KR101170083B1 - 분배전반 자동 소화 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기 시설물의 자동 소화 장치에 관한 것으로, 소화액 수용 용기에 결합되어 압력차에 따라 소화액 수용 용기의 내부에 채워진 제 1 소화액의 배출을 조절하는 밸브 부재와, 밸브 부재와 결합 연결되어 전기 관련 시설물의 소공간 내부에 배열되며, 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 파열 온도가 될 경우 특정 영역에 대응하는 소화튜브가 파열되어 소화튜브의 내부에 채워진 제 2 소화액을 1차 분사시킨 후, 압력 변화에 따라 밸브 부재를 통해 배출된 제 1 소화액을 2차 분사하는 소화튜브 부재와, 소화액 수용 용기의 내부 압력이 변동될 경우 발생하는 이상 발생 신호를 수신하여 주전원을 차단하고, 예비전원을 공급하는 제어부와, 소화액 수용 용기의 압력을 감지하여 내부 압력 변동 시 제 1 경보를 출력하는 경보 부재를 포함할 수 있다.

Description

분배전반 자동 소화 장치{AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHER FOR CABINET PANEL}
본 발명은 발전소, 변전소, 각종 공장, 대형 건물 등의 전기 관련 시설물 중 수배전반, 분배반, 전자용 패널 등의 내부 소공간에 화재가 발생할 경우 내부 소공간에 배치된 소화튜브를 이용하여 화재를 초기에 진화할 수 있는 분배전반 자동 소화 장치에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 발전소, 변전소, 각종 공장, 대형 건물 등에는 각 층별로 천장에 화재 발생을 감지하는 감지 장치와 그 감지 장치를 통해 화재 발생을 감지한 신호를 수신하여 각종 소화 설비를 작동시켜 화재를 진화하고 있다. 이러한 설비들은 고정된 위치에 설치되어 있으며, 감지 장치와 소화 장치가 분리되어 있어 화재 발생 지점과 무관하게 전 영역에서 소화 설비를 작동시켜 화재를 진화하고 있다.
특히, 발전소, 변전소, 각종 공장, 대형 건물 등에는 전기 관련 시설물들이 설치되어 있는데, 수배전반, 분배반, 전자용 패널 등의 전기 관련 시설물에는 소화 장치를 직접 장착하는데 어려움이 있기 때문에, 하론가스, CO2가스 등을 채운 소화 용기를 지근거리에 별도로 구비함으로써, 전기 관련 시설물에 화재가 발생할 경우 직접 소화 용기를 작동시켜 화재를 진화하고 있거나 건물의 각 층 천정부에 설치된 스프링클러 등과 같은 소화 장치를 가동시켜 진화하고 있다.
이러한 소화 장치로서 종래에 "자동 소화 시스템(공개번호 제2006-0025778)"이 공개되어 있는데, 이는 미리 설정된 열을 감지하면 열 감지 신호를 출력하는 열 감지기와, 미리 설정된 연기를 감지하면 연기 감지 신호를 출력하는 연기 감지기로 이루어진 다수개의 화재 감지부와, 노즐 구멍을 구비한 아우터 케이스와, 아우터 케이스 내부에 설치되며 화재 진압용 소화제가 충진된 소화제 하우징과, 소화제 하우징의 출구에 설치되어 노즐 구멍을 통해 외부에 노출된 노즐과, 소화제 하우징의 출구와 노즐 사이에 설치되며 화재 발생 신호 인가시 오픈하는 솔레노이드 밸브로 이루어진 다수개의 화재 진압부와, 열 감지 신호와 연기 감지신호가 중복 입력되면 화재 발생을 판단하여 화재 발생 신호를 출력하는 제어기와, 화재 발생 신호의 압력에 따라 경보음/경보등을 작동시키는 신호경보기로 이루어진 소화 제어부와, 화재 감지부, 화재 진압부 및 소화 제어부로 구동 전압을 공급하는 전원 공급부를 포함하는 것으로, 화재 발생 초기에 신속히 화재를 감지하여 소화 작업을 수행할 수 있다고 개시되어 있습니다.
