KR101378730B1 - 연기 차단 장치 - Google Patents

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KR101378730B1
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안찬솔
신현준
김정엽
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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명의 연기 차단 장치는 구조물에 설치되고, 상기 구조물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부를 포함함으로써, 화재 발생시 생성된 연기가 화재 발생 구간으로부터 다른 구간으로 확산되는 것을 신뢰성 있게 방지할 수 있다.

Description

연기 차단 장치{APPARATUS FOR CUTTING SMOKE OFF}
본 발명은 연기 차단 장치에 관한 것으로서, 터널 또는 건물 등의 구조물 내에서 발생한 화재로 인한 연기의 확산을 차단하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 터널, 건물 내부에서 화재가 발생하였을 때 초기진압의 어려움으로 많은 인명피해가 발생되고 있다. 터널 내부 화재에서 많은 인명피해가 초래되는 것은 길다란 터널 출입구까지 도피하기 전에 확산되는 연기로 인한 질식 때문인 것으로 보고되고 있다.
따라서, 터널 등의 화재 발생시 화재를 진압하는 방법이 다각도로 연구되고 있으며 선행기술로 한국공개특허공보 제2005-0121876호가 개시되고 있다. 그러나, 이는 단지 터널 내부를 제연커튼으로 개폐시키는 것이기 때문에 철도 터널에는 적합할지 모르지만 일반 차량 도로가 있는 터널이나 건물에는 부적합한 구조로 되어 있다.
한국공개특허공보 제2005-0121876호
본 발명은 터널 또는 건물 등의 구조물 내에서 발생한 화재로 인한 연기의 확산을 차단하는 연기 차단 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 연기 차단 장치는 터널 내의 주도로 또는 건물 내 긴 복도 형태의 구역에 설치되고, 상기 터널 또는 건물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 연기 차단 장치는 터널 또는 건물 내 화원(火源) 측으로부터 유입된 제2 유체를 물과 혼합시켜 제1 유체를 생성하고, 상기 제1 유체를 상기 화원 측 방향으로 분사하는 것으로 상기 물에 의한 워터 미스트(water mist)와 상기 제2 유체의 혼합 유체로 에어 커튼을 형성할 수 있다.
본 발명의 연기 차단 장치는 에어 커튼을 형성하는 아웃렛부를 포함함으로써 화재 발생시 생성된 연기가 화재 발생 구간으로부터 다른 구간으로 확산되는 것을 신뢰성 있게 방지할 수 있다.
또한, 에어 커튼 형성에 화원 측의 유체를 이용함으로써 연기가 격리되는 구간 내의 압력을 적정하게 유지할 수 있다. 이를 통해 연기가 외부로 확산되는 것을 효율적으로 방지할 수 있다. 이때, 아웃렛부는 유체를 화원쪽 방향으로 분사함으로써 에어 커튼에 포함된 화원 측 유체(연기 포함)가 외부로 유출되는 것을 방지한다.
또한, 에어 커튼에 워터 미스트(water mist)가 포함되도록 함으로써 워터 미스트의 증발 잠열을 이용해 화원을 완화/진압하는 효과도 도출된다. 화원은 곧 연기의 발생원이 되므로 화원을 진압하는 것은 연기의 발생을 차단하는 것이 된다.
도 1은 본 발명의 연기 차단 장치의 일실시예를 나타내 개략도이다.
도 2는 연기 차단 장치에 의해 에어 커튼이 직하 방향으로 형성될 때의 상황을 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 발명의 연기 차단 장치의 다른 실시예를 나타내 개략도이다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 연기 차단 장치를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 팬부를 나타낸 개략도이다.
도 6은 차단벽부를 포함하는 연기 차단 장치를 나타낸 개략도이다.
도 7은 건물에 적용되는 본 발명의 연기 차단 장치를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 연기 차단 장치의 일실시예를 나타내 개략도이다.
도 1에 도시된 연기 차단 장치(100)는 터널 내 주도로 또는 건물 내 제연 구역에 설치되고, 터널 또는 건물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체 ①을 분사하는 아웃렛부(150)를 포함한다.
아웃렛부(150)는 제1 유체를 분사하는 것으로 에어 커튼이 형성되도록 하는 노즐(151)을 포함할 수 있다. 또한 필요에 따라 노즐(151)의 방향 또는 제1 유체의 분사 방향을 변경할 수 있는 베인(vane)부를 포함할 수 있다.
