KR20060041055A - The smoke provision device for smoke control a test device of railway tunnel - Google Patents
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Abstract
본 발명은 철도터널의 화재제연 및 환기를 모의 실험하기 위한 장치의 스모크 공급장치에 관한 것이다.The present invention relates to a smoke supply apparatus for an apparatus for simulating fire suppression and ventilation of a railway tunnel.
이러한 본 발명의 스모크 공급장치는, 경사조절이 가능한 선반에 설치된 모형 터널, 모형 트랙 및 모형 철도차량을 이용해 터널 내 화재 모의실험을 실행하는 철도터널 화재제연 실험장치에 있어서; 상기 모형 터널 내 모형 철도차량의 화재상태를 구현하기 위해 스모크를 발생시키는 스모크 발생기와; 상기 스모크 발생기에 의해 발생된 스모크를 가열하여 열부력이 발생되도록 하는 스모크 가열장치와; 상기 스모크 발생기를 통해 발생된 스모크가 상기 스모크 가열장치로 유동될 수 있게 스모크 발생기와 스모크 가열장치를 연결하는 연결관과; 상기 연결관에 장착되어 스모크 발생기로부터 스모크 가열장치로 유동되는 스모크의 유량 조절 및 상기 스모크 가열장치로부터 스모크 발생기로의 스모크 역류를 방지하는 덕트팬으로 구성되어 있다.The smoke supply apparatus of the present invention, in the railway tunnel fire-removal experiment apparatus for executing a fire simulation in the tunnel using a model tunnel, a model track and a model railway vehicle installed on the shelf adjustable tilt; A smoke generator for generating smoke to implement a fire condition of a model railway vehicle in the model tunnel; A smoke heating device for heating the smoke generated by the smoke generator to generate thermal buoyancy; A connecting pipe connecting the smoke generator and the smoke heater so that smoke generated through the smoke generator can flow to the smoke heater; And a duct fan mounted on the connecting pipe to adjust the flow rate of the smoke flowing from the smoke generator to the smoke heater and to prevent smoke backflow from the smoke heater to the smoke generator.
따라서, 본 발명의 스모크 공급장치에 의하면, 축소된 모형 철도차량 및 모형 터널을 이용하여 이미 건설되거나 건설중인 터널의 모의화재실험을 실행함으로써, 실제 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 분석할 수 있는 효과와 함께, 상기 분석된 데이터를 이용해 초장대 철도터널 건설시 화재에 대한 안전설계가 이루어질 수 있도록 하는 탁월한 효과가 있다.Therefore, according to the smoke supply apparatus of the present invention, by simulating a fire simulation of a tunnel already constructed or under construction using a reduced model railway vehicle and a model tunnel, the flow trend and smoke performance of smoke according to the fire in the actual tunnel, Along with the effect of analyzing the evacuation of passengers and evacuation routes, there is an excellent effect of making a safety design against fire when constructing an ultra-long railway tunnel using the analyzed data.
철도터널, 철도차량, 화재제연, 화재모의실험, 스모크, 스모크 유동경향, 스모크 공급장치, 스모크 발생기, 스모크 가열장치, 제연성능, 초장대 철도터널Railway tunnel, railway vehicle, fire extinguishing, fire simulation, smoke, smoke flow trend, smoke supply device, smoke generator, smoke heater, smoke performance, super long railroad tunnel
Description
도 1은 본 발명이 적용된 화재제연 및 환기 실험장치의 구성을 나타낸 개념도.1 is a conceptual diagram showing the configuration of a fire smoke and ventilation experiment apparatus to which the present invention is applied.
도 2는 도 1에 도시된 실험장치 중 선반각도 조절수단의 구동 개념도.Figure 2 is a conceptual view of driving the shelf angle adjusting means of the experimental apparatus shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 실험장치 중 환기장치의 설치 상태도.Figure 3 is an installation state of the ventilation device of the experimental apparatus shown in FIG.
도 4는 본 발명의 스모크 공급장치를 나타낸 구성도.Figure 4 is a block diagram showing a smoke supply of the present invention.
도 5는 본 발명의 스모크 공급장치 중 스모크 발생기의 개념도.5 is a conceptual view of a smoke generator of the smoke supply of the present invention.
도 6은 본 발명의 스모크 공급장치 중 스모크 가열장치의 정단면도 및 측단면도.Figure 6 is a front cross-sectional view and side cross-sectional view of the smoke heating device of the smoke supply of the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 스모크 가열장치의 개념도.7 is a conceptual diagram of a smoke heating apparatus according to the present invention.
도 8a는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출부를 나타낸 세부 상세도.Figure 8a is a detailed view showing a smoke discharge portion of the experimental apparatus according to the present invention.
도 8b는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출부에 공급파이프가 설치된 상태도.Figure 8b is a state in which the supply pipe is installed in the smoke discharge portion of the experimental apparatus according to the present invention.
도 8c는 본 발명에 따른 실험장치 중 모형 철도차량 내에 공급파이프가 설치된 상태도.Figure 8c is a state in which the supply pipe is installed in the model railway vehicle of the experimental apparatus according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출상태의 개념도.9 is a conceptual diagram of a smoke discharge state of the experimental apparatus according to the present invention.
도 10은 본 발명에 따른 실험장치 중 철도터널의 화재제연 실험과정을 나타낸 상태도.Figure 10 is a state diagram showing the process of testing the fire of the railway tunnel of the experimental apparatus according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1. 모의실험장치1. Simulator
3. 모형 터널 4. 모형 트랙3. Model Tunnel 4. Model Track
5. 모형 철도차량 10. 선반5.
12. 스모크 배출부 16. 공급파이프12.
20. 스모크 발생기 21. 오일주입구20.
22. 케이스 23. 챔버22.
24. 가스주입구 25. 스모크 분사노즐24.
30. 스모크 가열장치 33. 가열챔버30.
34. 유동경로부 35. 히터34.
36. 단열재 39. 덕트팬36.
41. 경사조절장치 42. 모터41.
46. 나사봉 47. 선반 승강용 부재46. Screw
49. 지지프레임 51, 54, 58. 인터페이스부49.
52, 55, 59. 데이터 처리장치 56. 디지털 카메라52, 55, 59. Data Processing Equipment 56. Digital Camera
57. 디지털 캠코더 60. DV 테이프57.Digital Camcorders 60.DV Tapes
61. 광원장치 63. 콘트롤러61.
70. 환기장치 71. 흡기덕트70.
72. 배기덕트 73. 하단댐퍼72. Exhaust
74. 흡기팬 75. 배기팬74.
76, 79, 83. 차단막 77a, 80a, 84a. 흡기유로76, 79, 83.
77b, 80b, 84b. 배기유로 78. 수직댐퍼77b, 80b, 84b.
