KR20190142507A - 차량 또는 선박의 엔진실을 위한 자동 소화장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 차량의 엔진실에서 발생한 화재를 정확하게 감지하여 소화약제를 분사시킴으로써 화재를 진화시킬 수 있게 하는 차량 엔진실 자동 소화장치에 관한 것이다. 그의 구성은; 차량의 엔진실 내부에 설치되며 상기 엔진실에서 발생한 화재를 감지하는 화재감지부; 사이 화재감지부에 의해 화재가 감지되면 상기 엔진실 내부로 소화약제를 분사 공급하는 소화부; 상기 소화부에 소화약제를 공급하는 소화약제공급부를 포함하되; 상기 화재감지부는 차량 외부의 온도를 계측하는 제1온도센서; 상기 차량 엔진실 내부의 온도를 계측하는 제2온도센서; 상기 제1온도센서와 제2온도센서가 감지한 온도의 차이가 기설정된 온도범위에 있게 되면 화재발생신호를 인가하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치{SYSTEM FOR FIRE EXTINGUISHING OF VEHICLE, SHIP OR CLOSED ROOM}
본 발명은 자동 소화장치에 관한 것으로서, 좀더 상세하게는 차량(엔진실 및 승객실), 선박 (엔진실/기관실) 및 기타 밀폐된 공간 (통신실, 컴퓨터실, 병원 수술실/중환자실등)에서 발생한 화재를 정확하게 감지하여 소화약제를 분사시킴으로써 화재를 진화시킬 수 있게 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치에 관한 것이다.
승용차, 버스, 화물차 등의 각종 차량에는 승탑실과 구분되어 있는 엔진실이 구비되어 있다. 엔진실은 고열이 발생하는 환경에 있으며 인화성 물질이 항상 공급되는 곳이므로 화재의 위험이 상존하는 곳이다. 실제로 엔진실에서 화재가 발생하는 사고가 종종 발생한다. 그래서 엔진실에서 발생한 화재를 진화하기 위한 소화장치가 종래 제안되기도 하였다.
이들 종래기술에 의한 차량엔진실 소화장치는 화재를 감지하기 위한 수단으로서 화재감지센서를 구비하고 있다. 화재감지센서로 일반적으로 사용되는 것은 온도센서, 불꽃감지센서, 가스센서 또는 연기센서가 있다. 그러나 이들 화재감지센서는 오작동을 일으킬 경우가 있다. 가령 온도센서인 경우에 있어서는 여름철에 직사광선을 받아 엔진실 자체의 온도가 크게 상승된 경우와 화재가 발생한 경우를 구분하기 어려울 수 있다. 다른 센서의 경우에는 엔진을 한쪽 구석진 곳에서 발생한 화재를 다른 쪽에서는 감지하기 어려워 화재가 진전된 경우만 감지함으로써 뒤늦게 소화장치를 작동하게 하는 문제가 있기도 하였다.
선박에 관하여도 위와 같은 문제가 있다. 선박의 화물칸, 엔진실 또는 기관실 등에도 위에 지적한 문제가 발생할 수 있다.
그리고 차량이나 선박 이외의 산업현장의 각종 밀폐된 공간에서도 위와 같은 문제가 상존하게 마련이다. 예를 들면, 통신실, 컴퓨터실, 병원수술실, 중환자실 등이 그의 예가 될 수 있다.
대한민국 실용신안등록출원 제20-1998-0004674호 대한민국 특허출원 제10-2012-0068341호 대한민국 특허출원 제10-2015-0023969호
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 차량, 선박 또는 밀폐공간에서의 화재발생 여부를 정확하게 판단하여 소화장치로 하여금 신속하게 대처하도록 하는 차량 엔진실 자동 소화장치를 제공하는 것에 있다. 특히 화재발생여부와 차량엔진실 자체의 가열 여부를 판별하여 화재에 대한 정확한 대응을 할 수 있게 하는 차량 엔진실 자동 소화장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 목적은, 차량, 선박 또는 밀폐공간에 설치되며 상기 밀폐공간에서 발생한 화재를 감지하는 화재감지부; 사이 화재감지부에 의해 화재가 감지되면 상기 밀폐공간 내부로 소화약제를 분사 공급하는 소화부; 상기 소화부에 소화약제를 공급하는 소화약제공급부를 포함하되;
상기 화재감지부는 외부의 온도를 계측하는 제1온도센서; 상기 차량, 선박 또는 밀폐공간의 온도를 계측하는 제2온도센서; 상기 제1온도센서와 제2온도센서가 감지한 온도의 차이가 기설정된 온도범위에 있게 되면 화재발생신호를 인가하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치에 의해 달성된다.
