KR20080001565U - 타원 혼합실형 균등 분무노즐 - Google Patents

Abstract

본 고안에 개시된 타원 혼합실형 균등 분무노즐은 가스 주입구와 물 주입구가 형성된 몸체와 분무구멍이 형성된 캡사이에 안개 분사되도록 분리구가 내장된 분무노즐에 있어서, 상기 분리구는 가스가 유입되고 가스주입홀이 하단에 형성된 가스실과, 물의 유입충격이 완화되도록 상부 격벽부로 형성되는 1차 충격완화실과, 상기 상부 격벽부 아래에 하부 격벽부로 형성되는 2차 충격완화실과, 상기 하부 격벽부의 아래에 물공급실이 되는 3차 충격완화실로 이루어지며, 상기 3차 충격완화실에서 물주입홀이 관통되는 반구형 홈이 형성되며, 상기 캡은 분리구의 반구형 홈과 일치되고 둘레에 분무구멍이 다수 개 뚫리고 몸체와 나사결합되어 타원 혼합실이 돌출 형성되는 분무부로 구성된다.

이와 같은 타원 혼합실형 균등 분무노즐은 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 아주 적은 소량의 소화액을 사용하여 초기에 소화할 수 있도록 설계되고, 소화액이 방호구역 전체에 분무 사각지대를 없애 신속한 화재 진화가 이루어지도록 균일압력으로 균등 분무함을 제공하는 뛰어난 효과가 있다.

분무노즐, 방호구역, 분리구, 균등분무

Description

타원 혼합실형 균등 분무노즐 {OVAL 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 타원 혼합실형 균등 분무 노즐을 도시한 분해 사시도.

도 4는 도 1에서 타원 혼합실형 균등 분무 노즐을 도시한 사시도.

도 5는 도 1에서 타원 혼합실형 균등 분무 노즐을 도시한 측단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

2:타원 혼합실형 균등 분무노즐 10:몸체

11:가스 주입구 12:물 주입구

15:분리구 고정홈 20:캡

21:분무구멍 22:타원혼합실

23:분무부 30:분리구

31:가스주입홀 33:상부 격벽부

34:1차 충격완화실 35:하부 홈부

36:하부 격벽부 37:2차 충격완화실

38:3차 충격완화실 39:물주입홀

본 고안에 타원 혼합실형 균등 분무노즐에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 발생시 초기 진화를 위한 소화설비에 설치되어 가스와 물이 혼합된 아주 적은 소량의 소화액을 사용하여 초기에 소화할 수 있도록 설계되고, 소화액이 방호구역 전체에 분무 사각지대를 없애 신속한 화재 진화가 이루어지도록 균일압력으로 균등 분무함을 제공하는 타원 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 공급관으로 중앙제어부에 연결되어 화재 진압에 필요한 소화액(소화수)이 분사 공급된다.

현재 사용되고 있는 소화설비의 진화과정은 각각의 실내 천장 등에 설치된 감지센서가 화재로 발생한 열 및 연기를 감지하면, 중앙제어부는 화재가 발생한 것으로 인식하게 된다. 그리고 동시에 중앙제어부의 지령으로 공급관을 거쳐 공급된 소화액은 분사노즐에 의하여 분사되어 진화가 이루어진다.

종래의 소화설비에 사용되는 분사노즐의 경우 소화액(소화수)이 일정한 압력을 가진 상태로 분사되고 있으나, 화재 진화를 위한 분사범위가 비교적 넓지 못하고 일부 부위에 집중되므로 소화 성능이 떨어지는 폐단을 안고 있다.

그리고, 무엇보다도 다량의 물 분사시에 화재가 초기 진압되지만 분사된 물로 인하여 2차적 수손 피해, 전기사고, 정밀기기의 손상, 전자부품의 손상 등을 가져오게 된다.

이러한 2차적 손상이 크게 우려되는 컴퓨터실, 통신기기실, 제어실, 서고, 케이블실, 시험실, 전산실, 문화재시설, 위험물시설, 전기시설, 선박 등에서는 종래와 같은 물을 다량 분사하는 진화가 아니라 극소량의 물을 사용하는 진화방법이 요구된다.

이렇게 극소량의 물을 사용하기 위한 방법으로 2가지 유체를 혼합하여 사용하는 방식이 개발되었는데, 즉 대기중에 약 78%를 차지하며 무색, 무미, 무취의 불연성가스인 질소와 소화액으로 소화용 침윤 혼합액인 물을 혼합 후 분무시켜 안정성이 확보되도록 한다.

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 2구 역으로부터 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 발생한다.

