이동이 용이한 간이 소방차

이동이 용이한 간이 소방차{Simple fire truck to move easily}

본 발명은 이동이 용이한 간이 소방차에 관한 것으로서 보다 상세하게는 엔진에 의해 구동되는 펌프와는 별도로 모터를 이용하여 구동되는 이송바퀴에 의해 차량 진입이 어렵고 협소한 화재발생 지점까지 이동이 용이하고, 펌프 내부에 형성된 챔버와 흡입부 사이에 글루브를 형성시켜 밀봉수단에 전달되는 압력을 감압하도록 하여 밀봉수단의 파손을 방지하고, 초기 가동시 펌프흡입부에 설치된 윤활수흡입수단에 의하여 윤활작용과 냉각작용을 통하여 용적펌프의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 이동이 용이한 간이 소방차에 관한 것이다.

일반적으로 화재가 발생할 때, 신속히 대처하여 초기진화를 하게 되면 피해를 크게 줄일 수 있다. 특히 산이나 야적장 등과 같이 화재가 발생하면 막대한 피해가 발생하는 곳에서는 더욱 그러하다. 이러한 산이나 야적장의 경우 소방시설이 갖추어지지 않은 취약한 곳이어서 초기진화가 쉽게 이루어지지 않고 있으며, 설령 조기에 화재를 발견하더라도 장비의 낙후 및 부족에 기인하여 초기진화에 실패하는 경우가 많이 발생한다.

특히 건조기에 발생하는 산불의 경우 화재예방 및 진화에 많은 인력이 동원되어 진화시스템이 가동되고 있으나 소방장비에 있어서는 삽이나 쇠스랑 등을 사용하여 흙으로 덮는 방법과 같이 극히 초보적이고 원시적인 도구 및 방법을 사용하고 있고, 뒷 불 정리용으로 분무식 수동소화기만이 겨우 이용되고 있어 효과적인 산불진화가 이루어지지 못하는 실정이다.

마찬가지로 물이 없는 야적장, 좁은 골목길 및 재래시장 등에서 발생하는 화재의 경우에도 가장 중요한 것은 초기 화재진화이나 소방차의 진입이 불가능하여 초기진화에 많은 어려움 등이 있다.

또한 공원 등의 옥외소화전과 OC밸브에 직접 연결할 수 없어 잔디 및 나무 등에 물을 공급할 수 없어 별도의 물탱크를 탑재한 차량과 펌프가 필요한 등의 문제점이 있다. 이러한 종래 문제점을 감안하여 본 출원인은 특허등록 제1015060호의 소형 다목적 살수차를 등록받은바 있으며, 상기한 특허등록 제1015060호는 챔버와 흡입부 사이에 압력상승이 이루어져 밀봉수단이 파손되고 시간이 경과하면 유량변동이 일어나 펌프의 효율 및 안전사고를 일으키는 문제가 있으며, 유동저항에 따라 공동화현상이 발생되어 밸브 및 부수장치의 내구성이 저하되어 펌프의 수명이 단축되는 문제 등이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해소하고자 안출한 것으로서 이의 목적은 별도의 엔진에 의해 구동되는 펌프와는 별도로 모터를 이용하여 구동되는 이송바퀴에 의해 차량 진입이 어렵고 협소한 화재발생 지점까지 이동이 용이하고, 펌프 내부에 형성된 챔버와 흡입부 사이에 글루브를 형성시켜 밀봉수단에 전달되는 압력을 감압하도록 하여 밀봉수단의 파손을 방지하고, 초기 가동시 펌프흡입부에 설치된 윤활수흡입수단에 의하여 윤활작용과 냉각작용을 통하여 용적펌프의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 이동이 용이한 간이 소방차를 제공하는데 있다.

이러한 본 발명의 목적은 엔진에 의해 구동되는 펌프와는 별도로 모터를 이용하여 구동되는 이송바퀴에 의해 차량 진입이 어렵고 협소한 화재발생 지점까지 이동이 용이한 간이 소방차에 있어서, 상기 펌프의 압력을 받는 밀봉수단이 설치되는 챔버와 흡입구 사이에 형성되어 챔버의 압력을 감압할 수 있도록 한 감압홈과; 상기 챔버의 입구부에 펌프의 초기가동시 발생되는 진공압에 의하여 윤활수를 공급하여 윤활작용과 냉각작용을 통해 내구성을 향상시키기 위한 윤활수공급수단과; 상기 챔버 내부에 설치된 로터의 측면 끝단부에 제1돌기부를 형성시키고 회전축이 관통하는 축공의 주연부에는 제2돌기가 형성한 로터수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 이동이 용이한 소방용 펌프에 의하여 달성된다.

