KR100716671B1 - 덕트용 자동 소화시스템. - Google Patents

Abstract

본 발명은 덕트 내에 화재가 발생되면 차단판이 자력에 의해 신속하게 덕트를 차단함으로써, 덕트 내에 발생된 화재가 확산되는 것을 방지하고 진압할 수 있는 덕트용 자동 소화 시스템이 관한 것이다.

본 발명의 덕트용 자동 소화시스템은 덕트의 내부에서 발생되는 스파크나 화재를 감지하는 화재감지기와, 덕트의 내부에서 발생된 스파크나 화재가 덕트의 관로를 따라 확산되는 것을 방지하기 위해 덕트를 차단하는 덕트차단부와, 소화재를 분사하는 분사노즐이 덕트의 내부에 위치하도록 설치되어 덕트의 내부에 발생된 화재를 진압하는 소화부 및 화재감지기에서 화재발생신호를 전달받아 덕트차단부에 차단신호를 전달하고 소화부에 분사신호를 전달하는 통제센터로 이루어지는 덕트용 자동 소화시스템에 있어서, 덕트차단부는 덕트에 결합되며 내부 양측으로 가이드 레일이 형성된 케이스와; 케이스의 내부에 위치하며 가이드 레일을 따라 덕트를 차단하는 차단판과; 케이스의 일측에 설치되어 차단판을 고정하는 고정장치; 및 차단판을 원위치로 복원시키는 복원장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.

덕트, 스파크, 화재감지기, 소화부, 덕트차단부, 미분무

Description

덕트용 자동 소화시스템.{Automatic Extinguishing System for Duct}

도 1은 종래의 화재감지기를 이용한 소화시스템의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 화재감지기의 설치상태를 도시한 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 덕트용 자동 소화시스템의 구성도.

도 4는 본 발명에 따른 덕트용 자동 소화시스템의 사용상태를 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 덕트 11 : 동력팬

20 : 화재감지기 21 : 하우징

22 : 스파크감지센서 23 : 증폭부

24 : 통신부 25 : 감지창

26 : 커플링 30 : 소화부

40 : 덕트차단부 50 : 통제센터

51 : 비교부 60 : 경보기

70 : 마그네트장치

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본 발명은 덕트용 자동 소화 시스템이 관한 것이다. 보다상세하게는 덕트 내에 화재가 발생되면 차단판이 자력에 의해 신속하게 덕트를 차단함으로써, 덕트 내에 발생된 화재가 확산되는 것을 방지하고 진압할 수 있는 덕트용 자동 소화 시스템이 관한 것이다.
"덕트"란 일종의 공조시설로서, 공장 등과 같은 생산시설이나 일반건축물의 천정부위에 설치되며, 생산시설에서 발생되는 분진을 집진하거나 일반건축물에서 내부의 공기를 순환시키기 위해서 사용된다.

이러한, 덕트는 한번 설치되면 내부청소가 불가능할 정도로 방치되어 있는 경우가 많으므로, 내부에는 생산현장에서 발생된 분진이나 미세 먼지, 혹은 일반건축물에서 발생된 생활먼지 등이 쌓이게 된다.

이렇게 먼지가 쌓인 덕트로 금속조각이나 금속분말이 먼지와 함께 유입되는 경우에는 덕트의 내부로 공기를 공급하기 위한 동력팬에 금속조각이나 금속분말 등이 부딪혀 스파크가 발생되고, 이 스파크가 덕트의 내부에 쌓여있는 먼지로 옮겨지면서 화재가 발생된다.

발생된 화재는 덕트의 내부로 유입되거나 쌓여있는 먼지를 따라 급격히 확산되어 집진기까지 화재가 번져 대형화재로 이어지는 경우가 있다.

덕트 내의 화재가 발생될 위험성은 방직, 방적, 제지, 섬유(Fiber)를 주원료로 하는 생산공장이나 타이어 분쇄공장, 분유공장 등과 같이 먼지가 많이 발생하는 공장, 혹은 반도체공장같이 인화성먼지가 발생되는 공장에서 높게 나타난다.

