KR102666318B1 - 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛 - Google Patents

단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛 Download PDF

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남호진
이민수
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(주)지오필테크
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Abstract

본 발명은 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛에 관한 것으로, 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있으며, 폭발에 의한 충격에 대한 충분한 흡수가 가능하고, 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있도록 구현한 것이다.

Description

단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛{Safety cabinet enhanced thermal insulation and explosion}
본 발명은 인화성 물질을 보관하는 안전 캐비닛에 관련한 것으로, 특히 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛에 관한 것이다.
인화성 물질의 안전 보관은 화학, 제조, 연구 등의 다양한 분야에서 중요한 이슈로 대두되고 있다. 이에 대한 기존의 대응 방안으로는 단열 기능을 갖춘 안전 캐비닛(Safety Cabinet)이 주로 사용되어 왔다. 이러한 안전 캐비닛은 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 보호하고, 외부 온도 변화로 인한 화재 또는 폭발 위험을 줄이는 역할을 수행한다.
대한민국 등록특허 제10-1605164호(2016.03.21 공고)에서 산염기 물질, 인화성 물질 등과 같은 위험물질을 보관하는 안전 캐비닛에 대해 기재하고 있다. 이 기술은 외측 흡기구와 내측 흡기구가 상호 어긋나게 형성되고, 이들 사이에 공기 흡입 덕트가 마련되어 있어서, 캐비닛 외부로부터의 화염이나 열기가 하우징 내부의 챔버로 직접 유입되지 않고 공기 흡입 덕트를 통해서 유입되므로 내부 하우징을 화염이나 열기의 직접 유입을 차단 또는 지연시켜 내부 위험물질을 보호한다.
그러나, 이러한 기존의 안전 캐비닛은 단일의 공기층을 이용하거나 내화보드 등과 같은 단열재를 사용한 단열 기능을 제공하며, 이로 인해 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 보호하는데 있어 한계가 있어, 보관 내용물의 종류나 환경 요구사항에 따른 유연한 대응이 어려운 문제가 있었다.
특히, 인화성 물질의 특성상 폭발 시 발생하는 충격에 대한 충분한 흡수 기능이 부족하여, 캐비닛 자체의 파손 또는 주변 환경에 대한 피해 가능성이 존재하였으며, 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전히 막지 못하는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명자는 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있으며, 폭발에 의한 충격에 대한 충분한 흡수가 가능하고, 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있는 개선 구조의 안전 캐비닛에 대한 연구를 하였다.
대한민국 등록특허 제10-1605164호(2016.03.21 공고)
본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 구조의 하우징을 구비함으로써 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛을 제공함을 그 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 중 적어도 하나의 단면을 주름진 형상으로 구현함으로써 보관 내용물이 폭발하더라도 효율적으로 충격을 흡수할 수 있는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있는 흡기구와 배기구 차폐 구조를 가짐으로써 화염의 캐비닛 내부 유입을 효율적으로 방지할 수 있는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이 프레임 본체와; 프레임 본체의 하부측에 결합되는 하면 하우징과; 프레임 본체의 상부측에 결합되는 상면 하우징과; 프레임 본체의 배면측에 결합되는 배면 하우징과; 프레임 본체의 좌측에 결합되는 좌측면 하우징과; 프레임 본체의 우측에 결합되는 우측면 하우징과; 프레임 본체의 정면측에 결합되는 전면 도어를 포함하되, 하면 하우징과, 상면 하우징과, 배면 하우징과, 좌측면 하우징과, 우측면 하우징 및 전면 도어 중 적어도 하나가 내측판과; 내측판 외부에 결합되되, 적어도 3개의 강판들이 적층되어 적어도 3중의 단열 공기층을 형성하는 외측 적층판을 포함한다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 외측 적층판은 적어도 3개의 강판들 중 적어도 어느 하나의 강판이 충격 흡수를 위해 단면이 주름진 형상(Corrugated Shape)으로 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이 배면 하우징과, 좌측면 하우징 및 우측면 하우징 중 어느 하나의 하부 측에 형성되는 흡기구와; 배면 하우징과, 좌측면 하우징 및 우측면 하우징 중 어느 하나에 형성되되, 흡기구 높이 보다 높은 위치에 형성되는 배기구를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이 화재 발생시 흡기구와 배기구를 닫아 화염이 내부로 유입되지 않도록 차단하는 열팽창 계수가 상이한 두 금속을 접착한 바이메탈 방식 방화 댐퍼를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이 좌측면 하우징 및 우측면 하우징 내측면 각각에 적어도 2줄 장착되되, 선반 고정을 위한 선반 고정홈이 형성되는 선반 고정구와; 선반 고정구에 의해 고정 장착되되, 선반 고정구에 형성되는 선반 고정홈에 걸리는 고정 돌기가 양측에 형성되는 적어도 하나의 선반을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 선반 고정홈이 상이한 높이에 다수개 형성되어, 선반 고정구에 의해 고정 장착되는 선반의 높이를 가변할 수 있도록 구현될 수 있다.
