KR101973984B1 - 도로터널의 화재 소화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 도로터널에서 발생하는 화재를 진압 및 배연하기 위한 도로터널의 화재 소화장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치는 도로터널의 상부에 상기 도로터널을 따라 형성되어 방화수가 충전되고 하부가 개방된 형태로 형성되고, 상기 방화수의 배출 후 제연을 수행하는 제연통로로 사용되는 방화수관로, 상기 방화수관로의 개방된 하부를 밀폐하며, 상기 도로터널의 강성보다 약한 강성을 갖는 재질로 형성되는 관로밀폐판, 상기 방화수관로의 하부에 상기 방화수관로를 따라 설치되는 주행레일, 상기 방화수관로에 충전된 방화수를 화재가 발생한 지점에서 방화수를 분출하고, 상기 방화수를 분출 후 상기 방화수관로로 연기를 흡입하여 제연하도록 상기 주행레일을 따라 주행하여 상기 관로밀폐판을 천공하는 천공기, 및 상기 관로밀폐판을 천공한 부분으로 상기 방화수가 신속하게 이동하여 분출하거나, 상기 방화수관로로 유입된 연기를 외부로 배출하도록 상기 방화수관로에 복수 개가 이격 설치되어 상기 방화수를 가압하여 이동시키는 가이드팬을 포함하고, 상기 천공기는 상기 관로밀폐판을 회전하며 천공함과 동시에 정회전 시 상기 방화수를 강제적으로 분출하고, 역회전 시 연기를 상기 방화수관로로 흡입하는 천공헤드, 상기 천공헤드를 회전시키는 천공모터, 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판의 하부에서 가압하여 천공하도록 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판이 위치된 방향으로 가압하는 가압실린더, 상기 주행레일에 걸쳐져 상기 주행레일을 따라 주행하는 주행차륜, 상기 천공기가 상기 주행레일을 따라 이동하도록 상기 주행차륜을 구동하는 주행모터, 및 상기 주행차륜과 상기 천공모터를 연결하여 지지하는 주행프레임을 포함한다. 따라서, 발화점에 대량의 방화수를 신속히 분출하여 화재진압의 효과를 향상시킬 수 있다.

Description

도로터널의 화재 소화장치{A Fire-extinguishing equipment for road tunnels}
본 발명은 도로터널에서 발생하는 화재를 진압 및 배연하기 위한 도로터널의 화재 소화장치에 관한 것이다.
일반적으로 도로터널은 차량의 지나도록 설치된 것으로서, 도로터널의 내부에서 차량의 사고로 인해 화재의 발생 시 화재진압이 어렵고 연기의 배출이 쉽지 않은 문제점이 있었다.
이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-1717226호(2017.3.17.공고)의 "터널 또는 지하공간용 소화장치"가 개시된 바가 있다.
상기한 종래의 터널또는 지하공간용 소화장치는 터널 또는 지하공간의 양측에 길이방향으로 배관되고, 다수의 도킹안내관이 간격을 두고 형성된 소화수관; 상기 소화수관과 간격을 두고 동일방향으로 설치되는 'I' 형상의 지지빔; 상기 지지빔의 하측 플랜지 하면에 고정된 래크; 상기 지지빔의 하측 플랜지 양측 상면에 안착된다수의 가이드휠; 상기 가이드휠을 지지 고정하는 휠브라켓; 상기 휠브라켓에 고정된 구동모터; 상기 구동모터의 모터축에 고정되고, 상기 래크에 치결합된 피니언; 상기 휠브라켓의 하단에 고정된 챔버; 상기 챔버의 일측면에 접속된 챔버연결관; 상기 챔버연결관의 상단에 설치되어 상부로 출몰되면서 상기 도킹안내관에 접속 또는 분리되는 도킹관; 상기 챔버의 하단에 접속된 접속관; 상기 접속관에 연결된 분사노즐; 상기 지지빔의 길이방향을 따라 간격을 두고 다수 설치된 화재 감지센서;를 포함하고, 상기 