KR101804301B1 - 스프링클러 헤드의 감열장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하강되는 감열체의 기울어짐을 방지하고 멜팅퓨즈의 배출을 신속하게 함으로써 응답성을 향상시킬 수 있도록 한 스프링클러 헤드의 감열장치에 관한 것으로, 탑 콜렉터(32)의 중앙에 형성된 구멍(32h)의 가장자리로부터 상측으로 절곡되고, 단열와셔(60)와 중공스크류(70)의 사이에 위치되는 상향절곡편(32a); 상향절곡편(32a)으로부터 부분 절개되어 아래쪽으로 절곡되고, 미들 콜렉터(34)과 마크 콜렉터(36), 멜팅퓨즈(40)의 중심에 각각 형성된 구멍(34h)(36h)(40h)으로 삽입되는 하향절곡편(32b); 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)의 내측에 삽입되어 고정되고, 중공스크류(70)의 외주면에서 미끄러지는 테프론관(80); 멜팅퓨즈(40)의 중심에 형성된 구멍(40h)의 내주면에 형성되는 환형걸림홈(42); 하향절곡편(32b)의 하단부에서 바깥쪽으로 절곡되고, 환형걸림홈(42)에 걸리는 벤딩부(32c)를 포함해서 구성된다.

Description

스프링클러 헤드의 감열장치{Thermal Device of Fire Sprinkler Head}
본 발명은 화재시 일정온도에 도달되면 스프링클러 헤드를 자동으로 개방하는데 이용되는 소방기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하강되는 감열체의 기울어짐을 방지하고 멜팅퓨즈의 배출을 신속하게 함으로써 응답성을 향상시킬 수 있도록 한 스프링클러 헤드의 감열장치에 관한 것이다.
일반적으로 스프링클러는 화재가 발생했을 때 이상고온을 감지하여 자동적으로 방수하는 소방설비로서, 배관을 실내의 천장에 배치하고 곳곳의 분기관 선단에 스프링클러 헤드를 부착하여, 화재로 인해 일정온도에 도달하면 녹는 퓨즈에 의해 물이 자동으로 살수되면서 화재 초기에 소화하는 용도로 편리하게 사용되고 있다.
첨부도면 도 1 및 도 2는 종래기술에 따른 스프링클러 헤드를 나타낸 도면들로서, 이에 도시된 바와 같이 천장마감재(10)의 안쪽에 설치된 급수파이프(11)의 선단에 소켓(13)이 설치되어 있고, 소켓(13)의 하단에는 원통형의 하우징(12)이 설치되어 있으며, 하우징(12)은 천장마감재(10)에 형성된 관통구멍(10h)의 중심으로 삽입되고 하우징(12)의 하단부에 설치되는 커버(12a)에 의해 하우징(12)과 천장마감재(10) 사이의 틈을 은폐하도록 되어 있었다.
소켓(13)의 내측 하부 중심에는 하우징(12)의 내측 중심에 위치되는 살수관(13a)이 하측을 향해 형성되어 있고, 살수관(13a)의 하단부에는 패킹(14p)에 의해 밀폐된 상태를 유지하는 밸브시트(14)가 설치되어 있으며, 밸브시트(14)의 둘레에는 살수관(13a)으로부터 분사되는 물을 사방으로 확산시키기 위해 가장자리에 톱니가 형성된 접시모양의 디플렉터(15)가 설치되어 있었다.
하우징(12)의 내측에 위치된 슬라이드 부시(15a)가 살수관(13a)의 외주면을 따라 상하방향으로 미끄러지도록 설치되어 있고, 슬라이드 부시(15a)로부터 하측으로 뻗은 지지대(15b)의 하단부에 디플렉터(15)가 연결되어 있으며, 밸브시트(14)에 의해 살수관(13a)이 개방될 때 슬라이드 부시(15a)가 밸브시트(14)와 디플렉터(15) 및 지지대(15b)와 함께 하강되면서 살수관(13a)을 따라 미끄러지도록 되어 있었다.
하우징(12)의 하단부 내주에는 원추모양으로 경사진 환형의 경사면을 갖는 걸림턱(12c)이 형성되어 있고, 스프링 강선을 이용해서 "C"자 모양으로 절곡해서 성형한 탄성링(12r)이 확장된 상태로 걸림턱(12c)에 걸려서 내경이 축소되는 방향으로 탄성복원력을 갖도록 설치되어 있으며, 탄성링(12r)의 상하측에는 서로 사이가 좁혀진 상부록킹판(16)과 하부록킹판(17)이 탄성링(12r)을 압박하고 있고, 탄성링(12r)과 접촉되는 상부록킹판(16)과 하부록킹판(17)의 모서리는 경사지게 면취되어 있었다.
