KR100388811B1 - 스프링클러 - Google Patents

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KR100388811B1
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괴란 순트홀름
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마리오프 코퍼레이션 오이
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Abstract

본 발명은 최소한 하나의 노즐(15")이 장착된 프레임(2")을 포함하여 구성되고, 프레임은 입구로부터 최소한 하나의 노즐(15")까지 소화 매질을 전달하기 위한 유체 입구(5") 및 통로를 가지며, 스프링클러는 감열성 방출 수단(22")을 가지며, 스프링클러가 대기 상태일 때 스핀들(16,16',16")와 접촉하고, 상기 스핀들은 노즐에 대한 유입구(11") 및 출구(14")를 가지는 채널(13")에 배치되고 상기 스핀들(16")는 그 채널의 벽과 미끄럼 가능하거나 거의 미끄럼 가능하게 접촉한다. 높은 유체압력에 기인하여 방출수단을 깨뜨리는 것 없이 방출수단(22") 위에 평탄하고 직선 운동의 로드를 보장하는 새 스프링클러를 제공하기 위하여, 미끄럼 가능하거나 거의 미끄럼 가능하게 접촉하며, 스핀들(16") 및 채널(13")이, 스프링클러(1")가 대기 상태일 때, 유체 입구(5") 내에서 우세한 유체 압력을 최소한 부분적으로 균형을 잡기 위하여, 채널 유입구 (11")의 양측에 연신되는 것을 특징으로 하는 스프링클러에 관한 것이다.

Description

스프링클러
이하에서 본 발명을 첨부되는 도면을 참고로 하여 보다 상세하게 기술하고자한다.
제 1 도는 대기 상태에 있는 본 발명의 제 1 실시예의 길이 방향 단면도이며,
제 2 도는 방출 상태에 있는 제 1 도에 따른 스프링클러를 나타내는 도면이며,
제 3 도는 대기 상태에 있는 본 발명의 제 2 실시예의 길이 방향 단면도이며,
제 4도는 대기 상태에 있는 본 발명의 제 3 실시예의 길이 방향 단면도이며,
제 5 도는 방출 수단이 파열된 직후, 중간 위치에서의 제 4 도에 따른 스프링클러를 나타내는 도면이며,
제 6 도는 완전 방출 상태에 있는 제 4 도에 따른 스프링클러를 나타내는 도면이며,
제 7 도는 대기 상태에 있는 제 4 도에 따른 스프링클러의 상세한 도면이며,
제 8 도는 중간 위치에서의 제 5 도에 따른 스프링클러를 나타내는 도면이다.
본 발명은 적어도 하나의 노즐(15,15',15")이 장착된 프레임(2,8,2',2")을 포함하여 구성되는 스프링클러로서, 상기 프레임은 유체 입구(5,5',5") 및 그 유체입구로부터 적어도 하나 이상의 노즐(15,15',15",30", 35")로까지 소화 매체를 전달하기 위한 통로(채널: 13,13',13")을 포함하여 구성되며, 상기 스프링클러는 그 스프링클러가 대기 상태일 때, 스핀들(16,16',16")과 접촉상태에 있는 감열성 방출 수단(22,22',22")을 가지며, 상기 스핀들은 유체 유입구(11,11',11") 및 상기 노즐로의 출구(분기구: 14,14',14")를 가지는 채널(13,13',13")내에 배치되고, 상기 채널(13,13',13")의 벽은 상기 스프링클러가 대기상태에 있을 때 상기 유체 유입구(11,11',11")와 상기 노즐사이의 소화매체의 통과를 방지하기 위하여 상기 스핀들(16,16',16")을 둘러싸서 밀폐상태로 하며, 또한 상기 스핀들(16,16',16")은 그 채널의 벽과 미끄럼 가능하게 접촉하고, 스프링클러가 대기상태에 있을 때 유체 입구내에 팽배해 있는 유체의 압력을 최소한 부분적으로 균형잡을 수 있도록 하는 압력균형수단이 스프링클러내에 마련되는 스프링클러에 있어서, 스핀들(16,16',16") 및 채널(13,13'13")이 상기 압력균형수단을 형성하도록 유입구 (11,11',11")의 양측에 걸쳐서 연장되는 것을 특징으로 하는 스프링클러에 관한 것이다.
