KR20150068393A

KR20150068393A - 스프링클러 조립체

Info

Publication number: KR20150068393A
Application number: KR1020157009603A
Authority: KR
Inventors: 매튜 알. 안콘; 씬 이. 커팅; 라일 밀러
Original assignee: 타이코 파이어 프로덕츠 엘피
Priority date: 2012-09-21
Filing date: 2013-09-20
Publication date: 2015-06-19
Also published as: SA515360166B1; US20150246252A1; HK1212939A1; RU2645664C2; EP2897696A2; RU2015114795A; CN105102076B; CN105102076A; CA2885530A1; PL2897696T3; MX358461B; WO2014047485A2; US9717936B2; IL237825A0; ES2739224T3; EP2897696B1; SG11201502110UA; AU2013317850A1; AU2013317850B2; ZA201502085B

Abstract

스프링클러 조립체는 입구, 출구, 및 입구와 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로를 포함하는 몸체를 가지는 프레임을 포함한다. 두 개의 프레임 암은 몸체에서 말단으로 연장되고, 각각의 암은 측면과 내향면을 가지는, 단면적을 정의하는 부분을 가지고, 내향면은 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 이격되고, 스프링클러 축은 제1 평면에 배치된다. 축방향으로 정렬된 열 반응 유리 벌브형 트리거는 스프링클러 축을 따라 배치된다. 프레임 암들의 단면적들은 제1 평면을 중심으로 서로에 대해 비대칭이고, 각각의 단면적은 제1 평면과 직교하는 제2 평면을 중심으로 비대칭이다. 각 암의 측면은 물결부를 포함해 스프링클러 축을 중심으로 실질적으로 일관된 열감도를 스프링클러 조립체에 제공한다.

Description

스프링클러 조립체{SPRINKLER ASSEMBLY}

본 국제 출원은 2012년 9월 21일에 가출원된 미국 가출원 제61/704,414호에 대한 우선권을 주장하며, 그 전체가 참조로서 본원에 포함된다.

자동 스프링클러 시스템은 소방용으로 가장 널리 사용되는 장치 중 일부이다. 이러한 시스템들은 실내 또는 건물과 같은 환경에서 주위 온도가 소정의 온도를 넘으면 가동되는 스프링클러를 구비하고 있다. 자동 스프링클러가 일단 가동되면, 실내 또는 건물에 소화 유체, 바람직하게는 물을 뿌린다. 일반적으로, 자동 스프링클러는 스프링클러 프레임, 유체 편향 요소, 및 열 반응 트리거를 포함하는데, 열 반응 트리거는 (i) 스프링클러의 비가동 상태에서 유체 실 부재로 스프링클러를 밀봉시키도록 기능하며, (ii) 스프링클러의 가동 상태에서 적당한 정도의 주위 온도에 응답하여 밀봉을 해제하도록 동작 또는 가동한다.

일반적인 스프링클러 프레임은 스프링클러를 유체 공급 파이프와 결합되도록 하는 입구단 및 소방 유체를 배출하는 출구단을 구비한 몸체를 포함한다. 스프링클러 몸체는 중앙 스프링클러 축을 정의하는 유체 통로를 포함한다. 유체 편향 요소를 지지하는 한 쌍의 프레임 암이 몸체에 달려 있다. 미국 특허 제6,336,509호 및 미국 특허 제5,664,630호에 공지의 스프링클러 프레임 장치들 나타나 있다. 미국 특허 제5,664,630호의 도 1에서 보는 바와 같이, 유리 벌브(glass bulb) 형태의 열 트리거가 프레임 암들 사이에서 장착되고 스프링클러 축(직접 부하 위치)을 따라 축방향으로 나란하게 정렬되어 스프링클러의 출구에서 유체 밀봉 부재를 지지할 수 있다. 열 반응 유리 벌브형 열 트리거는, 온도 상승에 따라 팽창하여 소정의 공칭 방출 온도 범위, 즉, 공칭 온도 등급에서 유리 벌브를 작은 파편으로 깨뜨림으로써 스프링클러를 가동시키는 팽창성 액체를 포함한다. 열 반응성 또는 감도는 트리거가 화재 또는 다른 열원에 응답하여 동작하는 속도로 정의될 수 있다. 따라서, 열 반응성은 표준 반응, 고속 반응, 또는 신속 반응으로 특징지어질 수 있다.

열 반응 요소 또는 트리거의 열감도 척도의 하나는 반응 시간 지수 또는 "RTI"로서, 요소의 열적 관성과 관련된다. 미국 특허 제5,829,532호의 설명에 따르면, "신속 반응"이 1980년대에 연구되고 있을 때, "표준 스프링클러들"은 100 meter^1/2second^1/2(m^1/2sec^1/2)이상으로, 더 일반적으로는 거의 400 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 에 이르는 RTI를 갖는 것으로 알려져 있고, 표준 스프링클러보다 열적으로 더 빠르게 반응하는 것으로 알려진 스프링클러의 경우 RTI는 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만인 것으로 알려져 있다. 현재 NFPA 13, 3.6.1절에 따르면, "신속 반응" 스프링클러는 RTI가 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하인 열적 요소를 갖는 스프링클러로서 정의되며, "표준 반응" 스프링클러는 RTI가 80 m^1/ ²sec¹ ^/2 이상인 열적 요소를 갖는 스프링클러로서 정의된다. 역사적으로, "특수한" 신속 동작 스프링클러 등급은 80 내지 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/ ² 의 RTI를 갖는 것으로 인식되어 왔다. 신속 반응 스프링클러의 한 종류인 조기 진압 신속 반응("ESFR") 스프링클러의 경우, 열 트리거는 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 보다 상세하게는 40 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2, 훨씬 더 상세하게는 19 내지 36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2의 RTI를 갖는다. ESFR 스프링클러에 의해 보호되어야 하는 유형의 급증하는 산업 화재에 있어서, RTI 및 온도 등급이 적절한 신속 스프링클러 반응을 함께 보장한다고 한때 여겨졌다. 따라서, 일부 ESFR 스프링클러는 40 m^1/ ²sec¹ ^/2 미만의 RTI 및 165^oF 또는 214^oF의 온도 등급을 갖는 트리거를 포함한다. 그러나, 미국 특허 제5,829,532호에 설명된 바와 같이, 스프링클러의 일 실시예는 고난도 화재의 진압에 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만의 RTI를 갖는 트리거를 제공하였다. 따라서, 본원에서 사용되는 신속 반응 트리거는 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만, 80 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 50 m^1/ ²sec¹ ^/2 이하, 40 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 또는 19 내지 36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 범위의 RTI로 특징지어질 수 있다.

프레임 암들은 열 트리거를 중심으로 창을 정의한다. 프레임 창을 관통하면서 프레임 암들에 의해 정의되는 평면에 대한 법선 방향으로의 열 흐름은 열 트리거에 충격을 주는 데 방해 받지 않는다. 프레임 암들 및/또는 트리거의 구조에 따라, 암들은 프레임 암들에 측면으로 향하는, 창 평면에서의 열 흐름과 간섭될 수 있는데, 이는 열 트리거로의 열 전달을 방해해서 스프링클러의 반응성을 지연시킬 수 있다. 일부 스프링클러, 특히 예컨대, 조기 진압 신속 반응(ESRF) 스프링클러와 같은 신속 반응을 필요로 하는 일부 스프링클러들에서 프레임 암들의 간섭을 제거 또는 최소화하기 위해, 열 트리거가 스프링클러 축으로부터 벗어나 있어서 적절한 열 반응성을 보장한다. 대안적으로 또는 추가적으로, 트리거는 예컨대, 미국 특허 제4,981,179호의 도 7에서의 예에서 보는 바와 같이, 열전도 핀과 같은 추가 구조물을 포함하여 트리거의 반응성을 용이하게 할 수 있다. 스프링클러는 유리형 벌브 트리거를 사용하는 대신, 대안적으로 예컨대, 레버 및 지주 땜납 조립체와 같은 다중 구성 요소의 트리거를 사용할 수 있다. 그러나, 이러한 대안적 트리거 장치들은 축 방향으로 배치된 벌브에 비해 구성 요소가 더 많고 더 복잡하다.

