KR20100103586A - 건식 진공 스프링클러 시스템 - Google Patents

건식 진공 스프링클러 시스템 Download PDF

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KR20100103586A
KR20100103586A KR1020107015609A KR20107015609A KR20100103586A KR 20100103586 A KR20100103586 A KR 20100103586A KR 1020107015609 A KR1020107015609 A KR 1020107015609A KR 20107015609 A KR20107015609 A KR 20107015609A KR 20100103586 A KR20100103586 A KR 20100103586A
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겐고 마츠오카
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유겐가이샤 케이 앤드 지
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Abstract

2차측 배관의 잔수를 간단하게 제거할 수 있고, 건식 스프링클러 시스템에 특유의 문제를 해소해서 화재시에 있어서의 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작을 확보한 건식 진공 스프링클러 시스템을 제공하는 것. 2차측 배관(24) 내에 충전된 공기를 부압 상태로 유지하는 부압 상태 확보 수단을 갖고, 이 부압 상태를 평상시의 상태로 했다. 부압 상태 확보 수단은 2차측 배관(24)의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관(53)과, 흡인관(53)에 설치되어 2차측 배관(24)의 내부를 2차측 배관(24)의 상부 위치로부터 흡인하는 흡인 펌프(51)를 갖는다. 2차측 배관(24)의 상부 위치에는 2차측 배관(24) 내의 온도를 검출하는 온도 검출 수단(57a) 및 2차측 배관(24) 내의 압력을 검출하는 압력 검출 수단(57b)이 설치되고, 2차측 배관(24)내의 압력은 평상시의 상태일 때 온도 검출기(57a)로 검출된 온도에서 2차측 배관(24) 내에 잔류하는 물(62)이 비등하는 압력으로 제어된다.

Description

건식 진공 스프링클러 시스템{DRY VACUUM SPRINKLER SYSTEM}
본 발명은 한냉지에서 사용되는 건식 진공 스프링클러 시스템, 특히 2차측 배관의 입하 배관에 고인 잔수를 스프링클러 헤드를 작동시키거나 또는 분리하는 일없이 제거할 수 있고, 또한 화재시에 있어서의 신속한 소화 동작을 확보한 건식 진공 스프링클러 시스템에 관한 것이다.
스프링클러 시스템은 크게 나누어서 습식과 건식이 있다. 평상시에 2차측 배관에 물이 충전되어 있는지의 여부로 그와 같이 나누어지지만, 한냉지에서는 동결의 우려가 있기 때문에 건식이 많이 사용되고 있다.
도 4에 건식 스프링클러 시스템의 전체 개략 구성도를 나타낸다. 건식 스프링클러 시스템(100)은 소화 수조(16), 송수 펌프(14), 송수 배관부(20) 및 스프링클러 헤드(12)의 각 기본 구성을 구비하고 있다.
소화 수조(16)는 빌딩이나 백화점 등의 최하부에 설비되고, 각 층에 구비된 스프링클러 헤드(12)로부터 방수(放水)를 장시간 행할 수 있도록 충분한 수량을 비축하고 있다. 송수 펌프(14)는 물공급 수단으로서 구비되어 있고, 예를 들면 배관에서의 통수 저항을 받아도 동시에 8~40개 정도의 스프링클러 헤드(12)로부터 매분 80ℓ 이상의 방수를 유지할 수 있는 토출량을 갖는다.
송수 배관부(20)는 1차측 배관(22)과 게이트 밸브(26)와 2차측 배관(24)으로 구성되어 있고, 송수 펌프(14)로부터 스프링클러 헤드(12)까지의 물공급로를 형성하고 있다. 1차측 배관(22)은 송수 펌프(14)로부터 빌딩이나 백화점 등의 최상부까지 대략 연직으로 상승하고, 각 층에서 분기되어 있다. 또한, 빌딩이나 백화점 등의 최상부에는 고가수조(高架水槽)(62)가 설치되어 있고, 이 고가수조(62)에도 물이 비축되어 있다. 2차측 배관(24)은 후술하는 바와 같이, 각 층에서 천장과 대략 나란히 배관되고, 복수개의 스프링클러 헤드(12)가 장착되어 있다.
1차측 배관(22) 및 2차측 배관(24)의 내경, 각 층에서의 스프링클러 헤드(12)의 개수, 송수 펌프(14)의 출력 등은 빌딩이나 백화점 등의 규모, 각 층의 넓이 등을 고려해서 적당하게 정할 수 있다.
