KR102421194B1 - 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치에 관한 것으로, 소화수의 급수관(P)과 연통하는 지관(100)의 둘레를 따라 다수 개가 격실(211)을 이루고, 격실(211) 중 적어도 하나 이상에는 지관(100)과의 연통을 위한 입구(212)와 출구(213)가 형성된 다수의 제1의 함체(210)와; 입구(212)와 출구(213)를 통해 지관(100)에서 격실(211)로 불규칙하게 출입하는 소화수의 유력을 받아 격실(211)에서 운동하며 제1의 함체(210)와 충돌하는 진동체(220)와; 지관(100)의 중공을 따라 이동하는 소화수가 입구(212)를 통해 격실(211)에 유입되어 출구(213)로 배출되도록 입구(212)와 출구(213)에 설치된 가이드패널(230)을; 구성한 경고부(200), 상단이 경고부(200)를 경유한 지관(100)과 연통하게 연결되고, 하단에 제1의 걸림턱(611)이 돌출된 제1의 관(610)과; 제1의 관(610)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제1의 걸림턱(611)에 걸려 연결되도록 돌출된 제1의 스토퍼(621)와, 하단에 제2의 걸림턱(622)이 돌출된 제2의 관(620)과; 제2의 관(620)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제2의 걸림턱(622)에 걸려 연결되도록 돌출된 제2의 스토퍼(631)를 갖춘 제3의 관(630)과; 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 배터리(641)와, 축전기(440)의 축전을 감지해서 배터리(641)의 통전을 스위칭하는 제1스위치(642)와, 배터리(641)의 통전에 의한 저항열로 발열을 일으키며 제1의 관(610)에 내설되는 전열기(643)를 갖춘 가열기(640)와; 제1 내지 제2의 관(610, 620)이 제3의 관(630)에 인입되어 3중으로 겹쳐진 상태를 유지하도록 제2 내지 제3의 관(620, 630)의 상단이 제1의 관(610)의 외면에 납땜을 이루어 부착되되, 제1의 관(610)에 내설된 전열기(643)에 가열되도록 된 접착체(650)와; 제1의 걸림턱(611)과 제1의 스토퍼(621)에 각각 마주하게 부착되어서 제1의 걸림턱(611)에 대한 제2의 스토퍼(621)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하는 전도성 재질의 제1의 단자(661)와, 제2의 걸림턱(622)과 제2의 스토퍼(631)에 각각 마주하게 부착되어서 제2의 걸림턱(622)에 대한 제2의 스토퍼(631)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하도록 제1의 단자(661)와 직렬로 연결된 전도성 재질의 제2의 단자(662)로 된 제2스위치(660)를; 구성한 신축관(600), 제3의 관(630)과 연통하게 연결되며 내경이 확장된 원형의 관 형태를 이루고, 내주면을 따라 플랜지(411)가 형성된 제2의 함체(410)와; 플랜지(411)를 따라 설치되는 링 형상이고, 상면에 다수의 래치기어(421)가 일렬로 형성되며, 래치기어(421)의 경사면에는 다수 개의 압전소자(422)가 일렬로 부착된 압전로(420)와; 제2의 함체(410)에서 소화수의 유력으로 회전하는 임펠러(431)와, 임펠러(431)의 둘레를 감싸도록 고정되어 압전로(420)와 마주하는 환체(432)와, 상기 경사면 상의 압전소자(422)를 가압하도록 딛고 구르며 환체(432)의 저면을 따라 다수 개가 일렬로 부착된 바퀴(433)를 갖춘 회전체(430)와; 다수 개의 압전소자(422)의 발생 전기를 수신해 축전하며, 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 축전기(440)를; 구성한 발전부(400), 제2의 함체(410)를 통해 공급된 소화수를 발수하는 스프링클러(300), 지관(100)의 외면에 설치되고 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)와 배터리(641)에 전기적으로 직렬 연결되어서 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)의 닫힘 시 배터리(641)의 전류 인가로 지정된 경고음을 출력하는 경보기(700)를 포함한다.

Description

스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치{Fire Fighting Apparatus improved safety by linking the sprinkler}

본 발명은 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치에 관한 것이다.

일반적으로 불특정 다수인이 수용되거나 출입하는 건물에서는 화재가 발생하면 무엇보다도 우선적으로 해야 할 일이 피난유도이다.

