KR20150128035A - 스프링클러 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 샤프트, 상기 샤프트와 함께 회전 가능한 헤드, 상기 헤드의 일면과 접촉하는 제1 암과 상기 헤드의 타면과 접촉하는 제2 암으로 구성되고, 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 회동 암, 일단은 상기 헤드와 결합하고 타단은 상기 회동 암과 결합하고 상기 샤프트의 외면을 감싸며, 상기 회동 암과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 회동 암의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 회동 암에 회전력을 가하는 탄성부재 및 상기 회동 암 상의 상기 헤드와 접촉하는 영역에 설치되는 완충부재를 포함하는 스프링클러에 관한 것이다.

Description

스프링클러{Sprinkler}

본 발명은 스프링클러에 관한 것으로서, 구체적으로 수압에 의해 회전하는 회동 암이 헤드와 접촉할 때 발생되는 소음을 저감하고, 상기 회동 암과 헤드의 충격에 의한 부품 파손을 방지할 수 있는 스프링클러에 관한 것이다.

일반적으로 골프장은 넓은 코스에 숲이나 계곡, 연못, 산 등의 장애물을 인공적으로 만들기도 하고, 자연의 강 또는 바다를 이용하기도 한다. 또한, 골프장에 형성되는 골프 코스는 티잉그라운드, 페어웨이, 러프, 벙커, 워터해저드, 그린, 홀 등으로 구성되고, 상기 벙커와 워터해저드를 제외한 대부분의 지역에는 천연 잔디가 심어져 있다.

따라서, 골프장의 관리자는 천연 잔디에 지속적으로 충분한 수분을 공급하여 양질의 골프 코스를 골퍼들에게 제공하여야 한다. 따라서 관리자는 워터해저드를 제외한 지역(즉, 잔디가 심어져 있는 지역)에 수분을 공급할 수 있는 스프링클러를 설치하여 잔디를 관리하고 있다.

골프장에서 사용되는 상기 스프링클러는 작동하는 방식에 따라 충격식(impact type)과 기어식(gear type)으로 구분할 수 있다. 상기 충격식으로 구동되는 스프링클러는, 회동 암이 노즐에서 분사되는 물줄기의 충격에 의해 시계 방향과 반시계 방향으로 번갈아 회전하면서 헤드의 일면을 가압하여 상기 스프링클러를 회전시킨다.

이러한 충격식으로 구동되는 스프링클러는, 회전 가능하게 구성되는 헤드 및 상기 헤드의 회전 운동과는 별도로 독립적인 회전이 가능한 회동 암을 포함한다. 일반적으로 상기 헤드에는, 상기 회동 암의 회전축을 제공하는 샤프트가 설치된다. 즉, 상기 회동 암은 상기 샤프트를 중심으로 상기 헤드에 대해 상대 회전이 이루어질 수 있다.

상기 회동 암과 헤드가 회전되는 원리는, 먼저 상기 헤드에 구비되는 노즐을 통해 물이 분사되면 수압에 의해 상기 회동 암이 일방향으로 회전하게 된다.

상기 회동 암과 헤드는 소정의 탄성력을 가지는 탄성부재에 의해 서로 연결되어 있다. 따라서, 상기 회동 암이 일방향으로 회전시, 상기 탄성부재는 상기 회동 암이 다시 원위치로 복귀하도록 상기 회동 암에 탄성력을 가하게 된다. 즉, 상기 탄성부재는 상기 회동 암이 타방향으로 회전하도록 상기 회동 암에 탄성력을 가하게 된다(미국 공개특허공보 제2013-0270363호 참조).

상기 탄성부재에 의해 상기 회동 암이 원위치로 복귀될 때, 상기 회동 암은 상기 헤드의 일면을 가압하게 된다. 이 때, 상기 회동 암과 헤드는 강성의 재료로 제조된다. 따라서, 상기 회동 암과 헤드가 접촉하게 되면 양 구성의 접촉시 충격에 의해 큰 소음이 발생하게 되는 문제가 있었다.

또한, 상기 회동 암이 헤드에 가하는 충격력이 커지게 되면, 상기 회동 암 또는 상기 헤드가 파손될 수도 있는 문제가 있었다.

