KR20170021965A - 스프링클러 헤드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오작동의 우려가 없고, 설치 후 오랜 시간이 경과하여도 감열부의 물성이 변하지 않고 초기상태를 유지할 수 있는 스프링클러 헤드에 관한 것이다.
본 발명의 스프링클러 헤드는 소화설비 배수관과 연결되어 소화설비 배수관에서 공급되는 소화수가 배출되는 통로인 방수구를 갖는 바디; 상기 바디에 체결되며 내부가 공간부로 이루어지고 하부 내주연부에 내향플랜지가 형성된 프레임; 상기 바디의 하부에 위치하면서 방수구를 폐쇄 또는 개방시키는 디플렉터; 상기 바디와 프레임의 내향플랜지 사이에 외향탄력을 받는 상태로 지지되어 디플렉터의 폐쇄된 상태를 유지시키는 역할을 수행하는 홀더부; 상기 홀더부에 조립되어 평상시에는 홀더부의 홀딩된 상태를 유지시키고, 화재발생시 열원 및 열기류에 의하여 소정 온도가 되면 홀더의 홀딩상태를 해제시켜 디플렉터를 개방시키는 감열부; 를 포함하고, 상기 감열부는 감열판과, 화재발생 시 열원의 열기류 및 상기 감열판에서 전달된 열에 의하여 용융되면서 상기 감열부 및 홀더부를 스프링클러 헤드에서 분리시키는 매개체 역할을 하는 감열체와, 평상시 상기 감열체를 감열판에 면 접촉된 상태로 지지시키는 가이드로 구성된 스프링클러 헤드를 제공한다.

Description

스프링클러 헤드{SPRINKLER HEAD}

본 발명은 스프링클러 헤드에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 오작동의 우려가 없고, 설치 후 오랜 시간이 경과하여도 감열부의 물성이 변하지 않고 초기상태를 유지할 수 있는 스프링클러 헤드에 관한 것이다.

건축물을 건설할 때에는 여러 가지 건축시설물들이 함께 설치되고 있으며, 이러한 건축시설물은 전기설비, 급배수설비, 가스설비, 공기조절설비, 소화설비 등과 같이 다양하다.

이와 같은 건축시설물 중에서 소화설비는 가장 중요한 설비 중의 하나로서 여러 가지 종류의 설비가 알려져 있는데, 가장 일반적으로 설치되는 소화설비로서 화재발생시 물을 방출시켜 화재를 진화하는 스프링클러설비가 알려져 있다.

이 스프링클러설비는 자동 소화기능설비의 일종으로서, 건물의 천장 등에 설치된 배수관에 천장 외부로 노출되는 스프링클러 헤드를 일정 간격으로 연결하는 방식으로 설치된다. 그리고 배수관은 급수원과 연결된 구성으로 이루어진다.

스프링클러 헤드는 프레임 타입(Frame type)과 플러시 타입(Flush type)으로 크게 구분되며, 대부분의 경우 프레임 타입은 열감지부로 유리벌브가 사용되고, 플러시 타입은 퓨지블링크(Fusible link)가 사용된다.

이러한 스프링클러 헤드는 프레임 타입의 경우, 평상시에는 유리벌브를 통하여 지지된 홀더가 방수구를 폐쇄하고, 플러시 타입의 경우 소정의 온도에서 용융되는 금속재질의 퓨지블링크를 통하여 지지된 디플렉터가 방수구를 폐쇄하도록 구성된다.

이와 같은 스프링클러 헤드는 화재발생으로 인하여 열원 및 열기류가 열감지부로 전달되면 유리벌브 내부의 액체가 팽창되면서 유리벌브를 파열시키거나 또는 퓨지블링크를 용해시켜 홀더 또는 디플렉터가 방수구를 개방하여 소화수를 방출시켜 화재를 진화하게 된다.

