KR101732069B1 - 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치 - Google Patents

Abstract

개시된 발명은 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치에 관한 것으로,
복수의 프레임 부재들; 보드부재들; 방화문부와 방화 유리부로 형성된 개폐 도어; 이중 유리 구조의 방화창; 방화용 액체; 공기유입구; 산소발생부를 갖는 공급부; 및 전원부;를 포함하고, 상기 산소발생부는, 대기중의 공기를 공기압축기를 한쌍의 기체분리부중 하나에서 고농도 농축기체를 얻고, 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착식 메인기체농축부; 및 대기중의 압축공기를 상기 메인기체농축부에서 혼합하여 정해진 농도의 기체를 송출하도록 연결된 압축공기라인;을 포함하고,상기 보드부재들은, 할로겐화 탄소(Halocarbons)들로 구성되며, 2 내지 100 미크론(㎛) 크기의 폴리우레아(Polyurea) 또는 폴리우레탄(Polyurethan) 재질의 폴리머쉘 내에 저장되어 있는 소화용 합성물인 할로겐화 탄소들로 이루어진 미세캡슐들; 중합제 성분(Polymeric Component)과 광물섬유(Mineral Fiber) 또는 광물입자(MineralParticles)들로 이루어진 결합제;를 포함하며, 상기 할로겐화 탄소들은, 폴리우레아 또는 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리소시아네이트(폴리이소시아네이트(Prepolymer Polyisocyanate) 재질의 폴리머쉘내에 저장되는 것을 특징으로 하는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공한다.

Description

공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치{Wall apparatus for construction having firefighting function of appartment}

본 발명은 소방기술 분야 중 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 화재가 발생된 비상상황에서 화재를 진압하고, 산소가 고갈된 공기를 순간적으로 생성하며, 호흡지원 수단 없이 안전하게 호흡하고, 인간 친화적인 시스템으로서 비유독성이며, 자동적으로 작동하고 전산, 전자, 전기시스템의 화재를 방지하며, 밀폐 환경에서 완벽한 방화(防火)를 제공하고, 화재 발생으로 유독가스 발생이 있더라도 호흡가능한 저산소 공기를 생성하는 산소발생장치를 갖는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치에 관한 것이다.

일반적으로 화재 예방 및 진압 시스템은 호흡가능한 화재 진압가스의 조정 방출에 근거한 작동 방법에 의해, 인간 친화적인 시스템으로서 비유독성이며, 자동적 작동시스템에 적당하며, 공동주택, 문서보관소, 전산실 및 다른 밀폐 환경에 대하여 완벽한 방화(防火)를 제공하는데 적당해야한다.

그러나, 최근에는 공동주택은 물론 상당량의 아파트,건물등이 전자 장비를 가진 장소(산업체 및 비산업체)에서 발생하는 대부분의 화재시에, 통상적인 화재 진압 시스템에 의하여 파괴되는 복합 전기,전자장비(아파트전자 화재방지시스템,상업용 건물의 문서보관 데이터)를 손상시켜 효과적인 소화가 이루어지지 않는다.

이러한 현재의 화재 진압시 사용되는 소화재료로는 물, 화학제, 가스제(Halon 1301, 이산화탄소 및 헵타풀루오르화프로판(heptafluoropropane) 또는 이들의 조합을 사용한다.

혹은 전형적으로 공동주택등의 건물 내 소방설비에서는 화재발생시 자동 감지기 또는 수동 화재 경보기에 의한 화재 경보 신호에 따라 포소화설비, 하론소화설비 및 살수설비인 스프링쿨러 등을 이용하여 화재발생장소에 물이나 화학약품 등을 살포함으로써 화재를 진압한다.

포소화설비는 물에 의한 소화방법으로 효과가 적거나 화재가 확대될 위험성이 있는 가연성 액체 등의 화재에 사용하는 설비이다. 포소화설비는 물과 포소화약제가 일정한 비율로 혼합된 수용액이 공기에 의하여 발포시켜 형성된 미세한 기포의 집합체가 연소물의 표면을 덮어 공기를 차단함으로써 질식 소화한다. 또한, 포소화설비는 포에 함유된 수분에 의한 냉각 소화효과도 있다. 포소화설비는 대규모 화재의 소화에도 적합하고, 옥외소화에도 효력이 있다. 포소화설비는 일반적으로 수원, 가압송수장치, 포방출구, 포원액 저장탱크, 혼합장치, 배관 및 화재감지장치 등으로 구성된다.

하지만, 이러한 포소화설비는 그 시공 및 설치비용이 고가인데도 불구하고, 공동주택등의 건물내 주변부에 위치한 화재발생장소의 진압에 취약하여 소화에 대한 사각지대가 존재한다. 뿐만 아니라, 기존의 소화설비는 발화원 주변의 산소공급을 원천적으로 차단하기 위한 별도의 수단을 갖고 있지 못하므로 화재발생초기의 초기 진화능력에 한계가 있다. 또한, 살수설비에 사용되는 물은 화재진압에 용이한 물질이나, 전자제품이나 미술품 등에 문제를 일으킬 수 있다. 또한, 기존의 소화설비의 종류로 언급하지 않았지만, 방재가스를 고압용기에 보관시켜서 화재시 분출시키는 장치 등이 있다. 이러한 장치도 구조가 복잡하고 오작동의 가능성이 있어 실용화 측면에서는 한계가 있다. 또한, 압력용기의 형상이 일정하고 일정한 부피를 차지하기 때문에 공간적인 제약이 존재하게 된다.

한편, 가스제(Halon 1301, 이산화탄소 및 헵타풀루오르화프로판(heptafluoropropane) 또는 이들의 조합을 사용하는 소화설비중 가스하이드레이트(Gas Hydrate)란 이산화탄소(CO2) 등의 가스가 수소결합을 하는 물 분자 또는 극성용매와 결합하여 형성되는 고체물질로서 소화기능이 있는 가스를 가스하이드레이트화시켜 안정적으로 저장하였다가 화재시 자동으로 가스를 분출시켜 소화 기능을 구현하는 일반적 소화설비이다.

또한, 알려진 화재장비들(파이어마스터(Fire Master 200, FM 200)진압 시스템(키데-펜왈(Kidde-Fenwal사 제품)은 여전히 화학적으로 의존하고, 몇 분 동안 화재 진행을 저지할 뿐이다. 이러한 화재 저지 가스가 소진된 후 스프링클러(springkler) 시스템이 작동되어, 전자 장비 및 다른 고가품을 영구적으로 파괴시킨다. 즉, 화재설비 및 다른 화재 진압제에 노출되는 것은 대부분의 경우에 독성이 강하며, 생명에 위협을 주는 이들 진압제의 분해과정에서의 생성물에 노출되는 것도 중요한 문제점이다. 고온 밀폐공간 화재시에 물 및 포말의 사용은 부분적으로만 효과가 있으며, 갇힌 사람들의 대규모 사망을 초래하는 매우 높은 유독성의 증기를 유발시킬 수 있다.

실제로, 대부분의 목숨을 앗아가는 것은 실내 화재와 관련된 화염이 아니라 오히려 벤젠, 아황산가스, 포름알데히드, 염화수소, 암모니아 및 시안화수소와 같은 독소로 포화된 연기로 인한 것이다. 이들 및 그외 다른 화학물질들이 치명적이지만, 대부분의 희생자들은 일산화탄소로 사망한다. 특히 환기가 미흡한 밀폐된 격실에서 화재 중에 다량 발생하는 이러한 무색, 무취 가스는 1 부피% 보다 작은 농도에서도 극히 치명적이다.

오늘날 향상된 재료로 실내를 설계하여도 유독성 화학물질의 확산을 초래하는데, 그 이유는 이 가스를 발생시킬 정도로 충분히 가열될 때 대단히 위험할 수 있는 배선 및 라이닝, 섬유, 플라스틱으로 이루어져 있기 때문이다. 이와 같은 유독성 환경에서 생존은 불과 수분 내로 제한된다. 최근 10년간의 통계 분석에 의하면 화재 사망의 약 70~80 부피%는 유독성 연기 흡입으로 인한 것이다.

