KR200403462Y1 - 조기반응형 스프링클러 헤드 - Google Patents

Abstract

본 고안은 화재를 진압할 수 있도록 실내 건축물의 천장에 설치되는 스프링클러가 화재 진압시 분사되는 물이 최대한 확산되도록 하여 초기 화재진압을 확실히 수행할 수 있도록 하는 것으로, 스프링 클러 헤드의 구조를 간편화하여 제작 및 조립·설치가 용이하고, 디프렉터의 안정적이고 견고한 지지력을 확보하여 소화수 분사를 위한 디프렉터 작동시 신속한 하강을 유도함과 동시에, 소하수의 밀폐력과 화재 진화효율을 향상시킬 수 있도록 한 조기반응형 스프링클러 헤드에 관한 것이다.

Description

조기반응형 스프링클러 헤드{Early reaction sprinkler head}

본 고안은 조기반응형 스프링클러 헤드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재를 진압할 수 있도록 실내 건축물의 천장에 설치되는 스프링클러가 화재발생의 염려가 있을 정도로 온도가 상승하였을 때 혹은 화재발생에 의해 실내온도가 상승하였을때, 자동적으로 밸브가 해탈되어서 물 또는 소화제액을 분출하는 조기반응형 스프링클러 헤드에 관한 것이다.

일반적으로 스프링클러 헤드는 건물의 천정에 노출된 상태로 설치되며 소화용 급수 배관라인에 연결되어 화재 발생 시 파열되면서 소화용 급수 배관라인에서 급수되는 소화수가 방출되는 것이다.

이러한 스프링클러 헤드의 종류는 프레임 타입(frame type)과 플러시 타입(flush type)으로 대별된다.

여기서 프레임 타입 스프링클러중 퓨즈 메탈 타입에서는 퓨즈 메탈의 용융온도가 72℃, 105℃ 로 설정되어 있는 바, 주위 온도가 39℃정도가 되면 서서히 연화되면서 변형되기 시작하여 화재가 발생되지 않은 경우에도 개폐부재가 해제되면서 소화수가 분출되는 오동작을 일으키기 쉽다고 하는 문제점이 있었다.

또한 상기 퓨즈 메탈은 화재발생시 그 용융 속도가 늦기 때문에 화재 초기에 신속하게 소화수를 분출하지 못하게 되어 화재 진압 성능이 불량한 것이었다.

또한 프레임 타입 스프링클러중 글래스 벌브 타입의 헤드에서는 약액이 팽창하면서 글래스 벌브를 폭발시켜 개폐부 재가 해제되도록 하는 것으로서 글래스 벌브 그 자체는 설정된 온도보다 훨씬 높은 온도에서도 변형을 일으키지 않으므로 오동작을 일으킬 염려가 없으며, 반응속도도 19초이하에서 화재에 신속하게 대처할 수 있게 되는 장점은 있으나, 개폐부재가 대략 천정의 저면에 일치하는 상태로 되고 프레임은 천정의 하부로 연장 돌출되는 상태로 설치되는 것이며 글래스 벌브는 개폐부재와 프레임 사이에 지지된 상태로 노출되어 있기 때문에 건물 내에서의 활동중 또는 가구 등의 이동시 충격에 의하여 글래스 벌브가 쉽게 파손되어 소화수가 쏟아지게 되는 등의 오동작을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

한편, 상기 플러시 타입 스프링클러에서는 헤드가 천정면으로부터 돌출 높이가 낮고 캡으로 씌워져 있으므로 외관이 미려하게 되는 효과는 있으나, 열감지 및 로킹 수단에 퓨즈 메탈을 사용하고 있기 때문에 상술한 프레임 타입 스프링클러 중 퓨즈 메탈 타입에서와 같은 문제점이 있는 것이었다.

스프링클러의 명목적인 해제온도는 예를 들면 약 70℃ 이다. 그러나, 일반적인 해제수단은 상기 해제수단이 깨지거나 녹는 온도까지 화재에 의해 가열되고 그것에 의해 스크링클러의 해제가 이루어진다. 예를 들면 호텔방 또는 선실 내에서의 화재에 있어서 실내의 온도는 통상적인 스프링클러 설비의 해제가 일어나기 전에 300 ℃ 내지 400 ℃ 까지 상승한다.

이와 같이 명목해제온도는 70℃이나 실제로는 300℃ 내지 400℃에 도달해야 스프링클러의 해제가 일어나므로 조기에 해제가 될 수 있는 구조가 필요하게 되었다.