스프링클러 및 스프링클러의 트리거에 대한 열감도를 평가하기 위해 산업 적용 시험 규격이 존재한다. 예를 들어, "감도 시험"은 조기 진화 신속 반응 스프링클러에 대한 UL 표준, UL 1767 (2010)의 21절에 기술되어 있고, 그 사본이 미국 가출원 제61/704,414호에 첨부되어 있다. 유사한 시험이 다른 표준, FM 승인 표준 클래스 제2008호(2006)의 4.28절에 기술된 "감도-반응 시간 지수 (RTI)"시험에 개시되어 있고, 이는 미국 가출원 제61/704,414호에 첨부되어 있다. 시험 규격에서 설명하는 바와 같이, 스프링클러의 열 트리거를 활성화시키기에 충분한 온도의 공기 흐름을 스프링클러가 받도록 하여 스프링클러의 감도를 평가한다. UL 시험 표준에 따른 조기 진압 신속 반응(ESFR)의 경우, 열감도 시험은 "최소 동작 시간을 얻는 것과 관련된 가장 유리한 위치" 및 "최대 동작 시간을 얻는 것과 관련된 가장 불리한 위치"의 공기 유동에 대해 스프링클러를 평가할 필요가 있다. 일부 스프링클러의 경우, "가장 유리한 위치"는 트리거로 가장 많은 열 전달을 제공하기 위해 프레임 암이 열 트리거로의 공기 유동을 막지 않도록, 공기 유동이 스프링클러에 충격을 주는 방향일 수 있고, "가장 불리한 위치"는 열 트리거로의 열 전달을 제한하기 위해 프레임 암 중 하나가 공기 유동과 열 트리거 사이에 배치되는 방향일 수 있다. "신속 반응" 가동을 필요로 하지 않는 일부 다른 타입의 스프링클러의 경우, 산업 적용 시험은 "가장 유리한 위치 시험"만을 필요로 할 수도 있다.

열 트리거는 열에 반응하는 것 외에, 스프링클러의 비가동 상태에서 유체 실 요소 및 스프링클러에 전달되는 유체 압력에 의해 발생하는 힘을 지지하기에 충분히 강해야 하는데, 예컨대 175 psi 정도일 수 있다. 스프링클러 프레임은 열 트리거를 지지하므로, 부하가 스프링클러 프레임에 전달된다. 따라서, 스프링클러는 일반적으로 스프링클러의 유체 출구와 프레임 구조물 상에 장착된 유체 편향 구조물 사이에서 연장되는 프레임 구조물의 강도 시험을 만족하도록 설계된다.

스프링클러 프레임의 강도를 시험하기 위한 하나의 표준은 보험업자 연구소("UL")에서 기술한, 조기 진압 신속 반응 스프링클러 UL 1767(2010)의 26절 "프레임의 강도 시험"이며, 이는 미국 가출원 제61/704,414호에 첨부되어 있다. UL 표준에 기술된 바와 같이, 스프링클러 프레임은 소정의 부하가 프레임에 가해졌을 때 영구적인 변형을 나타내지 말아야 한다. 이해할 수 있는 바와 같이, 짧은 프레임과 관련하여 모멘트가 더 작기 때문에, 짧은 프레임 구조물은 유사하게 설계된 긴 프레임 구조물에 비해 더 높은 강도를 제공할 수 있다. 유사한 시험이 다른 표준: FM 글로벌즈(FM Global's ("FM")), FM 승인 표준 클래스 제2008호(2006)의 4.2절에 기술된 "어셈블리 부하/프레임 강도" 시험에 개시되어 있고, 이는 미국 가출원 제61/704,414호에 첨부되어 있다.

바람직한 스프링클러 조립체는 스프링클러가 그 기대 열감도 또는 정격 열감도를 스프링클러 축을 중심으로 방사상으로 실질적으로 일관되게 유지하도록 열 트리거와 결합된 스프링클러 프레임 장치를 포함한다. 바람직한 스프링클러 프레임은 프레임 암들의 측면들에 충격을 주는 열 흐름을 스프링클러 축을 향하여, 상세하게는, 예를 들어 스프링클러 축 상에 배치된 유리 벌브형 열 트리거와 같은 직접 부하 열 트리거를 향하여, 편향하거나 방향을 바꾸도록 구성된 프레임 암들을 포함한다.

바람직한 일 실시예는 입구, 출구, 및 입구와 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로를 가지는 몸체를 가지는 스프링클러 프레임을 포함하는 스프링클러 조립체를 제공한다. 프레임은 몸체에서 말단으로 연장되는 두 개의 프레임 암들을 포함한다. 각각의 프레임 암은 스프링클러 축에 대하여 측면과 내향면을 가지는 단면적을 정의하는 부분을 가지고, 내향면들은 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 동일하게 이격되고, 스프링클러 축은 제1 평면에 배치된다. 실 조립체는 출구에 배치되어 스프링클러 출구를 막고, 유체 편향 구조체는 프레임 암들에 의해 지지된다. 열 반응 유리 벌브형 트리거는 프레임 암들 사이에 배치되고 실 조립체와 프레임 사이에서 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬되어 출구 안에서 실 조립체를 지지한다. 바람직한 프레임 암들의 단면적들은 제1 평면을 중심으로 서로에 대해 비대칭이고, 각각의 단면적은 제1 평면과 직교하는 제2 평면을 중심으로 비대칭이고, 스프링클러 축은 제2 평면에 배치된다. 더욱이, 각 암의 측면은 물결부를 포함해 스프링클러 축을 중심으로 모든 방사 방향으로 실질적으로 균등하거나 일관된 열감도를 스프링클러 조립체에 제공한다.

바람직한 스프링클러 프레임 장치들은 스프링클러 축을 중심으로 모든 방사 방향으로 실질적으로 균등하거나 일관된 열감도를 스프링클러 조립체에 제공한다. 더 상세하게는, 유리 벌브형 축방향 배치의 직접 부하 열 트리거를 가진 바람직한 스프링클러는 열감도 시험에서, 가장 유리하고 가장 불리한 위치 각각에서 기대되는 대로 열적으로 반응한다. 따라서, 바람직한 스프링클러 조립체는 스프링클러 축에 대하여 열원의 위치나 기타 가동 이벤트에 상관없이 적절하게 반응하거나 가동된다. 더 상세하게, 바람직한 스프링클러 조립체는 가장 불리한 위치에서 시험 시, 19~36 m^1/ ²sec¹ ^/2의 열감도로 반응한다. 바람직한 일 실시예에서, 스프링클러는 입구, 출구, 및 입구와 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로와 최소 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가지는 몸체를 포함한다. 실 조립체는 출구에 배치되어 스프링클러 출구를 막는다. 유체 편향 부재는 바람직하게는 출구에서 제1 축방향 거리만큼 이격되고 입구에서 제2 축방향 거리만큼 이격된다. 신속 열 반응 트리거는 실 조립체와 편향 부재 사이에서 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬된다. 트리거는 공칭 열감도와 공칭 방출 온도를 가진다. 바람직하게는, 공칭 열감도는 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만, 더 바람직하게는 80 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 더 바람직하게는 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 더 바람직하게는 40 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하, 또는 바람직하게는 19 내지 36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2의 RTI에 의해 정의된다. 두 개의 프레임 암은 몸체에서 말단으로 연장되고 열 반응 트리거를 중심으로 배치되어 입구와 출구에서 유체 편향 부재를 지지한다. 각 프레임 암은 바람직하게는 열 트리거가 스프링클러 축을 중심으로 가동 이벤트 위치에 상관 없이 공칭 열 감도로 공칭 방출 온도에서 가동 이벤트에 반응하도록 면 프로파일을 정의한다.

바람직한 스프링클러 프레임 장치는, 일부 스프링클러 응용들에 사용될 수도 있고, 더 바람직하게는 조기 진압 신속 스프링클러에 사용을 위해, 모든 표준 강도 요구사항들을 만족시키는 콤팩트 스프링클러 조립체를 제공한다. 더욱이, 콤팩트 스프링클러 조립체는, 가장 불리하고 가장 유리한 시험 위치들 각각에서의 프레임 암 강도와 열감도를 위한 적용 가능한 표준들에 부응하면서, 상업적으로 이용 가능한 유리 벌브들의 사용을 용이하게 하고 스프링클러 제조에 소요되는 재료의 양을 최소화한다. 이에 따라, 스프링클러 조립체의 상세한 바람직한 실시예는 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가진 ESFR 현수형 스프링클러를 제공한다. 열 트리거가 신속 반응 트리거인 바람직한 스프링클러 조립체에서, 스프링클러는 그 축을 중심으로 19~36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2의 실질적으로 일관된 RTI를 가진다. 바람직한 스프링클러 프레임은 1.25인치의 말단 출구에서 편향기까지의 거리를 가진 콤팩트한 스프링클러 조립체를 제공하고, 이 조립체는 더 콤팩트한 조립체, 보다 상세하게는, 알려진 기존의 신속 반응, 보다 상세하게는, 알려진 ESFR 스프링클러들에 비해 축방향으로 더 짧은 조립체를 제공한다.

또 다른 바람직한 일 실시예에서, 스프링클러는 입구, 출구, 및 입구와 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로와 최소 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가지는 몸체를 가진 프레임을 포함한다. 몸체를 중심으로 말단으로 연장되는 두 개의 프레임 암들은 약 1인치 내지 약 2.5 인치인, 입구에서 편향기까지의 바람직한 축방향 거리와, 약 1인치 내지 약 3.5 인치인, 출구에서 편향기까지의 축방향 거리를 정의하도록, 유체 편향 구조체(16)를 지지한다. 바람직하게 신속 반응하고 열적으로 반응하는 트리거는 프레임 암들에 의해 정의된 프레임 창 안에 배치되어 출구 안에서 실 조립체를 지지하고, 프레임 창은 바람직하게는 약 1인치 내지 약 2인치의 축방향 창 높이와 약 1인치의 바람직한 창 폭을 가진다.

