KR101396122B1 - 미분무노즐을 갖는 소화설비 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방용수나 소화액이 공급되는 공급라인에 설치되어 화재발생시 상기 공급라인의 소방용수나 소화액을 분사하여 화재를 진화시키는 소화설비에 관한 것으로, 상기 공급라인에 소통가능하게 결합되어 소방용수나 소화액이 공급되어 이동하는 공급구를 가지며, 공급된 소방용수나 소화액을 배출하는 배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 배출구에 제각기 결합되어 소방용수나 소화액을 미스트상태로 미분무하는 미분무노즐; 상기 하우징의 공급구나 상기 공급라인의 단부를 개폐가능하게 차폐하는 밸브부재; 및 상기 밸브부재를 가압하여 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 차폐하고, 화재발생에 따른 열기에 의해 작동하면서 상기 밸브부재의 개방을 허용하는 스프링클러헤드;를 포함한다. 본 발명은, 하우징의 공급구나 공급라인을 차폐하는 밸브부재가 스프링클러헤드에 의해 개방됨에 따라 기구적인 메커니즘을 통해 구성을 간소화할 수 있으며, 특히 밸브부재를 구성하는 수축관이 스프링클러헤드에 의해 수축되거나 이완되면서 피스톤을 이동시키므로 피스톤이 안정적이고 견고한 상태로 소방용수나 소화액을 단속할 수 있다.

Description

미분무노즐을 갖는 소화설비{FIRE EXTINGUISHING APPARATUS WITH MIST SPRAY TYPE NOZZLE}

본 발명은 미분무노즐을 갖는 소화설비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재발생에 따른 열기에 의해 작동하여 소방용수나 소화액을 분사하여 화재를 진압하며, 특히 소방용수나 소화액을 미분무상태로 분사하여 화재를 원활하게 진압할 수 있는 미분무노즐을 갖는 소화설비에 관한 것이다.

일반적으로 화재진압을 위한 방식으로 스프링클러 방식이 대표적이다.

스프링클러 방식은 건물의 천정에 설치되어 화재의 발생시 급수라인에서 공급되는 물을 분사하여 화재를 진압한다.

이러한 스프링쿨러 방식은 통상 분당 80리터의 물이 살수됨에 따라 물의 소모량이 과도하게 많은 문제점이 있으며, 다량의 물분사로 인한 침수나 전기사고 등을 초래하는 문제점이 있다.

이에 따라. 근래에는 물입자를 최소화시켜서 안개형태로 분사하는 미분무 소화설비가 개발되어 사용되고 있다.

이러한 미분무 소화설비는 소량의 물을 고압으로 방사시켜 미세 물입자로 화재를 진압하는 것으로, 화염속에 공급된 미세물입자가 증발되어 산소농도를 감소시키는 질식작용과, 화염의 온도를 저하시키는 냉각작용이 뛰어나 화재의 진화력이 우수하다.

본 발명에 선행된 선행기술로써, 대한민국 등록특허공보 제10-0936384호에 제안된 목조문화재용 미분무 소화설비가 있다.

이러한 선행기술은 소화수 실린더; 상기 소화수 실린더로부터 공급된 소화수를 분사시키는 다수의 노즐과, 상기 소화수 실린더에 가스를 공급하는 가스실린더와, 연기 감지부, 열 감지부, 분사배관 및 가압배관에 각각 설치되는 제1, 2 솔레노이드 밸브와, 상기 연기 감지부 및 열 감지부의 감지 신호를 입력받아서 상기 제1, 2 솔레노이드 밸브의 개방을 제어하는 컨트롤부로 구성된다.

그런데, 선행기술의 소화설비는 컨트롤부 및 솔레노이드밸브에 의한 전기적인 작동에 의해 노즐이 개방됨에 따라 구성이 복잡하고 제작비용이 많이 소모되는 문제점이 있다.

또한, 선행기술의 노즐은 단순히 소화수 회전시켜 와류상태로 분사하는 구성일 뿐, 물입자를 미세하게 분산시킬 수 없는 구성이어서 분사되는 물이 원활하게 안개상태로 확산되지 못하는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-0936384호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 화재발생에 따른 열기에 의해 노즐이 개방되는 기계적인 메커니즘을 통해 소방용수나 소화액을 분사할 수 있으며, 특히 스프링클러헤드에 의해 수축 및 이완되는 부재를 통해 소방용수나 소화액을 단속할 수 있는 미분무노즐을 갖는 소화설비를 제공하기 위함이 목적이다.

