KR101994223B1 - 차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템 - Google Patents

Abstract

차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템이 개시된다. 본 발명의 일측면에 따른 방화셔터 시스템은, 방화셔터; 방화셔터로 물을 분사하는 하나 이상의 물공급모듈; 및 화재를 인식하면 방화셔터를 하강시키고, 방화셔터가 하강하면 물공급모듈을 구동하는 제어모듈을 포함한다.

Description

차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템{Fire retardant shutter system with improved heat shielding performance}

본 발명은 차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템에 관한 것이다.

국내에서 사용되는 방화셔터가 실제 화재 확산을 제대로 막지 못할 수 있다는 실험 결과가 나왔다. 차열 등 방화셔터 성능 관련 기준을 개선하고 일정 거리 내에는 가연물을 두지 못하도록 단속을 강화해야 한다는 지적이 나온다. 한국화재보험협회 부설 방재시험연구원은 경기도 여주에 위치한 연구원 종합화재시험동에서 "복사열 전달에 의한 화재확산 가능성 평가 실물모형 실험"을 실시했는데, 이날 실험은 방화셔터로 화염을 차단했을 때 인접 거리(50cm)의 복사열을 측정하고 옷가지와 종이상자 등 가연물 착화 과정을 확인하는 방식으로 진행됐다. 화재보험협회 관계자에 따르면 복사열이 2.5㎾/㎡일 때 인체가 견딜 수 있는 시간은 30초 정도로 10~20㎾/㎡에서는 일반 가연물에까지 착화된다. 실험 시작 후 17분 정도가 지나자 50cm 이격 거리의 복사열은 14.8㎾/㎡로 측정됐다. 이어 인접한 옷가지에서도 불길이 일기 시작했다. 현재 방화셔터 성능 규정은 국토교통부에서 관장하고 있다. 주요구조부가 내화구조 또는 불연재료 건축물로서 연면적 1천㎡ 이상인 경우 내부를 내화구조로 된 바닥과 벽 등으로 구획해야 한다.

방화셔터는 화재 시 연기나 열을 감지해 폐쇄되는 장치로, 공항이나 대형쇼핑몰 등 넓은 공간에 부득이하게 내화구조 벽을 설치하지 못하는 경우 이를 대체할 수 있도록 한 시설이다. 실제로 대부분의 백화점과 마트 등에서는 공간 효율을 위해 내화구조 벽 대신 방화셔터로 내부를 구획하고 있다. 국토부 고시 '자동방화셔터 및 방화문의 기준'에서는 방화셔터에 대해 비차열 1시간과 차연, 개폐성능을 갖추도록 하고 있다. 하지만 해외 선진국과 달리 차열 성능에 대한 규정이 없는 상황이다. 이렇다 보니 이처럼 복사열에 의한 화재 확산 위험에는 속수무책이라는 지적이다. 화재보험협회 관계자는 "방화셔터를 많이 사용하는 중국과 유럽에서는 방화셔터에도 차열성능 기준을 규정하고 있다"며 "이번 실험 결과에서 보듯이 복사열로도 인접한 가연물에 착화가 일어날 수 있는 만큼 방화셔터에 차열성능을 도입하는 등 기준 개선이 필요하다"고 말했다. 관리적 측면에서의 문제 해소방안도 필요하다는 지적이 나온다. 방화셔터에 차열성능을 도입하더라도 실제 법 개정과 시행까지는 시간 소요가 불가피하고 기존 설치 시설은 여전히 사각지대로 남을 수밖에 없기 때문이다. 문제는 대다수 시설에서 방화셔터가 내려오는 위치에만 물건을 적치하지 않고 있다는 사실이다. 차열 성능이 부재한 방화셔터 인근의 가연물 적치를 근절하지 않으면 화재 확산 우려가 얼마든지 있다는 얘기다. 이 때문에 방화셔터에 차열성능을 도입하는 한편 방화셔터 인근에는 가연물을 배치하지 못하도록 당국의 단속과 관리 감독이 필요하다는 지적도 제기된다.