그러나 이와 같은 종래의 스프링클러 헤드는 열감지부가 유리벌브로 이루어진 프레임타입의 경우 천장 면에서 돌출되어 미관을 해칠뿐더러 가구나 사무실 집기 등에 부딪혀 변형 또는 파손의 우려가 높고, 열감지부가 퓨지블링크로 이루어진 플러시 타입의 경우 온도변화에 따른 퓨지블링크의 연화현상으로 오작동의 우려가 있으며 저융점 합금으로 이루어진 퓨지블링크의 용융속도가 늦어 초기진화가 어려운 단점이 있다.

이러한 단점을 해소하여 천장에서 돌출된 높이를 최소화하면서 화재발생시 열감지부가 온도변화에 신속하게 대응하여 스프링클러 헤드의 개방을 빠른 시간에 이루어지도록 하는 조기반응형 스프링클러 헤드도 제안되어 있다.

이 조기반응형 스프링클러 헤드는 열감지부의 반응시간지수(RTI 50이하)가 빠르게 이루어지도록 구성되어 화재 초기에 헤드를 신속하게 개방시켜 소화수가 배출되도록 구성된다.

그러나 이와 같은 조기반응형 스프링클러 헤드 또한 외부적인 충격이나 진동 등을 고려하지 않은 구조이므로 설치 후 외부에서 가해지는 충격이나 진동에 의하여 부품이 조립된 위치에서 고정되지 않아 방수구를 밀폐하던 부분에 틈이 생겨 누수가 발생되는 문제점이 있다.

이와 아울러 종래의 스프링클러 헤드는 조립된 부품이 조립하중을 받으면서 조립된 상태를 유지하므로 충격이나 진동에 조립하중으로 인하여 부품들 사이에 유격이 발생할 가능성이 상존한다.

또한 계절에 따른 온도 변화에 의하여 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어진 열감지부는 시간이 경과하면서 물성이 약화되므로 화재가 발생하지 않더라도 규정된 온도보다 낮은 온도에서 파괴되어 오작동할 수 있다.

한국공개특허공보 제10-2010-0012195호

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 오작동의 우려가 없고, 온도 변화 등에 따른 감열부의 내구성을 높일 수 있는 스프링클러 헤드를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 화재발생시 감열부의 작동이 최단시간에 이루어질 수 있는 스프링클러 헤드를 제공하는데 있다.

본 발명이 제안하는 스프링클러 헤드는 소화설비 배수관과 연결되어 소화설비 배수관에서 공급되는 소화수가 배출되는 통로인 방수구를 갖는 바디; 상기 바디에 체결되며 내부가 공간부로 이루어지고 하부 내주연부에 내향플랜지가 형성된 프레임; 상기 바디의 하부에 위치하면서 방수구를 폐쇄 또는 개방시키는 디플렉터; 상기 바디와 프레임의 내향플랜지 사이에 외향탄력을 받는 상태로 지지되어 디플렉터의 폐쇄된 상태를 유지시키는 역할을 수행하는 홀더부; 상기 홀더부에 조립되어 평상시에는 홀더부의 홀딩된 상태를 유지시키고, 화재발생시 열원 및 열기류에 의하여 소정 온도가 되면 홀더의 홀딩상태를 해제시켜 디플렉터를 개방시키는 감열부; 를 포함하고, 상기 감열부는 감열판과, 화재발생 시 열원의 열기류 및 상기 감열판에서 전달된 열에 의하여 용융되면서 상기 감열부 및 홀더부를 스프링클러 헤드에서 분리시키는 매개체 역할을 하는 감열체와, 평상시 상기 감열체를 감열판에 면 접촉된 상태로 지지시키는 가이드로 구성된 스프링클러 헤드를 제공한다.

상기 감열판은 감열체가 지지되는 상부판과, 상기 상부 판에서 대략 직교방향으로 연장되는 측판과, 이 측판에서 외측으로 연장되는 연장 판으로 이루어지고, 상기 측판에는 화재발생 시 발생된 열기류가 감열체로 빠르게 전달될 수 있도록 다수의 열기류 유입홀이 형성된다.