본원에 포함되고 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부한 도면들은 본 발명의 예시적 실시예들을 도시하며, 위에서 제공된 일반적인 설명들과 첨부물들 및 아래에서 제공되는 상세한 설명 및 첨부물들과 함께 본 발명의 특징들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 바람직한 스프링클러 조립체의 실시예의 등각 투상도를 도시한다.
도 2는 도 1의 스프링클러 조립체에서 축 II-II를 따라 얻어진 스프링클러 조립체의 단면도를 도시한다.
도 3은 도 1의 스프링클러 조립체에서 축 III-III를 따라 얻어진 스프링클러 프레임의 단면도를 도시한다.
도 4a는 도 2의 단면의 상세도이다.
도 4b는 도 4a의 단면의 상세도이다.
도 5a는 도 1의 스프링클러 조립체에서 축 VA-VA를 따라 얻어진 스프링클러 조립체의 단면도를 도시한다.
도 5b는 도 1의 스프링클러 조립체에서 축 VB-VB를 따라 얻어진 스프링클러 조립체의 단면도를 도시한다.
도 6a는 바람직한 스프링클러 조립체의 다른 실시예의 등각 투상도를 도시한다.
도 6b는 도 6a의 스프링클러 조립체에서 축 VIB-VIB를 따라 얻어진 스프링클러 조립체의 단면도를 도시한다.
도 7a는 스프링클러 조립체의 다른 실시예의 부분 단면도를 도시한다.
도 7b는 도 7a의 스프링클러의 평면도를 도시한다.

바람직한 스프링클러 조립체는 유리 벌브가 그 기대 열감도 또는 정격 열감도를 스프링클러 축을 중심으로 방사상으로 실질적으로 지속적으로 유지하도록 직접 부하식 축방향 배치의 유리 벌브형 트리거와 결합된 스프링클러 프레임 장치를 제공한다. 더 바람직하게는, 바람직한 스프링클러는 열감도 시험에서, 스프링클러 축에 대하여 가동 이벤트의 위치나 열 흐름의 방향과 상관없이, 기대하거나 예상하는 대로 적절하게 열적으로 반응한다. 추가적으로, 바람직한 스프링클러 프레임 장치는, 가장 불리하고 가장 유리한 시험 위치들 각각에서의 프레임 암 강도와 열감도를 위한 표준들에 부응하면서, 상업적으로 이용 가능한 유리 벌브들의 사용을 용이하게 하고 스프링클러 제조에 소요되는 재료의 양을 최소화하는 콤팩트 스프링클러 조립체를 제공한다.

도 1은 방화 관로망에 설치될 스프링클러 조립체(10)의 바람직한 실시예를 도시한다. 스프링클러 조립체(10)는 스프링클러 프레임(5), 유체 편향 구조체(16), 및 실 조립체(미도시)를 지지해 비가동 구성에서 스프링클러를 실링하는 열 트리거(14)를 포함한다. 스프링클러 프레임(5)은 근접 입구(12a), 말단 출구(12b), 및 스프링클러 축(A-A)을 정의하는 내부 통로(18)를 가지는 몸체(12)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 열 트리거(14)는 방화 시스템 안에 스프링클러 설치 시 직접 부하가 걸리도록 스프링클러 축(A-A)을 따라 축방향으로 정렬된다. 스프링클러(10)를 유체 공급 파이프에 결합하기 위해, 몸체(12)의 외측면은, 예를 들어 미국 파이프 나사(National Pipe Thread (NPT))로 구성된 외측 나사부와 툴 체결면(13)을 포함한다. 툴 체결면(13)은 바람직하게는 몸체의 말단(12b)을 중심으로 연장되고, 스프링클러(10)를 공급 네트워크의 대응하는 나사관 이음쇠 안으로 나사 결합시키기 위한 스프링클러 렌치와 같은 툴과 맞물리는 복수개의 평탄부를 포함할 수도 있다.

스프링클러 프레임(5)은 하나 이상, 바람직하게는 두 개의 프레임 암(28)을 포함하고, 프레임 암은 말단 출구단(12b)의 대향측들 상에 방사상으로 위치하고, 바람직하게는 몸체(12)와 일체로 형성된다. 프레임 암들(28)은 바람직하게는 편향기(16)를 향해 축방향과 말단으로 연장되고, 바람직하게는 스프링클러 축(A-A)을 향해 수렴되어 터미널 프레임 형성물에 도달하고, 터미널 프레임 형성물은 스프링클러 축(A-A)을 따라 축방향으로 정렬되고 스프링클러 말단 출구(12b)와 이격된다. 터미널 프레임 형성물은 바람직하게는 실질적으로 원추형/절단된 원추형 형성물이거나 너클(32)이다. 유체 편향 구조체(16)는 바람직하게는 너클(32)에서 몸체(12)에 결합되어 프레임 암들(28)에 매달리거나 지지된다. 두 개의 프레임 암들(28)은 몸체(12)의 말단(12b)에서 말단으로 연장되고 스프링클러 축(A-A)에 평행한 축방향 부들(28a)을 가진다. 프레임 암들(28)은 축방향 부분들(28a)에서 수렴각으로 축(A-A)과 서로를 향해 연장되어 너클(32)에 도달하고 스프링클러 창(W)을 정의하는 수렴부들(28b)을 더 포함한다.

프레임 암들(28)과 그 수직부들 및 수렴부들(28a, 28b) 각각은 면 프로파일들을 더 정의해 프레임 암들(28)을 중심으로, 그리고 스프링클러 축(A-A) 및 축(A-A)을 따라 배치된 스프링클러 요소들을 향해, 유체 및/또는 열을 유도/편향시킨다. 더 상세하게, 각각의 프레임 암은 스프링클러 축(A-A)에 대하여 프레임 암의 방사상 최외곽부인 측면(46)을 포함한다. 프레임은 바람직하게는 창 프레임(W)을 가로지르는 1 내지 3/4인치, 더 바람직하게는 약 1.78인치의 최대 측면-대측면 거리를 정의한다. 여기서 사용된 바와 같이, 용어 "약”은 해당 기술 분야의 일반적인 공차 범위, 예를 들어 2 평균 표준 편차 안에 있는 것으로 이해된다. "약”은 언급된 값의 15%, 10%, 9%, 8%, 7%, 6%, 5%, 4%, 3%, 2%, 1%, 0.5%, 0.1%, 0.05%, 또는 0.01% 안에 있는 것으로 이해될 수 있다. 그렇지 않고 문장에서 명확하지 않은 경우, 여기에서 제공된 모든 수치는 용어 약에 의해 수식된다. 프레임 암들(28)은 스프링클러 축에 대하여 프레임 암의 방사상 최내측부인 내향면(52)을 더 포함한다. 위에서 주목된 바와 같이, 프레임 암들(28)은 바람직하게는 몸체(12)의 말단 출구(12b)를 중심으로 정반대에 있다. 이에 따라, 바람직하게는 수직부(28a)를 따르는 한 쌍의 암들(28)의 내향면(52)은 평면(P1)을 중심으로 등간격으로 배치되고, 평면(P1)은 내향면(52)이 제1 평면(P1)으로의 실질적으로 동일한 거리(R1, R2)를 정의하도록 스프링클러 몸체(12)를 이등분하고 스프링클러 축(A-A)은 평면(P1) 안에 배치된다. 내향면(52) 각각은 제1 평면(P1)으로의 약 1/2 인치의 바람직한 거리를 정의한다. 더욱이, 더 상세한 실시예에서, 도 2에서 도시된 바와 같은 수직 프레임 암부들(28a)은 내향면들(52)이 제1 평면(P2)에 수직한 제2 평면(P2)에 대해 중심을 벗어나도록 구성되고, 스프링클러 축(A-A)은 제2 평면(P2) 안에 배치되고 평면(P1, P2)의 교선을 정의한다. 더 바람직하게는, 일 암(28)의 내향면(52)의 중심은 그 중심을 제2 평면(P2)의 일측으로 정의하고, 다른 암(28)의 내향면(52)의 중심은 제2 평면(P2)의 반대측 상에 그 중심을 정의한다.

