KR101539537B1 - 화재 방지 시스템이 구비된 차량 - Google Patents

화재 방지 시스템이 구비된 차량 Download PDF

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KR101539537B1 KR1020140049546A KR20140049546A KR101539537B1 KR 101539537 B1 KR101539537 B1 KR 101539537B1 KR 1020140049546 A KR1020140049546 A KR 1020140049546A KR 20140049546 A KR20140049546 A KR 20140049546A KR 101539537 B1 KR101539537 B1 KR 101539537B1
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Abstract

차량 사고 등을 통해 양극 전선의 피복이 손상될 경우 누전차단기에 의해 배터리의 (+)극의 전원을 차단함으로써 차량 화재를 원천적으로 봉쇄할 수 있는 화재 방지 시스템이 구비된 차량이 개시된다. 화재 방지 시스템이 구비된 차량은 차량에 설치되는 배터리와, 일 측이 상기 배터리의 양극 단자에 연결되며 타 측이 부하로 연결된 양극 전선과, 일 측이 상기 배터리의 음극 단자에 연결되며 타 측이 누전차단기를 지나 부하로 연결된 음극 전선과, 양극 전선의 도전선과 음극 전선에 흐르는 전류를 감지하여 누전시 전류를 차단 작동되도록 설치된 누전차단기로 이루어지며; 상기 양극 전선은 도전선과, 상기 도전선을 감싸는 제1 절연피복과, 상기 제1 절연피복 외측으로 구비되는 제1 도전선으로 이루어지며; 상기 도전선의 일 측은 배터리의 양극 단자에 연결되고 상기 누전차단기를 지나 타 측이 부하로 연결되며, 상기 제1 도전선의 일 측은 배터리의 음극 단자에 연결되고 타 측은 도전선을 따라 연장되며 단부는 단선 상태이다. 따라서, 교통사고 등으로 인한 외력 또는 부식 등 각종 원인에 의해 피복이 손상될 경우 스파크 등에 의한 착화를 원천적으로 방지하여 화재를 방지할 수 있다.

Description

화재 방지 시스템이 구비된 차량{Vehicle with system for fire protection}
본 발명은 화재 방지 시스템이 구비된 차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 누전시 전원이 차단됨으로써 차량의 화재가 원천적으로 방지될 수 있는 화재 방지 시스템이 구비된 차량에 관한 것이다.
생활 수준의 향상과 산업발전으로 자동차가 생활필수품의 하나로 자리를 잡아가고 있는 현재의 추세에, 도시인구의 집중화 현상으로 인해 수많은 자동차가 길을 메워 심각한 교통난을 유발시키고 있다.
한편, 여러가지 원인으로 인하여 차량 화재가 종종 발생하고 있으며, 이러한 차량화재가 고속도로상이나 주택가 골목등에서 발생하게 되는 경우, 심한 교통난을 가중시킬 뿐만 아니라 차량화재 당사자는 인명 및 재산상의 큰 솔실을 입게 된다. 이러한 현상은 결국 차량 제조회사와 당사자간의 끊임없는 분쟁으로 이어지고 당사자간의 법적대응도 빈번하여 경찰 및 법원의 업무를 가중시키는 결과를 초래함으로써, 사회적으로나 국가적으로도 큰 손실이 아닐 수 없다.
선 출원된 대한민국 등록특허공보 제0170916호(1998.10.16)에는 차량화재 방지 시스템이 개시된바 있다. 도 1은 종래의 차량화재 방지 시스템의 개략적인 구성을 도시한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 참조번호 10은 감지부로서, 감지부(10)는 차량 내부의 소정부분에 장착되어 각 부품의 과열상태를 감지하는 과열감지센서(12)와, 차량의 이상 현상, 예를 들어 엔진 과열, 누전 등으로 인해 차량에서 발생하게 되는 연기를 감지하는 연기 감지센서(14)로 구성된다.
참조 번호 20은 제어부로서, 제어부(20)는 감지부(10)로부터의 과열 및 연기 감지신호에 의겨하여 그에 상응하는 시스템 제어를 위한 제어신호를 발생한다. 상기 제어부(20)는 밧데리(VB)로부터의 전원을 시스템에 제공하는 전원회로부(22)와, 상기 전원회로부(22)로부터의 전원과 감지부(10)로부터의 과열 및 연기 감지신호가 입력되는 입력부(24)와, 상기 입력부(24)로부터의 감지신호에 상응하는 시스템 제어신호를 발생하는 제어회로부(26)와, 상기 제어회로부(26)의 타측 출력에 연결되어 발진파형을 갖는 신호를 발생하는 발진부(28)와, 상기 발진부(28)의 출력에 베이스가 연결되고 에미터가 접지에 연결된 제2트랜지스터(Q1)를 구비한다.
