KR102439393B1 - 건물 무선 제연 시스템 - Google Patents

Abstract

건물 무선 제연 시스템은, 무선 통신을 통해 신호를 송수신하는 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치를 포함하고, 전실 제연 및 거실 제연이 상호 연동되도록 하여 건물 제연을 수행하는 건물 무선 제연 시스템으로서, 전실 제연 장치는, 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 전실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 및 외기 유입량 중에서 전실로 급기되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼를 제어하는 전실 제연 댐퍼 컨트롤러를 포함하고, 거실 제연 장치는, 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 제 1 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 거실의 내기를 건물 밖으로 배출시키는 송풍기의 속도 또는 배출되는 내기의 경로 상에 설치된 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도를 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층에 설치되어 화재 발생층의 내기를 배출하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층의 직상층에 설치되어 직상층으로 외기를 유입시키는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층의 직하층에 설치되어 직하층으로 외기를 유입시키는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러, 및 건물 내의 덕트에 설치되어, 화재 발생 여부, 댐퍼의 개방 여부, 전실의 압력값 및 거실의 압력값을 포함하는 정보에 대한, 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치의 무선 통신을 중계하는 안테나를 포함하고, 화재 발생 시, 전실의 경우, 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 전실 복합 댐퍼가 개방되고, 전실 제연 댐퍼 컨트롤러에 의해 전실 제연 댐퍼가 개방됨으로써, 전실로 급기가 되고, 화재 발생층의 경우, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 2 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 제연 배기 댐퍼가 개방됨으로써, 화재 발생층의 내기가 배출되고, 직상층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 2 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직상층으로 급기가 되고, 직하층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 3 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직하층으로 급기가 되고, 화재 발생층에는 음압이 걸리고, 직상층과 직상층에는 양압이 형성되고, 또한 전실에는 해당 층의 거실보다 높은 양압이 형성되는 것이다.

Description

건물 무선 제연 시스템 {WIRESS SMOKE CONTROL SYSTEM FOR BUILDING}

본 발명은 NFSC501A 화재안전기준에 따른 무선식 거실제연 및 전실제연에 사용되는 풍량조절용 댐퍼를 제어하는, 건물 무선 제연 시스템 및 무선식 댐퍼 컨트롤러로서, 보다 구체적으로는 소방용 무선주파수 447Mhz 및 IoT 신호를 이용하여 시스템을 구성하는 제연댐퍼를 양방향 무선원격제어가 가능한 시스템에 관한 것이며, 제연 덕트 내부에 안테나를 설치하여, 천정내부 공간 및 급/배기 덕트를 무선신호의 전달루트로 활용함으로써 보다 안정적인 무선원격제어 시스템이 구성되도록 하는 건물 무선 제연 시스템 및 무선식 댐퍼 컨트롤러에 관한 것이다.

건물 제연 시스템의 경우, 종래에는 유선방식의 제품만 출시되어 현장에 적용되고 있으나, 이러한 유선방식에 있어서 전실 제연은 특성상 계단실과 실내를 연결하는 중간에 위치한 지역의 제연이고, 전실은 건축구조 상 내화이면서 내력벽으로 대부분 콘크리트 구조물로 되어 있는 코어부로서 유선 또는 무선을 이용한 기기들간의 통신이 용이하지 못할 수 있다.

또한, 최근 건축물의 고층화로 제연설비가 수평화 보다는 수직화되는 경향을 보이고 있어, 무엇보다도 제연 댐퍼에 적용되는 제어라인의 배관/배선 비용이 증가되고 있는 실정이다.

또한, 거실 제연에 있어서 고층건물에 대한 샌드위치 제연을 할 경우 종래의 유선 방식은 전실과 거실로 통하는 출입문에 차압관을 설치하여 두 공간의 압력차를 센싱하여 풍량을 제어하는 방식을 취하는데, 이는 도어가 열려있는 상태에서는 해당층은 방연풍속을 제어하기 힘들어지고, 오히려 다른층에 부족한 풍량을 공급하기 위해 송풍기가 과도하게 돌아 도어가 열려있는 층은 반대로 도어를 닫기 힘들 정도의 강한 바람이 나오는 경향이 있다.

한편, 소방청은 2017.12.06 소방용품에 대한 형식승인 및 제품검사의 기술기준을 무선식도 가능하도록 한 개정안을 행정예고 하였다.

하지만, 종래의 방식은 전술한 문제점이 있는 유선 방식을 사용하거나(한국공개특허 제10-2014-0140760호 및 한국공개특허 제10-2015-0051952호 참조), 무선방식이 언급될지라도 무선방식에 대한 구체적인 설명이나 기술적인 내용을 제시하지 못하고 있는 실정이다.

또한, 무선식 건물 제연을 위해서는, 무선 방식을 사용함에 있어서 대규모 건축물에서 통합제어가 가능하도록 무선게이트웨이를 통하여 표준 프로토콜인 TCP/IP 통신포트를 제공함으로써 고장 및 작동현황 파악이 용이하도록 하는 시스템이 필요하다.

또한, 실내의 절대기압을 측정하여 이를 이용함으로써 종래의 국소압력에 의한 제어가 아닌, 동일층에 분포되어 있는 압력의 평균값을 비교하여 제어하고, 실제 화재층과 직상층, 직하층의 압력을 직접 비교 측정함으로써, 보다 안정적인 제연 제어가 가능하게 할 필요가 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 점점 확대되고 있는 초고층 건물의 화재에 대한 대피시간 증대와 대피 안정성 확보를 위하여, 전실제연과 거실제연의 연동, 층간의 연동구성을 통한 실내압 밸런싱의 조절이 가능한 건물 무선 제연 시스템의 필요성이 대두되고 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 종래에 유선으로 이루어진 제연댐퍼 제어기술을 탈피하고, 무선식 제연댐퍼 제어방식을 이용하여 별도의 센서 부착없이 실내 댐퍼가 설치된 구간의 압력 분포를 정확히 인지하고 실내 압력을 넓게 측정하여 이의 평균값을 이용한 제어를 함으로써, 보다 정확한 데이터값에 의한 실효성 있는 건물 무선 제연 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템은, 무선 통신을 통해 신호를 송수신하는 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치를 포함하고, 전실 제연 및 거실 제연이 상호 연동되도록 하여 건물 제연을 수행하는 건물 무선 제연 시스템으로서, 전실 제연 장치는, 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 전실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 및 외기 유입량 중에서 전실로 급기되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼를 제어하는 전실 제연 댐퍼 컨트롤러를 포함하고, 거실 제연 장치는, 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 제 1 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 거실의 내기를 건물 밖으로 배출시키는 송풍기의 속도 또는 배출되는 내기의 경로 상에 설치된 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도를 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층에 설치되어 화재 발생층의 내기를 배출하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층의 직상층에 설치되어 직상층으로 외기를 유입시키는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러, 화재 발생층의 직하층에 설치되어 직하층으로 외기를 유입시키는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러, 및 건물 내의 덕트에 설치되어, 화재 발생 여부, 댐퍼의 개방 여부, 전실의 압력값 및 거실의 압력값을 포함하는 정보에 대한, 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치의 무선 통신을 중계하는 안테나를 포함하고, 화재 발생 시, 전실의 경우, 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 전실 복합 댐퍼가 개방되고, 전실 제연 댐퍼 컨트롤러에 의해 전실 제연 댐퍼가 개방됨으로써, 전실로 급기가 되고, 화재 발생층의 경우, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 2 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 제연 배기 댐퍼가 개방됨으로써, 화재 발생층의 내기가 배출되고, 직상층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 2 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직상층으로 급기가 되고, 직하층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 제 3 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직하층으로 급기가 되고, 화재 발생층에는 음압이 걸리고, 직상층과 직상층에는 양압이 형성되고, 또한 전실에는 해당 층의 거실보다 높은 양압이 형성되는 것이다.

