WO2022050789A1 - 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치 - Google Patents

연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치 Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a fire-fighting nozzle device, which is one of fire suppression equipment, and more particularly, sprays water and at the same time inhales smoke and toxic gas around it so that the toxic gas is dissolved in water or mixed with water.
  • a firefighting nozzle device of a smoke and toxic gas intake removal type which helps firefighters secure their sight, minimizes damage caused by toxic gas, and suppresses fires more efficiently than spraying only water will be.
  • a fire-fighting nozzle also called a gwanchang
  • a fire-fighting nozzle is mounted on the end of a fire hose and sprays water supplied through the fire hose into a flame.
  • fire-fighting nozzles there are various types of fire-fighting nozzles, among which, there are a direct-fired nozzle having a relatively simple structure, a pistol-type nozzle equipped with a handle, a lever, a reflector, etc., and mainly used by firefighters.
  • the pistol type nozzle can adjust the spray angle and flow rate of water.
  • Korean Patent Registration No. 10-1780221 (fireman's window) has been disclosed.
  • the disclosed firefighter window includes an opening and closing member to which a fire hose is connected at the rear end, and a nozzle member connected to the front end of the opening and closing member, wherein the nozzle member includes a nozzle whose rear end is fastened to the front end of the opening and closing member, and the nozzle It includes a cover body supported movably forward and backward, a movable spindle supported movably back and forth with respect to the nozzle while opening and closing the tip of the nozzle, and a rear spring that applies elasticity in a direction to pull the movable spindle rearward with respect to the nozzle,
  • the nozzle includes a fixed nozzle fastened to the opening and closing member, and a movable nozzle supported movably forward and backward with respect to the fixed nozzle, the rear spring is installed between the fixed nozzle and the movable spindle, and the movable spindle opens and closes the tip of the movable nozzle, , consists of a front spring that applies elasticity in
  • the conventional firefighter window described above has only a mechanical structure that absorbs the recoil of the pipe window when water is sprayed, and does not propose a technology related to removing toxic gas generated in a fire.
  • a nozzle device having a structure for removing smoke and toxic gas along with spraying of water is required for securing the sight of firefighters extinguishing fires, saving lives, working efficiency, and personal health of firefighters.
  • the present invention was created to solve the above problems, and by sucking and removing smoke and toxic gas from the surrounding area at the same time as water is sprayed, it helps a firefighter to quickly enter the site by securing a view, and the smoke and toxic gas obstruct the view
  • the purpose of providing a fire-fighting nozzle device for removing smoke and toxic gas inhalation that can eliminate risks such as injuries from various accidents that occur to people in advance, and that can enter quickly, extinguish a fire, and save lives. There is this.
  • the smoke and toxic gas intake removal type firefighting nozzle device of the present invention receives water supplied from a fire hose and sprays it forward through the inner passage, a jet head having a plurality of intake holes that are opened as It is provided with a gas introduction guide that is built into the injection head and guides the inflow gas flowing into the injection head through the intake hole to be mixed with the water by the venturi effect generated by the injection of water.
  • the smoke and toxic gas intake removal type firefighting nozzle device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is coupled to the end of the fire hose through a hose connection part, and a connection body for receiving and passing water; a hollow slider tube fixed to the front of the connecting body and providing a male thread; a jet head having a plurality of intake holes screwed to the male screw portion of the slider tube and moving forward and backward through a rotational movement; a shaft having one end fixed to the inside of the connection body and extending into the injection head through the slider tube; a deflector that is fixed to the extended end of the shaft and collides with the jetting water in a state located inside the jetting head, so that the spreading angle of the jetting water is adjusted according to the forward/backward movement of the jetting head; It is installed inside the injection head and guides the flow of gas when external gas flows into the injection head through the intake hole by the negative pressure according to the venturi effect generated by water being injected through the injection head. and gas
  • the intake holes are equally spaced along the circumferential direction of the injection head, the gas induction means; A hollow member that allows water to pass through.
  • a fixing part fixed to the inside of the jet head and the fixing part are integrated with the fixing part and cover the intake hole, but the gas flowing through the intake hole is guided to the outer peripheral surface to guide the water flow field. It has a gas guide.
  • the intake hole is arranged at an angle along the circumferential direction of the injection head, the gas induction means;
  • a hollow member for passing water which is fixed to the sliding tube and covers the intake hole, and has a gas introduction guide that guides the gas flowing through the intake hole to its outer peripheral surface and sends it to the water flow field.
  • a surfactant supply means for injecting a surfactant into the inside of the connection body so that water is mixed with the surfactant and gas to be ejected in a bubbled state is further provided, and it can be used as a drug pickup type foam tube. there is.
  • connection body is further provided with a handle gripped by the user, the supply line; One end is exposed to the inside of the connection body, the other end has an inner hose that is opened to the outside of the handle through the hose connection part, is detachably coupled to the hose connection part, and has a supply hose that guides the surfactant to the internal hose, and picks up chemicals. It can be used for both expression foam pipe openings.
  • the smoke and toxic gas intake removal type fire-fighting nozzle device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object is extended in the longitudinal direction and provided with a hose connection part that is coupled with a hammer and a hitting part to be struck by a hammer a hollow pipe type connecting body;
  • a piercing that is fixed to the tip of the connecting body and has a number of intake holes formed therein, a piercing that penetrates the object in front when hitting the striking part with a nozzle that is fixed to the perforated casing and ejects water that has passed through the inner space of the perforated casing a jet head having a tip; It is accommodated in the inside of the perforated casing, and includes a gas introduction guide that guides the flow of the gas flowing through the intake hole according to the venturi effect that occurs when water is sprayed so that the gas is mixed with the water.
  • the gas introduction guide is fixed to the end of the connection body, and takes the shape of a hollow pipe that covers the intake hole in a state spaced apart from the inner peripheral surface of the perforated casing at regular intervals.
  • the smoke and toxic gas intake removal type firefighting nozzle device of the present invention creates a negative pressure at the same time as water is sprayed and uses the negative pressure to suck and remove surrounding smoke and toxic gas, thereby helping firefighters secure their sight. , it is possible to minimize the damage caused by toxic gas.
  • the inert gas such as smoke and 78% nitrogen gas (Unaffected Nitrogen) in the toxic gas is sprayed in a mixed state with water, it is possible to suppress a fire more effectively than spraying only water.
  • FIG. 1 and 2 are perspective views of a fire fighting nozzle device for removing smoke and toxic gas inhalation according to a first embodiment of the present invention.
  • 3 to 6 are views for explaining the internal configuration of the nozzle device shown in FIG.
  • FIG. 7 is a view showing a modified example of the nozzle device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a separately enlarged portion A of FIG. 7 .
