KR102084325B1 - 화재 진압을 위한 소화 시스템 및 소화 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템에 있어서, 상기 방화 지역 내 화재 상황을 감지하는 감지부; 소화수가 저장되어 있으며, 제1압력을 가지는 소화수저장부; 상기 소화수저장부로 상기 제1압력보다 높은 제2압력의 압력 가스를 공급하는 압력가스공급부; 및 상기 소화수저장부로부터 배관을 통해, 상기 소화수를 상기 방화 지역에 분사하는 소화수분사부;를 포함하며, 상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부에 따라 상기 소화수분사부를 통해 분사되는 소화수량이 변화하며, 상기 소화 시스템은, 상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부를 조절하는 제어부를 더 포함하며, 상기 소화시스템은, 상기 압력가스공급부와 상기 소화수저장부 사이에 위치하는 조절밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 조절밸브의 온-오프를 제어하고, 상기 소화수분사부는, 상기 제1압력에 의해 소화수가 분사되는 제1노즐; 상기 배관상에 배치되어 있으며 상기 제2압력에서 개방되는 배출개방부; 및 상기 배출개방부의 후단에 배치되어 있는 제2노즐을 포함하는 소화 시스템.

Description

화재 진압을 위한 소화 시스템 및 소화 방법{FIRE EXTINGUISHING SYSTEM FOR FIREFIGHTING AND METHOD FOR FIRE EXTINGUISHING}

본 발명은 화재 진압을 위한 소화 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템 및 소화 방법에 관한 것이다.

일반적으로 건물 내에서의 화재 및 폭발 사고는 재산뿐만 아니라 인명까지도 큰 피해를 입는 경우가 종종 발생함에 따라, 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템이 필수적으로 요구된다.

더욱이 중요한 시설(예를 들어, 원자력발전소의 안전관련계통)이 배치되어 있는 건물 및 공간 내에서의 화재 및 폭발 사고는, 재산 손실과 더불어 이를 관리하기 위해 상주하는 인명에 대한 피해가 발생할 가능성이 높다.

특히 원자력발전소에서 발생한 화재는 조기 진압이 매우 중요하다. 만약의 경우, 안전정지 중요 기기 및 케이블이 위치한 방화지역에서 발생한 화재가 조기 진압되지 못하고 커지게 되면 발전소 안전정지에 부정적인 영향을 미칠 수 있다.

원자력발전소와 같은 곳에서는 주로 소화수를 이용한 소화 설비를 사용하며, 소화 설비는 전용 소화수 탱크를 이용하고, 소화수는 소방펌프에 의해서 제공된다.

다만, 방화 지역 내 화재 상황이 달라질 경우(화재 크기가 커질 경우) 종래 소화 설비를 이용한 소화 시스템만으로는 화재를 진압하기가 용이하지 않았으며, 특히 소화수유량을 증가시킬 수 있는 방법이 없었다.

따라서 방화 지역 내 화재 상황에 따른 소화수량을 변화시키고, 분사되는 소화수의 분사압력을 높여, 방화 지역 내 화재를 빠르고 신속하게 진화할 수 있는 시스템이 요구된다.

대한민국 등록특허공보 제10-1291717호 (2013년 07월 25일 등록)

본 발명은 화재 진압을 위한 소화 시스템 및 소화 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템에 있어서, 상기 방화 지역 내 화재 상황을 감지하는 감지부; 소화수가 저장되어 있으며, 제1압력을 가지는 소화수저장부; 상기 소화수저장부로 상기 제1압력보다 높은 제2압력의 압력 가스를 공급하는 압력가스공급부; 및 상기 소화수저장부로부터 배관을 통해, 상기 소화수를 상기 방화 지역에 분사하는 소화수분사부;를 포함하며, 상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부에 따라 상기 소화수분사부를 통해 분사되는 소화수량이 변화하는 소화 시스템에 관한 것이다.

