KR102667704B1 - 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치 - Google Patents

회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치에 관한 것이다. 이는, 외부로부터 공급되는 물을 분사하는 노즐과; 상기 노즐에 회전 가능하게 지지된 상태로 노즐로부터 분사되는 물을 입구부를 통해 받아들여 통과시키는 것으로서, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고 흡기된 가스를 물과 혼합시켜 배출하는 벤투리케이싱과, 벤투리케이싱의 내부에 고정되고, 물의 운동에너지를 전달받아 벤투리케이싱에 회전력을 전달하는 회전날개와; 벤투리케이싱의 상류측 단부에 위치하며, 벤투리케이싱의 회전 시 주변의 가스를 당겨 벤투리케이싱 내부로 압입하는 압입날개를 구비한다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치는, 화재 시, 물을 분사함과 동시에 주변 연기 및 유독가스를 빨아들여 제거함으로써 빠른 시간 안에 유독가스의 치사량을 안전한 범위 내로 최대한 낮추며, 가시거리를 확보하게 함으로써 인명피해를 최소화 할 수 있다.

Description

회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치{Smoke and Toxic Gas Removal Sprinkler Head Device with Rotating Venturi}
본 발명은 연기 및 유독가스 동시 제거형 스프링클러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 화재 시 분사되는 물의 운동에너지를 이용해 주변의 연기 및 유독가스를 흡기하여 물에 용해시킴과 동시에 분사하여, 소화와 유독가스 제거를 한 번에 수행할 수 있는, 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치에 관한 것이다.
근래 건축되는 건물에는, 강화된 건축 소방법에 규정된 기준을 충족하는 여러 가지 소방용 설비가 의무적으로 설치된다. 이러한 소방용 설비에는, 소화설비, 경보설비, 피난설비, 소방용수설비, 소화활동 관련 설비 등이 포함되며, 최근에는 보다 성능이 좋고 오동작이 없는 제연설비나 스프링클러 장치 등이 개발 및 적용되고 있다. 당연히, 소방설비는, 화재를 조기 탐지 및 진압하여 인명피해를 최소화 하는 것을 공통의 목적으로 한다.
위의 여러 가지 설비 중, 스프링클러는, 화재 발생 시 소화용수를 분출하는 자동소화설비로서, 보통, 건물의 천장에 배치되며, 입상관과 지관을 통해 공급되는 물을 방사 방향으로 분사함으로써 화재를 진압한다.
스프링클러에는 다양한 종류가 있으며, 그 중에는, 폐쇄형과 개방형도 포함된다. 폐쇄형은 감열부가 설치된 타입으로서 평상시 분사노즐이 폐쇄되어 있는 구조를 가지고, 개방형은 감열부가 없고 분사노즐도 개방된 구성을 갖는다. 또한 폐쇄형에는 용융형과 파열형이 포함된다. 용융형은 퓨즈메탈이 작동 온도에 녹으면서 탈락되어 물이 살수되는 것이고, 파열형은 작동 온도에 글라스벌브가 깨짐으로서 탈락되어 물을 살수하게 된다.
한편, 화재 위치에서 발생하는 연기 및 유독가스는 열에 의한 부력을 얻어 천장에 모이고, 점차 기류를 형성하게 된다. 이를테면, 천장면을 타고, 압력이 낮은 방향인 덜 뜨거운 방향으로 퍼져 나가며 점차 두터운 층을 이루고 마침내 실내에 가득 차게 된다. 연기 및 유동가스의 이동의 원인은 열기와 압력이다.
화재에 의해 발생한 고온의 연기는 그 부력에 의해 지속적으로 상승하며, 운반되어 상층부의 압력이 높아지게 하고, 압력이 낮은 곳으로 연기(미연소 가연성 가스)가 이동하며, 복사열에 의해 일정 임계점에서 착화(着火)되는 플래시오버(FLACH OVER) 현상에 의해 화재는 확산하게 된다.