이상의 아웃렛부(150)에 의하면 터널 또는 건물 등의 구조물에서 화재가 발생한 특정 구간의 연기가 다른 구간으로 확산되는 것을 방지하는 소위 에어 커튼을 형성할 수 있다. 에어 커튼은 고체로 구성된 일반적인 연기 차폐막과 달리 지형 지물에 상관없이 차폐막을 형성할 수 있다. 예를 들어 기존의 연기 차폐막은 차폐막이 활동하는 위치에 차량이 위치할 경우 차폐막이 정상적으로 배치될 수 없다. 즉, 신뢰성 있는 차폐 구동을 기대하기 어렵다. 이에 비하여 에어 커튼은 기존의 연기 차폐막과 달리 신속하게 구동될 수 있으며, 에어 커튼 형성 위치에 차량 등의 다른 물체가 있어도 신뢰성 있는 차폐막을 형성할 수 있다.
또한, 에어 커튼은 유체에 의한 차폐막이므로 피난자는 에어 커튼을 뚫고 안전 지역으로 용이하게 대피할 수 있으며, 화재를 진압하기 위한 소방차 등은 화재 현장으로의 진입에 제한을 받지 않는다.
이상의 장점을 갖는 에어 커튼을 형성하기 위해 고려할 점이 있다.
우선, 유체를 흡입하여 아웃렛부(150)에 제공해야 한다. 이를 위해 연기 차단 장치는 제2 유체가 유입되는 인렛부(110)를 포함할 수 있다. 이때, 아웃렛부(150)에서 분사되는 제1 유체는 제2 유체를 포함할 수 있다.
인렛부(110)로 유입되는 제2 유체는 구조물 외부 또는 구조물 내부의 유체일 수 있다. 어디의 제2 유체를 이용할 것인가에 따라 인렛부(110)의 위치가 결정된다. 제2 유체가 구조물 외부의 유체이면 인렛부(110)는 구조물 외부에 위치해야 하고, 제2 유체가 구조물 내부의 유체이면 인렛부(110)는 구조물 내부에 위치해야 한다.
이와 같이 제1 유체의 근원이 되는 제2 유체는 다양한 장소에서 공급될 수 있으나 바람직하게 구조물 내부, 특히 화원 측으로부터 유입되는 유체인 것이 좋다.
도 1에서 연기 차단 장치가 설치된 부위로 구조물의 구간이 나누어지고, ⓐ 구간에 화원이 존재하는 경우를 상정한다.
만약, 외부의 제2 유체를 ⓐ 구간에 공급하게 되면 ⓐ 구간의 유체 밀도는 구조물 내 다른 구간에 비해 높아질 것은 자명하다. 비록 아웃렛부(150)에 의해 형성된 에어 커튼이 ⓐ 구간을 유체학적으로 다른 구간과 격리시킨 상태라 하더라도 밀도차에 의한 압력을 에어 커튼으로 버티기에는 한계가 있다. 따라서, 외부의 제2 유체를 ⓐ 구간에 공급할 경우 에어 커튼의 내압 임계값 초과시 ⓐ 구간의 유체가 에어 커튼의 차폐 기능을 무시하고 다른 구간으로 유출된다. 이는 곧 연기가 확산되는 것을 의미한다.
또한, 외부에서 공급된 제2 유체는 신선한 산소를 포함하고 있을 가능성이 높으므로 화원을 확산시키는 역기능이 발현될 수 있다.
밀도 차이로 인한 연기의 확산, 산소 공급에 의한 화원의 확산을 방지하기 위해 인렛부(110)로 유입되는 제2 유체 ②는 ⓐ 구간의 유체인 것이 바람직하다. 이에 따라 인렛부(110)는 ⓐ 구간에 배치되는 것이 좋다. 제2 유체 ②는 화원의 연소로 인한 CO2를 포함하고 있으므로 화원의 진화에도 도움이 된다.
인렛부(110)로 유입되는 제2 유체가 화원 측으로부터 유입되는 경우 아웃렛부(150)에 의한 제1 유체의 분사 방향을 고려할 필요가 있다.
제2 유체가 화원 측으로부터 유입되는 유체인 경우 제2 유체에는 확산 방지 대상이 되는 연기가 포함될 수 있다. 따라서, 제1 유체에도 연기가 포함될 수 있으므로 제1 유체의 분사로 인해 연기가 확산되는 것을 방지할 필요가 있다. 이를 위해 아웃렛부(150)는 화원쪽 방향으로 제1 유체를 분사시킬 수 있다.