상기 상부판 및 측판에는 집열판이 더 제공되고, 상기 측판은 연장판과 연결된 부분이 경사면으로 이루어진다.

상기 감열체는 형상기억합금으로 이루어지고, 이러한 감열체는 일부분이 제거된 원형 고리 형상으로 이루어지면서 제거된 부분에는 화재발생 시 감열체로 열전달이 더욱 빠르게 이루어질 수 있도록 열전달부재가 연결된다.

상기 열전달부재는 감열체보다 융점이 낮은 금속인 가용합금(fusible alloy)으로 이루어지고, 상기 가이드는 다각형의 형상으로 이루어진다.

상기 가이드는 화재발생 시 열원의 열기류가 감열체로 빠르게 전달될 수 있도록 저면쪽 둘레는 경사면으로 형성된다.

본 발명에 의한 스프링클러 헤드는 감열체가 형상기억합금으로 이루어져 설치 후 온도변화 및 오랜 시간이 경과하여도 감열체의 물성이 변하지 않고 초기상태를 유지할 수 있으므로 스프링클러 헤드의 오작동 발생을 방지할 수 있다.

또한 감열체는 일부분이 제거된 원형 고리 형상으로 이루어지고, 제거된 부분에는 금속으로 이루어진 열전달부재가 연결되어 화재발생 시 감열체로 열전달이 더욱 빠르게 이루어져 스프링클러 헤드의 개방을 신속하게 할 수 있다.

또한 감열체를 둘러싸고 있는 감열판에는 다수의 관통홀이 형성되고, 감열판으로 열기류가 유입되는 부분과 감열체를 지지하는 가이드의 외측면은 경사면으로 형성되어 화재발생 시 열기류가 감열체에 보다 신속하게 전달되므로 스프링클러 헤드의 개방을 더욱 빠르게 이루어지도록 할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드의 정면도이다.
도 2는 도 1의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 스프링클러 헤드를 구성하는 감열부의 확대 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 스프링클러 헤드를 구성하는 감열부를 저면에서 바라본 확대도이다.
도 6은 도 5에서 고정부재 및 가이드를 제거한 상태로서 발명에 따른 스프링클러 헤드의 감열부에 제공된 감열체를 설명하기 위헌 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드에 제공된 감열체의 형상변형을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드의 작동상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 더욱 상세히 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 스프링클러 헤드의 정면도 및 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드의 단면도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 스프링클러 헤드를 구성하는 감열부의 확대 단면도 및 감열부의 내부 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 스프링클러 헤드를 구성하는 감열부에 제공된 감열체를 설명하기 위한 도면을 나타낸다.

도시된 바와 같이 본 발명에 따른 스프링클러 헤드는 건물의 천장 등에 설치된 배수관(미도시)과 연결되며 배수관과 통하도록 이루어진 방수구(2)가 형성된 바디(4)와, 상기 바디(4)에 체결되며 내부가 공간부로 이루어지고 하부 내주연부에 내향플랜지(6)가 형성된 프레임(8)과, 상기 바디(4)의 하부에 위치하면서 방수구(2)를 폐쇄 또는 개방시키는 역할을 수행하는 디플렉터(10)와, 상기 프레임(8)의 내향플랜지(6)에 지지되어 디플렉터(10)의 폐쇄된 상태를 유지시키는 역할을 수행하는 홀더부(12)와, 평상시에는 상기 홀더부(12)의 홀딩된 상태를 유지시키고, 화재발생 시 화재로 인한 열원 및 열기류에 의하여 소정 온도가 되면 홀더부(12)의 홀딩상태를 해제시켜 디플렉터(10)를 개방하여 방수구(2)를 통하여 물을 방출시키도록 하는 감열부(14)를 포함한다.

