KR101654704B1

KR101654704B1 - 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템

Info

Publication number: KR101654704B1
Application number: KR1020160059597A
Authority: KR
Inventors: 남상윤
Original assignee: (주)건일엠이씨
Priority date: 2016-05-16
Filing date: 2016-05-16
Publication date: 2016-09-06

Abstract

본 발명은 특정한 건물내 화재의 발생과 화재 종류를 정밀하게 판별하여 신속한 방제 및 대피를 구현할 수 있는 기술이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 건물내 발생한 화재의 발생여부와 화재의 종류, 발생위치 및 확산경로를 실시간으로 판단하고, 이에 따라 적합한 방염수단을 구동시킴과 동시에, 1차적인 소화설비를 최적화하여 구동시켜 초기에 화재의 확산을 방지시킬 수 있다.

Description

정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템{Fire mansgement systen comprising fire fighting device for building of rotation and reverse rotation sprinkler type}

본 발명은 특정한 건물내 화재의 발생과 화재 종류를 정밀하게 판별하여 신속한 방제 및 대피를 구현할 수 있는 동시에 화재 진압효율을 높일 수 있는 기술에 대한 것이다.

최근 건물에 발생하는 화재는 대형 인명사고로 이어지게 되는 사례가 빈번하게 발생하고 있다.

이는, 대형 구조의 건물의 경우, 화재발생이 되는 경우라도, 이에 대한 인지가 늦어지게 되며, 대피의 경로가 다양해, 다수의 인원이 한꺼번에 이동하게 되는 공황상태가 발생하기 때문이다.

물론, 대형 참사 이후에 많은 홍보를 통해 안전수칙을 보급하고 교육하고 있으며, 신축되는 건물의 경우, 화재에 대비한 다양한 소화장비를 구비하고 있다.

그러나 대부분의 건물에서는 이러한 소화장비가 단순히 화재감지기와 스프링쿨러가 구비되는 것이 그치는 경우가 많아 아직 화재에 취약하다.

이에, 기존 건물이나 신축건물에 간단한 구조의 설비를 구축하고, 이를 통합관리할 수 있는 시스템의 필요성이 커지고 있다. 나아가, 화재의 확산을 막을 수 있으며, 동시에 화재 진압이 효율적으로 구현될 수 있도록 하는 기술의 필요성이 커지고 있다.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 특히 건물내 발생한 화재의 발생여부와 화재의 종류, 발생위치 및 확산경로를 실시간으로 판단하고, 이에 따라 적합한 방염수단을 구동시킴과 동시에, 1차적인 소화설비를 최적화하여 구동시켜 초기에 화재의 확산을 방지시킬 수 있으며, 인명피해를 최소화하기 위해 해당 화재 발생지역에 구호함을 자동으로 개방시키고, 안전한 대피경로를 안내하여 인명피해를 최소화할 수 있도록 하는 화재 통합관리 시스템을 제공할 수 있도록 한다.

나아가, 별도의 회전수단을 설치하지 않아도 내부로 공급되는 소화액의 유입 압력차를 이용하여 소정의 각도로 왕복으로 정역회전하면서 소화액을 분사할 수 있는 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비하도록 하여, 소화방재의 효율성을 높일 수 있도록 한다.

상술한 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 실시예에서는, 도 1에 도시된 것과 같이, 건물내 화재 관리 시스템에 있어서, 특정된 공간에 대치되는 다수의 감지센서를 통해 화재 정보를 수집하는 화재센싱부(100), 상기 화재센싱부에서 제공되는 화재정보를 통해, 화재여부를 판별하고, 화재종류 및 발화위치를 분석하는 화재상태판단부(200), 상기 화재상태판단부(200)에서 분석 및 판단된 정보를 바탕으로, 화재발생 지역의 방화차단설비 및 구호함을 구동시키는 방호장비제어부(300), 상기 건물에 전력설비에 대한 정보를 수집하고, 전원상태를 분석하여 비상전원의 공급을 제어하고, 비상신호를 송출하는 전력설비제어부(400), 상기 화재센싱부를 통한 정보의 전달 및 화재상태판단부, 방호장비제어부, 전력설비제어부의 제어신호를 무선으로 송신하는 무선통신부(500) 및 상기 무선통신부를 통해 제공되는 화재의 정보, 화재의 종류, 화재의 진행상태 및 방호장비의 정상구동여부 등의 정보를 전달받아 모니터링하는 통합서버부(600), 를 포함하는 건물내 화재 통합 관리 시스템을 제공할 수 있도록 한다.

본 발명의 실시예에서의 상기 화재센싱부(100)는, 건물내 가스를 감지하는 가스감지센서(100), 건물내 구획된 영역 내의 온도를 감지하는 온도감지센서(120), 건물내 유독물질의 발생여부를 감지하는 유독물질감지센서(130);를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물내 화재 통합 관리 시스템으로 구현할 수 있다.

