KR102023998B1

KR102023998B1 - 지중배전선로의 화재 방지 장치

Info

Publication number: KR102023998B1
Application number: KR1020190069114A
Authority: KR
Inventors: 김영은
Original assignee: 주식회사 현엔지니어링
Priority date: 2019-06-12
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2019-09-23

Abstract

본 발명은 지중배전선로가 그 내부에 안착할 수 있게 건물에 고정 설치되는 트레이와 트레이 외면에 설치되어 화재로 인한 열기를 감지하는 열감지센서 및 열감지센서에 의해 열기가 감지되어 제어부에 그 감지정보가 입력되면 제어부의 제어에 의해 지중배전선로에 분말이나 기체 상태의 소화수단을 일정 압력으로 토출하여 화재를 진압할 수 있게 트레이 상부에 고정 설치되는 화재진압부를 포함하되, 화재진압부는 속이 빈 함체 형상으로 이루어지되 일측 또는 양측에 소화수단이 배출될 수 있는 배출공이 형성된 몸체, 몸체 양측에 탄성체의 탄력에 의해 인장/수축 가능하도록 구비되어 트레이가 건물에 고정될 수 있도록 구비된 고정봉 외면과 형상 맞춤으로 끼움 결합하는 결합체, 몸체 내부와 연통될 수 있게 적어도 하나 이상 관 연결되어 배출공을 통해 배출되기 위한 소화수단을 공급하는 공급관, 배출공 방향으로 바람이 토출될 수 있도록 몸체 내부에 구비되어 공급관을 통해 배출공 방향으로 배출되는 소화수단의 배출 거리가 토출되는 바람에 의해 연장될 수 있도록 구비되는 배출팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지중배전선로의 화재 방지 장치{Fire extinguishing device of underground line}

본 발명은 배전 기술 분야 중 지중배전선로의 화재 방지 장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 건물의 지하실과 같은 지중에 다수 구비되는 지중배전선로에 화재가 발생시에 화재를 신속하게 진압하면서 화재의 번짐 등과 같은 2차 사고를 미리 방지하는 지중배전선로의 화재 방지 장치에 관한 것이다.

일반적으로 지중선은 예컨대 지중에 매설되어 공동주택의 각 가정으로 전기를 공급하는 역할을 하는데 많이 사용될 수 있다.

즉, 통상적으로 알려진 지중선은 지하에 매설되고 다수의 맨홀이 구비된 배전관체의 내부에 다수의 고정 브라켓을 통해 고정되어 있는 것이다.

그런데, 상기와 같이 지하에 매설된 지중선에서 부하가 발생되어 화재가 발생될 경우에는, 화재를 신속히 진화할 수 없는 문제점을 가지고 있었다.

다시말해 지중에 매설된 배전관체의 내부에 구비된 지중선들은 외부에서 식별을 할 수 없음에 따라서, 지중선의 일부에서 화재가 시작될 경우에는 화염이 전선을 타고 신속히 번지게 된다.

그러므로 하나의 지중선에서 발생된 화재가 주위의 타 지중선에 신속히 번지게 됨으로써, 공동 주택의 전체 가정에 전기 공급이 중단되는 대형사고가 빈번하게 일어나며, 하나의 지중선에서 발생된 화재가 2차적으로 주변 전체의 지중선으로 번지됨으로써 재 복구의 시간이 많이 걸리게 됨은 물론, 막대한 복구비용이 들게 되는 문제점도 가지고 있었다.

국내등록특허 제10-0884925호(공고일:2009.02.24.) 국내등록특허 제10-1935345호(공고일:2019.01.04.) 국내등록특허 제10-1734659호(공고일:2017.05.11.)