  • 9 to 12 are views for explaining a direct radiation tube window (extinguishing only) of the nozzle device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view of a piercing nozzle device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 and 14B are views separately illustrating a jet head portion of the piercing nozzle device shown in FIG. 13 .
  • the fire-fighting nozzle device of the present invention injects water toward a flame and at the same time inhales surrounding smoke and toxic gas, so that the smoke or toxic gas is dissolved in water or mixed with water and applied to the flame. It helps to secure the field of vision, minimizes damage caused by smoke and toxic gases, and can extinguish fires more efficiently than spraying only water. It is to perform two tasks at the same time, extinguishing flames using water and removing smoke and toxic gases.
  • the present invention relates to the fact that the pressure inside the jetting head is lowered by the venturi effect while water is jetted through the jetting head, the fact that most of the smoke and toxic gases are dissolved in water with water solubility, and the fact that the smoke, It is based on the fact that although oxygen is insignificant in toxic gas, it is composed of about 78% or more of an inert gas such as nitrogen gas (Unaffected Nitrogen), which is insoluble in water, but suffocates the flame.
  • an inert gas such as nitrogen gas (Unaffected Nitrogen), which is insoluble in water, but suffocates the flame.
  • a gas intake hole is formed in the injection head. This is because, by forming the intake hole, the surrounding smoke and toxic gas are inhaled, and only when the intake is inhaled, the gas can be dissolved and removed, and nitrogen gas can be applied to the flame. This will be described in detail later.
  • the nozzle device of the present invention receives water supplied from a fire hose and sprays it forward through the inner passage, and includes: a spray head having a plurality of intake holes for opening the inner passage to the outside; It has a basic configuration of a gas introduction guide that is built into the jet head and mixes with water by guiding the flow of gas flowing into the jet head through the intake hole by the venturi phenomenon generated by water jetting.
  • FIGS. 3 to 6A and 6B are the interior of the nozzle device shown in FIG. It is a drawing for explaining a structure.
  • the smoke and toxic gas intake-removing nozzle device 10 includes a connection body 11, a slider tube 19, a jet head 40, a shaft 24, a deflector ( 25), including direct guiding blades 23, and gas guiding means.
  • connection body 11 is connected to the fire hose, and has a hose connection part 17 at the rear.
  • the end of the fire hose is detachably coupled to the hose connection unit 17 .
  • the water supplied through the fire hose passes through the connection body 11, passes through the slider tube 19, the gas induction means, and the injection head 40 in order, and is sprayed forward.
  • a lever 15 and a handle 13 are installed at the upper and lower portions of the connection body 11 .
  • the lever 15 serves to open or block a ball valve (not shown) built into the connection body 11 . Water can be sprayed through the lever 15 or the spray can be stopped.
  • the handle 13 is a part gripped by the user's hand.
  • the front end of the connecting body 11 is provided with a screw thread portion (11a). The threaded portion 11a is a portion to which the slider tube 19 is coupled.
  • the slider tube 19 is a cylindrical member coupled to the threaded portion 11a, and has a male threaded portion 19a at an end thereof.
  • the male screw portion 19a is screwed to a slider tube connection portion 44 to be described later.
  • the slider pipe connection part 44 is supported by the slider pipe 19 and can be rotated in both directions.
  • the injection head 40 moves forward or backward as it rotates in both directions.
  • the inner side of the connecting body 11 and the slider tube 19 is provided with a direct-thread induction blade 23 and a shaft (24).
  • the direct guiding vane 23 is a guide wall for straightening the stream line of water toward the jet head 40 .
  • the shaft 24 is a round bar-shaped member fixed to the central axis of the slider tube 19 and extended forward, and has a deflector 25 at the extended end. It serves to fix the deflector 25 .
  • the deflector 25 is a disk-shaped member that is fixed to the extended end of the shaft and collides with the water jetted through the jetting head.
  • connection body 11 The configuration of the connection body 11, the slider tube 19, the shaft 24, the deflector 25, and the direct guiding blade 23 is the same as that of a general fire-fighting nozzle, and thus further description is omitted.
  • the injection head 40 is screwed to the male screw portion 19a of the slider tube 19, and can be rotated in the left and right direction by the user.
  • the user can rotate the jet head 40 in a clockwise or counterclockwise direction.
  • the jetting head 40 advances or retreats, of course.
  • the deflector 25 maintains a state fixed to the shaft 24, when the injection head 40 is moved forward or backward, the minimum of the inner peripheral surface 41e of the head with respect to the outer peripheral edge of the deflector 25 There is a change in the interval, and accordingly, the angle of spread of the sprayed water is changed.
  • the jet head 40 receives water supplied from the upstream side and ejects it forward, and has a plurality of intake holes 41c open laterally.
  • the intake hole 41c is a through hole forming a predetermined interval along the circumferential direction of the injection head 40, and opens the inner space of the injection head 40 to the outside. Water passing through the jet head 40 does not escape to the outside through the intake hole 41c.
  • the reason is that the intake hole 41c is covered to some extent by a gas guide portion 21b to be described later, and a negative pressure due to the venturi effect is formed in the injection port 41a of the injection head 40 . When the negative pressure is formed, naturally, external gas is sucked into the injection port 41a through the intake hole 41c.
  • a coupling portion 43 and a slider tube connection portion 44 are sequentially fixed to the rear of the jet head 40 .
  • the coupling portion 43 is a ring-shaped member having a female thread formed on the inner circumferential surface, and is screwed to the fixing portion 21a of the gas introduction guide 21 .
  • the fixing part 21a By coupling the fixing part 21a to the coupling part 43, the gas introduction guide 21 inside the injection head 40 is maintained in a fixed state, as shown in FIGS. 6a and 6b.
  • the slider tube connecting portion 44 is fixed to the rear of the engaging portion 43 as a ring-shaped member providing a female screw hole 44a.
  • the male screw part 19a is screwed to the female screw hole 44a.
  • a gas introduction guide 21 is used as a gas guide means.
  • the gas introduction guide 21 is a cylindrical member of a certain diameter fixed to the inside of the injection head 40, and has a fixing part 21a and a gas guide part 21b.
  • the fixing part 21a is screwed to the coupling part 43 as a part in which a male thread is formed on the outer circumferential surface.
  • the gas guide portion 21b is a portion that covers the intake hole 41c.
  • the gas guide portion 21b is spaced apart from the inner circumferential surface 41e of the injection head 40 at regular intervals rather than in close contact to form a gas flow passage 41d.
  • the gas flow passage 41d is a passage through which the toxic gas sucked in through the intake hole 41c passes. After passing through the gas flow passage (41d), the toxic gas meets and mixes with the water that has passed through the gas introduction guide (21).