그런데, 종래의 일반적인 스프링클러는, (물을 분사하는 것이므로) 화염은 어느 정도 소화할 수 있지만, 연기 및 유독가스는 제거하지 못한다. 그 이유는, 물을 분사하면, 실내 상층부의 고온의 연기 및 유독가스가 물에 의해 냉각되어 농축하면서 하강하기 때문이다. 하강되는 연기 및 유독가스는 질식 환경을 만들고 더욱이 탈출구를 찾을 수 없도록 시야를 완전히 차단하여, 이른바, 스모크로깅 현상(Smoke Logging) 환경을 만든다. 바닥에 깔리는 농축된 유독 가스는 요구조자를 불과 몇 초 내에 질식시키고 시야를 차단함으로써 탈출을 거의 불가능하게 한다.
도 1은 화재 시 발생하는 스모크 로깅 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 1의 A) 및 B)에 도시한 바와 같이, 화재 초기에는 고온의 연기, 유독가스가 실내 공간의 상층부로 지속적으로 올라가 모이며 압력을 높이고, 연기, 유독가스(미연소 가연성 가스)는 압력이 낮은 방향으로 퍼져나가며 착화 되어 플래쉬오버(Flashover) 현상으로 화재는 주변으로 확산하게 된다.
이 상태에서 스프링클러가 작동하여 소방용수가 분사되면, 도 1의 C)에 도시한 것처럼, 유독가스가 소방용수에 의해 냉각 및 농축되며 하강하기 시작한다. 이에 따라, D)에 나타낸 바와 같이 실내 공간의 상층부와 하층부 할 것 없이 전부가 암흑의 상태가 되고, 더욱이 화재로 정전된 상태에서 시간이 지날수록 독(毒- Poison)가스의 농도는 짙어지며, 한치 앞을 볼 수 없는 캄캄한 상황에서 요구조자는 공황에 빠져 호흡이 3배 이상 빨라져, 유독가스 흡입속도가 빨라져, 판단력 상실, 서로 엉키며 탈출하지 못하고 질식사 하게 된다. 참고로, 화재 독가스에 10~15초 노출 시 의식불명 상태가 되고, 화재 시 다량 발생되는 시안화수소(HCN) 가스는 한두 모금에도 사망한다.
또한, 유독가스를 배기시키는 배기장치를 구동한다 하더라도, 건물 내부를 채우고 있는 연기, 유독가스를 배기시켜, 호흡할 수 있을 정도로 만드는 정도에는 (사람이 숨을 참을 수 있는 시간 보다 훨씬) 오랜 시간이 소요되므로, 사람들이 안전하게 대피 할 수 있는 골든타임을 지킬 수 없다.
실내의 유독가스 자체를 제거하는 장치로 빠른 시간 내에 유독가스의 치사량을 안전한 범위 이하로 낮추는 노력이 요구되고 있는 것이다.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 화재 시, 물을 분사함과 동시에 주변 연기 및 유독가스를 빨아들여 제거함으로써 빠른 시간 안에 유독가스의 치사량을 안전한 범위 내로 최대한 낮추며, 가시거리를 확보하게 함으로써 인명피해를 최소화 할 수 있는, 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치를 제공함에 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치는, 외부로부터 공급되는 물을 분사하는 노즐과; 상기 노즐에 회전 가능하게 지지된 상태로 노즐로부터 분사되는 물을 입구부를 통해 받아들여 통과시키는 것으로서, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고 흡기된 가스를 물과 혼합시켜 배출하는 벤투리케이싱과, 벤투리케이싱의 내부에 고정되고, 물의 운동에너지를 전달받아 벤투리케이싱에 회전력을 전달하는 회전날개와; 벤투리케이싱의 상류측 단부에 위치하며, 벤투리케이싱의 회전 시 주변의 가스를 당겨 벤투리케이싱 내부로 압입하는 압입날개를 구비한다.
또한, 상기 압입날개를 매개로 하여 벤투리케이싱의 상류측 단부에 고정되는 것으로서, 링의 형상을 취하며 노즐을 감싼 상태로 노즐에 회전 가능하도록 걸려 지지되는 노즐걸림링이 더 포함된다.
