KR102240499B1 - 소화 약제의 혼합을 촉진하는 분사 노즐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소화설비용 분사 노즐에 관한 것으로서, 소화 약제의 분사력에 의해 노즐의 회전부가 회전하면서 동시에 가이드 라인에 의해 진폭 운동하여 소화 약제가 원활하게 혼합되도록 하는 분사 노즐에 관한 것이다.

Description

소화 약제의 혼합을 촉진하는 분사 노즐{Spray nozzle to promote mixing of extinguishing agent}

본 발명은 분사 노즐에 관한 것으로서, 구체적으로 소화 약제의 분사 시 소화 약제의 혼합률을 더욱 향상시키는 분사 노즐에 관한 것이다.

소화장치의 종류 중 하나로서 “가스 자동 소화장치”가 있다. 가스 자동 소화장치는 열, 연기 또는 불꽃 등을 감지하여 가스계 소화 약제를 방출하는 장치로서, 수계 소화설비를 적용하기 어려운 곳(전기 및 계측 설비를 설치한 장소 등)에 사용된다.

가스 자동 소화장치를 적용하는 구역은 화재 시 구비 설비의 보존에 중점을 두고, 신속한 소화를 요구하는 장소이다. 화재 초기 신속한 소화를 위해서는 소화 가스가 소화 필수 농도를 일정하게 유지해야 하므로, 방출되는 소화 약제의 혼합률이 소화 능력의 중요한 요소 중 하나이다.

종래 소화 노즐과 관련한 선행기술로서, 공개특허 제10-2012-0071481호 “포소화설비용 회전식 분사노즐”과 등록특허 제10-1185109호 “화재진압용 노즐장치” 등 다수가 개시되어 있다. 상기 선행기술은 별도의 동력원 없이 소화액의 분출력에 의해 노즐이 스스로 회전하며 분사하는 방식이며, 회전 분사를 통해 넓은 면적에 소화액을 분사 가능한 효과가 있다.

그러나, 상기 선행기술과 같이 분사 노즐이 일정하게 회전 운동만을 하는 경우, 소화 약제의 충분한 혼합을 기대하기 어렵다. 따라서, 소화 약제 분사 시 소화 약제의 혼합률이 향상되도록 개선된 분사 노즐이 필요하다.

대한민국특허청 등록번호 제10-1185109호

본 발명은 소화 약제 분사 시, 분사력에 의한 노즐의 동작에 의해 분사된 소화 약제의 혼합률이 상승함으로써, 소화 능력이 향상된 분사 노즐을 제공하는 것을 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 분사 노즐은, 내부에 통로가 형성된 고정부와 상기 고정부에 연결되며, 내부에 형성된 중공이 상기 고정부의 통로와 연결되어 통하는 회전부와 상기 고정부 또는 상기 회전부의 내부 또는 외부 표면에 형성되는 가이드 라인과 상기 고정부와 상기 회전부의 사이에 위치하며, 상기 회전부가 상기 가이드 라인을 따라 회전할 수 있도록 상기 고정부와 연결하는 연결부 및 상기 회전부의 외면에 형성되고, 상기 회전부의 중공과 연결되는 통로를 구비하는 적어도 하나의 분사구를 포함하며, 상기 분사구의 통로는 분사력을 이용하여 상기 회전부를 회전시킬 수 있도록 정렬된다.

바람직하게는, 상기 가이드 라인은 상기 고정부의 길이 방향에 대해 직각 방향으로 진행하면서, 상기 고정부의 길이 방향으로 진동하는 진폭을 형성한다.

또한, 바람직하게는 상기 가이드 라인은 홈으로 형성되고, 상기 연결부는 상기 고정부 또는 상기 회전부에 돌기로 형성되어, 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기가 상기 가이드 라인의 홈을 따라 진행한다.

또한, 바람직하게는 상기 가이드 라인은 홈으로 형성되고, 상기 연결부는 상기 가이드 라인의 홈을 따라 진행하는 볼 및 상기 고정부 또는 상기 회전부에 형성되어 상기 고정부 또는 상기 회전부 상의 일정한 위치에 상기 볼을 고정하는 볼 고정체를 포함한다.

본 발명에 따르면, 분사 노즐에서 소화 약제를 분사 시 노즐이 회전 운동을 함과 동시에 진폭 운동하여 소화 약제의 혼합률이 높아지고, 소화 능력이 향상되는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분사 노즐의 측면 모습을 도시한 것이다.
도 2는 회전부의 횡 단면도와 소화 약제의 분출 방향을 도시한 것이다.
도 3은 연결부와 가이드 라인을 도시한 것이다.
도 4는 연결부의 상세 모습을 도시한 것이다.
도 5는 분사 노즐의 연결부의 횡단면을 도시한 것이다.

본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한, 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백히 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분사 노즐(100)의 측면도이다. 도 1을 참조하면, 분사 노즐(100)은 고정부(110), 회전부(120) 및 분사구(130)를 포함한다.

고정부(110)는 소화 배관에 고정되어 연결되며, 내부에 통로를 형성하여 소화 배관으로부터 전달되는 소화 약제를 회전부(120)로 전달하는 기능을 제공한다. 고정부(110)는 원형 관으로 형성될 수 있다.

