KR101771710B1 - 소방용 건축물 무인 인명구조장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소방용 무인 인명구조장치에 관한 것으로, 특히 건축물의 탈출에 근접하도록 건축물 외벽에 병렬형태로 많은 외벽레일을 설치하고, 옥상에는 그 외벽레일을 따라 승강하여 탈출자를 지상으로 피신시키는 승강부재를 왕복이동가능하게 설치함으로써, 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구 위치를 콘트롤러에 입력하면 옥상에 위치한 승강부재가 탈출자가 대피한 해당 탈출구와 가장 가까운 외벽레일을 찾아 하강하여 탈출를 탑승시킨 후 지상으로 하강하여 탈출자를 안전하게 피신시키게 된다. 이와 같이 구성된 본 발명의 소방용 무인 인명구조장치는 소방차가 도착하기 전에 자동으로 탈출자를 신속하면서도 간단하게 구조하고, 더 나아가 소방차의 고가 사다리가 닿지 않은 초고층 건축물의 상층부에서 화재가 발생하더라도 높이에 상관없이 자체적으로 소중한 인명을 안전하게 구조할 수 있는 소방장치이다.
또한, 콘트롤러에 탈출구를 입력하는 리모컨을 각 세대에 보급하면, 화재발생시 탈출자가 자신이 대피한 탈출구 위치를 입력하여 스스로 구조될 수 있는 유익한 소방장치이다.

Description

소방용 건축물 무인 인명구조장치{Fire-fighting building unattended lifesaving device}

본 발명은 다세대가 거주하는 고층 아파트 또는 많은 사람들이 생활하는 대형 빌딩과 같이 초대형 건축물에서 화재가 발생할 때 높이에 상관없이 탈출구로 대피한 탈출자를 구조하는 소방용 인명구조장치에 관한 것으로, 특히 건축물의 각 층 모든 탈출구, 즉 발코니, 창문, 외부와 연결된 복도 또는 베란다 등에 근접하도록 건축물 외벽에 병렬형태로 많은 외벽레일을 수직으로 설치하고, 옥상에는 그 외벽레일을 따라 승강하여 탈출자를 지상으로 피신시키는 승강부재를 왕복이동가능하게 설치하여, 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구 위치정보를 콘트롤러에 입력하면 옥상에 위치한 승강부재가 탈출자가 대피한 해당 탈출구와 가장 가까운 외벽레일을 찾아 하강하여 탈출자를 탑승시킨 후 지상으로 탈출자를 안전하게 피신시킴으로써, 일련의 구조과정이 신속하면서 자동으로 이루어져 탈출자를 안전하면서도 간단하게 구조할 수 있고, 또한 베이스가 이동할 때 그 측면에 장착된 장애물 제거부재가 장애물을 제거하면 이동브러쉬가 맞은편에 설치된 고정센서를 청소하고 고정센서측에 설치된 고정브러쉬가 맞은편에서 이동 중인 이동센서를 청소하여 양측 센서를 모두 청소함으로써 겨울철에 장애물인 눈이 많이 내리더라도 이들 양측 센서가 이동레일과 외벽레일이 일치되는 위치를 정확히 감지하여 오작동을 방지할 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치에 관한 것이다.

많은 사람들이 거주하는 대형 아파트 또는 대형 빌딩과 같은 초대형 건축물에서 화재가 발생하면 탈출자는 건축물에 구비된 완강기와 같은 구조장비를 이용하여 탈출하거나, 또는 소방차의 고가 사다리와 같이 외부 도움을 받아 탈출하게 된다.

완강기가 설치된 건축물에서 화재가 발생하면 완강기가 설치된 장소까지 이동해야만 탈출할 수 있으나 화재로 인하여 완강기에 접근이 불가능하면 탈출할 수 없는 심각한 문제가 있다. 다행히 완강기에 도달하더라도 평소에 사용법을 숙지하지 않은 경우에는 이용방법을 몰라 사용하지 못하는 문제가 있었다.

이렇듯 초고층 건축물에서 화재가 발생하여 자체적으로 탈출할 수 없을 때는 부득이 탈출구, 예컨대 아파트 발코니와 같은 탈출구로 대피하여 외부의 도움을 기다릴 수 밖에 없다. 현실적으로 소방관이 화재를 진압하여 직접 현장까지 진입하여 탈출자를 구조하기 전까지 탈출구에 근접할 수 있는 시설은 소방차의 고가 사다리가 유일하다고 할 수 있다. 그러나 소방차의 고가 사다리의 경우도 높이가 한정되어 있기 때문에 초고층 건축물의 상층부에서 화재가 발생할 경우에는 길이가 짧아 탈출자가 대피한 장소까지 도달하지 못하여 안타깝게도 소중한 인명을 구조하지 못하는 현실적인 문제가 지속되고 있다.

종래 소방용 고층 건축물 인명 구조장치는 공개특허 제10-2007-0004492호의 고층건물의 화재진압 및 인명구조용 엘리베이터장치가 제시된다. 이 구조장치는 고층건물 옥상에서 두가닥으로 길게 늘어뜨려진 일정한 굵기의 와이어(100)를 타고 구조가 필요한 건물외벽의 상,하,좌,우 방향으로 리프팅 이동하면서 인명의 대피 또는 구조하는 인명구조용 엘리베이터장치(10)를 구성함에 있어서,

화재시 발생하는 고열이나 화염에도 상당한 내열성을 가진 불연재(21)가 내장된 내열벽체(20)로 이루어진 엘리베이터(30)와; 상기 엘리베이터(30)의 내, 외부 일정한 위치에 자체적인 구동력을 발휘할 수 있는 자체동력발생수단(40)과; 상기 엘리베이터(30)의 자체동력발생수단(40)을 통해 보관된 일정한 타 장소에서 구조가 필요한 소정의 건물아래 장소로 용이하게 주행하면서 이동할 수 있도록 상기 동력발생부터 인가된 동력과 연결된 미션, 바퀴, 조향장치 등의 주행수단(50)과; 건물의 옥상에서 아래 지면으로 길게 늘어뜨려진 상기 두 가닥의 와이어(100)를 타고 상방으로 스스로 올라갈 수 있도록 정지상태의 와이어(100)가 그 와이어(100)에 주어지는 상,하방의 상당한 하중에 의해 더욱 강하게 압지 끼임되어 절대 미끄러지지 않는 태클 형태의 와이어풀리(60)와; 화재로 인한 인명구조활동 중 엘리베이터(30)에 접근하는 화염이나 화재장소의 인명구조시의 필요한 부분적인 화염의 임시소등 또는 화재자체의 진압 등을 목적으로 하는 엘리베이터 자체 소방장치(70);를 각각 설치한 것이다.

그러나 상기 종래 기술은 탈출자가 탑승한 엘리베이터(30)가 두가닥으로 길게 늘어뜨려진 와이어(100)에 연결되어 승강하므로 승강과정에서 와이어(100)가 흔들림에 따라 함께 흔들려 매우 불안정한 상태가 되고, 특히 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우에는 와이어(100)가 심하게 흔들려 사용이 불가능하여 인명을 구조하지 못하는 문제가 있었다. 또한 무거운 중량체인 엘리베이터(30)가 바람에 의해 심하게 흔들리면 이를 지지하는 옥상의 구조물이 하부로부터 심한 인장력을 받아 옥상에서 분리되어 결국 엘리베이터(30)가 추락하는 심각한 우려가 있었다.

또한, 상기 종래 기술은 엘리베이터(30)가 와이어(100)에 매달려 있으므로 화재가 발생하지 않은 평상시에도 계속 매달려 있어야 하므로 와이어(100)는 항상 인장하중을 받아 피로도가 증가하고, 이로 인하여 수명 단축으로 추락 위험성이 높은 문제가 있었다. 그리고 상기 문제점에 더하여 와어어(100)는 비와 눈바람에 노출되어 부식이 빨리 진행되고, 지상에서 생활하는 사람들은 부식이 진행되고 있는 와이어에 매달려 있는 엘리베이터(30)를 항상 보고 있기 때문에 이 엘리베이터(30)가 언제 추락할지 몰라 두려움을 갖게 되는 문제가 있다.

이러한 문제점 때문에 와이어에만 의존한 채로 평상시에도 항상 매달려 있는 엘리베이터를 이용하여 인명을 구조하는 종래 모든 소방장치들은 와이어의 극한 피로도로 인한 불신과 함께 흔들림으로 인한 불안전이 가중되어 실제 고층 건축물에 적용하지 못하고 있는 것이 현실이다. 즉 안정성이 담보되지 않아 위험성이 높은 인명 구조장치를 건축물에 적용할 수 없기 때문에 실제 적용되지 않고 있다.

또한, 종래 다른 소방용 고층 건축물 인명 구조장치는 특허등록 제10-0841211호의 건물용 화재피난장치가 제시되고 있다. 이 기술은 건물 외벽면의 수평 방향을 따라 설치되며, 상기 수평 방향을 따라서 센터 가이드 레일이 형성되어 있는 메인이송부; 상기 메인 이송부의 일단에 회동 가능하도록 결합되거나, 또는 양단에 각각 회동 가능하도록 결합되고, 상기 센터 가이드 레일과 평행하게 접하는 사이드 가이드 레일이 형성되어 있는 수평 이송부; 상기 평행하게 접한 센터 가이드 레일과 사이드 가이드 레일을 따라 이동 가능하도록 결합되고, 내부에는 피난자 탑승 공간이 형성되어 있는 탑승부; 상기 탑승부와 연결되고, 상기 탑승부를 상기 건물의 수직 방향을 따라 승하강시키는 수직 이송부; 및 상기 탑승부가 센터 가이드 레일에 위치하는 경우, 상기 수평 이송부를 회동시켜 접철되도록 하는 회동부;를 포함한다.

그러나 상기 종래 기술도 중앙에 위치한 피난케이지(111)가 와이어에 연결된 구조로서, 이미 설명한 문제점을 그대로 가지고 있고, 더 나아가 피난케이지(111)좌우에 위치한 수평 이송부(130)(130')(230)가 3층 높이에 해당할 정도로 대형 구조물이고, 이 대형 구조물이 벽체에 수평으로 걸쳐진 상태로 펼쳐져야 하므로 전체적인 구성이 매우 복잡하고 탈출자 구조시 또 다른 사고 위험성을 가지고 있는 문제가 있다.

