KR102054889B1 - 급기가압 차압제연장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급기가압 차압제연장치에 관한 것으로, 그 목적은, 급기송풍기가 충분한 풍량을 공급하는 경우에도 제연구역에 과압이 발생하지 않도록 하는 가압 차압제연장치를 제공함에 있다. 이는 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 급기가압 차압제연장치에 있어서, 화재발생시 구동되며, 고층건물의 급기풍도에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 급기송풍기와, 상기 급기송풍기에 공급된 에어가 상기 제연구역에 공급되도록 하는 수직으로 설치되어진 덕트 형태의 급기풍도와, 상기 급기풍도에서 각 층별로 분기 형성되어 각 층의 부속실에 에어를 급기하는 급기관에 설치된 급기댐퍼와, 상기 급기풍도의 최상측 말단에 설치되어 제연구역의 과압을 방지하도록 설치되는 미압플랩댐퍼를 포함하며, 상기 급기송풍기는 정풍량으로 에어를 송풍하고, 피난시 개방된 출입문의 개방된 면적에 따라 상기 미압플랩댐퍼는 배기량이 가변되도록 하여 제연구역의 차압을 유지하도록 하는 것이다.

Description

급기가압 차압제연장치{Apparatus for preventing from invading smoke by providing pressing air}

본 발명은 급기가압 차압제연장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 급기송풍기가 충분한 풍량을 공급하는 경우에도 제연구역에 과압이 발생하지 않도록 하는 가압 차압제연장치에 관한 것이다.

일반적으로 도시가 고도화 및 집적화되면서, 건축물의 대형화, 고층화 및 복합화가 급격히 진행됨에 따라 화재에 취약한 건축물이 증가되고 있어, 인명안전을 위한 효과적인 화재 대책의 필요성이 절실히 요구되고 있다.

고층 건축물의 화재발생시 특별피난계단, 비상용승강기 및 피난용승강기(이하 " 피난경로" 라 한다)를 보호하기 위한 국내의 제연시스템은 영국의 고전적인 규정인 BS5588 Part 4의 기술을 도입하여 급기가압방식을 채택하고 있다.

급기가압방식은, 파난경로를 보호하기 위해 피난경로의 공간에 외부의 외부의 청정공기를 불어넣어 공간(이하 "제연구역" 이라 함)의 압력을 높임으로써 화재 공간으로부터 밀려오는 연기가 제연구역으로 침입하지 못하게 하는 방식이다.

이러한 방식에서 필요한 것은 제연구역의 출입문이 닫혔을 때 문틈새로 연기가 침입하지 못하게 하는 압력(이하 "방연차압"이라 함)을 형성하고, 출입문이 열렸을 때에는 그 열린 출입문 공간으로 연기가 밀려드는 것을 막기 위한 역류(이하 "방연기류"라 함)를 조성한 것이다.

영국에서 BS5588 Part 4를 제정하던 당시에는 영국을 비롯한 유럽의 건물들이 높지 않아 각 층 사이에 가압용 공기의 공급조건이 크게 다르지 않았기 때문에 기술적인 어려움이 크지 않았고, 또한, 당시 영국에서도 세롭게 규정된 기술로서 현장 적용의 결과를 관찰하여 피드백과 발전이 필요한 상황이었다.

그러나, 1995년부터 한국에 도입된 그 시스템은 고층건물 위주인 한국 실정에서 많은 문제점을 드러내고 있다.

대표적인 문제는 제연구역에 너무 큰 압력(이하 "과압"이라 함)이 걸려 제연구역 안으로 밀어서 열어야 하는 출입문이 밀어서 열지 못하는 일이 종종 발생했고, 또 한가지 문제는 실내 공간에 설치된 옥내배출구에서 강제배출하는 기능 때문에 옥내에 과잉 부압이 발생하여 제연구역의 과압과 만찬가지로 제연구역의 출입문을 열지 못하게 하는 일이 발생하는 것이다.

