KR20220116883A - 배전반 또는 분전반용 자동소화장치 - Google Patents

배전반 또는 분전반용 자동소화장치 Download PDF

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KR20220116883A
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임현정
토시히로 스즈키
조경현
정영신
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임현정
토시히로 스즈키
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정영신
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Abstract

배전반(400)이나 분전반(500)의 내부 바닥, 벽면, 천정 및 설치부품들간 틈새에 걸쳐서 유연하게 탈부착할 수 있어서 설치가 간편하고 전기적 스트레스로 인한 화재발생시 온도센서, 연기센서 및 후각센서에 의해 화재발생 가능성을 조기에 감지하여 주변에 경고음을 발생함과 동시에 화재를 자동적으로 진압함으로써, 2차 피해를 막고 인명과 재산의 보호역할을 수행할 수 있으며 사용후 소화액을 재충전하여 재활용이 가능한 배전반 또는 분전반의 자동소화장치(100)가 개시된다. 배전반(400) 또는 분전반(500)의 화재발생 초기에 이상과열, 연기발생 및 냄새발생의 여부를 감지하기 위하여 다수의 온도센서들(112), 다수의 연기센서들(114), 및 다수의 후각센서들(116)이 설치되고, 화재발생 초기에 화재발생의 위험성을 경고하기 위하여 경고음 발생기(122), 디스플레이(124), 및 위치정보송신기(126)가 설치되며, 화재발생시 소화액을 분사하여 화재를 진압하기 위한 자동소화유닛(200)의 소화액 용기(210)는 상기 배전반(400) 또는 분전반(500)의 내부에 설치되고 연질의 합성수지재로 백(bag)의 형태로 제조되며, 소화액 용기(210)의 후면에는 다수의 자석(218)이 부착되어 있다.

Description

배전반 또는 분전반용 자동소화장치{Apparatus for automatically extinguishing fire in a distributing board or a panel board}
본 발명은 배전반 또는 분전반용 자동소화장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반과 분전반의 함체 내부 틈새 및 벽면과 천정에 걸쳐서 유연하게 탈부착할 수 있으므로 설치가 간편하고 전기적 스트레스로 인해 스파크를 동반한 불꽃이 발생하는 경우 온도센서, 연기센서 및 후각센서에 의해 화재발생 가능성을 조기에 감지하여 주변에 경고음을 발생함과 동시에 화재를 자동적으로 진압함으로써, 2차 피해를 막고 인명과 재산의 보호역할을 수행할 수 있으며 사용후 소화액을 재충전하여 재활용이 가능한 배전반 또는 분전반용 자동소화장치에 관한 것이다.
한국방재학회에서 발표한 논문에 따르면, 대한민국에서 2014~2018년까지 5년간 발생한 전체 화재건수는 216,499건이며, 그중 전기화재는 47,121건(전체화재의 21.8%)으로 부주의 111,424건(51.5%) 다음으로 많이 발생하였다. 전기화재의 발화요인은 절연열화가 가장 많았으며, 다음으로 미확인 단락, 접촉불량, 과부하 및 과전류, 트래킹 순으로 많이 발생되는 것으로 조사되었다. 전기설비 중 발화설비는 배전반 및 분전반이 가장 많이 발생하고 있으며, 전력량계, 기타(전기설비), 변압기, 저압차단기 순으로 발생하고 있다.
주지하는 바와 같이, 배전반은 발전소나 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해 스위치, 계기, 릴레이, 제어회로 등이 설치되어 있는 장치이며, 분전반은 여러개의 차단기들이 설치되어 있는 함으로서 그 규모가 좀 큰 경우를 일컫는 것으로, 예를 들어 아파트나 건물 등에 여러 회선의 분기차단기가 설치되어 있는 함을 지칭한다.
전기 관련 화재에서 보면 특히 전기 차단기가 집중적으로 모여 있는 분전반 화재가 잦은데, 그 이유는 분전반에서 발생하는 스파크 불꽃과 화염이 전도체의 역할을 하기 때문이다. 즉, 전기적 스트레스(접촉불량,트래킹 등)가 존재하는 곳에서 스파크를 동반한 불꽃이 발생하는 경우 이 스파크 불꽃이 전도체가 되어 분전반에 동시 다발적으로 합선에 의한 스파크를 발생시키고 곧 분전반 전체가 화염에 휩싸이게 된다는 것이다.
이렇듯 배전반과 분전반은 절연파괴, 접촉불량, 먼지 등에 의해 화재의 위험이 상시 내재되어 있기 때문에, 이러한 화재 위험요소를 제거하기 위해서는 배전반과 분전반의 이상과열 온도제어 및 화재발생감지, 화재진압기술 등에 있어서 개선이 필요하다.
