KR102119271B1 - 소화용수 순환식 스프링클러 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재 발생시 물을 분사하도록 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 소화용수를 저장하는 지하 소화수조, 소화용수를 공급하는 펌프, 소화용수가 공급되는 주배관, 주배관의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 고가 소화수조, 상기 주배관으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 유수검지장치 및 유수검지장치의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드가 설치된 가지배관으로 구성되고, 상기 가지배관의 말단으로부터 상기 유수검지장치의 2차측 또는 가지배관의 전단으로 연결되는 순환배관; 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 순환펌프; 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 드레인배관; 및 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 체크밸브;가 구성됨에 따라, 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 오염물질을 제거 또는 배출시키는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 제공하게 된다.

Description

소화용수 순환식 스프링클러 시스템{Sprinkler system with circulated type of fire fighting water}
본 발명은 화재 발생시 소화용수를 분사하도록 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 스프링클러 설비는 빌딩, 공동주택, 공장, 연구소 등 건물 또는 시설물에 층별, 세대별, 동별로 설치되어 화재 발생시 자동으로 물을 분사하여 화재를 진압하는 것으로서 대한민국 공개특허 제10-2018-0112940호(2018.10.15. 공개)에는 그 실시 예가 개시되어 있다.
종래 스프링클러 설비를 살펴보면 크게 소화용수를 저장하는 지하 소화수조, 소화용수를 공급하는 펌프, 소화용수가 공급되는 주배관, 주배관의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 고가 소화수조, 상기 주배관으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 유수검지장치 및 유수검지장치의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드가 설치된 가지배관으로 구성되어 있다. 여기서 상기 유수검지장치는 예를 들어 각층 또는 각 세대에 설치되어 수압 감지를 통해 펌프를 가동시켜 소화용수를 공급하는 것이고, 상기 가지배관은 예를 들어 각 층 또는 각 세대의 천장으로 연결되면서 다수개의 스프링클러 헤드를 통해 물을 분사하는 것으로서, 교차배관을 포함하여 구성될 수 있다. 따라서 화재가 발생하면 상기 스프링클러 헤드가 터지면서 가지배관 내의 수압이 떨어지게 되고, 유수검지장치가 이를 감지하여 펌프를 가동시킴으로써 지하 소화수조 내에 저장된 소화용수를 공급하는 것이다.
그런데 상기 지하 소화수조는 내진설계 적용으로 인해 시수수조(생활용수)와 분리하여 시공 및 운용되므로 화재가 발생하지 않는 한 상기 지하 소화수조를 비롯하여 주배관 및 가지배관에 저장된 소화용수는 장시간 정체하는 상태로 유지되는 실정인 바, 이로 인해 상기 지하 소화수조, 주배관 및 가지배관에 저장된 소화용수는 대부분 심각하게 오염된 상태로서 각종 미생물이 증식하게 된다. 따라서 지하 소화수조, 주배관 및 가지배관을 비롯한 스프링클러 설비는 미생물의 분비물로 인하여 부식되거나 침전된 분비물에 의해 막히는 현상이 발생할 뿐 아니라, 미생물에 의해 발생하는 조연성 가스나 공기가 주배관 및 가지배관을 비롯한 스프링클러 설비 내에 차는 문제점이 발생한다. 이때, 상기 미생물은 혐기성 또는 호기성 세균으로서 황산염 환원세균, 철산화 세균, 황산화 세균들로 이루어지며, 배관 용접부, 이음부 등에 부착하여 생장하면서 부식을 촉진시킨다.
