KR20200029332A - Co2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 발생시 사용되는 통상의 소화노즐에 유류화재(기름, 플라스틱 등 석유화학제품에 의한 화재)의 진압에 특히 효과적인 CO2 가스의 분출이 함께 이루어질 수 있도록 하는 CO2 가스의 고효율 분사가 가능한 새로운 소화노즐에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 노즐본체(100)의 일측에는 소방호스(H)와의 연결을 위한 소방호스간결합부(120)가 구성되고, 타측에는 물분사구(130)가 형성되며, 그 사이에는 소방용수 안내홈(140)이 형성되어 있는 통상의 소화노즐(100)에 있어서, 상기 노즐본체(110)의 외부 일단과 그 내부의 소방용수 안내홈(140) 사이에는 CO2가스발생장치(210)로부터 연결되고 소방용수 안내홈(140)의 내경보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 삽입하는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200)의 전방부(220)는 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평방향으로 구성되는 것이다.

Description

CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐{CO2 gas fire extinguishing nozzle capable of high efficiency injection}

본 발명은 화재 발생시 사용되는 통상의 소화노즐에 유류화재(기름, 플라스틱 등 석유화학제품에 의한 화재)의 진압에 특히 효과적인 CO2 가스의 분출이 함께 이루어질 수 있도록 하는 CO2 가스의 고효율 분사가 가능한 새로운 소화노즐에 관한 것이다.

통상의 소화노즐(소방호스노즐, 소방관창 등으로 통용됨)은 화재의 진압을 위하여 고압의 소방용수(물)을 분사하거나 소화기 내에 충전되어 있는 소화용 물질(액체, 분말 등)을 분사할 수 있도록 소방용 호스의 끝단부에 결합되어 있다.

한편, 화재는 목재, 섬유, 종이 등에 불이 붙은 경우는 A등급, 기름이나 기타 석유화학제품에 불이 붙어서 물을 뿌리면 오히려 역효과가 나는 경우에는 B등급, 전기화재로 물을 뿌리는 것 보다 차단기를 내리는 등 다른 조치가 먼저 필요한 경우에는 C등급 등으로 분류한다.

그리고 소방차에서 사용하는 소화노즐의 일반적인 구조는 소방차에 설치된 펌프에 의해 물을 먼 곳까지 분사할 수 있게 상당한 길이의 소방호스 끝단에 결합되는 것으로, 노즐본체의 일측에는 소방호스간결합부가 구성되고, 타측에는 물분사구가 형성되며, 그 사이에는 물분사구쪽으로 갈수록 점차로 좁아지는 테이퍼형 물안내홈이 형성되어 있다.

따라서 소방관이 미도시된 메일 밸브를 개방하면 소방호스 및 노즐본체의 테이퍼형 물안내홈 및 물분사구를 통해 화재발생장소를 향해 고압의 소방용수(물)를 분사함으로써 화재진압이 가능하게 된다.

그러나 소방서에서 사용하는 기존의 화재노즐은 물안내홈 및 물분사구를 통해 고압의 물만 분사할 수밖에 없기 때문에, 물을 뿌려서 진압이 가능한 A등급 화재를 진압하는 경우에는 유효할 수 있지만, 물을 뿌리면 오히려 역효과가 나는 B등급, C등급 화재의 경우에는 효과적인 진압이 사실상 어렵게 된다.

이를 보완하기 위하여 일부 소화노즐에는 소방용수(물)의 분출시 CO2 가스가 함께 분사됨으로써 A등급, B등급, C등급 화재진압 모두에 유효하도록 소화노즐 일단에 CO2 가스 주입장치를 설치한 예가 있기는 하지만, 종래의 CO2 가스 주입장치의 경우에는 일본공개특허공보 특개2005-118356과 같이 물분사구로부터 일정한 간격이 유지된 후방의 일단에 구성되고, CO2 가스 주입구의 경우에는 물안내홈 내부 소방용수의 흐름과 직각인 구성으로 이루어지기 때문에 CO2 가스 주입으로 인한 효율이 극히 떨어지는 문제점이 있었다.

즉, CO2 가스 주입구가 고압의 소방용수가 흐르는 경로인 노즐본체의 물안내홈에 직각으로 구성하거나, 소방용수가 토출되는 물분사구로부터 일정한 간격만큼 떨어진 후방에 위치하게 되면 소방용수의 강한 압력 및 그 수류에 가로막혀 CO2 가스의 토출이 불가능하거나 극미하여 CO2 가스로 인한 화재진압의 효율을 전혀 기대하기 어렵게 된다.

노즐본체의 내부에 흐르는 소방용수는 펌프에 의해 고압으로 진행되기 때문에 물안내홈의 내부에는 소방용수의 강력한 고압이 존재한다. 그리고 상기 물안내홈 내부 소방용수의 압력은 CO2 가스 주입구로부터 물안내홈 내의 공간으로 토출되려는 CO2 가스 분출압 보다 높아서 CO2 가스의 토출이 어렵거나 오히려 소방용수가 CO2 가스 주입구내로 역류하는 현상이 나타날 수 있다. 물론 체크밸브가 설치되어 있다면 역류는 피할 수 있지만 CO2 가스의 유효한 토출은 사실상 불가능한 것으로 파악된다.

