KR100758548B1 - 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화장치에 있어서 산림이나 산업용 물자야적장, 대형 공사장의 고공(高空)크레인(Crane)조종실, 도서지역 등 고립지역, 그리고 해상선박, 잠수함 등에서 화재가 났을 때, 전력이 공급되고있는 단계, 전력공급이 차단된 정전사태의 단계, 급수펌프용 엔진연료고갈 단계 등 각각의 상황에 맞추어 다르게 동작케 함으로써 화재진압 성공률과 신속성을 향상시키고, 미리 준비된 내압수조를 비롯하여 그 내부에는 화약 등 화학물질의 연쇄반응을 이용하여 발생한 가스압력으로 소화용수를 분사시켜 화재진압 내지 소화를 진행하고, 에너지를 상실한 해상선박을 안전지대나 대피지대 가까이로 이동시키거나, 고장난 우주비행운반체(宇宙飛行運搬體) 또는 잠수정이나 잠수함을 해저에서 수면(水面)이나 구난(救難) 및 대피(待避)에 유리한 위치로 이동시켜 탑승인력을 최후 탈출 또는 구난대기(救難待機) 할 수 있게 도와주는 고압분사 장치로 겸할 수 있게 함으로써 초기화재진압과 재난선박탈출 보조지원기능을 겸하여 제공하는 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 시스템장치이다.

내압수조, 화약기폭장치, 체크밸브, 바이메탈 접촉자전극, 화약피복 도화선, 천공금속관, 소화용재, 소화용제, 솔레노이드 밸브, 데이지체인식 논리회로조 합, 제어회로블록

Description

화약식 무인 자동소화 및 비상분사 장치 {Powder-type unmanned automatic fire extinguishing and emergency injection device}

도 1은 본 발명의 실시예의 배관회로도

도 2는 도 1에 전기회로를 더 도시한 배관회로도

도 3은 도 1의 국소발화열감지기의 분해사시도

＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞

100: 급수펌프구동부 101: 급수용 배관

102: 전동기 103: 내 연기관엔진

104: 고압급수펌프 105: 펌프출구측 밸브

106: 취수원(取水源) 107: 직류발전기

108: 체크밸브 109: 취수보호망

110: 취수원 저수위 스위치 200: 내압수조

201: 수조입력솔레노이드밸브 202: 수조저수위 스위치

203: 수조압력 스위치 204: 배기밸브

205,206: 화약기폭장치 207: 안전밸브

208: 배수밸브 209: 수조고수위 스위치

210: 충격흡수챔버 211: 수조출구측밸브

301: 구획살수 배관부 302: 살수솔레노이드밸브

303: 국소살수기 304: 국소발화 열 감지기

306: 발열 케이블 400: 상용교류전원

401: 전력공급선 402: 변압기

403: 정류기 404: 축전지

405,406: 직류전원 역류방지회로 500: 제어회로블록

501: 발화감지OR회로 502: 대기온도감지기

503H: 화재감지 신호 유지 회로블록 504T: 시간지연회로블록

505X: 화약기폭결정회로블록 506X: 화약기폭결정회 로블록

507P: 수조압력감지 및 전달회로블록 508X: 예비회로블록

509R: 예비원상회복인식회로블록 510G: GPS송수신장치

511A: 통제신호 송수신용 안테나 512: 급수펌프 동작여부 식별회로

513: 화약기폭장치 동작조건 결정회로 514: 급수펌프 구동부 동작인식회로

515: 비상누름버튼스위치 516E: 비상기폭제어회로블록

601: 바이메탈 접촉자전극 602: 전기접속단자

603: 화약피 복도화선 604: 천공금속관

605: 천공금속관 지지용 핀 606: 지지대

607: 뚜껑 지지용 기둥 608: 뚜껑

609: 나사홀 610: 볼트

611: 통기공

본 발명은 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재발생여부를 화재발생 즉시 인식하여 무선송수신으로 가장 가까운 소방통제센터에 전달하고, 원격제어가 가능한 펌프가 설치된 내압수조를 두어 소화용수 (消火用水)를 공급하며, 상기 펌프를 가동하지 못하게 된 경우에는 내압수조에 미리 설치된 소규모 화약기폭 장치의 기폭작용으로 상기 내압수조내 압력을 발생시켜 화재발생구역별 살수기를 통하여 자동 살수토록 하는 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 장치에 관한 것이다.

산림이나 산업용 야적장, 콘도나 별장, 사고를 당하여 동력을 상실한 선박 등 도심에서 멀리 떨어진 장소에서는 화재가 나더라도 화재진압용 장비와 재료를 신속하게 운반하는 것이 곤란하거나 시간이 많이 소요된다.