위와 같은 문제점은 결국 배관 누수와 수손 피해의 원인이 되고 있는데, 상기 배관 누수란 배관의 부식 등으로 누수가 발생하는 것으로서 이 경우 화재 발생시 스프링클러 헤드를 통한 적정 방수압력(0.1 ~ 1.2 MPa)으로 적정 방수량(80 lpm)을 분사할 수 없는 문제가 있고. 상기 수손 피해란 스프링클러 헤드가 부식 또는 결함으로 인해 스스로 터져 소화용수가 분사되는 것으로서 이 경우 주변 시설물에 손상을 가하거나 감전 또는 누전 등의 사고가 발생하는 문제가 있다. 아울러, 미생물의 분비물 등 침전물에 의해 가지배관이나 스프링클러 헤드가 막히는 경우 적절한 화재 진압이 어려워지는 문제가 있다. 더구나 앞서 설명된 여러 가지 이유에 의해 소화용수가 누수 또는 분사되면 오염된 소화용수가 배출되는 것이므로 심한 악취가 발생할 뿐 아니라 주변을 오염시키는 원인이 된다. 또한, 주배관, 가지배관이나 스프링클러 헤드에 조연성 가스나 공기가 찰 경우 소화용수가 적정 방수량으로 분사될 수 없을 뿐 아니라, 조연성 가스나 공기의 배출로 인해 화재를 확산시키거나 신속한 진압이 어려워지는 문제가 있다.
특히, 종래에는 소화수조와 시수수조가 공동으로 시공되었으나, 최근 변경된 관리규정에 따라 소화수조에 대하여 내진설계를 반영한 결과 소화수조와 시수수조가 분리 시공되고 있다. 그 결과 시수수조에 대하여는 수질관리에 대하여 철저한 관리규정이 적용되는 반면, 소화수조는 수질관리에 대한 관리규정이 없고 다만 일정 저수량만 유지하면 되다 보니 장시간 저장된 수화용수의 오염 수준이 매우 심각한 상태에 이르러 있다. 따라서 시수수조와 분리 시공된 지하 소화수조는 깨끗한 소화용수를 공급하기 어려운 문제점은 물론이고, 오염 소화용수가 펌프의 흡입 임펠러를 손상시키거나 흡입통로를 막으면서 케비테이션(cavitation) 현상이 발생하는 등 펌프의 기능이 정상적으로 이루어지지 못하게 하는 문제가 있다. 이런 문제점을 해결하기 위한 종래 방법은 단순히 소화수조 내의 오염된 소화용수가 모두 제거될 때까지 일정량의 소화용수를 유지하면서 소화용수를 공급 및 배출시켜야 하는데, 이 경우 막대한 양의 물이 낭비되는 문제점이 있다.
결국, 종래 소화용수가 장시간 정체하는 스프링클러 설비는 소화용수의 오염으로 인해 기능저하 내지 기능마비 현상을 초래하는 매우 위험한 문제점이 있을 뿐 아니라 악취나 오염의 수손 피해가 발생하는 문제점이 있다.
한편, 종래 스프링클러 설비는 소화용수가 정체되어 있으므로 외부 온도가 급감하는 동절기에는 쉽게 동파 현상이 발생하며, 이와 같은 동파는 부식으로 인해 취약해진 부분에서 더 쉽게 발생하는 것이다. 따라서 상기 동파에 의하면 앞서 설명한 배관 누수와 수손 피해 등 제반 문제점이 따르게 된다.
본 발명은 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출하고, 오염되지 않은 깨끗한 소화용수를 공급할 수 있도록 한 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 발생하는 조연성 가스 또는 공기를 제거 또는 배출할 수 있도록 한 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 동절기에 소화용수를 순환시켜 동파를 방지할 수 있도록 한 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 지하 소화수조 내에 저장된 소화용수만을 자체적으로 순환시키거나, 가지배관 내의 소화용수만을 자체적으로 순환시키거나 또는 전체 소화용수를 순환시키면서 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출할 수 있도록 한 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템은 소화용수를 저장하는 지하 소화수조, 소화용수를 공급하는 펌프, 소화용수가 공급되는 주배관, 주배관의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 고가 소화수조, 상기 주배관으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 유수검지장치 및 유수검지장치의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드가 설치된 가지배관으로 구성되고, 상기 가지배관의 말단으로부터 상기 유수검지장치의 2차측 또는 가지배관의 전단으로 연결되는 순환배관; 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 순환펌프; 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 드레인배관; 및 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 체크밸브;를 포함하여 구성된다.
상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 자동 공기변;을 포함하여 구성된다.
상기 순환배관 상에 설치되는 정수장치;를 포함하여 구성된다.