참조 번호 30은 경고발생부로서, 경고발생부(30)는 제어부(20)로부터의 제어신호에 따라 청각적인 단속음을 발생하도록 구동된다. 참조 번호 40은 전원차단부로서, 전원차단부(40)는 제어부(20)로부터의 제어신호에 따라 구동되어 밧데리(VB)에서 차량 부하로의 전원공급을 제어한다.
도 2는 도 1의 차량화재 방지 시스템의 감지부 및 제어부의 세로 회로도를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 일정 전압으로 안정된 전원전압(Vcc)이 저항(R1)을 통해 연기 감지센서(12)에 연결되고 이 라인의 전압은 연기 감지센서(12)에 의해 연기 감지 상태에 따라 가변되며 제1비교기(CP1)의 반전단자에 연결된다. 제1비교기(CP1)의 비반전단자에는 일정 전압의 기준전압이 연결된다.
상기 연기감지센서(12)를 통해 차량에서 연기가 감지되면, 저항이 감소되어 a점의 전위가 내려가게 되고 이에 따라 전위가 ab인 상태로 되어 제1비교기(CP1)의 출력은 하이레벨 상태가 된다. 이때, 과열 감지센서(14)에 의해 과열이 감지되지 않은 상태이므로 제2비교기(CP2)의 출력은 로우레벨 상태이다. 따라서, 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)의 출력이 일측 및 타측 입력단자에 각각 연결된 낸드게이트(G1)의 출력은 로우레벨 상태가 되고, 제1 및 제2비교기(CP1,CP2)의 출력이 일측 및 타측 입력단자에 각각 연결된 오아게이트(G2)의 출력은 하이레벨 상태가 된다.
그 결과, 오아게이트(G2)의 출력에 그의 일측 입력단자가 연결된 낸드게이트(G3)의 출력이 하이레벨 상태가 되어 저항(R11)을 통해 콘덴서(C1)가 충전된다. 한편, 낸드게이트(G3)의 출력에 양단의 입력단자가 연결된 낸드게이드(G4)의 출력은 로우레벨 상태를 유지한다. 이후에, 콘덴서(C1)의 충전이 완료되어 두 개의 저항(R10,R11)을 통해 분압된 전압이 낸드게이트(G3)의 타측 입력단자에 인가됨으로써, 낸드게이트(G3)의 출력은 로우레벨 상태로 된다. 상기 낸드게이트(G4)의 출력은 하이레벨 상태로 반전됨으로써, 저항(R12)을 통해 베이스가 낸드게이트(G4)의 출력에 연결된 제2트랜지스터(Q2)가 바이어스되어 턴온된다.
따라서, 경고발생부(30)인 부저가 울리게 된다. 다시 콘덴서(C1)의 방전이 저항(R11)과 콘덴서(C1)의 시정수에 의해 일정 시간동안 이루어진 다음 방전이 종료되면, 저항(R10)을 통해 콘덴서(C1)의 충전 전압이 타측 입력단자에 인가되던 낸드게이트(G3)의 출력이 하이레벨 상태가 되고, 낸드게이트(G4)의 출력은 로우레벨 상태로 된다. 따라서, 제2트랜지스터(Q)가 턴오프됨으로써 부저의 작동이 중지된다. 상기 경고발생부는 콘덴서(C1)의 충반전 동작에 의해 제2트랜지스터(Q2)가 온/오프 제어됨으로써 부저가 단속적인 경고음을 발생한다.
한편, 도 3은 종래의 차량 전기 배선을 개략적으로 도시한 것이고, 도 4는 도 3의 양극 전선의 단면도이다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 차량에는 배터리(41)가 구비된다. 양극 전선(45)은 일 측이 배터리(41)의 양극 단자에 연결되고, 타 측이 부하(43)에 연결된다. 음극 전선(47)은 일 측이 배터리(41)의 음극 단자에 연결되며, 타 측이 부하(43)에 연결된다. 상기 부하(43)는 차량에 설치되는 전장품인 전조등(431), 실내등(433), 브레이크등(435) 및 제어부(437) 등으로 구성될 수 있다. 상기 양극 전선(45)은 도 4의 단면도에 도시된 바와 같이 구리 등의 전도성 소재로 이루어진 도전선(451)과, 상기 도전선(451)의 외부를 감싸는 피복(453)으로 이루어진다.
