KR101937330B1 - 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치. - Google Patents

Abstract

본 발명의 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치는 건축물의 소방을 위한 소방설비의 소방배관과, 상기 소방배관과 연결되어 소방배관에 방화수가 소정의 압력으로 공급되도록 함과 아울러 화재 발생 시 방화수를 펌핑하는 것으로, 집수정 또는 방화수탱크와 연결되는 공급관과 흡입구가 연결되는 주펌프 및 충압펌프와, 상기 주펌프와 충압펌프의 각 토출구와 소방배관을 각각 연결하는 연결관을 구비하며, 상기 연결관에 설치되어 소방설비의 주펌프에 의해 토출되는 방화수 배출압력과 충압펌프의 방화수 토출에 의한 소방배관내의 압력과 충압펌프의 구동압력보다 높은 압력에서 작동되는 적어도 하나의 릴리이프 밸브를 구비하며, 설정된 주기에 따라 선택적으로 상기 주펌프와 충압펌프를 각각 구동시켜 주펌프 또는 충압펌프에 의해 토출되는 방화수가 분기관배출부에 설치된 릴리이프 밸브를 통하여 배출되도록 하는 제어부를 구비한다.

Description

소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치.{apparatus controlling and preventing fastening of pump}

본 발명은 건축물에 설치되는 소방설비에 관한 것으로, 더 상세하게는 화재시 방화수를 펌핑하기 위한 압력펌프가 장기간 사용되지 않으므로써 고착되는 것을 방지할 수 있는 소방압력 펌프의 고착 방지 및 제어장치에 관한 것이다.

일반적으로 화재 진압 설비에는 여러 가지 종류가 있으나, 유류 화재나 전기 화재 기타 특수한 환경을 제외하면 대부분의 일반 화재를 진화하는 데에는 방화수를 이용한 소방 설비가 가장 경제적이며 효과가 큰 것으로 알려져 있다. 방화수를 이용한 소방설비는 저수조나 급수관으로부터 방화수를 공급받아 분사부에서 분출시키는 장치가 필요하며, 이를 위해 소방을 위한 펌프가 방화수 소방 설비에 장착되어야 한다. 펌프는 전동 모터나 내연 기관 등의 구동 장치로부터 얻은 기계적 에너지를 액체나 기체에 인가하여 그 액체나 기체가 관을 통하여 높은 곳이나 먼 거리로, 또는 빠른 속도로 수송하는 장치이다. 특히 소방을 위한 펌프는 소방차의 소방 호스나 건물의 소방 배관을 통해 방화수나 할로겐 화합물과 같은 소화약제를 수송하여 노즐에서 일정한 압력으로 분출시킬 수 있도록 하는 구조로 개발되고 발전되어 왔다.

소방 펌프는 볼류트 펌프(volute pump)나 터빈 펌프(turbine pump)와 같은 원심 펌프(centrifugal pump)가 주로 사용되는데, 사용처, 건물의 구조와 배치, 전체적인 소방 설비의 필요 용량, 양정(펌프가 물을 끌어 올려 보낼 수 있는 수직 높이), 입수관에서 공급 가능한 유량과 양수 압력, 배관에 따라 적절하게 설계되어야 한다.

그런데, 비록 건물의 화재 위험이 크기는 하지만 실제로 화재가 발생하는 경우는 드물기 때문에, 이렇게 다양한 인자를 고려하여 설계한 소방 펌프가 실제로는 수십 년에 이르는 건물의 가용 기간 중 한 번도 사용되지 않거나 한 두 차례 사용될 뿐일 가능성이 높다. 이토록 장기간 동작 대기 상태에 놓여 있는 소방 펌프 설비가 실제 화재 상황에서 설계된 대로 동작할 것인지는 아무도 보장할 수 없다. 소방 펌프 자체 뿐 아니라, 소방 펌프를 구동하는 모터와 같은 구동 장치도 오랫동안 작동하지 않으면 비상시 동작을 보장할 수 없다.

소방 펌프 설비가 실제 동작할지 점검하려면 동작 시험을 해 보아야 하는데, 제연 설비나 방재 셔터 등의 나머지 소방 설비들과 달리, 건물 내부의 인원을 소개하고 집기를 철거하지 않는 한 소방 펌프나 스프링클러 등을 실제적으로 동작 시험하는 것은 사실상 불가능하다. 전기 화재에 대비한 할로겐 소화 설비의 경우에는, 소화액이 인체에 유해할 뿐 아니라 소화 약제가 대단히 비싸기 때문에 동작 시험을 하지 않는 경우가 많다. 이러한 현실적인 이유들로 인하여 당국의 소방 점검 시에는 형식적인 점검만 이루어지고 있는 실정이고, 동작 시험 대신 정기적인 설비 교체를 수행해야 한다.

