KR20220068726A

KR20220068726A - 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기 및 소화시스템

Info

Publication number: KR20220068726A
Application number: KR1020200155801A
Authority: KR
Inventors: 임혁순; 김명수; 배연경; 김미경; 김범규; 이영승
Original assignee: 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-05-26
Also published as: KR102592750B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가스계 소화약제 분사 노즐에 설치되는 증발기는, 소화약제의 유동 관로가 내장 설치되는 하우징부; 소화약제를 기화시키기 위한 발열 동작을 수행하는 히터부; 상기 발열판부로부터 방출된 열이 상기 하우징부 방향을 향하도록 공기의 유동을 발생시키는 팬부; 및 상기 발열판부 및 상기 팬부에 전력을 공급하여 제어명령 신호를 전달하는 전원제어부를 포함하는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기를 제공한다.

Description

가스계 소화약제 방출을 위한 증발기 및 소화시스템{EVAPORATOR FOR DISCHARGING GAS-BASED FIRE EXTINGUISHING AGENTS AND FIRE EXTINGUISHING SYSTEM}

본 발명은 소화약제 방출노즐 전단에 설치되는 증발장치 및 이를 이용한 소화시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 가스계 소화약제 방출시 기화를 촉진시킴으로써 소화약제 방출 지연을 최소화하기 위한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기 및 이를 이용한 소화시스템에 관한 것이다.

통상적으로 원자력발전소의 비상디젤발전기실, 안전관련 케이블실 등의 방화지역은 화재 진압을 위한 저압식 가스계 소화설비가 설치되어 있으며, 이때 이산화탄소(CO₂)가 탄소의 최종 산화물로 더 이상 연소 반응을 일으키지 않기 때문에 질소, 수증기, 아르곤 할론등의 불황성 기체와 함께 가스계 소화약제로 널리 이용되고 있다.

도 1은 종래의 저압식 가스계 소화시스템을 개념적으로 나타낸 도면이다.

통상 저압식 가스계 소화설비는 화재 경보 발생 이후 30초 후에 이산화탄소 저장탱크(a)에서 배관(c)을 거쳐 노즐을 통해 방호구역(A)에 분사하도록 구성된다.

보다 구체적으로 설명하면, 방호구역(A)의 화재가 화재감지기를 통해 감지되어 자동으로 또는 화재를 인지한 사람이 작동장치의 누름 버틈을 누르는 수동동작에 의해, 소화설비는 화재신호를 감지하고, 가스계 소화약제 저장용기 밸브(b)의 솔레이드는 소화약제 저장용기 밸브(b)를 개방시킨다. 저장용기(a)로부터 방출된 소화약제은 배관(c)을 거쳐, 방호구역(A)의 천정 등에 설치된 노즐(d)을 통해 화재 발생 지역으로 분사된다.

이때, 가스계 소화약제는 전술한 바와 같이 이산화탄소(CO₂)를 포함하는 소화약제일 수 있다. 이산화탄소는 상온에서는 기체이지만 압력을 가하면 액화되기 때문에 고압가스 상태인 저장용기에 액화시켜 보관하며, 방출 시에는 배관 내를 액상으로 흐르지만 분사 헤드에서는 기화되어 분사된다.

다만, 상술한 종래의 저압식 가스계 소화시스템에 있어, 저압식 CO₂ 가스계 저장탱크의 온도 및 압력은 각각 -18℃, 2.1 MPa 내외이며, 화재 감지시 자동으로 배관을 통해 CO₂가 기화 되면서 방사 노즐 종단의 온도는 통상 -78℃ 떨어져 노즐 하단부분 냉각으로 CO₂가 조기 방출이 지연되는 문제가 발생한다.

대한민국 등록특허공보 제10-1695196호 (2016.05.02)

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기존 CO2 가스계 노즐에서 나타나는 약제 방출 지연을 최소화하여 조기에 화재를 진압하기 위해, 증발기, 전열판, 송풍기 팬으로 일체형으로 구성된 증발기 및 이를 포함하는 소화 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 가스계 소화약제 분사 노즐에 설치되는 증발기는, 소화약제의 유동 관로가 내장 설치되는 하우징부; 소화약제를 기화시키기 위한 발열 동작을 수행하는 히터부; 상기 히터부로부터 방출된 열이 상기 하우징부 방향을 향하도록 공기의 유동을 발생시키는 팬부; 및 상기 히터부 및 상기 팬부에 전력을 공급하여 제어명령 신호를 전달하는 전원제어부를 포함하, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기를 포함한다.