  • the formation of negative pressure inside the injection head 40 is due to the venturi effect. That is, this is because the flow cross-sectional area of the water passing through the periphery of the deflector 25 is small compared to the flow cross-sectional area of the water passing through the gas introduction guider 21 .
  • the flow cross-sectional area of a fluid when the flow cross-sectional area of a fluid is small, the flow rate increases, and when the flow rate increases, the pressure decreases.
  • the flow cross-sectional area around the deflector 25 is significantly smaller than the flow cross-sectional area of the gas introduction guide, the pressure inside the injection head 40 is inevitably lowered. Therefore, the toxic gas outside the injection head 40 passes through the intake hole 41c, passes through the gas flow passage 41d, and is mixed with water (ejected from the gas induction unit 21b) inside the injection head 40 ( mixing) is done.
  • the introduced liquid particulate-based toxic gas is dissolved and diluted in water and removed, and solid particulate-based soot, soot, and ultrafine particles are removed. Dust is physically adsorbed and sprayed together, and the remaining nitrogen (N2) gas is sprayed into the flame mixed with water to cool the flame and extinguish it by asphyxiation. About 78% of an inert gas such as nitrogen gas (Unaffected Nitrogen) is applied to the flame by obtaining the kinetic energy of water. This allows for a more rapid fire-fighting than spraying only water. Being able to quickly extinguish a fire without a separate additional device is of great significance.
  • FIG. 7 is a view showing a modified example of the nozzle device 10 according to the first embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a perspective view showing a separately enlarged portion A of FIG. 7 .
  • a surfactant supply means can be added to the fire-fighting nozzle device 10 .
  • the surfactant supply means is a device for injecting the surfactant into the connection body 11 .
  • water may be mixed with the surfactant and toxic gas and sprayed toward the flame in a bubbled state.
  • foam generated by mixing air with an aqueous solution of foaming agent is foamed on fire, and is mainly used for fire suppression in hazardous materials storage, outdoor oil tank, liquefied gas storage, aircraft hangar, chemical plant, etc. It is a well-known fact that it can be used efficiently.
  • the surfactant supply means consists of a surfactant tank 51 and a supply line.
  • the surfactant tank 51 is a container in which the surfactant is accommodated.
  • the surfactant tank 51 can be mounted on a fire engine, and a chemical can be carried as a dedicated container.
  • the supply line which guides the surfactant into the connection body 11, is sucked toward the high flow rate by the ejector principle and connects the surfactant in the surfactant tank 51 through the supply hose 55 and the inner hose 56 The body 11 is transferred to the inside.
  • the inner hose 56 is a tube built into the handle 13, and one end is exposed to the inside of the connection body 11, and the other end is opened to the outside of the lower end of the handle through the hose connection portion 13b.
  • the hose connection part (13b) is a part having a male thread formed on the outer circumferential surface, and as shown in FIG. 8, it is possible to couple with the fixing nut (55a) or the cap (57) of the supply hose (55).
  • the fixing nut (55a) When the fixing nut (55a) is connected to the hose connection part (13b), the supply hose (55) and the inner hose (56) are connected in communication. In addition, when the fixing nut 55a is removed from the hose connection part 13b and the cap 57 is fixed in its place, the inner hose 56 is sealed. When the inner hose is not used, the cap (57) is fixed to prevent foreign substances from entering the inner hose (56).
  • the nozzle device of the illustrated type is a small nozzle mainly provided inside a fire hydrant of a building as a direct radiation window.
  • the nozzle device 10 includes a connecting body 11 , a slider tube 19 , a gas introduction guide 21 , and an injection head 40 .
  • the nozzle device 10 of the type shown in FIG. 9 has a simpler structure, and the handle and lever described above are omitted.
  • connection body 11 is coupled with the fire hose through the hose connection part 17 to receive and pass water.
  • slider tube 19 is fixed to the connection body 11 and rotatably supports the injection head 40 through the male screw part 19a.
  • the gas introduction guide 21 takes the shape of a simple hollow pipe and is fixed to the male screw portion 19a of the slider tube 19 .
  • the gas introduction guide 21 passes water to the inside and provides a gas flow path 41d to the outside. That is, the gas flowing in through the intake hole is guided to the outer circumferential surface and sent to the deflector 25 side.
  • the toxic gas introduced into the intake hole 41c passes through the gas flow passage 41d and is then ejected forward while being mixed with water.
  • the principle that the external toxic gas flows into the inside of the injection head 40 is in accordance with the venturi effect described above.
  • 9 to 12 are direct radiating windows, which are mainly provided inside a fire hydrant of a building.
  • FIG. 13 is a perspective view of a nozzle device according to a second embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a view of a fire piercing nozzle separately showing a jet head portion of the nozzle device shown in FIG. 13 .
  • the nozzle device 10 has a piercing function, such as a piercing nozzle.
  • the piercing nozzle has a function of injecting fire-fighting water into the space through a fire door or wall when a fire occurs inside the blocked space.
  • the nozzle device 10 includes a connecting body 11 , an injection head 40 , and a gas introduction guide 21 .
  • connection body 11 is a straight hollow pipe extending in the longitudinal direction, and has a striking part 61 and a hose connection part 17 .
  • the striking part 61 is a part that strikes with a hammer.
  • the tip of the nozzle device 10 that is, the jet head 40 part is placed on the wall, and then the striking part 61 is hit, the nozzle device 10 penetrates the wall as if a nail is pierced.
  • the hose connection part 17 is a part to which the fire hose is connected. After penetrating the spray head 40 into the fire space, when water is supplied by connecting a fire hose to the hose connection unit 17, water is sprayed into the fire space.
  • the injection head 40 is made of a perforated casing 41 and a piercing tip (63).
  • the perforated casing 41 is a cylindrical member having an inner diameter greater than the inner diameter of the connecting body 11 and has a plurality of intake holes 41c around it.
  • the intake hole 41c is a passage through which the surrounding toxic gas flows.
  • the piercing tip 63 is a member fixed to the perforated casing 41 and has a pointed end portion.
  • the piercing tip 63 is provided with a plurality of injection holes (63a).
  • the injection hole (63a) is a hole through which water passing through the connecting body 11 and the gas introduction guide 21 is injected.
  • the total flow cross-sectional area of the injection port 63a is relatively small compared to the flow cross-sectional area of the gas introduction guide 21 .
  • the water passing through the gas introduction guide 21 passes through the injection port 63a and is accelerated.
  • the pressure around the injection hole 63a drops, and the venturi phenomenon occurs.
  • the gas introduction guide 21 is a hollow pipe of a certain diameter fixed to the end of the connecting body (11).
  • the inner diameter of the gas introduction guide 21 is the same as the inner diameter of the connecting body (11).
