KR20040022268A - 스프링클러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스프링클러에 관한 것으로, 특히 열에 의해 변형되고 열 제거시 원상태로 복귀되는 형상기억 합금수단에 의하여 공급수가 공급되는 배출구를 개방시킴으로써 화재를 초기에 진화할 수 있고, 낮은 열에 의해서도 쉽게 동작되도록 함으로써 동작의 신뢰성을 향상시키며, 분해조립이 용이하고, 재 사용이 가능하여 유지관리비용을 절감할 수 있는 스크링클러를 제공하는데 그 목적이 있으며, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 급수배관과 연결되는 노즐부; 상기 노즐부의 배출구와 연통되며, 열에 의해 팽창 또는 수축되고, 열이 제거되면 원상태로 복귀되어 상기 노즐부의 배출구를 차단 및 개방시키기 위한 개폐수단이 구비된 헤드; 및 상기 헤드의 일측에 연통 장착되며, 상기 개폐수단의 개방에 의하여 공급되는 공급수가 비산되면서 배출되는 분산부재를 포함하는 스프링클러를 제공한다.

Description

스프링클러{Sprinkler}

본 발명은, 화재 진압용 스프링클러에 관한 것으로, 특히 화재에 따른 열에의한 팽창 또는 수축 변형되고, 열 제거시 원상태로 복귀되는 형상기억 합금 코일스프링에 의하여 공급수가 토출되는 배출구를 개방시킴으로써 화재를 초기에 진화할 수 있고, 동작의 신뢰성을 향상시킨 스프링클러에 관한 것이다.

일반적으로, 건물이 고층화되고 대형화됨에 따라 건물 내에 화재가 발생할 때 효과적으로 화재를 진입할 수 있는 화재진압기구가 다양하게 개발되어 사용되고 있다.

특히 이러한 새로운 화재진압기구 중에 건물 각 층의 천장 부위에서 고압의 물을 급수하여 살포하므로 화재를 진압할 수있는 스프링 클러가 점차적으로 실용화되고 대중화되면서 의무적으로 설치되어 사용되는 실정에 있다.

이와 같이 상기 스프링클러를 설치하기 위하여서는 천장의 내부로 용수를 공급하는 주급수관을 설치하고, 이 주급수관에다수의 분지급수관을 연결하는 연결관으로 스프링 클러를 결합하여 화재가 발생한 부분에 용수를 집중적으로 공급하여 화재를 진압하도록 하고 있는 것이다.

이하, 종래 기술에 따른 스프링클러의 구성을 도 1 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 종래 기술에 따른 스프링클러의 구성을 도시한 단면도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 따른 스프링클러는, 급수배관(미도시)과 연결되는 노즐부(1)와; 상기 노즐부(1)에 연결되며, 내부에 상기 노즐부(1)로부터 공급되는 공급수를 차단 및 개방시키기 위한 밸브수단이 구비된 헤드(2) 및 상기 헤드(2)의 일측에 연결되며 상기 밸브수단의 개방에 의하여 공급수가 비산되면서 배출되는 분산판(3)을 포함한다.

상기 밸브수단은, 노즐부(1)의 선단에 위치되어 배출구를 막는 밀폐판(4)과, 서로 연결된 구조로서 지지대(5)에 의해 지지되어 상기 밀폐판(4)을 노즐부(1)의 배출구측으로 가압하여 밀폐판(4)과 노즐부(1) 선단의 밀착된 상태가 유지되도록 하는 다수개의 링크부재(6) 및 상기 링크부재(6)와 연계 설치된 가용성 금속(7)으로 이루어진다.

상기 가용성 금속(7)은 저온납 재질의 용융재(미도시)를 포함하고 있으며, 링크부재(6)들 사이에서 압축력을 견디면서 링크부재(6)들 간의 균형을 유지한 상태로 장착되어 있다.

상기와 같이 구성되는 종래 기술의 스프링클러는, 화재가 발생하여 실내온도가 기준치 이상으로 높아질 경우 저온납 용융재가 녹아서 링크부재(6)간의 균형이 깨지게 된다.

