KR102205220B1 - 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법 - Google Patents

바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 시험 중에 발생되는 폭발에 의한 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하도록 시험공간과 외부공간을 구획하는 보호벽체; 시험대상물이 담겨져 상기 보호벽체에 의해 감싸지는 시험공간에 안착되는 가스통; 상기 가스통에 화염을 제공하도록 상기 보호벽체 내부공간에 배치되고, 가스공급부로부터 제공되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 화염제공부; 및 상기 화염제공부로부터 공급되는 화염에 의해 상기 가스통 또는 상기 보호벽체의 온도가 가변되는 것을 감지하는 센싱부를 포함하고, 상기 화염제공부는, 상기 가스통의 하부로부터 상기 가스통의 상부 측으로 화염을 제공하여 건축물 내부에 상기 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되는 경우를 모사하여 건축물 화재 발생 시에 상기 가스통이 폭발되는 조건을 실증하는 것을 특징으로 한다.

Description

바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법 {FIRE SUPPLY DEVICE SIMULATING FLOOR FIRE AND FIRE TEST METHOD USING THAT}
본 발명은 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 건축물 내부에 설치되어 바닥부로부터 화염이 상측으로 번지는 화재가 발생되는 경우에 가스통이 폭발하는 온도조건 및 압력조건을 정확하게 시험할 수 있도록 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 화재상황을 모사할 수 있고, 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 상황을 모사하여 화재시험을 진행하여 건축물 내부에 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되면 가스통 폭발 여부를 명확하게 확인하면서 화재 진압을 진행할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 연료를 연소하여 발생하는 에너지를 이용하여 이동하는 장치로서, 화석연료가 주로 사용되고 있으며, 최근에는 태양열이나, 수소연료 등을 사용하는 친환경 자동차가 개발되어 사용되고 있다.
이러한 친환경 자동차 중 수소연료를 사용하는 자동차는, 수소 또는 연료전지로 사용되는 수소가 대기 중으로 누출될 경우 폭발의 위험성이 있으며, 이에 따라 수소연료의 확산 및 연소 특성에 대한 연구가 요구되고 있다.
더욱이 수소 또는 연료전지 자동차가 지하 주차장과 같은 밀폐된 공간에 장시간 주, 정차될 경우 누출된 수소가 모여 폭발할 수 있다.
따라서 지하 주차장 등의 밀폐된 공간에는 누출된 수소의 확산성 및 연소성에 대한 파악을 위한 실험모델이 필요하나, 아직까지 이를 위한 실험모델이나 실험방법에 대한 연구 개발이 미비한 실정이다.
상기한 문제점을 해결하기 위해 수소 확산성 및 연소성 실험장치가 개발되었으며, 종래기술에 따른 실험장치는, 환기구가 관통되어 형성되고, 환기구의 개폐된 크기의 조절이 가능하게 슬라이딩 개폐되고 내부 환기를 위하여 도어부를 포함하는 환기부를 적어도 하나 이상 포함하고 주변이 밀폐된 계를 형성하는 챔버와, 챔버에 연결되어 수소가스를 공급하는 공급부와, 챔버에 설치되며 공급된 수소가스를 점화시키는 점화플러그와, 챔버 내의 온도 및 압력을 측정하는 온도센서 및 압력센서와, 공급부 또는 점화플러그를 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 등록특허공보 제10-1129377호(2012년 03월 22일 공고, 발명의 명칭 : 수소 확산성 및 연소성 실험장치)에 개시되어 있다.
종래기술에 따른 시험장치는, LPG가스, 수소가스와 같이 화염에 노출되면 폭발되는 가스가 저장되는 가스통이 건축물의 화재에 의해 노출되는 경우에 발생되는 폭발사고를 모사할 수 있는 별도의 기술구성이 구비되지 않기 때문에 건축물 내부에 설치되는 가스통이 화재에 의해 폭발되는 정도를 관찰할 수 없어 가스통이 바닥부의 화재에 노출되는 경우의 안전기준을 설정하기 어려운 문제점이 있다.
