KR102228765B1 - 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치에 관한 것으로, 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기, 상기 소화용 튜브 용기의 일측에 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 상기 인근의 화재 발생 전조 증상을 감지하는 화재 사전 감지기 및 상기 화재 사전 감지기와 연결되고 상기 소화용 튜브 용기의 내부 상태 및 외부 환경 정보를 수집하면서 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 포함한다. 따라서, 본 발명은 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 인근의 화재 발생을 예측 감지할 수 있고 네트워크를 통해 외부에 알림 제공하여 화재 관련 예지 정보 및 초등 대응할 수 있다.

Description

화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치{FIRE EXTINGUISHING DEVICES WITH FIRE PREDICTING FUNCTION}
본 발명은 화재 예지 기능을 탑재한 소화 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소화대상물 근처에 설치되어 화재 전조 증상을 센싱하여 네트워크를 통해 외부 알림 제공함으로써 화재 관련 예지 정비 및 초등 대응할 수 있는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치에 관한 것이다.
발전소, 변전소 및 정유시설 등 주요 산업시설에서 사용되는 전자기기 판넬 및 전기판넬의 케이블 덕트에는 개별적인 소방방재 시스템이 설치되어 있지 않다. 대신에 전기실 및 전자기기실 내부에 설치된 소방방재 시스템을 사용하고 있다.
기존 시스템은 화재 발생시 온도감시 센서와 연기감시 센서를 이용하여 화재가 발생된 후 설치된 센서들이 화재발생 상황을 감지하여 제어반에 신호를 전송하면 방재 시스템의 소화액을 분출하여 화재를 진압하는 방법을 사용하고 있으며, 현재 운영중인 소화방재 시스템은 모두 화재 발생 이후의 방재를 목적으로 한다는 점에서 화재를 지연시키거나 진단 예측하기 위한 목적에 적합하지 않는 문제점을 가지고 있다.
한편, 일반적인 주택이나 건물에 배치되는 소화기는 평소 사용되지 않아 화재 시 배치 장소를 찾지 못하거나 또는 사용을 위해 발화 지점에 접근해야 하므로 화재로 인해 발생되는 유독가스와 고열로부터 부상의 우려가 많다는 점에서 화재 시 사용자의 조작 없이도 즉각적인 화재 방재를 제공할 수 있는 소화 장치에 대한 수요가 증가하고 있다.
한국등록특허 제10-0773517(2007.10.30)호
본 발명의 일 실시예는 소화대상물 근처에 설치되어 화재 전조 증상을 센싱하여 네트워크를 통해 외부 알림 제공함으로써 화재 관련 예지 정비 및 초등 대응을 할 수 있는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 소화용 튜브 용기에 압력 센서를 설치하여 화재가 발생되기 전 설치된 센서에 의해 화재 전조 증상을 감지하여 화재를 지연시키거나 진단 예측할 수 있는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예는 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 용기 파열을 감지하고 용기 상태를 외부에 알림 제공함으로써 소방 방재 동작을 수행할 수 있는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치를 제공하고자 한다.
실시예들 중에서, 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치는 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기, 및 상기 소화용 튜브 용기의 일측에 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 상기 인근의 화재 발생 전조 증상을 감지하는 화재 사전 감지기를 포함한다.
상기 소화용 튜브 용기는 일정한 길이를 가지며 튜브 형태로 이루어져 내부에 상기 소화용 물질이 채워지는 공간이 형성되는 용기본체, 및 상기 용기본체의 양단부에 마련되어 상기 용기본체를 밀봉시키는 마감부재를 포함할 수 있다.
상기 마감부재는 상기 용기본체의 개방된 양단부에 각각 끼움 결합되어 개방부위를 밀폐하는 밀봉캡 형태로 구성될 수 있다.
상기 소화용 튜브 용기 상기 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 상기 인근의 열이 상기 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 상기 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 상기 소화용 물질을 분출시킬 수 있다.
상기 화재 사전 감지기는 상기 용기본체의 일측에 설치된 마감부재에 결합되고 상기 용기본체의 내압을 실시간으로 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있다.
