KR102328626B1

KR102328626B1 - 철도차량 dc 모터타입 화재진압장치

Info

Publication number: KR102328626B1
Application number: KR1020210006992A
Authority: KR
Inventors: 권순만
Original assignee: 주식회사 지에스하이텍; 주식회사 제이엠모터스펌프
Priority date: 2021-01-18
Filing date: 2021-01-18
Publication date: 2021-11-19

Abstract

본 발명은 열차에 설치되어 화재 발생시 화재를 진압하는 장치로서, 상기 열차의 상부에 설치되어 상기 열차에서 발생하는 화재의 진압을 위해 DC타입 모터를 이용하여 소화수의 분사를 위한 동력을 제공하는 파워팩; 상기 파워팩에 연결되며 상기 열차의 천장에 설치되어 상기 파워팩으로부터 공급된 소화수를 분사하는 분사유닛; 및 상기 열차의 일부분에 설치되며 상기 파워팩과 분사유닛에 각각 연결되어 상기 파워팩과 분사유닛의 작동을 제어하는 제어패널;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

철도차량 DC 모터타입 화재진압장치{Railroad Vehicle DC Motor Type Fire Suppression Device}

본 발명은 열차내 화재진압장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DC 타입모터를 이용하여 열차내의 신속한 화재진압이 가능한 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치에 관한 것이다.

종래에는 열차의 차량에서 화재가 발생한 경우 화염, 열, 연기 또는 독성가스에 의한 인명피해를 방지하기 위하여, 승객들이 수동적으로 이를 감지하고 대피하거나 화재를 자동으로 감지하여 이를 경고방송 등을 통하여 승객들을 대피시켰다.

그러나, 종래에는 열차의 차량에 화재가 발생한 경우 운행을 정지하여 승객들을 안전한 장소로 대피시켜야 하지만 운전실에서 화재발생 사실을 인지하지 못한채 운행을 계속하여 인명피해를 야기시키는 문제점이 있었다.

또한, 열차의 어느 차량에서 화재가 발생했는지 파악할 수 없어 승객들을 안전한 다른 차량으로 신속하게 대피시키지 못할 뿐만 아니라, 당황하여 대피한다는 것이 화재가 발생한 차량으로 이동하여 인명피해를 증대시키는 문제점이 있었다.

또한, 화재발생시 작동되는 소화장치의 고장유무를 수동적으로 검사함으로써 불편함이 있었으며 미처 고장여부를 파악하지 못한 채 화재발생시 제대로 작동되지 못하는 문제점이 있었다.

또한, 소화장치의 작동 후 어느 차량의 소화장치가 작동되었는지 파악하기가 힘들며 따라서 소화장치의 이력을 효율적으로 관리하지 못하였으며, 화재가 발생된 열차가 도착예정인 역사에서 화재발생 사실을 인지하지 못하여 화재진압 대응조치를 취하지 못하는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허 제10-0637846호

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 열차내에 발생한 화재의 신속한 진압이 가능한 기능이 구비된 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치를 제공하는 것이다.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 열차에 설치되어 화재 발생시 화재를 진압하는 장치로서, 상기 열차의 상부에 설치되어 상기 열차에서 발생하는 화재의 진압을 위해 DC타입 모터를 이용하여 소화수의 분사를 위한 동력을 제공하는 파워팩; 상기 파워팩에 연결되며 상기 열차의 천장에 설치되어 상기 파워팩으로부터 공급된 소화수를 분사하는 분사유닛; 및 상기 열차의 일부분에 설치되며 상기 파워팩과 분사유닛에 각각 연결되어 상기 파워팩과 분사유닛의 작동을 제어하는 제어패널;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 파워팩은, 화재진압을 위해 소화수를 배출시키며 파워팩 프레임; 상기 파워팩 프레임의 일부분에 설치되며 화재의 진압을 위한 소화수가 저장되는 공간을 제공하는 소화수탱크; 상기 소화수탱크에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 이송을 위해 펌핑하는 전기펌프; 상기 전기펌프에 연결되며 DC타입 모터가 적용되어 상기 전기펌프의 작동을 위한 동력을 제공하는 구동부재; 상기 소화수탱크의 일부분에 설치되며 상기 분사유닛에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 분출을 제어하는 제어밸브; 및 상기 파워팩 프레임의 일부분에 설치되며 상기 전기펌프, 구동부재 및 제어밸브에 각각 연결되어 상기 전기펌프, 구동부재 및 제어밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 소화수탱크에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 배출을 유도하는 배수유닛;을 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제어밸브는, 볼 밸브방식으로 위치 감시용 제한 스위치가 장착된 전기 구동방식의 작동기가 포함된 섹션밸브;일 수 있다.

