KR102608884B1 - 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 관한 것으로, 그 목적은 공기 중에 부유하는 연기입자 간의 응집에 의한 조대화로 연기입자를 낙하시켜 가시거리를 확보할 수 있게 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치를 제공함에 있다. 이를 위한 일측에 공기유입구가 형성되고, 타측에 공기배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 공기유입구 측에 설치되어 외부 공기가 공기유입구를 통해 하우징으로 유입된 후 하우징의 내부 공간을 지나 공기배출구를 통해 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬; 상기 하우징의 중앙부에 고정되게 설치되어 하우징을 지나는 공기가 와류를 발생시키지 않고 직진성을 유지한 채로 하우징의 내주면 주변에 집중되어 유동하도록 공기를 안내하는 기류가이드; 상기 하우징의 내주면에 설치되고, 플라즈마 방전을 통해 양이온을 발생하는 양이온 발생전극과, 플라즈마 방전을 통해 음이온을 발생하는 음이온 발생전극을 포함하는 다수의 이온발생기; 및 화재 발생 시 송풍팬과 이온발생기를 작동시키는 신호를 발생하는 화재감지센서;로 구성된 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치를 제공한다.
Description
본 발명은 이온 기류를 이용하여 짙은 연기에 대한 가시도를 개선할 수 있게 한 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 양극성과 음극성을 띤 이온을 연기 중으로 방출시켜 연기입자 간의 응집을 유도하는 방식으로 연기를 저감시켜 화재 발생 시에 신속하고 안전하게 대피로를 찾을 수 있게 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 관한 것이다.
화재 시 발생되는 연기에는 다양한 물질을 포함하는 기체상과 더불어 입자 형태의 고체상이 혼합되어 있다. 이때 고체상은 주로 미연탄소(unbruned carbon)에 여러 유독가스를 포함하는 가스가 흡착된 연기입자들로 이루어져 있다.
연기입자에 유독가스가 흡착되는 양상은 가스의 화학적 특성과 더불어 입자의 조성이나 크기 및 형상 등에 영향을 받는데, 연소 시의 온도와 산소 공급량 등에 따라 구형 또는 불규칙 형태의 단일입자 또는 이들의 군집형태 등 다양한 크기와 형태의 물리적 특성을 가지게 된다.
한편 화재 발생 시 동반하여 발생되는 연기는 화염 보다 빠르게 확산되고, 사람들의 시야를 가려 사람들이 비상구와 같은 피난동선을 찾아 이동하는 것을 어렵게 하므로, 화재 그 자체보다도 더 큰 인명피해를 발생시키는 경우가 많다.
이에 따라 일정 규모 이상의 건축물이나 특정 용도로 사용되는 건축물에는 화재 발생 시 동반하여 발생되는 연기에 의해 피해의 확산을 방지하기 위한 배연설비나 제연설비가 설치되고 있다.
상기 배연설비는 화재로 인하여 건축물 내에서 발생되는 연기를 신속하게 건축물 밖으로 배출하도록 건축물에 시공된 시설이고, 상기 제연설비는 연기의 배출 및 피난경로인 복도와 계단 등으로 연기가 확산되지 못하게 하여 거주자를 연기로부터 보호하고 안전하게 피난할 수 있게 하는 시설로서, 배기구, 급기구, 송풍팬, 댐퍼 등을 포함하여 자연 또는 기계적인 방법을 이용하여 연기의 이동 및 확산을 제한하도록 이루어진다.