도 5는 도 3의 건식 스프링클러 시스템의 주요부의 개략 구성도이다. 소화 수조(16)에 비축된 물은 송수 펌프(14), 1차측 배관(22), 게이트 밸브(26), 2차측 배관(24), 스프링클러 헤드(12)를 경유해서 방수된다. 도시한 바와 같이, 게이트 밸브(26)는 1차측 배관(22)의 각 층에서 분기된 송수 펌프측 상방측 단부에 통수 가능하게 접속되고, 전동 밸브(26a)와 경보 밸브(26b)로 구성되어 있다. 평상시에 있어서 전동 밸브(26a)는 폐쇄 상태로 유지된다. 또한, 경보 밸브(26b)는 전동 밸브(26a)가 개방 상태로 되어 송수가 소정 시간 행하여졌을 때에 경보를 발령하는 기능을 갖는 것이다.
2차측 배관(24)은 그 일단이 게이트 밸브(26)에 연통 접속되고, 각 층마다 천장에 대략 평행하게 신장된 후에 또한 분기되어, 연직 방향으로 하강한 입하 배관부(24b)를 형성하고 있다. 그리고, 그 선단부에는 각 층의 천장부로부터 노출된 상태로 스프링클러 헤드(12)가 장착되어 있다. 이 2차측 배관(24)의 지름은 1차측 배관(22)의 지름에 비해서 크게 할 필요는 없고, 소정의 압력 상태에 견딜 수 있는 지름, 재질, 두께를 구비하는 것을 자유롭게 선정할 수 있다. 또한, 2차측 배관(24)의 타단에는 시험적으로 물을 흘린 후에, 또는 시스템이 오동작해서 2차측 배관(24)에 물이 흐른 후에 2차측 배관(24) 내를 개방 상태로 하기 위한 시험 밸브(28)가 설치되어 있다.
스프링클러 헤드(12)는 그 선단면에 다수의 방수 구멍(도시 생략)을 구비하고 있고, 평상시에는 그 방수 구멍은 폐쇄되며, 주위가 예를 들면 섭씨 80도와 같은 소정의 고온 상태로 되었을 때에 방수 구멍이 개방되어 물 등을 분출한다고 하는 기능을 각각 독립해서 갖고 있다. 이 방수 구멍의 개방에는 저융점 금속의 고온 연화를 이용한 것이 일반적이지만, 상기 기능을 달성할 수 있다면 기타 어떠한 구조·구성을 갖고 있어도 된다.
상기 구성에 더해, 습식 스프링클러 시스템(100)은 예비 작동 기능을 달성하기 위하여 화재 감지기(40) 및 제어반(30)을 구비하고 있다. 화재 감지기(40)는 화재 상태를 검출하는 수단으로서 각 층에 설치되어 있다. 연기나 화염, 주위 온도를 고감도로 또한 고속으로 감지하고, 설치 환경이 소정 온도 등에 도달했을 때에는 제어반(30)을 향해서 화재 신호(FS)를 송출하는 기능을 구비하고 있다. 이러한 화재 감지기(40)는 스프링클러 헤드(12)보다 주위 온도 등을 즉시 검출·설정할 수 있는 것이 선정되어 있다.
제어반(30)은 본 시스템의 개폐 제어부로서 구비된다. 이 제어반(30)은 외부로부터의 각종 신호를 수취할 수 있는 입력부(도시 생략), 미리 짜여진 제어 논리에 따라서 기능하는 메모리나 릴레이 회로 등으로 구성된 판단부(도시 생략), 게이트 밸브(26)나 송수 펌프(14) 등으로 제어 신호(CS2, CS3)를 송출하여 전력을 공급하는 출력부(도시 생략)를 갖고 있다. 이러한 구성에 의해, 제어반(30)은 화재 감지기(40)로부터 보내진 화재 신호(FS)에 의해 판단을 행하여 게이트 밸브(26)의 개방도나 개폐 상태 등을 제어할 수 있게 되어 있다.
여기에서, 2차측 배관(24) 내에는 가압 수단에 의해 2kgf/㎠ 정도로 가압된 공기가 충만되어 있다. 가압 수단은 컴프레서(50), 가압관(52), 가압용 전자 밸브(54)를 구비하고 있다. 구체적으로, 가압관(52)은 그 일단이 2차측 배관(24)의 최상부에서 상방으로 상승하여 형성된 입상 분기관(24a)에 연통되고, 대략 수평으로 연장되며, 또한 소정 길이 하강해서 연장되어 있다. 이 가압관(52)의 상기 대략 수평부에는 가압용 전자밸브(54)가 설치되어 있고, 가압관(52)의 하단부에는 컴프레서(50)가 접속되어 있다. 2차측 배관(24) 내가 소정의 압력으로 되어 있지 않을 경우에는 압력 스위치(56)가 그것을 검출하여 제어반(30)에 압력 신호(PS)를 송출하고, 제어반(30)은 가압용 전자밸브(54)와 컴프레서(50)에 각각 제어 신호(CS1, CS4)를 송출한다. 그러면, 가압용 전자밸브(54)가 개방 상태가 되어 컴프레서(50)가 작동하고, 2차측 배관(24) 내가 컴프레서(50)에 의해 가압되게 된다.
