KR102197265B1 - 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량 - Google Patents

전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량에 관한 것으로서, 소화 약재가 보관되는 소방컨테이너를 이용하여 전기차 배터리 운반과정 또는 전기 자동차 운행 과정 중 전기차 배터리에서 발생되는 화재의 초기 진압이 가능하도록 하여 화재로 인한 피해를 최소화 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 이동차량(10)의 일측에는 전기차 배터리(B)가 적재될 수 있는 배터리 적재부(20)가 구성되고; 상기 배터리 적재부(20)의 상부에는 방재를 위한 소화 약재(S)가 미립자 형태로 보관되는 소방 컨테이너(30)가 구성되며; 상기 소방 컨테이너(30)에는 소화 약재(S)의 배터리 적재부(20) 배출을 단속하기 위한 개폐밸브(31)가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량{Electric vehicle battery Mobile vehicle equipped with a fire fighting container capable of fighting fire}
본 발명은 소방 컨테이너가 구비된 이동차량에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기 자동차 배터리의 운반과정 또는 전기 자동차 운행 과정에서 발생되는 화재를 신속하게 진화할 수 있도록 소방 컨테이너가 구비된 개선된 구조의 이동차량에 관한 것이다.
일반적으로, 전기 자동차는 가솔린 자동차와 달리 크게 배터리와 전력변환장치(인버터)와 모터로 구성된다. 배터리는 에너지 저장장치이고 전력변환장치는 필요한 구동력을 발생시키기 위해서 배터리의 전기에너지를 변환하는 장치이며 이 전기에너지를 이용하여 모터를 구동시켜 차량을 움직이게 된다.
이러한 전기 자동차는 친환경이라는 장점이 있지만 외부 충격 및 내부 단락 등으로 화재가 발생하면 배터리가 완전히 타버릴 때까지 전소한다. 배터리 셀에 불이 붙으면 완전히 탈 때까지 불이 꺼지지 않고, 배터리의 용량과 크기는 상당히 크기 때문에 차량도 전소할 가능성이 크다. 따라서 FAIL SAFETY 측면에서 배터리 화재시 초기진화가 절실히 필요하다.
현재 배터리는 내부 단락 및 과전류가 흐를 때 배터리의 내부 퓨즈가 끊어지거나 relay가 차단될 수 있는 구조로 되어 있다.
하지만, 배터리 내부에 들어 있는 wire와 BMS 등의 외부의 외란 및 오동작으로 화재가 발생한 상태에서 배터리 셀에 화재가 옮겨 붙는 일이 없도록 하는 장치는 없다. 배터리 셀의 음극 활물질은 탄소 등과 같은 물질을 공급하고 배터리 양극활물질은 산소를 공급하기 때문에 한번 불이 나면 폭발 및 전소해버린다.
따라서, 배터리의 운반 또는 전기 자동차의 운행 과정에서 배터리에서 발생된 초기화재를 보다 신속하고 효과적으로 진화할 수 있는 솔루션이 필요한 실정이고, 향후 전기자동차 폐배터리 발생량이 급증할 것으로 예상되는 가운데 안전하게 물류운송하는 전용 운반장치도 매우 시급히 보급될 필요가 있다.
대한민국 특허공개 제2018-113795호(2018.10.17.공개) 대한민국 특허공개 제2013-28023호(2013.03.18.공개)
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 배터리의 운반 및 전기 자동차 운행 과정에서 화재 발생시 이를 초기에 신속하게 진압이 가능한 소방 컨테이너 시스템을 제공하여 화재로 인한 피해를 최소화하도록 하는데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 이동차량의 일측에는 전기차 배터리가 적재될 수 있는 배터리 적재부가 구성되고; 상기 배터리 적재부의 상부에는 방재를 위한 소화 약재가 미립자 형태로 보관되는 소방 컨테이너가 구성되며; 상기 소방 컨테이너에는 소화 약재의 배터리 적재부 배출을 단속하기 위한 개폐밸브가 구비된 것을 특징으로 한다.