이격되고 대향하는 제1 면(48)과 제2 면(50)은 측면(46)과 내향면(52)을 서로 연결하고, 프레임 암의 두께를 정의하고, 더 상세하게는 프레임 암 각각의 단면적을 정의한다. 단면에서, 프레임 암들(28) 각각, 더 상세하게는 그 수직부들(28a)은 바람직하게는 측방에서 내부 방향으로 테이퍼진다. 이에 따라, 한 쌍의 암들(28) 각각에 대해, 바람직한 일 측면에서, 제1, 2 면들(48, 50)은 서로를 향해 수렴해 제2 평면(P2)을 중심으로 대향하여 배치되는 제1, 2 수렴점(C1, C2)을 정의한다. 도 2를 참조하면, 제1, 2 수렴점(C1, C2)은 제2 평면(P2)에 대해 그리고 제2 평면(P2)을 중심으로 서로에 대해 옵셋된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 프레임 암들(28)과 그 바람직한 직교부들(28a)의 특정한 일 측면에서, 제1 면(48)은 제2 평면(P2)에 평행한 선에 대하여 편향되고 바람직하게는 예각인 각(θ1)을 정의하고, 이 각은 약 5° 내지 약 10°, 더 바람직하게는 약 9° 내지 약 10°이다. 제2 면(50)은 바람직하게는 제2 평면(P2)에 평행한 선에 대하여 편향되고 바람직하게는 예각인 각(θ2)을 정의하고, 이 각은 1° 내지 5°, 더 바람직하게는 약 4°이다. 도 4a를 참조하면, 바람직한 수렴하는 암 면들(48, 50)과 테이퍼진 단면은 약 0.10인치 내지 약 0.20인치, 바람직하게는 약 0.13인치 내지 약 0.17인치, 더 바람직하게는 약 0.17인치인 프레임 암의 최대 두께(tmax)를 정의한다. 바람직한 테이퍼진 단면은 약 0.05인치 내지 약 0.15인치, 바람직하게는 약 0.07인치 내지 약 0.13인치, 더 바람직하게는 약 0.13인치인 최소 두께(tmin)를 정의한다. 도 3을 참조하면, 암들은 말단으로 연장되고 바람직하게는 너클(32)을 향해 수렴해 제3 평면(P3)을 정의하고, 이 평면은 도 3에 도시된 바와 같이 암들(28)을 그 축방향 길이와 직경 방향 정렬을 따라 이등분한다. 더 바람직하게는, 제3 평면(P3)은 제2 평면(P2)에 대해 편향되어 그 사이에 각(α)을 정의하고, 이 각은 바람직하게는 0.5° 내지 5°이고 더 바람직하게는 1°이다.

도 4a 및 4b를 참조하면, 측부, 더 바람직하게는 측면(46)은 프레임 암(28)의 제1 또는 2 대향면들(48, 50) 중 하나에 바람직하게는 인접하게 형성된 물결면(47)을 포함한다. 바람직한 일 실시예에서, 제1 면(48)은 대향하는 제2 면(50)에 의해 정의되는 측부에서 내부로의 길이보다 큰, 측부에서 내부로의 길이를 정의한다. 바람직한 일 실시예에서, 제1 면(48)은 약 0.4인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의하고, 제2 면(50)은 약 0.3인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의한다. 바람직한 실시예의 측면(46)은, 도 4b에 도시된 바와 같이 제2 프레임 면(50)에 인접한 사인파를 바람직하게는 정의하는 물결부(47)를 바람직하게는 더 포함한다. 바람직한 사인파는 물결부(47)의 세 점인 제1 단점(49a), 제2 단점(49b), 및 제1 단점(49a)과 제2 단점(49b) 사이의 변곡점(49c)의 선형 정렬에 의해 정의되는 바람직한 물결부 축(UA)을 따라 약 0.3밀리미터의 축방향 파장(L)을 정의한다. 바람직한 사인파 물결부(47)는 물결부 축(UA)에 대해 약 0.2밀리미터, 더 바람직하게는 약 0.18밀리미터의 진폭(A)을 바람직하게는 더 정의한다. 이에 따라, 바람직한 실시예를 위해, 물결부 축(UA)으로부터 동일한 진폭들을 가지고 변곡점(49c)을 중심으로 교호하는 볼록 오목면들에 의해 사인파가 정의된다. 대안적으로, 물결면(47)은 물결부 축(UA)으로부터 가변 진폭을 가진 가변하거나 동일한 주파수들에서 변곡점(49c)을 중심으로 교호하는 다중 볼록 오목면들에 의해 정의될 수도 있다. 더 대안적으로, 물결면(47)은 반지름이 없는 면들에 의해 정의될 수도 있다. 예를 들어, 물결면(47)의 프로파일은, 예를 들어 물결부 축(UA)와 같은 공통 기준 축에 대하여 양과 음의 선형 경사면을 교호적으로 정의하는 평면부들에 의해 부분적으로 정의되거나 형성될 수도 있다. 다른 대안적인 예에서, 물결면은 기준 축에 대해 평행하고 직교하면서 교호적으로 연장되는 평면들에 의해 정의될 수도 있다. 이에 따라, 물결면(47)은 프로파일에서 톱니 모양이나 사각 파형을 정의할 수도 있다.

측면(46)은 물결면(47)에 인접한 다른 면 프로파일들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 도 4b에 도시된 바와 같이, 측면(46)은 제1 면(48)과 물결면(47) 사이에서 그 각각에 인접하게 배치되는 면 부분을 바람직하게는 더 포함한다. 측면부는 바람직하게는 실질적으로 선형으로 약 0.1인치, 더 바람직하게는 0.8인치의 두께(t_lat)를 정의하고, 제1 평면(P1)에 평행한 선에 대한 각(β)은 약 10°, 더 바람직하게는 약 9°이다.

일반적으로, 바람직한 실시예들에서, 스프링클러 프레임에 포함된 프레임 암들의 그 일부들을 따라 위치하는 면들은, 스프링클러 축(A-A)에 대해 직교하는 방향성을 지니고 제1, 2 평면들에 비대칭인 단면적들을 정의한다. 더 바람직하게는, 프레임 암 위치들 및 기하학적 구조들의 다양한 특징들은, 바람직하게는 암들의 수직부들(28a)을 따라 위치하는 단면적들을 정의해서 암들의 단면적들이 제1 평면(P1)을 중심으로 서로에 대해 비대칭이 되도록 하고, 더 바람직하게는 단면적들 자체는 제2 평면(P2)을 중심으로 비대칭이다. 추가적으로 또는 대안적으로, 측면(46) 및 내면(52)에 인접한 제1, 2 면들(48, 50)은 스프링클러 프레임(5)을 따라 유체 및/또는 열 흐름을 용이하게 하기 위한 비선형 면 프로파일들을 정의할 수도 있다. 예를 들어, 도 6a 및 6b에 도시된 스프링클러 조립체(10')와 프레임(5')의 다른 실시예에서, 제2 면(50)은 제2 면(50)으로부터 연장되어 가열된 공기(42)의 흐름을 더 교란하거나 방해하는 하나 이상의 면 돌출부들 또는 범프들(48a)을 포함할 수 있다. 도 6a를 참조하면, 범프(들)(48a)은 프레임 암들(28)의 축방향 부분들(28a)의 길이를 따라 간헐적으로 배치될 수 있고, 바람직하게는 공통 곡률 중심으로부터 만곡된 프로파일을 가질 수 있다. 대안적으로, 범프(48a)는 축방향 부분(28a)이나 프레임 암(28)의 길이를 따라 연속적일 수 있고, 삼각형이나 사각형 같은 다른 프로파일들을 가질 수 있다. 더 일반적으로, 돌출부들은 바람직하게는 각각의 암들 상에 배치되어 암들이, 예를 들어, 앞서 도 6b에서 주목되거나 도시된 바와 같이 서로에 대해 그리고 자신들에 대해 비대칭인 면과 단면 프로파일들을 정의하도록 한다.

앞서 설명한 프레임 암 장치들은 스프링클러 프레임의 측면들에 충격을 주는 열 흐름을 스프링클러 축을 향하여, 상세하게는, 예를 들어 스프링클러 축 상에 배치된 유리 벌브형 열 트리거와 같은 직접 부하식 열 트리거를 향하여, 편향하거나 방향을 바꾸는 것으로 여겨진다. 바람직한 스프링클러 프레임 장치들은 스프링클러 축을 중심으로 모든 방사 방향으로 실질적으로 균등하거나 일관된 열감도를 가진 스프링클러 조립체를 제공한다. 따라서, 바람직한 스프링클러는 제1 평면(P1)에 법선 방향으로 열 흐름의 충격을 받았을 때, 더 바람직하게는, 프레임 암들(28)의 측면(46)이 충격을 받았을 때, 일관되게 또는 그 기대 열감도에 따라서 열적으로 가동된다. 이에 따라, 바람직한 스프링클러 프레임과 축방향으로 배치된 직접 부하식 신속 반응 유리 벌브 열 트리거를 포함한 스프링클러 조립체를 위해 신속 반응 스프링클러 장치가 제공될 수 있다. 예를 들어, 바람직한 스프링클러 조립체(10)는 ESFR 스프링클러 장치로 구현될 수도 있고, 이 장치의 스프링클러는 "가장 불리한 위치”에서 성공적으로 열적으로 시험될 수 있고, 그 신속 반응 열감도의 기대 반응으로 UL 1767 및/또는 FM 승인 표준 2008(FM Approval Standard 2008)의 다른 적용 가능한 시험 요구사항들의 대상이 될 수 있다. 바람직한 조립체는 앞서 설명한 바와 같은 탈축 열 트리거들이나 다중 구성요소 감온 트리거 조립체들을 이용하는 알려진 스프링클러 장치들보다 단순화된 스프링클러 조립체를 제공한다.

