KR102528168B1 - 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템 - Google Patents

공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택의 화재 발생시 이를 소화진압하기 위해 공급하는 소화수를 이중화시켜 소화수 공급불량을 미연에 차단함으로써 초기 소화진압 능력을 극대화시키고, 이를 통해 인명피해와 재산상 손실을 최소화시킬 수 있도록 개선된 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 관한 것이다.

Description

공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템{Automatic firefighting water supply system using the electric device of the apartment house}
본 발명은 소방 기술 분야 중 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공동주택의 화재 발생시 이를 소화진압하기 위해 공급하는 소화수를 이중화시켜 소화수 공급불량을 미연에 차단함으로써 초기 소화진압 능력을 극대화시키고, 이를 통해 인명피해와 재산상 손실을 최소화시킬 수 있도록 개선된 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 공동주택의 계단참에 구비되는 소화전은 소화수가 나오지 않거나 혹은 세대내 스프링클러 자체도 동작이 안되는 경우가 많고, 물이 공급되지 않는 경우가 다반사여서 초기 화재진압 효과가 매우 낮다.
또한, 공동주택의 각 세대내에는 주로 조리기구가 있는 주방 천정에만 스프링클러가 설치되어 있을 뿐이어서 주로 가구당 하나씩 비치된 분말소화기를 이용하여 화재시 초기 화재진압에 나서야하는데, 이 경우 분말소화기를 급한 마음에 찾기도 어렵고 찾는다 해도 발화지점까지 이동하여 분무하는데 시간이 걸리는 단점이 있다.
뿐만 아니라, 계단참의 경우에는 화재시 이를 진화할 수 있는 소화수를 분사할 수 있는 구조가 아니기 때문에 초기 화재 진압이 비효율적으로 이루어질 수 있다.
대한민국 특허 등록번호 제10-1662267호(2016.09.27.) 공동주택의 소방수 급배수 장치
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 공동주택의 화재 발생시 이를 소화진압하기 위해 공급하는 소화수를 이중화시켜 소화수 공급불량을 미연에 차단함으로써 초기 소화진압 능력을 극대화시키고, 이를 통해 인명피해와 재산상 손실을 최소화시킬 수 있도록 개선된 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템을 제공함에 그 주된 목적이 있다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 공동주택의 각 세대로 식수를 제공하도록 각 동의 옥상에 설치된 급수탱크(100)에 급수관 이외의 취출관(110)을 별도로 더 설치하고, 상기 취출관(110)의 단부는 메인공급관(500)에 연결하며, 취출관(110)의 관로 상에 취출밸브(200)를 설치하고, 취출밸브(200)에는 밸브제어기(300)를 더 설치하되, 상기 밸브제어기(300)는 무선통신방식으로 관리서버(400)와 통신하여 제어될 수 있도록 구성되고; 상기 메인공급관(500)은 고정부재(600)를 통해 벽면(W)에 고정되되, 상기 고정부재(600)는 메인공급관(500)을 벽면(W)에 앵커링하여 고정하는 한 쌍의 피착구(610)과, 상기 한 쌍의 피착구(610) 사이에 후크고정식으로 고정되어 개재되면서 상기 메인공급관(500)을 감싸 고정하는 신축구(620)로 이루어지며; 상기 피착구(610)는 벽면(W)에 접지되는 피착면부(612)와, 상기 피착면부(612)에서 경사연장된 경사면부(614)와, 상기 경사면부(614)의 일부가 절개된 절개부(616) 및 상기 피착면부(612)에서 수직연장된 후 다시 수직절곡된 후 하향연장되어 내부에 후크홈(HK)을 형성하는 걸림연장부(618)를 포함하고; 상기 신축구(620)는 메인공급관(500)을 파지할 수 있는 반원형부(622)와, 상기 반원형부(622)의 양단에서 수직연장되어 상기 걸림연장부(618) 내부로 들어가 상기 후크홈(HK)에 후크결합되는 후크편부(624)를 포함하고; 상기 고정부재(600)는 앵커(ANK)로 고정되는 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 있어서;