상기 지하 소화수조는 일정한 수위를 유지하도록 원수를 공급하는 급수장치 및 원수를 외부로 배출시키기 위한 배수장치를 포함하는 한편, 내부에 저장된 소화용수를 외부를 경유하여 일지점으로부터 타지점으로 순환시키기 위한 수조 순환배관; 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 순환펌프; 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 드레인배관; 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 체크밸브; 및 상기 수조 순환배관 상에 설치되는 수조 정수장치;를 포함하여 구성된다.
상기 수조 정수장치는 수조 순환펌프를 경유한 후 소화용수 중에 미세한 이물질이나 미생물을 처리하도록 하는 한편, 상기 수조 순환펌프를 경유하기 전 소화용수 중에 비교적 큰 이물질을 걸러내기 위한 보조 스트레이너를 포함하여 구성된다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 의하면 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출함으로써 관로 부식과 그로 인한 누수를 방지할 뿐 아니라, 오염되지 않은 깨끗한 소화용수를 공급함으로써 악취나 오염으로 인한 2차 수손 피해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 의하면 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 가스 또는 공기를 배출시킴으로써 화재 발생시 스프링클러 헤드를 통해 조연성 가스 또는 공기의 배출을 방지하면서 적정 방수량의 분사를 통해 더욱 안정적이고 신속하게 화재를 진압할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 의하면 동절기에 소화용수를 순환시켜 동파를 방지함으로써, 시스템의 관리 및 유지의 안전성이나 편리성이 더욱 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 의하면 지하 소화수조 내에 저장된 소화용수만을 자체적으로 순환시키거나, 가지배관 내의 소화용수만을 자체적으로 순환시키거나 또는 전체 소화용수를 순환시키면서 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출할 수 있도록 함으로써, 오염되지 않은 깨끗한 소화용수를 원활하게 공급 및 편리하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 소화용수 순환식 스프링클러 시스템을 도시한 전체 구성도.
도 2 및 도 3은 본 발명이 적용된 소화용수 순환식 스프링클러 시스템의 요부를 도시한 실시 예시도.
도 4는 본 발명이 적용된 소화용수 순환식 스프링클러 시스템의 지하 소화수조를 도시한 실시 예시도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템은 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 소화용수를 저장하는 지하 소화수조(100), 소화용수를 공급하는 펌프(200), 소화용수가 공급되는 주배관(300), 주배관의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 고가 소화수조(400), 상기 주배관으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 유수검지장치(500) 및 유수검지장치의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드(610)가 설치된 가지배관(600)으로 구성되고, 상기 가지배관의 말단으로부터 상기 유수검지장치의 2차측 또는 가지배관의 전단으로 연결되는 순환배관(700); 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 순환펌프(800); 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 드레인배관(900); 및 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 체크밸브(1000);를 포함하여 구성된다.
상기 지하 소화수조(100)는 일정량의 소화용수를 저장하는 것으로서, 내진 설계를 반영하여 시공된다. 따라서 지하 소화수조(100)는 일반적으로 각종 생활용수를 저장하는 시수수조와 분리하여 시공되는 것이 일반적이다. 상기 지하 소화수조(100)는 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이 저장된 소화용수가 일정량 이하로 떨어질 경우 별도의 볼탑이나 수전과 같은 급수장치(100a)를 사용하여 자동으로 원수를 공급함으로써 항상 적정량의 소화용수를 보충할 수 있도록 한다. 상기 지하 소화수조(100)는 소화용수의 펌프로 배출을 제어하는 개폐밸브(100b)를 포함하여 구성된다. 상기 지하 소화수조(100)는 내부에 적정 용량 이상의 소화수조를 배출하기 위한 오버배관(100c)을 포함하면서 필요에 의해 지하 소화수조(100) 내부의 수화용수를 외부로 강제 배출시키기 위한 배수장치(100d)가 구성된다.
