KR20170115308A

KR20170115308A - 관내 복합 안전시스템

Info

Publication number: KR20170115308A
Application number: KR1020160042796A
Authority: KR
Inventors: 윤현규
Original assignee: 세세건설 주식회사
Priority date: 2016-04-07
Filing date: 2016-04-07
Publication date: 2017-10-17

Abstract

본 발명은 광역 상수도관과 같은 관로 내부의 작업시 인명사고를 방지하고 초기 대응이 가능하도록 함으로써 안전성을 담보할 수 있는 관내 복합 안전시스템에 관한 것으로서, 관로의 일측에 연결되는 급기유니트(1000), 관로의 타측에 연결되는 배기유니트(2000) 및 관로 내부의 화재감지신호를 수신하여 급기유니트 및 배기유니트를 제어하고 관로 내부의 대피방향을 선택하는 복합제어부(200)를 포함하며, 상기 복합제어부는 관로 내부의 작업자에 대한 작업위치(β)와 화재발생지점(α)의 정보를 수신하고 작업자가 화재발생지점으로부터 먼 방향으로의 대피방향을 판단하며 관로 내부의 유동의 방향 또는 유동의 차단을 결정하는 관내 복합 안전시스템을 제공한다.

Description

관내 복합 안전시스템{COMPLEX SAFETY SYSTEM OF PIPES}

본 발명은 상하수도와 같은 관로의 인명사고 방지를 위한 안전시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 대구경을 가지는 관로의 노후 내벽의 처리 과정 등에서 관내에 발생되는 화재나 질식 위험 등 다양한 안전문제의 발생시 안전을 보장할 수 있는 관내 복합 안전시스템에 관한 것이다.

일반적으로 상하수도 관로를 형성하는 배관은 통상 주철관이나 강관 및 흄관, PE관 등이 이용된다. 따라서 이러한 상하수도 관로를 일정기간 이상 사용하게 되면, 상하수도 관로 내경 쪽에 녹과 같은 이물질이 끼면서 유속이 저하되거나, 배관 중도의 이음부가 부식 또는 이완되면서 누수가 발생하거나, 관로 외부의 토압에 의해 배관이 손상되는 등의 문제점이 발생한다.

이에 따라 일정기간 이상 사용된 상하수도 관로는 새로운 것으로 교체되어야 하고, 이러한 상하수도 관로의 교체시에는 통상 지하에 매설되어 있는 상하수도 관로를 제거하고 새로운 상하수도 관로를 다시 매설하게 된다.

그런데 대부분의 상하수도 관로의 경우 도로나 건물의 하부에 매설되어 있는 경우가 많고, 이를 새로이 매설하기 위해서는 대대적인 굴착공사가 이루어져야 하기 때문에, 이러한 상하수도 관로의 교체시에는 장기간 동안 도로 교통이 정체되고 극심한 소음이 유발되는 등 많은 민원이 따르게 된다.

따라서 최근에는 상하수도 관로를 교체하는 대신 노후 된 소정구간의 배관 내벽에 에폭시수지도료를 분사하여 도막을 형성하거나 노후 된 배관 내벽에 연성튜브로 설치하여 이러한 도막이나 연성튜브를 통해 노후 된 배관을 갱생하는 갱생공법이 많이 이용되고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0949956호는 종래기술의 에어튜브를 이용한 상하수도 노후관 속경화 갱생공법을 공개하고 있으며, 도 1은 이에 대한 모식도이다.

구체적으로 살펴보면, 노후된 상하수도관을 갱생하는 과정에서 보수용튜브(1)를 관거 내부에 삽입하여 공법이 이루어지는데, 상기 보수용튜브(1)는 내부에 견인용 에어튜브(3)와 견인용 에어호스(2)가 설치되어 있다. 이에 스팀호스를 통하여 공급된 스팀의 유속을 향상함으로써 공사의 효율성을 높이고자 한다.

그런데, 이러한 방식의 경우는 소구경의 도심형 수도관의 공사에 적용될 수 있을 뿐 수원지로부터 지역단위별로 공급하는 대구경 광역 상수도관의 공사에는 장비의 크기, 비용 및 에너지의 사용량 등을 고려하면 실질적으로 적용이 불가능하다.

더군다나, 노후화된 상수도관 내부에 도포되어 있는 콜탈에나멜이나 내부 도장재는 부식에 의하여 상수도의 오염원으로 작용하기 때문에 이를 제거할 필요성이 제기되고 종래에는 실질적으로 이를 대규모로 처리할 수 있는 방법이 전무하였다.

한강이나 금강 등과 같은 대규모 상수원으로부터 송수하는 광역 상수도관의 경우는 대부분이 노후화되어 내부 부식이 상당히 진행되고 있으며 이에 따른 누수가 지속적으로 발생되기 때문에 대책이 요구되는 실정이다. 그러나 교체에 과도한 비용이 소요되어 도심형 상수도관의 경우와는 달리 국가적 사업으로도 시행이 어려웠다.

기성의 상수도관 내부의 콜탈 제거 및 도료의 도포 작업은 인력으로 진행할 수밖에 없는데 이 경우에도 몇 가지 문제를 가진다.

광역 상수도관의 경우는 대략 그 직경이 1m ~ 4m에 이르며 길이는 수십에서 백키로미터 이상으로 이루어진다. 예를 들어 금강지역의 광역상수도관은 직경이 1.1m~1.5m이며, 길이는 수십키로미터에 이르는 것으로 알려져 있다.

그런데, 이렇게 인력이 직접 투입되어 갱생공사를 수행하는 경우 관로 내부에서 생존을 위한 산소의 공급이 원활하지 않아 질식의 위험이 있으며, 특히 화재의 발생시에는 유독가스를 직접 흡입할 수밖에 없어 바로 인명사고로 이어지는 문제가 있다.

또한, 지중에 매설된 관로가 상당히 길기 때문에 외부에서 이를 인지하고 대처하는 데 한계가 있어 초기 대응에도 문제를 가진다.

본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 대구경을 가지는 광역 상수도관과 같은 관로 내부의 작업시 인명사고를 방지하고 초기 대응이 가능하도록 함으로써 안전성을 담보할 수 있는 관내 복합 안전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은, 관로의 일측에 연결되는 급기유니트(1000), 관로의 타측에 연결되는 배기유니트(2000) 및 관로 내부의 화재감지신호를 수신하여 급기유니트 및 배기유니트를 제어하고 관로 내부의 대피방향을 선택하는 복합제어부(200)를 포함하며, 상기 복합제어부는 관로 내부의 작업자에 대한 작업위치(β)와 화재발생지점(α)의 정보를 수신하고 작업자가 화재발생지점으로부터 먼 방향으로의 대피방향을 판단하며 관로 내부의 유동의 방향 또는 유동의 차단을 결정하는 관내 복합 안전시스템을 제공한다.

상기 복합제어부는, 관로의 일측으로부터 타측으로 연장되는 연결선부(401)와 연결되며 연결선부의 각 개소에 구비되는 생존모듈(400)로부터 화재발생에 대한 감지신호를 수신하여 화재발생여부 및 화재발생위치를 판단할 수 있다.

