KR20210095407A

KR20210095407A - 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러

Info

Publication number: KR20210095407A
Application number: KR1020200009241A
Authority: KR
Inventors: 강지훈; 김성주; 정선규; 이준
Original assignee: 주식회사 티니코; 주식회사 파라텍
Priority date: 2020-01-23
Filing date: 2020-01-23
Publication date: 2021-08-02
Also published as: KR102425544B1

Abstract

본 발명은 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러에 관한 것으로, 내부로 소화수가 유입되는 스프링클러 몸체와, 상기 스프링클러 몸체가 관통되어 결합되는 스프링클러 프레임이 구비되는 본체부와, 상기 소화수의 분출을 구속하거나 상기 소화수를 분출시키는 분출부와, 화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 상기 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 작동부를 포함하되, 상기 작동부는, 열을 흡수하여 본래의 형상으로 복원되는 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터에 결합되어 상기 작동부가 탈락되도록 유도하는 사이드 바를 포함함으로써, 스프링클러의 구성이 간소화되고 화재의 발생에 즉각적으로 반응하여 조속하게 화재를 진압할 수 있다.

Description

탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러{SPRINKLER USING MEMORY ALLOY OF ELASTIC BODY TYPE}

본 발명은 형상기억합금으로 형성된 탄성 액추에이터를 구비함으로써, 스프링클러 구성을 간소화하여 용이하게 스프링클러가 작동될 수 있는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러에 관한 것이다.

잘 알려진 바와 같이, 건축물에 구비되는 시설 중, 안전에 관한 시설물인 소화 시설은 화재가 발생될 경우 조속하게 화재를 진압하기 위한 필수적인 시설물이다. 이러한 소화 시설로는 소화전, 소화기 등이 건축물 내에 구비될 수 있지만, 가장 일반적이고 효과적인 시설물은 소화수를 방출시켜 화재를 진압하는 스프링클러가 있다.

스프링클러는 건물의 천장에 구비되어, 상측에서 소화수가 공급되는 수로가 연결되며, 하측으로는 소화수를 분출시킬 수 있는 구성이 형성되어 있다. 이러한 스프링클러로는 대표적으로 플러시 타입의 스프링클러, 프레임 타입의 스프링클러 등이 있다.

상술된 스프링클러는 화재가 발생될 경우, 열감지체 등에 열이 감지되어 내부로 전달되어, 퓨즈메탈 등이 용융되어 디플렉터가 분출구를 개방시키거나, 유리벌브 내에 구비된 액체가 팽창하여 유리벌브를 파괴하면서 분출구를 개방시킴으로써, 화재를 진압할 수 있다.

하지만, 이러한 스프링클러는, 열감지체, 퓨즈메탈, 유리벌브 등의 복잡한 구성이 구비되어야 하고, 열감지체로부터 감지된 열이 퓨즈메탈이나 유리벌브 등에 전달되어야 하므로, 열이 전달되는 시간에 따라 분출구를 통해 소화수가 즉각적으로 분출되기 어려운 문제점이 있다.

1. 한국등록실용신안 제20-0403462-0000호(2005.12.05.등록) 2. 한국등록실용신안 제20-0408362-0000호(2006.02.02.등록)

본 발명은 화재 발생 시 스프링클러가 빠른 시간에 작동될 수 있도록, 탄성체 타입의 형상기억합금을 소재로 탄성 액추에이터를 형성시켜, 화재가 발생되는 고온에서 탄성 액추에이터가 수축되어 작동부의 이탈을 유도하여 스프링클러를 작동시킬 수 있는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 히트컬렉터, 퓨즈메탈 등의 다양한 구성의 기능을 탄성 액추에이터가 수행함으로써, 스프링클러의 구조를 간소화할 수 있는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 제공하고자 한다.

본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 내부로 소화수가 유입되는 스프링클러 몸체와, 상기 스프링클러 몸체가 관통되어 결합되는 스프링클러 프레임이 구비되는 본체부와, 상기 소화수의 분출을 구속하거나 상기 소화수를 분출시키는 분출부와, 화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 상기 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 작동부를 포함하되, 상기 작동부는, 열을 흡수하여 본래의 형상으로 복원되는 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터에 결합되어 상기 작동부가 탈락되도록 유도하는 사이드 바를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 본체부는, 내부가 중공되어 상단부에 상기 소화수가 유입되는 유입구가 구비되고, 하단부에 상기 소화수가 분출되는 분출구가 구비되며, 측면에 돌출되어 형성되는 결합플랜지가 구비되는 상기 스프링클러 몸체와, 상단부가 상기 결합플랜지에 결합되며, 측면에 적어도 하나의 지그홀이 형성되고, 하단부에 걸림턱이 형성되며, 하단부의 내측에 고정홈이 형성되는 상기 스프링클러 프레임을 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 분출부는, 상기 분출구를 차폐시키거나 개방시켜 상기 소화수의 분출을 조절하는 디플렉터와, 상기 디플렉터에 안착되어 결합되며, 캡 형상으로 형성되어 상기 분출구를 차폐시키는 밸브캡과, 상기 디플렉터와 결합되며, 상기 디플렉터가 하강하는 경우, 상기 걸림턱에 걸리도록 걸림플랜지가 형성되어 상기 디플렉터의 이탈을 방지하는 디플렉터 링과, 일단부가 상기 밸브캡의 내측에 결합되고 타단부가 상기 작동부에 결합되어 상기 소화수의 분출이 구속되도록 지지하는 임프레스 스크류를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제 3 항에 있어서, 상기 디플렉터는, 상기 디플렉터 링에 결합되도록 바닥면의 외주면을 따라 배치되는 복수 개의 지지핀을 구비하고, 상기 지지핀의 사이에 상방으로 돌출되게 형성되어 상기 소화수가 방사 방향으로 분출되도록 형성된 복수 개의 분출핀을 구비하며, 상기 밸브캡은, 상부면에 결합되어 상기 분출구의 차폐가 유지되도록 형성되는 스프링클러 시트를 구비하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 작동부는, 내부가 중공되며 상기 디플렉터의 하부에 위치하여 상기 디플렉터를 지지하는 작동몸체와, 상기 작동몸체에 고정되며, 화재가 발생되는 경우 변형되어, 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터의 타측에 결합되고, 상기 탄성 액추에이터의 변형에 따라 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 사이드 바와, 상기 작동몸체의 하부에 결합되어 상기 작동부를 보호하는 가드커버를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 탄성 액추에이터는, 스프링 형상으로 형성되어, 상기 작동부가 하방으로 탈락되도록 유도하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부로 소화수가 유입되는 스프링클러 몸체와, 상기 스프링클러 몸체가 관통되어 결합되는 스프링클러 프레임이 구비되는 본체부와, 상기 소화수의 분출을 구속하거나 상기 소화수를 분출시키는 분출부와, 화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 상기 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 작동부를 포함하되, 상기 작동부는, 열을 흡수하여 본래의 형상으로 복원되는 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터에 링크 결합되어 상기 작동부가 탈락되도록 유도하는 사이드 바를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 본체부는, 내부가 중공되어 상단부에 상기 소화수가 유입되는 유입구가 구비되고, 하단부에 상기 소화수가 분출되는 분출구가 구비되며, 측면에 돌출되어 형성되는 결합플랜지가 구비되는 상기 스프링클러 몸체와, 상단부가 상기 결합플랜지에 결합되며, 측면에 적어도 하나의 지그홀이 형성되고, 하단부에 걸림턱이 형성되며, 하단부의 내측에 고정홈이 형성되는 상기 스프링클러 프레임을 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 분출부는, 상기 분출구를 차폐시키거나 개방시켜 상기 소화수의 분출을 조절하는 디플렉터와, 상기 디플렉터의 안착되어 결합되며, 캡 형상으로 형성되어 상기 분출구를 차폐시키는 밸브캡과, 상기 디플렉터와 결합되며, 상기 디플렉터가 하강하는 경우, 상기 걸림턱에 걸리도록 걸림플랜지가 형성되어 상기 디플렉터의 이탈을 방지하는 디플렉터 링과, 일단부가 상기 밸브캡의 내측에 결합되고 타단부가 상기 작동부에 결합되어 상기 소화수의 분출이 구속되도록 지지하는 임프레스 스크류를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 디플렉터는, 상기 디플렉터 링에 결합되도록 바닥면의 외주면을 따라 배치되는 복수 개의 지지핀을 구비하고, 상기 지지핀의 사이에 상방으로 돌출되게 형성되어 상기 소화수가 방사 방향으로 분출되도록 형성된 복수 개의 분출핀을 구비하며, 상기 밸브캡은, 상부면에 결합되어 상기 분출구의 차폐가 유지되도록 형성되는 스프링클러 시트를 구비하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 작동부는, 내부가 중공되며 상기 디플렉터의 하부에 위치하여 상기 디플렉터를 지지하는 작동몸체와, 일측이 상기 작동몸체에 결합되며, 화재가 발생되는 경우 변형되어, 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터의 변형에 따라 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 사이드 바와, 양단부가 상기 탄성 액추에이터 및 사이드 바에 각각 결합되어, 상기 탄성 액추에이터와 상기 사이드 바를 링크 결합시키는 링크브라켓과, 상기 작동몸체의 하부에 결합되어 상기 작동부를 보호하는 가드커버를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 탄성 액추에이터는, 스프링 형상으로 형성되며, 상기 작동부가 하방으로 탈락되도록 유도하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러가 제공될 수 있다.