또한, 상기 분사유닛은, 상기 파워팩과 상기 열차의 내부를 연결하여 상기 파워팩에 저장된 소화수를 상기 열차의 내부로 이송시키는 유로를 제공하는 분사파이프; 상기 분사파이프의 말단에 연결되며 상기 열차의 천정에 설치되어 상기 분사파이프를 유동하는 소화수의 이동경로를 유도하는 노즐라인; 및 상기 노즐라인의 설정된 위치에 설치되어 소화수를 분출시키는 적어도 하나의 분사노즐;을 포함할 수 있다.

또한, 상기 파워팩 프레임은, 스테인레스 스틸 재질로서 상기 열차의 일부분에 설치된 진동완충기에 고정되며, 외부에서 가해지거나 상기 파워팩 자체에서 발생하는 진동을 흡수하여 완화시킬 수 있다.

또한, 상기 소화수탱크의 일부분에 설치되며 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 수위를 감지하는 수위레벨 감지기;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 소화수탱크에 연결되며 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 소화수탱크에 열기를 제공하는 소화수탱크용 히터;를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 열차내 화재발생 시 DC 타입모터가 적용된 구동부재로 전기펌프를 작동시켜서 소화수의 신속한 분사가 가능하다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하나의 파워팩으로 두 칸의 차량에 소화수의 제공이 가능하여 효과적이면서 효율적으로 열차내에서 발생한 화재의 진압이 가능하다.

또한, 소화수탱크의 일부분에 설치된 수위레벨 감지기로 소화수탱크 내에 저장된 소화수 량을 감지하여 알려주므로 소화수탱크에 항상 설정된 적정량의 소화수를 유지시킬 수 있다.

또한, 소화수탱크의 일부분에 연결된 소화수탱크용 히터로 소화수탱크 내에 저장된 소화수를 설정된 온도로 유지시킬 수 있다.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 구성블록도이다.
도 3은 상기 파워팩을 나타낸 도면이다.
도 4는 상기 파워팩의 평면도이다.
도 5는 상기 파워팩의 부분 상세도이다.
도 6은 상기 소화수탱크를 나타낸 도면이다.
도 7은 상기 배수유닛을 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등소화수들을 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.

본 발명에서 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 설시된 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.

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 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 개념도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 구성블록도이며, 도 3은 상기 파워팩을 나타낸 도면이고, 도 4는 상기 파워팩의 평면도이며, 도 5는 상기 파워팩의 부분 상세도이고, 도 6은 상기 소화수탱크를 나타낸 도면이며, 도 7은 상기 배수유닛을 나타낸 도면이다.

도 1내지 7에 도시된 바와 같이, 열차에 설치되어 화재 발생시 화재를 진압하는 장치로서, 본 발명은 파워팩(100), 분사유닛(200) 및 제어패널(300)을 포함할 수 있다.

파워팩(100)은 열차(30)의 상부에 설치되어 열차(30)에서 발생하는 화재의 진압을 위해 DC타입 모터를 이용하여 소화수의 분사를 위한 동력을 제공할 수 있다. 파워팩(100)은 열차(30)의 서로 인접하는 두 칸의 차량 중 어느 한 칸의 차량의 옥상부분에 설치될 수 있으며, 일부분에 온도계(40)와 압력계(50)가 구비되어 온도나 압력의 측정이 가능하다.

구체적으로, 소화수는 음용 가능한 물로 작동되어야 하고, 다음과 같은 제한이 적용될 수 있다. 사용되는 소화수의 pH-값은 7 과 8 사이, 염화물 부분 < 20 ppm (20 mg/l), 무염화물 부분 < 2 mg/l, 소화수의 SO₄ㅂㄿ < 200 mg/l, 필터링 < 10 ㎛ absolute, 수온 +5 to +45 ℃ Max 등 일 수 있다.