하지만, 전기 관련 시설물은 각종 전기 부품과 배선이 서로 복잡하게 배열되어 있어 과전류, 과열, 합선 등에 의해 내부에서 화재가 발생할 가능성이 매우 높으며, 내부 발화 시 순식간에 큰 화재로 확산될 가능성이 매우 높은데, 이러한 상황을 신속하게 발견하고 별도로 구비된 소화 용기를 작동시켜 화재를 진화하는데 즉시성이 떨어지는 문제점이 있다.
또한, 상술한 바와 같은 종래의 소화 장치는 일정 규모 이상의 고정 시설물에 설치되기 때문에, 장기간의 설치 시간이 소요되고, 설치비용 또한 과다하게 소요되는 문제점이 있다.
본 발명은 전기 관련 시설물인 수배전반, 분배반, 전자용 패널 등의 소공간 내부에 수용 용기와 연결된 소화튜브를 배열하고, 화재 발생으로 인해 파열 온도가 될 경우 해당 지점의 소화튜브가 파열되어 소화튜브 내부에 채워진 소화액을 통해 1차 진화하며, 압력 차이에 따라 수용 용기 내부에 채워진 소화액이 분사되어 2차 진화함으로써, 화재 진화에 대한 적시성, 즉시성 및 발화 지점에 대한 근접성을 확보할 수 있고, 화재를 초기에 효과적으로 진화할 수 있는 분배전반 자동 소화 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 소화액 수용 용기에 결합되어 압력차에 따라 상기 소화액 수용 용기의 내부에 채워진 제 1 소화액의 배출을 조절하는 밸브 부재와, 상기 밸브 부재와 결합 연결되어 분배전반의 소공간 내부에 배열되며 상기 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 파열 온도가 될 경우 상기 특정 영역에 대응하는 소화튜브가 파열되어 상기 소화튜브의 내부에 채워진 제 2 소화액을 1차 분사시킨 후 압력 변화에 따라 상기 밸브 부재를 통해 배출된 상기 제 1 소화액을 2차 분사하되, 외부면에 감온변색물질이 도포되어 기 설정된 온도 범위별로 다른 색상이 발현되는 소화튜브 부재와, 상기 소화액 수용 용기의 내부 압력이 변동될 경우 발생하는 이상 발생 신호를 수신하여 주전원을 차단하고 예비전원을 공급하는 제어부와, 상기 소화액 수용 용기의 압력을 감지하여 내부 압력 변동 시 제 1 경보를 출력하는 경보 부재와, 상기 밸브 부재와 상기 소화튜브 부재의 결합 부분 및 상기 소화튜브 부재의 사이에 구비되어 상기 제 1 소화액이 분사되는 분사 부재를 포함하며, 상기 밸브 부재는, 상기 소화액 수용 용기의 배출구에 결합 연결되는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 일측면에 설치되어 상기 소화액 수용 용기의 압력을 측정하는 압력측정기와, 상기 밸브 몸체의 타측면에 결합되고 상기 소화튜브의 일단에 연결되며 상기 제 1 소화액 및 제 2 소화액의 혼합을 방지하는 체크 밸브를 포함하고, 상기 소화튜브 부재는, 상기 소화튜브의 타단에는 상기 소화튜브의 내부에 압력을 주입하기 위한 압력 주입 아답터를 구비하며, 상기 경보 부재는, 상기 파열 온도보다 낮지만 기 설정된 경고 온도가 될 경우 상기 제어부의 제어에 따라 상기 소공간 내부의 온도 상승을 경고하는 제 2 경보를 출력하고, 상기 분사 부재는, 청동 프레임관과, 상기 청동 프레임관의 내외부를 관통하여 상기 청동 프레임관의 외주면을 따라 형성되는 복수의 분사홀과 상기 분사홀에 채워진 납블록을 포함하며, 상기 파열 온도가 될 경우 납블록이 용융되어 상기 제 1 소화액을 분사하되, 상기 분사홀은 각각 상기 청동 프레임관의 단면에서 시계방향 나선형, 반시계방향 나선형, 나선과 역나선이 복합된 형태 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 분배전반 자동 소화 장치가 제공될 수 있다.