상기 바디(4)는 상부 외측면에 나사부가 가공되어 소화설비의 배수관에 연결될 수 있도록 이루어지며, 외측면에는 플랜지부(18)가 형성되고, 이 플랜지부(18)의 내주면에는 프레임(8)이 나사 체결될 수 있도록 나사부가 형성되어 있다.

상기 프레임(8)은 상부 외주면에 나사부가 형성되어 바디(4)의 플랜지부(18) 내측에 나사 체결되며, 내부에 형성된 공간부에 디플렉터(10)와, 홀더부(12)가 조립된 상태로 위치할 수 있도록 되어있다. 그리고 프레임(8)에는 그 내부의 공기순환 및 이물질을 제거할 수 있도록 복수의 홀(22)이 뚫려져 있다.

상기 디플렉터(10)는 방수구(2)의 내측에 삽입되어 실질적으로 방수구(2)를 폐쇄하는 디플렉터 캡(24)과, 이 디플렉터 캡(24)의 하부에 형성되어 화재발생으로 디플렉터 캡(24)이 방수구(2)를 개방하여 배수관으로부터 방출되는 물을 일정 반경으로 살포되도록 하는 반사판(26)과, 상기 반사판(26)에서 상부로 연장되는 연결부(28)를 통하여 연결되어 화재발생시 디플렉터(10)의 하강을 안내하는 디플렉터 링(30)으로 구성된다.

상기 디플렉터 캡(24)은 원뿔 형태로 이루어지면서 하부 외주연부에는 홈이 형성되고 이 홈에는 O-링(34)이 삽입 고정되어 방수구(2)의 밀폐를 완벽하게 이루어지도록 하면서, 외부적인 충격이나 진동 등이 가해져도 방수구(2)의 밀폐력을 계속적으로 완벽하게 유지할 수 있도록 되어있다.

디플렉터 캡(24)의 하부는 뒤에서 상세하게 설명되는 홀더부(12)의 볼 플레이트(42)에 삽입 고정되도록 되어있다.

디플렉터 링(30)은 방수구(2)의 외측면에 끼워져 화재발생으로 인한 디플렉터(10) 개방 시 디플렉터 링(30)이 방수구(2)의 외주면을 따라서 이동되도록 하는 가이드 역할을 수행한다.

이와 같은 디플렉터(10)는 개방 시 그 속도가 더욱 빠르게 이루어질 수 있도록 디플렉터 링(30)과 바디(4)의 플랜지부(18) 사이에는 외향탄력을 갖는 코일스프링(38)이 압축된 상태로 개재된다. 이러한 디플렉터(10)의 개방은 디플렉터 링(30)이 프레임(8)의 하부에 형성된 내향플랜지(6)에 걸릴 때까지 개방된 후, 내향플랜지(6)에 지지되어 개방된 상태를 유지하게 된다.

그리고 디플렉터(10)의 폐쇄된 상태를 유지시키는 역할을 행하는 홀더부(12)는 다수의 볼(40)과, 이 볼(40)의 상부 및 하부에 각각 위치하여 볼을 지지하는 볼 플레이트(42) 및 지지판(44)을 포함한다.

상기 볼 플레이트(42) 및 지지판(44)의 중앙부에는 길이 방향으로 관통홀이 형성되고 볼 플레이트(44)의 관통홀에는 암나사부가 형성되어 감열부(14)를 스크루 또는 고정 볼트 등으로 이루어진 고정부재(46)로 끼우고, 이 고정부재(46)의 끝단부를 볼 플레이트(42)에 나사체결하여 홀더부(12) 및 감열부(14)를 프레임(8) 내부에 조립할 수 있다.

이렇게 조립된 홀더부(12)는 볼(40)은 프레임(8) 내부에 형성된 내향플랜지(6)에 그 하부 일부분이 거치된 상태에서 볼(40)의 상부면은 볼 플레이트(42)에 지지되고, 하부 및 측면의 일측 외측면은 외향경사면을 갖는 지지판(44)에 지지된 상태에서 감열부(14)의 지지력에 의하여 홀더부(12)의 홀딩 상태를 유지시킨다.

