KR102623666B1

KR102623666B1 - 소화전 관로 모니터링 시스템

Info

Publication number: KR102623666B1
Application number: KR1020230076959A
Authority: KR
Inventors: 윤우현; 강형화
Original assignee: (주)우연시스템
Priority date: 2023-06-15
Filing date: 2023-06-15
Publication date: 2024-01-11

Abstract

본 발명은 소화전 관로 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 특히 소화전 관로를 구성하는 직렬 연결된 파이프의 플랜지 사이에 설치되는 가스켓과; 상기 가스켓에 설치되는 수온센서, 수압센서 및 충격센서와; 상기 센서들과 전기적으로 연결되어 파이프 내부를 유동하는 유체의 수온, 유동압력 및 소화전에 가해지는 충격량에 대한 측정값을 전송받는 제어부와; 상기 센서들로부터 제어부가 전송받은 측정값들이 제어부에 설정된 범위를 벗어났을 때 제어부의 신호에 의해 작동되는 히터, 유량제어기 및 알람발신기 등으로 구성되어, 소화전이 언제든지 작동이 가능한 가용상태가 되도록 소화전 관로를 모니터링할 수 있으며 모니터링 결과에 따른 신속한 후속조치를 취할 수 있는 효과가 있다.

Description

소화전 관로 모니터링 시스템{Fire Hydrant Pipeline Monitoring System}

본 발명은 관로 모니터링 시스템에 관한 것으로서, 특히 소화전을 구성하는 관로의 상태와 관로 내부를 유동하는 유체의 상태(온도, 압력 등)을 지속적으로 감시하는 소화전 관로 모니터링 시스템에 관한 것이다.

통상적인 소화전 관로의 구조를 살펴보면, 다수의 파이프를 직렬로 연결하고, 파이프의 플랜지 사이에 유체의 누설을 방지하기 위한 가스켓을 배치하며, 파이프의 플랜지와 가스켓을 고정볼트와 고정너트로 고정시키는 구조로 되어 있다.

이러한 소화전 관로의 내부를 유동하는 유체의 온도가 지나치게 낮으면 유체의 동결로 인하여 소화전 관로의 가장 약한 부위, 즉 가스켓과 그 주변 연결구조에 영향을 미쳐 이러한 부분들을 파손시킬 수 있는 염려가 있다.

그리고 소화전 관로의 내부를 유동하는 유체의 유동압력이 지나치게 크면 가스켓과 그 주변 연결구조를 파손시킬 수 있고, 유동압력이 지나치게 작으면 필요한 때 유체가 충분한 압력으로 분사되지 않아서 소화전을 적절하게 사용할 수 없는 문제가 있다.

또한, 소화전에 차량이 부딪히거나 무거운 물체가 부딪혀 충격이 가해지는 경우 소화전에 미세한 크랙이 발생할 수 있는데, 이를 알지 못한 상태에서 소화전을 계속 사용한다면 정작 소화전을 통한 유체의 분사가 필요한 경우 소화전이 파손되어 소화전을 사용할 수 없는 문제가 있다.

따라서, 소화전 관로의 상태나 소화전 관로 내부를 유동하는 유체에 대한 지속적인 모니터링이 필요하고, 이 모니터링에 따라 후속조치를 취할 수 있는 방안이 마련되어야 하나 아직까지는 이러한 기술이 제시되지 않았다.

공개특허 10-2020-0011116

본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 소화전 관로의 내부를 유동하는 유체의 상태(온도, 압력 등)와 소화전 관로의 상태를 센서를 통해 지속적으로 모니터링하고, 이에 따라 적절한 후속조치를 신속하게 조치할 수 있도록 하는 소화전 관로 모니터링 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템은 소화전 관로를 구성하는 직렬 연결된 파이프의 플랜지 사이에 설치되는 가스켓과; 상기 가스켓에 설치되는 수온센서와; 상기 수온센서와 전기적으로 연결되어 파이프 내부를 유동하는 유체의 수온에 대한 측정값을 전송받는 제어부와; 상기 제어부가 전송받은 수온 측정값이 일정값 이하일 때 제어부에서 발신된 신호에 의해 작동하여 상기 파이프를 가열하는 히터;를 포함하여 구성된다.