감열성 방출 수단은 예컨대, 상승된 온도에서 파열되는 유리 바이얼(vial)이다. 신속한 방출을 위하여는 바이얼을 가능한 한 얇게 제조하는 것이 바람직하다. 하중이 직접 바이얼의 끝단부에 가해지고 균일하다면, 두께가 얇은 바이얼이라 하더라도 통상의 온도에서 충분히 높은 기계적 하중을 견딜 수 있다.
이러한 스프링클러에 관하여는 SE 501,267로부터 공지되어 있다. 그러나, 이러한 공지의 스프링클러는 스프링클러가 대기상태에 있을 때, 스피링클러의 신속한 방출을 달성할 수 있도록 유체 유입구내에 높은 유체압력이 존재하도록 하지는 못하는데, 그 이유는 유체의 압력이 방출 수단에 큰 힘을 가하여 그 방출수단이 파열될 수 있기 때문이다; 선택적으로는, 방출수단은 특별한 구성을 필요로 할 수 있다.
본 발명의 목적은 방출 수단 상에 균일한 직선상태의 하중이 작용하도록 하여, 스프링클러가 대기상태일 때 유체의 압력에 의하여 방출수단이 간단하게 파열될 정도로 높은 하중이 걸리지 않도록 하는 스프링클러를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 스프링클러는, 스핀들이 채널의 벽과 미끄럼 가능하거나 거의 미끄럼가능하게 접촉하도록 배치되는 채널로 도관이 구성되며, 스프링클러가 대기상태일 때, 유입구 내의 유체 압력을 최소한 부분적으로 균형이 이루어지도록 하기 위하여, 스핀들 및 채널이 채널 유입구의 양측으로 연장되어 있는 것을 특징으로 한다.
바람직한 실시예에 있어서, 노즐, 방출수단 및 스핀들은 삽입 하우징내에 장착되며, 그와 같이 미리 장착된 것이 유체 유입구를 가지는 스프링클러 유지하우징내로 장착될 수 있으며, 유체유입구는 삽입하우징의 유체유입구와 접촉하게 된다. 따라서, 충격과 불균일한 하중에 민감한 바이얼에 어떠한 손상을 주지 않고 조심스럽게 장착을 행하는 것이 용이하게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은 첨부된 특허 청구의 범위 제 2 항 내지 제 12 항에 기재되어 있다.
제 1 도 및 제 2 도에 있어서, 스프링클러는 일반적으로 기호(1)로 나타낸다. 스프링클러는 프레임 또는 하우징(2)을 가지며, 이는 여러 개의 나사(3)에 의해 천정(4)에 고정되며, 중앙 채널(6)에 이르는 유체 입구(5)를 갖는다. 스프링클러는 또한 여러 개의 나사(9)에 의해 스프링클러 하우징(2)에 고정된 삽입 하우징(8)을 가지는 삽입부(7)를 가진다. 스프링클러 하우징(2)으로부터 착탈될 수 있는 삽입 하우징(8)의 덕분으로, 스프링클러의 설치가 간단해지며, 유체관에 대한 유체역학적인 시험이 행해질 수 있고, 충격에 민감한 스프링클러의 그와 같은 부품들이 기계적으로 변형될 위험이 최소화된다. 삽입부(7)는 헤드(10)를 가지며, 이 헤드(10)는 중앙채널(6)로 도입되고, 유체 입구(5)의 채널 하류측에 대하여 밀폐된다.