81. 상단댐퍼 82. 외기덕트81.
85. 흡기구 86. 배기구85.
본 발명은 철도터널의 화재제연 및 환기를 모의 실험하기 위한 장치(이하, 모의실험장치라 함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축소된 철도차량 및 터널의 모형을 이용해 이미 건설되거나 건설중인 터널의 모의화재실험시 실제 화재에 의해 발생되는 연기(이하, 스모크라 함)와 동일 조건의 스모크 즉, 고온의 열부력이 적용된 스모크를 발생시킬 수 있도록 스모크 공급장치를 구성함으로써, 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향분석과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 실험을 통해 분석할 수 있도록 한 철도터널 화재제연 실험장치의 스모크 공급장치(이하, 스모크 공급장치라 함)에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for simulating fire extinguishing and ventilation of a railway tunnel (hereinafter referred to as a simulation apparatus), and more particularly, using a model of a reduced railway vehicle and a tunnel. The smoke supply device is configured to generate smoke under the same conditions as smoke generated by a real fire (hereinafter referred to as smoke) during the simulation fire experiment, that is, a smoke applied to a fire in a tunnel. The present invention relates to a smoke supply device (hereinafter referred to as a smoke supply device) of a railway tunnel fire removal test apparatus capable of analyzing flow trends, smoke performance, and evacuation of passengers through experiments.
일반적으로, 국토의 70%가 산악지대인 우리나라의 지리적 특성상 고산지대에 서 철도차량의 원활한 주행이 이루어질 수 있도록 철도터널이 건설되게 되는데, 이러한 종래 철도터널의 경우, 터널 내부를 주행하던 철도차량이나 터널 내부에서 화재가 발생하는 비상 상황시 터널 내부로 확산되는 고온의 스모크를 터널 외부로 배출시키기 위한 환기장치가 국내의 철도터널에는 전무한 상태로서, 상기와 같이 화재에 의한 비상 상황시 터널 내부로 확산되는 스모크에 의해 철도차량 내 승객 및 대피중인 승객이 질식하여 생명을 잃게 되는 커다란 문제점이 있었다.Generally, due to the geographical characteristics of Korea, where 70% of the country is a mountainous region, railway tunnels are constructed so that railroad cars can run smoothly in high altitude areas. There is no ventilation device in the domestic railway tunnel for discharging high-temperature smoke that spreads inside the tunnel in the event of a fire occurring inside the tunnel. There was a big problem that smoke caused passengers in railroad cars and evacuated passengers to choke and lose their lives.
또한, 외국의 경우 상기와 같이 화재에 의한 비상 상황시 터널 내부로 확산되는 고온의 스모크를 터널 외부로 배출시키기 위한 환기장치가 터널 내부에 설치되어 있는데, 이러한 환기장치는 터널의 구배 즉, 트랙의 구배를 고려하지 않고 단순히 터널 천정에 외기와 접하도록 설치되어진 덕트 내에 환기팬이 설치된 구조로서, 상기 환기팬 구동만으로는 터널 내 스모크를 터널 외부로 배출시키는데 한계가 있으며, 특히 상기 환기팬을 이용해 스모크를 터널 외부로 배출시키는 시간 및 배출유량에 비해 고온의 스모크가 터널 내부 전체로 확산되는 시간 및 속도가 매우 빠르기 때문에, 이 역시 터널 내 스모크를 터널 외부로 완전히 배출시키기 전(前)에 터널 내부로 확산되는 스모크에 의해 철도차량 내 승객 및 대피중인 승객이 질식하여 생명을 잃게 되는 문제점도 있었다.In addition, in foreign countries, a ventilator is installed inside the tunnel to discharge hot smoke, which diffuses into the tunnel outside the tunnel in the event of an emergency due to a fire. Ventilation fan is installed in the duct installed in contact with the outside air in the ceiling of the tunnel without considering the gradient, and only the ventilation fan drive has a limitation in discharging smoke in the tunnel to the outside of the tunnel. Since the time and speed at which hot smoke spreads throughout the tunnel is very fast compared to the time and discharge flow rate to the outside of the tunnel, this also diffuses into the tunnel before the smoke in the tunnel is completely discharged to the outside of the tunnel. The smoke causes the passengers in the railcar and the evacuated passengers to choke and lose their lives. There was also a problem.
그리고, 상기와 같은 종래 환기장치의 경우, 터널의 특성 및 조건에 따라 환기장치의 규모 및 성능이 달라지기 때문에, 단순히 종래 환기장치를 국내 철도터널에 적용하기 매우 곤란하며, 상기 환기장치를 설치하기 위해서는 국내 철도터널 실정에 맞게 재 설계하여 설치해야 하는 번거로운 문제점도 있었다.In the case of the conventional ventilation device as described above, since the size and performance of the ventilation device varies depending on the characteristics and conditions of the tunnel, it is very difficult to simply apply the conventional ventilation device to a domestic railway tunnel, and to install the ventilation device. In order to meet the domestic railway tunnel situation, there was also a cumbersome problem of having to redesign and install.
또한, 건설중인 철도터널의 환기성능을 사전에 검증하기 위한 화재모의실험이 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 방식으로만 이루지기 때문에, 터널 구배 및 터널 내부의 공기유동상태 등등 실제 조건 이외에 수많은 가정치들을 적용하여야 하는 번거로움이 있으며, 특히 실제 터널 및 트랙, 철도차량들을 축소하여 제조한 모형 터널 및 모형 트랙, 모형 철도차량을 이용해 화재모의실험을 수행해 얻은 데이터에 비해 컴퓨터 시뮬레이션을 이용한 화재모의실험 데이터의 정확도가 떨어짐에 따라 상기 데이터에 의한 신뢰도가 크게 저하되게 되는 등의 문제점도 있었다.In addition, since the fire simulation for verifying the ventilation performance of the railway tunnel under construction is carried out by computer simulation only, numerous assumptions must be applied in addition to the actual conditions such as the tunnel gradient and the air flow inside the tunnel. It is cumbersome, and the accuracy of fire simulation data using computer simulation is inferior to the data obtained by fire simulation using model tunnels, model tracks and model railway vehicles manufactured by miniaturizing actual tunnels and tracks and railway vehicles. As a result, there is a problem that the reliability caused by the data is greatly reduced.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은, 축소된 철도차량 및 터널의 모형을 이용해 이미 건설되거나 건설중인 터널의 모의화재실험시 실제 화재에 의해 발생되는 스모크와 동일 조건 즉, 고온의 열부력이 적용된 스모크를 발생시킬 수 있게 스모크 공급장치를 구성함으로써, 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향분석과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 실험을 통해 분석할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.The present invention devised to solve the above problems, the same conditions as the smoke generated by the actual fire during the simulation of the tunnels already constructed or under construction using a model of a reduced railway vehicle and tunnel, that is, high temperature heat The purpose of the smoke supply device is to generate smoke applied buoyancy, so that the smoke flow analysis, smoke performance, and evacuation of passengers can be analyzed through experiments.