또한, 미분무노즐로 토출되는 소방용수나 소화액을 와류상태로 분사함은 물론 토출되는 소방용수나 소화액을 장애물에 충돌시켜 분산시킴으로써 원활하게 미스트상태로 분사할 수 있는 미분무노즐을 갖는 소화설비를 제공하기 위함이 또 하나의 목적이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 미분무노즐을 갖는 소화설비는, 소방용수나 소화액이 공급되는 공급라인에 설치되어 화재발생시 상기 공급라인의 소방용수나 소화액을 분사하여 화재를 진화시키는 소화설비로서, 상기 공급라인에 소통가능하게 결합되어 소방용수나 소화액이 공급되어 이동하는 공급구를 가지며, 공급된 소방용수나 소화액을 배출하는 배출구를 갖는 하우징; 상기 하우징의 배출구에 제각기 결합되어 소방용수나 소화액을 미스트상태로 미분무하는 미분무노즐; 상기 하우징의 공급구를 개폐가능하게 차폐하는 밸브부재; 및 상기 밸브부재를 가압하여 상기 공급구를 차폐하고, 화재발생에 따른 열기에 의해 작동하면서 상기 밸브부재의 개방을 허용하는 스프링클러헤드;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

예컨대, 상기 밸브부재는, 상기 하우징의 길이방향을 따라 삽입되어 상기 공급구로 유입된 소방용수나 소화액을 관류시키고, 수축가능하게 형성되어 상기 스프링클러헤드에 의해 가압되면서 수축하는 수축관; 및 상기 수축관의 단부에 이동가능하게 결합되어 상기 수축관의 수축에 의한 가압에 의해 이동하면서 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 차폐하고, 상기 수축관의 이완에 의해 이동하면서 상기 공급구를 개방하는 피스톤;을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 피스톤은, 상기 수축관의 수축에 의해 이동하면서 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부에 삽입되는 형태로 밀착되는 삿갓형태의 밀착시트; 및 상기 밀착시트의 둘레를 따라 벽체를 형성하면서 다수의 통수공들이 관통형성되어 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 수용하고, 상기 수축관의 이완에 의해 상기 밀착시트가 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부에서 이격됨에 따라 소방용수를 상기 통수공을 통해 통수시키는 통수스크린;을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 스프링클러헤드는, 상기 하우징에 이동가능하게 결합되어 일단부가 상기 밸브부재를 가압하고, 타단부가 상기 하우징의 외측으로 돌출되는 플런저; 상기 하우징에 결합되어 상기 플런저의 타단부를 가이드하는 벌브케이스; 및 상기 벌브케이스에 내장되어 상기 플런저의 타단부를 지지하며, 열기에 의해 파손되면서 상기 플런저의 이동을 허용하는 글라스벌브;를 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 하우징은, 상기 배출구가 복수로 형성되어 상기 미분무노즐이 복수를 이루면서 상기 배출구들에 제각기 결합되고, 상기 복수의 배출구는, 상기 하우징의 길이방향과 나란한 방향으로 형성되어 중심을 이루는 중심배출구; 및 상기 중심배출구를 중심으로 방사상을 이루면서 상기 하우징의 길이방향에 대하여 경사상태로 형성되는 경사배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.

예컨대, 상기 미분무노즐은, 상기 하우징의 배출구에 일단부가 결합되어 소방용수나 소화액이 공급되고, 타단부에 구멍형태의 오리피스가 형성되어 소방용수나 소화액을 상기 오리피스로 토출하는 노즐하우징; 상기 노즐하우징에 내장되어 소방용수나 소화액의 유로를 형성하면서 소방용수나 소화액에 와류를 발생시켜 상기 오리피스로 토출시키는 노즐팁; 및 상기 노즐하우징의 오리피스로 토출되는 소방용수나 소화액을 미스트상태로 분산시키는 분산수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 분산수단은, 상기 노즐팁과 동일체로 돌출형성되어 상기 오리피스를 통해 상기 노즐하우징의 외부로 돌출되며, 상기 오리피스로 토출되는 소방용수나 소화액이 충돌하는 돌출턱이 구비되어 소방용수나 소화액을 양측으로 분산시키는 돌출니플; 및 상기 노즐하우징의 타단부에 함몰상태로 마련되어 상기 돌출니플을 돌출시킨상태로 수용하며, 상기 돌출턱에 의해 분산되는 소방용수나 소화액의 분산공간을 제공하면서 분산된 소방용수나 소화액이 추가로 충돌하여 소방용수나 소화액을 추가로 분산시키는 함몰부;를 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 노즐팁은, 상기 돌출니플이 하단에 동일체로 구비된 상태로 상기 노즐하우징에 삽입되면서 상기 노즐하우징의 내주면에 밀착되고, 나선형을 이루는 복수의 나선홈이 외주면에 형성되어 상기 노즐하우징의 내주면과 함께 아우터유로를 이루며, 상기 아우터유로를 통해 소방용수나 소화액을 와류시키면서 상기 오리피스로 안내하는 아우터팁;을 포함하여 구성될 수 있다.

