화재 발생시의 강제 배기장치 {Forced exhaust apparatus in case of fire}

본 발명은 실내에서의 화재 발생시 이를 신속하게 감지하여 열기와 유독가스가 강제로 실외 배출될 수 있게 한 것으로, 더욱 상세하게는 실내 천장 내부공간을 이용하여 배기관을 설치하고 상기 배기관에는 실내의 구획공간을 향하는 분기관을 형성하되, 이들 분기관에는 화재감지수단 및 승강수단을 각기 장착하고, 배기관의 끝단에는 배기팬을 장착함으로써, 화재감지수단이 작동하면 자동으로 천장 내 흡기구를 개방하는 동시에 배기팬의 작동을 통해 열기나 유독가스 등을 고압으로 흡입 및 실외로 배출시키도록 하여 화재 발생시 초기 대피가 안전하게 이루어질 수 있도록 하며, 특히 출입구측의 유독가스 및 열기가 출입구에 머물지 못하고 신속하게 배출됨으로서 출입구를 통한 신속한 대피를 유도하게 되는 것이다.

일반적으로 유치원, 극장, 노래방과 같이 여러 사람이 밀집되어 있는 실내나 고시원, 나이트클럽, 학원과 같이 미로형태의 좁은 통로를 갖는 실내에서의 화재가 발생하게 되면 밀폐된 공간으로 인해 열기와 유독가스의 실외 배출이 용이하지 못 하므로 상당한 재산피해는 물론이거니와 심각한 인명피해가 발생하게되며, 특히 출입구측에 머물러 있는 유독가스 및 열기로 인해 본능적으로 출입구로 대피하지 못하고 당황하여 많은 인명피해가 발생하는 것이 현실인 것이다.

이와 같은 화재로 인한 연간 가정 내 사망자수는 3000명 이상이고, 각종 산업 현장에서의 화재로 인한 사망자 역시 수 천명에 이를 정도로 화재로 인한 인명사고가 끊임없이 발생하고 있는 것이다.

이에 따라 근자에 시공되는 건축물의 대부분은 화재 발생시 비상등의 점등과 동시에 경보음을 발생시키거나, 스프링 쿨러 등을 작동시켜 요구조자가 대피할 수 있도록 한 방재설비가 갖추어져 있는 것이다.

그러나, 상기와 같은 방재설비는 대부분 요구조자를 실질적으로 보호하거나 대피시키기 위한 수단이라기보다는 화재 상황을 경고음을 통해 알려주거나 통로를 유도 안내하기 위한 것이고, 스프링 쿨러의 경우 화재를 진압하기 위한 수단인 것으로서, 화재 초기에 발생하는 유독가스로부터 요구조자를 적극적으로 보호하지는 못하는 것이 현실이다.

즉, 실내 화재의 경우 화재시 발생하는 유독가스에 의한 질식사가 대부분인 것으로, 상기의 유독가스는 인체의 호흡기에 치명적인 악영향을 끼치게 되므로 화재 초기에 유독가스를 흡입함에 따라 심각한 호흡장애 또는 질식으로 인해 출입구나 비상구로 이동하지 못하여 사망하는 빈도가 가장 높다 할 것이다.

따라서, 화재 발생시 신선한 공기를 흡입할 수 있는 실외 또는 비상구를 이용한 외부 통로 혹은 창문 등으로 대피하는 것이 가장 이상적일 것이나, 이와 같은 안전구역으로 이동하기 전 요구조자는 불가피하게 유독가스를 흡입하게 될 것이고, 유독가스를 흡입함과 동시에 정신을 잃거나 호흡불능 상태가 되어 사고를 당하게 되는 것이다. 이는 상기와 같은 스프링 쿨러에 의해 화재를 진압하더라도 유독가스에 의한 질식사는 예방할 수 없는 것으로 기존의 다양한 방재시설은 상기의 유독가스에 대한 실질적이고 구체적인 방재수단에 대한 연구와 개발이 전혀 이루어지지 못하고 있는 실정이다.

이에, 단독주택이나 공동주택 또는 사무실이나 작업장, 유흥업소와 같이 사람이 주거하거나 생활 또는 편의를 위한 공간에는 화재시 발생하는 유독가스를 신속하게 강제 배기시킬 수 있도록 한 장치와 설비를 절실하게 요구하고 있는 것이다.