상기 배터리 적재부에는 화재 발생을 감지하기 위한 화재 감지센서가 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 이동차량의 일측에는 방재를 위한 소화 약재가 보관되는 소방 컨테이너가 구성되고; 상기 소방 컨테이너에는 전기 자동차가 수용될 수 있는 일정 크기의 자동차 수용부 및 상기 자동차 수용부로 소화 약재를 배출시키기 위한 개폐밸브가 구비되며; 상기 이동차량에는 소방 컨테이너를 이동시키기 위한 컨테이너 이동수단이 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 컨테이너 이동수단은 유압실린더에 의한 길이 조절이 가능한 붐대와, 상기 붐대의 각도 조절을 위한 회동 실린더와, 상기 붐대의 선단부에 권취되어 소방 컨테이너의 높이를 조절하는 승강와이어를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 화재 진압용 이동차량은, 소화 약재가 보관되는 소방컨테이너를 이용하여 전기차 배터리 운반과정 또는 전기 자동차 운행 과정 중 전기차 배터리에서 발생되는 화재의 초기 진압이 가능하게 되어 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 효과를 나타낸다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 화재 진압용 이동차량 개략 구조도.
도 2는 본 발명의 화재 진압용 이동차량 시스템 구성도.
도 3은 본 발명의 이동차량에 운반용 전기차 배터리가 탑재된 상태도.
도 4는 본 발명에서 전기차 배터리 화재 발생시 소화 약재 배출 상태도.
도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 화재 진압용 이동차량 개략 구조도.
도 6은 본 발명의 제2 실시 예에서 소방 컨테이너 이동시 상태도.
도 7은 본 발명의 제2 실시 예에서 소방 컨테이너에 전기 자동차가 수용된 상태도.
도 8은 본 발명의 제2 실시 예에서 소화 약재 배출 상태도.
도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 소방 컨테이너 요부 단면도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량의 구성을 도 1 내지 도 3을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 이동차량(10)은 전기차 배터리 전용 운반차량이 해당되는데, 이러한 이동차량(10) 일측에는 전기차 배터리(B)가 적재될 수 있는 배터리 적재부(20)가 구성되고, 상기 배터리 적재부(20)의 상부에는 방재를 위한 소화 약재(S)가 미립자(분말) 형태로 보관되는 소방 컨테이너(30)가 구성되며, 상기 소방 컨테이너(30) 하부에는 소화 약재(S)의 배터리 적재부(20) 배출을 단속하기 위한 개폐밸브(31)가 구비된다.
상기 소화 약재(S)는 이산화규소(SiO2) 70~80중량%, 산소 반응성이 뛰어난 산화나트륨(Na2O) 10~20중량%, 수분 흡수율이 뛰어난 산화칼슘(CaO) 1~10중량%, 내식성 재료인 산화알루미늄(Al2O3) 1~5중량%, 방습 효과를 위한 산화마그네슘(MgO) 1~5중량%, 산화칼륨(K2O) 1~5중량%의 혼합 조성을 이루게 된다. 이때, 주재료인 이산화규소는 규소 산화물로써 규산 무수물이라고도 하고 실리카라고 부르기도 하는데, 투명한 미립자 분말형태를 이루어 내화성이 뛰어난 물질이다.
한편, 배터리 적재부(20)에는 내부 온도변화 감지, 연기감지 또는 화염감지 등의 방법에 의해 화재 발생을 감지하기 위한 화재 감지센서(40)가 구비됨이 바람직하다.
상기 개폐밸브(31)는 제어부(50)에 의한 개폐 제어가 이루어지게 되며, 제어부(50)는 화재 감지센서(40)의 감지 신호가 전달되게 된다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 화재 진압용 이동차량의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 전기차 배터리 이동차량(10)에는 도 3에서와 같이 배터리 적재부(20)에 전기차 배터리(B)가 적재된 상태에서 운행이 이루어지게 되며, 운반 과정에서 전기차 배터리(B)의 화재 또는 폭발 발생시 신속한 화재 진압이 이루어질 수 있게 된다.