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)에 물방울이 생기는 문제가 발생한다. 중첩부(52)에 발생한 물방울이 전자기기 등에 들어가면 많은 기기들이 손상되어 사용할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 고안의 목적은 소화설비에 사용되는 분무노즐에 수분피해가 없도록 소량의 소화액으로 소화성능이 발휘되도록 하고, 방호구역에 따라 선택된 분무노즐의 캡에 형성 된 분무구멍을 통한 안개분무로 방호구역을 형성케 하여 화재 진화에 대한 안정성과 신뢰성이 확보되도록 한 타원 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,

상기 분리구는 가스가 유입되고 가스주입홀이 하단에 형성된 가스실과, 물의 유입충격이 완화되도록 상부 격벽부로 형성되는 1차 충격완화실과; 상기 상부 격벽부 아래에 하부 격벽부로 형성되는 2차 충격완화실과; 상기 하부 격벽부의 아래에 물공급실이 되도록 형성된 3차 충격완화실과, 상기 3차 충격완화실에서 물주입홀이 관통되는 반구형 홈이 형성되며,

상기 캡은 분리구의 반구형 홈과 일치되고 둘레에 분무구멍이 다수 개 뚫리고 몸체와 나사결합되어 타원 혼합실이 형성되어 돌출되는 분무부로 구성되는 것을 특징으로 하는 타원 혼합실형 균등분무노즐을 제공하는 데 있다.

상기 타원 혼합실에 형성되는 다수개의 분무구멍은 일정 각도로 경사져 형성된다.

상기 분무구멍은 분무부 둘레를 따라 상,하차를 두고 지그재그로 형성된다.

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

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

도면을 참조하면, 상기 타원 혼합실형 균등 분무노즐(2)은 가스 주입(11)구와 물 주입구(12)가 형성된 몸체(10)와 분무구멍(21)이 형성된 캡(20)사이에 안개 분사되도록 분리구(30)가 내장된다.

가스주입구(11)와 물주입구(12)는 내주면에 나사산이 형성되어 있어서 가스공급관 및 소화액 공급관과 결합하게 된다.

물주입구(12)는 소화수나 소화액이 주입되는 홀로서 그 크기는 가스주입구(11)보다 작게 형성된다. 이는 가스 주입구(11)의 직경에 비해 물주입구(12)가 작은 홀로 형성되어야 소화액이나 소화수가 가스에 비해 적은 비율로 주입된다.

왜냐하면, 동일 직경으로 형성되면 주입되는 가스에 비하여 소화액이 많아 안개분무 상태를 기대하기 힘들기 때문이다.

상기 분리구(30)는 가스가 유입되고 하단에 가스주입홀(31)이 형성된 가스실(32)과, 유입되는 물의 충격을 완화하게 상부 격벽부(33)로 형성되는 1차 충격완화실(34)과, 상기 상부 격벽부(33)의 하부 홈부(35)를 형성하는 하부 격벽부(36)로 형성되는 2차 충격완화실(37)과, 상기 하부 격벽부(36)의 하부에 물공급실이 되는 3차 충격완화실(38)로 이루어지며, 상기 3차 충격완화실(38)이 형성된 하단턱을 관통하여 물주입홀(39)이 형성된 반구형 홈(V)으로 구성된다.

상기 캡(20)은 분리구(30)가 내장되도록 반구형 홈(V)과 일치되도록 몸체(10)에 나사결합되며, 상기 반구형 홈(V)과 일치되고 둘레에 분무구멍(21)이 다 수개 뚫린 타원 혼합실(22)로 형성된 분무부(23)가 돌출되어 구성된다.

상기 분리구(30)의 상단과 분리구 고정홈(15) 사이에 기밀이 유지되도록 도넛형 실링재(22)가 개재된다. 상기 실링재(22)는 동와셔나 태프론 패킹이 사용된다.

상기 상부 격벽부(33)의 상부쪽 둘레벽면과 몸체(30)의 내측벽면 사이에 형성되는 1차충격완화실(34)은 물주입구(12)와 연통되어 물주입구(12)로부터 공급되는 물(또는 소화액)이 들어오는 속도를 줄여주는 역할을 하게 된다.

속도가 줄여진 물은 상부격벽부(33)의 외측단과 몸체(10)의 내측벽면 사이의 공간을 지나, 하부홈부(35)와 몸체 내측벽면이 이루는 2차충격완화실(37)에 도달하여 한번 더 유입속도를 줄이면서 충격을 완화시킨다.

물공급실로 이용되고 있는 하부홈부(35) 하방의 둘레벽면과 몸체(10)의 내측 벽면 사이의 3차충격완화실(38)은 2차 충격완화실(37)로부터 공급된 물은 3차충격완화실(38)에서 물주입홀(39)을 통해 공급되게 된다.

상기 1,2,3차 충격완화실(34)(37)(38)은 물의 유입 압력을 안정시키게 된다.

