KR101747360B1 - 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재장치 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 압축공기유닛으로 제연구역의 압력관리에 어려움이 없도록 하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재장치로서, 화재 경보부재, 화재시 비상조명부재, 실내,외에 설치된 센서부, 센서부에서 입력된 화재신호로 에어막을 형성하여 연기 유입을 방지하는 송풍부재, 외부전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원으로 작동하는 보조 충전부재를 구비하여 도어의 상측에 설치되는 제연기를 구비하고, 압력센서로서 화재발생시 제연구역의 기체압력을 검출하여 비제연구역의 기압과 비교하여 기압차이를 줄이고, 유독가스, 연기를 희석하도록 고농도 압축공기를 배출하는 압축공기유닛; 제연기의 경보부재, 비상조명부재, 송풍부재, 센서부 및 압축공기유닛에 소정의 제어신호를 인가하는 컨트롤부재 및 배연통풍설비로서 이루어져, 제연기, 압축공기유닛 및 배연통풍설비를 작동하는 중앙제어부재를 구비하는 관제부를 포함하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치를 제공한다.

Description

공동주택의 제연기를 구비한 소방방재장치{Fire Fighting Apparatus Having Prevention Fire Smoking of Appatment}

본 발명은 소방 기술 분야 중 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치에 관한 것으로서, 제연구역의 화재 발생시 제연구역으로 연기가 유입되지 못하도록 차단, 제연함과 아울러 고압농축된 산소기체로서 유독가스,연기를 희석시켜 인명피해를 줄이도록 한 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 고층건물을 포함한 대부분의 건물이나 공장 등에는 엘리베이터 및 도어와 접하고 있는 복도구역이나 비상계단이 있는 계단구역 등을 제연구역으로 설정하여, 화재 발생시 연기가 제연구역으로 유입되는 것을 방지하고 있다.

상기 제연구역은 화재 발생시, 옥내나 제연구역의 외부로부터 발생된 연기가 제연구역으로 유입됨을 방지하기 위하여 소방방재 장치가 설비된다.

이러한 소방방재 장치는 외측의 공기를 강제 흡입하여 내측으로 송풍하는 송풍기와, 상기 송풍기를 통하여 이송된 공기를 이동시키는 배관부재와, 상기 배관부재가 각 층의 제연구역에 연결되도록 하는 댐퍼로 구성된다.

종래 소방방재 장치를 설치하기 위해서는 고층건물에 배관부재가 지나가는 배관통로를 형성하고, 각 층마다 개폐댐퍼수단을 설치하여 화재시 댐퍼개폐로서 제연구역의 연기를 제연하도록 하고 있으나, 배관통로의 설치를 위한 공사비의 과다, 배관부재 및 댐퍼 설치를 위한 공간활용 저하, 송풍기와 댐퍼등의 자재 구입비, 배관통로를 보호하기 위한 조적등의 건설비용 증가 등의 문제점이 있었다.

특히, 종래 소방방재 장치는 작동시 제연구역과 제연구역 외부 사이의 차압이 필요 이상으로 차이가 많이 남(높아져)으로써, 제연구역을 향한 여닫이 형식 개폐도어를 열 때 비교적 큰 힘이 요구되어 노약자,어린이등은 여닫이 도어를 열수 없어 화재 발생시 용이하게 대피하지 못하는 위험성이 있었다.

그리고, 화재 발생에 따른 전원이 끊어질 경우, 전기에 의하여 작동되는 상기 송풍기나 댐퍼의 작동이 중단됨으로 인하여 제연구역의 제연작동이 불가능하여 유독가스로 인하여 대피가 불가능할 정도의 어려움이 있었다.

최악의 경우 화재 발생으로 인한 연기,가스등이 옥상으로 올라가서 배관부재로 유입됨으로 연기가 안전성이 요구되는 제연구역으로 공급되는 문제점도 있었다.

따라서, 화재발생시 제연구역 내의 압력은 설정된 압력으로 유지하여야 하며, 설정된 압력과 차이가 발생될 경우 그 차압을 보충해줘야 하는 압력관리가 필요하였다.

한편, 이러한 공동주택의 방재장치는 오로지 화재시에만 작동되는 것이므로 대기오염도 증가될 경우 제연구역은 물론 여닫는 도어를 통하여 실내에도 외부의 미세먼지등이 유입되어 인체의 호흡기 건강에 매우 좋지 않았다.

따라서 소방방재장치의 미작동중에는 제연구역에 신선한 공기를 조절,공급하여 제연구역을 쾌적하게 하고, 화재등의 비상시에는 기설치된 제연기를 통하여 차단막을 형성함과 동시에 연기,유독가스등에 고농도로 농축된 산소기체를 압축한 압축공기를 공급하여 희석이 이루어지게 하여 제연구역의 화재대피시 유독가스로 인한 인명사고를 방지함이 요구되어 왔다. 이러한 필요성은 화재 예방 및 진압을 위하여 저산소 호흡가능한 공기를 사용함에 의함이 요구되는 것이다. 이러한 저산소 환경은 모든 가연성 재료의 점화 및 연소를 완전히 제거한다. 게다가, 이 저산소 환경은사람의 호흡하는데 전혀 지장이 없다. 저산소 호흡가능한 공기는 주위 공기로부터 산소를 추출함으로써 필요한 양만큼 저렴하게 생산할 수 있다. 화재 예방 면에서, 지속적인 저산소 환경 유지는 화재 가능성을 완전히 제거할 수 있음은 물론, 동시에 매우 건강한 환경을 제공한다. 진압 면에서, 표준산소(normoxic) 환경을 인명에 전혀 영향을 미치지 않는 저산소 환경으로 즉각적으로 전환시킬 수 있다. 이것은 섬광 화재나 폭발의 경우에 매우 유용하다. 인체 생리학 및 연소의 물리화학적 성질간의 기본적인 차이를 이용함으로써, 이 새로운 방법은 화재 예방 및사람에게 안전한 호흡가능한 환경간의 고유의 모순을 완전히 해결한다. 저산소 화재 예방 및 진압 시스템은 화재 발생으로 일어나는 막대한 사회경제적인 손실을 철저히 방지할 것이다.

호흡가능한 소화 조성물 제공하고, 사람 점유 환경에서 화재 예방, 저산소 공기를 생성하여 주며, 소화특성을 가진 호흡가능한 저산소 공기를 생성하는 산소 농축장치를 제공하되 분자체 흡착(molecular-sieve adsorption), 격막 분리 및 그외 다른 산소 추출 기술의 공정을 사용하여 가능하며, 화재 진압, 산소가 고갈된 공기를 순간적으로 생성하기 위한 장치를 제공하고, 사람들은 안전하게 호흡이 가능해 질 수 있다. 이것은 저산소 화재 진압제를 방출하고 10부피% 내지 l7부피%의 산소량을 가진 화재 진압 공기를 생성함으로써 이루어질 수 있다. 이하 이러한 저산소 공기 제공을 위한 알려진 기술을 설명한다. 알려진 기체농축장치는 두개의 질소(이하 제2기체라함)흡착베드(기체분리부)가 서로 교대로 반복하여 약흡착질의 농축과 강흡착질의 세정을 반복하는 방식(두 개의 흡착베드 타입이며,복탑방식이라고도 함)에 의하여 압력에 따라 흡착제에 흡착되는 기체의 흡착량의 차이를 이용하여 산소(이하 제1기체라함)를 분리,농축하는 장치이다.

