KR102423981B1 - 흡음성이 향상된 dc 모터 타입 철도차량 화재진압 장치 - Google Patents

흡음성이 향상된 dc 모터 타입 철도차량 화재진압 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열차 외부에 구비되어 소화수를 저장하는 탱크(tank)부, 상기 탱크부에 연결되어 탱크부에 저장된 상기 소화수를 DC 타입 모터를 이용하여 상기 열차로 공급하는 구동부, 상기 구동부에 연결되어 구동부로부터 상기 소화수를 공급받아 상기 열차 내부에 분사하는 분사부 및 상기 탱크부, 구동부 및 분사부와 연결되어 탱크부, 구동부 및 분사부를 각각 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 탱크부는, 탱크 본체에 구비되어 상기 소화수를 저장하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛(unit)을 포함하며, 상기 탱크 유닛은, 내부에 흡음부재가 구비되어 상기 소화수의 유동에 의해 발생되는 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.

Description

흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치 {SOUNDPROOF ABLE DC MOTOR TYPE FIRE SUPPRESSION DEVICE FOR RAILROAD VEHICLES}
본 발명은 열차 내 화재진압 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 DC 모터를 이용하여 열차 내의 신속한 화재진압이 가능한 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치에 관한 것이다.
종래에는 열차 차량에 화재가 발생한 경우, 승객들이 이를 감지하여 기관사에게 통지하고, 이를 통지받은 기관사의 판단하에 열차를 철로에 세우고 승객들을 대피시키거나 다음 역까지 운행한 후 승객들을 대피시켰다. 열차를 선로에 세우고 승객들을 대피시키는 경우, 지상으로부터 열차까지의 높이가 높아 장애인, 노약자들은 대피가 어려워서 위험하게 되고, 열차를 다음 역까지 운행한다고 해도 신속한 진화작업에 이루어지지 않는다면 화재가 더욱 거세져 역 전체가 위험할 수 있다.
열차 내에 화재진압을 위한 소방장치가 준비된 경우, 화재 발생을 자동으로 감지하고 이를 진압하여야 하는데, 이러한 장치는 비용이 많이 들고, 소화수를 저장해 놓았을 때 소화수의 흔들림으로 소음이 발생할 수 있는 문제가 있다.
대한민국 공개출원 제10-2006-0050300호 (명칭: 열차 자동 화재진압 장치, 공개일: 2006.05.19.) 대한민국 등록특허 제10-1478-0800000호 (명칭: 무인철도차량의 화재진압 시스템 및 방법, 등록일: 2014.12.24.)
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 열차 내에서 발생한 화재의 신속한 진압이 가능하고, 소화수 탱크에서 발생하는 소음을 최소화한 화재진압 장치를 고안하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치는 열차 외부에 구비되어 소화수를 저장하는 탱크(tank)부, 상기 탱크부에 연결되어 탱크부에 저장된 상기 소화수를 DC 타입 모터를 이용하여 상기 열차로 공급하는 구동부, 상기 구동부에 연결되어 구동부로부터 상기 소화수를 공급받아 상기 열차 내부에 분사하는 분사부 및 상기 탱크부, 구동부 및 분사부와 연결되어 탱크부, 구동부 및 분사부를 각각 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 탱크부는, 탱크 본체에 구비되어 상기 소화수를 저장하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛(unit)을 포함하며, 상기 탱크 유닛은, 내부에 흡음부재가 구비되어 상기 소화수의 유동에 의해 발생되는 소음을 감소시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크 유닛은, 외부로부터 상기 탱크 유닛으로 상기 소화수를 유입하는 제 1탱크 유닛 유입구 및 상기 탱크 유닛에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부로 공급하는 제 1탱크 유닛 공급구를 포함하고, 상기 제 1탱크 유닛 공급구는, 상기 제 1탱크 유닛 공급구를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부로의 공급을 제어하는 제 1탱크 유닛 공급 밸브(valve)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크 유닛은, 상기 탱크 유닛의 내부를 구분하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛 격벽을 포함하고, 상기 탱크 유닛 격벽에는, 상기 탱크 유닛의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로 상기 소화수를 유동시키는 적어도 하나 이상의 유동홀이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크 유닛은, 상기 탱크 유닛 격벽의 전면 또는 후면에 구비되며 상기 탱크 유닛 격벽에 형성된 유동홀과 동일한 위치 및 크기의 관통홀이 형성된 유동홀 차단막 및 상기 탱크 유닛 격벽에 구비되며 상기 유동홀 차단막을 이동시켜 상기 탱크 유닛 격벽에 형성된 유동홀과 상기 유동홀 차단막에 형성된 관통홀을 서로 연통시켜 상기 탱크 유닛의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로의 상기 소화수의 유동을 제어하는 유동홀 차단 밸브를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크 