KR20230096440A - 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 소화액이 저장되며, 선택적으로 저장된 소화액을 공급하거나, 또는 공급된 소화액을 내부로 흡입하도록 펌프를 구비하는 소화액 저장부, 상기 소화액 저장부와 연결되며, 복수로 분할된 소화 구역에 각각 배치되고, 압력 센서를 구비하는 소화액 공급부, 상기 소화액 공급부에 복수로 설치되어 공급된 소화액이 상기 소화 구역에서 복수의 분사 영역으로 개별 분사되도록 형성되는 소화액 분사부 및 상기 소화액 공급부에 구비된 각각의 조절 밸브 및 상기 펌프의 작동을 제어, 상기 소화액 공급부로 공급된 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하며, 상기 소화액 분사부를 개별 작동시킨 상태에서, 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통해 상기 소화액 분사부의 정상 작동 여부를 판단하는 제어부를 포함한다.

Description

배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치 및 방법{OPERATING MONITORING APPARATUS AND METHOD OF FIRE EXTINGUISHER INJECTOR FOR BATTERY SYSTEM}
본 발명은 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 고장 모니터링 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수의 소화 구역에 각각 복수로 설치된 소화액 인젝터에 대하여, 개별적인 정상 작동 여부의 모니터링이 이루어지게 하여, 고장 등과 같은 효과적인 작동 상태의 점검이 가능하게 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 고장 모니터링 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 배터리 에너지 저장시스템(Battery Energy Storage System, BESS)은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 일시적으로 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족하거나 피크전력이 예상될 때 다시 송전해주는 저장장치를 말한다.
최근에는, 전력 수급 불균형 등으로 인해 신재생 에너지에 대한 관심이 급격하게 증가하면서, BESS를 통해 신재생 에너지를 활용해 생산된 전기를 저장하고 필요한 시간대에 활용하도록 하는 기술에 대한 개발이 지속적으로 이루어지고 있다.
특히, 최근 들어 신축되는 공공건물에 대한 BESS의 설치가 의무화되고, 민간 건물 등에도 에너지 절감 차원에서 BESS의 설치가 증가함에 따라 BESS 시장은 그 성장을 계속하고 있다.
이러한 BESS는 국내 등록특허 제10-1915876호 등 다양하게 개시되어 있다.
한편, BESS는 랙 케이스에 에너지를 저장하는 배터리 셀이 어레이된 배터리 트레이와, 배터리 셀을 관리하는 BMS, 전력을 직류-교류로 변환하는 PCS 등을 수용하도록 하고, 이러한 랙 케이스를 콘테이터 형태의 챔버 또는 건물 등의 일정 공간에 수용하여 운용토록 하고 있다.
이러한 BESS는 배터리 셀 내부의 손상 또는 다양한 원인에 의해 과열 및 화재가 발생할 수 있다.
특히, 배터리 에너지 저장 시스템으로 많이 사용되는 리튬이온 배터리는 외부서지와 고온에 취약하다는 단점이 있어, 리튬이온 배터리를 집약하여 저장하는 배터리 에너지 저장 시스템은 화재 위험이 상존하는 문제점이 있다.
또한, BESS 화재는 개별 배터리 셀 단위에서 발화가 시작되며, 이후에 랙 케이스에 설치되는 모듈단위로 화재가 진전되며, 초기에 화재가 발생할 경우 랙 케이스에 설치되는 모듈과 BMS별로 진압이 가능하고, 진압에 실패할 경우에는 배터리 전체 시스템과 BMS 및 전력변환장치(PMS)로 확산되어 대형화재로 확대되는 특성을 갖는다.
즉, 리튬이온 배터리의 경우, 처음에는 모듈 온도가 점차적으로 상승하여, 내부에서 화학적 가스가 발생하여 방출하는 Off-Vent 가스를 방출하다가, 3-4분이 지나면서 갑자기 열폭주 현상이 일어나 화염을 방출하는 수순으로 진행되게 된다.
이때, 첫 단계로 배터리 모듈 온도 검출과 Off-Vent 가스를 검출하는 것이 매우 중요하며, 바람직하게는 이때 조기에 배터리셀 또는 배터리 모듈별로 화재를 진압함이 바람직하다.