  • the gas introduction guide 21 covers the intake hole 41c in a state spaced apart from the inner circumferential surface of the perforated casing 41 at regular intervals.
  • the outer peripheral surface of the gas introduction guide 21 provides a gas flow passage (41d) between the perforated casing and the inner peripheral surface.
  • the toxic gas around the injection head 40 passes through the intake hole 41c and the gas flow passage 41d by the venturi effect generated around the injection port 63a during water injection and then the piercing tip 63 ) is released as it mixes with water inside.
  • the nozzle device 10 for removing toxic gas intake according to the first and second embodiments configured as described above sprays water and at the same time inhales surrounding smoke and toxic gas, thereby introducing a liquid particulate-based toxic gas is removed by dissolution and dilution in water, solid particulate soot, soot, and ultrafine dust are physically adsorbed, and the remaining nitrogen (N2) gas is mixed with water and flamed It is sprayed to cool the flame and extinguish by suffocation.
  • an inert gas such as about 78% nitrogen gas (Unaffected Nitrogen) is applied to the flame by obtaining the kinetic energy of water.

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Abstract

본 발명은 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치에 관한 것이다. 이는, 소방호스로부터 공급되는 물을 받아들여, 내부통로를 통해 전방으로 분사하는 것으로서, 내부통로를 외부로 개방하는 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와; 분사헤드에 내장되고, 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리현상에 의해, 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입하는 유입 가스를 가이드 하여 물과 혼합되게 하는 가스도입가이더를 구비한다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명은, 물의 분사와 동시에 음압을 형성하고 음압을 이용해 주변의 연기, 유독가스를 빨아들여 제거함으로써, 소방관의 시야 확보에 도움을 주며, 유독가스에 의한 피해를 최소화 할 수 있다. 또한, 물을 분사함과 동시에 주변의 연기, 유독가스를 흡기하여 유입된 액체 미립자계 유독가스는 물에 용해 (dissolution), 희석 (dilution)되어 제거되고, 고체 미립자계 그을음, 검댕, 초 미세먼지 등은 물리 흡착 (physical adsorption) 되며, 나머지 질소 (N2) 가스는 물에 혼합된 상태로 화염에 분사되어 화염을 냉각 및 질식소화 시킨다. 가령, 약 78%의 질소가스(Unaffected Nitrogen)와 같은 비활성 가스가 물의 운동에너지를 얻어 화염에 가해져 신속하게 화재를 진압한다.

Description

연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치
본 발명은 화재 진압 장비의 하나인 소방용 노즐장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 물을 분사함과 동시에 주변의 연기, 유독가스를 흡기하여 유독가스가 물에 용해되게 하거나 물과 혼합된 상태로 화염에 가해지게 함으로써, 소방관의 시야 확보에 도움을 주며 유독가스에 의한 피해를 최소화하고, 물만을 분사하는 것보다 효율적으로 화재를 진압할 수 있는, 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치에 관한 것이다.
화재를 진압하기 위해 사용되는 여러 가지 장비 중, 관창이라고도 하는 소방용 노즐은, 소방호스의 단부에 장착된 상태로, 소방호스를 통해 공급된 물을 화염으로 분사하는 기구이다. 소방용 노즐에는 다양한 종류가 있으며, 그 중에는, 상대적으로 단순한 구조를 갖는 직사형 노즐이나, 손잡이와 레버와 리플렉터 등이 구비되며 소방관이 주로 사용하는 피스톨형 노즐 등이 있다. 피스톨형 노즐은, 물의 분사각도나 유량 등을 조절할 수 있다.
한편, 소방관은, 화재 진압을 위해 건물로 들어설 때에 화염 및 유독가스와 마주하기 마련이다. 그런데, 화염이나 뜨거운 열기는 물을 뿌려 어느 정도 완화시킬 수 있으나, 유독가스에 대해서는 적절한 대응 조치를 취할 수 없었다. 유독가스는, 인체에 치명적인 독성을 가지며, 더욱이, 시야를 방해하므로 화재 진압을 어렵게 만든다.
이러한 화진 진압용 노즐장치와 관련된 발명의 배경이 되는 기술로서, 국내 등록특허공보 제10-1780221호 (소방관창)가 개시된 바 있다.
개시된 소방관창은, 후단에는 소방호스가 연결되는 개폐부재와, 개폐부재의 선단에 연결되는 노즐부재로 이루어진 소방 관창에 있어서, 노즐부재는 후단이 개폐부재의 선단에 체결되는 노즐과, 노즐에 대해 전후로 이동 가능하게 지지되는 커버체와, 노즐의 선단을 개폐하며 노즐에 대해 전후로 이동가능하게 지지되는 가동 스핀들과, 노즐에 대해 가동 스핀들을 후방으로 당기려는 방향으로 탄성을 가하는 후방 스프링을 포함하며, 노즐은 개폐부재에 체결되는 고정 노즐과, 고정 노즐에 대해 전후로 이동 가능하게 지지되는 가동 노즐을 포함하며, 후방 스프링은 고정 노즐과 가동 스핀들 사이에 설치되고, 가동 스핀들은 가동 노즐의 선단을 개폐하며, 고정 노즐에 대해 가동 노즐을 전방으로 미는 방향으로 탄성을 가하는 전방 스프링으로 구성된다.
그런데 상기한 종래의 소방관창은, 물의 분사 시 관창의 반동을 흡수하는 기계적 구조를 가지는 것일 뿐, 화재 시 발생하는 유독가스를 제거하는 것과 관련된 기술을 제안하고 있지 않다.
물의 분사와 더불어 연기, 유독가스를 제거하기 위한 구조의 노즐장치가, 화재를 진압하는 소방관의 시야 확보 및 인명구조, 작업효율과 소방관 개인의 건강을 위하여 요구되고 있는 실정이다.요구되고 있는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 물의 분사와 동시에 주변의 연기, 유독가스를 빨아들여 제거함으로써, 시야를 확보하여 신속한 현장 진입에 큰 도움을 주며, 연기, 유독가스가 시야를 가려 소방관들에게 발생하는 각종 사고에 의한 부상 등 위험을 사전에 제거할 수 있으며, 신속히 진입하여 보다 신속히 화재를 진압하고, 인명구조 할 수 있도록 하는, 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐 장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치는, 소방호스로부터 공급되는 물을 받아들여, 내부통로를 통해 전방으로 분사하는 것으로서, 내부통로를 외부로 개방하는 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와; 분사헤드에 내장되고, 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리효과에 의해, 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입하는 유입 가스를 가이드 하여 물과 혼합되게 하는 가스도입가이더를 구비한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치는, 호스연결부를 통해 소방호스의 단부와 결합하고, 물을 받아들여 통과시키는 연결바디와; 연결바디의 전방에 고정되며 수나사부를 제공하는 중공형 슬라이더관과; 슬라이더관의 수나사부에 나사 결합하며 회전운동을 통해 전후진하고, 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와; 일단부가 연결바디의 내부에 고정되고, 슬라이더관을 통과하여 분사헤드 내부로 연장된 샤프트와; 샤프트의 연장단부에 고정되며 분사헤드의 내측에 위치한 상태로 분출하는 물과 충돌하는 것으로서, 분사헤드의 전후진에 따라 분사되는 물의 퍼짐 각도가 조절되게 하는 디플렉터와; 분사헤드의 내부에 설치되고, 분사헤드를 통해 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리효과에 따른 음압에 의해, 외부 가스가 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입할 때, 가스의 흐름을 가이드 하여, 물이 가스와 혼합되게 하는 가스유도수단을 구비한다.
