KR20080001563U

KR20080001563U - 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐

Info

Publication number: KR20080001563U
Application number: KR2020060030770U
Authority: KR
Inventors: 이원일
Original assignee: 이원일
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2006-11-30
Publication date: 2008-06-04

Abstract

본 고안에 개시된 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐은 가스 주입구와 물 주입구가 형성된 몸체와 분무구멍이 형성된 캡사이에 안개 분사되도록 분리구가 내장된 분무노즐에 있어서, 상부에 가스주입구가 형성되고, 측면 일측에 물주입구가 형성되는 몸체와, 상기 몸체 내주면에 가스와 물의 유입 경로가 분리되도록 조립되는 분리구와, 상기 몸체에 분리구가 견고히 지지되도록 결합되는 캡과, 상기 캡과 분리구 사이 면에 가스와 물이 혼합되어 분무되도록 구형 혼합실이 형성되어 구성된다.

이와 같은 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐은 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 아주 적은 소량의 소화액으로 초기에 소화되도록 설계되고, 사각지대 없이 방호구역 전체에 균일압력으로 분무되는 소화액에 의하여 화재가 진화되도록 한 효과가 있다.

분무노즐, 방호구역, 분리구, 균등분무

Description

구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐 {GLOBULAR TYPE PULVERIZING NOZZLE FOR FLUID MIXING IN}

도 1은 종래 분무노즐의 산형 분포를 도시한 도면.

도 2는 종래의 분무노즐로 중첩 분무 상태를 도시한 도면 도면.

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐을 도시한 분해 사시도.

도 4는 도 1에서 균등 분무 노즐을 도시한 사시도.

도 5는 도 1에서 균등 분무 노즐을 도시한 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10:몸체 11:가스주입구

12:물주입구 13:1차 충격완화실

14:2차충격완화실 15:분리구고정홈

16:결합단부 20:분리구

21:가스실 22:도넛형 실링재

23:원통형 몸체 24:격벽부

25:홈부 27:반구형홈

28:물주입홀 29:돌출부

30:캡 31:분무구멍

35:분무부 36:캡결합단부

40:구형 혼합실 H:가스주입홀

본 고안에 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 아주 적은 소량의 소화액으로 초기에 소화되도록 설계되고, 사각지대 없이 방호구역 전체에 균일압력으로 분무되는 소화액에 의하여 화재가 진화되도록 한 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐에 관한 것이다.

일반적으로 화재가 발생하게 되면 소방차에 의한 진화를 하지만, 대형건물이나 지하철, 백화점, 빌딩 등에는 화재발생시 초기 진화를 위한 소방 안전장치로 소화설비가 설치되어 있다.

이러한 초기 진화를 위한 목적으로 설치된 소화설비로는 스프링 쿨러를 이용하는 방법과 물 분무 설비를 이용하는 방법이 있는데, 이러한 설비는 건물의 실내에 화재를 감지할 수 있는 감지센서와 화재진화를 위한 소화액(소화수)이 분사되는 분사노즐이 설치되며, 각각의 분사노즐은 공급관에 의해 중앙제어부에 연결되어 화재 진압에 필요한 소화액(소화수)이 분사 공급된다.

현재 사용되고 있는 소화설비의 진화과정은 각각의 실내 천정등에 설치된 감 지센서에 의해 화재로 인해 발생되는 열 및 연기가 감지되면, 중앙제어부에 화재 발생신고가 인가됨과 동시에 중앙제어부로부터 공급관을 통한 소화액이 분사노즐로 분사되어 화재가 진화된다.

종래의 소화설비에 사용되는 분사노즐의 경우 소화액(소화수)이 일정한 압력을 가진 상태로 분사되고 있으나, 화재 진화를 위한 분사범위가 비교적 넓지 못하고 일부분에 집중되므로 소화 성능이 떨어지는 폐단을 안고 있으며, 무엇보다도 다량의 물 분사시에 화재가 초기 진압되지만 분사된 물로 인하여 2차적 물 피해, 전기사고, 정밀기기의 손상, 전자부품의 손상 등을 가져오게 된다.

이러한 2차적 손상이 큰 장소인 컴퓨터실, 통신기기실, 제어실, 서고, 케이블실, 시험실, 전산실, 문화재시설, 위험물시설, 전기시설, 선박 등에서는 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 약 78%를 차지하며 무색, 무미, 무취의 불연성가스인 질소와 소화액으로 소화용 침윤 혼합액인 물을 혼합하여 분무시켜 안정성을 확보하도록 된 것이다.

