KR101998759B1 - 소화 설비 및 소화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 소화 설비는 원료가 수용된 대차로 소화수를 분사하는 소화탑, 소화탑으로 분사된 소화수가 상기 소화탑 외부로 흐를 수 있도록, 소화탑으로부터 외부로 연장 형성된 배수로, 배수로를 따라 흐르는 소화수에 의해 배수로의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 배수로에 설치되는 대차를 구비하고, 대차의 이동 상태를 감지하여, 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 소화 상태 모니터링 장치를 포함한다.
따라서, 본 발명의 실시형태들에 의하면, 소화탑 내 소화수의 분사 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이에, 소화탑으로 소화수의 분사 상태가 비정상일 경우, 소화가 부족한 원료를 와프 또는 컨베이어로 이송시키지 않거나, 소화 설비를 보수한 후 다시 소화를 시작함으로써, 소화가 부족한 원료에 의한 문제 발생을 방지할 수 있다.

Description

소화 설비 및 소화 방법{QUENCHING EQUIPMENT AND QUENCHING METHOD}

본 발명은 소화 설비 및 소화 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실시간으로 소화수의 분사 상태를 점검할 수 있는 소화 설비에 관한 것이다.

통상적으로 코크스 오븐 설비에서는, 석탄에 일정시간 고온의 열을 가하여 건류함으로써 적열 코크스를 생산한다. 생산된 적열 코크스는 코크스 오븐 도어를 열고 압출기로 밀어 대차에 적재된다.

여기서, 적열 코크스는 1000℃ 내외의 고온이기 때문에, 그대로 방치할 경우 화재가 발생하며, 이에 코크스가 타버려 열원으로서의 기능을 하지 못한다. 따라서, 생산된 적열 코크스를 소화시킨다.

적열 코크스를 소화시키는 방법으로 습식 소화 방법이 주로 사용된다. 습식 소화 방법은 적열 코크스를 대차에 적재시킨 후 소화탑으로 이동시키고, 적열 코크스를 향해 소화수를 분사하여 적열 코크스를 소화시키는 방법이다. 이후, 적열 코크스가 적재된 대차는 소화탑에서 나와 와프(waff)를 향해 이동하고, 대차의 게이트가 열리면 적열 코크스가 와프에 적재되며, 이후 적열 코크스는 컨베이어 밸트에 의해 수송된다.

한편, 대차가 소화탑 내로 장입되면, 소화탑으로 소화수를 공급하는 밸브가 오픈되고, 일정 시간 후 대차가 자동으로 소화탑 밖으로 이동하여 와프로 이동한다. 그런데, 소화수를 제공하는 탱크 내 소화수가 부족한 경우, 밸브가 개방되더라도, 대차로 분사되는 소화수가 부족하여, 적열 코크스가 충분히 소화되지 않는다. 그리고, 충분히 소화되지 않은 적열 코크스가 컨베이어 밸트에 적재되면, 이는 대형 화재의 원인이 된다.

한국공개특허 KR20130050737A

본 발명은 원료로 소화수를 살수하여 습식 소화시키는데 있어서, 소화수 분사 불량으로 인한 문제를 방지할 수 있는 소화 설비 및 소화 방법을 제공한다.

본 발명의 실시예에 따른 소화 설비는 원료가 수용된 대차로 소화수를 분사하는 소화탑; 상기 소화탑으로 분사된 소화수가 상기 소화탑 외부로 흐를 수 있도록, 상기 소화탑으로부터 외부로 연장 형성된 배수로; 상기 배수로를 따라 흐르는 소화수에 의해 상기 배수로의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 배수로에 설치되는 대차를 구비하고, 상기 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 소화 상태 모니터링 장치;를 포함한다.

상기 대차는, 상기 소화수가 수용될 수 있는 내부 공간을 가지며, 이동 가능한 본체; 및 상기 본체에 장착되며, 상기 소화수가 상기 배수로를 따라 흐르는 방향으로 연장 형성된 연장 부재;를 포함하고, 상기 소화 상태 모니터링 장치는, 상기 연장 부재의 전방에 위치되어, 상기 연장 부재를 감지할 수 있는 센서를 포함한다.

상기 소화수를 상기 본체 내로 유입시키는 유입구에 비해, 상기 소화수가 수용되는 상기 본체 내부 공간의 높이가 낮다.

상기 본체 내부에, 상기 소화수의 이동 방향을 기준으로, 상기 본체의 후단에서부터 전단 방향으로 하향 경사진 경사면이 마련되고, 상기 경사면의 경사 방향의 양 끝단인 일단 및 타단 중, 상기 본체의 후단과 인접한 상기 일단의 상측에 상기 유입구가 마련되며, 상기 본체 내에서 상기 경사면의 상측 공간에 상기 소화수가 수용된다.

상기 본체의 하부에 상기 소화수가 배출되는 배출구가 마련된다.

상기 배출구는 상기 본체 내 전단 상에서, 상기 경사면의 타단 상측에 마련된다.

장력을 가지며, 일단이 상기 대차에 연결되어 상기 대차의 전방으로 연장되고, 상기 대차의 이동에 따라 수축 및 이완이 가능한 탄성 부재; 및 상기 배수로 내 바닥면과 이격되도록 상기 탄성 부재의 전방에 고정 설치된 지지 부재;를 포함하고, 상기 대차의 배출구로부터 배출된 소화수는 상기 지지 부재의 하측을 통과하도록 흐른다.

상기 소화 상태 모니터링 장치는, 상기 소화탑으로의 소화수의 공급을 제어하는 밸브를 개방한 후, 상기 센서에서 상기 연장 부재를 감지하는 첫 신호가 발생되기까지의 첫 신호 발생 시간 및 상기 첫 신호가 발생된 후, 상기 센서에 상기 연장 부재의 연속적인 감지로 인한 신호 연속 발생 시간 중 적어도 하나를 카운팅하는 카운팅부; 상기 첫 신호 발생 시간을 제 1 기준 시간과 비교하여, 상기 비교 결과에 따라, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 판단하거나, 상기 신호 연속 발생 시간을 제 2 기준 시간과 비교하여, 상기 비교 결과에 따라, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 판단하는 판단부;를 포함한다.

상기 판단부는 상기 첫 신호 발생 시간이 상기 제 1 기준 시간 이하인 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 센서에서 상기 제 1 기준 시간 동안 상기 첫 신호가 발생되지 않으면, 상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단하며, 상기 판단부는 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 이상인 경우, 소화수 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 미만인 경우, 소화수 분사 상태를 비정상으로 판단GS다.

상기 배수로는, 상기 소화탑과 상기 대차 사이의 구간인 제 1 배수 영역; 및 상기 제 1 배수 영역으로부터 외측으로 연장 형성되며, 연장 경로 중 일부에 상기 대차가 설치된 제 2 배수 영역;을 포함하고, 상기 제 1 배수 영역의 바닥면의 높이에 비해 상기 제 2 배수 영역의 바닥면의 높이가 낮다.

본 발명은 원료가 수용된 대차로 소화수를 분사시키는 소화탑을 구비하는 소화 설비를 이용한 소화 방법으로서, 원료가 수용된 대차를 소화탑 내로 장입시키고, 상기 소화탑 내로 소화수 분사를 위해, 상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방시키는 과정; 상기 소화수의 유입 및 통과가 가능하도록 상기 배수로 내부에 설치된 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;을 포함한다.

상기 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서, 상기 대차에 전방에 배치되어 상기 대차를 감지할 수 있는 센서에서의 신호 발생 시간을 이용한다.