배전반과 분전반의 전기화재에 대비하기 위한 방안으로서 종래에는 배전반과 분전반에 통상적으로 화재 경보기를 설치하였는데, 화재 경보기는 배전반과 분전반의 내부온도를 검출하여 이를 외부에 표시해 주기 위한 온도계와 설정온도값 도달을 경보하기 위한 경보장치를 구비하여, 관리자가 상기 온도계를 통해 배전반 또는 분전반의 온도를 모니터링하고 화재 경보장치를 통해서 화재발생을 인지하게 되는 방식으로 운영되어 왔다. 그런데, 종래의 배전반과 분전반에 설치되는 화재 경보장치는 배전반내 온도표시와 화재경보 발생 등의 단순기능만을 수행하게 되므로, 전기화재 발생시에 관리자가 직접 수동으로 소화기를 작동시켜서 배전반 또는 분전반의 화재사고에 대응해야 하기 때문에 화재의 조기진압이 어려울 뿐만 아니라, 화재현장으로부터 피하여 신체의 안전도모에만 유의하게 되는 실정이라서 막대한 재산상의 피해는 물론 사후대처에 따른 기회비용의 낭비또한 불가피하다.
이와 같은 추세에 맞추어 관련업계에서는 배전반과 분전반에서 발생하는 화재를 진압하기 위한 다양한 차량용 소화장치들이 개발되고 있다.
예를 들면, 대한민국 등록특허 제10-1786459호(등록일자: 2017년 10월 11일)에는 화재 확산 방지구조를 갖는 공동주택의 배전반이 개시되어 있다. 이 등록특허는 배전반 본체의 상부에 소화수를 배출할 수 있는 장치를 설치한 것으로서, 비닐재로 구성된 소화수 주머니를 함체형상의 카트리지 내부에 배치하고 뾰족한 하단부를 갖는 다수의 소화수 분사노즐을 소화수 플레이트의 하부면에 고정하여 배전반 본체의 측면을 따라서 하강할 수 있도록 구성하였다.
그런데, 이 배전반 또는 분전반의 화재 진압장치에서는 배전반 내부에 가이드 레일을 설치하고 이를 지지하기 위한 지지튜브들을 배치하며 소화수 주머니와 다수의 소화수 분사노즐을 갖는 함체형상의 소화수단을 구비하여야 하기 때문에, 일정한 점유공간이 필수적이어서 설치에 제한이 많고 구성이 복잡해서 경제성이 낮고 범용성 및 확장성이 떨어지는 문제점이 있었다.
다음으로, 대한민국 특허등록 제10-2115290호(등록일자: 2020년 05월 20일)에는 화재시 파열되는 자동 소화장치가 내장된 배전반이 개시되어 있는데, 이 등록특허는 배전반 본체의 상부에 화재 진압가스를 배출할 수 있는 장치를 설치한 것으로서, 진압가스 저장튜브를 배치하고 뾰족한 하단부를 갖는 다수의 스파이크를 상하 이동판의 하부면에 고정하여 베벨기어와 스크류바 및 모터로 이루어진 승하강 장치에 의해 하강할 수 있도록 구성하였다.
그런데, 이 배전반 또는 분전반의 자동 소화장치에서는 배전반 내부에 베벨기어와 스크류바 및 모터로 이루어진 승하강 장치와 다수의 진압가스 저장공간부가 마련된 진압가스 저장튜브를 구비하여야 하기 때문에, 일정한 점유공간이 필수적이어서 설치에 제한이 많고 구성이 복잡해서 경제성이 낮고 범용성 및 확장성이 떨어지는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허 제10-1786459호(등록일자: 2017년 10월 11일) 대한민국 특허등록 제10-2115290호(등록일자: 2020년 05월 20일)
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 배전반 또는 분전반의 함체 내부 틈새 및 벽면과 천정에 걸쳐서 유연하게 탈부착할 수 있으므로 설치가 간편하고 전기적 스트레스로 인해 스파크를 동반한 불꽃이 발생하는 경우 온도센서, 연기센서 및 후각센서에 의해 화재발생 가능성을 조기에 감지하여 주변에 경고음을 발생함과 동시에 화재를 자동적으로 진압함으로써, 2차 피해를 막고 인명과 재산의 보호역할을 수행할 수 있는 배전반 또는 분전반용 자동소화장치를 제공하려는 것이다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 화재진압 후 소화액을 재충전하여 재활용이 가능한 배전반 또는 분전반용 자동소화장치를 제공하려는 것이다.