휠브라켓에 설치된 컨트롤러가 상기 화재 감지센서의 감지신호에 따라 상기 구동모터를 구동시켜 발화 최근접 지점으로 챔버를 이동시킨 후 소화수를 자동분사하도록 구성된 터널 또는 지하공간용 소화장치에 있어서, 상기 도킹안내관은 길이 일부가 분절되어 메인관과 서브관으로 나뉘고, 상기 서브관이 상기 메인관의 하단에 나사체결되며, 서브관의 하단에는 개방단부를 밀폐하는 원판형태의 씰러가 구비되고, 서브관의 하단 내주면에는 씰러가 걸리는 걸림턱이 형성되며, 서브관의 상단 내부에는 다수의 물구멍이 형성된 원판 형태의 고정판이 일체로 구비되고, 씰러의 상면 중앙에는 가이드봉이 수직하게 일체로 고정되며, 가이드봉의 상단은 고정판의 원중심을 관통하여 상부로 노출되고, 고정판의 하단면과 씰러의 상단면 사이에는 스프링이 개재되며, 서브관의 내경 일부에는 걸림턱의 상단면으로부터 씰러의 두께 보다 더 높은 위치에 내경이 확경된 단차면이 형성되고; 상기 도킹관은 도킹실린더에 의해 출몰되며, 상기 도킹실린더는 상기 챔버연결관의 외주면에 고정되고, 상기 도킹관의 상단에는 상기 서브관의 하방 개방부로 삽입될 수 있도록 도킹관 몸체보다 작은 직경의 삽입단이 형성되며, 삽입단의 상단면 및 둘레면에는 관통공이 형성된 것을 특징으로 하는 터널 또는 지하공간용 소화장치를 제공한다.
이와 같이 구성된 종래의 터널 또는 지하공간용 소화장치는 화재가 발생한 부분으로 분사노즐이 이동하여 화재를 진압할 수 있었다.
하지만, 종래의 터널 또는 지하공간용 소화장치는 분사노즐로 방화수를 분사하는 한계로 인해 화재를 쉽게 진압하지 못하는 문제점과, 제연을 수행할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 화재가 발생한 지점에 대량의 방화수를 신속하게 분출하여 화재의 진압성능을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 제연이 가능한 도로터널의 화재 소화장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치는 도로터널의 상부에 상기 도로터널을 따라 형성되어 방화수가 충전되고 하부가 개방된 형태로 형성되고, 상기 방화수의 배출 후 제연을 수행하는 제연통로로 사용되는 방화수관로, 상기 방화수관로의 개방된 하부를 밀폐하며, 상기 도로터널의 강성보다 약한 강성을 갖는 재질로 형성되는 관로밀폐판, 상기 방화수관로의 하부에 상기 방화수관로를 따라 설치되는 주행레일, 상기 방화수관로에 충전된 방화수를 화재가 발생한 지점에서 방화수를 분출하고, 상기 방화수를 분출 후 상기 방화수관로로 연기를 흡입하여 제연하도록 상기 주행레일을 따라 주행하여 상기 관로밀폐판을 천공하는 천공기, 및 상기 관로밀폐판을 천공한 부분으로 상기 방화수가 신속하게 이동하여 분출하거나, 상기 방화수관로로 유입된 연기를 외부로 배출하도록 상기 방화수관로에 복수 개가 이격 설치되어 상기 방화수를 가압하여 이동시키는 가이드팬을 포함하고, 상기 천공기는 상기 관로밀폐판을 회전하며 천공함과 동시에 정회전 시 상기 방화수를 강제적으로 분출하고, 역회전 시 연기를 상기 방화수관로로 흡입하는 천공헤드, 상기 천공헤드를 회전시키는 천공모터, 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판의 하부에서 가압하여 천공하도록 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판이 위치된 방향으로 가압하는 가압실린더, 상기 주행레일에 걸쳐져 상기 주행레일을 따라 주행하는 주행차륜, 상기 천공기가 상기 주행레일을 따라 이동하도록 상기 주행차륜을 구동하는 주행모터, 및 상기 주행차륜과 상기 천공모터를 연결하여 지지하는 주행프레임을 포함한다.