그리고, 상기 가스켓에는 파이프 내부를 유동하는 유체의 수압을 측정하는 수압센서가 상기 제어부와 전기적으로 연결되게 더 설치되고, 상기 제어부가 수압센서로부터 전송받은 수압 측정값이 상기 제어부에 기(旣) 설정된 수압범위 밖에 있을 때, 제어부에서 발신된 신호에 의해 작동하여 파이프 내의 유체 유량을 증가 또는 감소시킴으로써 수압이 제어부에 설정된 수압범위 안에 위치되도록 하는 유량제어기;를 더 포함하여 구성된다.

또한, 상기 가스켓에는 파이프에 가해지는 충격을 감지하는 충격센서가 상기 제어부와 전기적으로 연결되게 더 설치되고, 상기 제어부가 충격센서로부터 전송받은 충격값이 일정값 이상일 때 제어부에서 발신된 신호에 의해 작동하는 알람발신기;를 더 포함하여 구성된다.

여기에서, 상기 가스켓은 반분(半分)된 2개의 제1가스켓과 제2가스켓이 밀착되어 형성되며; 상기 가스켓을 중심으로 서로 마주보는 파이프의 플랜지는 고정볼트와 고정너트에 의해 서로 결합되되, 상기 고정볼트는 인접하는 플랜지, 제1가스켓, 제2가스켓 및 플랜지를 연속적으로 관통하고 그 끝단은 플랜지의 외측면에 밀착되는 고정너트와 나선결합되며; 상기 고정볼트의 기둥은 스프링에 의해 포위되되, 상기 스프링은 고정볼트의 머리와 인접한 플랜지 사이에서 압축된 상태로 설치된다.

그리고, 상기 제1가스켓과 제2가스켓의 가장자리에는 인접한 플랜지를 둘러싸는 제1,2테두리부가 각각 일체로 형성되어; 상기 스프링은 고정볼트의 머리와 제1테두리부 사이에서 압축된 상태로 배치되고, 상기 고정너트는 제2테두리부의 외측면에 밀착된 상태로 고정볼트의 기둥에 나선결합된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 소화전 관로 모니터링 시스템은 소화전 관로 내부를 유동하는 유체의 온도를 수온센서로 측정하여 소화전 관로에 대한 모니터링을 지속적으로 수행할 수 있으며, 만약 수온이 너무 낮은 경우에는 히터를 작동시켜 유체의 온도를 높임으로써 유체의 동격로 인한 파이프 연결부위와 그 사이에 설치된 가스켓의 파손 위험을 줄일 수 있는 이점이 있다.

또한, 소화전 관로 내부를 유동하는 유체의 압력을 수압센서로 측정하여 소화전이 언제든지 가용할 수 있는 상태에 있는지를 항상 모니터링할 수 있으며, 만약 수압이 너무 높거나 너무 낮은 경우에는 유량제어기로 유량을 조절하여 소화전이 가용상태가 되도록 조치할 수 있는 이점이 있다.

또한, 소화전 관로에 충격이나 진동이 가해졌을 때 충격센서를 통해 이를 감지하고 알람발신기를 통해 주변에 알림으로써 소화전 관로의 이상유무에 대해 신속하게 파악할 수 있는 이점이 있다.

또한, 고정볼트의 머리와 플랜지 사이 또는 고정볼트의 머리와 제1가스켓의 제1테두리부 사이에 압축된 스프링을 설치함으로써, 파이프에 가해지는 진동을 일정부분 흡수할 수 있도록 함과 아울러 제1가스켓과 제2가스켓을 견고하게 밀착시켜 유체의 누설을 차단할 수 있는 이점이 있다.

또한, 제1테두리부와 제2테두리부를 통해 가스켓을 파이프에 고정시킨 형태로 시공 현장에 공급함으로써, 가스켓을 별도로 관리할 필요가 없고 시공현장에서 가스켓과 인접한 파이프의 조립을 좀 더 용이하게 함으로써 현장 시공성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템을 간단히 보인 도.
도 2는 도 1에 도시된 가스켓을 보인 사시도.
도 3 내지 도 4는 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템의 다른 가스켓 형태를 보인 도.
도 5는 도 3에 도시된 가스켓과 파이프의 연결관계를 보인 단면도.

