KR102243552B1 - 앵글형 스프링클러 헤드 - Google Patents

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KR102243552B1
KR102243552B1 KR1020200040732A KR20200040732A KR102243552B1 KR 102243552 B1 KR102243552 B1 KR 102243552B1 KR 1020200040732 A KR1020200040732 A KR 1020200040732A KR 20200040732 A KR20200040732 A KR 20200040732A KR 102243552 B1 KR102243552 B1 KR 102243552B1
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최영표
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Abstract

개시된 내용은 감열부의 조립하중과 탄성편향회전체의 탄성편향 회전력의 상호 조합에 연동되는 밀폐시트에 의해 유체의 차단 또는 유입이 이루어지도록 구성됨에 따라 리크의 위험없이 평상시의 소방용수의 차단과 화재발생시의 소방용수 방수가 안정적으로 행해질 수 있도록 한 앵글형 스프링클러 헤드에 관한 것이다.
개시된 내용은 일측에는 급수배관에 연결되는 수평관부가 결합되고 하측에는 수직관부가 결합되는 앵글바디와, 상기 수평관부의 내부에 동축으로 설치되고 일단에는 상기 수평관부의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트가 구비되는 수평플로우튜브와, 상기 수직관부의 내부에 동축으로 설치되는 수직플로우튜브와, 상기 앵글바디의 내측에 회전가능하게 구비되고 상기 수직플로우튜브를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 상기 수평플로우튜브와 상기 수직플로우튜브를 연동시키는 탄성편향회전체와, 상기 수직관부의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 상기 수직관부로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 개방시키는 마개가 구비되는 디플렉터와, 상기 수직관부의 하단에 조립결합되어 상기 수직관부의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 상기 수직관부의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 상기 마개와 상기 수직플로우튜브를 상부로 밀어올려 상기 탄성편향회전체가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 상기 밀폐시트가 상기 수평관부의 일단을 폐쇄하도록 상기 수평플로우튜브가 상기 탄성편향회전체에 연동되어 이동되도록 하는 감열부를 포함하는 앵글형 스프링클러 헤드를 일 실시예로 제시한다.

Description

앵글형 스프링클러 헤드{ANGLED SPRINKLER HEAD}
개시된 내용은 급수배관에 연결되는 수평관부와 하단에 감열부가 구비되는 수직관부가 일체로 연결되어 화재 발생시에 소방용수를 90도 각도로 절곡시켜 화재발생영역으로 분사하는 앵글형 스프링클러 헤드에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 식별항목에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 식별항목에 기재된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
대표적인 옥내 소방설비 중 하나인 스프링클러는 크게 습식 스프링클러, 건식 스프링클러, 준비작동식 스프링클러, 일제살수식 스플링클러 및 부압식 스프링클러로 구분된다.
우선, 습식 스프링클러는 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관과 2차측 배관 모두 가압수가 충전되어 화재로 인한 열로 인해 폐쇄형 헤드가 개방될 때 2차측 가압수가 바로 화재발생영역으로 방수되는 구조를 가지는 것으로 가장 많이 사용된다.
또한 건식 스프링클러는 유수검지장치로 건식밸브(dry-pipe valve)를 사용하며 가압송수장치에서 유수검지장치까지는 압력수로 가압하고 유수검지장치에서 배관의 끝 부분에 설치된 폐쇄형 스프링클러 헤드까지는 질소가스 또는 압축공기를 충전시켜서 화재로 인한 열로 스프링클러 헤드가 개방되어 압축공기나 불연성가스가 배출되면 건식밸브의 1차측에 있던 가압수가 송수되어 스프링클러 헤드를 통해 화재발생영역에 방수되는 구조를 가진다.
또한 준비작동식 스프링클러는 유수검지장치로 화재감지기와 연동되는 일명 프리액션밸브와 같은 준비작동식 유수검지장치를 사용하며 이 준비작동식 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관에는 가압수가 충전되고 2차측 배관은 대기압(저압)인 구조를 가진다.
또한 일제살수식 스프링클러는 유수검지장치로 화재감지기와 연동되는 일명 델류지밸브와 같은 일제개방밸브를 사용하며 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관에는 가압수가 충전되고 2차측 배관은 대기압(저압)인 구조를 가지진다. 일제살수식 스프링클러는 다른 스프링클러에 적용되는 폐쇄형 헤드 대신에 개방형 헤드를 사용한다.
마지막으로 부압식 스프링클러는 유수검지장치로 화재감지기와 연동되는 일명 프리액션밸브와 같은 준비작동식 유수검지장치를 사용하며 이 준비작동식 유수검지장치를 기준으로 1차측 배관에는 가압수가 충전되고 2차측 배관은 부압수가 충전되는 구조를 가진다. 부압수는 부압에 의해 유입된어 충전된 물, 즉 압력이 없는 상태의 물을 말한다.
전술한 스프링클러 중에서 특히 건식 스프링클러는 보수유지관리 또는 배관의 내구성 면에서 고층건물에 활용했을 경우 모든 배관이 수격작용(water hammering)의 쿠션역할을 함에 따라 배관의 손상이 거의 없어 소화가 가능하다. 또한 습식 스프링클러가 전체 배관에 과중한 압력이 걸려 배관의 리크(leak)가 많이 생기는 데 비하여 건식 스프링클러는 유수검지장치의 2차측 공기압이 1차측 수압의 1/5~1/6 정도이므로 배관의 안전을 최대한 유지함은 물론 유수검지장치의 2차측 배관을 보온하지 않아도 되는 장점이 있어, 차고 또는 주차장, 추운 지방 등을 포함하여 사용범위가 점차 확대되고 있다.
