KR200396773Y1 - 제연용 급추진 환기팬 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지하 주차장과 같이 밀폐된 곳에서 화재가 발생할 경우 유독성 가스나 스모그를 신속히 제연시켜 신속한 대피는 물론 소방요원의 진입이나 접근을 용이하게 함으로서 신속한 소방이 이루어지도록 한 제연용 급추진 환기팬 장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬(50a) 장치는 평상시에는 환기시설과 연계하여 실내의 오염된 공기를 외부로 배출시키기 위한 급추진 환기팬(50a)작용을 하고, 만일 화재발생시에는 연소에 따른 온도 및 유해(Co, 유독)가스의 농도 등을 감지하고, 이를 중앙컨트롤장치(CPU)로 전달하여 설정값과 비교판단하여 만일 설정값보다 감지값이 큰 경우 해당 감지기와 상대적으로 가까이 있는 배기팬(10) 혹은 급기팬(20)중 어느 하나의 환기용 팬을 고속모드로 회전시킴과 동시에 급추진 환기팬 장치(50)를 고속으로 회전시켜 연기나 유독가스를 환기용 팬 쪽으로 송풍 되도록 회전속도 및 회전방향을 제어함으로써 환기용 팬에 의해 연기나 유독가스가 외부로 제연되어진다.

Description

제연용 급추진 환기팬 장치{IMPULSE VENTILATION SYSTEM FOR VACATING SMOKE OR POISON GAS}

본 고안은 지하 주차장과 같이 밀폐된 공간에서 화재가 발생되는 경우 연소에 의해 발생되는 유독성 가스나 연기를 신속히 제연(除煙)시켜 신속한 대피는 물론 소방요원의 접근을 용이하게 함으로서 신속한 소방을 구현할 수 있는 제연용 급추진 환기팬 장치에 관한 것이다.

최근 주차난을 해소하고 지하공간의 활용도를 높이기 위해 건물의 지하공간을 주차장으로 활용되면서 화재에 의한 재난을 예방하고 발생될 수 있는 피해를 최소화하기 위해 각종 소방시설과 환기를 위해 환기시설이 관련법에 의거 시설되고 있다.

소방시설이란 화재발생시 화재발생사실을 탐지하여 주위에 통보하는 시설, 이를 소화하기 위한 일련의 시설, 피해가 우려되는 소화에 필요한 용수를 확보하기위한 시설 및 소방요원의 소화활동을 보조하기 위한 시설 등을 총칭하는 것으로, 자동화재 탐지설비, 소화설비(배기팬, 덕트내에 설치된 댐퍼, 스프링쿨러, 제연장치), 경보설비, 피난설비(방독면, 유도등, 경보사이렌 등) 소화활동설비로 구분된다.

현재 지하주차장에는 환기시설 및 소방시설이 설치되어 있는데, 소방시설의 일 예로서는 천장이나 벽면에 부착된 감지기(온도 및 연기감지센서)에 의해 화재여부가 감지되면 경보시설의 가동과 함께 설치된 소화시설이 작동되고 감지신호는 상황실에 통보하여 신속한 경보체계와 소방시스템을 갖추고 있다.

아울러, 환기시설은 실내의 오염된 공기는 외부로 배출하고, 외부의 신선한 공기는 실내로 급기하기 위한 환기시설이 마련되어 있다.

그러나, 만일 지하주차장에서 화재가 발생되면 경보장치의 작동은 물론 도 1에 도시된 바와 같이 발화지점의 상부 천장에 설치되어진 스프링쿨러(1)에서는 물이 살수되어 불길이 확산되는 것을 방지하고, 출동한 소방요원에 의해 소화작업이 이루어진다.

지하 주차장에서 화재는 주로 주차된 차량에서 발생되는 경우가 대부분이기 때문에 화재발생시 연소범위가 크지 않고 국부적이기는 하지만 앞을 볼 수 없을 정도로 많은 량의 연기와 유독가스가 발생된다.