종래의 스프링클러는 건물의 각 층마다 천장에 내설되어 화재 감지 시 살수를 통해 화재를 진압한다. 하지만, 화재 진압에 우선하여 인명 피해를 막기 위해서는 연기에 질식하지 않도록 재빨리 피난등을 따라 피신할 수 있도록 도와야 하는데, 건물 내부에 연기가 가득차면 이 피난등이 사람들에게는 잘 보이지 않는 것이 문제가 된다. 또한, 건물 내에 설치된 스프링클러의 경우 단순히 화재시 물을 뿌리는 한 가지 기능만을 수행하는 바, 그 활용 범위가 제한되는 문제가 있었다.

이러한 문제를 해소하기 위해서 종래에는 스프링클러에 조명램프를 설치해서 스프링클러 자체가 대피 방향을 안내하는 유도기능을 갖추도록 했다. 하지만, 화재 발생시 건물 내에는 연기가 가득 채워져 시야 확보가 어렵고 유독가스로 인해 의지에 따라 시선 방향을 잡기 어려우므로, 스프링클러에 조명램프를 설치하는 것만으로는 유도 기능을 발휘할 수 없는 한계가 있었다.

또한, 시야 확보가 어려운 상황에서는 대피과정에서 화재 발생지점의 반대 방향으로 대피하는 것이 아니라 화재 발생지점으로 대피하는 경우도 빈번하게 발생한다. 이러한 문제를 방지하기 위해 대피 중인 거주자가 대피 방향을 인지해서 빠르게 대피할 수 있도록 비상등을 벽면 또는 도어에 설치했으나, 비상등을 이용한 방식은 거주자의 시각에 의존하므로 시각을 활용할 수 없는 환경에서는 비상등 등의 안내 기술이 무용지물이었다.

이외에도 소방관 등 화재진압요원의 입장에서는 신속한 화재 진압을 위해서 화재 진원지 파악이 요구되는데, 이를 식별할 수 있는 방법이 전무하여 화재 초기에 화재의 진원지를 찾는데 한계가 있었다.

선행기술문헌 1. 특허공개번호 10-2017-0068185호(2017.06.19 공개)

이에 본 발명은 상기의 문제를 해소하기 위한 것으로, 화재 발생 시 거주자의 시각에만 의존하지 않으며 대피 방향을 안내해서 신속한 대피가 이루어지도록 유도하고 화재 진압 또한 초기에 이루어질 수 있도록 소방하는 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치의 제공을 해결하고자 하는 과제로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,

소화수의 급수관(P)과 연통하는 지관(100)의 둘레를 따라 다수 개가 격실(211)을 이루고, 격실(211) 중 적어도 하나 이상에는 지관(100)과의 연통을 위한 입구(212)와 출구(213)가 형성된 다수의 제1의 함체(210)와; 입구(212)와 출구(213)를 통해 지관(100)에서 격실(211)로 불규칙하게 출입하는 소화수의 유력을 받아 격실(211)에서 운동하며 제1의 함체(210)와 충돌하는 진동체(220)와; 지관(100)의 중공을 따라 이동하는 소화수가 입구(212)를 통해 격실(211)에 유입되어 출구(213)로 배출되도록 입구(212)와 출구(213)에 설치된 가이드패널(230)을; 구성한 경고부(200),

상단이 경고부(200)를 경유한 지관(100)과 연통하게 연결되고, 하단에 제1의 걸림턱(611)이 돌출된 제1의 관(610)과; 제1의 관(610)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제1의 걸림턱(611)에 걸려 연결되도록 돌출된 제1의 스토퍼(621)와, 하단에 제2의 걸림턱(622)이 돌출된 제2의 관(620)과; 제2의 관(620)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제2의 걸림턱(622)에 걸려 연결되도록 돌출된 제2의 스토퍼(631)를 갖춘 제3의 관(630)과; 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 배터리(641)와, 축전기(440)의 축전을 감지해서 배터리(641)의 통전을 스위칭하는 제1스위치(642)와, 배터리(641)의 통전에 의한 저항열로 발열을 일으키며 제1의 관(610)에 내설되는 전열기(643)를 갖춘 가열기(640)와; 제1 내지 제2의 관(610, 620)이 제3의 관(630)에 인입되어 3중으로 겹쳐진 상태를 유지하도록 제2 내지 제3의 관(620, 630)의 상단이 제1의 관(610)의 외면에 납땜을 이루어 부착되되, 제1의 관(610)에 내설된 전열기(643)에 가열되도록 된 접착체(650)와; 제1의 걸림턱(611)과 제1의 스토퍼(621)에 각각 마주하게 부착되어서 제1의 걸림턱(611)에 대한 제2의 스토퍼(621)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하는 전도성 재질의 제1의 단자(661)와, 제2의 걸림턱(622)과 제2의 스토퍼(631)에 각각 마주하게 부착되어서 제2의 걸림턱(622)에 대한 제2의 스토퍼(631)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하도록 제1의 단자(661)와 직렬로 연결된 전도성 재질의 제2의 단자(662)로 된 제2스위치(660)를; 구성한 신축관(600),