상기 지하 소화수조(100)는 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 일정한 수위를 유지하도록 원수를 공급하는 급수장치(100a) 및 원수를 외부로 배출시키기 위한 배수장치(100d)를 포함하는 한편, 내부에 저장된 소화용수를 외부로 경유하여 일지점으로부터 타지점으로 순환시키기 위한 수조 순환배관(110), 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 순환펌프(120), 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 드레인배관(130), 상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 체크밸브(140) 및 상기 수조 순환배관 상에 설치되는 수조 정수장치(150)를 포함하여 구성된다. 여기서 상기 수조 순환배관(110)은 지하 소화수조 내부의 소화용수를 순환시키기 위한 것으로서 일지점과 타지점 간의 간격을 최대한 멀리 떨어지게 하여 전체 순환이 이루어지도록 하는 것이 바람직하고, 지하 소화수조와 연결되는 일지점과 타지점의 말단에는 개폐밸브(110a, 110b)를 설치할 수 있다. 또한, 상기 수조 순환펌프(120)는 상기 펌프(200)이 작동할 때는 자동적으로 작동이 차단되도록 함으로써 화재발생시 안정적인 소화용수의 공급이 이루어지도록 한다. 또한, 상기 수조 드레인배관(130)은 상기 수조 순환펌프(120)에 의해 순환하는 소화용수 내에 존재하는 미생물이나 이물질을 배출시키기 위한 것으로서 별도의 수동제어 또는 자동제어에 의해 개폐되는 개폐밸브(131)를 포함하여 구성된다. 상기 수조 드레인배관(130)은 수조 순환펌프(120)의 전방에 설치하여 수조 순환펌프(120)로 순환하기 전의 소화용수에 포함된 이물질을 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 상기 수조 정수장치(150)는 오염물질을 물리적, 화학적 또는 병합하여 처리하기 위한 필터 또는 스트레이너(strainer) 탱크로 이루어지는 것이다. 한편, 상기 수조 정수장치(150)는 수조 순환펌프(120)를 경유한 후 소화용수 중에 미세한 이물질이나 미생물을 처리하도록 하는 한편, 상기 수조 순환펌프(120)를 경유하기 전 소화용수 중에 비교적 큰 이물질을 걸러내기 위한 보조 스트레이너(151)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 펌프(200)는 상기 지하 소화수조에 저장된 소화용수를 압송하는 것으로서, 고층이나 원거리 공급이 가능하도록 한다. 이와 같은 펌프(200)는 후술하는 유수검지장치의 작동에 의해서도 자동으로 작동하여 소화용수를 공급하도록 한다. 상기 펌프(200)는 실시 예로서 주 동력원이 고장 시 별도로 연결되는 보조 동력원(비상전원)에 의해 작동이 전환되도록 하고, 도 1에 도시된 바와 같이 별도로 충압펌프(210)와 압력챔버 및 압력스위치(220)를 설치함으로써 원활한 공급이 가능하도록 한다. 상기 충압펌프(210)는 주배관(300) 내 압력손실에 따른 펌프(200)의 빈번한 기동을 방지하기 위하여 충압 역할을 하거나, 펌프(200)의 기능이 저하 또는 정지되었을 때 예비적으로 기동하는 것이고, 상기 압력챔버 및 압력스위치(220)는 설정된 압력과 대비하여 주배관(300)의 수압이 떨어지면 이를 감지하여 펌프(200) 또는 충압펌프(210)를 기동하게 한다.
상기 주배관(300)은 펌프(200)에 의해 압송되는 소화용수를 고층이나 원거리로 공급하는 관로로서 각 가지배관에 소화용수를 원활하게 공급할 수 있도록 한다. 상기 주배관(300)은 필요에 따라 하나 또는 둘 이상으로 형성될 수 있으며, 지하 소화수조(100)로부터 고가 소화수조(400)로 연결되는 입상(수직)배관 또는 수평배관을 포함한다. 예들 들어 고층 건물의 경우 주배관(300)은 펌프(200)로부터 고가 소화수조(400) 사이에 설치되는 입상배관에 해당한다. 상기 주배관(300)에는 도 1에 도시된 바와 같이 소화용수의 공급을 제어하는 개폐밸브 및 소화용수의 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.
