KR20220055568A - 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 반도체공정, 디스플레이공정, 솔라셀공정 등의 첨단 산업에서 사용되는 화학물질(케미컬) 또는 가스의 공급 시스템에 장착되는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 자동 소화시스템에 관한 것이다.
다시말해, 4류에 속하는 고도의 인화성 케미컬 또는 특수가스(TEOS, BDEAS, BCDS등), 선택적으로는 3류에 속하는 자연 발화성 케미컬이나 특수가스를 공급하는 공급시스템에 장착되는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 자동 소화시스템에 관한 것이다.

Description

다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템{The multiplexed automatic fire extinguishing system including multiple fire line and switching module}

본 발명은 반도체공정, 디스플레이공정, 솔라셀공정 등의 첨단 산업에서 사용되는 화학물질(케미컬) 또는 가스의 공급 시스템에 장착되는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 자동 소화시스템에 관한 것이다.

다시말해, 4류에 속하는 고도의 인화성 케미컬 또는 특수가스(TMA, BDEAS, HCDS등), 선택적으로는 3류에 속하는 자연 발화성 케미컬이나 특수가스를 공급하는 공급시스템에 장착되는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 자동 소화시스템에 관한 것이다.

반도체공정, 디스플레이 공정, 솔라셀 공정 등의 첨단산업분야에는 3류 자연발화성 물질, 4류 인화성 물질 등의 화학물질(케미컬) 또는 특수가스 등의 공급시스템이 설치된다.

이러한 첨단 산업에서는 3류 자연 발화성이나 4류 고도 인화성 케미컬(예를 들면 TEOS, HCDS 등)은 누출시 즉시 화재로 발전되며 인체에 매우 위험한 상황과 고가의 장비에 막대한 피해 및 공정 중단 사고를 유발한다.

통상적으로 케미컬 또는 특수가스 등의 공급시스템에는 다양한 공급장치, 이를테면, 4류 인화성 케미컬 공급장치, 분배장치(Valve Manifold Box, VMB) 및 주요 공정장치(Main tool)에 부착되는 미세 조절분배장치(Jungle Box) 등이 구성되며, 공급시스템의 각각의 공급장치에는 배기덕트, 불꼿 감지기, 온도센서, Gas 및 케미컬 감지기(Leak Detector) 등이 설치될 수 있으며, 또한 각각의 공급장치 내외에 자동 소화장치를 구비하여 운영되고 있다.

그러나, 각각의 공급장치 내/외 개별적으로 설치되는 자동소화장치로 인해 설치 면적과 관리비용이 크게 증대하여 첨단 산업의 설비투자시 많은 비용이 소요되는 문제점이 존재한다.

자세히 설명하면, 이렇게 공급시스템을 이루는 각각의 공급장치 외에 설치되는 자동 소화장치는 공급시스템을 이루는 각각의 공급장치의 설치에 따른 공간 외에 20~50% 정도의 추가 공간을 필요로 하며, 개별 공급장치마다 고가의 자동소화장치를 설치해야 하므로 그에 따른 추가 비용과 자동소화장치의 개수에 따른 관리비용도 증대된다.

상기 자동소화장치는 화재 발생시 이를 감지하고 자동으로 소화액을 분사시켜 화재를 즉시 진압하는데 사용되고 있다.

예로서, 종래의 국내특허등록공보 제10-1170083호(공고일 : 2012.07.31)에 자동소화장치를 게시하고 있으며, 도 1은 종래의 분배전반 자동 소화장치를 도시한 도면이다.

게시된 바에 따르면, 소화튜브 부재(130)는 밸브 부재(120)와 결합 연결되어 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에 배열되며, 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 소화튜브(131)의 파열 온도(대략 80-100℃)가 될 경우, 특정 영역에 근접된 소화튜브(131)가 파열되어 해당 지점에서 소화튜브(131)가 개방됨으로써, 소화튜브(131)의 내부에 채워진 제 2소화액을 1차 분사시킨 후, 소화액 수용 용기(110)의 내외부 압력 변화에 따라 밸브 부재(120)의 개방을 통해 배출된 제 1소화액을 소화튜브(131)가 파열된 해당 지점에서 분사할 수 있도록 구성하고 있다.

또 다른 방식으로서, 화재감지튜브 장착형 자동소화장치에는, 상기 화재감지튜브의 파손을 감지하고 감지신호를 전송하는 감지센서와, 상기 감지신호를 수신하는 제어부와, 상기 제어부의 제어 명령신호에 의해 밸브를 개폐하는 전자식 솔레노이드밸브 등을 포함하는바, 상기 전자식 솔레노이드밸브를 통해 분사 노즐의 개폐 동작을 제어하도록 전자식으로 구성된 방식을 갖고 있다.

또한, 국내특허공개공보 제10-2013-0088646호 (공개일 : 2013.08.08)에 공개된 문헌에 게재된 구성을 도 2의 종래의 화재감지튜브 장착형 자동소화장치의 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 구성의 특징은 기계식 작동구조로 이루어져 전원이 필요없이 화재 감지 및 소화약제의 분사 동작을 자동으로 수행할 수 있는 화재감지튜브 장착형 자동소화장치를 제시하고 있으며, 화재 발생 시에 열에 의해 화재감지튜브(300)가 파열되거나 녹게 되면, 상기 밸브장치(200)가 소화용기(100) 내의 고압의 소화약제의 압력에 의해 자동적으로 작동되면서 분사 노즐(400)을 통해 소화약제를 분사시키도록 구성하고 있다.

즉, 공급시스템내의 개별 공급장치 내/외에 설치되는 이러한 자동 소화장치는 개별 공급장치별로 한대의 자동소화장치를 구성하게 되고, 이에 따라 화재 발생시 각각의 개별 자동소화장치에 의하여 1차 화재 진압은 가능하나 소화액 완전 소진으로 인하여 추가 화재 발생시 대처할 방법이 없는 것이 현실적 문제점이다.

다시말해, 종래의 공급장치에 화재시 자동 소화실린더 내부의 소화약제가 완전 분사하게되면, 다시 공급장치에 화재가 재발하거나 소화실린더와 연결된 또 다른 공급장치에 화재가 발생시에는 더 이상의 소화액을 실린더에서 분사할 수 없게 되어 화재를 막을수가 없게 된다.

또한, 공급시스템내의 개별 공급장치에 대하여 1:1 소화 시스템을 설치해야하는 구성상 많은 설치비용과 공간을 점유해야 하는 문제점이 있다.

또한, 공급시스템내의 개별 공급 장치에서는 화재시 화재확산 방지에 대하여 대책이 미비함으로 인해, 화재시 즉각적으로 소화가 이루어지지 못해 서로 연결된 공급장치 간의 배기 덕트 라인을 통하여 타장비에 화재발생 및 연소되지 않은 자연 발화성, 독성 케미컬과 가스가 확산되어 인명피해 및 재산상 피해와 공정중단으로 인하여 첨단 산업에서의 손실이 막대한 것이 현실이다.

따라서, 이러한 안전상 문제뿐 아니라 공급시스템의 설비 비용상의 문제점을 개선하고자, 이를테면 반도체 등의 첨단사업에서는 모든 공급장치에서의 비용절감노력과 자동소화장치 설치면적 최소화를 위한 노력을 통해 고집적화, 생산량 극대화(수율증대)를 꾀하고 있는 현실이다.