그리고, 상기 벤투리케이싱의 외주면에는, 벤투리케이싱 주변의 가스를, 벤투리케이싱의 입구부 측으로 유도하는 푸쉬업날개가 더 마련되어 있다.
또한, 상기 벤투리케이싱은; 상호 결합하는 상부케이스 및 하부케이스로 조립 구성된다.
또한, 상기 하부케이스는 상부케이스의 내부에 부분적으로 수용되며, 물의 분사 시 수압의 작용에 의해 상부케이스 외부로 확장된다.
아울러, 상부케이스에는, 나선형으로 연장된 나선홈이 형성되고, 하부케이싱에는, 상기 나선홈에 끼워진 상태로 나선홈을 따라 이동 가능한 홈삽입돌기가 마련된다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치는, 외부로부터 공급되는 물을 분사하는 노즐과; 상기 노즐에 지지되며 노즐로부터 분사되는 물을 통과시키고, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고, 흡기된 가스를 물에 혼합시켜 배출하는 것으로서, 상기 노즐에 고정되며 가스를 받아들이는 유입구를 제공하는 고정케이스, 고정케이스에 회전 가능하도록 결합하는 회전케이스를 갖는 벤투리케이싱과; 회전케이스의 내측에 고정되며, 노즐로부터 분사된 물의 운동에너지를 전달받아 회전케이스가 회전하게 하는 회전날개를 포함한다.
그리고, 상기 고정케이스의 외주면에는, 고정케이스의 원주방향을 따라 연장된 회전링이 형성되고, 회전케이싱의 내주면에는, 상기 회전링을 수용하며 회전링으로부터 지지력을 전달받는 링수용홈이 마련된다.
또한, 상기 노즐의 내부에는; 노즐을 통과하는 물의 흐름을 소용돌이치게 하는 와류유도체가 내장된다.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치는, 화재 시, 물을 분사함과 동시에 주변 연기 및 유독가스를 빨아들여 제거함으로써 빠른 시간 안에 유독가스의 치사량을 안전한 범위 내로 최대한 낮추며, 가시거리를 확보하게 함으로써 인명피해를 최소화 할 수 있다.
도 1은 화재 시 기존의 스프링클러가 작동할 때 발생하는 스모크로깅(Smoke-Logging) 현상을 설명하기 위한 도면이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 변형 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치에 장착되는 노즐의 장착 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 다른 변형 예를 나타내 보인 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5a에 도시한 스프링클러 헤드장치의 사용 예를 도시한 도면이다.
도 7a 내지 도 8d는 본 발명의 제2실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도7a에 도시한 스프링클러 헤드장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1,2실시예에 따른 스프링클러 헤드장치에 적용 가능한 노즐의 내부 구성을 나타내 보인 도면이다.
도 10은 도 9에 도시한 와류유도체의 다른 변형 예를 나타내 보인 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 구성을 나타내 보인 도면이다. 도 2a는 헤드장치(10)의 사시도이도, 도 2b는 저면도이다. 또한, 도 2c는 저면 사시도이다.
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치(10)는, 노즐(31), 노즐걸림링(12), 베어링(21), 벤투리케이싱(16), 제1,2회전날개(18,19), 압입날개(14), 푸쉬업날개(17)를 구비한다.
노즐(31)은, 외부로부터 공급된 물을 통과시키며 하부로 분사하는 역할을 한다. 물을 분출하는 기능을 수행하는 이상 노즐의 종류는 다양하다. 가령, 폐쇄형 스프링클러의 노즐이나, 개방형 스프링클러의 노즐이 모두 본 설명에서의 노즐에 포함되는 것이다.
본 실시예와 후술하는 제2실시예의 설명을 위한 도면에서는, 편의상, 노즐을 개방형 스프링클러의 노즐로 도시하였다. 하지만 폐쇄형 스프링클러의 노즐도 당연히 적용 가능하다.
