KR101833981B1 - 수배전반의 스마트 소방방재 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수배전반의 스마트 소방방재 시스템에 관한 것으로, 수배전반에서 화재발생시 자동소화장치를 통해 자체적으로 화재진압이 가능하며, 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 때 강제로 작동시켜 화재피해가 커지는 것을 방지하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 수배전반의 소방방재 시스템에 있어서, 상기 수배전반의 기기 내부에 설치되어 화재발생시 특정온도에서 용기의 표면이 자체적으로 녹으면서 내부에 충진된 소화약제가 고압배출되어 소화가 이루어지는 자동소화장치와, 상기 기기 내부에 설치되어 내부온도를 검출하는 온도센서와, 상기 자동소화장치의 일측에 설치되어 화재발생시 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 경우 자동소화장치의 용기표면을 강제로 손상시켜 소화작동이 될 수 있도록 하는 보조작동장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

수배전반의 스마트 소방방재 시스템{Smart fire prevention system of Distributing board}

본 발명은 수배전반의 스마트 소방방재 시스템에 관한 것으로, 수배전반에서 화재발생시 자동소화장치를 통해 자체적으로 화재진압이 가능하며, 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 때 강제로 작동시켜 화재피해가 커지는 것을 방지하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 발전소, 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 스위치, 계기, 릴레이 등을 설치한 배전반이 마련되며 전원을 분배하는 기기이다. 특히 대규모 공장이나 통신업체 등에는 PLC판넬, 고-저압 판넬, 리페어(Repair) 판넬, 특고 수전반, 통신시스템 판넬 등 다양한 종류의 전자부품이 배전반에 설치되어 있다.

이러한 수배전반은 각종 전기부품 및 배선들이 복잡하게 설치되어 과전류나 합선 등의 이유로 화재의 발생위험이 크다 할 수 있으며 화재가 발생하게 되면 초기에 진압하여 화재피해가 커지지 않도록 해야 한다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 선행기술로서 등록특허 제10-1423559호(수배전반용 지능형 열화감시영상시스템)에는 수배전반 내부의 발열부에 부착되어, 상기 발열부의 온도변화에 따라 설정온도가 되면 색상이 변하여 전기열화의 위험을 시각적으로 표시하는 온도라벨테이프; 상기 온도 라벨테이프의 색상변화 및 상기 수배전반의 내부 상태를 감시하도록 영상을 촬영하는 감시카메라; 상기 감시카메라의 전원을 공급 및 차단하는 제어보드; 및 유무선통신선로를 통해 상기 제어보드를 제어하여 상기 감시카메라의 동작을 제어하고, 상기 감시카메라에서 촬영된 영상을 실시간으로 수신하며, 수신된 상기 영상을 분석하여 상기 온도라벨테이프의 색상변화에 따라 이상 온도 발생 시 경보하는 지능형 영상서버;를 포함한 구성이 제시되어 있다.

그러나 상기 선행기술은 수배전반 내부에 발생하는 과열부위의 모니터링만 이루어질 뿐, 자체적으로 화재진압은 어렵고 화재규모가 커질 경우 전문인력을 동원해서 화재를 진압해야 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 수배전반의 기기에서 화재발생시 자동소화장치를 통해 자체적으로 화재진압이 가능하며, 상기 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 때 강제로 작동시켜 화재피해가 커지는 것을 방지하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템을 제공함에 목적이 있다.

