KR101914670B1 - 파괴방수소방차 및 그 제어방법 - Google Patents

Abstract

다양한 위치에 차량을 세워놓고 파괴 및 방수가 가능하도록, 차량과, 차량에 수평회전가능하게 설치되는 기단대와, 한쪽 끝부분이 기단대에 수직회전가능하게 설치되는 신축붐과, 신축붐의 다른쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 설치되는 연장붐과, 연장붐과 신축붐을 연결하고 연장붐을 신축붐의 축선을 중심으로 선회운동시키기 위한 선회연결장치와, 한쪽 끝부분이 연장붐 끝부분에 수직회전가능하게 결합되는 굴절붐과, 굴절붐의 다른쪽 끝부분에 회전가능하게 결합되고 파괴부를 파괴하는 것이 가능하도록 설치되는 방수노즐과, 신축붐의 한쪽 끝부분과 방수노즐 간에 소방용수가 이송되는 이송통로를 형성하는 방수배관을 포함하여 이루어지는 파괴방수소방차 및 그 제어방법을 제공한다.

Description

파괴방수소방차 및 그 제어방법{Air Rescue Fire Fighter Truck And Method for Controlling the Same}

본 발명은 파괴방수소방차 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 붐의 상단부에 구비된 방수노즐이 벽체 등을 뚫고 들어가 소방용수를 방출시켜 내부의 화재를 진화시킬 수 있도록 구성된 파괴방수소방차 및 그 제어방법에 관한 것이다.

화재 발생시 화재진압과 인명구조 등을 위해 출동하는 소방차에는 소방 펌프차, 물탱크 소방 펌프차, 고압 소방 펌프차, 방수탑 소방 펌프차, 사다리 소방 펌프차 등 여러 가지 형태가 있다.

특히 사다리 소방 펌프차의 경우 고층 건축물의 화재시 소방대원이 건물의 고층으로 직접 진입하거나 사다리 위에서 건물 내부로 소방용수를 방수하는 등의 용도로 사용되는데, 고층화되는 아파트 등 고층건물이 점점 늘어나면서 그 활용도가 높아지고 있다.

한편, 건물 실내의 화재나 항공기 화재 등 폐쇄된 장소에서 화재가 발생한 경우 효과적인 화재진압을 위해서는 실내나 기내의 발화 지점에 최대한 가까이 방수의 실시를 위한 소방인력이나 장비 등이 투입될 필요가 있다. 그러나, 그 위험성 때문에 종래에는 실내나 기내에 진입하지 못하고 주로 실외에서 방수노즐을 통하여 방수가 이루어지므로, 창문이나 벽체 등에 가로막혀 정확한 지점에 방수가 이루어지지 못하는 문제가 있다.

일본 공개특허 1999-009715호에는 화재진압시 건물의 벽체나 창문 등을 파괴해 방수용 통로를 형성한 후 방수를 행하는 장치가 붐의 최종단에 설치되는 다단 붐식 소방차가 개시되어 있다.

상기 일본 공개특허 1999-009715호에 개시된 다단 붐식 소방차는 방수노즐에 파괴칼날이 형성됨으로써 유리창이나 벽 등을 파괴하면서 실내를 향하여 효과적으로 방수가 이루어질 수 있고, 이에 따라 화재 진압이 용이해지면서 동시에 안전성도 향상되는 이점이 있으며, 한편으론 인력 절감의 효과도 볼 수 있다.

다만, 상기와 같이 구성되는 종래의 다단 붐식 소방차는 차량과 파괴장치를 연결하기 위한 다수의 붐이 상하 수직방향으로 회동가능하게 차례대로 연결되는 구조이므로 구조가 다소 복잡하고, 붐 회동시 무게중심의 이동양상이 복잡하여 차체가 불안정하며, 붐의 회동을 위해서는 공간을 많이 차지하게 되고 붐의 길이를 연장하는 데에도 한계가 있다.

그리고 붐이 수직방향으로 굴절되는 구조이므로 파괴할 부분의 전방으로 차량을 위치시켜야만 방수 노즐을 통한 벽체나 창문 등의 파괴가 가능해지며, 따라서 파괴할 부분(이하, '파괴부'라 함)의 전방으로 차량이 진입하기 어려운 경우에는 상기 다단 붐식 소방차의 사용이 어려운 문제점이 있다.

상기 다단 붐식 소방차의 문제점을 해소하고자 착안된 것이 본 출원인의 등록특허 제10-1610022호에 개시된 “파괴 방수형 소방차”이다. 상기 등록특허 제10-1610022호에서는 텔레스코픽 신축방식 다단 붐을 채택하여 붐 길이 연장이 용이하고 붐 회동시의 공간 제약도 적으므로 파괴부에 근접하지 않더라도 벽체 등의 파괴와 방수노즐의 투입이 용이한 이점이 있다. 또한, 붐의 신축이 텔레스코픽 방식으로 이루어져 붐 신축시에 무게중심의 이동방향이 급변한다거나 하는 일이 없으므로 차체가 안정적으로 유지될 수 있다. 더욱이, 다단 신축 붐이 차량에 대하여 수평방향 선회운동이 가능하도록 설치되므로, 차량이 파괴부에 전방으로 진입하지 못하더라도 다단 신축 붐을 이용한 화재진압 활동이 가능하다는 이점이 있다.