이에 따라, 상기 링크부재(6)에 의해 지지되어 노즐부(1)와 밀착되어 배출구를 막고 있는 밀폐판(4)이 수압 또는 자중에 의하여 아래로 떨어짐으로써 상기 노즐부(1)의 배출구가 개방되고, 개방된 배출구로부터 공급수가 토출되어 분산판(3)에 부딪히면서 비산되어 진화하게 된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술의 스크링클러는, 화재 발생으로 많은 열이 발생하여 실내의 온도가 용융재의 용융점 이상으로 올라간 상태, 즉 화재가 어느 정도 확삭된 상태에서만 스프링클러가 작동하며, 특히 온도변화의 크기가 일정한 값에 도달하면 작동되도록 설계된 경우 조차도 실제로는 그 설정값을 훨씬 상회하는 온도변화에서만 작동하기 때문에 화재의 초기 발생 시 신속하게 대응할 수 없는 문제점이 있다.

또한, 오랜 시간이 지난 가용성 금속은 화재가 발생하더라도 열에 잘 용융되지 않아 스크링클러 동작의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 종래의 스크링클러는 단지 일회용으로 사용되기 때문에 유지관리비용이 증가되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 열에 의한 팽창 또는 수축 변형되고, 열 제거시 원상태로 복귀되는 형상기억 합금수단에 의하여 공급수가 공급되는 배출구를 개방시킴으로써 화재를 초기에 진화할 수 있고, 낮은 열에 의해서도 쉽게 동작되도록 함으로써 동작의 신뢰성을 향상시킨 스프링클러를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명의 스크링클러는 분해조립이 용이하며, 재 사용이 가능하여 유지관리비용을 절감할 수 있는 스크링클러를 제공하는데 다른 목적이 있다.

도 1 은 종래 기슬에 따른 스크링클러를 도시한 구성도.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크링클러를 도시한 구성도.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링클러를 도시한 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10: 노즐부11: 배출구

20: 개폐수단21: 밀폐부재

22: 지지수단22a, 22b: 지지부재

23, 25: 형상기억 합금수단24: 돌출부

30: 헤드40: 분산부재

41: 분산판

상기 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 급수배관과 연결되는 노즐부; 상기 노즐부의 배출구와 연통되며, 열에 의해 팽창또는 수축되고, 열이 제거되면 원상태로 복귀되어 상기 노즐부의 배출구를 차단 및 개방시키기 위한 개폐수단이 구비된 헤드; 및 상기 헤드의 일측에 연통 장착되며, 상기 개폐수단의 개방에 의하여 공급되는 공급수가 비산되면서 배출되는 분산부재를 포함하는 스프링클러를 제공한다.

상기 개폐수단은, 노즐부의 선단에 위치되어 배출구를 막는 밀폐부재와, 일단은 상기 밀폐부재를 노즐부의 배출구측으로 가압하여 밀폐부재와 배출구가 밀착된 상태로 유지시키고, 타단은 상기 헤드와 분산부재의 연통부를 밀폐시키는 지지수단 및 상기 지지수단의 일측에 위치되며, 열에 의하여 팽창 또는 수축되어 상기 지지수단을 이동시키는 형상기억 합금수단을 구비한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 스크링클러를 도시한 구성도이다.

도면에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링클러는, 급수배관(미도시)과 연결되는 노즐부(10)와; 상기 노즐부(10)의 배출구(11)와 연통되며, 열에 의해 팽창 또는 수축변형되고, 열이 제거되면 원상태로 복귀되어 상기 노즐부(10)의 배출구를 차단 및 개방시키기 위한 개폐수단(20)이 구비된 헤드(30) 및 상기 헤드(20)의 일측에 연통 장착되며, 상기 개폐수단의 개방에 의하여 공급되는 공급수가 비산되면서 배출되는 분산판(41)을 갖는 분산부재(40)를 포함한다.

상기 개폐수단(20)은, 상기 노즐부(10)의 선단에 위치되어 배출구(11)를 막는 밀폐부재(21)와, 일단은 상기 밀폐부재(21)를 노즐부(10)의 배출구(11)측으로 가압하여 밀폐부재(21)과 배출구(11)가 밀착된 상태로 유지시키고, 타단은 상기 헤드(20)와 분산부재(40)의 연통부를 밀폐시키는 지지수단(22)과, 상기 지지수단(22)의 일측에 위치되며, 열에 의한 변형으로 팽창되어 상기 지지수단(22)을 이동시키는, 즉 밀쳐내는 형상기억 합금수단(23)으로 이루어진다.

