KR20230128692A - 선박의 화재 확산방지형 방화문 - Google Patents

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KR20230128692A
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허태욱
김명환
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(주)경성정기
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Abstract

본 발명은 선박의 화재 확산방지형 방화문에 관한 것으로, 선박 화재 발생시, 각 격실 방화문이 열로 인한 변형이나 연기 및 유해가스 등의 누설을 방지하여 각 격실에서 발생한 화재가 다른 격실로 확산되지 않도록 차단할 수 있다. 본 발명의 방화문 및 문틀프레임을 갖춘 선박의 화재 확산방지형 방화문은, 방화문 및 문틀프레임을 갖춘 것으로, 도어프레임 내측에 마련된 챔버가 일측 커버프레임으로 개폐 가능한 방화문; 상기 방화문의 일측면 저부 및 상부에 각각 형성되어 상기 챔버와 연통하는 냉매 입구노즐 및 냉매 출구노즐; 벽체 개구부에 부착되어 상기 방화문을 지지하는 문틀프레임; 상기 챔버에 내장되는 흡열관체의 양측 단부가 상기 냉매 입구노즐 및 냉매 출구노즐에 연결되어 상기 흡열관체를 통해 냉매(冷媒)가 통과하게 되는 열회수부를 포함하고, 상기 열회수부는 화재 발생시, 냉매공급수단으로부터 제공되는 냉매(冷媒)가 상기 냉매 입구노즐을 통해 상기 흡열관체로 흐르면서 상기 방화문에 가해지는 열(烈)을 흡수 및 냉각작용한 후 상기 냉매 출구노즐을 통해 배출되어져 상기 방화문의 온도 상승을 방지하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박의 화재 확산방지형 방화문{Fire prevention type fire door for ships}
본 발명은 선박의 화재 확산방지형 방화문에 관한 것으로, 선박 화재 발생시, 각 격실 방화문이 열로 인한 변형이나 연기 및 유해가스 등의 누설을 방지하여 각 격실에서 발생한 화재가 다른 격실로 확산되지 않도록 차단할 수 있는 선박의 화재 확산방지형 방화문에 관한 것이다.
일반적으로 선박은 거주구, 갑판, 선창 등 외부와 차단되어 공간이 구획되어 있고 이와 같이 구획된 공간에는 사람이나 장비가 통과할 수 있는 개구부가 구성되고 개구부에는 도어가 구비된다.
선박은 건현 갑판(Freeboard Deck) 및 밀폐 된 선루(Superstructure)의 모든 개구부에는 내후성 문과 폐쇄 장치가 제공된다.
선박 도어(Door)는 주로 선체의 각 격실 및 통로에 설치하여 실내 및 통로를 밀폐함은 물론 출입구를 개폐하며, 선박 외부로부터 해수 및 빗물, 냉기 등의 유입을 차단한다.
선박은 해상 운행을 주로 하므로 사고로 인한 침수에 대비해야 함은 물론 화재 발생시 화재 확산 방지를 위해 일반적인 육상 구조물의 도어와는 달리 견고하고 화재에 강한 구조의 방화문로 채택된다.
방화구획(격벽)은 화재, 연기 및 유독성 가스의 유입 또는 확산을 통제하기 위하여 안전원칙에 의해 만들어진 통제방식으로 일정한 시간동안 구획 내에 화재를 포함한 연기 및 유독 가스를 통제하여 피난 및 대응시간을 늘이고 구조물의 손상을 최소화함에 목적이 있기 때문에 화재등급이 검증된 요소로 구성된다.
여기서, 선박 화재는 제한된 격실(선실, 침실, 화물창 등) 공간 어느 구역에 화재가 발생하면 다른 곳으로 확산하지 않도록 매우 까다로운 방화등급(Fire protection)이 적용되어야 하고 화재안정성평가 코드(FTP Code) 인증을 필요로 하므로 이를 위한 많은 노력과 기술개발이 요구되고 있다.
피동형 화재방호(PFP, Passive Fire Protection)에 적용되는 도어는 유사시 인력의 신속한 탈출을 위하여 LNG 추진선을 비롯하여 고부가가치선박(Offshore plant (FPSO, Fixed platform)) 등에 반드시 설치해야 하는 해상 안전 설비임에도 불구하고 현재까지 폭발성능을 만족하는 도어는 개발되지 않고 있는 실정이다.
