KR101594806B1 - 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 공동주택 등의 주거 시설물에서 댁내 화재 발생으로 인한 연기를 외부로 신속하게 배출시키는 제연 설비에 관한 것으로, 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트 내에 설치되어 화재 발생 때에 외부에서 인가된 전원으로 작동하여 열과 연기를 배기하는 인라인형 제연 팬; 상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 선단부에 설치되어 흡입되는 열기에 의한 2차 화재 발생을 차단하는 파이어 댐퍼; 상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 후단부에 설치되어 외기가 실내로 유입되는 것을 차단하는 체크밸브, 및 상기 제연 팬에 설치되어 복수 라인의 전원 또는 신호를 수신하여 제연 팬의 작동을 제어하는 제어박스를 포함하되, 상기 제어박스에는 화재 발생 때에 비상전원이 인가되는 비상전원라인과, 열감지기로부터 신호를 수신하는 열감지기라인과, 자체 경보신호를 수신하는 자체경보라인과, 연기감지기로부터 신호를 수신하는 연기감지기라인, 및 소방 설비의 작동을 연동하는 신호를 수신하는 소방연동라인이 접속되고, 상기 열감지기라인, 자체경보라인, 연기감지기라인 또는 소방연동라인 중 어느 하나의 라인으로부터 수신된 신호로 비상전원라인에서 인가된 전원으로 제연 팬을 작동시키는 것이다. 본 발명은 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트 내에 인라인형 제연 팬을 이용하여 화재 발생 때에 실내의 열기와 연기가 신속하게 배출되도록 함으로써 피난자의 대피를 우선으로 하고, 화재로 인한 인명 및 재산을 손실을 최소화하며, 환기와 배기를 적용하여 발생되는 공용면적의 축소로 시공비의 절감과 신뢰성을 향상시킨 것이다.

Description

주거 시설물의 인명구조용 제연 설비{Smoke Exhaustion Equipment for Lifesaving of Dwelling Establishments}

본 발명은 주거 시설물에서의 인명구조용 제연 설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공동주택 등의 주거 시설물에서 댁내 화재 발생으로 인한 연기를 외부로 신속하게 배출시키는 제연 설비에 관한 것이다.

화재로 인하여 발생하는 연기는 고체나 액체 미립자와 더불어 연소에 의한 가스 생성물을 포함하고 있고, 연기입자와 유독가스는 이에 노출된 사람들을 사망에 이르게 한다. 연기의 주된 위험성은 가시거리의 저하와 유독가스로 인한 사람의 활동을 불가능하게 하는 것으로, 연기입자는 가시거리를 저하시켜 재실자의 피난을 방해하여 사람을 유독가스에 장시간 노출시키는 원인으로 작용한다.

더욱이 화재에 의하여 발생하는 가스는 사람의 뇌세포를 마비시켜 정상적인 활동을 불가능하게 하고, 신체의 전반적인 기능을 떨어뜨려 무기력하게 만들며, 사람에게 고열 발생이나 극도의 쇠약상태로 의식을 잃게 하거나 힘이 약해져서 수면상태에 빠져들게 하는 등 결국에는 사망에 이르게 한다.

또한, 화재 발생 때에 건물 내 재실자에게 가장 위협적인 공포의 요인으로 알려진 연기는 실내의 암흑화와 더불어 숨쉬기 곤란한 정도의 독성이 강한 물질이다. 따라서 화재 발생 때에 연기로 인한 사망자 수는 60% 이상을 차지할 정도로 화재 현장에서 신속히 처리하여야 가장 큰 장애물이다. 더욱이 연기는 화염보다 빨리 전파되어 화재가 성숙기에 이르기 전에 실내공간을 휩싸이게 하여 인명피해를 증가시키는 요인이다. 따라서 건물 화재 때 피난 및 소화활동에 큰 지장을 초래하고 인명안전에 가장 큰 위협이 되고 있는 연기의 제어를 위한 제연시스템의 중요성이 한층 강조되고 있다. 더욱이 예컨대, 부산 해운대 우신골드스위치 주상복합 건물의 화재와 163명이 사망한 서울 대연각 호텔에서와 같이 연기 확산에 의한 질식사가 고층건물일수록 더욱 심하게 노출되어 있기 때문에 건물 내에 있는 재실자가 안전하게 피난할 수 있도록 열과 연기의 배출이 최우선적으로 이루어져야 한다. 그러므로 화재발생에 따른 연기로 인하여 소중한 인명을 구조함과 더불어 연기의 확산을 방지하기 소방 안전설비의 구축이 시급한 실정이다.