상기 종래의 차량 전기 배선은 전기 회로상의 문제가 발생할 경우 차량 화재로 이어지게 된다. 즉, 차량 화재는 충돌 등 교통 사고에 의해 양극 전선(45)의 피복(453)이 손상될 경우 (-)극인 차체와 접촉되거나 합선 등이 일어나 발생하게 되는 것으로서, 전기스파크가 발생해 점화원으로 작용하게 되며 누출된 휘발유 등 연료에 착화되어 화재로 발전하게 된다.
종래 차량의 화재 방지 방법은 충격 센서, 온도 센서, 연기 감지 센서 등에 의한 방법으로서 차량 화재를 원천적으로 방지할 수 없으며, 차량 전기 배선에서 차량 차체가 (-)극을 형성함에 따라 누전이 감지되지 않는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허공보 제0170916호(1998.10.16)
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 차량 사고 등을 통해 양극 전선의 피복이 손상되어 누전되는 경우 전원이 차단됨으로써 차량 화재가 원천적으로 방지될 수 있는 화재 방지 시스템이 구비된 차량을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량은 차량에 설치되는 배터리와, 일 측이 상기 배터리의 양극 단자에 연결되며 타 측이 부하로 연결된 양극 전선과, 일 측이 상기 배터리의 음극 단자에 연결되며 타 측이 누전차단기를 지나 부하로 연결된 음극 전선과, 양극 전선의 도전선과 음극 전선에 흐르는 전류를 감지하여 누전시 전류를 차단 작동되도록 설치된 누전차단기로 이루어지며; 상기 양극 전선은 도전선과, 상기 도전선을 감싸는 제1 절연피복과, 상기 제1 절연피복 외측으로 구비되는 제1 도전선으로 이루어지며; 상기 도전선의 일 측은 배터리의 양극 단자에 연결되고 상기 누전차단기를 지나 타 측이 부하로 연결되며, 상기 제1 도전선의 일 측은 배터리의 음극 단자에 연결되고 타 측은 도전선을 따라 연장되며 단부는 단선 상태이다.
상기에서, 제1 도전선은 제1 절연피복을 감싸는 구조로 이루어지며, 상기 제1 도전선 외측으로 제1 도전선을 감싸 절연시키는 제2 절연피복이 구비된다.
상기에서, 제1 도전선은 누전차단기를 우회하여 배터리의 음극 단자에 연결된다.
상기에서, 양극 전선의 제1 절연피복과 제2 절연피복이 손상되어 도전선과 제1 도전선이 전기적으로 접촉되면, 음극 단자에 연결된 제1 도전선에 의하여 바이패스 회로가 형성되어 누전차단기가 작동되면서 전류가 차단된다.
상기에서, 바이패스 회로는 전류를 배터리 측으로만 흐르게 하는 다이오드를 구비한다.
본 발명에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량은 교통사고 등으로 인한 외력 또는 부식 등 각종 원인에 의해 피복이 손상되어 누전되는 경우 전원이 차단됨으로써 화재 발생이 원천적으로 방지될 수 있다.
도 1은 종래의 차량화재 방지 시스템의 개략적인 구성을 도시한 구성도이고,
도 2는 도 1의 차량화재 방지 시스템의 감지부 및 제어부의 세로 회로도를 도시한 것이며,
도 3은 종래의 차량 전기 배선을 개략적으로 도시한 것이고,
도 4는 도 3의 양극 전선의 단면도이며,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량의 전기 배선을 개략적으로 도시한 구성도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량의 양극 전선을 도시한 종단면도이다.
이하 첨부된 도면에 따라서 화재 방지 시스템이 구비된 차량의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량의 전기 배선을 개략적으로 도시한 구성도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량의 양극 전선을 도시한 종단면도이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량은 차량에 설치되는 배터리(141)와, 일 측이 상기 배터리(141)의 양극 단자(1413)에 연결되며 타 측이 부하(143)로 연결된 양극 전선(145)과, 일 측이 상기 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되며 타 측이 누전차단기(144)를 지나 부하(143)로 연결된 음극 전선(147)과, 양극 전선(145)의 도전선(1451)과 음극 전선(147)에 흐르는 전류를 감지하여 누전시 전류를 차단 작동되도록 설치된 누전차단기(144)를 포함하여 이루어진다.