이러한 경우, 화재진압이 안되면 점차적으로 배터리랙과 배터리 트레이로 화재가 전체로 확산되어 걷잡을 수 없는 열폭주가 진행되어, 배터리 에너지 저장시스템(BESS; Battery Energy Storage System) 전체가 화재로 소실되게 된다.
따라서, 조기에 배터리 셀 또는 배터리 모듈별로 화재를 진압하되, 번지지 않도록 배터리 모듈별 화재 진압단계 이후에도 연기 검출 및 화염 검출을 진행하여, 검출될 경우 후단계로서 배터리 트레이별로 화재를 진압하여 전체로 화재가 번지지 않도록 함이 매우 중요하다.
결국, 배터리의 이상 여부를 검출하여 화재 발생으로 이어질 이상 상황 또는 화재발생 시, 해당 요소에 대해 배터리 트레이별로 선별적으로 선택하여 화재발생 초기에 해당 배터리 모듈의 화재를 효과적으로 진압함으로써 대형화재로 확산되는 것을 방지하고, 초기 화재진압을 수행할 수 있는 구조가 절실히 요구된다.
본 발명의 목적은, 복수의 소화 구역 각각에 마련된 복수의 소화액 인젝터에 대하여, 펌프의 구동을 통하여 소화액이 공급되는 공급 경로의 소화액을 설정 시간 동안 흡입, 모두 제거가 이루지게 하고, 개별적으로 소화액 인젝터의 니들에 대한 작동 제어를 통해 분사구를 개방시킨 상태에서, 해당 소화액 인젝터에 대한 압력과 설정 압력을 비교하여 정상 작동 여부를 모니터링 하도록 함으로써, 복수의 소화액 인젝터 각각에 대한 효과적인 작동 상태 점검이 이루어지게 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치는 소화액이 저장되며, 선택적으로 저장된 소화액을 공급하거나, 또는 공급된 소화액을 내부로 흡입하도록 펌프를 구비하는 소화액 저장부, 상기 소화액 저장부와 연결되며, 복수로 분할된 소화 구역에 각각 배치되고, 압력 센서를 구비하는 소화액 공급부, 상기 소화액 공급부에 복수로 설치되어 공급된 소화액이 상기 소화 구역에서 복수의 분사 영역으로 개별 분사되도록 형성되는 소화액 분사부 및 상기 소화액 공급부에 구비된 각각의 조절 밸브 및 상기 펌프의 작동을 제어, 상기 소화액 공급부로 공급된 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하며, 상기 소화액 분사부를 개별 작동시킨 상태에서, 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통해 상기 소화액 분사부의 정상 작동 여부를 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제어부는 상기 조절 밸브를 개방시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 길이 및 직경에 대응하며 미리 설정된 설정 시간 동안 상기 펌프의 작동을 제어하여, 상기 소화액 공급부에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 한다.
이러한 상기 소화액 분사부는 상기 소화액 공급부에서 상기 분사 영역을 향하도록 각각 분기되어 연결되며, 공급된 소화액이 내부에 수용되는 본체 및 상기 본체에 마련된 소화액 분사구를 차폐하도록 구비되며, 선택적으로 승강 가능하게 형성되는 니들을 구비한다.
그리고, 상기 제어부는 상기 조절 밸브를 차단한 상태에서, 상기 니들을 승강시켜 상기 소화액 분사구를 개방 제어하되, 상기 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 값을 초과하면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 정상 작동으로 판단한다.
또한, 상기 제어부는 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 값 이하인 것으로 판단되면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 이상 작동으로 판단한다.
또한, 상기 제어부는 복수의 상기 소화 구역 중, 어느 하나의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브가 개방되도록 제어한 상태에서, 상기 펌프의 작동을 통해 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하되, 나머지 복수의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브는 모두 차단되도록 제어한다.
