KR101753809B1 - 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치 - Google Patents

건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치에 관한 것으로, 메인개폐밸브의 밸브핸들의 개방위치와 폐쇄위치를 감지하여 메인개폐밸브의 기계적인 개폐여부를 감지함과 아울러 밸브핸들이 개방위치에 있는 경우 실질적으로 소방용 급수관에 소화수가 공급되고 있는지를 감지하여 소방 개폐밸브의 고장 또는 소방설비의 급수계통의 이상유무를 신속하게 확인하고 대비함으로써 화재발생시 조기에 화재를 진압할 수 있으며, 사전에 시험을 통해 건축물의 소방설비를 사전에 미리 점검하여 미리 유지보수하도록 함으로써 화재발생시 화재를 조기에 진화할 수 있으며, 누수 등의 고장으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 바이패스수단을 구비하여 메인개폐밸브의 개방이 불가능하게 된 경우 메인급수관과 메인개폐밸브에 가해지는 소화수의 수압에 의하여 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 바이패스되어 급수될 수 있도록 함으로써 항상 화재진압이 가능하게 됨과 아울러 소화수가 메인개폐밸브 설치 위치에서 방수되는 일이 없도록 하여 소화수에 의한 침수피해를 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치{Apparatus for sensing opening and shutting valve using electric device of building}
본 발명은 전기소방 분야 기술 중에서, 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 메인개폐밸브의 밸브핸들의 개방위치와 폐쇄위치를 감지하여 메인개폐밸브의 기계적인 개폐여부를 감지함과 아울러 밸브핸들이 개방위치에 있는 경우 실질적으로 소방용 급수관에 소화수가 공급되고 있는지를 감지하여 소방 개폐밸브의 고장 또는 소방설비의 급수계통의 이상유무를 신속하게 확인하고 대비함으로써 화재발생시 조기에 화재를 진압할 수 있으며, 사전에 시험을 통해 건축물의 소방설비를 사전에 미리 점검하여 미리 유지보수하도록 함으로써 화재발생시 화재를 조기에 진화할 수 있으며, 누수 등의 고장으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 메인개폐밸브의 개방이 불가능하게 된 경우 메인급수관과 메인개폐밸브에 가해지는 소화수의 수압에 의하여 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 바이패스되어 급수될 수 있도록 함으로써 항상 화재진압이 가능하게 됨과 아울러 소화수가 메인개폐밸브 설치 위치에서 방수되는 일이 없도록 하여 소화수에 의한 침수피해를 방지할 수 있도록 한 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치에 관한 것이다.
일반적으로 건축물에는 화재발생시 자체 진화를 위하여 소화전과 스프링클러 등의 소방설비를 의무적으로 설치하고 있다.
이러한 소방설비는 급수관로를 개폐하기 위하여 일제개폐밸브와 스프링클러용 배수밸브를 포함한다.
상기 일제개폐밸브는 핸들을 돌려서 개폐하는 통상적인 게이트밸브가 주로 사용되는데, 개폐여부를 감지하여 감지제어반으로 전달하는 감지스위치가 설치된다.
이러한 개폐밸브의 개폐여부를 감지하는 스위치와 관련한 선행기술로서는 대한민국 등록실용신안 제20-0155247호(1999.05.29. 등록) "소방용 급수배관에 설치된 개폐밸브의 축봉에 브래킷과 케이스와 밴드체결구로 리미트스위치를 체결고정하고, 핸들을 회동시킴에 따라 리미트스위치선단부레버가 축봉지지상부 하면에 눌림상태로 접촉되거나 원상태로 해지되는 수단에 의해 리미트스위치가 작동하여 감시제어반에 감지신호를 전달함으로써 개폐밸브의 개폐상태를 확인할 수 있도록 하는 기술을 개시하고 있다.
그러나 상기 선행기술은 개폐밸브가 완전히 개방되어 케이스, 리미트스위치, 레버, 브래킷이 최상단 위치로 상승하여 레버가 축봉지지상부에 걸려서 하향동작하여야만 비로소 개폐밸브가 개방상태임이 감지되고, 다시 케이스, 리미트스위치, 레버, 브래킷이 하향 복귀할 때 레버가 축봉지지상부에서 벗어나는 순간 리미트스위치가 작동하게 되므로 아직 개폐밸브가 완전히 폐쇄되지 않았음에도 불구하고 폐쇄상태인 것으로 감지하게 되어 감시제어반에서는 개폐밸브의 개폐상태를 정확하게 파악할 수 없게 되는 문제점이 있다.
또한 개폐밸브가 기계적으로는 완전히 개방되었으나, 급수라인 상의 문제로 인하여 실질적인 소방수의 공급이 이루어지지 않는 경우에도 개폐밸브의 개방상태 감지신호가 전달된 감시제어반에서는 개폐밸브가 개방되고 급수가 이루어지고 있는 것으로 판단할 수밖에 없으므로 건축물의 자체 진화가 이루어지지 않아 초기 진화에 실패하게 되어 화재로 인한 피해가 증가하게 되는 문제점이 있다.