본 발명은 수배전반의 소방방재 시스템에 있어서, 상기 수배전반의 기기 내부에 설치되어 화재발생시 특정온도에서 용기의 표면이 자체적으로 녹으면서 내부에 충진된 소화약제가 고압배출되어 소화가 이루어지는 자동소화장치와, 상기 기기 내부에 설치되어 내부온도를 검출하는 온도센서와, 상기 자동소화장치의 일측에 설치되어 화재발생시 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 경우 자동소화장치의 용기표면을 강제로 손상시켜 소화작동이 될 수 있도록 하는 보조작동장치;로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 자동소화장치는; 용기의 재질이 폴리머(Polymer)계열의 열가소성 수지로 이루어지고, 그 내부에는 할로겐 화합물계 소화약제 또는 불활성 가스계 소화약제로 구성되는 청정소화약제가 충진되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 보조작동장치는; 함체로 이루어져 자동소화장치의 경로 상에 고정설치되는 케이스와, 상기 케이스 내부에는 용기 표면과 접촉될 수 있도록 한 작동봉과, 상기 작동봉이 자동소화장치의 용기 표면을 손상시킬 수 있도록 한 조건으로 변환하는 작동수단과, 상기 온도센서의 검출신호에 따라 작동수단으로 작동신호를 인가하는 작동제어모듈;로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 케이스는 튜브형태의 자동소화장치가 지날 수 있도록 설치관로가 형성되고, 상기 설치관로의 일측에는 작동봉과 접촉될 수 있도록 접촉구멍이 형성되며,상기 설치관로를 가로지르는 형태로 설치관로 내부와 케이스 외부를 연통하는 약제토출관로가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 작동봉은 끝부분이 날카로운 형태로 형성되고, 상기 작동수단은 작동봉의 끝부분을 용기 표면방향으로 이동시켜 자동소화장치의 용기 표면에 물리적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 작동봉은 끝부분이 라운드진 형태로 형성되어 용기 표면에 항시 접촉될 수 있도록 하고, 상기 작동수단은 자동소화장치의 용융온도 이상으로 작동봉을 가열하여 용기 표면에 열적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 작동제어모듈은 온도센서의 검출신호가 자동소화장치의 용융온도에 도달된 상태에서 일정시간이 경과되었거나, 용융온도를 초과하게 되면 작동수단으로 작동신호를 인가하는 것을 특징으로 한다.

아울러 상기 온도센서의 온도정보를 실시간으로 제공받아 저장하는 서버와, 상기 기기 내부에 설치되어 서버와 양방향 통신이 이루어지는 통신모듈과, 상기 서버의 데이터를 제공받아 기기의 내부온도를 원격지에서 모니터링하는 단말기;를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화재발생시 자동소화장치를 구성하는 용기의 표면이 열에 의해 자체적으로 녹으면서 내부에 충진된 소화약제가 고압배출되어 화재진압이 자동으로 이루어질 수 있는 효과가 있다.

또한 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 때 자동소화장치를 강제로 작동시켜 화재피해가 커지는 것을 방지하는 효과가 있다.

아울러 본 발명은 수배전반의 기기에 설치된 온도센서의 온도정보를 관리자의 단말기를 통해 실시간으로 모니터링 하여 기기관리 및 화재감지가 조기에 이루어질 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 수배전반의 스마트 소방방재 시스템을 나타낸 구성도
도 2는 본 발명에 따른 보조작동장치의 작동관계를 나타낸 구성도
도 3은 본 발명에 따른 자동소화장치 및 보조작동장치를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명에 따른 보조작동장치의 케이스 구성을 나타낸 분해 사시도
도 5 내지 6은 본 발명에 따른 보조작동장치의 제 1실시예를 통한 작동과정을 나타낸 단면도
도 7 내지 8은 본 발명에 따른 보조작동장치의 제 2실시예를 통한 작동과정을 나타낸 단면도
도 9는 본 발명에 따른 수배전반의 스마트 소방방재 시스템의 또 다른 실시예를 나타낸 구성도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 수배전반(10)의 스마트 소방방재 시스템은 도 1에 도시한 바와 같이, 수배전반(10)의 소방방재 시스템에 있어서, 상기 수배전반(10)의 기기 내부에 설치되어 화재발생시 특정온도에서 용기(21)의 표면이 자체적으로 녹으면서 내부에 충진된 소화약제가 고압배출되어 소화가 이루어지는 자동소화장치(20)와, 상기 기기 내부에 설치되어 내부온도를 검출하는 온도센서(30)와, 상기 자동소화장치(20)의 일측에 설치되어 화재발생시 자동소화장치(20)의 정상작동이 이루어지지 않을 경우 자동소화장치(20)의 용기(21)표면을 강제로 손상시켜 소화작동이 될 수 있도록 하는 보조작동장치(40);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 자동소화장치(20)는; 튜브형태로 이루어져 도면에 도시한 바와 같이 수배전반(10)의 기기 내부에 측벽 또는 천장에 고정 설치되는 것이다. 상기 자동소화장치(20)의 용기(21) 재질은 폴리머(Polymer)계열의 열가소성 수지로 이루어지고, 그 내부에는 할로겐 화합물계 소화약제 또는 불활성 가스계 소화약제로 구성되는 청정소화약제(22)가 충진되어 있다.