한편, 본 발명에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법은 소화액이 저장되는 소화액 저장부에 구비된 펌프의 작동 상태를 모니터링 하는 제1단계, 상기 펌프가 정상 작동 상태인 것으로 판단됨에 따라, 복수로 분할된 소화 구역에 각각 복수로 배치된 소화액 분사부에 대한 모니터링을 실시하는 제2단계, 상기 소화 구역 중 모니터링을 위한 어느 하나의 소화 구역에 배치된 소화액 공급부의 조절 밸브를 개방하고, 상기 펌프의 작동을 제어하여 상기 소화액 공급부로 공급된 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하는 제3단계, 상기 조절 밸브를 개방 상태에서 차단 상태로 제어하고, 복수의 상기 소화액 분사부를 개별 작동시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통하여 해당되는 상기 소화액 분사부의 정상 작동 여부를 각각 판단하는 제4단계 및 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 기준 압력 값을 초과하면, 해당되는 상기 소화액 분사부에 대하여 정상 작동으로 판단하는 제5단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제5단계는 상기 소화액 공급부의 압력 값이 상기 기준 값 이하인 것으로 판단되면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 이상 작동으로 판단한다.
그리고, 상기 제5단계는 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 압력 값을 이하이면, 상기 제2단계 내지 상기 제4단계를 설정된 횟수만큼 반복하여 재판단이 이루어지게 한다.
또한, 상기 제3단계는 상기 조절 밸브를 개방시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 길이 및 직경에 대응하며 미리 설정된 설정 시간 동안 상기 펌프의 작동을 제어하여, 상기 소화액 공급부에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 한다.
또한, 상기 제4단계는 복수의 상기 소화 구역 중, 어느 하나의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브가 개방되도록 제어한 상태에서, 상기 펌프의 작동을 통해 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하되, 나머지 복수의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브는 모두 차단되도록 제어한다.
본 발명은, 복수의 소화 구역 각각에 마련된 복수의 소화액 인젝터에 대하여, 펌프의 구동을 통하여 소화액이 공급되는 공급 경로의 소화액을 설정 시간 동안 흡입, 모두 제거가 이루지게 하고, 개별적으로 소화액 인젝터의 니들에 대한 작동 제어를 통해 분사구를 개방시킨 상태에서, 해당 소화액 인젝터에 대한 압력과 설정 압력을 비교하여 정상 작동 여부를 모니터링 하도록 함으로써, 복수의 소화액 인젝터 각각에 대한 효과적인 작동 상태 점검이 이루어지게 하는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 주기적으로 복수의 소화액 인젝터에 대한 작동 상태의 모니터링이 이루어지게 하여, 화재 발생 시 소화액이 분사되지 않는 문제를 미연에 방지할 수 있고, 정상 작동 상태가 아닌 것으로 판단된 소화액 인젝터에 대해서는 선택적인 유지보수가 이루어지게 하여, 점검의 편의성을 제공하는 효과를 갖는다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치를 개략적으로 보여주기 위한 도면이다.
도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치에 대한 분사 영역을 보여주기 위한 도면이다.
도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치에 대한 소화액 분사부를 보여주기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법을 순차적으로 보여주기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술 되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에 개시되는 실시 예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1 은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치를 개략적으로 보여주기 위한 도면이고, 도 2 는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치에 대한 분사 영역을 보여주기 위한 도면이며, 도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치에 대한 소화액 분사부를 보여주기 위한 도면이다.
통상적으로, 배터리 에너지 저장시스템(Battery Energy Storage System, BESS)은 발전소에서 과잉 생산된 전력을 일시적으로 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족하거나 피크전력이 예상될 때 다시 송전해주는 저장장치를 말한다.
상기와 같은 배터리 에너지 저장시스템의 경우, 시스템을 구성하는 배터리 트레이가 인접하게 배치되어 있기 때문에, 화재가 발생하게 되면, 이웃한 배터리 트레이로 그 화재가 번지기 쉬우며, 결국 대형 화재로 확산될 가능성이 클 수 밖에 없다.
그에 따라, 이러한 문제를 미연에 방지하기 위하여, 소화액이 분사되기 위한 장치의 작동 여부를 일정 주기로 반복 점검하도록 하는 것이 필요하며, 이를 통해 화재 발생 시, 초기 대응이 효과적으로 이루어지게 함으로써, 초기에 화재 진압이 가능할 수 있도록 한다.
이를 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치는 소화액 저장부(100), 소화액 공급부(200), 소화액 분사부(300) 및 제어부(400)를 포함한다.
소화액 저장부(100)는 소정의 내부 공간을 가진 탱크의 형상으로 이루어지며, 그 내부에 화재 발생 시 분사되기 위한 소화액이 저장된다.