본 발명은 전기한 바와 같은 문제점을 개선한 것으로서, 실내의 천장 내부공간을 이용하여 배기팬을 갖는 배기관을 형성하고, 그 배기관에는 실내의 구획공간을 향하는 분기관을 형성하며, 상기 분기관에는 실내를 향하는 화재감지수단 및 그 화재감지수단에 의해 천장 마감부를 개폐할 수 있도록 한 승강수단을 장착하여, 화재감지수단에 의해 화재가 감지되면 자동으로 배기팬의 작동과 동시에 승강수단을 작동시켜 천장 흡입공이 개방되어 열기 및 유독가스의 외부 배기가 이루어질 수 있도록 함으로써,

화재시 천장을 향하는 유독가스와 열기를 빠르고 효과적으로 배출시킴에 따 라 화재 초기의 대피 시간을 확보하는 동시에 유독가스에 의한 질식사를 최소화할 수 있도록 한 화재 발생시의 강제 배기장치를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 실내의 천장 마감부 상측의 내부공간에 배기관을 설치하고, 상기 배기관에는 배기팬을 장착하여 끝단이 실외를 향하도록 하며, 상기 배기관에는 천장 마감부를 향하는 분기관을 연결 형성하고, 분기관에는 승강수단에 의해 상,하로 유동하는 화재감지수단을 각기 장착하되, 상기 화재감지수단은 천장 마감부에 형성된 흡입공으로부터 하측 실내를 향해 승강하며 그 흡입공이 개폐되도록 구성하여 이루어지는 것이다.

본 발명은, 화재로 인한 열기 또는 연기의 발생시 이를 자동으로 감지하여 천장 마감부에 형성되는 개방의 흡입공을 통해 열기와 유독가스를 신속하게 실외로 배출시키면서도, 화재 발생시 천장을 향하는 열기와 유독가스는 천장에 마련된 강제 배기수단을 통해 빠르고 효과적으로 강제 배출될 수 있어 화재 초기의 대피 시간의 확보는 물론 유독가스로 인한 호흡곤란이나 질식사를 방지할 수 있어 인명피해를 최소화할 수 있는 것이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 강제 배기장치의 전체 연결 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 강제 배기장치가 적용된 실내의 측면 개략도이며, 도 3은 본 발명에 따른 강제 배기장치가 적용된 실내의 평면 개략도, 도 4는 본 발명에 따른 강제 배기장치의 흡입부에 대한 확대 단면도이다.

도시와 같이 본 발명에 따른 화재시 강제 배기장치는, 실내 공간 내 천장의 마감부(100) 상측의 내부공간(101) 상에 설치되는 것으로, 통상적인 실내 공간은 콘크리트 슬래브의 하측으로부터 배선 및 환기구 등을 설치하기 위한 내부공간(101)을 설치하는 것이 보편적이고 그 내부공간(101)을 형성하기 위해서는 실내로부터 노출되는 천장 마감부(100)를 형성하는 것인데, 상기의 천장 마감부(100)는 가정의 경우 벽지 또는 페인트가 칠해지는 목재 패널 등으로 이루어질 것이고 사무실 등의 공간 내에는 널빤지 형태의 텍스를 연속적으로 고정 시공하여 만들어지게 된다.

이에 따라 상기의 내부공간(101) 내에 별도의 배기관(10)을 가로방향으로 설 치하되, 상기 배기관(10)의 끝단은 실외와 연통되도록 하고, 실외와 연통된 배기관(10)의 끝단에는 실내에 위치하고 있는 배기관(10) 내부의 공기를 실외로 강제 배출시킬 수 있는 배기팬(11)을 장착하여 이루어지는 것이다. 이때의 배기팬(11)은 일반적인 수준에서의 송풍팬에 해당하는 것으로 도면에서는 도시되지 않았으나 별도의 구동모터로부터 회전력을 전달받아 회전하는 팬에 의해 배기관(10) 내부의 공기가 일측으로부터 타측 즉, 실내로부터 실외를 향하여 배출되게 하는 것이다.