따라서 상기 자동소화장치(20)는 기기 내부에서 화재가 발생할 경우 화재로 인한 열에 의해 용기(21)의 표면이 특정온도(약 120℃)에 도달하게 되면 용기(21)의 표면이 녹게 되고, 그로 인해 내부에 충진된 액상의 청정소화약제(22)가 외부로 기화되면서 배출되고 기화된 약제의 화학반응에 의해 화재를 진압하는 것이다. 본 발명의 자동소화장치(20)에 사용되는 청정소화약제(22)는 다양하게 적용될 수 있으며 청정소화약제(22)의 성분에 대한 구체적인 설명은 생략하고자 한다.

이와 같이 본 발명의 자동소화장치(20)는 종래의 자동소화기술과 같이 전기적 신호에 의해 감지와 작동이 이루어지는 것이 아니라 용융온도에 의해 직접 작동하기 때문에, 화재진압이 즉각적으로 이루어질 수 있고 센서불량이나 전원공급의 문제로 인한 오작동이 전혀 발생하지 않는 이점이 있다.

상기 자동소화장치(20)는 특정온도(약 120℃)에서 용융되도록 설계되었지만 자동소화장치(20)의 설치위치와 화재발생 위치가 서로 떨어진 위치에 있어 열전달이 제대로 이루어지지 않거나 자동소화장치(20) 자체의 불량으로 인해 정상작동이 이루어지지 않을 수 있다. 따라서 본 발명의 보조작동장치(40)를 통해 자동소화장치(20)의 정상작동이 이루어지지 않는 상황에서 자동소화장치(20)를 강제로 작동시켜 화재진압이 이루어질 수 있도록 한다.

본 발명의 보조작동장치(40)는 자동소화장치(20)의 용기(21)표면을 강제로 손상시켜 내부의 청정소화약제(22)가 배출될 수 있도록 하는 것으로, 도 2 내지 4에 도시한 바와 같이 함체로 이루어져 자동소화장치(20)의 경로 상에 고정설치되는 케이스(41)와, 상기 케이스(41) 내부에는 용기(21) 표면과 접촉될 수 있도록 한 작동봉(42)과, 상기 작동봉(42)이 자동소화장치(20)의 용기(21) 표면을 손상시킬 수 있도록 한 조건으로 변환하는 작동수단(43)과, 상기 온도센서(30)의 검출신호에 따라 작동수단(43)으로 작동신호를 인가하는 작동제어모듈(44);로 구성된다.

상기 보조작동장치(40)의 전원공급은 기기의 내부구성으로 공급되는 전원으로 사용할 수도 있고, 별도의 배터리를 통해 전원공급이 이루어질 수 있다.

상기 케이스(41)는 튜브형태의 자동소화장치(20)가 지날 수 있도록 설치관로(41a)가 형성되고, 상기 설치관로(41a)의 일측에는 작동봉(42)과 접촉될 수 있도록 접촉구멍(41b)이 형성되며,상기 설치관로(41a)를 가로지르는 형태로 설치관로(41a) 내부와 케이스(41) 외부를 연통하는 약제토출관로(41c)가 형성되어 있다. 상기 접촉구멍(41b)은 작동봉(42)의 크기보다 크게 형성하여 접촉구멍(41b)과 작동봉(42)의 틈새로 기화된 청정소화약제(22)가 배출될 수 있도록 하고 설치관로(41a) 역시 용기(21)의 외경보다 약간 크게 형성하는 것이 바람직하다.

