KR20170099411A

KR20170099411A - 건식 스프링클러

Info

Publication number: KR20170099411A
Application number: KR1020177022996A
Authority: KR
Inventors: 리차드 에이. 부처; 프랭크 제이. 사이글러; 윌리엄 제이. 라일리; 이 류; 로렌스 더블유. 2세 타우
Original assignee: 빅톨릭 컴패니
Priority date: 2012-12-20
Filing date: 2013-07-31
Publication date: 2017-08-31
Also published as: BR112015014677A2; MX365060B; HK1218405A1; KR20150096514A; KR101953533B1; SA515360634B1; EP2934703A2; BR112015014677B1; US9345918B2; TW201424795A; AU2013364253B2; CA2895673C; NZ708961A; WO2014099042A3; FI3626314T3; TWI572394B; US20140174768A1; JP6267230B2; JP2016501619A; ES2842075T3

Abstract

유체 입구 및 유체 출구를 갖는 도관, 유체 입구 부근에 배치된 밸브, 및 유체 출구 부근에 배치되어 있는 화재 스프링클러 헤드를 포함하는 건식 스프링클러가 제공되어 있다. 화재 스프링클러 헤드는 타이에 의하여 밸브에 작동가능하게 연결되어 있다. 화재 스프링클러 헤드가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 타이가 결합되어 밸브를 개방하도록 작동한다. 정상 상태에서는, 화재 스프링클러 헤드가 반응하기 전에, 타이가 화재 스프링클러 헤드를 향해 언바이어스(unbias)될 수 있다. 또한 타이는 비강성이며 및/또는 도관 내에서 비압축 상태에 있을 수 있다. 건식 스프링클러의 도관은 가요성을 가질 수 있다.

Description

건식 스프링클러{DRY SPRINKLER}

본 개시는 건축물 및 기타 구조물에 있는 소방 시스템에 사용되는 건식 스프링클러에 관한 것으로서, 특히 스프링클러 헤드와 스프링클러 밸브 사이로 연장하는 가요성 도관을 갖는 건식 스프링클러에 관한 것이다. 건식 스프링클러는 물과 같은 화재 진압 유체를 분배하는 브랜치(branch) 유체 공급 라인에 연결될 수 있다.

건식 스프링클러는 화재를 끄거나 진압하기 위해 소방 시스템에 사용되고 있다. 건식 스프링클러는 건축물 또는 기타 구조물에 설치되어 있는 유체 분배 시스템에 연결될 수 있다. 유체 분배 시스템은 공급 유체, 특히 물 또는 기타 화재 진압 유체에 연결된다. 건식 스프링클러는 보통 스프링클러 헤드, 및 브랜치 유체 공급 라인 상의 연결기 피팅(fitting)에 스프링클러 헤드를 연결하는 강성의 비가요성 도관을 포함한다. 도관은 연결기 피팅 단부에 배치되어 있는 밸브를 포함하고, 상기 밸브는, 스프링클러가 화재 진압 유체를 방출하도록 작동될 때까지 어떠한 유체도 스프링클러 도관으로 들어가지 않도록 정상 상태에서 폐쇄된 채로 유지되어 있다. 건식 스프링클러는 화재 시에 작동되도록 설계되어 있는 열 반응 요소를 갖추고 있는 스프링클러 헤드를 가진다.

화재 스프링클러 헤드의 열 반응 요소는 신속히 트리거(trigger)되어 밸브를 개방하며 스프링클러를 통해 유체가 방출되어 화재를 끄도록 한다. 트리거 기구로서, 건식 스프링클러는 보통, 밸브와 화재 스프링클러 헤드 사이에 배치되어 있는 강성의 비가요성 링크 부재를 사용하며, 상기 링크 부재는 밸브에 작용하는 유체의 힘에 의하여 화재 스프링클러 헤드에 대해 압축된다. 열 반응 요소가 불에 반응하여 반작용할 때, 링크 부재가 밸브를 개방시키는 작용을 하는 유압 또는 중력에 의하여 밸브로부터 밀려나오게 된다.

건식 스프링클러는 특히 다락, 발코니, 옥외 통로 및 보도와 같은 무조건적인 (예로서, 비가열(unheated)) 공간에서 유용할 수 있는데, 왜냐하면 건식 스프링클러의 도관은 정상 상태에서 유체를 담고 있지 않으며, 따라서 동결 파괴 또는 다른 손상의 위험이 덜하기 때문이다. 이에 따라, 습식 스프링클러 시스템과 대조적으로, 스프링클러에서 유체의 동결을 방지하기 위한 보호조치를 취할 필요가 없다. 유사한 이유로, 건식 스프링클러는 냉장 (동결을 포함) 조건 하에서 유지되는 공간에서 유용하다.

건식 스프링클러의 설치는 힘들 수 있다. 이 스프링클러 시스템의 설치 중에, 브랜치 유체 공급 라인을 갖는 파이프 네트워크(network of pipes)를 포함하여, 유체 분배 시스템이 보통 처음에 설치된다. 일단 브랜치 라인이 설치되면, 설치자가 필요한 스프링클러 헤드 위치로부터 브랜치 라인 상의 연결기 피팅에 이르는 거리에 기초하여 필요한 건식 스프링클러의 길이를 결정한다. 건식 스프링클러는 설치자에 의해 결정된 규정 길이 및 형태로 주문을 받으며, 그때 건식 스프링클러는 주문에 따라 제조되어 설치자에게 배달되고, 이것이 최대 2주일 이상 공사(construction)를 지연시키는 원인이 될 수 있다. 그러한 지연은 바람직하지 않으며 공사 비용을 크게 증가시킬 수 있다. 대안으로서, 시스템 설계자 및/또는 사양서는 스프링클러 길이를 지정할 수 있다. 그러나, 이러한 상황에서도, 현장에서 조정이 이루어질 수 있으며, 이는 불필요한 지연을 초래할 수 있다.

또한, 일단 브랜치 라인 배관이 설치되면, 스프링클러 헤드의 위치를 이동시키는 것이 어렵다. 유사하게, 어떤 경우에는, 스프링클러 헤드의 위치가 브랜치 라인 파이프가 설치될 수 있는 장소에 기초한 상황에 의해 제한될 것이다.

하나의 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급부에 커플링(coupling)되도록 구성되어 있는 유체 도관, 도관의 제1 단부에 근접하여 배치되어 있으며, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태, 및 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 상태를 갖는 밸브, 도관의 제2 단부에 근접하여 배치되어 있으며, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 화재 스프링클러 헤드, 및 도관 내에 배치되어 상기 밸브에 작동가능하게 커플링되는 언바이어스형 타이(unbiased tie)로서, 적어도 비결합(unengaged) 상태 및 결합 상태를 갖는 상기 언바이어스형 타이를 포함한다. 언바이어스형 타이는 비결합 상태에서 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않으며, 상승된 온도 상태에 대한 열 반응 요소의 반응은 타이가 비결합 상태로부터 결합 상태로 변하도록 만들고, 상기 타이를 비결합 상태로부터 결합 상태로 변경하는 것은 밸브를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 변하게 허용한다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급부에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관, 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 상기 밸브는 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 위치로 가압되는 밀봉 부재를 가지며, 상기 밀봉 부재가 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 위치로 이동할 수 있는, 상기 밸브, 상기 도관의 제2 단부에 근접하여 배치되며, 상승된 온도 상태에 반응하도록 구성되어 있는 열 반응 요소를 갖는 화재 스프링클러 헤드, 상기 가요성 도관 내에 배치되며, 언바이어스형 타이가 상기 화재 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않도록 하는 상태로 상기 가요성 도관 내에 제공되는 언바이어스형 타이, 상기 언바이어스형 타이가 결합될 때 상기 밀봉 부재를 개방 위치로 가압하기 위해 상기 밀봉 부재에 작동가능하게 커플링되는 상기 언바이어스형 타이의 제1 부분, 상기 언바이어스형 타이의 제2 부분에 연결된 결합 작용부로서, 상기 결합 작용부는 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 커플링되어서, 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 상기 결합 작용부가 트리거되어 상기 언바이어스형 타이에 장력을 가하며 이에 의하여 상기 타이가 밀봉 부재를 개방 위치로 이동하도록 만드는, 상기 결합 작용부를 포함한다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급 라인에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관, 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태와, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 상태를 갖는 상기 밸브, 언바이어스형 타이가 결합될 때 상기 밸브를 개방하도록 상기 밸브에 작동가능하게 커플링되는 제1 부분을 갖는 언바이어스형 타이로서, 상기 타이가 도관의 제2 단부를 향하여 바이어스되지 않도록 하는 상태로 제공되는, 상기 언바이어스형 타이, 도관 내에 배치되어 상기 언바이어스형 타이의 길이 대부분에 걸쳐 상기 언바이어스형 타이를 둘러싸고 있는 외피(sheath) 부재, 및 도관의 제2 단부에 근접하여 배치되며, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 화재 스프링클러 헤드를 포함한다. 언바이어스형 타이가 열 반응 요소에 작동가능하게 연결되어서, 상승된 온도 상태에 대한 열 반응 요소의 반응이 상기 타이가 결합되도록 만든다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 가요성 도관, 상기 가요성 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브, 상기 가요성 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드, 가요성 도관 내에 배치되며 언바이어스형 타이가 화재 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않도록 하는 상태로 제공되는 언바이어스형 타이, 타이의 텐셔닝(tensioning)이 밸브가 개방 위치로 이동하도록 허용하도록 밸브에 작동가능하게 커플링되는 언바이어스형 타이의 제1 부분, 및 언바이어스형 타이에 장력을 가하기 위한 텐셔닝 수단을 포함한다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 소방 스프링클러 시스템은, 유체 공급부에 연결된 파이프 네트워크, 상기 파이프 네트워크 및 유체 공급부와 유체 소통하는 제어 밸브로서, 유체 공급부와 파이프 네트워크 사이의 유체 흐름을 제어하도록 구성되어 있는 상기 제어 밸브, 파이프 네트워크에 유체 소통하게 연결된 적어도 하나의 건식 스프링클러를 포함하고, 상기 건식 스프링클러는, 도관, 상기 도관의 유체 출구에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 상기 화재 스프링클러 헤드, 유체 입구에 근접하여 배치되며, 도관을 통해 유체의 흐름을 방지하는 폐쇄 상태와, 도관을 통해 유체의 흐름을 허용하는 개방 상태를 갖는 스프링클러 밸브, 도관 내에 배치된 언바이어스형 타이로서, 언바이어스형 타이가 화재 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않도록 하는 상태로 도관 내에 제공되는 상기 언바이어스형 타이, 상기 언바이어스형 타이의 결합이 밸브를 개방 상태로 이동하게 허용하도록 스프링클러 밸브에 작동가능하게 커플링되는 언바이어스형 타이의 제1 부분, 상기 언바이어스형 타이의 제2 부분에 커플링된 결합 작용부를 포함하고, 상승된 온도 상태에 대한 열 반응 요소의 반응이 상기 결합 작용부에 작용하여 언바이어스형 타이에 장력을 가하도록 만든다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급 라인에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관, 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태와, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 상태를 갖는 상기 밸브, 언바이어스형 타이의 결합이 밸브를 개방하도록 밸브에 작동가능하게 커플링되는 제1 부분을 갖는 언바이어스형 타이로서, 상기 타이가 도관의 제2 단부를 향하여 바이어스되지 않도록 하는 상태로 제공되는 상기 언바이어스형 타이, 및 상기 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 상기 화재 스프링클러 헤드를 포함한다. 상기 언바이어스형 타이가 열 반응 요소에 작동가능하게 연결되어서, 상승된 온도 상태에 대한 열 반응 요소의 반응이 타이가 결합되도록 만든다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급부에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관, 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태와, 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 상태를 갖는 상기 밸브, 비압축형(uncompressed) 타이의 결합이 밸브를 개방하도록 밸브에 작동가능하게 커플링되는 제1 부분을 갖는 비압축형 타이로서, 상기 비압축형 타이가 압축력을 받지 않도록 하는 상태로 제공되는 상기 비압축형 타이, 및 상기 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 상기 화재 스프링클러 헤드를 포함하고, 상기 비압축형 타이가 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 연결된다.

