KR100237834B1

KR100237834B1 - 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템

Info

Publication number: KR100237834B1
Application number: KR1019970021089A
Authority: KR
Inventors: 홍길선
Original assignee: 홍길선
Priority date: 1997-05-28
Filing date: 1997-05-28
Publication date: 2000-01-15
Also published as: KR970061291A

Abstract

본 발명은 겨울철에 소방차의 펌프배관이 동결되는 것을 방지하기 위한 소방차 방수장치의 결빙방지시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소방차의 밧데리전원을 이용하여 펌프배관에 장착된 히팅수단을 작동시킴으로써 펌프배관이 동결되는 것을 방지하기 위한 소방차량의 방수장치의 결빙방지시스템에 관한 것이다.

상기 방수장치의 결빙방지시스템은 소방차량에 탑재된 직류전원부; 상기 직류전원부로부터의 전원을 소정의 교류전압으로 변환하기 위한 전압변환부; 상기 전압변환부에 의해서 변환된 전원을 열에너지로 변환하기 위한 방수장치의 유로의 소정 개소에 장착된 히팅수단; 및 상기 히팅수단의 온도를 적정하게 유지하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하고 있으며, 이러한 결빙방지 시스템으로 인하여 이동 중인 소방차량에 방수장치의 결빙을 방지함으로써, 화재현장에 도착하여 즉시 방수 가능토록 한다.

Description

소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템

소방차에는 소방차의 물탱크 또는 외부에 저장된 물을 강한 압력으로 분사하기 위하여는 펌프장치 및 펌프에 물을 공급하고, 펌프에 의해서 증가된 압력으로 물을 분사하기 위한 방수장치가 필수적으로 설치된다. 이러한 방수장치의 일예가 제1도에 도시되어 있다.

주펌프(20), 각종 배관 및 이들 배관을 개폐하는 밸브들이 프레임(1)상에 설치되어 있다.

동력전달장치(4)를 통해서 전달된 회전력에 의해서 진공펌프(5)가 동작되어 주펌프(20)가 진공상태를 유지하게 되고, 이러한 주펌프 내의 진공상태는 흡수구(6)를 통해서 주펌프(20)내에 물을 유입하게 된다. 유입된 물은 주펌프(20)에서 가압되게 되어 방수구(7)를 통해서 외부로 유출되게 된다. 또한 외부로부터의 물을 흡입하기 위한 배관으로 흡수구(6)와 병렬적으로 중계구(9)가 설치되어 있다. 또한 주펌프(20)의 상부에는 지수밸브(10)가 설치되어 있고, 주펌프(20)에서 방수구(7)로 향하는 배관에는 역류방지밸브(11)가 설치되어 있어, 가압된 물이 역류되는 것을 방지한다. 미설명 부호 12, 13, 14, 15는 각각의 배관을 개폐하기 위한 코크로서 코크를 회전시킴에 따라서 배관에 설치된 개폐장치, 예를 들어 밸브들을 개폐할 수 있다.

그러나, 이와 같은 구조의 펌프와 배관으로 이루어진 소방차량의 방수장치는 겨울에 장시간 대기 중에 놓이게 됨으로써, 배관에 정체된 물의 결빙의 염려가 있고, 이러한 결빙으로 인해서 배관의 동파될 수 있는 문제점을 내포하고 있다.

특히, 밸브의 구조가 일반적으로 볼밸브로 되어있고, 관로 내부의 잔수를 배수하는 배수구가 볼밸브의 후단에 위치하게되어, 밸브를 닫은 상태에서 그대로 방치하게 되면 관로내의 잔수는 배수가 되나, 밸브내부의 물은 배수가 되지 않으므로 이 물이 결빙되어 동파를 일으키게 된다.

이와 같은 이유 등으로 밸브가 과도한 냉각 또는 결빙으로 인해서 소방차량이 가장 빈번하게 사용되는 겨울철에 작동이 곤란한 경우가 발생되어 신속한 진화를 위하여 화급을 다투는 소방업무에 많은 지장을 초래하였다.

이러한 문제점을 치유하기 위하여, 종래에는 소방서내에 설치된 전원으로 배관에 장착된 히팅수단을 가열함으로써, 정지된 차의 방수장치의 결빙이나 동파를 예방하였다.

