KR101825611B1 - 스프링클러 방사조절장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 나사부, 몸체부 및 디플렉터를 포함하는 스프링클러의 방사조절 장치에 있어서, 상기 나사부를 관통하는 상면 커버부; 및 상기 스프링클러 길이방향으로 연장되며 상기 상면 상면 커버부와 일체로 형성되는 방사조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치로, 간단하게 기존 스프링클러에 설치가 가능하고 스프링클러의 수분손실을 방지하여 효율적인 스프링클러의 사용을 도모할 수 있다.

Description

스프링클러 방사조절장치{Emission control device for sprinkler}

본 발명은 스프링클러의 물방울 전방 방사를 조절하여 물의 손실을 방지할 수 있는 스피링클러 방사조절장치에 대한 것이다.

국내에 설치되는 인랙 타입의 스프링클러 헤드 중 랙의 일측면에 설치되는 스프링클러 헤드의 경우 동일하게 360도 분사되는 노즐을 설치하고 있다. 이는 랙에서 발생하는 화재의 특성이 전혀 고려되지 않은 살수 반경과 패턴을 갖는 일반적인 스프링클러 헤드이다.

국내 랙크식 창고의 경우 현장조사 결과 다단으로 싸여져 있으며, 랙 중간 중간에 스프링클러가 설치되어 있으나 종래 법과 기술 부족으로 외국의 엄격한 기준과는 조금 다르게 스프링클러가 설치되어 있는 경우가 많다. 특히 조립식 랙을 이용하여 랙을 구성함으로써 사용자의 목적 변경 등으로 인하여 랙의 구조 및 배치 단의 높이 또한 변경되어 있는 경우가 대부분이다.

이렇게 랙의 구조와 위치 높이가 사용자의 사용 목적 변경에 의하여 변경된 경우 설치된 스프링클러 설비 또한 변경 되어야 하나 비용 등의 발생 이유로 변경하지 못하고 그냥 사용하는 경우가 대부분이다.

종전에 설치된 스프링클러 헤드의 경우 국내에는 별도의 법이 없어 스프링클러를 보호하기 위한 보호 캡 등이 전혀 설치 되어 있지 않은 경우가 대부분이다. 이는 지게차 또는 스테커 크레인 등을 이용하여 화물을 적재할 경우 적재물의 크기와 높이에 따라 혹은 운전자의 실수로 인하여 화물과 충돌할 경우 헤드가 파손되어 물로 인한 수손의 피해를 입히는 경우가 많았다.

특히 국내의 경우 설치 및 유지관리상의 편리성으로 인해 랙크의 중간에 스프링클러를 설치하지 않고, 일측면을 따라 설치되어 있는 예가 많다. 즉, 스프링클러가 외국의 참조된 기준과는 조금 다르게 랙의 노츨된 복도면에 따라 설치된 경우가 많은 것으로 조사 되었다. 이 경우 화재가 발생하였을 때 겹겹이 둘려싸여 있는 적재물에 물을 분사하기가 매우 곤란한 패턴을 갖고 있음을 실험결과 및 문헌을 통해 알 수 있다. 따라서 일반적인 스프링클러 패턴으로는 화재를 제어하기가 곤란한 경우가 많다.

최근에는 외국의 기술기준이 받아 들여져 랙크식 창고의 인랙에 사용되는 차폐판이 부착된 헤드도 사용되고 있으며, 현재 사용되고 있는 차폐판은 스키핑(Skipping) 현상(헤드 방사시 아래쪽의 헤드가 냉각되거나 분사된 물방울이 화염 등의 열기류 상승, 증발에 의해 주위 헤드가 젖게 되어 결국 헤드의 동작을 지연시키는 현상)을 방지하기 위하여 화재안전기준 제정(2004.6.4 제정공포) 입안된 신설기준이다.(스프링클러설비의 화재안전기준(NFSC 103) 제10조(헤드) 제7항 제9호) 즉, 상부에 설치된 스프링클러의 방출수에 따라 감열부에 영향을 받을 우려가 있는 스프링클러에는 방출수를 차단할 수 있는 유효한 차폐판을 설치할 것을 규정하고 있다.

