(57)【要約】水を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームと、前記ノズルを密閉するように固定されている感熱部を有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、本体の下方に有るベンチュリ管状の混合チャンバ入口に向かってボルテックス渦のように噴射され、ノズルと混合チャンバ間のスペースにベルヌーイの定理で説明された負圧が発生して真空が形成され、煙及び有毒ガスの吸込が可能である。煙及び有毒ガスは、混合チャンバで水と混ざって有毒ガス及び煙などを水の中に閉じ込めたり、水の中に溶かしながら飛散され、真空エジェクタのように作動するように、前記吸込部は前記ノズルを取り囲む位置に形成され、前記フレームは前記感熱部を取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置が提供される。【選択図】図１
2015507500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を供給する流通部及び、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、
前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームと、
前記ノズルを密閉するように固定されている感熱部とを有し、
前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できる真空エジェクタ（Ｅｊｅｃｔｏｒ）のように作動するように、前記吸込部は前記ノズルを取り囲む位置に形成され、前記フレームは前記感熱部を取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項２】
前記フレームは、
前記感熱部を取り囲むように形成されている部分の断面積が狭くなっては再び広くなるベンチュリ管（ｖｅｎｔｕｒｉ  ｔｕｂｅ）状に構成されている請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３】
直径の異なる多数のリングを有し、
前記フレームの下端を取り囲むように取り付けられ、
火災発生時ではない平常時には前記多数のリングが互いに重なった状態にあるが、作動温度に到達して前記感熱部が脱落されるにつれて前記多数のリングが広がるように構成されたじゃばら式多段リングをさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項４】
前記じゃばら式多段リングを構成する前記多数のリングのうち最も直径の大きいリングに取り付けられており、
前記ノズルを介して噴射される水を広い領域に反射させるデフレクタをさらに有する請求項３に記載の煙や有毒ガス除去装置。
【請求項５】
前記じゃばら式多段リングを構成する前記多数のリングのそれぞれは、上が空いたボトルキャップ状に形成されており、
前記平常時には前記多数のリングは互いに分離されてサイズ順に全てのリングが一番大きいリングの中に重なる形で設けられ、
前記多数のリングが広がるときには、前記各リングが他のリングと連結される部分である前記リングの端部分は、前記ボトルキャップ状のしわで構成されて、前記各リングの上部分が前記各リングの上方に位置する他のリングのしわ部分にかかって抜けないように構成された請求項３に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項６】
前記ノズル内部に備えられているボルテックス形成部をさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項７】
前記ノズルは、
２つ以上形成されている請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項８】
前記吸込部に備えられているフィルタをさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項９】
前記フィルタは、
スプリングフィルタである請求項８に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１０】
前記フィルタによって捕集された汚染物質を収集するダストボックスをさらに有する請求項８に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１１】
前記吸込部に備えられており、前記吸込部を介して吸込まれる空気の動きによって作動するインペラーと、
前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、
前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯とをさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１２】
前記流通部内に備えられており、前記流通部を介して供給される水の動きによって作動するインペラーと、
前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、
前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯とをさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１３】
前記流通部内の前記インペラーの上端に設けられており、前記流通部に供給される水の流れを前記インペラーの回転方向に変化させる孔が形成された水流調整部をさらに有する請求項１２に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１４】
前記吸込部と連結されており、前記煙及び有毒ガス除去装置が設けられたスペースと他のスペースに延長されて、前記他のスペースから空気を吸込できる管をさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１５】
前記煙及び有毒ガス除去装置は、前記煙及び有毒ガス除去装置を除去すると、自動的に給水が停止されるようにするクイックカプラを利用して給水配管に連結される請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１６】
前記本体の内部に前記流通部と前記ノズルを取り囲むように形成されている真空部をさらに有する請求項１に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項１７】
水を供給する流通部及び、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、
前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームとを有し、
前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できるエジェクタとして作動するように、前記吸込部と前記フレームは前記ノズルを取り囲むように形成されている消防ホースノズル。
【請求項１８】
前記吸込部を消火薬剤筒と連結できる管をさらに有する請求項１７に記載の消防ホースノズル。
【請求項１９】
前記流通部内に備えられており、前記流通部を介して供給される水の動きによって作動するインペラーと、
前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、
前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯とをさらに有する請求項１７に記載の消防ホースノズル。
【請求項２０】
請求項１７の消防ホースノズルと、
前記吸込部と第１の管を介して連結されているフィルタと、
前記フィルタと連結されており、前記吸込部の吸込力によって周囲の空気が吸込まれて、吸込まれた前記周囲の空気が前記フィルタを通過するように配置されている吸込口と、
前記フィルタを通過した空気を所望の位置に供給する第２の管とを有する消防士マスク。
【請求項２１】
水を供給する流通部及び、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、
前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームと、
前記ノズルを介して噴射される水の圧力によって作動されるインペラーと、
前記インペラーとベルトを介して連結されており、前記吸込部の周囲に配置されている吸込ファンとを有し、
前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できるエジェクタとして作動するように、前記吸込部と前記フレームは前記ノズルを取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項２２】
流体を供給する流通部及び、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、
前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームとを有し、
前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できるエジェクタとして作動するように、前記吸込部と前記フレームは前記ノズルを取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項２３】