최근 다수의 특허들은 한정된 공간의 밀폐된 공기를 희석시키기 위한 불활성 가스들 및 이들 가스의 혼합물을 개시하고 있다. "불활성화"라 칭하는 이 기술은 1950년 이후 미군등 의해 사용되어 왔고 수 많은 산업에 응용되어 왔다. 그러나, 불활성화 기술은 사람이 거주할 수 있는 대기에선 사용될 수 없기 때문에, 일부 특허들은 불활성 가스 및 혼합물을 엄격한 전자 제어하에서 밀폐된 공간으로 주입함으로써 희석된 공기에서 10부피%~12 부피%의 산소 농도를 성취하도록 하는 부분적인 불활성화가 제안되었다.

이러한 불활성화의 가스 혼합물중 질소, 아르곤 및 이산화탄소의 혼합물인 불활성 가스 혼합물은 다음과 같은 문제점을 갖고 있다.

(1)가스 혼합물을 제조하는데 비용이 많이 든다. (2)가스 혼합물은 고압 컨테이너로 현장에 운반되어 보관되어야 한다(부가적인 비용). (3)사람이 호흡할 수 있지만 소화할 수 있는 대기중의 산소가 10~12 부피%가 되도록 가스 혼합물의 양을 정확하게 계산하여 방출시켜야 한다. 이것은 화재 순간에 문 또는 창문이 열려져 있는 경우, 소화할 만큼 충분한 가스가 존재하지 않기 때문에 신뢰할 수 없다. 게다가, 고압 컨테이너로부터 방출되는 가스는 온도가 매우 낮고 밀도가 매우 높아, 가스가 매우 높은 농도로 마루바닥을 따라 흐르기 때문에 쓰러진 사람에게는 치명적이다. 이 가스 혼합물은 화재 예방 공기로서 작용할 수 없는데, 그 이유는 이 가스 혼합물은 사람이 숨쉬는데 적합하지 않고 계속적인 환기로 인해 많은 양의 가스 혼합물을 공급하는 것이 불가능하기 때문이다.

여러 문헌들의 데이터 분석에 의하면, 표준기압 상태하에서는 동시에 점화와 연소를 동시에 진압할 수 있는 호흡가능한 저산소 공기를 가진 인공적인 환경을 조성함이 알려져 있다. 다양한 저산소, 호흡가능한 공기의 표준기압 환경하에서 점화 진압과 화염 소화에 역점을 둔 실험 결과 통상적으로 연소가능한 벽체재료의 점화는 산소량이 16.8부피%이하로 떨어지면 불가능하다는 것을 알게 되었다. 특히, 여러 가지 시험 재료의 확산 화염은 산소량이 16.2부피%이하로 떨어질 때 완전히 소화됨이 알려져 있다.즉, 표준기압 보통 1013.250hPa에 해당하는 기압의 표준값하에서 통상적인 연소가능한 재료의 점화는 산소량이 16.8부피%이하로 떨어지면 불가능하다는 것은 이미 알려져 있다.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점과 개선방향을 고려하여, 열역학적으로 안정한 물질을사용할 수 있고, 구조가 단순하고, 오작동 또는 고장이 최소화될 수 있는 소화용 보드를 갖는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 화재 발생시 유독가스의 발생으로 인하여 인명피해를 방지하고자 화재발생시 16.8%의 농축산소가 방출되는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 사람 점유 환경의 비상상황에서 화재를 진압하고, 산소가 고갈된 공기를 순간적으로 생성하기 위한 장치를 제공하고자 하며, 사람들은 호흡 지원 수단 없이 안전하게 호흡이 가능한 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하는 데에 그목적이 있다.

본 발명은 (1) 사람 점유 환경에서 화재 예방, 저산소 공기를 생성하기 위한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하며, (2) 호흡가능한 저산소 공기를 생성하는 산소발생장치를 갖는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 공동주택등의 건물 화재예방 및 진압 시스템을 제공함에 있어서 사람의 호흡이 가능하고 화재 진압가스의 조정 방출에 근거한 작동 방법에 의해, 인간 친화적인 시스템으로서 비유독성이며, 자동적으로 작동하는 전산,전자,전기시스템의 화재를 방지함에 적당하며,그에 따라 공동주택등의 전산실 및 문서보관실등 밀폐 환경에 대하여 완벽한 방화(防火)를 제공하는 공동주택의 소화기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치는 복수의 프레임 부재들; 상기 프레임 부재들 사이에 접속되는 보드부재들; 상기 보드부재들에 의해 마련되는 측면들 중 내부를 향한 한쪽면에는 난연재로 구성된 방화문부와 방화 유리부로 형성된 개폐 도어; 이중 유리 구조의 방화창; 상기 방화 유리부와 방화창의 이중 유리 사이에 충전된 방화용 액체; 상기 보드부재들에 의해 마련되는 벽체의 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구; 상기 공기유입구를 통해 외부의 공기가 설정된 산소량으로 공급되도록 소정의 케이스내에 산소발생부를 구비하는 산소공급부; 및 전원부; 를 포함하고, 상기 산소발생부는 상기 공기 유입구측에 구비된 대기중의 공기를 공기압축기를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브를 통하여 한쌍의 기체분리부에 교호로 제어되면서 공급되고, 일측의 기체분리부에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브를 통하여 저장탱크에서 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 유출밸브를 통하여 압력조절후 유출됨과 동시에 농축기체중 일부를 오리피스를 통하여 세정단계의 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 메인기체농축부; 및 대기중의 공기를 압축하여 대기중의 공기를 압축시킨 압축공기를 상기 메인기체농축부의 유출밸브에서 송출되는 제1기체와 혼합하여 저농도의 산소기체를 송출하도록 연결된 압축공기라인;을 포함하고, 상기 보드부재들은 할로겐화 탄소(Halocarbons)들로 구성되며, 2 내지 100 미크론(㎛) 크기의 폴리우레아(Polyurea) 또는 폴리우레탄(Polyurethan) 재질의 폴리머쉘 내에 저장되어 있는 소화용 합성물인 할로겐화 탄소들로 이루어진 미세캡슐들; 중합제 성분(Polymeric Component)과 광물섬유(Mineral Fiber) 또는 광물입자(MineralParticles)들로 이루어진 결합제; 를 포함하며, 상기 할로겐화 탄소들은, 폴리우레아 또는 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리소시아네이트(폴리이소시아네이트(Prepolymer Polyisocyanate) 재질의 폴리머쉘내에 저장되는 것을 특징으로 하는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치로서 달성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 상기 압축공기라인은 상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드를 형성하고, 케이싱내에는 오리피스와 체크밸브가 형성된 체크밸브부가 각각 위치하고, 이 체크밸브부 저면의 각 케이싱내에는 스프링이 각각 내장된 혼합공간을 이루고, 여기에 다공판과, 흡착부를 형성한 보조기체농축부; 및 메인기체농축부의 제1밸브와, 보조기체농축부의 제3밸브 및 압축공기탱크로 전환시키는 제4밸브를 제어할 수 있는 압축제어부; 를 더 포함하는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치로 할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 상기 프레임 부재들 사이에 접속되어 벽체를 형성하고, 외측에 마그네슘 소재를 포함한 제1보드부제들과 중간층에 질석 소재를 포함하는 제2보드부재 및 내측에 편백나무 소재를 포함하는 제3보드부재를 순서대로 접착하여 일체로 형성하는 특징을 갖는다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 상기 할로겐화 탄소들은, 1,1,2,2-tetrafluordibromethane 및/또는 1,1,2-triftortrichlorethane 및/또는 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane 및/또는 상기 물질들의 혼합물과 다른 할로겐화 탄소의 혼합물인 특징을 갖는다.

상술한 바와 같이 열역학적으로 안정한 물질을사용할 수 있고, 구조가 단순하고, 오작동 또는 고장이 최소화될 수 있는 소화용 보드를 갖는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하게 되었다.

또한, 본 발명은 화재 발생시 유독가스의 발생으로 인하여 인명피해를 방지함에 적절한 16.8%의 농축산소가 방출되는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하여 인명피해를 방지하는 효과를 갖는다.

