KR102569669B1 - 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법 - Google Patents

선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법 Download PDF

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Abstract

선박용 배터리 팩 화재 진압 장치에 있어서, 내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 보관부를 구비하는 배터리 룸, 배터리 룸 내부 또는 배터리 보관부 내부에 부착되는 가용성 플러그를 구비하며, 배터리 룸 내부의 이상온도를 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부, 배터리 룸 외부에 배터리 룸과 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 화재 감지 라인에서 화재를 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압부를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명에 따르면, 배터리 룸 내부에 배터리 팩을 격리할 수 있는 배터리 보관부를 구비하여 화재 발생 시에 배터리 보관부 내부에 해수를 투입하여 배터리 팩을 침수시켜 화재를 진압하여 배터리 팩의 연쇄 폭발 및 선박의 전소를 막아 승객의 안전을 확보할 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 선박의 전소를 기다린 후 진압하던 일반적인 화재 진압 방법보다 신속하게 화재 및 이상온도를 진압하여 안전성과 경제성을 확보할 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법을 제공할 수 있다.

Description

선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법 {Battery pack fire Extinguishing Device and Extinguishing method for electric propulsion Ships}
본 발명은 배터리를 이용한 전기 추진 선박에 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배터리 룸 내부에 구비된 배터리 보관부에 보관될 수 있는 배터리 팩에 화재 발생 시 배터리 보관부를 침수시켜 화재를 진압하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법에 관한 것이다.
이차 전지 배터리에 화재가 발생하면 배터리 셀의 열 폭주로 인해 1000도 이상의 고열이 인접한 배터리 셀에 영향을 주어 연쇄적인 폭발을 일으키므로, 배터리의 전소 전까지는 화재 진압이 되지 않는 어려움이 있었다.
또한, 상기 배터리 화재는 배터리를 탑재한 전기 추진선, 수소-전기 추진 선박 등에서도 동일하게 발생할 수 있으며, 선박이 운행 중이거나 배터리 충·방전 중에 배터리 화재가 발생했을 경우, 배터리 화재에 특성이 고려되지 않은 종례의 화재 진압 방법으로는 배터리 화재를 효과적으로 진압하기 어렵기 때문에 이는 선박의 전소로 이어져 승객의 안전을 보장할 수 없는 문제점이 있다.
종래의 발명 대한민국 공개특허공보 제10-2022-0027937호 에서는 리튬-이온 배터리 팩 같은 배터리 팩 내의 화재를 진압하기 위한 화재 진압 장치로, 액체 회로 및 열 관리 시스템을 포함하며, 가용성 부분이 미리 결정된 작동 온도보다 높은 온도에 노출될 때 용융되도록 구성되어, 개구 근방에서 비정상적으로 온도가 상승하는 경우의 배터리 팩의 일부분을 냉각시키기 위해 액체가 배출될 수 있도록 하는 화재 진압 장치를 제안하고 있다.
그러나, 이 경우에는 소화 액체의 양이 한정되어 선박에서 운행 시 소화 액체의 수급이 어렵다는 점, 배터리 팩의 일부분만 냉각되기 때문에 배터리 팩의 열 폭주를 완벽하게 진압하기 어려운 점이 있었다.
따라서, 기존의 리튬-이온 배터리 및 전기 배터리의 화재를 신속하게 파악하여 배터리 팩의 화재 및 이상온도를 완벽하게 진압이 가능한 장치가 요구되었다.
상기의 요구에 부응하기 위하여 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법을 제공한다면, 기존의 선박의 전소 전까지 진압이 불가능했던 배터리 룸의 화재를, 배터리 룸에 배터리 팩을 격리하여 구비함으로써 연쇄 폭발을 막아 승객의 안전을 확보할 수 있다.
또한, 선박의 화재 진압을 고려한 화재 진압 방법을 제공한다면, 기존의 화재 부위에 산소를 차단하는 분말 소화방식, 이산화탄소 소화방식, 물을 이용해 화재 부위에 직접 분사하는 화재 진압 방식들은 전기차 배터리 화재 진압에 효과가 없는 것으로 평가되고 있으며, 불이 붙은 배터리는 완전히 침수 방식으로 화재를 진압하는 방법이 일반적인 화재 진압 방법보다 신속하게 화재를 진압하여 안전성과 경제성을 확보할 수 있을 것인 바, 발명자는 이와 같은 장치 및 방법의 개발을 하기에 이르렀다.
