KR100432509B1

KR100432509B1 - 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치

Info

Publication number: KR100432509B1
Application number: KR1020030080174A
Authority: KR
Inventors: 이원일
Original assignee: 이원일
Priority date: 2003-11-13
Filing date: 2003-11-13
Publication date: 2004-05-20

Abstract

본 발명은 소화액과 질소를 외부혼합 2유체 방식으로 미세분무시켜 화재를 진압할 수 있도록 된 미분무(hifog)소화 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 감지기에 감지된 화재신호를 수신하여 각각의 밸브를 개방하고 이의 동작신호를 표시창에 램프를 점등시켜 외부에서 식별할 수 있도록 캐비닛 도어 일측에 설치된 콘트롤부와, 상기 콘트롤부의 메모리된 신호의 명령에 의해 화재시 소화수와 질소가스를 공급할 수 있도록 저장하는 소화수 탱크 및 다수의 질소가스 탱크와, 상기 다수의 질소 탱크의 질소가스를 하나로 모아 질소가스 이송관으로 공급하는 집합관과, 상기 질소가스 이송관 및 DC모터 개폐밸브를 통하여 이송되는 가스를 분무노즐과 소화수 탱크로 분배하는 분배기와, 상기 분배기를 통하기 분배되는 분무노즐측의 질소가스 압력과 소화수 탱크측의 질소가스 압력을 조절할 수 있도록 이송관에 설치된 제1, 제2 레귤레이터와, 상기 분배기를 통하여 소화수 탱크로 공급되는 질소가스를 제어할 수 있도록 된 3방향 개폐밸브와, 상기 제 2 레귤레이터에 의해 조절된 질소가스의 압력에 의해 소화수탱크내의 소화수가 이송관을 통하여 분무노즐에서 질소가스와 혼합후 안개분무에 의해 화재를 초기진화 할 수 있도록 구성된 것으로서, 본 발명은 화재발생시 질소와 소화액이 분무노즐을 통하여 안개와 같은 형태로 분사시켜 화재를 초기에 진화하도록 함으로 소화시 안개분무가 물체와 접촉하더라도 물방울이 생기지 않아 소화액으로 인한 주변기기의 피해를 최소한으로 줄임과 동시에 화재를 초기에 진화 할 수 있도록 발명된 질소가스와 소화액을 이용한안개분무 소화 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

Description

질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치{Disilled water non-spray fire extinguishing equipment using the nitrogen gas}

본 발명은 소화액과 질소가스를 내부 혼합형 2유체 노즐로 안개분무시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 된 안개분무(hifog)소화 장치에 관한 것이다. 특히 고압의 전기를 사용하는 전철역, 전자설비 설치된 통신기기실, 전산실, 시험실챔버, 컴퓨터실, 제어실, 서고, 케이블실, 문화재시설, 위험물시설, 전기실 등과 같이 물을 사용하여 소화할 경우 피해가 더욱 커지는 장소의 천장 및 벽에 설치하여 화재발생시 질소와 소화액이 분무노즐을 통하여 안개와 같은 형태로 분사시켜 화재를 초기에 진화하도록 함으로 소화시 안개분무가 물체와 접촉하더라도 물방울이 생기지 않아 소화액으로 인한 주변기기의 피해를 최소한으로 줄임과 동시에 화재를 초기에 진화 할 수 있도록 발명된 질소가스와 소화액을 이용한 안개분무 소화 장치에 관한 것이다.

기존에도 화재발생시 초기에 진압하기 위한 수단으로 건물내 또는 산업현장에 방재구역을 설정하여 화재를 소화할 수 있도록 설치된 여러 종류의 시스템이 있었다.

이러한 여러 시스템들을 살펴보면, 건물 옥상의 물탱크와 천장에 설치된 소화배관을 연결하여 화재발생시 감지기에서 감지된 신호를 중앙처리장치로 보내면 중앙처리장치에서는 물탱크와 연결된 배관 개폐밸브를 개구시켜 물이 천장에 설치된 분무노즐을 통하여 분사되도록 하여 초기에 화재를 진합할 수 있도록 된 소화장치가 사용되고 있으며,

또한 건물의 소화 배관에 소화 가스 또는 소화수를 충만시켜 화재발생시 온도에 의하여 스프링클러의 휴즈가 녹으면 물이 자동으로 살수되어 화재를 초기에 진합할 수 있도록 된 스프링클러 장치가 사용되고 있는 실정이다.

