KR100636847B1 - 방제구역 선택적 화재 진압장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방제구역 선택적 화재 진압장치에 관한 것으로, 화재감지장치(열기, 열, 온도, 불꽃 등)에 의해 화재를 감지하여 화재를 방제할 수 있도록 구역별로 설치된 소화액탱크를 구비하고, 가압수단으로부터 공급되는 질소가스(고압으로 충진된 가스)가 구역별로 설치된 소화액탱크의 소화액과 혼합되어 균일한 압력으로 분사할 수 있도록 2유체 혼합 노즐이 설치되며, 안개 형태의 소화액이 분무될 수 있도록 메인공급관, 분기공급관, 연결공급관을 거쳐 구역별로 설치된 2유체 혼합 노즐에서 균일한 압력으로 소화액이 분사되도록 전자변이 설치된 것을 특징으로 하며, 가압수단과 소화액탱크를 분리하여 소화액탱크는 구역별로 설치하므로 소화액탱크에서 공급되는 질소가스와 구역별로 설치된 소화액이 2유체 혼합 노즐을 통해 분무될 시에 구역별로 설치된 2유체 혼합 노즐에 적정한 압력이 가해지므로 2유체 혼합 노즐에서 분사되는 소화액과 질소가스(가압가스)는 안개 형태로 분무되는 효과가 있다.

또한 화재 진압 고성능의 콤프레샤를 기동하여 1분 이내에 소진된 압력을 계속적으로 공급하므로 적정압력으로 소화액과 질소가스가 분사되는 효과가 있다.

소화액, 질소가스, 안개분무, 2유체 혼합 노즐, 소화, 화재발생방지,

Description

방제구역 선택적 화재 진압장치{A devic for extinguishing fire to select the area to be prevented.}

도 1은 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도.

도 2는 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 또 다른 실시예를 나타낸 구성도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 가압수단 11 : 압력탱크

12 : 질소발생기 13 : 콤프레샤

14 : 압력게이지 20 : 메인 공급관

21 : 분기공급관 22 : 연결공급관

30 : 전자변 40 : 소화액탱크

50 : 노즐 60 : 컨트롤러

본 발명은 소화액과 질소가스가 혼합되도록 하여 안개 분무시켜 화재를 초기에 진압할 수 있도록 한 방제구역 선택적 화재 진압장치에 관한 것으로, 특히 고압의 전기를 사용하는 지하철, 송전시설, 순간적으로 화재가 발생할 수 있는 지하철 또는 전철, 열차내부, 전자설비가 시설된 통신 기기실, 전산실, 시험실 챔버, 컴퓨터실, 제어실, 서고, 케이블 실, 문화재시설, 위험물시설, 전기실, 변전실 등과 같이 물을 사용하여 소화할 경우 피해가 더욱 커지는 장소의 천장 및 벽에 설치하여 화재발생 시 질소와 소화액이 2유체 혼합 노즐을 통하여 안개와 같은 형태로 분사시켜 화재를 초기에 진화하도록 함으로 소화 시 안개분무가 물체와 접촉하더라도 물방울이 생기지 않아 소화액으로 인한 주변기기의 피해를 최소한으로 줄임과 동시에 화재를 초기에 진화할 수 있도록 발명된 방제구역 선택적 화재 진압장치에 관한 것이다.

기존에도 화재발생시 초기에 진압하기 위한 수단으로 건물의 실내 또는 산업현장에 방재 구역을 설정하여 화재를 소화할 수 있도록 설치된 여러 종류의 시스템이 있었다.

이러한 여러 시스템들을 살펴보면, 건물 옥상의 물탱크와 천장에 설치된 소화배관을 연결하여 화재 발생 시 감지기에서 감지된 신호를 중앙처리장치로 보내면 중앙처리장치에서는 물탱크와 연결된 배관 개폐밸브를 개구시켜 물이 천장에 설치된 분무노즐을 통하여 분사되도록 하여 초기에 화재를 진압할 수 있도록 된 소화장치가 사용되고 있다.