참고로, 폐쇄형 스프링클러의 노즐은 감열부가 설치된 타입으로서 평상시 노즐이 폐쇄되어 있는 구조를 가지고, 개방형 스프링클러의 노즐은 감열부가 없고 노즐도 개방된 구성을 갖는다. 화재 발생 시, 폐쇄형 스프링클러의 노즐에 설치되는 감열부는, 노즐을 통한 물의 수압에 의해 파쇄되어 파편이 벤투리케이싱의 하부로 바로 빠져나간다.
노즐(31)은 소방용 배관의 단부에 연결되며, 배관을 통해 공급된 물을 통과시켜 하향 분사한다. 노즐(31)은, 결합나사부(31a)와 토크입력부(31c)를 갖는다. 결합나사부(31a)는 소방배관에 나사식으로 결합하는 부분이고, 토크입력부(31c)는 노즐(31)을 고정할 때 죔 공구에 물리는 육각 부분이다. 토크입력부(31c)의 육각 모서리부는 결합나사부(31a)보다 반지름 방향으로 튀어 나와 있다. 이에 따라 도 4에 도시한 바와 같이, 노즐걸림링(12)을 토크입력부(31c)에 지지시킬 수 있게 된다.
노즐(31)의 내부에는 와류유도체(33)가 내장된다. 와유류도체(33)는, 노즐(31)을 통과하는 물의 흐름을 소용돌이치게 한다. 즉, 물의 스트림라인을 나선형으로 만드는 것이다. 이와 같이 하는 이유는, 분출되는 물의 넓게 퍼뜨려 물과 가스와의 혼합효율을 향상시키기 위한 것이다.
도 9a 내지 도 9f는 노즐(31) 및 노즐(31) 내에 와류유도체(33)가 장착된 모습을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 노즐(31)의 내부에 다양한 모양의 와류유도체(33)가 설치되어 있다. 위에 언급한 바와 같이, 와류유도체(63)는 노즐(31)을 통과하는 물을 소용돌이치게 한다. 이러한 역할을 할 수 있는 한 와류유도체(33)의 모양이나 재질은 얼마든지 다양하게 구현 가능하다.
가령, 도 10a 및 10b에 도시한 바와 같이, 와류유도체(33) 자체를 스크류의 형상으로 제작할 수 있는 것이다. 와류유도체의 재질은 합성수지나 금속 일 수 있다.
벤투리케이싱(16)은, 노즐의 하부에 설치되며 상하로 개방된 원통형 부재로서, 입구부(16a), 가속부(16c), 출구부(16e)를 갖는다. 입구부(16a)는 상부로 벌어진 부분이고, 가속부(16c)는 잘록하게 형성된 부분이다. 또한 출구부(16e)는 하부로 벌어진 부분이다.
가속부(16c)의 내경은 입구부(16a) 및 출구부(16e)의 내경에 비해 작다. 가속부(16c)는 벤투리케이싱(16)에 있어서, 유동단면적이 가장 작은 부분을 포함한다. 따라서 노즐(31)로부터 분사된 물은 가속부를 통과하며 가속된다. 물이 가속됨에 따라 벤투리원리에 의해 음압이 생성됨은 물론이다.
즉, 벤투리케이싱(16)은, 노즐걸림링(12) 및 압입날개(14)를 통해, 노즐(31)에 회전 가능하게 걸린 상태로, 노즐로부터 분사되는 물을 통과시키며 벤투리효과에 따른 음압을 생성하는 것이다. 생성된 음압은 주변의 대기압보다 낮은 압력으로서, 주변의 가스가 벤투리케이싱(16)으로 빨려들어가게 한다.
노즐걸림링(12)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 노즐(31)의 토크입력부(31)에 걸리는 링형 부재로서 걸림홈(12a)을 갖는다. 걸림홈(12a)은 토크입력부(31c)의 상부 모서리부를 수용하는 홈이다. 아울러, 걸림홈(12a)의 내부에는 베어링(21)이 설치된다. 베어링(21)은 합성수지로 제작된 링형 부재로서, 노즐(31)과 노즐걸림링(12) 사이의 마찰을 방지한다. 베어링(21)은 아세탈로 제작 가능하다.