상기 화재 사전 감지기는 상기 압력 센서가 상기 용기본체의 내부로 연결되도록 상기 마감부재에 관통 결합되고 상기 용기본체의 인근 외기온도에 따라 팽창되는 상기 용기본체의 내압을 감지할 수 있다.
실시예들 중에서, 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치는 상기 화재 사전 감지기와 연결되고 상기 소화용 튜브 용기의 내부 상태 및 외부 환경 정보를 수집하면서 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 더 포함하고, 상기 화재 모니터기는 상기 압력 센서를 통해 실시간으로 측정되는 상기 용기본체의 내압이 시간에 따라 변화하는지를 분석하여 상기 소화용 튜브 용기의 인근 외기온도의 지속적인 상승을 추정하고 화재 전조 증상 및 상기 소화용 튜브 용기의 파열을 예측할 수 있다.
상기 화재 모니터기는 상기 소화용 튜브 용기의 내압이 특정 임계값 이상으로 상승하면 내압 변화율을 산출하고 내압 변화율을 기초로 화재 위험 단계를 구분하여 외부에 알림 제공하고 상기 소화용 튜브 용기의 파열이 예측되면 관리자 조치를 위한 알람을 발생할 수 있다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치는 소화대상물 근처에 설치되어 화재 전조 증상을 센싱하여 네트워크를 통해 외부 알림 제공하여 화재 발생에 대한 예지 정비 및 초등 대응을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치는 소화용 튜브 용기에 센서를 설치하여 화재가 발생되기 전 설치된 센서에 의해 화재 전조 증상을 감지하여 화재를 지연시키거나 진단 예측할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치는 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 용기 파열을 감지하고 용기 상태를 외부에 알림 제공함으로써 소방 방재 동작을 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 시스템을 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치를 설명하는 도면이다.
도 3은 도 2에 있는 소화 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 4는 도 3의 소화 장치에서 수행되는 화재 예지 동작을 설명하는 순서도이다.
본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
한편, 본 출원에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다"또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
각 단계들에 있어 식별부호(예를 들어, a, b, c 등)는 설명의 편의를 위하여 사용되는 것으로 식별부호는 각 단계들의 순서를 설명하는 것이 아니며, 각 단계들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않는 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 단계들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.
본 발명은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있고, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 시스템을 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 화재 예지 기능을 탑재한 소화 시스템(100)은 소화 장치(110), 소화 방재 장치(130), 데이터베이스(150) 및 사용자 단말(170)을 포함할 수 있다.
소화 장치(110)는 화재를 지연시키고 화재 발생시 소화용 물질을 분출하여 화재 진압 동작을 수행하는 장치에 해당할 수 있고, 소화용 물질을 포함하는 소화용 튜브 용기를 포함하여 구현될 수 있다. 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기의 내압을 모니터링하여 소화용 튜브 용기의 상태를 감시할 수 있고, 설치된 공간의 화재 발생 상황을 검출하여 긴급 상황에 관한 알림을 외부 시스템에 제공할 수 있다. 이를 위하여 소화 장치(110)는 소화 방재 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 소화 장치(110)들은 소화 방재 장치(130)와 동시에 연결될 수 있다.
한편, 소화 장치(110)는 산업 현장의 전기 PNL 및 전자기기 PNL 내부에 설치되어 동작할 수 있고, 설치된 공간의 온도가 특정 온도(예를 들어, 70도) 이상에 도달하는 경우 자동적으로 소화용 물질을 분출하는 소화 동작을 제공할 수 있다. 소화 장치(110)는 소화 방재 장치(130)와 시스템 연동하여 화재 위험을 사전에 감지하고 화재 발생을 예방하기 위한 조치가 시행될 수 있도록 지원함으로써 전기설비의 안전성을 확보하고 설비운전의 신뢰도 제고에 기여할 수 있다.