이러한 문제를 해결하기 위해 영국 미국, 일본 등 선진국에서는 과압을 해소하기 위한 대책을 마련하도록 규정하고 있으나 뚜렷한 방법을 제시하지 않고 설계자의 재량에 맡기고 있다.

국내에서도 위의 두가지 문제를 해결하기 위해 수많은 개선 방식이 제안되고 있으나 아직 보편적 공감을 얻어 채택된 시스템은 없으며, 그 이유는 복잡한 제어방식과 높은 비용 때문이기도 하고 시스템의 안정성을 공감하지 못하기 때문이기도 하다.

상기의 문제를 해결하기 위한 종래의 문헌을 살펴보면, 국내 등록특허 등록번호 10-1409791호 "피난문의 개폐 상태에 따라 운전 상태를 조절하는 제연 시스템 및 그 운전 제어 방법"에서 찾아 볼 수 있다.

선행문헌을 살펴보면, 고층건물의 각 층에 형성된 제연구역인 부속실에 누설량과 보충량을 급기하는 제연 시스템에 있어서, 피난문의 개폐 상태에 따라서 고층건물 내로 공급하는 공기의 송풍량을 다르게 변화시켜 공급함으로써, 고층건물에서 화재발생시 안전한 피난환경을 제공할 수 있는, 피난문의 개폐 상태에 따라 운전 상태를 조절하는 제연 시스템 및 그 운전 제어 방법이 제공된다. 피난문의 개폐 상태에 따라 운전 상태를 조절하는 제연 시스템은, 단일 급기용 송풍기; 수직풍도; 급기댐퍼; 각 층의 부속실과 옥내 간에 설치되어 피난문의 열림 및 닫힘 상태를 감지하는 피난문 개폐 감지센서; 및 피난문 개폐 감지센서에서 감지되는 각 층의 부속실과 옥내 간 피난문의 개폐 상태에 따라 단일 급기용 송풍기로부터 고층건물 내로 공급하는 공기의 송풍량을 변경하도록 제어하는 송풍량 제어부를 포함한다.

그러나, 종래의 선행문헌은 송풍기의 송풍량을 송풍량 제어부로 피난문 개폐 감지센서로 감지된 신호를 수신하여 제어하게 되는데, 제어가 복잡하고 설치비용도 많이 발생하는 단점이 있다.

한편, 승강로 가압방식은 화재시 승강기 승강로로 연기가 침입하지 못하게 승강로에 공기를 불어넣어 가압하는 방식으로서 선행문헌 국내 등록특허 등록번호 10-0421805호 "제연방법"에서 찾아 볼 수 있다.

선헌문헌을 살펴보면, 종래의 제연방법은, 건물에 화재 발생시 급기팬을 구동하여 외부의 신선한 공기를 승강기 승강로로 유입시키고, 이 승강기 승강로를 통해 흐르는 공기가 건물 전층의 급기댐퍼를 통해 제연구역으로 공급되게 하되, 이 제연구역 외부로 누설되는 전체 풍량보다 많은 풍량을 이 제연구역으로 공급되게 하여 이 제연구역이 차압을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

그러나, 상기의 제연방법은 아래와 같이 2개의 문제점이 있다.

첫번째 문제는, 연돌효과다.

중위도 이북의 지역에서는 혹한기에 옥내와 옥외의 온도차가 크게 달라져 옥내의 공기밀도가 옥외 공기에 비해 크게 낮기 때문에 부력에 의해 밀려올라가는 연돌효과(stack effect)가 발생한다.

이러한 연돌효과에 의해 공기가 기류경로(이 경우에는 승강기 승강로) 위로 밀려 올라가기 때문에 위쪽 공간(고층부)에는 압력이 높아져 승강로 바깥으로 밀어내는 힘이 발생하고 아래쪽(저층부)에서는 압력이 낮아져 바깥에서 안으로 밀려드는 힘이 발생한다. 겨울철 고층 승강기문에서 바람이 강하게 새어나오며 소음을 유발하는 것이 이러한 이유이다.

