KR102564158B1 - 전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템 - Google Patents

전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 전기차의 배터리에 의한 화재시 전기차의 하부공간으로 이동시킨 후 노즐첨단봉을 상부로 압출시켜 노즐첨단봉의 일부가 자동차 저면에 장착된 배터리팩 내측으로 내입되도록 한 다음 배터리팩 내측공간으로 소방용수 또는 소화약제를 압출시켜 충진되게 함으로써 배터리를 신속하게 안정화시켜 배터리 폭발로 인한 추가화재를 방지할 수 있는 소화 장치 및 시스템에 관한 것이다.

Description

전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템{Fire extinguishing device and system for battery fire suppression of electric vehicles}
본 발명은 전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 전기차의 배터리에 의한 화재시 전기차의 하부공간으로 이동시킨 후 노즐첨단봉을 상부로 압출시켜 노즐첨단봉의 일부가 자동차 저면에 장착된 배터리팩 내측으로 내입되도록 한 다음 배터리팩 내측공간으로 소방용수 또는 소화약제를 압출시켜 충진되게 함으로써 배터리를 신속하게 안정화시켜 배터리 폭발로 인한 추가화재를 방지할 수 있는 소화 장치 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 자동차는 가솔린이나 디젤 연료를 사용하는 내연기관을 사용하였으나, 내연기관에서 발산하는 이산화탄소의 문제로 인하여 최근에는 친환경에너지 자동차인 전기차의 보급이 증가하고 있다. 이러한 추세는 지구온난화 문제로 전세계적으로 내연기관자동차의 퇴출 분위기는 점점 더 커질 것이고, 이에 반하여 전기차의 보급을 매년 꾸준히 증가하고 있고 앞으로 그 점유율을 더욱 올라갈 것이다.
이러한 전기차에서 가장 중요한 요소인 배터리는 1회충전에 의해 장시간 사용이 가능하도록 다수개의 배터리모듈을 내장하여 하나의 배터리팩으로 구성한 다음 자동차의 하부측에 장착하여 사용된다. 상기 배터리팩은 외부충격을 포함하는 다양한 원인에 의해 화재가 발생될 수 있으며, 이는 주행중이나 충전중에도 발생될 수 있다.
전기차의 화재는 1차적으로 차체 화염을 진압하여도 시간이 지나면 배터리에서 2차적으로 화재가 발생될 수 있으며, 배터리를 안전화하기 이전에는 배터리로부터 지속적으로 화염이 발생되어 결국 배터리 전체가 연소될 때까지 화재가 지속된다.
따라서 일반적으로 1차적 화재진압후 24시간 이내에 배터리를 안정화시키는 작업이 필수적으로 이루어지고 있으나, 배터리는 외부 충격으로부터 안전하게 보호되고 있기 때문에 소화약제나 수방용수를 이용한 배터리 안정화작업에 어려움이 있다.
한국등록특허 제10-2407326호(2022.06.20.등록)는 화재발생된 전기자동차의 배터리를 안정화시키기 위한 냉각조를 제시하였다. 상기 건은 전기차가 내포되도록 내벽체 및 외벽체를 설치하고 그 내측으로 물을 채워서 차량의 배터리를 침수시켜 안정화가 이루어지게 한 것을 제시하였다.
또한, 한국등록특허 제10-2376222호(2022.03.15.등록)와, 한국등록특허 제10-2431466호(2022.08.08.등록)는 전기차 바닥에 배치시켜 전기차를 들어 올릴 수 있는 리프팅튜브나 리프팅백을 설치하고, 전기차가 들어 올린 상태에서 리프팅튜브에 연결 또는 개별 방수판체를 설치바닥에 깔고, 벽체를 세움으로써 기존의 바닥과 벽체 사이의 틈으로 소방용수가 배출되는 것을 방지하면서 배터리 안정화가 이루어지지게 하는 냉각조 및 방법을 제시하였다.
상기한 바와같이 선행문헌들은 모두 전기차를 내포하도록 임시수조를 만든 다음 소방용수를 채워 배터리를 침수시키는 방식을 적용한 것이다.
