KR102153208B1 - 주택용 컨실드 스프링클러 - Google Patents

Abstract

자동 방화용 스프링클러는 입구 단부와 배출 개구를 갖는 통로를 갖는 스프링클러 본체를 포함한다. 한 쌍의 스프링클러 아암이 스프링클러 본체로부터 연장된다. 한 쌍의 스프링클러 아암 각각은 압축 스크류를 수용하기 위한 나사형 보어를 포함하는 반경 방향 내측으로 연장되는 레그를 포함한다. 한 쌍의 스프링클러 아암 각각은 내부에 애퍼처를 각각 한정하는 반경 방향 외측으로 연장되는 레그를 포함한다. 출구 폐쇄 조립체는 스프링클러 본체의 배출 개구를 선택적으로 차단하는 폐쇄 요소와, 압축 스크류와 결합하는 요크 및 상기 요크와 폐쇄 요소 사이에서 연장되는 유리 벌브를 포함하는 트리거 조립체를 포함한다. 디플렉터는 적어도 두 개의 스프링클러 아암의 반경 방향 외측으로 연장하는 레그의 애퍼처에 수용되는 한 쌍의 지지 핀에 의해 스프링클러 아암에 결합된다.

Description

주택용 컨실드 스프링클러

본 발명은 방화용 스프링클러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주택용 컨실드 스프링클러에 관한 것이다.

이 부분은 반드시 종래 기술은 아닌 본 개시와 관련된 배경 기술 정보를 제공한다.

스프링클러는 지정된 영역에서 화재를 억제 또는 소화시키기 위해 유체를 제어 가능하게 배출하기 위해 오랫동안 자동 소화 시스템에 사용되어 왔다. 일반적으로 자동 소화 시스템에 사용되는 유체는 물이지만, 그러나 다른 소화 유체를 배출하는 시스템도 개발되었다. 하나의 공통적인 설계에서, 스프링클러는 물 또는 다른 소화 유체의 가압 공급원에 연결된 입구를 갖는 고체 금속 베이스와, 베이스 출구 오리피스로부터 배출될 때 최적의 패턴으로 물의 궤도를 변경시키는 디플렉터(deflector)를 포함한다. 많은 종래의 스프링클러에서, 디플렉터는 한 쌍의 강성 아암에 의해 출구로부터 고정되게 이격되고, 아암을 결합하는 보스 상에 장착된다. 트리거 요소가 디플렉터 보스와 출구 오리피스 폐쇄 시일 사이에 위치된다.

스프링클러의 다른 통상의 리세스된(recessed) 펜던트 형에서, 디플렉터는 이동 가능하고 베이스에 근접하여 저장된다. 하우징이 디플렉터 및 스프링클러 본체 주위로 연장되며, 스프링클러가 위치되어 있는 천장에 리세스를 형성한다. 또한 스프링클러의 내부에 위치된 유체 시일은 스프링클러 본체의 바닥 아래에 현수되는 한 쌍의 레버 또는 액추에이터에 의해 폐쇄된 위치로 유지된다. 레버는 화재를 나타내는 온도 범위에서 열적으로 반응하는 트리거 메커니즘에 의해 내부로 바이어스되거나 또는 폐쇄된 위치에 유지된다. 트리거 메커니즘은 일반적으로 열에 민감한 가융성 링크(fusible link)이다. 따라서 상온 하에서, 열에 민감한 가융성 링크가 존재하면 스프링클러에서 유체가 흐르는 것을 방지한다. 지정된 영역 내의 온도가 화재로 인해 미리 선택된 값으로 상승하면, 가융성 링크가 분리되고, 레버가 외측 방향으로 움직이게 하여 지정된 지역의 내부에서 스프링클러의 내부로부터 미리 선택된 거리까지의 디플렉터 플레이트의 하향 이동을 허용한다. 가융성 링크의 분리는 유체 시일 또한 개방시키므로, 가압된 물이 스프링클러를 통해 지정된 지역으로 이동하여 화재를 억제 또는 소화할 수 있다.

