KR101854747B1 - 스프링 클러 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템은 적어도 하나 이상의 공기 배출구를 가지는 제1 배관, 제1 배관의 외부와 연결되어 있는 제1 관통구와 상기 제1 배관의 내부와 연결되어 있는 제2 관통구를 가지는 제2 배관, 제2 배관과 연결되어 있으며 제2 배관 내부의 제1 유체를 가열 또는 냉각하는 가열/냉각기, 제2 배관과 연결되어 있으며 제2 배관에 제2 유체를 공급하는 소방수 공급부, 제1 관통구와 제2 관통구에 각각 설치되어 있는 밸브 및 스프링 클러를 포함하고, 제1 관통구에 설치되어 있는 밸브는 일정 압력 이상에서 개방되는 체크 밸브이다.

Description

스프링 클러 시스템{SPRINGKLER SYSTEM}
본 발명은 스프링 클러 시스템에 관한 것으로, 특히 선박에 설치되는 스프링 클러 시스템에 관한 것이다.
선박은 화물을 싣고 가는 선박뿐 아니라, 관광객이 여행하기 위한 선박 등과 같이 다양하다. 이러한 선박에 화재가 발생할 경우, 화물로 인한 금전적 손해 뿐 아니라 관광객이 다치거나 사망하는 인명 사고까지 발생할 수 있다.
화재 발생시의 화염은 대개 짧은 시간 안에 급속히 커져서 걷잡을 수 없게 되므로, 초기 진화가 중요하다.
선박은 일반적인 건물과 달리 화재 발생시 탈출에 한계가 있다. 따라서 선박에 화재가 발생할 경우 신속하게 화재를 감지하고, 화재를 진압해야 한다.
따라서, 본 발명은 선박 화재 발생시 신속하게 화재를 진압할 수 있는 스프링 클러 시스템을 제공하는 것이다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템은 적어도 하나 이상의 공기 배출구를 가지는 제1 배관, 제1 배관의 외부와 연결되어 있는 제1 관통구와 상기 제1 배관의 내부와 연결되어 있는 제2 관통구를 가지는 제2 배관, 제2 배관과 연결되어 있으며 상기 제2 배관 내부의 제1 유체를 가열 또는 냉각하는 가열/냉각기, 제2 배관과 연결되어 있으며 상기 제2 배관에 제2 유체를 공급하는 소방수 공급부, 제1 관통구와 상기 제2 관통구에 각각 설치되어 있는 밸브 및 스프링 클러를 포함하고, 제1 관통구에 설치되어 있는 밸브는 일정 압력 이상에서 개방되는 체크 밸브이다.
상기 제1 배관의 외부는 상기 스크링 클러가 설치된 공간일 수 있다.
상기 제2 배관은 상기 제1 배관의 내부에 설치되어 있거나, 제2 배관은 상기 제1 배관의 외부에 설치되어 있을 수 있다.
상기 제2 배관에 설치되어 있는 밸브는 압력 밸브일 수 있다.
상기 제1 유체 및 제2 유체는 물일 수 있다.
상기 제2 배관에 설치된 열교환기를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서와 같이 스프링 클러 시스템을 사용하면 화재 발생시 신속하게 화재를 진압할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배관의 횡단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명이 다른 실시예에 따른 배관의 횡단면도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 클러 시스템의 개략적인 구성도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 배관의 횡단면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명이 다른 실시예에 따른 배관의 횡단면도를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링 클러 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템(1000)은 공기 배출구(10)를 가지는 제1 배관(100), 제1 배관(100)과 연결되어 있는 송풍기(20), 제1 배관(100)의 하부에 위치하는 제2 배관(200), 제2 배관(200)과 연결되어 있는 가열/냉각기(30)를 포함한다.
제1 배관(100)은 스프링 클러 시스템이 설치된 공간의 온도를 조절하기 위한 냉각된 공기 또는 가열된 공기가 흐르며, 예를 들어 덕트 일 수 있다. 제1 배관(100)은 공기가 스프링 클러 시스템이 설치되는 공간으로 공기를 배출하기 위한 적어도 하나 이상의 공기 배출구(10)를 포함할 수 있다.
