KR102245057B1 - 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 튜브를 수배전반의 내부에 설치하여 화재 발생시에 튜브가 파열되며 파열부위로 내부에 충진되어 있는 소화약재가 배출되도록 하여 화재를 초기에 진압하도록 하되, 가압수단이 튜브내부에서 소화약재를 강제로 밀어내도록 하여 소화약재의 분사(배출)되는 압력을 계속적으로 유지시킬 수 있도록 함으로서 화재를 효과적으로 진압할 수 있으며, 또한 튜브로 충진되는 소화약재의 압력을 측정하여 주입과정에서 튜브의 터짐을 방지하면서도 화재발생시 튜브의 파열부위로 배출되는 소화약재의 배출압력을 최대한 높일 수 있는 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치를 개시한다.

Description

수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치{Tube-type fire extinguishing system installed in switchgear}

본 발명은 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치에 관련되는 것으로서, 특히 일정온도 이상의 열에 노출되면 파열되며 소화약재을 분사하는 과정에서 소화약재의 분사압력을 계속적으로 유지시키도록 하여 화재를 초기에 진압할 수 있도록 한 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치에 관한 것이다.

수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압전력을 상용전압으로 강압하여 수용가로 공급하는 장치이다.

수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압의 전력을 공급받기 위한 수전설비, 변전소로부터 수전된 고압의 전력을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩내 각부의 전기장치로 공급하기 위한 배전설비, 스위치장치 및 기타 안전장치 등을 포함할 수 있다.

한편, 수배전반의 전기화재의 주요원인은 합선, 과전류, 아크, 누전 등이다. 또한 사용자의 주위 시설 환경(침수상태, 가스, 온도, 홈아울렛 접속불량)에 의한 경우도 주요원인이 되고 있다. 전기화재 중 대부분은 전기 열화 및 과부하에 의한 화재로 배전반과 밀접한 관계가 있는 것으로 나타나고 있는 실정이다.

이러한 환경에서 예컨대 배전반의 접속부 및 지지부를 감싸고 있는 절연체가 사용연수와 설치환경에 따라 손상되면 높게 상승한 습기에 접속부가 그대로 노출되어 지고, 이는 고압방전현상에 의하여 순식간에 아크가 발생하면서 절연파괴 및 화재로 이어지게 되는 것이다.

따라서, 배전반에는 통상적으로 화재 경보기가 설치된다

종래 일반적인 화재 경보기는 배전반 내부온도를 검출하여 이를 외부에 표시해 주기 위한 온도계와 설정 온도 값 도달을 경보하기 위한 경보부저를 구비하여 놓고, 상기 온도계를 통해 현재 배전반의 온도를 관리자가 모니터링 하도록 하거나 화재경보부저를 통해 해당 배전반의 관리자에게 화재발생을 고지하도록 하고 있거나, 전체적으로 설치하지 않고 국부적으로 감지되고 있으며 종합경보로 인해 화재구역이 구분되어 있지 않다.

또한, 종래의 배전반 및 기타 설비에 장착되는 화재경보기는 배전반 내 온도표시 및 화재경보 등의 단순기능만을 가지므로 화재 발생 경보 시 관리자가 직접 소화기를 작동시켜 배전반의 화재사고에 대응해야 하므로 조기화재진압이 어려울 뿐만 아니라 화재경보기의 정상작동 여부를 체크 할 수단이 별도로 마련되어 있지 않다. 또한 종래에 수신 장치는 건물용 대형화로서 도통시험전류가 25mA이상 대형 아날로그 메타로 부설되어 있으며 자기고장 진단 통보기능도 전무하여 디지털 통신 및 제어가 불가능 하다는 문제점을 가지고 있었다.

문헌 1: 대한민국 특허청 등록특허공보 등록번호 제 10-0804128 호

본 발명은 일정온도 이상의 열에 노출되면 파열되는 튜브를 수배전반의 내부에 설치하여 화재 발생시에 튜브가 즉각적으로 파열되며 내부에 충진되어 있는 소화약재를 분사시켜 화재를 진압하도록 한 는 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치를 제공한다.