인랙헤드는 랙크식 창고에 설치하는 스프링클러로써 상부에 설치된 스프링클러에서 방출되는 물로 인해 하부에 설치된 스프링클러 감열부의 작동에 지장을 받지 않도록 윗부분에 차폐판이 부착된 스프링클러이다. 집열판은(집열판, 차폐판 효과 동시 적용) 열을 모아주는 장치이다.

그러나 수직 다단으로 쌓아 올려진 랙크에서 화재가 발생할 경우 화재의 크기가 커서 일반 화재와는 완전히 다른 양상을 가지고 있으며, 국내외 법적으로 천정의 높이가 13.5미터 이내의 경우에는 천정면에 속동형(ERFR)의 헤드를 설치하도록 규정하고 있다. 이 헤드는 열에 의한 반응 시간이 빠르고, 오리피스가 커서 대량의 물을 한꺼번에 쏟아 부을 수 있도록 되어 있다.

기존에 설치된 스프링클러에서 방출되는 분사 패턴은 화재가 발생한 부분 즉, 적층된 화물 부분/화재발생 부분에 물이 집중적으로 방사되어야 하나 그렇지 못하고 유효하지 않는 공간까지 물을 분사하여 화재 진압이 곤란한 경우가 발생하고 있다. 즉, 기존의 스프링클러는 살수 반경이 원형으로 장애물에 막혀 화원까지 물이 원활하게 공급되지 못하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 화원(화재가 발생한 지점)에 스프링클러의 집중적인 물의 방사를 도모할 수 있는 스프링클러의 보조장치로, 기존 설치된 스프링클러의 교체없이 간단하게 설치가 가능한 스프링클러 방사조절장치에 관한 것이다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 스프링클러 방사조절장치는 나사부, 몸체부 및 디플렉터를 포함하는 스프링클러의 방사조절 장치에 있어서, 상기 나사부를 관통하는 상면 커버부; 및 상기 스프링클러 길이방향으로 연장되며 상기 상면 커버부와 일체로 형성되는 방사조절부를 포함한다.

일 실시예로, 상기 상면 커버부는 상기 나사부를 관통하는 원형홀이 형성될 수 있다.

다른 일실시예로, 상면 커버부는 상기 나사부를 일부 둘러싸는 U자형 개구부가 형성될 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 U자형 개구부에 의해 형성되는 상기 상면 커버부 돌출패턴의 양쪽 말단에는 나사홈이 형성될 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 나사홈에 나사와 함께 결합하는 체결부를 더 포함 할 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 방사조절부의 길이방향의 길이는 상기 스프링클러의 디플렉터보다 하방으로 연장되어 형성될 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 방사조절부는 원통형의 보호턱과 절단된 원통형의 방사조절 연장부가 일체로 연결되어 형성되며, 상기 원통형의 보호턱은 상기 상면 커버부의 하방으로 연장되어 형성되고, 상기 방사조절 연장부의 원주폭은 상기 스프링클러 중심축을 중심으로 120 내지 180°의 범위를 가질 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 방사조절부의 내측면에는 상기 방사조절부의 길이방향으로 돌출부가 복수개 형성될 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 방사조절부 하측말단에서 일체로 연장되며, 상기 상면 커버부와 평행하게 형성되는 하면 커버부를 더 포함할 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 하면 커버부는 하방으로 연통되는 연통홀을 포함할 수 있다.

또 다른 일실시예로, 상기 연통홀은 직사각형 형상으로, 상기 하면 커버부와 상기 방사조절부가 접하는 경계의 안쪽에 형성될 수 있다.

본 발명의 스프링클러 방사조절장치는 기존에 사방으로 방사되던 물의 분사를 일정 영역으로 줄임으로써, 물의 분사가 불필요한 영역에서의 물의 손실을 줄일 수 있으며, 스프링클러의 집중적인 물 방사가 가능한 장점이 있다.

본 발명의 스프링클러 방사조절장치는 기존에 설치된 스프링클러의 변경없이 간단한 설치로 장착이 가능한 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 스프링클러 방사조절장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예인 U자형 상면 커버부를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예인 원형홀의 상면 커버부 및 하면 커버부의 연통홀을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예인 U자형 상면 커버부 및 하면 커버부의 연통홀을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예인 방사조절부의 내측면 돌출부를 나타낸 사시도이다.
도 6은 도 5의 "A"의 절단면을 나타낸 단면도이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "특징으로 한다", "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.