미국의 건축규정인 IBC에서는 승강장에서 승강기로 들어가는 부분에 설치된 승강장문에 작용하는 압력이 63Pa 이하가 되도록 규정하고 있는데, 실제로 승강장문에 압력이 너무 크게 걸려서 승강장 문이 작동하지 않아 반대방향으로 밀어서 승강장 문을 닫는 경우도 고층건물에서 종종 발생한다.

이러한 연돌효과를 가장 원천적으로 해소하는 방법은 승강로를 옥외로 개방하여 옥내외의 온도차를 없애는 것이지만 그러한 구조는 현실적으로 적용하기 어렵다. 그 대신 외부의 차가운 공기를 승강로로 대량 주입하여 온도를 낮추면 연돌효과를 현저히 줄일 수 있으나, 건물 외부로 소통하지 않는 승강로의 밀폐에 가까운 구조 때문에 승강로 가압방식의 송풍기는 외기를 충분히 도입하지 못하여 승강로의 온도를 크게 낮추지 못한다.

두번째 문제는 승강기의 이동에 따른 피스톤효과 때문에 발생하는 압력 변화다.

승강기가 위로 움직이면 위쪽의 공기는 피스톤효과로 압축되어 압력이 높아지기 때문에 바깥쪽으로 승강장 문을 밀어내는 힘이 작용하고 아래쪽은 감압되기 때문에 승강장문을 승강로 안쪽으로 잡아당기게 되는데 이러한 현상은 연돌효과와 비슷한 영향을 준다.

그러므로 혹한기에는 연돌효과와 중첩되어 문제가 더 커지는데, 이러한 상황에서 승강로를 가압하면 승강기 카 위쪽의 공간에는 [①연돌효과+②피스톤 압력+③승강로가압]이라는 3중의 압력이 작용하기 때문에 제연설비 작동 시 소음과 진동이 크게 유발되는 문제가 노출되고 있으나 아직 뚜렷한 해결책이 제안되지 않고 있다.

특허 1: 등록번호 10-1409791 {등록일자: 2014년06월13일} 특허 2: 등록번호 10-0421805 {등록일자: 2004년02월25일} 특허 3: 등록번호 10-0985786 {등록일자: 2010년09월30일}

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 급기송풍기가 충분한 풍량을 공급하는 경우에도 제연구역에 과압이 발생하지 않도록 하는 가압 차압제연장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 제연구역의 출입문이 닫힌 상태에서 옥내 배기송풍기에 의해 과잉부압이 발생하지 않도록 하는 가압 차압제연장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 화재시 승강로로 연기가 침입하지 못하게 승강로로 공기를 불어 넣어 승강기의 승하강에 따른 연돌효과와 피스톤효과를 경감시키도록 하는 가압 차압제연장치를 제공함에 있다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 급기가압 차압제연장치의 제1실시예는, 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 급기가압 차압제연장치에 있어서, 화재발생시 구동되며, 고층건물의 급기풍도에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 급기송풍기와, 상기 급기송풍기에 공급된 에어가 상기 제연구역에 공급되도록 하는 수직으로 설치되어진 덕트 형태의 급기풍도와, 상기 급기풍도에서 각 층별로 분기 형성되어 각 층의 부속실에 에어를 급기하는 급기관에 설치된 급기댐퍼와, 상기 급기풍도의 최상측 말단에 설치되어 제연구역의 과압을 방지하도록 설치되는 미압플랩댐퍼를 포함하며, 상기 급기송풍기는 정풍량으로 에어를 송풍하고, 피난시 개방된 출입문의 개방된 면적에 따라 상기 미압플랩댐퍼는 배기량이 가변되도록 하여 제연구역의 차압을 유지하도록 하는 것이다.

