KR100396185B1 - 스프링클러용 플렉시블 튜브 - Google Patents

스프링클러용 플렉시블 튜브 Download PDF

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Abstract

본 발명의 스프링클러용 플렉시블 튜브는 나선관의 외경, 두께, 핏치, 요홈부의 폭 및 산의 높이를 조절하여 유연성은 크고 늘어나는 량은 적게 하였기 때문에, 잦은 굴곡에도 균열이 발생하지 않고 높은 압력조건에서 늘어남이 적게 되므로 스프링클러용 플렉시블 죠인트로서의 사용이 적합한 것으로서, 외경 : 26.0 ~ 27.5㎜, 두께 : 0.3 ~ 0.4㎜, 피치 : 5.9 ~ 6.5㎜, 요홈부의 폭 : 2.4 ~ 2.6㎜, 산의 높이 : 2.65 ~ 2.75㎜인 것을 특징으로 한다.

Description

스프링클러용 플렉시블 튜브{Flexible Tube for Springkler}
본 발명은 건축물의 천정에 설치되는 화재 진압용 스프링클러 시스템의 배관에 관한 것으로서, 특히 천정에 설치되고 물 또는 화재 진압용 가스등의 소화제를 공급하는 주관에서 스프링클러 살수헤드까지를 연결하는 스프링클러용 죠인트의 플렉시블 튜브에 관한 것이다.
건축물에 설치되는 일반적인 스프링클러 시스템은 도 1에 도시된 바와같이 건축물의 천정내부에 설치되고 하측에 천정판(A)이 부착되는 천정바(2)에 지지대(3)가 체결구(1)로서 고정되고, 상기 지지대(3)에는 스프링클러 살수헤드(5)가 끝단에 장착된 레듀사(4)가 체결구(6)에 의해 고정되며, 상기 레듀사(4)의 선단에는 체결넛트(8)에 의해 스프링클러용 플렉시블 튜브(7)의 일단이 연결되고, 상기 스프링클러용 플렉시블 튜브(7)의 타단은 스프링클러 살수헤드로 소화제를 공급하는 주관(미도시)이 니플(9)로서 연결된다.
상기의 스프링클러용 플렉시블 죠인트는 공간이 좁은 천정내부에 설치된 냉난방닥트, 천정보, 전기통신관, 전등 등을 피하여 설치되어야 하므로 수십회 좌우로 굽으려도 파열되지 아니하도록 유연성이 커야 하고 17.5kg/㎠ 이상의 고압력의 소화제가 가압되는 경우에도 플렉시블 죠인트의 길이가 늘어나 천정판에 밀착된 살수헤드가 천정판에서 이탈되지 않도록 늘어나는 량이 작아야 하는 동시에 화재발생으로 인하여 스프링클러가 작동할 때 유체저항이 적은 플렉시블 튜브를 사용하여야 하는데 플렉시블 튜브는 유연성이 양호하면 길이가 늘어나는 량이 커져 고압력을 받았을 때에 늘어나는 길이가 길어지고, 신축성이 적어 늘어나는 길이가 짧게 되면 유연성이 불량해져 굴곡시 균열이 발생하여 소화제가 누수되는 상관관계에 있다.
따라서, 각 국가는 스프링클러용 플렉시블 죠인트 규격에서 굴곡시험, 신율시험 및 압력시험을 엄격하게 규정하고 있기 때문에 스프링클러용 죠인트는 유연성이 양호하면서도 변형량이 작은 플렉시블 튜브가 요청되고 있다.
종래기술로서 대한민국 실용신안 공고 제93-4992호는 스프링클러 배관용 플렉시블 죠인트 장치를 개시하고 있으나. 