KR100396941B1 - 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크에 관한 것으로, 내압방지용 밸브 및 이를 장착한 소방펌프차의 물탱크는 밀폐된 공간에 설치되어 내압을 방지하는 밸브에 있어서, 일측은 외부와 연결되어 외부공기가 자유롭게 유출입되는 유출입구와, 타측은 밀폐된 공간에 위치되고 두개로 나누어지는 바, 일측은 내측에 탄발스프링이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 외부에서 내측으로 작용할 때만 개방되는 흡입밸브를 갖는 공기흡입구와, 타측은 일측에 탄발스프링이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 내부에서 외측으로 작용할 때만 개방되는 배출밸브를 갖는 공기배출구를 갖아 오버플로우관을 통해 탱크 내부의 소방용수가 외부로 흘러나가는 것을 방지하고 탱크 내부에 소방용수를 보충하거나 방출할 때 자동으로 탱크내부에 내압 및 진공상태가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 물탱크의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

Description

내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크{water-tank of fire pump engine equiped inner pressure inhibitor valve}

본 발명은 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 오버플로우관을 통해 탱크 내부의 소방용수가 외부로 흘러나가는 것을 방지하고 탱크 내부에 소방용수를 보충하거나 방출할 때 자동으로 탱크내부에 내압 및 진공상태가 발생하는 것을 방지할 수 있는 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 소방차(消防車, fire engine)는 화재나 재해와 같은 긴급사태에 대비하여 소방용 등의 장비를 갖춘 특수차로, 소방펌프차는 소방력의 주력을 이룬 것으로서 주(主)펌프와 그 부속기구 등을 설치하거나 적재한 소방차. 차체의 크기나 성능 등은 지형 ·도로 ·수리(水利) ·건축물의 상황 등의 조건을 고려해서 정해지며, 보통 대도시에서는 휠 베이스가 4 m급 이상이며, 펌프압력 8.5 kg/cm2 방수능력 2,100 ℓ/min 이상의 펌프를 설치한 것이 채택되고 있다. 그 밖에 20개 이상의 호스, 여러 개의 각종 구경(口徑)의 노즐, 2이음 ·3이음의 사다리, 쇠갈고리 ·도끼 ·천장파괴기 ·소형의 투광기(投光器), 일산화탄소용의 방독방연구(防毒防煙具) 등이 있고 소방전용 무선전화 장치를 장비하고 있다. 승차대원은 보통 지휘자 이하 7명이다.

물탱크 소방펌프차는 화재현장에 선행(先行)하여 도착 후 바로 방수할 수 있으므로 화재를 초기에 소화할 수 있는 장점이 있다. 물이 없어질 때까지 다른 펌프에서 공급을 받거나 방수하면서 자연수리(自然水利)에서 흡수(吸水)할 수 있도록 이젝터 등이 장비되어 있다. 물탱크의 크기는 1,500~3,000ℓ, 비행장용 등 특수한 것은 4,000ℓ를 초과하는 것도 있다. 보통 방수(放水)노즐이 있으며, 호스를 사용하지 않고 직접 강력한 방수가 가능하다.

고압 소방펌프차는 고압 또는 대량으로 분무상(噴霧狀)의 방수가 가능한 펌프차이다. 화재는 물의 냉각작용과 그 때 발생하는 증기에 의해서 공기가 차단됨으로써 소화되므로 물은 단위부피에 대한 표면적이 클수록 좋고 봉상주수(棒狀注水)보다 무상주수(霧狀注水)가 효과가 있으며 물의 손실이 적다. 안개의 물방울이 보다 작아지면 전기화재 ·유류화재에도 유효하다. 안개를 균일하게 가능한 한 잘게 하여 멀리까지 도달하게 하기 위하여 펌프압력을 특히 높게 하여 40∼70 kg/cm2의 펌프를 장치한다.

방수탑 소방펌프차는 높은 곳의 화재일 때 밑에서부터는 화점(火點)에 유효주수(有效注水)가 불가능하므로 높이 8 m 전후의 방수탑(放水塔)을 설치하고 그 위에서 방수노즐을 조작하여 강력부감(强力俯瞰)하며 주수할 수 있는 구조의 펌프차. 18 m급의 방수탑만을 설치한 방수탑차도 있다. 다른 펌프차에서 물을 모아서 한꺼번에 받고 방수하고 탑상의 방수노즐은 원격제어장치로 조작한다.