본 발명은 소화약재의 분사압력을 계속적으로 유지시킬 수 있도록 하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있는 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치를 제공한다.

본 발명은 튜브로 충진되는 소화약재의 압력을 측정하여 주입과정에서 튜브의 터짐을 방지하면서도 화재발생시 튜브의 파열부위로 배출되는 소화약재의 배출압력을 최대한 높일 수 있는 튜브형 소화장치를 제공한다.

본 발명은 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치에 있어서, 소정의 탄성력을 가지는 합성수지로 사출 성형되며 양단은 개방되고 내부에는 소화약재를 충진할 수 있는 공간이 형성된 튜브본체, 튜브본체의 개방된 일단이 삽입된 상태로 나사식으로 체결되는 체결홈을 가지는 밸브본체, 상기 밸브본체의 내부를 관통한 상태로 상기 체결홈에 연결 구성되며 외부의 충진호스에서 주입되는 소화약재를 상기 체결홈를 통해 튜브본체의 공간으로 통과시키는 유로, 상기 유로의 중앙에 설치되며 상기 밸브본체의 상면에 설치되어 있는 핸들의 동작으로 회전하는 볼, 상기 볼의 중앙에 관통 형성되며 상기 볼의 회전 동작으로 상기 유로를 연결 및 폐쇄시키는 연결구멍으로 구성한 밸브, 상기 튜브본체의 개방된 타단에 체결되며 내부에는 상기 튜브본체의 개방된 타단과 연결되는 공간이 형성된 실린더, 상기 실린더의 내부 공간에 설치되며 상기 튜브본체의 공간에 충진되는 소화약재의 충진압력에 의해 밀려나는 동작을 수행하는 피스톤, 상기 실린더의 공간에 수용된 상태에서 상기 피스톤의 밀림 압력을 탄력 지지하며 상기 튜브본체에 충진되어 있는 소화약재의 압력이 떨어지면 상기 피스톤을 탄력적으로 밀어 소화약재를 압력감소 없이 일정시간 동안 지속적인 압력으로 배출될 수 있도록 하는 스프링으로 구성한 가압수단으로 구성함을 특징으로 한다.

본 발명은 튜브를 수배전반의 내부에 설치하여 화재 발생시에 튜브가 파열되며 파열부위로 내부에 충진되어 있는 소화약재가 배출되도록 하여 화재를 초기에 진압하도록 하되, 가압수단이 튜브내부에서 소화약재를 강제로 밀어내도록 하여 소화약재의 분사(배출)되는 압력을 계속적으로 유지시킬 수 있도록 함으로서 화재를 효과적으로 진압할 수 있으며, 또한 튜브로 충진되는 소화약재의 압력을 측정하여 주입과정에서 튜브의 터짐을 방지하면서도 화재발생시 튜브의 파열부위로 배출되는 소화약재의 배출압력을 최대한 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치의 구성을 입체적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1의 단면도.
도 3과 도 4는 튜브형 소화장치의 튜브본체로 소화약재가 충진된 상태 및 화재로 인해 소화약재가 배출되는 상태를 각각 도시한 도면들.

도 1 내지 도 4에서와 같이 수배전반의 튜브형 소화장치는 수배전반의 변압기의 전기 접속부 및 지지부를 감싸고 있는 절연체의 노후화로 인한 합선이나 아크 누전 등의 원인으로 화재가 발생하였을 때, 이를 초기에 진압할 목적으로 제공되는 장치이다.

튜브형 소화장치(100)는 튜브본체(10), 밸브(20) 및 가압수단(40)으로 이루어진다.

튜브본체(10)는 호스 타입으로 소정의 길이를 가지며 양단은 개방되고 내부에는 소화약재를 충진할 수 있는 공간(12)이 형성된다. 튜브본체(10)는 소정의 탄성력을 가지는 합성수지로 사출 성형되어 특정 온도이상에서 표면이 용융되며, 용융부위가 파열되면 내부에 일정압력으로 채워져 있는 소화약재(200)가 파열부위로 빠져나오며 배출되도록 하여 화재를 진압하도록 한다.

