KR20240014367A - 접이식 전기차 화재 진압 수조 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 횡방향으로 형성되고 아래쪽에서 위쪽으로 다단 층으로 이루어지는 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n); 상기 제1튜브부 내지 제n튜브부를 상하로 연통시키는 수직통로;(20) 상기 제1튜브부에 구비되어 내부로 물을 주입할 수 있는 입수구(30); 상기 제n튜브부에 구비되어 외부로 물을 배출할 수 있는 토출구(40); 및 좌우측면에 구비되어 서로 결합될 수 있는 결합수단(50);을 포함하고, 상기 결합수단으로 좌우측면을 겹합하면 바닥이 없는 튜브 형상이 되는 접이식 전기차 화재 진압 수조를 제공한다.

Description

접이식 전기차 화재 진압 수조{Foldable fire exthiguish water tank for electric car}

본 발명은 전기차 화재진압을 위한 장비로서, 바닥이 없는 튜브 형태로 사용하지 않을 경우 부피를 최소화하여 소방차량에 항상 싣고 다닐 수 있으며, 화재 현장에서 별도 차량 지원 없이 기존 펌프차의 물을 튜브에 넣어 펌프의 압력을 통해 신속하게 설치 가능한 접이식 전기차 화재 진압 수조 기술에 관한 것이다.

전기차 화재는 차량 시트 등 내부 가연물이 연소하는 일반 차량 화재와 발화 방식과 더불어 내부 가연물의 연소시 발생하는 열에너지가 배터리로 전이되어 열 폭주 현상을 일으키며 일반 차량 화재보다 격렬하게 연소하며 배터리 내부로 소방용수의 침투가 어려워 화재 진압 시간도 오래 걸리는 특징을 갖고 있다.

배터리 화재는 스웰링(부풀어 오름), 과압방출, 가연성 가스 발생, 열폭주(가연성 가스의 점화)라는 열폭주 매커니즘 4단계에 따라 진행되는데 이때 소화를 위해서는 열 에너지로 인해 인접한 배터리의 연속적인 열폭주를 막는 것이 매우 중요하다.

이러한 기존 차량 화재 특성과 큰 차이로 인하여 소방에서는 전기차 화재를 진압하기 위한 방법을 개발중이나 현재까지는 질식소화포를 활용한 질식소화와 수조차를 활용한 냉각소화 인한 방법이 대표적이다. 하지만, 이 방법에는 큰 단점이 각각 존재하여 현장에서 사용하는데 어려움이 있는데, 우선 질식소화포의 경우 연소의 3요소 중 산소를 가연물과 차단하여 소화하는 질식소화 원리를 활용한 진화방법이긴 하지만 리튬이온배터리의 양극의 주성분인 리튬금속산화물(산소함유)은 저온에서는 안정되지만 고온에서는 분해되어 산소를 방출하여 질식소화만으로 소화가 불가능할 뿐만 아니라 질식소화포로 인해 내부의 열 에너지가 외부로 빠져나가지 못해 인접한 배터리의 열폭주 현상을 일으킬 위험성이 있다.

그리고, 진화용 수조차를 이용하여 화재 차량을 침수시키는 방법도 있으나, 수조차의 경우 조립식 간이수조 침수시험 시 화재는 완진되나 조립 → 충수 → 차량 침수 까지 40분의 시간이 걸리며(국립소방연구원 실험 결과), 독일에서 사용중인 수조차를 도입할 경우 대당 약 5,000만원의 비용이 발생하며 각 소방서별로 배치할 경우 높은 장비도입 비용과 이후 2인 이상 운용인력 배치까지 필요하여 큰 초기 비용 및 운용 비용이 발생한다.

또한, 현대 주거시설의 대부분이 지하 주차장을 가지고 있다는 점을 감안할 때 지하 주차장 등 층고가 낮은 곳에서는 사용이 불가능하다. 그리고 화재가 난 차량을 일정부분 화재를 진압하고 수조에 침수시키기 위해 크레인으로 들어올리는 과정에서 배터리에서 재발화가 일어나는 사례도 있어 위험성이 크다.

본 발명은, 평소에는 부피를 최소화하여 소방차량에 싣고 다닐 수 있으면서 화재 현장에서 별도 차량 지원 없이 기존 펌프차의 물을 이용하여 신속하게 설치 가능한 구조의 접이식 휴대형 전기차 화재 진압 수조를 제공하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 횡방향으로 형성되고 아래쪽에서 위쪽으로 다단 층으로 이루어지는 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n); 상기 제1튜브부 내지 제n튜브부를 상하로 연통시키는 수직통로;(20) 상기 제1튜브부에 구비되어 내부로 물을 주입할 수 있는 입수구(30); 상기 제n튜브부에 구비되어 외부로 물을 배출할 수 있는 토출구(40); 및 상기 튜브몸체의 좌우측면에 구비되어 서로 결합될 수 있는 결합수단(50);을 포함하고, 상기 결합수단으로 상기 튜브몸체의 좌우측면을 겹합하면 바닥이 없는 튜브 형상이 되는 접이식 전기차 화재 진압 수조를 제공한다.