즉, 사람 점유 환경에서 비상상황에서 화재를 진압하고, 산소가 고갈된 공기를 순간적으로 생성하기 위한 장치로서 사람들이 호흡 지원 수단 없이 안전하게 호흡이 가능한 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공함과 아울러 자동적으로 작동하는 전산,전자,전기시스템의 화재를 방지함에 적당할 수 있는 공동주택의 소화기능을 갖는 벽체 시공장치를 제공하게 되어 화재시에도 대부분 전산설비,전기설비,전자설비,문서보관이 손상받지 않게되는 효과를 거둔다.

도 1은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 측 단면 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 개략적인 평면도,
도 5는 도 2의 B부분 상단,측면,하단프레임의 측면확대도,
도 6은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 보드부재의 발췌도,
도 7은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 개폐도어부 발췌도,
도 8은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 방화창의 발췌도,
도 9a,9b는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 다른 실시예의 보드부재 요부 확대도이고,
도 10은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 산소공급부의 구조도,
도 11은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 상소공급부의 다른 실시예의 도면이고,
도 12는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 상소공급부의 다른 실시예의 도면이고,
도 13은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 작동을 설명하는 블록도,
도 14는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 조작장치부의 요부확대도이다.

이하 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 의하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

첨부 도면중 도 1은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 사시도,도 2는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 분리 사시도,도 3은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 측 단면 구성도,도 4는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 개략적인 평면도,도 5는 도 2의 B부분 상단,측면,하단프레임의 측면확대도,도 6은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 보드부재의 발췌도, 도 7은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 개폐도어부 발췌도, 도 8은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 방화창의 발췌도이다.

이하에서 설명되는 가상공간(A)을 형성하는 모든 벽체 시공구조는 본 발명 공동주택등의 건물 내부 공간을 형성하는 모든 벽체 시공장치에 적용하는 것으로 한다.

첨부 도면 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 공동주택등의 건물 외벽을 기준으로 내측 공간에 외부로부터 밀폐된 틀을 형성하는 복수의 프레임부재(100)와, 상기 프레임부재(100)들 사이의 접속,연결되어 외부로부터 밀폐되도록 하는 복수의 보드부재들(200)로 구성된다.

또한, 상기 복수의 보드부재(200)들에 의해 마련되는 벽체측면들 중 어느 한곳에는 외부로부터 공기가 유입되는 공기 유입구(520)를 포함하여 형성된다.

상기 프레임부재(100)는, 도 2 및 5에 도시된 바와 같이, '┌' 형태를 가지는 다수개의 상단프레임(110)과 측면프레임(120), 및 하단프레임(130)들이 서로 결합하여 박스형태로 설치됨으로써, 벽체의 외측을 기준으로 내측에서 외부로부터 밀폐된 가상공간(A)을 형성한다. 이 때, 상기 상단프레임(110)과 측면프레임(120), 및 하단프레임(130)의 각각의 양쪽 끝면에 접하는 부분을 용접 또는 볼트체결을 하여 벽체용 틀을 구성한다. 이러한 벽체용 틀은 모든 공동주택의 벽체에 적용할 수 있다.

이하에서는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 제1실시예에 의하여설명하면 다음과 같다.

또한, 상단프레임(110)과 측면프레임(120), 및 하단프레임(130)의 길이 방향을 가로지르며 폭 방향 단면이 상향 개방형 ㄷ자 형상을 하는 상단조립홈(111)과 측면조립홈(121) 및 하면조립홈(131)이 구비되어, 상기 보드부재(200)가 상기 상단프레임(110)과 측면프레임(120), 및 하단프레임(130)에 삽입되어 고정될 수 있도록 시공할 수 있다.

상기 보드부재(200)는 상기 프레임부재(100)들 중 서로 인접하는 프레임부재(100)사이의 가상공간(A)의 측면벽체를 형성하여 가상공간(A)이 외부로부터 밀폐가 되도록 구성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 보드부재(200)는 제1보드부재(210), 제2보드부재(220), 제3보드부재(230) 및 접착부(240)로 구성되고, 약 10~20mm의 두께를 가진다.

구체적으로, 보드부재(200)의 일단의 외측과 내측에에 형성된 제1보드부재(210)와 제3보드부재(230)의 일측단을, 높이방향을 따라 일정한 길이로 돌출한 끼움부(211,231)를 형성하고, 중간에는 제2보드부재(220)가 끼움부(211)에 끼워질 수 있도록 단턱부(221)를 형성하는 보드부재(200)를 이용하여 칸막이, 조립식 건물 등의 벽체를 구성할 수 있다.

제1보드부재(210)는 도 6에 도시된 바와 같이, 가상공간(A)을 기준으로 상기 보드부재(200) 중 가장 외부(바깥쪽)에 부착되고, 산화마그네슘, 염화마그네슘, 목질섬유, 석영분,태백분, 경석, 첨가제 등을 포함하여 구성되고, 제1보드부재(210)는 난연성 및 불연성이 우수하여 화재 발생시, 유독가스 발생을 방지하고, 화염을 차단할 뿐만 아니라, 유해성분의 함량을 최소화시키도록 할 수 있다.

또한, 제2보드부재(220)는 도 6에 도시된 바와 같이, 가상공간(A)을 기준으로 상기 보드부재(200) 중 중간에 부착되고, 질석, 규산소다, 벤토나이트, 식물성 섬유 등으로 이루어지는 제2보드부재(220)는 내화성, 내열성, 흡음성, 방음성, 단열성, 탈취성의 기능에 따른 최대의 효과를 기대할 수 있는 내구성이 우수하기 때문에, 화재가 발생한 경우에 거주자의 안정성을 보장할 수 있다.

또한, 제3보드부재(230)는 첨부된 도 6에 도시된 바와 같이, 가상공간(A)을 기준으로 상기 보드부재(200) 중 가장 내부(안쪽)에 부착되고, 편백나무분말 또는 톱밥, 편백나무 잎 중 어느 하나 또는 2가지 이상이 혼합되어 이루어지며, 제3보드부재(230)를 형성하는 편백나무는 탈취 또는 향균 효과를 가지는 피톤치드(phytoncide)를 함유하는 바, 수목이 미생물과 각종 균으로부터 자신을 방어하기 위해 발산하는 천연의 향균물질로서, 독특한 방향성(芳香性)을 가지며 강력한 공기정화력과 유해물질 중화작용이 있어, 심폐, 혈관, 호흡기 기능강화 및 피부 살균작용 등 거주자에게 유익한 효과를 제공할 수 있다.

이하에서는 본 발명 공동주택등의 소화기능을 갖는 벽체 시공장치의 산소공급부(500)에 대하여 설명한다.

첨부 도면중 도 13은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 작동을 설명하는 블록도이고, 도 14는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 조작장치부의 요부확대도이다.

첨부 도면 도 134에 도시된 바와 같이, 산소공급부(500)는, 복수의 보드부재(200)들에 의해 마련된 가상공간(A)의 내측면에서 공기 유입구(520)측에 구비된 흡입팬(521)과, 상기 흡입팬(521)을 사이에 두고 상기 공기 유입구(520)에 설치된 산소발생부(540)를 포함할 수 있다.

여기서, 산소공급부(500)에서 산소를 발생시키는 방법은 크게 화학적인 방법, 전기분해법 또는 물리적으로 분리하는 방법 등이 존재하고, 이 중에서 임의로 선택하여 적용될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 산소발생부(540)의 산소와 질소를 분리하는 물리적인 분리방법을 적용한 실시예를 중심으로 설명하도록 한다.즉, 본 발명의 산소공급부(500)는 도면에 도시된 바와 같이, 외부에서 공기가 유입되도록 하는 공기 유입구(520)와, 상기 공기 유입구(520)를 통하여 외부의 공기를 내부로 끌어들이는 흡입팬(521)과, 산소와 질소의 투과성 차이를 이용하여 산소와 질소를 분리하는 산소발생부(540)와, 상기 산소발부기(540)에서 분리한 산소를 청정가상공간(A)로 보내는 산소공급관(550)을 포함하여 구성된다.

상기 공기 유입구(520)은 가상공간(A)을 관통하여 외부와 연통되고, 공기유입구(520)를 통하여 외부로부터 공기가 공급되도록 하고, 공기유입구(520)에 유입된 외부 공기에 포함된 각종 이물질을 걸러내기위한 필터부(530)가 포함될 수 있다.