유닛은, 상기 탱크 유닛 격벽에 의해 구분되는 복수의 구분 영역에 각각 구비되어 외부로부터 각각의 구분 영역으로 상기 소화수를 유입하는 복수의 제 2탱크 유닛 유입구 및 복수의 구분 영역에 각각 구비되어 상기 구분 영역에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부로 공급하는 복수의 제 2탱크 유닛 공급구를 더 포함하고, 상기 제 2탱크 유닛 공급구는, 상기 제 2탱크 유닛 공급구를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부로의 공급을 제어하는 제 2탱크 유닛 공급 밸브(valve)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크부는, 상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 유닛에 저장된 소화수의 수위를 감지하는 수위레벨(level) 감지기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크부는, 상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체에 열기를 공급하는 탱크부 히터(heater) 및 상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체의 온도를 조절하는 탱크부 온도 조절기를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크부는, 상기 탱크 본체의 하부에 구비되어 상기 소화수에 의한 누수, 부식 및 충격을 감소시키는 패킹(packing)부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 탱크부는, 상기 탱크 유닛에 연결되어 상기 탱크 유닛에 저장된 소화수를 상기 탱크 유닛의 외부로 배출하는 배출부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 구동부는, 구동부 본체, 상기 구동부 본체 내에 구비되며 상기 탱크부에 연결되어 상기 탱크부에 저장된 상기 소화수를 상기 분사부로 공급하는 전기 펌프(pump), 상기 전기 펌프에 연결되어 상기 전기 펌프를 구동하는 DC 모터(motor), 상기 전기 펌프에 연결되어 상기 전기 펌프의 작동에 의해 공급된 상기 소화수의 상기 분사부로의 공급을 제어하는 제어밸브 및 상기 구동부 본체에 구비되며 상기 전기 펌프, DC 모터 및 제어밸브에 연결되어 상기 전기 펌프, DC 모터 및 제어밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 상기 제어밸브는, 볼(ball) 밸브 방식으로 위치 감시용 제한 스위치(switch)가 장착된 전기 구동방식의 작동기가 포함된 섹션(section) 밸브인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 상기 분사부는, 일단이 상기 제어밸브에 연결되어 상기 소화수를 상기 열차의 내부로 공급하는 분사 파이프, 상기 분사 파이프의 타단에 연결되고 상기 열차의 내부 천정에 설치되어 열차 내부에서의 상기 소화수의 공급 통로가 되는 노즐 라인(nozzle line) 및 상기 노즐 라인에 연결되어 상기 소화수를 열차 내부에 분출하는 분사노즐을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치는, 열차 내에서 화재 발생 시 DC 모터의 구동력에 의해 전기 펌프를 작동시켜 소화수의 신속한 분사가 가능하다. 또한 소화수의 저장 탱크에 온도센서가 부착되어 있어 실시간으로 온도 체크가 가능하며, 히터가 설치되어 있어 동파 방지가 가능하다. 장치의 하단부에는 고무 패킹이 되어 있어 열차 지붕으로의 누수 및 이로 인한 부식이 방지되고 충격 흡수도 가능하다. 장치의 내부에는 진동으로 인한 소음 방지를 위하여 합성고분자 소재의 흡음재가 구비되었다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재진압장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부 및 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부 및 구동부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 유닛의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재진압장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부 및 구동부를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부 및 구동부를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1, 도2, 도3 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치는 열차 외부에 구비되어 소화수를 저장하는 탱크(tank)(100)부, 상기 탱크부(100)에 연결되어 탱크부(100)에 저장된 상기 소화수를 DC 타입 모터를 이용하여 상기 열차로 공급하는 구동부(200), 상기 구동부(200)에 연결되어 구동부(200)로부터 상기 소화수를 공급받아 상기 열차 내부에 분사하는 분사부(300) 및 상기 탱크부(100), 구동부(200) 및 분사부(300)와 연결되어 탱크부(100), 구동부(200) 및 분사부(300)를 각각 제어하는 제어부(500)를 포함하고, 상기 탱크부(100)는, 탱크 본체(110)에 구비되어 상기 소화수를 저장하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛(unit)(150)을 포함하며, 상기 탱크 유닛(150)은, 내부에 흡음부재(175)가 구비되어 상기 소화수의 유동에 의해 발생되는 소음을 감소시킬 수 있다.