따라서, 2차측 배관(24)에는 가압된 공기가 충전되어 있기 때문에, 스프링클러 헤드(12)가 오작동한 경우라도 공기가 분출될 뿐이고, 습식에서 보여지는 물에 의한 손해는 피할 수 있다고 하는 이점이 있다. 또한, 특허문헌 1에는 습식이어도 물에 의한 손해가 발생하지 않는 스프링클러 시스템이 개시되어 있다.
그러나, 이 건식 스프링클러 시스템에 있어서 시스템이 오작동했을 경우 및 시험적으로 방수를 행했을 때에는 2차측 배관(24)의 물제거 작업이 필요하게 되지만, 이 물제거를 행해도 스프링클러 헤드(12)를 개별적으로 작동시키지 않는 한, 또는 분리하지 않는 한 입하 배관부(24b)에 물이 적지 않게 잔류해 버린다. 도 5에서는 이 물을 잔수(62)로 나타내고 있다. 이 결과, 물과 공기가 접하는 입하 배관부(24b)의 흘수 부근에서 녹에 의한 부식이 발생하기 쉽고, 이 부식이 용이하게 진행되어 구멍이 형성된다고 하는 문제가 있었다. 이 때문에 정기적인 유지 보수나 수리 또는 특별한 재질의 배관이 불가결해져 관리측의 비용 부담은 적지 않았다.
이러한 종래의 건식 스프링클러 시스템에 보여지는 문제점을 감안하여, 특히 방청성을 높이는 목적에서 특허문헌 2에는 건식 2차측 배관 중 스프링클러 헤드의 바로 위 관부 내에 공기 대신에 불활성 가스를 충전하는 소화 설비가 제안되어 있다. 이렇게 질소 가스 등의 불활성 가스를 사용하면 녹의 발생이나 확대를 유효하게 방지할 수 있다.
일본 특허 제 3264939호 공보 일본 특허공개 평10-234881호 공보
배경 기술에서 나타낸 바와 같이, 건식 스프링클러 시스템에는 2차측 배관의 입하 배관에 잔수하는 문제가 있고, 이 잔수를 간단하게 제거하는 방법은 제공되고 있지 않다. 종래, 2차측 배관의 물제거 작업은 불과 수분이면 종료되지만, 입하 배관에 잔류한 물을 제거하기 위해서는 스프링클러 헤드의 분리 등을 행해 다대한 시간과 노력을 요하고 있었다.
또한, 2차측 배관에 공기를 충전하고 있지만, 물에 비하여 공기의 경우에는 배관 이음부 등에서의 미소한 누설이 발생하기 쉽기 때문에 압력의 저하가 비교적 빠르고, 그 때문에 컴프레서(50)로 자주 2차측 배관(24) 내에 공기를 보충할 필요가 있다. 그러나, 이 보충이 오히려 산소를 공급하는 것이 되어 녹의 발생을 조장해버리는 결점을 갖고 있었다.
또한, 본격적인 소화 방수의 경우에는 송수 펌프로부터 7~10kgf/㎠ 정도로 가압한 물이 게이트 밸브(26)의 개방과 함께 2차측 배관(24) 내로 흘러들어 오지만, 이 때 배관 내의 구석부나 상부에 공기가 잔류하고 있는 경우에는 배관의 유효 유수 단면적을 감소시켜 물의 흐름을 저해해버릴 우려가 있었다.
또한, 상기 송수 펌프에 의한 고압수가 미작동의 스프링클러 헤드로 보내질 때에는 미리 모인 공기가 압축되어서 고압 공기가 되고, 그 탄성력에 의해 스프링클러 헤드의 부품 등을 날려버리는 위험성도 생각되고, 또한 실제 화재의 경우에는 충전된 공기가 완전히 빠질 때까지 방수되지 않기 때문에 습식에 비해 본래의 목적인 초기 소화에 있어서의 즉시성이 떨어지는 점도 지적되고 있었다.
