WO2023038409A1 - 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템 - Google Patents

자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템 Download PDF

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WO2023038409A1
WO2023038409A1 PCT/KR2022/013391 KR2022013391W WO2023038409A1 WO 2023038409 A1 WO2023038409 A1 WO 2023038409A1 KR 2022013391 W KR2022013391 W KR 2022013391W WO 2023038409 A1 WO2023038409 A1 WO 2023038409A1
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branch tee
space
valve body
outlet
sprinkler
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PCT/KR2022/013391
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김진태
김승연
김송이
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김진태
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L41/00—Branching pipes; Joining pipes to walls
    • F16L41/02—Branch units, e.g. made in one piece, welded, riveted
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
    • A62C—FIRE-FIGHTING
    • A62C35/00—Permanently-installed equipment
    • A62C35/58—Pipe-line systems
    • A62C35/68—Details, e.g. of pipes or valve systems

Definitions

  • the present invention relates to a branch tee for sprinkler piping that automatically controls water flow and a sprinkler piping system including the same.
  • a sprinkler is an automatic fire extinguishing device for extinguishing a fire, and operates on the principle that pressurized fire extinguishing water is sprayed through a sprinkler head in the event of a fire.
  • a sprinkler head may be classified into a closed type sprinkler head and an open type sprinkler head according to whether the head is opened or closed in normal times.
  • the closed sprinkler head normally has its head closed, and watering starts when the head is opened by the heat of the fire.
  • the open sprinkler head normally has its head open, and watering starts by opening and closing the valve manually or by a sensor. There is a difference in being.
  • Fire extinguishing equipment using an open sprinkler head has the advantage of requiring a very short time to extinguish a fire because it can spray high density by installing multiple sprinkler heads adjacent to each other, but if the detector malfunctions, serious flood damage occurs. there is a problem.
  • the closed type sprinkler head has the advantage of selectively spraying only the fire area.
  • the closed sprinkler head is specified to be installed within 30 cm from the ceiling so that it can be opened by a ceiling jet flow formed while hot heat generated in the event of a fire rises.
  • the speaking phenomenon means that fire extinguishing water sprayed from sprinkler heads that are opened first in the event of a fire directly wets the surrounding heads or rises in the form of water droplets following the plume airflow generated during a fire to cool the surrounding heads, preventing the opening of the surrounding heads. means a phenomenon
  • the fire extinguishing water sprayed from the sprinkler head that was opened first may prevent the opening of the surrounding head by cooling the surrounding jet stream.
  • This skipping phenomenon mainly occurs when closed type sprinkler heads are installed too close to each other.
  • the National Fire Protection Association (NFPA) recommends that a normal head be installed at least 1.8m apart and an ESFR (Early Suppression Fast Response) head be installed at least 2.4m apart. recommending that
  • a skipping phenomenon may occur in a place where there are many water spray obstacles such as pipes and cable trays, such as a parking lot.
  • sprinkler heads are installed on the top and bottom of the watering obstacle to ensure even watering in the event of a fire.
  • the fire extinguishing water sprayed from the upper head, which was opened first, may cause a skipping phenomenon in the lower head.
  • a baffle plate may be installed on the lower head like an umbrella.
  • the shielding plate can prevent the fire extinguishing water sprayed from the upper head, which is opened first, from directly wetting the lower head, but can prevent the fire extinguishing water sprayed from the upper head, which is opened first, from cooling the ceiling around the lower head. Since there is no, a skipping phenomenon may occur.
  • Embodiments of the present invention provide a branch tee for sprinkler piping that can selectively spray water only in a fire area and can prevent skipping even when the interval between sprinkler heads is narrowed, and a sprinkler piping system including the same that automatically controls running water. .
  • the second space is formed with a larger diameter than the third space
  • the third space is connected to the inlet and is formed with a larger diameter than the fourth space
  • the fourth space is connected to the second outlet.
  • a ring-shaped seating protrusion defining the fourth space portion is formed on the branch tee body, and when the piston valve is in the second position, the sub-valve body is seated on the seating protrusion in the third space portion. It can be.
  • a sealing member interposed between the sub-valve body and the seating protrusion may be further included.
  • the sub-valve body has a larger diameter than the fourth space and is seated on the seating protrusion, an inclined surface extending from an edge of the seating surface toward the connecting member, and along an edge of the seating surface.
  • a plurality of recesses may be formed.
  • the sub-valve body When the piston valve is in the first position, the sub-valve body may be spaced apart from the seating protrusion in the third space.
  • the first passage is formed through the inlet, the third space, the second space, the first space, and the first outlet, and the main valve body and the main valve body are disposed in an area where the main valve body is disposed. It may be formed through a gap between the inner circumferential surface of the branch tee body.
  • a spring interposed between the first end of the branch tee body and the main valve body may be further included.
  • a support column may protrude toward the main valve body from a first end of the branch tee body, and the piston valve may include a coupling part for slidingly coupled to the support column.
  • the coupling portion may have a column shape that is slidably coupled to a hole formed in the support column.
  • the branch tee according to claim 1; a closed sprinkler head connected to the first outlet of the branch tee through a pipe; and an open sprinkler head connected to the second outlet of the branch tee through a pipe, wherein when the closed sprinkler head is opened, the piston valve operates at the second position according to a fluid pressure change in the branch tee.
  • the piston valve operates at the second position according to a fluid pressure change in the branch tee.
  • the branch tee for sprinkler piping and the sprinkler piping system including the same.
  • a closed type sprinkler head is used as a main head, it is possible to selectively spray water only in a fire area, thereby minimizing flood damage in a non-fire area.
  • the main heads are arranged at regular intervals, but sub heads interlocked with the main heads are placed between the main heads, so that the sprinkler heads are densely arranged to increase the watering density can be raised
  • a water spray obstacle can be overcome by arranging a main head near the ceiling and disposing a sub head interlocking with the main head between shelves.
  • the floor height of a building is designed as low as possible within a range that does not conflict with the provisions of the law, so that the effect of reducing the overall construction cost can be obtained.
  • the minimum height from the floor of the parking lot to the ceiling facility (usually sprinkler pipe or sprinkler head) of the underground parking lot of the building is 2.3 m or more for the passage part and 2.1 m or more for the parking line part.
  • the sub-head is disposed below the main head, but since the sub-head is configured to interlock with the main head, there is no need to provide a separate drain valve or shield plate, so the floor height of the building can be lowered, thereby reducing the overall construction cost. Not only can you save money, but there is an advantage that the aesthetics are much improved.
  • FIG. 1 is a perspective view of a branch tee for sprinkler piping according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of Figure 1
  • Figure 3 is a view showing an example of the operation of Figure 2
  • FIG. 4 is a view showing the branch tee body of FIG. 2;
  • FIG. 5 is a view showing the piston valve of FIG. 2;
  • Figure 6 is a perspective view of Figure 5
  • FIG. 7 is a view showing the seating surface side of the sub-valve body of FIG. 5;
  • FIGS. 8 and 9 are views showing modified examples of FIGS. 2 and 3,
  • FIG. 10 is a perspective view of the sleeve of FIG. 8;
  • FIG. 11 is a view showing another modified example of FIG. 2;
  • 15 is a view showing a sprinkler piping system according to another embodiment of the present invention.
  • a component when a component is described as "on”, it means above or below the corresponding component, and does not necessarily mean that it is located on the upper side relative to the direction of gravity.
  • ком ⁇ онент when a component is described as being “connected” or “coupled” to another component, that component is not only directly connected to or coupled to another component, but also indirectly through another component. It may also include the case of being connected or combined with.
  • first and second may be used to describe a certain component, these terms are only used to distinguish the corresponding component from other components, and the essence or sequence of the corresponding component is determined by the term. or order, etc., is not intended to be limiting.