防疫薬品を有する流体を供給する流通部及び、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、
前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームとを有し、
前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが、圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できるエジェクタとして作動するように、前記吸込部と前記フレームは前記ノズルを取り囲むように形成されており、
噴射された前記流体のうち少なくとも一部を捕集する捕集部と、
前記捕集部に捕集された流体を濾過する濾過部と、
前記濾過部によって濾過された流体を前記流通部に再供給する循環ポンプとを有する防疫薬品散布機。
【請求項２４】
火災発生時に水を供給する配管部に連結されており、前記配管部から供給される水を噴射するノズルと、
前記ノズルを介して噴射される水と煙の混合が行われる混合チャンバとを有し、
前記混合チャンバは、中央部分で断面積が狭くなるベンチュリ管状に形成された除煙スプリンクラー。
【請求項２５】
前記混合チャンバは、
前記中央部分にボルテックス（ｖｏｒｔｅｘ）現象による渦流を発生させるリングドーナツ状のスペースを１つ以上持つように形成された請求項２４に記載の除煙スプリンクラー。
【請求項２６】
前記ノズル内部に備えられているボルテックス形成部をさらに有する請求項２４に記載の除煙スプリンクラー。
【請求項２７】
前記混合チャンバは、断面が四角形に形成されており、
前記混合チャンバの下方に設けられ、四角形の構造になっており、四角形状の部屋の隅々まで散水するように形成されたデフレクタをさらに有する請求項２４に記載の除煙スプリンクラー。
【請求項２８】
前記ノズル及び前記混合チャンバは、
それぞれ２つ以上形成されている請求項２４に記載の除煙スプリンクラー。
【請求項２９】
水と煙が混合できるスペースを形成する本体と、
前記本体の上部に形成されており、吸込まれる空気が螺旋状の渦を形成するボルテックスの流れを持つ空気ボルテックス誘導体と、
前記空気ボルテックス誘導体の下方に設けられて水を供給する配管部に連結されており、螺旋状の渦を引き起こす形で水を噴射するボルテックス円形誘導体と、
前記ボルテックス円形誘導体の下方に設けられ、前記配管部に連結されており、ボルテックスの流れが形成された水を噴射するボルテックスノズルと、
前記ボルテックスノズルを取り囲むように設けられたベンチュリ管とを有する煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３０】
前記ボルテックスノズルと前記ベンチュリ管は、
それぞれ２つ以上形成されている請求項２９に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３１】
前記ボルテックス円形誘導体は、
２つ以上形成されている請求項２９に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３２】
前記本体に煙を吸込できる吸込配管をさらに有する請求項２９に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３３】
前記本体から廃水を排出できる廃水排出管をさらに有する請求項２９に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３４】
前記本体から排出される廃水を貯蔵するタンクをさらに有する請求項２９に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３５】
前記タンクから排出される浄化空気を排出する浄化空気排出管をさらに有する請求項３４に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【請求項３６】
前記タンクに貯蔵される廃水を循環させる循環ポンプをさらに有する請求項３４に記載の煙及び有毒ガス除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、煙及び有毒ガス除去装置に関するものであり、より詳しくは、火災を消火するための散水機能及び火災による熱気と有毒ガスを吸込んで除去できる機能を提供するスプリンクラー並びに散水機能を持つ煙及び有毒ガス除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプリンクラーは、火災時に、一般的に天井近くに設けられたパイプから水を自動的に噴出させることによって、建物の火災を早期に消火し、防止するための手段である。しかし、火災発生時の人命的被害は、火傷よりも、煙（有毒ガス、微細粉塵）の吸込みによることが多い。
【０００３】
したがって、スプリンクラーが作動されて火災が初期に鎮圧されたとしても、別途に煙や有毒ガスを大気中に排出する排煙設備が設けられていない場合、火災によって発生する有毒ガスへの対処方法は、現実的にはない状況である。したがって、程度の差こそあれ、煙（有毒ガス、微細粉塵）による人命的被害への不安はスプリンクラーが設けられていても常に存在する問題点である。
【０００４】
一方、火災時の煙及び有毒ガスを大気中に排出する排煙方式でマンション及び建物の非常階段、各種トンネルなどに設けられ、現在の消防関連法規において各種除煙装置と呼ばれる装置は、厳密に言えば煙及び有毒ガスを大気中に排出する排煙装置に該当するものである。つまり、除煙装置という用語通りに煙や有毒ガスを除去（Ｒｅｍｏｖａｌ）する装置ではなく、煙や有毒ガスを大気中に排出させる装置に過ぎない。
【０００５】
これらの装置は、煙や有毒ガスを外部に排出して効果を得ることはできるが、煙や有毒ガスそのものを除去することはできないので、煙や有毒ガスによる大気汚染は避けられない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した技術的背景から案出されたものであって、本発明の課題は、火災の早期鎮圧とともに有毒ガスによる危険を防止できるように煙や有毒ガスを効果的に除去するスプリンクラー及び除煙装置を提供する。
【０００７】
また、本発明は、別途のエネルギーを消費せずにスプリンクラーの散水動作とともに除煙機能を行なう煙及び有毒ガス除去装置を提供する。
【０００８】
また、本発明は、前記スプリンクラー及び除煙装置を小型軽量化して設けて使用した後、撤去して別途の場所に再設置して使用できるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するための本発明の一面による煙及び有毒ガス除去装置は、水を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり除煙のための吸込部が形成されているフレームと、前記ノズルを密閉するように固定されている感熱部とを有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速により吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込める真空エジェクタ（Ｅｊｅｃｔｏｒ）のように作動するように、前記吸込部は前記ノズルを取り囲む位置に形成され、前記フレームは前記感熱部を取り囲むように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
前記フレームは、前記感熱部を取り囲むように形成されている部分の断面積が狭くなっては再び広がるベンチュリ管（ｖｅｎｔｕｒｉ  ｔｕｂｅ）状に構成されることが望ましい。
【００１１】
前記煙及び有毒ガス除去装置は、直径の異なる多数のリングを有し、前記フレームの下端を取り囲むように取り付けられて、火災発生時ではなく平常時は、前記多数のリングが互いに重なった状態にあるが、作動温度に到達すると前記感熱部が脱落されるにつれ前記多数のリングが広がるように構成されたじゃばら式多段リング（ｍｕｌｔｉ  ｓｔａｇｅ  ｅｊｅｃｔｏｒ）をさらに有し、前記じゃばら式多段リングを構成する前記多数のリングのうち直径が最も大きいリングに取り付けられており、前記ノズルを介して噴射される水を広い領域へ反射させるデフレクタをさらに有する。
【００１２】
前記じゃばら式多段リングを構成する前記多数のリングのそれぞれは、上が空いたボトルキャップ状に形成され、前記平常時には前記多数のリングは互いに分離されてサイズ順に全てのリングが一番大きいリングの中に重なる形で設けられ、前記多数のリングが広がるときには、前記各リングが他のリングと連結される部分である前記リングの端部分は、前記ボトルキャップ状のしわで構成され、前記各リングの上部分が前記各リングの上方に位置する他のリングのしわ部分にかかって抜けないように構成されるのが望ましい。
【００１３】
前記煙及び有毒ガス除去装置は、前記ノズルの内部に備えられているボルテックス（ｖｏｒｔｅｘ）形成部をさらに有し、前記ノズルは２つ以上形成されることもある。
【００１４】
前記吸込部に備えられているフィルタをさらに有し、この場合、前記フィルタはスプリングフィルタであり得る。また、前記フィルタによって捕集された汚染物質を収集するダストボックスをさらに有する。
【００１５】
前記吸込部に備えられており、前記吸込部を介して吸込まれる空気の動きによって作動するインペラー（ｉｍｐｅｌｌｅｒ）と、前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯をさらに有する。
【００１６】