특허문헌 1: 국내특허공개공보 제10-2006-0025778호 (공개일 : 2006.03.22) 특허문헌 2: 국내특허공개공보 제10-2013-0088646호 (공개일 : 2013.08.08) 특허문헌 3: 국내특허등록공보 제10-1170083호 (공고일 : 2012.07.31)

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 공급시스템내의 다양한 공급장치에 1:1 로 자동소화장치를 배치하는 것이 아닌, 다중 분사라인을 갖춘 다중화된 자동소화시스템을 통해 다수의 공급장치의 화재를 일괄적으로 관리, 진압할 수 있도록 구성하면서 설치비용 감소, 설치 공간 대폭 축소, 관리 인원 감소를 구축하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다중화된 자동 소화시스템 내에 다수로 설치되어 다중분사라인을 통해 특정 공급장치로 분사되도록 배정된 각각의 소화실린더는 비상시 컨트롤러를 통해 다중분사라인이 서로 스위칭되면서 타 공급장치로도 소화액 또는 소화가스가 분사되도록 하는 스위칭모듈이 구성되면서, 소화시스템의 효율적 운영과 비상시 추가 대처할 수 있도록 구성된 다중화된 자동소화시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 화학물질 또는 가스 공급시스템의 공급장치 간의 배기 덕트 라인에 자동댐퍼(Auto Damper)와 이를 제어하는 에어 액추에이터를 작동시켜 화재시에 배기 덕트 라인을 닫음(Auto Damper close)으로서, 이를 통하여 타장비나 시설에 확산을 방지하도록 하는 다중화된 자동소화시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 반도체공정, 디스플레이공정, 솔라셀공정 등의 첨단 산업에서 사용되는 화학물질 또는 가스의 공급 시스템 내외부에 비치되는 다수의 공급장치에 대한 자동 소화 시스템에 있어서, 상기 다수의 공급장치의 각각의 내부에 개별적으로 설치되어 불꽃, 연기, 고온을 검출하는 감지센서; 상기 다수의 공급장치의 내부에 각각 설치되어 소화가스를 방출하는 분사노즐; 소화가스가 고압 또는 저압으로 선택적으로 압축되어 충전되는 하나 이상의 소화실린더가 구비된 소화부; 상기 소화부의 각각의 소화실린더를 상기 다수의 공급장치의 분사노즐에 할당하여 연결하는 분사라인; 상기 분사라인에 장착되어 상기 각각의 분사노즐로 소화실린더의 소화가스 분사를 제어하는 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브; 상기 감지센서로부터 전송되는 감지신호를 수신하면, 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브에 제어신호를 전송하는 다중화 자동소화시스템 컨트롤러; 및 상기 다중화 자동소화시스템 제어부는 상기 감지센서로부터 전송되는 감지신호를 수신하면 화재신호를 발생시키고, 상기 발생된 화재신호를 수신하는 공급장치 제어부 및 방재센터 서버;를 포함하여 구성되며,

상기 소화부의 각각의 소화실린더는 다수의 공급장치에 설치되는 분사노즐에 선택적으로 할당 배치되도록 상기 분사라인은 독립된 개별 분사라인이 다중화되어 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템을 제시한다.

상기 분사라인에는 상기 개별 분사라인을 서로 연결하여 각각에 연결된 소화실린더를 상호 교환하여 사용할 수 있도록 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 동작하는 스위칭 모듈이 구성된다.

상기 스위칭 모듈에는, 상기 개별 분사라인을 연결하는 다수의 병렬 스위칭라인과, 상기 각각의 병렬 스위칭라인에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인의 한쪽방향으로만 소화액이 이동되도록 하는 스위칭밸브가 구성된다.

또한, 상기 스위칭 모듈에는, 상기 개별 분사라인을 연결하는 하나의 스위칭라인과, 상기 스위칭라인에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인의 양방향으로 소화액이 이동가능하도록 하는 양방개폐밸브가 구성될 수 있다.

또한, 상기 스위칭 모듈에는, 어느 하나의 개별분사라인과 연결되는 소화실린더의 소화액이 상기 스위칭라인을 통해 다른 개별분사라인으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인과 연결된 소화실린더에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브가 포함되어 구성된다.

상기 개별분사라인에는 상기 개별분사라인과 연결되는 소화실린더의 압력 상태를 상시로 상기 다중화 자동소화시스템 제어부로 전송하는 압력스위치가 구성된 다.

상기 개별분사라인과 연결되는 소화실린더를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 상기 개별분사라인에는 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브가 병렬로 연결되는 분배라인이 형성된다.

상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브는 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러에서 발생하는 제어신호에 따라 개폐하도록 구성되며, 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러에서 상기 소화부의 각각의 실린더의 충전 용량, 화재원, 공급장치 내부 공간크기, 방호 체적, 분사라인의 분사 용량을 종합 고려하여 상기 솔레노이드 밸브 또는 공압밸브의 개방시간을 미리 설정하고, 설정된 방식에 따라 상기 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브가 개폐하면서 상기 분사노즐에서 소화가스가 분사가 이루어지도록 구성된다.

또한, 본 발명에는 상기 공급시스템의 공급장치간의 배기 덕트 라인에 장착되는 자동댐퍼; 상기 자동댐퍼를 제어하는 에어 액추에이터;를 더 구비하며, 상기 다중화 자동소화시스템 제어부는 상기 설정된 개방시간이 경과한 후에도 상기 감지센서에서 감지신호를 수신받는 경우, 제어신호를 상기 에어 액추에이터로 전송하도록 구성된다.

본 발명인 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템에 의하여 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

첫 번째, 다중 분사라인과 스위칭 모듈 라인이 구성된 다중화된 자동소화시스템은 공급시스템 내의 다수의 공급장치에 대하여 일괄적으로 동시에 화재를 통제하고 관리하도록 효율적으로 구성됨으로써 종래의 공급시스템 내의 공급장치별로 구성되는 자동소화 시스템의 시설과 공간 등의 투자비용과 관리 유지비용(위험공간이므로 공간을 주기적으로 환기해야 하므로 공간이 커질수록 환기 시설과 유지비용이 크게 증대)을 대폭적으로 절감하는 효과가 있다.

두번째로, 본 발명은 서로 다른 소화실린더가 각각 다수의 공급장치에 개별분사라인으로 할당되어 연결된 경우 1차화재로 하나의 소화실린더의 소화약제가 모두 소진되더라도, 스위칭모듈을 통해 방호대상영역의 모든 공급장치에서 발생되는 2차 화재에 대하여도 다른 소화실린더의 소화약재를 스위칭 기능에 의하여 효과적으로 사용하도록 할수 있어 종래 소화약재의 소진으로 2차 화재에 대하여 대응할 수 없었던 문제점을 해결하게 된다.

즉, 본 발명은 다중분사라인 구성과 스위칭 기능(Switching Function)을 갖는 1개의 다중화 소화시스템 컨트롤러로 2~4개의 공급장치의 화재에 효율적으로 대처하도록 하여, 다수의 공급장치에 다중으로 화재발생 또는 1차 화재 후 추가 화재시 소화실린더의 소화약제가 소진되면서 종래의 소화장치로서는 대처하기 어려운 화재에 효율적으로 대처할 수 있게 된다.

다시말해, 본 발명은 소화실린더의 다중화된 분사라인 구조로 인하여 2~4대의 공급장치에 동시에 화재가 발생되는 경우도 1대의 다중화 소화시스템 컨트롤러로 대처가 가능하며, 하나의 개별분사라인에 비치된 소화실린더가 소진된 상황에서 추가 또는 2차화재가 발생하더라도 스위칭모듈의 동작으로 스위칭라인을 통해 다른 개별분사라인에 비치된 정상적인 소화실린더를 교차하여 사용할 수 있게 된다.