회전부(120)는 고정부(110)의 일단에서 회전하게 연결될 수 있다. 회전부(120)는 단면이 원형으로 형성되고, 회전부(120)의 내부에 중공이 형성되며, 상기 중공은 고정부(110) 내부에 형성된 통로와 연결된다. 따라서, 회전부(120)는 소화 배관으로부터 소화 약제를 전달받을 수 있다.

회전부(120)의 외면에는 분사구(130)가 형성된다. 분사구(130)는 회전부(120) 내부의 중공과 연결된 통로를 구비한다. 또한, 분사구(130)는 복수로 형성될 수 있다. 분사구(130)의 통로의 방향은 회전부(120)가 소화 약제의 분사력에 의해 회전할 수 있도록 일정한 방향으로 정렬될 수 있다.

분사구(130)는 소화 배관으로부터 전달된 소화 약제를 외부로 방출하는 기능을 갖는 한편, 분출되는 소화 약제의 압력을 이용하여 회전부(120)를 회전시키는 기능을 제공한다.

분사구(130)의 개수 또는 분사구(130)의 통로의 방향, 분사구(130)의 형상 등은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자(이하 “당업자”라고 함)가 적절하게 변형 가능한 것을 포함할 것이다.

도 2는 분사 노즐(100) 회전부(120)의 횡 단면도이다. 도 2를 참조하면, 회전부(120)의 외면에 형성된 분사구(130)의 단면을 확인할 수 있다. 회전부(120)는 원형 단면으로 형성되며, 상기 원형 단면의 외면을 따라 일정한 간격으로 분사구(130)가 형성될 수 있다. 분사구(130)의 통로의 방향은 상기 원형 단면의 접선과 90도 이내의 각도를 형성한다. 상기 각도가 클수록 상기 접선 방향의 힘이 줄어들어 회전부(120)의 회전력이 작아지는 대신 소화 약제를 멀리 보낼 수 있다.

따라서, 분사구(130)의 통로의 방향은 상기 원리를 고려하여 당업자의 판단에 따라 변경이 가능하다. 또한, 복수의 분사구(130)는 회전부(120)에 동일 방향의 회전력을 전달할 수 있도록 통로가 일정하게 정렬될 수 있다.

도 3은 고정부(110)에 형성된 가이드 라인(140)과 연결부(150)를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, 고정부(110)의 외면에 가이드 라인(140)이 형성되고, 가이드 라인(140)이 형성된 지점에서 고정부(110)의 외면과 회전부(120)의 내면 사이에 위치하는 연결부(150)를 확인할 수 있다.

가이드 라인(140)은 고정부(110)의 외면에 새겨진 홈으로 형성될 수 있다. 또한, 회전부(120)가 일정한 위치에서 회전하도록 가이드 라인(140)의 시작 지점과 끝 지점은 서로 일치한다. 가이드 라인(140)은 회전부(120)가 일정한 길을 따라 회전하도록 안내하는 기능을 한다. 따라서, 가이드 라인(140)의 모양에 따라 회전부(120)의 운동 패턴은 다양할 수 있다.

가이드 라인(140)은 고정부(110)의 길이 방향에 대해 직각으로 진행하면서 진폭을 형성할 수 있다. 또는, 고정부(110)의 길이 방향에 직각으로 삼각함수의 사인(Sin) 곡선을 그리며 진행할 수 있다. 상기 사인 곡선의 진폭과 주기는 분사된 소화 약제의 혼합률을 고려하여 최적화할 수 있다. 이 경우, 회전부(120)는 회전 운동과 동시에 고정부(110)의 길이 방향으로 진동하므로 분사된 소화 약제의 혼합률을 극대화할 수 있다.

가이드 라인(140)의 위치는 고정부(110)에 한정되지 않으며, 회전부(120)에 형성될 수도 있다. 그 외에 본 발명의 가이드 라인(140)의 형상 또는 위치는 회전부(120)의 원활한 회전이 이루어지는 범위에서 당업자가 적절히 변형을 가한 것을 포함한다.

도 4 및 도 5는 연결부(150)의 상세 모습을 도시한 것이다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 연결부(150)는 볼(151)과 볼 고정체(152)를 포함할 수 있다.

볼 고정체(152)는 회전부(120)의 내면에 고정되어 형성될 수 있다. 회전부(120)의 내면으로부터 돌출된 돌기 부재에 의해 볼(151)을 수용할 수 있는 공간이 형성된다. 그러나 상기 돌기 부재에 둘러싸여 형성된 수용공간의 깊이는 볼(151)의 지름보다 작아서 볼(151)을 수용한 상태에서도 볼(151)의 외면 일부는 상기 수용공간 밖으로 노출된다. 상기 수용공간의 폭은 볼(151)의 지름보다 미세하게 커서 볼(151)은 상기 수용공간 내부로 삽입될 수 있으나 상기 수용공간의 내부에서 위치 이동은 불가능하다.