본 발명에서는, 분배전반 소공간 내부에 수용 용기와 연결된 소화튜브를 배열하고, 파열 온도가 될 경우 화재 발생 지점에서 소화튜브가 파열되어 소화튜브 내부에 채워진 소화액을 통해 1차 진화하며, 압력 차이에 따라 수용 용기 내부에 채워진 소화액이 분사되어 2차 진화함으로써, 화재 진화에 대한 즉시성, 적시성 및 발화 지점에 대한 근접성을 확보할 수 있고, 화재를 초기에 효과적으로 진화할 수 있다.
이러한 분배전반 자동 소화 장치는 수배전반, 분배반 등 소규모의 방호 대상물, 지기의 오작동이 빈번이 발생하는 장소, 전원장치 및 감지기의 설치가 어려운 장소, 진동이 심하고 분진이 많이 발생하는 장소 등이 쉽게 설치됨으로써, 화재를 감지 및 진화 과정을 자동으로 진행할 수 있고, 신속하게 화재를 감지 및 진화할 수 있으며, 별도의 전원 공급 없이도 작동이 가능하고, 복수의 영역에 연결하여 다중적으로 설치되어 다중 방호가 가능하고, 별도의 추가 구성없이도 차량 내부, 건물 내부 등과 같은 다양한 소공간에 설치 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치가 설치된 것을 예시한 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치를 예시한 도면,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재 및 소화튜브 부재를 예시한 도면,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치의 회로도를 예시한 도면,
도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치에 부가되는 분사 부재를 예시한 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 분배전반 자동 소화 장치를 이용하여 화재를 진화하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치가 설치된 것을 예시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치를 예시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 밸브 부재 및 소화튜브 부재를 예시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치의 회로도를 예시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치(100)는 수배전반, 분배반, 전자용 패널 등의 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에 설치될 수 있는데, 소화액 수용 용기(110), 밸브 부재(120), 소화튜브 부재(130), 경보 부재(140) 등을 포함할 수 있다.
소화액 수용 용기(110)는 화재 발생 시 분사되어 화재를 진화하기 위한 제 1 소화액이 수용되는 용기로서, FM-200, 드라이 케미칼, CO2, 물, 포말 등을 포함하는 다양한 제 1 소화액이 충진된 상태에서 후술하는 소화튜브 부재(130)의 소화튜브(131)의 파열에 따른 내외부 압력 차이에 따라 밸브 부재(120)가 개방되고, 이러한 밸브 부재(120)의 개방에 따라 소화액 수용 용기(110) 내부에 충진된 제 1 소화액이 배출될 수 있다.
상술한 바와 같은 소화액 수용 용기(110)는 예를 들면, 알루미늄 합금 등으로 제조된 원통 형태로 구비되어 내부에 제 1 소화액이 충진될 수 있다.
밸브 부재(120)는 소화액 수용 용기(110)에 결합되어 압력차에 따라 소화액 수용 용기(110)의 내부에 채워진 제 1 소화액의 배출을 조절하는 것으로, 밸브 몸체(121), 압력측정기(122), 체크 밸브(123) 등을 포함할 수 있다.
밸브 몸체(121)는 소화액 수용 용기(110)의 배출구에 결합 연결될 수 있다.
압력측정기(122)는 밸브 몸체(121)의 일측에 설치되어 소화액 수용 용기(110)의 압력을 측정하는 것으로, 소화액 수용 용기(110)의 내부 압력을 시각적으로 표시할 수 있으며, 소화액 수용 용기(110)의 내부 압력에 이상이 발생할 경우 이상 발생 신호를 제공하여 후술하는 경보 부재(140)를 통해 음성 경보를 출력할 수 있다.
체크 밸브(123)는 밸브 몸체(121)의 타측면에 결합되고, 후술하는 소화튜브 부재(130)의 일단에 연결되며, 소화액 수용 용기(1100의 내부에 채워진 제 1 소화액 및 소화튜브 부재(130)의 내부에 채워진 제 2 소화액의 혼합을 방지할 수 있다.