나아가, 상기 화재상태판단부(200)는, 도 2와 같이, 상기 화재센싱부(100)에서 센싱되는 감지 정보를 기 설정된 화재발생 및 종류 기준정보와 비교하여, 화재 여부를 판단하는 화재분석부(210); 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 상기 화재센싱부에서 제공되는 가스의 종류, 유독물질의 종류 및 온도정보를 통해 화재의 종류를 판단하는 화재종류판단부(220); 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 실시간으로 해당 정보가 제공되는 센서군이 포함되는 영역을 통해 발화위치와 화재의 진행지역을 판별하는 화재위치판별부(230);를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 방호장비제어부(300)는, 도 3에서와 같이, 상기 화재상태판단부(200)에서 판단된, 화재의 발생지역의 화재 확산을 차단하기 위해 차단셔터유닛(A) 또는 방화판구동유닛(B)을 구동시키는 방화차단설비부(310); 상기 차단셔터유닛(A) 또는 상기 방화판구동유닛(B)의 구동과 동시에 상기 화재종류판단부의 화재 종류에 따라 적합한 소화수단을 보강하여 구동하는 화염보강차단부(320); 상기 화재의 발생지역에 인접한 영역에 배치되는 방독마스크 및 간이 구호장비를 구비하는 구호함을 개방시키는 구호함구동부(330)를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 화염보강차단부(320)는, 상기 화재종류판단부(220)에서 판별된 화재의 종류에 따라 적합한 방염제를 하나 또는 둘 이상 선별하는 방염제선별부(322); 및 상기 선별된 방염제를 수용한 수용유닛을 개방하여 단일 또는 둘이상 혼합된 방염제를 외부로 발산하는 방염물질투입부(325);를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 건물 내 발생한 화재의 발생여부와 화재의 종류, 발생위치 및 확산경로를 실시간으로 판단하고, 이에 따라 적합한 방염수단을 구동시킴과 동시에, 1차적인 소화설비를 최적화하여 구동시켜 초기에 화재의 확산을 방지시킬 수 있으며, 인명피해를 최소화하기 위해 해당 화재 발생지역에 구호함을 자동으로 개방시키고, 안전한 대피경로를 안내하여 인명피해를 최소화할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 회전수단을 설치하지 않아도 내부로 공급되는 소화액의 유입 압력차를 이용하여 소정의 각도로 왕복으로 정역회전하면서 소화액을 분사함으로써, 적은 양의 소화액만으로도 분사 폭이 증가 되어 스프링클러의 설치 간격을 넓게 할 수 있어 비용이 절감되고, 소화액의 분사거리를 다양하게 할 수 있기 때문에 사각지역을 최소화하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 포말용액을 포함함으로써 다양한 형태의 화재를 진압하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 시스템에 따른 건물내 화재 통합 관리 시스템(이하, '본 시스템'이라 한다.)의 주요 구성을 도시한 블록도면이다.
도 2 내지 도 4는 도 1의 주요 구성의 상세 구성 블록도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방호장비제어부의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 사시도 및 분해 사시도면이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 단면도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 작동 상태도면이다.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구성 및 작용을 구체적으로 설명한다. 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성요소는 동일한 참조부여를 부여하고, 이에 대한 중복설명은 생략하기로 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 건물내 화재 통합 관리 시스템(이하, '본 시스템'이라 한다.)의 주요 구성을 도시한 블록도면이다. 도 2 내지 도 4는 도 1의 주요 구성의 상세 구성 블록도면이다.

도 1을 참조하면, 본 시스템은, 특정된 공간에 대치되는 다수의 감지센서를 통해 화재 정보를 수집하는 화재센싱부(100)와, 상기 화재센싱부에서 제공되는 화재정보를 통해, 화재여부를 판별하고, 화재종류 및 발화위치를 분석하는 화재상태판단부(200), 상기 화재상태판단부(200)에서 분석 및 판단된 정보를 바탕으로, 화재발생 지역의 방화차단설비 및 구호함을 구동시키는 방호장비제어부(300), 상기 건물에 전력설비에 대한 정보를 수집하고, 전원상태를 분석하여 비상전원의 공급을 제어하고, 비상신호를 송출하는 전력설비제어부(400), 상기 화재센싱부를 통한 정보의 전달 및 화재상태판단부, 방호장비제어부, 전력설비제어부의 제어신호를 무선으로 송신하는 무선통신부(500) 및 상기 무선통신부를 통해 제공되는 화재의 정보, 화재의 종류, 화재의 진행상태 및 방호장비의 정상구동여부 등의 정보를 전달받아 모니터링하는 통합서버부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 화재센싱부(100)는, 다수의 구획공간으로 구획되는 구획영역(a~j)에 배치되는 환경 변화를 센싱하는 다수의 센서를 포함하여 구성될 수 있다. 이상의 센서는, 도 2에 도시된 것과 같이, 건물내 가스를 감지하는 가스감지센서(100), 건물내 구획된 영역 내의 온도를 감지하는 온도감지센서(120), 건물내 유독물질의 발생여부를 감지하는 유독물질감지센서(130)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 가스감지센서(100)는, CO2 센서와 02 센서, CO 센서 등을 들수 있으며, 온도감지센서(120)은 건물 내 온도를 감지하는 공지의 센서를 들 수 있으며, 불꽃감지기와 같은 감지장치와 연동하도록 구현될 수도 있다. 나아가, 상기 유독물질감지센서(130)은 PH센서, DO센서, ORP 센서 등이 적용될 수 있다. 이상의 다수의 센서군들은 도 1에 도시된 건물의 구획영역 내에 고르게 배치 분포되며, 해당 구획영역의 상황변화를 실시간으로 감지하고, 이를 통합서버부(600)와 후술하는 화재상태판단부(200), 방호장비제어부(300)로 전송할 수 있도록 한다.