도 1은 스프링클러(400)에 장착된 본 발명의 방사조절장치(100)를 나타낸 도면이다. 도 1에 도시된 스프링클러(400)는 본 발명의 방사조절장치(100)의 구성을 설명하기 위한 수단일 뿐, 본 발명의 구성요소가 될 수 없음을 본 발명의 권리범위 해석에 있어 주위해야 한다. 본 발명의 방사조절장치(100)는 다양한 스프링클러(400)에 적용이 가능하다. 특히, 창고에 사용되는 천장형, 랙크형 스프링클러에 바람직하다. 스프링클러에 대한 구성은 이미 공지된 사항으로 설명을 생략한다.

본 발명의 목적에 반하지 않는한 공지된 스프링클러(400)는 제한없이 적용할 수 있다. 따라서, 스프링클러(400)의 구성으로 나사부(401), 몸체부(402), 디플렉터(403)로 기재되어 있지만, 이 용어에 한정하지 않고 다양한 스프링클러(400)의 적용이 가능하다. 즉, 나사부(401)는 스프링클러(400)를 고정하기 위한 수단으로 어떠한 구성이 올 수 있으며, 몸체부(402)는 후레임등의 용어에 상관없이 나사부(401)와 디플렉터(403)를 연결하는 모든 구성의 수단이 올 수 있고, 디플렉터(403)는 물의 방사를 목적으로 하는 어떠한 수단의 구성이 올 수 있음에 주위해야 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 스프링클러 방사조절장치(100)는 상면 커버부(200), 방사조절부(300)를 포함한다. 이러한 방사조절장치(100)는 나사부(401), 몸체부(402) 및 디플렉터(403)를 포함하는 스프링클러(400)에 장착된다. 도 1은 원통형의 방사조절장치(100)를 나타내고 있으나 방사조절장치(100)의 형상은 이에 한정한 것이 아니며, 사각형, 타원형 등 본 발명의 목적에 반하지 않는한 다양한 형상의 방사조절장치(100)가 가능하다.

상면 커버부(200)는 스프링클러의 나사부(401)를 관통하는 원형홀(201)이 형성될 수 있다. 상면 커버부(200)의 원형홀(201)은 스프링클러(400)의 나사부(401)를 관통하여 안착되는 것으로, 별도의 체결부가 필요하지 않은 장점이 있다.

상면 커버부(200)의 다른 실시예로, 도 2에 도시된 바와 같이, U자형의 개구부(202)가 형성된 상면 커버부(200)를 가질 수 있다. U자형의 개구부(202)는 스프링클러의 나사부(401)에 삽입되어 안착되는 것으로, 스프링클러의 분리 없이 스프링클러의 나사부(401)에 삽일할 수 있는 장점이 있다.

또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 U자형의 개구부(202)가 형성된 상면 커버부(200)에는 U자형의 개구부(202)에 의해 형성되는 상면 커버부의 양쪽 말단에 나사홈(N)이 형성될 수 있다. 나사홈(N)은 별도의 체결부(204)와 나사(B)에 의해 스프링클러(400)에 고정하는 역활을 한다.

상면 커버부(200)를 스프링클러에 고정하기 위한 고정수단은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 한쪽은 개폐형의 체결부로 형성되고 다른 한쪽은 나사부가 형성되는 형태로도 구현될 수 있다. 또한, 방사조절부 부분에 철망 등의 구조물을 형성하여 스프링클러를 보호할 수 있도록 구성할 수 있다

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본원 발명의 방사조절부(300)는 스프링클러(400) 길이방향으로 연장되며 상면 커버부(200)와 일체로 형성된다. 방사조절부(300)는 상면 커버부(200)의 하방으로 연장되어 형성되는 원통형의 보호턱(301)과 절단된 원통형의 방사조절 연장부(303)가 일체로 형성되는 형상을 가질 수 있다. 원통형의 보호턱(301)과 절단된 원통형의 방사조절 연장부(303)는 나선형으로 연장되어 형성될 수 있다. 이는 특별한 기능을 부여하는 것은 아니며, 제조상의 편이를 위한 기능이다.