이러한 체크 밸브(123)는 체크 밸브 몸체의 내부에 소화액이 통과할 수 있는 원통형 관을 형성하고, 스프링의 일측에 니들을 끼워넣어 결합한 결합체를 형성하며, 스프링과 니들의 결합체 양측면에 소화튜브 부재(130)의 내부 압력이 일정하게 유지될 수 있도록 압력의 누수를 방지하는 체크밸브 오링을 구비하고, 소화튜브 부재(130)와 결합되는 슬리브를 포함하여 구비될 수 있다.
또한, 체크 밸브(123)를 구비함으로써, 소화튜브 부재(130)의 탈착 및 부착 시 밸브 부재(120) 및 소화튜브 부재(130)의 탈부착을 용이하게 할 수 있으며, 소화튜브 부재(130)의 내부 압력을 일정하게 유지할 수 있다.
상술한 바와 같은 밸브 부재(120)는 예를 들면, 대략 20℃에서 10-15bar의 압력을 유지할 수 있는 DLP(direct low pressure) 방식, 대략 20℃에서 10-15bar의 압력을 유지할 수 있는 ILP(indirect low pressure) 방식, 대략 20℃에서 대략 42bar의 압력을 유지할 수 있는 IHP(indirect high pressure) 방식 등이 적용될 수 있다.
소화튜브 부재(130)는 밸브 부재(120)와 결합 연결되어 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에 배열되며, 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 소화튜브(131)의 파열 온도(대략 80-100 ℃)가 될 경우 특정 영역에 근접된 소화튜브(131)가 파열되어 해당 지점에서 소화튜브(131)가 개방됨으로써, 소화튜브(131)의 내부에 채워진 제 2 소화액을 1차 분사시킨 후, 소화액 수용 용기(110)의 내외부 압력 변화에 따라 밸브 부재(120)의 개방을 통해 배출된 제 1 소화액을 소화튜브(131)가 파열된 해당 지점에서 분사할 수 있다.
그리고, 소화튜브(131)의 외부에는 시온 잉크 등과 같은 감온변색물질이 도포될 수 있는데, 이러한 감온변색물질은 기 설정된 온도 범위에서 다양한 색상(예를 들면, 무색, 파란색, 빨간색 등)으로 발현되는 것으로, 소화튜브(131)가 파열되기 전 대략 60-80 ℃에서 빨간색으로 변화하고, 소화튜브(131)의 파열온도(대략 80-100 ℃)가 될 경우 무색 또는 파란색으로 변화하도록 조합되어 소화튜브(131)의 외부면에 도포될 수 있다.
이에 따라, 소공간 내부에 배치되는 소화튜브(131)를 통해 소공간 내부의 온도가 상승하는 것을 시각적으로 쉽게 인지할 수 있어 화재 발생을 미연에 예방할 수 있다.
상술한 바와 같은 소화튜브(131)는 소공간 내부에서 화재 발생이 빈번한 영역에 지그재그 형태 등과 같이 상대적으로 더 세밀하게 배치함으로써, 해당 영역에서의 화재 발생 시 소화튜브(131)가 즉시 파열될 수 있어 화재를 초기에 진화할 수 있다.
또한, 소화튜브 부재(130)에는 소화튜브(131)의 타단에 소화튜브(131)의 내부 압력을 표시하기 위한 압력계(132)가 구비됨으로써, 내부 압력이 일정하게 유지되는 것을 쉽게 확인할 수 있다.
여기에서, 소화튜브(131)의 내부에 충진되는 제 2 소화액은 상술한 바와 같은 제 1 소화액의 종류인, FM-200, 드라이 케미칼, CO2, 물, 포말 등에서 선택하여 충진시킬 수 있다.