소화 방재 장치(130)는 화재 예지 기능이 탑재된 소화 장치(110)로부터 수신되는 모니터링 정보를 이용하여 화재 위험을 사전에 인지할 수 있고, 화재 예방 조치가 수행되도록 관련 정보를 제공할 수 있는 컴퓨터 또는 프로그램에 해당하는 서버로 구현될 수 있다. 소화 방재 장치(130)는 소화 장치(110)와 블루투스, WiFi, 통신망 등을 통해 무선으로 연결될 수 있고, 네트워크를 통해 소화 장치(110)와 데이터를 주고 받을 수 있다.
일 실시예에서, 소화 방재 장치(130)는 데이터베이스(150)와 연동하여 소화 방재에 관한 정보를 저장할 수 있다. 한편, 소화 방재 장치(130)는 도 1과 달리, 데이터베이스(150)를 내부에 포함하여 구현될 수 있다. 또한, 소화 방재 장치(130)는 프로세서, 메모리, 사용자 입출력부 및 네트워크 입출력부를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
데이터베이스(150)는 소화 방재 과정에서 필요한 다양한 정보들을 저장하는 저장장치에 해당할 수 있다. 데이터베이스(150)는 각 소화 장치(110)로부터 수신된 모니터링 정보를 저장할 수 있고, 소화 방재를 위한 시설, 장비 및 인력에 관한 정보를 저장할 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 소화 방재 장치(130)가 소화 장치(110)와 연동하여 화재 감시, 진단, 방재를 제공하는 과정에서 다양한 형태로 수집 또는 가공된 정보들을 저장할 수 있다.
사용자 단말(170)은 화재 관련 정보를 확인할 수 있는 컴퓨팅 장치에 해당할 수 있고, 스마트폰, 노트북 또는 컴퓨터로 구현될 수 있으며, 반드시 이에 한정되지 않고, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스로도 구현될 수 있다. 사용자 단말(170)은 소화 방재 장치(130)와 네트워크를 통해 연결될 수 있고, 복수의 사용자 단말(170)들은 소화 방재 장치(130)와 동시에 연결될 수 있다.
한편, 사용자는 사용자 단말(170)을 통해 특정 시설이나 전기설비와 연관된 소화 방재 정보를 확인할 수 있고, 소화 방재와 연관된 감시 정보를 확인하여 건물 또는 시설 관리자에게 화재에 관한 정보를 제공할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치를 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(210), 소화용 물질(220) 및 화재 사전 감지기(230)를 포함하여 구성한다.
소화용 튜브 용기(210)는 내부에 소화용 물질(220)을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 소화용 물질(220)을 자동 분출시킬 수 있도록 구성된다. 일 실시예에서, 소화용 튜브 용기(210)는 용기본체(211)와 용기본체(211)의 양단 개구를 밀봉하는 마감부재(213)를 포함할 수 있다.
용기본체(211)는 원통 형태로 이루어져 내부에 수용공간이 형성된다. 용기본체(211)의 수용공간에는 소화용 물질(220)이 채워진다. 용기본체(211)의 양단부에는 용기본체(211)가 밀봉구조를 갖도록 마감부재(213)가 각각 설치된다.
용기본체(211)는 플라스틱 계열의 폴리머(Polymer)로 이루어질 수 있으며, 화재발생시 특정 고온(110℃∼130℃ 이상의 온도)에서 파열이 이루어져 수용공간에 채워진 소화용 물질(220)이 배출될 수 있도록 한 구성이다.
용기본체(211)는 튜브 형태로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 스틱이나 호스 등 설치 장소에 따라 다양한 형상 및 길이로 이루어질 수 있다. 또한, 용기본체(211)는 대략 1∼2㎜ 두께로 얇게 구성하여 화재발생시 열에 의해 빠르게 파열될 수 있도록 한다.
마감부재(213)는 용기본체(211)의 개방된 양단부에 각각 끼움 결합되어 개방부위를 밀폐하는 밀봉캡 형태로 구성될 수 있다. 마감부재(213)는 개방된 상태로 이루어진 용기본체(211)의 양단부를 열성형하여 용기본체(211)의 일부분으로 개방부위를 자체적으로 밀폐하는 형태로 구성될 수도 있다. 여기에서, 열성형은 별도의 성형장치를 통해 용기본체(211)가 변형가능한 온도조건에서 중앙으로 오므려 일정 형태로 성형이 이루어지고 닫혀진 중앙부분은 용융과정을 거쳐 매끄럽게 다듬게 된다. 마감부재(213)에는 화재 사전 감지기(230)가 설치되게 된다.