바람직한 스프링클러 프레임(5)과 그 프레임 암들(28)은, 예를 들어 미국 가출원 제 61/704,414호에 첨부된 JOB®의 THERMO BULB® F 3 F "슈퍼 패스트(super fast)" 신속 반응 유리 벌브와 같은 알려진 유리 벌브형 열 트리거(14)와 함께 이용될 수 있도록 실링 조립체(23)와 너클(32) 사이에서 축방향 길이를 정의한다. 대안적으로, 스프링클러 프레임(5)과 프레임 암들(28)은, 프레임 암들(28)이 여기서 설명된 바와 같은 주어진 트리거에 대해 스프링클러 축을 중심으로 실질적으로 일관된 열감도를 용이하게 한다면, 상이한 축방향 길이들 또는 지름들을 가진, 다른 축방향 배치의 직접 부하식 유리 벌브형 열 트리거들을 수용하도록 구성되고 이격될 수 있다.

앞서 도 1, 5a, 및 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 프레임 암들(28)은 스프링클러 몸체(12)로부터 축방향으로 연장되어 프레임 너클(32)에서 수렴되어, 바람직하게는 매달린 유체 편향기(16)를 지지한다. 더 상세하게는, 프레임 너클(32)의 말단은 편향기(16)를 체결하고 지지하기 위한 안착부(33)를 정의한다. 편향기(16)는 너클(32)의 단부에 지주를 받치거나 변형시킴으로써 또는 구성요소들을 결합시키기 위한 임의의 다른 기계적 수단에 의해 스프링클러 프레임(5)에 부착된다. 프레임 암들(28)의 구성은 몸체(12)와 너클(32)과 그 안착부(33) 사이의 축방향 거리를 정의한다. 이에 따라, 프레임 암들(28)은 말단 출구(12b)(더 바람직하게는 실링면(12c))와 편향기(16)의 근접면(16a) 사이의 제1 축방향 길이(Y1) 또는 근접 입구(12a)와 편향기의 근접면(16a) 사이의 제2 축방향 길이(Y2)를 정의할 수 있다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 몸체(12)는 축방향으로 연장되어 중앙 길이 방향 스프링클러 축(A-A)을 정의하는 제1 내부 통로(18)를 정의한다. 말단 출구(12b) 안에는 실 조립체(23)가 배치된다. 바람직하게는, 실 조립체(23)는, 벌브 시트(seat)를 정의하고 바람직하게는, 바람직한 유리 벌브 트리거(14)의 근접단을 체결하고 축방향으로 지지하기 위한 챔버를 정의하는 플러그(23a)를 포함한다. 바람직하게는, 유리 벌브형 트리거의 테이퍼진 근접 팁은 플러그의 챔버 안에 배치된다. 출구 실 면(12c)으로부터 멀어지는 방향으로 실 조립체(23)를 편향시키는, 예를 들어 압축성 벨빌(Bellville) 스프링과 같은 스프링 실(23b)이 플러그(23a)를 중심으로 배치된다. 출구 실 면(12c)은 통로(18)의 오리피스 지름(O)을 정의한다. 실 면(12c)에 대해 실(23b)를 압축하고 열 트리거(14)를 축방향으로 지지하기 위해, 열 트리거 말단에 바람직하게는 나사 부하 스크류(15)인 부하 요소(15)가 있고, 나사 부하 스크류는 너클(32)의 바람직하게는 상보적인 나사 보어(17)를 체결한다. 너클(32)을 향한 실 면(12c)은 창(W)의 바람직한 높이(H)룰 정의한다. 부하 스크류(15)를 열 트리거(14)와 스프링클러 축(A-A)을 따라 축방향으로 정렬된 그 비가동 위치로 체결하면 이격된 프레임 암들(28)에 부하가 전달된다. 프레임 암들(28)의 내향면들(52)은 창(W)의 바람직한 폭(J)을 정의한다. 스프링클러(10)의 바람직한 실시예를 위해, 제1 축방향 길이(Y1)는 대략 1.25인치이고, 제2 축방향 길이(Y2)는 대략 2.25인치이다. 프레임(5)의 암들(28)은 약 1인치(1 in.), 더 바람직하게는 약 0.85인치의 높이(H)와 약 1인치의 창 폭(J)을 가진 바람직한 창(W)을 정의한다. 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 바람직한 공칭 K-인자를 위해 오리피스는 약 0.7인치의 바람직한 지름(O)을 정의한다.

스프링클러(10)를 유체 공급 라인에 결합하고 가압된 유체를 입구(12a)에 전달하면 열 트리거(14)에 부하가 직접적으로 가해진다. 더 상세하게는, 실 조립체(23)는 스프링클러 입구(12a)에 전달된 유체압에 대해 스프링클러(10)의 말단(12b)을 실링한다. 스프링클러의 비가동 상태에서 유체압으로부터의 부하는 열 트리거(14)와 프레임 암들(28)에 분산된다. 유체 부하는 전달된 압력과 통로(18)와 말단 출구(12b)의 기하학적 구조의 함수이다.

스프링클러의 가동 상태는 부하를 프레임 암들로 또한 전달한다. 스프링클러 몸체(12)에서 배출된 물은 스프링클러 프레임 암들(28)에 부하를 주는, 말단으로 이격된 편향기(16)에 충격을 준다. 스프링클러 몸체(12)의 유량은 통로(18), 더 상세하게는 오리피스 지름(O)의 기하학적 구조의 함수이고, 이는 유량 계수 또는 K-인자에 의해 특징지어질 수 있다. 스프링클러의 유량 계수 또는 K-인자는 스프링클러의 입구에 공급되는 유체 압력의 제곱근에 기초하여 스프링클러의 출구로부터 기대되는 유량의 근사치를 감안한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, K-인자는 스프링클러 유량 계수를 대표하는 상수로서 정의되고, 분 당 갤런(gallons per minute (GPM)) 단위의 스프링클러 출구로부터 유체의 흐름을 제곱인치 당 파운드(pounds per square inch (PSI)) 단위의 스프링클러 통로의 입구에 공급되는 유체 흐름의 압력의 제곱근으로 나눔으로써 정량화된다. K-인자는 GPM/(PSI)^1/2로 표현된다. 산업 적용 규격, 예를 들어 "NFPA 13: 스프링클러 시스템 설치를 위한 규격” (2010년 판) ("NFPA 13")라는 제목의 미국 화재 예방 협회 (National Fire Protection Association (NFPA)) 표준은 K-인자 범위에 걸쳐 평균치로서 스프링클러의 정격 또는 공칭 K-인자 또는 정격 유량 계수를 감안한다(미국 가출원 제 61/704,414호에 첨부된 NFPA 13의 3장과 12장). 예를 들어, 14 이상의 K-인자에 대해서 NFPA 13은 다음의 공칭 K-인자들 (괄호 안은 K-인자 범위): (i) 14.0 (13.5~14.5) GPM/(PSI)^1/2; (ii) 16.8 (16.0~17.6) GPM/(PSI)^1/2; (iii) 19.6 (18.6~20.6) GPM/(PSI)^1/2; (iv) 22.4 (21.3~23.5) GPM/(PSI)^1/2; (v) 25.2 (23.9~26.5) GPM/(PSI)^1/2; 및 (vi) 28.0 (26.6~29.4) GPM/(PSI)^1/2; 또는 약 (31.8~34.8 GPM/(PSI)^1/2) 범위에서 33.3 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 제공한다.

흐름은 스프링클러의 K-인자에 정비례한다. 따라서, 편향기(16)에 대한 유체 흐름 충격과 프레임 암들(28)에 대한 부하는 K-인자가 증가하면 증가한다. 바람직하게는, 임의의 주어진 K-인자에 대해, 프레임(5)과 그 암들(28)은 산업 적용 강도 시험 규격의 요구사항들, 예를 들어 미국 가출원 제 61/704,414호에 첨부된 조기 진압 신속 반응 스프링클러를 위한 UL 표준 UL 1767 (2010)의 26절에 설명된 시험을 만족시키도록 구성된다. 예시적인 UL 1767 시험에 설명된 바와 같이, 프레임 암은, 표준에서 설명된 시험 부하에서 0.2퍼센트를 초과하는 영구 뒤틀림을 보여서는 안 된다.

도 1 및 2에 도시된 바람직한 실시예를 위해, 프레임 암들(28)은 바람직하게는, (i) 유리 벌브형 열 트리거를 지지하고, (ii) 14 GPM/(PSI)^1/2의 바람직한 공칭 K-인자를 정의하는 몸체(12)로부터 이격된 거리에서 매달린 구성의 편향기(16)를 지지하도록 구성된다. 편향기(16)가 스프링클러 프레임 창(W)의 외부에 있도록 편향기를 지지하는 프레임 암들이 도시되어 있음에도 불구하고, 프레임 암들은, 예를 들어 미국 특허 제 6,336,509호에 도시된 바와 같이 스프링클러 창(W)에 내부적으로 지지된 편향기를 제공하도록 대안적으로 구성될 수도 있다. 프레임 암(328)에 내부적으로 배치된 편향기(316)를 가진 스프링클러 조립체(310)의 예시적 실시예가 도 7a 및 도 7b에 도시된다.