또한, 동결방지를 위해 부동액이 사용되어야 할 경우, 테스트 및 승인이 완료된 "INTEREX3100"이 사용되어야 하며 임의의 부동액을 사용할 경우 장비의 부식 및 고장의 우려가 있으니 주의하도록 한다.

파워팩(100)은 파워팩 프레임(110), 소화수탱크(120), 전기펌프(130), 구동부재(140), 제어밸브(150) 및 컨트롤러(160)를 포함할 수 있다.

파워팩 프레임(110)은 화재진압을 위해 소화수를 배출시킬 수 있다.

파워팩 프레임(110)은 스테인레스 스틸 재질로서 열차(30)의 일부분에 설치된 진동완충기(미도시)에 고정되며, 외부에서 가해지거나 파워팩(100) 자체에서 발생하는 진동을 흡수하여 완화시킬 수 있다.

소화수탱크(120)는 파워팩 프레임(110)의 일부분에 설치되며 화재의 진압을 위한 소화수가 저장되는 공간을 제공할 수 있다.

구체적으로, 소화수탱크(120)는 소화수가 충분히 가득차 있는 경우 10분정도 water-mist 분사가 가능하도록, 재질은 Stainless steel 316L로 용량 약 200 liters 정도일 수 있다.

전기펌프(130)는 소화수탱크(120)에 연결되어 소화수탱크(120)에 저장된 소화수의 이송을 위해 펌핑할 수 있다. 구동부재(140)는 전기펌프(130)에 연결되며 DC타입 모터가 적용되어 전기펌프(130)의 작동을 위한 동력을 제공할 수 있다.

고압의 파워팩(100)에는 100VDC 전기모터인 구동부재(140)과 고압의 레이디어 삼중 피스톤 펌프(Radial triplex piston pump)인 전기펌프(130)가 구성요소로 포함될 수 있다. 구체적으로, 구동부재(140)는 100 VDC motor로서, 공칭 회전속도는 1500 U/min, Motor output은 2.2 kW일 수 있고, 전기펌프(130)는 배분율이 21 Liters/min at 1450 rpm이고, 시스템 최대 압력이 60 bar 이며, 고압의 레이디어 삼중 피스톤 펌프(Radial triplex piston pump)일 수 있고, 윤활류 용기가 장착되어 있을 수 있다.

제어밸브(150)는 소화수탱크(120)의 일부분에 설치되며 분사유닛(200)에 연결되어 소화수탱크(120)에 저장된 소화수의 분출을 제어할 수 있다. 제어밸브(300)는 볼 밸브방식으로 위치 감시용 제한 스위치가 장착된 전기 구동방식의 작동기(미도시)가 포함된 섹션밸브일 수 있다. 또한, 제어밸브(150)는 정상 작동상태에서는 닫혀있는 안전밸브와 섹션밸브 중 하나가 닫히면 자동으로 전기펌프(130)의 압력이 완화되는 압력완화밸브 등으로 구성될 수 있다.

구체적으로, 화재 발생의 경우 별도로 구비된 화재감지장치로부터 화재진압장치(10)의 작동신호 및 제어밸브(150)에 OPEN신호를 받아 제어밸브(150)를 Open Condition으로 전환하여 분사파이프(210)에 소화수가 공급되고 워터미스트가 분사노즐(230)을 통해 분사될 수 있도록 한다.

제어밸브(150)은 정상상황에서는 닫힌 상태에 있어야 하며, 전기구동방식의 ball valve이며 고압용 스테인레스 재질의 ball valve PN105이고, 입력전원은 24 VDC(전류 approx.. 1.5~2A)일 수 있다.