대한민국 공개특허 제10-2007-0004492호 대한민국 특허등록 제10-0841211호

이에 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 소방용 인명구조장치의 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 건축물의 각 층 모든 탈출구, 즉 발코니, 창문, 외부와 연결된 복도 또는 베란다 등에 근접하도록 건축물 외벽에 병렬형태로 많은 외벽레일을 수직방향으로 매립 설치하고, 옥상에는 각 외벽레일을 따라 승강하여 탈출자를 지상으로 피신시키는 승강부재를 왕복이동가능하게 설치하여, 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구 위치정보를 콘트롤러에 입력하면 옥상에 위치한 승강부재가 탈출자가 대피한 해당 탈출구와 가장 가까운 외벽레일을 찾아 하강하여 탈출자를 탑승시킨 후 지상으로 안전하게 대피시킴으로써, 소방차가 도착하기 전에 자동으로 탈출자를 신속하면서도 안전하게 구조하여 초고층 건축물의 상층부에서 화재가 발생하더라도 높이에 상관없이 인명을 간편하게 구조할 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 탈출자를 탑승시켜 지상으로 탈출시키는 승강부재를 화재가 발생하지 않은 평상시에 옥상에 보관하여 추락의 위험성을 원천적으로 제거하여 안전성을 확보할 수 있고, 또한 평상시에 승강부재를 옥상에 보관함에 따라 와이어에 가해지는 인장력을 제거하면서 눈,비로부터 와이어를 보호하여 와이어의 수명을 연장시킬 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 탈출자를 탑승시키는 승강부재를 옥상에 경사지게 배치하여 화재발생시 윈치의 모터가 와이어를 풀 때 승강부재가 별도의 장치없이 자중에 의해 스스로 하강하도록 설계하여 구조를 단순화할 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 평상시 옥상에 경사진 상태로 보관된 승강부재가 레버를 누른 상태로 보관되게 하여, 강제로 눌러진 레버의 스토퍼가 상승하여 승강부재의 제2바퀴 후방을 차단함으로써 승강부재가 보관 중에 자중에 의해 하강하는 것을 차단하여 승강부재를 연결하는 와이어에 장력이 발생되지 않아 수명을 연장시킬 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 인명 구조시 승강부재를 포함한 각종 구성요소를 장착한 상태에서 옥상레일을 따라 왕복이동하는 베이스를 옥상의 난간 지지벽 저면에 설치된 브래킷이 상부에서 지지하여 베이스 하부에 위치한 옥상레일이 와이어의 장력에 의해 옥상에서 분리되는 것을 방지하여 옥상레일과 베이스가 함께 옥상에서 추락하는 대형 사고를 미연에 방지하여 안전을 도모할 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동레일과 외벽레일이 일치하는 위치를 감지하는 제1감지센서의 이동센서와 고정센서 사이에 장애물이 있을 때 장애물 제거부재가 장애물을 제거한 다음 이동센서측과 고정센서측에 설치된 양측 이동브러쉬와 고정브러쉬가 서로 상대방 센서를 청소하여 오작동을 방지할 수 있는 소방용 건축물 무인 인명구조장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 소방용 건축물 무인 인명구조장치는, 건축물의 외벽과 평행하게 옥상(A) 테두리를 따라 설치되는 옥상레일(2);

상기 옥상레일(2)에 구속된 상태로 이동가능하게 설치되고, 이 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하면서 그 상부에 탑재된 부품들을 운반하는 베이스(3);

상기 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동할 수 있도록 동력을 제공하는 베이스 이동수단(4);

내부에 수용공간(51)이 관통되고, 전면에는 승강부재(7)의 아암(71)이 이동할 수 있도록 상기 수용공간(51)과 연통되게 개구부(52)가 형성되며, 조립 및 교체시 후크(HK)에 걸어 수직상태로 세울 수 있게 후면 상부에 걸이공(53)이 관통되고, 이 걸이공(53)에 삽입된 후크(HK)를 수용할 수 있도록 걸이공(53) 후방에 터널(54)이 형성되며, 조립시 하부에 위치한 일단부 양측에 끼워맞춤 돌기(55)가 돌출되고 상부에 위치한 타단부 양측에 상기 끼워맞춤 돌기(55)를 수용할 수 있는 형상으로 조립공(56)이 형성되며, 길이방향 외부 양측면에는 건축물 외벽을 형성하는 콘크리트에 걸려 이탈을 방지하는 걸림턱(57)이 형성되어, 건축물의 각 층에 형성된 탈출구(H)에 근접되도록 건축물 외벽에 수직으로 매립되고 일렬로 적층되어 승강부재(7)의 아암(71)이 이동하는 단일 레일을 형성하고, 상기 단일 레일이 각 탈출구(H)에 근접되도록 건축물 외벽에 병렬로 복수 개 배치되며, 배치된 각 상부가 옥상(A)까지 연장되고 각각의 연장된 상단부는 옥상레일(2)을 향해 곡선형태로 절곡되는 외벽레일(5);

승강부재(7)를 탑재할 수 있도록 승강부재(7)의 롤러(72)를 내부에 수용하고, 이 롤러(72)가 통과하여 상기 외벽레일(5)로 이동할 수 있게 하부가 관통되며, 탑재된 승강부재(7)가 자중에 의해 하강할 수 있도록 경사지게 연장되고, 위치가 낮은 하단부가 상기 외벽레일(5) 상단부와 대응되게 상기 베이스(3)에 장착되어, 이 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동할 때 함께 이동하면서 각각의 외벽레일(5)과 일직선상으로 만나 화재발생시 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 근접한 외벽레일(5)로 공급하는 이동레일(6);

외부에 돌출된 아암(71) 단부에 롤러(72)가 설치되어 상기 외벽레일(5)과 이동레일(6에 수용되어 이동하고, 상단부가 윈치(10)의 와이어(10b)와 연결되어 윈치(10)의 구동에 의해 이동레일(6) 및 외벽레일(5)을 따라 왕복승강이동하여 건축물 화재시 탈출구(H)로 대피한 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시키며, 상기 아암(71)이 위치하는 측면에 제1,2바퀴(73)(74)가 장착되는 승강부재(7);

힌지축(81a)을 중심으로 일측에 누름판(81b)이 타측에 멈춤판(81c)이 연장된 레버(81)가 구비되고 상기 멈춤판(81c)의 끝단에는 승강부재(7)의 제2바퀴(74)를 구속하는 스토퍼(81d)가 돌출되며, 상기 레버(81)의 힌지축(81a)이 이동레일(6) 사이에 위치한 받침대(82)에 회전가능하게 설치되고, 상기 누름판(81b) 하부에는 누름판(81b)을 밀어올리는 탄성부재(83)가 설치되어, 상기 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재하기 위해 경사진 이동레일(6)로 진입하여 제1바퀴(73)가 상기 누름판(81b)을 눌러 레버(81)를 회전시킬 때 그와 동시에 레버(81)의 멈춤판(81c)이 상승하여 스토퍼(81d)가 제2바퀴(74) 후방을 차단하여 승강부재(7)를 구속함으로써 승강부재(7)가 이동레일(6)에 보관 중에 자중에 의해 하강하는 것을 방지하는 승강부재 이동방지수단(8);

상기 승강부재(7) 바닥에 설치되어 탑승자의 체중을 감지하는 중량감지센서(9);

상기 베이스(3)에 설치되고, 모터(10a)의 구동에 의해 드럼이 정,역회전하고 이 드럼에 감겨진 와이어(10b)가 상기 승강부재(7)와 연결되어 승강부재(7)를 승강시키며, 화재발생시 모터(10a)가 구동하여 상기 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H) 및 지상으로 하강시키는 윈치(10);

상기 베이스 이동수단(4)에 의해 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하면서 베이스(3)에 탑재된 이동레일(6)이 각 외벽레일(5)과 일치될 때 그 위치를 감지할 수 있도록 베이스(3)에 설치된 이동센서(11a)와 각 외벽레일(5)측에 설치된 고정센서(11b)를 포함하는 제1감지센서(11);

상기 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재될 때만 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 이동시킬 수 있도록 이동레일(6) 또는 받침대(82)에 설치되어 승강부재(7)의 탑재 여부를 감지하는 제2감지센서(12);

상기 승강부재(7)가 각 외벽레일(5)을 따라 승강하면서 승강부재(7)와 건축물의 각층 전역에 설치된 탈출구(H)가 일치될 때 그 위치를 감지할 수 있도록 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 각 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b)를 포함하는 제3감지센서(13);

상기 승강부재(7) 저면에 설치되고, 이 승강부재(7)가 탑승한 탈출자를 지상으로 피신시키기 위해 지상에 근접될 때 이를 감지하여 콘트롤러(C)가 윈치(10)의 모터(10a) 구동을 정지시켜 승강부재(7)가 지상에 충돌하는 것을 방지하는 제4감지센서(14);

옥상의 난간(A-1) 측벽에 돌출되는 지지벽(15);

상기 옥상레일(2)과 평행하게 상기 지지벽(15) 저면에 고정되고, 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하는 베이스(3) 일측단 상부를 지지하여 베이스(3) 하부에 위치한 옥상레일(2)이 와이어(10b)의 장력에 의해 옥상에서 분리되는 것을 방지하는 브래킷(16);

상기 베이스(3) 측면에 장착되고, 이 베이스(3)가 이동할 때 외벽레일(5)측에 설치된 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)를 청소하는 이동브러쉬(17);

상기 이동브러쉬(17) 양측에 장착되고, 베이스(3)가 이동할 때 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 위치한 장애물을 치워 제거하는 장애물 제거부재(18);

상기 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)측에 설치되고 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 베이스(3)가 이동할 때 이 베이스(3) 측면에 장착된 상기 이동센서(11a)를 청소하는 고정브러쉬(19);