상기 메인공급관(500)과 벽면(W) 사이에는 완충시트(700)를 더 구비하되, 상기 완충시트(700)는 벽면(W)에 밀착되고, 앵커(ANK)가 앵커링될 때 벽면(W)에 피착되며, 그 전에 메인공급관(500)을 감싸도록 배치되고;
상기 피착구(610)의 표면은 표면코팅제로 스프레이 코팅되되, 상기 표면코팅제는 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 운모미분 5중량부, 메틸술포닉메탄 10중량부, 보로수소화나트륨 3.5중량부, 폴리테트라 플루오로에틸렌 15중량부, 우레아 10중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 소디움바이카보네이트 10중량부를 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면, 공동주택의 화재 발생시 이를 소화진압하기 위해 공급하는 소화수를 이중화시켜 소화수 공급불량을 미연에 차단함으로써 초기 소화진압 능력을 극대화시키고, 이를 통해 인명피해와 재산상 손실을 최소화시킬 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 이중 소화수 공급구조를 보인 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 노즐관의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 시스템을 구성하는 고정부재의 예시도이다.
도 4는 도 3에서 메인공급관 완충시트가 더 구비된 예를 보인 예시도이다.
이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 시스템은 소방용수의 안전하고 원활한 공급을 위해 소방용수 공급구조를 이중화시킨 것에도 그 특징이 있다.
예컨대, 본 발명에 따른 시스템은 이중 소화수 공급구조를 갖는다.
이를 위해, 본 발명에 따른 시스템은 도 1의 예시와 같이, 공동주택의 각 세대로 식수를 제공하도록 각 동의 옥상에 설치된 급수탱크(100)에 급수관 이외의 취출관(110)을 별도로 더 설치하고, 상기 취출관(110)의 단부는 메인공급관(500)에 연결하며, 취출관(110)의 관로 상에 취출밸브(200)를 설치하고, 취출밸브(200)에는 밸브제어기(300)를 더 설치하되, 상기 밸브제어기(300)는 무선통신방식으로 관리서버(400)와 통신하여 제어될 수 있도록 구성된다.
이때, 각 층의 계단참에는 상기 메인공급관(500)과 연결된 스프링클러(미도시)가 설치되어 화재 발생시 즉시 소화수가 공급되도록 동작될 수 있다.
또한, 각 세대내에는 상기 메인공급관(500)과 연결되는 별도의 스프링클러를 부가적으로 더 설치하여 화재진압 효율을 더 높일 수도 있다.
특히, 도 2의 예시와 같이, 공동주택의 각 계단참에는 상기 메인공급관(500)에 분기접속된 분기공급관(510)이 더 배관되고, 상기 분기공급관(510)의 단부는 계단참에서 각 세대의 출입문을 향해 배관되며, 상기 분기공급관(510)의 단부에는 소화수를 분사할 수 있는 노즐관(520)이 접속된다.
그리고, 상기 노즐관(520)은 평상시 분기공급관(510)에 차 있는 수압을 견딜 수 있도록 특수설계된 밸브체로서, 바디(BD)와, 상기 바디(BD)의 일단에 형성되고 분기공급관(510)에 접속되는 접속단(5210)과, 상기 바디(BD)의 타단에 형성되고 소화수가 분사되는 배출단(5220)을 갖는 관상체로 구성된다.
상기 접속단(5210)은 플랜지(5212)와, 제1고정판(5214)과, 상기 제1고정판(5214)을 상기 플랜지(5212)에 연결 고정하는 다수의 리브(5216)와, 상기 제1고정판(5214)의 중심에 관통형성된 사각통공(5218)을 포함하는 구조로 이루어진다.