또한, 아파트나 병원등의 건물에 필수적으로 설치된 상기 제연설비는 최초 화재발견시 연기감지기에 의해 종합 방제실에 화재발생 신호가 전달되면 화재가 발생된 구역의 비제연구역과 제연구역과의 압력차이를 자동유지시켜 화재의 확산을 방지하고 비상계단등 대피통로를 마련하기위한 설비이다. 이때, 제연구역내의 방화문에 설치되는 도어클로저의 경우는 통상적으로 연기감지 도어클로저로써 화재발생시 연기감지기에 의해 즉시 닫히는 방식으로 설치되어 있다. 그러나, 제연구역 내 방화문이 개방된 상태에서 화재가 발생하여 방화문에 설치된 도어클로저가 연기감지기에의해 닫힘작동을 한 때에 비제연구역과 제연구역과의 압력차이를 유지시키기 위해 댐퍼에서 배출되는 바람(방연풍속0.7m/s)의 영향으로 도어(방화문)이 온전히 닫하지 못하는 문제가 발생하고 도어(방화문)이 온전히 닫히지 못하게 되면 제연구역으로 제대로 대피할 수가 없어서 제연구역에서 발생되는 유독가스가 전층으로 확산되어 비상계단 대피중 유독가스에 노출되는 문제가 생기게 되고 이로 인해 인명사고가 발생되어 왔다.

공동주택등에 있어서 이러한 실내 쾌적함을 위하여 사용되는 기체농축장치의 경우에는 고농도의 산소가 아닌 23~50% 저농도의 산소부화공기가 적당하다. 일반적으로 알려진 기체농축장치는 고농도 산소기체농축장치가 알려져 있다.

즉, 표준기압의 기준상태(온도 0℃, 표준중력 980.66cm/s2)일 때 760mmHg에 가까깝고, 이것은 1013.250hPa에 해당하며, 통상적인 이 표준기압하에서 연소가능한 재료의 점화는 산소량이 16.8부피%이하로 떨어지면 연소가 불가능하다.

이러한 고농도 산소기체(이하,압축공기라함)를 소정압력과 량으로 배출하는 기체농축장치를 이용하여 공동주택의 방재장치에 적용함으로써 평상시에는 신선한 공기를 공급하지만 화재시에는 비상적으로 고농도 압축공기를 제연구역으로 배출토록 하여 상기한 제연기의 작동과 함께 제연구역의 유독가스에 의한 인명피해를 방지할 수 있다.

본 발명은 이러한 압축공기를 소정압력과 량으로 배출하는 압축공기유닛을 이용하여 공동주택의 방재장치가 평상시에는 신선한 공기를 공급하지만 화재시에는 비상적으로 고압고농도 압축공기를 제연구역으로 배출토록 하여 상기한 제연기의 작동과 함께 제연구역의 유독가스를 희석시키도록 하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명은 평상시에는 고농도 압축공기를 순도와 압력을 조절하여 저농도로 공급하되, 화재발생시에는 제연구역이 설정된 기체압력에 맞추어 실내,외의 기압차가 발생하지 않도록 하여 제연구역내 혹은 비제연구역에서 연기,유독가스가 이동하지 않도록 하여 방화도어, 비상문등의 도어가 불필요하게 차단되는 것을 방지하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치를 제공하는 데에도 그 목적이 있다.

본 발명은 화재 발생시 연기,유독가스 등이 배관부재를 통하여 제연구역으로 다시 공급되더라도 연기,유독가스등을 압축공기로서 희석하여 인명피해를 줄일 수 있는 제연기를 구비한 소방방재 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치는 화재 경보를 알리는 경보부재와, 화재 발생시 발광되는 비상조명부재와, 제연구역을 포함한 지역에서 화재 발생여부를 감지하도록 옥내에 설치된 외부센서, 제연기 내에 설치된 내부센서, 도어의 열림 여부를 감지하는 도어센서, 제연구역 경계에서 기압차이를 검출하는 압력센서등으로 이루어지는 센서부와, 상기 센서부에서 입력된 화재신호로 작동되고 제연구역의 경계에서 공기를 토출함으로 에어막을 형성하여 연기가 제연구역으로 유입됨을 방지하도록 송풍모터에 의하여 회전됨으로 일방향으로 공기를 토출하는 송풍팬을 포함한 송풍부재와, 제연구역으로 연기 공급을 차단할 수 있도록 각 층의 제연구연과의 경계면에 설치되는 도어와, AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제1전원변환기와, 외부전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원으로 작동하는 보조 충전부재를 구비하여 상기 도어의 상측에 설치되는 제연기; 상기 제연기와 연결되고, 제연구역내에는 압력센서를 설치하여 화재발생시 제연구역의 기체압력을 검출하여 비제연구역의 기압과 비교하여 그 기압차를 없애도록 함과 아울러 유독가스,연기를 희석하기 위하여 소정의 고농도의 압축공기를 배출하는 압축공기유닛; 상기 제연기의 경보부재,비상조명부재,송풍부재,센서부 및 압축공기유닛에 소정의 제어신호를 인가하는 컨트롤부재; 및 상기 제연기와 압축공기유닛의 전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원을 인가하는 메인 충전부재와, AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제2전원변환기로 이루어져, 상기 제연기와 압축공기유닛으로 전원을 인가함과 아울러 상기 제연기의 컨트롤부재에 소정신호를 인가하도록 연결된 중앙제어부재를 구비하는 관제부; 를 포함하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치로서 달성할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치의 상기 압축공기유닛은 대기중의 공기를 공기압축기를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브(제1솔레노이드밸브,이하 제1밸브라 함)를 통하여 한쌍의 기체분리부에 교호로 제어되면서 공급되고, 일측의 기체분리부에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브를 통하여 저장탱크에서 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 유출밸브를 통하여 조절되어 유출됨과 동시에 농축기체중 일부를 오리피스를 통하여 세정단계의 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 메인기체농축부; 및 대기중의 공기를 압축하여 대기중의 공기를 압축시킨 압축공기를 상기 메인기체농축부의 유출밸브에서 송출되는 제1기체와 혼합하여 저농도의 산소기체를 송출하도록 연결된 압축공기라인; 을 포함하고,

상기 압축공기라인은 상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드를 형성하고, 케이싱내에는 오리피스와 체크밸브가 형성된 체크밸브부가 각각 위치하고, 이 체크밸브부 저면의 각 케이싱내에는 스프링이 각각 내장된 혼합공간을 이루고, 여기에 다공판과, 흡착부를 형성한 보조기체농축부; 대기중의 공기를 압축하여 저장한 압축공기탱크; 및 상기 메인기체농축부의 제1밸브와, 보조기체농축부의 제2밸브(제2솔레노이드밸브, 이하 제2밸브라 함) 및 압축공기탱크로 전환시키는 제3밸브(제3솔레노이드밸브, 이하 제3밸브라 함)를 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고,

상기 제연구역 혹은 계단이 있는 비상통로상의 복도등에 설치되어 화재발생시 연기,유독가스를 배출시키도록 배연창에 록킹홈을 형성하고, 이 록킹홈에서 록킹킹부재가 잠금,해제되게 하며, 록킹부재는 관제부 혹은 화재감지기의 신호로서 개폐작동하도록 하여 화재감지시 제어부 신호로서 배연창과 배연팬을 개방하도록 하는 배연부; 를 포함하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치로서 달성할 수 있다.

상기한 바에 따르는 본 발명은 압축공기를 소정압력과 량으로 배출하는 압축공기유닛을 공동주택의 제연구역에 제연기와 함께 구비한 소방방재장치로서 평상시에는 신선한 공기를 공급하지만 화재시에는 비상적으로 고압.고농도의 압축공기(압축공기)를 제연구역으로 배출토록 하여 상기한 제연기의 작동과 함께 제연구역의 유독가스에 의한 인명피해를 방지하는 효과가 있다.