이러한 2가지 유체를 혼합시켜 안개분무 형태로 분무하기 위하여는 2가지 유체가 잘 섞여서 안개분무 형태로 배출되는 노즐의 개발이 요구된다. 따라서 2유체 혼합 분무노즐을 개발하였고, 개략적으로 다음과 같은 구성을 가진다.

상부가 개구된 원통형 몸체, 몸체와 결합되는 캡, 그리고 몸체와 캡사이에 분리구를 두어 2개의 유체가 분리되도록 구성시키고, 분리구에 의하여 분리된 2구역으로부터 혼합실로 2가지 유체가 분사되어 혼합된 후에 외부로 분무되는 구성으로 되어 있다. 몸체에는 가스가 유입되는 가스주입구가 일측에 분리된 2가지의 유체가 합쳐지는 혼합실에서 가스와 소화액이 혼합되어 캡에 형성된 분사노즐구멍을 통과하여 외부로 분무된다.

이때 이러한 분무노즐의 경우 대개가 분무노즐 캡에 구형으로 돌출된 분사부에 동일한 직경을 가진 분사구멍이 형성되어 있어서, 도 1에 도시된 바와 같이 분무되는 형태가 산형분포(51)를 이루게 되고, 이는 하방으로 바로 분사되는 중앙부에 많은 양이 분사되고, 양쪽으로는 적게 분사되는 것을 의미한다.

이러한 산형분포(51)로 분무가 되면 분무되는 양이 일정치가 않아 분무되는 곳이 있고, 분무가 되지 않는 곳이 발생된다.

따라서 이러한 산형분포(51)의 문제를 극복하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 여러 개의 분무노즐(50)이 설치될 때 분무가 적게 되는 부분이 중첩되도록 중첩부(52)가 형성된다. 하지만 이렇게 중첩을 시키면 중첩되는 부분만큼 많은 숫자의 노즐이 설치되고, 중첩부(52)에서는 물방울 크기가 커지는 문제가 발생된다.

중첩부(52)에서 물방울이 커지게 되면 전자기기에 물이 침투되는 등 많은 기기들의 손상이 발생되는 문제가 있었다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 적은 양의 소화액으로 고도의 소화성능이 발휘되도록 분무노즐을 개 선하여 수분 피해가 없도록 분무노즐의 캡 배열을 달리하여 방호구역이 형성되게 함으로써 화재 진화에 대한 안정성과 신뢰성이 확보되도록 한 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐을 제공하는 데 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위하여,

가스 주입구와 물 주입구가 형성된 몸체와 분무구멍이 형성된 캡사이에 안개 분사되도록 분리구가 내장된 분무노즐에 있어서,

상부에 가스주입구가 형성되고, 측면 일측에 물주입구가 형성되는 몸체와,

상기 몸체 내주면에 가스와 물의 유입 경로가 분리되도록 조립되는 원통형의 분리구와,

상기 몸체에 분리구가 견고히 지지되도록 결합되는 캡과,

상기 캡과 분리구 사이 면에 가스와 물이 혼합되어 분무되도록 형성된 구형 혼합실로 구성되는 것을 특징으로 하는 구(毬) 혼합실형 균등분무노즐을 제공한다.

상기 분리구는 가스주입구와 연결되고 바닥 중심에 돌출부가 형성된 외곽에 가스주입홀이 형성된 가스실과, 상기 가스실의 바닥에 형성된 가스주입홀과 연결되는 저면에 형성된 반구형홈과,

상기 가스실을 형성한 외주면 둘레를 따라 1차 충격완화실을 형성하게 된 격벽부와, 상기 격벽부 하부에 2차 충격완화실을 형성하게 된 홈부와, 상기 홈부의 하방 둘레부에 관통되는 물주입홀로 반구형홈과 연결되어 형성되는 물공급실로 구성된다.

상기 구형 혼합실은 분무부와 반구형이 마주하여 형성되며, 분무부에 다수개의 분무구멍이 형성된다.

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

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 균등 분무 노즐을 도시한 분해 사시도이고, 도 4는 도 1에서 균등 분무 노즐을 도시한 사시도이며, 도 5는 도 1에서 균등 분무 노즐을 도시한 측단면도이다.

도면을 참조하면, 상기 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐(2)은 화재진화를 위해 건물에 설치되고 몸체(10)와 캡(30)사이에 분리구(20)가 설치되어 가스와 물이 분리되었다가 소정의 장소에서 혼합되어 분무된다.

상기 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐(2)은 상부에 가스주입구(11)가 형성되고, 측면 일측에 물주입구(12)가 형성되는 몸체(10)와, 상기 몸체(10) 내주면에 가스와 물의 유입 경로가 분리되도록 조립되는 분리구(20)와, 상기 몸체(10)에 분리구(20)의 조립을 견고하게 지지하도록 결합되는 캡(30)과, 상기 캡(30)과 분리구(20) 사이 면에 가스와 물이 혼합되어 분무되도록 구형 혼합실(40)이 형성되어 구성된다.