그러나 상기 방식은 이전의 소방용수를 분사하는 방식보다는 소방용수의 사용량을 대폭적으로 감소시켰으나, 여전히 차량을 침수시킬 정도의 소방용수가 필요하며, 배터리 폭발에 의한 파손으로 배터리 전해액이 소방용수에 혼합되어 방류시 인근지하수나 하천 및 토양을 오염시키는 문제점이 있다.
따라서, 전기차 화재발생시 소방용수의 사용량을 감소시키면서 신속하게 배터리를 안정화시켜 화재가 지속되는 것을 방지할 수 있는 전기차 화재에 최적화된 새로운 화재 진압 시스템의 필요성이 재기되었다.
한국등록특허 제10-2407326호(2022.06.20.등록) : 화재발생된 전기자동차의 배터리를 안정화시키기 위한 냉각조 한국등록특허 제10-2376222호(2022.03.15.등록) : 화재발생된 전기자동차의 배터리를 안정화시키기 위한 냉각조 한국등록특허 제10-2431466호(2022.08.08.등록) : 전기자동차 화재시 배터리를 안정화시키기 위한 냉각조 및 이를 이용한 전기자동차의 배터리 안정화방법
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템은,
전기차의 배터리 설치부분 하부틈으로 배치하고 유공압에 의해 인출되는 노즐첨단봉을 배터리팩 내부로 진입시켜 배터리팩 내부공간에 소방용수 또는 소화약제를 충진시켜 신속한 안정화가 이루어지도록 하는 장치 및 시스템의 제공을 목적으로 한다.
상기 과제를 해소하기 위한 본 발명의 전기차 배터리 화재 진압용 소화장치는,
전기차 배터리 화재 진압용 소화장치에 있어서, 전기차 하부공간으로 들어가도록 이동바퀴가 장착되고, 상부면에는 다수의 인출공이 형성되고 측면에는 연결단자가 형성된 이동차체와; 상기 이동차체의 다수 인출공 내측에 수직설치되고, 상단은 첨단부로 형성되어 수직상승시 전기차 하부에 배치된 배터리팩을 관통하여 일부를 내입시키고, 배터리팩으로 내입된 측면에는 다수의 노즐이 형성되어 연결단자를 통해 공급받은 소방용수 또는 소화약제를 주입시키는 노즐첨단봉과; 상기 이동차체 내부에 설치되어 연결단자를 통해 유공압을 공급받아 상기 노즐첨단봉을 수직 이동시키는 유공압실린더와; 상기 유공압실린더의 작동을 제어하는 제어반;을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 이동차체는 유공압리프트를 더 내설하여 유공압을 제공받으면 하부로 지지대를 배출시켜 이동차체를 상승시키고, 이동차체가 전기차 저면에 밀착되면 노즐첨단봉의 작동이 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 이동차체의 양측면 전후방향에는 고정후크를 각각 설치하고, 상기 고정후크는 유공압에 의해 회동되어 전기차의 하부 양측을 가압하여 이동차체를 전기차 하부에 고정시킬수 있다.
또한, 상기 이동차체의 연결단자에는 유공압실린더에 연통되는 유공압공급라인과, 노즐첨단봉에 연통되는 소방용수 또는 소화약제 공급라인과, 각종 제어 및 전원을 공급하는 제어 및 전원공급라인이 연결될 수 있다.
또한, 상기 노즐첨단봉은 상단이 나사형태로 형성되고, 유공압실린더 또는 전기모터와 기어결합되어 회전력을 전달받아 회전하면서 상승이 이루어지게 할 수 있다.
아울러 본 발명에 따른 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템은,
연결단자가 형성된 이동차체에 노즐첨단봉과 유공압실린더 및 제어반을 구비한 소화장치와; 상기 소화장치를 보관하는 수납구와 소방용수 또는 소화약제를 저장하는 소화탱크를 구비하고 일측에는 소화장치를 작동시키는 조작부를 구비하여 소방용수 또는 소화약제 공급라인과 제어 및 전원공급라인을 통해 분리된 소화장치의 연결단자와 연결되고, 상기 소화장치로 유공압을 공급하기 위해서 유공압공급라인을 연결단자에 연결시킨 전기차소화차량;을 포함하여 구성된다.