또한, 일단 화재가 발생하면 정전사태 등 화재장비를 가동할 에너지도 확보하기 어려운 경우도 발생한다.

산림에는 헬리콥터에 의한 소화방법이 있으나, 가격과 유지비가 커서 예산확보의 어려운 점과 야간진화작업이나 산악지형에 따른 화재기류와 돌풍에 의한 헬기의 추락 위험과 인명손실의 사례도 있다.

그리고, 험한 지형과 원거리관계로 산불 발생 후 화재현장까지 도달하는 시 간이 길어 상당히 화재규모가 확대된 이후에나 대응하게 되는 화재진압지연의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명에서는 위와 같은 문제점을 해소하기 위하여, 화재발생여부를 화재발생 즉시 인식하여 무선송수신으로 가장 가까운 소방통제센터에 전달하고, 원격제어가 가능한 펌프가 설치된 내압수조를 두어 소화용수(消火用水)를 공급하며, 상기 펌프를 가동하지 못하게 된 경우에는 내압수조에 미리 설치된 소규모 화약기폭장치의 기폭작용으로 상기 내압수조내 압력을 발생시켜 화재발생구역별 살수기를 통하여 자동 살수토록 하는 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 취수원으로부터 급수펌프를 통하여 물을 공급하는 고압급수펌프, 상기 급수펌프를 작동시키는 급수펌프구동부, 상기 고압급수펌프로부터 공급받은 물을 저장하는 내압수조, 화재가 발생될 예상지역에 설치되어 화재발생 을 감지하는 국소발화열 감지기, 상기 내압수조에 내장되는 화약기폭장치, 상기 내압수조에 출구측에 연결되어 화재가 발생한 특정의 장소에 상기 내압수조 내의 물을 분사하는 하나 이상의 국소살수기 및 상기 국소 발화열 감지기의 화재발생정보를 전달받고, 상기 급수펌프구동부와 화약기폭장치와, 국소살수기를 유선 또는 무선으로 제어하는 제어회로블록을 포함하는 화약식 무인 자동소화 비상분사 장치이다.

상기 화약기폭장치는 2개 이상이 설치되어 순차적으로 기폭되도록 상기 제어회로블록이 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 화약기폭장치는 화재가 발생될 예상지역에 설치되는 화약피복도화선에 연결되고, 상기 화약피복도화선은 외면에 구멍이 형성된 천공금속관 내부에 포설되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기의 화약식 무인 자동소화 비상분사 장치를 선박에 설치하고, 위난발생시 상기 내압펌프의 하부에 형성된 배수구를 배의 추진수단으로 사용하는 것도 가능하다.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예의 배관회로도로써, 크게 급수펌프구동부(100)와, 고압급수펌프(104)와, 취수원(106)와, 내압수조(200)와, 국소살수기(303)와 제어회로블록(500)을 포함하여 구성된다.

상기 급수펌프 구동부(100)는 상기 고압급수펌프(104)를 동작시키기 위해 구동원인 전동기(모터, Motor)(102) 또는 내연기관 엔진(가솔린엔진 또는 디젤엔진)(103)이 상황에 따라 선택적으로 동작할 수 있게 한다.

따라서, 상기 급수펌프 구동부(100)에는 전동기(102)를 작동시키기 위한 전기와, 상기 내연기관엔진(103)을 작동시키기 위한 가솔린 또는 디젤이 제공되어야 한다.

또, 상기 급수펌프 구동부(100)는 화재발생시에 국소발화열감지기(304)가 동작했을 때에는 화재용수의 공급을 위해 동작하고, 상기 내압수조(200) 내의 수위( 水位)가 낮아지면 내압수조(200) 내에 물을 보충하기 위해 동작하는 2가지 기능을 한다.

또한, 상기 급수펌프 구동부(100)에는 직류발전기(107)가 설치되고, 상기 직류발전기(107)에서 발생되는 전기는 하기하는 밸브 및 제어회로에 공급되기 위하여 축전지(404)에 저장된다.

그리고, 상기 직류발전기(107)의 작동여부에 의해 고압급수펌프(104)의 작동여부를 판단하는 신호용으로도 작용한다.

상용교류전원(400)은 전력회사로부터 공급받아 전동기(102), 변압기(402), 정류기(403) 및 축전지(404) 등에 전력을 공급하고 그 사이의 연결은 전력공급선(401)에 의하며, 상기 전력공급선(401)은 도 1에서는 가는 실선으로 표시된다.

각 장치(솔레노이드밸브, 화약기폭장치 등) 및 전자제어논리회로에 공급되는 전원(電源)연결표시는 생략하였다. 본 발명에서 사용되는 전선은 모두 내열내화피복형(耐熱耐火被服型) 전선을 쓴다.