또한 건축물의 소방관리자로서는 급수계통의 문제를 확인할 수 없게 되어 소방설비에 대한 신속한 유지보수가 이루어지지 않게 되어 화재에 대비할 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서 개폐밸브의 완전 개방과 완전 폐쇄뿐만 아니라 개폐정도를 감지할 수 있도록 함과 아울러 급수계통의 고장으로 급수가 이루어지지 않는 경우 이를 감지하여 감시제어반에 전달함으로써 소방관리자가 신속하게 대응할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
한편, 메인급수관과 메인개폐밸브를 설치한 후 시간이 경과됨에 따라 구동모터가 고장을 일으키거나 승강나사봉과 너트박스가 오일과 이물질에 의하여 유착되어 승강작용이 이루어지지 않아 메인개폐밸브가 개방되지 않게 될 수 있는바, 이 상태에서 화재가 발생하여 구동모터에 대한 개방신호가 전달되고, 메인급수관에 소화수가 급수되기 시작하게 되면, 배관과 밸브본체 및 밸브시트와 개폐판에 강한 수압이 가해지게 되고, 이에 따라 메인개폐밸브가 파손되거나 메인개폐밸브와 메인급수관의 연결부위가 파손되면서 소화수가 정상적으로 급수되지 못하고 밸브가 설치된 지역의 주변으로 방수되어 화재를 진압할 수 없게 될 뿐만 아니라 방수되는 소화수에 의하여 침수피해를 입게 되는 문제점이 있다.
따라서 구동모터와 승강나사봉 및 너트박스에 의한 메인개폐밸브의 개방이 불가능하게 된 경우 메인급수관과 메인개폐밸브에 가해지는 소화수의 수압에 의하여 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 바이패스되어 급수될 수 있도록 함으로써 항상 화재진압이 가능하게 됨과 아울러 소화수가 메인개폐밸브 설치 위치에서 방수되는 일이 없도록 하여 소화수에 의한 침수피해를 방지할 수 있도록 하는 기술의 개발이 요구되고 있다.
대한민국 등록실용신안 제20-0155247호(1999.05.29. 등록) "소방설비용 개폐밸브의 개폐감지장치"
따라서 본 발명의 목적은 메인개폐밸브의 밸브핸들의 개방위치와 폐쇄위치를 감지하여 메인개폐밸브의 기계적인 개폐여부를 감지함과 아울러 밸브핸들이 개방위치에 있는 경우 실질적으로 소방용 급수관에 소화수가 공급되고 있는지를 감지하여 소방 개폐밸브의 고장 또는 소방설비의 급수계통의 이상유무를 신속하게 확인하고 대비함으로써 화재발생시 조기에 화재를 진압할 수 있으며, 사전에 시험을 통해 건축물의 소방설비를 사전에 미리 점검하여 미리 유지보수하도록 함으로써 화재발생시 화재를 조기에 진화할 수 있으며, 누수 등의 고장으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 메인개폐밸브의 개방이 불가능하게 된 경우 메인급수관과 메인개폐밸브에 가해지는 소화수의 수압에 의하여 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 바이패스되어 급수될 수 있도록 함으로써 항상 화재진압이 가능하게 됨과 아울러 소화수가 메인개폐밸브 설치 위치에서 방수되는 일이 없도록 하여 소화수에 의한 침수피해를 방지할 수 있도록 한 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치를 제공하려는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은 급수원에 연결되며 급수펌프가 설치된 상류측 메인급수관과, 상기 상류측 메인급수관에 메인개폐밸브를 통해 연결되는 하류측 메인급수관과; 상기 하류측 메인급수관에서 분기되며 스프링클러개폐밸브가 설치된 스프링클러다지관과; 상기 스프링클러다지관의 하단에 설치되는 스프링클러헤드;를 포함하며, 상기 메인개폐밸브의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 메인급수관유량계와; 상기 스프링클러개폐밸브의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계를 더 포함하고, 상기 제2 스프링클러다지관유량계와 스프링클러헤드 사이에서 상기 스프링클러다지관에 3방향밸브를 통해 연결되며 배수관유량계가 설치되는 배수관을 더 포함하며, 상기 메인개폐밸브는 상기 상류측 메인급수관과 하류측 메인급수관에 연결되는 밸브본체와, 상기 밸브본체의 상부를 복개하는 밸브캡과, 상기 밸브본체의 내부에 형성되는 밸브시트와, 상기 밸브본체 내에 승강 가능하게 설치되어 밸브시트를 개폐하는 개폐판과, 상기 개폐판의 상단에 결합되는 승강나사봉과, 상기 승강나사봉에 나사결합되는 너트박스와, 상기 너트박스를 회전시키는 개폐구동수단을 포함하고, 상기 밸브캡은 상기 승강나사봉을 승강 가능하게 지지하는 승강안내부와, 상기 너트박스를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부 및, 상기 승강안내부와 회전지지부를 연결하는 보강연결부를 포함하며, 상기 개폐구동수단은 상기 회전지지부에 일체로 형성된 지지판에 고정되는 모터마운트에 장착되는 구동모터와, 상기 구동모터의 모터축에 고정되는 구동기어와, 상기 너트박스의 상단에 결합되어 상기 구동기어에 맞물리는 종동기어를 포함하여 구성되고, 상기 메인개폐밸브, 스프링클러개폐밸브, 3방향밸브를 제어함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계, 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계 및 배수관유량계의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관과 하류측 메인급수관, 스프링클러다지관 및 배수관의 이상유무를 판단하여 경보를 출력하는 제어수단을 구비하며, 상기 제어수단은 