KR101366718B1 - 마찰력을 이용한 완강기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰력을 이용한 완강기에 관한 것으로서, 대피자가 착용한 안전벨트와 로프(R)를 걸어 건물로부터 하강하는데 사용되는 완강기(100)에 있어서,
상기 완강기(100)는, 속이 빈 중공의 통 형으로, 길이방향 일측에 함몰되는 절개턱(11)이 형성되고, 상기 절개턱(11)의 전면에는 내부로 관통되는 로프(R)를 받치는 지지봉(12)이 사다리와 같은 형태로 횡으로 배열되며, 몸체(10) 상단에는 두 개의 반원형 요홈부(13)가 상호 마주보게 형성되고, 몸체(10) 상부로부터 절개턱(11) 사이에는 로프(R)를 걸기 위한 고정봉(14)이 횡방향으로 관통되어 고정되며, 절개턱(11)이 형성된 외측에는 힌지편(15)이 상하방향으로 대응되게 형성되고, 힌지편(15)이 형성된 반대측에는 암나사공(16a)이 형성된 지지편(16)이 부착 설치되며, 몸체(10) 하부에는 상기 안전벨트측을 걸어주기 위한 안전고리(17)가 부착된 몸체(10)와; 상기 몸체(10) 상부에 조합되어 몸체 내부로 관통되는 로프(R)를 꼬아 고정하기 위한 상부캡(20)과; 상기 몸체(10)의 힌지편(15)에 일측이 회동가능하게 설치되는 힌지축부(31)와, 상기 힌지축부(31)의 일측에 횡방향으로 배열 형성되어 지지봉(12) 사이를 가압하기 위한 다수개의 가압봉(32a)이 배열부착된 가압부(32)와, 가압부(32) 일측에 일체로 형성되어 상기 지지편(16)과 대응되도록 암나사공(33a)을 갖는 체결편(33)이 형성된 로프 가압부재(30)와; 상기 로프 가압부재(30)와 지지편(16)의 암나사공(16a)에 체결되는 정도로서 로프에 긴장력을 조정하는 핸들(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는바, 몸체로부터 상부캡의 버팀봉과 고정봉 사이에 꽈배기 형태로 걸쳐진 로프 및 핸들조절에 의해 지지봉과 가압봉 사이사이에 걸쳐진 로프의 마찰력의 정도를 조정하면서 하강할 수 있도록 함으로써, 기존 원심 마찰브레이크 방식이 적용된 완강기에 비해 저체중 또는 과체중인 1인의 대피자는 물론, 2인이 동시에 완강기의 안전속도를 조정하면서 하강할 수 있어 건물 화재시에 유용하게 이용할 수 있는 이점이 있다.

Description

마찰력을 이용한 완강기 {Decending life line using frictional force}

본 발명은 완강기에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 대피자와 함께 개별적으로 로프를 통해 탈출할 수 있도록 한 완강기의 구조를 개선하여 완강기에 설치되는 로프의 마찰력을 최대한 활용하여 1인 또는 2인이 동시에 안전하게 탈출할 수

있도록 한 마찰력을 이용한 완강기에 관한 것이다.

일반적으로 완강기는, 건물 화재 등의 비상시에 대피자를 안전한 속도로 내려올 수 있게 하는 장치로서, 2가지의 사용 방식이 공지되어 있다.

이는 대한민국 등록실용신안 제20-0309945호에 개시된 바와 같이, 첫째는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 완강기(500)를 건물에 미리 고정되게 설치한 후 로프(30)를 이동시켜서 하강하는 방식으로서, 로프(30)의 일단(一端)을 지상에 내린 상태에서 다른 일단에 몸을 매달고 내려오는 방식이다.

이와 같은 경우에는, 한 사람이 먼저 지상에 완전히 착지한 후에 뒷사람이 내려오는 방식으로 되어 있다.

둘째는, 여러 개의 휴대식 완강기(500)를 건물 내에 미리 구비해 놓고, 비상시에 대피자들이 완강기(500)를 직접 착용한 다음, 도 2에서와 같이, 일단이 건물에 고정된 로프(30)를 타고 내려오는 방식이다. 이 경우는, 로프(30)가 고정되어 있고, 완강기(500) 자체가 이동하는 방식으로서, 대피자들이 연속적으로 내려올 수 있으므로 시간적으로 유리한 점이 있다.

한편, 현재 상기한 방식에 사용되고 있는 완강기의 대부분은 원심 마찰브레이크를 이용하고 있다. 즉, 일단 하강하다가 속도가 어떤 특정 값에 이르게 되면, 브레이크 슈의 윈심력이 스프링력을 극복하고 확장되어 브레이크 드럼에 접촉함으로써, 상호간의 마찰력에 의해 완강이 이루어지는 구조로 되어 있다.