다른 양태에 따라서, 제공되는 건식 스프링클러는, 유체 공급부에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관, 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태와, 유체가 도관을 통해 흐르는 개방 상태를 갖는 상기 밸브, 제1 부분을 갖는 실질적으로 비강성(non-rigid) 타이로서, 상기 제1 부분은 상기 비강성 타이의 결합이 밸브를 개방하도록 밸브에 작동가능하게 커플링되는, 상기 비강성 타이, 및 상기 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 상기 화재 스프링클러 헤드를 포함하고, 상기 비강성 타이가 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 연결되어 있다.

또 다른 양태에 따라서, 화재 시에 건식 스프링클러를 트리거하는 방법으로서, 상기 건식 스프링클러는, (i) 유체 공급부에 커플링되는 도관, (ii) 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐르는 것을 방지하기 위한 폐쇄 상태로 가압되는 상기 밸브, (iii) 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 포함하는 상기 화재 스프링클러 헤드, 및 (ⅳ) 언텐션형 타이(nontensioned tie)와의 결합이 밸브를 개방하도록 밸브에 작동가능하게 커플링되는 언텐션형 타이를 포함하고, 상기 방법은 상승된 온도 상태에 대한 열 반응 요소의 반응에 따라 상기 타이를 결합하는 단계, 및 적어도 밸브가 개방되어 유체 공급부로부터 유체가 도관을 통해 흐를 때까지 상기 타이에 장력을 가하는 단계를 포함하는, 트리거 방법이 제공된다.

여전히 다른 양태에 따라서, 가요성 건식 스프링클러를 브랜치 유체 라인에 설치하는 방법이 제공되어 있다. 이 방법은, (i) 가요성 건식 스프링클러를 제공하는 단계로서, 상기 가요성 건식 스프링클러는, 가요성 도관, 상기 가요성 도관의 입구 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 유체 공급부로부터 도관을 통해 흐르는 유체 흐름을 방지하는 폐쇄 상태와, 유체 공급부로부터 도관을 통해 흐르도록 유체 흐름을 허용하는 개방 상태를 갖는 상기 밸브, 상기 도관의 출구 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는 상기 화재 스프링클러 헤드, 및 상기 가요성 도관 내에 배치된 타이로서, 제1 부분 및 제2 부분을 갖는 상기 타이, 상기 타이가 결합될 때 밸브를 개방 위치로 가압하도록 상기 밸브에 작동가능하게 연결되는 상기 제1 부분, 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때 상기 타이를 결합하도록 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 연결되는 상기 제2 부분을 포함하는, 상기 가요성 건식 스프링클러를 제공하는 단계, (ii) 가요성 건식 스프링클러를 브랜치 유체 라인에 연결하는 단계, (iii) 화재 스프링클러 헤드를 배치하기 위해 상기 가요성 도관을 구부리는 단계, 및 (ⅳ) 가요성 건식 스프링클러를 브래킷으로 정해진 위치에 고정하는 단계를 포함한다. 가요성 건식 스프링클러는 브랜치 라인에 설치되며, 타이와 결합하지 않고 그리고 밸브를 개방하지 않고 상기 브래킷으로 고정된다.

가요성 건식 스프링클러에서는 화재 스프링클러 헤드의 위치는 단지 도관의 길이 및 가요성에 의해 제한된, 연결기에 대하여 이동 또는 다양하게 배향될 수 있으며, 가요성 건식 스프링클러를 사용하면 또한, 화재 스프링클러 헤드의 특정한 위치가 파이프 네트워크가 설치된 후에도 변화될 수 있기 때문에 유리하며, 가요성 건식 스프링클러를 사용함으로써, 설치자 또는 건축물 도급업자는 수동으로 개별 길이의 스프링클러를 유지할 수 있으며, 요구하는 대로 스프링클러 헤드의 위치 및 각도를 조정할 수 있다.

실시예는 첨부 도면을 참고하여 이하에 상세히 설명되어 있다.
도 1은 소방 스프링클러 시스템을 예시하는 개략도이다.
도 2a 내지 도 2c는 하나의 실시예에 따른 가요성 건식 스프링클러의 단면 개략도이다.
도 3은 하나의 실시예에 따른 강성의 비가요성 건식 스프링클러의 단면 개략도이다.
도 4는 하나의 실시예에 따른 가요성 건식 스프링클러의 사시도이다.
도 5는 도 4에 도시된 가요성 건식 스프링클러의 제2 단부 섹션(유체 출구)의 확대도이다.
도 6a 및 도 6b는 도 5에 도시된 제2 단부 섹션의 단면도로서, 정상 상태에 있는 건식 스프링클러를 예시하고(도 6a), 그리고 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응한 후의 상태에 있는 건식 스프링클러를 예시한다(도 6b).
도 7a 및 도 7b는 가요성 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예(도 7a)와, 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응한 후의 상태에 있는 가요성 건식 스프링클러를 도시하는(도 7b) 단면도이다.
도 8a 및 도 8b는 가요성 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제2 단부(도 8a)와, 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응한 후의 상태에 있는 가요성 건식 스프링클러의 제2 단부를 도시하는(도 8b) 단면도이다.
도 9a 및 도 9b는 가요성 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제2 단부(도 9a)와, 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응한 후의 상태에 있는 가요성 건식 스프링클러의 제2 단부를 도시하는(도 9b) 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 가요성 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제2 단부(도 10a)와, 화재 스프링클러 헤드가 상승된 온도 상태에 반응한 후의 상태에 있는 가요성 건식 스프링클러를 도시하는(도 10b) 단면도이다.
도 11a는 건식 스프링클러의 다른 실시예의 제1 단부 섹션(밸브 및 밸브 캐치부)의 구성요소들을 도시하는 분해 단면도이며, 도 11b는 정상 상태에 있는 건식 스프링클러의 제1 단부 섹션을 예시하는 부분 단면도이며, 도 11c는 타이가 상승된 온도 상태에 반응하여 결합되면 건식 스프링클러의 제1 단부 섹션을 예시하는 부분 단면도이다.
도 12a 및 도 12b는 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제1 단부 섹션을 예시하며(도 12a), 타이가 상승된 온도 상태에 반응하여 결합되면 제1 단부 섹션을 도시하는(도 12b) 부분 단면도이다.
도 13a 및 도 13b는 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제1 단부 섹션을 예시하며(도 13a), 타이가 상승된 온도 상태에 반응하여 결합되면 제1 단부 섹션을 도시하는(도 13b) 부분 단면도이다.
도 14a 및 도 14b는 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제1 단부 섹션을 예시하며(도 14a), 타이가 상승된 온도 상태에 반응하여 결합되면 제1 단부 섹션을 도시하는(도 14b) 단면도이다.
도 15a 및 도 15b는 건식 스프링클러가 정상 상태에 있는 다른 실시예의 제1 단부 섹션을 예시하며(도 15a), 타이가 상승된 온도 상태에 반응하여 결합되면 제1 단부 섹션을 도시하는(도 15b) 부분 단면도이다.
도 16a 내지 도 16c는 타이 외피를 갖는 가요성 건식 스프링클러를 예시하는 단면도이다.

본 개시에 의해 제공된 건식 스프링클러는 건축물 또는 기타 구조물에 설치되는 소방 스프링클러 시스템과 연결되어 사용될 수 있다. 도 1은 구조물(12)에 설치되어 있는 소방 스프링클러 시스템(10)의 실시예의 개략도이다. 소방 스프링클러 시스템(10)은 화재 진압 유체의 공급부에 연결되는 유체 공급 라인(14)을 포함한다. 유체 공급부는 지방자치제에 의해 제공되는 상수도와 같은 수원, 물 저장 콘테이너(water container), 또는 물 이외의 화재 진압 유체(예로서, 화재 진압 발포제, 분말 또는 유사한 화재 진압제를 위한 유체)를 담고있는 콘테이너가 될 수 있다.

유체 공급 라인(14)은 파이프 네트워크(18)로 향하는 유체 공급을 제어하는 제어 밸브(16)에 연결된다. 제어 밸브(16)는 메인 유체 공급 라인(17)과 유체 소통하며, 상기 메인 유체 공급 라인(17)은 화재 진압 유체를 메인 라인(17)으로부터 연장되는 다수의 브랜치 라인(19)으로 공급한다. 각각의 브랜치 라인(19)은 화재 진압 유체를 다수의 건식 스프링클러(15)로 공급한다. 화재 (또는 다른 유사한 상승된 온도 사건) 시에, 건식 스프링클러(15)는 화재를 끄거나 진압하기 위해 구조물(12) 내에 화재 진압 유체를 분배하도록 구성되어 있다.

도 1이 펜던트(pendant) 자세에 있는 건식 스프링클러(15)를 도시하고 있지만, 스프링클러가 직립 자세, 펜던트 또는 측벽 자세를 포함하여 어떠한 자세로도 구성될 수 있다.