그러나, 이러한 방지수단으로서는 이동중이거나 외부로부터 전원을 유입하기가 곤란한 장소에서는 결빙 또는 동파를 방지하기가 곤란한 문제점을 갖고 있었다.

본 발명은 이러한 문제점에 착안하여 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 이동중인 소방차량의 방수장치에 결빙방지장치를 제공하기 위한 것이다. 그리고, 본 발명의 또 다른 목적은 결빙방지장치를 차량 운전자가 간단히 조작토록 함으로써 원하는 시간에 항상 결빙방지장치를 작동시키도록 하기 위한 것이다.

제1도는 종래의 소방차량의 방수장치의 일 실시예를 나타낸 구성도이다.

제2도는 본 발명의 일 실시예의 전체적인 시스템을 나타내기 위한 블록도이다.

제3(a)도는 히팅수단의 일 실시예인 밴드히터를 나타내기 위한 사시도이고, 제3(b)도는 제3(a)도의 A-A′선의 절단면도이다.

제4(a)도는 본 발명에 적용되는 히팅수단의 또 다른 실시예의 구성도이고, 제4(b)도는 B-B′선의 절단면도이다.

제5도는 본 발명을 소방차량의 방수장치에 적용한 일 실시예의 사시도이다.

상기한 바의 목적달성을 위하여 본 발명은 소방차량에 탑재된 직류전원부; 상기 직류전원부로부터의 전원을 소정의 교류전압으로 변환하기 위한 전압변환부, 상기 전압변환부에 의해서 변환된 전원을 열에너지로 변환하기 위한 방수장치의 유로의 소정 개소에 장착된 히팅수단; 및 상기 히팅수단의 온도를 적정하게 유지하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어부는 설정온도를 기억하기 위한 기억수단, 상기 히팅수단의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서; 상기 온도감지센서에 의해서 감지된 감지온도와 상기 기억수단에 기억된 설정온도와 비교하기 위한 비교수단; 상기 비교수단의 비교결과에 따라 스위치를 작동시켜 전원을 온/오프시키는 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 소방차량의 직류전원은 다양한 방법에 의해서 얻어질 수 있다. 소방차량의 운행 중 자동차와 각종 전기장치에 전력을 공급하는 동시에 축전지의 충전전류를 공급하기 위한 차량용 발전기(Generator)에서 발생된 교류전압을 정류장치를 사용하여 일정크기의 직류전압으로 변환하여 얻을 수 있고, 차량용 밧데리로부터 직접 얻을 수 있고, 차량에 탑재한 이동용 발전기로부터 얻은 교류전압을 직류전압으로 변환하여 얻어질 수 있다.

또한, 상기 전압변환부는 여러 가지의 형태의 인버터 즉, 직류전압이 입력될 때, 이를 소정의 교류전압으로 변환 가능한 것이라면 가능하다. 이 전압변환부의 입력전압은 상기 직류전원의 전압에 의해서 결정되고, 출력전압은 히팅수단의 입력전압에 의해서 결정된다.

또한, 상기 히팅수단은 다양하게 강구될 수 있다. 밴드히터식이 적용될 수 있으며, 열선을 절연 처리하여 사용할 수 있고, 탄력성있는 열판을 절연 처리하여 사용할 수 있다.

이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명의 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

차량용 축전지(이하 ‘차량 밧데리’라 함)(28)에는 차량밧데리로부터 출력되는 전원은 스위치(S1)를 통하여 전압변환부(21)에서 적절한 전압으로 변환된다. 이때 소방차량의 차량용 밧데리는 24V이기 때문에 본 실시예의 전압변환부(21)의 입력전압은 24V로 설계된다.

또한 제어부(200)는 설정온도가 저장되는 기억장치, 온도감지센서(24)에 의해서 감지된 온도를 설정온도와 비교하는 비교장치 등이 설치되는 제어장치(25), 상기 제어장치의 제어동작에 의해서 구동되며 스위치(S1)를 동작시키기 위한 스위치구동부(27) 및 스위치 구동부에 의해서 동작되는 스위치(S1)를 포함한다.

