KR20080038420A - 철도 차량 내의 소방 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화약제 저장 용기(10), 배관 시스템(12), 소화약제 배출 수단(14) 및 압력 발생 장치(8)를 구비하고 있는 소화 시스템을 포함하고 있는 철도 차량(2)에 관한 것이다. 상기 시스템의 작동 안전성을 향상시키기 위해, 상기 압력 발생 장치는 철도 차량의 압축 공기 공급원(6)에 연결되어 있고, 상기 압력 발생 장치에 의해 상기 배관 시스템 내에 정적 압력이 발생될 수 있고, 화재는 상기 배관 시스템 내의 압력에 의해 감지될 수 있다.

철도 차량, 압력 강하, 소화약제, 압축 공기

Description

철도 차량 내의 소방{FIREFIGHTING IN RAILWAY VEHICLES}

본 발명은 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량에 관한 것이다.

현대 사회의 여객 운송 분야에서 하부구조적 업무를 수행하는 철도 차량의 사용이 증가하고 있다. 물론, 승객과 관련된 객차에 대해서는 특히 엄격한 방화 요건이 설정되어야 한다. 지금까지는 이러한 엄격한 요건들이 열차 내에 사용되는 소재와 장비들에 대해서 적용되고 있다. 열차 디자인과 열차 제작 및 열차 구성물에 사용되는 소재 및 장치와 관련된 이에 상응하는 표준과 기타 요건들은 새로운 프로젝트가 수행될 때에 열차 제작자와 운영자에게 상당한 제한 요소가 된다. 낡은 열차가 수리되어야 할 상태로 되는 경우에, 당국에 의해 부과되는 조건을 만족시키기가 어렵다.

향후 수 년 내에, 점점 철도 시스템의 전부 또는 일부가 지하화될 것으로 예측된다. 터널 내에서의 소방이 안고 있는 특수한 문제 때문에 철도 차량이 충족시켜야 하는 요건들은 지속적으로 증가할 것이다.

이에 덧붙일 사실은 화재 현장에서의 열차 자체의 거동은 차량의 디자인과 차량에 사용된 장치 및 소재들에 의해 영향을 받을 수 있다는 것이다. 다른 한편으로는, 승객들이 입고 있는 의류와 휴대하고 있는 화물 같은 화재 하중(fire load) 들에 의해 영향을 받을 수 있다. 방화범에 의해 발연성 재료가 적재되는 것도 거의 예방할 수 없다.

승객이 탑승하고 있는 객실에 대한 소방 시스템은 지금까지는 예외적인 경우에만 철도 차량 내에 설치되었으며, 그 시스템은 주로 "개방 시스템" 또는 "습식 시스템" 형태이다.

상기 제1 경우에 있어서, 화재를 감지하고 소방 시스템에 화재가 난 영역에 대한 기동 신호를 주기 위한 화재 감지 및 경보 시스템이 추가로 설치되어야 한다. 상기 영역을 제어하는 밸브들의 측면에서 시스템 비용을 낮추기 위해서는, 소화약제를 토출하는 특정 장치는 개별적으로 기동하기 보다는, 그룹 단위로 규칙적으로 기동되어야 한다. 이러한 결과는 사용되는 소화약제의 양이 선택적이고 개별적으로 기동되는 경우에 비해 많아지게 한다. 결국 이는 소화약제의 공급량을 많아지게 하고 이에 따라서 휴대해야 하는 무게가 증가한다는 것을 의미한다.

상기 습식 시스템에서, 소화약제 토출 장치들은 각 개별 장치들의 열적 트리거 요소에 의해 기동된다. 상기 장치들은 개별적으로 기동된다. 그러나, 이 경우에 소화약제 토출용 장치들까지 연장 설치되어 있는 배관망 전체에는 소화약제가 사전에 충진되어야 한다. 어떤 환경 하에서는 철도 차량의 전형적인 진동이 배관망에서 소화약제가 누설되는 어느 정도 심각한 문제를 야기하며, 이는 누설된 양이 매우 적더라도 매우 심각한 손상을 야기하는 문제를 안고 있다.

소방을 개선하기 위한 전술한 대책들은 이른바 수동적인 것이다. 전술한 바와 같이, 이러한 점들은 제작자 및 운영자들에는 상당한 제약이 된다. 상기 수동적 인 소방 대책들에 의해서는 수행될 수 없는 중요한 과제도 내포하고 있다.

이에 따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 문제점들을 감소시키거나 적어도 상당히 완화시키는 것이다.