본 발명에 따르면, 거실 또는 전실 제연 댐퍼 및 송풍기 라인에 설치된 볼륨 댐퍼에 무선식 댐퍼제어 시스템을 이용함으로써, 종래의 방식에서 화재신호, 복합댐퍼신호, 차압신호에 필요한 배관/배선 비용이 삭감되어 전체 배관/배선 비용의 50% 이상을 절감할 수 있다.

또한, 무선을 통하여 계통간의 신호를 전기적, 물리적으로 원천적으로 격리하고, 외부 요인에 의한 제어기의 고장이 캐스캐이드(Cascade) 되는 현상을 방지하여, 시스템 다운현상을 방지하고, 아울러, 유지보수 비용을 줄여준다.

또한, 차압을 측정하기 위하여, 배관을 설치해야 하는데, 차압측정공 및 차압배관의 설치 없이, 각각의 포인터에 설치된 절대대기압계를 이용하여 공간의 압력을 측정하고, 이를 이용하여 압력을 상호 비교하여 차이값을 얻는 방식으로 물리적인 배관 연결이 필요 없어진다.

도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 무선식 댐퍼 컨트롤러의 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템에 있어서 일체형 절대기압계 및 무선식 댐퍼 컨트롤러를 구비한 유도등을 나타낸 도면이다.
도 3 은 종래의 전실 및 거실에 대한 샌드위치 제연 방식을 나타낸 개념도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 전실 및 거실에 대한 샌드위치 제연 방식을 나타낸 개념도이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템을 구성하는 전실 제연 시스템의 개념도이다.
도 6 은 본 발명의 일 실예에 따른 건물 무선 제연 시스템에 있어서 전실 제연과 거실 제연이 상호 연동하여 건물 제연을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 7 및 8 은 본 발명의 일 실예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 압력 센서에 연결되는 다양한 압력 센싱부를 나타낸 도면이다.
도 9 는 다양한 압력 센싱부가 거실에 설치된 형태를 나타낸 도면이다.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소, 단계 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

도 1 내지 9 를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템을 설명한다. 도 1 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 무선식 댐퍼 컨트롤러의 구성도이다. 도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템에 있어서 일체형 절대기압계 및 무선식 댐퍼 컨트롤러를 구비한 유도등을 나타낸 도면이다.

도 3 은 종래의 전실 및 거실에 대한 샌드위치 제연 방식을 나타낸 개념도이다. 도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 전실 및 거실에 대한 샌드위치 제연 방식을 나타낸 개념도이다. 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템을 구성하는 전실 제연 시스템의 개념도이다. 도 6 은 본 발명의 일 실예에 따른 건물 무선 제연 시스템에 있어서 전실 제연과 거실 제연이 상호 연동하여 건물 제연을 수행하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

도 7 및 8 은 본 발명의 일 실예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 압력 센서에 연결되는 다양한 압력 센싱부를 나타낸 도면이다. 도 9 는 다양한 압력 센싱부가 거실에 설치된 형태를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 9 를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템은, 무선 통신을 통해 신호를 송수신하는 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치를 포함하고, 전실 제연 및 거실 제연이 상호 연동되도록 하여 건물 제연을 수행할 수 있다.

우선, 전실 제연 장치는, 건물 전실(부속실)(155)의 제연을 담당하는 장치로서, 크게 건물 옥상에 설치된 장비 및 전실 부분에 설치된 장비를 포함한다.

건물 옥상에 설치된 장비는, 송풍기, 전실 복합 댐퍼(65), 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140) 및 옥상 덕트 삽입형 안테나(123)를 포함한다.

송풍기는 건물 옥상에 위치한 전실 제연 급기팬 유닛(70)에 설치되며 외기를 빨아들여 건물 내로 유입시키는 장비이다. 한편, 전원 회생 컨버터가 내장된 인버터를 이용하여 송풍기 감속시 발생되는 회생전원을 이용하여 에너지절감을 실현할 수 있다.

전실 복합 댐퍼(65)는 송풍기를 통해 유입된 외기의 덕트(160) 내 경로 상에 설치되어 유로를 개폐하는 장비이다.

전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)는 송풍기의 속도 내지 전실 복합 댐퍼(65)의 개도 정도를 제어하는 장비로서, 구체적으로 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 전실 복합 댐퍼(65)의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 장비이다.

옥상 덕트 삽입형 안테나(123)는 송풍기를 통해 유입된 외기가 유동하는 경로인 덕트(160) 내에 설치된 안테나로서, 이 옥상 덕트 삽입형 안테나(123)를 통해 각종 정보 내지 신호가 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)로 제공될 수 있다.

구체적으로, 옥상 덕트 삽입형 안테나(123)는 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)와 통신 연결되어 있으며, 타 장비가 무선 방식으로 전송하는 정보 내지 신호는 이 옥상 덕트 삽입형 안테나(123)를 통해 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)로 전달될 수 있다.

이러한 옥상 덕트 삽입형 안테나(123)를 비롯하여 후술할 본 발명에 따른 안테나는 덕트 내부에 설치되는바, 무선 통신은 덕트 내부를 통해 수행될 수 있다.

좀 더 구체적으로, 안테나는 건물 내의 덕트에 설치되어 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치의 무선 통신을 중계하며, 중계 항목은 화재 발생 여부, 댐퍼의 개방 여부, 전실의 압력값 및 거실의 압력값을 포함할 수 있다.