상기의 이러한 소화 장치들은 모두가 물이나 소화액을 분사시켜 소화할 수 있도록 한 것으로 물이 분사되는 위치의 주변기기와 제품이 모두 젖어 있게 되므로 소화후 대부분 물건과 시설을 새로 교체하여야 하는 문제점이 있으며, 특히, 전자제품 제조공장, 연구소, 제약제조공장, 통신실, 전산실, 실험실 등의 전자관련 시설에 화재발생시 물로 소화하게 되면 진화 후의 물에 젖은 전자제품 및 전자기기는 대부분 사용하지 못하게 될 뿐만 아니라 전기의 경우 누전에 의하여 제3의 장소에 설치된 전자장비 까지 파손시켜 재산피해가 막대하게 발생하는 문제점이 있었다.

또한 기존의 소화약제의 경우에는 약제 전량을 외국에서 수입하여 사용함으로서 고가의 약제를 구입하는 데에 따른 경제적인 손실이 크게 발생되는 문제점과 이 역시 액체으로 이루어져 진화 후에는 물보다 더 큰 피해를 발생시킬 뿐만 아니라 대기오염과 수질오엄을 발생시키는 문제점이 있어 할론을 이용한 소화약제의 경우에는 사용규제가 가시화되고 있어 이에 대한 대체가 필요한 시점에 와 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본원 출원인은 특허출원 제2003-23832호와 실용신안등록 제321526호를 개발하였으나, 이는 소화액 탱크와 질소탱크의 연결배관이 복잡하여 제품의 제조 공정이 복잡하고 수 많은 밸브와 이를 연결하는 전기적 장치에 의해 생산비가 상승되는 문제점이 노출되어 이를 보완하고 더욱 효율적이고 진보성을 갖는 안개분무 소화장치를 제공토록 한 것이다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 감안한 것으로서, 캐비닛에 소화설비를 설치하여 협소한 공간에도 설치할 수 있도록 하고, 소화액과 질소가스를 혼합하여 10∼100㎛크기의 입자로 미세분무시켜 안개와 같은 형태로 살포함으로서 고압의 전기를 사용하는 전철역, 전자설비 설치된 통신기기실, 전산실, 시험실챔버, 컴퓨터실, 제어실, 서고, 케이블실, 문화재시설, 위험물시설, 전기실 등과 같이 물을 사용하여 소화할 경우 피해가 더 커지는 장소에 설치하여 화재를 초기에 진화하도록 함으로 소화시 미분무가 물체와 접촉하더라도 물방울이 생기지 않아 소화액으로 인한 파손을 최소한으로 줄이도록 한 청정소화 시스템을 제공할 수 있도록 발명된 질소가스와 소화액을 이용한 미분무 소화 장치를 제공할 수 있도록 한 것이다.

즉, 미분무 소화장치는 물을 분무하는 방법에 따라 단일유체방식과 이중유체방식으로 구분된다.

단일유체방식(single fluid)은 물을 40-200bar의 압력으로 가압하여 분사하는 방식으로 10-100㎛크기의 입자로분사 하는 방식이 있으나 고압 가설비등의 초기설치비용이 고가이며, 유지관리가 어렵고 화재유형에 따라 적절한 fog유형을 조절하기 어려운 점이 있는 반면에, 본 발명은 이중 유체방식으로 개발된 것으로 질소가스인 기체를 사용하여 물을 분무하는 방식으로 fog유형을 소화대상물에 따라 조절이 간편하고 불활성가스인 질소가스를 활용하여 물가스(물+질소가스)가 환원에 신속히 침투하는 것은 물론 냉각소화를 촉진하여 화재지압이 효율적으로 이루어지도록 발명한 것이다.

도1은 본 발명의 소화액 탱크와 질소탱크가 캐비닛에 설치된 소화장치 구성도.

도2는 본 발명의 소화장치의 컨트롤부가 설치된 캐비닛 외부 구성도.

도3은 본 발명의 소화장치가 내장된 캐비닛의 사시도.

도4는 본 발명에 따른 소화액 탱크와 질소탱크의 배관연결 구성도.

도5a는 본 발명에 따른 제1, 제3 DC 모터 개폐밸브 연결구성도.

도5b는 본 발명에 따른 소화액 탱크와 질소탱크에 사용되는 DC 모터 개폐밸브 예시도.

도6a는 본 발명에 따른 소화장치의 소화액과 질소가스의 분무 노즐 사시도.

도6b는 도6a의 분무노즐 단면 구성도.

도7a,7b는 다른 실시예의 분무노즐 사시도와 단면구성도.

도8은 본 발명의 다른 실시 예로서 집합관에 질소가스 발생기를 설치한 상태를 나타낸 구성도.

