KR102485464B1

KR102485464B1 - 비상탈출 유도장치

Info

Publication number: KR102485464B1
Application number: KR1020210064907A
Authority: KR
Inventors: 김성우
Original assignee: 주식회사 에스피앤이
Priority date: 2021-05-11
Filing date: 2021-05-20
Publication date: 2023-01-11
Also published as: KR20220153446A

Abstract

본 발명은 비상탈출 유도장치에 관한 것이다. 이는, 화재 발생 시 소방용수를 통과시키는 배관에 설치되며, 상기 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 전력을 생산하는 수력발전기와; 실내 공간의 벽면이나 바닥에 위치하고, 상기 수력발전기로부터 인가된 전력에 의해 동작하여 탈출방향을 알려주는 탈출방향지시부가 포함된다. 상기와 같이 이루어지는 본 발명의 비상탈출 유도장치는, 건물 화재 시, 공황 상태에서도 쉽게 식별할 수 있는 탈출방향지시부를 통해 신속한 탈출을 유도할 수 있다. 또한, 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 동작하는 수력발전기에서 생산된 전력을 이용하므로, 정전(停電)시에도 이상 없이 정상작동 할 수 있다.

Description

비상탈출 유도장치{Emergency escape guidance device}

본 발명은 화재 발생 시 자동으로 작동하는 비상탈출 유도장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 소방용수를 통과시키는 배관에 설치된 수력발전기에서 생산된 전력을 인가받아 점등되어 비상탈출로를 안내함으로써 인명피해를 최소화 할 수 있는, 비상탈출 유도장치에 관한 것이다.

근래 건축되는 건물에는, 강화된 건축 소방법에 규정된 기준을 충족하는 다양한 소방설비가 의무적으로 설치된다. 소방설비에는, 소화설비, 경보설비, 피난설비, 소방용수설비, 소화활동 관련 설비 등이 포함되며, 최근에는 보다 성능이 좋고 오동작이 없는 제연설비나 스프링클러 장치 등이 개발되고 있다. 이러한 소방설비는, 화재를 조기 탐지 및 진압하여 인명피해를 최소화 하는 것을 목적으로 한다.

한편, 스프링클러는, 화재 발생 시 소화용수를 분출하는 자동소화설비로서, 건물의 천장에 배치되며, 입상관과 지관을 통해 공급되는 물을 방사 방향으로 분사함으로써 화재를 진압한다. 그런데, 스프링클러는 초기진화에는 효과가 매우 크지만, 화염이 이미 커진 후에는 스모크 로깅 현상을 유발한다는 문제를 갖는다.

스모크 로깅 현상은, 실내 상층부에 모인 고온의 유독가스가, 소화용수에 의해 냉각되어 농축 및 하강 함으로써 질식 환경을 만드는 현상이다. 바닥에 깔리는 농축된 유독 가스는 요구조자를 불과 몇 초 내에 질식시키고 시야를 차단함으로써 탈출을 거의 불가능하게 한다.

도 1은 화재 시 발생하는 스모크 로깅 현상을 설명하기 위한 도면이다.

도 1의 A) 및 B)에 도시한 바와 같이, 화재 초기에는 고온의 유독가스가 실내 공간의 상층부에 모이며 그 상태로 퍼져 나간다. 이 상태에서 스프링클러가 작동하여 소방용수가 분사되면, 유독가스가 소방용수에 의해 냉각 및 농축되며 하강하기 시작한다. 이에 따라, D)에 나타낸 바와 같이 실내 공간의 상층부와 하층부 할 것 없이 전부가 암흑의 상태가 되고, 요구조자는 공황에 빠져 서로 엉키며 탈출하지 못하고 질식사 하게 된다.

그런데 이러한 긴박한 상황이라 하더라도, 비상탈출구를 알려주는 고시인성 탈출방향지시부가 있다면 어느 정도의 인명피해는 줄일 수 있다. 하지만 종래에는, 화재 시 탈출방향을 알려주는 효과적인 장치가 없었다.

이와 관련된 배경이 되는 기술로서, 국내 공개특허공보 제10-2017-0068185호 (스프링클러를 이용한 화재 대피 안내 시스템)가 개시된 바 있다. 개시된 화재 대비 안내 시스템은, 건물의 내부에 설치되며, 조명 장치를 구비한 복수 개의 스프링클러 및 건물 내부의 화재 발생을 감지함에 따라, 복수 개의 스프링클러 각각에 구비된 조명 장치의 점멸을 제어하여 건물 밖으로의 대피를 위한 안내 신호를 생성하는 제어 장치를 포함하여 구성된다.