또한, 상기의 배기관(10)에는 다수의 분기관(20)(20')이 연결 형성되어 있는 것인데, 상기의 분기관(20)(20')은 실내를 향하여 서로 이격 형성되는 것이고, 필요에 따라 각기 분할 구획된 실내 공간을 향하여 개별적으로 분기 설치하는 것이 이상적일 것이다.

특히, 상기의 분기관(20)(20')에는 별도의 승강수단(30)을 통해 상,하방향으로 유동하는 화재감지수단(40)이 각기 장착되어 있는 것인데, 상기 분기관(20)(20')의 하단에 별도의 주름관(22)을 결합 형성하고 상기 주름관(22)의 하단에는 와이어(23)에 의해 하향 현수된 화재감지수단(40)을 결합 형성하되, 상기의 주름관(22)은 불에 타지 않는 불연성 재질로 이루어짐이 바람직하고, 분기관(20)(20')의 하부 일측에 장착된 별도의 승강수단(30)을 통해 펼쳐 전개되거나 접혀 축소되는 형태를 갖게 되므로 결국 와이어(23)를 통해 연동하는 화재감지수단(40)은 상,하방향으로의 승강이 이루어질 수 있는 것이다.

또한, 상기의 승강수단(30)은 다양한 종류의 엑츄에이터(31)를 적용할 수 있는 것으로서, 바람직하게는 출몰축을 갖는 솔레노이드 전자변이 이상적이어서 전원 의 인가시 솔레노이드 전자변의 출몰축이 하향 돌출됨에 따라 그 출몰축에 연결된 상태의 주름관(22)이 하향 확장 전개될 수 있게 한 것이다.

또한, 상기의 화재감지수단(40)은 열감지센서(41)와 연기감지센서(42)로 이루어져 있는 것으로서, 상기 열감지센서(41)의 경우 실내 화재 발생시 급상승하는 온도에 반응하는 것이고 연기감지센서(42)는 실내 화재시 발생하는 연기와 유독가스 등을 빠르게 감지하여 작동되는 것이다. 특히, 상기의 화재감지센서(40)는 천장 마감부(100)에 형성된 흡입공(102)의 저면으로부터 안착되어 상기 흡입공(102)을 밀폐 및 은폐시키는 동시에 화재 발생시 흡입공(102)으로부터 하강하여 그 흡입공(102)을 개방시키는 역할을 하게 되는 것이다.

즉, 실내로부터 화재가 발생하여 고열 및 연기가 발생하면 상기의 열기 및 연기는 상측 천장에 먼저 이르게 될 것이므로 상기의 화재감지수단(40)이 이를 즉시 감지하여 배기관(10)의 배기팬(11)을 작동시키는 동시에, 도 5의 도시와 같이 승강수단(30)의 엑츄에이터(31)를 구동하여 화재감지수단(40)이 천장 마감부(100)의 하측으로부터 실내를 향하여 하강되게 하는 것이다. 이에 따라 화재감지수단(40)에 의해 막혀 있던 흡입공(102)이 개방되는 것이고 실내 열기 및 연기는 배기팬(11)의 송풍 작용으로 인해 발생하는 배기관(10)의 저압 작용으로 인해 상기 흡입공(102)을 통해 빠르게 유입되면서 배기관(10)을 따라 외부로 배출될 수 있는 것이다.

이때의 열감지센서(41)와 분기관(20)(20') 및 배기관(10)과 배기팬(11)은 모두 난연재질 또는 금속재질로 제작함에 따라 열기로 인한 손상이나 오동작을 예방 할 수 있을 것이다.

따라서, 상기와 같이 화재 초기시 열기와 연기를 신속하게 배출 제거하므로 화재가 발생한 실내에는 비교적 오랜 시간 동안 온도 상승 및 유독가스가 가득 차는 것을 지연시킬 수 있어 그에 해당하는 시간만큼의 요구조자에 대한 대피 및 탈출 시간을 확보할 수 있게 되는 것이다.