사다리 소방펌프차 지상높이 15∼30 m, 3∼5 이음의 신축자재(伸縮自在)의 사다리를 설치한 펌프차. 고층 건축물의 화재시 인명 구조작업, 소방대원의 높은곳 진입, 사다리 위에서의 방수 등에 사용한다. 방수노즐 ·투광기 ·체인블록 등을 비치하고 유압 승강식(油壓昇降式)리프터를 장비하고 있는 것도 있다.

굴절 사다리 소방펌프차의 용도와 장비는 사다리 소방 펌프차와 같으며, 선단(先端)에 바스켓이 있는 굴신자재(屈伸自在)의 2단의 탑을 설치한 펌프차. 일반적으로 스노클이라고 한다. 소방대원은 바스켓을 타고 방수노즐로 방수하거나 구출활동을 할 수 있다.

화학 소방차는 보통의 펌프차로는 소화가 어려운 인화성 또는 휘발성 액체의 화재(항공기 ·석유탱크 등의 유지화재)를 화학약제를 사용해서 소화하는 펌프차. 펌프 ·물탱크(2,000ℓ 이상) ·포말원액(泡沫原液) 탱크 및 포말원액과 물의 혼합장치를 갖추고 있다. 물과 포말원액을 혼합시켜 공기를 섞어서 공기포말로 연소면을 덮고 소화한다. 최대 포말방출량은 약 8,000ℓ/min이다. 포말방수 ·보통방수 겸용인 것과 포말방수 전용인 특수 펌프를 설치하여 보통방수가 불가능한 것이 있다.

배연차는 가반식 송풍(可搬式送風) 겸 배연기(排煙機)를 적재하고 개구부(開口部)가 작은 빌딩이나 지하도 등의 화재시 농연(濃煙)을 배제하거나 공기를 보낼 수 있는 소방차. 에어컴프레서의 압축공기를 호스로 보내서 이 압력으로 배연기를 작동한다. 보통 2조를 적재하며, 1조의 배연량은 약 150 m3/min이다.

조명차는 야간에 재해현장에서의 작업을 쉽게 하기 위하여 자동차의 엔진으로 구동하는 발전기(AC 100 V)와 여러 개의 투광기를 장비하여 스스로 발전해서 조명하는 소방차이다.

샐비지카는 시트카라고도 한다. 화재현장에 선행하여 펌프차가 방수하기 전에 상품이나 가재(家財)를 방수천으로 덮고 물로 인한 손해를 방지하는 소방차이다.

구원차는 능력 7 t의 크레인 등을 장비하여 소방활동에 지장이 되는 장애물을 제거하거나 인명을 구출하는 소방차. 교통사고 등의 장애물 배제, 방수노즐에서의 방수, 레스큐 벨트로 공사현장이나 우물 등에 빠진 사람의 구출 등에도 사용한다.

구출차는 내화건축물(耐火建築物)의 화재 등에서의 방수, 인명 구출작업을 쉽게 하기 위하여 셔터나 창문 등의 융단(融斷) ·파괴를 하는 소방차. 레스큐카라고도 한다. 프로판가스 또는 산소 절단기, 최대능력 10 t의 유압(油壓) 잭 등을 장비하고 있다.

무선차는 소방전용 무선전화 장치를 가장한 소방차. 재해현장에서 소방본부 또는 소방서 등에 현장보고, 응원대의 요구 등을 무선연락하여 소방작업을 쉽게 한다. 평상시에는 소방 패트롤카로서 활동한다. 이상과 같은 것 외에 지휘차 ·감찰차(監察車) ·호스카 등이 있다. 또 소방전용차가 아니고 2종류 이상의 용도를 겸한 것도 있다.

이중 물탱크가 장착된 물탱크 소방펌프차는 화재의 조속한 진압을 위해서 긴급 출동하게 되므로 운행중 급제동 및 급회동 등을 자주 하게 되고, 이때 물탱크의 내압방출 및 진공방지를 위해 설치된 오버플로우관을 통해 도로에 많은 소방용수를 뿌리게 된다.

도 3은 종래 소방차 물탱크의 오버플로우관 설치모습을 보인 측단면도이다.

특히, 겨울철에 화재출동을 나갈 경우에는 오르막길이나 내리막길 주행시 또는 급정차시에 후방측으로 오버플로우관(40)을 통해 흘러내린 소방용수가 영하의 기온에 의해 바로 도로를 결빙시키게 되면, 이는 교통체증 및 교통사고를 유발시키는 요인이 되고, 화재현장의 진입로가 경로인 경우에는 후발 소방차의 진입을 곤란하게 하며, 이를 방지하기 위해 소방차량(도시않음)의 물탱크(50)에 대략 70%이하의 물만을 싣고 출동할 경우에는 화재가 빈번한 겨울철에 충분한 소방용수의 확보가 어렵게 되는 문제점도 있었다.