도 2a 내지 도 2c는 가요성 건식 스프링클러(250)를 예시하는 개략도이다. 이 건식 스프링클러(250)는 브랜치 라인(272)에 연결된다. 건식 스프링클러(250)는 제1 단부(225) 및 제2 단부(235)를 갖는 도관(210)을 포함한다. 연결기(275)가 제1 단부(225)를 브랜치 라인(272)에 유체 소통하게 연결한다. 예를 들어, 연결기(275)는 건식 스프링클러(250)의 제1 단부(225)상의 대응 나사를 수용하기 위해 나사 구멍을 포함할 수 있다.

건식 스프링클러(250)를 브랜치 라인(272)에 연결하면 구부러지지 않은 형상의 도관(210)의 길이를 따라 브랜치 라인 연결기(275)의 중심에서 연결축(Y)을 형성하게 된다(예를 들어, 도 2a 참조). 도관(210)은 D_LEN으로 표시된 길이를 가진다.

건식 스프링클러(250)는 도관(210)의 제1 단부(225)에 근접하여 배치된 밸브(도 2a 내지 도 2c에 도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 아래에 더 상세히 설명되어 있듯이, 밸브는 유체가 브랜치 라인(272)으로부터 도관(210)을 통해 흐르는 개방 상태와, 유체가 브랜치 라인(272)으로부터 도관(210)을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 상태를 가진다. 이 밸브는 여기서 예를 들어 메인 제어 밸브와 구별하기 위해 "스프링클러 밸브(sprinkler valve)"로서 가끔씩 언급되어 있다.

화재 스프링클러 헤드(240)는 건식 스프링클러(250)의 제2 단부(235)에 커플링된다. 화재 스프링클러 헤드는 화재 시에 상승된 온도 상태에 반응하여 밸브의 개방을 트리거하도록 구성되어 있다. 화재 스프링클러 헤드(240)는 어떠한 적절한 방법으로, 예를 들어 스프링클러 헤드의 나사 단부를 도관의 나사 단부에 연결함으로써 또는 스프링클러 헤드를 도관의 제2 단부에 기계식으로 커플링함으로써 도관에 커플링될 수 있다.

건식 스프링클러(250)는 이 실시예에서 도관(210) 내에 배치되어 있는 타이(220)를 포함한다. 타이(220)는 대체로 도관의 제1 단부(225)로부터 도관의 제2 단부(235)로 연장하고, 화재 스프링클러 헤드가 상승된 온도 상태에 반응한 후 밸브를 개방하도록 밸브에 작동가능하게 연결되어 있다.

타이(220)는 비결합 상태 및 결합 상태를 가진다. 도 2a 내지 도 2c는 비결합 상태에 있는 타이(220)를 도시하며, 비결합 상태는 밸브가 폐쇄될 때 타이(220)가 취하는 상태이다. 이하에 상세히 설명되어 있듯이, 화재 시에, 화재 스프링클러 헤드(240)의 열 반응 요소(242)가 반응하여 결합 장치(또한 이하에서 "결합 작용부(engagement action)"라고도 함)를 트리거하며, 이 결합 장치가 타이(220)에 하중을 가함으로써 타이(220)와 결합한다. 하중이 타이(220)에 의하여 밸브 캐치(catch)에 가해진다. 밸브 캐치는 밸브가 개방 상태로 이동하도록 허용한다. 따라서, 타이(220)는, 상기 타이가 밸브에 작동가능하게 커플링되지만 밸브는 폐쇄된 채로 유지되는 "비결합 상태(nonengaged state)", 및 예로서 하중이 타이에 가해질 때 타이가 밸브를 개방하도록 작동되는 "결합 상태(engaged state)"를 가진다. 타이가 결합되면, 밸브가 개방되며, 타이가 계속 결합되어 있는 동안 개방 상태로 유지될 수 있으며, 또는 그후 밸브는 타이가 비결합 상태로 복귀하더라도 개방 상태로 유지될 수 있다.

타이(220)는 다음 중 하나 이상을 갖는 특징을 구비할 수 있다:

(a) 비결합 상태에서, 타이는 스프링클러 헤드(당연히 중력으로 인한 자신의 무게를 제외하고) 및/또는 밸브를 향하여 바이어스되지 않도록 언바이어스되어 있다. 용어 "언바이어스(unbiased)"는 타이에 어떠한 힘도 가해지지 않아 타이가 스프링클러 헤드 및/또는 밸브의 방향으로 가압되지 않는 구성을 나타낸다. 따라서, 예를 들어, 밸브에 충돌하는 유압이 스프링클러 헤드 또는 밸브를 향해 타이를 가압하도록 타이에 힘을 가하지 않으며, 유사하게 스프링클러 헤드 또는 밸브를 향하여 타이를 가압하는 어떤 기계적 장치도 없다;

(b) 비결합 상태에서, 타이는 어떠한 압축력도 받지 않으며(마찬가지로 중력을 제외하고), 예를 들어 타이는 밸브에 작용하는 유압에 의하여 건식 스프링클러의 일부분에 대해 압축되지 않는다;

(c) 비결합 상태에서, 타이는 장력하에 있지 않으며, 결합 상태에서 타이는 장력하에 있다;

(d) 비결합 상태에서, 타이는 실질적으로 강성도(rigidity)를 갖지 않는다;

(e) 타이는 자신의 무게를 지탱할 수 없으며 굽힘 응력을 지탱할 수 없다;

(f) 타이는 타이의 단면 치수보다 작은 반경 주위로 전체적으로 구부러질 수 있다;

(g) 타이는 가요성을 갖는다;

(h) 타이는 결합 상태에서 상당히 늘어지지 않도록 비교적 비탄성이다(예로서, 타이는 100 MPa 내지 150 GPa, 1 GPa 내지 50 GPa, 및 2 GPa 내지 10 GPa의 탄성계수를 가질 수 있다).

예를 들어, 타이(220)는 코드, 로프, 끈, 루프, 체인, 일단 타이가 결합되면 체인 링크 부분이 연결되는 체인형(chain-like) 부재, 케이블, 리본, 튜브, 와이어, 모노필라멘트 라인(monofilament line), 및 다중 필라멘트 라인을 포함할 수 있다. 예시된 실시예에서, 타이(220)는 도관 내에 전체적으로 배치된다. 그러나, 어떤 구성에서는, 타이(220)의 일부분만이 도관 내에 배치될 수 있으며, 또는 전체 타이(220)가 도관의 외측에 또는 도관의 측벽에 배치될 수 있다.

타이(220)의 제1 부분은 밸브 캐치에 연결될 수 있으며, 타이(220)의 제2 부분은 결합 작용부에 연결될 수 있다. 따라서 타이(220)는 밸브 캐치로부터 결합 작용부로 연장될 수 있으며, 통상적으로 도관(210)의 길이의 적어도 40%, 도관(210)의 길이의 적어도 60%, 또는 도관(210)의 길이의 적어도 90%를 따라 연장된다. 타이는 통상 도관(210)의 중간을 가로질러 배치된다. 타이(220)의 크기 및 단면 치수는, 타이가 필요한 반응 시간 내에 밸브를 개방하도록 작동될 수 있는 한, 특별히 중요하지 않다.

도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 건식 스프링클러(250)의 도관(210)은 가요성을 가질 수 있다. 가요성 도관을 제공하는 것은 중대한 장점들을 가질 수 있다. 예를 들어, 강성의 비가요성 건식 스프링클러에서는, 화재 스프링클러 헤드의 위치가 건식 스프링클러의 길이 및 형상과 연결기(275)의 장소(location) 및 위치(position)에 기초하여 고정되며, 반면에 가요성 건식 스프링클러에서는 화재 스프링클러 헤드의 위치는 단지 도관의 길이 및 가요성에 의해 제한된, 연결기(275)에 대하여 이동 또는 다양하게 배향될 수 있다. 가요성 건식 스프링클러를 사용하면 또한, 화재 스프링클러 헤드의 특정한 위치가 파이프 네트워크가 설치된 후에도 변화될 수 있기 때문에 유리하다. 이런 점에서, 강성의 비가요성 건식 스프링클러의 경우, 파이프 네트워크는 구조물 내에 설치되고, 스프링클러 헤드의 필요한 위치가 결정되고, 건식 스프링클러는 화재 스프링클러 헤드가 필요한 위치에 또는 그 부근에 배치되도록 선택된다. 이것은 건식 스프링클러가 주문을 받고, 제작되고, 배송되는 시간에 기초하여 얼마간 공사 지연을 초래할 수 있다. 또한, 건식 스프링클러는 통상적으로 주문 제작된다. 대조적으로, 가요성 건식 스프링클러를 사용함으로써, 설치자 또는 건축물 도급업자는 수동으로 개별 길이의 스프링클러를 유지할 수 있으며, 요구하는 대로 스프링클러 헤드의 위치 및 각도를 조정할 수 있다. 이것은 공사 지연을 감소시켜야 한다. 또한, 건식 스프링클러 제작자는 예상 수요에 기초하여 개별 치수의 스프링클러를 사전제작하여 공급할 수 있다.

가요성 도관(210)은 상술한 하나 이상의 특성들을 갖는 타이(220)와 함께 사용될 수 있으며, 타이(220)는 설치 중에 부주의로 설치되지 않도록 도관(210)과 함께 구성될 수 있다. 이런 점에서, 타이(220)는 화재 스프링클러 헤드가 타이(220)와 부주의로 결합하여 밸브를 개방시키는 일이 없게 필요한 위치에 배치 및 고정될 수 있도록 구성될 수 있다.

도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 가요성 도관(210)의 제2 단부는 도관(210)의 제1 단부에 대하여 거리 D_LAT만큼 측방향으로 변위될 수 있다. 측방향 변위 거리는 도관의 길이(D_LEN)의 일부 또는 퍼센트로서 특징지어질 수 있다. 따라서 가요성 도관(210)은, 도관(210)의 제2 단부가 도관의 제1 단부에 대하여 도관(210)의 길이의 적어도 5%, 도관(210)의 길이의 적어도 10%, 도관(210)의 길이의 적어도 30%, 도관(210)의 길이의 30 내지 95%, 또는 도관(210)의 길이의 50 내지 90%에 해당하는 거리에서 측방향으로 변위될 수 있다는 것으로 특징지어질 수 있다.

또한, 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이, 도관의 가요성은 스프링클러가 구부러진 상태에 있을 때, D_LEN을 도관의 두 단부 사이의 수직 거리(D_VERT)와 비교함으로써 특징지어질 수 있다. 가요성 도관은, D_VERT가 D_LEN의 75% 이상, D_LEN의 50% 이상, 또는 D_LEN의 10% 이상과 일치하도록 구부러질 수 있는 것으로 특징지어질 수 있다.