화재로 인한 유독가스와 검은 연기는 순식간에 실내 전체로 확산되어 대피를 위한 시설물(대피유도등, 대피표지판, 소화기, 경보장치, 소화기나 소화전)이나 출구를 찾는데 어려움이 많고 출동한 소방요원이 화재현장으로 진입하거나 접근하는데 어려움을 주기 때문에 인명 및 재산피해를 가중시키는 요인이 되고 있다.

이를 보완하기 위해 설치된 환기설비와 연계한 방화문과 제연벽을 부설하고, 환기시설인 배기팬을 빠른 속도로 회전시켜 오염된 공기를 외부로 빨아내어 환기작용을 강화함으로써 제연효과를 높일 수 있으나 단시간에 발생하는 많은 량의 연기와 유독가스를 빨아낼 수는 없기 때문에 기존의 환기설비로는 효과적인 재연효과를 기대하기 어렵다.

또한, 면적이 큰 주차장에는 도 1에 도시된 바와 같이 공기의 흐름이 빠르게(배기팬쪽으로) 순환되도록 급기팬에 의해 유입되는 외기의 토출시 바람이 강하게 토출되어지도록 유도덕트(2)에 일정간격으로 제트팬(3) 노즐을 부설하였으나 유도덕트(2)속으로 유입되어지는 공기가 많은 제트팬(3)으로 분산되어 토출압력이 낮고 공기의 송풍거리가 짧다. 따라서, 공기의 흐름을 배기팬쪽으로 순환시킬 수 있으나 신속하고 효율적인 제연효과를 제공하지 못하고 있다.

본 고안의 목적은 전술한 바와 같이 같은 환기설비 및 소방설비에 따른 문제점을 해소하기 위한 것으로, 평상시에는 오염된 공기를 외부로 배출시키고 외기를 실내로 급기시키는 환기용 팬기능을 제공하고, 만일 화재발생시에는 대기중의 오염인자(화재로 인한 온도, Co가스의 농도, 독성물질의 농도)를 감지하여 그에 따라 급추진 환기팬을 급속도로 회전시켜 유독가스나 연기를 환기용 팬(배기팬 혹은 급기팬 중 어느 하나를 선택적으로 작동시킴)쪽으로 신속히 송풍시킨 뒤 환기용 팬을 통해 신속히 제연할 수 있는 제연용 급추진 환기팬 장치를 제공하는데 있다.

본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치를 달성하기 위한 구현수단으로서는;

지하주차장의 천장과 벽체에 설치되어진 오염원 감지기(30)들과;

실내외의 공기를 교환하여 실내를 환기시키기 위한 배기팬(10) 및 급기팬(20)으로 구성된 환기용 팬(10a)과;

양측단에 에어 흡출구(52)가 마련되고, 상기 흡출구사이에 부착되고 전원에 의해 구동되는 구동팬(53)을 구비하는 하우징(51)으로 구성된 급추진 환기팬(50a)과;

상기 감지기(30)와 회로적으로 연결되어 반응한 감지기의 위치정보를 판단함과 아울러 상기 감지기에 의해 감지된 감지값과 프로그램에 의해 설정된 설정값과 비교 판단하여 만일 설정값보다 감지값이 큰 경우, 상기 반응한 감지기와 가까이 있는 환기용 팬(10a)의 회전속도를 가속시키고, 상기 급추진 환기팬(50a)의 구동팬(53)이 상기 환기용 팬(10a)쪽으로 에어가 송풍되어지도록 회전방향을 제어하며, 만일 설정값보다 감지값이 작은 경우 상기 환기용 팬(10a)과 급추진 환기팬(50a)이 정상적인 환기모드에서 작동되도록 회전방향과 회전속도를 제어하는 중앙콘트롤장치(CPU)의 구성으로 달성되어질 수 있다.

본 고안의 특징은 감지기(30)의 감지값의 차이에 따라 중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 급추진 환기팬(50a)의 회전속도와 방향을 제어하되, 평상시에는(화재가 발생하지 않을 경우) 공기를 순환시키는 환기팬 작용을 하지만 만일 화재발생 혹은 독가스 유포와 같은 재난발생시 강력하고 신속하게 제연할 수 있는 제연용 급추진 환기팬 작용을 제공한다.