상술한 종래의 문제점을 해결하기 위해 지하의 건물에 설치된 지중선에 화재가 발생시에 이를 신속하게 진압하여 2차 피해를 미리 방지할 수 있도록 할 수 있는 화재 방지 장치를 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치는 지중배전선로가 그 내부에 안착할 수 있게 건물에 고정 설치되는 트레이와, 상기 트레이 외면에 설치되어 화재로 인한 열기를 감지하는 열감지센서 및 상기 열감지센서에 의해 열기가 감지되어 제어부에 그 감지정보가 입력되면 상기 제어부의 제어에 의해 상기 지중배전선로에 분말이나 기체 상태의 소화수단을 일정 압력으로 토출하여 화재를 진압할 수 있게 상기 트레이 상부에 고정 설치되는 화재진압부를 포함하되, 상기 화재진압부는 속이 빈 함체 형상으로 이루어지되 일측 또는 양측에 상기 소화수단이 배출될 수 있는 배출공이 형성된 몸체, 상기 몸체 양측에 탄성체의 탄력에 의해 인장/수축 가능하도록 구비되어 상기 트레이가 건물에 고정될 수 있도록 구비된 고정봉 외면과 형상 맞춤으로 끼움 결합하는 결합체, 상기 몸체 내부와 연통될 수 있게 적어도 하나 이상 관 연결되어 상기 배출공을 통해 배출되기 위한 상기 소화수단을 공급하는 공급관, 상기 배출공 방향으로 바람이 토출될 수 있도록 상기 몸체 내부에 구비되어 상기 공급관을 통해 상기 배출공 방향으로 배출되는 상기 소화수단의 배출 거리가 토출되는 바람에 의해 연장될 수 있도록 구비되는 배출팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 종래와는 차별적으로 트레이에 안착한 지중배전선로에 화재가 발생시에 이를 신속하게 진압할 수 있어 화재의 번짐 등과 같은 2차 사고를 미리 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치와 트레이 간의 결합관계도.
도 2는 도 1에 대한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 열감지센서를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 화재진압부를 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 대한 결합체와 고정봉 간의 결합관계를 나타낸 도면.
도 6은 도 4에 대한 화재진압부의 작용관계도.
도 7은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 제어부 개념도.
도 8은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 다른 실시예.
도 9는 도 8에 대한 작용관계도.

이하, 상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징들은 첨부 도면을 참조한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백히 드러나게 될 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

설명에 앞서, 도 1은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치와 트레이 간의 결합관계도이며, 도 2는 도 1에 대한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 열감지센서를 나타낸 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 화재진압부를 나타낸 도면이며, 도 5는 도 4에 대한 결합체와 고정봉 간의 결합관계를 나타낸 도면이며, 도 6은 도 4에 대한 화재진압부의 작용관계도이고, 도 7은 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치의 제어부 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 지중배전선로의 화재 방지 장치(이하, 간략하게 '화재방지장치'라 한다)에 대하여 상세히 설명한다.

먼저, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 화재방지장치(1)는 크게 트레이(100), 열감지센서(200), 화재진압부(300) 및 제어부(400)의 구성을 포함하며, 설명에 앞서, 하기에 설명되는 트레이(100)는 건물의 지하를 이루는 천장 등과 같은 곳에 설치되되 수직방향으로 길이를 갖는 다수의 고정봉(110)에 의해 고정되어 그 내부에 고압의 전압(전류)나 통신용 케이블 등과 같은 다수의 지중배전선로(C)가 안착 구비되는 통상의 트레이(TRAY)를 의미하며, 제어부(400)는 후술하는 열감지센서(200)나 화재진압부(300)를 제어신호에 의해 제어할 수 있게 관리자를 통해 유지보수나 조작이 가능한 다수의 스위치나 램프 등이 구비된 통상의 컨트롤러를 의미하는 것으로 본 발명의 요지를 흐리지 않도록 상세한 설명은 생략하도록 한다.(도 7 참조)

더욱 상세하게 설명하면, 상기 열감지센서(200)는 트레이(100)에 안착된 지중배전선로(C) 또는 해당 트레이(100) 주변에서 화재가 발생시에 그 열을 감지하며, 그 감지정보를 후술하는 제어부(400)에 전송할 수 있도록 하기 위한 구성으로 예컨대 함체(210), 전극(220) 및 금속판(230)을 포함한다.

도 3을 참조하면, 함체(210)는 전체적으로 속이 빈 박스(BOX)의 형상을 갖되 난연재질로 형성되어 화재의 발생에 의한 열에 외부 손상이 발생하지 않도록 트레이(100) 외면 즉, 상기 트레이(100) 측면이나 하부에 다수 구비되어 상기 트레이(100)에 안착한 지중배전선로(C)나 상기 트레이(100) 주변에서 발생하는 화재의 열기가 인입될 수 있도록 한다.

함체(210)는 도시되지 않은 볼트나 나사 등과 같은 체결수단에 의해 트레이(100)의 길이방향으로 설치되며, 바람직하게는 지중배전선로(C)와 근접하게 설치되어 해당 지중배전선로(C)에서 합선 등에 의한 화재가 발생시에 그 열기를 신속하게 감지할 수 있도록 한다.