한편 스프링클러 중에는 급수배관에 연결되는 수평관부와 하단에 감열부가 구비되는 수직관부가 일체로 연결되어 화재 발생시에 소방용수를 90도 각도로 절곡시켜 화재발생영역으로 분사하는 앵글형 스프링클러 헤드를 포함하기도 한다.
이러한 앵글형 스프링클러 헤드의 일 예로, 대한민국 실용신안공개 제20-2011-0011073호(2011.11.30. 공개)에는 공급관과, 이 공급관과 너트를 통해 결합되는 엘보 및 스프링클러 헤드로 이루어진 구조로서, 상기 엘보와 스프링클러 헤드는 일체형으로 형성되어 엘보안에 결합되는 스프링클러 헤드의 결합부가 없도록 함으로써 엘보의 연결길이가 단축되도록 구성된 일체형 스프링클러 헤드 조립체가 개시된다.
또한 대한민국 특허공개 제10-2007-0016668호(2007.02.08. 공개)에는 건축물의 천장에 수평적으로 설치된 소화용 급수강관에 장착된 T-형 또는 L-형 연결관과, 스프링클러 헤드 사이에 장착되어 상기 연결관과 건축물의 옥내 천장 간의 높이에 맞도록 조절 가능한 스프링클러 연결장치에 있어서: 상기 연결관에 나사 고정되는 몸체와; 옥내 천장의 높이에 대응하도록 상기 몸체에 대해 수직적으로 승강 가능하며, 하단부에는 상기 스프링클러 헤드가 나사 고정 연결되는 레듀셔; 및 상기 몸체에 대한 상기 레듀셔의 신축시 공급수의 누수를 방지하기 위한 누수방지부재를 포함하고, 상기 몸체는 상기 연결관에 나사 고정되는 숫나사가 형성되고, 외측 하부에는 숫나사가 형성되며, 중공의 내측 하부에는 수평홈이 형성되며, 상기 수평 홈의 상 하측에는 각각 90°로 이격된 2조의 수직홈이 형성된 몸체인 것을 특징으로 하는 스프링클러 연결장치가 개시된다.
전술한 바와 같은 종래의 앵글형 스프링클러 헤드의 경우에는 소방용수 공급관과 스프링클러 헤드가 앵글관 형상의 스프링클러 연결장치에 의해 연결되는 단순 구조로만 형성될 뿐 내부에 별도의 밸브체가 구비되지 않아 리크의 위험이 있는 문제점이 있었다.
1. 대한민국 실용신안공개 제20-2011-0011073호(2011.11.30. 공개) 2. 대한민국 특허공개 제10-2007-0016668호(2007.02.08. 공개)
감열부의 조립하중과 탄성편향회전체의 탄성편향 회전력의 상호 조합에 연동되는 밀폐시트에 의해 유체의 차단 또는 유입이 이루어지도록 구성됨에 따라 리크의 위험없이 평상시의 소방용수의 차단과 화재발생시의 소방용수 방수가 안정적으로 행해질 수 있도록 한 앵글형 스프링클러 헤드를 제공하고자 한다.
또한 상술한 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 이하의 설명으로부터 또 다른 기술적 과제가 도출될 수도 있음은 자명하다.
개시된 내용은 급수배관에 연결되는 수평관부가 결합되고 하측에는 수직관부가 결합되는 앵글바디와, 상기 수평관부의 내부에 동축으로 설치되고 일단에는 상기 수평관부의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트가 구비되는 수평플로우튜브와, 상기 수직관부의 내부에 동축으로 설치되는 수직플로우튜브와, 상기 앵글바디의 내측에 회전가능하게 구비되고 상기 수직플로우튜브를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 상기 수평플로우튜브와 상기 수직플로우튜브를 연동시키는 탄성편향회전체와, 상기 수직관부의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 상기 수직관부로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 개방시키는 마개가 구비되는 디플렉터와, 상기 수직관부의 하단에 조립결합되어 상기 수직관부의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 상기 수직관부의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 상기 마개와 상기 수직플로우튜브를 상부로 밀어올려 상기 탄성편향회전체가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 상기 밀폐시트가 상기 수평관부의 일단을 폐쇄하도록 상기 수평플로우튜브가 상기 탄성편향회전체에 연동되어 이동되도록 하는 감열부를 포함하는 앵글형 스프링클러 헤드를 일 실시예로 제시한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수평플로우튜브의 타단에는 상기 탄성편향회전체의 일측에 접하는 링형부싱이 결합되며, 상기 수직플로우튜브의 상단에는 상기 탄성편향회전체의 타측에 접하고 상기 수직플로우튜브의 동축배열을 가능하게 하는 열십자형 부싱이 결합된다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수평플로우튜브의 타단에는 상기 탄성편향회전체의 일측에 접하고 상기 수평플로우튜브의 동축배열을 가능하게 하는 열십자형 부싱이 결합되며, 상기 수직플로우튜브의 상단에는 상기 탄성편향회전체의 타측에 접하고 상기 수직플로우튜브의 동축배열을 가능하게 하는 열십자형 부싱이 결합된다.