  • a branch tee may refer to a joint pipe connecting at least three pipes.
  • FIG. 1 is a perspective view of a branch tee for sprinkler piping according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1
  • FIG. 3 is a view showing an operation example of FIG. 2
  • FIG. 4 is a branch of FIG. It is a drawing showing a tee body
  • FIG. 5 is a drawing showing the piston valve of FIG. 2
  • FIG. 6 is a perspective view of FIG. 5
  • FIG. 7 is a drawing showing the seating surface side of the sub-valve body of FIG.
  • the branch tee 10 for sprinkler piping may include a branch tee body 100 and a piston valve 200, and a sealing member 300 and / or a spring 400 may be further included.
  • the branch tea body 100 may be formed in a cylindrical or tubular shape as a whole, and may include an inlet 110, a first outlet 121 and a second outlet 122.
  • the inlet 110 may be formed on a sidewall of the branch tee body 100, and a water supply pipe may be connected to the inlet 110.
  • the water supply piping may be connected to a fire pump or water supply piping.
  • the first outlet 121 may be formed at the first end of the branch tee body 100 in the longitudinal direction, and the second outlet 122 is the branch tee body opposite to the first end of the branch tee body 100 ( 100) may be formed at the second end.
  • the inlet 110 may be formed between the first outlet 121 and the second outlet 122 along the longitudinal direction of the branch tee body 100 .
  • the first outlet 121 may be connected to the closed type sprinkler head through a first pipe.
  • the closed type sprinkler head may mean a sprinkler head of a known type having a structure that is normally closed but can be opened by fire heat.
  • the second outlet 122 may be connected to an open sprinkler head through a second pipe.
  • the open type sprinkler head may mean a sprinkler head of a known type that maintains an open state even in normal times.
  • the fire extinguishing water introduced into the branch tea body 100 through the inlet 110 is transferred to the first outlet 121 of the first flow path A and the second flow path ( It can be supplied to the closed sprinkler head and the open sprinkler head through the second outlet 122 of B).
  • first space portion 131 a first space portion 131, a second space portion 132, a third space portion 133, and a fourth space portion 134 may be formed in the branch tee body 100.
  • the first space portion 131, the second space portion 132, the third space portion 133, and the fourth space portion 134 may each mean a space partitioned by the branch tea body 100, It may be sequentially disposed from the first end side of the branch tee body 100 to the second end side along the longitudinal direction of the branch tee body 100.
  • the first space 131 may be connected to the first outlet 121 and the fourth space 134 may be connected to the second outlet 122 . That is, the second space part 132, the third space part 133, and the fourth space part 134 may be connected to the first outlet 121 through the first space part 131, and the first space part 131 , the second space 132 , and the third space 133 may be connected to the second outlet 122 through the fourth space 134 .
  • the third space 133 may be connected to the inlet 110, and the first space 131, the second space 132, and the fourth space 134 are the third space 133. It can be connected to the inlet 110 through.
  • the first space portion 131, the second space portion 132, the third space portion 133, and the fourth space portion 134 have a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the branch tee body 100, that is, the diameter of the cross section. Can be classified according to size.
  • the first diameter D1 of the first space 131 may be greater than the second diameter D2 of the second space 132, and the second diameter D2 of the second space 132 ) may be larger than the third diameter D3 of the third space 133, and the third diameter D3 of the third space 133 is the fourth diameter D4 of the fourth space 134.
  • the first diameter D1 of the first space 131 may be greater than the second diameter D2 of the second space 132, and the second diameter D2 of the second space 132 ) may be larger than the third diameter D3 of the third space 133, and the third diameter D3 of the third space 133 is the fourth diameter D4 of the fourth space 134.
  • the second space portion 132 which is a space whose diameter is larger than the third space portion 133
  • the second space portion 132 which is a space whose diameter is larger than the space portion 132
  • first space portion 131 and the second space portion 132 have diameters along the longitudinal direction of the branch tee body 100 from the end of the first space portion 131 to the end of the second space 132. It can be connected through the continuously decreasing first taper region T1, and the second space part 132 and the third space part 133 are formed at the end of the second space part 132 by the third space part 133. It may be connected to the end of the branch tee through a second taper region T2 whose diameter continuously decreases along the longitudinal direction of the body 100.
  • the branch tea body 100 may include a main body 101 and a cap 102 detachably coupled to the main body 101 through bolts, rivets, or the like.
  • the inlet 110 and the second outlet 122 may be formed in the main body 101
  • the first outlet 121 may be formed in the cap 102.
  • the piston valve 200 moves from the inlet port 110 to the first outlet port (see FIG. 2) while moving from the first position (see FIG. 3) and the second position (see FIG. 2) spaced apart from each other in the longitudinal direction of the branch tee body 100. 121) while adjusting the cross-sectional area of the flow path of the first flow path (A), it is possible to open and close the second flow path (B) from the inlet 110 to the second outlet 122.
  • the piston valve 200 may include a main valve body 210, a sub valve body 220, and a connection member 230, and may further include a coupling part 240.
  • the main valve body 210 may be formed in a disk shape disposed vertically in the longitudinal direction of the branch tee body 100.
  • the sub-valve body 220 may be connected to the main valve body 210 through a connecting member 230 and may be spaced apart from the main valve body 210 in the longitudinal direction of the branch tee body 100 .
  • the diameter d of the sub-valve body 220 may be greater than the fourth diameter D4 of the fourth space 134 .
  • the piston valve 200 When the closed sprinkler head connected to the first outlet 121 is in a closed state, the piston valve 200 may be in the second position by the fluid pressure of fire extinguishing water supplied into the branch tee body 100.
  • the main valve body 210 may be disposed in the second space portion 132, and the sub valve body 220 may be disposed in the third space portion 133. It may be seated on the seating protrusion 140 .
  • the first flow path (A) is formed through a gap between the main valve body 210 and the inner circumferential surface of the branch tee body 100 in the area where the main valve body 210 is disposed to have a very small flow path cross-sectional area.
  • the second flow path (B) can be closed by the sub-valve body 220.
  • the diameter D of the main valve body 210 may be slightly smaller than the second diameter D2 of the second space 132 .
  • fire extinguishing water in the third space 133 can enter and exit the first space 131 through a small gap formed between the main valve body 210 and the inner circumferential surface of the branch tee body 100, Fluid pressures acting on both sides of the main valve body 210 may be equal to each other and cancel each other.
  • the diameter d of the sub-valve body 220 may be slightly smaller than the third diameter D3 of the third space 133 .
  • the diameter d of the sub-valve body 220 is the third of the third space 133.
  • the diameter d of the sub-valve body 220 is the third in order to hardly generate frictional resistance between the sub-valve body 220 and the branch tee body 100. It may be formed slightly smaller than the third diameter D3 of the space portion 133 . However, it is not necessarily limited thereto, and the diameter d of the sub-valve body 220 may be formed to be the same as the third diameter D3 of the third space 133.
  • the piston valve 200 When the closed type sprinkler head connected to the first outlet 121 is opened by fire heat, the piston valve 200 lowers the fluid pressure on the side of the first outlet 121 of the main valve body 210 to the atmospheric pressure level, and the branch tee body ( 100) can be moved to the first position by the fluid pressure of the fire extinguishing water supplied therein.
  • the main valve body 210 may be disposed in the first space 131 and the sub valve body 220 may be disposed in the third space 133. It may be disposed but spaced apart from the seating protrusion 140 .
  • the first flow path (A) is formed through the inlet 110, the third space 133, the second space 132, the first space 131 and the first outlet 121, the main In the region where the valve body 210 is disposed, the cross-sectional area of the passage formed through the gap between the main valve body 210 and the inner circumferential surface of the branch tee body 100 is increased compared to that in the second position, thereby forming the first passage A.