에어 커튼은 통상 도 2와 같이 아웃렛부(150)로부터 직하 방향으로 형성된다. 이러한 경우 에어 커튼을 형성하는 제1 유체는 아웃렛부(150)의 타겟 부위에 부딪친 후 퍼져서 ⓐ 구간뿐만 아니라 ⓑ 구간으로도 확산된다. 만약 제2 유체가 ⓐ 구간에서 유입된 유체가 아니라 다른 곳에서 유입된 유체라면 차폐 대상인 연기를 포함하고 있지 않을 것이므로 도 2와 같은 방식으로 에어 커튼을 형성하여도 무방하다. 그러나 앞에서 설명된 것과 같이 제2 유체가 화원이 존재하는 ⓐ 구간에서 유입된 경우라면 에어 커튼에 의해 오히려 ⓑ 구간으로 연기가 확산되는 현상이 발생할 수 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해 도 1과 같이 아웃렛부(150)는 화원쪽 방향으로 제1 유체를 분사하는 것이 바람직하다. 이에 따르면 에어 커튼을 형성하는 제1 유체의 대부분은 화원 측 방향으로 흐르게 되므로 에어 커튼에 포함된 연기가 ⓑ 구간으로 확산되는 것을 방지할 수 있다. 이때, 화원쪽 방향으로 제1 유체를 분사한다는 것은 화원을 향해 제1 유체를 분사하는 것을 의미할 수 있다. 또는 아웃렛부(150)가 형성된 터널면 또는 건물의 벽면에 마주하는 반대면으로 제1 유체를 분사하는 것을 의미할 수 있다. 이때의 반대면은 아웃렛부(150)가 형성된 터널면 또는 건물 벽면의 직하면이 아니라 화원쪽에 가까운 부위를 나타낸다.
예를 들어 터널 또는 건물이 하나 이상의 설정 구간으로 구획되는 경우, 아웃렛부(150)는 설정 구간에서 구획이 이루어진 구획부(도 1의 점선) 또는 구획부 근방에 설치되며 설정 구간의 안쪽 방향으로 제1 유체를 분사할 수 있다.
이때의 제1 아웃렛부(150)에 의한 제1 유체의 분사 각도 α는 분사된 제1 유체가 다른 구역으로 확산되는 것이 방지되는 각도로, 실험적으로 산출될 수 있다. 이렇게 산출된 각도는 제1 유체의 분사 속도, 제1 유체의 밀도 등이 고려되어 결정될 수 있다. 또한, 제1 유체의 분사 각도는 화원에서 발생된 연기량 등을 고려하여 베인부(153)에 의해 조절될 수도 있다.
이상의 설명에 따르면 바람직한 연기 차단 장치는 화원 측의 유체를 흡입하여 화원 측으로 분사하는 구성을 갖는다. 이에 의하면 각 구간의 구획부에는 도 1과 같이 서로 마주보는 연기 차단 장치가 쌍으로 마련될 수 있다.
즉, 한 구획부의 2개의 연기 차단 장치가 마련되어야 하므로 생산성이 문제될 수 있다. 생산성 향상을 위한 다양한 방안이 가능하다.
도 3은 본 발명의 연기 차단 장치의 다른 실시예를 나타내 개략도이다.
도 3에 도시된 연기 차단 장치는 아웃렛부(150), 인렛부(110), 팬부(130)를 포함할 수 있다.
아웃렛부(150)는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사한다.
인렛부(110)는 제1 유체에 포함되는 제2 유체를 유입한다.
팬부(130)는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이에 배치되고, 아웃렛부(150)의 제1 유체 분사 동력과 인렛부(110)의 제2 유체 유입 동력 중 적어도 하나를 제공한다. 인렛부(110)와 팬부(130)는 도 1의 구성에도 포함될 수 있다.
도 3에서의 연기 차단 장치는 팬부(130)를 구성하는 팬의 회전 방향을 조정하는 것으로 인렛부(110)와 아웃렛부(150)가 뒤바뀔 수 있다.
예를 들어 연기 차단 장치는 도 3과 같이 팬부(130)를 중심으로 하여 양 단부가 도 1의 아웃렛부(150)로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 연기 차단 장치에 2개의 아웃렛부(150)가 포함되는데, 이때 한 아웃렛부(150)는 도 1의 아웃렛부(150)로 기능하고, 다른 아웃렛부(150)는 도 1의 인렛부(110)로 기능한다. 이때의 기능의 차이는 팬부(130)에 포함된 팬의 회전 방향에 따라 결정된다.