또한, 고층건물의 각각의 거실에 설치된 배기덕트와 연통되어진 배기풍도와, 상기 배기풍도의 연결되어진 배기송풍기와, 상기 배기풍도의 말단에 외기와 연통되도록 설치한 미압플랩댐퍼를 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 미압플랩댐퍼는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개를 설치하되, 상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 하는 것이다.

또한, 상기 급기송풍기는 두대 이상으로 병렬운전제어하며, 제1급기송풍기는 정풍량운전하고, 제2급기송풍기는 급기풍도의 단말 부분의 설정압력에 따라 온,오프 자동기동을 할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 급기가압 차압제연장치의 제2실시예는, 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역과 연통된 승강로에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 급기가압 차압제연장치에 있어서, 화재발생시 구동되며, 상기 승강로에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 승강로 가압송풍기와, 상기 승강로와 제연구역인 승강장과 연통되어 에어를 공급하도록 하는 각층마다 설치된 급기댐퍼와, 상기 승강로의 최상측에 설치되어 상기 승강로 가압송풍기의 송풍된 에어의 과압을 방지하도록 하는 미압플랩댐퍼를 포함하는 것이다.

또한, 상기 승강로 가압송풍기의 전단에 미압플랩댐퍼를 더 설치하도록 하는 것이다.

또한, 고층건물의 각각의 거실에 설치된 배기덕트와 연통되어진 배기풍도와, 상기 배기풍도의 말단에 외기와 연통되도록 설치한 미압플랩댐퍼와, 상기 배기풍도의 상부에 위치되어진 배기송풍기를 더 포함하는 것이다.

또한, 상기 미압플랩댐퍼는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개를 설치하되, 상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 하는 것이다.

본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치는, 급기풍도의 말단에 미압플랩댐퍼를 설치하여 과잉공기량을 배출함으로써 급기송풍기가 과도한 풍량을 공급하는 경우에도 제연구역에 과압이 발생하지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치는, 배기풍도와 외기에 연통되도록 미압플랩댐퍼를 설치하여 진공해소장치의 기능을 함으로써 제연구역의 출입문이 닫힌 상태에서 배기송풍기에 의해 옥내에 과잉부압이 발생하지 않도록 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치는, 승강로에 급기송풍기를 설치하고, 상기 승강로 말단에 미압플랩댐퍼를 설치함과 아울러 급기송풍기의 토출측에 미압플랩댐퍼를 설치하여 화재시 승강로로 연기가 침입하지 못하게 승강로로 공기를 불어 넣는 한편 승강기의 승하강에 따른 연돌효과와 피스톤효과를 경감시키도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예로서, 전실제연의 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 미압플랩댐퍼를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예로서, 급기송풍기가 복수인 경우를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 개념도.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 기재에 의해 정의된다.

한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성소자, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가함을 배제하지 않는다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

[제1실시예]

도 1은 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예를 개략적으로 나타낸 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예로서, 전실제연의 개념도이며, 도 3은 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 미압플랩댐퍼를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제1실시예로서, 급기송풍기가 복수인 경우를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치(100)는, 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 것으로, 급기송풍기(10), 급기풍도(20), 급기댐퍼(30), 미압플랩댐퍼(40), 배기풍도(50) 및 배기송풍기(60)를 포함한다.

상기에서 제연구역(200)은 피난계단, 부속실(210), 승강장(220)을 나타내고, 상기 제연구역(200)과 거실(240) 사이에 출입문(230)이 설치되어 거실(240)에서 화재가 발생할 경우 피난자가 출입문(230)을 통해 피난경로로 이동하게 된다.

상기 급기송풍기(10)는, 화재발생시 구동되며, 고층건물의 급기풍도에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 것이다.

상기 급기풍도(20)는, 상기 급기송풍기(10)에 공급된 에어가 상기 제연구역(200)에 공급되도록 하는 수직으로 설치되어진 덕트 형태로 이루어진다.