개구부 중 하나인 도어는 국제 만재 홀수선 협약에서 노출 갑판 아래의 수밀 격벽에 설치되는 강제 수밀 도어(Watertight Door), 거주구나 갑판실에서 노출 갑판으로 나오는 곳에 설치되는 풍우밀 도어(Weathertight door), 거주구 안쪽에 설치되는 비수밀 도어(Non-watertight door)로 규정하고 있으며 구획에 따라 화재에 대한 안전성을 달리 규정하여 방화등급을 나누고 있다. 특히 위험한 가스를 보관하고 있는 곳에서는 별도의 가스기밀 도어(Gastight Door)를 설치하도록 규정하고 있다.
방화문은 1100°C이상 탄화수소 화재 시 원형을 최소 60분 동안 유지할 수 있는 친환경 선박 및 고부가가치 선박에 화재 발생 시 작업자의 안전한 대피를 위해 설치되는 E-House, Escape Tunnel, Accommodation 등의 구역별 출입구에 설치되어 Tunnel 내부로 화염 및 연기가 침투하지 못하게 차단하여 작업자의 안전한 대피를 돕는 역할을 할 수 있다.
구조물은 어느 정도(구역별 등급별로 다르게 적용)의 화염에도 안전할 수 있도록 수동적인 화재예방장치가 내장되도록 설계되어야 하며 인력 또는 화재진압을 위하여 기타행위 또는 에너지가 필요하지 않도록 설계되어야 한다.
최근 선박에서 가장 많이 적용되는 화재등급은 H60 (IMO FTP Code H60 정의 : 표준온도 1,100도, 60분 동안 비 가열면 평균온도 140도이하, 최고온도 180도 이하)이다. 특히, PFP가 적용된 제품(E-House, Fire & Blastwall, Escape Tunnel, Accommodation 등)은 외부 폭발, 중량물 낙하 등의 충격에 대하여 구조적인 안정성을 확보해야하고 화재 및 가스의 유출에서 인명의 안전한 이동이 가능해야하기 때문에 구조적 안정성이 크게 요구되고 있다.
종래 방화문은 선체(벽체)와 동일한 소재인 스틸 도어 내부에 내화성 및 불연성 소재(Insulation, Gass wool, 탄소 섬유 등)를 충진하여 화재(열기 등)를 견지도록 설계 및 제작하고 있으나 생산 비용이 과다하게 소요되며, 매우 까다로운 방화등급 및 FTP코드를 충족시키기가 어렵고 화재 확산 방지에 한계가 있어 비효율적인 문제점이 있었다.
한편, 상기한 방화문에 관한 종래의 선행기술(특허문헌)을 살펴보면, (특허문헌 0001) 국내 공개특허공보 제10-2018-0169501호(출원일자 2018년12월26일), 발명의 명칭 '방화문 장치', (특허문헌 0002) 국내 공개특허공보 제10-2020-0008377호(출원일자 2020.01.22), 발명의 명칭 '보강 및 단열 구조를 갖는 방화문' 등이 공지된 바에 있으며, 이를 참조하면 보다 쉽게 이해가 될 것이다.
국내 공개특허공보 제10-2018-0169501호(출원일자 2018년12월26일), 발명의 명칭 '방화문 장치' 국내 공개특허공보 제10-2020-0008377호(출원일자 2020.01.22), 발명의 명칭 '보강 및 단열 구조를 갖는 방화문'
본 발명의 목적은 선박 화재 발생시에 방화문의 내측 챔버에 내장된 열회수부에 의해 냉매(冷媒)가 방화문에 가해지는 고온 열기를 흡수 및 냉각 작용할 수 있는 견고한 조립식 구성으로써 방화문의 온도 상승을 방지하여 화재 열로 인한 방화문의 변형이나 손상을 방지할 수 있는 선박의 화재 확산방지형 방화문을 제공하는 데 있다.