따라서, 볼(151)은 회전부(120)의 일정 지점에 고정된 상태가 된다. 볼(151)의 노출된 외면은 가이드 라인(140)의 홈에 접촉되어, 회전부(120)의 회전 시 볼(151)이 가이드 라인(140)을 따라 진행한다.

즉, 볼 고정체(152)는 볼(151)이 가이드 라인(140)의 홈과 접촉하는 면을 제외한 나머지 면을 폐쇄하여 볼(151)을 회전부(120)의 일정 위치에 고정한다. 따라서, 볼(151)이 가이드 라인(140)을 따라 진행함과 동시에 회전부(120)가 가이드 라인(140)을 따라 회전하게 한다.

볼(151)은 전술한 바와 같이, 회전부(120)의 회전과 동시에 가이드 라인(140)을 따라 진행한다. 또한, 회전부(120)가 고정부(110)에서 이탈하지 않도록 한다. 연결부(150)가 위치한 지점의 횡단면에서, 회전부(120)의 내부 공간 지름은 볼(151)에 의해 축소되어 고정부(110)의 지름보다 작다. 따라서 이 경우, 고정부(110)는 회전부(120)의 내부 공간에 위치할 수 없다. 그러나, 고정부(110)의 외면에 가이드 라인(140)이 홈으로 형성되므로 상기 홈에서 고정부(110)의 지름은 줄어든다. 따라서, 연결부(150)가 위치한 지점에 가이드 라인(140)을 위치시키면 고정부(110)가 회전부(120) 내부에 위치할 수 있다. 이는, 볼(151)이 돌기 역할을 하여 가이드 라인(140)의 홈에 삽입됨으로써 회전부(120)가 고정부(110)에서 빠지지 않도록 연결한 것이다. 따라서, 회전부(120)는 고정부(110)의 길이 방향 축을 중심으로 회전할 수 있으나, 고정부(110)에서 이탈하지 않는다.

연결부(150)는 적어도 두 개 이상을 포함할 수 있다. 복수의 연결부(150)는 회전하는 원주를 따라 일정한 간격으로 형성되거나, 서로 대칭으로 형성됨이 바람직하다.

또한, 연결부(150)는 회전부(120) 또는 고정부(110)에 형성된 돌기로 이루어질 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 연결부(150)의 위치, 형상 등은 위에서 전술한 기능을 만족하는 범위에서 당업자가 적절히 변형 가능한 것을 포함한다.

바람직하게는 고정부(110)와 회전부(120)의 사이에 밀폐 부재를 더 포함할 수 있다. 밀폐 부재는 고정부(110) 또는 회전부(120)에 고정되고, 고정부(110)와 회전부(120) 사이에 생기는 틈을 차단한다.

따라서, 밀폐 부재는 소화 약제가 분사구(130)에서 분사되는 중에 고정부(110)와 회전부(120) 사이의 틈으로 새어 나가지 않도록 한다. 본 발명의 밀폐 부재의 위치 또는 형상은 상기 기능을 만족하는 범위에서 당업자가 적절하게 구상할 수 있는 것을 포함한다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 당업자에게 명백할 것이다.

100: 분사 노즐
110: 고정부
120: 회전부
130: 분사구
140: 가이드 라인
150: 연결부
151: 볼
152: 볼 고정체

Claims (4)

1. 소화 약제의 분사 노즐로서,
   내부에 통로가 형성된 고정부;
   상기 고정부에 연결되며, 내부에 형성된 중공이 상기 고정부의 통로와 연결되어 통하는 회전부;
   상기 고정부와 상기 회전부 사이에 위치하여 틈을 막는 밀폐 부재;
   상기 고정부 또는 상기 회전부의 내부 또는 외부 표면에 형성되는 가이드 라인;
   상기 고정부와 상기 회전부의 사이에 위치하며, 상기 회전부가 상기 가이드 라인을 따라 회전할 수 있도록 상기 고정부와 연결하는 연결부; 및
   상기 회전부의 외면에 형성되고, 상기 회전부의 중공과 연결되는 통로를 구비하는 적어도 하나의 분사구를 포함하며,
   상기 분사구의 통로는 분사력을 이용하여 상기 회전부를 회전시킬 수 있도록 정렬되고,
   상기 가이드 라인은 상기 고정부의 길이 방향에 대해 직각 방향으로 진행하면서, 상기 고정부의 길이 방향으로 진동하는 진폭을 형성하며,
   상기 회전부는 소화 약제의 분사력으로 회전하면서, 상기 고정부의 길이 방향으로 왕복하는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 라인은 홈으로 형성되고,
   상기 연결부는 상기 고정부 또는 상기 회전부에 돌기로 형성되어, 상기 회전부가 회전할 때 상기 돌기가 상기 가이드 라인의 홈을 따라 진행하는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 가이드 라인은 홈으로 형성되고,
   상기 연결부는 상기 가이드 라인의 홈을 따라 진행하는 볼; 및
   상기 고정부 또는 상기 회전부에 형성되어 상기 고정부 또는 상기 회전부 상의 일정한 위치에 상기 볼을 고정하는 볼 고정체를 포함하는 것을 특징으로 하는 분사 노즐.
   

Images