소화용 물질(220)은 액상으로 이루어져 용기본체(211)의 수용공간에 채워지는 것으로, 적은 양으로도 화재를 진압할 수 있도록 하론 가스, 질소, 이산화탄소와 같은 불활성 가스계 또는 할로겐 화합물계로 구성될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 환경에 피해를 주지 않으면서 설치된 전기장비에 영향을 주지 않는 청정 소화약재를 사용할 수 있다. 소화용 물질(220)은 특성상 일반적인 물보다 낮은 비점을 갖고 있고, 온도가 상승함에 따라 강한 압력으로 팽창하게 된다. 여기에서, 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(210)의 내압을 측정하여 화재 발생의 전조 증상으로 외기온도의 상승을 추정할 수 있고 화재 발생에 대해 예지할 수 있다.
화재 사전 감지기(230)는 용기본체(211)의 일측에 설치된 마감부재(213)에 결합되어 용기본체(211)의 인근 화재 전조 증상을 감지하도록 구성된다. 화재 사전 감지기(230)는 용기본체(211)의 내압을 측정하는 압력 센서를 포함할 수 있다. 화재 사전 감지기(230)는 커넥터 방식으로 마감부재(213)와 체결될 수 있고 내압 측정을 위한 압력 센서가 용기본체(211) 내부의 소화용 물질(220) 수용공간으로 연결되도록 마감부재(213)에 관통 결합된다. 여기에서, 압력 센서는 용기본체(211)의 인근 외기온도의 상승에 따른 화재 전조 증상을 예지할 수 있도록 온도와 비례관계에 있는 용기본체(211)의 내부 압력을 감지하는 수단이 된다.
화재 사전 감지기(230)에는 연결선(240)이 인출되어 화재 모니터기와 연결될 수 있다. 화재 사전 감지기(230)는 연결선(240)을 통해 화재 모니터기와 통신을 할 수 있고 측정된 소화용 튜브 용기(210)의 내압을 포함한 화재 전조 증상 정보를 전송할 수 있다.
도 3은 도 1에 있는 소화 장치의 물리적 구성을 설명하는 블록도이다.
도 3을 참조하면, 소화 장치(110)는 소화용 튜브 용기(310), 화재 사전 감지기(330) 및 화재 모니터기(350)을 포함할 수 있다.
소화용 튜브 용기(310)는 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 소화용 물질을 자동 분출시킬 수 있다. 이를 위하여 소화용 튜브 용기(310)는 인근의 화기 또는 열이 증가하는 경우 자동 분출을 위한 파열공이 생성될 수 있는 재질로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(310)는 플라스틱 계열의 재질로 구현되어 인근의 화기 또는 열이 70도 이상 증가하는 경우 일측면이 파열될 수 있고, 내압에 의해 내부에 포함된 물질을 용기 외부로 분출시킬 수 있다.
한편, 소화용 튜브 용기(310)는 재질의 특성상 협소한 공간에도 쉽게 적용 가능할 수 있고, 기본적으로 원통형 형상으로 구현될 수 있으나 다양한 형상 및 길이로의 변경을 쉽게 적용할 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(310)는 건물의 분전반 등과 같이 화재 발생 위험도가 높은 공간에 설치될 수 있고, 공간의 구조에 따라 특정 부분을 절곡시킨 후 설치될 수 있다. 소화용 튜브 용기(310)는 분전반 등의 전기설비함의 랙(철제프레임)에 고정 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 소화용 튜브 용기(310)는 화재 발생시 특정 영역에서의 파열을 유도하기 위하여 해당 특정 영역의 재질을 다른 영역과 다르게 적용시켜 구현될 수 있다. 예를 들어, 소화용 튜브 용기(310)는 중간 지점에서의 파열을 유도하기 위하여 중간 영역이 다른 영역보다 더 얇게 구성될 수 있고 전체 길이의 1/3 또는 2/3에 해당하는 영역이 다른 영역과 다른 재질로 구성될 수도 있다. 즉, 소화용 튜브 용기(310)는 파열 지점이나 파열에 따른 분출 방향을 일정하게 유도하기 위하여 용기의 재질이나 두께를 다른 영역과 다르게 적용시켜 구현될 수 있다.
