KR102620438B1 - 플러쉬 타입 스프링클러 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명의 플러쉬 타입의 스프링클러 헤드는, 중앙에 출수구(11)가 구비된 바디(10); 출수구 개폐용 인너 플랜지부(111)가 상측에 구비되고, 하측에 스크류 결합부(112)가 구비되며, 상면에 스프링 시트(170)가 끼워지는 밸브 캡(113)이 구비된 인너 로딩플레이트(110); 인너 플랜지부(111) 아래에 놓이는 아우터 플랜지부(121)가 상단에 구비되고, 록킹스크류(130)로 인너 로딩플레이트(110)에 결합되어 함께 동작되는 아우터 로딩플레이트(120); 바디(10)의 나선요입부(12)에 결합되는 상측 나선체결부(21)의 내면에 링 걸림홈(22)이 구비되고, 다수의 분사공(23)이 있는 측벽 아래쪽에서 아우터 로딩플레이트(120)에 최대한 근접 또는 접촉되도록 형성되어 아우터 플랜지부(121)를 받아주는 기능과, 아우터 로딩플레이트(120)의 하단부를 지지해 주는 2차 지지부 기능을 갖도록 플랜지 받침부(24)가 구비된 프레임(20); 인너 플랜지부(111) 및 아우터 플랜지부(121)의 마주보는 테두리 경사면과 링 걸림홈(22) 사이에 설치되어 출수구(11)의 폐쇄상태를 유지시키는 1차 지지부의 리테이너 링(140); 록킹스크류(130)로 아우터 로딩 플레이트(130)의 하부에 함께 설치되는 퓨즈메탈(150) 및 히트콜렉터(160);를 포함하되, 스프링 시트(170)가 끼워지는 밸브 캡(113)의 표면을 스프링 시트(170)의 만곡된 높이와 수평이 되도록 형성하여 소방수의 살수 반경 거리가 더 증대되게 한 것을 특징으로 한다.

Description

플러쉬 타입 스프링클러 헤드{FLUSH TYPE SPRINKLER HEAD}

본 발명은 플러쉬 타입의 스프링클러 헤드에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 천장이나 벽 등에 설치되는 스프링클러를 경사형으로 설치할 때 또는 외부에서 헤드에 충격이 가해질 때 프레임에 설치되는 인너 로딩플레이트에서 히트콜렉터까지의 조립체에 대한 지지력이 안정되어 스프링클러의 변형이나 오작동을 방지하고 출수구의 밀폐력을 높여주며, 화재 발생 시는 출수구를 더 신속하게 열어주고 분사공이 안정적으로 모두 개방되게 하여 화재를 조기에 신속 진압할 수 있는 플러쉬 타입 스프링클러 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 스프링클러는 화재 발생 시를 대비해 건물의 천정 등에 설치하는 소화용 설비와, 농장이나 과수원 등지에서 경작하는 농작물이나 과실수에 물을 자동 공급하기 위해 설치하는 설비로 구분된다.

그 중에서 화재 발생 시 화재의 초기 진압을 위해 소방수를 살수하는 소화용의 스프링클러 설비는 화재발생 시 이를 자동으로 감지하여 소화함과 동시에 경보기능을 가지며, 소화 성능이 우수하여 백화점, 시장, 호텔, 병원 등 많은 사람이 밀집되는 대규모 건물에 의무적으로 설치하도록 소방법에 규정하고 있다.

상기 스프링클러 설비는 작동방법에 따라 폐쇄형 습식(Wet system), 건식(Dry system), 일제살수식(一齊撒水式 : Deluge system)으로 대별되고, 감응속도에 따라 표준반응형과 조기반응형으로 대별된다.

이러한 스프링클러는 화재 발생으로 천장부근의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면 자동으로 작동되도록 설계되어 있으나, 스프링클러 헤드의 종류 및 부착 위치, 방수량에 대해서는 건물의 종류와 내장(內裝)의 정도에 따라서 소방법으로 규정하고 있다.

