KR20170009206A

KR20170009206A - 스프링클러 소화장치

Info

Publication number: KR20170009206A
Application number: KR1020150100875A
Authority: KR
Inventors: 임형규
Original assignee: 임형규
Priority date: 2015-07-16
Filing date: 2015-07-16
Publication date: 2017-01-25
Also published as: KR101717845B1

Abstract

본 발명은 건물 내부에 발생된 화재의 발화점을 진압하기 위한 스프링클러 소화장치에 있어서: 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층되고, 소화약재(2)를 유동시키게 구동모터로 개폐되는 밸브(11)를 구비하는 대용량탱크(10); 상기 대용량탱크(10)와 배관(21)을 통해 연통되게 설치되고, 건물 내부의 천장(C)에 분할 지정된 방호구역(Z)에 각각 배치되어 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층되는 소용량탱크(20); 상기 소용량탱크(20) 상에 화재 시 소화약재(2)의 분사와 차단을 시행하는 작동수단(30); 및 상기 소용량탱크(20) 상에 브라켓(41)에 의해 고정되고, 브라켓(41) 상의 센서부(42)로부터 얻은 화재 정보를 통해 대용량탱크(10)와 작동수단(30)과 연동하여 소화약재(2)의 분사와 차단을 설정된 시퀀스에 따라 제어하게 제어기(43)를 구비하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은, 건물 내부에 화재 발생 시 건물 전체를 소화약재를 분사하는 것이 아니라 건물 천장에 분할 지정된 방호구역에 배치된 다수개의 스프링클러를 통해 화재 발생 구역만 소화약재를 분사하여 효율적이고, 제어수단을 통해 자동 제어가 가능함으로 편의성이 증진되며, 화재 시 발화 지점의 초기 진압이 가능하여 안전성이 향상될 수 있는 효과를 제공한다.

Description

스프링클러 소화장치{Sprinkler extinguishing system}

본 발명은 스프링클러 소화장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 건물 내부에 화재 발생 시 건물 전체를 소화약재를 분사하는 것이 아니라 건물 천장에 분할 지정된 방호구역에 배치된 다수개의 스프링클러를 통해 화재 발생 구역만 소화약재를 분사하여 효율적이고, 제어수단을 통해 자동 제어가 가능함으로 편의성이 증진되며, 화재 시 발화 지점의 초기 진압이 가능하여 안전성이 향상될 수 있는 스프링클러 소화장치에 관한 것이다.

통상적으로, 일반 주택에서부터 높은 층의 아파트 등의 건물은 화재가 발생하면 겉잡을 수 없을 정도로 빠른 시간에 화재가 번져 인명피해와 재산피해 등 여러 피해가 발생하게 된다. 이러한 화재를 막고자 건물의 내부 천장에는 스프링클러를 장착한다. 하지만, 이러한 스프링클러의 경우 정확한 감지가 되지 않아 사소한 화재인 경우에도 많은 양의 물 또는 소화약재를 사용하게 됨으로 낭비가 심하다.

일예로, 한국 공개특허 제2002-0091137호에 따르면, ‘액체공급채널을 구비한 몸체(1), 밸브(4)를 구비한 열감지유닛 및 열감지유닛 부착구를 포함하느 스프링클러에 있어서, 상기 스프링클러의 채널은 원추형 디퓨져 형상의 세그먼트(11)와 연결된 원통형 세그먼트(10)로 형성되고, 상기 원통형 세그먼트(10)의 길이는 이 세그먼트에서의 채널의 직경보다 길고, 상기 원추형 디퓨져 형상의 세그먼트(11)의 길이는 원통형 세그먼트(10)에서의 채널의 직경보다 길며, 상기 원추형 디퓨져의 표면을 이루는 원추정점의 각도가 10°~50°인 것을 특징으로 하는 스프링클러.’를 주요 구성으로 한다.

하지만, 이러한 스프링클러는 사소한 화재인 경우에도 많은 양의 물을 소모하여야 하고, 원활한 화재를 진압하기에는 다소 무리가 있다.