한편, 종래의 국내실용신안 2005-0015670의 플러시형 스프링클러 헤드의 경우, 도1에 도시한 바와같이 외측방으로 고정축(11)이 돌출되고, 내측방으로는 유입구(12)가 형성되며, 내주면에 나사부(13)가 형성된 몸체(10)와; 방사상으로 등간격을 이루며 다수개의 리이브(21)가 형성되되, 리이브(21) 중 일부위가 연장되게 돌출되어 연결편(22)이 형성되고, 연결편(22)에는 링형태의 스토퍼(23)가 형성되며, 디프렉터캡(25)이 결합된 디프렉터(20)와; 소정의 탄성력을 가지며, 디프렉터(20)에 반발력을 부여하도록 몸체(10)에 내설되는 코일스프링(30)과; 소정 길이를 갖는 원통형태로 일측부위 외주면에 나사부(41)가 형성되고, 타측 단부에는 걸림턱(42)이 형성된 하우징(40)과; 방사상으로 다수개의 안착홈(51)이 형성되어 볼(52)이 안착되는 홀더(50)와; 홀더(50)의 하부에 위치되어 상단부에 볼(52)이 지지되는 가이드판(53)과; 중앙에 축공(61)이 형성되어 가이드핀(62)과 휴즈(63)가 결합되는 헤드 플레이트(60)로 구성된다.

그러나, 상기와 같은 종래의 스프링 클러는 여러개의 구성요소로 이루어지고 복잡한 구조로 이루어져 있으므로, 제작 및 조립성이 떨어지는 폐단을 갖고 있으며, 특히, 화재발생으로 인해 헤드부에서 열의 이동이 분산되어 열의 이동 속도가 느려져 물 분사 시간이 늦어져 소정 압력으로 분사되는 소화수의 분사효율이 떨어지며, 이로 인해 스프링 클러에 의한 화재 진화효율이 저하되는 등의 많은 문제점이 발생하였다.

본 고안은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 스프링 클러 헤드의 부품수를 최대한 줄여 간편한 구조를 갖도록 하며, 제작 및 설치에 따른 작업성을 개선하여 편리함을 제공하고, 스프링 클러의 작동 불량과 이로 인해 진화효율이 저하되는 것을 방지하며, 스프링 클러 작동시 하강 이동되는 디프렉터의 안정적이고 신속한 하강을 도모하여, 디프렉터의 흔들림과 떨림에 의한 오작동을 방지하고, 연결체의 유입구를 폐쇄하고 있는 플랜저의 안정된 고정과 밀폐력을 높임으로써, 소화수 분사에 따른 분사효율과 화재 진화효율을 향상시킬 수 있도록 된 조기반응형 스프링클러 헤드를 제공하는데 목적이 있다.

본 고안의 상기 목적은

상단에 소화액 배관과 연결되는 외측방으로 고정축나사부가 돌출되고, 내측방으로는 소화액(물)이 유입되는 유입구가 형성되며, 내주면에 내주면나사부가 형성된 몸체와,

상기 유입구의 외경에 이동가능하게 삽입되는 링형태의 디프렉터링이 형성되며, 상기 디프렉터링과 연장되는 연결간에 방사상으로 등간격을 이루며 다수개의 리브가 형성되고, 리브 중앙에 돌출부를 형성한 디프렉터캡이 결합된 디프렉터와,

상기 디프렉터와 몸체의 유입구 사이에 결합되는 소정의 탄성력을 가져 디프렉터에 반발력을 부여하도록 몸체에 내설되는 코일스프링과,

상기 디프렉터를 내입하여 몸체의 내주면나사부와 체결부가 결합되어 소정 길이를 갖는 원통형태로 일측부위 외주면에 외주면나사부가 형성되고, 타측단부에는 걸림턱이 형성된 하우징으로 구성된 화재발생시 감지되는 열에 의해 헤드가 분리되고 디프렉터를 통해 소정의 소화수가 분사되도록 이루어진 스프링 클러에 있어서,

상기 디프렉터의 디프렉터캡 내부에 형성된 홈에 수직으로 형성된 프레셔핀 상단이 결합되고, 하단에는 나사선을 구비하여 중심에 형성되는 방사상으로 다수개의 안착홈이 형성되어 볼이 안착되는 프레셔플레이트와,

상기 프레셔플레이트의 하부에 위치되어 상단부에 볼이 지지되는 가이드판과,

상기 가이드판의 하부에 위치되는 절연체링과,

상기 절연체링의 하부에 위치하는 중앙에 축공이 형성되어 가이드핀과 납이 결합되는 헤드 플레이트가 구비된 것을 특징으로 하는 조기반응형 스프링클러 헤드를 제공하므로써 달성하였다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 더욱 상세하게 설명한다.