다만, 상기 등록특허 제10-1610022호의 파괴 방수형 소방차는 의도하는 파괴부에 정확히 접근하기 위하여 다단 붐의 신축과 더불어 다단 신축 붐 전체를 수평 선회시켜야 하므로, 방수노즐 위치의 미세한 제어에는 어려움이 있다.

또한, 방수노즐이 파괴부에 접근할 때 파괴부 표면에 대하여 수직한 방향으로 접근할 수 있어야 용이하게 또 안정적으로 벽체 등의 파괴가 수행될 수 있는데, 이러한 방수노즐의 미세한 각도조절도 용이하지 않은 문제가 있다.

일본 공개특허 제1999-009715호 (1999.01.19.) “다단 붐식 소방차” 등록특허 제10-1610022호 (2016.04.08.) “파괴 방수형 소방차”

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 방수노즐이 구비된 신축식 다단 붐의 말단부 구조의 운동자유도를 높여서, 방수노즐의 위치와 각도의 미세제어가 가능한 파괴방수소방차를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 파괴부의 전방이나 측방 등 다양한 위치에 차량을 세워두고 방수노즐을 통한 파괴 및 방수를 행하는 것이 가능한 동시에, 파괴부의 각도가 일반적인지 않은 경우에도 적절히 대처할 수 있는 파괴방수소방차를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 위험요인을 최소화한 파괴방수소방차의 제어방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 파괴방수소방차는, 차량과, 상기 차량에 수평회전가능하게 설치되는 기단대와, 한쪽 끝부분이 상기 기단대에 수직회전가능하게 설치되는 신축붐과, 상기 신축붐의 다른쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 설치되는 연장붐과, 상기 연장붐과 신축붐을 연결하고 연장붐을 신축붐의 축선을 중심으로 선회운동시키기 위한 선회연결장치와, 한쪽 끝부분이 상기 연장붐 끝부분에 수직회전가능하게 결합되는 굴절붐과, 상기 굴절붐의 다른쪽 끝부분에 회전가능하게 결합되고 파괴부를 파괴하는 것이 가능하도록 설치되는 방수노즐과, 상기 신축붐의 한쪽 끝부분과 방수노즐 간에 소방용수가 이송되는 이송통로를 형성하는 방수배관을 포함하고, 상기 선회연결장치는, 링형상으로 이루어지고 상기 신축붐의 다른쪽 끝부분에 일체로 연결되는 지지하우징과, 중공구조로 이루어지고 내면이 베어링을 통해 상기 지지하우징의 외면에 회전가능하게 결합 지지되며 상기 연장붐이 일체로 연결되는 선회축통과, 상기 선회축통의 외주 둘레를 따라 설치되는 종동기어와, 상기 종동기어의 일부와 맞물려 회전하되 상기 지지하우징에 회전가능하게 고정설치되는 원동기어와, 상기 원동기어를 회전시키는 회전동력원을 포함하고, 상기 방수배관은 상기 신축붐의 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 신축배관부와, 상기 연장붐 및 굴절붐 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 선회배관부와, 상기 선회연결장치의 선회축통 내부를 관통하고 상기 신축배관부의 소방용수가 선회배관부로 이송되도록 연결하며 한쪽 부분이 상기 연장붐과 함께 선회가능하도록 설치되는 연결배관부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 연결배관부에는 스위블 관 이음쇠를 설치하고, 상기 선회배관부는 상기 연장붐 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 제1선회배관부와, 상기 제1선회배관부를 통과하는 소방용수가 상기 굴절붐 외측으로 이송되도록 설치되고 상기 제1선회배관부에 회전가능하게 연결되는 제2선회배관부를 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 실시형태로서, 파괴방수소방차의 제어방법은, 유압실린더(6)에 의해 초단붐(12)을 미리 설정된 굴절붐 전개각도(A)까지 상승시키는 초단붐 상승단계(S110); 초단붐(12)이 상승중에 상기 굴절붐 전개각도(A)에 도달하거나 이를 경과한 때에 굴절붐(30)을 전개하는 굴절붐 전개단계(S120); 굴절붐 전개단계(S120)와 동시에 또는 이후에, 기단대(4)의 수평 선회 또는 신축붐(10)의 신장 동작을 실시하는 신축붐 전개단계(S130); 굴절붐(30)의 전개 완료 후에 연장붐(20)을 선회시켜 연장붐(20)의 측면에 위치한 굴절붐(30)을 연장붐(20)의 하측으로 이동시키는 연장붐 선회단계(S140); 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 적어도 하나가 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’을 초과했는지 판단하여 굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어났는지 결정하는 굴절붐 위치확인단계(S150); 및 굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어난 것으로 확인된 후에 굴절붐(30)을 하강 회전시켜 굴절붐 작업개시각도(B)에 위치시키는 굴절붐 초기화단계(S160);를 거쳐서 파괴방수소방차를 비작업상태로부터 작업상태로 전환할 수 있다.

이때, 기단대(4) 및 신축붐(10)의 작동에 의해 상기 방수노즐(40)을 파괴부의 위치로 이동시키는 1차 파괴부 위치선정 단계(S180); 및 연장붐(20), 굴절붐(30) 및 방수노즐(40)에 의해 방수노즐(40) 위치 및 각도를 미세조절하는 2차 파괴부 위치선정단계(S190);를 더 포함할 수 있다.