그러나 배연설비나 제연설비를 구성하는 송풍팬이나 배기구의 크기 및 설치 가능한 수량은 건축물의 구조에 따라 제한이 따르고, 그 기능 및 성능 상의 한계로 인하여 건축물 내부의 연기를 전체적으로 신속하고 균일하게 배출할 수 없고, 연기의 배출을 위해 마련된 배기구를 통해 외부 공기가 유입되는 경우 산소의 공급으로 인하여 가연성 물질의 연소가 촉진되어 화재의 확산을 초래하게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 공기 중에 부유하는 연기입자 간의 응집에 의한 조대화로 연기입자를 낙하시켜 가시거리를 확보할 수 있게 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은 일측에 공기유입구가 형성되고, 타측에 공기배출구가 형성된 하우징; 상기 하우징의 공기유입구 측에 설치되어 외부 공기가 공기유입구를 통해 하우징으로 유입된 후 하우징의 내부 공간을 지나 공기배출구를 통해 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬; 상기 하우징의 중앙부에 고정되게 설치되어 하우징을 지나는 공기가 와류를 발생시키지 않고 직진성을 유지한 채로 하우징의 내주면 주변에 집중되어 유동하도록 공기를 안내하는 기류가이드; 상기 하우징의 내주면에 설치되고, 플라즈마 방전을 통해 양이온을 발생하는 양이온 발생전극과, 플라즈마 방전을 통해 음이온을 발생하는 음이온 발생전극을 포함하는 다수의 이온발생기; 및 화재 발생 시 송풍팬과 이온발생기를 작동시키는 신호를 발생하는 화재감지센서;로 구성된 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치를 제공한다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 이온발생기는, 양이온 발생전극에서 음이온 발생전극 방향으로 이온기류가 진행되도록 공기의 유동방향을 따라 양이온 발생전극과 음이온 발생전극이 일렬배열 구조로 형성된 것으로 이루어지며, 하우징의 내주면에서 하우징의 원주방향으로 분산되게 설치되게 설치될 수 있다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 기류가이드는, 일정한 외경의 원통형 구조로 이루어진 기류 직진화부; 및 상기 기류 직진화부로부터 송풍팬 방향으로 돌출된 구조를 형성하도록 기류 직진화부의 선단에 일체형으로 형성되되, 라운드형 첨예부를 형성하도록 볼록한 구조로 돌출되게 형성되어 송풍팬에 의해 하우징으로 유입되는 공기가 하우징의 내주면 주변으로 집중되도록 유도하는 기류 집속부;로 구성될 수 있다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 하우징의 내주면으로부터 기류가이드를 향하여 돌출되고, 하우징의 길이방향으로 연장되는 구조를 가지며, 각각의 이온발생기 양측에 위치하도록 하우징의 원주 방향으로 분산되게 형성된 다수의 직진가이드;가 더 포함될 수 있다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 양이온 발생전극은 판상형으로 형성되고, 상기 음이온 발생전극은 침상형으로 형성되어 양이온 발생전극에서 발생되는 양이온에 의해 양극으로 대전된 연기입자가 음이온 발생전극에서 발생되는 음이온에 의해 음극으로 대전된 연기입자를 감싸는 형태로 응집되게 하는 것이 바람직하다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 이온발생기는 양이온 발생전극와 음이온 발생전극을 제외한 나머지 부분이 하우징에 매립된 구조로 설치되는 것이 바람직하다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 하우징의 외측에 하나 이상의 보조 하우징이 더 설치되고, 상기 보조 하우징은 하우징과 동심원의 구조를 이룬 채 하우징으로부터 이격되게 형성되며, 보조 하우징의 내주면에 이온발생기를 추가적으로 설치하도록 이루어질 수 있다.
한편 상기 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치에 있어서, 상기 송풍팬의 전면과 후면 중 적어도 한 곳에 설치되는 격자형의 안전망;이 더 포함될 수 있다.
한편 화재시에 전원 차단이 일어날 경우, 비상전원 작동에 대응하여 장치가 가동 될 수 있고, 필요에 따라 충전형 배터리 구성부 추가로 유사시에 대응이 가능한 구조가 포함 될 수 있다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명에 의하면, 송풍팬의 작동에 의해 하우징으로 유입되는 연기의 입자 중 일부는 양극으로 대전되고, 또 다른 일부는 음극으로 대전되며, 양극으로 대전된 연기입자와 음극으로 대전된 연기입자가 서로 결합되는 현상이 반복되면서 연기입자를 조대화시켜 연기입자가 바닥으로 떨어지도록 유도함으로써 연기의 외부 배출이 불가능한 상황에서도 연기를 효과적으로 저감시킬 수 있다.