더욱이, 도 1 및 5b를 참조하면, 프레임(5) 및 그 프레임 암들(28)은, 결과적인 스프링클러 조립체가 축방향 배치의 직접 부하식 유리 벌브형 열 트리거(14)를 지지하고 필요 강도 요구사항들을 만족시키기만 한다면, 더 큰 K-인자들을 위해 구성될 수도 있다. 더 바람직하게는, 열 트리거와 결합된 스프링클러 프레임은 스프링클러 축(A-A)을 중심으로 트리거(14)의 실질적으로 일관된 열감도를 용이하게 한다. 위에서 주목된 바와 같이, 열 트리거(14)에 대한 유체 부하는 통로(18)와 말단 출구(12b)의 기하학적 구조의 함수이고, 더 상세하게는, 스프링클러의 K-인자에 직접적으로 관련된다. 이에 따라, 큰 K-인자, 즉, 16.8 GPM/(PSI)^1/ ²이상의 공칭 K-인자의 스프링클러들을 위해서, 축방향 배치의 직접 부하식 유리 벌브(14)는 그 원하는 열 반응성을 유지하면서 유체 부하를 견디도록 구성된다. 16.8 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가진 스프링클러 조립체의 일 예시적 실시예에서, 제1 축방향 길이(Y1)는 약 2.4인치이고, 제2 축방향 길이(Y2)는 약 3.4인치이다. 프레임(5)의 암들(28)은 약 1.9인치의 높이(H)와 약 1.1인치의 창 폭(J)을 가진 바람직한 창(W)을 정의한다. 16.8 GPM/(PSI)^1/2의 바람직한 공칭 K-인자를 위해 오리피스는 약 0.8인치의 바람직한 지름(O)을 정의한다. 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가진 스프링클러 조립체의 다른 예시적 실시예에서, 제1 축방향 길이(Y1)는 대략 2.4인치이고, 제2 축방향 길이(Y2)는 대략 3.7인치이다. 프레임(5)의 암들(28)은 약 1.9인치의 높이(H)와 약 1.2인치의 창 폭(J)을 가진 바람직한 창(W)을 정의한다. 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 바람직한 공칭 K-인자를 위해 오리피스는 약 0.95인치의 바람직한 지름(O)을 정의한다.

알려진 유리 벌브형 열 트리거는 긴 공동의 원통형 또는 통 모양 튜브형 봉포물을 포함한다. 소정의 방출 온도에서 팽창하여 벌브를 파열시키는 팽창성 파열 유체가 벌브 안에 봉입된다. 유리 벌브형 트리거들은 필요 강도를 제공하도록 구성되어 스프링클러 조립체의 예상되는 축방향 부하를 견딘다. 더욱이, 유리 벌브형 트리거 구성들은 원하는 열감도 및/또는 감소된 반응 시간들을 제공하면서 강도 요구사항들을 만족시킨다. "RTI"는 열감도 단위이고 스프링클러의 열 반응 요소의 열적 관성과 관련된다. NFPA 13의 3.6.1절에 따르면, "신속 반응” 스프링클러는 50 m¹ ^/2sec^1/2 이하의 RTI를 가지는 열 요소를 포함하는 스프링클러로서 정의되고, "표준 반응” 스프링클러는 80 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이상의 RTI를 가지는 열 요소를 포함하는 스프링클러로서 정의된다. 벌브 길이, 지름, 벽 두께 및 벌브 기하학적 구조는 유리 벌브 형 트리거의 원하는 반응성과 강도를 제공하도록 가열될 벌브 내부 부피에 대한 벌브의 열흡수 면의 비를 정의할 수 있다. 예를 들어, 미국 가출원 제 61/704,414호의 첨부 3의 벌브를 참조하면, 유리 벌브 구성은 벌브의 확대된 단부들을 제공해 축방향 부하에 대해 벌브를 강화하는 "뼈 모양 디자인”을 정의하고, 벌브의 지름을 줄여, 가열될 벌브 내부의 팽창성 유체의 부피에 대한 벌브의 열흡수 비의 비를 정의해 원하는 열반응성을 제공한다.

벌브형 트리거의 유리 봉포물의 구성에 추가하여, 원하는 감도는, 예를 들어 열 전도성 및 점성을 포함하는 팽창성 액체의 적절한 물리적 특성들에 의해 구현될 수도 있다. 더욱이, 열 트리거의 반응 시간은 높은 열 흡수도를 제공하면서 팽창성 액체의 열 용량을 낮춤으로써 감소될 수도 있다. 신속 반응 트리거들을 위해, 팽창성 액체는 바람직하게는 압축성에 대한 열 팽창 계수의 높은 비를 정의한다. 트리거의 강도와 반응성에 영향을 미치는 파라미터들이 주어지면, 유리 벌브형 열 트리거는 축방향 정렬의 직접 부하 유리 벌브형 트리거로서 이용되기 위한 적절한 강도와 허용 가능한 반응성을 가지도록 구성될 수도 있고, 여기서 바람직한 스프링클러 프레임(5)은 14.0 GPM/(PSI)^1/ ²을 초과하는 공칭 K-인자를 정의해, 신속 반응 진압 스프링클러, 예를 들어 16.8 또는 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가지는 ESFR 스프링클러를 제공한다.

도 1의 바람직한 스프링클러 조립체(10)는 팽창성 유체를 수용한 유리 벌브만으로 구성된 단순화된 열 트리거를 포함한다. 앞서 설명한 바와 같이, 스프링클러 프레임(5) 및 암들(28)과 결합할 때, 결과적인 스프링클러 조립체는 스프링클러 축(A-A)을 중심으로 일관된 열 반응성 또는 감도를 제공한다. 이에 따라, 열감도 시험에서, 축방향으로 배치된 트리거를 가진 바람직한 스프링클러 조립체는 열 흐름 및 열원으로의 그 방향성에 상관 없이 가동해서, 트리거의 소정의 반응 또는 기대 반응을 위해 허용되는 범위에서의 열감도를 보여준다. 예를 들어, 소정의 신속 반응 유리 벌브형 트리거를 가진 바람직한 스프링클러 조립체(10)는 열감도 시험에 반응한 결과로 19~36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 사이의 RTI로 가동할 것이다. 대안적으로 또는 추가적으로, 바람직한 스프링클러(10)는 스프링클러 축을 중심으로 일관된 열감도를 제공해, 소정의 공칭 RTI 및/또는 소정의 공칭 방출 온도 범위 또는 등급을 정의하는 열 트리거에 대해, 바람직한 스프링클러 조립체는 스프링클러 축을 중심으로 가동 이벤트의 위치에 상관 없이 공칭 RTI 및/또는 공칭 방출 온도 안에서 가동 이벤트에 반응하여 가동되도록 한다. 따라서, 열 흐름에 대해 "가장 유리한” 그리고 "가장 불리한” 위치들 각각에서 열적으로 시험된 스프링클러(10)의 바람직한 실시예는 그 소정의 공칭 RTI 및/또는 조립체의 열 트리거의 공칭 방출 온도의 허용가능한 범위에서 만족스럽게 가동되거나 반응한다. 예를 들어, 바람직한 스프링클러 조립체는 실제 감도를 보여주도록 가동될 것이고, 열 흐름에 대해 "가장 유리한” 그리고 "가장 불리한” 위치들 각각에서 열적으로 시험될 때의 소정의 공칭 RTI 및/또는 공칭 방출 온도의 약 4퍼센트 안에 있는 실제 방출 온도에서 가동될 것이다.

축방향 정렬의 직접 부하 유리 벌브형 열 트리거는 더 단순화된 스프링클러 조립체 장치를 제공함에도 불구하고, 열 트리거는 원하는 반응성을 제공하도록, 예를 들어 외부 열전도성 핀들과 같은 추가적인 열전도성 구조체들을 포함할 수도 있다. 더욱이, 바람직한 장치가 스프링클러 축을 따라 축방향으로 배치된 유리 벌브 트리거를 포함함에도 불구하고, 스프링클러 프레임(5)은 탈축 유리 벌브형 트리거 또는, 예를 들어 레버 및 지주 땜납 조립체와 같은 축 상에 또는 축에서 벗어나 배치된 기타 종류의 트리거들과 함께 이용될 수도 있음이 이해되어야 한다.

