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pp.210-216
본 연구는 하향 분사식 미니스프링클러의 낙수방지를 위한 새로운 제안으로 패킹부를 구성하여 패킹과 패킹지지부, 패킹 연결지지체의 메카니즘 분석과 구조 해석을 통하여 패킹부 소재 선정의 타당성을 확인하여 하향 분사식 미니스프링클러의 낙수방지 메카니즘을 개발하고, 제품을 제작하여 살수특성 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 낙수방지를 위하여 삽입되는 패킹부의 재료는 구조해석결과, 압력변화에 대응할 수 있는 재질로서 패킹재는 천연고무(ASTM; NR), 패킹지지체는 폴리프로필렌(PP)이 적합함을 확인하였다. 성능시험 결과, 미니스프링클러의 접속관에 용수를 공급할 때와 중단되는 과정의 대기압과 평형상태에서 선정된 패킹 및 패킹지지체는 압력제어 기능을 정확히 수행하여 낙수가 거의 발생하지 않고, 압력변화에도 민감하게 대응함을 확인하였다. 작용압력별 살수특성 성능을 분석한 결과, 유효살수반경, 유효살수면적, 평균살수심, 최대살수심, 유효최대살수심은 작용압력이 증가함에 따라 모두 증가하는 것으로 나타났다. 살수높이별 살수특성 성능을 분석한 결과, 유효살수반경과 유효살수면적은 살수 높이가 0.2m일 때 가장 낮은 값을, 0.3m일 때 가장 높은 값을 보였고, 그 이상 살수 높이가 높아지면 반대로 감소하였으며, 평균살수심은 살수높이가 높아질수록 감소하였다. 제안된 하향 분사식 미니스프링클러는 패킹부의 영향으로 압력이 증가함에 따라 살수성능이 유연성 있게 변화하여 급격한 변화를 나타내지 않았고, 용수압력이 감소될 때에는 작용압력이 1.1kgf/cm2이상의 범위에서만 살수되었으며, 그 이하에서는 제안된 패킹부에 의해 하향 분사식 미니스프링클러 본체로 공급되는 용수가 차단되어, 대기압과 평형상태에 있는 물의 자중과 중력작용에 의한 자유낙하를 방지함으로서 물방울의 형성 및 낙수 발생의 예방을 확인하였다.
A study was conducted to find mechanism and spray characteristics of a mini-sprinkler with downward spray to develop a new design type to be able to prevent drop water. The experiments were executed in a plastic greenhouse to minimize the effect of the wind. Data was collected at five different operation pressures and at 4 different raiser heights. Spray characteristics of the sprinkler such as effective radius, effective area, mean application depth, absolute maximum application depth, effective maximum application depth and coefficient of variation were determined. In order to analyze the mechanism and packing supporter of sprinkler, the numerical simulation using ABAQUS was performed. The optimum pressure for preventing drop water was determined.