また、前記流通部内に備えられており、前記流通部を介して供給される水の動きによって作動するインペラーと、前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯をさらに有し、ここでは、前記流通部内の前記インペラーの上端に設けられており、前記流通部に供給される水の流れを前記インペラーの回転方向に変化させる孔が形成された水流調整板をさらに有する。
【００１７】
前記吸込部と連結されており、前記煙及び有毒ガス除去装置が設けられたスペースと他のスペースに延長されて、前記他のスペースから空気を吸込できるようにする管をさらに有し、前記煙及び有毒ガス除去装置は、前記煙及び有毒ガス除去装置を除去すると、自動的に給水が停止されるようにするクイックカプラ（Ｑｕｉｃｋ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）を利用して給水配管に連結される。
【００１８】
また、前記本体内部に前記流通部と前記ノズルを取り囲むように形成されている真空部をさらに有する。
【００１９】
本発明の他面による消防ホースノズルは、水を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり除煙のための吸込部が形成されているフレームを有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが圧力を持つ流体を前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できる真空エジェクタのように作動するよう、前記吸込部と前記フレームは、前記ノズルを取り囲むように形成され、前記吸込部を消火薬剤筒と連結できる管をさらに有し、前記流通部内に備えられており、前記流通部を介して供給される水の動きによって作動するインペラーと、前記インペラーの回転運動を利用して発電する小型発電機と、前記フレームに取り付けられており、前記小型発電機と電気的に連結されて前記小型発電機の作動によって点灯する照明灯をさらに有することが望ましい。
【００２０】
本発明のまた他の面によると、このような消防ホースノズルと、前記吸込部と第１の管を介して連結されているフィルタと、前記フィルタと連結されており、前記吸込部の吸込力によって周囲の空気を吸込み、吸込まれた前記周囲の空気が前記フィルタを通過するように配置されている吸込口と、前記フィルタを通過した空気を所望の位置に供給する第２の管を有する消防士マスクが提供される。
【００２１】
本発明のまた他の面によると、水を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームと、前記ノズルを介して噴射される水の圧力によって作動されるインペラーと、前記インペラーとベルトを介して連結されており、前記吸込部の周囲に配置されている吸込ファンを有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが圧力を持つ流体を、前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できる真空エジェクタのように作動するように、前記吸込部と前記フレームは、前記ノズルを取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置が提供される。
【００２２】
本発明のまた他の面によると、流体を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームを有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが圧力を持つ前記流体を、前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できる真空エジェクタのように作動するように、前記吸込部と前記フレームは、前記ノズルを取り囲むように形成されている煙及び有毒ガス除去装置が提供される。
【００２３】
本発明のまた他の面によると、防疫薬品を含む流体を供給する流通部と、前記流通部と連結されており前記流通部よりも幅の狭いノズルを有する本体と、前記本体を取り囲んでおり、除煙のための吸込部が形成されているフレームを有し、前記流通部、前記ノズル及び前記フレームが圧力を持つ前記流体を、前記ノズルを介して高速噴射させると、前記流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、高速によって吸込室内に低圧の真空が形成されて他の流体を吸込できる真空エジェクタのように作動するように、前記吸込部と前記フレームは、前記ノズルを取り囲むように形成されており、噴射された前記流体のうち少なくとも一部を捕集する捕集部と、前記捕集部に捕集された流体を濾過する濾過部と、前記濾過部によって濾過された流体を前記流通部に再供給する循環ポンプを有する防疫薬品散布機が提供される。
【００２４】
このような課題を解決するための本発明の他の面による除煙スプリンクラーは、火災発生時に水を供給する配管部に連結されており、前記配管部から供給される水を噴射するノズルと、前記ノズルを介して噴射される水と煙の混合が行われる混合チャンバを有し、前記混合チャンバは中央部分で断面積が狭くなるベンチュリ管（ｖｅｎｔｕｒｉ  ｔｕｂｅ）状に形成されており、前記中央部分にボルテックス（ｖｏｒｔｅｘ）現象による渦流を発生させるリングドーナツ状のスペースを１つ以上有するように形成される。
【００２５】
前記除煙スプリンクラーは、前記ノズルの内部に備えられているボルテックス形成部をさらに有する。
【００２６】
前記混合チャンバは、断面が四角形に形成される。
【００２７】
また、前記ノズル及び前記混合チャンバは、それぞれ２つ以上形成される。
【００２８】
本発明の他の面による煙及び有毒ガス除去装置は、水と煙の混合が行われるスペースを形成する本体と、前記本体の上部に形成されており、吸込まれる空気が螺旋状の渦を形成するボルテックスの流れを持つ空気ボルテックス誘導体と、前記空気ボルテックス誘導体の下方に設けられて水を供給する配管部に連結されており、螺旋状の渦を引き起こす形で水を噴射するボルテックス円形誘導体と、前記ボルテックス円形誘導体の下方に設けられて前記配管部に連結されており、ボルテックスの流れが形成された水を噴射するボルテックスノズルと、前記ボルテックスノズルを取り囲むように設けられたベンチュリ管を有して成る。
【００２９】
ここでは、前記ボルテックスノズルと前記ベンチュリ管は、それぞれ２つ以上形成され、前記ボルテックス円形誘導体もまた２つ以上形成される。
【００３０】
前記煙及び有毒ガス除去装置は、前記本体に煙を吸込できる吸込配管をさらに有するか、または、前記本体から廃水を排出できる廃水排出管をさらに有する。
【００３１】
また、前記本体から排出される廃水を貯蔵するタンクをさらに有し、前記タンクから排出される浄化空気を排出する浄化空気排出管をさらに有する。尚、前記タンクに貯蔵される廃水を循環させる循環ポンプをさらに有する。
【発明の効果】
【００３２】
上述したような本発明によると、別途のエネルギーを消費せずに散水機能とともに煙及び有毒ガスを除去する除煙機能を行なうことができ、地球温暖化問題であるＣＯ２を低減することができる。
【００３３】
つまり、火災発生時に、既存のスプリンクラーの配管水圧で、別途のエネルギーを使わなくても、火災時の熱く且つ軽量で圧力の高くなった煙及びガスに含まれた有毒物質を水と混合して除去した後、その水を再び火元に散水することによって、煙及び有毒ガスを効果的に除去する。また、直接水を撒くことのできない電算室、通信室や電気室などには、煙及び有毒ガス、微細粉塵などを吸込む吸込部から配管に延長して排水口のある別途の場所で排出配管と連結して処理水を排水処理し、浄化された空気（Ｃｌｅａｎ  Ａｉｒ）はリサイクルすることができる。したがって、直接水を撒くことのできない特殊な場所の煙及び有毒ガス、地下鉄駅の微細粉塵などを吸込んで綺麗に且つ経済的に除去するので、市民の健康を守ることができる。
【００３４】
装置の内部は可動部分がないので、故障の要素は全くない。また、構造が簡単なため、メンテナンスも容易であり、運転性能が一定で寿命も長い。
【００３５】
このように、室内に設けられる装置は、別途の設備を必要とせず、既存のスプリンクラーの配管に取り付けるだけで煙及び有毒ガス、地下鉄駅の微細粉塵の除去が可能なので、別途の配管設置費がかからず、既存の配管を使用して設置できるという経済的なメリットがある。
【００３６】
ビルの高層化により消防用はしごが届かない無防備な状態を補完することで、火災発生時に煙及び有毒ガスの危険から多くの人命を救う役割を果たすことができる。
【００３７】
火災時に煙及び有毒ガスが排出される通路に簡単に外部設置移動式装置を製作して、専用の消防車両との配管連結が可能であり、大気及び我々の周囲に排出される煙及び有毒ガスを除去して水タンクから排出し、浄化された空気は大気中に排出すれば、大気汚染防止及びＣＯ２低減装置となる。本発明は、火災鎮圧時に消防士の周囲の有毒ガスを除去することで消防士の安全に寄与することができ、消防士の視野を確保して火災鎮圧を容易且つ迅速に行うことができる。
【００３８】
現在、スプリンクラー及び排煙設備のないカラオケ、自習室などに火災が発生して煙及び有毒ガスによる人命的被害が頻繁に起こっている。リスクの高い場所に、建物の施設でなく、冷房用エアコンのようにテナント個人の小費用の投資で設置可能であり、撤去して再設置が可能になる場合、家庭及び各種の店に、無防備状態の危険に晒されている多くの人命を救うことのできる対策及び方法が提供される。
【００３９】
地下鉄、鉄道、車両などの各種トンネル、内燃機関から排出される煙及び有毒ガス、微細粉塵、レストラン食材の肉や魚を焼くときの煙及び悪臭などを除去する装置及び空気浄化、殺菌と防疫装置として応用可能である。
