KR100609722B1 - Multiple impingement spray nozzle - Google Patents
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Abstract
본 발명은 적은 크기의 액적을 형성하여 표면적을 넓혀 화재진압시 신속하게 화재를 진압하도록 하는 다중충돌 분무노즐에 관한 것이다. 본 다중충돌 분무노즐은 물을 공급하는 공급관과, 상기 공급관과 스크류결합되어 적어도 둘 이상의 분기수로를 가지고 있으며, 상기 분기수로의 말단에 그 진행방향이 각각 외측을 향하며 분사액적이 충돌하지 않은 위치에서 연통공이 형성되어 있는 노즐본체와, 상기 노즐본체의 연통공에 기밀결합되어 있는 소켓과, 소정의 가압공간이 형성되도록 상기 소켓에 기밀결합되고 그 공간에서 직분사를 일으켜 외부를 향하여 소정크기의 액적으로 분사시키는 분사구를 갖는 노즐헤드부와, 상기 노즐헤드부의 공간에 배치되어 노즐헤드부의 분사구측과 접촉되며 상기 화재진압수를 60bar이상의 고압으로 가압하여 직분사가 형성되도록 유도하는 직분사형 가압부로 이루어진 다중충돌 분무노즐에 있어서, 상기 노즐본체의 저면부에서 저면 지름의 내면 중심부를 향하여 형성된 경사면과; 상기 노즐본체의 내면에서 적어도 둘 이상으로 형성된 상기 분기수로는 그 말단 방향이 내측을 향하여 기울어져 상기 경사면에 형성된 연통공과; 상기 소켓 내부에 마련된 상기 직분사형 가압부와 상기 노즐헤드부의 분사구를 통해서 직분사되는 분사액적의 진행방향이 상호 교차되도록 기울어진 상기 연통공에 의해서 상기 연통공으로부터 소정 거리를 둔 충돌위치에서 충돌되어 균일한 액적분포와 비교적 적은 크기의 액적과 확대된 분사각을 형성한 것을 특지으로 한다. 이에 의해, 고압으로 직분사 액적을 상호 충돌시켜 보다 광범위하고 작은 액적이 더 많이 생성되도록 유도함으로써 보다 넓은 면적으로 분포된 화염을 신속하게 진압할 수 있기 때문에 인명과 재산피해를 미연에 방지하여 안전을 확보할 수 있는 다중충돌 분무노즐이 제공된다.The present invention relates to a multi-impact spray nozzle to form a droplet of a small size to increase the surface area to extinguish the fire quickly during the fire extinguishing. The multi-impact spray nozzle has a supply pipe for supplying water, and screwed to the supply pipe and has at least two or more diverging channels, the direction of travel at the end of the diverging channels toward the outside, respectively, in a position where the spray droplets do not collide. A nozzle body having a communication hole formed therein, a socket hermetically coupled to the communication hole of the nozzle body, and a gas tightly coupled to the socket so as to form a predetermined pressurized space, and directly spraying in the space to form a droplet having a predetermined size toward the outside. Multiple nozzle head portion having a nozzle for injecting the nozzle and the direct injection type pressure portion disposed in the space of the nozzle head portion in contact with the nozzle head side of the nozzle head portion to pressurize the fire extinguishing water to a high pressure of 60 bar or more to induce direct injection In the impingement spray nozzle, the inner surface center of the bottom diameter at the bottom of the nozzle body A slant toward and; A communication hole formed in the inclined surface with the branched channel formed at least two or more in the inner surface of the nozzle body inclined toward the inner side thereof; It is collided at a collision position spaced a predetermined distance from the communication hole by the communication hole inclined so that the traveling direction of the spray droplets directly injected through the injection hole of the direct injection type pressurization portion and the nozzle head portion provided inside the socket cross each other. It is characterized by the formation of uniform droplet distribution, relatively small droplets, and an enlarged spray angle. This allows the direct injection droplets to collide with each other at high pressures, leading to the generation of more wider and smaller droplets, thereby rapidly extinguishing the fire spread over a wider area, thus preventing safety and property damage. A multi-impact spray nozzle is provided that can be ensured.