세번째로, 본 발명은 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러를 중심으로 다수의 공급장치와 방재센터서버 및 공급장치제어부와 통신되어 통합관리하도록 구성되어, 종래의 공급장치별로 컨트롤러가 설치되어 통신되도록 운영하면서 발생했던 통신 시설의 복잡화와 비용증대의 문제점을 2~4대의 공급장치의 상황을 다중화 소화시스템 컨트롤러에서 단일화된 통신선로로 구축할 수 있어 50~80 %의 설비비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

네번째로, 본 발명은 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러의 모니터링부를 통해 2~4대의 공급장치의 화재관리를 통합적으로 관리할 수 있어 효율적 관리 효과를 기대할 수 있다.

다섯번째로, 본 발명에 다중화 소화시스템 컨트롤러에서 발생하는 화재신호를 수신하면 공급장치제어부를 통해 Auto Damper(자동댐퍼)를 통합적으로 제어할 수 있도록 구성함으로써, 공급시스템 내의 다수의 공급장치의 화재확산을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 화재 진압을 위한 다중화된 자동 소화시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 의한 소화 실린더 1개와 2개의 분배라인이 형성된 분사라인에 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 소화 실린더 1개와 3개의 분배라인이 형성된 분사라인에 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.
도 4는 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 개별분사라인을 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.
도 5, 도 6은 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개 및 개별분사라인 간에 구성되는 스위칭 모듈이 포함된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 의한 다중화된 자동 소화시스템의 구성 연결을 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 의한 공급시스템의 공급장치의 구성도이다.
도 9는 본 발명에 의한 스위칭 모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템의1차, 2차 화재 진압 과정을 도시한 절차 개념도이다.
도 10은 앞서 도 6에서 도시한 본 발명에 의한 스위칭 모듈을 포함하는 다중화 소화시스템의 설계사례를 도시한 것이다.
도 11 내지 도 14은 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개 및 스위칭 모듈을 포함하는 다중화 소화시스템의 다중화 소화시스템 컨트롤러의 모니터링부의 메인화면, 점검모드, 알람모드, 설정모드를 각각 도시한 것이다.

이하 본 발명인 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.

본 발명은 반도체산업 등 첨단산업에서의 4류 인화성 또는 선택적 3류 자연발화성 케미컬 또는 가스의 공급시스템에 설비되는 공급장치(4류 인화성 케미컬 공급장치, 분배장치(Valve Manifold Box, VMB) 및 주요 공정장치(Main tool)에 부착되는 미세 조절분배장치(Jungle Box) 등)의 외벽 또는 별도공간에 설치되는 다중 분사라인 및 분사라인 스위칭 기능을 위한 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템에 관한 것이다.

본 발명은 다중화된 자동 소화시스템은 화재진압대상 인화성 물질 공급 시스템의 외부에 부착되거나, 공급시스템에 근접하게 벽 등에 설치될 수 있으며, 케미컬 또는 가스의 공급을 위한 분배 배관이 연결된 공급시스템의 각각의 대상 공급장치 내부 상단에 소화를 위한 분사노즐을 설치한다.

본 발명의 실시예에 따른 다중화된 자동 소화시스템은 하나의 자동소화시스템으로 4류 인화성 물질 공급 시스템을 구성하는 공급장치 다수(이를 테면 2~4대)에 대하여 일괄하여 화재를 감시하고, 소화실린더와 연결된 임의의 공급장치에서 화재시 연결된 소화실린더에서 소화액을 분사하여 화재를 진압하면서 소화액이 모두 소진되더라도, 다시 화재가 재발하거나 같은 소화실린더와 연결된 또 다른 공급장치에서 화재 발생시에도 대비할 수 있도록 설정된 프로그램이 내장되어 구성된다.

부연하면, 본 발명은 이러한 위급상황의 경우 다른 분사라인과 연결된 다른 소화실린더를 사용할 수 있도록 하여 자동소화시스템의 효율성을 극대화하고 소화시스템의 추가설치비용을 획기적으로 줄이도록 구성하는데 특징이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 화재 진압을 위한 다중화된 자동 소화시스템의 구성도이다.

도시된 바를 참조할때, 본 발명은 반도체공정, 디스플레이공정, 솔라셀공정 등의 첨단 산업에서 사용되는 화학물질 또는 가스의 공급 시스템 내외부에 비치되는 다수의 공급장치에 대한 자동 소화 시스템에 관한 것이다.

본 발명에는 상기 다수의 공급장치의 각각의 내부에 개별적으로 설치되어 불꽃, 연기, 고온을 검출하는 감지센서(100)가 구비된다.

즉, 공급시스템의 화재감시를 위한 감지센서(100)는 소화대상인 공급장치별로 구비된다.

또한, 상기 다수의 공급장치의 내부에 각각 설치되어 소화가스를 방출하는 분사노즐(200)이 구성되며, 소화가스가 고압 또는 저압으로 선택적으로 압축되어 충전되는 다수의 소화실린더(300)가 구비된 소화부가 구성된다.

또한, 상기 소화부의 다수의 소화실린더(300)를 상기 다수의 공급장치에 설치된 각각의 분사노즐(200)에 할당시켜 연결하는 분사라인(500)이 구성된다.

보다 자세하게 기술하면, 상기 분사라인(500)은 다수의 개별분사라인으로 구성될 수 있으며, 각각의 개별분사라인은 상기 각각의 소화실린더(300)와 연결되며, 상기 개별분사라인은 다수의 공급장치에 실치된 분사노즐(200)로 병렬로 연결될 수 있다.

부연하면, 상기 소화부의 각각의 소화실린더(300)는 다수의 공급장치에 설치되는 분사노즐(200)에 선택적으로 배치되도록 상기 분사라인(500)은 독립된 개별 분사라인이 다중화되어 구성된다.

또한, 상기 분사라인(500)에 장착되어 상기 각각의 공급장치내의 분사노즐(200)로 소화실린더의 소화가스 분사를 제어하는 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브(600)가 구성된다.

또한, 본 발명에는 상기 감지센서(100)로부터 전송되는 감지신호를 수신하면, 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브(600)에 제어신호를 전송하는 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)이 구성된다.

또한, 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)는 상기 감지센서(100)로부터 전송되는 감지신호를 수신하면 화재신호를 발생시키고, 상기 발생된 화재신호를 수신하는 공급장치 제어부(700) 및 방재센터서버를 포함하여 구성된다.

도 2는 본 발명에 의한 소화 실린더 1개와 2개의 분배라인이 형성된 분사라인에 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다. 도 3은 본 발명에 의한 소화 실린더 1개와 3개의 분배라인이 형성된 분사라인에 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.

도 2에 도시된 바를 참조하면, 1개의 소화실린더(300)는 분사라인(500)을 통해 공급시스템의 2개의 공급장치와 연결된다.

소화실린더(300)에는 실린더밸브와 일반 압력계(320)가 설치되고, 상기 분사라인(500)에는 압력스위치 또는 압력전환계(400)가 설치되어 소화실린더(300)의 압력을 실시간으로 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에 전기적 신호(디지털 또는 아날로그 신호)로 통신으로 전송하게 된다.

상기 소화실린더(300)는 화재진화기능을 갖도록 소화가스가 고압 또는 저압으로 선택적으로 압축되어 충전된다.