본 발명에서는, 탄성체 타입의 형상기억합금을 소재로 탄성 액추에이터가 구비됨으로써, 고온의 열을 탄성 액추에이터가 흡수하여 수축 변형함으로써, 작동부를 이탈시켜 스프링클러를 조속한 시간에 작동시킬 수 있다.

또한, 본 발명에서는, 탄성 액추에이터 자체가 열을 흡수하여 수축 변형될 수 있어, 기존의 복수 개의 히트컬렉터, 퓨즈메탈 등의 구성들이 생략될 수 있으므로, 스프링클러의 구조를 간소화시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시하는 도면이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시하는 도면이다.
도 7a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 7b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이다.
도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.
도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.

본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시한 도면이고, 도 3a 내지 도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이고, 도 4a 내지 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.

또한, 본 발명의 일 실시예에서, 내측 방향 등은 스프링클러의 중심에 위치되는 임프레스 스크류(124)를 향하는 방향을 의미하고, 외측 방향 등은 스프링클러 프레임(112)을 향하는 방향을 의미할 수 있다.

도 1 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러는 본체부(110), 분출부(120), 작동부(130) 등을 포함할 수 있다.

본체부(110)는 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 본체로, 스프링클러 몸체(111), 스프링클러 프레임(112) 등을 포함할 수 있다.

스프링클러 몸체(111)는 본체부(110)의 본체로서, 내부로 소화수가 유입되는 것으로, 소화수가 분출될 때까지 스프링클러 몸체(111)의 중공된 내부에 수용될 수 있다.

스프링클러 몸체(111)는 소화수의 수압을 견딜 수 있도록 실린더 형상으로 형성될 수 있고, 상부의 측면에는 벽체 등과 결합되거나 소화수가 이동되는 수로(도면 미도시) 등과 결합될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.

또한, 상단부에는 소화수가 유입되는 유입구(111a)가 구비되고, 하단부에는 소화수가 분출되는 분출구(111b)가 구비될 수 있다.

스프링클러 몸체(111)의 측면의 외주면을 따라 돌출되어 형성되는 결합플랜지(111c)가 형성될 수 있다. 결합플랜지(111c)의 단부는 하방으로 절곡되어 형성되고, 단부의 내측은 나사산이 형성되어, 스프링클러 프레임(112)의 상단부가 결합될 수 있으며, 결합플랜지(111c)의 단부의 외측은 파지하기 용이하도록 다각형의 형태 등으로 형성될 수 있다.

스프링클러 프레임(112)은 스프링클러 몸체(111)가 관통되어 결합되는 것으로, 분출부(120), 작동부(130) 등을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

스프링클러 프레임(112)의 상단부의 측면에 나사산이 형성되어 결합플랜지(111c)와 결합될 수 있고, 스프링클러 프레임(112)은 내부가 중공된 실린더 형상으로 형성되어, 스프링클러 몸체(111)의 하부가 관통될 수 있다.

또한, 스프링클러 프레임(112)의 하단부 내측에는 걸림턱(112a)이 형성되어, 디플렉터(121)가 하방으로 탈락될 경우, 디플렉터 링(123)의 걸림플랜지(123a)가 걸림턱(112a)에 걸림으로써, 디플렉터 링(123)에 결합된 디플렉터(121)가 스프링클러 프레임(112)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

지그홀(112b)은 스프링클러 프레임(112)의 측면에 적어도 하나로 형성되는 것으로, 작동부(130)를 스프링클러 프레임(112)에 결합시키는 경우, 스프링클러 프레임(112)의 내측에 위치하는 디플렉터(121)에 움직임이 발생하여 작동부(130)와 스프링클러 프레임(112)의 결합력이 감소될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 외부의 지그(도면 미도시)가 지그홀(112b)을 통해 스프링클러 프레임(112)의 내측으로 삽입되어 디플렉터(121)를 고정시킴으로써, 디플렉터(121)에 움직임이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

고정홈(112c)은 스프링클러 프레임(112)의 내측 말단부에 형성되는 것으로, 사이드 바(133)의 고정부(133a)가 삽입되어 고정될 수 있다.

여기에서, 고정홈(112c)은 고정부(133a)에 형상적으로 대응되도록 형성되며, 고정부(133a)의 하단부는 삽입된 사이드 바(133)가 지지될 수 있도록 돌출된 단턱이 형성될 수 있다. 이에 따라, 평상 시(즉, 스프링클러의 비작동 시), 외부 충격 등에 의해 사이드 바(133)에 진동이 발생되더라도, 사이드 바(133)가 고정홈(112c)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

분출부(120)는 소화수의 분출을 구속하거나 소화수를 분출시키는 역할을 수행하는 것으로, 디플렉터(121), 밸브캡(122), 디플렉터 링(123), 임프레스 스크류(124) 등을 포함할 수 있다.

디플렉터(121)는 분출구(111b)를 차폐시키거나 개방시켜 소화수의 분출을 조절하는 것으로, 바닥면은 링 형상으로 형성될 수 있고, 중앙부에 밸브캡(122)이 안착되어 결합될 수 있다.