제3의 관(630)과 연통하게 연결되며 내경이 확장된 원형의 관 형태를 이루고, 내주면을 따라 플랜지(411)가 형성된 제2의 함체(410)와; 플랜지(411)를 따라 설치되는 링 형상이고, 상면에 다수의 래치기어(421)가 일렬로 형성되며, 래치기어(421)의 경사면에는 다수 개의 압전소자(422)가 일렬로 부착된 압전로(420)와; 제2의 함체(410)에서 소화수의 유력으로 회전하는 임펠러(431)와, 임펠러(431)의 둘레를 감싸도록 고정되어 압전로(420)와 마주하는 환체(432)와, 상기 경사면 상의 압전소자(422)를 가압하도록 딛고 구르며 환체(432)의 저면을 따라 다수 개가 일렬로 부착된 바퀴(433)를 갖춘 회전체(430)와; 다수 개의 압전소자(422)의 발생 전기를 수신해 축전하며, 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 축전기(440)를; 구성한 발전부(400),

제2의 함체(410)를 통해 공급된 소화수를 발수하는 스프링클러(300), 및

지관(100)의 외면에 설치되고 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)와 배터리(641)에 전기적으로 직렬 연결되어서 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)의 닫힘 시 배터리(641)의 전류 인가로 지정된 경고음을 출력하는 경보기(700)

를 포함하는 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치이다.

상기의 본 발명은, 화재 발생 시 거주자의 시각에만 의존하지 않으며 대피 방향을 안내해서 신속한 대피가 이루어지도록 유도하고 화재 진압 또한 초기에 이루어질 수 있도록 소방하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소방방재장치가 급수관에 설치된 모습을 도시한 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 소방방재장치의 신축관이 하방으로 연장된 모습을 도시한 사시도이고,
도 3은 도 1의 경고부에서 A-A 구간의 일실시 예를 도시한 단면도이고,
도 4는 도 1의 경고부에서 A-A 구간의 다른 실시 예를 도시한 단면도이고,
도 5는 본 발명에 따른 소방방재장치의 구성 기기를 도시한 블록도이고,
도 6은 본 발명에 따른 소방방재장치의 경보기 구동을 위한 개략적인 회로도이고,
도 7은 본 발명에 따른 소방방재장치의 발전부를 분해 도시한 사시도이고,
도 8은 상기 발전부의 압전로를 따라 회전체가 이동하는 과정을 순차 도시한 정면도이고,
도 9는 본 발명에 따른 소방방재장치의 경고부와 발전부가 결합해 이루는 모습을 도시한 사시도이다.

실시 예들에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부”, “…모듈” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.

이하, 본 발명을 구체적인 내용이 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 소방방재장치가 급수관에 설치된 모습을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 소방방재장치의 신축관이 하방으로 연장된 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 1의 경고부에서 A-A 구간의 일실시 예를 도시한 단면도이고, 도 4는 도 1의 경고부에서 A-A 구간의 다른 실시 예를 도시한 단면도이다.

도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 소방방재장치는, 지관(100')과 경고부(200)와 신축관(600)과 발전부(400)와 스프링클러(300)와 경보기(700)로 이루어지고, 이와는 별도는 안내등(500)을 더 포함한다.

소방방재장치는 다수 개가 건물에 설치되고, 곳곳에 배관한 급수관(P)에 병렬해 연결된다. 따라서 급수관(P)을 타고 이동하는 소화수는 지관(100)을 통해 소방방재장치에 전달된다.

지관(100)은 소화수의 급수관(P)과 연통해서 급수관(P)으로 이송되는 소화수를 받아 스프링클러(300)로 전달한다. 지관(100)과 급수관(P)은 일반적인 'T '형 연결관(T)을 통해 이루어지며, 경고부(200)와의 연결 구간에서 입구(212; 도 3 참고)와 출구(213; 도 3 참고)가 형성된다. 지관(100)의 상단에서 연결관(T)과 연결되고, 지관(100')의 하단에서 발전부(400)와 연결된다.

경고부(200)는 지관(100)과 연결되는 제1의 함체(210, 210')와, 제1의 함체(210, 210')와 충돌해 진동을 일으키는 진동체(220)와, 지관(100)을 이동하는 소화수의 출입을 안내하는 가이드패널(230)로 구성된다.