그런데, 종래의 플러쉬타입 스프링클러 헤드는 화재의 발생으로 퓨즈메탈이 용해됨에 따라 인너 로딩 플레이트, 아우터 로딩 플레이트, 리테이닝 링, 히트콜렉터가 프레임에서 이탈되더라도 바디의 출수구를 폐쇄하고 있던 디플렉터나 조립체가 워낙 경량체이므로 바디로부터 신속한 하강이 어렵고, 경사져 설치 시 디플렉터나 조립체가 기울어지거나 일부 분사공간을 폐쇄하게 되어 사방으로 소방수의 균일한 살수가 쉽지 않았다.

또한 스프링클러 헤드가 설치되는 천장 면이 경사진 경우에도 디플렉터가 수직으로 하강하지 못하고 일측으로 기울어져 하강되므로 소방수를 사방으로 균일하게 살수할 수 없는 치명적인 문제점이 있다.

또한 바디의 목 부분(디플렉터에 끼워지는 부위)이 길고, 히트콜렉터가 프레임의 외부로 길게 노출되므로 천장에 설치 시 외관을 해치게 된다.

또한 디플렉터가 프레임의 수용공간에 설치된 인너 로딩플레이트 부위를 강하게 타격하여 인너 로딩플레이트 + 아우터 로딩플레이트 + 히트콜렉터 조립체가 프레임의 수용공간에서 이탈되어 낙하되므로 낙하 부품에 의해 인명 및 시설물의 피해가 발생되는 큰 문제점이 있다.

이러한 종래의 스프링클러 헤드의 문제점 해결을 위한 선행기술로 아래 '특허문헌 1'에 개시된 대한민국 등록특허 제10-0809627호(2008.03.05.공고) "플러쉬 타입 스프링클러 헤드"(이하 '선행기술'이라 칭함)가 있다.

선행기술은 히트콜렉터의 감응에 의해 아우터 로딩 플레이트가 하강할 때, 밸브 캡이 일체로 형성된 인너 로딩플레이트와 함께 프레임의 단턱에 걸려 낙하되지 않도록 함으로서 낙하 부품으로 인한 인명 및 시설물 피해가 없도록 한 것이고, 출수구를 통해 분사되는 소방수에 의해 화재를 조기에 진압하도록 한 것이다.

그리고 아우터 로딩플레이트의 상측 경사면(플랜지)를 받아주는 프레임 하단의 단턱과 아우터 로딩플레이트의 하단부 외주면 사이에 상당한 공간이 떨어져 있는 상태로 조립되는 것이므로 인너 로딩플레이트부터 히트콜렉터까지의 조립체는 리테이너 링의 한 곳에 의해서만 지지된다고 할 수 있다.

상기와 같이 리테이너 링의 한 곳에 의해서만 지지되는 구조는 스프링클러 헤드가 벽 등에 경사져 설치될 경우 인너 로딩플레이트부터 히트콜렉터까지의 조립체가 자중에 의해 설치 방향이 쉽게 기울어지거나 또는 외부의 충격에 의해 쉽게 기울면서 리테이너 링이 링 걸림부를 쉽게 벗어나 출수구의 밀폐력이 저하되므로 누수가 발생되거나 원하지 않는 살수가 행하여져서 수손 피해가 발생될 수 있으며, 화재로 인한 출수 시에 기울어 낙하된 인너 플랜지가 일부 분사공을 막아서 사방으로의 살수량이 불균일로 화재 진압 효과가 떨어지는 문제점이 있다.