상기 진압수조는 유연 재질로 이루어져 있어서 제1 내지 제n튜브부 및 수직통로에서 물을 제거하면 말거나 접어서 차량에 탑재 가능하며, 또한 하단부를 따라 횡방향으로 구비되는 누수방지용 눈썹부재를 더 포함하는 것이 좋다.

상기 수직통로는, 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)의 좌우측에 번갈아 형성되어 있어서, 전체적으로 수압을 견딜 수 있는 ‘ㄹ’자형 구조를 가지도록 구성할 수도 있다.

상기 입수구는, 상기 제1튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 바깥쪽을 향해 개구가 형성되어 있고, 상기 토출구는 상기 제n튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 안쪽을 향해 개구가 형성되어 있어서, 소화용 물을 상기 입수구로 주입하면, 주입된 물은 상기 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)을 차례로 채운 후, 상기 토출구를 통해 튜브 형상의 안쪽을 향해 토출되어 전기차 화재를 진압하는 것이 좋다.

또한, 상기 결합수단은 상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 어느 일측면(60)에 구비되는 결합돌기(60a)와, 상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 타측면(70)에 구비되고 상기 결합돌기(60a)가 삽입되는 결합홈(70b)과, 상기 튜브몸체 좌우 양측면을 서로 결합하는 잠금장치(80)로 이루진다.

본 발명을 통해 급격하게 증가하고 있는 전기차와 관련한 화재에서 대원들이 효과적 화재진압이 가능하며, 차를 들어올리지 않아도 되기 때문에 크레인 차량과 같은 별도의 차량 도입이 필요하지 않고, 또한 사용하지 않을 경우에는 물을 빼고 접어서 차량에 탑재 가능하여 효율적인 효과가 발휘된다.

도 1은 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조가 설치된 입면 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조의 보관법이다.
도 4는 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조를 이용하여 차량 화재를 진압하는 예시적인 모습이다.
도 5는 본 발명을 이용하여 전기차 화재를 진압하는 과정을 개념적으로 보여주며,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조의 양측 단면에서 누수를 방지하기 위한 결합구조를 상세히 보여준다.

본 발명은 전기차 화재진압을 위해 고안된 것으로, 기존 크레인을 사용하는 전기차 화재진압용 수조(컨테이너)의 단점을 보완한 장비로서, 도 1은 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조의 단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조가 설치된 입면 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조의 보관법이며, 도 4는 본 발명에 따른 접이식 전기차 화재 진압 수조를 이용하여 차량 화재를 진압하는 예시적인 모습이며, 도 5는 본 발명을 이용하여 전기차 화재를 진압하는 과정을 개념적으로 보여준다.

먼저 도 1과 도 2를 보면, 본 발명에 따른 전기차 화재진압 수조는, 펼침상태에서는 도 1과 같은 상태이며, 전기차 화재 진압을 위해 내부에 물이 채워져서 수조형으로 된 구조는 도 2와 같다.

본 발명의 화재진압 수조 몸체는 내부에 물이 채워져서 전기차를 둘러싸는 격벽 형상이 될 수 있는 것으로, 횡방향으로 형성되면서 아래쪽에서 위쪽으로 다단 층으로 이루어지는 복수개의 튜브층을 가지며, 구체적으로는 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)등으로 이루어진다. 그리고, 상기 제1튜브부 내지 제n튜브부를 상하로 연통시키는 수직통로(20)를 구비하고 있어서 내부로 주입된 물이 전체적으로 채워진다. 내부에 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n) 등을 구비하고, 상기 제1튜브부 내지 제n튜브부를 상하로 연통시키는 수직통로(20)를 구비한 것으로 전체적으로 펼치거나(도 1) 좌우양단을 결합하여 튜브형태로 할 수 있는 것이며, 이를 튜브몸체라고 한다.

그리고, 상기 제1튜브부에는 튜브부 내부로 내부로 물을 주입할 수 있는 입수구(30)가 연결되고 이것은 화재 진압시 소방차에 연결되어 물을 주입하게 되는 곳이다. 그리고, 상단에 위치하는 상기 제n튜브부에는 외부로 물을 배출할 수 있는 토출구(40)가 형성된다. 여기서 '외부'란 상기 제1튜브부....제n튜브부로 이루어진 내부 공간을 외부를 의미하며, 구체적으로는 본 발명의 화재진압 수조가 둘러싸고 있는 바닥이 없는 공간(화재차량이 위치하는 공간)을 의미한다.

