KR20040068133A - 방화제어용 파이프의 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 방화제어용 조립체에 관한 것으로, 이는 급수용 파이프, 도관 또는 호스(1)를 구비하되, 임의의 단면형상을 갖추고 있는 상기 파이프, 도관 또는 호스(1)는 적어도 하나의 편평하게 배치된 슬릿형 구멍(2)을 구비한다.

Description

방화제어용 파이프의 조립체 {Arrangement at a fire control pipe}

종래에 액체노즐은 예컨대 분사될 물의 유출제트의 기학적 특성에 따른 유형으로 나눠진다. 물의 회전에 상관없이 소형 오리피스를 관통한 고압수는 고속의 물과 정지공기 사이의 전단응력에 의해서 미세하게 분사될 물의 형태로 된다. 유출액체의 수적(水滴) 크기는 노즐의 기학적 특성 및 수용량과, 압력 및, 물의 점도와 표면장력에 종속된다. 통상적으로, 완전한 원추형 노즐은 플래트 제트 노즐(flat jet nozzle)로 분사될 수적 크기보다 더 큰 수적 크기를 갖는 한편, 천공된 원추형 노즐은 더 작은 수적 크기를 갖는다. 상승된 수압과 감소된 공급용량이 수적크기를 줄인다. 커다란 분산각도를 갖는 플래트 제트 노즐은 동일용량에서 작은 분산각도를 갖는 플래트 제트 노즐보다 더 작은 수적크기를 갖는다.

통상적으로, 향상된 특정 노즐용 용액은 특히 물을 방화용 분무수로 전환할수 있도록 되어 있다. 이러한 본질적인 작업은 다음의 3개 원칙에 따른다.

전술된 바와 같이 노즐은 작은 수적 크기를 얻기 위해서 상대적으로 고압하에서 작동한다. 이러한 실례는 마리오프사(Marioff)의 고압용 시스템인 HiFog m(80바아)로 이뤄진다. 또한, 물은 압축공기(IFEX 물분사용 캐논, 유럽특허 제 689857호)를 매개로 하여 정지공기 내로 분사된다. 고압시스템은 방화용 그리고 고온 연기가스의 냉각용으로 적합하나, 노즐의 작동을 위해서는 충분한 수압을 전달할 수 있는 고용량의 펌프 또는 고압용기를 필요로 한다. 추가로, 노즐은 복잡하고 고가(高價)여서, 소방시스템의 총 비용을 증대시킨다. 물분사용으로 개발된 캐논(canon)은 복잡한 장치로서 일반적으로 수동방화장치에 가장 접합하다. 또한, 일반적인 스프링클러(sprinkler)는 다음과 같은 원리로 작동하는 바, 가압된 물이 제트흐름상태로 유동하여서 한 금속편과 충돌하며, 물은 부분적으로 고속으로 이동하여 수적 내부로 분출하고 정지공기와 접촉하는 더 작은 물방울로 분산된다. 스프링클러에 의한 제트는 소방용으로 사용하기에 적합한 상대적으로 큰 수적과 상대적으로 높은 신뢰성을 갖추고 있으며, 주택과 산업용 건축물과 같은 표준형 건물에서 일반적으로 보여지는 수압 하에서 작동한다. 한편, 스프링클러 시스템은 고가이며 물에 의해 유발되는 피해의 형태인 무시할 수 없는 제 2의 피해를 초래하는 단점을 갖으며, 또한 이 시스템은 섬락(flashover)방지의 목적을 위한 고온연기층의 냉각에서는 부분적으로 적합하지 않다.

다른 원리에 따르면, 미세하게 분사될 물은 공기제트("이중유체노즐")에 대해 부서지는 물제트의 형태로 된다. 이 원리는 최근에 개발된 노즐인 긴지 케르/비피(Ginge Kerr/BP)의 Securiplex FireScope 2000 에 사용되되, 3 내지 4 바아(bar)까지 낮춰진 공기압과 수압에서 작동한다. 이러한 노즐은 방화용으로 매우 적합하나, 구조가 복잡하고 비싸다. 물과 공기를 위한 분리형 파이프가 이 시스템의 총 비용을 높이게 한다.

또 다른 원리에 따르면, 미세하게 분사될 물은 2개의 물제트 사이에서 충돌하는 형태로 된다. 이 원리는 직접적으로 실제 노즐의 외부에서 2개의 원통형 물제트가 충돌하는 동안에 실제 노즐이 회전하는 시스템에 사용된다. 이러한 복잡한 노즐은 평균압(10바아)에서 작동하고 실내의 중앙에 위치되며, 천장부에서 분무수를 생산한다. 이 노즐은 고온의 연기가스의 냉각용으로 매우 적합하다. 반면에 이 노즐은 복잡한 구조 때문에 비싸다. 또한 이 노즐은 분사의 제한을 갖는다.

본 발명은 방화(防火)제어용 파이프에 관한 것으로, 여기서 파이프는 실제 급수용 파이프로 물을 가압시켜 파이프의 외부에서 물제트(water jet)를 충돌시켜 분무수(water fog)를 유발하도록 되어 있다.

도 1은 본 발명에 따른 노즐오리피스를 구비한 파이프를 도시한 것이다.

도 2는 도 1의 일부를 확대한 단면도이다.

도 3은 도 2의 Ⅱ-Ⅱ선에 따르는 파이프의 단면도이다.