여기에서, 상기 지지수단(22)은 밀폐부재(21)와 일체형으로 이루어질 수 있다.

또한, 상기 지지수단(22)은 상기 형상기억 합금수단(23)의 팽창 또는 수축으로 쉽게 이동될 수 있도록 서로 접촉되는 두 개 이상의 지지부재(22a)(22b)로 이루어질 수 있으며, 서로 균형을 유지한 상태로 설치된다.

상기 형상기억 합금수단(23)은 코일 스프링 형태로 이루어지며, 이때 헤드(20)의 내면으로부터 지지수단(22)까지 연장되는 돌출부(24)에 의하여 지지된다.

상기 형상기억 합금수단(23)의 재질은 60-80℃의 온도에서 팽창 또는 수축되는 합금재질로 이루어지며, 67 - 75℃의 온도에서 팽창 또는 수축될 수 있는 니켈-티타늄(Ni-Ti) 합금으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 2 에 따른 형상기억 합금수단(23)은 열에 의하여 팽창되어 지지수단(22)을 밀어내는 형태로 이루어진 실시예를 도시하고 있다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 동작을 설명한다.

화재가 발생하여 실내온도가 형상기억 합금수단(23)의 변형온도 이상으로 높아질 경우, 상기 형상기억 합금수단(23)은 팽창하게 된다.

상기 형상기억 합금수단(23)이 팽창됨에 따라, 상기 형상기억 합금수단(23)의 일단은 지지수단(22)을 밀게되고, 상기 지지수단(22)의 이동에 의하여밀폐부재(21)의 지지가 제거됨에 따라, 밀폐부재(21)가 수압 및 자중에 의하여 아래로 떨어져 노즐부(10)의 배출구(11)가 개방되고, 상기 헤드(20)와 연통되는 분산부재(40)를 통해 공급수가 토출되어 분산판(41)에 부딪히면서 비산되어 진화하게 된다.

여기에서, 상기 헤드(20)내로 제공되는 공급수에 의하여 열이 제거된 형상기억 합금수단(23)은 원상태로 복귀하게 된다.

상기 형상기억 합금수단(23)에 있어, 일실시예에 의한 형상기억 합금수단(23)은 헤드(20)의 내면으로부터 돌출된 돌출부(24)에 의하여 가이드되면서 팽창된다.

한편, 상기 지지수단(22)이 서로 접촉되는 두 개 이상의 지지부재(22a)(22b)로 이루어질 경우, 이들 지지부재들은 형상기억 합금수단(23)의 팽창에 의하여 보다 쉽게 균형을 잃게되어 배출구(11)의 개방 동작을 보다 확실하게 할 수 있다.

도 3 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스크링클러의 구성을 도시한 단면도로서, 전술한 일실시예에 따른 스크링클러와 동일구성요소에 대해서는 동일부호를 부여하고, 자세한 설명은 생략한다.

도면에 도시한 바와 같이, 지지수단(22)의 일측에 위치되며, 열에 의하여 팽창 또는 수축되어 상기 지지수단(22)을 이동시키는 형상기억 합금수단(25)은, 코일 스프링 형태로 이루어지며, 일단은 지지수단(22)의 일측에 연결되고, 타단은 헤드(20)의 내면에 연결되어 설치된다.

이 때, 상기 지지수단(22)은 상기 형상기억 합금수단(25)의 팽창 또는 수축으로 쉽게 이동될 수 있도록 서로 접촉되는 두 개 이상의 지지부재(22a)(22b)로 이루어지며, 상기 형상기억 합금수단(25)의 일단은 상기 지지부재(22a)(22b)가 접촉하는 위치에서 상기 지지부재(22a)(22b) 중 어느 하나의 지지부재에 연결된다.

도 3 에 따른 형상기억 합금수단(25)은 열에 의하여 수축되어 하부측에 위치하는 지지부재(22a)를 끌어당기는 형태로 이루어진 실시예를 도시하고 있다.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 다른 실시예에 의한 스프링클러의 동작을 설명하면 다음과 같다.