상기 천공헤드는 상기 방화수가 중앙으로 분출되도록 링 형상으로 형성된 헤드본체, 상기 헤드본체의 상단 둘레를 따라 형성되어 상기 관로밀폐판을 천공하는 톱날부, 상기 헤드본체의 중앙에 위치되어 상기 천공모터의 구동축이 결합되는 축결합부, 및 상기 헤드본체와 상기 축결합부의 사이를 연결하고 회전하는 방향에 따라 상기 천공된 부분에서 방화수를 강제적으로 분출하거나, 상기 방화수관로로 연기를 흡입하도록 상기 축결합부에 방사상으로 복수 개가 설치되는 흡입분출날개를 포함한다.
상기 구동축은 상기 구동축의 축방향으로 관통하여 형성되는 축공, 및 상기 축공의 내부에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 상기 축결합부가 결합되고, 상기 가압실린더에 의해 상기 축공에서 상부로 슬라이딩 이동하여 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판에 가압하는 가압축을 포함할 수 있다.
상기 천공기는 상기 방화수관로의 천공된 부분에서 방화수의 분출을 감지하는 분출감지센서를 포함하고, 상기 분출감지센서는 천공된 부분에서 방화수가 모두 분출되어 미감지 시 화재시 발생한 연기가 상기 천공헤더에 의해 상기 방화수관로로 유입되어 배출되도록 상기 천공헤드 및 상기 가이드팬을 역회전시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 터널의 상부에 방화수가 충전되는 방화수관로를 형성하고, 화재가 발생된 발화점으로 천공기를 이동시켜 천공기가 방화수관로를 천공함으로써, 대량의 방화수를 신속히 분출하여 화재의 진압효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 방화수관로가 방화수를 수용하는 기능과 함께 제연의 기능을 수행할 뿐만 아니라, 천공헤드의 흡입분출날개에 의해 방화수의 분출과 연기의 유입을 유도하여 화재진압 및 제연기능을 함께 수행할 수 있다.
또한, 방화수관로의 내부에 가이드팬이 설치되어 화재가 발생한 부분으로 방화수를 몰아 공급하고, 연기의 배출을 유도하여 화재의 진압효과를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치를 도로터널에 설치한 정단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치를 도로터널에 설치한 측단면도로서, 화재를 진압하는 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치가 설치된 부분을 확대한 정단면도로서, 관로밀폐판을 천공하기 전의 상태를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치가 설치된 부분을 확대한 정단면도로서, 관로밀폐판을 천공한 후의 상태를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치를 도로터널에 설치한 측단면도로서, 제연하는 상태를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 차량이 지나는 터널일 수 있으며, 도로터널(200)에는 도로터널(200)의 환기를 수행하기 위한 환기팬(210)이 설치될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 방화수관로(110)를 포함할 수 있다.
이 방화수관로(110)는 도로터널(200)의 상부에 도로터널(200)의 길이방향을 따라 형성될 수 있으며, 방화수관로(110)는 도로터널(200)을 시공시 도로터널(200)과 함께 콘크리트에 의해 시공될 수 있다.
방화수관로(110)는 도로터널(200)의 길이방향을 따라 도로터널(200)의 하부로 개방된 형상으로 형성될 수 있으며, 방화수관로(110)의 하부 개방된 부분의 서로 마주하는 끝단에는 하기에 설명될 관로밀폐판(120)이 끼워져 고정될 수 있는 판끼움홈(111)이 형성될 수 있다.
한편, 방화수관로(110)에는 방화수가 충전될 수 있으며, 방화수관로(110)에는 도로터널(200)에 설치되는 소화전으로부터 방화수를 공급받아 방화수가 충전될 수 있다.
그리고, 방화수관로(110)는 충전된 방화수가 모두 배출된 경우, 화재시 발생된 연기를 제연하기 위한 재연공간으로 활용될 수 있다.
또한, 방화수관로(110)의 양단에는 하기에 설명될 연기의 유입 시 연기를 도로터널(200)의 외부로 배출하기 위한 배출구가 형성될 수 있으며, 배출구에는 평상시에는 이물질이 방화수관로(110)로 유입되는 것을 방지하기 위해 배출구를 밀폐하고, 제연 시 배출구를 개방하는 배출댐퍼(미도시)가 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 관로밀폐판(120)을 포함할 수 있다.
이 관로밀폐판(120)은 방화수관로(110)의 개방된 하부를 밀폐할 수 있다.