본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 프레임 본체가 하면 하우징의 하부 좌측 및 우측을 따라 결합되어, 하면 하우징의 하부를 지지하는 한쌍의 하부 프레임과; 한쌍의 하부 프레임의 양단 부위 내측에 각각 결합되어, 비틀림 강성을 확보하는 4쌍의 사각 프레임 바와; 4쌍의 사각 프레임 바 외측에 각각 결합되는 4쌍의 프레임 캡을 포함할 수 있다.
본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 구조의 하우징을 구비함으로써 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있으므로, 보관 내용물의 종류나 환경 요구사항에 따른 유연한 대응이 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 중 적어도 하나의 단면을 주름진 형상으로 구현함으로써 보관 내용물이 폭발하더라도 효율적으로 충격을 흡수할 수 있으므로, 보관 내용물 폭발에 의한 캐비닛 자체의 파손 또는 주변 환경에 대한 피해를 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있는 흡기구와 배기구 차폐 구조를 가짐으로써 화염의 캐비닛 내부 유입을 효율적으로 방지할 수 있으므로, 보관 내용물의 파손 또는 폭발을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 일부 분해 사시도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 프레임 본체의 일 실시예를 도시한 평단면도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 하우징에 적용되는 다중 격벽 판금 구조를 예시한 도면이다.
도 5 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 단열 성능 그래프를 예시한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛에 구현된 흡기구와 배기구를 예시한 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 바이메탈 방식 방화 댐퍼의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 8 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 바이메탈 방식 방화 댐퍼에 의해 흡기구 또는 배기구가 차단된 것을 예시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다. 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있으나, 이는 본 발명의 다양한 실시예들을 특정한 형태로 한정하려는 것은 아니다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있어야 할 것이다.
도 1 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 일 실시예의 구성을 도시한 외관 사시도, 도 2 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 일부 분해 사시도이다.
도 1 및 도 2 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)은 프레임 본체(110)와, 하면 하우징(120)과, 상면 하우징(130)과, 배면 하우징(140)과, 좌측면 하우징(150)과, 우측면 하우징(160)과, 전면 도어(170)를 포함한다.
프레임 본체(110)는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)의 기본 골격이다. 도 3 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 프레임 본체의 일 실시예를 도시한 평단면도로, 프레임 본체(110)가 한쌍의 하부 프레임(111)과, 4쌍의 사각 프레임 바(112)와, 4쌍의 프레임 캡(113)을 포함할 수 있다.
한쌍의 하부 프레임(111)은 하면 하우징(120)의 하부 좌측 및 우측을 따라 결합되어, 하면 하우징(120)의 하부를 지지한다. 예컨대, 한쌍의 하부 프레임(111)이 강판 등과 같은 금속판의 양측을 하부로 절곡하여 형성된 하부면이 절개된 사각바 형태일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
4쌍의 사각 프레임 바(112)는 한쌍의 하부 프레임(111)의 양단 부위 내측에 각각 결합되어, 비틀림 강성을 확보한다. 4쌍의 사각 프레임 바(112)는 화재 등에 의한 열 변화에도 비틀림 강성이 높아 비틀리지 않고 원형을 유지함으로써 프레임 본체(110)가 무너지지 않도록 하는 역할을 한다.