또한, 스파크가 생산과정에서 상시 발생할 수 있는 산업현장 즉, 건조장치, 절단장치, 연마장치 등 마찰이 일어나는 공정라인의 덕트에서 가장 높은 화재위험이 상존하고있다.

도 1은 종래의 화재감지기를 이용한 소화시스템의 구성도이다. 도시된 바와 같이, 종래의 화재감지기를 이용한 소화시스템은 덕트(10)의 내부에서 발생되는 화재를 감지하기 위한 화재감지기(1)와, 덕트(10) 내부로 소화재를 분사하기 위한 분사노즐(4)과, 소화재를 저장하며 분사할 수 있도록 하는 소화설비(3)로 이루어진 소화부(2)와, 화재발생을 알리는 경보기(6) 및 화재감지기(1)에서 감지된 신호에 따라 소화부(2)와 경보기(6)를 제어하는 통제센터(5)로 구성된다.

종래에는 덕트(10) 내의 화재를 감지하기 위한 화재감지기(1)로 온도측정용 스포트형 열감지기를 사용하고, 발생된 화재를 진압하기 위한 소화부(2)로는 하론 이나 CO₂등의 가스를 소화재로 사용하는 가스계 소화설비를 사용한 화재감지기를 이용한 소화시스템이 있었다.

그러나, 온도측정용 스포트형 열감지기 등과 같은 종래의 화재감지기(1)는 그 특성상 불꽃이 발생되는 신호가 일정시간 연속적으로 감지되어야만 화재로 인식할 수 있었다. 이러한 특성으로 인하여 유입되는 먼지를 따라 덕트(10) 내를 이동하는 스파크 및 불씨나 불똥의 감지는 어려웠다.

또한, 종래의 소화시스템은 덕트(10) 내에 발생된 화재가 먼지를 따라 확산되는 것을 방지할 수 없었다. 이에 따라, 화재를 진압하는데는 상당한 시간이 소요되었다.

따라서, 덕트 내를 이동하는 스파크 및 인화된 불씨나 불똥이 발생되는 순간에 감지할 수 있는 화재감지기와, 스파크 및 인화된 불씨나 불똥 및 화재가 덕트의 관로를 따라 확산되는 것을 방지하면서, 빠른 시간 내에 화재를 진압할 수 있는 소화시스템이 요구되고 있다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점들을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 본 발명의 목적은 덕트 내에 화재가 발생되면 차단판이 자력에 의해 신속하게 덕트를 차단함으로써, 덕트 내에 발생된 화재가 확산되는 것을 방지하고 진압할 수 있는 덕트용 자동 소화 시스템이 관한 것이다.

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상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 덕트의 내부에서 발생되는 스파크나 화재를 감지하는 화재감지기와, 상기 덕트의 내부에서 발생된 스파크나 화재가 상기 덕트의 관로를 따라 확산되는 것을 방지하기 위해 상기 덕트를 차단하는 덕트차단부와, 소화재를 분사하는 분사노즐이 상기 덕트의 내부에 위치하도록 설치되어 상기 덕트의 내부에 발생된 화재를 진압하는 소화부 및 상기 화재감지기에서 화재발생신호를 전달받아 상기 덕트차단부에 차단신호를 전달하고 상기 소화부에 분사신호를 전달하는 통제센터로 이루어지는 덕트용 자동 소화시스템에 있어서,
상기 덕트차단부는 상기 덕트에 결합되며 내부 양측으로 가이드 레일이 형성된 케이스와; 상기 케이스의 내부에 위치하며 상기 가이드 레일을 따라 상기 덕트를 차단하는 차단판과; 상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 차단판을 고정하는 고정장치; 및 상기 차단판을 원위치로 복원시키는 복원장치로 이루어진 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 덕트차단부의 하부에 일시적으로 자력을 발생하는 마그네트장치가 포함되는 것을 특징으로 한다.