또한, 상기 흡기구멍은, 분사헤드의 원주방향을 따라 등간격을 이루고, 가스유도수단은; 물을 통과시키는 중공형 부재로서, 분사헤드의 내부에 고정되는 고정부와, 고정부에 일체를 이루고 흡기구멍을 커버하되, 흡기구멍을 통해 유입하는 가스를 그 외주면으로 가이드 하여 물의 유동장으로 안내하는 가스유도부를 갖는다.
아울러, 상기 흡기구멍은, 분사헤드의 원주방향을 따라 등각 배치되고, 가스유도수단은; 물을 통과시키는 중공형 부재로서, 슬라이딩관에 고정되며 흡기구멍을 커버하되, 흡기구멍을 통해 유입하는 가스를 그 외주면으로 가이드하여 물의 유동장으로 보내는 가스도입가이더를 갖는다.
또한, 상기 연결바디의 내부로 계면활성제를 주입하여, 물이 계면활성제 및 가스와 혼합되어 거품화 된 상태로 분출되게 하는 계면활성제 공급수단이 더 구비되고, 약품 픽업식 거품 관창용으로 겸용할 수 있다.
그리고, 상기 연결바디에는, 사용자가 파지하는 손잡이가 더 구비되고, 공급라인은; 일단부가 연결바디의 내부로 노출되고, 타단부는 호스연결부를 통해 손잡이 외부로 개방된 내부호스와, 호스연결부에 분리 가능 하도록 결합하고, 계면활성제를 내부 호스로 유도하는 공급호스를 가지며, 약품 픽업식 거품 관창용을 겸용할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치는, 길이 방향으로 연장되며, 해머로 타격되는 타격부 및 소방호스와 결합하는 호스연결부를 구비한 중공 파이프형 연결 바디와; 연결바디의 선단부에 고정되고 다수의 흡기구멍이 형성되어 있는 타공 케이싱, 타공 케이싱에 고정되며 타공 케이싱의 내부공간을 통과한 물을 분출하는 분사구를 가지고 타격부를 타격할 때 전방의 대상물을 뚫고 들어가는 피어싱 팁을 구비한 분사헤드와; 타공케이싱의 내부에 수용되며, 물의 분사 시 발생하는 벤투리효과에 따라 흡기구멍을 통해 유입하는 가스의 흐름을 가이드하여 가스가 물에 혼합되게 하는 가스도입가이더를 포함한다.
또한, 상기 가스도입가이더는, 연결바디의 단부에 고정되며, 타공케이싱의 내주면에 대해 일정간격으로 이격된 상태로 흡기구멍을 커버하는 중공파이프의 형상을 취한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치는, 물의 분사와 동시에 음압을 형성하고 음압을 이용해 주변의 연기, 유독가스를 빨아들여 제거함으로써, 소방관의 시야 확보에 도움을 주며, 유독가스에 의한 피해를 최소화 할 수 있다.
또한, 연기, 유독가스 내의 78%의 질소가스(Unaffected Nitrogen)와 같은 비활성 가스 물에 혼합된 상태로 분사되므로, 물만을 분사하는 것보다 효과적으로 화재를 진압할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치의 사시도이다.
도 3 내지 도 6은 도 1에 도시한 노즐장치의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 노즐장치의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 7의 A부분을 별도로 확대하여 도시한 사시도이다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 노즐장치의 직방사 관창(소화전용)을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 피어싱 노즐장치의 사시도이다.
도 14 및 도 14b는 도 13에 도시한 피어싱 노즐장치의 분사헤드 부분을 따로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 소방용 노즐장치는, 화염을 향해 물을 분사함과 동시에 주변의 연기, 유독가스를 흡기하여, 연기, 유독가스가 물에 용해되게 하거나 물과 혼합된 상태로 화염에 가해지게 함으로써, 소방관의 시야 확보에 도움을 주며, 연기, 유독가스에 의한 피해를 최소화하고, 물만을 분사하는 것보다 효율적으로 화재를 진압할 수 있는 것이다. 물을 이용해 화염을 진압함과 아울러 연기, 유독가스를 제거하는 두 가지 임무를 동시에 수행하는 것이다.
이러한 본 발명은, 분사헤드를 통해 물이 분사되는 동안 분사헤드 내부의 압력이 벤투리효과에 의해 낮아진다는 사실과, 연기, 유독 가스의 대부분이 수용성으로 물에 용해되어 제거된다는 사실과, 연기, 유독가스에는 산소는 미미하나 약 78% 이상의 질소가스(Unaffected Nitrogen)와 같은 비활성 가스로 구성되어 물에는 녹지 않지만, 화염을 질식시킨다는 사실에 기초한 것이다.
본 발명은, 상기한 벤투리 현상을 이용하기 위하여, 분사헤드에 가스 흡기구멍을 형성한다. 흡기구멍을 형성함으로써, 주변 연기, 유독가스의 흡기가 이루어지고, 흡기가 이루어져야 가스의 용해 제거가 가능하며, 질소가스를 화염에 가할 수 있기 때문이다. 이에 대한 설명은 자세하게 후술된다.
본 발명의 노즐장치는, 소방호스로부터 공급되는 물을 받아들여, 내부통로를 통해 전방으로 분사하는 것으로서, 내부통로를 외부로 개방하는 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와; 분사헤드에 내장되고, 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리현상에 의해, 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입하는 가스의 흐름을 가이드 하여 물과 혼합되게 하는 가스도입가이더의 기본 구성을 갖는다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치(10)의 사시도이고, 도 3 내지 도 6a 및 도 6b는 도 1에 도시한 노즐장치의 내부 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치(10)는, 연결바디(11), 슬라이더관(19), 분사헤드(40), 샤프트(24), 디플렉터(25), 직사유도날개(23), 가스유도수단을 포함한다.