본 발명의 특징에 의하면, 상기 제2온도센서는 복수 개로 구성되며, 상기 밀폐공간 내부에 고르게 분포되게끔 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 밀폐공간에서 발생하는 화염의 크기를 감지하는 적외선센서를 더 포함하되;
상기 화재감지부는 상기 적외선센서에 의해 감지된 빛의 파장과 상기 제1,2온도센서에 의해 측정된 온도를 변수로 하여 화재발생의 여부 및 화재의 크기를 판단할 수 있게 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 차량 엔진실 등 밀폐된 공간의 온도와 외부의 대기온도를 비교하여 화재감지 여부를 판단함으로써, 밀폐공간의 온도가 화재 이외의 이유로 높을 때 착오로 소화장치를 가동하지 않도록 하며, 기타 화재발생 여부 및 그 범위를 확실하게 판단할 수 있는 소화장치가 제공된다. 또한 본 발명에 의하면 차량 엔진실 이외에도 선박의 기관실 기타 각종 밀폐공간을 위한 자동 소화장치가 제공된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치의 감지헤드의 정면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치의 제어부의 개략적 회로도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
본 발명의 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치는 여러 산업분야에서 사용될 수 있다. 다만 이하에서는 차량 엔진실을 대표로 설명하기로 한다.
차량 엔진실 자동 소화장치는 화재감지부, 소화부 및 소화약제공급부로 구성된다. 화재감지부는 차량의 엔진(E)이 있는 엔진실(1) 내부에 설치되며 상기 엔진실(1)에서 발생한 화재를 감지한다. 소화부는 화재감지부에 의해 화재가 감지되면 엔진실 내부로 소화약제를 분사 공급하여 진화한다. 소화약제공급부는 소화부에 소화약제를 공급한다.
본 발명의 가장 큰 특징은 화재감지부에 있다. 전술한 것처럼 화재의 발생 여부를 정확하게 판단하여 시스템 오작동이 일어나지 않게 하는 것이 본 발명의 주된 목적이기 때문이다.
화재발생여부를 판단하는 가장 일반적인 방법은 온도를 측정하여 온도가 설정치를 상회할 때 화재로 판단하도록 하는 것이다. 그러나 화재 이외의 이유로도 엔진실의 온도가 화재에 버금가는 온도로 상승할 수 있다. 이러한 이유로 본 발명은 차량 외부의 대기온도와 엔진실(1)의 온도를 동시에 계측하고 이를 비교하여 화재 여부를 판단하는 시스템을 제안하게 된 것이다.
온도의 감지는 차량 엔진실(1) 곳곳 및 차량 외부를 향해 설치되는 복수 개의 감지헤드(3,5)를 통해 이루어진다.
차량 외부를 향해 설치되는 외향 감지헤드(3)는 1개로 구성되며, 차량 엔진실(1) 내부에 설치되는 내향 감지헤드(5)는 4개로 구성된다. 그러나 이들 숫자는 엔진실(1)의 크기, 차종 등에 따라 증감될 수 있다.
외향 감지헤드(3)에는 제1온도센서가 설치되고, 내향 감지헤드(5)에는 제2온도센서가 설치된다. 즉 제1온도센서는 외부의 온도를, 제2온도센서는 엔진실(1)의 온도를 측정한다.
제1,2온도센서에서 계측된 온도정보는 콘트롤러(7)의 내부에 마련된 제어부로 인가된다. 제어부는 연산부를 포함한다. 연산부는 제1온도센서와 제2온도센서가 감지한 온도의 차이가 기설정된 온도범위에 있게 되면 화재발생신호를 발한다. 제어부는 연산부에서 신호를 받아 소화부에 진화신호를 보내게 된다.
