KR200343954Y1 - 내부혼합형 2유체 분무노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안은 소화 설비에 사용하는 안개분무 노즐에 관한 것으로서, 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치하여 아주 적은 소량의 물을 사용하여 초기에 소화할 수 있도록 설계된 내부혼합형 2유체 분무노즐에 관한 것이며, 외부 일측에 제1유체주입구와 제2유체주입구를 형성하고, 내측에 원통형 벽면(19)을 형성하고 그 상단부에 단차(37)를 두며, 외측에 나사산을 형성하는 몸체(10); 상기 몸체(10)와 결합되며, 외측에 분무부(21)를 형성하며, 내측 중앙의 홈(25)과 분무부(21)를 연통하는 제1분무노즐(22)과, 도넛형홈(24)을 형성하고 상기 도넛형홈(24)과 분무부(21)를 관통하는 다수개의 제2분무노즐(23)을 형성하는 캡(20); 상기 제1분무노즐(22)과 제2분무노즐(23)에 별개의 경로를 가지고 공급되어 혼합되는 2가지 유체의 혼합액을 각각 분무하도록 하는 몸체 형상을 가진 중앙분리구(30);로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

내부혼합형 2유체 분무노즐{A pulverizing nozzle for two fluid mixing in}

본 고안은 소화 설비에 사용하는 안개분무 노즐에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치하여 아주 적은 소량의 물을 사용하여 초기에 소화할 수 있도록 설계된 내부혼합형 2유체 분무노즐에 관한 것이다.

일반적으로 화재가 발생하게 되면 소방차에 의한 진화를 하지만, 대형건물이나 지하철, 백화점, 빌딩등에는 화재발생시 초기 진화를 위한 소방안전장치로 소화설비가 설치되어 있다.

이러한 초기 진화를 위하여 스프링 쿨러를 이용하는 방법과 물분무 설비를 이용하는 방법이 있는데, 이러한 설비는 건물의 실내에 화재를 감지할 수 있는 감지센서와 화재진화를 위한 소화액이 분사되는 분사노즐이 설치되며, 각각의 분사노즐은 공급관에 의해 중앙제어부에 연결되어 화재 진압에 필요한 소화액이 분사 공급된다.

현재 사용되고 있는 소화설비의 진화 과정은 각각의 실내 천정 등에 설치된감지센서에 의해 화재로 인해 발생되는 열 및 연기가 감지되면, 중앙제어부에 화재발생신고가 인가됨과 동시에 중앙제어부로부터 공급관에 의해 공급되어진 소화액이 분사노즐을 통하여 분사되는 과정에 의하여 진해가 이루어진다.

종래의 소화설비에 사용되는 분사노즐의 경우 소화액이 일정한 압력을 가진 상태로 분사되고 있으나 화재 진화를 위한 분사 범위가 비교적 넓지 못하고 일부위에 집중되므로 소화 성능이 떨어지는 폐단을 안고 있으며, 무엇보다도 다량의 물 분사시에 화재가 초기 진압되지만 분사된 물로 인하여 2차적 피해 즉 침수, 전기사고, 정밀기기의 손상, 전자부품의 손상을 가져오게 된다.

이러한 2차적 손상이 큰 장소인 컴퓨터실, 통신기기실, 제어실, 서고, 케입르실, 시험실, 전산실, 문화재시설, 위험물시설, 전기시설, 선박등에서는 종래와 같은 다량의 물 분사에 의한 진화가 아니라 극소량의 물을 사용하는 진화방법이 요구된다.

이렇게 극소량의 물을 사용하기 위한 방법으로 두가지 유체를 혼합하여 사용하는 방식이 개발되었는데, 즉 대기중에 약78%를 차지하며 무색, 무미, 무취의 불연성가스인 질소와 소화용 침윤 혼합액인 물을 혼합하여 문무시켜 안정성을 확보하도록 하고자 한다.

이러한 두가지 유체를 혼합시켜 안개분무 형태로 분무하기 위하여는 2가지 유체가 잘 섞이어서 안개분무 형태로 배출되는 노즐의 개발이 요구된다.