또한 이온발생기 주변으로 공기가 집중되고 기류가 직진성을 유지하면서 이온발생기를 지나게 되면, 연기입자의 이온화가 촉진되면서 응집되는 속도가 빨라지게 되므로, 연기를 보다 신속하게 제거할 수 있게 된다.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가시도 개선장치의 구조를 보인 평면도,
도 2 는 본 발명에 따른 하우징의 일부를 절개하여 나타낸 사시도,
도 3 은 본 발명에 따른 하우징의 내부 구조를 보인 측면 구조도,
도 4 는 본 발명에 따른 하우징의 내부 구조를 보인 정면 구조도,
도 5 는 본 발명에 따른 이온발생기의 측면 구조도,
도 6 은 본 발명에 따른 이온발생기의 평면 구조도,
도 7 은 연기입자가 대전되어 서로 응집되어 낙하되는 과정을 보인 예시도,
도 8 은 2층 구조로 이루어진 하우징의 정면 구조도.
도 2 는 본 발명에 따른 하우징의 일부를 절개하여 나타낸 사시도,
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도 7 은 연기입자가 대전되어 서로 응집되어 낙하되는 과정을 보인 예시도,
도 8 은 2층 구조로 이루어진 하우징의 정면 구조도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가시도 개선장치의 구조를 보인 평면도를, 도 2는 본 발명에 따른 하우징의 일부를 절개하여 나타낸 사시도를, 도 3은 본 발명에 따른 하우징의 내부 구조를 보인 측면 구조도를, 도 4는 본 발명에 따른 하우징의 내부 구조를 보인 정면 구조도를, 도 5는 본 발명에 따른 이온발생기의 측면 구조도를, 도 6은 본 발명에 따른 이온발생기의 평면 구조도를, 도 7은 연기입자가 대전되어 서로 응집되어 낙하되는 과정을 보인 예시도를 도시하고 있다.
본 발명에 따른 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치는 배연설비나 제연설비의 유무에 상관없으며 또한 별도의 환기 또는 배기장치의 추가 공사 없이 피난동선의 확보를 위하여 연기의 제거가 요구되는 지점에 설치되어 양이온과 음이온의 양극특성을 갖는 직진성 기류에 의한 대전으로 연기 중의 미세입자를 응집 및 조대화시켜 낙하되게 함으로써 연기를 제거하도록 이루어진 것으로, 하우징(110), 송풍팬(120), 안전망(130), 기류가이드(140), 이온발생기(150) 및 화재감지센서(160)로 구성된다.
상기 하우징(110)은 양끝단이 개방된 원통형의 구조로 이루어지며, 개방된 일측은 공기유입구(111)를 형성하고, 개방된 타측은 공기배출구(112)를 형성하도록 이루어진다.
이러한 하우징(110)은 지지기구(170)에 의해 건축물의 벽이나 천장에 설치되며, 상기 지지기구(170)는 하우징(110)의 높이와 방향 중 적어도 하나를 조절할 수 있도록 다관절 구조로 구성될 수 있다.
한편 건축물의 전원공급설비로부터 상기 송풍팬(120)과 이온발생기(150) 및 화재감지센서(160)로 연결되는 전원선이 지지기구(170)를 통해 하우징(110)으로 연장되게 설치될 수 있다.
상기 송풍팬(120)은 모터와 팬으로 구성되고, 하우징(110)의 공기유입구(111) 측에 설치되어 외부 공기가 공기유입구(111)를 통해 하우징(110)으로 유입된 후 하우징(110)의 내부 공간을 지나 공기배출구(112)를 통해 배출되게 공기를 유동시키도록 구성된다.
상기 안전망(130)은 공기 중에 부유하는 이물질이 송풍팬(120)을 통해 유입되는 것을 방지하는 것으로, 송풍팬(120)의 전면과 후면 중 적어도 한 곳에 설치되며, 바람직하게는 송풍팬(120)의 전면과 후면 양측에 모두 설치된다.
한편 상기 안전망(130)은 실먼지나 조각 형태의 이물질이 유입되어 송풍팬(120)의 작동을 저해하거나 송풍팬(120)의 고장의 유발하는 것을 방지하되, 공기 유입에 저항이 되지 않을 정도의 촘촘한 크기의 망눈을 갖는 격자형 망으로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 기류가이드(140)는 하우징(110)의 내부에 설치되어 하우징(110)을 지나는 공기가 와류를 일으키지 않고 직진성을 유지한 채로 하우징(110)의 내벽 주변에 집중되어 유동하도록 공기를 안내하는 것으로, 기류 직진화부(141)와 기류 집속부(142)로 구성되며, 기류 집속부(142)가 공기유입구(111) 측에 위치하고, 기류 직진화부(141)가 공기배출구(112) 측에 위치하도록 하우징(110)의 내부에 설치된다.