만약, 도 3의 유체 ②와 같이 ⓐ 구간의 유체를 흡입하는 방향으로 팬부(130)가 구동된다면 ⓐ 구간 쪽에 위치하는 아웃렛부(150)는 인렛부(110)로서 기능한다. 아웃렛부(150)를 형성하는 노즐(151)의 좁은 구멍에 의해 제2 유체의 흡입이 제한되는 상황을 보상하기 위해 베인부(153)를 이용할 수 있다.
베인부(153)는 아웃렛부(150)가 제1 유체를 분사하는 기능을 수행할 경우 제1 유체를 노즐(151)로 유도하고, 아웃렛부(150)가 제2 유체를 유입하는 인렛부(110)의 기능을 수행할 경우 외부에 대해 베인을 개방하여 제2 유체가 베인부(153)로 직접 유입되도록 할 수 있다.
만약, ⓑ 구간의 유체를 흡입하는 방향으로 팬부(130)가 구동된다면 ⓑ 구간 쪽에 위치하는 아웃렛부(150)는 인렛부(110)로서 기능한다.
이와 같이 도 3의 실시예에 따르면 하나의 연기 차단 장치로서 인접 구간에 대해 적절한 에어 커튼을 형성할 수 있다. 즉, 점선으로 표시된 구획에 하나의 연기 차단 장치를 설치하는 것으로 상기 구획으로 양분된 각 구간에 대한 적절한 에어 커튼을 형성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 연기 차단 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4에는 터널 또는 건물을 포함하는 구조물의 벽면 내부에 형성된 연기 차단 장치가 개시된다. 물론, 도 1과 도 3의 연기 차단 장치 또한 구조물의 벽면 내부에 형성될 수 있으며, 도 4의 연기 차단 장치가 구조물의 벽면 외부에도 형성될 수 있음을 환기한다.
도 4에 도시된 연기 차단 장치는 아웃렛부(150), 인렛부(110), 팬부(130) 및 밸브부(190)를 포함한다.
아웃렛부(150)는 제1 유체를 분사하여 에어 커튼을 형성한다.
인렛부(110)는 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되며, 복수로 마련된다.
팬부(130)는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이에 배치되고, 아웃렛부(150)의 제1 유체 분사 동력과 인렛부(110)의 제2 유체 유입 동력 중 적어도 하나를 제공한다. 팬부(130)는 다양하게 형성될 수 있으며, 일예로 도 5에 도시된 바와 같이 원심 팬(centrifugal fan)으로 구성될 수 있다. 또한, 팬부(130)는 제2 유체의 유입을 위한 제2 팬, 제1 유체의 분사를 위한 제1 팬과 같이 복수의 팬을 포함할 수 있다.
밸브부(190)는 복수의 인렛부(110) 중 선택된 특정 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이의 유로를 형성한다.
도 4에 도시된 연기 차단 장치는 복수의 인렛부(110)를 포함한다. 이때 구조물은 구획부(점선 표시)에 의해 복수의 설정 구간으로 구획되고, 인렛부(110)는 구획부로 구획된 양쪽 설정 구간에 각각 형성될 수 있다.
또한, 아웃렛부(150)는 구획부에 형성될 수 있으며, 아웃렛부(150)를 구성하는 노즐(151)은 베인부(153)에 의해 분사 방향이 조절될 수 있다.
예를 들어 도 4에는 인렛부(110)가 ⓐ 구간과 ⓑ 구간에 각각 형성되고, 구획부에 아웃렛부(150)가 형성된 예가 개시된다.
화원이 ⓐ 구간에 존재하는 경우 ⓐ 구간의 유체 ②가 유입되어 유체 ①을 형성하는 것이 바람직하다. 이를 위해 밸브부(190)는 ⓐ 구간에 위치하는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이의 유로를 개방하고, ⓑ 구간에 위치하는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이의 유로를 폐쇄한다. 이에 따르면 ⓑ 구간에 위치하는 인렛부(110)를 통해 ⓑ 구간의 유체가 유입되는 것을 방지하는 동시에 ⓐ 구간의 유체를 아웃렛부(150)에 제공할 수 있게 된다.