대한민국 공개특허공보 제 10-2022-0027937호(2022.03.08)
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 배터리 룸 내부에 배터리 팩을 격리할 수 있는 배터리 보관부를 구비하여 화재 발생 시에 배터리 보관부 내부에 해수를 투입하여 배터리 팩을 침수시켜 화재를 진압하여 배터리 팩의 연쇄 폭발 및 선박의 전소를 막아 승객의 안전을 확보할 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 기존의 화재 부위에 산소를 차단하는 방법과 직접 물 분사하는 방법으로 화재를 진압하던 일반적인 화재 진압 방법보다 신속하게 화재 및 이상온도를 진압하여 안전성과 경제성을 확보할 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치 및 진압 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대표적인 구성은 다음과 같다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 내부에 복수개의 배터리 팩(10)을 보관할 수 있고, 배터리 보관부(110)를 구비하는 배터리 룸(100), 배터리 룸(100) 내부 또는 배터리 보관부(110) 내부에 부착되는 가용성 플러그를 구비하며, 배터리 룸(100) 내부 또는 배터리 보관부(110) 내부의 이상 온도를 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부(200), 배터리 룸 외부에 배터리 룸과 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 화재 감지부(200)에서 화재를 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 룸(100)은, 배터리 룸 내부에 배터리 팩(10)을 감싸는 형태로 구비되는 배터리 보관부(110), 배터리 보관부(110)의 일측에 구비될 수 있으며, 일단은 배터리 보관부(110)에 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부가 침수 시 밸브를 개방해 내부의 해수를 외부로 배출할 수 있는 오버 플로 배출 라인(120), 일단부는 상기 배터리 룸을 관통하고, 배터리 보관부의 해수 유입구(114)와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부(300) 해수 공급 라인(320)에 연결될 수 있고, 배터리 보관부 내부에 해수가 유입되어 배터리 보관부를 침수시킬 수 있는 해수 유입라인(130)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 보관부(110)는, 배터리 보관부의 압력을 측정하는 압력 측정부(111), 배터리 보관부의 온도를 측정하는 온도 측정부(112), 배터리 보관부의 잔류 해수를 배출하는 배수구(113), 배터리 룸 측면에 관통되어 구비되며, 상기 해수 유입 라인(130)과 연결되어 해수를 유입시키는 해수 유입구(114), 상기 오버 플로 배출 라인(120)과 연결되어 해수를 선외로 배출하는 해수 배출구(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 화재 감지부는, 배터리 보관부 내부에 부착되고, 배터리 보관부(110)의 온도가 임계점 이상일 경우 일부가 용융되어 감지 라인(250) 내부의 압력을 유실시키는 가용성 플러그(210), 감지 라인(250)의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급라인에 구비되며, 가용성 플러그가 손상될 시 압력 유실에 의해 열릴 수 있는 압력 밸브(220), 감지 라인(250)의 끝단에 구비될 수 있으며, 감지 라인 내부의 압력이 유실됐을 시 소음을 발생시키는 알람(230), 배터리 룸 내부에 위치하며, 배터리 룸 내부 상황을 영상으로 확인할 수 있는 열화상 카메라(240), 일단부는 가용성 플러그(210)에 부착되고, 타단부는 알람과 연결된 배관 형태로 구비되며, 내부가 가압된 상태로 구비되는 감지 라인(250)을 가지는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 가용성 플러그(210)는, 설정된 임계 온도를 초과 시 휘어지며 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 바이메탈, 가연성 가스 접촉 시 산화하여 발생되는 열로 가스를 감지하여 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 백금 필라멘트, 연기 입자에 의한 빛의 차단률과 굴절률을 이용하여 일정한 농도의 연기가 감지될 시 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 광전식스포트형 감지기 중 어느 하나로 대체될 수 있을 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 화재 진압부(300)는, 상기 배터리 룸(100)에 인접하게 위치하며, 일측에 해수 공급 라인이 구비되어 있는 해수 흡입구(310), 상기 해수 흡입구의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸(100) 내부 혹은 배터리 룸 일측면에 관통하여 타단부가 구비되어 해수 흡입구로부터 배터리 보관부까지 해수를 공급할 수 있는 해수 공급 라인(320), 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 해수 흡입구(310)에서 해수 공급 라인으로 해수를 이동시키는 해수 펌프(330), 상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 개방하여 해수를 배터리 보관부(110)까지 전달할 수 있는 원격 제어 밸브(340)를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 보관부의 온도와 압력 정보, 상기 화재 감지부에서 감지 라인 내부 압력이 하강할 시 전송되는 알람 및 배터리 룸 내부의 화상 정보를 수신하여 관리자가 배터리 보관부와 연결된 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리 보관부 내부의 온도가 임계 온도를 초과하는 단계(S10), 배터리 보관부 내부에 구비된 가용성 플러그의 일부가 용융되는 단계(S20), 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 압력 밸브가 개방되는 단계(S30), 배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계(S40), 배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 선외로 배출되는 단계(S50), 배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 순환되는 단계(S60)를 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 개방되는 단계(S30)와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계(S40) 사이에, 관리자에게 감지 라인 내부 압력 유실을 알람 주는 단계(S21), 관리자가 배터리 보관부 내부의 온도 및 열화상정보를 확인하여 배터리 보관부의 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단하는 단계(S22), 관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계(S23), 관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계(S24)를 더 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법이 제공된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 내부에 복수개의 배터리 팩(10)을 보관할 수 있고, 배터리 보관부(110)를 구비하는 배터리 룸(100), 배터리 룸(100) 내부에 부착되는 가용성 플러그를 구비하며, 배터리 룸(100) 내부의 이상 온도를 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부(200), 배터리 룸 외부에 배터리 룸과 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 화재 감지부(200)에서 화재를 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압부(300)를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 룸(100)은, 배터리 룸 내부에 배터리 팩(10)을 감싸는 형태로 구비되는 배터리 보관부(110), 배터리 보관부(110)의 일측에 구비될 수 있으며, 일단은 배터리 보관부(110)에 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부가 침수 시 밸브를 개방해 내부의 해수를 외부로 배출할 수 있는 오버 플로 배출 라인(120), 일단부는 상기 배터리 룸을 관통하고, 배터리 보관부의 해수 유입구(114)와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부(300) 해수 공급 라인(320)에 연결될 수 있고, 배터리 보관부 내부에 해수가 유입되어 배터리 룸을 침수시킬 수 있는 해수 유입라인(130)을 구비하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 보관부(110)는, 