연결바디(11)는 소방호스와 연결되는 것으로서, 후미에 호스연결부(17)를 갖는다. 호스연결부(17)에 소방호스의 단부가 착탈 가능하게 결합되는 것이다. 소방호스를 통해 공급된 물은 연결바디(11)를 통과하여, 슬라이더관(19), 가스유도수단, 분사헤드(40)를 차례로 통과해 전방으로 분사된다.
연결바디(11)의 상하부에는 레버(15)와 손잡이(13)가 설치된다. 레버(15)는 연결바디(11)에 내장된 볼밸브(미도시)를 개방하거나 차단하는 역할을 한다. 레버(15)를 통해 물을 분사하거나 분사를 멈출 수 있다. 손잡이(13)는 사용자가 손으로 파지하는 부분이다. 또한, 연결바디(11)의 선단부에는 나사산부(11a)가 마련되어 있다. 나사산부(11a)는 슬라이더관(19)이 결합하는 부분이다.
슬라이더관(19)은 나사산부(11a)에 결합되는 원통형 부재로서 단부에 수나사부(19a)를 갖는다. 수나사부(19a)는 후술할 슬라이더관연결부(44)에 나사 결합한다. 슬라이더관연결부(44)는 슬라이더관(19)에 지지된 상태로 양방향 회전이 가능하다. 양방향 회전함에 따라 분사헤드(40)가 전진하거나 후진한다.
아울러, 연결바디(11) 및 슬라이더관(19)의 내측에는 직사유도날개(23)와 샤프트(24)가 구비된다. 직사유도날개(23)는 분사헤드(40)를 향하는 물의 스트림라인을 직선화시키는 가이드 벽이다. 또한 샤프트(24)는 슬라이더관(19)의 중심축부에 고정되며 전방으로 연장된 환봉형 부재로서, 연장단부에 디플렉터(25)를 갖는다. 디플렉터(25)를 고정하는 역할을 하는 것이다. 디플렉터(25)는 샤프트의 연장단부에 고정되고, 분사헤드를 통과해 분출하는 물과 충돌하는 원판형 부재이다.
상기한 연결바디(11), 슬라이더관(19), 샤프트(24), 디플렉터(25), 직사유도날개(23)의 구성은 일반적인 소방용 노즐과 같으므로 더 이상의 설명은 생략한다.
한편, 분사헤드(40)는, 슬라이더관(19)의 수나사부(19a)에 나사 결합한 상태로, 사용자에 의해 좌우 방향으로 회전운동이 가능하다. 사용자가 분사헤드(40)를 시계방향이나 반시계방향으로 회전시킬 수 있는 것이다. 분사헤드(40)를 회전시킴에 따라 분사헤드(40)가 전진하거나 후퇴함은 물론이다.
디플렉터(25)는 샤프트(24)에 고정된 상태를 유지하고 있으므로, 분사헤드(40)를 전방이나 후방으로 이동시키면, 디플렉터(25)의 외주 모서리부에 대한, 헤드의 내주면(41e)의 최소 간격에 변화가 생기고, 그에 따라 분사되는 물의 퍼짐각도가 달라진다.
분사헤드(40)는, 상류측에서 공급된 물을 받아 전방으로 분출시키는 것으로서 측방향으로 개방된 다수의 흡기구멍(41c)을 갖는다. 흡기구멍(41c)은 분사헤드(40)의 원주방향을 따라 일정간격을 이루는 관통구멍으로서, 분사헤드(40)의 내부 공간을 외부로 개방한다. 분사헤드(40)를 통과하는 물은, 흡기구멍(41c)을 통해 외부로 빠져나가지 않는다. 그 이유는 흡기구멍(41c)이 후술할 가스유도부(21b)에 의해 어느 정도 커버되어 있고, 또한 분사헤드(40)의 분사구(41a)에 벤투리효과에 의한 음압이 형성되기 때문이다. 음압이 형성되면, 당연히, 외부의 가스가 흡기구멍(41c)을 통해 분사구(41a) 내측으로 빨려 들어온다.
분사헤드(40)의 후미에는 결합부(43)와 슬라이더관연결부(44)가 차례로 고정된다. 결합부(43)는 내주면에 암나사산이 형성되어 있는 링형 부재로서, 가스도입가이더(21)의 고정부(21a)와 나사 결합한다. 고정부(21a)를 결합부(43)에 결합시킴으로써, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 분사헤드(40) 내부에 가스도입가이더(21)가 고정된 상태를 유지한다.
슬라이더관연결부(44)는 암나사구(44a)를 제공하는 링형 부재로서 결합부(43)의 후방에 고정된다. 암나사구(44a)에는 수나사부(19a)가 나사 결합한다. 위에 설명한 바와 같이, 슬라이더관연결부(44)와 수나사부(19a)를 연결함으로써, 분사헤드(40)를 좌우로 회전시켜 물줄기의 퍼짐 각도를 조절할 수 있다.
본 실시예에서는 가스유도수단으로서 가스도입가이더(21)가 사용된다. 가스도입가이더(21)는, 분사헤드(40)의 내부에 고정되는 일정직경의 원통형 부재로서, 고정부(21a)와 가스유도부(21b)를 갖는다. 고정부(21a)는 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 부분으로서 결합부(43)에 나사 결합한다.
또한 가스유도부(21b)는 흡기구멍(41c)을 커버하는 부분이다. 가스유도부(21b)는 분사헤드(40)의 내주면(41e)에 대해 밀착하는 것이 아니라 일정간격으로 이격되어 가스유동통로(41d)를 형성한다. 가스유동통로(41d)는 흡기구멍(41c)을 통해 빨려 들어온 유독가스가 통과하는 통로이다. 유독가스는 가스유동통로(41d)를 통과한 후, 가스도입가이더(21)를 통과한 물과 만나 혼합된다.
한편, 분사헤드(40) 내부의 음압 형성은 벤투리효과에 의한 것이다. 즉, 가스도입가이더(21)를 통과하는 물의 유동단면적에 비해, 디플렉터(25)의 주변을 통과하는 물의 유동단면적이 작기 때문이다. 알려진 바와 같이, 동일한 유량의 흐름에 있어서 유체의 유동단면적이 작으면 유속이 증가하고 유속이 증가하면 압력이 낮아진다.
본 실시예의 경우, 디플렉터(25) 주변의 유동단면적이, 가스도입가이더의 유동단면적 보다 현저히 작으므로, 분사헤드(40) 내부의 압력이 낮아질 수밖에 없다. 따라서, 분사헤드(40) 외부의 유독가스가, 흡기구멍(41c)을 통과하여 가스유동통로(41d)를 거쳐 분사헤드(40) 내부에서 (가스유도부(21b)로부터 분출되는) 물과 혼합(Mixing)되게 된다.