상기 화재상태판단부(200)는, 상기 화재센싱부(100)의 전송 정보를 바탕으로 구획영역 내 화재 발생 상황을 판단할 수 있으며, 나아가 화재의 진행상황을 실시간으로 판단하고 분석할 수 있다.

구체적으로, 상기 화재상태판단부(200)는, 상기 화재센싱부(100)에서 센싱되는 감지 정보를 기 설정된 화재발생 및 종류 기준정보와 비교하여, 화재 여부를 판단하는 화재분석부(210), 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 상기 화재센싱부에서 제공되는 가스의 종류, 유독물질의 종류 및 온도정보를 통해 화재의 종류를 판단하는 화재종류판단부(220), 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 실시간으로 해당 정보가 제공되는 센서군이 포함되는 영역을 통해 발화위치와 화재의 진행지역을 판별하는 화재위치판별부(230)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 화재분석부(210)는, 상기 화재센싱부(100)에서 센싱되는 감지 정보를 기 설정된 화재발생 및 종류 기준정보와 비교하여, 화재 여부를 판단하는 기능을 수행한다. 이러한 화재 여부의 판단은 하나의 루트가 아니라, 복합적인 환경정보를 취합하여 기 설정된 정보와 비교 분석함으로써, 정확한 화재인지 여부를 신속하게 판단할 수 있도록 한다. 이를테면, 건물내 가스를 감지하는 가스감지센서(100)로 부터 CO와 같은 가스가 검출되고, 해당 지역과 인접한 지역내에 분포된 다수의 온도감지센서(120)에서 감지되는 온도가 다른 구획영역에 비해 월등이 높은 온도로 감지되며, 이 온도가 기 설정된 화재 판단의 온도와 대비하여 화재로 볼 수 있는지 여부를 판단하며, 가스의 검출 종류에서 유독물질의 감지를 통해 화재의 발생을 판단할 수 있게 된다.

상기 화재분석부(210)에서는 화재의 발생 여부를 판단하여, 해당 구획영역에서 화재발생으로 규정하고, 화재발생지역을 발화영역, 확산영역, 확산예상영역으로 구획하고, 이러한 정보를 통합관리서버부(600)으로 전송한다. 상기 통합관리서버부(600)에서는, 이러한 분석정보를 바탕으로 해당 건물의 구획영역 내의 위험영역을 규정하고, 동시에 비상대피신호와 함께 안전경로(계단, 가동가능한 엘리베이터, 최단경로의 대피장소)를 방송으로 송출하게 된다.

화재분석부의 분석을 예를 들자면, 발화영역 내부와 인접한 구획영역의 온도 편차를 분석하는 것이며, 구획 영역 단일 개소의 내부 화재와 외부 화재의 온도가 다르기 때문에 이를 분석하여 발화영역과 확산영역인지를 판단하는 것이다.

또한, 상기 화재종류판별부(220)에서는, 상기 화재분석부(210)에서 화재발생이라는 판단정보가 전송되면, 해당 정보를 바탕으로, 화재 발화영역의 온도, 확산의 속도, 유독가스의 발생 종류 등을 종합적으로 분석하여, 발생화재가 일반화재, 유류화재, 화학약품화재, 전기화재, 가스화재 인지 여부를 판단하여 해당결과를 산출한다. 동시에, 발화영역에 인접한 확산영역과 확산예상영역의 발화물질 정보(구조물, 설비, 제품 들)를 통합관리서버로 부터 전송받아 화재의 종류가 변경될 것을 예측하고, 이에 대한 화재종류변동정보를 2차로 산출하여 통합관리서버로 전송한다.

상기 화재위치판별부(230)는 상술한 화재분석부(210)와 화재종류판별부(220)에서 화재의 발생지역(현재), 이후 화재의 확산예상지역 및 화재의 종류변동 정보를 종합하여, 실시간으로 화재의 위치를 판별하고, 이를 통합관리서버로 전송한다.

