KR101596578B1 - 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방용 미분무수 분사노즐에 관한 기술로서, 특히, 디플렉터를 구비하는 분무기의 높이 조절을 통하여 미분무수의 방사각도 조절이 가능한 분사노즐에 관한 기술이다.

Description

방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐{spray-angle adjustable water mist nozzle for fire fighting}

본 발명은 소방용 미분무수 분사노즐에 관한 기술로서, 특히, 미분무수의 방사각도 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 소방용 미분무수 분사노즐에 관한 기술이다.

본 발명은 소방용 분사노즐에 관한 기술로서, 소방용 분사노즐은 화재현장으로 소방용수를 분사하기 위한 수단으로, 스프링클러 설비, 물분무 설비 및 미분무수 설비로 나눌 수 있다.

스프링클러 설비는 다량의 물을 살수하여 필요 이상의 물이 가연물이나 그 주위에 침투하여 급속히 냉각ㆍ소화하는 시스템이고, 물분무 설비는 미리 정해놓은 형식, 입도, 속도와 밀도로 특별히 설계된 노즐에서 방사하는 것이다. 스프링클러 설비가 중력에 의한 자유낙하에 의해 화원에 침투한다면, 물분무 설비는 노즐에서 방사시 강제적인 힘을 물방울에 가해서 소방대상물이나 그 표면에 직접 분사한다.

한편, 미분무수 설비는 물의 미분무수 분사가 가능한 노즐을 이용하여 물을 안개 형태로 분무시켜 적은 양의 물로 소화가 가능한 설비를 말하는데, 화재 공간 전체를 다량의 안개로 덮으며, 화재원에 둘러싸인 공기를 타고 화염에 침투하여 열을 받아 증발하기 쉬운 상태가 되어 증발잠열과 증발에 의해 발생된 수증기에 의해 산소 농도의 희석과 질식효과를 병행하여 소화효과를 증대시키는 장점이 있다.

본 발명은 상기 3가지 설비 중 미분무수 설비에 사용되는 미분무수 분사노즐에 관한 기술로서, 미분무수 분사노즐에 관한 종래 기술의 예로, 특허등록 제10-0210033호, 특허등록 제10-0597692호, 특허등록 제10-0791937호, 특허등록 제10-1035019호 등이 있으나, 상기 특허들에서는 미분무수 분사를 위한 다양한 구조를 제시하기는 하나, 미분무수의 방사각도를 원하는 각도로 제어하는 장치 또는 방법을 제시하지 못하고 있다. 예를 들어, 상기 특허등록 제10-0597692호에서는 유로 역할을 하는 오리피스를 구비하는 노즐바디, 어댑터, 링으로 이루어진 미분무수 분사노즐에 관한 기술을 제시하고 있으나, 상기 링을 통해서는 여전히 원하는 각도로 미분무수의 방사각도를 조절할 수 없다.

[특허문헌 1] 등록특허 제10-0210033호 [특허문헌 2] 등록특허 제10-0597692호 [특허문헌 3] 등록특허 제10-0791937호 [특허문헌 4] 등록특허 제10-1035019호

상기와 같은 종래 소방용 미분무수 분사노즐에서 미분무수의 방사각도 조절이 불가능한 점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 미분무수의 방사각도 조절이 가능한 신규한 소방용 미분무수 분사노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 노즐바디 및 상기 노즐바디 내부에 삽입 결합되는 분무기를 포함하여 이루어지는 소방용 미분무수 분사노즐에 있어서, 상기 노즐바디는: 몸체; 상기 몸체의 내부에 중공으로 형성되는 몸체내부; 상기 몸체의 내경 하부에 형성되는 하부나사산; 및 상기 몸체의 바닥면을 관통하여 형성되는 개구부를 포함하여 이루어지며, 상기 분무기는: 원판형몸체; 상기 원판형몸체 측면에 형성되는 측면나사산; 상기 원판형몸체를 관통하여 형성되는 복수의 분무유로; 상기 원판형몸체의 하부에 형성되는 샤프트; 및 상기 샤프트의 말단에 형성되어 상기 개구부를 통과하는 미분무수의 방사각도를 조절하는 디플렉터를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐을 제공한다.

특히, 상기 개구부의 하부에는 사선 방향으로 절개된 테이퍼부를 더 갖는 것이 바람직하다.

특히, 상기 몸체의 내경 상부 또는 상기 몸체의 외경 상부에 상부나사산을 더 갖는 것이 바람직하다.

특히, 상기 복수의 분무유로는 상기 원판형몸체에 대하여 직각 방향이 아닌 사선 방향으로 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 상기 디플렉터는 상기 샤프트의 말단으로부터 하부 방향으로 직경이 확대되는 디플렉터스커트를 더 갖는 것이 바람직하다.