대한민국 등록특허 제10-0980382(등록일자 2010년08월31일) 3중 비상문이 구비된 방화스크린 셔터

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 물을 이용하여 차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적들은 이하에 서술되는 바람직한 실시예를 통하여 보다 명확해질 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 방화셔터; 상기 방화셔터로 물을 분사하는 하나 이상의 물공급모듈; 및 화재를 인식하면 상기 방화셔터를 하강시키고, 상기 방화셔터가 하강하면 상기 물공급모듈을 구동하는 제어모듈을 포함하는 방화셔터 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 방화셔터와 일정 간격을 두고 설치되는 제2 방화셔터를 더 포함하되, 상기 물공급모듈은 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이로 물을 분사할 수 있다.

또한, 상기 방화셔터는 상기 물공급모듈로부터 분사된 물이 닿았을 때 사선으로 흐르도록 하기 위한 사선 방향으로 돌출부가 형성될 수 있다.

또한, 상기 물공급모듈에 의해 분사되는 물을 저장하기 위한 저장탱크; 및 상기 물공급모듈로부터 분사되어 아래로 떨어진 물을 상기 저장탱크로 퍼올리기 위한 펌프를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 방화셔터의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하되, 상기 제어모듈은 상기 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 상기 물공급모듈이 분사하는 물의 양을 조절할 수 있다.

그리고, 제1 방화셔터; 상기 제1 방화셔터와 일정 간격을 두고 설치되는 제2 방화셔터; 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이로 하강되는 금속재질의 차열배관; 상기 차열배관을 따라 물을 흘려보내기 위한 물공급모듈; 및 화재를 인식하면 상기 제1 방화셔터 및 제2 방화셔터와 상기 차열배관을 하강시키고, 상기 물공급모듈을 구동시키는 제어모듈을 포함하는 방화셔터 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 차열배관은 지그재그 형상으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 차열배관에는 상기 물공급모듈에 의해 흐르는 물 일부가 빠져나가도록 하기 위한 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이의 공기 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하되, 상기 제어모듈은 상기 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 상기 물공급모듈이 공급하는 물의 양을 조절할 수 있다.

그리고, 제1 방화셔터; 상기 제1 방화셔터와 일정 간격을 두고 설치되는 제2 방화셔터; 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이로 하강되는 금속재질의 물주머니; 상기 물주머니에 물을 공급하기 위한 물공급모듈; 및 화재를 인식하면 상기 제1 방화셔터 및 제2 방화셔터를 하강시키고, 상기 물주머니에 물을 공급하기 위해 물공급모듈을 구동시키는 제어모듈을 포함하는 방화셔터 시스템이 제공된다.

여기서, 상기 물주머니에는 상기 물공급모듈에 의해 채워지는 물 일부가 빠져나가도록 하기 위한 하나 이상의 구멍이 형성될 수 있으며, 상기 구멍은 상기 물주머니의 상단부에 형성될 수 있다.

또한, 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이의 공기 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하되, 상기 제어모듈은 상기 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 상기 물공급모듈이 공급하는 물의 양을 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 방화셔터 시스템에 의하면, 셔터 자체 또는 이중 셔터 내에 물이 존재하도록 하여 물로 인한 차열 성능이 강화될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 일반적인 방화셔터를 도시한 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템의 구성을 도시한 블록도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 방화셔터에 물을 분사하는 방화셔터 시스템을 예시한 측단면도들.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물의 흐름을 늦추기 위한 돌출부가 형성된 방화셔터를 예시한 도면.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 각 실시예에 따른 이중 방화셔터를 구비한 방화셔터 시스템을 예시한 도면.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 후술될 제1 임계값, 제2 임계값 등의 용어는 실질적으로는 각각 상이하거나 일부는 동일한 값인 임계값들로 미리 지정될 수 있으나, 임계값이라는 동일한 단어로 표현될 때 혼동의 여지가 있으므로 구분의 편의상 제1, 제2 등의 용어를 병기하기로 한다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 각 도면을 참조하여 설명하는 실시예의 구성 요소가 해당 실시예에만 제한적으로 적용되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상이 유지되는 범위 내에서 다른 실시예에 포함되도록 구현될 수 있으며, 또한 별도의 설명이 생략될지라도 복수의 실시예가 통합된 하나의 실시예로 다시 구현될 수도 있음은 당연하다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 일반적인 방화셔터를 도시한 예시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차열 성능을 강화한 방화셔터 시스템의 구성을 도시한 블록도이다.