이러한 안테나의 무선 통신 중계를 통해 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치가 상호 연동하여 제연을 수행할 수 있다.

전실 부분에 설치된 장비는, 전실 제연 댐퍼(120), 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165), 전실 덕트 삽입형 안테나(167) 및 차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)를 포함한다.

전실 제연 댐퍼(120)는 전실에 설치되며, 송풍기를 통해 유입되어 덕트(160)를 따라 하강하는 외기의 외기 유입량 중에서 전실(155)로 급기되는 전실 급기량을 조절하는 장비이다.

전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)는 전실 제연 댐퍼(120)를 제어하여 궁극적으로 전실 급기량을 제어하는 장비이다.

전실 덕트 삽입형 안테나(167)는 송풍기를 통해 유입된 외기가 하강하는 경로인 전실 부근의 덕트 내에 설치된 안테나로서, 이 전실 덕트 삽입형 안테나(167)를 통해 각종 정보 내지 신호가 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)로 제공될 수 있다.

구체적으로, 전실 덕트 삽입형 안테나(167)는 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)와 통신 연결되어 있으며, 타 장비가 무선 방식으로 전송하는 정보 내지 신호는 이 전실 덕트 삽입형 안테나(167)를 통해 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)로 전달될 수 있다.

차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)는 전실(155)과 거실(150)의 차압을 측정하여 측정값을 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140), 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165) 등에 송신하는 장비이다.

이러한 차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)는 전실 제연 댐퍼(120) 또는 거실(150)과 전실(155)을 구분하는 벽(55)에서 거실측 벽면에 위치한 유도등(45)에 설치될 수 있다. 이는 하드웨어적으로는 종래의 시스템을 이용하고, 본 발명에 따른 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)만 부과하여 댐퍼 제어 시스템을 구성할 수 있다는 의미도 된다.

한편, 도 2 를 참조하여, 유도등(45)의 구조를 살펴보면, 유도등(45)은 거실(150)에서 전실(155)로 통하여 계단실(175)에 이르는 출입구에 설치될 수 있다. 여기서, 유도등(45)은 주변의 거실 제연 댐퍼에 설치된 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)와 통신을 하기 위한 거실 통신 안테나(43)와 전실 제연 댐퍼(120)와 통신을 하기 위한 전실 통신 안테나(59)를 구비할 수 있다.

특히, 전실(155)에 설치되는 전실 통신 안테나(59)는 별도의 안테나를 설치하기 않고, 공기흡입구를 안테나로 이용할 수 있다. 이 전실 통신 안테나(59)는 원활한 신호 전송을 위하여, 사용주파수에 따른 길이를 가감하여 제작하며 안테나 길이는 λ/4 단축률을 적용한다.

또한, 유도등(45)에 전원을 공급하기 위하여 매립박스(53)가 설치되고, 전실쪽에 설치되는 전실 통신 안테나(59)와 매립박스(53)의 덮개(60)가 전실(155)과 거실(150)을 구분하는 벽(55)에 추가로 설치할 필요가 있다. 또한, 유도등(45)은 내부에 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)를 내장할 수도 있고, 기존 유도등(45) 근처에 별치형으로 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)를 부착하고, 단순히 전원만 유도등(45)과 공유하여 설치할 수도 있다.

차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)가 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)로 유도등(45)에 설치될 경우, 이 차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)에는 거실 압력측정관(47) 및 거실 압력흡입구(49)가 연결되어 거실(150)과 전실(155)의 차압을 측정할 수 있다.

한편, 전술한 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140), 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165) 및 차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)는 동일한 구성을 가질 수 있으며, 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)로 불릴 수 있다.

이러한 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)는 제어 대상인 댐퍼와 별치형으로 설치되거나 댐퍼에 설치되어 일체를 이룰 수도 있다. 또한, 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)는 구형의 24V계의 자탐설비와 신형의 48V계 자탐설비에도 모두 사용이 가능할 수 있다.

도 1 을 참조하여, 좀 더 구체적으로 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)를 살펴보면, 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)는 압력 센서(37), 제어 장치(5), 설정 스위치(15) 및 유선 백업 통신 포트(10)를 포함한다.

압력 센서(37)는 전실(155) 및 거실(150)에 설치된 압력 센싱부(200, 220)를 통해 전실(155) 및 거실(150)의 압력을 측정하는 센서이다. 이 압력 센서(37)는 절대압력 센서, 게이지압력 센서 및 차압 센서 중 어느 하나일 수 있으며, 센서 선택 스위치(13)에 의해 압력 센서(37)로서 어느 센서를 사용하는지를 파악할 수 있다.

본 발명의 경우는 전실(155) 및 거실(150)에 대한 압력 측정을 위해 기본적으로 절대압력을 사용하며, 측정된 절대압력에서 별도의 대기압계에서 측정된 대기압을 빼서 게이지 압력을 산출하고, 산출된 전실(155) 및 거실(150)의 게이지 압력을 비교하거나, 거실의 서로 다른 구역의 게이지 압력을 비교하여 과도 차압 여부를 판단할 수 있다.

이와 관련하여, 종래의 유선 방식은 전실과 거실로 통하는 출입문에 차압관(69)을 설치하여 두 공간의 압력차를 센싱하여 풍량을 제어하는 방식을 취하는데, 이는 도어가 열려있는 상태에서는 해당층은 방연풍속을 제어하기 힘들어지고, 오히려 다른층에 부족한 풍량을 공급하기 위해 송풍기가 과도하게 돌아 도어가 열려있는 층은 반대로 도어를 닫기 힘들 정도의 강한 바람이 나오는 경향이 있다.

반면에, 본 발명의 경우는 종래의 차압측정공 및 차압배관의 설치 없이, 각각의 포인터에 설치된 절대기압계를 이용하여 공간의 압력을 측정하고, 이를 이용하여 압력을 상호 비교하여 차이값을 얻는 방식으로 물리적인 배관 연결이 필요 없어진다. 즉, 본 발명의 경우는 절대 압력을 사용하는바 구성이 단순해지고 설치 비용이 저렴하다는 장점이 있다.

아울러, 종래에는 비상문에 설치된 차압공을 통해 차압을 측정하였으나, 본 발명의 경우는 실내의 각 지점에 설치된 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)의 압력 센서(37)에서 미세압력을 측정하는 바, 비상문의 개방 여부가 거실 제연 가압에 영향을 미치지 않는다는 장점이 있다.

아울러, 압력 센서는 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)의 본체에 탈착이 가능하며, 특히 A/D 컨버터(3)에 부가되어 탈착될 수 있다.