도9는 본 발명의 다른 실시 예로서 분배기 일측에 콤프레셔를 연결하여 질소가스를 대체한 상태를 나타낸 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

1:캐비닛 2:캐비닛 도어

3a:표시창 3b:보조도어

4:콘트롤부 5:화재 감지기

6:소화수 탱크 7:질소가스 탱크

8a:질소가스 이송관 8b:소화수 이송관

9:집합관 10:DC모터 개폐밸브

11:분배기 12:제1 레귤레이터

13:제2 레귤레이터 14:3방향 개폐밸브

15:소화수 필터 16,16':체크밸브

17:수동 개폐밸브 18:바이패스 관

20:분무노즐 21:몸체

22:노즐 헤드부 23:제1 질소가스 인입홀

24:제2질소가스 인입홀 25:제1 소화수 인입홀

26:제2 소화수 인입홀 27:혼합관

28:제1 혼합실 29:제2 혼합실

30,31: 제1 안개분무홀 31:제2 안개분무홀

40:질소발생기 50:콤프레셔

이하 첨부 도면에 의거하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

화재시 방제구역에 설치된 화재 감지기(5)에서 감지한 화재발생 신호를 콘트롤부(4)에서 수신하여 화재장소의 소화밸브를 개구시켜 소화액을 분무할 수 있도록 된 소화 장치에 있어서,

감지기(5)에 감지된 화재신호를 수신하여 각각의 밸브를 개방하고 이의 동작신호를 표시창(3a)에 램프로 점등시켜 외부에서 식별할 수 있도록 캐비닛 도어(2) 일측에 설치된 콘트롤부(4)와;

상기 콘트롤부의 메모리된 신호의 명령에 의해 화재시 소화수와 질소가스를 공급할 수 있도록 저장하는 소화수 탱크(6 ) 및 다수의 질소가스 탱크(7)와;

상기 다수의 질소 탱크(7)의 질소가스를 하나로 모아 질소가스 이송관(8a)으로 공급하는 집합관(9)과;

상기 질소가스 이송관 및 DC모터 개폐밸브(10)를 통하여 이송되는 가스를 분무노즐(20)과 소화수 탱크(6)로 분배하는 분배기(11)와;

상기 분배기(11)를 통하기 분배되는 분무노즐(20)측의 질소가스 압력과 소화수 탱크측의 질소가스 압력을 조절할 수 있도록 이송관에 설치된 제1, 제2 레귤레이터(12 )(13)와;

상기 분배기(11)를 통하여 소화수 탱크로 공급되는 질소가스를 제어할 수 있도록 된 3방향 개폐밸브(14)와;

상기 제 2 레귤레이터(13)에 의해 조절된 질소가스의 압력에 의해 소화수탱크(6)내의 소화수가 이송관(8b)을 통하여 분무노즐(20)에서 질소가스와 혼합후 안개분무에 의해 화재를 초기진화 할 수 있도록 구성된 소화장치를 특징으로 한다.

상기 소화수 탱크는 상단에 소화수 필터(15)가 설치되어 분무노즐(20)로 공급되는 소화수를 필터링할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 소화수 필터는 상단에 체크밸브(16)가 설치되어 분무노즐로 공급되는 소화수가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 집합관은 일측에 질소 발생기(40)가 설치되어 소화시 질소가스탱크(7)의 질소가스 압력이 떨어지면 질소가스를 보충할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

상기 DC모터 개폐밸브(10)는 양측단부에 수동개폐밸브(17)를 갖는 바이패스관(18)이 설치되어 비상시 캐비닛 도어(2) 일측에 구비된 보조도어(3b)를 통하여 수동 개폐밸브를 개발할 수 있도록 된 구성을 특징으로 한다.

상기 질소가스 이송관은 3방향 밸브(14)의 일측 DC모터 개폐밸브(10)측 질소가스 이송관에 에어 콤프레셔(50)가 연결되어 질소가스를 대체할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

상기 소화 분무장치는 함체형의 캐비닛(1) 내에 설치되어 하나의 패키지(package）로된 것을 특징으로 한다.

상기 분무노즐(20)은 몸체(21), 노즐헤드부(22) 및 혼합관(27)으로 이루어지며, 상기 몸체 상면과 외주면에는 질소가스 및 소화수를 공급하는 제1 질소가스 인입홀(23)과 제1소화수 인입홀(25)및 제2 질소가스 인입홀(24)과 제2 소화수인입홀(26)이 형성되고, 상기 몸체와 노즐 헤드부(22) 내부에 위치하는 혼합관(27)은 제1 또는 제2 질소가스 인입홀(23)(24)과 제1 또는 제2 소화수 인입홀(25)(26)로부터 유입되는 질소가스와 소화수를 혼합하는 제1 혼합실(28)과 제2혼합실(29)이 구비되고, 상기 노즐 헤드부(22)는 상기 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)에서 공급되는 혼합액을 안개분무 할 수 있도록 중앙부에 제1 안개 분무홀(30)이 형성되고 제1 안개분무홀 외주변에는 제2 안개분무홀(31)이 원형태으로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 분무노즐은 몸체(21)와 노즐 헤드부 및 혼합관(27)으로 이루어지고, 상기 몸체 상면에는 제1 질소가스 인입홀(23)이 형성되고 외주면에는 제1 소화수 인입홀(25)이 형성되어 내부 혼합관(27)의 제1혼합실(28)에서 혼합된 질소가스와 소화수의 혼합액이 노즐 헤드부(22) 중앙부의 제1 안개분무홀(30')을 통하여 안개 분무될 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 미설명 부호 32는 안전밸브이며, 33은 소화수 레벨게이지이고, 34는 소화수 탱크 내의 소화수를 토출시키는 토출관이다.