또한, 가뭄으로 인한 급수지원시 물탱크(50) 가득 물을 싣고 출동하여도 목적지에 도착하고 보면 많은 물이 흘러 넘쳐서 없어지기 때문에 안타까운 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해서 물탱크(50)내의 오버플로우관(40)에 캡(도시않음)을 씌우는 방법이 있으나, 이는 물탱크에 물을 보충하거나 방출할 때마다 물탱크(40)내 내압 및 진공상태가 발생하지 않도록 매번 캡을 열어 주어야 하는 사용이 불편한 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 오버플로우관을 통해 탱크 내부의 소방용수가 외부로 흘러나가는 것을 방지하고 탱크 내부에 소방용수를 보충하거나 방출할 때 자동으로 탱크내부에 내압 및 진공상태가 발생하는 것을 방지할 수 있어 물탱크의 수명을 연장할 수 있는 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크를 제공함에 그 목적이 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 일단은 탱크 내부에 위치되고 타단은 외부에 접하는 오버플로우관을 갖는 물탱크 소방펌프차의 물탱크에 있어서;

일측은 오버플로우관의 일단에 관결합되어 외부공기가 자유롭게 유출입되는 유출입구와;

타측은 밀폐된 공간에 위치되고 두개로 나누어지는 바, 일측은 내측에 탄발스프링이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 외부에서 내측으로 작용할 때만 개방되는 흡입밸브를 갖는 공기흡입구와, 타측은 일측에 탄발스프링이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 내부에서 외측으로 작용할 때만 개방되는 배출밸브를 갖는 공기배출구를 구비하는 특징을 갖는다.

또한, 상기 공기흡입구의 흡입밸브는 밸브머리가 밀착되는 밀폐돌기가 보조관 내측에 형성되고 밸브축은 밸브몸체의 선단에 형성된 가이드에 지지되며 탄발스프링은 밸브몸체의 가이드와 밸브축 선단의 너트 사이에 위치되어 공기의 흡입시에만 개방되는 반면, 상기 공기배출구의 배출밸브는 밸브머리가 밀착되는 밀폐돌기가 밸브몸체의 선단에 형성되고 밸브축은 보조관 내측에 형성된 가이드에 지지되며 탄발스프링은 보조관의 가이드와 밸브축 선단의 너트 사이에 위치되어 공기의 방출시에만 개방되는 특징을 갖는다.

도 1은 본 발명 실시예인 소방펌프차 물탱크의 사용상태 모습을 보인 측단면도,

도 2은 본 발명 실시예인 내압방지용 밸브의 모습을 보인 확대 평단면도,

도 3은 종래 소방차 물탱크의 오버플로우관 설치모습을 보인 측단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 내압방지용 밸브 10 : 밸브몸체

11 : 유출입구 12 : 공기흡입구

12a : 공기배출구 13 : 흡입밸브

13a : 배출밸브 14,14a : 밸브머리

15,15a : 밸브축 16,16a : 너트

17,17a : 탄발스프링 18,18a : 밀폐돌기

20,20a : 보조관 21,21a : 가이드

22,22a : 체결나사 30 : 보조연결구

40 : 오버플로우관 50 : 물탱크

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명 실시예인 소방펌프차 물탱크의 사용상태 모습을 보인 측단면도이고, 도 2은 본 발명 실시예인 내압방지용 밸브의 모습을 보인 확대 평단면도이다.

본 발명의 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차(도시않음)의 물탱크(50)는 소방용수가 충진되는 물탱크(50)와, 물탱크(50)에 장착되어 일단은 물탱크(50) 내측에 위치되고 타단은 물탱크(50) 외측에 위치되는 오버플로우관(40)과, 오버플로우관(40)의 내측 일단에 관결합되는 내압방지용 밸브(1)로 구성된다.

물탱크(50)는 경질의 합성수지 또는 녹슬지 않는 금속재질의 통체로, 일측에는 물탱크(50) 내부의 소방용수가 펌프에 의해 일정압력으로 방출되는 방출공(도시않음)이있고, 타측에는 물탱크(50) 내부로 소방용수가 보충되는 유입공(도시않음)이 형성된다.

오버플로우관(40)은 경질의 합성수지 또는 녹슬지 않는 금속재질의 관체로, 일단은 물탱크(50) 내측에 위치되고 타단은 물탱크(50) 외측에 위치되어 외부공기와 기압의 차이없이 서로 유통되어 개방된 관체이다.