이럴 경우, 건물 내 어느 지점에 압력 측정이 필요할 경우, 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)에 압력 센서(37)만 부가하면 되는바 압력 측정이 상당이 용이해진다.

제어 장치(MAIN CONTROL UINT; MCU)(5)는 압력 센서(37)로부터 제공받은 설치 지점의 측정 압력값과 무선통신모듈(11)을 통해 수신한 타 지점의 측정 압력값을 비교하여 차압을 산출할 수 있다.

또한, 제어 장치는, 설치 지점의 측정 압력값, 산출된 차압 및 무선통신모듈(11)로부터 수신된 외부 상태를 고려하여 송풍기/댐퍼 조작용 릴레이(21, 23, 25, 27, 29)를 작동시키는 장치이다. 여기서, 외부 상태는 화재 발생 여부 및 과도 차압 발생 여부를 포함할 수 있다.

좀 더 구체적으로, A/D 컨버터(3)에 부가된 압력 센서(37)에서 들어온 값을 A/D 컨버터(3)가 디지털 신호로 변환하여 제어 장치(5)에 보내지고, 제어 장치(5)는 압력신호와 안테나(35)를 통해 무선통신모듈(11)로 들어오는 외부 상태를 고려하여 송풍기/댐퍼 조작용 릴레이(21, 23, 25, 27, 29)를 작동시킬 수 있다.

한편, 무선통신모듈(11)은 양방향 통신이 가능한 TX/RX 모듈일 수 있다. 이로 인해서 무선통신모듈(11)은 송수신기능(TX/RX)이 복합되어 있는바 설정에 따라 메인과 서브를 선택할 수 있고, 양방향 통신이 가능하다. 따라서, 댐퍼의 작동 및 고장유무를 판단할 수 있다.

설정 스위치(15)는 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)가 송풍기에 설치될 경우 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)를 메인 모드로 설정하고, 댐퍼에 설치될 경우 서브 모드로 설정하는 스위치이다. 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)가 메인 모드로 작동할 경우, D/A 컨버터(30)를 통해 송풍기 속도를 제어할 수 있는 신호를 출력하고, 서브 모드로 작동할 경우에는 D/A 컨버터(30)를 통해 댐퍼의 개도를 조정할 수 있는 신호를 출력할 수 있다.

유선 백업 통신 포트(10)는, 전파 간섭, 무선통신모듈의 고장, 전파 방해 등으로 무선 통신이 불가능할 경우, 구비된 TCP/IP 통신이 가능하도록 하는 포트이며, 이 TCP/IP 통신을 통해 통신 불능 상태를 관리자에게 알림으로써 비상 작동이 가능하도록 하는 포트이다.

추가적으로, 표시등(17, 19)은 제연 댐퍼가 화재작동 상태인지 평소작동 상태인지를 표시하는 램프이고, TX/RX 램프(20)는 송신 또는 수신시 램프를 점멸시켜 통신상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 장치이다. 또한, 후술할 천정형 공기흡입구에 부착된 램프는 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)에 내장된 TB1~TB5 단자를 통하여 상태가 출력 될 수 있다.

또한, 그룹설정 스위치(7)는 무선식 댐퍼 콘트롤러(40)의 그룹을 설정하는 5개의 스위치로 구성되어 있어, 2에 5승의 개수에 해당하는 32개의 그룹을 설정할 수 있고, 여기서 다시 주소설정 스위치(9)을 이용하여 2에 7승의 개수에 해당하는 128개의 주소를 설정 가능하여 최대 4,096개의 댐퍼를 동시 또는 개별 제어가 가능하게 한다. 단, 최대 사용개수는 그룹설정 스위치(7)와 주소설정 스위치(9)의 수량 증가에 따라 얼마든지 증가시킬 수 있다.

이상 전실 제연 장치를 이루는 각 구성 장비를 살펴보았으며, 이하 거실 제연 장치를 살펴본다.

거실 제연 장치는 건물 거실(실내)(150)의 제연을 담당하는 장치로서, 크게 거실 배기에 관련된 장비 및 거실 급기에 관련된 장비를 포함한다.

거실 배기에 관련된 장비는 화재 발생시 화재 발생층의 거실 내 공기를 외부로 배출하여 화재 발생층에 음압이 형성되도록 하는 장비이다. 이러한 거실 배기에 관련된 장비는, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145), 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90), 제 2 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(110) 및 제 3 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(100)를 포함한다.

거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)는 화재 발생층에 음압이 형성되도록 하기 위해 화재 발생층의 공기가 외부로 배출되도록 하는 장비이다. 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)는 화재 발생시, 거실(150), 특히 화재 발생층의 내기를 건물 밖으로 배출시키기 위해 송풍기 또는 제 2 거실 복합 댐퍼(135)를 제어할 수 있다.

구체적으로, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)는 거실(150)의 내기를 건물 밖으로 배출시키는 송풍기의 속도 또는 배출되는 내기의 경로 상에 설치된 제 2 거실 복합 댐퍼(135)의 개도 정도를 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어할 수 있다.

제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)는 화재 발생층에 설치되어 화재 발생층의 내기가 배출되도록 하는 장비이다. 이를 위해, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)는 화재 발생층의 내기를 배출하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼(93)를 개방시키며 동시에 제 1 거실 제연 배기 댐퍼(93)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

제 2 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(110)는 화재 발생층의 직상층에 설치되어 직상층의 내기를 배출하는 제 2 거실 제연 배기 댐퍼(113)의 개폐 여부 및 개방 정도를 제어하는 장비이다. 화재가 발생할 경우에는 직상층에 양압을 형성해야 하는바 제 2 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(110)는 제 2 거실 제연 배기 댐퍼(113)가 폐쇄되도록 하여 직상층에서 공기가 빠져나기지 못하게 할 수 있다.

제 3 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(100)는 화재 발생층의 직하층에 설치되어 직하층의 내기를 배출하는 제 3 거실 제연 배기 댐퍼(103)의 개폐 여부 및 개방 정도를 제어하는 장비이다. 화재가 발생할 경우에는 직하층에 양압을 형성해야 하는바 제 3 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(100)는 제 3 거실 제연 배기 댐퍼(103)가 폐쇄되도록 하여 직하층에서 공기가 빠져나기지 못하게 할 수 있다.

다음으로, 거실 급기에 관련된 장비는 화재 발생시 직상층 및 직하층에 공기를 공급하여 직상층 및 직하층에 양압이 형성되도록 하는 장비이다. 이러한 거실 급기에 관련된 장비는, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140), 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95), 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 및 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)를 포함한다.