이와 같이 구성된 본 발명안의 실시 예를 살펴보면 다음과 같다.

본 발명의 소화 장치에 있어서도 건물내의 방제구역내에 설치되는 화재 감지기와 배관 및 전기적인 연결구조는 통상의 방법과 같이 설치된다.

본 발명의 안개 분무 소화장치에 있어서 콘트롤부, 다수의 질소탱크(7), 소화수 탱크(6)를 상호 연결하는 각각 이송관 및 개폐밸브등은 함체형의 캐비닛 내에 모두 설치되어 인개분무 소화장치를 간소화하여 취급이 간단 용이하고 외관이 미려하도록 한 것이다.

이렇게된 본 발명은 방재구역 내에서 화재 발생시 천장에 설치된 감지기(5)에 감지된 화재신호를 캐비닛 도어(2) 일측에 설치된 콘트롤부(4)에서 수신하여 질소가스탱크(7)의 질소가스 이송관(8a)에 설치된 DC모터 개폐밸브(10)와 3방향 개폐밸브(14)가 개방되어 다수의 질소가스 탱크에 충만된 질소가스가 분무노즐(20)과 소화수 탱크(6) 측으로 이동되도록 한다.

이때 DC모터 개폐밸브(10)가 오동작되어 작동이되지 않을 경우에는 캐비닛(1) 도어(2)전면 일측에 형성된 보조도어(3b)를 열고 바이패스관(18)에 설치된 수동 개폐밸브(17)를 개방시켜 질소가스를 분무노즐(20)과 소화수 탱크(6)측으로 공급할 수 있도록 한다.

또한 바이패스관(18)에 설치된 수동 개폐밸브(17)는 소화장치를 시험시 각 기능의 작동유무를 확인하는 시험용으로 사용할 수 있다.

상기와 같이 질소가스 이송관(8a)에 의하여 이송되는 질소가스는 질소이송관 일측에 설치된 분배기(11)를 통하여 분무노즐(20)과 소화수 탱크(6) 양측으로 분배되어 이송된다.

상기 분배기(11)에 의해 소화수 탱크로 이송된 질소가스는 소화수 탱크 일측을 통하여 내부저부로 공급되므로 질소가스의 압력에 의하여 소화수는 상부로 이동되어 소와수 탱크와 분무노즐(20)과 연결된 소화수 이송관(8b)을 통하여 분무노즐의 소화수 제1 소화수 인입홀(25) 또는 제2 소화수 인입홀(26)로 인입되어 일측 질소가스 이송관과 연결된 제1 질소가스 인입홀(23) 또는 제2 질소가스 인입홀(24)로인입되어 분무노즐(20)의 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)에서 질소가스와 소화수가 혼합된 후 분무노즐의 제1 안개분무홀(30)과 제2 안개분무홀(31)을 통하여 발화지점으로 안개 분무된다.

상기 분배기(11)를 통하여 소화수 탱크와 분무노즐로 분기되는 질소가스의 압력은 제1 레귤레이터(12)와 제2 레귤레이터(13)를 이용하여 압력을 조절할 수 있으며, 이의 압력은 일측에 설치된 압력게이지를 통하여 확인할 수 있다.

또한 질소가스의 압력에 의해 분무노즐(20)측으로 이송되는 소화수는 소화수 탱크상부에 설치된 소화수 필터(15)에 의해 걸러져 분무노즐(20)이 막히는 형상을 사전에 방지할 수 있도록 하고, 소화수 필터(15) 상단에는 체크밸브(16)가 설치되는 소화수가 압력저하 또는 기타의 예기치 못한 상황에 의해 역류되는 것을 방지하도록 된다.

또한 소화수 탱크와 분무노즐로 공급되도록 하는 질소가스는 다수의 질소가스 탱크에 저장되어 이동시 집합관(9)을 통하여 한곳으로 모아진 후 타지역으로 이동되도록 하며 이의 압력은 집압관 양측단자에 설치된 케이블선을 통하여 캐비닛 도어 상단 양측에 설치된 게이지를 통하여 외부에서 알 수 있다.

본 발명의 소화장치에서 동작되는 신호는 콘트롤부에 설치된 각각의 표시등을 통하여 확인 할 수 있어 캐비닛 도어를 일일이 열어보지 않더라도 동작상태를 항상 체크할 수 있다.