따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 건축물 내부에 설치되어 바닥부로부터 화염이 상측으로 번지는 화재가 발생되는 경우에 가스통이 폭발하는 온도조건 및 압력조건을 정확하게 시험할 수 있도록 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 화재상황을 모사할 수 있고, 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 상황을 모사하여 건축물 내부에 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되면 가스통 폭발 여부를 명확하게 확인하면서 화재 진압을 진행할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은, 시험 중에 발생되는 폭발에 의한 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하도록 시험공간과 외부공간을 구획하는 보호벽체; 시험대상물이 담겨져 상기 보호벽체에 의해 감싸지는 시험공간에 안착되는 가스통; 상기 가스통에 화염을 제공하도록 상기 보호벽체 내부공간에 배치되고, 가스공급부로부터 제공되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 화염제공부; 및 상기 화염제공부로부터 공급되는 화염에 의해 상기 가스통 또는 상기 보호벽체의 온도가 가변되는 것을 감지하는 센싱부를 포함하고, 상기 화염제공부는, 상기 가스통의 하부로부터 상기 가스통의 상부 측으로 화염을 제공하여 건축물 내부에 상기 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되는 경우를 모사하여 건축물 화재 발생 시에 상기 가스통이 폭발되는 조건을 실증하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 화염제공부는, 상기 가스통을 감싸도록 원형 또는 폐곡선을 이루며, 바퀴부재 및 흡착패드를 구비하는 원형프레임; 가스공급부로부터 제공되는 가스가 원형의 공간에 충진되도록 상기 원형프레임에 설치되는 원형챔버; 상기 원형챔버에 충진되는 가스가 상기 가스통의 하단부 측으로 토출되도록 토출유로를 제공하는 제1토출부; 상기 원형챔버에 충진되는 가스가 상기 가스통의 상부 측으로 토출되도록 상토출유로를 제공하는 제2토출부; 및 상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부를 통해 상기 가스통 측으로 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 불꽃제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 상기 불꽃제공부는, 상기 원형프레임에 설치되고, 상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부 측으로 연장되는 설치패널; 상기 설치패널에 구비되는 장공부에 설치되는 지지패널; 상기 지지패널에 설치되어 상기 가스공급부로부터 제공되는 가스가 토출되는 버너; 및 상기 버너로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 상기 버너에 화염을 발생시키고, 상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 상기 가스통 측으로 분사되는 화염을 발생시키는 점화플러그를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은, (a) 시험공간 테두리에 콘크리트 블록으로 이루어지는 복수 개의 외벽부재를 적층시켜 가스통 폭발에 의해 발생되는 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하고, 시험공간에서 발생되는 고온의 열이 외부공간으로 배출되는 것을 방지하도록 상기 외벽부재 내측에 금속재질로 이루어지는 복수 개의 방열패널을 설치하며, 시험대상물이 충진된 상기 가스통을 상기 방열패널 내측에 배시키는 단계; (b) 화재시험이 개시되면 상기 가스통 또는 시험공간의 온도 또는 압력이 변화되는 것을 측정할 수 있도록 상기 방열패널 또는 상기 가스통에 센싱부를 설치하는 단계; (c) 상기 가스통의 하부를 감싸도록 원형프레임 및 원형챔버를 구비하는 화염공급부를 보호벽체에 내부에 설치하는 단계; (d) 화염제공부에 가스를 공급하고, 상기 화염제공부를 통해 분출되는 가스가 상기 가스통의 둘레면 하부로부터 상부 측으로 분출될 때에 불꽃을 제공하여 상기 가스통을 감싸는 화염을 발생시키는 단계; 및 (e) 상기 화염제공부로부터 공급되는 화염에 의해 변화되는 시험공간의 온도 변화와, 가스통의 온도변화 또는 압력변화를 감지하여 건축물의 바닥부에 화재가 발생되는 건축물 화재 발생 시에 상기 가스통이 폭발되는 온도조건 또는 압력조건을 실증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법은, 가스통의 하부를 감싸는 원형챔버가 구비되어 가스통 둘레면의 하부로부터 가스통 측으로 화염을 제공하므로 