본 발명은 평상시에는 압축공기를 일반공기와 순도와 압력을 조절하여 공급하도록 하여 미세먼지등으로 오염된 실내공기를 신선하게 하도록 하는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 화재발생시에는 제연구역내 설정된 기압과 차이가 발생될 경우 그 차압을 보충하는 수단으로 압축공기유닛을 통하여 고압의 압축공기를 배출하는 것에 의하여 가능하게 하여 제연구역의 압력관리에 어려움이 없도록 한 효과도 있다.

본 발명은 화재 발생시 연기,유독가스 등이 배관부재를 통하여 제연구역으로 다시 공급되거나 방화문,도어등의 개방으로인하여 제연구역에 연기,유독가스등이 가득차더라도 고압고농도의 압축공기(압축공기)로서 희석이 가능함에 따라 유독가스,연기의 호흡에 의한 인명피해를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.

또한, 상기 압축공기유닛의 압축공기를 유량 및 압력조절수단으로서 조절하여 안정적으로 대기중의 순도에 맞춘 혼합산소를 평상시에 공급하고, 특히, 고농도 압축공기의 혼합량을 개폐제어할 수 있어 저농도는 물론 중순도,고순도등의 순도조절에 따른 신선한 공기는 물론 제연구역내 기압차를 자동적으로 압력센서를 통하여 제어가능하게 하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치를 제공한다.

도 1은 종래 소방방재 장치를 개략적으로 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명의 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치의 일실시예에 따른 블록도이고,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 블록도이고,
도 4는 본 발명의 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치의 설치상태이고,
도 5는 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치에서 제연기의 사시도이고,
도 6은 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치에서 제연기의 분해 사시도이고,
도 7은 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치의 제어방법을 도시한 순서도이고,
도 8은 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 구성을 나타내는 개략 도면이고,
도 9는 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 다른 실시예의 구성을 나타내는 개략 도면이고,
도 10은 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 흡착베드의 구성을 나타내는 도면이고,
도 11은 본 발명 제연기를 구비한 소방방재장치의 배연통풍설비를 설명하기 위한 개략도이고,
도 12는 본 발명 제연기를 구비한 소방방재장치의 배연통풍설비의 개폐작동을 설명하는 도면이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 빌딩에 설치된 제연기를 구비한 소방방재 장치를 예로 들어 설명한다.

첨부 도면중 도 2는 본 발명의 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치의 일실시예에 따른 블록도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 블록도이고, 도 4는 본 발명의 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치의 설치상태이고, 도 5는 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치에서 제연기의 사시도이고, 도 6은 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치에서 제연기의 분해 사시도이고, 도 7은 본 발명에 적용된 제연기를 구비한 소방방재 장치의 제어과정을 도시한 순서도이다.

상기 첨부 도면중 도 2와 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제연기(20)를 구비한 소방방재 장치는 외부센서(30)와 내부센서(31)로 이루어진 센서부재와, 에어막을 형성하는 제연기(20) 및 압축공기를 배출하는 압축공기유닛(10)과, 배연통풍설비(400)와, 다수개의 제연기(20)를 제어하기 위한 관제부(40)로 크게 구성된다.

본 발명에 의한 소방방재 장치는 제연기(20)에서 발생된 에어막에 의하여 옥내(60)에서 발생된 화재에 의하여 제연구역으로 연기가 유입됨을 방지하고, 아울러 배연통풍설비(400)를 통하여 유독가스 및 연기를 배연시키며, 동시에 압축공기유닛(10)을 통한 소정 압력의 압축공기가 송출되어 유독가스를 희석할 수 있게 된다.

상기 에어막은 제연기(20)에서 토출되는 공기에 의하여 형성된 공기가 막의 역할을 하는 것으로, 상기 에어막에 의하여 연기의 유동이 차단됨과 아울러 압력센서(35)를 통하여 검출된 제연구역내 기압과 기준값의 압력의 차이를 계산하여 컨트롤부재에서 압축공기유닛(10)의 압력조절기를 조절하여 고농도 압축공기를 배출하여 제연구역내 유독가스를 희석시킬 수 있다. 물론, 제연구역내 유독가스의 유독성을 여러 단계로 값을 기준할 수 있고, 이를 적용하되 각 단계 별 기준값에 비교하여 컨트롤부재에서 신호를 출력시킴으로써 압축공기유닛의 압력조절기를 통하여 배출압력을 조절함으로써 이상적인 희석효과를 기할 수 있다. 물론, 배연통풍설비(400)를 통하여 기체압력이 낮아 질 수 있으나, 압력센서(35)로서 이러한 모든 압력상황을 고련하여 기체압력이 검출될 것이다.

제연구역은 복도구역(64)이나 계단구역(65) 등이 제연구역으로 설정되나, 이에 한정하는 것은 아니고 화재발생시 사람들이 대피하기 위한 공간이면서, 연기의 유입을 방지하기 위한 구간이면 제연구역이라 할 수 있다.

그리고, 건물의 내측 옥내(60)에는 화재가 발생되어 유독연기가 발생될 가능성이 높으며, 이로 인하여 상기 옥내(60)에는 화재 발생여부를 감지하는 센서부의 외부센서(30)가 설치된다.

상기 센서부에서 입력된 화재신호로 작동되어 상기 제연구역의 경계에서 공기를 토출함으로 에어막을 형성하여 연기 또는 유독가스가 상기 제연구역으로 유입됨을 방지하는 제연기(20),압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)는 상기 제연구역 혹은 제연구역과 통하는 입구마다 설치되거나, 필요에 따라 선택적으로 설치될 수 있다.

상기 센서부는 상기 옥내(60) 및 화재발생 측정용 장소에 설치된 외부센서(30)와, 연기가 유입됨을 방지하는 제연구역의 경계에 설치된 제연기(20) 내부에 설치된 내부센서(31)로 이루어지며, 혹은 배연통풍설비(400)를 통하여 기존 화재감지기(430)로도 화재 발생 여부를 검출하게 된다.물론, 관제부 혹은 제어부는 이러한 검출신호의 가장 빠른 확실한 신호에 따라 우선적인 비상상황을 제어할 수 있을 것이다.

센서부의 산세는 열감지센서 또는 연기감지센서를 택일적으로 사용하게 되며, 기타 여러기능, 종류의 화재감지 센서를 사용할 수 있다.

상기 센서부의 외부센서(30) 및 내부센서(31)와 연결된 컨트롤부재(22)는 상기 제연기(20) 및 이와 연결된 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)의 작동을 관제부(40)의 신호로서 주고받는 과정을 통하여 제어하게 된다.

도 6, 도 7에 도시된 제연기(20)는 본 발명이 적용하고자 하는 이미 알려진 제연기이다. 본 발명에 적용된 제연기는 이러한 외형에 한정되지 않으며, 제연기가 갖추어야 할 기본적인 구성들을 적용할 수 있다. 이에 의한 본 발명에 적용된 상기 제연기(20)는 회전동력을 제공하는 송풍모터(25)와, 상기 송풍모터(25)에 의하여 회전됨으로 일방향으로 공기를 토출하는 송풍팬(26)을 포함한 송풍부재(24)가 구비된다. 송풍모터(25)는 충전된 전원을 이용하여 동작되도록 DC모터를 사용하게 되나, 필요에 따라 AC모터를 사용할 수도 있다. 그리고 송풍모터(25)는 브라켓(78) 내에 삽입되어 고정되며, 송풍모터(25)는 일방향으로 회전축이 구비된 것을 사용할 수 있으나, 본 발명에서는 양방향으로 회전축이 구비된 송풍모터(25)를 사용한다. 송풍모터(25)가 양방향으로 회전축이 구비됨으로 인해, 이에 연결된 송풍팬(26)도 송풍모터(25)의 양측에서 회전시켜 출력된다. 송풍팬(26)에 의하여 발생된 바람은 풍향판(76)에 의하여 방향이 안내된다.