본 발명의 DC모터 개폐밸브(10)는 동작시 DC모터의 90도 회전에 의해 개폐밸브가 열리고 닫히도록 하며, 이의 전기적인 동작 역시 콘트롤부의 화재신호 감지에의해 자동으로 작동되도록 되어 있다.

또한 본 발명의 분무노즐은, 몸체, 노즐헤드부 및 혼합관으로 이루어지며, 상기 몸체(21)와 노즐 헤드부는 나사결합에 의해 결합되고 몸체 상면에는 질소가스 및 소화수를 공급하는 제1 질소가스 인입홀(23)과 제1소화수 인입홀(25)이 형성되고, 외주면에는 제2 질소가스 인입홀(24)과 제2 소화수 홀(26)이 상기 제1 질소가스 인입홀(23)과 제1소화수 인입홀(25)과 관통되도록 형성되어 있다.

상기 분무노즐의 몸에에 형성된 제1 질소가스 인입홀(23)및 제1소화수 인입홀(25)과, 외주면에 형성된 제2 질소가스 인입홀(24)과 제2 소화수 인입홀(26)은 분무노즐(20)이 설되는 형태에 따라서 질소가스 이송관과 소화수 이송관이 연결되는 위치가 상이하게 된다.

즉, 분무노즐(20)이 천장에 하향식으로 설치될 경우에는 몸체 상면에 형성된 제1 질소가스 인입홀(23)및 제1소화수 인입홀(25)과 질소가스 이송관(8a)과 소화수 이송관(8b)을 연결하고 분무노즐(20)이 측면 또는 벽면 등에 설치될 경우에는 제2 질소가스 인입홀(24)과 제2 소화수 인입홀(26)에 질소가스 이송관과 소화수 이송관과 연결시켜 사용할 수 있도록 한다.

이때 사용하지 않는 질소가스 인입홀과 소화수 인입홀은 별도의 마감부재가 결합된 상태이므로 질소가스 또는 소화수가 누수될 일은 없다.

또한 분무노즐의 몸체와 노즐 헤드부(22) 사이에의 유입실에 위치한 혼합관(27)은 제1 혼합실(28)과 제2혼합실(29)에 질소가스와 소화수가 공급되어 혼합되도록 각각의 통공이 형성되고 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)에서 혼합된 질소가스와 소화수 혼합액은 노즐 헤드부(22)에 형성된 제1, 제2 안개분무홀(30)(31)을 통하여 안개분무할 수 있도록 된 것이다.

상기 노즐헤드의 중앙부에는 제1 안개분무홀(30)이 형성되어 제1 혼합실(28)에서 분출되는 혼합액을 안개분무할 수 있도록 하고, 중앙의 제1 안개분무홀(30)의 외주변에는 원형태의 배열로 제2 안개분무홀(31)이 다수 형성되어 제2혼합실(29)에서 분출되는 혼합액을 안개분무할 수 있도록 함으로서 분무노즐(20)에서 분무되는 형태는 2중으로 안개분무를 할 수 있게된다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 분무노즐(20)은 내부에 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)을 형성하지 않고 제1 혼합실(28) 하나만 구비한 형태로서, 몸체(21)와 노즐 헤드부(22) 및 혼합관(27)으로 이루어지도록 하되 상기 몸체(21) 상면에는 제1 질소가스 인입홀(23)을 형성하고, 몸체 외주면에는 제1 소화수 인입홀(25)을 형성하여 질소가스 이송관(8a)과 소화수 이송관(8b)이 연결되도록 한다.

상기와 같이 결합된 분무노즐(20) 몸체(21)의 제1 소화수 인입홀(25)로 부터 유입실로 유입인입된 소화수는 혼합관(27) 외주면에 형성된 다수의 통공을 통하여 제1혼합실로 유입되고, 제1 질소가스 인입실을 통하여 혼합관(27) 중앙부를 관통하여 제1 혼합실(28)로 유입되어 소화수와 혼합되어 노즐 헤드부(22)의 제1 안개분무 홀(30)을 통하여 혼합액이 안개분무 된다.

본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 바이패스관(18)에 설치된 수동 개폐밸브(17)는 소방시스템 점검시 사용하거나 화재시 DC모터 개폐밸브(10)가 작동되지 않을 경우 수동조작으로 이루어질 수 있도록 통상의 레버식 개폐밸브로 설치한 것이며, 이는 캐비닛 도어(2) 전면일측에 형성된 보조도어(3b)를 통하여 개방할 수 있게된다.