일 실시예에서, 소화용 튜브 용기(310)는 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 인근의 열이 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 소화용 물질을 분출시킬 수 있다. 이를 위하여 소화용 튜브 용기(310)는 화기에 직접 노출되거나 주변의 온도가 특정 온도 이상 올라가는 경우 자동으로 파열되도록 구현될 수 있다. 또한, 소화용 튜브 용기(310)는 영역 별로 재질의 두께를 조절하거나 서로 다른 재질로 구성함으로써 파열되는 지점이나 분출되는 방향을 특정 지점이나 방향으로 유도할 수 있다.
화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)에 연결되어 소화 장치(110) 설치 인근의 화재 전조 증상을 감지할 수 있다. 일 실시예에서, 화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)의 일단부에 결합되어 소화용 튜브 용기(310)의 내압을 측정할 수 있고, 이를 위해 압력 센서(331)를 포함할 수 있다. 압력 센서(331)는 소화용 튜브 용기(310)의 내부로 연결되어 소화용 튜브 용기(310) 내부의 압력을 측정할 수 있다. 여기에서, 내압 정보는 인근의 외기온도 변화에 따른 소화용 튜브 용기(310) 내부의 압력 변화를 의미한다. 따라서, 내압 정보는 화재 발생에 따른 온도 증가에 관한 정보에 대응될 수 있다. 즉, 화재 사전 감지기(330)에 의해 측정된 내압 정보는 소화용 튜브 용기(310)가 설치된 공간의 온도를 추정하고 지속적인 온도 상승의 상황으로부터 화재 발생을 사전 예측하는데 활용될 수 있다.
한편, 화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압을 측정하여 화재 전조 증상을 감지할 수 있다. 화재 사전 감지기(330)는 압력 센서(331)를 포함할 수 있고 이에 한정되지 않고 다양한 센서를 포함하여 화재 전조 증상을 요소별로 감지할 수도 있다. 예컨대, 화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)의 인근 외기 온도 및 습도를 측정할 수 있는 온도 센서 및 습도 센서, 스파크 발생을 감지하는 불꽃감지센서, 연기를 감지하는 연기 감지 센서 등을 포함할 수 있다. 화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)의 내부 상태, 즉 내압과 함께 외기온도, 습도, 스파크 및 연기 발생 등의 외부 환경을 감지하여 소화용 튜브 용기(310) 인근의 화재 전조 증상의 요소가 되는 환경 정보를 획득하는 역할을 수행할 수 있다.
화재 모니터기(350)는 화재 사전 감지기(330)가 설치된 소화용 튜브 용기(310)로부터 일정거리 떨어진 위치에 설치될 수 있으며 화재 사전 감지기(330)와 유무선 연결될 수 있다. 화재 모니터기(350)는 화재 사전 감지기(330)를 통해 소화용 튜브 용기(310)의 상태를 수집하면서 화재 예방 및 감지를 위한 모니터링 정보를 생성할 수 있다. 화재 모니터기(350)는 화재 사전 감지기(330)에 의해 수집된 정보를 외부 장치로 전송하기 위한 통신 모듈을 포함하여 구현될 수 있다. 화재 모니터기(350)는 네트워크를 통해 소화 방재 장치(130)와 연결될 수 있고, 실시간 또는 주기적으로 모니터링 정보를 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압 측정을 위한 압력 센서(331)의 동작을 제어하여 소화용 튜브 용기(310)의 상태를 모니터링할 수 있다. 여기에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 용기 튜브(310)의 내압에 관해 실시간 감시하고 소화용 용기 튜브(310)의 인근에 화재 전조 증상이 감지되는 경우 네트워크를 통해 외부 시스템으로 알림을 제공할 수 있다. 이때, 외부 시스템으로의 알림은 메시지, 음성, 진동 등 다양한 방식으로 구현되어 제공될 수 있다. 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압에 관한 정보를 내부 메모리에 저장하여 보관할 수 있고, 모니터링 과정에서 수집된 정보에서 정상 범위 밖의 이상 신호를 검출하여 관련 정보를 외부 시스템에 전송할 수 있다.