  • the discharge of fire extinguishing water made through the can be facilitated, and the second flow path (B) will be opened through the inlet 110, the third space 133, the fourth space 134 and the second outlet 122.
  • the diameter (D) of the main valve body 210 is equal to or smaller than the diameter (d) of the sub-valve body 220, fire extinguishing water supplied into the branch tee body 100 even when the closed sprinkler head is opened.
  • the force acting on the main valve body 210 according to the fluid pressure is formed equal to or smaller than the force acting on the sub-valve body 220, so the piston valve 200 cannot move to the first position, thereby preventing the first position. 2
  • the flow path (B) is not opened.
  • this problem can be prevented by making the diameter (D) of the main valve body 210 larger than the diameter (d) of the sub-valve body 220.
  • sub-valve body 220 may include a seating surface 221, an inclined surface 222, and a plurality of recesses 223.
  • the seating surface 221 may be formed with a larger diameter d than the fourth diameter D4 of the fourth space 134 and seated on the seating protrusion 140 .
  • the inclined surface 222 may obliquely extend from the outer edge of the seating surface 221 toward the connecting member 230 .
  • the sub-valve body 220 may be formed in a truncated cone shape by the seating surface 221 and the inclined surface 222.
  • the recess 223 may be formed to be recessed from the outer edge of the seating surface 221 and the lower edge of the inclined surface 222 toward the center of the sub-valve body 220, and the plurality of recesses 223 may be formed on the seating surface. It may be spaced apart from each other in the circumferential direction along the outer edge of (221).
  • the plurality of recesses 223 may provide a deposition space, and the sloped surface 222 may guide the precipitate into the recess 223.
  • sub-valve body 220 includes a seating surface 221 and a recess 223, but may not include an inclined surface 222.
  • connection member 230 may be formed to have a smaller diameter than the main valve body 210 and the sub valve body 220, and for example, connect the center of the main valve body 210 and the sub valve body 220 to the center.
  • the coupling part 240 may be slidably coupled to the support pillar 150 formed on the branch tee body 100 .
  • the support pillar 150 may protrude toward the main valve body 210, and the coupling portion 240 is connected to the branch tee body from the main valve body 210 ( 100) may be formed in a column shape protruding toward the first end of the branch tee body 100 in the longitudinal direction, and the coupling portion 240 may be slidably coupled to a hole formed in the support column 150.
  • the coupling portion 240 may be formed to have a slightly smaller diameter than the diameter of the hole formed in the support column 150 to minimize frictional resistance between the coupling portion 240 and the support column 150 .
  • the sealing member 300 is interposed between the sub-valve body 220 and the seating protrusion 140 to completely close the second flow path B when the sub-valve body 220 is seated on the seating protrusion 140. can be guaranteed
  • the sealing member 300 may be made of, for example, rubber and may be formed in a ring shape.
  • the sealing member 300 may be coupled to the sub-valve body 220 and disposed on the seating surface 221 .
  • the coupling protrusion 250 may protrude toward the second end of the branch tee body 100 from the seating surface 221 of the sub-valve body 220, and the sealing member 300 is coupled to the coupling protrusion 250. It can be coupled to, and can be fixed through a separation prevention member 310, such as a nut additionally coupled to the coupling protrusion 250.
  • the spring 400 may provide an elastic force in the longitudinal direction of the branch tee body 100, thereby ensuring that the second flow path B is normally closed.
  • the spring 400 may be omitted or excluded.
  • FIGS. 8 and 9 are views showing modified examples of FIGS. 2 and 3
  • FIG. 10 is a perspective view of the sleeve of FIG. 8 .
  • the branch tea body 100 may further include a sleeve 103 in addition to the main body 101 and the cap 102.
  • the sleeve 103 may be closely coupled to the inner circumferential surface of the main body 101 to partition the first space 131 , the second space 132 , and the third space 133 .
  • the sleeve 103 may be made of a material that does not easily rust, for example, plastic.
  • the main body 101 may be made of galvanized iron.
  • piston valve 200 may also be made of plastic, but is not necessarily limited thereto.
  • an airtight sheet 500 made of a material that does not easily rust, for example, brass, may be interposed between the sub-valve body 220 and the seating protrusion 140, and the airtight sheet 500 is on both sides.
  • Each of the sealing members 300 may be stacked and attached to the seating protrusion 140 .
  • FIG. 11 is a view showing another modified example of FIG. 2 .
  • the cap 102 may be formed in a flat plate shape, and in this case, the inlet 110, the first outlet 121, and the second outlet 122 may all be formed on the main body 101. there is.
  • the coupling portion 240 may be formed in a hole shape extending from one surface of the main valve body 210 to the inside of the connecting member 230 along the longitudinal direction of the branch tee body 100, and the branch tee body 100
  • the support pillar 150 formed at the first end of may be slidably coupled to the coupling part 240 .
  • the coupling portion 240 may be formed in a hole shape having a slightly larger diameter than the diameter of the support column 150 to minimize frictional resistance between the coupling portion 240 and the support column 140 .
  • FIG. 12 to 14 are diagrams showing another modified example of FIG. 2 .
  • the airtight sheet 500 may be screwed to the seating protrusion 140.
  • a sprinkler piping system 1 may include a branch tee 10 , a closed sprinkler head 20 and an open sprinkler head 30 .
  • branch tee 10 Since the branch tee 10 is the same as that described based on FIGS. 1 to 14, a detailed description thereof will be omitted.
  • the closed sprinkler head 20 may be connected to the first outlet 121 of the branch tee 10 through the first pipe P1, and the open sprinkler head 30 may be connected to the branch tee through the second pipe P2. It can be connected to the second outlet 122 of (10).
  • the closed type sprinkler head 20 may include a heat sensor 20a.
  • the heat sensing unit 20a may maintain the head in a closed state in normal times, and may open the head by detecting fire heat.
  • the piston valve 200 can move from the second position to the first position according to the fluid pressure change in the branch tee 10, and as a result, the second flow passage While (B) is opened, the passage cross-sectional area of the first passage (A) may be increased.

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Abstract

자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템이 개시된다. 상기 스프링클러 배관용 분기티는 분기티 몸체; 상기 분기티 몸체의 측벽에 형성되어 급수 배관에 연결되는 유입구; 상기 분기티 몸체의 제1 단에 형성되고, 폐쇄형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제1 유출구; 상기 분기티 몸체의 제2 단에 형성되고, 개방형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제2 유출구; 및 상기 분기티 몸체 내에 배치되고, 상기 분기티 몸체의 길이 방향으로 상호간에 이격 배치된 제1 위치와 제2 위치로 이동하면서 상기 유입구에서 상기 제1 유출구로의 제1 유로의 유로 단면적을 조절하고 상기 유입구에서 상기 제2 유출구로의 제2 유로를 개폐하는 피스톤 밸브를 포함하여 구성되어 있다.

Description

자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템
본 발명은 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템에 관한 것이다.
스프링클러(sprinkler)는 화재를 진압하는 자동 소화장치로서, 화재 시에 가압된 소화수가 스프링클러 헤드를 통하여 살수되는 원리로 동작한다. 이러한 스프링클러 헤드는 평상 시 헤드의 개폐 여부에 따라 폐쇄형 스프링클러 헤드(closed type sprinkler head)와 개방형 스프링클러 헤드(open type sprinkler head)로 구분될 수 있다. 폐쇄형 스프링클러 헤드는 평상 시 헤드가 폐쇄된 상태로서 화재 열에 의해 헤드가 개방되면 살수가 시작되는 반면, 개방형 스프링클러 헤드는 평상 시 헤드가 개방된 상태로서 수동 또는 감지기에 의한 밸브 개폐에 의해 살수가 시작되는 점에서 차이가 있다.