또한, 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향분석과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 실험을 통해 분석함으로써, 초장대 철도터널 건설에 있어 화재에 대하여 안전설계가 이루어질 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, by using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied, by analyzing the flow trend of smoke according to the fire in the tunnel, smoke performance, and securing the evacuation route for passengers, the fire in the construction of the ultra-large railway tunnel There is another purpose for safety design to be achieved.
그리고, 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 실제 화재 조건에 따른 철도터널의 환기성능을 검증할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, there is another object to verify the ventilation performance of the railway tunnel according to the actual fire conditions using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied.
더욱이, 상기와 같이 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 모의화재시험을 수행할 경우, 건설중인 터널의 사전 환기성능 검토를 위해 사용되었던 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 방식에 비해 보다 정확한 모의화재시험을 수행할 수 있음과 아울러, 상기 축소 모형을 이용한 모의화재시험 결과값과 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 결과값을 상호 비교 검토함으로써, 터널의 환기설비에 대한 환기성능을 사전에 보다 정확히 검증할 수 있도록 하는데 또 다른 목적이 있다.
Moreover, when the simulation fire test is performed using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied as described above, the simulation test is more accurate than the computer simulation method used for the examination of the pre-ventilation performance of the tunnel under construction. In addition, it is possible to verify the ventilation performance of the ventilation equipment of the tunnel more accurately in advance by comparing and comparing the simulated fire test results using the scaled down model with the computer simulation results. There is another purpose.
본 발명의 스모크 공급장치는, 경사조절이 가능한 선반에 설치된 모형 터널, 모형 트랙 및 모형 철도차량을 이용해 터널 내 화재 모의실험을 실행하는 철도터널 화재제연 실험장치에 있어서;Smoke supply apparatus of the present invention, in the railway tunnel fire-removal experiment apparatus for executing a fire simulation in the tunnel using a model tunnel, a model track and a model railway vehicle installed on the shelf adjustable tilt;
상기 모형 터널 내 모형 철도차량의 화재상태를 구현하기 위해 스모크를 발생시키는 스모크 발생기와;A smoke generator for generating smoke to implement a fire condition of a model railway vehicle in the model tunnel;
상기 스모크 발생기에 의해 발생된 스모크를 가열하여 열부력이 발생되도록 하는 스모크 가열장치와;A smoke heating device for heating the smoke generated by the smoke generator to generate thermal buoyancy;
상기 스모크 발생기를 통해 발생된 스모크가 상기 스모크 가열장치로 유동될 수 있게 스모크 발생기와 스모크 가열장치를 연결하는 연결관과;A connecting pipe connecting the smoke generator and the smoke heater so that smoke generated through the smoke generator can flow to the smoke heater;
상기 연결관에 장착되어 스모크 발생기로부터 스모크 가열장치로 유동되는 스모크의 유량 조절 및 상기 스모크 가열장치로부터 스모크 발생기로의 스모크 역류를 방지하는 덕트팬(Duct Fan)으로 구성된 것을 특징으로 한다.And a duct fan mounted on the connection pipe to control the flow rate of smoke flowing from the smoke generator to the smoke heater and to prevent smoke backflow from the smoke heater to the smoke generator.
이 때, 상기 선반에 설치되는 모형 트랙 하단에는 스모크 발생기 및 스모크 가열장치를 통해 가열 공급된 스모크가 모형 철도차량 및 모형 터널에 공급될 수 있도록 스모크 배출부가 설치된 것을 특징으로 한다.At this time, the smoke discharge unit is installed at the lower end of the model track installed on the shelf so that the smoke supplied through the smoke generator and the smoke heating device can be supplied to the model railway vehicle and the model tunnel.
또한, 상기 스모크 배출부는 모형 터널을 비롯해 모형 트랙의 주요부에 6개소가 각각 설치되어 있으며, 상기 스모크 배출부에는 8-10개의 배출공이 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the smoke discharge unit is installed in each of the six major parts of the model track, including the model tunnel, the smoke discharge unit is characterized in that the 8-10 discharge holes are formed.
그리고, 상기 스모크 가열장치로부터 스모크 배출부로 유동된 스모크를 모형 철도차량 내부로 공급할 수 있도록 상기 스모크 배출부의 배출공에 공급파이프가 대응 결합된 것을 특징으로 한다.In addition, the supply pipe is correspondingly coupled to the discharge hole of the smoke discharge unit to supply the smoke flow from the smoke heating device to the smoke discharge unit into the model railway vehicle.
한편, 상기 스모크 발생기는 상측에 오일주입구를 갖는 중공의 케이스와; 상기 케이스에 내장되며, 오일주입구을 통해 공급되는 스모크 오일을 적재 및 가열을 위한 챔버와; 상기 챔버 내에 질소가스를 주입하여 챔버 내의 적재/가열된 스모크 오일을 가압할 수 있도록 케이스 일측 하단에 형성된 가스주입구와; 상기 챔버 내에 주입된 질소가스에 의해 가압된 오일이 기체상태의 스모크로 분사되도록 케이스 타측 상단에 형성된 스모크 분사노즐로 구성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the smoke generator is a hollow case having an oil inlet on the upper side; A chamber embedded in the case and configured to load and heat smoke oil supplied through an oil inlet; A gas inlet formed at the bottom of one side of the case to inject nitrogen gas into the chamber to pressurize the loaded / heated smoke oil in the chamber; Characterized in that it consists of a smoke injection nozzle formed in the upper end of the case so that the oil pressurized by the nitrogen gas injected into the chamber is injected into the gaseous smoke.
또한, 상기 케이스 일측 하단에 형성된 가스주입구에는 챔버 내에 가스 주입이 이루어질 수 있게 질소가스가 충전된 가스용기가 연결 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the gas inlet formed on the lower side of the case is characterized in that the gas container filled with nitrogen gas so that the gas can be injected into the chamber.
그리고, 상기 스모크 발생기는 인체에 무해한 식용유 성분의 원료를 사용하는 것을 특징으로 한다.And, the smoke generator is characterized by using a raw material of cooking oil components harmless to the human body.
이와 더불어, 상기 스모크 가열장치는 상기 스모크 가열장치는 일측 및 타측에 입출구가 형성된 가열챔버와; 상기 입구를 통해 유입된 스모크가 지그재그 형태로 유동되도록 가열챔버 내에 형성된 유동경로부와; 상기 유동경로부를 따라 유동하는 스모크에 열부력이 작용되도록 가열하는 히터로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the smoke heating device, the smoke heating device comprises a heating chamber having an inlet and outlet on one side and the other side; A flow path part formed in the heating chamber so that smoke introduced through the inlet flows in a zigzag form; Characterized in that it comprises a heater for heating so that the thermal buoyancy acts on the smoke flowing along the flow path portion.