다중, 충돌, 분무, 노즐, 고압, 에스엠디Multiple, Collision, Atomized, Nozzle, High Pressure, SMDM
Description
도 1은 본 발명에 따른 다중 충돌 분무 노즐을 나타낸 종단면도이고,1 is a longitudinal sectional view showing a multiple impingement spray nozzle according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 다중 충돌 분무 노즐로부터 노즐헤드가 분리된 상태의 저면도이고,2 is a bottom view of a nozzle head separated from a multiple impact spray nozzle according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 직분사형 노즐헤드를 나타낸 분리사시도이고,Figure 3 is an exploded perspective view showing a direct injection nozzle head according to the present invention,
도 4는 본 발명에 따른 직분사형 노즐헤드가 조립된 상태에서의 평면도이다.4 is a plan view in a state in which the direct injection nozzle head according to the present invention is assembled.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
1 ; 노즐본체 2 ; 분기수로One ;
3 ; 소켓 4 ; 연통공3; Socket 4; Communicator
5 ; 노즐헤드부 6 ; 분사구5;
7 ; 직분사형 가압부 8 ; 가압공간7; Direct injection type press part 8; Pressurized space
14 ; 호 15 ; 현14; No. 15; prefecture
17 ; 가압유로면 18 ; 직분사홈17; Pressurized
19 ; 안내홈19; Home
본 발명은 다중 충돌 분무노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 적은 크기의 액적을 형성하여 표면적을 넓혀 화재진압시 신속하게 화재를 진압하도록 한 다중 충돌 분무노즐에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-impact spray nozzle, and more particularly, to a multi-impact spray nozzle to form a small droplet size to increase the surface area to extinguish the fire quickly in the event of fire extinguishing.
일반적으로, 화재가 발생하면 일차적으로 빌딩 천장 등에 설치된 스프링클러(sprinkler)에서 화재에 따른 불의 온도를 낮추는 물리적인 소화를 목적으로 대량의 물을 거의 균등하게 공급하여 화재진압을 수행한다.In general, when a fire occurs, a sprinkler installed in a building ceiling or the like performs fire suppression by supplying a large amount of water almost evenly for the purpose of physical extinguishing to lower the temperature of the fire caused by the fire.
이와 같은 종래의 스프링클러는 헤드본체에 물이 유출되는 방수구가 형성되어 있으며, 헤드본체의 일부에 해당하는 두 줄기의 강도가 큰 지지프레임이 있고, 상기 지지프레임의 말단에는 스프링클러헤드의 개방시 방수되는 물을 분산시켜주는 반사판(Deflector)이 결합되어 있으며, 반사판의 중앙부에 있는 볼트를 조여줌으로써 감열부 전체가 스프링클러헤드의 방수구 쪽으로 강하게 밀착된다.
그리고 다수 개의 금속들이 조립되어 있는 감열부의 가운데 부분에는, 용융성 금속이 내장되어 있는데, 화재시의 화열에 의하여 용융성 금속이 녹으면 감열부를 구성하는 조립금속들 간의 힘의 균형이 깨뜨려지면서 상기 감열부가 상기 헤드본체로부터 해체 또는 탈락 됨으로써 스프링클러헤드가 개방되도록 구성되어 있다.Such a conventional sprinkler is formed with a waterproof port for water outflow to the head body, there is a support frame having a large strength of two stems corresponding to a part of the head body, the end of the support frame is waterproof when opening the sprinkler head The reflector (Deflector) is dispersed to disperse the water, and by tightening the bolt in the center of the reflector, the entire heat-sensitive portion is strongly adhered to the spout of the sprinkler head.
In the center portion of the heat sensing unit where a plurality of metals are assembled, a molten metal is embedded, and when the molten metal melts due to fire in a fire, the balance of forces between the assembling metals constituting the heat sensing unit is broken. It is configured to open the sprinkler head by being disassembled or removed from the head body.
그런데, t아기와 같은 종래의 스프링클러는 대량의 물을 공급하여 화재의 온도를 급속하게 낮추어 화재를 진압하기 때문에 고성능의 전자장비들이 갖추어진 공간일 경우 고가의 전자장비를 보호할 수 없어 치명적인 경제적인 손실을 초래하게 되는 문제점이 있다.However, the conventional sprinkler such as a baby supplies a large amount of water and rapidly lowers the temperature of the fire to extinguish the fire. Therefore, it is not possible to protect expensive electronic equipment in a space equipped with high-performance electronic equipment. There is a problem that causes loss.