일반적으로 고층 건물의 제연설비는 지하 및 옥상에서 제연 팬과 덕트를 이용하여 승강기실 전면 복도로 강제급기, 즉 찬 공기는 하부로 더운 공기는 상부로 급기시켜 화재 발생 때 재실자의 안전한 피난을 돕는 방법으로 선행되어 왔다. 재실자의 안전한 피난을 돕기 위해서는 발화지점에서 발생되는 온도와 연기를 우선적으로 감지하고 가시거리에 방해가 되는 유해연기와 독성을 신속하게 외부로 배출하여야 한다. 하지만 종래에는 열과 연기가 재실자의 신체 상태를 무기력하게 하여 질식시키는 사례가 빈번히 발생되고 있는 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제10-0804381호(2008.02.15. 공고, 제연 환기시스템) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0070262호(2009.07.01. 공개, 공조 및 배연기능을 겸비한 하이브리드 광덕트시스템 및 그의 제어방법) 대한민국 등록특허공보 제10-1160082호(2012.06.26. 공고, 공동주택 환기 시스템)

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 주거 시설물의 주요 공간에 제연 팬이 내장된 배기용 덕트를 설치하여 화재 발생 때에 비상전원, 소방용 방송시스템, 열감지기, 연기감지기 등과 연동되도록 하고, 연동에 따른 제연 팬의 속도를 제어하여 연기의 배출이 이루어지도록 함으로써 재실자에게 화재의 대피방송과 더불어 화재의 성숙기가 도달하기 전에 신속한 대피가 이루어지도록 하여 인명 및 재산의 피해를 최소화하기 위한 것이 목적이다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트 내에 설치되어 화재 발생 때에 외부에서 인가된 전원으로 작동하여 열과 연기를 배기하는 인라인형 제연 팬; 상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 선단부에 설치되어 흡입되는 열기에 의한 2차 화재 발생을 차단하는 파이어 댐퍼; 상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 후단부에 설치되어 외기가 실내로 유입되는 것을 차단하는 체크밸브, 및 상기 제연 팬에 설치되어 복수 라인의 전원 또는 신호를 수신하여 제연 팬의 작동을 제어하는 제어박스를 포함하되, 상기 제어박스에는 화재 발생 때에 비상전원이 인가되는 비상전원라인과, 열감지기로부터 신호를 수신하는 열감지기라인과, 자체 경보신호를 수신하는 자체경보라인과, 연기감지기로부터 신호를 수신하는 연기감지기라인, 및 소방 설비의 작동을 연동하는 신호를 수신하는 소방연동라인이 접속되고, 상기 열감지기라인, 자체경보라인, 연기감지기라인 또는 소방연동라인 중 어느 하나의 라인으로부터 수신된 신호로 비상전원라인에서 인가된 전원으로 제연 팬을 작동시키는 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비를 제공한 것이 특징이다.

또한, 본 발명에서, 상기 비상전원라인은 비상전원으로 인입된 배선에 연결될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트는 실내와 연결된 욕실, 또는 주방 또는 발코니 중 어느 하나 이상에 설치될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 욕실에 설치된 배기용 덕트는 공동주택인 아파트의 단위세대에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 주방에 설치된 배기용 덕트는 연립주택 또는 근린상가의 단위세대에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 발코니에 설치된 배기용 덕트는 연립주택 또는 단독주택의 해당 세대에 적용될 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제어박스는 열감지기에서 수신된 신호와 연기감지기에서 수신된 신호를 구분하여 제연 팬의 속도를 제어할 수 있다.

또한, 본 발명에서, 상기 제어박스는 파이어 댐퍼가 작동하면 제연 팬으로 인가되는 비상전원을 차단시킬 수 있다.

본 발명에 따르면, 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트 내에 인라인형 제연 팬을 이용하여 화재 발생 때에 실내의 열기와 연기가 신속하게 배출되도록 함으로써 피난자의 대피를 우선으로 하고, 화재로 인한 인명 및 재산을 손실을 최소화하며, 환기와 배기를 적용하여 발생되는 공용면적의 축소로 시공비의 절감과 신뢰성을 향상시킨 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 실시 예로, 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비를 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비가 욕실에 설치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비가 주방에 설치된 것을 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비가 발코니에 설치된 것을 나타낸 평면도이다.

이하, 본 발명에 따른 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 주거 시설물 인명구조용 제연 설비는 구축이나 신축을 포함하는 아파트, 연립주택 또는 단독주택이나 근린상가에 설치되어 화재 발생 때에 열기와 연기를 감지하여 실내에서 발생된 연기를 외부로 신속하게 배출하여 재실자의 피난시간을 확보할 수 있도록 하는 것이다.