상기 보조작동장치(40)는 케이스(41) 내부가 개방된 상태로 청정소화약제(22)가 배출될 수 있으나, 내부구성을 보호하기 위해 도 5에 도시한 바와 같이 개방된 부분에 덮개(41d)가 설치되고 덮개(41d)에는 다수의 통공부(41d')가 형성되도록 한다. 이와 같이 보조작동장치(40)의 케이스(41)는 기화된 청정소화약제(22)가 접촉구멍(41b)을 통해 덮개(41d)의 통공부(41d')로 배출되고 설치관로(41a) 및 약제토출관로(41c)를 통해 다양한 방향으로 배출되는 구조로 이루어져 있다.

본 발명의 보조작동장치(40)에 사용되는 작동봉(42)과 작동수단(43)은 크게 2가지의 실시예로 이루어질 수 있으며 아래에는 이러한 실시예를 설명하고자 한다.

상기 보조작동장치(40)의 제 1실시예는 도 5 내지 6에 도시한 바와 같이 작동봉(42)은 끝부분이 날카로운 형태로 형성되고, 상기 작동수단(43)은 작동봉(42)의 끝부분을 용기(21) 표면방향으로 이동시켜 자동소화장치(20)의 용기(21) 표면에 물리적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 즉, 제 1실시예의 작동봉(42)은 끝부분이 날카로운 송곳형태로 구성되고 작동수단(43)은 실린더나 모터와 같은 구동장치로 구성되어 용기(21) 표면을 뚫는 형태로 강제작동이 이루어질 수 있다.

이 외에도 제 1실시예의 작동봉(42)은 드릴날 형태로 형성되고 작동수단(43)은 회전과 전진이 함께 이루어질 수 있도록 하여, 용기(21)의 표면에 손상을 줄 수 있다.

상기 보조작동장치(40)의 제 2실시예는 도 7 내지 8에 도시한 바와 같이 상기 작동봉(42)은 끝부분이 라운드진 형태로 형성되어 용기(21) 표면에 항시 접촉될 수 있도록 하고, 상기 작동수단(43)은 자동소화장치(20)의 용융온도 이상으로 작동봉(42)을 가열하여 용기(21) 표면에 열적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 할 수 있다. 즉, 제 2실시예의 작동봉(42)은 열전도성이 높은 금속으로 구성되고 작동수단(43)은 작동봉(42)을 가열하는 히터의 구성으로 이루어져 용기(21)의 표면을 녹이는 형태로 강제작동이 이루어질 수 있다.

아울러 제 2실시예는 제1실시예와 같이 작동봉(42)을 전진할 수 있도록 하여 열전달을 더욱 용이하게 할 수 있다.

본 발명에 따른 보조작동장치(40)의 작동조건은 작동제어모듈(44)에 의해 설정될 수 있다. 즉, 상기 작동제어모듈(44)은 온도센서(30)의 검출신호가 자동소화장치(20)의 용융온도(약 120℃)에 도달된 상태에서 일정시간이 경과되었거나, 용융온도(약 120℃)를 초과하게 되면 작동수단(43)으로 작동신호를 인가하는 것이다.

상기 보조작동장치(40)의 작동조건은 일반적으로 자동소화장치(20)의 작동조건보다 후순위에 위치하고 있기 때문에, 자동소화장치(20)의 화재진압이 정상적으로 이루어질 경우 보조작동장치(40)의 작동 이전에 화재 진압이 이루어지는 것이다. 따라서 본 발명의 소방방재 시스템은 자동소화장치(20)의 재질특성에 의해 자체적으로 자동소화 작동이 이루어질 수 있도록 하면서, 온도센서(30)의 전기적 신호에 따라 보조작동장치(40)를 통해 자동소화장치(20)가 강제로 작동할 수 있게 되어 2중으로 화재감지와 작동이 이루어지는 것이다.

아울러 본 발명의 소방방재 시스템은 도 9에 도시한 바와 같이 상기 온도센서(30)의 온도정보를 실시간으로 제공받아 저장하는 서버(50)와, 상기 기기 내부에 설치되어 서버(50)와 양방향 통신이 이루어지는 통신모듈(60)과, 상기 서버(50)의 데이터를 제공받아 기기의 내부온도를 원격지에서 모니터링하는 단말기(70);를 더 포함하여 이루어질 경우, 수배전반(10)의 실시간 모니터링이 이루어질 수 있다.