이 때, 상기 가열챔버와 유동경로부 사이에는 가열챔버 내의 열이 외부로 빠져나지 않도록 외부와 차단하는 단열재가 설치된 것을 특징으로 한다.At this time, between the heating chamber and the flow path portion is characterized in that the heat insulating material to block the outside so that the heat in the heating chamber does not escape to the outside.
또한, 상기 유동경로부 내에는 입구를 통해 유입된 스모크가 지그재그로 유동될 수 있도록 일측은 개방되고, 타측은 밀폐된 형태의 격벽이 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the flow path portion is characterized in that one side is open so that the smoke flowing through the inlet flows in a zigzag, the other side is characterized in that the partition of the sealed type is installed.
그리고, 상기 히터는 유동경로부를 따라 유동하는 스모크를 직접 가열할 수 있도록 상기 유동경로부를 관통하여 설치된 것을 특징으로 한다.And, the heater is characterized in that installed through the flow path portion to directly heat the smoke flowing along the flow path portion.
또한, 상기 스모크 가열장치로부터 가열된 스모크가 모형 터널을 비롯해 모형 트랙의 주요부에 설치된 각 스모크 배출부에 공급될 수 있도록 상기 스모크 가열장치와 스모크 배출부 사이에 공급관이 설치된 것을 특징으로 한다.In addition, the supply pipe is installed between the smoke heating device and the smoke discharge unit so that the smoke heated from the smoke heating device can be supplied to each smoke discharge unit installed in the main portion of the model track, including the model tunnel.
그리고, 상기 공급관은 스모크 가열장치로부터 각 스모크 배출부에 스모크를 공급할 수 있게 분기관 형태로 형성된 것을 특징으로 한다.In addition, the supply pipe is characterized in that formed in the form of branch pipes to supply the smoke to each smoke discharge portion from the smoke heater.
이하, 본 발명에 따른 스모크 공급장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a smoke supply device according to the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명이 적용된 화재제연 및 환기 실험장치의 구성을 나타낸 개념도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실험장치 중 선반각도 조절수단의 구동 개념도를 나타낸 것이며, 도 3은 도 1에 도시된 실험장치 중 환기장치의 설치 상태도를 나타낸 것이다.1 is a conceptual diagram showing the configuration of a fire smoke and ventilation experiment apparatus to which the present invention is applied, Figure 2 is a conceptual diagram showing the driving of the shelf angle control means of the experimental apparatus shown in Figure 1, Figure 3 is shown in Figure 1 The installation state of the ventilation system of the experimental apparatus is shown.
우선, 본 발명에 따른 스모크 공급장치에 대하여 설명하기 앞서, 본 발명이 적용된 모의실험장치에 대하여 간략히 설명하며, 이하 기술되는 상세한 설명에서는 본 발명의 스모크 공급장치에 대해서만 상세히 설명하고, 본 발명 이외의 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.First, before explaining the smoke supply apparatus according to the present invention, the simulation apparatus to which the present invention is applied will be briefly described. In the following description, only the smoke supply apparatus of the present invention will be described in detail, and other than the present invention. Detailed description of the configuration will be omitted.
본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치(1)는, 이미 건설되거나 건설중인 터널의 모의화재시험을 위하여 실제 크기의 터널 및 트랙, 철도차량을 모형으로 축소하여 제작한 다음, 이를 이용해 터널 내 화재 모의실험 즉, 터널 내 운행중인 철도차량의 화재시 발생되는 스모크의 유동경향분석과 함께, 터널 내 제연성능 등을 분석하기 위한 실험장치로서, 이는 도 1에 도시한 바와 같이, 터널 내 화재 모의실험을 위해 축소된 모형 터널(3), 모형 트랙(4) 및 모형 철도차량(5)이 설치되는 선반(10)과; 상기 모형 철도차량(5)의 화재상태를 구현하기 위해 모형 철도차량(5) 내에 스모크를 공급하는 스모크 공급장치와; 상기 모형 터널(3)의 구배 상태를 구현하기 위해 선반(10) 양측 하단에 설치된 선반각도 조절수단과; 지형의 구배 또는 임의의 경사각도로 모형 터널(3)의 구배를 설정할 수 있게 선반각도 조절수단을 제어하는 제어장치와; 상기 모형 철도차량(5)을 거쳐 모형 터널(3) 내로 배출된 스모크를 모형 터널(3) 외부로 배출시키는 환기장치(70)로 구성되어 있다.The simulation apparatus (1) to which the smoke supply device of the present invention is applied is manufactured by miniaturizing the actual size of tunnels, tracks, and railway vehicles to a model for simulation fire tests of tunnels that are already being constructed or under construction. Fire simulation, that is, an experimental apparatus for analyzing the smoke tendency generated in the fire of a railway vehicle operating in the tunnel, and the analysis of the smoke elimination performance in the tunnel, as shown in FIG. 1, the fire simulation in the
여기서, 상기 선반(10)은 길이 30m, 폭 2.5m로 이루어져 있으며, 상기 선반(10)에 설치되는 모형 터널(3)의 경우, 연장길이 1.44㎞ 실제 터널을 축척비 1/48로 축소함과 아울러 내부가 2개로 분기되는 구조로 이루어져 있으며, 이 때 상기 2개의 모형 터널(3)에는 연결통로(3a)가 한 개 이상 형성되어 상기 연결통로(3a)를 통해 2개의 모형 터널(3) 내를 이동할 수 있게 된다.Here, the
그리고, 상기 선반(10)에 설치되는 모형 트랙(4) 및 모형 철도차량(5) 역시 전술한 모형 터널(3)과 마찬가지로 1/48의 축척비로 축소되어 있으며, 상기 모형 철도차량(5)의 경우 무선 원격조정으로 모형 트랙(4) 위를 구동하게 된다.In addition, the