이하, 본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 도 2에는 본 고안에 따라 지하 주차장에 설치된 제연용 팬 장치에 대한 설치예를 보여주는 지하주차장의 사시도이고, 도 3은 본 고안에 따른 지하주자장의 제연설비의 구성을 개략적으로 도시한 블록다이어그램이며, 도 4는 본 고안에 따른 본 고안에 따른 제연시스템의 제어공정을 예시하는 프로우챠트이다.

본 고안에서 정의하는 환기용 팬(10a)은 배기팬(10)과 급기팬(20)을 포함하는 의미로서, 배기팬(10)은 전술한 바와 같이 지하 주차장내의 오염된 공기를 외부로 강제 흡출시키기 위한 팬과, 그와 관련된 덕트 및 댐퍼 등 통상의 구성을 말하는 것이고, 급기팬(20)은 실내로 신선한 외부공기를 공급하기 위한 팬 장치와 덕트 및 댐퍼(덕트내의 에어의 통로막이)의 구성을 의미한다.

감지기(30)는 대기중의 온도를 감지하는 온도감지센서(30a), 대기중에 포함된 Co가스의 농도를 감지하는 Co가스 감지센서(30b) 및 공기 중에 독성성분을 검출하여 독가스 감지센서(30c)를 포함하는 의미로 사용된다.

상술한 환기용 팬(10a) 즉, 배기팬(10)과 급기팬(20)은 지하주차장의 벽면이나 천장에 설치되어 외부와 통해져 있으며, 평상시에는 실내에 혹은 실내에서 공기를 흡출하고 공급하는 환기모드를 수행하는데, 이 환기모드 작동시에는 환기용 팬(10a)이 후술하는 급추진 환기팬 장치(50)와 연동하여 회전하되 정역방향으로 회전이 가능하다.

아울러, 상기한 감지기(30)는 주차장의 천장이나 벽면에 분산되도록 설치되어 있는데, 각각의 감지기(30)들은 그 설치 위치에 따른 고유의 위치정보를 지닌다.

각각의 감지기(30)들은 중앙콘트롤장치(CPU)와 각각 회로적으로 연결되어 있다. 중앙콘트롤장치(CPU)는 감지기(30)들에 의해 감지된 신호값을 받아 프로그램된 설정치와 비교판단하고 급추진 환기팬(50a)과 환기용 팬(10a)의 회전수 및 회전방향을 제어하는 장치로서, 각각의 감지센서(30a, 30b, 30c)들의 감지값들과 비교 판단할 수 있는 설정값이 제작시 미리 프로그래밍이 되어 있으며, 감지값이 입력되어질 때 어느 센서가 감지한 신호인지를 통해 감지기의 위치정보를 판단하고 미리 설정된 설정값에 감지 값을 대비하게 된다. 그 대비는 설정값과 감지값이 각각 1:1로 대비되어 판단한다.

만일 감지기의 감지값 중 특정 감지기(30)의 감지값이 설정치보다 큰 경우, 경보장치(S)가 작동됨과 동시에 중앙콘트롤장치(CPU)로 전달되어 중앙콘트롤장치에 의해 감지값을 전달한 반응 감지기(30)와 가장 근접하게 설치된 급추진 환기팬(50a)의 회전속도 및 회전방향을 제어하게 되는데 이때 감지기(30)와 가장 가까이 있는 환기용 팬(10a)이 가속 회전(배기방향으로 회전)되도록 제어한다.

본 고안에 따른 상기한 제연용 급추진 환기팬 장치(50)의 회전속도는 감지기의 감지값에 대응하여 회전하고 회전방향은 감지기(30)의 위치에 따라 제어된다.