만약, 화원이 ⓑ 구간에 존재한다면 밸브부(190)는 ⓐ 구간에 위치하는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이의 유로를 폐쇄하고, ⓑ 구간에 위치하는 인렛부(110)와 아웃렛부(150) 사이의 유로를 개방한다.
이때, 화원의 위치에 따라 아웃렛부(150)의 분사 방향이 조절되어야 하며, 이를 위해 베인부(153)가 이용될 수 있다.
도 4의 구성에 의하면 인렛부(110)를 복수로 마련하고, 밸브부(190)를 포함함으로써 도 3의 구성과 비교하여 제2 유체를 보다 신뢰성 있게 흡입할 수 있으며 도 1의 구성에 비해 간소한 구성으로 연기 차단 장치를 형성할 수 있다.
앞에서 제1 유체는 화원 측으로부터 유입되는 제2 유체가 포함될 수 있음을 언급하였다. 이와 다르게 제1 유체에는 제3 유체가 포함될 수 있다.
제3 유체는 구조물 외부로부터 공급되는 것으로 유체 공급부(170)에 의해 아웃렛부(150)에 공급될 수 있다. 이때의 제3 유체는 H2O, 소위 물일 수 있다. 제3 유체는 물 이외에도 화원을 냉각시킬 수 있는 다양한 유체를 포함할 수 있다. 제3 유체가 제1 유체로 분사될 경우 분사 방향은 도 2에서와 같이 직하 방향이어도 무방하다.
제3 유체의 종류가 물 등의 액체인 경우 아웃렛부(150)에서 분사되는 제1 유체는 소위 워터 커튼을 형성할 수 있다. 아웃렛부(150)에서 분사된 제1 유체는 연기가 외부로 확산되는 것을 방지하는 효과를 제공하는 동시에 제3 유체의 증발 잠열에 의해 화원을 냉각시키는 효과가 있다.
한편, 제3 유체가 액체인 경우 노즐(151)을 통해 분사되는 제1 유체는 소위 워터 미스트(water mist)를 형성하게 되는데, 워터 미스트의 입자 사이로 연기가 유출될 가능성이 있다.
이러한 현상을 방지하기 위해 제1 유체는 제2 유체와 제3 유체의 혼합 유체일 수 있다. 이를 위해 연기 차단 장치는 화원 측으로부터 유입되고 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되는 인렛부(110) 및 터널/건물 외부의 제3 유체를 입수하여 아웃렛부(150)에 공급하는 유체 공급부(170)를 포함할 수 있다.
유체 공급부(170)는 수도관 또는 저장 탱크에 저장된 제3 유체를 아웃렛부(150)에 공급한다. 이때, 유체 공급부(170)는 제2 유체를 냉각시키기 위해 인렛부(110)에 연결된 유로의 내부에 위치하거나 상기 유로의 외면을 감싸도록 형성될 수 있다.
도 1에는 유체 공급부(170)가 인렛부(110)에 연결된 유로의 내부에 위치함으로써 아웃렛부(150)로 유도되는 제2 유체를 냉각시키는 예가 개시되고 있다. 제2 유체가 화원 측으로부터 유입되는 경우 제2 유체는 매우 높은 온도를 갖는다. 유체 공급부를 통해 공급되는 제3 유체 ③은 외부에서 공급되어지므로 제2 유체에 비하여 온도가 낮다. 따라서, 제2 유체의 온도는 제3 유체가 흐르는 유체 공급부(170)를 거치면서 낮아진다. 이를 통해 아웃렛부(150)에서 분사되는 제1 유체의 온도 역시 저하된다. 이렇게 온도가 저하된 제1 유체는 화원을 진압하는 효과를 가질 수 있다.
또한, 제2 유체에 포함된 연기 일부가 제3 유체에 흡수되므로 제1 유체에 포함된 연기의 양을 줄일 수 있다.
이상에서 살펴본 연기 차단 장치는 구조물 내 화원(火源) 측으로부터 유입된 제2 유체를 물과 혼합시켜 제1 유체를 생성하고, 상기 제1 유체를 상기 화원 측 방향으로 분사하는 것으로 상기 물에 의한 워터 미스트(water mist)와 상기 제2 유체의 혼합 유체로 에어 커튼을 형성할 수 있다. 이렇게 형성된 에어 커튼은 연기의 확산을 신뢰성 있게 방지할 수 있으며, 부가적으로 적어도 화원의 일부를 진압할 수 있다.
