KR102622317B1 - 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치 - Google Patents

수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시켜 화염을 발생시키고 이를 통해 화재 상황을 재현함으로써, 분사수단이 수중에 위치됨에 따라 열에 의한 각종 데미지(damage)를 감소시킬 수 있도록 하고, 또한 화재 상황에 대한 훈련시 사용하는 각종 소화용제가 분사수단과 직접 접촉하지 않아 분사수단의 오염 및 고장 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 수조 내의 물만 교체하더라도 장치가 효율적으로 유지 되는 등 정비 관리의 효율성을 향상시키고 정비 작업 시간을 단축시킬 수 있도록 하며, 아울러 시험대상물 별로 각각의 전용 장비를 사용하지 않더라도 시험 의뢰자의 의뢰 조건에 따른 커스터마이징(customizing)이 가능하여 시험 효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 더욱이 상기와 같이 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시킴에 있어 점화열을 점화장치에 전달하여 상기 점화장치가 습윤상황에서도 효율적으로 작동될 수 있도록 하는, 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치에 관한 것이다.

Description

수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치{FIRE SIMULATING DEVICE GENERATING FLAME ON THE SURFACE OF WATER}
본 발명은 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시켜 화염을 발생시키고 이를 통해 화재 상황을 재현하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 화재 발생 시, 대부분의 사람들은 화재에 직면하게 되면 당황하여 이성적인 판단이 불가능한 상황에 놓이게 되고, 제대로 된 대처방법을 숙지하지 못해 대형 인명사고로 이어지는 경우도 빈번하게 발생한다.
따라서, 최근 화재 및 각종 재난 상황에서 안전하고 효율적인 대응을 통해 피해를 최소화하기 위한 다양한 소방 훈련 및 체험이 실시되고 있다.
관련 선행기술로써 특허문헌 1에서는 화재의 실제상황을 가상현실공간에서 묘사하기 위한 가상현실공간에서의 화재 구현 방법을 제안하고 있다.
하지만, 이러한 종래기술은 실제 화재 상황이 아니라 가상현실 또는 단순히 영상으로 디스플레이된 상황에서 진행되는 훈련으로 실제 화염을 느끼지 못해 그 경각심이나 훈련성과를 기대할 수 없다.
이를 해결하기 위하여 대부분 소방 훈련에서는 실제 화재 상황과 유사한 환경을 만들기 위해 화재 상황 재현장치를 사용하고 있다.
관련 선행기술로써 특허문헌 2에서는 노즐을 포함하는 분사수단이 형성된 배관을 통해 발화·인화성 유체를 분사하여 화염을 발생시키며, 장치 상부에 모형 엔진, 자동차 등의 시험대상물을 위치시켜 시험할 수 있는 화재 상황 재현장치를 제안하고 있다.
하지만 상기와 같은 종래기술은 발화·인화성 유체를 분사하는 분사수단이 외기에 노출된 상태로 작동함에 따라 열 데미지(damage)에 의해 각종 위험이나 고장 상황이 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.
또한, 화재 상황에 대한 훈련시 사용하는 각종 소화용제가 상기 분사수단에 직접적으로 접촉하여 분사수단을 오염시키거나 고장을 유발하는 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위해 분사수단을 정비할 경우 분사수단을 섬세하게 세척해야하는 등 정비 관리의 효율이 저하되고 정비 작업시간이 많이 소모되는 문제점이 있었다.
아울러, 모형 엔진, 자동차 등의 시험대상물 별로 각각의 전용 장비를 구비한 상태로 화재 상황 재현장치에 적용이 가능함에 따라 시험비용 및 시간 등이 많이 소모되는 등 그 시험 효율이 미비한 문제점이 있었다.
특허문헌 1 : 국내 등록특허 제10-1716770호 특허문헌 2 : 국내 공개특허 제10-2010-0049866호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시켜 화염을 발생시키고 이를 통해 화재 상황을 재현함으로써, 분사수단이 수중에 위치됨에 따라 열에 의한 각종 데미지(damage)를 감소시킬 수 있도록 함을 과제로 한다.