그리고, 소화액 저장부(100)는 펌프(110)를 구비하는데, 이러한 펌프(110)의 구동에 따라 선택적으로 내부에 저장된 소화액을 소화액 공급부(200)로 공급하거나, 또는 필요에 따라 소화액 공급부(200)로 공급된 소화액을 내부로 흡입하도록 한다.
소화액 공급부(200)는 소화액 저장부(100)와 연결되며, 복수로 분할된, 더 구체적으로는 6 개로 분할된 소화 구역(A-1 내지 A-6)에 각각 배치된다.
소화액 공급부(200)는 소화 구역(A)의 폭 방향을 따르며 모두 커버가 가능할 수 있도록 소정의 길이로 형성되고, 그 단부에는 내부 압력을 측정하기 위한 압력 센서(210)를 구비한다.
소화액 분사부(300)는 소화 구역(A-1 내지 A-6)에서 구획된 복수의 분사 영역(1 내지 3) 각각에 복수로 배치되며, 그에 따라 화재 발생 시, 화재가 발생된 소화 구역(A-1 내지 A-6)의 소화액 공급부(200)로 소화액이 공급된 상태에서, 해당 분사 영역(1 내지 3)을 향하여 소화액이 개별 분사되도록 함으로써, 화재 진압이 효과적으로 이루어지게 한다.
이러한 소화액 분사부(300)는 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(310) 및 니들(320)을 구비한다.
본체(310)는 소화액 공급부(200)에서 분사 영역(1 내지 3)을 향하도록 각각 소화액 공급부(200)에서 분기되어 복수로 연결, 더 구체적으로는 도 2에서와 같이 6 개로 구비되며, 소화액 공급부(200)로 공급된 소화액이 내부에 수용된다.
니들(320)은 본체(310)에 마련된 소화액 분사구(302)를 차폐하도록 구비되며, 니들 제어부(330)의 제어를 통해 선택적으로 승강 가능하게 형성되므로, 화재 발생 시 6 개 소화액 분사부(300)의 본체(310)에 수용된 소화액이 분사 영역(1 내지 3)으로 분사되도록 한다.
한편, 제어부(400)는 소화액 공급부(200)에 구비된 각각의 조절 밸브(220)와 함께, 펌프(110)의 작동을 제어, 소화액 공급부(200)로 공급된 소화액이 소화액 저장부(100)로 흡입되도록 제어한다.
상기와 같은 제어부(400)의 제어에 있어서는, 복수의 소화 구역(A-1 내지 A-6) 중, 어느 하나의 소화 구역(A-1)에 배치된 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)가 개방되도록 제어한 상태에서, 펌프(110) 작동을 통해 소화액이 소화액 저장부(100)로 흡입되게 하되, 나머지 복수의 소화 구역(A-2 내지 A-6)에 배치된 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)는 모두 차단되도록 제어한다.
이는, 서로 다른 복수의 소화 구역(A-1 내지 A-6)에 배치된 복수의 소화액 분사부(300)에 대한 정상 작동 여부를 판단하기 위한 것으로서, 판단이 이루어지지 않는 나머지 소화 구역에 대해서는 원래의 상태를 유지하게, 즉 소화액이 공급된 상태를 유지하게 함으로써, 해당 소화 구역에 배치된 소화액 소화액 분사부(300)에 대한 개별적인 정상 작동 여부를 효과적으로 점검할 수 있게 한다.
또한, 제어부(400)는 소화액 분사부(300)를 개별 작동시킨 상태, 다시 말해 니들 제어부(330)의 제어를 통해, 소화액 분사구(302)를 개방시키도록 니들(320)을 승강시킨 상태에서, 소화액 공급부(200)의 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통해 해당 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부를 판단할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일례로 소화 구역(A-1)의 소화 영역(1)에 배치된 1번 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부의 판단을 위해서는, 먼저 제어부(400)를 통해 다른 복수의 소화 구역(A-2 내지 A-6)의 조절 밸브(220)를 차단한 상태에서, 해당 소화 구역(A-1)의 조절 밸브(220)를 선택적으로 개방시키도록 제어한다.
상기와 같은 상태에서, 제어부(400)는 소화액 공급부(200)의 길이 및 직경에 대응하며 설정된 설정 시간 동안 펌프(110)의 작동을 제어, 소화액 공급부(200)에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 하고, 설정 시간이 경과하면, 해당 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)를 차단 상태가 되도록 제어한다.