상기 방호장비제어부(300)는 화재의 발생지 및 확산경로에 대한 정보를 통합관리서버로 부터 전송받고, 이러한 화재의 진행경로에 방화설비를 가동할 수 있도록 하며, 대피 경로에 구호함을 자동으로 개방할 수 있도록 하는 기능을 수행한다.

이를 위해, 상기 방호장비제어부(300)는, 도 3에 도시된 것과 같이, 상기 화재상태판단부(200)에서 판단된, 화재의 발생지역의 화재 확산을 차단하기 위해 차단셔터유닛(A) 또는 방화판구동유닛(B)을 구동시키는 방화차단설비부(310), 상기 차단셔터유닛(A) 또는 상기 방화판구동유닛(B)의 구동과 동시에 상기 화재종류판단부의 화재 종류에 따라 적합한 소화수단을 보강하여 구동하는 화염보강차단부(320), 상기 화재의 발생지역에 인접한 영역에 배치되는 방독마스크 및 간이 구호장비를 구비하는 구호함을 개방시키는 구호함구동부(330)를 포함하여 구성될 수 있도록 한다.

이 경우, 상기 화염보강차단부(320)는, 상기 화재종류판단부(220)에서 판별된 화재의 종류에 따라 적합한 방염제를 하나 또는 둘이상 선별하는 방염제선별부(322) 및 상기 선별된 방염제를 수용한 수용유닛을 개방하여 단일 또는 둘이상 혼합된 방염제를 외부로 발산하는 방염물질투입부(325)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 방화차단설비부(310)는, 도 1에 도시된 것과 같이, 화염의 이동 경로가 복도나 계단, 엘리베이터 등 사람의 이동 경로를 따라서 진행되는 경우가 많으므로, 사람의 대피 시간을 확보하고, 화재의 확산 시간을 최소화할 수 있도록, 복도나 실내의 천장의 공간에 매립형 구조로 배치되는 구조물(도 5참조)로 구현할 수 있도록 할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 방호장비제어부(300)의 일 구현예를 도시한 것이다.

상기 방호장비제어부(300)은 도 5에 도시된 것과 같이, 방화차단설비부(310)와 화염보강차단부(320) 및 구호함구동부(330)을 구동시킬 수 있도록 한다.

상기 방화차단설비부(310)은 화염의 확산을 2 중으로 차단하는 기능을 수행할 수 있도록 한다.

즉, 1차적으로 차단셔터유닛(A)는 화재의 경로를 신속하게 차단할 수 있도록 하는 차단셔터부재(40)을 수직 하부로 내릴 수 있도록 한다.

상기 차단셔터부재(40)은 도시된 것과 같이, 평소에는 수용함 내에 롤링(권취) 상태로 천장에 매립되는 구조로 구비되나, 화재 발생시, 상기 방호장비제어부(300)의 제어신호에 따라 신속하게 하부로 블라인더 구조와 같이 하부로 하강하여 후방으로 화염의 확산을 1차적으로 차단한다.

상기 차단셔터부재(40)은 고온의 화염에 견딜 수 있는 열차단 특성을 가지는 구조로 구현될 수 있으며, 세라믹울, 암면, 실리카크로스, 유리크로스, 카본섬유, 내열성합성수지, 내열성합성섬유, 고분자 폴리마 중 어느 하나의 소재로 구현될 수 있다. 열차단 효과를 높이기 위해, 상기 차단셔터부재(40)은 한 쌍의 열차단부재(41)을 배치하고, 내부는 상호 이격되는 이격공간(42)을 구비할 수 있도록, 스페이서부재(43)를 배치될 수 있도록 한다. 상기 스페이서부재(43)은 탄성을 가지는 수지재일 수 있으며, 차단셔터부재(40)을 다수의 공간으로 구획할 수 있도록 할 수 있다.

이렇게 구획되는 공간의 내부에는, 열에 의해 팽창이 가능하며, 난연성 재질의 충진물질을 구비할 수 있도록 한다.

상기 충진물질은, 상기 차단셔터부재(40)는 화염의 압력과 진행을 임시로 막는 역할을 수행하며, 대피자들이 1차적으로 대피할 수 있는 다소간의 시간을 벌어주는 것으로, 최대한의 차염효과를 구현하기 위해, 고온의 화염과 직, 간접적으로 접촉하여 일정한 시간이 경유하는 경우, 이격공간 내부에서 팽창하여 견고한 보완력을 유지하며, 셔터부재가 녹아 내리는 경우에도 외형을 유지하며 매우 장시간 화염을 방지할 수 있도록 할 수 있다. 이러한 충진물질은 세라믹섬유와, 탄소섬유와, 유기결합제와, 비팽창성 질석과, 팽창석 흑연 및 유기응집제를 혼합하여 형성할 수 있다. 통상적으로 질석은 박락으로 박리되며, 이것은 가열하면 팽창하는데 입자의 팽창성을 증가시키기 위하여 가성소다수용액으로 화학처리후 물에 세척 및 건조된 것을 이용할 수 있으며, 세라믹섬유는 통상 표면에 활제 처리되어 있는데 혼합조에서 균일한 분산을 유도하기 위하여 활제를 씻어낸 후 사용할 수 있다.