【００４０】
薬品（水）タンクとポンプで構成して噴射した液状薬品を配管を連結してタンクに回収し循環させて薬品及び水を節約する経済的な応用使用が可能である。
【００４１】
特殊な場合、水タンクとポンプで構成して水タンクの水や特殊薬品を循環させて、火災以外の特別な場合、化学・生物・放射能及び毒ガス、空気に広がる他の物質を直接除去する専用の軍・警察使用のシステムで、煙、煙幕及び毒ガスを除去する専用の化学・生物・放射能処理車両を操作することができる。
【００４２】
本発明の消防ホースノズルや消防士マスクを利用すると、火災鎮圧時に消防士周囲の有毒ガスを除去することができるので、消防士の安全を確保し、火災鎮圧を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達してガラス球（Ｂｕｌｂ）が割れた状態を示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達してガラス球が割れて散水と除煙が開始された状態を示した断面図である。
【図４】除煙機能をより向上させた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達してガラス球が割れて散水と除煙が開始された状態を示した断面図である。
【図６】本発明の他の実施形態による除煙機能を極大化したじゃばら式多段リングの形態を示す。
【図７】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図８】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の散水ノズル部を拡大した図である。
【図９】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の散水ノズル部に挿入されるボルテックス形成部を拡大した図である。
【図１０】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の散水ノズル部に挿入されるボルテックス形成部の断面図である。
【図１１】散水ノズルを多数本設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図１３】除煙性能を向上させるために、フィルタ及びダストボックスを設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図１４】煙の吸込によるエネルギーを利用してＬＥＤを点灯する本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図１５】水圧を利用し発電して照明灯を点灯できる本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す図である。
【図１６】ボルテックス効果と水圧を利用して照明灯を点灯する本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【図１７】水流校正板を挿入した本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す図である。
【図１８】図１７の水流校正板を拡大して示したものである。
【図１９】本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の取付方法を示したものである。
【図２０】本発明の実施形態による消防用ホースノズルを示す。
【図２１】本発明の実施形態による図６のじゃばら式多段リングを取り付けた有毒ガス防止消防マスクを示す。
【図２２】煙の吸込力を向上させるために、吸込ファンを設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図２３】図２２の吸込ファンの拡大図である。
【図２４】図２２のインペラーの拡大図である。
【図２５】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の本体ノズル部の冬期凍結を防止するための真空状態を示す図である。
【図２６】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【図２７】本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を利用した加湿器を示す。
【図２８】本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を利用した粉塵除去及び防疫薬品散布機を示す。
【図２９】本発明の一実施形態による除煙スプリンクラーの断面図である。
【図３０】本発明の一実施形態による除煙スプリンクラーのノズル部分を拡大して示した断面図である。
【図３１】本発明の他の実施形態による除煙スプリンクラーの混合チャンバを示す断面図である。
【図３２】本発明の他の実施形態による除煙スプリンクラーを示した断面図であって、図２９の除煙スプリンクラーが閉鎖型スプリンクラー構造を有するのに対して、開放型スプリンクラー構造を持つ除煙スプリンクラーを示す。
【図３３】本発明の他の実施形態による混合チャンバの構成を示した図である。
【図３４】１つのフレームに多数本のノズルを結合した状態を示す。
【図３５】本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【図３６】図３５の空気ボルテックス誘導体の拡大図である。
【図３７】図３５のボルテックス円形誘導体の拡大図である。
【図３８】多数本のボルテックスノズルを形成した本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【図３９】ノズル内にボルテックス形成部が設けられた構造を示す断面図である。
【図４０】スプリング式多段エジェクタ構造で本体を形成した本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【図４１】ボルテックス円形誘導体を多段に設けた本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【図４２】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、配管を長く連結して他のスペースの煙及び有毒ガスを除去できる実施形態である。
【図４３】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、配管を長く連結して他のスペースの煙及び有毒ガスを除去し、廃水を別の場所で処理できる実施形態である。
【図４４】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、浄化された空気を再供給できる実施形態である。
【図４５】本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、循環ポンプを利用して水をリサイクルできる実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付の図面とともに詳細に後述される実施形態を参照すれば明確になる。しかし、本発明は、以下に開示される実施形態に限定されるものではなく様々な形態で示され、ただ本実施形態は、本発明の開示が完全になるようにし、本発明の属する技術分野において通常の知識を持つ者に発明の範疇を完全に知らせるために提供される。なお、本発明は、請求項の範疇によって定義されるだけである。また、本明細書で使用する用語は、実施形態を説明するためのものであって、本発明を制限するものではない。本明細書において、単数形は文句で特に言及しない限り、複数形も含む。明細書で使用される「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、言及される構成要素、ステップ、動作及び／または素子は、１つ以上の他の構成要素、ステップ、動作及び／または素子の存在または追加を排除しない。
【００４５】
以下、添付した図面を参考にして本発明の実施形態に係る煙及び有毒ガス除去装置について詳細に説明する。
【００４６】
図１は、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。図２は、本発明の一実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達して感熱部であるガラス球が割れた状態を示した断面図、図３は、本発明の一実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達して感熱部であるガラス球が割れて散水と除煙が開始された状態を示した断面図である。
【００４７】
図１に示すように、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、火災発生時に水を供給する流通部１１２とノズル１１４を有する本体１１０と、前記本体１１０を取り囲んでおり、除煙のための吸込部１６０と煙と水の混合が行われる混合部（図３、１９０）を形成するフレーム１２０、平常時にノズル１１４を密閉するように固定されている感熱部１４０、前記感熱部１４０を固定させるための感熱部ホルダー１４２、上方感熱部ホルダー１４２とノズル１１４間に位置する密閉部１３０、排出口１７０を介して放出される水を分散させるデフレクタ（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ、１５０）を有する。
【００４８】