전술한 바와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,
배전반 또는 분전반용 자동소화장치로서,
상기 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 이상과열, 연기발생 및 냄새발생의 여부를 감지하기 위한 감지부 - 상기 감지부는 다수의 온도센서들, 다수의 연기센서들, 및 다수의 후각센서들을 포함함 -;
상기 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 작업자와 그 주변에 화재발생의 위험성을 경고하기 위한 경고부 - 상기 경고부는 경고음 발생기, 디스플레이, 및 위치정보송신기를 포함함 -;
상기 배전반 또는 분전반의 화재발생시 소화액을 분사하여 화재를 진압하기 위한 자동소화유닛 - 상기 자동소화유닛은 상기 배전반 또는 분전반의 내부에 설치되고 연질의 합성수지재로 백(bag)의 형태로 제조된 소화액 용기, 상기 소화액 용기내에 저장되어 있는 소화액을 외부로 펌핑하기 위한 펌프, 상기 펌프의 펌프연장관과 유체연결되어 소화액을 순환 및 분사시키기 위한 소화액 분사관 어셈블리, 및 상기 펌프연장관의 중간에 설치되어 소화액의 방출을 조절하기 위한 체크밸브를 포함함-; 및
상기 감지부로부터 전달되는 감지신호에 따라서 상기 경고부 및 상기 자동소화유닛의 작동을 전체적으로 제어하는 MCU(Micro Controller Unit);를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치를 제공한다.
상기 MCU와 상기 펌프 사이에는 상기 펌프의 작동을 단속하기 위한 솔레노이드밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
상기 소화액 용기의 전면 상부위치에는 소화액 주입구가 형성되고, 상기 소화액 주입구는 마개에 의해서 개폐가능하도록 폐쇄되며, 상기 소화액 용기의 전면 상부에서 상기 소화액 주입구로부터 양쪽 측면방향으로 떨어진 위치에는 한쌍의 걸쇠가 설치되고, 상기 소화액 용기의 후면에는 다수의 자석이 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 한쌍의 걸쇠는 상기 소화액 용기를 상기 배전반이나 분전반 내부에 설치할 때 상기 배전반이나 상기 분전반의 함체 내부 바닥에 천공한 구멍이나 그 주변의 부품 프레임에 걸어서 상기 소화액 용기를 고정 지지하며, 상기 다수의 자석은 상기 소화액 용기를 상기 배전반이나 상기 분전반 내부에 설치할 때 상기 배전반이나 상기 분전반의 함체 내부 벽면이나 그 주변의 부품에 부착하여 상기 소화액 용기를 고정 지지하는 것을 특징으로 한다.
상기 소화액 분사관 어셈블리는 상기 배전반 또는 분전반의 내부 벽면과 천정에 부착하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 언급한 바와 같이, 종래의 전기화재 진압용 소화기는 화재발생시 자동감지 및 자동소화기능이 없어서 화재발생시 진화 타이밍의 지연으로 말미암아 인명과 재산상의 막대한 피해를 초래하는데 비해서, 본 발명에 따른 배전반 또는 분전반의 자동소화장치는 직접적으로 화재를 진압하기 위한 자동소화유닛의 핵심부품인 소화액 용기를 연질 플라스틱 재질로 만들어서 그 형상을 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등 설치장소에 따라 편리하게 구부리거나 변형시킬 수 있고 후면에는 다수의 자석이 배치되어 있기 때문에 배전반 또는 분전반 내부에 설치된 부품들간의 작은 틈새에도 편리하게 설치할 수 있다.
게다가, 기존의 소화기는 금속류이므로 압축가스에 의한 열팽창 위험이 존재하는데 반해서, 본 발명의 소화액 용기는 연질 플라스틱 재질로 이루어져 있기 때문에 내약품성 및 내충격성을 가지므로 파손이 방지되고 소화액의 누설이 방지될 수 있다. 또한, 기존의 금속류 소화기에 비해서 제조원가가 저렴하고, 한번 사용한 후에도 소화액만 재충전해서 재사용이 가능하다. 또한, 소형펌프 및 분사관 어셈블리의 분사노즐들을 통해서 소화액의 분무가 이루어지므로, 고압 불활성 가스 충진 및 누설의 위험이 없으며 자유로운 분사각도로 효율적으로 소화액을 살포하여 화재를 진화할 수 있다.
본 발명에 따른 배전반 또는 분전반의 자동소화장치는 화재의 초기단계에서 진화할 수 있도록 하기 위하여 온도센서, 연기센서 및 후각센서를 부착하여 큰 화재로 번질 위험성을 사전에 차단하여 진화하게 됨으로써, 인명 및 재산상 손해를 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전반 또는 분전반용 자동소화장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 도면;
도 2는 도 1에 도시된 자동소화장치중 소화액 용기 및 그 주변장치와 소화액 분사관 어셈블리를 도식적으로 나타낸 도면;
도 3은 일반적인 배전반 내부를 보여주는 도면으로서, 도 2에 나타낸 소화액 용기 및 그 주변장치의 설치가능지점을 나타낸 도면;
도 4는 일반적인 분전반 내부를 보여주는 도면으로서, 도 2에 나타낸 소화액 용기 및 그 주변장치의 설치가능지점을 나타낸 도면;
도 5는 도 2에 나타낸 소화액 용기 및 그 주변장치와 소화액 분사관 어셈블리를 분전반 내부에 설치한 예시도; 및
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전반 또는 분전반용 자동소화장치의 작동과정을 나타낸 블록다이어그램.