본 발명의 분무노즐(20)을 통하여 안개 분무되는 소화수는의 제2 레귤레이터(13)를 통하여 소화수를 밀어내도록 하는 질소가스의 압력을 제1 레규레이터(12)를 통아여 분무노즐로 공급되는 질소가스의 압력보다 약하게 조절하면 분무노즐(20)로부터 분사되는 소화수는 미세하게 분열되어 안개와 같이 분무되어 소화시 소화액이 물체에 부딪치더라도 물방울이 생기지 않게 되어 주변의 전자기기의 파손을 줄일 수 있게 된다.

상기 분무노즐(20)로 분사되는 소화수의 분무 상태는 제1 레귤레이터(12)와 제2 레귤레이터(13)의 조절에 의해 소화수의 분출압력과 질소의 분출압력의 비율을 설치장소의 환경에 따라서 자유롭게 선택조절 할 수 있다.

또한 본 발명의 상기 콘트롤부(4)와 각각의 개폐 밸브와 연결된 전기전인 구성과 회로구성은 통상적으로 시중에서 사용되는 것을 사용하였으며 본 발명에서는 소화장치를 권리 범위로 하는 것으로 전자시스템의 구성을 권리범위로 하는 것은 아니므로 감지기 및 전기 및 전자 인력신호와 출력신호를 제어하는 콘트롤부는 통상적으로 사용되는 것으로 구체적인 설명은 생략한다.

이와 같이된 본 고안은 전자제품 제조공장, 연구소, 제약제조공장, 통신실, 전산실, 실험실 등의 전자련시설에서 화재발생시 천장 또는 벽체에 설치된 화재 감지기(5)에서 감지하여 컨트롤부(4)의 CPU(도시없음)로 보내지면 컨트롤부에서는 DC모터 개폐밸브(10)를 개구시켜 소화수와 질소가스를 동시에 분출시켜 분무노즐에서 안개와 같은 형상으로 미분무시켜 소화함으로 물 또는 질소 가스로만 이루어진 것보다 소화능력이 향상되고 소화시 발생되는 피해를 최소화할 수 있도록 된 것이다.

상기 소화수 탱크(6)에 저장된 소화수은 여러 가지를 사용할 수 있으나 증류수를 사용하는 것이 바람직하나 다른 종류의 소화수를 사용하더라도 소화수 필터에서 분순물을 여과하여 분무노즐(20)이 막히는 것을 방지 하게된다.

상기 본 발명에서 사용하는 다수의 질소가스 탱크는 각각 120㎏/㎠의 압력을 갖는 것으로서 화제발생시 초기진화를 위해 약5분정도 유지할 수 있는 압력이면 충분하며, 필요에 따라서 질소가스 탱크를 줄일 수도 있고 개수를 더 증가시킬수도 있다.

본 발명은 화재진화시 질소가스탱크의 질소가 부족할 경우에는 도8과 같이 집합관 일측에 설치된 질소가스 발생기(40)에 의해 질소가스를 계속 공급할 수 있으며, 또한 질소가스탱크를 장기간 보관시 질소가스의 압력이 떨어지면 질소가스발생기로 보충할 수 있도록 한 것이다.

상기 질소가스 발생기(40)와 집합관 사이에는 체크 밸브(16)가 설치되어 질소가스발생기로부터 집합관측으로 질소가스가 인입된 후 역류되는 것을 방지토록 한 것이다.

또한 본 발명의 콘트롤부(4)는 평상시에는 건물내의 전원을 사용하고 비상시에는 장착된 배터리를 사용하도록 구비되어 있다.

상기와 같이 본 발명의 소화액과 질소가스를 혼합하여 사용하는 것과 통상적인 물을 사용하는 것과 가스만으로 소화를 실시할 경우 서로 대비하여 살펴보면 아래의 표1과 같다.

분류	물+불활성가스(N₂)	물 소화설비	가스계소화설비
소화설비명	NPS-21higog system	S/P소화설비	FM200
소화원	침륜수+질소가스	물	FM200약제
환경오염정도	환경 친화적	준환경 친화	환경 오염
인명피해	안 전	안전	우려됨
물방울크기	30-90㎛	1,000-2,000㎛	CF3cuFCF3	화학명
압력	10-35kg/㎠	10kg㎠	31-42년	대가잔존년수
살수량	표준형 노즐2개설치표준저장량100ℓ	8-20.2ℓ/min.m²	9-10.5	심작발작지수
소화시스템	국소, 연역발출방식	국소 방출방식	7.0%	설계농도
소화원리(메카니즘)	열축출에의한냉각작용수증기에의한방사연감소공기중의산소희석질싯소화가연물로의 열복사차단증기및공기혼합의 희석	냉각소화	5.7%	소화농도
소화원리(메카니즘)	열축출에의한냉각작용수증기에의한방사연감소공기중의산소희석질싯소화가연물로의 열복사차단증기및공기혼합의 희석	냉각소화	외국수입제품
주요특성	o실내온도강화빠름o유독성문제없음o유류및금속화재소화가능o2유체노즐체택으로적은o물로소화가능o질소가스에감압밸브를부착하여안전성확보o불활성가스를 활용하여발생한hifog환원에신속히침투o손실위험없음o케비넷형으로 제작하여 좁은 장소에 설치가능	o물이살수되는 부분만소화가능o실내온도강화느림o소화로인한물손실큼o 소화시 사용된 물에 의한 피해가큼o전기장치에 사용시 제3의피해우려됨	o유럽, 미주등에서 사용o매우고가임
설치및유지비	저 가	설치비증가	매우 고가