이에 따라, 리브들 사이에는 소화수가 통과할 수 있는 소화수통수공(WH)이 자연스럽게 형성된다.
그리고, 상기 접속단(5210)과 간격을 두고 제2고정판(5230)이 구비되는데, 상기 제2고정판(5230)도 도시하지 않았지만 다수의 리브에 의해 고정되며, 제2고정판(5230)의 중심에도 사각통공이 관통형성된다.
또한, 상기 제2고정판(5230)과 간격을 두고 일정반경을 갖는 제1걸림턱(5240)이 형성된다.
그리고, 상기 제1걸림턱(5240)과 간격을 두고 더 큰 반경을 갖는 제2걸림턱(5250)이 더 형성된다.
아울러, 상기 제1걸림턱(5240)에는 제1마그넷(M1)이 접지된다.
이 경우, 상기 제1마그넷(M1)은 원반형태로서 직경방향으로 절반을 기준삼아 서로 극성이 다른 마그넷으로서 도시상 상측 절반이 N극, 하측 절반이 S극으로 고정된다.
또한, 상기 제1마그넷(M1)의 원중심에는 사각보스(BOS)가 고정되고, 상기 사각보스(BOS)의 단부는 상기 제2고정판(5230)의 중심에 형성된 사각통공을 관통한 뒤 제1,2고정판(5214,5230) 사이의 공간상에 위치되며, 또한 단부에는 제1스톱링(R1)이 고정되고, 상기 제1스톱링(R1)과 제2고정판(5230) 사이에는 상기 사각보스(BOS)에 끼워진 제1스프링(S1)이 개재된다.
따라서, 상기 제1마그넷(M1)은 기본적으로 상기 제1스프링(S1)에 의해 탄력적으로 제1걸림턱(5240)에 밀착되게 된다.
그리고, 상기 제2마그넷(M2)의 원중심에는 사각형상의 안내로드(ROD)가 고정되고, 상기 안내로드(ROD)는 상기 사각보스(BOS)를 관통하여 상기 제1고정판(5214)의 사각통공(5218)에 끼워지며, 상기 사각통공(5218)에 끼워지지 않은 부분에 제2스톱링(R2)이 고정되고, 상기 제2스톱링(R2)과 제2고정판(5230) 사이에는 상기 사각보스(BOS)에 끼워진 제1스프링(S1)과 함께 제2스프링(S2)이 개재된다.
따라서, 상기 제2마그넷(M2)도 기본적으로 상기 제2스프링(S2)에 의해 탄력적으로 제2걸림턱(5250)에 밀착되게 된다.
이때, 상기 제2마그넷(M2)도 원반형태로서 직경방향으로 절반을 기준삼아 서로 극성이 다른 마그넷으로서 도시상 상측 절반이 N극, 하측 절반이 S극으로 고정된다.
그리고, 상기 제1,2마그넷(M1,M2) 사이 공간의 바디(BD) 내주면에는 직경방향으로 대칭되게 N극과 N극 사이 및 S극과 S극 사이에 각각 제1,2솔레노이드(SOL1,SOL2)가 고정된다.
상기 제1,2솔레노이드(SOL1,SOL2)는 합성수지로 된 호형상 부재(H) 둘레에 다수의 코일(C)을 감은 형태로서 통전되는 전류의 방향에 따라 자기장의 방향이 바뀌는 기구이다.
즉, 암페어의 오른나사법칙에 따라 코일에 인가되는 전류의 방향에 의해 코일의 양단에는 N극과 S극이 결정된다.
따라서, 예시와 같이 제1솔레노이드(SOL1)의 우측에 N극이 인가되게 하고 좌측에는 S극이 인가되도록 전류를 흘리고, 제2솔레노이드(SOL2)에는 우측에 S극, 좌측에 N극이 인가되도록 전류를 흘리게 되면 제1마그넷(M1)은 척력에 의해 제1걸림턱(5240)에 더욱 밀착되고, 제2마그넷(M2)은 인력에 의해 제2걸림턱(5250)에 더욱 더 밀착되게 되어 수압을 충분히 견디면서 이중 밀봉작용을 수행하여 소화수가 누출되지 않도록 안전성을 확보하게 된다.