본 명세서에서는 소화약제 공급 용기(또는 펌프)를 가스 또는 공기가 충전되어 압력이 가해지는 상태에 있는 소화약제 토출 장치에 연결하는 파이프가 설치되어 있는 것을 개시하고 있다.

본 발명의 하나의 교시는 청구항 1에 따르는 철도 차량이다. 본 발명의 또 다른 교시는 청구항 12에 따르는 소방 장치이다.

소화약제 토출 장치들 중의 하나가 열에 의해 작동되어 개방되면, 배관 시스템 내의 압력이 강하하고, 적당한 장치를 통해 소화약제를 차단하고 있는 파이프 기구가 개방된다. 후속해서 배관망에는 소화약제로 가득 차서 소화약제가 이전에 작동되어 있는 상기 장치 또는 소화약제 토출 장치로부터 분출된다.

그러나 가스/공기의 분출이 소화약제 토출 장치가 작동된 결과에 따른 것이 아니고 (매우 작은)누출에 의한 것이라면, 배관망은 소화약제로 충전되지 못하고 배관망 내에 통상적인 시험 압력이 도달할 때 까지 추가의 가스/공기로 채워지게 된다.

만약 "대기" 모드(standby mode)에서 배관 시스템에 공기가 가득 채워지고, 이 공기가 차량의 압축공기 시스템으로부터 나온 것이라면 특히 바람직하다. 이러한 방식으로, 추가의 가압 용기를 설치할 필요가 없게 된다.

상기 시스템의 특별한 추가 실시예는 차량으로부터의 압축 공기가 소화약제 용기로부터 배관망으로 소화약제를 주입시키는 것이다.

상기 시스템의 추가의 실시예는 (간단한)화재 경보기를 추가로 설치하는 것이다. 화재 경보기로부터 화재 신호가 있는 경우에만, 배관망에는 상당한 압력 강하가 일어나서 소화약제로 채워지게 된다. "압력 강하" 신호가 있는 경우에만, 누설을 알리기 위한 경보 메시지가 동작한다. 긴급 상황에서 정상 작동되기 위해서는, 배관망에 누설이 있는지를 계속적으로 모니터하는 것이 중요하다. 배관망이 미충전된 상태로 남겨지는 옵션과 대기 모드에서 가스/공기가 가해지지 않은 것이 제거된다.

도 1은 소방 시스템을 갖춘 철도 차량(2)을 나타내는 도면이다.

화차(4)(wagon)에는 압축공기 공급원(6)이 구비되어 있다. 압축공기 공급원(6)은 화차(4)와 구동 유닛(motive unit) 양쪽에 구비될 수 있다. 철도 차량(2)에서 압축 공기 작동 방식의 기능성 설비들은 압축공기 공급원(6)에 의해 구동된다. 이들의 일 예로는 브레이크가 있다. 화차(4) 내에는, 압축공기 공급원(6) 뿐만 아니라, 압력 발생 수단(8)과 소화약제 공급 용기(10)가 구비되어 있다. 소방 목적으로 소화약제 공급 용기(10)에는 배관 시스템(12)이 연결되어 있다. 배관 시스템(12) 위에는 안개 노즐(14a, 14b)들이 배치되어 있다. 상기 장치는 다음과 같이 동작한다.

대기 상태에서, 압축 공기가 압축공기 공급원(6)으로부터 파이프(7)를 통해 압력 발생 수단(8)으로 공급된다. 압축공기 공급원(6)으로부터 도입된 압축 공기의 도움을 받아, 배관 시스템(12)에는 압력 발생 수단(8)에 의해 대기 압력(quiescent pressure)이 형성된다. 이를 위해 배관 시스템(12)과 압력 발생 수단(8) 사이에는 연결부(11)가 위치한다. 대기 압력은 수 바(a few bar)일 수 있다. 배관 시스템(12)에서의 누설은 mbar 범위 정도의 압력 강하를 야기하며, 압력은 매우 완만하게 강하되는데, 다시 말하면 장기간에 걸쳐서 압력이 강하된다. 이러한 압력 강하는 연결부(11)를 통해 압력 발생 수단(8) 내에서 감지된다. 대기 압력은 압축공기 공급원(6)으로부터 온 압축 공기에 의해 교정된다. 이 수단에 의해 배관 시스템(12) 내에서 대기 압력이 일정하게 유지된다.