상기 소화 시스템은, 상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 소화시스템은, 상기 압력가스공급부와 상기 소화수저장부 사이에 위치하는 조절밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 조절밸브의 온-오프를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.

상기 소화수저장부는, 소화수가 저장되어 있는 소화수탱크와, 상기 압력 가스가 상기 배관으로 공급되는 것을 차단하는 차단기를 포함할 수 있다.

상기 압력가스공급부는, 압력 가스가 저장되어 있는 압력탱크를 포함하며, 상기 압력 가스는 질소일 수 있다.

상기 소화수분사부는, 상기 제1압력에 의해 소화수가 분사되는 제1노즐; 상기 배관상에 배치되어 있으며 상기 제2압력에서 개방되는 배출개방부; 및 상기 배출개방부의 후단에 배치되어 있는 제2노즐을 포함할 수 있다.

상기 제1노즐 및 상기 제2노즐을 통해 분사되는 상기 소화수는, 미분무수 형태로 분사될 수 있다.

본 발명은 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 방법에 있어서, 상기 방화 지역 내 화재 발생을 감지하는 단계; 소화수탱크에 연결된 제1노즐을 통해 소화수를 분사하는 제1차소화수 분사 단계; 및 상기 감지 결과 일정 수준 이상의 화재 발생으로 판단되면, 상기 소화수탱크의 압력을 증가시켜 제2노즐을 통해 소화수를 분사하는 제2차소화수 분사 단계;를 포함하는 소화 방법에 관한 것이다.

본 발명은 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템을 제공함으로써, 방화 지역 내 화재 상황에 따라 소화수량를 변화시키고, 분사되는 소화수의 분사압력을 변화시켜, 방화 지역 내 화재를 빠르고 신속하게 진화할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 소화 시스템은, 실제 방화 지역 내에서의 화재 크기가 비약적으로 커질 시 종래 소화설비만으로는 진화 할 수 없는 경우에 탁월한 효과를 나타내며, 상황에 따른 적절한 화재 진압을 가능케 한다.

결과적으로 본 발명에 따른 소화 시스템은 중요한 시설(예를 들어, 원자력발전소의 안전관련계통) 내에서의 화재에 따른 재산 손실을 방지하며, 인명에 대한 피해를 줄이고, 발전소를 안정하게 정지 시킬 수 있게 된다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소화 시스템을 나타낸 것이고,
도 2는 도 1의 소화 시스템의 제어를 나타낸 구성도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소화 시스템을 이용한 소화 방법을 나타낸 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예는 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공하는 것이다. 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 위하여 과장되게 표현된 부분이 있을 수 있으며, 도면 상에서 동일 부호로 표시된 요소는 동일 요소를 의미한다.

도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 소화 시스템에 관하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 소화 시스템을 나타낸 것이고, 도 2는 도 1의 소화 시스템의 제어를 나타낸 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소화 시스템(10)은 감지부(100), 소화수저장부(200), 압력가스공급부(300), 소화수분사부(400), 제어부(500) 및 조절 밸브(600)를 포함한다.

감지부(100)는 방화 지역(F) 내 화재 상황을 감지한다.

감지부(100)는 방화 지역(F) 내 설치 될 수 있으며, 방화 지역(F) 내에서 화재가 발생할 시 화재의 크기를 감지한다.

감지부(100)는 화재 크기를 시각적으로 감지할 수 있는 카메라, CCTV 및 열화상카메라 등을 포함할 수 있다. 또한, 방화 지역(F) 내 온도를 체크하여 화재 크기 유무를 판단하는 열측정장치(예를 들면, 온도센서 등)를 포함할 수도 있다.

감지부(100)는 방화 지역(F) 내 화재 크기를 감지하고, 감지 결과를 제어부(500)에 전달하게 된다. 여기서 제어부(500)는 전달된 감지 결과에 기초하여 방화 지역(F)내 분사되는 소화수량에 영향을 미치는 조절 밸브(600)의 온-오프를 제어하게 된다. 제어부(500) 및 조절 밸브(600)의 역할에 관한 내용은 아래에서 구체적으로 설명한다.