건축물에 설치되는 화재감지기와; 평상모드와 시험모드가 입력되는 입력부와; 상기 메인개폐밸브의 개폐정도를 감지하는 메인개폐밸브감지기와; 상기 화재감지기의 화재감지신호와 입력부의 입력신호에 따라 상기 메인개폐밸브, 스프링클러개폐밸브, 3방향밸브에 대한 제어명령을 출력함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계, 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계와 배수관유량계 및 메인개폐밸브감지기의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관과 하류측 메인급수관, 스프링클러다지관 및 배수관의 이상유무를 판단하여 이상위치표시명령과 경보명령, 그리고 메인개폐밸브감지기의 감지신호에 따라 메인개폐밸브의 개방정도표시명령을 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 제어명령에 따라 상기 메인개폐밸브, 스프링클러개폐밸브, 3방향밸브에 대한 구동신호를 송출하는 밸브구동부와; 상기 제어부의 이상위치표시명령에 따라 이상위치를 표시하는 표시부; 및 상기 제어부의 경보명령에 따라 경보를 출력하는 경보부;를 포함하고, 상기 메인개폐밸브가 정상적으로 개방되지 않아 상기 상류측 메인급수관, 하류측 메인급수관, 스프링클러다지관을 통한 급수가 정상적으로 이루어지지 않을 경우를 대비하여, 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 상기 상류측 메인급수관에서 하류측 메인급수관으로 바이패스되어 스프링클러다지관을 통해 스프링클러헤드로 급수되도록 하기 위한 바이패스수단을 더 포함하며, 상기 바이패스수단은, 상기 상류측 메인급수관에 연결되는 상류측 바이패스관과; 상기 하류측 메인급수관에 연결되는 하류측 바이패스관과; 상기 상류측 바이패스관과 하류측 바이패스관 사이에 설치되어 소화수의 수압에 따라 개폐되는 수압감응개폐밸브;를 포함하고, 상기 수압감응개폐밸브는 상기 상류측 바이패스관에 연결되며 원통형의 상류측 내부공간을 가지는 상류측 밸브본체와, 상기 하류측 바이패스관에 연결되며 상기 상류측 내부공간과 연통되는 원통형의 하류측 내부공간을 가지는 하류측 밸브본체와, 상기 상류측 내부공간의 상류측 단부에 형성되는 밸브시트부와, 상기 상류측 내부공간과 하류측 내부공간의 내부에서 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 밸브시트부를 개폐하는 밸브콘과, 상기 밸브콘을 상기 밸브시트부 측으로 탄성적으로 지지하는 밸브스프링을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐밸브 감지 스위치를 제공한다.
본 발명의 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치에 의하면, 메인개폐밸브의 밸브핸들의 개방위치와 폐쇄위치를 감지하여 메인개폐밸브의 기계적인 개폐여부를 감지함과 아울러 밸브핸들이 개방위치에 있는 경우 실질적으로 소방용 급수관에 소화수가 공급되고 있는지를 감지하여 소방 개폐밸브의 고장 또는 소방설비의 급수계통의 이상유무를 신속하게 확인하고 대비함으로써 화재발생시 조기에 화재를 진압할 수 있으며, 사전에 시험을 통해 건축물의 소방설비를 사전에 미리 점검하여 미리 유지보수하도록 함으로써 화재발생시 화재를 조기에 진화할 수 있으며, 누수 등의 고장으로 인한 피해를 최소화할 수 있도록 함과 아울러 바이패스수단을 구비하여 메인개폐밸브의 개방이 불가능하게 된 경우 메인급수관과 메인개폐밸브에 가해지는 소화수의 수압에 의하여 소화수가 메인개폐밸브를 거치지 않고 바이패스되어 급수될 수 있도록 함으로써 항상 화재진압이 가능하게 됨과 아울러 소화수가 메인개폐밸브 설치 위치에서 방수되는 일이 없도록 하여 소화수에 의한 침수피해를 방지할 수 있게 된다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치의 바람직한 실시예를 보인 것으로,
도 1은 본 실시예에 따른 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치의 전체 개략도,
도 2는 메인개폐밸브와 바이패스수단을 보인 사시도,
도 3은 바이패스수단의 분해 사시도,
도 4는 메인개폐밸브가 개방되고 바이패스수단이 폐쇄된 상태를 보인 종단면도,
도 5는 메인개폐밸브가 폐쇄되고 바이패스수단이 개방된 상태를 보인 종단면도,
도 6은 유량계를 보인 사시도,
도 7은 제어수단을 보인 기능블록도이다.
이하, 본 발명에 의한 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치를 첨부도면에 예시한 바람직한 실시예에 따라서 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 7은 본 발명에 의한 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치의 바람직한 실시예를 보인 것이다.
도 1에서 실선표시는 배관라인을 보인 것이고, 점선은 제어라인을 보인 것이다.
본 실시예에 따른 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치는, 급수원(도시생략)에 연결되며 급수펌프(130)가 설치된 상류측 메인급수관(101)과, 상기 상류측 메인급수관(101)에 메인개폐밸브(110)을 통해 연결되는 하류측 메인급수관(102)과; 상기 하류측 메인급수관(102)에서 분기되며 스프링클러개폐밸브(210)가 설치된 스프링클러다지관(200)과; 상기 스프링클러다지관(200)의 하단에 설치되는 스프링클러헤드(300)를 포함하는 소방설비에 적용되는 것이다.