본 발명은 방화문과 문틀프레임 사이의 문틈에 발포재를 투입시켜 문틈으로 화재 연기나 유해가스 등이 누설되지 않도록 완전히 차단시켜 피해 확산을 방지할 수 있는 선박의 화재 확산방지형 방화문을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하고자 하는 본 발명의 방화문 및 문틀프레임을 갖춘 선박의 화재 확산방지형 방화문은, 방화문 및 문틀프레임을 갖춘 것으로, 도어프레임 내측에 마련된 챔버가 일측 커버프레임으로 개폐 가능한 방화문; 상기 방화문의 일측면 저부 및 상부에 각각 형성되어 상기 챔버에 연통하는 냉매 입구노즐 및 냉매 출구노즐; 벽체 개구부에 부착되어 상기 방화문을 지지하는 문틀프레임; 상기 챔버에 내장되는 흡열관체의 양측 단부가 상기 냉매 입구노즐 및 냉매 출구노즐에 연결되어 상기 흡열관체를 통해 냉매(冷媒)가 통과하게 되는 열회수부를 포함하고, 상기 열회수부는 화재 발생시, 냉매공급수단으로부터 제공되는 냉매(冷媒)가 상기 냉매 입구노즐을 통해 상기 흡열관체로 흐르면서 상기 방화문에 가해지는 열(烈)을 흡수 및 냉각작용한 후 상기 냉매 출구노즐(164)을 통해 배출되어져 상기 방화문의 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 선박의 화재 확산방지형 방화문을 제안한다.
본 발명에 의하면, 상기 열회수부는, 상기 챔버 상부 및 하부에 가로 방향으로 각각 나란히 구비되어 상기 상기 냉매 입구노즐이 연결되는 제 1 분배관체, 및 상기 냉매 출구노즐에 연결되는 제 2 분배관체; 상기 제 1 분배관체 및 제 2 분배관체를 세로방향으로 연결하는 복수개의 흡열관체로 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 방화문은 내측 챔버에 상기 도어프레임과 커버프레임을 직선으로 연결하여 간격을 유지시키기 위한 프레임 고정부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 도어프레임 또는 상기 문틀프레임의 테두리면에 형성되는 살포구멍을 통해 상기 방화문과 문틀프레임 사이의 문틈에 발포재를 투입하여 채우는 발포부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 선박 화재 발생시 조립식 방화문 내측 챔버에 내장된 열회수부를 통해 냉매(冷媒)가 흐르면서 방화문에 가해지는 고온의 열기를 신속히 흡수(냉각)하여 방화문의 온도 상승을 방지하여 방화문의 열변형이나 강도 저하 등을 방지할 수 있으며, 방화성능 및 내화성능이 우수한 효과가 있다.
본 발명의 방화문은 견고한 조립식 구조로 제작이 쉽고 생산성 향상 및 원가절감 등을 통한 가격 경쟁력이 확보되며 수리 보수, 유지관리가 매우 경제적인 효과가 있다.
본 발명은 화재발생시 발포부재에서 방화문과 문틀프레임 사이의 공간(틈)으로 발포폼을 투입하여 연기나 유해가스 등이 통과하지 않도록 완전히 차단시키는 수밀성을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 조립식 방화문이 내측 프레임 고정부재로 문틀프레임과 커버프레임을 체결하여 방화문의 변형이나 강도 저하를 방지하여 우수한 내구성 및 안전성을 제공하는 효과가 있다.
본 발명은 방화문 내측 챔버에 열회수부가 안전하게 수납되어 외부 자극이나 충격력으로부터 보호되어 누설이나 오작동의 위험성을 예방하고 화재와 같은 긴급 상황에 신속히 대처할 수 있는 효과를 가진다.
또한 본 발명은 선박 내 어느 구역(격실, 선실 등)에 화재가 발생하더라도 다른 구역으로 확산하지 않도록 화재 차단를 차단시켜 선박 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있다. 특히, 화재 발생지점(격실)의 방화문 근처 온도를 낮추어 화염의 영향이 최소화된 상대적 저온 상태의 안전한 대피처(Safety area)를 확보할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)을 도시한 사시도임.
도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 구성요소들을 분리하여 도시한 분리사시도임.
도 3은 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)을 정면에서 바라본 도면임.
도 4는 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 내부를 종단면으로 도시한 측면도임.
도 5는 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 내부를 횡단면으로 도시한 평면도임.
도 6은 본 발명에 따른 발포부재(170)를 도시한 사시도임.