삽입 하우징(8)의 헤드(10)는 다수개의 유입구(11)로 구성되는 유입구를 가지며, 이 유입구는 필터(12)를 통하여 유체 입구(5)와 접촉되고 헤드(10)내의 유체용 통로에 이르며, 그 유체통로는 중앙채널(13)의 형상으로 되어 있으며, 그 중앙채널(13)은 출구 또는 분기구(14)를 통하여 다수개의 비스듬한 노즐(15)로 분기된다. 삽입 하우징(8)의 중앙 채널(13)내로, 스핀들(16)이 미끄럼 가능하게 배열되고, 제 1 도에 따른 대기 상태에 있는 스핀들(16)은 유체 유입구(11)의 양측에서 헤드(10)에 대하여 시일(seal:17) 및 (18)의 수단에 의해 밀폐된다. 스프링클러가대기 상태일 때 유체압력이 스핀들(16)에 대하여 아래쪽으로 작용하는 힘이 지나치게 크게 작용하지 않도록 방지하기 위하여, 중앙채널(13)은 유체 유입구(11)의 양측에 걸쳐서 연장(extend)되어 있다.
스핀들(16)은 또한 스핀들 채널(19)를 가진다. 이는 중앙 채널(19)로서, 측면 개구(20)를 통하여 시일(18)의 하류측이 헤드(10)의 중앙 채널(13)과, 또한 그 곳으로부터 분기구(14)를 통하여 노즐(15)과 접촉한다.
유체로 채워져 있으며 높은 온도에서 파열되는 유리 바이얼과 같은 감열성 방출 수단(22)을 위한 홀더(21)가 삽입 하우징(8)의 바닥에 장착된다. 감열성 방출 수단(22)의 안쪽 끝단부는 스핀들(16)의 바깥쪽 끝단부(23)에 끼워지며, 스핀들 채널(19)내에 마련되는 스프링(24)에 의해 바깥쪽 끝단부(23)을 통하여 로드된다. 바이얼(22) 근처의 스프링(24)의 끝단부는 쇼울더(25)에서 스핀들 채널(19)의 바닥에 대하여 놓여지며, 반면에 바이얼에 대향하는 스프링의 끝단부는 헤드(10) 내에 나사조임된 조절나사(26) 또는 대응하는 조절가능한 스톱퍼에 대해 놓여진다.
유체 유입구(11)내의 유체 압력의 영향을 받는 시일(17,18)에서의 고리 형상 표면 및 스프링(24)의 힘은, 제 1 도에 따른 대기 상태에서 통상적인 온도에서는 감열성 방출수단(22)을 파열시키지 않도록 조절된다. 시일(17 및 18)에서의 고리형상 단면적의 차이가 클수록 스핀들(16)을 아래쪽으로 누르려고 하는 힘은 더욱 커진다. 마약 시일(17)과 (18) 사이에 위치한 스핀들(16)의 일부가 헤드(10)를 둘러싼 벽과 접촉하면, 유입구(11)에서의 유체 압력에 완전한 균형이 존재하며; 단지 스프링(24)만이 스핀들을 누르게 된다. 유체 압력의 균형은 완전할 필요는 없으며:바이얼을 파열시킬 수 있는 지나치게 큰 압력이 바이얼 상에 작용하는 것을 방지할 수 있는 정도의 부분적인 균형이면 충분하다.
제 1 도에 따른 대기 상태에서는, 시일(17) 때문에, 유입구(11)로부터 중앙채널(13)의 상단부를 경유하여 스핀들 채널(9) 및 비스듬한 노즐(15)에 이르기까지 유체의 흐름이 없게 되며; 직접적인 흐름은 시일(18)에 의해 폐쇄된다.
만약 도 2에서 나타낸 경우와 같이 감열성 방출 수단(22)이 파열되면, 가열 코일(도시하지 않음)의 수단에 의한 능동적 가열 또는 고온 가스로 인하여, 스프링(24)의 힘이 스핀들(16)을 아래쪽으로 치게 된다.
스핀들(16)은, 스핀들의 아랫방향으로의 운동을 호울더(21)의 접촉면(28)까지, 또는 제 4 도에 나타낸 실시예에 있어서와 같이, 삽입 하우징(8")의 접촉면(28")까지 제한하는 쇼울더(27)를 갖는다. 쇼울더(27) 및 접촉면(28)은 밀폐적인 고리형상의 표면을 형성한다. 스핀들(16)은 바람직하게는 국제 특허 출원 PCT/FI92/00155 에 기재된 바에 따른 고압 및 관통밀도로, 유체 유입구로부터 헤드(10)내의 중앙채널(13)을 경유하여 중앙 채널(19), 더 나아가서 노즐(15)에 이르기까지 유체의 연통상태를 제공할 수 있도록 충분히 멀리까지 이동한다.