한편, 상기 선반각도 조절수단은 지형의 구배 또는 임의의 경사각도에 맞게 터널(3)의 구배를 구현할 수 있도록 상기 선반(10) 양측의 중앙부 및 일측단에 각각 설치된 경사조절장치(41)로서, 상기 경사조절장치(41)의 경우 길이 30m, 폭 2.5m 선반(10)의 경사를 0.003°로 미세하게 조절할 수 있으며, 최대 50‰(=2.865°)까지 모형 터널(3)의 구배를 조절할 수 있다.On the other hand, the shelf angle adjusting means is a
이러한 경사조절장치(41)는 도 2에 도시한 바와 같이, 경사조절장치(41)를 구동하기 위한 모터(42)와; 상기 모터(42) 구동에 의해 회전하면서 선반 승강용 부재(47)를 승하강시키는 나사봉(46)과; 상기 나사봉(46)의 회전에 의해 승하강되면서 선반(10)의 구배를 조절할 수 있게 선반(10) 하단에 설치된 선반 승강용 부재(47)와; 상기 나사봉(46)의 직립상태를 지지하는 지지프레임(49)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 2, the
또한, 본 발명이 적용된 모의실험장치(1)에는 모형 터널(3) 및 주요부의 온 도 데이터를 측정하기 위한 위하여 열전대로 이루어진 온도측정장치(미도시)가 더 구비되어 있다.In addition, the simulation apparatus 1 to which the present invention is applied is further provided with a temperature measuring device (not shown) made of a thermocouple for measuring temperature data of the
그리고, 본 발명이 적용된 모의실험장치(1)에는 모형 터널(3) 및 주요부의 스모크 유속과 공기유속의 속도 데이터를 측정하기 위하여 열선 유속계로 이루어진 속도측정장치(53)가 더 구비되어 있는데, 이 때 상기 속도측정장치(53)의 경우 스모크 가열장치(30)와 각 스모크 배출부(12)를 연결하는 공급관(40) 상에 설치되어 있다(도 9 참조).In addition, the simulation apparatus 1 to which the present invention is applied further includes a
또한, 본 발명이 적용된 모의실험장치(1)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 모형 터널(3) 내 화재제연에 따른 스모크의 유동경향을 동영상 및 정지영상으로 촬영하기 위하여 디지털 카메라(56)와 디지털 캠코더(57)로 이루어진 영상촬영수단이 더 구비되어 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the simulation apparatus 1 to which the present invention is applied includes a
이와 동시에, 상기 온도측정장치 및 속도측정장치(53), 영상촬영수단에는 도 1에 도시한 바와 같이, 측정된 온도 데이터 및 스모크 유속의 속도 데이터, 영상 데이터를 전송하기 위한 인터페이스(51,54,58), 및 상기 인터페이스부(51,54,58)를 통해 전송된 데이터들을 저장하거나 실시간으로 모니터링하는 데이터 처리장치(52,55,59)가 각각 연결 구성되어 있다.At the same time, the temperature measuring device, the
더욱이, 상기와 같이 데이터 처리장치(59)로 전송되는 방대한 데이터 중 디지털 카메라(56) 또는 디지털 캠코더(57)를 통해 전송되는 영상 데이터의 경우, 전술한 데이터 처리장치(59)인 컴퓨터나 노트북에 저장하거나, 또는 리코더를 통해 DV 테이프(60)에 기록할 수도 있다.Furthermore, in the case of the image data transmitted through the
그리고, 본 발명이 적용된 모의실험장치(1)에는 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 모형 터널(3) 내 화재제연에 따른 스모크의 유동경향을 일정한 조도에서 상기 영상촬영수단을 통해 영상 데이터를 획득할 수 있도록 할로겐 램프로 이루어진 광원장치(61)가 더 구비되어 있다.In addition, as shown in FIG. 1, the simulation apparatus 1 to which the present invention is applied acquires image data through the image capturing means at a constant illuminance of a flow direction of smoke according to fire smoke in the
또한, 상기 제어장치는 지형의 구배 또는 임의의 경사각도로 모형 터널(3)의 구배를 설정하는 역할로서, 도 1에 도시한 바와 같이 콘트롤러(63)와 콘트롤패널(미도시)로 이루어져 있으며, 상기 콘트롤러(63)에는 10개의 환기팬(흡/배기팬) 조절스위치, 3개의 온도 지시계, 선반각도 조절스위치, 전원스위치 등이 설치되어 있다.In addition, the control device serves to set the gradient of the model tunnel (3) at a gradient of the terrain or an arbitrary inclination angle, and comprises a controller (63) and a control panel (not shown) as shown in FIG. The
그리고, 상기 환기장치(70)는 상기 모형 철도차량(5)을 거쳐 모형 터널(3) 내로 배출된 스모크를 모형 터널(3) 외부로 배출시킴과 동시에, 외부공기를 모형 터널(3) 내로 공급시키기 위한 장치로서, 도 3에 도시한 바와 같이, 2개로 분기된 모형 터널(3)의 각 일측에 설치되며, 모형 터널(3) 내 스모크를 외부로 배출하기 위한 흡기덕트(71)와 외부공기를 모형 터널(3) 내로 공급하기 위한 배기덕트(72)가 각각 형성된 하단댐퍼(73)와; 상기 하단댐퍼(73)의 양측에 내장된 흡기팬(74) 및 배기팬(75)과; 상기 하단댐퍼(73)와 각각 연통되며, 차단막(76)에 의해 흡/배기유로(77a,77b)로 구획된 수직댐퍼(78)와; 상기 각 수직댐퍼(78)의 흡/배기유로(77a,77b)와 연통되도록 차단막(79)에 의해 흡/배기유로(80a,80b)로 구획되어 모형 터널(3) 상단 내측에 설치된 상단댐퍼(81)와; 상기 상단댐퍼(81)의 흡/배기유로(80a,80b)와 연통됨과 아울러 외기와 접촉되게 설치되며, 하단댐퍼(73)로부터 상단 댐퍼(81)로 유동된 스모크는 외기로 배출하고, 외부공기는 흡입하여 상단댐퍼(81)로부터 하단댐퍼(73)로 공급되도록 하는 외기덕트(82)로 구성되어 있다.The
이 때, 상기 외기덕트(82)의 경우, 상기 수직댐퍼(78) 및 상단댐퍼(81)와 마찬가지로 차단막(83)에 의해 흡/배기유로(84a,84b)로 구획되어 있으며, 상기 외기덕트(82)의 경우 배기구(86)를 통해 외기로 배출되는 스모크가 흡기구(85)를 통해 재 유입되는 것을 방지할 수 있도록 상기 흡기구(85) 보다 배기구(86)가 높게 형성되어 있다.At this time, in the case of the
도 4는 본 발명의 스모크 공급장치를 나타낸 구성도이고, 도 5는 본 발명의 스모크 공급장치 중 스모크 발생기의 개념도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 스모크 공급장치 중 스모크 가열장치의 정단면도 및 측단면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명에 따른 스모크 가열장치의 개념도를 나타낸 것이다.Figure 4 is a schematic view showing a smoke supply of the present invention, Figure 5 shows a conceptual diagram of the smoke generator of the smoke supply of the present invention, Figure 6 is a front sectional view of the smoke heating device of the smoke supply of the present invention and Side cross-sectional view is shown, Figure 7 shows a conceptual diagram of a smoke heating apparatus according to the present invention.