또한, 상기 복합제어부는 각 개소에 구비되는 생존모듈로부터의 감지신호에 따라 화재여부를 판단하는 화재감지부(220)와, 화재발생지점 및 작업위치를 판단하는 위치확인부(230)와, 위치확인부의 판단결과에 따라 대피방향에 대한 판단을 수행하는 대피지시부(240)와, 급기유니트 및 배기유니트로의 유동방향 및 유동개폐에 대한 유동제어명령을 송출하는 유동제어부(260)로 구성될 수 있다.

상기 급기유니트는, 외기에 대하여 온도 및 습도를 조절하여 급기유로로 공급하는 급기본체부와, 급기본체부와 급기덕트의 사이에 개재되는 급기챔버부와, 복합제어부로부터 유동절환의 명령 수신시 음압을 제공하여 관로 내부의 공기를 급기챔버류를 경유하여 외부로 배출하도록 절환배기유로를 형성하는 급기비상부로 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 급기유니트는 급기챔버부와 급기덕트의 경로를 개폐하는 급기제1댐퍼(1911)와, 급기챔버부와 급기비상부의 연통을 개폐하는 급기제2댐퍼(1912)와, 급기챔버부와 외부의 연통을 개폐하는 급기제3댐퍼(1913)를 포함할 수 있다.

상기 배기유니트는, 관로 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기본체부와, 배기본체부와 배기덕트의 사이에 개재되는 배기챔버부와, 복합제어부로부터 유동절환의 명령 수신시 양압을 제공하여 외부 공기를 급기챔버류를 관로 내부로 유동하도록 절환급기유로를 형성하는 것이 바람직하다.

일실시예로서, 상기 복합제어부는, 급기유로의 진행방향에 대하여 화재발생지점이 작업위치보다 후단에 위치한 경우 급기가 공급되는 방향으로 대피방향(γ)을 결정할 수 있다.

다른 실시예로서, 상기 복합제어부는, 급기유로의 진행방향에 대하여 화재발생지점이 작업위치보다 전단에 위치한 경우 급기의 진행방향으로 대피방향을 결정하고 급기유니트 및 배기유니트에서 유동의 방향을 절환하도록 하는 것이 바람직하다.

상기 생존모듈은, 연결선부의 각 개소에 연결되며, 산소센서부(431), 온도센서부(436), 습도센서부(437), 열감지부(438)의 감지신호를 복합센서부로 송신하여 화재발생 및 대피방향을 판단하도록 하고 배기유니트에서 조화되는 공기의 온도 및 습도를 피드백제어하도록 할 수 있다.

또한, 상기 생존모듈은, 연결선부로부터 공급되는 전력의 인출을 위한 콘센트(421) 및 단자대(420)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 생존모듈은, 대피방향의 지시를 위한 표시부를 구비할 수 있다.

또한, 상기 생존모듈은, 산소분배기(411) 및 산소분배기와 산소공급라인(412)을 통하여 연결되어 생존을 위한 산소를 공급하는 하나 이상의 생존마스크(500)를 구비할 수 있다.

또한, 상기 생존모듈은, 관내의 영상정보를 복합제어부로 송신하는 카메라와 외부의 음향정보를 수신하는 스피커부를 구비하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따라 작업자가 내부의 격리된 환경에서 작업의 수행시 발생되는 질식, 화재, 붕괴 등의 위험상황을 감지하고 이에 효율적으로 대처할 수 있도록 함으로써 인명사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 복합제어부가 급기와 배기의 방향과 차단 여부를 결정함에 있어서 관내의 각 개소에 설치되는 각 센서 및 통신수단들과 지속적으로 정보를 교환하고 이를 기초로 생존에 필요한 판단을 능동적으로 수행하면서 유동과 대피방향에 대한 지시를 즉각적으로 수행할 수 있기 때문에 특히 화재발생시의 생존의 확률은 극대화될 수 있는 것이다.

또한, 관내의 다양한 환경인자들에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 궤환적으로 제어수행이 가능하므로 작업의 효율성이 극대화되며 작업자의 능률이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 종래기술의 에어튜브를 이용한 상하수도 노후관 속경화 갱생공법의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 관내 복합 안전시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 3은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 급기유니트와 배기유니트의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 모식도이다.
도 4는 본 발명에 따른 관내 복합 안전시스템이 노후 상수도관에 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명에 따른 관내 복합 안전시스템이 화재 위치 및 작업자의 위치에 따라 작동되는 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.
도 6은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 관내 배치되는 생존모듈의 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에 적용되는 생존마스크의 실시예를 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 복합제어부를 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 노후 상수도관의 환기 및 갱생시스템 그리고 그 방법을 더욱 상세하게 설명한다.

다만, 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 쉽게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것에 불과하며, 이로 인해 본 발명의 보호범위가 한정되는 것을 의미하지는 않는다.

이하 설명에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자나 장치를 사이에 두고 연결되어 있는 경우를 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

본 발명은 기본적으로, 관로의 일측에 연결되는 급기유니트와, 관로의 타측에 연결되는 배기유니트와, 관로 내부의 화재감지신호를 수신하여 상기 급기유니트 및 배기유니트를 제어하여 화재 발생지점에 따라 관로 내부로 유통되는 공기의 흐름을 제어하는 복합제어부를 포함하는 관내 복합 안전시스템을 제공한다.

본 발명은 기본적으로 상수도관과 같이 대구경으로 이루어져 인력이 투입되어 소정의 갱생작업이 이루어지는 환경을 기준으로 설명이 이루어지나, 다양한 형태의 관로는 물론 비교적 길이가 길고 작업자의 투입이 불가피한 소정의 공간을 형성할 수 있는 터널이나 주차장과 같은 공간을 본 발명에서 설명하는 관로의 개념에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

갱생과정을 기본으로 설명하면 관로의 일부를 양측에서 절개하고 그 사이에 배치되는 관로에 대해 내부 도장재 등을 제거하고 회수하며 내벽에 대한 표면처리 후 도장을 형성함으로써 갱생하기 위한 과정에서 인력이 투입되며, 본 발명의 기본개념에서 이러한 인력의 생존을 위하여 급기유니트와 배기유니트는 일방향으로 외기를 공급하도록 기능한다. 이러한 관로와 급기유니트 및 배기유니트의 연결과 관련된 구체적인 실시예는 후술하도록 한다.

본 발명에서는 이러한 급기유니트와 배기유니트를 관로 내부의 화재발생지점 및/또는 인력의 위치를 감안하여 생존이 가능하도록 최적으로 유동이 제어될 수 있도록 복합제어부가 기능하는바, 아래에서 이를 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 관내 복합 안전시스템을 설명하기 위한 구성도이다.

관로(100)는 지중에 매설되는 방식으로 배치될 수 있으며, 이러한 관로에는 터널이나 지하도와 같은 폭에 비하여 길이가 긴 형태의 통로들을 포함할 수 있음은 상기한 바와 같다.

상기 관로(100)의 내부에는 작업자가 투입되어 갱생공정과 같은 작업의 수행이 이루어진다. 이러한 관로(100)는 길이가 길기 때문에 외기가 공급되지 않는 경우에는 작업자의 산소부족에 따른 질식의 우려가 있어 생존을 위하여 일측과 타측에 각각 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)가 배치된다.

도시된 사항에서 급기유니트(1000)가 배치되는 측을 일측으로, 배기유니트(2000)가 배치되는 측을 타측으로 정의하여 설명하도록 하나 이러한 배치상태는 변경 가능하다.