상기 윤활수공급수단은 상기 하우징의 상부에 위치하도록 설치되는 윤활수조; 상기 윤활수조의 저부에 설치되어 중력에 의하여 윤활수를 자유낙하시켜 주는 노즐부; 상기 입구부로 윤활수를 공급하거나 차단시켜 주기 위하여 상기 하우징의 상부에 장착된 공급밸브; 및 상기 윤활수조와 상기 노즐부 사이에 설치된 거름망을 포함하는 이루어진 것을 특징으로 하는 이동이 용이한 소방용 펌프에 의하여 달성된다.

이와 같은 본 발명은 별도의 엔진에 의해 구동되는 펌프와는 별도로 모터를 이용하여 구동되는 이송바퀴에 의해 차량 진입이 어렵고 협소한 화재발생 지점까지 이동이 용이하고, 펌프 내부에 형성된 챔버와 흡입부 사이에 글루브를 형성시켜 밀봉수단에 전달되는 압력을 감압하도록 하여 밀봉수단의 파손을 방지하고, 초기 가동시 펌프흡입부에 설치된 윤활수흡입수단에 의하여 윤활작용과 냉각작용을 통하여 용적펌프의 내구성을 향상시키는 등의 효과가 있다.

도 1은 본 발명인 이동이 용이한 간이 소방차의 전체 외형을 보여주는 사시도.
도 2는 본 발명의 기술적 요지인 챔버 내부의 압력을 감압시키는 구조를 보여주는 사시도.
도 3은 도 2의 A부 확대도
도 4는 일반적인 회전용적형 펌프와 글루브가 형성된 본 발명인 회전용적형 펌프에 설치된 밀봉수단이 받는 압력을 대비하여 보여주는 그래프.
도 5는 본 발명에 따른 윤활수공급수단의 설치구조를 설명하기 위한 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 로터의 구조를 보여주는 사시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 1은 본 발명인 이동이 용이한 간이 소방차의 전체 외형을 보여주는 사시도로써 이에 따르면 본 발명은 연료통이 일체로 구비되며 동력을 발생시켜 펌프를 작동시키는 엔진(100)에 연결되어 작동하는 펌프(200)가 상부에 설치되는 플레이트부재(300)에는 배터리의 전원을 공급받아 작동하는 모터(400)로부터 동력을 전달받아 구동하는 이송바퀴(500)의 회전을 제어하는 브레이크수단(700)이 설치되며, 상기 이송바퀴(500) 방향을 조향하는 핸들이 구비된 프레임부재(600)를 포함하여 이루어진 구조이다.

상기 펌프(200)의 압력을 받는 밀봉수단(200-5)이 설치되는 챔버(200-1)와 흡입구(200-1a) 사이에 형성되어 챔버(200-1)의 압력을 감압할 수 있도록 한 감압홈(200-6)이 형성되며, 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 상기 챔버(200-1)의 흡입구(200-1a)에 펌프(200)의 초기가동시 발생되는 진공압에 의하여 윤활수를 공급하여 윤활작용과 냉각작용을 통해 내구성을 향상시키기 위한 윤활수공급수단(230)이 설치된다.

한편 상기 챔버(200-1) 내부에 설치된 로터(220)의 구조는 측면 끝단부에 제1돌기부(220-1)를 형성시키고 회전축이 관통하는 축공의 주연부에는 제2돌기(220-2)가 형성되어 이루어진 구조이다.

상기 윤활수공급수단(230)은 상기 챔버(200-1)의 상부에 위치하도록 설치되는 윤활수조(230-1), 상기 윤활수조(230-1)의 저부에 설치되어 중력에 의하여 윤활수를 자유낙하시켜 주는 노즐부(230-2); 상기 흡입구(200-1a)로 윤활수를 공급하거나 차단시켜 주기 위하여 상기 챔버(200-1)의 상부에 장착된 공급밸브(230-3); 및 상기 윤활수조(230-1)와 상기 노즐부(230-2) 사이에 설치된 거름망(230-4)을 포함하는 이루어진 구조이다.