또한 건물의 소화 배관에 소화 가스 또는 소화수를 충만 시켜 화재발생 시 온도에 의하여 스프링클러의 휴즈가 녹으면 물이 자동으로 살수되어 화재를 초기에 진압할 수 있도록 된 스프링클러 장치가 사용되고 있는 실정이다.

이러한 소화장치들은 모두가 물이나 소화액을 분사시켜 소화할 수 있도록 한 것으로 물이 분사되는 위치의 주변기기와 제품이 모두 젖게 되므로 소화후 대부분 물건과 시설을 새로 교체하여야 하는 문제점이 있으며, 특히, 전자제품 제조공장, 연구소 제약제조공장, 통신실, 전산실, 실험실 등의 전자관련 시설에 화재발생 시 물로 소화하게 되면 화재 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 사용하므로 고가의 약제를 구입하는 데에 따른 경제적인 손실이 크게 발생되는 문제점과 이 역시 액체로 이루어져 진화 후에는 물보다 더 큰 피해를 발생시킬 뿐만 아니라 대기오염과 수질오염을 발생시키는 문제점이 있어 할론가스(Halon Gas)를 이용한 소화약제의 경우에는 사용구제가 가시화되고 있어 이에 대한 대체가 필요한 시점에 와 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본인의 특허출원 제2003-23832호와 실용신안등록 제321526호를 개발하였으나, 이는 소화액 탱크와 질소탱크의 연결배관이 복잡하여 제품의 제조 공정이 복잡하고 수많은 밸브와 이를 연결하는 전기적 장치에 의해 생산설비가 상승되는 문제점이 노출되었다.

그리고 노즐을 통해 분사되는 소화액과 질소가 섞여 분무될 시에 소화액탱크와 질소탱크가 노즐이 위치한 장소에서 많이 떨어져 있기 때문에 노즐을 통해 소화액과 질소가스가 분사될 시에 구역별로 설치되어 있는 노즐에 균일한 압력을 공급하지 못하는 문제점이 있다.

또한 노즐을 통해 초기에 분사되는 소화액은 안개형태로 분무되다가 질소탱크 내에 압력이 소진되는 경우 안개 형태로 분무되던 소화액이 이슬 형태로 분무되어 전자제품, 전자기기 등을 대부분 사용하지 못하게 될 뿐만 아니라 전기의 경우 누전이 발생되어 더욱 큰 화재로 변화되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 소화액 탱크와 질소가스탱크와 2유체 혼합 노즐의 위치가 멀리 떨어져 있어도 균일한 압력이 2유체 혼합 노즐로 공급되어 2유체 혼합 노즐을 통해 분무되는 소화액이 안개 형태로 분무될 수 있도록 한 방제구역 선택적 화재 진압장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 구역에 따라 발생된 화재를 진압하기 위하여 안개 형태로 소화액과 질소가스를 분무할 수 있도록 천장 또는 벽면에 설치되는 다수의 2유체 혼합 노즐; 소화액과 질소가스를 공급하기 위하여 2유체 혼합 노즐과 연결되는 연결공급관; 질소가스가 공급될 수 있도록 연결공급관과 연결되고, 방재구역에 개별적으로 각각 설치되는 소화액탱크; 질소가스가 2유체 혼합 노즐로 공급되어 소화액과 함께 안개 형태로 분무될 수 있도록 구비되는 가압수단; 질소가스가 소정의 압력으로 균일하게 공급될 수 있도록 가압수단과 연결되는 메인 공급관; 메인공급관과 연결공급관과 각각 연결되도록 설치되는 분기공급관; 질소가스의 유입량을 조절할 수 있도록 분기공급관과 연결공급관의 사이에 설치되는 전자변; 화재가 발생된 구역에 따라 화재를 감지, 진압하며 동시에 화재가 발생된 구역의 전자변을 작동시킬 수 있도록 구비되는 컨트롤러를 포함하여 설치되는 것을 특징으로 하는 방제구역 선택적 화재 진압장치를 제공한다.

