KR101016211B1

KR101016211B1 - 터널 비상문

Info

Publication number: KR101016211B1
Application number: KR1020100079837A
Authority: KR
Inventors: 이문희
Original assignee: 이문희
Priority date: 2010-08-18
Filing date: 2010-08-18
Publication date: 2011-02-25

Abstract

본 발명은 터널의 피난통로에 설치되는 터널 비상문에 관한 것으로서, 슬라이드 도어(10)의 상부면에 호차(20)가 장착되고, 호차(20)의 바퀴(25)가 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31)에 형성된 가이드 레일을 따라 이동되고, 상부 수평 프레임(31)의 양 단부에 풀리(P1, P2)가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리(P1, P2)에 타이밍 벨트(TB)가 장착되고, 풀리(P1, P2) 사이의 타이밍 벨트(TB)에 호차(20)가 브라켓(23)에 의해 결합되고, 호차(23)가 와이어(W)에 의해 밸런스 웨이트(BW)와 연결되고, 밸런스 웨이트(BW)가 문틀(30)의 수직 프레임(32)의 중공부(33)에서 승하강될 수 있으며, 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31) 일단에 리미트 스위치(40)가 장착되고, 풀리(P1)가 컨트롤 박스(50)의 전동 샤프트(S1)의 일단에 장착되고, 전동 샤프트(S1)의 타단에 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치되는 웜기어(51)가 장착되고, 상기 웜기어(51)가 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치된 발전 모터(55)의 구동축(56) 일단에 장착된 웜(52)과 연동되고, 발전 모터(55)의 구동축(55) 타단에 전자 브레이크(60)가 장착되며, 컨트롤 박스(50)에 타이머(70)가 내장되고, 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 콘덴서(C3, C4, C5, C6)를 통해 리튬 전지로 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

터널 비상문{TUNNEL EMERGENCY-ESCAPE DOOR}

본 발명은 터널의 피난통로에 설치되는 터널 비상문에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 슬라이드 도어가 문틀의 가이드 레일을 따라 이동되고, 문틀의 상부 수평 프레임 양 단부에 풀리가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리에 타이밍 벨트가 장착되고, 타이밍 벨트에 슬라이드 도어의 호차가 브라켓에 의해 결합되고, 호차가 와이어에 의해 밸런스 웨이트와 연결되고, 밸런스 웨이트가 문틀의 수직 프레임의 중공부에서 승하강될 수 있으며, 타이밍 벨트에 의해 회전되는 어느 한 풀리의 회전이 전동 샤프트, 웜과 웜기어를 통해 발전모터의 구동축으로 전달되고, 발전 모터의 구동축 타단에 전자 브레이크가 장착되며, 컨트롤 박스에 타이머가 내장되고, 발전 모터에서 생성된 전기가 콘덴서를 통해 리튬 전지로 공급되어 리튬 전지가 충전되는 터널 비상문에 관한 것이다.

대한민국 특허공개 제10-2005-116456(2005년 12월 13일, 공개)에 "자동폐쇄 안전문"이 소개되어 있다.

상기 자동폐쇄 안전문은 적어도 하나 이상으로 마련되며, 슬라이드식으로 작동되는 이동문; 상기 이동문의 일측면에 배치되는 고정문; 상기 이동 및 고정문의 상단 또는 하단에 마련되는 가이드레일; 상기 이동문의 상단 또는 하단에 장착되며, 상기 가이드레일을 따라 상기 이동문을 슬라이드 이동시키는 복수개의 이동로울러; 상기 이동문 상단일측에 소정의 간격을 두고 마련되는 자동폐쇄부; 상기 고정문 상단타측에 소정의 간격을 두고 마련되는 구동부; 상기 이동문의 이동에 의한 구동력이 상기 구동부 및 자동폐쇄부에 전달되도록 연결되며 양단부가 분리된 체인; 상기 체인의 분리된 일측끝단과 타측끝단이 장착되며, 상기 이동문의 상단에 부착되는 연결부재를 포함하고, 상기 이동문의 개방시 상기 체인이 구동되며, 구동되는 상기 체인에 의해 상기 구동부에 축적되는 탄성회복력을 이용하여 상기 이동문이 자동으로 폐쇄되고, 상기 자동폐쇄부에 의해 상기 이동문이 개방되어 있는 시간과 상기 이동문의 폐쇄속도가 조절된다.