도 1에서, 제연설비(10)는 고층 건물 내에 설치된 입상PD(Pipe Duct)와 연결되거나 외부와 연통될 수 있도록 하는 배기용 덕트(11)가 설치된다. 배기용 덕트(11)는 실내 천장에 설치되는 것이 좋다. 따라서 배기용 덕트(11)의 흡입구(20)는 실내의 거실이나 방 또는 욕실이나 발코니 등의 내부에 위치되고 배기용 덕트(11)의 배출구(21)는 해당하는 입상PD나 외부와 연통되도록 설치된다.

인라인형 제연 팬(12)은 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트(11) 내에 설치된다. 제연 팬(12)은 주거 시설물 내부에서 화재 발생 때에 외부에서 인가된 전원으로 작동하여 열과 연기를 배기하는 것이다. 더욱이 인라인형 제연 팬(12)은 사류형 임펠러를 적용하여 흡입력을 증대시키고, 화재 발생으로 열에 의한 변형이나 작동이 정지되지 않도록 내열성이 적용되는 것이 좋다. 또한, 제연 팬(12)은 앵커 등의 고정철물을 이용하여 천장 내부에 노출되지 않도록 설치하는 것이 좋다. 배기용 덕트(11)는 설치되는 공간, 예컨대, 거실, 주방, 욕실 또는 발코니 등에 위치에 따라 직경, 길이, 구조 또는 재질 등이 정해질 수 있다.

제연 팬(12)이 설치된 배기용 덕트(11) 선단부에는 파이어댐퍼(14)가 설치된다. 파이어댐퍼(14)는 실내에서 흡입되는 열기에 의한 2차 화재 발생을 차단하는 것이다. 즉 파이어댐퍼(14)는 화재 발생으로 제어박스(13)에서 열과 연기를 감지한 후에 직접적인 열기로 인하여 2차 화재의 발생을 차단할 수 있도록 하는 것이다. 파이어댐퍼(14)는 시설물의 구조나 크기 등에 따른 작동온도가 설계되어 구조 및 용량이 결정된다. 더욱이 파이어댐퍼(14)는 회전축(17)을 중심으로 한 쪽 단부는 퓨즈(16)를 통해 고정되고 다른 쪽 단부는 중량추(15)가 결합되어 있다. 따라서 흡입구(20)를 통해 흡입되는 열기에 의하여 퓨즈(16)가 탈락되어 개방되면 편심을 갖는 중량추(15)의 무게에 의하여 파이어댐퍼(14)가 흡입구(20)를 막아 차단시키는 구조로 이루어져 있다. 그리고 파이어댐퍼(14)가 작동되면 제어박스(13)가 인가되는 비상전원을 차단시켜 제연 팬(12)이 구동되는 것을 정지시켜 제연설비(10)의 손상을 방지한다. 파이어댐퍼(14)에 설치된 퓨즈(16)는 통상 72℃의 열에 의하여 탈락되어 개방되지만, 해당 공간의 위치에 따라 103℃ 또는 섭씨 280℃에 의하여 탈락되어 개방되는 것이 적용될 수 있다. 또한, 제어박스(13)는 열감지기(32)에서 수신된 신호와 연기감지기(36)에서 수신된 신호를 구분하여 제연 팬(12)의 속도를 저속, 중속 또는 고속으로 제어하여 화재의 진행 상황에 따라 제연 팬(12)의 작동을 제어하는 것이 좋다.

제연 팬(12)이 설치된 배기용 덕트(11) 후단부에는 체크밸브(18)가 설치된다. 체크밸브(18)는 외기가 실내로 유입되는 역류를 차단하는 것으로, 체크밸브(18) 상부에는 중량추(19)가 구성되어 외기가 유입되지 않도록 하고, 반대로 제연 팬(12)의 작동으로 발생되는 흡입력으로 실내에서 흡입되는 연기는 외부로 배출되도록 한다.

제어박스(13)는 제연 팬(12)에 설치되어 복수 라인의 전원 또는 신호를 수신하여 제연 팬(12)의 작동을 제어하는 것이다. 제어박스(13)에는 화재 발생 때에 비상전원이 인가되는 비상전원라인(31)과, 열감지기(32)로부터 신호를 수신하는 열감지기라인(33)과, 자체 경보신호를 수신하는 자체경보라인(35)과, 연기감지기(36)로부터 신호를 수신하는 연기감지기라인(37), 그리고 소방 설비의 작동을 연동하는 신호를 수신하는 소방연동라인(39)이 각각 접속된다. 따라서 제어박스(13)는 열감지기(32)와 연결된 열감지기라인(33)과, 자체경보기(34)와 연결된 자체경보라인(35)과, 연기감지기(36)와 연결된 연기감지기라인(37) 또는 소방설비(38) 또는 방송시스템과 연결된 소방연동라인(39) 중 어느 하나의 라인으로부터 수신된 신호로 비상전원라인(31)에서 인가된 전원으로 제연 팬(12)을 작동시킨다.