한편, 송풍부재(24)는 일방향으로 공기가 토출되어 에어막을 형성하게 된다. 제연기(20)의 전면에는 흡입그릴(70)이 구비되어 외측의 공기가 흡입되는 통로가 되며, 흡입그릴(70)의 하측에는 통풍구(84) 및 압력센서(35)가 구비되어 제연구역으로 연기가 유입됨을 막는 공기가 토출되어 에어막을 형성함과 아울러 토출된 공기주변의 기체압력을 검출하게 된다. 상측케이스(72)와 측면케이스(74)에 의하여 외부케이스를 형성하며, 상기 제연기(20)의 일측에는 전장실(80)이 구비되어 컨트롤부재(22)를 포함한 전장부품이 장착된다.

그리고, 전장실(80)의 일측에는 전장부품의 수리 및 교환을 위하여 개폐가 용이한 서비스도어(82)가 구비된다. 서비스도어(82)는 일측이 힌지 연결되어 작업자가 서비스도어(82)를 열고 전장실(80) 내에 있는 각종 전장부품을 수리하거나 교환하는 작업이 용이하게 된다.

제연기(20)에는 화재 경보를 알리는 경보부재(34)가 구비되며, 경보부재(34)는 컨트롤부재(22) 내측에 입력된 경고음 또는 경고방송이 나가는 음향부재(33)와, 화재 발생을 빛으로 알리는 발광부재(32)를 포함하여 구성된다. 바람직하게는 음향부재(33)와 발광부재(32)로 이루어진 경보부재(34)가 상기 전장실(80)에 설치된다. 그리고, 제연기(20)에는 화재 발생시 발광되는 비상조명부재(36)가 구비되어 대피자들이 시야확보를 용이하게 할 수 있도록 한다.

제연기(20)는 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)와 함께 AC전원과 직접 연결되어 전원을 공급받으며, 제연기(20)의 AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제1전원변환기(27)로서 제연기(20),압축공기유닛(10) 및 배연통풍설비(400)에 DC전원을 공급하게 된다. 제연기(20)와 압축공기유닛(10)에는 외부전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원을 공급하는 보조 충전부재(29)가 구비되며, 보조 충전부재(29)는 제1전원변환기(27)와 연결되어 충전이 이루어진다. 그리고, 제연기(20)와 압축공기유닛(10)은 수동으로 작동되거나 자동으로 작동될 수 있으며, 이를 위하여 제연기(20) 외측에는 스위치부재(90)가 장착된다. 스위치부재(90)는 자동 및 수동 스위치와 이에 따른 발광소자가 설치되며, 그 밖에도 온오프 스위치등 다양한 스위치가 설치될 수 있다.

그리고, 제연기(20), 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)는 다양한 제어방법에 의하여 작동이 이루어질 수 있으며, 제연기(20)만 혹은 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)을 무선 또는 유선의 리모트콘트롤로서 시험용 조작이 이루어질 수 있다. 전장실(80)에 설치되는 전장부품은 경보부재(34), 내부센서(31), 비상조명부재(36), 컨트롤부재(22) 등 여러 부품들이 될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니고 필요에 따라 다양한 설치부품이 제공될 수 있다.

그리고, 컨트롤부재(22)가 내장된 제연기(20)는 상기 제연구역으로 연기를 공급할 수 있는 각 층의 도어(62) 및 통로에 설치됨이 바람직하나 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 제연기(20)를 개별로 제어하기 위한 관제부(40)에는 컨트롤부재(22)와 연결된 중앙제어부재(42)가 구비된다.

관제부(40) 혹은 중앙제어부재(42)는 각 제연기(20), 압축공기유닛(10)과 연결된 컨트롤부재(22)를 제어하고,컨트롤부재(22)는 제연기(20) 및 압축공기유닛(10)의 운전을 제어하게 된다. 배연통풍설비(400)은 자체 검출신호 혹은 관제부(40)에 전송된 화재신호로서 작동할 수 있다. 관제부(40)는 건물의 관리실 또는 관제실 등 건물을 관리하는 사람이 있는 곳에 설치됨이 바람직하며, 제연기(20)의 설치상태와 동작상태 및 화재상태 등을 모니터링하여 수동으로 제연기(20)만의 독립적인 명령을 내릴 수도 있으며, 컨트롤부재(22) 또는 중앙제어부재(42)가 자동적으로 작동명령을 내릴 수도 있다.

이러한 구성을 갖는 제연기(20)는 상기 제연구역과 접한 도어(62) 및 통로의 상측에 설치됨이 바람직하며, 도어(62) 및 통로를 통하여 유입되려는 연기를 에어막을 사용하여 차단하기 할 수 있는 다양한 설치위치 및 구조 등이 변경 가능하다.

이와 같은 제연기(20)는 벽체에 인입되어 설치될 수 있으며, 벽체에서 돌출된 형상으로 설치될 수 있다.

한편, 도어(62)의 열림 여부를 감지하도록 도어(62) 근처에 설치된 도어센서(38)가 상기 컨트롤부재(22)에 연결된다. 그리고, 제연기(20)의 전장실(80)에 설치된 비상조명부재(36)는 단순히 조명 역할을 하거나, 필요에 따라 비상등의 조명 역할 등 다양한 방면으로 사용될 수 있다. 그리고, 보조 충전부재(29)는 수명이 한정된 부품으로 인하여, 보조 충전부재(29)의 수명이 다한 경우, 서비스도어(82)를 열고 교환작업을 하게 된다. 그리고, 내부센서(31)와 경보부재(34)는 전장실(80) 외측 표면에 설치됨이 바람직할 것이다. 상기와 같은 제연기(20)는 난연제 또는 불연재의 재질로 형성됨이 바람직하며, 송풍팬(26)은 알루미늄이나 금속성 재질로 형성됨이 바람직하다.

도 2,3,4에서 도시된 바와 같이, 상기 구성을 갖는 제연기(20)는 복도구역(64)을 제연구역으로 설정하였을 경우, 복도구역(64)으로 연기를 차단할 수 있는 도어(62) 상측과 엘레베이터(67) 상측 등에 설치될 수 있다. 그리고, 계단구역(65)을 제연구역으로 설정한 경우, 계단구역(65)으로 연기를 차단할 수 있는 비상문(66) 상측에 제연기(20)를 설치하게 된다. 그리고, 복도구역(64)과 계단구역(65)을 모두 제연구역으로 설정한 경우, 모든 도어(62)와 통로의 위에 제연기(20)를 설치할 수 있으며, 상기와 같은 범위에서 제연구역의 설정과 건물의 특성 등에 따라 도어(62)나 통로 등 상기 제연구역으로 연기를 공급할 수 있는 모든 부분에 제연기(20)를 모두 또는 선택적으로 설치할 수 있다. 상기 계단구역(65)은 비상계단(68)이 구비된 구역으로 보통 복도구역(64)과는 비상문(66)에 의하여 구획이 이루어진다. 상기 제연기(20)는 각각 독립적으로 사용될 수 있으나, 바람직하게 상기 제연기(20)는 관제부(40)에 연결됨으로 사용자가 조작하는 중앙제어부재(42)에 의하여 상기 제연기(20)의 제어가 이루어진다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 제어과정을 설명하기로 한다. 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 제어동작은 센서부를 통하여 측정된 값으로 컨트롤부재(22)나 중앙 제어부재에서 화재발생 여부를 판단하는 단계(S5)를 갖게 된다.