도 2c에 도시된 바와 같이, 각도 α는, 도관(210)이 스프링클러 헤드의 필요한 위치 및 배향을 달성하도록 구부러질 수 있는 각도이다. 이런 점에서, 화재 스프링클러 헤드는, 화재 진압 유체가 어떠한 필요한 각도로 건식 스프링클러(250)에서 배출하도록 배치 및 고정될 수 있다. 예를 들어, 직선형 비가요성 스프링클러가 180°의 각도로 연결축(Y)에 대하여 고정되어 있는 반면에, 가요성 건식 스프링클러는, 스프링클러 헤드 축(X)이 연결축(Y)에 대하여 20° 내지 160°, 45° 내지 135°, 및 75° 내지 105°의 각도(α)로 변위될 수 있도록 구성될 수 있다.

타이(220)는 도관(210) 내에 또는 도관을 따라 충분한 슬랙(slack)을 가지고 제공되어서, (i) 타이(220)는, 타이가 건식 스프링클러 내에 부착되어 있는 지점들 사이로 연장하는 도관(210)의 길이보다 더 큰 자유길이를 가지며, (ii) 화재 스프링클러 헤드는, 밸브를 개방해야 할 타이(220)에 가해지는 하중 없이 거리 및 각도의 최대 조합(예로서, 상술한 D_LAT 거리 및 각도 α)만큼 도관의 제1 단부에 대하여 측방향으로 변위될 수 있다. 타이(220)에서의 그러한 슬랙의 존재는, 스프링클러가 운송, 설치 또는 사용될 때, 밸브가 우연히 개방되게 될 위험을 최소로 줄어들게 한다.

가요성 도관(210)은, 예를 들어 금속, 고무 등을 위시하여 공지된 재료로 제조될 수 있는, 파형관, 호스, 또는 편조 튜브(braided tube)를 포함하는 가요성 부분을 포함할 수 있다. 가요성 도관(210)은, 도관 길이(D_LEN)의 적어도 20%를 따라, 도관 길이의 적어도 40%를 따라, 도관 길이의 적어도 60%를 따라, 도관 길이의 적어도 80%를 따라, 도관 길이의 적어도 50% 내지 95%를 따라, 또는 전체 길이를 따라 하나 이상의 가요성 부분을 포함할 수 있다. 가요성 도관(210)은, 도관이 필요한 위치로 구부러질 때 도관이 그 구부러진 형상을 유지하여 본래의 위치로 돌아가지 않도록 저탄성을 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 가요성 도관(210)은, 밸브를 둘러싸고 도관이 브랜치 라인(272)에 연결될 수 있게 하는 제1 단부(225)(유체 입구 단부)에 근접하여 비가요성 부분을 포함한다. 또한 가요성 도관(210)은 화재 스프링클러 헤드를 도관에 연결될 수 있게 하는 도관의 제2 단부(235)(유체 출구 단부)에 근접하는 비가요성 부분을 포함할 수 있다. 제2 단부(235)에 근접한 비가요성 부분은 또한, 적어도 하나의 평평한 표면을 가지도록 형성되어 있는 감축기(reducer)를 포함할 수 있어서, 도관의 제2 단부가 브래킷을 평평한 표면에 부착함으로써 제 위치에 고정될 수 있게 된다. 브래킷의 다른 단부는 안전한 구조물에 부착될 수 있다. 도관의 브래킷 및 비가요성 부분은, 스프링클러 헤드가 고정되어 비틀림 힘을 견디어내도록 구성될 수 있다. 일반적으로, 버팀대를 포함하는 스프링클러 시스템의 설치는 이러한 분야에서 사용되는 적용가능한 코드 및 지침서에 따라야 할 것이다.

건식 스프링클러는 예를 들어, 1 ft, 2 ft, 4 ft, 6 ft의 길이, 또는 그들 사이의 어떠한 길이를 가질 수 있다.

일부 실시예에서, 건식 스프링클러는 강성 및 비가요성을 가질 수 있다. 도 3은 강성의 비가요성 도관(310)을 포함하는 비가요성 건식 스프링클러(350)의 실시예를 도시한다. 그밖에 비가요성 건식 스프링클러는 도 2와 관련되어 설명된 실시예와 동일하며, 유사한 부품들은 대응하는 번호로 확인된다. 예를 들어, 강성의 비가요성 건식 스프링클러(350)는 또한, 도 3에서 비결합 상태로 도시되어 있는 언바이어스형 타이(320)를 포함한다. 타이(320)는 스프링클러 헤드(340)의 열 반응 요소(342)에 작동가능하게 커플링되어서, 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때 타이가 결합된다. 일단 타이(320)가 결합되면, 밸브가 개방되고, 화재 진압 유체가 스프링클러에서 유출할 수 있게 된다.

도 4 내지 도 6b는 가요성 건식 스프링클러의 실시예를 도시하고, 화재 스프링클러 헤드, 및 타이와 결합하여 밸브를 개방시키는 결합 작용부의 작동을 예시한다.

도 4를 참고하면, 가요성 건식 스프링클러(450)는 금속성 파형관(412)으로 제조된 가요성 부분을 포함하는 가요성 도관(410)을 포함한다. 가요성 도관(410)은 제1 단부 부분(425) 및 제2 단부 부분(435)을 갖는다. 제1 단부 부분(425)은 건식 스프링클러(450)를 파이프 네트워크의 브랜치 라인에 연결하도록 구성되어 있는 나사부(421)를 갖는 연결기(428)를 포함한다. 가요성 도관의 제2 단부 부분(435)은 타이(420)와 결합하기 위한 결합 작용부(455)를 수용하는 감축기(438)를 가진다(도 6a 및 도 6b 참조). 화재 스프링클러 헤드(440)는 제2 단부 부분(435)에 커플링된다. 가요성 도관의 감축기 세그먼트(segment)는 가요성을 가질 수 없다.

도 5 내지 도 6b를 참고하면, 화재 스프링클러 헤드(440)는 감축기(438)에 있는 도관(410)의 제2 단부에 끼워맞추어진다. 화재 스프링클러 헤드(440)는 관통하는 개구부(449)를 한정하는 몸체(447), 열 반응 요소(442), 개구부(449) 내에 배치되는 피프 캡(pip cap)(448) 및 스페이서(441), 몸체(447)로부터 연장되는 암(444)들, 및 상기 암(444)들의 정점에 제공되어서 스프링클러가 활성화될 때 유체 흐름을 측방향 및 하향으로 전향하기 위한 전향기(446)를 포함한다. 열 반응 요소(442)는 예를 들어 예정된 온도에서 파괴되는 유리구 또는 예정된 온도에서 용해하는 용해부를 갖는 용융성 요소가 될 수 있다. 상승된 온도에 대한 이러한 반응들 중 어느 것도 피프 캡(448) 및 스페이서(441)가 지지력을 상실하여 전향기(446)를 향해 떨어지게 한다. 열 반응 요소는 다른 상승된 온도 상태에 반응하도록 설정될 수 있으며, 또한 온도가 예를 들어 135℉, 175℉, 250℉, 325℉, 400℉ 또는 심지허 이보다 높은 온도에 도달할 때 반응할 수 있다.

이러한 실시예에서, 열 반응 요소(442), 피프 캡(448) 및 스페이서(441)는 결합 작용부(455)에 작동가능하게 커플링된다. 튜브형 지지부(472)는 스페이서(441)에 의해 지탱되고, 다음에 이 스페이서는 피프 캡(448)에 의해 지탱된다. 튜브형 지지부(472)는 샤프트(454)의 멈춤쇠(459)에 끼워지는 핀(470)을 포함한다.

샤프트(454)는 가요성 도관(410) 내에 회전가능하게 장착된다. 그 샤프트(454)는 하우징(452) 내부에서 감축기(438)의 외측에 제공되어 있는 토션 스프링(456)에 의해 일방향으로 회전가능하게 바이어스된다. 정상 상태에서, 핀(470)은 멈춤쇠(459)와 결합하여 샤프트(454)의 회전을 방지한다. 샤프트(454)는 타이(420)를 샤프트(454)에 연결하는 타이 접속부(457)를 포함한다.

도 6a는 타이(420)가 비결합 상태에 있을 때의 건식 스프링클러(450)의 단면도이고, 도 6b는 타이(420)가 결합 상태에 있을 때의 건식 스프링클러(450)의 단면도이다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 타이(420)는 로프, 리본 또는 와이어와 같은, 가요성 끈 또는 끈 모양의 부재이다. 타이의 비결합 상태에서(도 6a), 타이(420)에는 슬랙(slack)이 제공되며, 화재 스프링클러 헤드를 향하는 방향으로 또는 밸브를 향하는 방향으로 바이어스되지 않는다. 아래에 상세히 설명하는 바와 같이, 타이(420)는 가요성 도관(410)의 제1 단부 부분(425)(도 4)에 근접하여 배치되는 밸브 캐치(catch)에 의해 밸브에 작동가능하게 커플링된다. 밸브 캐치(이것의 실시예는 도 11a 내지 도 15b와 관련하여 이하에 설명됨)는 타이(420)가 장력을 받을 때 밸브를 개방 상태로 이동시키도록 구성되어 있다.

도 6b에 도시된 바와 같이, 화재 또는 다른 상승된 온도 상태가 일어나는 경우에, 열 반응 요소(442)가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 스페이서(441) 및 지지부(472)가 도관(410)에 대하여, 즉 전향기(446)를 향하여 외향으로 이동할 것이다. 핀(470)이 멈춤쇠(459)에서 분리되며, 회전가능하게 바이어스된 샤프트(454)가 신속하게 회전하게 되고, 이에 의하여 타이(420)를 샤프트(454) 둘레에 감는다. 이러한 작용은 타이(420)에 하중을 가하여, 타이(420)에 장력을 생성하고 타이(420)를 밸브 캐치에서 당긴다. 그때 밸브 캐치가 밸브를 개방하고, 유체가 도관을 통해 흘러서 스프링클러 헤드에서 유출될 것이다.