상기 변압기(402)는 제어회로 전원에 적합한 수준으로 전압을 조정해주는 기기(機器)이다.

상기 정류기(403)는 상용교류전원(400)의 교류전기를 직류전기로 변환하여 제어회로부(500) 및 솔레노이드밸브류 등에 전기를 공급하며, 상기 직류전기는 축전지(404)에 저장된다.

상기 급수펌프구동부(100)에 의해 작동하는 고압급수펌프(104)는 취수원(106)으로부터 소화용수를 공급받아서, 상기 내압수조(200)에 급수 및 가압을 한 다.

상기 취수원(取水源)(106)은 산간계곡의 저수지, 강이나 개천 또는 개인주택의 수영장 등의 소화용수(消火用水)로 쓸 수 있는 물을 얻는 장소이다.

상기 취수원(106)에는 취수보호망(取水保護網)(109)을 설치하여, 상기 취수원(106)에 담가져 있는 급수용 배관(101)의 흡입구(Suction)에 이물질(異物質)이 유입(流入)하는 것을 막아 준다.

또, 상기 취수원(106)의 급수용 배관(101) 설치시, 취수원 저수위스위치(110)를 더 설치하여 가뭄 등의 영향으로 더 이상 급수가 불가능할 정도로 취수원의 물이 현저히 부족하면 수위가 낮은 상태를 인식하여 신호를 제어회로블록에 보내도록 한다.

상기 고압급수펌프(104)는 내압수조(200)에 급수용 배관(101)에 의해 연결되며, 상기 고압급수펌프(104)와 내압수조(200) 사이의 급수용 배관에는 펌프출구측 밸브(105)와 체크밸브(108)와 수조입력솔레노이드밸브(201)가 순차적으로 설치된다.

상기 고압급수펌프(104)와 내압수조(200) 사이 이외에도 도 1의 굵은 선으로 표시된 것은 모두 급수용 배관(101)에 해당한다.

상기 펌프출구측 밸브(105)는 상기 고압급수펌프(104)의 보수작업이나 시험작업시 차단되며, 그 외에는 항상 열려 있고, 높은 압력에도 견디어야 하기 때문에 내압성을 가져야 한다.

상기 체크밸브(Check Valve)(108)는 일단 고압급수펌프(104)로부터 공급된 급수가 역류하지 못하게 하는 기능을 가진다.

따라서, 2개 이상의 내압수조(200)가 동일한 고압급수펌프(104) 출구측에 병렬로 연결된 시스템에서는 내압수조(200) 1대마다 그 내압수조 각각의 입력측과 출력측에 이 체크밸브가 설치되어야 한다.

내압수조의 입력측의 상기 수조입력솔레노이드밸브(Tank Inlet Solenoid Valve)(201)는 내압수조(200)의 수리나 시험시를 제외한 평상시에는 항상 열려 있다.

상기 내압수조(耐壓水槽)(200)는 소화용수(消火用水)를 저장하는 물탱크이지만, 상기 고압급수펌프(104)의 동작이나 화약기폭장치(205, 206)의 동작에 의해 수조 내부에 압력이 걸려도 견딜 수 있어야 한다.

상기 내압수조(200) 내의 수위 하락 여부는 상기 내압수조(200) 내부에 설치된 수조저수위 스위치(202)가 감지하고, 상기 내압수조(200)에 물이 충분히 가득 차서 더 이상의 물 보충이 필요없을 때는 상기 내압수조(200) 내부에 설치된 수조고수위 스위치(209)가 감지한다.

상기 수조저수위 스위치(202) 및 수조고수위 스위치(209)가 감지된 신호에 따라 상기 고압급수펌프(104)를 동작시키거나 멈춘다.

다만 2개 이상의 내압수조(200)가 한대의 고압급수펌프(104)에 연결된 시스템에서는 수조고수위스위치(209)가 만수위(滿水位)가 되었음을 인식하였을 때는 상기 수조입력솔레노이드밸브(201)를 각 각의 내압수조(200)에 설치하고 수조입력솔레노이드밸브(201)가 닫히도록 신호를 받는다.

상기 화약기폭 장치(205,206)는 내압수조(200)가 견딜 수 있는 범위 내에서 화약 등의 화학반응(化學反應)으로 기체압력을 발생시켜 내압수조(200) 내에 있는 물이나 소화용제(消火溶劑)를 국소살수기(303)로 밀어내는 힘을 내게 한다.

이는 자동차의 에어백을 부풀리는 원리와 마찬가지이다.

그러나, 상기 화약기폭장치(205,206)의 기폭조건은 화재가 발생하여 국소발화열감지기(304)가 동작했다 하더라도 고압급수펌프(104)가 제대로 동작하지 못하거나 동작을 안하여 내압수조(200)에 압력이 충분히 걸리지 못하였을 때에만 기폭된다.