나사(9)로 삽입부(7)를 장착하기 전에, 감열성 방출 수단(22) 및 스핀들(16)은, 스프링(24)을 포함하여, 삽입 하우징(8)내에 놓여지며, 그 후에 조절 나사(26)가 임의의 분량만큼 스프링(24)을 장착하도록 조여진다. 삽입부(7)는 그리고 나서 완성된 유니트로 장착된다. 따라서, 충격 또는 불균일한 하중에 민감한 바이얼이 손상되지 않도록 용이하고 조심스럽게 장착을 할 수 있다.
제 3 도에 도시된 실시예에 있어서, 스프링클러(1')의 삽입부(7')는 제 1도 및 2도에 도시된 것에 해당한다. 그러나, 유체 입구(5')를 가지는 스프링클러의 하우징(2')이 천정(4')을 관통하여 지나간다.
제 3 도에 있어서, 제 1 도에 대응하는 참조 부호는 제 1 도에서와 동일한 부재를 나타낸다.
제 4 도 내지 6도는 각각 대기위치, 중간위치 및 완전 방출위치에 있는 본 발명의 제 3 실시예를 나타낸다. 제 1 도 및 3 도에서 사용한 도면 부호와 동일한 부호는 동일한 요소를 나타낸다. 제 4 도에 따른 실시예는 시일(17")의 위치에 있어 도 1 및 도 3 의 실시예와는 차이가 있다. 스프링클러가 대기 상태에 있을 때, 시일(17")은 스핀들의 상부 모서리에서 조절 가능한 나사의 핀(26")에 근접하여 위치한다. 제 4 도에 따른 실시예에 있어서, 스핀들(16") 위에 배치된 스프링(24")은 제 1 도 및 제 3 도의 스프링(24, 24')으로 대체될 수 있다. 벨리빌(Belleville) 스프링으로 이루어진 스프링(24")은 스프링클러(1")가 제 4 도 및 7 도에서와 같이 대기 상태에 있을 때, 스핀들(16")의 상부 끝단부에 대하여 힘을 작용한다. 시일(17")은 스프링클러(1")가 대기 상태일 때, 스핀들 채널(19")의 상부 끝단부와, 스프링(24")의 벨리빌 스프링(24a")의 최하단, 및 조절 나사(26")내 쇼울더(29")에 의해 한정되는 공간 내에 위치한다. 감열성 방출 수단(22")이 화재로 파열될 때, 스프링(24")은 제 6 도 및 제 8 도와 같은 형상이 된다. 스프링클러의 완전 방출 상태에 있어서, 제 6 도를 참조하면, 벨리빌 스프링(24a")의 프러스토코니칼(frustoconical) 형상은 조절 나사(26")내의 쇼울더(29")에 대하여 눌려진시일(17")을 유지하고 있다. 벨리빌 스프링(24a")은, 스핀들(16")의 상부 끝단부가 조절 나사(16")의 쇼울더(29")를 통과하기 전, 즉 스핀들(16")이 낮게 떨어져서 스핀들 채널(19")이 더 이상 시일(17")을 둘러싸지 않을 정도로 되기 전에 시일(17")을 잡도록 배치된다. 벨리빌 스프링(24a")으로 인하여, 스프링클러가 대기 상태에 있거나 또는 방출 상태에 있는 것과는 무관하게, 시일(17")은 쇼울더(29")에서 잠겨있게 된다. 따라서, 스프링클러가 완전 방출 위치에 있을 때(제 6 도), 높은 유체의 압력이 시일(17")을 쇼울더(29")로 변위하도록 할 수 없게 된다. 따라서, 스프링(24)은 두 가지 기능, 즉 스핀들(16")을 아래쪽으로 누르는 기능 및 시일(17")을 제자리에 유지하는 기능을 갖는다.