더욱이, 굴절붐(30)의 회전동작 경로에 방해물이 없는지 잘 확인하면서 굴절붐(30)을 접는 단계(S210); 굴절붐(30)을 접는 동작과 동시에 기단대(4)의 수평 선회, 신축붐(10)의 축소, 초단붐(12)의 각도 하강 등의 동작을 수행하여 붐 구조물을 축소 및 하강시키는 단계(S220); 굴절붐(30)이 완전히 접히기 이전에, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어왔는지 확인하는 안전확인단계(S230); 굴절붐(30)이 완전히 접히기 이전에, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어온 경우 즉시 해당 동작을 일시정지시키는 안전정지단계(S240); 초단붐(12)의 상측 회전각도가 연장붐 선회 안전각도(F)에 도달한 때에 초단붐(12)의 회전을 중지시키는 초단붐 정지단계(S250); 연장붐(20)을 선회시켜 굴절붐(30)이 연장붐(20)의 측면에 위치하도록 하는 연장붐 선회단계(S260); 초단붐(12)을 더 회전하여 완전히 하강시키는 단계(S270);를 거쳐서 파괴방수소방차를 작업상태로부터 비작업상태로 전환할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 파괴방수소방차에 의하면, 신축식 다단 붐의 신축 및 선회에 의한 방수노즐의 대략적이고 신속한 1차 위치선정에 이어, 방수노즐의 위치와 각도의 미세제어에 의한 정확도가 향상된 2차 위치선정을 실시함으로써, 파괴부 위치선정의 신속성과 정확도가 동시에 향상되는 우수한 효과가 있다.

또한, 파괴부가 파괴방수소방차의 정면 또는 신축식 다단 붐의 연장방향과 대향하는 방향으로 향해있지 않은 경우에도 파괴부에 수직한 방향으로 방수노즐을 접근시켜 효과적인 파괴가 이루어질 수 있도록 하는 우수한 효과가 있다.

더불어, 차량과 방수노즐을 연결하는 지지구조인 다단 붐을 텔레스코픽 방식의 신축식 다단 붐으로 구성함으로써, 붐 신축시에 필요한 작업공간이 감소되는 한편 차체가 안정된 상태로 붐을 신축가능하게 됨으로써 방수노즐의 이동을 안정적으로 조절할 수 있게 되는 이점이 있다.

나아가, 신축식 다단 붐의 좌우 선회가 가능해짐으로써, 차량을 파괴부의 전방 뿐만 아니라 측방 등 다양한 위치에 세워둔 상태로 방수노즐을 통한 파괴 및 방수의 수행이 가능하여 보다 효과적인 화재진압이 가능하다고 하는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차를 나타내는 측면도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차의 선회연결장치를 나타내는 분리사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차의 선회연결장치를 나타내는 평면단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차에 있어서 선회연결장치에 의한 선회상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차에 미사용시의 상태를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차에 있어서 사용시의 상태를 나타내는 측면도이다.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 파괴방수소방차에 있어서 선회연결장치를 나타내는 사시도이다.
도 9은 본 발명의 제2실시예에 따른 파괴방수소방차에 있어서 선회연결장치를 나타내는 평면단면도이다.
도 10은 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 선회연결장치의 변형예를 나타내는 평면단면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 제어방법을 도시한 순서도로서, 비작업상태에서 작업상태로 전환하는 제어방법을 나타낸다.
도 12는 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 제어방법을 도시한 순서도로서, 작업상태에서 비작업상태로 전환하는 제어방법을 나타낸다.

이하 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명의 제1실시예에 따른 파괴방수소방차는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 차량(2), 기단대(4), 신 축붐(10), 연장붐(20), 선회연결장치(22), 굴절붐(30), 방수노즐(40) 그리고 방수배관(50)을 포함한다.

상기 기단대(4)는 상기 차량(2)에 수평방향으로 회전가능하게 설치된다. 상기 신축붐(10)은 한쪽 끝부분이 상기 기단대(4)에 수직방향(상하방향)으로 회전가능하게 설치된다. 상기 신축붐(10)은 각각 통형상으로 형성된 복수의 붐(12)이 다중으로 결합 설치되어 이루어진다. 상기 복수의 붐(12)은 내외로 인접하는 한 쌍의 붐(12) 간에 상대슬라이드운동가능하게 결합 설치된다. 상기 붐(12)은 대략 사각 단면을 갖는 통형상의 막대로 이루어진다. 상기 신축붐(10)은 3개의 붐으로 이루어지며, 2 내지 6개 정도의 붐으로 이루어지는 것이 가능하다. 상기 신축붐(10)은 맨 바깥쪽에 위치한 붐(12)(이하, '초단 붐' 이라 함)의 한쪽 끝부분이 상기 기단대(4)에 수직방향으로 회전가능하게 설치된다.

상기 신축붐(10)의 초단 붐(12)은 유압실린더(6)에 의해 수직방향으로 회전운동이 이루어진다. 상기 신축붐(10)은 초단 붐(12)의 내부에 위치한 나머지 붐(12)이 상기 기단대(4)의 반대쪽 끝부분으로 인출 또는 삽입되면서 길이가 연장 또는 축소된다.

상기 연장붐(20)은 상기 신축붐(10)의 다른쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 신축붐(10)에 일직선상으로 설치된다. 상기 연장붐(20)은 상기 신축붐(10)의 맨 안쪽에 위치한 붐(12)(이하 '말단 붐'이라 함)의 선단부와 상기 선회연결장치(22)를 통해 선회가능하게 결합 설치된다.