그런대, 상기한 화재 대비 안내 시스템은, 스프링클러에 조명장치가 설치되어 있기는 하지만, 화재 시 조명장치가 실제로 작동하지 못한다는 단점을 갖는다. 그 이유는 화재 시 대부분의 경우 정전(停電)되기 때문이다.

국내 공개특허공보 제10-2017-0068185호 (스프링클러를 이용한 화재 대피 안내 시스템)

본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 건물 화재 시 신속한 탈출을 유도하며 정전(停電)시에도 이상 없이 정상작동 할 수 있는, 비상탈출 유도장치를 제공함에 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 비상탈출 유도장치는, 화재 발생 시 소방용수를 통과시키는 배관에 설치되며, 상기 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 전력을 생산하는 수력발전기와; 실내 공간의 벽면이나 바닥에 위치하고, 상기 수력발전기로부터 인가된 전력에 의해 동작하여 탈출방향을 알려주는 탈출방향지시부를 포함한다.

또한, 상기 탈출방향지시부는; 상기 벽면 또는 바닥면에 고정되는 케이스와, 상기 케이스에 내장되며 수력발전기로부터 공급된 전력에 의해 점등되어 실내공간에 빛을 출력하는 엘이디램프를 구비한다.

또한, 상기 케이스는 실내공간을 향해 개방되고, 케이스의 개방부에는, 케이스를 밀폐하고 엘이디램프의 조사광을 확산시키는 확산판이 더 장착된다.

그리고, 상기 탈출방향지시부는; 상기 벽면 또는 바닥면에 고정되며 수용공간을 제공하는 케이스와, 케이스의 내부에 설치되고 수력발전기로부터 인가되는 전력을 받아 레이저광을 발생하는 광발생부와, 광발생부에서 발생하는 레이저광을 유도하여 실내의 벽면 또는 바닥면에 조사하여 조사면에 화살표가 표시되게 하는 광출력부를 포함한다.

아울러, 상기 케이스는 실내공간을 향해 개방되고, 케이스의 개방부에는, 케이스를 밀폐하며 레이저광을 통과시키는 내열글라스가 설치된다.

또한, 상기 광출력부는; 일단부가 광발생부에 지지되며 길이방향으로 연장되고 방향 조절이 가능하며, 타단부가 내열글라스에 근접 배치된 가요성튜브를 구비한다.

또한, 상기 내열글라스의, 케이스 내부를 향하는 내향면에는, 상기 광출력부에서 출력되는 레이저광을 통과시키는 화살표 형태의 광통로가 형성되어 있는 차광시트가 부착된다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명의 비상탈출 유도장치는, 건물 화재 시, 공황 상태에서도 쉽게 식별할 수 있는 탈출방향지시부를 통해 신속한 탈출을 유도할 수 있다.

또한, 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 동작하는 수력발전기에서 생산된 전력을 이용하므로, 정전(停電)시에도 이상 없이 정상작동 할 수 있다.

도 1은 화재 시 발생하는 스모크로깅 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상탈출 유도장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시한 비상탈출 유도장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시한 탈출방향지시부의 내부 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다.
도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비상탈출 유도장치에서의 탈출방향지시부의 여러 적용 예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상탈출 유도장치에서의 탈출방향지시부의 변형 예를 도시한 단면도이다.
도 10은 도 9의 내열강화유리 및 차광시트를 따로 도시한 분해 사시도이다.
도 11은 도 9에 도시한 탈출방향지시부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 비상탈출 유도장치는, 건물의 화재 발생 시, 신속히 대피할 수 있는 탈출방향을 가이드 하는 것으로서, 특히 수력발전기를 동력원으로 가져, 정전(停電)시에도 동작이 가능하다. 수력발전기는 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 전기를 생산한다. 본 발명의 비상탈출 유도장치는, 어느 장소 이던지, 소방용수가 공급되기만 하면, 탈출 방향을 지시해줄 수 있어 인명사고를 최소화 할 수 있는 것이다.