또한, 디플렉터(121)가 디플렉터 링(123)에 결합되도록, 상방으로 연장된 복수 개의 지지핀(121a)이 디플렉터(121)의 바닥면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치될 수 있다. 지지핀(121a)의 상단부는 디플렉터 링(123)의 걸림플랜지(123a)에 결합될 수 있고, 복수 개로 형성됨으로써, 디플렉터(121)와 디플렉터 링(123)의 결합이 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 일정 간격으로 배치된 지지핀(121a)의 사이에 상방으로 돌출되어 형성된 복수 개의 분출핀(121b)이 소정 간격으로 위치됨으로써, 소화수가 방사상으로 분출될 수 있다.

상술하면, 화재가 발생하여 스프링클러가 작동되는 경우, 분출되는 소화수의 방향이나 분출량이 일정하지 않을 경우, 발생된 화재가 조속히 진압되기 어렵다.

하지만, 디플렉터(121) 바닥면의 외주면을 따라 소정 간격으로 복수의 분출핀(121b)이 형성될 경우, 복수의 분출핀(121b) 사이로 소화수가 분리되어 분출됨으로써, 방사 방향으로 소화수가 분출될 수 있고, 분출핀(121b) 간의 간격이 일정함에 따라 분출되는 소화수의 양도 일정하게 조절될 수 있다.

한편, 디플렉터(121)는 작동부(130)가 스프링클러 프레임(112)에 지지됨에 따라, 스프링클러 몸체(111) 내부로 유입되는 소화수의 수압에 대해 저항함으로써, 소화수가 외부로 유출되거나 분출되는 것을 방지할 수 있다.

밸브캡(122)은 디플렉터(121)의 중앙부에 안착되어 결합되는 것으로, 캡 형상으로 형성되어 분출구(111b)를 차폐시키는 역할을 수행한다.

밸브캡(122) 중앙부의 돌출된 부분의 내측은 오목한 형태로 형성되고 나사산이 구비되어 있어, 임프레스 스크류(124)가 삽입될 수 있다.

또한, 상부면에 실리콘 등의 소재로 형성된 스프링클러 시트(122a)가 구비될 수 있어, 분출구의 차폐를 지지함으로써, 수밀 상태를 유지 시킬 수 있다.

디플렉터 링(123)은 디플렉터(121)의 지지핀(121a)과 결합되며, 걸림플랜지(123a)가 형성되어 있어, 디플렉터(121)의 이탈을 방지할 수 있다.

상술하면, 화재가 발생하여 작동부(130)가 분리됨에 따라, 디플렉터(121)가 하강하면서 이탈되어 분리될 경우, 소화수는 방사형을 분출되지 못하고 주로 하방으로 분출될 수 있다.

반면에, 걸림플랜지(123a)가 구비되어, 디플렉터(121)가 하강될 경우, 걸림플랜지(123a)가 걸림턱(112a)에 걸려 안착됨으로써, 디플렉터(121)의 이탈이 방지될 수 있으므로, 소화수는 안정적으로 방사 방향으로 분출될 수 있다.

임프레스 스크류(124)는 일단부가 밸브캡(122)의 내측에 결합되고 타단부가 작동부(130)의 작동몸체(131)에 결합되는 것으로, 분출부(120)와 작동부(130)의 결합은 지지할 수 있다.

임프레스 스크류(124)의 상부 측면에 나사산이 형성되어, 밸브캡(122)의 내측에 형성된 나사산에 고정되어 결합될 수 있고, 하부 측면은 작동몸체(131)의 중앙부에 끼움방식으로 결합되어, 작동부(130)가 이탈되는 경우, 작동부(130)는 임프레스 스크류(124)에서 분리될 수 있다.

또한, 임프레스 스크류(124)의 하단면의 중심부에는, 임프레스 스크류(124)가 밸브캡(122)과 용이하게 나사 결합 등이 가능하도록 렌치 등이 삽입될 수 있는 홈(도면부호 생략)이 형성될 수 있다.

작동부(130)는 화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 것으로, 작동몸체(131), 탄성 액추에이터(132), 사이드 바(133), 가드커버(134) 등을 포함할 수 있다.

작동몸체(131)는 내부가 중공되며 디플렉터(121)의 하부에 위치하는 것으로, 디플렉터(121)를 지지하는 등의 역할을 수행한다.

작동몸체(131)의 상부는 원형 플레이트 형상 등으로 형성될 수 있고, 하부 중앙부는 하방으로 돌출되어 형성되며, 돌출된 하부 중앙부의 외측면에 결합로드(131a)가 형성되어 탄성 액추에이터(132)가 결합될 수 있다.

여기에서, 결합로드(131a)는 작동몸체(131)의 돌출된 하부 중앙부를 중심으로 일측 및 타측에 구비되어, 복수의 탄성 액추에이터(132)가 결합되어 지지될 수 있다.

또한, 상부 중앙부는 임프레스 스크류(124)가 끼움 방식 등으로 결합될 수 있도록 홈(도면부호 생략)이 형성될 수 있으며, 홈의 중심부는 렌치 등이 삽입 가능하도록, 임프레스 스크류(124)의 하단면에 형성된 홈과 형상적 및 위치적으로 대응되도록 홀(도면부호 생략)이 형성될 수 있다.

화재가 발생되어 스프링클러가 작동될 경우, 작동몸체(131)는 하방으로 낙하하여 스프링클러 프레임(112)을 통과되고 걸림플랜지(123a)가 걸림턱(112a)에 걸림으로 안착될 수 있도록, 작동몸체(131)의 직경은 스프링클러 프레임(112)의 최소 내경(즉, 걸림턱(112a) 간의 최대 거리)보다 작게 형성될 수 있다.

한편, 작동몸체(131)의 외측부의 하부에는 홈 형태로 이동가이드(131b)가 형성되어, 탄성 액추에이터(132)가 수축 변형되는 경우, 이동가이드(131b)를 따라 사이드 바(133)가 스프링클러의 내측 방향으로 이동될 수 있다.

탄성 액추에이터(132)가 수축 변형되는 방향과 사이드 바(133)가 내측으로 이동되는 방향이 일치되지 않을 경우, 복수의 사이드 바(133)가 고정홈(112c)로부터 일시에 이탈되지 않을 수 있어, 이로 인해, 화재 시 스프링클러가 즉각적으로 작동되지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 작동몸체(131)의 하부에 이동가이드(131b)가 형성되고, 이동가이드(131b) 상에 탄성 액추에이터(132)가 결합된 사이드 바(133)를 구비시킴으로써, 복수의 사이드 바(133)가 이동가이드(131b)를 따라 스프링클러의 내측으로 이동될 수 있어, 탄성 액추에이터(132)가 수축 변형되는 방향과 사이드 바(133)가 내측으로 이동되는 방향이 일치될 수 있다.

또한, 작동몸체(131)의 측면에 열포집구(131c)가 형성되어 외부의 열이 작동몸체(131) 내부로 유입될 수 있다.

여기에서, 가드커버(134)의 열포집홀(134c)을 통해 외부의 열이 유입될 수 있으며, 효율적인 열 유입을 위해 작동몸체(131)의 측면에도 열포집구(131c)가 형성될 수 있다.