또한, 차단셔터부재(40)의 후면에는 화염보강차단부(320)을 둘 수 있으며, 이는 방열물질투입부(325)를 통해 외부에 배치되는 소화특성의 분말이나 액제를 방염제선별부(322)에 공급할 수 있도록 한다. 상기 방염제선별부(322)에는 구획된 수용부재가 구비될 수 있다. 상기 방염제선별부(322)는 공급된 소화특성의 분말이나 액제를 지속적으로 분사 또는 분무 형태로 하강시켜, 차단셔터부재(40)을 통과한 화염을 방제 및 소화하는 보강기능을 수행할 수 있도록 한다. 이러한 방염제는 화재의 종류에 따라 일반화재, 화학약품화제 등에 맞는 소화액제가 선택되어 공급될 수 있도록 한다.

또한, 차단셔터부재(40)의 후방에는 방화판구동유닛(B)을 통해 구동되는 방화판(20)이 구비될 수 있도록 한다. 방화판(20)은 외측판(21)과 외측판에 수용되고, 하부로 하강이 가능한 구조의 내측판(22)을 구비하는 구조로 구현될 수 있다

이러한 방화판(20)은 내측판(22)이 외측판(21)에 삽입되고, 힌지부(h1)을 중심으로 고정부(B1)에 고정유닛(B)이 고정되는 구조로 결합한 상태로 배치되고, 이후 방호장비제어부의 제어 기작에 의해 자동으로 결합구조가 해제(솔레노이드 방식 또는 락구조)되어 도시된 것과 같이 화살표 방향으로 구동하여 방화판이 배치되게 된다.

동시에 방화판(20)이 작동되기 전의 구조에서는, 방화판의 상측에 소화캡슐(X)을 다수 수용하는 구조로 배치되며, 작동시 하부로 소화캡슐(X)이 하부로 비산하며 바닥과 부딪히며, 차단셔터부재(40)과 방화판 사이에서 깨지며 소화액제가 사방으로 분산되어 소화작용을 할 수 있도록 한다.

나아가, 소화캡슐과는 다른 구형의 방호장비구체(Y) 내에 방독면이나 마스크, 식수 등)의 구호품을 비치하고, 방화판 작동시 하부로 비산시키는 경우, 구체(또는 타원형 입체구조물)의 형상에 의해 사방으로 비산하고 구르며 확산되게 되며, 이러한 구호장비는 불특정 개소에 고립되거나 대피하는 사람들에게 공급될 수 있게 된다. 도시되지는 않았지만, 상기 구체의 외표면에는 충돌에 의해 전력을 발생시키는 압전소자를 구비하고, 이를 통해 빛을 발산하여 위치를 알리는 LED 모듈을 표면에 장착하는 구조로 구현될 수도 있다.

아울러, 본 발명의 실시예에서, 도 1에 도시된 전력설비제어부(400)의 구성은 구획영역 내에 전원의 인가 및 단전 상태를 분석하는 전원상태분석부(410)를 구비한다. 이 경우 예상 대피경로로 다수의 사람들이 이동하게 되는데, 그 방향의 전력이 공급되지 않는 경우, 피해가 커질 수 있게 되는바, 비상전원공급부(420)를 통해 화재 발생지를 피해 안전하게 대피할 수 있도록 하는 안전경로 상의 전원을 비상전원 배터리를 통해 고급할 수 있도록 한다. 물론, 동시에 안전경로를 음성 및 경광등을 통해 송출할 수 있도록 하는 비상신호송출부(430)를 구비하며, 비상전원에 의해 비상신호송출부도 구동될 수 있도록 하여 안정성을 높일 수 있도록 할 수 있다.

이하에서는, 상술한 본 발명의 실시예에 따른 통합관리시스템과 연동하여, 화재 발생개소에서 화재의 진압을 효율적으로 구현할 수 있는 소방장치 구조를 설명하기로 한다. 도 6 내지 도 10에 개시된 소방장치는 상술한 도 5에 도시된 건물의 천장부에 장착시키거나, 매립형으로 장착 후, 화재시 돌출되는 구조로 장착할 수 있다. 이하의 소방장치는 상술한 상기 화재상태판단부(200) 및 상기 방호장비제어부(300)의 제어 동작에 따라 구동할수 있다.

도 6 및 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 사시도 및 분해 사시도, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 단면도, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 나타낸 작동 상태도이다.

도 6 내지 도 10을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치는 이송라인(1100), 상부 하우징(1200), 정역회전부(1300) 및 분사부(1400)를 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 이송라인(1100)은 물이 이송되는데, 이송되는 물의 흐름을 차단하거나, 해제하기 위한 솔레노이드 밸브(1110)가 구비된다.