또한, 상기 특허문헌 2에 개시된 소화 설비와 같이 불활성 가스를 충전하는 것에서는 비교적 좁고 또한 밀폐도가 높은 실내에서 스프링클러 헤드가 작동했을 경우에는, 질소 가스가 실내에 충만해져 버려 산소 부족 상태를 초래해 안전을 해칠 우려가 있기 때문에 그러한 실내에서의 사용은 불가능하다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 그 목적은 2차측 배관의 잔수를 간단하게 제거할 수 있고, 건식 스프링클러 시스템에 특유의 문제를 해소해서 화재시에 있어서의 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작을 확보한 건식 진공 스프링클러 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템은 개별 작동식의 스프링클러 헤드와, 상기 스프링클러 헤드로의 물의 공급을 행하기 위한 물공급 수단과, 상기 물공급 수단에 연결된 1차측 배관, 상기 스프링클러 헤드에 연결된 2차측 배관 및 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관 사이를 폐쇄 상태를 평상시의 상태로 해서 칸막이하는 게이트 밸브를 갖고, 상기 물공급 수단으로부터 상기 스프링클러 헤드로의 물공급로를 구성하는 송수 배관부와, 화재 상태를 감지해서 화재 신호를 송출하는 화재 감지 수단과, 상기 화재 신호에 의거하여 상기 물공급 수단 및 게이트 밸브의 개폐를 제어하는 개폐 제어부를 구비하고, 상기 송수 배관부 내의 상기 1차측 배관에 물을 충전시키고, 또한 상기 2차측 배관에는 물을 모아두지 않는 상태를 평상시의 상태로 하는 건식 스프링클러 시스템에 있어서, 상기 2차측 배관 내의 공기를 흡인하여 상기 2차측 배관 내를 부압 상태로 유지하기 위한 부압 상태 확보 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 채용함으로써, 부압 상태 확보 수단에 의해 송수 배관부의 2차측 배관 내에 충전되어 있는 공기를 필요에 따라서 부압 상태로 할 수 있게 된다. 이것에 의해, 2차측 배관 내의 입하 배관에 고인 잔수는 2차측 배관 내를 부압으로 설정해서 2차측 배관 내에서 비등시킴으로써 증발시킬 수 있어, 스프링클러 헤드의 분리 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고 간단하게 제거할 수 있다.
또한, 실제 화재 발생시에는 우선 화재 감지기로부터의 화재 신호를 개폐 제어부가 받고, 개폐 제어부는 게이트 밸브의 개방과 물공급 수단의 작동을 개시시킨다. 이것에 의해, 1차측 배관으로부터 2차측 배관으로 물의 이송이 이루어지고, 2차측 배관 내는 대기압 상태 또는 부압 상태로부터 가압 상태로 변화한다. 그리고, 이 예비 작동 상태로부터 스프링클러 헤드의 개별 개방 동작에 의해 물의 분사가 행하여진다. 즉, 2차측 배관 내로의 물의 충전은 대기압 상태 또는 부압 상태에서 이루어지고, 이어서 가압 상태로 되므로 배관 내의 구석부나 상부에 공기가 잔류할 일이 없고, 2차측 배관 내의 공기가 압축되어서 고압 공기로 되는 일도 없다. 따라서, 건식 스프링클러 시스템에 특유의 종래 문제, 즉 유효 유수 단면적이 작아지는 것, 스프링클러 헤드의 부품을 날려버릴 걱정이 있는 것, 초기 소화의 즉시성이 떨어지는 것이 해소되어서 화재시에 있어서의 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작이 확보된다.
청구항 2에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템은 청구항 1에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템에 있어서, 상기 부압 상태 확보 수단이 상기 2차측 배관 내를 평상시의 상태로서 부압 상태로 하도록 제어하는 압력 제어부를 갖는 것을 특징으로 한다.
따라서, 2차측 배관 내는 항상 부압 상태가 유지되므로, 잔수를 장기간에 걸쳐서 비등시킬 수 있고, 또한 화재 발생시의 1차측 배관으로부터 2차측 배관으로의 물의 이송은 2차측 배관 내가 부압 상태이므로 원활하게 행해져 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작이 확보된다.
청구항 3에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템은 청구항 2에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템에 있어서, 상기 부압 상태 확보 수단은 상기 2차측 배관 내부의 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 갖고, 상기 2차측 배관 내의 압력이 소정의 값보다 높아졌을 때에 상기 압력 제어부가 상기 2차측 배관 내의 압력을 소정의 압력으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 채용함으로써 2차측 배관 내의 압력이 소정의 값보다 높아졌을 때에 압력 제어부가 2차측 배관 내의 압력을 소정의 압력으로 되돌리는 제어를 행하게 되므로, 예를 들면 입하 배관에 고인 잔수가 2차측 배관 내에서 비등해서 증발하도록 2차측 배관 내의 압력을 소정의 압력으로 제어할 수 있다. 따라서, 스프링클러 헤드의 분리 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고 잔수를 확실하고 또한 간단하게 제거할 수 있다.
