KR20220151268A - 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 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 소방호스와 체결된 소방호스체결부(120), 소방호스체결부(120)와 일체로 형성된 상태에서 분사구측으로 갈수록 점차 좁아지는 노즐본체(110), 노즐본체(110)의 끝단에 형성되고 테이퍼형 고압배출로(140)를 통과한 용수를 고압으로 외부 분사하는 고압노즐분사구(130)로 이루어지는 소화노즐(100)에 있어서, 상기 노즐본체(110)의 내부에는 그 일측 대비 타측의 직경이 2/3 이상으로 작게 "

" 으로 이루어진 테이퍼형 고압배출로(140)가 형성되는 것과; 상기 테이퍼형 고압배출로(140)의 내부에는 노즐고압분사구(130)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 설치되는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200)은 고압노즐분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평으로 이루어지고 그 끝단부에는 CO2 가스가 토출되는 가스분사구(230)가 형성되는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200) 끝단부에 형성된 가스분사구(230)는 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부에서 그 외부를 향해 더 돌출되는 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 가스 고효율 분사가 가능한 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 먼곳까지 분사할 수 있게 상당한 길이의 소방호스 끝단에 결합되는 것으로, 노즐본체의 일측에는 소방호스간 결합부가 구성되고, 타측에는 물분사구가 형성되며, 그 사이에는 물분사구쪽으로 갈수록 점차로 좁아지는 테이퍼형 물안내홈이 형성되어 있다.

따라서 소방관이 미도시된 메인 밸브를 개방하면 소방호스 및 노즐 본체의 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 간격 만큼 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 소방호스와 체결된 소방호스체결부(120), 소방호스체결부(120)와 일체로 형성된 상태에서 분사구측으로 갈수록 점차 좁아지는 노즐본체(110), 노즐본체(110)의 끝단에 형성되고 테이퍼형 고압배출로(140)를 통과한 용수를 고압으로 외부 분사하는 고압노즐분사구(130)로 이루어지는 소화노즐(100)에 있어서, 상기 노즐본체(110)의 내부에는 그 일측 대비 타측의 직경이 2/3 이상으로 작게 "

" 으로 이루어진 테이퍼형 고압배출로(140)가 형성되는 것과; 상기 테이퍼형 고압배출로(140)의 내부에는 노즐고압분사구(130)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 설치되는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200)은 고압노즐분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평으로 이루어지고 그 끝단부에는 CO2 가스가 토출되는 가스분사구(230)가 형성되는 것과; 상기 CO2 가스 유도관(200) 끝단부에 형성된 가스분사구(230)는 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부에서 그 외부를 향해 더 돌출되는 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 가스 분사구(230)가 소화노즐(100)의 노즐고압분사구(130)의 끝단부 보다 더 돌출되게 형성함에 따라 테이퍼형 고압배출로(140)에 고압이 존재함에도 불구하고 CO2 가스의 충분한 토출 및 용수오ㅘ의 혼합 토출을 기대할 수 있기 때문에 CO2 가스의 사용으로 인한 화재진압의 효율증대에 크게 기여할 수 있는 등 유용한 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
도 5는 본 발명에서 제시된 소화노즐에 CO2 가스 유도관이 설치된 상태의 상세도

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

즉 본 발명은 소방호스와 체결된 소방호스체결부(120), 소방호스체결부(120)와 일체로 형성된 상태에서 분사구측으로 갈수록 점차 좁아지는 노즐본체(110), 노즐본체(110)의 끝단에 형성되고 테이퍼형 고압배출로(140)를 통과한 용수를 고압으로 외부 분사하는 고압노즐분사구(130)로 이루어지는 소화노즐(100)에 있어서,

상기 노즐본체(110)의 내부에는 그 일측 대비 타측의 직경이 2/3 이상으로 작게 "

" 으로 이루어진 테이퍼형 고압배출로(140)가 형성되는 것과;

상기 테이퍼형 고압배출로(140)의 내부에는 노즐고압분사구(130)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 설치되는 것과;

상기 CO2 가스 유도관(200)은 고압노즐분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평으로 이루어지고 그 끝단부에는 CO2 가스가 토출되는 가스분사구(230)가 형성되는 것과;

상기 CO2 가스 유도관(200) 끝단부에 형성된 가스분사구(230)는 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부에서 그 외부를 향해 더 돌출되는 것을 그 특징적 요지로 하였다.

위 구성 중 상기 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 노즐고압분사구(130)를 통해 소방용수의 고압분사가 가능하게 된다.

그리고 상기 CO2가스발생장치(C)는, 기화기가 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(C)로부터 전달된 CO2 가스를 노즐본체(110)의 테이퍼형 고압배출로(140) 내부로 유도하기 위한 하나의 수단으로, 도면에는 단순히 CO2 가스 유도관(200)의 후방부(210)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.