자동 스프링클러가, 예를 들어 제어 모드 또는 진압 모드와 같은 특정한 모드에서 화재에 대처하기 위해 구성될 수도 있다. 화재 진압을 위해 "등재된” 스프링클러는, 예를 들어 FM 및 UL과 같은 산업 적용 기구에 의해, 화재 진압을 위한 특정한 목적에 적합한 스프링클러로서 시험되고 검증되고 목록에 공표된 스프링클러이다. 화재 진압은 NFPA 13의 3.3.10절에서 "화재 기류를 통해 연소 연료면에 직접적이고 충분하게 물을 공급함으로써 화재의 열 방출율을 급속히 줄이고 재성장을 막는 것”으로 정의된다. 진압 모드의 일 형태는 앞서 확인된 조기 진압 신속 반응(ESFR)으로, 이는 NFPA 13의 3.6.4.2절에 따라, 열감도, 즉, 50 meter^1/2second^1/2("m^1/2sec^1/2") 이하의 반응 시간 지수("RTI")를 가지고, 그 능력이 특정한 고난이도 화재 상황들을 진압하는 것으로 "등재”된 스프링클러로 정의된다. 위에서 주목된 바와 같이, 유리형 트리거의 열 반응성 및 감도는 유리 벌브 봉포물의 구성 및 그 속의 팽창성 액체의 물리적 특성들에 의해 정의될 수 있다.

스프링클러 조립체(10)의 상세한 바람직한 실시예는 공칭 K-14 ESFR 현수형 스프링클러를 제공한다. 이때, 스프링클러 축(A-A)을 중심으로 실질적으로 균일하거나 일관된 열감도를 제공하도록 마련된 스프링클러 프레임(5)/과 프레임 암(28)에 의해, 바람직한 스프링클러 조립체(10)는, 예를 들어 UL 1767 및/또는 FM 승인 표준 클래스 제2008호에 따른 "가장 불리한 위치”와 "가장 유리한 위치” 각각에서의 ESFR 스프링클러들에게 요구되는 열감도 시험을 만족시킬 수 있다. 이에 따라, 열 트리거(14)가 신속 반응 트리거인 바람직한 스프링클러 조립체(10), 즉, 스프링클러가, 충분한 열 흐름이 스프링클러의 측면을 향해 충격을 줘 트리거로 전환/편향될 때 요구되는 대로, 즉, 19~36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 사이의 RTI로 가동된다. 그러나, 앞서 주목된 바와 같이, 바람직한 스프링클러 프레임(5)의 적용성은 ESFR과 신속 반응 응용들에 제한되지 않는다. 오히려, 스프링클러는 제어 모드의 표준 특정 용도 스프링클러의 응용들 또는 기타 표준 반응 응용들에 사용될 수도 있다. 더욱이, 바람직한 스프링클러 조립체들은 신속 반응 응용들에 매우 적합하고, 스프링클러 프레임은 표준 반응을 제공하기 위해 대안적으로 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이상의 RTI를 가진 유리 벌브형 트리거와 결합될 수도 있다.

또한, 바람직한 스프링클러 프레임은 콤팩트한 스프링클러 조립체를 제공한다. 더 상세하게는, 스프링클러 프레임(5)이 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자와, 앞서 설명한 바람직한 말단 출구에서 편향기까지의 거리(Y1)와 바람직한 근접 입구에서 편향기까지의 거리(Y2)를 가진 ESFR 스프링클러로 구성될 때, 바람직한 조립체는 더 콤팩트한 조립체, 보다 상세하게는, 알려진 기존의 신속 반응, 보다 상세하게는, 알려진 ESFR 스프링클러들에 비해 축방향으로 더 짧은 조립체를 제공하는 것으로 여겨진다. 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가진 기타 알려진 ESFR 스프링클러들은 대응하는 축방향 길이 쌍들 (Y1) : (Y2)이 (i) 1.8 : 2.7; (ii) 1.9 : 3.0; (iii) 1.6 : 2.7 인치인 것으로 여겨진다. 바람직한 스프링클러 프레임(5)의 콤팩트한 성질은 프레임을 형성하기 위한 재료 요구사항들을 최소화한다. 더 바람직하게는, 위에서 상술한 바와 같이, 바람직한 실시예들은 입구(12a), 출구(12b), 및 입구(12a)와 출구(12b) 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로(18)와 최소 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가진 몸체(12)를 가진 프레임(5)을 포함하고, 2개의 프레임 암들(28)은 몸체(12)를 중심으로 말단으로 연장되는 스프링클러를 제공한다. 프레임 암들(28)은 약 1인치 내지 약 2.5 인치인, 입구에서 편향기까지의 바람직한 축방향 거리와, 약 1인치 내지 약 3.5 인치인, 출구에서 편향기까지의 축방향 거리를 정의하도록 유체 편향 구조체(16)를 지지한다. 바람직하게 신속 반응하고 열적으로 반응하는 트리거(14)는 프레임 암들에 의해 정의된 프레임 창 안에 배치되어 출구(12b) 안에서 실 조립체를 지지하고, 프레임 창은 약 1인치 내지 약 2인치의 축방향 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가진다.

본 발명이 소정의 실시예들을 참조하여 개시되었음에도 불구하고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 아래의 청구항들에서 정의된 바와 같이, 설명된 실시예들로부터 다양한 수정, 대안, 및 변경이 가능하다. 이에 따라, 본 발명은 설명한 실시예들에 한정되지 않고, 다음의 본 발명의 특징들의 표현에 의해 정의된 전체 범위와 그 균등물들을 포함한다.