그러나, 상기 자동폐쇄 안전문는 태엽 스프링의 탄성회복력에 의해 이동문이 자동으로 폐쇄되도록 되어 있으나, 외부전원의 공급없이 정속 폐쇄구동모터와 개방시간설정모터가 어떻게 작동될 수 있는가에 대한 설명이 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 슬라이드 도어가 문틀의 가이드 레일을 따라 이동되고, 문틀의 상부 수평 프레임 양 단부에 풀리가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리에 타이밍 벨트가 장착되고, 타이밍 벨트에 슬라이드 도어의 호차가 브라켓에 의해 결합되고, 호차가 와이어에 의해 밸런스 웨이트와 연결되고, 밸런스 웨이트가 문틀의 수직 프레임의 중공부에서 승하강될 수 있으며, 타이밍 벨트에 의해 회전되는 어느 한 풀리의 회전이 전동 샤프트, 웜과 웜기어를 통해 발전모터의 구동축으로 전달되고, 발전 모터의 구동축 타단에 전자 브레이크가 장착되며, 컨트롤 박스에 타이머가 내장되고, 발전 모터에서 생성된 전기가 콘덴서를 통해 리튬 전지로 공급됨으로써, 외부 전원없이도 사용할 수 있으며, 피난자에 의해 슬라이드 도어의 개방폭을 자유롭게 조절되며(임의 지점에 슬라이드 도어가 정지됨), 슬라이드 도어가 개방된 후 타이머에 의해 설정된 시간이 경과한 후 자동으로 닫을 수 있어 문의 개방시간 설정이 자유롭고, 피난자가 강제로 닫을 수 있는 터널 비상문을 제공하는 것이다.

삭제

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 터널 비상문은 슬라이드 도어의 상부면에 호차가 장착되고, 슬라이드 도어가 개폐될 수 있도록, 호차의 바퀴가 문틀의 상부 수평 프레임에 형성된 가이드 레일을 따라 이동되고, 상부 수평 프레임의 양 단부에 풀리가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리에 타이밍 벨트가 장착되고, 풀리 사이의 타이밍 벨트에 호차가 브라켓에 의해 결합되고, 호차가 와이어에 의해 밸런스 웨이트와 연결되고, 밸런스 웨이트가 문틀의 수직 프레임의 중공부에서 승하강될 수 있으며, 문틀의 상부 수평 프레임 일단에 리미트 스위치가 장착되어, 리미트 스위치가 슬라이딩 도어의 개폐를 감지하고, 풀리가 컨트롤 박스의 전동 샤프트의 일단에 장착되고, 전동 샤프트의 타단에 컨트롤 박스의 내부에 배치되는 웜기어가 장착되고, 상기 웜기어가 컨트롤 박스의 내부에 배치된 발전 모터의 구동축 일단에 장착된 웜과 연동되고, 발전 모터의 구동축 타단에 전자 브레이크가 장착되며, 컨트롤 박스에 타이머가 내장되고, 발전 모터에서 생성된 전기가 콘덴서를 통해 리튬 전지로 공급되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터널 비상문은 리미트 스위치가 노말 오프 상태이며, 슬라이딩 도어가 개방되는 시점에서 턴온되어, 리미트 스위치의 T3 단자와 T4 단자가 전기적으로 연결되며, 슬라이딩 도어가 개방되는 동안 발전 모터에서 생성된 전기가 발전 모터의 A1 단자에서 제 2 릴레이를 통해 콘덴서에 충전되고, 슬라이딩 도어의 개방이 완료되어, 발전 모터의 전기 공급이 중단되면, 충전되어 있는 리튬 전지의 T9 단자에서 전기가 제 2 릴레이 및 접속된 리미트 스위치의 T3 단자와 T4 단자를 통해 제 1 릴레이로 공급되고, 제 1 릴레이에서 타이머로 전기가 공급되어, 타이머가 작동되고, 타이머가 설정시간에 도달되면, 전기가 전자 브레이크의 T5 단자로 공급되어, 전자 브레이크의 록킹이 해제됨으로써, 밸런스 웨이트의 자중에 의해, 밸런스 웨이트가 하강하게 되면서 슬라이드 도어가 닫히게 되고, 슬라이드 도어가 닫히게 되면, 리미트 스위치가 오프되어, 리튬 전지의 방전이 중단되고, 콘덴서에 충전된 전기가 제 3 릴레이를 통해 리튬 전지의 T9 단자로 공급되어, 리튬 전지가 충전되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 터널 비상문은 상기 문틀의 상부 수평 프레임 일단에 장착되는 근접 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 본 발명에 따른 터널 비상문은 외부 전원없이도 사용할 수 있으며, 피난자에 의해 슬라이드 도어의 개방폭을 자유롭게 조절되며(임의 지점에 슬라이드 도어가 정지됨), 슬라이드 도어가 개방된 후 타이머에 의해 설정된 시간이 경과한 후 자동으로 닫을 수 있어 문의 개방시간 설정이 자유롭고, 피난자가 강제로 닫을 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 터널 비상문을 개략적으로 도시한 정면도
도 2는 도 1에 도시된 터널 비상문의 요부를 발췌하여 개략적으로 도시한 사시도
도 3은 문틀의 상부 수평 프레임 일단에 리미트 스위치와 근접 스위치가 장착된 예를 도시한 사시도
도 4는 컨트롤 박스의 내부에 배치된 발전모터의 구동축이 회전되는 구성을 도시한 개략도
도 5는 컨트롤 박스의 내부 회로도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 터널 비상문은 슬라이드 도어(10)의 상부면에 호차(20)가 장착되고, 슬라이드 도어(10)가 개폐될 수 있도록, 호차(20)의 바퀴(25 ; 도 2 참조)가 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31)에 형성된 가이드 레일(도시하지 않음)을 따라 이동되고, 상부 수평 프레임(31)의 양 단부에 풀리(P1, P2)가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리(P1, P2)에 타이밍 벨트(TB)가 장착되고, 풀리(P1, P2) 사이의 타이밍 벨트(TB)에 호차(20)가 브라켓(23)에 의해 결합되고, 호차(20)가 와이어(W)에 의해 밸런스 웨이트(BW)와 연결되고, 밸런스 웨이트(BW)가 문틀(30)의 수직 프레임(32)의 중공부(33)에서 승하강될 수 있으며, 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31) 일단에 리미트 스위치(40 ; 도 3 참조)가 장착되어, 리미트 스위치(40)가 슬라이딩 도어(10)의 개폐를 감지하고, 풀리(P1)가 컨트롤 박스(50)의 전동 샤프트(S1 ; 도 4 참조)의 일단에 장착되고, 전동 샤프트(S1)의 타단에 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치되는 웜기어(51)가 장착되고, 상기 웜기어(51)가 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치된 발전 모터(55)의 구동축(56) 일단에 장착된 웜(52)과 연동되고, 발전 모터(55)의 구동축(56) 타단에 전자 브레이크(60)가 장착되며, 컨트롤 박스(50)에 타이머(70 ; 도 5 참조)가 내장되고, 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 콘덴서(C3, C4, C5, C6 ; 도 5 참조)를 통해 리튬 전지(도시하지 않음)로 공급된다.