미국 공개특허공보 제2013-0270363호(2013. 10. 17. 공개)

본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계와 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 회동 암이 헤드를 가압할 때 상기 회동 암과 헤드에 작용하는 충격력을 완화하기 위한 스프링클러를 제공하는 것이다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 샤프트, 상기 샤프트와 함께 회전 가능한 헤드, 상기 헤드의 일면과 접촉하는 제1 암과 상기 헤드의 타면과 접촉하는 제2 암으로 구성되고 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 회동 암, 일단은 상기 헤드와 결합하고 타단은 상기 회동 암과 결합하고 상기 샤프트의 외면을 감싸며 상기 회동 암과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 회동 암의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 회동 암에 회전력을 가하는 탄성부재 및 상기 회동 암 상의 상기 헤드와 접촉하는 영역에 설치되는 완충부재를 포함하는 스프링클러를 제공한다.

제안되는 본 발명에 따르면, 헤드와 접촉하는 영역인 회동 암의 일측에 소정의 탄성력을 가지는 완충부재를 설치하여 상기 회동 암이 상기 헤드를 가압할 때 발생되는 소음을 저감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 상기 회동 암이 상기 헤드를 가압할 때 상기 완충부재에 의하여 양 구성 사이에서 발생되는 충격을 완화하는 것이 가능하므로 상기 회동 암 또는 헤드가 파손되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파트 서클용 스프링클러의 외부 형상을 보여주는 사시도이다.
도 2는 케이스를 제외한 상기 스프링클러의 세부 구성을 보여주는 사시도이다.
도 3은 상기 스프링클러를 구성하는 내부 부품을 보여주는 분해도이다.
도 4는 회동 암의 일측에 부착되는 완충부재를 보여주는 사시도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풀 서클용 스프링클러에 있어서, 회동 암의 일측에 부착되는 완충부재를 보여주는 사시도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.

골프장에서 사용되는 스프링클러는, 일정 각도로 회전하는 헤드(100)를 구비하는 파트 서클용 스프링클러와 상기 헤드(100)가 전 방향으로 회전하는 것이 가능한 풀 서클용 스프링클러로 구분된다. 다만, 본 발명은 상기 파트 서클용 스프링클러에 제한되는 것이 아니라 상기 풀 서클용 스프링클러에도 적용될 수 있음을 미리 밝혀둔다.

먼저, 도 1 내지 도 3에 도시된 파트 서클용 스프링클러를 예로 들어 본 발명에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파트 서클용 스프링클러의 외부 형상을 보여주는 사시도이고, 도 2는 케이스를 제외한 상기 스프링클러의 세부 구성을 보여주는 사시도이다. 그리고, 도 3은 상기 스프링클러를 구성하는 내부 부품을 보여주는 분해도이다.

도면을 참조하면, 본 실시 예에 따른 스프링클러(1)는 외관을 형성하는 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 상면을 덮는 커버(20)를 포함한다. 상기 커버(20)는 상기 스프링클러(1)의 작동시 상기 케이스(10)의 상면으로부터 이격되고, 상기 스프링클러(1)의 작동이 종료되면 상기 케이스(10)의 상면에 안착된다.

상기 케이스(10)는 내부 직경의 크기에 따라 상부와 하부로 구분할 수 있다. 상기 케이스(10)의 상부에는, 외면으로부터 돌출되고 상기 케이스(10)의 길이 방향으로 길게 형성되는 복수의 리브(12)가 형성된다. 상기 복수의 리브(12)는 상기 케이스(10)의 강도를 보강한다. 또한 본 실시 예에 따른 케이스(10)는 내충격 플라스틱으로 구성되어 종래의 케이스와 비교할 때 강도가 더 우수하고 내구성이 향상되는 장점이 있다.