이하, 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템을 간단히 보인 도이고, 도 2는 도 1에 도시된 가스켓을 보인 사시도이다.

그리고, 도 3 내지 도 4는 본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템의 다른 가스켓 형태를 보인 도이며, 도 5는 도 3에 도시된 가스켓과 파이프의 연결관계를 보인 단면도이다.

본 발명에 의한 소화전 관로 모니터링 시스템은 소화전 관로를 구성하는 직렬 연결된 다수의 파이프(P) 사이에 설치되는 가스켓(10)과, 상기 가스켓(10)에 설치되는 수온센서(20), 수압센서(30) 및 충격센서(40)와, 상기 수온센서(20)/수압센서(30)/충격센서(40)와 전기적으로 연결된 제어부(50)와, 상기 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하는 히터(60), 유량제어기(70) 및 알람발신기(80)를 포함하여 구성된다.

상기 가스켓(10)은 파이프(P)의 양 끝단에 구비된 플랜지(P1) 사이에 설치되어, 다수의 파이프(P)가 연결되어 형성된 유체 이송관로에서 유체가 누설되는 것을 차단하는 것으로서, 전체적인 형상은 링(고리) 형태에 가깝다.

상기 수온센서(20)는 가스켓(10)의 내측면에 설치되어 파이프(P) 내부, 즉 소화전 관로를 유동하는 유체의 온도를 측정한다.

상기 수압센서(30)는 가스켓(10)의 내측면에 설치되어 파이프(P) 내부, 즉 소화전 관로를 유동하는 유체의 수압을 측정함으로써 소화전이 가용상태에 있는지 여부를 판단할 수 있도록 한다.

상기 충격센서(40)는 파이프(P)에 가해지는 충격값을 측정함으로써 유체 이송관로에 가해지는 충격량을 판단한다.

상기 제어부(50)는 수온센서(20)가 측정한 유체의 수온에 대한 측정값을 전송받고, 수압센서(30)가 측정한 유체의 수압에 대한 측정값을 전송받으며, 충격센서(40)가 측정한 충격값을 전송받는다.

상기 히터(60)는 제어부(50)가 전송받은 유체의 수온 측정값이 일정값 이하일 때 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하여 파이프(P)를 가열함으로써 파이프(P) 내부의 유체를 가열한다.

소화전 관로 내부에 설정된 온도보다 낮은 온도의 유체가 흐르거나, 외부 기온이 급격히 낮아져 소화전 관로를 지나가는 유체의 온도가 급격히 낮아지면, 유체의 동결로 인하여 파이프(P) 연결부위와 그 사이에 설치된 가스켓(10)이 쉽게 파손될 수 있다. 이를 예방하기 위하여 열선과 같은 히터(60)를 파이프(P)에 설치하여 유체의 온도를 올려주는 것이다.

상기 유량제어기(70)는 제어부(50)가 수압센서(30)로부터 전송받은 수압 측정값이 제어부(50)에 기(旣) 설정된 수압범위 밖에 있을 때, 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하여 파이프(P) 내의 유체 유량을 증가 또는 감소시킴으로써 수압이 제어부(50)에 설정된 수압범위 안에 위치되도록 한다.

소화전은 언제 발생될지 모를 비상사태에 대비하여 항상 가용상태를 유지해야 하는데, 소화전 관로를 흐르는 유체의 유동압력이 지나치게 낮으면 불을 끄기 위한 용도로 소화전 관로를 흐르는 유체를 사용할 수 없는 문제가 있고, 소화전 관로를 흐르는 유체의 유동압력이 지나치게 높으면 파이프(P) 연결부위와 그 사이에 설치된 가스켓(10)에 지속적으로 부하를 발생시켜 부하 발생부위를 파손시킬 수 있는 위험성이 있다.

이러한 문제들을 해결하기 위해서 본 발명은 수압센서(30)를 통해 소화전 관로를 유동하는 유체의 압력을 지속적으로 모니터링하고, 모니터링 결과 유체의 압력에 문제가 있다면 유량제어기(70)를 통해 유량을 조절함으로써 적절한 유압이 되도록 조정하는 것이다.