또한 개시된 내용은 일측에는 급수배관에 연결되는 수평관부가 결합되고 하측에는 수직관부가 결합되는 앵글바디와, 상기 수평관부의 내부에 길이방향으로 설치되고 일단에는 상기 수평관부의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트가 구비되는 수평로드와, 상기 수직관부의 내부에 길이방향으로 설치되고 하단에는 수직플로우튜브가 연결되는 수직로드와, 상기 앵글바디의 내측에 회전가능하게 구비되고 상기 수직로드를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 상기 수평로드와 상기 수직로드를 연동시키는 탄성편향회전체와, 상기 수직관부의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 상기 수직관부로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 개방시키는 마개가 구비되는 디플렉터와, 상기 수직관부의 하단에 조립결합되어 상기 수직관부의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 상기 수직관부의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 상기 마개와 상기 수직플로우튜브를 상부로 밀어올려 상기 탄성편향회전체가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 상기 밀폐시트가 상기 수평관부의 일단을 폐쇄하도록 상기 수평로드가 상기 탄성편향회전체에 연동되어 이동되도록 하는 감열부를 포함하는 앵글형 스프링클러 헤드를 다른 실시예로 제시한다.
개시된 내용의 바람직한 특징에 따르면, 상기 수평로드의 타단에는 상기 탄성편향회전체의 일측에 접하는 열십자형 부싱이 결합되며, 상기 수직로드의 상단에는 상기 탄성편향회전체의 타측에 접하는 열십자형 부싱이 결합된다.
개시된 내용에 따른 앵글형 스프링클러 헤드에 의하면, 평상 시에는 소방용수의 흐름 방향으로 감열부의 상류에 설치된 밀폐시트가 감열부의 조립하중에 연동되어 수평관부의 단부에서 유체의 흐름을 사전차단함에 따라 평상시의 소방용수의 차단이 리크의 위험없이 확실하면서도 안정적으로 행해질 수 있는 장점이 있다.
또한 개시된 내용에 따른 앵글형 스프링클러 헤드에 의하면, 화재발생 시에 감열부가 녹아 탈락되면서 감열부의 조립하중이 해소됨과 동시에 탄성편향회전체가 탄성편향 회전력에 의해 회전되면서 수평관부 내에서 수평플로우튜브 또는 수평로드가 개방방향으로 밀려져 밀폐시트가 수평관부의 단부를 개방시킴과 동시에 수직관부 내에서 수직플로우튜브 또는 수직로드가 하부로 이동되면서 소방용수의 방수가 즉각적이면서 안정적으로 행해질 수 있는 장점이 있다.
또한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드에 의하면, 수평관부 내에 수평플로우튜브가 동축으로 설치되고 수직관부 내에 수직플로우튜브가 동축으로 설치됨에 따라 앵글바디의 재질적 강성이 보장되는 조건 하에서 수직관부와 수평관부의 내구성이 대폭 향상될 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 사용상태도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 부분절개사시도.
도 3은 다른 형태의 수평플로우튜브를 포함하는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 부분절개사시도.
도 4는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 평상시 작동단면도.
도 5는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 화재발생시 작동단면도.
도 6은 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 부분절개사시도.
도 7은 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 평상시 작동단면도.
도 8은 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 화재발생시 작동단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예의 구성, 동작 및 작용효과에 대하여 살펴본다. 참고로, 이하 도면에서, 각 구성요소는 편의 및 명확성을 위하여 생략되거나 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 반영하는 것은 아니다. 또한 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭하며 개별 도면에서 동일 구성에 대한 도면 부호는 생략하기로 한다.
개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이 급수배관(3)에 연결되는 수평관부(11)가 결합되고 하측에는 수직관부(13)가 결합되는 앵글바디(10)와, 수평관부(11)의 내부에 동축으로 설치되고 일단에는 수평관부(11)의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트(21)가 구비되는 수평플로우튜브(20, 20')와, 수직관부(13)의 내부에 동축으로 설치되는 수직플로우튜브(30)와, 앵글바디(10)의 내측에 회전가능하게 구비되고 수직플로우튜브(30)를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 수평플로우튜브(20, 20')와 수직플로우튜브(30)를 연동시키는 탄성편향회전체(40)와, 수직관부(13)의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 수직관부(13)로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 수직플로우튜브(30)의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 수직플로우튜브(30)의 하단을 개방시키는 마개(55)가 구비되는 디플렉터(50)와, 수직관부(13)의 하단에 조립결합되어 수직관부(13)의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 수직관부(13)의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 마개(55)와 수직플로우튜브(30)를 상부로 밀어올려 탄성편향회전체(40)가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 밀폐시트(21)가 수평관부(11)의 일단을 폐쇄하도록 수평플로우튜브(20, 20')가 탄성편향회전체(40)에 연동되어 이동되도록 하는 감열부(60)를 포함한다.
여기서, 앵글바디(10)는 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 외부 하우징을 형성하는 것으로, 90도 각도로 절곡된 앵글관 형상을 가진다. 앵글바디(10)는 소방용수의 공급시에 수압을 견딜 수 있도록 강성의 금속재로 제조되는 것이 바람직하다.
앵글바디(10)의 일측에는 소방용수의 공급을 위한 급수배관(3)에 연결되는 수평관부(11)가 결합되고 앵글바디(10)의 하측에는 차후에 설명될 감열부(60)가 조립결합되는 수직관부(13)가 결합된다.