탄성 액추에이터(132)는 작동몸체(131)에 결합되며 화재가 발생되는 경우 변형되어, 작동부(130)의 탈락을 유도한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(132)는 TiNi 등으로 형성된 형상기억합금을 소재로 하여 형성될 수 있다. 형상기억합금은 고온에서 기억시킨 형상이 기억되고 있어, 저온에서 변형이 가해지더라도 형상이 기억된 고온에 도달되는 경우, 본래의 형상으로 복귀될 수 있는 소재이다.

여기에서, 탄성 액추에이터(132)를 고온에서 수축된 형상으로 기억시켜 형성시킨 후, 저온(또는 상온)에서 신장시키는 변형을 가하여 작동몸체(131)에 구비될 수 있다.

이에 따라, 화재가 발생되어 탄성 액추에이터(132)가 열을 흡수하여 형상이 기억된 온도에 도달될 경우, 초기의 기억된 형상으로 수축 변형될 수 있다. 탄성 액추에이터(132)가 수축 변형됨에 따라, 탄성 액추에이터(132)에 결합된 사이드 바(133)가 고정홈(112c)로부터 이탈되어, 작동몸체(131)를 지지하는 힘이 제거되어 작동몸체(131)는 하방으로 탈락될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성 액추에이터(132)는 형상기억합금으로 형성된 스프링의 형상으로 구비될 수 있다. 여기에서, 스프링으로 형성된 탄성 액추에이터(132)가 고온에서 길이가 수축된 스프링의 형상으로 기억되고, 신장된 스프링의 형태로 변형되어 작동몸체(131)에 결합될 수 있다.

탄성 액추에이터(132)가 스프링의 형태로 형성됨에 따라, 작동몸체(131)에 결합되기 위해 신장 변형되더라도, 스프링 타입의 탄성 액추에이터(132)의 전체 외경은 미세하게 변화될 수 있지만, 권취되는 횟수는 유지되며, 스프링의 특성 상 자체적으로 수축되거나 이완될 수 있으므로, 탄성 액추에이터(132)를 용이하게 작동몸체(131)에 결합시킬 수 있다.

사이드 바(133)는 탄성 액추에이터(132)의 타측에 결합되어, 탄성 액추에이터(132)의 변형에 의해 작동부(130)의 탈락을 유도하는 것으로, 작동몸체(131)에 형성된 고정홈(112c)에 삽입되어 고정될 수 있다.

사이드 바(133)의 타측은 고정홈(112c)에 삽입되어 안정적으로 고정될 수 있도록 형상이 형성될 수 있다.

즉, 사이드 바(133) 말단부는 고정홈(112c)과 형상적으로 대응되게 단차가 형성되도록 고정부(133a)가 구비되어, 단차가 형성된 고정부(133a)는 고정홈(112c)에 삽입될 수 있고, 고정부(133a)는 그 외주면의 둘레가 길게 형성될수록 고정홈(112c)에 삽입되는 부분도 커지므로, 고정부(133a)의 면(즉, 사이드 바(133)의 외주면)은 안정적인 고정을 위해 일정 크기로 형성될 수 있다.

한편, 탄성 액추에이터(132)의 일측은 사이드 바(133)에 결합되는데, 탄성 액추에이터(132)가 결합된 사이드 바(133)가 작동몸체(131)의 하부에 안정적으로 구비되기 위해, 사이드 바의 내측이 함입된 형태로 형성되어 합입된 내부로 탄성 액추에이터(132)가 결합될 수 있다.

또한, 사이드 바(133)는 복수 개로 형성되어 고정홈(112c)에 안정적으로 고정될 수 있는데, 사이드 바(133)가 두 개로 형성되는 경우, 어느 하나의 사이드 바(133)는 다른 하나의 사이드 바(133)와 위치적으로 대칭되도록 형성됨으로써, 사이드 바(133)와 고정홈(112c)의 고정이 균형있게 지지될 수 있다.

한편, 사이드 바(133)의 하단부에 걸림구(133b)가 형성되어 가드커버(134)의 걸림부(134a)가 걸림으로 결합될 수 있다.

걸림구(133b)에 대한 설명은 가드커버(134)의 걸림부(134a)에 대한 설명에서 상세하게 설명하도록 한다.

가드커버(134)는 작동몸체(131)의 하단부에 결합되어 작동부(130)를 보호하는 역할을 수행하는 것으로, 커버스프링(134a), 걸림부(134b), 열포집홀(134c) 등이 구비될 수 있다.

여기에서 가드커버(134)는 작동부(130)를 효과적으로 보호하기 위해, 작동부(130)의 하부 전체가 커버되도록, 스프링클러 프레임(112)의 외주면의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.

커버스프링(134a)은 하단부는 가드커버(134)에 결합되고 상단부는 작동몸체(131)에 결합되어, 가드커버(134)와 작동몸체(131)를 연결시키는 역할을 수행하는 것으로, 사이드 바(133)가 수축함으로써 사이드 바(133)의 고정부(133a)가 고정홈(112a)에서 이탈되는 경우, 걸림부(134b)가 걸림구(133b)에서 분리되어 커버스프링(134a)의 탄성력에 의해 가드커버(134)가 하방으로 이동됨에 따라, 작동부(130)의 탈락이 원활하게 수행될 수 있다.

걸림부(134b)는 가드커버(134)의 상부면에 돌출되어 형성되는 것으로, 사이드 바(133)의 걸림구(133b)에 걸리도록 구비됨으로써, 가드커버(134)와 사이드 바(133)가 결합될 수 있다.

가드커버(134)는 커버스프링(134a)의 탄성력에 의해 스프링클러의 하방을 향하는 힘을 받으며, 사이드 바(133)는 탄성 액추에이터(132)에 의해 외측 방향의 힘을 작용받는다. 하지만, 가드커버(134)의 걸림부(134b)가 사이드 바(133)의 걸림구(133a)에 걸림에 의해 가드커버(134)가 사이드 바(133)에 결합(또는 고정)될 수 있어, 스프링클러가 작동되지 않는 평상 시에, 가드커버(134)가 커버스프링(134a)에 의해 스프링클러의 하방으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

예를 들면, 걸림구(133b)가 홈(도시 생략)의 형상으로 형성되는 경우, 걸림부(134b)가 돌기의 형상으로 형성되어 걸림구(133b)에 삽입되어, 걸림부(134b)와 걸림구(133a)의 마찰력에 의해 가드커버(134)가 고정될 수 있다.

또한, 사이드 바(133)가 대칭되어 두 개로 형성되는 경우(우측 사이드 바(133)를 기준으로 할 경우), 걸림구(133b)가 역'ㄴ'자로 형성되고, 걸림부(134b)가 'ㄱ '자로 형성됨에 따라, 걸림부(134b)가 걸림구(133b)에 걸릴 수 있다.

한편, 가드커버(134)의 하단부에 복수의 열포집홀(134c)이 형성되어, 화재 발생 시, 열이 효율적으로 탄성 액추에이터(132)에 전달될 수 있다.

중심홀(134d)은 디플렉터(121)에 있는 임프레스 스크류(124)를 끌어 올려 고정시키기 위한 것으로, 임프레스 스크류(124)가 진입되는 방향에 대응되도록 가드커버(134)에 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(132)는 형상기억합금으로 형성될 경우, 종래의 플러시 타입 스프링컬러의 복수의 구성이 생략될 수 있어, 스프링클러의 구조가 간소화되는 효과가 있다.