상기 흡음부재(175)는 폴리스타이렌, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리우레탄, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 또는 이들의 발포폼을 포함할 수 있다.
상기 탱크 유닛(150)은, 외부로부터 상기 탱크 유닛(150)으로 상기 소화수를 유입하는 제 1탱크 유닛 유입구(160) 및 상기 탱크 유닛(150)에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부(200)로 공급하는 제 1탱크 유닛 공급구(170)를 포함하고, 상기 제 1탱크 유닛 공급구(170)는, 상기 제 1탱크 유닛 공급구(170)를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부(200)로의 공급을 제어하는 제 1탱크 유닛 공급 밸브(valve)(180)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 탱크 유닛 공급구(170)로부터 공급된 상기 소화수는 상기 탱크 본체(110)에 구비된 탱크 본체 공급파이프(172)로 모아져서 상기 구동부(200)로 공급될 수 있다.
상기 탱크 유닛(150)은 상기 소화수가 저장되는 공간을 제공할 수 있다. 구체적으로, 상기 탱크 유닛(150)은 상기 소화수가 충분히 가득차 있는 경우 10분정도 워터미스트(water-mist)의 분사가 가능하도록, 재질은 스테인레스 스틸(stainless steel) 316L로 용량 약 200 liters 정도일 수 있다.
상기 탱크 유닛(150)은 복수일 경우 모든 탱크 유닛(150)에 상기 소화수가 저장될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크 유닛의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 상기 탱크 유닛(150)은, 상기 탱크 유닛(150)의 내부를 구분하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛 격벽(190)을 포함하고, 상기 탱크 유닛 격벽(190)에는, 상기 탱크 유닛(150)의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로 상기 소화수를 유동시키는 적어도 하나 이상의 유동홀(191)이 형성될 수 있다. 여기서 유체의 이동을 유동이라고 한다. 여기서 탱크 유닛(150) 내부의 공간을 구분하는 벽을 격벽이라고 한다.
상기 탱크 유닛(150)은, 상기 탱크 유닛 격벽(190)의 전면 또는 후면에 구비되며 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 형성된 유동홀(191)과 동일한 위치 및 크기의 관통홀(미도시)이 형성된 유동홀 차단막(192) 및 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 구비되며 상기 유동홀 차단막(192)을 이동시켜 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 형성된 유동홀(191)과 상기 유동홀 차단막(192)에 형성된 관통홀을 서로 연통시켜 상기 탱크 유닛(150)의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로의 상기 소화수의 유동을 제어하는 유동홀 차단 밸브(193)를 더 포함할 수 있다. 상기 유동홀 차단 밸브(193)가 상기 유동홀 차단막(192)을 이동시켜 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 형성된 유동홀(191)과 상기 유동홀 차단막(192)에 형성된 관통홀을 서로 연통시키면 상기 소화수가 상기 탱크 유닛 격벽(190) 사이를 유동할 수 있다. 상기 유동홀 차단 밸브(193)가 상기 유동홀 차단막(192)을 이동시켜 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 형성된 유동홀(191)과 상기 유동홀 차단막(192)에 형성된 관통홀을 서로 연통되지 않게 하면 상기 소화수가 상기 탱크 유닛 격벽(190) 사이를 유동할 수 없다.
상기 유동홀(191)이 차단되면 상기 구분 영역은 각각 하나의 소규모 탱크 유닛(150)과 같은 역할을 할 수 있다. 따라서, 각각의 구분 영역에 상기 소화수를 선택적으로 저장할 수 있다. 상기 구분 영역이 복수일 경우 모든 구분 영역에 상기 소화수가 저장될 수 있다.