개방형 스프링클러 헤드를 이용한 소화설비는 복수의 스프링클러 헤드를 상호간 인접 설치하여 높은 밀도로 살수할 수 있기 때문에 화재 진압에 소요되는 시간이 매우 짧은 장점을 가지고 있지만, 감지기가 오작동하는 경우 심각한 침수 피해가 발생하는 문제가 있다.
이에 반해, 폐쇄형 스프링클러 헤드를 이용한 소화설비는 화재 열에 의해 헤드가 개방되어 감지기의 오작동 문제가 발생할 여지가 없으므로 설치 수요가 늘고 있다.
또한, 폐쇄형 스프링클러 헤드는 화재 영역에만 선택적으로 살수가 가능한 장점도 가지고 있다.
한편, 폐쇄형 스프링클러 헤드는 화재 시에 발생하는 뜨거운 열기가 상승하면서 형성되는 천장류(ceiling jet flow)에 의해 개방될 수 있도록 천장으로부터 30cm 이내에 설치되도록 규정되어 있다.
또한, 폐쇄형 스프링클러 헤드의 설치 시에는 스키핑 현상(skipping effect)도 고려하여야 한다. 스피킹 현상이란 화재 시에 먼저 개방된 스프링클러 헤드로부터 분사된 소화수가 주변 헤드를 직접 적시거나 화재 시 발생하는 플럼(plume) 기류를 따라 물방울 형태로 동반 상승하여 주변 헤드를 냉각시킴으로써 주변 헤드의 개방을 방해하는 현상을 의미한다. 또한, 먼저 개방된 스프링클러 헤드에서 분사된 소화수가 주변의 제트 기류를 냉각시킴으로써 주변 헤드의 개방을 방해하기도 한다. 이와 같은 스키핑 현상은 폐쇄형 스프링클러 헤드가 상호간에 너무 인접하여 설치되는 경우에 주로 발생한다. 이를 방지하기 위하여, 미국방화협회(NFPA, National Fire Protection Association)는 일반 헤드의 경우 최소 1.8m 이상, 화재조기진압형(ESFR, Early Suppression Fast Response) 헤드의 경우 최소 2.4m 이상의 간격을 유지하여 설치할 것을 권고하고 있다.
이에 따라, 폐쇄형 스프링클러 헤드는 가연물이 많은 장소라고 하더라도 촘촘히 설치할 수 없어 살수 밀도를 충분히 높일 수 없는 문제가 있다.
또한, 주차장과 같이 배관, 케이블 트레이 등 살수 장애물이 많은 장소에서도 스키핑 현상이 발생할 수 있다.
이와 같은 장소에서는 화재 시 살수가 고르게 이루어지게 하기 위하여, 살수 장애물의 상부와 하부에 스프링클러 헤드를 각각 설치하는데, 상부 헤드는 천장류에 의해 먼저 개방되는 반면, 하부 헤드는 화재가 더 진행되면 개방될 것으로 예상하지만 먼저 개방된 상부 헤드에서 분사된 소화수가 하부 헤드에 스키핑 현상을 초래할 수 있다.
이를 방지하기 위해, 하부 헤드에는 차폐판(baffle plate)이 우산처럼 설치될 수 있다. 하지만, 차폐판은 먼저 개방된 상부 헤드에서 분사된 소화수가 하부 헤드를 직접 적시는 것을 방지할 수는 있지만, 먼저 개방된 상부 헤드에서 분사된 소화수가 하부 헤드 주변의 천장류를 냉각시키는 것을 막을 수는 없으므로, 스키핑 현상이 발생할 수 있다.
이와 같이 살수 장애물이 많은 장소의 다른 예로 래크식 창고(rack type warehouse)가 있다. 래크식 창고에서는 높은 위치에 층층이 있는 선반(rack)에 물건들이 쌓여 있어서 고른 살수가 쉽지 않다. 이를 극복하기 위해, 차폐판을 구비한 인랙 스프링클러 헤드(In-Rack sprinkler head)를 설치하거나, 천장 높이가 13.7m 이하인 창고의 경우 플럼 기류에 잘 날리지 않는 큰 입자 크기의 물방울을 분사하는 화재조기진압형 헤드를 설치하기도 하지만, 여전히 스키핑 현상을 완벽하게 막을 수는 없고, 천장에만 스프링클러 헤드를 설치하는 경우 살수 장애물이 많아 화재 진압 효율이 현저히 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 실시 예는 화재 영역에만 선택적으로 살수가 가능하고 스프링클러 헤드 간의 간격을 좁히더라도 스키핑 현상을 방지할 수 있는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 분기티 몸체; 상기 분기티 몸체의 측벽에 형성되어, 급수 배관에 연결되는 유입구; 상기 분기티 몸체의 제1 단에 형성되고, 폐쇄형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제1 유출구; 상기 분기티 몸체의 제2 단에 형성되고, 개방형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제2 유출구; 및 상기 분기티 몸체 내에 배치되고, 상기 분기티 몸체의 길이 방향으로 상호간에 이격 배치된 제1 위치와 제2 위치로 이동하면서 상기 유입구에서 상기 제1 유출구로의 제1 유로의 유로 단면적을 조절하고 상기 유입구에서 상기 제2 유출구로의 제2 유로를 개폐하는 피스톤 밸브를 포함하고, 상기 피스톤 밸브는, 메인 밸브몸체, 상기 메인 밸브몸체로부터 상기 분기티 몸체의 길이 방향으로 이격 배치되되 상기 메인 밸브몸체보다 작은 직경으로 형성되는 서브 밸브몸체, 및 상기 메인 밸브몸체와 상기 서브 밸브몸체를 연결하는 연결부재를 포함하고, 상기 분기티 몸체 내에는 상기 분기티 몸체에 의해 구획되는 제1 공간부, 제2 공간부, 제3 공간부 및 제4 공간부가 상기 제1 단 측에서 상기 제2 단 측으로 차례로 형성되고, 상기 제1 공간부는 상기 제1 유출구에 연결되되 상기 제2 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제2 공간부는 상기 제3 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제3 공간부는 상기 유입구에 연결되되 상기 제4 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제4 공간부는 상기 제2 유출구에 연결되되 상기 상기 서브 밸브몸체보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 피스톤 밸브가 상기 제1 위치에 있는 때에, 상기 메인 밸브몸체는 상기 제1 공간부에 배치되되, 상기 제2 유로는 상기 유입구, 상기 제3 공간부, 상기 제4 공간부 및 상기 제2 유출구를 통해 개방되고, 상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에 있는 때에, 상기 메인 밸브몸체는 상기 제2 공간부에 배치되되, 상기 제2 유로는 상기 서브 밸브몸체에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티를 제공할 수 있다.
상기 분기티 몸체에는 상기 제4 공간부를 구획하는 링 형상의 안착 돌기가 형성되고, 상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에 있는 때에, 상기 서브 밸브몸체는 상기 제3 공간부에서 상기 안착 돌기 상에 안착될 수 있다.
상기 서브 밸브몸체와 상기 안착 돌기 사이에 개재되는 실링부재를 더 포함할 수 있다.
상기 서브 밸브몸체는 상기 제4 공간부보다 큰 직경으로 형성되어 상기 안착 돌기 상에 안착되는 안착 면, 상기 안착 면의 가장자리에서 상기 연결부재를 향해 경사지게 연장되는 경사면, 및 상기 안착 면의 가장자리를 따라 형성되는 복수의 리세스를 구비할 수 있다.
상기 피스톤 밸브가 상기 제1 위치에 있는 때에, 상기 서브 밸브몸체는 상기 제3 공간부에서 상기 안착 돌기로부터 이격 배치될 수 있다.
상기 제1 유로는 상기 유입구, 상기 제3 공간부, 상기 제2 공간부, 상기 제1 공간부 및 상기 제1 유출구를 통해 형성되되, 상기 메인 밸브몸체가 배치된 영역에서는 상기 메인 밸브몸체와 상기 분기티 몸체의 내주면 사이의 틈새를 통해 형성될 수 있다.