예컨대, 4쌍의 사각 프레임 바(112)가 강철 등과 같은 재질의 사각 금속봉 또는 사각 금속통 형태로 구현되어, 한쌍의 하부 프레임(111)의 양단 부위 내측에 각각 형성되는 결합홈(도면 도시 생략)에 결합되도록 구현될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
4쌍의 프레임 캡(113)은 4쌍의 사각 프레임 바(112) 외측에 각각 결합된다. 이 때, 4쌍의 프레임 캡(113)이 모서리 부분이 절개되어 절개면을 형성하도록 구현될 수도 있다. 이 4쌍의 프레임 캡(113)에 의해 4쌍의 사각 프레임 바(112)가 외부로 노출되지 않아 외관이 미려해진다.
하면 하우징(120)은 프레임 본체(110)의 하부측에 결합된다. 이 때, 하면 하우징(120)이 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
상면 하우징(130)은 프레임 본체(110)의 상부측에 결합된다. 이 때, 상면 하우징(130)이 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
배면 하우징(140)은 프레임 본체(110)의 배면측에 결합된다. 이 때, 배면 하우징(140)이 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
좌측면 하우징(150)은 프레임 본체(110)의 좌측에 결합된다. 이 때, 좌측면 하우징(150)이 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
우측면 하우징(160)은 프레임 본체(110)의 우측에 결합된다. 이 때, 우측면 하우징(160)이 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
전면 도어(170)는 프레임 본체(110)의 정면측에 결합된다. 이 때, 전면 도어(170)가 양문형 또는 단문형 도어일 수 있으며, 강철 등과 같은 재질의 다수의 강판들이 적층되는 다중 격벽 판금 구조 형태로 구현될 수 있다.
한편, 전면 도어(170)는 내측 상부에 도어 클로저(도면 도시 생략)가 장착되어, 화재 발생시 도어 클로저 내부의 퓨즈(Fuse)가 녹아 개방된 상태의 전면 도어(170)가 자동으로 닫히도록 구현되어 내부 물품을 화재로부터 보호하도록 구현될 수도 있다.
즉, 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)은 하면 하우징(120)과, 상면 하우징(130)과, 배면 하우징(140)과, 좌측면 하우징(150)과, 우측면 하우징(160) 및 전면 도어(170) 중 적어도 하나가 도 4 에 도시한 바와 같은 다중 격벽 판금 구조(200)로 구현될 수 있다.
도 4 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 하우징에 적용되는 다중 격벽 판금 구조를 예시한 도면이다. 도 4 에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)의 하면 하우징(120)과, 상면 하우징(130)과, 배면 하우징(140)과, 좌측면 하우징(150)과, 우측면 하우징(160) 및 전면 도어(170) 중 적어도 하나에 적용되는 다중 격벽 판금 구조(200)는 내측판(210)과, 외측 적층판(220)을 포함한다.
내측판(210)은 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)의 내부 챔버를 형성하는 강철 등과 같은 금속 판재이다. 예컨대, 내측판(210)으로 열전도율이 약 50W/(m·K), 두께가 약 1.2mm 정도인 냉연강판이 사용될 수 있다.
외측 적층판(220)은 내측판(210) 외부에 결합되되, 적어도 3개의 강판(220-1, 220-2, ... , 220-n)들이 적층되어 적어도 3중의 단열 공기층을 형성하도록 구현될 수 있다. 예컨대, 외측 적층판(220)을 이루는 각 강판들로 열전도율이 약 50W/(m·K), 두께가 약 1.2mm 정도인 냉연강판이 사용될 수 있다.
도 4 를 참조해 보면, 내측판(210)과 적어도 3개의 강판들이 적층되는 외측 적층판(220)의 각 판들 사이에 3중의 단열 공기층이 형성되어 있음을 볼 수 있다. 열 전달을 방해하는 성질을 나타내는 열저항(열전도율에 반비례)은 강판에 비해 공기층이 높으므로, 각 강판들 사이의 공기층들에 의해 단열 효과가 발생한다.
