KR101524344B1 - 여닫이창문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일상적인 창문 개폐에 지장을 주지 않으면서 화재발생시 신속하게 창문을 폐쇄시키고 작동에 따르는 소음이 없어 원활한 작동력을 보장할 수 있으면서 많은 소비전력이 필요치 않아 유지보수의 용이성을 가지도록 한 여닫이창문 개폐장치에 관한 것으로서;
케이스로 마감되고 창문틀에 고정되는 브라켓과, 상기 브라켓에 설치되어 이용자들이 손으로 창문을 개폐하는 데 지장을 주지 않으면서 화재 발생시 개방된 창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키는 폐쇄력발생자와, 상기 폐쇄력발생자의 하방에 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시킬 수 있도록 설치하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 일 측방에 화재를 감지하는 화재감지수단의 화재정보를 인가받아 스토퍼를 해제하여 폐쇄력발생자가 개방된 창문을 닫을 수 있도록 설치하는 해제자로 구성하는 것이 특징이다.

Description

여닫이창문 개폐장치{OPENING AND SHUTTING DEVICE FOR WINDOW}

본 발명은 여닫이창문 개폐장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 제연구역에 설치되는 여닫이창문을 수동으로 개폐되도록 하는 것은 물론 화재시 신속하게 자동으로 닫을 수 있도록 개선한 개폐장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 피난계단과 연결되는 구역 또는 피난계단과 같은 제연구역에 설치되는 창문의 경우에는 화재 발생시 신속하게 창문을 닫아 연기 등이 제연구역으로 들어오는 것을 방지하여 사람들이 안전하게 대피할 수 있게 하도록 소방법규 등에 규정하고 있다.

상기와 같이 주택용 또는 상업용 건축물의 제연구역에 설치되는 통상의 창문은 창문틀의 상측을 힌지로 연결하고 하측 부위가 창문틀의 외측 방향으로 소정의 각도로 개방되도록 되며, 창문의 개방각도는 통상 18 ∼ 25°의 범위가 보편적이며, 너무 많이 개방될 경우에는 고층에서 추락과 같은 안전사고의 우려 때문에 배제하고 있는 실정이다.

상기와 같은 여닫이창문을 자동으로 개폐하도록 하는 장치는 종래에도 다수 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 이 중에서 대표적인 예를 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 여닫이창문 자동개폐장치는, 창틀(1)의 폭 방향 길이를 갖는 막대 형상의 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내측에 설치되며, 화재를 감지하는 센서부와 연결된 제어부의 제어 동작에 따라 구동하는 모터(20)와; 상기 모터(20)의 구동축과 연결되어 그 회전속도를 감소시키는 감속기(30)와; 상기 감속기(30)와 연결되어 회전 동작하는 웜(41) 및 그와 결합 되어 수평 방향으로 회전하는 웜휠(42), 그리고 상기 웜휠(42)에서 연장한 연결축(46) 상에 결합되어 웜 휠(42)과 동시에 회전하는 종동기어(43)를 내장하되, 상기 웜휠(42)은 탄성체(48)의 가압력에 의해 상기 웜(41)과 치차 결합상태를 유지하게 되는 기어박스(40)와; 상기 종동기어(43)가 삽입되는 회전공간부를 형성한 채 상기 기어박스(40)와 결합되며, 상기 회전공간부와 연통되는 가이드레일(52)을 형성하고 있는 체인케이스(50)와; 일방향으로 절첩 가능하게 이루어져 그 일측 단부가 상기 하우징(10)을 관통하여 창틀(1)에 고정 결합 되며, 상기 절첩 방향면이 상기 종동기어(43)와 치합되어 종동기어(43)의 회전에 따라 상기 체인케이스에 형성된 인출구를 통해 전후방향으로 이동하는 체인(60)을 포함하며: 상기 기어박스 및 체인케이스 내에 수납된 체인(60)은 하나의 단위체를 형성하여 상기 웜(41)으로부터 연장되는 출력축(70) 상에 각기 결합 되는 상태로 상기 하우징(10) 내측에 적어도 하나 이상 설치되는 것으로 구성하고 있다.

실용신안등록 제 20 - 0215954 - 0000 호

상기와 같은 종래 기술에서는 창문의 개폐를 창틀 또는 하우징에 구비되는 스위치를 조작하여 개방하고 다시 폐쇄하는 동작을 취하여야 하기 때문에 일반적인 여닫이 창문을 개폐하는 데에는 적합할 수 있으나 제연구역에 설치되는 여닫이 배연창문에 적용할 경우에는 하기와 같은 문제점이 발생하게 된다.