상기 센서에서 발생된 신호 발생 시간을 이용하는 데 있어서, 상기 밸브를 개방시킨 시점부터, 상기 센서에서 첫 신호가 발생되기까지의 시간인 첫 신호 발생 시간 및 상기 첫 신호 발생 후, 상기 센서에서 연속적인 신호가 발생된 시간인 신호 연속 발생 시간 중 적어도 하나를 이용한다.

상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은, 상기 첫 신호 발생 시간이 상기 제 1 기준 시간 내인지 여부에 따라, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정; 및 상기 소화 개시 시 소화수의 분사 상태가 정상으로 판단되면, 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 내인지 여부에 따라, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;을 포함한다.

상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서, 상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방한 후, 상기 첫 신호 발생 시간이 상기 제 1 기준 시간 이하인 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방한 후, 상기 제 1 기준 시간 내에 상기 첫 신호가 발생되지 않는 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단하며, 상기 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서, 상기 연속 발생 시간이 상기 제 2 기준 시간 이상인 경우, 상기 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 연속 발생 시간이 상기 제 2 기준 시간 미만인 경우, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단한다.

상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태 및 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태 중 적어도 하나가 비정상으로 판단되는 경우, 상기 소화탑으로 소화수를 제공하는 탱크로 소화수를 보충하거나, 상기 소화 설비를 보수한다.

상기 소화수가 상기 대차 내로 유입되는데 있어서, 상기 대차 내 전단 방향에 무게 중심이 쏠리도록, 상기 소화수가 상기 대차 내 후단에서 전단 방향으로 흐른다.

상기 소화수가 상기 소화수가 상기 대차 내 후단에서 전단 방향으로 흐르는데 있어서, 상기 대차 내 후단 상측에서 전단 하측 방향으로 경사지게 흐른다.

본 발명의 실시형태들에 의하면, 소화탑 내 소화수의 분사 상태를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 이에, 소화탑으로 소화수의 분사 상태가 비정상일 경우, 소화가 부족한 원료를 와프 또는 컨베이어로 이송시키지 않거나, 소화 설비를 보수한 후 다시 소화를 시작함으로써, 소화가 부족한 원료에 의한 문제 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비를 도시한 개념도
도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 배수로를 나타낸 입체도
도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 배수로 내에 실시예에 따른 대차가 설치된 상태를 나타낸 입체도
도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배수로 내에 대차가 설치된 상태와, 대차의 이동을 설명하기 위한 모식도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대차, 센서 및 지지대를 도시한 입체도
도 7은 본 발명의 실시예에 소화 설비에 있어서, 지지대 및 대차의 전방에서 바라본 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비의 동작을 나타낸 순서도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비를 도시한 개념도이다. 도 2a는 본 발명의 실시예에 따른 배수로를 나타낸 입체도이다. 도 2b는 본 발명의 실시예에 따른 배수로 내에 실시예에 따른 대차가 설치된 상태를 나타낸 입체도이다. 도 3 내지 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 배수로 내에 대차가 설치된 상태와, 대차의 이동을 설명하기 위한 모식도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 대차, 센서 및 지지대를 도시한 입체도이다. 도 7은 본 발명의 실시예에 소화 설비에 있어서, 지지대 및 대차의 전방에서 바라본 도면이다. 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비의 동작을 나타낸 순서도이다.

본 발명의 실시예에 따른 소화 설비는 고온의 원료에 액상의 재료를 분사하여 소화시키는 습식 소화 설비이다

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 실시예에 따른 소화 설비에 대해 설명한다. 실시예에서 소화시키고자 하는 원료는 고온의 오븐 내로 장입되어 건류된 석탄, 일명 적열 코크스(이하, 코크스)일 수 있다.

도 1을 참조하면, 실시예에 따른 소화 설비는 소화시키고자 하는 원료(M) 예컨대, 코크스(M)가 적재되는 대차(10), 대차(10)가 내부로 장입되면, 코크스(M)를 향해 소화수 즉, 예컨대 물을 분사하는 소화탑(100), 소화수가 저장된 탱크(300), 일단이 탱크(300)에 연결되고, 타단이 소화탑(100)에 연결되어, 소화수를 소화탑(100)으로 공급하는 소화수 공급 라인(200), 소화탑(100)의 외부에 배치되어, 코크스(M)의 소화에 사용된 후, 소화탑(100)으로부터 배출된 소화수를 일시 저장하는 집수조(600), 소화탑(100)과 집수조(600)를 연결하도록 배치되어, 소화탑(100)으로부터 배출된 소화수를 집수조(600)로 이동시키는 통로인 배수로(5000), 배수로(5000) 내에 설치되어, 배수로(5000)를 따라 흐르는 소화수에 의해 이동 가능한 대차(4100)를 구비하고, 대차(4100)의 이동 동작을 이용하여, 대차(10)로 분사되는 소화수의 분사 상태를 실시간으로 검출하는 소화 상태 모니터 장치(4000)를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 소화 설비는 일단이 집수조(600)에 연결되고 타단이 탱크(300)에 연결되어, 집수조(600)에 저장된 소화수를 탱크(300)로 재공급하는 회수 라인(800), 회수 라인(800) 경로 상에 설치되어, 집수조(600)의 소화수가 탱크(300)로 이동될 수 있도록 펌핑하는 펌프(700), 소화수 공급 라인(200)에 설치된 밸브(210)를 포함한다.

상술한 소화탑(100), 소화수 공급 라인(200), 탱크(300), 집수조(600) 및 회수 라인(800)은 해당 기술분야에서 습식 소화 설비와 유사하거나, 동일하므로, 이들에 대한 상세한 설명은 생략하거나 간단히 설명한다.

소화탑(100)은 대차(10)가 장입될 수 있는 내부 공간을 가지며, 그 상부에는 각각이 냉매 공급 라인(200)과 연결되어 소화수를 분사하는 복수의 노즐(110)이 설치되어 있다. 그리고, 대차(10)가 장입되는 소화탑(100)의 입구측에는 소화탑(100)의 진입을 센싱할 수 있는 진입 센서(미도시) 설치될 수 있다. 이에, 진입 센서에 대차(10)가 소화탑(100)으로 진입된 것으로 감지되면, 소화수 공급 라인(200)에 설치된 밸브(210)가 열려, 상기 노즐(110)로부터 소화수가 분사되며, 이로 인해 대차(10) 내 고온의 적열 코크스(M)가 소화된다.

소화수 공급 라인(200) 및 회수 라인(800) 각각은 소화수가 통과 또는 흐를 수 있도록 내부 공간을 가지는 배관 형태일 수 있다.

배수로(5000)는 소화수가 흐를 수 있도록 내부 공간을 가지며, 상측이 개방된 홈 형상일 수 있다. 물론 배수로(5000)는 상측이 폐쇄된 구조일 수도 있다. 이러한 배수로(5000)의 일단은 소화탑(100)에 마련된 소화수 배출구(미도시)와 연결되며, 타단은 집수조(600)와 연결된다.

실시예에 따른 소화 상태 모니터 장치(4000)의 대차(4100)는 소화탑(100)으로부터 집수조(600)까지 연장 형성된 배수로(5000) 내부 중, 일부 영역에 설치된다. 이에, 배수로(5000)는 대차(4100)를 기준으로 소화탑(100)과 대차(4100) 사이의 영역인 제 1 배수 영역(5000a)과, 대차(4100)와 집수조(600) 사이 영역인 제 2 배수 영역(5000b)으로 구분될 수 있다.