열저항 R은 두께(d, 단위: m), 열전도율(k, 단위: W/(m·K))을 이용해 다음과 같이 계산할 수 있다:
R = d / k
위 식으로부터 열전도율이 약 50W/(m·K), 두께가 약 1.2mm 정도인 냉연강판의 열저항 R_steel = 0.0012 m / 50 W/(m·K) = 0.000024 m2·K/W이다.
한편, 공기의 열저항 R_air = 0.522 m2·K/W이다.
내측판(210)과 2개의 냉연강판들이 적층되는 외측 적층판(220)을 구비하도록 안전 캐비닛을 구현(2중 공기층을 가진 캐비닛)하였을 경우의 총 열저항은 다음과 같다.
냉연강판의 열저항 : 3 × R_steel = 0.000072 m2·K/W
공기층의 열저항 : 2 × R_air = 1.044 m2·K/W
총열저항 : R_total = 0.000072 m2·K/W + 1.044 m2·K/W = 1.044072 m2·K/W
한편, 내측판(210)과 3개의 냉연강판들이 적층되는 외측 적층판(220)을 구비하도록 안전 캐비닛을 구현(3중 공기층을 가진 본 발명 캐비닛)하였을 경우의 총 열저항은 다음과 같다.
냉연강판의 열저항 : 4 × R_steel = 0.000096 m2·K/W
공기층의 열저항 : 3 × R_air = 1.566 m2·K/W
총열저항 : R_total = 0.000096 m2·K/W + 1.566 m2·K/W = 1.566096 m2·K/W
한편, 4개의 냉연강판, 2개의 공기층, 내화보드(단열재), 페놀수지 합침보드를 사용하여 안전 캐비닛을 구현한 경우의 총 열저항은 다음과 같다.
냉연강판의 열저항 : 4 × R_steel = 0.000096 m2·K/W
공기층의 열저항 : 2 × R_air = 1.044 m2·K/W
내화보드의 열저항 : R_fireboard = 0.3 m2·K/W
페놀수지 합침보드의 열저항 : R_phenolic = 0.009 m2·K/W
총열저항 : R_total = 0.000096 m2·K/W + 1.044 m2·K/W + 0.3 m2·K/W + 0.009 m2·K/W = 1.353096 m2·K/W
도 5 는 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 단열 성능 그래프를 예시한 도면이다. 도 5 에서 왼쪽은 2중 공기층을 가진 캐비닛의 단열 성능, 중간은 3중 공기층을 가진 본 발명 캐비닛의 단열 성능, 우측은 2개의 공기층과 내화보드(단열재)를 사용한 캐비닛의 단열 성능을 나타내고 있으며, 3중 공기층을 가진 본 발명 캐비닛의 단열 성능이 제일 우수함을 볼 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 구조의 하우징을 구비함으로써 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있으므로, 보관 내용물의 종류나 환경 요구사항에 따른 유연한 대응이 가능하다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 외측 적층판(220)은 적어도 3개의 강판들 중 적어도 어느 하나의 강판이 충격 흡수를 위해 단면이 주름진 형상(Corrugated Shape)으로 구현될 수 있다. 도 4 를 참조해 보면, 외측 적층판(220)을 이루는 3개의 강판들 중 내측판(210)에 최근접한 강판이 교번하여 반대 방향으로 절곡되어 물결 모양의 주름진 형상(Corrugated Shape)을 이루고 있음을 볼 수 있다.
이와 같이 외측 적층판(220)을 구성하는 적어도 3개의 강판들 중 적어도 어느 하나의 강판을 주름진 형상(Corrugated Shape)으로 구현할 경우, 이 주름진 부분이 탄성 스프링으로 작용하여 비틀림 강성이 우수해지는 동시에 내부 또는 외부 폭발에 의한 충격을 완화시킬 수 있게 된다.