또한, 본 발명은 화재 상황에 대한 훈련시 사용하는 각종 소화용제가 분사수단과 직접 접촉하지 않아 분사수단의 오염 및 고장 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 수조 내의 물만 교체하더라도 장치가 효율적으로 유지 되는 등 정비 관리의 효율성을 향상시키고 정비 작업 시간을 단축시킬 수 있도록 함을 다른 과제로 한다.
그리고, 본 발명은 시험대상물 별로 각각의 전용 장비를 사용하지 않더라도 시험 의뢰자의 의뢰 조건에 따른 커스터마이징(customizing)이 가능하여 시험 효율을 향상시킬 수 있도록 함을 또 다른 과제로 한다.
아울러, 본 발명은 상기와 같이 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시킴에 있어, 점화열을 점화장치에 전달하여 상기 점화장치가 습윤상황에서도 효율적으로 작동될 수 있도록 함을 다른 또 다른 과제로 한다.
한편, 본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상부가 개방된 상태로 내부에 물이 충전되는 수조와, 상기 수조와 격벽에 의해 구획되고 내부에 공급배관 및 점화장치가 배치되는 설비함이 구비되는 본체; 상기 물이 충전된 수조의 내측 하부에 설치되어 수조 내부로 발화·인화성 유체를 분사하는 분사배관; 상기 설비함에 배치되되, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 분사배관과 연결되고 타측이 본체 외부의 발화·인화성 유체 공급수단과 연결되어 상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 공급되는 발화·인화성 유체를 상기 분사배관 측으로 공급하는 공급배관; 상기 설비함에 배치되되, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 충진된 물의 수면에 근접하게 배치되어 상기 분사배관으로부터 수면 위로 배출되는 발화·인화성 유체를 점화시켜 수면에 화염을 발생시키는 점화장치; 상기 수조의 상면에 설치되어 개방부를 마감함으로써 시험 대상물이 수조의 상부면에 위치되도록 하되, 상기 위치된 시험 대상물 측으로 화염이 전달되도록 다수의 화염홀이 형성되는 상부 판; 및 상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 공급되는 발화·인화성 유체의 공급량 및 상기 점화장치의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 점화장치는, 내부에 스파크 플러그(spark plug)를 포함하고, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 충진된 물의 수면에 근접하게 배치되며, 상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 발화·인화성 유체를 공급받는 상태에서 상기 스파크 플러그를 통해 스파크를 발생시켜 불꽃을 형성시키는 점화기; 상기 점화기의 스파크 플러그로 전기를 인가하여 스파크가 발생되도록 하는 전원부; 및 상기 점화기로 점화열을 전달하는 블로어 팬(blower fan);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치를 과제의 해결 수단으로 한다.
한편, 상기 분사배관은 복수의 분사노즐이 형성되는 배출관; 및 상기 분사배관과 공급배관을 연결하는 연결관;을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 발화·인화성 유체 공급수단은 바이패스 밸브(by-pass valve)를 매개로 상기 공급배관 또는 점화장치 측으로 발화·인화성 유체를 분기하여 공급하며, 상기 공급배관에는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 설치되고, 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 발화·인화성 유체의 공급량을 제어하고, 상기 전원부 및 블로어 팬을 제어하여 점화장치의 작동을 제어할 수 있다.
그리고 상기 솔레노이드 밸브는 타이머(timer)와 연결되고, 상기 본체의 일단에는 온도센서(temperature sensor)가 더 구비되며, 상기 제어부는 상기 타이머에 설정된 시간 또는 상기 온도센서에서 측정된 온도의 기설정 온도 도달 여부에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 발화·인화성 유체의 공급량을 제어하며, 상기 제어부는 무선 리모트 컨트롤러(wireless remote controller)와 연동하여 무선 조작될 수 있다.