그러나, 이와 같은 원심 마찰브레이크는 단일 면 끼리의 마찰접촉에 의해 완강효과를 발휘하는 것이므로, 그 효과가 매우 낮았다. 또한, 잦은 사용 또는 장기간의 방치 등으로 인해 스프링의 내구성이 저하되고, 심지어는 사용시 파손되는 경우가 있어 또 다른 사고의 원인이 되고 있다.

대체로 완강기에 사용되는 로프는 1인 이상의 안전한 로프가 사용되고 있으나, 완강기를 이용한 탈출은 대피자의 평균적인 신체 무게에 맞추어 탈출하는 예가 대부분으로 체중이 가볍거나, 혹은 과체중이거나, 2인이 동시에 탈출하기에는 정해진 원심 마찰브레이크 속도제어가 이루어지지 못한다는 점에서 안전한 탈출에 어려움이 따른다.

본 발명은 상기와 같이 제반되는 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 대피자와 함께 개별적으로 로프를 통해 탈출할 수 있도록 한 완강기의 구조를 개선하여 완강기에 설치되는 로프의 마찰력을 최대한 활용하여 1인 또는 2인이 동시에 안전하게 탈출할 수 있도록 한 마찰력을 이용한 완강기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의하면, 대피자가 착용한 안전벨트와 로프를 걸어 건물로부터 하강하는데 사용되는 완강기에 있어서,

상기 완강기는,

속이 빈 중공의 통 형으로, 길이방향 일측에 함몰되는 절개턱이 형성되고, 상기 절개턱의 전면에는 내부로 관통되는 로프를 받치는 지지봉이 사다리와 같은 형태로 횡으로 배열되며, 몸체 상단에는 두 개의 반원형 요홈부가 상호 마주보게 형성되고, 몸체 상부로부터 절개턱 사이에는 로프를 걸기 위한 고정봉이 횡방향으로 관통되어 고정되며, 절개턱이 형성된 외측에는 힌지편이 상하방향으로 대응되게 형성되고, 힌지편이 형성된 반대측에는 암나사공이 형성된 지지편이 부착 설치되며, 몸체 하부에는 상기 안전벨트측을 걸어주기 위한 안전고리가 부착된 몸체와; 상기 몸체 상부에 조합되어 몸체 내부로 관통되는 로프를 꼬아 고정하기 위한 상부캡과; 상기 몸체의 힌지편에 일측이 회동가능하게 설치되는 힌지축부와, 상기 힌지축부의 일측에 횡방향으로 배열 형성되어 지지봉 사이를 가압하기 위한 다수개의 가압봉이 배열부착된 가압부와, 가압부 일측에 일체로 형성되어 상기 지지편과 대응되도록 암나사공을 갖는 체결편이 형성된 로프 가압부재와; 상기 로프 가압부재와 지지편의 암나사공에 체결되는 정도로서 로프에 긴장력을 조정하는 핸들;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 상부캡은 원통형으로 상부에 로프를 고정봉으로부터 걸어 지지하기 위한 버팀봉이 설치되어 상기 몸체로부터 탈착가능하게 설치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 상기 핸들의 단부에는 체결편과 지지편의 암나사공에 체결되는 볼트가 용접되고, 상기 지지편과 체결편 사이를 관통하는 볼트의 길이방향에는 너트가 체결, 용접되어 지지편으로부터 체결편의 간격조정으로 몸체를 관통한 로프에 긴장력이 조정되도록 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 완강기는 몸체로부터 상부캡의 버팀봉과 고정봉 사이에 꽈배기 형태로 걸쳐진 로프 및 핸들조절에 의해 지지봉과 가압봉 사이사이에 걸쳐진 로프의 마찰력의 정도를 조정하면서 하강할 수 있도록 함으로써, 기존 원심 마찰브레이크 방식이 적용된 완강기에 비해 저체중 또는 과체중인 1인의 대피자는 물론, 2인이 동시에 완강기의 안전속도를 조정하면서 하강할 수 있어 건물 화재시에 유용하게 이용할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 건물에 고정된 완강기를 이용하여 대피하는 상태를 나타내는 도면,
도 2는 대피자가 직접 완강기를 착용한 상태에서 로프를 타고 대피하는 상태를 나타내는 도면,
도 3은 본 발명인 완강기를 도시한 사시도,
도 4는 본 발명에 따른 완강기의 주요부분을 분리하여 도시한 사시도,
도 5는 본 발명에 따른 완강기를 절개하여 도시한 단면도,
도 6 및 도 7은 본 발명에 따른 완강기의 주요부분 작동상태를 설명하기 위한 확대도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은, 대피자가 착용한 안전벨트와 로프(R)를 걸어 건물로부터 하강하는데 사용되는 완강기(100)에 있어서,

상기 완강기(100)는, 몸체(10), 상부캡(20), 가압부재(30), 핸들(40)로 크게 나뉘어 구성된다.