함체(210) 내부에는 제어부(400)와 전기적으로 연결된 한 쌍의 전극(220)이 서로 대칭되게 구비되며, 그 사이에는 금속판(230)이 회동가능하게 구비된다.

전극(220)은 도시한 바와 같이, 함체(210) 내부에 서로 대칭되게 한 쌍으로 설치되며, 각각의 전극(220)은 제어부(400)와 전기적으로 연결된 구조를 갖는다.

이때, 한 쌍의 전극(220)은 평상시 즉, 화재가 발생하지 않은 상황에서 후술하는 금속판(230)과 접하도록 하여 제어부(400)에서 인가되는 전압(전류)이 통할 수 있도록 하며, 화재로 인한 비상상황에서는 상기 금속판(230)이 한 쌍의 전극(220) 중 어느 하나와 분리되어 상기 제어부(400)에서 인가되는 전압이 단선되어 이를 통해 화재 여부를 상기 제어부(400)에서 감지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

금속판(230)은 상술한 바와 같이, 양측이 한 쌍의 전극(220)과 접촉된 상태를 갖도록 함체(210) 내부에 설치되되 일측은 한 쌍의 상기 전극(220) 중 어느 하나와 항시 이어져 있도록 하며, 타측은 상기 금속판(230)의 회동에 의해 다른 전극(220)과 분리 및 접촉이 교번하여 이루어지도록 설치된다.

이를 위해, 본 발명에서의 금속판(230)은 열팽창계수가 서로 다른 둘 이상의 서로 다른 금속재질이 서로 일체화된 구조를 갖도록 하여, 화재로 인한 열기에 의해 함체(210) 내부의 온도가 올라가거나 하강하면 그 온도 변화에 따라 금속판(230) 타측이 전극(220)과 분리 또는 접촉할 수 있는 통상의 바이메탈(bi-metal)을 활용한다.

그리고, 상기 화재진압부(300)는 상술한 열감지센서(200)를 통해 화재가 발생하였음을 감지하면 제어부(400)의 제어신호에 의해 분말이나 기체 상태의 소화수단(F/E)을 지중배전선로(C)가 안착한 트레이(100) 방향으로 배출하여 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 하기 위한 구성으로 예컨대 몸체(310), 결합체(320), 공급관(330) 및 배출팬(340)을 포함한다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, 몸체(310)는 일측 또는 양측에 배출공(311)이 형성된 함체 형상으로 이루어질 수 있으며, 양측은 트레이(100)를 고정하는 고정봉(110)과 형상 맞춤으로 탈착 가능하게 끼움 결합하여 상기 트레이(100) 상부에 고정 설치될 수 있는 구조를 갖는다.

몸체(310)에 형성된 배출공(311)은 도시한 바와 같이, 지중배전선로(C) 방향으로 집중되어 소화수단(F/E)이 배출될 수 있게 상기 배출공(311)의 입구는 넓고 출구는 좁을 수 있게 경사면(314)이 형성되며, 상기 경사면(314)에는 공급관(330)이 상기 배출공(311) 내부와 연통되게 설치되어 상기 공급관(330)을 통해 공급되는 소화수단(F/E)이 상기 배출공(311)을 통해 배출될 수 있는 구조를 갖는다.

몸체(310) 외면에는 흡입공(312)이 내부와 연통되게 다수 형성되어 외부공기를 강제 흡입하는 배출팬(340)의 동작이 용이하도록 한다.

몸체(310) 양측에는 각각 고정봉(110)과 결합하는 결합체(320)가 탄력에 의해 왕복으로 이동할 수 있도록 탄성체(313)가 구비되며, 해당 탄성체(313)는 코일스프링이 사용될 수 있다.

한편, 몸체(310) 외면 즉, 경사면(314) 외면에는 배출공(311)을 통해 배출되는 소화수단(F/E)이 지중배전선로(C)에 집중적으로 배출되어 용이하게 상기 지중배전선로(C)에서 발생한 화재를 신속하게 진압할 수 있게 외부로 해당 소화수단(F/E)이 비산되는 것을 최소한으로 할 수 있도록 구부러짐이 자유로운 판 형상의 비산방지막(315)이 더 구비될 수 있다.(도 8 및 도 9 참조)

이때, 비산방지막(315)은 화재로 인한 손상을 최소화할 수 있게 난연(불연도 가능)의 재질을 사용하며, 도시한 바와 같이, 후술하는 배출팬(340)의 토출압력에 의해 배출공(311)을 통하여 소화수단(F/E)이 배출되면 해당 소화수단(F/E)이 배출되는 방향의 상부에 가림막의 기능을 수행하여 특히, 상기 소화수단(F/E)이 상부로 비산되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

결합체(320)는 상술한 탄성체(313)의 탄력에 의해 왕복으로 이동할 수 있게 몸체(310) 양측에 각각 한 쌍으로 구비되어 고정봉(110)과 상기 탄성체(313)의 탄력에 의해 상기 몸체(310)가 트레이(100) 상부에 고정 설치될 수 있도록 한다.