이하 첨부된 도면을 통해 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 구성을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 구성을 간략하게 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 다른 실시예를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치의 또 다른 실시예를 나타낸 구성도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 방제구역 선택적 화재 진압장치는 구역에 따라 발생된 화재를 진압하기 위하여 안개 형태로 소화액과 질소가스를 분무할 수 있도록 천장 또는 벽면에 다수의 2유체 혼합 노즐(50)이 설치된다.

소화액과 질소가스를 공급하기 위하여 2유체 혼합 노즐(50)에 연결공급관(22)이 연결되고, 방재구역에 개별적으로 각각 소화액탱크(40)가 설치되며, 소화액탱크(40)는 연결공급관(22)과 연결되어 2유체 혼합 노즐(50)에 소화액을 공급한다.

그리고 질소가스가 2유체 혼합 노즐(50)로 공급되어 소화액과 함께 안개 형 태로 분무될 수 있도록 가압수단(10)이 구비된다.

가압수단(10)은 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 화제를 초기에 진압할 수 있도록 질소 가스가 고압으로 충진된 압력탱크(11)인 것을 특징으로 한다.

가압수단(10)은 도 2에 도시된 바와 같이 질소가스가 충진된 압력탱크(10)와, 고압으로 충진된 압력탱크(10)에서 공급되는 질소가스의 압력이 저하되어 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 초기에 안개 형태의 분무되는 것과 다른 이슬 형태로 분무되는 것을 방지하며, 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 계속적으로 안개 형태로 분무가 이루어질 수 있도록 가스를 공급하는 질소발생기(12)로 구성된다.

가압수단(10)은 도 3에 도시된 바와 같이 질소가스가 충진된 압력탱크(11)와, 고압으로 충진된 압력탱크(11)에서 공급되는 질소가스의 압력이 저하되어 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 초기에 안개 형태의 분무되는 것과 다른 이슬 형태로 분사되는 것을 방지하며, 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 계속적으로 안개 형태로 분무가 이루어질 수 있도록 압력을 공급하는 고압 콤프레샤(13)로 이루어진다.

그리고 콤프레샤(13)를 사용하는 경우에는 압력탱크(11) 내에 잔재되어 있는 질소가 동일한 압력으로 배출될 수 있도록 하기 위하여 순간적인 공기를 주입시켜 압력탱크(11) 내의 압력을 높이기 위한 것이다.

또한 질소가스를 이용하여 소화액이 안개형태로 분무되도록 하는 것은 발생된 화재를 빠른 시간 내에 진압하여 화재가 확산되는 것을 방지한다.

질소가스가 소정의 압력으로 균일하게 공급될 수 있도록 가압수단(10)과 메인공급관(20)이 연결된다.

메인공급관(20)과 연결공급관(22)의 사이에는 분기공급관(21)과 설치되어 메인공급관(20)을 거쳐 공급되는 질소가스가 분기공급관(21)을 통해 연결공급관(22)으로 공급된다.

그리고 분기공급관(21)을 통해 인입되는 질소가스의 유입량을 조절할 수 있도록 각각의 2유체 혼합 노즐마다 비례식 오리피스 구조로 설치되어 소화방재구역 내에 균일한 안개분무가 이루어지는 특징이 있다.

분기공급관(21)을 통해 인입되는 질소가스의 유입량을 조절할 수 있도록 연결공급관(22) 분기공급관(21)의 사이에 전자변(30)이 설치된다.

화재가 발생된 구역에 따라 화재를 감지, 진압하며 동시에 화재가 발생된 구역의 전자변(30)을 작동시킬 수 있도록 컨트롤러(60)가 구비된다.