이하에서는 소화탑(100)으로부터 배출된 소화수 및 대차(4100)가 집수조(600)가 위치된 방향으로 이동하는 방향을 전방이라 하고, 대차(4100)가 상기 집수조(600)와 반대 위치 즉, 소화탑(100)이 위치된 방향으로 이동하는 방향을 후방이라 정의한다. 그리고, 배수로(5000)의 연장 방향과 대응하는 방향에 있어서, 대차(4100)의 양 끝단 중, 집수조(600)를 향하는 끝단을 전단, 대차(4100)를 향하는 끝단을 후단이라 정의한다.

실시예에 따른 대차(4100)는 배수로(5000)를 따라 흐르는 소화수에 의해 이동한다. 즉, 제 1 배수 영역(5000a)으로부터 대차(4100)로 유입되는 또는 흐르는 소화수에 의해 대차(4100)가 전방으로 이동한다. 내부로 유입되는 소화수에 의해 대차(4100)가 전방으로 이동하기가 용이하기 위해서는, 무게 중심이 대차(4100)의 전단으로 쏠리도록 하는 것이 효과적이다.

실시예에서는 대차(4100) 내 바닥면의 높이가 배수로(5000)의 제 1 배수 영역의 바닥면에 비해 낮게 위치하도록 한다. 이에, 제 1 배수 영역(5000a)과 대차(4100) 간의 높이차에 의해, 제 1 배수 영역(5000a)으로부터 대차(4100)로 떨어지는 소화수의 낙차에 의해 대차(4100)가 전방으로의 이동이 보다 용이하다.

실시예에 따른 배수로(5000)에 대해 보다 구체적으로 설명하면, 배수로(5000)는 소화탑(100)으로부터 대차(4100)가 설치된 전단까지 연장 형성된 제 1 배수 영역(5000a) 및 제 1 배수 영역(5000a)과 집수조(600) 사이를 연결하도록 연장 형성된 제 2 배수 영역(5000b)을 포함한다. 여기서, 제 1 배수 영역(5000a)의 일단은 소화탑(100)의 소화수 배출구에 연결되며, 타단은 제 2 배수 영역(5000b)의 일단과 연결된다. 그리고, 제 2 배수 영역(5000b)의 일단은 제 1 배수 영역(5000a)과 연결되며, 타단은 집수조(600)와 연결된다.

실시예에 따른 제 2 배수 영역(5000b)의 바닥면의 높이는 제 1 배수 영역(5000a)의 바닥면의 높이에 비해 낮다. 그리고, 이러한 제 2 배수 영역(5000b)의 바닥면 상에 대차(4100)가 설치되며, 대차(4100) 중 소화수가 내부로 유입되는 유입구(4113)의 높이는 대차(4100) 내 바닥면에 비해 높다.

실시예에 따른 배수로(5000)에 대해 다른 말로 설명하면, 배수로(5000)는, 소화탑(100)에서 집수조(600)가 위치된 방향으로 연장 형성된 제 1 배수 통로(5100) 및 제 1 배수 통로(5100)의 하측에 위치되며, 집수조(600)가 위치된 방향으로 연장 형성된 제 2 배수 통로(5200)를 포함한다.

여기서, 제 2 배수 통로(5200)가 제 1 배수 통로(5100) 하측에 위치되는데 있어서, 제 1 배수 통로(5100)의 일부와 제 2 배수 통로(5200)의 일부가 중첩된다. 즉, 제 1 배수 통로(5100)의 연장 방향의 양 끝단 중, 상기 제 2 배수 통로(5200)와 인접한 타단 및 이를 포함하는 주변 영역과, 제 2 배수 통로(5200)의 연장 방향의 양 끝단 중, 상기 제 1 배수 통로(5100)와 인접한 일단 및 이를 포함하는 주변 영역이 상호 중첩 위치된다. 따라서, 제 1 배수 통로(5100)의 타단이 제 2 배수 통로(5200)의 일단에 비해 전방에 위치된다. 그리고, 상호 중첩되는 제 1 배수 통로(5100)의 영역과 제 2 배수 통로(5200)의 영역은 소화수의 이동이 가능하도록 상하 연통된다.

이를 위해, 제 1 배수 통로(5100)의 바닥면은 제 2 배수 통로(5200)의 일단까지 연장 형성되고, 상기 제 1 배수 통로(5100)의 타단까지 연장 형성되지 않는다. 이에, 제 1 배수 통로(5100) 중 일부는 바닥면에 의해 폐쇄되어 있지만, 나머지는 바닥면이 설치되지 않으므로, 하측이 개구되어 있다. 그리고 제 2 배수 통로(5200)의 상측이 개구되어 있으며, 제 2 배수 통로(5200)의 상측 개구 중 일단과 인접한 영역이 제 1 배수 통로(5100)의 하측 개구와 대향 위치된다.

그리고, 제 2 배수 통로(5200)의 내부에서, 제 1 배수 통로(5100)와 중첩되는 영역에 대차(4100)가 설치된다.

상술한 바와 같은 제 1 및 제 2 배수 통로(5100, 5200)를 포함하는 배수로(5000)에 있어서, 제 1 배수 통로(5100)와 제 2 배수 통로(5200)가 중첩되는 '중첩 영역'을 기준으로, 소화탑(100)으로부터 상기 중첩 영역 전단까지가 제 1 배수 영역(5000a)이고, 중첩 영역에서부터 집수조(600) 사이의 영역이 제 2 배수 영역(5000b)이다.

이하, 제 1 및 제 2 배수 통로(5100, 5200)에 대해 보다 구체적으로 설명한다.

제 1 배수 통로(5100)는, 각각이 소화탑(100)에서 집수조(600)가 위치된 방향(이하, 제 1 방향)으로 연장 형성되어, 예컨대 지면과 수직하며, 상기 제 1 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된 한 쌍의 제 1 측벽(5110), 제 1 방향으로 연장 형성되어 한 쌍의 제 1 측벽(5110) 하부에 배치되고, 상기 한 쌍의 제 1 측벽(5110) 사이를 연결하는 제 1 바닥면(5120) 및 한 쌍의 제 1 측벽(5110)의 양 끝단 중, 집수조(600)가 위치된 방향인 타단에 배치된 제 2 측벽(5130)을 포함한다.

제 1 바닥면(5120)은 제 1 측벽(5110)까지 연장 형성되지 않고, 제 2 배수 통로(5200)의 일단까지 연장 형성된다. 그리고, 제 2 측벽(5130)은 제 2 배수 통로(5200)의 일단의 전방에 위치하도록, 상측 개구 상에 위치된다. 이에, 제 1 배수 통로(5100)는 제 2 배수 통로(5200)의 이전 구간까지 하측이 폐쇄되어 있고, 제 2 배수 통로(5200)와 대응하는 구간은 개구되어 있다.

이하에서는 제 1 배수 통로(5100)에 있어서, 한 쌍의 제 1 측벽(5110) 사이의 하측 개구 중, 제 1 바닥면(5120)이 설치되지 않은 영역 즉, 제 1 바닥면(5120)의 외측을 제 1 배수 통로(5100)의 하측 개구(5121)라 명명한다.

제 2 배수 통로(5200)는, 제 1 배수 통로(5100)로부터 집수조(600)가 위치된 방향(이하, 제 1 방향)으로 연장 형성되어, 예컨대 지면과 수직하며, 상기 제 1 방향과 교차 또는 직교하는 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된 한 쌍의 제 3 측벽(5210), 제 1 방향으로 연장 형성되어, 한 쌍의 제 3 측벽(5210) 하부에서 상기 한 쌍의 제 3 측벽(5210) 사이를 연결하도록 형성된 제 2 바닥면(5220) 및 한 쌍의 제 3 측벽의 일단 및 타단 각각에 배치되어, 상기 한 쌍의 제 3 측벽(5210) 사이를 연결하도록 배치된 한 쌍의 제 4 측벽(5230)을 포함한다.