상기 선회연결장치(22)는 도 3 내지 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 연장붐(20)과 신축붐(10)의 말단 붐(12)을 연결 하고 상기 연장붐(20)을 신축붐(10)의 축선을 중심으로 좌우로 선회운동시킨다.

상기 선회연결장치(22)는 대략 링형상으로 이루어지고 상기 신축붐(10)의 말단 붐(12)에 일체로 연결되는 지지 하우징(23)과, 중공구조로 이루어지고 외면이 상기 지지하우징(23)의 내면에 회전가능하게 결합 지지되며 상기 연장붐(20)이 일체로 연결되는 선회축통(24)과, 상기 선회축통(24)의 외주 둘레를 따라 설치되는 종동기어(26)와, 상기 종동기어(26)의 일부와 맞물려 회전하는 원동기어(27)와, 상기 원동기어(27)를 회전시키는 회전동력원(28)을 포함한다.

상기 지지하우징(23)은 상기 선회축통(24)의 외면 둘레를 감싸도록 형성하여 설치된다. 상기 선회축통(24)은 대략 원통형상으로 이루어지고 베어링을 이용하여 지지하우징(23)에 회전가능하게 지지된다.

상기 원동기어(27)와 종동기어(26)로는 웜과 웜 기어가 사용된다. 상기 원동기어(27)는 상기 지지하우징(23)에 회전가능하게 지지된다. 상기 회전동력원(28)은 유압모터로 이루어진다.

상기 굴절붐(30)은 한쪽 끝부분이 상기 연장붐(20)의 신축붐(10) 반대쪽 끝부분에 수직방향(상하방향)으로 회전 가능하게 결합 설치된다(도 1, 도 2, 도 7 등 참조). 다만, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 선회연결장치(22)에 의해 상기 연장붐(20)이 좌측 또는 우측으로 선회된 때에는 굴절붐(30)의 회전방향은 더이상 수직방향이 아니게 된다. 상기 굴절붐(30)의 상기 수직방향 회전은 굴절붐(30)의 한쪽 끝부분과 연장붐(20)과의 사이에 결합된 유압실린더(6)에 의해 이루어진다.

상기 방수노즐(40)은 상기 굴절붐(30)의 다른쪽 끝부분에 수직방향(상하방향)으로 회전가능하게 결합된다. 물론, 상기 선회연결장치(22)에 의해 상기 연장붐(20)이 좌측 또는 우측으로 선회된 때에는 상기 방수노즐(40)의 회전방향 역시 수직방향에서 벗어나게 된다. 상기 방수노즐(40)은 상기 굴절붐(30)과의 사이에 설치된 유압실린더(6)에 의해 회전운동이 이루어질 수 있다. 상기 방수노즐(40)은 상기 방수배관(50)을 통해 소방용수를 공급받아 선단부에서 방수가 이루어지도록 설치된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 파괴방수소방차는, 수평방향으로 선회가능한 기단대(4), 상기 기단대(4)에 수직으로 회전가능하게 설치된 초단 붐을 포함하여 이루어지는 다단 신축붐(10), 신축붐(10) 중 말단 붐(12)의 선단부에 선회연결장치(22)를 통해 선회가능하게 결합 설치된 연장붐(20), 상기 연장붐(20)의 끝부분에 수직방향으로 회전가능하게 결합 설치된 굴절붐(30), 그리고 상기 굴절붐(30)의 끝부분에 수직방향으로 회전가능하게 결합된 방수노즐(40)을 포함하여 이루어진다.

이처럼 소방차의 차량과 방수노즐(40)을 연결하는 지지구조인 다단 붐을 텔레스코픽 방식의 신축붐(10)으로 구성함으로써, 붐 신축시에 필요한 작업공간이 감소되는 한편 차체가 안정된 상태를 유지하면서 붐을 신축가능하게 되어, 방수노즐(40)의 이동을 안정적으로 조절할 수 있게 되는 이점이 있다.

또한, 기단대(4)에 의해 신축붐(10)의 좌우 선회가 가능해짐으로써, 소방차를 파괴부의 전방 뿐만 아니라 측방 등 임의의 위치에 배치하더라도 방수노즐(40)을 통한 파괴 및 방수의 수행이 가능하여, 보다 효과적인 화재진압이 가능하다고 하는 이점이 있다.

즉, 1차적으로 기단대(4)의 수평방향 선회와 다단 신축붐(10)의 신축 및 수직방향 선회에 의해, 화재현장이 방수노즐(40)이 닿을 수 있는 범위 내에 있는 한 화재현장에 대하여 파괴방수소방차가 배치된 위치나 방향에 무관하게, 파괴 및 방수를 수행하고자 하는 대략적인 위치에 방수노즐(40)이 신속하게 위치될 수 있다.