상기 탱크 유닛(150)은, 상기 탱크 유닛 격벽(190)에 의해 구분되는 복수의 구분 영역에 각각 구비되어 외부로부터 각각의 구분 영역으로 상기 소화수를 유입하는 복수의 제 2탱크 유닛 유입구(161) 및 복수의 구분 영역에 각각 구비되어 상기 구분 영역에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부(200)로 공급하는 복수의 제 2탱크 유닛 공급구(171)를 더 포함하고, 상기 제 2탱크 유닛 공급구는, 상기 제 2탱크 유닛 공급구(171)를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부(200)로의 공급을 제어하는 제 2탱크 유닛 공급 밸브(valve)(181)를 포함할 수 있다. 상기 복수의 제 2탱크 유닛 공급구(171)로부터 공급된 상기 소화수는 상기 탱크 본체(110)에 구비된 탱크 본체 공급파이프(172)로 모아져서 상기 구동부(200)로 공급될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 탱크부의 외부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 탱크부(100)는, 상기 탱크 본체(100)의 상부에 구비되어 상기 탱크 유닛(150)에 저장된 소화수의 수위를 감지하는 수위레벨(level) 감지기(120)를 더 포함할 수 있다.
수위레벨 감지기(120)는 탱크 본체(110)에 설치되며 컨트롤러(260)에 연결되어 탱크 본체(110)에 저장된 상기 소화수의 수위를 감지할 수 있다. 구체적으로, 상기 수위레벨 감지기(120)는 상기 컨트롤러(260)의 제어에 의해 탱크 본체(110)에 저장된 상기 소화수가 상기 탱크 본체(110) 부피의 100% 미만인 경우 감지하거나 50% 미만인 경우 감지할 수 있다.
상기 탱크부(100)는, 상기 탱크 본체(110)의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체(110)에 열기를 공급하는 탱크부 히터(heater)(130) 및 상기 탱크 본체(110)의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체(130)의 온도를 조절하는 탱크부 온도 조절기(140)를 더 포함할 수 있다.
탱크부 히터(130)는 탱크 본체(110)에 연결되며 컨트롤러(260)의 제어에 의해 탱크 본체(110)에 열기를 제공할 수 있다. 구체적으로, 탱크부 히터(130)는 소비전력이 1,700W, 전압이 100 VDC, 총장이 680mm로서 히터 종류로는 이머전 히터(immersion heater)이며, 설치수량 1개로 사용온도로는 컨트롤러(160)의 제어에 의해 소화수 온도 -10℃ 이하에서 작동할 수 있다. 또한, 탱크 본체(110)에 탱크부 온도 조절기(140)를 설치하고, 상기 컨트롤러(260)의 제어에 의해 -20℃에서 +40℃까지 온도를 유지하도록 온도범위를 정하고, 온도 셋팅값 이하로 온도가 내려가면 상기 탱크부 히터(130)가 작동되게 되며 온도가 적정수준으로 올라가면 탱크부 히터(130)의 작동이 정지될 수 있다.
상기 탱크부(100)는, 상기 탱크 본체(110)의 하부에 구비되어 상기 소화수에 의한 누수, 부식 및 충격을 감소시키는 패킹(packing)부재(174)를 더 포함할 수 있다. 상기 패킹부재(174)는 각형 고무, 평형 고무, 환형 고무 및 P형 고무를 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배출부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 탱크부(100)는, 상기 탱크 유닛(150)에 연결되어 상기 탱크 유닛(150)에 저장된 소화수를 상기 탱크 유닛(150)의 외부로 배출하는 배출부(400)를 더 포함할 수 있다. 배출부(400)는 탱크 유닛(150)에 연결되어 탱크 유닛(150)에 저장된 소화수의 배출을 유도할 수 있다. 구체적으로, 배출부(400)는 스테인레스 스틸 재질의 배출부 프레임(410), 최대 압력 8 bar, 최대유량 25 liters/min의 압축공기 구동방식의 압축공기펌프(440) 및 10㎛ absolute의 워터필터(430)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 압축공기펌프(440)는 일부분에 압축공기 연결구(450)가 구비되어 압축공기의 출입이 가능하고, 워터필터(430)는 각가 흡입호스 연결구(460)와 주수 호스 연결구(420)가 구비되어 소화수의 출입을 유도할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 구동부의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 상기 구동부(200)는, 구동부 본체(210), 상기 구동부 본체(210) 내에 구비되며 상기 탱크부(100)에 연결되어 상기 탱크부(100)에 저장된 상기 소화수를 상기 분사부(300)로 공급하는 전기 펌프(pump)(230), 상기 전기 펌프(230)에 연결되어 상기 전기 펌프(230)를 구동하는 DC 모터(motor)(240), 상기 전기 펌프(230)에 연결되어 상기 전기 펌프(230)의 작동에 의해 공급된 상기 소화수의 상기 분사부(300)로의 공급을 제어하는 제어밸브(250) 및 상기 구동부 본체(210)에 구비되며 상기 전기 펌프(230), DC 모터(240) 및 제어밸브(250)에 연결되어 상기 전기 펌프(230), DC 모터(240) 및 제어밸브(250)의 작동을 제어하는 컨트롤러(260)를 포함할 수 있다.