또한, 상기 노즐팁은, 상기 아우터팁의 길이방향을 따라 관통형성되어 수용공간을 형성하고, 상기 돌출니플로 연장되면서 상기 돌출니플의 중앙에 소방용수나 소화액이 토출되는 중앙오리피스를 형성하는 수용부; 및 상기 수용부에 삽입되면서 상기 수용부의 내주면에 밀착되고, 나선형을 이루는 복수의 나선홈이 외주면에 형성되어 상기 수용부의 내주면과 함께 인너유로를 이루며, 상기 인너유로를 통해 소방용수나 소화액을 와류시키면서 상기 중앙오리피스로 안내하는 인너팁;을 더 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 미분무노즐은, 상기 노즐하우징에 구비되어 상기 하우징의 배출구에서 공급되는 소방용수나 소화액을 분할시키는 세퍼레이터; 및 상기 세퍼레이터를 상기 노즐하우징에 착탈가능하게 고정하는 고정부재;를 더 포함하며, 상기 세퍼레이터는, 상기 노즐하우징의 일단부에 삽입된 상태로 결합되어 소방용수나 소화액을 소통시키는 소통링; 및 상기 소통링을 가로지르는 형태로 고정되어 소방용수나 소화액을 분할시키는 적어도 하나의 분할핀;을 포함하여 구성될 수 있다.

예컨대, 상기 고정부재는, 상기 노즐하우징의 내주면에 나사결합되면서 상기 세퍼레이터를 구성하는 상기 소통링을 가압하여 고정하는 고정링;을 포함하여 구성될 수 있다.

전술한 해결수단에 의한 본 발명에 따른 미분무노즐을 갖는 소화설비는, 하우징의 공급구나 공급라인을 차폐하는 밸브부재가 스프링클러헤드에 의해 개방됨에 따라 기구적인 메커니즘을 통해 구성을 간소화할 수 있으며, 특히 밸브부재를 구성하는 수축관이 스프링클러헤드에 의해 수축되거나 이완되면서 피스톤을 이동시키므로 피스톤이 안정적이고 견고한 상태로 소방용수나 소화액을 단속할 수 있다.

또한, 배출구가 복수로 구성될 경우에는 미분무노즐이 중심배출구에 결합되는 동시에 방사상을 이루는 경사배출구에 결합되므로 소방용수나 소화액의 분사반경이 확장될 수 있다.

그리고, 미분무노즐을 구성하는 노즐하우징으로 유입된 소방용수나 소화액이 노즐팁에 의해 와류상태로 오리피스로 토출되는 동시에, 오리피스로 토출되는 소방용수나 소화액이 돌출니플의 돌출턱에 충돌한 후 함몰부에 추가 충돌하여 분산됨에 따라 원활하게 미스트형태로 확산되어 화재의 진화력이 향상될 수 있다. 이에 따라, 소방용수나 소화액이 저압으로 공급될 경우에도 원활하게 미스트형태로 분사될 수 있다.

또한, 노즐팁이 아우터팁으로만 구성될 경우에는 소방용수나 소화액을 아우터유로를 통해 돌출니플의 양측으로 분산상태로 분사할 수 있다.

또, 아우터팁의 수용부에 인너팁이 결합되어 인너유로를 형성하면서 중앙오리피스를 통해 소방용수나 소화액을 분사하므로, 분사경로가 이원화되어 분사범위가 확장될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 소화설비를 나타내는 저면사시도.
도 2는 본 발명에 따른 소화설비를 나타내는 종단면도.
도 3은 도 2에 도시된 밸브부재의 작동상태를 나타내는 종단면도.
도 4는 도 1에 도시된 미분무노즐의 구성을 나타내는 분해사시도.
도 5는 도 4에 도시된 미분무노즐의 아우터유로를 나타내는 종단면도.
도 6은 본 발명의 노즐팁을 나타내는 분해사시도.
도 7은 미분무노즐의 인너유로를 나타내는 종단면도.
도 8은 본 발명에 의한 분무상태를 나타내는 종단면도.