단면이 주름진 형상의 강판은 평판에 비해 특히 도심으로부터 2차 관성 모멘트가 크기 때문에 일반적으로 좌굴과 같은 수직 하중에 강하여 외부 충격 발생 시 화재로 인한 건물 붕괴 혹은 외부 가구의 무너짐 등을 동반하는 외부 충격에 rkd인할 뿐 아니라 변형으로 인한 가열된 외부 공기의 유입을 방지할 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 중 적어도 하나의 단면을 주름진 형상으로 구현함으로써 보관 내용물이 폭발하더라도 효율적으로 충격을 흡수할 수 있으므로, 보관 내용물 폭발에 의한 캐비닛 자체의 파손 또는 주변 환경에 대한 피해를 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)이 흡기구(180)와, 배기구(190)를 더 포함할 수 있다.
흡기구(180)는 배면 하우징(140)과, 좌측면 하우징(150) 및 우측면 하우징(160)중 어느 하나의 하부 측에 형성될 수 있다.
배기구(190)는 배면 하우징(140)과, 좌측면 하우징(150) 및 우측면 하우징(160)중 어느 하나에 형성되되, 흡기구(180) 높이 보다 높은 위치에 형성될 수 있다.
도 6 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛에 구현된 흡기구와 배기구를 예시한 도면이다. 도 6 을 참조해 보면, 좌측면 하우징(150)의 하부 측에 흡기구(180)가 형성되고, 우측면 하우징(160)의 상부측에 배기구(190)가 흡기구(180) 보다 높은 위치에 형성되어 흡기구(180)를 통해 외부 공기가 유입되어 배기구(190)를 통해 배출됨으로써 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛 내부의 공기를 새로운 공기로 계속 순환시킴을 볼 수 있다.
이 때, 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)은 화재 발생시 흡기구(180)와 배기구(190)를 닫아 화염이 내부로 유입되지 않도록 차단하는 열팽창 계수가 상이한 두 금속을 접착한 바이메탈 방식 방화 댐퍼(192)를 더 포함함으로써 화재 발생시 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100) 내부로의 화염 유입을 원천 차단한다.
도 7 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 바이메탈 방식 방화 댐퍼의 일 실시예의 구성을 도시한 도면이다. 도 8 은 본 발명에 따른 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛의 바이메탈 방식 방화 댐퍼에 의해 흡기구 또는 배기구가 차단된 것을 예시한 도면이다.
도 7 에 도시한 바와 같이, 바이메탈 방식 방화 댐퍼(192)는 열팽창 계수가 상이한 두 금속을 접착한 한쌍의 반원판(192a)(192b)과, 한쌍의 반원판(192a)(192b) 각각의 한면에 형성되는 축설부(192a-1)(192b-1)를 포함한다.
도 8 에 도시한 바와 같이, 한쌍의 반원판(192a)(192b)의 반경은 흡기구(180) 또는 배기구(190)의 반경과 동일하며, 흡기구(180) 또는 배기구(190)의 반경과 동일하고, 흡기구(180) 또는 배기구(190) 내측에 회전축(192c)을 통해 축설된다.
화재가 발생하지 않은 통상적인 상황에서는 서로 축설되어 맞물리는 한쌍의 반원판(192a)(192b)이 서로 평면상에 위치하지 않고 약간 경사지게 축설되어 흡기구(180) 또는 배기구(190)를 완전히 폐쇄하지 않으므로, 흡기구(180) 또는 배기구(190)를 통해 흡기 또는 배기가 이루어진다.
그러나, 화재가 발생하면 서로 축설되어 맞물리는 한쌍의 반원판(192a)(192b)이 열팽창 계수가 상이한 두 금속을 접착한 바이메탈로 구현되었기 때문에 서로 다른 열팽창 계수에 따라 팽창되어 한쌍의 반원판(192a)(192b)이 회전축(192c)을 중심으로 회전하여 원을 이룸으로써 도 8 에 도시한 바와 같이 흡기구(180) 또는 배기구(190)를 완전히 폐쇄한다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있는 흡기구와 배기구 차폐 구조를 가짐으로써 화염의 캐비닛 내부 유입을 효율적으로 방지할 수 있으므로, 보관 내용물의 파손 또는 폭발을 최소화할 수 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)이 선반 고정구(194)와, 적어도 하나의 선반(196)을 포함할 수 있다.