급기유니트(1000)는 외기를 정화하고 온도 및 습도를 조절한 조화공기를 관로(100) 내부에 투입하도록 하며, 배기유니트(2000)는 타측에서 산소가 소진되고 수분을 포함하는 공기를 외기로 정화하여 배출하는 기능을 수행할 수 있다.

이러한 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)는 기본적으로 아래의 세 가지 기능을 수행할 수 있다.

첫째로 관로(100) 내부에 투입되어 갱생공정 등을 수행하는 작업자의 생존을 위한 외기의 공급, 둘째로 관로 내부의 도장이나 콜탈 제거 공정 등의 효율적인 수행을 목적으로 관내 수분을 제거하기 위한 제습공기의 공급, 셋째로 관로 내부의 공정에 따라 발생한 분진 등이 외기로 배출되기 정화하는 필터링으로 분류된다. 이러한 기본적인 기능을 수행하기 위한 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)의 실시예는 후술한다.

본 발명에서는 이에 부가하여 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)가 공기의 방향을 절환하여 화재발생 또는 관내 오염시 작업자가 생존을 유지하고 탈출할 수 있도록 하는 네 번째의 기능을 복합적으로 수행하도록 하는 것이다.

상기 첫째 내지 셋째의 기능을 수행하기 위하여 급기유니트(1000)는 급기유로(311)로 조화된 외기를 관로(100)에 투입하고 배기유니트(2000)는 배기유로(321)로부터 관내로부터의 공기를 흡입하여 정화하고 외부로 배출한다.

또한, 내부의 화재발생 또는 오염의 지점에 따라 작업자의 탈출방향에서 유독가스 등의 물질이 유동되지 않도록 네번째의 기능 수행을 목적으로 급기유니트(1000)는 절환배기유로(312)로 유동의 방향을 절환하고 타측에서는 배기유니트(2000)가 절환급기유로(322)로 유동의 방향을 절환할 수 있도록 한다.

이러한 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)는 복합제어부(200)에 연결되고, 상기 복합제어부(200)는 관로(100) 내부의 상태를 감지하고 소정의 유동 작동조건을 판단하여 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)에 유동의 방향을 절환할 수 있도록 하는 유동제어명령을 제어라인(참조번호 미표시)를 통하여 전송하도록 기능한다.

한편, 상기 복합제어부(200)는 관로(100) 내부의 상태를 모니터링하고 화재발생의 여부, 화재발생의 위치, 작업자의 위치 등을 감지할 수 있도록 연결선부(401)와 연결될 수 있다. 상기 연결선부(401)는 관로(100) 내부의 일측과 타측으로 관통 배치되는 소정의 도선일 수 있다. 이러한 연결선부(401)는 관로(100) 내부에 작업의 수행을 위한 전력을 공급하는 전력선으로 구성될 수 있으며 소정의 위치별로, 바람직하게는 등간격으로, 램프나 소켓의 연결을 위한 단자를 구비할 수 있다. 이 경우 상기 복합제어부(200)와 연결선부(401)의 각 개소와는 소정의 감지신호 송수신과 제어명령의 송수신을 위하여 전력선통신방식의 통신이 이루어질 수 있다. 다만, 상기 연결선부(401)는 와이파이나 지그비통신 등의 무선통신방식이 배제되는 것은 아님에 유의하여야 한다.

상기 연결선부(401)는 각 개소에 생존모듈(400)를 구비할 수 있고, 이러한 생존모듈(400)은 지상과 같은 외부와 통신을 위한 인터컴, 화재감지센서, 작업자의 위치확인모듈, 생존마스크 등을 구비할 수 있으며 이에 대한 바람직한 실시예에 대해서는 후술한다.

이러한 본 발명의 개념에서는 복합제어부(200)가 연결선부(401)로부터의 화재감지신호를 수신하여 관리자 또는 관리서버에 이를 경보하고, 화재발생지점과 작업자의 위치를 통하여 유동의 방향을 판단하여 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)가 관내의 유동을 생존에 가장 효과적인 방향으로 제어할 수 있도록 한다.

실제로는 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)의 거리가 1km 이상의 먼 거리에 배치될 수 있기 때문에 기본적으로는 급기유니트(1000)측에 복합제어부(200)가 설치되는 것이 바람직하나, 어느 하나의 유니트만이 작동 가능한 조건에서 개별적 제어를 위하여 상기 복합제어부(200)는 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)에 각각 구비되고 개별적이거나 상호 연동 제어가 가능할 수 있다.

따라서, 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)가 각각 독립적으로 제어될 수 있고 각각 흡배기를 형성할 수 있도록 구성되는 경우 화재의 발생으로 인하여 관로(100) 내부의 생존모듈(400)의 손상이나 연결선부(401)의 단선이 있는 경우에도 어느 하나가 동작하여 상기의 경우를 적용하여 작업자의 생존이 가능하도록 상호 보완적으로 기능할 수 있을 것이다. 상기 연결선부(401)는 관로(100) 내부의 어느 지점에서의 단선이 발생하더라도 일방으로 생존모듈(400)로부터의 정보 전송이 가능하도록 이루어지는 것이 바람직하다.

도 3은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 급기유니트와 배기유니트의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 모식도이다.

상술한 바와 같이 급기유니트(1000)는 관로(100)의 일측에 연결되어 급기유로(311)와 절환배기유로(312)를 형성할 수 있으며, 이러한 유로는 급기덕트부(3100)에 의하여 형성될 수 있다.

상기 급기덕트부(3100)는 급기유니트(1000)의 배출측과 관로(100)의 일단측을 연결하는 배기관의 형태로 이루어질 수 있으며, 이에 대하여 작업자의 투입과 유동의 형성의 효율성을 고려하여 관로(100)와 급기덕트부(3100)의 사이에는 도어조립체(미도시)가 형성될 수 있다.

급기유로(311)는 실선으로 표시되어 관로(100)의 일측에서 타측으로 공기가 진행되도록 하며, 절환배기유로(312)는 점선으로 표시되어 관로의 타측으로부터 진행된 공기가 관로의 일측을 거쳐 급기유니트(1000)로 유입될 수 있도록 한다.

이러한 급배기의 절환을 고려하여 급기유니트(1000)는 급기본체부와 급기비상부로 구분될 수 있으며, 급기 및 절환배기의 전환 효율성을 고려하여 공통유로를 이루는 급기챔버부(1910)가 그 사이에 개재될 수 있다. 상기 급기본체부에 대한 실시예는 후술한다.

상기 급기본체부의 유로는 급기챔버부(1910)를 경유하여 급기유로(311)로 형성되어 관로(100) 내부로 연장되는데, 관로(100) 내부의 상황에 따라 유동의 절환이 필요한 경우에는 이에 역방향으로 절환배기유로(312)가 형성된다. 이러한 절환배기유로(312)는 마찬가지로 급기챔버부(1910)를 거쳐서 급기방출부(1920)를 통하여 외부와 연통된다.

이를 위하여 상기 급기챔버부(1910)의 급기유로(311) 측에는 급기제1댐퍼(1911)가 형성될 수 있다. 상기 급기제1댐퍼(1911)는 급기챔버부(1910)와 급기유로(311)의 연통을 개폐하는 기능을 수행하며 경우에 따라 상기 급기유로(311)로의 공기의 유입을 차단하거나 급기유로(311)로부터의 공기의 유출을 차단함으로써 관로(100) 내부의 유동이 형성되지 않도록 기능할 수 있다. 경우에 따라 이러한 급기유로(311)의 폐쇄는 작업자의 탈출시 유해가스가 탈출경로로 이동되지 않도록 기여할 수 있다.