전기 펌프(230)는 탱크부(100)에 연결되어 탱크부(100)에 저장된 상기 소화수의 이송을 위해 펌핑(pumping)할 수 있다. DC 모터(240)는 전기펌프(230)에 연결되며 전기펌프(2130)의 작동을 위한 동력을 제공할 수 있다.
100VDC DC 모터(240)와 고압의 레디얼 삼중 피스톤 펌프(radial triplex piston pump)인 전기펌프(230)가 구성요소로 포함될 수 있다. 구체적으로, DC 모터(240)는 100 VDC motor로서, 공칭 회전속도는 1500 U/min, motor output은 2.2 kW일 수 있고, 전기펌프(230)는 배분율이 21 liters/min at 1450 rpm이고, 시스템 최대 압력이 60 bar 이며, 고압의 레디얼 삼중 피스톤 펌프(radial triplex piston pump)일 수 있고, 윤활류 용기가 장착되어 있을 수 있다.
제어밸브(250)는 분사부(300)에 연결되어 상기 소화수의 분출을 제어할 수 있다. 상기 제어밸브는, 볼(ball) 밸브 방식으로 위치 감시용 제한 스위치(switch)가 장착된 전기 구동방식의 작동기가 포함된 섹션(section) 밸브일 수 있다. 또한, 제어밸브(250)는 정상 작동상태에서는 닫혀있는 안전밸브와 섹션밸브 중 하나가 닫히면 자동으로 전기펌프(230)의 압력이 완화되는 압력완화밸브로 구성될 수 있다.
구체적으로, 화재 발생의 경우 상기 제어밸브(250)에 오픈(open)신호를 받아 제어밸브(250)를 오픈 컨디션(open condition)으로 전환하여 상기 분사부(300)에 상기 소화수가 공급되고 워터미스트(water mist)가 분사부(300)를 통해 분사될 수 있도록 한다.
제어밸브(250)은 정상상황에서는 닫힌 상태에 있어야 하며, 전기구동방식의 볼 밸브(ball valve)이며 고압용 스테인레스 재질의 볼 밸브(ball valve) PN105이고, 입력전원은 24 VDC(전류 approx. 1.5~2A)일 수 있다.
컨트롤러(260)는 구동 본체(210) 내에 설치되며 전기펌프(230), DC 모터(240) 및 제어밸브(250)에 연결되어 전기펌프(230), DC 모터(240) 및 제어밸브(250)의 작동을 제어할 수 있다.
구체적으로, 도 8을 참조하면, 컨트롤러(260)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 상기 제어부(500)로 송신하며, 작동(시작/정지)지령을 DC 100V를 통해 상기 제어부(500)로부터 수신할 수 있다. 또한, 장치의 작동 상태(on/off)를 DC 100V를 통해 외부로 송신할 수 있다.
구동부 히터(220)는 상기 구동 본체(210) 내에 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, 구동부 히터(220)는 구동부 온도 조절기(280)가 연결될 수 있다. 구동부 온도 조절기(280)의 온도조절범위는 -20℃에서 +30℃까지 일수 있다. 구동부 온도계(270)에 의하여 측정된 온도가 상기 구동부 온도 조절기(280)에서의 온도 셋팅값 이하로 온도가 내려가면 히터가 작동하게 되며 온도가 적정수준으로 올라가면 히터의 작동이 정지될 수 있다. 또한, 구동부 히터(220)에는 알람 로우 템퍼러쳐 써모셋(alarm low temperature thermostat)이 별도로 하나 더 장착될 수 있다. 상기 구동부 히터(220)의 작동이 정상적이지 않을 때는 RS-485 통신으로 제어부(500)와 통신한 후, 제어부(500)를 통해 외부와 무선 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 상기 분사부(300)는, 일단이 상기 제어밸브(250)에 연결되어 상기 소화수를 상기 열차(20)의 내부로 공급하는 분사 파이프(310), 상기 분사 파이프(310)의 타단에 연결되고 상기 열차(20)의 내부 천정에 설치되어 열차(20) 내부에서의 상기 소화수의 공급 통로가 되는 노즐 라인(320) 및 상기 노즐 라인(320)에 연결되어 상기 소화수를 열차(20) 내부에 분출하는 분사노즐(330)을 포함할 수 있다.