상기 분기티 몸체의 제1 단과 상기 메인 밸브몸체 사이에 개재되는 스프링을 더 포함할 수 있다.
상기 분기티 몸체의 제1 단에서는 상기 메인 밸브몸체를 향해 지지 기둥이 돌출되고, 상기 피스톤 밸브는 상기 지지 기둥에 슬라이딩 결합되기 위한 결합부를 구비할 수 있다.
상기 결합부는 상기 지지 기둥이 슬라이딩 결합되는 구멍 형상일 수 있다.
상기 결합부는 상기 지지 기둥에 형성된 구멍에 슬라이딩 결합되는 기둥 형상일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 제1항에 따른 분기티; 상기 분기티의 상기 제1 유출구에 배관을 통해 연결되는 폐쇄형 스프링클러 헤드; 및 상기 분기티의 상기 제2 유출구에 배관을 통해 연결되는 개방형 스프링클러 헤드를 포함하고, 상기 폐쇄형 스프링클러 헤드가 개방되면, 상기 분기티 내의 유체 압력 변화에 따라 상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동함으로써 상기 제2 유로가 개방되는 한편 상기 제1 유로의 유로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 배관 시스템이 제공될 수 있다.
본 발명에 따르면, 스프링클러 배관용 분기티 및 이를 포함하는 스프링클러 배관 시스템에 의해 다음과 같은 우수한 효과가 인정될 수 있다.
첫째, 본 발명에 따르면, 폐쇄형 스프링클러 헤드를 메인 헤드로 사용하기 때문에, 화재 영역에만 선택적으로 살수가 가능하여 화재 미발생 영역에서의 침수 피해를 최소화할 수 있다.
둘째, 본 발명에 따르면, 메인 헤드에 추가하여 개방형 스프링클러 헤드를 서브 헤드로 사용하고, 메인 헤드와 서브 헤드는 유수 제어가 가능한 분기티를 통해 연결되어 메인 헤드가 개방되면 서브 헤드도 자동으로 개방되는 구조로 이루어져 있기 때문에, 가연물 또는 살수 장애물이 많은 장소에서도 스키핑 현상 없이 살수 밀도를 높여 효과적인 화재 진압이 이루어질 수 있다.
일 예로, 주차장과 같이 살수 장애물이 많은 장소의 경우, 메인 헤드를 일정한 간격으로 배치하되, 메인 헤드들 사이에 메인 헤드와 연동되는 서브 헤드를 배치함으로써, 결과적으로 스프링클러 헤드를 촘촘히 배치하여 살수 밀도를 높일 수 있다.
다른 예로, 래크식 창고의 경우, 천장 부근에는 메인 헤드를 배치하되, 선반 사이에는 메인 헤드와 연동되는 서브 헤드를 배치함으로써, 살수 장애를 극복할 수 있다.
셋째, 본 발명에 따르면, 법률의 규정에 저촉되지 않는 범위에서 건축물의 층고를 최대한 낮춰 설계할 수 있어, 전체적인 건축비를 절감하는 효과를 얻을 수 있다. 구체적으로, 주차장법에 의하면 건축물의 지하주차장은 주차장 바닥으로부터 천장 시설물(통상, 스프링클러 배관 또는 스프링클러 헤드)까지의 최소 높이를 각각 통로 부분은 2.3m 이상, 주차라인 부분은 2.1m 이상이 되도록 규정하고 있는데, 본 발명에 따르면 서브 헤드가 메인 헤드보다 아래에 배치되되, 서브 헤드는 메인 헤드와 연동되게 구성되므로 별도의 배수밸브나 차폐판을 구비할 필요가 없으므로, 건축물의 층고를 낮출 수 있어 전체적인 건축비를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 미관도 훨씬 개선되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스프링클러 배관용 분기티의 사시도이고,
도 2는 도 1의 단면도이고,
도 3은 도 2의 작동 예를 도시한 도면이고,
도 4는 도 2의 분기티 몸체를 도시한 도면이고,
도 5는 도 2의 피스톤 밸브를 도시한 도면이고,
도 6은 도 5의 사시도이고,
도 7은 도 5의 서브 밸브몸체에서 안착 면 측을 도시한 도면이고,
도 8 및 도 9는 도 2 및 도 3의 변형 예를 도시한 도면이고,
도 10은 도 8의 슬리브의 사시도이고,
도 11은 도 2의 다른 변형 예를 도시한 도면이고,
도 12 내지 도 14는 도 2의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이고,
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스프링클러 배관 시스템을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는, 명백히 다른 의미로 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 단지 특정 실시 예를 설명하기 위한 것으로 볼 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 있는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 특별한 기재가 없는 한 복수형도 포함하는 것으로 볼 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재된 경우, 해당 부분은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.
또한, 어떤 구성요소 "상"으로 기재된 경우, 해당 구성요소의 위 또는 아래를 의미하고, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"된다고 기재된 경우, 해당 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라, 해당 구성요소가 또 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함할 수 있다.
또한, 어떤 구성요소를 설명하는데 있어서 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있지만, 이러한 용어는 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등을 한정하고자 하는 것은 아니다.
한편, 분기티(branch tee)는 적어도 3개의 배관을 연결하는 이음 관을 의미할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스프링클러 배관용 분기티의 사시도이고, 도 2는 도 1의 단면도이고, 도 3은 도 2의 작동 예를 도시한 도면이고, 도 4는 도 2의 분기티 몸체를 도시한 도면이고, 도 5는 도 2의 피스톤 밸브를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 사시도이고, 도 7은 도 5의 서브 밸브몸체에서 안착 면 측을 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스프링클러 배관용 분기티(10)는 분기티 몸체(100) 및 피스톤 밸브(200)를 포함할 수 있고, 실링부재(300) 및/또는 스프링(400)을 더 포함할 수도 있다.
분기티 몸체(100)는 전체적으로 실린더 또는 관 형상으로 이루어질 수 있고, 유입구(110), 제1 유출구(121) 및 제2 유출구(122)를 구비할 수 있다.
유입구(110)는 분기티 몸체(100)의 측벽에 형성될 수 있고, 유입구(110)에는 급수 배관이 연결될 수 있다. 급수 배관은 소화펌프 또는 상수도 배관에 연결될 수 있다.
따라서, 급수 배관을 통해 공급되는 소화수는 유입구(110)를 통해 분기티 몸체(100) 내로 유입될 수 있다.
제1 유출구(121)는 분기티 몸체(100)의 길이 방향의 제1 단에 형성될 수 있고, 제2 유출구(122)는 분기티 몸체(100)의 제1 단의 반대쪽인 분기티 몸체(100)의 제2 단에 형성될 수 있다.
즉, 유입구(110)는 분기티 몸체(100)의 길이 방향을 따라 제1 유출구(121)와 제2 유출구(122) 사이에 형성될 수 있다.
제1 유출구(121)는 제1 배관을 통해 폐쇄형 스프링클러 헤드에 연결될 수 있다.
여기서, 폐쇄형 스프링클러 헤드는 평상 시에는 폐쇄된 상태이나 화재 열에 의해 개방될 수 있는 구조로 이루어지는 공지된 형태의 스프링클러 헤드를 의미할 수 있다.
제2 유출구(122)는 제2 배관을 통해 개방형 스프링클러 헤드에 연결될 수 있다.
여기서, 개방형 스프링클러 헤드는 평상 시에도 개방된 상태를 유지하는 공지된 형태의 스프링클러 헤드를 의미할 수 있다.