상기 급기방출부(1920)는 급기챔버부(1910)를 외부와 연결하는 기능을 수행하며 급기챔버부(1910)와 급기방출부(1920)의 사이에는 급기제3댐퍼(1913)가 개재되어 외부와의 연통을 개폐할 수 있다. 이러한 급기제3댐퍼(1913)는 기본적으로 급기유로(311)의 작동시 폐쇄되고 절환배기유로(312)의 작동시 개방될 수 있다.

이러한 급기챔버부(1910)는 또한 급기비상부(참조번호 미표시)와 연결되어 절환배기유로(312)의 형성의 필요시 급기제2댐퍼(1912)에 의하여 연통이 이루어질 수 있으며, 이러한 급기비상부에는 급기비상팬부(1930)가 배치되어 절환배기유로(312)의 형성을 위한 흡인력을 제공할 수 있다.

상기 급기비상팬부(1930)는 경우에 따라 급기본체부에 배치되는 송풍팬의 회전방향제어로서도 구성될 수 있음은 물론이다.

상기 급기제1댐퍼(1911), 급기제2댐퍼(1912), 급기제3댐퍼(1913) 및 급기비상팬부(1930)의 작동은 복합제어부(200)의 제어명령에 따라 수행되며 화재지점, 작업자의 위치 및 유동의 방향의 최적제어를 고려하여 복합제어부(200)는 유동의 형성에 대한 판단을 한다.

또한, 배기유니트(2000)는 관로(100)의 타측에 연결되어 배기유로(321)와 절환급기유로(322)를 형성할 수 있으며, 이러한 유로는 배기덕트부(3200)에 의하여 구성될 수 있다.

상기 배기덕트부(3200)는 배기유니트(2000)의 입구측과 관로(100)의 타단측을 연결하는 배기관의 형태로 이루어질 수 있으며, 급기덕트부(3100)와 마찬가지로 관로(100)와 배기덕트부(3200)의 사이에 도어조립체(미도시)가 형성될 수 있다.

배기유로(321)는 실선으로 표시되어 관로(100)의 일측에서 타측으로 공기가 진행되도록 하며, 절환급기유로(322)는 점선으로 표시되고 배기유니트(2000)로부터 송출되는 공기가 타측으로부터 일측을 거쳐 급기유니트(1000)로 유입될 수 있도록 한다.

배기유니트(2000)도 마찬가지로 배기본체부와 배기비상부로 구분될 수 있으며, 배기 및 절환급기의 전환 효율성을 고려하여 공통유로를 이루는 배기챔버부(2910)가 그 사이에 개재될 수 있다. 상기 배기본체부의 유로는 배기유로(321)가 배기챔버부(2910)를 거쳐서 배기본체부로 유동될 수 있도록 하며, 관로(100) 내부의 상황에 따라 유동의 절환이 필요한 경우에는 이에 역방향으로 절환급기유로(322)가 형성된다. 이러한 절환급기유로(322)는 배기비상부로부터 배기챔버부(2910)를 거쳐 배기덕트부(3200)를 통하여 형성된다.

상기 배기챔버부(2910)의 배기덕트부(3200)와 연결되는 측에는 배기제1댐퍼(2911)가 형성되어 배기챔버부(2910)와 배기덕트부(3200)를 연통의 개폐하는 기능을 수행할 수 있다. 상기의 경우와 마찬가지로 배기유로(321)로부터 또는 배기유로(321)로의 공기의 유동을 차단하여 관로(100) 내부의 유동이 형성되지 않도록 기능할 수 있다. 경우에 따라 이러한 급기유로(311)의 폐쇄는 작업자의 탈출시 유해가스가 탈출경로로 이동되지 않도록 기여할 수 있다.

또한, 배기방출부(2920)는 배기챔버부(2910)를 외부와 연결하는 기능을 수행하며 배기챔버부(2910)와 배기방출부(2920) 사이에는 배기제3댐퍼(2913)가 개재되어 외부와의 연통을 개폐할 수 있다.

상기 배기챔버부(2910)는 배기비상부와 연결되어 절환급기유로(322) 형성의 필요시 배기제2댐퍼(2912)를 통하여 연통이 이루어질 있으며, 상기 배기비상부에는 배기비상팬부(2930)가 배치되어 절환급기유로(322)의 형성을 위한 송풍력을 제공할 수 있다. 상기 배기비상팬부(2930)는 경우에 따라 배기본체부에 배치되는 송풍팬의 회전방향제어로서도 구성될 수 있음은 물론이다.

상기 배기제1댐퍼(2911), 배기제2댐퍼(2912), 배기제3댐퍼(2913) 및 배기비상팬부(2930)의 작동도 마찬가지로 복합제어부(200)의 제어명령에 따라 수행되며 화재지점, 작업자의 위치 및 유동의 방향의 최적제어를 고려하여 복합제어부(200)는 유동의 형성에 대한 판단을 한다. 이때, 상기 복합제어부(200)는 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)를 연동하여 작동하도록 함으로써 비교적 길이가 긴 상수도관과 같은 경우에도 원활하게 생존을 위한 공기 유동의 형성 및 공기유동의 차단의 기능을 수행하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 관내 복합 안전시스템이 노후 상수도관에 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.

도시된 바와 같이 소정의 갱생작업이 요구되는 길이에 대응되는 관로(100)의 양단측에서 지중에 대한 굴삭 및 관로의 절개가 수행되어 급기절개부(110)와 배기절개부(120)가 형성된다. 상기 절개부들은 소정의 공간을 형성하게 되며, 갱생작업이 요청되는 관로(100)를 마주보는 부위에는 관로의 폐색을 위하여 플러그부(3130)가 배치될 수 있다.

관로(100)의 일측과 타측에는 도어조립체(3200)가 배치되며 상기 도어조립체(3200)는 관로 내부의 기밀성을 유지하며 급기유니트(1000)로부터 온도 및 습도가 조화된 공기가 유입되어 콜탈 등의 분진이 포함된 배기가 배기유니트(2000)로 배출될 수 있도록 한다. 이를 위하여 상기 도어조립체(3200)는 출입구인 도어와 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)와의 연결을 위한 덕트와 연결부위가 분리되어 형성될 수 있는데 이와 관련하여서는 후술하도록 한다.

일측의 도어조립체(3200)에는 급기덕트부(3100)가 연통되어 상측으로 연장되고 말단부에는 급기유니트(1000)가 배치된다.

상기 급기유니트(1000)는 외기에 대해 온도와 습도를 조절하여 관로(100) 내부로 유입시키는데, 관로(100) 내부에서 작업하는 작업자의 생존을 위한 산소의 공급과 분진의 제거를 위한 환기를 동시에 수행하는 기능을 수행함에 유의하여야 한다.

관로(100)의 타측에는 배기덕트부(3120)가 연통되어 상측으로 연장되고 말단부에는 배기유니트(2000)가 배치된다.