화재는 연기발생단계에서 점차 고온화단계를 거쳐 인화점에 다달아 비로서 화염이 발생하고 확산되는 것이 주지의 사실이다. 본 발명에 따른 배전반 또는 분전반용 자동소화장치는 전기화재 발생 초기에 연기와 타는 냄새를 감지하여 즉각적으로 작동함으로써 초기단계에서 화재의 원인을 제거하여 인명과 재산상의 손실을 방지함과 동시에 주변에 경보음을 전달하여 2차 피해를 방지할 수 있다.
이하, 첨부도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전반 또는 분전반용 자동소화장치의 구성 및 작용에 대해서 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 배전반 또는 분전반용 자동소화장치(100)의 전체적인 구성이 도식적으로 나타나 있다.
도 1을 참조하면, 상기 자동소화장치(100)는 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 이상징후를 감지하기 위한 감지부(110)를 포함한다. 상기 감지부(110)는 배전반 또는 분전반의 이상과열을 감지하기 위한 다수의 온도센서들(112), 배전반 또는 분전반의 이상과열로 말미암아 화염발생의 전조가 되는 연기의 발생을 감지하기 위한 다수의 연기센서들(114), 및 배전반 또는 분전반의 이상과열로 말미암아 화염발생의 전조가 되는 타는냄새의 발생을 감지하기 위한 다수의 후각센서들(116)을 포함한다. 상기 온도센서들(112), 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)은 배전반 또는 분전반 내부에서 공간이나 설치 부품들의 인접 프레임에 설치되는 것을 기본으로 하지만, 필요에 따라서 배전반이나 분전반 함체의 외부 표면 등 다양한 위치에 설치될 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
상기 자동소화장치(100)는 온도센서들(112), 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)로부터 전달되는 감지신호에 따라서 하기에서 설명하게될 자동소화유닛(200) 및 경고부(120)의 작동을 전체적으로 제어하는 마이크로컨트롤러유닛(Micro Controller Unit; 이하 MCU라 칭함)(300)을 포함한다.
또한, 상기 자동소화장치(100)는 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 작업자들이나 주변의 사람들에게 화재발생의 위험성을 경고하기 위한 상기 경고부(120)를 포함한다. 상기 경고부(120)는 바람직하게는 MP3 플레이어로 이루어진 경고음 발생기(122), 바람직하게는 LED 디스플레이어로 이루어진 디스플레이(124), 및 바람직하게는 GPS 송신기로 이루어진 위치정보송신기(126)를 포함한다.
앞서 언급한 바와 같이 상기 자동소화장치(100)는 배전반 또는 분전반의 화재발생시 발화지점에 소화액을 분사하여 화재를 직접적으로 진압할 수 있도록 구성된 상기 자동소화유닛(200)을 포함한다.
상기 자동소화유닛(200)은 연질의 합성수지재로 백(bag)의 형태로 제조된 플렉시블(flexible)한 소화액 용기(210), 상기 소화액 용기(210)내에 저장되어 있는 소화액을 외부로 펌핑하기 위한 펌프(220), 상기 펌프(220)의 펌프연장관(222)과 유체연결되어 소화액을 순환 및 분사시키기 위한 소화액 분사관 어셈블리(230), 그리고 상기 펌프연장관(222)의 중간에 설치되어 소화액의 방출을 조절하기 위한 체크밸브(224)를 포함한다. 상기 자동소화유닛(200)을 제어하는 상기 MCU(300)와 상기 펌프(220) 사이에는 상기 펌프(220)의 작동을 단속하기 위한 솔레노이드밸브(130)가 설치된다.
첨부도면 도 2에는 상기 소화액 용기(210) 및 그 주변장치와 소화액 분사관 어셈블리(230)가 도식적으로 나타나 있다.