일 실시예에 있어서, 상기 가스계 소화약제는 이산화탄소(CO₂)를 포함하는 소화약제인 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 히터부는 열을 발생시키는 위한 배선 구조가 하부에 설치되는 전열판을 구비하며, 상기 전열판은 상기 하우징부를 향해 대면하도록 배치되는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 전열판은 50℃ 내지 60℃ 온도 범위로 발열동작을 수행하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 유동관로의 온도 또는 내부 압력 및 내부 유동하는 소화약제의 기화율 중 어느 하나 이상의 정보값을 검출하는 센서부를 더 포함하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 전원제어부는, 상기 센서부가 검출된 정보값이 기설정된 기준값 이하인 경우, 상기 히터부에 발열 온도를 높이도록 하는 제어명령 신호를 전달하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 하우징부는 소화약제의 유동관로가 'ㄹ'자 형상을 이루도록 각이 지게 반복 절곡되어 설치되는 것일 수 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템은, 분리된 복수 개의 구역에 대해 가스계 소화약제를 분사하기 위해 하나 이상으로 각각 설치되는 분사 노즐을 구비한 소화분사유닛; 상기 분사 노즐을 향하는 배관과 개폐가 가능하게 연결되는 저장용기유닛; 가스계 소화약제의 유동 방향을 결정하는 선택밸브유닛; 상기 분사 노즐과 연결되는 배관 상에 설치되는 증발기유닛; 및 특정 방호 구역의 화재발생 여부를 감지하는 신호를 수신하는 수신기부와, 수신한 신호에 따라 소화 시스템에 대한 제어명령을 생성하는 제어기부를 포함하는 처리유닛을 포함한다.

일 실시예에 있어서, 화재 발생을 나타내는 경보 신호를 알리는 동작을 하는 경보유닛을 포함하며, 상기 경보유닛은 경고빛 발광 동작 또는 경고음 송출 동작을 수행하는 것일 수 있다.

일 실시예에 있어서, 상기 처리유닛은, 상기 경보유닛이 30초 이상 경보 신호를 알리는 동작을 하도록 제어 명령을 생성하는 것일 수 있다.

본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.

발열 증발기를 설치함으로써 배관을 따라 유동하는 가스계 소화약제의 기화를 촉진시킴으로써 기존 가스계 소화약제 분사 노즐에서 나타나는 약제 방출 지연을 최소화하여 소화 작업의 효율성이 향상될 수 있다.

결과적으로 화재 방호구역 내에서 필요로 하는 가스계 소화약제의 기준 농도를 조기에 도달하도록 함으로써 화재로 인한 인명 피해, 경제적 비용 및 기타 손실을 최소화할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.

도 1은 저압식 가스계 소화시스템을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기의 구조를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2의 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기를 이용하는 소화시스템 구조를 나타낸 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 개략도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 또한, 본 발명에 도시된 각 도면에 있어서 각 구성 요소들은 설명의 편의를 고려하여 다소 확대 또는 축소되어 도시된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하에서 설명하는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1) 및 이를 이용하는 소화시스템의 적용대상이 되는 가스계 소화약제는 이산화탄소(CO₂)를 포함하는 것으로, 질소, 수증기, 아르곤, 할론 등의 불황성 기체 중 어느 하나 이상을 포함하는 것일 수 있는 것을 기준으로 설명한다. 다만 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 다른 다양한 종류의 가스계 소화약제가 본 발명의 다양한 실시예에 적용되는 것으로 이해되어야 할 것이다.