도2는 본 고안에 따른 조기반응형 스프링클러 헤드의 분해 사시도이다.

도시된 바와같이, 본 고안에 따른 몸체(110)는 천정에 고정되어 소화수를 공급하는 배관라인과 연통되어 결합된다.

상기 몸체(110)는 상단에 소화액 배관과 연결되는 외측방으로 고정축나사부(111)가 돌출되고, 내측방으로는 소화액(물)이 유입되는 유입구(112)가 형성되며, 내주면에 내주면나사부(113)가 형성된다.

상기 유입구(112)의 외경에 이동가능하게 삽입되는 디프렉터(120)는 상측에 링형태의 디프렉터링(122)이 형성되며, 상기 디프렉터링(122)과 연장되는 연결간(128)에 방사상으로 등간격을 이루며 다수개의 리브(124)가 형성되고, 리브(124) 중앙에 돌출부를 형성한 디프렉터캡(126)이 결합된다.

이때, 디프렉터(120)에는 밀폐를 위한 가스켓(125)이 구비된 디프렉터캡(126)이 결합된다.

상기 디프렉터(120)의 디프렉터링(122)의 외경은 상기 하우징(140)의 하단에 형성된 걸림턱(142)보다 크게 형성하여 하방으로 이동시 상기 디프렉터링(122)이 상기 걸림턱(142)에 걸린다.

상기 디프렉터(120)의 리브(124))는 원판 중앙에 홀이 형성되고, 상기 원판의 외측 둘레는 리브(124)가 다수개 일정간격으로 돌출되어 위로 절곡되어 형성된다. 상기 리브(124) 사이의 공간으로 물이 퍼져 나가거나, 상기 연결간(128) 사이의 공간으로 물이 비산된다.

상기 디프렉터(120)의 원판 중앙의 홀에는 디프렉터캡(126)이 삽입되어 분리되지 않게 고정되며, 상기 디프렉터캡(126)의 상면에는 돌출부가 형성된다. 상기 디프렉터캡(126)의 하면 내측으로는 홈(127)이 형성되어 프레셔핀(152) 상단이 위치할 수 있는 공간을 이룬다.

상기 디프렉터(120)와 몸체(110)의 유입구(112) 사이에 결합되는 코일스프링(130)은 소정의 탄성력을 가져 디프렉터(120)에 반발력을 부여하도록 몸체(110)에 내설된다.

상기 디프렉터(120)와 코일스프링(130)을 내입하여 몸체(110)의 내주면나사부(113)와 체결부(144)가 결합되어 소정 길이를 갖는 하우징(140)은 원통형태로 일측부위 외주면에 외주면나사부(146)가 형성되고, 타측단부에는 걸림턱(142)이 형성된다.

상기 하우징(140)은 원통형으로 형성되며, 내벽 하단 둘레에는 디프렉터링(122)이 하방으로 완전히 이탈되는 것을 방지한다.

상기 하우징(140)의 외벽 일측에는 소화수 분출시 부압(負壓)이 걸리는 것을 방지하기 위한 통기공(148)이 천공되어 있다.

상기 하우징(140)의 내부에 위치한 디프렉터(120)의 디프렉터캡(126) 내부에 형성된 홈(127)에 프레셔플레이트(150)의 상단에 수직으로 형성된 프레셔핀(152) 결합되고, 하단에는 나사선을 구비하여 중심에 형성되는 방사상으로 다수개의 안착홈(154)이 형성되어 볼(156)이 안착된다.

이때, 프레셔플레이트(150)의 안착홈(154)에 위치되는 볼(156)은 일부위가 하우징(140)에 형성된 걸림턱(142)과 가이드판(160)의 상단부에 거치되어 지지되게 결합된다.

상기 가이드판(160)의 하부에 위치되는 절연체링(170)이 결합된다.

여기서, 상기 절연체링(170)은 비금속물질의 PVC와 같은 단열재로 이루어진다.