이러한 비상탈출 유도장치는, 화재 발생 시 소방용수를 통과시키는 배관에 설치되며, 상기 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 전력을 생산하는 수력발전기와; 실내 공간의 벽면이나 바닥에 위치하고, 상기 수력발전기로부터 인가된 전력에 의해 동작하여 탈출방향을 알려주는 탈출방향지시부를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상탈출 유도장치(20)의 구성을 도시한 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시한 비상탈출 유도장치의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다. 또한, 도 4는 도 2에 도시한 탈출방향지시부의 내부 구성을 개략적으로 나타내 보인 단면도이다. 본 실시예에서는 소방용수를 통과시키는 배관으로서, 스프링클러용 배관을 예로 들었다.

도 2는 화재가 발행하지 않은 상태이고, 도 3은 화재가 발생하여 일부 스프링클러(27)로부터 소방용수가 분사되고 탈출방향지시부(30)가 점등된 상태를 나타낸다. 도 3에서 탈출방향지시부(30)가 빨강색으로 표시되었는데, 이는 빨강색 조명이 켜 있는 것을 나타낸다.

도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 비상탈출 유도장치(20)는, 배관에 장착되는 수력발전기(23)와, 다수의 탈출방향지시부(30)를 포함하여 구성된다.

수력발전기(23)는, 스프링클러(27)용 배관에 장착되며, 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 전달받아 전력을 생산한다. 생산된 전력은 탈출방향지시부(30)를 구동하는데 사용된다. 수력발전기(23)를 채용하므로, 화재가 발생한 건물의 전기가 아예 차단된다 하더라도, 소방용수가 공급되는 한 전기를 얼마든지 생산할 수 있다. 수력발전기(23)의 형식이나 용량 또는 설치 개수는 필요에 따라 달라질 수 있다.

배관에는 메인배관(21)과 지관(25)이 포함된다. 메인배관(21)은, 외부의 소방용수공급부에서 공급된 소방용수를 받아 각 층으로 유도한다. 위에 설명한 수력발전기(23)는 메인배관(21)에 설치된다. 또한 지관(25)은 메인배관(21)으로부터 분기된 파이프로서, 각 층 실내공간(10)의 천장에 배관된다. 스프링클러(27)는 지관(25)에 장착된다.

소방용수공급부로부터 공급된 소방용수는, 메인배관(21)과 지관(25)을 차례로 통과하여 각 스프링클러(27)에 도달한다. 이러한 사항은 일반적인 스프링클러 장치와 동일한 것이므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

한편, 탈출방향지시부(30)는, 실내공간(10)의 벽면(13)이나 바닥면(15)에 배치되며, 수력발전기(23)로부터 인가된 전력에 의해 동작하여 탈출방향을 빛으로서 알려준다. 탈출방향지시부(30)의 크기나 설치 위치는 다양하게 변경 가능하다. 탈출방향이라 함은 실내공간(10)으로부터 탈출하여 외부로 빠져나가는 통로로서, 가령 비상구(11)가 위치한 방향이다.

탈출방향지시부(30)의 모양은, 일반사람이 보더라도, 가리키는 방향을 직관적으로 알 수 있는 디자인을 갖는다. 가령 도 2에 도시한 바와 같이, V자 모양을 갖는 꺾쇠 모양을 연속으로 배열한다거나, 도 11와 같이 화살표 모양을 취할 수 있는 것이다.

탈출방향지시부(30)의 내부 구성은 도 4에 도시한 바와 같이 이루어진다.

도 4를 참조하면, 탈출방향지시부(30)는, 케이스(31), 제어모듈(35), 회로기판(33), 엘이디램프(34), 광확산판(39)을 포함함을 알 수 있다.

케이스(31)는, 실내공간을 향해 개방된 금속부재로서 벽면(13)이나 바닥면(15)에 매립 설치된다. 하지만 실시예에 따라, 매립하지 않고 고정용 부속 (가령 브라켓이나 볼트 너트)을 이용해 고정시킬 수도 있다.

제어모듈(35)은 전력선(37)을 통해 수력발전기(23)에 접속된 부품으로서, 수력발전기로부터 인가된 전력을 회로기판(33)으로 전달한다. 제어모듈(35)은 엘이디램프(34)의 점멸 패턴을 조절하는 역할을 한다. 가령, 엘이디램프(34)가 점멸을 반복하게 한다거나, 계속적으로 점등되어 있게 한다거나 하는 등의 신호를 출력하는 것이다.

