KR20230162333A - 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드 - Google Patents

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KR20230162333A
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Abstract

본 발명은 내부에 소화액 유로가 형성되고 내벽 하단에 걸림턱이 돌출 형성된 바디와, 상기 바디의 소화액 유로에 삽입되어 상기 소화액 유로를 밀폐하는 홀더와, 화재 발생시 상기 홀더와 동반 하강하여 바디 외부로 인출되되 상단부분이 상기 걸림턱에 걸려 바디에 매달리는 디플렉터와, 화재 발생시 감열판체로부터 열을 제공받은 퓨즈가 용융되면서 홀더를 바디 외부로 인출시키는 유로 개방부를 포함하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드에 관한 것으로서, 상기 감열판체가 퓨즈의 상면과 외측면 뿐만 아니라 퓨즈의 하면에도 접촉되도록 하여(3개의 접촉면), 감열판체로부터 퓨즈로 열이 전달될 수 있는 열전달 면적을 확장시켜 퓨즈가 더 빨리 용융하여 화재 발생 초기에 신속하게 화재를 진압할 수 있는 효과가 있다.

Description

열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드{Sprinkler head with improved thermal response speed}
본 발명은 스프링클러 헤드에 관한 것으로서, 특히 화재가 발생되었을 때 퓨즈를 더 빨리 용융시켜 소화액이 더 빨리 분사되도록 함으로써 화재 발생 초기에 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드에 관한 것이다.
스프링클러는 화재 발생시 주위 온도에 따라 자동으로 작동되어 초기진화를 수행함으로써 인명과 재산을 보호하는 자동식 소화설비로서, 백화점, 시장, 호텔, 병원 등 많은 사람이 밀집되는 대규모 건물에 의무적으로 설치하도록 규정하고 있다.
이러한 스프링클러는 화재 발생으로 천장 부근의 온도가 일정 온도 이상으로 상승하면 자동으로 작동되도록 설계되어 있으나, 스프링클러 헤드의 종류 및 부착 위치, 방수량 등은 건물의 종류와 내장(內裝)의 정도에 따라 소방법으로 규정하고 있다.
종래의 스프링클러 헤드를 선행기술(공개특허 10-2018-0065987)을 참조하여 간단히 설명하면, 소화액 공급관에 연결되어 소화액을 공급받는 몸체(2)와, 몸체(2) 내부에 설치되어 소화액의 토출을 막고 있는 홀더(4)와, 소화액이 분사될 때 몸체(2) 밖으로 낙하되는 홀더(4)를 지지하는 디플렉터(6)와, 화재 발생시 주위온도에 의해 퓨즈(86)가 녹으면서 홀더(4)가 몸체(2) 밖으로 인출되도록 하는 개방부(8)로 분류할 수 있다.
그리고, 개방부(8)는 클램프 링(81)을 중심으로 상하부에 위치하는 상부 커플링(82) 및 하부 커플링(84)과, 하부 커플링(84)의 하부에 배치되어 화재 발생시 고온의 열을 전달받는 감열판(85)과, 상기 감열판(85)의 하측에 면접(面接)되게 설치되고 납처럼 열에 의해 용융되는 금속소재로 제작된 퓨즈(86)를 포함한다.
이와 같은 스프링클러 헤드는 화재가 발생되면 감열판(85)을 통해 고온의 열을 전달받은 퓨즈(86)가 용융되어 홀더(4)와 디플렉터(6)가 몸체(2) 밖으로 인출됨으로써 몸체(2)가 개방되면서 소화액이 분사되는 통로가 개방된다.
따라서, 화재에 의해 발생되는 고온의 열을 전달받는 감열판(85)과 이 감열판(85)으로부터 고온의 열을 다시 전달받는 퓨즈(86) 간의 접촉 면적이 넓어진다면, 즉 열전달 면적이 증가한다면 퓨즈(86)에 고온의 열이 더 빨리 전달됨으로써 퓨즈(86)가 더 빠르게 용융하여 화재 발생 초기에 신속하게 화재를 진압하는 것을 기대할 수 있다.
그러나, 종래의 스프링클러 헤드는 감열판(85)이 링 형상인 퓨즈(86)를 한글의 'ㄱ'자 형태로 감싸는 구조, 즉 감열판(85)과 퓨즈(86)가 접촉되는 면적이 퓨즈(86)의 상면과 외측면(2개의 접촉면)에 불과하도록 설계되어 있기 때문에 열전달 면적을 확장하는데 한계가 있다.