다시말해, 고압(10bar이상), 저압(10bar이하)으로 소화가스가 충전된 단일소화제 또는 다중소화제로 기능하며, 또는 유리벌브가 포함되는 소화가스(소화약제) 등을 다양하게 연결할 수 있는 구조로 구성된다.

본 발명의 소화실린더(300)는 일반적으로 FK-5-12(Novec1230)을 주로 사용하지만, HFC계열, Inert 계열소화가스도 사용될 수 있다.

또한 압력스위치(400) 후단의 분사라인(500)에는 두개의 분배라인이 연장되어 병렬로 형성되며, 각각의 분배라인에는 각각 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압 밸브(600)를 각각 설치한다.

즉, 상기 분사라인(500)과 연결되는 소화실린더(300)를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 해당 분사라인(500)은 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브(600)가 병렬로 연결되는 분배라인이 연장되어 형성된다.

다시말해, 공급시스템의 설치요건과 소화실린더(300)와 연결되는 공급장치의 설치수량이나 방호구역에 따라 소화실린더(300)의 수와 각각의 소화실린더(300)로 2중, 3중으로 적절하게 할당되어 연결하는 다중 분사라인을 구성하게 된다.

소화실린더(300)에 다중 분사라인을 갖추고 장소 및 공급장치 특성을 감안하여 화재대상 공급장치 수량을 2대, 3대, 4대 등으로 선택적으로 묶음으로 하여 센서통합, 효율적 소화실린더 분배를 통해 화재를 관리할 수 있도록 하는 것이다.

상기 다중 분사라인에 구성되는 소화실린더(300)을 통해 최적의 화재진압이 될 수 있도록 대상 공급장치의 화재대상공간의 체적에 적합하고 추가 화재 발생시에도 이를 대처할 수 있도록 소화실린더(300)의 방호 체적을 감안하여 소화실린더의 용량을 최적화 (Novec 1230 소화 실린더 1kg ,3kg, 7kg등)하여 소화실린더(300)의 수를 결정하는 것이 필요하다.

분사라인(500)의 끝단에는 소화액(소화약재, 소화가스 등)을 분사하는 분사노즐(200)이 구성되며, 상기 분사노즐(200)은 공급장치 내부 상단에 설치될 수 있다.

또한, 도 3에 도시된 바를 참조하면, 1개의 소화실린더(300)는 분사라인(500)을 통해 공급시스템의 3개의 공급장치와 연결되는 구성을 도시한 것으로서 구성상 특징은 앞서 기술한 도 1의 설명과 동일하다.

또한, 공급시스템에 구성되는 각종 공급장치 내부에는 각종 감지센서(100)가 구성된다. 보다 자세하게는, 공급시스템의 공급장치 내부의 감지센서(100)에는 방폭 구조의 불꽃감지기(UV/IR), 연기감지기, 누출 감지기(Leak Detector), 고온센서(High Temp Sensor) 등이 포함될 수 있다.

도 2, 도 3을 통해 본 발명의 다중화된 자동 소화시스템의 작동구성을 설명하면, 소화대상 공급장치1에서 화재가 발생하면 소화대상 공급장치1에 설치된 감지센서(100)에서 전기적 신호를 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에 전송하게 되고, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 공급장치1과 분사라인(500)으로 연결된 소화실린더(300)의 충전압력이 적정 이상 상태로 판단시 다수의 분배라인 중에서 소화 대상 공급장치1과 연결되는 분배라인에 장착된 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압 밸브(600)를 개방하게 되고 소화액은 소화 대상 공급장치1의 분사노즐(200)을 통하여 소화액을 방출하여 화재를 진압하게 된다.

또한 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브의 개방시간을 설정하도록 하여 최적의 방호 능력을 갖도록 구성된다.

다시말해, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브의 개방시간을 설정한다.

솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브 개방시간을 소화실린더(300) 충전 용량 과 분사능력, 화재원, 공급장치 내부 공간크기(방호대상), 방호 체적, 소화 라인의 분사 용량 등을 종합 고려하여 설정함으로써 완전하고 효율적인 소화가 이루어지도록 구성한 것이다.

이를테면, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 솔레노이드 밸브(600)나 공압 밸브개방시간을 설정하여 분사노즐(200)의 분사를 10초 분사, 30초 분사, 60초 분사, 90초 분사 등으로 적합한 실정에 맞게 사전에 설정하여 장치운영을 최적화하도록 구성하는 것이다.

즉, 본 발명의 자동소화시스템은 분사노즐(200)에 의한 소화가스 분사시에 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브의 개방시간을 자동소화장치제어부(800)에서 미리 선택하여 설정함으로서 과도한 소화제 분사방지와 화재후 시스템 복구의 운영상의 2차적 불편을 최소화할 수 있다.

도 4는 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 개별분사라인을 갖는 다중화된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.

도시된 바를 보면, 소화 실린더(300a, 300b) 2개를 구비한 소화부와 2개의 개별분사라인(500a, 500b)를 구성하면서, 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)를 이용하여 일괄하여 두개의 공급장치의 화재를 관리하고 있다.

또한, 각각의 개별분사라인(500a, 500b)에는 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)와 압력스위치(Pressure Switch, PS, 400) 또는 압력전환계(Pressure Trasmitter, PT)가 각각 설비된다.

다시말해, 공급장치1에는 소화실린더(300a)가 개별분사라인(500a)를 통해 연결되며, 공급장치2에는 소화실린더(300b)가 개별분사라인(500b)를 통해 연결된다. 소화 실린더(300a, 300b)의 실린더밸브를 열어서 개별분사라인(500a, 500b)에 장착된 솔레노이드 밸브 또는 공압밸브(600) 전까지 소화약재가 진입하게 된다.

도시된 발명의 실시예는 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 2대의 공급장치(공급장치1, 공급장치2)의 내부에 각각 설치된 감지센서(100)의 신호를 각각 수신하면서 일괄하여 2대의 공급장치의 화재를 상시로 감시하게 된다.

또한, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 압력스위치(400)로부터 신호를 수신하면서 소화실린더(300a, 300b)의 적정 압력상태를 항상 확인하게 된다.

만약, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 공급장치1에 화재가 발생했다고 판단시 공급장치1과 연결되는 개별분사라인(500a)에 장착된 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)을 개방하여 소화실린더(300a)를 통해 공급장치1 내부 상단에 연장하여 설치된 분사노즐(200)을 통하여 소화액제를 분사하여 화재를 진압하게 된다.

또한, 같은 방식으로 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 공급장치2에 화재가 발생했다고 판단시 공급장치2와 연결되는 개별분사라인(500b)에 장착된 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)을 개방하여 소화실린더(300b)를 통해 공급장치2 내부 상단에 연장하여 설치된 분사노즐(200)을 통하여 소화액제를 분사하여 화재를 진압하게 된다.

또한, 후술하겠지만, 도 4의 실시예와 같은 경우, 다시말해, 소화실린더(300)와 분사라인(500)이 다수로 형성이 되는 시스템에는 후술하는 스위칭모듈(900)이 언제든지 장착되어 구성될 수 있다.

부연하면, 소화실린더 개수와 공급장치 개수가 동일하더라도 예를 들면, 2개의 소화실린더와 2개의 공급장치, 2개의 개별분사라인이 형성된 경우, 3개의 소화실린더와 3개의 공급장치, 3개의 개별분사라인이 형성된 경우, 더 나아가 N(N>1)개의 소화실린더와 N개의 공급장치, N개의 개별분사라인이 형성된 경우 등 모든 경우에 후술하는 스위칭 모듈(900)이 설치, 운영될 수 있다.