타이(420)와 결합하여 타이에 하중을 가하는 결합 작용부는 개시된 실시예로 특별하게 제한되지 않는다. 일반적으로, 결합 작용부는 기계 에너지, 위치 에너지, 유압 에너지, 화학 에너지 등의 형태로 에너지를 저장할 수 있으며, 결합 작용부가 스프링클러 헤드의 열 반응 요소의 작용에 의하여 트리거될 때 에너지를 방출하여 타이와 결합하여 하중을 가할 수 있게 된다. 더구나, 결합 작용부가 타이에 장력을 가하는 작용을 하는 경우에, 와인딩(도 4 내지 도 6에 도시된 실시예에서와 같이), 당김, 또는 다른 방법으로 장력을 가하도록 타이를 변위시킴으로써, 타이에 장력을 가할 수 있다. 타이와 결합하도록 작동될 수 있는 추가의 구조물이 도 7 내지 도 10에 도시되어 있으며, 여전히 다른 구조물이 본 기술분야에서 숙련자에 의해 작동될 수 있음을 이해할 것이다.

도 7a 및 도 7b는 결합 작용부가 타이(720)에 하중을 가하는 추를 포함하는 경우의 실시예를 도시한다. 이전에 설명된 실시예와 유사하게, 건식 스프링클러(750)는 파형관(712)을 갖는 가요성 도관(710)을 포함한다. 가요성 도관(710)은 화재 스프링클러 헤드(740)에 커플링되는 제2 단부 부분(735)을 포함한다. 타이(720)는 정상 또는 비결합 상태(도 7a)에서 슬랙을 구비하는 끈 또는 끈 모양의 부재이다.

결합 작용부(755)는 타이(720)의 한 단부가 연결되는 추를 포함할 수 있다. 추는 화재 스프링클러 헤드(740)의 플러그(748)에 의해 지탱된다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 화재 스프링클러 헤드(740)의 열 반응 요소(742)가 파괴됨으로써 상승된 온도 상태에 반응할 때, 스페이서(748) 및 결합 작용부(755)는 스프링클러 헤드(740)를 통해 떨어진다. 결합 작용부(755)의 추는 타이(720)의 슬랙을 제거하며, 이에 의하여 장력을 타이에 가하고, 제1 단부 부분(725)에 배치된 밸브가 개방하도록 만든다. 밸브가 개방되면 유체(780)가 밸브로부터 아래로 흐르게 되고, 도관을 통과하여 화재 스프링클러 헤드에서 유출될 것이다.

아직 다른 실시예에 따른 가요성 건식 스프링클러의 결합 작용부가 도 8a 및 도 8b에 도시되어 있다. 결합 작용부(855)가 가요성 도관(810) 내에 제공되며, 도관의 제2 단부 부분(835)에 근접하여 배치된다. 결합 작용부(855)는 압축 스프링(856), 멈춤쇠(857), 핀(854), 및 부싱(858)을 포함한다. 핀(854)은 타이 커플링 부재이며, 타이(820)의 단부 부분에 연결된다. 도 8a는 타이가 비결합 상태에 있는 것을 도시하고, 도 8b는 타이가 결합 상태에 있는 것을 도시한다.

가요성 건식 스프링클러는 그 제2 단부에서 화재 스프링클러 헤드(840)를 포함하고, 화재 스프링클러 헤드는 관통하는 개구(849)를 한정하는 몸체(847)를 포함한다. 화재 스프링클러 헤드(840)는 열 반응 벌브(bulb)(842)와, 개구(849) 내에 배치되는 피프 캡(848) 및 스페이서(841)를 추가로 포함한다.

도시된 바와 같이, 스페이서(841)는 부싱(858)을 지탱하고, 다음에 부싱이 타이(820)에 연결되어 있는 핀(854)을 지탱한다. 압축 스프링(856)은 도관 내에서 멈춤쇠(857)와 부싱(858) 사이의 압축 하에서 제공되며, 이에 의하여 부싱(858) 및 핀(854)을 스프링클러 헤드(840)를 향해 바이어스한다. 타이(820)는 이 실시예에서 비결합 상태에서 슬랙을 구비하는 끈 또는 끈 모양의 부재이며, 이 상태에서는 스프링의 압축에 의한 영향을 받지 않는다. 타이(820)는, 열 반응 요소(842)가 상승된 온도 상태에 반응할 때까지 화재 스프링클러 헤드를 향하여 언바이어스된 채로 유지된다.

도 8b에 도시된 바와 같이, 화재 스프링클러 헤드(840)의 열 반응 요소(842)가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 벌브가 파손되고, 이것이 피프 캡(848) 및 스페이서(841)가 지지부를 상실하도록 만든다. 압축 스프링(856)이 부싱(858) 및 핀(854)을 하향으로 밀고, 이것이 타이에서 슬랙을 신속히 제거하며, 타이에 하중을 가하여 밸브를 개방시킨다.

도 9a 및 도 9b는 결합 작용부(955)의 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 결합 작용부(955)는 가요성 도관(910) 내에 제공되며, 도관의 제2 단부 부분(935)에 근접하여 배치된다. 가요성 도관(910)은 스프링클러 헤드의 위치가 위에서 설명한 바와 같이 배치될 수 있도록 가요성 부분을 포함할지라도, 도 9a 및 도 9b에 도시된 가요성 도관(910)의 그 부분은 강성이며 비가요성이고, 이것이 도관이 구부러질 때 결합 작용부(955)의 정상 작동을 용이하게 한다. 결합 작용부(955)는 압축 스프링(956), 크로스 지지부재(958), 연장 로드(954), 피벗 바(914), 및 부싱(972)을 포함한다. 타이(820)는 크로스 지지부재(958)에 연결된다. 도 9a는 타이가 비결합 상태에 있는 것을 도시하고, 도 9b는 타이가 결합 상태에 있는 것을 도시한다.

도 8의 실시예와 유사하게, 화재 스프링클러 헤드(940)는 제2 단부에 제공되고, 열 반응 벌브(942)와, 개구(949)에 배치되어 있는 피프 캡(948) 및 스페이서(941)를 포함한다. 스페이서(941)는 부싱(972)을 지지하고, 다음에 이 부싱은 피벗 바(914)를 지지하고, 이 피벗 바는 연장 로드(954) 및 크로스 지지부재(958)를 지탱한다. 압축 스프링(956)이 도관 내에서 멈춤쇠(957)와 크로스 지지부재(958) 사이의 압축 하에 놓여 있다. 압축 스프링(956)은 크로스 지지부재(958)를 화재 스프링클러 헤드(940)를 향해 하향으로 누른다.

이 실시예에서 타이(920)는 비결합 상태에서 슬랙을 구비하는 끈 또는 끈 모양의 부재이고, 이 상태에서 스프링의 압축에 의한 영향을 받지 않는다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 타이(920)는 열 반응 요소(942)가 상승된 온도 상태에 반응할 때까지 화재 스프링클러 헤드를 향하여 언바이스된 채로 유지된다.

도 9b를 참고하면, 화재 스프링클러 헤드(940)의 열 반응 요소(942)가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 벌브가 파괴되고, 이것으로 인하여 피프 캡(948) 및 스페이서(941)가 지지를 상실하게 된다. 압축 스프링(956)은 크로스 지지부재(958) 및 연장 로드(954)를 화재 스프링클러 헤드를 향하여 밀고, 이것으로 인하여 부싱(972)이 도 9b에서 하향으로 이동하게 된다. 일단 부싱(972)이 아래로 이동하면, 피벗 바(914)가 연장 로드(954)를 지탱하는 수평 위치(도 9a)로부터 연장 로드(954)를 지탱하지 않는 수직 위치(도 9b)로 회전한다. 피벗 바(914)가 회전하면, 연장 로드(954)가 도 9b에 도시된 바와 같이 부싱(972)의 내부로 밀려 들어간다. 이것으로 인하여 크로스 지지부재(958)가 스프링클러 헤드를 향해 신속하게 이동하게 되고, 이것이 타이(920)로부터 슬랙을 제거하며 타이(920)에 하중을 가하여 밸브를 개방시킨다. 도 8의 실시예와 비교할 때, 이 실시예는 타이에 커플링되는 결합 작용부의 그 부분이 도 9의 실시예에서는 더 먼 거리를 이동할 수 있기 때문에 더 많은 양의 슬랙이 타이로부터 제거될 수 있게 된다.

여전히 다른 실시예에 따른 가요성 건식 스프링클러의 결합 작용부가 도 10a 및 도 10b와 관련되어 설명된다.

도 10a는, 화재 스프링클러 헤드(1040)가 상승된 온도 상태에 반응하지 않을때 정상 상태에서 가요성 건식 스프링클러의 제2 단부(1035)의 절단 도면을 도시한다. 이 실시예에서, 결합 작용부(1055)는 핀(1054)에 의해 지탱되는 크로스 지지부재(1058)를 포함하고, 다음에 상기 핀(1054)은 화재 스프링클러 헤드(1040)의 피벗 바(1048)에 의해 지탱된다. 크로스 지지부재(1058)는 멈춤쇠(1057)와 압축 스프링(1056) 사이에서 회전가능하게 바이어스되고 압축 하에 있다. 타이(1020)는 크로스 지지부재에 연결되고, 언텐션형(untensioned) 끈 또는 끈 모양의 부재이다.

도 10b에 도시된 바와 같이, 화재 스프링클러 헤드(1040)의 열 반응 벌브(1042)가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 피프 캡(1048) 및 핀(1054)이 지지되지 않게 되고, 이것으로 인하여 크로스 지지부재(1058)가 회전하여 멈춤쇠(1057)에서 벗어나며, 압축 스프링(956)이 크로스 지지부재(1058)를 화재 스프링클러 헤드(1040)를 향해 외향으로 밀게 된다. 화재 스프링클러 헤드를 향한 크로스 지지부재(1058)의 운동이 타이(1020)에 하중을 가하고, 따라서 타이(1020)에 장력을 가하며 밸브 캐치를 당겨 밸브를 개방시킨다.

상술한 바와 같이, 상기 실시예들 각각에 있는 타이의 제1 단부는 밸브 캐치에 의하여 밸브에 작동가능하게 커플링되며, 상기 밸브 캐치는 타이가 결합되면 밸브를 개방 상태로 이동하도록 허용하거나 초래하며 양호하게는 밸브를 개방 상태로 유지하도록 구성되어 있다. 일반적으로, 밸브는 유체가 밸브를 통해 흐르지 않게 되는 폐쇄 상태로 바이어스될 수 있다(예로서 간섭에 의해 또는 기계 에너지에 의해 바이어스될 수 있다). 밸브는 바이어스가 제거되어 유체가 밸브를 통해 흐르는 개방 상태를 가진다. 밸브 캐치는 타이에 가해진 하중을 전환하도록 작동함으로써 밸브 바이어스를 해방하여 밸브를 개방할 뿐만 아니라, 또한 밸브를 개방 위치에 유지할 수 있다. 밸브 및 밸브 캐치의 작동을 예시하는 실시예는 도 11a 내지 도 15b와 관련하여 아래에 설명되어 있다.