상기 윤활수조(230-1)는 소정의 윤활수를 저장하기 위한 저장용기로써, 적어도 펌프를 초기에 기동하는데 필요한 윤활수량을 저장하게 된다. 그리고, 이러한 윤활수조(230-1)는 펌프의 용량에 따라 초기기동시 윤활수량이 달라지기 때문에 그 용량에 맞게 크기가 다른 것을 장착하여 사용한다.

상기 노즐부(230-2)는 윤활수조(230-1)의 저부에 장착하여 윤활수가 중력과 흡입구(200-1a) 내의 진공압에 의하여 윤활수조(230-1)의 외부로 토출되게 한다. 이러한 노즐부(230-2) 또한 상기 윤활수조(230-1)와 마찬가지로 펌프의 용량에 따라 초기기동시 윤활수량이 달라지기 때문에 그 용량에 맞게 토출량이 다른 것을 장착하여 사용한다. 미설명부호 900은 플렉시블 호스이다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명의 작용 효과를 설명하면 화재의 발생 에 따른 발화지점 및 펌프를 이용하여 물을 살포/공급하고자 하는 지점으로 이동하고자할 때 프레임부재(600)과 일체로 형성된 플레이트부재(300)에 설치된 모터(400)를 작동시켜 상기 모터(400)와 연결된 이송바퀴(500)를 회전시키고 상기 이송바퀴(500) 방향을 조향하는 핸들과 브레이크수단(700)을 이용하여 이동 방향을 운전하여 전체를 이동시킨다.

상기 펌프(200)를 이용하여 화재의 발생에 따른 발화지점 및 물을 공급하고자 하는 지점으로 이동시키고 상기 본 발명의 간이 소방차(1)의 이동이 완료되면 엔진(100)과 펌프(200)를 작동시켜 물 살포방향 및 공급방향으로 플랙시블호스관(900)을 향하고 물을 살포/공급을 시작한다.

이때 펌프(200)의 작동을 살펴보면 로터(220)의 회전에 의하여 흡입구(200-1a)를 통해 유체가 흡입되면 챔버(200-1) 내부로 유입된 유체는 로터(220)의 회전에 의하여 압축되면서 순간적으로 폭발을 일으켜 토출구를 통해 높은 압력으로 유체를 이송시키게 된다.

이때 상기 로터(220)의 회전에 의하여 발생하는 챔버(200-1) 내부 용적의 변화에 의하여 토출부에 생성된 고압의 유체가 챔버(200-1) 내에 발생하게 되며, 발생된 고압의 유체는 마모판(200-4) 밑에 진공압이 형성된다.

상기와 같이 유체가 토출될 때 로터(220)의 회전축이 고속으로 회전되기 때문에 윤활유가 누설될 수도 있으나 이는 밀봉수단(200-5)에 의해 방지된다.

상기 밀봉수단(200-5)의 작용을 살펴보면 로터(220)의 회전에 의해 발생되는 고압은 마모판(200-4)과 회전축 사이로 누설되어 밀봉수단(200-5)를 가압하게 되고 금속재인 마모판(200-4)는 변형되지 않지만 고무재인 밀봉수단(200-5)은 압축변형된다.

상기 밀봉수단(200-5)의 압축변형시 챔버 내부에서의 탈거는 마모판(200-4)에 의해 방지된다.

이때 상기 밀봉수단(200-5)에 전달된 높은 압력은 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 흡입구(200-1a) 쪽으로 배출되기 때문에 밀봉수단(200-5)이 설치된 챔버(200-1) 내에 압력은 순간적으로 빠져나가게 된다.

상기 챔버(200-1)와 흡입구(200-1a) 사이에 감압홈(200-6)이 형성되지 아니한 종래의 회전용적형 펌프에서는 첨부도면 도 4에 도시된 바와 같이 밀봉수단(200-5)이 설치된 부분의 압력을 측정한 경우 약 2.0±0.2MPa에서 압력이 형성되지만 본 발명의 기술을 적용한 펌프의 경우 1.2±0.12MPa에서 압력이 형성됨을 알 수 있었다. 따라서 안전율을 고려하여 최대 1.5MPa도 사용 가능한 밀봉수단(200-5) 즉 저가의 밀봉수단의 사용이 가능하다.