그 예로서 본 고안의 채용예로서는 대기중의 Co가스의 농도가 50ppm이하인 경우 급추진 환기팬 장치(50)가 정상적인 속도로 회전하여 실내의 공기를 외부로 환기시키는 환기작용을 제공하지만, 만일 Co가스의 농도가 50∼100ppm, 100∼250ppm, 250ppm 등 높아지면 회전속도는 그에 대응하여 빨라지고, 배기팬(10)의 회전도 가속된다.

중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 제어되는 환기용 팬 즉, 배기팬(10) 혹은 급기팬(20)중 어느 하나가 함께 정상모드에서 고속모드로 회전하도록 제어하는데, 도 5에 도시된 바와 같이 만일 화재가 E지점에서 화재가 발생된 경우를 가정하면, 실질적으로 화재에 반응한 감지기(30)의 주변과 가장 가까이 설치된 급추진 환기팬(50a)이 작동되는데, 반응한 감지기(30)의 주변 즉, 상하좌우로 배치된 각각의 급추진 환기팬(50a)들과 배기팬(10)은 전술한 범위에 따라 고속모드로 회전하게 된다.

따라서, 급추진 환기팬 장치(50)의 작동에 따라 유독가스나 연기는 배기팬(10)쪽으로 이송되어져 배기팬(10)에 의해 외부로 흡출되어진다.

만일 화재 발생지점이 급기팬(20)의 주위에서 발생할 경우 즉, 도 5에 C나 D와 같이 발화지점이 급기팬(20)에 가까운 경우 그 상측에 설치된 감지기가 이를 감지하여 중앙콘트롤장치로 전달하게 되고, 반응 감지기의 위치를 중앙콘트롤장치가 인지하여 급추진 환기팬(50a)을 고속(정상모드보다 최소한 빠른 속도)으로 회전시키고, 급기팬(20)은 급기모드에 따른 회전에서 배기모드 방향으로 팬이 회전하여 공기가 유입되는 곳으로 연기나 유독가스가 흡출되어진다.

여기서 전술한 환기용 팬(10a) 즉, 배기팬(10)과 급기팬(20)은 감지기(30)의 반응위치에 따라 그 회전방향이 제어되므로 배기팬(10)과 먼 곳에서 화재가 발생할 경우 배기팬(10)까지 연기나 유독가스를 송풍시키면 연기나 유독가스를 확산시키는 역효과가 발생할 수 있기 때문에 발화지점과 가까운 환기용 팬(배기팬 혹은 급기팬)쪽으로 에어를 송풍할 수 있도록 회전시켜 신속한 제연효과를 제공할 수 있다.

만일, 상기한 감지기(30)에 의해 감지된 감지값이 설정된 값보다 작은 경우에는 중앙콘트롤장치에 의해 급추진 환기팬(50a)과 환기팬은 정상적인 환기모드로 전환된다. 여기서 환기모드라 함은 배기팬(10)에 의해 오염공기가 배출되고, 급기팬(20)에 의해 외기가 유입되는 순환사이클로 전환된다.

도 6과 내지 도 8을 참조하면, 도 6에는 본 고안에 따른 급추진 환기팬 장치를 예시하는 사시도가 도시되어 있고, 도 7에는 도 6에 도시된 제연용 급추진 환기팬 장치의 내부 단면도가 도시되어 있으며, 도 8에는 본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치의 흡출구(52)에서 토출되는 공기의 진행방향을 전환시킬 수 있는 유도날개의 요부 확대 사시도이다.

도면에서 알 수 있는 바와 같이, 급추진 환기팬 장치(50)는 하우징(51)의 내부가 원통형상으로 구성되어 있으며, 공기가 보다 멀리 진행하도록 직진성을 부여하기 위해 소정길이로 연장되어 있고, 그 양단부로 공기가 유입되거나 혹은 토출되는 흡출구(52)가 마련되어 있다. 아울러, 하우징(51)의 내벽에는 약 300∼350℃ 범위에서 약 2시간 정도 견딜 수 있는 단열재(유리섬유)가 충진되어 단열성능을 지니고 있다. 또한, 상기 흡출구(52)사이에는 중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 제어되는 구동팬(53)이 고정되어 있는데, 상기 구동팬(53)은 중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 회전방향과 회전속도가 제어되어진다.