우선, 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1)를 상세히 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1)의 구조를 확대하여 도시한다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1)는, 가스계 소화약제 분사노즐(2)에 설치되는 증발기(1)로서, 소화약제의 유동 관로(120)가 내장 설치되는 하우징부(100); 소화약제를 기화시키기 위한 발열 동작을 수행하는 히터부(200); 상기 히터부(200)로부터 방출된 열이 상기 하우징부(100) 방향을 향하도록 공기의 유동을 발생시키는 팬부(300); 및 상기 히터부(200) 및 상기 팬부(300)에 전력을 공급하여 제어명령 신호를 전달하는 전원제어부(400)를 발명의 기본 구조를 이루는 구성으로 포함할 수 있다.

하우징부(100)는 가스계 소화약제의 분사노즐(2) 헤드의 전단에 설치되며, 유입된 소화약제가 열을 전달받아 기화되어 유출되는 유동관로를 제공하는 구성으로, 상기 유동관로는 상기 하우징부(100)의 몸체를 이루는 프레임(110)에 내장 설치되는 것일 수 있다. 상기 유동관로의 일단은 소화약제 저장탱크로부터 연결된 배관과 연결되며, 상기 유동관로의 타단은 가스계 소화약제의 분사노즐(2)과 연결되는 것일 수 있다.

유동관로에는 일단이 소화약제 저장탱크와 연결된 배관을 통해 액상 상태로 방출된 가스계 소화약제가 유입된다. 이후, 상기 유동관로는 후술하는 바와 같이 히터부(200)에 의해 발생된 열을 전달받게 되고, 내부에 유동하는 가스계 소화약제의 온도를 상승시켜 기화 작용을 일으키게 된다. 상기 유동관로의 타단에는 가스계 소화약제의 분사노즐(2) 헤드가 연결되어, 액상 상태로 유입되었던 가스계 소화약제가 기화된 상태로 유출된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 하우징부(100)는, 내장된 유동관로가 'ㄹ'자 형상을 이루도록 각이 지게 반복 절곡되어 설치되는 것일 수 있다. 바람직하게는 상기 유동관로는 'ㄹ'자 형상으로 각이 지게 반복 절곡됨으로써 소정의 면적을 이루는 일면이, 히터부(200)와 대면하도록 설치되는 것일 수 있다. 이와 같은 설치 형태를 통해 상기 히터부(200)로부터 발생된 열을 전달받는 면적 및 시간을 증대시킬 수 있다.

전원제어부(400)는 방호구역 내의 화재 발생에 의해 가스계 소화약제의 분사 시스템이 개시됨에 따라, 히터부(200) 및/또는 팬부(300)에 전력을 공급하여 제어명령 신호를 전달하는 수단이다. 일례로 본 발명에 의한 전원제어부(400)는 외부에 별도로 통신 연결되는 화재수신기로부터 화재신호를 직접 수신하는 것일 수 있으며, 또 다른 예로 가스계 소화약제의 저장 용기의 가스계 소화약제 방출을 위한 개방신호를 수신하는 것일 수 있다.

히터부(200)는 하우징부(100)에 근접하게 위치하도록 설치되어, 액상상태로 유입되어 유동 관로(120) 내부를 유동하는 소화약제를 기화시키기 위한 발열 동작을 수행하는 수단이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 히터부(200)는, 전력을 공급받아 전류의 발열작용을 이용하여 열을 발생시키는 전열판(210)을 구비할 수 있다. 상기 전열판(210)은 열을 발생시키기 위한 니크롬선이나 다른 종류의 합금을 나선형으로 감은 배선 구조가 평탄한 플레이트 하부에 설치하는 구조일 수 있다.

이때, 전열판(210)은 플레이트 면이 하우징부(100)와 대면하도록 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 플레이트의 아래에 설치된 배선 구조에 전력이 공급되어 발생하는 열이 상기 하우징부(100)에 내장된 유동 관로(120)에 보다 효율적으로 전달되도록 설치되어야 할 것이다. 상기 전열판(210)의 플레이트 면은 상기 하우징부(100)와 접촉하여 대면하는 상태이거나 또는 근접한 거리로 두고 이격된 상태로 설치되는 것일 수 있다.