그 다음으로, 본 발명의 스모크 공급장치를 설명하면, 이는 모형 철도차량(5)의 화재상태를 구현하기 위해 모형 철도차량(5) 내에 스모크를 공급하는 장치로서, 상기 스모크 공급장치는 도 4에 도시한 바와 같이, 화재 모의실험을 위해 스모크를 발생시키는 스모크 발생기(20)와; 상기 스모크 발생기(20)에 의해 발생된 스모크를 가열하여 열부력이 발생되도록 하는 스모크 가열장치(30)로 구성되어 있는데, 이 때 스모크 발생기(20)는 도 5에 도시한 바와 같이, 상측에 오일주입구(21)를 갖는 중공의 케이스(22)와; 상기 케이스(22)에 내장되며, 오일주입구(21)을 통해 공급되는 스모크 오일을 적재 및 가열을 위한 챔버(23)와; 상기 챔버(23) 내에 질소가스를 주입하여 챔버(23) 내의 적재/가열된 스모크 오일을 가압할 수 있도록 케이스(22) 일측 하단에 형성된 가스주입구(24)와; 상기 챔버(23) 내에 주입된 질소가스에 의해 가압된 오일이 기체상태의 스모크로 분사되도록 케이스(22) 타측 상단에 형성된 스모크 분사노즐(25)로 구성되어 있으며, 상기 케이스(22) 일측 하단에 형성된 가스주입구(24)에는 챔버(23) 내에 가스 주입이 이루어질 수 있게 질소가스가 충전된 가스용기(26)가 연결되어 있다.Next, the smoke supply apparatus of the present invention will be described, which is a device for supplying smoke in the
특히, 상기 스모크 발생기(20)의 경우, 최대 유량이 290㎥/min이며, 인체에 무해한 식용유 성분의 원료를 사용한다.In particular, in the case of the
또한, 상기 스모크 가열장치(30)는 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이, 일측 및 타측에 입출구(31,32)가 형성된 가열챔버(33)와; 상기 입구(31)를 통해 유입된 스모크가 지그재그 형태로 유동되도록 가열챔버(33) 내에 형성된 유동경로부(34)와; 상기 유동경로부(34)를 따라 유동하는 스모크에 열부력이 작용되도록 가열하는 히터(35)와; 상기 가열챔버(33) 내의 열이 외부로 빠져나가지 않도록 외부와 차단하는 단열재(36)로 구성되어 있는데, 이 때, 상기 스모크 가열장치(30)의 경우, 상기 스모크 발생기(20)로부터 공급된 스모크를 가열하는 최대가열온도는 약 1300℃이다.In addition, the
그리고, 상기 유동경로부(34)는 가열챔버(33) 내에 중공의 원통체로 형성됨과 동시에, 상기 가열챔버(33)의 입구(31)를 통해 유입된 스모크가 지그재그로 유동될 수 있도록 상기 유동경로부(34) 내에 일측은 개방되고, 타측은 밀폐된 형태의 격벽(34a)이 설치되어 있다.In addition, the
또한, 상기 유동경로부(34)의 경우 그 내부에 설치된 격벽(34a)에 의해 스모 크가 지그재그로 유동하면서 히터(35)에 의해 직접 가열되는 유동경로를 갖게 된다.In addition, the
그리고, 상기 히터(35)의 경우 유동경로부(34)를 따라 유동하는 스모크를 직접 가열할 수 있도록 유동경로부(34)를 관통하여 설치되어 있다.In addition, the
더욱이, 상기 스모크 발생기(20)와 스모크 가열장치(30)의 경우, 상기 스모크 발생기(20)를 통해 발생된 스모크에 열부력이 작용되도록 가열할 수 있게 연결관(38)을 통해 상호 연통된 구조로 이루어져 있는데, 이 때 상기 스모크 발생기(20)와 스모크 가열장치(30)를 연결하는 연결관(38) 상에는 스모크 발생기(20)로부터 스모크 가열장치(30)로 유동되는 스모크의 유량을 조절함과 동시에, 상기 스모크 가열장치(30)로 유입된 스모크가 다시 스모크 발생기(20)로 역류되는 것을 방지할 수 있도록 하는 DC 모터(미도시)가 내장된 덕트팬(Duct Fan)(39)이 설치되어 있다(도 4 참조).Furthermore, in the case of the
또한, 상기 스모크 가열장치(30)와 스모크 배출부(12) 사이에는 스모크 가열장치(30)로부터 가열된 스모크가 모형 터널(3)을 비롯해 모형 트랙(4)의 주요부에 설치된 각 스모크 배출부(12)에 공급될 수 있도록 공급관(40)이 설치되어 있는데, 이 때 상기 공급관(40)은 스모크 가열장치(30)로부터 각 스모크 배출부(12)에 스모크를 공급할 수 있게 분기관 형태로 형성되어 있다.In addition, between the
도 8a는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출부를 나타낸 세부 상세도이고, 도 8b는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출부에 공급파이프가 설치된 상태도를 나타낸 것이며, 도 8c는 본 발명에 따른 실험장치 중 모형 철도차량 내에 공급파이프가 설치된 상태도를 나타낸 것이고, 도 9는 본 발명에 따른 실험장치 중 스모크 토출상태의 개념도를 나타낸 것이다.Figure 8a is a detailed view showing a smoke discharge portion of the experimental apparatus according to the present invention, Figure 8b shows a state diagram in which the supply pipe is installed in the smoke discharge portion of the experimental apparatus according to the present invention, Figure 8c is an experiment according to the present invention FIG. 9 illustrates a state diagram in which a supply pipe is installed in a model railway vehicle, and FIG. 9 illustrates a conceptual diagram of a smoke discharge state in a test apparatus according to the present invention.