상기 원통형 보호턱(301)은 상면 커버부(200)의 하방으로 연장되어 형성될 수 있다. 원통형 보호턱(301)과 상면 커버부(200)는 기존의 스프링클러에 장착되던 차폐판(또는 보호판)의 역할을 할 수 있다. 즉, 상방에 설치된 스프링클러에 의해서 방사되는 물에 의해 스프링클러가 냉각되거나, 화염등의 열기류에 의해 상승, 증발하여 발생하는 스프링클러의 동작지연을 방지할 수 있다. 이러한 원통형 보호턱(301)의 길이방향 길이는 스프링클러(400)의 배치형태에 따라 조절되거나 생략될 수도 있다. 다만, 스프링클러(400)의 수분방사에 방해가 되지 않는 길이어야 할 것이다. 또한, 원통형 보호턱(301)은 방사조절장치(100)의 내구성을 향상시킬 수 있다. 원통형 보호턱(301)에 연장되어 형성되는 절단된 원통형의 방사조절 연장부(303)는 일정한 면적을 가지기 때문에 운반이나 설치등에 있어 파손등의 문제를 발생할 수 있기 때문에, 본 발명의 방사조절기능을 해치지 않는 범위내에서 보호턱(301)과 방사조절 연장부(303)의 비율을 조절할 수 있다.

상기 방사조절 연장부(303)는 상기 원통형 보호턱(301)에 연장되어 형성될 수 있다. 방사조절 연장부(303)는 절단된 원통형의 형상을 가질 수 있다. 이러한 절단된 원통형의 원주 각도(θ)는 방사하고자 하는 스프링클러의 각도 및 사용현장의 위험등급에 따라 다양하게 변경할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 절단된 원통형의 원주 각도(θ)는 스프링클러(400) 중심축을 중심으로 120 내지 180°의 범위를 가질 수 있다. 120°이하일 경우에는 방사조절장치(100)의 내구성이 하락하는 문제가 있을 수 있으며, 180°이상일 경우에는 방사조절장치(100)의 방사기능의 효율성이 떨어질 수 있다.

방사조절부(300)의 길이방향 길이는 스크링클러(400)의 길이방향 길이 즉, 하방의 디플렉터(403)보다 하방으로 연장되어 형성될 수 있다. 방사조절부(300)는 스프링클러(400)에서 방사되는 물방울의 방향을 일부 조절하여 물의 손실을 방지하고자하는 것으로, 사용형태에 따라 방사조절부(300)의 길이방향 길이는 조절될 수 있다.

방사조절부(300)는 360°로 방사되는 물방울을 일부 방향으로만 방사되게 하고, 일부는 응집시켜 집중적으로 화재구역에 하방 낙하시킬 수 있다. 이러한 방사조절부(300)의 내측면에서 방사되는 물방울이 부딪쳐 응집하게 되고 이렇게 응집된 물방울이 일정 중량이 되면 낙하하게 된다. 이러한 내측면은 도 2에 도시된 바와 같이, 원통형 형상 그대로의 형상을 가질 수도 있으며, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 물방울의 응집과 낙하를 용이하게 하기 위해 방사조절부(300)의 길이방향으로 일정한 형상의 돌출부(302)가 형성될 수 있다. 이러한 돌출부는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 직사각형의 바(bar)형태의 돌출부(302)일 수 있으나, 이에 한정한 것은 아니고, 물방울이 응집하여 자유낙하하기에 용이한 패턴은 어떠한 형상이라도 상관없다.

도 5에 도시된 직사각형의 돌출부(302)의 폭과 간격은 스프링클러(400)에서 방사되는 물방울의 크기, 방사 압력 등에 의해 낙하할 수 있는 물방울의 크기를 계산 또는 실험하여 조절될 수 있다. 즉, 큰 물방울의 낙하를 의도할 경우에는 돌출부(302)의 패턴 간격을 크게하고, 작은 물방울의 낙하를 의도할 경우에는 돌출부(302)의 패턴 간격을 작게할 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 방사조절장치(100)는 방사조절부(300)의 하방에 하면 커버부(500)가 상면 커버부(200)와 평행하게 형성될 수 있다. 하면 커버부(500)는 방사조절부(400)의 내벽에 부디쳐 흘러 내리는 물을 좀 더 집중적으로 낙하시키기 위한 물방울 포집기능을 할 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 방사조절 연장부(303)의 원주만큼의 절단 원형의 형상일 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 원형의 형상일 수 있다. 제조상의 생산성을 위해서는 도 3의 절단 원형의 형상이 바람직하고, 물방울 포집에는 도 4의 원형의 형상이 바람직하다.