상기 고가 소화수조(400)는 상기 주배관(300)의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 것으로서, 상기 지하 소화수조(100)의 용량 대비 최소 30% 정도를 보유하도록 한다. 따라서 상기 지하 소화수조(100) 내에 소화용수를 다 사용하였거나 지하 소화수조(100)로부터 소화용수의 공급이 원활하지 않을 때 비로소 상기 고가 소화수조(400)의 소화용수가 공급되는 것이다. 상기 고가 소화수조(400)는 도 1에 도시된 바와 같이 입상 주배관(300)의 말단에 연결되면서 소화용수의 공급을 제어하는 개폐밸브 및 소화용수의 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하여 구성된다.
상기 유수검지장치(500)는 상기 주배관(300)으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 것으로써 각 층, 각 세대 또는 각 동별이나 각 구역에 설치된다. 상기 유수검지장치(500)는 스윙 체크밸브와 유사하게 동작이 이루어지는 것으로서 주배관(300)이 연결되는 1차측과 가지배관(600)이 연결되는 2차측의 압력을 비교하여 1차측과 2차측의 압력에 차이가 발생하면 작동한다. 즉, 주배관(300)이 연결되는 1차측과 가지배관(600)이 연결되는 2차측의 압력이 동일한 상태에서는 작동하지 않으나, 예를 들어 화재에 의해 스프링클러 헤드가 터짐으로써 2차측의 압력이 1차측의 압력보다 낮아지면 비로소 작동하여 알람을 울리고 펌프(200)를 작동시키는 기능을 한다. 따라서 상기 유수검지장치(500)는 보통 1차측, 2차측 압력계와 알람스위치가 구성된다. 상기 유수검지장치(500)는 1차측과 2차측에 설치되어 소화용수의 공급을 제어하는 개폐밸브를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가지배관(600)은 상기 유수검지장치(500)의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드(610)가 설치된 것으로서, 일반적으로는 각 층, 각 세대, 각 동별 또는 각 구역의 천장을 통해 설치된다. 상기 가지배관(600)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 필요에 따라 하나 또는 둘 이상으로 이루어지거나, 하나로부터 분기되는 다수로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 가지배관(600)은 스프링클러 헤드(610)가 직접 연결되는 하나 또는 둘 이상으로 형성되는 것은 물론이고, 도면에 도시된 바와 같이 각 하나로부터 직각으로 교차하면서 스프링클러 헤드(610)가 설치되도록 하는 구분상 다수의 교차배관(600a)을 포함하여 구성될 수 있다. 이에, 본 발명은 각 가지배관(600)의 끝단이 후술하는 순환배관(700)으로 연결되어 순환하는 구조를 이루는 것이 특징으로서, 구분상 교차배관(600a)을 포함하는 경우 상기 교차배관(600a)의 끝단이 후술하는 순환배관(700)과 연결되는 것이다.
상기 순환배관(700)은 상기 가지배관(600)의 말단으로부터 상기 유수검지장치(500)의 2차측 또는 가지배관의 전단으로 연결되는 것으로서, 상기 가지배관(600) 말단으로부터 가지배관(600)의 전단으로 소화용수가 순환하는 관로를 형성한다. 따라서 상기 순환배관(700)은 하나 또는 둘 이상의 가지배관(600) 말단(이때, 구분상 교차배관을 포함하는 경우 교차배관의 말단)과 연결하면서 상기 유수검지장치(500)와 연결되는 가지배관(600)의 전단이나 유수검지장치(500)의 2차측으로 연결되는 것이다. 이에, 상기 순환배관(700)은 설명 상 필요에 의해 구분하는 것이고, 실제로는 상기 가지배관(600)과 순환배관(700)을 구분할 수 없이 일체로 형성함으로써 소화용수를 순환시키도록 할 수 있다.
상기 순환펌프(800)는 상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 것으로서, 상기 가지배관(600)과 순환배관(700) 내의 소화용수를 순환시키도록 한다. 즉, 상기 순환펌프(800)는 상기 펌프(200)의 작동에 의해서도 순환시킬 수 없는 가지배관과 순환배관 내의 소화용수를 순환시키려는 것이다. 이와 같은 순환펌프(800)는 각 층, 각 세대 또는 각 구역에서 직접 작동을 제어하거나 중앙 통제실에서 제어할 수 있을 뿐 아니라, 일정시간(예를 들어 분기 또는 년 주기)마다 자동으로 작동되도록 타이머를 설치할 수 있다.
