KR20080001564U - 링형 혼합실을 형성한 균등 분무 노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안에 개시된 링형 혼합실을 형성한 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 사이에 가스와 물이 혼합되어 분무되도록 링형 혼합실이 형성되어 구성된다.

이와 같은 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐은 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 소량의 소화액으로 초기에 소화되도록 설계되고, 사각지대 없이 소화액이 방호구역 전체에 균일압력으로 링형 혼합실을 통해 분무되도록 하여 신속히 화재 진화가 되도록 한 효과가 있다.

분무노즐, 방호구역, 분리구, 균등분무

Description

링형 혼합실을 형성한 균등 분무 노즐 {RING 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 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐을 도시한 분해 사시도.

도 4는 도 1에서 균등 분무노즐을 도시한 사시도.

도 5는 도 1에서 균등 분무노즐을 도시한 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2:균등 분무노즐 10:몸체

11:가스주입구 12:물주입구

13:1차충격완화실 14:실링재

20:분리구 21:가스실

22:격벽부 23:홈부

24:물공급실 25:링형 상부 반구형홈

26:물주입실 30:캡

33:분무구멍 40:링형 혼합실

C:2차충격완화실

본 고안에 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 소량의 소화액으로 초기에 소화되도록 설계되고, 사각지대 없이 소화액이 방호구역 전체에 균일압력으로 링형 혼합실을 통해 분무되도록 하여 신속히 화재 진화가 되도록 한 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐에 관한 것이다.

일반적으로 화재가 발생하게 되면 소방차에 의해 진화되지만, 대형건물이나 지하철, 백화점, 빌딩 등에는 화재발생시 초기 진화를 위한 소방 안전장치가 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 공급관으로 중앙제어부와 연결되어 화재 진압에 필요한 소화액(소화수)이 공급된다.

현재 사용되고 있는 소화설비는 실내 천정 등에 설치된 감지센서가 화재를 감지하면, 중앙제어부는 화재의 인지와 동시에 소화액이 분사노즐을 거쳐 분사되어 화재의 진화가 이루어진다.

종래 소화설비에 설치된 분사노즐은 소화액(소화수)이 일정한 압력을 가진 상태로 분사되고 있으나, 화재 진화를 위한 분사범위가 비교적 넓지 못하고 일부분에 집중되므로 소화 성능이 떨어지는 폐단이 있었다.

따라서, 다량의 물 분사시에 화재가 초기 진압되지만 분사된 물로 인하여 2차적 물 피해로, 전기사고, 정밀기기의 손상, 전자부품의 손상이 발생되는 문제점이 있었다.

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 유체가 혼합되어 사용된다. 즉 대기중에 약 78%를 차지하며 무색, 무미, 무취의 불연성 가스인 질소와 소화용 침윤 혼합액인 물의 혼합으로 형성된 소화액을 분무시켜 화재를 진화한다.

이러한 2가지 유체를 혼합시켜 안개분무 형태로 분무하기 위하여는 2가지 유체가 잘 섞여서 안개분무 형태로 배출되도록 하는 노즐이 요구된다.

도 1은 종래 분무노즐의 산형 분포를 도시한 도면이고, 도 2는 종래의 분무노즐로 중첩 분무 상태를 도시한 도면 도면이다.

도면을 참조하면, 분무노즐(50)은 분무되는 형태가 산형분포(51)를 이루게 되고, 이는 하방으로 바로 분사되는 중앙부에 많은 양이 분사되고, 양쪽으로는 적게 분사된다.

이러한 산형분포(51)로 분무가 되면 분무되는 양이 일정치가 않아 분무되는 곳이 있고 분무가 되는 않는 곳이 발생하는 문제점이 있었다.

따라서 이러한 산형분포(51)의 문제를 극복하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이 여러개의 분무노즐(50)을 설치할 때 분무가 적게 되는 부분을 중첩시켜 중첩부(52)를 형성한다.

하지만 이렇게 중첩을 시키면 중첩되는 부분만큼 많은 숫자의 노즐을 설치하여야 하고, 중첩부(52)는 물방울의 크기가 커지게 되는 문제가 발생된다. 중첩부(52)의 물방울이 커지게 되면 전자기기에 물이 들어가 손상되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 소량의 소화액으로 초기에 소화되도록 설계되고, 사각지대 없이 소화액이 방호구역 전체에 균일압력으로 링형 혼합실을 통해 분무되도록 하여 신속히 화재 진화가 되도록 한 링형 혼합실을 형성한 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 가수주입구가 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 사이에 가스와 물이 혼합되는 링형 혼합실이 형성된 분무부가 구성되는 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐을 제공한다.