분사파이프(310)는 상기 구동부(200)와 열차(20)의 내부를 연결하여 상기 탱크부(100)에 저장된 상기 소화수를 상기 열차(20)의 내부로 이송시키는 유로를 제공할 수 있다. 구체적으로, 분사파이프(310)는 구동부(200)에서 제어밸브(250)로 연결되는 메인라인으로 일반적인 상황에서는 건식상태로 유지되어야 한다. 복수의 열차(20) 사이의 연결을 위해서는 고압용 플렉서블(flexible) 호스가 사용될 수 있다. 분사파이프(310) 내 상기 소화수의 잔류물은 인클로져(enclosure)내의 공기 주입구에 압축공기를 제공함으로 배출되도록 할 수 있다.
상기 분사파이프(310)의 사이즈는 약 12*1,5 ~ 18*1,5 일 수 있다. 파이프 피팅(pipe fitting)은 EN ISO 8434-1와 유사한 플레어드 피팅 타입(flared fitting type)일 수 있다. 파이프(pipe) 및 피팅(fitting)류의 재질은 고압 스테인레스 스틸로서, 전기화학적 부식의 방지가 가능할 수 있다.
노즐라인(320)은 분사파이프(310)의 끝단에 연결되며 열차(20)의 천정에 설치되어 분사파이프(310)로부터 공급된 상기 소화수의 공급 통로가 될 수 있다.
분사노즐(330)은 적어도 하나 이상으로 구성될 수 있다. 상기 분사노즐(330)은 상기 노즐라인(320)이 설치된 경로를 따라 설치되어 상기 소화수를 분출할 수 있다. 구체적으로, 분사노즐(330)은 승객들이 수동으로 돌려 뺄 수 없는 방식으로 어댑터에 의해 고정될 수 있다. 보호공간에 쉽게 설치될 수 있도록 작은 사이즈로 설계되어 외부로부터의 영향에 민감하게 반응하지 않도록 디자인될 수 있다. 또한, 분사노즐(230)의 내부는 필터 캡(filter cap)이 장착될 수 있다. 화재진압성능을 높이기 위해 멀티 오리피스 노즐(multi orifice nozzle)이 사용될 수 있다. 노즐 내 오리피스의 손상을 방지하기 위하여 오리피스는 내부형으로 제작될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 제어부는, 제어부(500)은 열차(20)의 일부분에 설치되며 상기 구동부(200) 및 분사부(300)에 각각 연결되어 상기 구동부(200) 및 분사부(300)의 동작을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(500)은 열차(20)내에 설치되어 각종 상태확인 램프를 통해 화재진압장치(10)의 상태정보를 쉽게 확인할 수 있다. 또한, 화재진압장치(10) 자체의 테스트 및 유지, 점검을 위한 테스트 모드(test mode)와 평상 시 운용을 위한 운용 모드로 나뉠 수 있다. 테스트 모드에서는 타 장치와 무관하게 수동 버튼 조작을 통해 화재진압장치(10)의 성능 테스트 및 유지, 점검 할 수 있다. 모드의 전환은 키 스위치(key switch)로 할 수 있다.
다만, 성능테스트가 완료되면 키 스위치(Key switch)를 통해 운용 모드로 전환시킬 수 있다. 그렇지 않을 경우, 차량 내에 화재가 발생하여 화재감지 신호 및 화재진압명령이 송신된다 하더라도 상기 구동부(220)가 작동하지 않아 화재진압장치(10)가 제기능을 못 할 수 있다.
실제의 열차나 전철에 적용된 화재진압장치(10)는 제어부(500)의 DC 100V 신호를 통해 화재 진압 및 정지명령을 수신할 수 있다. RS-485통신방식을 통해 화재진압장치(10)의 정상상태여부를 제어부(500) 송신할 수 있다. 제어부(500)로 송신된 화재진압장치(10)의 상태정보는 무선통신을 통해 외부로 전달될 수 있다.