그리고, 진압수조 몸체의 좌우측면에는 서로 결합될 수 있는 결합수단(50)이 있어서 이들 결합수단을 결합함으로써 도 2와 같은 튜브 구조의 형상이 이루어진다. 튜브 형상의 내부에 그림에서 도시되지는 않았으나 화재차량이 위치하게 된다.

상기 진압수조는 유연 재질로 이루어져 있어서 제1 내지 제n튜브부 및 수직통로에서 물을 제거하면 말거나 접어서 차량에 탑재 가능하며, 또한 하단부를 따라 횡방향으로 구비되는 누수방지용 눈썹부재(60)를 더 포함하고 있어서 투입된 물이 튜브 구조의 외부로 누설되는 것을 가능한 막을 수 있으면 좋다.

상기 수직통로는 도 1에서 보는 바와 같이 전체적으로 일자형으로 이루어질 수도 있고, 다른 형태로는 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)의 좌우측에 번갈아 형성되어 있어서, ‘ㄹ’자형 구조를 가지도록 구성할 수도 있다. 그리고, 상기 결합수단(50)은 방수지퍼로 이우러질 수도 있고, 이하 도 6과 7로 설명할 돌기와 홈 구조 및 결합장치로 이루어질 수도 있다.

도 2는 도 1에 도시된 결합수단(50)에 의해 튜브몸체 좌우가 연결된 상태이다. 상기 결합수단(50)은 하나의 실시예로서 방수지퍼일 수 있다.

도 4를 참고하면, 상기 입수구(도 1의 30)는, 상기 제1튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 바깥쪽을 향해 개구가 형성되어 있고, 상기 토출구(도 1의 40)는 상기 제n튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 안쪽(화재 차량이 위치하는 곳)을 향해 개구가 형성되어 있어서, 소화용 물을 상기 입수구로 주입하면, 주입된 물은 상기 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)을 차례로 채우면서 격벽을 형성하고 그 후, 상기 토출구를 통해 튜브 형상의 안쪽을 향해 토출되어 전기차 화재를 진압하게 된다.

본 발명은 이러한 구조를 이용하여, 사용하지 않을 경우 부피를 최소화하여 소방차량에 항상 싣고 다닐 수 있으며(도 3 참조), 화재 현장에서 별도 차량 지원 없이 기존 펌프차의 물을 튜브에 넣어 펌프의 압력을 통해 신속하게 설치 가능하여 경제성과 경쟁력 모두를 갖춘 장비이다.

바닥이 없는 튜브 형태에도 일정한 수위를 유지할 수 있는 이유는 튜브 내에 들어있는 물의 무게로 인해 유출되는 물의 양을 최소화하고 펌프차(토출량 분당 2800L 이상)를 통해 물을 보충하여 일정수위 이상 되도록 유지한다. 본 발명과 같은 튜브 형태에서 투입된 물의 누수를 방지하기 위해서는, 튜브몸체의 양측단면이 결합되는 부위에서의 누수방지가 중요하다. 본 발명은 도 6과 도 7에서와 같이 튜브몸체의 양단이 결합되어 진압 수조를 구성하는 경우 이들 튜브몸체의 좌우 양측면을 구성하는 단면에서 누수를 방지하기 위한 결합수단의 구조를 상세히 보여준다.

도 6과 도 7을 보면, 상기 결합수단은 상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 어느 일측면(60)에 구비되는 결합돌기(60a)와, 상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 타측면(70)에 구비되고 상기 결합돌기(60a)가 삽입되는 결합홈(70b)을 포함한다. 튜브몸체 단면 결합시 결합돌기가 결합홈에 삽입되어 밀봉상태가 유지되어 누수를 방지하게 된다. 그리고, 결합력을 높이기 위해, 상기 튜브몸체 좌우 양측면을 서로 결합하는 잠금장치(80)를 포함한다. 즉, 튜브몸체를 결합하기 위해서는 튜브몸체의 좌우 양측단에서 결합돌기와 결합홈을 끼운 후 상기 잠금장치로 이들을 결합하는 것이며 잠금장치는 결합수단으로 사용되는 여러가지 방식의 잠금장치가 활용될 수 있다. 도 7에서는 이해를 돕기 위해 잠금장치(80)이 생략된 모습이다.