여기서, 제 2 배수 통로(5200)는 제 1 배수 통로(5100) 하측에 위치되므로, 제 2 바닥면(5220)은 제 1 바닥면(5120)에 비해 그 높이가 낮으며, 한 쌍의 제 4 측벽(5230) 중, 한 쌍의 제 3 측벽(5210)을 연결하는 제 4 측벽(5230)은, 제 1 배수 통로(5100)의 제 1 바닥면(5120)의 타단과 제 2 바닥면(5220)의 일단을 연결한다. 또한, 한 쌍의 제 4 측벽(5230) 중, 제 2 바닥면(5220)의 일단과 연결되는 제 4 측벽(5230)은, 제 1 배수 통로(5100)의 제 2 측벽(5130)에 비해 후방에 위치된다. 이에 따라, 제 1 배수 통로(5100) 일부와 제 2 배수 통로(5200)의 일부가 상호 중첩 위치된다.

상술한 바와 같은 제 1 및 제 2 배수 통로(5100, 5200)를 포함하는 배수로(5000)에 있어서, 소화탑(100)으로부터 제 1 바닥면(5120)의 타단까지가 제 1 배수 영역(5000a)이고, 제 2 바닥면(5220)의 일단부터 타단까지가 제 2 배수 영역이다.

실시예에 따른 소화 상태 모니터 장치(4000)는 배수로(5000) 내부에 설치되어, 배수로(5000)를 따라 흐르는 소화수에 의해 이동 가능한 대차(4100), 배수로(5000)의 외부에서 대차(4100)의 전방에 설치되어, 대차(4100)의 이동을 감지하는 센서(4300), 배수로(5000)의 내부에서 대차(4100)의 전방에 고정 설치된 지지대(4400), 대차(4100)와 지지대(4400) 사이를 연결하도록 설치된 탄성 부재(4500), 센서(4300)로부터 전달된 대차(4100)의 이동 신호를 이용하여 소정량 이상의 소화수가 연속으로 살수되는 시간을 카운팅하고, 카운팅된 시간을 통해 소화수의 분사 상태를 정상 또는 불량으로 판단하는 모니터링부(4200)를 포함한다.

또한, 실시예에 따른 소화 상태 모니터 장치(4000)는 대차(4100)가 위치되는 배수로(5000) 내부에 설치되어, 대차(4100)의 이동을 용이하게 하는 가이드부(4600)를 포함한다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 대차(4100)는, 소화수가 일시 수용 또는 통과할 수 있는 내부 공간이 마련된 본체(4110), 본체(4110)의 상부에서, 상기 본체(4110)의 전방 방향으로 연장 형성되어, 대차(4100)의 전방에 위치된 센서(4300)에 감지되는 연장 부재(4130), 본체(4110)의 하부에 장착되며, 가이드부(4600)를 따라 활주 가능한 구동 부재(4120), 본체(4110)의 하부 영역에 마련되어, 내부로 유입된 소화수를 대차(4100) 외부로 배출시키는 배출구(4112)를 포함한다.

본체(4110)는 그 내부로 소화수가 낙하될 수 있도록, 상측의 적어도 일부가 개방되며, 내부 공간을 가지는 형상이다. 이때, 본체(4110)의 상측 개구는 소화수가 유입되는 유입구(4113)로서, 제 1 배수 영역(5000a)의 제 1 바닥면(5120)과 인접한 위치에 마련된다. 즉, 배수로(5000)의 연장 방향을 기준으로, 본체(4110)의 상부 중, 제 1 배수 영역(5000a)과 인접 위치된 상부 영역에 유입구(4113)가 마련되고, 나머지는 차폐될 수 있다. 그리고, 차폐된 본체(4110)의 상부에 연장 부재(4130)가 장착되는데, 상기 연장 부재(4130)는 본체(4110)의 전단에 인접하도록 설치되는 것이 바람직하다.

그리고, 본체(4110) 내부에는 후단에서부터 전단 방향으로 하향 경사진 경사면(4111)이 마련될 수 있다. 다른 말로 하면, 경사면(4111)은 그 연장 방향의 일단이 본체(4110) 내 후단 상부에 연결되고, 타단이 본체(4110) 내 전단 하부에 연결된다. 이에, 경사면(4111)의 일단의 높이에 비해 타단의 높이가 낮으며, 일단으로부터 타단으로 갈수록 그 높이가 점차 감소하도록 경사진 또는 대각선 형태이다.

이렇게, 본체(4110) 내에 마련된 경사면(4111)은, 본체(4110)의 유입구(4113)를 통해 유입된 소화수를 본체(4110) 내 후단 방향으로 흐르도록 가이드 또는 유도함으로써, 소화수가 본체(4110) 내 후단과 인접한 영역에 집중되도록 하여, 대차(4100)의 전단 방향으로 무게 중심이 쏠리도록 유도한다.

구동 부재(4120)는 본체(4110)의 하부에 장착되며, 가이드부(4600)를 따라 활주 가능하다. 실시예에 따른 구동 부재(4120)는 가이드부(4600)를 따라 활주 가능한 수단 예컨대 바퀴(wheel)이나, 이에 한정되지 않고, 가이드부(4600)를 따라 활주 가능한 다양한 수단으로 변경 가능하다.

배출구(4112)는 본체(4110)의 전단 중 하부에 마련되며, 상기 배출구(4112)는 복수개로 마련되어 배수로(5000)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 나열되어 상호 이격 배치된다. 실시예에 따른 배출구(4112)는 본체(4110)의 전단 중, 경사면(4111)의 상측에 위치되는데, 보다 구체적으로 경사면(4111)의 타단과 인접하도록 본체(4110) 후단의 하부 영역에 마련된다.

여기서, 배출구(4112)는 본체(4110) 내로 유입된 소화수를 조금씩 배출시키는 것으로, 본체(4110)의 유입구(411)를 통해 유입되는 소화수량에 비해 배출구(4112)를 통해 배출되는 소화수량이 현저하게 적도록, 배출구(4112)의 직경을 조절한다. 이는, 배출구(4112)의 크기가 너무 크면, 대차(4100) 내로 유입된 소화수가 빠른 속도로 빠져나가, 유입되는 소화수에 수에 의해 대차(4100)의 이동이 용이하지 않을 수 있기 때문이다.

연장 부재(4130)는 본체(4110)의 상부 중, 전단과 인접한 위치에 설치되며, 본체(4110)의 전방 외측을 향해 연장 형성된다. 즉, 연장 부재(4130)의 일단은 본체(4110)의 상부에 연결되고, 타단은 본체(4110)의 외측으로 돌출되도록 연장 형성될 수 있다. 이때, 연장 부재(4130)는 적어도 그 타단이 대차(4100)의 전방에 위치된 배수로(5000)의 벽체 즉, 제 2 측벽(5130)에 마련된 관통구(5000d)와 대향 위치되도록 형성된다.

실시예에 따른 연장 부재(4130)는 전자기 근접 센서에 감지될 수 있도록, 자성체를 포함하는 원료로 제조될 수 있다.

물론, 연장 부재(4130)의 원료를 상술한 바와 같이 자성체를 포함하는 원료에 한정되지 않고, 센서(4300)의 종류에 따라 다양하게 변경 가능하다. 예컨대, 센서(4300)가 물리적인 접촉에 의해 센싱되는 터치 센서인 경우, 연장 부재(4130)는 자성체를 포함하는 원료로 제조될 필요는 없으며, 전방 이동에 의해 센서(4300)에 접촉 가능하도록 제조되기만 하면 무방하다.