상기 기류 직진화부(141)는 일정한 외경의 원통형 구조로 이루어지며, 하우징(110)의 안쪽에서 하우징(110)과 동심원의 구조를 형성하도록 설치된다.
한편 기류 직진화부(141)는 외주면이 하우징(110)의 내주면에 설치되는 이온발생기(150)로부터 35~70㎜의 사이 거리(D1)를 유지하도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 기류 직진화부(141)의 외주면과 이온발생기(150)의 사이 거리(D1)가 35㎜ 보다 작은 경우에는 음이온 발생전극(152)의 첨예부가 직진화부(141)의 외주면과 근접하여 송풍팬(120)의 정지나 기류속도가 작은 경우에 직진화부(141)의 외주면이 음전하로 대전하게 되면 양이온의 내부 중화로 인하여 응집반응존으로 이온발생이 어렵게 될 우려가 있고, 70㎜ 보다 큰 경우에는 기류 직진화부(141)와 기류 집속부(142) 간의 기류속도와 압력의 차가 줄어 동일 거리로 이온발생 시키기 위해서는 송풍팬(120)의 소비전력 효율성이 저하 되는 일이 발생하기 때문이다.
또한 기류 직진화부(141)는 이온발생기(150)의 양이온 발생전극(151) 전단에 100~200㎜의 길이의 직선화구간(D2)이 확보되도록 형성되는 것이 바람직하다. 이는 양이온 발생전극(151) 전단에 형성되는 직선화구간(D2)의 길이가 100㎜ 보다 작은 경우에는 이온발생기 도달전에 안정적 직진기류 구간 형성에 영향을 줄 수 있고, 200㎜ 보다 큰 경우에는 안전망을 통과하는 이물질의 침적 등 이상 발생시에 공간적으로 주기적 청소가 용이하지 않은 문제점이 있기 때문이다.
상기 기류 집속부(142)는 원통형 구조로 형성된 기류 직진화부(141)의 선단에 일체형의 구조로 형성되며, 공기유입구(111) 측으로 돌출되는 구조를 갖되, 라운드형 첨예부(142a)를 형성하도록 볼록한 구조로 돌출되게 형성된다.
한편 라운드형 첨예부(142a)를 갖는 기류 집속부(142)에 의하면, 하우징(110)으로 유입되는 공기가 기류 집속부(142)에 의해 하우징(110)의 내주면 주변으로 집중되는 과정이 넓은 통로에서 좁은 통로로 유입되어 기류속도가 빨라지는 상태로, 곡선구조가 급속한 압력차에 의한 와류현상의 발생을 감소시키는 효과를 기대할 수 있다.
이와 같이 형성된 기류가이드(140)에 의하면, 하우징(110)으로 유입되는 공기는 기류 집속부(142)에 의해 하우징(110)의 내주면 주변으로 집중되고 기류 직진화부(141)와 하우징(110)의 사이에 형성된 공간을 통해 직선형의 흐름을 형성하면서 유동하게 된다.
한편 기류 직진화부(141)의 주변을 지나는 기류가 직진성을 보다 원활하게 유지할 수 있도록 돕는 다수의 직진가이드(113)가 하우징(110)의 내주면에 더 형성될 수 있다.
상기 직진가이드(113)는 하우징(110)의 내주면에 설치되는 이온발생기(150)의 좌우 양측에 각각 위치하며, 하우징(110)의 내주면으로부터 기류가이드(140)를 향하여 돌출되고, 하우징(110)의 길이방향으로 연장되게 형성되어 이온발생기(150)의 주변을 지나는 기류의 직진성을 유지시키도록 이루어진다.
상기 이온발생기(150)는 하우징(110)의 말단에 위치하도록 하우징(110)의 내주면에 설치되되, 다수의 이온발생기(150)가 하우징(110)의 내주면 상에서 하우징(110)의 원주방향으로 분산되게 설치된다.