종래 기술은 스프링클러의 바닥 출구를 감추는 기능도 겸한 가융성 링크 트리거 메커니즘을 가지고 있다. 예를 들어, 존슨에게 허여된 미국 특허 제4,596,289호는 폐쇄 위치에서 유체 시일을 유지하는 2 개의 상보적인 스트럿 유지 부재를 갖는 결합된 트리거 요소 및 컨실링 메커니즘을 개시한다. 이들 스트럿 유지 부재의 외부 표면은 열 전도성 커버로 커버된 열 가융성 재료에 의해 접합된다. 이 설계에서, 스프링클러의 바닥 출구는 결합된 트리거 및 컨실링 메커니즘으로 전부 둘러싸여 있다.

커버 메커니즘은 스프링클러의 바닥을 전체적으로 둘러싸고, 열 가용성 재료는 커버의 내부 표면 상에 위치된다. 지정된 영역에서 화재의 존재로 인해 온도가 상승하면, 화재로부터 방출된 열 에너지는 커버 부재의 외부 표면으로부터 열 민감성 화합물을 향해 상향 방향으로 통과하도록 제한된다. 커버 부재는 스프링클러의 바닥 영역을 완전히 둘러싸기 때문에, 열 에너지가 커버 부재를 관통하여 열 민감성 제재에 도달할 때까지 커버 부재의 내부 표면 및 열 민감성 제재는 주변 또는 거의 주변 조건에서 유지된다.

결과적으로, 종래 기술이 겪게 되는 어려움을 극복하는 응답성 있고 신뢰성 있는 결합된 트리거 및 컨실링 장치에 대한 필요성이 존재한다.

이 섹션은 본 개시의 일반적인 요약을 제공하고, 그 전체 범위 또는 모든 특징의 포괄적인 개시는 아니다.

본 발명은 입구 단부 및 배출 개구를 갖는 통로를 갖는 스프링클러 본체를 포함하는 자동 방화용 스프링클러를 제공한다. 한 쌍의 스프링클러 아암은 스프링클러 본체로부터 배출 개구의 대향 측면 상에 연장된다. 한 쌍의 스프링클러 아암 각각은 서로를 향해 연장되고 서로 이격된 반경 방향 내측으로 연장되는 레그를 포함한다. 반경 방향 내측으로 연장되는 레그 각각은 압축 스크류를 수용하기 위한 나사형 보어를 포함한다. 한 쌍의 스프링클러 아암 각각은 각각 내부에 애퍼쳐(aperture)을 정의하는 반경 방향 외측으로 연장되는 레그를 포함한다. 출구 폐쇄 조립체는 스프링클러 본체의 배출 개구(discharge opening)를 선택적으로 차단하는 폐쇄 요소와, 압축 스크류와 결합하는 요크 및 이 요크와 폐쇄 요소 사이에서 연장되는 유리 벌브를 포함하는 트리거 조립체를 포함한다. 디플렉터는 적어도 두 개의 스프링클러 아암의 반경 방향 외측으로 연장하는 레그의 애퍼쳐(aperture)에 수용되는 한 쌍의 지지 핀에 의해 스프링클러 아암에 결합된다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 요크는 제 1 측면에 제 1 리세스를 갖는 U 자형 중간 섹션 및 제 1 측면에 대향하는 제 2 측면 상에서 내부에 제 2 리세스를 각각 포함하는 한 쌍의 단부를 갖는 크로스바를 포함한다. 방출 구조가 크로스바로부터 연장된다. 요크는 판금으로 스탬핑되는 스탬핑된 편평한 블랭크(blank)로 제조된다. 스탬핑된 블랭크는 일반적으로 "D"자 형상일 수 있으며, 직선 섹션 및 직선 섹션의 대향 단부로부터 연장되는 아크 형상의 연장부를 포함한다. 아크 형상의 연장부는 직선 섹션에 대체로 수직하도록 벤딩될 수 있다. 직선 섹션은 벤딩된 아크 형상의 연장부로부터 멀어지는 방향을 향하는 각 단부에 리세스를 포함하도록 스탬핑될 수 있다. 추가의 중앙 리세스는 벤딩된 아크 형상의 연장부를 향하는 방향을 향하는 직선 섹션의 중앙에 형성될 수 있다. 직선 섹션의 중간 섹션은 벤딩된 아크 형상의 연장부로부터 멀리 연장되도록 U 자형으로 벤딩된다.

적용 가능성의 다른 영역은 본 명세서에 제공된 설명으로부터 명백해질 것이다. 본 요약 부분의 설명 및 특정 예는 단지 예시의 목적을 위한 것이며, 본 발명의 범위를 제한하려는 것이 아니다.