컨트롤러(160)는 파워팩 프레임(110)의 일부분에 설치되며 전기펌프(130), 구동부재(140) 및 제어밸브(150)에 각각 연결되어 전기펌프(130), 구동부재(140) 및 제어밸브(150)의 작동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 컨트롤러(160)는 화재감지신호와 화재진압명령을 받기 위하여 별도로 구비되는 화재 감지장치(상태정보) 및 열차종합정보장치와 연결이 되어야 하고, 화재진압장치(10)에 전원공급 역할을 수행하고, 화재진압장치(10)의 상태정보를 설정된 통신으로 화재감지장치로 송신하며, 작동(시작/정지)지령을 DC 100V를 통해 화재감지장치로부터 수신할 수 있다. 또한, 장치의 작동 상태(On/Off)를 DC 100V를 통해 열차종합정보장치로 송신할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 파워팩은 배수유닛(170), 수위레벨 감지기(310), 소화수탱크용 히터(320)를 더 포함할 수 있다.

배수유닛(170)은 소화수탱크(120)에 연결되어 소화수탱크(120)에 저장된 소화수의 배출을 유도할 수 있다. 구체적으로, 배수유닛(170)은 스테인레스 스틸 재질의 배수유닛 프레임(172)와 최대 압력 8 bar, 최대유량 25 liters/min의 압축공기 구동방식의 압축공기펌프(174) 및 10㎛ asolute의 워터필터(176)를 포함하는 구성일 수 있다. 구체적으로, 압축공기펌프(174)는 일부분에 압축공기 연결구(60)가 구비되어 압축공기의 출입이 가능하고, 워터필터(176)는 각가 흡입호스 연결구(70)와 주수 호스 연결구(75)가 구비되어 소화수의 출입을 유도할 수 있다.

수위레벨 감지기(310)는 소화수탱크(120)의 일부분에 설치되며 컨트롤러(160)에 연결되어 소화수탱크(120)에 저장된 소화수의 수위를 감지할 수 있다. 구체적으로, 수위레벨 감지기(310)는 컨트롤러(160)의 제어에 의해 소화수탱크(120)에 저장된 소화수가 100% 미만인 경우 감지하거나 50% 미만인 경우 감지할 수 있다.

소화수탱크용 히터(320)는 소화수탱크(120)에 연결되며 컨트롤러(160)의 제어에 의해 소화수탱크(120)에 열기를 제공할 수 있다. 구체적으로, 소화수탱크용 히터(320)는 소비전력이 1,700W, 전압이 100 VDC, 총장이 680mm로서 히터 종류로는 Immersion Heater이며, 설치수량 1개로 사용온도로는 컨트롤러(160)의 제어에 의해 소화수 온도 -10℃ 이하에서 작동할 수 있다.

또한, 소화수탱크(120)에 온도조절기(322)를 별도로 설치시키고, 컨트롤러(160)의 제어에 의해 -20℃에서 +40℃까지 온도를 유지하도록 온도범위를 정며, 온도 셋팅값 이하로 온도가 내려가면 소화수탱크용 히터(320)가 작동하게 되며 온도가 적정수준으로 올라가면 소화수탱크용 히터(320)의 작동이 정지시킨다.

분사유닛(200)은 파워팩(100)에 연결되며 열차(30)의 천장에 설치되어 파워팩(100)으로부터 공급된 소화수를 분사할 수 있다.

분사유닛(200)은 분사파이프(210), 노즐라인(220) 및 분사노즐(230)을 포함할 수 있다.

분사파이프(210)는 파워팩(100)과 열차(30)의 내부를 연결하여 파워팩(100)에 저장된 소화수를 열차(30)의 내부로 이송시키는 유로를 제공할 수 있다. 구체적으로, 분사파이프(210)는 파워팩(100)이 설치된 차량을 포함하는 서로 인접하는 두 칸의 차량 내부를 각각 파워팩과 연결하여 해당 파워팩에 저장된 소화수를 두 칸의 차량 내부로 이송시킴으로써 하나의 파워팩으로 두 칸의 차량에 소화수의 제공이 가능하다. 또한 분사파이프(210)는 파워팩(100)에서 제어밸브(150)로 연결되는 메인라인으로 일반적인 상황에서는 건식상태로 유지되어야 한다. 열차(30) 간의 연결을 위해서는 고압용 Flexible 호수가 사용될 수 있다. 분사파이프(210) 내 소화수 잔류량은 enclosure내의 공기 주입구에 압축공기를 제공함으로 배출되도록 할 수 있다.