화재가 발생하여 실내온도가 형상기억 합금수단(25)의 변형온도 이상으로 높아질 경우, 상기 형상기억 합금수단(25)은 수축하게 된다.

상기 형상기억 합금수단(25)이 수축됨에 따라, 상기 형상기억 합금수단(25)의 일단은 지지수단(22)을 끌어당기게되고, 상기 지지수단(22)의 이동에 의하여 밀폐부재(21)의 지지가 제거됨에 따라, 밀폐부재(21)가 수압 및 자중에 의하여 아래로 떨어져 노즐부(10)의 배출구(11)가 개방되고, 상기 헤드(20)와 연통되는 분산부재(40)를 통해 공급수가 토출되어 분산판(41)에 부딪히면서 비산되어 진화하게 된다.

여기에서, 상기 헤드(20)내로 제공되는 공급수에 의하여 열이 제거된 형상기억 합금수단(25)은 원상태로 복귀하게 된다.

한편, 상기 지지수단(22)이 서로 접촉되는 두 개 이상의 지지부재(22a)(22b)로 이루어질 경우, 이들 지지부재들은 형상기억 합금수단(25)의 수축에 의하여 보다 쉽게 균형을 잃게되어 배출구(11)의 개방 동작을 보다 확실하게 할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의한 스프링클러는 열에 의해 변형되고, 열 제거시 원상태로 복귀되는 형상기억 합금수단에 의하여 공급수가 공급되는 배출구를 개방시킴으로써 화재를 초기에 진화할 수 있고, 낮은 열에 의해서도 쉽게 동작되도록 함으로써 동작의 신뢰성을 향상시키는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 스크링클러는 분해조립이 용이하며, 재 사용이 가능하여 유지관리비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

Claims (9)

1. 급수배관과 연결되는 노즐부;

   상기 노즐부의 배출구와 연통되며, 열에 의해 팽창 또는 수축되고, 열이 제거되면 원상태로 복귀되어 상기 노즐부의 배출구를 차단 및 개방시키기 위한 개폐수단이 구비된 헤드; 및

   상기 헤드의 일측에 연통 장착되며, 상기 개폐수단의 개방에 의하여 공급되는 공급수가 비산되면서 배출되는 분산부재

   를 포함하는 스프링클러.
2. 제1항에 있어서,

   상기 개폐수단은,

   상기 노즐부의 선단에 위치되어 배출구를 막는 밀폐부재;

   일단은 상기 밀폐부재를 노즐부의 배출구측으로 가압하여 밀폐부재와 배출구가 밀착된 상태로 유지시키고, 타단은 상기 헤드와 분산부재의 연통부를 밀폐시키는 지지수단;

   상기 지지수단의 일측에 위치되며, 열에 의하여 팽창 또는 수축되어 상기 지지수단을 이동시키는 형상기억 합금수단

   으로 이루어지는 스프링클러.
3. 제2항에 있어서,

   상기 지지수단은 상기 밀폐부재와 일체형으로 이루어지는

   스프링클러.
4. 제3항에 있어서,

   상기 지지수단은 균형을 유지하는 상태의 서로 접촉되는 두 개 이상의 지지부재로 이루어져, 열에 의한 상기 형상기억 합금수단의 팽창 또는 수축으로 그 균형이 쉽게 깨지는

   스프링클러.
5. 제4항에 있어서,

   상기 형상기억 합금수단은 코일 스프링으로 이루어지는

   스프링클러.
6. 제5항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 상기 헤드의 내면으로부터 지지수단 측부까지 연장되는돌출부에 의하여 지지되는

   스프링클러.
7. 제5항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 일단은 지지수단의 일측에 연결되고, 타단은 헤드의 내면에 연결되어 설치되는

   스프링클러.
8. 제5항 내지 제7항중 어느 한 항에 있어서,

   상기 코일 스프링은 60-80℃의 온도에서 팽창 또는 수축되는 합금재질로 이루어지는

   스프링클러.
9. 제8항에 있어서,

   상기 합금재질은 니켈-티타늄 합금으로 이루어지는

   스프링클러.