در آغاز قرن نوزده میلادی، جان کری از سیستم لوله های مشبک (Perforated Pipe) در سیستم ابداعی خود استفاده نمود. او یک منبع را در بالای ساختمان قرارداده بود که به لوله های مشبک در سقف ساختمان متصل بود. میان آن ها نیز یک شیر مجهز به متوقف کننده یا استاپر (stopper) که به چند رشته طناب و چند وزنه سنگین متصل بود، قرارداد.
طریقه کار سیستم جان کری به این صورت بود که در مواقع عادی، طناب ها، وزنه ها را نگه می داشتند و شیر آب بسته می ماند. اما در زمان آتش سوزی طناب ها در اثر حرارت می سوختند؛ در نتیجه وزنه ها رها شده و شیر آب باز می شد.
در سال 1874 از لحیم مذاب برای پوشاندن محل عبور آب در اسپریکلر استفاده کرد. با این کار در صورت آتش سوزی، گرما باعث ذوب شدن فلز لحیم شده و اسپرینکلر شروع به پاشش آب روی آتش می کرد.
در سال 1890 فردریک گرینل اولین اسپرینکلر مجهز به حباب شیشه ای را اختراع کرده و ثبت نمود. اسپرینکلرهای امروزی نیز بر پایه همان اختراع گرینل ساخته می شوند.

آمار و ارقام اسپرینکلر
این سیستم اطفاء حریق یکی از موثر ترین، کارآمد ترین و مقرون صرفه ترین سیستم های آتش نشانی می باشد. این سیستم پس از فعال شدن بین 15 تا 20 گالن آب را در هر دقیقه به روی آتش می پاشد. این سیستم هرگز خاموش نمی شود، دقت آن نزدیک به 99 درصد است و در بلند مدت هزینه ها را کاهش می دهد.
امروزه در تمام جهان از اسپرینکلر استفاده می شود به طوری که سالیانه در جهان بیش از 40 میلیون عدد از این دستگاه نصب می شود. ساختمانی که در آن اسپرینکلر نصب شده باشد و توسط این سیستم محافظت شود، در مقابل بیش از 99 درصد آتش سوزی هایی که در ساختمان ها روی می دهد، مصون است.
آمار ها نشان می دهند که 37 درصد آتش سوزی ها تنها با فعال شدن یک اسپرینکلر مهار شده اند. همچنین 56 درصد از آتش سوزی ها با فعال شدن کمتر از سه اسپرینکلر و 83 درصد با فعال شدن کمتر از 5 اسپرینکلر خاموش شده اند. این آمار میزان موثر بودن این سیستم را نشان می دهد.

اجزای اسپرینکلر
همه اسپرینکلرها دارای اجزاء مشابهی هستند. بدنه، درپوش، حباب شیشه ای حساس به دما و دفلکتور یا منحرف کننده، اجزاء سازنده بیشتر اسپرینکلر ها را می باشند.

بدنه
به قسمت بیرونی اسپرینکلر گفته می شود که بقیه اجزا روی آن قرار میگیرند.

درپوش
در اسپرینکلرها روزنه ای به نام اوریفیس وجود دارد که میزان آب خارج شده از آن را کنترل می کند. به دلیل اینکه آب ممکن است از این روزنه نشت کند، درپوشی میان روزنه و سنسور حرارتی قرار می گیرد. این درپوش، در زمان فعال شدن اسپرینکلر از آن جدا شده و باعث گسترش شعاع پاشش آب می شود.

سنسور حرارتی
سنسور حرارتی قسمت مهمی از اسپرینکلر می باشد که به گرما حساس است. این قسمت وظیفه تشخیص آتش سوزی و کنترل جریان آب را بر عهده دارد. سنسور حرارتی معمولا به شکل حباب شیشه ای ساخته می شود که با مایعی مخصوص پر شده است. این حباب در حالت معمولی مانع خروج آب می شود اما در زمان آتشسوزی با افزایش دما شکسته می شود و مسیر عبور آب باز می شود.

دفلکتور
زمانی که اسپرینکلر فعال می شود، درپوش از آن جدا شده و آب با صفحات منحرف کننده برخورد می کند. این صفحات وظیفه توزیع آب به طور موثر برای خاموش کردن آتش را دارد.