튜브본체(10)는 소정의 탄성력을 가지도록 한 것은 튜브본체(10)의 공간(12)에 소화약재를 일정압력 이상으로 충진될 수 있도록 탄력성을 제공하여 튜브본체(10)의 화재로 인한 파열시 충진 압력에 의해 소화약재(200)가 쉽게 배출될 수 있도록 한다. 또한 상기 소화약재(200)는 약재의 특성상 일정 온도이상에서 팽창하는 성질을 가지고 있으며, 따라서 튜브본체(10)의 표면에 파열부위가 발생하면 팽창 압력에 의해 쉽게 배출될 수 있다.

상기 튜브본체(10)의 양단 외경에는 수나사산(14, 16)이 각각 형성되고, 상기 수나사산(14, 16)에는 밸브(20) 및 가압수단(50)의 실린더(52)가 나사식으로 체결된다.

상기 밸브(20)는 상기 튜브본체(10)의 일단에 결합되어 튜브본체(10)의 공간(12)으로 소화약재를 충진하되, 충진된 소화약재는 역류하여 튜브본체(10)의 밖으로 빠져나오지 않도록 차단한다.

상기 밸브(20)는 내부에 유로(28)가 관통 형성되고 그 후면에는 상기 튜브본체(10)의 일단이 삽입되는 체결홈(24)이 형성된 밸브본체(22)로 구성한다. 밸브봄체(22)의 체결홈(24)의 내경에는 튜브본체(10)의 일단 외경에 형성되어 있는 수나사산(14)과 나사식 체결을 위한 암나사산(26)이 형성된다.

밸브본체(22)의 유로(28)는 체결홈(24)과 연결되며, 따라서 유로(28)를 통해 유입된 소화약재는 체결홈(24)으로 배출된 후, 체결홈(24)에 체결되어 있는 튜브본체(10)의 일단을 통해 튜브본체(10)의 내부 공간(12)으로 충진된다.

밸브본체(22)의 유로(28) 중앙에는 볼(30)이 삽입되고, 볼(30)은 밸브본체(22)의 상면에 마련되어 있는 핸들(36)과 샤프트(34)로 연결되어 핸들(36)의 동작으로 볼(30)은 회전 동작한다. 볼(30)의 중앙에는 연결구멍(32)이 관통 형성되는데, 연결구멍(32)은 핸들(36)의 동작으로 볼(30)이 회전하는 과정에서 유로(28)를 연결 및 폐쇄시키게 된다.

즉, 충진호스(300)를 밸브본체(22)의 유로(28) 입구에 연결한 다음, 볼(30)을 회전시켜 유로(28) 및 연결구멍(32)을 서로 연결시키게 되면 충진호스(300)에서 공급되는 소화약재(200)는 유로(28), 연결구멍(32), 체결홈(34)을 거쳐 튜브본체(10)의 공간(12)으로 충진되어 지고, 튜브본체(10)의 공간(12)에 어느정도의 압력으로 소화약재(200)가 충진되고 나면 볼(30)을 다시 회전시켜 유로(28)와 연결구멍(32)의 연결을 해지함으로서 튜브본체(10)에 충진된 소화약재(200)의 역류로 인한 외부 누수를 방지한다. 이때 밸브본체(10)에는 압력게이지(400)가 구비되며, 압력게이지(400)는 튜브본체(10)에 충진되는 소화약재(200)의 압력을 외부로 표시하며, 압력게이지(400)를 통해 작업자는 소화약재(200)의 주입량을 정확히 제어할 수 있다.

가압수단(40)은 튜브본체(10)의 개방된 타단에 나사식으로 체결되며 튜브본체(10)에 충진되어 지는 소화약재(200)로 소정의 압력을 행하는 수단이다.

가압수단(40)은 튜브본체(10)의 타단에 체결되며 내부에는 공간44)이 마련된 실린더(42), 상기 실린더(42)의 내부 공간(44)에 설치되는 피스톤(50) 및 피스톤(50)을 탄력 지지하는 스프링(54)으로 구성한다.