이러한 점을 감안하여 대한민국 공개특허 제 2016-0070963호에는 소방탱크 압력을 이용한 펌프 자동제어 시스템이 게시되어 있다. 게시된 펌프 자동제어 시스템은 외표면에 내부의 압력을 감지하는 센서부가 구비된 소방 압력 탱크; 각각 개별로 구동가능한 주 펌프와 보조 펌프를 포함하는 소방용 펌프; 상기 압력값을 기초로 상기 소방용 펌프의 구동을 제어하고, 상기 소방용 펌프의 구동 상태를 표시하는 주제어반을 포함한다. 그리고 주제어반은 상기 소방 압력 탱크의 압력을 설정하여 상기 주 펌프와 보조 펌프를 교번 또는 순차 방식으로 구동시킨다.

대한민국 특허등록 제 10-0646131호에는 펌프고착방지와 자동배수 및 작동상태 알림 시스템이 게시되어 있다. 게시된 시스템은 집수조의 수위를 검출하는 수위검출센서와 타이머의 출력신호를 입력받아 배수펌프 및 테스트용 물공급수단의 구동을 제어함은 물론 배수펌프의 이상 유무 및 자동 배수 시 이를 관리실 또는 통제실의 컴퓨터 및 원격지의 관리자에게 통보해 주는 기능을 포함하여 시스템의 전반적인 제어 기능을 수행하는 제어부와; 상기 제어부의 제어를 받아 배수펌프를 간헐적으로 일정시간 또는 집수조의 물이 일정수위 이하로 저하될 때까지 구동 시키는 펌프 구동부를 구비한다.

상술한 바와 같이 종래의 시스템은 압력탱크 압력, 또는 집수조의 수위를 검출하여 펌프를 구동시켜 고착을 방지하는 구조를 가지고 있으므로 압력이 일정한 상태를 오랜기간 유지하고 있거나 집수조의 수위가 낮아지지 않은 경우, 펌프가 구동되지 않게 되므로 장시간 사용하지 않음에 따른 펌프의 고착문제를 근본적으로 해결 할 수 없다.

이러한 펌프의 고착은 화재의 발생 시 방화수를 적시에 펌핑할 수 없에 화전진압을 위해 건축물에 설치되는 소방설비가 무용지물이 되는 문제점이 있다.

대한민국 공개 특허 제 2011-0131948호에는 소방설비가 게시되어 있다. 소방설비에 있어서, 소방펌프는 공급구와 방출구 간에 유체의 유동 통로를 제공하는 동작 시험 배관; 및 상기 동작 시험 배관을 개폐하는 동작 시험 밸브를 더 포함한다.

대한민국 등록 실용신안 제 0307434에는 배수펌프의 시험가동장치가 게시되어 있다. 대한민국 공개특허 제 2016-0052989호에는 소화용수의 압력 완충기능을 갖는 압력제어장치가 게시되어 있다.

대한민국 특허등록 제 10-0646131호. 대한민국 공개특허 제 2016-0052989호. 대한민국 공개특허 제 2016-0070963호. 대한민국 공개특허 제 2011-0131948호.

본 발명의 해결하고자 하는 기술과제는 각종 빌딩, 편의시설, 기간시설 등에 설치되는 소방설비에 구비된 펌프가 장기간 대기상태에서 고착되는 것을 방지할 수 있으며, 화재로 인한 펌프의 비상 시 펌프의 작동을 보장할 수 있는 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 소방 압력펌프의 고착을 방지함으로써 건축물에 설치되는 소방설비의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치를 제공함에 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치는

건축물의 소방을 위한 소방설비의 소방배관과, 상기 소방배관과 연결되어 소방배관에 방화수가 소정의 압력으로 공급되도록 함과 아울러 화재 발생 시 방화수를 펌핑하는 것으로, 집수정 또는 방화수탱크와 연결되는 공급관과, 흡입구가 연결되는 주펌프 및 충압펌프와, 상기 주펌프와 충압펌프의 각 토출구와 소방배관을 각각 연결하는 연결관을 구비하며,

상기 연결관에 설치되어 소방설비의 주펌프에 의해 토출되는 방화수 배출압력과 충압펌프의 방화수 토출에 의한 소방배관내의 압력과 충압펌프의 구동압력보다 높은 압력에서 작동되는 적어도 하나의 릴리이프 밸브를 구비한 것을 그 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 릴리이프 밸브는 연결관으로부터 분기된 분기관배출관에 설치되고, 이 분기관배출관은 집수정 또는 배수관과 연결된다.