연기 차단 장치는 연기의 확산을 보다 신뢰성 있게 방지하기 위해 차단벽부(140)를 포함할 수 있다.
이때의 차단벽부(140)는 구조물의 천장에 설치되고, 구동시 설정 높이까지 내려와 화원에 의해 생성된 연기가 외부로 확산되는 것을 방지할 수 있다.
구조물, 예를 들어 터널의 경우 평소 오염된 내부 공기를 순환시키는 수단이 마련될 수 있다. 만약 차단벽부(140)가 항상 설정 높이까지 내려와 있다면 이러한 공기 순환을 제한할 수 있다. 따라서, 차단벽부(140)는 평상시에는 구조물의 천장 내부에 수납되고, 화재 발생시에 내려와 연기를 차단하는 역할을 수행하는 것이 바람직하다. 연기는 주로 구조물의 천장을 따라 확산되므로 차단벽부(140)는 구조물의 천장에 설치되는 것이 좋다.
이때, 아웃렛부(150)에서 분사된 유체는 설정 높이까지 내려온 차단벽부(140)에 의해 가이드될 수 있다. 앞에서 아웃렛부(150)에서 분사되는 제1 유체는 화원 쪽 방향을 향하게 하는 것과 같이 분사의 목표 지점이 있을 수 있다. 아웃렛부(150)는 목표 지점을 향해 제1 유체를 분사시키는 노즐을 포함하고 있으나, 화재가 발생한 구간의 압력 증가 등 다양한 요소에 의해 노즐로부터 분사된 제1 유체가 목표 지점에 도달할지는 미지수이다.
노즐로부터 분사된 제1 유체의 목표 지점 도달 가능성을 향상시키기 위해 차단벽부(140)를 이용할 수 있다.
예를 들어 도 6과 같이 차닥벽부의 단면을 곡선형으로 구성하고, 천장으로부터 돌출된 단부가 제1 유체의 목표 지점을 향하도록 형성한다. 이와 같이 차단벽부(140)를 형성한 후 설정 높이까지 내려온 차단벽부(140)의 적어도 단부가 제1 유체의 분사 경로 상에 위치하도록 차단벽부(140)와 아웃렛부(150)를 설치하면 차단벽부(140)에 의한 제1 유체의 가이드가 이루어진다.
또한, 이러한 차단벽부(140)의 구성에 따르면, 차단벽부가 직하 방향으로 형성된 경우에 비하여 연기를 차단하는 효과도 개선된다.
도 7은 건물에 적용되는 본 발명의 연기 차단 장치를 나타낸 개략도이다.
건물에 화재가 발생한 경우 대피자는 주로 복도, 창가, 계단, 출입구로 피신하게 된다. 따라서, 복도, 창가, 계단, 출입구 중 적어도 하나를 포함하는 특정 구역으로 연기가 침입하지 못하도록 하는 것이 바람직하다.
이를 위해 연기 차단 장치는 특정 구역으로 연기가 침범하는 것을 방지하는 아웃렛부(150)를 포함할 수 있다.
아웃렛부(150)는 건물 내 특정 구역, 구체적으로 특정 구역의 경계면에 설치되고, 건물 내 화원에서 생성된 연기가 특정 구역을 침범하지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 상기 화원쪽 방향으로 제1 유체를 분사할 수 있다.
제1 유체는 제2 유체와 제3 유체의 혼합으로 형성될 수 있으며, 제2 유체는 인렛부에 의해 공급되고, 제3 유체는 유체 공급부에 의해 공급될 수 있다.
인렛부(110)는 제1 유체에 포함되는 제2 유체를 화원 측으로부터 유입하고, 제2 유체를 아웃렛부로 공급할 수 있다.
유체 공급부(170)는 제2 유체와 혼합됨으로써 제1 유체를 형성하는 제3 유체를 입수하여 아웃렛부로 공급할 수 있다. 이때의 제3 유체는 물(H2O)일 수 있다.
도 7에는 창가로 연기가 침범하지 못하도록 연기 차단 장치가 설치된 예가 개시된다. 화재가 어느 정도 확장되면 복도, 계단, 출입구로 대피하는 것이 어려울 수 있다. 이러한 경우 대피자는 창가로 피신하게 되므로, 대피자의 보호를 위해 창가로 연기가 번지는 것을 방지할 필요가 있다.
