KR101986308B1 - 침수 방지기능이 구현된 전기설비함 - Google Patents

Abstract

본 발명은 침수시 전기설비함의 내측에 공기를 주입하여 공기압에 의해 유입된 물을 신속히 배출할 수 있는 침수 방지기능이 구현된 전기설비함에 관한 것으로, 에어챔버가 구비된 지하의 공간에 설치되며, 내측에는 수위센서의 신호를 받아 차단밸브 및 체크밸브를 제어하고 침수발생시 경보장치를 작동시키는 제어부가 바닥면과 간격을 이루며 결합되고, 상측에는 공기유입관이 구비되고, 하측에는 유수배출관이 구비된 전기설비함에 있어서, 수위센서에 의해 전기설비함 내부로 침수된 물의 수위가 일정 이상으로 감지되면, 제어부에서는 상층에 양압의 공기층이 형성된 에어챔버의 차단밸브를 개방하여, 에어챔버의 공기를 공기유입관을 통해 전기설비함의 내측으로 유입하여 침수된 물을 유수배출관에 의해 외부로 배출하고, 상기 유수배출관에는 물의 역류를 방지하기 위해 일방향으로만 개폐되는 체크밸브가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 침수 방지기능이 구현된 전기설비함을 제안한다.
따라서 본 발명은 수위센서가 전기설비함의 내측으로 유입되는 물의 수위를 감지하면, 제어부가 경보를 발생함과 동시에 전기설비함의 내측으로 공기를 유입하여 대기압의 차이에 의해 물을 외부로 배출함으로써 긴급한 상황에 적절히 대응할 수 있으며, 경보의 발생에 의해 작업자가 침수의 위험을 인지함으로써 신속한 대처를 할 수 있는 장점이 있다.

Description

침수 방지기능이 구현된 전기설비함{ Electrical equipment box for immersion prevention}

본 발명은 지하공간에 설치되는 전기설비함에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 침수시 전기설비함의 내측에 공기를 주입하여 공기압에 의해 유입된 물을 신속히 배출할 수 있는 침수 방지기능이 구현된 전기설비함에 관한 것이다.

일반적으로 배전반 또는 제어반은, 옥외에 설치되는 특구배전반, 가로등, 보안등, 교통신호등과 같은 전기 시설물의 전로(電路)의 개폐나 기기의 제어와 감시를 위한 장치로서, 침수로 인한 감전사고 방지와 유지보수 차원에서 지상에 설치되어지는 것이 일반적이다.

그러나 이와 같이 지상에 설치되는 배전반 또는 제어반은, 차도 및 인도의 지상과, 문화재 및 골프장과 같은 특수한 장소에 설치될 경우 도시미관과 주변환경을 저해할 뿐만 아니라 보행자 및 차량의 통행에 불편함을 초래하며 공간활용 상의 비효율성 문제가 있고, 또한, 교통사고로 인한 감전사고가 발생되는 문제점이 있었다.

따라서 근래에는 종래의 지상에 설치된 배전반 및 제어반의 문제점을 해결하고자 침수 우려에도 불구하고 지하매설 방식의 배전반 및 제어반이 개발되고 있다. 그 일례로, 대한민국 등록특허공보 제10-1210349호(2012. 12. 04.)에는 지하에 설치되며 내부 공간이 마련된 매립맨홀; 상기 매립맨홀 상부에 장착되는 맨홀뚜껑; 상기 매립맨홀과 맨홀 뚜껑 사이에 개재되는 탄성 패드와 방수플레이트; 상기 매립맨홀의 내부 공간에 구비되는 전기감시제어반 유닛; 상기 매립맨홀의 바닥 부위에 설치되며 상기 전기감시제어반 유닛을 상기 내부 공간에서 지상으로 승강 이동시키는 리프트유닛; 상기 매립맨홀 측면 벽부에 형성된 관통홀에 삽입되며 내부에 통공이 형성된 맨홀커플링; 상기 맨홀커플링의 통공에 결합되는 연장파이프; 및 상기 연장파이프의 내부 중공 및 상기 맨홀커플링의 통공을 통하여 진입되어 상기 전기감시제어반 유닛과 연결되는 케이블; 상기 전기감시제어반 유닛의 운용을 제어하며 유무선 통신을 통하여 중앙컴퓨터에 의하여 제어되는 현장제어유닛을 포함하는 매립형 감시제어반을 포함하는 원격감시제어장치가 제안된 바 있다.