또한, 소화튜브(131)는 대략 80-100 ℃의 온도 조건에서 파열되고 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에 자유롭게 배치될 수 있도록 유연성이 확보되는 조건으로 제조된 실리콘, 나일론, 플라스틱 등을 이용한 폴리머 소재로 제작될 수 있으며, 화재 발생 시 전달되는 열에 의해 파열 온도에 도달하면, 해당 지점이 파열되어 소화튜브(131)의 해당 지점(화재 발생 지점)에서 개방됨으로써, 내부에 충진된 제 2 소화액이 분사될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 압력계(132)는 소화튜브(131)와 분리 가능하게 결합 체결될 수 있으며, 압력계(132) 분리 후 압력 주입 아답터를 결합하여 소화튜브(131) 내부에 압력을 주입할 수 있다.
경보 부재(140)는 소화액 수용 용기(110)의 압력을 감지하여 내부 압력 변동 시 제 1 경보를 출력하는 것으로, 밸브 부재(110)의 압력 측정기(122)를 통해 소화액 수용 용기(110)의 압력을 측정 감지하여 내부 압력이 기 설정된 압력값(예를 들면, 8bar 등)보다 감소하는 등 이상이 발생할 경우 이상 발생 신호를 제공받아 경고음 등과 같은 제 1 경보를 출력할 수 있다.
또한, 경보 부재(140)는 파열 온도보다 낮지만 기 설정된 경고 온도(대략 60-80 ℃)가 될 경우 전기 관련 시설물(10)의 제어부로부터 경보 출력 신호를 제공받아 소공간 내부의 온도 상승을 경고하는 경고음 등과 같은 제 2 경보를 출력할 수 있다. 이러한 전기 관련 시설물(10)의 제어부는 자체 온도를 측정하기 위한 온도 측정 센서를 구비하기 때문에, 이러한 경보 출력 신호를 제공받아 쉽게 제 2 경보를 출력할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치(100)에서, 전기 관련 시설물(10)의 제어부에서는 화재 발생 시 도 4에 도시한 바와 같은 회로 구성에 따라 주전원을 차단한 후 예비 전원을 공급할 수 있는데, A1은 화재신호의 입력, A2는 TRIP 신호의 입력, A3는 주전원 MG SW(magnetic switch) 차단 신호의 입력, A4는 주전원 MCCB(molded case circuit breaker) 차단 신호의 입력, A5는 화재경보 발령 신호의 입력, B1은 주전원 TRIP 신호의 입력, B2는 예비전원 MG SW 투입 신호의 입력을 나타낸다.
이에 따라, 주전원(A)에서는 화재신호가 입력(A1)되면, TRIP 신호를 입력(A2)시켜 주전원 MG SW 차단 신호를 제공(A3)하고, 주전원 MCCB 차단 신호를 제공(A4)하며, 화재 경보 발령 신호를 제공(A5)함으로써, 주전원이 차단될 수 있다.
또한, 주전원(A)에서의 화재 경보 발령 신호에 따라 방재실에서는 화재 경보를 발령할 수 있으며, 주전원 TRIP 신호가 입력(B1)될 경우 예비 전원(B)에서는 예비전원 MG SW 신호를 제공(B2)함으로써, 차단된 주전원(A)을 대신하여 예비전원(B)을 전기 관련 시설물에 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이 주전원(A)을 차단하고, 예비전원(B)을 공급하는 이유는 화재 발생 후에도 주전원(A)이 공급될 경우 전원 공급으로 인한 2차 발화의 가능성이 매우 높기 때문이며, 화재 발생 시 강제로 주전원(A)을 차단함으로써 2차 발화의 위험성을 미연에 방지할 수 있다.
한편, 도 5a 내지 도 5d는 본 발명의 실시예에 따른 분배전반 자동 소화 장치에 부가되는 분사 부재를 예시한 도면이다.