전압변환부(21)의 출력측에는 배관(23)에 장착된 밴드히터식의 히팅수단(22)이 연결된다.

히팅수단(22)에는 온도를 감지하여, 적정온도로 유지하기 위한 온도감지센서(24)가 부착되어 감지된 온도를 제어장치(25)에 송출한다.

또한 제어장치(25)는 입력장치(26)에 의해서 입력되는 설정온도를 저장하는 기억장치가 포함되어 있다. 이때 설정온도에는 히팅수단(22)이 임의의 특정온도를 초과하지 않도록 하기 위하여 설정하는 상한온도와, 임의의 특정온도보다 낮아지지 않도록 하기 위한 하한온도를 둘 수 있다. 또한 제어장치(25)에는 온도감지센서(24)에 의해서 감지된 온도를 상기 기억장치에 저장된 설정온도와 비교하는 비교수단, 상기 비교수단에 의해서 설정온도 중 상한온도보다 감지온도가 높을 때, 스위치(51)를 오프시키는 제어명령을 스위치구동부(27)에 송출하고, 감지온도가 하한 온도보다 낮을 때 스위치(S1)를 온시키는 제어명령을 송출하는 명령수단이 구비되어 있다. 이러한 일련의 과정을 수행하는 수단들은 하나의 집적화 회로에서 소프트웨어 프로그램으로 진행될 수 있고, 또한 전기, 전자소들의 결합에 의해서 하드웨어적으로 수행될 수 있다.

또한 입력부(25)에는 동결방지장치를 작동시키기 위한 즉, 스위치 S1을 ‘온’시키기 위한 작동키가 설치되고, 이 키를 작동시키면 제어장치(25)에서 작동신호를 스위치 구동부(27)에 신호를 송출하여 스위치S1이 작동된다. 또한 설정온도를 입력하기 위한 설정키들이 구비된다.

발열장치(31)에는 인입단자(32)를 통하여 교류전원이 인가되고, 인입단자(32)가 체결되는 볼트(33)를 통하여 발열장치(31)내의 발열판(34)에 열을 발생시키게 된다. 발열장치(31)는 발열판(34)을 중심으로 다층구조 형성되어 있다. 발열판(34)의 위층(35)과 아래층(35′)에는 절연물질로 이루어진 판, 예를 들면 절연지나, 합성수지들이 적층되고, 이들의 바깥쪽에는 금속판(36),(36′)이 배치되게 된다. 이때 발열판(34)은 하나의 층을 예시하고 있으나, 이는 설계자가 사용에 적합하게 다층으로 구성할 수 있다.

또한, 발열장치(31)에는 온도감지센서(37)가 부착되어 있어, 감지된 온도를 제어부(25)에 공급을 하게 된다. 또한 발열장치(31)의 바깥쪽으로는 조임볼트(39)로 양단을 조이게 하는 조임구(36)가 설치되어 있어, 발열장치(31)가 설치되는 배관의 크기에 따라 절적히 조임볼트(39)를 조임으로써, 배관직경에 관계없이 유동적으로 설치할 수 있도록 구성된다.

그리고, 미설명부호29는 왓셔이고, 29′는 절연지이고, 28, 28′는 인입단자(32)를 고정시켜주는 너트이다.

발열판(42)에는 전원인입단자(미도시)가 체결되는 볼트(46),(47)가 설치되어 있고, 온도감지센서(41)가 설치되어 있고, 발열판(42)내부는 합성수지(43)에 의해서 함침된 열선(44)이 배치되어 있고, 합성수지(43)의 외부는 금속판(45),(45′)이 적층되어 있다. 또한 발열판(42)에는 온도감지센서(41)이 설치되어 있어, 감지된 온도를 제어부(25)에 송출한다. 이와 같은 구조의 발열판(42)의 볼트(46),(47)에 체결된 전원인입단자를 통하여 전원이 인가되면, 발열판(42)내부의 열선(44)을 발열시켜 발열판(42)에 둘러 쌓이는 배관의 결빙을 방지한다.

또한, 본 발명의 히팅수단의 장착위치는 다양하게 선택될 수 있다. 차량의 구조에 의해서 장착위치가 변경될 수 있으나, 물이 관내에 유입될 때, 정체가 요구되는 부위에 중점적으로 장착될 수 있다. 특히, 방수밸브나 방수관에 장착되는 것은 동파방지를 위하여 필수적이라 할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 동작 및 작용효과를 설명하기로 한다.