제어부(400)는 선택적으로 1번 소화액 분사부(300)의 니들(320)이 승강되게 제어하고, 니들(320)의 승강이 이루어진 상태에서 압력 센서(210)를 통해 소화액 공급부(200)의 내부 압력을 측정한다.
제어부(400)는 만일 측정된 내부 압력 값이, 설정된 기준 값을 초과하면, 1 번 소화액 분사부(300)가 정상 작동 상태인 것으로 판단하는데, 이는 정상 작동 시, 즉 니들(320)이 정상적으로 승강되게 되면, 내부에 형성된 부압이 대기압 수준으로 변경될 것이기 때문에, 이를 이용하여 해당 소화액 분사부(300)에 대한 정상 작동 여부를 판단할 수 있는 것이다.
이와 반대로, 제어부(400)는 만일 측정된 내부 압력 값이, 기준 값 이하이면, 니들(320)이 승강되었음에도, 내부에 형성된 부압이 그대로 유지된 것으로 판단할 수 있기 때문에, 해당 소화액 분사부(300)를 이상 작동 상태인 것으로 판단한다.
제어부(400)는 이와 동일한 절차에 따라, 순차적으로 2 번 내지 6 번 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부를 순차적으로 판단하도록 하며(도 2 참조), 그 이후 복수의 소화 구역(A-2 내지 A-6) 또한 동일한 절차에 따라, 각각 복수의 소화액 분사부(300)에 대한 정상 작동 여부를 판단하도록 한다.
따라서, 본 실시예에서는 복수의 소화 구역(A-1 내지 A-6) 및 분사 영역(1 내지 3)에 배치된 복수의 소화액 분사부(300) 각각에 대한 효과적인 정상 작동 상태 점검이 이루어지게 할 수 있고, 결국 주기적으로 복수의 소화액 분사부(300) 대한 작동 상태의 모니터링이 이루어지게 함으로써, 화재 발생 상황 등에서 소화액 분사부(300)를 통한 소화액이 미분사의 문제를 미연에 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 정상 작동 상태가 아닌 것으로 판단된 소화액 분사부(300)에 대해서는 선택적인 유지보수가 이루어지게 하여, 점검의 편의성을 제공할 수 있다.
이하, 도 4 는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법을 순차적으로 보여주기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법을 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부를 판단하기에 앞서서, 소화액 분사부(100)에 구비된 펌프(110)의 정상 작동을 확인한다(S100).
이는, 만일 펌프(110)의 고장이 판단될 경우에는 소화액 분사부(300)가 정상 작동 상태이더라도, 소화액 저장부(100)에 저장된 소화액이 소화액 공급부(200)로 공급될 수 없기 때문에, 펌프(110)의 정상 작동을 확인하는 것이다.
펌프(110)가 정상 작동하는 것으로 확인한 상태에서, 소화액 분사부(300)의 모니터링이 이루어지도록 한다(S200).
이를 위해, 제어부(400)는 복수의 소화 구역(A-1 내지 A-6) 중, 어느 하나의 소화 구역(A-1)에 배치된 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)를 개방 제어하고, 다른 복수의 소화 구역(A-2 내지 A-6)에 배치된 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)는 차단 제어하며, 해당 소화 구역(A-1)의 복수의 분사 영역(1 내지 3)에 배치된 소화액 분사부(300)를 모두 차단 제어한다(도 1 참조)(S300).
이때, 제어부(400)는 소화액 공급부(200)에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 한다(S400).
여기서, 제어부(400)는 소화액 공급부(200)의 길이 및 직경에 대응하며 설정된 설정 시간 동안 펌프(110)의 작동을 제어하는 것이 바람직하며, 그에 따라 소화액 공급부(200)에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 한다(S500).
이후, 제어부(400)는 설정 시간이 경과하면, 해당 소화 구역(A-1)의 소화액 공급부(200)의 조절 밸브(220)를 차단 상태가 되도록 제어한다(S600).
이러한 상태에서, 제어부(400)는 소화 구역(A-1)의 소화 영역(1)에 배치된 1번 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부 판단을 위하여(도 1 참조), 선택적으로 1번 소화액 분사부(300)의 니들(320)이 승강되게 제어, 해당 소화액 분사구(302)의 개방이 이루어지게 한다(S700).