제연구역의 특성상 화재가 발생하였을 때 창문이 개방된 상태일 경우 자동으로 창문이 닫혀 지도록 구성되어야 하나, 모터가 작동할 수 있도록 스위치를 조작하여야 하기 때문에 현실과는 맞지않게 되고, 미처 관리자 등에 의하여 스위치 조작이 이루어지지 않은 경우에는 개방된 창문은 통하여 화염과 연기 등이 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 피난을 방해하는 것은 물론 안전사고를 발생시키는 문제를 야기하게 된다.

여닫이창문을 실질적으로 밀어서 개폐할 때에는 창문이 창틀의 상부와 힌지 연결된 상태에서 힌지점을 기준으로 하측이 창틀의 외부방향으로 열렸다가 닫혀지는 작동이 이루어지게 되므로 힌지점을 기준으로 창문은 원호를 그리는 형태가 된다.

그러나 실제 창틀에 설치되는 하우징의 체인케이스로부터 출입 되는 체인은 수평으로만 움직이기 때문에 창문을 여닫는 작동이 원활하게 이루어지지 못하고 장기간 사용시에는 고장으로 인하여 창문의 개폐가 이루어지지 못하게 되는 등의 문제점을 발생시킨다.

이는, 여닫이창문이 닫혀있을 경우에는 체인이 창문의 하단과 수평상태를 이루게 되나, 여닫이창문이 개방되면서 체인과 연결된 부위의 위치가 점차적으로 상측으로 이동하기 때문에 체인이 어느 정도 휘어서 열리는 것은 가능할 것이나 장기간 사용시에는 체인의 피로도 증가와 내구성 취약으로 인하여 손상 또는 파손되므로 작동불능 상태에 있게 되는 것이다.

특히, 체인을 출입시키기 위하여 모터로 고전류의 전원이 상시 공급되어야 하기 때문에 건축물에 사용되는 일반전원을 인가하게 되는 데, 화재 발생시 전원차단으로 인하여 개방된 창문을 닫지 못하는 결과를 가져와 화염과 연기가 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 안전사고를 일으키게 되는 또 다른 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 케이스로 마감되고 창문틀에 고정되는 브라켓과, 상기 브라켓에 설치되어 이용자들이 손으로 창문을 개폐하는 데 지장을 주지 않으면서 화재 발생시 개방된 창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키는 폐쇄력발생자와, 상기 폐쇄력발생자의 하방에 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시킬 수 있도록 설치하는 스토퍼와, 상기 스토퍼의 일 측방에 화재를 감지하는 화재감지수단의 화재정보를 인가받아 스토퍼를 해제하여 폐쇄력발생자가 개방된 창문을 닫을 수 있도록 설치하는 해제자로 구성하여;

일상적인 창문 개폐에 지장을 주지 않으면서 화재발생시 신속하게 창문을 폐쇄시키고 작동에 따르는 소음이 없어 원활한 작동력을 보장할 수 있으면서 많은 소비전력이 필요치 않아 유지보수의 용이성을 가지는 등의 목적 달성이 가능하다.

본 발명은

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 커버 개방상태의 좌측면 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 커버 개방상태의 우측면 사시도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 분해 사시도.
도 1는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 파절상태 사시도.
도 5는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 단면상태의 구성도.
도 6은 종래 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 커버 개방상태의 좌측면 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 커버 개방상태의 우측면 사시도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 분해 사시도, 도 1는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 파절상태 사시도, 도 5는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 단면상태의 구성도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 여닫이창문 개폐장치(100)는, 창문틀에 고정되어 케이스(101)로 마감되는 브라켓(102)에 개방된 창문(103)을 닫는 데 필요한 힘을 발생시키고, 창문(103)을 이용자들이 손으로 개방하는 데 지장을 주지 않으면서 화재 발생시 개방된 창문(103)을 닫아서 폐쇄시키기 위한 폐쇄력발생자(110)가 설치된다.

상기 폐쇄력발생자(110)의 하방에는 개방된 창문(103)을 정지된 상태로 지속시키기 위한 스토퍼(130)를 설치하고, 상기 스토퍼(130)의 일 측방에는 화재를 감지하는 화재감지수단의 화재정보를 인가받아 스토퍼(130)를 해제하여 폐쇄력발생자(110)가 개방된 창문(103)을 닫을 수 있도록 하는 해제자(150)를 설치하여 구성한다.