이어서 2차적으로 굴절붐(30)과 방수노즐(40)의 각도를 조절함으로써 파괴 후 방수를 수행하고자 하는 파괴부에 상기 방수노즐(40)이 정확히 위치되도록 할 수 있다. 이때 선정된 파괴부가 연장붐(20)의 정면에서 다소 벗어난 위치에 있거나 파괴부의 표면이 방수노즐(40)과 수직을 이루지 않고 틀어진 각도를 형성하고 있는 등의 경우에는, 상기 선회연결장치(22)를 통하여 연장붐(20)을 선회시킴으로써 방수노즐(40)이 의도된 파괴부에 정확히, 그리고 수직을 형성하여 위치하도록 조절할 수 있다. 이러한 조절은 부분적으로는 기단대(4)와 다단 신축붐(10)의 회전 및 신축에 의해서도 이루어질 수 있을 것이지만, 이처럼 작은 거리 또는 각도의 이동은 보다 가볍고 상대적으로 회전관성도 작은 굴절붐(30)과 방수노즐(40), 그리고 선회가능한 연장붐(20)을 조작함으로써, 보다 정확하게 조절이 이루어질 수 있다.

즉, 기단대(4) 및 신축붐(10)에 의한 신속하고 대략적인 1차 위치선정에 이어, 연장붐(20)과 굴절붐(30) 및 방수노즐(40)의 각도를 조절함으로써 방수노즐의 위치와 각도를 원하는 대로 정확하게 제어하여 방수노즐(40)의 2차 위치선정을 실시함으로써, 파괴부 위치선정의 신속성과 정확도가 동시에 향상될 수 있는 이점이 있다.

상기 방수노즐(40)은 방수가 이루어짐과 아울러 파괴부를 구성하는 금속이나 콘크리트, 목재, 유리, 합성수지 등을 파괴하기에 적합한 구조로 이루어진다.

상기 방수노즐(40)은 예를 들면, 선단이 뾰족한 금속제 막대로 이루어진다. 상기 방수노즐(40)에는 선단부 둘레를 따라 일정 간격을 두고 강도가 우수한 재질로 이루어지는 복수의 팁(42)이 설치되는 것도 가능하다.

상기 방수배관(50)은 상기 신축붐(10)의 한쪽 끝부분과 방수노즐(40) 간에 소방용수가 이송되는 이송통로를 형성하도록 설치된다.

상기 방수배관(50)은 소방용수가 상기 선회축통(24)의 내부를 경유하여 이송되도록 설치된다. 상기 방수배관(50)은 상기 신축붐(10)의 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 신축배관부(51)와, 상기 연장붐(20) 및 굴절붐(30) 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 선회배관부(54)와, 상기 선회연결장치(22)의 선회축통(23) 내부를 관통하고 상기 신축배관부(51)의 소방용수가 선회배관부(54)로 이송되도록 연결하며 한쪽 부분이 상기 연장붐(20) 및 굴절붐(30)과 함께 선회가능하도록 설치되는 연결배관부(56)를 포함하여 이루어진다.

상기 신축배관부(51)는 상기 신축붐(10)의 신축에 대응하여 신축가능하게 설치될 수 있다. 상기 선회배관부(54)는 상기 연장붐(20) 외측에 위치하는 부분과 굴절붐(30) 외측에 위치하는 부분이 선회가능하게 연결 설치될 수 있다.

즉 상기 선회배관부(54)는 상기 연장붐(20) 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 제1선회배관부(54a)와, 상기 제1선회배관부(54a)를 통과하는 소방용수가 상기 굴절붐(30) 외측으로 이송되도록 설치되고 상기 제1선회배관부(54a)에 회전가능하게 연결되는 제2선회배관부(54b)를 포함하여 이루어지는 것이 가능하다.

상기 연결배관부(56)에는 스위블 관 이음쇠(57)가 설치될 수 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 파괴방수소방차는 화재발생시 신속하게 화재발생장소로 이동하여 화재진압시 유용하게 사용될 수 있게 된다.

예를 들어 화재가 발생한 건물의 벽체(100) 일부를 파괴하는 경우, 화재가 발생한 건물 주위에 차량(2)을 위치시킨 후 상기 신축붐(10) 및/또는 연장붐(20), 선회연결장치(22), 굴절붐(30) 등을 이용하여 방수노즐(40)을 파괴할 위치로 이동시키고 방수노즐(40)을 벽체(100)와 접촉시키며 충격이나 가압 등 외력을 가하여 파괴한 후 소방용수를 방출한다(도 7 및 도 8 참조).

상기와 같이 벽체(100)를 파괴하는 과정에서 상기 방수노즐(40)의 위치가 파괴하고자 하는 위치보다 낮고 일정 거리 떨어져 있는 경우 상기 신축붐(10)을 한쪽 끝부분을 중심으로 상향 회전시킴과 동시에 길이를 신장시킨다.

예를 들면, 상기 신축붐(10)을 수평상태에서 경사상태로 한쪽 끝부분을 중심으로 상향 회전시킴과 동시에 길이를 신장시킨다.

상기에서 신축붐(10)의 회전각이나 길이는 파괴하고자 하는 위치에 따라 다양하게 설정이 가능하고 경우에 따라 수평방향으로 선회운동도 이루어지게 된다.

상기 연장붐(20)은 상기 신축붐(10)으로부터 좌측 또는 우측으로 회전되거나 정지상태가 되면서 방수노즐(40)의 위치를 설정한다.

그리고 굴절붐(30)은 한쪽 끝부분을 중심으로 상향 또는 하향 회전되거나 정지상태가 되면서 방수노즐(40)의 위치 및 각도 등을 제어한다.

또한, 상기 방수노즐(40)은 상기 굴절붐(30)과 마찬가지로 한쪽 끝부분을 중심으로 상향 또는 하향 회전되거나 정지상태가 되면서 위치 및 각도 등의 조절이 이루어지게 된다.