그렇다고 해서 CO2 가스의 유효한 토출을 위하여 소방용수의 압력을 크게 낮출 경우에는 화재진압을 위한 소방용수의 분사거리가 짧아져 오히려 더 큰 문제점을 야기할 수 있다.

일본공개특허공보 특개2005-118356

이에 본 발명에서는 소화노즐 본체의 물안내홈 내부에 상당한 압력이 존재함에도 불구하고 CO2 가스의 유효한 토출이 가능하고, 따라서 소방용수의 고압분사시 CO2 가스의 혼합으로 A등급 화재는 물론 B등급, C등급 화재의 진압까지 실질적으로 효과를 거둘 수 있는 새로운 CO2 가스의 고효율 분사가 가능한 소화노즐을 제공함에 주안점을 두고 그 기술적 과제로서 완성한 것이다.

위 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 노즐본체(100)의 일측에는 소방호스(H)와의 연결을 위한 소방호스간결합부(120)가 구성되고, 타측에는 물분사구(130)가 형성되며, 그 사이에는 소방용수 안내홈(140)이 형성되어 있는 통상의 소화노즐(100)에 있어서, 상기 노즐본체(110)의 외부 일단과 그 내부의 소방용수 안내홈(140) 사이에는 CO2가스발생장치(210)로부터 연결되고 소방용수 안내홈(140)의 내경보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 삽입하는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200)의 전방부(220)는 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평방향으로 구성되는 것이다.

이상과 같은 본 발명의 CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐은, 화재진압을 위하여 고압의 소방용수를 분사할 때, CO2 가스가 혼합된 상태로 함께 분사가 이루어지기 때문에, 물만 뿌려도 가능한 A등급 화재는 물론 물만 뿌리면 오히려 역효과가 나는 B등급 및 C등급 화재의 진압까지 유효하게 실시할 수 있을 뿐 아니라, 특히 상기 CO2 가스 유도관(200) 전방 끝단의 CO2 분사구(230)가 소화노즐(100)의 물분사구(130)의 끝단부와 동일한 범위의 위치에 구성되어 있기 때문에, 소방용수 안내홈(140)에 고압이 존재함에도 불구하고 CO2 가스의 토출을 최대로 맞출 수 있기 때문에 CO2 가스의 사용으로 인한 화재진압의 효율증대에 크게 기여할 수 있는 등 그 기대되는 바가 실로 다대한 발명이다.

도 1은 통상적으로 사용되는 소화노즐의 구조를 나타낸 개략도
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예를 보인 개략 구조도
도 3는 본 발명에서 제시된 소화노즐의 확대 단면도
도 4는 본 발명에서 제시된 CO2 가스 유도관의 상세도

본 발명의 CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐은 첨부된 각 도면에 의거 보다 상세히 설명하면 하기와 같다.

즉 본 발명은 노즐본체(110)의 일측에는 소방호스(H)와의 연결을 위한 소방호스간결합부(120)가 구성되고, 타측끝에는 물분사구(130)가 형성되며, 그 사이에는 소방용수 안내홈(140)이 형성되어 있는 통상의 소화노즐(100)에 있어서,

상기 노즐본체(110)의 외부 일단과 그 내부의 소방용수 안내홈(140) 사이에는 CO2가스발생장치(210)로부터 연결되고 소방용수 안내홈(140)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 삽입하는 것과;

상기 CO2 가스 유도관(200)의 전방부(220)는 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름방향과 동일한 수평으로 구성시킨 것을 그 특징적 요지로 하였다.

그리고 상기 CO2 가스 유도관(200) 전방 끝단의 CO2 분사구(230)는 노즐본체(100)의 물분사구(130)의 끝과 동일한 범위의 위치에 구성시키는 것을 또 다른 특징으로 하였다.

상기 구성 중 노즐본체(110)는 그 후측의 소방호스간결합부(120)에 의해 소방차 등으로부터 인출된 긴 길이의 소방호스(H)와 연결됨에 따라 화재진압시 노즐본체(110)의 끝단에 형성되어 있는 물분사구(130)를 통해 소방용수의 고압분사가 가능하게 된다.

그리고 상기 CO2가스발생장치(210)는, 기화기(211)가 구비된 CO2 가스 압축탱크(222)가 설치되고, CO2 가스 압축탱크(222)와 CO2 가스 유도관(200) 사이에는 CO2 공급호스(223) 및 CO2 개폐용 밸브(224)가 설치됨으로써 CO2 가스 유도관(200)으로 CO2 가스 공급이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한 상기 CO2 가스 유도관(200)은 CO2가스발생장치(210)로부터 전달된 CO2 가스를 노즐본체(110)의 소방용수 안내홈(140) 내부로 유도하기 위한 하나의 수단으로,

도면에는 단순히 CO2 가스 유도관(200)의 후방부(230)와 전방부(220) 사이의 절곡된 부분이 노즐본체(110) 속으로 끼워지는 일체형 구조로 도시되어 있으나, 이는 일실시 예에 불과하고 실제로는 그 형태와 모양이 조금 다를 수 있을 뿐 아니라 필요에 따라서는 양측 분리 후 체결되는 구조로 이루어질 수 있고 기밀을 위한 다양한 부품들이 체결될 수 있다.