이때, 압력 센서(210)를 통해 소화액 공급부(200)의 내부 압력을 측정하고, 측정된 내부 압력 값과 설정된 기준 값을 비교한다(S800).
제어부(400)는 만일 측정된 내부 압력 값이, 설정된 기준 값을 초과하면, 1 번 소화액 분사부(300)가 정상 작동 상태인 것으로 판단하는데(S810), 이는 정상 작동 시, 즉 니들(320)이 정상적으로 승강되게 되면, 내부에 형성된 부압이 대기압 수준으로 변경될 것이기 때문에, 이를 이용하여 해당 소화액 분사부(300)에 대한 정상 작동 여부를 판단할 수 있는 것이다.
이와 반대로, 제어부(400)는 만일 측정된 내부 압력 값이, 기준 값 이하이면, 니들(320)이 승강되었음에도, 내부에 형성된 부압이 그대로 유지된 것으로 판단할 수 있기 때문에, 해당 소화액 분사부(300)를 이상 작동 상태인 것으로 판단한다.
제어부(400)는 이와 동일한 절차에 따라, 순차적으로 2 번 내지 6 번 소화액 분사부(300)의 정상 작동 여부를 판단하도록 하며, 그 이후 복수의 소화 구역(A-2 내지 A-6) 또한 동일한 절차에 따라, 복수의 소화액 분사부(300)에 대한 정상 작동 여부를 판단하도록 한다(S300 내지 S800).
만일, 소화액 공급부(300)의 내부 압력 값이 기준 압력 값을 이하이면(S800), S300 내지 S700을 설정된 횟수만큼, 예를 들어 3 회 반복하여 재판단이 이루어지게 하고(S820), 3 회 이상 내부 압력 값이 기준 압력 값 이하인 것으로 판단되면(S822), 최종적으로 해당 소화액 분사부(300)가 이상 동작 상태인 것으로 판단한다(S844).
한편, 상기와 같이 소화 구역(A-1)에 배치된 소화액 공급부(300)의 정상 작동 여부가 모두 이루어지게 되면, 이어서 다른 소화 구역(A-2 내지 A-6) 또한 동일한 방식으로 복수의 소화액 공급부(300)에 대한 정상 작동 여부의 판단이 이루어지게 한다.
이와 같이, 반복적으로 복수의 소화 구역(A-1 내지 A-6) 모두에 대한 소화액 공급부(300) 정상 작동 여부의 판단이 종료되면, 즉 본 실시예에서는 6 개의 소화 구역으로 한정되었으므로, 6 번의 소화 구역(A-1 내지 A-6) 각각에 대한 복수의 소화액 공급부(300)의 정상 작동 여부 판단이 이루어지게 되면, 판단이 종료되게 되며, 이때에 복수의 소화 구역이 최초에 몇 개로 설정되었는지에 따라 반복되는 판단 횟수 또한 이에 대응하며 달라질 수 있다.
본 발명은, 복수의 소화 구역 각각에 마련된 복수의 소화액 인젝터에 대하여, 펌프의 구동을 통하여 소화액이 공급되는 공급 경로의 소화액을 설정 시간 동안 흡입, 모두 제거가 이루지게 하고, 개별적으로 소화액 인젝터의 니들에 대한 작동 제어를 통해 분사구를 개방시킨 상태에서, 해당 소화액 인젝터에 대한 압력과 설정 압력을 비교하여 정상 작동 여부를 모니터링 하도록 함으로써, 복수의 소화액 인젝터 각각에 대한 효과적인 작동 상태 점검이 이루어지게 하는 효과를 갖는다.
그에 따라, 본 발명은 주기적으로 복수의 소화액 인젝터에 대한 작동 상태의 모니터링이 이루어지게 하여, 화재 발생 시 소화액이 분사되지 않는 문제를 미연에 방지할 수 있고, 정상 작동 상태가 아닌 것으로 판단된 소화액 인젝터에 대해서는 선택적인 유지보수가 이루어지게 하여, 점검의 편의성을 제공하는 효과를 갖는다.
이상의 본 발명은 도면에 도시된 실시 예(들)를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형이 이루어질 수 있으며, 상기 설명된 실시예(들)의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해여야 할 것이다.