따라서, 유입구(110)를 통해 분기티 몸체(100) 내로 유입된 소화수는 후술하는 것처럼 제2 유로(B)가 개방되면 제1 유로(A)의 제1 유출구(121)와 제2 유로(B)의 제2 유출구(122)를 통해 폐쇄형 스프링클러 헤드와 개방형 스프링클러 헤드로 공급될 수 있다.
또한, 분기티 몸체(100) 내에는 제1 공간부(131), 제2 공간부(132), 제3 공간부(133) 및 제4 공간부(134)가 형성될 수 있다.
제1 공간부(131), 제2 공간부(132), 제3 공간부(133) 및 제4 공간부(134)는 각각 분기티 몸체(100)에 의해 구획되는 공간을 의미할 수 있고, 분기티 몸체(100)의 길이 방향을 따라 분기티 몸체(100)의 제1 단 측에서 제2 단 측으로 차례로 배치될 수 있다.
따라서, 제1 공간부(131)는 제1 유출구(121)에 연결될 수 있고, 제4 공간부(134)는 제2 유출구(122)에 연결될 수 있다. 즉, 제2 공간부(132), 제3 공간부(133) 및 제4 공간부(134)는 제1 공간부(131)를 통해 제1 유출구(121)에 연결될 수 있고, 제1 공간부(131), 제2 공간부(132) 및 제3 공간부(133)는 제4 공간부(134)를 통해 제2 유출구(122)에 연결될 수 있다.
한편, 제3 공간부(133)는 유입구(110)에 연결될 수 있고, 제1 공간부(131), 제2 공간부(132) 및 제4 공간부(134)는 제3 공간부(133)를 통해 유입구(110)에 연결될 수 있다.
제1 공간부(131), 제2 공간부(132), 제3 공간부(133) 및 제4 공간부(134)는 분기티 몸체(100)의 길이 방향에 수직한 단면, 즉 횡단면의 직경 크기에 따라 구분될 수 있다.
구체적으로, 제1 공간부(131)의 제1 직경(D1)은 제2 공간부(132)의 제2 직경(D2)보다 클 수 있고, 제2 공간부(132)의 제2 직경(D2)은 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)보다 클 수 있고, 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)은 제4 공간부(134)의 제4 직경(D4)보다 클 수 있다.
따라서, 유입구(110)에 연결되는 제3 공간부(133)와 제1 유출구(121) 사이에는 제3 공간부(133)보다 직경이 확장된 공간인 제2 공간부(132), 및 제2 공간부(132)보다 직경이 확장된 공간인 제1 공간부(131)가 차례로 형성될 수 있다.
또한, 제1 공간부(131)와 제2 공간부(132)는 제1 공간부(131)의 단부에서 제2 공간(132)의 단부까지 분기티 몸체(100)의 길이 방향을 따라 직경이 연속적으로 감소하는 제1 테이퍼 영역(T1)을 통해 연결될 수 있고, 제2 공간부(132)와 제3 공간부(133)는 제2 공간부(132)의 단부에서 제3 공간부(133)의 단부까지 분기티 몸체(100)의 길이 방향을 따라 직경이 연속적으로 감소하는 제2 테이퍼 영역(T2)을 통해 연결될 수 있다.
따라서, 불연속적인 직경 확장으로 인해 발생할 수 있는 유체 저항 증가를 최소화할 수 있다.
또한, 분기티 몸체(100)의 내주면에서는 안착 돌기(140)가 원주 방향을 따라 링 형상으로 돌출될 수 있고, 제4 공간부(134)는 안착 돌기(140)에 의해 구획될 수 있다.
한편, 분기티 몸체(100)는 메인 바디(101)와 메인 바디(101)에 볼트, 리벳 등을 통해 분리 가능하도록 결합되는 캡(102)을 포함할 수 있다. 이 경우, 유입구(110) 및 제2 유출구(122)는 메인 바디(101)에 형성되되, 제1 유출구(121)는 캡(102)에 형성될 수 있다.
피스톤 밸브(200)는 분기티 몸체(100) 내에 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로 슬라이딩 가능하게 배치될 수 있다.
피스톤 밸브(200)는 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로 상호간에 이격 배치된 제1 위치(도 3 참조)와 제2 위치(도 2 참조)로 이동하면서 유입구(110)에서 제1 유출구(121)로의 제1 유로(A)의 유로 단면적을 조절하는 한편, 유입구(110)에서 제2 유출구(122)로의 제2 유로(B)를 개폐할 수 있다.
피스톤 밸브(200)는 메인 밸브몸체(210), 서브 밸브몸체(220) 및 연결부재(230)를 포함할 수 있고, 결합부(240)를 더 포함할 수도 있다.
메인 밸브몸체(210)는 분기티 몸체(100)의 길이 방향에 수직으로 배치되는 원반 형상으로 이루어질 수 있다.
서브 밸브몸체(220)는 연결부재(230)를 통해 메인 밸브몸체(210)와 연결될 수 있고, 메인 밸브몸체(210)로부터 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로 이격 배치될 수 있다.
서브 밸브몸체(220)의 직경(d)은 제4 공간부(134)의 제4 직경(D4)보다 클 수 있다.
피스톤 밸브(200)는 제1 유출구(121)에 연결된 폐쇄형 스프링클러 헤드가 폐쇄된 상태인 경우 분기티 몸체(100) 내로 공급되는 소화수의 유체 압력에 의해 제2 위치에 있을 수 있다.
이와 같이 피스톤 밸브(200)가 제2 위치에 있는 때에, 메인 밸브몸체(210)는 제2 공간부(132)에 배치될 수 있고, 서브 밸브몸체(220)는 제3 공간부(133)에서 안착 돌기(140) 상에 안착될 수 있다.
따라서, 제1 유로(A)는 메인 밸브몸체(210)가 배치된 영역에서 메인 밸브몸체(210)와 분기티 몸체(100)의 내주면 사이의 틈새를 통해 형성되어 매우 작은 유로 단면적을 가지도록 형성될 수 있고, 제2 유로(B)는 서브 밸브몸체(220)에 의해 폐쇄될 수 있다.
예를 들어, 메인 밸브몸체(210)의 직경(D)은 제2 공간부(132)의 제2 직경(D2)보다 약간 작을 수 있다.
이 경우, 제3 공간부(133)에 있는 소화수는 메인 밸브몸체(210)와 분기티 몸체(100)의 내주면 사이에 형성된 작은 틈새를 통해 제1 공간부(131)로 출입할 수 있으므로, 메인 밸브몸체(210)의 양면에 작용하는 유체 압력은 서로 동일하여 상쇄될 수 있다.
또한, 피스톤 밸브(200)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 때에 메인 밸브몸체(210)와 분기티 몸체(100) 간의 마찰 저항이 거의 발생하지 않을 수 있다.
또한, 마찬가지 이유로, 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)은 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)보다 약간 작을 수 있다.
즉, 피스톤 밸브(200)의 이동 시 서브 밸브몸체(220)가 분기티 몸체(100)에 의해 지지되기 위해 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)은 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)과 동일하게 형성될 필요가 있지만, 서브 밸브몸체(220)와 분기티 몸체(100) 간의 마찰 저항이 거의 발생하지 않게 하기 위하여 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)은 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)보다 약간 작게 형성될 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)은 제3 공간부(133)의 제3 직경(D3)과 동일하게 형성될 수도 있다.
피스톤 밸브(200)는 제1 유출구(121)에 연결된 폐쇄형 스프링클러 헤드가 화재 열에 의해 개방되면 메인 밸브몸체(210)의 제1 유출구(121) 측 유체 압력이 대기압 수준으로 낮아지면서 분기티 몸체(100) 내로 공급되는 소화수의 유체 압력에 의해 제1 위치로 이동할 수 있다.
이와 같이 피스톤 밸브(200)가 제1 위치로 이동하면, 메인 밸브몸체(210)는 제1 공간부(131)에 배치될 수 있고, 서브 밸브몸체(220)는 제3 공간부(133)에 배치되되 안착 돌기(140)로부터 이격 배치될 수 있다.