이하 본 발명의 제2실시예에 따른 파괴방수소방차에 대하여 설명한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 파괴방수소방차는 상기 선회연결장치(22)가 보조원동기어(27a) 그리고 보조회전동력원(28a)을 더 포함하는 것도 가능하다.

상기 보조원동기어(27a)는 상기 원동기어(27)의 반대측에서 상기 종동기어(26)와 맞물리고 상기 지지하우징(23)에 회전가능하게 지지된다.

상기 보조원동기어(27a)로는 웜이 사용된다. 상기 보조회전동력원(28a)은 보조원동기어(27a)를 회전시키며, 유압모터로 이루어진다. 상기와 같이 보조원동기어(27a) 및 보조회전동력원(28a)을 설치하면, 보다 큰 회전력으로 종동기어(26)를 회전 시킬 수 있으므로 연장붐(20)의 선회시 안정감 및 회전력을 향상시킬 수 있다.

이하 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 선회연결장치의 변형예에 대하여 설명한다.

도 10은 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 선회연결장치의 변형예를 나타내는 평면단면도이다.

본 발명의 선회연결장치의 변형예에서 선회연결장치(220)는 대략 링형상으로 이루어지고 상기 신축붐(10)의 말단 붐(12)에 일체로 연결되는 지지 하우징(230)과, 중공구조로 이루어지고 내면이 상기 지지하우징(230)의 외면에 회전가능하게 결합 지지되며 상기 연장붐(20)이 일체로 연결되는 선회축통(240)과, 상기 선회축통(240)의 외주 둘레를 따라 설치되는 종동기어(260)와, 상기 종동기어(260)의 일부와 맞물려 회전하는 원동기어(270)와, 상기 원동기어(270)를 회전시키는 회전동력원(280)을 포함한다.

상기 원동기어(270)는 상기 지지하우징(230)에 회전가능하게 고정설치된다. 상기 선회축통(240)은 대략 원통형상으로 이루어지고 베어링(250)을 이용하여 지지하우징(230)에 회전가능하게 지지된다. 상기 원동기어(270)와 종동기어(260)로는 앞선 실시예의 선회연결장치(22)와 마찬가지로 웜과 웜 기어가 사용되고, 상기 회전동력원(280)은 유압모터로 이루어진다.

상기와 같은 선회연결장치(220)는 앞서의 선회연결장치(22)와 달리 연장붐(20)의 정지중 또는 선회중에 선회연결장치(220)에 가해지는 하중이 베어링(250)을 통해 상호 회전가능하게 결합된 지지하우징(230)과 선회축통(240)에 의해 지지된다. 따라서, 앞선 실시예의 선회연결장치(22)에서 종동기어(26)와 원동기어(27)가 이러한 하중의 직접적인 영향을 받아서 과도한 마모 등이 발생할 수 있는 것과는 달리, 본 변형예의 선회연결장치(220)에서는 대부분의 하중을 베어링(250)이 지탱하게 되므로, 종동기어(260)와 원동기어(270)의 마모를 최소화하여 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.

이하 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 연장붐(20) 및 굴절붐(30)을 포함하는 방수노즐(40) 위치제어장치의 제어방법에 대하여 설명한다.

도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 제어방법을 도시한 순서도로서, 도 11은 비작업상태에서 작업상태로, 도 12는 작업상태에서 비작업상태로 전환하는 제어방법을 나타낸다.

본 발명에 따른 파괴방수소방차의 굴절붐(30)은 화재진압시가 아닌 소방차의 이동시나 주차시에는 도 6에 도시된 바와 같이 연장붐(20)의 우측(또는 좌측)에 접혀진 채로 고정되어 비작업상태로 배치될 수 있다. 이로써 방수노즐(40)이 아래로 향하여 접혔을 때에 만에 하나 발생할 수도 있는 차량의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 이동시 소방차의 높이를 낮춤으로써 낮은 터널이나 육교 등의 구조물을 통과해서 이동해야 할 때에도 어려움 없이 이동할 수 있게 되는 이점이 있다. 이와 같은 굴절붐(30)의 비작업상태 배치는 본 발명에 따른 파괴방수소방차에서 연장붐(20)이 선회연결장치(22)에 의해 선회가능하도록 구성됨으로써 가능해진 것이다.

다만, 이러한 굴절붐(30)의 비작업상태 배치를 실시할 때, 또는 비작업상태 배치로부터 화재현장 등에 도착하여 작업상태로 전환할 때에는 예기치 못한 차량의 손상을 막고 보다 신속하게 상태 전환이 이루어질 수 있도록 각 관절부위를 적절히 제어할 필요가 있다.

먼저 비작업상태로부터 작업상태로 전환하는 경우의 제어방법을 살펴본다.

화재현장에 소방차를 정지하여 배치한 후, 유압실린더(6)에 의해 초단붐(12)을 미리 설정된 굴절붐 전개각도(A)까지 상승시킨다(S110). 굴절붐(30)은 측방향으로 회전되도록 배치된 상태이므로 상기 굴절붐 전개각도(A)는 대략 10-20도 정도로 작게 설정하여도 불측의 상황을 방지할 수 있다.