도 1을 참조하면, 방화셔터(10)는 화재 발생 시 연기 및 열의 확산을 방지하기 위한 방화문의 일종으로, 일반 셔터와 같이 평소에는 위로 올려져 있다가 화재가 발생하면 아래로 내려지는 방식이다. 즉, 방화셔터(10)는 방화구획의 용도로 화재 시 연기 및 열을 감지하여 자동폐쇄되는 것으로, 공항, 체육관 등 넓은 공간에 부득이하게 내화구조로 된 벽을 설치하지 못하는 경우에 사용한다. 평상시에는 개방되어있다가 화재 시 연기나 열을 감지하면 자동으로 차단되어 방화구획을 형성하는 것이다.

방화셔터(10) 자체에 차열 성능이 존재하나, 화재로 인한 열이 오래 가해지면 차열 성능이 떨어지게 되므로, 차열 성능을 보다 높일 수 있는 방안이 필요하다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 방화셔터 시스템은 기본적으로 방화셔터(10), 물공급모듈(30) 및 제어모듈(20)을 포함한다.

물공급모듈(30)은 방화셔터(10)의 차열 성능을 높이기 위해 물을 공급하기 위한 수단으로, 쉽게 말해 자동차의 냉각수와 같이 물을 이용하여 방화셔터(10) 주변의 온도를 낮추기 위한 것이다.

제어모듈(20)은 화재를 인식하면 방화셔터(10)를 하강시키고, 방화셔터(10)가 하강하면 물공급모듈(30)의 구동을 제어한다. 도면에는 도시되지 않았으나, 화재를 인식하기 위한 열감지기 또는 연기감지기와 같은 화재감지기가 추가적으로 더 구비될 수 있으며, 제어모듈(20)은 화재감지기에 의해 화재가 인식되면 방화셔터(10)를 내려 방화구역을 형성하고, 방화셔터(10)의 차열 성능을 높이기 위해 물공급모듈(30)을 구동시킨다.

물공급모듈(30)은 화재시 소화용수로 사용하기 위한 물이 흐르는 소화배관으로부터 물을 공급받을 수 있을 것이다. 그리고, 다른 일례에 따른 방화셔터 시스템은 물공급모듈(30)이 사용하는 물을 저장하기 위한 별도의 저장탱크(50)를 더 포함할 수 있으며, 또한 물공급모듈(30)에 의해 사용된 물을 재사용하기 위해 방화셔터(10) 밑으로 떨어진 물을 저장탱크(50)로 끌어 올리기 위한 펌프(40)를 더 포함할 수 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 각 실시예에 따른 방화셔터(10)에 물을 분사하는 방화셔터 시스템을 예시한 측단면도들이다.

도 3을 참조하면, 물공급모듈(30)은 분사 노즐로 구현되어, 방화셔터(10) 위에서 방화셔터(10)를 향해 물을 분사하는 방식이다. 따라서, 물공급모듈(30)로부터 분사된 물이 방화셔터(10)에 닿아 흘러내리며 물막을 형성함으로써 방화셔터(10)의 차열 성능을 높이게 되는 것이다.