수직관부(13)의 하단에는 차후에 설명될 디플렉터(50)의 상하이동을 가능하게 하고 차후에 설명될 감열부(60)가 조립되는 감열부조립부싱(13a)이 설치된다. 감열부조립부싱(13a)은 차후에 설명될 수직플로우튜브(30)의 하단 둘레에도 결합되어 수직플로우튜브(30)의 동축배열을 가능하게 하고 수직플로우튜브(30)의 상하이동을 안내하는 역할을 한다.
전술한 수평관부(11)의 내부에는 수평플로우튜브(20, 20')가 동축으로 설치된다. 수평플로우튜브(20, 20')는 수평관부(11)의 내부에서 감열부(60)의 조립에 따른 탄성편향회전체(40)의 강제회전에 의해 일측으로 이동되면서 소방용수의 공급을 1차적으로 차단하고 감열부(60)의 용융에 따른 탄성편향회전체(40)의 탄성편향회전시에 내부압력에 의해 반대측으로 이동되면서 소방용수의 공급을 가능하게 하는 소방용수유입관의 기능과 1차 밸브구동체의 기능을 하는 구성부재이다.
수평플로우튜브(20, 20')의 일단에는 수평관부(11)의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트(21)가 구비된다. 밀폐시트(21)는 화재 발생시에 소방용수가 수평플로우튜브(20, 20') 내로 유입될 수 있도록 수평플로우튜브(20, 20')의 일단에 결합되는 링형부싱(21a)으로부터 다수의 연결대(21b)에 의해 이격지지되는 것이 바람직하다.
또한 수평플로우튜브(20)의 타단에는 도 2에 도시되는 바와 같이 탄성편향회전체(40)의 일측에 접하는 링형부싱(23)이 결합될 수도 있다. 이 경우에 수평플로우튜브(20)는 일단에 결합되는 링형부싱(21a)과 타단에 결합되는 링형부싱(23)에 의해 수평관부(11) 내에 동축으로 배열 가능하다.
또한 수평플로우튜브(20')의 타단에는 도 3에 도시되는 바와 같이 탄성편향회전체(40)의 일측에 접하는 열십자형 부싱(23')이 결합되는 것이 바람직하다. 이 경우에 수평플로우튜브(20')는 일단에 결합되는 링형부싱(21a)과 타단에 결합되는 열십자형 부싱(23')에 의해 수평관부(11) 내에 동축으로 배열 가능하다. 또한 열십자형 부싱(23')의 열십자 형상은 수평플로우튜브(20')를 관류한 소방용수가 열십자형 부싱(23')의 사이공간을 통해 앵글바디(10)로 유입될 수 있도록 한다.
전술한 수직관부(13)의 내부에는 수직플로우튜브(30)가 동축으로 설치된다. 수직플로우튜브(30)는 수직관부(13)의 내부에서 감열부(60)의 조립에 의해 상부방향으로 이동되고 감열부(60)의 용융에 따른 탄성편향회전체(40)의 탄성편향회전에 의해 하부방향으로 이동되면서 소방용수의 방수를 가능하게 하는 소방용수 방수관의 기능과 2차 밸브구동체의 기능을 하는 구성부재이다.
수직플로우튜브(30)의 상단에는 탄성편향회전체(40)의 타측에 접하는 열십자형 부싱(31)이 결합된다. 열십자형 부싱(31)의 열십자 형상은 수평플로우튜브(20, 20')을 관류한 소방용수가 열십자형 부싱(31)의 사이공간을 통해 수직플로우튜브(30)로 유입될 수 있도록 한다.
또한 수직플로우튜브(30)의 하향 이동범위가 한정되도록 하기 위하여, 수직관부(13)의 내부에는 열십자형 부싱(31)이 더이상 하부로 이동될 수 없도록 하는 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다.
수직플로우튜브(30)의 하측에는 소방용수의 방수 시에 수직관부(13) 내로 유입된 소방용수가 수직플로우튜브(30)를 통해 방수되도록 연통공(33)이 형성된다.
전술한 앵글바디(10)의 내측에는 탄성편향회전체(40)가 회전가능하게 구비된다. 탄성편향회전체(40)는 감열부(60)의 조립에 의해 탄성편향 방향과 반대방향으로 회전되면서 탄성편향회전체(40)의 탄성편향을 가능하게 하고 화재발생시 감열부(60)의 용융에 의해 탄성편향 회전되면서 수직플로우튜브(30)를 하부로 밀어 이동시키면서 수평플로우튜브(20, 20')와 수직플로우튜브(30)를 연동시키는 역할을 하는 것으로, 스프링 등에 의해 수직플로우튜브(30)를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향된다.
이러한 탄성편향회전체(40)는 수평플로우튜브(20, 20')에 접하는 수직부(41)와 수직플로우튜브(30)에 접하는 수평부(43)가 일체로 연결되는 절곡형 회전체로 형성되는 것이 바람직하며, 앵글바디(10)에 관통연결되는 고정축(45)에 스프링 등에 의해 일방향으로 탄성편향되도록 설치된다.
전술한 수직관부(13)의 하측, 즉 감열부조립부싱(13a)의 내주면에는 디플렉터(50)가 상하이동 가능하게 결합된다. 디플렉터(50)는 평상시에는 감열부(60)의 조립하중에 의해 수직관부(13)의 내부로 상향이동되어 수직플로우튜브(30)의 하단을 폐쇄하다가 화재발생시에 수직관부(13)로부터 돌출되면서 소방용수가 광범위하게 퍼지면서 방수될 수 있도록 한다.