도 11a 내지 도 11c는 건식 스프링클러의 하나의 실시예에 따른 밸브(1160) 및 밸브 캐치(1170)를 도시한다. 이 실시예에서, 밸브(1160) 및 밸브 캐치(1170)는 모두 도관(1110)의 제1 단부(1125)에 근접하여 배치된다. 건식 스프링클러에서, 밸브는 일반적으로 브랜치 라인에 연결된 스프링클러의 제1 단부(유체 입구)를 향해 배치된다. 예시된 실시예에서, 밸브는 제1 단부 부근에 배치되고, 이것이 건식 스프링클러의 실질적인 과반수가 정상 작동(즉, 열 반응 요소가 온전하게, 즉 반응하지 않고 유지될 때) 중에 건식 상태로 유지되도록 허용할 것이다.

도 11a는 밸브 캐치(1170) 및 밸브(1160)의 부분들을 도시하는 분해도이다. 밸브(1160)는 도관의 제1 단부 부근에 있는 밸브 개구(1181)에 배치된다. 도 11b에 도시된 바와 같이, 밸브 개구(1181)는 캡(1182) 및 밀봉 링(1165)에 의해 폐쇄된다. 캡(1182) 및 밸브 하우징(1167)은 핀(1187)에서 지탱된다. 밸브 캐치(1170)는 회전 핀(1186) 및 훅(1183)을 지탱하는 밸브 캐치 하우징(1190)을 포함한다. 밸브 캐치 하우징(1190)은 임의의 적절한 구조물에 의해 도관(1110) 내에 지지 또는 고정될 수 있다. 밸브 캐치 하우징(1190)은 핀(1187)을 수용하는 긴 홈(1192)을 포함하고, 핀(1187)이 긴 홈(1192) 내에서 이동될 수 있다. 홈(1192)은 도관(1110)의 길이를 따라가는 방향으로 연장한다.

도 11b에서 볼 수 있듯이, 밸브가 폐쇄 상태에 있을 때, 핀(1187)은 홈(1192)의 상부 단부에 배치된다. 밸브가 폐쇄 상태에 있을 때, 핀(1187)은 회전가능한 훅(1183)에 의하여 홈(1192)의 상부 단부에서 지지된다. 회전가능한 훅(1183)은 핀(1187)의 하부 아래로 연장하여 핀의 하부에 접촉함으로써 핀(1187) 및 캡(1182)을 폐쇄 상태의 밸브를 유지하는 위치에 지탱하는 일부분을 가진다. 훅(1193)은 회전 핀(1186) 둘레에서 하우징(1190)에 대해 회전 가능하게 지지된다. 훅(1183)은, 상기 훅(1183)의 주변을 따라 연장하며 훅 주변 둘레에 타이(1120)를 안내하는 홈(1184)을 포함한다.

도 11c는 타이(1120)가 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소에 반응하여 결합 작용부와 결합하는 상태를 도시한다. 결합 작용부는 타이(1120)에 하향 하중을 가한다. 그 상태에서, 타이(1120)는 훅이 회전 핀(1186)을 중심으로 시계회전 방향으로(도 11b 및 도 1c의 관점에서부터) 회전하도록 한다. 훅(1183)이 일정한 지점을 넘어 회전할 때, 핀(1187), 하우징(1167) 및 캡(1182)이 홈(1192)의 상부에서 지지되지 않게 되며, 중력 및/또는 밸브(1160)에 작용하는 유압에 의하여 아래로 밀리게 된다(도 11c 참조). 이것이 밀봉 부재(캡(1182) 및 밀봉 링(1181))를 밸브 개구(1181) 밖으로 밀고, 이에 의하여 밸브(1160)를 개방 위치로 이동시킨다. 도 11c에서 볼 수 있듯이, 캡(1182)은 토션 스프링(1185)의 힘에 의하여 90도로 회전할 수 있다. 타이(1120)는 이에 의하여 밸브에 작동가능하게 커플링되어 타이가 결합될 때 밸브를 개방하도록 허용한다. 캡이 유체의 길에서 벗어나 회전하도록 밸브 및 밸브 캐치를 형성함으로써 캡이 도관 내에 박히게 되는 것을 방지할 수 있으며 따라서 화재의 경우에 유체 흐름의 차단을 방지할 수 있다.

도 12a 및 도 12b는 건식 스프링클러의 제1 단부(1225)에 제공되어 있는 다른 실시예의 밸브 캐치(1270)를 도시하는 부분 절단 도면이다. 도 12a는 폐쇄 위치에 있는 밸브(1260)를 도시하고, 도 12b는 개방 위치에 있는 밸브 구성요소를 도시한다. 밸브(1260)는 밀봉 부재를 형성하는 캡(1282) 및 밀봉 링(1265)을 포함한다. 캡(1282) 및 밀봉 링(1265)은 하우징(1267)상에 회전가능하게 지지되고, 토션 스프링(1287)에 의해 회전가능하게 바이어스된다.

밸브 캐치(1270)는 압축 스프링(1213), 유지 링(1257), 지지 볼(support ball)(1233)들, 및 외부 하우징(1277)을 포함한다. 지지 볼들은 홈(1235) 내에 배치되고 하우징(1277)을 부분적으로 관통하여 연장한다. 도 12a에서 볼 수 있듯이, 볼(1233)들은 하우징(1267)을 지탱한다. 볼(1233)들은, 상기 지지 볼(1233)들을 수용하기 위해 홈(1234)을 구비하는 유지 링(1257)에 의하여 제 위치에 유지된다. 유지 링(1257)은 선택사양으로 압축 스프링(1213)에 의해 제 위치에 유지될 수 있다. 유지 링(1257)은 또한, 볼들을 제 위치에 유지하도록 하는 충분한 힘을 갖고 볼들이 유지 링(1257)에 대해 압축되도록 볼(1233)들 및/또는 홈(1234)의 크기를 정하고 배열함으로써 제 위치에 유지될 수 있게 된다. 타이(1220)는 유지 링에 연결된다. 도 12a는 타이(1220)가 비결합 상태에 있을 때와 밸브 캐치(1270)가 트리거되지 않았을 때의 스프링클러를 도시하고 있다.

도 12b는 활성화 상태에 있는 밸브 캐치를 도시한다. 도 12b에서, 타이(1220)는 결합 상태에서 장력을 받으며, 압축 스프링(1213)의 힘을 극복하는 힘으로 유지 링(1257)을 당긴다. 타이(1220)는 유지 링(1257)을 하향으로 당기며, 지지 볼(1233)들을 해방시킨다. 일단 지지 볼(1233)들이 해방되면, 하우징(1267)이 하향으로 이동하며, 이것으로 인하여 캡(1282) 및 밀봉 링(1265)이 토션 스프링(1287)의 힘으로부터 90도 회전하게 되고, 따라서 밸브를 개방한다.

도 13a 및 도 13b는 건식 스프링클러의 단부 부분(1325)에 제공되어 있는 밸브 캐치(1370)를 도시하는 부분 절단 도면이다. 도 13a는 폐쇄 위치에 있는 밸브(1360)를 도시하고, 도 13b는 개방 위치에 있는 밸브(1360)를 도시한다. 밸브 구성요소는 도 12의 것과 유사하고, 하우징(1367)상에 회전가능하게 지지되는 캡(1382)을 포함한다. 캡(1382)은 토션 스프링(1387)에 의해 회전가능하게 바이어스된다. 밸브 캐치(1370)는 플랜지 부분(1347)들을 갖는 피벗 암(1337)들을 포함한다. 플랜지 부분(1347)은 하우징(1367)을 지탱하며 밸브를 폐쇄 위치에 유지한다. 피벗 암(1337)들은 하우징(1377)의 외주에 제공되며, 이는 한 단부에서 플랜지 부분(1347)들을 수용하기 위한 구멍들 또는 컷아웃들을 포함하고 다른 단부에서 회전 단부 부분(1355)을 포함한다. 피벗 암(1337)들은, 상기 피벗 암(1337)들의 플랜지 부분(1347)에 하우징(1367)을 누르는 유압의 힘에 의하여 외향으로 바이어스된다. 피벗 암(1337)들은 압축 스프링(1313)에 의해 지탱되는 유지 링(1357)에 의해 제 위치에 유지된다. 유지 링(1357)은 타이(1320)에 연결된다. 도 13a는 타이(1320)가 비결합 상태에 있을 때와 밸브 캐치(1370)가 트리거되지 않았을 때의 스프링클러를 도시하고 있다.

도 13b는 타이(1320)가 결합되었을 때 활성화 상태에 있는 밸브 캐치(1370)를 도시한다. 도 13b에서, 타이(1320)는 결합 상태에서 장력을 받으며, 링(1357)을 하향으로 당긴다. 일단 링(1357)이 피벗 암(1337)의 회전 단부(1355)들을 거쳐 아래로 당겨지면, 하우징(1367)으로부터 피벗 암(1337)의 플랜지 부분(1347)들에 가해지는 하향력이 피벗 암(1337)들의 회전 단부(1355)들을 하우징(1377)으로부터 외향으로 회전시킨다. 다음에 이것으로 인하여 하우징(1367)이 하향으로 이동하게 되고, 이것이 캡(1382)을 토션 스프링(1387)의 힘에 의해 회전하게 하며, 따라서 밸브를 개방한다.

도 14a 및 도 14b는 건식 스프링클러의 제1 단부 부분(1425)에 제공되어 있는 밸브 캐치(1470)를 도시하는 단면도이다. 도 14a는 폐쇄 위치에 있는 밸브(1460)를 도시하고, 도 14b는 개방 위치에 있는 밸브(1460)를 도시한다. 밸브 구성요소는 도 13의 것과 유사하고, 핀(1488)에 대해 하우징(1467)상에 회전가능하게 지지되는 캡(1482)을 포함한다. 캡(1482)은 스프링(도시되지 않음)에 의해 회전가능하게 바이어스된다. 밸브 캐치(1470)는 피벗 지점(1456)에 대해 회전하는 긴 피벗 암(1437), 및 피벗 지점(1466)에 대해 회전하는 짧은 피벗 암(1438)을 포함한다. 긴 피벗 암(1437)은 단부 부분(1447)을 포함하고, 짧은 피벗 암(1438)은 플랜지 부분(1448)을 포함한다. 피벗 암들(1437, 1438)은 하우징(1477)의 외주에 제공된다. 밸브(1460)가 폐쇄 위치에 있을 때, 긴 피벗 암(1437)의 단부 부분(1447)이 짧은 피벗 암(1438)의 플랜지 부분(1448) 상에 놓이므로, 긴 피벗 암(1437)이 도관(1410)을 가로질러 횡으로 연장하는 위치에서 지지된다. 이러한 위치에서, 긴 피벗 암(1437)은 밸브(1460)의 하우징(1467)을 지탱한다. 밸브(1460)상에 작용하는 유체의 힘이 하우징(1467) 및 긴 피벗 암(1437)에 힘을 가하고, 이것이 짧은 피벗 암(1438)에 회전 모멘트를 발생시킨다.