한편, 관로밀폐판(120)은 방화수관로(110)의 개방된 부분에서 서로 마주하는 끝단에 형성된 판끼움홈(111)에 끼워지는 형태로 설치될 수 있으며, 관로밀폐판(120)은 방화수관로(110)의 개방된 하부를 따라 설치되어 방화수관로(110)를 밀폐할 수 있다.
관로밀폐판(120)은 하기에 설명될 천공기(150)에 의해 용이하게 천공될 수 있도록 합성수지재 또는 금속판으로 형성될 수 있으며, 판끼움홈(111)에는 충전된 방화수의 유출을 방지하기 위해 기밀씰이 설치될 수 있다.
한편, 관로밀폐판(120)은 방화수관로(110)의 길이를 따라 복수 개가 일렬로 설치될 수 있으며, 복수 개의 관로밀폐판(120)이 설치된 경우에는 서로 연결되는 사이를 실리콘 등의 기밀성 재료로 코킹하여 기밀할 수 있다.
여기서, 관로밀폐판(120)은 방화수관로(110)의 충전되는 방화수의 하중을 견딜 수 있는 두께와 강성을 가지는 것은 물론이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 주행레일(130)을 포함할 수 있다.
이 주행레일(130)은 주행레일(130)은 하기에 설명될 천공기(150)가 따라 주행할 수 있으며, 방화수관로(110)의 길이방향을 따라 설치될 수 있다.
한편, 주행레일(130)은 관로밀폐판(120)의 양측에 설치될 수 있다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 천공기(150)를 포함할 수 있다.
이 천공기(150)는 방화수관로(110)에 충전된 방화수를 화재가 발생된 지점에서 분출하도록 주행레일(130)을 따라 주행하여 관로밀폐판(120)의 하부에서 관로밀폐판(120)을 천공할 수 있다.
한편, 천공기(150)는 화재감지센서에 의해 화재를 감지하고, 화재의 발화점이 파악되면, 발화점이 발생된 부분으로 주행레일(130)을 따라 이동하여 발화점의 위치에서 관로밀폐판(120)을 천공할 수 있다.
여기서, 천공기(150)는 도로터널(200) 내에 설치된 CCTV 또는 화재감지센서에 의해 발화점을 판단하고, 도로터널(200)에서 발화점이 판단된 부분으로 이동할 수 있다.
천공기(150)는 천공헤드(160)를 포함할 수 있다.
천공헤드(160)는 관로밀폐판(120)의 회전하면서, 관로밀폐판(120)을 천공함과 동시에 방화수관로(110)에 충전된 유체를 신속히 배출을 유도함과 동시에 천공된 부분으로 제연을 위해 연기를 흡입할 수 있다.
천공헤드(160)는 헤드본체(161), 톱날부(162), 축결합부(163), 및 흡입분출날개(165)를 포함할 수 있다.
헤드본체(161)는 관로밀폐판(120)을 천공한 상태에서는 방화수가 하부로 분출되고, 방화수가 모두 분출되면 연기를 흡입할 수 있도록 링 형상으로 형성될 수 있다.
그리고, 톱날부(162)는 헤드본체(161)의 상단 둘레를 따라 상부로 돌출되도록 형성되어 천공헤드(160)의 회전 시 관로밀폐판(120)의 하부에서 관로밀폐판(120)을 절단하는 형태로 천공할 수 있다.
축결합부(163)는 헤드본체(161)의 중앙에 위치될 수 있으며, 축결합부(163)는 천공모터(170)의 구동축(173)에 결합되어 헤드본체(161)를 회전시킬 수 있다.
흡입분출날개(165)는 헤드본체(161)의 중앙에 축결합부(163)가 위치되도록 헤드본체(161)와 축결합부(163)를 연결할 수 있다.
흡입분출날개(165)는 축결합부(163)를 중심으로 방사상으로 복수 개가 설치될 수 있으며, 흡입분출날개(165)는 회전 시 유체의 흐름이 발생하도록 날개의 형태로 형성될 수 있다.