회로기판(33)은 케이스(31)의 내부공간에 고정되며, 전면, 즉 실내공간을 향하는 면에 다수의 엘이디램프(34)를 갖는다. 회로기판(33)상에 엘이디램프(34)를 구동하는 각종 부품과 회로가 적용되어 있음은 물론이다.

엘이디램프(34)는, 제어모듈(35)을 통해 전달된 신호를 받아 구동한다. 위에 언급한 바와 같이 점멸을 반복한다거나 점등된 상태를 유지할 수 있는 것이다. 엘이디램프(34)에서 출력되는 빛은 실내공간으로 방출되어, 신속한 탈출방향을 유도한다.

광확산판(39)은 케이스(31)의 내부 공간을 밀폐함과 아울러, 점광원인 엘이디램프(34)의 조사광을 확산시키는 역할을 한다. 엘이디램프에서 조사되는 빛은 광확산판(39)에 부딪혀 측방향으로 펼쳐져, 광확산판(39) 자체가 균일한 색상 및 조도를 가지게 한다. 엘이디 조명기구에 설치되는 광확산판과 같은 원리를 갖는 것이다.

광확산판(39)을 적용함으로써 탈출방향지시부(30)의 시인성이 보다 양호해진다. 이러한 광확산판(39)은 내열유리의 안쪽면에 광확산 필름을 부착하거나 광확산제를 도포하여 제작 가능하다. 상기 구성을 갖는 탈출방향지시부(30)의 출력 칼라는 다양하게 구현 가능하며, 가령 빨강색 계열로 할 수 있다.

도 5 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링클러 연동형 비상탈출 유도장치에서의 탈출방향지시부(30)의 여러 적용 예를 도시한 도면이다.

도시한 바와 같이, 건물의 실내 벽면과 바닥면(복도)에 탈출방향지시부(30)가 연속적으로 배치되어 있다. 탈출방향지시부(30)는 스프링클러와 동시에 작동하여 탈출경로를 안내한다. 화재가 발생하여 유독가스가 퍼지고 있는 상황이라 하더라도, 탈출방향지시부(30)가 지시하는 방향을 따라 이동하면 비상구(11)에 신속히 도달할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비상탈출 유도장치에서의 탈출방향지시부의 변형 예를 도시한 단면도이고, 도 10은 도 9의 내열강화유리 및 차광시트를 따로 도시한 분해 사시도이다. 또한, 도 11은 도 9에 도시한 탈출방향지시부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

변형 예에 따른 탈출방향지시부(50)는 그 자체가 인지조명의 역할을 하는 것이 아니라, 실내의 벽면이나 바닥면에 화살표 모양의 레이저광을 조사하여 탈출을 유도하는 구조를 갖는다.

도 9 내지 도 11에 도시한 탈출방향지시부(30)는, 케이스(51), 제어모듈(35), 광발생부(53), 광출력부(55), 내열글라스(57), 차광시트(59)를 포함한다.

케이스(51)는, 벽면(13) 또는 바닥면(15)에 매립 설치되며 수용공간을 제공한다. 실시예에 따라 케이스(51)를 벽면이나 바닥면의 표면에 고정할 수도 있다.

제어모듈(35)은, 위에 설명한 바와 같이, 전력선(37)을 통해 수력발전기(23)와 접속되는 부품으로서, 인가된 전력을 광발생부(53)로 전달한다. 광발생부(53)는 레이저광을 발생한다. 레이저광의 발생 구조와 원리는 일반적인 것이므로 그에 관한 설명은 생략한다.

광출력부(55)는, 광발생부(53)에서 만들어진 레이저광을 유도하여 실내의 벽면 또는 바닥면 측으로 조사하는 역할을 한다. 조사된 레이저광은, 도 11에 도시한 바와 같이, 벽면(13)이나 바닥면(15)에 화살표 모양으로 표시된다.

광출력부(55)에는 가요성튜브(55a)와 렌즈(55b)가 포함된다. 가요성튜브(55a)는 일단부가 광발생부(53)에 고정되며 길이방향으로 연장되고 방향 조절이 가능한 부재이다. 가요성튜브(55a)는 광발생부(53)에서 발생하는 레이저광을 길이방향으로 유도한다. 이를 위해 가요성튜브(55a)의 내부에 광섬유다발이 내장될 수 있다.