그리고 상기 충압펌프와 주 펌프는 건물에 설치되는 소방설비의 화재감지센서와, 상기 화재감지센서에 의해 상기 주펌프를 구동시키며, 상기 설정된 주기에 따라 선택적으로 상기 주펌프와 충압펌프를 각각 구동시켜 주펌프 또는 충압펌프에 의해 토출되는 방화수가 분기관배출부에 설치된 릴리이프 밸브를 통하여 배출되도록 하는 제어부를 구비한다.

본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 장치는 소방설비의 소방배관에 방화수를 펌핑하는 펌프가 장기간 대기 상태에 있음으로 인하여 고착되는 것을 근본적으로 방지할 수 있으며, 나아가서는 화재발생시 펌프의 고착에 따른 소방설비의 무력화를 방지할 수 있다.

그리고 소방설비의 방화수 펌프의 가동주기의 임의 조정이 가능하며, 외부에서 제어 및 펌프의 상태를 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치를 개략적으로 나타내 보인 도면,
도 2는 본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치의 다른 실시예로 나타내 보인 도면.

본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치는 소방설비에 사용되는 펌프가 대기시간이 길어짐에 따라 고착되는 것을 방지하기 위한 것으로, 실시 예들을 도 1, 도 2나타내 보였다.

도면을 참조하면, 본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치(10)가 구비된 소방설비는 건축의 각 층의 실내공간에 화재 시 방화수 살포를 위한 방화수분사노즐들과 연결된 소방배관(22)과 연결되어 집수정(200) 또는 물탱크로부터 방화수를 펌핑하기 위한 펌핑유닛(30)과, 상기 펌핑유닛(30)에 설치된 펌프의 고착을 방지하는 고착방부(90)를 더 구비한다.

상기 펌핑유닛(30)은 집수정(100)과 공급관(31)과 소방배관(22)의 사이에 병렬적으로 설치되는 것으로, 상기 공급관(31)과 제 1분기관(32)에 의해 연결된 제1흡입구(41)와 연결되며 제 1토출구(42)가 상기 소방배관(22)과 제1연결관(23)에 의해 연결되는 주펌프(40)를 구비한다. 그리고 상기 공급관(31)과 제2분기관(33)에 의해 제2흡입구(51)와 연결되며 제 2토출구(52)가 상기 소방배관(22)과 제2연결관(24)에 의해 연결되는 예비펌프(50)와, 상기 공급관(31)과 제 3분기관(34)에 의해 제3흡입구(61)와 연결되며 제 3토출구(62)와 상기 소방배관(22)과 제3연결관(25)에 의해 연결되는 충압펌프(60)를 구비한다.

상기 제 1,2,3분기관(32)(33)(34)에는 각각 스트레이너(81), 밸브(82), 한 매쉬망(83)이 각각 설치될 수 있으며, 상기 제 1,2,3연결관(23)(24)(25)에는 진동의 전달방지를 위한 매쉬망과 압력게이지(71)(72)(73)가 각각 설치될 수 있다. 상기 압력게이지(71)와 소방배관(22) 사이의 제1연결관(23)에는 첵크밸브(75)가 설치된다. 그리고 필요에 따라 상기 제 2,3연결관(24)(25)에도 첵크밸브가 필요에 따라 설치될 수 있다.

그리고 충압펌프(60)의 제 3토출구(62)와 연결되는 제 3연결관(25)에는 제 4연결관(26)에 의해 연결된 압력챔버(80)가 설치된다.

한편, 상기 고착방지부(90)는 소방설비에 있어서, 방화수를 펌핑하기 위한 상기 주펌프(40) 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)를 주기적으로 가동시켜 고착을 방지할 수 있도록 하는 것으로, 제어부(100)와, 선택적인 펌프의 가동 시 펌핑되는 물을 집수정(200) 또는 배출부를 통하여 배출할 수 있는 배출부(95)를 구비한다.

상기 제어부(100)는 주기적으로 가동시키기 위한 가동주기설정부(101)와, 가동주기 설정부(101)에 의해 설정된 주기에 따라 펌프를 가동함과 아울러 상기 제 1,2,3연결관(23)(24)(25)에 설정된 제 1,2,3압력센서(71)(72)(73)에 의해 검출되는 압력에 따라 상기 주펌프(40) 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)들을 선택적으로 가동시키기 위한 펌프가동부(102)를 포함한다.