한편 각각의 이온발생기(150)는 플라즈마 방전을 통해 양이온을 발생하는 양이온 발생전극(151)과, 플라즈마 방전을 통해 음이온을 발생하는 음이온 발생전극(152)과, 전원공급유니트(153)를 포함한다.
한편 상기 양이온 발생전극(151)은 양이온을 폭넓게 방출할 수 있도록 판상형의 전극으로 형성되고, 상기 음이온 발생전극(152)은 양이온 발생전극(151) 보다 좁은 영역으로 음이온을 방출하도록 침상형의 전극으로 형성되며, 양이온 발생전극(151)에서 음이온 발생전극(152) 방향으로 이온기류가 진행되도록 공기의 유동방향을 따라 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)이 일렬배열 구조를 형성하도록 이루어진다.
이와 같은 구조에 의하면, 양이온 발생전극(151)에서 발생되는 양이온에 의해 양극으로 대전된 연기입자가 음이온 발생전극(152)의 주변을 지나는 과정에서 음이온에 의해 음극으로 대전된 연기입자를 감싸는 형태로 응집됨에 따라 연기입자의 응집효율을 증가시킬 수 있게 된다.
상기 전원공급유니트(153)는 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)으로 고전압을 공급하여 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)에서 각각 플라즈마 방전이 일어하게 하는 것으로, 양이온 발생전극(151)으로 플러스 성분의 고전압(2kV~4kV)을 공급하는 제1전압공급부와, 음이온 발생전극(152)에 마이너스 성분의 고전압(2kV~4kV)을 공급하는 제2전압공급부를 포함하는 것으로 구성될 수 있다.
한편 상기 양이온 발생전극(151)은 제1방전전극만으로 구성되거나 유도전극부재(1511)를 더 포함하여 구성될 수 있고, 상기 음이온 발생전극(152)은 제2방전전극만으로 구성되거나 접지전극(1521)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기와 같이 구성된 이온발생기(150)는 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)만이 하우징(110)의 내주면으로부터 돌출되도록 하우징(110)의 벽면에 매립되게 설치되어 기류에 영향을 주지 않으면서 공기 중으로 양이온과 음이온을 방출하도록 하는 것이 바람직하다.
한편 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연기 응집형 가시도 개선장치는 설치되는 공간의 용적이나 설치 조건 등에 따라 보다 많은 수의 이온발생기(150)를 설치할 수 있도록 하우징(110)이 2중 이상의 다층 구조로 형성될 수 있으며, 2층 구조로 이루어진 하우징의 구조가 도 8에 도시되어 있다.
보다 구체적으로, 하우징(110)의 외측에 하나 이상의 보조 하우징(180)이 더 설치되되, 상기 보조 하우징(180)은 하우징(110)과 동심원의 구조를 이룬 채 하우징(110)으로부터 이격되는 구조를 형성하도록 설치될 수 있다.
이와 같이 하우징(110)이 다층 구조로 형성될 경우, 송풍팬(120)과 안전망(130)은 하우징(110)과 보조 하우징(180)을 모두 커버할 수 있도록 충분히 큰 크기로 형성된다.
상기 화재감지센서(160)는 화재 발생 시 송풍팬(120)과 이온발생기(150)를 작동시키는 신호를 발생시키는 것으로, 온도감지센서, 열화상카메라, 연기감지센서 중 하나로 구성될 수 있으며, 하우징(110)에 설치된다.
도면 중 미설명 부호 190은 기류가이드(140)를 하우징(110)에 연결하여 고정시키고, 또 보조 하우징(180)을 하우징(110)에 연결하여 고정시키는 연결부재로써, 여러 지점에서 기류가이드(140)와 하우징(110) 그리고 보조 하우징(180)과 하우징(110)을 연결하도록 설치된다.
한편 화재 발생으로 인하여 건축물 내부의 전원공급 계통에 문제가 발생된 경우, 본 발명은 비상전원을 공급받아 작동하도록 구성되거나, 충전형 배터리를 내장하여 배터리에 의해 작동하도록 구성될 수도 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 연기 응집형 가시도 개선장치는 건축물 내부에서 피난동선의 주요 위치에 설치될 수 있다.