거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)는 직상층 및 직하층에 양압이 형성되도록 하기 위해 직상층 및 직하층에 공기가 공급되도록 하는 장비이다.

거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)는 화재 발생시, 거실, 특히 직상층 및 직하층으로 공기를 공급하기 위해 송풍기 또는 제 1 거실 복합 댐퍼(130)를 제어하게 되며, 구체적으로 외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입되는 외기의 경로 상에 설치된 제 1 거실 복합 댐퍼(130)의 개도 정도를 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어할 수 있다.

제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95)는 화재 발생층에 설치되어 화재 발생층으로 외기를 유입시키는 제 1 거실 제연 급기 댐퍼(97)의 개폐 여부 및 개방 정도를 제어하는 장비이다. 화재가 발생할 경우에는 화재 발생층에 음압을 형성해야 하는바 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95)는 제 1 거실 제연 급기 댐퍼(97)가 폐쇄되도록 하여 화재 발생층으로 외기가 유입되지 못하게 할 수 있다.

제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115)는 직상층에 설치되어 직상층으로 외기를 유입시키는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117)의 개방 정도를 제어하는 장비이다. 이를 위해, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115)는 직상층으로 외기를 유입시키는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117)를 개방시키며 동시에 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)는 직하층에 설치되어 직하층으로 외기를 유입시키는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)의 개방 정도를 제어하는 장비이다. 이를 위해, 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)는 직하층으로 외기를 유입시키는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)를 개방시키며 동시에 제 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)의 개방 정도를 제어할 수 있다.

한편, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140), 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95), 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 및 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)도 역시 동일한 구성을 가질 수 있으며, 전술한 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)로 불릴 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 경우는 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)가 압력 센서(37)를 포함하고 있으며, 이 압력 센서(37)는 거실의 압력 측정에 이용되는 압력 센싱부(200, 220)와 연결될 수 있다. 도 7 내지 9 를 참조하여, 이러한 압력 센싱부를 살펴본다.

도 7 을 보면, 도 7 은 거실 제연 시스템에 적용하는 압력 센싱부(200)를 나타낸 도면이다. 압력 센싱부(200)는 거실 천장(193)에 설치된 공기흡입구(190)와 연통된 공기흡입관(180)이 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)의 압력 센서(37)에 연결될 수 있다.

또한, 압력 센싱부(200)는 거실 천장(193) 내부에 설치되어 있는 거실 제연 댐퍼의 작동상태를 외부에서 쉽게 확인할 수 있도록 댐퍼 온/오프 표시등(187, 190)을 구비할 수 있고, 연결선(181)은 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)의 TB2~5에 연결되어 해당 거실 제연 댐퍼의 동작상태를 알려줄 수 있다.

또한, 거실 천장(193)에 공기흡입구(190)를 용이하게 설치하기 위해 흡입구 커버(191)와 천정 내부 고정금구(185)를 구비하고, 이를 고정하기 위한 고정나사(183)를 포함할 수 있다.

도 8 을 보면, 도 8 은 거실 제연 시스템에 적용하는 간편형 압력 센싱부(220)를 나타낸 도면이다. 간편형 압력 센셍부(220)는 공기흡입구(213)와 연통된 공기흡입관(205)을 통하여 압력 센서(37)에 연결될 수 있다. 간편형 압력 센싱부(220)를 거실 천장(217)에 고정하기 위해 하부고정나사(210)와 평와셔(215), 그리고 천정 내부 고정금구(209)와 고정나사(207)가 사용될 수 있다.

도 9 를 보면, 도 9 는 압력 센싱부를 거실 제연 시스템에 설치하는 예시를 나타낸 도면으로, 거실 천장에 설치되어 상황에 따라 표시등이 부착된 도 7 의 압력 센싱부(200)와 도 8 의 간편형 압력 센싱부(220)의 설치예를 나타낸 것으로 급기/배기그릴(230) 근처에 설치하여 공간의 압력을 측정할 수 있다.

한편, 전술한 바와 같이, 본 발명은 무선 통신을 통해 상호 신호를 송수신하게 되는데, 이때 소방용 무선 주파수 447Mhz와 IoT 주파수밴드를 사용하여 양방향 통신을 할 수 있다.

아울러, 전파 간섭, 무선통신모듈의 고장, 전파 방해 등으로 무선 통신이 불가능할 경우, 구비된 TCP/IP 통신을 이용하여 통신 불능 상태를 관리자에게 알림으로써 비상 작동이 가능하도록 할 수 있다.

본 발명의 경우는, 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)의 작동여부 및 시험작동을 관리자가 정하는 시간에 따라 임의적으로 시험하고 이상여부를 관리자에 통보가능한 구조를 갖출 수 있다.

한편, 화재수신기로 가는 TCP/IP는 안정적인 작동을 위해 유선(121)으로 연결될 수 있는데, 전술한 바와 같이 본 발명에 따른 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)에는 유선 백업 통신 포트(10)가 내장되어 있는바, 상황에 따라 무선식, 유선식, 보다 안정적인 동작을 원할 경우에는 유/무선 이중화로 구성 가능하여 시스템을 보다 안정적이고 유연하게 제어할 수 있다.

이상 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 구성을 살펴보았으며, 이하 도 3 내지 6 을 참조하여 무선으로 통신하며 전실 제연과 거실 제연을 상호 연동하여 수행함으로써 건물 무선 제연이 수행되는 과정을 살펴본다.

우선, 도 3 을 보면, 도 3 은 종래의 건물 유선 제연 시스템을 설명하는 개념도이다.

전실 제연 댐퍼(67)에는 전실과 거실의 차압을 측정하기 위하여 차압관(69)를 설치해야 한다. 또한, 전실 제연 댐퍼(67)는 옥상에 있는 전실 복합 댐퍼(65) 또는 전실 급기팬 유닛(70)과 유선 방식으로 배관/배선(63)을 해야하기 때문에 옥상 방수에 문제가 발생할 경우가 있고, 방수 문제를 해결하기 위해 층간 전기시설이 집합되어 있는 EPS실을 경유할 경우 배관/배선(63)이 상당히 복잡하게 된다.

또한, 전실 제연과 거실 제연이 상호 연동을 하지 않으므로 전실 급기팬 유닛(70)과 거실 급기팬 유닛 및 거실 배기팬 유닛은 연동하여 동작을 하지 않고, 그 결과 배기를 하는 화재 발생층에서는 도어 개폐력이 많이 필요하게 되고, 법에서 제한하는 차압한계를 벗어나는 현상이 발생할 수 있다.