상기 케이스(10)의 상부 하면에는 상기 상부에서 하부 방향으로 돌출되는 복수의 돌출부(11)가 형성된다. 일 예로 상기 돌출부(11)는 상기 상부의 하면을 기준으로 원주 방향을 따라 6개가 형성될 수 있다. 상기 각각의 돌출부(11)에는 나사 등의 체결부재를 결합하기 위한 관통공이 형성된다. 상기 체결부재는 베어링 가드(40)에 형성되는 관통공(40a)과 돌출부(11)에 형성되는 관통공을 순차적으로 통과하여 상기 케이스(10)의 상부 하면에 상기 베어링 가드(40)를 고정시킬 수 있다.

상기 케이스(10)의 내부에는 수압에 의해 상하 방향으로 이동 가능한 베어링 슬리브(30)가 설치된다. 상기 케이스(10)의 내부로 물이 유입되면 상기 베어링 슬리브(30)는 수압에 의해 상방으로 이동하게 되고, 이러한 상기 베어링 슬리브(30)의 상하 이동은 상기 베어링 슬리브(30)의 외면에 둘러지는 가이드 부재(32)에 의해 가이드 된다. 또한 상기 베어링 슬리브(30)의 하부에는, 물의 이동을 제어하는 체크밸브(500)와 물을 제외한 다른 이물질의 유입을 방지하는 걸름망(400)이 설치된다.

상기 베어링 슬리브(30)는 상기 베어링 가드(40)에 대해 길이 방향(상하 방향)으로 이동할 수 있다. 구체적으로, 상기 베어링 슬리브(30)는 급수 배관에서 공급된 물의 수압에 의해 상하 방향으로 이동될 수 있다.

상기 베어링 슬리브(30)의 상부에는 상기 베어링 슬리브(30)에 대해 회전 가능한 헤드(100)가 설치된다. 상기 헤드(100)에는, 상기 베어링 슬리브(30)의 내부 공간을 따라 이동한 물을 외부로 분사시키기 위한 복수의 노즐(101, 102)이 설치된다.

상기 복수의 노즐(101, 102) 각각에는 상기 노즐(101, 102)에 형성되는 분사구를 커버하기 위한 노즐 커버(102a)가 설치될 수 있다.

상기 헤드(100)의 일측에는, 상기 헤드(100)의 회전 각도를 제한하기 위하여 서로 상대적으로 이동하는 걸림부재(310)와 연결부재(320)가 결합된다. 구체적으로, 상기 헤드(100)는 헤드 샤프트(340)에 의해 연결부재(320)와 결합되고, 상기 연결부재(320)는 장력 조절부재(330)에 의해 상기 걸림부재(310)와 결합된다.

상기 걸림부재(310)는 상기 베어링 슬리브(30)의 상부 외면을 감싸는 각도 조절부재(500)와 접촉할 수 있다.

상기 헤드(100)가 일정 각도로 회전하는 파트 서클용 스프링클러에서는 상기 각도 조절부재(500)가 복수 개로 구성(도 2에서는 두 개로 구성)되어 상기 걸림부재(310)의 회전 범위를 조절할 수 있다. 다만, 상기 각도 조절부재(500)의 개수가 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 헤드(100)에는 소정의 홀이 형성되고, 상기 홀에는 수압에 의해 회전 가능한 회동 암(200)이 설치된다. 상기 회동 암(200)은 상기 홀을 관통한 상태로 샤프트(370)에 의해 상기 헤드(100)와 결합할 수 있다. 또한 상기 회동 암(200)은 상기 홀에 배치되는 탄성부재(350)에 의해 상기 헤드(100)에 대해 회전 가능하게 결합될 수 있다. 즉, 상기 탄성부재(350)의 일측에는 상기 회동 암(200)이 결합되고, 상기 탄성부재(350)의 타측에는 상기 헤드(100)가 결합된다.

도 4에서는, 상기 회동 암(200)의 일측에 부착되는 완충부재(500)가 도시되어 있다. 구체적으로, 도 4a에는 상기 회동 암(200)이 헤드(100)의 일측을 타격하는 모습을 도시하고 있고, 도 4b에는 상기 회동 암(200)에 부착되는 완충부재(500)의 위치가 도시되어 있다.