다른예로, 한국 등록특허 제1194739호에 따르면, ‘소화수가 공급되는 배관과, 상기 배관에 커플러를 개재하여 결합된 스프링클러 헤드를 포함하는 스프링클러에 있어서, 상기 스프링클러 헤드에 구성되어 소화수가 유입되는 본체를 개폐시키는 한편 그 일측에는 소화수가 유동되는 유로가 형성되어 있는 개폐블럭; 및 상기 스프링클러 헤드에 회전가능하게 설치되고 그 일측에는 개폐블럭의 유로와 연통되어 소화수를 외부로 배출시키는 유로가 형성되어 있는 배수부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러.’를 제시한다.

하지만, 이러한 스프링클러도 사소한 화재인 경우에도 많은 양의 물을 소모하여야 하고, 원활한 화재를 진압하기 어려웠다.

한국 공개특허 제2002-0091137호 “스프링클러” 한국 등록특허 제1194739호 “스프링클러”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 건물 내부에 화재 발생 시 건물 전체를 소화약재를 분사하는 것이 아니라 건물 천장에 분할 지정된 방호구역에 배치된 다수개의 스프링클러를 통해 화재 발생 구역만 소화약재를 분사하여 효율적이고, 제어수단을 통해 자동 제어가 가능함으로 편의성이 증진되며, 화재 시 발화 지점의 초기 진압이 가능하여 안전성이 향상될 수 있는 스프링클러 소화장치를 제공하려는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 건물 내부에 발생된 화재의 발화점을 진압하기 위한 스프링클러 소화장치에 있어서: 내부에 질소가스와 소화약재가 순차적으로 적층되고, 소화약재를 유동시키게 구동모터로 개폐되는 밸브를 구비하는 대용량탱크; 상기 대용량탱크와 배관을 통해 연통되게 설치되고, 건물 내부의 천장에 분할 지정된 방호구역에 각각 배치되어 내부에 질소가스와 소화약재가 순차적으로 적층되는 소용량탱크; 상기 소용량탱크 상에 화재 시 소화약재의 분사와 차단을 시행하는 작동수단; 및 상기 소용량탱크 상에 브라켓에 의해 고정되고, 브라켓 상의 센서부로부터 얻은 화재 정보를 통해 대용량탱크와 작동수단과 연동하여 소화약재의 분사와 차단을 설정된 시퀀스에 따라 제어하게 제어기를 구비하는 제어수단;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 작동수단은 소용량탱크의 하부에 소화약재가 이탈되지 않게 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어진 감열체로 고정되는 헤드와, 소용량탱크로부터 소화약재가 분사되게 감열체의 외부를 감싸 가열에 의해 감열체를 파손 또는 녹여 분리시키는 코일과, 소용량탱크의 상하부 연결배관 상에 화재 진압 후 소화약재를 차단하게 관통공이 형성된 볼을 회전시키는 회전모터를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제어수단의 센서부는 화재 정보를 감지하게 온도센서, 불꽃감지센서, 카메라 중 어느 하나 이상을 택일하고, 감지된 화재 정보에 따라 화재를 통보하게 스피커를 구비하는 것을 특징으로 한다.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 건물 내부에 화재 발생 시 건물 전체를 소화약재를 분사하는 것이 아니라 건물 천장에 분할 지정된 방호구역에 배치된 다수개의 스프링클러를 통해 화재 발생 구역만 소화약재를 분사하여 효율적이고, 제어수단을 통해 자동 제어가 가능함으로 편의성이 증진되며, 화재 시 발화 지점의 초기 진압이 가능하여 안전성이 향상될 수 있는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치를 나타내는 단면도,
도 2는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 주요 구성 중 하나를 확대하여 나타내는 확대도,
도 3은 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 하면을 나타내는 저면도,
도 4는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 작동상태를 나타내는 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 건물 내부의 천장에 분할 지정된 방호구역에 각각 배치된 상태를 나타내는 모식도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치를 나타내는 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 주요 구성 중 하나를 확대하여 나타내는 확대도이며, 도 3은 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 하면을 나타내는 저면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 작동상태를 나타내는 측면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 스프링클러 소화장치의 건물 내부의 천장에 분할 지정된 방호구역에 각각 배치된 상태를 나타내는 모식도이다.