제1의 함체(210, 210')는 지관(100)의 둘레를 따라 다수 개가 격실(211)을 이루고, 격실(211) 중 적어도 하나 이상에는 지관(100)과의 연통을 위한 입구(212)와 출구(213)가 형성된다. 본 실시 예에서 제1의 함체(210, 210')는 4개이고, 제1의 함체(210, 210') 각각은 독립된 격실(211)을 구성한다. 다수 개의 제1의 함체(210, 210') 중 일부는 입구(212)와 출구(213)가 미구성되어서 지관(100)과는 격리된 형태를 이루고, 일부는 입구(212)와 출구(213)를 통해 지관(100)과 연통한다.

도 3과 도 4를 참조해서 경고부(200)를 구체적으로 설명하면, 본 발명에 따른 소방방재장치에서 경고부(200)의 진동체(220)는, 입구(212)와 출구(213)를 통해 지관(100)에서 격실(211)로 불규칙하게 출입하는 소화수의 유력을 받아 격실(211)에서 빠르게 운동하며 제1의 함체(210, 210')와 충돌한다. 이를 위해 지관(100)을 따라 이동하는 소화수는 입구(212)를 통해 제1의 함체(210, 210')의 격실(211)에 유입된 후 격실(211) 내 수압에 의해 출구(213)로 배출된다. 이 과정에서 소화수는 격실(211)에서 와류를 일으키고, 소화수의 이러한 흐름을 통해 진동체(220)는 격실(211)에서 불규칙하게 운동하며 제1의 함체(210, 210')와 빈번한 충돌을 일으킨다. 따라서 진동체(220)의 충돌 시마다 제1의 함체(210, 210')에서 고성과 진동이 발생하고, 상기 고성은 공기 중에 확산해서 인접한 거주자에게 경고하고, 진동은 지관(100) 및 급수관(P)을 타고 전달되어서 원거리의 거주자에게 경고한다. 이러한 방식의 경고는 정전에 의한 실내 경고방송의 중단에도 경고를 지속시켜서 거주자가 화재 발생을 신속히 인지할 수 있게 하고, 상기 고성과 진동의 발원지인 경고부(200)가 화재 발생지점임은 인식해서 거주자가 대피 방향을 잡아 안전하게 대피할 수 있도록 한다.

가이드패널(230)은 지관(100)의 중공을 따라 이동하는 소화수가 입구(212)를 통해 격실(211)에 유입되어 출구(213)로 배출되도록 입구(212)와 출구(213)에 설치된다. 소화수는 지관(100)의 길이방향으로 이동하므로 지관(100)의 둘레에 위치한 제1의 함체(210, 210')로는 입구(212)를 통해 쉽게 유입되지 않을 뿐만 아니라 제1의 함체(210, 210')에서도 출구(213)를 통한 배출이 원활히 이루어지지 않는다. 이럴 경우 격실(211)에서의 소화수 흐름이 약화되어 진동체(220)의 운동도 저하시키므로, 제1의 함체(210, 210')에 대한 소화수의 원활한 출입이 이루어져야 한다. 이를 위해 입구(212)와 출구(213)에는 지관(100)의 소화수 흐름에 대응한 형태로 가이드패널(230)을 설치해서, 지관(100)의 소화수가 제1의 함체(210, 210')의 격실(211)로 원활히 출입하도록 가이드한다. 도 3과 같이 본 실시 예에서 입구(212)는 지관(100)의 하류에 구성하고, 출구(213)는 지관(100)의 상류에 구성하며, 입구(212)의 가이드패널(230)은 상방, 출구(213)의 가이드패널(230')은 하방하는 형태로 설치했다. 또한, 도 4와 같이 다른 실시 예에서 입구(212')는 지관(100)의 상류에 구성하고, 출구(213')는 지관(100)의 하류에 구성하며, 입구(212')의 가이드패널(230)은 상방, 출구(213')의 가이드패널(230')은 하방하는 형태로 설치했다.

도 5는 본 발명에 따른 소방방재장치의 구성 기기를 도시한 블록도이고, 도 6은 본 발명에 따른 소방방재장치의 경보기 구동을 위한 개략적인 회로도이다.

도 3 내지 도 6을 참조해서 신축관(600)을 설명한다. 본 발명에 따른 소방방재장치의 신축관(600)은 제1의 관(610)과 제2의 관(620)과 제3의 관(630)과 가열기(640)와 접착체(650)와 제2스위치(660)를 구성한다.