그리고, 상기 화약기폭장치(205,206)는 한번 동작하고 나면 화재진압절차가 종료된 시점에 즉시 새것으로 교체되거나 또는 화약의 재충전이 돼야 한다.

본 발명의 실시예에서는 화약기폭장치를 2개 설치하였는데, 그 이상 설치하는 것도 가능하다.

다만, 동작순서에 있어서 화약기폭장치(205)가 먼저 동작하여 기능을 다 하였을 때에만 그 후에 순차적으로 다음 차례 화약기폭장치(206)가 기폭될 수 있게 하여 내압수조(200)가 기폭충격을 한번에 받지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기의 화약기폭장치(205,206)는 승용차 에어백(Air Bag)처럼 단순한 구조로 할 수도 있지만, 좀 더 고도화하여 본 발명의 전체구성 중 물과 관련한 구성부분을 제외하고 전자제어논리회로와 화약기폭장치만으로 소형화하여 구성한 내압용기(耐壓容器)를 화약기폭장치로 대체하는 방법으로 작용수명(作用壽命)의 신장(伸張)과 성능향상을 꾀할 수도 있다.

상기 내압수조(200) 내부에는 수조압력스위치(203)를 설치하여, 고압급수펌프(104)의 동작 또는 화약기폭장치(205, 206)의 동작으로 내압수조(200) 내부압력의 변화에 대해 필요압력수준을 유지할 수 있도록 신호를 보내는 스위치로서, 상한동작치와 하한동작치를 설정할 수 있다.

그리고, 상기 내압수조(200)의 벽면에는 배기밸브(204)를 설치하여, 배기밸브(204)는 내압수조(200)에 급수시 물이 제대로 찰 수 있도록 내부에 차 있던 공기가 외부로 빠져나가게 하는 역할을 하며 평상시에는 열려 있다가 화재발생시에는 국소발화열감지기(304)의 신호를 받아 닫히게 됨으로써 내압수조(200)의 살수압력을 유지할 수 있도록 한다.

따라서 , 배기밸브(204)는 내압수조(200)의 상측에 형성하는 것이 바람직하다.

상기 배기밸브(204)로는 전기신호로 제어가 용이한 솔레노이드밸브를 사용할 수 있다.

또, 상기 내압수조(200)에는 상기 안전밸브(207)를 설치하여 내압수조(200)의 내부압력이 위험할 정도로 상승하면, 평소에는 닫혀 있던 이 밸 브가 열려 압력을 대기로 방출함으로써 내압수조(200)가 파열되는 일이 없도록 한다.

그리고, 상기 내압수조(200)의 하부에는 배수밸브(208)를 설치하여 내압수조(200)의 청소시 또는 비우고자 할 때에만 쓰이며, 그 외의 평상시와 화재발생시에는 항상 닫혀 있어야 한다.

다만, 본 발명을 선박에 적용할 경우, 상기 배수밸브(208)는 별도의 추가 비상분사장치로 연결되게 시설한다. 이 때에는 배수밸브보다는 비상분사로서 사용되는 것이다.

또한, 상기 내압수조(200)의 일측에 실린더식 충격흡수챔버(210)를 설치하여, 상기 화약기폭장치(205, 206)가 동작하였을 때, 상기 내압수조(200)에 무리한 충격이 가해지는 것을 완화시킨다.

상기 실린더식 충격흡수챔버(210)는 실린더 내부에 설치되는 피스톤을 사이에 두고 상기 내압수조(200)와 연결된 공간과 그 반대쪽에 스프링 등의 복원력 수단이 설치되는 공간을 두어, 상기 내압수조(200)로부터의 수압을 상기 복원력수단 및 그 내부공간의 부피가 작아지면서 발생하는 압력으로 감소시킨다.

상기 내압수조(200)의 출구측에는 수조출구측밸브(211)를 설치하여 상기 내압수조(200)의 설치, 교체, 보수 또는 청소시에는 닫아 두나 그 외의 평상 가동시에는 열어 둔다.

상기 구획살수배관부(301)는 상기 내압수조(200)의 수조출구측밸브(211)와 연결 되어 발화구역(發火區域) 각각의 국소살수기(303) 사이를 연결해주며, 내압도수배관을 사용한다.

상기 구획살수배관부(301)는 국소살수기(303)의 설치 개수에 따라 그 길이가 증감될 수 있다.

각각의 국소살수기(303)에는 살수솔레노이드밸브(302)를 설치하여 소화용수를 공급 및 차단하는 기능을 한다.