상기 구(毬) 혼합실형 균등 분무노즐(2)은 화재진화를 위해 내부혼합형으로 구성되어 위에서 아래로 분무되도록 설치된다. 그리고 천정에 몸체(10)가 고정된다. 또, 몸체(10) 내부에는 2가지 유체가 분리되어 유입되도록 분리구(20)가 조립된다. 상기 몸체(10)와 맞물려 고정되고 아래로 향하여 분무되게 다수개의 분무구 멍(31)이 형성되는 캡(30)이 조립된다.

상기 몸체(10)는 측면 일측에 물주입구(12)가 형성되고, 몸체(10)의 상면 중심에 가스주입구(11)가 형성된다. 상기 가스주입구(11)와 물주입구(12)의 내주면에 가스공급관 및 소화액공급관이 나사 결합으로 조립된다.

그리고 몸체(10)는 하단에 결합단부(16)를 형성하고 있어 캡(30)과 나사 결합으로 조립된다.

상기 물주입구(12)는 소화수나 소화액이 주입되는 구멍으로서, 그 크기는 가스주입구(11)보다 작아야 한다. 이는 물주입구(12)의 내경이 가스 주입구(11)의 내경보다 작게 형성되어야 가스 공급량에 비해 소화액이나 소화수의 량이 적게 공급되기 때문이다.

왜냐하면, 가스주입구(11)와 물주입구(12)가 동일한 내경으로 형성되면 유입되는 가스에 비하여 소화액이 많이 유입되어 안개분무 상태를 기대하기 힘들기 때문이다.

상기 몸체(10)에는 가스주입구(11)와 물주입구(12)가 형성된다. 이때 가스주입구(11)는 분리구(20)에 형성된 가스실(21)과 연통된다. 그리고 물주입구(12)는 분리구(20)에 의해 형성된 1차 충격완화실(13)과 연통 형성된다.

상기 몸체(10) 내에는 가스주입구(31) 주변에 분리구(20) 상단이 안착되도록 분리구고정홈(15)이 형성된다. 이때 분리구 고정홈(15)에는 분리구(20)의 조립시 기밀이 유지되도록 도넛형 실링재(22)가 개재된다. 상기 실링재(22)는 동와셔나 태프론 패킹이 사용된다.

상기 분리구(20)는 몸체(10)내에 조립 설치된다. 분리구(20)는 가스주입구(11)와 연통되는 가스실(21)이 형성된다. 분리구(20)는 원통형 몸체(23)의 외주면 둘레를 따라 격벽부(24)가 돌출 형성된다. 또 분리구(20)는 격벽부(24)의 하부에 형성되는 홈부(25)에 의해 2차충격완화실(14)이 형성된다. 상기 1,2차 충격완화실(13)(14)은 물의 유입 압력을 안정시키게 된다.

상기 홈부(25)의 하방 둘레부에는 캡(30)과 몸체(10)가 결합되고, 그 사이에 물공급실(26)이 형성된다. 상기 물공급실(26) 둘레에는 물주입홀(28)이 관통되어 형성된다. 물주입홀(28)은 분리구(20) 저면에 형성되고 있는 반구형홈(27)과 연결된다.

상기 반구형홈(27)은 캡(30)의 반구형 분무부(35)와 조립되어 구형 혼합실(40)을 형성하게 된다.

그리고 분리구(20)의 가스실(21)은 바닥 중심에 돌출부(29)가 형성된다. 이 돌출부(29)의 주위에는 반구형홈(27)과 관통되어 연결되는 가스주입홀(H)이 일정 간격을 두고 다수 개 형성된다.

상기 캡(30)은 분리구(20)를 몸체(10)에 조립시키고, 반구형 홈(27)에 분무부(35)가 일치되도록 몸체(10)의 결합단부(16)와 캡결합단부(36)가 나사결합된다.

상기 분무부(35)에는 분무구멍(31)이 다수 개 뚫린 구형 혼합실(40)로 형성되어 돌출 형성된다.

상기한 바와 같이 이루어지는 본 고안의 작용을 설명하면, 균등 분무노즐(2)의 몸체(10)는 천장에 설비된 가스공급관 및 소화액공급관에 연결 설치된다.