그리고 미설명 부호 14는 압력게이지이고, 압력게이지(14)는 가압수단(10) 의 압력을 확인할 수 있도록 표시한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 방제구역 선택적 화재 진압장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 방제구역 선택적 화재 진압장치는 건물내의 방제구역 내에 설치되는 화재감지기(미도시)와 전기적인 연결구조는 통상의 방법과 같이 설치된다.

구역별로 설치된 화재감지기에 의해 화재발생의 감지가 되면, 감지된 신호가 컨트롤러(60) 쪽으로 인가되고, 인가된 신호에 의해 컨트롤러(60)는 어느 구역에서 화재가 발생하였는지를 판단하여 발생된 구역에 안개 형태로 소화액과 질소가스가 분무되도록 하여 화염이 공기와 차단될 수 있도록 한다.

컨트롤러(60)에 의해 감지된 화재신호에 의해 발생된 구역에 가압수단(10) 내에 저장된 질소가스를 공급하는데, 이때 질소가스는 메인공급관(20), 분기공급관(21), 연결공급관(22)을 통해 2유체 혼합 노즐(50)쪽으로 공급된다.

2유체 혼합 노즐(50)쪽으로 공급되는 질소가스와 소화액이 소정의 비율로 섞여 안개 형태로 분무될 수 있도록 소화액을 공급한다.

소화액은 구역별로 설치된 소화액탱크(40)에 저장된 소화액이 공급된다.

전자변(30)을 거쳐 공급되는 질소가스와 소화액탱크(40)를 통해 공급되는 소화액은 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 안개 형태로 분사되는데, 이때 안개 형태로 분무되는 소화액은 2유체 혼합 노즐(50)의 내측에서 소화액과 질소가스가 혼합되어 분무되거나 또는 소화액과 질소가스를 따로 분사되면서 2유체 혼합 노즐(50)의 외측에서 안개 형태로 분무된다.

상기와 같이 두 가지 방식 중 어느 한 방식을 통해 소화액이 분무되는데, 이때 두 가지의 방식 중 어떤 방식을 통해 소화액이 분무되도록 하는 2유체 혼합 노즐(50)은 현장의 주변상황 또는 소화장치를 설계하는 설치업자가 선택적으로 선택하여 설치하여도 무방하다.

2유체 혼합 노즐(50)을 통해 안개형태로 소화액이 분무되고 있는 상황에서 가압수단(10)에 저장된 질소가스의 압력이 낮아지는 경우가 발생되는데, 이때 화재의 진압이 완전하게 이루어지지 않은 상태에서는 컨트롤러(60)에 의해 콤프레샤(80)를 통해 가압수단(10) 내의 압력을 빠른 시간(1분 이내) 내에 적정 압력으로 유지할 수 있도록 압력을 공급하여 2유체 혼합 노즐을 통해 초기에 안개 형태로 소 화액이 분무되던 상태를 계속적으로 유지될 수 있도록 한다.

고성능의 콤프레샤(80)를 통해 계속적으로 가압수단(10) 내에 압력을 공급하고, 공급된 압력이 메인공급관(20), 분기공급관(21), 연결공급관(22), 전자변(30)을 거쳐 2유체 혼합 노즐(50)로 공급되며, 2유체 혼합 노즐(50)로 공급되는 질소가스와 소화액탱크(40)에서 공급되는 소화액이 안개 형태로 초기에 분무할 때와 소화액이 소진될 때까지 안개형태로 계속 분무되어 화재를 진압한다.

그리고 화재의 발생이 없는 상황에서 가압수단(10) 내의 압력을 계속적으로 체크한다.

가압수단(10) 내의 압력이 적정 압력이하로 떨어지는 경우에 화재가 발생되었을 시에 그에 따른 상황을 제대로 대처하지 못하는 문제점을 방지하기 위하여 가압수단(10) 내의 질소가스 압력을 적정한 상태로 유지될 수 있도록 질소가스를 충진한다.