그러나 상기 제안된 기술은, 리프트유닛을 통해 전기감시제어반을 승, 하강 시켜 평상시 지중에 매립시킬 수 있으나, 전원콘센트에 전원플러그를 연결하여 전원이 공급되어야만 작동되는 유압펌프유닛과 유압 실린더 및 자키 유닛으로 구성된 리프트유닛의 복잡한 구성으로 인해 승, 하강 작업 시 고장 발생 및 작업자 감전 사고의 우려가 있으며, 현장제어유닛을 통해 전기감시제어반의 운전상태만 원격 감시할 뿐, 빗물 또는 하수 유입으로 인한 전기감시제어반의 침수에는 신속한 대응할 할 수 없는 문제점은 여전히 남아있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 배전반 및 제어반을 포함하는 전기설비함의 내측에 기존의 에어챔버를 활용한 단순한 구성을 부가하여 공기압을 강제로 형성함으로써 대기압의 차이에 의해 유입된 물을 배출할 수 있는 침수 방지기능이 구현된 전기설비함을 제공함에 그 목적이 있다.

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본 발명에 의한 침수 방지기능이 구현된 전기설비함은 에어챔버가 구비된 지하의 공간에 설치되며, 내측에는 수위센서의 신호를 받아 차단밸브 및 체크밸브를 제어하고 침수발생시 경보장치를 작동시키는 제어부가 바닥면과 간격을 이루며 결합되고, 상측에는 공기유입관이 구비되고, 하측에는 유수배출관이 구비된 전기설비함에 있어서, 수위센서에 의해 전기설비함 내부로 침수된 물의 수위가 일정 이상으로 감지되면, 제어부에서는 상층에 양압의 공기층이 형성된 에어챔버의 차단밸브를 개방하여, 에어챔버의 공기를 공기유입관을 통해 전기설비함의 내측으로 유입하여 침수된 물을 유수배출관에 의해 외부로 배출하고, 상기 유수배출관에는 물의 역류를 방지하기 위해 일방향으로만 개폐되는 체크밸브가 더 구비되는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 따른 침수 방지기능이 구현된 전기설비함에 의하면, 수위센서가 전기설비함의 내측으로 유입되는 물의 수위를 감지하면, 제어부가 경보를 발생함과 동시에 전기설비함의 내측으로 공기를 유입하여 대기압의 차이에 의해 물을 외부로 배출함으로써 긴급한 상황에 적절히 대응할 수 있으며, 경보의 발생에 의해 작업자가 침수의 위험을 인지함으로써 신속한 대처를 할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 의한 침수 방지기능이 구현된 전기설비함의 단면도,
도 2는 본 발명의 전기설비함 내측에 물이 유입된 상태를 나타낸 단면도,
도 3은 본 발명에 의한 전기설비함의 동작과정을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 전기설비함이 공기압에 의해 물을 배출하는 과정을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 공기발생부에 대한 다른 실시예로 에어챔버가 적용된 것을 개략적으로 나타낸 단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 침수 방지기능이 구현된 전기설비함은 1에서 나타낸 바와 같이 건물의 지하공간에 설치되는 전기설비함(100)의 내측에 제어부(10)가 설치됨으로써 펌프, 변압기 등의 전기시설을 제어하게 된다.

상기 전기설비함(100)은 지하에 설치되는 특성상 침수의 피해가 발생할 우려가 있는데, 본 발명은 이러한 침수에 의해 전기설비함(100)의 내측에 구비된 제어부(10)를 수분으로부터 보호하여 고장 및 감전을 방지하기 위한 기술구성을 제안한 것이다.

이를 위하여 상기 제어부(10)는 브래킷(도면 미표시)에 의해 전기설비함(100)의 바닥면과 소정의 간격을 이루며 결합되어 있고, 상기 제어부(10)의 하측에는 유입되는 물의 수위를 감지하여 전기적 신호를 제어부(10)로 전송하는 수위센서(20)가 구비되며, 상기 전기설비함(100)의 하측 및 상측에는 각각 유수배출관(30) 및 공기유입관(40)이 구비된다.

상기 유수배출관(30)에는 물의 역류를 방지하기 위해 일방향으로만 개폐되는 체크밸브(31)가 구비되는 것이 바람직하다.

그리고, 전기설비함(100)의 외측에는 공기저장부(50)가 구비되어 있으며, 상기 공기저장부(50)에서 인출된 공기유입관(40)의 선단은 전기설비함(100)의 내측으로 삽입되어 있다. 이때, 상기 공기저장부(50)에는 제어부(10)의 제어신호에 따라 전기설비함(100) 내측으로 공기유입을 개폐하는 차단밸브(51)가 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 공기저장부(50)는 전기설비함(100)의 침수방지를 위한 보조장치로서, 별도의 공기펌프(도면미표시)가 구비되고, 압력측청장치(도면미표시)가 구비되어 대기압에 비해 항상 고압 또는 양압의 상태를 유지할 수 있도록 준비된다.