또한, 상기 전기차소화차량에는 회수탱크를 더 구비하고, 전기차소화차량과 소화장치의 연결단자는 배출라인으로 연통시키고, 소화장치의 다수 노즐첨단봉 중 일부 노즐첨단봉에는 소방용수 또는 소화약제 공급라인을 대체하여 배출라인과 연통되도록 연결하여, 배터리팩 내부로 주입된 소방용수 또는 소화약제를 배출라인을 통해 전기차소화차량의 회수탱크로 배출포집시켜 배터리팩 내부에 소방용수 또는 소화약제의 주입압력에 의한 과압파손을 방지할 수 있다.
상기 해결수단에 의한 본 발명의 전기차 배터리 화재 진압용 소화 장치 및 시스템은,
전기차의 하부공간으로 이동한 다음 차량 저면에 장착된 배터리팩에 직접 노즐첨단봉을 압출시켜 내입되게 하고, 배터리팩 내측에 위치한 노즐첨단봉의 노즐을 통해 소방용수 또는 소화약제를 주입하여 충진되게 함으로써 배터리의 신속한 안정화로 추가적인 배터리폭발에 의한 화염발생을 방지할 수 있다.
본 발명의 소화장치는 다수의 연결라인을 전용차와 연결시킴으로써, 전용차로부터 전원 또는 유공압을 공급받아 장치 작동이 이루어지게 하고, 추가적으로 소방용수나 소화약제를 공급받아 배터리팩으로의 주입이 가능하게 할 수 있다.
또한, 일부 노즐첨단봉은 배터리팩 내에 충전된 소방용수나 소화약제를 흡입하여 외부로 배출시키는 과정으로 별도회수가 가능함으로 무단배출에 의한 환경오염을 방지할 수 있고, 배터리팩 내에서 소방용수와 소화약제의 순환이 이루어져 냉각효율을 높일 수 있다.
또한, 배터리팩 내에서 소방용수나 소화약제의 충전과정과 일부 배출과정이 동시에 이루어지게 함으로써 충전압력을 일부 완충시킬 수 있어 과압에 의한 배터리팩 파손을 방지하여 안정적인 안정화작업이 이루어지게 하는 유용한 장치의 제공이 가능하게 되었다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소화장치를 도시한 사시도 및 개략단면도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따른 소화장치를 전기차에 접근시켜 소화시키는 과정을 도시한 개략도.
도 3a는 본 발명에 따른 유공압리프트가 장착된 소화장치를 도시한 단면도.
도 3b는 본 발명의 따른 나사산이 형성된 노즐첨단봉을 도시한 개략도.
도 4a와 도 4b는 본 발명에 따른 고정후크가 구비된 소화장치의 작동과정을 개략 도시한 평면도 및 정면도.
도 5a와 도 5b는 본 발명에 따른 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템을 도시한 개략구성도.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에서 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대 또는 축소하여 도시한 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 사용되고 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1a와 도 1b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 소화장치를 개략적으로 도시한 사시도 및 단면도이다.
참조한 바와같이 본 발명에 따른 소화장치(10)는, 이동수단이 구비되어 전기차의 하부공간으로 진입하는 이동차체(20)와, 상기 이동차체 내부에 설치되어 수직으로 이동되는 노즐첨단봉(30)과, 상기 노즐첨단봉을 이동시키는 유공압실린더(40)와, 각종 작동을 제어하는 제어반(50)을 포함하여 구성된다.
상기 이동차체(20)는, 내부에 설치공간이 형성되고, 일측에 설치된 이동수단인 이동바퀴(21)를 포함한다. 상기 이동바퀴(21)는 이동차체의 양측면에 형성되거나 이동차체 저면의 내측부분에 설치될 수 있으며, 도시된 바퀴 형태 이외에 궤도 형태로 제공될 수 있다.
이러한 이동차체(20)는 동력을 이동바퀴로 전달하여 자동으로 구동되는 형태로 제공될 수 있고, 동력을 유공압이거나 전원 형태로 공급하여 유공압실린더 및 모터 작동으로 구동이 이루어지게 할 수 있다. 이외에 이동차체에 밀대부를 형성하여 수동으로 밀어서 원하는 위치로의 이동이 이루어지게 할 수 있다.
또한 상기 이동차체(20)는 상부면에 다수개의 인출공(22)이 형성될 수 있다. 상기 인출공(22)은 후술되는 노즐첨단봉(30)이 상승하여 외부로 표출되거나 하강하여 이동차체 내부로 내입시키는 것이며, 노즐첨단봉이 정수직 방향으로 이동될 수 있도록 지지하는 수직가이드관이 내측으로 더 설치될 수 있다.