건축물의 바닥면으로부터 화염이 발생되는 화재 상황을 모사할 수 있게 되므로 건축물의 화재 발생 시에 가스통이 폭발하는 온도조건 및 압력조건을 화재시험을 통해 얻을 수 있고, 이러한 화재시험에 의해 제공되는 데이터를 바탕으로 하여 화재 발생 시에 가스통의 폭발여부를 정확하게 판단하면서 화재 진압을 진행할 수 있는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법은, 원형챔버로부터 토출되는 가스를 가스통 하부 측으로 토출시키는 제1토출부가 구비되므로 건축물의 바닥면으로부터 화재가 발생되는 화재사고를 모사할 수 있고, 원형챔버로부터 토출되는 가스를 가스통의 상부 측으로 토출시키는 제2토출부가 구비되므로 바닥면으로부터 가스통 상부 측으로 전파되는 화염을 모사할 수 있어 가스통이 실내에 설치되는 건축물의 화재상황을 정확하게 모사할 수 있고, 화재 발생 시에 폭발되는 가스통의 온도조건 및 압력조건을 보다 더 효과적으로 제공할 수 있어 정확한 실증 시험을 진행할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 바퀴부재 및 흡착패드가 도시된 사진이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 제1토출부 및 제2토출부가 도시된 사진이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 불꽃제공부가 도시된 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 가스통 및 보호벽체가 도시된 사진이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 방열패널이 도시된 사진이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 센싱부가 도시된 사진이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 복사열감지센서 도시된 사진이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법의 일 실시예를 설명한다.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.
그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 평면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 단면도이다.
또한, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 화염공급부가 도시된 사진이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 바퀴부재 및 흡착패드가 도시된 사진이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 제1토출부 및 제2토출부가 도시된 사진이다.
또한, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 불꽃제공부가 도시된 사진이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 가스통 및 보호벽체가 도시된 사진이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 방열패널이 도시된 사진이다.
또한, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 센싱부가 도시된 사진이고, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치의 복사열감지센서 도시된 사진이다.
도 1 내지 도 11을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치는, 시험 중에 발생되는 폭발에 의한 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하도록 시험공간과 외부공간을 구획하는 보호벽체(10)와, 시험대상물이 담겨져 보호벽체(10)에 의해 감싸지는 시험공간에 안착되는 가스통(16)과, 가스통(16)에 화염을 제공하도록 보호벽체(10) 내부공간에 배치되고, 가스공급부로부터 제공되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 화염제공부(100)와, 화염제공부(100)로부터 공급되는 화염에 의해 가스통(16) 또는 보호벽체(10)의 온도가 가변되는 것을 감지하는 센싱부(80)을 포함한다.
따라서 시험공간 테두리에 보호벽체(10)를 설치하고, 보호벽체(10) 내부 중앙부에 가스통(16)을 직립되게 배치시킨 후에 가스통(16)을 감싸도록 원형의 화염공급부(100)를 시험공간에 안착시키고, 화염공급부(100)에 가스를 공급하면서 불꽃을 제공하여 가스통(16)의 하단부로부터 상측 방향으로 토출되는 화염을 제공하면서 가스통(16) 외벽 및 보호벽체(10)의 내벽의 온도변화를 감지하면서 건축물 내부에 가스통(16)이 설치된 상태에서 발생되는 화재에 의해 가스통(16)이 폭발되는 실증시험을 진행하게 된다.