본 발명의 분사노즐은 디플렉터를 구비하는 분무기를 통하여 미분무수의 방사각도의 조절이 가능한 장점을 갖는다. 특히, 드라이버를 이용한 간단한 조작으로 미분무수의 방사각도 조절이 가능하여, 누구나 용이하게 방사각도를 조절할 수 있다. 또한, 일정한 각도로 사선으로 위치하는 분무유로를 통하여 와류를 형성하면서 미분무수화되기 때문에 미분무수화 효율이 높은 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 분사노즐의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 노즐바디의 단면도이다.
도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디플렉터를 구비하는 분무기의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디플렉터를 구비하는 분무기의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 분사노즐의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 분사노즐에서 미분무수의 분사각도를 조절하는 방법을 설명하는 단면도이다.

본 발명은 미분무수의 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐에 관한 기술로서, 특히, 디플렉터(deflector, 편향기)를 구비하는 분무기의 사용을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 "상부" 및 "하부"는 도면을 기준으로 보이는 그대로의 상부 및 하부를 의미한다.

이하에서는 도면을 참고하면서 본 발명에 대하여 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 분사노즐(100)의 사시도로서, 본 발명의 분사노즐(100)은 노즐바디(10)와 분무기(20)를 포함하여 이루어지며, 분무기(20)는 노즐바디(10)의 내경에 삽입되어 나사 결합에 의하여 상호 체결된다.

노즐바디 (10)

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 노즐바디(10)의 단면도로서, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 노즐바디(10)는 몸체(11), 몸체의 내부에 중공으로 형성되어 분무기(20)가 삽입체결되는 공간을 제공하는 몸체내부(16), 몸체(11) 내경의 하부에 형성되는 하부나사산(13) 및 분무기(20)의 샤프트(25)가 삽입되도록 바닥면(17)을 관통하여 형성되는 개구부(14)를 포함하여 이루어진다.

상기 노즐바디(10)의 몸체(11)는 전체적으로 원통형 또는 다각형(특히 육각형)의 단면 형상을 갖는 것이 바람직하다. 특히, 육각렌치를 사용하여 몸체(11)를 다른 구조물에 결합시킨다면 육각형 단면 형상을 갖되, 몸체(11)의 외부에 나사산을 더 가질 수 있다. 이하 상세한 설명 및 도면에서는 설명의 편의상 원통형 몸체(11)를 기준으로 설명하기로 한다.

상기 몸체(11)의 내부는 분무기(20)가 삽입되는 공간을 제공하며, 외부로부터 고압의 소방용수가 공급되는 통로 역할을 하는 몸체내부(16)를 갖는다.

상기 몸체(11) 내경의 하부에는 하부나사산(13)을 가지며, 상기 하부나사산(13)에 후술하는 분무기(20)의 측면나사산(24)이 암수나사 체결됨으로써 분무기(20)가 노즐바디(10) 내부에 고정된다. 또한, 상기 몸체(11) 내경 상부 또는, 몸체(11)의 외경에 암나사산 형상의 상부나사산(12)을 더 가질 수 있으며, 상부나사산(12)을 통해 외부의 소방용수 공급 호스(배관)와 나사결합할 수 있다. 본 발명에서는 설명의 편의상 상기 몸체(11)의 내경 상부에 형성되는 상부나사산(12)을 예로 들어 설명하였다. 상기 상부나사산(12)과 하부나사산(13) 사이에 나사산이 없는 직선부(18)가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 직선부(18) 없이 몸체(11)의 내경 전체 또는 내경 대부분에 나사산이 형성되어 있고, 편의상 외부의 배관과 연결되는 부분을 상부나사산(12), 분무기(20)의 측면나사산(24)과 결합되는 부분을 하부나사산(13)이라고 칭할 수도 있다.

상기 몸체(11)의 내부 바닥면(17), 특히, 바닥면(17) 중앙에는 분무기(20)의 샤프트(25)가 삽입되도록 내경 바닥면(17)을 관통하여 형성되는 개구부(14)를 갖는다. 상기 개구부(14)는 후술하는 분무기(20)의 샤프트(25) 및 디플렉터(26)의 직경보다 크게 형성되어야 샤프트(25) 및 디플렉터(26)가 개구부(14)를 통과하여 하부로 노출 위치될 뿐만 아니라, 개구부(14)와 샤프트(25)의 직경 차이에 해당하는 여유 공간을 통하여 미분무수의 방사가 가능하다(도 4 참조).

또한, 상기 개구부(14)의 하부에는 하부 방향으로 갈수록 개구부의 단면적이 커지도록 사선 방향으로 절개된 테이퍼부(15)를 더 갖는 것이 바람직하다. 상기 테이퍼부(15)를 통해서 개구부(14)를 통과한 미분무수가 원활하게 분사노즐(100) 외부로 방출될 수 있다.