노즐걸림링(12)과 벤투리케이싱(16)의 상단부 사이에는 다수의 압입날개(14)가 위치한다. 압입날개(14)는 노즐걸림링(12)을 중심에 두고 대칭을 이룬다. 압입날개(14)는, 벤투리케이싱(16)의 회전 시 주변의 가스를 당겨 벤투리케이싱 내부로 압입하는 역할과, 노즐걸림링(12)과 벤투리케이싱(16)을 연결하는 역할을 겸한다. 벤투리케이싱(16)이 압입날개(14)를 통해 노즐걸림링(12)에 연결되는 것이다.
제1,2회전날개(18,19)는, 벤투리케이싱(16)의 하단부 내측에 고정되는 다수의 날개부재로서, 물의 운동에너지를 전달받아 벤투리케이싱에 회전력을 전달한다. 제1회전날개(18)는 제2회전날개(19)에 비해 넓은 면적의 날개로서, 벤투리케이싱(16)의 원주방향으로 등각 배치된다. 제2회전날개(19)는 제1회전날개(18)의 사이에 위치하며, 제1회전날개(18)의 사이를 통과한 물과 충돌한다. 제1,2회전날개(18,19)는 벤투리케이싱(16)을 통과하는 물과 충돌하며, 물의 운동에너지를 받아 벤투리케이싱(16)을 회전시킨다.
푸쉬업날개(17)는, 벤투리케이싱(16)의 외주면에 고정된 날개편으로서, 벤투리케이싱의 회전 시, 벤투리케이싱 주변의 가스를 벤투리케이싱의 입구부(16a) 상부로 올리는 역할을 한다. 말하자면, 벤투리케이싱(16)의 주변에 정체되어 있는 가스를, 벤투리케이싱 보다 높게 올려, 가스가 입구부(16a)로 보다 신속히 빨려 들어가게 하는 것이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 변형 예를 도시한 도면이다.
이하, 상기한 도면부호와 동일한 도면부호는 동일한 기능의 동일한 부재를 가리킨다.
도면을 참조하면, 벤투리케이싱(16)이 상부케이스(16g)와 하부케이스(16m)로 조립 구성됨을 알 수 있다. 상부케이스(16g)의 하단부와 하부케이스(16m)의 상단부는 맞닿은 상태로 결합플랜지(16h,16n)을 통해 결합한다. 이처럼 상하부케이스(16g,16m)를 조립방식으로 구현함으로써 상부케이스(16g)와 하부케이스(16m)의 조합을 다양하게 구현 할 수 있다. 이를테면, 다양한 사이즈의 하부케이스를 확보하고, 상부케이스(16g)에 결합하는 하부케이스(16m)를 교체 운용할 수 있는 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제1실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 다른 변형 예를 나타내 보인 도면이고, 도 6a 및 도 6b는 도 5a에 도시한 스프링클러 헤드장치의 사용 예를 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b의 스프링클러 헤드장치(10)는, 벤투리케이싱(40)이 상부케이스(41)와 하부케이스(43)로 구성된다. 벤투리케이싱(40)의 입구부(40a)로는 주변의 가스가 흡기되고, 출구부(40e)를 통해서는 물 및 물과 혼합된 가스가 배출된다.
도시한 바와 같이, 하부케이스(43)는 상부케이스(41)의 내부로 부분적으로 수용 가능한 구성을 갖는다. 즉, 도 6a에 도시한 바와 같이, 하부케이스(43)의 일부가, 상부케이스(41)의 내부에 수용된 상태로 대기하다가, 물의 분출 시 수압의 작용에 의해, 상부케이스(41)의 하부로 빠지며 확장되는 것이다. 이를 위해, 상부케이스(41) 하단부의 내경이, 하부케이스(43) 상단부의 외경보다 커야 함은 물론이다.