그리고 상기 리테이너 링의 한 곳 지지로 인한 출수구의 밀폐력 저하는 소방법에 의해 스크링클러 헤드의 하단부에 충격을 가하는 외부 충격 강도시험을 통과하지 못하게 되는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0809627호(2008.03.05.공고) "플러쉬 타입 스프링클러 헤드"

본 발명은 상기와 같은 종래 및 선행기술에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서,

본 발명의 목적은 스프링클러를 경사지게 설치하거나 외부에서 충격이 가해져도 프레임 내에 조립 장착되는 인너 로딩플레이트에서 히트콜렉터까지의 조립체의 지지력이 안정되어 스프링클러의 변형이나 오작동을 방지하고 출수구의 밀폐력을 높여주도록 하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 화재 발생 시에 출수구를 더 신속하게 열어주고, 프레임 사방의 분사공이 안정적으로 모두 개방될 수 있도록 하는데 있다.

상기 목적 달성을 위한 본 발명의 플러쉬타입 스프링클러 헤드는, 중앙에 출수구가 구비된 바디; 출수구 개폐용 인너 플랜지부가 상측에 구비되고, 하측에 스크류 결합부가 구비되며, 상면에 스프링 시트가 끼워지는 밸브 캡이 구비된 인너 로딩플레이트; 아우터 플랜지부가 상단에 구비되고, 록킹스크류로 인너 로딩플레이트에 결합되어 함께 동작되는 아우터 로딩플레이트; 바디의 나선요입부에 결합되는 상측 나선체결부의 내면에 링 걸림홈이 구비되고, 다수의 분사공이 있는 아래쪽 측벽 하단에 아우터 플랜지부를 받아주는 플랜지 받침부가 구비된 프레임; 인너 플랜지부 및 아우터 플랜지부의 마주보는 테두리 경사면과 링 걸림홈 사이에 설치되어 출수구의 폐쇄상태를 유지시키는 1차 지지부의 리테이너 링; 록킹스크류로 아우터 로딩 플레이트의 하부에 함께 설치되는 퓨즈메탈 및 히트콜렉터;를 포함하며, 상기 플랜지 받침부를 아우터 로딩플레이트에 최대한 근접 또는 접촉되도록 하여 스프링시트에서 아웃로딩플레이트, 히트콜렉터까지의 일체의 지지력을 대폭 향상되도록 개선된 구조로 형성한 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 바디의 출수구 밑면에 스프링 시트가 안착되는 시트안착부를 구비하고, 인너 플랜지부의 테두리 표면에는 상기 시트안착부의 외주면을 감싸주는 보조지지부를 돌출 형성한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 바디는 상기 보조지지부와 마주보는 부위에 요입부를 구비하고, 상기 요입부에 보조지지부의 탄성부재를 설치하여 부압 해제 시에 인너 로딩플레이트가 신속하게 동작되도록 한 것을 특징으로 한다.

또한 상기 스프링 시트가 끼워지는 밸브 캡의 표면을 스프링 시트의 만곡된 높이와 거의 수평이 되도록 형성한 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명은 스프링클러 헤드를 경사형으로 설치 하거나 또는 외부에서 충격이 가해질 때 프레임 내에 조립 장착되는 인너 로딩플레이트에서 히트콜렉터까지의 조립체가 다중 지지부에 의해 설치 각도를 그대로 유지할 수 있으므로 출수구의 밀폐력을 안정적으로 유지하여 오작동이나 누수로 인한 피해 방지를 크게 높여주는 효과가 있다.

또한 인너 플랜지부의 테두리에 돌출된 보조지지부와 탄성부재의 작용에 의해 화재 발생 시 출수구를 최대한 신속하게 열어주면서 프레임 사방의 분사공을 모두 최대치로 개방시킬 수 있으므로 화재의 진압 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

그리고 화재 발생 시에 소방수가 기존의 것보다 더 멀리 균일하게 살수될 수 있어 특례 조항을 갖고 있는 경우 스프링클러 헤드의 설치 갯수를 줄일 수 있으므로 시공비 절감이 가능한 효과가 있다.