분사헤드(40)의 내부로 유입한 여러 가지 연기, 유독가스 중, 유입된 액체 미립자계 유독가스는 물에 용해 (dissolution), 희석 (dilution) 되어 제거되고, 고체 미립자계 그을음, 검댕, 초미세먼지 등은 물리 흡착 (physical adsorption) 되어 같이 분사되며, 나머지 질소(N2) 가스는 물에 혼합된 상태로 화염에 분사되어 화염을 냉각 및 질식소화 시킨다. 약 78%의 질소가스(Unaffected Nitrogen)와 같은 비활성 가스가 물의 운동에너지를 얻어 화염에 가해지는 것이다. 이는, 물만을 분사하는 것보다 더욱 신속한 진화를 가능케 한다. 별도의 부가 장치 없이도 화재를 신속 진압할 수 있다는 것은 큰 의미를 갖는 것이다.
도 7은 본 발명의 제1실시예에 따른 노즐장치(10)의 변형 예를 도시한 도면이고, 도 8은 도 7의 A부분을 별도로 확대하여 도시한 사시도이다.
도면을 참조하면, 소방용 노즐장치(10)에 계면활성제 공급수단이 추가될 수 있음을 알 수 있다. 계면활성제 공급수단은, 연결바디(11) 내부로 계면활성제를 주입하는 장치이다. 연결바디(11)로 계면활성제를 주입함에 따라, 물이 계면활성제 및 유독가스와 혼합되어 거품화된 상태로, 화염을 향해 분사될 수 있다.
유류, 가스 화재 시 포소화약제(Foam) 수용액에 공기를 혼합하여 발생한 폼(Foam)을 화기물에 발포하여 주로 위험물 저장소, 옥외 유류 탱크, 액화가스 저장소, 항공기 격납고, 화학공장 등의 화재 진압에 효율적으로 사용될 수 있음은 잘 알려진 사실이다.
계면활성제 공급수단은, 계면활성제탱크(51), 공급 라인으로 이루어진다. 계면활성제 탱크(51)는 계면활성제가 수용된 용기이다. 계면활성제 탱크(51)는 소방차에 탑재할 수 있으며, 약품을 전용 용기로 휴대할 수 있다.
공급 라인은, 계면활성제를 연결바디(11) 내부로 유도하는 것으로서, 이젝터 원리로 빠른 유속 쪽으로 흡입되어 계면활성제 탱크(51) 내 계면활성제를 공급호스(55)와 내부호스(56)를 통하여 연결바디(11) 내부로 이송시킨다.
내부호스(56)는, 손잡이(13)에 내장되는 튜브로서, 일단부가 연결 바디(11)의 내부로 노출되고, 타단부는 호스연결부(13b)를 통해 손잡이 하단부 외측으로 개방된다. 호스연결부(13b)는 외주면에 수나사산이 형성되어 있는 부속으로서, 도 8에 도시한 바와 같이, 공급 호스(55)의 고정너트(55a)나 캡(57)과 결합 가능하다.
호스연결부(13b)에 고정너트(55a)를 연결하면 공급호스(55)와 내부호스(56)가 연통 결합한다. 또한 호스연결부(13b)로부터 고정너트(55a)를 빼내고 그 자리에 캡(57)을 고정하면 내부호스(56)가 밀폐된다. 내부호스를 사용하지 않을 때에는 캡(57)을 고정하여, 내부호스(56)로 이물질이 들어가는 것을 막아야 한다.
도 9 내지 도 12는 본 발명의 제1실시예에 따른 노즐장치의 변형 예를 설명하기 위한 도면이다. 도시한 타입의 노즐장치는, 직방사관창으로서 주로 건물의 소화전 내부에 비치되는 소형 노즐이다.
이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도시한 바와 같이, 변형 예에 따른 노즐장치(10)는 연결바디(11), 슬라이더관(19), 가스도입가이더(21), 분사헤드(40)로 이루어진다. 도 9에 도시한 타입의 노즐장치(10)는, 보다 간단한 구조를 가지는 것으로서, 위에 설명한 손잡이와 레버가 생략되어 있다.
연결바디(11)는 호스연결부(17)를 통해 소방호스와 결합하여 물을 받아들여 통과시킨다. 또한 슬라이더관(19)은 연결바디(11)에 고정되며 수나사부(19a)를 통해 분사헤드(40)를 회전 가능하게 지지한다.
가스도입가이더(21)는 단순한 중공파이프의 형상을 취하며 슬라이더관(19)의 수나사부(19a)에 고정된다. 가스도입가이더(21)는, 내부로는 물을 통과시키고, 외부로는 가스유동통로(41d)를 제공한다. 즉, 흡기구멍을 통해 유입하는 가스를 그 외주면으로 가이드 하여, 디플렉터(25) 측으로 보내는 것이다. 흡기구멍(41c)으로 유입한 유독가스는 가스유동통로(41d)를 통과한 후 물과 혼합되면서 전방으로 분출된다. 외부의 유독가스가 분사헤드(40)의 내부로 유입하는 원리는 위에 설명한 벤투리효과에 따른 것이다. 도 9 내지 도 12는 직 방사 관창으로 주로 건물의 소화전 내부에 비치된다.
도 13은 본 발명의 제2실시예에 따른 노즐장치의 사시도이고, 도 14는 도 13에 도시한 노즐장치의 분사헤드 부분을 따로 도시한 피어싱 노즐(Fire piercing nozzle) 도면이다.
제2실시예에 따른 노즐장치(10)는, 피어싱 기능을 갖는, 이를테면 피어싱 노즐이다. 알려진 바와 같이, 피어싱 노즐은, 차단된 공간의 내부에 화재가 발생한 경우, 방화문이나 벽을 뚫고 공간 내에 소방용수를 분사하는 기능을 갖는다.
제2실시예에 따른 노즐장치(10)는, 연결바디(11), 분사헤드(40), 가스도입가이더(21)를 포함한다.
연결바디(11)는 길이방향으로 연장된 직선형 중공파이프로서, 타격부(61)와 호스연결부(17)를 갖는다.
타격부(61)는 해머로 타격하는 부분이다. 노즐장치(10)의 선단부, 즉 분사헤드(40) 부분을 벽에 위치시킨 후 타격부(61)를 타격하면, 마치 못이 박히듯이, 노즐장치(10)가 벽을 뚫고 들어간다. 또한, 호스연결부(17)는 소방호스가 연결되는 부분이다. 분사헤드(40)를 화재 공간으로 침투시킨 후, 호스연결부(17)에 소방호스를 연결하여 물을 공급하면, 화재 공간 내에 물이 뿌려진다.
한편, 분사헤드(40)는, 타공케이싱(41)과 피어싱팁(63)으로 이루어진다. 타공케이싱(41)은 연결바디(11)의 내경보다 큰 내경을 갖는 원통형 부재로서 둘레에 다수의 흡기구멍(41c)을 갖는다. 흡기구멍(41c)은 주변의 유독가스가 유입하는 통로이다.