청구항 4에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템은 청구항 2에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템에 있어서, 상기 부압 상태 확보 수단은 상기 2차측 배관 내부의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 상기 2차측 배관 내부의 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 갖고, 평상시의 상태일 때 상기 온도 검출기로 검출된 온도에 있어서 상기 2차 배관 내에 잔류하는 물이 비등하도록 상기 압력 제어부가 상기 2차 배관 내의 압력을 제어하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 채용함으로써 압력 제어부는 온도 검출 수단으로부터 2차측 배관 내의 온도 정보를 얻고, 2차측 배관 내의 잔수가 그 온도에서 비등하도록 2차측 배관 내의 압력을 조정한다고 하는 구성이 구비된다. 또한, 2차측 배관 내의 압력은 압력 검출 수단에 의해 얻어지고, 압력의 조정은 부압 상태 확보 수단을 통해서 행하여진다. 따라서, 2차측 배관 내의 잔수가 확실하게 증발하도록 2차측 배관 내의 부압 상태가 체계적으로 안정되게 유지되게 된다.
청구항 5에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템은 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 건식 진공 스프링클러 시스템에 있어서, 상기 부압 상태 확보 수단은 상기 2차측 배관의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관과, 상기 흡인관을 통해서 상기 2차측 배관 내의 공기를 흡인해서 부압으로 하는 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성을 채용함으로써 송수 배관부의 2차측 배관의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관과, 이 흡인관에 설치된 2차측 배관 내의 공기를 흡인하는 흡인 수단에 의해 2차측 배관 내부가 부압 상태로 된다. 이것에 의해, 부압 상태 확보 수단이 간단한 구성에 의해 확실한 기능을 갖는 것으로서 달성된다.
(발명의 효과)
본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템에 의하면, 2차측 배관 내를 부압 상태로 유지함으로써 2차측 배관 내의 입하 배관에 고인 잔수를 비등시킬 수 있고, 스프링클러 헤드의 분리 등의 특별한 작업을 필요로 하지 않고 잔수를 간단하게 증발시켜서 제거할 수 있다. 또한, 실제 화재 발생시에는 1차측 배관으로부터 2차측 배관으로의 물의 이송이 이루어지고, 2차측 배관 내는 대기압 상태 또는 부압 상태로부터 가압 상태로 변화하므로 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작이 확보된다. 따라서, 장기간에 걸쳐 안심하고 사용할 수 있는 건식 진공 스프링클러 시스템이 제공된다.
도 1은 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템의 주요부의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템에 의한 물의 상태도이다.
도 3은 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템에 의한 제어반의 흐름도이다.
도 4는 종래의 건식 스프링클러 시스템의 전체 개략 구성도이다.
도 5는 종래의 건식 스프링클러 시스템의 주요부의 개략 구성도이다.
본 발명의 실시형태를 이하 도면을 참조하면서 상술한다. 도 1은 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템의 주요부의 개략 구성도이다. 종래의 건식 스프링클러 시스템과 마찬가지로 소화 수조(16)에 비축된 물은 송수 펌프(14), 1차측 배관(22), 게이트 밸브(26), 2차측 배관(24), 스프링클러 헤드(12)를 경유해서 방수된다. 도 5에 나타낸 것과 동일한 부품, 동일한 기기에는 동일한 부호가 붙여져 있다. 이하, 종래의 건식 스프링클러 시스템과 다른 점을 상술한다.
2차측 배관(24) 내는 부압 상태 확보 수단에 의해 부압 상태로 유지되고, 이 부압 상태가 평상시의 상태로 된다. 이 부압 상태 확보 수단은 2차측 배관(24)의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관(53)과, 이 흡인관(53)에 설치되어 2차측 배관(24)의 내부를 2차측 배관(24)의 상부 위치로부터 흡인하는 흡인 수단과, 흡인관(53)에 설치된 흡인용 전자 밸브(55)를 갖고 있다. 본 실시형태에서는 흡인 수단은 흡인 펌프(51)로 했다. 따라서, 2차측 배관(24) 내에 충전된 공기는 흡인 펌프(51)의 흡인 동작에 의해 흡인되고, 2차측 배관(24) 내가 부압으로 된다.
구체적으로는, 2차측 배관(24)의 상부 위치에 2차측 배관과 연통하는 입상 배관(24a)이 형성되고, 이것에 흡인관(53)이 접속되어 있다. 흡인관(53)의 하방의 타단에는 흡인 펌프(51)가 접속되어 있다. 흡인관(53)의 입상 배관(24a)측에는 흡인용 전자 밸브(55)가 접속되어 있다.