또한, 유독가스의 경우 천장으로부터 점차 낮게 깔리면서 실내 전체로 확산되는 것이 특징인데, 천장에 형성된 흡입공(102)을 통해 상승하는 유독가스를 신속하고 효율적으로 강제 배출시킴에 따라 유독가스로 인한 질식이나 호흡곤란 등을 상당히 지연시킬 수 있는 동시에 화재가 발생한 실내 공간의 시야 확보에도 이로운 점이 있어 더욱 안전하고 신속한 대피가 이루어질 수 있는 것이다.

특히, 본 발명의 분기관(20)(20')에는 그 분기관(20)(20')의 내부 관로를 개폐할 수 있게 한 별도의 개폐밸브(21)를 장착함에 따라 화재가 발생하는 동시에 개폐밸브(21)를 작동 개방시켜 실내의 열기 및 유독가스를 강제 배출시킬 수 있도록 하는 것인데, 상기 배기관(10)의 경우 실외와 연통된 설치 구조를 갖고 있으므로 외부로부터 해충이나 다양한 이물질이 유입될 수 있을 것이고, 하절기 또는 동절기의 경우 외부 기온이 유입되면서 실내 온도에 영향을 끼쳐 냉방이나 난방에 영향을 줄 수 있을 것이므로, 상기와 같이 평상시에는 개폐밸브(21)가 분기관(20)(20')을 밀폐시키고 있어 해충이나 이물질 및 외기에 의한 영향이 최소화되게 하는 것이고, 화재 발생시에는 배기팬(11)과 동시에 개폐밸브(21)가 작동하여 그 분기관(20)(20')을 개방시키므로 열기 및 유독가� ��의 배출에는 전혀 지장을 주지 않도 록 한 것이다.

여기서, 상기의 개폐밸브(21)는 별도의 실린더 또는 엑츄에이터 및 스프링 등에 의한 다양한 개폐구조를 적용할 수 있을 것이나, 바람직하게는 구동모터에 의해 자동으로 개폐되도록 한 버터플라이 밸브를 채택하는 것이 이상적일 것이다.

특히, 상기의 분기관(20)(20')은 다양한 구획 공간을 갖는 실내에 대하여 해당의 구획공간과 상응하도록 배치 형성됨에 따라 하나의 구획 공간 내에서의 화재가 발생하는 경우에는 해당하는 분기관(20)(20') 상의 화재감지수단(40) 만이 하강하여 흡입공(102)을 개방하게 되고 상응하는 분기관(20)(20') 내의 개폐밸브(21) 만이 개방 작동하도록 함에 따라 화재 초기 발생시 강력한 흡입력을 통해 열기와 유독가스의 신속한 자동 배출 및 제거가 이루어지도록 하여 화재의 확산을 방지하는데에도 일조할 수 있는 것이다.

또한, 화재감지수단(40)의 열감지센서(41)와 연기감지센서(42)로부터 화재발생이 감지되는 순간 관할 소방서 및 경찰서에 유선 내지는 무선의 통신방식을 통해 긴박한 상황을 즉시 전송하는 공조시스템을 적용하여 화재 초기 대응을 보다 신속하게하여 인명피해 및 재산피해를 최대한 억제할 수 있는 것이다.

또한, 화재감지수단 및 밸브, 배기팬과 같은 모든 전기적 작동구성물은 건물 내부로 들어오는 본선에 직접 연결하여 화재발생으로 인한 전기공급이 차단되었을 경우에도 작동할 수 있어 긴급한 상황에 신속하게 대응할 수 있는 것이다.

이상과 같은 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명에 따른 강제 배기장치의 전체 연결 구성도

도 2는 본 발명에 따른 강제 배기장치가 적용된 실내의 측면 개략도

도 3은 본 발명에 따른 강제 배기장치가 적용된 실내의 평면 개략도

도 4는 본 발명에 따른 강제 배기장치의 흡입부에 대한 확대 단면도

도 5는 본 발명에 따른 강제 배기장치의 화재시 작동 상태 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 배기관 11 : 배기팬

20,20' : 분기관 21 : 개폐밸브

22 : 주름관 23 : 와이어

30 : 승강수단 31 : 엑츄에이터

40 : 화재감지수단 41 : 열감지센서

42 : 연기감지센서

100 : 천장 마감부 101 : 내부공간

102 : 흡입공