본 발명에 의한 화재감지부의 화재 탐지 방식은 아래와 같을 수 있다.
기호 정의 단위 비고
Ta 대기온도 ℃
Te 엔진실 내부온도 ℃ 제2온도센서가 검출한 온도를 연산하여 결정한 엔진실 온도
Ts 제2온도센서에서 실제로 검출한 온도 ℃ Ts1 ~ Ts4
제1온도센서에서 감지한 온도는 대기온도로서 Ta가 된다. 제2온도센서에 의해 감지된 엔진실 내부의 온도는 각각 Ts1, Ts2, Ts3, Ts4 가 된다. 연산부는 Ts1, Ts2, Ts3, Ts4 의 산술평균치를 엔진실 온도(Te)로 판단할 수도 있고 이를 개별적으로 각각 독립적으로 연산하여 4개의 엔진실 온도를 가지고 연산할 수도 있다(Te1, Te2, Te3, Te4).
연산부는 엔진실 온도(Ts)와 대기온도(Ta)의 온도편차(Ts-Ta)가 50℃ 이하일 때에는 엔진실 내부에 이상이 없다는 신호를 발하고, 이 온도편차 50℃ 이상일 경우에는 엔진실 내부에 화재가 발생한 것으로 판단하여 다음 프로세스를 수행하도록 할 수 있다.
여기서 개별적인 온도수치는 예시적인 것으로서 상황에 따라 조정될 수 있는 것이다. 대기온도를 어디에서 측정하는가에 따라서 이 수치가 조정될 수도 있을 것이다.
그리고 엔진실 각부의 온도(Te1, Te2, Te3, Te4)와 대기온도(Ta)를 각각 비교하여 화재여부의 판단이 엔진실의 내부공간에 국부적으로 이루어지도록 할 수도 있다. 이 경우 화재 진화에 필요한 구역에만 소화약제를 분사하면 될 것이다.
또한 온도편차(Ts-Ta)가 예를 들어, 80℃ 이상일 경우에는 응급적 조치수단이 내려지도록 제어 내지 경보할 수 있다. 모든 소화약제 분사노즐을 통해 최대치로 소화약제가 분사되도록 하고 운전자나 승탑자로 하여금 대피명령을 내릴 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 엔진실(1) 내부에 설치되는 내향 감지헤드(5)에는 제2온도센서(9)와 더불어 적외선센서(11)가 더 구비될 수 있다. 이들은 도 2에 도시된 바와 같이 배치될 수 있다. 즉 도시된 바에 의하면 내향 감지헤드(5)의 전면에 제2온도센서(9)와 적외선센서(11)가 나란히 배치되어 있다.
적외선센서(11)는 광학식 화재탐지기로서 화재시 불꽃의 발생여부 및 이 불꽃의 크기를 판단할 수 있게 한다. 즉 불꽃에서 방출되는 적외선의 파장의 크기를 가지고 화재의 범위 내지 크기를 계측할 수 있게 하는 것이다.
화재의 범위 내지 크기가 어느 정도인가에 따라 소화약제의 분출량, 분출범위, 분출하는 소화약제의 종류를 결정할 수 있을 것이다. 제어부는 프로그램에 의해 이러한 결정을 내릴 수 있게 된다.
본 발명의 실시예에 따라 제어부(13)는 차량시동 전원이 OFF된 상태에서도 자동 소화장치의 기능을 3시간 ± 1시간 동안 유지하도록 할 수 있다. 장시간 운전 후 엔진이 과열된 상태에서 운전자가 차에서 멀리 떨어진 상황에서 발생할 수 있는 차량 화재를 진압할 수 있도록 하기 위함이다.
도 3에 도시된 바와 같이 차량 전원 ON시에는 시동전원(+)와 GND 연결로 제어부(13)에 전원이 공급되어 소화장치 기능을 유지하며, 시동전원 OFF시에는 주제어 IC에서 시동전원 꺼짐과 동시에 카운터가 작동되면서 차량 밧데리(+)가 활성화되어 소화장치 기능을 유지하도록 할 수 있다. 즉 본 발명에 의하면 시동이 꺼진 상태에도 일정한 시간 또는 차량엔진이 일정한 온도까지 저하할 때까지 화재감지기능이 작동하도록 구성되어 있다. 잔존하는 고열에 의해 자연발화하는 경우에 대한 대비인 것이다.