배터리 보관부의 잔류 해수를 배출하는 배수구(113), 배터리 룸 측면에 관통되어 구비되며, 상기 해수 유입 라인(130)과 연결되어 해수를 유입시키는 해수 유입구(114), 상기 오버 플로 배출 라인(120)과 연결되어 해수를 선외로 배출하는 해수 배출구(115)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 화재 감지부는, 배터리 룸의 내부에 부착되고, 배터리 룸(110)의 온도가 임계점 이상일 경우 일부가 용융되어 감지 라인(250) 내부의 압력을 유실시키는 가용성 플러그(210), 감지 라인(250)의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급라인에 구비되며, 가용성 플러그가 손상될 시 압력 유실에 의해 열릴 수 있는 압력 밸브(220), 감지 라인(250)의 끝단에 구비될 수 있으며, 감지 라인 내부의 압력이 유실됐을 시 소음을 발생시키는 알람(230), 배터리 룸 내부에 위치하며, 배터리 룸 내부 상황을 영상으로 확인할 수 있는 열화상 카메라(240), 일단부는 가용성 플러그(210)에 부착되고, 타단부는 알람과 연결된 배관 형태로 구비되며, 내부가 가압된 상태로 구비되는 감지 라인(250)을 가지는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 화재 진압부(300)는, 상기 배터리 룸(100)에 인접하게 위치하며, 일측에 해수 공급 라인이 구비되어 있는 해수 흡입구(310), 상기 해수 흡입구의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸(100) 내부 혹은 배터리 룸 일측면에 관통하여 타단부가 구비되어 해수 흡입구로부터 배터리 보관부까지 해수를 공급할 수 있는 해수 공급 라인(320), 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 해수 흡입구(310)에서 해수 공급 라인으로 해수를 이동시키는 해수 펌프(330), 상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 개방하여 해수를 배터리 보관부(110)까지 전달할 수 있는 원격 제어 밸브(340)를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 배터리 보관부의 온도와 압력 정보, 상기 화재 감지부에서 감지 라인 내부 압력이 하강할 시 전송되는 알람 및 배터리 룸 내부의 화상 정보를 수신하여 관리자가 배터리 보관부와 연결된 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치가 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 배터리 보관부 내부의 온도가 임계 온도를 초과하는 단계(S10), 배터리 보관부 내부에 구비된 가용성 플러그의 일부가 용융되는 단계(S20), 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 압력 밸브가 개방되는 단계(S30), 배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계(S40), 배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 선외로 배출되는 단계(S50), 배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 순환되는 단계(S60)를 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 상기 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 개방되는 단계(S30)와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계(S40) 사이에, 관리자에게 감지 라인 내부 압력 유실을 알람 주는 단계(S21), 관리자가 배터리 보관부 내부의 온도 및 열화상정보를 확인하여 배터리 보관부의 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단하는 단계(S22), 관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계(S23), 관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계(S24)를 더 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법이 제공된다.
본 발명에 따르면, 배터리 룸 내부에 배터리 팩을 격리할 수 있는 배터리 보관부를 구비하여 화재 발생 시에 배터리 보관부 내부에 해수를 투입하여 배터리 팩을 침수시켜 배터리에 난 화재가 해수로 진압되지 않더라도 해수속에서 배터리 전소까지 안전하게 배터리를 전소시켜 선박 전체의 전소를 막아 경제성을 높일 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 기존에 전소가 진행될 때까지 진압이 어렵던 배터리 셀 화재를 안전하게 진압하여 탑승하고 있는 승객의 안전을 보장할 수 있는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸는 형태의 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩의 화재 진압 장치의 전체 구성을 기호로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸는 배터리 보관부의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸는 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩의 화재 진압 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 보관부의 화재 감지 및 이상여부 확인 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가 열린 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩 화재 진압 장치의 전체 구성을 기호로 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸고 상부가 열린 배터리 보관부의 구성을 세부적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸고 상부가 열린 배터리 보관부로 배터리 팩의 화재 진압 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 룸의 호재 감지 및 이상여부 확인 방법을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 가용성 플러그를 바이메탈로 대체하였을 시를 기호로 나타낸 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가용성 플러그를 백금필라멘트 및 발광소자 및 수광소자로 대체하였을 시를 기호로 나타낸 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패터리 팩을 감싸는 형태의 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩의 화재 진압 장치의 전체 구성을 기호로 나타낸 도면이다. 도 1을 참조하면, 배터리 팩 화재 진압 장치는 내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 보관부(110)를 구비하는 배터리 룸(100), 배터리 보관부 내부의 화재 발생을 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부(200), 배터리 룸 외부에 배터리 룸과 가깝게 구비되며, 상기 화재 감지 부(200)에서 화재 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압 진압부(300), 상기 배터리 룸(100), 화재 감지부(200), 화재 진압부(300)에서 전송된 정보를 확인하여 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부(400)로 구성된다.
상기 배터리 룸(100)은 배터리 룸(100) 내부에 배터리 팩(10)을 감싸는 형태로 구비되어 배터리 팩(10)를 격리하는 배터리 보관부(110)를 구비하며, 상기 배터리 보관부(110)의 일측에 구비되는 오버 플로 배출 라인(120), 해수 유입라인(130)으로 구성된다.
상기 오버 플로 배출 라인(120)은, 일단은 배터리 보관부(110)의 해수 배출구(115)와 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부(110)가 침수 시 내부의 해수를 배출시킬 수 있다.
상기 해수 유입 라인(130)은, 일단부가 상기 배터리 룸(100)을 관통하고, 배터리 보관부(110)의 해수 유입구(114)와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부 해수 공급 라인(320)에 연결될 수 있고, 내부에 해수가 유입되어 배터리 보관부(110)를 침수시킬 수 있을 것이며, 침수시켜 화재 및 이상 온도를 진압 후에는 오버 플로 배출 라인(120)으로 배출되지 못한 잔수는 배터리 보관부(110) 하부에 구비되는 배수구(113)를 통해 배출될 수 있을 것이다.
또한, 배터리 팩을 감싸는 배터리 보관부(110)의 압력 측정부(111)와 온도 측정부(112)가 배터리 보관부(110) 일측에 일단이 구비되고, 타단은 제어부(400)와 연결되며, 배터리 팩에 화재가 발생할 시에 파악할 수 있는 압력 이상과 온도 이상을 제어부(400)를 통해 원격으로 확인할 수 있을 것이다.