본 발명에 의하여 상기 메인개폐밸브(110)의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 메인급수유량계(410, 420)와; 상기 스프링클러개폐밸브(210)의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)를 더 포함한다.
상기 제2 스프링클러다지관유량계(520)와 스프링클러헤드(300) 사이에서 상기 스프링클러다지관(200)에 3방향밸브(610)을 통해 연결되는 배수관(600)을 더 포함한다.
상기 배수관(600)에는 배수관유량계(620)가 설치된다.
상기 배수관(600)은 하수관에 연결하여 그대로 방류하거나 건축물에 구비된 저수조(도시생략)에 저수하여 용수로서 활용하게 할 수도 있다.
상기 메인개폐밸브(110)는 전기적인 신호에 의하여 개폐되는 전동식 게이트밸브로 구성된다.
상기 메인개폐밸브(110)는 상기 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102) 사이에 연결되는 밸브본체(111)와,
상기 밸브본체(111)의 상부를 복개하는 밸브캡(112)과, 상기 밸브본체(111)의 내부에 형성되는 밸브시트(116)와, 상기 밸브본체(111) 내에 승강 가능하게 설치되어 상기 밸브시트(116)를 개폐하는 개폐판(117)과, 상기 개폐판(117)의 상단에 결합되는 승강나사봉(118)과, 상기 밸브캡(112)에 회전 가능하게 지지되는 상기 승강나사봉(118)에 나사결합되는 너트박스(119)와, 상기 너트박스(119)를 회전시키는 개폐구동수단(120)을 포함하여 구성된다.
상기 밸브본체(111)는 플랜지 및 볼트/너트 결합에 의하여 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102) 사이에 연결된다.
상기 밸브캡(112)은 상기 승강나사봉(118)을 승강 가능하게 지지하는 승강안내부(113)와, 상기 너트박스(119)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부(114) 및, 상기 승강안내부(113)와 회전지지부(114)를 연결하는 보강연결부(115)를 구비한다(도 2 및 도 3 참조).
상기 개폐구동수단(120)은 상기 회전지지부(114)에 일체로 형성된 지지판(121)과, 상기 지지판(121)에 고정되는 모터마운트(122)와, 상기 모터마운트(122)에 장착되는 구동모터(123)와, 상기 구동모터(123)의 모터축(124)에 고정되는 구동기어(125)와, 상기 너트박스(1190의 상단에 결합되어 상기 구동기어(125)에 맞물리는 종동기어(126)를 포함하여 구성된다.
상기 스프링클러개폐밸브(210)와 3방향밸브(610)는 솔레노이드밸브를 사용할 수 있다. 여기서 스프링클러개폐밸브(210)는 단순히 개폐작동을 하는 것이며, 3방향밸브(610)는 스프링클러다지관(200)을 폐쇄하거나 스프링클러헤드(300) 방향 또는 배수관(60)) 방향으로 선택적으로 개방할 수 있는 것이다.
상기 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520) 및 배수관유량계(620)는 전자식 유량계를 사용할 수 있으며, 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(600)의 관벽에 탐침이 관통되는 전자식 유량계 또는 도 4에 도시한 바와 같이 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(600)에 직결되는 전자식 유량계를 사용할 수 있다.
본 발명은 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210), 3방향밸브(610)를 제어함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520) 및 배수관유량계(620)의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(60))의 이상유무를 판단하여 경보를 출력하는 제어수단(700)을 구비한다.
상기 제어수단(700)은 건축물에 설치되는 화재감지기(710)와; 평상모드와 시험모드가 입력되는 입력부(720)와; 상기 메인개폐밸브(110)의 개폐정도를 감지하는 메인개폐밸브감지기(730)와; 상기 화재감지기(710)의 화재감지신호와 입력부(720)의 입력신호에 따라 상기 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210), 3방향밸브(610)에 대한 제어명령을 출력함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)와 배수관유량계(620) 및 메인개폐밸브감지기(730)의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(600)의 이상유무를 판단하여 이상위치표시명령과 경보명령, 그리고 메인개폐밸브감지기(730)의 감지신호에 따라 메인개폐밸브(110)의 개방정도표시명령을 출력하는 제어부(740)와; 상기 제어부(730)의 제어명령에 따라 상기 메인개폐밸브(110), 스프링클러다지관개폐밸브(210), 3방향밸브(610)에 대한 구동신호를 송출하는 밸브구동부(750)와; 상기 제어부(740)의 이상위치표시명령에 따라 이상위치를 표시하는 표시부(760); 및 상기 제어부(740)의 경보명령에 따라 경보를 출력하는 경보부(770);를 포함하여 구성된다.
상기 화재감지기(710)는 통상적으로 건축물에 설치되는 것을 사용할 수 있으므로 이에 대한 구체적인 도시 및 설명은 생략한다.
상기 메인개폐밸브감지기(730)는 상기 너트박스(119)의 상단에 결합되며 외주부에 복수개의 마그네트(732)가 구비된 회전판(731)과, 상기 회전판(713)의 일측에 설치되며 리드(734)를 가지는 리드스위치(733)를 포함하여 구성된다.