탈출구(H)의 위치정보 및 탈출자의 체중과 대비되는 중량정보를 포함한 정보가 미리 입력되고, 외부로부터 입력된 정보, 제1감지센서(11)의 감지신호, 제2감지센서(12)의 감지신호, 제3감지센서(13)의 감지신호, 제4감지센서(14) 감지신호 및 중량감지센서(9)의 감지정보에 따라 상기 윈치(10) 및 베이스 이동수단(4)의 구동을 제어하는 콘트롤러(C); 및

건축물 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 상기 콘트롤러(C)에 입력하는 입력수단;을 포함하고,

상기 승강부재(7)의 제1바퀴(73)가 레버(81)의 누름판(81b) 상부에 제2바퀴(74)가 멈춤판(81c) 상부에 각각 위치하고 스토퍼(81d)가 제2바퀴(74) 후방을 차단한 상태로 승강부재(7)가 이동레일(6)상에 탑재된 상태에서, 건축물에 화재가 발생하여 탈출자가 탈출구(H)로 대피하여 구조신호를 보낼 때 외부에서 입력수단을 이용하여 해당 탈출구(H) 위치정보를 콘트롤러(C)에 입력하면 콘트롤러(C)는 이 위치정보와 일치된 미리 입력된 탈출구(H)의 위치를 확인하여 중량감지센서(9), 제1감지센서(11) 중 베이스(3)에 설치된 이동센서(11a)와 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 고정센서(11b), 제2감지센서(12), 제3감지센서(13) 중 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b), 제4감지센서(14), 베이스 이동수단(4) 및 윈치(10), 및 청소모터(19a)를 ON 상태로 제어하고;

상기 콘트롤러(C)의 제어에 의해 제2감지센서(12)가 이동레일(6)상에 승강부재(7)가 탑재되어 있음을 감지하면, 상기 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)로 이동시키고 이동하는 베이스(3)에 설치된 제1감지센서(11)의 이동센서(11a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 ON 상태에 있는 고정센서(11b)를 감지할 때 정지되어 이동레일(6)과 외벽레일(5)을 일치시키며;

상기 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치하는 과정에서 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 장애물이 있을 때 장애물 제거부재(18)가 이동하면서 장애물을 밀치거나 강제로 이동시켜 제거하면 이동브러쉬(17)는 고정센서(11b)와 접촉하여 청소하고, 고정브러쉬(19)는 콘트롤러(C)의 명령에 의해 회전하는 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 이동하는 이동센서(11a)와 접촉하여 청소함으로써 양측 이동센서(11a)와 고정센서(11b)는 서로를 감지하기 전에 청소가 진행되고;

이후, 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 드럼에 감겨진 와이어(10b)를 풀면 경사진 이동레일(6)상에 탑재된 승강부재(7)는 자중에 의해 레버(81)를 회전시키면서 하강하여 그의 제2바퀴(74)가 레버(81)의 멈춤판(81c)에 돌출된 스토퍼(81d)에서 벗어나 외벽레일(5)로 이동한 후 자체에 설치된 이동센서(13a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치되어 ON 상태에 있는 고정센서(13b)를 감지할 때 정지되고;

이후, 탈출자가 상기 정지된 승강부재(7)에 탑승하여 중량감지센서(9)가 탑승자의 무게를 감지하여 이 감지된 무게가 입력된 무게 이상이 되어 탈출자의 탑승을 인식하면, 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 승강부재(7)를 다시 하강시키고 이 과정에서 승강부재(7) 하부에 설치된 제4감지센서(14)가 지상을 감지할 때 승강부재(7)가 정지되어 탑승자가 지상으로 피신토록 한다.

상기 콘트롤러(C)에 외부 명령을 입력하는 입력수단은 콘트롤러(C)에 무선방식으로 정보 입력이 가능한 리모컨이며, 상기 리모컨을 승강부재(7), 또는 건축물 경비실이나 관리실, 또는 승강부재(7)와 건축물 경비실에 모두 구비하여, 승강부재(7)에 탑승한 탈출자 또는 건축물 근무자가 콘트롤러(C)에 명령을 입력하여 승강부재(7)의 승강 위치를 제어할 수 있게 한다. 또한 바람직하게는 상기 리모컨을 건축물의 각 세대에 모두 공급하여 화재 발생시 입주자가 자신의 탈출구 위치정보인 세대번호를 리모컨에 입력하여 스스로 구조될 수 있게 하면 좋다.

상기 탈출구(H)는 건축물의 발코니(A-2), 창문, 외부와 연결된 복도 또는 베란다를 포함한다.

상기 베이스 이동수단(4)의 일 실시예는 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);

상기 옥상레일(2) 타측에 설치되고 상기 제1구동모터(41)와 동시에 동일방향으로 정,역회전하는 제2구동모터(42); 및

상기 제1,2구동모터(41)(42)의 각 샤프트에 연결된 드럼에 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 상기 제1,2구동모터(41)(42)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(43);를 포함한다.

상기 베이스 이동수단(4)의 다른 실시예는 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);

상기 옥상레일(2) 타측에 회전가능하게 설치되고 제1구동모터(41)의 동력에 의해 회전하는 종동롤러(44); 및

상기 제1구동모터(41)의 샤프트에 연결된 드럼 및 상기 종동롤러(44)에 긴장되게 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 제1구동모터(41)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(45);를 포함한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 화재발생시 건축물의 관리실이나 경비실에 비치한 정보 입력수단인 리모컨으로 탈출자가 대피한 탈출구의 위치정보를 컨트롤러에 입력하면 옥상에 보관된 승강부재가 자동으로 탈출자가 대피한 탈출구로 신속하게 이동하여 탈출자를 탑승시킨 후 지상으로 운반하여 탈출자를 안전하게 대피시킨다.

따라서, 본 발명은 화재가 발생할 때 초대형 건축물의 상층부를 포함한 높이에 상관없이 탈출구가 위치하는 곳이라면 그 어디든지 승강부재가 지체없이 이동하여 탈출자를 지상으로 피신시키므로 화재발생 초기에 탈출자를 안전하게 대피시켜 인명피해를 최소화할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명은 소방차가 도착하기 전, 다시 말해 구조요청 즉시 간단하게 인명을 구조할 수 있기 때문에 나중에 도착한 소방요원이 인명을 구조하기 위해 무리하게 화재현상으로 투입하지 않아도 되므로 소방요원들의 안전을 도모할 수 있고, 이로 인하여 소방요원과 장비를 화재진압에 전력 투입하여 화재를 효과적으로 진압할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명은 건축물 외벽에 병렬형태로 매립 설치된 외벽레일을 디자인화하면 건축물 외벽을 미려하게 장식할 수 있고, 또한 외벽레일을 따라 승강하는 승강부재를 옥상에 보관하여 지상에서 보이지 않도록 하므로써 민밋하고 단조로운 건축물 외벽을 멋있게 장식할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 화재가 발생하지 않은 평상시에 옥상에 장시간 보관된 승강부재는 레버의 스토퍼에 구속되어 자중에 의해 하강하지 못하므로 그를 연결하고 있는 와이어에 인장력이 거의 작용하지 않아 와이어의 피로도를 줄여 수명을 연장시킬 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명은 화재가 발생하여 인명을 구조할 때 옥상의 난간 지지벽에 설치된 브래킷이 베이스 상부를 지지하게 되므로, 이 베이스를 받치고 있는 하부로부터 옥상레일에 와이어의 장력이 가해지더라도 이 장력을 상기 브래킷이 상쇄하여 옥상레일이 옥상에서 분리되어 추락하는 대형사고를 미연에 방지할 수 있는 장점을 가진다.

또한, 본 발명은 겨울철에 눈이 쌓여 제1감지센서를 차단하여 감지 기능을 방해하더라도 장애물 제거부재가 장애물을 제거한 후 이동브러쉬와 고정브러쉬가 서로 상대방 센서를 청소하여 장애물 간섭으로 인한 오작동을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 승강부재가 건축물 옥상에 설치된 이동레일에 탑재된 상태를 보인 측단면도
도 2는 본 발명에 따른 승강부재가 외벽레일을 따라 승강하는 것을 보인 측단면도
도 3은 본 발명에 따른 승강부재가 탈출구인 아파트 발코니에 정지되어 탈출자를 구조할 수 있는 상태를 보인 정면도
도 4는 본 발명에 따른 이동레일과 외벽레일이 일치되고, 승강부재가 외벽레일로 이동한 상태를 보인 평면도
도 5는 본 발명에 따른 베이스상에 이동레일과 윈치가 설치된 상태를 보인 평면도
도 6은 본 발명에 따른 이동부러쉬, 장애물 제거부재, 및 고정부러쉬 설치상태를 보인 확대도
도 7은 도 6의 상태에서 베이스가 화살표 방향으로 이동하여 고정브러쉬가 이동센서를 청소하고 있는 상태를 보인 도면
도 8은 도 7의 상태에서 베이스가 화살표 방향으로 이동하여 이동브러쉬가 고정센서를 청소하고 있는 상태를 보인 도면
도 9는 본 발명에 따른 베이스 이동수단을 보인 것으로, 모터와 종동롤러 사이에 와이어가 연결된 상태를 보인 정면도
도 10은 본 발명에 따른 외벽레일을 후크로 들어올려 일렬로 연결하는 조립과정을 보인 사시도
도 11은 본 발명에 따른 승강부재 이동방지수단이 승강부재를 구속하기 전 상태를 보인 측단면도
도 12는 본 발명에 따른 승강부재 이동방지수단이 승강부재를 구속한 상태를 보인 측단면도
도 13은 본 발명에 따른 승강부재 이동방지수단의 개략 평면도
도 14는 본 발명에 따른 승강부재의 롤러가 외벽레일 내부에 수용된 상태를 보인 확대 평단면도
도 15는 본 발명에 따른 승강부재가 탈출구인 아파트 발코니에 위치하여 탈출자가 탑승하기 전 상태를 확대한 정면도
도 16은 본 발명에 따른 승강부재가 탈출구인 아파트 발코니에 위치한 상태를 보인 확대 평면도
도 17은 아파트 화재시 본 발명의 승강부재가 탈출구로 대피한 탈출자를 구조하는 것을 보인 일 실시예 도면
도 18은 아파트 화재시 본 발명의 승강부재가 탈출구로 대피한 탈출자를 구조하는 것을 보인 다른 실시예 도면

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 소방용 건축물 무인 인명구조장치의 구성을 상세히 설명한다.