이하에서 첨부 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대해서 더욱 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지의 범용적인 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 미분무노즐을 갖는 소화설비는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100), 미분무노즐(200), 밸브부재(300) 및 스프링클러헤드(400)를 포함하여 구성될 수 있다.

하우징(100)은 도 1에 도시된 바와 같이 원통형으로 형성되어 소방용수나 소화액(이하 '소방용수'라고 함)이 공급되는 공급라인(1)에 결합되며, 도 2에 도시된 바와 같이 소방용수가 공급되어 배출되는 공급구(110) 및 배출구(120)가 형성된다.

여기서, 배출구(120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 복수로 구성될 수 있으며, 중심배출구(121) 및 경사배출구(122)로 구성되어 소방용수의 분사반경을 확장시킬 수 있다.

즉, 중심배출구(121)는 하우징(100)의 길이방향과 나란한 방향으로 형성되어 소방용수를 수직상태로 배출하며, 경사배출구(122)는 하우징(100)의 길이방향과 경사상태를 이루면서 중심배출구(121)를 중심으로 방사상으로 형성되어 소방용수를 하우징(100)의 양측방으로 배출한다.

미분무노즐(200)은 도 1에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 배출구들(120)에 제각기 결합되어 소방용수를 분사하면서, 분사되는 소방용수를 미스트상태로 미분무하는 구성요소이다.

예컨대, 미분무노즐(200)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210), 노즐팁(220) 및 분산수단(230)을 포함하여 구성될 수 있다.

노즐하우징(210)은 소방용수가 배출되는 하우징(100)의 배출구(120)에 제각기 결합되어 화재발생시 소방용수를 토출하는 것으로, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 관체형으로 형성되어 상단부를 통해 배출구(120) 나사결합되며, 하단부에 구멍형태의 오리피스(211)가 관통형성되어 화재발생시 오리피스(211)를 통해 소방용수를 토출한다.

이러한 노즐하우징(210)은 양측에 렌치와 같은 공구가 삽입되는 파지홈(215)이 형성되어 공구에 의해 회전하면서 공급라인에 나사결합된다.

노즐팁(220)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210)에 내장되어 소방용수의 유로를 형성하면서 소방용수에 와류를 발생시켜서 오리피스(211)로 안내하는 부재이다.

이러한 노즐팁(220)은 예컨대 도 5에 도시된 바와 같이 아우터팁(221)으로 구성될 수 있다.

이우터팁(221)은 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 대략 팽이형태로 형성되어 노즐하우징(210)에 삽입되면서 노즐하우징(210)의 내주면에 밀착된다.

이러한 아우터팁(221)은 도 6에 도시된 바와 같이 외주면에 형성된 나선형의 나선홈(221a)이 도 5에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210)의 내주면과 함께 아우터유로(220a)를 형성함에 따라 소방용수를 아우터유로(220a)를 통해 오리피스(211)로 안내하여 토출시킨다.

이때, 소방용수는 나선형의 아우터유로(220a)를 따라 안내되면서 회전하여 와류를 일으키면서 토출된다.

분산수단(230)은 아우터유로(220a)를 따라 오리피스(211)로 토출되는 소방용수를 미스트상태로 분산시키기 위한 구성요소로써, 예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이 돌출니플(231) 및 함몰부(232)를 포함하여 구성될 수 있다.

돌출니플(231)은 도 5에 도시된 바와 같이 전술한 노즐팁(220)을 구성하는 아우터팁(221)에 돌일체로 돌출형성되어 오리피스(211)를 통해 노즐하우징(210)의 외부로 돌출되며, 양측으로 돌출되는 돌출턱(231a)이 형성된다.

즉, 돌출니플(231)은 도 8에 도시된 바와 같이 아우터유로(220a)를 통해 오리피스(211)로 토출되는 소방용수에 돌출턱(231a)이 충돌하면서 소방용수를 양측으로 분산시킨다.

따라서, 소방용수는 돌출니플(231)에 형성된 돌출턱(231a)과의 충돌에 의해 미세입자상태로 분산되면서 미스트상태로 확산될 수 있다.

함몰부(232)는 도 5에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210)의 하단에 함몰상태로 형성되어 돌출니플(231)을 돌출상태로 수용한다.

이러한 함몰부(232)는 도 8에 도시된 바와 같이 돌출턱(231a)에 충돌하여 분산되는 소방용수의 분산공간을 제공하며, 분산된 소방용수에 추가로 충돌하면서 소방용수를 추가로 분산시킨다.