소화부는 복수 개의 소화약제 분사노즐(15)과, 소화약제 분사노즐을 제어하는 개폐밸브(16)를 포함할 수 있다. 소화약제 분사노즐(15)은 제2온도센서를 탑재한 내향 감지헤드(5)가 설치된 곳마다 그와 나란히 설치될 수 있다. 엔진실(1)의 규모에 따라서 소화약제 분사노즐(15)의 설치개수가 조정될 수 있음은 당연하다. 구성의 간명화를 위하여 소화약제 분사노즐(15)과 내향 감지헤드(5)는 하나의 카트리지 형태로 설치될 수도 있다.
소화약제공급부는 압력용기 형태의 약제통(17)을 포함할 수 있다. 약제통(17)은 차량 엔진실에 구비될 수도 있고, 그 외의 장소에 구비될 수도 있다. 약제통은 도시된 것처럼 2개 이상이 병렬 설치될 수도 있다. 소화약제는 하론소화약제나 FM200소화약제 또는 CO2소화약제 등이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
콘트롤러(7)는 엔진실(1) 또는 그 이외의 장소에 설치될 수 있으며, 운전석에 설치되는 경보기(19)에 연결될 수 있다. 경보기(19)는 화재 여부를 운전자에게 알려주도록 한다. 콘트롤러(7) 또는 경보기(19)는 소화부를 수동으로 조정할 수 있는 수동조작반을 포함할 수 있다.
한편 콘트롤러(7)는 무선통신부(21)를 통해 무선으로 원격에 있는 관리자에게 신호를 보내어 화재 여부를 알려줄 수도 있다. 운전자가 의식을 잃은 경우, 차량에서 이탈한 경우에 원격지에 있는 관계자로 하여금 상황을 보고받고 조치하도록 하기 위함이다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 이러한 실시예에 극히 한정되지 않는다 할 것이며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당업자에 의하여 이루어지는 다양한 수정과 변형은 본 발명의 기술적 범주 내에 해당한다.
1 : 엔진실 3 : 외향 감지헤드
5 : 내향 감지헤드 7 : 콘트롤러
9 : 제2온도센서 11 : 적외선센서
13 : 제어부 15 : 소화약제 분사노즐
17 : 약제통 19 : 경보기
21 : 통신부 E : 엔진

Claims (4)

  1. 차량, 선박 또는 밀폐공간에 설치되며 상기 밀폐공간에서 발생한 화재를 감지하는 화재감지부; 사이 화재감지부에 의해 화재가 감지되면 상기 밀폐공간 내부로 소화약제를 분사 공급하는 소화부; 상기 소화부에 소화약제를 공급하는 소화약제공급부를 포함하되;
    상기 화재감지부는 외부의 온도를 계측하는 제1온도센서; 상기 차량, 선박 또는 밀폐공간의 온도를 계측하는 제2온도센서; 상기 제1온도센서와 제2온도센서가 감지한 온도의 차이가 기설정된 온도범위에 있게 되면 화재발생신호를 인가하는 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2온도센서는 복수 개로 구성되며, 상기 밀폐공간 내부에 고르게 분포되게끔 설치되는 것을 특징으로 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치
  3. 제1항에 있어서,
    상기 밀폐공간에서 발생하는 화염의 크기를 감지하는 적외선센서를 더 포함하되;
    상기 화재감지부는 상기 적외선센서에 의해 감지된 빛의 파장과 상기 제1,2온도센서에 의해 측정된 온도를 변수로 하여 화재발생의 여부 및 화재의 크기를 판단할 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치
  4. 제 1항에 있어서,
    차량 전원 ON시에는 시동전원(+)와 GND 연결로 제어부에 전원이 공급되어 소화장치 기능을 유지하며, 시동전원 OFF시에는 주제어 IC에서 시동전원 꺼짐과 동시에 카운터가 작동되면서 차량 밧데리(+)가 활성화되어 소화장치 기능을 유지하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 차량, 선박 또는 밀폐공간을 위한 자동 소화장치
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