또한, 2차측 배관(24)의 입상 배관(24a)에는 온도 검출 수단(57a)과 압력 검출 수단(57b)이 설치되어 있다. 본 실시형태에서는 온도 검출 수단(57a)에는 범용 서미스터를 사용하고, 압력 검출 수단(57b)에는 범용 압력계를 사용했다. 또한, 온도 검출 수단(57a)과 압력 검출 수단(57b)을 따로 구성하고 있지만, 하나로 합친 구성이어도 된다. 이들 검출 수단에 의해 검출된 2차측 배관(24) 내의 온도와 압력은 제어반(30)에 검출 신호(PS)로서 송신된다.
제어반(30)은 도 5에서 나타낸 바와 같이 게이트 밸브(26)의 개폐나 송수 펌프(14)를 제어하는 개폐 제어부와, 후술하는 2차 배관(24) 내의 압력을 제어하는 압력 제어부를 갖고 있다. 상기 흡인용 전자 밸브(55)는 제어반(30)으로부터의 제어 신호(CS1)에 의해 개폐되도록 구성되어 있다. 또한, 제어반(30)은 흡인 펌프(51)에 제어 신호(CS4)를 송신하여 흡인 펌프(51)의 작동·정지를 제어한다.
한편, 본 발명의 건식 스프링클러 시스템에서도 시스템이 오작동했을 경우 및 시험적으로 방수를 행했을 때에는 2차측 배관(24)의 물제거 작업이 필요해지지만, 이 물제거를 행해도 입하 배관부(24b)에 물이 적지 않게 잔류해버린다. 도 1에서는 이 물을 잔수(62)로 나타내고 있다.
이하, 이 입하 배관(24b)에 고인 잔수(62)의 제거 방법에 대하여 설명한다. 또한, 시스템이 오작동했을 경우 및 시험적으로 방수를 행했을 때의 물제거 작업 후에는 송수 펌프(14)측의 전동 밸브(26a)와 경보 밸브(26b), 즉 게이트 밸브(26)와 이것과 상대하는 2차측 배관(24)의 타단의 시험 밸브(28), 흡인관(53)에 설치되어 있는 흡인용 전자 밸브(55)는 모두 폐쇄 상태로 되어 있고, 따라서 2차측 배관(24)은 밀폐 상태로 되어 있다.
제어반(30)은 우선 온도 검출 수단(57a)으로부터 2차측 배관(24) 내의 온도 정보를 수신한다. 그리고, 그 온도에서 2차측 배관(24) 내의 물이 비등하는, 환언하면 액체로부터 기체로 되는 압력을 구한다. 이 압력은 물의 상태도로부터 구할 수 있다.
도 2는 물의 상태도를 나타낸다. 통상, 1기압=101325Pa에서는 물은 0℃에서 얼고, 100℃에서 비등한다. 즉 0℃에서 고체가 되고 100℃에서 기체가 된다. 그러나, 기압을 낮춤으로써 100℃ 이하의 온도에서 물은 비등하므로, 2차측 배관(24) 내의 온도에서 잔수(62)가 비등하는 2차측 배관(24) 내의 압력을 물의 상태도에 의거해서 구할 수 있다. 예를 들면, 2차측 배관(24) 내의 온도를 T1이라고 하면, 잔수(62)가 이 온도에서 비등하기 위해서는 2차측 배관(24) 내의 압력을 P1로 하면 된다. 구체적으로 2차측 배관(24) 내의 온도를 20℃라고 하면, 잔수(62)가 이 온도에서 비등하기 위해서는 2차측 배관(24) 내의 압력을 대략 2000Pa로 하면 된다.
여기에서, 제어반(30)이 2차측 배관(24) 내의 압력을 그 구한 압력이 되도록 부압 상태 확보 수단, 즉 2차측 배관(24)의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관(53)과, 이 흡인관(53)에 설치되어 2차측 배관(24)의 내부를 2차측 배관(24)의 상부 위치로부터 흡인하는 흡인 수단인 흡인 펌프(51)와, 흡인관(53)에 설치된 흡인용 전자 밸브(55)를 제어한다. 구체적으로는, 제어반(30)은 흡인용 전자 밸브(55)에 제어 신호(CS1)를 송출하여 흡인용 전자 밸브(55)를 개방 상태로 한다. 이어서, 흡인 펌프(51)에 제어 신호(CS4)를 송출하여 흡인 펌프(51)를 흡인 동작시켜 2차측 배관(24) 내의 압력을 부압으로 한다. 압력 검출 수단(57b)에 의해 압력을 순서대로 검출하고, 소정의 압력에 도달하면 흡인용 전자 밸브(55)에 제어 신호(CS1)를 송출하여 흡인용 전자 밸브(55)를 폐쇄 상태로 하고, 동시에 흡인 펌프(51)에 제어 신호(CS4)를 송출하여 흡인 펌프(51)를 정지시킨다. 이렇게 하여, 2차측 배관(24) 내는 잔수(62)가 비등해서 증발하는 압력으로 유지된다.