상기 폐쇄력발생자(110)는, 직사각형상으로 구비되는 폐쇄력발생바디(111)의 길이방향으로 형성하는 작동홀(112)의 내부 좌측(도 4를 기준으로 보았을 때)위치에 폐쇄력발생바디(111)의 종방향으로 작동축(113)을 설치한다.

상기 작동축(113)의 중도에는 피니언(114)을 일체로 형성하거나 또는 피니언(114)을 결합하고, 상기 피니언(114)은 작동홀(112)의 좌측에 삽입되는 작동로드(115)의 축중심에 길이방향으로 작동축(113)이 삽입될 수 있도록 슬로트 형태의 축홀(116)의 양면에 형성하는 랙기어(117)와 맞물리도록 한다.

상기 작동로드(115)의 우측(도 4를 기준으로 보았을 때)에는 폐쇄력을 발생시키기 위한 압축스프링(118)을 내장하고, 상기 압축스프링(118)은 폐쇄력발생바디(111)와 나사결합되는 마감캡(119)으로 단속되고, 상기 마감캡(119)에 의하여 압축스프링(118)의 압축력을 조절하여 폐쇄력을 가감할 수 있도록 하고, 상기 마감캡(119)의 내측방향으로는 스프링유지구(120)를 일체로 돌출시켜 압축스프링(118)을 안정된 상태로 유지할 수 있도록 한다.

상기 작동로드(115)의 좌측단에는 작동로드(115)보다 직경이 큰 실린더(121)를 일체로 형성하고, 상기 실린더(121)와 작동홀(112)의 좌측 공간에는 유압을 공급하여 유속에 의하여 폐쇄속도를 조절할 수 있도록 한다.

상기 폐쇄력발생바디(111)의 상방으로 노출된 작동축(113)의 상측에는 체인기어바디(122)로 유지되는 체인기어(123)를 결합하고, 상기 체인기어(123)에는 체인기어바디(122)에 형성되는 체인가이드(124)를 따라 체인(125)을 연결하고, 상기 체인(125)의 선단부에는 창문(103)과 연결하기 위한 어댑터(126)를 고정하여 구성한다.

상기 스토퍼(130)는, 개략 직사각형상으로 구비되는 스토퍼바디(131)의 내부에 길이 방향으로 스톱퍼홀(132)을 형성하고, 상기 스토퍼홀(132)의 우측에는 개방된 창문(103)를 정지시키기 위한 스톱볼(133)을 내장하고 스토퍼홀(132)의 좌측에는 스톱볼(133)을 해제시키기 위한 해제볼(134)을 내장한다.

상기 스톱볼(133)과 해제볼(133,134) 사이에는 스톱볼(133)과 해제볼(134)의 힘을 서로에게 전달할 수 있도록 부싱(135)과 스프링(136)을 내장하고, 상기 스톱볼(133)은 스토퍼바디(131)의 우측단에 캠축(137)으로 유지되는 원판형태의 스톱캠(138)에 형성되는 스톱홈(139)과 연접되어 개방된 창문(103)을 정지시킬 수 있도록 한다.

상기 스톱캠(138)의 상측에는 캠구동기어(140)를 설치하여 작동축(113)의 하단에 설치되는 캠원동기어(141)와 맞물려 스톱캠(138)을 회전시킬 수 있도록 하고, 상기 캠구동기어(140)와 캠원동기어(141)의 회전비율은 이용자가 창문(103)을 개방(최대 개방위치)하였을 때 스톱볼(133)이 스톱홈(139)에 위치할 수 있도록 수치적으로 계산되어 실시됨은 당연할 것이다.

상기 해제볼(134)은 스토퍼바디(131)의 좌측부에 베어링으로 유지되는 작동기어(142)의 우측면에 형성되는 작동면(143) 및 해제홈(144)과 연접되어 작동면(143)에 위치하면 스톱볼(133)을 스톱캠(138) 방향으로 밀고, 해제홈(144)에 위치하면 스톱볼(133)이 후퇴할 수 있도록 한다.

상기 해제자(150)는, 전원입력수단(151)으로부터 작동에 필요한 전원을 인가받으면서 화재감지기로부터 화재발생에 대한 정보를 함께 인가받고, 화재로 전원 공급이 차단될 경우 해제에 필요한 수초(실질적으로는 3초정도)의 작동에 필요한 전원을 전원입력수단(151)에 내장된 컨덴서로부터 인가받는 해제모터(152)를 스토퍼바디(131)의 상방에 설치한다.