본 발명은 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시켜 화염을 발생시키고 이를 통해 화재 상황을 재현함으로써, 분사수단이 수중에 위치됨에 따라 열에 의한 각종 데미지(damage)를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 화재 상황에 대한 훈련시 사용하는 각종 소화용제가 분사수단과 직접 접촉하지 않아 분사수단의 오염 및 고장 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 수조 내의 물만 교체하더라도 장치가 효율적으로 유지 되는 등 정비 관리의 효율성을 향상시키고 정비 작업 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 시험대상물 별로 각각의 전용 장비를 사용하지 않더라도 시험 의뢰자의 의뢰 조건에 따른 커스터마이징(customizing)이 가능하여 시험 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 상기와 같이 수중에 설치된 분사수단을 통해 배출되는 발화·인화성 유체를 수면에서 점화시킴에 있어 점화열을 점화장치에 전달하여 상기 점화장치가 습윤상황에서도 효율적으로 작동될 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 전체 구성을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 본체 구성을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 본체 외 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 전체 구성을 나타난 개념도
도 5는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 작동 상태를 나타낸 개념도
도 6은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 사용 상태를 나타낸 개념도
도 7은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 사용 과정을 나타낸 개념도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 전체 구성을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 본체 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 본체 외 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 전체 구성을 나타난 개념도이며, 도 5는 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 작동 상태를 나타낸 개념도이고, 도 6은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 사용 상태를 나타낸 개념도이며, 도 7은 본 발명에 따른 화재 상황 재현장치의 사용 과정을 나타낸 개념도이다.
도 1 내지 7을 참조하면, 본 발명은 본체(100), 분사배관(200), 공급배관(300), 점화장치(400), 상부 판(500) 및 제어부(600)를 포함한다.
상기 본체(100)는 화재 상황 재현장치의 전체적인 외관을 구성하며 내부에 물과 설비를 수용하는 것으로, 상부가 개방된 상태로 내부에 물(W)이 충전되는 수조(11)와, 상기 수조(11)와 격벽(12)에 의해 구획되고 내부에 공급배관(300) 및 점화장치(400)가 배치되는 설비함(13)이 구비된다.
아울러, 상기 본체(100)의 하부에는 바퀴를 설치하여 그 이동성을 향상시킬 수도 있다.
상기 분사배관(200)은 상기 물(W)이 충전된 수조(11)의 내측 하부에 설치되어 수조(11) 내부로 발화·인화성 유체(F)를 분사하는 것으로, 분사노즐(21a)이 형성된 배출관(21)과 연결관(22)을 포함하며, 상기 복수의 분사노즐(21a)이 형성되는 배출관(21)이 상기 수조(11)의 내측 하부에 설치되고, 상기 연결관(22)은 후술되어질 공급배관(300)과 분사배관(200)을 연결하는 기능을 한다.
상기 공급배관(300)은 본체(100) 외부의 발화·인화성 유체 공급수단(L)과 연결되어 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 공급되는 발화·인화성 유체(F)를 상기 분사배관(200) 측으로 공급하는 것으로 상기 설비함(13)에 배치되되, 일측이 상기 격벽(12)을 관통하여 상기 분사배관(200)과 연결되고 타측이 상기 본체(100) 외부의 발화·인화성 유체 공급수단(L)과 연결되어 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 공급되는 발화·인화성 유체(F)를 상기 분사배관(200) 측으로 공급한다.
상기 점화장치(400)는 상기 분사배관(200)으로부터 수면 위로 배출되는 발화·인화성 유체(F)를 점화시켜 수면에 화염을 발생시키는 것으로, 상기 설비함(13)에 배치되되, 일측이 상기 격벽(12)을 관통하여 상기 충진된 물(W)의 수면에 근접하게 배치된다.