상기 절연체링(170)의 하부에 헤드 플레이트(180)가 위치하며 중앙에 축공(181)이 형성되어 가이드핀(182)과 납(184)이 결합된다.

여기서, 상기 헤드 플레이트(180)는 감열판(188)과 중간감열판(187)과 상부감열판(186)이 결합되어 하나의 헤드 플레이트(188)로 구성된다.

상기 헤드 플레이트(180)에 형성된 축공(181))에 가이드핀(182)으로 결합되는 납(184)은 열에 대한 용융점이 낮은 납(Pb)(184)재질로 이루어진 것이다.

따라서, 상기 가이드핀(182)이 하강 이탈되면, 디프렉터링(122)에 의한 디프렉터(120)의 지지가 해제되므로, 디프렉터(120)가 하강 이동되어 몸체(110)의 유입구(112)를 개방하게 되는 것이다.

이때, 상기 디프렉터(120)는 코일스프링(130)에 의해 반발력을 갖도록 결합된 상태이므로, 코일스프링(130)의 반발력에 의해 급하강되며, 급하강되는 과정에서, 하우징(140)에 형성된 걸림턱(142)에 디프렉터링(122)이 걸려 구속되므로, 디프렉터(120)는 하우징(140) 하방으로 리브(124)가 드러나진 상태를 이루게 되는 것이다.

몸체(110)의 유입구(112)를 통해 공급된 소화수는 디프렉터(120)의 리브(124) 사이에 형성된 공간을 통해 확산되며 분사되는 것이다.

이하, 상기한 바와같이 구성된 본 고안의 작용효과를 상세히 설명한다.

본 고안의 스프링클러 헤드(1000)의 조립 순서를 살펴보면, 코일스프링(130)에 의해 반발력을 갖는 디프렉터(120)가 몸체(110)에 내설되되, 디프렉터캡(126)에 의해 몸체(110)에 형성된 유입구(112)가 폐쇄되게 결합되며, 다수개의 볼(156)이 안착홈(154)에 위치되는 프레셔플레이트(150)와 가이드판(160)이 가이드핀(182)에 의해 하우징(140) 내부에 위치되어 디프렉터(120)를 지지하도록 결합되고, 가이드핀(182)에 의해 하우징(140)으로부터 소정 거리 이격된 위치에 절연체링(170)과 납(184)이 내설된 헤드 플레이트(180)가 결합되도록 이루어 진다.

본 고안의 조기반응형 스프링클러 헤드(100)는 열전도가 빠른 납(184)에서 열의 이동이 다른 곳으로 분산되지 않는 절연체링(170)을 이용하여 초기 화재 진화가 안정되고 효율적으로 이루어지게 되는 것이다.

본 고안에 따른 조기반응형 스프링클러 헤드(100)는 도면 도 4(a), 4(b)에 도시된 바와 같이, 화재발생으로 인한 고열이 헤드 플레이트(180)에 가해져 가열되면, 고열에 의해 납(184)이 녹아내리게 되어 가이드판(160)이 하강 이동되고, 가이드판(160)이 하강 이동됨에 따라, 볼(156)의 지지가 해제됨과 동시에, 프레셔플레이트(150)의 프레셔핀(152) 지지가 해제되어 하강 이동된다.

이과정에서, 볼(156)에 의한 지지력에 의해 하우징(140)에 설치되어 있는 가이드판(160)과 프레셔플레이트(150), 절연체링(170) 및 헤드 플레이트(180), 납(184)은 가이드핀(182)에 끼워진 상태로 함께 연동되게 결합되어 있으므로, 볼(156)에 의한 지지가 해제됨과 동시에, 이들 모두가 하우징(140)으로부터 동시에 하강 이탈되는 것이다.

이와 같이, 화재 발생으로 인해 헤드 플레이트(180)에 고열이 가해져 납(184)이 녹아내리고, 가이드판(160), 프레셔플레이트(150) 및 가이드핀(182)이 하강 이탈됨에 따라, 가이드핀(182)에 의해 지지되고 있는 디프렉터(120)의 지지가 해제되어 하강 이탈되고, 디프렉터(120)가 하강 이탈되므로서, 디프렉터캡(126)이 분리되어 유입구(112)가 개방되는 것이다.