이는 화재발생시 소방차의 고압력에 의하여, 플렉시블 튜브의 길이가 늘어나거나 파열되는 등의 문제점을 보완하기 위한 것으로서, 튜브 주위를 스테인레스 강선재로 직조한 보호망으로 감싸도록 구성되어 있기 때문에 제조경비가 과다한 단점이 있고, 본 출원인이 고안한 대한민국 실용신안 등록 제117170호 역시 압력 17.5kg/㎠를 가압할 때 플렉시블 죠인트가 늘어나 천정내부에 설치된 전기배선과 접촉하여 스파크가 발생될 수 있는 문제점이 있을 뿐만 아니라, 스프링클러용 살수헤드가 천정판에서 이탈하는 등의 단점이 있고, 또한 상기 고안들은 모두 유연성이 낮아 시공시 여러 차례 좌우로 굴곡을 할 경우에 용접부위가 파열되어 소화제가 누수되는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 유연성이 양호 하면서도 변형량이 적은 스프링클러용 플렉시블 죠인트에 사용되는 플렉시블 튜브를 제공함으로서, 상기 죠인트에 굴곡이 반복되어도 죠인트에 균열이 발생하지 아니하고 스프링클러를 천정에 쉽게 설치할 수 있음과 아울러 높은 소화제의 압력조건에서도 늘어남이 적게 되어 스프링클러 살수헤드가 천정에서 이탈되지 않도록 함으로써, 어떠한 열악한 조건에서도 스프링클러가 그 기능을 달성할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.
도 1은 일반적인 스프링클러 시스템이 건축물에 설치된 상태가 표현된 사시도,
도 2는 스프링클러용 죠인트에 사용되는 플렉시블 튜브의 사시도,
도 3은 본 발명의 굴곡시험 상태도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
7 : 스프링클러용 플렉시블 죠인트 D : 외경
H : 산의 높이 P : 피치
W : 요홈부의 폭
상기 목적을 실현하기 위한 본 발명은 스테인레스 스틸로 제조되고 외경이 26.0㎜ 내지 27.5㎜이고 두께가 0.3㎜ 내지 0.4㎜인 스프링클러용 플렉시블 죠인트에 있어서, 피치가 5.90㎜ 내지 6.50㎜이고, 산의 높이가 2.65㎜ 내지 2.75㎜ 이며, 요홈부의 폭이 2.4㎜ 내지 2.6㎜ 인 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
스테인레스 스틸 STS 316L(UNS-S31603)로 제조되고 외경이 27.2㎜이며 두께가 0.3㎜인 나선형상의 튜브를 다음의 실시예에서와 같이 피치P를 5.90 ~ 6.50㎜, 요홈의 폭D을 2.40 ~ 2.60㎜, 산의 높이를 2.65 ~ 2.75㎜ 범위내의 특정칫수가 되도록 시료 나선형상의 플렉시블 튜브를 제조한 다음, 상기의 시료 튜브의 일단을 밀봉한 후 타단을 통하여 물을 공급하여 수압 17.5kg/㎠을 3분간 가한 다음 연신율 E을 측정하고, 상기의 시료 튜브에 수압 1㎏/㎠을 가압하여 도 3에 도시된 바와같이 A →B →A, A →C →A 방향으로 180°굴곡을 1회로 계산하여 반복 굴곡시켜 시료 튜브에 누수현상이 발생할 때 까지의 총 굴곡횟수R을 측정하였다.
상기에서 스테인레스 스틸 STS 316L은 C 0.03%이하, Si 0.5 ~ 0.75%, P 0.045%이하, S 0.030%이하, Ni 12.00 ~ 15.00%, Cr 16.00 ~ 18.00%, Mo 2.00 ~ 3.00%가 함유된 스테인레스 스틸을 의미한다.
(실시예 1)
외경D : 26㎜, 두께T : 0.3㎜, 피치P : 6.50㎜, 요홈의 폭 W : 2.40㎜, 산의 높이H : 2.65㎜, 길이L₁: 835㎜인 시료나선관을 제조하여 연신율E와 굴곡횟수R을 측정한 결과, 연신율E : 0.38%, 굴곡횟수R : 15회인 결과를 얻었다.
(실시예 2)
외경D : 26.5㎜, 두께T : 0.3㎜, 피치P : 6.33㎜, 요홈의 폭W : 2.45㎜, 산의 높이H : 2.70㎜, 길이L₁: 847.5㎜인 시료나선관은 연신율E : 0.41%, 굴곡횟수R :l6회를 나타냈다.