이러한 디플렉터(50)는 수직관부(13)의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되는 슬라이드링(51)과, 연결대(53a)에 의해 슬라이드링(51)에 하부로 이격되게 연결되는 디플렉터링(53)과, 디플렉터링(53)의 중앙에 상하이동 가능하게 끼워지며 슬라이드링(51)의 상향 이동시에 수직플로우튜브(30)의 하단을 폐쇄시키고 슬라이드링(51)의 하향 이동시에 수직플로우튜브(30)의 하단을 개방시키는 마개(55)를 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 수직관부(13)의 하단에는 감열부(60)가 조립결합된다. 감열부(60)는 평상시에는 수직관부(13)의 하단에 조립결합되어 수직관부(13)의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에는 열에 의해 녹아내리면서 수직관부(13)의 하단을 개방시키기는 일종의 화재감지식 개폐밸브체에 해당한다.
감열부(60)는 수직관부(13)의 하단에 대한 조립 결합시에 발생되는 조립하중을 통해 마개(55)와 수직플로우튜브(30)를 상부로 밀어올려 탄성편향회전체(40)가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 밀폐시트(21)가 수평관부(11)의 일단을 폐쇄하도록 수평플로우튜브(20, 20')가 탄성편향회전체(40)에 연동되어 이동되도록 한다.
감열부(60)는 나사결합을 포함하는 공지된 다양한 방법에 의해 수직관부(13)의 하단에 조립결합될 수 있다. 또한 감열부(60)의 상단에는 디플렉터(50)의 마개(55)를 밀어올리기 위한 가압돌기(61)가 돌출형성된다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 작동을 설명하면 다음과 같다:
개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는, 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이 일측에는 수평플로우튜브(20, 20')가 동축으로 설치된 수평관부(11)가 연결되고 하측에는 수직플로우튜브(30)가 동축으로 설치된 수직관부(13)가 연결되는 앵글바디(10) 내에, 양측면이 수평플로우튜브(20, 20') 및 수직플로우튜브(30)에 접하는 탄성편향회전체(40)가 폐쇄방향으로 회전되도록 탄성편향되게 설치되고, 수직관부(13)의 하단에는 감열부(60)가 조립되되 감열부(60)의 조립하중이 수직관부(13) 내에서 수직플로우튜브(30)를 밀어올려 탄성편향회전체(40)가 탄성편향 회전력의 역방향으로 회전되도록 하며, 탄성편향회전체(40)의 역방향 회전에 의해 수평플로우튜브(20, 20')가 수평관부(11) 내에서 폐쇄방향으로 밀려져 수평플로우튜브(20, 20')의 단부에 설치된 밀폐시트(21)가 수평관부(11)의 단부를 폐쇄시키도록 구성된다.
따라서, 평상 시에는 도 4에 도시되는 바와 같이 감열부(60)의 조립하중에 의해 디플렉터(50)의 마개(55)가 밀어올려지면서 수직플로우튜브(30)의 하단을 폐쇄함과 동시에 수직관부(13) 내에서 수직플로우튜브(30)가 상부방향으로 밀어올려지면서 탄성편향회전체(40)가 탄성편향 회전력의 역방향으로 회전되며, 탄성편향회전체(40)의 역방향 회전에 의해 수평플로우튜브(20)가 수평관부(11) 내에서 폐쇄방향으로 밀려지면서 수평플로우튜브(20) 단부에 설치된 밀폐시트(21)가 수평관부(11)의 단부를 폐쇄시키게 된다. 다시 말해서 감열부(60)의 조립하중에 의해 소방용수의 흐름 방향으로 감열부(60)의 상류에 설치된 밀폐시트(21)가 연동되어 수평관부(11)의 단부에서 유체의 흐름이 사전차단됨에 따라 평상시의 소방용수의 차단이 리크의 위험없이 확실하면서도 안정적으로 행해질 수 있게 된다.
또한 화재발생 시에는 도 5에 도시되는 바와 같이 감열부(60)가 녹아 탈락되면서 감열부(60)의 조립하중이 해소됨과 동시에 탄성편향회전체(40)가 탄성편향 회전력에 의해 회전되면서 수평관부(11) 내에서 수평플로우튜브(20)가 개방방향으로 밀려져 밀폐시트(21)가 수평관부(11)의 단부를 개방시킴과 동시에 수직관부(13) 내에서 수직플로우튜브(30)가 하부로 이동되면서 소방용수의 방수가 즉각적이면서 안정적으로 행해질 수 있게 된다.
또한 열십자형 부싱(23')이 결합된 수평플로우튜브(20')가 적용되는 경우에도 상술한 평상 시 및 화재발생 시의 작동과 동일하게 작동된다.
또한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 경우에는, 수평관부(11) 내에 수평플로우튜브(20, 20')가 동축으로 설치되고 수직관부(13) 내에 수직플로우튜브(30)가 동축으로 설치됨에 따라 앵글바디(10)의 재질적 강성이 보장되는 조건 하에서 수평관부(11)와 수직관부(13)의 내구성이 대폭 향상될 수 있게 된다.