상술한 바와 같은 분배전반 자동 소화 장치(100)에서는 소화액 수용 용기(110), 밸브 부재(120), 소화튜브 부재(130), 경보 부재(140) 등을 포함하는 것으로 하여 설명하였는데, 도 5a 내지 도 5d를 참조하면, 소화액 수용 용기(110)가 전기 관련 시설물(10)의 상부에 배치될 경우 밸브 부재(120)와 소화튜브 부재(130)의 결합 부분에 온도감열퓨즈를 포함하는 분사 부재가 더 구비되거나, 소화액 수용 용기(110)가 전기 관련 시설물(10)의 상단보다 상대적으로 낮은 위치에 배치될 경우 소공간 내부의 특정 부분에 대한 소화 기능을 향상시키기 위한 경우 소공간 내부의 상부를 거쳐 배열되는 소화튜브(131)의 사이에 분사 부재가 더 구비되거나, 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부 특정 지점에 대한 소화 기능을 향상시키기 위한 경우 소공간 내부의 특정 지점을 거쳐 배열되는 소화튜브(131)의 사이에 분사 부재가 더 구비될 수 있다.
이러한 분사 부재는 청동 프레임관(a)과, 청동 프레임관(a)의 내외부를 관통하여 청동 프레임관(a)의 외주면을 따라 형성되는 복수의 분사홀(b)과, 분사홀에 채워진 납블록(c)을 포함하며, 대략 80-100 ℃에서 분사홀(b)을 막고 있는 납블록(c)이 용융되어 청동 프레임관(a)의 내외부를 개방시키고, 소화액 수용 용기(110)에서 배출되는 제 1 소화액이 분사홀(b)을 통해 소공간 내부의 상부에서 하부로 분사됨으로써, 소공간 내부 전체 영역으로 화재가 확산되는 것을 미연에 방지할 수 있다.
여기에서, 청동 프레임관(a)의 내외부를 관통하여 형성되는 분사홀(b)은 청동 프레임관(a)의 단면에서 보면, 시계방향 나선형, 반시계방향 나선형, 그 복합 형태(나선과 역나선이 복합된 형태) 등으로 다양하게 형성될 수 있고, 직선 형태보다 와류 현상으로 인해 분사 속도 및 분사 거리를 향상시킴으로써, 더욱 효과적으로 화재를 진화할 수 있다. 바람직하게는, 시계방향 나선형 및 반시계방향 나선형의 형태를 갖는 분사부재는 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부 특정 지점에 대한 소화 기능을 향상시키기 위한 경우에 적용될 수 있고, 나선과 역나선이 복합된 형태를 갖는 분사부재는 소공간 내부의 상부에 구비되는 경우에 적용될 수 있으며, 이러한 분사부재의 경우 분사홀(b)의 형태는 청동 프레임관(a)의 내부에서 외부측으로 시계방향 나선형, 반시계방향 나선형 등의 형태로 절곡되도록 형성될 수 있다.
물론, 이러한 청동 프레임관(a)의 양단에는 밸브 부재(120)와 소화튜브 부재(130), 또는 소화튜브 부재(130)의 소화튜브(131) 사이에 오링, 볼트, 너트, 연결캡 등과 같은 결합 수단이 형성 및 구비됨으로써, 밸브 부재(120)와 소화튜브 부재(130), 또는 소화튜브 부재(130)의 소화튜브(131) 사이를 안정적으로 결합시킬 수 있다.
따라서, 배전반의 소공간 내부에 수용 용기와 연결된 소화튜브를 배열하고, 파열 온도가 될 경우 화재 발생 지점에서 소화튜브가 파열되어 소화튜브 내부에 채워진 소화액을 통해 1차 진화하며, 압력 차이에 따라 수용 용기 내부에 채워진 소화액이 분사되어 2차 진화함으로써, 화재 진화에 대한 즉시성, 적시성 및 발화지점에 대한 근접성을 확보할 수 있고, 화재를 초기에 효과적으로 진화할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 분배전반 자동 소화 장치를 이용하여 전기 관련 시설물의 소공간 내부에 화재가 발생할 경우 자동으로 진화하는 과정에 대해 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따라 분배전반 자동 소화 장치를 이용하여 화재를 진화하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 방재 모드(단계602)에서, 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에서 화재 발생으로 인해 파열 온도에 도달함으로써, 소화 튜브(131)가 파열되는지를 판단한다(단계604).
