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보고서 초록
요약문
목차
제1장 서론 9
1.1. 연구개발의 목적 및 필요성 9
제2장 국내·외 기술개발 현황 11
2.1. 국내외 기술개발현황 11
제3장 연구개발수행 내용 및 결과 12
3.1. 준비작동식 밸브 시스템의 작동원리 12
3.2. 유수검지장치의 형식승인 및 검정기술기준 18
3.3. 차세대 준비작동식 밸브 시스템 27
3.4. 다이아프램 적용 준비작동식 밸브 시스템 30
3.5. 알람밸브의 최적설계 31
3.6. 준비작동식 밸브의 설계와 제작 60
3.7. 실험결과 및 고찰 65
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 66
제1절 연구개발 목표 달성도 66
제5장 연구개발결과의 활용계획 66
제6장 참고문헌 67
표 1.1. 유수검지장치의 분류 13
표 1.2. 최고사용압력범위 21
표 1.3. 내압시험 21
표 1.4. 2차측의 배관용적 23
표 1.5. 검지유량상수 25
표 1.6. 재질비교 45
그림1.1. 준비작동식 밸브시스템 구성도 14
그림1.2. 준비작동식 밸브 작동 개요도 16
그림1.3. 준비작동식 밸브 형상 16
그림1.4. 작동시험용 방수구 26
그림1.5. 부작동시험용 방수구 26
그림1.6. 테스터 노즐 26
그림1.7. 제품 개념도 27
그림1.8. 작동 예상도 28
그림1.9. 개발신호체계 29
그림1.10. 신호체계 PCB 29
그림1.11. 준비작동식 밸브 단면도 30
그림1.12. Rod Subjected to Step load 35
그림1.13. 공간상에 적용하는 응력 벡터 41
그림1.14. 응력분포 43
그림1.15. 내압을 받는 원통에 적용하는 힘 43
그림1.16. 구상흑연주철(좌)과 회주철(우) 45
그림1.17. Flow chart of structural analysis 47
그림1.18. 준비작동식 밸브의 형상 48
그림1.19. 밸브의 FE-Modelling 48
그림1.20. 알람밸브의 하중 및 경계조건 49
그림1.21. 회주철의 구조 해석 결과 49
그림1.22. 구상흑연주철의 구조 해석 결과 50
그림1.23. 유동해석-1 57
그림1.24. 유동해석-2 58
그림1.25. 유동해석-3 59
그림1.26. 조립도 60
그림1.27. 배관도 60
그림1.28. 부품도 61
그림1.29. 시제품 62
그림1.30. 시제품제작 63
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I. 제목
차세대 프리액션밸브 개발
II. 연구개발의 목적 및 필요성
스프링클러 설비를 구성하는 준비작동식(프리액션) 밸브 시스템은 화재의 감지와 폐쇄형 헤드의 동작이 분리되어 화재감지에 추가적인 비용이 발생하지만 습식 알람밸브에 비해 오작동이 적으며, 스프링클러 헤드에 공기가 충만되어 누수 및 동파에 대한 문제가 적으며 화재감지 후 밸브개방으로 즉시 살수가 가능한 스프링클러 시스템이다.
이 시스템에 소화수를 차폐하는 프리액션 밸브는 충분한 유량이 확보되기 위해 개방시 압력손실이 적으며 완전한 차수 및 신뢰성 있는 개폐동작이 이루어져야 한다.
또한 밸브의 작동상태가 실시간으로 감지되어 이 정보를 네트워크로 전송하여 중앙에서 관리하는 시스템의 필요성이 대두되고 있다.
III. 연구개발의 내용 및 범위
-기존 다이아프레임 밸브에 대응하는 신뢰성 확보
-동일구경의 알람밸브에 상응하는 적은 압력손실
-압력, 유량검지 및 이를 전송하는 신호체계 탑재
-중앙감시 또는 네트워크 기반의 원격 송신장치를 탑재하여 상시 관리 가능한 시스템 구축
IV. 연구개발결과
한국소방산업기술원의 검정기술기준 및 외국의 유사제품 기술을 분석하고 기술기준에 부합하는 범위에서 다이아프랭 기구에 의한 기밀을 유지하는 링크 기구의 특성을 분석하였으며 사용 환경에 적합한 유량, 압력특성이 만족되는 밸브바디와 압력 차폐구조를 포함하는 밸브바디를 설계, 제작하고 시험하였으며, 밸브바디의 압력특성은 수치해석을 통해 검토하여 시작품 제작의 시행오차를 줄이고 내압에 대하고 간결한 바디를 설계하였고, 밸브의 작동상태를 실시간 감시할 수 있는 신호체계를 구축할 수 있는 송신장치를 부착하여 시스템의 신뢰성을 확보하였다.
상기의 도출된 결과를 이용하여 최적화된 방안을 확립하고 그에 따르는 실험을 수행하였다.
V. 연구개발결과의 활용계획
국내 관련 업체 및 기관과의 유기적인 협조를 통해 준비작동식 밸브를 설계 제작한 후 최적화된 제품을 제작하여 국내외 소방설비 관련업체에 제공하여 사용하게 함으로써 국내 소방기술의 향상을 도모하며, 향후 국제규격화에 맞추어 국내외 주거시설 및 상업시설에 판매할 계획이다.
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