이 상태에서 반대로 작용하게 되면 제1,2솔레노이드(SOL1,SOL2)의 자극이 반대로 바뀌기 때문에 제1,2마그넷(M1,M2)이 각각 제1,2걸림턱(5240,5250)으로부터 떨어지기 때문에 밀봉상태가 해제되어 소화수가 통과하여 배출단(5220)을 통해 배출될 수 있게 된다.
물론, 이 경우는 밸브제어기(300)가 관리서버(400)로부터 몇층에서 화재가 발생했는지 정보를 수신하여 해당 제1,2솔레노이드(SOL1,SOL2)에 전기적인 신호를 인가함으로써 제1,2마그넷(M1,M2)을 개방하게 되는 것이다.
아울러, 상기 배출단(5220)에는 소화수의 분사효율을 높이기 위해 분사노즐(5260)이 나사고정될 수 있다.
이때, 상기 분사노즐(5260)은 내부 중앙에 역삼각뿔 형상의 분배구(5262)가 고정되고, 그 둘레에 경사지게 다수의 분사공(5264)이 형성된다.
따라서, 소화수가 분사되면 소화수는 반경방향으로 확산되면서 넓은 반경에 걸쳐 신속하게 분사하므로 초기 화재진압 효과를 높일 수 있다.
덧붙여, 상기 호형상 부재(H)는 물속에 오래 노출되어 있는 관계로 내구성, 내부식성이 뛰어나야 하므로 특별히 그 표면에 스킨보호층을 형성하여야 하는데, 이러한 스킨보호층을 형성하기 위해 스킨도포액을 포함하며, 스킨도포액은 내구성과 내침식성이 우수한 폴리카보네이트 수지 100중량부에 대해, 피로메트리산 15중량부, 히드록시프롤린 10중량부, 규산염 5중량부, 탄산바륨 5중량부, 디소듐카복시에칠실리코네이트 5중량부, 페트롤륨술포네이트 5중량부를 첨가 혼합한 혼합액이다.
이때, 피로메트리산은 열수축성을 억제하고 슬립성을 강화시켜 오염방지특성 강화, 내구성 증진, 내침식성 강화 기능을 갖는다.
그리고, 히드록시프롤린(hydroxyproline)은 수지의 표면 굴곡강도를 높여 크랙 억제, 갈라짐 방지, 내식화, 오염 방지, 변색억제 기능을 갖는다.
또한, 규산염은 속경성을 높이면서 특히 수축방지를 통해 균열을 억제하기 위해 첨가된다.
아울러, 탄산바륨은 응집을 촉진하여 경화성을 좋게 하고, 매끄러운 표면을 형성하도록 유도하며, 자외선을 흡수하지 않아 산화방지, 변색방지에도 기여한다.
뿐만 아니라, 디소듐카복시에칠실리코네이트는 방수성, 발수성을 강화시킨다.
또한, 페트롤륨술포네이트는 내화학성과 내약품성을 강화시킬 뿐만 아니라 코팅층의 부착력과 고정력을 증대시킨다.
이에 더하여, 도 3에서와 같이, 본 발명에서는 메인공급관(500)을 벽면(W)에 매립시공하지 않고 언제든지 확장시공이 가능하고 쉽고 편리하게 배관할 수 있도록 별도의 고정부재(600)를 통해 벽면(W)의 표면에 부착시공되는 방식으로 고정시공된다.
이를 위해, 상기 고정부재(600)는 메인공급관(500)을 견고하게 안정적으로 고정할 수 있도록 한 쌍의 피착구(610)과, 상기 피착구(610) 사이에 후크고정식으로 고정되어 개재되는 신축구(620)로 이루어진다.