공개특허 10-2018-0065987
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 감열판과 퓨즈의 접촉 면적을 확장시켜 화재가 발생되었을 때 감열판으로부터 퓨즈에 열이 더 빨리 전달되도록 하여 퓨즈가 더 빨리 용융되도록 함으로써 화재 발생 초기에 신속하게 화재를 진압할 수 있는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드는 내부에 소화액 유로가 형성되고 내벽 하단에 걸림턱이 돌출 형성된 바디와, 상기 바디의 소화액 유로에 삽입되어 상기 소화액 유로를 밀폐하는 홀더와, 화재 발생시 상기 홀더와 동반 하강하여 바디 외부로 인출되되 상단부분이 상기 걸림턱에 걸려 바디에 매달리는 디플렉터와, 화재 발생시 상기 바디에서 분리되어 상기 홀더를 바디 외부로 인출시키는 유로 개방부를 포함하여 구성된 것으로서; 상기 유로 개방부는 상기 바디의 걸림턱 아래에 형성된 링홈에 삽입되는 클램프링과, 상기 바디의 소화액 유로 하단에 삽입되면서 가장자리가 상기 클램프링에 안착되는 상부 커플링과, 상기 클램프링과 상부 커플링을 밑에서 지지하는 하부 커플링과, 상기 상부 커플링에 나선결합되면서 상기 홀더를 밑에서 지지하는 로드 스크류와, 상기 하부 커플링의 하측에 배치되어 열을 전달받는 감열판체와, 상기 감열판체와 면접(面接)되는 퓨즈와, 상기 퓨즈를 하측에서 지지하면서 상기 상부 커플링에 나선결합되는 록킹 스크류를 포함하여 구성되되; 상기 감열판체는 상기 록킹 스크류에 관통되면서 안쪽 끝단이 상기 퓨즈의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 제1감열판과; 상기 록킹 스크류와 퓨즈 사이에 개재되어 상기 퓨즈의 하면에 면접(面接)되는 제2감열판;으로 구성된다.
여기서, 상기 제1감열판은 상부 감열판과; 상기 상부 감열판의 하측에 배치되고, 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판의 안쪽 끝단과 결합되면서 상기 퓨즈의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 하부 감열판;으로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 제1감열판은 안쪽 끝단이 상기 퓨즈의 상면과 면접(面接)되는 상부 감열판과; 상기 상부 감열판의 하측에 배치되고, 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판의 안쪽 끝단과 결합되면서 상기 퓨즈의 외측면과 면접(面接)되는 하부 감열판;으로 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1감열판은 안쪽 끝단이 상기 퓨즈의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 상부 감열판과; 상기 상부 감열판의 하측에 배치되면서 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판의 안쪽 끝단과 결합되는 하부 감열판;으로 구성될 수 있다.
한편, 상기 록킹 스크류의 하단 측면에는 상기 퓨즈의 내측면과 연결되는 관통홀)이 형성될 수 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드는 감열판체가 퓨즈의 상면과 외측면 뿐만 아니라 퓨즈의 하면에도 접촉되어(3개의 접촉면), 감열판체로부터 퓨즈로 열이 전달될 수 있는 열전달 면적이 확장됨으로써 감열판체로부터 퓨즈에 더 빨리 열이 전달되고 이로써 퓨즈가 더 빨리 용융하여 화재 발생 초기에 신속하게 화재를 진압할 수 있는 이점이 있다.
또한, 록킹 스크류에 형성된 관통홀이 퓨즈의 내측면에 연결되므로 고온의 열이 관통홀을 통하여 퓨즈의 내측면에 전달됨으로써 퓨즈가 더 신속하게 용융될 수 있는 이점이 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 스프링클러 헤드를 보인 도.
도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 스프링클러 헤드에서 소화액 유로가 개방되었을 때의 모습을 보인 도.
도 6은 본 발명에 의한 스프링클러의 다양한 감열판체의 모습과 록킹 스크류에 관통홀이 형성된 모습을 보인 도.
이하, 본 발명에 의한 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 스프링클러 헤드를 보인 도이고, 도 4 및 도 5는 도 1 내지 도 3에 도시된 스프링클러 헤드에서 소화액 유로가 개방되었을 때의 모습을 보인 도이다.
그리고, 도 6은 본 발명에 의한 스프링클러의 다양한 감열판체의 모습과 록킹 스크류에 관통홀이 형성된 모습을 보인 도이다.