상기 소화액 용기(210)는 앞서 언급한 바와 같이 연질의 합성수지재로 백(bag)의 형태로 제조되어 플렉시블하다. 기존에 소화기를 철재로 제조하는 것과는 달리, 본 발명에서는 소화액 용기(210)를 합성수지재로 백(bag)의 형태로 만드는데, 이렇게 하는 이유는 각종 부품들이 배치된 배전반 또는 분전반 내에 소화액 용기(210)를 편리하게 설치하여 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다. 연질의 합성수지재로 만들어진 소화액 용기(210)는 설치장소의 여건에 따라서 그 형상을 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등 설치장소에 따라 편리하게 구부리거나 변형시킬 수 있기 때문에 배전반(400)(도 3 참조) 또는 분전반(500)(도 4 참조) 내부에서 부품들간의 작은 틈새에도 편리하게 설치할 수 있으며, 충격 및 진동에 대응할 수 있다.
상기 소화액 용기(210)의 전면 상부위치에는 소화액 주입구(212)가 형성되고, 이 소화액 주입구(212)는 마개(214)에 의해서 개폐가능하도록 폐쇄되어 있다. 상기 소화액 용기(210)의 전면 상부에서 상기 소화액 주입구(212)로부터 양쪽 측면방향으로 떨어진 위치에는 한쌍의 걸쇠(216)가 설치되어 있다. 한쌍의 걸쇠(216)는 상기 소화액 용기(210)를 배전반(400)(도 3 참조) 또는 분전반(500)(도 4 참조) 내부에 설치할 때 함체 내부 바닥에 천공한 구멍(도시되지 않음)이나 그 주변의 부품 프레임에 걸어서 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지하기 위한 것이다. 상기 소화액 용기(210)의 후면에는 다수의 자석(218)이 부착되어 있다. 다수의 자석(218)은 상기 소화액 용기(210)를 배전반(400)(도 3 참조) 또는 분전반(500)(도 4 참조) 내부에 설치할 때 함체의 내부 벽면이나 그 주변의 부품에 부착하여 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지하기 위한 것이다.
상기 자동소화유닛(200)의 상기 펌프(220)는 상기 소화액 용기(210)의 전면 또는 후면의 표면상에 일체로 조립 배치될 수도 있고, 이와는 달리 상기 소화액 용기(210)의 내부와 유체연결되는 별도의 파이프라인(참조부호 생략)을 통해서 일정거리만큼 떨어져서 배치될 수도 있다. 상기 펌프(220)는 상기 MCU(300)의 제어하에 화재 대상물, 화재조건에 따라 펌프의 용량을 가변할 수 있다. 상기 펌프(220)의 토출구로부터 연장되는 펌프연장관(222)의 중간위치에는 소화액의 유동을 제어하기 위한 체크밸브(224)가 배치된다.
도 3 및 도 4는 각각 일반적인 배전반(400) 및 분전반(500)의 내부를 보여주는 도면으로서, 상기 소화액 용기(210), 상기 펌프(220) 및 상기 펌프연장관(222)의 일부분이 설치될 수 있는 지점들을 나타낸 도면이다. 본 발명에 따른 자동소화장치(100)를 배전반(400)이나 분전반(500)에 설치하는 기본 원리는 동일하므로, 편의상 상기 자동소화장치(100)를 분전반(500) 내부에 설치하는 방식에 대해서 설명하고 배전반(400) 내부에 설치하는 내용은 생략하기로 한다.
본 발명에 따르면, 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 소화액 용기(210), 상기 펌프(220), 상기 펌프연장관(222) 및 상기 분사관 어셈블리(230)는 분전반(500) 내부의 바닥, 벽, 천정 또는 설치된 부품들 사이의 공간이나 틈새에 설치될 수 있다. 상기 소화액 용기(210) 자체가 플렉시블한 합성수지재로 이루어져 있고 상기 소화액 용기(210)내에 보유된 소화액 또한 액체이므로 적절하게 구기거나 형태를 변형시킬 수 있기 때문에, 상기 분전반(500) 내부 및 그 내부에 기설치된 부품들 사이에서 다양하게 존재하는 공간이나 틈새에 용이하게 부착할 수 있다.
상기 소화액 용기(210)의 전면 상부 양측에 설치된 한쌍의 걸쇠(216)를 분전반(500) 내부 바닥에 미리 천공한 구멍이나 주변 부품들의 프레임에 걸어서 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지함과 동시에, 상기 소화액 용기(210)의 후면에 부착되어 있는 다수의 자석(218)을 분전반(500)의 바닥이나 그 주변 부품들의 프레임 에 부착하는 방식으로 마그네트의 자성을 활용하여 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지하게 되는 것이다. 결과적으로, 상기 소화액 용기(210)는 상기 분전반(500) 내부에 기설치된 부품들 사이의 공간이나 틈새에서 설치가 간단하고 이동배치가 자유롭다.
한편, 상기 소화액 용기(210)로부터 연장되는 펌프연장관(222)은 분사관 어셈블리(230)의 메인분기관(232)에 유체 연결된다. 바람직하게는, 메인 분기관(232)은 상기 분전반(500)의 벽면 및 천정을 따라서 폐회로의 형태로 연장 배치된다.