소화수저장부(200)에는 소화수가 저장되어 있으며, 제1압력을 가지고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 소화수저장부(200)는 압력가스공급부(300) 및 소화수분사부(400)와 배관으로 연결되어 있다.

소화수저장부(200)는 소화수가 저장되어 있는 소화수탱크(210)와, 압력가스공급부(300)로부터 공급되는 압력 가스가 배관으로 직접 공급되는 것을 차단하는 차단기(220)를 포함한다.

소화수탱크(210)에는 다량의 소화수가 저장되어 있다. 본 발명의 일실시예에서는 소화수탱크(210) 내 소화수가 물로 채워져 있는 것으로 나타냈으나, 다른 실시예에서는 폼(거품) 형태의 소화수 또는 소화약제가 채워질 수도 있다.

차단기(220)는 소화수탱크(210)에서 소화수분사부(400)로 압력 가스가 직접적으로 배관을 통해 공급되는 것을 차단한다.

차단기(220)는 압력 가스 유무를 감지하는 감지 센서 또는 경보기를 포함할 수 있으며, 감지 센서 또는 경보기는 압력 가스가 소화수탱크(210)에서 배관을 통해 압력 가스가 공급 될 시 감지 신호 또는 경보를 통해 압력 가스 공급 여부를 알려주게 된다.

제1압력은 소화수탱크(210) 내 형성되어 있는 압력을 의미하며, 제1압력에 의해 소화수탱크(210) 내 소화수가 배관으로 공급되어 소화수분사부(400)에서 소화수가 분사 되게 된다.

압력가스공급부(300)는 소화수저장부(200) 내 형성되어 있는 제1압력보다 높은 제2압력의 압력 가스를 공급하게 된다.

압력가스공급부(300)는 압력 가스가 충전되어 있는 압력탱크(310)를 포함하며, 압력 가스는 질소일 수 있다.

압력탱크(310)에는 압력 가스인 질소가 저장되어 있다.

압력탱크(310) 내 채워져 있는 압력 가스가 조절 밸브(600)의 온-오프에 따라 소화수저장부(200)로 압력 가스를 공급하게 된다.

제2압력은 압력탱크(310) 내 형성되어 있는 압력을 의미하며, 압력탱크(310) 내 형성되어 있는 제2압력에 의해 소화수저장부(200)로 압력 가스가 공급되게 되며, 제1압력에 의해 소화수분사부(400)에서 공급되던 소화수량보다 더 많은 소화수가 분사 되게 된다.

소화수분사부(400)는 소화수저장부(200)로부터 배관을 통해 소화수를 방화 지역에 분사하게 된다.

소화수분사부(400)는 소화수저장부(200) 내 형성되어 있는 제1압력에 의해 소화수가 분사되는 제1노즐(410), 배관상에 배치되어 있으며 압력가스공급부(300)로부터 공급되는 제2압력에서 개방되는 배출개방부(430) 및 배출개방부(430)의 후단에 배치되어 있는 제2노즐(420)을 포함한다. 여기서 후단은 배관을 통해 공급되는 소화수 흐름 방향에 따라 달라질 수 있다.

제1노즐(410) 및 제2노즐(420)을 통해 분사되는 소화수는 미분무수 형태로 분사될 수 있다.

제1노즐(410) 및 제2노즐(420)이 끝단에는 퓨즈가 장착되어 있으며, 화재 발생 시 퓨즈가 화재열에 의해 용융되어 개방되며, 개방된 부위를 통해 일정한 압력으로 소화수가 분사하게 된다.

본 발명의 일실시예에서 제1노즐(410)은 소화수저장부(200)로부터 소화수가 공급되는 배관과 직접적으로 연결되어 있으며, 제2노즐(420)은 제1노즐(410)과 연결되어 있는 배관으로부터 분기되어 연결될 수 있다.