상기 분리구(30)는 저면에 반구형홈(V)이 형성되고, 반구형홈(V)과 3차충격완화실(38)을 물공급실을 이루는 둘레와 연통되는 물 주입홀(39)은 간격을 두고 다수개 형성된다.

상기 분리구(30)의 가스실(32)의 바닥에는 호퍼형상으로 가스주입홀(31)이 형성된다. 분무부(23)는 분리구(30)의 저면에 형성된 반구형홈(V)과 캡(20)의 내측에 형성된 타원혼합실(22)이 만나 외부로 돌출되는 타원을 형성하게 된다. 캡(20) 과 몸체(10)가 결합되는 나사부(24) 사이에는 패킹(13)이 삽입되어 밀봉력을 증대시킨다.

상기 타원 혼합실(22)에는 다수개의 분무구멍(21)이 각도를 지그재그로 달리하여 형성되고 있어 고른 분무를 가능케 한다.

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

상기 캡(20)은 분리구(30)를 몸체(10)에 조립시키고, 반구형 홈(V)에 분무부(23)가 일치되도록 몸체(10)의 나사부(24)에 의해 결합된다. 상기 분무부(23)에는 분무구멍(21)이 다수 개 뚫린 타원 혼합실(22)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 소화액이 공급된다. 가스는 가스주입구(11)를 통해 가스실(32)을 채우고, 가스주입홀(31)을 거쳐 타원 혼합실(22)까지 도달된다.

상기한 가스의 공급과 동시에 물주입구(12)를 통과한 물은 1차충격완화실(34)에 의해 유속이 떨어지고, 상부 격벽부(33)를 거쳐 하부홈부(35)에 도달된 물은 2차 충격완화실(37)을 통과하게 됨으로써 유속은 더 떨어진다.

상기 2차 충격완화실(37)을 통과한 물은 하부 격벽부(36)를 통과후 3차충격완화실(38)인 물공급실(38-1)에서 물의 유속은 더 떨어진 상태가 된다.

상기한 1,2,3차충격완화실(34)(37)(38)을 통과하면서 유속이 최대한 떨어진 물은 물공급실(38-1)에서 물주입홀(39)을 통과해 타원혼합실(22)처럼 갑자기 넓은 공간으로 물이 뿜어져 나가게 된다. 이때 물은 유속이 빨라진 상태로 분무부(23)의 타원혼합실(22) 내를 채우게 된다.

이때 타원혼합실(22)로 유입되는 가스와 만난 물은 물 알갱이 상태로 분산되고, 지그재그 각도로 형성된 분무구멍(21)을 통해 분무되어 화재가 진화된다.

본 고안은 물(소화액)과 가스(질소가스)를 분무노즐 내에서 혼합 후 화재를 진화하게 됨으로써 환경친화적으로 사용되는 효과가 있다.

상기 분무노즐에 의해 안개형태로 화염에 분무시 순간적으로 증기로 변화되는 과정을 통해 화염을 열량을 순간 빼앗을 때 화재가 진압되는 효과가 있다.

2가지 유체가 가지고 있는 소화성질을 이용하여 화재를 간단히 진압하게 되는 효과가 있다.

상기 균등 분무노즐은 캡에 형성된 분무구멍의 각도가 지그재그로 형성되고 있어 균등 분무가 가능케 되는 효과가 있다.

또, 균등분무로 중첩되는 부분의 분무량을 줄일 수 있게 되어 입자가 큰 물방울의 발생이 방지되는 효과가 있다.

또한 분리구에 물주입홀과 가스주입홀이 형성되어 있어 가스와 소화액의 혼합이 잘 이루어지는 효과가 있다.

Claims (3)

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

   상기 분리구는 가스가 유입되고 가스주입홀이 하단에 형성된 가스실과, 물의 유입충격이 완화되도록 상부 격벽부로 형성되는 1차 충격완화실과; 상기 상부 격벽부 아래에 하부 격벽부로 형성되는 2차 충격완화실과; 상기 하부 격벽부의 아래에 물공급실이 되도록 형성된 3차 충격완화실과, 상기 3차 충격완화실에서 물주입홀이 관통되는 반구형 홈이 형성되며,

   상기 캡은 분리구의 반구형 홈과 일치되고 둘레에 분무구멍이 다수 개 뚫리고 몸체와 나사결합되어 타원 혼합실이 형성되어 돌출되는 분무부로 구성되는 것을 특징으로 하는 타원 혼합실형 균등 분무 노즐.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 타원 혼합실에는 다수개의 분무구멍이 일정 각도로 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는 타원 혼합실형 균등 분무 노즐.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 분무구멍은 타원 혼합실의 둘레에 지그재그로 형성되는 것을 특징으로 하는 타원 혼합실형 균등 분무 노즐.

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