한편, 상기 선반(10)에 설치되는 모형 트랙(4) 하단에는 도 8a에 도시한 바와 같이, 스모크 발생기(20) 및 스모크 가열장치(30)를 통해 가열 공급된 스모크가 모형 철도차량(5) 및 상기 모형 철도차량(5)을 거쳐 모형 터널(3)에 공급될 수 있도록 스모크 배출부(12)가 설치되어 있는데, 이 때 상기 스모크 배출부(12)의 경우, 모형 터널(3)을 비롯해 모형 트랙(4)의 주요부에 총 6개소가 각각 설치되어 있으며, 상기 스모크 배출부(12)에는 8-10개의 배출공(14)이 형성되어 있다.On the other hand, as shown in Figure 8a, the lower end of the model track (4) installed on the
그리고, 상기와 같이 모형 터널(3)을 비롯하여 모형 트랙(4)의 주요부에 총 6개의 스모크 배출부(12)를 설치한 상태에서 모형 트랙(4) 상에 위치되는 모형 철도차량(5)으로 스모크를 공급하여 화재제연실험을 하게 되는데, 이 때 상기 모형 철도차량(5)을 이용한 화재제연실험의 경우, 상기 모형 철도차량(5)이 정지된 상태와, 상기 모형 철도차량(5)이 움직이는 상태로 구분하여 실험하게 되며, 상기와 같이 모형 철도차량(5)이 정지된 상태에서의 화재제연실험은, 상기 8-10개의 배출공(14)이 형성된 스모크 배출부(12)에 도 8b에 도시한 바와 같이, 상기 배출공(14)과 동일 갯수의 공급파이프(16)를 고정시킨 후 도 8c에 도시한 바와 같이, 상기 공급파이프(16)가 모형 철도차량(5) 내부에 위치될 수 있도록 상기 모형 철도차량(5)을 차륜이 설치된 차량 밑판과 결합시키게 된다.Then, as described above, the
이 때, 상기 공급파이프(16)가 내장된 모형 철도차량(5)을 이용해 화재제연실험을 하기 위해서는 모형 터널(3) 내에 설치된 스모크 배출부(12)에 전술한 바와 같이 공급파이프(16)를 고정시킨 후 상기 공급파이프(16)가 모형 철도차량(5) 내부에 위치되도록 상기 모형 철도차량(5)을 결합시킨 다음, 상기 스모크 배출부(12) 및 공급파이프(16)를 통해 모형 철도차량(5)의 내부로 도 9와 같이 스모크 공급장치로부터 발생된 고온의 스모크를 공급시켜 모형 터널(3) 내 스모크 유동경향을 분석하는 화재제연실험을 실행하게 된다.At this time, in order to perform the fire extinguishing test using the
또한, 상기 모형 철도차량(5)이 움직이는 상태에서의 화재제연실험은 전술한 모형 철도차량(5)이 정지상태에서의 화재제연실험시 적용되었던 즉, 스모크 배출부(12)에 고정시켰던 공급파이프(16)를 분리시킨 상태에서 원격조정을 통해 모형 철도차량(5)이 트랙(4)을 따라 움직이도록 구동시켜 화재제연실험을 실행하는 것으로, 이 때 화재제연실험은 모형 터널(3) 내의 모형 트랙(4) 하단에 설치된 스모크 배출부(12)를 통해 스모크 공급수단으로부터 발생된 고온의 스모크를 공급시켜 모형 터널(3) 내 스모크 유동경향을 분석하는 화제제연실험을 실행하게 된다.In addition, the fire smoking test in the state where the
이상과 같이 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치의 제원 및 성능은 표 1, 2와 같다.As described above, the specifications and performance of the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied are shown in Tables 1 and 2.
표 1Table 1
표 2TABLE 2
이하, 본 발명에 따른 철도터널의 화재제연 및 환기 실험과정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a description will be given of the experiments on the fire combustion and ventilation of the railway tunnel according to the present invention.
그리고, 상기 철도터널의 화재제연실험은 모형 철도차량(5)이 모형 터널(3) 내에 정지된 상태에서 실험하는 것으로 한정하며, 환기장치에 의한 스모크 배출과정에대해서는 생략하기로 한다.In addition, the fire extinguishing test of the railway tunnel is limited to the experiment in the state in which the
도 10은 본 발명에 따른 실험장치 중 철도터널의 화재제연 실험과정을 나타낸 상태도이다.10 is a state diagram showing a process for testing fire of a railway tunnel among experimental apparatuses according to the present invention.
먼저, 도 1 내지 도 8c에 도시한 바와 같이 선반(10) 상단에 설치된 모형 터널(3), 모형 트랙(4) 및 모형 철도차량(5)을 이용해 모형 터널(3) 내 화재 모의실험을 실행하기 위하여 8-10개의 배출공(14)이 형성된 스모크 배출부(12) 즉, 모형 트랙(4) 하단에 설치된 스모크 배출부(12)에 공급파이프(16)를 고정시킨 후 상기 공급파이프(16)가 모형 철도차량(5) 내부에 위치될 수 있도록 상기 모형 철도차량(5)을 차륜이 설치된 차량 밑판과 결합시킨 상태에서 스모크 공급장치으로부터 발생된 고온의 스모크를 상기 스모크 배출부(12) 및 공급파이프(16)를 통해 모형 철 도차량(5)의 내부로 공급시켜 모형 터널(3) 내 스모크 유동경향을 분석하는 화재제연실험을 실행하게 된다.First, as shown in FIGS. 1 to 8C, a fire simulation in the
이 때, 상기 스모크 공급장치를 통해 발생되는 스모크의 형성과정을 좀더 상세히 설명하면, 오일주입구(21)을 통해 공급되는 스모크 오일이 적재된 챔버(23) 내에 가스주입구(24)와 연결된 가스용기(26)로부터 질소가스를 주입하여 상기 질소가스를 이용해 챔버(23) 내 적재된 스모크 오일을 가압할 경우, 도 5에 도시한 바와 같이, 상기 질소가스의 가압력에 의해 스모크 오일이 케이스(22) 타측 상단에 형성된 스모크 분사노즐(25)로 유동되면서 상기 스모크 분사노즐(25)을 통해 분사될 때 압력이 저하됨과 동시에 속도가 빨라지면서 기체상태의 스모크로 변화되어 상기 스모크 가열장치(30)와 연통되는 연결관(38)으로 분사되게 된다.At this time, the process of forming the smoke generated through the smoke supply in more detail, the gas container connected to the
그리고, 상기 분사된 스모크는 연결관(38)을 거쳐 스모크 가열장치(30)로 유입되게 되는데, 상기와 같이 유입된 스모크는 도 7에 도시한 바와 같이, 가열챔버(33) 내부 즉, 가열챔버(33) 내의 유동경로부(34)를 따라 지그재그로 유동하면서 히터(35)에 의해 직접 가열되어 상기 스모크에 열부력이 작용하게 되고, 상기 열부력이 작용된 스모크는 실제 화재시 발생하는 고온의 스모크와 동일한 상태를 이루게 된다.Then, the injected smoke is introduced into the
이와 같이 열부력이 작용된 스모크는 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 스모크 가열장치(30)와 스모크 배출부(12)를 연결하는 공급관(40)을 통해 스모크 배출부(12)로 유동하게 되고, 상기 스모크 배출부(12)로 유동된 스모크는 상기 스모크 배출부(12)의 배출공(14)에 고정된 공급파이프(16)를 통해 모형 철도차량(5)의 내부 로 공급됨과 아울러, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 모형 철도차량(5)으로부터 모형 터널(3) 내부로 배출되면서 실제 터널 내 철도차량의 화재상태를 구현하게 된다.As the heat buoyancy acted as shown in FIG. 9, the smoke flows to the
상기와 같이 모형 철도차량(5)으로부터 모형 터널(3) 내부로 고온의 스모크가 배출되게 되면, 모형 터널(3) 내부 온도가 고온의 스모크에 의해 상승하게 됨과 아울러, 스모크 역시 모형 터널(3) 내부에 가득 차게 되며, 특히 상기 모형 터널(3) 내 스모크의 경우 실제 터널의 구배에 따라 그 유동이 크게 달라지게 된다.When hot smoke is discharged from the