상기 리드스위치(733)는 상기 지지판(121)에 고정되는 스위치장착대(735)에 장착할 수 있다.
상기 제어부(740)와 밸브구동부(750)는 제어프로그램이 설치된 데스크탑 컴퓨터 또는 노트북 컴퓨터로서 구현할 수 있으며, 입력부(720)는 컴퓨터의 키보드로, 표시부(760)는 컴퓨터의 디스플레이로 구현할 수 있고, 상기 경보부(770)는 컴퓨터에 연결된 스피커(도시생략)로 구현할 수 있다.
상기 표시부(760)는 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200), 배수관(600), 메인개폐밸브(110), 스프링클러다지관개폐밸브(210), 3방향밸브(610), 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520), 배수관유량계(620)를 포함하는 소방설비의 배관도를 표시함과 아울러 각 밸브의 개폐상태, 각 위치의 유량 등을 표시할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치의 작용에 대하여 설명한다.
<평상모드>
입력부(720)에 평상모드가 입력되면, 제어부(740)는 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)에 대하여 폐쇄제어명령을 출력하고, 제어부(740)의 폐쇄제어명령에 따라 밸브구동부(750)는 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)에 대하여 폐쇄구동신호를 송출하며, 이에 따라 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)가 폐쇄상태로 유지된다.
한편, 제어부(740)가 메인개폐밸브감지기(730)에 의한 메인개폐밸브(110)의 개방정보감지신호에 따라 표시부(760)에 대하여 메인개폐밸브(110)의 개방정도표시명령을 출력하고, 이에 따라 표시부(760)는 메인개폐밸브(110)의 개방정도를 표시한다.
이때, 메인개폐밸브(110)가 폐쇄되어 있는 상태이므로 개방정도는 0%로 표시될 수 있다.
또한 표시부(760)에 각 밸브의 개폐상태와 각 위치에서의 유량을 표시할 수 있다.
<화재발생모드>
화재감지기(710)에 의하여 화재발생신호가 입력되면, 제어부(740)가 메인개폐밸브(110)와 스프링클러개폐밸브(210)에 대한 개방제어명령과 3방향밸브(610)에 대한 스프링클러헤드(300) 측으로의 개방제어명령을 출력하게 된다.
이러한 제어부(740)의 제어명령에 따라 밸브구동부(750)가 메인개폐밸브(110)와 스프링클러개폐밸브(210)에 대한 개방구동신호와 3방향밸브(610)에 대한 스프링클러헤드(300) 측으로의 개방구동신호를 송출하게 된다.
이에 따라 메인개폐밸브(110)와 스프링클러개폐밸브(210)가 개방되어 급수가 이루어지며, 3방향밸브(610)가 스프링클러헤드(300) 측으로 개방되어 스프링클러헤드(300)에 대한 급수가 이루어지게 된다.
화재가 발생하여 스프링클러헤드(300)에 구비된 퓨즈(도시생략)의 온도가 68℃ 이상으로 상승하면, 퓨즈가 용융되면서 스프링클러헤드(300)의 방수구가 개방되어 소화수의 살수가 이루어지게 된다.
이때, 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102)과 스프링클러다지관(200)에 설치된 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420)와 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)가 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102) 및 스프링클러다지관(200)을 통해 급수되는 소화수의 유량을 측정하여 제어부(740)에 전송하게 되고, 전송된 유량이 미리 설정된 정상유량이면, 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102) 및 스프링클러다지관(200), 그리고 메인개폐밸브(110)와 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)가 모두 정상적으로 유지되고 있는 것으로 판단하고, 이를 표시부(760)에 표시하여 소방관리자가 확인할 수 있게 한다.
<고장감지모드>
제어부(740)가 밸브개방제어명령을 출력하고 밸브구동부(750)가 밸브개방구동신호를 송출했음에도 불구하고, 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420)와 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)에서 감지된 유량이 미리 설정된 유량보다 적을 경우, 제어부(740)가 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200), 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)의 어느 부분에서 누수가 일어나고 있거나, 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610)가 정상적으로 개방되지 않은 것으로 판단하여 고장표시명령을 출력할 수 있다.
제어부(740)의 고장표시명령에 따라 표시부(760)는 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200), 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610) 중 누수가 일어나고 있는 위치 또는 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210) 및 3방향밸브(610) 중 정상적으로 개방되지 않은 위치를 표시하여 소방관리자가 누수 또는 고장 위치를 확인할 수 있게 한다.
<시험모드>
시험모드는 정기적으로 소방설비를 점검하는 시기에 시행할 수 있다.
입력부(720)에 시험모드가 입력되면, 제어부(740)가 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210)에 대한 개방제어명령과 함께 3방향밸브(610)에 대한 배수관(600) 측으로의 개방제어명령을 출력하고, 제어부(740)의 제어명령에 따라 밸브구동부(750)는 메인개폐밸브(110)와 스프링클러개폐밸브(210)에 대한 개방구동신호를 송출함과 아울러 3방향밸브(610)에 대한 배수관(600) 측으로의 개방구동신호를 송출하며, 이에 따라 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210)가 개방되고, 3방향밸브(610)가 배수관(600) 측으로 개방되어 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102)에서 급수되는 소화수가 스프링클러다지관(200)을 통해 배수관(600)으로 배수된다.
