KR100260646B1 - 신속응답 스프링클러 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소정의 온도에서 작동하도록 구성된, 예를 들면 유리앰플 또는 휴즈인 해제수단을 포함하여 구성되는 소화장비에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 종래의 알려진 사양보다 신속하게 해제되는 신규한 소화장비를 제공함에 있다. 본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 기억합금의 코일은 해제수단의 주위에 놓여지고, 소정의 온도에서 기억합금의 와이어는 형상변화에 의하여 전기회로를 폐쇄하고 그에 의하여 신속한 해제작용을 이루는 가열코일로서 기능한다.

Description

신속응답 스프링클러 헤드

본 발명은 소정의 온도에서 작동하도록 구성된 해제수단을 포함하여 구성되는 소화장비에 관한 것이다. 해제수단은 예를 들면 소정의 온도에서 각각 깨지거나 녹으며, 스프레이 헤드가 스프레이 소화액을 작동시키는 유리앰플 또는 휴즈일 수 있다.

명목적인 해제온도는 예를 들면 약 70℃ 이다. 그러나, 일반적인 해제수단은 상기 해제수단이 깨지거나 녹는 온도까지 화재에 의해 가열되고 그것에 의해 스크링클러의 해제가 야기된다 ; 예를 들면 호텔방 또는 선실내에서의 화재에 있어서 실내의 온도는 통상적인 슬프링클러 설비에 있어서 해제가 일어나기 전에 300℃ 내지 400℃ 까지 상승한다.

근래의 소위 신속응답 스프링클러는 약 200℃ 내지 250℃의 온도에서 해제 가능한 유사한 상황에 있다. 해제율의 척도로서는 통상 소위 응답시간 인덱스(Response Time Index:RTI)가 사용된다. 통상적인 스프링클러는 약 300의 응답시간 인덱스를 가지며, 상술한 “신속한” 스프링클러는 약 50의 응답시간 인덱스를 가진다.

본 발명의 목적은 공지의 알려진 사양보다 상당히 빠르게 해제되는 신규한 소화장비를 제공함에 있다. 본 발명에 따른 소화용 장비를 신속한 해제동작을 수행하기 위하여, 소정의 온도에서 형상변화에 의해 전기회로를 폐쇄하고, 그에 의해 해제수단을 가열하도록 구성되는 기억합금요소가 해제수단에 최근접하여 마련되어 있는 것을 주된 특징으로 한다.

기억합금의 요소는 바람직하게는 해제수단을 코일식으로 둘러싸고 있는 와이어로 만들어진다.

기억합금은 바람직하게는 약 70℃의 기억온도를 가진 NiTi 합금이 될 수 있다.

기억합금의 와이어는 특정한 소정온도에서 전에 “학습한” 형상을 취하는 특성을 가지고 있다; 낮은 온도에서 그 와이어는 별다른 기계적인 저항없이 마음대로 실제적인 변형이 가능하다.

따라서, 헬리컬 스프링은 약 70℃의 온도에서 특정한 길이를 “기억”하도록 만들어질 수 있으며, 그 후에 스프링은 예를 들면 실온에서 스프링의 온도가 기억온도, 즉 스프링이 그의 “학습된” 길이로 복귀하는 온도로 상승할 때까지 유지하게 될 다른 길이로 압축될 수 있다.

본 발명에 있어서, 이 성질은 바람직하게는 전기회로에 포함된 스프링클러의 적절한 금속부분과 접촉하도록 함으로써 소정의 상승된 온도에서 전기회로를 폐쇄하도록 이용된다.

기억합금의 와이어는 예를 들면 0,3mm의 직경으로 얇게 만들 수 있으며, 그에 의하여 주위의 뜨거운 연기 가스에 의하여 급속히 가열된다. 열전도 접속이 설정되었을 때, 기억 금속 와이어는 즉시 가열되고, 예를 들면 약 2초 내에 깨지는 종래의 유리 앰플에 의하여 형성된 해제수단으로 열을 전달한다.

본 발명에 있어서는, 10 초미만의 응답시간 인덱스가 달성되며, 화재상황에서 100℃ 미만의 온도에서 이미 소화액을 해제하는 결과를 초기에 수행한다. 이는, 화재가 이미 초동단계에서 진화가 시작되는 것을 의미하며, 유독성 연기가스의 발생이 현저히 제한될 수 있다.

예를 나타내는 수단으로, 바람직한 실시예를 나타내는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 본 발명을 기술한다.

제1도는 통상의 온도에서 해제수단을 둘러싼 기억합금의 스프링이 있는 스프링클러의 단면을 나타낸다.

제2도는 상승된 온도에서의 초기 단계를 나타낸다.

제3도는 작동상태의 스프링클러를 나타낸다.

도면에 있어서, 참조부호 (1)는 그의 하우징을 참조부호 (2)로 나타낸 스프링클러를 나타낸다. 스프링클러는 액체입구(3) 및 다수개의 노즐(4)를 가진다.

입구(3)로부터 시작하여, 하우징(2)내의 가운데 구멍의 내에는, 하우징(2)내의 쇼율더에 의하여 지지된 스프링(6)의 영향하에 예를 들면 종래의 유리앰플인 해제수단(7)에 대하여 눌리어진 스핀들(5)이 배치된다.

통상의 온도에서는 앰플(7)은 스핀들(5)을 통하여 스프링(6)에 의해 발휘되는 기계적인 부하를 견뎌내며, 스핀들의 상부 끝단(도면에서)은 제1도에서 나타낸 바와 같이 입구(3)로부터 노즐(4)로의 접속을 차단한다.