이러한 홀더부(12)의 홀딩에 의하여 디플렉터(10)는 디플렉터 캡(24)이 방수구(2)를 폐쇄한 상태를 유지시킬 수 있다.

상기 감열부(14)는 감열판(50)과, 화재발생 시 열원의 열기류 및 상기 감열판(50)에서 전달된 열에 의하여 용융되면서 상기 감열부(14) 및 홀더부(12)를 스프링클러 헤드에서 분리시키는 매개체 역할을 하는 감열체(52)와, 평상시 상기 감열체(52)를 감열판(50)에 면 접촉된 상태로 지지시키는 가이드(54)와, 상기 감열부(14)를 홀더부(12)에 고정시키는 고정부재(46)를 포함한다.

감열판(50)은 감열체(52)가 지지되는 상부판(50a)과, 상기 상부판(50a)에서 대략 직교방향을 따라서 하부로 연장되는 측판(50b)과, 이 측판(50b)에서 외측으로 연장되는 연장판(50c)으로 이루어진다.

이러한 감열판(50)의 측판(50b)에는 화재발생 시 발생된 열기류가 감열체(52)로 빠르게 전달될 수 있도록 다수의 열기류 유입홀(50d)이 형성되는데, 이 열기류 유입홀(50d)을 통하여 화재발생 시 발생된 열기류는 보다 빠르게 감열판(50) 내부로 유입되어 감열체(52)에 열을 빠르게 전달하여 스프링클러 헤드의 반응시간을 최대한 단축시킬 수 있다.

또한 화재발생 시 열기류가 감열체(52)에 더욱 빠르게 전달될 수 있도록 상부판(50a) 및 측판(50b)에는 외측으로 연장되는 집열판(58)이 용접 등으로 고정 설치된다. 이 집열판(58)으로 인하여 열기류를 더 빠르게 감열판(50)으로 전달하여 스프링클러 헤드의 반응시간을 단축시킬 수 있다.

또한 측판(50b)은 연장판(50c)과 연결된 부분이 경사면(60)으로 이루어져 화재발생 시 열기류가 감열체(52)에 더욱 빠르게 전달될 수 있도록 되어있다. 즉, 감열판(50)은 열기류가 유입되는 하부면이 경사면(60)으로 이루어져 확장되므로 보다 많은 열기류가 빠르게 감열체(52)로 전달될 수 있는 구조를 갖는다.

또한 화재발생 시 열기류가 감열체(52)로 더욱 신속하게 전달될 수 있도록 가이드(54)는 다각형의 형상으로 이루어진다. 이와 아울러 가이드(54)의 저면쪽 둘레는 경사면(62)으로 형성된다.

즉, 감열체(52)의 하부를 지지하는 가이드(54)가 다각형의 형상으로 이루어지면 가이드(54)의 꼭짓점부분은 감열판(50)의 측판(50b)에 접촉되어도 꼭짓점을 서로 연결하는 각 선분은 감열판(50)의 측판(50b)에서 간격을 유지하며 위치하므로 감열체(52)의 설치된 상태를 정확하게 지지할 수 있고, 아울러 각 꼭짓점을 연결하는 선분이 형성된 부분을 통하여 열기류가 원활하게 유입될 수 있다.

또한 가이드(54)는 저면쪽 둘레가 경사면(62)으로 형성되어 화재발생 시 열기류가 감열체(52)로 빠르게 전달될 수 있다.

이와 같이 가이드(54)가 다각형의 형상으로 이루어지면서 그 저면쪽 둘레가 경사면(62)으로 형성됨으로 화재발생 시 발생된 열기류는 감열체(52)로 더욱 신속하게 전달되어 스프링클러 헤드의 개방시간을 최소한으로 단축하여 소화수를 신속하게 방출하도록 하여 초기에 화재를 진압할 수 있도록 하여준다.