또한 상기 이동차체(20)에는 일측에 연결단자(23)가 더 형성된다. 상기 연결단자(23)는 후술되는 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과, 유공압공급라인(231), 제어 및 전원공급라인(233) 등 다양한 라인을 내부로 연결시키기 위한 단자이다. 따라서, 외부로부터 각 공급라인이 연결단자에 쉽게 착탈이 가능하게 하여 소방용수 또는 소화약제와 유공압 및 전원 공급과, 제어가 전달되게 할 수 있다. 이동차체(20) 내부적으로는 연결단자(23)로부터 각 내부구성이 공급관으로 배관되어 외부로부터 제공받은 소방용수 또는 소화약제와 유공압 및 전원 공급과, 제어신호의 전달이 이루어지게 한다. 예컨대 유공압은 연결단자(23)로 유공압공급라인(231)이 연결됨으로써 외부의 유공압이 연결단자까지 제공되고, 연결단자(23)부터 이동차체 내측의 구동장치인 노즐첨단봉 구동용 유공압실린더나 이동바퀴 구동용 유공압실린더까지는 내부 유공압관이 배관되어 연결단자로 공급된 유공압이 이동차체 내부의 각 사용장치까지 공급되어 작동이 이루어지게 한다.
상기 노즐첨단봉(30)은, 이동차체의 인출공(22) 하부에 수직으로 장착되고 유공압실린더(40)와 연결되어 유공압실린더 작동에 의해 수직방향으로 상승 및 하강하여 이동차체 인출공(22)을 통해 상부로 표출 또는 내입되도록 구성한다.
상기 노즐첨단봉(30)은 상단은 첨단부로 형성되고, 측면에는 다수의 노즐(31)이 형성되며, 하단은 소방용수 또는 소화약제 공급라인이 연통설치된다. 여기서 상기 노즐(31)은 노즐첨단봉이 상승하여 배터리팩 하부를 관통해 내입될 때 배터리팩 내측에 위치하는 노즐첨단봉(30)의 측면 부분에 형성하는 것이 바람직하다.
이러한 구성을 갖는 노즐첨단봉(30)은 유입살린더의 작동에 의해 이동차체 인출공을 통해 상부로 상승하고, 상승하면서 이동차체 상부에 위치하는 전기차(90)의 하체보호판과 배터리팩(91)을 관통하여 노즐첨단봉(30)의 일부가 배터리팩(91) 내부에 배치되도록 한다. 상기 배터리팩(91) 내부에 노즐첨단봉 특히 노즐이 형성된 부분이 내입되도록 배치되면 외부로부터 소방용수 또는 소화약제를 노즐첨단봉 하부로 공급하고, 공급된 소방용수 또는 소화약제는 노즐첨단봉의 내부유로를 따라 이동하고 최종적으로는 측면의 노즐을 통해 배터리팩 내부공간으로 소방용수 또는 소화약제를 분사하여 배터리팩 내부공간을 소방용수 또는 소화약제로 충전되게 함으로써 배터리팩 내부 온도를 낮춰 배터리모듈의 연속 폭발에 의한 지속적인 화재발생을 억제할 수 있다.
상기 유공압실린더(40)는, 연결단자(23)에 결합된 유공압공급라인(231)을 통해 유공압을 공급받아 작동되는 것으로, 이동차체 내부에는 다수개의 유공압실린더가 구비되고, 각 유공압실린더는 연결단자와 유공압관을 통해서 배관 연결되어 작동이 이루어진다.
이러한 유공압실린더(40)는 실린더로드 단부에 암로드를 연결하고, 상기 암로드를 통해 노즐첨단봉(30) 또는 이동바퀴(21)에 동력을 전달하여 수직이동 및 회전이동이 이루어지게 할 수 있다. 상기 유공압실린더(40)와 노즐첨단봉(30) 및 이동바퀴(21)의 링크구조는 공지된 다양한 방식을 통해 동력전달이 이루어지게 할 수 있다.