또한, 하부케이스(43)를 상부케이스(41)에 지지시키기 위해, 상부케이스(41)의 내주면에는 나선홈(41a)이 형성되어 있고, 하부케이스(43)의 외주면에는 홈삽입돌기(43a)가 마련되어 있다.
나선홈(41a)은 상부케이스(41)의 내주면에 나선형으로 연장된 홈으로서, 두 개가 상호 대향하도록 형성된다. 홈삽입돌기(43a)는 하부케이스(43)의 외주면에 고정되어 있는 돌기로서, 나선홈(41a)에 수용된 상태로 나선홈의 길이방향을 따라 이동 가능하다. 따라서, 도 6a에 도시한 것처럼, 상부케이스(41)에 삽입되어 있는 하부케이스(43)는, 수압 작용 시, 하강함과 동시에 회전하게 된다.
이처럼 나선홈(41a)을 적용하고, 하부케이스(43)가 하강하면서 회전하게 설계한 이유는, 하부케이스(43)가 직선으로 빠질 경우, 상부케이스로부터 아예 이탈할 수 있기 때문이기도 하다.
아울러, 하부케이스(43)의 내측에는 제1,2회전날개(43c,43e)가 마련되어 있다. 제1,2회전날개(43c,43e)는 노즐(31)을 통해 분사되는 물의 운동에너지를 전달받아 벤투리케이싱(40)이 회전하게 한다.
도면부호 42는 푸쉬업날개이다. 푸쉬업날개(42)는 도 2a 통해 설명한 푸쉬업날개(도 2a의 17)과 같은 역할을 한다.
도 7a 내지 도 8d는 본 발명의 제2실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 구성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 7a는 일부 절제 사시도, 도 7b는 일부 절제된 상태의 헤드장치의 평면도, 도 7c 및 도 7d는 일부 절제된 상태의 헤드장치의 정면도 및 측면도이다. 또한, 도 8은 제2실시예에 따른 스프링클러 헤드장치의 작동 상태를 개략적으로 나타내 보인 도면이다.
도시한 바와 같이, 제2실시예에 따른 스프링클러 헤드장치(10)는, 노즐(31), 벤투리케이싱(50), 제1,2 회전날개(55e,55f)를 포함하여 구성된다.
노즐(31)은 내부에 와류유도체(33)를 갖는 것으로서 그에 관한 설명은 상기한 바와 같다.
벤투리케이싱(50)은, 노즐(31)에 걸려 지지되며 노즐로부터 분사되는 물을 통과시키고, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고, 흡기된 가스를 물에 혼합시켜 배출하는 역할을 한다.
이러한 벤투리케이싱(50)은, 고정케이스(51)와 회전케이스(55)로 구성된다. 고정케이스(51)는, 노즐(31)에 고정되며 가스를 받아들이는 유입구(51f)를 제공한다.
고정케이스(51)는 노즐지지링(51c)과 압입날개(51b)을 통해 노즐(31)에 결합하고 있지만 회전하지는 않는다. 단지 유입구(51f)를 통해 가스를 하향 통과시킴과 아울러, 회전케이스(55)를 회전 가능하게 지지한다. 노즐지지링(51c)과 압입날개(51b)의 구성은 도 2a를 통해 설명한 노즐지지링(12) 및 압입날개(14)와 같다.
이를 위하여 고정케이스의 외주면에는 회전링(51e)이 구비된다. 회전링(51e)은 고정케이스(51)의 원주방향을 따라 연장된 링형부재이다. 회전링(51e)은 연장방향을 따라 일정단면 형상을 갖는다.
회전케이스(55)는 고정케이스(51)에 회전 가능하도록 결합하는 부재로서 내주면에 링수용홈(55b)을 구비한다. 링수용홈(55b)은 회전링(51e)을 수용하는 원형 홈이다. 회전케이스(55)는 회전링(51e)을 수용한 상태로 축회전 가능하다. 아울러, 회전케이스(55)의 하단부 내측에는 제1,2회전날개(55e,55f)가 마련되어 있다. 제1,2회전날개(55e,55f)는 노즐로부터 분출되는 물의 유동에너지를 받아 회전케이스(55)가 회전되게 한다.