분무기(20)

도 3a는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디플렉터(26)를 구비하는 분무기(20)의 단면도이며, 도 3b는 그 평면도이다.

도 3a 및 도 3b를 참고하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 디플렉터(26)를 구비하는 분무기(20)는 상부의 원판형몸체(21), 상기 원판형몸체(21)에는 외부로부터 공급되는 고압의 소방용수의 유로 역할을 하도록 원판형몸체(21)를 관통하여 형성되는 다수 개의 분무유로(22), 상기 원판형몸체(21)의 하부에 구비되는 봉 형상의 샤프트(25) 및 상기 샤프트(25)의 말단에 형성되는 디플렉터(26)를 포함하여 이루어진다.

상기 원판형몸체(21)는 두께를 갖는 원판형으로 이루어지며, 측면에는 전술한 노즐바디(10)의 하부나사산(13)이 나사결합할 수 있도록 측면나사산(24)이 형성되어 있다.

상기 원판형몸체(21)의 중심에는 드라이버홀(23)이 십자 또는 일자의 홈 형상으로 구비되어, 드라이버를 이용하여 분무기(20)를 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써 분무기(20)가 노즐바디(10)의 하부나사산(13) 내에서 높이를 조절할 수 있다.

상기 원판형몸체(21)의 드라이버홀(23)의 주위에는 외부로부터 공급되는 고압의 소방용수의 유로 역할을 하도록 원판형몸체(21)를 관통하여 형성되는 다수 개의 분무유로(22)가 구비된다. 분무유로(22)는 드라이버홀(23)을 중심점으로 하여 일정한 각도마다 이격 설치되는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 설명의 편의상 90도 간격으로 4개의 분무유로(22)를 갖는 것을 실시예로 하여 설명하였다.

특히, 상기 분무유로(22)들은 상기 원판형몸체(21)에 대하여 직각 방향이 아닌 사선 방향으로 일정한 각도(α), 예를 들어, α= 15°를 갖는 것이 바람직하다. 이렇게 사선 방향으로 분무유로(22)가 형성됨으로써 분무유로(22)를 통과한 물이 와류를 형성할 수 있기 때문이다. 상기 분무유로(22)를 통과한 소방용수는 노즐바디(10)의 바닥면(17)에 부딪혀 미분무수화된다.

상기 원판형몸체(21)의 하부면에는 봉 형상의 샤프트(25)가 형성되어 있으며, 샤프트(25)는 단면의 형상이 원형, 또는 육각형 등의 다각형일 수 있다. 샤프트(25)는 전술한 노즐바디(10)의 개구부(14)를 통과하여 위치한다.

상기 샤프트(25)의 말단에는 디플렉터(26, deflector)가 구비되어 개구부(14)와 샤프트(25) 사이의 공간을 통과하여 분사되는 미분무수가 디플렉터(26)에 막혀서 방사각도가 조절된다. 디플렉터(26)는 원판형, 사각판형, 오각판형 등이어도 무방하나, 미분무수의 진행방향을 고려하면, 원판형보다는 샤프트로부터 하부로 단면적이 증가하는 부채꼴 단면(

), 즉, 스커트(skirt) 형상의 디플렉터스커트(26a)를 갖는 형상이 바람직하다.

미분무수의 방사각도는 디플렉터(26)의 형상, 크기에 따라 변동할 수 있으며, 정해진 일정한 형상의 디플렉터(26)를 구비하는 분사노즐(100)을 사용하는 경우에는 디플렉터(26)의 높이(=분무기(20)의 높이)를 조절함으로써, 미분무수의 방사각도를 조절할 수 있다.

노즐바디(10)와 분무기(20)의 결합 구조

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 의한 분사노즐(100)의 단면도로서, 도 4를 참고하면서, 노즐바디(10)와 분무기(20)의 결합 구조에 대하여 설명하기로 한다.

노즐바디(10)의 몸체내부(16)에 분무기(20)가 상부에서 하부 방향으로 삽입된다. 노즐바디(10)의 몸체내부(16)에 분무기(20)의 원활한 삽입을 위하여 노즐바디(10)의 상부나사산(12)의 직경은 분무기(20)의 원판형몸체(21)의 외경보다 커서 분무기(10)가 바로 상부나사산(12)을 나사결합 없이 통과할 수 있도록 구성될 수도 있으나, 드라이버를 이용하여 분무기(10)의 원판형몸체(21)가 노즐바디(10)의 상부나사산(12) 구간을 나사결합을 통하여 통과한 후 직선부(18)를 지나, 분무기(10)의 원판형몸체(21)가 노즐바디(10)의 하부나사산(13)에서 나사결합 체결하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4의 부분확대도와 같이, 외부로부터 공급되는 소방용수는 분무기(20)의 분무유로(22)를 통과하면서, 노즐바디(10)의 바닥면(17)과 부딪혀 미분무수화된 후, 개구부(14)에서 샤프트(25)가 채워지지 않은 통로를 따라 화재 현장으로 방사되는데, 본 발명과 같이 샤프트(25) 말단에 디플렉터(26)가 없다면 미분무수가 하부 방향으로 바로 직진하기 때문에 방사각도의 조절이 불가능하다.