상부록킹판(16)의 중심에서 아래쪽을 향해 형성된 슬리브 너트(16n)가 하부록킹판(17)의 중심으로 삽입되어 상부록킹판(16)과 하부록킹판(17)의 중심이 상호 일치되어 있으며, 화재시 발생된 열을 흡수하여 멜팅퓨즈(18)로 전달하기 위한 적층구조로 된 감열체(19)가 단열와셔(20)를 사이에 두고 중공스크류(21)에 의해 하부록킹판(17)의 하단부에 밀착되어 있고, 중공스크류(21)는 상부록킹판(16)에 형성된 슬리브 너트(16n)에 고정되어 있으며, 멜팅퓨즈(18)는 중공스크류(21)와 감열체(19) 사이에 위치되어 있었다.
중공스크류(21)는 하부록킹판(17)을 통과해서 슬리브 너트(16n)에 결합됨으로써 상부록킹판(16)과 하부록킹판(17)을 서로 가깝게 당겨서 탄성링(12r)을 중심에서 멀어지는 방향인 반경방향으로 확장시키고 동시에 탄성링(12r)이 걸림턱(12c)에 형성된 경사면에 걸리도록 하는 역할을 하며, 감열체(19)와 단열와셔(20) 및 멜팅퓨즈(18)를 하부록킹판(17)에 밀착시키는 체결부품의 역할도 한다.
밸브시트(14)의 중심에 형성된 나사구멍(14t)에 결합되는 세트스크류(22)의 하단부는 상부록킹판(16)에 접촉되어 있으며, 알렌렌치(도시생략) 또는 육각비트와 같은 체결공구를 중공스크류(21)의 중심으로 통과시켜서 세트스크류(22)를 회전시키면 세트스크류(22)를 하강시킬 수 있는데, 이때 세트스크류(22)가 상부록킹판(16)은 아래쪽으로 밀어내고 밸브시트(14)는 상승시키기 때문에 이를 이용해서 밸브시트(14)를 살수관(13a)의 하단부를 향해 더욱 강하게 밀어서 누수를 방지할 수 있으며, 세트스크류(22)에 의해 아래쪽으로 밀린 상부록킹판(16)에 의해 탄성링(12r)을 더욱 확장시켜서 유격을 없앨 수 있게 된다.
감열체(19)는 상부로부터 아래쪽으로 탑 콜렉터(19a), 미들 콜렉터(19b), 마크 콜렉터(19c)로 구성되며, 탑 콜렉터(19a)와 미들 콜렉터(19b), 마크 콜렉터(19c)는 중심 일부만 겹친 상태를 유지하고 나머지 부분은 서로 떨어져서 공기 중의 열을 효과적으로 흡수하도록 되어 있고, 특히 탑 콜렉터(19a)와 미들 콜렉터(19b)는 공기와 접촉되는 면적을 더욱 크게 하기 위해 파형주름과 같은 형태로 성형되어 있으며, 하부록킹판(17)과 탑 콜렉터(19a) 사이에 위치되어 있는 단열와셔(20)에 의해 감열체(19)로 전도된 열이 하부록킹판(17)으로 빼앗기는 것을 많은 부분 차단하도록 되어 있었다.
이와 같은 종래기술에 따른 스프링클러가 작동되는 과정은, 화재가 발생되어 감열체(19)가 가열되면, 멜팅퓨즈(18)로 열이 전도되고 멜팅퓨즈(18)가 용융되면 멜팅퓨즈(18)의 압축강도가 급격하게 저하되는데, 이때 탄성링(12r)이 지니고 있던 탄성복원력에 의해 탄성링(12r)의 내경이 축소되면서 하부록킹판(17)과 단열와셔(20) 및 감열체(19)가 하강되고 멜팅퓨즈(18)를 압축 변형시키게 된다.
이로 인해서 탄성링(12r)이 걸림턱(12c)으로부터 벗어나는 순간 살수관(13a)에 작용되고 있던 수압에 의해 밸브시트(14)가 하측으로 밀리면서 개방되고, 상부록킹판(16)과 단열와셔(20), 하부록킹판(17), 감열체(19), 멜팅퓨즈(18) 및 중공스크류(21)가 분리되어 바닥으로 떨어지게 된다.