초단붐(12)이 상승중에 상기 굴절붐 전개각도(A)에 도달하거나 이를 경과한 때에는 굴절붐(30)을 전개한다(S120). 이와 동시에, 또는 굴절붐(30)의 전개 완료 후에, 기단대(4)의 수평 선회 또는 신축붐(10)의 신장 등의 동작이 실시될 수 있다(S130).

기단대(4)와 신축붐(10)에 작동에 의한 1차 파괴부 위치선정은, 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 구조를 감안할 때, 기본적으로는 방수노즐(40)이 파괴부 정면에 위치되거나 정면에서 다소 벗어나더라도 쉽게 위치조절이 가능한 상하로 다소 벗어난 지점에 위치된다는 전제하에 진행되는 것으로 볼 수 있다. 그러므로, 굴절붐(30)이 펼쳐진 후에는 선회연결장치(22)에 의하여 연장붐(20)을 선회시켜 연장붐(20)의 우측(도 6 기준)에 위치한 굴절붐(30)을 연장붐(20)의 하측으로 이동시키도록 한다(S140). 물론, 파괴부에 대한 1차 위치선정이 완료된 후에 2차로 미세 위치선정이 필요한 때에는 필요에 따라 연장붐(20)을 다시 선회시킬 수 있다.

굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어난 때에는 굴절붐(30)을 다시 일부 접어서 대략 도 1 또는 도 2에 도시된 바와 같은 굴절붐 작업개시각도(B)로 위치시키는 것이 바람직하다(S160). 그래야 기단대(4) 및 신축붐(10)에 의한 1차 파괴부 위치선정(S180) 후에 기단대(4) 및 신축붐(10)의 추가조절 없이 연장붐(20), 굴절붐(30) 및 방수노즐(40)만으로 방수노즐(40) 위치 및 각도를 미세조절하는 2차 위치선정단계(S190)가 용이하게 이뤄질 수 있다.

굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어났는지 여부의 판단은 여러가지 요소가 함께 고려되어야 한다. 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 적어도 하나가 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’을 초과했는지 판단하여(S150), 하나라도 초과된 경우에만 굴절붐(30)을 상기 굴절붐 작업개시각도(B)로 회전시킨다(S160).

이상과 같은 단계를 거쳐 비작업상태로부터 작업상태로의 전환이 완료되면(S170), 이후의 조작, 즉 파괴부 1차 위치선정을 위한 기단대(4) 및 신축붐(10)의 조작(S180)과 2차 위치선정을 위한 연장붐(20), 굴절붐(30) 및 방수노즐(40)의 조작(S190)은 작업자가 임의로 진행하며, 이어서 파괴 및 방수 작업이 진행된다(S199).

이어서 작업상태로부터 비작업상태로 전환하는 경우의 제어방법을 살펴본다.

화재현장에서의 화재진압 작업이 종료되어 현장에서 벗어날 때에는, 우선 굴절붐(30)을 접는다(S210). 물론, 굴절붐(30)의 회전동작 경로에 방해물이 없는지 잘 확인하여야 할 것이다.

굴절붐(30)을 접는 동작과 동시에 기단대(4)의 수평 선회, 신축붐(10)의 축소, 초단붐(12)의 각도 하강 등의 동작이 수행될 수 있다(S220). 다만, 굴절붐(30)이 완전히 접히기 이전에, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어왔는지 여부를 확인하고(S230), 안전값 이내로 들어온 경우에는 안전을 위하여 즉시 해당 동작을 일시정지시킨다(S240). 일실시예에서, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어왔는지 여부를 먼저 확인하고(S230a), 굴절붐(30)이 완전히 접혔는지 여부를 추가적으로 확인하여(S230b), 해당 동작의 일시정지 여부를 결정(S240)할 수 있다.

초단붐(12)의 상측 회전각도가 연장붐 선회 안전각도(F)에 도달한 때에 초단붐(12)의 회전을 중지시킨다(S250). 기단대(4)의 수평 선회와 신축붐(10) 축소는 완료될 때까지 계속 진행하여도 무방하다.

이어서 연장붐(20)을 선회시켜 굴절붐(30)이 연장붐(20)의 우측(도 6 기준)에 위치하도록 하고(S260), 마지막으로 초단붐(12)을 더 회전하여 완전히 하강시킨다(S270). 이로써 비작업상태로 전환이 완료된다(S280).

이상 본 발명에 따른 파괴방수소방차의 일실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명하였으나, 이는 예시적인 것으로서 본 발명의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 범위는 오직 하기 청구범위의 기재에 의하여 정하여지는 것임에 유의하여야 할 것이다.

2 : 차량 4 : 기단대
6 : 유압실린더 10 : 신축붐
12 : 붐 13 : 완충장치
14 : 지지레일 16 : 완충블록
19 : 슬립부재 20 : 연장붐
22 : 선회연결장치 23 : 지지하우징
24 : 선회축통 26 : 종동기어
27 : 원동기어 27a : 보조원동기어
28 : 회전동력원 28a : 보조회전동력원
30 : 굴절붐 40 : 방수노즐
42 : 팁 50 : 방수배관

Claims (5)