여기에서, 소화튜브(131)는 대략 80-100 ℃의 온도 조건에서 파열되고 전기 관련 시설물(10)의 소공간 내부에 자유롭게 배치될 수 있도록 유연성이 확보되는 조건으로 제조된 실리콘, 나일론, 플라스틱 등을 이용한 폴리머 소재로 제작되며, 화재 발생 시 전달되는 열에 의해 파열 온도에 도달하면, 해당 지점이 파열될 수 있다.
상기 단계(604)에서의 체크 결과, 소화튜브(131)가 파열된 경우 소화튜브(131) 내부에 채워진 제 2 소화액을 해당 지점에 분사하여 1차 진화한다(단계606).
역기에서, 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 소화튜브(131)의 파열 온도(대략 80-100 ℃)가 될 경우 특정 영역에 근접된 소화튜브(131)가 파열되어 해당 지점에서 소화튜브(131)가 개방됨으로써, 소화튜브(131)의 내부에 채워진 제 2 소화액을 1차 분사시킬 수 있다.
그리고, 밸브 부재(120)에서는 소화액 수용 용기(110)와 소화튜브(131)의 압력 차이에 따라 개방되어 소화액 수용 용기(110)에 채워진 제 1 소화액을 배출한다(단계608).
여기에서, 밸브 부재(120)는 소화액 수용 용기(110)에 결합되어 압력차에 따라 소화액 수용 용기(110)의 내부에 채워진 제 1 소화액의 배출을 조절하는 것으로, 밸브 몸체(121), 압력측정기(122), 체크 밸브(123) 등을 포함될 수 있다.
다음에, 소화튜브 부재(130)는 밸브 부재(120)를 통해 배출된 제 1 소화액을 감열체가 파괴된 해당 지점에 분사하여 2차 진화한다(단계610). 즉, 소화튜브 부재(130)는 소화액 수용 용기(110)의 내외부 압력 변화에 따라 밸브 부재(120)의 개방을 통해 배출된 제 1 소화액을 소화튜브(131)가 파열된 해당 지점에서 분사할 수 있다.
한편, 압력측정기(122)에서는 소화액 수용 용기(110)의 제 1 소화액 배출에 따른 압력 차이를 감지하여 이상 발생 신호를 경보 부재(140)에 제공한다(단계612). 여기에서, 밸브 부재(110)의 압력 측정기(122)에서는 소화액 수용 용기(110)의 압력을 측정 감지하여 내부 압력이 기 설정된 압력값(예를 들면, 8bar 등)보다 감소하는 등 이상이 발생할 경우 이상 발생 신호를 경보 부재(140)에 제공할 수 있다.
이어서, 경보 부재(140)에서는 이상 발생 신호에 따라 경고음과 같은 제 1 경보를 출력한다(단계614).
이와 동시에, 압력측정기(122)에서 제공되는 이상 발생 신호(화재 신호)는 제어부에 제공되며, 이에 따라 제어부에서는 주전원을 차단하고, 예비전원을 전기 관련 시설물에 공급한다(단계616).
예를 들면, 주전원(A)에서는 화재신호가 입력(A1)되면, TRIP 신호를 입력(A2)시켜 주전원 MG SW 차단 신호를 제공(A3)하고, 주전원 MCCB 차단 신호를 제공(A4)하며, 화재 경보 발령 신호를 제공(A5)함으로써, 주전원이 차단될 수 있다.
또한, 주전원(A)에서의 화재 경보 발령 신호에 따라 방재실에서는 화재 경보를 발령할 수 있으며, 주전원 TRIP 신호가 입력(B1)될 경우 예비 전원(B)에서는 예비전원 MG SW 신호를 제공(B2)함으로써, 차단된 주전원(A)을 대신하여 예비전원(B)을 전기 관련 시설물에 공급할 수 있다.
따라서, 전기 관련 시설물의 소공간 내부에 수용 용기와 연결된 소화튜브를 배열하고, 파열 온도가 될 경우 화재 발생 지점에서 소화튜브가 파열되어 소화튜브 내부에 채워진 소화액을 통해 1차 진화하며, 압력 차이에 따라 수용 용기 내부에 채워진 소화액이 분사되어 2차 진화함으로써, 화재 진화에 대한 즉시성, 적시성 및 발화 지점에 대한 근접성을 확보할 수 있고, 화재를 초기에 효과적으로 진화할 수 있다.