상기 몸체(10)는 속이 빈 중공의 통 형으로, 길이방향 일측에 함몰되는 절개턱(11)이 형성되고, 상기 절개턱(11)의 전면에는 내부로 관통되는 로프(R)를 받치는 지지봉(12)이 사다리와 같은 형태로 횡으로 배열되며, 몸체(10) 상단에는 두 개의 반원형 요홈부(13)가 상호 마주보게 형성되고, 몸체(10) 상부로부터 절개턱(11) 사이에는 로프(R)를 걸기 위한 고정봉(14)이 횡방향으로 관통되어 고정되며, 절개턱(11)이 형성된 외측에는 힌지편(15)이 상하방향으로 대응되게 형성되고, 힌지편(15)이 형성된 반대측에는 암나사공(16a)이 형성된 지지편(16)이 부착 설치되며, 몸체(10) 하부에는 상기 안전벨트측을 걸어주기 위한 안전고리(17)가 부착된다.

상기 상부캡(20)은 상기 몸체(10) 상부에 조합되어 몸체 내부로 관통되는 로프(R)를 꼬아 고정하기 위한 것으로, 원통형으로 상부에 로프(R)를 고정봉(14)으로부터 걸어 지지하기 위한 버팀봉(21)이 상부캡(20)에 용접 설치되어 상기 몸체(10)로부터 탈착 가능하게 설치된다.

상기 가압부재(30)는 상기 몸체(10)의 힌지편(15)에 일측이 회동가능하게 설치되는 힌지축부(31)와, 상기 힌지축부(31)의 일측에 횡방향으로 배열 형성되어 지지봉(12) 사이를 가압하기 위한 다수개의 가압봉(32a, 32b, 32c)이 배열부착된 가압부(32)와, 가압부(32) 일측에 일체로 형성되어 상기 지지편(16)과 대응되도록 암나사공(33a)을 갖는 체결편(33)이 형성된다.

상기 핸들(40)은 로프 가압부재(30)와 지지편(16)의 암나사공(16a)에 체결되는 정도로서 로프에 긴장력을 조정하도록 한다.

상기 핸들(40)의 단부에는 체결편(33)과 지지편(16)의 암나사공(16a,33a)에 체결되는 볼트(41)가 용접되고, 상기 지지편(16)과 체결편(33) 사이를 관통하는 볼트의 길이방향에는 너트(42)가 체결, 용접되어 지지편(16)으로부터 체결편(33) 사이의 간격조정으로 몸체(10)를 관통한 로프(R)에 긴장력이 조정되도록 한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명인 완강기의 사용상에 따른 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 화재시와 같은 사고시 건물로부터 지상으로의 대피시 계단을 통한 대피가 불가할 때 건물에 설치된 완강대를 통해 본 발명인 완강기의 로프(R)를 걸어 탈출할 수 있도록 한다.

상기 로프(R)는 완강기(100)의 몸체(10)를 관통한 상태에서 상부캡(20)을 몸체로부터 분리시켜 회전하여 마찰력 정도를 감안하여 로프(R)를 꼬아준 상태에서 다시 몸체의 요홈부(13)에 상부캡(20)을 다시 조합한다.

이때 로프(R)는 몸체(10)에 횡으로 가로지른 고정봉(14)에 한번 걸쳐진 상태에서 꼬인 상태를 만들어 일단은 완강대측에 타단측은 몸체(10)를 관통하는 형태로 만들어준다.

여기서 로프(R)의 꼬인 횟수에 따라 완강기(100)를 통한 하강 속도를 일차적으로 조정할 수 있는 것이다.

상기 몸체(10)의 힌지편(15)을 통해 설치된 가압부재(30)는 일측에 핸들(40)이 구비되어 볼트(41)가 체결편(33)을 통해 몸체(10)에 용접 부착된 지지편(16)에 체결된 형태이고, 볼트(41)의 길이방향에 체결되어 용접된 너트(42)는 상기 지지편(16)과 체결편(33) 사이에 위치되어 핸들을 회전시킴에 따라 체결편(33)을 압박하여 가압부재(30)를 회전시키게 된다.

상기 볼트(41)의 나사부분은 지지편(16)과 체결편(33)에 형성된 암나사공(16a,33a)에 체결되거나 풀어지는 형태로 조정하면서 볼트(41)머리가 체결편(33)을 압박하여 가압부재(30)를 상기 너트(42)의 작용에 의한 가압부재(30)의 회전과 반대방향으로 회전시키며, 이때의 너트(42)는 지지편(16)과 체결편(33) 사이의 간극조정에서 스톱퍼 역할을 한다.