따라서, 제1 유로(A)는 유입구(110), 제3 공간부(133), 제2 공간부(132), 제1 공간부(131) 및 제1 유출구(121)를 통해 형성되되, 메인 밸브몸체(210)가 배치된 영역에서 메인 밸브몸체(210)와 분기티 몸체(100)의 내주면 사이의 틈새를 통해 형성된 유로 단면적이 제2 위치에서와 비교하여 증가함으로써, 제1 유로(A)를 통해 이루어지는 소화수 배출이 용이해질 수 있고, 제2 유로(B)는 유입구(110), 제3 공간부(133), 제4 공간부(134) 및 제2 유출구(122)를 통해 개방될 수 있다.
한편, 메인 밸브몸체(210)의 직경(D)이 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)과 동일하거나 이보다 작은 경우, 폐쇄형 스프링클러 헤드가 개방되더라도 분기티 몸체(100) 내로 공급되는 소화수의 유체 압력에 따라 메인 밸브몸체(210)에 작용하는 힘이 서브 밸브몸체(220)에 작용하는 힘과 동일하거나 이보다 작게 형성되어 피스톤 밸브(200)가 제1 위치로 이동하지 못하고, 그로 인해 제2 유로(B)가 개방되지 않는 문제가 발생할 수도 있다.
하지만, 본 발명에서는 메인 밸브몸체(210)의 직경(D)을 서브 밸브몸체(220)의 직경(d)보다 크게 함으로써 이러한 문제를 예방할 수 있다.
또한, 서브 밸브몸체(220)는 안착 면(221), 경사면(222) 및 복수의 리세스(223)를 구비할 수 있다.
안착 면(221)은 제4 공간부(134)의 제4 직경(D4)보다 큰 직경(d)으로 형성되어 안착 돌기(140) 상에 안착될 수 있다.
경사면(222)은 안착 면(221)의 외측 가장자리에서 연결부재(230)를 향해 경사지게 연장될 수 있다.
예를 들어, 서브 밸브몸체(220)는 안착 면(221)과 경사면(222)에 의해 원뿔대 형상으로 이루어질 수 있다.
리세스(223)는 안착 면(221)의 외측 가장자리와 경사면(222)의 하단 가장자리에서 서브 밸브몸체(220)의 중심을 향해 함몰되게 형성될 수 있고, 복수의 리세스(223)는 안착 면(221)의 외측 가장자리를 따라 원주 방향으로 상호간에 이격 배치될 수 있다.
따라서, 제2 유로(B)가 서브 밸브몸체(220)에 의해 폐쇄된 상태에서 장시간이 경과함에 따라 서브 밸브몸체(220) 상에 소화수 내 침전물이 퇴적되는 경우, 복수의 리세스(223)는 퇴적 공간을 제공할 수 있고, 경사면(222)은 침전물을 리세스(223)로 안내할 수 있다.
그 결과, 침전물 퇴적으로 인해 서브 밸브몸체(220)가 분기티 몸체(100)에 고착될 수도 있는 문제를 개선할 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 서브 밸브몸체(220)는 안착 면(221)과 리세스(223)를 구비하되, 경사면(222)은 구비하지 않을 수도 있다.
연결부재(230)는 메인 밸브몸체(210) 및 서브 밸브몸체(220)보다 작은 직경으로 형성될 수 있고, 예를 들어 메인 밸브몸체(210)의 중심과 서브 밸브몸체(220)을 중심을 연결할 수 있다.
결합부(240)는 분기티 몸체(100)에 형성된 지지 기둥(150)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
구체적으로, 분기티 몸체(100)의 제1 단에서는 메인 밸브몸체(210)를 향해 지지 기둥(150)이 돌출될 수 있고, 결합부(240)는 메인 밸브몸체(210)에서 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로 분기티 몸체(100)의 제1 단을 향해 돌출되는 기둥 형상으로 이루어질 수 있으며, 결합부(240)는 지지 기둥(150)에 형성된 구멍에 슬라이딩 결합될 수 있다.
따라서, 피스톤 밸브(200)의 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로의 이동이 보다 확실하게 보장될 수 있다.
한편, 결합부(240)는 지지 기둥(150)에 형성된 구멍의 직경보다 약간 작은 직경으로 형성되어 결합부(240)와 지지 기둥(150) 간의 마찰 저항을 최소화할 수도 있다.
실링부재(300)는 서브 밸브몸체(220)와 안착 돌기(140) 사이에 개재되어 서브 밸브몸체(220)가 안착 돌기(140) 상에 안착된 경우에 제2 유로(B)의 완벽한 폐쇄를 보장할 수 있다.
실링부재(300)는 예를 들어 고무로 제작될 수 있고 링 형상으로 형성될 수 있다.
실링부재(300)는 서브 밸브몸체(220)에 결합되어 안착 면(221) 상에 배치될 수도 있다.
구체적으로, 서브 밸브몸체(220)의 안착 면(221)에서는 분기티 몸체(100)의 제2 단을 향해 결합 돌기(250)가 돌출될 수 있고, 실링부재(300)는 결합 돌기(250)에 결합될 수 있으며, 결합 돌기(250)에 추가적으로 결합되는 너트 등의 이탈방지부재(310)를 통해 고정될 수 있다.
스프링(400)은 분기티 몸체(100)의 제1 단과 메인 밸브몸체(210) 사이에 개재될 수 있다.
스프링(400)은 분기티 몸체(100)의 길이 방향으로 탄성력을 제공할 수 있어 평상 시 제2 유로(B)의 폐쇄를 보장할 수 있다.
그러나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 스프링(400)은 생략 내지 제외될 수도 있다.
도 8 및 도 9는 도 2 및 도 3의 변형 예를 도시한 도면이고, 도 10은 도 8의 슬리브의 사시도이다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 분기티 몸체(100)는 메인 바디(101) 및 캡(102) 외에 슬리브(103)를 더 포함할 수도 있다.
슬리브(103)는 메인 바디(101)의 내주면에 밀착되게 결합되어 제1 공간부(131), 제2 공간부(132) 및 제3 공간부(133)를 구획할 수 있다.
슬리브(103)는 녹이 잘 발생하지 않는 재료, 예를 들어 플라스틱으로 제작될 수 있다.
따라서, 메인 바디(101)가 철로 제작된 경우에도 녹 발생으로 인한 피스톤 밸브(200)의 동작 불량을 예방할 수 있다. 예를 들어, 메인 바디(101)는 아연 도금 철로 제작될 수 있다.
한편, 피스톤 밸브(200)도 플라스틱으로 제작될 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
슬리브(103)는 메인 바디(101) 및 캡(102)이 녹이 잘 발생하지 않는 재료, 예를 들어 황동으로 제작된 경우에는 도 1 내지 도 7에 도시된 것처럼 생략될 수도 있다.
슬리브(103)의 측벽에는 메인 바디(101)의 유입구(110)에 연결되는 서브 유입구(103a)가 형성될 수 있다.
또한, 슬리브(103)의 단부 외주면에는 원주 방향으로 연장되는 링 형상의 멈치 턱(103b)이 형성되어 메인 바디(101)와 캡(102) 사이에 개재되는 기밀 씰의 과도한 압착력을 차단하여 슬리브(103)의 변형을 방지할 수 있다.
또한, 슬리브(103)의 단부 외주면에는 위치정렬부(103c)가 돌기 형태 또는 홈 형태로 형성되어 서브 유입구(103a)와 유입구(110)를 정렬시키는데 도움을 줄 수도 있다.
또한, 서브 밸브몸체(220)와 안착 돌기(140) 사이에는 녹이 잘 발생하지 않는 재료, 예를 들어 황동으로 제작된 기밀 시트(500)가 개재될 수 있고, 기밀 시트(500)는 양면 상에 실링부재(300)가 각각 적층되어 안착 돌기(140)에 부착될 수 있다.