상기 흡입팬(521)은 외부의 공기가 산소공급구(560)로 유입되도록 하기 위한 것으로, 상기 공기 유입구(520)의 내부 또는 공기 유입구(520)에 인접하게 배치하고 전원이 공급되면 회전에 의해서 외부의 공기를 산소공급구(560)로 유입되도록 한다.

상기 산소발생부(540)는 공기의 흐름방향을 기준으로, 상기 공기 유입구(520)의 하부에 위치하는 것이 바람직하다. 산소발생부(540)은 산소부화막(酸素富化膜,oxygen enrichment membrane)등으로 불리우는 것으로서, 공기 중에 포함된 산소와 질소의 투과되는 속도차를 이용하여 산소와 질소를 분리하게 된다. 즉, 상기 산소발생부(540)에서 질소에 비하여 산소가 상기 산소발생부(540)에서의 투과속도가 빠르기 때문에, 외부의 공기가 상기 산소발생부(540)을 통과하는 동안 투과속도의 차이에 의해서 질소와 산소가 서로 분리될 수 있다.

또한, 상기 산소발생부(540)는 복수개로 구비하고, 각 산소발생부(540)사이에 간격을 두어 공기의 흐름방향과대략 수직하게 배치하여, 상기 공기 유입구(520)를 거치도록 구성하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명은 공기가 상기 산소발생부(540)를 통하는 동안 외부로 누출되는 것을 방지하고, 상기 산소공급관(550)과 접속되도록 하기위해 케이스(510)가 구비될 수도 있다.

또한, 본 발명은 상기 케이스(510)의 일측으로, 상기 산소발생부(540)을 통과하지 못한 공기가 외부로 배출시키기 위하여 배출구(570)를 구비하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 배출구(570)는 상기 케이스(510)의 측면과 가상공간(A)의 측면을 관통하여 외부와 연통되도록 함으로써, 상기 산소발생부(540)을 통과하지 못한 질소의 농도가 높은 공기를 모아서 외부로 배출하는 효과를 실현한다. 상기 산소공급관(550)은 가상공간(A)의 내벽에 구비된 산소공급구(560)와 연결되어 상기 가상공간(A)에 대하여산소를 공급하므로, 상기 산소공급구(560)를 통하여 배출되는 산소는 가상공간(A)에 고르게 분산시킴으로써, 거주자들은 평상시에는 인체에 유익한 산소를 공급받아 안락한 휴식을 취할 수 있을 뿐만 아니라, 불의의 화재가발생한 경우, 연기나 유독가스로부터 벗어나 거주자들의 안전을 확보할 수 있다.

한편, 산소를 공급하는 방법은 앞서 설명한 실시예에 국한되는 것이 아니라, 내부에 산소가 충전된 산소탱크를 구비하여 상기 가상공간(A)에 산소를 공급하거나, 필터부(530) 또는 전기분해 등을 통해 산소를 발생시켜 공급되도록 하는 방법 등을 이용할 수 있다.

도시된 바와 같이, 상기 복수의 보드부재(200)들에 의해 형성되는 가상공간(A)의 측면들 중 건물의 내부를 향한 어느 한쪽 측면에는 이중 유리 구조의 개폐도어부(300)가 설치되고, 또한 건물의 외벽을 향한어느 한쪽 측면에는 이중 유리 구조의 방화창(400)이 설치 된다.

도 3 내지 4에 도시된 바와 같이, 상기 개폐도어부(300)는 상기 복수의 보드부재(200)들에 의해 마련되는 청정가상공간(A)의 측면들 중 건물의 외벽을 향한 어느 한쪽 측면에 설치되고, 도 7에 도시된 바와 같이, 방화문부(310)와 방화유리부(320)로 구성됨으로써, 내부에서 외부를 관찰하거나 외부에서 내부를 관찰할 수 있다.

즉, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 개폐도어부(300)의 방화문부(310)는 불에 타지 않는 난연재인 스테인레스 스틸을 이용하여 복수개의 외층(311)이 형성하고, 상기 복수개의 외층(311)사이에 유리솜(312)이 구비되어 판형상을 가진다.

이때, 상기 유리솜(312)은 유리 섬유를 솜모양으로 만든 물질로 주로 방열재, 방음재, 절연재로 쓰이는 것으로써, 약 1200℃의 열을 견딜 수 있는 것으로 알려져 있다.

또한, 상기 방화유리부(320)도 상기 방화문부(310)와 같이 불에 타지 않는 난연재로 구성되고, 후술되는 방화창(400)의 구성 및 특징과 동일하기 때문에 이에 대한 상세한 설명은 후술되는 방화창(400)에서 언급하도록 한다.

상기 방화창(400)은 도 8에 도시된 바와 같이, 복수의 유리판(410)이 소정 간격 이격되어 공간부(420)를 형성하며 적층되고, 그 측면은 통상의 창 프레임(440)에 의해 마감되며, 상기 공간부(420)에 방화용액체(430)가 주입되어 구성된다. 또한, 상기 복수의 보드부재(200)들에 의해 마련되는 가상공간(A)의 측면들 중 건물의 외부를 향한 측면에 설치됨으로써, 건물 내 불의의 화재가 발생한 경우에 구조자들이 건물 외측벽 창문(C)를 통해 외부에서 내부를 관찰하여, 거주자들을 신속하게 탈출시켜 인명피해를 줄 일 수 있다.

상기 방화용액체(430)는 실리카졸, 수산화칼륨, 붕산 및 에틸렌 글리콜 등을 포함할 수 있다.

상기 방화용액체(430)의 조성물 중 실리카졸은, 나노입자로 이루어진 이산화규소가 정전기적 양전하의 작용으로 물에 균일하게 분산된 형태를 통칭한 물질로써, 고온에서 발포하여 열전달을 차단하는 물질로 알려진 공지의 물질로, 콜로이드 실리카로도 불리우며, 고순도 실리콘을 직접 산화시키는 방법으로 제조된 것을 사용할 수 있다. 그 이유는 물유리를 출발물질로 제조된 콜로이드 실리카에 비하여 Ca,Al 등의 불순물함량이 크게 낮은 고순도의 수분산 콜로이드 실리카이기 때문이다. 또한, 실리콘의 직접산화에 의해 만들어진 콜로이드 실리카 입자의 표면은 수산화도가 높아 입자가 물속에서 단분산성이 높고 안정성이 우수한 장점이 있다. 또한, 상기 방화용액체(430)의 조성물 중 수산화칼륨은 상기 실리카졸에 용이하게 녹아 들어가며 투명성을 유지하고, 붕산은 3가의 관능기를 가지는 순도 99% 이상의 고체 붕산을 사용함으로써, 방화창용 수지 조성물의 가교도를 높여 고온 유동성을 제어하고, 저온 투명성을 증가시킬 뿐만 아니라, 화염시험에서 발포층이 균일하고 미세한 열차단막이 형성된다.

한편, 유기물이 전혀 없이 형성된 수지의 도막은 고온의 화염 속에서 오랜시간이 지나도 수지 발포막이 백색을 유지하여 열복사 반사율이 높아 유리배면에 대한 열 차단효율이 단시간에는 효과가 높지만, 발포된 수지의 고온응집도가 낮아 화염과 동반되는 열풍에 의해 발포막이 서서히 소실되는 현상이 발생된다. 이를 보완하기 위하여상기 방화용액체(430)의 조성물 중 에틸렌 글리콜을 혼합할 수 있다.

첨부 도면중 도 14는 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 조작장치부의 요부확대도이다.

상기 도면에 따르는 본 발명에 의한 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치는 조작장치부(600), 제어부(700),디스플레이(800), 주 전원부(900)와 같은 구성을 더 포함할 수 있다.

도 14에 도시된 바와 같이, 가상공간(A)의 측면 중 어느 일 측면에 구비된 상기 조작장치부(600)는 사용자의 조작에 따른 신호를 출력하여 주 전원부(900)에 전원의 공급 및 산소공급구(560)를 비롯한각 구성요소를 작동할 수 있다.