화재가 발생되면, 상기 제연기(20)로 외부전원의 공급 여부를 체크하여 외부전원이 공급되지 않으면 비상전원을 공급하는 단계(S15)를 갖게 된다. 상기 외부전원의 공급 여부를 체크하는 것은 컨트롤부재(22) 또는 중앙제어부재(42)에서 행하게 되며, 비상전원은 보조 충전부재(29)에 충전되어 있는 DC전원을 사용하게 된다. 이를 위하여 제연기(20), 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400) 및 외부센서(30)와 관제부(40)의 기기는 DC전원으로 동작되는 부품을 사용함이 바람직하나, 필요에 따라 부분적으로 AC전원을 이용한 부품이 사용되거나, 상기 보조 충전부재(29)를 사용하지 않을 경우 AC전원을 이용한 부품을 주 부품으로 사용할 수 있다.

상기 컨트롤부재(22)의 작동신호에 의해 제연기(20)내에 설치된 송풍부재(24)가 작동되어 제연구역의 경계에 에어막을 형성함과 동시에 고압공기를 송출하는 압축공기유닛(10)을 작동시키고, 또 배연통풍설비(400)가 동시에 동작하는 단계(S20)를 갖게 된다(이때, 컨트롤부재(22)는 압축공기유닛(10)의 비상적 상황, 예를들면 기압차이에 의한 고압의 고농도 압축공기를 필요로 하는 경우 그에 맞는 고압의 고농도 압축공기를 유출시켜 유독가스를 희석하게 된다. 이에 따른 구체적인 고농도 압축공기의 작동은 후술한다). 바람직하게는 에어막을 형성하는 단계 후에 제연기(20)에 장착된 대피장치를 작동하는 단계(S25)를 갖게 된다. 상기 대피장치는 대피자의 시야 확보를 위한 비상조명부재(36)와 소리와 빛 등으로 화재 발생을 알리는 경보부재(34) 등을 포함한다. 그리고, 상기 에어막을 형성하는 단계 후에 제연기(20)가 설치된 도어(62)가 열리는 여부를 판단하는 단계(S30)를 갖게 되며, 도어(62)가 열렸다고 판단될 때 설정시간 공기의 풍속을 감소시키는 단계(S35)를 갖게 된다. 도어(62)의 열림을 감지하기 위한 도어센서(38)가 컨트롤부재(22)에 연결됨으로, 도어(62)가 열리는 설정시간 동안 송풍모터(25)의 회전력을 감소시켜 공기의 토출량을 감소시킨다. 도어센서(38)는 도어(62)의 힌지부나 문틀 등 다양한 위치에 설치되어 상기 도어(62)의 열림 여부를 감지하게 된다. 이로 인하여, 노약자 등의 대피자가 복도구역(64) 또는 계단구역(65) 등의 제연구역으로 도어(62)를 열고 피신하고자 할 때, 에어막에 의하여 도어(62)가 열리지 못하는 문제점을 해결하게 된다. 도어(62)가 열리면서 풍속이 감속된 이후에는 설정된 시간 이후에 다시 풍속이 증가하거나, 도어(62)가 다시 닫히는 신호가 도어센서(38)를 통해 컨트롤부재(22)에 전달되면 다시 풍속이 증가하게 된다. 상기 에어막을 형성하는 단계 후에 상기 센서부를 통하여 측정된 값을 바탕으로 화재의 종료(S40) 여부를 판단하여 송풍부재(24)의 동작을 중지시키는 단계(S45)를 갖게 된다. 상기 송풍부재(24)의 동작이 중지되면 경보부재(34) 및 비상조명부재(36) 등의 대피장치 동작이 중지되는 단계(S50)를 갖는다.

이와 같은 제연기(20)의 동작 개시 및 중지는 컨트롤부재(22)를 통하여 각각의 제연기(20), 압축공기유닛(10), 배연통풍설비(400)들의 동작이 이루어지되,관제부(40)의 중앙제어부재(42)에 의하여 제연기(20)의 컨트롤부재(22)로 신호가 전달되는 중앙제어방식에 의하거나, 양 방식이 혼합되어 필요에 따라 독립제어방식과 중앙제어방식이 사용될 수 있다.

때로는, 상기 화재발생 여부를 판단한 단계후에, 상기 컨트롤부재(22)와 연결된 중앙제어부재(42)에 의하여 제연기(20)의 동작 제어가 이루어지는 단계를 더 갖게 되며, 이 경우, 상기 제연기(20)의 모든 작동 및 제어가 관제부(40)에서 이루어지게 된다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제연기를 구비한 소방방재 장치의 요부구성을 도시한 블록도와 설치상태도면이며, 설명의 편의를 위해 상기 일 실시예와 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에대한 상세한 설명은 생략한다.

도면에 도시된 바와 같이, 관제부(40) 내에는 AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제2전원변환기(52)가 구비되며, 제연기(20)로 DC전원을 공급하게 된다. 그리고, 상기 관제부(40)에는 외부전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원을 저장하는 메인 충전부재(54)가 구비된다. 제2전원변환기(52)는 각 제연기(20)의 전원부재(50)에 연결되며, 상기 전원부재(50)는 DC전원을 상기 제연기(20)의 각 푸품으로 전달하는 역할을 하게 된다. 상기 제연기(20)에도 보조 충전부재(29)가 설치되나, 필요에 따라 메인 충전부재(54)만 사용하고 보조 충전부재(29)는 설치하지 않을 수도 있다. 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제연기(20)를 구비한 소방방재 장치의 제어과정은 상기 일 실시예와 동일한 제어방법 및 구성 및 작용이 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호로 인용하고 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 다른 실시예는 본 발명의 일 실시예에 비하여 전원관련 구성 및 이와 관련된 제어과정만 상이하다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 제연기를 구비한 소방방재 장치의 제어는 화재가 발생되면, 상기 관제부(40)로 외부전원의 공급 여부를 체크하여 외부전원이 공급되지 않으면 비상전원을 공급하는 단계를 갖게 된다. 상기 외부전원의 공급 여부를 체크하는 것은 컨트롤부재(22) 또는 중앙제어부재(42)에서 행하게 되며, 비상전원은 메인 충전부재(54) 또는 보조 충전부재(29)에 충전되어 있는 DC전원을 사용하게 된다. 상술한 바와 같은 구성에 의하면, 본 발명은 화재 발생시 제연구역의 경계에 공기를 토출하여 에어막을 형성함으로 제연구역 내로 연기가 유입됨을 차단하게 된다. 따라서, 화재발생시 복도구역(64)이나 계단구역(65) 등의 제연구역의 압력을 일정한 압력으로 유지하기 위한 종래의 소방방재 장치들이 필요치 않고, 비교적 간단한 구성을 갖는 제연기(20)를 구비한 소방방재 장치에 의하여 종래 보다 월등한 제연 효과를 갖게 된다.