상기 회동 암(200)은 상기 헤드(100)에 결합되는 노즐(101, 102)을 통해 물이 분사되면 수압에 의해 일 방향으로 회전하게 된다. 상기 회동 암(200)이 일 방향으로 일정 각도만큼 회전이 수행되면, 상기 탄성부재(350)는 상기 회동 암(200)에 소정의 탄성력을 가하여 상기 회동 암(200)을 타 방향으로 회전시킨다. 따라서 상기 회동 암(200)은 상기 헤드(100)의 일측을 가압하게 되고, 이러한 가압력에 의해 상기 헤드(100)가 회전하게 되는 것이다.

본 실시 예에 따른 스프링클러(1)는 상기 헤드(100)의 회전 범위를 제한하는 제1 각도 조절부재(51)와 제2 각도 조절부재(52)를 포함한다. 상기 헤드(100)와 결합되는 걸림부재(310)는 상기 제1 각도 조절부재(51)와 제2 각도 조절부재(52) 사이에서 회전 이동한다. 따라서, 상기 헤드(100)는 상기 회동 암(200)이 제공하는 가압력에 의해 상기 제1 각도 조절부재(51)와 제2 각도 조절부재(52) 사이를 회전 이동할 수 있는 것이다(도 2의 A 참조).

상기 회동 암(200)은 샤프트(370)를 기준으로 일측으로 연장되는 제1 암(201)과, 상기 샤프트(370)를 기준으로 타측으로 연장되는 제2 암(202)으로 구성된다. 상기 제1 암(201)은 상기 헤드(100)의 전면과 접촉하는 구성이고, 상기 제2 암(202)은 상기 헤드(100)의 후면과 접촉하는 구성이다.

상기 헤드(100)의 전면과 접촉하는 상기 제1 암(201)의 후면에는 소정의 탄성력을 가지는 제1 완충부재(510)가 부착된다. 일 예로, 상기 완충부재(510)는 고무 재질로 형성된다. 다만, 상기 완충부재(510)의 종류가 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 완충부재(510)와 접촉하는 상기 헤드(100)의 전면에는 소정 크기를 가지는 홀(105)이 형성된다. 상기 완충부재(510)는 상기 홀(105)과 서로 대응되는 위치에 배치된다. 따라서 상기 회동 암(200)이 상기 헤드(100)를 타격시, 양 구성의 접촉에 의한 충격을 더욱 완화시킬 수 있다. 다만, 상기 헤드에 형성되는 홀(105)은 필요에 따라 제외될 수도 있다.

도 4a에서는 상기 제1 암(201)의 후면에 제1 완충부재(510)가 부착되는 실시 예를 설명하였다. 이와 비교해 볼 때, 도 4b에서는 상기 회동 암(200)에 복수 개의 완충부재(510, 520)가 부착되어 있는 모습을 도시하고 있다.

구체적으로, 상기 제1 암(201)의 후면에 부착되는 제1 완충부재(510)와는 별도로, 샤프트(370)를 기준으로 상기 제1 암(201)과 반대되는 방향으로 연장되는 제2 암(202)의 전면에도 소정의 탄성력을 가지는 제2 완충부재(520)가 부착될 수 있다. 상기 제2 완충부재(520)는 상기 제2 암(202)의 전면과 상기 헤드(100)의 후면이 접촉할 때의 충격을 완화시킬 수 있다.

본 실시 예에 있어서, 상기 회동 암(200)에는, 상기 제1 완충부재(510)와 제2 완충부재(520)가 모두 부착되는 것도 가능하고, 상기 복수의 완충부재(510, 520) 중 어느 하나의 완충부재만이 부착되는 것도 가능하다. 또한, 상기 완충부재(510, 520)는 상기 회동 암(200)과 접촉하는 상기 헤드(100)의 전면 또는 후면에 부착되는 것도 가능하다. 또한, 상기 복수의 완충부재(510, 520) 중 어느 하나의 완충부재는 상기 회동 암(200)에 부착되고, 다른 하나의 완충부재는 상기 헤드(100)에 부착되는 것도 가능하다 할 것이다.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 풀 서클용 스프링클러에 있어서, 회동 암의 일측에 부착되는 완충부재를 보여주는 사시도이다.