배터리(141)는 차량에 설치되어 각종 차량의 전장품에 전류를 공급하며, 양극 단자(1413)와 음극 단자(1411)를 구비한다. 이하의 설명에서 배터리(141)의 전원을 공급받아 구동되는 차량의 전장품은 부하(143)라 하며, 상기 부하(143)는 전조등(1431), 실내등(1433), 브레이크등(1435) 및 제어부(1437) 등을 포함할 수 있다.
양극 전선(145)은 배터리(141)와 부하(143) 사이를 연결하는 것으로서, 일 측이 배터리(141)의 양극 단자(1413)에 연결되며 타 측이 부하(143)에 연결된다. 양극 전선(145)은 도전선(1451)과, 상기 도전선(1451)을 감싸는 제1 절연피복(1453)과, 상기 제1 절연피복(1453) 외측으로 구비되는 제1 도전선(1455)으로 이루어진다.
음극 전선(147)은 배터리(141)와 부하(143) 사이를 연결하는 것으로서, 일 측이 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되며 타 측이 누전차단기(144)를 지나 부하(143)에 연결된다.
상기 도전선(1451)의 일 측은 배터리(141)의 양극 단자(1413)에 연결되고, 누전차단기(144)를 지나 타 측이 부하(143)로 연결된다. 상기 제1 도전선(1455)의 일 측은 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되고, 타 측은 도전선(1451)을 따라 연장되며 단부는 단선 상태이다. 상기 도전선(1451)은 구리 등의 전도성 소재로 이루어진다. 도 6에 도시한 바와 같이 제1 도전선(1455)은 누전차단기(144)를 지나지 않고 누전차단기(144)를 우회하여 음극 단자(1411)에 연결된다.
상기 제1 도전선(1455)은 제1 절연피복(1453)을 감싸는 구조로 이루어진다. 제1 도전선(1455)의 외측에는 제1 도전선(1455)을 감싸 절연시키는 제2 절연피복(1457)이 구비된다. 상기 제1 도전선(1455)은 누전차단기(144)를 우회하여 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결된다. 상기 제1 도전선(1455)은 도전성 소재로 이루어지며, 박판 형태로 제1 절연피복(1453)의 외주면을 감싸게 형성될 수 있다.
상기 제1 도전선(1455)의 일 측은 배터리(141)의 음극 단자(1411)로부터 누전차단기(144)를 바이패스하여 부하(143)의 바로 앞까지 연장 형성되며, 제1 도전선(1455)은 부하(143)와 연결되지 않고 단부가 단선되어 있다. 즉, 제1 도전선(1455)은 단부가 부하(143)와 연결되지 않고 단선된 상태이며, 도전선(1451)을 감싸는 제1 절연피복(1453)을 감싸면서 소정 위치에서 분지되어 누전차단기(144)를 지나지 않고 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결된다.
상기 양극 전선(145)의 제1 절연피복(1453)과 제2 절연피복(1457)이 손상되어 도전선(1451)과 제1 도전선(1455)이 전기적으로 접촉되면, 음극 단자(1411)에 연결된 제1 도전선(1455)에 의하여 바이패스 회로(149)가 형성되어 누전차단기(144)가 작동되면서 전류가 차단된다. 상기 바이패스 회로(149)에는 전류를 배터리(141) 측으로만 흐르게 하는 다이오드(1491)가 구비될 수 있다.
제1 도전선(1455)을 감싸고 있는 제2 절연피복(1457)이 손상되고 제1 절연피복(1453)이 손상되지 않는 상태에서는, 양극 전선(145) 측 전류와 음극 전선(147)의 전류는 동일하여 누전차단기(144)는 작동되지 않는다.