상기 도면에서 확인할 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 소방용 건축물 무인 인명구조장치(1)는 건축물 외벽에 탈출구(H)와 근접된 위치에 외벽레일(5)을 병렬로 매립 설치하고, 이 외벽레일(5)을 따라 승강부재(7)가 승강하면서 탈출구(H)로 대피한 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시키기 위한 것이다.

더 구체적으로, 본 발명의 소방용 건축물 무인 인명구조장치(1)는 옥상(A)에 설치된 옥상레일(2), 상기 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하여 그 상부에 탑재된 부품들을 운반하는 베이스(3), 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 동력을 제공하는 베이스 이동수단(4), 건축물 외벽에 병렬로 매립되고 수직방향으로 설치되어 승강부재(7)의 승강이동을 안내하는 복수 개의 외벽레일(5), 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)로 탑재한 승강부재(7)를 이동시키는 이동레일(6), 상기 외벽레일(5) 및 이동레일(6을 따라 왕복이동하면서 탈출구(H)에 대피한 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시키는 승강부재(7), 평상시 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)가 자중에 의해 이동하지 않도록 승강부재(7)를 고정시키는 승강부재 이동방지수단(8), 상기 승강부재(7) 바닥에 설치되어 탑승자의 체중을 감지하는 중량감지센서(9), 상기 승강부재(7)를 승강시키는 동력을 제공하는 윈치(10), 베이스(3)에 장착된 이동레일(6)이 각 외벽레일(5)과 일치될 때 그 위치를 감지하는 제1감지센서(11), 이동레일(6)상에 승강부재(7)의 탑재 여부를 감지하는 제2감지센서(12), 승강부재(7)가 건축물의 각층 전역에 설치된 탈출구(H)와 일치되는 위치를 감지하는 제3감지센서(13), 승강부재(7)가 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시킬 때 지상에 근접됨을 감지하여 지상에 충돌하는 것을 방지하는 제4감지센서(14), 옥상(A)의 난간(A-1) 측벽에 돌출되는 지지벽(15), 상기 지지벽(15) 저면에 고정되고 인명 구조시 베이스(3) 상부를 지지하여 와이어(10b)의 장력에 의해 옥상레일(2)이 옥상(A)에서 분리되는 것을 방지하는 브래킷(16), 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)를 청소하는 이동브러쉬(17), 베이스(3)가 이동할 때 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 위치한 장애물을 치워 제거하는 장애물 제거부재(18), 청소모터(19a)의 구동에 의해 회전하면서 제1감지센서(11)의 이동센서(11a)를 청소하는 고정브러쉬(19), 외부로부터 입력된 명령과 각종 센서들이 감지한 감지신호에 따라 베이스 이동수단(4), 윈치(10), 청소모터(19a)를 제어하는 콘트롤러(C), 및 건축물 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 상기 콘트롤러(C)에 입력하는 입력수단(미도시)을 포함한다.

상기 옥상레일(2)은 옥상(A) 바닥에 설치되고 그 위에 탑재된 베이스(3)를 왕복이동시키기 위한 것으로, 건축물의 외벽과 평행하게 옥상(A) 테두리를 따라 설치된다. 이 옥상레일(2)은 베이스(3)가 흔들리지 않도록 2열 이상으로 배치되는 것이 좋으며 건축물의 탈출구(H)와 대응되는 위치까지 연장된다. 도면에서는 2열로 배치되는 것을 도시하였다. 이렇게 옥상레일(2)이 건축물 전역에 위치한 탈출구(H)와 대응되게 연장되면 장소에 상관없이 승강부재(7)가 건축물의 모든 탈출구(H)에 접근할 수 있으므로 어느 탈출구(H)로 대피하더라도 탈출자를 신속하게 피신시킬 수 있다.

상기 베이스(3)는 판상의 형태로 구성되고 옥상레일(2)을 따라 왕복이동 가능하게 설치되어 그 상부에 장착된 부품들을 운반하여 이동레일(6)이 각 외벽레일(5)과 일치되게 하여 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)를 외벽레일(5)로 공급되게 한다.

상기 베이스 이동수단(4)은 베이스(3)를 왕복 이동시키는 동력을 제공하는 것으로, 일 실시예는 도 4와 같이 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);

상기 옥상레일(2) 타측에 설치되고 상기 제1구동모터(41)와 동시에 동일방향으로 정,역회전하는 제2구동모터(42); 및

상기 제1,2구동모터(41)(42)의 각 샤프트에 연결된 드럼에 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 상기 제1,2구동모터(41)(42)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(43);를 포함한다.

상기 양측 제1,2구동모터(41)(42)는 동일방향으로 정,역회전하면서 그들의 드럼에 감긴 와이어(43)를 감거나 풀면서 베이스(3)를 왕복이동시키게 된다.

상기 베이스 이동수단(4)의 다른 실시예는 도 9와 같이 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);

상기 옥상레일(2) 타측에 회전가능하게 설치되고 제1구동모터(41)의 동력에 의해 회전하는 종동롤러(44); 및

상기 제1구동모터(41)의 샤프트에 연결된 드럼 및 상기 종동롤러(44)에 긴장되게 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 제1구동모터(41)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(45);를 포함한다.

상기 종동롤러(44)는 자체적으로 회전하는 동력이 갖추고 있지 않고 제1구동모터(41)의 동력에 의해 회전하기 때문에 와이어(45)가 긴장상태로 감기어 제1구동모터(41)가 회전할 때 함께 회전하도록 한다. 만약 와이어(45)가 이완되어 종동롤러(44)가 회전하지 않으면 와이어(45)에 연결된 베이스(3)를 왕복이동시킬 수 없다.

상기 외벽레일(5)은 본 발명을 실시하는데 아주 중요한 요소이다. 다시 말해, 상기 외벽레일(5)은 도 3 및 도 14와 같이 건축물 외벽에 병렬로 복수 개가 수직으로 매립 설치되므로 건축물의 모든 탈출구(H)에 근접되게 배치된다. 따라서 건축물의 탈출구(H)가 존재하는 곳이라면 어디든지 상기 외벽레일(5)이 설치되고, 이 외벽레일(5)을 따라 승강부재(7)가 승강하기 때문에 탈출자가 어느 탈출구(H)로 대피하더라도 승강부재(7)는 높이에 상관없이 접근하여 탈출자를 지상으로 피신시킬 수 있다.

여기서, 상기 탈출구(H)는 건축물의 발코니(A-2), 창문, 외부와 연결된 복도 또는 베란다를 포함한다.

상기 외벽레일(5)의 구성은 도 10 및 도 14와 같이 승강부재(7)의 롤러(72)가 통과할 수 있도록 내부에 수용공간(51)이 관통되고, 전면에는 승강부재(7)의 아암(71)이 이동할 수 있도록 상기 수용공간(51)과 연통되게 개구부(52)가 형성된다. 또한 상기 외벽레일(5)은 조립 및 교체시 후크(HK)에 걸어 수직상태로 세울 수 있도록 후면 상부에 걸이공(53)이 관통되고, 이 걸이공(53)에 삽입된 후크(HK)를 수용할 수 있도록 걸이공(53) 후방에 터널(54)이 형성된다. 또한 외벽레일(5)은 복수 개가 일렬로 연결되어 단일 레일을 형성할 때 끼워맞춤 부분의 수용공간(51)이 일치되도록 하부에 위치한 일단부 양측에 끼워맞춤 돌기(55)가 돌출되고, 상부에 위치한 타단부 양측에 상기 끼워맞춤 돌기(55)를 수용할 수 있는 형상으로 조립공(56)이 형성된다.

따라서 하부에 위치한 끼워맞춤 돌기(55)가 상부에 위치한 조립공(56)에 삽입되면 상,하 양측 수용공간(51)은 매끈하게 연결되어 롤러(72)가 통과할 때 덜컹거리는 등 진동이 발생하지 않아 정숙한 이동을 가능하게 한다. 또한, 상기 외벽레일(5)은 길이방향 외부 양측면에는 건축물 외벽을 형성하는 콘크리트에 걸려 이탈을 방지하는 걸림턱(57)이 형성된다.

이와 같이 구성된 외벽레일(5)은 건축물의 각 층에 형성된 탈출구(H)에 위치되도록 건축물 외벽에 매립되고 일렬로 적층되어 승강부재(7)의 아암(71)이 이동하는 단일 레일을 형성하고, 상기 단일 레일이 각 탈출구(H)에 근접되도록 건축물 외벽에 병렬로 복수 개 배치되며, 배치된 각 상부가 옥상(A)까지 연장되고 각각의 연장된 상단부는 옥상레일(2)을 향해 곡선형태로 절곡된다.

외벽레일(5) 상단부가 옥상레일(2)을 향해 곡선형태로 절곡된 이유는 도 1 내지 도 2와 같이 외벽레일(5)을 따라 이동하는 승강부재(7)가 옥상(A)에 위치한 이동레일(6)로 이동하거나 또는 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)가 외벽레일(5)로 이동할 수 있도록 안내하기 위한 것이다.

상기 외벽레일(5)은 도 10과 같이 복수 개가 일렬로 연결되어 단일 레일을 형성하는데, 도 14와 같이 전면에 관통된 개구부(52)만 노출되고 나머지 부분은 매립되게 시공된다. 본 발명의 외벽레일(5)은 건축물 외벽에 시공되므로 장시간 사용하면 눈,비에 노출되어 필연적으로 부식이 진행되므로 안전을 위해 교체 가능하게 시공하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 본 발명의 외벽레일(5)은 건축물에 매립 시공할 때 타설된 콘크리트가 양생과정에서 표면에 부착되지 않도록 외부 표면에 탈형제가 도포되거나 또는 보호제가 감싸여진다. 탈형제는 액체의 형태이므로 금속재의 외벽레일(5)을 상기 탈형제에 잠기도록 침지시킨 후 건조시켜 도포한다. 보호제는 연질의 비닐과 같은 아주 얇은 재질로 이루어져 외벽레일(5)을 감싼 형태로 사용된다.

