KR0143159B1 - 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재 진화용 소화장치에 관한 것으로서, 특히 노즐몸체, 스월러, 스월러 고정대로 구성된 단위 노즐 4개를 구비하는 분사노즐 조립체를 통해 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 분사시키므로써 거주구역에 발생된 화재를 소화하는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치에 관한 것이다.

Description

분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치

본 발명은 화재 진화용 소화장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 노즐 몸체, 스월러, 스월러 고정대로 구성된 단위 노즐 4개를 구비하는 분사노즐 조립체를 통해 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 분사시키므로써 거주구역에 발생된 화재를 신속하게 소화하는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치에 관한 것이다.

종래의 스프링클러는 대부분의 화재진압용 용수가 직진되고 비교적 저압분사가 이루어져서 분사된 액적, 즉 물방울의 입자가 크게 되므로 전체 분사된 액적의 표면적이 적어 소화시 냉각 작용이 극대화되지 못하여 화재진화가 효율적으로 이루어지지 못하는 문제가 있다. 특히, 밸브가 납과 같은 용융점이 낮은 물질로 폐쇄되어 있고, 화재발생시 상기 납이 용해되면서 밸브가 개방되어 물이 분사되도록 되어 있는데, 상기 납은 온도가 비교적 낮은 화재초기에 용융되지 못하여 적기에 물이 분사되지 못하기 때문에 화재의 초기진압이 어려운 등의 폐단이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 분사시키므로써 신속하게 화재로부터 열을 빼앗아 적기에 화재를 진압할 수 있는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치를 제공하는 것이다.

도1은 본 발명에 따른 소화장치의 구성도이다.

도2는 본 발명에 따른 분사노즐 조립체의 분해 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 분사노즐 조립체의 단면도이다.

도4는 본 발명에 따른 단위 노즐의 분해 사시도이다.

도5는 본 발명에 따른 단위 노즐의 결합상태를 보여주는 사시도이다.

＊도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 연기감지센서 2 : 열감지센서

3 : 원격제어밸브 4 : 고압 펌프

5 : 제어 장치 7 : 분사노즐 조립체

9 : 상부 몸체 10 : 하부 몸체

16 : 경사면 17 : 단위 노즐

18 : 노즐 몸체 19 : 스월러

19A : 관통 구멍 20 : 스월러 고정대

23 : 오리피스구멍 26 : 홈

27 : 중앙홈

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 거주구역 내에 설치되어 화재시 발생되는 연기를 감지하는 연기감지센서 및 열을 감지하는 열감지센서, 상기 연기감지센서 또는 열감지센서의 화재 감지신호에 따라 제어신호를 발생하는 제어장치, 상기 제어장치의 제어신호에 따라 유로를 개폐하는 원격제어밸브3, 상기 제어장치의 제어신호에 따라 고압의 물을 공급하는 고압 펌프, 및 상기 원격 제어밸브를 통하여 공급되는 고압의 물을 화재 장소에 분사시키는 분사노즐 조립체를 구비하는 거주구역용 소화장치에 있어서,

상기 분사노즐 조립체는 상기 유료에 연결되며 고압의 물이 공급되는 관통구멍이 형성되어 있는 수직 원기둥 및 상기 수직 원기둥의 하단부에 일체로 형성되며 그 외주에 숫나사가 형성되어 있는 분사노즐 덮개로 구성되는 상부몸체, 상기 상부몸체의 덮개의 숫나사에 나사결합되며 그 하단부에는 4개의 구멍이 규칙적으로 형성되어 있는 절두원추형의 경사면이 형성되는 하부 몸체 및 상기 4개의 구멍에 각각 결합되며 상기 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 외부로 분사시키는 4개의 단위노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치를 제공한다. 상기 단위 노즐은 노즐몸체와, 스월러와, 스월러 고정대로 구성된다.