本体１１０とフレーム１２０は、通常、金属性材質で成されており、ネジ結合１８０を介して互いに結合されたり、或いは様々な他の方法で結合されることができる。または、本体とフレームを一体型に形成することも可能である。
【００４９】
感熱部１４０は、設定温度で溶融される少量の金属を内包して構成される溶融性感熱部または熱膨張性の良好な少量の液体が入っているガラス球などで構成される破裂性感熱部などが使用される。
【００５０】
本発明の実施形態に係る煙及び有毒ガス除去装置の流通部１１２とノズル１１４及びフレーム１２０は、圧力を持つ流体をノズルを利用して高速噴射させると、流体の圧力エネルギーは速度エネルギーに変わり、この高速によって吸込室内に真空が形成されて低圧の流体を吸込できるエジェクタ（Ｅｊｅｃｔｏｒ）として作動するように形成される。
【００５１】
すなわち、図２に示すように、火災が発生して温度が上昇し、設定温度に到達して感熱部であるガラス球１４０が割れながら、ガラス球１４０上方の感熱部ホルダー１４２と密閉部１３０もともに脱落され、図３に示すように、流通部１１２とノズル１１４を介して散水が開始される。散水が開始されると、高速に噴射される水の速度エネルギーによって流通部１１２とノズル１１４の周囲に真空が形成されて、吸込部１６０を介してスプリンクラー外部の空気を吸込むようになる。このとき、吸込まれる空気は、熱気と火災による各種の有毒性物質が含まれた空気である。ノズル１１４で噴射された圧力流体である水と吸込まれた低圧流体である有毒ガスは、混合部１９０で混合され、拡大部である排出口１７０を経て圧力エネルギーに還元され、有毒ガスの混合された水がデフレクタ１５０を介して分散して散布される。
【００５２】
このとき、フレーム１２０は、断面が狭くなっては再び広がるベンチュリ管状に構成されて水と有毒ガスの混合が効率的に行われるようにする。
【００５３】
図４は、除煙機能をより向上させた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図であり、図５は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達してガラス球が割れ、散水と除煙が開始された状態を示した断面図である。
【００５４】
図４に示すように、フレーム１２０の下端に、じゃばら式多段リング２００が取り付けられており、じゃばら式多段リング２００のうち最も外側に位置する一番大きいリングにデフレクタ１５０が取り付けられている。
【００５５】
じゃばら式多段リング２００は、平常時には、直径の異なる多数のリングが図４に示すように重なった状態にあるが、煙及び有毒ガス除去装置が作動温度に到達してガラス球が割れるにつれて、図５に示すように、下方に広がる。
【００５６】
じゃばら式多段リング２００を構成するそれぞれのリング（２１０、２２０、２３０、２４０）の側面には吸込口が形成されており、各吸込口を介して熱気と有毒性物質が含まれた空気が吸込まれる。
【００５７】
図６は、除煙機能を極大化したじゃばら式多段リングの形態を示す。
【００５８】
図６に示すように、じゃばら式多段リングを構成するそれぞれのリングは、上が空いたボトルキャップ状に形成され、下方に行くほどリングのサイズが増加する。
【００５９】
火災が発生していない平常時には、それぞれのリングは互いに分離されて、サイズ順に全てのリングが最も大きいリングの中に重なる形で設けられる。
【００６０】
それぞれサイズの異なるリングの連結部分であるリングの端部分は、ボトルキャップ状のしわで構成されてそれぞれのリングの上部分が上方リングのしわ部分にかかって抜けないように畳んだり広げたりできるように構成される。
【００６１】
火災が発生してスプリンクラーが作動を開始すると、感熱部であるガラス球が割れて下方に水が噴射され、最も大きいリングに取り付けられているデフレクタを水の圧力で押すことになり、各リングが引っ張られて結合され、自動的に広がる。
【００６２】
じゃばら式多段リングが広がると、それぞれのしわコップの中に水が飛散されながら、それぞれのボトルキャップ状のしわとリングとの間にベンチュリ現象が発生し、リングのしわの間に真空が形成されて煙をさらに多く吸込み、噴射される水と自動的に混合される。
【００６３】
水と有毒ガスの混合がより効率的に行われるようにするために、流体の流れをボルテックスの流れに変えるボルテックス形成部を備えてもよい。
【００６４】
図７は、ボルテックス形成部を備えた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図であり、図８は、図７の煙及び有毒ガス除去装置の散水ノズル部を拡大した図、図９は図８の散水ノズル部に挿入されるボルテックス形成部を拡大した図、図１０は図８の散水ノズル部に挿入されるボルテックス形成部の断面図である。
【００６５】
本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置では、図７に示すように、ノズル１１４内部にボルテックスの流れを形成するためのボルテックス形成部である回転ブレード１１６が備えられている。この回転ブレード１１６によって流通部１１２から供給された水の流れは、直線の流れからボルテックスの流れに変換されてノズル１１４を介して放出される。
【００６６】
このようにして、図８に示すように、ボルテックスの流れを持つ水が放出されることで、水と有毒ガスの混合をより効果的に行うことができる。
【００６７】
ボルテックス形成部１１６の構造は、図７〜図１０に示されたものに制限されるのではなく、ボルテックスの流れを形成できるような形であれば、どのような形で構成しても良い。
【００６８】
図１１は、散水ノズルを多数本設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【００６９】
本発明の他の実施形態によると、図１１に示すように散水ノズルを２本以上設けて（図１１では、３本の散水ノズル（１１４＿１、１１４＿２、１１４＿３）を設置）、有毒ガスの吸込力をより強く調節することができる。
【００７０】
図１２は、フレームの形態を異なるように形成した本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【００７１】
図１２に示すように、フレームの両側面に吸込部を設ける代わりに、他の形態の吸込部１６０を持つようにフレームを形成することができる。フレームは、ノズルを介した散水による真空発生を利用して、スプリンクラー周囲の空気を吸込できるように形成されれば、その形態には何ら制限はない。
【００７２】
また、フレームを様々な形で形成することの他にも吸込部に管を連結して、煙及び有毒ガス除去装置が直接設けられている他の場所から煙を除去することも可能である。例えば、電算室や電気室のようにスプリンクラーを利用して直接水を撒けない場所や高層マンション及び建物の非常階段などに管を連結することによって、スプリンクラーが動作するにつれて、該当スペースから有毒ガスを除去することができる。
【００７３】
図１３は、除煙効果、すなわち、空気中に含まれた有毒物質の除去をより効率的に行なうために吸込部にフィルタを設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【００７４】
図１３に示すように、吸込部内にフィルタ１６２を設けて、吸込まれる空気内の有毒物質を除去する。このとき、設けられるフィルタの種類は、特に制限はなく、スプリングの中央をボルトやナットで押したり引いたりして、所望するサイズの微細粒子のみが通過できるように調整する形式のスプリングフィルタなどを使用することができる。また、フィルタ１６２の下方には、ダストボックス１６４を設けてフィルタ１６２によって捕集された有毒物質を回収することができる。
【００７５】
吸込部に吸込まれる煙のエネルギーを利用して、これを照明に活用することもできる。図１４は、煙の吸込みによるエネルギーを利用してＬＥＤを点灯する本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【００７６】
図１４に示すように、フレーム両側の吸込部１６０にインペラー１３４を設け、これを小型発電機１３２と連結して発生させた電気でスプリンクラーに取付けられたＬＥＤ照明灯１３６を点灯することができる。
【００７７】
このように設けられた照明灯１３６は、スプリンクラーの作動と同時に自動的に点灯されるので、誘導灯或いは非常灯としての役割を果たす。
【００７８】
照明のための電気をより多く得るためには、スプリンクラーで供給される水の水圧を利用して発電をすることもできる。
【００７９】
図１５は、水圧を利用して発電し照明などを点灯できる本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す図である。
【００８０】
図１５に示すように、流通部１１２の内方にインペラー１３８を設け、これと連結された発電機１３２を設けてスプリンクラーに供給される水の水圧を利用して発電した電気でＬＥＤ照明灯１３６を点灯する。
【００８１】
水圧を利用して発電を行なうことにおいて、発電効果を向上させるためにはボルテックス効果を利用することができる。
【００８２】
図１６は、ボルテックス効果と水圧を利用して照明灯を点灯する本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【００８３】
図１６に示すように、流通部１１２の側面１１１の方から水が供給されるように形成すると、インペラーの回転方向に水が回転するボルテックス効果を発生させて、発電を効果的に行うことができる。
【００８４】
スプリンクラーの設置構造上、側面から水が供給され難い構造であるなら、簡単な水流校正板を挿入して、ボルテックス効果を誘導することができる。
【００８５】