상기 드레인배관(900)은 상기 순환배관(700) 상의 일 지점에 설치되는 것으로서, 상기 순환펌프(800)에 의해 순환하는 소화용수 내에 존재하는 미생물이나 이물질을 배출시킨다. 따라서 상기 드레인배관(900)은 도면에 도시된 바와 같이 별도의 수동제어 또는 자동제어에 의해 개폐되는 개폐밸브(910)를 포함하여 구성된다. 상기 드레인배관(900)은 순환펌프(800)의 전후에 설치할 수 있으나, 상기 순환펌프(800)의 전방(소화용수의 순환 경로 상 순환펌프 공급측)에 설치하여 순환펌프(800)로 순환하기 전의 소화용수에 포함된 이물질을 제거하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 드레인배관(900)은 각 층, 각 세대 또는 각 구역의 하수 배관으로 연결되도록 할 수 있다.
한편, 이와 같이 드레인배관(900)을 통해 소화용수와 함께 미생물이나 이물질이 배출되면 상기 가지배관(600)과 순환배관(700) 내의 수압이 떨어지고, 수압이 떨어지면 유수검지장치(500)가 작동하여 펌프(200)를 구동시킴으로써 주배관(300)과 지하 소화수조(100)로부터 새로운 소화용수가 가지배관(600)과 순환배관(700)으로 공급되는 것이다.
상기 체크밸브(1000)는 상기 순환배관(700) 상의 일 지점에 설치되는 것으로서, 상기 가지배관(600)과 순환배관(700)을 순환하는 소화용수가 역류하지 않도록 한다. 즉, 상기 체크밸브(1000)는 펌프(200)가 작동하여 새로운 소화용수가 가지배관(600)으로 공급되는 과정에서 상기 소화용수가 순환배관(700)으로 역류하지 않도록 하며, 관로 상에 일정압력이 유지되도록 하여 스프링클러 헤드(610)를 통한 적정 방수압력 및 방수량을 유지할 수 있도록 한다. 따라서 상기 체크밸브(1000)는 도면에 도시된 바와 같이 가지배관(600)의 전단으로 연결되는 순환배관(700)의 말단에 설치되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명은 일 실시 예로서 상기 순환배관(700) 상의 일 지점에 자동 공기변(1100)이 설치된다. 이와 같은 자동 공기변(1100)은 주배관(300), 가지배관(600) 및 순환배관(700) 내에서 발생하는 공기를 배출시킴으로써 공기층 생성을 방지한다. 즉, 상기 자동 공기변(1100)은 주배관(300), 가지배관(600) 및 순환배관(700) 내에서 미생물에 의해 또는 다른 원인으로 인해 발생하는 조연성 가스나 공기를 배출시킴으로써 관로 내 부식이 촉진되는 것을 방지할 뿐 아니라, 화재 발생시 소화용수와 함께 조연성 가스나 공기가 배출되는 것을 방지하면서 적정 방수량을 유지할 수 있도록 한다. 예를 들어 화재 발생시 스프링클러 헤드를 통해 조연성 가스 또는 공기가 소화용수와 함께 배출되는 경우 적정 방수량을 만족할 수 없어서 소화기능이 저하되는 것은 물론이고, 오히려 조연성 가스나 공기가 화재를 확산시킬 수 있으므로 자동 공기변(1100)을 사용하여 관로 내 조연성 가스나 공기를 사전에 제거하는 것이다.
또한, 본 발명은 다른 실시 예로서 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 상기 순환배관(700) 상에 설치되는 필터 또는 스트레이너(strainer) 탱크 등 정수장치(1200)를 포함하여 구성된다. 상기 정수장치(1200)는 순환하는 소화용수 중에 이물질을 걸러냄으로써 가지배관(600) 및 순환배관(700) 내에 이물질이 침전하는 것을 방지할 뿐 아니라, 스프링클러 헤드(610)나 순환펌프(800) 내에 이물질이 침전하는 것을 방지한다. 이와 같은 정수장치(1200)는 일정한 주기마다 교체할 수 있도록 설치되어야 한다.