상기한 바와 같이 가스통(16)이 실내에 설치되는 건축물의 화재시험을 진행하여 가스통(16)이 설치되는 건축물 화재 시에 가스통(16) 폭발이 발생되는 온도조건 및 압력조건에 대한 데이터를 얻을 수 있어 화재 시에 가스통(16) 폭발여부를 판단하면서 화재 진압작업을 진행할 수 있게 된다.
본 실시예의 보호벽체(10)는, 시험공간의 테두리에 복수 개의 콘크리트 블록이 적층되어 이루어지고, 가스통(16) 폭발에 의해 발생되는 충격이 시험공간에 외측으로 전달되는 것을 방지하는 외벽부재(12)와, 외벽부재(12) 내측에 직립되게 설치되고, 복수 개가 연속되게 배치되어 가스통(16)에서 발생되는 고열이 시험공간 외측으로 전달되는 것을 방지하는 방열패널(14)을 포함한다.
외벽부재(12)는 콘크리트블록으로 이루어지는 구조물이 직사각 모양으로 형성되어 다수 개가 적층되어 이루어지므로 가스통(16)이 폭발하여 발생되는 충격이 시험공간 외부로 전달되는 것을 방지할 수 있게 되고, 방열패널(14)은 금속재질로 이루어지는 패널이 직립될 수 있도록 하단부에 지지부재들이 설치되어 다수 개의 방열패널(14)이 가스통(16)을 감싸도록 배치되어 이루어진다.
방열패널(14)은 가스통(16)을 감싸는 사각 모양으로 배치되고, 가스통(16)을 감싸도록 화염제공부(100)가 설치되며, 화염제공부(100)로부터 공급되는 화염이 가스통(16)의 둘레면을 감싸도록 제공된다.
본 실시예의 화염제공부(100)는, 상기한 바와 같이 가스통(16)의 하부로부터 가스통(16)의 상부 측으로 화염을 제공하여 건축물 내부에 가스통(16)이 설치된 상태에서 화재가 발생되는 경우를 모사하여 건축물 화재 발생 시에 가스통(10)이 폭발되는 조건을 실증하게 된다.
본 실시예의 화염제공부(100)는, 가스통(16)을 감싸도록 원형 또는 폐곡선을 이루며, 바퀴부재(10a) 및 흡착패드(10b)를 구비하는 원형프레임(110)과, 가스공급부로부터 제공되는 가스가 원형의 공간에 충진되도록 원형프레임(110)에 설치되는 원형챔버(112)와, 원형챔버(112)에 충진되는 가스가 가스통(16)의 하단부 측으로 토출되도록 토출유로를 제공하는 제1토출부(130)와, 원형챔버(112)에 충진되는 가스가 가스통(16)의 상부 측으로 토출되도록 토출유로를 제공하는 제2토출부(150)와, 제1토출부(130) 또는 제2토출부(150)를 통해 가스통(16) 측으로 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 불꽃제공부(170)를 포함한다.
따라서 바퀴부재(110a)를 구동시키면서 원형프레임(110) 및 원형챔버(112)를 시험공간부 중앙부에 배치시키고, 볼트 모양으로 형성되어 원형프레임(110)에 구비되는 브래킷을 관통하여 하측 방향으로 연장되는 가압봉(110c)을 회전시키면서 가압봉(110c) 하단에 설치되는 흡착패드(110b)를 지면에 접착시켜 화염제공부(100)를 시험공간 바닥면에 유동되지 않도록 고정시키게 된다.
상기한 바와 같이 원형프레임(110) 및 원형챔버(112)를 시험공간 중앙부에 고정시킨 후에 원형챔버(112) 내측에 가스통(16)을 직립되게 배치시키고, 제1토출부(130) 및 제2토출부(150)를 통해 가스를 토출시키면서 불꽃을 제공하여 가스통(16) 하단 둘레면으로부터 가스통(16) 상부 측으로 토출되는 화염을 제공하게 된다.