또한, 종래에는 히트 컬렉터 구성이 열을 흡수하고 흡수된 열에 의해 퓨즈 메탈 구성이 용융되어 퓨즈 메탈 구성이 차지하였던 공간으로 이너로딩 플레이트 구성이 이동함에 따라 작동부 구성의 이탈이 유도되어 스프링클러가 작동되었지만, 본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(132)는 직접 열을 흡수하여 수축 변형됨에 따라 작동부(130)가 탈락되어 스프링클러가 작동될 수 있는바, 화재 시 열에 민감하게 반응할 수 있어, 스프링클러가 즉각적으로 작동될 수 있는 효과가 있다.

다음으로, 본 발명인 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 다른 실시예에 대해 설명한다.

도 5a 내지 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러를 예시하는 도면이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 예시하는 도면이고, 도 8a 내지 도 8b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 작동부를 설명하는 도면이다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서, 내측 방향 등은 스프링클러의 중심에 위치되는 임프레스 스크류(224)를 향하는 방향을 의미하고, 외측 방향 등은 스프링클러 프레임(212)을 향하는 방향을 의미할 수 있다.

도 5a 내지 도 8b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러는 본체부(210), 분출부(220), 작동부(230) 등을 포함할 수 있다.

본체부(210)는 형상기억합금을 이용한 스프링클러의 본체로, 스프링클러 몸체(211), 스프링클러 프레임(212) 등을 포함할 수 있다.

스프링클러 몸체(211)는 본체부(210)의 본체로서, 내부로 소화수가 유입되는 것으로, 소화수가 분출될 때까지 스프링클러 몸체(211)의 중공된 내부에 저장될 수 있다.

스프링클러 몸체(211)는 소화수의 수압을 견딜 수 있도록 실린더 형상으로 형성될 수 있고, 상부의 측면에는 벽체 등과 결합되거나 소화수가 이동되는 수로(도면 미도시) 등과 결합될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다.

또한, 상단부에는 소화수가 유입되는 유입구(211a)가 구비되고, 하단부에는 소화수가 분출되는 분출구(211b)가 구비될 수 있다.

스프링클러 몸체(211)의 측면의 외주면을 따라 돌출되어 형성되는 결합플랜지(211c)가 형성될 수 있다. 결합플랜지(211c)의 단부는 하방으로 절곡되어 형성되고, 단부의 내측은 나사산이 형성되어, 스프링클러 프레임(212)의 상단부가 결합될 수 있으며, 결합플랜지(211c)의 단부의 외측은 파지하기 용이하도록 다각형의 형태 등으로 형성될 수 있다.

스프링클러 프레임(212)은 스프링클러 몸체(211)가 관통되어 결합되는 것으로, 분출부(220), 작동부(230) 등을 지지하는 역할을 수행할 수 있다.

스프링클러 프레임(212)의 상단부의 측면에 나사산이 형성되어 결합플랜지(211c)와 결합될 수 있고, 스프링클러 프레임(212)은 내부가 중공된 실린더 형상으로 형성되어, 스프링클러 몸체(211)의 하부가 관통될 수 있다.

또한, 스프링클러 프레임(212)의 하단부 내측에는 걸림턱(212a)이 형성되어, 디플렉터(221)가 하방으로 탈락될 경우, 디플렉터 링(223)의 걸림플랜지(223a)가 걸림턱(212a)에 걸림으로써, 디플렉터 링(223)에 결합된 디플렉터(221)가 스프링클러 프레임(212)으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

지그홀(212b)은 스프링클러 프레임(212)의 측면에 적어도 하나로 형성되는 것으로, 작동부(230)를 스프링클러 프레임(212)에 결합시키는 경우, 스프링클러 프레임(212)의 내측에 위치하는 디플렉터(221)에 움직임이 발생하여 작동부(230)와 스프링클러 프레임(212)의 결합력이 감소될 수 있는데, 이를 방지하기 위해 외부의 지그(도면 미도시)가 지그홀(212b)을 통해 스프링클러 프레임(112)의 내측으로 삽입되어 디플렉터(221)를 고정시킴으로써, 디플렉터(221)에 움직임이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

고정홈(212c)은 스프링클러 프레임(212)의 내측 말단부에 형성되는 것으로, 사이드 바(234)의 고정부(234a)가 삽입되어 고정될 수 있다.

여기에서, 고정홈(212c)은 고정부(234a)에 형상적으로 대응되도록 형성되며, 고정부(234a)의 하단부는 삽입된 사이드 바(234)가 지지될 수 있도록 돌출된 단턱이 형성될 수 있다. 이에 따라, 평상 시(즉, 스프링클러의 비작동 시), 외부 충격 등에 의해 사이드 바(234)에 진동이 발생되더라도, 사이드 바(234)가 고정홈(212c)에서 이탈되는 것이 방지될 수 있다.

분출부(220)는 소화수의 분출을 구속하거나 소화수를 분출시키는 역할을 수행하는 것으로, 디플렉터(221), 밸브캡(222), 디플렉터 링(223), 임프레스 스크류(224) 등을 포함할 수 있다.

디플렉터(221)는 분출구(211b)를 차폐시키거나 개방시켜 소화수의 분출을 조절하는 것으로, 바닥면은 링 형상으로 형성될 수 있고, 중앙부에 밸브캡(222)이 안착되어 결합될 수 있다.

또한, 디플렉터(221)가 디플렉터 링(223)에 결합되도록, 상방으로 연장된 복수 개의 지지핀(221a)이 디플렉터(221)의 바닥면의 외주면을 따라 일정 간격으로 배치될 수 있다. 지지핀(221a)의 상단부는 디플렉터 링(223)의 걸림플랜지(223a)에 결합될 수 있고, 복수 개로 형성됨으로써, 디플렉터(221)와 디플렉터 링(223)의 결합이 안정적으로 지지될 수 있다.

또한, 일정 간격으로 배치된 지지핀(221a)의 사이에 상방으로 돌출되어 형성된 복수 개의 분출핀(221b)이 소정 간격으로 위치됨으로써, 소화수가 방사상으로 분출될 수 있다.

하지만, 디플렉터(221) 바닥면의 외주면을 따라 소정 간격으로 복수의 분출핀(221b)이 형성될 경우, 복수의 분출핀(221b) 사이로 소화수가 분리되어 분출됨으로써, 방사 방향으로 소화수가 분출될 수 있고, 분출핀(221b) 간의 간격이 일정함에 따라 분출되는 소화수의 양도 일정하게 조절될 수 있다.

한편, 디플렉터(221)는 작동부(230)가 스프링클러 프레임(212)에 지지됨에 따라, 스프링클러 몸체(211) 내부로 유입되는 소화수의 수압에 대해 저항함으로써, 소화수가 외부로 유출되거나 분출되는 것을 방지할 수 있다.

밸브캡(222)은 디플렉터(221)의 중앙부에 안착되어 결합되는 것으로, 캡 형상으로 형성되어 분출구(211b)를 차폐시키는 역할을 수행한다.

밸브캡(222) 중앙부의 돌출된 부분의 내측은 오목한 형태로 형성되고 나사산이 구비되어 있어, 임프레스 스크류(224)가 삽입될 수 있다.