가요성튜브(55a)의 타단부에는 렌즈(55b)가 장착된다. 렌즈(55b)는 내열글라스(57)의 입사면(57a)에 근접 배치되며 입사면(57a)을 향해 레이저광을 출력한다.

내열글라스(57)는 케이스(51)를 밀폐하며 레이저광을 통과시키는 투광성 부재이다. 내열글라스(57)의 내향면, 즉 케이스(51)의 내부공간을 향하는 면은 레이저광이 입사하는 입사면(57a)이다.

특히 입사면(57a)에는 차광시트(59)가 부착된다. 차광시트(59) 자체는 레이저광을 차단하는 일정두께의 불투광성 시트로서, 다수의 광통로(59a)를 갖는다. 광통로(59a)는 화살표 모양의 구멍으로서 레이저광을 통과시킨다. 광통로(59a)를 통과하는 레이저광은, 도 11에 도시한 바와 같이, 바닥면과 벽면에 조사되어 유도화살표(61)를 형성한다. 요구조자는 유도화살표(61)가 가리키는 방향을 따라 이동하여 비상구(11)를 빠져나갈 수 있다.

이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.

10:실내공간 11:비상구 13:벽면
15:바닥면 20:비상탈출유도장치 21:메인배관
23:수력발전기 25:지관 27:스프링클러
30:탈출방향지시부 31:케이싱 33:회로기판
34:엘이디램프 35:제어모듈 37:전력선
39:광확산판 50:탈출방향지시부 51:케이스
53:광발생부 55:광출력부 55a:가요성튜브
55b:렌즈 57:내열글라스 57a:입사면
59:차광시트 59a:광통로 61:유도화살표

Claims

화재 발생시 건물에서의 비상 탈출 방향을 유도하는 장치로,
화재 발생을 감지시에 동작하는 스프링클러에 소방용수를 공급하는 배관;
상기 배관에 설치되어, 상기 스프링클러가 동작시에 상기 배관을 통과하는 소방용수의 운동에너지를 받아 전력을 생산하는 수력발전기; 및
실내에 위치하고, 상기 수력발전기에 의해 생산된 전력에 의해 동작하여 탈출방향을 알려주는 탈출방향지시부가 포함된, 비상탈출 유도장치
제1항에 있어서,
상기 탈출방향지시부는
상기 실내의 벽면 또는 바닥면에 고정되는 케이스와,
상기 케이스에 내장되며 수력발전기로부터 공급된 전력에 의해 점등되어 실내공간에 빛을 출력하는 엘이디램프를 구비하는, 비상탈출 유도장치.
제2항에 있어서,
상기 케이스는 상기 실내의 공간을 향해 개방된 개방부를 포함하고,
상기 케이스의 개방부에는, 케이스를 밀폐하고 엘이디램프의 조사광을 확산시키는 확산판이 더 장착된, 비상탈출 유도장치.
제1항에 있어서,
상기 탈출방향지시부는
상기 실내의 벽면 또는 바닥면에 고정되며 수용공간을 제공하는 케이스와,
상기 케이스의 내부에 설치되고 상기 수력발전기로부터 인가되는 전력을 받아 레이저광을 발생하는 광발생부와,
상기 광발생부에서 발생하는 레이저광을 유도하여 상기 실내의 벽면 또는 바닥면에 조사하는 광출력부를 포함하는, 비상탈출 유도장치.
제4항에 있어서,
상기 케이스는 상기 실내의 공간을 향해 개방된 개방부를 포함하고,
상기 케이스의 개방부에는, 케이스를 밀폐하며 레이저광을 통과시키는 내열글라스가 설치된, 비상탈출 유도장치.
제5항에 있어서,
상기 광출력부는
일단부가 상기 광발생부에 지지되며 길이방향으로 연장되고 방향 조절이 가능하며, 타단부가 상기 내열글라스에 근접 배치된 가요성튜브를 구비하는, 비상탈출 유도장치.
제6항에 있어서,
상기 내열글라스의, 상기 케이스 내부를 향하는 내향면에는,
상기 광출력부에서 출력되는 레이저광을 통과시키는 광통로가 형성되어 있는 차광시트가 부착된, 비상탈출 유도장치.