상기 살수솔레노이드밸브(302)는 평상시에는 닫혀 있다가 대응되는 국소구 역(Local area)에 화재가 발생 하면 국소발화열감지기(304)로부터 신호를 받아 열리게 되므로, 화재발생구역에 선택적으로 대응하여 살수가 이루어지게 할 수 있다.

그리고, 상기 국소구역에 소화작용이 충분하여 국소발화열감지기(304)의 온도가 충분히 내려가면 상기 살수솔레노이드밸브(302)가 닫히도록 신호를 받게 된다.

상기 국소살수기(303)는 물이나 소화용제가 뿜어져 나가는 스프링클러 또는 노즐(Nozzle)이다.

상기 국소발화열 감지기(304)는 화재가 확산되지 않도록 상기 구획살수배관부(301), 살수솔레노이드밸브(302) 및 국소살수기(303)와 한 조씩이 구성되어 여러 구역에 나누어 배치된다.

상기 대기온도감지기(502, 도 2참조)는 대기온도가 영하로 내려가면 살수배관부(내압도수관 301)의 동파예방을 위하여 상기 구획살수배관부(301)에 설치된 절연형 발열케이블(306)이 동작(발열)하도록 신호를 보낸다.

상기 절연형 발열케이블(306)은 상기 내압수조(200)에서 각 국소살수기(303)까지의 사이를 연결하는 내압도수관(301) 내부에 항상 물이 차 있게 마련인데 겨울철 대기온도가 영하로 내려갈 경우 얼음으로 변하면 내압도수관(301)이 막히거나 동파하여 살수기능을 방해하거나 저해할 수 있으므로 내압도수관(301)외부에 감아 형성(形成)한 것이다.

도 2는 도 1에 전기회로를 더 도시한 배관회로도이며, 본 발명에서는 상호연 결관계를 상술하며, 회로 자체에 대한 설명은 생략한다.

일단 화재가 발생하면 그 구역에 할당된 국소발화열감지기(304)가 솔레노이드밸브(302)에 신호를 전달하여, 첫번째는 솔레노이드밸브(302)가 열리게 하여 화재발생부위에 살수를 가능케 한다.

두번째는 OR회로를 거쳐 화재감지 신호유지 회로블록(503H)에 신호를 전달함과 동시에 GPS(Global Position System 위치정보시스템) 송수신장치(510G)에 의해 소방통제본부에 화재현지상황을 안테나(511A)를 경유, 무선으로 통보되게 한다.

세번째는 급수펌프(104)의 동작을 위한 구동부(100)에 신호를 보낸다.

네번째는 내압수조(200) 상부에 위치한 솔레노이드형 배기밸브(Air Vent Valve 204)가 닫히도록 신호를 전달한다.

상기 급수펌프(104)가 동작하고 상기 배기밸브(204)가 닫히면 자연스럽게 상기 내압수조(200)의 내부 압력이 상승하게 된다.

그러면 상기 압력스위치(203)가 신호를 발생하여 첫번째로는 압력신호 처리블록(제2도의 507P)을 경유하여 화약기폭결정회로블록(505X와 506X) 입력부 AND회로에 전달되고 두번째로는 시간지연(Time Delay)회로블록(504T)의 입력부 AND회로에 전달된다.

여기서 시간지연회로블록(504T)의 역할은 급수펌프(104)가 정상적으로 동작하고 내압수조(200)의 내부 압력이 상승하게 되는 데에는 다소 시간이 걸리므로 이를 기다리지 못하고 화약기폭제 (205 및 206)가 불필요하게 먼저 동작하여 기능이 소멸하는 것을 방지하는 기능을 한다.

내압수조(200)내부에 물이 없어 수조저수위스위치(202)가 동작하였을 경우는 화약기폭장치(205,206)가 동작해도 살수가 불가능하므로 이 때는 화약기폭장치(205,206)의 낭비적 소모를 방지하기 위해, NAND논리회로(513)가 화약기폭신호를 화약기폭결정회로블록(505X와 506X)에 전달하지 못하게 하는 기능을 한다.

상기 화약기폭장치(205,206)는 수조저수위스위치(202)와 압력스위치(203)로부터 '살수용수가 충분함'과 '살수압력이 더 필요함'을 충족하는 조건에서만 동작시키기 위해 NAND회로(513) 와 후속(後續) 개별 AND회로를 거친 후에만 기폭될 수 있게 한다.

GPS 송수신장치(510G)는 소방통제본부에 화재현지상황을 무선으로 통보하는 작용도 하지만 소방통제본부로부터 국소살수계통(302, 303, 304)을 대신하는, 즉 수동으로 조작하듯이 선택적으로 무선지시를 받아 또 하나의 독립된 제어회로부집합블록(500)을 두어 국소살수와 급수계통을 제어하게 할 수 있도록 한다.