제2 배관(200)은 내부에 유체가 흐르는 쿨링 코일(cooling coil) 또는 히팅 코일(heating coil)일 수 있으며, 제2 배관(200)은 가열/냉각기(heater/chiller)(30)와 연결될 수 있다.
가열/냉각기로부터 가열되거나 냉각된 유체는 제2 배관(200)을 따라 흐르고, 제2 배관(200)은 제1 배관(100) 내부의 공기와 열교환하여 공기의 온도를 적정 온도로 변화시킨다.
제1 배관(100)에 송풍기(20)를 추가 설치하여 공기의 흐름을 원활하게 하거나, 가열/냉각된 공기를 추가로 제1 배관(100)에 주입하여 신속하게 공간의 온도를 상승시키거나 내릴 수 있다. 이때, 송풍기(20)에 유입되는 공기는 필터(도시하지 않음)를 통과한 후 송풍기(20)로 전달될 수 있다.
제2 배관(200)은 내부의 중공을 중심으로 서로 다른 방향, 예를 들어 반대방향에 위치하는 적어도 하나 이상의 제1 관통구(2)와 제2 관통구(4)를 가진다.
제1 관통구(2)는 스프링 클러 시스템이 설치된 공간(R)으로 노출되어 있으며, 제2 관통구(4)는 제1 배관(100) 내부로 노출될 수 있다.
제2 배관(200)은 도 1에서와 같이 제1 배관(100) 내부에 설치될 수 있으며, 제1 관통구(2)가 상기 공간으로 노출될 수 있도록, 제1 배관(100)은 제1 관통구와 대응하며, 제1 관통구(2)와 연통되는 관통구를 가질 수 있다. 도 1에서는 제1 관통구(2)와 제2 관통구(4)가 제2 배관을 가로 지르는 가상의 가로 중심선에 대해서 수직한 방향으로 형성되는 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 가상의 가로 중심선에 대해서 비스듬하게 형성(도시하지 않음)될 수 있다.
제1 관통구(2)에는 제1 체크 밸브(5) 및 제1 스프링 클러(6)가 구비되어 있고, 제2 관통구(4)에도 제2 체크 밸브(7) 및 제2 스프링 클러(8)가 설치될 수 있다. 제1 스프링 클러(6)와 제2 스프링 클러(7)는 제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)에 별도로 부착된 것을 도시하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 제1 체크 밸브(5)와 제2 체크 밸브(7) 자체가 스크링 클러일 수 있다.
제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)는 설정된 압력 이상에서는 개방되는 것으로, 제2 배관(200)의 내부 압력이 증가하면 개방되어 제2 배관(200) 내부의 유체를 제1 스프링 클러(6) 또는 제2 스프링 클러(8)로 전달한다. 제2 배관(200)의 내부 압력은 화재 발생시 화염으로 인해서 제2 배관이 가열되고, 내부 유체의 온도가 상승함으로써 증가할 수 있다.
제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)는 압력에 의해서 개방되는 것에 한정되지 않으며, 전기적 신호에 의해서 개방되는 전자식 체크 밸브 일 수 있다. 따라서 제1 체크 밸브(5)와 제2 체크 밸브(7)는 개방 신호가 입력될 때에만 개방될 수 있다.
제1 체크 밸브(5)가 개방되면 제1 스프링 클러(6)는 제2 배관(200) 내부를 흐르는 유체를 상기 공간(R)으로 분사하여 화재를 신속하게 진압한다. 그리고 제2 체크 밸브(7)가 개방되면 제2 스프링 클러(8)는 제2 배관(200) 내부를 흐르는 유체를 덕트 내부로 분사하여, 공기 배출구를 통해서 역류하여 덕트 내부에 유입되는 화염 및 연기를 제거한다. 따라서 화염이 덕트를 통해서 다른 공간으로 이동하여 확산되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)는 서로 다른 형태, 즉 제1 체크 밸브(5)는 압력식 체크 밸브이고, 제2 체크 밸브(7)는 전기식 체크 밸브일 수 있다. 이처럼, 서로 다른 체크 밸브를 설치하면, 제1 체크 밸브(5)와 제2 체크 밸브(7)를 각각 다른 조건에서 사용할 수 있다.