이러한 과정에서 제어부(740)는 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420)와 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520) 및 배수관유량계(620)의 유량감지신호에 따라 상술한 고장감지모드에 의한 고장위치를 감지할 수 있게 된다.
이러한 시험모드에 의하여 건축물의 소방설비를 사전에 점검함으로써 화재발생시 화재를 조기에 진화할 수 있으며, 누수 또는 고장으로 인한 피해를 최소화할 수 있게 된다.
한편, 실제 화재가 발생하여 화재발생모드로 작동할 때, 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102) 및 스프링클러다지관(200)을 통한 급수가 이루어지지 않거나 유량이 정상유량보다 적게 되면, 표시부(760)에 표시된 정보에 따라 소방관리자가 누수 또는 고장 위치로 출동하여 조치를 취하게 되지만, 구동모터(123)가 고장나고 승강나사봉(118)와 너트박스(119)가 유착되어 나사작용이 이루어지지 않음에 따라 급수가 정상적으로 이루어지지 않을 경우에는 소방관리자가 현장에 출동한다고 하더라도 신속하게 정상적으로 복원할 수 없는바, 스프링클러를 통한 화재진압이 이루어지지 않게 되어 화재가 확산되고 피해가 증가하게 된다.
따라서 실시예에 따른 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐 밸브 감지 스위치는 상기 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되지 않아 상기 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200)을 통한 급수가 정상적으로 이루어지지 않을 경우를 대비하여, 소화수가 메인개폐밸브(110)를 거치지 않고 상기 상류측 메인급수관(101)에서 하류측 메인급수관(102)으로 바이패스되어 스프링클러다지관(200)을 통해 스프링클러헤드(300)로 급수되도록 하기 위한 바이패스수단(800)을 더 포함한다.
상기 바이패스수단(800)은, 상기 상류측 메인급수관(101)에 연결되는 상류측 바이패스관(810)과; 상기 하류측 메인급수관(102)에 연결되는 하류측 바이패스관(820)과; 상기 상류측 바이패스관(810)과 하류측 바이패스관(820) 사이에 설치되어 소화수의 수압에 따라 개폐되는 수압감응개폐밸브(900);를 포함하여 구성된다.
상기 상류측 바이패스관(810)과 하류측 바이패스관(820)은 엘보우(elbow)형으로 형성되어 T형 관접속구(811, 821)을 통해 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102)에 연결된다.
상기 수압감응개폐밸브(900)는 상기 상류측 바이패스관(810)에 연결되며 원통형의 상류측 내부공간(911)을 가지는 상류측 밸브본체(910)와, 상기 하류측 바이패스관(820)에 연결되며 상기 상류측 내부공간(911)와 연통되는 원통형의 하류측 내부공간(921)을 가지는 하류측 밸브본체(920)와, 상기 상류측 내부공간(911)의 상류측 단부에 형성되는 밸브시트부(930)와, 상기 상류측 내부공간(911)과 하류측 내부공간(921)의 내부에서 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 밸브시트부(930)를 개폐하는 밸브콘(940)과, 상기 밸브콘(940)을 상기 밸브시트부(930) 측으로 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(950)을 포함하여 구성된다.
상기 상류측 밸브본체(910)와 하류측 밸브본체(920)는 각각 상류측 바이패스관(810)와 하류측 바이패스관(820)에 플랜지와 볼트/너트에 의하여 연결되며, 상기 상류측 밸브본체(910)와 하류측 밸브본체(920)를 서로 플랜지와 볼트/너트에 의하여 연결된다.
상기 밸브시트부(930)는 구면으로 형성되며, 상기 밸브콘(940)은 밸브시트부(930)를 향하는 상류측 단부에 형성되는 구형부(941)와, 상기 구형부(941)의 하류측 단부에 일체로 형성되는 원주형부(942)로 형성된다.
상기 밸브콘(940)을 길이방향으로 안내하기 위하여 상기 상류측 내부공간(911)과 하류측 내부공간(921)의 내주면에 길이방향으로 길게 형성되는 복수개(도시예에서는 4개)의 안내홈(961, 962)이 형성되고, 상기 밸브콘(940)의 외주부에는 상기 안내홈(961, 962)에 삽입되어 길이방향으로 안내되는 안내돌기(963)가 돌출 형성된다.
상기 밸브스프링(950)은 압축코일스프링이 사용되며, 상류측 단부는 상기 밸브콘(940)의 원주형부(942)의 외주부에 끼워져 고정되고, 하류측 단부는 상기 하류측 내부공간(921)에 형성되는 스프링지지돌기(951)에 끼워져 고정된다.
상기 밸브스프링(950)은 상기 메인개폐밸브(110)의 개폐판(117)이 정상적으로 개방되어 소화수가 상류측 메인급수관(101)에서 메인개폐밸브(110)을 통해 하류측 메인급수관(102)로 급수되는 경우에는 밸브콘(940)이 밸브시트부(930)에 밀착되도록 하고, 상기 메인개폐밸브(110)의 개폐판(117)이 정상적으로 개방되지 않은 상태에서 소화수가 급수되는 경우, 상류측 바이패스관(810)을 통해 소화수가 유입되어 밸브콘(940)에 수압이 가해지면 밸브콘(940)이 밸브시트부(930)에서 이격되어 유입된 소화수가 상류측 밸브본체(910)의 내부공간(911)과 하류측 밸브본체(920)의 내부공간(921)을 통해 하류측 바이패스관(820)을 통해 하류측 메인급수관(102)로 급수되도록 할 수 있는 탄성을 가지는 것으로 구성된다.