도 2에서 나타낸 바와 같이 전기설비함(100)의 내측으로 물이 차츰 유입되어 수위가 수위센서(20)에 근접하게 되면, 제어부(10)에서는 내측의 물을 배출하기 위한 제어동작을 수행하게 된다.

즉, 상기 제어부(10)에서는 수위센서(20)의 전기적 신호가 전달되면, 공기유입관(40)과 연결된 공기저장부(50)에 의해 전기설비함(100)의 내부로 공기를 주입하여 공기압에 의해 전기설비함(100)의 내부로 침투된 물을 유수배출관(30)을 통해 외부로 강제 배출하는 것이다.

본원발명이 구현되는 동작과정을 도 3의 개략도와 도 4의 단면도에 의해 상세하게 살펴본다. 이때, 신호의 흐름은 점선으로 표시하였다.

수위센서(20)는 전기설비함(100)의 내측으로 차오르는 물을 감지하여 소정의 전기적 신호를 제어부(10)로 신호를 전송하게 되며, 상기 수위센서(20)의 전기적 신호에 따라 제어부(10)에서는 공기저장부(50)의 차단밸브(51)를 동작시켜 공기유입관(40)을 통해 전기설비함(100)의 내측으로 공기를 분사하게 된다.

상기 전기설비함(100)의 내측으로 공기가 유입되면 전기설비함(100)의 외측보다 내측의 대기압이 높게 형성됨으로써 전기설비함(100)의 내측에 공기압이 상승하게 되고, 전기설비함(100) 내부에 침수된 물은 유수배출관(30)을 통해 외부로 배출되는 것이다.

또한, 상기 제어부(10)는 경보장치(60)를 통해 비상경보음을 발생함으로써 관리자의 주의를 환기시키게 된다.

한편, 본 발명은 공지저장부(50)에서 전달된 높은 공기압에 의해 하방의 물을 밀어내는 방식이므로, 별도의 유수배출관(30) 없이 전기설비함(100)의 결합부위에 형성되는 틈을 통해 수위를 낮출수도 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 공기저장부(50)를 대체하여 에어챔버(50a) 상측의 고압 또는 양압으로 형성된 공기를 차단밸브(51)를 개방하여 전기설비함(10)의 내측으로 공급할 수도 있다. 이때, 도 5는 본 발명의 이론적 설명을 위해 에어챔버(50a)를 개략화하여 도시하였다.

즉, 본 발명의 다른 실시 예는 건물의 지하공간에 전기설비함(100)과 같이 설치되는 에어챔버(50a)를 활용하기 위해 제안된 것으로서, 상기 에어챔버(50a)는 공기층과 물층이 상하로 구분되고, 상기 공기층은 고압 또는 양압으로 형성되어 물에 대한 하방압력을 가하는 것을 감안하여 제안된 것이다.

따라서, 본 발명에 의한 침수 방지기능이 구현된 전기설비함은 수위센서(20)의 감지신호에 따라 자동적으로 제어되어 전기설비함의 침수사고를 미연에 방지할 수 있고, 전기설비함(100) 내측에서 원활한 배수가 이루어지지 않는 경우에도 경보를 발생하여 관리자가 신속한 대처를 할 수 있도록 지원하게 된다.

10 : 제어부 20 : 수위센서
30 : 유수배출관 31 : 체크밸브
40 : 공기유입관
50 : 공기저장부 50a: 에어챔버
51 : 차단밸브 60 : 경보장치
100: 전기설비함

Claims (5)

1. 에어챔버가 구비된 지하의 공간에 설치되며, 내측에는 수위센서의 신호를 받아 차단밸브 및 체크밸브를 제어하고 침수발생시 경보장치를 작동시키는 제어부가 바닥면과 간격을 이루며 결합되고, 상측에는 공기유입관이 구비되고, 하측에는 유수배출관이 구비된 전기설비함에 있어서,
   수위센서(20)에 의해 전기설비함(100) 내부로 침수된 물의 수위가 일정 이상으로 감지되면, 제어부(10)에서는 상층에 양압의 공기층이 형성된 에어챔버(50a)의 차단밸브(51)를 개방하여, 에어챔버(50a)의 공기를 공기유입관(40)을 통해 전기설비함(100)의 내측으로 유입하여 침수된 물을 유수배출관(30)에 의해 외부로 배출하고,
   상기 유수배출관(30)에는 물의 역류를 방지하기 위해 일방향으로만 개폐되는 체크밸브(31)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 침수 방지기능이 구현된 전기설비함.
   
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