본 발명은 건물 내부에 발생된 화재의 발화점을 진압하기 위한 스프링클러 소화장치에 관련되며, 대용량탱크(10), 소용량탱크(20), 작동수단(30), 제어수단(40)을 주요 구성으로 한다.

본 발명에 따른 대용량탱크(10)는 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층되고, 소화약재(2)를 유동시키게 구동모터로 개폐되는 밸브(11)를 구비한다. 대용량탱크(10)는 건물 내부의 천장(C)의 층간 사이 또는 건물 외부 상에 위치하여 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층된다. 이러한, 질소가스(1)는 후술하여 설명할 배관(21)을 통해 고압으로 소화약재(2)를 배출할 수 있도록 한다. 그리고, 대용량탱크(10)는 구동모터로 개폐되는 밸브(11)를 통해 내부의 소화약재(2)를 후술하는 소용량탱크(20)로 이동 시키는 바, 이는 후술하여 설명토록 한다.

또, 본 발명에 따른 소용량탱크(20)는 상기 대용량탱크(10)와 배관(21)을 통해 연통되게 설치되고, 건물 내부의 천장(C)에 분할 지정된 방호구역(Z)에 각각 배치되어 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층된다. 소용량탱크(20)는 천장(C)에 지정된 방호구역(Z)에 다수개로 분할 장착되는 것으로 소용량탱크(20)는 상술한 대용량탱크(10)와 배관(21)을 통해 연통되고, 대용량탱크(10)와 크기의 차이만 있을 뿐, 소용량탱크(20)의 내부에는 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층된다. 지정된 방호구역(Z)이란 소방법으로 정해진 규정에 적합하도록 방호구역(Z) 내의 원형 중심으로 각각 하나 이상의 소용량탱크(20)가 배치되는 것을 말한다.

또, 본 발명에 따른 작동수단(30)은 상기 소용량탱크(20) 상에 화재 시 소화약재(2)의 분사와 차단을 시행한다. 작동수단(30)은 화재가 발생하였을 시, 소용량탱크(20)를 통해 소화약재(2)를 분사하여 화재를 제압하거나 제압된 화재를 통해 소화약재(2)의 분사를 차단하는 역할을 수행한다.

이때, 상기 작동수단(30)은 소용량탱크(20)의 하부에 소화약재(2)가 이탈되지 않게 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어진 감열체(31a)로 고정되는 헤드(31)와, 소용량탱크(20)로부터 소화약재(2)가 분사되게 감열체(31a)의 외부를 감싸 가열에 의해 감열체(31a)를 파손 또는 녹이는 코일(32)과, 소용량탱크(20)의 상하부 연결배관(33)(34) 상에 화재 진압 후 소화약재(2)를 차단하게 관통공(35a)(36a)이 형성된 볼(35)(36)을 회전시키는 회전모터(37)(38)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 작동수단(30)은 소용량탱크(20)의 하부에 설치되어 소용량탱크(20)의 내부에 수용된 질소가스(1)와 소화약재(2)의 배출을 차단하는 헤드(31)가 감열체(31a)를 통해 고정되어 있다. 감열체(31a)는 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어지는 바, 감열체(31a)의 외부를 감싸는 코일(32)을 통해 감열체(31a)의 유리벌브를 파손시키거나 퓨지블링크를 녹여 분리시켜 헤드(31)가 분리되어 소용량탱크(20)의 질소가스(1)의 고압을 통해 소화약재(2)는 분사하게 된다. 여기서, 코일(32)은 후술하여 설명할 제어기(43)와 전기적으로 연결되어 제어기(43)로부터 전기를 공급받아 감열체(31a)에 열을 전달하게 된다.

그리고, 화재 진압 후에는 소화약재(2)의 분사를 차단하기 위하여 소용량탱크(29)의 상하부 연결배관(33)(34)을 막아 차단할 수 있도록 내부에 관통공(35a)(36a)이 형성된 볼(35)(36)을 구비하고, 볼(35)(36)을 회전시켜 차단하게 회전모터(37)(38)를 구비하게 된다. 평상시에는 관통공(35a)(36a)이 수직 방향으로 향하도록 하더라도 상술한 감열체(31a)를 통해 소화약재(2)는 분사되지 않은 상태를 유지하고, 감열체(31a)가 코일(32)에 의해 헤드(31)를 분리시킨 뒤, 소화약재(2)는 분사하게 된다. 그 후, 화재 진압 후 소용량탱크(29)의 상하부 연결배관(33)(34)을 회전모터(37)(38)를 통한 볼(35)(36)을 회전시켜 관통공(35a)(36a)이 차단됨으로 소화약재(2)는 분사를 막게 된다.