따라서 상기 몸체(10)의 가스주입구(11)와 물주입구(12)를 통해 가스와 물(또는 소화액)이 공급된다. 가스는 가스주입구(11)를 통해 가스실(21)을 채우면서 바닥의 돌출부(29) 주변의 가스주입홀(H)을 통과하게 된다. 가스주입홀(H)을 통과한 가스는 구형 혼합실(40)내에 도달되어 내부를 채우게 된다.

그리고 상기 가스의 공급과 동시에 물주입구(12)를 통과한 물(또는 소화액)은 1차충격완화실(13)에 유입된 후 유속이 떨어진 상태에서 격벽부(24)를 지나 2차 충격완화실(14)에 도달되면 유속이 더 떨어진 상태로 물공급실(26)까지 도달된다.

상기 물은 분리구(20)의 저면인 물공급실(26)의 저면에 형성된 반구형홈(27)을 관통하는 물주입홀(28)을 통과한다.

상기 물주입홀(28)은 노즐 기능을 한다. 즉, 물주입홀(28)은 좁은 통로에서 구형 혼합실(40)처럼 갑자기 넓은 공간으로 물이 배출됨에 따라, 물은 빠른 유속으로 분무부(35)의 구형 혼합실(40)을 채우게 분사된다.

따라서 상기 구형 혼합실(40)내에서 가스와 만난 물은 물 알갱이 상태로 분무구멍(31)을 통해 소화액가스로 분무 된다.

이때 소화액 가스가 화재에 분사되면 순간적으로 분무가 증기로 변화되는 것은, 많은 화재 열량을 순간적으로 빼앗게 된다. 이 현상으로 화재가 진압되어 2차적인 피해가 최소화된다.

본 고안에서 물이나 소화액이 사용되는데, 이때 소화액은 소화용 침윤 소화약제가 사용되고, 가스는 질소가스인데 여기에 한정되지는 않는다.

본 고안은 물(소화액)과 가스(질소가스)를 분무노즐의 내부에서 혼합된 후 소화액으로 사용되므로 환경 친화적으로 사용되는 효과가 있다.

분무노즐에서 안개 형태로 화재원에 분무되어 순간 증기로 변화될 때 많은 열량이 순간적으로 빼앗김에 따라 화재가 신속히 진압되는 효과가 있다.

물과 가스, 2가지 유체가 갖는 소화성질로 화재가 진압되는 효과가 있다.

상기 균등 분무노즐은 캡에 분사각도가 서로 다르게 형성된 분무구멍에 의해 균등 분무가 확장 형성되는 효과가 있다.

또, 분무영역이 중첩되지 않아도 균등분무가 되므로 분무노즐의 설치수를 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.

분무시 중첩되는 부분의 분무량이 줄게 되어 설비 시공시 원가절감과 화재 진압 효율이 증대되는 효과가 있다.

분무노즐에 형성되는 분무구멍의 분사각도가 각기 다르게 형성되고 있어 중첩부의 밀도가 줄고, 큰 물방울 형성이 방지되어 화재진압으로 인한 2차적인 손해를 줄이게 되는 효과가 있다.

Claims

가스 주입구와 물 주입구가 형성된 몸체와 분무구멍이 형성된 캡사이에 안개 분사되도록 분리구가 내장된 분무노즐에 있어서,

상부에 가스주입구가 형성되고, 측면 일측에 물주입구가 형성되는 몸체와,

상기 몸체 내주면에 가스와 물의 유입 경로가 분리되도록 조립되는 원통형의 분리구와,

상기 몸체에 분리구가 견고히 지지되도록 결합되는 캡과,

상기 캡과 분리구 사이에 가스와 물이 혼합되어 분무되도록 형성된 구형 혼합실이 구성되는 것을 특징으로 하는 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐.
청구항 1에 있어서,

상기 분리구는 가스주입구와 연결되고 바닥 중심에 돌출부가 형성된 외곽에 가스주입홀이 형성된 가스실과, 상기 가스실의 바닥에 형성된 가스주입홀과 연결되는 저면에 형성된 반구형홈과,

상기 가스실의 외주면 둘레를 따라 1차 충격완화실이 형성되는 격벽부와, 상기 격벽부 하부에 2차 충격완화실이 형성되는 홈부와, 상기 홈부의 하방 둘레부에 관통되는 물주입홀로 반구형홈과 연결되어 형성되는 물공급실로 구성되는 것을 특징으로 하는 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐.
청구항 1에 있어서,

상기 구형 혼합실은 분무부에 다수개의 분무구멍이 형성되는 것을 특징으로 하는 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐.
청구항 3에 있어서,

상기 분무구멍은 분무량이 균일하도록 지그재그로 분사각도가 형성되는 것을 특징으로 하는 구(毬) 혼합실형 균등 분무 노즐.