KR100585936B1 - 소화용 분무장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 소화용 분무장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상부 내주면에 나사산이 구비된 중앙의 관통홀과, 중간부에서 외측으로 돌출되는 걸림턱과, 하부 외주면 상측에 링홈이 형성되며 하측으로 나사산이 구비된 상부바디와; 상단 내주면에 상기 링홈 및 나사산과 대응되는 링홈 및 나사산과, 중앙 내부의 경사면에 형성되어 하향 관통되는 다수개의 분사유로와, 상기 분사유로와 연장되며 내주면에 나사산이 형성된 노즐팁공이 구비된 하부바디와; 상기 노즐팁공에 착탈되게하며 중앙 내부에 오리피스가 형성된 볼트머리와, 상기 나사산에 대응되는 외주면의 나사산과, 내부에 2개의 철사로 나선결합시킨 와류발생밴이 삽입 설치된 노즐팁부와; 상기 링홈에 설치되는 오링으로 구성되는 중간재부를 포함하여 구성된 소방용 분사장치에 있어서, 상기 상부바디의 관통홀은 중앙 내부로 확장되는 경사면이 형성되며 원형두부에는 조임면이 형성되고, 상기 하부바디의 나사산 하측 내부에는 상기 나사산을 가공하기 위한 작업홈이 형성되며, 상기 상부바디와 하부바디 사이 중앙에 형성된 챔버내에는 중간재부인 도립(倒立) 반구형 매쉬가 설치되는 것을 특징으로 하는 소화용 분무장치를 제공한다.
노즐팁, 오리피스, 와류발생밴, 챔버, 매쉬, 나사산,

Description

소화용 분무장치{DEVICE OF SPRAYING FOR FIRE EXTINGUISHING}
도 1은 종래기술에 따른 소방용 분사장치의 구조를 도시한 부분단면도.
도 2a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 구조를 도시한 사시도.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예인 소화용 분무장치의 구조를 도시한 사시도.
도 3a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 내부구조 부분단면사시도.
도 3b는 본 발명의 다른 실시예의 내부구조를 도시한 부분단면사시도.
도 4a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 내부구조를 도시한 단면도.
도 4b는 본 발명의 다른 실시예의 내부구조를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 노즐팁의 구조를 도시한 부분단면사시도.
도 6은 본 발명의 노즐팁 내부의 와류발생밴의 구조를 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 상부바디 11 : 관통홀
12 : (내주면)나사산 13 : 걸림턱
14,24 : 링홈 15,25 : 나사산
16 : (확장)경사면 19 : 원형두부
19-1 : 조임면 20 : 하부바디
21 : 분사유로 22 : 노즐팁공
23,33 : 나사산 26 : 작업홈
27 : (중앙)경사면 30 : 노즐팁부
31 : 볼트머리 32 : 오리피스
39 : 와류발생밴 40 : 중간재부
41 : 챔버 42 : 매쉬
42-1 : 연장편 42-2 : 만곡부
44 : 오링 100 : 소화용 분무장치
본 발명은 화재 진압시 사용되는 소화용 분무장치에 관한 것으로, 특히 가스와 물 2개를 혼합한 이류체 노즐이 아닌, 단일유체(물)만으로 미세한 물입자를 분무시키는 10bar 내외의 저압노즐로써 일반 화재 뿐만 아니라, 유류화재를 진압할 수 있으며 일정한 공간에서의 화재 발생시 소화전 혹은 수공급원으로부터 직선형태로 공급된 물을 와류되게 유도하여 노즐 끝단에서 안개형태로 분무되게하여 소화하고, 상기 공급된 물에 이물질이 함유된 경우 적절하게 걸러줄 수 있도록 개선된 소화용 분무장치에 관한 것이다.