밸브 캐치(1470)는 밸브(1460)가 폐쇄 위치에 있을 때 짧은 피벗 암(1438)이 외향으로 회전하는 것을 방지하는 유지 링(1457)을 포함한다. 유지 링(1457)은 압축 스프링(1413)에 의해 지탱된다. 타이(1420)는 유지 링(1457)에 연결된다. 도 14a는 타이(1420)가 비결합 상태에 있을 때와 밸브 캐치(1470)가 트리거되지 않았을 때의 스프링클러를 도시하고 있다.

도 14b는 타이(1420)가 결합되었을 때 활성화 상태에 있는 밸브 캐치(1470)를 도시한다. 도 14b에서, 타이(1420)는 결합 상태에서 장력을 받으며, 링(1457)을 하향으로 당긴다. 일단 링(1457)이 짧은 피벗 암(1438)의 회전 단부들을 거쳐 아래로 당겨지면, 하우징(1467)이 긴 피벗 암(1437)에 가하는 힘이 짧은 피벗 암(1438)들의 단부를 하우징(1477)으로부터 외향으로 회전시키며, 이것으로 인하여 긴 피벗 암(1437)이 도 14a 및 도 14b의 관점에서 시계방향으로 회전하게 된다. 다음에, 이것이 하우징(1467)을 하향으로 이동시키게 되며, 이것이 캡(1482)을 핀(1488)에 대해 90도로 회전하게 하며, 따라서 밸브를 개방한다.

도 15a 및 도 15b는 건식 스프링클러의 단부 부분(1525)에 제공되어 있는 밸브 캐치(1570)를 도시하는 단면도이다. 도 15a는 폐쇄 위치에 있는 밸브(1560)를 도시하고, 도 15b는 개방 위치에 있는 밸브(1560)를 도시한다. 도 15a에서, 밸브 캐치(1570)는 클립(1521), 레버(1551) 및 메인 피벗(1533)을 포함한다. 캡(1582) 및 밀봉 부재(1565)는 메인 피벗(1533)에 의하여 도관 내에서 회전가능하게 지지된다. 레버(1551)는 피벗 지점(1549)에서 도관(1510)에 대하여 회전가능하게 지지된다. 도 15a 및 도 15b에서, 피벗 지점(1549)은 레버(1551)가 피벗 지점(1549)에서 캡(1582)에 피벗가능하게 연결되도록 캡(1582)상에 배치된다. 폐쇄 위치에서, 캡(1582)은 피벗 지점(1549) 부근에서 레버(1551)상에 지지된다. 대안의 구조로서, 피벗 지점(1549)은 도관 내벽상에 지지되는 핀이 될 수 있고, 따라서 레버(1551)가 캡(1582)에서 피벗하지 않게 된다.

레버(1551)는 밸브(1560)가 폐쇄 상태에 있을 때 스프링클러 하우징의 노치(1546) 상에 지지되는 연장부(1547)를 포함한다. 다른 한편, 레버(1551)는 밸브(1560)가 폐쇄될 때 클립(1521)에 의해 유지되는 클립 단부(1562)를 포함한다. 또한 밸브 캐치(1570)는 밸브(1560)가 폐쇄될 때 클립(1521)에 의해 유지되는 제2 클립 단부(1561)를 포함한다. 클립(1521)은 수평 위치에 레버(1551)를 유지하여 레버(1551)가 피벗 지점(1549)에 대해 회전하는 것을 방지한다. 클립(1521)은 타이(1520)에 연결된다.

도 15b는 타이(1520)가 결합되었을 때 활성화 상태에 있는 밸브 캐치(1570)를 도시한다. 도 15b에서, 타이(1520)는 결합 상태에서 장력을 받으며, 클립 단부들(1561, 1562)에서 떨어지게 클립(1521)을 하향으로 당긴다. 클립(1521)이 제거될 때, 레버(1551)가 피벗(1549)에 대해 회전하며, 이것으로 인하여 연장부(1549)가 노치(1546)에서 상승하여 떨어지게 된다. 이것이 캡(1582)을 메인 피벗(1533)에 대해 회전하게 하여 밸브를 개방한다.

가요성 건식 스프링클러는 선택사양으로 도 16a 내지 도 16c에 도시된 바와 같은 타이 외피(1630)를 포함할 수 있다. 가요성 건식 스프링클러(1650)는 타이(1620)의 길이 대부분에 걸쳐 타이(1620)를 둘러싸는 타이 외피(1630)를 구비할 수 있다. 타이 외피(1630)는 선택사양으로 도관(1610) 내의 중심에 배치될 수 있다. 타이 외피(1630)는 가요성 도관(1610)이 구부러질 때 타이(1620)에서 발생하는 슬랙의 양을 감소시키는데 사용될 수 있다. 약간의 슬랙은 도관이 구부러지거나 이동될 때 타이(1620)가 밸브와 우연히 결합하여 개방시키는 것을 방지하도록 타이(1620)에 있는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 도관(1610)이 화재 스프링클러 헤드(1640)를 배치하기 위해 구부러질 때, 타이(1620) 내의 슬랙의 양이 일반적으로 증가하는데, 왜냐하면 타이(1620)가 도관(1610) 내에서 벌어져서 한 단부의 밸브 캐치로부터 다른 단부의 결합 작용부로 연장하는데 필요한 거리가 도관(1610)이 구부러짐에 따라 짧아지게 되며, 반면에 과정 중에 타이(1620)의 자유 길이가 동일하게 유지되기 때문이다. 타이 외피(1630)는 가요성 도관(1610)이 구부러질 때 타이(1620) 내로 도입되는 슬랙의 양을 감소시키는 도관(1610) 내의 중심에 타이(1620)를 유지하고, 따라서 결합 작용부가 트리거될 때 여분의 슬랙을 제거할 필요성을 방지한다.

타이 외피(1630)는 실질적으로 밸브 캐치로부터 결합 작용부로 도관 내에서 연장하는 중공관 부재가 될 수 있다. 타이 외피(1630)는 실질적으로 도관의 길이, 즉 도관 길이의 적어도 80%를 연장할 수 있다. 타이 외피(1630)는 가요성 도관(1610)의 단면 치수의 절반보다 작은 단면 치수(예로서, 직경)을 가질 수 있다.

도 16b에 도시된 바와 같이, 타이 외피(1630)는 제2 단부(1635)에 근접하여 도관(1610) 내에서 외피(1630)를 중심에 배치하는 크로스바 부재(1632)에 커플링될 수 있다. 유사하게, 도 16c에 도시된 바와 같이, 타이 외피(1630)는 제1 단부(1625)에 근접하여 도관(1610) 내에서 외피(1630)를 중심에 배치하는 제2 크로스바 부재(1634)에 커플링될 수 있다. 타이 외피(1630)는, 가요성 도관(1610)이 도 16a에 도시된 바와 같이 도관(1610)의 벤드들을 수용하도록 변형/벤딩에 의하여 구부러질 때 일정한 길이를 유지하는 가요성 탄성재, 예로서 탄성 폴리머 또는 고무로 제조될 수 있다.

전술한 밸브들 및 밸브 캐치들 각각은 전술한 결합 작용부들, 타이들 및/또는 타이 외피들 중 어느 것을 포함하는 어떠한 다른 실시예와 연관되어 사용될 수 있다. 유사하게 밸브 및 밸브 캐치의 형식은 특별하게 제한하지 않으며, 통상의 기술자는 대안 구조물이 도관을 통해 흐르는 유체의 흐름을 제어하도록 작동될 것임을 이해할 것이다. 더구나, 밸브가 도관 내에 배치되어 있는 것으로 예시되어 있지만, 밸브는 도관의 유체 입구 단부 상류측에 있는 도관의 외측에, 예로서 브랜치 라인 내에 배치되도록 구성될 수 있다.

본원에 설명된 건식 스프링클러는 비가열 또는 냉장 공간에서 화재 진압을 제공하는 화재 진압 시스템과 함께 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 밸브의 상류측에 있는 건식 스프링클러의 부분은 "젖어(wet)" 있을 수 있다. 밸브를 포함하는 건식 스프링클러의 부분은, 온도가 예정된 온도 미만으로 떨어지지 않도록 온도를 제어하는 열-제어형(heat-controlled) 공간 내에 배치될 수 있다. 예를 들어, 열-제어형 공간은 온도가 70℉ 미만, 40℉ 미만, 또는 동결 미만으로 떨어지지 않도록 제어될 수 있다. 밸브의 하류에 배치되는 스프링클러의 "건조한(dry)" 부분은 더 낮은 온도 상태에 있을 수 있는데, 왜냐하면 화재 진압 유체가 동결되어 도관을 파손하거나 다른 방법으로 스프링클러의 정상 작동을 방해할 위험이 없기 때문이다. 따라서, 일부 실시예에서는, 화재 스프링클러 헤드를 포함하는 건식 스프링클러의 부분은 온도를 제어하지 않는 비가열 공간에 배치된다. 그러한 비가열 공간은 차고, 다락, 옥외 보도, 옥외 통로, 주차장, 발코니, 갑판, 적재장, 배관 등을 포함할 수 있다. 여전히 다른 실시예에서, 화재 스프링클러 헤드를 포함하는 건식 스프링클러의 부분은 화재 진압을 요구하며(예로서 냉동 보관소 또는 벽장과 같은) 그리고 온도를 동결 온도 부근에서 또는 그보다 낮은 온도로 유지하는 냉동 공간 내에 배치될 수 있다.

다른 실시예에서, 물의 흐름이 밸브의 상류에서, 예로서 메인 제어 밸브에서 정지되면, 전체 건식 스프링클러가 비가열 또는 냉동 공간 내에 배치될 수 있다. 이러한 구성에서, 전체 스프링클러 및 연결용 브랜치 라인은 건조 상태로 유지되고, 다만 제어 밸브 상류측의 파이프 네트워크의 부분만이 젖어있다. 다음에 제어 밸브가 화재 발생 시에 연기 탐지기 또는 열 작동 센서에 의해 트리거되어 개방될 수 있다.