상기 해제모터(152)의 출력축(153)에는 해제기어(154)를 설치하여 스토퍼바디(131)의 상방으로 노출되는 작동기어(142)와 물려 화재신호를 인가받으면 작동기어(142)를 작동시켜 해제볼(134)을 작동기어(142)의 해제홈(144)에 위치할 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

이용자가 창문(103)을 개,폐하고자 할 경우에는 통상적으로 창문(103)을 여닫아 개폐하듯이 작동시키면 자연스럽게 개방되고, 닫으면 자연스럽게 닫혀지게 된다.

창문(103)을 개방하게 되면 이용자가 창문(103)을 여는 힘에 의하여 작동축(113)이 회전하여 작동로드(115)를 압축스프링(118) 방향으로 이동하게 되므로 결국에는 압축스프링(118)은 압축되어 개방된 창문(103)을 폐쇄시키기 위한 폐쇄력을 발생시켜 준비하게 된다.

이러한 동작이 이루어질 때 작동축(113)의 상측에 고정된 체인기어(123)도 함께 회전하므로 체인가이드(124)에 수납된 체인(125)은 창문(103)과 고정된 어댑터(126)를 따라 자연스럽게 펼쳐지게 된다.

또한, 작동축(113)의 하단에 고정된 캠원동기어(141)가 회전하여 캠구동기어(140)를 통하여 스톱캠(138)을 회전시키고, 창문(103)이 최대 개방위치에 도달하면 작동기어(142)의 작동면(1443)에 위치하고 있는 해제볼(134)과 스프링(136)이 미는 힘에 의하여 스톱볼(133)이 스톱캠(138)의 외주면과 연접된 상태에 있다가 스톱캠(138)에 형성되는 스톱홈(139)과 연접되므로 창문(103)은 개방된 상태를 유지할 수 있게 된다.

이러한 상태에서 창문(103)를 닫고자 할 경우에는 이용자가 당기는 힘에 의하여 스톱볼(133)과 스톱홈(139)의 결합력을 극복하게 되므로 일반적으로 창문(103)을 닫는 것과 같은 형태로 닫혀질 수 있게 되는 것이다.

창문(103)이 개방되어 정지된 상태에서 화재가 발생할 경우, 이용자들이 창문(103)을 닫은 후 대피하는 것은 현실적으로 불가능하게 되므로 이때에는 화재감지신호를 인가받은 해제자(150)가 작동하여 개방된 상태의 창문(103)을 닫아서 폐쇄시킬 수 있게 된다.

이를 구체적으로 살펴보면, 화재가 감지되면 그 정보가 전원인력수단(151)을 통하여 인가되아 해제모터(152)를 작동시키고, 해제모터(152)의 동력을 전달받은 해제기어(154)가 스토퍼(130)의 작동기어(142)를 회전시킨다.

상기 작동기어(142)의 회전으로 작동기어(142)의 작동면(143)에 위치하고 있던 해제볼(134)은 작동기어(152)에 형성되는 해제홈(144)에 위치하게 되는 데, 그러면 작동면(143)과 해제홈(144) 사이의 갭 만큼 해제볼(134)이 후퇴함으로써 스톱볼(133)을 밀고 있던 스프링(136)의 압박력이 해제된다.

이때 최대 개방위치로 이동하면서 작동로드(115)에 의하여 압축되어 있던 압축스프링(118)의 복원력이 작동하게 되고, 스톱캠(138)의 스톱홈(139)에 위치하고 있던 스톱볼(133)의 저항력이 없어지게 되고 결국에는 압축스프링(118)의 복원력이 작동하여 작동로드(115)를 원래의 위치로 밀게 된다.

그러므로 작동로드(115)에 형성된 랙기어(117)와 결합된 작동축(113)의 피니언(114)이 작동축(113)을 회전시키고, 작동축(113)의 상측에 고정된 체인기어(123)를 개방 반대위치로 회전시키면서 당기는 형태가 되므로 개방된 창문(103)은 닫혀지게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 일상적인 상태에서는 이용자가 창문을 자유롭게 개폐할 수 있으면서 창문이 개방된 상태에서 화재가 발생하면 신속하게 개방된 창문을 자동으로 닫아 제연구역 또는 피난구역으로 연기나 화염이 번지는 것을 방지하여 안전한 탈출을 도울 수 있게 된다.