상술한 바와 같은 분배전반 자동 소화 장치(100)는 수배전반, 분배반 등 소규모의 방호 대상물, 감지기의 오작동이 빈번이 발생하는 장소, 전원장치 및 감지기의 설치가 어려운 장소, 진동이 심하고 분진이 많이 발생하는 장소 등이 쉽게 설치됨으로써, 화재를 감지 및 진화 과정을 자동으로 진행할 수 있고, 신속하게 화재를 감지 및 진화할 수 있으며, 별도의 전원 공급 없이도 작동이 가능하고, 복수의 영역에 연결하여 다중적으로 설치되어 다중 방호가 가능하고, 별도의 추가 구성없이도 차량 내부, 건물 내부 등과 같은 다양한 소공간에 설치 가능한 장점이 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 전기 관련 시설물 100 : 분배전반 자동 소화 장치
110 : 소화액 수용 용기 120 : 밸브 부재
121 : 밸브 몸체 122 : 압력측정기
123 : 체크 밸브 130 : 소화튜브 부재
131 : 소화튜브 132 : 압력계
140 : 경보 부재

Claims (1)

  1. 소화액 수용 용기에 결합되어 압력차에 따라 상기 소화액 수용 용기의 내부에 채워진 제 1 소화액의 배출을 조절하는 밸브 부재와,
    상기 밸브 부재와 결합 연결되어 분배전반의 소공간 내부에 배열되며 상기 소공간 내부에서 특정 영역의 온도가 파열 온도가 될 경우 상기 특정 영역에 대응하는 소화튜브가 파열되어 상기 소화튜브의 내부에 채워진 제 2 소화액을 1차 분사시킨 후 압력 변화에 따라 상기 밸브 부재를 통해 배출된 상기 제 1 소화액을 2차 분사하되, 외부면에 감온변색물질이 도포되어 기 설정된 온도 범위별로 다른 색상이 발현되는 소화튜브 부재와,
    상기 소화액 수용 용기의 내부 압력이 변동될 경우 발생하는 이상 발생 신호를 수신하여 주전원을 차단하고 예비전원을 공급하는 제어부와,
    상기 소화액 수용 용기의 압력을 감지하여 내부 압력 변동 시 제 1 경보를 출력하는 경보 부재와,
    상기 밸브 부재와 상기 소화튜브 부재의 결합 부분 및 상기 소화튜브 부재의 사이에 구비되어 상기 제 1 소화액이 분사되는 분사 부재를 포함하며,
    상기 밸브 부재는,
    상기 소화액 수용 용기의 배출구에 결합 연결되는 밸브 몸체와, 상기 밸브 몸체의 일측면에 설치되어 상기 소화액 수용 용기의 압력을 측정하는 압력측정기와, 상기 밸브 몸체의 타측면에 결합되고 상기 소화튜브의 일단에 연결되며 상기 제 1 소화액 및 제 2 소화액의 혼합을 방지하는 체크 밸브를 포함하고,
    상기 소화튜브 부재는,
    상기 소화튜브의 타단에는 상기 소화튜브의 내부에 압력을 주입하기 위한 압력 주입 아답터를 구비하며,
    상기 경보 부재는,
    상기 파열 온도보다 낮지만 기 설정된 경고 온도가 될 경우 상기 제어부의 제어에 따라 상기 소공간 내부의 온도 상승을 경고하는 제 2 경보를 출력하고,
    상기 분사 부재는,
    청동 프레임관과, 상기 청동 프레임관의 내외부를 관통하여 상기 청동 프레임관의 외주면을 따라 형성되는 복수의 분사홀과 상기 분사홀에 채워진 납블록을 포함하며, 상기 파열 온도가 될 경우 납블록이 용융되어 상기 제 1 소화액을 분사하되, 상기 분사홀은 각각 상기 청동 프레임관의 단면에서 시계방향 나선형, 반시계방향 나선형, 나선과 역나선이 복합된 형태 중 어느 하나의 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 분배전반 자동 소화 장치.
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