도 5는 소화액 용기(210) 및 그 주변장치와 소화액 분사관 어셈블리(230)를 분전반(500)에 설치한 예시도이다. 상기 소화액 분사관 어셈블리(230)는 상기 분전반(500)의 내부 벽면과 천정에 부착하여 설치되는 것을 특징으로 한다.
도 2 및 도 5를 참조하면, 상기 분전반(500)의 벽면 및 천정을 따라서 폐회로의 형태로 연장 배치된 상기 메인분기관(232)으로부터 다수의 가지관들(234)이 연장되는데, 상기 다수의 가지관들(234)은 상기 메인분기관(232)으로부터 상기 분전반(500)의 내부 공간 방향으로 일정길이만큼 연장된다. 상기 분전반(500)의 내부에는 여러 부품들이 설치되어 있기 때문에, 상기 다수의 가지관들(234)은 상기 메인분기관(232)으로부터 일정길이만큼 연장되다가 종결되는 자유단부를 갖는 형태로 구성된다. 상기 분사관 어셈블리(230)의 메인분기관(232), 다수의 가지관들(234)은 각각 이들의 중간위치에 설치되는 다수의 고정편들(236)에 의해서 상기 분전반(500)의 벽면상에 고정된다.
상기 다수의 가지관들(234)에는 다수의 분사노즐들(238)이 배치된다. 다수의 분사노즐들(238)은 서로 일정한 간격만큼 이격하여 배치된다. 상기 다수의 분사노즐들(238)은 광범위로 분무할 수 있으며, 조건에 따라 분사각도 및 분사거리를 가변하여 설정할 수 있다. 바람직하게는, 다수의 분사노즐들(238)은 자유로운 분사각도를 가져서 소화액을 효율적으로 살포할 수 있게 설정된다.
하기에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동소화장치(100)의 작동과정에 대해서 간략하게 설명한다. 전술한 바와 같이 구성된 자동소화장치(100)는 상기 배전반(400)이나 상기 분전반(500)의 전원에 전기적으로 연결되어 작동에 필요한 기본동력을 전달받아서 작동하게 된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 자동소화장치의 작동과정을 나타낸 블록다이어그램이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 배전반(400) 또는 분전반(500)의 작동이 개시되면 MCU(300)를 포함한 자동소화장치(100) 또한 활성화된다. 배전반(400) 또는 분전반(500)의 내부 또는 기타 다른 위치에 설치된 온도센서들(112), 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)에 의해서 배전반(400) 또는 분전반(500)의 이상징후를 항시적으로 감지하게 된다. 즉, 배전반(400) 또는 분전반(500)에서 전기적 스트레스로 인해 스파크를 동반한 불꽃이 발생하는 경우 필수적으로 해당 부위가 과열되고 화재의 전조로서 연기와 타는 냄새가 발생하게 되기 때문에, 온도센서들(112), 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)을 통해서 이러한 이상징후를 감지하게 되는 것이다. 이러한 센서들에 의해서 감지된 정보는 MCU(300)로 전달되고 MCU(300)는 감지신호를 바탕으로 배전반(400) 또는 분전반(500)의 화재발생 여부를 판단하게 된다.
만일, 상기 센서들에 의해서 감지한 온도, 연기 및 냄새 정보에 있어서 어느 하나만 비정상적일 경우, MCU(300)는 에러로 판단을 하여 경고부(120) 및 자동소화유닛(200)의 작동모드를 비활성화 상태로 유지한다.
배전반(400) 또는 분전반(500)의 이상과열이 화재발생의 이상징후를 나타내는 선제적 지표로서 설정되어 있기 때문에, 온도센서들(112)에 의해서 감지된 온도정보가 기설정된 적정 온도범위 내에 있는 경우에는 설사 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)을 통해서 연기발생 및 타는냄새발생이 감지되더라도 MCU(300)는 에러로 판단하여 경고부(120) 및 자동소화유닛(200)의 작동모드를 비활성화 상태로 유지한다.
이와는 달리, 온도센서들(112)에 의해서 감지된 온도정보가 기설정된 적정 온도범위를 벗어나는 경우에는, 연기센서들(114) 및 후각센서들(116)을 통해서도 연기발생 및 냄새발생이 추가적으로 감지되므로 MCU(300)는 화재발생으로 판단하여 경고부(120) 및 자동소화유닛(200)의 작동모드를 활성화시키게 된다. 다시 말해서, 실제로 발화가 되기전에 배전반(400) 또는 분전반(500)의 온도가 일정온도 이상으로 올라가고 연기 및 타는냄새가 검출되면 화재로 판단하여 초기에 화재를 진압하게 되는 것이다.