상기 배기유니트(2000)는 도장재의 제거 및 내벽의 도장 과정에서 발생한 분진과 오염물들을 외기로 배출하기 전에 정화하는 기능을 수행하며, 이를 위하여 분진의 분리를 위한 집진부(2010)를 더 구비할 수 있다.

한편, 상기 배기유니트(2000)로부터 정화되어 배기되는 공기는 관로(100) 내부로부터의 악취를 발생할 수 있어 정화 및 소음제거와 함께 탈취수단을 구비하는 것이 바람직하다.

도장재의 제거 과정에서 종래에 도포된 콜탈에나멜은 환경오염을 일으키며 관로의 부식을 촉진하는 문제가 있는 것으로 알려져 있다. 이러한 콜탈 입자들은 미세한 크기를 가지기 때문에 인체에 흡입되었을 때 심각한 문제를 야기할 수 있고 본 발명의 도어조립체(3200)에 의한 유동로와 출입로의 분리 및 내부 기밀성의 유지는 더욱 의미를 가진다. 본 발명에서 설명되는 기밀성은 반드시 공기의 일부 누설을 완전 차단하는 정도를 의미하는 것은 아니며 어느 정도 방진을 할 수 있을 정도면 족하다.

상기 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)의 비상부들은 화재의 발생시는 물론 본체부들의 가동 중단시 긴급 공기를 제공하기 위하여 기능할 수 있으며 이를 통하여 내부 작업자의 작업 도중 질식 등의 사태를 방지할 수 있다.

한편, 상기 급기유니트(1000) 및 배기유니트(2000)의 작동을 위하여 외부 전력원이 별도로 설치될 필요성이 제기되는데, 단전 등의 사태로 인하여 급기유니트(1000)에서 공기의 공급이 중단되는 경우 관로(100) 내부에서 인명사고가 발생될 우려가 있다. 이를 고려하여 상기 급기절개부(110)측의 도어조립체(3200)에는 비상시 공기의 공급을 위한 비상공급기(3300)와 비상공급관(3310)을 통하여 연결될 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 관로(100)의 내부에는 생존모듈(400)이 연결선부(401)의 각 개소에 구비될 수 있다. 이러한 생존모듈(400)은 화재의 발생여부는 물론 습도나 온도의 센싱이 가능하도록 센싱수단들이 구비될 수 있으며 기본적으로 작업시에는 급기유니트(1000)가 공기조화시 판단의 요소로써 기능할 수 있다. 생존모듈(400)은 온도와 습도는 물론, 이산화탄소 및 산소농도를 측정할 수도 있음은 물론이다. 이와 관련하여 구체적인 설명은 후술하도록 한다.

더욱 구체적으로, 급기유니트(1000)는 기본적으로 외기의 오염물을 제거하는 필터링부와, 냉각사이클을 통하여 공기내 수분의 응결을 유도하는 냉각제습부와, 냉각제습된 공기를 승온하는 히팅부와, 수분을 흡습하여 2차로 제습을 수행하는 제습부와, 관로로 유입되기 전 최종적으로 온도를 제어하는 온도조절부를 구비하여 이루어질 수 있다.

냉각제습부(참조번호 미표시)는 필터링된 외기에 대하여 1차적인 제습을 수행하며 냉매의 냉각사이클을 이용하여 열교환기에서 공기중에 함유된 수분을 응결하도록 함으로써 제습하는 기능을 수행한다. 공기의 유동로에 배치되는 열교환기는 팽창밸브를 거친 저온/저압의 냉매가 공기에 대해 흡열하여 냉각을 수행한다.

대구경의 상수도관으로 공기의 유동량을 고려하면 제습의 효율성을 위하여 냉각사이클 및/또는 열교환기는 복수로 배치되는 것이 바람직하다. 이러한 냉각제습부는 외기에 대하여 결로온도(dew point temperature)까지 냉각함으로써 포화상태를 유도하여 응결이 일어나도록 한다. 상기 냉각제습부를 거쳐서 제습 및 냉각된 공기는 히팅부(참조번호 미표시)를 통하여 다시 승온되고 승온된 공기는 제습된 상태로서 제습부(참조번호 미표시)에 의하여 효율적으로 흡습과정이 수행될 수 있다. 따라서, 제습부는 2차적으로 제습을 수행하는데 상기 냉각제습부가 이슬점온도를 이용하는 방식을 수행함에 반하여 제습부는 소정의 흡습 입자가 공기의 수분을 흡수하여 내부에 수분량을 증가시키는 방식으로 제습을 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 이렇게 2가지 서로 다른 방식의 제습을 2단계에 걸쳐서 수행함으로써 공기 중의 제습이 효과적으로 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 냉각방식의 응결 제습의 경우 비교적 수분함량이 높은 경우에 유용하며, 흡습 입자를 통하여 수분을 흡수하는 경우는 제습의 용량이 작으나 공기 내 수분 함량이 낮은 경우의 제습에는 더욱 효율적일 수 있다. 이렇게 제습부를 통과하여 최종적으로 수분이 제거된 공기는 작업환경에 최적화된 온도로써 온도조절부(참조번호 미표시)에 의하여 조절되어 급기덕트부(3100) 및 도어조립체(3200)를 통하여 관로(100) 내부에 투입될 수 있다.

본 발명의 도어조립체(3200)에 대한 실시예에서는 출입경로와 흡배기경로를 분리하여 형성할 수 있도록 함으로써 환기의 효율성과 출입의 편리성을 동시에 달성할 수 있도록 한다.

구체적으로, 도어조립체(3200)는 절개된 관로(100)의 단부측에 일단이 연결되는 관로연결부와, 상기 관로연결부의 타단에 형성되고 출입이 가능한 도어부와, 관로연결부의 상측으로 연장되어 급기덕트부 또는 배기덕트부의 연결이 가능한 덕트연결부를 포함하여 이루어질 수 있다. 상기 관로연결부는 일단에서 관로(100)와 연결이 이루어지기 때문에 실질적으로 관로(100)의 직경에 대응되며, 기밀성을 고려하면 내주측으로 관로(100)가 삽입되거나 또는 관로(100)의 내주측으로 일단이 삽입되는 방식으로 결합이 이루어질 수 있다. 이러한 관로연결부와 관로(100)의 결합된 부위에는 실리콘과 같은 실링재 또는 갭을 감싸는 형태로 배치되는 필름이나 테이프와 같은 부재가 기밀성의 향상을 위하여 추가적으로 배치될 수 있다. 도어부는 진출입로를 형성하며 개방시 작업자가 출입 가능한 개구에 배치된다.

추가적으로, 히팅부로부터 배출되는 공기는 선택적으로 바이패스유로 및 제습부를 통과할 수 있는데 바이패스유로와 제습부로의 유동량의 조절을 함으로써 습도의 정확하고 효율적인 제어가 가능하다. 이를 위하여 상기 바이패스유로 및 제습유로의 전단계에는 유동의 분기를 위한 댐퍼부가 더 설치될 수 있다. 상기 댐퍼부는 각각 바이패스유로와 제습유로로 유동되는 공기의 양을 0~100% 사이에서 조절할 수 있도록 각각 복수의 차단판이 회동되는 방식으로 제어될 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 관내 복합 안전시스템이 화재 위치 및 작업자의 위치에 따라 작동되는 실시예를 설명하기 위한 도면들이다.

