KR200460640Y1 - 케이블 트레이용 방화 보드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 제어 및 전력용 케이블이 내부에 설치되는 케이블 트레이의 외주면에 배치되고 고정 밴드에 의해 배치 상태가 유지되는 방화 보드를 포함하고, 상기 방화 보드는 화재 발생시 불활성 가스를 발생시켜 상기 케이블 트레이에 화염이 직접 접촉하는 것을 방지하는 케이블 트레이용 방화 보드를 제공한다. 본 고안에 의한 케이블 트레이용 방화 보드는 화재 발생시 발생된 열에 의해 방화 보드의 제3층이 점착성 액체로 변하고, 점착성 액체에서는 불활성 가스가 발생되어 화염이 케이블트레이에 직접 접촉하는 것을 차단함으로써 화염 전이 시간을 지연시켜 케이블 트레이를 보호하는 효과를 갖는다.

Description

케이블 트레이용 방화 보드{Fireproofing Board for cable tray}

본 고안은 케이블 트레이용 방화 보드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 케이블 트레이의 외부측에 부착 및 분리가 가능하고 화재 발생시에는 불활성 가스를 발생시켜 화재의 전이를 방지하는 케이블 트레이용 방화 보드에 관한 것이다.

케이블 트레이는 지하 주차장이나 공동구 천장에는 제어 및 전력용 케이블을 설치하여 지지하기 위한 구조물로서, 래더형 케이블 트레이(ladder type cable tray)와 펀칭 케이블 트레이(punched bottom cable tray)가 있다.

케이블 트레이는 강판을 바닥 판과 그 양측의 수직 판으로 절곡하여 이루어진다. 그리고 제어 및 전력용 케이블(이하 '케이블'이라 약칭함)은 케이블 트레이의 바닥 판 위에 설치된다.

종래 케이블 트레이에 설치되는 케이블은 화재 발생 시 케이블의 외피를 따라 화재가 번지는 문제가 있었다. 소방방재청 자료에 따르면, 우리나라 전체 화재 중 전기에 의한 화재가 30%를 넘고, 다른 원인으로 화재가 발생한 경우에도 케이블을 통해서 화재가 확산하는 경우가 많은 것으로 보고되고 있다.

특히, 최근에는 케이블 트레이를 다단으로 설치하는 경우가 많은데, 화재 발생 시 상부에서 공급되는 방화수가 하단 케이블 트레이로 배수되지 못해서 화재가 진압이 어려운 문제가 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해서, 종래부터 케이블 또는 케이블 트레이의 표면에 내화도료를 코팅하여 화염 전이 시간을 지연하는 방법 등이 개발되었다.

그러나 케이블의 표면에 내화도료를 코팅하는 것은 작업성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한, 케이블 트레이의 표면에 직접 방화재를 도포하는 방식의 경우 도포된 방화재는 케이블 트레이의 표면에 영구 코팅이 되어, 케이블 트레이의 보수 및 재사용을 곤란하게 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 화재 발생시 발생된 열에 의해 고형의 코팅막이 점착성 액체로 변하고, 점착성 액체에서는 불활성 가스가 발생되어 화염이 케이블트레이에 직접 접촉하는 것을 차단하여 케이블 트레이를 보호하는 케이블 트레이용 방화 보드를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 고안은 제어 및 전력용 케이블이 내부에 설치되는 케이블 트레이의 외주면에 배치되고 고정 밴드에 의해 배치 상태가 유지되는 방화 보드를 포함하고, 상기 방화 보드는 화재 발생시 불활성 가스를 발생시켜 상기 케이블 트레이에 화염이 직접 접촉하는 것을 방지하는 케이블 트레이용 방화 보드를 제공한다.

상기 방화 보드는 상기 방화 보드의 기반을 형성하는 제1층, 상기 방화 보드의 강성을 유지하는 제2층 및 고온의 인가시 불활성 가스를 발생시키는 점착성 액체로 변화되는 제3층을 포함할 수 있다.

상기 제1층은 칼슘 실리케이트 보드를 포함할 수 있다.

상기 제2층은 가로 세로 13mm의 눈금을 갖는 메쉬로 이루어질 수 있다.

상기 제3층은 방화용 에폭시를 포함할 수 있다.

상기 방화 보드의 가장자리에 배치되어 상기 고정 밴드의 압착에 의해 상기 방화 보드의 가장자리의 손상을 방지하는 모서리 보호대를 더 포함할 수 있다.