피어싱팁(63)은 타공케이싱(41)에 고정된 부재로서 선단부가 뾰족한 형상을 취한다. 아울러 피어싱팁(63)에는 다수의 분사구(63a)가 마련되어 있다. 분사구(63a)를 연결바디(11)와 가스도입가이더(21)를 통과한 물이 분사되는 구멍이다. 당연히, 분사구(63a)의 총 유동단면적은, 가스도입가이더(21)의 유동단면적에 비해 상대적으로 작다. 가스도입가이더(21)를 통과한 물은 분사구(63a)를 통과하며 가속된다. 분사구(63a) 주변의 압력이 강하하여, 벤투리 현상이 발생하는 것이다.
가스도입가이더(21)는, 연결바디(11)의 단부에 고정되는 일정직경의 중공파이프이다. 가스도입가이더(21)의 내경은 연결바디(11)의 내경과 같다. 가스도입가이더(21)는, 타공케이싱(41)의 내주면에 대해 일정간격으로 이격된 상태로 흡기구멍(41c)을 커버한다. 아울러, 가스도입가이더(21)의 외주면은 타공케이싱 내주면과의 사이에 가스유동통로(41d)를 제공한다.
결국, 분사헤드(40) 주변의 유독가스는, 물의 분사 시, 분사구(63a) 주위에서 발생하는 벤투리효과에 의해, 흡기구멍(41c)과 가스유동통로(41d)을 통과 후 피어싱팁(63) 내부에서 물과 혼합되면서 방출된다.
결국, 상기와 같이 구성되는 제1,2실시예에 따른 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치(10)는, 물을 분사함과 동시에 주변의 연기, 유독가스를 흡기하여 유입된 액체 미립자계 유독가스는 물에 용해 (dissolution), 희석 (dilution)되어 제거되고, 고체 미립자계 그을음, 검댕, 초 미세먼지 등은 물리 흡착 (physical adsorption) 되며, 나머지 질소 (N2) 가스는 물에 혼합된 상태로 화염에 분사되어 화염을 냉각 및 질식소화 시킨다. 가령, 약 78%의 질소가스(Unaffected Nitrogen)와 같은 비활성 가스가 물의 운동에너지를 얻어 화염에 가해지는 것이다.
이는, 소방관의 시야를 확보해 줌은 물론 유독가스에 의한 피해를 최소화하고, 물만을 분사하는 것보다 효율적으로 화재를 진압할 수 있는 것이다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

Claims (8)

  1. 소방호스로부터 공급되는 물을 받아들여, 내부통로를 통해 전방으로 분사하는 것으로서, 내부통로를 외부로 개방하는 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와;
    분사헤드에 내장되고, 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리효과에 의해, 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입하는 유입 가스를 가이드 하여 물과 혼합되게 하는 가스도입가이더를 구비하는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  2. 호스연결부를 통해 소방호스의 단부와 결합하고, 물을 받아들여 통과시키는 연결바디와;
    연결바디의 전방에 고정되며 수나사부를 제공하는 중공형 슬라이더관과;
    슬라이더관의 수나사부에 나사 결합하며 회전운동을 통해 전후진하고, 다수의 흡기구멍을 구비한 분사헤드와;
    일단부가 연결바디의 내부에 고정되고, 슬라이더관을 통과하여 분사헤드 내부로 연장된 샤프트와;
    샤프트의 연장단부에 고정되며 분사헤드의 내측에 위치한 상태로 분출하는 물과 충돌하는 것으로서, 분사헤드의 전후진에 따라 분사되는 물의 퍼짐 각도가 조절되게 하는 디플렉터와;
    분사헤드의 내부에 설치되고, 분사헤드를 통해 물이 분사됨에 의해 발생하는 벤투리효과에 따른 음압에 의해, 외부 가스가 흡기구멍을 통해 분사헤드 내부로 유입할 때, 가스의 흐름을 가이드 하여, 물이 가스와 혼합되게 하는 가스유도수단을 구비한,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 흡기구멍은, 분사헤드의 원주방향을 따라 등간격을 이루고,
    가스유도수단은;
    물을 통과시키는 중공형 부재로서, 분사헤드의 내부에 고정되는 고정부와, 고정부에 일체를 이루고 흡기구멍을 커버하되, 흡기구멍을 통해 유입하는 가스를 그 외주면으로 가이드 하여 물의 유동장으로 안내하는 가스유도부를 갖는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 흡기구멍은, 분사헤드의 원주방향을 따라 등각 배치되고,
    가스유도수단은;
    물을 통과시키는 중공형 부재로서, 슬라이딩관에 고정되며 흡기구멍을 커버하되, 흡기구멍을 통해 유입하는 가스를 그 외주면으로 가이드하여 물의 유동장으로 보내는 가스도입가이더를 갖는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 연결바디의 내부로 계면활성제를 주입하여, 물이 계면활성제 및 가스와 혼합되어 거품화 된 상태로 분출되게 하는 계면활성제 공급수단이 더 구비되고, 약품 픽업식 거품 관창용으로 겸용할 수 있는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 연결바디에는, 사용자가 파지하는 손잡이가 더 구비되고,
    공급라인은;
    일단부가 연결바디의 내부로 노출되고, 타단부는 호스연결부를 통해 손잡이 외부로 개방된 내부호스와,
    호스연결부에 분리 가능 하도록 결합하고, 계면활성제를 내부 호스로 유도하는 공급호스를 가지며, 약품 픽업식 거품 관창용을 겸용할 수 있는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
  7. 길이 방향으로 연장되며, 해머로 타격되는 타격부 및 소방호스와 결합하는 호스연결부를 구비한 중공 파이프형 연결 바디와;
    연결바디의 선단부에 고정되고 다수의 흡기구멍이 형성되어 있는 타공 케이싱, 타공 케이싱에 고정되며 타공 케이싱의 내부공간을 통과한 물을 분출하는 분사구를 가지고 타격부를 타격할 때 전방의 대상물을 뚫고 들어가는 피어싱 팁을 구비한 분사헤드와;
    타공케이싱의 내부에 수용되며, 물의 분사 시 발생하는 벤투리효과에 따라 흡기구멍을 통해 유입하는 가스의 흐름을 가이드하여 가스가 물에 혼합되게 하는 가스도입가이더를 포함하는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가스도입가이더는,
    연결바디의 단부에 고정되며, 타공케이싱의 내주면에 대해 일정간격으로 이격된 상태로 흡기구멍을 커버하는 중공파이프의 형상을 취하는,
    연기, 유독가스 흡기 제거형 소방용 노즐장치.
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