물공급모듈(30)로부터 분사된 물은 아래로 흘려내려 물받이통(60)으로 집수되어 하수구를 통해 배수될 수 있으며, 또는 상술한 바와 같이 물받이통(60)의 물은 펌프(40)에 의해 다시 물공급모듈(30)이 사용하는 저장탱크(50)로 이동될 수 있다.

도 3에서는 하나의 물공급모듈(30)에 의해 방화셔터(10)의 한쪽면에는 물이 분사되는 방식인데, 도 4와 같이 두개의 물공급모듈(30)(30-1, 30-2)이 구비되어 방화셔터(10) 양쪽면에 물을 분사할 수도 있다.

그리고, 도면에는 도시되지 않았으나, 일례에 따른 방화셔터 시스템은 방화셔터(10)의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 제어모듈(20)은 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 물공급모듈(30)에 분사하는 물의 양을 조절할 수 있다. 예를 들면, 방화셔터(10)가 200미 미만인 경우엔 분당 3리터의 물을 분사하고, 200도 이상인 경우엔 분당 5리터의 물을 분사하는 것이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 물의 흐름을 늦추기 위한 돌출부가 형성된 방화셔터를 예시한 도면이다.

물공급모듈(30)에 의해 물이 분사되는 방향의 방화셔터(10)에는 사선 방향으로의 돌출부(11)가 형성된다. 물공급모듈(30)에 의해 분사된 물이 닿으면 중력에 의해 아래로 흘러내리게 되는데, 흘러내리는 물의 일부가 돌출부(11)를 타고 사선방향으로 흘러내려 최대한 아래로 늦게 흘러내리도록 함으로써, 분사된 물이 방화셔터(10)에 닿아 있는 시간을 길게 하여 보다 적은 양의 물을 사용할 수 있도록 한다.

지금까지는 방화셔터 시스템이 하나의 방화셔터(10)를 구비하는 경우를 위주로 설명하였다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면 2개의 방화셔터(10)를 구비한 이중 방화셔터 시스템이 제공된다.

도 6 내지 도 8은 본 발명의 각 실시예에 따른 이중 방화셔터를 구비한 방화셔터 시스템을 예시한 도면이다.

먼저 도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 방화셔터 시스템은 제1 방화셔터(10-1)와 일정 간격을 두고 제2 방화셔터(10-2)가 구비된다. 물공급모듈(30)은 두 방화셔터(10-1, 10-2) 사이로 물을 분사하는 것이다. 따라서, 두개의 방화셔터(10-1, 10-2)로 인해 차열 성능이 두배 이상 높아질 뿐 아니라, 그 사이에 물이 공급되어 차열 성능이 더욱 높아지는 것이다. 그리고 본 실시예에 따르면 이중 방화셔터 사이에 물이 공급되어 외부로 물이 뿌려지는 것이 아니므로, 물의 사용 효율이 높아지며 주변 물건들에 물이 뿌려지는 것을 방지할 수 있다.

물을 분사하는 방식과는 다른 실시예에 따른 도 7을 참조하면, 물공급모듈(30)에 의해 공급되는 물은 방화셔터(10-1, 10-2)로 직접 뿌려지는 것이 아니라, 구비된 차열배관(700)으로 유입된다. 차열배관(700)은 금속재질로 형성되며, 화재 발생 시 이중 방화셔터(10-1, 10-2)가 하강하면, 그 사이로 함께 하강하여 도면과 같이 위치된다. 그리고, 그 차열배관(700)으로 물공급모듈(30)에 의해 물이 공급되어 채워지게 된다. 쉽게 설명하자면, 마치 현대식 바닥 온돌에 설치되는 물이 지나가는 배관처럼 지그재그 형상으로 형성된 차열배관(700)을 타고 물이 흘러 방화셔터(10-1, 10-2) 사이의 열을 식히는 역할을 하게 되는 것이다.