도 4 내지 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 건물 무선 제연 시스템의 개념도 및 흐름도로서, 유선이 아닌 무선 방식으로 상호 통신을 하며, 전실 제연과 거실 제연이 상호 연동하여 수행될 수 있다.

우선, 화재 발생 시, 전실의 경우, 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)에 의해 전실 복합 댐퍼(65)가 개방되고, 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)에 의해 전실 제연 댐퍼(120)가 개방됨으로써, 전실로 급기가 될 수 있다.

일 예로서, 도 4 와 같이 68층에서 화재가 났다고 가정할 경우, 각 층에 설치된 전실 제연 댐퍼(120)는 전부 열리고, 옥상에 있는 전실 복합 댐퍼(65)가 열리면 전실 제연 급기 유닛(70)이 가동되어 전실(155)로 급기가 된다.

또한, 거실 제연의 경우, 화재 발생층의 경우, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)에 의해 상기 제 2 거실 복합 댐퍼(135)가 개방되고, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)에 의해 제 1 거실 제연 배기 댐퍼(93)가 개방됨으로써, 화재 발생층의 내기가 배출될 수 있다.

일 예로서, 화재수신기로부터 화재신호가 모든 층 또는 일부 층의 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)에 전달되면 화재임이 인식되고, 화재층인 68층은 제 1 거실 제연 배기 댐퍼(93)를 개방하고, 옥상에 있는 제 2 거실 복합 댐퍼(135)를 개방하며, 거실 제연 배기 유닛(73)을 가동하여 배기를 시작한다.

또한, 화재가 난 68층의 직상층인 69층과 직하층인 67층은 68층의 연기가 들어오지 못하도록 양압을 걸어주게 된다.

직상층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼(130)가 개방되고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115)에 의해 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117)가 개방됨으로써, 직상층으로 급기가 될 수 있다.

직하층의 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)에 의해 제 1 거실 복합 댐퍼(130)가 개방되고, 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)에 의해 제 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)가 개방됨으로써, 직하층으로 급기가 될 수 있다.

일 예로서, 67층과 69층은 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117) 및 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)를 개방하고, 옥상의 제 1 거실 복합 댐퍼(130)를 개방한 뒤, 거실 제연 급기 유닛(71)을 가동하여 급기를 시작한다.

즉, 전실에는 양압이 걸리도록 하고, 화재발생층에는 음압이 걸리도록 하고, 직상층과 직하층에는 양압이 걸리도록 할 수 있다. 이를 통해, 샌드위치 제연이 가능하도록 하고, 전실로 연기가 유입되지 못하도록 하여 대피가 가능하도록 할 수 있다.

여기서, 이 모든 연동동작은 덕트 내에 설치된 안테나(35)를 통하여 옥상과 각 층에 있는 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)가 통신을 하게 된다.

한편, 본 발명에 따른 무선식 댐퍼 컨트롤러(40)는 설정에 따라 송풍기 인버터 제어방식과 복합댐퍼 개도조정방식 모두 가능하기 때문에 시스템의 적용이 일부 방식에 국한되지 않고 기계설비 공사에서 어떤 시스템을 적용하든지 종래의 모든 시스템과 호환가능하여 보다 유연하게 시스템을 구성할 수 있다.

또한, 거실 제연 시스템에서 화재층과 비화재층 즉, 여기서는 화재가 난 68층과 샌드위치 가압을 하고 있는 67층과 69층의 차압에 대하여 법으로 명확이 규정을 하고 있는데, 본 발명에 따른 시스템은 각 층에 설치된 무선식 댐퍼 컨트롤러(40) 중에서 화재층 및 직상층, 직하층에서 보내지는 공간의 압력데이터를 비교하여 급기 및 배기량을 조절할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 시스템은 차압신호 데이터를 교환하여 상호연동이 이루어 질수 있도록 제어 알고리즘을 구성할 수 있는 장점이 있다.

이상, 화재 발생 시 수행되는 샌드위치 제연 및 전실 제연에 대하여 살펴보았으며, 이하, 제연 과정 중에 화재 발생층과 직상층/직하층 간에 과도 차압이 발생한 경우의 이의 해소 과정을 살펴본다.

화재 발생층에 설치된 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90) 및 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95) 중 어느 하나에서 화재 발생층의 압력을 측정하고, 직상층에 설치된 제 2 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(110) 및 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 중 어느 하나에서 직상층의 압력을 측정하여, 양 측정값을 비교한 결과 화재 발생층과 직상층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 과도 차압(즉, 제 1 과도 차압)이 발생할 수 있다.

또는, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90) 및 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(95) 중 어느 하나에서 측정한 화재 발생층의 압력값과, 직하층에 설치된 제 3 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(100) 및 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105) 중 어느 하나에서 측정한 직하층의 압력값을 비교하여, 화재 발생층과 직하층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 과도 차압(즉, 제 2 과도 차압)이 발생할 수 있다.

이렇게, 화재 발생층과 직상층 간에 또는 화재 발생층과 직하층 간에 법정 허용치를 초과하는 과도 차압이 발생할 경우 이를 해소하기 위해 아래와 같이 거실 제연과 전실 제연이 상호 연동할 수 있다.

즉, 거실 제연을 수행한 결과로 과도 차압이 발생하여 거실 과도 차압 해소 작업이 진행될 수 있으며, 이로 인해 전실과 거실 간에 과도 차압이 발생할 경우 전실 과도 차압 해소 작업을 진행할 수 있다.

구체적으로, 직상층 및 직하층에 지나친 양압이 걸려있을 경우 직상층 및 직하층으로 제공되는 외기의 양을 줄일 필요가 있다.

이를 위해, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(143)는 송풍기의 속도를 줄어거나 제 1 거실 복합 댐퍼(130)의 개도량을 줄여 건물 내로 유입되는 외기의 유입량을 줄일 수 있다.

또한, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 및 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)를 통해 거실로 유입되는 급기량을 제어할 수 있으며, 구체적으로 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 및 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)는 각각 제 2 거실 제연 급기 댐퍼(117) 및 3 거실 제연 급기 댐퍼(107)의 개도량을 줄임으로써 직상층 및 직하층으로 급기되는 급기량을 줄일 수 있다.

그리고, 화재 발생층에서는 내기 배출량을 줄여 지나친 음압이 걸리지 않도록 할 필요가 있다.

이를 위해, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 2 거실 복합 댐퍼(135)의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어할 수 있다. 구체적으로, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)는 송풍기의 속도를 줄이거나 제 2 거실 복합 댐퍼(135)의 개도량을 줄여 내기 배출량을 줄일 수 있다.