화재가 발생한 경우, 그 화재는 안개 노즐(14) 내의 파열-기동식 피스톤(burst-actuated piston)에 의해 감지될 수 있다. 이는, 파열-기동식 피스톤이 온도 증가에 의해 파쇄되는 결과로 배관 시스템(12) 내의 압축 공기가 분출될 수 있다는 사실의 결과로 이루어질 수 있다. 그 외의 감지 수단들도 또한 사용될 수 있다. 화재가 일어난 경우에 화재 감지에 압축 공기(12)가 사용될 수 있고, 특히 온도가 증가하는 결과로 배관 시스템(12)이 개방되고, 압축 공기가 분출될 수 있다. 이 뿐만 아니라, 수동으로 화재를 표시할 수 있는 별도의 화재 경보기(미도시)가 설치될 수 있다.

화재가 발생한 경우, 다시 말하면, 배관 시스템(12) 내에 적어도 압력 강하가 일어난 경우, 바람직하게는 배관 시스템(12) 내의 압력 강하와 화재 경보기에 의한 화재 알림이 모두 있는 경우에, 소화약제를 운송하기 위해 압력 발생 수단(8)으로부터 연결부(9)를 통해 공급 용기(10)로 압축 공기가 구동된다. 이러한 압축 공기는 소방 분류(fluid)가 공급 용기(10) 밖으로 유동하여 배관 시스템(12)으로 유동하도록 하여 잠시 후에는 안개 노즐(14)로 소화약제가 공급된다. 압력 발생 수단(8)은 예를 들어 80 내지 200 바(bar) 정도의 고압을 발생시키는 것이 바람직하다. 이 수단에 의해 안개 노즐(14)에서 소방 안개가 생성된다.

화재가 감지되면, 여기서 화재 감지는 배관 시스템(12) 내에서 압력이 강하되는 결과로써 연결부(11)를 통해 압력 발생 수단(8)에 의해 이루어질 수 있는데, 소화약제 공급 용기(10)에 고압이 형성된다. 이는, 초기에는 폐쇄되어 있는 공급 용기(10)와 배관 시스템(12) 사이의 연결부가 개방되도록 한다. 이 연결부는 예를 들어 압력 증가에 의해 파쇄되는 파쇄형 디스크와 밸브에 의해 밀폐될 수 있다. 화재가 발생한 경우, 배관 시스템(12)으로의 연결부(11)는 압력 발생 수단(8) 내에서 닫혀지고, 연결부(9)를 통해 소화약제 공급 용기(10) 내로 압축 공기가 취입된다.

배관 시스템(12) 내에 고압을 형성하기 위해, 공기뿐만 아니라 기타 다른 가스도 사용될 수 있다.

압축공기 공급원(6)과 압력 발생 수단(8) 사이에 본 발명에 따른 연결에 의해, 화차(4) 내에 이미 존재하는 펌프들은 더 이상 쓸모가 없다. 철도 차량용 소방 시스템의 설치 비용과 수고가 감소된다. 자본 투자 규모는 작아지고, 유지보수 비용과 노력도 최소화될 수 있다.

Claims (12)

1. - 소화약제 공급 용기와,

   - 배관 시스템과,

   - 소화약제 토출 수단과,

   - 압력 발생 수단을 구비하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량에 있어서,

   - 상기 압력 발생 수단이 상기 철도 차량에 부속되어 있는 압축 공기 공급원에 연결되어 있고,

   - 상기 압력 발생 수단에 의해 상기 배관 시스템 내에 대기 압력이 형성될 수 있으며,

   - 상기 배관 시스템 내의 압력 강하에 의해 화재가 감지될 수 있는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
2. 제1항에 있어서, 화재시에 상기 소화약제 토출 수단이 압력 강하를 발생시키는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 화재시의 압력 강하가 배관 시스템에서의 누설에 의한 압력 강하보다 큰 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 화재 발생시에 화재가 소화약제 토출 수단 내의 파열-기동식 피스톤에 의해 감지될 수 있는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 화재 발생시에 화재가 화재 경보 수단에 의해 감지될 수 있는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 압력 강하시에 소화약제 공급 용기와 배관 시스템 사이에 분류(fluid) 연결부가 형성되는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
7. 제6항에 있어서, 파쇄형 디스크 또는 밸브가 분류 연결부를 형성하는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
8. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 화재시에 철도 차량에 부속되어 있는 압축 공기 공급원이 공기압에 의해 소화약제 분류를 주입하는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 화재시에 소화약제 분류가 소화약제 토출 수단으로부터 80 내지 200 바의 고압으로 토출될 수 있는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
10. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 화재시에 소화약제 토출 수단이 소방 안개를 생성하는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
11. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서, 소화약제 토출 수단이 적어도 하나의 안개 노즐을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 소방 시스템을 포함하고 있는 철도 차량.
12. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 철도 차량용 소방 시스템.

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