본 고안은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 소화설비에 사용되는 분무노즐에 있어 적은 양의 소화액으로 고도의 소화성능을 높이고 두가지 유체가 잘 혼합되어 분무되어 안정성과 신뢰성을 확보하게 하고자 하며 수분침투에 취약한 곳에 설치하여 수분에 의한 피해가 없도록 할뿐만 아니라 설치위치에 따라 유체주입구를 달리하여 설치하고자 하는 위치를 용이하게 선택할 수 있는 내부혼합형 2유체 분무노즐을 제공하고자 하며, 두가지의 유체를 두개의 혼합챔버에서 혼합하여 별개의 노즐로 분무하여 더욱 안정적인 소방액의 분무를 이루고자 하는 목적을 가지고 있다.

본 고안은 전술한 목적을 달성하기 위하여 화재진화를 위해 건물에 설치되는 소화설비의 분무노즐에 있어서, 외부 일측에 제1유체 주입구와 제2유체 주입구를 형성하고, 내측에 원통형 벽면을 형성하고 그 상단부에 단차를 두며, 하단 외측벽면에 나사산을 형성하는 몸체; 상기 몸체의 나사산과 맞물리는 나사산을 내측 벽면에 형성하며, 외측 하부 중앙에 분무부를 형성하며, 내측 중앙에 홈을 형성하고 상기 홈의 중앙과 분무부의 중앙을 관통하는 제1분무노즐을 형성하며, 상기 홈의 둘레에 도넛형홈을 형성하고 상기 도넛형홈과 분무부를 관통하는 다수개의 제2분무노즐을 형성하는 캡; 대략 원통형의 몸체를 가지며, 그 저면 중앙에 원통형홈을 형성하고 상기 원통형홈의 둘레에 도넛형홈을 형성하며, 그 상부 내측으로 원통형의 제1유체 유입실을 형성하며, 상기 제1유체 유입실의 하면 중앙에 제1유체통공을 형성하여 상기 원통형홈과 연통시키며, 상기 제1유체유입실의 하면에 다수개의 제1유체통공을 형성하여 상기 도넛형홈과 연통시키고,

외측 벽면과 원통형홈을 일직선으로 관통하는 제2유체통공을 형성하며, 상기도넛형홈과 외측 벽면을 관통하는 다수개의 제2유체통공을 형성하는 중앙분리구;로 구성되는 것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐을 제공한다.

도 1은 본 고안을 도시한 외부 사시도.

도 2는 본 고안의 내부혼합형 2유체 분무즐을 도시한 분리사시도.

도 3은 본 고안의 내부혼합형 2유체 분무노즐을 도시한 수직 단면도.

도 4는 본 고안의 중간분리구를 도시한 사시도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >

10 : 몸체 11 : 제1유체상면주입구

12 : 제1유체측면주입구 13 : 제2유체측면주입구

14 : 제2유체상면주입구 15 : 제1유체주입통공

16 : 제2유체주입통공 17, 18 : 연결구멍

19 : 원통형벽면 20 : 캡

21 : 분무부 22 : 제1분무노즐

23 : 제2분무노즐 24 : 도넛형홈

25 : 홈 26 : 제1혼합챔버

27 : 제2혼합챔버 30 : 중앙분리구

31 : 원통형홈 32, 34 : 제1유체통공

33,35 : 제2유체통공 36 : 제2유체분산실

37 : 단차 38 : 제1유체주입실

39 : 실링재 41 : 도넛형홈

42, 44 : 차단볼트 43, 45 : 렌치홈

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본고안의 화재 진화를 위해 건물에 설치되는 소화설비의 분무노즐은 크게 3가지 부분으로 나뉜다. 우선 분무노즐은 위에서 아래로 분무하여 주는 것이 대부분이기 때문에 천정에 고정시키는 몸체(10)가 있고, 상기 몸체(10)의 내부에 삽입되어 몸체(10)로 분리되어 주입되는 2가지 유체를 혼합시켜주는 구조를 가진 중앙분리구(30)가 있으며, 상기 몸체(10)와 맞물려 고정되고 아래로 향하여 분무되는 분무노즐이 형성되는 캡(20)으로 구성된다.