상기 급기댐퍼(30)는, 상기 급기풍도(20)에서 각 층별로 분기 형성되어 각 층의 부속실(210)에 에어를 급기하는 급기관에 설치된 것이다.

상기 미압플랩댐퍼(40)는, 상기 급기풍도(20)의 최상측 말단에 설치되어 제연구역(200)의 과압을 방지하도록 하는 것이며, 본 출원인 중 1인이 출원하여 등록받은 등록번호 10-0985786호의 과압배출용 댐퍼장치를 개량해서 설치한 것이다.

또한, 상기 급기송풍기(10)는, 정풍량으로 에어를 송풍하고, 피난시 개방된 출입문(230)의 개방된 면적에 따라 상기 미압플랩댐퍼(40)는 배기량이 가변되도록 하여 제연구역(200)의 차압을 유지하도록 하는 것이다.

또한, 상기 미압플랩댐퍼(40)는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개(41)를 설치하되, 상기 각층의 출입구가 폐쇄된 경우 댐퍼날개(41)는 전부 개방되고, 출입문(230)의 개방면적이 증가함에 따라 댐퍼날개(41)를 다단계로 폐쇄하도록 하는 것이다.

또한, 상기 댐퍼날개(41)는 하단을 예각을 갖도록 절곡하여 절곡부(41a)를 마련하고, 상기 절곡부(41a)를 갖는 댐퍼날개(41)는 10-40°의 기울기를 갖도록 경사지게 설치되며, 상기 기울기를 갖는 댐퍼날개(30)에서의 힌지(42) 설치위치는 상기 절곡부(31)를 제외한 나머지 수평부분의 1/2이상 지점에 위치하게 설치하게 된다.

또한, 상기 경사진 댐퍼날개(41)의 힌지(42)에서 절곡부(41a) 사이에 상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 댐퍼날개(41)를 다단계로 개폐가 가능하도록 하는 것이다.

상기 배기풍도(50)는, 고층건물의 각각의 거실(240)에 설치된 배기덕트(51)와 연통되어진다.

또한, 상기 배기풍도(50)의 말단에 외기와 연통되도록 미압플랩댐퍼(40)를 설치하여 과잉부압을 해소하도록 한다.

상기 배기송풍기(60)는, 상기 배기풍도(50)의 상부에 위치되어져 외부로 에어를 배출하도록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치(100)는, 화재가 감지되면 감지 신호에 의해 급기송풍기(10)가 가동되고, 상기 급기송풍기(10)는 정풍량으로 에어를 송풍하여 급기풍도(20)에 공급하며, 상기 급기풍도와 연결된 각 층별로 분기되어진 급기구에 설치된 급기댐퍼(30)를 통해 부속실(210) 등에 에어가 공급되어 거실과 차압을 형성하게 된다.

여기서 급기송풍기(10)의 정풍량에 의해 급기풍도(20)에 과압이 발생하게 되면 급기풍도(20)의 최상측 말단에 형성된 미압플랩댐퍼(40)가 완전히 개방되면서 부속실(210)과 거실(240) 사이의 출입문(230)이 과압으로 개방되지 못하는 것을 방지하게 된다.

이때 화재층에서 피난경로로 탈출하기 위해 출입문(230)을 개방하게 되면 개방되었던 미압플랩댐퍼(40)의 일부가 폐쇄되어 급기풍도(20)에 적정한 압력을 제공하며, 출입문 개방되는 갯수가 증가하면 미압플랩댐퍼(40) 전부가 폐쇄되어 급기풍도(20)에 적정한 압력을 제공하게 된다.

또한, 거실(240)에 화재가 발생하게 되면 배기송풍기(60)가 가동하고, 상기 배기송풍기(60)와 연통된 배기풍도(50)와 배기덕트(51)를 통해 옥내공기가 배출됨으로써, 피난자가 출입문(230)을 개방하더라도 제연구역(200)으로 유해가스 및 연기가 배출 유입되지 않게 된다.