화재감지센서가 화재발생신호를 송출하면, 상기 제어 장치는 고압 펌프 및 원격제어밸브를 작동시키며 이에 따라 상기 분사노즐 조립체에 고압의 물이 공급된다. 상기 고압의 물은 상기 단위 노즐을 통과하는 동안 원심력이 부여되어 미세한 작은 액적으로 변형되어 화재가 발생된 곳에 분사되며, 이렇게 분사되는 물은 그 액적의 표면적이 최대로 되어 화재로부터 열을 신속하게 빼앗아 화재처의 온도를 단시간 내에 냉각시킴은 물론, 분사된 액적이 열에 의해 신속히 증발하면서 산소의 농도를 감소시켜 연소조건인 열과 산소를 제거시킨다.

본 발명의 구성을 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와같이, 본 발명의 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치는 화재시 발생되는 연기를 감지하는 연기감지센서(1)와, 열을 감지하는 열감지센서(2)와, 상기 연기감지센서(1) 또는 열감지센서(2)의 화재감지신호에 따라 제어신호를 발생하는 제어장치(5)와, 상기 제어장치(5)의 제어신호에 따라 유로(6)를 개폐하는 원격제어밸브(3)와, 상기 제어장치(5)의 제어신호에 따라 고압의 물을 공급하는 고압펌프(4)와, 상기 고압펌프(4)에 의해 공급되는 고압의 물을 화재장소에 분사시키는 분사노즐 조립체(7)로 구성되어 있다.

상기 분사노즐 조립체(7)은, 제3도에 도시된 바와 같이, 모자모양의 상부몸체(9)와, 절두원추형의 하부몸체(10)를 구비한다. 상기 상부몸체(9)는 상기 유로(6)에 연결되며 고압의 물이 공급되는 관통구멍(11)이 형성되어 있는 수직 원기둥(15) 및 상기 수직 원기둥(15)의 하단부에 일체로 형성되며 그 외주에 숫나사(12)가 형성되어 있는 분사노즐 덮개(13)로 구성된다. 상기 하부몸체(10)은 상기 상부몸체(9)의 덮개(13)의 숫나사(12)에 나사결합되며, 그 하단부에는 4개의 구멍(21)이 규칙적으로 형성되어 있는 절두원추형의 경사면(16)이 형성되어 있다. 상기 4개의 구멍(21)에는 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 외부로 분사시키는 4개의 단위노즐(17)이 결합된다.

상기 경사면(16)에 전,후,좌,우 대칭으로 형성된 상기 4개의 구멍(21) 내측에는 상기 4개의 단위노즐(17)이 나사 결합되도록 암나사가 형성되어 있다.

제4도에 도시된 바와 같이, 단위노즐(17)은 노즐몸체(18)와, 스월러(19)와, 스월러 고정대(20)로 구성되어 있다.

제4도(c)에 도시된 바와 같이, 상기 노즐몸체(18)의 상단부 외주면에는 상기 하부몸체(10)의 경사면(16)에 형성된 구멍(21) 내측의 암나사에 결합되도록 숫나사(12)가 형성되어 있다. 상기 노즐몸체(18)의 내측에는 스월러(19)가 삽입되도록 보어(22)가 형성되어 있으며, 상기 노즐몸체(18)의 내측 상단에는 상기 스월러 고정대(20)이 나사결합될 수 있도록 암나사가 형성되어 있고, 절두원추형으로 형성된 하단부 중앙에는 오리피스 구멍(23)이 형성되어 있다.

도4(b)에 도시된 바와 같이, 상기 스월러(19)의 중심부에는 고압의 물이 유입되는 관통구멍(19A)가 형성되어 있으며, 그 원주에는 상기 오리피스 구멍(23)의 중심축에 대해 옵셋되게 배치되어 상기 오리피스 구멍(23)으로 유입되는 고압의 물에 원심력을 부여하는 4개의 홈(26)이 형성되어 있고, 그 저면에는 상기 오리피스 구멍(23)으로 고압의 물을 용이하게 안내하기 위한 중앙홈(27)이 형성되어 있다.