즉, 소방용수는 돌출니플(231)의 돌출턱(231a)에 충돌하면서 분산된 후, 함몰부(232)에 추가로 충돌하면서 노즐하우징(210)의 양측으로 분산된다.

따라서, 소방용수는 더욱 원활하게 미세입자로 분산되면서 미스트상태로 확산될 수 있다.

한편, 전술한 노즐팁(220)은 도 6에 도시된 바와 같이 수용부(222) 및 인너팁(223)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

수용부(222)는 도 7에 도시된 바와 같이 아우터팁(221)의 길이방향을 따라 관통형성되어 아우터팁(221)의 내측에 후술되는 인너팁(223)이 수용되기 위한 수용공간을 형성하며, 돌출니플(231)로 연장되면서 돌출니플(231)의 중앙에 소방용수가 토출되는 중앙오리피스(222a)를 형성한다.

즉, 본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 아우터유로(220a)로 이동하는 소방용수를 돌출니플(231)의 외곽을 통해 오리피스(211)로 분사하고, 수용부(222)로 이동하는 소방용수를 중앙오리피스(222a)로 분사한다.

따라서, 소방용수는 다원화된 경로로 분사됨에 따라 분사범위가 확장될 수 있다.

인너팁(223)은 도 6에 도시된 바와 같이 수용부(222)에 삽입되면서 도 7에 도시된 바와 같이 수용부(222)의 내주면에 밀착되며, 외주면에 복수의 나선홈(223a)이 형성됨에 따라 수용부(222)의 내주면과 함께 인너유로(220b)를 형성한다.

즉, 인너팁(223)은 수용부(222)의 내측에서 나선형의 인너유로(220b)를 형성함으로써 소방용수를 회전시켜 와류를 발생시키면서 중앙오리피스(222a)로 안내하여 분사시킨다.

한편, 본 발명의 소화노즐은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 세퍼레이터(240) 및 고정부재(250)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

세퍼레이터(240)는 노즐하우징(210)으로 유입되는 소방용수를 양측으로 분할시키는 구성요소로, 도 4에 도시된 바와 같이 소통링(241) 및 분할핀(242)으로 구성될 수 있다.

소통링(241)은 상단에 플랜지(241a)가 마련된 링형태로 형성되어 노즐하우징(211)의 상부에 삽입된다.

분할핀(242)은 도 4에 도시된 바와 같이 봉형태를 이루면서 소통링(241)을 가로지르는 형태로 고정되며, 노즐하우징(210)의 상부로 유입되는 소방용수를 양측으로 분할시켜 와류를 발생시킨다.

고정부재(250)는 예컨대 도 4에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210)의 내주면에 나사결합되는 고정링으로 구성될 수 있다.

즉, 고정링(250)은 도 5에 도시된 바와 같이 노즐하우징(210)의 내주면에 나사결합되면서 소통링(241)의 플랜지(241a)를 가압하여 고정한다.

밸브부재(300)는 전술한 하우징(100)의 공급구(110)나 공급라인(1)의 단부를 개폐가능하게 차폐하여 화재발생시 소방용수를 배출구(120)로 공급하는 부재로, 도 2에 도시된 바와 같이 후술되는 스프링클러헤드(400)에 의해 가압되면서 공급구(110)를 차폐하며, 도 3에 도시된 바와 같이 스프링클러헤드(400)의 가압이 해제됨에 따라 공급구(110)를 개방한다.

밸브부재(300)는 예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 수축관(310) 및 피스톤(320)을 포함하여 구성될 수 있다.

수축관(310)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 마주보는 절구통형태를 이루면서 하우징(100)의 길이방향을 따라 삽입되어 소방용수를 관류시키며, 후술되는 스프링클러헤드(400)에 의해 가압되어 수축되면서 후술되는 피스톤(320)을 가압하여 이동시킨다.

이러한 수축관(310)은 원활한 수축을 위하여 고무재의 관체형으로 형성되는 것이 바람직하다.

피스톤(320)은 수축관(310)의 단부에 이동가능하게 결합되어 도 2에 도시된 바와 같이 수축관(310)의 수축에 따른 가압에 의해 이동하면서 공급구(110)나 공급라인(1)의 단부를 차폐하고, 도 3에 도시된 바와 같이 수축관(310)의 이완에 의해 이동하면서 공급구(1100나 공급라인(1)의 단부를 개방하는 부재이다.

이러한 피스톤(320)은 예컨대 도시된 바와 같이 밀착시트(321) 및 통수스크린(322)으로 구성될 수 있다.