이하, 화재발생시 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되지 않을 경우 바이패스수단(800)에 의하여 소화수가 상류측 메인급수관(101)에서 메인개폐밸브(110)를 거치지 않고 하류측 메인급수관(102)으로 급수되는 과정에 대하여 설명한다.
메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되는 경우, 상류측 메인급수관(101)으로 공급되는 소화수는 개방된 메인개폐밸브(110)를 통해 하류측 메인급수관(102)으로 급수되고 다시 스프링클러다지관(200)을 통해 급수되어 스프링클러헤드(300)에서 살수되어 정상적인 화재진압이 이루어지게 된다.
이때, 상류측 메인급수관(101)을 통해 급수되는 소화수는 상류측 바이패스관(810)에도 유입되는데 이때, 수압감응개폐밸브(900)가 폐쇄되어 있고 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되어 있기 때문에 소화수가 상류측 메인급수관(101)에서 메인개폐밸브(110)를 통해 하류측 메인급수관(102)으로 급수되므로 상류측 바이패스관(810)을 통해 밸브콘(940)에 가해지는 수압은 밸브스프링(950)의 탄성력보다 작게 되므로 밸브콘(940)는 폐쇄된 상태로 유지된다(도 4 참조).
화재가 발생하여 화재감지기(710)에 의한 화재발생신호가 입력되면, 상술한 화재발생모드가 수행되는데, 이때, 구동모터(123)가 고장나거나 승강나사봉(118)과 너트박스(119) 간의 유착으로 인하여 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되지 않을 경우, 상류측 메인급수관(101)을 통해 급수되는 소화수가 상류측 바이패스관(810)을 통해 상류측 밸브본체(910)로 유입되어 밸브콘(940)에 가해지는 수압이 밸브스프링(950)의 탄성력보다 크게 되며, 이에 따라 밸브콘(940)이 밸브시트부(930)으로부터 이탈하여 하류측으로 이동하여 수압감응개폐밸브(900)가 개방되고, 소화수가 상류측 밸브본체(910)의 상류측 내부공간(911)와 하류측 밸브본체(920)의 하류측 내부공간(921)과, 하류측 바이패스관(820)과 T형 관접속구(821)을 통해 하류측 메인급수관(102)으로 급수되고, 스프링클러다지관(200)을 통해 스프링클러헤드(300)로 급수되어 정상적인 화재진압이 이루어지게 된다(도 5 참조).
따라서 구동모터(123)의 고장이나 승강나사봉(118)과 너트박스(119)의 유착으로 인하여 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되지 않을 경우, 별도의 복구 작업 없이도 소화수가 바이패스수단(800)을 통해 곧바로 급수되어 신속한 화재진압이 가능하게 된다.
또한 화재가 발생하여 소화수가 급수될 때, 메인개폐밸브(110)가 폐쇄되어 있더라도 소화수가 바이패스수단(800)을 통해 바이패스되어 스프링클러헤드(300)에 대한 급수가 이루어지게 되므로 메인개폐밸브(110)가 파손되거나 메인개폐밸브(110)와 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102)의 연결부위가 파손되지 않게 되어 소화수의 방수로 인한 침수피해를 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 실시예들은 그 일 예로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101 : 상류측 메인급수관 102 : 하류측 메인급수관
110 : 메인개폐밸브 120 : 개폐구동수단
130 : 급수펌프 200 : 스프링클러다지관
210 : 스프링클러개폐밸브 300 : 스프링클러헤드
410, 420 : 제1 및 제2 메인급수관유량계
510, 520 : 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계
600 : 배수관 610 : 3방향밸브
620 : 배수관유량계 700 : 제어수단
710 : 화재감지기 720 : 입력부
730 : 메인개폐밸브감지기 740 : 제어부
750 : 밸브구동부 760 : 표시부
770 : 경보부 800 : 바이패스수단
810 : 상류측 바이패스관 820 : 하류측 바이패스관
900 : 수압감응개폐밸브 910 : 상류측 밸브본체
920 : 하류측 밸브본체 930 : 밸브시트부
940 : 밸브콘 950 : 밸브스프링
961, 962 : 안내홈 963 : 안내돌기

Claims (1)

  1. 급수원에 연결되며 급수펌프(130)가 설치된 상류측 메인급수관(101)과, 상기 상류측 메인급수관(101)에 메인개폐밸브(110)을 통해 연결되는 하류측 메인급수관(102)과; 상기 하류측 메인급수관(102)에서 분기되며 스프링클러개폐밸브(210)가 설치된 스프링클러다지관(200)과; 상기 스프링클러다지관(200)의 하단에 설치되는 스프링클러헤드(300)를 포함하며,
    상기 메인개폐밸브(110)의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420)와; 상기 스프링클러개폐밸브(210)의 유입단과 유출단에 각각 설치되는 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)를 더 포함하고,