도 3은 제어반(30)의 제어의 흐름이다. 제어기(30)는 온도 검출 수단(57a)에 의해 2차측 배관(24) 내의 온도(T1)를 구한다(스텝 S1). 이어서, 그 온도(T1)에서 물이 비등하기 위한 압력(P1)을 구한다(스텝 S2). 이것은, 예를 들면 제어반(30)의 내부에 물의 상태도에 의거하여 데이터베이스 등을 작성해 두고, 온도를 입력하면 그 온도에 대응하는 압력이 바로 얻어지도록 해 둘 수 있다. 이어서, 압력 검출 수단(57b)에 의해 현재의 2차측 배관(24) 내의 압력(P)을 구한다(스텝 S3).
그리고, 구해진 압력(P)과 압력(P1)을 비교하고(스텝 S4), P≤P1의 관계를 만족시키지 않을 경우에는 흡인용 전자 밸브(55)를 개방 상태로 해 흡인 펌프(51)를 작동시킨다(스텝 S5). P≤P1의 관계를 만족시킬 경우에는 흡인용 전자 밸브(55)를 폐쇄 상태로 해 흡인 펌프(51)를 정지시켜(스텝 S6) 2차측 배관(24) 내를 부압 상태로 유지한다.
2차측 배관(24) 내부를 상술한 바와 같이 부압 상태로 유지함으로써 잔수(62)는 비등해서 기체가 되어, 잔수(62)를 간단하게 제거할 수 있다. 또한, 도 3에서 나타낸 제어 흐름을 소정의 시간 간격, 예를 들면 10분의 간격을 두고 단속적으로 행함으로써 2차측 배관(24) 내의 온도가 주위 온도의 영향을 받아서 변화했을 때라도 잔수(62)를 비등시키도록 압력이 조정되므로, 효과적으로 잔수(62)를 제거할 수 있다.
따라서, 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템에 있어서는 잔수가 효과적으로 제거되므로 잔수에 의한 입하 배관부(24b)의 부식의 문제 등은 전무해졌다. 그 때문에, 정기적인 유지 보수나 수리 또는 특별한 재질의 배관 등은 불필요하여, 관리측의 비용 부담을 최대한 억제할 수 있다.
한편, 화재 감시 상태에서는 화재 감지기(40)가 각 층의 소정 위치에서 화재의 유무를 감시하고 있다. 어느 하나의 장소에서 화재가 발생했을 때에는 화재 감지기(40)가 화재 상태를 감지해 화재 신호(FS)를 제어반(30)으로 송출한다.
이 화재 신호(FS)를 입력부에서 받은 제어반(30)은 화재 상태를 감지한 화재 감지기(40)의 층의 전동 밸브(26a)를 구동하도록 출력부로부터 제어 신호(CS2)를 송출한다. 이것에 의해 전동 밸브(26a)는 개방 상태가 된다. 또한, 제어반(30)은 상기 신호(CS2)의 출력과 함께 흡인용 전자 밸브(55)에 제어 신호(CS1)를, 흡인 펌프(51)에 제어 신호(CS4)를 송출한다. 이들 신호에 의해 흡인용 전자 밸브(55)는 폐쇄 상태가 되고, 흡인 펌프(51)는 정지된다. 또한, 동시에 송수 펌프(14)를 기동하기 위한 제어 신호(CS3)를 송수 펌프(14)에 송출해 송수 펌프(14)를 구동시킨다.
1차측 배관(22)에 다량으로 저류된 가압 상태의 물은 화재가 발생한 층의 2차측 배관(24)에 유입되고, 부압 상태로부터 물을 예를 들면 6kgf/㎠ 정도의 고압 상태로 바꾼다고 하는 예비 작동 기능이 행하여진다.
이어서, 초기 화재에 의해 어느 하나의 스프링클러 헤드(12)가 열을 받아 작동하면, 2차측 배관(24) 내의 고압 상태의 물이 순식간에 스프링클러 헤드(12)로부터 분사되어서 소화 동작을 개시한다. 이 스프링클러 헤드(12)로부터 물이 분사됨으로써 1차측 배관(22)으로부터 2차측 배관(24)으로 연속적으로 물공급이 행하여진 유수 상태가 되어 경보 밸브(26b)가 작동하고, 스프링클러 설비가 작동한 것을 알리는 경보를 발령한다. 이러한 일련의 동작에 의해 스프링클러 헤드(12)로부터 연속적으로 다량의 물이 방사된다.