센서(4300)는 대차(4100)의 전방에 위치되는데, 실시예에 따른 센서(4300)는 배수로(5000)의 외측에서 대차(4100)의 전방에 설치된다. 실시예에 따른 연장 부재(4130)는 대차(4100)의 이동에 의해 배수로(5000)에 마련된 관통구(5000d)를 통과하므로, 센서(4300)는 배수로(5000)의 외측에서 관통구(5000d)의 주위에 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 센서(4300)는 배수로(5000)의 제 2 측벽(5130)의 외측에서, 관통구(5000d)의 상측, 하측 또는 전방에 대향 위치될 수 있다.

실시예에 따른 센서(4300)는 비접촉식 센서로서 예컨대, 전자기 근접 센서일 수 있다. 이에, 대차(4100)가 전방으로 이동하여 연장 부재(4130)가 관통구(5000d)를 통과하여 센서(4300)와 근접하도록 이동하면, 센서(4300)는 이를 감지한다.

센서(4300)는 대차(4100)의 연장 부재(4130)와의 이격 거리가 소정 거리(이하 기준 거리) 이하일 때, 상기 연장 부재(4130)를 감지한다. 센서(4300)와 연장 부재(4130) 간의 이격 거리가 기준 거리 이하인 경우는, 센서(4300)와 연장 부재(4130) 간이 이격되어 있으나, 그 이격 거리가 기준 거리 이하이거나, 배수로(5000)의 연장 방향으로 센서(4300)와 연장 부재(4130)의 위치가 중첩된 경우이다.

예컨대, 센서(4300)가 근접 센서이고, 센서(4300)의 높이가 연장 부재(4130)의 높이에 비해 높거나 낮은 경우, 연장 부재(4130)와 센서(4300) 간의 수평 방향(배수로의 연장 방향)으로의 이격 거리가 기준 거리 이하일 때, 센서(4300)에 상기 연장 부재(4130)가 감지된다.

즉, 연장 부재(4130)가 센서(4300)의 후방에 위치하도록 이격되어 있으나, 그 이격 거리가 기준 거리 이하이거나, 연장 부재(4130)의 타단이 센서(4300)의 상측 또는 하측에 위치되어, 연장 부재(4130)와 센서(4300)의 수평 방향(배수로의 연장 방향) 위치가 상호 중첩되는 경우, 센서(4300)에 상기 연장 부재(4130)가 감지된다. 반대로, 연장 부재(4130)가 센서(4300)의 후방에 위치하고, 그 이격 거리가 기준 거리를 초과하는 경우, 센서(4300)에 상기 연장 부재(4130)가 감지되지 않는다.

한편, 소화탑(100)으로 소화수가 분사되기 전, 대차(4100) 내 수화수가 없거나 적은 경우, 대차(4100)는 이동하지 않으며, 이에 연장 부재(4130)와 센서(4300)가 기준 거리를 초과하도록 이격되어 있다. 그리고, 소화탑(100)으로 소화수가 분사되어, 대차(4100) 내로 소정량 이상의 소화수가 유입되면, 대차(4100)가 전진 이동하기 시작하며, 전진 이동에 따라 연장 부재(4130)와 센서(4300)와의 이격 거리가 점차 가까워진다. 그리고, 전진 이동중인 대차(4100)의 연장 부재(4130)가 센서(4300)와의 이격 거리가 기준 거리가 되면, 센서(4300)에서 대차(4100)가 첫 감지되며, 이에 센서(4300)에서 첫 신호가 발생된다.

그리고, 센서(4300)에서 첫 신호가 발생된 후, 계속 전진 이동하거나, 후진하지 않고 정지되어 있을 경우, 연장 부재(4130)와 센서(4300) 간의 이격 거리가 기준 거리 이하로 유지되며, 이때 센서(4300)에서 연속으로 신호가 발생된다.

또한, 예를 들어, 센서(4300)가 터치 센서인 경우 센서(4300)가 근접 센서인 경우에 비해, 소화탑(100)으로 소화수가 분사되기 전, 대차(4100) 내 수화수가 없거나 적은 경우, 대차(4100)는 이동하지 않았을 때, 연장 부재와 센서(4300)가 이격되어 있을 때, 연장 부재 간의 이격 거리가 가깝도록 센서의 설치 위치가 조정될 수 있다.

그리고, 대차가 전진 이동하여 연장 부재가 센서와 접하는 경우, 센서에서 첫 신호가 발생된다. 그리고, 센서(4300)에서 첫 신호가 발생된 후, 후진하지 않고 정지되어 있을 경우, 연장 부재(4130)와 센서(4300) 간의 이격 거리가 기준 거리 이하로 유지되며, 이때 센서(4300)에서 연속으로 신호가 발생된다.

지지대(4400)는 배수로(5000)의 제 2 배수 영역(5000b) 내에서, 대차(4100)에 연결된 탄성 부재(4500)와 대향하도록 고정 설치된다. 이때, 지지대(4400)의 상부는 탄성 부재(4500)와 대향하는 영역이 소정의 면적을 가지는 폐쇄된 형상이고, 지지대(4400)의 하부는 소화수가 통과할 수 있도록 개방된 구조이다. 보다 구체적으로 설명하면, 지지대(4400)는 배수로(5000)의 제 2 배수 영역(5000b) 내에서 탄성 부재(4500)와 대향 위치된 지지 부재(4410) 및 각각이 상하 방향으로 연장 형성되어, 배수로(5000)의 연장 방향과 교차하는 방향으로 상호 이격 배치된 한 쌍의 고정 부재(4420)를 포함한다. 여기서, 한 쌍의 고정 부재(4420)의 상단은 지지 부재(4410)의 하부와 연결되며, 상기 한 쌍의 고정 부재(4420) 사이의 이격 공간이 소화수가 이동하는 통로이다.

탄성 부재(4500)는 배수로(5000) 내부에서 대차(4100)와 지지대(4400), 보다 구체적으로는 대차(4100)와 지지 부재(4410) 사이를 연결하도록 설치된다. 즉, 탄성 부재(4500)의 일단은 대차(4100)에 연결되고, 타단은 지지 부재(4410)에 연결된다. 실시예에 다른 탄성 부재(4500)는 스프링(spring)이나, 이에 한정되지 않고, 대차(4100)의 전방 또는 후방 이동에 따라 이완 또는 수축이 가능한 다양한 수단의 적용이 가능하다.

실시예에 따른 가이드부(4600)는 대차(4100)가 설치되는 배수로(5000)의 제 2 배수 영역(5000b)의 바닥면에서 배수로(5000)의 연장 방향으로 연장 형성되며, 예컨대 레일(Rail)일 수 있다. 물론 가이드부(4600)는 레일에 한정되지 않고, 구동 부재(4120)가 장착된 대차(4100)가 활주 또는 이동 가능하도록 하는 다양한 수단으로 변경 가능하다.

모니터링부(4200)는 센서(4300)로부터 신호가 연속으로 전달된 시간을 카운팅하고, 카운팅된 시간에 따라 대차(10)로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상 상태로 판단한다.

실시예에 따른 모니터링부(4200)는 소화수 분사를 위한 동작 개시 후, 센서(4300)에서 첫 신호가 발생되기까지의 시간 및 센서(4300)에서 신호가 연속으로 발생한 시간 중 적어도 하나를 카운팅하는 카운팅부(4210), 카운팅된 시간과 기준 시간을 비교하고, 비교 결과에 따라 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상 상태로 판단하는 판단부(4220)를 포함한다.