상기 링형 혼합실은 혼합실과 연통되도록 분무부에 다수개의 분무구멍이 형성되되 분무부의 중앙에 형성된 최소 직경의 분무구멍이 분무부의 측면 상방으로 갈수록 분무구멍 직경이 커지도록 형성되는 것이 바람직하다.

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

도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 링 혼합실형 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 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐(2)은 화재진화를 위해 건물에 설치되고 몸체(20)와 캡(30)사이에 분리구(20)가 설치되어 가스와 물이 분리되었다가 소정의 장소에서 혼합되어 분무된다.

상기 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐(2)은 상부에 가스주입구(11)가 형성되고, 측면 일측에 물주입구(12)가 형성되는 몸체(10)와, 상기 몸체(10)의 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 링형 혼합실(40)이 형성되어 구성된다.

상기 링형 혼합실(40)을 형성한 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 분무가 되도록 분무구멍(33) 다수 개가 형성된 캡(30)이 조립된다.

상기 몸체(10)는 하부가 개폐되는 형태로 형성되고, 일측 측벽에 물주입구(12)가 형성되고, 몸체(10)의 상면 중심에 가스주입구(11)가 형성된다. 상기 가스주입구(11)와 물주입구(12)는 벽면에 나사 산이 형성된다.

상기 물주입구(12)는 소화수나 소화액이 주입되는 홀이다. 그 내경은 가스주입구(11)의 내경보다 작게 형성된다. 물주입구(12)는 가스 주입구(11)보다 작게 형성되어야 가스의 유입량에 비해 소화액이나 소화수의 유입량이 적게 이루어질 수 있기 때문이다.

왜냐하면, 가스 주입구(11)나 물주입구(12)가 동일 직경으로 형성되면 주입되는 가스에 비하여 소화액이 많아 안개분무 상태를 기대하기 힘들기 때문이다.

상기 가스주입구(11)와 물주입구(12)는 설치 위치에 따라 몸체(10)에 형성된다. 이때 가스 주입구(11)는 가스실(21)과 연통된다. 그리고 물주입구(12)는 1차 충격완화실(13)과 연통되어 형성된다.

몸체(10)에는 가스주입구(11) 주변에 분리구(20) 상단이 삽입되는 분리구고정홈(13)이 형성된다. 상기 분리구고정홈(13)에는 도넛형 실링재(14)가 삽입되고 있어 분리구(12)가 정밀 조립된다. 상기 실링재(14)는 동 와셔나 테프론 패킹으로 제조된 것이 사용된다.

상기 분리구(20)는 내부에 가스실(21)이 형성되고, 이 가스실(21)은 분리구(20)가 몸체(10)에 조립되면 가스주입구(11)와 연결된다.

분리구(20)는 외주면 둘레를 따라 격벽부(22)가 형성되고, 상기 격벽부(22) 하부에 2차충격완화실(C)을 형성하는 홈부(23)가 형성된다.

그리고 상기 홈부(23)의 하방 둘레부에는 물공급실(24)이 형성되는데, 이 물공급실(24)은 캡(30)과 몸체(10)의 조립으로 형성되는 틈새 공간이다.

상기 1,2차 충격완화실(13)(C)은 물의 급격한 유입에 따른 충격이 완화되어 소음이 저감되고, 물의 이동이 안정된다.

또, 분리구(20)는 저면에 상부 반구형홈(25)이 형성되고, 물공급실(24)은 다수개의 물 주입홀(26)과 연결 형성된다.

상기 물주입홀(26)은 가는 노즐형태로 형성되고 있어 혼합실(40)에 물을 분사하게 된다. 즉 물주입홀(26)의 좁은 공간에서 혼합실(40)의 넓은 공간으로 갑자기 물이 뿜어지기 때문에 유속이 빨라진 상태로 배출된다.

따라서 혼합실(40)내로 분사되는 물은 가스실(21)에서 내려오는 가스와 만나 물 알갱이로 쪼개져 분산된다. 상기 혼합실(40)에서 쪼개지고 분산된 물 알갱이와 가스는 분무구멍(33)을 통해 분무된다.