상기 알람발신기(80)는 제어부(50)가 충격센서(40)로부터 전송받은 충격값이 일정값 이상일 때 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하여 충격이 소화전 관로에 가해졌음을 주변에 알리는 역할을 한다.

유체가 흐르는 소화전 관로에 충격이 가해지면 소화전 관로에 미세 크랙 등이 발생될 수 있는데, 미세 크랙은 눈에 잘 보이지 않기 때문에 정밀한 검사를 하지 않으면 무시하고 넘어가기 쉽다. 이렇게 미세 크랙이 발생된 소화전을 모르고 계속 사용하는 경우에는 정작 소화전 필요시에 그 부분이 파손되거나 문제가 발생하여 소화전을 사용할 수 없는 문제가 발생된다.

바로 이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 일정값 이상의 충격이 소화전 관로에 가해지는지를 충격센서(40)를 통해 지속적으로 모니터링하고, 그 결과 충격이 가해졌음을 알게 되면 알람발신기(80)를 통해 사람들에게 알리며, 이를 알게 된 사람들은 소화전과 그 주변을 정밀하게 검사하여 이상이 없는지를 파악하도록 함으로써 소화전이 항상 가용상태를 유지할 수 있도록 하고 있다.

한편, 본 발명에서 사용하고 있는 가스켓(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 단일체로 구성되는 것도 가능하지만, 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 반분(半分)된 2개의 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)이 밀착되어 형성되는 것도 가능하다.

여기서, 다수의 파이프(P)와 그 사이에 설치된 가스켓(10)을 결합시키는 방법에 대해 간단히 언급하면, 가스켓(10)을 중심으로 서로 마주보는 파이프(P)의 플랜지(P1)는 고정볼트(B)와 고정너트(N)에 의해 서로 결합되되 고정볼트(B)의 기둥(B2)은 인접하는 플랜지(P1), 제1가스켓(11), 제2가스켓(12) 및 플랜지(P1)를 연속적으로 관통하고 그 끝단은 플랜지(P1)의 외측면에 밀착되는 고정너트(N)와 나선결합된다.

이러한 상태로 결합이 완료되면 소화전 관로에 충격이나 진동이 가해졌을 때 그 충격이나 진동을 흡수하는 것이 쉽지 않으므로, 본 발명은 스프링(90)을 설치하여 유체 이송관로에 가해지는 충격이나 진동을 흡수하면서 동시에 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)이 좀 더 견고하게 밀착되도록 하여 유체의 누설을 차단하고 있다.

즉, 본 발명은 스프링(90)으로 고정볼트(B)의 기둥(B2) 외측을 포위하되, 스프링(90)은 고정볼트(B)의 머리(B1)와 인접한 플랜지(P1) 사이에서 압축된 상태로 설치한다. 이렇게 하면 스프링(90)의 탄성력에 의해 고정볼트(B)가 고정너트(N)를 당기면서 동시에 스프링(90)이 제1가스켓(11)을 제2가스켓(12) 쪽으로 밀어서 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)이 더 강한 힘으로 밀착된다.

더불어, 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)을 단순 고리 형태로 구성하지 않고, 도 3 내지 도 5에 도시된 것처럼 인접한 플랜지를 둘러싸는 제1테두리부(11a)와 제2테두리부(12a)가 일체로 형성된 형태로 구성할 수도 있다.

즉, 제1가스켓(11)의 가장자리에 제1테두리부(11a)를 일체로 형성하고, 제2가스켓(12)의 가장자리에 제2테두리부(12a)를 일체로 형성하여, 제1테두리부(11a)와 제2테두리부(12a)는 인접한 플랜지(P1)를 각각 둘러싸도록 하는 것이다.

이렇게 하면, 스프링(90)은 고정볼트(B)의 머리(B1)와 제1테두리부(11a) 사이에서 압축된 상태로 배치되고, 고정너트(N)는 제2테두리부(12a)의 외측면에 밀착된 상태로 고정볼트(B)의 기둥(B2)에 나선결합된다.