실시예에 따른 판단부(4220)에는, 밸브(120)를 개방하여 소화 작업을 개시하였을 때, 개시 시의 소화수 분사량이 소정량 이상인지 여부를 판단하기 위해, 센서(4300)로부터 첫 신호의 발생 여부 또는 상기 첫 신호가 발생되기까지의 시간과 비교하는 제 1 기준 시간 및 소화를 개시하여 대차(4100)가 전진 이동을 시작 한 후, 연속적으로 소정량 이상의 소화수가 분사되는지 여부를 판단하기 위해, 센서(4300)로부터 첫 신호가 발생된 후에, 연속적으로 신호가 발생된 시간과 비교하는 제 2 기준 시간이 설정 또는 저장되어 있다.

여기서, 소화 작업을 개시하기 위해, 소화 설비를 동작시키는 것은 소화탑(100)과 탱크(300) 간의 연통을 제어하는 밸브(120)를 개방하는 동작일 수 있다.밸브(120)를 개방하여 소화 작업을 개시하였을 때, 개시 시의 소화수 분사량이 소정량 이상이었을 경우, 제 1 기준 시간 내에 대차(4100)의 전진 이동이 시작된다. 그리고 대차(4100)가 전진 이동을 시작하여 일정 거리 내로 센서(4300)와 가까워지도록 인접하면, 상기 센서(4300)에서 첫 신호가 발생된다.

여기서, 대차(4100)의 전진 이동 시작을 위한 소화수의 분사량은 대차(4100)의 무게, 대차(4100) 내부의 체적 등에 따라 달라지며, 제 1 기준 시간은 소화탑(100)으로부터 대차(4100)까지의 거리에 따라 달라질 수 있다.

또한, 대차(4100)의 전진 이동이 시작된 후, 소화수 분사량이 소정량 이상이었을 때, 대차(4100)가 적어도 제 2 기준 시간 동안 대차(4100)가 전진 이동을 계속하거나, 전진 이동 후 정지 상태를 유지한다. 다른 말로 하면, 대차(4100)의 전진 이동이 시작된 후, 소화수 분사량이 소정량 이상이었을 때, 후진 이동을 하지 않는다. 여기서, 대차(4100)의 전진 이동 후, 전진 이동을 계속하거나, 전진 이동 후 정지 상태를 유지하기 위한 소화수의 분사량은 대차(4100)의 무게, 대차(4100) 내부의 체적 등에 따라 달라질 수 있으며, 제 2 기준 시간은 소화탑(100)으로부터 대차(4100)까지의 거리, 대차 내 원료량, 원료의 온도에 따라 달라질 수 있다. 실시예에 따른 제 2 기준 시간은 예컨대 80초 내지 100초, 보다 구체적으로는 90초이다. 하지만, 제 2 기준 시간은 이에 한정되지 않고, 대차(10)에 장입되는 원료 즉, 코크스량에 따라 변경 가능하다.

그리고, 대차(4100)의 전진 이동 후, 전진 이동을 계속하거나, 전진 이동 후 정지 상태를 유지하기 위한 소화수의 분사량은, 대차(4100)의 전진 이동 시작을 위한 소화수의 분사량에 비해 작을 수 있다.

또한, 제 1 기준 시간은 제 2 기준 시간에 비해 짧을 수 있다.

이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비의 동작을 설명한다. 이때, 소화시키고자 하는 원료로서 석탄을 고온에서 건류시킨 코크스를 예를들어 설명한다.

먼저, 소화시키고자 하는 원료 즉, 코크스 오븐에서 건류된 코크스(M)를 대차(10)에 장입하고, 대차(10)를 이동시켜 소화탑(100) 내부에 진입시킨다(S100). 이때, 대차(10)의 입구에 설치된 진입 센서에 의해 대차의 진입이 센싱되면, 소화수 공급 라인(200)에 설치된 밸브(210)를 개방한다(S200). 이에, 탱크(300)의 소화수가 소화수 공급 라인(200)을 거쳐 복수의 노즐(110)로 이송된다. 이후, 복수의 노즐(110)로부터 대차(10) 내 원료를 향해 소화수가 분사된다.

소화탑(100) 내로 소화수가 분사되면, 대차(10) 내로 분사된 소화수는 상기 대차(10) 바닥에 통기를 위해 마련된 구멍을 통해 소화탑(100)으로 배출된다. 그리고, 대차(10)로부터 배출된 소화수 및 대차 외부로 분사된 소화수는 소화탑(100)의 배출구를 통해 배출된 후, 배수로(5000)를 따라 흐르게 된다.

배수로(5000)를 따라 흐르는 소화수는 상기 배수로(5000) 내에 설치된 대차(4100)를 통과하도록 흐르게 된다. 즉, 배수로(5000)의 제 1 배수 영역(5000a)을 따라 흐르던 소화수는 제 1 배수 통로(5100)의 하측 개구(5121) 및 이와 연통된 제 2 배수 통로(5200)의 상측 개구를 통해 대차(4100)로 낙하한다. 이때, 소화수는 대차(4100)의 본체(4110) 내부에 마련된 경사면(4111)을 따라 흐르게 되며, 연속으로 흐르는 소화수가 소정량 이상 대차로 유입되면, 대차(4100) 내 전단 쪽으로 무게 중심이 쏠리게 된다.

이러한 무게 중심 변화에 의해 대차(4100)가 전방 즉, 지지대(4400)가 위치된 방향으로 전진 이동하기 시작한다. 그리고, 연속하여 유입되는 소화수에 의해 대차(4100)는 계속하여 전진 이동하며, 대차(4100)의 전진 이동에 의해 탄성 부재(4500)가 지지 부재(4410) 방향으로 압축된다. 이후, 탄성 부재(4500)가 완전히 압축되면, 소화수가 대차(4100)로 계속 유입되더라도, 대차(4100)는 전진 이동하지 않는다.

여기서, 본체(4110)의 무게 중심 변화에 의해 상기 본체(4110)가 전방으로 이동하면, 본체(4110)에 장착된 연장 부재(4130) 역시 전방으로 함께 이동하며, 이때 연장 부재(4130)가 센서(4300)에 근접하게 위치되면, 센서(4300)가 연장 부재(4130)를 감지한다. 여기서, 센서(4300)에서 발생 또는 감지된 신호는 실시간으로 카운팅부(4210)로 입력되는데, 카운팅부(4210)는 입력된 첫 신호를 대차의 전진 이동 시작으로 판단한다.

보다 구체적으로 설명하면, 밸브(210)가 개방되면, 카운팅부(4210)는 밸브(210) 개방 후, 연장 부재(4130)가 센서(4300)에 처음 감지되어 첫 신호가 발생되기까지의 시간을 카운팅하고, 이를 판단부(4220)로 전달한다. 그리고, 판단부(4220)는 밸브(210) 개방 후, 첫 신호가 발생되기까지의 시간을 제 1 기준 시간과 비교하여, 제 1 기준 시간 내에 대차(4100)의 전진 이동이 개시되었는지를 판단한다(S300).

즉, 판단부(4220)는 카운팅부(4210)에서 카운팅된 센서(4300)에서의 첫 신호 발생 시간이 제 1 기준 시간 내인 것으로 판단되면, 판단부(4220)는 대차가 정상적으로 전진 이동을 한 것으로 판단한다(yes).