도 1 은 본 발명이 실시된 스프링클러 헤드의 구조를 일례로 보인 단면도
도 2 는 도 1 의 스프링클러 헤드가 동작된 상태의 단면도
도 3 은 본 발명의 스프링클러 헤드가 경사진 상태로 설치된 상태도
도 4 는 본 발명의 헤드에 설치되는 탄성부재를 판스프링으로 도시한 평면도

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플러쉬 타입 스프링클러 헤드를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

이하에서 설명되는 본 발명에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1 은 본 발명이 실시된 스프링클러 헤드의 구조를 일례로 보인 단면도이고, 도 2 는 도 1 의 스프링클러 헤드가 동작된 상태의 단면도이다.

이에 도시된 본 발명의 플러쉬 타입 스프링클러 헤드는 바디(10), 인너 로딩플레이트(110), 아우터 로딩플레이트(120), 프레임(20), 리테이너 링(140), 퓨즈메탈(150) 및 히트콜렉터(160)로 구성됨을 특징으로 한다.

상기 바디(10)는 중앙에 출수구(11)가 구비되고, 하단에 나선요입부(12)가 구비되며, 상측의 나선부에는 소방수를 출수구(11)로 공급하는 2차측 배관의 가지관이 결합된다.

상기 인너 로딩플레이트(110)는 출수구(11)를 개폐시키는 인너 플랜지부(111)가 상측에 구비되고, 하측에 스크류 결합부(112)가 구비되며, 인너 플랜지부(111)의 상면에는 스프링 시트(170)가 끼워지는 밸브 캡(113)이 구비되고, 밸브 캡(113)의 표면 중앙에는 공구를 끼울 수 있는 공구홈(114)이 형성되어 록킹스크류(130)와 결합될 때 공구를 사용할 수 있다.

상기 아우터 로딩플레이트(120)는 인너 플랜지부(111) 아래쪽에 놓이는 아우터 플랜지부(121)가 상단에 구비되고, 스크류 결합부(112)에 결합되는 록킹스크류(130)에 의해 인너 로딩플레이트(110)의 하부 외측에 결합되어 함께 동작된다.

상기 프레임(20)은 바디(10)의 나선요입부(12)에 결합되는 상측의 나선체결부(21) 내면에 링 걸림홈(22)이 구비되고, 다수의 분사공(23)이 있는 아래쪽 측벽 하단에 아우터 플랜지부(121)를 받아주는 플랜지 받침부(24)가 구비된다.

상기 리테이너 링(140)은 인너 플랜지부(111) 및 아우터 플랜지부(121)의 경사진 테두리면과 프레임(20)의 링 걸림홈(22) 사이에 설치되어 인너 플랜지부(111)가 출수구(11)의 폐쇄상태를 유지시키도록 1차 지지부의 역할을 한다.

상기 다수의 히트콜렉터(160)는 인너 로딩플레이트(110)에 체결되는 록킹스크류(130)에 의해 아우터 로딩 플레이트(120)의 하부에 함께 설치되며, 퓨즈메탈(150)은 록킹스크류(130)의 머리부와 히트콜렉터(160) 사이에 설치된다.

이러한 본 발명의 스프링클러 헤드는 여러 개의 히트콜렉터(160)가 프레임(20)의 저면에 돌출되어 있으므로 화재 발생 시 화염의 뜨거운 열기가 퓨즈메탈(150)에 보다 신속하게 전달되며, 퓨즈메탈(150)이 녹으면 그 공간만큼 받쳐주던 힘이 해제되므로 인너 로딩플레이트(110)부터 히트콜렉터(160)까지의 조립체가 리테이닝링의 스프링 힘과 출수구(11)의 소방수 압력에 의해 아내로 내려가 플랜지 받침부(24)에 걸리면서 프레임(20)의 개방된 분사공(23)을 통해 출수되는 소방수에 의해 화재 진압이 행하여 지는 것이다.

여기서 상기 프레임(20)의 플랜지 받침부(24)는 아우터 로딩플레이트(120)의 외주면에 최대한 근접되거나 접촉되도록 구조를 변경하여 지지력을 대폭 향상되도록 개선하여 아우터 로딩플레이트(120)의 하단부를 지지해 주는 2차 지지부를 이루도록 한 것을 특징으로 한다.