도 5, 도 6은 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개 및 개별분사라인 간에 구성되는 스위칭 모듈이 포함된 자동 소화시스템을 도시한 개념도이다.

도 5에 도시된 바를 보면, 소화 실린더(300a, 300b) 2개를 구비한 소화부와 2개의 개별분사라인(500a, 500b)를 구성하면서, 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)를 이용하여 일괄하여 4개의 공급장치의 화재를 관리하고 있다.

상기 개별분사라인(500a, 500b)과 연결되는 소화실린더(300a, 300b)를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 해당 개별분사라인(500a, 500b)은 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브가 병렬로 연결되는 분배라인이 형성된다.

다시말해, 개별분사라인(500a)과 연결되는 소화실린더(300a)를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 해당 개별분사라인(500a)은 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브(600)가 병렬로 연결되는 분배라인(500a-1, 500a-2)이 형성된다.

마찬가지로, 개별분사라인(500b)과 연결되는 소화실린더(300b)를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 해당 개별분사라인(500b)은 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브(600)가 병렬로 연결되는 분배라인(500b-1, 500b-2)이 형성된다.

또한, 각각의 개별분사라인(500a, 500b)에는 압력스위치(PS, 400)가 각각 설비된다. 또한, 각각의 개별분사라인(500a, 500b)의 분배라인(500a-1, 500a-2, 500b-1, 500b-2)에는 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)가 각각 설비된다.

다시말해, 공급장치1과 공급장치2는 모두 소화실린더(300a)를 사용하며, 공급장치1에는 소화실린더(300a)가 개별분사라인(500a)과 분배라인(500a-1)을 통해 연결되며, 공급장치2에는 소화실린더(300a)가 개별분사라인(500a)과 분배라인(500a-1)을 통해 연결된다. 소화 실린더(300a)의 실린더밸브를 열어서 개별분사라인(500a)의 분배라인((500a-1, 500a-2)에 각각 장착된 솔레노이드 밸브 또는 공압밸브(600) 전까지 소화약재가 진입하게 된다.

마찬가지로, 다시말해, 공급장치3과 공급장치4는 모두 소화실린더(300b)를 사용하며, 공급장치3에는 소화실린더(300b)가 개별분사라인(500b)과 분배라인(500b-1)을 통해 연결되며, 공급장치4에는 소화실린더(300b)가 개별분사라인(500b)과 분배라인(500b-1)을 통해 연결된다. 소화 실린더(300b)의 실린더밸브를 열어서 개별분사라인(500b)의 분배라인((500b-1, 500b-2)에 각각 장착된 솔레노이드 밸브 또는 공압밸브(600) 전까지 소화약재가 진입하게 된다.

도시된 발명의 실시예는 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 4대의 공급장치(공급장치1, 공급장치2, 공급장치3, 공급장치4)의 내부에 각각 설치된 감지센서(100)의 신호를 각각 수신하면서 일괄하여 4대의 공급장치의 화재를 상시로 감시하게 된다.

또한, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 압력스위치(400)로부터 신호를 수신하면서 소화실린더(300a, 300b)의 적정 압력상태를 항상 확인하게 된다.

만약, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 공급장치1에 화재가 발생했다고 판단시 공급장치1과 연결되는 개별분사라인(500a)이 연장된 분배라인((500a-1에 장착된 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)을 개방하여 소화실린더(300a)를 통해 공급장치1 내부 상단에 연장하여 설치된 분사노즐(200)을 통하여 소화액제를 분사하여 화재를 진압하게 된다. 또한, 같은 방식으로 공급장치 2 내지 4도 화재관리 및 화재진압이 이루어진다.

그런데, 만약 이러한 과정을 통해 화재를 진압할 시에, 공급장치 1에 발생된 화재로 인해 소화실린더(300a)의 소화액이 모두 분사되어 소진되는 경우가 발생하게 된다.

이러한 상황에서, 공급장치1에 화재가 재발생되는 경우 또는 공급장치2에 화재가 발생되는 경우는 소화실린더(300a)에는 소화약제가 완전 분사되어 교체 전까지 소진된 소화실린더(300a)와 연결된 공급장치1과 공급장치 2에 화재가 발생해도 화재를 진압할 수 있는 방법이 없다.

이에 본 발명에는 상기 분사라인(500)에는 상기 개별 분사라인(500a, 500b)을 서로 연결하여 각각에 연결된 소화실린더(300a, 300b)를 상호 교환하여 사용할 수 있도록 구성하고 있다.

보다 자세하게 설명하면, 본 발명에는 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)의 스위칭신호에 따라 동작하는 스위칭 모듈(900)이 구성된다.

즉, 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)에는 스위칭 모듈(900)의 동작을 결정 및 제어하는 프로그램 로직(Logic)을 포함하게 된다.

상기 스위칭 모듈(900)에는, 상기 개별 분사라인(500a, 500b)을 연결하는 다수의 병렬 스위칭라인(910, 920)과, 상기 각각의 병렬 스위칭라인(910, 920)에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인(910, 920)의 한쪽방향으로만 소화액이 이동되도록 하는 스위칭밸브(930, 940)가 구성된다.

앞선 예로 돌아가서 기술하면, 공급장치1과 공급장치2와 연결된 소화실린더(300a)의 소화액이 모두 소진된 상태에서 다시 공급장치1에 화재가 재발생하거나 또는 공급장치2에서 화재가 발생되는 경우에, 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)의 스위칭신호를 스위칭라인(910)에 장착되어 있는 스위칭밸브(930)에서 수신하게 되면, 스위칭밸브(930)가 개방되면서 공급장치3과 공급장치4와 연결되는 소화실린더(300b)로부터 소화액이 스위칭라인(910)을 통해 공급장치1 또는 공급장치2의 분사노즐(200)로 분사하게 되는 것이다.

또한, 상기 스위칭 모듈(900)에는, 어느 하나의 개별분사라인(500b)과 연결되는 소화실린더(300b)의 소화액이 상기 스위칭라인(910)을 통해 다른 개별분사라인(500a)으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인(500a)과 연결된 소화실린더(300a)에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브(950)가 포함되어 구성된다.

마찬가지로, 상기 스위칭 모듈(900)에는, 어느 하나의 개별분사라인(500a)과 연결되는 소화실린더(300a)의 소화액이 상기 스위칭라인(920)을 통해 다른 개별분사라인(500b)으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인(500b)과 연결된 소화실린더(300b)에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브(960)가 포함되어 구성된다.

다시말해, 상기 체크밸브(950, 960)은 스위칭라인(910, 920)에 각각 장착되면서, 각기 다른 방향으로 소화액이 이동되도록 구성된다.

도 6에 도시된 바를 보면, 본 발명의 스위칭 모듈의 다른 실시예로서, 상기 스위칭 모듈(900)에는, 상기 개별 분사라인(500a, 500b)을 연결하는 하나의 스위칭라인(970)과, 상기 스위칭라인(970)에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러(800)의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인(970)의 양방향으로 소화액이 이동가능하도록 하는 양방개폐밸브(980)가 구성된다.

일반적으로 솔레노이드 밸브 또는 공압 밸브(600)는 밸브의 유체흐름방향이 설정되어 있어 역방향으로는 기능을 발휘할 수 없다. 이를 대체하기 위해서 도 6에서와 같이 양방개폐밸브(980)를 하나의 스위칭라인(970)에 설치하여 흐름방향을 쌍방으로 구성할 수가 있다.