이때 밸브시트(14)와 디플렉터(15), 지지대(15b)가 슬라이드 부시(15a)의 안내를 받으면서 하우징(12)의 밖으로 빠져서 노출되며, 슬라이드 부시(15a)가 하우징(12)에 형성된 걸림턱(12c)에 걸릴 때 정지되고, 살수관(13a)으로부터 분사되는 물이 디플렉터(15)에 부딪치면서 사방으로 분사되어 소화하게 된다.
그러나, 이와 같은 종래기술은 첨부도면 도 2에 도시된 바와 같이 감열체(19)를 구성하는 탑 콜렉터(19a)와 미들 콜렉터(19b), 마크 콜렉터(19c)가 얇은 금속판으로 성형되어 있기 때문에 3장을 적층해도 전체 두께가 얇아서 감열체(19)가 하강 도중에 한쪽으로 기울어지고 중공스크류(21)의 외주면에 걸려서 밸브개방을 지연시키거나 밸브가 완전히 개방되지 못하는 오작동을 일으키는 문제점이 있었다.
또, 종래에는 멜팅퓨즈(18)가 용융된 상태에서 외부로 신속하게 배출되어야만 감열체(19)가 하강될 수 있는 공간이 생기는데, 주로 감열체(19)와 중공스크류(21)가 이루는 좁은 틈을 통해 빠져 나가도록 되어 있기 때문에 감열체(19)의 신속한 이동이 어렵고, 특히 용융된 멜팅퓨즈(18)가 감열체(19)의 중심에 형성된 구멍과 중공스크류(21)의 외주면 사이로 흐르면 감열체(19)의 하강에 저항을 주기 때문에 오작동 되는 문제점이 있었다.
국내 등록특허공보 제 10-0582212호 국내 등록특허공보 제 10-1331157호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 감열체가 하강될 때 기울어지는 것을 방지할 수 있으며, 열에 의해 용융된 멜팅퓨즈를 신속하게 배출되도록 해서 정확한 밸브 개방과 응답성을 향상시킬 수 있는 스프링클러 헤드의 감열장치를 제공함에 있다.
이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 스프링클러 헤드의 감열장치는, 화재시 실내의 열을 흡수하고, 탑 콜렉터와 미들 콜렉터, 마크 콜렉터로 이루어진 감열체; 감열체로부터 전달되는 열에 의해 일정온도 이상에서 녹는 멜팅퓨즈; 하부록킹판과 탑 콜렉터의 사이에 개재되어 탑 콜렉터로부터 하부록킹판으로 전달되는 열을 차단하는 단열와셔; 감열체를 하부록킹판의 하부에 설치하기 위한 중공스크류에 있어서, 탑 콜렉터의 중앙에 형성된 구멍의 가장자리로부터 상측으로 절곡되고, 단열와셔와 중공스크류의 사이에 위치되는 상향절곡편; 상향절곡편으로부터 부분 절개되어 아래쪽으로 절곡되고, 미들 콜렉터과 마크 콜렉터, 멜팅퓨즈의 중심에 각각 형성된 구멍으로 삽입되는 하향절곡편; 상향절곡편과 하향절곡편의 내측에 삽입되어 고정되고, 중공스크류의 외주면에서 미끄러지는 테프론관; 멜팅퓨즈의 중심에 형성된 구멍의 내주면에 형성되는 환형걸림홈; 하향절곡편의 하단부에서 바깥쪽으로 절곡되고, 환형걸림홈에 걸리는 벤딩부를 포함한 특징을 갖는다.
본 발명은 용융된 멜팅퓨즈를 외부로 배출하기 위해 마크 콜렉터의 측면에 형성되는 배출구; 용융 후 압축 변형되는 멜팅퓨즈를 수용하기 위해 멜팅퓨즈의 하부에 형성되는 공동홈을 포함한 특징을 갖는다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 탑 콜렉터(32)에 형성된 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)에 설치된 테프론관(80)에 의해 감열체(30)를 상하 직선방향으로 안내할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 화재시 멜팅퓨즈(40)가 용융되면 감열체(30)가 균형을 유지하면서 부드럽고 신속하게 하강되는 효과가 있다.
