 수 있다.
상기 제2실링부재(220)의 전방에 배치되는 복수의 제2가압패드(320)는 각각 전후방향으로 제2길이(L2)를 가지되, 상기 소화탄(20)의 둘레를 따라 소정의 제2폭(W2)을 가질 수 있으며, 상기 제2가압패드(320)의 총 면적(A2)은 아래의 수학식 4로 정의될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00009
여기서 상기 제2가압패드(320)의 형상이 상기 탄체(21)의 제3몸체(21c)의 외주면과 대응하여 제2폭(W2)이 호의 길이로 정의될 수 있으며,
Figure 112022051074667-pat00010
은 제2폭(W2)이 가지는 호의 중심각일 수 있다. 아울러 N2는 상기 제2실링부재(220)의 전방에 배치되는 상기 제2가압패드(310)의 수량일 수 있다.
이에 따라 상기 가압패드(300)의 합산 면적(AT)은 아래와 같이 수학식 5로 정의될 수 있다.
Figure 112022051074667-pat00011
여기서 상기 가압패드(300)의 합산 면적(AT)은 상기 제1몸체(21a)의 유효면적(AE) 보다 큰 것이 바람직하며, 상기 가압패드(300)의 고정방향을 고려하여 상기 가압패드(300)의 합산 면적(AT)와 상기 유효면적은 아래의 관계식 1에 따라 정의될 수 있다.
[관계식 1]
Figure 112022051074667-pat00012
여기서
Figure 112022051074667-pat00013
는 서로 접촉되는 가압패드(300)의 단부와 상기 탄체(21)의 외면 사이의 정지마찰계수로, 상기 가압패드(300)의 합산 면적(AT)과 정지마찰계수(
Figure 112022051074667-pat00014
)의 곱이 상기 제1몸체(21a)의 유효면적(AE) 보다 2배 이상 큰 것이 바람직할 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 도 7은 소화탄 발사장치의 측면도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 상기 소화탄(20)은 탄체(21)의 제1몸체(21a)가 상기 제2몸체(21b) 및 제3몸체(22c)의 소정직경(D) 보다 작은 직경(D1)을 가지는 원통으로 구성될 수도 있다. 이에 따라 상기 가압패드(300)의 합산 면적(AT)과 상기 제1몸체(21a)의 유효면적(AE)은 아래의 관계식 2에 따라 구성될 수도 있다.
[관계식 2]
Figure 112022051074667-pat00015
도 8은 본 발명에 따른 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 도 8은 소화탄 발사장치의 정단면도를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 소화탄 발사장치(10)는 복수의 가압패드(300)가 상기 하우징(100)의 원주 방향을 따라 서로 이격 배치될 수 있다. 그리고 상기 소화탄 발사장치(10)는 하나의 유입홀(400)에서 유입된 고압유체를 다수의 가압패드(300)로 분배하는 분배채널(500)을 더 포함할 수 있다. 이때 상기 분배채널(500)은 상기 하우징(100)의 벽면 상에 내장되어 원주 방향으로 연장될 수 있다. 이에 따라 상기 유입홀(400)에서 고압유체가 유입되면, 상기 가압패드(300)가 중공부(110)의 중심으로 이동되어 상기 소화탄(20)의 탄체(21)에 밀착될 수 있다.
상기 소화탄 발사장치(10)는 상기 가압패드(300)가 이격되어 상기 소화탄(20)이 전진하면, 상기 소화탄(20)을 가이드할 수 있는 가이드부(600)를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 가이드부(600)는 상기 하우징(100)의 내주면에 일부가 고정되고 다른 일부가 상기 소화탄(20)의 탄체(21) 외주면에 접촉할 수 있다. 그리고 상기 가이드부(600)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 선형으로 연장된 가이드레일 형태이거나 롤러와 같은 회전체일 수도 있다. 이때 상기 가압패드(300)와 가이드부(600)는 상기 하우징(100)의 원주방향을 따라 서로 교번되도록 배치되도록 배치될 수도 있다.
상기 소화탄 발사장치(10)는 분배채널(500)의 고압유체가 배출되면서 상기 가압패드(300)가 상기 중공부(110)의 중심과 배향되는 방향으로 복원되도록 하는 복원부(700)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 복원부(700)는 다양한 형태로 구성될 수 있으며, 일 예로 스프링과 같은 탄성체일 수 있다.
도 9 내지 도 11은 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 소화탄 발사장치에 관한 것으로, 도 9는 소화탄 발사장치의 측면도를, 도 10 및 도 11은 소화탄의 소화탄 발사장치의 정단면도를 각각 나타낸다.
도 9를 참조하면, 상기 소화탄(20)은 탄체(21)에서 돌출되어 전후 방향으로 연장되는 돌출부재(25)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 상기 돌출부재(25)는 상기 탄체(21)의 제2몸체(21b)로부터 상기 제3몸체(21c)로 연장되도록 구성될 수 있다. 그리고 상기 탄체(21)에는 상기 가압패드(300)의 단부가 삽입되는 함몰홈(24)이 형성될 수 있으며, 상기 함몰홈(24)은 탄체(21)의 원주 방향 및 길이 방향으로 연장된 홈일 수 있다. 아울러 상기 탄체(21)의 제2몸체(21b) 및 제3몸체(22c)에는 상기 제1가압패드(310) 및 제2가압패드(320)가 각각 삽입되는 제1함몰홈(24a) 및 제2함몰홈(24b)이 함몰 형성될 수도 있다.
도 9의 A-A`선에 따른 도 10을 참조하면, 상기 돌출부재(25)의 일단은 상기 탄체(21)에 고정되고 상기 돌출부재(25)의 타단은 상기 하우징(100)의 내면에 삽입될 수 있다. 이에 상기 소화탄 발사장치(10)는 상기 하우징(100)의 내면에 형성되어 상기 돌출부재(25)의 타단이 삽입되는 가이드홈(800)을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 가이드홈(800)의 폭은 상기 돌출부재(25)의 폭 보다 클 수 있으며, 여기서 폭은 상기 하우징(100)의 원주 방향일 수 있다. 그리고 상기 돌출부재(25)와 가이드홈(800)은 복수로 이루어져 상기 하우징(100)의 원주 방향으로 서로 이격 배치될 수 있으며, 상기 가압패드(300)와 돌출부재(25)가 원주 방향으로 서로 교번되도록 배치될 수도 있다. 이때 상기 탄체(21)에 함몰홈(24)이 형성된 경우에는, 상기 가압패드(300)의 단부가 상기 함몰홈(24)으로 삽입될 수도 있다.
도 9의 B-B`선에 따른 도 11-(a)와 도 9의 C-C`선에 따른 도 11-(b)를 참조하면, 상기 하우징(100)의 내면과 상기 탄체(21)의 외주면의 사이에 개재되는 제1실링부재(210)는 링 형상으로 이루어져 고압유체가 유출되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상기 가이드홈(800)과 돌출부재(25)가 연장되는 위치에 개재되는 제2실링부재(210)는 상기 돌출부재(25)가 관통될 수 있도록 전후방향으로 일부가 관통된 형상으로 이루어질 수 있으며, 상기 돌출부재(25)가 접하는 위치가 유연한 재질로 이루어져 상기 돌출부재(25)를 가압하도록 배치될 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
10 : 소화탄 발사장치
20 : 소화탄
21 : 탄체
21a : 제1몸체
21b : 제2몸체
21c : 제3몸체
22 : 수용부
23 : 마개부
24 : 함몰홈
24a : 제1함몰홈 24b : 제2함몰홈
25 : 돌출부재
30 : 비행체
40 : 유체탱크
41 : 컨트롤러
51 : 제1밸브
52 : 제2밸브
53 : 제3밸브
54 : 압력계
55 : 벤트부
100 : 하우징
101 : 주입구
110 : 중공부
200 : 실링부
210 : 제1실링부 220 : 제2실링부
300 : 가압패드
310 : 제1가압패드 320 : 제2가압패드
400 : 유입홀
500 : 분배채널
600 : 가이드부
700 : 복원부
800 : 가이드홈