한편 본 발명에 따른 연기 응집형 가시도 개선장치를 건축물에 설치함에 있어서, 배기구를 형성하는 것과 같은 추가적인 공사가 요구되지 않으므로 간편하게 설치할 수 있으며, 설치 장소에 제한이 따르지 않는다.
건축물에 설치된 연기 응집형 가시도 개선장치는 화재 발생 시 화재감지센서(160)가 화재를 감지하여 신호를 발생하고, 화재감지센서(160)에서 발생되는 신호에 의하여 송풍팬(120)과 이온발생기(150)로 전원이 공급되어 작동하게 된다.
한편 상기 송풍팬(120)의 작동으로 인하여 공기유입구(111) 주변의 연기는 공기와 함께 하우징(110)의 내부로 빨려 들어가게 된다.
하우징(110)으로 유입되는 연기는 기류 집속부(142)에 의해 사방으로 펴지면서 하우징(110)의 내주면 주변으로 집중되고, 이후 기류 직진화부(141)와 하우징(110)의 사이에 형성된 공간을 통해 직진성을 유지한 채로 유동하게 된다. 한편 기류 직진화부(141)와 마주하는 하우징(110)의 내주면에는 다수의 직진가이드(113)가 형성되어 있으므로 기류 직진화부(141)와 하우징(110)의 사이로 유동하는 기류는 와류의 발생이 억제되고 직진성을 유지한 채로 공기배출구(112)를 향하여 이동하게 된다.
상기와 같이 연기가 하우징(110)의 내부에서 유동하는 과정에서 이온발생기(150)의 양이온 발생전극(151)에서 발생되는 양이온이 연기입자에 결합되고, 양이온과 결합된 연기입자는 양극으로 대전된다.
또한 이온발생기(150)의 음이온 발생전극(152)에서 발생되는 음이온이 또 다른 연기입자에 결합되고, 음이온과 결합된 연기입자는 음극으로 대전된다.
이와 같이 극성을 띄게 된 연기입자들이 이극성 입자간 거리가 근접하게 되면, 반 데르 발스(Van Der Waals) 인력에 의해 연기입자들이 서로 결합되면서 응집되어 조대화되고, 여러 연기입자들이 결합되어 조대화된 연기입자 덩어리는 무게로 인하여 부유 성질을 잃고 낙하하게 되므로, 연기는 점차적으로 제거되고 가시거리가 개선된다.
한편 양이온 발생전극(151)와 음이온 발생전극(152)은 기류의 진행방향과 평행하게 일렬구조로 배치되어 있고, 기류는 직진성을 유지한 채로 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)을 순차적으로 지나게 되므로, 기류가 와류를 일으켜 이온발생 및 방출이 저해되는 것이 방지되고, 연기입자의 대전과 응집 속도가 빨라지게 되므로, 연기를 보다 신속하게 제거할 수 있게 된다.
아래 [표 1]은 투명 비닐소재를 이용하여 약 36㎥(가로 3m, 세로 3m, 높이 4m) 체적의 밀폐된 공간을 만들고, 연소 시 연기를 다량 발생하는 각종 가연성 물질(종이, 나뭇가지, 짚, 담배, 번개탄)을 연소시켜 가시거리가 거의 없을 정도의 농도로 연기를 채우되, 연기가 30분 이상 체공된 상태로 유지되게 한 후, 4개의 이온발생기(150)가 설치된 본 발명에 따른 연기 응집형 가시도 개선장치 밀폐된 공간의 안쪽에서 작동시키되, 송풍팬(120)을 0.3m/sec로 작동시킨 결과를 나타낸 것으로, 3분 정도가 지난 시점부터 연기의 저감되면서 가시거리가 개선되는 것이 확인되었으며, 10분 내에 물체의 선명성이 드러나는 가시거리로 개선됨이 확인되었다.
위 실험은 저풍속 조건에서 보인 결과로써, 풍속을 높이고 이온발생기(150)의 수를 증가시킬 경우 가시거리가 개선되는 시간을 더욱 단축될 것이므로, 화재 발생 시 신속하게 연기를 제거함으로써 거주인이 피난동선을 따라 대피하는데 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.