즉, 본 발명은 수중에 설치된 분사배관(200)을 통해 배출되는 발화·인화성 유체(F)를 수면에서 점화시켜 화염을 발생시키고 이를 통해 화재 상황을 재현함으로써, 분사배관(200)이 수중에 위치됨에 따라 열에 의한 각종 데미지(damage)를 감소시킬 수 있도록 한다.
아울러, 화재 상황에 대한 훈련시 사용하는 각종 소화용제가 분사배관(200)을과 직접 접촉하지 않아 분사배관(200)의 오염 및 고장 문제를 해결할 수 있을 뿐만 아니라 이로 인해 수조 내의 물만 교체하더라도 장치가 효율적으로 유지 되는 등 정비 관리의 효율성을 향상시키고 정비 작업 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 것이다.
이를 위해, 상기 점화장치(400)는 점화기(41), 전원부(42) 및 블로어 팬(blower fan, 43)을 포함한다.
상기 점화기(41)는 내부에 스파크 플러그(spark plug)를 포함하고, 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 발화·인화성 유체(F)를 공급받는 상태에서 상기 스파크 플러그를 통해 스파크를 발생시켜 불꽃을 형성시킨다. 이때 상기 스파크 플러그는 전기적으로 스파크를 발생시키는 점화 플러그의 일정으로 이미 공지되어 있는 부재이다.
아울러, 상기 점화기(41)의 일측(불꽃이 발생하는 부분)이 상기 격벽(12)을 관통하여 상기 충진된 물(W)의 수면에 근접하게 배치된다.
상기 전원부(42)는 상기 점화기(41)의 스파크 플러그로 전기를 인가하여 스파크가 발생되도록 하는 전원부(42)이다.
상기 블로어 팬(blower fan, 43)은 상기 점화기(41)로 점화열을 전달하는 것으로, 장치의 점화 시 또는 점화 중 발생하는 열은 점화기(41)로 전달한다.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 발화·인화성 유체(F)를 수면에서 점화시킴에 있어, 점화열을 점화장치(400)에 전달하여 상기 점화장치(400)가 습윤상황에서도 효율적으로 작동될 수 있도록 하는 것이다.
즉, 도 7을 참조하면, 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 공급되는 발화·인화성 유체(F)는 공급배관(300)을 거쳐 수중의 분사배관(200) 측으로 전달되어 공급되되, 후술되어질 바이패스 밸브(B)를 매개로 점화장치(400) 측으로도 공급되며, 상기 점화장치(400)에 의한 점화 후 그 점화열은 블로어 팬(blower fan, 43)에 의해 점화장치(400)에 전달하여 상기 점화장치(400)가 습윤상황에서도 효율적으로 작동될 수 있도록 하는 것이다.
한편, 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 공급되는 발화·인화성 유체(F)는 상술한 바와 같이 공급배관(300)과 점화장치(400) 양측으로 공급된다. 이를 위해 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)은 바이패스 밸브(by-pass valve, B)를 매개로 상기 공급배관(300) 또는 점화장치(400) 측으로 발화·인화성 유체(F)를 분기하여 공급한다.
여기서, 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)은 일 예로, 통상의 LPG 가스통 등을 적용할 수 있으며, 이 경우 발화·인화성 유체(F) 역시 LPG의 사용이 가능하다.
상기 상부 판(500)은 상기 수조(11)의 상면에 설치되어 개방부를 마감함으로써 시험 대상물이 수조(11)의 상부면에 위치되도록 하되, 상기 위치된 시험 대상물 측으로 화염이 전달되도록 다수의 화염홀(51)이 형성된다.
즉, 시험대상물 별로 각각의 전용 장비를 사용하지 않더라도 시험 의뢰자의 의뢰 조건에 따른 커스터마이징(customizing)이 가능하여 시험 효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제어부(600)는 상기 발화·인화성 유체 공급수단(L)으로부터 공급되는 발화·인화성 유체(F)의 공급량 및 상기 점화장치(400)의 작동을 제어한다.