본 고안에 의한 케이블 트레이용 방화 보드는 화재 발생시 발생된 열에 의해 방화 보드의 제3층이 점착성 액체로 변하고, 점착성 액체에서는 불활성 가스가 발생되어 화염이 케이블트레이에 직접 접촉하는 것을 차단함으로써 화염 전이 시간을 지연시켜 케이블 트레이를 보호하는 효과를 갖는다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 배치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드가 케이블 트레이의 외주면에 배치된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 보드 제작 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 배치 상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 고안에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 배치를 나타내는 도면이다. 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드가 케이블 트레이에 부착된 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 도2를 참조하면, 본 고안의 일실시예에 의한 케이블 트레이용 방화 보드(100)는 케이블 트레이(10)의 외주면에 배치되고, 고정 밴드(110)에 의해 배치 상태가 유지된다.

우선 케이블 트레이(10)가 준비된다. 케이블 트레이(10)는 설치되는 케이블, 설치 장소 등에 따라 소정의 길이, 높이 및 폭으로 형성된다. 케이블 트레이(10)는 대략 직육면체 형태로 형성된다. 그리고, 케이블 트레이(10)의 내측으로는 전력 또는 통신 케이블(12)이 배치된다.

케이블 트레이(10)는 이 분야에서는 널리 알려져 있는 공지의 구성 요소이므로 이에 대한 더 이상의 상세한 설명은 생략한다. 또한, 케이블 트레이(10)는 내부가 밀폐되도록 구성되지만, 도면에서는 본 고안의 구성에 대한 이해를 용이하게 하기 위해 부분적으로 개방된 상태로 도시하였다.

방화 보드(100)는 화재 발생 시, 케이블 트레이(10)에 열이 직접 전달되는 것을 방지한다. 방화 보드(100)는 판 형태로 형성되고, 방화 보드(100)가 배치되는 케이블 트레이(10)의 양측 및 상부와 하부 각 면에 대응하는 크기로 제작된다.

방화 보드(100)는 케이블 트레이(10)의 외주면에 밀착되는 상태로 배치된다. 방화 보드(100)는 케이블 트레이(10)의 좌우 측면, 상부면 및 하부면에 모두 배치된다. 또한, 케이블 트레이(10)의 측면에 배치되는 방화 보드(100)와 상부 또는 하부에 배치되는 방화 보드(100)가 서로 맞닿는 부분(즉, 케이블 트레이의 모서리 측)에 공간이 발생되지 않도록 한다.

방화 보드(100)는 케이블 트레이(10)의 외측면에 각각 배치하고, 배치가 완료되면, 고정 밴드(110)를 이용하여 방화 보드(100)의 배치 상태를 유지한다.

고정 밴드(110)는 방화 보드(100)의 외주면을 감싸도록 두른 후, 단부를 서로 맞대어 고정함으로써, 방화 보드(100)가 케이블 트레이(10)의 외주면에 배치된 상태로 유지되도록 한다. 또한, 필요시에는 방화 보드(100)를 케이블 트레이(10)에서 해체할 수 있다.

고정 밴드(110)는 케이블 트레이(10)를 따라 복수개가 일정한 간격으로 배치된다. 고정 밴드(110)는 소정의 폭과 지름으로 형성된다. 또한, 고정 밴드(110)의 길이는 케이블 트레이(10)를 감싸기에 충분한 정도로 형성된다. 고정 밴드(110)의 재질은 스테인레스 스틸을 포함한다.

한편, 고정 밴드(110)에 의해 방화 보드(100)를 고정할 때, 방화 보드(100)의 가장 자리가 고정 밴드(110)에 의해 손상될 수 있다.

이를 방지하기 위해 모서리 부분의 형상에 대응하여 형성된 모서리 보호대(120)가 사용된다. 본 실시예에서, 모서리 보호대(120)는 ‘ㄱ’형태로 형성된다. 모서리 보호대(120)는 고정 밴드(110)에 의해 감싸지는 방화 보드(100)의 가장 자리 마다 위치되어 방화 보드(100)의 손상을 방지한다. 모서리 보호대(120)의 재질은 스테인레스 스틸을 포함한다.

방화 보드(100)의 구성에 대해 상세히 살펴보기로 한다.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 구성을 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, 방화 보드(100)는 제1층(102), 제2층(103) 및 제3층(104)으로 구성된다.

제1층(102)은 방화 보드(100)의 기반을 이룬다. 제1층(102)의 재질은 칼슘 실리케이트를 포함한다. 본 실시예에서 제1층(102)의 두께는 5mm 내지 10mm 로 설정하지만, 사용자의 필요에 따라 가변될 수 있다.