이와 같이 탈형제 또는 보호제가 외벽레일(5)과 콘크리트 사이에 위치하여 콘크리트가 외벽레일(5)에 부착되는 것을 차단하게 되므로, 콘크리트 양생 후 일정한 길이를 가진 단위 레일이 적층되어 단일 레일을 형성하는 외벽레일(5)들을 도 10과 같이 걸이공(53)에 후크(HK)를 끼워 조립순서와 역순으로 순차적으로 들어올려 부식된 외벽레일(5)을 교체할 수 있다. 외벽레일(5) 교체시 후크(HK)가 걸이공(53)에 끼워지므로 후크(HK) 일부분이 외부로 돌출되는데, 상기 돌출부분은 걸이공(53) 후방에 준비된 터널(54) 내부에 삽입되므로 외벽레일(5)을 쉽게 교체할 수 있다. 만약, 상기 터널(54)이 없으면 이 터널(54)이 위치하는 곳에 콘크리트가 채워져 교체시 후크(HK)가 걸이공(53)에 삽입되지 못하여 외벽레일(5)을 들어올릴 수 없다. 따라서 상기 외벽레일(5)의 터널(54)은 외벽레일(5)을 교체 가능하게 하는 중요한 요소가 된다.

한편, 콘크리트를 타설하여 건축물을 적층할 때 외벽레일(5)이 매립되는 위치에 거푸집을 설치하여 외벽레일(5)이 삽입될 수 있는 공간을 미리 확보한 후 거푸집을 제거하고 이 확보된 공간에 도 10과 같은 방법으로 외벽레일(5)을 삽입하면, 삽입과 역순으로 외벽레일(5)을 들어올려 간단히 교체할 수 있다.

상기 외벽레일(5)은 도 17 내지 도 18과 같이 아파트의 경우 각 세대의 발코니(A-2) 사이에 설치되어 승강하는 승강부재(7)가 양측 세대의 발코니(A-2)로 대피한 탈출자를 구조할 수 있도록 하면 좋다. 여기서 각 세대의 발코니(A-2)는 탈출자가 대피할 수 있는 탈출구(H)가 된다.

상기 이동레일(6)은 베이스(3)에 설치된 상태에서 화재가 발생하지 않은 평상시에 승강부재(7)를 탑재하고, 화재가 발생하면 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)로 이동하여 탑재된 승강부재(7)를 상기 해당 외벽레일(5)로 공급하여 탈출자를 구조할 수 있도록 하는 것이다. 상기 이동레일(6)의 내부 구조는 외벽레일(5)과 동일하다.

이러한 이동레일(6)은 승강부재(7)를 탑재할 수 있도록 승강부재(7)의 롤러(72)를 내부에 수용하고 이 롤러(72)가 통과하여 상기 외벽레일(5)로 이동할 수 있게 하부가 관통되며, 탑재된 승강부재(7)가 자중에 의해 하강할 수 있도록 경사지게 연장되고, 위치가 낮은 하단부가 상기 외벽레일(5) 상단부와 대응되게 상기 베이스(3)에 장착되어, 이 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동할 때 함께 이동하면서 각각의 외벽레일(5)과 일직선상으로 만나 화재발생시 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 근접한 외벽레일(5)로 공급한다.

상기 이동레일(6)은 승강부재(7)의 롤러(72)와 대응되며 그의 상부에 탑재된 승강부재(7)가 자중에 의해 하강할 수 있도록 경사지게 형성되므로 윈치(10)의 와이어(10b)가 풀릴 때 별도의 하강수단이 없어도 자동으로 하강토록 하여 구조를 단순화 하였다.

상기 승강부재(7)는 탈출자가 탑승하여 지상으로 피신하는 탈것에 해당하는 것으로, 화재가 발생하지 않은 평상시에는 옥상(A)에 설치된 이동레일(6)에 탑재되고, 화재가 발생하면 상기 이동레일(6)에서 외벽레일(5)을 따라 하강하여 탈출자가 대피한 탈출구(H)로 이동하여 탈출자를 탑승시킨 후 지상으로 운반하여 피신토록 하는 것이다.

이러한 승강부재(7)의 구성은 탈출자가 탑승할 수 있도록 상부가 개방된 버킷형상으로 구성되고, 외부에 돌출된 아암(71) 단부에 롤러(72)가 설치되어 상기 외벽레일(5)과 이동레일(6)에 수용되어 이동토록 하며, 상기 아암(71)이 위치하는 측면에 제1,2바퀴(73)(74)가 장착되고, 상단부가 윈치(10)의 와이어(10b)와 연결되어 윈치(10)의 구동에 의해 이동레일(6) 및 외벽레일(5)을 따라 왕복승강이동하여 건축물 화재시 탈출구(H)로 대피한 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시킨다.

상기 승강부재(7)의 아암(71)은 상,하 각각에 2개를 구비하여 총 4개가 상기 외벽레일(5)과 이동레일(6)에 삽입되어 탈출자가 탑승할 때 승강부재(7)가 흔들리지 않도록 한다. 상기 아암(71)은 4개 이상 또는 이하로 구성될 수 있으며, 많을수록 승강부재(7)를 안전하게 지지할 수 있다.

상기 승강부재 이동방지수단(8)은 경사진 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)가 윈치(10)의 와이어(10b)에 연결된 상태에서 화재가 발생하지 않은 평상시 보관될 때 자중에 의해 하강하지 않도록 구속하고, 화재가 발생하여 윈치(10)의 와이어(10b)가 풀릴 때 자동으로 그 구속상태가 해제되어 탈출자를 구조할 수 있도록 하는 것이다. 이와 같이 승강부재 이동방지수단(8)이 승강부재(7)를 구속하여 하강하는 것을 방지하는 이유는 상기 승강부재(7)와 연결된 윈치(10)의 와이어(10b)가 평상시 보관할 때 늘어나는 것을 방지하여 이 와이어(10b)의 피로도를 줄여 수명을 연장시킬 수 있도록 하기 위함이다.

상기 목적을 달성하기 위한 상기 승강부재 이동방지수단(8)의 구성은 도 11 내지 도 13과 같이 힌지축(81a)을 중심으로 일측에 누름판(81b)이 타측에 멈춤판(81c)이 연장된 레버(81)가 구비되고 상기 멈춤판(81c)의 끝단에는 승강부재(7)의 제2바퀴(74)를 구속하는 스토퍼(81d)가 돌출된다. 상기 레버(81)의 힌지축(81a)이 이동레일(6) 사이에 위치한 받침대(82)에 회전가능하게 설치되고, 상기 누름판(81b) 하부에는 누름판(81b)을 밀어올리는 탄성부재(83)가 설치된다.

그러므로, 윈치(10)의 와이어(10b)의 당김에 따라 상기 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재하기 위해 경사진 이동레일(6)로 진입하여 제1바퀴(73)가 상기 누름판(81b)을 눌러 레버(81)를 회전시킬 때 그와 동시에 레버(81)의 멈춤판(81c)이 상승하여 스토퍼(81d)가 제2바퀴(74) 후방을 차단하여 구속함으로써 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재된 상태로 보관 중일 때 자중에 의해 하강하는 것을 방지할 수 있다.

더 구체적으로, 상기 승강부재 이동방지수단(8)은 승강부재(7)의 롤러(72)가 이동레일(6) 내부에 수용된 상태에서 이동함에 따라 도 11과 같이 상기 승강부재(7)가 이동레일(6)로 진입하여 그의 제1바퀴(73)가 받침대(82) 외부로 돌출된 레버(81)의 누름판(81b)을 누르면 이 승강부재(7)가 공중으로 들어올려지지 않으므로 도 12와 같이 레버(81)의 누름판(81b)은 반시계 방향으로 회전하면서 하강하여 탄성부재(83)를 압축시키고, 이와 동시에 레버(81)의 멈춤판(81c)이 반시계 방향으로 회전하면서 상승하여 멈춤판(81c) 끝단에 돌출된 스토퍼(81d)가 받침대(82) 외부로 상승하여 제2바퀴(74) 후방을 차단하여 승강부재(7)를 구속한다. 이와 같이 작동되는 승강부재 이동방지수단(8)은 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재될 때 승강부재(7)의 제1바퀴(73)가 누름판(81b)을 누르기만 하면 승강부재(7)의 제2바퀴(74)가 스토퍼(81d)에 의해 자동 구속되므로, 결국 승강부재(7)는 별도의 엑추에이터와 같은 복잡한 구동장치를 갖추지 않고도 자승자박 형태로 구속되어 평상시 옥상(A)에 보관할 때 윈치(10)의 와이어(10b)가 인장되는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 탄성부재(83)는 화재발생시 와이어(10b)가 풀림에 따라 승강부재(7)가 외벽레일(5)로 이동하여 이동레일(6)에서 벗어나면, 즉시 축적된 탄성이 풀리면서 레버(81)의 누름판(81b)을 들어올리고 멈춤판(81c)이 원상태로 복원하여 스토퍼(81d)가 받침대(82) 내부로 삽입된다. 따라서 승강부재(7)가 탈출자를 구조한 다음 다시 이동레일(6)로 복귀할 때 스토퍼(81d)는 받침대(82) 내부에 위치하게 되므로 승강부재(7)의 제1,2바퀴(73)(74)의 진입을 방해하지 않는다.

상기 중량감지센서(9)는 탈출자가 승강부재(7)에 탑승하여 일정 무게 이상이 될 때 이를 감지하는 일종의 압력센서이다. 상기 중량감지센서(9)가 승강부재(7)에 탑승한 탈출자의 무게를 감지하면 이 감지된 정보를 콘트롤러(C)에 보내고, 콘트롤러(C)는 수신한 무게 정보가 미리 입력된 무게 정보보다 크면 승강부재(7)에 탈출자가 탑승했다는 것을 인식하여 이후 윈치(10)의 모터(10a)를 구동시켜 승강부재(7)를 지상까지 하강시킨다.