상기 표에서 알수 있듯이 본발명의 소화수와 질소가스를 혼합하여 화재를 진합하는 것이 소화수 또는 소화가스 만을 사용하는 것보다 그 효능이 증진된 것임을알 수 있다.

또한 본 발명의 다른 실시 예로서, 도9와 같이 분배기(11)의 일측과 DC모터 개폐밸브(10)측 질소가스 이송관에는 에어 콤프레셔(50)가 연결되어 질소가스를 대체할 수 있도록 한 것이다. 즉, 질소가스를 사용하지 않고 에어콤프레셔(50)를 가동시켜 공기를 고압으로 송출함으로써, 분배기(11)를 통과한 공기는 분무노즐(20)과 소화수탱크(6)로 공급되도록 하여 공기의 압력으로 소화수를 이송시키는 동시에 다른 일측의 공기는 분무노즐로 보내져 물과 함께 혼합되어 화재를 진화할 수 있도록 안개분무된다.

상기 에어콤프레셔(50)를 사용할 경우에는 질소가스를 사용하는 것보다 경제적이나. 공기를 고압으로 압출시켜 공급해야함으로 이에 적합한 에어콤프레셔를 사용해야 한다.

이와 같이된 본 발명은 동력원을 질소가스 압력을 이용하여 미분무되도록 함으로 청정 소화설비시스템이 되도록 하여 소화시 발생되는 2차오염을 줄여 환경친화적인 소화장치를 제공토록 한 것이다.

또한 본 발명의 소화수탱크의 내부에는 소화수 토출관(34)이 중앙부에 설치되어 질소가스의 압력에 의해 소화수 이송관으로 이송되는 소화수를 토출시킬 수 있도록 하며 상기 토출관의 길이는 소화수 탱크의 크기에 따라서 제작시 결정하여 설치단다.

본 발명은 소화수와 질소가스를 이용하여 분무노즐 외부에서 미세분무시켜 화재를 진화 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 동시에 감지기와 분무노즐을제외한 모든 시스템을 캐비닛에 내장하여 소방시설 설치 장소에 관계없이 간단 용이하게 설치할 수 있도록 된 소방시스템을 제공할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 상기에서 설명한 바와 같이 순수한 물을 사용한 소방설비로는 스프링클러 시스템을 들수 있으나 스프링클러 소화시스템은 화재진압에 필요한 이상으로 많은 물을 사용하는 단점을 보완하고 가스 소화 설비의 환경오염에 대비할 수 있게된 것이다. 즉, 스프링클러에서 방출되는 물방울의 직경이 1㎜이상인데 물 가스에 의한 소화시스템의 노즐 구멍은 더작은 크기인 0.5㎜이하의 물방울을 방출한다. 이러한 방법은 같은 용량의 물로 더 넓은 물의 표면적을 만들 수 있어 열을 쉽게 흡수하여 화재진압에 매우 효율적이다.

본 발명의 소화장치는 화재 진합에 필요한 이론적인 물의 양은 방호구역 1㎥당 1ℓ로서 이양은 기존의 스프링클러 소화시스템에 비해 약 100배정도 적은 양으로 소요된다. 미분무 기술중 중요한 점은 분무된 물이 방호구역에 골고루 잘 퍼질 수 있도록 노즐설계와 안개분무로 인한 강화속도가 떨어지는 것을 보완하기 위해 물 가스(물+질소가스)를 이용하여 중력에 의한 강화되는 비율을 낮추도록 설계하였다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 소화장치는 이중유체방식으로 개발된 것으로 질소가스를 사용하여 물을 분무하는 방식으로 분무되는 안개(fog)형태를 소화대상물에 따라 조절이 간편하고 불활성가스인 질소가스를 활용하여 물가스가 화원에 신속히 침투하는 것은 물론 냉각소화 효과를 갖는 것으로 소화의 효율을 높일 수 있다.