한편, 흡입분출날개(165)는 관로밀폐판(120)을 천공하기 위한 방향을 정회전이라 할 때, 상부에서 하부로 강제적으로 유체를 배출하는 기류를 형성하여 관로밀폐판(120)을 천공한 상태에서 회전 시 마치 펌프와 같이 방화수관로(110)에 충전된 방화수를 화재가 발생한 하부로 신속하게 강제적으로 배출하는 압력을 형성할 수 있다.
반면, 방화수관로(110)에 충전된 모든 방화수가 분출된 경우, 역회전하여 하부에서 상부로 유체가 이동하는 기류를 형성하여 마치 송풍기와 같이 화재시 발생한 연기를 방화수관로(110)로 흡입할 수 있다.
천공기(150)는 천공모터(170)를 포함할 수 있다.
이 천공모터(170)는 관로밀폐판(120)을 천공하거나, 연기를 흡입하기 위해 천공헤드(160)를 회전시킬 수 있다.
한편, 천공모터(170)의 구동축(173)은 축결합부(163)에 결합되어 축결합부(163)를 회전시키는 형태로 천공헤드(160)를 회전시킬 수 있으며, 천공모터(170)는 전기에 의해 회전하는 전기모터로 구현될 수 있다.
천공모터(170)는 축공(175), 가압축(177)을 포함할 수 있다.
축공(175)은 구동축(173)의 길이방향으로 관통하여 형성될 수 있으며, 가압축(177)은 축공(175)에서 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.
그리고, 가압축(177)이 축결합부(163)에 결합되는 형태로 구동축(173)에 천공헤드(160)가 결합될 수 있다.
한편, 축공(175)에 결합되는 가압축(177)은 구동축(173)의 회전 시 가압축(177)도 함께 회전함과 동시에 상하로 슬라이딩 이동 가능하도록 가압축(177)에는 슬라이딩 돌기가 형성되고, 축공(175)에는 슬라이딩 돌기가 상하로 슬라이딩 이동가능하도록 슬라이딩 홈이 형성될 수 있다.
여기서, 천공모터(170)의 구동축(173)은 전기모터의 회전자(171)에 고정되어 회전자(171)에 의해 회전하는 회전축일 수 있다.
천공기(150)는 가압실린더(180)를 포함할 수 있다.
가압실린더(180)는 천공모터(170)의 하부에서 가압축(177)을 가압하여 구동축(173)에서 가압축(177)을 돌출시키는 형태로 가압축(177)에 결합된 천공헤드(160)를 관로밀폐판(120)의 하부에 가압과 동시에 회전시키며 관로밀폐판(120)을 천공할 수 있다.
가압실린더(180)는 출몰하는 실린더축(181)이 구동축(173)의 축공(175)의 하부로 일부 삽입되어 실린더축(181)이 가압축(177)의 하부를 가압하여 구동축(173)에서 가압축(177)이 상부로 돌출되어 천공헤드(160)가 관로밀폐판(120)을 가압하며 천공할 수 있다.
이때, 가압실린더(180)의 실린더축(181)과 가압축(177)은 서로 결합되어 실린더축(181)이 이동에 따라 가압축(177)도 함께 이동할 수 있다.
또한, 천공기(150)는 주행차륜(153)과, 주행모터 및 주행프레임(151)을 포함할 수 있다.
주행차륜(153)은 주행레일(130)을 따라 천공기(150)가 이동하도록 주행레일(130)에 걸쳐질 수 dT으며, 주행차륜(153)은 주행레일(130)에 복수 개가 설치될 수 있다.
주행모터는 주행차륜(153)를 회전시켜 주행레일(130)에서 주행할 수 있도록 주행차륜(153)을 구동할 수 있다.
이때, 주행모터는 주행차륜(153)마다 설치될 수도 있지만, 주행모터는 복수 개의 주행차륜(153) 중 하나 이상에 설치되어 주행차륜(153)을 구동할 수 있다.
주행프레임(151)은 주행차륜(153)과 천공기(150)를 연결할 수 있으며, 주행프레임(151)은 천공기(150)를 통해 방화수의 분출에 방해되지 않도록 막대 형태의 프레임으로 구현될 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 가이드팬(115)을 포함할 수 있다.
이 가이드팬(115)은 방화수관로(110)의 내부에 설치되어 방화수관로(110)에 충전된 방화수의 이동을 가이드할 수 있다.