[표 1]
본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 하우징 111: 공기유입구
112: 공기배출구 113: 직진가이드
120: 송풍팬 130: 안전망
140: 기류가이드 141: 기류 직진화부
142: 기류 집속부 142a: 라운드형 첨예부
150: 이온발생기 151: 양이온 발생전극
152: 음이온 발생전극 160: 화재감지센서
170: 지지기구 180: 보조하우징
110: 하우징 111: 공기유입구
112: 공기배출구 113: 직진가이드
120: 송풍팬 130: 안전망
140: 기류가이드 141: 기류 직진화부
142: 기류 집속부 142a: 라운드형 첨예부
150: 이온발생기 151: 양이온 발생전극
152: 음이온 발생전극 160: 화재감지센서
170: 지지기구 180: 보조하우징
Claims (7)
- 일측에 공기유입구(111)가 형성되고, 타측에 공기배출구(112)가 형성된 하우징(110);
상기 하우징(110)의 공기유입구(111) 측에 설치되어 외부 공기가 공기유입구(111)를 통해 하우징(110)으로 유입된 후 하우징(110)의 내부 공간을 지나 공기배출구(112)를 통해 배출되도록 공기를 유동시키는 송풍팬(120);
상기 하우징(110)의 중앙부에 고정되게 설치되어 하우징(110)을 지나는 공기가 와류를 발생시키지 않고 직진성을 유지한 채로 하우징(110)의 내주면 주변에 집중되어 유동하도록 공기를 안내하는 기류가이드(140);
상기 하우징(110)의 내주면에 설치되고, 플라즈마 방전을 통해 양이온을 발생하는 양이온 발생전극(151)과, 플라즈마 방전을 통해 음이온을 발생하는 음이온 발생전극(152)을 포함하는 다수의 이온발생기(150); 및
화재 발생 시 송풍팬(120)과 이온발생기(150)를 작동시키는 신호를 발생하는 화재감지센서(160);로 구성되되,
상기 양이온 발생전극(151)은 판상형으로 형성되고, 상기 음이온 발생전극(152)은 침상형으로 형성되어 양이온 발생전극(151)에서 발생되는 양이온에 의해 양극으로 대전된 연기입자가 음이온 발생전극(152)에서 발생되는 음이온에 의해 음극으로 대전된 연기입자를 감싸는 형태로 응집되게 하는 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 이온발생기(150)는 양이온 발생전극(151)에서 음이온 발생전극(152) 방향으로 이온기류가 진행되도록 공기의 유동방향을 따라 양이온 발생전극(151)과 음이온 발생전극(152)이 일렬배열 구조로 형성된 것으로 이루어지며, 하우징(110)의 내주면에서 하우징(110)의 원주방향으로 분산되게 설치되게 설치된 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 기류가이드(140)는,
일정한 외경의 원통형 구조로 이루어진 기류 직진화부(141); 및
상기 기류 직진화부(141)로부터 송풍팬(120) 방향으로 돌출된 구조를 형성하도록 기류 직진화부(141)의 선단에 일체형으로 형성되되, 라운드형 첨예부(142a)를 형성하도록 볼록한 구조로 돌출되게 형성되어 송풍팬(120)에 의해 하우징(110)으로 유입되는 공기가 하우징(110)의 내주면 주변으로 집중되도록 유도하는 기류 집속부(142);로 구성된 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
- 청구항 3에 있어서,
상기 하우징(110)의 내주면으로부터 기류가이드(140)를 향하여 돌출되고, 하우징(110)의 길이방향으로 연장되는 구조를 가지며, 각각의 이온발생기(150) 양측에 위치하도록 하우징(110)의 원주 방향으로 분산되게 형성된 다수의 직진가이드(113);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 이온발생기(150)는 양이온 발생전극(151)와 음이온 발생전극(152)을 제외한 나머지 부분이 하우징(110)에 매립된 구조로 설치된 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 하우징(110)의 외측에 하나 이상의 보조 하우징(180)이 더 설치되고, 상기 보조 하우징(180)은 하우징(110)과 동심원의 구조를 이룬 채 하우징(110)으로부터 이격되게 형성되며, 보조 하우징(180)의 내주면에 이온발생기(150)를 추가적으로 설치하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 이온 기류를 이용한 연기 응집형 가시도 개선장치.
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