طریقه عملکرد اسپرینکلر
اسپرینکلر در واقع مانند شیر آبی می باشد که برای باز شدن خودکار در زمان آتش سوزی طراحی شده است.
حباب شیشه ای، بسته به مایعی که درون آن ها وجود دارد در دماهای مختلفی می شکنند و آب را تخلیه می کنند. در واقع این قسمت اصلی ترین قسمت اسپرینکلر است که پیش از آتش سوزی آب را تحت فشار قرار می دهد و زمانی که دمای محیط به میزان مشخصی بالا برود، مایع درون آن منبسط شده و باعث شکسته شدن حباب می شود. با شکستن حباب مسیر آب به سمت دفلکتور باز شده و  عمل پاشش آغاز می شود.

درجه حرارت اسپرینکلر
درجه حرارت، در واقع دمایی است که در آن اسپرینکلر فعال می شود. این دما از 38 درجه تا 343 درجه سانتی گراد (135 درجه تا 650 درجه فارنهایت) می باشد. دامنه دمای فعال سازی را می توان از روی رنگ مایع داخل حباب تشخیص داد. متداول ترین رنگ های اسپرینکلر به همراه دمای فعال سازی آن ها عبارتند از:
نارنجی: اگر مایع درون حباب نارنجی باشد، برای دمای ℃ 57 ساخته شده است.
قرمز: اگر مایع درون حباب قرمز باشد، برای دمای ℃ 68 ساخته شده است.
زرد: اگر مایع درون حباب زرد باشد، برای دمای ℃ 70 ساخته شده است.
سبز: اگر مایع درون حباب سبز باشد، برای دمای ℃ 93 ساخته شده است.
آبی: اگر مایع درون حباب آبی باشد، برای دمای C° 141 ساخته شده است.

انواع اسپرینکلر
امروزه انواع مختلفی از اسپرینکلرها وجود دارد که هرکدام برای محیط های خاص طراحی شده اند و به اشکال ایستاده، سقفی، دیواری و مخفی ساخته می شوند. هرکدام از این اشکال کاربرد خاصی دارند. پس نیاز است هنگام خرید بررسی دقیقی را انجام دهید تا فرق بین آن ها را تشخیص دهید و با کارایی آن ها را در برابر آتش سوزی در شرایط مختلف آشنا شوید.
در ادامه به معرفی انواع اسپرینکلرها می پردازیم:

انواع اسپرینکلر بر اساس طریقه نصب
اسپرینکلرها بر اساس طریقه نصب و موقعیت قرارگیری شیر به دسته های زیر تقسیم می شوند:
اسپرینکلر پایین زن
این اسپرینکلرها به صورت عمودی روی سقف نصب می شوند. دفلکتور (منحرف کننده) آن ها رو به پایین می باشد و آب پس از عبور از دفلکتور به پایین می ریزد. این مورد یکی از پر مصرف ترین اسپرینکلرها می باشد.

اسپرینکلر بالا زن
این اسپرینکلر نیز روی سقف نصب می شود با این تفاوت که جهت جریان آب در آن، خلاف مدل پایین زن است. آب پس از برخورد با دفلکتور تغییر جهت داده و به صورت چتری بیرون ریخته می شود.

اسپرینکلر دیواری یا دیوار زن
این اسپرینکلرها را در امتداد دیوار و یا زیر تیرها نصب می شوند. معمولا زمانی از این نوع اسپرینکلر استفاده می شود که لوله کشی سقف در دسترس نباشد و یا زیبایی محیط اهمیت داشته باشد.
این نوع برای محافظت از کمد ها، اتاق های کوچک و راهروها طراحی شده اند و یک دفلکتور نیم دایره دارند که باعث پخش شدن آب به صورت هلالی می شود. این بخش کننده به گونه ای طراحی شده است که زمان فعال شدن اسپرینکلر، آب را بیشتر به سمت رو به روی اسپرینکلر پرتاب می کند. البته مقداری از آب نیز به همان دیواری که اسپرینکلر روی آن نصب است پاشیده می شود.

اسپرینکلر مخفی (Concealed Sprinkler)
این اسپرینکلرها در محیط هایی استفاده می شود که در آن ها زیبایی اهمیت زیادی دارد. این مدل دارای قاب هستند و به شکل توکار درون سقف قرار می گیرند؛ این اسپرینکلرها پس از نصب کاملا هم سطح سقف می شوند. وقتی این اسپرینکلر ها فعال می شوند، قاب آن ها جدا شده و به بیرون از جای خودش می آید.