먼저, 본 발명을 상세하게 설명하기에 앞서 본 발명은 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일하거나 관련된 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 선박의 화재 확산방지형 방화문은, 방화문(110) 및 문틀프레임(130)을 갖춘 것으로, 도어프레임(112) 내측에 마련된 챔버(114)가 일측 커버프레임(120)으로 개폐 가능한 방화문(110); 상기 방화문(110)의 일측면 저부 및 상부에 각각 형성되어 상기 챔버(114)에 연통하는 냉매 입구노즐(162) 및 냉매 출구노즐(164); 벽체(200) 개구부(202)에 부착되어 상기 방화문(110)을 지지하는 문틀프레임(130); 상기 챔버(114)에 내장되는 흡열관체(144)의 양측 단부가 상기 냉매 입구노즐(162) 및 냉매 출구노즐(164)에 연결되어 상기 흡열관체(144)를 통해 냉매(冷媒)가 통과하게 되는 열회수부(140)를 포함하고, 상기 열회수부(140)는 화재 발생시, 냉매공급수단으로부터 제공되는 냉매(冷媒)가 상기 냉매 입구노즐(162)을 통해 상기 흡열관체(144)로 흐르면서 상기 방화문(110)에 가해지는 열(烈)을 흡수 및 냉각작용한 후 상기 냉매 출구노즐(164)을 통해 배출되어져 상기 방화문(110)의 온도를 낮추는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특징을 가지는 본 발명의 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)은 이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 구성요소들을 분리하여 도시한 분리사시도이다. 또한 도 3은 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)을 정면에서 바라본 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 내부를 종단면으로 도시한 측면도이다. 그리고 도 5는 본 발명에 따른 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)의 내부를 횡단면으로 도시한 평면도이다.
상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)은 선박의 특정 격실 내에서 화재가 발생시에 화재 발생 격실의 방화문(110)을 통해 다른 격실로 화재(화염, 열기) 확산을 방지할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)은 챔버(114)가 마련된 도어프레임(112), 챔버(114)를 덮는 커버프레임(120)으로 분할 형성되며, 방화문(110)을 지지하는 문틀프레임(130)을 포함하여 구성된다.
방화문(110)은 도어프레임(112) 내측에 마련된 챔버(114)가 일측 커버프레임(120)에 의해 개폐 가능한 밀폐형 구조를 가진다.
도어프레임(112)은 일측면으로 개방된 챔버(114)가 오목하게 형성되어 챔버(114) 내측에 열회수부(140)를 수용할 수 있을 정도의 충분한 공간을 제공한다.
본 발명의 방화문(100)은 도어프레임(112) 챔버(114) 내에 열회수부(140)를 수납하여 외부 자극이나 충격력, 화재 화염 등에 직접적으로 노출되지 않아 안전하게 보호되며 누설이나 오작동의 위험성을 예방하여 화재와 같은 긴급 상황에 신속히 대처가 가능하다.
도어프레임(112)은 일측 플랜지부(116)가 형성되어 커버프레임(120) 가장자리의 플랜지부와 체결구에 의해 결합 가능하며, 접촉면에는 제 1 누설방지부재(126)를 구비하여 누설을 차단할 수 있다.
커버프레임(120)은 테두리부(122)가 'ㄴ'자 형태로 절곡 형성되어 강도를 높이고 테두리부(22)가 플랜지부(116) 및 제 1 누설방지부재(126) 외측을 감싸면서 문틈(G)을 한층더 긴밀하게 수밀(水密)할 수 있다.
커버프레임(120)은 일측면에 챔버(114)에 연통하는 냉매 입구노즐(162)과 냉매 출구노즐(164)을 형성하여 챔버(114) 내측으로 냉매(冷媒)가 유입 또는 유출할 수 있다.
문틀프레임(130)은 격실의 출입통로(134)를 제공하는 것으로, 선체 및 벽체와 일체 형성되어 방화문(110)에 의해 개방 또는 차단될 수 있다.
방화문(110)은 도어프레임(112) 내측 챔버(114)에 충진부재(A)를 충진하여 화재 지점(격실)의 화염(열)을 단열할 수 있다.
충진부재(A)는 단열성을 높이기 위해 우수한 내화성을 갖는 재질로 이루어지며 미네랄울(Mineral wool) 또는 그라스울(Glass wool) 등을 포함할 수 있고, 이에 한정되지는 않음은 물론 내화 및 단열 성능이 우수한 기타 다른 상용 제품들로도 대체 가능하다.
문틀프레임(130)은 'ㄱ'자 형태로 절곡 형성되어 벽체(200)의 개구부(202) 내측에 결합될할 수 있다. 문틀프레임(130)은 일측 단부의 플랜지부(132)를 개구부(202) 측면에 체결구 또는 용접 등의 결합수단으로 고정할 수 있다.