따라서, 만일 주차장에 주차된 특정 차량에서 화재가 발생할 경우 발화된 지점에서 가장 근거리에 설치된 감지기(30)에 의해 온도감지, Co가스감지 및 대기중 독성가스의 농도를 감지하여 감지된 신호값을 중앙콘트롤장치(CPU)로 전달하면 중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 반응한 감지기를 중심으로 일정반경내에 설치된 다수개의 급추진 환기팬 장치(50), 바람직하게는 반응하는 감지기를 중심으로 상하좌우에 배치된 4개의 급추진 환기팬(50a)을 동시에 작동시켜 유독가스나 연기를 환기용 팬(10a)쪽으로 집중적으로 송풍시킨다.

이때 발화지점으로부터 가까운 곳에 설치된 급추진 환기팬(50a)은 고속으로, 멀리 떨어진 다른 급추진 환기팬(50a)는 중앙콘트롤장치(CPU)에 의해 저속으로(환기모드속도) 회전한다.

따라서, 고속으로 회전하는 급추진 환기팬(50a)과 저속으로 회전하는 급추진 환기팬(50a) 사이에서 도 5a에 도시된 바와 같이 기압차가 발생하므로 기류는 기압이 낮은 곳에서 높은 곳으로 순환된다.

아울러, 급추진 환기팬(50a)으로부터 토출되는 에어를 보다 멀리 그리고 강하게 송풍되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같은 이유는 토출되는 바람에 의해 압력이 낮은 주변의 공기를 이끌고 배기팬(10)쪽으로 송풍되어지도록 함으로서 유해가스나 연기확산을 최소화시킴은 물론 배기팬(10)쪽으로 집중시켜 신속히 외부로 제연시킬 수 있기 때문이다.

전술한 바와 같이 제연효과를 향상시키기 위한 바람직한 실시예로서는 하우징(51)의 내부에 설치된 양측의 흡출구(52)측의 내경을 원뿔형상(토출구쪽의 내경이 작음)으로 형성함으로써 출구측에서 공기의 흐름을 빠르게 함으로서 달성될 수 있다.

한편, 급추진 환기팬 장치(50)를 통해 공기를 배기팬(10)쪽으로 송풍시킴에 있어 급추진 환기팬 장치(50)에서 토출되는 공기의 진행방향을 배기팬(10)쪽으로 향하도록 설치하는 것이 바람직하지만, 지하공간에 장애물이 있거나 공기흐름에 저항을 주는 요소가 있는 경우 급추진 환기팬 장치(50)로부터 토출되는 공기의 진행방향을 배기 되는 팬쪽으로 유도하는 것이 좋다.

전술한 바와 같이 공기의 진행방향을 유도하기 의한 실시예로서는 도 8에 도시된 바와 같이 급추진 환기팬 장치(50)의 흡출구(52)에 유도날개(54)를 부착하되 필요시 나사(54a)를 분해하여 유도날개(54)의 각도를 하우징(51)의 원주방향으로 회전시키고 이를 나사(54a)로 견고히 고정함으로써 송풍되는 공기의 흐름을 소망하는 방향으로 유도할 수 있다. 미설명 부호 55는 상기한 유도날개(54)를 부착시키기 위한 와이어프레임으로, 하우징(51)에 부착되어진다.

한편, 천장이나 벽면에 부착된 감지기(30)들은 화재가 발생하더라도 대기중으로 연기나 열기가 충분히 확산되기 전까지 센싱이 지연되는 단점이 있으므로 감지기(30)들을 급추진 환기팬(50a)의 하우징(51)내에 병행 설치하는 것이 바람직하다.