한편, 가이드팬(115)은 팬모터에 의해 회전할 수 있으며, 가이드팬(115)은 방화수관로(110)에 복수 개가 이격되도록 설치되어 천공기(150)에 의해 천공된 부분으로 방화수가 신속히 이동하여 분출되도록 방화수를 강제적으로 이동시킬 수 있다.
그리고, 가이드팬(115)은 방화수관로(110)에 방화수가 모두 분출되어 방화수관로(110)가 빈 경우, 방화수를 이송시켰던 반대방향으로 가이드팬(115)이 역회전하여 방화수관로(110)에 형성된 배출구를 통해 연기가 배출될 수 있도록 연기의 이동을 가이드할 수도 있다.
이때, 가이드팬(115)이 역회전하는 경우, 배출구에 설치된 배출댐퍼는 배출구를 개방하여 도로터널(200)의 외부로 연기를 배출하는 형태로 제연을 수행할 수 있다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 분출감지센서(190)를 포함할 수 있다.
이 분출감지센서(190)는 천공기(150)에 설치되어 방화수의 배출을 감지할 수 있다.
한편, 분출감지센서(190)는 천공기(150)에 의해 관로밀폐판(120)을 천공한 상태에서 천공된 부분에서의 방화수 분출을 감지할 수 있다.
분출감지센서(190)는 방화수를 감지하는 공지된 빗물 감지센서로 구현될 수 있다.
한편, 분출감지센서(190)는 관로밀폐판(120)을 천공한 상태에서 방화수가 분출되면, 방화수를 감지하고, 방화수관로(110)에 충전된 방화수가 모두 분출되어 더 이상 방화수의 분출이 감지되지 않으면, 제연을 수행하도록 천공모터(170)를 천공하는 방향과 반대방향으로 역회전시킬 수 있다.
또한, 분출감지센서(190)는 천공모터(170)를 제어하여 천공헤드(160)를 역회전시킴과 동시에 가이드팬(115)을 제어하여 방화수를 분출하였던 반대방향인 배출구를 향해 연기가 이동하는 기류를 형성하도록 가이드팬(115)을 제어할 수 있다.
이때, 분출감지센서(190)는 복수 개의 가이드팬(115)과 유선통신하거나, 무선통신하여 가이드팬(115)을 제어할 수 있다.
또한, 분출감지센서(190)는 천공기(150)에 의해 천공되어 방화수가 분출되는 경우, 천공된 부분을 향해 방화수가 신속히 이동하여 분출되도록 가이드팬(115)을 작동하도록 제어할 수도 있다.
또한, 분출감지센서(190)는 가이드팬(115)의 작동시 배출구에 설치된 배출댐퍼가 배출구를 개방하도록 가이드팬(115)과 함께 배출댐퍼도 제어할 수 있다.
이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.
본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 도로터널(200)의 상부에 방화수관로(110)가 형성되어 방화수가 충전되며, 방화수관로(110)의 개방된 하부는 관로밀폐판(120)에 의해 밀폐된다.
그리고, 방화수관로(110)의 하부에는 주행레일(130)이 설치되며, 주행레일(130)에는 천공기(150)가 주행레일(130)을 따라 이동하도록 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 화재가 발생하여 화재감지기가 화재를 감지하면, 화재감지기 또는 CCTV를 통해 발화점을 검출하고, 발화점이 검출되면, 천공기(150)가 발화점으로 이동하도록 주행모터를 작동시킨다.
주행모터가 작동하면, 주행차륜(153)이 회전하면서, 주행레일(130)을 따라 발화점으로 이동하고, 발화점에서 주행모터가 정지하여 천공기(150)의 이동을 정지시킨다.
한편, 천공기(150)가 발화점으로 이동하면 천공기(150)의 천공모터(170)가 작동하여 천공헤드(160)를 회전시킨다.
이와 동시에 가압실린더(180)가 작동하여 실린더축(181)이 구동축(173)에 결합된 가압축(177)을 가압하여 천공헤드(160)가 관로밀폐판(120)을 가압시키면, 천공헤드(160)의 톱날부(162)가 관로밀폐판(120)의 하부를 가압하면서, 절삭하여 관로밀폐판(120)을 천공한다.