상기 펌프가동부(102)의 작동은 상기 주펌프(40)는 제1연결관(23)에 설치된 압력게이지(71)에 의해 감지되는 압력이 4 내지 5㎏/㎠에서 작동하도록 함이 바람직하고, 예비펌프(50)와 충압펌프(60)는 제2,3연결관(24)(25)에 설치된 압력게이지(72)73)에 의해 감지되는 압력이 5 내지 6㎏/㎠에서 작동하도록 함이 바람직하하다.

그리고 상기 제어부(100)는 가동중인 펌프이 이상이 발생 시 알람을 발생시키는 알람 발생부(103)와, 이상 발생 및 펌프의 가동상태를 상황실과 관리인의 휴대폰을 송신 및 펌프의 가동을 위한 신호을 송수신하기 위한 송수신부(104)를 구비한다.

또한 고착방지부(90)는 상기 제 1,2,3연결관(23)(24)(25)에 설치되어 주펌프(40)와 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)을 선택적인 구동 시 펌핑되는 물을 집수정 또는 외부로 배출하기 위한 상기 배출부(95)는 제 1,2,3연결관(23)(24)(25)에 각각 설치되는 제 1,2,3릴리이프밸브(91)(92)(93)로 이루어진다. 상기 제 1,2,3릴리이프밸브(91)(92)(93)는 각각 작동압력이 7㎏/㎠에서 작동된다. 상기 제 1,2,3릴리이프밸브(91)(92)(93)의 작동압력은 소방배관(22)에 작용하는 최대압력보다 높게 설정되어 화재발생 시 상기 펌프들에 의해 펌핑되는 물이 제1,2,3릴리이프밸브(91)(92)(93)를 통하여 배출되지 않도록 하여야 한다. 즉, 화재 시 주펌프(40)에 의해 펌핑되는 펌핑압력은 4 내지 5㎏/㎠ 이므로 화재발생시 제 1,2,3릴리이프밸브(91)(92)(93)를 통하여 물이 배출되지는 않는다.

상기 제1,2,3릴리이프 밸브(91)(92)(93)의 설치는 상기 제1,2,3연결관으로부터 분기되는 제1,2,3분기관배출관(91a)(92a)(93a)에 각각 설치될 수 있도록 함이 바람직하다. 그리고 제 1,2,3분기관배출관(91a)(92a)(93a)은 배출을 위한 배수구 또는 집수정으로 연결된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 고착방지부(90)의 제1,2,3분기관배출관(91a)(92a)(93a)에는 상기 제 1,2,3릴리이프 밸브(91)(92)(93)와 병렬적으로 설치된 제1,2,3솔레노이드 밸브(95)(96)(97)가 설치될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치(10)는 화재의 발생 시 주펌프(40) 또는 주펌프(40)과 예비펌프(50)가 작동되어 소방배관(22)에 방화수를 펌핑함으로써 화재 현장에 스플링 쿨러로부터 방화수가 분사되도록 하여 화재를 진압하게 된다.

그러나 소방설비 특히, 소방배관(22)에 방화수를 펌핑하여 공급하기 위한 펌프 즉, 상기 주펌프(40) 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)는 화재가 발생되지 않을 시 장기 대기상태에 있으므로 펌프의 고착이 발생될 수 있는데, 본 발명의 따른 소방압력 펌프의 고착방지 및 제어장치(10)는 주기적으로 상기 펌프들을 가동시킬 수 있으므로 상기 펌프들의 고착을 원천적으로 방지할 수 있다.