제1의 관(610)은, 상단이 경고부(200)를 경유한 지관(100)과 연통하게 연결되고, 하단에 제1의 걸림턱(611)이 돌출된다. 제1의 관(610)의 상단은 지관(100)이 연장된 형태를 이룬다. 본 실시 예에서 제1의 걸림턱(611)은 제1의 관(610)의 외주면을 따라 돌출된 형태를 이룬다.

제2의 관(620)은, 제1의 관(610)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제1의 걸림턱(611)에 걸려 연결되도록 돌출된 제1의 스토퍼(621)와, 하단에 제2의 걸림턱(622)이 돌출된다. 따라서 제2의 관(620)은 자중에 의해 제1의 관(610)이 연장되는 형태로 하방으로 슬라이딩해 이동한다. 한편, 상단에는 제1의 스토퍼(621)가 제2의 관(620)의 내주면을 따라 돌출된 형태를 이루므로, 제2의 관(620)이 최저점에 이르면 제1의 스토퍼(621)는 제1의 걸림턱(611)에 걸려 정지된다.

제3의 관(630)은, 제2의 관(620)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제2의 걸림턱(622)에 걸려 연결되도록 돌출된 제2의 스토퍼(631)를 갖춘다. 따라서 제3의 관(630)은 자중에 의해 제2의 관(620)이 연장되는 형태로 하방으로 슬라이딩해 이동한다. 한편, 상단에는 제2의 스토퍼(631)가 제3의 관(630)의 내주면을 따라 돌출된 형태를 이루므로, 제3의 관(630)이 최저점에 이르면 제2의 스토퍼(631)는 제2의 걸림턱(621)에 걸려 정지된다.

이상과 같이 제1 내지 제3의 관(610, 620, 630)이 자중에 의해 하방으로 연장되면 대피 중인 거주자는 하방으로 이동해서 소화수를 분사 중인 스프링클러(300)를 직관해서 인지할 수 있다. 결국, 대피 중인 거주자는 하방으로 연장된 신축관(600)을 확인해서 해당 방향을 피해 대피할 수 있다.

계속해서, 가열기(640)는, 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 배터리(641)와, 축전기(440)의 축전을 감지해서 배터리(641)의 통전을 스위칭하는 제1스위치(642)와, 배터리(641)의 통전에 의한 저항열로 발열을 일으키며 제1의 관(610)에 설치되는 전열기(643)를 갖춘다. 배터리(641)와 제1스위치(642)는 소화수에 의한 합선 및 누전 방지를 위해서 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 절연 기능의 제1의 함체(210)에 설치되므로 전선 체계의 문제 발생이 방지된다. 한편, 전열기(643)는 제1의 관(610)에 내설되므로, 스위칭에 의한 통전 시 발열을 일으켜서 접착체(650)를 녹인다. 이에 대해 좀 더 구체적으로 설명하면, 접착체(650)는, 도 3과 같이 제1 내지 제2의 관(610, 620)이 제3의 관(630)에 인입되어 3중으로 겹쳐진 상태를 유지하도록 제2 내지 제3의 관(620, 630)의 상단이 제1의 관(610)의 외면에 납땜을 이루어 부착된다. 여기서 제2 내지 제3의 관(620, 630)의 상단이 위치하는 제1의 관(610)의 일 지점에는 전열기(643)가 내설되므로, 전열기(643)의 발열로부터 접착체(650)가 열을 받아 녹는다. 이 과정에서 접착체(650)는 접착력을 상실하고, 제1 내지 제2의 관(610, 620)은 제1의 관(610)으로부터 이탈해서 자중에 의해 걸림턱(611, 622)과 스토퍼(621, 631)가 맞물리는 높이까지 낙하한다. 이렇게 연장된 신축관(600)은 대피 중인 거주자가 직관적으로 신속히 인지해서 피할 수 있다.

제2스위치(660)는, 제1의 걸림턱(611)과 제1의 스토퍼(621)에 각각 마주하게 부착되어서 제1의 걸림턱(611)에 대한 제2의 스토퍼(621)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하는 전도성 재질의 제1의 단자(661)와, 제2의 걸림턱(622)과 제2의 스토퍼(631)에 각각 마주하게 부착되어서 제2의 걸림턱(622)에 대한 제2의 스토퍼(631)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하도록 제1의 단자(661)와 직렬로 연결된 전도성 재질의 제2의 단자(662)로 구성된다. 제2스위치(660)는 경보기(700)의 ON/OFF을 위한 것으로, 본 실시 예에서 전술한 바와 같이 제1의 단자(661)와 제2의 단자(662)가 전기적으로 직렬 연결된다. 따라서 배터리(641)로부터 전력을 공급받기 위해서 제1의 단자(661)와 제2의 단자(662)는 모두 닫힘 상태를 유지해야 한다. 이를 위해 제1의 단자(661)는 제1의 걸림턱(611)과 제1의 스토퍼(621)에 각각 부착되고, 제2의 단자(662)는 제2의 걸림턱(622)과 제2의 스토퍼(631)에 각각 부착된다. 결국, 신축관(600)이 하방으로 충분히 연장되면 제1의 단자(661)와 제2의 단자(662)는 닫힘 상태가 되고, 경보기(700)에는 배터리(641)의 전류가 인가된다.