상기 윈치(10)는 콘트롤러(C)의 제어에 의해 승강부재(7)를 승강시키는 동력을 제공하는 것으로, 상기 베이스(3)에 설치되고, 모터(10a)의 구동에 의해 드럼이 정,역회전하고 이 드럼에 감겨진 와이어(10b)가 상기 승강부재(7)와 연결되어 승강부재(7)를 승강시킨다. 상기 윈치(10)는 화재발생시 콘트롤러(C)의 제어에 의해 모터(10a)가 구동하여 와이어(10b)를 풀어 이 와이어(10b)에 연결된 상태에서 상기 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H) 및 지상으로 하강시킨다. 또한 상기 윈치(10)의 모터(10a)는 와이어(10b)를 감아 승강부재(7)를 이동레일(6)에 탑재시킬 때 제2감지센서(12)가 이동하는 승강부재(7)를 감지하면 즉시 구동이 정지되어 승강부재(7)가 모터(10b)와 충돌하는 것을 방지한다.

상기 제1감지센서(11)는 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치될 때 그 위치를 감지하는 것으로, 화재가 발생할 때 한 쌍만 ON 상태가 된다. 제1감지센서(11)는 이동레일(6)측에 이동센서(11a)가 설치되고 외벽레일(5)측에 고정센서(11b)가 설치되는 것을 포함한다. 베이스(3)의 이동에 따라 이동레일(6)측에 설치된 이동센서(11a)가 왕복이동하면서 외벽레일(5)측에 설치된 고정센서(11b)를 감지할 때 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치된다. 본 발명에서는 상기 이동센서(11a)는 베이스(3)에 설치하였다. 상기 외벽레일(5)측에 설치되는 고정센서(11b)는 도 17와 같이 병렬로 배치된 각 외벽레일(5)에 대응되게 설치되므로 복수 개가 사용된다.

따라서, 화재가 발생하여 외부에서 리모컨으로 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 입력하면 콘트롤러(C)가 많은 고정센서(11b) 중 그 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)을 표시하는 해당 고정센서서(11b)만 ON 상태로 제어하게 되고, 이후 베이스(3)에 설치되어 이동하는 ON 상태의 이동센서(11a)가 ON 상태에 있는 하나의 고정센서(11b)를 감지하면 승강부재(7)를 탑재한 이동레일(6)과 해당 외벽레일(5)이 일치되어 승강부재(7)는 해당 외벽레일(5)로 즉시 이동하여 탈출자를 구조하게 된다.

상기 제1감지센서(11)는 공지의 다양한 센서, 즉 스탭스위치식, 섭동저항식, 정전용량식, 차동 트랜스식, 근접 스위치(영구자석+자기 센서)식, 광전 스위치(광원+광전소자)식 등을 사용할 수 있을 것이다. 본 발명은 예컨대, 광원을 감지하는 한 쌍의 광전 스위치를 사용하여 어느 일측이 광을 조사하면 타측이 그 광을 감지할 때 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치되게 하였다.

상기 제2감지센서(12)는 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재될 때만 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 이동시킬 수 있도록 이동레일(6) 또는 받침대(82)에 설치되어 승강부재(7)의 탑재 여부를 감지하는 것이다. 상기 제2감지센서(12)는 승강부재(7)가 근접될 때 그를 감지하는 일종의 근접센서이다. 상기 제2감지센서(12)는 평상시에 항상 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재된 상태를 감지하여 화재발생시 콘트롤러(C)의 제어에 의해 베이스(3)가 해당 외벽레일(5)로 이동하여 승강부재(7)가 그 외벽레일(5)로 이동하여 탈출자를 구조할 수 있도록 하기 위한 것이다. 탈출자를 구조하기 위해 승강부재(7)가 해당 외벽레일(5)로 이동하여 이동레일(6)상에 존재하지 않으면, 콘트롤러(C)의 제어에 의해 이동레일(6)은 승강부재(7)가 다시 복귀되어 탑재될 때까지 그 위치에서 대기하게 된다.

본 발명에서 "해당"이란 용어는 화재발생시 승강부재(7)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)까지 이동하는 경로를 안내하는 관련 구성요소를 지칭하는 것으로, 그 구성요소 앞에 사용됨을 밝힌다.

상기 제3감지센서(13)는 승강부재(7)가 각 외벽레일(5)을 따라 승강하면서 승강부재(7)와 건축물의 각층 전역에 설치된 탈출구(H)가 일치될 때 그 위치를 감지하는 것으로, 도 16과 같이 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 각 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b)를 포함한다. 화재가 발생하면 제3감지센서(13)는 한 쌍만 ON 상태가 되어 서로를 감지한다. 즉, 화재가 발생하면 콘트롤러(C)의 제어에 의해 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 탈출자가 대피한 해당 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b)만 ON 상태가 된다.

더 구체적으로, 화재가 발생하여 외부에서 리모컨으로 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 입력하면 콘트롤러(C)는 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)를 ON 상태로 하고, 또한 많은 고정센서(13b) 중 탈출자가 대피한 해당 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b)만 ON 상태로 제어한다. 그러므로 승강부재(7)가 해당 외벽레일(5)을 따라 하강하면서 이동센서(13a)와 해당 고정센서(13b)가 일치될 때 정지되고, 이 때 승강부재(7)와 해당 탈출구(H)는 일치되므로 탈출자는 승강부재(7)에 탑승하여 지상으로 피신하게 된다. 상기 각 탈출구(H)에 설치되는 고정센서(13b)는 건축물의 모든 탈출구(H)에 대응되게 설치되므로 복수 개가 사용된다.

상기 제4감지센서(14)는 상기 승강부재(7) 저면에 설치되고, 이 승강부재(7)가 탑승한 탈출자를 지상으로 피신시키기 위해 하강하여 지상에 근접될 때 이를 감지하여 콘트롤러(C)가 윈치(10)의 모터(10a) 구동을 정지시켜 승강부재(7)가 지상에 충돌하는 것을 방지하는 것이다. 상기 제4감지센서(14)도 지상을 감지하는 근접센서의 일종이다.

상기 지지벽(15)은 탈출자를 구조할 때 와이어(10b) 자체의 무게, 승강부재(7)의 무게, 탑승자의 무게 등으로 와이어(10b)에 큰 인장력이 발생하여 베이스(3)를 장착하고 있는 옥상레일(2)이 옥상(A)에서 분리되는(뽑히는) 것을 방지하기 위한 구조물로써 옥상의 난간(A-1) 측벽에 돌출되는 것이 특징이다. 따라서 본 발명은 상기 지지벽(15)이 베이스(3)를 상부에서 지지할 수 있도록 도 1과 같이 옥상(A)의 난간(A-1)을 통상의 건축물처럼 옥상의 테두리 부분에 형성하지 않고 의도적으로 테두리 안쪽으로 이동시켜 세움 설치하고, 베이스(3)를 포함한 본 발명의 장치(1)를 옥상 테두리와 상기 난간(A-1) 사이에 확보된 장소에 설치하는 것도 중요한 기술적 사상 중의 하나이다. 따라서 특허여부 심사시, 특허침해에 따른 권리범위 해석시 난간(A-1) 위치도 참고되어야 할 것이다.

본 발명의 취지는 대형빌딩의 최상층부에서 화재가 발생하더라도 높이에 상관없이 탈출구로 대피한 탈출자를 구조하는 것이 목적이므로 인명 구조가 어려운 초대형 빌딩에 적용된다. 그러므로 초대형 빌딩에서 화재가 발생할 경우에는 탈출자를 구조하여 지상에 도착해야 하므로 와이어(10b)는 옥상(A)에서 지상까지 연장되어야 하므로 그 연장된 길이만큼 무게가 증가한다.

따라서 옥상레일(2)은 베이스(3)를 받침 지지하고 있고, 이 베이스(3)에는 와이어(10b)가 감긴 윈치(10)가 탑재되어 있으므로, 결국 옥상레일(2)은 와이어(10b)에 발생된 인장력이 그대로 작용하여 이 와이어(10b)의 무게, 승강부재(7)의 무게, 탑승자의 무게를 감당해야 하기 때문에 큰 인장력(옥상레일이 옥상에서 뽑혀 이탈되려고 하는 힘)을 받는다. 즉 도 1을 참조하면 상기 와이어(10b)에 작용된 인장력에 의해 베이스(3)는 이동센서(11a)와 근접거리에 있는 외측 옥상레일(2)을 축으로 지지벽(15)과 근접거리에 있는 단부가 상방향으로 회전하려는 힘이 작용함에 따라 상기 지지벽(15)과 근접거리에 있는 내측 옥상레일(2)도 상방향으로 뽑히려는 힘이 작용한다.

상기 옥상레일(2)은 주로 앵커 볼트(anchor bolt)를 이용하여 옥상(A) 바닥에 고정되므로 옥상의 피해을 방지하기 위해 충분한 수량의 앵커 볼트를 사용하지 않으면 고정력이 취약하므로 상기와 같은 큰 인장력이 발생하면 옥상(A)에서 뽑혀 베이스(3)와 함께 추락하는 우려가 있다.

본 발명의 지지벽(15)은 이러한 문제을 해결할 수 있도록 옥상(A)과 일체로 형성된 난간(A-1) 측벽에 돌출되게 형성되어 그 하부 장착된 브래킷(16)이 왕복이동하는 베이스(3)를 상부에서 지지하여 옥상레일(2)에 가해지는 인장하중을 상쇄시켜 옥상레일(2)의 고정상태를 안정되게 유지하는 것이다.

상기 브래킷(16)은 옥상레일(2)과 평행하게 상기 지지벽(15) 저면되고, 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하는 베이스(3) 일측단 상부를 가압하여 베이스(3)가 옥상에서 분리되는 것을 방지한다.