방화용으로 사용될 때에, 분사될 분무수는 다수의 바람직한 결과를 갖는 것으로 알려져 있다. 이는 화염과 연기 및 가연성 소재의 직접적인 냉각, 화염과 고온의 연소가스로부터의 열방사, 연기가스로부터의 매연(soot)과 해롭고 자극적인 미립자의 분무수에 의한 세척효과 및, 화염을 에워쌀 수 있는 물증기상태로 되는 제 2효과를 포함한다. 로그(Log)와 닐센(Nilsen)이 1999년 6월 29일부터 7월 1일까지 영국의 에든버러(Edinburgh)에서 개최된 Interflam -99, Proc. 8차 Int. Fire Soc. & Eng. Conf.에서 "섬락방지를 위한 저모멘트 시스템에서 미세한 물분사의 효율(Fine Water Spray Efficeincy in Low Momentum Systems for FlashoverPrevention)"을 발표하였다. 결과적으로, 단일 분사형 노즐로부터 작은 용적의 물이 섬락을 방지할 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 공지된 기술의 부정적인 측면을 보완하도록 되어 있다.

이러한 목적은 주어진 아래에 기술될 명세서와 첨부된 청구범위로 본 발명에 따라 성취된다.

물의 효율적인 분사는 서로를 향해 흐르는 두개 이상의 "플래트" (2차원적) 물제트로 성취된다.

방화제어용 공급파이프 또는 호스에서, 협소한 오리피스(orifice)가 파이프의 외주부에서 절단된다. 2개 이상의 인접한 오리피스는 가압하의 물이 오리피스의 외부로 흐를 때에 바람직하게는 파이프의 외부와 직접적으로 맞닿는 공간에서 직선 혹은 만곡되는 형태로 충돌할 수 있는 상대적인 각도로 절단된다. 오리피스는 예컨대 직사각형 또는 주름잡히거나 일직선의 최종단부를 갖는 타원형인 임의의 기하학적 표면형상을 구비한다. 오리피스의 벽면은 평행하거나 깔때기 형상으로 되어 있다. 노즐을 형성한 한쌍의 오리피스는 파이프를 따라 적당한 이격간격을 두고 배치되어서, 분사용 노즐의 열(列)을 형성한다. 윗방향으로 향하고 있는 파이프 오리피스는 화재시 냉각을 필요로 하는 예컨대 천장을 향해 물제트를 뿜는다. 한쌍의 오리피스 또는 노즐은 물이 한쌍의 오리피스 또는 노즐을 관통하여 흐를 때 제거되는 덮개를 구비한다.

배관시스템에서 물은 급수원(water work) 또는 저장탱크로부터 공급되며, 노즐시스템은 5바아 이상의 가압액과 작동될 수 있도록 되어 있다.

다음의 내용은 첨부도면에 도해된 바람직한 실시예에 국한되지 않은 실례에 대해서 기술한다.

첨부된 도면에서, 참조번호(1)는 임의의 기하학적 단면형상을 갖는 방화제어용 파이프, 도관 또는 호스를 표시하는 것으로, 이 파이프, 도관 또는 호스는 오리피스(2,2')를 구비한다. 2개의 인접한 오리피스(2,2')는 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)을 형성한 각각에 대해서 상대적인 각도로 배치된다. 오리피스(2,2') 사이의 상대각도는 물(4,4')이 2개의 오리피스(2,2')를 관통하여 흘러 만나게 하여서, 분무수(5)는 물의 속도에 기인하여 생성된다. 한쌍의 오피리스 또는 노즐(3)는 파이프(1)를 따라 적당한 이격간격을 두고 배치되고, 공간조건에 따라 개조된다. 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)을 형성한 오리피스(2,2')는 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)에서 다른 기하학적 형상을 갖는다. 그러므로, 분무수(5)의 수적 크기와 물의 유출패턴은 파이프를 따라 공간화재시 필요에 의해 개조된다.

윗방향으로 향하는 오리피스(6)를 관통하여 흐르는 물은 예컨대 천장(7)을적시고 냉각하도록 배치된다.

화재소방시스템에 기초로 한 종래의 노즐의 사용상 제한성이 상대적으로 비용을 높이는 것으로 알려져 있다. 본 발명에 따른 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)의 시스템은 초기비용을 현저하게 절감시키는 한편, 동시에 높은 신뢰성과 공간적인 환경적 영향에 민감하게 반응하지 않는다.

Claims (4)

1. 급수용 파이프, 도관 또는 호스(1)를 구비한 방화제어용 조립체에 있어서,

   임의의 기하학적 단면형상을 갖춘 상기 파이프, 도관 또는 호스(1)는 적어도 하나의 편평하게 배치된 슬릿형 구멍(slitlike aperture;2)을 구비하는 것을 특징으로 하는 방화제어용 파이프의 조립체.
2. 급수용 파이프, 도관 또는 호스(1)를 구비한 방화제어용 조립체에 있어서,

   상기 파이프, 도관 또는 호스(1)는 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)을 형성한 적어도 2개의 편평하게 배치된 슬릿형 오리피스(2,2')를 구비하며, 오리피스(2,2')의 개구부의 주요 중심선 또는 중심면이 파이프(1) 외부면의 내부 또는 외부와 일치하는 것을 특징으로 하는 방화제어용 파이프의 조립체.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파이프(1)는 이 파이프(1)의 길이방향의 축 또는 원주 둘레를 따라 분배된 다수의 한쌍의 오리피스 또는 노즐(3)을 구비하는 것을 특징으로 하는 방화제어용 파이프의 조립체.
4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 파이프, 도관 또는 호스(1)는 슬릿형 구멍(2)을 덮는 헐겁게 장착된 덮개를 구비하며, 이 덮개는 물이 슬릿형 구멍(2)을 흐를 때에 탈착되도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 방화제어용 파이프의 조립체.