또한, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)를 통해 거실으로부터 배출되는 배기량을 제어할 수 있으며, 구체적으로 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼(93)의 개도량을 줄임으로써 화재 발생층에서 배출되는 내기 배출량을 줄일 수 있다.

그러나, 이러한 거실 과도 차압 해소의 결과로 거실 내의 압력이 낮아져서 전실과 거실 간에 과도 차압이 발생할 수 있다. 이러한 전실 과도 차압 해소를 위해 추가적으로 전실 제연이 수행될 수 있다.

구체적으로, 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)는, 송풍기의 속도 또는 전실 복합 댐퍼(65)의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어할 수 있으며, 구체적으로는 송풍기의 속도를 줄이거나 전실 복합 댐퍼(65)의 개도량을 줄이는 방식으로 건물 내로 유입되는 외기의 양을 줄일 수 있다.

또한, 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)는, 덕트(160)를 통해 하강하여 오는 외기 유입량 중에서 전실(155)로 유입되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼(120)를 제어할 수 있으며, 구체적으로는 전실 제연 댐퍼(120)의 개도량을 줄이는 방식으로 전실로 유입되는 외기의 양을 줄일 수 있다.

이렇게 함으로써, 전실 내의 압력을 낮추어 전실과 거실 간의 과도 차압을 해소할 수 있다.

또는, 미리 전실로 유입되는 외기의 양을 줄여서 거실 제연을 수행하더라도 전실과 거실 간에 과도 차압이 발행하지 않도록 할 수도 있다.

구체적으로, 제 1 과도 차압 또는 제 2 과도 차압이 발생할 경우, 전술한 방식을 통해 미리 전실로 유입되는 외기의 양을 줄일 수 있으며, 그에 따라 전술한 방식을 통해 직상층 또는 직하층으로 유입되는 외기의 양을 줄이더라도 제 3 과도 차압이 발생하지 않도록 할 수도 있다.

이상, 화재 발생층과 직상층/직하층 간에 과도 차압이 발생한 경우의 이의 해소 과정을 살펴보았으며, 이하, 전실과 거실 간에 과도 차압이 발생한 경우의 이의 해소 과정을 살펴본다.

차압 측정 댐퍼 컨트롤러(50)는 전실(155)과 거실(150)의 차압을 측정하여 전실과 거실 간에 법정 허용 차압을 초과하는 과도 차압(즉, 제 3 과도 차압)이 발생했음을 감지할 수 있다.

이렇게, 전실과 거실 간에 법정 허용치를 초과하는 과도 차압이 발생할 경우 이를 해소하기 위해 아래와 같이 거실 제연과 전실 제연이 상호 연동할 수 있다.

전실과 거실 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 3 과도 차압이 발생할 경우, 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(140)는, 송풍기의 속도 또는 전실 복합 댐퍼(65)의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것, 및 전실 제연 댐퍼 컨트롤러(165)는, 외기 유입량 중에서 전실로 유입되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼(120)를 제어하는 것, 중 어느 하나 이상을 수행하는 전실 과도 차압 해소 작업을 실시할 수 있다.

일 예로서, 전실의 급기량은 줄이거나, 직상층 및/또는 직하층의 급기량을 늘릴 수 있다.

이러한 전실 과도 차압 해소 작업에 의해, 화재 발생층과 직상층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 1 과도 차압이 발생하거나, 화재 발생층과 직하층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 2 과도 차압이 발생할 수 있다.

이럴 경우, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러(143)를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 1 거실 복합 댐퍼(130)의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러(145)를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 것, 및 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러(90)를 통해 거실으로부터 배출되는 배기량을 제어하고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(115) 및 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러(105)를 통해 거실로의 급기량을 제어하는 것, 중 어느 하나 이상을 수행하는 거실 과도 차압 해소 작업을 실시할 수 있다.

일 예로서, 직상층 및/또는 직하층의 급기량을 줄이거나, 화재 발생층의 배기량을 줄일 수 있다.

이러한 과정을 수행함으로써, 화재 발생층에는 음압(또는 부압)이 걸리고, 직상층과 직하층에는 양압이 걸리도록 하는 샌드위치 제연이 이루어지도록 할 수 있다.

동시에, 화재 발생층과 직상층 및 직하층 간에 과도 차압이 걸리지 않으며, 또한 전실에는 해당 층의 거실보다 높은 양압이 형성되더라도 전실과 거실 간의 도어에 과도 차압이 발생하지 않도록 할 수 있다.

여기서, 화재 발생층의 음압이란 화재 발생층에 걸린 압력이 직상층과 직하층에 걸린 압력보다 낮다는 의미일 수 있고, 직상층의 양압과 직하층의 양압이란 직상층의 압력과 직하층의 압력이 화재 발생층의 압력보다 높다는 의미일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

3: A/D 컨버터 5: 제어 장치
10: 유선 백업 통신 포트 15: 설정 스위치
21, 23, 25, 27, 29: 송풍기/댐퍼 조작 릴레이
30: D/A 컨버터 37: 압력 센서
40: 무선식 댐퍼 컨트롤러 45: 유도등
50: 차압 측정 댐퍼 컨트롤러
90: 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러
93: 제 1 거실 제연 배기 댐퍼
95: 제 1 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러
97: 제 1 거실 제연 급기 댐퍼
100: 제 3 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러
103: 제 3 거실 제연 배기 댐퍼
105: 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러
107: 제 3 거실 제연 급기 댐퍼
110: 제 2 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러
113: 제 2 거실 제연 배기 댐퍼
115: 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러
117: 제 2 거실 제연 급기 댐퍼
120: 전실 제연 댐퍼 150: 거실
155: 전실 165: 전실 제연 댐퍼 컨트롤러
200: 압력 센싱부 220: 간편형 압력 센싱부

Claims (6)