하강시에는 몸체(10)에 마련된 안전고리(17)에 대피자가 착용한 안전벨트측의 비너(도면에서 생략함)를 연결하고, 대피자는 완강기를 잡고 하강한다.

이때 로프(R)의 마찰력이 강하여 속도가 너무 느린 경우에는 핸들(40)을 풀어주면, 첨부된 도 6과 같은 상태에서 도 7과 같은 상태가 된다.

이는 절개턱(11)상의 지지봉(12) 사이사이에 위치한 가압부재(30)측 가압봉(32a,32b,32c)간의 간격을 벌려지면서 지지봉과 가압봉 사이에 긴장되어 있는 로프의 마찰력을 줄여줌으로써 대피하기에 적당한 속도로 하강이 이루어지게 할 수 있다.

이때 상기 몸체(10)측 고정봉(14)과 상부캡(20)의 버팀봉(21)에 꽈배기 형태로 꼬인 로프(R)는 상호 마찰을 가지면서 완강기를 하부방향으로 유도한다.

상기와 같은 동작의 반대로 핸들(40)을 체결방향으로 감아주면, 지지봉(12)과 가압봉(32a,32b,32c) 사이에 로프는 지그재그 형태로 되어 가압이 마찰 정도를 더해 완강기를 통해 하강하는 속도를 늦추어 줄 수 있게 된다.

본 발명에 따른 완강기는 상기와 같이 로프의 마찰력 조정으로서 하강속도를 맞출 수 있기 때문에 저체중인 자, 과체중인 자, 혹은 환자와 함께 동반 하강이 가능하기 때문에 안전한 대피가 가능하다.

10: 몸체 11: 절개턱
12: 지지봉 13: 요홈부
14: 고정봉 15: 힌지편
16: 지지편 17: 안전고리
20: 상부캡 21: 버팀봉
30: 가압부재 31: 힌지축부
32: 가압부 32a,32b,32c: 가압봉
33: 체결편 40: 핸들
41: 볼트 42: 너트
R: 로프

Claims (3)

1. 대피자가 착용한 안전벨트와 로프(R)를 걸어 건물로부터 하강하는데 사용되는 완강기(100)에 있어서,
   상기 완강기(100)는,
   속이 빈 중공의 통 형으로, 길이방향 일측에 함몰되는 절개턱(11)이 형성되고, 상기 절개턱(11)의 전면에는 내부로 관통되는 로프(R)를 받치는 지지봉(12)이 사다리와 같은 형태로 횡으로 배열되며, 몸체(10) 상단에는 두 개의 반원형 요홈부(13)가 상호 마주보게 형성되고, 몸체(10) 상부로부터 절개턱(11) 사이에는 로프(R)를 걸기 위한 고정봉(14)이 횡방향으로 관통되어 고정되며, 절개턱(11)이 형성된 외측에는 힌지편(15)이 상하방향으로 대응되게 형성되고, 힌지편(15)이 형성된 반대측에는 암나사공(16a)이 형성된 지지편(16)이 부착 설치되며, 몸체(10) 하부에는 상기 안전벨트측을 걸어주기 위한 안전고리(17)가 부착된 몸체(10)와;
   상기 몸체(10) 상부에 조합되어 몸체 내부로 관통되는 로프(R)를 꼬아 고정하기 위한 상부캡(20)과;
   상기 몸체(10)의 힌지편(15)에 일측이 회동가능하게 설치되는 힌지축부(31)와, 상기 힌지축부(31)의 일측에 횡방향으로 배열 형성되어 지지봉(12) 사이를 가압하기 위한 다수개의 가압봉(32a, 32b, 32c)이 배열부착된 가압부(32)와, 가압부(32) 일측에 일체로 형성되어 상기 지지편(16)과 대응되도록 암나사공(33a)을 갖는 체결편(33)이 형성된 로프 가압부재(30)와;
   상기 로프 가압부재(30)와 지지편(16)의 암나사공(16a)에 체결되는 정도로서 로프에 긴장력을 조정하는 핸들(40);을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 마찰력을 이용한 완강기.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 상부캡(20)은 원통형으로 상부에 로프(R)를 고정봉(14)으로부터 걸어 지지하기 위한 버팀봉(21)이 설치되어 상기 몸체(10)로부터 탈착 가능하게 설치된 것을 특징으로 하는 마찰력을 이용한 완강기.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 핸들(40)의 단부에는 체결편(33)과 지지편(16)의 암나사공(16a,33a)에 체결되는 볼트(41)가 용접되고, 상기 지지편(16)과 체결편(33) 사이를 관통하는 볼트의 길이방향에는 너트(42)가 체결, 용접되어 지지편(16)으로부터 체결편(16) 사이의 간격조정으로 몸체(10)를 관통한 로프(R)에 긴장력이 조정되도록 구성됨을 특징으로 하는 마찰력을 이용한 완강기.
   

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