한편 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 회전하는 로터(220)의 치합에 의하여 유체를 이송하는 로터(220)에 있어서, 챔버(200-1)의 로터(220) 측면은 회전하는 로터와 고정된 웨어플레이트간 기밀을 위하여 제1돌기(220-1)만이 형성되어 있고 제1돌기(220-1)는 원주속도가 빠른 로터의 가장자리에 형성됨으로써, 장기간 로터의 회전에 따라 웨어플레이트와 제1돌기(220-1) 간의 마찰에 의하여 제1돌기(220-1)가 마모됨에 따라 밀봉력(기밀)이 감소되어 축 밀봉부재로 고압을 형성되어 장기간 기밀을 유지할 수 없다.

더하여, 제1돌기(220-1)는 펌프(200)의 흡입 측에서 불가피하게 유입되는 이물질에 의하여, 제1돌기(220-1)와 웨어플레이트간에 이물질이 끼어 회전함으로써 제1돌기(220-1) 및 웨어플레이트를 손상하게 됨으로써 제1돌기(220-1) 외에 원주방향으로 축에(원의 중심) 근접하게 제2돌기(220-2)를 형성함으로써, 원주속도가 빠른 제1돌기(220-1)가 마모 및 이물질에 의한 단락이 발생하더라도 제2돌기(220-2)가 밀봉부재 역할을 함으로써 기밀력을 보다 우수하게 유지한다.

제1돌기(220-1)는 로터(220)의 회전에 따라 펌프(200) 내로 유입된 이물질에 직접적 노출되어 제1돌기(220-1)와 웨어플레이트 간에 끼어 회전 이동함에 따라 제1돌기(220-1)의 단락 또는 웨어플레이트의 마모 및 단락을 유발하지만 제1돌기(220-1)는 원주방향에서 최 외각(가장자리)에 유지함으로써 원주속도가 빨라 제2돌기(220-2)에 비해 상대적으로 빠르게 마모되지만, 제2돌기(220-2)는 제1돌기(220-1)에 비해 회전중심에 가까워 상대적으로 원주속도가 늦어(제1돌기 대비 1/2 ~ 1/3)마모 되는 속도가 지연되어 장기간 밀봉부재로써의 역할을 한다.

상기 제2돌기(220-2)는 유입된 이물질이 쉽게 인입되지 않으므로 제2돌기(220-2)의 단락이 감소되어 밀봉력을 향상시킨다.

한편 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같은 윤활수공급수단(230)의 작동은 펌프(200)의 초기시동을 하기 전에 가동된다. 이때, 윤활수조(230-1)에는 용적펌프가 구동되기 이전에 미리 윤활수가 채워놓는다.

이어, 공급밸브(230-3)를 열고 용적펌프를 가동시킨다. 이에 따라 회전로터(220)의 회전으로 용적펌프의 내부, 즉 공간부에 진공압이 형성된다. 이 진공압은 노즐부(230-2)를 통하여 윤활수를 흡입구(200-1a)로 빨아들인다. 그리고, 이러한 윤활수는 도면에서 은선으로 표시된 바와 같이, 흡입구(200-1a) 쪽에서 회전로터(220)쪽으로 계속 공급된다. 이때, 윤활수는 윤활수조(230-1)로부터 이 진공압과 중력에 의하여 흡입구(200-1a)로 빨려나오게 된다.

한편, 윤활수는 흡입구(200-1a)의 바닥을 따라 공간부로 공급되어 회전로터(220)와의 사이로 빨려들어가면서 마중물의 역할을 하게 된다. 그리고, 이 윤활수는 용적펌프 내의 압력이 외부로 빠져나가는 것을 방지할 뿐만 아니라 회전로터(220)와 공간부 사이의 마찰열을 냉각시켜 주게 된다.

상기 윤활수공급수단(230)은 하우징에 입구부의 진공압에 의하여 소량의 윤활수가 공급될 수 있도록 윤활수공급수단을 구성함으로써, 하우징과 회전로터 사이에서 냉각작용과 윤활작용이 이루어지게 하여 용적펌프의 내구성을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

100 : 엔진 200 : 펌프
200-1 : 챔버 200-1a : 흡입구
200-4 : 마모판 200-5 : 밀봉수단
200-6 : 감압홈 220 : 로터
220-1 : 제1돌기 220-2 : 제2돌기
230 : 윤활수공급수단 230-1 : 윤활수조
230-2 : 노즐부 230-3 : 공급밸브
230-4 : 거름망 400 : 모터
600 : 프레임부재 700 : 브레이크수단