도면부호 508X는 미래 확장용 화약기폭결정회로블록의 예비(Reserved)회로블록이고, 도면부호 509R는 미래 확장용으로 원상회복인식(Reset Recognition)용 예비(Reserved) 회로블록이다.

상기 배수밸브(208)는 비상시에 비상분사밸브로서, 분사장치에 연결되어 상기 배수밸브(208)를 미리 열고 비상누름스위치(515, 도 2참조)를 눌러 다른 모든 조건을 무시하고, 비상기폭제어회로블록(516E)을 통해 화약기폭결정회로블록(505X 및 506X)을 연속동작케 하여, 재난선박 (災難船舶)의 비상 위치이동(位置移動)수단 을 제공한다.

도 3은 도 1의 국소발화열감지기(304)에 대한 상세도로서, 바이메탈 접촉자전극(601)과 화약피복도화선(603)을 지지 및 고정시키는 지지대(606) 및 뚜껑(608)과, 상기 화약피복도화선(603)이 그 내부에 설치되는 천공금속관(604)을 포함하고 있다.

상기 지지대(606)는 금속판 등의 견고한 재질로 가공하는 것이 바람직하다.

상기 뚜껑(608)은 빗물이나 살수(撒水)로 바이메탈 접촉자전극(601)의 기능이 상실되거나 오동작(誤動作)하지 않도록 보호한다.

상기 뚜껑(608)과 지지대(606) 사이에는 뚜껑지지기둥(607)을 설치하여, 상기 지지대(606)와 뚜껑(608)사이에 적정 공간을 두고 연결, 볼트(610)에 의해 고정된다.

상기 지지대(606)와 뚜껑지지기둥(607)에는 상기 볼트(610)을 체결할 수 있는 나사홀(609)이 형성된다.

더욱 확실한 방수(防水)를 위해 측면벽(側面壁) 을 더 형성할 수 있다.

상기 바이메탈 접촉자전극(601)은 주변의 온도가 상승하면 전극이 접촉되어 전기가 흐르게 하는 기능을 한다.

상기 뚜껑(608)에는 통기공(611)을 형성하여, 기후에 따라 바이메탈 접촉자전극(601) 부분에 습기가 생기면 부식현상이 발생할 수 있으므로 이를 방지하기 위해 건조 및 환기 시키는 역할을 한다.

도면부호 602는 전기접속단자로써, 도 2의 국소발화열감지기(304)의 논리회 로 접속부에 연결한다.

상기 화약피복도화선(603)은 주변 발화된 각각의 장소로부터 상기 바이메탈 접촉자전극(601) 까지 발화열(發火熱)을 직접 확실하게 전달하는 기능을 한다.

상기 화약피복도화선(603)은 질긴 섬유질 (纖維質)과 화약(火藥)을 혼성하여 빗물에 젖어도 기능이 상실되지 않도록 만들어진 것으로 야생동물이나 사람에 의해 훼손되지 않도록, 상기 천공금속관(604)에 넣어 포설(鋪設)함으로써 보호한다.

상기 천공금속관(604)는 관벽에 큼직한 구멍들이 뚫려 있어 발화된 장소로부터 쉽게 열기를 전달받아 도화선이 확실하게 열전달작용을 하도록 돕는 구조이다.

또한, 상기 천공금속관(604)의 관벽 외부에는 경사진 지형에서 미끄러지거나 굴러가지 않도록 땅에 박거나 고정될 수 있게 지지용 핀(605)이 튼튼하게 붙어 있는 구조로 한다 .

그리고, 지형이나 도화선의 필요 길이에 따라 여러 개의 천공금속관(604)을 적절히 연결 배치할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예의 작동에 대하여 설명한다.

미리 준비된 화약식 및 열전식 화재열감지센서인 국소발화열감지기(304)에 의하여 고압급수펌프(104)를 전동기(102)나 내연기관엔진(103)으로 동작시키는 급수펌프구동부(100), 상기 내압수조(200), 그리고 상기 내압수조(200)와 살수노즐(303)을 연결하는 상기 구획살수배관부(301), 상기 국소발화열 감지기(304), 상기 제어회로부집합블록(500) 및 GPS(510G)에 의한 발화점 통지용 무선송수신부를 연결 설치해 두는 구조와 형태로 하여, 발화점에 선택적으로 국소살수기(303)가 동작함 으로써 살수 및 소방효율을 극대화하며, 발화에도 불구하고 정전이나 엔진연료상실로 상기 고압급수펌프(104)가 가압동작(加壓動作) 불능시에는 최후의 수단으로 상기 화약기폭장치(205,206)가 순차동작 하여 상기 내압수조(200)에 고압급수펌프(104)를 대신하여 압력을 연속으로 발생케 함으로써 가압급수가 이루어 질 수 있도록 하였으며, 화재발생초기에 지체없이 소방지휘본부에 통보토록 하여 신속한 진화동원(鎭火 動員)을 유도할 수 있게 하였다.