분사파이프(210)의 사이즈는 약 12*1,5 ~ 18*1,5 이고, Pipe fittings는 EN ISO 8434-1와 유사한 flared fitting type이며, Piping 및 fitting류의 재질은 고압 스테인레스 스틸로서, 전기화학적 부식의 방지가 가능하다.

노즐라인(220)은 분사파이프(210)의 말단에 연결되며 열차(30)의 천정에 설치되어 분사파이프(210)를 유동하는 소화수의 이동경로를 유도할 수 있다. 즉, 노즐라인(220)은 열차(30)의 천정에 설치되며 분사파이프(210)에 연결된 각각의 분사노즐(230)은 별도의 어댑터에 의해 중천정에 고정될 수 있다.

분사노즐(230)은 적어도 하나 이상으로 구성되어 노즐라인(220)의 설정된 위치에 설치되어 소화수를 분출시킬 수 있다. 구체적으로, 분사노즐(230)은 승객들이 수동으로 돌려 뺄 수 없는 방식으로 어댑터에 의해 고정될 수 있고, 보호공간에 쉽게 설치될 수 있도록 작은 사이즈로 설계되어 외부로부터의 영향에 민감하게 반응하지 않도록 디자인되었다. 또한, 분사노즐(230)의 내부는 필터 캡이 장착될 수 있고, 화재진압성능을 높이기 위해 Multi Orifice 노즐이 사용될 수 있으며, 노즐 내 오리피스의 손상을 방지하기 위하여 오리피스는 내부형으로 제작될 수 있다.

제어패널(300)은 열차(30)의 일부분에 설치되며 파워팩(100)과 분사유닛(200)에 각각 연결되어 파워팩(100)과 분사유닛(200)의 작동을 제어할 수 있다.

구체적으로, 제어패널(300)은 열차(30)내에 설치되어 각종 상태확인 램프를 통해 화재진압장치(10)의 상태정보를 쉽게 확인할 수 있게 하였다. 또한, 화재진압장치(10) 자체의 테스트 및 유지, 점검을 위한 Manual mode(테스트 모드) 와 평상 시 운용을 위한 Operation mode(운용 모드)로 나뉘며 테스트 모드(Manual mode)에서 타 장치와 무관하게 수동 버튼 조작을 통해 화재진압장치(10)의 성능 테스트 및 유지, 점검이 가능하게 하였으며, 모드의 전환은 key switch(미도시)를 통해 가능하다.

다만, 성능테스트가 완료되면 반드시 Key switch를 통해 운용 모드(Operation mode)로 전환시켜 놓아야 하며 그렇치 않을 경우, 차량 내에 화재가 발생하여 화재감지 신호 및 화재진압명령이 송신된다 하더라도 구동부재(140)가 작동하지 않아 화재진압장치(10)가 제기능을 할 수 없게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치는 룸히터(80)가 더 포함될 수 있다.(Thermostat)

룸히터(80)는 파워팩(100)의 내부에 설치되며 소비전력이 230W, 전압이 24 VDC이며, 사이즈는 107 x 42 x 42mm이고, 설치 수량이 1개이며, 사용온도는 외함(Enclosure) 내부온도 -10 ℃ 이하에서 작동할 수 있다.

또한, 룸히터(80)는 룸온도조절기(미도시)가 구비될 수 있는데, 룸온도조절기의 온도조절범위는 -20℃에서 +30℃까지 이며 온도 셋팅값 이하로 온도가 내려가면 히터가 작동하게 되며 온도가 적정수준으로 올라가면 히터의 작동이 정지된다.

또한, alarm low temperature thermostat(미도시)가 별도로 하나 더 장착되어 있어 룸히터(80)의 작동이 정상적이지 않을 경우 파워팩(100) 내의 저온상태를 설정된 통신인 RS-485통신으로 화재감지장치(10)를 통해 열차종합정보장치(미도시)에 송신할 수 있도록 하였다.