Claims

입구, 출구, 및 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로와 최소 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가지는 몸체;
상기 출구에 배치되어 상기 출구를 막는 실 조립체;
상기 출구에서 제1 축방향 거리만큼 이격되고 상기 입구에서 제2 축방향 거리만큼 이격되는 유체 편향 부재;
상기 실 조립체와 상기 편향 부재 사이에서 상기 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬되고 공칭 열감도와 공칭 온도 등급을 가진 신속 열 반응 트리거; 및
상기 열 반응 트리거를 중심으로 배치된 상기 몸체에서 말단으로 연장되고 상기 입구와 상기 출구에서 상기 유체 편향 부재를 지지하는 두 개의 프레임 암을 포함하고, 여기서 상기 각 프레임 암은 상기 열 트리거가 상기 스프링클러 축을 중심으로 가동 이벤트 위치에 상관 없이 상기 공칭 열 감도로 상기 공칭 온도 등급에서 상기 가동 이벤트에 반응하도록 면 프로파일을 정의하는, 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 공칭 열감도는 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만의 RTI를 정의하는 스프링클러.
제2항에 있어서, 상기 공칭 열감도는 80 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 정의하는 스프링클러.
제3항에 있어서, 상기 공칭 열감도는 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 정의하는 스프링클러.
제4항에 있어서, 상기 공칭 열감도는 40 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 정의하는 스프링클러.
제5항에 있어서, 상기 공칭 열감도는 19 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 내지 36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2의 RTI를 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 각 프레임 암은 상기 스프링클러 축에 평행하게 연장되는 제1 부분과, 상기 스프링클러 축을 향해 연장되는 제2 부분을 가지고, 상기 제1 부분은 상기 스프링클러 축에 대하여 측면과 내향면을 가지고, 상기 프레임 암들의 상기 제1 부분들은 상기 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 서로에 대해 비대칭인 단면적들을 정의하고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1 평면에 배치되고, 각 단면적은 상기 제1 평면과 교차하고 직교하는 제2 평면을 중심으로 비대칭이고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1, 2 평면의 교선을 따라 배치되는, 스프링클러.
제7항에 있어서, 각 제1 부분의 상기 측면은 물결부를 정의하는 스프링클러.
제8항에 있어서, 상기 물결부는 제1 단점, 제2 단점, 및 상기 제1 단점과 상기 제2 단점 사이의 변곡점을 가지는 사인파를 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 각 암의 상기 제1 부분은 제1 면과 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1, 2 면 각각은 각 암의 상기 제1 부분들 각각에서 상기 측면을 상기 내향면에 연결하고, 상기 제1, 2 면의 적어도 하나는 만곡된 삼각형 또는 사각형 중 어느 하나인 프로파일을 가지는 하나 이상의 면 돌출부들을 포함하는, 스프링클러.
제10항에 있어서, 상기 스프링클러는 제1 평면과 상기 제1 평면에 직교하는 제2 평면을 정의하고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1, 2 평면 사이의 교선을 따라 배치되고, 상기 제1 평면은 상기 두 프레임 암 사이에서 등간격으로 배치되고, 상기 제1 면은 상기 제2 평면에 평행한 선에 대하여 약 5° 내지 약 10°인 제1 예각을 정의하고, 상기 제2 면은 상기 제2 평면에 평행한 선에 대하여 약 1° 내지 약 5°인 제2 예각을 정의하는 스프링클러.
제10항에 있어서, 상기 제1 면은 약 0.4인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의하고, 상기 제2 면은 약 0.3인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 신속 열 반응 트리거는 유리 봉포물과 상기 봉포물 안의 팽창성 유체로 이루어진 유리 벌브형 트리거인 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 K-인자는 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 제1 축방향 거리는 약 1.25인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 2.25인치인 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1인치(1 in.)의 축방향 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제항에 있어서, 프레임은 상기 창을 가로지르는 약 1~3/4인치의 최대 측면 대 측면 거리를 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 K-인자는 16.8 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 제1 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 3.4인치인 스프링클러.
제17항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1.9인치의 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 K-인자는 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 제1 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 3.7인치인 스프링클러.
제19항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1.9인치의 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제1항에 있어서, 상기 유체 전환 부재는 상기 프레임 암들의 내부에 배치되는 스프링클러.
입구, 출구, 및 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로를 가지는 몸체를 가지는 프레임을 포함하고, 여기서 상기 프레임은 상기 몸체에서 말단으로 연장되는 두 개의 프레임 암들을 포함하고, 각각의 암은 상기 스프링클러 축에 대하여 측면과 내향면을 가지는, 단면적을 정의하는 부분을 가지고, 상기 내향면들은 상기 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 이격되고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1 평면에 배치되고;
상기 출구에 배치되어 상기 스프링클러 출구를 막는 실 조립체를 포함하고;
상기 프레임 암들에 의해 지지되는 유체 편향 구조체를 포함하고; 그리고
상기 프레임 암들 사이에 배치되고 상기 실 조립체와 상기 프레임 사이에서 상기 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬되어 상기 출구 안에서 상기 실 조립체를 지지하는 열 반응 유리 벌브형 트리거를 포함하고,
여기서 상기 프레임 암들의 상기 단면적들은 상기 제1 평면을 중심으로 서로에 대해 비대칭이고, 각 단면적은 상기 제1 평면에 직교하는 제2 평면을 중심으로 비대칭이고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1, 2 평면 사이의 교선을 따라 배치되는 스프링클러.
제22항에 있어서, 각각의 암의 상기 측면은 제1 단부, 제2 단부, 및 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 변곡부를 가지는 물결부를 포함하는 스프링클러.
제23항에 있어서, 상기 물결부는 사인파를 정의하는 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 트리거는 100 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 미만의 RTI를 가지는 스프링클러.
제25항에 있어서, 상기 트리거는 80 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 가지는 스프링클러.
제26항에 있어서, 상기 트리거는 50 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 가지는 스프링클러.
제27항에 있어서, 상기 트리거는 40 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 이하의 RTI를 가지는 스프링클러.
제28항에 있어서, 상기 트리거는 19 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2 내지 36 m¹ ^/ ²sec¹ ^/2의 RTI를 가지는 스프링클러.
제22항에 있어서, 각 프레임 암은 상기 스프링클러 축에 평행하게 연장되는 제1 부분과, 상기 스프링클러 축을 향해 연장되는 제2 부분을 가지는 스프링클러.
제30항에 있어서, 각 암의 상기 제1 부분 각각은 제1 면과 상기 제1 면에 대향하는 제2 면을 포함하고, 상기 제1, 2 면 각각은 각 암의 상기 제1 부분들 각각에서 상기 측면을 상기 내향면에 연결하고, 상기 제1, 2 면의 적어도 하나는 만곡된 삼각형 또는 사각형 중 어느 하나인 프로파일을 가지는 하나 이상의 면 돌출부들을 포함하는 스프링클러.
제31항에 있어서, 상기 제1 평면은 상기 두 프레임 암 사이에서 등간격으로 배치되고, 상기 제1 면은 상기 제2 평면에 평행한 선에 대하여 약 5° 내지 약 10°인 제1 예각을 정의하고, 상기 제2 면은 상기 제2 평면에 평행한 선에 대하여 약 1° 내지 약 5°인 제2 예각을 정의하는 스프링클러.
제32항에 있어서, 상기 제1 면은 약 0.4인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의하고, 상기 제2 면은 약 0.3인치의 측부에서 내부로의 길이를 정의하는 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 몸체는 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자인 K-인자를 정의하고, 상기 유체 편향 구조체는 상기 출구에서 제1 축방향 거리만큼 이격되고 상기 입구에서 제2 축방향 거리만큼 이격되고, 상기 제1 축방향 거리는 약 1.25인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 2.25인치인 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1인치(1 in.)의 축방향 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제26항에 있어서, 프레임은 상기 창을 가로지르는 약 1~3/4인치의 최대 측면 대 측면 거리를 정의하는 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 몸체는 16.8 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자인 K-인자를 정의하고, 상기 유체 편향 구조체는 상기 출구에서 제1 축방향 거리만큼 이격되고 상기 입구에서 제2 축방향 거리만큼 이격되고, 상기 제1 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 3.4인치인 스프링클러.
제37항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1.9인치의 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 몸체는 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자인 K-인자를 정의하고, 상기 유체 편향 구조체는 상기 출구에서 제1 축방향 거리만큼 이격되고 상기 입구에서 제2 축방향 거리만큼 이격되고, 상기 제1 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 제2 축방향 거리는 약 3.7인치인 스프링클러.
제39항에 있어서, 상기 프레임 암들은 약 1.9인치의 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는 창을 정의하는 스프링클러.
제22항에 있어서, 상기 유체 전환 부재는 상기 프레임 암들의 내부에 배치되는 스프링클러.
입구, 출구, 및 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로와 최소 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자를 가지는 몸체를 가지는 프레임을 포함하고, 여기서 상기 프레임은 상기 몸체를 중심으로 말단으로 연장되는 두 개의 프레임 암들을 포함하고;
상기 출구에 배치되어 상기 스프링클러 출구를 막는 실 조립체를 포함하고;
상기 프레임 암들에 의해 지지되어 약 1인치 내지 약 2.5 인치인, 입구에서 편향기까지의 축방향 거리와, 약 1인치 내지 약 3.5 인치인, 출구에서 편향기까지의 축방향 거리를 정의하는 유체 편향 구조체를 포함하고; 그리고
상기 프레임 암들에 의해 정의된 프레임 창 안에 배치되어 상기 출구 안에서 상기 실 조립체를 지지하는 신속 반응 트리거를 포함하고, 여기서 상기 프레임 창은 약 1인치와 약 2인치 사이의 창 높이와 약 1인치의 창 폭을 가지는, 스프링클러.
제42항에 있어서, 상기 트리거는 상기 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬된 유리 벌브인 스프링클러.
제42항에 있어서, 상기 트리거는 레버 및 지주 땜납 조립체인 스프링클러.
제44항에 있어서, 각 프레임 암은 상기 스프링클러 축에 평행하게 연장되는 제1 부분과 상기 스프링클러 축을 향해 연장되는 제2 부분을 가지고, 상기 제1 부분은 상기 스프링클러 축에 대하여 측면과 내향면을 가지고, 상기 프레임 암들의 상기 제1 부분들은 상기 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 서로에 대해 비대칭인 단면적들을 정의하고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1 평면에 배치되고, 각 단면적은 상기 제1 평면과 교차하고 직교하는 제2 평면을 중심으로 비대칭이고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1, 2 평면의 교선을 따라 배치되는, 스프링클러.
제42항에 있어서, 상기 K-인자는 14.0 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 입구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 1.25인치이고, 상기 출구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 2.25인치이고, 상기 창 높이는 약 1인치인 스프링클러.
제42항에 있어서, 상기 K-인자는 16.8 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 입구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 출구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 3.4인치이고, 상기 창 높이는 약 1.9인치인 스프링클러.
제42항에 있어서, 상기 K-인자는 25.2 GPM/(PSI)^1/2의 공칭 K-인자이고, 상기 입구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 2.4인치이고, 상기 출구에서 편향기까지의 축방향 거리는 약 3.4인치이고, 상기 창 높이는 약 1.9인치인 스프링클러.
제40항 내지 제47항 중 어느 한 항에 있어서, 조기 진압 신속 반응(early suppression faster response (ESFR)) 스프링클러인 스프링클러.
입구, 출구, 및 상기 입구와 상기 출구 사이에서 연장되어 길이 방향 스프링클러 축을 정의하는 내부 통로를 가지는 몸체를 가지는 프레임을 포함하고, 여기서 상기 프레임은 상기 몸체에서 말단으로 연장되는 두 개의 프레임 암들을 포함하고, 각각의 암은 상기 스프링클러 축에 대하여 측면과 내향면을 가지는 부분을 가지고, 상기 내향면들은 상기 몸체를 이등분하는 제1 평면을 중심으로 동일하게 이격되고, 상기 스프링클러 축은 상기 제1 평면에 배치되고;
상기 출구에 배치되어 상기 스프링클러 출구를 막는 실 조립체를 포함하고;
상기 프레임 암들에 의해 지지되는 유체 편향 구조체를 포함하고; 그리고
유리 봉포물과 상기 봉포물 안의 팽창성 유체로 이루어진 열 반응 유리 벌브형 트리거를 포함하고, 여기서 상기 트리거는 상기 프레임 암들 사이에 배치되고 상기 실 조립체와 상기 프레임 사이에서 상기 스프링클러 축을 따라 축방향으로 정렬되어 상기 스프링클러 출구 안에서 상기 실 조립체를 지지하고, 상기 열 트리거는 소정의 공칭 방출 온도와, m-s^1/ ² 단위로 측정되는 기대 RTI를 정의하는 소정의 공칭 열감도를 가지는 유리 벌브이고,
여기서, 각 프레임 암은 스프링클러가 상기 스프링클러 축을 중심으로 일관된 열감도를 가지도록 면 프로파일을 정의하는, 스프링클러.