관로밀폐판(120)이 천공되면, 방화수관로(110)에서 방화수가 하부로 분출되면서, 화재를 진압한다.
이때, 방화수관로(110)에서 방화수가 분출되면, 천공기(150)에 설치된 분출감지센서(190)가 방화수의 분출을 감지하고, 분출감지센서(190)는 방화수를 대량으로 신속히 분출하도록 방화수관로(110)의 내부에 설치된 가이드팬(115)을 제어하여 천공된 부분으로 방화수를 강제적으로 이동시킨다.
물론, 천공기(150)는 천공 후에 천공헤드(160)의 작동을 멈추는 것이 아니라 방화수관로(110)의 내부에서도 계속적으로 회전하도록 작동함으로써, 천공헤드(160)의 흡입분출날개(165)를 통해 천공된 부분으로 강제적으로 방화수의 배출을 유도한다.
이때, 천공헤드(160)가 방화수관로(110)의 내부에서 계속적으로 회전하면, 흡입분출날개(165)가 방화수를 펌핑하는 기능을 수행하여 강한 압력으로 발화점의 상부에서 방화수를 분사하여 효과적으로 화재를 진압할 수 있다.
한편, 천공헤드(160)에는 관로밀폐판(120)에서 천공된 부분이 천공헤드(160)의 상부를 막아 유체의 이동을 저해할 수 있기 때문에 관로밀폐판(120)을 천공헤드(160)가 천공한 후에 가압실린더(180)의 실린더축(181)을 수 차례 출몰 시켜 천공헤드(160)의 상부를 막은 관로밀폐판(120)을 천공헤드(160)에서 이탈시킬 수도 있다.
그리고, 방화수관로(110)에 충전된 방화수가 모두 배출되어 분출감지센서(190)에서 방화수의 분출이 감지되지 않으면, 제연을 수행하기 위해 분출감지센서(190)는 천공헤드(160)를 역회전하도록 제어하고, 가이드팬(115)도 천공된 부분의 반대방향으로 회전하도록 제어한다.
이때, 분출감지센서(190)는 배출구를 밀폐한 배출댐퍼를 개방하도록 가이드팬(115)과 함께 제어할 수도 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 천공헤드(160)가 역회전하면, 천공헤드(160)의 흡입분출날개(165) 및 가이드팬(115)에 의해 천공된 부분으로 흡입력이 작용하여 화재의 발생에 따른 연기가 방화수관로(110)로 유입되고, 유입된 연기는 가이드팬(115)에 의해 도로터널(200)의 양측에 형성된 배출구로 배출시키는 형태로 제연을 수행한다.
한편, 제연과 화재진압이 완료되면, 천공기(150)는 천공헤드(160)의 작동을 정지시킨 상태에서 가압실린더(180)에 의해 천공헤드(160)를 방화수관로(110)의 하부로 이탈키시고, 주행모터에 의해 주행차륜(153)을 제어하여 초기위치에 천공기(150)를 위치시킨다.
그리고, 천공기(150)에 의해 천공된 관로밀폐판(120)의 부분을 교체하거나 덧대어 밀폐하고, 방화수관로(110)에 다시 방화수를 채워 충전하여 화재에 따른 대응을 종료한다.
따라서, 본 발명의 실시예에 따른 도로터널의 화재 소화장치(100)는 화재의 발생 시 발화점으로 천공기(150)가 이동하여 천공하고 방화수관로(110)에 충전된 방화수를 분출시킴으로써, 화재가 발생한 발화점에서 방화수를 분출하여 신속하고 정확하게 화재를 진압할 수 있다.
또한, 방화수관로(110)를 방화수가 충전되는 공간 뿐만 아니라, 제연통로로 사용되어 화재 진압 및 제연을 수행할 수 있다.
또한, 천공기(150)의 천공헤더가 천공을 수행할 뿐만 아니라, 흡입분출날개(165)에 의해 방화수의 분출하는 펌프의 기능과 제연을 수행하기 위해 연기를 흡입하는 흡입팬의 기능을 수행하여 화재진압의 효과를 향상시킬 수 있다.
또한, 방화수관로(110)에 가이드팬(115)이 설치되어 화재가 발생한 발화점으로 방화수를 신속히 공급하여 발화점으로 대량의 방화수를 분출하여 화재의 진압효과를 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.