내압방지용 밸브(1)는 대략 " Y " 형상의 관체로, 물에 부식되지 않는 황동 및 알루미늄 합금 등의 금속재질 구성되어, 일측은 하나의 유출입구(11)가 형성되어 오버플로우관(40)이 연결되고, 타측은 두개로 나누어져, 일측은 공기흡입구(12)로 일측에 탄발스프링(17)이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 외부에서 내측으로 작용할 때만 개방되는 흡입밸브(13)가 형성되며, 타측은 공기배출구(12a)로일측에 탄발스프링(17a)이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 내부에서 외측으로 작용할 때만 개방되는 배출밸브(13a)가 형성된다.

도 2와 같이, 공기흡입구(12)와 공기배출구(12a)에는 각각의 보조관(20)(20a)이 각각의 체결나사(22)(22a)에 의해 밸브몸체(10) 선단에 체결되어 내측의 흡입밸브(13)와 배출밸브(13a)를 교환할 수 있게 구성하는 것이 바람직하다.

유출입구(11)에는 일단이 물탱크(50) 외측에 위치한 오버플로우관(40)이 타측이 결합되어 필용에 따라, 즉 물탱크(50) 내부의 공기압에 따라 외부공기가 자유롭게 유입 또는 출입된다.

공기흡입구(12)의 흡입밸브(13)는 흡입밸브(13)의 밸브머리(14)가 밀착되는 밀폐돌기(18)가 보조관(20) 내측에 형성되고, 밸브축(15)은 밸브몸체(10)의 선단에형성된 가이드(21)에 지지되며, 탄발스프링(17)은 밸브몸체(10)의 가이드(21)와 밸브축(15) 선단의 너트(16) 사이에 위치되어 공기의 흡입시에만 개방된다.

공기배출구(12a)의 배출밸브(13a)는 배출밸브(13a)의 밸브머리(14a)가 밀착되는 밀폐돌기(18a)가 밸브몸체(10)의 선단에 형성되고, 밸브축(15a)은 보조관(20a)의 내측에 형성된 가이드(21a)에 지지되며, 탄발스프링(17a)은 보조관(20a)의 가이드(21a)와 밸브축(15a) 선단의 너트(16a) 사이에 위치되어 공기의 방출시에만 개방된다.

본 발명의 내압방지용 밸브가 장착된 소방펌프차의 물탱크는, 기존의 오버플로우관(40)을 100mm정도 상단에서 절단하고, 그 상단에 본 발명 내압방지용밸브(1)의 유출입구(11)를 관결합하면 된다.

유출입구(11)의 타측은 두개로 나누어진 바, 일측에는 공기흡입시에만 개방되는 흡입밸브(13)를 갖는 공기흡입구(12)가 형성되고, 타측에는 공기방출시에만 개방되는 배출밸브(13a)를 갖는 공기배출구(12a)가 형성된다.

도 1과 같이 대략 "ㄷ" 형상의 보조연결관(30)을 사용하여서라도 공기배출구(12a)와 공기흡입구(12)는 동일한 높이로 설치하는 것이 바람직하다.

이때, 보조연결관(30)은 방파용으로, 알루미늄 합금이나 P.V.C 등으로 제작함으로써 부식방지 및 무게를 줄일 수 있게 된다.

이와 같은 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 내압방지용 밸브(1)가 장착된 소방펌프차의 물탱크(50)는, 소방펌프차의 출동 및 주행중 공기흡입구(12)와 공기배출공(12a)은 탄발스프링(17)(17a) 각각의 스프링장력에 의해 닫혀 있으므로 물탱크(50) 내부의 소방용수는 넘침이 방지된다.

밀폐된 물탱크(50) 내에서 펌프작동으로 방수가 진행되면 물탱크(50) 내부에는 유출된 소방용수의 부피만큼 진공이 발생되고, 이 진공압력에 의해 공기흡입구(12)의 흡입밸브(13)는 보조관(20)의 밀폐돌기(18)에서 밸브머리(14)가 보조관(20) 외측으로 이탈되어 개방되고, 진공압력은 오버플로우관(40)을 통해 외부공기를 흡입하여 공기흡입구(12)를 통해 물탱크(50) 내부로 흡입하게 되어 물탱크(50) 내부의 진공상태는 소멸된다.