상기 풀 서클용 스프링클러는 도 1 내지 도 4에 도시된 파트 서클용 스프링클러와 비교하여 볼 때, 헤드(1100)의 회전 이동 범위가 다르게 구성되고, 이에 따라 상기 헤드(1100)와 회동 암(1200)의 구조 및 각도 조절부재(50)의 개수에 있어서 차이가 있다. 따라서, 이하에서는 파트 서클용 스프링클러와 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 하고, 다른 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.

상기 헤드(1100)가 전 회전을 수행하는 풀 서클용 스프링클러(1000)에서는, 상기 헤드(1100)의 회전 각도를 조절하는 각도 조절부재가 하나로 구성되거나 제외될 수도 있다. 이에 따라 파트 서클용 스프링클러에서 설명하였던 구성인 걸림부재(도 3의 310 참조)와 연결부재(도 3의 320 참조), 그리고 장력 조절부재(도 3의 330 참조)는 풀 서클용 스프링클러의 구조에 있어서 불필요한 구성이므로 본 실시 예에 있어서 본 구성들은 제외하기로 한다.

상기 풀 서클용 스프링클러(1000)에 있어서, 상기 헤드(1100)가 회전하는 원리는 파트 서클용 스프링클러(1)와 동일하다. 즉, 상기 헤드(1100)에 결합되는 노즐(1110, 1120)을 통해 물이 분사되면, 수압에 의해 회동 암(1200)이 일 방향으로 회전하게 된다. 상기 회동 암(1200)이 일 방향으로 일정 각도만큼 회전이 수행되면, 상기 탄성부재(350)는 상기 회동 암(1200)에 소정의 탄성력을 가하여 상기 회동 암(1200)을 타 방향으로 회전시킨다. 따라서 상기 회동 암(1200)은 상기 헤드(1100)의 일측을 가압하게 되고, 이러한 가압력에 의해 상기 헤드(1100)가 회전하게 되는 것이다.

상기 파트 서클용 스프링클러의 회동 암(200)과 마찬가지로, 상기 풀 서클용 스프링클러의 회동 암(1200)에도 소정의 탄성력을 가지는 완충부재(1500)가 설치된다. 상기 완충부재(1500)는 상기 헤드(1100)의 전면과 접촉하는 제1 암(1201)의 후면에 설치되는 제1 완충부재(1501)와, 상기 헤드(1100)의 후면과 접촉하는 제2 암(1202)의 전면에 설치되는 제2 완충부재(1502)를 포함한다(도 5c 참조). 다만, 상기 회동 암(1200)에는, 상기 제1 완충부재(1501)와 제2 완충부재(1502) 중 어느 하나의 완충부재만이 설치되는 것도 가능하다 할 것이다(도 5b 참조).

또한 상기 풀 서클용 스프링클러의 완충부재(1500)가 설치되는 위치, 개수는 이전 실시 예에서 설명한 파트 서클용 스프링클러의 완충부재(500)와 동일하므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되고, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 파트 서클용 스프링클러
100: 헤드
200: 회동 암
500: 완충부재
1000: 풀 서클용 스프링클러
1100: 헤드
1200: 회동 암
1500: 완충부재

Claims (3)

1. 샤프트;
   상기 샤프트와 함께 회전 가능한 헤드;
   상기 헤드의 일면과 접촉하는 제1 암과 상기 헤드의 타면과 접촉하는 제2 암으로 구성되고, 상기 샤프트를 중심으로 회전 가능한 회동 암;
   일단은 상기 헤드와 결합하고 타단은 상기 회동 암과 결합하고 상기 샤프트의 외면을 감싸며, 상기 회동 암과 상기 헤드가 접촉하도록 상기 회동 암의 회전 방향과 반대되는 방향으로 상기 회동 암에 회전력을 가하는 탄성부재; 및
   상기 회동 암 상의 상기 헤드와 접촉하는 영역에 설치되는 완충부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
   
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제1 암에는 상기 헤드의 일면과 접촉하는 영역에 제1 완충부재가 설치되고,
   상기 제2 암에는 상기 헤드의 타면과 접촉하는 영역에 제2 완충부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.
   
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 완충부재는, 소정의 탄성력을 가지는 고무 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 스프링클러.

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