본 명세서에 설명된 도면은 선택된 실시예만을 예시하기 위한 것이며, 모든 가능한 구현예에 대한 것은 아니고, 본 개시의 범위를 제한하려는 것이 아니다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 주택용 컨실드 스프링클러의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 원리에 따른 디플렉터 조립체의 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 디플렉터 조립체의 평면도이다.
도 4는 도 2에 도시된 디플렉터 조립체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 원리에 따른 디플렉터 버튼의 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시된 디플렉터 버튼의 측면도이다.
도 7은 도 5에 도시된 디플렉터 버튼의 단면도이다.
도 8은 본 발명의 원리에 따른 트리거 조립체의 요크의 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 요크의 측면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 요크의 단부 평면도이다.
도 11은 본 발명의 원리에 따라 요크를 제조하는데 사용되는 스탬핑된 블랭크의 평면도이다.
대응하는 참조 번호는 도면의 여러 도면에 걸쳐 대응하는 부분을 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

본 개시가 완전하게 될 수 있도록 예시적인 실시예들이 제공되어, 당업자에게 범위를 충분히 전달할 것이다. 본 개시의 실시예의 완전한 이해를 제공하기 위해, 특정 구성 요소, 장치 및 방법의 예와 같이 많은 특정 세부 사항이 제시된다. 특정 세부 사항들이 채용될 필요는 없고, 예시적인 실시예들이 많은 다른 형태로 구현될 수 있으며, 어느 것도 이 개시의 범위를 제한하도록 해석되어서는 안 된다는 것이 당업자에게 명백할 것이다. 일부 예시적인 실시예들에서, 잘 알려진 프로세스들, 잘 알려진 장치 구조들 및 잘 알려진 기술들은 상세히 설명되지 않는다.

본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정 실시예를 설명하기 위한 것이며 제한하려는 것은 아니다. 본 출원에서 사용된 단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수 형태를 포함하는 것으로 의도될 수 있다. 용어 "포함하다", "갖다", "구비하다"는 포괄적인 것이므로, 명시된 특징, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 동작, 요소, 구성 요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다. 여기에 설명된 방법 단계, 프로세스 및 동작은, 구체적으로 성능 순서로 식별되지 않는 한, 논의되거나 예시된 특정 순서로 성능을 반드시 요구하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 추가적인 또는 대안적인 단계들이 사용될 수 있음이 또한 이해되어야 한다.

요소 또는 층이 다른 요소 또는 층 "상에", "결합되고", "연결되고" 또는 "결합되는" 것으로 언급될 때, 그것은 다른 요소 또는 층 위에 바로 있고, 연결되고 또는 결합될 수 있거나, 또는 개재하는 요소 또는 층이 존재할 수 있다. 대조적으로, 요소가 다른 요소 또는 층 "상에 직접", "직접 결합되는", "직접 연결되는“ 또는 "직접 커플링되는"이라고 언급되는 경우, 개재하는 요소 또는 층이 존재할 수 없다. 요소들 간의 관계를 설명하는데 사용된 다른 단어들은 동일한 방식(예를 들어, "사이에" 대 "직접 사이에", "인접하는" 대 "직접 인접하는" 등)으로 해석되어야 한다. 본 명세서에 사용된 바와 같이, "및/또는"이라는 용어는 관련 열거된 항목 중 하나 이상의 임의의 및 모든 조합을 포함한다.

설명의 용이함을 위해 "내부", "외부", "아래에", "아래", "하부", "위", "상부" 등과 같은 공간적으로 상대적인 용어가 사용될 수 있어, 도면에 도시된 바와 같이 하나의 요소 또는 특징과 다른 요소(들) 또는 특징(들)의 관계를 기술한다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시된 배향뿐만 아니라 사용 또는 작동 시 장치의 상이한 배향을 포함하도록 의도될 수 있다. 예를 들어, 도면의 장치가 뒤집힌다면, 다른 요소 또는 특징의 "아래" 또는 "아래에"로 기술된 요소는 다른 요소 또는 특징의 "위에" 배향될 것이다. 따라서, 예시적인 용어 "아래"는 위 및 아래의 배향 모두를 포괄할 수 있다. 장치는 다른 방식으로 배향될 수 있고(90도 또는 다른 배향으로 회전될 수 있음), 본 명세서에서 사용된 공간적으로 상대적인 기술어는 그에 따라 해석될 수 있다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 원리에 따른 주택용 컨실드 스프링클러(10)는 기술되지 않을 것이다. 주택용 컨실드 스프링클러(10)는 스프링클러 본체(12)를 포함하고, 이는 입구 개구(16) 및 배출 개구(18)를 한정하는 유체 통로(14)를 포함한다. 본체(12)는 외부 나사산(20)을 갖는 상부 섹션을 포함한다. 본체(12)는 배출 개구(18)의 대향 측면 상에 서로 이격된 한 쌍의 프레임 아암(22)을 더 포함한다.