이때, 상기 조작장치부(600)는 도 14에 도시된 바와 같이 제공될 수 있으나, 다양한 형태로 제공될 수 있기 때문에 도 의 형태로 한정하는 것은 아니다.

즉, 조작장치부(600)에는 주 전원을 제어하는 전원스위치(610), 상기 산소공급구(560)를 작동시키기 위한 산소스위치(620), 산소를 가압하여 공급하기 위한 가압펌프스위치(630) 등이 구비되고, 상기 스위치들은 미리 시간을 설정할 수 있는 타이머 기능 또는 강도 등을 설정할 수 있는 기능을 겸할 수 있다. 또한,상기 조작장치부(600)는 상기 제어부(700)에 전기적으로 연결됨으로써, 상기 조작장치부(600)를 작동시키면 제어부(700)가 각 가동부위에 전원을 인가하고 작동신호를 출력함으로써 작동된다.

본 발명의 제어부(700)는 조작장치부(600) 또는 가상공간(A)의 상태를 파악할 수 있는 수단으로써,입력된 신호에 따라 설정된 조건에 맞게 상기 산소공급부(560)를 비롯한 각 구성요소를 작동시킨다. 즉, 조작장치부(600)로부터 입력된 신호 또는 후술되는 산소센서(710)와 가스감지센서(720)로부터 입력되는 신호를 분석하여, 각 작동부위에 필요한 전원 및 신호를 인가하여 각 구성요소가 작동하도록 한다.

또한, 가상공간(A)에 구비된 산소센서(710)는 가상공간(A)에 포함된 산소의 양을 측정하고, 가상공간(A)의 외측에 구비된 가스감지센서(720)는 불의의 화재가 발생한 경우, 외부의 유독가스를 감지하여 산소공급부(500)의 작동을 제어하고, 그에 따른 신호를 제어부(700)로 출력한다.

아울러, 본 발명의 디스플레이부(800)는 상기 가상공간(A)의 일측에 구비되어 내부 상태를 표시하도록 한다. 예컨대, 상기 가상공간(A)의 산소농도, 사용시간 등이 디스플레이부(800)에 표시되도록 함으로써, 가상공간(A)의상태를 알 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 주 전원부(900)는 상기 가상공간(A)의 측면들 중 어느 일 측면에 구비되어, 상기 산소공급부(500)와 조작장치부(600) 및 제어부(700) 등에 전원을 공급하는 역할을 하고, 상기 주 전원부(900)에서 전원이 차단된 경우, 상기 산소공급부(500)와 조작장치부(600) 및 제어부(700) 등으로 전원이 공급되도록 하는 보조 전원부(910)를 더 포함할 수 있다. 즉, 주 전원부(900)의 전압이 미리 설정한 전압 값보다 낮은 것으로 판단되면, 상기 주 전원부(700)의 주전원을 차단하고 상기 보조 전원부(910)으로 전원이 공급되도록 할 수 있다. 즉, 상기 주 전원부(900)의 전원이 제어부(700)로 공급되는 것이 차단되고 나면, 보조 전원부(910)가 상기 주 전원부(900)를 보조하여 제어부(700)에 보조전원을 공급하여 제어부(700)의 동작을 계속하여유지할 수 있게 한다. 보조 전원부(910)의 자체 방전으로 인한 전원공급능력저하를 방지하기 위해 릴레이를 이용하여 주 전원부(900)에 보조 전원부(910)를 연결함으로써, 보조 전원부(910)의 충전이 이루어진다. 또한 주전원부(900) 및 보조 전원부(910)과 산소공급부(500)를 비롯한 각 구성요소들 사이에는 스위칭 소자를 구비시켜,주 전원부(900)에 예를 들어, 화재, 정전 등이 발생하는 경우, 제어부가 보조 전원부(910)로 스위칭시킴으로써, 건물 내 불의의 화재가 발생한 경우에도 가상공간(A) 내부로 산소가 공급되어 거주자들의 안전을 확보할 수 있다.

본 발명에 따르는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치는 공동주택의 외벽을 기준으로 내측 공간에 외부로부터 밀폐된 공간을 형성하고, 건물의 외벽을 향한 측면에 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구가 구비됨으로써, 인체에 유익한 산소를 공급하여 거주자의 건강증진은 물론 안락한 휴식을 취할 수 있는 환경을 제공해줄 뿐만 아니라, 건물 내 불의의 화재가 발생한 경우, 연기나 유독가스로부터 거주자들을 안전하개 보호할 수 있다.

한편, 본 발명 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 다른 실시예에 따른 보드부재(200)는 첨부도면 도 9a,9b에서 도시하는 바와 같이 소화기능을 갖는 물질(소화 물질)과 결합제로 이루어진 하나의 혼합물로 이루어진 단면으로 실시할 수 있다.

여기서 소화기능을 갖는 소화물질은 입자의 크기가 2에서 100미크론 정도 되는 미세캡슐(251)로 이루어진다.

미세캡슐(251)은 폴리우레아(Polyurea) 또는 폴리우레탄(Polyurethan) 재질의 폴리머쉘 내에 저장되어 있는 소화용 합성물인 할로겐화 탄소들일 수 있다. 이 미세캡슐에 포함된 결합제는 폴리머 성분(Polymer Component)과 광물섬유(Mineral Fiber) 또는 광물입자(MineralParticles)들을 포함할 수 있다.

또한, 할로겐화 탄소는 폴리우레아 및/또는 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리이소시아네이트(PrepolymerPolyisocyanate) 재질의 폴리머쉘 내에 저장(용융층착)되며, 할로겐화 탄소들은 1,1,2,2-tetrafluordibromethane 또는1,1,2-triftortrichlorethane 또는 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane 또는 이러한 물질들의 혼합물과 다른 할로겐화 탄소들을 혼합한 물질일 수 있다.

보드부재(200)들은 소화 약제의 특성을 가지고 있는 복합 물질이 말라서 경화된 상태로 농축되어 있는 얇고 넓은 판(Sheet)을 적당한 크기로 잘라서 만들어지게 된다.

보드부재(200)를 형성하는 물질들에는 크기가 2~100미크론 정도 되는 소화용 복합 성분인 미세캡슐(251)들이 들어있는데 그 미세캡슐들은 1,1,2,2-tetrafluordibromethane 또는1,1,2-triftortrichlorethane 또는 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane 또는 이러한 물질들의 혼합물과 다른 할로겐화 탄소들을 혼합한 물질과 같은 할로겐화 탄소들이라고 할 수 있다.

이러한 탄소들은 폴리우레아 혹은 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리이소시아네이트 재질의 폴리머쉘에 저장되어 있다. 미세캡슐(2)들은 복합 결합제(253) 내로 고르게 분배되는데, 이 복합 결합제(253)는 중합(Polymeric) 및 광물(Mineral) 성분(254)들을 포함하고 있으며, 이러한 성분들은 섬유(255) 또는 입자의 형태로 포함되어 있다. 또한, 자연적 그리고 인위적 광물질 두 가지 모두 광물 성분으로서 사용될 수 있다. 광물섬유들은 섬유유리(fiberglass), 현무암 섬유(Basalt Fiber) 및 기타 섬유들을 만드는데 사용되는 것들이며, 광물입자로써 좋은 것은 방해석(Calsite), 대리석(Marble), 백악(Chalk) 및 이와 유사한 종류들이다. 이것은 성형 틀을 통해 말려지고 굳혀진 소화용 결합제(253)의 한쪽 면은 접착층(256)으로 코팅되어 있는데 해당 접착면은 보호필름(257)으로 덮여 접착면이 보호된다. 이 코팅된 접착층(256)은 보호 대상 함체의 표면에 복합 결합제(253)를 붙여서 설치할 수 있다.

미세캡슐화 된 할로겐화 탄소들은 상계면(Phase Boundary) 표면에서 중합(Polymerization) 방식을 통해 생산된다. 할로겐화 탄소를 생산하기 위해서는 소화약제와 폴리이소시아네이트의 혼합물을 준비한 후 이 혼합물을 폴리비닐알코올(Polyvinyl Alcohol)의 수용액(Aqueous solution) 속에 넣어 유탁액(Emulsion)을 얻어 낸다. 이 유탁액에 폴리에틸렌 폴리아민(Polyethylene Polyamine)의 수용액을 첨가하여 미세캡슐(251)들의 껍질(Shell)을 형성시킨 후 소화 약제로 가득찬 미세캡슐(251)들을 결합제(253)와 혼합시킨다.