더불어, 본 발명의 일 실시예에 의한 하우징부(100)는, 몸체를 이루는 프레임(110)이 전열판(210)과 마주보는 방향을 향해 일측이 개방된 것일 수 있다. 즉, 상기 프레임(110)을 이루는 일측이 내장된 유동 관로(120)가 상기 전열판(210)을 향해 노출되도록 천공되는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 전열판(210)은 50℃ 내지 60℃ 온도 범위로 발열동작을 수행하는 것일 수 있다. 저압식 CO₂ 가스계 저장탱크는 온도 -18℃와 압력 2.1 MPa 조건을 유지하여 CO₂를 액상으로 저장하며, 배관으로의 개방시에는 압력이 저하됨에 따라 CO₂가 기화되어 분사노즐(2) 헤드를 거쳐 분사되어야 한다. 다만, 노즐 종단의 온도가 -78℃까지 떨어져 CO₂의 냉각이 발생하는 문제가 있다. 이에 따라 본 발명은 히터부(200)에 설치된 상기 전열판(210)이 50℃ 내지 60℃ 온도 범위에서 자동 동작함으로써 노즐에 전단의 모관에서 CO₂의 기화 작용을 촉진시킬 수 있다.

팬부(300)는 전력을 공급받아 회전력을 생성하는 구동모터(320)와 상기 구동모터(320)의 일측에 회동 가능하게 설치된 블레이드(310)를 포함하여, 히터부(200)의 후방부에 설치되어 하우징부(100)를 향해 공기의 유동을 발생시키는 구성이다. 즉, 상기 팬부(300)는 발열판부로부터 방출된 열이 상기 하우징부(100) 방향을 향하도록 공기의 유동을 발생시킴으로써, 상기 히터부(200)의 열 전달 효율을 높일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1)는 유동하는 소화약제의 상태에 대한 정보값을 검출하는 센서부(500)를 더 포함하는 것일 수 있다. 보다 상세히 설명하면, 상기 센서부(500)는 하우징부(100)에 내장된 유동 관로(120)의 내부를 따라 유동하는 소화약제의 기화 상태를 확인하기 위한 센서 장치를 구비하는 것일 수 있다.

이때, 센서부(500)는 하우징부(100)의 내부 또는 외부 일측에 설치되는 센서장치에 소프트웨어화되어 내장된 것일 수 있으며, 또는 상기 센서장치와 통신 연결되는 별도의 독립적인 단말장치를 구성하는 것일 수 있다. 또한, 상기 센서장치는 유동 관로(120) 상에 설치되며, 상기 유동 관로(120)의 유입구보다 유출구에 근접하도록 설치되는 것이 바람작힐 것이다.

본 발명의 일 실시예에 의한 센서부(500)는 유동 관로(120) 상의 온도 및/또는 압력에 대한 정보값을 검출하는 센서장치를 포함하여, 검출된 온도 및/또는 압력 정보값을 기초로 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태를 진단하는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의한 센서부(500)는 유동 관로(120) 상의 내부를 유동하는 가스계 소화약제의 기화율을 검출하는 센서장치를 포함하는 것일 수 있다. 일례로 상기 센서장치는 유동하는 소화약제의 전기화학적 반응의 변화를 검출하거나 또는 광학 방식으로 물리적인 특성값을 검출하는 방식의 센서가 적용되어, 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기체 농도 등을 검출하는 방식으로 기화 상태를 진단하는 것일 수 있다.

한편, 본 발명의 상술한 실시예에 의한 센서부(500)는 특정 검출 방식의 센서장치에 제한되지 않으며, 액상의 기화 상태를 검출할 수 있는 다양한 형태의 센서장치가 제한 없이 적용될 수 있을 것이다.

센서부(500)는 전원제어부(400)와 통신 연결될 수 있으며, 상기 센서부(500)가 획득한 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태를 진단하기 위해 측정한 상태 정보값은 상기 전원제어부(400)에 전송된다. 이에 따라 상기 전원제어부(400)는 노즐 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태에 이상이 있다고 진단되는 경우, 히터부(200) 및 팬부(300)에 공급하는 전력 조절하는 방식으로 가열 동작을 제어하게 된다.

즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원제어부(400)는 가스계 소화약제의 기화 상태를 진단하기 위한 기준값이 기설정되며, 센서부(500)가 검출된 정보값이 기설정된 기준값 이하일 경우에는, 히터부(200)에 발열 온도를 높이도록 하는 제어명령 및/또는 팬부(300)에 회전력을 높이도록 하는 제어명령을 생성하여 전달하도록 하는 시스템화된 알고리즘이 내정된 것일 수 있다.

예컨대, 전원제어부(400)는 센서부(500)로부터 검출된 유동 관로(120) 상의 온도에 대한 검출 정보값이 기설정된 온도에 대한 기준값보다 낮은 경우 또는 센서부(500)로부터 검출된 유동 관로(120) 내부 압력에 대한 검출 정보값이 기설정된 내부 압력에 대한 기준값보다 높은 경우에, 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태에 이상이 있다고 간접적으로 진단할 수 있다.

또는 전원제어부(400)는 센서부(500)가 직접 검출한 내부 유동하는 소화약제의 기화율에 대한 검출 정보값이 기설정된 기준값보다 낮은 경우 마찬 가지로 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태에 이상이 있다고 진단할 수 있다.

이와 같이 분사노즐(2) 헤드로 진입하는 가스계 소화약제의 기화 상태에 이상을 감지한 전원제어부(400)는 히터부(200)에 발열 온도를 높이도록 하는 제어명령 및/또는 팬부(300)에 회전력을 높이도록 하는 제어명령을 생성하여 전달한다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 의한 전원제어부(400)는 노즐 헤드로 전달되는 가스계 소화약제의 기화율을 원하는 수준이 유지되도록 하여, 소화 시스템의 방호 작용의 신뢰성을 높일 수 있게 된다. 이때 사용자는 상태 진단을 위한 기설정하는 기준값을 높이거나 낮추어, 기화 상태 진단에 대한 신뢰성과 민감성을 조절할 수 있다.

이하, 도 3을 참조하여 상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템에 대하여 상세히 설명한다. 도 3은 도 2의 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1)를 이용하는 소화시스템을 나타낸 도면이다.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템은, 분리된 복수 개의 구역에 대해 가스계 소화약제를 분사하기 위해 하나 이상으로 각각 설치되는 분사노즐(2)을 구비한 소화분사유닛(20); 상기 분사노즐(2)과 연결되는 배관 상에 설치되는 증발기유닛(10); 상기 분사노즐(2)을 향하는 배관과 개폐가 가능하게 연결되는 저장용기유닛(30); 가스계 소화약제의 유동 방향을 결정하는 선택밸브유닛(40); 및 특정 방호 구역의 화재발생 여부를 감지하는 신호를 수신하는 수신기부(51)와, 수신한 신호에 따라 소화 시스템에 대한 제어명령을 생성하는 제어기부(52)를 포함하는 처리유닛(50)을 시스템의 기본 구조를 이루는 구성으로 포함할 수 있다.

소화분사유닛(20)은 원자력발전소의 비상디젤발전기실, 안전관련 전원케이블실 등의 분리된 복수 개의 구역에 각각 소화동작을 수행하기 위해하나 이상으로 설치되는 분사노즐(2)의 그룹으로 이루어진다. 각각의 분사노즐(2)은 방호 구역의 적절한 소화 작용을 위해 천정 상에 소정의 거리를 두고 이격되어 설치됨이 바람직하다.

증발기유닛(10)은 분사노즐(2)과 근접하는 위치에서의 배관 상에 설치되되, 상기 하나 이상의 분사노즐(2)의 헤드에 각각 설치되는 복수 개가 증발기(1) 그룹으로 이루어질 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 의한 증발기유닛(10)을 이루는 증발기(1)는 상술한 다양한 실시예에 의한 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1) 중 어느 하나가 적용되는 것일 수 있다.

저장용기유닛(30)은 내부에 가스계 소화약제가 저장하는 저장탱크로서, 일측이 개폐 가능하도록 연결된 배관을 통해 소화분사유닛(20)과 접속된다. 일례로 상기 저장용기유닛(30)의 일측 상기 배관의 말단과 개폐밸브가 설치되어 연결되는 것일 수 있다.