본 고안에서는 상기 몸체(10)를 천정 뿐만 아니라 구조에따라 벽면에도 고정할 수 있게 제1유체와 제2유체의 주입구를 별도로 하나씩 더 형성한다.

상기 몸체(10)는 하부가 개구되어 있고, 상부 일측에 제1유체상면 주입구(11)를 형성하고, 상기 제1유체 상면주입구(11)와 같은 수직선상에 위치하며 몸체(10)의 측면에 위치하도록 제1유체 측면주입구(12)를 형성한다.

상기 몸체(10)의 상부 타측에 제2유체 상면주입구(14)를 형성하고, 상기 제2유체 상면주입구(14)와 같은 수직선상에 위치하며 몸체(10)의 측면에 위치하도록 제2유체 측면주입구(13)를 형성한다.

상기 제1유체 상면주입구(11) 제1유체 측면주입구(12) 제2유체측면주입구(13) 제2유체 상면주입구(14)의 벽면에는 나사산이 형성되어 있어서 유체 공급관이 나사 결합되어 체결되는 것이 바람직하다.

그리고 상기 제1유체를 공급하는 제1유체 상면주입구(11)와 제1유체 측면주입구(12)는 설치되는 위치에 따라 택일할 수 있으며, 선택되지 않은 주입구는 차단볼트(42)에 의하여 외부와 차단된다. 상기 차단볼트(42)의 상면 중앙에는 렌치로 조으기 위하여 렌치홈(43)을 형성한다.

또한 제2유체를 공급하는 제2유체 상면주입구(14)와 제2유체 측면주입구(13)는 설치되는 위치에 따라 택일할 수 있으며, 택일되지 않은 주입구는 차단볼트(44)에 의하여 외부와 차단된다. 상기 차단볼트(44)의 상면 중앙에는 렌치로 조으기 위한 렌치홈(45)이 형성된다.

상기 제1유체 상면주입구(11)의 일측에 상기 제1유체 측면주입구(12)가 연결구멍(17)을 통하여 연결되도록 형성되며, 상기 제2유체 상면주입구(14)는 원통형벽면(19)과 단차(37)로 이루어지는 공간에 제2유체 주입통공(16)으로 연통된다. 그리고 상기 제2유체 측면주입구(13)는 상기 제2유체 주입통공(16)에 연결구멍(18)으로 연통된다.

상기 몸체(10)와 결합되어 밀봉되는 캡(20)은 내측 벽면에 상기 몸체(10)의 나사산과 맞물리는 나사산이 형성되며, 외측 하부 중앙에 분무부(21)를 형성한다.

그리고 상기 캡(20)의 내측 하면에 후술할 중앙분리구(30)의 하면이 접하는 원반형태의 홈이 형성되며, 상기 홈의 중앙에 하부형상이 반원형태의 홈(25)이 형성되며, 상기 홈(25)의 주위 둘레에 단면이 반원인 도넛형홈(24)이 형성된다.

상기 분무부(21)는 천정에서 아래를 향하여 돌출되며, 상기 돌출된 분무부(21)의 중앙에 제1분무노즐(22)이 형성된다. 상기 제1분무노즐(22)은 상기 홈(25)에 연통된다.

상기 분무부(21)의 주위 경사면에 다수개의 제2분무노즐(23)이 동일간격으로 형성된다. 상기 제2분무노즐(23)은 상기 도넛형홈(24)과 연통되도록 형성된다.

중앙분리구(30)는 대략 원통형의 몸체를 가지며, 그 상부 내측으로 제1유체 주입실(38)을 형성한다.

그리고 상기 제1유체 주입실(38)의 하면 중앙에 제1유체 통공(32)을 형성하며, 상기 제1유체 통공(32)과 연통하여 원통형홈(31)을 형성한다.

상기 중앙분리구(30)의 하면에 형성된 원통형홈(31)의 주위에 단면이 반원인 도넛형홈(41)을 형성하고, 그 크기는 상기 캡(20)에 형성된 도넛형홈(24)과 동일한 크기로 형성한다.