또 상기 노즐본체(110)의 내부에는 전술된 바와 같이 그 일측 대비 타측의 직경이 2/3 이상으로 작아 "

" 형으로 이루어진 테이퍼형 고압배출로(140)가 형성된다. 예를 들어 일측직경이 100mm라고 하면 타측의 직경은 70mm 이하의 작은 직경으로 형성하고, 참고로 그 사이의 노즐길이는 한정할 필요는 없으나 약 150mm~300mm 정도로 설정하는 것이 바람직하다,

아울러, 상기 노즐본체(110)의 테이퍼형 고압배출로(140)의 내부로 삽입된 CO2 가스 유도관(200) 중 노즐본체(110)의 노즐고압분사구(130)로 향하는 전방부(220)는, 노즐본체(110)의 노즐고압분사구(130)에 이르는 일정한 길이 구간에 대해서는 소방용수의 흐름과 동일한 수평방향으로 구성되어야 소방용수의 흐름에 부합하여 CO2 가스 토출이 가능할 수 있고, 특히 상기 CO2 가스 유도관(200) 전방의 가스분사구(230)의 위치를 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부로부터 일정한 간격 만큼 더 돌출시켜야만 CO2 가스를 이용한 유의미한 효과를 얻을 수 있다.

만약 CO2 가스 분사구(230)의 위치를 노즐고압분사구(130)의 끝단부의 내측에 위치시킬 경우에는 테이퍼형 고압배출로(140) 내의 적체 현상 및 역압에 의해 가스토출에 방해를 받으면서 CO2 가스가 전혀 토출되지 못하거나 매우 적은 량이 토출되어 CO2 가스를 활용한 화재진압의 효율을 전혀 기대할 수 없게 된다.

CO2 가스 분사구(230)의 위치를 노즐고압분사구(130)의 끝단부와 동일하거나 설정하더라도 테이퍼형 고압배출로(140) 내의 적체 현상 및 역압이 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부까지 미치기 때문에 정도의 차이만 있을 뿐 여전히 가스 토출 및 소방용수와 혼합이 어렵고 불안정할 수밖에 없다.

따라서 CO2 가스를 소방용수와 함께 혼합된 상태에서 고압으로 분사함으로써 유류화재(기름, 플라스틱 등 석유화학제품에 의한 화재)의 진압에 효과를 보이기 위해서는, 전술된 바와 같이 CO2 가스 분사구(230)의 위치를 노즐고압분사구(130)의 끝단부에 비해 반드시 더 돌출시키는 것이 무엇 보다 중요하다.

이때, 더 돌출되는 길이(P)는, 상기 노즐고압분사구(130)의 직경이 10mm~100mm 일 경우를 기준으로 0.1mm ~ 10mm 로 설정하는 것이 바람직하다.

즉 CO2 가스 분사구(230)의 위치를 CO2 가스 분사구(230)의 끝단부로부터 0.1mm 라도 더 돌출만 되면, 테이퍼형 고압배출로(140) 내의 적체 현상 및 역압으로부터 미치지 않음으로 유효하고, 10mm 이상으로 너무 많이 도출될 경우에는 외부로 분출된 용수에 혼합되기 전에 외부로 빠져나가는 량이 커 효용성이 떨어지기 때문에 0.1mm ~ 10mm 로 더 둘출시키는 것 또한 중요한 요소 중 하나다.

H:소방호스 100:소화노즐
110:노즐본체 120:소방호스간결합부
130:노즐고압분사구 140:테이퍼형 고압배출로
200:CO2 가스 유도관

Claims (2)

1. 소방호스와 체결된 소방호스체결부(120), 소방호스체결부(120)와 일체로 형성된 상태에서 분사구측으로 갈수록 점차 좁아지는 노즐본체(110), 노즐본체(110)의 끝단에 형성되고 테이퍼형 고압배출로(140)를 통과한 용수를 고압으로 외부 분사하는 고압노즐분사구(130)로 이루어지는 소화노즐(100)에 있어서,
   
   상기 노즐본체(110)의 내부에는 그 일측 대비 타측의 직경이 2/3 이상으로 작게 "

   

   " 으로 이루어진 테이퍼형 고압배출로(140)가 형성되는 것과;
   상기 테이퍼형 고압배출로(140)의 내부에는 노즐고압분사구(130)의 내경 보다 작은 직경의 CO2 가스 유도관(200)을 설치되는 것과;
   상기 CO2 가스 유도관(200)은 고압노즐분사구(130)에 이르는 구간까지 소방용수의 흐름과 동일한 수평으로 이루어지고 그 끝단부에는 CO2 가스가 토출되는 가스분사구(230)가 형성되는 것과;
   상기 CO2 가스 유도관(200) 끝단부에 형성된 가스분사구(230)는 상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부에서 그 외부를 향해 더 돌출되는 것을 특징으로 한 용수와 CO2 가스 혼합 분사형 소화노즐.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 노즐고압분사구(130)의 끝단부 대비 외부로 더 돌출시키는 그 길이(P)는, 상기 노즐고압분사구(130)의 직경이 10mm~100mm 일 경우를 기준으로 0.1mm ~ 10mm로 설정하는 것을 특징으로 한 CO2 가스 고효율 분사가 가능한 소화노즐,

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