본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 구성 및 기능으로, 실제의 열차나 전철에 적용된 화재진압장치(10)는 화재감지장치의 DC 100V signal을 통해 화재 진압 및 정지명령을 수신하며 RS-485통신방식을 통해 화재진압장치(10)의 정상상태여부를 화재감지장치에 송신한다.

화재감지장치에 송신된 화재진압장치(10)의 상태정보는 MVB 통신방식을 통해 열차종합정보장치로 전달되어 열차종합정보장치의 모니터를 통해 현시된다.

워터미스트를 생성하는데 중요한 역할을 하는 화재진압장치(10)의 구동부재(140) 작동여부는 RS-485통신 및 MVB통신을 통해 열차종합정보장치에 전달될 뿐만 아니라 화재진압장치(10)가 DC 100V signal을 통해 화재감지장치를 거치지 않고 직접 열차종합정보장치에 송신한다.

화재진압장치(10)의 운용모드는 원격수동모드와 자동모드로 나뉘며 원격수동모드는 사령실에서 해당 지령을 내리는 경우로서 화재감지센서에 의해 화재가 감지되고 모터가 작동한다 할지라도 열차종합정보장치를 통한 화재감지장치의 화재진압명령 signal을 받지 못하면 화재 발생 차량의 제어밸브(150)가 개방되지 않아 화재진압이 이루어지지 않는다.

반면, 자동모드는 사령실에서 별도 지령이 없는 경우로서 화재감지신호 발산 후 열차종합정보장치의 화재진압 명령이 없는 경우에도(20초 이내) 화재감지장치가 열차종합정보장치를 대신해서 화재진압 명령을 출력할 수 있어 해당 차량의 제어밸브(150) 개방 및 워터미스트의 분사로 화재진압이 가능하다.

다시말해, 본 발명의 일실시예에 따른 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치의 구체적인 기본사양 및 위치에 대해 알아보면, 고압펌프에 의한 워터미스트 방식의 화재진압장치로서, 파워팩(100)은 편성당 열차(30) 1량(Mc2)의 옥상에 위치할 수 있다. 분사노즐(230)은 별도의 어댑터로 분사파이프(210)에 고정되며, 스테인레스 스틸 재질의 분사파이프(210) 연결은 EN ISO 8434-2와 유사한 flared fitting에 의해 이루어질 수 있고, 파이핑 작업은 드라이상태에서 이루어지기 때문에 분사파이프(210)의 프러슁 및 압력테스트는 파이프 설치 시 반드시 병행되어야 한다.

열차(30)의 화재감지시스템(FDS)을 통하여 화재진압장치(10)의 작동 인터페이스가 제공되고, 화재진압시스템(FFS)의 상태 확인을 위한 모니터링은 화재감지시스템(FDS)과 열차종합정보장치(TCMS, Train Control and Monitoring System)에 의해 이루어진다.

화재가 감지된 경우, 파워팩(100)은 화재감지시스템으로부터의 화재감지신호 및 화재진압명령을 받아 작동되며 동시에 제어밸브(150)가 열리고 워터미스트가 분사되기 시작한다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 열차(30)내 화재발생 시 DC 타입모터가 적용된 구동부재(140)로 전기펌프(130)를 작동시켜서 소화수의 신속한 분사가 가능하다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 하나의 파워팩(100)으로 두 칸의 차량에 소화수의 제공이 가능하여 효과적이면서 효율적으로 열차(30)내에서 발생한 화재의 진압이 가능하다.

또한, 소화수탱크(120)의 일부분에 설치된 수위레벨 감지기(310)로 소화수탱크(120) 내에 저장된 소화수 량을 감지하여 알려주므로 소화수탱크(120)에 항상 설정된 적정량의 소화수를 유지시킬 수 있다.