즉, 배터리 적재부(20)에서 화재가 발생되면 이를 화재 감지센서(40)에서 감지하여 제어부(50)로 전달하게 되고, 이에 제어부(50)에서는 개폐밸브(31)를 개방시킴으로써 도 4에서와 같이 소방 컨테이너(30)에 보관되던 소화 약재(S)가 하부로 쏟아지게 된다.
이와 같이 공급된 소화 약재(S)는 화재가 발생된 전기차 배터리(B)를 완전히 덮어주어서 신속한 자체 진화가 이루어질 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 전기차 배터리 화재 진압용 이동차량은, 소화 약재가 보관되는 소방컨테이너를 이용하여 전기차 배터리 운반과정 중 전기차 배터리에서 발생되는 화재의 초기 진압이 가능하게 되어 화재로 인한 피해를 최소화할 수 있는 효과를 나타낸다.
한편, 도 5 내지 도 8은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 전기 자동차 전용 소방 기능을 갖는 이동차량(10)의 일측에는 방재를 위한 소화 약재(S)가 미립자 형태로 보관되는 소방 컨테이너(30)가 구성되고, 상기 소방 컨테이너(30)에는 전기 자동차(100)가 수용될 수 있는 일정 크기의 자동차 수용부(32) 및 상기 자동차 수용부(32)로 소화 약재(S)를 배출시키기 위한 개폐밸브(31)가 구비되며, 상기 이동차량(10)에는 소방 컨테이너(30)를 이동시키기 위한 컨테이너 이동수단이 구성된다.
이때, 상기 컨테이너 이동수단은 유압실린더(61)에 의한 길이 조절이 가능한 붐대(60)와, 상기 붐대(60)의 각도 조절을 위한 회동 실린더(62)와, 상기 붐대(60)의 선단부에 권취되어 소방 컨테이너(30)의 높이를 조절하기 위해 권취롤(미도시)에 감겨져 있는 승강와이어(63)를 포함하는 구성을 이루게 된다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명의 이동차량(10)은, 화재가 발생된 전기 자동차(100)가 있는 장소로 신속하게 이동하여 소방 컨테이너(30)를 이용한 차량 화재를 진압하게 된다.
즉, 현장 이동 후에는 도 6에서와 같이 붐대(60)의 길이 및 각도 조절을 통하여 소방 컨테이너(30)를 전기 자동차(100)의 상부로 이동시킨 상태에서 승강와이어(63)를 풀어주게 되면 소방 컨테이너(30)가 서서히 하강하여 도 7에서와 같이 전기 자동차(100)를 덮어주게 된다.
이러한 상태에서 제어부(50) 제어에 의해 개폐밸브(31)를 개방시키게 되면 도 8에서와 같이 소방 컨테이너(30)에 보관되던 소화 약재(S)가 하부로 쏟아지게 된다.
따라서, 개폐밸브(31)를 통해 하부로 배출된 소화 약재(S)가 화재가 발생된 전기 자동차(100)를 완전히 덮어주게 되면서 신속한 화재 진화가 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.
또한, 도 9는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 소방 컨테이너(30)에는 전기의 차폐를 위해 분쇄 폐타이어가 충진된 절연층(70)이 내부 벽체에 구성되고, 상기 절연층(70)의 외측에는 화재 발생시 냉각펌프(미도시) 구동에 따른 냉각수의 순환이 일시적으로 이루어지는 냉각파이프(80)가 일정 간격으로 구성되며, 상기 냉각파이프(80) 상호간에는 탄성스프링(90)에 의한 탄성 지지가 이루어지게 된다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 화재 진압 과정에서 절연층(70)에 의한 전기차폐가 이루어질 수 있게 됨과 함께 냉각 파이프(80)에 의한 냉각이 이루어질 수 있게 된다.