1. 차량과,
   상기 차량에 수평회전가능하게 설치되는 기단대와,
   한쪽 끝부분이 상기 기단대에 수직회전가능하게 설치되는 신축붐과,
   상기 신축붐의 다른쪽 끝부분에 일정 간격을 두고 설치되는 연장붐과,
   상기 연장붐과 신축붐을 연결하고 연장붐을 신축붐의 축선을 중심으로 선회운동시키기 위한 선회연결장치와,
   한쪽 끝부분이 상기 연장붐 끝부분에 수직회전가능하게 결합되는 굴절붐과,
   상기 굴절붐의 다른쪽 끝부분에 회전가능하게 결합되고 파괴부를 파괴하는 것이 가능하도록 설치되는 방수노즐과,
   상기 신축붐의 한쪽 끝부분과 방수노즐 간에 소방용수가 이송되는 이송통로를 형성하는 방수배관을 포함하고,
   상기 선회연결장치는,
   링형상으로 이루어지고 상기 신축붐의 다른쪽 끝부분에 일체로 연결되는 지지하우징과,
   중공구조로 이루어지고 내면이 베어링을 통해 상기 지지하우징의 외면에 회전가능하게 결합 지지되며 상기 연장붐이 일체로 연결되는 선회축통과,
   상기 선회축통의 외주 둘레를 따라 설치되는 종동기어와, 상기 종동기어의 일부와 맞물려 회전하되 상기 지지하우징에 회전가능하게 고정설치되는 원동기어와, 상기 원동기어를 회전시키는 회전동력원을 포함하고,
   상기 방수배관은 상기 신축붐의 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 신축배관부와, 상기 연장붐 및 굴절붐 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 선회배관부와, 상기 선회연결장치의 선회축통 내부를 관통하고 상기 신축배관부의 소방용수가 선회배관부로 이송되도록 연결하며 한쪽 부분이 상기 연장붐과 함께 선회가능하도록 설치되는 연결배관부를 포함하며,
   상기 연결배관부에는 스위블 관 이음쇠를 설치하고,
   상기 선회배관부는 상기 연장붐 외측으로 소방용수가 이송되도록 설치되는 제1선회배관부와, 상기 제1선회배관부를 통과하는 소방용수가 상기 굴절붐 외측으로 이송되도록 설치되고 상기 제1선회배관부에 회전가능하게 연결되는 제2선회배관부를 포함하는 파괴방수소방차.
2. 삭제
3. 제1항의 파괴방수소방차의 제어방법으로서,
   유압실린더(6)에 의해 초단붐(12)을 미리 설정된 굴절붐 전개각도(A)까지 상승시키는 초단붐 상승단계(S110);
   초단붐(12)이 상승중에 상기 굴절붐 전개각도(A)에 도달하거나 이를 경과한 때에 굴절붐(30)을 전개하는 굴절붐 전개단계(S120);
   굴절붐 전개단계(S120)와 동시에 또는 이후에, 기단대(4)의 수평 선회 또는 신축붐(10)의 신장 동작을 실시하는 신축붐 전개단계(S130);
   굴절붐(30)의 전개 완료 후에 연장붐(20)을 선회시켜 연장붐(20)의 측면에 위치한 굴절붐(30)을 연장붐(20)의 하측으로 이동시키는 연장붐 선회단계(S140);
   초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 적어도 하나가 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’을 초과했는지 판단하여 굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어났는지 결정하는 굴절붐 위치확인단계(S150); 및
   굴절붐(30)이 차량으로부터 충분히 벗어난 것으로 확인된 후에 굴절붐(30)을 하강 회전시켜 굴절붐 작업개시각도(B)에 위치시키는 굴절붐 초기화단계(S160);
   를 거쳐서 파괴방수소방차를 비작업상태로부터 작업상태로 전환하되,
   기단대(4) 및 신축붐(10)의 작동에 의해 상기 방수노즐(40)을 파괴부의 위치로 이동시키는 1차 파괴부 위치선정 단계(S180); 및
   연장붐(20), 굴절붐(30) 및 방수노즐(40)에 의해 방수노즐(40) 위치 및 각도를 미세조절하는 2차 파괴부 위치선정단계(S190);
   를 더 포함하고,
   굴절붐(30)의 회전동작 경로에 방해물이 없는지 확인하면서 굴절붐(30)을 접는 단계(S210);
   굴절붐(30)을 접는 동작과 동시에 기단대(4)의 수평 선회, 신축붐(10)의 축소, 초단붐(12)의 각도 하강 등의 동작을 수행하여 붐 구조물을 축소 및 하강시키는 단계(S220);
   굴절붐(30)이 완전히 접히기 이전에, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어왔는지 확인하는 안전확인단계(S230);
   굴절붐(30)이 완전히 접히기 이전에, 초단붐(12)의 상측 회전각도(C), 기단대(4)의 수평선회각도(D), 신축붐(10)의 신장길이(E)중 하나라도 미리 설정된 안전값인 C’, D’, E’이내로 들어온 경우 즉시 해당 동작을 일시정지시키는 안전정지단계(S240);
   초단붐(12)의 상측 회전각도가 연장붐 선회 안전각도(F)에 도달한 때에 초단붐(12)의 회전을 중지시키는 초단붐 정지단계(S250);
   연장붐(20)을 선회시켜 굴절붐(30)이 연장붐(20)의 측면에 위치하도록 하는 연장붐 선회단계(S260);
   초단붐(12)을 더 회전하여 완전히 하강시키는 단계(S270);
   를 거쳐서 파괴방수소방차를 작업상태로부터 비작업상태로 전환하는, 파괴방수소방차의 제어방법.
   
4. 삭제
5. 삭제

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