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이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 화재감지기의 설치상태를 도시한 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 덕트용 자동 소화시스템의 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 덕트용 자동 소화시스템의 사용상태를 도시한 구성도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 화재감지기(20)의 하우징(21) 전면에는 하나이상의 스파크감지센서(22)가 설치되고, 하우징(21)의 내부에는 스파크감지센서(22)가 감지한 신호를 증폭하는 증폭부(23)와, 증폭부(23)에서 증폭된 신호를 외부로 전송하는 통신부(24)가 내장된다.

또한, 화재감지기(20)는 전면에 설치된 스파크감지센서(22)의 전방에 스파크감지센서(22)를 보호하기 위한 감지창(25)과 화재감지기(20)를 덕트(10)에 결합시키기 위한 커플링(26)이 순차적으로 결합된다.

스파크감지센서(22)는 185nm~260nm영역대의 자외선을 감지하는 자외선 감지센서 또는 4.0㎛~5.2㎛영역대의 적외선을 감지하는 적외선감지센서 등이 사용되며, 덕트(10)로 유입되는 먼지를 따라 약 25~30㎧의 속도로 확산되는 스파크를 감지할 수 있다.

증폭부(23)는 하우징(21)의 내부에 내장되며, 스파크감지센서(22)에서 감지된 신호를 증폭시켜 출력시간을 0.3초로 단축시킨다.

통신부(24)는 하우징(21)의 내부에 내장되며, 증폭부(23)에서 증폭된 신호를 외부로 전송한다.

이러한 화재감지기(20)의 설치개수는 덕트(10)의 직경에 따라 달라진다. 즉, 덕트(10)의 직경이 50㎝이하일 때는 화재감지기(20)가 2개가 상호대칭 되게 설치되고, 50~90㎝일 때는 3개가 동일한 각도로 설치되며, 90~110㎝일 때는 4개가 설치되 는 등 덕트(10)의 직경이 증가하면 화재감지기(20)의 설치개수도 증가한다.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이 덕트용 자동 소화시스템은 덕트(10)의 내부에서 발생되는 스파크나 화재를 감지하기 위한 화재감지기(20)와, 덕트(10)의 내부에서 스파크나 화재가 확산되는 것을 방지하기 위한 덕트차단부(40)와, 덕트(10)의 내부에서 발생한 스파크나 화재를 진압하기 위한 소화부(30) 및 이들을 제어하는 통제센터(50)로 이루어진다.

덕트차단부(40)는 덕트(10)의 상부에 설치되며, 덕트(10) 내부에 화재가 발생되었을 때 덕트(10)의 관로를 차단하여 스파크나 화재가 덕트(10)의 관로를 따라 확산되는 것을 방지한다.

이러한 덕트차단부(40)는 덕트(10)에 결합되며 내부 양측으로 가이드레일(42)이 형성된 케이스(41)와, 케이스(41)의 내부에 내장되며 덕트(10)를 차단하는 차단판(41)과, 케이스(41)의 외부 일측에 설치되어 차단판(41)을 고정하는 고정장치(44) 및 차단판(43)을 원위치로 복원시키는 복원장치(45)로 구성된다.

케이스(41)는 덕트(10)의 일측에 결합되며 내부 양측으로 가이드레일(42)이 형성되고, 상면 일측에는 관통홀이 형성되어 있다.

차단판(43)은 덕트의 직경과 동일한 크기로 케이스(41)에 내장되며 덕트(10)의 내부에 화재가 발생했을 때 케이스(41)의 가이드레일(42)을 따라 하부로 이동하여 덕트(10)를 차단한다. 이때, 차단판(43)은 덕트(10)의 상부에서 덕트(10)의 길이방향과 수직하게 설치되고, 화재에 견딜 수 있는 금속재질로 하는 것이 바람직하다.

고정장치(44)는 케이스(41)의 외부 일측에 설치되며 케이스(41)에 내장된 차단판(43)을 고정한다. 이때, 고정장치(44)는 화재 발생과 동시에 차단판(43)이 덕트(10)를 차단하여야 되므로, 전기적 작동되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 고정장치(44)는 솔레노이드장치를 사용할 수 있다.