발명의 일 실시예에 의한 저장용기유닛(30)은 저압식 CO₂ 가스계 저장탱크로, 온도 -18℃와 압력 2.1 MPa 조건을 유지하여 CO₂를 액상으로 저장하여, 상기 배관으로의 개방시 CO₂가 방출된다. 이때 방출된 CO₂는 배관을 따라 이동하면서 압력이 저하됨에 따라 기화 작용이 일어난다.

선택밸브유닛(40)은 가스계 소화약제가 유동하도록 소화분사유닛(20)과 저장용기유닛(30)을 접속시키면서 배관 상에 설치되어, 가스계 소화약제의 화재가 발생한 방호구역을 향해 가스계 소화약제가 분사되도록 유동 방향을 제어하는 밸브 구성이다.

처리유닛(50)은 화재감지에 따라 가스계 소화약제의 방출 및 분사를 개시하는 등 소화시스템을 제어하는 구성이며, 수신기부(51)와 제어기부(52)를 각각 포함하여 구성될 수 있다.

수신기부(51)는 특정 방호 구역의 화재발생 여부를 감지하는 신호를 수신하여, 화재가 발생한 구역을 인식한다. 수신기부(51)는 복수 개로 구획된 각각의 구역마다 별도로 설치되어 자동으로 화재 발생을 감지하는 자동 화재감지기(51a) 및/또는 화재 발생 여부를 인식한 작업자가 입력할 수 있는 수동 화재감지기(51b)와 각각 통신 연결되는 것일 수 있다.

제어기부(52)는 수신한 화재신호에 따라 소화 시스템에 대한 제어명령을 생성하여 전달한다. 즉, 수신기부(51)를 통해 특정 방호 구역에 대한 화재발생이 인식되는 경우, 해당 방호구역에 가스계 소화약제를 분사시키기 위한 제어명령을 생성한다. 보다 구체적으로는, 상기 제어기부(52)는 저장용기유닛(30)에 가스계 소화약제 방출을 위해 개폐밸브를 개방하도록 하는 제어명령, 선택밸브유닛(40)에 방출된 가스계 소화약제가 화재가 발생한 방호 구역으로 유동하도록 방향을 조절하도록 하는 제어명령 또는 증발기유닛(10)에 배관을 따라 유동하는 가스계 소화약제에 대해 발열 동작을 수행하도록 하는 제어명령을 생성하여 전달하는 것일 수 있다. 또한, 상기 제어기부(52)는 후술하는 경보유닛(60)에 대해 경보 신호를 알리는 동작을 수행하도록 하는 제어명령을 생성하여 전달하는 것일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 본 발명의 일 실시예에 의한 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템은 화재 발생을 나타내는 경보 신호를 알리는 동작을 하는 경보유닛(60)을 더 포함하는 것일 수 있다.

경보유닛(60)은 원자력발전소의 비상디젤발전기실, 안전관련 전원케이블실 등의 분리된 복수 개의 구역에 각각 설치되어, 내부 작업자 등에게 화재 발생을 인식시키기 위한 경보 신호를 알리는 동작을 수행한다. 일례로 상기 경보유닛(60)은 경고빛을 발광하거나 또는 경고음을 송출하는 동작을 수행하여, 작업자가 화재에 대한 재빠른 초동 대처나 대피를 할 수 있도록 한다.

더불어, 상술한 경보유닛(60)의 경보 신호를 알리는 동작은 제어기부(52)에 의해 생성된 제어명령을 전달받아 수행되는 것일 수 있다.

한편, 통상 CO₂ 가스계 소화약제 분사시스템에 의한 소화작용은 화재 발생 신호를 인지한 이후 30초 이후에 가스계 소화약제가 분사되어, 1분 이내에 방호 구역 내 CO₂ 농도가 32%에 도달하는 것을 소화설비의 성능 기준치로 한다.