또한 전술한 개시된 내용의 일 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는 건식 스플링클러에 적용되는 것이 바람직하지만, 습식 스프링클러 등과 같은 다른 방식의 스프링클러에도 적용될 수 있음은 자명하다.
개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는 도 6 내지 도 8에 도시되는 바와 같이 급수배관(3)에 연결되는 수평관부(111)가 결합되고 하측에는 수직관부(113)가 결합되는 앵글바디(110)와, 수평관부(111)의 내부에 길이방향으로 설치되고 일단에는 수평관부(111)의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트(121)가 구비되는 수평로드(120)와, 수직관부(113)의 내부에 길이방향으로 설치되고 하단에는 수직플로우튜브(131)가 연결되는 수직로드(130)와, 앵글바디(110)의 내측에 회전가능하게 구비되고 수직로드(130)를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 수평로드(120)와 수직로드(130)를 연동시키는 탄성편향회전체(140)와, 수직관부(113)의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 수직관부(113)로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 수직플로우튜브(131)의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 수직플로우튜브(131)의 하단을 개방시키는 마개(155)가 구비되는 디플렉터(150)와, 수직관부(113)의 하단에 조립결합되어 수직관부(113)의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 수직관부(113)의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 마개(155)와 수직로드(130)를 상부로 밀어올려 탄성편향회전체(140)가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 밀폐시트(121)가 수평관부(111)의 일단을 폐쇄하도록 수평로드(120)가 탄성편향회전체(140)에 연동되어 이동되도록 하는 감열부(160)를 포함한다.
여기서, 앵글바디(110)는 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 외부 하우징을 형성하는 것으로, 90도 각도로 절곡된 앵글관 형상을 가진다. 앵글바디(110)는 소방용수의 공급시에 수압을 견딜 수 있도록 강성의 금속재로 제조되는 것이 바람직하다.
앵글바디(110)의 일측에는 소방용수의 공급을 위한 급수배관(3)에 연결되는 수평관부(111)가 결합되고 앵글바디(110)의 하측에는 차후에 설명될 감열부(160)가 조립결합되는 수직관부(113)가 결합된다.
수직관부(113)의 하단에는 차후에 설명될 디플렉터(150)의 상하이동을 가능하게 하고 차후에 설명될 감열부(160)가 조립되는 감열부조립부싱(113a)이 설치된다. 감열부조립부싱(113a)은 차후에 설명될 수직플로우튜브(131)의 하단 둘레에도 결합되어 수직플로우튜브(131)의 동축배열을 가능하게 하고 수직플로우튜브(131)와 이에 연결된 수직로드(130)의 상하이동을 안내하는 역할을 한다.
전술한 수평관부(111)의 내부에는 수평로드(120)가 길이방향으로 설치된다. 수평로드(120)는 수평관부(111)의 내부에서 감열부(160)의 조립에 따른 탄성편향회전체(140)의 강제회전에 의해 일측으로 이동되면서 소방용수의 공급을 1차적으로 차단하고 감열부(160)의 용융에 따른 탄성편향회전체(140)의 탄성편향회전시에 내부압력에 의해 반대측으로 이동되면서 소방용수의 공급을 가능하게 하는 1차 밸브구동체의 기능을 하는 구성부재이다.
수평로드(120)의 일단에는 수평관부(111)의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트(121)가 구비된다. 밀폐시트(121)는 화재 발생시에 소방용수가 수평관부(111) 내로 유입될 수 있도록 수평로드(120)의 일단에 결합되는 링형부싱(121a)으로부터 다수의 연결대(121b)에 의해 이격지지되는 것이 바람직하다.
또한 수평로드(120)의 타단에는 탄성편향회전체(140)의 일측에 접하는 열십자형 부싱(123)이 결합되는 것이 바람직하다. 이 경우에 수평로드(120)는 일단에 결합되는 링형부싱(121a)과 타단에 결합되는 열십자형 부싱(123)에 의해 수평관부(111) 내에서 정중심에 길이방향으로 배열 가능하다. 또한 열십자형 부싱(123)의 열십자 형상은 수평관부(111)를 관류한 소방용수가 열십자형 부싱(123)의 사이공간을 통해 앵글바디(110)로 유입될 수 있도록 한다.
전술한 수직관부(113)의 내부에는 수직로드(130)가 길이방향으로 설치된다. 수직로드(130)는 수직관부(113)의 내부에서 감열부(160)의 조립에 의해 상부방향으로 이동되면서 조립하중을 전달하고 감열부(160)의 용융에 따른 탄성편향회전체(140)의 탄성편향회전에 의해 하부방향으로 이동되면서 소방용수의 방수를 가능하게 하는 2차 밸브구동체의 기능을 하는 구성부재이다.
수직로드(130)의 하단에는 수직플로우튜브(131)가 연결된다. 수직플로우튜브(131)는 수직관부(113)를 관류한 소방용수가 방수되는 소방용수 방수관에 해당한다.
또한 수직로드(130)의 상단에는 탄성편향회전체(40)의 타측에 접하는 열십자형 부싱(133)이 결합된다. 열십자형 부싱(133)의 열십자 형상은 수평관부(111)와 앵글바디(110)를 관류한 소방용수가 열십자형 부싱(133)의 사이공간을 통해 수직관부(113)로 유입될 수 있도록 하고, 수직로드(130)가 수직관부(113) 내에서 정중심에 길이방향으로 배열되도록 한다.