도 5를 참조하면, 상기 리미트 스위치(40)는 노말 오프 상태이며, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 시점에서 턴온되어, 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자가 전기적으로 연결되며, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 동안 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 발전 모터(55)의 A1 단자에서 제 2 릴레이(RL2)를 통해 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전되고, 슬라이딩 도어(10)의 개방이 완료되어, 발전 모터(55)의 전기 공급이 중단되면, 충전되어 있는 리튬 전지의 T9 단자에서 전기가 제 2 릴레이 및 접속된 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자를 통해 제 1 릴레이(RL1)로 공급되고, 제 1 릴레이(RL1)에서 타이머(50)로 전기가 공급되어, 타이머(50)가 작동되고, 타이머(50)가 설정시간에 도달되면, 전기가 전자 브레이크(60)의 T5 단자로 공급되어, 전자 브레이크(60)의 록킹이 해제됨으로써, 밸런스 웨이트(BW)의 자중에 의해, 밸런스 웨이트(BW)가 하강하게 되면서 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되고, 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되면, 리미트 스위치(40)가 오프되어, 리튬 전지의 방전이 중단되고, 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전된 전기가 제 3 릴레이(RL3)를 통해 리튬 전지의 T9 단자로 공급되어, 리튬 전지가 충전된다.

상기 제 1 릴레이(RL1)는 리미트 스위치(40)의 T4 단자에서 1번 단자와 8번 단자로 전원이 공급되면, 타이머가 작동되고, 타이머가 설정시간에 도달하면, 3번 단자와 4번 단자가 연결되어, 전자 브레이크의 록킹이 해제된다.

제 3 릴레이 스위치(RL3)는 8번 단자로 전기가 공급되는 동안 2번 단자와 3번 단자가 오프되어, 콘덴서의 전기가 리튬 전지로 공급되지 않지만, 8번 단자로 전기의 공급이 중단되면, 2번 단자와 3번 단자가 연결되어, 콘덴서의 전기가 리튬 전지로 공급된다.