도4(a)가 도시된 바와 같이, 상기 스월러 고정대(20)의 중심부에는 고압의 물을 스월러(19)로 유도시키기 위한 원통형의 유입구멍(24)이 형성되어 있고, 그 하부에는 상기 스월러(19)가 움직이지 않도록 상기 스월러(19)를 눌러주는 4개의 돌출부(25)가 일체로 형성되어 있다.

이하 본 발명의 작용, 효과를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1에 도시된 바와 같이, 호텔방 또는 선실 등의 거주구역(8)내에 화재가 발생하면, 상기 거주구역(8)내에 설치되어 있는 연기감지센서(1) 또는 열감지센서(2) 등이 화재시 발생되는 열 또는 연기 등을 감지하여 제어장치(5)에 감지신호를 전달한다. 상기 제어장치(5)는 상기 전달된 감지신호에 따라 먼저 원격제어밸브(3)에 밸브개방신호를 보내어 유로(6)를 개방시킨 다음, 분사노즐 조립체(7)에 고압의 물을 공급하도록 고압펌프(4)에 작동신호를 보내어 고압의 물을 상기 유로(6)에 공급하므로써 상기 개방된 원격제어밸브(3)를 통하여 상기 거주구역(8)의 상부에 설치된 분사노즐 조립체(7)로 고압의 물이 공급된다. 이어서, 상기 고압의 물은 상기 분사노즐 조립체(7)의 단위노즐(17)을 통해 고압의 미세한 액적을 변형되어 상기 화재가 발생된 거주구역(8)에 분사된다.

즉, 화재 감지센서의 화재감지신호에 의하여 제어장치(5)가 고압펌프(4)를 작동시키고, 이때 발생된 고압의 물이 개방된 원격제어밸브(3)를 통하여 분사노즐 조립체(7)에 공급되는데, 상기 고압의 물은 상기 분사노즐 조립체(7)의 상단부에 형성된 물 유입 관통구멍(11)을 통하여 상기 분사노즐 조립체(7)의 내부로 유입되고, 이어서, 상기 절두원추형의 하부몸체(10)에 장착된 4개의 단위노즐(17)로 유입된다.

상기 단위노즐(17)로 유입된 고압의 물은 스월러 고정대(20)의 중앙에 형성된 유입구멍(24)으로 유입된 후, 스월러(19)의 원주면에 형성된 4개의 홈(26)을 통해 상기 오리피스 구멍(23)으로 유입된다. 이때, 상기 4개의 홈(26)이 상기 오리피스 구멍(23)의 중심축에 대해 옵셋되게 배치되어 있기 때문에, 싱기 오리피스 구멍(23)으로 유입되는 고압의 물에는 회전력이 주어지며, 상기 회전력이 발생된 물이 노즐몸체(18)에 형성된 오리피스 구멍(23)을 통하여 분사되므로, 고압의 물은 미세한 액적으로 변형되어 화재가 발생된 거주구역에 분무되게 된다.

상기와 같이 분무되는 액적의 평균크기는 약 100㎛내외이고, 이는 통상의 스프링클러에서 분사되는 액적의 크기보다 작으므로 분사된 액적의 전체 표면적이 상대적으로 크게 되므로 단시간에 화재의 열을 빼앗아 냉각을 시킬 뿐만 아니라 열에 의해 급속하게 증발되면서 산소농도를 감소시키게 되므로 연소조건인 열과 산소를 제거하게 되어 화재가 신속하게 진화된다. 표준 스프링클러의 소화조건인 4.0ℓ/min·㎡에 비하여 본 발명의 소화장치의 소화조건은 1.3ℓ/min·㎡이므로 적은 양의 물로 신속하게 화재의 진화가 가능한 것이다.