화재 감지부(200)는 배터리 보관부(110) 내부에 부착되는 가용성 플러그(210), 제어부(400)에 구비될 수 있는 알람(230), 상기 가용성 플러그(210)와 알람(230)을 연결하는 감지 라인(250)이 배관 형태로 구비될 수 있으며, 상기 감지 라인(250)에 닫힌 채로 구비되는 압력밸브(220) 및 일단은 배터리 룸(100) 내부에 부착되고 타단은 제어부(400)와 연결된 열화상 카메라(240)가 포함된다. 상기 가용성 플러그(210)는 일부가 가용성인 합성수지재로 구성될 수 있을 것이다.
가용성 플러그(210)는 배터리 보관부(110) 내부 온도가 임계 온도를 넘으면 일부가 용융되어 감지 라인(250) 내부의 압력이 유실되게 된다. 상기 감지 라인(250) 내부의 압력이 유실되면 닫힌 채로 구비된 압력 밸브(220)가 개방되며 동시에 배터리 룸의 이상 온도가 감지되어 제어부(400)의 알람(230)이 관리자에게 전달된다. 알람을 전달받은 관리자는 열화상 카메라(240)와 압력 측정부(111), 온도 측정부(112)를 통하여 배터리 보관부(110) 내부의 상태를 확인하고 이상 온도 및 화재 상황을 판단할 수 있을 것이다.
화재 진압부(300)는 일측에 해수 공급 라인이 구비되는 해수 흡입구(310), 해수 공급 라인(320), 해수 펌프(330), 원격 제어 밸브(340)로 구성되어 구비된다. 상기 해수 흡입구(310)는 상기 배터리 룸에 인접하게 위치하며, 일측면에 해수 공급 라인(320)이 구비될 수 있다. 상기 해수 공급 라인(320)은, 일단부가 해수 흡입구의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸(100) 내부에 타단부가 구비된 배관 형상이며, 화재 및 이상 온도 발생 시에 해수 흡입구(310)로부터 배터리 보관부(110)까지 해수를 전달할 수 있을 것이다. 상기 해수 펌프(330)는, 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 해수 흡입구(310)에서 해수 공급 라인(320)으로 해수를 이동시킬 수 있다.
또한 상기 원격 밸브(340)는, 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 제어부(400)와 연결되어 관리자가 화재 및 이상온도를 제어부를 통해서 화재를 확인하고, 원격 밸브(340)를 개방하여 해수를 해수 유입 라인(130)을 지나 해수 유입구(114)를 통해 배터리 보관부(110)까지 전달하는 과정을 실행할 수 있을 것이다.
관리자가 상기 열화상 카메라(240)로 화재 및 이상온도를 인식 후, 원격 제어 밸브(340)를 최종적으로 개방하여 해수 흡입구(310)에서 해수 펌프(330)를 이용해 해수를 이동시켜, 배터리 룸(100)의 해수 유입 라인(130)을 지나, 배터리 보관부(110) 내부의 해수 유입구(114)를 통해 배터리 보관부(110)에 해수를 공급하여 화재를 진압할 수 있을 것이다.
이후 화재 진압 시, 원격 제어 밸브(340)를 폐쇄하여 배터리 보관부(110)으로의 해수 공급을 차단하고, 오버 플로 배출 라인(120)을 통하여 선외로 해수를 배출할 수 있을 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 팩을 감싸는 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩의 화재 진압 방법의 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 배터리 보관부(110) 내부의 온도가 임계 온도를 초과(S10)할 경우, 가용성 플러그의 일부가 용융된다(S20). 가용성 플러그의 일부가 용융되면서 감지 라인 내부의 압력이 유실되며, 감지라인과 해수 공급 라인에 연결된 압력 밸브가 개방된다(S30). 상기 압력 밸브가 개방되며, 해수 흡입구로부터 배터리 보관부까지 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되어 화재 및 이상온도를 진압한다(S40). 배터리 보관부의 화재 및 이상온도가 진압되면, 배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 해수 배출구(115)과 연결된 오버 플로 배출 라인(120)을 통해 선외로 배출된다(S50). 이 후, 배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 해수가 순환된다(S60).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 배터리 보관부의 화재 감지 및 이상여부 확인 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 상기 화재 및 이상온도 진압 방법의 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 열리는 단계와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 보관부가 침수되는 단계 사이에, 관리자에게 감지 라인 내부의 압력 유실을 알람을 전달받고(S31), 이 후 관리자가 배터리 보관부 내부의 온도 및 열화상 정보를 배터리 룸 내부에 구비된 열화상 카메라를 통하여 확인 후 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단할 수 있다(S32). 이 후, 관리자가 직접 혹은 원격으로 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방한다(S33). 상기 과정 이후에 배터리 보관부에 해수를 유입하는 침수 단계(S40)로 이어질 수 있을 것이다. 도 4에 표기된 상기 과정들은 제어부(400)에 관리자가 긴급 상황에 대한 최종적 판단과 조치를 결정할 수 있도록 하는 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 상부가 열린 배터리 보관부를 구비한 배터리 팩의 화재 진압 장치의 전체 구성을 기호로 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 배터리 팩 화재 진압 장치는 내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 보관부(110)를 구비하는 배터리 룸(100), 배터리 룸 내부의 화재 발생을 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부(200), 배터리 룸 외부에 배터리 룸과 가깝게 구비되며, 상기 화재 감지 부(200)에서 화재 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압 진압부(300), 상기 배터리 룸(100), 화재 감지부(200), 화재 진압부(300)에서 전송된 정보를 확인하여 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부(400)로 구성된다.
상기 배터리 룸(100)은 배터리 룸(100) 내부에 배터리 팩(10)을 감싸며 상부가 열린 형태로 구비되어 배터리 팩(10)를 격리하는 배터리 보관부(110)를 구비하며, 상기 배터리 보관부(110)의 일측에 구비되는 오버 플로 배출 라인(120), 해수 유입라인(130)으로 구성된다.