통상, 화재 발생시에는 분말소화기(포말소화기 포함)를 이용하여 그 내부에 충전된 소화약재를 화재 발생원(이하 "화원"이라 함)에 분사하거나 혹은 소화전에 호스를 연결한 후 소화전으로부터 공급되는 고압의 물을 화원에 직접 분사하여 화 재를 진압하였다. 이러한 소화제의 일종으로서 그동안 강력한 효과의 할로겐을 소화약제로 많이 사용해 왔으나, 환경문제로 인하여 사용금지됨에 따라 가스계와 수계를 소화설비에 사용되고 있다.
근자에는 기술발달에 힘입어 화재 발생시 이를 즉시 검지하여 건물 등의 천정면에서 물이 분사되도록 배설된 스프린클러(SPRINKLER)와 같은 자동소화설비를 통해 초기에 화재를 진압할 수 있도록 개선되었다.
그러나, 이러한 스프린클러와 같은 자동소화설비의 경우에는 분사되는 화재 진압용 물 입자가 커 소비되는 물의 량에 비해 냉각 진압방식이라서 소화속도가 늦을 뿐만 아니라, 석유나 경유 등과 같은 유류화재인 경우 유류와 물이 분리되는 현상 때문에 연소되고 있는 유류를 적절히 소화시킬 수 없다. 더구나 다량의 물이 분사됨에 따라 화재와 관련없는 자재. 물품들이 물에 의한 손상을 입게 되는 경우가 발생된다.
가스계(CO2, N2) 소화설비는 작동전까지 인명의 대피와 모든 환풍로의 폐쇄가 필요하여 화제의 초기 진압에 어려움을 겪게 될 뿐만아니라, 오동작 등으로 안전사고도 발생될 우려가 높다는 단점이 있었다.
그래서, 화원의 주변에 물을 안개형태로 분무시켜 적은 물의 량으로 소화가 가능하고, 물로 인한 2차적 피해를 감소시키며, 시공 및 설비의 비용을 절감할 수 있으며, 화원의 열에 의해 수증기로 변화되면서 수증기의 생성과 체적의 팽창으로 인하여 연소물 주위의 산소 농도를 낮게할 뿐만 아니라, 가연성 물질로 방출되는 복사열까지 차단하며 안전하게 조기 진압시킬 수 있는 미분무수 소화설비가 개발되 고 있다.
상기와 같이 효율적인 화재 진압이 가능한 미분무수 소화설비에 관한 연구가 최근 진행되고 있으며 그 일환의 하나로 예컨대, 핀랜드의 '순트홀름'이 국내 출원하여 등록특허 제210033호(1999.04.22)로 등록된 "소화장치"와, 국내 '현대산업공사'가 출원하여 등록실용신안 제258499호(2001.12.11)로 등록된 "소방용 유체 분무노즐" 및 도 1에 나타난 바와 같이, 본 출원인이 출원하여 등록실용신안 제208754호(2002.06.25)로 등록된 "소방용 분사장치" 등 물만 사용하는 노즐이 있고, 다른 종류의 노즐로써 가스와 물 2가지를 혼합한 이류체 노즐이 있는데 이러한 이류체 노즐의 특허로는 US 5014790호, US 4989675호, US2361144호 등이 있다.
이러한 이류체 노즐은 소형 공간의 화재진압에 적용되는 것이 대부분이었고, 가스와 물 각각의 배관 작업으로 인하여 시스템 금액 상승 및 유지보수가 어렵다는 문제점이 있었다.
그런데, 기존 미분무수 노즐은 상기 등록특허 제210033호와 같이 노즐바디가 단일체로 구성되어 내부 고장시 분리가 어려워 유지 보수가 곤란하고, 약 50~200 bar정도되는 고압을 이용하게 되어 있어 고압으로 인하여 배관에서 누설될 위험성이 있어 안전사고가 발생될 수 있으며 유지보수도 힘들다는 문제점이 있었다.