따라서 본 발명은 소화시 분무액이 물체와 부딪치더라도 물방울이 생기지 않아 전자제품 제조공장, 연구소, 제약제조공장, 통신실, 전산실, 실험실 등의 전자련시설화재시 피해를 최소한으로 줄일 수 있으며, 또한 감압밸브에 의하여 질소와 소화액의 분무농도를 선택적으로 조절할 수 있으며, 소화액 탱크, 질소탱크 및 배관설비를 하나의 캐비닛에 설치하여 좁은 장소에서도 간단 용이하게 설치할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

Claims

화재시 방제구역에 설치된 화재 감지기(5)에서 감지한 화재발생 신호를 콘트롤부(4)에서 수신하여 화재장소의 소화밸브를 개구시켜 소화액을 분무할 수 있도록 된 소화 장치에 있어서,

감지기(5)에 감지된 화재신호를 수신하여 각각의 밸브를 개방하고 이의 동작신호를 표시창(3a)에 램프점등시켜 외부에서 식별할 수 있도록 도어(2) 일측에 설치된 콘트롤부(4)와;

상기 콘트롤부의 메모리된 신호의 명령에 의해 화재시 소화수와 질소가스를 공급할 수 있도록 저장하는 소화수 탱크(6) 및 다수의 질소가스 탱크(7)와;

상기 다수의 질소가스 탱크(7)의 질소가스를 하나로 모아 질서가스 이송관(7a)으로 공급하는 집합관(9)과;

상기 이송관 및 DC모터 개폐밸브(10)를 통하여 이송되는 가스를 분무노즐(20)과 소화수 탱크(6)로 분배하는 분배기(11)와;

상기 분배기(11)를 통하기 분배되는 분무노즐(20)측의 질소가스 압력과 소화수 탱크측의 질소가스 압력을 조절할 수 있도록 이송관에 설치된 제1, 제2 레귤레이터(12)(13)와;

상기 분배기를 통하여 소화수 탱크로 공급되는 질소가스를 제어할 수 있도록 된 3방향 개폐밸브(14)와;

상기 제 2 레귤레이터(13)에 의해 조절된 질소가스의 압력에 의해 소화수 탱크(6)내의 소화수가 소화수 이송관(8b)을 통하여 분무노즐(20)에서 질소가스와 혼합후 안개분무에 의해 화재를 초기진화 할 수 있도록 구성된 소화장치를 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제1항에 있어서,

상기 소화수 탱크는 상단에 소화수 필터(15)가 설치되어 분무노즐(20)로 공급되는 소화수를 필터링할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제1항에 있어서,

상기 DC모터 개폐밸브는 양측단부에 수동 개폐밸브(17)를 갖는 바이패스관(18)이 설치된 구성을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제1항에 있어서,

상기 소화 분무장치는 함체형의 캐비닛(1) 내에 설치하여 하나의 패키지(package）로 구성된 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제1항에 있어서,

상기 집합관은 일측에 질소 발생기(40)가 설치되어 소화시 질소가스탱크(7)의 질소가스 압력이 떨어지면 질소가스를 보충할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제1항에 있어서,

상기 질소가스 탱크는 DC모터 개폐밸브(10)와 분배기 사이의 질소가스 이송관에 에어 콤프레셔(50)가 연결되어 질소가스를 대체할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제2항에 있어서,

상기 소화수 필터는 상단에 체크밸브(16)가 설치되어 분무노즐로 공급되는 소화수가 역류하는 것을 방지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
분무노즐은 몸체, 노즐헤드부 및 혼합관으로 이루어지며, 상기 몸체(21) 상면과 외주면에는 질소가스 및 소화수를 공급하는 제1 질소가스 인입홀(23)과 제1소화수 인입홀(25) 및 제2 질소가스 인입홀(24)과 제2 소화수 인입홀(26)이 형성되고, 상기 몸체와 노즐 헤드부(22) 내부에 위치하는 혼합관(27)은 제1 또는 제2 질소가스 인입홀(23)(24)과 제1 또는 제2 소화수 인입홀(25)(26)로부터 유입되는 질소가스와 소화수를 혼합하는 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)가 구비되고, 상기노즐 헤드부(22)는 상기 제1 혼합실(28)과 제2 혼합실(29)에서 공급되는 혼합액을 안개분무 할 수 있도록 중앙부에 제1 안개분무 홀(30)이 형성되고 제1 인개분무 홀 외주변에는 제2 안개분무 홀(31)이 원형태으로 형성된 분무노즐(20)을 구성한 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.
제8항에 있어서,

상기 분사노즐은 몸체(21)와 노즐 헤드부(22) 및 혼합관(27 )으로 이루어지고, 상기 몸체 상면에는 제1 질소가스 인입홀(23)이 형성되고 외주면에는 제1 소화수 인입홀(25)이 형성되어 내부 혼합관(27)의 제1 혼합실(28)에서 혼합된 질소가스와 소화수의 혼합액이 노즐 헤드부(22)의 제1 안개분무 홀(30')을 통하여 안개 분무될 수 있도록 분사노즐을 구성한 것을 특징으로 하는 질소가스와 소화수을 이용한 안개분무 소화 장치.