이와 같은 본 발명의 구성과 작용을 첨부도면에 연계시켜 상세히 설명하면 다음과 같다.

일단 화재가 발생하면 가장 가까운 국소발화열 감지기(304)가 동작하면서 이로부터 발생한 신호(On신호)가 평소에는 닫혀 있던 살수솔레노이드밸브(302)가 열리게 하여 상기 국소살수기(303)로 배관내의 소화용재가 살포될 수 있게 함과 동시에 같은 신호가 제2도의 화재감지 신호유지(signal hold) 회로블록(503H)에도 도달하여 GPS 송수신장치 회로블록(510G) 및 통제신호 송수신용 안테나(511A)를 경유하여 화재위치정보와 화재발생사실정보를 무선으로 화재방재센터에 즉각 통지하게 된다.

화재감지 신호유지 (signal hold) 회로블록(503H)에서 나온 같은 신호는 또한 OR회로를 거쳐 고압급수펌프(104)의 동작을 위한 급수펌프구동부(100)에 동시에 도달하여 전동기(모터:102)나 내연기관엔진(103)이 상황에 따라 선택적으로 동작, 고압급수펌프(104)가 가동되게 하고, 또 한편으로 같은 신호가 배기밸브(204)를 닫아 내압수조(200) 내부압력상승을 유지케 한다.

상기 내압수조(200)의 내부압력은 고압급수펌프(104)가 계속 동작하여 소화용수의 유입에 따라 상승하게 되면서 선택적으로 열린 살수솔레노이드밸브(302) 및 국소살수기(303)를 통 하여 화재부위에 살수된다.

화재부위의 살수로 화재가 진압되면 국소발화열 감지기(304)가 온도강하와 함께 원상 복귀하게 되고 이 원상복귀 신호(Off신호)는 살수솔레노이드밸브(302)를 닫게 하면서 해당부위 살수는 중지된다.

완벽한 진화로 더 이상의 열린 살수솔레노이드밸브(302)가 없으면 도 2의 솔레노이드형 배기밸브(204)도 닫혔던 것이 열리면서 내압수조(200)의 내부압력은 대기로 방출되고, 수조고수위(高水位)스위치(209)가 만수위(滿水位 Off신호)를 인식하면 OR회로를 거쳐 급수펌프구동부(100)를 정지시키게 된다.

한번 동작한 국소발화열 감지기(304)의 도화선 등 소모된 재료는 상황종료와 동시에 다음(미래의 또 다른 화재 대비) 동작을 위해 새것으로 교체돼야 한다.

그리고 겨울철 기온이 영하로 내려가면 구획살수배관부(301) 등 내압수관들의 동파방지를 위하여 대기온도센서(502)가 동파방지 발열케이블(306)에 발열신호를 주게 된다.

무선연락을 받은 화재방재센터는 통제본부에서든 현장에 동원된 헤리콥터에서든 국소발화열 감지기(304)의 역할을 대신하는 수동명령코드를 GPS 송수신장치 회로블록(510G)을 통하여 교신하면, 눈으로 확인한 현장상황에 따라 화재확산을 방지할 수 있도록, 이웃한 살수솔레노이드밸브(302)를 추가로 선택 개폐 제어(510G에서 출력신호, 해당부분 점선 표시하였음) 할 수도 있다.

무인 자동소화제어(自動消火制御)를 위한 제어회로부집합블록(500) 및 그 주변 연결논리회로들은 도 2에 나타낸 논리(論理Logic)대로 반도체를 이용한 디지털회로로 구성할 수도 있고 전기릴레이(Relay 계전기[繼電器])식 시퀀스제어회로(Sequence Control Circuit)로 구성하거나 또는 양방식을 섞어 혼성구성(混性構成)해도 상관 없다.

만일 국소발화열감지기(304)가 동작했는데도 급수펌프 구동부(100, 즉 102, 103, 107의 집합)가 에너지 상실(정전사태) 또는 연료고갈로 동작하지 못하여 내압수조(200)에 압력이 걸리지 못할 경우에는, 압력스위치(203) 및 압력감지회로블록(507P)으로부터 신호를 받은 시간지연회로블록(504T)이 미리 셋팅(setting)된 일정시간을 지연(Time Delay)하거나 기다린 후 화약기폭결정회로블록(505X)이 신호를 발생, 화약기폭장치(205 및 206)가 순차동작 케 하여 그 연속발생압력으로 내압수조(200) 내에 잔류해 있는 소화용수를 살수노즐까지 밀어내면서 살수가 이루어진다.