또한, 상부면에 실리콘 등의 소재로 형성된 스프링클러 시트(222a)가 구비될 수 있어, 분출구의 차폐를 지지함으로써, 수밀 상태를 유지 시킬 수 있다.

디플렉터 링(223)은 디플렉터(221)의 지지핀(121a)과 결합되며, 걸림플랜지(223a)가 형성되어 있어, 디플렉터(221)의 이탈을 방지할 수 있다.

상술하면, 화재가 발생하여 작동부(230)가 분리됨에 따라, 디플렉터(221)가 하강하면서 이탈되어 분리될 경우, 소화수는 방사형을 분출되지 못하고 주로 하방으로 분출될 수 있다.

반면에, 걸림플랜지(223a)가 구비되어, 디플렉터(221)가 하강될 경우, 걸림플랜지(223a)가 걸림턱(212a)에 걸려 안착됨으로써, 디플렉터(221)의 이탈이 방지될 수 있으므로, 소화수는 안정적으로 방사 방향으로 분출될 수 있다.

임프레스 스크류(224)는 일단부가 밸브캡(222)의 내측에 결합되고 타단부가 작동부(230)의 작동몸체(231)에 결합되는 것으로, 분출부(220)와 작동부(230)의 결합은 지지할 수 있다.

임프레스 스크류(224)의 상부 측면에 나사산이 형성되어, 밸브캡(222)의 내측에 형성된 나사산에 고정되어 결합될 수 있고, 하부 측면은 작동몸체(231)의 중앙부에 끼움방식으로 결합되어, 작동부(230)가 이탈되는 경우, 작동부(230)는 임프레스 스크류(224)에서 분리될 수 있다.

또한, 임프레스 스크류(224)의 하단면의 중심부에는, 임프레스 스크류(224)가 밸브캡(222)과 용이하게 나사 결합 등이 가능하도록 렌치 등이 삽입될 수 있는 홈(도면부호 생략)이 형성될 수 있다.

작동부(230)는 화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 것으로, 작동몸체(231), 탄성 액추에이터(232), 링크브라켓(233), 사이드 바(234), 가드커버(235) 등을 포함할 수 있다.

작동몸체(231)는 내부가 중공되며 디플렉터(221)의 하부에 위치하는 것으로, 디플렉터(221)를 지지하는 등의 역할을 수행한다.

작동몸체(231)의 상부 중앙부는 임프레스 스크류(224)가 끼움 방식 등으로 결합될 수 있도록 홈(도면부호 생략)이 형성될 수 있으며, 홈의 중심부는 렌치 등이 삽입 가능하도록, 임프레스 스크류(224)의 하단면에 형성된 홈과 형상적 및 위치적으로 대응되도록 홀(도면부호 생략)이 형성될 수 있다.

화재가 발생되어 스프링클러가 작동될 경우, 작동몸체(231)는 하방으로 낙하하여 스프링클러 프레임(212)을 통과되고 걸림플랜지(223a)가 걸림턱(212a)에 걸림으로 안착될 수 있도록, 작동몸체(231)의 직경은 스프링클러 프레임(212)의 최소 내경(즉, 걸림턱(212a) 간의 최대 거리)보다 작게 형성될 수 있다.

한편, 작동몸체(231)의 외측부의 하부에는 홈 형태로 이동가이드(231a)가 형성되어, 탄성 액추에이터(232)가 수축 변형되는 경우, 이동가이드(231a)를 따라 사이드 바(234)가 스프링클러의 내측 방향으로 이동될 수 있다.

복수의 사이드 바(234)가 스프링클러의 중심축을 향하여 이동되지 않을 경우, 복수의 사이드 바(234)가 고정홈(212c)로부터 일시에 이탈되지 않을 수 있어, 이로 인해, 화재 시 스프링클러가 즉각적으로 작동되지 않을 수 있다.

이를 방지하기 위해, 작동몸체(231)의 하부에 이동가이드(231a)가 형성되고, 이동가이드(231a) 상에 링크브라켓(233)에 의해 탄성 액추에이터(232)가 연결된 사이드 바(234)를 구비시킴으로써, 복수의 사이드 바(234)가 이동가이드(231a)를 따라 스프링클러 중심축을 향해 동시에 내측으로 이동될 수 있다.

또한, 작동몸체(231)의 측면에 열포집구(231b)가 형성되어 외부의 열이 작동몸체(231)의 내부로 유입될 수 있다.

여기에서, 열포집구(231b)는 탄성 액추에이터(232)가 구비된 측면에 형성됨으로써, 외부의 열이 작동몸체(231)의 내부로 유입되어 탄성 액추에이터(232)에 즉각적으로 전달될 수 있다.

탄성 액추에이터(232)는 일측이 작동몸체(231)에 결합되며 화재가 발생되는 경우 변형되어, 작동부(230)의 탈락을 유도한다.

본 발명의 다른 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(232)는 TiNi 등으로 형성된 형상기억합금을 소재로 하여 형성될 수 있다. 형상기억합금은 고온에서 기억시킨 형상이 기억되고 있어, 저온에서 변형이 가해지더라도 형상이 기억된 고온에 도달되는 경우, 본래의 형상으로 복귀될 수 있는 소재이다.

여기에서, 탄성 액추에이터(232)를 고온에서 수축된 형상으로 기억시켜 형성시킨 후, 저온(또는 상온)에서 신장시키는 변형을 가하여 작동몸체(231)에 구비될 수 있다.

이에 따라, 화재가 발생되어 탄성 액추에이터(232)가 열을 흡수하여 형상이 기억된 온도에 도달될 경우, 초기의 기억된 형상으로 수축 변형될 수 있다. 탄성 액추에이터(232)가 수축 변형됨에 따라, 링크브라켓(233)에 의해 탄성 액추에이터(232)와 연결된 사이드 바(234)가 고정홈(112c)로부터 이탈되어, 작동몸체(131)를 지지하는 힘이 제거되어 작동몸체(131)는 하방으로 탈락될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성 액추에이터(232)는 형상기억합금으로 형성된 스프링의 형상으로 구비될 수 있다. 여기에서, 스프링으로 형성된 탄성 액추에이터(232)가 고온에서 길이가 수축된 스프링의 형상으로 기억되고, 신장된 스프링의 형태로 변형되어 작동몸체(231)에 결합될 수 있다.

탄성 액추에이터(232)가 스프링의 형태로 형성됨에 따라, 작동몸체(231)에 결합을 위해 신장 변형되더라도, 스프링 타입의 탄성 액추에이터(232)의 굵기가 미세하게 변화될 수 있지만, 권취되는 횟수는 유지되며, 스프링의 성질 상 자체적으로 수축되거나 이완될 수 있으므로, 탄성 액추에이터(232)를 용이하게 작동몸체(231)에 결합시킬 수 있다.

또한, 사이드 바(234)가 이동되는 거리인 d는 탄성 액추에이터(232)가 특정 온도에서 수축 변형되는 변화량을 의미하고, 스프링클러 프레임(212)의 고정홈(212c)에 삽입되어 고정된 사이드 바(234)의 고정부(234a)가 탈락될 수 있는 탈락변위를 의미한다.

한편, 탄성 액추에이터(232)의 타측 말단부에 링크브라켓(233)이 결합될 수 있어, 탄성 액추에이터(232)의 변형에 따라 링크브라켓(233)에 결합된 사이드 바(234)도 이동될 수 있다.