انواع اسپرینکلر بر اساس سیستم
اسپرینکلرها را بر اساس سیستم آن ها می توان به دسته های سیستم لوله تر، سیستم لوله خشک، سیستم جریان آزاد و سیستم نمیه آزاد تقسیم کرد.

سیستم اسپرینکلر تر
در این سیستم همیشه درون لوله ها آب وجود دارد و با فشار دائمی کار می کند. در نتیجه به محض فعال شدن اسپرینکلر آب درون لوله ها روی پاشیده می شود. بنابراین اتلاف وقت در این سیستم نزدیک به صفر است.
اما نکته مهم در زمان استفاده از این سیستم این است که آب در دمای پایین یخ می زند و نیاز است که در فصول سرد سال از سیستم اسپرینکلر ضد یخ استفاده شود.

سیستم اسپرینکلر خشک
در این سیستم در زمان های نرمال، مسیر آب درون لوله ها، توسط هوای تحت فشار بسته شده است. بلافاصله بعد از فعال شدن اسپرینکلرها، فشار هوا کاهش می یابد و آب وارد سیستم شده و روی آتش می ریزد. به این دلیل که ابتدا فشار هوا کاهش می یابد و بعد آب وارد سیستم می شود، تخلیه آب در این سیستم ها با تاخیر صورت می پذیرد.
به دلیل اینکه عملکرد این سیستم کمی تاخیر دارد، در صورت استفاده از سیستم های خشک، باید تعداد اسپرینکلر ها را تا 30 درصد افزایش دهید. در این سیستم بیشتر از اسپرینکلرهای بالازن استفاده می کنند.

سیستم اسپرینکلر جریان آزاد
سیستم جریان آزاد که با نام سیستم نیمه خود کار نیز شناخته می شود، از تعدای افشانه با دهانه باز تشکیل شده است که در هنگام آتش سوزی شیر آن با دستور سیستم کاشف حریق و یا به صورت دستی باز می شود.

سیستم اسپرینکلر نیمه آزاد
این سیستم ها، شبیه به سیستم های جریان آزاد عمل می کنند با این تفاوت که در سیستم نیمه آزاد از اسپرینکلر های خودکار استفاده می شود. بدین ترتیب زمانی که سیستم کاشف حریق شیر را باز می کند، فقط افشانه هایی که در محل آتش سوزی هستند، به کار می افتند.

سیستم اسپرینکلر پیش عملگر
در این نوع، سیستم اعلام حریق فرمان فعال شدن اسپرینکلرها را می دهند. به همین دلیل حتما باید در کنار اسپرینکلر ها از سیستم اعلام حریق استفاده شود؛ در غیر این صورت کاربردی ندارند. درون لوله های این سیستم هوای فشرده یا بدون فشار وجود دارد.
این سیستم در سه نوع هم بندی تک، هم بندی دوتایی و بدون هم بندی قابل اجرا است. همبندی تک مانند سیستم تر و همبندی دوتایی مانند سیستم خشک عمل می کند. نوع سوم یعنی سیستم پیش عملگر بدون هم بندی به سیستم بدون خطا مشهور است. این سیستم حتی در صورت خراب شدن سیستم اعلام حریق با باز شدن اسپرینکلرها فعال می شود.

سیستم اسپرینکلر سیلابی (Deluge)
این اسپرینکلر های لوله کشی شده با دستور سیستم اعلام حریق فعال می شوند. درون لوله های این سیستم آب وجود دارد و با فرمان سیستم اعلام حریق، شیر آب باز می شود و آب از طریق اسپرینکلرها روی آتش می ریزد.

انواع اسپرینکلر از نظر حساسیت
واکنش سریع
این نوع زمانی که آتش سوزی آغاز می شود در زمان کمتری فعال می شوند. حباب شیشه ای که در این مدل استفاده می شود، 3 میلی متر قطر دارد. اسپرینکلر های واکنش سریع بیشتر در منازل مسکونی و محل تجمع مردم استفاده می شوند.

واکنش استاندارد
این مدل در مقایسه با اسپرینکلرهای واکنش سریع عملکرد کند تری دارند. حباب شیشه ای استفاده شده در اسپرینکلر های واکنش استاندارد، 5 میلی متر قطر دارد.