제 4 도 내지 6 도에 나타낸 실시예는 노즐(30")이 스핀들 채널(19")의 최하단에 형성되는 점(제 5 도 참조)에서, 제 1 도 내지 3 도에 따른 실시예와는 차이가 있다. 노즐(30")은 핀(32")을 둘러싸는 나선형 스프링(31")을 포함한다. 따라서, 이러한 나선형 도관(33")의 형태로 된 유체 채널이 노즐(30")의 분기 개구(34")로부터 액체의 분무를 생성하도록 형성된다. 홀더(21")의 하부 끝단부에는, 원추형 표면(35")을 가지는 분기 개구 및 채널이 형성된다. 나선형 도관(33")으로부터 배출된 액체의 안개 분사는 상기 원추형의 표면(35")을 경유하여 지속되며, 최종적으로 스프링클러(1")에 의해 방출된다.
제 4 도 내지 6 도에 따른 실시예는 삽입부 하우징(8")이, 헤드(10"). 밑에 위치한 삽입 하우징의 일부에 형성된 나사(90")에 의해 스프링클러 하우징(2")상에 나사 조임된다는 점에서 도 1 및 도 9 에 나타낸 실시예와는 상이하다. 스프링클러하우징 내에 삽입 하우징을 고정시키기 위한 매우 간단한 구성이 이러한 방법으로 얻어질 수 있다.

Claims (12)

  1. 적어도 하나의 노즐(15, 15', 15")이 장착된 프레임(2,8, 2',2")을 포함하여 구성되는 스프링클러로서, 상기 프레임은 유체 입구(5, 5', 5") 및 그 유체입구로부터 적어도 하나 이상의 노즐(15, 15', 15", 30", 35")로까지 소화 매체를 전달하기 위한 통로(채널: 13, 13', 13")을 포함하여 구성되며, 상기 스프링클러는 그 스프링클러가 대기 상태일 때, 스핀들(16, 16', 16")과 접촉상태에 있는 감열성 방출 수단(22, 22', 22")을 가지며, 상기 스핀들은 유체 유입구(11, 11', 11") 및 상기 노즐로의 출구(분기구: 14, 14', 14")를 가지는 채널(13, 13', 13")내에 배치되고, 상기 채널(13, 13',13")의 벽은 상기 스프링클러가 대기상태에 있을 때 상기 유체 유입구(11, 11', 11")와 상기 노즐사이의 소화매체의 통과를 방지하기 위하여 상기 스핀들(16, 16', 16")을 둘러싸서 밀폐상태로 하며, 또한 상기 스핀들(16, 16', 16")은 그 채널의 벽과 미끄럼 가능하게 접촉하고, 스프링클러가 대기상태에 있을 때 유체 입구내에 팽배해 있는 유체의 압력을 최소한 부분적으로 균형잡을 수 있도록 하는 압력균형수단이 스프링클러내에 마련되는 스프링클러에 있어서,
    스핀들(16, 16', 16") 및 채널(13, 13', 13")이 상기 압력균형수단을 형성하도록 유입구 (11, 11', 11")의 양측에 걸쳐서 연장(extend)되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  2. 제 1 항에 있어서, 스핀들(16, 16', 16")에는 유체 유입구(11, 11', 11")와노즐(15, 15', 15")로의 출구 (14, 14', 14") 사이의 채널(13, 13', 13") 벽에 대하여 스핀들을 밀폐하기 위한 제 1 시일(18, 18', 18")이 마련되며,
    상기 스핀들(16, 16', 16")은 상기 제 1 시일(18, 18', 18")의 하류측으로, 주변 채널(13, 13', 13")로의 개구(20, 20', 20")를 가지며, 또한 개방된 유입 끝단부를 가지는 중앙 스핀들 채널(19, 19', 19")을 가지며, 상기 유입 끝단부는 스프링클러가 방출상태일 때 개방되며,
    스핀들(16, 16', 16")에는, 스프링클러(1,1'1")가 대기 상태일 때, 스핀들 채널(19, 19', 19")의 유입 끝단부와 유입구(11, 11', 11")의 사이에서 스핀들을 밀폐하기 위한 제 2 시일(17, 17', 17")이 마련되며,