상기 제어반(50)은. 상기 유공압실린더로 유공압을 전달하여 제어하는 것은 물론 소화장치의 각종 작동을 제어하는 것으로, 이동차체(20)와는 전선을 통해 일정거리 이격될 수 있게 구성하여 연소되는 전기차에서 일정거리 이격된 안전한 지점에서의 이동차체를 제어할 수 있게 하는 것이다.
이러한 제어반(50)과 이동차체(20)의 연결은 제어 및 전원공급라인(233)을 통해 이루어질 수 있으며, 제어 및 전원공급라인은 이동차체의 연결단자(23)에 착탈 가능하게 결합함으로써 보관성을 향상시킬 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 전기차화재 진압과정을 도시한 개략도이다.
참조한 바와같이 전기차(90)에 화재가 발생되면 외부로부터 소방용수를 분무하여 차체에 발생된 화염은 소화시킬 수 있다. 그러나 발화원인인 배터리팩은 밀폐구조를 갖고 있어서 외부에서 분무하는 방법으로는 소방용수를 주입하기 어려워 내부 배터리모듈 폭발이 지속적으로 이루어져 화재진압이 어려워진다.
이때 본 발명은 이동차체(20)에 연결된 제어반(50)을 조작하여 소화장치(10)를 전기차(90) 하부공간 특히 배터리팩(91)이 장착된 위치의 하부측으로 이동시키고, 유공압실린더(40)를 작동시켜 이동차체(20)에 설치된 노즐첨단봉(30)을 상승되도록 하고, 이동차체의 인출공(22)을 통해 상부로 이동된 노즐첨단봉(30)은 전기차 저면의 안전커버와 배터리팩(91)을 순차적으로 관통하여 노즐첨단봉(30) 일부를 배터리팩(91) 내측으로 내입시킨다.
이어서 연결단자(23)에 연결된 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)을 통해 외부의 소방용수 또는 소화약제를 공급하면, 공급된 소방용수 또는 소화약제는 내부배관을 통해서 각 노즐첨단봉(30)으로 공급되고, 노즐첨단봉(30)에 형성된 노즐(31)을 통해 배터리팩(91) 내부로 주입되어 배터리팩 내부를 소방용수 또는 소화약제로 충전시킨다. 물론 일부 파손된 배터리팩으로 누수가 발생될 수 있으나 배출량보다 주입량을 증가시켜 배터리팩 내부의 각 배터리모듈이 소방용수 또는 소화약제로 구성된 수조로 담그는 효과를 제공할 수 있어 소량의 소방용수 또는 소화약제를 사용하여 신속한 배터리 안정화가 이루어질 수 있다.
도 3a를 참조한 바와같이 상기 이동차체(20)의 저면에는 유공압리프트(24)가 더 설치될 수 있다.
상기 유공압리프트(24)는 연결단자(23)에 결합된 유공압공급라인(231)을 통해 유입된 유공압을 내부 배관을 통해 제공받아 작동하며, 작동시 하부측으로 지지대를 배출시켜 이동차체를 들어올린다. 유공압리프트(24)의 지지대를 통해 상승된 이동차체(20)는 전기차(90) 저면 즉, 배터리팩이 장착된 하부의 안전커버에 밀착된다. 이러한 유공압리프트(24)는 안정적인 이동차체 승강을 위해서 이동차체의 하부 중 모서리 부분에 적어도 4개를 구비하게 함으로써 이동차체(20)를 수평유지하면서 상승이 이루어지게 할 수 있다.
이와같이 유공압리프트(24)에 의해 전기차(90) 하부에 밀착된 상태에서 노즐첨단봉(30)을 작동시키면 노즐첨단봉이 이동차체에서 돌출된 길이만큼 전기차 하부를 통해 차체 내로 내입될 수 있으므로 필요한 만큼 내입깊이를 조절해 배터리팩 내부로의 소방용수 또는 소화약제의 분사가 이루어지게 할 수 있다.
도 3b는 본 발명에 따른 노즐첨단봉을 나사형태로 형성된 예를 도시한 개략도이다. 참조한 바와같이 상기 노즐첨단봉(30)은 상단을 나사(32)형태로 형성하되고, 유공압 또는 전기모터로부터 회전력을 전달받아 유공압실린더 작용으로 상승하면서 노즐첨단봉이 회전되어 전기차 하부 관통이 용이하게 이루어지게 할 수 있다.
