KR102373242B1 - 소화유닛이 구비된 에너지저장장치(ess)용 랙 및 이를 포함하는 자동소화시스템 - Google Patents

소화유닛이 구비된 에너지저장장치(ess)용 랙 및 이를 포함하는 자동소화시스템 Download PDF

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Abstract

최초 발화된 배터리만을 선택적으로 진화할 수 있는 기능이 탑재된 에너지저장치용 랙을 개시한다.
실시예에 따른 에너지저장장치용 랙은 함체 형태를 갖되, 전면이 개방된 바디프레임; 상기 바디프레임에 장착되고, 전면을 누르면 상기 바디프레임의 전방으로 인출되는 복수 개의 푸시-오픈 트레이; 상기 바디프레임의 전면 폭 방향 일측 가장자리에 구비되는 승강유닛; 상기 승강유닛에 결합되고, 소화액을 분사하는 노즐; 및 상기 승강유닛에 결합되고, 상기 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 어느 하나를 선택적으로 여는 푸시유닛;을 포함한다.

Description

소화유닛이 구비된 에너지저장장치(ESS)용 랙 및 이를 포함하는 자동소화시스템{RACK WITH FIRE EXTINGUISHING UNIT FOR ENERGY STORAGE SYSTEM AND, AUTOMATIC FIRE EXTINGUISHING SYSTEM INCLUDING THE SAME}
본 개시(The Disclosure)는 에너지저장장치(ESS : ENERGY STORAGE SYSTEM)와 관련된다. 또한 소화시스템과 관련된다.
삭제
태양광 발전 시설, 풍력 발전 시설 등은 전기에너지를 임시로 저장할 수 있는 에너지저장장치(ESS : ENERGY STORAGE SYSTEM)를 포함한다.
최근 에너지저장장치의 화재사고가 빈번히 발생함에 따라, 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 산업통상자원부에 자료에 의하면, 2017~2019.9 동안 25건의 화재사고가 발생하였고, 피해액은 382억원이었다.
한국 등록특허공보 제10-2050803호에는 '에너지 저장장치(ESS) 화재 감지 및 확산 방지용 자동소화시스템"이 게재되어 있다.
한편, 일반적으로 에너지저장장치는 복수 개의 배터리가 높이 방향으로 수납된 랙을 포함하는데, 전술한 공고에 게재된 자동소화시스템의 경우, 랙의 특정 배터리 한 곳에서 화재가 발생하더라도, 시설의 천장에 구비된 노즐에서 랙 전체를 향해 소화액을 살포하도록 구성되어 있고, 그에 따라, 시스템이 가동되면 랙 전체를 불용처리해야 하는 문제점이 있다.
또한 시설의 천장에 구비된 노즐에서 살포되는 소화액으로는 랙의 내부에 위치한 배터리의 불길을 제대로 잡기 어렵다.
삭제
KR 10-2050803 B1 (2019.12.04. 공고) KR 10-1288892 B1 (2013.07.23. 공고)
최초 발화된 배터리만을 선택적으로 신속히 진화할 수 있는 기능이 탑재된 에너지저장장치(ESS)용 랙을 제공하는 것이다.
또한 전술한 랙을 포함하는 자동소화시스템을 제공하는 것이다.
삭제
실시예에 따른 에너지저장장치용 랙은 함체 형태를 갖되, 전면이 개방된 바디프레임; 상기 바디프레임에 장착되고, 전면을 누르면 상기 바디프레임의 전방으로 인출되는 복수 개의 푸시-오픈 트레이; 상기 바디프레임의 전면 폭 방향 일측 가장자리에 구비되는 승강유닛; 상기 승강유닛에 결합되고, 소화액을 분사하는 노즐; 및 상기 승강유닛에 결합되고, 상기 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 어느 하나를 선택적으로 여는 푸시유닛;을 포함한다.
또한, 상기 승강유닛은 지면과 수직한 소정 길이의 랙기어; 및 상기 랙기어와 치합되는 피니언을 구비하고, 상기 랙기어의 길이 방향으로 이동하는 승강모터;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 푸시유닛은 지면과 수직하게 배치되는 감속모터; 및 상기 감속모터에 결합되는 폴(Pawl);을 포함할 수 있다.
실시예에 따른 자동소화시스템은 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙; 상기 에너지저장장치용 랙에서 발생하는 오프가스(Off-gas)를 감지하는 연기센서; 에너지저장장치용 랙에서 발생하는 열을 감지하는 열화상카메라; 및 상기 에너지저장장치용 랙, 상기 연기센서, 상기 열화상카메라를 제어하는 제어부;를 포함한다.
삭제
실시예에 따른 에너지저장장치용 랙을 이용하면, 최초 발화된 배터리만을 선택적으로 신속히 진화할 수 있다.
실시예에 따른 자동소화시스템을 이용하면, 에너지저장장치(ESS)에서 발생한 화재를 조기에 진화할 수 있고, 진화 과정에서 에너지저장장치의 손상을 최소화할 수 있다.
삭제
도 1은 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙을 원근 시점에서 바라본 모습을 나타낸다.
도 2는 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙의 작동을 나타낸다.
도 3은 실시예에 따른 자동소화시스템의 구성을 개략적으로 나타낸다.
이하 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙과 실시예에 따른 자동소화시스템을 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다.
실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)
도 1은 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)을 원근 시점에서 바라본 모습을 나타내고, 도 2는 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)의 작동을 나타낸다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)은 바디프레임(110), 푸시-오픈 트레이(120), 승강유닛(130), 노즐(140) 및 푸시유닛(150)을 포함한다.