본 발명에 의한 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드는 바디(10)와, 상기 바디(10) 내부에 설치되는 홀더(20)와, 상기 바디(10) 내부에 설치되는 디플렉터(30)와, 상기 바디(10)의 하단에 밀착 설치되는 유로 개방부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 바디(10)는 소화액이 공급되는 소화액 공급관(P)에 연결된다. 이러한 바디(10)는 상하방향으로 관통되는 소화액 유로(11)가 내부에 형성되고, 내벽 하단에는 걸림턱(12)이 돌출 형성되며, 상기 걸림턱(12) 아래에는 링홈(13)이 형성된다.
상기 소화액 유로(11)는 소화액 공급관(P)을 통해서 공급되는 소화액이 하측으로 유동하는 구멍이다.
상기 걸림턱(12)은 바디(10)의 내벽에서 안쪽으로 돌출 형성되는 것으로서, 화재 발생시에 디플렉터(30)를 지지한다.
상기 링홈(13)은 바디(10)의 내벽에 형성되되 걸림턱(12)의 바로 아래에 형성되는 것으로서, 여기에는 클램프링(41) 일부가 삽입된다.
상기 홀더(20)는 바디(10)의 소화액 유로(11) 내에 삽입되어 소화액 유로(11)을 밀폐하다가 화재 발생시 하측으로 낙하하여 소화액 유로(11)을 개방함으로써 소화액이 화재 발생구역에 분사되도록 한다.
이러한 홀더(20)는 저면에 일정한 수용 공간(21)이 형성되고, 상단에는 링 형상의 기밀시트(22)가 결합된다.
상기 수용 공간(21) 내부에는 후술할 유로 개방부(40)의 로드 스크류(44)가 삽입된다.
상기 기밀시트(22)는 바디(10)의 내벽면측에 밀착되어 소화액이 누설되지 않도록 한다.
상기 디플렉터(30)는 바디(10)의 소화액 유로(11) 내에 삽입되고, 화재 발생시 홀더(20)와 동반 하강하여 바디(10) 외부로 인출됨으로써 소화액 유로(11)을 개방하되 상단이 바디(10)의 걸림턱(12)에 걸려 바디(10)에 매달리며, 소화액을 방사상으로 분사시킨다.
좀 더 자세히 설명하면, 디플렉터(30)는 하부판(31)과, 상기 하부판(31)에 일체로 구비되는 다수의 반사판(32) 및 다수의 연결대(34)와, 상기 연결대(34)의 상단에 결합되는 서포트링(35)으로 구성된다.
상기 하부판(31)은 중앙에 센터홀(31a)이 형성되고, 이 센터홀(31a)을 홀더(20)가 관통한다.
상기 반사판(32)은 하부판(31)에 이격되게 형성되어, 소화액이 통과되는 다수의 슬릿(33)을 형성시킨다. 즉, 화재가 발생되는 경우 디플렉터(30)의 하부판(31)과 반사판(32) 부분은 바디(10) 외부로 낙하되는데, 이때 바디(10)의 소화액 유로(11)을 통해 하측으로 공급되는 소화액은 슬릿(33)을 통과하면서 방사상으로 퍼진다.
상기 연결대(34)는 하부판(31)에서 상측으로 연장 형성되되 반사판(32)보다 길게 형성된다.
상기 서포트링(35)은 연결대(34)의 상단에 결합되는 것으로서, 화재 발생시 디플렉터(30)가 낙하될 때 바디(10)의 걸림턱(12)에 걸려 지지된다.
상기 유로 개방부(40)는 화재 발생시 바디(10)에서 분리되어 홀더(20)를 바디(10) 외부로 인출시켜 바디(10)의 소화액 유로(11)를 개방시킨다.
좀 더 자세히 설명하면, 유로 개방부(40)는 클램프링(41)과, 상기 클램프링(41)에 안착되는 상부 커플링(42)과, 상기 클램프링(41)과 상부 커플링(42)을 하측에서 지지하는 하부 커플링(43)과, 상기 상부 커플링(42)을 관통하여 홀더(20)의 수용 공간(21) 내에 삽입되는 로드 스크류(44)와, 상기 하부 커플링(43)의 하측에 배치되는 감열판체(45)와, 상기 감열판체(45)와 면접(面接)되는 퓨즈(46)와, 상기 상부 커플링(42)에 결합되는 록킹 스크류(47)를 포함하여 구성된다.
상기 클램프링(41)은 바디(10)의 걸림턱(12) 아래에 형성된 링홈(13) 내에 일부분이 삽입된다.