한편, 본 발명에서는 정풍량으로 운전하는 급기송풍기(10)의 풍량 절반 이상을 배출해야 하기 때문에 미압플랩댐퍼(40)가 커질수 있으므로 이를 해결하기 위하여 미압플랩댐퍼(40)의 크기를 줄이는 대신 급기송풍기(10)를 두 대 이상 분할하여 설치할 수 있다.(도 4 참고)

본 발명에서는 건물의 층수가 30층 이상일 경우 일예로 두대의 급기송풍기(10)를 설치하고, 제1급기송풍기(11)는 정풍량으로 연속운전하도록 하고, 제2급기송풍기(12)는 급기풍도(20)의 단말 부분의 설정압력에 따라 온,오프 자동기동을 할 수 있도록 한다.

예를 들면, 급기풍도(20)의 압력이 100 Pa을 넘어갈 때 제2급기송풍기(12)는 정지 시키고 50 Pa 이하로 떨어지면 재가동 하게 하며, 설정압력이 120 Pa를 넘어가면 미압플랩댐퍼(40)가 열려‘과잉풍량’을 배출하게 된다.

위와 같이 배기송풍기(60) 두대 이상을 병렬운전제어와 미압플랩댐퍼(40)를 결합함으로써 적정송풍량을 공급하여 부속실(210)의 과압 방지할 수 있고, 피난자가 출입문(230) 개방력 과다로 인한 피난 어려움 해소할 수 있으며, 차압모드 시 시스템 미압플랩댐퍼(40)의 적정량 배출로 시스템 안정성 확보할 수 있고, 미압플랩댐퍼 용량 축소로 비용절감하며, 송풍기 제어는 복잡한 제어 로직 없이 단순한 온, 오프 됨으로 시스템의 신뢰성이 높다.

참고로, 송풍기가 써징을 일으키지 않고 안정적으로 운전될 수 있는 풍량은 시로코 타입의 송풍기일 경우 설계풍량의 70% 이상, 에어포일 타입의 송풍기일 경우 설계풍량의 50% 이상이다. 그러므로 최소 누설풍량이 10%인 경우 시로코 타입 송풍기는 설계풍량의 60% 이상을 배출해야 하고 에어포일 타입의 송풍기일 경우 설계풍량의 40% 이상을 배출해야 한다.

그러나 송풍기를 두 대로 분할하여 각 급기송풍기(10)의 용량을 절반으로 축소시키고 그 중 한 대를 정지시키면 송풍기 용량은 설계값의 절반이 되고 미압플랩댐퍼(40)의 필요 용량도 절반으로 줄어든다.

[제2실시예]

도 5는 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치의 제2실시예를 개략적으로 나타낸 개념도이다.(설명에 앞서 제1실시예와 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 부여하여 설명의 복잡화를 방지한다.)

도 5를 참고하면, 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치(100)는,고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역(200)을 설치하고, 상기 제연구역(200)과 연통된 승강로에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 것으로, 승강로 가압송풍기(70), 급기댐퍼(30), 미압플랩댐퍼(40), 배기풍도(50) 및 배기송풍기(60)를 포함한다.

상기 승강로 가압송풍기(70)는, 화재발생시 구동되며, 상기 승강로(250)에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 것이다.

상기 승강로 가압송풍기(70)의 전단에 미압플랩댐퍼(40)를 더 설치하도록 하여 승강로(250)의 승강기가 하강하면서 아래 공간에 발생되는 피스톤 효과와 승강로(250) 가압으로 인한 이중 압력에 대하 과잉압력을 배출하도록 하는 것이다.

상기 급기댐퍼(30)는, 상기 승강로(250)와 제연구역인 승강장(220)과 연통되어 에어를 공급하도록 하는 각층마다 설치된 것이다.