그리고 본 발명의 감열부(14)를 구성하는 감열체(52)는 형상기억합금으로 이루어진다.

형상기억합금(shape-memory alloy)은 힘을 가해서 변형을 시켜도 본래의 형상을 기억하고 있고, 열을 가하여 소정으로 온도가 되면 본래의 형상으로 복원되는 합금으로서, 본 발명에 제공된 감열체(52)는 일부분이 제거된 원형고리모양으로 이루어지고, 제거된 부분에는 화재발생 시 감열체(52)로 열전달이 더욱 빠르게 이루어질 수 있도록 열전달부재(64)가 연결된다.

이와 같은 감열체(52)가 형상기억합금으로 이루어짐으로서 종래의 유리벌브 또는 퓨지블링크로 이루어진 감열체에 비하여 계절변화에 따른 온도변화에도 오작동의 우려가 없고, 또 스프링클러 설치 후 오랜 시간이 경과하여도 감열체의 물성이 변하지 않고 초기상태를 계속 유지하므로 내구성을 높일 수 있다.

상기 감열체(52)와 이 감열체(52)와 연결되는 열전달부재(64)는 동일한 곡률반경을 갖도록 이루어지고, 이들의 끝단부들은 서로 면접촉하면서 연결하면 감열체(52)와 열전달부재(64)는 하나의 원형 고리모양으로 형성된다.

이와 같은 구조에 의하여 형상기억합금으로 이루어진 감열체(52)는 열을 가하면 오므려들면서 직경이 작아지도록 필연적으로 일부분이 제거된 원형고리형상으로 이루어지고, 제거된 부분이 빈 공간으로 남아있어 이것을 감열부에 조립하였을 경우 감열체(52)에 열전달이 그만큼 늦어져 헤드의 반응시간이 늦어질 수 있지만, 본 발명에서와 같이 감열체(52)의 제거된 부분을 열전달부재(64)로 연결하면 이 부분이 공간으로 비어있을 때에 비하여 열전달부재(64)를 통하여 감열체(52)에 신속하게 열전달을 할 수 있어 스프링클러 헤드의 개방시간을 빠르게 할 수 있다.

이러한 열전달부재(64)는 감열체(52)보다 낮은 온도에서 용융되는 금속으로 이루어지며, 이 금속은 예를 들면 가용합금(fusible alloy)으로 이루어질 수 있다.

이 가용합금은 물의 끓는점 이하의 저온도에서 용융되는 합금으로서, 예를 들면 Bi 45%, Sn 11%, Pb 23%, Cd 5%, In 16%의 비율로 이루어진 가용합금이 사용될 수 있다. 이러한 가용합금은 용융 온도가 대략 50℃로서 본 발명에 제공된 형상기억합금으로 이루어진 감열체(52)의 용융온도인 72℃ 또는 105℃보다 낮은 온도에서 용융될 수 있도록 되어있다.

감열체(52) 및 열전달부재(64)는 평상시에는 도 7a에서와 같이 원형고리형상을 유지하고, 화재가 발생할 경우 열전달부재(64)는 도 7b에서와 같이 감열체(52)보다 먼저 용융되어 감열체(52)가 오므려들 수 있도록 하여주고, 이후 온도가 더 상승하면 감열체(52)가 오므려들면서 헤드가 반응하여 홀더부(12) 및 감열부(14)가 스프링클러 헤드에서 분리될 수 있도록 되어있다.

이에 따라 디플렉터(10)가 스프링(38)의 외향탄력에 의하여 하부 쪽으로 이동하여 방수구(2)를 개방하게 된다.