대개 약 70℃인 상승된 온도에서, 앰플(7)이 파괴되고 스프링(6)이 제3도에 나타낸 위치로 스핀들을 축방향으로 밀도록 허용하며, 액체입구(3)로부터 노즐(4)로의 접속은 개방된다.

앰플(7)의 주위에는 기억합금의 코일(8)이 있다. 제1도의 통상의 온도에서는, 코일(8)이 압축되며, 스핀들(5)의 인접한 하부 끝단과 코일(8)의 상부끝단(도면에서) 사이에는 예를 들면 2-5mm의 간극이 생긴다. 코일(8)의 하부끝단은 앰플(7)에 대한 전기적으로 도전적인 지지구(9)와 접촉하며, 상기 지지구(9)는 바람직하게는 약 24 볼트의 전압을 가진 전기회로의 한 쪽 단자(10)에 접속된다. 회로의 제 2 단자(11)는 스프링클러(1)의 하우징(2)에 접속된다. 절연편(12)은 앰플(7)을 둘러싸는 대개 금속으로 된 케이싱(13)과 지지구(9)의 사이에 마련되며, 다수개의 구멍(14)을 가진다.

만약 스프링클러에 의하여 감시된 영역내에서 화재가 발생하면, 코일(8)이 주위의 연기 가스에 의하여 급속히 가열되며 예를 들면 약 70℃의 기억온도에 도달하며, 코일(8)은 스핀들(5)의 인접한 끝단에 대한 접촉을 위하여 압축하도록 설정된 “학습된” 길이로 즉시 퍼지며, 따라서, 제2도에서 나타낸 바와 같이 전기회로(10)-(9)-(8)-(5)-(6)-(2)-(11)를 폐쇄한다. 코일(8)은 이제 가열코일과 같이 작용하며 급속하게 앰플(7)을 가열하고 온도를 방출하게 된다. 코일(8)을 통하는 약 1 암페어의 전류는 앰플(7)을 약 2 초내에 해제할 수 있다. 통상의 온도에서 코일(8)은 지지구(9)와 접촉할 필요가 없다; 이들 사이에는 간극이 있을 수 있다. 예를 들면 0.3mm의 직경을 가진 NiTi 합금의 와이어는 양호한 전기적 저항성을 가지므로 특히 유효하다; 전기회로내에 포함된 스프레이 헤드의 이들 부분들은 부분적으로 어떠한 저항성도 가지지 않는다.

도면은 높은 작동압력용으로 의도되고 그러한 방식으로 배치된 노즐이 구비된 스프링클러를 나타내며, 이들은 바람직하게는 국제특허출원 PCT/FI92/00060 및 PCT/FI92/00155 호에서 개시된 바와 같은 양호한 관통력을 가진 연속적인 분무를 발생할 수 있으나, 본 발명은 자연히 다양한 방식의 스프링클러에도 사용될 수 있으며, 마찬가지로 다른 온도작동요소에서도 사용할 수 있다.

도면에서 나타낸 바와 같이, 스프링클러(1)는 해제앰플(7)에 대하여 스프링(6)에 의하여 부하가 걸린 축방향으로 이동가능한 스핀들(5)을 가지며 스핀들 끝단상에서 입구(3)를 통하여 작용하는 액체압력과 균형을 취하는 끝단면(22)을 가진 고리형 방(21)으로 이르는 축방향 홈(20)을 가지는 스핀들 구조를 포함하여 구성된다; 이 끝단면(22)은 입구(3)에서 스핀들 끝단중의 한 개와 동일한 영역을 가진다.

제1도에 있어서, 스프링클러는 비작동 상태, 즉, 앰플(7)이 접촉되지 않고 입구(3)으로부터 노즐(4)로의 접속이 없는 상태이다. 제3도에 있어서는, 앰플(7)이 깨지고, 스프링(6)은 스핀들(5)을 아래쪽으로 눌러서 입구(3)로부터 노즐(4)로 이르는 각 옆쪽 홈으로의 접속을 자유롭게 한다.

해제수단이 도면내에서 나타낸 것과 같은 앰플인 경우에는, 둘러싸는 코일은 바람직하지만, 그러나 만약 해제수단이 예를 들어 기억합금을 용융하도록 의도된 휴즈라면, 각 경우에 따라서 적절한 다른 형상으로 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 장비의 부가적인 장점들은 예를 들면 그것이 화재경고용의 열감지기로서도 사용될 수 있다는 점이다. 전기회로가 폐쇄됨에 따라, 전기신호가 이러한 목적용으로 얻어질 수 있다. 별도의 열감지기가 더 이상 필요치 않게 된다.

Claims (5)

1. 소정의 온도에서 작동하도록 배치된 해제수단을 포함하여 구성된 소화장비에 있어서, 신속한 해제동작을 수행하기 위하여, 소정의 온도에서 형상변화에 의해, 기억합금요소(7)를 가열하고, 그에 의하여 해제수단(7)이 가열되도록 하는 전기회로(10-9-8-5-2-11)를 폐쇄하도록 구성되는 기억합금요소(8)가 해제수단(7)에 근접하여 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 소화장비.
2. 제1항에 있어서, 상기 기억합금의 요소는 와이어(8)인 것을 특징으로 하는 소화장비.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기억합금의 요소(8)는 전기회로내에 포함된 스프링클러(1)의 도전성 부분(5;9)과 접촉함으로써 상기 전기회로(10-9-8-5-2-11)를 폐쇄하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 소화장비.
4. 제1항에 있어서, 전기회로(10-9-8-5-2-11)를 폐쇄함으로써 발생되는 신호는 화재경보를 위한 열감지용 표시기로 전달되는 것을 특징으로 하는 소화장비.
5. 제2항에 있어서, 와이어(8)는 해제수단(7)의 주위에 코일식으로 놓인 것을 특징으로 하는 소화장비.