이 연속 방수에 의하면 2차측 배관(24) 내의 압축된 공기를 스프링클러 헤드(12)로부터 분사하는 상황이 없으므로, 종래와 같은 고압 공기의 분사시에 있어서의 스프링클러 헤드(12)의 부품 비산 등의 문제는 발생하지 않는다.
또한, 2차측 배관(24) 내는 부압의 상태에서 물이 충전되므로 배관 내의 구석부나 상부에 공기가 잔류할 일은 없고, 송수 펌프(14)로부터 7~10kgf/㎠ 정도로 가압된 물이 게이트 밸브(26)의 개방과 함께 2차측 배관(24) 내로 흘러들어 오지만, 배관의 유효 유수 단면적을 감소시켜 물의 흐름을 저해해 버린다고 하는 우려도 전무해졌다.
또한, 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템은 제어반(30) 내의 개폐 제어부가 화재 신호(FS)를 소정 시간 내에 복수회 받았을 경우에만 게이트 밸브(26)를 개방하도록 구성되어 있다. 따라서, 화재 감지기(40)의 단순한 오동작에 의해 2차측 배관(24)의 부압 상태가 불필요하게 해소되어 가압 상태가 되는 것을 유효하게 방지할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 건식 진공 스프링클러 시스템에 의하면 2차측 배관의 잔수를 간단하게 제거할 수 있어, 건식 스프링클러 시스템에 특유의 문제를 해소해서 화재시에 있어서의 신속한 스프링클러에 의한 소화 동작을 확보할 수 있다고 하는 뛰어난 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은 상술한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다. 예를 들면, 2차측 배관 내에서 잔수를 비등시킨 후에 2차측 배관 내는 물의 분자로 채워지지만, 이것을 정기적으로 흡인 펌프(51)로 배제하는 구성으로 해도 상관없다.
12 : 스프링클러 헤드 14 : 송수 펌프
22 : 1차측 배관 24 : 2차측 배관
24b : 입하 배관 30 : 제어반
51 : 흡인 펌프 53 : 흡인관
55 : 흡인용 전자 밸브 57a : 온도 검출 수단
57b : 압력 검출 수단 62 : 잔수

Claims (3)

  1. 개별 작동식의 스프링클러 헤드와,
    상기 스프링클러 헤드로의 물의 공급을 행하기 위한 물공급 수단과,
    상기 물공급 수단에 연결된 1차측 배관, 상기 스프링클러 헤드에 연결된 2차측 배관 및 상기 1차측 배관과 상기 2차측 배관 사이를 폐쇄 상태를 평상시의 상태로 해서 칸막이하는 게이트 밸브를 갖고, 상기 물공급 수단으로부터 상기 스프링클러 헤드로의 물공급로를 구성하는 송수 배관부와,
    화재 상태를 감지해서 화재 신호를 송출하는 화재 감지 수단과,
    상기 화재 신호에 의거하여 상기 물공급 수단 및 상기 게이트 밸브의 개폐를 제어하는 개폐 제어부를 구비하고;
    상기 송수 배관부 내의 상기 1차측 배관에 물을 충전시키고, 또한 상기 2차측 배관 내를 평상시의 상태로서 부압 상태로 유지하기 위한 부압 상태 유지 확보 수단을 갖는 건식 스프링클러 시스템에 있어서:
    상기 부압 상태 유지 확보 수단은,
    상기 2차측 배관 내를 평상시의 상태로서 부압 상태로 하도록 제어하는 압력 제어부와, 상기 2차측 배관 내부의 온도를 검출하는 온도 검출 수단과, 상기 2차측 배관 내부의 압력을 검출하는 압력 검출 수단을 갖고;
    평상시의 상태일 때 상기 온도 검출기로 검출된 온도에 있어서 상기 2차 배관 내에 잔류하는 물이 비등하도록 상기 압력 제어부가 상기 2차 배관 내의 압력을 제어하는 것을 특징으로 하는 건식 진공 스프링클러 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 부압 상태 확보 수단은,
    상기 압력 검출 수단에 의해 검출된 상기 2차측 배관 내의 압력이 소정의 값보다 높아졌을 때에 상기 압력 제어부가 상기 2차측 배관 내의 압력을 소정의 압력으로 제어하는 것을 특징으로 하는 건식 진공 스프링클러 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 부압 상태 확보 수단은 상기 2차측 배관의 상부 위치에 연통해서 설치된 흡인관과, 상기 흡인관을 통해서 상기 2차측 배관 내의 공기를 흡인해서 부압으로 하는 흡인 수단을 갖는 것을 특징으로 하는 건식 진공 스프링클러 시스템.
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