비상전원라인(31)은 화재 발생으로 해당 세대의 전기배선이 누전될 경우를 대비하여 비상용으로 공급되는 비상전원(30)이 인가되도록 하는 것이다. 이는 신축건물에 국한하여 적용하는 것이 좋다. 또한, 기존 주거 시설물에는 누전차단기 이전에 연결된 배선을 이용하여 비상용 전원으로 연결할 수 있도록 한다.

열감지기(32)는 전자식으로 적용하여 설계에 의한 해당 공간, 예컨대, 일정 온도이상의 열이 빈번하게 발생하는 주방 또는 주방을 제외한 공간의 온도로 구분하여 설치하는 것이 좋다. 열감지기(32) 내부에는 비상음을 발생하는 장치가 설치되어 열감지기(32)의 작동과 연동하여 화재의 초기상태를 재실자에게 경보음을 발신함으로써 신속한 대비가 이루어지도록 하는 것이 좋다. 비상 경보음은 열감지기(32)와 연동하여 발신되도록 하고, 경보 발신음은 육성음이나 기계음으로 선택하여 재실자에게 신속하게 대처할 수 있도록 최대한의 시간이 주어지도록 하는 것이 좋다. 더욱이 화재의 초기 상태는 열에 의하여 피해를 줄 수 있고, 2차적으로는 연기 발생에 의하여 재실자의 가시거리를 단축시키므로 열감지기(32)와 연동하여 경보음이 발생되도록 하는 것이 좋다.

또한, 연기감지기(36)는 광전식 또는 이온식이 적용되어 화재 발생으로 인한 재난으로부터 인명을 구할 수 있도록 하는 것이다. 더욱이 화재의 성숙기 이전에 발생하는 연기의 위험성은 이미 입증된 것으로 치명적인 연기의 유독성으로 인하여 직접적인 인명의 피해를 주는 것이다.

비상전원라인(31), 열감지기라인(33), 연기감지기라인(37), 그리고 자체경보라인(35)과 연동하여 방재실에서 관리할 수 있도록 하고, 별도의 소방 설비가 갖춰지지 않은 단독주택이나 연립주택 등의 주거 시설물에는 열감지기(32)와 연기감지기(36)를 설치하여 화재 발생에 대비하는 것이 좋다.

도 2에서, 주거 시설물의 인명구조용 제연설비(10)가 욕실(1)에 설치된 것을 나타낸 실시 예이다. 저층 또는 고층의 주거 시설물로서 아파트와 같은 공동주택에는 제연배기 전용으로 설치된 욕실용 입상PD(22)에 인라인형 제연 팬(12)이 내장된 배기용 덕트(11)를 연결하여 주거 시설물에 제연과 관련된 전용면적을 줄일 수 있어 시공비용을 절감할 수 있도록 한 것이다. 이때, 제연 팬(12)은 비상전원라인(31), 열감지기라인(33), 연기감지기라인(37) 및 소방용 전원라인 등과 연동하여 작동되도록 한다.

따라서 단위세대에서 화재로 인하여 열과 연기가 발생하였을 때에 욕실(1)과 연결된 배기용 덕트(11) 내에서 제연 팬(12)이 작동하여 실내의 연기를 배출할 수 있도록 함으로써, 재실자의 신속한 피난을 도모할 수 있도록 한다.

또한, 도 3에서, 주거 시설물의 인명구조용 제연설비(10)가 주방(2)에 설치된 것을 나타낸 실시 예이다. 저층 또는 고층의 주거 시설물로서 아파트와 같은 공동주택에는 제연배기 전용으로 설치된 주방용 입상PD(23)에 인라인형 제연 팬(12)이 내장된 배기용 덕트(11)를 연결하여 주거 시설물에 제연과 관련된 전용면적을 줄일 수 있어 시공비용을 절감할 수 있도록 한 것이다. 이때, 제연 팬(12)은 비상전원라인(31), 열감지기라인(33), 연기감지기라인(37) 및 소방용 전원라인 등과 연동하여 작동되도록 한다.