이때, 고정봉(110)과 서로 마주보는 결합체(320)의 외면에는 상기 고정봉(110)의 형상과 대응하는 결합홈(321)이 형성되어 상기 결합홈(321)에 상기 고정봉(110)이 형상 맞춤으로 끼움 결합하여 몸체(310)를 고정할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러 결합홈(321)과 끼움 결합하는 고정봉(110) 외면에는 결합체(320) 하면을 지지하는 안착판(111)이 외측 방향으로 돌출 형성되어 상기 결합홈(321)과 함께 몸체(310)와 상기 고정봉(110) 간의 고정력을 높일 수 있도록 한다.

공급관(330)은 일단이 배출공(311) 내부와 연통되게 몸체(310)에 적어도 하나 이상 관 연결된 구조를 갖도록 설치되며, 타단은 도시되지 않은 소화수단(F/E)이 구비된 탱크(미도시)와 관 연결되어 제어부(400)에 의해 제어되는 펌프 등에 의해 상기 탱크 내부의 소화수단(F/E)이 배출공(311)을 통해 외부로 배출될 수 있도록 한다.

이때, 공급관(330) 타단은 경사면(314) 상부에 관 연결되어 상기 공급관(330)을 통해 공급되는 소화수단(F/E)이 후술하는 배출팬(340)의 토출압력에 의해 배출공(311)을 통해 외부로 신속하게 배출될 수 있도록 하며, 상기 경사면(314)과 관 연결되는 상기 공급관(330) 타단에는 제어부(400)의 제어신호에 의해 개폐되는 체크밸브(331)가 더 구비되어 상기 배출공(311)을 통해 배출되는 소화수단(F/E)의 제공 여부를 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명에서의 소화수단(F/E)이란 전압이 통하는 지중배전선로(C)에 사용되기 위해 절연의 성질을 갖는 분말(탄화수소나트륨)이나 기체(질소, 이상화탄소 등)의 소화제(消火劑)를 의미한다.

배출팬(340)은 제어부(400)의 제어신호에 의해 제어도리 수 있게 몸체(310) 내부에 적어도 하나 이상 설치되며, 바람직하게는 배출공(311) 방향으로 외부 공기를 강제 흡입하여 토출할 수 있도록 상기 몸체(310) 내부에 설치되어 화재가 발생시에 공급관(330)을 통하여 상기 배출공(311) 내부로 공급된 소화수단(F/E)이 상기 배출팬(340)의 토출압력(풍압)에 의해 지중배전선로(C) 방향으로 배출될 수 있도록 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 화재방지장치(1)에 대한 작용관계에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

먼저, 화재로 인하여 열감지센서(200)인 함체(210) 내부로 열기가 인입되거나 그 열기에 의해 상기 함체(210) 표면이 가열되어 내부의 온도가 상승하게 되면 한 쌍의 전극(220)과 서로 접촉되어 있던 금속판(230) 타측이 해당 열기에 의해 상기 전극(220)과 분리되어 제어부(400)에 인가되고 있던 전기신호가 차단되게 된다.

이러한 전기신호의 차단정보를 감지한 제어부(400)는 도 6에 도시한 바와 같이, 해당 금속판(230)이 분리된 열감지센서(200)에 위치한 배출팬(340)에 전원을 공급하여 상기 배출팬(340)의 토출압력이 배출공(311) 방향으로 배출될 수 있도록 함과 동시에, 공급관(330)에 구비된 체크밸브(331)가 개방될 수 있도록 제어하여 펌프에 의해 탱크 내부에 수용되어 있던 소화수단(F/E)이 상기 공급관(330)을 통해 상기 배출공(311) 내부로 공급되게 된다.