도시된 실시예에서는 복합제어부(200)가 연결선부(401)와의 관계에서 관로(100) 내부의 상태를 감지하고 상황에 따라 유동을 최적제어하는 경우를 나타낸다. 설명의 편의를 위하여 급기유니트(1000) 및 배기유니트(2000)와 덕트부의 도시는 생략하도록 한다.

생존모듈(400)은 상술한 바와 같이 연결선부(401)의 각 개소에 구비되어 내부의 상황을 모니터링하여 복합제어부(200)로 전송하며, 상기 복합제어부(200)는 내부의 상황에 따라 유니트들을 제어함과 동시에 관로(100) 내부의 상태를 외부에서 확인할 수 있도록 기능할 수 있다. 이를 위하여 상기 복합제어부(200)는 소정의 표시 또는 경보장치를 구비할 수 있으며, 경우에 따라 단일 또는 복수의 관로에 대한 통합관제를 수행할 수 있도록 원격으로 모니터링 상황의 전송이 가능하도록 기능할 수 있다.

도시된 바와 같이 본 발명의 관내 복합 안전시스템은 기본적으로 화재발생지점(α)과 작업위치(β)를 확인하고 이에 대하여 최선의 생존을 위한 각종 제어를 수행하며, 여기서의 제어는 기본적으로 관내의 유동의 제어를 포함하나 대피방향의 표시, 생손산소의 공급, 비상연락 등의 개념을 포함한다. 생존모듈(400)의 추가적인 개념은 후술한다.

도 5의 (a)는 급기유로(311)의 유동 진행방향에 대하여 화재발생지점(α)보다 작업위치(β)가 먼저 배치되는 경우를 나타내고 있다. 이러한 경우 화재발생지점(α)에 배치되는 생존모듈(400)에서는 화재의 발생을 이산화탄소 또는 온도 등의 감지를 통하여 연결선부(401)를 통하여 복합제어부(200)로 송신하며, 작업위치(β)에 배치되는 생존모듈(400)에서는 작업자의 위치를 인지하여 복합제어부(200)로 연결선부(401)를 통하여 송신한다. 이때, 작업자의 작업위치(β) 확인은 생존모듈(400)에 구비되는 적외선센서나 온도센서를 통한 능동적인 작동으로 가능할 수 있으며, 경우에 따라 작업자의 작업위치에 대한 생존모듈(400)의 버튼의 누름 또는 인터컴의 연결 또는 지문인식장치로의 입력 등을 통하여 수동적으로도 작동하는 경우를 고려할 수 있다.

이때, 복합제어부(200)는 화재발생지점(α)과 작업위치(β)를 고려하여 대피방향(γ)을 결정하여 생존모듈(400)을 통하여 작업자에게 생존이 가능한 대피방향을 지시할 수 있다. 상기 지시는 스피커를 통한 음성의 안내, 발광수단을 구비하는 표시부(도 6의 450)의 표시 등의 방식으로 이루어질 수 있다.

또한, 복합제어부(200)는 작업자가 유독가스를 흡입하지 않도록 유동의 제어방향과 그 정도를 결정할 수 있는데, 도 5의 (a)의 경우는 급기유로(311)로부터의 진행방향이 유독가스를 작업자와 먼 측으로 이동시키기 때문에 복합제어부(200)는 급기의 방향을 작업환경에서와 동일하게 유지할 수 있다. 다만, 상술한 바와 같이 급기유니트(1000)의 급기제1댐퍼(1911)를 폐쇄 및/또는 배기유니트(2000)의 배기제1댐퍼(2911)를 폐쇄하여 외기의 공급을 중단함으로써 유동의 형성을 억제하고 화재의 확산 억제를 도모하는 경우도 고려해볼 수 있을 것이다.

도 5의 (b)는 급기유로(311)를 통한 유동의 진행방향에 대하여 작업위치(β)보다 화재발생지점(α)이 먼저 배치되는 경우를 나타낸다. 이 경우에 복합제어부(200)는 화재발생지점(α)으로부터 먼 방향으로 대피방향(γ)을 지시하도록 하며, 유동을 절환할 수 있다. 이러한 유동의 절환은 절환배기유로(312) 및 절환급기유로(322)를 통하여 이루어질 수 있으며, 상술한 바와 같이 경우에 따라 유동을 차단하여 화재의 확산을 먼저 억제하도록 할 수 있다.

한편, 상기 복합제어부(200)는 경우에 따라 작업자의 위치를 실시간으로 각각의 생존모듈(400)로 인식하여 대피의 진행상황을 인지하고 대피가 이루어지는 과정에서는 유독가스의 진행방향을 대피방향과 반대로 형성하게 한 이후에, 대피가 완료된 상태에서는 유동을 차단하여 화재를 억제하도록 기능할 수도 있다. 작업자가 배치되지 않는 상황이라면 상기 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)는 모두 배출되는 방향으로서 유동을 형성하여 관로(100) 내부의 산소 농도를 낮추어 화재 진압의 효율성을 더욱 향상할 수 있을 것이다. 추가적으로, 관로(100)의 각 개소에는 화재의 진압을 위한 소화기 등의 소화설비를 비치할 수도 있다.

상기한 바와 같이 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000)가 각각 독립적으로 제어될 수 있고 각각 흡배기를 형성할 수 있도록 구성되는 경우 화재의 발생으로 인하여 관로(100) 내부의 생존모듈(400)의 손상이나 연결선부(401)의 단선이 있는 경우에도 어느 하나가 동작하여 상기의 경우를 적용하여 작업자의 생존이 가능하도록 상호 보완적으로 기능할 수 있을 것이다. 이를 위하여 급기유니트(1000)와 배기유니트(2000) 측에 각각 복합제어부(200)가 설치되는 것이 바람직함은 상술한 바와 같다.

도 6은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 관내 배치되는 생존모듈의 실시예를 나타내는 사시도이다.

상술한 바와 같이 생존모듈(400)은 관로 내부에서 길이방향으로 연장되어 있는 연결선부(401)의 각 개소에 소정의 감지 및 정보의 전달을 위하여 배치될 수 있다.

이러한 생존모듈(400)은 관내의 소정의 부위에 하중을 지지하여 거치할 수 있도록 걸이부(402)를 구비하고 연결선부(401)와 전기적으로 연결되어 외부 전력을 공급받음과 동시에 정보를 복합제어부(200)로 송신할 수 있다. 다만, 상기 연결선부(401)는 전력의 공급을 위한 전력선과 정보의 송신을 위한 통신선이 별도로 구성될 수 있음은 물론이다.

이러한 생존모듈(400)은 관로 내부에서 작업시 전력의 인출을 위하여 단자대(420)를 구비할 수 있고, 이러한 단자대(420)의 말단에는 장비 연결을 위한 콘센트를 구비할 수 있다.

또한, 각각의 생존모듈(400)은 내부 산소를 측정하여 산소감지신호를 전송할 수 있는 산소센서부(431)가 구비될 수 있고, 복합제어부(200)는 산소량이 부족한 경우 외부 송풍량을 조절하거나 외부의 관리자에 관로내부의 이상 또는 급기유니트(1000) 등의 장비이상 경보를 제공할 수 있다.

또한, 급기유니트(1000)에서 조화되는 공기의 온도와 습도를 피드백제어할 수 있도록 온도센서부(436)와 습도센서부(437)를 구비할 수 있으며, 각각의 개소에서 현재 온도와 습도를 확인할 수 있도록 온습도표시부(433)가 구비될 수 있다.