또한, 화재의 온도가 매우 높을 경우에는 스프링클러에서 제공되는 물로 화 재를 진압하기가 어렵기 때문에 초기진압이 되지않는 문제점이 있으며, 특히, 제공된 많은 물로 인하여 전기적인 기기들을 사용할 수 없거나, 사후 처리가 곤란한 문제점이 있다.In addition, when the temperature of the fire is very high, it is difficult to extinguish the fire with the water provided by the sprinkler, and thus there is a problem that the initial suppression is not possible. There is a difficult problem.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 본 출원인은 스월노즐(10-2002-26262)을 2002. 05. 13일자로, 하이브리드 노즐(10-2002-26163)을 2002. 05. 12일자로 출원하였는 바, 이들은 화재발생시 무수히 많은 분사액적을 분사시켜 화염으로 공급되는 공기를 차단하고 그에 따라 신속하게 초기진압을 수행함은 물론 고가인 고성능의 전자장비 및 기기들을 거의 완전하게 보호할 수 있는 것이다.In order to solve such a problem, the applicant filed a swirl nozzle (10-2002-26262) on May 13, 2002, and the hybrid nozzle (10-2002-26163) on May 12, 2002. In the event of a fire, they can inject a myriad of spray droplets to cut off the air supplied to the flame, and thus quickly perform initial suppression, and almost completely protect expensive and high-performance electronic equipment and devices.
그런데, 상기와 같은 종래의 기술들은 화재가 시작되는 초기단계에서 강력한 효력을 발휘하지만, 넓고 높은 공간일 경우에는 화재현장이 광범위하고, 불 온도가 상당히 높아 분무액적이 화염을 관통할 수 없기 때문에 액적의 증발현상만 일어나므로 화재진압이 거의 불가능한 문제점이 있다.
한편, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로 출원된 등록실용신안 제0368005는 다수개의 연통공이 형성된 노즐본체와; 연통공에 결합된 소켓과; 내부공간에서 와류와 직분사 중 어느 하나를 일으키는 와류형 가압부 및 직분사형 가압부를 포함하는 구성을 제안하고 있으나 이는 노즐본체의 연통공에 결합된 소켓과 소켓 내부에 마련된 와류형 가압부 및 직분사형 가압부에 의해 와류 또는 직분사로 분무할 수 있는 정도의 구성과 이에 의한 작용만을 할 뿐, 보다 광범위하고 작은 액적이 더 많이 생성되도록 유도하여 보다 넓은 면적으로 분포된 화염을 신속하게 진압할 수는 없다는 문제점이 있다.By the way, the above conventional techniques have a strong effect in the early stage of the fire, but in the case of wide and high space, the fire scene is wide and the fire temperature is so high that the spray droplets cannot penetrate the flame. Since only the enemy evaporation occurs, there is a problem that almost impossible to extinguish the fire.
On the other hand, registered utility model No. 0370005 filed as a means for solving the above problems is a nozzle body formed with a plurality of communication holes; A socket coupled to the communication hole; It proposes a configuration including a vortex pressurizing unit and a direct injection pressurizing unit causing any one of vortex and direct injection in the inner space, but this is a socket coupled to the communication hole of the nozzle body and a vortex pressurizing unit and a direct injection type provided inside the socket. The pressurizing section only allows the vortex or direct injection to be sprayed and the effect thereof, and it is not possible to induce more wider and smaller droplets to quickly extinguish a fire spread over a larger area. There is a problem.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 고압으로 직분사 액적을 상호 충돌시켜 보다 광범위하고 작은 액적이 더 많이 생성되도록 유도함으로써 보다 넓은 면적으로 분포된 화염을 신속하게 진압할 수 있도록 한 다중충돌 분무노즐을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and to direct the direct injection droplets at high pressure to induce more wider and smaller droplets to be generated more wide area flame It is to provide a multi-impact spray nozzle that can quickly extinguish.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 물을 공급하는 공급관과, 상기 공급관과 스크류결합되어 적어도 둘 이상의 분기수로를 가지고 있으며, 상기 분기수로의 말단에 그 진행방향이 각각 외측을 향하며 분사액적이 충돌하지 않은 위치에서 연통공이 형성되어 있는 노즐본체와, 상기 노즐본체의 연통공에 기밀결합되어 있는 소켓과, 소정의 가압공간이 형성되도록 상기 소켓에 기밀결합되고 그 공간에서 직분사를 일으켜 외부를 향하여 소정크기의 액적으로 분사시키는 분사구를 갖는 노즐헤드부와, 상기 노즐헤드부의 공간에 배치되어 노즐헤드부의 분사구측과 접촉되며 상기 화재진압수를 60bar이상의 고압으로 가압하여 직분사가 형성되도록 유도하는 직분사형 가압부로 이루어진 다중충돌 분무노즐에 있어서, 상기 노즐본체의 저면부에서 저면 지름의 내면 중심부를 향하여 형성된 경사면과; 상기 노즐본체의 내면에서 적어도 둘 이상으로 형성된 상기 분기수로는 그 말단 방향이 내측을 향하여 기울어져 상기 경사면에 형성된 연통공과; 상기 소켓 내부에 마련된 상기 직분사형 가압부와 상기 노즐헤드부의 분사구를 통해서 직분사되는 분사액적의 진행방향이 상호 교차되도록 기울어진 상기 연통공에 의해서 