선반 고정구(194)는 좌측면 하우징(150) 및 우측면 하우징(160) 내측면 각각에 적어도 2줄 장착되되, 선반(196) 고정을 위한 선반 고정홈(194a)이 형성된다.
적어도 하나의 선반(196)은 선반 고정구(194)에 의해 고정 장착되되, 선반 고정구(194)에 형성되는 선반 고정홈(194a)에 걸리는 고정 돌기(도면 도시 생략)가 양측에 형성된다.
이 때, 선반 고정홈(194a)이 상이한 높이에 다수개 형성되어, 원하는 높이의 선반 고정홈(194a)에 고정 돌기를 결합하여 선반(196)을 장착함으로써 선반 고정구(194)에 의해 고정 장착되는 선반(196)의 높이를 가변할 수 있도록 구현될 수 있다.
이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100) 내부에 적어도 하나의 선반을 원하는 높이에 장착하여 사용할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 부가적인 양상에 따르면, 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100)이 액체 수집부(198)를 더 포함할 수 있다. 액체 수집부(198)는 하면 하우징(120) 상부에 장착되어 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛(100) 내부 챔버에 보관된 보관 물품에서 누출되는 액체를 유입하는 액체 유입공(198a)이 다수 천공되어, 이 액체 유입공(198a)을 통해 유입되는 액체를 내부의 수납 공간에 보관하고, 액체 배출콕(도면 도시 생략) 등을 이용해 외부로 배출한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 고열에 대응하는 효과적인 단열 효과를 위해 공기 밀폐, 기밀성에 대한 고열 가스켓이 도어 및 바이메탈 방식 댐퍼와 같은 구동부에 장착될 수도 있다.
한편, 본 발명에서의 공기층은 건축물 에너지 절약 설계 기준(국토부고시 2018.9.1)에서 고시한 바와 같이 공기층에 대한 열저항 값에 따라 공장 생산된 기밀제품에 한해 2cm 초과의 공기층 두께를 각각 가질 수 있으며, 공기층의 기밀성을 유지하기 위해 3단 단열층의 최외곽 판금 혹은 조립하는 경우에 판금과 판금이 나사 혹은 볼트로 체결되는 부위 사이에 내열 실리콘을 보강할 수도 있다.
한편, 기밀성이 확보되지 않은 공기층은 일반적인 내화재의 성능보다 떨어질 수 있으며, 이는 성능에 심각한 영향을 끼칠 수 있으므로, 공기의 기밀성 유지를 위해 조립 공정이 추가될 우려가 있고, 또한 적합한 공기층의 두께를 가지기 위해서는 반드시 3cm 이상의 공기층을 가져야 0.26m2k/w의 열저항을 가지므로, 제품의 두께가 늘어나 무게가 늘어나는 문제를 야기할 수도 있으므로, 일부 공기층을 진공 단열재로 대체할 수도 있다.
예컨대, 실리카 코어백 안에 심재로서 흄드실리카 파우더 및 화이버글라스 등의 재료가 사용되고, 외부에는 알루미늄 소재의 다층필름 외피재가 코어백을 감싸는 형태로 진공 등의 특수처리를 하여 내부의 압력을 감소시키고 밀봉처리한 기술을 사용할 수 있다.
한편, 내부 구조 중 3중 공기층이 적용되지 못하는 모서리 최외곽 각관 부위 등의 취약 지점는에 내화재 혹은 내화 발포제 등의 추가적인 대응책이 추가될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 구조의 하우징을 구비함으로써 외부 온도 변화로부터 보관 내용물을 효율적으로 보호할 수 있으므로, 보관 내용물의 종류나 환경 요구사항에 따른 유연한 대응이 가능하다.
또한, 본 발명은 다중의 단열 공기층을 형성할 수 있는 다중 격벽 판금 중 적어도 하나의 단면을 주름진 형상으로 구현함으로써 보관 내용물이 폭발하더라도 효율적으로 충격을 흡수할 수 있으므로, 보관 내용물 폭발에 의한 캐비닛 자체의 파손 또는 주변 환경에 대한 피해를 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명은 화염의 캐비닛 내부 진입을 완전 차단할 수 있는 흡기구와 배기구 차폐 구조를 가짐으로써 화염의 캐비닛 내부 유입을 효율적으로 방지할 수 있으므로, 보관 내용물의 파손 또는 폭발을 최소화할 수 있다.