일 실시예에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 용기 튜브(310)에 대한 실시간 감시를 수행하여 소화용 용기 튜브(310)의 내압 및 내압 변화율에 관한 모니터링 정보를 외부 시스템으로 전송할 수 있다. 여기에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압을 측정하고 단위 시간 당 내압의 변화에 관한 내압 변화율을 산출할 수 있다.
화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압이 특정 임계값 보다 커지면 화재 전조 증상으로 판단하고 해당 시점을 포함하는 특정 시간 구간 동안의 내압 변화율을 산출하여 내압 변화율에 따라 주의, 경고, 위험 등의 단계로 화재 위험을 구분하고 화재 위험 단계에 따른 알람을 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압이 특정 임계값 이상으로 상승한 경우 소화용 튜브 용기(310)의 인근 외기온도가 상승하는 경우로 추정할 수 있고 해당 시점을 기준으로 전후 특정 시간 구간 동안에 대한 내압 변화율을 산출하여 화재 가능 외기온도의 기준 내압 범위와 비교하여 화재 위험 단계를 판단할 수 있다. 예컨대, 화재 모니터기(350)는 내압 변화율이 기준 내압 범위에 속하면 화재 경고 단계, 기준 내압 범위 이상인 경우 화재 위험 단계, 기준 내압 범위 이하인 경우 화재 주의 단계로 판단할 수 있다.
일 실시예에서, 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 내압 변화율에 기초하여 내압이 증가하다 급격히 감소하는 경우 소화용 튜브 용기(310)의 파열로 판단하고 알람 발생을 통해 용기파열을 알릴 수 있다. 소화용 튜브 용기(310)가 파열된 경우 화재 발생에 따른 자동 소화 상태로 볼 수 있어 외부 시스템에서 후속 방재 동작이 이루어질 수 있도록 한다.
한편, 소화용 튜브 용기(310)는 시간의 흐름에 따라 내부에 포함된 소화용 물질이 자연 배출될 수 있고 그에 따라 소화용 튜브 용기(310)의 내압 감소가 발생할 수 있다. 이때, 화재 모니터기(350)는 소화용 튜브 용기(310)의 교체나 점검이 필요할 수 있기 때문에 알람을 발생시켜 관리자 또는 점검자에게 이를 사전에 알릴 수 있다.
도 4는 도 3의 소화 장치에서 수행되는 화재 예지 동작의 일 실시예를 설명하는 순서도이다.
도 4를 참조하면, 소화 장치(110)는 소화대상물 근처에 설치되고 화재 사전 감지기(330)를 통해 소화용 튜브 용기(310) 인근의 화재 전조 증상을 감지할 수 있고 화재 모니터기(350)를 통해 외부 시스템과 연결되어 알림 제공할 수 있다. 보다 구체적으로, 화재 사전 감지기(330)는 소화용 튜브 용기(310)의 일측에 설치되어 소화용 튜브 용기(310)의 내부에 관통 연결되는 압력 센서(331)를 통해 소화용 튜브 용기(310)의 내압을 실시간으로 측정할 수 있다(단계 S410).
화재 모니터기(350)는 화재 사전 감지기(330)의 압력 센서(331)를 통해 실시간으로 측정되는 소화용 튜브 용기(310)의 내압이 시간에 따라 변화하는지를 분석하여 소화용 튜브 용기(310)의 인근 외기온도의 지속적인 상승을 추정하고 화재 전조 증상 및 소화용 튜브 용기의 파열을 예측할 수 있다(단계 S430).