한편, 상기한 체결구는 볼트 및 너트, 리벳 등을 포함하는 조립식 구성을 포함할 수 있다.
방화문(110)은 도어프레임(112)의 플랜지부(116)와 문틀프레임(130)의 접촉면에 제 2 누설방지부재(136)를 투입하여 문틈(G)을 차단할 수 있다. 그리고 문틀프레임(130)은 일측 단부에 'ㄷ'자 형태로 절곡부(133)를 형성하고 절곡부(133) 내측에 제 3 누설방지부재(138)가 투입되어져 방화문(110)과 문틀프레임(130) 사이의 문틈(G)을 재차 긴밀히 차단할 수 있는 2중 수밀(水密)구조를 가진다.
제 1 내지 제 3 누설방지부재(126, 136, 138)는 화염(열)에 강한 내화 및 내열성 개스킷(Gasket)을 포함한다.
본 발명에 의하면, 상기 열회수부(140)는, 상기 챔버(114) 상부 및 하부에 가로 방향으로 각각 나란히 구비되어 상기 상기 냉매 입구노즐(162)이 연결되는 제 1 분배관체(141), 및 상기 냉매 출구노즐(164)에 연결되는 제 2 분배관체(142); 상기 제 1 분배관체(141) 및 제 2 분배관체(142)를 세로방향으로 연결하는 복수개의 흡열관체(144)로 구성된 것을 특징으로 한다.
제 1 분배관체(141) 및 제 2 분배관체(142)는 챔버(114) 상부 및 하부에 가로 방향으로 각각 나란히 구비되어 상하 일정 간격으로 이격되고 그 사이에 흡열관체(144)가 형성된다.
흡열관체(144)는 하나 또는 복수개가 일정 간격을 두고 세로방향으로 이격되고 양단부가 하부 제 1 분배관체(141)와 상부의 제 2 분배관체(142)에 연결되어 냉매가 흐르게 된다. 하부 제 1 분배관체(141)는 일측에 냉매 입구노즐(162)이 연결되어 냉매가 유입되고, 상부 제 2 분배관체(142)는 일측에 연결되는 냉매 출구노즐(164)을 통해 냉매가 유출될 수 있다.
즉, 냉매 입구노즐(162)로 유입되는 저온의 냉매가 제 1 분배관체(141)을 거쳐 흡열관체(144)로 골고루 분배되어져 방화문(110)에 가해지는 열이 흡열관체(144)로 흐르는 저온 상태의 냉매(冷媒)와 열교환하여 신속히 열흡수될 수 있다. 이후, 흡열관체(144)를 거친 고온 상태의 냉매(冷媒)가 제 2 분배관체(142)를 통해 냉매 출구노즐(164)로 배출될 수 있다.
여기서, 하부 제 1 분배관체(141)로 유입되는 저온상태의 냉매와 흡열관체(144)를 거치면서 화재 열기(열)를 흡수(열교환)된 고온상태의 냉매가 온도 차이에 의해 상부 제 2 분배관체(142)로의 이동이 원만해져 신속한 열회수가 가능하다.
한편, 흡열관체(144)는 도면에서처럼, 그 단면이 동근 원형 파이프, 또는 별도 도면으로 나타내지는 않았지만, 타원형 사각형 또는 다각형 파이프 등으로 형성 가능하여 열접촉 면적을 확장할 수 있다. 또는 흡열관체(144)는 별도 도면으로 나타내지는 않았지만, 열흡수율(열전도율)을 높이기 위해 관체의 표면이 도어프레임(112) 또는 커버프레임(120) 내면에 직접 접촉토록 구성할 수도 있다.
제 1 분배관체(141)와 냉매 입구노즐(162), 또는 제 2 분배관체(142)와 냉매 출구노즐(164), 또는 냉매 입구노즐(162)과 연결라인(160), 또는 냉매 출구노즐(164)과 연결라인(160)을 배관 연결하기 위한 플랜지(Flange), 커플링(Coupling), 유니온(Union), 니플(Nipple) 등의 배관연결구를 포함한다.
흡열관체(144)는 표면에 핀부재(145)를 형성하여 열회수율을 증대시킬 수 있다.
핀부재(145)는 열접촉면을 확장하여 열전도율(열교환효율)을 향상시키기 위한 것으로, 흡열관체(144)의 표면에 얇은 판 형태로 부착되며 관체 표면에 원주면에 방사상으로 배치하여 길이방향을 따라 수직 또는 수평, 나선형 등의 다양한 형태로 일정 간격 형성시켜 흡열관체(144)의 열회수율을 높일 수 있다.