즉, 상기 솔레노이드 밸브(1110)에 의해 물의 흐름이 일정한 시간 간격으로 반복적으로 차단 또는 해제되기 때문에 후술하는 상부 하우징(1200) 내부로 공급되는 물의 유입 압력이 상승과 하락을 반복하는 것이다.

상기 상부 하우징(1200)은 하면이 개방되고, 내부에 소정의 수용공간이 마련되는 형태로 이루어진다.

상기 상부 하우징(1200)은 공급구(1210), 가변관(1220), 수직봉(1230), 스프링(1240) 및 누름판(1250)을 구비한다.

상기 공급구(1210)는 상기 상부 하우징(1200)의 일측에 형성되고, 상기 이송라인(1100)에 연결되어 이송라인(1100)을 통해 이송되는 물이 상부 하우징(1200)의 내부 수용공간으로 공급되는 것을 가능하게 한다.

상기 가변관(1220)은 상기 공급구(1210)에 연결되어 물을 이송하는데, 상기 솔레노이드 밸브(1110)에 의해 상기 공급구(1210)로 공급되는 물의 유입 압력에 따라 길이가 가변 된다.

즉, 상기 솔레노이드 밸브(1110)에 의해 물의 흐름이 한번 차단 및 해제되면, 고압, 고속의 물이 공급구(1210)를 통해 공급되어 가변관(1220)을 통하게 되는데, 이때 상기 가변관(1220)의 내부에 고압이 형성되어 가변관(1220)이 이완되면서 길이가 늘어나게 된다.

이때, 상기 가변관(1220)의 끝단에는 하방을 향해 휘어진 엘보관(1221)이 구비된다.

상기 엘보관(1221)은 후술하는 유출공(1320)에 연결되어 상기 유출공(1320)을 통해 물을 분사부(1400)의 내부 공간으로 이송시킨다. 여기서, 상기 엘보관(1221)과 상기 유출공(1320)은 서로 고정결합되는 것이 바람직하다.

상기 가변관(1220)이 고압으로 흐르는 물로 인해 이완되어 길이가 늘어나면, 동시에 엘보관(1221)의 위치가 이동되고, 이와 동시에 엘보관(1221)에 결합 된 유출공(1320)의 위치가 이동된다. 따라서, 정역회전부(1300)가 약 5도 정도의 각도로 정회전하게 된다.

상기 누름판(1250)은 상기 엘보관(1221)에 의해 정역회전부(1300)가 소정 각도로 정회전하면, 정역회전부(1300)에 구비된 가압봉(1330)에 의해 가압 되어 스프링(1240)의 길이가 수축된다.

즉, 정역회전부(1300)의 상면에는 상방으로 길게 돌출된 가압봉(1330)이 설치되는데, 상기 정역회전부(1300)가 소정 각도로 정회전하면, 상기 가압봉(1330)이 상기 누름판(1250)을 가압하여 스프링(1240)의 길이가 수축되는 것이다.

그리고, 상기 스프링(1240)은 후술하는 분사부(1400)에 형성된 분사구(1410)를 통해 물이 분사됨과 동시에 상기 공급구(1210)로 유입되는 물의 유입 압력이 낮아져 상기 정역회전부(1300)의 내부 압력이 낮아지면 길이가 이완되어 상기 누름판(1250)이 가압봉(1330)을 역으로 가압하여 상기 정역회전부(1300)를 원래의 위치로 역회전시킨다.

즉, 분사구(1410)를 통해 물이 분사되면 내부 압력이 낮아지고, 동시에 물의 흐름을 차단 및 해제할 때까지 상기 공급구(1210)로 공급되는 물의 유입 압력이 낮아지기 때문에 상기 수축된 스프링(1240)이 이완되면서 상기 가압봉(1330)를 가압하여 상기 정역회전부(300)가 소정 각도로 역회전하는 것이다. 이와 동시에 상기 가변관(1220) 또한 수축하여 길이가 짧아지게 된다.

상기 수직봉(1230)은 상기 상부 하우징(1200)의 중앙부위에 돌출된 봉 형태로 형성된다. 이때, 상기 정역회전부(1300)의 중앙에 형성된 관통홀(1310)의 내부로 슬라이딩 삽입하며 정역회전부(1300)를 지지하는 동시에 정역회전부(1300)가 소정 각도로 정역회전하는 것을 가능하게 중심축의 역할을 한다.

상기 정역회전부(1300)는 관통홀(1310), 유출공(1320) 및 가압봉(1330)을 구비한다.

상기 정역회전부(1300)는 상기 상부 하우징(1200)의 하부에 위치하는데, 중앙부위에 상기 수직봉(1230)이 내부로 슬라이딩 삽입되는 관통홀(1310)을 구비한다.

상기 유출공(1320)은 상기 엘보관(1221)이 관통되어 물이 유출된다. 즉, 상기 유출공(1320)을 통해 물이 상기 분사부(1400)의 내부 공간으로 유입된다.