그리고 스프링클러 헤드의 설치위치가 창문 근체에 설치되었을 경우 그 주변의 온도 상승으로 인하여 열전달부재(64)가 용융된 것을 확인하는 것으로 헤드의 오작동을 확인할 수 있고, 헤드의 유통 및 보관과정에서 관리 부주위로 헤드가 고온에 노출되었을 경우 열전달부재(64)가 용융을 육안으로 확인하는 것으로 헤드의 오작동을 확인할 수 있다.

도 8은 상기와 같은 본 발명의 스프링클러 헤드의 작동 상태를 나타내는 도면으로서, 스프링클러 헤드의 설치는 예를 들면 천장(100)에 소정의 간격으로 구멍(110)을 뚫고서 이 구멍(110)을 통하여 바디(4)의 일측단부를 소화설비 배수관(200)에 나사체결하여 연결하고, 천장(100)의 하부 면에는 프레임(8)의 외측면에 지지되면서 구멍(110)을 커버하는 헤드링(300)을 조립하면 된다.

이와 같이 설치된 스프링클러 헤드는 평상시에는 도 3 및 도 8a에서와 같이 디플렉터(10)를 구성하는 디플렉터 캡(24)이 방수구(2)의 내측에 삽입되어 방수구(2)를 폐쇄하게 되며, 이러한 디플렉터(10)는 홀더부(12)를 구성하는 볼(40)이 볼 플레이트(42)와 지지판(44)의 외향경사면으로 인하여 작용되는 힘에 의하여 프레임(8)의 내주연부에 형성된 내향플랜지(6)에 지지된 상태로 감열부(14)가 홀더부(12)를 고정지지하여 홀더부(12)의 홀딩 상태를 유지하게 된다.

이와 같은 상태에서 화재가 발생하여 그로 인한 열 및 열기류가 발생하면 감열부(14)로 전달된다.

이때 감열판(50)에 설치된 집열판(58)과 감열판(50)에 형성된 열기류 유입홀(50d)을 통하여 보다 빠르고 많은 양의 열기류가 감열판(50) 내부로 유입되어 감열판(50)에 빠르게 전달하고, 또한 감열판(50)의 측판(50b) 및 가이드(54)의 저면쪽 둘레에 각각 형성된 경사면(60)(62)으로 인하여 상승되는 열기류가 보다 많이 감열판(50) 내부로 유입되어 감열체(52)로 전달된다.

이에 따라 열기류가 감열체(52)에 더욱 빠르게 전달되어 스프링클러 헤드의 개방시간을 최소한으로 단축할 수 있는데, 이와 같은 열기류가 감열체(52)와 함께 열전달부재(64)에도 같이 전달되므로 감열체(52)에는 더욱 빠르게 열기류가 전달된다.

이렇게 열기류가 감열체(52)와 열전달부재(64)에 전달되어 소정온도가 되면 먼저 열전달부재(64)가 용융되고, 이보다 온도가 더 상승되면 형상기억합금으로 이루어진 감열체(52)가 오므려들면서 가이드(54) 내부로 이탈한다.

그러면 고정부재(46)의 체결에 의하여 감열부(14) 및 홀더부(12)를 통하여 볼(40)을 지지하고 있던 지지판(44)의 지지력이 상실되면서 이 지지판(44)이 아래쪽으로 하강하고, 이와 함께 볼(40)이 프레임(8)의 내향플랜지(6)에서 이탈되면서 하나의 몸체로 조립된 홀더부(12) 및 감열체(14)와 고정부재(46)는 도 8b와 같이 프레임(8)에서 분리되어 하부로 낙하한다.

이와 같은 작용으로 디플렉터(10)를 지지하던 지지력이 없어지면서 배수관(200) 내부의 수압이 디플렉터 캡(24)에 가해지면서 방수구(2)를 막고 있던 디플렉터 캡(24)이 하강하면서 폐쇄되어있던 방수구(2)를 개방한다.

이때 바디(4)와 디플렉터 링(30) 사이에 압축된 상태로 개재된 코일스프링(38)의 외향탄력이 더욱 가해져 디플렉터(10)의 개방속도를 더욱 빠르게 한다.