본 명세서 및 도면에 개시된 다양한 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시예들의 범위는 여기에서 설명된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예들의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예들의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 인화성 물질을 보관하는 안전 캐비닛 관련 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 안전 캐비닛
110 : 프레임 본체
111 : 하부 프레임
112 : 사각 프레임 바
113 : 프레임 캡
120 : 하면 하우징
130 : 상면 하우징
140 : 배면 하우징
150 : 좌측면 하우징
160 : 우측면 하우징
170 : 전면 도어
180 : 흡기구
190 : 배기구
192 : 방화 댐퍼
192a, 192b : 반원판
192a-1, 192b-1 : 축설부
192c : 회전축
194 : 선반 고정구
194a : 선반 고정홈
196 : 선반
200 : 격벽 판금 구조
210 : 내측판
220 : 외측 적층판

Claims (7)

  1. 프레임 본체와;
    프레임 본체의 하부측에 결합되는 하면 하우징과;
    프레임 본체의 상부측에 결합되는 상면 하우징과;
    프레임 본체의 배면측에 결합되는 배면 하우징과;
    프레임 본체의 좌측에 결합되는 좌측면 하우징과;
    프레임 본체의 우측에 결합되는 우측면 하우징과;
    프레임 본체의 정면측에 결합되는 전면 도어를;
    포함하되,
    하면 하우징과, 상면 하우징과, 배면 하우징과, 좌측면 하우징과, 우측면 하우징 및 전면 도어 중 적어도 하나가:
    내측판과;
    내측판 외부에 결합되되, 적어도 3개의 강판들이 적층되어 적어도 3중의 단열 공기층을 형성하는 외측 적층판을;
    포함하는 다중 격벽 판금 구조를 가지는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  2. 제 1 항에 있어서,
    외측 적층판이:
    적어도 3개의 강판들 중 적어도 어느 하나의 강판이 충격 흡수를 위해 단면이 주름진 형상(Corrugated Shape)으로 구현되는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  3. 제 1 항에 있어서,
    단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이:
    배면 하우징과, 좌측면 하우징 및 우측면 하우징 중 어느 하나의 하부 측에 형성되는 흡기구와;
    배면 하우징과, 좌측면 하우징 및 우측면 하우징 중 어느 하나에 형성되되, 흡기구 높이 보다 높은 위치에 형성되는 배기구를;
    더 포함하는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  4. 제 3 항에 있어서,
    단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이:
    화재 발생시 흡기구와 배기구를 닫아 화염이 내부로 유입되지 않도록 차단하는 열팽창 계수가 상이한 두 금속을 접착한 바이메탈 방식 방화 댐퍼를;
    더 포함하는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  5. 제 1 항에 있어서,
    단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛이:
    좌측면 하우징 및 우측면 하우징 내측면 각각에 적어도 2줄 장착되되, 선반 고정을 위한 선반 고정홈이 형성되는 선반 고정구와;
    선반 고정구에 의해 고정 장착되되, 선반 고정구에 형성되는 선반 고정홈에 걸리는 고정 돌기가 양측에 형성되는 적어도 하나의 선반을;
    포함하는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  6. 제 5 항에 있어서,
    선반 고정홈이:
    상이한 높이에 다수개 형성되어, 선반 고정구에 의해 고정 장착되는 선반의 높이를 가변할 수 있는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중의 어느 한 항에 있어서,
    프레임 본체가:
    하면 하우징의 하부 좌측 및 우측을 따라 결합되어, 하면 하우징의 하부를 지지하는 한쌍의 하부 프레임과;
    한쌍의 하부 프레임의 양단 부위 내측에 각각 결합되어, 비틀림 강성을 확보하는 4쌍의 사각 프레임 바와;
    4쌍의 사각 프레임 바 외측에 각각 결합되는 4쌍의 프레임 캡을;
    포함하는 단열 및 폭발에 강인한 안전 캐비닛.
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