또한 수직로드(130)와 이에 연결된 수직플로우튜브(131)의 하향 이동범위가 한정되도록 하기 위하여, 수직관부(113)의 내부에는 열십자형 부싱(133)이 더 이상 하부로 이동될 수 없도록 하는 걸림턱이 형성되는 것이 바람직하다.
전술한 앵글바디(110)의 내측에는 탄성편향회전체(140)가 회전가능하게 구비된다. 탄성편향회전체(140)는 감열부(60)의 조립에 의해 탄성편향 방향과 반대방향으로 회전되면서 탄성편향회전체(140)의 탄성편향을 가능하게 하고 화재발생시 감열부(160)의 용융에 의해 탄성편향 회전되면서 수직로드(130)와 이에 연결된 수직플로우튜브(131)를 하부로 밀어 이동시키면서 수평로드(120)와 수직로드(130)를 연동시키는 역할을 하는 것으로, 스프링 등에 의해 수직로드(130)와 이에 연결된 수직플로우튜브(131)를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향된다.
이러한 탄성편향회전체(140)는 수평로드(120)에 접하는 수직부(141)와 수직로드(130)에 접하는 수평부(143)가 일체로 연결되는 절곡형 회전체로 형성되는 것이 바람직하며, 앵글바디(110)에 관통연결되는 고정축(145)에 스프링 등에 의해 일방향으로 탄성편향되도록 설치된다.
전술한 수직관부(113)의 하측, 즉 감열부조립부싱(113a)의 내주면에는 디플렉터(150)가 상하이동 가능하게 결합된다. 디플렉터(150)는 평상시에는 감열부(160)의 조립하중에 의해 수직관부(113)의 내부로 상향이동되어 수직플로우튜브(131)의 하단을 폐쇄하다가 화재발생시에 수직관부(113)로부터 돌출되면서 소방용수가 광범위하게 퍼지면서 방수될 수 있도록 한다.
이러한 디플렉터(150)는 수직관부(113)의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되는 슬라이드링(151)과, 연결대(153a)에 의해 슬라이드링(151)에 하부로 이격되게 연결되는 디플렉터링(153)과, 디플렉터링(153)의 중앙에 상하이동 가능하게 끼워지며 슬라이드링(151)의 상향 이동시에 수직플로우튜브(131)의 하단을 폐쇄시키고 슬라이드링(151)의 하향 이동시에 수직플로우튜브(131)의 하단을 개방시키는 마개(155)를 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 수직관부(113)의 하단에는 감열부(160)가 조립결합된다. 감열부(160)는 평상시에는 수직관부(113)의 하단에 조립결합되어 수직관부(113)의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에는 열에 의해 녹아내리면서 수직관부(113)의 하단을 개방시키기는 일종의 화재감지식 개폐밸브체에 해당한다.
감열부(160)는 수직관부(113)의 하단에 대한 조립 결합시에 발생되는 조립하중을 통해 마개(155)와 수직플로우튜브(131) 및 이에 연결된 수직로드(130)를 상부로 밀어올려 탄성편향회전체(140)가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 밀폐시트(121)가 수평관부(111)의 일단을 폐쇄하도록 수평로드(120)가 탄성편향회전체(140)에 연동되어 이동되도록 한다.
감열부(160)는 나사결합을 포함하는 공지된 다양한 방법에 의해 수직관부(113)의 하단에 조립결합될 수 있다. 또한 감열부(160)의 상단에는 디플렉터(150)의 마개(155)를 밀어올리기 위한 가압돌기(161)가 돌출형성된다.
이하, 도 6 내지 도 8을 참조하여 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드의 작동을 설명하면 다음과 같다:
개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는, 도 6 내지 도 8에 도시되는 바와 같이 일측에는 수평로드(120)가 길이방향으로 설치된 수평관부(111)가 연결되고 하측에는 수직로드(130) 및 이에 연결된 수직플로우튜브(131)가 길이방향으로 설치된 수직관부(113)가 연결되는 앵글바디(110) 내에, 양측면이 수평로드(120) 및 수직로드(130)에 접하는 탄성편향회전체(140)가 폐쇄방향으로 회전되도록 탄성편향되게 설치되고, 수직관부(113)의 하단에는 감열부(160)가 조립되되 감열부(160)의 조립하중이 수직관부(113) 내에서 수직플로우튜브(131) 및 이에 연결된 수직로드(130)를 밀어올려 탄성편향회전체(140)가 탄성편향 회전력의 역방향으로 회전되도록 하며, 탄성편향회전체(140)의 역방향 회전에 의해 수평로드(120)가 수평관부(111) 내에서 폐쇄방향으로 밀려져 수평로드(120)의 단부에 설치된 밀폐시트(121)가 수평관부(111)의 단부를 폐쇄시키도록 구성된다.
따라서, 평상 시에는 도 7에 도시되는 바와 같이 감열부(160)의 조립하중에 의해 디플렉터(150)의 마개(155)가 밀어올려지면서 수직플로우튜브(131)의 하단을 폐쇄함과 동시에 수직관부(113) 내에서 수직플로우튜브(131) 및 이에 연결된 수직로드(130)가 상부방향으로 밀어올려지면서 탄성편향회전체(140)가 탄성편향 회전력의 역방향으로 회전되며, 탄성편향회전체(140)의 역방향 회전에 의해 수평로드(120)가 수평관부(111) 내에서 폐쇄방향으로 밀려지면서 수평로드(120) 단부에 설치된 밀폐시트(121)가 수평관부(111)의 단부를 폐쇄시키게 된다. 다시 말해서 감열부(160)의 조립하중에 의해 소방용수의 흐름 방향으로 감열부(160)의 상류에 설치된 밀폐시트(121)가 연동되어 수평관부(111)의 단부에서 유체의 흐름이 사전차단됨에 따라 평상시의 소방용수의 차단이 리크의 위험없이 확실하면서도 안정적으로 행해질 수 있게 된다.