질소가스를 충진하기 위해서는 질소발생기(12)를 통해 가압수단(10)에 질소가스를 공급하여 질소가스의 압력이 적정한 압력으로 유지될 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 화재가 발생하지 않은 상태에서는 화재가 발생할 것을 대비하여 가압수단(10)의 압력을 계속적으로 체크하여 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 안개 형태로 분무가 원활하게 이루어지도록 하는 장점이 있다.

또한 화재가 발생되어 초기에 진압하는 경우에 가압수단(10) 내의 압력이 저하되는 것을 감지하여 계속적으로 적정한 압력이 2유체 혼합 노즐(50) 쪽으로 공급될 수 있도록 고성능의 콤프레샤(80)에 의해 소진된가스를 1분 이내에 충전할 수 있어서 계속적으로 압력을 공급하므로 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 계속적인 안개 형태로 분무가 이루어지는 장점이 있다.

또한 소화액이 저장된 소화액탱크(40)는 구역별마다 각각 설치되므로 가압수단(10)에서 공급된 압력에 의해 배출되는 질소가스와 소화액이 구역별마다 차별된 압력으로 분무되어 화재의 발생이 연속적으로 이루어져도 바로 대처할 수 있는 장점이 있다.

그리고 연속적으로 화재가 발생하여도 가압수단(10)의 질소발생기(12) 또는 고성능의 콤프레샤(13)에 의해 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 분무되는 소화액이 안개 형태로 계속적인 분무가 이루어질 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명에 따른 가압수단과 소화액탱크를 분리하여 소화액탱크는 구역별로 각각 설치하므로 소화액탱크에서 공급되는 질소가스와 구역별로 설치된 소화액이 2유체 혼합 노즐을 통해 분무될 시에 구역별로 설치된 2유체 혼합 노즐에 적정한 압력이 가해지므로 2유체 혼합 노즐에서 분사되는 소화액과 질소가스는 안개 형태로 분무되는 효과가 있다.

또한 화재를 진압하는 과정에서 가압수단의 압력이 낮아질 시에 질소발생기 또는 고압콤프레샤를 이용하여 신속(1분 이내)하게 계속적으로 압력을 공급하므로 적정한 압력으로 소화액과 질소가스가 혼합되어 안개 형태의 분무가 계속적(소화액이 소진될 때까지)으로 분무되는 효과가 있다.

또한 화재를 진압하는 과정에서 가압수단의 압력이 낮아질 시에 콤프레샤를 통해 압력을 계속적으로 공급하므로 적정압력으로 소화액과 질소가스가 혼합되어 안개 형태의 분무가 계속적(소화액이 소진될 때까지)으로 분무되는 효과가 있다.

또한 소화액 탱크가 구역별로 설치되므로 불필요한 배관자재의 대폭절감할 수 있는가 하면, 이로 인한 인건비 절감 등의 경제적 효과는 물론 화재구역마다 소화액 탱크가 설치되어 있어 소화액을 장거리 이동할 때 발생할 수 있는 관내 마찰 손실을 극소화 할 수 있어서 최적화 된 방제구역 선택적 화재 진압장치를 제공하는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 질소가스 탱크로부터 발생한 가압가스가 소화제탱크의 소화제를 방출시킬 수 있도록 구성된 방제구역 화재 진압장치에 있어서,

   화재의 감지, 화재가 발생된 구역에 화재진압을 컨트롤하는 컨트롤러에 의해 하나의 가압수단(10)을 이용하여 압력을 전달하고, 분기공급관(21)과 연결공급관(22) 사이에 설치된 전자변(30)을 작용시켜 구획된 방제구역 각각에 설치된 소화액탱크(40)에 의해 천장 또는 벽면에 비례식 오리피스 구조로 설치된 다수의 2유체 혼합 노즐(50)을 통해 소화방재구역 내에 균일한 안개분무가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 방제구역 선택적 화재 진압장치.
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