따라서 이와 같은 구성에 의하면 지하 소화수조(100)에 채워진 소화용수를 순환시키거나, 상기 가지배관(600) 및 순환배관(700)에 채워진 소화용수를 순환시키거나, 나아가 지하 소화수조(100)와 주배관(300) 및 가지배관(600)에 채워진 소화용수까지 순환시키면서 미생물이나 이물질을 제거하기 때문에 상기 지하 소화수조, 주배관, 가지배관 및 순환배관 내에 항상 깨끗한 소화용수를 저장한 상태로 시스템을 운용할 수 있을 뿐만 아니라, 깨끗한 소화용수를 공급하기 위한 운용의 효율을 높일 수 있는 것이다.
이에, 평소에는 상기 순환펌프(800)가 작동하지 않고 드레인배관(900)이 잠긴 상태로서 유수검지장치(500)의 1차측과 2차측 수압이 동일한 상태이기 때문에 유수검지장치(500)와 펌프(200)는 작동하지 않는 상태로 있게 된다.
위와 같은 상태에서 일정시간이 지나면 지하 소화수조(100), 주배관(300), 가지배관(600), 순환배관(700) 내의 소화용수 중에 미생물이나 이물질을 제거하기 위한 작동을 수행한다. 이를 위한 실시 예로서 우선 상기 순환펌프(800)를 작동시키면 스프링클러 헤드가 설치된 가지배관(600)→순환배관(700)→자동 공기변(1100)→드레인배관(900)→순환펌프(800)→정수장치(1200)→유수검지장치(500) 2차측으로 이루어지는 순환이 이루어진다. 이와 같은 순환과정에서 자동 공기변(1100)을 통해 조연성 가스나 공기가 배출되고, 정수장치(1200)를 통해 미생물이나 이물질이 걸러지게 된다.
위 과정에서 상기 드레인배관(900)을 개방하면 미생물이나 침전물이 소화용수와 함께 배출 및 제거된다. 이렇게 소화용수가 배출되는 과정에서 유수검지장치(500)의 2차측 압력이 떨어지면 유수검지장치가 작동하여 상기 펌프(200) 또는 충압펌프(210)를 구동시키기 때문에 지하 소화수조(100) 내의 소화용수가 가지배관(600)으로 공급되는 것이다. 이때 상기 지하 소화수조(100) 내에는 급수장치를 통해 새로운 소화용수가 공급된다.
또한, 지하 소화수조(100)에 저장된 소화용수 중에 미생물이나 이물질을 제거하기 위한 작동을 별도로 수행할 수 있다. 이를 위한 실시 예로서 우선 상기 수조 순환펌프(120)를 작동시키면 지하 소화수조(100) 내부의 소화용수가 소주 순환배관(110)의 일측으로부터 유입되기 시작하여 수조 드레인배관(130)→ 수조 순환펌프(120)→수조 정수장치(150)→수조 체크밸브(140)로 이루어지는 순환 후 수조 순환배관(110)의 타측으로부터 지하 소화수조로 배출된다. 위 과정에서 상기 드레인배관(131)을 개방하면 미생물이나 침전물이 소화용수와 함께 배출 및 제거되고, 그로 인해 지하 소화수조 내부의 소화용수량이 줄어들면 급수장치를 통해 공급이 이루어지는 것이다.
한편, 화재 발생시에는 상기 스프링클러 헤드(610)가 터지면서 가지배관(600) 내의 소화용수가 배출되고, 그로 인해 2차측 압력이 떨어짐에 따라 유수검지장치(500)가 작동하여 펌프(200)를 구동시킴으로써 지하 소화수조(100) 내의 소화용수를 공급하게 된다. 이때, 상기 순환펌프(800)는 작동하지 않고 드레인배관(900)은 잠긴 상태이며 체크밸브에 의해 가지배관으로 공급되는 소화용수가 순환배관(700) 측으로 분산되지 않기 때문에 압력손실 없이 공급되는 소화용수가 스프링클러 헤드(610)를 통해 원활하게 분사되면서 화재를 진압하게 되는 것이다.