또, 본 발명에 따른 제어수단(40)은 상기 소용량탱크(20) 상에 브라켓(41)에 의해 고정되고, 브라켓(41) 상의 센서부(42)로부터 얻은 화재 정보를 통해 대용량탱크(10)와 작동수단(30)과 연동하여 소화약재(2)의 분사와 차단을 설정된 시퀀스에 따라 제어하게 제어기(43)를 구비한다. 제어수단(40)은 소용량탱크(20) 상에 브라켓(41)을 통해 제어기(43)를 근접 고정시키고, 센서부(42)로부터 얻은 화재 정보를 통해 대용량탱크(10)의 밸브(11)와 작동수단(30)의 코일(32)과, 볼(35)(36)을 회전시키는 회전모터(37)(38)를 제어하게 된다.

이때, 상기 제어수단(40)의 센서부(42)는 화재 정보를 감지하게 온도센서(43), 불꽃감지센서(44), 카메라(45) 중 어느 하나 이상을 택일하고, 감지된 화재 정보에 따라 화재를 통보하게 스피커(46)를 구비하는 것을 특징으로 한다. 제어수단(40)의 센서부(42)는 온도센서(43)를 통해 급격한 온도 상승을 감지하고, 불꽃감지센서(44)는 물질이 연소하면서 에너지를 빛과 열의 형태로 방출하는 산화 과정에 의해 여러 가지 연소반응이 나타나는 바, 그 중 빛은 화염의 온도에 따라 각각 다른 파장을 가지기 때문에 이를 감지하기 위한 적외선 감지기(IR) 또는 자외선 감지기(UV) 등으로 이루어질 수 있으며, 카메라(45)는 화재 상황을 녹화와 녹음 등을 하게 된다. 스피커(46)의 경우 감지된 화재 정보에 따라 소리를 통해 건물 내부의 사람들에게 화재를 통보하여 대피하거나 외부에서 대피 요령을 지시하여 내부 사람의 탈출 경로 등을 알려줄 수도 있다. 이러한 센서 이외에도 연기감지센서 등을 추가로 구성할 수도 있다.

이러한, 제어수단(40)은 다수개의 소용량탱크(20) 상에 각각 하나씩 배치된 상태로 각각의 소용량탱크(20)를 제어하는 구성으로 건물 내부의 천장(C)에 분할 지정된 방호구역(Z) 어느 위치에 화재가 발생된다면 그 위치에 맞는 소용량탱크(20)의 제어수단(40)에 형성된 상기 센서부(42)로부터 얻은 화재 정보를 통해 코일(32)을 가열시켜 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어지는 감열체(31a)를 파손 또는 녹여 헤드(31)를 분리시키게 된다. 그러면, 소용량탱크(20)의 소화약재(2)가 분사하게 되고, 대용량탱크(10)의 소화약재(2) 또한 배관(21)을 통해 소용량탱크(20)로 유동하여 화재를 제압한다. 이때, 대용량탱크(10)의 존재 이유는 소용량탱크(20)의 소화약재(2) 양으로는 감당할 수 없는 화재가 발생할 때, 대용량탱크(10)의 소화약재(2)가 지원하는 형태로 이루어지는 것이다. 그 후, 화재가 진압된 상태가 발생한다면 제어수단(40)의 센서부(42)가 이를 감지하여 대용량탱크(10)의 밸브(11)를 차단함과 동시에 회전모터(37)(38)의 볼(35)(36)을 회전시켜 분사되는 소화약재(2)를 차단하게 된다.