예를 들어, 제2 체크 밸브(7)는 스프링 클러 시스템이 설치된 공간의 습도를 조절하기 위해서 사용될 수 있다. 이때, 제2 체크 밸브(7)와 연결된 제2 스프링 클러(8)는 스프레이 타입일 수 있다. 즉, 제2 체크 밸브(7)가 개방되면 제2 배관(200) 내부의 유체가 제1 배관(100) 내부에 분사되어, 제1 배관(100) 내부를 흐르는 공기와 함께 스프링 클러 시스템이 설치된 공간으로 유입되어 습도를 증가시킬 수 있다. 물론, 제2 체크 밸브(7)는 화재 발생시 덕트 내부의 화염이 확산되는 것을 방지할 수 있다.
이상의 실시예에서는 제1 배관(100)의 하부에 제2 배관(200)이 별개로 설치되는 것을 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 3에 도시한 바와 같이, 제1 관통구(2)가 위치하는 제2 배관(200)의 관벽과 제1 배관(100)의 관벽의 일부분은 서로 공유될 수 있다.
또한, 제2 배관(200)은 도 4 및 도 5에서와 같이 제1 배관(100)의 외부에 설치될 수 있다. 이때, 제2 배관(200)의 제2 관통구(4)가 제1 배관(100)의 내부로 노출될 수 있도록 제1 배관(100)은 제2 관통구(4)와 대응하며 제2 관통구(4)와 연통되는 관통구를 가질 수 있다. 그리고, 도 5에 도시한 바와 같이 제2 관통구(4)가 위치하는 제2 배관(200) 관벽과 제1 배관(100)의 관벽의 일부분은 서로 공유될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 제2 배관(200) 내부를 흐르는 유체는 물일 수 있으며, 가열/냉각기(30)를 통해서 가열되거나 냉각된 후 펌프를 통해서 각 공간으로 전달될 수 있다. 제2 배관(200)은 각 공간을 순환하도록 배치될 수 있다.
가열/냉각기(30)는 제어부(400)와 연결될 수 있으며, 제어부는 각 공간에 설치된 센서로부터 측정된 데이터를 바탕으로 가열/냉각기(30)를 제어할 수 있다. 이때, 각 공간에 설치된 센서(45)는 공간의 온도 및 습도를 측정하는 온도 센서 및 습도 센서일 수 있다.
가열/냉각기(heater/chiller)(30)는 열교환기(32)를 더 포함할 수 있다. 도 6에 도시한 스프링 클러 시스템(1002)에서와 같이 열교환기(32)는 복수의 공간에 설치된 제2 배관에 각각 설치될 수 있다. 열교환기(32)를 추가로 설치하면, 더욱 용이하게 각 공간을 적정 온도로 제어할 수 있다. 제2 배관(200)은 소방수 공급부(300)와 밸브(31)를 통해서 연결될 수 있다. 밸브(31)는 각 공간별로 개별적으로 개방될 수 있도록 복수로 설치될 수 있으며, 소방수 공급부(300)의 밸브(31)는 제어부(400)와 연결되어 제어될 수 있다. 제어부(400)는 측정된 온도 및 습도를 바탕으로 소방수 공급부(300)의 밸브(31)를 개방시킬 수 있다. 밸브(31)가 개방되면 소방수 공급부(300)의 소방수는 제2 배관(200)으로 유입되며, 제2 배관(200)에 설치된 스프링 클러를 통해서 각 공간으로 분사된다.
이하에서는 본 발명의 한 실시예에 따른 스프링 클러 시스템을 통해서 화재를 진압하는 과정을 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1을 참조하면, 제1 방(R1)에서 화재가 발생할 경우 제1 방(R1)의 온도가 상승하고, 이로 인해서 제2 배관(200)의 온도가 상승하여 제2 배관(200)의 내부 압력이 증가한다.
제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)가 압력 밸브일 경우, 제2 배관(200)의 내부 압력이 지속적으로 증가하여 일정 압력을 초과하는 경우, 제1 체크 밸브(5) 및 제2 체크 밸브(7)는 개방될 수 있다.