상기 상부 커플링(42)은 바디(10)의 소화액 유로(11) 하단에 삽입되면서 가장자리가 클램프링(41)의 상측에 위치된다. 좀 더 자세히 설명하면, 상부 커플링(42)은 내주면에 나선이 형성되고 상하방향으로 개구된 관체(42a)와, 상기 관체(42a)의 외측면에서 수평방향으로 연장 형성된 원판(42b)으로 구성된다. 이러한 원판(42b)의 가장자리가 클램프링(41)의 상측에 안착된다.
상기 하부 커플링(43)은 상부 커플링(42)의 저면측에 밀착되면서 클램프링(41)을 지지한다.
상기 로드 스크류(44)는 외주면에 나선이 형성되고, 상부 커플링(42)의 관체(42a)에 나선결합되면서 홀더(20)의 수용 공간(21) 내에 삽입되어 홀더(20)를 밑에서 지지한다.
상기 감열판체(45)는 화재가 발생되었을 때 고온의 열을 전달받는 부분이다. 이러한 감열판체(45)의 상측과 하부 커플링(43)의 하단 사이에는 고리 형상의 절연판(48)이 설치된다.
좀 더 자세히 설명하면, 감열판체(45)는 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 제1감열판(45a)과, 상기 록킹 스크류(47)와 퓨즈(46) 사이에 개재되어 퓨즈(46)의 하면에 면접(面接)되는 제2감열판(45b)으로 구성된다.
상기 제1감열판(45a)은 록킹 스크류(47)에 관통되면서 안쪽 끝단이 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)된다.
이러한 제1감열판(45a)은 상부 감열판(45a-1)과, 상기 상부 감열판(45a-1)의 하측에 배치되는 하부 감열판(45a-2)으로 구성된다.
여기서, 상부 감열판(45a-1)과 하부 감열판(45a-2)은 도 6에 도시된 것처럼 서로 결합되는 방식이 조금씩 달라져서 퓨즈(46)와 접촉되는 면이 조금씩 달라지도록 구성될 수 있다.
즉, 일 실시예로서 하부 감열판(45a-2)은 록킹 스크류(47)에 가깝게 위치되는 안쪽 끝단이 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단과 결합되면서 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)될 수 있다.(도 6에서 좌측 첫 번째 원에 도시된 도면 참조)
그리고, 다른 실시예로서 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단과 하부 감열판(45a-2)의 안쪽 끝단은 서로 결합되면서, 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단은 퓨즈(46)의 상면과 면접(面接)되고 하부 감열판(45a-2)의 안쪽 끝단은 퓨즈(46)의 외측면과 면접될 수 있다.(도 6에서 가운데 원에 도시된 도면 참조)
그리고, 또 다른 실시예로서 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단은 하부 감열판(45a-2)의 안쪽 끝단과 서로 결합되면서 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)될 수 있다.(도 6에서 우측 첫 번째 원에 도시된 도면 참조)
상기 제2감열판(46b)은 단면이 아래쪽으로 개구된 한글의 'ㄷ'자와 유사한 형태를 취하는 것으로서 중앙 부분이 록킹 스크류(47)에 의해 관통된다.
부연하면, 제2감열판(45b)은 수평원판(45b-1)과, 상기 수평원판(45b-1)의 가장자리에서 하측으로 절곡된 수직부(45b-2)로 구성된다.
상기 수평원판(45b-1)은 상면이 록킹 스크류(47)에 관통되면서 퓨즈(46)의 저면에 밀착된다. 따라서, 수평원판(45b-1)은 퓨즈(46)에 고온의 열을 제공하여 퓨즈(46)가 신속하게 용융되도록 한다.
상기 수직부(45b-2)는 록킹 스크류(47)의 하단 가장자리에 면접된다.
상기 퓨즈(46)는 감열판체(45)의 안쪽 하측, 즉 제1감열판(45a)의 안쪽 하측과 제2감열판체(45b)의 상면 사이에 설치되는 링 형상의 금속으로서, 납처럼 고온의 열이 전달되면 용융되는 금속 소재로 만들어진다.
상기 록킹 스크류(47)는 제2감열판(45b)과 퓨즈(46)를 하측에서 지지하면서 외주면이 상부 커플링(42)의 관체(42a) 내주면에 나선 결합된다.
한편, 록킹 스크류(47)의 하단 측면에는 관통홀(47a)이 형성될 수 있다. 이 관통홀(47a)은 퓨즈(46)의 내측면과 연결된다.