상기 연통공으로부터 소정 거리를 둔 충돌위치에서 충돌되어 균일한 액적분포와 비교적 적은 크기의 액적과 확대된 분사각을 형성한 것을 특징으로 하는 다중충돌 분무노즐에 의해 달성된다.The object is, according to the present invention, the supply pipe for supplying water, and screwed with the supply pipe has at least two or more branch channels, the direction of travel at the end of the branch channel to the outside and the spray droplets do not collide A nozzle body in which communication holes are formed in a non-positioned position, a socket that is hermetically coupled to the communication hole of the nozzle body, and an airtight coupling to the socket so as to form a predetermined pressurized space, and direct injection in the space causes a predetermined direction toward the outside. Direct injection type pressurization having a nozzle head portion having a jet port for ejecting droplets of a size, and contacting the nozzle head side of the nozzle head portion in the space of the nozzle head portion to press the fire extinguishing water to a high pressure of 60 bar or more to induce direct injection. In the multi-impact spray nozzle consisting of a portion, the inner surface of the bottom diameter at the bottom of the nozzle body An inclined surface formed toward the center; A communication hole formed in the inclined surface with the branched channel formed at least two or more in the inner surface of the nozzle body inclined toward the inner side thereof; It is collided at a collision position spaced a predetermined distance from the communication hole by the communication hole inclined so that the traveling direction of the spray droplets directly injected through the injection hole of the direct injection type pressurization portion and the nozzle head portion provided inside the socket cross each other. It is achieved by a multi-impact spray nozzle characterized by forming a uniform droplet distribution, relatively small droplets and an enlarged spray angle.
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이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 다중충돌 분무노즐을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 다중 충돌 분무 노즐을 나타낸 종단면도이며, 도 2는 본 발명에 따른 다중 충돌 분무 노즐로부터 노즐헤드가 분리된 상태의 저면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 직분사형 노즐헤드를 나타낸 분리사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 직분사형 노즐헤드가 조립된 상태에서의 평면도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a multi-impact spray nozzle according to the present invention.
1 is a longitudinal cross-sectional view showing a multi-impact spray nozzle according to the present invention, Figure 2 is a bottom view of the nozzle head is separated from the multi-impact spray nozzle according to the present invention, Figure 3 is a direct injection nozzle according to the present invention 4 is an exploded perspective view showing a head, and FIG. 4 is a plan view in a state in which the direct injection nozzle head according to the present invention is assembled.
본 발명에 따른 다중충돌 분무노즐은 도 1에 도시된 바와 같이, 수원지로부터 화재진압수를 공급하기 위한 공급관(미도시)에 스크류방식으로 기밀하게 결합되어 있다. 즉, 노즐본체(1)와 소켓(3), 노즐헤드부(5), 직분사형 가압부(7)를 가지고 있다.Multi-impact spray nozzle according to the present invention, as shown in Figure 1, is hermetically coupled to the supply pipe (not shown) for supplying the fire extinguishing water from the source. That is, it has the nozzle
저면부에서 저면 지름의 내면 중심부를 향하는 경사면(20)이 형성된 노즐본체(1)는 상기 공급관과 스크류결합되어 적어도 둘 이상의 분기수로(2)가 상호 대칭적인 기울기로 형성되며 분기수로(2)는 그 말단 방향이 내측을 향하여 기울어져 상기 경사면(20)에 연통공(4)이 형성되어 있다. 즉 분기수로(2)의 말단의 연통공(4)은 상기 경사면(20)에 형성되므로 그 진행방향이 소정의 충돌위치에서 상호 교차되어 충돌된다.
연통공(4)은 도 2에 도시된 바와 같이, 적어도 둘 이상의 복수 개이며, 등 각도 간격으로 배치되어 있고, 하나의 충돌위치를 향하여 형성되어 있다.The
As shown in Fig. 2, at least two or more communication holes 4 are arranged at equal angular intervals and are formed toward one collision position.