상기 오버 플로 배출 라인(120)은, 일단은 배터리 보관부(110)의 해수 배출구(115)와 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부(110)가 침수 시 내부의 해수를 배출시킬 수 있다.
상기 해수 유입 라인(130)은, 일단부가 상기 배터리 룸(100)을 관통하고, 배터리 보관부(110)의 해수 유입구(114)와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부 해수 공급 라인(320)에 연결될 수 있고, 내부에 해수가 유입되어 배터리 보관부(110)를 침수시킬 수 있을 것이다.
또한, 상기 배터리 룸(100)의 압력 측정부(111)와 온도 측정부(112)가 배터리 룸(100) 일측에 일단이 구비되고, 타단은 제어부(400)와 연결되며, 배터리 룸 내부에 화재가 발생할 시에 파악할 수 있는 압력 이상과 온도 이상을 제어부(400)를 통해 원격으로 확인할 수 있을 것이다.
화재 감지부(200)는 배터리 룸(100) 내부에 구비되는 가용성 플러그(210), 제어부(400)에 구비될 수 있는 알람(230), 상기 가용성 플러그(210)와 알람(230)을 연결하는 감지 라인(250)이 배관 형태로 구비되며, 상기 감지 라인(250)에 닫힌 채로 구비되는 압력밸브(220) 및 일단은 배터리 룸(100) 내부에 부착되고 타단은 제어부(400)와 연결된 열화상 카메라(240)가 포함된다. 상기 가용성 플러그(210)는 일부가 가용성인 합성수지재로 구성될 수 있을 것이다.
가용성 플러그(210)는 배터리 룸(100) 내부 온도가 임계 온도를 넘으면 가용성 합성수지재로 이루어진 일부가 용융되어 감지 라인(250) 내부의 압력이 유실되게 된다. 상기 감지 라인(250) 내부의 압력이 유실되면 닫힌 채로 구비된 압력 밸브(220)가 개방되며 동시에 배터리 룸의 이상 온도가 감지되어 제어부(400)의 알람(230)이 관리자에게 전달된다. 알람을 전달받은 관리자는 열화상 카메라(240)와 배터리 룸 외부에 연결되어 있는 압력 측정부(111), 온도 측정부(112)를 통하여 배터리 룸(100) 내부의 상태를 확인하고 이상 온도 및 화재 상황을 판단할 수 있을 것이다.
도 9 내지 10은 본 발명의 일실시예에 따른 가용성 플러그를 바이메탈, 백금 필라멘트, 발광소자 및 수광소자로 구성된 광전식스포트감지기로 대체했을 시를 나타낸 도면이다.
도 9 내지 10을 참고하면, 가용성 플러그를 바이메탈로 대체했을 시, 배터리 보관부 룸 내부에 임계 온도가 초과될 시에, 감지 라인(250)을 막고 있던 바이메탈이 열로 인해 휘어지며, 바이 메탈로 막혀져 있던 감지 라인이 개방되며 내부 압력이 유실되어 가용성 플러그가 용융되었을 때와 같은 과정으로 배터리 보관부를 침수시켜 이상 온도 및 화재를 진압할 수 있을 것이다.
가용성 플러그를 백금 필라멘트로 대체했을 시에, 배터리 룸 내부에 화재가 발생하면, 배터리 팩이 연소되며 가연성 가스가 발생하게 된다. 상기 가연성 가스와 백금 필라멘트가 반응하여 백금 필라멘트가 산화하게 되고, 상기 백금 필라멘트의 산화과정에서 산화 반응으로 인한 열이 발생하게 된다. 백금 필라멘트는 강한 농도의 가스와 반응할수록 높은 열이 발생하게 되며, 백금 필라멘트의 발열이 일정 온도이상 일 경우, 제어부(400)에서 감지 라인(250)을 개방하여 내부의 압력을 유실시켜 가용성 플러그가 용융되었을 때와 같은 과정으로 배터리 보관부를 침수시켜 이상 온도 및 화재를 진압할 수 있을 것이다.
가용성 플러그를 광전식스포트형 감지기로 대체 시, 상기 광전식스포트형 감지기는 내부에 발광소자에서 수광소자가 구성되어 있으며, 발광소자에서 수광소자로 빛을 전달하는 방식으로 작동되며, 빛의 차단을 이용한 감광식, 빛의 산란을 이용하는 산란광식 두 가지 방식으로 동작이 가능하다. 감광식은 발광소자가 수광소자가 일정한 거리를 두고 수평하게 배치되며, 배터리 룸에 화재가 발생시, 배터리 팩의 연소로 인해 연기가 발생하게 된다. 발생된 연기 내부 입자가 발광소자에서 수광소자로 전달되는 빛의 양을 감소시키게 되며 빛이 감소되는 양은 연기 농도가 높을수록 많아지게 된다. 설정된 농도의 연기가 발생되어 빛이 차단되면, 제어부(400)에서 감지라인(250)을 개방하고, 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 가용성 플러그가 용융되었을 때와 같은 과정으로 배터리 보관부를 침수시켜 이상 온도 및 화재를 진압할 수 있을 것이다.
산란광식은 수광소자가 발광소자와 일정 거리를 두고 수직하게 구비되며, 연기가 발생하게 되면, 발광소자에서 발생되는 빛이 연기 입자에 산란되어 수직하게 구성된 수광소자로 투입된다. 농도가 높을수록 산란되는 빛의 양이 증가하며, 일정 농도 이상의 연기가 발생 시에 제어부(400)에서 감지라인(250)을 개방하고 감지 라인 내부의 압력을 유실되어, 가용성 플러그가 용융되었을 때와 같은 과정으로 배터리 보관부를 침수시켜 이상 온도 및 화재를 진압할 수 있을 것이다.