일예로 노즐첨단봉의 측면에는 동심원을 갖는 측면기어(33)가 축방향으로 길게 형성되고, 측면기어는 보조유공압실린더 및 전기모터와 다양한 형태로 링크연결되어 노즐첨단봉이 수직이동될때 측면기어를 통해 회전력을 전달하여 축회전이 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 측면기어(33)는 노즐첨단봉 외면에서 기어치가 돌출된 형태로 형성되는 것보다는 함몰된 형태로 형성되어 이동차체 인출공으로의 인출시 걸림이 없게 구성할 수 있다.
이외에 인출공 내면에 노즐첨단봉 측면기어의 기어홈과 대응되는 돌기를 형성하여 밀착된 상태로 수직이동이 이루어지게 해 외부로부터 이물질의 유입을 최소화할 수 있다.
도 4a를 참조한 바와같이 본 발명은 이동차체(20)의 이동방향인 전후 방향의 단부측에 고정후크(25)를 한쌍으로 설치하여 고정후크가 전후방향으로 회동되어 차량을 파지하게 할 수 있다. 즉, 전방에 2개의 고정후크가 설치되고 후방에 2개의 고정후크가 서로 일정간격 이격되어 배치된다.
도 4b와 같이 이동차체(20)는 전기차(90) 측면에서 하부공간으로 교차되도록 진입하여 전기차 하부에 배치된 상태에서 유공압을 고정후크(25)에 전달시키면, 각 고정후크(25)는 상향으로 회동되면서 전후방의 고정후크가 전기차 측면 하부를 압박하면서 일체로 결합된다.
따라서 4개의 고정후크(25)에 의해 이동차체(20) 즉 소화장치는 전기차(90)의 하부에 일체로 결합되고, 일체로 결합된 상태에서 노즐첨단봉(30)을 수직이동시킴으로 흔들림 없이 정수직방향으로의 이동시켜 전기차 하부의 안전커버와 배터리팩(91)을 순차적으로 관통시킬 수 있다.
물론 상기 고정후크(25)와 유공압리프트(24)를 같이 구비하여 유공압리프트(24)에 의해 이동차체(20)를 전기차(90) 하부에 밀착시키고, 고정후크(25)를 작동시켜 이동차체와 일체로 결합시킨 후 노즐첨단봉(30)을 작동시켜 배터리팩 내부로 소방용수 및 소화약제의 주입이 이루어지는 구조로 제공될 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 따른 전기차 배터리 화재진압용 소화장치(10)는, 이동차체(20)의 일측에 연결단자(23)가 형성된다. 연결단자는 이동자체의 후방측에 형성되어 연소되는 전기차 진입시 최대한 화염에 접근되지 않게 하는 것이 바람직하다.
상기 연결단자(23)는 기본적으로 유공압공급라인(231)과, 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과, 제어 및 전원공급라인(233)을 포함한다. 상기 유공압공급라인(231)은 다수개로 구성하여 이동차체 내의 각 부위에 대해 개별적으로 유공압 공급이 이루어지게 하거나, 이동차체 내에 유공압분배기를 구비하고 제어라인 또는 제어 및 전원공급라인(233)을 통해 유공압분배기를 제어하여 내부에 배관된 유공압관을 통해 유공압의 분배공급이 이루어지게 할 수 있다.
상기 연결단자(23)와 각 공급라인은 착탈 가능한 구조로 구성하여 사용시 각 공급라인을 연결하고, 미사용시에는 공급라인을 분리하여 별도로 보관하게 할 수 있다.
한편 본 발명의 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템(1)은,
도 5a를 참조한 바와같이 소화장치(10)와, 상기 소화장치에 소방용수 또는 소화약제, 유공압 및 제어신호와 전원을 공급하는 이동수단인 전기차소화차량(70)을 포함하여 구성된다.
상기 소화장치(10)는 내부에 노즐첨단봉(30)과 유공압실린더(40)를 구비하여 유공압에 의해 노즐첨단봉을 수직이동시켜 상부로 배출시키고, 배출된 노즐첨단봉이 전기차 저면의 배터리팩을 관통하여 일부 내입되도록 하는 장치이다.
상기 소화장치(10)는 일측에 형성된 연결단자(23)를 통해서 전기차소화차량(70)에 연결되어 소방용수 또는 소화약제, 유공압 및 제어신호와 전원을 공급받는다.