1. 무선 통신을 통해 신호를 송수신하는 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치를 포함하고, 전실 제연 및 거실 제연이 상호 연동되도록 하여 건물 제연을 수행하는 건물 무선 제연 시스템으로서,
   상기 전실 제연 장치는,
   외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 전실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러; 및
   상기 외기 유입량 중에서 전실로 급기되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼를 제어하는 전실 제연 댐퍼 컨트롤러를 포함하고,
   상기 거실 제연 장치는,
   외기를 건물 내로 유입시키는 송풍기의 속도 또는 유입된 외기의 경로 상에 설치된 제 1 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러;
   거실의 내기를 건물 밖으로 배출시키는 송풍기의 속도 또는 배출되는 내기의 경로 상에 설치된 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도를 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러;
   화재 발생층에 설치되어 상기 화재 발생층의 내기를 배출하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러;
   상기 화재 발생층의 직상층에 설치되어 상기 직상층으로 외기를 유입시키는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러;
   상기 화재 발생층의 직하층에 설치되어 상기 직하층으로 외기를 유입시키는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼의 개방 정도를 제어하는 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러; 및
   건물 내의 덕트에 설치되어, 화재 발생 여부, 댐퍼의 개방 여부, 전실의 압력값 및 거실의 압력값을 포함하는 정보에 대한, 상기 전실 제연 장치 및 거실 제연 장치의 무선 통신을 중계하는 안테나를 포함하고,
   화재 발생 시,
   전실의 경우, 상기 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 전실 복합 댐퍼가 개방되고, 상기 전실 제연 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 전실 제연 댐퍼가 개방됨으로써, 전실로 급기가 되고,
   화재 발생층의 경우, 상기 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 제 2 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 상기 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 제 1 거실 제연 배기 댐퍼가 개방됨으로써, 화재 발생층의 내기가 배출되고,
   직상층의 경우, 상기 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 상기 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 제 2 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직상층으로 급기가 되고,
   직하층의 경우, 상기 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 제 1 거실 복합 댐퍼가 개방되고, 상기 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에 의해 상기 3 거실 제연 급기 댐퍼가 개방됨으로써, 직하층으로 급기가 되고,
   상기 화재 발생층에는 음압이 걸리고, 상기 직상층과 직상층에는 양압이 형성되고, 또한 전실에는 해당 층의 거실보다 높은 양압이 형성되는 것이고,
   제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러에서 측정한 화재 발생층의 압력값과, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에서 측정한 직상층의 압력값을 비교하여, 상기 화재 발생층과 상기 직상층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 1 과도 차압이 발생하거나,
   제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러에서 측정한 상기 화재 발생층의 압력값과, 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러에서 측정한 상기 직하층의 압력값을 비교하여, 상기 화재 발생층과 상기 직하층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 2 과도 차압이 발생할 경우,
   상기 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 1 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것,
   상기 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 것, 및
   제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러를 통해 거실으로부터 배출되는 배기량을 제어하고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러 및 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러를 통해 거실로의 급기량을 제어하는 것,
   중 어느 하나 이상을 수행하는 거실 과도 차압 해소 작업을 실시하고,
   상기 거실 과도 차압 해소 작업에 의해 전실과 거실 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 3 과도 차압이 발생할 경우,
   상기 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러는, 송풍기의 속도 또는 전실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것, 및
   상기 전실 제연 댐퍼 컨트롤러는, 외기 유입량 중에서 전실로 유입되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼를 제어하는 것,
   중 어느 하나 이상을 수행하는 전실 과도 차압 해소 작업을 실시하는 것인 건물 무선 제연 시스템.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   전실과 거실 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 3 과도 차압이 발생할 경우,
   상기 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러는, 송풍기의 속도 또는 전실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것, 및
   상기 전실 제연 댐퍼 컨트롤러는, 외기 유입량 중에서 전실로 유입되는 전실 급기량을 조절하는 전실 제연 댐퍼를 제어하는 것,
   중 어느 하나 이상을 수행하는 전실 과도 차압 해소 작업을 실시하고,
   상기 전실 과도 차압 해소 작업에 의해, 상기 화재 발생층과 상기 직상층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 1 과도 차압이 발생하거나, 상기 화재 발생층과 상기 직하층 간에 법정 허용 차압을 초과하는 제 2 과도 차압이 발생할 경우,
   상기 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 1 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 내로 유입되는 외기 유입량을 제어하는 것,
   상기 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러를 통해, 송풍기의 속도 또는 제 2 거실 복합 댐퍼의 개도 정도 중 어느 하나 이상을 조절하여 건물 밖으로 배출되는 내기 배출량을 제어하는 것, 및
   제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러를 통해 거실으로부터 배출되는 배기량을 제어하고, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러 및 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러를 통해 거실로의 급기량을 제어하는 것,
   중 어느 하나 이상을 수행하는 거실 과도 차압 해소 작업을 실시하는 것인 건물 무선 제연 시스템.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   전실과 거실의 차압을 측정하여 측정값을 송신하는 차압 측정 댐퍼 컨트롤러를 더 포함하고,
   상기 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러 및 상기 전실 제연 댐퍼 컨트롤러는, 상기 차압 측정 댐퍼 컨트롤러로부터 수신한 상기 측정값을 근거로, 전실과 거실 사이의 도어에 법정 허용 차압을 초과하는 상기 제 3 과도 차압이 걸리는지 여부를 파악하는 것인 건물 무선 제연 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,
   전실과 거실에 대한 압력 측정은 절대압력을 측정하고, 측정된 절대압력을 이용하여 게이지 압력을 산출하고, 산출된 게이지 압력을 비교하여 과도 차압 여부를 판단하는 건물 무선 제연 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 전실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 전실 제연 댐퍼 컨트롤러, 거실 외기 제어 댐퍼 컨트롤러, 거실 내기 제어 댐퍼 컨트롤러, 제 1 거실 제연 배기 댐퍼 컨트롤러, 제 2 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러 및 제 3 거실 제연 급기 댐퍼 컨트롤러는 무선식 댐퍼 컨트롤러이며,
   상기 무선식 댐퍼 컨트롤러는,
   본체;
   상기 본체에 탈착되며, 거실 또는 전실의 압력을 측정하는 절대압력 센서;
   양방향 통신이 가능한 TX/RX 모듈인 무선통신모듈;
   상기 절대압력 센서로부터 제공받은 설치 지점의 측정 압력값과 상기 무선통신모듈을 통해 수신한 타 지점의 측정 압력값을 비교하여 차압을 산출하고, 상기 설치 지점의 측정 압력값, 상기 산출된 차압 및 상기 무선통신모듈을 통해 수신된 외부 상태를 고려하여 송풍기/댐퍼 조작용 릴레이를 작동시키는 제어 장치; 및
   외기를 건물 내로 유입시키거나 건물 내의 내기를 외부로 배출시키는 송풍기에 설치될 경우 메인 모드로 설정하고, 공기의 유로를 개폐하는 댐퍼에 설치될 경우 서브 모드로 설정하는 설정 스위치를 포함하고,
   상기 메인 모드로 작동할 경우, 송풍기 속도를 제어할 수 있는 신호를 출력하고,
   상기 서브 모드로 작동할 경우, 댐퍼의 개도를 조정할 수 있는 신호를 출력하고,
   상기 외부 상태는 화재 발생 여부 및 과도 차압 발생 여부를 포함하는 것인 건물 무선 제연 시스템.

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