자기윤활성을 지닌 낮은 테프론관(80)이 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)에 설치되어 있기 때문에 감열체(30)가 하강될 때 마찰저항을 크게 줄일 수 있을 있을 뿐만 아니라 신속하고 정확한 작동이 가능하게 되는 효과가 있다.
화재시 녹은 멜팅퓨즈(40)가 마크 콜렉터(36)에 형성된 배출구(36t)를 통해 외부로 배출되도록 되어 있기 때문에 멜팅퓨즈(40)의 신속한 배출이 가능하게 되어 감열체(30)의 신속한 하강과 화재에 대응한 응답성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
멜팅퓨즈(40)의 하부에 공동홈(44)이 형성되어 있기 때문에 가열된 멜팅퓨즈(40)가 압축 변형될 때 밀려날 수 있는 공간을 제공해서 감열체(30)의 신속한 하강에 도움을 주는 효과가 있다.
도 1은 종래기술에 따른 단면도
도 2는 종래기술에 따른 확대단면도
도 3은 본 발명에 따른 분해사시도
도 4는 도 3의 저면측 분해사시도
도 5는 본 발명에 따른 부분 단면도
도 6은 본 발명에 따른 분해단면도
이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
첨부도면 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명은 화재시 실내의 열을 흡수하고, 탑 콜렉터(32)와 미들 콜렉터(34), 마크 콜렉터(36)로 이루어진 감열체(30); 감열체(30)로부터 전달되는 열에 의해 일정온도 이상에서 녹는 멜팅퓨즈(40); 하부록킹판(50)과 탑 콜렉터(32)의 사이에 개재되어 탑 콜렉터(32)로부터 하부록킹판(50)으로 전달되는 열을 차단하는 단열와셔(60); 감열체(30)를 하부록킹판(50)의 하부에 설치하기 위한 중공스크류(70)를 포함한다.
본 발명은 탑 콜렉터(32)의 중앙에 형성된 구멍(32h)의 가장자리로부터 상측으로 절곡되고, 단열와셔(60)와 중공스크류(70)의 사이에 위치되는 상향절곡편(32a); 상향절곡편(32a)으로부터 부분 절개되어 아래쪽으로 절곡되고, 미들 콜렉터(34)와 마크 콜렉터(36), 멜팅퓨즈(40)의 중심에 각각 형성된 구멍(34h)(36h)(40h)으로 삽입되는 하향절곡편(32b)을 포함한다.
상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)은, 모두 중심과 내경이 일치되는 곡면으로 형성될 수 있으며, 특히 상향절곡편(32a)의 상단부 높이는 단열와셔(60)의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 형성해서 상향절곡편(32a)의 상단부가 하부록킹판(50)의 하단부에 접촉되면서 발생할 수 있는 간섭을 방지하도록 한다.
본 발명은 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)의 내측에 삽입되어 고정되고, 중공스크류(70)의 외주면에서 미끄러지는 테프론관(80); 멜팅퓨즈(40)의 중심에 형성된 구멍(40h)의 내주면에 형성되는 환형걸림홈(42); 하향절곡편(32b)의 하단부에서 바깥쪽으로 절곡되고, 환형걸림홈(42)에 걸리는 벤딩부(32c)를 포함한다.
테프론관(80)은, 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)의 내주면에 접착되거나 압입될 수 있으며, 특히 테프론관(80)은 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)이 중공스크류(70)의 외주면에서 부드럽게 미끄러지도록 하는 역할을 한다.
벤딩부(32c)는, 멜팅퓨즈(40)를 마크 콜렉터(36)에 끼운 다음 하향절곡편(32b)의 하단부 일부를 환형걸림홈(42)을 향해 절곡해서 형성할 수 있으며, 탑 콜렉터(32)와 미들 콜렉터(34), 마크 콜렉터(36) 및 멜팅퓨즈(40)가 모두 하나의 뭉치 형태로 조립되어 취급되도록 하는 역할도 한다.
본 발명은 용융된 멜팅퓨즈(40)를 외부로 배출하기 위해 마크 콜렉터(36)의 측면에 형성되는 배출구(36t); 용융 후 압축 변형되는 멜팅퓨즈(40)를 수용하기 위해 멜팅퓨즈(40)의 하부에 형성되는 공동홈(44)을 포함한다.