소켓(3)은 상기 노즐헤드부(5)를 체결하기 위한 것으로 연통공(4)에 기밀결합되어 있고, 노즐헤드부(5)에는 소정의 가압공간(8)을 가지고, 그 가압공간(8)에서 외부로 분사시키는 분사구(6)를 가지고 있다. 여기서, 분사구(6)는 70마이크로미터(μm)이하의 분무액적크기(SMD)를 갖는 액적을 분사시킨다.The
한편, 다수의 노즐헤드부(5) 중에서 노즐본체(1)의 원주면에 위치한 다수개의 소켓(3)에 결합되는 노즐헤드부(5)의 가압공간(8)에는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 화재진압수가 60bar이상의 고압으로 형성되도록 가압하고, 동시에 하방을 향하여 직분사가 이루어지도록 유도하는 직분사형 가압부(7)가 수용되어 있다.
직분사형 가압부(7)는 노즐헤드부(5)에 형성된 공간에 일정한 원주각을 갖는 호(14)와 현(15)이 적어도 1회 이상 반복되어 소정의 길이만큼 형성되어 있는 가압본체를 가지며, 상기 가압본체 현(15)의 길이방향에 따라 상광하협형상으로 기울어진 가압유로면(17)을 가지며, 그 하측의 단면 중앙에 함몰되어 상기 분사구(6)와 유통되는 직분사홈(18)을 가지며, 상기 직분사홈(18)과 상기 가압유로면(17) 사이에 가압수를 안내하는 안내홈(19)을 형성하고 있다.On the other hand, the pressurized space 8 of the
The direct
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 다중충돌 분무노즐을 통해 분사된 액체는 주변기상과의 상호작용에 의해 발생하는 액체표면의 불안정성에 의해 분열되어 작은 액적을 구성하게 된다. 이러한 과정을 공기역학적 미립화(aerodynamic atomization)라 한다. As described above, the liquid sprayed through the multi-impact spray nozzle according to the present invention is divided by the instability of the liquid surface generated by the interaction with the surrounding gas to form small droplets. This process is called aerodynamic atomization.
이와 같은 액적은 두 개 이상의 노즐헤드부(5)로부터 분사된 분무가 상호 충돌을 일으켜 액적충돌로 인한 미립화 효과에 의해 더욱 세밀한 분무액적으로 분해된다.Such droplets are decomposed into finer spray droplets by the atomization effect caused by droplet collisions when the sprays sprayed from two or
여기서, 액적의 충돌위치는 분사구(6)로부터 충돌지점(I)까지에 이르는 충돌거리(S)만큼 이격되어 있으며, 충돌거리(S)는 20~50mm이다. 또한, 액적이 충돌될 경우 이상적인 충돌각(θ)은 40~150°사이에서 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the collision position of the droplets is spaced apart by the collision distance (S) from the
이와 같이 충돌을 일으키면, 그 분무단면의 형상은 이중충돌일 경우 차원형태로 이루어지고, 삼중충돌일 경우 원형태로 이루어진다. 충돌각에 따른 분무액적의 분무속도는 40~70°에서 35m/s~45m/s이고, 70~100°에서 25m/s~35m/s이고, 100~150°에서 25m/s이하이다. 충돌거리(S)에 따른 평균적인 SMD는 20mm에서 40~60μm이고, 50m에서 40μm이다.( 단 60~80bar일 경우)In this case, when the collision occurs, the shape of the spray cross section is formed in the dimensional form in the case of a double collision, and in the form of a circle in the case of a triple collision. The spraying speed of the spray droplets according to the impingement angle is 35m / s ~ 45m / s at 40 ~ 70 °, 25m / s ~ 35m / s at 70 ~ 100 ° and below 25m / s at 100 ~ 150 °. The average SMD according to the collision distance (S) is 40 to 60 μm at 20 mm and 40 μm at 50 m (only 60 to 80 bar).
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 고압으로 직분사 액적을 상호 충돌시켜 보다 광범위하고 작은 액적이 더 많이 생성되도록 유도함으로써 보다 넓은 면적으로 분포된 화염을 신속하게 진압할 수 있기 때문에 인명과 재산피해를 미연에 방지하여 안전을 확보할 수 있는 효과가 있으며, 보다 광범위한 분무각을 형성하고, 균일한 크기의 액적이 분포하도록 분무할 수 있기 때문에 전체 액적의 표면적이 증가하여 넓은 영역의 화염을 동시에 진압할 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, the direct injection droplets collide with each other at a high pressure to induce more and smaller droplets to be produced, thereby rapidly extinguishing the fire spread over a wider area, thereby reducing life and property damage. It is effective in securing safety by preventing it in advance, and by forming a wider spray angle and spraying to distribute droplets of uniform size, the surface area of the entire droplet is increased to suppress fires in a large area at the same time. It can be effective.
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2003680050000 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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KR20060022449A (en) | 2006-03-10 |
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