상기 분무구멍(33)은 각기 다른 분무각도로 형성되고 있어 분무영역은 안개 형태로 확장 형성된다.

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

따라서 가스와 물(또는 소화액)은 몸체(10)의 가스주입구(11)와 물주입구(12)를 통해 공급된다. 가스는 가스주입구(11)를 통해 가스실(32)을 채우고, 돌출부(29) 주변의 가스주입홀(H)을 통과하게 된다. 가스주입홀(H)을 통과한 가스는 링형 혼합실(40) 내부를 채우게 된다.

그리고 상기 가스의 공급과 동시에 물주입구(12)를 통과한 물(또는 소화액)은 1차충격완화실(34)에 유입된 후 유속이 떨어진 상태에서 격벽부(22)를 통과해 2차 충격완화실(C)에서 유속이 한번 더 떨어진 후 물공급실(24)까지 유입된다.

상기 유속이 떨어진 물은 물공급실(24)의 둘레에 형성되고 분리구(20)의 저면에 형성된 물주입홀(26)을 통과한다.

상기 물주입홀(39)과 같은 좁은 통로에서 링형 혼합실(40)처럼 갑자기 넓은 공간으로 물은 빠르게 배출되어 분무부(32)의 링형 혼합실(40)을 채우게 된다.

따라서 상기 링형 혼합실(40)내에서 가스와 만난 물은 물 알갱이 상태로 분산된 상태에서 분무구멍(21)을 통해 혼합된 후 분사된 소화액가스는 화재를 진화하게 된다.

이때 소화액 가스가 분무상태로 화재로 분사되면 분무가 고온의 화기와 만나는 순간 증기로 변화되면서 화재의 많은 열량을 순간적으로 빼앗는 현상이 발생된 다. 이 현상으로 화재가 진압됨에 따라 2차적인 피해가 최소화된다.

본 고안에서 물이나 소화액을 사용하는데, 이때 소화액은 소화용 침윤 소화약제를 사용하고, 가스에는 질소가스를 사용할 수 있는데, 여기에 한정되지는 않는다.

본 고안은 물(소화액)과 가스(질소가스)를 분무노즐의 내부에서 혼합시킨 후 소화원으로 사용됨으로 환경친화적으로 사용된다.

물과 가스, 2가지 유체가 갖는 소화성질을 동시에 이용하여 화재를 진압하게 되는 효과가 있다.

상기 균등 분무노즐은 캡에 형성된 분무구멍의 분사각도를 서로 다르게 형성함으로써 분무 영역의 확장이 이루어져 균등 분무가 실현되는 효과가 있다.

또, 분무구멍의 분사각도가 다르게 형성됨에 따라 분무영역을 중첩하지 않고서도 분무노즐의 설치수 삭감과 중첩 분무량을 줄일 수 있어 원가절감과 화재 진압의 효율성이 증대되는 효과가 있다.

분무노즐의 분사각도를 각각 다르게 형성함에 따라 중첩부의 분무 밀도 감소가 이루어져 물방울의 입자가 커지는 것이 방지되어 2차적인 물적 피해를 줄이게 되는 효과가 있다.

Claims (5)

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

   상부에 가수주입구가 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 사이에 가스와 물이 혼합되는 링형 혼합실이 형성된 분무부가 구성되는 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 분무부는 측면 상방에 외곽으로 분사되는 분사각도를 갖는 분무구멍이 형성된 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 링형 혼합실은 분리구의 링형 상부 반구형홈과 캡의 하부에 분무구멍을 형성한 분무부로 형성되는 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐.
4. 청구항 1에 있어서,

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

   상기 가스실을 형성한 외주면 둘레를 따라 1차 충격완화실을 형성하게 된 격벽부와, 상기 격벽부 하부에 2차 충격완화실이 형성되는 홈부와, 상기 홈부의 하방 둘레부에 물주입홀을 관통시켜 형성한 물공급실과,

   상기 물주입홀로 연결 형성되도록 저면에 형성된 링형 상부 반구형홈으로 구성되는 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐.
5. 청구항 2에 있어서,

   상기 분무구멍은 분무부 외곽 측면에 동일 분사방향을 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 링형 혼합실을 형성한 균등 분무노즐.

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