또한, 소화수탱크(120)의 일부분에 연결된 소화수탱크용 히터(320)로 소화수탱크(120) 내에 저장된 소화수를 설정된 온도로 유지시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

10 : 화재진압장치
30 : 열차
40 : 온도계
50 : 압력계
60 : 압축공기 연결구
70 : 흡입호스 연결구
75 : 주수 호스 연결구
80 : 룸히터
100 : 파워팩
110 : 파워팩 프레임
120 : 소화수탱크
130 : 전기펌프
140 : 구동부재
150 : 제어밸브
160 : 컨트롤러
170 : 배수유닛
172 : 배수유닛 프레임
174 : 압축공기펌프
176 : 워터필터
200 : 분사유닛
210 : 분사파이프
220 : 노즐라인
230 : 분사노즐
300 : 제어패널
310 : 수위레벨 감지기
320 : 소화수탱크용 히터
322 : 온도조절기

Claims

열차에 설치되어 화재 발생시 화재를 진압하는 장치로서,
상기 열차의 상부에 설치되어 상기 열차에서 발생하는 화재의 진압을 위해 DC타입 모터를 이용하여 소화수의 분사를 위한 동력을 제공하는 파워팩;
상기 파워팩에 연결되며 상기 열차의 천장에 설치되어 상기 파워팩으로부터 공급된 소화수를 분사하는 분사유닛; 및
상기 열차의 일부분에 설치되며 상기 파워팩과 분사유닛에 각각 연결되어 상기 파워팩과 분사유닛의 작동을 제어하는 제어패널;을 포함하고,
상기 파워팩은,
화재진압을 위해 소화수를 배출시키는 파워팩 프레임;
상기 파워팩 프레임의 일부분에 설치되며 화재의 진압을 위한 소화수가 저장되는 공간을 제공하는 소화수탱크;
상기 소화수탱크에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 이송을 위해 펌핑하는 전기펌프;
상기 전기펌프에 연결되며 DC타입 모터가 적용되어 상기 전기펌프의 작동을 위한 동력을 제공하는 구동부재;
상기 소화수탱크의 일부분에 설치되며 상기 분사유닛에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 분출을 제어하는 제어밸브; 및
상기 파워팩 프레임의 일부분에 설치되며 상기 전기펌프, 구동부재 및 제어밸브에 각각 연결되어 상기 전기펌프, 구동부재 및 제어밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하며,
상기 소화수탱크에 연결되고 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 소화수탱크에 열기를 제공하는 소화수탱크용 히터;
상기 소화수탱크에 설치되고 상기 컨트롤러의 제어에 의해 일정 범위의 온도범위가 정해지며 상기 소화수탱크의 온도가 온도 셋팅값 이하로 내려가면 상기 소화수탱크용 히터를 작동시키는 온도조절기; 및
상기 소화수탱크에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 배출을 유도하는 배수유닛;을 더 포함하고,
상기 제어밸브는, 볼 밸브방식으로 위치 감시용 제한 스위치가 장착된 전기 구동방식의 작동기가 포함된 섹션밸브;이며,
상기 분사유닛은,
상기 파워팩과 상기 열차의 내부를 연결하여 상기 파워팩에 저장된 소화수를 상기 열차의 내부로 이송시키는 유로를 제공하는 분사파이프;
상기 분사파이프의 말단에 연결되며 상기 열차의 천정에 설치되어 상기 분사파이프를 유동하는 소화수의 이동경로를 유도하는 노즐라인; 및
상기 노즐라인의 설정된 위치에 설치되어 소화수를 분출시키는 적어도 하나의 분사노즐;을 포함하고,
상기 파워팩 프레임은,
스테인레스 스틸 재질로서 상기 열차의 일부분에 설치된 진동완충기에 고정되며, 외부에서 가해지거나 상기 파워팩 자체에서 발생하는 진동을 흡수하여 완화시키며,
상기 소화수탱크의 일부분에 설치되며 상기 컨트롤러에 연결되어 상기 소화수탱크에 저장된 소화수의 수위를 감지하는 수위레벨 감지기;를 더 포함하고,
상기 파워팩은,
상기 열차의 서로 인접하는 두 칸의 차량 중 어느 한 칸의 차량의 옥상부분에 설치되고,
상기 분사파이프는,
상기 파워팩이 설치된 차량을 포함하는 서로 인접하는 두 칸의 차량 내부를 상기 파워팩과 연결하여 상기 파워팩에 저장된 소화수를 두 칸의 차량 내부로 이송시켜 하나의 파워팩으로 두 칸의 차량에 소화수의 제공이 가능한 것을 특징으로 하는 철도차량 DC 모터타입 화재진압장치.
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