또한, 내부의 화재발생이나 호흡량의 증가 등의 요소로 인하여 발생되는 이산화탄소농도를 감지할 수 있도록 이산화탄소센서부(434)를 구비하고, 화재의 감지를 위하여 열감지부(438)를 더 구비하는 것이 바람직하다.

또한, 외부와의 통신 연결을 위한 발신기(435), 음성신호를 음향으로 발생시키는 스피커부(440)를 구비할 수 있으며, 관로 내부의 작업환경을 영상정보로서 복합제어부(200)로 송신할 수 있는 카메라를 구비할 수 있다.

또한, 화재발생이나 긴급상황시 작업자가 위험경보를 외부로 송출하는 배기버튼(460)을 구비할 수 있다. 이러한 버튼은 경우에 따라 작업위치(β)의 확인을 위한 입력버튼으로 이해될 수 있다. 상술한 바와 같이 작업위치(β)의 확인은 적외선센서와 같은 위치확인센서나 움직임감지센서로 이루어질 수도 있다.

한편, 어느 하나 이상의 생존모듈(400)에서 열감지부(438) 또는 이산화탄소센서부(434)에 따라 설정값과 다른 비정상적인 감지신호가 송신되면 복합제어부(200)는 이를 화재의 발생으로 판단하고 경보하게 된다. 이때, 해당 위치에서 화재발생지점(α)으로 판단하고, 각각의 작업위치(β)와 유동의 방향을 대비하여 최적의 대피경로와 유동의 제어를 수행하게 됨은 상술한 바와 같다.

이러한 대피방향(γ)의 표시를 위하여 표시부(450)는 대피의 방향을 표시할 수 있는데 이는 인식의 용이성을 위하여 화살표 형태로 표현될 수 있다. 또한, 경우에 따라 도시된 사항에서 램프부(403)가 양측방향을 각각 지향하여 어느 하나의 발광 또는 점멸로서 대피방향(γ)을 내부의 작업자에게 알릴 수도 있다.

여기서, 상기 생존모듈(400)은 작업자의 생존 가능성의 극대화를 위하여 산소의 공급이 가능한 생존마스크(500)를 비치하여두는 것이 바람직하다.

따라서, 각각의 생존모듈(400)은 산소분배기(411)를 구비하고 이러한 산소분배기(411)는 산소공급라인(412)을 통하여 하나 이상의 생존마스크(500)에 산소를 공급할 수 있다. 이때, 각각의 생존모듈(400)에 구비되는 산소분배기(411)는 독립적으로 포함되어 있는 산소를 생존마스크(500)에 공급할 수도 있고 경우에 따라 다른 생존모듈(400)과 연동되어 외부의 산소를 산소주입라인(410)을 통하여 공급받아 각각의 생존마스크(500)로 분배할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에 적용되는 생존마스크의 실시예를 나타내는 정면도이다.

생존마스크(500)는 기본적으로 생존모듈(400)과 연결되고 산소공급라인(412)을 통하여 산소를 공급받아 관내 화재환경에서 생존에 필요한 산소를 공급받을 수 있도록 하며, 경우에 따라 관내 급기에 문제가 발생하는 경우에도 질식의 위험을 방지하기 위한 용도로 사용될 수도 있다.

이를 위하여 생존마스크(500)의 내측에는 산소공급라인(412)으로부터의 산소 배출을 위한 배출구가 형성될 수 있다.

또한, 각각의 생존마스크(500)는 각 개소에 구비되어 도피시에 소정의 거리를 이동할 수 있는 정도의 길이를 가지는 산소공급라인(412)과 연결되어 이동 간에 생존마스크(500)의 교체 사용이 가능하도록 할 수 있다.

한편, 카메라부(520)를 구비하여 실시간으로 관로 내부의 상태 및 작업자의 이동상황을 화상으로 복합제어부(200) 측에서 모니터링할 수 있으며, 스피커(510)를 구비하여 이동 중인 작업자에게 음향 또는 음성 안내를 지속적으로 제공 가능하다.

또한, 생존마스크(500)에는 마이크를 구비하여 외부와 쌍방향의 통신을 수행할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 관내 복합 안전시스템에서 복합제어부를 설명하기 위한 구성도이다.

복합제어부(200)는 상술한 바와 같이 관내의 상태를 각 개소별로 모니터링할 수 있으며 각각의 생존모듈(400)에서 전송된 정보를 기초로 유동의 제어와 대피에 대한 안내를 수행할 수 있다.

따라서, 이러한 복합제어부(200)는 화재감지부(220)를 구비하여 관로(100) 내부의 화재발생여부를 인지하도록 할 수 있으며, 이러한 화재의 판단은 이산화탄소센서부(434) 또는 온도센서부(436)의 감지신호를 통하여 소정의 일반적인 작업환경의 설정값과의 대비로 이루어질 수 있다.

또한, 위치확인부(230)는 화재발생지점(α)의 위치를 각 생존모듈(400)의 위치를 통하여 확인 가능하며, 이를 위하여 각각의 생존모듈(400)은 위치별로 위치확인코드를 부여받을 수 있다.

이러한 위치확인부(230)는 작업자의 작업위치(β)에 대한 확인을 수행할 수 있음은 상기한 바와 같으며 중복되는 설명은 생략하도록 한다.

이러한 화재발생지점(α)과 작업위치(β)의 확인을 통하여 작업자가 화재발생지점(α)으로부터 먼 방향으로 대피 가능하도록 대피방향에 대한 판단을 수행하고 표시부(450) 또는 램프부(403) 또는 스피커부(440) 또는 스피커(510)를 통한 화재의 발생사실과 대피방향의 안내가 가능하도록 대피지시부(240)를 포함한다.

한편, 생존모듈(400)에는 각각 온도, 습도, 산소농도, 이산화탄소농도, 열감지 등을 소정의 감지신호로 생성하여 전송하도록 소정의 센서들이 구비되고 체크부(250)는 각각의 감지신호를 수신하여 화재감지부(220)에서 화재여부의 판단이나 유동제어부(260)에서 유동의 온습도나 송풍량 또는 유동의 방향을 제어할 수 있는 기초데이터를 제공한다.

유동제어부(260)는 기본적으로 대피지시부(240)의 판단을 기초로 유동의 절환여부를 판단하고 급기유로(311) 및 배기유로(321)의 유지, 절환배기유로(312) 및 절환급기유로(322)로의 절환, 급기 및/또는 배기의 차단을 선택적으로 기능하도록 할 수 있다. 또한, 상기 유동제어부(260)는 상기한 바와 같이 급기유로(311)를 통하여 조화되어 공급되는 공기의 온도 및 습도의 제어를 위하여 관로 내부의 온도 및 습도에 따라 피드백제어 수행할 수 있다.

상기 각각의 구성들은 통신부(210)를 통하여 연결선부(401)의 각 개소에 구비되는 생존모듈(400), 급기유니트(1000) 및 배기유니트(2000)와 유선 또는 무선의 다양한 통신방식을 통하여 정보를 교환할 수 있으며, 이러한 복합제어부(200)는 복수로 구비되어 상호간에 통신을 수행할 수 있음은 상술한 바와 같다. 무선연결방식의 실시예로서 CDMA, 3G, 4G통신, WIFI, RF(Radio Frequency)통신, 적외선(Infra Red)통신, 지그비(Zigbee, IEEE 802.15.4)통신, 블루투스(Bluetooth)통신 등이 고려될 수 있다.