또한, 상기 스위칭 모듈(900)에는, 어느 하나의 개별분사라인(500b)과 연결되는 소화실린더(300b)의 소화액이 상기 스위칭라인(970)을 통해 다른 개별분사라인(500a)으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인(500a)과 연결된 소화실린더(300a)에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브(980)가 포함되어 구성된다.

또한, 상기 스위칭 모듈(900)에는, 어느 하나의 개별분사라인(500a)과 연결되는 소화실린더(300a)의 소화액이 상기 스위칭라인(970)을 통해 다른 개별분사라인(500b)으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인(500b)과 연결된 소화실린더(300b)에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브(990)가 포함되어 구성된다.

즉, 본 발명은 하나의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)와 다중화 분사라인(500)과 스위칭 모듈(900)을 적용하여 다수의 공급장치에서 화제 발생시 화재를 진압하는 경우에 특정 공급장치와 연결된 소화실린더의 소화액이 소진되더라도 타 공급장치와 연결된 소화실린더의 소화액을 분사할 수 있도록 하여 화재를 진압할 수 있게 된다.

또한, 앞선 기술한 바와 같이, 도 4의 경우처럼 소화실린더 개수(2)와 공급장치 개수(2)가 동일하더라도 스위칭 모듈(900)을 설치할 수 있고 운영될 수 있다.

도 7은 본 발명에 의한 다중화된 자동 소화시스템의 구성 연결을 도시한 개념도이다.

도시된 바는 공급시스템의 공급장치(공급장치1, 공급장치1, 공급장치3, 공급장치4)가 다수로 구성된 일정화재 방호구역이 구성되며, 상기 각각의 공급장치는 소화실린더(300)가 구비된 소화부와 다중화 분사라인(500)을 통해 연결됨을 보여주고 있다.

또한, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 공급장치 내부의 감지센서(100)와 통신연결되면서 제어신호, 화재신호, 스위칭신호 등을 발생하게 되며, 마찬가지로 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 소화부와 연결되면서 소화부 내부의 소화실린더(500)를 통제하며, 또한 다중화 분사라인(500)에 설비된 압력스위치(400)와 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)와 통신연결된다.

도시된 분사라인이나 센서라인 또는 통신라인들이 추가되거나 삭제 또는 형태가 일정 부분 변형될 수 있다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)와 상기 스위칭 모듈(900)이 포함될 수 있는 다중화 분사라인(500)는 일체화 될 수 있거나 분리되어 설치될 수도 있다.

또한, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 화재신호를 발생하여 공급시스템 제어부(700) 및 방재센터서버로 전송하게 되면서 후속조치를 취하게 된다.

방재센터는 공급시스템에서 화재 안전 관련 신호와 상태를 감시 및 공급장치의 운행을 제어하는 역할을 한다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 화재발생시 화재신호를 발생시켜 상기 공급장치제어부(700)와 유무선 통신하는 것과 별도로 원격에 위치하는 방재센터와 RS232, RS485의 유선통신 또는 무선통신수단으로 상시 상황에 대하여 통신을 하도록 구성된다.

즉, 본 발명의 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 소화, 화재 관련 신호나 정보를 RS232, 485 또는 Ethernet, dry contact 등 필요조건에 따라 다양한 방식을 통하여 방제센터에 전송하고, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 발생된 화재신호를 공급시스템 제어부(700)가 수신하면, 공급시스템 제어부(700)를 통해 공급장치의 배관을 안전하게 관리하고 통제할 수 있는 시스템으로 구성된다.

보다 자세히 기술하면, 공급장치의 감지센서(100)에서 발생되는 감지신호는 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에 전송되고, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 공급장치제어부(700)와 방재센터서버에 각각 화재신호를 전송하게 된다.

상기 공급장치제어부(700)는 화재신호를 수신하면, 화재경보와 상황을 전파할 수 있는 경광등 및 부저가 알람되도록 구성될 수 있으며, 또한 즉시 공급장치의 운영여부를 결정하게 되고, 설정된 제어에 의해 공급장치 중단을 하도록 구성할 수 있다.

물론 상기 공급장치제어부(700)의 역할은 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 담당하도록 치환하여 구성할 수 있다.

또한, 방재센터서버도 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 화재신호를 받으면 운영자에 의해 초등 대처가 가능하다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 감지신호를 전송받으면 화재경보와 상황을 전파할 수 있는 경광등 및 부저가 알람되도록 구성되며, 분사노즐(200)이 소화가스를 분사하도록 상기 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압 밸브에 제어신호를 송신하게 된다.

즉, 상기 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압 밸브는 감지센서(100)의 감지신호에 따라 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 발생되는 제어신호에 의해 통신 연동되면서 개폐된다.

또한, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브의 개방시간을 미리 설정하도록 하여 최적의 방호 능력을 갖도록 구성된다.

다시말해, 공급장치 내부에 화재가 발생할 경우에 분사노즐(200)의 분사시간을 공급장치 규모에 적합하게 미리 설정하여 화재진압에 최적의 소화가스가 분사하도록 설정하도록 한것이다.

예를들어, 1차 소화방식에서 솔레노이드밸브(600) 또는 공압밸브는 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 10초, 30초, 60초, 90초 등 개방시간을 제어할 수 있다.

상기 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)의 제어신호를 솔레노이드 밸브(600) 또는 공압밸브에서 수신하면, 밸브가 개방되면서 분사노즐(200)에서 소화가스가 분사하게 되면서 소화가 이루어지게 된다. 이때, 분사노즐(200)에서의 분사는 미리 설정된 개방시간에 따라 소화가스가 분사하게 된다.

도 8은 본 발명에 의한 공급시스템의 공급장치의 구성도이다. 도 8에 도시된 바를 참조하면, 공급시스템의 공급장치 간의 화재의 확산 방지를 위하여 공급시스템 내의 공기를 순환시키는 공급장치의 배기덕트 라인(1000)에 자동 댐퍼(1200)를 설치하고, 이를 다중화 소화시스템 컨트롤러(800) 또는 공급장치제어부(700)를 통해 에어 액추에이터(1300)를 제어하여 개폐하도록 구성된다.

보다 자세하게 설명하면, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 설정된 개방시간동안 솔레노이드밸브(600)를 개방하여 분사노즐에서 소화가스를 분사하였는데도, 계속해서 감지센서(100)에서 감지신호를 수신받는 경우는, 공급장치 내부의 화재진압이 제대로 되지 않았다는 점을 의미한다.

이 경우 화재진압의 확산을 막기 위해, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 설정된 개방시간이 경과한 후, 감지센서(100)에서 감지신호를 지속적으로 수신받는 경우 즉시 화재신호를 발생시켜 공급장치제어부(700) 및 방재센터 서버에 전송하게 된다.

이에, 공급장치제어부(700) 또는 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 에어 액추에이터(1300)를 제어하여 자동댐퍼(900)를 닫아 배기덕트라인(1000)을 차단함으로써 방호체적을 확대를 통해 공급시스템 내의 타 공급장치에 화재확산을 예방하도록 구성된다.