또는 별도 도면으로 나타내지는 않았지만, 핀부재(145)는 열전도율을 증대시키기 위해 흡열관체(144)와 도어프레임(112) 또는 커버프레임(120)의 내측면에 직선으로 연결 또는 접촉하면서 화염 열기(열)의 신속한 전도가 가능하게 된다.
흡열관체(144)와 제 1 및 제 2 분배관체(141, 142)의 연결부위에 플랜지 등과 같은 배관연결부를 형성하여 배관 연결할 수 있다.
제 1 분배관체(141)와 제 2 분배관체(142)는 클램프(146) 및 받침대(147)로 커버프레임(120) 또는 도어프레임(112) 내측면에 안정적으로 고정할 수 있다.
한편, 열회수부(140)는 강도가 높고 내화 및 내열 성능이 우수한 합성수지 또는 우레탄, 카본(Carbon) 등의 재질을 포함하여 방화문(110)의 중량을 최소화하고 경량화할 수 있다. 또는 열회수부(140)는 열전도율이 우수한 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금 등의 열전도성 소재를 포함할 수 있다.
또 방화문(110)은 도어프레임(112) 내측 챔버(114)에 열전도율을 높일 수 있는 열전도성 충진부재(A)를 투입하여 도어프레임(112) 또는 커버프레임(120)에 가해지는 화염 열기를 신속히 열회수부(140)에 전달시켜 열전달율을 높일 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 방화문(110)은 내측 챔버(114)에 상기 도어프레임(112)과 커버프레임(120)을 직선으로 연결하여 간격을 유지시키기 위한 프레임 고정부재(150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
프레임 고정부재(150)는 도어프레임(112) 챔버(114)에 복수개가 일정 간격으로 구비되고 양단부가 도어프레임(112)과 커버프레임(120) 내측면에 직선으로 접촉하면서 프레임 외측면에서 고정구(152)가 관통 결합하여 단단히 나사 결합될 수 있다.
즉, 프레임 고정부재(150)는 도어프레임(112)과 커버프레임(120)의 넓은 표면을 직선으로 체결시켜 프레임 사이의 간격을 일정하게 유지하며, 화염(고열)으로 인한 방화문(110)의 휨이나 변형, 손상을 방지하고 강도 및 내구성을 증대시킬 수 있다. 또한 프레임 고정부재(150)는 도어프레임(112) 또는 커버프레임(120)에 가해지는 화재 열기를 챔버(114)로 열전달시켜 열흡수부(140)의 열회수율을 높일 수도 있다.
도 6은 본 발명에 따른 발포부재(170)를 도시한 사시도이다.
본 발명에 의하면, 상기 도어프레임(112) 또는 상기 문틀프레임(130)의 테두리면에 형성되는 살포구멍(176)을 통해 상기 방화문(110)과 문틀프레임(130) 사이의 문틈(G)에 발포재를 투입하여 채우는 발포부재(170)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
발포부재(170)는 발포재를 공급하는 것으로, 발포재(171)가 충진된 케이스 일측면에 발포폼 배출구멍(172)이 형성되고 도어프레임(112) 또는 문틀프레임(130)의 테두리면에 형성된 살포구멍(176)에 배출구멍(172)이 연통할 수 있다. 즉, 발포부재(170)는 화재 발생시, 화염(열)에 의해 방화문(110)과 문틀프레임(130) 사이의 문틈(G)에 난연성 발포재(171)를 투입하므로써, 문틈(G)으로 연기나 유해가스가 유출되지 않도록 완전히 차단할 수 있다.
발포부재(170)는 도 6에서처럼 별도 모듈(Module)형태로 형성되어 측면 고정부(174)를 도어프레임(112) 또는 문틀프레임(130)의 테두리면에 볼트 및 너트와 같은 체결구로 장착할 수 있다. 또는 발포부재(170)는 도어프레임(112) 또는 문틀프레임(130)에 마련된 밀폐형 수납공간에 발포재가 충진된 일체형으로 구성할 수도 있다.
발포부재(170)는 방화문(110) 또는 문틀프레임(130)이 화염(열)에 노출되어 고온의 열이 접촉할때 난연성 발포폼을 발생시켜 난연성 발포폼이 발포폼 배출구멍(172)을 통해 외부로 방출할 수 있다.