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.
10:헤드장치 12:노즐걸림링 12a:걸림홈
14:압입날개 16:벤투리케이싱 16a:입구부
16c:가속부 16e:출구부 16g:상부케이스
16h:결합플랜지 16m:하부케이스 16n:결합플랜지
17:푸쉬업날개 18:제1회전날개 19:제2회전날개
21:베어링 31:노즐 31a:결합나사부
31c:토크입력부 33:와류유도체 40:벤투리케이싱
40a:입구부 40e:출구부 41:상부케이스
41a:나선홈 42:푸쉬업날개 43:하부케이스
43a:홈삽입돌기 43c:제1회전날개 43e:제2회전날개
50:벤투리케이싱 51:고정케이스 51b:압입날개
51c:노즐지지링 51e:회전링 51f:유입구
55:회전케이스 55b:링수용홈 55e:제1회전날개
55f:제2회전날개

Claims (9)

  1. 외부로부터 공급되는 물을 분사하는 노즐과;
    상기 노즐에 회전 가능하게 지지된 상태로 노즐로부터 분사되는 물을 입구부를 통해 받아들여 통과시키는 것으로서, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고 흡기된 가스를 물과 혼합시켜 배출하는 벤투리케이싱과,
    벤투리케이싱의 내부에 고정되고, 물의 운동에너지를 전달받아 벤투리케이싱에 회전력을 전달하는 회전날개와;
    벤투리케이싱의 상류측 단부에 위치하며, 벤투리케이싱의 회전 시 주변의 가스를 당겨 벤투리케이싱 내부로 압입하는 압입날개를 구비하는,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압입날개를 매개로 하여 벤투리케이싱의 상류측 단부에 고정되는 것으로서, 링의 형상을 취하며 노즐을 감싼 상태로 노즐에 회전 가능하도록 걸려 지지되는 노즐걸림링이 더 포함되는,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 벤투리케이싱의 외주면에는, 벤투리케이싱 주변의 가스를, 벤투리케이싱의 입구부 측으로 유도하는 푸쉬업날개가 더 마련되어 있는,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 벤투리케이싱은;
    상호 결합하는 상부케이스 및 하부케이스로 조립 구성된,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하부케이스는 상부케이스의 내부에 부분적으로 수용되며, 물의 분사 시 수압의 작용에 의해 상부케이스 외부로 확장되는,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상부케이스에는, 나선형으로 연장된 나선홈이 형성되고,
    하부케이싱에는, 상기 나선홈에 끼워진 상태로 나선홈을 따라 이동 가능한 홈삽입돌기가 형성된,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  7. 외부로부터 공급되는 물을 분사하는 노즐과;
    상기 노즐에 지지되며 노즐로부터 분사되는 물을 통과시키고, 물이 통과하는 동안 벤투리효과에 따른 음압을 생성하여 주변의 가스를 흡기하고, 흡기된 가스를 물에 혼합시켜 배출하는 것으로서, 상기 노즐에 고정되며 가스를 받아들이는 유입구를 제공하는 고정케이스, 고정케이스에 회전 가능하도록 결합하는 회전케이스를 갖는 벤투리케이싱과;
    회전케이스의 내측에 고정되며, 노즐로부터 분사된 물의 운동에너지를 전달받아 회전케이스가 회전하게 하는 회전날개를 포함하는,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정케이스의 외주면에는, 고정케이스의 원주방향을 따라 연장된 회전링이 형성되고,
    회전케이싱의 내주면에는, 상기 회전링을 수용하며 회전링으로부터 지지력을 전달받는 링수용홈이 마련된,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
  9. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 노즐의 내부에는;
    노즐을 통과하는 물의 흐름을 소용돌이치게 하는 와류유도체가 내장된,
    회전식 벤투리를 구비한 연기 및 유독가스 제거형 스프링클러 헤드장치.
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