본 실시예의 원형챔버(112)는, 반원 모양으로 굴곡되는 파이프로 이루어지고, 양단부에 플랜지(118)가 형성되는 제1챔버(114)와, 제1챔버(114)의 양단부와 연결되어 통하도록 양단부에 플랜지(118)가 형성되고, 반원 모양으로 굴곡되는 제2챔버(116)를 포함한다.
따라서 제1챔버(114)와 제2챔버(116)의 양단부를 서로 맞닿게 배치시킨 후에 서로 밀착되는 플랜지(118)를 연결하여 링 모양으로 형성되는 원형챔버(112)를 제작하게 된다.
원형챔버(112)의 테두리 내벽 상부에 일정 간격을 유지하며 다수 개가 연속되게 설치되어 가스를 가스통(16) 상부 측으로 토출시키는 제1토출부(130)가 구비되고, 원형챔버(112)의 테두리 내벽 하부에 일정 간격을 유지하며 다수 개가 연속되게 설치되어 가스를 가스통 하단 측으로 토출시키는 제2토출부(150)가 구비된다.
본 실시예의 제1토출부(130)는, 원형챔버(112)의 내벽 상부에 일정한 간격을 유지하며 다수 개가 연속되게 형성되는 제1토출홀부(132)와, 제1토출홀부(132)로부터 가스통(16) 상부 측으로 연장되게 설치되고, 둘레면에 복수 개의 제1혼합홀부(136)가 형성되는 제1가이드관(134)을 포함한다.
또한, 본 실시예의 제2토출부(150)는, 원형챔버(112)의 내벽 하부에 일정한 간격을 유지하며 다수 개가 연속되게 형성되는 제2토출홀부(152)와, 제2토출홀부(152)로부터 가스통(16) 하단 측으로 연장되게 설치되고, 둘레면에 복수 개의 제2혼합홀부(156)가 형성되는 제2가이드관(154)을 포함한다.
따라서 가스가 토출되면서 불꽃제공부(170)로부터 불꽃이 공급되면 가스의 토출방향으로 화염이 분사되면서 가스통(16)의 하단부로부터 가스통(16)의 상부 측으로 화염이 토출되면서 건축물 내부 바닥면을 따라 화재가 발생되는 경우를 모사하여 화재시험을 진행할 수 있게 된다.
본 실시예의 불꽃제공부(170)는, 원형프레임(110)에 설치되고, 제1토출부(130) 또는 제2토출부(150) 측으로 연장되는 설치패널(172)과, 설치패널(172)에 구비되는 장공부(176)에 설치되는 지지패널(178)과, 지지패널(178)에 설치되어 가스공급부로부터 제공되는 가스가 토출되는 버너(177)와, 버너(177)로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 버너(177)에 화염을 발생시키고, 제1토출부(130) 또는 제2토출부(150)로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 가스통(16) 측으로 분사되는 화염을 발생시키는 점화플러그(179)를 포함한다.
따라서 제1가이드관(134) 및 제2가이드관(154)을 따라 가스가 분출됨과 동시에 버너(177)에 가스가 공급되고, 점화플러그(179)로부터 제공되는 불꽃에 의해 버너(177)에 화염이 발생되면 버너(177)로부터 발생되는 화염이 상측으로 방사되면서 다수 개의 제1가이드관(134) 및 제2가이드관(154)을 따라 토출되는 가스에 불꽃을 제공하게 된다.