상기 원통형홈(31)과 외부 벽면이 관통되어 연통되도록 제2유체통공(33)을 형성한다.

상기 중앙분리구(30)의 하면에 형성된 원통형홈(31)의 주위에 형성된 도넛형홈(41)은 상기 제1유체 주입실(38)과 다수개의 제1유체통공(34)으로 연통되며, 상기 제1유체통공(34)은 상기 제1유체 주입실(38)의 내부 하면에 일정간격으로 형성된다.

상기 캡(20)과 몸체(10)가 맞물리는 곳의 단부에 실링재(39)를 넣어 밀봉하며, 상기 몸체(10)의 내측면과 중앙분리구(30)의 상면 사이에 실링재(46)를 설치하여 밀봉한다. 상기 실링재(39)(46)는 고무링이 적합하다.

상기 몸체(10)와 중앙분리구(30)와 캡(20)이 결합된 상태를 살펴보면, 다음과 같다.

상기 중앙분리구(30)의 외부 벽면과 몸체(10)의 원통형 벽면(19) 사이의 공간으로 제2유체 분산실(36)을 형성하며, 상기 중앙분리구(30)의 하측에 형성된 원통형홈(31)과 캡(20)의 홈(25)이 서로 맞닿아 하나의 공간인 제1혼합챔버(26)를 형성한다.

상기 제1혼합챔버(26)에는 제1유체주입실(38)에서 제1유체통공(32)을 통하여 제1유체가 유입되고, 상기 제2유체분산실(36)에서 제2유체통공(33)을 통하여 제2유체가 유입되어 혼합된다. 혼합된 유체는 제1분무노즐(22)을 통하여 분무된다.

그리고 상기 중앙분리구(30)의 하측에 형성된 도넛형홈(41)과 캡(20)의 도넛형홈(24)이 서로 맞닿아 하나의 공간인 제2혼합챔버(27)을 형성한다.

상기 제2혼합챔버(27)에는 제1유체주입실(38)에서 제1유체통공(34)을 통하여 제1유체가 유입되고, 상기 제2유체분산실(36)에서 제2유체통공(35)을 통하여 제2유체가 유입되어 혼합된다. 혼합된 유체는 다수개의 제2분무노즐(23)을 통하여 분무된다.

이와 같이 제1유체와 제2유체를 두개의 혼합챔버에서 혼합하여 별도의 경로를 가진 노즐을 통하여 분무하게 된다.

전술한 내용에서 제1유체와 제2유체는 소화용 침윤 혼합액인 물과 불연성가스인 질소를 사용하는 것이 가장 바람직하다.

그리고 본 고안의 실시예에서는 제1유체에 소화용 침윤 혼합액인 물을 사용하고, 제2유체에 질소 가스를 사용하며, 그 반대의 경우도 본 고안의 범위를 벗어나지 않는다.

본 고안은 침륜수와 질소가스를 분무노즐의 내부에서 혼합하여 소화원으로 사용하므로 환경친화적이고, 안전한 효과가 있으며, 수증기에 의하여 방사열이 감소괴고 공기중의 산소를 희석하여 질식소화시켜며 가연물로의 열복사를 차단하는 효과가 있다.

또한 안개 분무 형태로 이루어지므로 화원에 접근하여 증기로 변화되는 과정이 순간적으로 이루어지므로 다량의 열량을 순간적으로 뺏어가게 되므로 화재진압능력이 뛰어난 효과가 있다.

분무노즐의 구조가 2가지 유체를 효과적으로 혼합하여 분무하므로 2가지 유체가 가진 소화성질을 동시에 이용할 수 있는 효과가 발생한다.

그리고 2유체를 혼합하는 노즐이므로 높은 압력하에서 발생하는 하이포그 시스템을 비교적 낮은 압력에서 얻을 수 있도록 하여 최대한의 효과를 얻을 수 있다.