상기 콘덴서는 소위 "울트라캐패시터" 또는 "전기이중층 캐패시터"로 일컬어지며, 배터리 대비 20배 이상의 출력밀도를 가지고 있어, 주로 "급속 충방전"을 요구하는 곳에 사용되고 있다.

상기 리튬 전지는 일반적 조건에서의 자가방전율이 년간 2%미만이므로 장기간 저장 후에도 사용가능하다.

상기 풀리(P1, P2) 및 타이밍 벨트(TB)는 스프라켓과 체인(스테인레스 소재)으로 대체될 수 있다.

상기 전자 브레이크(60)는 이미 공지되어 있어, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 전자 브레이크(60)는 내부에 일방향 클러치 베어링이 내장되어, 슬라이딩 도어(10)를 개방할 때는 발전 모터(55)의 구동축(56) 회전을 구속하지 않지만, 역방향으로 발전 모터(55)의 구동축(56)이 회전되는 것을 구속하고, 전기가 공급되면, 역방향 회전 록킹이 해제되어, 발전 모터(55)의 구동축(56)이 역방향으로 회전할 수 있게 된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 터널 비상문은 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31) 일단에 장착되는 근접 스위치(80)를 더 포함한다.

상기 근접 스위치(80)는 발전 모터(55)의 구동축이 매끄럽게 회전되는 것을 구속하여, 슬라이드 도어가 빠르게 닫혀 슬라이드 도어에 충격이 가해지는 것을 방지한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 터널 비상문은 피난자가 슬라이드 도어(10)를 화살표(70) 방향으로 열면, 호차(20)에 연결된 와이어(W)에 의해 밸런스 웨이트(BW)가 상승하게 되고, 개방된 슬라이드 도어(10)의 구속이 해제되면, 밸런스 웨이트(BW)의 자중에 의해 밸런스 웨이트(BW)가 하강하게 되면서 슬라이드 도어(10)가 화살표(70) 반대방향으로 닫히게 된다.

여기서, 슬라이드 도어(10)가 화살표(70) 방향으로 개방될 때, 호차(20)에 연결된 타이밍 벨트(TB)에 의해 풀리(P1)가 회전하게 되고, 풀리(P1)의 회전에 의해 샤프트(S1)의 웜기어(51)과 발전 모터(55)의 구동축(56)에 장착된 웜(52)이 연동되고, 웜(52)이 장착된 구동축(56)의 회전에 의해 발전 모터(55)에 전기가 생성되고, 발전 모터(55)의 전기가 콘덴서를 통해 리튬 전지로 공급되어, 리튬 전지가 충전된다. 이때, 발전 모터(55)의 구동축(56)이 정방향(시계 방향)으로 회전되기 때문에 상기 전자 브레이크(60)가 발전 모터(55)의 구동축(56)이 회전하는 것을 간섭하지 않게 된다. 또한, 슬라이드 도어(10)가 개방되어 어느 한 지점에 정지되면, 전자 브레이크(60)가 발전 모터(55)의 구동축(56)이 역방향으로 회전되는 것을 구속함으로써, 밸런스 웨이트(BW)의 무게에 의해 슬라이드 도어(10)가 닫히는 것을 방지한다.

그리고, 슬라이드 도어(10)가 화살표(70) 방향으로 개방되는 시점에서, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 시점에서 턴온되어, 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자가 전기적으로 연결되며, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 동안 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 발전 모터(55)의 A1 단자에서 제 2 릴레이(RL2)를 통해 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전되고, 슬라이딩 도어(10)의 개방이 완료되어, 발전 모터(55)의 전기 공급이 중단되면, 충전되어 있는 리튬 전지의 T9 단자에서 전기가 제 2 릴레이 및 접속된 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자를 통해 제 1 릴레이(RL1)로 공급되고, 제 1 릴레이(RL1)에서 타이머(50)로 전기가 공급되어, 타이머(50)가 작동되고, 타이머(50)가 설정시간에 도달되면, 전기가 전자 브레이크(60)의 T5 단자로 공급되어, 전자 브레이크(60)의 록킹이 해제됨으로써, 밸런스 웨이트(BW)의 자중에 의해, 밸런스 웨이트(BW)가 하강하게 되면서 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되고, 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되면, 리미트 스위치(40)가 오프되어, 리튬 전지의 방전이 중단되고, 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전된 전기가 제 3 릴레이(RL3)를 통해 리튬 전지의 T9 단자로 공급되어, 리튬 전지가 충전된다.