본 발명의 연기 차단 장치에 의하면 연기가 창가 등 특정 구역으로 번지는 것을 효과적으로 방지할 수 있다. 아울러, 화원에서 생성된 연기를 다시 화원으로 공급하고, 더욱이 물 등을 혼합시켜 공급함으로써 화원을 진화하는 효과를 기대할 수 있다
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
예를 들어 도 1에 도시된 팬부(130)와 인렛부(110)는 기존 구조물에 설치된 환기 장치일 수 있다. 화재 발생시 노즐(151), 베인부(153)가 형성된 몸통부(155)를 환기 장치의 일측에 배치하는 것으로 연기 차단 장치가 구현될 수 있다. 몸통부(155)를 수동으로 설치하는 것은 현실성이 떨어지므로 몸통부(155)와 팬부(130) 사이에 유로 형성부(120)를 설치할 수 있다. 유로 형성부(120)는 평상시 팬부(130)의 출구가 개방된 상태를 유지하도록 하고 화재 발생시 팬부(130)의 출구가 몸통부(155)의 입구에 연결되도록 유로를 형성할 수 있다. 이를 위해 유로 형성부(120)는 팬부(130)의 출구와 몸통부(155)의 입구를 연결하는 관과 상기 관의 개폐 여부를 결정하는 밸브를 포함할 수 있다.
100...연기 차단 장치 110...인렛부
120...유로 형성부 130...팬부
150...아웃렛부 140...차단벽부
151...노즐 153...베인부
155...몸통부 170...유체 공급부
190...밸브부

Claims (16)

  1. 터널과 건물을 포함하는 구조물에 설치되고, 상기 구조물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부; 및
    상기 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되는 인렛부;를 포함하고,
    상기 제2 유체는 상기 화원 측으로부터 유입되는 유체인 연기 차단 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아웃렛부는 상기 화원쪽 방향으로 상기 제1 유체를 분사하는 연기 차단 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구조물은 하나 이상의 설정 구간으로 구획되고,
    상기 아웃렛부는 상기 설정 구간에서 상기 구획이 이루어진 구획부에 설치되며, 상기 설정 구간의 안쪽 방향으로 상기 제1 유체를 분사하는 연기 차단 장치.
  4. 삭제
  5. 터널과 건물을 포함하는 구조물에 설치되고, 상기 구조물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부;
    상기 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되는 인렛부; 및
    상기 인렛부와 상기 아웃렛부 사이에 배치되고, 상기 아웃렛부의 상기 제1 유체 분사 동력과 상기 인렛부의 상기 제2 유체 유입 동력 중 적어도 하나를 제공하는 팬부;를 포함하고,
    상기 팬부를 구성하는 팬의 회전 방향에 따라 상기 인렛부와 상기 아웃렛부가 뒤바뀌는 연기 차단 장치.
  6. 터널과 건물을 포함하는 구조물에 설치되고, 상기 구조물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부;
    복수로 마련되며, 상기 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되는 인렛부;
    상기 인렛부와 상기 아웃렛부 사이에 배치되고, 상기 아웃렛부의 상기 제1 유체 분사 동력과 상기 인렛부의 상기 제2 유체 유입 동력 중 적어도 하나를 제공하는 팬부; 및
    상기 복수의 인렛부 중 선택된 특정 인렛부와 상기 아웃렛부 사이의 유로를 형성하는 밸브부;를 포함하는 연기 차단 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구조물은 구획부에 의해 복수의 설정 구간으로 구획되고,
    상기 인렛부는 상기 구획부로 구획된 양쪽 설정 구간에 각각 형성되며,
    상기 아웃렛부는 상기 구획부에 형성되는 연기 차단 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 터널과 건물을 포함하는 구조물에 설치되고, 상기 구조물 내 화원(火源)에서 생성된 연기가 특정 구역을 벗어나지 못하게 하는 에어 커튼이 형성되도록 제1 유체를 분사하는 아웃렛부;
    상기 화원 측으로부터 유입되고 상기 제1 유체에 포함되는 제2 유체가 유입되는 인렛부; 및
    상기 구조물 외부의 제3 유체를 입수하여 상기 아웃렛부에 공급하는 유체 공급부;를 포함하고,
    상기 제1 유체는 상기 제2 유체 및 상기 제3 유체의 혼합 유체이며,
    상기 유체 공급부는 상기 제2 유체를 냉각시키기 위해 상기 인렛부에 연결된 유로의 내부에 위치하거나 상기 유로의 외면을 감싸도록 형성되는 연기 차단 장치.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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