한 쌍의 프레임 아암(22)은 각각 반경 방향 내측으로 연장되는 레그 부분(24) 및 반경 방향 외측으로 연장되는 레그 부분(26)을 포함한다. 반경 방향 내측으로 연장되는 레그 부분(24) 각각은 압축 스크류(30)를 수용하는 나사형 보어(28)을 포함한다. 압축 스크류(30)는 각각 압축 스크류들(30) 사이에서 연장되는 요크(32)와 결합된다. 요크(32)는 원위 단부에서 유리 벌브(34)와 지지(engage)되고, 유리 벌브(34)의 근위 단부는 밀봉 조립체(36)와 지(engage)된다. 밀봉 조립체(36)는 환형 스프링 와셔(38) 및 배관 캡 조립체(40)를 포함할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 요크(32)는 유리 벌브(34)의 원위 단부를 수용하기 위한 중앙 리세스(46)를 갖는 U 자형 중간 섹션(44)을 갖는 벤딩된 크로스바(42)를 포함한다. 크로스바(42)의 단부(48)는 U 자형 중간 섹션으로부터 연장되고, 각각은 리세스(46)로부터 크로스바(42)의 대향 측면 상에 리세스(50)를 포함한다. 요크(32)는 크로스바(42)의 일 측면 상에 배치된 상방으로 연장되는 방출 구조(52)를 더 포함할 수 있다. 방출 구조(52)는 유리 전구(34)가 화재의 열로 인해 파손될 때 요크(32)가 피봇되어 스프링클러로부터 외측으로 방출되게 하는 피봇 포인트를 제공한다. 방출 구조(52)는 크로스바(42)의 대향 단부(48)로부터 연장되는 연속 구조의 형태일 수 있다.

요크는 도 11에 도시된 바와 같이 판금으로부터 스탬핑된 편평한 블랭크(100)로 제조된다. 스탬핑된 블랭크(100)는 일반적으로 "D"자 형상일 수 있고, 직선 섹션(102) 및 직선 섹션(102)의 대향 단부들로부터 연장되는 아크 형상의 연장부(104)를 포함한다. 아크 형상의 연장부(104)는 도 8 및 도 10의 벤딩된 연장부(52)에 의해 도시된 바와 같이, 직선 섹션(102)에 대체로 수직하도록 벤딩될 수 있다. 직선 섹션(102)은 벤딩된 아크 형상의 연장부(52)로부터 멀어지는 방향을 향하는 각 단부에서 리세스(50)를 포함하도록 스탬핑될 수 있다. 추가의 중앙 리세스(46)는 직선 섹션(102)의 중앙에서 벤딩된 아크 형상의 연장부(52)를 향하는 방향을 향하여 형성될 수 있다. 직선 섹션(102)의 중간 섹션은 U 자형(44)으로 벤딩되어 U 자형의 베이스가 벤딩된 아크 형상의 연장부(52)로부터 멀리 연장된다.