상기 미압플랩댐퍼(40)는, 상기 승강로(250)의 최상측에 설치되어 상기 승강로 가압송풍기(70)의 송풍된 에어의 과압을 방지하도록 하는 것이며, 본 출원인 중 1인이 출원하여 등록받은 등록번호 10-0985786호의 과압배출용 댐퍼장치를 개량해서 설치한 것이다.

또한, 상기 미압플랩댐퍼(40)는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개(41)를 설치하되, 상기 각층의 출입구가 폐쇄된 경우 댐퍼날개(41)는 전부 개방되고, 출입구의 개방면적이 증가함에 따라 댐퍼날개(41)를 다단계로 폐쇄하도록 하는 것이다.(도 3 참고)

또한, 상기 댐퍼날개(41)는 하단을 예각을 갖도록 절곡하여 절곡부(41a)를 마련하고, 상기 절곡부(41a)를 갖는 댐퍼날개(41)는 10-40°의 기울기를 갖도록 경사지게 설치되며, 상기 기울기를 갖는 댐퍼날개(30)에서의 힌지(42) 설치위치는 상기 절곡부(31)를 제외한 나머지 수평부분의 1/2이상 지점에 위치하게 설치하게 된다.

상기 경사진 댐퍼날개(41)의 힌지(42)에서 절곡부(41a) 사이에 상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 댐퍼날개(41)를 다단계로 개폐가 가능하도록 하는 것이다.

상기 배기풍도(50)는, 고층건물의 각각의 거실(240)에 설치된 배기덕트(51)와 연통되어진다.

또한, 상기 배기풍도(50)의 말단에 외기와 연통되도록 미압플랩댐퍼(40)를 설치하여 과잉부압을 해소하도록 한다.

상기 배기송풍기(60)는, 상기 배기풍도(50)의 상부에 위치되어져 외부로 에어를 배출하도록 하는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 급기가압 차압제연장치(100)는, 화재가 감지되면 감지 신호에 의해 승강로 급기송풍기(10)가 가동되고, 상기 승강로 급기송풍기(10)는 정풍량으로 에어를 송풍하여 승강로(250)에 공급하며, 상기 승강로(250)와 제연구역(200)인 승강장(220)과 연통되어 급기댐퍼(30)를 통해 에어를 공급하게 되어 거실과 차압을 형성하게 된다.

여기서 승강기(260)가 상승하는 경우 발생되는 피스톤효과로 풍도에 과압이 발생하게 되면 승강로의 최상측 말단에 형성된 미압플랩댐퍼(40)가 완전히 개방되면서 과압을 배출함으로써 부속실(210)과 거실(240) 사이의 출입문(230)이 과압으로 개방되지 못하는 것을 방지하게 된다.

이때 화재층에서 파난경로로 탈출하기 위해 출입문(230)을 개방하게 되면 개방되었던 미압플랩댐퍼(40)의 일부가 폐쇄되어 승강로(250)에 적정한 압력을 제공하며, 출입문(230)이 개방되는 갯수가 증가하면 미압플랩댐퍼(40)의 전부가 폐쇄되어 승강로(250)에 적정한 압력을 제공하게 된다.

또한, 승강기(260)가 하강할 때에는 승강기(260) 아래의 공간에서 피스톤효과에 의한 압축이 발생하고 그 시점에서 승강로 가압을 하게 되면 피스톤 압력과 승강로 가압의 2중 압력이 작용하는 되는데, 이때 승강로 급기송풍기(10)의 전단에 설치된 미압플랩댐퍼(80)를 개방하여 과잉압력을 배출하여 공간의 압력을 일정하게 유지할 수 있다.

또한, 거실(240)에 화재가 발생하게 되면 배기송풍기(60)가 가동하고, 상기 배기송풍기(60)와 연통된 배기풍도(50)와 배기덕트(51)를 통해 옥내 공기가 배출됨으로써, 피난자가 출입문(230)을 개방하더라도 제연구역(200)으로 유해가스 및 연기가 배출 유입되지 않게 된다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명한 것이나, 당해 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자들에게는 다양한 변형 및 다른 실시예가 가능하다는 점이 이해될 것이다.