발포재(171)는 화염에 접촉 시 순간적으로 발포되는 일종의 방화재로 난연성 물질을 포함하여 고온에서 불연의 발포된 탄화층(Char)층을 형성하는 물질로 이루어질 수 있다. 발포재(171)는 스틸렌계 수지, 우레탄계 수지, 페놀계 수지, 글래스, 세라믹, 암면 및 석고 등의 난연성 물질을 포함할 수 있다. 발포부재(30)는 관부재(60) 내부의 수용공간(40)에 내장되어 있으며, 도어부(20)가 화염 또는 열에 접촉 시 탄화층인 난연성 발포폼을 형성할 수 있다.
즉, 발포부재(170)는 방화문(110)이 화염(열)에 접촉 시 탄화층인 난연성 발포폼을 발포 형성하므로써, 난연성 발포폼이 배출구멍(172)을 통해 방출되어 문틈(G)을 채울 수 있게 된다.
다음으로, 방화문(110)은 도어프레임(112)과 문틀프레임(130)의 일측이 도어 힌지(124)로 결합하여 힌지를 기준으로 구간 회동하면서 출입통로(134)를 여닫을 수 있는 스윙도어(Swing door)가 바람직하며, 타측에 도어락(125)을 구비할 수 있다.
방화문(110) 측면에 구비되는 냉매 입구노즐(162)은 냉매(冷媒)가 유입되는 이동 통로로 커버프레임(120) 하부 일측에 형성되며, 냉매가 유출되는 이동 통로인 냉매 출구노즐(164)은 커버프레임(120) 상부 일측에 구비할 수 있다.
입구 배관연결구(163)과 출구 배관연결구(165)는 문틀프레임(130)의 상부 또는 하부 일측에 각각 구비되어 냉매 입구노즐(162) 또는 냉매 출구노즐(164)과 연결라인(160)을 통해 각각 이어질 수 있다.
냉매 입구노즐(162)과 냉매 출구노즐(164) 그리고 입구 배관연결구(163)와 출구 배관연결구(165)는 도어 힌지(124) 근처(도어 회전 반경 최소거리)에 구비하므로써 연결라인(160)을 근거리로 배관 연결할 수 있다.
한편, 연결라인(160)은 방화문(110) 개폐 동작에 간섭하지 않고 기본적으로 화재 및 열기에 강한 내화성 소재이면서 유연성을 가지는 플렉시블 호스 또는 자바라 호스로 이루어져 방화문(110)을 원만히 개폐 동작할 수 있다.
냉매 공급라인(166) 및 냉매 배출라인(167)은 냉매 이동 통로를 제공하는 것으로, 입구 배관연결구(163)는 연결되는 냉매 공급라인(166)을 통해 냉매(저온)를 공급받아 냉매 입구노즐(162)을 거쳐 열회수부(140)로 공급할 수 있다. 또 열회수부(140)에서 열흡수된 냉매(고온)가 냉매 출구노즐(164)을 통해 유출되어 출구 배관연결구(165)에 연결되는 냉매 배출라인(167)을 통해 외부 안전한 장소로 배출할 수 있다.
본 발명의 선박의 화재 확산방지형 방화문(100)은 선박 화재 발생시, 냉매 공급수단(미도시)으로부터 제공되는 냉매가 냉매 공급라인(166)을 따라 화재 발생지점으로 이송되어 해당 방화문(110) 내부 열회수부(140)로 신속히 공급될 수 있다. 그리고 열회수부(140)에 의해 방화문(110)에 가해지는 열을 흡수(열교환)되어져 도어 표면 온도를 신속히 낮추는 냉각작용할 수 있다.
이후, 흡열상태의 고온 냉매는 상부 분배관체(142)를 거쳐 냉매 출구노즐(164)로 배출시켜 화재로 인한 방화문(110)의 온도 상승을 방지할 수 있다.
한편, 냉매(冷媒)는 고온 열 즉, 화재 화염(열기)을 흡수하기 위한 것으로, 공기를 이용한 공냉식 또는 물을 이용한 수냉식으로 구성할 수 있다. 공냉식 냉매로는 콤프레서(공기 압축기 등)로부터 제공되는 압축공기(에어, 프레온 가스 등)를 포함하며, 또는 수냉식 냉매로는 워터펌프를 통한 물 또는 냉각수, 소방수, 해수, 유압펌프에 의한 유압(유체) 등을 포함할 수 있다. 또는 LNG선박의 경우 초저온 LNG(-162℃, 액화천연가스)를 포함할 수 있다.