100: 도로터널의 화재 소화장치 110: 방화수관로
111: 판끼움홈 115: 가이드팬
120: 관로밀폐판 130: 주행레일
150: 천공기 151: 주행프레임
153: 주행차륜 160: 천공헤드
161: 헤드본체 162: 톱날부
163: 축결합부 165: 흡입분출날개
170: 천공모터 171: 회전자
173: 구동축 175: 축공
177: 가압축 180: 가압실린더
181: 실린더축 190: 분출감지센서
200: 도로터널 210: 환기팬

Claims (4)

  1. 도로터널의 상부에 상기 도로터널을 따라 형성되어 방화수가 충전되고 하부가 개방된 형태로 형성되고, 상기 방화수의 배출 후 제연을 수행하는 제연통로로 사용되는 방화수관로,
    상기 방화수관로의 개방된 하부를 밀폐하며, 상기 도로터널의 강성보다 약한 강성을 갖는 재질로 형성되는 관로밀폐판,
    상기 방화수관로의 하부에 상기 방화수관로를 따라 설치되는 주행레일,
    상기 방화수관로에 충전된 방화수를 화재가 발생한 지점에서 방화수를 분출하고, 상기 방화수를 분출 후 상기 방화수관로로 연기를 흡입하여 제연하도록 상기 주행레일을 따라 주행하여 상기 관로밀폐판을 천공하는 천공기, 및
    상기 관로밀폐판을 천공한 부분으로 상기 방화수가 신속하게 이동하여 분출하거나, 상기 방화수관로로 유입된 연기를 외부로 배출하도록 상기 방화수관로에 복수 개가 이격 설치되어 상기 방화수를 가압하여 이동시키는 가이드팬을 포함하고,
    상기 천공기는
    상기 관로밀폐판을 회전하며 천공함과 동시에 정회전 시 상기 방화수를 강제적으로 분출하고, 역회전 시 연기를 상기 방화수관로로 흡입하는 천공헤드,
    상기 천공헤드를 회전시키는 천공모터,
    상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판의 하부에서 가압하여 천공하도록 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판이 위치된 방향으로 가압하는 가압실린더,
    상기 주행레일에 걸쳐져 상기 주행레일을 따라 주행하는 주행차륜,
    상기 천공기가 상기 주행레일을 따라 이동하도록 상기 주행차륜을 구동하는 주행모터, 및
    상기 주행차륜과 상기 천공모터를 연결하여 지지하는 주행프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널의 화재 소화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 천공헤드는
    상기 방화수가 중앙으로 분출되도록 링 형상으로 형성된 헤드본체,
    상기 헤드본체의 상단 둘레를 따라 형성되어 상기 관로밀폐판을 천공하는 톱날부,
    상기 헤드본체의 중앙에 위치되어 상기 천공모터의 구동축이 결합되는 축결합부, 및
    상기 헤드본체와 상기 축결합부의 사이를 연결하고 회전하는 방향에 따라 상기 천공된 부분에서 방화수를 강제적으로 분출하거나, 상기 방화수관로로 연기를 흡입하도록 상기 축결합부에 방사상으로 복수 개가 설치되는 흡입분출날개를 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널의 화재 소화장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구동축은
    상기 구동축의 축방향으로 관통하여 형성되는 축공, 및
    상기 축공의 내부에 슬라이딩 이동가능하도록 결합되며, 상기 축결합부가 결합되고, 상기 가압실린더에 의해 상기 축공에서 상부로 슬라이딩 이동하여 상기 천공헤드를 상기 관로밀폐판에 가압하는 가압축을 포함하는 것을 특징으로 하는 도로터널의 화재 소화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 천공기는
    상기 방화수관로의 천공된 부분에서 방화수의 분출을 감지하는 분출감지센서를 포함하고,
    상기 분출감지센서는 천공된 부분에서 방화수가 모두 분출되어 미감지 시 화재시 발생한 연기가 상기 천공헤드에 의해 상기 방화수관로로 유입되어 배출되도록 상기 천공헤드 및 상기 가이드팬을 역회전시키는 것을 특징으로 하는 도로터널의 화재 소화장치.
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