이를 위해 상기 공급배관(300)에는 솔레노이드 밸브(solenoid valve, S)가 설치되고, 상기 제어부(600)는 상기 솔레노이드 밸브(S)를 제어하여 발화·인화성 유체(F)의 공급량을 제어한다.
아울러, 상기 제어부(600)는 상기 전원부(42) 및 블로어 팬(43)을 제어하여 점화장치(400)의 작동을 제어한다.
한편, 상기 제어부(600)는 상기 제어부(600)는 상기 타이머(61)에 설정된 시간 또는 상기 온도센서(62)에서 측정된 온도의 기설정 온도 도달 여부에 따라 발화·인화성 유체(F)의 공급량을 제어할 수도 있다.
이를 위해 상기 솔레노이드 밸브(S)는 타이머(timer, T)와 연결되며, 상기 본체(100)의 일단에는 온도센서(temperature sensor, O)가 더 구비된 상태에서 상기 제어부(600)가 상기 타이머(61)에 설정된 시간 또는 상기 온도센서(62)에서 측정된 온도의 기설정 온도 도달 여부에 따라 상기 솔레노이드 밸브(S)를 제어하여 발화·인화성 유체(F)의 공급량을 제어한다.
아울러, 상기 제어부(600)는 무선 리모트 컨트롤러(wireless remote controller, C)와 연동하여 무선 조작될 수도 있다. 여기서 상기 무선 리모트 컨트롤러는 특정 구조나 형태에 한정하지 않고 이미 공지된 다양한 무선 리모트 컨트롤러의 적용이 가능하다.
한편, 상기 상부 판(500)은 화염에 의한 지속적인 가열, 그리고 모형 엔진, 자동차 등 중량감 있는 시험대상물과의 지속적인 접촉을 통해 그 표면이 훼손될 수 있으며, 이 경우 상부 판(500) 자체의 수명을 단축시킬 뿐만 아니라 특히 시험결과의 신뢰성에 영향을 미칠 수 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 상부 판(500)에 내열성 코팅층을 추가로 형성시킬 수도 있다.
보다 구체적으로 상기 내열성 코팅층은 PP(polypropylene) 수지와 NBR 라텍스(nitrile butadiene rubber latex)를 1 : 1 ~ 2 : 1 중량비로 혼합한 기재 100 중량부에 대하여, 충진제 3 ~ 20 중량부, 실란커플링제(silane coupling agent) 2 ~ 5 중량부, 산화 방지제 1 ~ 3 중량부 및 가교제 4 ~ 7 중량부를 혼합하여 이루어진다.
상기 PP 수지와 NBR 라텍스는 내열성 등이 우수한 기재로써 혼합비가 상기 범위를 벗어날 경우 내열성 향상 효율이 미비할 우려가 있다.
상기 충진제는 상기 기재에 대한 내열성을 더욱 향상시키기 위한 무기 충진제로써 실리카(silica)와 카본블랙(carbon black) 및 규산염을 1 : 2 : 1 ~ 1 : 3 : 1 중량비로 혼합하여 사용한다. 여기서 상기 충진제의 혼합비가 상기 범위를 벗어날 경우 내열성 향상 효율이 미비할 우려가 있다. 그리고, 상기와 같이 이루어지는 충진제의 함량이 3 중량부 미만일 경우 내열성 향상 효율이 미비할 우려가 있으며, 20 중량부를 초과할 경우 분산성이 저하되어 코팅층이 쉽게 박리될 우려가 있다.
상기 실란커플링제는 충진제의 분산성을 향상시키기 위한 것으로 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)을 사용할 수 있으며, 그 함량이 2 중량부 미만일 경우 분산성 향상 효율이 미비하여 코팅층이 제대로 형성되지 못할 우려가 있고, 5 중량부를 초과할 경우 코팅층 형성후 불필요한 실란커플링제가 용출되어 오히려 상부 판(500)을 오염시킬 우려가 있다.
