KR20200049155A - 소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터 - Google Patents

소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터 Download PDF

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Abstract

실시예에 의한 소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터가 개시된다. 상기 에어 부스터는 공기 호흡기 용기에 일단이 연결되고, 차량 에어 탱크에 타단이 연결되는 에어 압력 전달부; 상기 에어 압력 전달부에 설치되어, 상기 공기 호흡기 용기 내 에어를 상기 차량 에어 탱크에 전달하는 상기 에어 압력 전달부를 개폐시키는 솔레노이드 밸브; 및 상기 솔레노이드 밸브와 상기 차량 에어 탱크 사이에 설치되고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하기 위한 전원 신호를 전달하는 압력 스위치를 포함한다.

Description

소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터{AIR BOOSTER FOR AIR PRESSURE SYSTEM OF FIRE TRUCKS}
실시예는, 에어 압력 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 차량 시동이 걸려 운행 중인 상태에도 에어 압력 보충이 가능하도록 한 소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터에 관한 것이다.
일반적으로 에어 압력 시스템은 중형, 대형 트럭의 엔진 콤프레셔에서 압축 공기를 생성 및 저장하여 여러 기관들이 압축된 에어를 활용하여 차량 제동 등에 사용하도록 한다. 특히 소방차는 에어 압력 시스템이 적용된 중형, 대형 트럭에 솔레노이드 밸브 또는 에어 마그네틱 밸브를 이용하는 공기 실린더로 작동하는 특장 부분을 추가 제작하기 대문에 에어 라인이 매우 복잡하고 에어호스와의 연결 부위는 플라스틱 제품으로 경화가 쉽고 빠르게 진행된다.
또한, 차량 콤프레셔에서 만들어지는 공기는 수분과 기름찌꺼기 그리고 먼지가 발생하고 에어 드라이밸브가 수분을 제거하여도 기름찌꺼기와 먼지를 완전히 제거하지 못하여 이것들이 밸브 압력을 유지하는 시드면 즉, 밀착면에 안착하여 에어 누기가 발생한다.
이러한 이유로 소방차는 노후로 인한 에어 누기가 빠르게 진행되고 누기 부위를 찾기 어려워 입고 수리에도 수리불가 및 수리완료 이후 누기 현상이 지속적으로 발생하여 운행가능 에어압력 도달시까지 적지 않은 시간(대략 30초~2분 이내)이 소요되기 때문에, 화재진압 골든 타임의 방해 요소 중 하나가 된다.
등록특허공보 제10-1339889호 등록실용신안공보 제20-0398552호 일본 특허공보 제06276430호
실시예는, 차량 시동이 걸려 운행 중인 상태에도 에어 압력 보충이 가능하도록 한 소방차용 에어 압력 시스템을 위한 에어 부스터를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터는 공기 호흡기 용기에 일단이 연결되고, 차량 에어 탱크에 타단이 연결되는 에어 압력 전달부; 상기 에어 압력 전달부에 설치되어, 상기 공기 호흡기 용기 내 에어를 상기 차량 에어 탱크에 전달하는 상기 에어 압력 전달부를 개폐시키는 솔레노이드 밸브; 및 상기 솔레노이드 밸브와 상기 차량 에어 탱크 사이에 설치되고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하기 위한 전원 신호를 전달하는 압력 스위치를 포함할 수 있다.
상기 압력 스위치는 외부로부터 전원 신호가 공급되면 온 되어 상기 전원 신호를 상기 솔레노이드 밸브에 전달하고, 상기 전원 신호의 공급이 차단되면 오프 될 수 있다.
상기 압력 스위치는 상기 차량 에어 탱크의 압력값을 감지하여 상기 감지된 압력값을 상기 솔레노이드 밸브에 전달하여 상기 압력값에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시킬 수 있다.
상기 솔레노이드 밸브는 상기 알람 스위치로부터 전달받은 에어의 압력값이 미리 정해진 제1 임계값 이하인 경우 개방되고, 상기 미리 정해진 제1 임계값을 초과하는 경우 폐쇄될 수 있다.
상기 에어 부스터는 상기 공기 호흡기 용기와 상기 솔레노이드 밸브 사이에 설치되고, 상기 공기 호흡기 용기로부터 전달되는 에어의 압력값이 미리 정해진 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 에어 압력 전달부를 폐쇄시키는 안전 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 미리 정해진 제2 임계값은 10kgf/cm2 로 설정될 수 있다.
상기 에어 부스터는 상기 에어 압력 전달부에 설치되고, 상기 공기 호흡기 용기 교체 시 해당 공기 호흡기 용기 내 전압을 제거하기 위한 잔압 제거 밸브를 더 포함할 수 있다.