이와 같은 본 발명의 소화용수 순환식 스프링클러 시스템에 의하면 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출함으로써 관로 부식과 그로 인한 누수를 방지할 뿐 아니라, 오염되지 않은 깨끗한 소화용수를 공급함으로써 악취나 오염으로 인한 2차 수손 피해를 방지할 수 있게 된다.
또한, 소화용수를 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 가스 또는 공기를 배출시킴으로써 화재 발생시 스프링클러 헤드를 통해 조연성 가스 또는 공기의 배출을 방지하면서 적정 방수량의 분사를 통해 더욱 안정적이고 신속하게 화재를 진압할 수 있게 된다.
아울러, 동절기에 소화용수를 순환시켜 동파를 방지함으로써, 시스템의 관리 및 유지의 안전성이나 편리성이 더욱 향상될 수 있는 것이다.
또한, 지하 소화수조 내에 저장된 소화용수만을 자체적으로 순환시키면서 그 내부에서 존재하는 미생물 또는 오염물질을 제거 또는 배출함으로써, 오염되지 않은 깨끗한 소화용수를 공급하는 것은 물론이고, 펌프를 손상시키거나 막힘 현상을 방지하여 사용의 안전성이 더욱 향상될 수 있는 것이다.
100: 지하 소화수조 110: 수조 순환배관
120: 수조 순환펌프 130: 수조 드레인배관
140: 수조 체크밸브 150: 수조 정수장치
200: 펌프 210: 충압펌프
220: 압력챔버 및 압력스위치
300: 주배관
400: 고가 소화수조
500: 유수검지장치
600: 가지배관 600a: 교차배관
610: 스프링클러 헤드
700: 순환배관
800: 순환펌프
900: 드레인배관 910: 개폐밸브
1000: 체크밸브
1100: 자동 공기변
1200: 정수장치

Claims (5)

  1. 소화용수를 저장하는 지하 소화수조, 소화용수를 공급하는 펌프, 소화용수가 공급되는 주배관, 주배관의 말단에 연결되어 소화용수를 보충하는 고가 소화수조, 상기 주배관으로부터 분기되면서 소화용수가 공급되는 1차측과 소화용수가 배출되는 2차측의 압력차를 감지하여 상기 펌프를 구동시키는 유수검지장치 및 유수검지장치의 2차측으로부터 분기되면서 스프링클러 헤드가 설치된 가지배관으로 구성되고,
    상기 가지배관의 말단으로부터 상기 유수검지장치의 2차측 또는 가지배관의 전단으로 연결되는 순환배관;
    상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 순환펌프;
    상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되고, 개폐밸브를 포함하여 구성되면서 상기 소화용수 내에 존재하는 미생물 또는 이물질을 소화용수와 함께 배출시키기 위한 드레인배관;
    상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되어 소화용수의 역류를 방지하는 체크밸브; 및
    상기 순환배관 상의 일 지점에 설치되고, 상기 가지배관 및 순환배관 내에서 발생하는 조연성 가스 또는 공기를 배출시키는 자동 공기변; 을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템.
  2. 삭제
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 순환배관 상에 설치되는 정수장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 지하 소화수조는,
    일정한 수위를 유지하도록 원수를 공급하는 급수장치 및 원수를 외부로 배출시키기 위한 배수장치를 포함하는 한편,
    내부에 저장된 소화용수를 외부를 경유하여 일지점으로부터 타지점으로 순환시키기 위한 수조 순환배관;
    상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 순환펌프;
    상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 드레인배관;
    상기 수조 순환배관 상의 일 지점에 설치되는 수조 체크밸브; 및
    상기 수조 순환배관 상에 설치되는 수조 정수장치;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 수조 정수장치는 수조 순환펌프를 경유한 후 소화용수 중에 미세한 이물질이나 미생물을 처리하도록 하는 한편, 상기 수조 순환펌프를 경유하기 전 소화용수 중에 비교적 큰 이물질을 걸러내기 위한 보조 스트레이너를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화용수 순환식 스프링클러 시스템.
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