하면 커버부(500)에는 포집된 물을 집중적으로 낙하할 수 있게 하는 연통홀(501)이 형성될 수 있다. 연통홀(501)의 형상은 다양한 형상이 가능하다. 집중적인 포화를 위해서는 직사각형의 연통홀(501)이 바람직하다. 도 3 및 도 4에는 하면 커버부(500)가 평평하게 도시되어 있지만, 연통홀(501)에 물의 용이한 포집을 위해 연통홀(501)을 중심으로 기울어진 형상의 하방 커버부(500)가 형성될 수 있다. 또한, 이러한 직사각형의 연통홀(501)은 하면 커버부(500)와 상기 방사조절부(300)가 접하는 경계의 안쪽에 형성되어 물방울의 포집을 보다 용이하게 할 수 있다.

도 6은 도 5의 "A"의 절단면을 나타낸 도면으로, 도시된 바와 같이 직사각형의 연통홀(501)은 원통형 방사조절 연장부(303) 안쪽에 형성되는 것이 물방울 포집에 바람직하다. 연통홀(501)의 다른 실시형태 방사조절 연장부(303) 가장 안쪽에 절단된 원형의 연통홀(501)일 수 있다. 이러한 형태는 물방울 포집에 보다 바람직하나, 직사각형의 연통홀(501)보다 제조상에 난점이 있다.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다.

100 : 방사조절장치 200 : 상면 커버부
201 : 원형홀 202 : U자형 개구부
203 : 체결부 300 : 방사조절부
301 : 보호턱 302 : 돌출부
303 : 방사조절 연장부 400 : 스프링클러
401 : 나사부 402 : 몸체부
403 : 디플렉터 500 : 하면 커버부
501 : 낙수홀

Claims (11)

1. 나사부, 몸체부 및 디플렉터를 포함하고 상기 나사부에 의해 천정이나 랙크에 고정되는 스프링클러의 방사조절 장치에 있어서,
   상기 나사부를 둘러싸는 U자형 개구부를 구비하는 상면 커버부;
   상기 스프링클러 길이방향으로 연장되며 상기 상면 커버부와 일체로 형성되고 상기 디플렉터의 물 방사의 방향을 조절하는 방사조절부; 및
   상기 방사조절부 하측말단에서 일체로 연장되며, 상기 상면 커버부와 평행하게 형성되고, 상기 방사조절부의 내벽에 부딪혀 흘러내리는 물을 집중시키는 하면 커버부를 포함하고,
   상기 방사조절부는 원통형의 보호턱과 절단된 원통형의 방사조절 연장부가 일체로 연결되어 형성되며,
   상기 원통형의 보호턱은 상기 상면 커버부의 하방으로 연장되어 형성되고, 상기 방사조절 연장부와 함께 화재의 화염이나 열기류로부터 상기 스프링클러를 보호하는 차폐판으로서 기능하며,
   상기 디플렉터의 물 방사의 방향을 조절하는 상기 방사조절 연장부의 원주폭은 상기 스프링클러 중심축을 중심으로 120 내지 180°의 범위를 가지며,
   상기 방사조절부의 내측면에는 상기 방사조절부의 길이방향으로 돌출부가 복수개 형성되고,
   상기 하면 커버부는 하방으로 연통되고 상기 하면 커버부에서 포집되는 물을 집중하여 낙하시키는 연통홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 U자형 개구부에 의해 형성되는 상기 상면 커버부 돌출패턴의 양쪽 말단에는 나사홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치
   
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 나사홈에 나사와 함께 결합하는 체결부를 더 포함 하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 방사조절부의 길이방향의 길이는 상기 스프링클러의 디플렉터보다 하방으로 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치
   
7. 삭제
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 청구항 1에 있어서,
    상기 연통홀은 직사각형 형상으로, 상기 하면 커버부와 상기 방사조절부가 접하는 경계의 안쪽에 형성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러 방사조절 장치

Images