상기 에어 압력 전달부는 상기 공기 호흡기 용기에 결합시키기 위한 용기 결합구; 및 상기 차량 에어 탱크에 결합시키기 위한 탱크 결합구를 포함할 수 있다.
상기 에어 부스터는 상기 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력계; 및 상기 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 조절하는 레귤레이터를 더 포함할 수 있다.
상기 압력계는 상기 공기 호흡기로부터 전달되는 압력을 측정하는 제1 압력계; 및 상기 레귤레이터에 조절된 압력을 측정하는 제2 압력계를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 에어 부스터의 일단을 차량 에어 탱크에 연결하고 타단을 공기 호흡기 용기에 연결하고, 사용자의 조작에 의해 에어 부스터 내 솔레노이드 밸브를 열어 공기 호흡기 용기 내 에어를 차량 에어 탱크로 전달하도록 함으로써, 차량 시동이 걸려 운행 중인 상태에도 에어 압력 보충이 가능하여 운행 가능 에어 압력 도달 시간이 필요없이 즉시 출동이 가능할 수 있다.
실시예에 따르면, 화재 진압의 골드타임 시간을 단축으로 화재 대응력을 향상시켜 인명 및 재산 피해가 감소할 수 있다.
실시예에 따르면, 출동 시 기관원 심리 상태 안정으로 안전 사고를 예방할 수 있다.
실시예에 따르면, 차량 공회전이 필요가 없어 연료를 절감할 수 있고 매연 발생도 감소할 수 있다.
실시예에 따르면, 차량 노후로 에어 누기에 의한 차량 수리비가 절감될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방차용 에어 압력 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터의 전원 연결 배선을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4b는 솔레노이브 밸브에 의한 에어의 이동 방향을 나타내는 도면이다.
도 5는 차량 공회전에 따른 연료 소모량 및 절감액을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a 내지 도 6b는 에어 부스터 장착 차량의 출동 시간을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시 예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.
이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.
그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
실시예에서는, 에어 부스터의 일단을 차량 에어 탱크에 연결하고 타단을 공기 호흡기 용기에 연결하고, 사용자의 조작에 의해 에어 부스터 내 솔레노이드 밸브를 열어 공기 호흡기 용기 내 에어를 차량 에어 탱크로 전달하도록 한, 새로운 방안을 제안한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 소방차용 에어 압력 시스템을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 소방차용 에어 압력 시스템은 차량 에어 탱크(100), 에어 부스터(200), 공기 호흡기 용기(300)를 포함할 수 있다.
에어 부스터(200)는 일단이 차량 에어 탱크(100)에 연결되고, 타단이 공기 호흡기 용기(300)에 연결되어, 공기 호흡기 용기(300) 내 에어를 차량 에어 탱크(100)에 주입시킬 수 있다. 이러한 에어 부스터(200)는 사용자의 조작에 따라 차량 에어 탱크(100)와 공기 호흡기 용기(300) 각각에 연결시키거나 탈착시킬 수 있다.
이때, 사용자는 차량 내 설치된 전원 스위치를 이용하여 에어 부스터(200)를 동작시킬 수 있다. 전원 스위치를 온 시켜 전원 신호를 에어 부스터(200)에 공급하면 에어가 전달되고, 오프 시켜 전원 신호가 차단되면 에어가 차단될 수 있다.
이러한 에어 부스터(200)는 차량 시동이 걸려 운행 중인 상태에서도 사용이 가능하기 때문에 상시 에어 압력 보충이 가능할 수 있다.
도 2a 내지 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터를 나타내는 도면이다.
도 2의 (a)를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터(200)는 에어 압력 전달부(210), 잔압 제거 밸브(220), 압력계(230), 레귤레이터(240), 안전 밸브(250), 솔레노이드 밸브(260), 압력 스위치(270), 체크 밸브(280)를 포함하여 구성될 수 있다.
에어 압력 전달부(210)는 에어를 전달하기 위한 고압 호스(211), 고압 호스의 일단에 결합되어 공기 호흡기 용기에 결합시키기 위한 용기 결합구(212), 고압 호스의 타단에 결합되어 차량 에어 탱크에 결합시키기 위한 탱크 결합구(213)를 포함할 수 있다.
잔압 제거 밸브(220)는 공기 호흡기 용기 교체 시 공기 호흡기 용기 내 전압을 제거할 수 있다.