따라서, 화재 진압 과정에서 전기적인 절연에 따른 안전성을 향상시킴과 함께 냉각 작용에 따른 화재 진화 및 확산 방지 효율을 극대화 하는 이점을 나타내게 된다.
또한, 냉각 파이프(80)가 탄성스프링(90)에 의해 상호간에 탄성 지지가 이루어지게 되어 소방 컨테이너(30) 이동 및 하강 과정에서 지면과 접촉에 따른 충격의 완충효과를 나타낼 수 있게 되어 냉각 파이프(80)의 파손 내지는 변형 발생이 방지될 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 제4 실시 예로는 소화 약재(S)에 테프론 분말 및 유리섬유가 전체 중량을 100으로 했을 때 각각 0.1~3중량%의 비율로 추가 혼합됨이 바람직하다.
이와 같이 소화 약재(S)에 테프론 분말, 유리섬유가 추가로 첨가되게 되면, 테프론 재료의 작용에 의해 이산화규소 분말이 소방 컨테이너(30) 내에 보관되는 과정에서 경화되거나 변질되는 현상을 방지할 수 있게 된다.
또한, 유리섬유는 약재 미립자 사이의 공극 발생을 최소화함과 함께 화염 억제효과를 향상시키게 되어 화재 진압 시간을 더욱 단축시키는 기능을 수행하게 된다.
그리고 상기에서 몇 가지 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명의 화재 진압용 이동차량 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 개폐밸브의 개폐 동작이 제어부에 의해 이루어지는 것으로 설명이 이루어졌으나, 필요에 따라서는 개폐밸브의 동작이 수동으로 이루어질 수도 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 이동차량 20 : 배터리 적재부
30 : 소방 컨테이너 31 : 개폐밸브
32 : 자동차 수용부 40 : 화재 감지센서
50 : 제어부 60 : 붐대
61 : 유압실린더 62 : 회동실린더
100 : 전기 자동차
B : 전기차 배터리 S : 소화 약재

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 이동차량(10)의 일측에는 방재를 위한 소화 약재(S)가 미립자 형태로 보관되는 소방 컨테이너(30)가 구성되고;
    상기 소방 컨테이너(30)에는 전기 자동차(100)가 수용될 수 있는 일정 크기의 자동차 수용부(32) 및 상기 자동차 수용부(32)로 소화 약재(S)를 배출시키기 위한 개폐밸브(31)가 구비되며;
    상기 이동차량(10)에는 소방 컨테이너(30)를 이동시키기 위한 컨테이너 이동수단이 구성된 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 컨테이너 이동수단은 유압실린더(61)에 의한 길이 조절이 가능한 붐대(60)와, 상기 붐대(60)의 각도 조절을 위한 회동 실린더(62)와, 상기 붐대(60)의 선단부에 권취되어 소방 컨테이너(30)의 높이를 조절하는 승강와이어(63)를 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 소방 컨테이너(30)에는 전기의 차폐를 위해 분쇄 폐타이어가 충진된 절연층(70)이 구성되고, 상기 절연층(70)의 외측에는 냉각수의 순환이 이루어지는 냉각파이프(80)가 일정 간격으로 구성되며, 상기 냉각파이프(80) 상호간에는 탄성스프링(90)에 의한 탄성 지지가 이루어지는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 소화 약재(S)는 이산화규소(SiO2), 산화나트륨(Na2O), 산화칼슘(CaO), 산화알루미늄(Al2O3), 산화마그네슘(MgO), 산화칼륨(K2O)의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 소화 약재(S)에는 테프론 분말 및 유리섬유가 추가로 혼합된 것을 특징으로 하는 전기 자동차 배터리 운반, 화재 진압이 가능한 소방 컨테이너가 구비된 이동차량.
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