상기 전기차소화차량(70)은 일반소방차나 특수차량일 수 있으며, 일측에는 소화장치를 제어하는 제어반(50)이 설치되어 있어 라인연결을 통해 소화장치를 작동시킬 수 있는 차량이다.
이러한 전기차소화차량(70)은 소방용수 또는 소화약제 중 어느 하나 또는 둘 모두를 분리저장하는 소화탱크(71)를 구비하고, 일측에는 소화장치(10)를 작동시키는 제어반(50)이 설치되며, 소방용수 또는 소화약제공급라인(232)과, 제어 및 전원공급라인(233) 및 유공압공급라인(231)을 통해 소화장치와 연결되어 저장된 소방용수 또는 소화약제를 소화장치로 공급하거나, 전원 공급 또는 유공압을 공급하여 각 기기의 작동이 이루어지게 한다.
또한, 전기차소화차량(70)은 일측에 수납구(73)를 더 구비하여 상기 소화장치를 보관하도록 하며, 이때 각 공급라인은 별도의 수납함에 보관하여 필요시에만 연결사용이 이루어지게 할 수 있다.
또한, 상기 전기차소화차량은 수납구 일측 또는 수납구 바닥면을 리프트로 구성하여 소화장치를 리프트의 승강에 의해 지상으로 내려놓거나 지상에서 수납구로 유입시키는 작업을 용이하게 할 수 있다.
도 5b를 참조한 바와같이 본 발명에 따른 소화시스템(1)의 전기차소화차량(70)에는 회수탱크(72)를 더 구비하고, 전기차소화차량(70)은 배출라인(234)을 통해서 소화장치(10)의 연결단자(23)에 연결되고, 소화장치의 내부에는 연결단자와 연결되는 노즐첨단봉 중 일부 노즐첨단봉을 배출라인과 연통되는 관체로 배관할 수 있다. 즉, 소화장치에 설치된 노즐첨단봉(30)은 일부는 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과 연통연결되고, 일부는 배출라인(234)과 연통연결되는 구성으로 제공될 수 있다.
이와같이 다수의 노즐첨단봉(30)을 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과 배출라인(234)으로 구분하여 연통연결시키면, 일부 노즐첨단봉(30)에서는 소방용수 또는 소화약제를 배터리팩(91) 내부로 분사하여 충전되도록 하고, 다른 노즐첨단봉(30)에서는 배터리팩 내부에 충전된 소방용수 또는 소화약제를 흡입하여 배출라인(234)을 통해 회수탱크(72)로 포집하여 회수되게 할 수 있다.
또한, 배터리팩 내부에 소방용수 또는 소화약제의 주입만 이루어지면 주입압력에 의해 배터리팩 내부압력이 높아서 폭발위험성이 높아지거나 배터리팩의 과압파손이 발생될 수 있으나, 주입된 소방용수 또는 소화약제를 다른 노즐첨단봉에 의해 외부로 배출시킴으로써 배터리팩 내부의 압력을 일정압력 이하로 낮출수 있어 주입압력 증가로 인한 폭발위험성을 낮출수 있다.
또한, 일측에서는 주입하고 일측에서는 흡입배출이 이루어짐으로 배터리팩 내에서 소방용수 또는 소화약제의 흐름이 발생되어 배터리팩의 신속한 안정화가 가능하다.
또한 배터리팩의 안정화후 배터리팩의 배터리모듈에서 흘러나온 전해액이 포함된 소방용수 또는 소화약제는 흡입라인을 통해 회수탱크로 포집하여 별도의 공정을 통해 처리할 수 있으므로, 전기차 소화과정에서 배터리 전해액의 외부배출을 차단하여 인근지역의 토양이나 지하수 등의 오염을 방지할 수 있다.
상기한 바와같이 본 발명에 따른 전기차 배터리 화재 진압용 소화시스템(1)은, 전기차소화차량(70)을 이용하여 화재가 발생된 전기차(90)에 신속하게 출동할 수 있고, 소화장치(10)를 하강한 다음 전기차 하부면을 통해 직접 배터리팩을 관통시켜 배터리팩 내부로 소방용수 또는 소화약제를 주입시킴으로 신속하게 배터리 안정화가 이루어짐으로써 추가적인 화재를 방지해 전기차 화재 진압시간을 단축시킬 수 있다. 또한 화재 전기차를 둘러쌓아 소방용수 또는 소화약제를 저장하는 방벽이 필요 없으므로 좁은 장소에서도 전기차 소화작업이 가능하게 할 수 있다.