방사각도 조절 방법

도 5는 본 발명의 디플렉터(26)를 구비하는 분무기(20)의 높이를 조절함으로써, 미분무수의 방사각도를 조절하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 5의 상부 도면과 같이 분무기(20)의 높이가 높을 경우(h₁)에는 노즐바디(10)의 테이퍼부(15)와 분무기(20)의 디플렉터스커트(26a)의 거리가 가까우며, 그에 따라 개구부(14)를 통과한 미분무수의 방사각도(β₁)는 상대적으로 작아, 미분무수가 보다 수평 방향으로 퍼지면서 분무된다. 따라서, 넓은 면적에 분무할 때는 분무기(20)의 높이를 높여 수평 방향으로 미분무수의 방사가 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

도 5의 하부 도면과 같이 분무기(20)의 높이를 낮출 경우(h₂)에는 노즐바디(10)의 테이퍼부(15)와 분무기(20)의 디플렉터스커트(26a) 사이의 거리가 멀어지면서, 그에 따라 개구부(14)를 통과한 미분무수의 방사각도(β₂)는 상대적으로 커지며, 미분무수가 하부 방향으로만 직진하려는 경향이 강하게 된다. 따라서, 상대적으로 좁은 면적에 분무할 때는 분무기(20)의 높이를 낮추도록 하는 것이 바람직하다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명의 분사노즐(100)에서는 디플렉터(26)를 구비하는 분무기(20)의 노즐바디(10) 내의 높이 조절을 통하여 미분무수의 방사각도 조절이 가능하다.

10 : 노즐바디 11 : 몸체
12 : 상부나사산 13 : 하부나사산
14 : 개구부 15 : 테이퍼부
16 : 몸체내부 17 : 바닥면
18 : 직선부 20 : 분무기
21 : 원판형몸체 22 : 분무유로
23 : 드라이버홀 24 : 측면나사산
25 : 샤프트 26 : 디플렉터(deflector)
26a : 디플렉터스커트 100 : 분사노즐

Claims (5)

1. 노즐바디 및 상기 노즐바디 내부에 삽입 결합되는 분무기를 포함하여 이루어지는 소방용 미분무수 분사노즐에 있어서,
   상기 노즐바디는: 몸체; 상기 몸체의 내부에 중공으로 형성되는 몸체내부; 상기 몸체의 내경 하부에 형성되는 하부나사산; 및 상기 몸체의 바닥면을 관통하여 형성되는 개구부를 포함하여 이루어지며,
   상기 분무기는: 원판형몸체; 상기 원판형몸체 측면에 형성되는 측면나사산; 상기 원판형몸체를 관통하여 형성되는 복수의 분무유로; 상기 원판형몸체의 하부에 형성되며, 상기 노즐바디의 개구부에 삽입되는 샤프트; 및 상기 샤프트의 말단에 형성되어 상기 개구부를 통과하는 미분무수의 방사각도를 조절하는 디플렉터를 포함하여 이루어지며,
   상기 분무기의 측면나사산이 상기 노즐바디의 하부나사산에 나사결합되며, 상기 측면나사산과 하부나사산과의 나사 결합 위치를 조정함으로써, 상기 개구부에 대한 상기 디플렉터의 상대적 위치가 결정되며, 상기 디플렉터의 상대적 위치에 따라 미분무수의 방사각도가 결정되는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐.
   
2. 제1항에서, 상기 개구부의 하부에는 사선 방향으로 절개된 테이퍼부를 더 갖는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐.
   
3. 제1항에서, 상기 몸체의 내경 상부 또는 상기 몸체의 외경 상부에 상부나사산을 더 갖는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐.
   
4. 제1항에서, 상기 복수의 분무유로는 상기 원판형몸체에 대하여 직각 방향이 아닌 사선 방향으로 형성되는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐.
   
5. 제1항에서, 상기 디플렉터는 상기 샤프트의 말단으로부터 하부 방향으로 직경이 확대되는 디플렉터스커트를 더 갖는 것을 특징으로 하는 방사각도 조절이 가능한 소방용 미분무수 분사노즐.

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