화재 진압부(300)는 일측에 해수 공급 라인이 구비되는 해수 흡입구(310), 해수 공급 라인(320), 해수 펌프(330), 원격 제어 밸브(340)로 구성되어 구비된다. 상기 해수 흡입구(310)는 상기 배터리 룸에 인접하게 위치하며, 일측면에 해수 공급 라인(320)이 구비될 수 있다. 상기 해수 공급 라인(320)은, 일단부가 해수 흡입구의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸(100) 내부에 타단부가 구비된 배관 형상이며, 화재 및 이상 온도 발생 시에 해수 흡입구(310)로부터 배터리 보관부(110)까지 해수를 전달할 수 있을 것이다. 상기 해수 펌프(330)는, 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 해수 흡입구(310)에서 해수 공급 라인(320)으로 해수를 이동시킬 수 있다.
또한 상기 원격 밸브(340)는, 상기 해수 공급 라인(320)의 소정한 위치에 구비되며, 제어부(400)와 연결되어 관리자가 화재 및 이상온도를 제어부를 통해서 화재를 확인하고, 개방하여 해수를 해수 유입 라인(130)을 지나 해수 유입구(114)를 통해 배터리 보관부(110)까지 전달하는 과정을 실행할 수 있을 것이다.
관리자가 상기 열화상 카메라(240)로 화재 및 이상온도를 인식 후, 원격 제어 밸브(340)를 최종적으로 개방하여 해수 흡입구(310)에서 해수 펌프(330)를 이용해 해수를 이동시켜, 배터리 룸(100)의 해수 유입 라인(130)을 지나, 배터리 보관부(110) 내부의 해수 유입구(114)를 통해 배터리 보관부(110)에 해수를 공급하여 화재를 진압할 수 있을 것이다.
이후 화재 진압 시, 원격 제어 밸브(340)를 폐쇄하여 배터리 보관부(110)으로의 해수 공급을 차단하고, 오버 플로 배출 라인(120)을 통하여 선외로 해수를 배출할 수 있을 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 팩을 감싸고 상부가 열린 배터리 보관부로 배터리 팩의 화재 진압 방법을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 배터리 룸(100) 내부의 온도가 임계 온도를 초과(S10)할 경우, 가용성 플러그의 일부가 용융된다(S20). 가용성 플러그의 일부가 용융되면서 감지 라인 내부의 압력이 유실되며, 감지라인과 해수 공급 라인에 연결된 압력 밸브가 개방된다(S30). 상기 압력 밸브가 개방되며 해수 흡입구로부터 흡입된 해수가 해수 공급 라인을 지나 배터리 보관부에 해수가 공급되고, 상기 배터리 보관부가 침수되어 화재 및 이상온도를 진압한다(S40). 배터리 보관부의 화재 및 이상온도가 진압되면, 배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 해수 배출구(115)과 연결된 오버 플로 배출 라인(120)을 통해 선외로 배출된다(S50). 이 후, 배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 해수가 순환된다(S60).
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 배터리 룸의 화재 감지 및 이상여부 확인 방법을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 화재 및 이상온도 진압 방법의 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 열리는 단계와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 보관부가 침수되는 단계 사이에, 관리자에게 감지 라인 내부의 압력 유실 알람을 전달받고(S31), 이 후 관리자가 배터리 보관부 내부의 온도 및 열화상 정보를 배터리 룸 내부에 구비된 열화상 카메라를 통하여 확인 후 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단할 수 있다(S32). 이 후, 관리자가 직접 혹은 원격으로 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방한다(S33). 상기 과정 이후에 배터리 보관부에 해수를 유입하는 침수 단계(S40)로 이어질 수 있을 것이다. 도 4에 표기된 상기 과정들은 제어부(400)에 관리자가 긴급 상황에 대한 최종적 판단과 조치를 결정할 수 있도록 하는 것이다.
발명이 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명이 상기 실시예들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 사양한 수정 및 변형을 꾀할 수 있다.
따라서, 본 발명의 사상은 상기 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등하게 또는 등가적으로 변형된 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : 배터리 룸 110 : 배터리 보관부
111 : 압력 측정부 112 : 온도 측정부
113 : 배수구 114 : 해수 유입구
115 : 해수 배출구 120 : 오버 플로 배출 라인
130 : 해수 유입 라인 200 : 감지부
210 : 가용성 플러그 220 : 압력 밸브
230 : 알람 센서 240 : 열화상 카메라
250 : 감지 라인 300 : 진압부
310 : 해수 흡입구 320 : 해수 공급 라인
330 : 해수 펌프 340 : 원격 제어 밸브
400 : 제어부

Claims (18)

  1. 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치에 있어서,
    내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 보관부를 구비하는 배터리 룸;
    배터리 보관부의 내부에 부착되어 배터리 보관부의 온도가 임계점 이상일 경우 일부가 용융되어 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 가용성 플러그를 구비하며, 배터리 보관부 내부의 이상온도를 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부;,
    배터리 룸 외부에 배터리 룸과 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 화재 감지 부에서 화재를 감지 시, 해수를 공급하여 배터리 보관부를 침수시켜 화재를 진압하는 화재 진압부;
    를 포함하고,
    상기 배터리 룸은,
    배터리 룸 내부에 배터리 팩 감싸는 형태로 구비되어 배터리를 격리하는 배터리 보관부와 배터리 보관부의 일측에 구비될 수 있으며, 일단은 배터리 보관부에 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부가 침수 시 밸브를 개방해 내부의 해수를 외부로 배출할 수 있는 오버 플로 배출 라인, 일단부는 상기 배터리 룸을 관통하고, 배터리 보관부의 해수 유입구와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부 해수 공급 라인에 연결될 수 있고, 배터리 보관부 내부에 해수가 유입되어 배터리 보관부를 침수시킬 수 있는 해수 유입라인을 포함하고,
    상기 화재 감지부는,
    감지 라인의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급라인에 구비되며, 가용성 플러그가 손상될 시 압력 유실에 의해 열림으로서 해수가 유입될 수 있는 압력 밸브를 포함하고,