마지막으로, 배출공(311) 내부로 공급된 소화수단(F/E)은 배출팬(340)의 토출압력에 의해 트레이(100)에 안착하되 화재가 일어난 지중배전선로(C)에 상기 소화수단(F/E)이 배출되어 신속하게 화재를 진압하는 것으로 화재의 범짐을 미연에 방지하게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 화재방지장치(1)는 종래와는 차별적으로 트레이(100)에 안착한 지중배전선로(C)에 화재가 발생시에 이를 신속하게 진압할 수 있어 화재의 번짐 등과 같은 2차 사고를 미리 방지할 수 있는 효과를 갖게 된다.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적인 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

100: 트레이 110: 고정봉
120: 안착판 200: 열감지센서
210: 함체 220: 전극
230: 금속판 300: 화재진압부
310: 몸체 311: 배출공
312: 흡입공 313: 탄성체
314: 경사면 315: 비산방지막
320: 결합체 321: 결합홈
330: 공급관 331: 체크밸브
340: 배출팬 400: 제어부
F/E: 소화수단

Claims

지중배전선로(C)가 그 내부에 안착할 수 있게 건물에 고정 설치되는 트레이(100);
상기 트레이(100) 외면에 설치되어 화재로 인한 열기를 감지하는 열감지센서(200); 및
상기 열감지센서(200)에 의해 열기가 감지되어 제어부(400)에 그 감지정보가 입력되면 상기 제어부(400)의 제어에 의해 상기 지중배전선로(C)에 분말이나 기체 상태의 소화수단(F/E)을 일정 압력으로 토출하여 화재를 진압할 수 있게 상기 트레이(100) 상부에 고정 설치되는 화재진압부(300);를 포함하되,
상기 열감지센서(200)는
난연재질로 이루어지되 상기 트레이(100) 측면이나 하부에 다수 구비되어 상기 트레이(100)에 안착한 지중배전선로(C)나 상기 트레이(100) 주변에서 발생하는 화재의 열기가 내부로 인입될 수 있도록 속인 빈 함체 형상으로 이루어진 함체(210), 상기 함체(210) 내부의 서로 마주보는 면에 한 쌍으로 구비되되 상기 제어부(400)와 전기적으로 연결된 전극(220), 서로 열팽창계수가 서로 다른 둘 이상의 금속재질로 이루어지되 양단이 한 쌍의 상기 전극(220)과 스위칭 가능하게 전기적으로 연결되는 금속판(230)을 포함하며,
상기 열감지센서(200)는 상기 함체(210) 내부에 화재로 인한 열기가 유입되면 상기 금속판(230)의 회동에 의해 상기 전극(220)과 접촉 또는 비접촉하여 그 스위칭되는 전기신호를 통해 상기 제어부(400)에서 화재의 발생 여부를 감지할 수 있도록 하며,
상기 화재진압부(300)는
속이 빈 함체 형상으로 이루어지되 일측 또는 양측에 상기 소화수단(F/E)이 배출될 수 있는 배출공(311)이 형성된 몸체(310), 상기 몸체(310) 양측에 탄성체(313)의 탄력에 의해 인장/수축 가능하도록 구비되어 상기 트레이(100)가 건물에 고정될 수 있도록 구비된 고정봉(110) 외면과 형상 맞춤으로 끼움 결합하는 결합체(320), 상기 몸체(310) 내부와 연통될 수 있게 적어도 하나 이상 관 연결되어 상기 배출공(311)을 통해 배출되기 위한 상기 소화수단(F/E)을 공급하는 공급관(330), 상기 배출공(311) 방향으로 바람이 토출될 수 있도록 상기 몸체(310) 내부에 구비되어 상기 공급관(330)을 통해 상기 배출공(311) 방향으로 배출되는 상기 소화수단(F/E)의 배출 거리가 토출되는 바람에 의해 연장될 수 있도록 구비되는 배출팬(340), 상기 제어부(400)에 의해 개폐가 제어될 수 있게 상기 공급관(330)에 구비되어 그 개폐에 의해 상기 배출공(311)을 통해 배출되는 소화수단(F/E)을 공급하는 체크밸브(331), 상기 몸체(310) 외면에는 판 형상으로 이루어지되 구부러짐이 자유로워 상기 배출공(311)을 통해 배출되는 상기 소화수단(F/E)이 상기 트레이(100)에 안착된 지중배전선로(C)에 집중적으로 배출될 수 있게 상기 소화수단(F/E)의 비산을 방지하는 비산방지막(315)을 포함하는 것을 특징으로 하는 지중배전선로의 화재 방지 장치.