이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 의한 제어기부(52)는 상기 경보유닛(60)이 30초 이상 경보 신호를 알리는 동작을 하도록 제어 명령을 생성하는 것일 수 있다. 이는 가스계 소화약제 분사를 통한 소화작용 전에 방호 지역 내부에 위치한 작업자의 인명피해 등을 최소화하고, 더불어 작업자의 초동조치가 취해지도록 하여 소화작업의 효율을 높일 수 있다.

전술한 다양한 실시예에 의한 본 발명의 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기(1) 및 이를 이용한 소화시스템은 발열 증발기(1)를 설치함으로써 배관을 따라 유동하는 가스계 소화약제의 기화를 촉진시킴으로써 기존 가스계 소화약제 분사노즐(2)에서 나타나는 약제 방출 지연을 최소화하여 소화 작업의 효율성이 향상될 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이지 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

A: 방호구역
1: 증발기
2: 분사노즐
10: 증발기유닛
20: 소화분사유닛
30: 저장용기유닛
40: 선택밸브유닛
50: 처리유닛
51: 수신기부
51a: 자동 화재감지기
51b: 수동 화재감지기
52: 제어기부
60: 경보유닛
100: 하우징부
110: 프레임
120: 유동 관로
200: 히터부
210: 전열판
300: 팬부
310: 블레이드
320: 구동모터
400: 전원제어부
500: 센서부

Claims

가스계 소화약제 분사 노즐에 설치되는 증발기에 있어서,
소화약제의 유동 관로가 내장 설치되는 하우징부;
소화약제를 기화시키기 위한 발열 동작을 수행하는 히터부;
상기 발열판부로부터 방출된 열이 상기 하우징부 방향을 향하도록 공기의 유동을 발생시키는 팬부; 및
상기 발열판부 및 상기 팬부에 전력을 공급하여 제어명령 신호를 전달하는 전원제어부를 포함하는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제1항에 있어서,
상기 가스계 소화약제는 이산화탄소(CO₂)를 포함하는 소화약제인, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제2항에 있어서,
상기 히터부는,
열을 발생시키는 위한 배선 구조가 하부에 설치되는 전열판을 구비하며,
상기 전열판은 상기 하우징부를 향해 대면하도록 배치되는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제3항에 있어서,
상기 전열판은 50℃ 내지 60℃ 온도 범위로 발열동작을 수행하는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제3항에 있어서,
상기 유동관로의 온도 또는 내부 압력 및 내부 유동하는 소화약제의 기화율 중 어느 하나 이상의 정보값을 검출하는 센서부를 더 포함하는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제5항에 있어서,
상기 전원제어부는, 상기 센서부가 검출된 정보값이 기설정된 기준값 이하인 경우, 상기 히터부에 발열 온도를 높이도록 하는 제어명령 신호를 전달하는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
제3항에 있어서,
상기 하우징부는 소화약제의 유동관로가 'ㄹ'자 형상을 이루도록 각이 지게 반복 절곡되어 설치되는, 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기.
가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템에 있어서,
분리된 복수 개의 구역에 대해 가스계 소화약제를 분사하기 위해 하나 이상으로 각각 설치되는 분사 노즐을 구비한 소화분사유닛;
상기 분사 노즐을 향하는 배관과 개폐가 가능하게 연결되는 저장용기유닛;
가스계 소화약제의 유동 방향을 결정하는 선택밸브유닛;
상기 분사 노즐과 연결되는 배관 상에 설치되는 증발기유닛; 및
특정 방호 구역의 화재발생 여부를 감지하는 신호를 수신하는 수신부와, 수신한 신호에 따라 소화 시스템에 대한 제어명령을 생성하는 제어부를 포함하는 처리유닛을 포함하되,
상기 증발기유닛은 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 가스계 소화약제 방출을 위한 증발기를 구비하는, 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템.
제8항에 있어서,
화재 발생을 나타내는 경보 신호를 알리는 동작을 하는 경보유닛을 포함하며,
상기 경보유닛은 경고빛 발광 동작 또는 경고음 송출 동작을 수행하는, 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템.
제9항에 있어서
상기 제어기부는, 상기 경보유닛이 30초 이상 경보 신호를 알리는 동작을 하도록 제어 명령을 생성하는, 가스계 소화약제를 분사하는 소화시스템.