한편, 후술하는 도 8, 도 9 및 도 10에서 도시되고 설명되는 상기 압축공기유닛(10)은 복도구역(64)을 제연구역으로 설정하였을 경우, 복도구역(64)으로 연기를 차단할 수 있는 도어(62)측면과 엘레베이터(67)측면 등에 설치될 수 있다. 그리고, 도면들 에 도시된 바와 같이, 계단구역(65)을 제연구역으로 설정한 경우, 계단구역(65)으로 연기를 차단할 수 있는 비상문(66) 측면에 압축공기유닛(10)를 설치하게 된다. 그리고, 복도구역(64)과 계단구역(65)을 모두 제연구역으로 설정한 경우, 모든 도어(62)측면과 통로의 적당한 위치에 압축공기유닛(10)을 설치할 수 있으며, 상기와 같은 범위안에서 제연구역의 설정과 건물의 특성 등에 따라 도어(62)나 통로 등 상기 제연구역으로 연기를 차단할 수 있는 모든 부분에 압축공기유닛(10)을 모두 또는 선택적으로 설치할 수 있다. 계단구역(65)은 비상계단(68)이 구비된 구역으로 보통 복도구역(64)과는 비상문(66)에 의하여 구획이 이루어진다. 압축공기유닛(10)은 각각 독립적으로 사용될 수 있으나, 바람직하게 제연기(20)와 병렬로 관제부(40)에 연결됨으로 사용자가 조작하는 중앙제어부재(42)에 의하여 상기 제연기(20) 및 압축공기유닛(10)의 제어가 가능할 것이다.

이하에서는 도면과 함께 본 발명에 적용된 압축공기유닛(10)에 대하여 설명한다. 첨부 도면중 도 8은 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 구성을 나타내는 개략 도면이다.

상기 도면 도 8에 따르는 본 발명 제연기를 구비한 소방방재장치의 압축공기유닛(10)은 메인기체농축부(100)와, 압축공기라인(100b)으로 이루어진다.

먼저 메인기체농축부(100)는 대기중의 공기를 압축기(110)를 통하여 소정압력의 고압공기로 제 1밸브(120)를 통하여 한쌍의 기체분리부(130a,b)에 교호로 제어되면서 공급되고, 한쌍의 기체분리부(130a,b)에서 얻어진 고농도 압축공기는 체크밸브(140)를 통하여 저장탱크(150)에서 저장되었다가 압력조절기(180)를 거쳐 유출밸브(170)을 통하여 조절되어 유출됨과 아울러 고농도 압축공기 일부를 오리피스(160)를 통하여 세정단계의 기체분리부(130a,b)으로 궤환시켜 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착방식으로 이루어진다.

압축공기라인(100b)은 상기 메인기체농축부(100)의 출력단과 상기 압축기(110)사이에 유량조절기(170b)과 압력조절기(180b)을 연결하여서 된다.

압축공기유닛(10)의 순도조절은 도 9에서 도시된 바와 같이 대기중의 공기를 압축기(110)를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브(120)를 통하여 한쌍의 기체분리부(130a,130b)에 교호로 제어되면서 공급되고, 기체분리부(130a,130b)에서 얻어진 고농도 압축공기는 체크밸브(140)를 통하여 저장탱크(150)에서 저장시켜 압력조절기(180)와 유출밸브(170)를 통하여 압력과 유량을 조절/유출시킴과 아울러 고농도 압축공기 일부를 오리피스(160)를 통하여 세정단계의 기체분리부(130a,130b)으로 궤환시켜 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착방식의 메인기체농축부(100)를 이루되, 여기에 압축공기라인(100b)을 결합하여 고순도기체와 대기중의 압축공기를 혼합하여 저농도의 신선한 산소를 배출하게 된다.

이와 같은 압축공기유닛(10)은 메인기체농축부(100)의 유출밸브(170)와 고농도 압축공기라인(100b)을 통하여 혼합하므로서 평상시에는 제연구역등에 신선한 저농도의 적절한 기압의 압축공기(농축산소)를 배출할 수 있다. 이것은 관제부(40)ㄹ(이를f한 정상시에 적당한 신선한 공기외에 비상시 제연구역등에 고압의 압축공 통하거나 자체 제어부(300)의 명령에 따라 화재등의 비상적인 상황이 아닌 경우를 판단하여 메인기체농축부(100)와 보조기체농축부(100c)의 농축기체(산소)를 혼합하되 저농도의 산소기체로 압력과 유량을 조절하여 배출할 수 있다. 화재등의 비상시에는 자동적으로 중앙관제부 혹은 제연기내 컨트롤부재(22)를 통하여 검출된 압력을 제연구역내 기압차이를 제어부(300)의 기준값과 비교하여 고압의 압축공기를 배출할 수 있다. 이때 압축공기유닛(10)의 유량과 압력은 압축공기유닛(10)의 압력조절기(180)와 유량조절기(170)에 의하여 조절가능하다.

이하에서는 압축된 기체중 특히 산소를 압축한 농축산소의 배출작동을 설명한다.

메인기체농축부(100)는 대기중의 공기를 여과 필터(112)를 거쳐 압축기(110)를 통하여 소정압력의 고압기체로 공급시키고, 제1밸브(120)를 통하여 한쌍의 기체분리부(130)에 교번/공급하고, 기체분리부(130)에서 얻어진 농축된 제1기체는 체크밸브(140)를 통하여 저장탱크(160)에서 저장시켜 유출밸브(170)와 압력조절기(180)를 통하여 조절/유출시킴과 아울러 이 농축기체중 일부를 오리피스(150)를 통하여 세정단계의 기체분리부(130b)로 궤환시킨 뒤 후술하는 보조기체농축부(100b)의 제2밸브(120b)를 거쳐 공급하며, 세정단계의 기체분리부(130b)로 궤환후 세정된 제2기체(질소)는 소음기(192)와, 배기밸브(190)를 통하여 대기중에 배기토록하여서 된다.

압축공기라인(100b)은 상기 메인 메인기체농축부(100)에서 공급되는 고농도 압축기체가 제2밸브(120b)를 통하여 유량조절기(180b)에서 유량을 조절한뒤 압력조절기(170b)에서 소정 압력으로 조절되어 상기 메인 메인기체농축부(100)의 고농도 농축기체(농축산소)와 혼합되어 저농도기체(산소)로 배출되어 사람에게 적당한 신선한 공기를 배출하는 것이다. 이러한 유량 및 압력의 조절은 전술한 컨트롤부재(22)를 통하여 정상,비상 상황별로 설정된 신호가 상기 유량 및 압력조절기(170)(170b)(180)(180b)의 유량과 압력을 조절,제어되도록 할 수 있다. 물론 중앙제어부재(42)에서도 정상,비상 상황별로 컨트롤부재(22)에 전달되는 신호를 조절하여 유량과 압력을 조절하도록 할 수 있다.

첨부 도면중 도 9는 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 다른 실시예의 구성을 나타내는 개략 도면이고, 도 10은 본 발명에 적용된 압축공기유닛의 기체분리부의 구성을 나타내는 도면이다.