그러면 위쪽은 리테이너 링(140)에 의해 1차 지지되고, 아래쪽은 연장된 플랜지 받침부(24)에 아우터 로딩플레이트(120)가 2차 지지되는 지지력 향상에 의해 헤드가 도 3 과 같이 경사형으로 설치되거나 외부의 충격을 받더라도 인너 로딩플레이트(110) 부터 히트콜렉터(160) 까지의 조립체는 일측으로 처지는 등의 위치 변형이 발생되지 않아 오작동이나 누수의 문제 발생 없이 원래의 설치 상태를 그대로 견고하게 유지할 수 있게 된다.

여기서 상기 바디(10)의 출수구(11) 밑면에는 스프링 시트(170)가 안착되는 요부의 시트안착부(13)를 구비하고, 인너 플랜지부(111)의 테두리 표면에는 상기 시트안착부(13)의 외주면을 감싸주는 보조지지부(115)를 3차 지지부로 소정 높이 돌출시켜서 구비할 수 있다.

그러면 상기 1차 지지부 내지 3차 지지부에 의한 다중 지지 효과에 의해 인너 로딩플레이트(110) 부터 히트콜렉터(160)까지의 조립체는 설치 상태가 더욱 견고하게 유지될 수 있는 것으로서 스프링클러 헤드가 경사형으로 설치되거나 외부 충격을 강하게 받더라도 구조 변형에 의한 오작동이나 누수로 인한 피해 발생의 우려가 전혀 없는 것이다.

그리고 상기 바디(10)는 상기 인너 플랜지부(111)의 보조지지부(115)와 마주보는 부위에 요입부(14)를 구비하고, 상기 요입부(14)에는 셋팅 시 보조지지부(115)에 눌려서 압축되는 탄성부재(180)를 설치할 수 있다.

상기 탄성부재(180)는 코일스프링으로 설치하여도 되고 또는 도 4 와 같이 탄력부가 소정 높이에 놓이도록 절취된 판스프링으로 형성할 수 있다.

그러면 화재로 인한 부압 해제 시에 상기 탄성부재(180)의 탄성력으로 인너 로딩플레이트(110)의 하강 동작이 보다 신속하게 가속될 수 있어 출수구(11)를 최대한 빨리 오픈시킬 수 있으므로 소방수의 신속한 살수로 화재의 조기 진압 효율을 높일 수 있다.

그리고 인너 로딩플레이트(110) 부터 히트콜렉터(160)까지의 조립체는 화재 발생으로 인한 부압 해제로 출수구(11)의 소방수 압력을 받아 하강될 때 아우터 로딩플레이트(120)의 테두리 외주면이 플랜지 받침부(24)에 지지된 상태로 하강된다.

그러면 아우터 플랜지부(121)가 프레임(20) 내부에서 수직으로 하강 가능하여 플랜지 받침부(24)에 안정적으로 걸쳐지면서 프레임(20)에 빙 둘러 형성된 다수의 분사공(23)들이 전부 개방될 수 있어 소방수의 사방 출수량이 균일하여 화재 진압 효율을 높일 수 있다.

여기서 상기 인너 플랜지부(111)의 상면에 구비되는 밸브 캡(113)의 표면은 스프링 시트(170)의 만곡된 높이와 수평 상태를 이루도록 형성함이 바람직하다.

그러면 출수구(11)에서 수직으로 출수되는 소방수는 밸브 캡(112)의 평평한 표면에 부딪힌 후 밸브 캡(112)의 표면과 수평 상태인 스프링 시트(170)에 부딪히지 않고 별다른 저항 없이 동시에 사방의 분사공(23)을 통해 수평상태로 원활히 출수되므로 헤드의 중심에서 더 멀리 출수 가능한 것으로서, 종래에 비해 출수 반경 거리를 더 늘릴 수 있다.