바디프레임(110)은 함체 형태를 갖고, 전면은 개방되어 있다. 바디프레임(110)은 금속 소재로 제조될 수 있다. 바디프레임(110)은 특정 형상으로 한정되지 않으며, 하나의 예로서, 도면에 도시된 바와 같이, 사각 함체 형태일 수 있다. 바디프레임(110)은 측면과 배면에 개구부(미도시)가 더 형성될 수 있고, 이 경우, 바디프레임(110)의 통기성이 향상된다.
푸시-오픈 트레이(120)는 복수 개가 구비되며, 복수 개의 푸시-오픈 트레이(120)는 바디프레임(110)의 높이 방향을 따라 적층되는 형태로 장착된다. 복수 개의 푸시-오픈 트레이(120) 각각에는 배터리(주로 리튬이온 배터리)가 결합된다. 푸시-오픈 트레이(120)는 전면을 누르면(클릭하면), 레일에 의하여 바디프레임(110)의 전방으로 인출된다.
전술한 레일은 시중에 널리 알려진 다양한 기술이 적용될 수 있으며, 하나의 예로서, 한국 등록특허공보 제10-1288892호에 게재된 레일(슬라이드 구조체)일 수 있다.
승강유닛(130)은 바디프레임(110)의 높이에 대응되는 길이를 갖고, 지면과 수직한 방향으로 구비되는 랙기어(131)와, 랙기어(131)와 치합되는 피니언(132)을 구비하고 랙기어(131)의 길이 방향을 따라 이동하는 승강모터(133)를 포함할 수 있다. 승강유닛(130)은 모터, 볼스크류, 볼스크류너트를 구비하는 전동 슬라이드 등의 기구로 대체될 수 있다.
노즐(140)은 승강유닛(130)에 구비되며, 바디프레임(110)의 전방으로 인출된 푸시-오픈 트레이(120)에 소화액을 분사하는 기능을 한다. 노즐(140)에 소화액을 공급하는 탱크(미도시)는 바디프레임(110)에 구비될 수도 있고, 바디프레임(110)과 무관한 곳에 구비될 수도 있다.
푸시유닛(150)은 승강유닛(130)에 구비되며, 승강유닛(130)의 승강모터(133) 하부에 수직으로 결합되는 감속모터(151)와, 감속모터(151)에 출력축에 결합되는 폴(152)로 구성될 수 있다.
도 2를 참조하여, 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)의 작동을 간략히 설명한다.
먼저, 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 어느 하나의 푸시-오픈 트레이(120)에 화재 위험이 감지되면, 승강모터(133)가 랙기어(131)을 따라, 화재 위험이 감지된(또는 화재가 발생한) 푸시-오픈 트레이(120)의 근처로 이동된다.
계속해서, 감속모터(151)에 의하여, 폴(152)이 회전되어, 화재 위험이 감지된 푸시-오픈 트레이(120)의 전면을 클릭하게 된다.
이어서, 화재 위험이 감지된 푸시-오픈 트레이(120)가 바디프레임(110)의 전방으로 인출되면, 노즐(140)이 화재 위험이 감지된 푸시-오픈 트레이(120)을 향해 소화액을 분사하게 된다.
즉, 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)을 이용하면, 최초 발화된 배터리[푸시-오픈 트레이(120)]만을 선택적으로 신속히 진화할 수 있다.
실시예에 따른 자동소화시스템(200)
도 3은 실시예에 따른 자동소화시스템(200)의 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 3에 도시된 바와 같이, 자동소화시스템(200)은 실시예에 따른 에너지저장장치용 랙(100)[이하 '에너지저장장치용 랙(100)'이라 함], 연기센서(210), 열화상카메라(220) 및 제어부(230)를 포함한다.
연기센서(210)는 배터리의 온도가 상승할 때, 발생하는 오프가스(Off-gas)를 감지하는 기능을 한다.
열화상카메라(220)는 에너지저장장치용 랙(100)에서 발생하는 열을 감지하며, 특히, 화재 위험이 감지된(또는 화재가 발생한) 푸시-오픈 트레이를 식별한다.
제어부(230)는 에너지저장장치용 랙(100), 연기센서(210), 열화상카메라(220)를 제어하는 기능을 한다. 예컨대, 도 2 내지 도 3을 참조하면, a) 연기센서(210)에서 오프가스가 감지되면, b) 열화상카메라(220)를 작동시켜 에너지저장장치용 랙(100)의 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 가장 온도가 높은 푸시-오픈 트레이(120)를 식별하고, c) 승강유닛(130)과 푸시유닛(150)을 작동시켜 화재 위험이 감지된 푸시-오픈 트레이(120)를 바디프레임(110)의 전방으로 인출하고, d) 노즐(140)을 작동시켜 푸시-오픈 트레이(120)를 향해 소화액을 분사한다.
전술한 실시예에 따른 자동소화시스템(200)을 이용하면, 에너지저장장치(ESS)에서 발생한 화재를 조기에 진화할 수 있고, 진화 과정에서 에너지저장장치의 손상을 최소화할 수 있다.
본 개시(The Disclosure)의 실시예를 설명할 때 사용된 각종 표현(용어, 시각화된 이미지 등)들은 기술에 대한 이해를 높이기 위한 도구적인 목적에 의해 선택된 것에 불과하다.
또한, 여건상 본 개시는 제한된 수의 실시예에 의하여 설명되었고, 당업자(당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람)는 앞서 설명된 실시예를 기반으로 본 개시의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범주 내에서 새로운 실시예들을 창안해 낼 수 있을 것이다.
따라서 본 개시의 청구범위는 '발명의 설명' 및 '도면'에 나타난 일부 표현에 의하여 제한되어선 안되고, 명세서의 전반에 내재된 근원적인 기술적 사상을 바탕으로 폭넓게 해석되어야 한다.
삭제
100 : 에너지저장장치용 랙
110 : 바디프레임
120 : 푸시-오픈 트레이
130 : 승강유닛
131 : 랙기어
132 : 피니언
133 : 승강모터
140 : 노즐
150 : 푸시유닛
151 : 감속모터
152 : 폴
--
200 : 자동소화시스템
210 : 연기센서
220 : 열화상카메라
230 : 제어부