경보기(700)는 지관(100)의 외면에 설치되고 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)와 배터리(641)에 전기적으로 직렬 연결되어서 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)의 닫힘 시 배터리(641)의 전류 인가로 지정된 경고음을 출력한다. 경보기(700)에는 싸이렌 또는 안내문이 출력되고, 대피 중인 거주자는 출력되는 경고음을 청각으로 인지해서 대피 방향을 잡아 이동한다. 경보기(700)는 화재의 열기에 의한 파손을 방지하기 위해서 실내 바닥으로부터 가급적 원거리에 배치되는 것이 바람직하므로, 급수관(P)에 연결되는 지관(100)의 외면에 설치된다.

도 7은 본 발명에 따른 소방방재장치의 발전부를 분해 도시한 사시도이고, 도 8은 상기 발전부의 압전로를 따라 회전체가 이동하는 과정을 순차 도시한 정면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 소방방재장치의 경고부와 발전부가 결합해 이루는 모습을 도시한 사시도이다.

도 5 내지 도 9를 참조하면, 본 발명에 따른 소방방재장치에서 발전부(400)는 제2의 함체(410)와 압전로(420)와 회전체(430)와 축전기(440)로 구성된다.

제2의 함체(410)는 제3의 관(630)의 내경보다 확장된 원형의 관 형태를 이루고, 내주면을 따라 플랜지(411)가 형성된다. 따라서 경고부(200)를 경유해서 지관(100')으로 유입된 소화수는 제2의 함체(410)를 통과해서 스프링클러(300)로 유입된다. 제2의 함체(410)는 제3의 관(630)의 내경보다 확장된 형태이고, 확장된 구간으로 압전로(420)와 회전체(430)의 테두리 부분이 위치하므로, 소화수에 대한 압전로(420)와 회전체(430)의 간섭을 최소로 할 수 있다. 한편, 제2의 함체(410)의 내주면에 형성된 플랜지(411)에는 압전로(420)가 설치되며, 압전로(420) 상에는 회전체(430)가 안착된다.

압전로(420)는, 플랜지(411)를 따라 설치되는 링 형상이고, 상면에 다수의 래치기어(421)가 일렬로 형성되며, 래치기어(421)의 경사면에는 다수 개의 압전소자(422)가 일렬로 부착된다. 이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 압전로(420)는 중앙으로 소화수가 통과하는 링 형상이고 가장자리를 따라 플랜지(411)에 안착해 고정된다. 또한, 상면에는 일측에만 경사면을 갖는 다수의 래치기어(421)가 일렬로 연속해 형성된다. 따라서 압전로(420) 상에 안착되는 회전체(430)의 바퀴(433)는 래치기어(421)의 경사면을 타고 이동한다. 한편, 상기 경사면에는 다수 개의 압전소자(422)가 일렬로 연속해 부착된다. 공지된 바와 같이 압전소자(422)는 가압을 통해 전기를 발생시키는 소자이며, 발생한 전기는 축전기(440)에 축전한다.

회전체(430)는, 제2의 함체(410)에서 소화수의 유력으로 회전하는 임펠러(431)와, 임펠러(431)의 둘레를 감싸도록 고정되어 압전로(420)와 마주하는 환체(432)와, 상기 경사면 상의 압전소자(422)를 가압하도록 딛고 구르며 환체(432)의 저면을 따라 다수 개가 일렬로 부착된 바퀴(433)로 구성된다. 임펠러(431)는 제2의 함체(410)를 통과하는 소화수의 유력을 받아 회전력을 일으키는 구조이며, 각 날개는 원활한 회전과 소화수의 이동을 위한 폭과 개수를 이루는 것이 바람직하다. 환체(432)는 압전로(420)의 직경에 상응하는 직경을 이루며 압전로(420) 상에 안착된다. 따라서 회전체(430)는 제2의 함체(410)에서 이탈없이 제 위치를 유지하며 회전한다. 바퀴(433)는 다수 개가 환체(432)의 저면에 일렬로 설치되어서 압전로(420)의 경사면을 딛고 구른다. 이 과정에서 바퀴(433)는 압전소자(422)를 소화수의 유압으로 가압한다. 참고로, 지관(100')과 제2의 함체(410)를 통과하는 소화수는 도 8과 같이 임펠러(431)에 강한 압을 전달하므로, 회전체(430)는 압전로(420)의 일지점(TP) 상에 밀착 상태를 유지하면서 바퀴(433)는 압전소자(422)에 상기 압에 상응하는 압을 가하게 된다. 그런데 임펠러(431)는 소화수의 압을 받아 회전하므로 바퀴(433)는 회전력에 의해 래치기어(421)의 경사면을 타고 이동한다. 이 과정에서 압전소자(422)는 지속해 발전하며 축전기(440)에 발생 전기를 축전한다.