워터미스트(water mist)를 생성하는데 중요한 역할을 하는 화재진압장치(10)의 구동부(200) 작동여부는 RS-485통신을 통하여 제어부(500)로 전달되고 무선통신을 통해 열차 외부로 전달될 뿐만 아니라, 화재진압장치(10)가 DC 100V 신호를 통해 제어부(500) 거치지 않고 직접 외부로 그 작동 여부를 송신할 수 있다.
화재진압장치(10)의 운용모드는 원격수동모드와 자동모드로 나뉘며 원격수동모드는 외부에서 해당 지령을 내리는 경우로서, 화재감지센서에 의해 화재가 감지되고 상기 DC 모터(240)가 작동한다고 할지라도 외부로부터의 무선통신을 통한 제어부(500)의 화재진압명령 신호를 받지 못하면 화재 발생 차량의 제어밸브(250)가 개방되지 않아 화재진압이 이루어지지 않을 수 있다.
반면, 자동모드는 외부에서 별도 지령이 없는 경우로서 화재감지신호 발산 후 외부로부터의 화재진압 명령이 없는 경우에도(20초 이내) 제어부(500) 외부의 신호를 대신해서 화재진압 명령을 송출할 수 있어 해당 차량의 제어밸브(250) 개방 및 워터미스트의 분사로 화재진압이 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치는, 열차 내에서 화재 발생 시 DC 모터의 구동력에 의해 전기 펌프를 작동시켜 소화수의 신속한 분사가 가능하다. 또한 소화수의 저장 탱크에 온도센서가 부착되어 있어 실시간으로 온도 체크가 가능하며, 히터가 설치되어 있어 동파 방지가 가능하다. 장치의 하단부에는 고무 패킹이 되어 있어 열차 지붕으로의 누수 및 이로 인한 부식이 방지되고 충격 흡수도 가능하다. 장치의 내부에는 진동으로 인한 소음 방지를 위하여 합성고분자 소재의 흡음재가 구비되었다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100 : 탱크부 110 : 탱크 본체
120 : 수위레벨 감지기 130 : 탱크부 히터
140 : 탱크부 온도 조절기 150 : 탱크 유닛
160 : 제 1탱크 유닛 유입구 161 : 제 2탱크 유닛 유입구
170 : 제 1탱크 유닛 공급구 171 : 제 2탱크 유닛 공급구
172 : 탱크 본체 공급 파이프
174 : 패킹부재 175 : 흡음부재
180 : 제 1탱크 유닛 공급 밸브 181 : 제 2탱크유닛 공급 밸브
190 : 탱크 유닛 격벽 191 : 유동홀
192 : 유동홀 차단막 193 : 유동홀 차단 밸브
200 : 구동부 210 : 구동부 본체
220 : 구동부 히터 230 : 전기 펌프
240 : DC 모터 250 : 제어밸브
260 : 컨트롤러 270 : 구동부 온도계
280 : 구동부 온도 조절기
300 : 분사부 310 : 분사파이프
320 : 노즐라인 330 : 분사노즐
400 : 배출부 410 : 배출부 프레임
420 : 주수 호스 연결구 430 : 워터 필터
440 : 압축공기 펌프 450 : 압축공기 연결구
460 : 흡입 호스 연결구
500: 제어부
10 : 회재진압장치 20 : 열차

Claims (12)

  1. 열차 외부에 구비되어 소화수를 저장하는 탱크(tank)부;
    상기 탱크부에 연결되어 탱크부에 저장된 상기 소화수를 DC 타입 모터를 이용하여 상기 열차로 공급하는 구동부;
    상기 구동부에 연결되어 구동부로부터 상기 소화수를 공급받아 상기 열차 내부에 분사하는 분사부; 및
    상기 탱크부, 구동부 및 분사부와 연결되어 탱크부, 구동부 및 분사부를 각각 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 탱크부는,
    탱크 본체에 구비되어 상기 소화수를 저장하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛(unit);을 포함하며,
    상기 탱크 유닛은,
    내부에 흡음부재가 구비되어 상기 소화수의 유동에 의해 발생되는 소음을 감소시키고,
    상기 탱크 유닛은,
    외부로부터 상기 탱크 유닛으로 상기 소화수를 유입하는 제 1탱크 유닛 유입구; 및
    상기 탱크 유닛에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부로 공급하는 제 1탱크 유닛 공급구;를 포함하고,
    상기 제 1탱크 유닛 공급구는,
    상기 제 1탱크 유닛 공급구를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부로의 공급을 제어하는 제 1탱크 유닛 공급 밸브(valve)를 포함하며,
    상기 탱크 유닛은,
    상기 탱크 유닛의 내부를 구분하는 적어도 하나 이상의 탱크 유닛 격벽;을 포함하고,
    상기 탱크 유닛 격벽에는,