최종적으로 만들어진 전체 소화용 복합물질들을 특정 틀(Tray)에 고르게 펴서 경화시키며 말린다. 경화되어 마른 복합물질(1)은 원하는 형태로 잘라 제품화 시킨다. 제품화된 복합물질로 이루어진 보드부재는 폐쇄형 가상공간(A)에 사용된다. 본 발명 보드부재(200)들은 함체 내의 표면에 부착하기 위해서 도 9a에서 도시하는 바와 같이 접착층(256)이 코팅되어 있는데 이 접착층(Adhesive Layer)은 쉽게 분리가 되는 보호필름(257)으로 덮여 보호되어 있다. 본 발명 복수의 보드부재는 잠재적인 화재의 발화 지점에 설치되어 화재가 발생하면 즉시 소화를 시키도록 되어 있다.

소화용 보드부재들은 물질과 결합제로 이루어져 있는데, 소화 물질은 크기가 2에서 100미크론 정도 되는 미세캡슐들을 포함하고 있다. 미세캡슐은 폴리우레아(Polyurea) 또는 폴리우레탄(Polyurethan) 재질의 폴리머쉘 내에 저장되어 있는 소화용 합성물인 할로겐화 탄소들일 수 있다.

또한, 결합제는 폴리머 성분(Polymer Component)과 광물섬유(Mineral Fiber) 또는 광물입자(MineralParticles)들을 포함하는 복합적인 물질이다.

또한, 할로겐화 탄소는 폴리우레아 또는 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리이소시아네이트(PrepolymerPolyisocyanate) 재질의 폴리머쉘 내에 보관되며, 할로겐화 탄소들은 1,1,2,2-tetrafluordibromethane 또는 1,1,2-triftortrichlorethane 또는 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane 또는 이러한 물질들의 혼합물과 다른 할로겐화 탄소들을 혼합한 물질일 수 있다. 폴리우레아 혹은 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리이소시아네이트 재질로 미세캡슐들을 만들게 되면, 할로겐화 탄소로 가득차 있는 미세캡슐들을 안전하게 보호할 수가 있을 뿐만 아니라, 110-165ㅀC 사이의 원하는 온도에서 안정적으로 폭발이 가능한 얇은 미세캡슐의 껍질도 만들어 낼 수가 있다. 아울러, 미세캡슐의 껍질은 수년이라는 오랜 기간 동안 10% 미만의 누출 혹은 손실율 내에서 소화약제를 안전하게 보호할 수 있게 해준다. 프리폴리머 폴리이소시아네이트를 사용함으로써 더욱 강력한 화학 결합(Chemical Bond)을 이끌어 냄으로써, 더욱 밀접하게 교차 결합(Cross-linked)된 폴리우레아 또는 폴리우레탄 폴리머를 만들어 낼 수 있게 해준다. 이는 폴리이소시아네이트가 수천 개의 수산기(Hydroxyl Group) 혹은 아미노기(Amino Group)들과 반응하는 한은 가능하다. 폴리머 성분 및 광물섬유 또는 광물입자들을 포함하고 있는 복합 물질인 결합제의 사용은 소화장치가 적절한 강도, 유연성 및 시간 안정성을 갖출 수 있도록 도와준다. 이러한 광물 성분은 소화장치의 생산 과정에서 미세캡슐들이 필러(Filler)내에 골고루 균등하게 분배되도록 해준다. 미세캡슐들이 마른 후에도, 필러는 캡슐들을 부수거나 파열시키지 않는다. 광물섬유들은 제조된 소화 물질들이 깨지거나 훼손되는 것을 방지해 주며, 광물입자들은 소화 물질 내에서의 공기 공극(Air Void)의 형성을 촉진시켜 화재 발생시 소화 물질 내에 포함되어 있는 모든 캡슐들이 터질 수 있도록 도와 준다. 따라서, 캡슐들 속에 보관되어 있는 가스 중 일부만이 사용되는 것이 아니라 모든 가스들이 화재를 소화시키는데 사용될 수 있도록 한다. 일정한 판(Plate)의 형태로 모양을 만드는 것은 소화용 보드부재의 사용시 최대한의 효율성을 확보하기 위함이다. 잠재적인 화재의 발화 지점에 설치되어 화재가 발생하면 즉시 소화를 시키도록 되어있다. 이는 주변 온도가 110℃ 이상 상승하게 되면 미세캡슐의 껍질이 터지며 할로겐화 탄소들이 기화되어 활성화 분사됨으로써 가능하게 된다. 보호 대상 함체 내에서 화재가 발생된 후, 미세캡슐이 터지고 나서 10-20초 이내에 발생된 화재는 소화된다. 본 발명 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치는 전기 배전반, 전기 박스, 자동차의 엔진 격실, 변압기 및 서버 그리고 기타 전기 스위치 박스 및 전원 장치 내에 설치되어 효과적 및 효율적으로 사용될 수 있다.

이하에서는 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치에 적용된 산소발생부(540)에 대하여 설명한다.

첨부 도면중 도 10은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 산소발생부의 구조도이다.

첨부 도면 도 10에 따르는 본 발명 에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 산소발생부(540)은 메인기체농축부(10)와, 압축공기라인(10b)으로 이루어진다.

먼저 메인기체농축부(10)는 대기중의 공기를 흡기소음기(11b)와, 압축기(11)를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브(12)를 통하여 한쌍의 기체분리부(13a,13b)에 교호로 제어되면서 공급되고, 1차적으로 기체분리부(13a)에서 얻어진 고농도 압축공기는 체크밸브(14)를 통하여 저장탱크(15)에서 저장되었다가 압력조절기(18)를 거쳐 유출밸브(17)을 통하여 조절되어 유출됨과 아울러 고농도 압축공기중 일부를 오리피스(16)를 통하여 세정단계의 기체분리부(13b)로 궤환시켜 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착방식으로 이루어진다.

압축공기라인(10b)은 상기 메인기체농축부(10)의 출력단과 압축기(11)사이에 제2밸브(12b)를 거쳐 유량조절기(17b)와 압력조절기(18b)을 연결하여서 된다.

산소발생부(540)의 화재시 공급산소는 16.8부피%의 순도조절을 하되 대기중의 공기를 기체분리부(13a,13b)에서 얻어진 고농도 압축공기를 저장탱크(15)에서 압력조절기(18)와 유출밸브(17)를 통하여 압력과 유량을 조절/유출시킴과 아울러 압축공기라인(10b)에서 대기중의 공기를 유량과, 압력을 조절하여 메인기체농축부(10)의 고순도기체와 혼합하도록 한 뒤 순도조절부(32)에서 정해진 순도로 조절되어 산소공급구(560)로 산소를 배출토록하게 된다. 이때 산소공급구(560)로 배출되는 산소의 출력신호는 제어부(700)에 가해진 산소센서(710)의 신호를 받아 제어부(700)에서 제어되도록 할 수 있다.

이와 같은 산소발생부(540)은 메인기체농축부(10)의 유출밸브(17)와 고농도 압축공기라인(10b)을 통하여 혼합하므로서 평상시에는 신선한 저농도의 압축산소(저농도)를 배출하도록 제어할 수 있고 화재등의 비상시에는 자동적으로 산소감지센서(710)를 통하여 검출된 기체(산소)압력을 가상공간(A)내 기압의 차이를 제어부(700)의 기준값과 비교하여 유출량과 산소농도를 조절하여 배출할 수 있다. 이때 산소발생부(540)의 배출유량과 압력은 압축제어부(30)의 제어로서 압력조절기(18)와 유량조절기(17) 에 의하여 조절가능하다.