축전기(440)는 다수 개의 압전소자(422)의 발생 전기를 수신해 축전하며, 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210, 210')에 내설된다. 축전기(440)는 방수 보관을 위해서 지관(100)의 중공과는 독립된 제1의 함체(210, 210')에 내설되므로, 누전의 위험이 차단된다. 참고로, 임펠러(431)에 의한 회전체(430)의 회전은 스프링클러(300)를 통한 소화수의 발수 시에 이루어지므로, 스프링클러(300)가 미동작 시에는 임펠러(431)가 회전하지 않아 압전소자(422)의 발전은 정지된다.

스프링클러(300)는 헤드관(310)과 마개(320)와 디플렉터(330)를 포함한다.

헤드관(310)은 제2의 함체(410)로부터 유입된 소화수가 발수되는 발수구멍을 구성한다. 헤드관(310)은 제2의 함체(410)의 말단부에 위치하므로, 발수를 위한 발수구멍이 구성된다. 따라서 지관(100') 또는 제2의 함체(410)를 통과한 소화수는 헤드관(310)의 발수구멍을 통해 외부로 발수된다.

마개(320)는 상기 발수구멍을 폐구하는 납땜을 이루며, 가열기(311)의 가열에 의해 녹아 발수구멍을 개구한다. 마개(320)는 상기 발수구멍을 폐구하며 화재의 열로 녹아 발수구멍을 개구한다. 마개(320)는 녹는점이 낮은 납 등의 재질이고, 도시한 바와 같이 상단은 발수구멍을 폐구하고 하단은 헤드관(310)에 일체로 연결된 디플렉터(330)에 지지된다. 따라서 화재로 마개(320)의 하단이 열을 받으면 마개(320)의 하단이 녹으면서 그대로 내려앉아 상단이 발수구멍으로부터 분리된다. 또한 가열기(311)에 의해 마개(320)의 상단이 열을 받으면 마개(320)의 상단이 녹으면서 발수구멍으로 이탈한다. 결국, 마개(320)에 폐구된 발수구멍을 개구되면서 소화수가 발수구멍으로부터 분사된다.

디플렉터(330)는 개구된 상기 발수구멍으로부터 하방으로 발수되는 소화수와 충돌해서 소화수를 측방으로 분산시킨다. 이를 위해 디플렉터(330)는 발수구멍과 마주하도록 헤드관(310)과 일체로 고정된다.

안내등(500)은 축전기(440)의 축전 전기로 전력으로 점등한다. 본 실시 예에서 안내등(500)은 발전부(400)에 구성된 제2의 함체(410)의 둘레면에 설치되고, 축전기(440)의 전류가 인가되도록 전기적으로 연결된다. 따라서 전술한 발전을 통해 발생 전기가 축전기(440)에 축전되면, 안내등(500)은 전기를 받아 점등한다. 안내등(500)은 대피하는 거주자가 시각적으로 확인해서 대피 방향을 판단할 수 있도록 한다.

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조해 설명했지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100, 100' : 지관 200 : 경고부 210, 210' : 제1의 함체
211 : 격실 212, 212' : 입구 213, 213' : 출구
220 : 진동체 230, 230' : 가이드패널 300 : 스프링클러
310 : 헤드관 320 : 마개 330 : 디플렉터
400 : 발전부 410 : 제2의 함체 411 : 플랜지
420 : 압전로 421 : 래치기어 422 : 압전소자
430 : 회전체 431 : 임펠러 432 : 환체
433 : 바퀴 500 : 안내등 600 : 신축관
610 : 제1의 관 611 : 제1의 걸림턱 620 : 제2의 관
621 : 제1의 스토퍼 622 : 제2의 걸림턱 630 : 제3의 관
631 : 제2의 스토퍼 640 : 가열기 641 : 배터리
642 : 제1스위치 643 : 전열기 650 : 접착체
660 : 제2스위치 661 : 제1의 단자 662 : 제2의 단자
700 : 경보기 P : 급수관 T : 연결관
TP : 일지점