복수 개의 사이드 바(234)에 탄성 액추에이터(232)가 각각 구비되 경우, 비록 탄성 액추에이터(232)가 동일한 조건으로 생성되어 스프링클러에 구비되더라도, 탄성 액추에이터(232)가 동시에 수축 변형되지 않음으로 인해 스프링클러가 화재에 대해 즉각적으로 작동되지 않을 수 있다. 왜냐하면, 동일한 조건 하에 생성된 형상기억합금이더라도 열흡수율, 변형율 등에 차이가 발생될 수 있어, 화재 시, 열을 흡수하여 동시에 수축 변형이 발생되지 않을 수 있기 때문이다.

상술한 바와 같은 문제점이 발생되는 것을 방지하기 위해, 한 개의 탄성 액추에이터(232)가 구비되고, 탄성 액추에이터(232)에 사이드 바(234)와 결합된 링크브라켓을 결합시켜 탄성 액추에이터(232)와 사이드 바(234)를 연결시킬 수 있다.

이러한 경우, 화재로 인해 발생된 열을 탄성 액추에이터(232)가 흡수하여 작동몸체(231)의 외측으로 수축 변형됨에 따라, 탄성 액추에이터(232)에 결합된 링크브라켓(233)도 외측으로 이동되면서 링크브라켓(233)에 연결된 사이드 바(234)도 스프링클러의 내측으로 이동되어, 작동부(230)의 탈락이 유도될 수 있다.

또한, 탄성 액추에이터(232)의 타측 말단부에 링크체(232a)가 형성되고, 링크체(232a)에 링크브라켓(233)이 결합됨으로써, 탄성 액추에이터(232)와 링크브라켓(233)이 연결될 수 있다.

링크브라켓(233)은 양단부가 탄성 액추에이터(232) 및 사이드 바(234)에 각각 결합되어, 탄성 액추에이터(232)와 사이드 바(234)를 링크 결합시키는 것이다.

링크브라켓(233)의 일단부는 탄성 액추에이터(232)의 타측 말단부에 결합되고, 타단부는 이동가이드(231a)를 따라 이동되는 사이드 바(234)에 결함됨에 따라, 탄성 액추에이터(232)가 작동몸체(231)의 외측 방향으로 수축 변형되는 경우, 링크브라켓(233)의 일단부는 작동몸체(231)의 외측 방향으로 이동되고, 링크브라켓(233)의 타단부는 이동가이드(231a)가 형성된 방향을 따라, 작동몸체(231)의 내측 방향으로 이동될 수 있다.

상술한 바와 같이 탄성 액추에이터(232)와 사이드 바(234)가 링크브라켓(233)에 의해 링크 결합됨에 따라, 화재가 발생되어 탄성 액추에이터(232)가 수축 변형되는 경우, 사이드 바(234)도 작동몸체(231)의 내측 방향으로 이동되어 사이드 바(234)의 고정부(234a)가 고정홈(212c)로부터 이탈되어 작동부(230)의 탈락이 유도될 수 있다.

사이드 바(234)는 탄성 액추에이터(232)의 타측에 결합되어, 탄성 액추에이터(232)의 변형에 의해 작동부(230)의 탈락을 유도하는 것으로, 작동몸체(231)에 형성된 고정홈(212c)에 삽입되어 고정될 수 있다.

사이드 바(234)의 타측은 고정홈(212c)에 삽입되어 안정적으로 고정될 수 있도록 형상이 형성될 수 있다.

즉, 사이드 바(234) 말단부는 고정홈(212c)과 형상적으로 대응되게 단차가 형성되도록 고정부(234a)가 구비되며, 단차가 형성된 고정부(234a)는 고정홈(212c)에 삽입될 수 있으며, 고정부(234a)는 그 외주면의 둘레가 길게 형성될수록 고정홈(212c)에 삽입되는 부분도 커지므로, 고정부(234a)의 면(즉, 사이드 바(234)의 외주면)은 안정적인 고정을 위해 일정 크기로 형성될 수 있다.

한편, 탄성 액추에이터(232)의 일측은 사이드 바(234)에 결합되는데, 탄성 액추에이터(232)가 결합된 사이드 바(234)가 작동몸체(231)의 하부에 안정적으로 구비되기 위해, 사이드 바(234)의 내측이 함입된 형태로 형성되어 합입된 내부로 탄성 액추에이터(232)가 결합될 수 있다.

또한, 사이드 바(234)는 복수 개로 형성되어 고정홈(212c)에 안정적으로 고정될 수 있는데, 사이드 바(234)가 두 개로 형성되는 경우, 어느 하나의 사이드 바(234)는 다른 하나의 사이드 바(234)와 위치적으로 대칭되도록 형성됨으로써, 사이드 바(234)와 고정홈(212c)의 고정이 균형있게 지지될 수 있다.

가드커버(235)는 작동몸체(231)의 하부에 결합되어 작동부(230)를 보호하는 것으로, 중심홀(235a), 결합홀(236a) 등이 구비될 수 있다.

여기에서 가드커버(235)는 작동부(230)를 효과적으로 보호하기 위해, 작동부(230)의 하부 전체가 커버되도록, 스프링클러 프레임(212)의 외주면의 형상에 대응되도록 형성될 수 있다.

결합홀(235a)은 가드커버(235)를 작동몸체(231)에 결합시키는 역할을 수행하는 것으로, 복수 개로 형성될 수 있다.

여기에서, 결합홀(235a)은 탄성 액추에이터(232), 링크브라켓(233) 등의 거동에 장애가 되지 않도록, 가드커버(235)에 형성될 수 있다.

중심홀(235b)은 디플렉터(221)에 있는 임프레스 스크류(224)를 끌어 올려 고정시키기 위한 것으로, 임프레스 스크류(224)가 진입되는 방향에 대응되도록 가드커버(235)에 구비될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(232)는 형상기억합금으로 형성될 경우, 종래의 플러시 타입 스프링클러의 복수의 구성이 생략될 수 있어, 스프링클러의 구조가 간소화되는 효과가 있다.

또한, 종래에는 히트 컬렉터 구성이 열을 흡수하고 흡수된 열에 의해 퓨즈 메탈 구성이 용융되어 퓨즈 메탈 구성이 차지하였던 공간으로 이너로딩 플레이트 구성이 이동함에 따라 작동부 구성의 이탈이 유도되어 스프링클러가 작동되었지만, 본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 탄성 액추에이터(232)는 직접 열을 흡수하여 수축 변형됨에 따라 작동부(230)가 탈락되어 스프링클러가 작동될 수 있는바, 화재 시 열에 민감하게 반응할 수 있어, 스프링클러가 즉각적으로 작동될 수 있는 효과가 있다.

또한, 스프링클러의 비작동 시, 스프링클러 프레임(112, 212)의 하방으로 돌출되는 부분의 길이가 짧아지는 장점이 있다. 즉, 종래의 플러시 타입 스프링클러의 경우, 하방으로 돌출되는 부분의 길이가 약 10mm이지만, 본 발명의 실시예에 따른 스프링클러의 경우, 하방으로 돌출되는 부분의 길이는 약 3mm이다.

이와 같이, 하방으로 돌출되는 부분의 길이가 줄어듬에 따라, 스프링클러의 외형이 간결해 질 수 있고, 스프링클러 프레임(112, 212)에 의해 보호되기 어려운 구성이 최소화될 수 있다.