100 : 소화액 저장부 110 : 펌프
200 : 소화액 공급부 210 : 압력 센서
220 : 조절 밸브 300 : 소화액 분사부
302 : 소화액 분사구 310 : 본체
320 : 니들 330 : 니들 제어부
400 : 제어부

Claims (11)

  1. 소화액이 저장되며, 선택적으로 저장된 소화액을 공급하거나, 또는 공급된 소화액을 내부로 흡입하도록 펌프를 구비하는 소화액 저장부;
    상기 소화액 저장부와 연결되며, 복수로 분할된 소화 구역에 각각 배치되고, 압력 센서를 구비하는 소화액 공급부;
    상기 소화액 공급부에 복수로 설치되어 공급된 소화액이 상기 소화 구역에서 복수의 분사 영역으로 개별 분사되도록 형성되는 소화액 분사부; 및
    상기 소화액 공급부에 구비된 각각의 조절 밸브 및 상기 펌프의 작동을 제어, 상기 소화액 공급부로 공급된 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하며, 상기 소화액 분사부를 개별 작동시킨 상태에서, 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통해 상기 소화액 분사부의 정상 작동 여부를 판단하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조절 밸브를 개방시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 길이 및 직경에 대응하며 미리 설정된 설정 시간 동안 상기 펌프의 작동을 제어하여, 상기 소화액 공급부에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 소화액 분사부는,
    상기 소화액 공급부에서 상기 분사 영역을 향하도록 각각 분기되어 연결되며, 공급된 소화액이 내부에 수용되는 본체; 및
    상기 본체에 마련된 소화액 분사구를 차폐하도록 구비되며, 선택적으로 승강 가능하게 형성되는 니들;을 구비하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 조절 밸브를 차단한 상태에서, 상기 니들을 승강시켜 상기 소화액 분사구를 개방 제어하되, 상기 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 값을 초과하면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 정상 작동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 값 이하인 것으로 판단되면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 이상 작동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    복수의 상기 소화 구역 중, 어느 하나의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브가 개방되도록 제어한 상태에서, 상기 펌프의 작동을 통해 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하되, 나머지 복수의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브는 모두 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 장치.
  7. 소화액이 저장되는 소화액 저장부에 구비된 펌프의 작동 상태를 모니터링 하는 제1단계;
    상기 펌프가 정상 작동 상태인 것으로 판단됨에 따라, 복수로 분할된 소화 구역에 각각 복수로 배치된 소화액 분사부에 대한 모니터링을 실시하는 제2단계;
    상기 소화 구역 중 모니터링을 위한 어느 하나의 소화 구역에 배치된 소화액 공급부의 조절 밸브를 개방하고, 상기 펌프의 작동을 제어하여 상기 소화액 공급부로 공급된 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하는 제3단계;
    상기 조절 밸브를 개방 상태에서 차단 상태로 제어하고, 복수의 상기 소화액 분사부를 개별 작동시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 내부 압력 값과 기준 압력 값의 차이를 통하여 해당되는 상기 소화액 분사부의 정상 작동 여부를 각각 판단하는 제4단계; 및
    상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 기준 압력 값을 초과하면, 해당되는 상기 소화액 분사부에 대하여 정상 작동으로 판단하는 제5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제5단계는,
    상기 소화액 공급부의 압력 값이 상기 기준 값 이하인 것으로 판단되면, 해당되는 상기 소화액 분사부를 이상 작동으로 판단하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제5단계는,
    상기 소화액 공급부의 내부 압력 값이 상기 기준 압력 값을 이하이면, 상기 제2단계 내지 상기 제4단계를 설정된 횟수만큼 반복하여 재판단이 이루어지게 하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제3단계는,
    상기 조절 밸브를 개방시킨 상태에서, 상기 소화액 공급부의 길이 및 직경에 대응하며 미리 설정된 설정 시간 동안 상기 펌프의 작동을 제어하여, 상기 소화액 공급부에 소화액이 모두 흡입되어 제거된 상태가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제4단계는,
    복수의 상기 소화 구역 중, 어느 하나의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브가 개방되도록 제어한 상태에서, 상기 펌프의 작동을 통해 소화액이 상기 소화액 저장부로 흡입되게 하되, 나머지 복수의 소화 구역에 배치된 상기 소화액 공급부의 상기 조절 밸브는 모두 차단되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 배터리 시스템에 대한 소화액 인젝터의 작동 모니터링 방법.
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