Claims (1)

1. 소화수의 급수관(P)과 연통하는 지관(100)의 둘레를 따라 다수 개가 격실(211)을 이루고, 격실(211) 중 적어도 하나 이상에는 지관(100)과의 연통을 위한 입구(212)와 출구(213)가 형성된 다수의 제1의 함체(210)와; 입구(212)와 출구(213)를 통해 지관(100)에서 격실(211)로 불규칙하게 출입하는 소화수의 유력을 받아 격실(211)에서 운동하며 제1의 함체(210)와 충돌하는 진동체(220)와; 지관(100)의 중공을 따라 이동하는 소화수가 입구(212)를 통해 격실(211)에 유입되어 출구(213)로 배출되도록 입구(212)와 출구(213)에 설치된 가이드패널(230)을; 구성한 경고부(200),
   상단이 경고부(200)를 경유한 지관(100)과 연통하게 연결되고, 하단에 제1의 걸림턱(611)이 돌출된 제1의 관(610)과; 제1의 관(610)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제1의 걸림턱(611)에 걸려 연결되도록 돌출된 제1의 스토퍼(621)와, 하단에 제2의 걸림턱(622)이 돌출된 제2의 관(620)과; 제2의 관(620)을 길이방향으로 인입출 가능하게 수용하며, 상단에 제2의 걸림턱(622)에 걸려 연결되도록 돌출된 제2의 스토퍼(631)를 갖춘 제3의 관(630)과; 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 배터리(641)와, 축전기(440)의 축전을 감지해서 배터리(641)의 통전을 스위칭하는 제1스위치(642)와, 배터리(641)의 통전에 의한 저항열로 발열을 일으키며 제1의 관(610)에 내설되는 전열기(643)를 갖춘 가열기(640)와; 제1 내지 제2의 관(610, 620)이 제3의 관(630)에 인입되어 3중으로 겹쳐진 상태를 유지하도록 제2 내지 제3의 관(620, 630)의 상단이 제1의 관(610)의 외면에 납땜을 이루어 부착되되, 제1의 관(610)에 내설된 전열기(643)에 가열되도록 된 접착체(650)와; 제1의 걸림턱(611)과 제1의 스토퍼(621)에 각각 마주하게 부착되어서 제1의 걸림턱(611)에 대한 제2의 스토퍼(621)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하는 전도성 재질의 제1의 단자(661)와, 제2의 걸림턱(622)과 제2의 스토퍼(631)에 각각 마주하게 부착되어서 제2의 걸림턱(622)에 대한 제2의 스토퍼(631)의 걸림 시 서로 접촉하여 배터리(641)의 전류를 인가하도록 제1의 단자(661)와 직렬로 연결된 전도성 재질의 제2의 단자(662)로 된 제2스위치(660)를; 구성한 신축관(600),
   제3의 관(630)과 연통하게 연결되며 내경이 확장된 원형의 관 형태를 이루고, 내주면을 따라 플랜지(411)가 형성된 제2의 함체(410)와; 플랜지(411)를 따라 설치되는 링 형상이고, 상면에 다수의 래치기어(421)가 일렬로 형성되며, 래치기어(421)의 경사면에는 다수 개의 압전소자(422)가 일렬로 부착된 압전로(420)와; 제2의 함체(410)에서 소화수의 유력으로 회전하는 임펠러(431)와, 임펠러(431)의 둘레를 감싸도록 고정되어 압전로(420)와 마주하는 환체(432)와, 상기 경사면 상의 압전소자(422)를 가압하도록 딛고 구르며 환체(432)의 저면을 따라 다수 개가 일렬로 부착된 바퀴(433)를 갖춘 회전체(430)와; 다수 개의 압전소자(422)의 발생 전기를 수신해 축전하며, 입구(212)와 출구(213)가 미형성된 제1의 함체(210)에 내설되는 축전기(440)를; 구성한 발전부(400),
   제2의 함체(410)를 통해 공급된 소화수를 발수하는 스프링클러(300), 및
   지관(100)의 외면에 설치되고 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)와 배터리(641)에 전기적으로 직렬 연결되어서 제1의 단자(661) 및 제2의 단자(662)의 닫힘 시 배터리(641)의 전류 인가로 지정된 경고음을 출력하는 경보기(700)
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 연결형 안전성 향상 소방방재장치.

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