압력계(230)는 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 측정할 수 있다. 이때, 압력계(230)는 제1 압력계와 제2 압력계를 포함하도록 구성될 수도 있는데, 제1 압력계는 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 측정하고, 제2 압력계는 레귤레이터에서 조절 즉, 다운되어 전달되는 에어의 압력을 측정할 수 있다.
레귤레이터(240)는 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 조절할 수 있다. 이러한 레귤레이터(240)는 감압 밸브로서 예컨대, 420bar~0bar까지 다운시킬 수 있다.
안전 밸브(250)는 공기 호흡기 용기(300)로부터 전달되는 에어의 압력값이 미리 정해진 임계값을 초과하는 경우 에어 압력 전달부(210)를 폐쇄시킬 수 있다. 여기서, 미리 정해진 임계값은 10kgf/cm2 로 설정될 수 있다.
솔레노이드 밸브(260)는 공기 호흡기 용기 내 에어를 차량 에어 탱크에 전달하는 에어 압력 전달부를 개폐시킬 수 있다. 이러한 솔레노이드 밸브(260)는 전원 신호가 인가되지 않아 상시 닫힘 상태인데, 압력 스위치와 연동하여 압력 스위치로부터 전원 신호가 전달되면 열리고, 전원 신호가 전달되지 않으면 닫힐 수 있다.
솔레노이드 밸브(260)는 또한 압력 스위치로부터 전달받은 에어의 압력값이 미리 정해진 임계값 이하인 경우 열리고, 임계값을 초과하는 경우 닫힐 수 있다. 여기서, 미리 정해진 임계값은 6kgf/cm2 로 설정될 수 있다.
압력 스위치(270)는 솔레노이드 밸브(260)의 개폐를 제어하기 위한 스위칭 신호를 전달할 수 있다. 즉, 압력 스위치(270)는 외부 즉, 차량의 시동키 전원부로부터 전원 신호가 공급되면 온 되어, 전원 신호를 솔레노이드 밸브에 전달하고, 전원 신호가 차단되면 오프 되어, 전원 신호를 솔레노이드 밸브에 전달할 수 없다.
압력 스위치(270)는 차량 에어 탱크의 압력값을 감지하여 감지된 압력값을 솔레노이드 밸브에 전달하여 그 압력 값에 따라 솔레노이드 밸브를 개폐시킬 수 있다.
체크 밸브(280)는 에어가 공기 호흡기로부터 차량 에어 탱크로 전달되도록 설치될 수 있다.
도 2의 (b)를 참조하면, 실시예에 따라 구현된 에어 부스터(200)를 보여주고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터의 전원 연결 배선을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 알람 스위치의 3개의 단자 중 2개의 (-) 단자 중 하나의 단자는 차량의 시동키 전원부에 연결되고, 다른 하나의 단자는 솔레노이브 밸드에 연결된다.
알람 스위치의 3개의 단자 중 공통 단자는 사용하지 않고 차량의 시동키 전원부의 (+) 단자는 알람 스위치 내부에서 솔레노이드 밸브의 (+) 단자와 접속된다.
도 4a 내지 도 4b는 솔레노이브 밸브에 의한 에어의 이동 방향을 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 알람 스위치가 온 되면 솔레이브 밸브가 개방되어, 공기 호흡기 용기 내 에어가 차량 에어 탱크로 이동하는 것을 알 수 있다.
도 4b를 참조하면, 반대로 알람 스위치가 오프 되면 솔레이브 밸브가 폐쇄되어, 공기 호흡기 용기 내 에어가 차량 에어 탱크로 이동하지 않음을 알 수 있다.
도 5는 차량 공회전에 따른 연료 소모량 및 절감액을 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터는 차량 공회전이 필요하지 않기 때문에 연료를 절감시킬 수 있다. 예컨대, 일 1500RPM×30초=0.255L, 월 0.255L×30일=7.65L, 년 7.65L×12달=91.8L가 절감된다.
또한 에어 누기에 의한 차량 수리비도 절감될 뿐 아니라 매연 발생도 감소된다.
도 6a 내지 도 6b는 에어 부스터 장착 차량의 출동 시간을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터를 장착한 차량과 미장착한 차량의 출동 시간을 비교한 결과를 보여주고 있다. 이때, 에어 부스터를 미장착한 차량은 공회전을 이용하여 에어 압력을 보충한 후 출동한 시간이다.
도 6b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 에어 부스터를 장착한 차량과 미장착한 차량의 출동 시간을 비교한 결과를 보여주고 있다. 이때, 에어 부스터를 미장착한 차량은 부하운전을 이용하여 에어 압력을 보충한 후 출동한 시간이다.
에어 부스터를 장착한 차량과 미장착한 차량의 출동 시간차가 큼을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 차량 에어 탱크
200: 에어 부스터
210: 에어 압력 전달부
220: 잔압 제거 밸브
230: 압력계
240: 레귤레이터
250: 안전 밸브
260: 솔레노이드 밸브
270: 압력 스위치
280: 체크 밸브
300: 공기 호흡기 용기