    상기 가용성 플러그는,
    설정된 임계 온도를 초과 시 휘어지며 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 바이메탈,
    가연성 가스 접촉 시 산화하여 발생되는 열로 가스를 감지하여 감지 라인을 개방하여 내부의 압력을 유실시키는 백금 필라멘트,
    연기 입자에 의한 빛의 차단률과 굴절률을 이용하여 일정한 농도의 연기가 감지될 시 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 광전식 스포트형 감지기를 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리 보관부는,
    배터리 보관부의 압력을 측정하는 압력 측정부;
    배터리 보관부의 온도를 측정하는 온도 측정부;
    배터리 보관부의 잔류 해수를 배출하는 배출구;
    배터리 룸 측면에 관통되어 구비되며, 상기 해수 유입 라인과 연결되어 해수를 유입시키는 해수 유입구;,
    오버 플로 배출 라인과 연결되어 해수를 배출하는 해수 배출구;,
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 화재 감지부는,
    감지 라인의 끝단에 구비될 수 있으며, 감지 라인 내부의 압력이 유실됐을 시 소음을 발생시키는 알람;
    배터리 룸 내부에 위치하며, 배터리 룸 내부 상황을 영상으로 확인할 수 있는 열화상 카메라;
    일단부는 가용성 플러그에 부착되고, 타단부는 알람과 연결된 배관 형태로 구비되며, 내부가 가압 된 상태로 구비되는 감지 라인;
    을 가지는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 화재 진압부는,
    배터리 룸에 인접하게 위치하며, 일측에 해수 공급 라인이 구비되어 있는 해수 흡입구;
    해수 탱크의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸 내부 혹은 배터리 룸 일측면에 관통하여 타단부가 구비되어 해수 흡입구로부터 배터리 보관부까지 해수를 공급할 수 있는 해수 공급 라인;
    상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 해수 흡입구에서 해수 공급 라인으로 해수를 이동시키는 해수 펌프;
    상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 개방하여 해수를 배터리 보관부까지 전달할 수 있는 원격 제어 밸브;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 배터리 보관부의 온도와 압력 정보, 상기 화재 감지부에서 감지 라인 내부 압력이 하강할 시 전송되는 알람 및 배터리 룸 내부의 화상 정보를 수신하여 관리자가 배터리 보관부와 연결된 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  8. 배터리 보관부 내부의 온도가 임계 온도를 초과하는 단계;
    배터리 보관부 내부에 부착되며, 임계 온도를 초과하면 일부가 용융되도록 구비된 가용성 플러그의 일부가 용융되는 단계;
    감지 라인의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급 라인에 압력 밸브가 구비되고, 가용성 플러그가 손상되어 감지 라인의 압력 유실에 의해 상기 압력밸브가 개방되어 해수 공급 라인을 여는 단계;
    배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계;,
    배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 일단은 배터리 보관부의 해수 배출구와 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결된 오버 플로 배출 라인을 통해선외로 배출되는 단계;
    배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 배터리 보관부와 연결된 오버 플로 배출 라인을 통해 해수가 순환되는 단계;
    를 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 열리는 단계와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 보관부가 침수되는 단계 사이에,
    관리자에게 감지 라인 내부 압력 유실을 알람 주는 단계;,
    관리자가 배터리 보관부 내부의 온도 및 열화상정보를 확인하여 배터리 보관부의 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단하는 단계;,
    관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계;,
    를 더 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법.
  10. 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치에 있어서,
    내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 보관부를 구비하는 배터리 룸;
    배터리 룸의 내부에 부착되고, 배터리 룸의 온도가 임계점 이상일 경우 일부가 용융되어 감지 라인 내부의 압력을 유실시키 가용성 플러그를 구비하며, 배터리 룸 내부의 이상온도를 감지하고 정보를 전달하는 화재 감지부;,
    배터리 룸 외부에 배터리 룸과 인접하여 구비될 수 있으며, 상기 화재 감지 라인에서 화재를 감지 시, 해수를 공급하여 화재를 진압하는 화재 진압부;를 포함하고,
    상기 배터리 룸은,
    내부에 복수개의 배터리 팩을 보관할 수 있고, 배터리 룸 내부에 배터리 팩을 감싸고 상부는 열린 형태로 구비되어 배터리를 격리하는 배터리 보관부를 구비하며, 배터리 보관부의 일측에 구비될 수 있으며, 일단은 배터리 보관부에 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결되어 배터리 보관부가 침수 시 밸브를 개방해 내부의 해수를 외부로 배출할 수 있는 오버 플로 배출 라인과 일단부는 상기 배터리 룸을 관통하고, 배터리 보관부의 해수 유입구와 연결되어 구비되며, 타단부는 화재 진압부 해수 공급 라인에 연결될 수 있고, 배터리 보관부 내부에 해수가 유입되어 배터리 보관부를 침수시킬 수 있는 해수 유입라인을 포함하고,
    상기 화재 감지부는,
    감지 라인의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급라인에 구비되며, 가용성 플러그가 손상될 시 압력 유실에 의해 열릴 수 있는 압력 밸브를 포함하고,
    상기 가용성 플러그는,
    설정된 임계 온도를 초과 시 휘어지며 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 바이메탈,
    가연성 가스 접촉 시 산화하여 발생되는 열로 가스를 감지하여 감지 라인을 개방하여 내부의 압력을 유실시키는 백금 필라멘트,
    연기 입자에 의한 빛의 차단률과 굴절률을 이용하여 일정한 농도의 연기가 감지될 시 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 광전식 스포트형 감지기 중 어느 하나로 대체될 수 있는 것
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치.