밀착시트(321)는 도 2에 도시된 바와 같이 삿갓형태로 형성되며, 수축관(310)의 수축에 의해 공급구(110)나 공급라인(1)의 단부에 삽입되는 형태로 밀착되면서 소방용수의 공급을 차단한다.

통수스크린(322)은 도 2에 도시된 바와 같이 밀착시트(321)의 둘레를 따라 외벽을 형성하면서 공급라인(1)의 단부를 수용하며, 다수의 통수공(322a)들이 관통형성된다.

이러한 통수스크린(322)은 도 3에 도시된 바와 같이 수축관(310)의 이완에 의해 밀착시트(321)가 공급라인(1)의 단부에서 이격됨에 따라 통수공(322a)을 통해 소방용수를 통수시켜 공급한다.

스프링클러헤드(400)는 평상시 밸브부재(300)를 구성하는 수축관(310)을 가압하여 소방용수의 공급을 차단하고, 화재발생시 열기에 의해 작동하면서 밸브부재(300)의 개방을 허용하는 구성요소이다.

이러한 스프링클러헤드(400)는 도 2에 도시된 바와 같이 하우징(100)에 이동가능하게 결합되어 수축관(310)을 가압하는 플런저(410)와, 하우징(100)에 결합되면서 플런저(410)를 수용하는 벌브케이스(420)와, 벌브케이스(420)에 내장된 상태로 플런저(410)를 지지하면서 화재에 의한 열기에 의해 파손되면서 플런저(410)의 이동을 허용하는 글라스벌브(430)를 포함하여 구성될 수 있다.

글라스벌브(430)는 열기에 의해 팽창하는 감열체가 투명한 유리관의 내부에 충전된 것으로, 평상시 도 2에 도시된 바와 같이 플런저(410)를 지지하여 수축관(310)을 가압하며, 도 3에 도시된 바와 같이 화재발생시 열기에 의해 팽창되어 파손됨으로써 수축관(310)을 이완시켜 피스톤(320)의 이동을 허용함으로써 소방용수를 미분무노즐(200)로 공급한다.

즉, 스프링클러헤드(400)는 통상적인 습식 소화설비에 널리 사용되는 감열부재가 사용될 수 있다.

상기와 같은 구성요소를 포함하는 본 발명의 작동 및 작용을 설명한다.

평상시 밸브부재(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 스프링클러헤드(400)에 의해 수축관(310)이 가압되어 수축됨에 따라 피스톤(320)의 밀착시트(321)를 통해 공급라인(1)을 차폐하면서 소방용수나 소화액의 공급을 차단한다.

그리고, 밸브부재(300)는 화재발생시 도 3에 도시된 바와 같이 공급라인(1) 및 공급구(110)를 개방하여 소방용수를 미분무노즐(200)로 공급한다.

이때, 스프링클러헤드(400)는 도 3에 도시된 바와 같이 화재의 열기에 의해 글라스벌브(430)가 파손되어 플런저(410)의 이동이 허용됨에 따라 수축관(320)의 가압을 해제시키며, 피스톤(320)은 수축관(320)의 이완에 의해 이동하면서 공급라인(1)의 단부에서 이격된다.

이에 따라, 공급라인(1)의 소방용수는 피스톤(320)을 구성하는 통수스크린(322)의 통수공(322a)을 통해 유입되어 미분무노즐(200)로 공급된다.

그리고, 공급된 소방용수는 노즐하우징(210)의 상부로 유입된다. 이때, 소방용수는 소통링(241)에 고정된 분할핀(242)에 의해 양측으로 분할되어 와류를 일으키면서 노즐하우징(210)으로 유입된다.

그리고, 소방용수는 아우터팁(221)의 외주면에 형성된 아우터유로(220a)를 따라 회전하면서 오리피스(211)로 토출되는 동시에, 인너팁(223)의 외주면에 형성된 인너유로(220b)를 따라 회전하면서 중앙오리피스(222a)로 토출된다.

이때, 오리피스(211)로 토출된 소방용수는 도 8에 도시된 바와 같이 돌출니플(231)의 돌출턱(231a)에 충돌하면서 미세입자상태로 분산되며, 다시 함몰부(232)에 추가로 충돌하면서 분산되어 미스트상태로 확산된다.

이상과 같이, 본 발명에 따른 미분무노즐을 갖는 소화설비에 의하면, 하우징(100)의 공급구(110)나 공급라인(1)을 차폐하는 밸브부재(300)가 스프링클러헤드(400)에 의해 개방됨에 따라 기구적인 메커니즘을 통해 구성을 간소화할 수 있으며, 특히 밸브부재(300)를 구성하는 수축관(310)이 스프링클러헤드(400)에 의해 수축되거나 이완되면서 피스톤(320)을 이동시키므로 피스톤(320)이 안정적이고 견고한 상태로 소방용수나 소화액을 단속할 수 있다.