    상기 제2 스프링클러다지관유량계(520)와 스프링클러헤드(300) 사이에서 상기 스프링클러다지관(200)에 3방향밸브(610)를 통해 연결되며 배수관유량계(620)가 설치되는 배수관(600)을 더 포함하며,
    상기 메인개폐밸브(110)는 상기 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102)에 연결되는 밸브본체(111)와, 상기 밸브본체(111)의 상부를 복개하는 밸브캡(112)과, 상기 밸브본체(111)의 내부에 형성되는 밸브시트(116)와, 상기 밸브본체(111) 내에 승강 가능하게 설치되어 밸브시트(116)를 개폐하는 개폐판(117)과, 상기 개폐판(117)의 상단에 결합되는 승강나사봉(118)과, 상기 승강나사봉(118)에 나사결합되는 너트박스(119)와, 상기 너트박스(119)를 회전시키는 개폐구동수단(120)을 포함하고,
    상기 밸브캡(112)는 상기 승강나사봉(118)을 승강 가능하게 지지하는 승강안내부(113)와, 상기 너트박스(119)를 회전 가능하게 지지하는 회전지지부(114) 및, 상기 승강안내부(113)와 회전지지부(114)를 연결하는 보강연결부(115)를 포함하며,
    상기 개폐구동수단(120)은 상기 회전지지부(114)에 일체로 형성된 지지판(121)에 고정되는 모터마운트(122)에 장착되는 구동모터(123)와, 상기 구동모터(123)의 모터축(124)에 고정되는 구동기어(125)와, 상기 너트박스(119)의 상단에 결합되어 상기 구동기어(125)에 맞물리는 종동기어(126)를 포함하여 구성되고,
    상기 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210), 3방향밸브(610)를 제어함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520) 및 배수관유량계(620)의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(600)의 이상유무를 판단하여 경보를 출력하는 제어수단(700)을 구비하며,
    상기 제어수단(700)은 건축물에 설치되는 화재감지기(710)와; 평상모드와 시험모드가 입력되는 입력부(720)와; 상기 메인개폐밸브(110)의 개폐정도를 감지하는 메인개폐밸브감지기(730)와; 상기 화재감지기(710)의 화재감지신호와 입력부(720)의 입력신호에 따라 상기 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210), 3방향밸브(610)에 대한 제어명령을 출력함과 아울러 상기 제1 및 제2 메인급수관유량계(410, 420), 제1 및 제2 스프링클러다지관유량계(510, 520)와 배수관유량계(620) 및 메인개폐밸브감지기(730)의 감지신호에 따라 상류측 메인급수관(101)과 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200) 및 배수관(600)의 이상유무를 판단하여 이상위치표시명령과 경보명령, 그리고 메인개폐밸브감지기(730)의 감지신호에 따라 메인개폐밸브(110)의 개방정도표시명령을 출력하는 제어부(740)와; 상기 제어부(740)의 제어명령에 따라 상기 메인개폐밸브(110), 스프링클러개폐밸브(210), 3방향밸브(610)에 대한 구동신호를 송출하는 밸브구동부(750)와; 상기 제어부(740)의 이상위치표시명령에 따라 이상위치를 표시하는 표시부(760); 및 상기 제어부(740)의 경보명령에 따라 경보를 출력하는 경보부(770);를 포함하고,
    상기 메인개폐밸브(110)가 정상적으로 개방되지 않아 상기 상류측 메인급수관(101), 하류측 메인급수관(102), 스프링클러다지관(200)을 통한 급수가 정상적으로 이루어지지 않을 경우를 대비하여, 소화수가 메인개폐밸브(110)를 거치지 않고 상기 상류측 메인급수관(101)에서 하류측 메인급수관(102)으로 바이패스되어 스프링클러다지관(200)을 통해 스프링클러헤드(300)로 급수되도록 하기 위한 바이패스수단(800)을 더 포함하며,
    상기 바이패스수단(800)은, 상기 상류측 메인급수관(101)에 연결되는 상류측 바이패스관(810)과; 상기 하류측 메인급수관(102)에 연결되는 하류측 바이패스관(820)과; 상기 상류측 바이패스관(810)과 하류측 바이패스관(820) 사이에 설치되어 소화수의 수압에 따라 개폐되는 수압감응개폐밸브(900);를 포함하고,
    상기 수압감응개폐밸브(900)는 상기 상류측 바이패스관(810)에 연결되며 원통형의 상류측 내부공간(911)을 가지는 상류측 밸브본체(910)와, 상기 하류측 바이패스관(820)에 연결되며 상기 상류측 내부공간(911)와 연통되는 원통형의 하류측 내부공간(921)을 가지는 하류측 밸브본체(920)와, 상기 상류측 내부공간(911)의 상류측 단부에 형성되는 밸브시트부(930)와, 상기 상류측 내부공간(911)과 하류측 내부공간(921)의 내부에서 길이방향으로 이동 가능하게 설치되어 상기 밸브시트부(930)를 개폐하는 밸브콘(940)과, 상기 밸브콘(940)을 상기 밸브시트부(930) 측으로 탄성적으로 지지하는 밸브스프링(950)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 건축물의 전기장치를 이용한 소방 개폐밸브 감지 스위치.
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