図１７は、水流校正板を挿入した本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す図で、図１８は、図１７の水流校正版を拡大して図示したものである。
【００８６】
図１７及び図１８に示すように、水流校正板１１３は流通部１１２の内方インペラー１３９の上端部に取り付けられ、斜め方向に水を通過させる孔１１３ａが形成されているので、インペラー１３９側に供給される水の方向を変化させる。これにより、ボルテックス効果が発生してインペラー１３９を回転させて発電性能が向上される。
【００８７】
本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、クイックカプラ（Ｑｕｉｃｋ  Ｃｏｕｐｌｅｒ）を介して全配管に連結することができる。
【００８８】
図１９は、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の取付方法を図示したものである。
【００８９】
図１９に示すように、煙及び有毒ガス除去装置と配管の連結部位に連結して開通されるクイックカプラ３００を使用して煙及び有毒ガス除去装置を配管に取り付ける。このようなクイックカプラ３００は、煙及び有毒ガス除去装置の着脱を容易にするだけでなく、火災が鎮圧された後、部分的に水を止めなければならない場合、煙及び有毒ガス除去装置本体を分離することによって、簡単に水を止めることができる。
【００９０】
もちろん、クイックカプラの代わりにバルブを利用して、煙及び有毒ガス除去装置を配管に連結したり、手動で水を止めることもできる。
【００９１】
一方、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、消防ホースのノズルに応用されることができる。
【００９２】
図２０は、本発明の実施形態による消防ホースノズルを示す。
【００９３】
図２０に示すように、消防ホースのノズル部分を、図１に示すエジェクタ構造を挿入し、吸込部に管３６０を設けて、除煙または他の消火薬剤の混合に利用することができる。
【００９４】
管３６０を連結しないまま消防ホースを介して水を噴射すると、管３６０を介して有毒物質が含まれた空気が吸込まれ、これは水と混合されて再び噴射される。
【００９５】
これとは異なり、管３６０を他の消火薬剤が入っている筒３８０に連結する場合、管３６０を介して消火薬剤が吸込まれて水とともに噴射される。つまり、状況に応じて迅速に消火薬剤を変えながら消防ノズル内で直接消火用水と同時に混ぜることができるので、火災現場の発火地点への迅速な対応発射が可能である（有毒ガスを吸込んで水とともに発射可能）。また、万能消火剤である乾燥砂を圧縮空気や消火ガス（ハロンガス）を利用して管３６０を介して吸込んで、水を撒くように離れた火元に発射が可能である（乾燥砂：乾燥された砂で窒息作用として一般、油類、電気、金属火災に適応する）。乾燥砂だけでなく、膨張蛭石及び膨張真珠岩、ＮａＨＣＯ３を入れたのこくずなどをかけても良い。
【００９６】
また、図１４に示すような照明灯３９０を図２０の消防ノズルの噴射口３７０部位に設けて、火災鎮圧時の視野確保に使用することができる。上述したように、照明灯３９０を点灯するために、吸込部に吸込まれる空気の力の代わりに、または、空気の力とともに消防ノズルに給水される水の力を共に利用して発電することもできる。
【００９７】
一方、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、有毒ガスを防止するための消防マスクに応用されることができる。
【００９８】
図２１は、本発明の実施形態による有毒ガス防止消防マスクを示す。
【００９９】
図２１に示すように、図２０に示したものと類似した消防ホースのノズル部分に、図１に示すエジェクタ構造を形成し、真空生成部を管４６２で連結して、消防士が背中に着用できるリュックサック状の有害ガス除去用フィルタ４６４の方に有毒ガスが吸込まれるように吸込部４６０を生成する。
【０１００】
吸込まれた空気は、フィルタ４６４を経て浄化され、浄化された空気が消防士のマスク４６８の方に連結された配管４６６を介して消防士に供給される。
【０１０１】
これにより、消防士は重い空気タンクの代わりに軽いリュックサック式のフィルタ箱を背負って、火災現場に進入し現場の空気を吸込み、フィルタを利用し浄化して呼吸に利用することができる。
【０１０２】
また、ノズルの発射部に多段リングを取り付けて、有毒ガスを含む周囲の空気の吸込及び浄化機能を強化することができる。
【０１０３】
除煙機能をより強化するためには、有毒ガスを吸込むための吸込ファンをさらに設けることもできる。
【０１０４】
図２２は、煙の吸込力を向上させるために吸込ファンを設けた本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の断面図で、図２３は、図２２の吸込ファンの拡大図であり、図２４は、図２２のインペラーの拡大図である。
【０１０５】
図２２に示すように、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、ノズルから噴射される水が向かう方向に設けられたインペラー５２０と、ベルト５４０によって前記インペラー５２０と連結された吸込ファン５１０を有して構成される。
【０１０６】
このように構成する場合、火災発生時にノズルを介して水が噴射されることによって、水の圧力でインペラー５２０が回転し、インペラー５２０の回転によってベルト５４０で連結された吸込ファン５１０が共に回転して、吸込部を介した有毒ガスの吸込を誘導する。図２２〜図２４に示された本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の場合、エジェクタ構造の真空発生による吸込効果の他に、吸込ファン５１０による吸込効果が追加されるので、吸込力がさらに増加して有毒ガスの除去効果を高めることができる。
【０１０７】
一方、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置のノズル部分には、作動前にも水が満ちていることもあり、この場合、気温が下がるとノズル部分の凍結可能性がある。
【０１０８】
これらの問題点を解決するために、本発明の他の実施形態では、流通部とノズルの周囲に真空部を設けて断熱効果を与えることで凍結防止機能を得ることができる。
【０１０９】
図２５は、本発明の凍結防止機能を持つ他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の本体ノズル部の断面図である。
【０１１０】
図２５に示すように、流通部１１２とノズル１１４の周囲にスペースを形成し、真空を保持する真空部１１６を形成する。このように真空部１１６を形成すると、流通部１１２とノズル１１４内部に水が満ちており、周囲の温度が氷点下に下がっても、真空部１１６による断熱効果で流通部１１２とノズル１１４内部の水が凍らなくなり、煙及び有毒ガス除去装置の凍結を防止することができる。火災は、特に冬場に多く発生し、これにより、スプリンクラーの凍結防止対策は必ず必要なので、図２５に示すような真空部１１６が、このような防止対策になり得る。
【０１１１】
本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、廊下や階段などに別途に設けられる除煙機に応用されることができる。
【０１１２】
図２６は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示す図である。
【０１１３】
図２６に示すように、ベンチュリを形成するフレーム６１０を介して水が供給されると、フレーム上方の吸込部（図示せず）を介して外部の空気を吸込み、吸い込まれた空気は上方から噴射された水と混合されて下端の貯蔵部６３０の方へ排出される。水は、貯蔵部６３０に溜まって循環ポンプ６４０を介して再びフレーム６１０の上方に供給され、水と混合されて水溶性異物が除去された空気は、図の右側に示されたフィルタ６５０を通過しながら汚染物質が除去されてクリーンな空気となる。
【０１１４】
汚染物質が除去されたクリーンな空気は、煙及び有毒ガス除去装置の外部に排出されるようにすることもできるが、煙及び有毒ガス除去装置にマスク６６０を設けてクリーンな空気がマスク６６０へ排出されるようにして、火災から避難した使用者がマスク６６０を介してクリーンな空気を吸込むことができる。
【０１１５】
一方、空気の吸込機能を一層強化するために、排気ファン６７０をさらに設けることもでき、図面上に示されていないが、図２２〜図２４に示した吸込ファンとインペラーをさらに設けて吸込力を高めることができる。
【０１１６】
本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、加湿器或いは空気清浄器に応用されることができる。
【０１１７】
図２７は、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を利用した加湿器を示す。
【０１１８】
図２７に示すように、上側に煙及び有毒ガス除去装置８１０を設け、煙及び有毒ガス除去装置の下方には、じゃばら式多段リング８２０を設ける。このとき、じゃばら式多段リング８２０は、必要に応じて適切な数で形成することができる。
【０１１９】
煙及び有毒ガス除去装置の作動に応じて、じゃばら式多段リング８２０の各段間の吸込口（図示せず）を介して乾燥し汚れた悪臭の空気が吸込まれると、ノズルを介して噴射される水と混合されて汚染物質は下方に落ち、清潔で、湿気を帯びた、匂いのしない空気が生成されてじゃばら式多段リング８２０の下部を介して外部へ排出される。
【０１２０】