  11. 삭제
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 배터리 보관부는,
    배터리 보관부의 잔류 해수를 배출하는 배수구;
    배터리 룸 측면에 관통되어 구비되며, 해수 유입 라인과 연결되어 해수를 유입시키는 해수 유입구;,
    오버 플로 배출 라인과 연결되어 해수를 배출하는 해수 배출구;,
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 장치.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 화재 감지부는,
    감지 라인의 끝단에 구비될 수 있으며, 감지 라인 내부의 압력이 유실됐을 시 소음을 발생시키는 알람;
    배터리 룸 내부에 위치하며, 배터리 룸 내부 상황을 영상으로 확인할 수 있는 열화상 카메라;
    일단부는 가용성 플러그에 부착되고, 타단부는 알람과 연결된 배관 형태로 구비되며, 내부가 가압 된 상태로 구비되는 감지 라인;
    을 가지는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  14. 삭제
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 화재 진압부는,
    배터리 룸에 인접하게 위치하며, 일측에 해수 공급 라인이 구비되어 있는 해수 흡입구;
    해수 탱크의 일측면에 관통하여 일단부가 구비되고, 배터리 룸 내부 혹은 배터리 룸 일측면에 관통하여 타단부가 구비되어 해수 흡입구로부터 배터리 보관부까지 해수를 공급할 수 있는 해수 공급 라인;
    상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 해수 흡입구에서 해수 공급 라인으로 해수를 이동시키는 해수 펌프;
    상기 해수 공급 라인의 소정한 위치에 구비되며, 화재 발생 시 개방하여 해수를 배터리 보관부까지 전달할 수 있는 원격 제어 밸브;
    를 갖는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 배터리 룸의 온도와 압력 정보, 상기 화재 감지부에서 감지 라인 내부 압력이 하강할 시 전송되는 알람 및 배터리 룸 내부의 화상 정보를 수신하여 관리자가 배터리 보관부와 연결된 밸브의 개폐 및 해수의 투입을 제어할 수 있는 제어부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 배터리 팩 화재 진압장치.
  17. 배터리 룸의 온도가 임계 온도를 초과하는 단계;
    배터리 룸 일측에 구비되며, 배터리 룸의 온도가 임계점 이상일 경우 가용성 플러그의 일부가 용융되어 감지 라인 내부의 압력을 유실시키는 가용성 플러그의 일부가 용융되는 단계;
    감지 라인의 소정의 위치에 연결되어 닫힌 상태로 해수 공급 라인에 압력 밸브가 구비되고, 가용성 플러그가 손상되어 감지 라인의 압력 유실에 의해 상기 압력밸브가 개방되어 해수 공급 라인을 여는단계;
    배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계;,
    배터리 보관부 내부에 공급된 해수가 일단은 배터리 보관부의 해수 배출구와 연결되고, 타단은 선박 외부로 연결된 오버 플로 배출 라인을 통해선외로 배출되는 단계;
    배터리 룸 내부에 해수가 공급되고 배출되며 배터리 보관부와 연결된 오버 플로 배출 라인을 통해 해수가 순환되는 단계;
    를 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 감지 라인 내부의 압력이 유실되어 해수 공급 라인의 압력 밸브가 열리는 단계와 배터리 보관부에 해수가 공급되어 배터리 보관부가 침수되는 단계 사이에,
    관리자에게 감지 라인 내부 압력 유실을 알람 주는 단계;,
    관리자가 배터리 룸 내부의 온도 및 열화상정보를 확인하여 배터리 룸의 이상 온도 혹은 화재 발생 여부를 판단하는 단계;,
    관리자가 해수 공급 라인에 구비된 원격 제어 밸브를 개방하는 단계;,
    를 더 포함하는 선박용 배터리 팩 화재 진압 방법.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067840A (ja) * 1998-03-30 2000-03-03 Renata Ag 蓄電池または電池用の安全通気口
KR20190100064A (ko) * 2018-02-19 2019-08-28 롤스-로이스 마린 에이에스 해양 에너지 저장 유닛 및 해양 에너지 저장 유닛의 열폭주를 방지하는 방법
KR20210050894A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 대우조선해양 주식회사 선박의 배터리 외함 비상 덤프 시스템 및 이를 이용한 배터리 외함의 화재 발생 시 선박의 화재 진압 방법
KR102289714B1 (ko) * 2021-01-15 2021-08-13 퍼스트 유한회사 배터리셀 탑재용 적재함
KR20220027937A (ko) 2019-07-05 2022-03-08 아. 스벤슨 인터내셔널 아베 화재 진압 장치
KR20220075032A (ko) * 2020-11-26 2022-06-07 주식회사 그리드위즈 배터리 모듈의 화재 확산 방지 장치

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000067840A (ja) * 1998-03-30 2000-03-03 Renata Ag 蓄電池または電池用の安全通気口
KR20190100064A (ko) * 2018-02-19 2019-08-28 롤스-로이스 마린 에이에스 해양 에너지 저장 유닛 및 해양 에너지 저장 유닛의 열폭주를 방지하는 방법
KR20220027937A (ko) 2019-07-05 2022-03-08 아. 스벤슨 인터내셔널 아베 화재 진압 장치
KR20210050894A (ko) * 2019-10-29 2021-05-10 대우조선해양 주식회사 선박의 배터리 외함 비상 덤프 시스템 및 이를 이용한 배터리 외함의 화재 발생 시 선박의 화재 진압 방법
KR20220075032A (ko) * 2020-11-26 2022-06-07 주식회사 그리드위즈 배터리 모듈의 화재 확산 방지 장치
KR102289714B1 (ko) * 2021-01-15 2021-08-13 퍼스트 유한회사 배터리셀 탑재용 적재함

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