이러한 방식 역시 스프링(90)이 외부에서 가해지는 충격이나 진동을 어느 정도 흡수하면서, 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)을 밀착시켜 유체의 누설을 방지하는 효과가 있다.

그리고, 가스켓(10)이 파이프(P)의 플랜지(P1)에 조립된 상태로 시공 현장에 제공되므로, 가스켓(10)을 별도로 관리할 필요가 없고 파이프(P) 사이에 가스켓(10)을 위치시키기 위한 작업이 필요없기 때문에 작업 현장에서의 시공성이 향상되는 장점도 있다.

10: 가스켓 11: 제1가스켓
11a: 제1테두리부 12: 제2가스켓
12a: 제2테두리부 20: 수온센서
30: 수압센서 40: 충격센서
50: 제어부 60: 히터
70: 유량제어기 80: 알람발신기
90: 스프링 B: 고정볼트
B1: 머리 B2: 기둥
N: 고정너트 P: 파이프
P1: 플랜지

Claims

소화전 관로를 구성하는 직렬 연결된 파이프(P)의 플랜지(P1) 사이에 설치되는 가스켓(10)과; 상기 가스켓(10)에 설치되는 수온센서(20)와; 상기 수온센서(20)와 전기적으로 연결되어 파이프(P) 내부를 유동하는 유체의 수온에 대한 측정값을 전송받는 제어부(50)와; 상기 제어부(50)가 전송받은 수온 측정값이 일정값 이하일 때 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하여 상기 파이프(P)를 가열하는 히터(60);를 포함하여 구성된 소화전 관로 모니터링 시스템에 있어서,
상기 가스켓(10)은 반분(半分)된 2개의 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)이 밀착되어 형성되며,
상기 가스켓(10)을 중심으로 서로 마주보는 파이프(P)의 플랜지(P1)는 고정볼트(B)와 고정너트(N)에 의해 서로 결합되되, 상기 고정볼트(B)는 인접하는 플랜지(P1), 제1가스켓(11), 제2가스켓(12) 및 플랜지(P1)를 연속적으로 관통하고 그 끝단은 플랜지(P1)의 외측면에 밀착되는 고정너트(N)와 나선결합되며,
상기 고정볼트(B)의 기둥(B2)은 스프링(90)에 의해 포위되되, 상기 스프링(90)은 고정볼트(B)의 머리(B1)와 인접한 플랜지(P1) 사이에서 압축된 상태로 설치되는 것을 특징으로 하는 소화전 관로 모니터링 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 가스켓(10)에는 파이프(P) 내부를 유동하는 유체의 수압을 측정하는 수압센서(30)가 상기 제어부(50)와 전기적으로 연결되게 더 설치되고,
상기 제어부(50)가 수압센서(30)로부터 전송받은 수압 측정값이 상기 제어부(50)에 기(旣) 설정된 수압범위 밖에 있을 때, 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하여 파이프(P) 내의 유체 유량을 증가 또는 감소시킴으로써 수압이 제어부(50)에 설정된 수압범위 안에 위치되도록 하는 유량제어기(70);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화전 관로 모니터링 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 가스켓(10)에는 파이프(P)에 가해지는 충격을 감지하는 충격센서(40)가 상기 제어부(50)와 전기적으로 연결되게 더 설치되고,
상기 제어부(50)가 충격센서(40)로부터 전송받은 충격값이 일정값 이상일 때 제어부(50)에서 발신된 신호에 의해 작동하는 알람발신기(80);를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 소화전 관로 모니터링 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 제1가스켓(11)과 제2가스켓(12)의 가장자리에는 인접한 플랜지(P1)를 둘러싸는 제1,2테두리부(11a,12a)가 각각 일체로 형성되어,
상기 스프링(90)은 고정볼트(B)의 머리(B1)와 제1테두리부(11a) 사이에서 압축된 상태로 배치되고, 상기 고정너트(N)는 제2테두리부(12a)의 외측면에 밀착된 상태로 고정볼트(B)의 기둥(B2)에 나선결합되는 것을 특징으로 하는 소화전 관로 모니터링 시스템.