Claims (11)

  1. 길이방향 일측으로 개구된 중공부를 포함하여 소화탄이 삽입되는 하우징;
    상기 하우징의 중공부에 배치되어 상기 하우징의 내면과 상기 소화탄의 외면 사이에 개재되는 실링부; 및
    상기 하우징에 배치되어 삽입된 소화탄을 고정하도록 상기 소화탄의 외주면에 접촉되는 복수의 가압패드;
    를 포함하고,
    적어도 하나의 상기 실링부가 상기 소화탄의 단부와 상기 가압패드의 사이에 배치되어, 상기 하우징의 중공부를 길이방향으로 구획하는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소화탄의 단부에 추진력을 발생시키도록 고압유체가 유동되는 주입구; 및
    상기 가압패드가 작동되도록 고압유체가 유동되는 유입홀;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 주입구와 유입홀에는 서로 동일한 압력의 유체가 유동되는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  4. 제3항에 있어서,
    복수의 상기 가압패드가 상기 소화탄에 접촉되는 합산 면적(AT)과, 동력이 발생되도록 상기 실링부로 구획되는 상기 소화탄의 단부의 유효면적(AE)이 아래의 식에 따라 형성된 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
    Figure 112022051074667-pat00016

    (여기에서,
    Figure 112022051074667-pat00017
    는 가압패드와 소화탄 외면 사이의 정지마찰계수)
  5. 제4항에 있어서,
    상기 실링부로 구획되는 상기 소화탄의 단부가 원통형으로 이루어져 상기 유효면적이 아래의 식으로 산출되는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
    Figure 112022051074667-pat00018

    (여기에서,
    Figure 112022051074667-pat00019
    는 소화탄의 직경)
  6. 제2항에 있어서,
    상기 유입홀과 연결되어 복수의 상기 가압패드로 고압유체를 분배하는 분배채널;
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  7. 제1항에 있어서,
    발사되는 상기 소화탄을 가이드하도록 상기 하우징의 내면에 일단이 고정되되 타단이 상기 소화탄의 외면에 접촉되는 복수의 가이드부;
    를 더 포함하고,
    상기 가이드부는 상기 하우징의 내주면의 둘레 방향을 따라 서로 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    복수의 상기 가압패드와 복수의 상기 가이드부가 상기 하우징의 내주면의 둘레 방향을 따라 서로 교번되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실링부는 복수로 이루어져 상기 하우징의 길이방향으로 서로 이격 배치되는 제1실링부 및 제2실링부를 포함하되,
    복수의 상기 가압패드는 상기 하우징의 길이방향으로 서로 이격 배치되는 제1가압패드 및 제2가압패드를 포함하며,
    상기 제1실링부가 상기 소화탄의 단부와 상기 제1가압패드의 사이에 개재되고, 상기 제2실링부가 상기 제1가압패드와 제2가압패드의 사이에 개재되는 것을 특징으로 하는 소화탄 발사장치.
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