복원장치(45)는 덕트(10)의 내부에 화재 발생으로 인해 하부로 이동하여 덕트(10)를 차단하고 있는 차단판(43)을 화재가 진압된 후에 원위치로 복원시키는 것으로서, 전동모터와 와이어 등을 권치할 수 있는 드럼으로 이루어진 권취장치(46)와 차단판(43)과 권취장치(46)를 연결하는 연결와이어(48) 및 권취장치(46)에 연결와이어(48)가 원활하게 권취될 수 있도록 하는 보조롤러(47)로 구성된다.

연결와이어(48)의 일측은 케이스(41)의 상면에 형성된 관통홀을 통하여 차단판(43)의 상부에 연결되고, 타측은 권취장치(46)에 연결된다. 권취장치(46)가 작동되어 와이어를 감게되면 차단판(43)은 가이드레일(42)을 따라 상부로 이동하여 원위치로 복원된다. 원위치로 복원된 차단판(43)은 다시 고정장치(44)에 의해 고정된다.

한편, 덕트차단부(40)의 하부에는 마그네트장치(70)가 설치될 수 있다. 마그네트장치(70)는 화재가 발생하였을 때 전원이 인가되어 자력을 발생하고, 이렇게 발생된 자력이 차단판(41)에 작용되어 덕트(10)를 차단하는 시간을 단축시킨다.

또한, 차단판(41)의 상부에 타격장치를 설치하여 화재가 발생하면 차단판(41)을 타격하여 순간적으로 덕트(10)를 차단할 수 있으며, 차단판(41)을 덕트(10)의 측면에 설치하는 것도 가능하다.

소화부(30)는 덕트(10)의 내부에서 발생한 스파크나 화재를 진압하기 위해서 설치되는 것으로서, 소화수를 분사하는 분사노즐(33)이 덕트(10)의 내부에 설치된다.

소화부(30)는 수압을 상승시키는 가압장치(31)와 소화수를 저장하는 소화수저장고(32) 및 덕트(10)의 내부에 설치되는 분사노즐(33)로 구성되며, 이와 같은 소화부는 작은 량의 물로 단시간내 소화할 수 있다.

이때, 소화부(30)는 과다한 소화수의 분사로 인한 생산설비의 수손을 줄이고, 생산공정의 빠른 재개를 위하여 미분무소화설비로 하는 것이 바람직하다.

통제센터(50)는 소화시스템을 전체적으로 제어하는 것으로, 덕트(10)의 내부에서 화재가 발생하면 화재감지기(20)에서 이를 감지하고 감지된 신호를 증폭하여 통신부(24)를 통하여 전달받는다.

통제센터(50)는 화재감지기(20)에서 화재발생신호를 전달받는 즉시 덕트차단부(40)에 신호를 전달하여 덕트(10)를 차단하고, 소화부(30)에 신호를 전달하여 덕트(10) 내의 화재를 진압할 수 있게 한다.

또한, 경보기(60)를 통하여 덕트(10)에서 화재가 발생했음을 알리고, 덕트(10)를 구동하는 동력팬(11)의 전원을 차단한다.

이와 같은 소화시스템은 도 4에 도시된 바와 같이 다수개가 설치될 수 있다.

즉, 덕트(10)의 내부에 발생된 화재의 확산 속도가 차단판(43)이 덕트(10)를 차단하는 것보다 빨라 차단판(43)에 의해 차단된 구역을 벗어날 수 있고, 덕트(10)의 관로내에서 정전기로 인해 화재가 발생될 수 있으므로, 덕트(10)를 복수의 구역 으로 나누고 각 구역에 소화시스템를 설치함으로서, 화재의 확산을 확실하게 차단한다.

이때, 통제센터(50)에는 비교부(51)가 더 설치되어 각 소화시스템을 통제할 수 있도록 한다.