반대로, 판단부(4220)는 카운팅부(4210)로 제 1 기준 시간 내에 첫 신호가 입력되지않거나, 카운팅부(4210)에서 카운팅된 센서(4300)에서의 첫 신호 발생 시간이 제 1 기준 시간을 초과하면, 판단부(4220)는 대차(4100)가 정상적으로 전진 이동을 하지 않은 것으로 판단하며(no), 이에 소화수 분사 불량으로 판단한다(S710).

한편, 소화 개시를 위해, 밸브(210)를 개방시키더라도, 소정량 이상의 소화수가 대차(4100) 내로 유입되지 못하면, 대차(4100)가 전진 이동하지 못한다. 즉, 소화 개시를 위해 밸브(210)가 개방되더라도, 제 1 기준 시간 내에 대차(4100)가 전진 이동하지 못한다. 이에, 센서(4300)에 연장 부재(4130)가 감지되지 못하고, 따라서 제 1 기준 시간 내에 신호가 입력되지 못한다. 이렇게, 밸브(210)를 개방하더라도 대차(4100)가 전진 이동을 하지 못하는 것은, 탱크(300) 내 소화수가 부족하거나, 소화 설비의 구성 중 적어도 일부 예컨대, 밸브(210), 소화수 공급 라인(200) 또는 배수로(5000)에 문제가 생긴 경우이다.

판단부(4220)는, 제 1 기준 시간 내에 카운팅부(4210)로 첫 신호가 입력되는지 여부에 따라 대차(4100)의 정상적인 전진 이동 여부를 판단하는데(S300), 제 1 기준 시간 내에 첫 신호가 입력되지 못하면(No), 소화수 분사 불량으로 판단한다(S710). 소화수 분사 불량으로 판단되면, 밸브(210)를 폐쇄하고, 탱크(300)로 소화수를 보충하거나, 작업자가 소화 설비의 구성 적어도 일부 예컨대, 예컨대 밸브(210), 소화수 공급 라인 또는 배수로 등을 보수한다(S730).

대차(4100)가 정상적으로 전진 이동을 시작한 후에, 소정량 이상의 소화수가 연속하여 대차(4100) 내로 유입되면, 대차(4100)의 전단 방향으로 무게 중심이 계속하여 쏠리게 된다. 이에, 대차(4100)는 그 무게 중심 변화에 의해 전진 이동을 계속한다. 그리고, 소정량 이상의 소화수가 대차(4100)로 연속 유입되더라도, 대차(4100)는 계속 전진 이동하는 것이 아니라, 지지대(4400)에 의해 그 이동이 차단된다. 즉, 전진 이동에 따라 지지대(4400) 방향으로 압축되는 탄성 부재(4500)가 모두 압축되면, 대차(4100)는 더 이상 전진 이동하지 않는다.

이에, 대차(4100)의 본체(4110)가 전진 이동 중이면, 연장 부재(4130) 역시 계속하여 전진 이동하여 센서(4300)와의 거리가 가변되고, 이후 대차(4100)의 본체가 이동을 중지하면, 연장 부재(4130) 역시 이동이 중지되어, 센서(4300)와 소정 거리를 유지한다. 따라서, 대차(4100)의 본체가 전진 이동을 시작하여 센서(4300)에 연장 부재(4130)가 처음 감지되면, 대차(4100)가 소정 거리 이상으로 후방으로 후진하기 전까지 센서(4300)에 연속하여 연장 부재가 감지된다.

판단부(4220)에서 대차(4100)가 제 1 기준 시간 내에 첫 신호가 발생된 것으로 판단되면, 카운팅부(4210)는 첫 신호가 발생된 시점부터 연속하여 신호가 발생되는 시간을 카운팅한다.

그리고, 판단부(4220)는 신호 연속 발생 시간을 실시간으로 제 2 기준 시간과 비교하여, 카운팅 시간이 제 2 기준 시간에 도달하는지 여부를 판단한다(S400).

신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간에 도달하면(yes), 판단부(4220)는 대차(10) 내 코크스의 소화가 정상적으로 진행된 것으로 판단하고, 밸브(210)를 닫는다(S500). 이후, 소화탑(100) 밖으로 대차(10)를 이동시킨다(S600). 다음으로, 대차(10)는 와프(미도시)로 이동한 후에, 원료를 와프로 배출시킨다. 와프로 배출된 적열 코크스는 와프의 일측에 위치된 컨베이어(미도시)에 의해 다음 공정으로 수송된다.

반대로, 대차(4100)의 전진 이동 시작 후, 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간에 도달하지 못하면(no), 판단부(4220)는 소화수 분사 불량으로 판단(S710)으로 판단하고, 밸브(210)를 닫는다(S720). 이후, 탱크(300)로 소화수를 보충하거나, 소화 설비의 구성 중 적어도 일부, 예컨대 밸브(210), 소화수 공급 라인(200) 또는 배수로(5000) 등을 보수한다(S730).

한편, 대차(4100) 내로 유입된 소화수는 배출구(4112)를 향해 조금씩 빠져나가기 때문에, 대차(4100) 전단으로 무게 중심이 쏠리도록 유지하기 위해서는 대차(4100) 내로 소정량 이상의 소화수가 연속하여 유입되어야 한다. 그런데, 대차(4100)가 전진 이동을 시작한 후에, 소정량 이상으로 소화수가 연속 유입되지 못하면, 무게 중심이 대차(4100) 전단에 쏠린 상태를 유지하지 못한다. 이에, 대차(4100)가 탄성 부재(4500)의 장력을 이기지 못하고, 후방 이동하게 되며, 후방 이동에 의해 연장 부재(4130)가 센서(4300)로부터 멀어진다. 따라서, 대차(4100)가 후방으로 이동하여 연장 부재(4130)가 소정 거리 이상 센서(4300)로부터 멀어지면, 센서(4300)는 연장 부재(4130)를 감지하지 못한다. 이에, 센서(4300)에서의 신호 발생이 끊긴다.

이렇게 소화수의 분사가 시작된 후에 대차(4100)가 후진 이동하는 것은, 탱크(300) 내 소화수가 부족하거나, 소화 설비의 구성 중 적어도 일부 예컨대, 밸브(210), 소화수 공급 라인(200) 또는 배수로(5000)에 문제가 생긴 경우이다.

따라서, 밸브(210)를 개방하고 있더라도, 대차(4100)가 후방으로 이동하여 연장 부재(4130)가 소정 거리 이상 센서(4300)로부터 멀어지면, 센서(4300)는 연장 부재(4130)를 감지하지 못한다. 이에, 센서(4300)에서의 신호 발생이 끊긴다. 이때, 센서(4300)에서 첫 신호가 발생된 시점과 마지막 신호가 발생된 시점까지의 시간이 신호 연속 발생 시간이고, 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 미만인 경우, 원료의 소화가 불량 즉, 부족하게 된다.

따라서, 상술한 바와 같이 대차(4100)의 전진 이동 시작 후, 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간에 도달하지 못하면(no), 판단부(4220)는 소화수 분사 불량으로 판단(S710)으로 판단하고, 밸브(210)를 닫는다(S720). 이후, 탱크(300)로 소화수를 보충하거나, 소화 설비의 구성 중 적어도 일부, 예컨대 밸브(210), 소화수 공급 라인(200) 또는 배수로(5000) 등을 보수한다(S730).

이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 소화 설비에서는, 소화탑(100)에서 원료의 소화 시에, 배수로(5000) 내에 설치된 대차(4100)를 통해 실시간으로 소화수의 분사 상태를 모니터링 한다. 그리고, 소화수의 분사 상태에 따라, 소화탑(100) 내 원료가 정상적으로 소화가 이루어지는지를 판단할 수 있다. 또한, 소화가 부족한 것으로 판단되는 경우, 소화가 부족한 원료를 와프 또는 컨베이어로 이송시키지 않거나, 소화 설비를 보수한 후 다시 소화를 시작함으로써, 소화가 부족한 원료에 의한 화재 발생을 방지할 수 있다.