    상기 탱크 유닛의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로 상기 소화수를 유동시키는 적어도 하나 이상의 유동홀;이 형성되며,
    상기 탱크 유닛은,
    상기 탱크 유닛 격벽의 전면 또는 후면에 구비되며 상기 탱크 유닛 격벽에 형성된 유동홀과 동일한 위치 및 크기의 관통홀이 형성된 유동홀 차단막; 및
    상기 탱크 유닛 격벽에 구비되며 상기 유동홀 차단막을 이동시켜 상기 탱크 유닛 격벽에 형성된 유동홀과 상기 유동홀 차단막에 형성된 관통홀을 서로 연통시켜 상기 탱크 유닛의 일 구분 영역에서 타 구분 영역으로의 상기 소화수의 유동을 제어하는 유동홀 차단 밸브;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 탱크 유닛은,
    상기 탱크 유닛 격벽에 의해 구분되는 복수의 구분 영역에 각각 구비되어 외부로부터 각각의 구분 영역으로 상기 소화수를 유입하는 복수의 제 2탱크 유닛 유입구; 및
    복수의 구분 영역에 각각 구비되어 상기 구분 영역에 저장된 상기 소화수를 상기 구동부로 공급하는 복수의 제 2탱크 유닛 공급구;를 더 포함하고,
    상기 제 2탱크 유닛 공급구는,
    상기 제 2탱크 유닛 공급구를 개폐시켜 상기 소화수의 상기 구동부로의 공급을 제어하는 제 2탱크 유닛 공급 밸브(valve)를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 탱크부는,
    상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 유닛에 저장된 소화수의 수위를 감지하는 수위레벨(level) 감지기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 탱크부는,
    상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체에 열기를 공급하는 탱크부 히터(heater); 및
    상기 탱크 본체의 상부에 구비되어 상기 탱크 본체의 온도를 조절하는 탱크부 온도 조절기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 탱크부는,
    상기 탱크 본체의 하부에 구비되어 상기 소화수에 의한 누수, 부식 및 충격을 감소시키는 패킹(packing)부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 탱크부는,
    상기 탱크 유닛에 연결되어 상기 탱크 유닛에 저장된 소화수를 상기 탱크 유닛의 외부로 배출하는 배출부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 구동부는,
    구동부 본체;
    상기 구동부 본체 내에 구비되며 상기 탱크부에 연결되어 상기 탱크부에 저장된 상기 소화수를 상기 분사부로 공급하는 전기 펌프(pump);
    상기 전기 펌프에 연결되어 상기 전기 펌프를 구동하는 DC 모터(motor);
    상기 전기 펌프에 연결되어 상기 전기 펌프의 작동에 의해 공급된 상기 소화수의 상기 분사부로의 공급을 제어하는 제어밸브; 및
    상기 구동부 본체에 구비되며 상기 전기 펌프, DC 모터 및 제어밸브에 연결되어 상기 전기 펌프, DC 모터 및 제어밸브의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제어밸브는,
    볼(ball) 밸브 방식으로 위치 감시용 제한 스위치(switch)가 장착된 전기 구동방식의 작동기가 포함된 섹션(section) 밸브인 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 분사부는,
    일단이 상기 제어밸브에 연결되어 상기 소화수를 상기 열차의 내부로 공급하는 분사 파이프;
    상기 분사 파이프의 타단에 연결되고 상기 열차의 내부 천정에 설치되어 열차 내부에서의 상기 소화수의 공급 통로가 되는 노즐 라인(nozzle line); 및
    상기 노즐 라인에 연결되어 상기 소화수를 열차 내부에 분출하는 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 흡음성이 향상된 DC 모터 타입 철도차량 화재진압 장치.
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KR101765868B1 (ko) * 2016-12-20 2017-08-23 홍성우 소방수의 보호와 안전을 위한 장치

Patent Citations (6)

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