물론, 제1 체크 밸브(5)와 제2 체크 밸브(7)가 전자식 밸브일 경우에는, 제어부(400)로부터 전달되는 신호에 의해서 개방될 수 있다. 즉, 제어부(400)는 센서(45)로부터 전달되는 데이터로부터 각 공간의 상태를 판단하고, 설정된 온도 또는 습도를 벗어날 경우 제1 체크 밸브(5) 또는 제2 체크 밸브(7)를 개방하는 신호를 밸브에 전달할 수 있다.
제1 체크 밸브(5)가 개방되면 제2 배관(200) 내부의 유체는 제1 스프링 클러(6)를 통해서 화재가 발생한 공간으로 분사되어 화재를 진압할 수 있다.
화재 발생으로 인한 화염은 제1 배관(100)에 형성된 공기 배출구를 통해서 제1 배관(100) 내부로 역류할 수 있으며, 제1 배관(100)을 통해서 다른 공간으로 전달될 수 있다. 그러나 본 발명의 한 실시예에서와 같이 제2 체크 밸브(7)가 개방되면 제2 체크 밸브(7)와 연결된 제2 스프링 클러(8)를 통해서 제1 배관(100) 내부에도 제2 배관(200) 내부의 유체가 분사된다. 이처럼 제1 배관 내에 분사되는 유체는 화염을 제거하여, 제1 배관(100)을 통해서 화염이 이동하는 것을 방지하여 화재가 확산되는 것을 방지할 수 있다.
제2 배관(200) 내부의 유체는 공간의 온도를 적정 수준으로 변화시키기 위해서, 가열 또는 냉각된 유체가 순환 제2 배관(200)을 따라 순환하는 것으로 제2 배관(200) 내부의 유체량은 한정적이다. 따라서, 제2 배관(200)으로부터 분사되는 유체만으로는 화재가 진압되지 않을 수 있다.
이처럼, 제2 배관(200)의 유체가 모두 배출된 후에도 화재가 진압되지 않을 경우, 또는 제2 배관(200)의 유체가 내부의 압력을 유지하기 어려울 정도로 감소할 경우, 제어부(400)는 소방수 공급부(300)와 연결된 밸브(31)를 개방시켜 소방수 공급부(300)의 소방수를 제2 배관(200)에 지속적으로 공급할 수 있다.
이상의 실시예에서와 같이 본 발명에서는 열교환기와 연결된 배관에 스프링 클러를 설치함으로써, 화재 발생시 신속하게 화재를 진압할 수 있다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
2: 제1 관통구 4: 제2 관통구
5: 제1 체크 밸브 6: 제1 스프링 클러
7: 제2 체크 밸브 8: 제2 스프링 클러
10: 공기 배출구 20: 송풍기
30: 가열/냉각기 32: 열교환기
45: 센서
100: 제1 배관 200: 제2 배관
300: 소방수 공급부 400: 제어부
1000: 스프링 클러 시스템

Claims (6)

  1. 적어도 하나 이상의 공기 배출구를 가지는 덕트,
    상기 덕트를 따라 형성되며, 상기 덕트의 외부와 연결되어 있는 제1 관통구와 상기 덕트의 내부와 연결되어 있는 제2 관통구를 가지는 냉온수 배관,
    상기 냉온수 배관과 연결되어 있으며 상기 냉온수 배관 내부의 제1 유체를 가열 또는 냉각하는 가열/냉각기,
    상기 냉온수 배관과 연결되어 있으며 상기 냉온수 배관에 제2 유체를 공급하는 소방수 공급부,
    상기 제1 관통구와 상기 제2 관통구에 각각 설치되어 있는 밸브 및 스프링 클러
    를 포함하고,
    상기 제1 관통구에 설치되어 있는 밸브는 일정 압력 이상에서 개방되는 체크 밸브인 스프링 클러 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 덕트의 외부는 상기 스프링 클러가 설치된 공간인 스프링 클러 시스템.
  3. 제2항에서,
    상기 냉온수 배관은 상기 덕트의 내부에 설치되어 있는 스프링 클러 시스템.
  4. 제2항에서,
    상기 냉온수 배관은 상기 덕트의 외부에 설치되어 있는 스프링 클러 시스템.
  5. 제1항에서,
    상기 냉온수 배관에 설치되어 있는 밸브는 압력 밸브인 스프링 클러 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 냉온수 배관에 설치된 열교환기를 더 포함하는 스프링 클러 시스템.
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