상술한 본 발명의 개념에 따른 관내 복합 안전시스템은 작업자가 내부의 격리된 환경에서 작업의 수행시 발생되는 질식, 화재, 붕괴 등의 위험상황을 감지하고 이에 효율적으로 대처할 수 있도록 함으로써 인명사고를 예방할 수 있는 이점을 가진다.

복합제어부가 급기와 배기의 방향과 차단 여부를 결정함에 있어서 관내의 각 개소에 설치되는 각 센서 및 통신수단들과 지속적으로 정보를 교환하고 이를 기초로 생존에 필요한 판단을 능동적으로 수행하면서 유동과 대피방향에 대한 지시를 즉각적으로 수행할 수 있기 때문에 특히 화재발생시의 생존의 확률은 극대화될 수 있는 것이다.

또한, 관내의 다양한 환경인자들에 대한 정보를 실시간으로 수집하여 궤환적으로 제어수행이 가능하므로 작업의 효율성이 극대화되며 작업자의 능률이 향상되는 이점이 있다.

또한, 2차에 걸친 제습의 과정과 복합적인 온도의 조절 및 유량의 제어를 통하여 제습 및 작업자 생존을 위한 외기를 정확한 습도와 온도로써 관로에 투입하고 환기를 연속적으로 수행할 수 있으므로 에너지의 절감과 공정의 단순성 및 신뢰성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.

100...관로 200...복합제어부
210...통신부 220...화재감지부
230...위치확인부 240...대피지시부
250...체크부 311...급기유로
312...절환배기유로 321...배기유로
322...절환급기유로 400...생존모듈
401...연결선부 402...걸이부
403...램프부 410...산소주입라인
411...산소분배기 412...산소공급라인
420...단자대 421...콘센트
431...산소센서부 432...경보표시부
433...온습도표시부 434...이산화탄소센서부
435...발신기부 436...온도센서부
437...습도센서부 438...열감지부
440...스피커부 450...표시부
460...버튼부 500...생존마스크
510..스피커 520...카메라부
1000...급기유니트 1910...급기챔버부
1911...급기제1댐퍼 1912...급기제2댐퍼
1913...급기제3댐퍼 1920...급기방출부
1930...급기비상팬부 2000...배기유니트
2910...배기챔버부 2911...배기제1댐퍼
2912...배기제2댐퍼 2913...배기제3댐퍼
2920...배기방출부 2930...배기비상팬부
3100...급기덕트부 3200...배기덕트부

Claims

관로의 일측에 연결되는 급기유니트(1000);
관로의 타측에 연결되는 배기유니트(2000); 및
관로 내부의 화재감지신호를 수신하여 급기유니트 및 배기유니트를 제어하고 관로 내부의 대피방향을 선택하는 복합제어부(200);를 포함하며,
상기 복합제어부는, 관로 내부의 작업자에 대한 작업위치(β)와 화재발생지점(α)의 정보를 수신하고 작업자가 화재발생지점으로부터 먼 방향으로의 대피방향을 판단하며 관로 내부의 유동의 방향 또는 유동의 차단을 결정하는 관내 복합 안전시스템.
제1항에 있어서,
상기 복합제어부는,
관로의 일측으로부터 타측으로 연장되는 연결선부(401)와 연결되며 연결선부의 각 개소에 구비되는 생존모듈(400)로부터 화재발생에 대한 감지신호를 수신하여 화재발생여부 및 화재발생위치를 판단하는 관내 복합 안전시스템.
제2항에 있어서,
상기 복합제어부는,
각 개소에 구비되는 생존모듈로부터의 감지신호에 따라 화재여부를 판단하는 화재감지부(220)와, 화재발생지점 및 작업위치를 판단하는 위치확인부(230)와, 위치확인부의 판단결과에 따라 대피방향에 대한 판단을 수행하는 대피지시부(240)와, 급기유니트 및 배기유니트로의 유동방향 및 유동개폐에 대한 유동제어명령을 송출하는 유동제어부(260)로 구성되는 관내 복합 안전시스템.
제2항에 있어서,
상기 급기유니트는,
외기에 대하여 온도 및 습도를 조절하여 급기유로로 공급하는 급기본체부와, 급기본체부와 급기덕트의 사이에 개재되는 급기챔버부와, 복합제어부로부터 유동절환의 명령 수신시 음압을 제공하여 관로 내부의 공기를 급기챔버류를 경유하여 외부로 배출하도록 절환배기유로를 형성하는 급기비상부로 구성되는 관내 복합 안전시스템.
제3항에 있어서,
상기 급기유니트는,
급기챔버부와 급기덕트의 경로를 개폐하는 급기제1댐퍼(1911)와, 급기챔버부와 급기비상부의 연통을 개폐하는 급기제2댐퍼(1912)와, 급기챔버부와 외부의 연통을 개폐하는 급기제3댐퍼(1913)를 포함하는 관내 복합 안전시스템.
제4항에 있어서,
상기 배기유니트는,
관로 내부의 공기를 외부로 배출하는 배기본체부와, 배기본체부와 배기덕트의 사이에 개재되는 배기챔버부와, 복합제어부로부터 유동절환의 명령 수신시 양압을 제공하여 외부 공기를 급기챔버류를 관로 내부로 유동하도록 절환급기유로를 형성하는 급기비상부로 구성되는 관내 복합 안전시스템.
제1항에 있어서,
상기 복합제어부는,
급기유로의 진행방향에 대하여 화재발생지점이 작업위치보다 후단에 위치한 경우 급기가 공급되는 방향으로 대피방향(γ)을 결정하는 관내 복합 안전시스템
제1항에 있어서,
상기 복합제어부는,
급기유로의 진행방향에 대하여 화재발생지점이 작업위치보다 전단에 위치한 경우 급기의 진행방향으로 대피방향을 결정하고 급기유니트 및 배기유니트에서 유동의 방향을 절환하도록 하는 관내 복합 안전시스템.
제2항에 있어서,
상기 생존모듈은,
연결선부의 각 개소에 연결되며, 산소센서부(431), 온도센서부(436), 습도센서부(437), 열감지부(438)의 감지신호를 복합센서부로 송신하여 화재발생 및 대피방향을 판단하도록 하고 배기유니트에서 조화되는 공기의 온도 및 습도를 피드백제어하도록 하는 관내 복합 안전시스템.
제9항에 있어서,
상기 생존모듈은,
연결선부로부터 공급되는 전력의 인출을 위한 콘센트(421) 및 단자대(420)를 구비하는 관내 복합 안전시스템.
제9항에 있어서,
상기 생존모듈은,
대피방향의 지시를 위한 표시부를 구비하는 관내 복합 안전시스템.
제9항에 있어서,
상기 생존모듈은,
산소분배기(411) 및 산소분배기와 산소공급라인(412)을 통하여 연결되어 생존을 위한 산소를 공급하는 하나 이상의 생존마스크(500)를 구비하는 관내 복합 안전시스템.
제9항에 있어서,
상기 생존모듈은,
관내의 영상정보를 복합제어부로 송신하는 카메라와 외부의 음향정보를 수신하는 스피커부를 구비하는 관내 복합 안전시스템.