개시된 건식 스프링클러, 스프링클러 시스템, 작동 방법 및 설치 방법이 실시예와 관련하여 설명되어 있지만, 이러한 실시예는 단지 예를 든 것이며 제한하는 것이 아니다. 다양한 변예 또는 대체물 등이 본 개시의 정신 및 범위 내에서 가능하다는 것을 이해해야 한다.

210, 410, 710, 910 : 도관
220, 320, 720, 820, 920, 1020, 1120, 1220, 1420 : 타이
225, 425, 1125 : 제 1 단부
235, 435, 735, 835, 1035 : 제 2 단부
250, 350, 450 : 스프링클러
342, 442, 842 : 열 반응 요소
455, 755, 955, 1055 : 결합작용부
1630 : 외피

Claims

건식 스프링클러로서,
유체 공급부에 커플링되도록 구성되어 있는 유체 도관으로서, 상기 도관은 제1 단부 및 제2 단부를 갖는, 상기 유체 도관;
상기 도관의 상기 제1 단부에 근접하여 배치되어 있는 밸브로서, (i) 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄상태, 및 (ii) 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐르는 개방상태를 갖는, 상기 밸브;
상기 도관의 상기 제2 단부에 근접하여 배치되어 있는 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 갖는, 상기 화재 스프링클러 헤드; 및
상기 도관 내에 배치되어 상기 밸브 및 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 커플링되는 언바이어스형 타이(unbiased tie)로서, 적어도 비결합 상태 및 결합 상태를 갖는, 상기 언바이어스형 타이를 포함하고,
(i) 상기 언바이어스형 타이는 상기 비결합 상태에서 상기 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않으며, (ii) 상기 상승된 온도 상태에 대한 상기 열 반응 요소의 반응은 상기 타이가 상기 비결합 상태로부터 상기 결합 상태로 변하도록 만들고, (iii) 상기 타이를 상기 비결합 상태로부터 상기 결합 상태로 변경하는 것은 상기 밸브가 상기 폐쇄 상태로부터 상기 개방 상태로 변하게 허용하는, 건식 스프링클러.
제1항에 있어서,
상기 언바이어스형 타이에 커플링되는 결합 작용부를 추가로 포함하고, 상기 결합 작용부는 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때 트리거되며, 상기 결합 작용부는 상기 타이가 비결합 상태로부터 결합 상태로 변하도록 만들고, 이에 의하여 상기 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 변하도록 허용하고, 상기 결합 작용부는, 상기 결합 작용부가 트리거될 때 상기 언바이어스형 타이에 장력을 가하도록 구성되는, 건식 스프링클러.
제2항에 있어서,
상기 결합 작용부는 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때 방출될 수 있는 에너지를 저장하도록 구성되고, 상기 결합 작용부는 상기 저장된 에너지가 방출될 때 상기 언바이어스형 타이에 하중을 가하도록 구성되는, 건식 스프링클러.
제1항에 있어서,
상기 타이에 커플링되는 밸브 캐치를 추가로 포함하고, 상기 밸브 캐치는 상기 밸브를 상기 폐쇄 상태로 바이어스하는 바이어싱 부재, 및 상기 타이가 상기 비결합 상태로부터 상기 결합 상태로 변할 때 상기 타이에 가해진 하중을 전환하여 상기 바이어싱 부재에 의해 가해진 바이어스를 해제함으로써 상기 밸브가 상기 개방 상태로 이동하도록 허용하는 해제 부재를 포함하는, 건식 스프링클러.
제1항에 있어서,
상기 언바이어스형 타이는 코드, 로프, 끈, 루프, 체인, 체인형 부재, 케이블, 리본, 튜브, 와이어, 모노필라멘트 라인, 및 다중 필라멘트 라인 중 어떤 것을 포함하는 건식 스프링클러.
제5항에 있어서,
상기 언바이어스형 타이의 제1 부분은, 상기 언바이어스형 타이가 상기 비결합 상태로부터 상기 결합 상태로 변할 때 상기 밸브가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 이동하는 것을 허용하도록 구성되어 있는 밸브 캐치에 연결되고, 상기 언바이어스형 타이의 제2 부분은, 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때 상기 타이에 하중을 가하도록 구성되어 있는 결합 작용부에 연결되는, 건식 스프링클러.
제6항에 있어서,
상기 언바이어스형 타이에는 슬랙이 제공되어 있어서, 상기 밸브 캐치로부터 상기 결합 작용부로 연장되는 상기 언바이어스형 타이의 자유 길이가 상기 밸브 캐치로부터 상기 결합 작용부로 연장되는 상기 도관의 부분보다 더 긴, 건식 스프링클러.
제2항에 있어서,
상기 결합 작용부는,
a) 상기 제2 단부에 근접하여 상기 유체 도관 내에 배열된 튜브형 부싱 부재; 및
b) 상기 언바이어스형 타이에 커플링되는 타이 커플링 부재로서, 상기 타이가 상기 비결합 상태에 있을 때 상기 튜브형 부싱 부재에 의해 지지되는, 상기 타이 커플링 부재를 포함하고,
상기 비결합 상태에서 상기 언바이어스형 타이는 슬랙을 포함하고, 상승된 온도 상태에 대한 상기 열 반응 요소의 반응이 상기 튜브형 부싱 부재 및 상기 타이 커플링 부재가 상기 도관 내에서 상기 화재 스프링클러 헤드를 향하여 이동하는 것을 야기하고, 이에 의해 상기 언바이어스형 타이로부터 상기 슬랙을 제거하며 상기 타이가 비결합 상태로부터 결합 상태로 변하도록 만드는, 건식 스프링클러.
제8항에 있어서,
상기 타이 커플링 부재는 상기 튜브형 부싱 부재에 직접 연결되는 핀인, 건식 스프링클러.
제8항에 있어서,
상기 결합 작용부는 상기 튜브형 부싱 부재를 상기 화재 스프링클러 헤드를 향해 바이어스하는 압축 스프링을 추가로 포함하는, 건식 스프링클러.
제1항에 있어서,
상기 도관은 가요성을 갖는, 건식 스프링클러.
제1항에 있어서,
상기 도관 내에 배치되어 상기 언바이어스형 타이의 길이 대부분에 걸쳐 상기 언바이어스형 타이를 둘러싸고 있는 외피 부재를 추가로 포함하는, 건식 스프링클러.
건식 스프링클러로서,
유체 공급부에 커플링되도록 구성되어 있는 가요성 도관으로서, 유체 입구인 제1 단부 및 유체 출구인 제2 단부를 갖는, 상기 가요성 도관;
상기 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 상기 밸브는 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐르는 것을 방지하는 폐쇄 위치로 가압되는 밀봉 부재를 가지며, 상기 밀봉 부재가 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐르는 개방 위치로 이동할 수 있는, 상기 밸브;
상기 도관의 상기 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하도록 구성되어 있는 열 반응 요소를 갖는, 상기 화재 스프링클러 헤드;
상기 가요성 도관 내에 배치된 언바이어스형 타이로서, 상기 언바이어스형 타이는 상기 언바이어스형 타이가 상기 화재 스프링클러 헤드를 향하여 바이어스되지 않는 상태로 상기 가요성 도관 내에 제공되고, 상기 언바이어스형 타이는 제1 부분 및 제2 부분을 가지며, 상기 언바이어스형 타이의 상기 제1 부분이 상기 밀봉 부재에 작동가능하게 커플링되어서 상기 언바이어스형 타이가 결합될 때 상기 밀봉 부재를 상기 개방 위치로 가압하게 되는, 상기 언바이어스형 타이;
상기 언바이어스형 타이의 상기 제2 부분에 연결된 결합 작용부로서, 상기 결합 작용부는 상기 열 반응 요소에 작동가능하게 커플링되어서, 상기 열 반응 요소가 상승된 온도 상태에 반응할 때, 상기 결합 작용부가 트리거되어 상기 언바이어스형 타이에 장력을 가하며 이에 의하여 상기 타이가 상기 밀봉 부재를 상기 개방 위치로 이동하도록 만드는, 상기 결합 작용부를 포함하는, 건식 스프링클러.
제13항에 있어서,
상기 가요성 도관은 파형관, 호스, 편조 튜브(braided tube) 중 어느 하나를 포함하는, 건식 스프링클러.
제13항에 있어서,
상기 가요성 도관은 구부릴 때 구부러진 형상을 유지하는, 건식 스프링클러.
제13항에 있어서,
상기 언바이어스형 타이는 코드, 로프, 끈, 루프, 체인, 체인형 부재, 케이블, 리본, 튜브, 와이어, 모노필라멘트 라인, 및 다중 필라멘트 라인 중 어떤 것을 포함하는 건식 스프링클러.
제12항에 있어서,
상기 외피 부재는 상기 가요성 도관의 단면 치수의 절반보다 작은 단면 치수를 갖는, 건식 스프링클러.
제12항에 있어서,
상기 외피 부재는 상기 도관 내의 중심에 배치되는, 건식 스프링클러.
화재 시에 유체 공급부로부터 유체를 방출하도록 건식 스프링클러를 트리거하는 방법으로서,
상기 건식 스프링클러는, (i) 상기 유체 공급부에 커플링되는 도관, (ii) 상기 도관의 제1 단부에 근접하여 배치된 밸브로서, 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐르는 것을 방지하기 위한 폐쇄 상태로 가압되는, 밸브, (iii) 상기 도관의 제2 단부에 근접하여 배치된 화재 스프링클러 헤드로서, 상승된 온도 상태에 반응하는 열 반응 요소를 포함하는, 상기 화재 스프링클러 헤드, 및 (ⅳ) 언텐션형 타이(nontensioned tie)로서, 상기 언텐션형 타이와의 결합이 상기 밸브를 개방하도록 상기 밸브에 작동가능하게 커플링되는, 상기 언텐션형 타이를 포함하고,
상기 방법은 상승된 온도 상태에 대한 상기 열 반응 요소의 반응시 상기 타이를 결합하는 단계, 및 적어도 상기 밸브가 개방되어 상기 유체 공급부로부터 유체가 상기 도관을 통해 흐를 때까지 상기 타이에 장력을 가하는 단계를 포함하는, 트리거 방법.
제19항에 있어서,
상기 언텐션형 타이는 도관 내에 배치되며 슬랙을 구비하고, 상기 타이를 결합하는 단계는 상기 언텐션형 타이에서 상기 슬랙을 제거하는 단계를 포함하는 트리거 방법.