이때, 디프렉터(120)는 코일스프링(130)의 반발력에 의해 급하강되어 유입구(112)가 신속하게 개방되며, 하강 이탈된 상태에서, 디프렉터링(122)이 하우징(140)에 형성된 걸림턱(142)에 걸려 구속된 상태, 즉, 리브(124)가 형성된 부분이 하우징(140) 하방으로 소정 거리 이격된 상태에서, 유입구(112)를 통해 공급되는 소화수가 리브(124) 사이에 형성된 공간을 통해 확산되며 분사가 이루어지는 것이다.

이상 설명한 바와같이 본 고안은 조기반응형 스프링클러 헤드는 구조가 간단하므로 쉽게 제작할 수 있는 동시에 전체적으로 제작비용과 제품원가를 절감할 수 있으며, 또한 부품수가 줄어 간단하고 용이하게 조립할 수 있으므로 조립 시간을 단축함과 동시에 생산성을 크게 향상시킬 수 있으며, 또한, 본 고안은 스프링 클러 헤드의 작동시 하강 이동되는 디프렉터의 안정적이고 신속한 하강 이동을 도모하며, 디프렉터의 흔들림과 떨림에 의한 오작동을 방지하고, 플랜저에 의한 유입구의 밀폐력을 높일 수 있으며, 절연체에 의한 열 전도를 향상 시켜 최단시간에 화재를 위한 소방수가 배출되는 효과가 있으므로 소방산업상에 매우 유용한 고안인것이다.

도1은 종래의 스프링 클러 헤드를 나타낸 분해 사시도.

도2는 본 고안에 따른 조기반응형 스프링클러 헤드의 분해 사시도.

도3은 본 고안에 따른 조기반응형 스프링클러 헤드의 종단면도.

도4a, 도4b는 본 고안에 따른 조기반응형 스프링클러 헤드의 사용상태도를 나타낸 종단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

110:몸체 111:고정축나사부

112:유입구 113:내주면나사부

120:디프렉터 122:디프렉터링

124:리브 126:디프렉터캡

128:연결간 130:코일스프링

140:하우징 142:걸림턱

146:외주면나사부 150:프레셔플레이트

152:프레셔핀 154:안착홈

156:볼 160:가이드판

170:절연체링 180:헤드 플레이트

182:가이드핀 184:납

186:상부감열판 187:중간감열판

188:감열판

Claims (1)

1. 상단에 소화액 배관과 연결되는 외측방으로 고정축나사부(111)가 돌출되고, 내측방으로는 소화액(물)이 유입되는 유입구(112)가 형성되며, 내주면에 내주면나사부(113)가 형성된 몸체(110)와,

   상기 유입구(112)의 외경에 이동가능하게 삽입되는 링형태의 디프렉터링(122)이 형성되며, 상기 디프렉터링(122)과 연장되는 연결간(128)에 방사상으로 등간격을 이루며 다수개의 리브(124)가 형성되고, 리브(124) 중앙에 돌출부를 형성한 디프렉터캡(125)이 결합된 디프렉터(120)와,

   상기 디프렉터(120)와 몸체(110)의 유입구(112) 사이에 결합되는 소정의 탄성력을 가져 디프렉터(120)에 반발력을 부여하도록 몸체(110)에 내설되는 코일스프링(130)과,

   상기 디프렉터(120)를 내입하여 몸체(110)의 내주면나사부(113)와 결합되는 소정 길이를 갖는 원통형태로 일측부위 외주면에 외주면나사부(146)가 형성되고, 내측단부에는 걸림턱(142)이 형성된 하우징(140)으로 구성된 화재발생시 감지되는 열에 의해 헤드가 분리되고 디프렉터(120)를 통해 소정의 소화수가 분사되도록 이루어진 스프링 클러에 있어서,

   상기 디프렉터(120)의 디프렉터캡(126) 내부에 형성된 홈(127)에 수직으로 형성된 프레셔핀(152)의 상단이 결합되고, 하단에는 나사선을 구비하며, 상기 프레셔핀(152) 중심에 형성되는 방사상으로 다수개의 안착홈(154)이 형성되어 볼(156)이 안착되는 프레셔플레이트(150)와,

   상기 프레셔플레이트(150)의 하부에 위치되어 상단부에 볼(156)이 지지되는 가이드판(160)과,

   상기 가이드판(160)의 하부에 위치되는 절연체링(170)과,

   상기 절연체링(170)의 하부에 위치하는 중앙에 축공(181)이 형성되어 가이드핀(182)과 납(184)이 결합되는 헤드 플레이트(180)가 구비된 것을 특징으로 하는 조기반응형 스프링클러 헤드.