그리고, 단일체의 노즐바디인 상기 등록실용신안 제258499호 및 본 출원인의 등록실용신안 제208754호는 소화전 혹은 수공급원으로부터 이물질이 함유된 소화용 물이 공급될때 매쉬 또는 필터가 챔버공간 내부에 구비되어 있지 아니하여 분사노즐의 막힘현상으로 소화용노즐의 기능을 살리지 못하는 문제점도 있었다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 저압용으로 단일유체(물)만으로도 화재를 진압할 수 있는 미분무수를 생성시키는 저압노즐로써 소화수의 공급을 위한 노즐의 체결 및 분리가 용이하며, 소화수의 이물질을 챔버에 장착되어 있는 매쉬에 의해 걸러줌으로써 노즐팁이 막히는 것을 방지할 수 있으며, 노즐팁의 오리피스단부를 통해 화재를 진압할 수 있는 적절한 물입자가 생성되도록 물을 와류발생밴에 의해 간단히 안개형태로 분무시킬 수 있는 소방용 분사장치를 제공하고자 하는 것이 목적이다.
상기 기술한 목적을 달성하기 위하여, 상부 내주면에 나사산이 구비된 중앙의 관통홀과, 중간부에서 외측으로 돌출되는 걸림턱과, 하부 외주면 상측에 링홈이 형성되며 하측으로 나사산이 구비된 상부바디와; 상단 내주면에 상기 링홈 및 나사산과 대응되는 링홈 및 나사산과, 중앙 내부의 경사면에 형성되어 하향 관통되는 다수개의 분사유로와, 상기 분사유로와 연장되며 내주면에 나사산이 형성된 노즐팁공이 구비된 하부바디와; 상기 노즐팁공에 착탈되게하며 중앙 내부에 오리피스가 형성된 볼트머리와, 상기 나사산에 대응되는 외주면의 나사산과, 내부에 2개의 철사로 나선결합시킨 와류발생밴이 삽입 설치된 노즐팁부와; 상기 링홈에 설치되는 오링으로 구성되는 중간재부를 포함하여 구성된 소방용 분사장치에 있어서, 상기 상부바디의 관통홀은 중앙 내부로 확장되는 경사면이 형성되며 원형두부에는 조임면이 형성되고, 상기 하부바디의 나사산 하측 내부에는 상기 나사산을 가공하기 위한 작업홈이 형성되며, 상기 상부바디와 하부바디 사이 중앙에 형성된 챔버내에는 중간재부인 도립(倒立) 반구형 매쉬가 설치되는 것을 특징으로 하는 소화용 분무장치를 제공한다.
이하 본 발명의 구성과 그 일 실시예를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 첨부된 도면을 살펴보면, 도 2a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2b는 본 발명의 다른 실시예인 소화용 분무장치의 구조를 도시한 사시도이며, 도 3a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 내부구조 부분단면사시도이고, 도 3b는 본 발명의 다른 실시예의 내부구조를 도시한 부분단면사시도이며, 도 4a는 본 발명에 따른 소화용 분무장치의 내부구조를 도시한 단면도이고, 도 4b는 본 발명의 다른 실시예의 내부구조를 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 노즐팁의 구조를 도시한 부분단면 사시도이고, 도 6은 본 발명의 노즐팁 내부의 와류발생밴의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명의 소화용 분무장치(100)는 체결부 또는 노즐 아답터(NOZZLE ADAPTOR) 기능을 하는 상부바디(10)와 노즐팁부(30)를 내재하여 노즐바디 기능을 하는 하부바디(20)로 크게 구분되고, 상기 상.하부바디(10,20) 사이의 연결부로서 중간재부(40)가 형성된다.
우선, 본 발명의 전체적인 외부 형상인 도2a와 다른 실시예인 도2b에서 살펴보면, 도2a 및 도2b는 모두 상부바디(10)의 하부에 절두원추형상의 하부바디(20)가 결합되며, 하부바디(20)의 하부 측면에는 중앙 내부에 오리피스(32)가 형성된 볼트머리(31)를 구비한 다수개의 노즐팁부(30)가 방사상으로 돌출되어 있다. 특히, 도2a 및 도2b에 나타난 구성상 차이점을 설명하면, 다른 실시예인 도2b의 하부바디(20)에는 수직하방으로 분사되도록 구성된 동일한 노즐팁부(30)가 중앙 내부로 삽입되게 설치되고, 도2a의 하부바디(20)에는 방사상 노즐팁부(30)가 더 많이 설치된 것을 보여주고 있다.