(실시예 3)
외경D : 27㎜, 두께T : 0.3㎜, 피치P : 6.25㎜, 요홈의 폭W : 2.50㎜, 산의 높이H : 2.73㎜, 길이L1: 832.5㎜인 시료나선관은 연신율E : 0.48%, 굴곡횟수R :l7회을 나타냈다.
(실시예 4)
외경D : 27.2㎜, 두께T : 0.3㎜, 피치P : 6.10㎜, 요홈의 폭W : 2.55㎜, 산의 높이H : 2.74㎜, 길이L1: 840㎜인 시료나선관은 연신율E : 0.54%, 굴곡횟수R :l8회를 나타냈다.
(실시예 5)
외경D : 27.5㎜, 두께T : 0.4㎜, 피치P : 5.90㎜, 요홈의 폭W : 2.60㎜, 산의 높이H : 2.75㎜, 길이L1: 845㎜인 시료나선관은 연신율E : 0.40%, 굴곡횟수R :l7회를 나타냈다.
다음의 표 1은 상기 실시예의 나선관의 칫수 및 시험결과를 나타내고 있다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 실시예5
외경D(mm) 26.0 26.5 27.0 27.2 27.5
두께T(mm) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4
피치P(mm) 6.50 6.33 6.25 6.10 5.90
요홈의 폭W(mm) 2.40 2.45 2.50 2.55 2.60
산의 높이H(mm) 2.65 2.70 2.73 2.74 2.75
가압전 길이L1(mm) 835 847.5 832.5 840 845
가압후 길이L2(mm) 838.2 851 836.5 844.5 849.7
연신길이L3(L2-L1)mm 3.2 3.5 4.0 4.5 4.7
연신율E(L3/L1×100)% 0.38 0.41 0.48 0.54 0.40
굴곡횟수R 15 16 17 18 17
상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 피치P가 커질수록 연신율E는 감소되는 반면 굴곡횟수R은 증가하고 요홈폭W가 커질수록 연신율E도 커지고 굴곡횟수R도 증가하는 현상이 나타났다. 본 발명에 따른 플렉시블 튜브는 수압 17.5kg/㎠를 3분간 가한 후 측정된 연신율이 0.54% 이하인 반면에 튜브에 수압 1㎏/㎠을 가압한 후 누수현상이 발생할 때까지 180°굴곡횟수는 15회 이상으로서, 스프링클러 작동시 고압의 소화제 압력이 작용하는 경우에도 늘어남이 극히 미약하고 배관시 여러번을 굴곡시켜도 누수현상이 발생하지 않게 되므로, 열악한 시공 조건하에서도 스프링클러의 작동에 전혀 지장이 없는 죠인트로서 사용될 수 있다.
한편, 본 발명에 대한 비교예로서, 본원발명과 동일 재질의 스테인레스 스틸로 제조되고 외경D : 26.8㎜, 두께T : 0.3㎜, 피치P와 나선관의 요홈의 폭W 및 산의 높이H를 다음과 같이 특정하여 본원발명과 같은 시험조건으로 연신율E 및 굴곡횟수R을 측정한 결과는 다음과 같다.
(비교예 1)
요홈의 폭W : 1.0㎜, 피치P : 4.0㎜, 산의 높이H : 2.45㎜, 길이L1: 852㎜인 나선관의 경우 연신율E : 4.69%, 굴곡횟수R : 4회
(비교예 2)
요홈의 폭W : 1.5㎜, 피치P : 4.5㎜, 산의 높이H : 2.50㎜, 길이L1: 854㎜인 나선관의 경우 연신율E : 3.16%, 굴곡횟수R : 5회
(비교예 3)
요홈의 폭W : 2.0㎜, 피치P : 5.0㎜, 산의 높이H : 2.55㎜, 길이L1: 856㎜인 나선관의 경우 연신율E : 0.35%, 굴곡횟수R : 6회