상세하게는, MCU(300)가 화재발생으로 판단하여 경고부(120)로 작동 개시신호를 인가하게 되면, 경고부(120)는 경고음발생기(122)를 작동시켜서 제어센터나 주변의 사람들에게 화재발생을 알리는 위험 경고신호를 제공하게 되며, 디스플레이(124)를 작동시켜서 화재발생을 시각적으로 알리게 되고, 이와 동시에 GPS 송신기로 이루어진 위치정보송신기(126)를 작동시켜서 화재가 발생한 배전반(400) 또는 분전반(500)의 위치를 제어센터나, 경찰서 또는 소방서와 같은 사전에 연계된 관할기관에 무선으로 실시간 통보하여 필요한 조치를 취할 수 있도록 한다.
또한, MCU(300)가 화재발생으로 판단하여 자동소화유닛(200)으로 작동 개시신호를 인가하게 되면, 솔레노이드밸브(130)를 활성화하면서 펌프(220)를 작동시키게 되고 이에 의해서 펌프(220)는 소화액 용기(210)내에 담긴 소화액을 펌핑하게 된다. 이때, 펌프연장관(222) 중간에 설치된 체크밸브(224)가 개방되면서 소화액이 분사관 어셈블리(230)쪽을 공급된다. 분사관 어셈블리(230)쪽으로 공급되는 소화액은 메인분기관(232)과 가지관(234)에 걸쳐서 유동하면서 가지관(234)의 중간에 설치된 다수의 분사노즐들(238)을 통해서 분사되어 화재를 진압하게 되는 것이다.
화재가 진압되면, 자동소화장치(100)의 작동이 중지되는데, 소화액이 모두 방출된 소화액 용기(210)의 마개(214)를 열고 소화액주입구(212)를 통해서 소화액을 재충전하여 다시 사용할 수 있다.
이상에서 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 배전반 또는 분전반의 자동소화장치(100)는 직접적으로 화재를 진압하기 위한 자동소화유닛(200)의 핵심부품인 소화액 용기(210)와 펌프(220)등을 배전반이나 분전반의 내부 협소한 장소에도 용이하게 부착할 수 있다. 기존의 소화기는 금속류의 정형화된 형태로 이루어져 있기 때문에 배전반 내부에 장착하기가 불편하고 볼트등 조립을 위하여 원형이 손상될 우려가 있다. 이에 반해서, 본 발명에 따르면, 연질 플라스틱 재질로 이루어진 소화액 용기(210)의 형상을 원형, 타원형, 삼각형, 사각형 등 설치장소에 따라 편리하게 구부리거나 변형시킬 수 있을 뿐만아니라 후면에는 다수의 자석이 배치되어 있어서 자력을 이용하여 배전반 또는 분전반의 바닥이나 내측벽 또는 설치부품들의 프레임등 철소재에 간단히 부착함으로서 배전반이나 분전반 내부에 설치된 부품들간의 작은 틈새에도 편리하게 설치할 수 있는 것이다.
또한, 기존의 소화기는 금속류이므로 압축가스에 의한 대형 열팽창 위험이 존재하는데 반해서, 본 발명의 소화액 용기(210)는 연질의 합성수지 재질로 이루어져 있기 때문에 내약품성 및 내충격성을 가지므로 파손이 방지되고 소화액의 누설이 방지될 수 있다. 게다가, 기존의 금속류 소화기에 비해서 제조원가가 저렴하고, 한번 사용한 후에도 소화액만 재충전하면 재사용이 가능하다는 잇점이 있다.
또한, 소형펌프 및 분사관 어셈블리의 분사노즐들을 통해서 소화액의 분무가 이루어지므로, 고압 불활성 가스 충진 및 누설의 위험이 없으며, 자유로운 분사각도의 확보를 통해서 소화액을 효율적으로 살포하여 화재를 진화할 수 있다.
결론적으로, 본 발명에 따른 배전반 또는 분전반의 자동소화장치는 화재의 초기단계에서 진화할 수 있도록 하기 위하여 온도센서, 연기센서 및 후각센서를 부착하여 큰 화재로 번질 위험성을 사전에 차단하게 됨으로써, 인명 및 재산상 손해를 방지할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
예를 들면, 본 발명에 따른 배전반 또는 분전반의 자동소화장치는, 발화위험성이 높은 공장, 열차 등과 같이 화재 발생시에 종래의 소화장비를 통한 초기진화가 어렵고 화재의 급속한 확산이 우려되는 곳에 광범위하게 응용될 수 있음을 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 본 발명은 화재발생이 우려되는 고위험시설이나 향후 개발될 중요 화재 대상물까지 이들을 화재로부터 완벽하게 보호할 수 있는 장치로서, 전세계적으로 확산 적용할 시 소비자에게 화재로부터의 안전성을 제공할 수 있을 것이다.