또한, 배출구(120)가 복수로 구성될 경우에는 미분무노즐(200)이 중심배출구(121)에 결합되는 동시에 방사상을 이루는 경사배출구(122)에 결합되므로 소방용수나 소화액의 분사반경이 확장될 수 있다.

그리고, 노즐하우징(210)으로 유입된 소방용수나 소화액이 노즐팁(220)에 의해 와류상태로 오리피스(211)로 토출되는 동시에, 오리피스(211)로 토출되는 소방용수나 소화액이 돌출니플(231)의 돌출턱(231a)에 충돌한 후 함몰부(232)에 추가 충돌하여 분산됨에 따라 원활하게 미스트형태로 확산되어 화재의 진화력이 향상될 수 있다.

이에 따라, 소방용수나 소화액이 저압으로 공급될 경우에도 원활하게 미스트형태로 분사될 수 있다.

또한, 노즐팁(220)이 아우터팁(221)으로만 구성될 경우에는 소방용수나 소화액을 아우터유로(220a)를 통해 돌출니플(231)의 양측으로 분산상태로 분사할 수 있다.

그리고, 아우터팁(221)의 수용부(222)에 인너팁(223)이 결합되어 인너유로(220b)를 형성하면서 중앙오리피스(222a)를 통해 소방용수나 소화액을 분사하므로, 분사경로가 이원화되어 분사범위가 확장될 수 있다.

이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 예로 들어 설명하였으나, 이들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명의 보호 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.

100 : 하우징 110 : 공급구
120 : 배출구 121 : 중심배출구
122 : 경사배출구 200 : 미분무노즐
210 : 노즐하우징 211 : 오리피스
215 : 파지홈 220 : 노즐팁
220a : 아우터유로 220b : 인너유로
221 : 아우터팁 221a : 나선홈
222 : 수용부 222a : 중앙오리피스
223 : 인너팁 223a : 나선홈
230 : 분산수단 231 : 돌출니플
231a : 돌출턱 232 : 함몰부
240 : 세퍼레이터 241 : 소통링
242 : 분할핀 250 : 고정부재
300 : 밸브부재 310 : 수축관
320 : 피스톤 321 : 밀착시트
322 : 통수스크린 322a : 통수공
400 : 스프링클러헤드
410 : 플런저 420 : 벌브케이스
430 : 글라스벌브

Claims (11)