이에, 공기흡입구(12)의 흡입밸브(13)는 탄발스프링(17)의 탄발력에 의해 가이드(21)내에서 유동되어 밸브머리(14)가 밀폐돌기(18)와 밀착되어 폐쇄된다

다시, 물탱크(50) 내부에 소방용수를 보충할 때에는, 물탱크(50) 내부에 내압이 발생하게 되고, 이 내압에 의해 공기배출구(12a)의 배출밸브(13a)는 밸브몸체(10)의 밀폐돌기(18a)에서 밸브머리(14a)가 밸브몸체(10) 방향으로 이탈되어 개방되고, 내압은 공기배출구(12a)를 통해 오버플로우관(40)을 거쳐서 물탱크(50) 내부의 공기를 외부로 방출하여 내압은 소멸된다.

이에 공기배출구(12a)의 배출밸브(13a)는 탄발스프링(17a)의 탄발력에 의해 가이드(21a) 내에서 유동되어 밸브머리(14a)가 밀폐돌기(18a)와 밀착되어 폐쇄된다

소방용수 보충시, 공기배출구(12a)의 위까지 소방용수를 보충하게 되면, 보충용수는 공기배출구(12a)를 통해 차축 뒤로 배수되면서 물탱크(50)의 상단까지 충진된다.

이렇게 내압방지용 밸브(1)가 장착된 본 발명 소방펌프차의 물탱크(50)는 차량의 출동 및 급제동시 물탱크(50) 내부 소방용수의 출렁임에 따른 미량의 소방용수라도, 누수를 방지하기 위하여 설치방향을 차량의 진행방향과 수직방향으로 설치하는 것이 바람직하다.

이러한 본 발명은 소방펌프차의 탱크용량 가득히 소방용수를 싣고 출동하여도 소방용수의 누수가 없고, 화재가 빈번한 겨울철 충분한 소방용수를 확보할 수 있어 초동대처에 만전을 기할 수 있게 된다.

또한, 소방차량 및 도로를 주행하는 일반 차량의 안전사고를 미연에 방지하여 시민의 불안을 해소할 수 있고, 구조가 간단하며, 물탱크(50)의 내부 압력차이에 의해 자동적으로 작동하게 되어 별도의 조작이 필요치 않고, 사후 관리 및 유지비가 불필요하여 경제적이다.

이와 같이, 본 발명은 오버플로우관을 통해 탱크 내부의 소방용수가 외부로 흘러나가는 것을 방지하고 탱크 내부에 소방용수를 보충하거나 방출할 때 자동으로 탱크내부에 내압 및 진공상태가 발생하는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 물탱크의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims (2)

1. 일단은 탱크 내부에 위치되고 타단은 외부에 접하는 오버플로우관을 갖는 물탱크 소방펌프차의 물탱크에 있어서;

   일측은 오버플로우관의 일단에 관결합되어 외부공기가 자유롭게 유출입되는 유출입구(11)와;

   타측은 물탱크(50) 내부의 밀폐된 공간에 위치되고 두개로 나누어지는 바, 일측은 내측에 탄발스프링(17)이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 외부에서 내측으로 작용할 때만 개방되는 흡입밸브(13)를 갖는 공기흡입구(12)와, 타측은 일측에 탄발스프링(17a)이 장착되어 스프링 탄력보다 더 큰 압력이 내부에서 외측으로 작용할 때만 개방되는 배출밸브(13a)를 갖는 공기배출구(12a)를 구비하여 물탱크(50) 내부에 물을 보충하거나 방출할 때 물탱크(50) 내부의 내압 및 진공상태를 방지하는 것을 특징으로 하는 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크.
2. 제 1 항에 있어서;

   상기 공기흡입구(12)의 흡입밸브(13)는 밸브머리(14)가 밀착되는 밀폐돌기(18)가 보조관(20) 내측에 형성되고 밸브축(15)은 밸브몸체(10)의 선단에형성된 가이드(21)에 지지되며 탄발스프링(17)은 밸브몸체(10)의 가이드(21)와 밸브축(15) 선단의 너트(16) 사이에 위치되어 공기의 흡입시에만 개방되는 반면, 상기 공기배출구(12a)의 배출밸브(13a)는 밸브머리(14a)가 밀착되는 밀폐돌기(18a)가 밸브몸체(10)의 선단에 형성되고 밸브축(15a)은 보조관(20a)의 내측에 형성된 가이드(21a)에 지지되며 탄발스프링(17a)은 보조관(20a)의 가이드(21a)와 밸브축(15a) 선단의 너트(16a) 사이에 위치되어 공기의 방출시에만 개방되는 것을 특징으로 하는 내압방지용 밸브를 장착한 소방펌프차의 물탱크.