또한 화재발생 시에는 도 8에 도시되는 바와 같이 감열부(160)가 녹아 탈락되면서 감열부(160)의 조립하중이 해소됨과 동시에 탄성편향회전체(140)가 탄성편향 회전력에 의해 회전되면서 수평관부(111) 내에서 수평로드(120)가 개방방향으로 밀려져 밀폐시트(121)가 수평관부(111)의 단부를 개방시킴과 동시에 수직관부(113) 내에서 수직로드(130) 및 이에 연결된 수직플로우튜브(131)가 하부로 이동되면서 소방용수의 방수가 즉각적이면서 안정적으로 행해질 수 있게 된다.
또한 전술한 개시된 내용의 다른 실시예에 따른 앵글형 스프링클러 헤드는 건식 스플링클러에 적용되는 것이 바람직하지만, 습식 스프링클러 등과 같은 다른 방식의 스프링클러에도 적용될 수 있음은 자명하다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
3 : 급수배관
10 : 앵글바디
11 : 수평관부
13 : 수직관부
13a : 감열부조립부싱
20, 20' : 수평플로우튜브
21 : 밀폐시트
23 : 링형부싱
23' : 열십자형 부싱
30 : 수직플로우튜브
31 : 열십자형 부싱
33 : 연통공
40 : 탄성편향회전체
41 : 수직부
43 : 수평부
45 : 고정축
50 : 디플렉터
51 : 슬라이드링
53 : 디플렉터링
53a : 연결대
55 : 마개
60 : 감열부
61 : 가압돌기
110 : 앵글바디
111 : 수평관부
113 : 수직관부
113a : 감열부조립부싱
120 : 수평로드
121 : 밀폐시트
123 : 열십자형 부싱
130 : 수직로드
131 : 수평플로우튜브
133 : 열십자형 부싱
140 : 탄성편향회전체
141 : 수직부
143 : 수평부
145 : 고정축
150 : 디플렉터
151 : 슬라이드링
153 : 디플렉터링
153a : 연결대
155 : 마개
160 : 감열부
161 : 가압돌기

Claims (8)

  1. 건식 스플링클러에 적용되는 앵글형 스프링클러 헤드에 있어서,
    일측에는 급수배관에 연결되는 수평관부가 결합되고 하측에는 수직관부가 결합되는 앵글바디;
    상기 수평관부의 내부에 동축으로 설치되고 일단에는 상기 수평관부의 일단의 폐쇄를 가능하게 하는 밀폐시트가 구비되는 수평플로우튜브;
    상기 수직관부의 내부에 동축으로 설치되는 수직플로우튜브;
    상기 앵글바디의 내측에 회전가능하게 구비되고 상기 수직플로우튜브를 하부로 밀어 이동시키는 방향으로 회전되도록 탄성편향되어 상기 수평플로우튜브와 상기 수직플로우튜브를 연동시키는 탄성편향회전체;
    상기 수직관부의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되어 상기 수직관부로부터 출납되고 중앙에는 상향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 폐쇄시키고 하향 이동시에 상기 수직플로우튜브의 하단을 개방시키는 마개가 구비되는 디플렉터; 및
    상기 수직관부의 하단에 조립결합되어 상기 수직관부의 하단을 폐쇄시키고 화재발생 시에 열에 의해 녹아내리면서 상기 수직관부의 하단을 개방시키며 조립 결합시에 상기 마개와 상기 수직플로우튜브를 상부로 밀어올려 상기 탄성편향회전체가 탄성편향에 반대방향으로 회전되도록 함과 동시에 상기 밀폐시트가 상기 수평관부의 일단을 폐쇄하도록 상기 수평플로우튜브가 상기 탄성편향회전체에 연동되어 이동되도록 하는 감열부를 포함하고,
    상기 수평플로우튜브의 타단에는 상기 탄성편향회전체의 일측에 접하고 상기 수평플로우튜브의 동축배열을 가능하게 하는 열십자형 부싱이 결합되며,
    상기 수직플로우튜브의 상단에는 상기 탄성편향회전체의 타측에 접하고 상기 수직플로우튜브의 동축배열을 가능하게 하는 열십자형 부싱이 결합되고,
    상기 탄성편향회전체는 상기 수평플로우튜브에 접하는 수직부와 상기 수직플로우튜브에 접하는 수평부가 일체로 연결되며, 상기 앵글바디에 관통연결되는 고정축에 일방향으로 탄성편향되도록 설치되고,
    상기 디플렉터는 상기 수직관부의 하측 내주면에 상하이동 가능하게 결합되는 슬라이드링과, 상기 슬라이드링에 하부로 이격되게 연결되는 디플렉터링과, 상기 디플렉터링에 상하이동 가능하게 끼워지는 상기 마개를 포함하는 것을 특징으로 하는 앵글형 스프링클러 헤드.
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