따라서 단위세대에서 화재로 인하여 열과 연기가 발생하였을 때에 주방(2)과 연결된 배기용 덕트(11) 내에서 제연 팬(12)이 작동하여 실내의 연기를 배출할 수 있도록 함으로써, 재실자의 신속한 피난을 도모할 수 있도록 한다.

또한, 도 4에서, 주거 시설물의 인명구조용 제연설비(10)가 발코니(3)에 설치된 것을 나타낸 실시 예이다. 주거 시설물로서 이미 건축된 단독주택이나 신축주택, 그리고 저층 연립주택 등에는 별도의 제연 배출을 위한 입상PD가 설치되어 있지 않으므로 발코니(3) 천장에 제연 팬(12)이 내장된 배기용 덕트(11)를 설치한 것이다. 단독주택이나 저층의 연립주택에는 실내 누전차단기 이전의 배선에 제연 팬(12)의 작동을 위한 전원이 공급되도록 하고, 신축주택에는 슬라브에 비상전원을 매립하여 제연 팬(12)에 연결한다. 따라서 단독주택이나 저층의 연립주택의 해당 세대에서 화재로 인하여 열과 연기가 발생하였을 때에 발코니(3)와 연결된 배기용 덕트(11) 내에서 제연 팬(12)이 작동하여 실내의 연기를 외부로 배출할 수 있도록 함으로써, 재실자의 신속한 피난을 도모할 수 있도록 한다.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

1: 욕실 2: 주방 3: 발코니 10: 제연설비 11: 배기용 덕트 12: 제연 팬 13: 제어박스 14: 파이어 댐퍼 15, 19: 중량추 16: 퓨즈 17: 회전축 18: 체크밸브 20: 흡입구 21: 배출구 22: 욕실용 입상PD 23: 주방용 입상PD 30: 비상전원 31: 비상전원라인 32: 열감지기 33: 열감지기라인 34: 자체경보기 35: 자체경보라인 36: 연기감지기 37: 연기감지기라인 38: 소방설비 39: 소방연동라인

Claims (8)

1. 실내 상부의 천장에 설치된 배기용 덕트 내에 설치되어 화재 발생 때에 외부에서 인가된 전원으로 작동하여 열과 연기를 배기하는 인라인형 제연 팬;
   상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 선단부에 설치되되, 회전축을 중심으로 한쪽 단부는 퓨즈를 통해 고정되고 다른 쪽 단부는 중량추가 결합되어 흡입구를 통해 흡입되는 열기에 의하여 퓨즈가 탈락되어 개방되면 편심을 갖는 중량추의 무게에 의하여 흡입구를 막아 흡입되는 열기에 의한 2차 화재 발생을 차단하는 파이어 댐퍼;
   상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트 후단부에 설치되되, 상부에는 중량추가 구성되어 외기가 유입되지 않도록 하고, 반대로 제연 팬의 작동으로 발생되는 흡입력으로 실내에서 흡입되는 연기는 외부로 배출되도록 하여 외기가 실내로 유입되는 것을 차단하는 체크밸브, 및
   상기 제연 팬에 설치되어 복수 라인의 전원 또는 신호를 수신하여 제연 팬의 작동을 제어하는 제어박스를 포함하되,
   상기 제어박스에는 화재 발생 때에 비상전원이 인가되는 비상전원라인과, 열감지기로부터 신호를 수신하는 열감지기라인과, 자체 경보신호를 수신하는 자체경보라인과, 연기감지기로부터 신호를 수신하는 연기감지기라인, 및 소방 설비의 작동을 연동하는 신호를 수신하는 소방연동라인이 접속되고, 상기 열감지기라인, 자체경보라인, 연기감지기라인 또는 소방연동라인 중 어느 하나의 라인으로부터 수신된 신호로 비상전원라인에서 인가된 전원으로 제연 팬을 작동시키며, 제어박스는 열감지기에서 수신된 신호와 연기감지기에서 수신된 신호를 구분하여 제연 팬의 속도를 제어하고, 제어박스는 파이어 댐퍼가 작동하면 제연 팬으로 인가되는 비상전원을 차단시키며,
   상기 제연 팬이 설치된 배기용 덕트는 실내와 연결된 욕실, 또는 주방 또는 발코니 중 어느 하나 이상에 설치되되, 상기 욕실에 설치된 배기용 덕트는 공동주택인 아파트의 단위세대에 적용되고, 상기 주방에 설치된 배기용 덕트는 연립주택 또는 근린상가의 단위세대에 적용되며, 상기 발코니에 설치된 배기용 덕트는 연립주택 또는 단독주택의 해당 세대에 적용된 주거 시설물의 인명구조용 제연 설비.
   
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