1. 소방용수나 소화액이 공급되는 공급라인에 설치되어 화재발생시 상기 공급라인의 소방용수나 소화액을 분사하여 화재를 진화시키는 소화설비로서,
   상기 공급라인에 소통가능하게 결합되어 소방용수나 소화액이 공급되어 이동하는 공급구를 가지며, 공급된 소방용수나 소화액을 배출하는 배출구를 갖는 하우징;
   상기 하우징의 배출구에 제각기 결합되어 소방용수나 소화액을 미스트상태로 미분무하는 미분무노즐;
   상기 하우징의 공급구나 상기 공급라인의 단부를 개폐가능하게 차폐하는 밸브부재; 및
   상기 밸브부재를 가압하여 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 차폐하고, 화재발생에 따른 열기에 의해 작동하면서 상기 밸브부재의 개방을 허용하는 스프링클러헤드;를 포함하고,
   상기 밸브부재는,
   상기 하우징의 길이방향을 따라 삽입되어 상기 공급구로 유입된 소방용수나 소화액을 관류시키고, 수축가능하게 형성되어 상기 스프링클러헤드에 의해 가압되면서 수축하는 수축관; 및
   상기 수축관의 단부에 이동가능하게 결합되어 상기 수축관의 수축에 의한 가압에 의해 이동하면서 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 차폐하고, 상기 수축관의 이완에 의해 이동하면서 상기 공급구를 개방하는 피스톤;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
2. 삭제
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 피스톤은,
   상기 수축관의 수축에 의해 이동하면서 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부에 삽입되는 형태로 밀착되는 삿갓형태의 밀착시트; 및
   상기 밀착시트의 둘레를 따라 벽체를 형성하면서 다수의 통수공들이 관통형성되어 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부를 수용하고, 상기 수축관의 이완에 의해 상기 밀착시트가 상기 공급구나 상기 공급라인의 단부에서 이격됨에 따라 소방용수를 상기 통수공을 통해 통수시키는 통수스크린;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 스프링클러헤드는,
   상기 하우징에 이동가능하게 결합되어 일단부가 상기 밸브부재를 가압하고, 타단부가 상기 하우징의 외측으로 돌출되는 플런저;
   상기 하우징에 결합되어 상기 플런저의 타단부를 가이드하는 벌브케이스; 및
   상기 벌브케이스에 내장되어 상기 플런저의 타단부를 지지하며, 열기에 의해 파손되면서 상기 플런저의 이동을 허용하는 글라스벌브;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 하우징은,
   상기 배출구가 복수로 형성되어 상기 미분무노즐이 복수를 이루면서 상기 배출구들에 제각기 결합되고,
   상기 복수의 배출구는,
   상기 하우징의 길이방향과 나란한 방향으로 형성되어 중심을 이루는 중심배출구; 및
   상기 중심배출구를 중심으로 방사상을 이루면서 상기 하우징의 길이방향에 대하여 경사상태로 형성되는 경사배출구;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 미분무노즐은,
   상기 하우징의 배출구에 일단부가 결합되어 소방용수나 소화액이 공급되고, 타단부에 구멍형태의 오리피스가 형성되어 소방용수나 소화액을 상기 오리피스로 토출하는 노즐하우징;
   상기 노즐하우징에 내장되어 소방용수나 소화액의 유로를 형성하면서 소방용수나 소화액에 와류를 발생시켜 상기 오리피스로 토출시키는 노즐팁; 및
   상기 노즐하우징의 오리피스로 토출되는 소방용수나 소화액을 미스트상태로 분산시키는 분산수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 분산수단은,
   상기 노즐팁과 동일체로 돌출형성되어 상기 오리피스를 통해 상기 노즐하우징의 외부로 돌출되며, 상기 오리피스로 토출되는 소방용수나 소화액이 충돌하는 돌출턱이 구비되어 소방용수나 소화액을 양측으로 분산시키는 돌출니플; 및
   상기 노즐하우징의 타단부에 함몰상태로 마련되어 상기 돌출니플을 돌출시킨상태로 수용하며, 상기 돌출턱에 의해 분산되는 소방용수나 소화액의 분산공간을 제공하면서 분산된 소방용수나 소화액이 추가로 충돌하여 소방용수나 소화액을 추가로 분산시키는 함몰부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
8. 청구항 6에 있어서,
   상기 노즐팁은,
   상기 돌출니플이 하단에 동일체로 구비된 상태로 상기 노즐하우징에 삽입되면서 상기 노즐하우징의 내주면에 밀착되고, 나선형을 이루는 복수의 나선홈이 외주면에 형성되어 상기 노즐하우징의 내주면과 함께 아우터유로를 이루며, 상기 아우터유로를 통해 소방용수나 소화액을 와류시키면서 상기 오리피스로 안내하는 아우터팁;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 노즐팁은,
   상기 아우터팁의 길이방향을 따라 관통형성되어 수용공간을 형성하고, 상기 돌출니플로 연장되면서 상기 돌출니플의 중앙에 소방용수나 소화액이 토출되는 중앙오리피스를 형성하는 수용부; 및
   상기 수용부에 삽입되면서 상기 수용부의 내주면에 밀착되고, 나선형을 이루는 복수의 나선홈이 외주면에 형성되어 상기 수용부의 내주면과 함께 인너유로를 이루며, 상기 인너유로를 통해 소방용수나 소화액을 와류시키면서 상기 중앙오리피스로 안내하는 인너팁;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
   
10. 청구항 6에 있어서,
    상기 미분무노즐은,
    상기 노즐하우징에 구비되어 상기 하우징의 배출구에서 공급되는 소방용수나 소화액을 분할시키는 세퍼레이터; 및
    상기 세퍼레이터를 상기 노즐하우징에 착탈가능하게 고정하는 고정부재;를 더 포함하며,
    상기 세퍼레이터는,
    상기 노즐하우징의 일단부에 삽입된 상태로 결합되어 소방용수나 소화액을 소통시키는 소통링; 및
    상기 소통링을 가로지르는 형태로 고정되어 소방용수나 소화액을 분할시키는 적어도 하나의 분할핀;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 고정부재는,
    상기 노즐하우징의 내주면에 나사결합되면서 상기 세퍼레이터를 구성하는 상기 소통링을 가압하여 고정하는 고정링;을 포함하는 것을 특징으로 하는 미분무노즐을 갖는 소화설비.
    

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