화재 모니터기(350)는 추정되는 외기온도가 특정 임계값 이상으로 상승하면 즉, 내압이 특정 임계값 이상으로 상승하면 내압 변화율을 산출하고 내압 변화율을 기초로 화재 위험 단계를 구분하여 외부에 네트워크를 통해 알림 제공하고 소화용 튜브 용기(310)의 파열이 예측되면 알람을 발생하여 관리자로 하여금 조치를 취할 수 있도록 한다(단계 S450).
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 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.
100: 화재 예지 기능을 탑재한 소화 시스템
110: 소화 장치 130: 소화 방재 장치
150: 데이터베이스 170: 사용자 단말
210, 310: 소화용 튜브 용기
211: 용기본체 213: 마감부재
220: 소화용 물질 230, 330: 화재 사전 감지기
240: 연결선
331: 압력 센서
350: 화재 모니터기

Claims (8)

  1. 내부에 소화용 물질을 포함하여 형성되고 인근의 화기 또는 열에 노출되면 상기 소화용 물질을 자동 분출시키는 소화용 튜브 용기;
    상기 소화용 튜브 용기의 일측에 결합되고 상기 소화용 튜브 용기의 내압을 측정하여 상기 인근의 화재 발생 전조 증상을 감지하는 화재 사전 감지기; 및
    상기 화재 사전 감지기와 연결되고 상기 소화용 튜브 용기의 내부 상태 및 외부 환경 정보를 수집하면서 모니터링 정보를 생성하는 화재 모니터기를 포함하되,
    상기 화재 사전 감지기는
    상기 소화용 튜브 용기의 인근 외기온도에 따라 팽창되는 상기 소화용 튜브 용기의 내압을 실시간으로 측정하는 압력 센서를 포함하고,
    상기 화재 모니터기는
    상기 압력 센서를 통해 실시간으로 측정되는 상기 소화용 튜브 용기의 내압이 시간에 따라 변화하는지를 분석하고 상기 소화용 튜브 용기의 인근 외기온도의 지속적인 상승을 추정하여 화재 전조 증상을 예측하고, 상기 소화용 튜브 용기의 내압이 특정 임계값 이상으로 상승하면 내압 변화율을 산출하고 내압 변화율이 기준 내압 범위에 속하면 화재 경고 단계, 기준 내압 범위 이상인 경우 화재 위험 단계, 기준 내압 범위 이하인 경우 화재 주의 단계를 구분하여 외부에 알림 제공하는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 소화용 튜브 용기는
    일정한 길이를 가지며 튜브 형태로 이루어져 내부에 상기 소화용 물질이 채워지는 공간이 형성되는 용기본체; 및
    상기 용기본체의 양단부에 마련되어 상기 용기본체를 밀봉시키는 마감부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 마감부재는
    상기 용기본체의 개방된 양단부에 각각 끼움 결합되어 개방부위를 밀폐하는 밀봉캡 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소화용 튜브 용기
    상기 인근의 화기가 용기 외표면으로 직접 전달되거나 또는 상기 인근의 열이 상기 용기 외표면으로 간접 전달되는 경우 상기 용기 외표면의 특정 영역에서 생성되는 파열공을 통해 상기 소화용 물질을 분출시키는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  5. 삭제
  6. 제2항에 있어서, 상기 화재 사전 감지기는
    상기 압력 센서가 상기 용기본체의 내부로 연결되도록 상기 마감부재에 관통 결합되는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 화재 모니터기는
    상기 압력 센서를 통해 실시간으로 측정되는 상기 용기본체의 내압이 시간에 따라 변화하는지를 분석하여 상기 소화용 튜브 용기의 인근 외기온도의 지속적인 상승을 추정하고 상기 내압이 증가하다 급격히 감소하는 경우 상기 소화용 튜브 용기의 파열을 예측하여 관리자 조치를 위한 알람을 발생하는 것을 특징으로 하는 화재 예지 기능을 탑재한 소화 장치.
  8. 삭제
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