상기 가압봉(1330)은 상기 정역회전부(1300)의 상면에 형성되며, 상방으로 길게 돌출된 형태로 위치한다.

상기 분사부(1400)는 분사구(1410) 및 분사노즐(1420)을 구비한다.

상기 분사부(1400)는 상기 정역회전부(1300)의 하부에 설치되며, 상면이 개방되고, 내부에 소정의 수용공간이 마련되며, 외경에 적어도 하나 이상의 분사구(1410)가 형성되고, 상기 분사구(1410)에는 분사노즐(1420)이 착탈 가능하게 볼트결합 되며, 분사노즐(1420)을 통해 물이 분사된다.

한편, 상기 분사부(1400)는 물이 장거리 및 단거리로 분사되는 것을 가능하게 하기 위해 상기 분사구(1410)가 복수단 높이로 형성될 수 있다.

즉, 상기 분사구(1410)가 상기 분사부(1400)의 외경을 따라 일정간격으로 수평 방향으로 형성됨과 동시에 분사부(1400)의 수직 방향으로 복수단을 형성하여 장거리 분사 및 단거리 분사가 가능하게 하는 것이다.

다시 말해, 상기 분사구(1410)는 상부 분사구(1411)와 하부 분사구(1412)를 구비하며, 상기 상부 분사구(1411)에 결합 된 분사노즐(1420)의 길이가 상기 하부 분사구(1412)에 결합 된 분사노즐(1420) 보다 길이가 더 긴 것이 바람직하다.

또한, 상기 분사구(1410)에 분사노즐(1420)이 볼트결합되어 있기 때문에 분사노즐(1420)을 정회전 또는 역회전하여 분사노즐(1420)의 길이를 가변시킬 수 있다.

그리고, 상기 분사노즐(1420)은 내경의 단면적이 좁아졌다가 다시 넓어지는 벤츄리관(Venturi tube) 형태로 이루어지는데, 이는 분사노즐(1420)의 내부 압력을 증가시켜 분사속도를 증가시키기 위함이다.

한편, 상기 정역회전부(1300)와 분사부(1400)는 압축스프링(1500)에 의해 서로 연결될 수 있다.

즉, 상기 정역회전부(1300)와 분사부(1400)의 내측 중앙부위에 압축스프링(1500)을 설치하여 상기 분사부(1400)의 내부 공간으로 유입된 물에 의해 내압이 증가 되면, 압축스프링(1500)이 약 1cm 의 거리로 이완되어 분사부(1400)의 내부 공간을 확장시킴으로써, 더 많은 양의 물이 분사부(1400)의 내부 공간에 수용될 수 있게 할 수 있고, 상기 압축스프링(1500)의 복원력에 의해 압축스프링(1500)이 수축되면서 분사노즐(1420)을 통해 분사되는 물의 분사압력을 더 증가시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 실시예에 따른 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치는 제2 솔레노이드 밸브(1610)를 구비한 제2 이송라인(1600)을 더 포함할 수 있다.

상기 제2 이송라인(1600)은 상기 이송라인(1100)의 일측에 연결되며, 포말용액을 이송한다. 그리고, 상술한 이송라인(1100)과 마찬가지로 상기 포말용액의 흐름을 차단 또는 해제하기 위한 제2 솔레노이드 밸브(1610)를 구비할 수 있다.

이는 화재를 진압하기 위해 물로 이루어진 소화액 뿐만 아니라 물과 포말용액의 이류체를 혼합하여, 혼합된 소화액을 통해 전기로 인한 화재 및 유류에 인한 화재 등과 같은 다양한 형태의 화재를 진압할 수 있는 것이다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 화재 관리 시스템의 구성에 대한 상술한 실시예에서 본 발명에 따른 다양한 구성에 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 화재센싱부
200: 화재상태판단부
300: 방호장비제어부
400: 전력설비제어부
500: 무선통신부
600: 통합관리서버부