차량은 고속 주행중 코너링 등 방향전환을 하기 때문에 무게 중심이 아래로 오게 설계해야 한다. 그래서 철과 같이 비중이 높은 원소를 사용하는 배터리의 경우 차량 하부에 배치하여 차량의 무게중심을 아래로 내리는 설계방식을 택하고 있다.

테슬라 모델 S 차량의 경우를 예로 들면, 전고가 1445mm이고 차체 하부에서부터 운전자 시트 아래까지 배터리를 배치하므로 400mm 이상의 높이 까지 물이 차오른다면 침수 방식의 수조를 활용한 냉각소화 효과를 충분히 발휘 할 수 있다. 따라서 현재 사용하고 있는 65mm 소방호스 8개 높이를 쌓아올리는 구조라면 520mm로 충분히 물을 채울 수 있는 높이의 수조가 된다.

테슬라 모델 S를 기준으로 둘레는 약 14.3미터로 여기에 여유율 1.2를 곱하면 17.2미터가 된다. 이걸 배터리 침수를 위한 8개 높이로 쌓아 올리는 구조라면 소방호스(1개당 15미터)는 총 9개가 들어간다.

본 발명에 따른 소화장비를 수직으로 설치하여 이를 차량에 두른 후 지퍼를 결합하여 튜브형화하고 그 내부 공간으로 물을 주입하여 부풀어오르게 하는 방법이 효과적이다. 기존의 조립식 수조의 경우 사람이 열폭주 가능성이 있는 또는 열폭주 중인 차량 옆에서 긴 조립과정을 거쳐야하기 때문에 위험성이 높은 반면 본 장비는 둘레로 설치 후 펌프차의 수압을 통해 설치하기 때문에 매우 신속하게 설치가 가능하다.

또한, 평소 소방현장에서도 소방호스에 물이 찰 경우 소방호스의 무게로 주변에 물 길이 막혀 물이 고이게 되는 것을 볼 수 있는데, 튜브 하단에 누수방지 눈썹을 설치하여 최대한 유출되는 물의 양을 적게 하면 더욱 빠르게 수위를 올릴 수 있다.

Claims (6)

1. 횡방향으로 형성되고 아래쪽에서 위쪽으로 다단 층으로 이루어지는 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)를 포함하는 튜브몸체;
   상기 제1튜브부 내지 제n튜브부를 상하로 연통시키는 수직통로(20);
   상기 제1튜브부에 구비되어 내부로 물을 주입할 수 있는 입수구(30);
   상기 제n튜브부에 구비되어 외부로 물을 배출할 수 있는 토출구(40); 및
   상기 튜브몸체의 좌우측면에 구비되어 서로 결합될 수 있는 결합수단(50);을 포함하고,
   상기 결합수단으로 상기 튜브몸체의 좌우측면을 겹합하면 바닥이 없는 튜브 형상이 되는 접이식 전기차 화재 진압 수조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 진압수조는 유연 재질로 이루어져 있어서 제1 내지 제n튜브부 및 수직통로에서 물을 제거하면 말거나 접어서 차량에 탑재 가능한 것을 특징으로 하는 접이식 전기차 화재 진압 수조.
3. 제1항에 있어서,
   상기 결합수단은 방수지퍼로 이루어지고,
   상기 튜브몸체의 하단부를 따라 횡방향으로 구비되는 누수방지용 눈썹부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 접이식 전기차 화재 진압 수조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 수직통로는, 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)의 좌우측에 번갈아 형성되어 있어서, 전체적으로 수압을 견딜 수 있는 ‘ㄹ’자형 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 접이식 전기차 화재 진압 수조의 내부 구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 입수구는, 상기 제1튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 바깥쪽을 향해 개구가 형성되어 있고, 상기 토출구는 상기 제n튜브부에서 바닥이 없는 튜브 형상의 안쪽을 향해 개구가 형성되어 있어서,
   소화용 물을 상기 입수구로 주입하면, 주입된 물은 상기 상기 제1튜브부, 제2튜부, 제3튜브부..제n튜브부(10-1,10-2,10-3...10-n)을 차례로 채운 후, 상기 토출구를 통해 튜브 형상의 안쪽을 향해 토출되어 전기차 화재를 진압하는 것을 특징으로 하는 접이식 전기차 화재 진압 수조.
6. 제1항에 있어서, 상기 결합수단은,
   상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 어느 일측면(60)에 구비되는 결합돌기(60a)와,
   상기 튜브몸체의 좌우 양측면 중 타측면(70)에 구비되고 상기 결합돌기(60a)가 삽입되는 결합홈(70b)과,
   상기 튜브몸체 좌우 양측면을 서로 결합하는 잠금장치(80)로 이루지는 것을 특징으로 하는 접이식 전기차 화재 진압 수조.

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