Claims (5)

1. 화재진화를 위해 건물에 설치되는 소화설비의 분무노즐에 있어서,

   외부 일측에 제1유체 주입구와 제2유체 주입구를 형성하고, 내측에 원통형 벽면(19)을 형성하고 그 상단부에 단차(37)를 두며, 하단 외측벽면에 나사산을 형성하는 몸체(10);

   상기 몸체(10)의 나사산과 맞물리는 나사산을 내측 벽면에 형성하며, 외측 하부 중앙에 분무부(21)를 형성하며, 내측 중앙에 홈(25)을 형성하고 상기 홈(25)의 중앙과 분무부(21)의 중앙을 관통하는 제1분무노즐(22)을 형성하며, 상기 홈(25)의 둘레에 도넛형홈(24)을 형성하고 상기 도넛형홈(24)과 분무부(21)를 관통하는 다수개의 제2분무노즐(23)을 형성하는 캡(20);

   대략 원통형의 몸체를 가지며, 그 저면 중앙에 원통형홈(31)을 형성하고 상기 원통형홈(31)의 둘레에 도넛형홈(41)을 형성하며, 그 상부 내측으로 원통형의 제1유체 유입실(38)을 형성하며, 상기 제1유체 유입실(38)의 하면 중앙에 제1유체통공(32)을 형성하여 상기 원통형홈(31)과 연통시키며, 상기 제1유체유입실(38)의 하면에 다수개의 제1유체통공(34)을 형성하여 상기 도넛형홈(41)과 연통시키고,

   외측 벽면과 원통형홈(31)을 일직선으로 관통하는 제2유체통공(33)을 형성하며, 상기 도넛형홈(41)과 외측 벽면을 관통하는 다수개의 제2유체통공(35)을 형성하는 중앙분리구(30);로 구성되는 것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 캡(20)과 몸체(10)가 맞물리는 곳의 단부에 실링재(39)를 넣어 밀봉하며, 상기 몸체(10)의 내부와 중앙분리구(30)의 상면 사이에 실링재(46)를 설치하여 밀봉하는 것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐.
3. 제 1 항에 있어서, 제1유체 주입구는 몸체(10)의 상면 일측에 제1유체 상면주입구(11)를 형성하고 몸체(10)의 측면 일측에 상기 제1유체 상면주입구(11)에 연결구멍(17)으로 연통되도록 형성하여 구성하며, 제2유체 주입구는 몸체(10)의 상면 일측에 제2유체 상면주입구(14)를 형성하고 몸체 측면 일측에 상기 제2유체 상면주입구(14)와 연통되도록 제2유체 측면주입구(13)를 형성하여 구성하고, 상기 제1유체 주입구는 제1유체주입통공(15)을 통하여 중앙분리구(30)의 제1유체주입실(34)과 연통되며, 상기 제2유체 주입구는 제2유체 주입통공(16)을 통하여 몸체(10)의 원통형벽면(19)과 중앙분리구(30)의 외측벽면 사이의 공간인 제2유체분산실(36)과 연통되는 것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 중앙분리구(30)의 원통형홈(31)과 캡(20)의 홈(25)이 서로 맞닿아 하나의 공간인 제1혼합챔버(26)를 형성하고, 상기 제1혼합챔버(26)에는 제1유체주입실(38)에서 제1유체통공(32)을 통하여 제1유체가 유입되고, 상기 제2유체분산실(36)에서 제2유체통공(33)을 통하여 제2유체가 유입되어 혼합되어 제1분무노즐(22)을 통하여 분무되며, 중앙분리구(30)의 도넛형홈(41)과 캡(20)의도넛형홈(24)이 서로 맞닿아 제2혼합챔버(27)을 형성하고, 상기 제2혼합챔버(27)에는 제1유체주입실(38)에서 제1유체통공(34)을 통하여 제1유체가 유입되고, 상기 제2유체분산실(36)에서 제2유체통공(35)을 통하여 제2유체가 유입되어 혼합되어 다수개의 제2분무노즐(23)을 통하여 분무되어 별도의 경로를 가지고 2가지 유체가 혼합된 혼합액이 분무되는 것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1유체는 소방수이고, 상기 제2유체는 질소가스 인것을 특징으로 하는 내부혼합형 2유체 분무노즐.