Claims

건물내 화재 관리 시스템에 있어서,
특정된 공간에 대치되는 다수의 감지센서를 통해 화재 정보를 수집하는 화재센싱부(100);
상기 화재센싱부에서 제공되는 화재정보를 통해, 화재여부를 판별하고, 화재종류 및 발화위치를 분석하는 화재상태판단부(200);
상기 화재상태판단부(200)에서 분석 및 판단된 정보를 바탕으로, 화재발생 지역의 방화차단설비 및 구호함을 구동시키는 방호장비제어부(300);
상기 건물에 전력설비에 대한 정보를 수집하고, 전원상태를 분석하여 비상전원의 공급을 제어하고, 비상신호를 송출하는 전력설비제어부(400);
상기 화재센싱부를 통한 정보의 전달 및 화재상태판단부, 방호장비제어부, 전력설비제어부의 제어신호를 무선으로 송신하는 무선통신부(500); 및
상기 무선통신부를 통해 제공되는 화재의 정보, 화재의 종류, 화재의 진행상태 및 방호장비의 정상구동여부 등의 정보를 전달받아 모니터링하는 통합서버부(600);를 구비하며,
상기 화재상태판단부(200) 및 상기 방호장비제어부(300)의 제어 동작에 따라 구동하는 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 더 포함하되,
상기 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치는,
물이 이송되며, 상기 물의 흐름을 차단 또는 해제하기 위한 솔레노이드 밸브(1110)를 구비한 이송라인(1100);
하면이 개방되고, 내부에 소정의 수용공간이 마련되며, 상기 이송라인(1100) 끝단에 일측이 연결되어 상기 내부 수용공간으로 물이 공급되는 공급구(1210)와, 상기 공급구(1210)에 일단이 연결되어 상기 공급구(1210)를 통해 공급되는 물의 압력에 따라 길이방향으로 이완 또는 수축되며, 타단에는 하방을 향해 휘어진 엘보관(1221)을 구비한 가변관(1220)과, 중앙부위에는 하방으로 연장된 수직봉(1230)과, 스프링(1240)과, 상기 스프링(1240)을 수축하는 누름판(1250)을 구비하는 상부 하우징(1200);
상기 상부 하우징(1200)의 하부에 위치하고, 상기 수직봉(1230)이 슬라이딩 삽입되며 내경에 나사산이 형성된 관통홀(1310)과, 상기 엘보관(1221)에 관통되어 하기 분사부(1400) 내부로 물을 유출하는 유출공(1320)과, 상기 누름판(1250)을 가압하는 가압봉(1330)을 구비하는 정역회전부(1300); 및
상기 정역회전부(1300)의 하부에 결합 되며, 상면이 개방되고, 내부에 소정의 수용공간이 마련되며, 외경을 따라 형성된 적어도 하나 이상의 분사구(1410)와, 상기 분사구(1410)에 착탈 가능하게 볼트결합 되는 분사노즐(1420)을 구비하는 분사부(1400);를 포함하는,
정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 화재센싱부(100)는, 건물내 가스를 감지하는 가스감지센서(100); 건물내 구획된 영역 내의 온도를 감지하는 온도감지센서(120); 건물내 유독물질의 발생여부를 감지하는 유독물질감지센서(130);를 포함하고,
상기 화재상태판단부(200)는, 상기 화재센싱부(100)에서 센싱되는 감지 정보를 기 설정된 화재발생 및 종류 기준정보와 비교하여, 화재 여부를 판단하는 화재분석부(210); 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 상기 화재센싱부에서 제공되는 가스의 종류, 유독물질의 종류 및 온도정보를 통해 화재의 종류를 판단하는 화재종류판단부(220); 상기 화재분석부(210)에서 화재라고 판단되는 경우, 실시간으로 해당 정보가 제공되는 센서군이 포함되는 영역을 통해 발화위치와 화재의 진행지역을 판별하는 화재위치판별부(230);를 포함하며,
상기 방호장비제어부(300)는, 상기 화재상태판단부(200)에서 판단된, 화재의 발생지역의 화재 확산을 차단하기 위해 차단셔터유닛(A) 또는 방화판구동유닛(B)을 구동시키는 방화차단설비부(310); 상기 차단셔터유닛(A) 또는 상기 방화판구동유닛(B)의 구동과 동시에 상기 화재종류판단부의 화재 종류에 따라 적합한 소화수단을 보강하여 구동하는 화염보강차단부(320); 상기 화재의 발생지역에 인접한 영역에 배치되는 방독마스크 및 간이 구호장비를 구비하는 구호함을 개방시키는 구호함구동부(330);를 포함하며,
상기 화염보강차단부(320)는, 상기 화재종류판단부(220)에서 판별된 화재의 종류에 따라 적합한 방염제를 하나 또는 둘이상 선별하는 방염제선별부(322); 및 상기 선별된 방염제를 수용한 수용유닛을 개방하여 단일 또는 둘이상 혼합된 방염제를 외부로 발산하는 방염물질투입부(325);를 포함하는,
정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 분사구(1410)는, 상부 분사구(1411)와 하부 분사구(1412)를 구비하며, 상기 상부 분사구(1411)에 결합 된 분사노즐(1420)의 길이가 상기 하부 분사구(1412)에 결합 된 분사노즐(1420) 보다 길이가 더 길게 형성되며,
상기 분사노즐(1420)은, 내경의 단면적이 좁아졌다가 다시 넓어지는 벤츄리관(Venturi tube) 형태로 이루어지는,
정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 정역회전부(1300)와 분사부(1400)는,
내측 중앙부위에 구비된 압축스프링(1500)에 의해 서로 연결되는 것을 특징으로 하는 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 이송라인(1100)의 일측에 연결되고, 포말용액이 이송되며, 상기 포말용액의 흐름을 차단 또는 해제하기 위한 제2 솔레노이드 밸브(1610)를 구비한 제2 이송라인(1600)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정역회전 스프링클러 방식의 건물용 소방장치를 구비한 화재 통합 관리 시스템.