또한, 본 실시예의 설치홈부(74) 양단부에는 장공부(176)가 형성되어 지지패널(178)을 전방 또는 후방으로 이동시켜 설치할 수 있게 되고, 지지패널(178)에 설치되는 버너(177)의 위치를 조절하면서 다수 개의 제1가이드관(134) 및 제2가이드관(154)을 따라 토출되는 가스에 효과적으로 불꽃을 제공할 수 있도록 버너(177)의 위치를 조절할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 센싱부(80)는, 가스통(16)에 연속되게 간격을 유지하며 복수 개가 설치되어 가스통(16)에 담수되는 액체 가스와 기체 가스의 온도변화를 측정하는 제1온도감지센서(82)와, 방열패널(14)에 설치되어 화염제공부(100)로부터 공급되는 화염에 의해 시험공간 내부의 온도가 가변되는 것을 감지하고, 가스통(16) 폭발 시에 발생되는 열을 감지하도록 방열패널(14)에 일정 간격을 유지하면 다양한 방향으로 연속되게 설치되는 제2온도감지센서(84)와, 방열패널(14) 사이의 간격에 직립되게 설치되는 기둥부재(88)에 수직방향으로 간격을 유지하며 연속되게 설치되어 시험공간에서 발생되는 복사열을 측정하는 복사열감지센서(86)와, 가스통(16) 내부의 압력 변화를 감지하는 압력감지센서(92, 94)를 포함한다.
본 실시예의 제1온도감지센서(82)는, 가스통(16)의 벽면에 수직 방향으로 간격을 유지하며 설치되므로 가스통(16)에 충진되는 가스의 일부분이 기화되어 가스통(16)의 상층부에 위치되면 상부온도감지센서(82a)에 의해 기체의 가스 온도를 감지하고, 상부온도감지센서(82a)로부터 일정 간격을 유지하며 가스통(16) 중앙부에 설치되는 중부온도감지센서(82b)는 액상 가스의 온도를 감지한다.
또한, 중부온도감지센서(82b)로부터 하측으로 일정 간격 유지하면 설치되는 하부온도감지센서(82c)는 가스통(16)에 충진되어 하부에 위치하는 액체 가스의 온도를 감지한다.
본 실시예의 제2온도감지센서(84)는, 방열패널(14)의 외벽에 일정한 간격을 유지하며 설치되고, 다수 개의 제2온도감지센서(84)는 하나의 방열패널(14)의 중앙부로부터 십자가 모양을 이루면서 다수 개가 연속되게 설치되므로 가스통(16)으로부터 전달되는 열에 의해 가열되는 방열패널(14)의 온도 변화를 정확하게 감지할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예의 복사열감지센서(86)는 방열패널(14) 사이의 간격에 직립되게 설치되는 기둥부재(88)에 수직 방향으로 간격을 유지하며 다수 개의 복사열감지센서(86)가 설치되므로 가스통(16)에 공급되는 화염에 의해 발생되는 복사열과, 가스통(16) 폭발에 의해 발생되는 복사열이 측정되어 가스통(16) 폭발 조건을 충족시키는 온도 조건 및 가스통(16) 폭발 시에 발생되는 온도 조건을 측정할 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치를 이용하는 화재시험방법을 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따른 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치를 이용하는 화재시험방법은, 시험공간 테두리에 콘크리트 블록으로 이루어지는 복수 개의 외벽부재(12)를 적층시켜 가스통(16) 폭발에 의해 발생되는 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하고, 시험공간에서 발생되는 고온의 열이 외부공간으로 배출되는 것을 방지하도록 외벽부재(12) 내측에 금속재질로 이루어지는 복수 개의 방열패널(14)을 설치하며, 시험대상물이 충진된 가스통(16)을 방열패널(14) 내측에 배시키는 단계와, 화재시험이 개시되면 가스통(16) 또는 시험공간의 온도 또는 압력이 변화되는 것을 측정할 수 있도록 방열패널(14) 또는 가스통(16)에 센싱부(80)을 설치하는 단계와, 가스통(16)의 하부를 감싸도록 원형프레임(110) 및 원형챔버(112)를 구비하는 화염공급부(100)를 보호벽체(10) 내부에 설치하는 단계와, 화염제공부(100)에 가스를 공급하고, 화염제공부(100)를 통해 분출되는 가스가 가스통(16)의 둘레면 하부로부터 상부 측으로 분출될 때에 불꽃을 제공하여 가스통(16)을 감싸는 화염을 발생시키는 단계와, 화염제공부(100)로부터 공급되는 화염에 의해 변화되는 시험공간의 온도 변화, 및 가스통(16)의 온도변화 또는 압력변화를 감지하여 건축물의 바닥부에 화재가 발생되는 건축물 화재 발생 시에 가스통(16)이 폭발되는 온도조건 또는 압력조건을 실증하는 단계를 포함한다.