100 : 자동소화장치 110 : 감지부
112 : 온도센서 114 : 연기센서
116 : 후각센서 120 : 경고부
122 : 경고음발생기 124 : 디스플레이
126 : 위치정보송신기 130 : 솔레노이드밸브
200 : 자동소화유닛 210 : 소화액 용기
216 : 걸쇠 218 : 자석
220 : 펌프 230 : 소화액 분사관 어셈블리
236 : 고정편 238 : 분사노즐
300 : MCU 400 : 배전반
500 : 분전반

Claims (6)

  1. 배전반 또는 분전반용 자동소화장치(100)로서,
    상기 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 이상과열, 연기발생 및 냄새발생의 여부를 감지하기 위한 감지부(110) - 상기 감지부(110)는 다수의 온도센서들(112), 다수의 연기센서들(114), 및 다수의 후각센서들(116)을 포함함 -;
    상기 배전반 또는 분전반의 화재발생 초기에 작업자와 그 주변에 화재발생의 위험성을 경고하기 위한 경고부(120) - 상기 경고부(120)는 경고음 발생기(122), 디스플레이(124), 및 위치정보송신기(126)를 포함함 -;
    상기 배전반 또는 분전반의 화재발생시 소화액을 분사하여 화재를 진압하기 위한 자동소화유닛(200) - 상기 자동소화유닛(200)은 상기 배전반 또는 분전반의 내부에 설치되고 연질의 합성수지재로 백(bag)의 형태로 제조된 소화액 용기(210), 상기 소화액 용기(210)내에 저장되어 있는 소화액을 외부로 펌핑하기 위한 펌프(220), 상기 펌프(220)의 펌프연장관(222)과 유체연결되어 소화액을 순환 및 분사시키기 위한 소화액 분사관 어셈블리(230), 및 상기 펌프연장관(222)의 중간에 설치되어 소화액의 방출을 조절하기 위한 체크밸브(224)를 포함함-; 및
    상기 감지부(110)로부터 전달되는 감지신호에 따라서 상기 경고부(120) 및 상기 자동소화유닛(200)의 작동을 전체적으로 제어하는 MCU(Micro Controller Unit)(300);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 MCU(300)와 상기 펌프(220) 사이에는 상기 펌프(220)의 작동을 단속하기 위한 솔레노이드밸브(130)가 설치된 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 소화액 용기(210)의 전면 상부위치에는 소화액 주입구(212)가 형성되고, 상기 소화액 주입구(212)는 마개(214)에 의해서 개폐가능하도록 폐쇄되며, 상기 소화액 용기(210)의 전면 상부에서 상기 소화액 주입구(212)로부터 양쪽 측면방향으로 떨어진 위치에는 한쌍의 걸쇠(216)가 설치되고, 상기 소화액 용기(210)의 후면에는 다수의 자석(218)이 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 한쌍의 걸쇠(216)는 상기 소화액 용기(210)를 상기 배전반이나 분전반 내부에 설치할 때 상기 배전반이나 상기 분전반의 함체 내부 바닥에 천공한 구멍이나 그 주변의 부품 프레임에 걸어서 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지하며, 상기 다수의 자석(218)은 상기 소화액 용기(210)를 상기 배전반이나 상기 분전반 내부에 설치할 때 상기 배전반이나 상기 분전반의 함체 내부 벽면이나 그 주변의 부품에 부착하여 상기 소화액 용기(210)를 고정 지지하는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 소화액 분사관 어셈블리(230)는 상기 배전반 또는 분전반의 내부 벽면과 천정에 부착하여 설치되는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 소화액 용기(210)로부터 연장되는 상기 펌프연장관(222)은 상기 분사관 어셈블리(230)의 메인분기관(232)에 유체 연결되고, 상기 메인 분기관(232)은 상기 배전반(400)의 벽면 및 천정을 따라서 폐회로의 형태로 연장 배치되고, 상기 메인분기관(232)으로부터 상기 배전반(400)의 내부 공간 방향으로 다수의 가지관들(234)이 일정길이만큼 연장되며, 상기 메인분기관(232) 및 상기 다수의 가지관들(234)은 각각 이들의 중간위치에 설치되는 다수의 고정편들(236)에 의해서 상기 배전반(400)의 벽면상에 고정되고, 상기 다수의 가지관들(234)에는 다수의 분사노즐들(238)이 서로 일정한 간격만큼 이격하여 배치되며, 상기 다수의 분사노즐들(238)은 분사각도 및 분사거리를 가변하여 설정할 수 있는 것을 특징으로 하는 배전반 또는 분전반의 자동소화장치.
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