이를 더욱 상세하게 설명하면, 상기 제어부(100)의 가동주기설정부(101)를 통하여 상기 주펌프(40) 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)의 가동주기를 설정한다. 상기와 가동주기설정부(101)에 의해 가동주기가 설정되면, 제어부(100)의 펌프가동부(102)에 선택된 펌프에 전원이 공급되어 가동주기설정부(103)에 의해 설정된 시기간과 가동시간 펌프를 가동시키게 된다. 예컨대, 주펌프(40)이 선택된 경우 설정된 시간에 설정된 시간동안 구동된다. 주펌프(40)가 구동되면, 집수정(200)에 저장된 방화수는 공급관(31)과 제 1분기관(32)을 통하여 주펌프(40)로 공급되고, 주펌프(40)에 의해 펌핑된 방화수는 제1연결관(23)으로 공급된다. 상기 제 1연결관(23)으로 공급된 방화수는 상기 소방배관(22)에 작용하고 있는 압력보다 상대적으로 낮은 압력에서 작동되는 제 1릴리이프밸브(91)와 분기배출관(91a)을 통하여 배출된다. 따라서 주펌프(40)로부터 펌핑되는 물이 소방배관으로 공급되지 않은 상태에서 주펌프를 주기적으로 가동시킬 수 있게 된다. 특히, 상기 제1릴리이프 밸브는 소방배관(22)에 작용하는 대기압력보다 낮고, 소방배관(22)를 통하여 배출되는 방화수의 배출압력(주 펌프의 경우 4 내지 5㎏/㎠)이므로 정상적인 소방설비의 작동 시에는 주펌프로부터 펌핑되는 방화수가 제1릴리이프밸브(91)를 통하여 배출되지 않게 된다. 상술한 바와 같이 예비펌프(50)과 충압펌프(60)를 주기적으로 가동시킬 수 있다.

그리고 상기와 같이 작동되는 과정에서, 상기 각 펌프의 구동정보는 송수신부(104)를 통하여 관제실과 주관리자의 모바일 폰에 전송된다. 따라서 관제실과 주관리자는 각 펌프 즉,상기 주펌프(40) 예비펌프(50) 및 충압펌프(60)의 가동상태를 알 수 있다.

한편, 가동주기설정부(101)에 의해 가동시간이 결정되면 도 2에 도시된 바와 같이 제 1,2,3솔레이노이드 밸브가 선택적으로 작동되어 토출된 배출수가 배출될 수도 있다. 이 경우 상기 제1,2,3릴리이프밸브가 손상되어 작동되지 않거나, 제 1,2,3솔레노이드 밸브와, 제1,2,3릴리이프밸브 중 선택되 밸브가 동시에 작동될 수 도 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치는 소방설비의 핵심적인 방화수를 펌핑하기 위한 펌프를 가동주기를 설정하고, 주기적으로 가동시킬 수 있으므로 종래왁 같이 장기간 구동이 되지 않음으로써펌프가 고착되는 것을 근본적으로 방지할 수 있으며, 나아가서는 안전사고, 즉, 화재의 발생 시 방화수를 펌핑하지 못함으로써 발생될 수 있는 사고를 근본적으로 방지할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (3)

1. 건축물의 소방을 위한 소방설비의 소방배관과, 상기 소방배관과 연결되어 소방배관에 방화수가 소정의 압력으로 공급되도록 함과 아울러 화재 발생 시 방화수를 펌핑하는 것으로, 집수정 또는 방화수탱크와 연결되는 공급관과 흡입구가 연결되는 주펌프 및 충압펌프와, 상기 주펌프와 충압펌프의 각 토출구와 소방배관을 각각 연결하는 연결관을 구비하며,
   상기 연결관에 설치되어 소방설비의 주펌프에 의해 토출되는 방화수 배출압력과 충압펌프의 방화수 토출에 의한 소방배관내의 압력과 충압펌프의 구동압력보다 높은 압력에서 작동되는 적어도 하나의 릴리이프 밸브를 구비하며,
   설정된 주기에 따라 선택적으로 상기 주펌프와 충압펌프를 각각 구동시켜 주펌프 또는 충압펌프에 의해 토출되는 방화수가 분기관배출부에 설치된 릴리이프 밸브를 통하여 배출되도록 하는 제어부를 구비하며,
   상기 릴리이프 밸브는 연결관으로부터 분기된 분기관배출관에 설치되고, 이 분기관배출관에는 솔레노이드 밸브가 상기 릴리이프 밸브와 병렬적으로 설치된 것을 특징으로 하는 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제어부은 주기적으로 가동시키기 위한 가동주기설정부와, 가동주기 설정부에 의해 설정된 주기에 따라 펌프를 가동함과 아울러 상기 제 1,2,3연결관에 설정된 제 1,2,3압력센서에 의해 검출되는 압력에 따라 상기 주펌프, 예비펌프 및 충압펌프들을 선택적으로 가동시키기 위한 펌프가동부를 포함하며,
   가동중인 펌프이 이상이 발생 시 알람을 발생시키는 알람 발생부와, 이상 발생 및 펌프의 가동상태를 상황실과 관리인의 휴대폰을 송신 및 펌프의 가동을 위한 신호을 송수신하기 위한 송수신부를 구비한 것을 특징으로 하는 소방 압력펌프의 고착방지 및 제어장치.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images