제2층(103)은 방화 보드(100)의 전체적인 강도를 보강하기 위해 가로와 세로가 각각 13mm 의 사각형 눈금이 형성된 메쉬(mesh)로 구성된다. 제2층(103)을 구성하는 메쉬는 부식 방지를 위해 아연 도금된다.

제3층(104)은 방염층으로서, 화재 발생시 열을 인가받으면 코팅층 표면으로부터 팽창하며 점착성 액체로 변한다. 점착성 액체에서는 다시 불활성 가스가 발생되며 화재가 케이블 트레이(10)로 전달되는 것을 방지한다.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 보드 제작 과정을 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, 우선, 소정의 크기를 갖는 몰드(101)를 준비한다.

몰드(101)는 방화 보드(100)가 배치되는 케이블 트레이(10)의 각면의 크기에 대응하여 제작된다. 몰드(101)의 내측 하부에는 제1층(102)으로 사용되는 칼슘 실리케이트 재질의 판재가 배치된다.

제1층(102)의 배치가 완료되면 제1층(102)의 상부에는 제2층(103)으로 사용되는 메쉬를 위치시킨다. 메쉬의 위치 고정이 완료되면 에폭시 수지와 경화제의 혼합액을 몰드(101) 내측으로 주입한다.

이때, 몰드(101)의 내부면에는 이형제를 충분히 도포하여 에폭시의 경화가 완료되어 방화 보드(100)가 완성된 후 몰드(101)에서 방화 보드(100)의 이탈을 용이하게 한다.

본 실시예에서, 제3층(104)은 영국International사의 에폭시 수지 Chartek 을 사용하여 형성한다.

제3층(104)은 다음과 같이 형성한다.

에폭시 계열의 방화재 Chartek 은 에폭시 주재료인 Chartek A와 경화제인 Chartek B로 구성된다. 주재료인 Chartek A는 어두운 회색을 띠고 있으며 점도가 너무 낮을 경우 믹싱이 되지 않아 문제가 되므로 일정한 온도 (23 - 30도)에서 24 - 48시간 보관 후 사용하여야 한다. 경화제인 Chartek B 는 아이보리색을 띠고 있으며 일정한 점도를 유지하므로 보관이 용이하다.

먼저 에폭시 주재료인 Chartek A 110g 에 대하여 경화제인 Chartek B 41g 을 정량 채취한다. 이때의 혼합 비율은 2.44:1이다. 에폭시 경화 작업시, 경화제의 양에 따라 에폭시 경화 속도가 변화되므로, 작업하는 계절 등에 따라 주재료와 경화제의 비율은 변화될 수 있다. 이 비율은 여러 중량비의 조건별로 조합하여 최적의 결과를 도출한 것이다. 여기서, 에폭시 수지와 경화제가 혼합되는 작업장은 대기온도 최소 10℃, 최대상대습도 85%의 환경인 것이 바람직하다.

에폭시 수지와 경화제는 서로 혼합하여 충분히 혼합되도록 하여 균일한 물성을 나타내도록 한다.

제3층(104)을 구성하는 에폭시의 경화에 필요한 시간은 다음의 [표 1]과 같다.

온도(℃)	경화시간(h)
15	12
25	6
40	4

온도가 높을수록 경화시간은 단축되지만, 급속한 경화시에는 경화되는 에폭시에 균열이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있으므로, 경화 온도를 적절히 조정하도록 한다.

에폭시의 경화에 의해 형성되는 제3층(104)은 화재 발생시 발생된 열이 인가되면 고형의 코팅막이 점착성 액체로 변하고, 점착성 액체에서는 불활성 가스가 발생되어 점착성 액체의 내부에 방염층을 형성한다.

방염층은 화염이 케이블트레이에 직접 접촉하는 것을 차단하여 케이블 트레이(10)를 보호한다.

상기와 같은 본 고안은 다음과 같이 사용된다.

도 4를 참조하면, 케이블(12)이 설치되는 케이블 트레이(10)의 외부면에 본 고안에 의한 방화 보드(100)를 배치한 후, 고정 밴드(110)를 이용하여 방화 보드(100)의 배치 상태가 유지되도록 할 수 있다.

화재 발생 시, 방화 보드(100)를 구성하는 제3층(104)은 열이 인가되면 고형의 코팅막이 점착성 액체로 변하고, 점착성 액체에서는 불활성 가스가 발생되어 점착성 액체의 내부에 방염층을 형성한다.

방염층은 화염이 케이블트레이에 직접 접촉하는 것을 차단하여 케이블 트레이(10)를 보호한다.

본 고안에 의해 방화 보드(100)는 다음과 같이 케이블 트레이를 보호할 수 있음이 검증되었다.