배출구(36t)는 마크 콜렉터(36)의 둘레를 따라 서로 일정한 거리를 두고 안팎으로 관통되도록 형성될 수 있으며, 공동홈(44)은 예를 들면 사다리꼴 단면을 갖도록 멜팅퓨즈(40)의 밑면을 따라 원형으로 형성될 수 있다.
도면 중 부호 90은 하우징을 나타낸 것이고, 92는 슬리브 너트를 나타낸 것이다.
이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
첨부도면 도 3 내지 도 6에 도시된 바와 같이 스크링클러가 설치된 실내에서 화재가 발생되면, 열과 화염이 상승되면서 감열체(30)를 구성하고 있는 탑 콜렉터(32)와 미들 콜렉터(34), 마크 콜렉터(36)가 가열되어 멜팅퓨즈(40)로 열이 전도된다.
이때 멜팅퓨즈(40)가 용융온도 이상으로 가열되어 녹으면 마크 콜렉터(36)의 측면에 형성된 배출구(36t)를 통해 일부가 빠져나가고, 탄성링(도시생략)에 의해 아래쪽으로 힘을 받고 있는 하부록킹판(50)과 단열와셔(60) 및 감열체(30)에 의해 압축 변형되면서 멜팅퓨즈(40)의 밑면에 형성된 공동홈(44)으로 이동되어 감열체(30)가 신속하게 하강된다.
이 과정에서 감열체(30)는 중공스크류(70)의 외주면에서 미끄러지는 테프론관(80)에 의해 부드럽게 하강되며, 특히 탑 콜렉터(32)에 형성된 상향절곡편(32a)과 하향절곡편(32b)에 의해 한쪽으로 편중되게 기울어지지 않고 균형을 유지하면서 하강된다.
30 : 감열체 32 : 탑 콜렉터
32a : 상향절곡편 32b : 하향절곡편
32c : 벤딩부 34 : 미들 콜렉터
36 : 마크 콜렉터 36t : 배출구
40 : 멜팅퓨즈 42 : 환형걸림홈
44 : 공동홈 32h,34h,36h,40h : 구멍
50 : 하부록킹판 60 : 단열와셔
70 : 중공스크류 80 : 테프론관
90 : 하우징 92 : 슬리브 너트

Claims (2)

  1. 화재시 실내의 열을 흡수하고, 탑 콜렉터(32)와 미들 콜렉터(34), 마크 콜렉터(36)로 이루어진 감열체(30);
    상기 감열체(30)로부터 전달되는 열에 의해 일정온도 이상에서 녹는 멜팅퓨즈(40);
    하부록킹판(50)과 상기 탑 콜렉터(32)의 사이에 개재되어 상기 탑 콜렉터(32)로부터 상기 하부록킹판(50)으로 전달되는 열을 차단하는 단열와셔(60);
    감열체(30)를 상기 하부록킹판(50)의 하부에 설치하기 위한 중공스크류(70);
    를 포함해서 이루어진 스프링클러 헤드의 감열장치에 있어서,

    상기 탑 콜렉터(32)의 중앙에 형성된 구멍(32h)의 가장자리로부터 상측으로 절곡되고, 상기 단열와셔(60)와 상기 중공스크류(70)의 사이에 위치되는 상향절곡편(32a);
    상기 상향절곡편(32a)으로부터 부분 절개되어 아래쪽으로 절곡되고, 상기 미들 콜렉터(34)과 상기 마크 콜렉터(36), 상기 멜팅퓨즈(40)의 중심에 각각 형성된 구멍(34h)(36h)(40h)으로 삽입되는 하향절곡편(32b);
    상기 상향절곡편(32a)과 상기 하향절곡편(32b)의 내측에 삽입되어 고정되고, 상기 중공스크류(70)의 외주면에서 미끄러지는 테프론관(80);
    상기 멜팅퓨즈(40)의 중심에 형성된 구멍(40h)의 내주면에 형성되는 환형걸림홈(42);
    상기 하향절곡편(32b)의 하단부에서 바깥쪽으로 절곡되고, 상기 환형걸림홈(42)에 걸리는 벤딩부(32c);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드의 감열장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    용융된 상기 멜팅퓨즈(40)를 외부로 배출하기 위해 상기 마크 콜렉터(36)의 측면에 형성되는 배출구(36t);
    용융 후 압축 변형되는 상기 멜팅퓨즈(40)를 수용하기 위해 상기 멜팅퓨즈(40)의 하부에 형성되는 공동홈(44);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 스프링클러 헤드의 감열장치.
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