도3a 및 도3b에 도시된 바와같이, 이들의 내.외부구성을 설명하면, 상기 상부바디(10)에 있어서, 조임면(19-1)이 형성된 원형두부(19)의 중앙에는 관통홀(11)이 형성되고, 상기 원형두부(19)의 내주면에는 소화수 공급선과 연결을 위하여 나사산(12)이 형성되어 있으며, 그 하방에는 확장 경사면(16)이 형성되어 있다. 그리고, 상기 나사산(12)은 나사산 보호를 위하여 암나사 형태로 구성되었으며 상황에 따라 착탈.변경이 용이하도록 형성된 것이고, 상기 원형두부(19)의 하방에는 걸림턱(13)이 외측으로 돌출되게 형성되며 그 하방에 누수방지용 링을 위한 링홈(14)이 형성되면서 하측으로 상기 하부바디(20)과 결합하기 위한 나사산(15)이 연장되며 구성된다.
또한, 상기 하부바디(20)는 상단 내주면에 상기 링홈(14) 및 나사산(15)과 대응되는 링홈(24) 및 나사산(25)이 형성되고, 상기 하부바디(20)의 나사산(25) 하측 내부에는 상기 나사산(25)을 가공하기 위한 작업홈(26)이 형성되며, 중앙 내부에는 사용목적에 따라 분사방향을 변경할 수 있는 다수개의 분사유로(21)가 하향 방사상 또는 직하방향으로 관통되며 경사면(27)에 형성된다. 따라서, 상기 분사유로(21)는 노즐팁부(30)와 함께 사용목적에 따라 설치 수량 및 분사방향을 변형시킬 수 있다. 또한, 상기 오리피스(32)도 사용목적에 따라 변경이 가능하다.
그리고, 상기 분사유로(21)와 연장.관통되며 내주면에 나사산(23)이 형성된 노즐팁공(22)이 노즐팁(30)을 삽입시키기 위하여 구비된다.(도4b 참조)
도4a 및 도4b에 도시된 바와같이, 상기 상부바디(10)와 하부바디(20) 사이에 형성된 중간재부(40)로써, 본 발명의 소화용 분무장치(100)의 중앙에 형성된 챔버(41)내에는 도립(倒立)된 반구형 매쉬(42)가 연장편(42-1) 및 만곡부(42-2)를 형성하며 설치되고, 상기 링홈(14,24)에는 오링(44)이 누수방지를 위하여 구비된다. 상기 매쉬(42)의 주연부에 형성된 연장편(42-1)은 상기 상부바디(10)의 하단부와 상기 하부바디(20)의 경사면(27) 상단부에 압착.고정되며, 상기 매쉬(42)의 만곡부(42-2)는 곡면형으로 형성되어 이물질 제거 면적을 높이고, 상기 만곡부(42-2)의 상단부도 상기 상부바디(10)의 확장 경사면(16) 상단부와 높이를 같게 하여 인입되는 소화수가 확산되는 입구부터 오리피스(32)의 직경보다 큰 이물질이 제거(걸름)되도록 구성되어 있다.
그리고, 도4a 내지 도6에 도시된 바와같이, 상기 분사유로(21)에 연장.관통되는 노즐팁공(22) 내부에 나선 착탈되게 설치되어 미분무수를 생성시키는 노즐팁부(30)는, 중앙 내부에 오리피스(32)가 형성된 볼트머리(31)와, 상기 나사산(23)에 대응되는 외주면의 나사산(33)과, 내부에 2개의 선재(線材)인 철사로 나선결합시킨 와류발생밴(39)이 삽입되어 일정간격의 방사상으로 분사되도록 설치된다. 상기 오리피스(32)의 전후방은 나팔형상으로 확장되게 구성된다. 또한, 도4b에 나타난 바와 같이, 하부 중앙에 직하방으로 분사되도록 노즐팁부(30)가 설치되기도 한다.