소화수탱크(210) 내 형성되어 있는 제1압력에 의해 소화수탱크(210) 내 소화수가 배관으로 공급되며, 소화수분사부(400) 내 제1노즐(410)을 통해서만 소화수가 분사 되게 된다.

이 때 제1노즐(410)은 제1압력에서 소화수가 분사되며, 제1압력보다 높은 제2압력에서도 소화수가 분사된다.

제2노즐(420)은 제1압력에서는 소화수가 분사되지 않으며, 제1압력보다 압력이 높은 제2압력에서만 소화수가 분사 되게 된다.

배출개방부(430)는 배관 상에 배치되어 있으며, 제1압력에서는 개방되지 않다가, 압력가스공급부(300)로부터 공급되는 제2압력에서 개방된다.

배출개방부(430)는 압력에 크기에 따라 온-오프가 제어되는 밸브 형태일 수 있다. 밸브는 일정 수준 이상의 압력이 가해질 경우, 밸브가 피동적으로 열리게 되면서 소화수가 노즐로 공급되게 된다. 또한 배출개방부(430)는 럽쳐 디스크 등을 포함하여 마련될 수 있다.

제1압력에서 제1노즐(410)을 통해 소화수가 분사되며, 제2압력에서 배출개방부(430)가 개방되며, 배출개방부(430)의 후단에 배치되어 있는 제2노즐(420)을 통해 소화수가 분사된다.

본 발명의 일실시예에서는 배출개방부(430)가 제1노즐(410) 및 제1노즐(410)과 연결되어 있는 배관으로부터 분기되어 연결되어 있는 제2노즐(420) 사이에 배치되어 있는 것으로 나타나 있으나, 다른 실시예에서는 소화수저장부(200)로부터 소화수가 공급되는 배관 상에 직접적으로 배치되어 있을 수 있다.

제어부(500)는 감지부(100)의 감지 결과에 따라 소화수저장부(200)로의 압력 가스 적용 여부를 조절하게 된다.

감지부(100)에서 방화 지역 내 화재 상황에 따른 감지 신호를 받게 되면, 제어부(500)는 압력가스공급부(300)와 소화수저장부(200)사이에 위치하는 조절밸브(600)의 온-오프를 제어하게 되며, 압력가스공급부(300)에서 소화수저장부(200)로 공급되는 압력 가스 공급을 조절하게 된다.

조절밸브(600)는 압력가스공급부(300)에서 소화수저장부(200)로 공급되는 압력 가스의 공급을 위해 압력가스공급부(300)와 소화수저장부(200) 사이에 위치하고 있다.

조절밸브(600)의 온-오프는 제어부(500)를 통해 수행되며, 조절밸브가 온 상태에서 압력가스공급부(300)에서 소화수공급부(400)로 압력 가스가 공급되며, 오프 상태에서는 압력 가스 공급이 중단된다.

도 3을 통해 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템에 관하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 소화 시스템을 이용한 소화 방법을 나타낸 순서도이다.

먼저 방화 지역 내 화재 발생을 감지하게 된다.(S1)

화재감지는 감지부(100)를 통해 수행되며, 감지 신호를 제어부(500)에 전달하게 된다.

방화 지역 내 화재가 발생하여 화재열이 발생되면, 제1노즐(410) 끝단의 퓨즈가 용융되어 개방되며, 개방된 부위를 통해 일정한 압력(제1압력)으로 제1차 소화수가 분사하게 된다.(S2)

다른 실시예에서는 소화수저장부(200) 및 소화수분사부(400) 사이의 배관에 별도의 제어 밸브가 있어서 제1노즐(410)에서의 소화수 분사를 제어할 수 있게 된다.

제1차 소화수 분사는 소화수저장부(200)의 제1압력에 의해 수행되며, 제1노즐(410)을 통해 분사되는 소화수는 미분무수 형태의 소화수가 분사 될 수 있다.