도 3의 국소발화열감지기(304)에 대한 진화작용의 가장 첫 단계에서 설명한 발화열감지단계를 상세히 설명하면 다음과 같이 된다.

화재가 발생했을 때 발화열이 바이메탈(Bimetal) 접촉자전극(601)을 피해가게 되면 진화(鎭火)가 개시되지 못하고 화재가 계속 확산되므로, 비교적 넓게 적절한 범위에 포설된 화약피복도화선(603)을 통해 불과 열이 바이메탈 접촉자전극(601)까지 신속정확하게 도달하여 접촉자전극을 확실하게 동작시키게 함으로써 발화사실을 본 발명의 제어회로와 화재방재센터가 확실하게 인지(認知) 할 수 있도록 구성하였다. 화약피복도화선(603)의 길이와 배치는 현지 지형이나 환경에 맞추어 트리(Tree)형 이나 루프(Loop)형으로 알맞게 선택하여 배치할 수 있다.

화재로 살수가 개시되어 충분히 진화(鎭火)되면 뚜껑(608) 위로 떨어진 물에 의하거나 냉각된 공기의 통기(通氣)로 바이메탈 접촉자전극(601) 주변이 냉각되면 바이메탈 접촉자전극(601)이 원상 회복되고 이의 원상회복 신호가 살수솔레노이드밸브(302)를 닫게 하면서 해당부위 살수는 중지되고 도 2의 (503H)를 비롯한 제어회로부집합블록(500)에도 도달 및 경유하여 모든 장치가 평상시 상태로 회복 정리되는 구조로 하였다. 다만 소모된 화약피복도화선(603)과 한번 동작한 화약기폭장치(205,206)가 있다면 상황종료 후 새것으로 교체해야 다음 화재에 대비할 수 있다.

마지막으로 선박류의 재난발생시에는 비상누름버튼스위치(515) 및 비상기폭제어회로블록(516E)과 후속 논리회로 연결 동작 및 화약기폭장치(205, 206)의 배수밸브(208)를 통한 분사(噴射)동작으로 재난선박의 필요한 위치이동을 돕는 기능까지 겸한 화약식 무인 자동소화 및 비상분사 시스템장치이다.

본 발명은 화재감시인력이나 화재진압인력을 상주시킬 수 없는 외진 장소에서 화재가 발생했을 때 첫째, 도화선의 열전달로 화재발생장소와 시간을 가능한 한 정확하게 그리고 빠르게 인지하는 효과, 둘째, 화재발생사실을 즉시 무선으로 화재방재센터에 알려 방재조치까지의 시간을 단축하는 효과, 셋째, 적은 수의 공급장치 로 소화용재를 발화국소에 선택적으로 무인자동살포 함으로써 진화효율을 높이는 효과, 넷째 전기에너지가 없는 산림이나 유사시 정전으로 에너지를 상실하더라도 공급장치 내에 잔류한 소화용재(消火用材 물 또는 소화용제[消火溶劑])를 살포할 수 있는 최후 비상소화 수단을 확보하는 효과를 가진다. 다섯째, 재난선박의 경우 비상분사장치의 기능을 할 수 있다.

Claims (4)

1. 취수원으로부터 급수펌프를 통하여 물을 공급하는 고압급수펌프;

   상기 급수펌프를 작동시키는 급수펌프구동부;

   상기 고압급수펌프로부터 공급받은 물을 저장하는 내압수조;

   화재가 발생될 예상지역에 설치되어 화재발생을 감지하는 국소발화열 감지기;

   상기 내압수조에 내장되는 화약기폭장치;

   상기 내압수조에 출구측에 연결되어 화재가 발생한 특정의 장소에 상기 내압수조 내의 물을 분사하는 하나 이상의 국소살수기; 및

   상기 국소발화열 감지기의 화재발생정보를 전달받고, 상기 급수펌프구동부와 화약기폭장치와, 국소살수기를 유선 또는 무선으로 제어하는 제어회로블록을 포함하고,

   상기 화약기폭장치는 2개 이상이 설치되어 순차적으로 기폭되도록 상기 제어회로블록이 제어하는 것을 특징으로 하는 화약식 무인 자동소화 비상 분사 장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 화약기폭장치는 화재가 발생될 예상지역에 설치되는 화약피복도화선에 연결되고, 상기 화약피복도화선은 외면에 구멍이 형성된 천공금속관 내부에 포설되는 것을 특징으로 하는 화약식 무인 자동소화 비상분사 장치.
4. 제1항의 화약식 무인 자동소화 비상분사 장치를 선박에 설치하고, 상기 내압펌프의 하부에 형성된 배수구를 배의 추진수단으로 사용하는 것을 특징으로 하는 화약식 무인 자동소화 비상분사 장치.

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