1 : 소화시스템
10 : 소화장치
20 : 이동차체
21 : 이동바퀴 22 : 인출공
23 : 연결단자 24 : 유공압리프트
25 : 고정후크
231 : 유공압 공급라인 232 : 소방용수 또는 소화약제 공급라인
233 : 제어 및 전원 공급라인 234 : 배출라인
30 : 노즐첨단봉
31 : 노즐 32 : 나사
33 : 측면기어
40 : 유공압실린더
50 : 제어반
70 : 전기차소화차량
71 : 소화탱크 72 : 회수탱크
73 : 수납구
90 : 전기차
91 : 배터리팩

Claims (7)

  1. 전기차 배터리 화재 진압용 소화장치에 있어서,
    전기차 하부공간으로 들어가도록 이동바퀴(21)가 장착되고, 상부면에는 다수의 인출공(22)이 형성되고 측면에는 연결단자(23)가 형성된 이동차체(20)와;
    상기 이동차체의 다수 인출공(22) 내측에 수직설치되고, 상단은 첨단부로 형성되어 수직상승시 전기차 하부에 배치된 배터리팩을 관통하여 일부를 내입시키고, 배터리팩으로 내입된 측면에는 다수의 노즐(31)이 형성되어 연결단자를 통해 공급받은 소방용수 또는 소화약제를 주입시키는 노즐첨단봉(30)과;
    상기 이동차체 내부에 설치되어 연결단자를 통해 유공압을 공급받아 상기 노즐첨단봉(30)을 수직 이동시키는 유공압실린더(40)와;
    상기 이동차체와 유선으로 연결되어 유공압실린더의 작동을 제어하는 제어반(50);을 포함하여 구성되되,
    상기 이동차체(20)는 유공압리프트(24)를 더 내설하여 유공압을 제공받으면 하부로 지지대를 배출시켜 이동차체를 상승시키고, 이동차체가 전기차 저면에 밀착되면 노즐첨단봉의 작동이 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동차체(20)의 양측면 전후방향에는 고정후크(25)를 각각 설치하고, 상기 고정후크는 유공압에 의해 회동되어 전기차의 하부 양측을 가압하여 이동차체를 전기차 하부에 고정시키는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동차체의 연결단자(23)에는 유공압실린더에 연통되는 유공압공급라인(231)과, 노즐첨단봉에 연통되는 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과, 각종 제어 및 전원을 공급하는 제어 및 전원공급라인(233)이 연결되는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 노즐첨단봉(30)은 상단이 나사(32)형태로 형성되고, 유공압실린더 또는 전기모터로부터 회전력을 전달받아 회전하면서 상승이 이루어지게 한 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화장치.
  5. 삭제
  6. 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템에 있어서,
    연결단자(23)가 형성된 이동차체(20)에 노즐첨단봉(30)과 유공압실린더(40)를 구비한 제1항에 기재된 소화장치(10)와;
    상기 소화장치를 보관하는 수납구(73)와 소방용수 또는 소화약제를 저장하는 소화탱크(71)를 구비하고 일측에는 소화장치를 작동시키는 제어반(50)이 설치되며, 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)과 제어 및 전원공급라인(233) 및 유공압공급라인(231)을 통해 소화장치와 연결되는 전기차소화차량(70);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전기차소화차량(70)에는 회수탱크(72)를 더 구비하고, 전기차소화차량과 소화장치의 연결단자는 배출라인(234)으로 연통시키고, 소화장치의 다수 노즐첨단봉 중 일부 노즐첨단봉(30)에는 소방용수 또는 소화약제 공급라인(232)을 대체하여 배출라인(234)과 연통되도록 연결하여, 배터리팩 내부로 주입된 소방용수 또는 소화약제를 배출라인(234)을 통해 전기차소화차량의 회수탱크(72)로 배출포집시켜 외부방출 방지와 배터리팩 내부에 소방용수 또는 소화약제의 주입압력에 의한 과압파손을 방지하게 한 것을 특징으로 하는 전기차 배터리 화재진압용 소화시스템.
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