이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.

110 : 본체부 111 : 스프링클러 몸체
112 : 스프링클러 프레임 120 : 분출부
121 : 디플렉터 122 : 밸브캡
123 : 디플렉터 링 124 : 임프레스 스크류
130 : 작동부 131 : 작동몸체
132 : 탄성 액추에이터 133 : 사이드 바
134 : 가드커버
210 : 본체부 211 : 스프링클러 몸체
212 : 스프링클러 프레임 220 : 분출부
221 : 디플렉터 222 : 밸브캡
223 : 디플렉터 링 224 : 임프레스 스크류
230 : 작동부 231 : 작동몸체
232 : 탄성 액추에이터 233 : 링크브라켓
234 : 사이드 바 235 : 가드커버

Claims

내부로 소화수가 유입되는 스프링클러 몸체와, 상기 스프링클러 몸체가 관통되어 결합되는 스프링클러 프레임이 구비되는 본체부와,
상기 소화수의 분출을 구속하거나 상기 소화수를 분출시키는 분출부와,
화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 상기 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 작동부를 포함하되,
상기 작동부는, 열을 흡수하여 본래의 형상으로 복원되는 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터에 결합되어 상기 작동부가 탈락되도록 유도하는 사이드 바
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 1 항에 있어서,
상기 본체부는,
내부가 중공되어 상단부에 상기 소화수가 유입되는 유입구가 구비되고, 하단부에 상기 소화수가 분출되는 분출구가 구비되며, 측면에 돌출되어 형성되는 결합플랜지가 구비되는 상기 스프링클러 몸체와,
상단부가 상기 결합플랜지에 결합되며, 측면에 적어도 하나의 지그홀이 형성되고, 하단부에 걸림턱이 형성되며, 하단부의 내측에 고정홈이 형성되는 상기 스프링클러 프레임
을 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 2 항에 있어서,
상기 분출부는,
상기 분출구를 차폐시키거나 개방시켜 상기 소화수의 분출을 조절하는 디플렉터와,
상기 디플렉터의 안착되어 결합되며, 캡 형상으로 형성되어 상기 분출구를 차폐시키는 밸브캡과,
상기 디플렉터와 결합되며, 상기 디플렉터가 하강하는 경우, 상기 걸림턱에 걸리도록 걸림플랜지가 형성되어 상기 디플렉터의 이탈을 방지하는 디플렉터 링과,
일단부가 상기 밸브캡의 내측에 결합되고 타단부가 상기 작동부에 결합되어 상기 소화수의 분출이 구속되도록 지지하는 임프레스 스크류
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 3 항에 있어서,
상기 디플렉터는, 상기 디플렉터 링에 결합되도록 바닥면의 외주면을 따라 배치되는 복수 개의 지지핀을 구비하고, 상기 지지핀의 사이에 상방으로 돌출되게 형성되어 상기 소화수가 방사 방향으로 분출되도록 형성된 복수 개의 분출핀을 구비하며,
상기 밸브캡은, 상부면에 결합되어 상기 분출구의 차폐가 유지되도록 형성되는 스프링클러 시트를 구비하는
탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 4 항에 있어서,
상기 작동부는,
내부가 중공되며 상기 디플렉터의 하부에 위치하여 상기 디플렉터를 지지하는 작동몸체와,
상기 작동몸체에 고정되며, 화재가 발생되는 경우 변형되어, 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 탄성 액추에이터와,
상기 탄성 액추에이터의 타측에 결합되고, 상기 탄성 액추에이터의 변형에 따라 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 사이드 바와,
상기 작동몸체의 하부에 결합되어 상기 작동부를 보호하는 가드커버
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 5 항에 있어서,
상기 탄성 액추에이터는,
스프링 형상으로 형성되어, 상기 작동부가 하방으로 탈락되도록 유도하는
탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
내부로 소화수가 유입되는 스프링클러 몸체와, 상기 스프링클러 몸체가 관통되어 결합되는 스프링클러 프레임이 구비되는 본체부와,
상기 소화수의 분출을 구속하거나 상기 소화수를 분출시키는 분출부와,
화재가 발생하여 열이 감지되는 경우, 상기 소화수가 분출되도록 탈락 가능하게 형성되는 작동부를 포함하되,
상기 작동부는, 열을 흡수하여 본래의 형상으로 복원되는 탄성 액추에이터와, 상기 탄성 액추에이터에 링크 결합되어 상기 작동부가 탈락되도록 유도하는 사이드 바
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 7 항에 있어서,
상기 본체부는,
내부가 중공되어 상단부에 상기 소화수가 유입되는 유입구가 구비되고, 하단부에 상기 소화수가 분출되는 분출구가 구비되며, 측면에 돌출되어 형성되는 결합플랜지가 구비되는 상기 스프링클러 몸체와,
상단부가 상기 결합플랜지에 결합되며, 측면에 적어도 하나의 지그홀이 형성되고, 하단부에 걸림턱이 형성되며, 하단부의 내측에 고정홈이 형성되는 상기 스프링클러 프레임
을 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 8 항에 있어서,
상기 분출부는,
상기 분출구를 차폐시키거나 개방시켜 상기 소화수의 분출을 조절하는 디플렉터와,
상기 디플렉터의 안착되어 결합되며, 캡 형상으로 형성되어 상기 분출구를 차폐시키는 밸브캡과,
상기 디플렉터와 결합되며, 상기 디플렉터가 하강하는 경우, 상기 걸림턱에 걸리도록 걸림플랜지가 형성되어 상기 디플렉터의 이탈을 방지하는 디플렉터 링과,
일단부가 상기 밸브캡의 내측에 결합되고 타단부가 상기 작동부에 결합되어 상기 소화수의 분출이 구속되도록 지지하는 임프레스 스크류
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 9 항에 있어서,
상기 디플렉터는, 상기 디플렉터 링에 결합되도록 바닥면의 외주면을 따라 배치되는 복수 개의 지지핀을 구비하고, 상기 지지핀의 사이에 상방으로 돌출되게 형성되어 상기 소화수가 방사 방향으로 분출되도록 형성된 복수 개의 분출핀을 구비하며,
상기 밸브캡은, 상부면에 결합되어 상기 분출구의 차폐가 유지되도록 형성되는 스프링클러 시트를 구비하는
탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 10 항에 있어서,
상기 작동부는,
내부가 중공되며 상기 디플렉터의 하부에 위치하여 상기 디플렉터를 지지하는 작동몸체와,
일측이 상기 작동몸체에 결합되며, 화재가 발생되는 경우 변형되어, 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 탄성 액추에이터와,
상기 탄성 액추에이터의 변형에 따라 상기 작동부의 탈락을 유도하는 상기 사이드 바와,
양단부가 상기 탄성 액추에이터 및 사이드 바에 각각 결합되어, 상기 탄성 액추에이터와 상기 사이드 바를 링크 결합시키는 링크브라켓과,
상기 작동몸체의 하부에 결합되어 상기 작동부를 보호하는 가드커버
를 포함하는 탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.
제 11 항에 있어서,
상기 탄성 액추에이터는,
스프링 형상으로 형성되며, 상기 작동부가 하방으로 탈락되도록 유도하는
탄성체 타입의 형상기억합금을 이용한 스프링클러.