상기 산화 방지제는 코팅층 자체의 산화를 방지하기 위한 것으로 산화방지제는 2-메르캅토벤지아이다졸(2-Mercaptobenziaidazole)을 사용할 수 있으며, 그 함량이 1 중량부 미만일 경우 산화 방지 효율이 저하되어 코팅층이 상실될 우려가 있고, 3 중량부를 초과할 경우 사용량 대비 산화방지 기능의 향상 효율이 미비하여 비경제적일 우려가 있다.
상기 가교제는 상기 각 조성을 가교하여 코팅층을 형성시키기 위한 것으로, 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 티-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트(t-butyl peroxy isopropyl carbonate), 티-부틸퍼옥시라우레이트(t-butyl peroxy laurate) 등의 사용이 가능하며, 그 함량이 4 중량부 미만일 경우 가교 효율이 저하될 우려가 있으며, 7 중량부를 초과할 경우 과가교로 인해 오히려 코팅층이 제대로 형성되지 못할 우려가 있다.
한편, 상기와 같이 조성되는 내열성 코팅층은 아래 [표 1]에서와 같이 우수한 내열성을 가짐을 알 수 있다.
구분 실시예 1 실시예 2 비교예
내열성(코팅층 도막 상태) 양호 양호 분해
[실시예 1]
PP 수지와 NBR 라텍스를 1 : 1 중량비로 혼합한 기재 100 중량부에 대하여, 충진제(실리카, 카본블랙 및 규산염을 1 : 2 : 1 중량비로 혼합) 3 중량부, 실란커플링제(비닐트리메톡시실란) 2 중량부, 산화 방지제(2-메르캅토벤지아이다졸) 1 중량부 및 가교제(디큐밀퍼옥사이드) 4 중량부를 혼합하여 코팅제를 제조하였다. 그리고 상기와 같은 코팅제를 강소재의 시험편에 10㎛ 두께로 코팅하였다.
[실시예 2]
PP 수지와 NBR 라텍스를 2 : 1 중량비로 혼합한 기재 100 중량부에 대하여, 충진제(실리카, 카본블랙 및 규산염을 1 : 3 : 1 중량비로 혼합) 20 중량부, 실란커플링제(비닐트리메톡시실란) 5 중량부, 산화 방지제(2-메르캅토벤지아이다졸) 3 중량부 및 가교제(디큐밀퍼옥사이드) 7 중량부를 혼합하여 코팅제를 제조하였다. 그리고 상기와 같은 코팅제를 강소재의 시험편에 10㎛ 두께로 코팅하였다.
[비교예]
코팅제를 코팅하지 않은 강소재의 시험편을 사용하였다.
[시험방법]
강소재 시험편의 온도를 300 ~ 600℃로 가열시켜 2시간 경과 후 코팅층 도막의 상태를 육안으로 평가
이상과 같이 본 발명은 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100 : 본체
11 : 수조
12 : 격벽
13 : 설비함
200 : 분사배관
21 : 배출관
21a : 분사노즐
22 : 연결관
300 : 공급배관
400 : 점화장치
41 : 점화기
42 : 전원부
43 : 블로어 팬
500 : 상부 판
51 : 화염홀
600 : 제어부
W : 물
F : 발화·인화성 유체
L : 발화·인화성 유체 공급수단
B : 바이패스 밸브
S : 솔레노이드 밸브
T : 타이머
O : 온도센서
C : 무선 리모트 컨트롤러

Claims (4)

  1. 상부가 개방된 상태로 내부에 물이 충전되는 수조와, 상기 수조와 격벽에 의해 구획되고 내부에 공급배관 및 점화장치가 배치되는 설비함이 구비되는 본체;
    상기 물이 충전된 수조의 내측 하부에 설치되어 수조 내부로 발화·인화성 유체를 분사하는 분사배관;
    상기 설비함에 배치되되, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 분사배관과 연결되고 타측이 본체 외부의 발화·인화성 유체 공급수단과 연결되어 상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 공급되는 발화·인화성 유체를 상기 분사배관 측으로 공급하는 공급배관;