또한, 피난자가 임의로 슬라이드 도어(10)를 강제로 닫게 되면, 브레이크의 록킹이 해제되어, 슬라이드 도어(10)가 닫히게 된다.

위에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 터널 비상문은 외부 전원없이도 사용할 수 있으며, 피난자에 의해 슬라이드 도어의 개방폭을 자유롭게 조절되며(임의 지점에 슬라이드 도어가 정지됨), 슬라이드 도어가 개방된 후 타이머에 의해 설정된 시간이 경과한 후 자동으로 닫을 수 있어 문의 개방시간 설정이 자유롭고, 피난자가 강제로 닫을 수 있는 효과가 있다.

10 : 슬라이드 도어 20 : 호차
30 : 문틀 P1, P2 : 풀리
TB : 타이밍 벨트 W : 와이어
BW : 밸랜스 웨이트 40 : 리미트 스위치
50 : 컨트롤 박스 55 : 발전 모터
60 : 전자 브레이크 70 : 타이머

Claims

슬라이드 도어(10)의 상부면에 호차(20)가 장착되고, 슬라이드 도어(10)가 개폐될 수 있도록, 호차(20)의 바퀴(25)가 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31)에 형성된 가이드 레일을 따라 이동되고, 상부 수평 프레임(31)의 양 단부에 풀리(P1, P2)가 각각 회전 가능하게 배치되고, 2개의 풀리(P1, P2)에 타이밍 벨트(TB)가 장착되고, 풀리(P1, P2) 사이의 타이밍 벨트(TB)에 호차(20)가 브라켓(23)에 의해 결합되고, 호차(20)가 와이어(W)에 의해 밸런스 웨이트(BW)와 연결되고, 밸런스 웨이트(BW)가 문틀(30)의 수직 프레임(32)의 중공부(33)에서 승하강될 수 있으며, 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31) 일단에 리미트 스위치(40)가 장착되어, 리미트 스위치(40)가 슬라이딩 도어(10)의 개폐를 감지하고, 풀리(P1)가 컨트롤 박스(50)의 전동 샤프트(S1)의 일단에 장착되고, 전동 샤프트(S1)의 타단에 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치되는 웜기어(51)가 장착되고, 상기 웜기어(51)가 컨트롤 박스(50)의 내부에 배치된 발전 모터(55)의 구동축(56) 일단에 장착된 웜(52)과 연동되고, 발전 모터(55)의 구동축(56) 타단에 전자 브레이크(60)가 장착되며, 컨트롤 박스(50)에 타이머(70)가 내장되고, 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 콘덴서(C3, C4, C5, C6)를 통해 리튬 전지로 공급되는 것을 특징으로 하는 터널 비상문.
제 1 항에 있어서,
상기 리미트 스위치(40)는 노말 오프 상태이며, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 시점에서 턴온되어, 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자가 전기적으로 연결되며, 슬라이딩 도어(10)가 개방되는 동안 발전 모터(55)에서 생성된 전기가 발전 모터(55)의 A1 단자에서 제 2 릴레이(RL2)를 통해 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전되고, 슬라이딩 도어(10)의 개방이 완료되어, 발전 모터(55)의 전기 공급이 중단되면, 충전되어 있는 리튬 전지의 T9 단자에서 전기가 제 2 릴레이 및 접속된 리미트 스위치(40)의 T3 단자와 T4 단자를 통해 제 1 릴레이(RL1)로 공급되고, 제 1 릴레이(RL1)에서 타이머(50)로 전기가 공급되어, 타이머(50)가 작동되고, 타이머(50)가 설정시간에 도달되면, 전기가 전자 브레이크(60)의 T5 단자로 공급되어, 전자 브레이크(60)의 록킹이 해제됨으로써, 밸런스 웨이트(BW)의 자중에 의해, 밸런스 웨이트(BW)가 하강하게 되면서 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되고, 슬라이드 도어(10)가 닫히게 되면, 리미트 스위치(40)가 오프되어, 리튬 전지의 방전이 중단되고, 콘덴서(C3, C4, C5, C6)에 충전된 전기가 제 3 릴레이(RL3)를 통해 리튬 전지의 T9 단자로 공급되어, 리튬 전지가 충전되는 것을 특징으로 하는 터널 비상문.
제 1 항에 있어서,
상기 문틀(30)의 상부 수평 프레임(31) 일단에 장착되는 근접 스위치(80)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터널 비상문.