이때, 신축구(620)가 필요한 이유는 피착구(610)가 보통 금속재로 구성되기 때문에 신축구(620)까지 금속재로 구성되어 피착구(610)와 일체를 이루게 되면 가압 고정시 메인공급관(500)의 표면에 스크래치가 발생되거나 혹은 과압이 걸려 그 부위가 약해져 높은 수압을 받을 때 취약부가 터질 수 있다.
따라서, 이를 미연에 방지하기 위해 일부를 신축구(620)로 구성한다.
이 경우, 상기 피착구(610)는 알루미늄합금으로 제조함이 바람직하고, 상기 신축구(620)는 합성고무로 구성함이 바람직하다.
특히, 상기 피착구(610)는 벽면(W)에 접지되는 피착면부(612)와, 상기 피착면부(612)에서 경사연장된 경사면부(614)와, 상기 경사면부(614)의 일부가 절개된 절개부(616) 및 상기 피착면부(612)에서 수직연장된 후 다시 수직절곡된 후 하향연장되어 내부에 후크홈(HK)을 형성하는 걸림연장부(618)를 포함한다.
그리고, 상기 신축구(620)는 메인공급관(500)을 파지할 수 있는 반원형부(622)와, 상기 반원형부(622)의 양단에서 수직연장되어 상기 걸림연장부(618) 사이로 들어가 상기 후크홈(HK)에 후크결합되는 후크편부(624)를 포함한다.
이렇게 고정부재(600)를 마련하게 되면 단순히 앵커(ANK)를 벽면(W)에 박아 넣기만 하는 것으로도 쉽고 편리하게 안정적으로 배관할 수 있어 시공 편의성을 향상시킬 수 있다.
아울러, 신축구(620)의 경우, 장수명화와 신축성 유지 및 내화성 확보를 위해 ABS(acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer) 수지 100중량부를 기준으로, 실리콘수지 30중량부, 질화규소 5중량부, 이산화티탄 5중량부를 혼합한 혼합물을 성형하여 제조된다.
이때, ABS 수지는 고내열성, 고내구성 수지재료이며; 실리콘수지는 완충성, 신축성을 제공하기 위해 첨가되고; 질화규소는 가볍고 열팽창율이 적어 상온이나 고온에서 강도, 파괴에 대한 인성, 열충격 저항성, 내산화성, 내식성이 우수하고; 탄화규소는 내용해성·내용융성·내산화성 외에 열전도도가 크다. 그리고, 이산화티탄은 방열효율을 높이고, 전열면적을 넓히기 위해 첨가된다.
이 경우, 메인공급관(500)이 벽면(W)과 접촉된 부분에서의 충격을 완충시키기 위해 도 4와 같은 구조로 완충시트(700)를 더 구비할 수 있다.
즉, 완충시트(700)는 벽면(W)에 밀착되고, 앵커(ANK)가 앵커링될 때 벽면(W)에 피착되며, 그 전에 메인공급관(500)을 감싸도록 배치된다.
그리고, 상기 완충시트(700)도 상기 신축구(620)와 동일한 성분으로 성형될 수 있다.
덧붙여, 상기 피착구(610)는 방수성, 오염방지성, 내구성을 가져야 하므로 다음과 같은 표면코팅제로 스프레이 코팅됨이 바람직하다.
이때, 상기 표면코팅제는 투명한 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 운모미분 5중량부, 메틸술포닉메탄 10중량부, 보로수소화나트륨 3.5중량부, 폴리테트라 플루오로에틸렌 15중량부, 우레아 10중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 소디움바이카보네이트 10중량부를 혼합하여 조성된다.
여기에서, 운모미분은 대표적인 차열제이며, 메틸술포닉메탄은 유연성을 유지하면서 크랙, 갈라짐을 억제하기 위해 첨가된다.