    스프링클러(1, 1', 1")가 방출될 때는, 스핀들이 대기상태로부터 방출상태로 변위하도록 배치됨으로써, 유입구(11, 11', 11")로부터 상기 제 2 시일(17, 17', 17")을 지나 스핀들 채널(19, 19', 19")의 유입 끝단부까지의 접속이 개방되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  3. 제 2 항에 있어서, 스프링클러가 방출될 때 스핀들(16, 16')을 대기상태로부터 방출상태로 변위하기 위하여, 부분적으로 스핀들 채널의 바닥(25, 25')에 대하여, 또한 부분적으로는 조절가능한 잠금수단(26, 26')에 대하여 기대어지는 스프링(24, 24')이 스핀들 채널(19, 19')내에 마련되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  4. 제 2 항에 있어서, 스프링클러가 방출될 때 스핀들을 대기상태로부터 방출상태로 변위하기 위하여, 부분적으로 스핀들(16, 16', 16")에 대하여, 또한 부분적으로 조절가능한 잠금수단(26, 26', 26")에 대하여 스프링(24, 24', 24")이 기대어지는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  5. 제 4 항에 있어서, 스프링클러(1")가 대기 상태일 때, 스프링(24")이 스핀들의 상부 끝단부에 대하여 힘을 가하도록 스핀들(16")의 위쪽에 위치하는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  6. 제 4 항에 있어서, 조절 가능한 잠금 수단(26")이 스핀들 채널(19")의 내로 연장되어 있음으로써, 스프링클러가 대기 위치에 있을 때, 유입구(11")와 스핀들 채널(19")의 유입 끝단부 사이의 제 2 시일(17")이 스핀들 채널 내로 연장되어 있는 조절가능한 고정수단의 부분 근처에 장착되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  7. 제 6 항에 있어서, 스프링(24")은, 제 2 시일(17")을 제 위치에 유지하기 위하여 조절 가능한 고정수단(26")내의 쇼울더(29")에 대하여 제2 시일(17")을 누르도록 배치되는 벨리빌(Belleville) 스프링(24a")을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 다수 개의 노즐(15,15',15")을 포함하며, 상기 노즐(15,15',15")과 방출 수단(22,22',22") 및, 고정수단을 가지는 스핀들(16,16',16")이 삽입 하우징(8,8',8")내에 장착되고, 그와 같이 미리 조립된 삽입 하우징(8,8',8")은 다음에 그 삽입하우징(8,8',8")의 유입구(11,11',11")와 접속되는 유체입구(5, 5', 5")를 가지는 스프링클러(2, 2', 2")의 프레임내로 장착될 수 있는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  9. 제 8 항에 있어서, 삽입 하우징(8,8")의 유입구(11,11")가 헤드(10,10")내에 배치되고, 헤드(10)는 유지 하우징(2,2")내에 형성된 수용채널(6, 6")내에서 변위될 수 있으며, 그 수용채널(6, 6")은 프레임의 유체 입구(5,5")와 접촉하는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  10. 제 9 항에 있어서, 삽입 하우징(8")은 보유 하우징(2") 내의 대응하는 나사에 삽입하우징(8")을 나사조임하기 위한 나사(90")를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  11. 제 1 항에 있어서, 프레임(8")의 바닥에 위치한 감열성 방출 수단(22")용의 홀더를 포함하여 구성되며, 액체분무를 발생하기 위하여 스핀들 채널(19")의 하부 끝단부에 노즐(30")이 배치됨으로써, 핀(32")을 둘러싸는 나선형 스프링(31")에 의해 규정되는 나선형의 유체 채널(33")이 상기 노즐(30")로 이르게 되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
  12. 제 10 항에 있어서, 노즐(30")로부터의 액체 분무를 수납하고 스프링클러(1")로부터 그 액체 분무를 발산하기 위하여 홀더(21")의 하부 끝단부에 개구 및 원추형의 표면(35")이 형성된 것을 특징으로 하는 스프링클러.
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