Claims (10)

  1. 공기 호흡기 용기에 일단이 연결되고, 차량 에어 탱크에 타단이 연결되는 에어 압력 전달부;
    상기 에어 압력 전달부에 설치되어, 상기 공기 호흡기 용기 내 에어를 상기 차량 에어 탱크에 전달하는 상기 에어 압력 전달부를 개폐시키는 솔레노이드 밸브; 및
    상기 솔레노이드 밸브와 상기 차량 에어 탱크 사이에 설치되고, 상기 솔레노이드 밸브의 개폐를 제어하기 위한 전원 신호를 전달하는 압력 스위치;를 포함하는, 에어 부스터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 스위치는,
    외부로부터 전원 신호가 공급되면 온 되어 상기 전원 신호를 상기 솔레노이드 밸브에 전달하고, 상기 전원 신호의 공급이 차단되면 오프 되는, 에어 부스터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력 스위치는,
    상기 차량 에어 탱크의 압력값을 감지하여 상기 감지된 압력값을 상기 솔레노이드 밸브에 전달하여 상기 압력값에 따라 상기 솔레노이드 밸브를 개폐시키는, 에어 부스터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 솔레노이드 밸브는,
    상기 압력 스위치로부터 전달받은 에어의 압력값이 미리 정해진 제1 임계값 이하인 경우 개방되고, 상기 미리 정해진 제1 임계값을 초과하는 경우 폐쇄되는, 에어 부스터.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공기 호흡기 용기와 상기 솔레노이드 밸브 사이에 설치되고, 상기 공기 호흡기 용기로부터 전달되는 에어의 압력값이 미리 정해진 제2 임계값을 초과하는 경우 상기 에어 압력 전달부를 폐쇄시키는 안전 밸브;를 더 포함하는, 에어 부스터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 미리 정해진 제2 임계값은 10kgf/cm2 로 설정되는, 에어 부스터.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 에어 압력 전달부에 설치되고, 상기 공기 호흡기 용기의 교체 시 해당 공기 호흡기 용기 내 전압을 제거하기 위한 잔압 제거 밸브;를 더 포함하는, 에어 부스터.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 에어 압력 전달부는,
    상기 공기 호흡기 용기에 결합시키기 위한 용기 결합구; 및
    상기 차량 에어 탱크에 결합시키기 위한 탱크 결합구;를 포함하는, 에어 부스터.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 측정하는 적어도 하나의 압력계; 및
    상기 공기 호흡기로부터 전달되는 에어의 압력을 조절하는 레귤레이터;를 더 포함하는, 에어 부스터.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 압력계는,
    상기 공기 호흡기로부터 전달되는 압력을 측정하는 제1 압력계; 및
    상기 레귤레이터에 조절된 압력을 측정하는 제2 압력계;를 포함하는, 에어 부스터.
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