냉매 공급라인(166)과 냉매 배출라인(167)은 제 1 밸브(V1) 및 제 2 밸브(V2)를 구비하여 화재신호가 발생시, 냉매 이송 통로를 자동 또는 수동으로 개폐할 수 있다. 제 1 밸브(V1) 및 제 2 밸브(V2)는 수동 핸들을 구비하여 손으로 개폐 동작 가능하며, 또는 선박 관제실 또는 화제 감지센서 등에서 전기적 제어 신호에 따라 자동으로 제어할 수 있는 솔레노이드 밸브를 포함할 수 있다.
방화문(110)은 도어프레임(112) 또는 커버프레임(120) 외측면 상부 일측에 챔버(114)에 연통하는 형성되는 밴트홀(Vent hole)에 밸브(V3, Check V/V)을 구비하여 화재 열로 인해 챔버(114) 내부 압력이 설정 압력 이상으로 상승시 과압력을 자동 배출시켜 방화문(110)의 팽창 및 손상을 방지할 수 있다.
아울러, 상기한 본 발명의 실시 예를 들어서 구체적으로 설명하였지만, 본 발명의 기술적 범위를 한정하려는 것은 아니며, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 당업자에게 본 발명을 보다 명확하고 용이하게 설명하려는 것이며, 치환, 변경, 개량이 가능함은 자명하며, 이 또한 본원 발명의 권리범위에 포함되어야 할 것이다.
110: 방화문 112: 도어프레임
114: 챔버 120: 커버프레임
130: 문틀프레임 140: 열회수부
142: 분배관체 144: 흡열관체
150: 프레임 고정부재 152: 고정구
170: 발포부재 171: 발포재

Claims (4)

  1. 방화문(110) 및 문틀프레임(130)을 갖춘 선박의 화재 확산방지형 방화문에 있어서,
    도어프레임(112) 내측에 마련된 챔버(114)가 일측 커버프레임(120)으로 개폐 가능한 방화문(110);
    상기 방화문(110)의 일측면 저부 및 상부에 각각 형성되어 상기 챔버(114)에 연통하는 냉매 입구노즐(162) 및 냉매 출구노즐(164);
    벽체(200) 개구부(202)에 부착되어 상기 방화문(110)을 지지하는 문틀프레임(130);
    상기 챔버(114)에 내장되는 흡열관체(144)의 양측 단부가 상기 냉매 입구노즐(162) 및 냉매 출구노즐(164)에 연결되어 상기 흡열관체(144)를 통해 냉매(冷媒)가 통과하게 되는 열회수부(140)를 포함하고,
    상기 열회수부(140)는 화재 발생시, 냉매공급수단으로부터 제공되는 냉매(冷媒)가 상기 냉매 입구노즐(162)을 통해 상기 흡열관체(144)로 흐르면서 상기 방화문(110)에 가해지는 열(烈)을 흡수 및 냉각작용한 후 상기 냉매 출구노즐(164)을 통해 배출되어져 상기 방화문(110)의 온도를 낮추는 것을 특징으로 하는 선박의 화재 확산방지형 방화문.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열회수부(140)는,
    상기 챔버(114) 상부 및 하부에 가로 방향으로 각각 나란히 구비되어 상기 상기 냉매 입구노즐(162)이 연결되는 제 1 분배관체(141), 및 상기 냉매 출구노즐(164)에 연결되는 제 2 분배관체(142);
    상기 제 1 분배관체(141) 및 제 2 분배관체(142)를 세로방향으로 연결하는 복수개의 흡열관체(144)로 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 화재 확산방지형 방화문.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 방화문(110)은 내측 챔버(114)에 상기 도어프레임(112)과 커버프레임(120)을 직선으로 연결하여 간격을 유지시키기 위한 프레임 고정부재(150)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 화재 확산방지형 방화문.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 도어프레임(112) 또는 상기 문틀프레임(130)의 테두리면에 형성되는 살포구멍(176)을 통해 상기 방화문(110)과 문틀프레임(130) 사이의 문틈(G)에 발포재를 투입하여 채우는 발포부재(170)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 선박의 화재 확산방지형 방화문.
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