상기 온도센서(30)는 기기 내부의 온도를 실시간으로 측정하고, 통신모듈(60)을 통해 온도정보를 서버(50)로 전송하게 된다. 그리고 나서 이러한 온도정보는 관리자의 단말기(70)로 전송하게 되고 관리자는 단말기(70)를 통해 기기의 온도정보를 실시간으로 모니터링 할 수 있게 된다. 아울러 단말기(70)의 프로그램을 통해 기기 내부의 온도가 적정온도(-10℃ 내지 40℃)에서 벗어날 경우 이를 경고하는 형태로 메세지 전송이 이루어질 수 있다.

그리고 본 발명의 작동제어모듈(44)은 상기 통신모듈(60)과 연결되어 관리자의 단말기(70)를 통해 작동조건(작동온도 및 작동시간)을 간편하게 셋팅할 수 있으며, 경우에 따라서는 자동소화장치(20)의 작동조건보다 선순위로 하여 화재진압이 더욱 신속하게 이루어지도록 할 수 있다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 수배전반 20 : 자동소화장치
21 : 용기 22 : 청정소화약제
30 : 온도센서 40 : 보조작동장치
41 : 케이스 41a : 설치관로
41b : 접촉구멍 41c : 약제토출관로
41d : 덮개 41d' : 통공부
42 : 작동봉 43 : 작동수단
44 : 작동제어모듈 50 : 서버
60 : 통신모듈 70 : 단말기

Claims (8)

1. 수배전반의 소방방재 시스템에 있어서,
   상기 수배전반의 기기 내부에 설치되어 화재발생시 특정온도에서 용기의 표면이 자체적으로 녹으면서 내부에 충진된 소화약제가 고압배출되어 소화가 이루어지는 자동소화장치와,
   상기 기기 내부에 설치되어 내부온도를 검출하는 온도센서와,
   상기 자동소화장치의 경로상에 설치되어 화재발생시 자동소화장치의 정상작동이 이루어지지 않을 경우 자동소화장치의 용기표면을 강제로 손상시켜 소화작동이 될 수 있도록 하는 보조작동장치를 포함하며,
   상기 보조작동장치는; 함체로 이루어져 자동소화장치의 경로 상에 고정설치되는 케이스와, 상기 케이스 내부에는 용기 표면과 접촉될 수 있도록 한 작동봉과, 상기 작동봉이 자동소화장치의 용기 표면을 손상시킬 수 있도록 한 조건으로 변환하는 작동수단과, 상기 온도센서의 검출신호에 따라 작동수단으로 작동신호를 인가하는 작동제어모듈로 이루어지고,
   상기 케이스는 튜브형태의 자동소화장치가 지날 수 있도록 설치관로가 형성되고, 상기 설치관로의 일측에는 작동봉과 접촉될 수 있도록 접촉구멍이 형성되며,상기 설치관로를 가로지르는 형태로 설치관로 내부와 케이스 외부를 연통하는 약제토출관로가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 자동소화장치는; 용기의 재질이 폴리머(Polymer)계열의 열가소성 수지로 이루어지고, 그 내부에는 할로겐 화합물계 소화약제 또는 불활성 가스계 소화약제로 구성되는 청정소화약제가 충진되어 있는 것을 특징으로 하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템
   
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,
   상기 작동봉은 끝부분이 날카로운 형태로 형성되고, 상기 작동수단은 작동봉의 끝부분을 용기 표면방향으로 이동시켜 자동소화장치의 용기 표면에 물리적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템
   
6. 제 1항에 있어서,
   상기 작동봉은 끝부분이 라운드진 형태로 형성되어 용기 표면에 항시 접촉될 수 있도록 하고, 상기 작동수단은 자동소화장치의 용융온도 이상으로 작동봉을 가열하여 용기 표면에 열적 손상을 일으켜 소화작동이 이루어질 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템
   
7. 제 1항에 있어서,
   상기 작동제어모듈은 온도센서의 검출신호가 자동소화장치의 용융온도에 도달된 상태에서 일정시간이 경과되었거나, 용융온도를 초과하게 되면 작동수단으로 작동신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 수배전반의 스마트 소방방재 시스템
   
8. 삭제

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