실린더(42)의 일단은 개방된 상태에서 그 내경에는 암나사산(48)이 형성되고, 암나사산(48)은 튜브본체(10)의 타단 외경에 형성된 수나사산(16)에 체결되며 실린더(42)를 튜브본체(10)의 타단에 결합시킨다.

피스톤(50)은 실린더(42)의 내부 공간(44)에 설치되며 튜브본체(10)의 공간(12)에 충진되는 소화약재(200)의 충진압력에 의해 밀려난 상태에서 화재발생으로 튜브본체(10)의 표면에 발생한 파열부위로 소화약재(200)가 빠져나가기 시작하면 스프링(54)의 텐션력으로 복귀하며 소화약재(200)를 밀어내는 동작을 수행한다. 피스톤(50)의 동작에 의한 압력을 받은 소화약재(200)는 튜브본체(10)의 파열부위로 빠져나가는 과정에서 곧바로 압력이 떨어지는 것이 아니라 피스톤(50)의 밀림 압력을 받아 보다 오랫동안 강한 압력으로 파열부위로 배출될 수 있음으로서 화재발생지역으로 소화약재(200)가 충분히 배출되어 화재의 효과적인 진압을 유도할 수 있다.

스프링(54)은 피스톤(50)과 실린더(42)의 타단에 결합된 캡(52) 사이에 위치하며 소화약재(200)의 충진압력에 의한 피스톤(50)의 밀림을 탄력 지지한 상태에서 파열부위로 소화약재가 배출되어 튜브본체(10)에 충진되어 있는 소화약재(200)의 압력이 낮아지면 텐션력으로 피스톤(50)을 밀어내 배출중에 있는 소화약재(200)가 압력감소 없이 일정시간 동안 지속적인 압력으로 배출될 수 있도록 한다.

실린더(42)의 내경에는 단턱부(56)가 마련된다. 단턱부(56)는 피스톤(50)이 스프링(54)의 탄성력으로 밀려나는 과정에서 실린더(42) 밖으로 빠져나가지 않도록 걸림시킨다. 그리고 실린더(42)의 타단은 개방시킨 상태에서 캡(52)을 체결하여 폐쇄 구성한다.

튜브본체(10)와 밸브(20) 그리고 가압수단(40)은 나사식으로 체결되는 것으로 대표하여 기술하였으나, 이외에 별도의 커플러를 이용하여 튜브본체(10)와 밸브(20) 그리고 튜브본체(10)와 가압수단(40)을 연결 구성할 수도 있다.

수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치는 수배전반의 함체에 1개 혹은 2개 이상 배치한 상태에서 변압기의 전기 접속부 또는 절연체의 노출부위에서 습기나 기타 원인에 의한 합선, 아크등의 원인으로 화재가 발생하면 고온에 의해 튜브본체(10)의 표면이 용융되어 파열되어 지고, 이때의 파열부위로 튜브본체(10)의 내부 공간(12)에 충진되어 있는 소화약재는 빠져나오는 과정에서 화재발생처로 배출되며 화재를 진압하게 된다.

소화약재(200)는 튜브본체(10)에 충진될 때, 튜브본체(10)의 탄성력을 통해 일정 압력 이상으로 충진된 상태임에 따라 파열부위로 강한 압력으로 배출되지만 배출과 동시에 압력이 급속도로 떨어지게 됨으로서 화재발생처까지 소화약재가 충분히 배출되지 못할 수 있다.

이를 고려해 튜브본체(10)의 타단에 가압수단(40)을 별도로 설치하여, 소화약재(200)가 배출됨과 동시에 소화약재(200)를 스프링(54)의 압력으로 밀어내도록 하여 소화약재(200)를 압력감소 없이 일정시간 동안 지속적인 압력으로 배출될 수 있도록 하여 화재의 효과적인 진압을 유도한다. 즉, 가압수단(40)의 실린더(42)에 설치되어 있는 피스톤(50)은 튜브본체(10)에 소화약재(200)가 충진되는 과정에서 압력을 받아 후방으로 밀려나게 되는 데, 이때 스프링(54)의 텐션력에 의해 소화약재(200)의 충진 압력을 탄력적으로 지탱하며 더이상 밀리지 않고 소화약재(200)를 지탱하게 된다.