(비교예 4)
요홈의 폭W : 2.5㎜, 피치P : 5.5㎜, 산의 높이H : 2.60㎜, 길이L1: 847㎜인 나선관의 경우 ,연신율E : 0.47%, 굴곡횟수R : 10회
(비교예 5)
요홈의 폭W : 2.8㎜, 피치P : 6.8㎜, 산의 높이H : 2.78㎜, 길이L1: 844㎜인 나선관의 경우 ,연신율E : 0.36%, 굴곡횟수R : 10회
다음의 표 2는 상기한 비교예의 나선관의 횟수 및 시험결과를 나타내고 있다.
비교예1 비교예2 비교예3 비교예4 비교예5
외경D(mm) 26.8 26.8 26.8 26.8 26.8
두께T(mm) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
피치P(mm) 4.0 4.5 5.0 5.5 6.8
요홈의 폭W(mm) 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8
산의 높이H(mm) 2.45 2.50 2.55 2.60 2.78
가압전 길이L1(mm) 852 854 856 847 844
가압후 길이L2(mm) 892 881 859 851 847
연신길이L3(L2-L1)mm 40 27 3 4 3
연신율E(L3/L1×100)% 4.69 3.16 0.35 0.47 0.36
굴곡횟수R 4 5 6 10 10
상기의 비교예1, 2는 연신율 E가 크고 굴곡횟수R이 적어 고압의 소화제가 작용할 때 죠인트가 쉽게 늘어남과 동시에 굴곡시 쉽게 균열이 발생하게 되므로 스프링클러용 플렉시블 죠인트로서의 사용이 부적절하고, 비교예3, 4, 5는 연신율E는 적어 양호하나 굴곡횟수R이 적어 굴곡시 쉽게 균열이 발생하는 문제점이 발생된다.
이와같이 본 발명의 스프링클러용 플렉시블 튜브는 나선관의 외경, 두께, 핏치, 요홈부의 폭 및 산의 높이를 조절하여 유연성은 크고 늘어나는 량은 적게 하였기 때문에, 잦은 굴곡에도 균열이 발생하지 않고 높은 압력조건에서 늘어남이 적게 되므로 스프링클러용 플렉시블 죠인트로서의 사용이 적합한 것으로서, 외경 : 26.0 ~ 27.5㎜, 두께 : 0.3 ~ 0.4㎜, 피치 : 5.9 ~ 6.5㎜, 요홈부의 폭 : 2.4 ~ 2.6㎜, 산의 높이 : 2.65 ~ 2.75㎜인 것을 특징으로 한다.

Claims (3)

  1. 스테인레스 스틸로 제조되어 스프링클러용 플렉시블 죠인트로 사용되는 통상의 나선관에 있어서,
    상기 나선관은 외경 : 26.0 ~ 27.5㎜, 두께 : 0.3 ~ 0.4㎜, 피치 : 5.9 ~ 6.5㎜, 요홈부의 폭 : 2.4 ~ 2.6㎜, 산의 높이 : 2.65 ~ 2.75㎜인 것을 특징으로 하는 스프링클러용 플렉시블 튜브.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 스프링클러용 플렉시블 죠인트는 외경 : 27.2㎜, 두께 : 0.3㎜, 피치 : 6.1㎜, 요홈의 폭 : 2.55㎜인 것을 특징으로 하는 스프링클러용 플렉시블 튜브.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서
    상기 스프링클러용 플렉시블 죠인트는 스테인레스 스틸 STS 316L (UNS-S316 03)로 제조된 것을 특징으로 하는 스프링클러용 플렉시블 튜브.
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