Claims (5)

  1. 함체 형태를 갖되, 전면이 개방된 바디프레임;
    상기 바디프레임에 장착되고, 전면을 누르면 상기 바디프레임의 전방으로 인출되는 복수 개의 푸시-오픈 트레이;
    상기 바디프레임의 전면 폭 방향 일측 가장자리에 구비되는 승강유닛;
    상기 승강유닛에 결합되고, 소화액을 분사하는 노즐; 및
    상기 승강유닛에 결합되고, 상기 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 어느 하나를 선택적으로 여는 푸시유닛;을 포함하고,
    상기 푸시유닛은,
    지면과 수직하게 배치되는 감속모터; 및
    상기 감속모터에 결합되는 폴(Pawl);을 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지저장장치용 랙.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 승강유닛은,
    지면과 수직한 소정 길이의 랙기어; 및
    상기 랙기어와 치합되는 피니언을 구비하고, 상기 랙기어의 길이 방향으로 이동하는 승강모터;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지저장장치용 랙.
  3. 삭제
  4. 청구항 1 내지 청구항 2 중 어느 한 항의 에너지저장장치용 랙;
    상기 에너지저장장치용 랙에서 발생하는 오프가스(Off-gas)를 감지하는 연기센서;
    에너지저장장치용 랙에서 발생하는 열을 감지하는 열화상카메라; 및
    상기 에너지저장장치용 랙, 상기 연기센서, 상기 열화상카메라를 제어하는 제어부;를 포함하는, 자동소화시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 연기센서에서 오프가스가 감지되면,
    상기 열화상카메라를 작동시켜 상기 복수 개의 푸시-오픈 트레이 중 가장 온도가 높은 푸시-오픈 트레이를 식별하고,
    상기 승강유닛과 상기 푸시유닛을 작동시켜 상기 푸시-오픈 트레이를 상기 바디프레임의 전방으로 인출하고,
    상기 노즐을 작동시켜 상기 푸시-오픈 트레이를 향해 소화액을 분사하는 것을 특징으로 하는, 자동소화시스템.
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