상기와 같이 구성되어 작용되는 본 발명의 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치는, 종래의 소화장치에 비하여 고압의 물을 사용하고 4개의 단위노즐을 결합한 분사노즐 조립체를 이용하여 분사되는 액적의 크기를 미세화시키고 단위 시간당 단위면적에 요구되는 물의 양을 감소시킴으로써, 적은 비용으로 최대의 소화조건 능력을 갖는 매우 유용한 소화장치인 것이다.

이상에서는 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명이 설명되었지만, 본 발명의 사상을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 명확히 인지할 수 있을 것이다.

Claims (2)

1. 거주구역(8)내에 설치되어 화재시 발생되는 연기를 감지하는 연기감지센서(1) 및 열을 감지하는 열감지센서(2), 상기 연기감지센서(1) 또는 열감지센서(2)의 화재감지신호에 따라 제어신호를 발생하는 제어장치(5), 상기 제어장치(5)의 제어신호에 따라 유로(6)를 개폐하는 원격제어밸브(3), 상기 제어장치(5)의 제어신호에 따라 고압의 물을 공급하는 고압 펌프(4), 및 상기 원격제어밸브(3)을 통하여 공급되는 고압의 물을 화재 장소에 분사시키는 분사노즐 조립체(7)을 구비하는 거주구역용 소화장치에 있어서, 상기 분사노즐 조립체(7)은, 상기 유로(6)에 연결되며 고압의 물이 공급되는 관통구멍(11)이 형성되어 있는 수직 원기둥(15) 및 상기 수직 원기둥(15)의 하단부에 일체로 형성되며 그 외주에 숫나사(12)가 형성되어 분사노즐 덮개(13)로 구성되는 상부몸체(9), 상기 상부몸체(9)의 덮개(13)의 숫나사(12)에 나사결합되며 그 하단부에는 4개의 구멍(21)이 규칙적으로 형성되어 있는 절두원추형의 경사면(16)이 형성되는 하부몸체(10) 및 상기 4개의 구멍(21)에 각각 결합되며 상기 고압의 물을 미세한 액적으로 변형시켜 외부로 분사시키는 4개의 단위노즐(17)을 포함하는 것을 특징으로 하는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 단위노즐(17)은, 노즐몸체(18)와, 상기 노즐몸체(18)에 내장되는 스월러(19)와 및 상기 노즐몸체(18)의 상단부에 결합되어 상기 스월러(19)의 이탈을 방지하는 스월러 고정대(20)을 포함하며, 상기 노즐몸체(18)는, 그 상단부 외주면에 상기 구멍(21)에 나사결합될 수 있도록 숫나사가 형성되어 있고, 그 내측 하단에 상기 스월러(19)를 수납하기 위한 보어(22)가 형성되어 있으며, 그 내측 상단에는 상기 스월러 고정대(20)와 나사결합될 수 있도록 암나사가 형성되어 있고, 절두원추형으로 형성된 하단부 중앙에는 오리피스 구멍(23)이 형성되어 있으며, 상기 스월러(19)는, 그 중심부에 고압의 물이 유입되는 관통구멍(19A)이 형성되어 있으며, 그 원주에는 상기 오리피스 구멍(23)의 중심축에 대해 옵셋되게 배치되어 상기 오리피스 구멍(23)으로 유입되는 고압의 물에 원심력을 부여하는 4개의 홈(26)이 형성되어 있고, 그 저면에는 상기 오리피스 구멍(23)으로 고압의 물을 용이하게 안내하기 위한 중앙홈(27)이 형성되어 있으며, 상기 스월러 고정대(20)는, 그 중심부에 고압의 물을 스월러(19)로 유도시키기 위한 원통형의 유입구멍(24)이 형성되어 있고, 그 하부에는 상기 스월러(19)가 움직이지 않도록 상기 스월러(19)를 눌러주는 4개의 돌출부(25)가 일체로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 분무액적을 이용한 거주구역용 소화장치.