このとき、ノズルを介して水が噴射される方式は、火災鎮圧のために使用される煙及び有毒ガス除去装置とは異なり、スプレー方式で水が噴射されるのが望ましい。
【０１２１】
また、汚染物質と混合された水は、火災鎮圧のために使用される煙及び有毒ガス除去装置とは異なり、噴射されるのではなく収集されて循環するようにするために、じゃばら式多段リング８２０の下方にタンク８４０を設ける。
【０１２２】
これにより、汚染物質が除去された空気は外部へ排出され、汚染物質と混合された水はタンク８４０に収集され、収集された水はポンプ８３０を介して再び循環されて、管に沿って上って煙及び有毒ガス除去装置８１０を介して、じゃばら式多段リング８２０に噴射される。一方、タンク８４０に収集される水が汚染物質と混合された汚水であることを考慮すると、収集された水を循環させる前に、汚染物質を除去するフィルタ（図示せず）をさらに有する。
【０１２３】
本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、粉塵除去及び防疫薬品散布機に応用されることができる。
【０１２４】
図２８は、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を利用した粉塵除去及び防疫薬品散布機を示す。
【０１２５】
図２８は、畜舎などの出入口や防疫地域の道路などにゲートの形態で設けられる粉塵除去及び防疫薬品散布機であって、上部に多数の煙及び有毒ガス除去装置９１０を設け、これにより、水または薬品を噴射する。水または薬品の噴射に応じて周囲の空気が吸込まれ、このとき、水または薬品に、空気に含まれた各種粉塵が混合される。
【０１２６】
噴射された水または薬品は、床に設けられたストレージ９３０に収集され、収集された水または薬品９８０を再びポンプ９５０を介して循環し、管９７０に沿って煙及び有毒ガス除去装置９１０に供給されるようにすることで、水または薬品を節約することができる。また、収集された水または薬品９８０に含まれた汚染物質を除去するためのフィルタ９４０をさらに備えることができる。
【０１２７】
一方、煙及び有毒ガス除去装置９１０を開放されるように設ける代わりに、特定の位置（畜舎など）に吸込部９６０を設け、これを配管で連結することによって特定の場所の空気を吸込み続けて浄化することも可能である。
【０１２８】
以下、添付した図面を参考にして本発明の他の実施形態に係る除煙スプリンクラーについて詳細に説明する。
【０１２９】
図２９は、本発明の一実施形態による除煙スプリンクラーの断面図である。図３０は、本発明の一実施形態による除煙スプリンクラーのノズル部分を拡大して示す断面図である。
【０１３０】
図２９に示すように、本発明の実施形態による除煙スプリンクラーは、火災発生時に水を供給する配管部２９０１に連結されており、除煙スプリンクラーの骨格を成すフレーム（２９１０＿１、２９１０＿２）、配管部２９０１から供給される水を噴射するノズル２９１２、前記ノズル２９１２を介して噴射される水と煙の混合が行われる混合チャンバ２９２０、平常時にノズル２９１２を密閉するように固定されている感熱部２９４０、前記感熱部２９４０とノズル２９１２の間に位置する密閉部２９３０、混合チャンバ２９２０で混合された煙と水を分散させて放出するデフレクタ（ｄｅｆｌｅｃｔｏｒ、２９５０）有する。
【０１３１】
フレーム（２９１０＿１、２９１０＿２）と混合チャンバ２９２０は、通常、金属性材質で成されており、フレームの上方部分２９１０＿１と混合チャンバ２９２０間の隙間を介して火災時に発生した煙と有毒ガスが吸込まれる。
【０１３２】
感熱部２９４０は、設定温度で溶融される少量の金属を内包して構成される溶融性感熱部または熱膨張性が良好な少量の液体が入っているガラス球などで構成される破裂性感熱部などが使用される。
【０１３３】
図２９及び図３０に示すように、ノズル２９１２の内部には、ノズル２９１２を介して噴射される水にボルテックスの流れを形成するための回転ブレード２９１４が備えられている。この回転ブレード２９１４によって、配管部２９０１から供給された水の流れは直線の流れからボルテックスの流れに変換されてノズル２９１２を介して放出される。
【０１３４】
混合チャンバ２９２０は、ベンチュリ効果を利用して別途のエネルギーを消費せずに、煙及び有毒ガスを吸込んで、ノズル２９１２を介して放出される水の中に溶かしたり、閉じ込めて除去する機能を行なう。
【０１３５】
流体が水平面で運動するとき、つまり位置エネルギーの変化がない場合、ベルヌーイの定理（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ'ｓ  ｔｈｅｏｒｅｍ）によると、流体圧力の減少は流速の増加を意味する。例えば、水平面に置かれた断面積が変化する導管を介して流体が流れるとき、導管の断面積が減少するほど、流速は増加する。したがって、流体が導管に作用する圧力は、導管の断面積が最小である部分で最も小さくなる。これにより、混合チャンバ内部の圧力が減少するので、外部の気体を吸込むようになる。
【０１３６】
閉鎖型スプリンクラーは、平常時には閉ざされていた入口を火災による熱によって開かれるようにするが、そのために特殊合金の溶融性ヒューズやガラス球を利用して圧縮された構造に組み立てられた部品が設定された周囲温度でヒューズの変化が開始されて作動温度に到達すると、組み立てられた部品が分解された後、天井から散水が行なわれる。
【０１３７】
本発明の実施形態による閉鎖型ベンチュリ除煙スプリンクラーの作動が開始される基本原理は、一般的なスプリンクラーと同様である。
【０１３８】
一旦、スプリンクラーが作動すると、ボルテックス誘導体２９１４が内蔵されたボルテックスノズル２９１２から噴射される高速の水（防火水）は、本体２９１０＿１の下方にあるベンチュリ管（Ｖｅｎｔｕｒｉ  Ｔｕｂｅ）状の混合チャンバ（Ｍｉｘｉｎｇ  Ｄｉｆｆｕｓｅｒ、２９２０）の入口に向かって噴射され、ノズル２９１２と混合チャンバ２９２０間のスペースにベルヌーイの定理で説明された負圧（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）が発生して真空（ｖａｃｕｕｍ）が形成され、吸込可能になる。
【０１３９】
混合チャンバ２９２０は、中央にリングドーナツ２９２２状のスペースを持つように形成してボルテックス現象による渦流を発生させて煙や水がより効率的に混合されることができる。
【０１４０】
火災時の煙は、室内上方の天井に移動し、室内の天井側の熱い空気の圧力を高め続ける。火災により一般空気よりも熱く且つ軽量で圧力が高くて天井側に上昇した煙層は、圧力が高い所から低い所に流れるので、別途の付加装置無しで自動的にベンチュリ管構造体の中に吸い込まれるように設計したものである。
【０１４１】
本発明の他の実施形態によると、混合チャンバにリングドーナツ状のスペースが２つ以上形成されるようにすることができる。
【０１４２】
図３１は、本発明の他の実施形態による除煙スプリンクラーの混合チャンバを示す断面図である。
【０１４３】
図３１に示すように、混合チャンバが３つのリングドーナツ状のスペースを持つように混合チャンバの中央部分にベンチュリ管３１２３を形成した。これにより、ベンチュリ管３１２３の各リングドーナツ状のスペースでボルテックス現象による渦流を発生させて煙や水をより効率的に混合することができる。
【０１４４】
図３２は、本発明の他の実施形態による除煙スプリンクラーを示した断面図であって、図２９の除煙スプリンクラーが閉鎖型スプリンクラー構造を持つのに対し、開放型スプリンクラー構造を持つ除煙スプリンクラーを示す。
【０１４５】
図３２に示すように、基本的な構造は、図２９の実施形態と類似するが、密閉部と感熱部が含まれていないことが分かる。
【０１４６】
一方、本発明の実施形態による除煙スプリンクラーでは、混合チャンバを様々な形態で形成することができる。
【０１４７】
図３３は、本発明の他の実施形態による混合チャンバの構成を示した図である。
【０１４８】
図２９〜図３２に示された実施形態において、混合チャンバを、その断面が円形になるように形成したのに対し、図３３に示された実施形態では、混合チャンバの断面が四角形になるように形成した。このとき、混合チャンバの下方に四角形に形成されたデフレクタを設けると、四角形の部屋の隅々まで散水可能なので、効果的である。
【０１４９】
一方、１つのフレームに２つ以上のノズルと混合チャンバを結合した形態に除煙スプリンクラーを形成することもできる。図３４は、１つのフレームに多数のノズルを結合した状態を示す。図３４では、６本のノズルを形成し、各ノズルの下方に混合チャンバ（ベンチュリ管）を結合することによって、除煙スプリンクラーを形成することができる。
【０１５０】
図３５は、本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【０１５１】
図３５に示すように、本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置は、本体ベンチュリ管３５１０と、空気ボルテックス誘導体３５２０、ボルテックス円形誘導体３５３０、配管部３５４０、ボルテックスノズル３５６０、ノズル部ベンチュリ管３５７０を有する。一方、本体３５１０の下方には、煙及び有毒ガスと混合された水を分散させて放出するためのデフレクタ３５５０が形成されているが、デフレクタ３５５０は選択事項であって必要不可欠なものではない。また、本体ベンチュリ管３５１０及びノズル部ベンチュリ管３５７０は、上述した１つ以上のリングドーナツ状のスペースを持つように形成される。
【０１５２】
図３６は、図３５の空気ボルテックス誘導体の拡大図であり、図３７は、図３５のボルテックス円形誘導体の拡大図である。
【０１５３】