이는 급추진 환기팬(50a)속으로 통과하는 공기의 오염도나 온도를 감지하는 것이 보다 신속하고 정확한 감지능력을 발휘할 수 있기 때문이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치는 지하주차장과 같이 밀폐된 곳에서 화재가 발생하더라도 유독가스나 연기를 신속히 제연시켜 시각적인 시계를 충분히 확보 할 수 있기 때문에 안전한 대피는 물론 소방관의 현장 접근 및 진입이 용이하기 때문에 인명과 재산적 피해를 최소화하고 신속한 사고수습이 가능하다.

도 1은 지하주차장에 설치된 환기설비 및 소방설비의 예를 보여주는 주차장의 사시도이고,

도 2는 본 고안에 따라 지하 주차장에 설치된 제연용 팬 장치에 대한 설치예를 보여주는 지하주차장의 사시도이며,

도 3은 본 고안에 따른 지하주자장의 제연설비 구성을 개략적으로 도시한 블록도이고,

도 4는 본 고안에 따른 본 고안에 따른 제연시스템의 제어공정을 예시하는 프로우챠트이며,

도 5a 와 도 5b는 본 고안에 따른 제연시스템의 작용예를 개략적으로 도시하는 지하 주차장의 측면 및 평면그림이고,

도 6은 본 고안에 따른 지하주차장 설치된 제연용 급추진 환기팬 장치를 예시하는 사시도이며,

도 7은 본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치의 내부를 도시한 요부 단면도이고,

도 8은 본 고안에 따른 제연용 급추진 환기팬 장치의 흡출구에 부설된 유도날개를 예시하는 분해사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10:배기팬 20:급기팬

30:감지기 30a:온도감지센서

30b:Co가스 감지센서 30c:유독가스 감지센서

50:급추진 환기팬 장치 50a:급추진 환기팬

51:하우징 52:흡출구

53:구동팬 54:유도날개

54a:나사 55:와이어프레임

CPU:중앙콘트롤장치

Claims (5)

1. 지하주차장의 천장과 벽체에 설치되어진 오염원 감지기(30)들과;

   실내외의 공기를 교환하여 실내를 환기시키기 위한 배기팬(10) 및 급기팬(20)으로 구성된 환기용 팬(10a)과;

   양측단에 에어 흡출구(52)가 마련되고, 상기 흡출구사이에 부착되고 전원에 의해 구동되는 구동팬(53)을 구비하는 하우징(51)으로 구성된 급추진 환기팬(50a)과;

   상기 감지기(30)와 회로적으로 연결되어 반응한 감지기의 위치정보를 판단함과 아울러 상기 감지기에 의해 감지된 감지값과 프로그램에 의해 설정된 설정값과 비교 판단하여 만일 설정값보다 감지값이 큰 경우, 상기 반응한 감지기와 가까이 있는 환기용 팬(10a)의 회전속도를 가속시키고, 상기 급추진 환기팬(50a)의 구동팬(53)이 상기 환기용 팬(10a)쪽으로 에어가 송풍되어지도록 회전방향을 제어하며, 만일 설정값보다 감지값이 작은 경우 상기 환기용 팬(10a)과 급추진 환기팬(50a)이 정상적인 환기모드에서 작동되도록 회전방향과 회전속도를 제어하는 중앙콘트롤장치(CPU)로 구성된 것을 특징으로 하는 제연용 급추진 환기팬 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 흡출구(52)쪽의 내경이 중앙부의 내경보다 작게 원뿔형상으로 구성하여 에어의 토출압력을 상승시키고, 상기 하우징(51)의 길이를 길게 연장하여 토출되는 에어에 직진성을 부여한 것을 특징으로 하는 제연용 급추진 환기팬 장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 흡출구(52)에서 토출되는 공기의 진행방향을 전환할 수 있도록 상기 흡출구(52)에 유도날개(54)가 더 부착된 것을 특징으로 하는 제연용 급추진 환기팬 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 유도날개(54)가 사용자에 의해 하우징(51)의 원주방향으로 전환되도록 와이어프레임(55)을 통해 부착된 것을 특징으로 하는 제연용 급추진 환기팬 장치.
5. (삭제)