비교부(51)는 각 소화시스템의 화재감지기(20)와 연결되어, 화재감지기(20)에서 화재발생신호를 발생하면 어느 구역에서 화재가 발생했는지를 확인하여 통제센터(50)에 화재발생 사실을 알린다. 통제센터(50)는 비교부(51)에서 전달된 신호에 따라 해당한 구역의 소화시스템를 작동시킨다.

이하, 이와 같은 구조를 갖는 덕트용 자동 소화시스템의 동작을 설명한다.

덕트(10)의 내부에서 먼지나 섬유 등과 함께 금속조각이나 금속분말이 썩여 유입되는 경우 금속조각이나 금속분말이 동력팬(11)에 부딪치면서 스파크가 발생하게 되고, 발생된 스파트는 유입되는 먼지나 섬유를 따라 덕트(10) 내부로 확산되며, 스파크가 덕트(10) 내부에 쌓여있는 먼지에 옮겨지면서 화재가 발생한다.

스파크감지센서(22)는 이러한 스파크나 화재를 감지되면 화재발생신호를 발생한다. 스파크감지센서(22)에서 감지된 화재발생신호는 증폭부(23)로 전해져 증폭된다. 증폭부(23)에서 증폭된 신호는 통신부(24)로 전해지고, 통신부(24)는 증폭부(23)에서 전해진 신호를 통제센터(50)로 신호를 전송한다.

통제센터(50)은 화재감지기(20)로부터 화재발생신호가 전달되면 덕트차단부 (40)의 고정장치(42)에 신호를 보내어 차단판(41)의 고정상태를 해제한다. 고정상태가 해제된 차단판(41)은 자유낙하하여 덕트(10)를 차단한다.

또한, 소화부(30)의 가압장치(31)를 작동시켜 발생된 압력으로 소화수저장고(32)에 저장된 소화수를 덕트(10)의 내부에 설치되는 분사노즐을 통하여 분사한다. 분사된 소화수에 의해 화재가 진압된다.

그리고, 덕트(10) 상에 설치된 동력팬(11)의 전원의 차단하여 먼지나 공기가 덕트(10)로 유입되는 막는다. 또한, 경보기(60)를 작동하여 화재발생사실을 알린다.

본 발명은 상기 설명한 실시예에만 한정되지 않고, 본 발명은 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다른 형태로 실시될 수 있다. 특허청구범위와 균등한 기술 범위내에서 이루어지는 모든 설계 변경은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 간주된다.

본 발명에 따르면, 덕트 내에 화재가 발생되면 차단판이 자력에 의해 신속하게 덕트를 차단함으로써, 덕트 내에 발생된 화재가 확산되는 것을 방지하고 진압할 수 있는 장점이 있다.

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4. 덕트의 내부에서 발생되는 스파크나 화재를 감지하는 화재감지기와, 상기 덕트의 내부에서 발생된 스파크나 화재가 상기 덕트의 관로를 따라 확산되는 것을 방지하기 위해 상기 덕트를 차단하는 덕트차단부와, 소화재를 분사하는 분사노즐이 상기 덕트의 내부에 위치하도록 설치되어 상기 덕트의 내부에 발생된 화재를 진압하는 소화부 및 상기 화재감지기에서 화재발생신호를 전달받아 상기 덕트차단부에 차단신호를 전달하고 상기 소화부에 분사신호를 전달하는 통제센터로 이루어지는 덕트용 자동 소화시스템에 있어서,

   상기 덕트차단부는 상기 덕트에 결합되며 내부 양측으로 가이드 레일이 형성된 케이스와;

   상기 케이스의 내부에 위치하며 상기 가이드 레일을 따라 상기 덕트를 차단하는 차단판과;

   상기 케이스의 일측에 설치되어 상기 차단판을 고정하는 고정장치; 및

   상기 차단판을 원위치로 복원시키는 복원장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 덕트용 자동 소화시스템.
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6. 제 4 항에 있어서, 상기 덕트차단부의 하부에 일시적으로 자력을 발생하는 마그네트장치가 포함되는 것을 특징으로 하는 덕트용 자동 소화시스템.
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