디플렉터 조립체(60)는 애퍼처(64) 내에 수용되는 한 쌍의 지지 핀(62)에 의해 스프링클러 본체(12)의 반경 방향 외측으로 연장하는 한 쌍의 레그(26)에 지지된다. 지지 핀(62)은 디플렉터 플레이트(68)에 제공된 애퍼처(66)과 결합된다. 디플렉터 플레이트(68)는 타원형일 수 있고, 원하는 스프레이 패턴을 제공하도록 복수의 타인(tines)(72)을 한정하도록 플레이트(68)의 외주로부터 내측으로 연장하는 복수의 슬롯(70)을 포함할 수 있다. 슬롯(70)의 크기 및 형상은 원하는 커버리지 영역에서의 화재를 억제하기 위해 필요한 분배 패턴을 충족시키도록 배출 개구(18)로부터 배출되는 물을 분배하기 위해 원하는 유동 패턴을 제공하도록 선택될 수 있다. 디플렉터 버튼(74)은 디플렉터 플레이트(68)의 중앙에 고정될 수 있다. 디플렉터 버튼(74)은 디플렉터 플레이트(68)의 표면을 가로 질러 반경 방향 외측으로 배출 개구(18)를 통해 물의 유동을 분배하도록 크기 및 형상이 형성될 수 있다. 디플렉터 버튼(74)은 원추형 면(76) 및 디플렉터 플레이트(68)에 스테이킹(staked)되는 원통형 베이스(78)를 가질 수 있다.

캔 형상의 하우징(80)이 스프링클러 본체(12)에 장착될 수 있다. 당업계에 공지된 바와 같이, 커버 조립체(도시되지 않음)는 설치된 상태에서 스프링클러(10)를 숨기기 위해 캔 형상의 하우징(80)에 장착될 수 있다.

상기 실시예에 대한 설명은 예시 및 설명의 목적으로 제공되었다. 그것은 완전한 것이거나 또는 본 개시를 제한하기 위한 것이 아니다. 특정 실시예의 개개의 구성 요소 또는 특징은 일반적으로 특정 실시예에 한정되지 않고, 적용 가능할 경우, 상호 교환 가능하며, 구체적으로 도시 또는 기술되지 않더라도, 선택된 실시예에서 사용될 수 있다. 이는 또한 많은 방식으로 다양화될 수 있다. 이러한 변형은 본 개시로부터 이탈된 것으로 간주되어서는 안 되며, 그러한 모든 변형은 본 개시의 범위 내에 포함되도록 의도된다.

Claims (8)

1. 입구 단부 및 배출 개구를 갖는 통로를 갖는 스프링클러 본체;
   상기 배출 개구의 대향 측면 상에서 상기 스프링클러 본체로부터 연장되는 한 쌍의 스프링클러 아암을 포함하며, 상기 한 쌍의 스프링클러 아암은 각각 서로를 향해 연장되고 서로 이격된 반경 방향 내측으로 연장되는 레그를 포함하며, 상기 반경 방향 내측으로 연장되는 레그는 각각 압축 스크류를 수용하기 위한 나사형 보어를 포함하고,
   상기 스프링클러 본체의 배출 개구를 선택적으로 차단하는 폐쇄 요소와, 압축 스크류와 결합하는 요크 및 상기 요크와 상기 폐쇄 요소 사이에서 연장되는 유리 벌브를 포함하는 트리거 조립체를 포함하는 출구 폐쇄 조립체를 포함하며,
   상기 요크는 제1 측면 내에 제1 리세스를 구비하는 U형상의 중간영역을 포함하는 크로스바 및 상기 제1 측면의 반대편의 제2 측면에 한 쌍의 제2 리세스를 각각 포함하는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하며,
   상기 제1 리세스는 상기 유리 벌브를 지지(engage)하며, 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부 내의 각각의 제2 리세스는 상기 한 쌍의 압축 스크류를 지지(engage)하며,
   상기 크로스 바의 상기 제1 단부 및 상기 제2 단부에서 상기 크로스바의 상기 제2 측면에 직접적으로 인접하는 제3 측면의 표면으로부터 측방향으로 연장되는 방출구조를 더 포함하는 자동 방화용 스프링클러.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 스프링클러 아암에 커플링되는 디플렉터(deflector)를 더 포함하는 자동 방화용 스프링클러.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 한 쌍의 스프링클러 아암은 각각 내부에 애퍼처를 각각 정의하는 반경 방향 외측으로 연장되는 레그를 포함하는 자동 방화용 스프링클러.
8. 제7 항에 있어서,
   상기 적어도 두 개의 스프링클러 아암의 상기 반경 방향 외측으로 연장되는 레그의 애퍼처 내에 수용되는 한 쌍의 지지 핀에 의해 상기 스프링클러 아암에 결합되는 디플렉터를 더 포함하는 자동 방화용 스프링클러.
   

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