따라서 화재발생시 소정 농도(16.8부피%)로 조절된 농축산소가 공급되므로 전자장비는 질식소화효과를 보고, 인체는 유독가스로부터 사람을 보호할 수 있다. 전술한 바와 같이 여러 문헌들의 데이터 분석에 의하면, 표준기압 상태하에서는 동시에 점화와 연소를 동시에 진압할 수 있는 호흡가능한 저산소 공기를 가진 인공적인 환경을 조성할 수 있다. 연소가능한 재료의 점화는 산소량이 10~16.8부피%이하로 떨어지면 불가능하므로 화재순간 완전히 소화된다.

즉, 초기에는 10~16.8%로 중,말기에는 그 이상의 혼합산소를 분사하여 유독가스를 희석함에 필요하게 한다. 표준기압 보통 1013.250hPa에 해당하는 기압의 표준값하에서 통상적인 연소가능한 재료의 점화는 산소량이 16.8부피%이하로 떨어지면 불가능하므로 밀폐된 공간내 전자장비들을 포함한 주위의 화재가 진압 될 수 있다.

이와 같은 산소발생장치는 분자체 흡착(molecular-sieve adsorption), 격막 분리 및 그외 다른 산소 추출 기술의 공정을 사용할 수 있다. 본 발명에서는 기체순환흡착방식을 적용한 산소발생방식을 적용하였다.

이와 같이 본 발명에 적용된 산소발생부(540)은 공기압축기(11)의 압축공기중 압축공정을 수행하지 않는 일부 기체를 회수하여 고순도의 기체와 혼합하여 중순도의 신선한 공기를 공급할 수 있다. 즉, 중순도 및 저농도 산소발생부(540)의 공기압축은 가압과 감압을 교번으로 작동하는 복탑방식의 기체분리부에서 한쪽 기체분리부가 감압단계를 시작할 때 밸브를 전환하여 짧은 시간동안 보조저장탱크로 고압의 공기 흐름을 유도하는 단계와 하방균등화 단계시 또 다른 밸브를 전환하여 컴프레셔를 통해 공급되는 공기를 보조저장탱크로 보낸후 고순도의 기체와 함께 혼합하여 혼합후 순도조절된 기체의 형태로 배출되는 산소공급부 구조이다.

따라서 화재가 진압됨과 아울러 산소가 고갈된 공기를 순간적으로 생성하여 사람들이 호흡 지원 수단 없이 안전하게 호흡할 수 있다. 이것은 저산소 화재 진압제를 방출하고 10부피% 내지 l6.8부피%의 산소량을 가진 화재 진압 공기를 생성함으로써 이루어질 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 공동주택의 소화기능을 갖는 벽체시공장치에서 상기 산소발생부의 다른 실시예를 첨부 도면에 따라 설명한다.

첨부 도면중 도 11은 본 발명에 따른 공동주택에 적용 가능한 소방기능을 갖는 벽체 시공장치의 산소발생부의 다른 실시예의 도면이고, 도 12는 도 11의 본 발명에 따른 산소발생부의 기체분리부의 요부 확대도면이다.

메인기체농축부(10)는 대기중의 공기를 필터(도시생략) 및 흡기소음기(11b)를 거쳐 압축기(11)를 통하여 소정압력의 고압기체로 공급시키고, 제1밸브(12)를 통하여 한쌍의 기체분리부(13)에 교번/공급하되, 하나의 기체분리부(13a)에서 얻어진 농축된 제1기체는 체크밸브(14)를 통하여 저장탱크(16)에서 저장시켜 유출밸브(17)와 압력조절기(18)를 통하여 조절/유출시킴과 아울러 이 압축기체중 일부를 오리피스(15)를 통하여 세정단계의 기체분리부(13b)로 궤환시킨 뒤 후술하는 보조기체농축부(10c)의 제3밸브(12c)를 거쳐 공급하며, 세정단계의 기체분리부(13b)로 궤환후 세정된 제2기체(질소)는 소음기(19b)와, 배기밸브(19)를 통하여 대기중에 배기토록하여서 된다.

보조기체농축부(10c)는 메인기체농축부(10)에서 공급되는 고농도 압축기체가 제3밸브(12c)를 통하여 유량조절기(18b)에서 유량을 조절한뒤 압력조절기(17b)에서 소정 압력으로 조절되어 상기 메인 메인기체농축부(10)의 고농도 농축기체(농축산소)와 혼합되어 농조조절기(32)를 통하여 정해진 농도(순도)기체로 배출되어 사람에게 적당한 신선한 공기를 배출할 수 있거나 화재등의 비상시에 적절하게 제어되어 공급할 수 있다. 이러한 유량 및 압력의 조절은 전술한 압축제어부(30)를 통하여 유량 및 압력조절기(17)(17b)(18)(18b)의 유량과 압력을 조절,제어되도록 할 수 있다. 물론 제어부(700)에서 가상공간(A)의 산소압력을 검출하여 정상,비상 상황별로 전달되는 신호를 조절하여 조절하여 배출 할 수 있다.

상기 도면들에 따르는 산소발생부(540)의 순도 조절은 도 10에서 설명된 구조와 동일하게 대기중의 공기를 압축기(11)를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브(12)를 통하여 한쌍의 기체분리부(13)에 교호로 제어되면서 공급되고, 기체분리부(13)에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브(14)를 통하여 저장탱크(15)에서 저장시켜 압력조절기(18)와 유출밸브(17)를 통하여 압력과 유량을 조절/유출시킴과 아울러 고농도 농축기체 일부를 오리피스(16)를 통하여 세정단계의 기체분리부(13)로 궤환시켜 흡착된 제2기체(질소)를 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착방식의 메인기체농축부(10)를 통하여 이루어지지만, 여기에 압축공기탱크(16b)와 독립적인 별개의 기체분리부(20)를 포함하는 보조기체농축부(10c)를 구성하여 메인기체농축부(10)의 고순도 기체와 보조기체농축부(10c)의 중간 농도의 기체를 혼합시켜 적당한 순도의 농축산소를 배출할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 적용된 산소발생부(540)은 공기압축기(11)의 압축공기중 압축공정을 수행하지 않는 일부 기체를 회수하여 고순도의 기체와 혼합하여 중순도의 신선한 공기를 공급할 수 있다. 이러한 공기압축과정은 대기중의 공기를 여과하기 위한 흡기필터, 흡입소음을 절감하기 위한 흡기소음기(11b), 공기압축기(11), 기체분리부(13)에 압축공기를 교번으로 공급하며. 하방균등화 공정을 수행하는 제1밸브(12),흡착된 제2기체(질소)를 흡착하기 위한 두 대의 기체분리부(13)과, 기체분리부(13)의 세정을 돕고 고순도의 산소를 얻기 위한 오리피스(15), 생성산소의 역류를 방지하는 체크밸브(14), 산소기체의 순도를 일정하게 하고, 토출되는 유량의 변동를 줄여주기 위한 저장탱크(16), 회수되는 산소기체를 일정한 유량으로 토출시키기 위하여 산소기체의 압력을 저압으로 유지시켜주는 압력조절기(18), 일정량의 산소기체를 공급하기 위한 유량조절기(17), 이 유량조절기(17)와 압력조절기(18) 및 공기압축기(11)를 제어하는 압축제어부(30),세정후 질소의 유출소음을 방지하기 위한 소음기(19b), 감압 초기단계시 대기로 방출되는 공기를 보조기체농축부(10c)로 전환시켜주는 제3밸브(12c)로 이루어진다.

상기 실시예의 산소발생부(540)은 제1밸브(12), 제3밸브(12c) 및 제4밸브(12d)로 이루어지고, 각 5포트 3웨이 및 3포트 2웨이 솔레노이드 밸브로 할 수 있다. 즉, 보조기체농축부(10c)로 전환시켜주는 제4밸브(12d)는 3포트1웨이 밸브가 적당하다.

즉, 전술한 메인기체농축부(10)의 제1밸브(12)와, 보조기체농축부(10c)의 제3밸브(12c) 및 압축공기탱크(16b)로 전환시켜주는 제4밸브(12d)로 이루어지고 이것들은 압축제어부(30)로서 제어될 수 있다.

도 12는 본 발명에 적용된 산소공급부(500)의 보조기체농축부(10c)에 적용된 기체분리부의 구성을 보여 준다.