100: 급기가압 차압제연장치
10: 급기송풍기 11: 제1급기송풍기
12: 제2급기송풍기 20; 급기풍도
30: 급기댐퍼 40: 미압플랩댐퍼
41: 댐퍼날개 41a: 절곡부
42: 힌지 43: 무게중심추
50: 배기풍도 51: 배기덕트
60: 배기송풍기 70: 승강로 가압송풍기
200: 제연구역 210: 부속실
220: 승강장 230: 출입문
240: 거실 250: 승강로
260: 승강기

Claims (8)

1. 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 급기가압 차압제연장치에 있어서,
   화재발생시 구동되며, 고층건물의 급기풍도에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 급기송풍기와,
   상기 급기송풍기에 공급된 에어가 상기 제연구역에 공급되도록 하는 수직으로 설치되어진 덕트 형태의 급기풍도와,
   상기 급기풍도에서 각 층별로 분기 형성되어 각 층의 부속실에 에어를 급기하는 급기관에 설치된 급기댐퍼와,
   상기 급기풍도의 최상측 말단에 설치되어 제연구역의 과압을 방지하도록 설치되는 미압플랩댐퍼를 포함하며,
   상기 급기송풍기는 정풍량으로 에어를 송풍하고, 피난시 개방된 출입문의 개방된 면적에 따라 상기 미압플랩댐퍼는 배기량이 가변되도록 하여 제연구역의 차압을 유지하도록 하고,
   상기 미압플랩댐퍼는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개를 설치하되,
   상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   고층건물의 각각의 거실에 설치된 배기덕트와 연통되어진 배기풍도와,
   상기 배기풍도의 연결되어진 배기송풍기와,
   상기 배기풍도의 말단에 외기와 연통되도록 설치한 미압플랩댐퍼를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 급기송풍기는 두대 이상으로 병렬운전제어하며, 제1급기송풍기는 정풍량운전하고, 제2급기송풍기는 급기풍도의 단말 부분의 설정압력에 따라 온,오프 자동기동을 할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
5. 고층건물에 화재가 발생할 경우 발생되는 유해가스 및 연기가 피난경로에 유입되지 못하도록 고층건물에 제연구역을 설치하고, 상기 제연구역과 연통된 승강로에 청정공기를 불어 넣어 화재 공간보다 압력을 높이도록 하는 급기가압 차압제연장치에 있어서,
   화재발생시 구동되며, 상기 승강로에 연결되어 에어를 공급하도록 하는 승강로 가압송풍기와,
   상기 승강로와 제연구역인 승강장과 연통되어 에어를 공급하도록 하는 각층마다 설치된 급기댐퍼와,
   상기 승강로의 최상측에 설치되어 상기 승강로 가압송풍기의 송풍된 에어의 과압을 방지하도록 하는 미압플랩댐퍼를 포함하며,
   상기 미압플랩댐퍼는, 유니트의 면적을 복수로 분할하고, 상기 분할된 유니트에 출입문의 개방된 면적에 따라 다단계로 개방되는 댐퍼날개를 설치하되,
   상기 댐퍼날개에 무게가 다른 무게추를 설치하여 풍량에 따라 개폐 각도의 차이가 발생되도록 하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 승강로 가압송풍기의 전단에 미압플랩댐퍼를 더 설치하도록 하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
7. 제5항에 있어서,
   고층건물의 각각의 거실에 설치된 배기덕트와 연통되어진 배기풍도와,
   상기 배기풍도의 말단에 외기와 연통되도록 설치한 미압플랩댐퍼와,
   상기 배기풍도의 상부에 위치되어진 배기송풍기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 급기가압 차압제연장치.
   
8. 삭제

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