다음으로, 감지부(100)에서의 감지 결과가 일정 수준 이상의 화재 발생으로 판단되면, 감지 신호가 제어부(500)에 전달되며, 제어부(500)는 조절밸브(600)의 온-오프를 제어하여 압력가스탱크(310)로부터 압력 가스를 소화수탱크(210)에 공급한다.

이후 소화수탱크(210)의 증가된 압력으로 인하여 배출개방부(430)가 개방되며, 배출개방부(430)의 후단에 배치되어 있는 제2노즐(420)을 통하여 제2차 소화수가 분사하게 된다.(S3)

압력 가스에 의한 압력 증가는 소화수탱크(210)의 압력(제1압력)보다 높은 압력(제2압력)을 가진 압력 가스를 소화수탱크(210)에 적용하여 수행하며, 압력 가스는 질소일 수 있다.

본 발명은 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템(10)을 제공함으로써, 방화 지역 내 화재 상황에 따라 소화수량를 변화시키고, 분사되는 소화수의 분사압력을 변화시켜, 방화 지역 내 화재를 빠르고 신속하게 진화할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 소화 시스템(10)은, 실제 방화 지역 내에서의 화재 크기가 비약적으로 커질 시 종래 소화설비만으로는 진화 할 수 없는 경우에 탁월한 효과를 나타내며, 상황에 따른 적절한 화재 진압을 가능케 한다.

결과적으로 본 발명에 따른 소화 시스템은 중요한 시설(예를 들어, 원자력발전소의 안전관련계통) 내에서의 화재에 따른 재산 손실을 방지하며, 인명에 대한 피해도 줄일 수 있게 된다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호 범위에 속하게 될 것이다.

Claims (8)

1. 방화 지역 내 화재를 진압하기 위한 소화 시스템에 있어서,
   상기 방화 지역 내 화재 상황을 감지하는 감지부;
   소화수가 저장되어 있으며, 제1압력을 가지는 소화수저장부;
   상기 소화수저장부로 상기 제1압력보다 높은 제2압력의 압력 가스를 공급하는 압력가스공급부; 및
   상기 소화수저장부로부터 배관을 통해, 상기 소화수를 상기 방화 지역에 분사하는 소화수분사부;를 포함하며,
   상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부에 따라 상기 소화수분사부를 통해 분사되는 소화수량이 변화하며,
   상기 소화 시스템은,
   상기 감지부의 감지 결과에 따라 상기 소화수저장부로의 상기 압력 가스의 적용 여부를 조절하는 제어부를 더 포함하며,
   상기 소화시스템은,
   상기 압력가스공급부와 상기 소화수저장부 사이에 위치하는 조절밸브를 더 포함하며,
   상기 제어부는,
   상기 조절밸브의 온-오프를 제어하고,
   상기 소화수분사부는,
   상기 제1압력에 의해 소화수가 분사되는 제1노즐;
   상기 배관상에 배치되어 있으며 상기 제2압력에서 개방되는 배출개방부; 및
   상기 배출개방부의 후단에 배치되어 있는 제2노즐을 포함하는 소화 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에서,
   상기 소화수저장부는,
   소화수가 저장되어 있는 소화수탱크와,
   상기 압력 가스가 상기 배관으로 공급되는 것을 차단하는 차단기를 포함하는 것을 특징으로 하는 소화 시스템.
5. 제1항에서,
   상기 압력가스공급부는,
   압력 가스가 저장되어 있는 압력탱크를 포함하며,
   상기 압력 가스는 질소인 것을 특징으로 하는 소화 시스템.
6. 삭제
7. 제1항에서,
   상기 제1노즐 및 상기 제2노즐을 통해 분사되는 상기 소화수는, 미분무수 형태로 분사되는 것을 특징으로 하는 소화 시스템.
8. 삭제

Images