상기 이동브러쉬(17)는 도 5 내지 도 8과 같이 베이스(3) 측면에 장착되고, 승강부재(7)를 운반하기 위해 베이스(3)가 이동할 때 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)와 접촉하여 그 고정센서(11b)를 청소하는 것이다. 상기 이동브러쉬(17)는 부드럽고 가는 굵기를 가진 낱개의 브러쉬가 모아진 형태로 산업용으로 널리 사용되는 공지의 것을 사용한다. 또한 상기 이동브러쉬(17)는 이동센서(11a) 양측에 설치되어 도 6의 상태에서 베이스(3)가 어느 방향으로 이동하더라도 어느 하나가 고정센서(11b)를 청소할 수 있도록 한다.

상기 장애물 제거부재(18)는 상기 이동브러쉬(17) 양측에 장착되고, 베이스(3)가 이동할 때 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 위치한 장애물을 치워 제거한다. 여기서, 장애물은 여러 가지 있을 수 있으나 가장 문제가 된 것은 겨울철 옥상에 내려 쌓인 눈이라 할 수 있다. 이동센서(11a)와 고정센서(11b)는 빛으로 서로를 감지하는데, 쌓인 눈이 이 빛을 차단하면 이동센서(11a)가 고정센서(11b)에 도달하여도 서로가 빛을 감지하여 못하면 이동레일(6)이 외벽레일(5)과 일치하는 위치를 찾지 못하여 승강부재(7)를 탈출자가 위치한 탈출구(H)로 운반하지 못하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 상기 장애물 제거부재(18)는 견고한 금속재로 구성되어 베이스(3)가 이동할 때 함께 이동하면서 쌓인 눈을 치우거나 이동시켜 이동센서(11a)와 고정센서(11b)가 빛을 송수신하는 경로상에서 제거한다. 상기 장애물 제거부재(18)의 경우도 베이스(3)가 어느 방향으로 이동하더라도 어느 하나가 고정센서(11b)를 청소할 수 있도록 이동센서(11a) 양측에 설치된다.

상기 고정브러쉬(19)는 상기 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)측에 설치되고 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 베이스(3)가 이동할 때 이 베이스(3) 측면에 장착된 이동센서(11a)를 청소하는 것이다. 상기 고정브러쉬(19)는 청소모터(19a)의 샤프트에 고정되고 그 형태는 이동브러쉬(17)와 동일하다. 또한 고정센서(11b) 양측에 각각 청소모터(19a)를 배치하여 베이스(3)가 어느 방향으로 이동하더라도 고정브러쉬(19)는 어느 하나가 이동센서(11a)를 청소할 수 있도록 한다.

여기서, 상기 이동브러쉬(17)와 고정브러쉬(19)는 베이스(3)가 이동할 때 서로 만나 접촉하게 되는데, 이 때 서로의 틈새로 통과하거나 구부러지면서 통과하게 되므로 손상되지 않는다. 또한 상기 고정브러쉬(19)는 베이스(3)가 이동할 때 장애물 제거부재(18)와 충돌하게 되는데, 이 때도 연질의 재질로 구성되어 잘 구부려져 손상되지 않는다.

상기 고정브러쉬(19)가 설치된 청소모터(19a)는 콘트롤러(C)에 의해 구동이 제어되는데, 일 실시예로 베이스(3)가 이동 중일 때 ON 상태로 구동되어 고정브러쉬(19)를 회전시키고, 베이스(3)가 정지될 때 OFF 상태가 되어 구동을 정지할 수 있다.

상기 콘트롤러(C)는 탈출자를 구조하여 대피시키는 과정에서 승강부재(7)가 이동레일(6)에서 지상에 도착할 때까지 필요한 모든 구성요소를 제어하는 것이다.

이를 위해, 상기 콘트롤러(C)는 탈출구(H)의 위치정보 및 탈출자의 체중과 대비되는 중량정보를 포함한 필요한 모든 정보가 미리 입력되고, 외부로부터 입력된 정보, 제1감지센서(11)의 감지신호, 제2감지센서(12)의 감지신호, 제3감지센서(13)의 감지신호, 제4감지센서(14) 감지신호 및 중량감지센서(9)의 감지정보에 따라 상기 윈치(10) 및 베이스 이동수단(4)의 구동을 제어하게 된다. 이에 관한 자세한 제어방법은 후술하는 탈출자 구조과정에서 자세히 설명된다.

상기 입력수단은 건축물 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 상기 콘트롤러(C)에 입력하는 기능을 하는 것이다. 이 입력수단의 일 실시예는 콘트롤러(C)에 무선방식으로 정보 입력이 가능한 리모컨을 사용할 수 있으며, 상기 리모컨을 승강부재(7), 또는 건축물 경비실이나 관리실, 또는 승강부재(7)와 건축물 경비실에 모두 구비하여, 승강부재(7)에 탑승한 탈출자 또는 건축물 근무자가 직접 콘트롤러(C)에 명령을 입력하여 필요에 따라 수동으로 승강부재(7)의 승강 위치를 제어할 수 있도록 한다.

더 바람직하게는, 건축물의 각 세대에 모두 리모컨을 공급한다. 이 경우 건축물에 화재가 발생할 때 대부분 입주자가 탈출자가 되므로 입주자는 보유한 리모컨으로 자신의 위치정보, 즉 세대호수를 입력하면 승강부재(7)가 즉시 탈출구(H)인 해당 아파트의 발코니에 도착하므로 스스로 대피할 수 있다. 따라서 각 세대에 리모컨을 공급할 경우에 본 발명은 탈출자가 누구의 도움을 받지 않고 스스로 구조될 수 있는 소방장치를 제공하게 된다.

다음은 이상과 같이 구성된 본 발명의 소방용 건축물 무인 인명구조장치(1)를 이용하여 대형 건축물에 화재가 발생할 때 인명을 구조하는 과정을 상세히 설명한다. 예컨대, 본 발명의 소방용 건축물 무인 인명구조장치(1)가 도 17 내지 도 18와 같이 초고층 아파트에 설치된 것을 실시예로 들어 인명을 구조하는 것을 설명한다.

본 발명이 설치된 초고층 아파트에 화재가 발명하여 탈출자가 탈출구(H)인 아파트 발코니(A-2)로 대피하여 구조신호를 보내면, 아파트 관리실이나 경비실의 근무자는 해당 탈출구(H)의 위치를 확인하여 즉시 입력수단인 리모컨에 해당 탈출구(H) 위치정보를 입력시킨다. 예컨대 도 17의 경우 601호에 화재가 발생하였으므로 601호를 입력시키고, 도 18의 경우 906호에서 화재가 발생하였으므로 906호를 입력시킨다. 상기 위치정보가 입력되면 리모컨은 이 위치정보를 콘트롤러(C)에 전달하고, 이를 수신한 콘트롤러(C)는 이 위치정보와 일치된 미리 입력된 해당 탈출구(H)의 위치를 확인하여 중량감지센서(9), 제1감지센서(11) 중 베이스(3)에 설치된 이동센서(11a)와 탈출자가 대피한 해당 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 해당 고정센서(11b), 제2감지센서(12), 제3감지센서(13) 중 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치된 해당 고정센서(13b), 제4감지센서(14), 베이스 이동수단(4) 및 윈치(10), 청소모터(19a)를 ON 상태로 제어한다.

상기 콘트롤러(C)의 제어에 따라 다음 구조작업은 연속적으로 이루어진다. 제2감지센서(12)가 이동레일(6)상에 승강부재(7)가 탑재되어 있음을 감지하면, 상기 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 해당 외벽레일(5)로 이동시키고 이동하는 베이스(3)에 설치된 제1감지센서(11)의 이동센서(11a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 ON 상태에 있는 해당 고정센서(11b)를 감지할 때 정지되어 이동레일(6)과 외벽레일(5)을 일치시킨다.

상기와 같이 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치하는 과정에서 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 장애물이 있을 때 장애물 제거부재(18)가 이동하면서 장애물을 밀치거나 강제로 이동시켜 제거하면 이동브러쉬(17)는 고정센서(11b)와 접촉하여 청소하고, 고정브러쉬(19)는 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 이동하는 이동센서(11a)와 접촉하여 청소함으로써 양측 이동센서(11a)와 고정센서(11b)는 서로를 감지하기 전에 청소가 진행되어 오작동이 발생하지 않는다.

계속해서, 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 드럼에 감겨진 와이어(10b)를 풀면 경사진 이동레일(6)상에 탑재된 승강부재(7)는 자중에 의해 레버(81)를 회전시키면서 하강하여 그의 제2바퀴(74)가 레버(81)의 멈춤판(81c)에 돌출된 스토퍼(81d)에서 벗어나 외벽레일(5)로 이동한 후 자체에 설치된 이동센서(13a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치되어 ON 상태에 있는 유일한 해당 고정센서(13b)를 감지할 때 정지된다.

이후, 탈출자가 상기 정지된 승강부재(7)에 탑승하여 중량감지센서(9)가 탑승자의 무게를 감지하여 이 감지된 무게가 미리 입력된 무게 이상이 되면 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 승강부재(7)를 다시 하강시키고 이 과정에서 승강부재(7) 하부에 설치된 제4감지센서(14)가 지상을 감지할 때 정지된다. 따라서 상기 승강부재(7)에 탑승한 탈출자는 지상으로 피신하게 된다.

상기 구조과정에서 탈출자가 승강부재(7)에 탑승 완료하여도 중량감지센서(9)가 고장 등으로 탈출자가 탑승한 것을 인식하지 못하면, 탈출자 또는 근무자가 리모컨을 이용하여 승강부재(7)를 하강시켜 구조를 완료한다.

도 17은 고층 아파트의 601호에서 화재가 발생하였을 때 옥상(A)에 설치된 승강부재(7)가 601호와 가장 가까운 외벽레일(5)로 이동하여 탈출구(H)인 발코니(A-2)에 위치하여 탈출자를 탑승시키는 과정을 보인 도면이고, 도 18은 고층 아파트 906호에서 화재가 발생하였을 때 동일한 방법으로 탈출자를 탑승시키는 과정을 보인 도면이다.