즉, 본 발명은 화학물질이나 가스를 공급하는 공급시스템내의 안전감시를 위한 방재센터서버와 다중화 소화시스템 컨트롤러(800) 및 자동소화장치제어부(800)와 연동하여 공급시스템의 공급장치간의 배기 덕트 라인(1000)에 자동댐퍼(Auto Damper, 1200)와 이를 제어하는 에어 액추에이터(1300)를 작동시켜 화재시에 배기 덕트 라인을 닫음(Auto Damper close)으로서, 방호체적을 확대를 통해 타장비나 시설에 화재확산을 예방하도록 구성된다.

도 9는 본 발명에 의한 스위칭 모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템의1차, 2차 화재 진압 과정을 도시한 절차 개념도이다.

앞서 기술한 바와 같이, 이러한 발명의 개념사상은 2개의 소화실린더, 2개의 공급장치(2:2) 등 복수의 소화실린더와 복수 이상의 공급장치에 적용될 수 있다.

도시된 바를 참조하면, 공급시스템의 4개의 공급장치에는 각각 분사노즐(200)과 감지센서(100)가 장착이 된다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 앞서 기술한 바와 같이 공급시스템 제어부(700), 방재센터서버, 4개의 공급장치의 각각의 감지센서(100), 소화부의 소화실린더1, 소화실린더2의 압력을 체크하는 압력스위치(400) 및 분사라인(500)에 장착되어 있는 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)와 통신연결된다.

또한, 소화실린더1은 공급장치1,2와 개별분사라인1을 통해 연결되며, 소화실린더2는 개별분사라인2를 통해 공급장치3,4와 연결된다. 또한, 개별분사라인1과 개별분사라인2는 서로 스위칭모듈(900)을 통해 연결되는 구성이다.

이러한 구성에서, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 4개의 공급장치에 장착된 각각의 감지센서(100)로부터 신호를 수신하면서 각각의 공급장치에서의 화재를 감시하게 된다.(S100)

다음으로, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 공급장치1의 감지센서(100)에서 전송되는 신호를 자체 저장된 프로세서로 분석하면서 공급장치1에서 화재가 발생여부를 확인하게 된다.(S200)

즉, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)의 화재감시는 공급장치내의 감지센서(100)를 통해 수신된 정보를 설정된 로직(Logic) 및 화재로 인식하는 설정값(온도, 불꽃 등)등과 비교하여 판단, 제어하게 된다.

만약 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 공급장치1에서 화재가 발생이 되었다고 판단하게된 경우에는 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 공급장치1의 분사노즐(200)로 소화실린더1의 소화액을 분사하도록 개별분사라인1의 솔레노이드밸브 또는 공압밸브(600)를 오픈하게 된다.(S300)

다음으로, 공급장치1의 분사노즐(200)로 소화실린더1의 소화액이 분사되면서 화재가 진압하게 된다.(S400)

다음으로 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)은 공급시스템 내의 공급장치1을 포함하여 모든 공급장치의 화재가 진압되었는지를 공급장치내의 감지센서(100)을 통해 다시 확인하여 공급장치1에서 화재가 재발생되었거나 타 공급장치에서 화재가 발생하였는지를 판단하게 된다.(S500)

다음으로 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에서 공급장치1에 다시 화재가 발생되었다고 판단하게 되면, 공급장치1과 연결되는 소화실린더1의 압력 이상여부를 판단하게 된다.(S600)

소화실린더1의 소화액의 압력이 이상이 없다면 공급장치1과 연결되는 소화실린더1을 통해 화재를 진압하게 된다.(S700)

그러나, 소화실린더1의 소화액의 압력이 이상이 있다면 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)은 개별분사라인2와 연결되어 있는 소화실린더2의 압력이상유무를 판단하게 된다.(S800)

만약 소화실린더 2의 압력이 이상이 없다면, 스위칭모듈(900)의 스위칭밸브(930, 940) 또는 양방개폐밸브(980)을 동작하게 되면서 스위칭라인을 개방하게 된다.(S900)

다음으로, 스위치모듈(900)의 스위칭라인이 개방되면서 공급장치1에는 개별분사라인2와 연결되어 있는 소화실린더2를 통해 소화액이 분사노즐(200)을 통해 분사되면서 화재가 진압되게 된다.(S700)

다음으로 화재가 완전히 진압하게 되면 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)은 다중화된 자동 소화시스템을 초기로 복귀시키게 된다.(S1000)

즉, 화재진압 후 자동 소화시스템을 점검, 교체, 폐기를 통하여 시스템 복구를 하는 과정이 이루어지며 화재감시부터 진압, 복구까지 모든 정보는 필요 요구사항에 따라 방재센터서버나 공급시스템 제어부(700)에 전달된다.

도 10은 앞서 도 6에서 도시한 본 발명에 의한 스위칭 모듈을 포함하는 다중화 소화시스템의 설계사례를 도시한 것이다.

도시된 바처럼, 소화 실린더 2개와 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개 및 개별분사라인 간에 구성되는 스위칭 모듈이 포함된 자동 소화시스템의 설계사례이다.

상기 스위칭모듈(900)에는 두개의 스위칭라인(910, 920)이 형성되어 있고, 각각의 스위칭라인에 스위칭밸브(930, 940)가 사용되고 있음을 보여주고 있다.

또한, 제시한 설계사례를 확대하여 도 4에 도시된 바와 같은 2개의 소화실린더가 2개의 분사라인으로 2개의 공급장치로 연결되는 구성에도 당연히 스위칭모듈(900)은 적용될 수 있다.

도 11 내지 도 14는 본 발명에 의한 소화 실린더 2개와 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개 및 스위칭 모듈을 포함하는 다중화 소화시스템의 다중화 소화시스템 컨트롤러의 모니터링부의 메인화면, 점검모드, 알람모드, 설정모드를 각각 도시한 것이다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 상기 다중화된 분사라인(500)과 스위칭 모듈(900) 관련 원격제어 기능 및 관련 소방법에 근거하는 각 기능을 포함되도록 프로그래밍 되어 구축되고 하나의 모니터링부의 화면에서 방재센터, 공급장치 제어부와 통신하며, 각각의 공급장치의 감지센서의 모든 상태를 나타낸다.

반도체 등의 첨단 공급시스템을 이루는 다수의 공급장치에 장착되는 화재 및 각종 감지센서(100)를 통해 각각의 공급장치의 화재 상태를 청각적, 시각적으로 인식하도록 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 부저와 시그널타워(녹색, 황색, 적색)에 의하여 상황을 인식하고 동시에 LCD 또는 터치 LCD(HMI 등)에 상황을 나타냄으로써 정확히 상황을 인식하고 각종 에러 상황을 기록하여 저장하고 분석함으로써 예방조치할 수 있도록 구성된다.

즉, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)는 화재방호구역(방호체적이내)의 공급시스템의 다수의 공급장치에 구성된 감지센서(100)으로부터 신호를 받아 설정된 Logic에 의하여 프로그램되고 처리되는 장치이다.

도시된 바는 공급시스템내의 4개의 공급장치(EQ1, EQ2, EQ3, EQ4)에 대한 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)의 모니터링 화면이다.

도 11에 도시된 바는 다중화 분사라인으로서 2개의 분배라인이 형성된 개별분사라인이 2개가 형성된 구조를 기본으로 하는 모니터링부를 도시한 것이다.

소화실린더1, 소화실린더2로써 두개의 소화실린더를 사용하고 있으며, 스위칭모듈(900)이 구성되고 있다.