도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 사용에 있어서, 먼저 건물 내부의 천장(C)에 분할 지정된 방호구역(Z)에 각각 배치된 다수개의 소용량탱크(20) 중 화재가 발생된 부분에 근접한 소용량탱크(20)의 제어기(43)가 작동하여 센서부(42)로부터 화재 정보를 얻게 된다. 그리고, 얻어진 화재 정보를 통해 코일(32)을 가열시켜 감열체(31a)를 파손 또는 녹여 헤드(31)를 소용량탱크(20)로부터 분리시켜 소용량탱크(20)의 내부에 수용된 소화약재(2)가 질소가스(1)의 고압으로 분사하여 화재를 진압하게 되는 바, 소용량탱크(20)의 내부에 수용된 소화약재(2)만으로 화재를 진압하지 못할 경우 대용량탱크(10)의 소화약재(2)가 배관(21)을 통해 소용량탱크(20)로 계속 공급하게 된다. 센서부(42)로부터 화재가 진압된 것을 판단하게 되면 대용량탱크(10)의 밸브(11)를 잠궈 소화약재(2)의 공급을 중단하고, 회전모터(37)(38)의 볼(35)(36)을 회전시켜 관통공(35a)(36a)을 차단함으로 소화약재(2)의 분사를 막아 화재 진압을 완료하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 건물 내부에 화재 발생 시 건물 전체를 소화약재를 분사하는 것이 아니라 건물 천장에 분할 지정된 방호구역에 배치된 다수개의 스프링클러를 통해 화재 발생 구역만 소화약재를 분사하여 효율적이고, 제어수단을 통해 자동 제어가 가능함으로 편의성이 증진되며, 화재 시 발화 지점의 초기 진압이 가능하여 안전성이 향상될 수 있는 효과를 제공한다.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

1: 질소가스 2: 소화약재
10: 대용량탱크 11: 밸브
20: 소용량탱크 21: 배관
31: 헤드 31a: 감열체
32: 코일 33, 34: 연결배관
35, 36: 볼 35a, 36a: 관통공
37, 38: 회전모터 40: 제어수단
41: 브라켓 42: 센서부
43: 온도센서 44: 불꽃감지센서
45: 카메라 46: 스피커

Claims

건물 내부에 발생된 화재의 발화점을 진압하기 위한 스프링클러 소화장치에 있어서:
내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층되고, 소화약재(2)를 유동시키게 구동모터로 개폐되는 밸브(11)를 구비하는 대용량탱크(10);
상기 대용량탱크(10)와 배관(21)을 통해 연통되게 설치되고, 건물 내부의 천장(C)에 분할 지정된 방호구역(Z)에 각각 배치되어 내부에 질소가스(1)와 소화약재(2)가 순차적으로 적층되는 소용량탱크(20);
상기 소용량탱크(20) 상에 화재 시 소화약재(2)의 분사와 차단을 시행하는 작동수단(30); 및
상기 소용량탱크(20) 상에 브라켓(41)에 의해 고정되고, 브라켓(41) 상의 센서부(42)로부터 얻은 화재 정보를 통해 대용량탱크(10)와 작동수단(30)과 연동하여 소화약재(2)의 분사와 차단을 설정된 시퀀스에 따라 제어하게 제어기(43)를 구비하는 제어수단(40);을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 스프링클러 소화장치.
제1항에 있어서,
상기 작동수단(30)은 소용량탱크(20)의 하부에 소화약재(2)가 이탈되지 않게 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어진 감열체(31a)로 고정되는 헤드(31)와, 소용량탱크(20)로부터 소화약재(2)가 분사되게 감열체(31a)의 외부를 감싸 가열에 의해 감열체(31a)를 파손 또는 녹여 분리시키는 코일(32)과, 소용량탱크(20)의 상하부 연결배관(33)(34) 상에 화재 진압 후 소화약재(2)를 차단하게 관통공(35a)(36a)이 형성된 볼(35)(36)을 회전시키는 회전모터(37)(38)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 소화장치.
제1항에 있어서,
상기 제어수단(40)의 센서부(42)는 화재 정보를 감지하게 온도센서(43), 불꽃감지센서(44), 카메라(45) 중 어느 하나 이상을 택일하고, 감지된 화재 정보에 따라 화재를 통보하게 스피커(46)를 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 소화장치.