상기 도면들에 따르는 압축공기유닛(10)의 순도 조절은 도 9에서 설명된 구조와 동일하게 대기중의 공기를 압축기(110)를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브(120)를 통하여 한쌍의 기체분리부(130)에 교호로 제어되면서 공급되고, 기체분리부(130)에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브(140)를 통하여 저장탱크(150)에서 저장시켜 압력조절기(180)와 유출밸브(170)를 통하여 압력과 유량을 조절/유출시킴과 아울러 고농도 농축기체 일부를 오리피스(160)를 통하여 세정단계의 기체분리부(130)로 궤환시켜 흡착된 제2기체(질소)를 대기중에 배기토록하는 압력순환흡착방식의 메인기체농축부(100)를 통하여 이루어지지만, 여기에 압축공기탱크(160b)와 독립적인 별개의 압축공기유닛을 포함하는 보조기체농축부(100c)를 구성하여 메인기체농축부(100)의 고순도 기체와 보조기체농축부(100c)의 중간 농도의 기체를 혼합시켜 중순도의 농축산소를 배출할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 적용된 압축공기유닛(10)은 압축기(110)의 압축공기중 압축공정을 수행하지 않는 일부 기체를 회수하여 고순도의 기체와 혼합하여 중순도의 신선한 공기를 공급할 수 있다. 이와 같은 중순도 및 전술한 저농도 압축공기유닛(10)의 공기압축은 가압과 감압을 교번으로 작동하는 복탑방식의 기체분리부에서 한쪽 기체분리부가 감압단계를 시작할 때 밸브를 전환하여 짧은 시간동안 보조저장탱크로 고압의 공기 흐름을 유도하는 단계와 하방균등화 단계시 또 다른 밸브를 전환하여 컴프레셔를 통해 공급되는 공기를 보조저장탱크로 보낸후 고순도의 기체와 함께 혼합하여 혼합후 순도조절된 기체의 형태로 배출되는 압축공기유닛 구조이다.

이러한 공기압축과정은 대기중의 공기를 여과하기 위한 흡기필터, 흡입소음을 절감하기 위한 흡기소음기(112), 공기압축기(110), 기체분리부(130)에 압축공기를 교번으로 공급하며. 하방균등화 공정을 수행하는 제1밸브(120),흡착된 제2기체(질소)를 흡착하기 위한 두 대의 기체분리부(130)과, 기체분리부(130)의 세정을 돕고 고순도의 산소를 얻기 위한 오리피스(150), 생성산소의 역류를 방지하는 체크밸브(140), 산소기체의 순도를 일정하게 하고, 토출되는 유량의 변동를 줄여주기 위한 저장탱크(160), 회수되는 산소기체를 일정한 유량으로 토출시키기 위하여 산소기체의 압력을 저압으로 유지시켜주는 압력조절기(180), 일정량의 산소기체를 공급하기 위한 유량조절기(170), 이 유량조절기(170)와 압력조절기(180) 및 공기압축기(110)를 제어하는 제어부(300, 컨트롤부의 기능과 동일을 수행가능함), 세정후 질소의 유출소음을 방지하기 위한 소음기(192), 감압 초기단계시 대기로 방출되는 공기를 보조기체농축부(100c)로 전환시켜주는 제3밸브(120d)로 이루어진다.

상기 실시예의 압축공기유닛(10)은 제1밸브(120), 제2밸브(120c) 및 제3밸브(120d)로 이루어지고, 각 5포트 3웨이 및 3포트 2웨이 솔레노이드 밸브로 할 수 있다. 즉, 보조기체농축부(100c)로 전환시켜주는 제3밸브(120d)는 3포트1웨이 밸브가 적당하다.

즉, 전술한 메인기체농축부(100)의 제1밸브(120)와, 보조기체농축부(100c)의 제2밸브(120c) 및 압축공기탱크(160b)로 전환시켜주는 제3밸브(120d)로 이루어지고 이것들은 제어부(300)로서 제어될 수 있다.

도 10은 본 발명에 적용된 압축공기유닛(10)의 보조기체농축부(100c)에 적용된 기체분리부의 구성을 보여 준다.

이러한 보조기체농축부(100c)의 기체분리부(200)는 상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱(210)으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드(220)(280)를 형성하여서 된다. 케이싱(210)내에는 전술한 바와같은 오리피스(242)와 체크밸브(244)가 형성된 체크밸브부(240)가 각각 위치하고, 이와같은 체크밸브부(240)저면의 각 케이싱(210)내에는 스프링(272)이 각각 내장된 혼합공간(270)이 위치하고, 다공판(250)과, 흡착부(260)가 각각 구성된다.상기 흡착부(260)는 흡착재(264)를 내장한 망체(262)로서 흡착재(264)의 이탈을 방지한다. 상기 기체분리부(200)의 복수 케이싱(210)상단에는 각각 고농도 압축공기의 공급로(222)를 이루고 저장공간(232)을 이루는 상부매니폴드(220)와, 고농도 압축공기의 공급과 세정후질소를 배기시키는 통로(282)를 두곳에 각각 형성한 하부매니폴드(280)으로 이루어진다. 상기 기체분리부(200)는 상기 상부매니폴드(220)의 저부에 저장공간(232)을 형성함과 동시에 상기 두개의 케이싱(210)사이에도 소정의 저장공간(231)을 형성한 저장부(230)을 형성한다. 저장공간(231)은 통공(234)를 통하여 다른 저장공간(232)와 연통한다.

이와같은 기체분리부(200)의 각 케이싱(210)의 상방개구부는 오리피스(242)와 체크밸브(244)가 통공(234)를 중심으로 좌,우에 각각 설치되면서 상기 상부매니폴드(220)의 저면에서 체크밸브부(240)위에 재치/결합되어 있다.

즉, 메인기체농축부(100)의 제1기체(산소)는 농축작용을 통하여 배출되는 제2기체(질소)함유 배출기체와 압축기를 통한 압축기체를 재활용하여 타측 기체분리부에서 다시 제2기체(질소)를 분리시키고 고농도 농축산소를 얻는 과정을 수행하므로서 그동안 감압/세정후 초기에 배출되는 기체를 그대로 버리던 문제점을 개선하게 되었으며, 하방균등화 공정시 압축기의 지속작용으로 농축기체를 낭비하던 문제점을 개선하여 농축기체를 재활용하여 고농도 산소기체를 얻을 수 있게 되는 과정에서 복수 기체분리부가 아닌 독립식 기체분리부를 도입하는 경우에도 같은 결과를 얻을 수 있다.

상기 압축공기유닛(10)은 관제부(40)의 중앙제어부재(42) 및 제연기(20)의 컨트롤부재(22)를 통하여 혹은 압축공기유닛(10)내 제어부(300)를 통하여 평상시 제연구역은 물론 비제연구역을 포함하는 실내의 모든 공간에 낮은 농도의 낮은 압력의 압축공기(농축산소)를 배출하여 실내공기를 신선하게 할 수 있고, 화재등의 비상시에는 압력센서(35)를 통하여 검출된 기체압력으로 압축공기의 순도와 무관하게 고압의 압축공기를 배출토록 제어ㅗ할 수 있으며, 그로 인하여 유독가스의 농도를 희석할 수 있다.

첨부 도면중 도 12는 본 발명 제연기를 구비한 소방방재장치의 배연통풍설비를 설명하기 위한 개략도이고, 도 13은 본 발명 제연기를 구비한 소방방재장치의 배연통풍설비의 개폐작동을 설명하는 도면이다.

본 발명 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재장치의 배연통풍설비는 아래와 같이 구성된다.

관제부(40)으로부터 각종 화재,기압 및 공기순환정보가 전달되면 배연팬(450)과 배연창(420)의 작동이 전기적으로 제어받게 된다. 즉, 상기 배연창(420)에 근접하는 위치에 혹은 제연구역내에 화재감지기(430)를 설치할 수 있고, 관제부(40)로부터 감지된 화재발생신호가 전달될 수 있다. 본 실시예에서는 독립적인 화재감지기(430)를 도시하고 있으나, 관제부(40) 혹은 제연기(20)내 내,외부센서(31)(30)로부터 감지된 화재발생신호가 관제부(40)으로 전달될 수 있다.