그리고, 보로수소화나트륨(Sodium borohydride)은 결합강도를 높여 내열성을 확보하면서, 발수성, 방습성, 방수성, 방오성을 강화시킨다.
또한, 폴리테트라 플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene)은 내약품성, 전기적 절연특성, 비점착성, 방오성, 내열성, 마찰특성을 확보하여 열전도 억제력을 강화시킴으로써 차열특성을 증대시킨다.
아울러, 우레아는 공융점 형성에 따른 내열특성을 확보하여 방습성을 강화시킨다.
뿐만 아니라, 아인산염(Phosphites)은 내화학성과 내열에 따른 차열성을 강화시키면서 강도, 경도, 내마모도 향상에 따른 변형억제에 기여하게 되며, 글루코산염은 계면분리를 막아 고정력을 향상시키며 신축구(620)의 미끄럼짐성을 억제한다.
그리고, 소디움바이카보네이트는 폴리프로필렌의 높은 가교밀도로 인해 성형자유도를 높이면서 내구성, 방오성, 방수성을 강화시킨다.
100: 급수탱크 200: 취출밸브
300: 밸브제어기 400: 관리서버
500: 메인공급관

Claims (1)

  1. 공동주택의 각 세대로 식수를 제공하도록 각 동의 옥상에 설치된 급수탱크(100)에 급수관 이외의 취출관(110)을 별도로 더 설치하고, 상기 취출관(110)의 단부는 메인공급관(500)에 연결하며, 취출관(110)의 관로 상에 취출밸브(200)를 설치하고, 취출밸브(200)에는 밸브제어기(300)를 더 설치하되, 상기 밸브제어기(300)는 무선통신방식으로 관리서버(400)와 통신하여 제어될 수 있도록 구성되고; 상기 메인공급관(500)은 고정부재(600)를 통해 벽면(W)에 고정되되, 상기 고정부재(600)는 메인공급관(500)을 벽면(W)에 앵커링하여 고정하는 한 쌍의 피착구(610)과, 상기 한 쌍의 피착구(610) 사이에 후크고정식으로 고정되어 개재되면서 상기 메인공급관(500)을 감싸 고정하는 신축구(620)로 이루어지며; 상기 피착구(610)는 벽면(W)에 접지되는 피착면부(612)와, 상기 피착면부(612)에서 경사연장된 경사면부(614)와, 상기 경사면부(614)의 일부가 절개된 절개부(616) 및 상기 피착면부(612)에서 수직연장된 후 다시 수직절곡된 후 하향연장되어 내부에 후크홈(HK)을 형성하는 걸림연장부(618)를 포함하고; 상기 신축구(620)는 메인공급관(500)을 파지할 수 있는 반원형부(622)와, 상기 반원형부(622)의 양단에서 수직연장되어 상기 걸림연장부(618) 내부로 들어가 상기 후크홈(HK)에 후크결합되는 후크편부(624)를 포함하고; 상기 고정부재(600)는 앵커(ANK)로 고정되는 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템에 있어서;
    상기 메인공급관(500)과 벽면(W) 사이에는 완충시트(700)를 더 구비하되, 상기 완충시트(700)는 벽면(W)에 밀착되고, 앵커(ANK)가 앵커링될 때 벽면(W)에 피착되며, 그 전에 메인공급관(500)을 감싸도록 배치되고;
    상기 피착구(610)의 표면은 표면코팅제로 스프레이 코팅되되, 상기 표면코팅제는 폴리프로필렌수지 100중량부에 대해, 운모미분 5중량부, 메틸술포닉메탄 10중량부, 보로수소화나트륨 3.5중량부, 폴리테트라 플루오로에틸렌 15중량부, 우레아 10중량부, 아인산염 10중량부, 글루코산염 5중량부, 소디움바이카보네이트 10중량부를 혼합하여 조성된 것을 특징으로 하는 공동주택의 전기장치를 이용한 자동 소방급수 시스템.
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