작용에 대하여 설명하면, 외부의 소화수관과 나사산에 의해 밀착.연결되면 소화수는 외부의 수압에 의해 관통홀(11)을 통과하여 확산되면서, 수밀(누수방지)된 챔버(41) 내의 매쉬(42)를 통과하면서 이물질이 걸러지게 된다. 챔버(41) 내로 모여진 소화수는 각 분사유로(21)를 지나 와류발생밴(39)을 통과하게 되어 오리피스(32) 후방의 일정공간에서 충분한 회전력를 확보한 뒤, 유로가 좁아지는 상기 오리피스를 통과하게 되면 갑작스러운 확장으로 인한 감압효과가 발생되므로 소화수가 미립.확산되면서 끝단의 나팔형상에 의해 일정각으로 분사되게 된다.
본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 첨부된 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명은 일반화재 및 유류화재 뿐만 아니라, 전기화재에도 환경친화적인 물만으로 효율적인 화재진압을 할 수 있고, 사용목적에 따라 노즐팁의 개수 및 방향 변경이 가능하며, 저압을 이용함으로써 설계.제작.시공 및 유지.보수가 용이하며, 소화수의 미세한 분무로 소화시 발생되는 분진 및 복사열을 제거하면서 소화수의 소비를 최소화할 수 있고, 공급을 위한 노즐의 체결 및 분리가 용이하며, 소화수의 이물질을 걸러줌으로써 노즐팁이 막히는 것을 방지할 수 있다.

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  3. 상부 내주면에 나사산(12)이 구비된 중앙의 관통홀(11)과, 중간부에서 외측으로 돌출되는 걸림턱(13)과, 하부 외주면 상측에 링홈(14)이 형성되며 하측으로 나사산(15)이 구비되고, 원형두부(19)에는 조임면(19-1)이 형성되는 상부바디(10)와; 상단 내주면에 상기 링홈(14) 및 나사산(15)과 대응되는 링홈(24) 및 나사산(25)과, 중앙 내부의 경사면(27)에 형성되어 하향 관통되는 다수개의 분사유로(21)와, 상기 분사유로(21)와 연장되며 내주면에 나사산(23)이 형성된 노즐팁공(22)이 구비된 하부바디(20)와; 상기 노즐팁공(22)에 착탈되게하며 중앙 내부에 오리피스(32)가 형성된 볼트머리(31)와, 상기 나사산(23)에 대응되는 외주면의 나사산(33)과, 내부에 2개의 철사로 나선결합시킨 와류발생밴(39)이 삽입 설치된 노즐팁부(30)와; 상기 링홈(14,24)에 설치되는 오링(44)으로 구성되는 중간재부(40)를 포함하여 구성된 소방용 분사장치에 있어서,
    상기 상부바디(10)의 관통홀(11)은 중앙 내부로 확장되는 경사면(16)이 형성되며, 상기 하부바디(20)의 나사산(25) 하측 내부에는 상기 나사산(25)을 가공하기 위한 작업홈(26)이 형성되며, 상기 상부바디(10)와 하부바디(20) 사이 중앙에 형성된 챔버(41)내에는 중간재부(40)인 도립(倒立) 반구형 매쉬(42)가 설치되고, 상기 매쉬(42)는 주연부에 연장편(42-1)이 형성되어 상기 상부바디(10)의 하단부와 상기 하부바디(20)의 경사면(27) 상단부에 압착·고정되고, 상기 매쉬(42)의 만곡부(42-2) 상단부는 상기 상부바디(10)의 확장 경사면(16) 상단부와 같은 높이인 것을 특징으로 하는 소화용 분무장치.
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