특히 상기 노즐본체(110)의 소방용수 안내홈(140)의 내부로 삽입된 CO2 가스 유도관(200) 중 노즐본체(110)의 물분사구(130)로 향하는 전방부(220)는, 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 일정한 길이 구간에 대해서는 소방용수의 흐름과 동일한 수평방향으로 구성되어야 소방용수의 흐름에 부합하여 CO2 가스 토출이 가능할 수 있고,

이때, 상기 CO2 가스 유도관(200) 전방 끝단의 CO2 분사구(230)는 노즐본체(110)의 물분사구(130)의 끝단부의 위치와 동일한 위치로 구성하는 것이 CO2 가스의 분출에 더욱 유효하다.

즉, CO2 가스가 분출된 CO2 분사구(230)의 위치가, 기존과 같이 상당한 압력의 소방용수가 흐름에 따라 고압이 존재하는 소방용수 안내홈(140) 내에 그것도 소방용수의 흐름과 직각 방향으로 위치시킬 경우 소방용수 안내홈(140) 내에 존재하는 소방용수의 압력이 CO2 가스의 토출을 막거나 방해를 야기하기 함으로써 소방용수에 대한 CO2 가스의 혼합이 사실상 어렵게 되나,

본원과 같이 CO2 가스 유도관(200)의 전방부(220)를 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평방향으로 구성하고, 그 전방의 CO2 분사구(230) 위치를 노즐본체(110) 물분사구(130) 끝단부와 동일 범위의 선상에 구성하면, CO2 분사구(230)에 소방용수의 압력이 최소화가 가능하면서도 물분사구(130)를 통해 외부로 분출되는 소방용수에 CO2 가스가 함께 혼합된 상태로 효과적인 분사가 가능하게 된다.

이는 소방용수는 물분사구(130) 이전까지는 강한 압력을 보유하고 있고, 물분사구(130)를 벗어나 외부로 노출이 시작되면서 압력이 떨어지는데, 이때 CO2 분사구(230)를 통해 CO2 가스의 실질적인 분사가 이루어질 수 있도록 한다는 것에 그 의의가 있다.

만약 CO2 분사구(230)의 위치를 노즐본체(110) 물분사구(130) 보다 안쪽에 위치하면 소방용수 안내홈(140) 내에 존재하는 소방용수의 압력으로 인하여 CO2 가스의 토출이 어렵게 되는 반면, CO2 분사구(230)의 위치가 노즐본체(110) 물분사구(130) 보다 바깥으로 더 돌출되는 경우에는 CO2 가스가 소방용수에 유효하게 혼합되지 못한 상태로 분사될 수 있기 때문에 결국 CO2 분사구(230)의 위치를 노즐본체(110) 물분사구(130)와 동일하게 맞추는 것이 가장 바람직하다.

아울러 CO2 분사구(230)의 위치를 노즐본체(110) 물분사구(130)와 동일하게 설정한다는 것은, 가능하면 CO2 분사구(230)와 물분사구(130)를 동일 선상에 위치시키는 것이 바람직하다는 의미로, 제작하는 과정에서 수반되는 미세한 오차나 본원에서 제시하는 기술적 개념이 회피되지 않는 정도의 일부 차이는 이에 부합하는 것으로 간주될 수 있는 것은 물론이다.

H:소방호스 100:소화노즐
110:노즐본체 120:소방호스간결합부
130:물분사구 140:소방용수 안내홈
200:CO2 가스 유도관 210:CO2가스발생장치

Claims (2)

1. 노즐본체(110)의 일측에는 소방호스(H)와의 연결을 위한 소방호스간결합부(120)가 구성되고, 타측끝에는 물분사구(130)가 형성되며, 그 사이에는 소방용수 안내홈(140)이 형성되어 있는 통상의 소화노즐(100)에 있어서,
   
   상기 노즐본체(110)의 외부 일단과 그 내부의 소방용수 안내홈(140) 사이에는 CO2가스발생장치(210)로부터 연결되고 소방용수 안내홈(140)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 삽입하는 것과;
   
   상기 CO2 가스 유도관(200)의 전방부(220)는 노즐본체(110)의 물분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름방향과 동일한 수평으로 구성시킨 것을 특징으로 한 CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 CO2 가스 유도관(200) 전방 끝단의 CO2 분사구(230)는,
   상기 노즐본체(110) 물분사구(130)의 끝단부와 동일한 위치에 구성시킨 것을 특징으로 한 CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐.
   
   

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