예를 들면, 상기 화재감지기(430)에 의하여 정해진 기준 이상의 연기나 이산화탄소 농도 또는 온도가 감지되는 경우 관제부(40)에 구동신호를 송출하여 자동으로 전원이 제어된다. 상기 화재감지기(430)는 인체에 유해한 유독성 가스 등의 감지기로 성능을 확장될 수 있으며, 이것은 전술한 압축공기유닛(10)의 긴급 작동을 발생하기도 한다. 이때, 실내 공기 오염을 가장 신속하고 정확히 측정할 수 있는 위치에 설치하는 것이 바람직하다. 통상 제연구역에 설치되며, 필요에 따라 복도,계단등에도 설치할 수 있다. 상기와 같은 화재감지기(430)에 의해 화재 감지를 알리는 신호가 상기 관제부(40)로 전달되면 관제부(40)는 화재가 감지된 위치의 배연창(420)만을 각각 개방하도록 신호를 송출하게 된다. 여기서, 평상시에는 닫혀있던 배연창(420)이 화재감지 신호에 따라 잠그어진 록킹부재(440)을 해제시켜 록킹홈(441)에 걸려있던 배연창(420)을 개방하여 유독가스,연기등이 배연창(420)을 배연시킬 수 있다. 물론, 이때 제연구역내 압력센서(35)의 검출 압력으로 기압차이를 계산하여 압축공기유닛(10)의 송출기체압력을 조절하여 배출할 수 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할것이다. 또한, 설명의 편의를 위해 빌딩에 설치된 제연기(20)를 구비한 소방방재 장치를 예로 들어 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 빌딩이 아닌 아파트나 고층건물 및 영화관이나 지하층 등 각종 건축물및 시설물에 본 발명의 제연기를 구비한 소방방재 장치가 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.

10:압축공기유닛, 20:제연기, 22:컨트롤부재, 24:송풍부재, 25:송풍모터, 26:송풍팬, 27:제1전원변환기, 29:보조충전부재. 30:외부센서, 31:내부센서, 32:발광부재, 33:음향부재, 34:경보부재, 35:압력센서, 36:비상조명부재, 38:도어센서, 40:관제부, 42:중앙제어부재, 50:전원부재, 52:제2전원변환기, 54:메인 충전부재, 60:옥내, 62:도어, 64:복도구역, 65:계단구역, 66:비상문, 67:엘레베이터, 68:비상계단, 70:흡입그릴, 72:상측케이스, 74:측면케이스, 76:풍향판, 78:브라켓, 80:전장실, 82:서비스도어, 84:통풍구, 90:스위치부재, 100:메인기체농축부, 100b,100c:보조기체농축부, 112:흡기소음기, 110:공기압축기, 120,120b,120c,120d:제1,제2,제3,제4밸브, 130a,130b:기체분리부, 140:체크밸브, 150:오리피스, 160,160b:저장탱크, 170,170b:유량조절기, 180,180b:압력조절기, 192:소음기, 190:조절밸브, 200:기체분리부, 210:케이싱, 220:상부매니폴드, 222:공급로, 224:저장공간, 230:저장부, 231,232:저장공간, 234:통공, 240:체크밸브부, 242:오리피스, 244:체크밸브, 250:다공판, 260:흡착부, 262:망체, 264:흡착재, 270:혼합공간, 272:스프링, 280:하부매니폴드, 282:통로, 300:제어부. 420:배연창, 430:화재감지기, 440:록킹부재, 441:록킹홈,

Claims (1)

1. 화재 경보를 알리는 경보부재와, 화재 발생시 발광되는 비상조명부재와, 제연구역을 포함한 지역에서 화재 발생여부를 감지하도록 옥내에 설치된 외부센서, 제연기 내에 설치된 내부센서, 도어의 열림 여부를 감지하는 도어센서, 제연구역 경계에서 기압차이를 검출하는 압력센서등으로 이루어지는 센서부와, 상기 센서부에서 입력된 화재신호로 작동되고 제연구역의 경계에서 공기를 토출함으로 에어막을 형성하여 연기가 제연구역으로 유입됨을 방지하도록 송풍모터에 의하여 회전됨으로 일방향으로 공기를 토출하는 송풍팬을 포함한 송풍부재와, 제연구역으로 연기 공급을 차단할 수 있도록 각 층의 제연구연과의 경계면에 설치되는 도어와, AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제1전원변환기와, 외부전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원으로 작동하는 보조 충전부재를 구비하여 상기 도어의 상측에 설치되는 제연기;
   상기 제연기와 연결되고, 상기 제연구역내에는 압력센서를 설치하여 화재발생시 제연구역의 기체압력을 검출하여 비제연구역의 기압과 비교하여 그 기압차를 없애도록 함과 아울러 유독가스,연기를 희석하기 위하여 소정의 고농도의 압축공기를 배출하는 압축공기유닛;
   상기 제연기의 경보부재,비상조명부재,송풍부재,센서부 및 압축공기유닛에 소정의 제어신호를 인가하는 컨트롤부재; 및
   상기 제연기와 압축공기유닛의 전원 차단시 보조전원을 공급하기 위하여 비상전원을 인가하는 메인 충전부재와, AC전원을 DC전원으로 변환해주는 제2전원변환기로 이루어져, 상기 제연기와 압축공기유닛으로 전원을 인가함과 아울러 상기 제연기의 컨트롤부재에 소정신호를 인가하도록 연결된 중앙제어부재를 구비하는 관제부; 를 포함하고,
   상기 압축공기유닛은,
   대기중의 공기를 공기압축기를 통하여 소정압력의 고압공기로 제1밸브를 통하여 한쌍의 기체분리부에 교호로 제어되면서 공급되고, 일측의 기체분리부에서 얻어진 고농도 농축기체는 체크밸브를 통하여 저장탱크에서 저장되었다가 압력조절기를 거쳐 유출밸브를 통하여 압력조절후 유출됨과 동시에 농축기체중 일부를 오리피스를 통하여 세정단계의 타측의 기체분리부로 궤환시켜 제2기체를 대기중에 배기토록하는 메인기체농축부; 및
   대기중의 공기를 압축하여 대기중의 공기를 압축시킨 압축공기를 상기 메인기체농축부의 유출밸브에서 송출되는 제1기체와 혼합하여 저농도의 산소기체를 송출하도록 연결된 압축공기라인; 을 포함하고,
   상기 압축공기라인은,
   상,하가 개구된 복수의 원통형 케이싱으로 이루어지고, 상,하단에 각각 상,하부 매니폴드를 형성하고, 케이싱내에는 오리피스와 체크밸브가 형성된 체크밸브부가 각각 위치하고, 이 체크밸브부 저면의 각 케이싱내에는 스프링이 각각 내장된 혼합공간을 이루고, 여기에 다공판과, 흡착부를 형성한 보조기체농축부;
   대기중의 공기를 압축하여 저장한 압축공기탱크; 및
   메인기체농축부의 제1밸브와, 보조기체농축부의 제2밸브 및 압축공기탱크로 전환시키는 제3밸브를 제어할 수 있는 제어부;를 포함하고,
   상기 제연구역 혹은 계단이 있는 비상통로상의 복도등에 설치되어 화재발생시 연기,유독가스를 배출시키도록 배연창에 록킹홈을 형성하고, 이 록킹홈에서 록킹킹부재가 잠금,해제되게 하며, 록킹부재는 관제부 혹은 화재감지기의 신호로서 개폐작동하도록 하여 화재감지시 제어부 신호로서 배연창과 배연팬을 개방하도록 하는 배연부;를 포함하는 공동주택의 제연기를 구비한 소방방재 장치.
   

Images