    상기 설비함에 배치되되, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 충전된 물의 수면에 근접하게 배치되어 상기 분사배관으로부터 수면 위로 배출되는 발화·인화성 유체를 점화시켜 수면에 화염을 발생시키는 점화장치;
    상기 수조의 상면에 설치되어 개방부를 마감함으로써 시험 대상물이 수조의 상부면에 위치되도록 하되, 상기 위치된 시험 대상물 측으로 화염이 전달되도록 다수의 화염홀이 형성되는 상부 판; 및
    상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 공급되는 발화·인화성 유체의 공급량 및 상기 점화장치의 작동을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 점화장치는, 내부에 스파크 플러그(spark plug)를 포함하고, 일측이 상기 격벽을 관통하여 상기 충전된 물의 수면에 근접하게 배치되며, 상기 발화·인화성 유체 공급수단으로부터 발화·인화성 유체를 공급받는 상태에서 상기 스파크 플러그를 통해 스파크를 발생시켜 불꽃을 형성시키는 점화기; 상기 점화기의 스파크 플러그로 전기를 인가하여 스파크가 발생되도록 하는 전원부; 및 상기 점화기로 점화열을 전달하는 블로어 팬(blower fan);을 포함하되, 상기 발화·인화성 유체 공급수단은 바이패스 밸브(by-pass valve)를 매개로 상기 공급배관 또는 점화장치 측으로 발화·인화성 유체를 분기하여 공급하며, 상기 공급배관에는 솔레노이드 밸브(solenoid valve)가 설치되고, 상기 제어부는 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 발화·인화성 유체의 공급량을 제어하고, 상기 전원부 및 블로어 팬을 제어하여 점화장치의 작동을 제어하며,
    상기 분사배관은, 복수의 분사노즐이 형성되는 배출관; 및 상기 분사배관과 공급배관을 연결하는 연결관;을 포함하고,
    상기 솔레노이드 밸브는 타이머(timer)와 연결되고,
    상기 본체의 일단에는 온도센서(temperature sensor)가 더 구비되며,
    상기 제어부는 상기 타이머에 설정된 시간 또는 상기 온도센서에서 측정된 온도의 기설정 온도 도달 여부에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 제어하여 발화·인화성 유체의 공급량을 제어하며,
    상기 제어부는 무선 리모트 컨트롤러(wireless remote controller)와 연동하여 무선 조작되며,
    상기 상부 판에 내열성 코팅층이 형성되되, 상기 내열성 코팅층은 PP(polypropylene) 수지와 NBR 라텍스(nitrile butadiene rubber latex)를 1 : 1 ~ 2 : 1 중량비로 혼합한 기재 100 중량부에 대하여, 충진제 3 ~ 20 중량부, 실란커플링제(silane coupling agent) 2 ~ 5 중량부, 산화 방지제 1 ~ 3 중량부 및 가교제 4 ~ 7 중량부를 혼합하여 이루어지고,
    상기 충진제는 실리카(silica)와 카본블랙(carbon black) 및 규산염을 1 : 2 : 1 ~ 1 : 3 : 1 중량비로 혼합하여 사용하고,
    상기 실란커플링제는 비닐트리메톡시실란(Vinyltrimethoxysilane)을 사용하며,
    상기 산화 방지제는 2-메르캅토벤지아이다졸(2-Mercaptobenziaidazole)을 사용하고,
    상기 가교제는 디큐밀퍼옥사이드(dicumyl peroxide), 벤조일 퍼옥사이드(benzoyl peroxide), 티-부틸퍼옥시이소프로필카보네이트(t-butyl peroxy isopropyl carbonate) 또는 티-부틸퍼옥시라우레이트(t-butyl peroxy laurate)를 사용하는 것을 특징으로 하는, 수면에서 화염을 발생시키는 화재 상황 재현장치.
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