도 11은 도 2의 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 캡(102)은 평판 형상으로 형성될 수도 있고, 이 경우 유입구(110), 제1 유출구(121) 및 제2 유출구(122)는 전부 메인 바디(101)에 형성될 수 있다.
또한, 결합부(240)는 메인 밸브몸체(210)의 일면에서 분기티 몸체(100)의 길이 방향을 따라 연결부재(230)의 내측까지 연장되는 구멍 형상으로 이루어질 수 있고, 분기티 몸체(100)의 제1 단에 형성된 지지 기둥(150)은 결합부(240)에 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다.
한편, 결합부(240)는 지지 기둥(150)의 직경보다 약간 큰 직경을 가지는 구멍 형상으로 형성되어 결합부(240)와 지지 기둥(140) 간의 마찰 저항을 최소화할 수도 있다.
도 12 내지 도 14는 도 2의 또 다른 변형 예를 도시한 도면이다.
도 12 내지 도 14를 참조하면, 기밀 시트(500)는 안착 돌기(140)에 나사 결합될 수 있다.
한편, 이상에서 본 발명의 실시 예 및 다양한 변형 예 중 하나의 예에서 설명되거나 도시된 각각의 기술적 특징은 나머지 다른 예에 그대로 적용되거나 통상의 기술자가 생각할 수 있는 범위 내에서 적절한 변형을 가하여 적용될 수 있음은 자명하다고 할 것이다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스프링클러 배관 시스템을 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 스프링클러 배관 시스템(1)은 분기티(10), 폐쇄형 스프링클러 헤드(20) 및 개방형 스프링클러 헤드(30)를 포함할 수 있다.
분기티(10)는 도 1 내지 도 14를 기초로 설명한 것과 같으므로 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
폐쇄형 스프링클러 헤드(20)는 제1 배관(P1)을 통해 분기티(10)의 제1 유출구(121)에 연결될 수 있고, 개방형 스프링클러 헤드(30)는 제2 배관(P2)을 통해 분기티(10)의 제2 유출구(122)에 연결될 수 있다.
분기티(10)의 유입구(110)에는 급수 배관(P)이 연결될 수 있다.
폐쇄형 스프링클러 헤드(20)는 감열부(20a)를 구비할 수 있다. 감열부(20a)는 평상 시 헤드를 폐쇄된 상태로 유지시킬 수 있고, 화재 열을 감지하여 헤드를 개방할 수 있다.
따라서, 폐쇄형 스프링클러 헤드(20)가 화재 열에 의해 개방되면, 분기티(10) 내의 유체 압력 변화에 따라 피스톤 밸브(200)가 제2 위치에서 제1 위치로 이동할 수 있고, 그 결과 제2 유로(B)가 개방되는 한편 제1 유로(A)의 유로 단면적이 증가할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 실시 예를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

Claims (11)

  1. 분기티 몸체;
    상기 분기티 몸체의 측벽에 형성되어, 급수 배관에 연결되는 유입구;
    상기 분기티 몸체의 제1 단에 형성되고, 폐쇄형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제1 유출구;
    상기 분기티 몸체의 제2 단에 형성되고, 개방형 스프링클러 헤드의 배관에 연결되는 제2 유출구; 및
    상기 분기티 몸체 내에 배치되고, 상기 분기티 몸체의 길이 방향으로 상호간에 이격 배치된 제1 위치와 제2 위치로 이동하면서 상기 유입구에서 상기 제1 유출구로의 제1 유로의 유로 단면적을 조절하고 상기 유입구에서 상기 제2 유출구로의 제2 유로를 개폐하는 피스톤 밸브를 포함하고,
    상기 피스톤 밸브는, 메인 밸브몸체, 상기 메인 밸브몸체로부터 상기 분기티 몸체의 길이 방향으로 이격 배치되되 상기 메인 밸브몸체보다 작은 직경으로 형성되는 서브 밸브몸체, 및 상기 메인 밸브몸체와 상기 서브 밸브몸체를 연결하는 연결부재를 포함하고,
    상기 분기티 몸체 내에는 상기 분기티 몸체에 의해 구획되는 제1 공간부, 제2 공간부, 제3 공간부 및 제4 공간부가 상기 제1 단 측에서 상기 제2 단 측으로 차례로 형성되고,
    상기 제1 공간부는 상기 제1 유출구에 연결되되 상기 제2 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제2 공간부는 상기 제3 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제3 공간부는 상기 유입구에 연결되되 상기 제4 공간부보다 큰 직경으로 형성되고, 상기 제4 공간부는 상기 제2 유출구에 연결되되 상기 상기 서브 밸브몸체보다 작은 직경으로 형성되고,
    상기 피스톤 밸브가 상기 제1 위치에 있는 때에, 상기 메인 밸브몸체는 상기 제1 공간부에 배치되되, 상기 제2 유로는 상기 유입구, 상기 제3 공간부, 상기 제4 공간부 및 상기 제2 유출구를 통해 개방되고,
    상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에 있는 때에, 상기 메인 밸브몸체는 상기 제2 공간부에 배치되되, 상기 제2 유로는 상기 서브 밸브몸체에 의해 폐쇄되는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 분기티 몸체에는 상기 제4 공간부를 구획하는 링 형상의 안착 돌기가 형성되고,
    상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에 있는 때에, 상기 서브 밸브몸체는 상기 제3 공간부에서 상기 안착 돌기 상에 안착되는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 서브 밸브몸체와 상기 안착 돌기 사이에 개재되는 실링부재를 더 포함하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 서브 밸브몸체는 상기 제4 공간부보다 큰 직경으로 형성되어 상기 안착 돌기 상에 안착되는 안착 면, 상기 안착 면의 가장자리에서 상기 연결부재를 향해 경사지게 연장되는 경사면, 및 상기 안착 면의 가장자리를 따라 형성되는 복수의 리세스를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 피스톤 밸브가 상기 제1 위치에 있는 때에, 상기 서브 밸브몸체는 상기 제3 공간부에서 상기 안착 돌기로부터 이격 배치되는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 유로는 상기 유입구, 상기 제3 공간부, 상기 제2 공간부, 상기 제1 공간부 및 상기 제1 유출구를 통해 형성되되, 상기 메인 밸브몸체가 배치된 영역에서는 상기 메인 밸브몸체와 상기 분기티 몸체의 내주면 사이의 틈새를 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 분기티 몸체의 제1 단과 상기 메인 밸브몸체 사이에 개재되는 스프링을 더 포함하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 분기티 몸체의 제1 단에서는 상기 메인 밸브몸체를 향해 지지 기둥이 돌출되고,
    상기 피스톤 밸브는 상기 지지 기둥에 슬라이딩 결합되기 위한 결합부를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 지지 기둥이 슬라이딩 결합되는 구멍 형상인 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 결합부는 상기 지지 기둥에 형성된 구멍에 슬라이딩 결합되는 기둥 형상인 것을 특징으로 하는 자동으로 유수를 제어하는 스프링클러 배관용 분기티.
  11. 제1항에 따른 분기티;
    상기 분기티의 상기 제1 유출구에 배관을 통해 연결되는 폐쇄형 스프링클러 헤드; 및
    상기 분기티의 상기 제2 유출구에 배관을 통해 연결되는 개방형 스프링클러 헤드를 포함하고,
    상기 폐쇄형 스프링클러 헤드가 개방되면, 상기 분기티 내의 유체 압력 변화에 따라 상기 피스톤 밸브가 상기 제2 위치에서 상기 제1 위치로 이동함으로써 상기 제2 유로가 개방되는 한편 상기 제1 유로의 유로 단면적이 증가하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 배관 시스템.
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