이에 모형 터널(3), 모형 트랙(4) 및 모형 철도차량(5)이 설치된 선반(10)을 이용한 화재제연실험에 앞서 실제 터널의 구배에 맞게 경사각도를 조절하게 되는데, 이에 대한 선반(10)의 경사각도 즉, 선반(10)의 양측 중앙부 및 일측단에 설치된 경사조절장치(41)의 조절과정을 간략히 설명하면, 도 2에 도시한 바와 같이, 제어장치의 구성요소 중 콘트롤러(63)에 설치된 선반각도 조절스위치를 조작하여 모터(42) 구동에 따른 나사봉(46)을 회전시켜 상기 나사봉(46)의 회전력에 의해 선반 승강용 부재(47)를 각각 승하강시켜 실제 터널의 구배와 동일하게 형성시킨다.Therefore, the angle of inclination is adjusted in accordance with the gradient of the actual tunnel before the fire smoke experiment using the shelf (10) in which the model tunnel (3), the model track (4), and the model railway vehicle (5) are installed. In brief, the adjustment process of the
그리고, 이상의 실험과정에서 실제 터널과 동일한 구배를 갖는 모형 터널(3) 내 모형 철도차량(5)의 화재구현에 따른 스모크 배출과 함께, 상기 배출된 스모크를 모형 터널(3) 외부로 배출시키기 위한 환기장치(70)의 구동에 따라 변화되는 스모크의 유동경향을 정확하게 파악하기 위하여, 모형 터널(3) 내부에 설치된 온도측정장치를 통해 스모크에 의한 모형 터널(3) 내부 온도를 측정하고, 또한 상기 스모크 가열장치(30)와 스모크 배출부(12)를 연결하는 공급관(40) 상에 설치된 속도측 정장치(53)를 통해 상기 스모크 가열장치(30)로부터 고온상태로 가열된 스모크의 유동속도를 측정하여 도 10에 도시한 바와 같이, 인터페이스부(51,54)를 통해 그 온도 데이터 및 속도 데이터를 데이터 처리장치(52,55)로 전송 저장하게 된다.In addition, in order to discharge the discharged smoke outside the
또한, 상기와 같이 모형 터널(3) 내 화재구현에 따른 스모크의 유동경향을 일정한 조도에서 촬영하기 위해 광원장치(61)인 할로겐 램프가 조사된 상태에서 영상촬영수단인 디지털 카메라(56) 및 디지털 캠코더(57)를 이용해 스모크의 유동경향을 동영상 및 정지영상으로 촬영하여 인터페이부(58)를 통해 그 촬영된 영상을 데이터 처리장치(59)로 전송 저장하게 된다.In addition, as described above, the
이와 같이 상기 데이터 처리장치(52,55,59)에 저장된 온도측정장치 및 속도측정장치(53)에 의한 측정 데이터 값과 영상촬영수단에 의한 영상 데이터를 통해 이미 건설되거나 건설중인 터널의 화재시 터널 내 스모크의 유동경향과 제연성능을 정확히 분석함으로써, 실제 터널 내 화재시 승객의 안전한 대피 및 상기 대피 승객의 생명을 보호할 수 있도록 함과 아울러, 터널의 환기설비에 대한 환기성능을 사전에 보다 정확히 검증할 수 있으며, 더나아가 초장대 철도터널 건설에 있어 화재에 대한 안전설계를 이룰 수 있게 된다.The tunnel in the event of a fire of a tunnel already being constructed or under construction through the measurement data values of the temperature measuring device and the
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발며의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.As described above, the above-described embodiment is described with reference to the most preferred example of the present invention, but is not limited to the above embodiment, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the technical spirit of the present invention. .
본 발명의 스모크 공급장치는, 축소된 철도차량 및 터널의 모형을 이용해 이미 건설되거나 건설중인 터널의 모의화재실험시 실제 화재에 의해 발생되는 스모크와 동일 조건 즉, 고온의 열부력이 적용된 스모크를 발생시킬 수 있게 스모크 공급장치를 구성함으로써, 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향분석과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 실험을 통해 분석할 수 있는 탁월한 효과가 있다.Smoke supply device of the present invention, using the model of the reduced railway vehicle and tunnel, the smoke generated by the same conditions as the smoke generated by the actual fire during the simulated fire test of the tunnel that is already being constructed or under construction, that is, the smoke applied to high temperature thermal buoyancy By configuring the smoke supply device to make it possible, there is an excellent effect that can be analyzed through experiments on the smoke flow analysis, smoke performance, and evacuation of passengers in accordance with the fire in the tunnel.
또한, 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 터널 내 화재에 따른 스모크의 유동경향분석과 제연성능, 승객의 피난로 확보 등을 실험을 통해 분석함으로써, 초장대 철도터널 건설에 있어 화재에 대하여 안전설계가 이루어질 수 있도록 하는 효과도 있다.In addition, by using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied, by analyzing the flow trend of smoke according to the fire in the tunnel, smoke performance, and securing the evacuation route for passengers, the fire in the construction of the ultra-large railway tunnel It also has the effect of making safety design possible.
그리고, 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 실제 화재 조건에 따른 철도터널의 환기성능을 검증할 수 있는 효과도 있다.In addition, there is an effect that can verify the ventilation performance of the railway tunnel according to the actual fire conditions by using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied.
더욱이, 상기와 같이 본 발명의 스모크 공급장치가 적용된 모의실험장치를 이용해 모의화재시험을 수행할 경우, 건설중인 터널의 사전 환기성능 검토를 위해 사용되었던 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 방식에 비해 보다 정확한 모의화재시험을 수행할 수 있음과 아울러, 상기 축소 모형을 이용한 모의화재시험 결과값과 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 결과값을 상호 비교 검토함으로써, 터널의 환기설비에 대한 환기성능을 사전에 보다 정확히 검증할 수 있는 효과도 있다.Moreover, when the simulation fire test is performed using the simulation apparatus to which the smoke supply device of the present invention is applied as described above, the simulation fire test is more accurate than the computer simulation method used to examine the pre-ventilation performance of the tunnel under construction. In addition, by comparing and comparing the simulated fire test results using the scaled down model and the simulation results using the computer, the effect of verifying the ventilation performance of the ventilation equipment of the tunnel in advance can be more accurately verified. have.
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