또한, 소화실린더1, 소화실린더2의 실시간 압력을 측정하는 압력스위치가 각각의 개별분사라인에 설치되고 있으며, 총 4개의 분배라인에는 각각 공압밸브 또는 솔레노이드밸브(600)가 장착되고 있다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)은 앞서 기술한 본 발명의 소화시스템관련 제어프로그램이 내장되며, 통신 및 관련 소방법에 요구되는 필요기능이 포함되는 기본프로그램이 내장되어 구축되며, 모니터링부는 직접 조작이 가능하거나 다른 디스플레이 수단에 의하여 표시되거나 설계될 수 있으며 터치식 방식으로 구성될 수 있다.

도 12를 참조하면, 다중화된 소화 시스템에서의 주기적인 점검이나 필요시 방재센터서버나 대상 공급시스템의 공급장치에 운영상의 영향을 주지않고 감지센서(100)나 오토탬퍼 동작, 전원이상, 배터리 이상 등을 점검할수 있는 점검모드를 도시하고 있다.

다중화 소화시스템 컨트롤러(800)의 기능에는 공급시스템의 각각의 공급장치의 감지센서를 실제 가상설정하고 다중 분사라인과 스위칭 모듈의 각각의 밸브를 가상 구동 제어하여 공급장치에 실제 적용하여 통신을 차단하면서 자동소화시스템을 점검하는 점검모드를 도시하고 있다.

이는 다중화된 소화 시스템 컨트롤러(800) 화면에서 점검모드를 클릭하면 방재센터, 대상 공급시스템의 공급장치과의 통신을 가상으로 차단하고 각 기능을 점검토록 하는 것이다.

도 13을 참조하면, 알람모드에서는 모든 에러사항(알람,화재)등에 대한 기록을 담당하고 저장하여 추후 시스템 에러분석, 화재 분석 등에 이용할수 있다.

도 14를 참조하면, 설정모드에서는 비밀범호, 압력설정, 분사시간 설정, 압력저장, 퍼지압설정 등을 설정할 수 있다.

부연하면, 다중화 소화시스템 컨트롤러(800)에 설정모드를 설치하여 모니터링부에서 압력, 퍼지압력, 분사시간 조정을 할 수 있으며, 또한, 화재감시시 화재발생을 하나의 감지센서로 화재를 판단하는 OR 개념의 설정 로직과 두개 이상의 감지센서가 화재를 인식하는 조건으로 하는 AND 개념의 설정 로직을 선택적으로 설정하는 설정모드가 구성되어 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 감지센서 200: 분사 노즐
300, 300a, 300b: 소화실린더 320: 안전방출밸브
340: 압력계
400: 압력스위치
500, 500a, 500b: 분사라인
500a-1,500a-2, 500b-1, 500b-2: 분배라인
600: 솔레노이드 밸브(공압밸브)
700: 공급장치 제어부 800: 다중화 자동소화시스템 컨트롤러
900: 스위칭모듈 910, 920: 스위칭라인
930, 940: 스위칭밸브 950, 960: 체크밸브
970: 스위칭라인 980: 양방개폐밸브
990: 체크밸브
1000: 배기덕트라인
1200: 자동댐퍼 1300: 에어 액추에이터

Claims (9)

1. 반도체공정, 디스플레이공정, 솔라셀공정 등의 첨단 산업에서 사용되는 화학물질 또는 가스의 공급 시스템 내외부에 비치되는 다수의 공급장치에 대한 자동 소화 시스템에 있어서,
   상기 다수의 공급장치의 각각의 내부에 개별적으로 설치되어 불꽃, 연기, 고온을 검출하는 감지센서;
   상기 다수의 공급장치의 내부에 각각 설치되어 소화가스를 방출하는 분사노즐;
   소화가스가 고압 또는 저압으로 선택적으로 압축되어 충전되는 하나 이상의 소화실린더가 구비된 소화부;
   상기 소화부의 각각의 소화실린더를 상기 다수의 공급장치의 분사노즐에 할당하여 연결하는 분사라인;
   상기 분사라인에 장착되어 상기 각각의 분사노즐로 소화실린더의 소화가스 분사를 제어하는 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브;
   상기 감지센서로부터 전송되는 감지신호를 수신하면, 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브에 제어신호를 전송하는 다중화 자동소화시스템 컨트롤러; 및
   상기 다중화 자동소화시스템 제어부는 상기 감지센서로부터 전송되는 감지신호를 수신하면 화재신호를 발생시키고, 상기 발생된 화재신호를 수신하는 공급장치 제어부 및 방재센터 서버;를 포함하여 구성되며,
   상기 소화부의 각각의 소화실린더는 다수의 공급장치에 설치되는 분사노즐에 선택적으로 할당 배치되도록 상기 분사라인은 독립된 개별 분사라인이 다중화되어 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 분사라인에는 상기 개별 분사라인을 서로 연결하여 각각에 연결된 소화실린더를 상호 교환하여 사용할 수 있도록 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 동작하는 스위칭 모듈이 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
3. 제 2항에 있어서, 상기 스위칭 모듈에는,
   상기 개별 분사라인을 연결하는 다수의 병렬 스위칭라인과, 상기 각각의 병렬 스위칭라인에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인의 한쪽방향으로만 소화액이 이동되도록 하는 스위칭밸브가 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
4. 제 2항에 있어서, 상기 스위칭 모듈에는,
   상기 개별 분사라인을 연결하는 하나의 스위칭라인과, 상기 스위칭라인에 장착되어 상기 다중화 자동소화시스템 제어부의 스위칭신호에 따라 개폐되면서 스위칭라인의 양방향으로 소화액이 이동가능하도록 하는 양방개폐밸브가 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서, 상기 스위칭 모듈에는,
   어느 하나의 개별분사라인과 연결되는 소화실린더의 소화액이 상기 스위칭라인을 통해 다른 개별분사라인으로 이동시에 상기 다른 개별분사라인과 연결된 소화실린더에 소화액이 역충전되는 현상을 방지하기 위한 체크밸브가 포함되어 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 개별분사라인에는 상기 개별분사라인과 연결되는 소화실린더의 압력 상태를 상시로 상기 다중화 자동소화시스템 제어부로 전송하는 압력스위치가 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 개별분사라인과 연결되는 소화실린더를 선택적으로 다중이용할 수 있도록 상기 개별분사라인에는 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브가 병렬로 연결되는 분배라인이 형성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
8. 제 1항에 있어서,
   상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브는 상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러에서 발생하는 제어신호에 따라 개폐하도록 구성되며,
   상기 다중화 자동소화시스템 컨트롤러에서 상기 소화부의 각각의 실린더의 충전 용량, 화재원, 공급장치 내부 공간크기, 방호 체적, 분사라인의 분사 용량을 종합 고려하여 상기 솔레노이드 밸브 또는 공압밸브의 개방시간을 미리 설정하고, 설정된 방식에 따라 상기 상기 공압밸브 또는 솔레노이드 밸브가 개폐하면서 상기 분사노즐에서 소화가스가 분사가 이루어지도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
9. 제 8항에 있어서,
   상기 공급시스템의 공급장치간의 배기 덕트 라인에 장착되는 자동댐퍼;
   상기 자동댐퍼를 제어하는 에어 액추에이터;를 더 구비하며,
   상기 다중화 자동소화시스템 제어부는 상기 설정된 개방시간이 경과한 후에도 상기 감지센서에서 감지신호를 수신받는 경우, 제어신호를 상기 에어 액추에이터로 전송하도록 구성된 것을 특징으로 하는 다중 분사라인 및 스위칭모듈을 포함하는 다중화된 자동 소화시스템.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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