즉, 퓨즈(46)는 링 형태를 취하는 용융 가능 금속으로 구성되는데, 퓨즈(46)의 외주면은 감열판체(45)와 접촉시킴으로써 열을 신속하게 전달받을 수 있도록 하고, 퓨즈(46)의 내주면은 관통홀(47a)을 통해 고온의 열기를 전달받을 수 있도록 하는 것이다. 이렇게 함으로써 퓨즈(46)로의 열전달이 좀 더 신속하게 진행될 수 있다.
10: 바디 11: 소화액 유로
12: 걸림턱 13: 링홈
20: 홀더 21: 수용 공간
22: 기밀시트 30: 디플렉터
31: 하부판 31a: 센터홀
32: 반사판 33: 슬릿
34: 연결대 35: 서포트링
40: 유로 개방부 41: 클램프링
42: 상부 커플링 42a: 관체
42b: 원판 43: 하부 커플링
44: 로드 스크류 45: 감열판체
45a: 제1감열판 45a-1: 상부 감열판
45a-2: 하부 감열판 45b: 제2감열판
45b-1: 수평원판 45b-2: 수직부
46: 퓨즈 47: 록킹 스크류
47a: 관통홀 48: 절연판
P: 소화액 공급관

Claims (5)

  1. 내부에 소화액 유로(11)가 형성되고 내벽 하단에 걸림턱(12)이 돌출 형성된 바디(10)와, 상기 바디(10)의 소화액 유로(11)에 삽입되어 상기 소화액 유로(11)를 밀폐하는 홀더(20)와, 화재 발생시 상기 홀더(20)와 동반 하강하여 바디(10) 외부로 인출되되 상단부분이 상기 걸림턱(12)에 걸려 바디(10)에 매달리는 디플렉터(30)와, 화재 발생시 상기 바디(10)에서 분리되어 상기 홀더(20)를 바디(10) 외부로 인출시키는 유로 개방부(40)를 포함하여 구성된 스프링클러 헤드에 있어서,
    상기 유로 개방부(40)는 상기 바디(10)의 걸림턱(12) 아래에 형성된 링홈(13)에 삽입되는 클램프링(41)과, 상기 바디(10)의 소화액 유로(11) 하단에 삽입되면서 가장자리가 상기 클램프링(41)에 안착되는 상부 커플링(42)과, 상기 클램프링(41)과 상부 커플링(42)을 밑에서 지지하는 하부 커플링(43)과, 상기 상부 커플링(42)에 나선결합되면서 상기 홀더(20)를 밑에서 지지하는 로드 스크류(44)와, 상기 하부 커플링(43)의 하측에 배치되어 열을 전달받는 감열판체(45)와, 상기 감열판체(45)와 면접(面接)되는 퓨즈(46)와, 상기 퓨즈(46)를 하측에서 지지하면서 상기 상부 커플링(42)에 나선결합되는 록킹 스크류(47)를 포함하여 구성되되,
    상기 감열판체(45)는 상기 록킹 스크류(47)에 관통되면서 안쪽 끝단이 상기 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 제1감열판(45a)과;
    상기 록킹 스크류(47)와 퓨즈(46) 사이에 개재되어 상기 퓨즈(46)의 하면에 면접(面接)되는 제2감열판(45b);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1감열판(45a)은 상부 감열판(45a-1)과;
    상기 상부 감열판(45a-1)의 하측에 배치되고, 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단과 결합되면서 상기 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 하부 감열판(45a-2);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1감열판(45a)은 안쪽 끝단이 상기 퓨즈(46)의 상면과 면접(面接)되는 상부 감열판(45a-1)과;
    상기 상부 감열판(45a-1)의 하측에 배치되고, 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단과 결합되면서 상기 퓨즈(46)의 외측면과 면접(面接)되는 하부 감열판(45a-2);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1감열판(45a)은 안쪽 끝단이 상기 퓨즈(46)의 상면 및 외측면과 면접(面接)되는 상부 감열판(45a-1)과;
    상기 상부 감열판(45a-1)의 하측에 배치되면서 안쪽 끝단이 상기 상부 감열판(45a-1)의 안쪽 끝단과 결합되는 하부 감열판(45a-2);으로 구성된 것을 특징으로 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 록킹 스크류(47)의 하단 측면에는 상기 퓨즈(46)의 내측면과 연결되는 관통홀(47a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 열 감응 속도가 향상된 스프링클러 헤드.
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