입력부(26)의 작동키를 작동시켜 스위치S1을 ‘온’시키면, 차량밧데리(28)의 24V의 전원은 전압변환부(21)에 의해서 교류전압 220V로 변환되어 히팅수단(22)에 인가되게 된다. 배관(23)에 부착된 히팅수단(22)의 발열판(34) 또는 열선(44)에 의해서 전기에너지가 열에너지로 변환됨으로써, 배관(23)의 결빙을 방지하게 되고, 나아가 동파가 방지된다. 또한 히팅수단(22)의 온도는 온도감지센서(24)에 의해서 감지되어 제어부(25)에 보내지게 되고, 이 감지온도는 제어부(25)의 비교수단에 의해서, 기억장치 내에 저장되어 있는 설정온도와 계속적으로 비교되게되고, 만일 설정온도 중 상한온도보다 감지온도보다 높을 경우에 스위치 구동부에 스위치 ‘오프’명령을 제어부(25)의 명령수단에 의해서 송출하게 된다. 스위치 구동부(27)는 이 명령으로 인해서 스위치(S1)를 ‘오프’시키고, 전원을 차단시킨다. 전원이 차단됨으로써 히팅수단(22)이 냉각되게 되고, 온도감지센서(24)에 감지된 온도가 하한온도보다 하강될 때에는 스위치 구동부(27)에 온 명령을 송출하여 스위치(S1)을 온시킨다. 이러한 일련의 과정을 수행하면서 히팅수단을 일정온도로 유지하게 된다.

제5도의 배관 및 부속장치는 제1도에 도시된 그대로의 배관이고, 도면부호, 100 내지 108은 배관에 설치된 히팅수단들을 나타내고 있다.

상기한 바의 구성에 의하면, 본 발명은 소방차량의 방수를 위한 배관 및 부속장치에 히팅수단 설치하여, 소방차량에 탑재된 전원을 이용하여 가열함으로써, 이동 중에도 배관의 온도를 적정온도로 유지하게 함으로써, 화재현장 도착즉시 방수 가능하도록 하여, 아까운 인명과 재산을 보호할 수 있도록 하는 효과가 있다.

Claims

소방차량의 방수장치의 결빙방지시스템에 있어서, 소방차량에 탑재된 직류전원부; 상기 직류전원부로부터의 전원을 소정의 교류전압으로 변환하기 위한 전압 변환부; 상기 전압변환부에 의해서 변환된 전원을 열에너지로 변환하기 위한 방수장치의 유로의 소정 개소에 장착된 히팅수단; 및 상기 히팅수단의 온도를 적정하게 유지하기 위한 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 소방차량에 탑재된 직류전원부는 차량용 발전기(Generator); 및 상기 차량용 발전기로부터 출력되는 교류전압을 정류하기 위한 정류장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 소방차량에 탑재된 직류전원부는 차량용 축전기인 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 제어부는 설정온도를 기억하기 위한 기억수단; 상기 히팅수단의 온도를 감지하기 위한 온도감지센서; 상기 온도감지센서에 의해서 감지된 감지온도와 상기 기억수단에 기억된 설정온도와 비교하기 위한 비교수단; 상기 비교수단의 비교결과에 따라 스위치를 작동시켜 전원을 온/오프시키는 스위칭 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제4항에 있어서, 상기 설정온도는 상기 히팅수단이 임의의 특정온도를 초과하지 않도록 하기 위하여 설정하는 상한온도와, 상기 히팅수단이 그 이하로 낮아지지 않도록 하기 위한 하한온도로 이루어진 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히팅수단은 방열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 히팅수단은 열선을 포함하는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제4항에 있어서, 상기 기억수단, 상기 비교수단은 하나의 집적회로칩으로 구성되는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항에 있어서, 전압변환부의 출력전압은 220V의 교류전압인 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.
제1항에 있어서, 상기 히팅수단은 방수장치의 방수밸브와 방수관에 설치되는 것을 특징으로 하는 소방차량의 방수장치의 결빙방지 시스템.