그리고, 일례에 따르면 차열배관(700)에는 하나 이상의 구멍(710)이 형성되는데, 그 구멍(710)을 통해 흐르는 물의 일부가 빠져나가는 것이며, 빠져나간 물은 방화셔터(10-1, 10-2)로 뿌려지게 되어 도 6에 따른 분사노즐과 같은 역할을 하게 된다. 즉, 차열배관(700)을 타고 흘러 이중 방화셔터 사이의 공기 온도를 낮추는 역할과 함께 방화셔터(10-1, 10-2) 자체에도 물을 뿌려 방화셔터의 온도를 낮추는 역할도 함께 수행하는 것이다.

마찬가지로 도면에는 도시되지 않았으나, 일례에 따른 이중 방화셔터 시스템은 방화셔터(10)의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 제어모듈(20)은 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 물공급모듈(30)에서 공급하는 물의 양을 조절할 수 있다. 물론 차열배관(700)에 구멍(710)이 형성되지 않는 경우에는 차열배관(700) 내에 물이 가득채운 이후에는 더이상 물을 공급하지 않아도 된다. 이와 달리 구멍이 형성되거나, 또는 배관 하단에 물이 배출되는 배출구가 형성된 경우(물이 열에 의해 온도가 올라갈 수 있으므로 새로운 물을 공급하기 위해 형성)에는 차열배관(700) 내로 계속하여 물이 흐르도록 물공급모듈(30)은 방화셔터(10)가 닫혀진 상태에서는 계속 물을 공급할 수도 있다.

배관 형식과는 다른 일례에 따른 도 8을 참조하면, 이중 방화셔터(10-1, 10-2) 사이에 물주머니가 구비될 수도 있다. 물주머니는 알루미늄과 같이 연성이 좋으며 열에 강하고 열전도율은 높은 금속재질로 형성될 수 있다. 즉, 물공급모듈(30)로부터 공급되는 물은 물주머니 내로 유입되어 도면과 같인 이중 방화셔터(10-1, 10-2) 사이에 물주머니가 위치하게 되는 것이다.

도 7에 따른 차열배관(700)과 마찬가지로, 물주머니(800)에는 물공급모듈(30)에 의해 채워지는 물 일부가 빠져나가도록 하기 위한 하나 이상의 구멍(810)이 형성될 수 있으며, 일례에 따르면 그 구멍(810)을 통해 빠져다간 물이 방화셔터(10-1, 10-2)의 상단부에 닿아 아래로 흐르도록 물주머니(800)의 상단부에 구멍(810)이 형성되는 것이 바람직할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10 : 방화셔터 11 : 돌출부
20 : 제어모듈 30 : 물공급모듈
40 : 펌프 50 : 저장탱크
700 : 차열배관 800 : 물주머니

Claims (13)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 방화셔터;
   상기 제1 방화셔터와 일정 간격을 두고 설치되는 제2 방화셔터;
   물을 공급하기 위한 물공급모듈;
   지그재그 형상을 가지고 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이로 하강되며, 상기 물공급모듈로부터 공급되는 물로 인해 상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이의 공기 온도를 낮추기 위한 차열배관; 및
   화재를 인식하면 상기 제1 방화셔터 및 제2 방화셔터와 상기 차열배관을 하강시키고, 상기 물공급모듈을 구동시키는 제어모듈을 포함하되,
   상기 제1 방화셔터 및 상기 제2 방화셔터 자체의 온도를 낮추기 위해, 상기 차열배관에는 상기 물공급모듈에 의해 흐르는 물 일부가 빠져나가 상기 제1 방화셔터 및 상기 제2 방화셔터에 뿌려지도록 하기 위한 복수개의 구멍이 형성되는, 방화셔터 시스템.
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 청구항 6에 있어서,
   상기 제1 방화셔터와 상기 제2 방화셔터 사이의 공기 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하되,
   상기 제어모듈은 상기 온도센서에 의해 측정된 온도값을 기반으로 상기 물공급모듈이 공급하는 물의 양을 조절하는, 방화셔터 시스템.
   
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제

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