본 발명은 창문의 개,폐를 종래와 같이 모터의 전원을 이용하지 않기 때문에 상시 전원을 필요로 하지 않고, 화재로 인하여 전원공급이 불가할 경우 또는 배터리와 같은 예비전원이 없는 상태에서도 전원입력수단에 내장되는 컨덴서에 의하여 수초 정도 작동할 전원을 인가받아 개방된 창문을 폐쇄할 수 있기 때문에 안전성을 확보할 수 있게 된다.

특히 본 발명은 개방된 창문을 폐쇄시키기 위하여 스톱볼을 해제시키기 위한 최소한의 힘만 있으면 되기 때문에 모터의 크기 또한 초소형으로 할 수 있어 많은 전원을 필요로 하지 않으면서 컨덴서를 이용하여 순간적인 작동을 가능하게 하고, 모터의 작동시간이 짧기 때문에 불필요한 소음이 발생하지 않는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 여닫이창문 개폐장치 110; 폐쇄력발생자
113; 작동축 114; 피니언 115; 작동로드
117; 랙기어 118; 압축스프링 122; 체인기어바디
123; 체인기어 125; 체인 130; 스토퍼
131; 스토토바디 133; 스톱볼 134; 해제볼
136; 스프링 138; 스톱캠 139; 스톱홈
140; 캠구동기어 141; 캠원동기어 142; 작동기어
143; 작동면 144; 해제홈 150; 해제자
151; 전원입력수단 152; 해제모터 154; 해제기어

Claims (4)

1. 케이스로 마감되고 창문틀에 고정되는 브라켓과;
   상기 브라켓에 설치되어 이용자들이 손으로 창문을 개폐하는 데 지장을 주지 않으면서 화재 발생시 개방된 창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키는 폐쇄력발생자와;
   상기 폐쇄력발생자의 하방에 개방된 창문을 정지된 상태로 지속시킬 수 있도록 설치하는 스토퍼와;
   상기 스토퍼의 일 측방에 화재를 감지하는 화재감지수단의 화재정보를 인가받아 스토퍼를 해제하여 폐쇄력발생자가 개방된 창문을 닫을 수 있도록 설치하는 해제자로 구성하고;
   상기 폐쇄력발생자는, 폐쇄력발생바디의 길이방향으로 형성하는 작동홀의 내부 좌측에 폐쇄력발생바디의 종방향으로 설치하는 작동축과;
   상기 작동축의 중도에 형성하는 피니언과;
   상기 작동홀의 좌측에 삽입되는 작동로드의 축중심에 길이방향으로 형성되는 축홀의 양면에 형성하여 피니언과 맞물리는 랙기어와;
   상기 작동로드의 우측에 폐쇄력을 발생시키도록 내장하여 마감캠으로 단속되는 압축스프링과;
   상기 폐쇄력발생바디의 상방으로 노출된 작동축의 상측에 결합하여 체인기어바디로 유지되는 체인기어와;
   상기 체인기어바디에 형성되는 체인가이드를 따라 체인기어와 연결되는 체인과;
   상기 체인의 선단에 창문과 연결할 수 있도록 고정하는 어댑터를 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서;
   상기 스토퍼는, 스토퍼바디의 내부에 길이 방향으로 형성하는 스톱퍼홀과;
   상기 스토퍼홀의 우측에 개방된 창문를 정지시킬 수 있도록 내장하는 스톱볼과;
   상기 스토퍼홀의 좌측에 스톱볼을 해제작동할 수 있도록 내장하는 해제볼과;
   상기 스톱볼과 해제볼 사이에 내장하는 부싱과 스프링;
   상기 스톱볼은 개방된 창문을 정지시킬 수 있도록 스토퍼바디의 우측단에 캠축으로 유지되는 스톱캠에 형성되는 스톱홈과 연접되게 하고;
   상기 스톱캠의 상측에 캠구동기어를 설치하여 작동축의 하단에 설치되는 캠원동기어와 맞물려 스톱캠을 회전시키도록 하고;
   상기 해제볼은 스토퍼바디의 좌측부에 베어링으로 유지되는 작동기어의 우측면에 형성되는 작동면 및 해제홈과 연접되어 작동면에 위치하면 스톱볼을 스톱캠 방향으로 밀고, 해제홈에 위치하면 스톱볼을 스톱홈으로부터 후퇴할 수 있게 구성하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
4. 삭제

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