제1 절연피복(1453)이 손상되고, 제1 절연피복(1453)에 의하여 절연되어 있는 도전선(1451)과 제1 도전선(1455)은 통전되면 도전선(1451)을 통해 부하(143) 측으로 흐르는 전류의 일부는 제1 도전선(1451) 측으로 흐르게 된다. 제1 도전선(1455)은 부하(143)와 단선된 상태로 누전차단기(144)를 지나지 않고 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되어 있으므로, 전류는 배터리(141)의 양극 단자(1413)로부터 일부는 부하(143)를 지나고 음극 전선(147)을 통하여 누전차단기(144)를 지나 음극 단자(1411)로 되돌아오고, 다른 일부는 도전선(1451)과 통전된 제1 도전선(1455)으로 바이패스 회로(149)를 통해 누전차단기(144)를 바이패스하여 음극 단자(1411)로 되돌아온다. 이에 따라, 누전차단기(144)는 양극 전선(145) 측 전류와 음극 전선(147) 측 전류의 차이를 감지하여 회로를 차단하게 된다.
상기 누전차단기(144)는 최대한 배터리(141) 측에 인접하게 설치되며, 더욱 바람직하게는 누전차단기(144)를 배터리(141)와 일체로 형성하여 배터리(144)와 누전차단기(144) 사이에서 발생할 수 있는 합선의 가능성까지 차단할 수 있다.
양극 전선(145)의 도전선(1451)의 둘레에 제1 도전선(1455)을 절연되게 구성하고 누전차단기(144)를 바이패스시킴으로써, 교통사고 등으로 인한 외력 또는 부식 등 각종 원인에 의해 피복이 손상될 경우 스파크 등에 의한 착화를 원천적으로 방지할 수 있다.
지금까지 본 발명에 따른 화재 방지 시스템이 구비된 차량은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당업자라면 누구든지 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
141 : 배터리 1411 : 음극 단자
1413 : 양극 단자 143 : 부하
144 : 누전차단기 145 : 양극 전선
1451 : 도전선 1453 : 제1 절연피복
1455 : 제1 도전선 1457 : 제2 절연피복
147 : 음극 전선 149 : 바이패스 회로
1491 : 다이오드

Claims (5)

  1. 차량에 설치되는 배터리(141)와, 일 측이 상기 배터리(141)의 양극 단자(1413)에 연결되며 타 측이 부하(143)로 연결된 양극 전선(145)과, 일 측이 상기 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되며 타 측이 누전차단기(144)를 지나 부하(143)로 연결된 음극 전선(147)과, 양극 전선(145)의 도전선(1451)과 음극 전선(147)에 흐르는 전류를 감지하여 누전시 전류를 차단 작동되도록 설치된 누전차단기(144)로 이루어지며; 상기 양극 전선(145)은 도전선(1451)과, 상기 도전선(1451)을 감싸는 제1 절연피복(1453)과, 상기 제1 절연피복(1453) 외측으로 구비되는 제1 도전선(1455)으로 이루어지며; 상기 도전선(1451)의 일 측은 배터리(141)의 양극 단자(1413)에 연결되고 상기 누전차단기(144)를 지나 타 측이 부하(143)로 연결되며, 상기 제1 도전선(1455)의 일 측은 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결되고 타 측은 도전선(1451)을 따라 연장되며 단부는 단선 상태인 것을 특징으로 하는 화재 방지 시스템이 구비된 차량.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 제1 도전선(1455)은 제1 절연피복(1453)을 감싸는 구조로 이루어지며, 상기 제1 도전선(1455) 외측으로 제1 도전선(1455)을 감싸 절연시키는 제2 절연피복(1457)이 구비된 것을 특징으로 하는 화재 방지 시스템이 구비된 차량.
  3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1 도전선(1455)은 누전차단기(144)를 우회하여 배터리(141)의 음극 단자(1411)에 연결된 것을 특징으로 하는 화재 방지 시스템이 구비된 차량.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 양극 전선(145)의 제1 절연피복(1453)과 제2 절연피복(1457)이 손상되어 도전선(1451)과 제1 도전선(1455)이 전기적으로 접촉되면, 음극 단자(1411)에 연결된 제1 도전선(1455)에 의하여 바이패스 회로(149)가 형성되어 누전차단기(144)가 작동되면서 전류가 차단되는 것을 특징으로 하는 화재 방지 시스템이 구비된 차량.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 바이패스 회로(149)는 전류를 배터리(141) 측으로만 흐르게 하는 다이오드(1491)를 구비하는 것을 특징으로 하는 화재 방지 시스템이 구비된 차량.
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JPH0747746Y2 (ja) * 1987-12-25 1995-11-01 矢崎総業株式会社 ワイヤーハーネスの保護装置
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