이러한 보조기체농축부(10c)의 기체분리부(20)는 상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱(21)으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드(22)(28)를 형성하여서 된다. 케이싱(21)내에는 전술한 바와같은 오리피스(24b)와 체크밸브(24d)가 형성된 체크밸브부(24)가 각각 위치하고, 이 체크밸브부(24)저면의 각 케이싱(21)내에는 스프링(27b)이 각각 내장된 혼합공간(27)이 위치하고, 다공판(25)과, 흡착부(26)가 각각 구성된다.

흡착부(26)는 흡착재(26d)를 내장한 망체(26b)로서 흡착재(26d)의 이탈을 방지한다. 상기 기체분리부(20)의 복수 케이싱(21)상단에는 각각 고농도 압축공기의 공급로(22b)를 이루고 저장공간(23b)을 이루는 상부매니폴드(22)와, 고농도 압축공기의 공급과 세정후질소를 배기시키는 통로(28b)를 두곳에 각각 형성한 하부매니폴드(28)으로 이루어진다. 상기 기체분리부(20)는 상기 상부매니폴드(22)의 저부에 저장공간(23b)을 형성함과 동시에 상기 두개의 케이싱(21)사이에도 소정의 저장공간(23a)을 형성한 저장부(23)을 형성한다. 저장공간(23a)은 통공(23d)를 통하여 다른 저장공간(23b)와 연통한다.

이와 같은 기체분리부(20)의 각 케이싱(21)의 상방개구부는 오리피스(24b)와 체크밸브(24d)가 통공(23c)를 중심으로 좌,우에 각각 설치되면서 상기 상부매니폴드(22)의 저면에서 체크밸브부(24)위에 재치/결합되어 있다.

즉, 메인기체농축부(10)의 제1기체(산소)는 농축작용을 통하여 배출되는 제2기체(질소)함유 배출기체와 압축기를 통한 압축기체를 재활용하여 타측 기체분리부에서 다시 제2기체(질소)를 분리시키고 고농도 농축산소를 얻는 과정을 수행하므로서 그동안 감압/세정후 초기에 배출되는 기체를 그대로 버리던 문제점을 개선하게 되었으며, 하방균등화 공정시 압축기의 지속작용으로 농축기체를 낭비하던 문제점을 개선하여 농축기체를 재활용하여 고농도 산소기체를 얻을 수 있게 되는 과정에서 복수 기체분리부가 아닌 독립식 기체분리부를 도입하는 경우에도 같은 결과를 얻을 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10:메인기체농축부, 10b:압축공기라인,10c:보조기체농축부, 11b:흡기소음기, 11:공기압축기, 12,12b,12c.12d:제1,제2,제3,제4밸브, 13a,13b:기체분리부, 14:체크밸브, 15:오리피스, 16,16b:저장탱크, 17,17b:유량조절기, 18,18b:압력조절기, 19b:소음기, 19:조절밸브, 20:기체분리부, 21:케이싱, 22:상부매니폴드, 22b:공급로, 23:저장부, 23a,23b:저장공간, 23c:통공, 24:체크밸브부, 24b:오리피스, 24d:체크밸브, 25:다공판, 26:흡착부, 26b:망체, 26d:흡착재, 27:혼합공간, 27b:스프링, 28:하부매니폴드, 28b:통로, 30:압축제어부, 32:순도조절부, A: 공간 C: 건물 외측벽 100: 프레임부재 110: 상단프레임 111: 상면조립홈 120: 측면프레임 121: 측면조립홈 130: 하단프레임 131: 하면조립홈 200: 보드부재 210: 제1보드부재 211: 끼움부 220: 제2보드부재 221: 단턱부 230: 제3보드부재 231: 끼움부 240: 접착부 300: 개폐도어부 310: 방화문부 311: 외층 312: 유리솜 320: 방화유리부 400: 방화창 410: 유리판 420: 공간부 430: 방화용액체 440: 창 프레임 500: 산소공급부 510: 케이스 520: 공기유입구 521: 흡입팬 530: 필터부 540: 산소발생부 550: 산소공급관 560: 산소공급구 570: 배출구 600: 조작장치부 610: 전원스위치 620: 산소스위치 630: 가압펌프스위치 700: 제어부 710: 산소센서 720: 가스감지센서 800: 디스플레이부 900: 주 전원부 910: 보조전원부.

Claims (1)

1. 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치에 있어서,
   복수의 프레임 부재들;
   상기 프레임 부재들 사이에 접속되는 보드부재들;
   상기 보드부재들에 의해 마련되는 측면들 중 내부를 향한 한쪽면에는 난연재로 구성된 방화문부와 방화 유리부로 형성된 개폐 도어;
   이중 유리 구조의 방화창;
   상기 방화 유리부와 방화창의 이중 유리 사이에 충전된 방화용 액체;
   상기 보드부재들에 의해 마련되는 벽체의 외부로부터 공기가 유입되는 공기유입구;
   상기 공기유입구를 통해 외부의 공기가 설정된 산소량으로 공급되도록 소정의 케이스내에 산소발생부를 구비하는 산소공급부; 및
   전원부;
   를 포함하고,
   상기 산소발생부는,
   상기 공기 유입구측에 구비된 대기중의 공기를 공기압축기를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브를 통하여 한쌍의 기체분리부에 교호로 제어되면서 공급되고, 일측의 기체분리부에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브를 통하여 저장탱크에서 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 유출밸브를 통하여 압력조절후 유출됨과 동시에 압축기체중 일부를 오리피스를 통하여 세정단계의 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 메인기체농축부; 및
   대기중의 공기를 압축하여 대기중의 공기를 압축시킨 압축공기를 상기 메인기체농축부의 유출밸브에서 송출되는 제1기체와 혼합하여 저농도의 산소기체를 송출하도록 연결된 압축공기라인;
   을 포함하고,
   상기 보드부재들은,
   할로겐화 탄소(Halocarbons)들로 구성되며, 2 내지 100 미크론(㎛) 크기의 폴리우레아(Polyurea) 또는 폴리우레탄(Polyurethan) 재질의 폴리머쉘 내에 저장되어 있는 소화용 합성물인 할로겐화 탄소들로 이루어진 미세캡슐들;
   중합제 성분(Polymeric Component)과 광물섬유(Mineral Fiber) 또는 광물입자(MineralParticles)들로 이루어진 결합제;
   를 포함하며,
   상기 할로겐화 탄소들은, 폴리우레아 또는 폴리우레탄 기반의 프리폴리머 폴리소시아네이트(폴리이소시아네이트(Prepolymer Polyisocyanate) 재질의 폴리머쉘내에 저장되고,
   상기 산소발생부는
   상기 공기 유입구측에 구비된 대기중의 공기를 공기압축기를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브를 통하여 한쌍의 기체분리부에 교호로 제어되면서 공급되고, 일측의 기체분리부에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브를 통하여 저장탱크에서 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 유출밸브를 통하여 압력조절후 유출됨과 동시에 압축기체중 일부를 오리피스를 통하여 세정단계의 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 메인기체농축부;
   상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드를 형성하고, 케이싱내에는 오리피스와 체크밸브가 형성된 체크밸브부가 각각 위치하고, 이 체크밸브부 저면의 각 케이싱내에는 스프링이 각각 내장된 혼합공간을 이루고, 여기에 다공판과, 흡착부를 형성한 보조기체농축부; 및
   메인기체농축부의 제1밸브와, 보조기체농축부의 제2밸브 및 압축공기탱크로 전환시키는 제3밸브를 제어할 수 있는 압축제어부; 로 이루어지고,
   상기 프레임 부재들 사이에 접속되어 벽체를 형성하고, 외측에 마그네슘 소재를 포함한 제1보드부재(210)와 중간층에 질석 소재를 포함하는 제2보드부재(220) 및 내측에 편백나무 소재를 포함하는 제3보드부재(230)를 순서대로 접착되어 일체로 형성되며,
   상기 할로겐화 탄소들은 1,1,2,2-tetrafluordibromethane 및/또는 1,1,2-triftortrichlorethane 및/또는 2-iodo-1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane 및/또는 상기 물질들의 혼합물과 다른 할로겐화 탄소의 혼합물인 것을 특징으로 하는 공동주택의 소방기능을 갖는 벽체 시공장치.
   

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