일례로 살수분포 특례 조항이 있는 일본의 경우 조기반응형의 살수 반경은 'r2.6'인데 비해 이 출원은 그 보다 더 멀리 살수가 가능하여 특례조항을 만족하는 예를 들면 'r2.8, r3.0'까지 출수 될 수 있다.

따라서, 상기의 특례 조항이 허용되는 경우 스프링클러 헤드의 설치 간격을 넓게 할 수 있으므로 스프링클러 헤드의 설치 갯수를 줄일 수 있어 배관 주,부자재 제품 비용을 절감할 수 있고, 시공시간 및 시공비 절감의 효과를 기대할 수 있다.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

10 : 바디 11 : 출수구
12 : 나선요입부 13 : 시트안착부
14 : 요입부 20 : 프레임
21 : 나선체결부 22 : 링 걸림홈
23 : 분사공 24 : 플랜지 받침부
110 : 인너 로딩플레이트 111 : 인너 플랜지부
112 : 스프류 결합부 113 : 밸브 캡
115 : 보조지지부 120 : 아우터 로딩플레이트
130 : 록킹스크류 140 : 리테이너 링
150 : 퓨즈메탈 160 : 히트콜렉터
170 : 스프링 시트 180 : 탄성부재

Claims (4)

1. 중앙에 출수구(11)가 구비되고, 하단에 나선요입부(12)가 구비된 바디(10);
   출수구(11)를 개폐시키는 인너 플랜지부(111)가 상측에 구비되고, 하측에 스크류 결합부(112)가 구비되며, 상면에 스프링 시트(170)가 끼워지는 밸브 캡(113)이 구비된 인너 로딩플레이트(110);
   인너 플랜지부(111) 아래에 놓이는 아우터 플랜지부(121)가 상단에 구비되고, 록킹스크류(130)로 인너 로딩플레이트(110)에 결합되어 함께 동작되는 아우터 로딩플레이트(120);
   바디(10)의 나선요입부(12)에 결합되는 상측 나선체결부(21)의 내면에 링 걸림홈(22)이 구비되고, 다수의 분사공(23)이 있는 측벽 아래쪽에서 아우터 로딩플레이트(120)에 최대한 근접 또는 접촉되도록 형성되어 아우터 플랜지부(121)를 받아주는 기능과, 아우터 로딩플레이트(120)의 하단부를 지지해 주는 2차 지지부 기능을 갖도록 플랜지 받침부(24)가 구비된 프레임(20);
   인너 플랜지부(111) 및 아우터 플랜지부(121)의 마주보는 테두리 경사면과 링 걸림홈(22) 사이에 설치되어 출수구(11)의 폐쇄상태를 유지시키는 1차 지지부 기능의 리테이너 링(140);
   록킹스크류(130)로 아우터 로딩 플레이트(120)의 하부에 함께 설치되는 퓨즈메탈(150) 및 히트콜렉터(160);
   로 구성되어 리테이너링(140)의 1차 지지와 플랜지 받침부(24)의 2차 지지에 의한 지지력 향상으로 오작동이나 누수로 인한 피해가 발생되지 않도록 하고,
   스프링 시트(170)가 끼워지는 밸브 캡(113)의 표면을 스프링 시트(170)의 만곡된 높이와 수평이 되도록 형성하여
   화재 진압을 위한 소방수의 살수 반경 거리가 더 증대되게 한 것을 특징으로 하는 플러쉬 타입 스프링클러 헤드.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   바디(10)의 출수구(11) 밑면에는 스프링 시트(170)가 안착되는 요부의 시트안착부(13)를 구비하고,
   인너 플랜지부(111)의 테두리 표면에는 상기 시트안착부(13)의 외주면을 감싸주도록 보조지지부(115)를 돌출 형성하여
   다중 지지부에 의해 인너 로딩플레이트(110) 부터 히트콜렉터(160)까지의 조립체 설치 상태가 변형되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 플러쉬 타입 스프링클러 헤드.
   
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