일반적으로 정유공장 및 석유화학 공장에서는 휘발성이 강하고 인화성이 높은 물질을 취급하기 때문에 방화성능 테스트 규격 중 높은 품질을 요구하는 UL1709(Rapid rise fire tests of protection materials)에서 정유공장 및 석유화학에서 발생 가능한 화재특성을 규정하고 있다. 이는 화재 발생 후 주위 온도가 5분 이내에 1090℃ 까지 상승하는 화재특성을 갖고 있다.

따라서, 정유공장 및 석유화학 공장의 화재 조건에 따르기 위해서 UL1709에 따른 화재의 조건으로 본 고안에 대한 방화성능 측정실험을 수행하였다.

고온의 열 인가가 가능한 로(Furnace)(미도시) 내부에 본 고안에 따른 방화 보드(100)를 부착한 케이블트레이를 위치시키고, 3개의 열전대를 케이블 트레이의 내측에 설치한다.

이후, 방화성능 측정 실험을 위해서 가연성의 액화천연가스 (LNG)를 다수개의 노즐로 로(Furnace)에 분사 공급하여 1090℃ 의 화염 발생을 유도하여 화재 발생에 대응하는 환경을 조성한 후 케이블 트레이의 내부 온도를 측정하였다.

가열 온도와 케이블트레이의 내부 온도의 변화는 다음표와 같다.

[표 2]는 로 내의 가열 온도 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 표에 나타난 바와 같이 로 내의 온도는 5분 내에 1090℃ 까지 상승하였다.

[표 3]은 본 고안에 의한 방화 보드를 사용하였을 때 케이블 트레이 내의 온도 측정 결과를 나타내는 그래프이다. 표에 나타난 바와 같이 케이블 트레이 내의 온도는 화염 인가 후 15분이 경과하여도 100℃ 정도로 상승하였다.

이와 같이 본 고안의 사용에 의해 화재 발생시 케이블 트레이(10)에 대한 화염의 접촉을 지연시킬 수 있음을 알 수 있다.

또한, 본 고안에 따른 방화 보드(100)는 케이블 트레이(10)의 사용시에는 고정 밴드(110)에 의해 방화 보드(100)의 배치 상태가 유지되지만, 케이블 트레이(10)의 수리 및 해체 시에는 고정 밴드(110)의 해체에 의해 방화 보드(100)를 해체할 수 있다. 케이블 트레이(10)의 수리 및 정비가 완료된 후에는 해체되었던 방화 보드(100)를 다시 사용할 수 있다.

한편, 도 5는 본 고안의 일실시예에 따른 케이블 트레이용 방화 보드의 배치 상태의 다른 예를 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 케이블 트레이(100)의 외주면에 방화 보드(100)가 고정 밴드(110)에 의해 배치되어 있고, 그 외주면에 방화 보드(100)가 추가로 배치된 후 고정 밴드(110)에 배치 상태가 유지되고 있음을 알 수 있다. 즉, 케이블 트레이(10)의 외주측에 방화 보드(100)를 2중으로 배치함으로써, 화재 발생시 케이블 트레이(10)에 대한 화재 전이 속도를 더욱 늦출 수 있다.

본 고안은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 고안의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 실용신안등록청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 케이블 트레이
12: 케이블
110: 방화 보드
101: 몰드
102: 제1층
103: 제2층
104: 제3층
110: 고정 밴드
120: 모서리 보호대

Claims (6)

1. 제어 및 전력용 케이블이 내부에 설치되는 케이블 트레이의 외주면에 배치되고 고정 밴드에 의해 배치 상태가 유지되는 방화 보드 및
   상기 방화 보드의 가장자리에 배치되어 상기 고정 밴드에 의해 감싸져 상기 방화 보드의 가장자리의 손상을 방지하는 모서리 보호대를 포함하고,
   상기 방화 보드는
   상기 방화 보드의 기반을 형성하는 제1층,
   상기 방화 보드의 강성을 유지하는 제2층, 및
   고온의 인가시 불활성 가스를 발생시키는 점착성 액체로 변화되는 제3층을 포함하며,
   상기 방화 보드는 화재 발생시 불활성 가스를 발생시켜 상기 케이블 트레이에 화염이 직접 접촉하는 것을 방지하는
   케이블 트레이용 방화 보드.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1층은 칼슘 실리케이트 보드를 포함하는
   케이블 트레이용 방화 보드.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제2층은 가로 세로 13mm의 눈금을 갖는 메쉬로 이루어지는
   케이블 트레이용 방화 보드.
5. 제1항에 있어서,
   상기 제3층은 방화용 에폭시를 포함하는
   케이블 트레이용 방화 보드.
6. 삭제

Images