이러한 개방 시 디플렉터 링(30)이 방수구(2)의 외측면을 따라서 수직으로 이동하면서 개방되는데, 이러한 개방은 디플렉터 링(30)이 프레임(8)의 내향플랜지(6)에 걸릴 때까지 완전히 개방되어 그 상태를 유지하게 된다.

이렇게 방수구(2)가 개방되면 도 8c에서와 같이 배수관(200) 내부에 소정의 압력으로 있던 물이 방수구(2)를 통하여 배출되면서 반사판(26)에 부딪치면서 소정의 반경으로 물을 살포하여 화재를 진화하게 된다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예가 예시를 목적으로 설명되어 있으나 이에 제한되지는 않으며, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 내에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것도 가능하다.

2: 방수구 4: 바디
6: 내향플랜지 8: 프레임
10: 디플렉터 12: 홀더부
14: 감열부 18: 플랜지부
22: 홀 24: 플렉터 캡
26: 반사판 28: 연결부
30: 디플렉터 링 34: O-링
38: 코일스프링 40: 볼
42: 볼 플레이트 44: 지지판
46: 고정부재 50: 감열판
52: 감열체 54: 가이드
58: 집열판 60, 62: 경사면
64: 열전달부재 100: 천장
110: 구멍 200: 소화설비 배수관
300: 헤드링

Claims (10)

1. 소화설비 배수관과 연결되어 소화설비 배수관에서 공급되는 소화수가 배출되는 통로인 방수구를 갖는 바디;
   상기 바디에 체결되며 내부가 공간부로 이루어지고 하부 내주연부에 내향플랜지가 형성된 프레임;
   상기 바디의 하부에 위치하면서 방수구를 폐쇄 또는 개방시키는 디플렉터;
   상기 바디와 프레임의 내향플랜지 사이에 외향탄력을 받는 상태로 지지되어 디플렉터의 폐쇄된 상태를 유지시키는 역할을 수행하는 홀더부;
   상기 홀더부에 조립되어 평상시에는 홀더부의 홀딩 상태를 유지시키고, 화재발생시 열원 및 열기류에 의하여 소정 온도가 되면 홀더의 홀딩상태를 해제시켜 디플렉터를 개방시키는 감열부;
   를 포함하고,
   상기 감열부는 감열판과, 화재발생 시 열원의 열기류 및 상기 감열판에서 전달된 열에 의하여 용융되면서 상기 감열부 및 홀더부를 스프링클러 헤드에서 분리시키는 매개체 역할을 하는 감열체와, 평상시 상기 감열체를 감열판에 면 접촉된 상태로 지지시키는 가이드로 구성된 스프링클러 헤드.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 감열판은 감열체가 지지되는 상부판과, 상기 상부판에서 대략 직교방향으로 연장되는 측판과, 이 측판에서 외측으로 연장되는 연장판으로 이루어지고, 상기 측판에는 화재발생 시 발생된 열기류가 감열체로 빠르게 전달될 수 있도록 다수의 열기류 유입홀이 형성된 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 상부판 및 측판에는 집열판이 더 제공된 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 측판은 연장판과 연결된 부분이 경사면으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 감열체는 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 감열체는 일부분이 제거된 원형고리 형상으로 이루어지고, 제거된 부분에는 화재발생 시 감열체로 열전달이 더욱 빠르게 이루어질 수 있도록 열전달부재가 연결된 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
7. 청구항 6에 있어서,
   상기 열전달부재는 감열체보다 융점이 낮은 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 금속은 가용합금(fusible alloy)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
9. 청구항 1에 있어서,
   상기 가이드는 다각형의 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.
10. 청구항 1에 있어서,
    상기 가이드는 화재발생 시 열원의 열기류가 감열체로 빠르게 전달될 수 있도록 저면쪽 둘레는 경사면으로 형성된 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드.

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