먼저, 시험공간에 다수 개의 외벽부재(12)를 적층시켜 안전한 벽면을 형성하고, 외벽부재(12) 내부에 다수 개의 방열패널(14)을 직립되게 배치시켜 보호벽체(10)의 설치를 완료하고, 원형프레임(110) 및 원형챔버(112)를 구비하는 화염공급부(100)를 시험공간 중안부에 배치시킨 후에 화염제공부(100)의 중앙부에 가스통(16)을 배치시킨다.
이후에, 화염제공부(100)에 가스를 공급하고, 불꽃제공부(170)의 작동에 의해 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 가스통(16) 측으로 토출되는 화염을 발생시키게 된다.
이때, 본 실시예는 제1토출부(130) 및 제2토출부(150)로부터 토출되는 화염을 제공하여 가스통(16)의 하단부로부터 상측 방향으로 토출되는 화염에 의해 가스통(16)의 둘레면이 동시에 가열되어 바닥부에 화염이 발생되는 화재를 정확하게 모사하게 된다.
상기한 바와 같이 화재시험이 진행되는 동안에 가스통(16)에 설치되는 다수 개의 제1온도감지센서(82)에 의해 가스통(16)이 폭발되는 시점의 온도조건을 감지할 수 있고, 가스통(16)의 중앙부에 설치되는 제1압력감지센서(92)에 의해 가스통(16)에 충진되는 기체 가스의 압력변화를 감지할 수 있으며, 가스통(16)의 하단부에 설치되는 제2압력감지센서(94)에 의해 가스통(16)에 충진되는 액체 가스의 압력변화를 감지할 수 있게 된다.
이로써, 건축물 내부에 설치되어 바닥부로부터 화염이 상측으로 번지는 화재가 발생되는 경우에 가스통이 폭발하는 온도조건 및 압력조건을 정확하게 시험할 수 있도록 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 화재상황을 모사할 수 있고, 바닥부로부터 가스통 측으로 화염이 번지는 상황을 모사하여 화재시험을 진행하여 건축물 내부에 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되면 가스통 폭발 여부를 명확하게 확인하면서 화재 진압을 진행할 수 있어 안전사고를 예방할 수 있는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법을 제공할 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시되는 일 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
또한, 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법을 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법이 아닌 다른 제품에도 본 발명의 화염공급장치 및 이를 이용하는 화재시험방법이 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 보호벽체 12 : 외벽부재
14 : 방열패널 16 : 가스통
80 : 센싱부 82 : 제1온도감지센서
82a : 상부온도감지센서 82b : 중부온도감지센서
820c : 하부온도감지센서 84 : 제2온도감지센서
86 : 복사열감지센서 88 : 기둥부재
110 : 원형프레임 110a : 바퀴부재
110b : 흡착패드 110c : 가압봉
112 : 바퀴부재 114 : 제1챔버
116 : 제2챔버 118 : 플랜지
130 : 제1토출부 132 : 제1토출홀부
134 : 제1가이드관 136 : 제1혼합홀부
150 : 제2토출부 152 : 제2토출홀부
154 : 제2가이드관 156 : 제2혼합홀부
170 : 불꽃제공부 172 : 설치패널
172a : 설치홈부 174 : 장공부
176 : 버너 177 : 지지패널
178 : 점화플러그

Claims (4)

  1. 시험 중에 발생되는 폭발에 의한 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하도록 시험공간과 외부공간을 구획하는 보호벽체;
    시험대상물이 담겨져 상기 보호벽체에 의해 감싸지는 시험공간에 안착되는 가스통;