図３５〜図３７を参照すると、火災により熱くて圧力が高くなった煙及び有毒ガス、微細粉塵などは上方の天井に移動して本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置の空気ボルテックス誘導体３５２０を通過し、螺旋状の渦を形成して吸込まれる。次に、二次でボルテックス円形誘導体３５３０を介して下方斜め方向に螺旋状の渦で発射される水と、三次でボルテックスノズル３５６０の中のボルテックス誘導体３５６４を介して螺旋状の渦で噴射される水によって装置の吸込力は一層増加される。これは、外部の空気を１５倍近く増幅させて吸込ませる空気増幅器（ａｉｒ  ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）の原理のように煙及び有毒ガスを増幅させて吸込み、発射されるボルテックス水と混ざるようにして、水に溶かしたり、閉じ込めて煙と有毒ガス、粉塵などを除去する。
【０１５４】
ボルテックスノズルを多数本形成することにより、装置の吸込力を一層増加させることができる。
【０１５５】
図３８は、多数のボルテックスノズルを形成した本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置の断面図である。
【０１５６】
図３８に示すように、配管部３８４０＿２を介して多数本のノズルで多数本のノズル部ベンチュリ管３８７０に水が噴射され、これにより吸込力が増加する。
【０１５７】
本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置のボルテックスノズルは、ノズル内部にボルテックス形成部を設けたことは上述した通りである。図３９は、ノズル内にボルテックス形成部が設けられた構造を示す断面図である。
【０１５８】
また、ノズル下方の本体を多段エジェクタ構造で形成することができる。
【０１５９】
図４０は、スプリング式多段エジェクタ構造で本体を形成した本発明の実施形態による移動可能な煙及び有毒ガス除去装置を示す。
【０１６０】
図４０に示した実施形態によると、多段エジェクタの各段の間を介して煙及び有毒ガスを吸込むことができるので、煙や有毒ガスの処理量を増やすことができる。
【０１６１】
一方、吸込力を一層増加させるために、水を回転させるボルテックス円形誘導体を２つ以上設けることもできる。
【０１６２】
すなわち、図４１に示すように、ボルテックス円形誘導体を多段に設けることもできる。
【０１６３】
２ないし３段のボルテックス円形誘導体を設ける場合は、下方斜め方向に固定された複数のノズルから２重〜３重噴射される高速の水は、本体の縁斜め方向に噴射されて本体内部で１〜３個のボルテックス水柱回転体を形成して、下方に排出させることができる。
【０１６４】
図４２は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、配管（４２１０、４２２０）を長く連結して、他のスペースの煙及び有毒ガスを除去できる実施形態である。
【０１６５】
図４３は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、配管（４３１０＿１、４３１０＿２）を長く連結して、他のスペースの煙及び有毒ガスを除去し、配管（４３２０）を長く連結して廃水を別途の場所で処理できる実施形態である。
【０１６６】
図４２または図４３の実施形態によると、煙及び有毒ガス、微細粉塵などを吸込む吸込部を延長して直接水を撒くことのできない電算室や電気室などで煙及び有毒ガス、微細粉塵等を吸込んで、排水口の有る場所で排出配管と連結して処理水を排出することができる。
【０１６７】
図４４は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、浄化された空気を再供給できる実施形態である。
【０１６８】
図４４に示すように、排水口４４４０の前にタンク４４５０を設け、水と有毒ガス及び煙が混合された水と空気をタンク４４５０に集めて、一定量の水は、排水口４４４０を介して排水し、浄化された空気（Ｃｌｅａｎ  ａｉｒ）は、煙及び有毒ガスを吸い込んだ場所に煙及び有毒ガス除去装置の吸込口４４１０と一定の距離を置いて再供給して、煙及び有毒ガスを吸込んでくる場所の室内空気の圧力を同一に合わせて吸込が円滑に行われるようにする。
【０１６９】
図４５は、本発明の他の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置を示したものであって、循環ポンプを利用して水を再利用できる実施形態である。
【０１７０】
図４５に示すように、タンクの水を循環ポンプ４５６０を介して循環させて管４５７０に沿って再供給することにより、水や薬品を節約することができる。
【０１７１】
図４５に示す煙及び有毒ガス除去装置は、火災時の煙及び有毒ガスが排出される通路及び構造上適切な場所に軽量化された簡単な外部設置移動式装置または移動式及び簡単な小型に製作可能である。
【０１７２】
図４５の煙及び有毒ガス除去装置は、一定圧力の水さえ供給されれば作動できるので、その構造が簡単であり、設置及び撤去が容易なことから設置者が引っ越すとき（撤退するとき）、簡単に撤去し持って行って、他の場所で再設置して使用することができる。
【０１７３】
また、本発明の実施形態による煙及び有毒ガス除去装置は、窓など煙及び有毒ガスが排出される通路に外部設置移動式装置を専用の水タンクとポンプで構成し、水タンクの水を循環させて煙及び有毒ガス除去専用の消防車両を操作することができる。
【０１７４】
排水される排出水は、専用の消防車両のタンクに再び流入され、フィルタを通った水はポンプを介して再び煙及び有毒ガス除去装置に供給されて水タンクの水は循環し続ける。
【０１７５】
以上、望ましい実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明の装置及び方法は、上述した実施形態に必ずしも限定されるものではなく、発明の要旨と範囲から逸脱せず様々な修正や変形が可能である。よって、添付された特許請求の範囲は、本発明の要旨に属する限り、このような修正や変形を含む。
【符号の説明】
【０１７６】
１１０：本体
１１２：流通部
１１４：ノズル
１２０：フレーム
１３０：密閉部
１３２：発電機
１３４、５２０：インペラー
１３６、３９０：照明灯
１４０：感熱部ホルダー
１６０：吸込部
１７０：排出口
１９０：混合部
２００：じゃばら式多段リング
２１０、２２０、２３０、２４０：リング
３００：クイックカプラ
５１０：吸込ファン
５４０：ベルト
【図１】
2015507500.tif 000003
【図２】
2015507500.tif 000004
【図３】
2015507500.tif 000005
【図４】
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【図５】
2015507500.tif 000007
【図６】
2015507500.tif 000008
【図７】
2015507500.tif 000009
【図８】
2015507500.tif 000010
【図９】
2015507500.tif 000011
【図１０】
2015507500.tif 000012
【図１１】
2015507500.tif 000013
【図１２】
2015507500.tif 000014
【図１３】
2015507500.tif 000015
【図１４】
2015507500.tif 000016
【図１５】
2015507500.tif 000017
【図１６】
2015507500.tif 000018
【図１７】
2015507500.tif 000019
【図１８】
2015507500.tif 000020
【図１９】
2015507500.tif 000021
【図２０】
2015507500.tif 000022
【図２１】
2015507500.tif 000023
【図２２】
2015507500.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
2015507500.tif 000026
【図２５】
2015507500.tif 000027
【図２６】
2015507500.tif 000028
【図２７】
2015507500.tif 000029
【図２８】
2015507500.tif 000030
【図２９】
2015507500.tif 000031
【図３０】
2015507500.tif 000032
【図３１】
2015507500.tif 000033
【図３２】
2015507500.tif 000034
【図３３】
2015507500.tif 000035
【図３４】
2015507500.tif 000036
【図３５】
2015507500.tif 000037
【図３６】
2015507500.tif 000038
【図３７】
2015507500.tif 000039
【図３８】
2015507500.tif 000040
【図３９】
2015507500.tif 000041
【図４０】
2015507500.tif 000042
【図４１】
2015507500.tif 000043
【図４２】
2015507500.tif 000044
【図４３】
2015507500.tif 000045
【図４４】
2015507500.tif 000046
【図４５】
2015507500.tif 000047
【国際調査報告】
2015507500.tif 000048
2015507500.tif 000049
2015507500.tif 000050
2015507500.tif 000051