4100: 대차 4110: 본체
4111: 경사면 4300: 센서
4410: 지지 부재 4500: 탄성 부재
5000: 배수로 5000a: 제 1 배수 영역
5000b: 제 2 배수 영역

Claims (18)

1. 원료가 수용된 대차로 소화수를 분사하는 소화탑;
   상기 소화탑으로 분사된 소화수가 상기 소화탑 외부로 흐를 수 있도록, 상기 소화탑으로부터 외부로 연장 형성된 배수로;
   상기 배수로를 따라 흐르는 소화수에 의해 상기 배수로의 연장 방향으로 이동 가능하도록 상기 배수로에 설치되는 대차를 구비하고, 상기 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 소화 상태 모니터링 장치;
   를 포함하고,
   상기 대차는,
   상기 소화수가 수용될 수 있는 내부 공간을 가지며, 이동 가능한 본체; 및
   상기 본체에 장착되며, 상기 소화수가 상기 배수로를 따라 흐르는 방향으로 연장 형성된 연장 부재;
   를 포함하고,
   상기 소화 상태 모니터링 장치는, 상기 연장 부재의 전방에 위치되어, 상기 연장 부재를 감지할 수 있는 센서를 포함하는 소화 설비.
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 소화수를 상기 본체 내로 유입시키는 유입구에 비해, 상기 소화수가 수용되는 상기 본체 내부 공간의 높이가 낮은 소화 설비.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 본체 내부에, 상기 소화수의 이동 방향을 기준으로, 상기 본체의 후단에서부터 전단 방향으로 하향 경사진 경사면이 마련되고,
   상기 경사면의 경사 방향의 양 끝단인 일단 및 타단 중, 상기 본체의 후단과 인접한 상기 일단의 상측에 상기 유입구가 마련되며,
   상기 본체 내에서 상기 경사면의 상측 공간에 상기 소화수가 수용되는 소화 설비.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 본체의 하부에 상기 소화수가 배출되는 배출구가 마련된 소화 설비.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 배출구는 상기 본체 내 전단 상에서, 상기 경사면의 타단 상측에 마련된 소화 설비.
7. 청구항 6에 있어서,
   장력을 가지며, 일단이 상기 대차에 연결되어 상기 대차의 전방으로 연장되고, 상기 대차의 이동에 따라 수축 및 이완이 가능한 탄성 부재; 및
   상기 배수로 내 바닥면과 이격되도록 상기 탄성 부재의 전방에 고정 설치된 지지 부재;
   를 포함하고,
   상기 대차의 배출구로부터 배출된 소화수는 상기 지지 부재의 하측을 통과하도록 흐르는 소화 설비.
8. 청구항 1에 있어서,
   상기 소화 상태 모니터링 장치는, 상기 소화탑으로의 소화수의 공급을 제어하는 밸브를 개방한 후, 상기 센서에서 상기 연장 부재를 감지하는 첫 신호가 발생되기까지의 첫 신호 발생 시간 및 상기 첫 신호가 발생된 후, 상기 센서에 상기 연장 부재의 연속적인 감지로 인한 신호 연속 발생 시간 중 적어도 하나를 카운팅하는 카운팅부;
   상기 첫 신호 발생 시간을 제 1 기준 시간과 비교하여, 상기 비교 결과에 따라, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 판단하거나, 상기 신호 연속 발생 시간을 제 2 기준 시간과 비교하여, 상기 비교 결과에 따라, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 판단하는 판단부;
   를 포함하는 소화 설비.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 판단부는 상기 첫 신호 발생 시간이 상기 제 1 기준 시간 이하인 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 센서에서 상기 제 1 기준 시간 동안 상기 첫 신호가 발생되지 않으면, 상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단하며,
   상기 판단부는 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 이상인 경우, 소화수 분사 상태를 정상으로 판단하고, 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 미만인 경우, 소화수 분사 상태를 비정상으로 판단하는 소화 설비.
10. 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배수로는,
    상기 소화탑과 상기 대차 사이의 구간인 제 1 배수 영역; 및
    상기 제 1 배수 영역으로부터 외측으로 연장 형성되며, 연장 경로 중 일부에 상기 대차가 설치된 제 2 배수 영역;
    을 포함하고,
    상기 제 1 배수 영역의 바닥면의 높이에 비해 상기 제 2 배수 영역의 바닥면의 높이가 낮은 소화 설비.
11. 원료가 수용된 대차로 소화수를 분사시키는 소화탑을 구비하는 소화 설비를 이용한 소화 방법으로서,
    원료가 수용된 대차를 소화탑 내로 장입시키고, 상기 소화탑 내로 소화수 분사를 위해, 상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방시키는 과정;
    상기 소화수의 유입 및 통과가 가능하도록 배수로 내부에 설치된 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;
    을 포함하고,
    상기 대차의 이동 상태를 감지하여, 상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서,
    상기 대차에 전방에 배치되어 상기 대차를 감지할 수 있는 센서에서의 신호 발생 시간을 이용하는 소화 방법.
12. 삭제
13. 청구항 11에 있어서,
    상기 센서에서 발생된 신호 발생 시간을 이용하는 데 있어서,
    상기 밸브를 개방시킨 시점부터, 상기 센서에서 첫 신호가 발생되기까지의 시간인 첫 신호 발생 시간 및 상기 첫 신호 발생 후, 상기 센서에서 연속적인 신호가 발생된 시간인 신호 연속 발생 시간 중 적어도 하나를 이용하는 소화 방법.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 소화탑 내로 분사되는 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정은,
    상기 첫 신호 발생 시간이 제 1 기준 시간 내인지 여부에 따라, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정; 및
    상기 소화 개시 시 소화수의 분사 상태가 정상으로 판단되면, 상기 신호 연속 발생 시간이 제 2 기준 시간 내인지 여부에 따라, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는 과정;
    을 포함하는 소화 방법.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서,
    상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방한 후, 상기 첫 신호 발생 시간이 상기 제 1 기준 시간 이하인 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고,
    상기 소화탑에 연결된 밸브를 개방한 후, 상기 제 1 기준 시간 내에 상기 첫 신호가 발생되지 않는 경우, 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단하며,
    상기 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상 또는 비정상으로 판단하는데 있어서,
    상기 연속 발생 시간이 상기 제 2 기준 시간 이상인 경우, 상기 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 정상으로 판단하고,
    상기 연속 발생 시간이 상기 제 2 기준 시간 미만인 경우, 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태를 비정상으로 판단하는 소화 방법.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 소화 개시 시에 소화수의 분사 상태 및 소화 개시 후, 소화수의 분사 상태 중 적어도 하나가 비정상으로 판단되는 경우,
    상기 소화탑으로 소화수를 제공하는 탱크로 소화수를 보충하거나, 상기 소화 설비를 보수하는 소화 방법.
17. 청구항 11, 청구항 13 내지 청구항 16 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소화수가 상기 대차 내로 유입되는데 있어서,
    상기 대차 내 전단 방향에 무게 중심이 쏠리도록, 상기 소화수가 상기 대차 내 후단에서 전단 방향으로 흐르는 소화 방법.
18. 청구항 17에 있어서,
    상기 소화수가 상기 대차 내 후단에서 전단 방향으로 흐르는데 있어서,
    상기 대차 내 후단 상측에서 전단 하측 방향으로 경사지게 흐르는 소화 방법.
    
    
    
    
    

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