    상기 가스통에 화염을 제공하도록 상기 보호벽체 내부공간에 배치되고, 가스공급부로부터 제공되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 화염제공부; 및
    상기 화염제공부로부터 공급되는 화염에 의해 상기 가스통 또는 상기 보호벽체의 온도가 가변되는 것을 감지하는 센싱부를 포함하고,
    상기 화염제공부는,
    상기 가스통의 하부로부터 상기 가스통의 상부 측으로 화염을 제공하여 건축물 내부에 상기 가스통이 설치된 상태에서 화재가 발생되는 경우를 모사하여 건축물 화재 발생 시에 상기 가스통이 폭발되는 조건을 실증하고,
    상기 화염제공부는,
    상기 가스통을 감싸도록 원형 또는 폐곡선을 이루며, 바퀴부재 및 흡착패드를 구비하는 원형프레임;
    가스공급부로부터 제공되는 가스가 원형의 공간에 충진되도록 상기 원형프레임에 설치되는 원형챔버;
    상기 원형챔버에 충진되는 가스가 상기 가스통의 하단부 측으로 토출되도록 토출유로를 제공하는 제1토출부;
    상기 원형챔버에 충진되는 가스가 상기 가스통의 상부 측으로 토출되도록 상토출유로를 제공하는 제2토출부; 및
    상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부를 통해 상기 가스통 측으로 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 화염을 발생시키는 불꽃제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 불꽃제공부는,
    상기 원형프레임에 설치되고, 상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부 측으로 연장되는 설치패널;
    상기 설치패널에 구비되는 장공부에 설치되는 지지패널;
    상기 지지패널에 설치되어 상기 가스공급부로부터 제공되는 가스가 토출되는 버너; 및
    상기 버너로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 상기 버너에 화염을 발생시키고, 상기 제1토출부 또는 상기 제2토출부로부터 토출되는 가스에 불꽃을 제공하여 상기 가스통 측으로 분사되는 화염을 발생시키는 점화플러그를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치.
  4. (a) 시험공간 테두리에 콘크리트 블록으로 이루어지는 복수 개의 외벽부재를 적층시켜 가스통 폭발에 의해 발생되는 충격이 외부공간으로 전달되는 것을 방지하고, 시험공간에서 발생되는 고온의 열이 외부공간으로 배출되는 것을 방지하도록 상기 외벽부재 내측에 금속재질로 이루어지는 복수 개의 방열패널을 설치하며, 시험대상물이 충진된 상기 가스통을 상기 방열패널 내측에 배시키는 단계;
    (b) 화재시험이 개시되면 상기 가스통 또는 시험공간의 온도 또는 압력이 변화되는 것을 측정할 수 있도록 상기 방열패널 또는 상기 가스통에 센싱부를 설치하는 단계;
    (c) 상기 가스통의 하부를 감싸도록 원형프레임 및 원형챔버를 구비하는 화염공급부를 보호벽체에 내부에 설치하는 단계;
    (d) 화염제공부에 가스를 공급하고, 상기 화염제공부를 통해 분출되는 가스가 상기 가스통의 둘레면 하부로부터 상부 측으로 분출될 때에 불꽃을 제공하여 상기 가스통을 감싸는 화염을 발생시키는 단계; 및
    (e) 상기 화염제공부로부터 공급되는 화염에 의해 변화되는 시험공간의 온도 변화와, 가스통의 온도변화 또는 압력변화를 감지하여 건축물의 바닥부에 화재가 발생되는 건축물 화재 발생 시에 상기 가스통이 폭발되는 온도조건 또는 압력조건을 실증하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 바닥부 화재를 모사하는 화염공급장치를 이용하는 화재시험방법.
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