이 상태에서 화재 발생으로 튜브본체(10)가 파열되어 소화약재(200)가 빠져나가면 곧바로 스프링(54)의 텐션력에 의해 소화약재(200)를 밀어내게 됨으로서 소화약재(200)는 배출과 동시에 압력이 낮아지는 것이 아니라 오랜 시간 동안 지속적인 압력으로 배출될 수 있어 화재의 초기진압을 효과적으로 구현할 수 있다.

10: 튜브본체 12: 공간
20: 밸브 22: 밸브본체
24: 체결홈 28: 유로
30: 볼 32: 연결구멍
40: 가압수단 42: 실린더
50: 피스톤 54: 스프링
200: 소화약재 300: 충진호스

Claims (1)

1. 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치(100)에 있어서,
   소정의 탄성력을 가지는 합성수지로 사출 성형되며 양단은 개방되고 내부에는 소화약재(200)를 충진할 수 있는 공간(12)이 형성되며 양단 외경에는 수나사산이 각각 형성된 튜브본체(10);
   튜브본체(10)의 개방된 일단에 삽입되는 체결홈(24)을 가지며 상기 체결홈(24)의 내경으로 상기 튜브본체(10)의 일단 외경에 형성되어 있는 수나사산(14)과 나사식 체결을 위한 암나사산(26)이 형성된 밸브본체(22);
   상기 밸브본체(22)의 내부를 관통한 상태로 상기 체결홈(24)에 연결 구성되며 외부의 충진호스(300)에서 주입되는 소화약재(200)를 상기 체결홈(24)을 통해 튜브본체(10)의 공간(12)으로 통과시켜 주입시키는 유로(28);
   상기 유로(28)의 중앙에 설치되며 상기 밸브본체(22)의 상면에 설치되어 있는 핸들(36)의 동작으로 회전하는 볼(30);
   상기 볼(30)의 중앙에 관통 형성되며 상기 볼(30)의 회전 동작으로 상기 유로(28)를 연결 및 폐쇄시키는 연결구멍(32)으로 구성한 밸브(20);
   상기 튜브본체(10)의 개방된 타단에 체결되되, 내부에는 공간(44)이 마련되고 양단은 개방된 상태에서 개방된 일단의 내경에는 상기 튜브본체(10)의 타단 외경에 형성되어 있는 수나사산(16)에 체결되기 위한 암나사산(48)이 형성된 실린더(42);
   상기 실린더(42)의 내부 공간(44)에 설치되며 상기 밸브본체(22)의 유로(28)를 통해 상기 튜브본체(10)의 공간(12)에 충진되는 소화약재(200)의 충진압력에 의해 밀려나는 동작을 수행하는 피스톤(50);
   상기 실린더(42)의 공간(44)에 수용된 상태에서 상기 피스톤(50)의 밀림 압력을 탄력 지지하며 상기 튜브본체(10)의 파열로 상기 튜브본체(10)에 충진되어 있는 소화약재(200)의 압력이 떨어지면 상기 피스톤(50)을 탄력적으로 밀어 소화약재(200)를 압력감소 없이 일정시간 동안 지속적인 압력으로 배출될 수 있도록 하는 스프링(54);
   상기 실린더(42)의 내경에 형성되며 상기 스프링(54)의 압력으로 상기 피스톤(50)이 실린더(42) 밖으로 빠져나가지 않도록 걸림시키는 단턱부(56) 및 ;
   상기 실린더(42)의 개방된 타단에 나사식으로 체결되며 상기 실린더(42)의 개방된 타단을 폐쇄시키는 캡(52)으로 구성함을 특징으로 하는 수배전반에 설치되는 튜브형 소화장치.
   
   
   
   
   
   
   

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