이상과 같이 구성된 본 발명은 화재 발생시 모든 구조과정이 자동으로 신속하게 이루어지므로 초대형 건축물의 상층부를 포함한 높이에 상관없이 탈출구(H)가 위치하는 곳이라면 그 어디든지 지체없이 탈출자를 지상으로 피신시킬 수 있으므로 귀중한 인명의 손실을 최소화할 수 있는 유익한 발명이라 하겠다.

또한, 본 발명은 전 구조과정이 자동으로 진행되므로 소방차와 소방관 없이 자체적으로 인명을 구출할 수 있으므로 장애물 등으로 소방차가 늦게 도착하거나 또는 도착하더라도 너무 상층부에 화재가 발생하여 고가 사다리가 탈출자에 근접하지 못할 경우에도 이와 무관하게 인명을 안전하면서도 쉽게 구조할 수 있는 권장할 만한 소방용 구조장치이다.

또한, 본 발명은 평상시에 승강부재(7)가 안전한 옥상(A)에 보관되어 있고, 또한 승강부재(7)의 제1바퀴(73)가 누름판(81b)을 누르기만 하면 승강부재(7)의 제2바퀴(74)가 스토퍼(81d)에 의해 자동 구속되므로 승강부재(7)에 연결된 와이어가(10b) 평상시에 인장되지 않아 와이어(10b)의 수명을 연장시킬 수 있어 안전성을 담보할 수 있는 인명 구조장치라 하겠다.

또한, 인명구조시 지상까지 연장된 와이어(10b)에 의해 옥상레일(2)에 큰 인장력이 가해지더라도 지지벽(15)과 브래킷(16)이 베이스(3) 상부를 지지하여 옥상레일(2)이 옥상에서 뽑히는 현상이 발생하지 않아 안전을 도모할 수 있는 유익한 인명 구조장치이다.

더 나아가, 장애물 제거부재가 장애물을 제거하고, 이동브러쉬와 고정브러쉬가 서로 상대방 센서를 청소하여 인명 구조시 오작동을 방지할 수 있어 고장없이 인명을 구조할 수 있는 유익한 발명이라 하겠다.

무엇보다, 본 발명은 리모컨을 조작하여 탈출구의 위치정보를 입력하므로 건축물에 입주하는 각 세대에 리모컨을 보급하여 어느 세대에 화재가 발생할 때, 그 세대의 입주민이 자신의 세대번호를 또는 이웃 입주민이 화재가 발생한 해당 세대번호를 리모컨에 입력하면, 즉시 해당 입주민의 발코니 또는 창문에 승강부재가 도착하므로 이 승강부재에 탑승하여 지상으로 안전하게 대피할 수 있다.

그러므로 본 발명은 인명을 구조하는 관점에서 신속성, 정확성, 안전성, 장소의 접근성, 편리성을 모두 갖추고 있으므로 종래 소방용 인명구조장치와 대비될 정도로 진보성을 갖춘 현실적인 소방용 인명구조장치라 할 수 있다.

1 : 소방용 건축물 무인 인명구조장치 2 : 옥상레일
3 : 베이스 4 : 베이스 이동수단
5 : 외벽레일 6 : 이동레일
7 : 승강부재 8 : 승강부재 이동방지수단
9 : 중량감지센서 10 : 윈치
11 : 제1감지센서 12 : 제2감지센서
13 : 제3감지센서 14 : 제4감지센서
15 : 지지벽 16 : 브래킷
17 : 이동브러쉬 18 : 장애물 제거부재
19 : 고정브러쉬

Claims (6)

1. 건축물의 외벽과 평행하게 옥상(A) 테두리를 따라 설치되는 옥상레일(2);
   상기 옥상레일(2)에 구속된 상태로 이동가능하게 설치되고, 이 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하면서 그 상부에 탑재된 부품들을 운반하는 베이스(3);
   상기 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동할 수 있도록 동력을 제공하는 베이스 이동수단(4);
   내부에 수용공간(51)이 관통되고, 전면에는 승강부재(7)의 아암(71)이 이동할 수 있도록 상기 수용공간(51)과 연통되게 개구부(52)가 형성되며, 조립 및 교체시 후크(HK)에 걸어 수직상태로 세울 수 있게 후면 상부에 걸이공(53)이 관통되고, 이 걸이공(53)에 삽입된 후크(HK)를 수용할 수 있도록 걸이공(53) 후방에 터널(54)이 형성되며, 조립시 하부에 위치한 일단부 양측에 끼워맞춤 돌기(55)가 돌출되고 상부에 위치한 타단부 양측에 상기 끼워맞춤 돌기(55)를 수용할 수 있는 형상으로 조립공(56)이 형성되며, 길이방향 외부 양측면에는 건축물 외벽을 형성하는 콘크리트에 걸려 이탈을 방지하는 걸림턱(57)이 형성되어, 건축물의 각 층에 형성된 탈출구(H)에 근접되도록 건축물 외벽에 수직으로 매립되고 일렬로 적층되어 승강부재(7)의 아암(71)이 이동하는 단일 레일을 형성하고, 상기 단일 레일이 각 탈출구(H)에 근접되도록 건축물 외벽에 병렬로 복수 개 배치되며, 배치된 각 상부가 옥상(A)까지 연장되고 각각의 연장된 상단부는 옥상레일(2)을 향해 곡선형태로 절곡되는 외벽레일(5);
   승강부재(7)를 탑재할 수 있도록 승강부재(7)의 롤러(72)를 내부에 수용하고, 이 롤러(72)가 통과하여 상기 외벽레일(5)로 이동할 수 있게 하부가 관통되며, 탑재된 승강부재(7)가 자중에 의해 하강할 수 있도록 경사지게 연장되고, 위치가 낮은 하단부가 상기 외벽레일(5) 상단부와 대응되게 상기 베이스(3)에 장착되어, 이 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동할 때 함께 이동하면서 각각의 외벽레일(5)과 일직선상으로 만나 화재발생시 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 근접한 외벽레일(5)로 공급하는 이동레일(6);
   외부에 돌출된 아암(71) 단부에 롤러(72)가 설치되어 상기 외벽레일(5)과 이동레일(6에 수용되어 이동하고, 상단부가 윈치(10)의 와이어(10b)와 연결되어 윈치(10)의 구동에 의해 이동레일(6) 및 외벽레일(5)을 따라 왕복승강이동하여 건축물 화재시 탈출구(H)로 대피한 탈출자를 탑승시켜 지상으로 피신시키며, 상기 아암(71)이 위치하는 측면에 제1,2바퀴(73)(74)가 장착되는 승강부재(7);
   힌지축(81a)을 중심으로 일측에 누름판(81b)이 타측에 멈춤판(81c)이 연장된 레버(81)가 구비되고 상기 멈춤판(81c)의 끝단에는 승강부재(7)의 제2바퀴(74)를 구속하는 스토퍼(81d)가 돌출되며, 상기 레버(81)의 힌지축(81a)이 이동레일(6) 사이에 위치한 받침대(82)에 회전가능하게 설치되고, 상기 누름판(81b) 하부에는 누름판(81b)을 밀어올리는 탄성부재(83)가 설치되어, 상기 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재하기 위해 경사진 이동레일(6)로 진입하여 제1바퀴(73)가 상기 누름판(81b)을 눌러 레버(81)를 회전시킬 때 그와 동시에 레버(81)의 멈춤판(81c)이 상승하여 스토퍼(81d)가 제2바퀴(74) 후방을 차단하여 승강부재(7)를 구속함으로써 승강부재(7)가 이동레일(6)에 보관 중에 자중에 의해 하강하는 것을 방지하는 승강부재 이동방지수단(8);
   상기 승강부재(7) 바닥에 설치되어 탑승자의 체중을 감지하는 중량감지센서(9);
   상기 베이스(3)에 설치되고, 모터(10a)의 구동에 의해 드럼이 정,역회전하고 이 드럼에 감겨진 와이어(10b)가 상기 승강부재(7)와 연결되어 승강부재(7)를 승강시키며, 화재발생시 모터(10a)가 구동하여 상기 이동레일(6)에 탑재된 승강부재(7)를 탈출자가 대피한 탈출구(H) 및 지상으로 하강시키는 윈치(10);
   상기 베이스 이동수단(4)에 의해 베이스(3)가 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하면서 베이스(3)에 탑재된 이동레일(6)이 각 외벽레일(5)과 일치될 때 그 위치를 감지할 수 있도록 베이스(3)에 설치된 이동센서(11a)와 각 외벽레일(5)측에 설치된 고정센서(11b)를 포함하는 제1감지센서(11);
   상기 승강부재(7)가 이동레일(6)에 탑재될 때만 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 이동시킬 수 있도록 이동레일(6) 또는 받침대(82)에 설치되어 승강부재(7)의 탑재 여부를 감지하는 제2감지센서(12);
   상기 승강부재(7)가 각 외벽레일(5)을 따라 승강하면서 승강부재(7)와 건축물의 각층 전역에 설치된 탈출구(H)가 일치될 때 그 위치를 감지할 수 있도록 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 각 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b)를 포함하는 제3감지센서(13);
   상기 승강부재(7) 저면에 설치되고, 이 승강부재(7)가 탑승한 탈출자를 지상으로 피신시키기 위해 지상에 근접될 때 이를 감지하여 콘트롤러(C)가 윈치(10)의 모터(10a) 구동을 정지시켜 승강부재(7)가 지상에 충돌하는 것을 방지하는 제4감지센서(14);
   옥상의 난간(A-1) 측벽에 돌출되는 지지벽(15);
   상기 옥상레일(2)과 평행하게 상기 지지벽(15) 저면에 고정되고, 옥상레일(2)을 따라 왕복이동하는 베이스(3) 일측단 상부를 지지하여 베이스(3) 하부에 위치한 옥상레일(2)이 와이어(10b)의 장력에 의해 옥상에서 분리되는 것을 방지하는 브래킷(16);
   상기 베이스(3) 측면에 장착되고, 이 베이스(3)가 이동할 때 외벽레일(5)측에 설치된 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)를 청소하는 이동브러쉬(17);
   상기 이동브러쉬(17) 양측에 장착되고, 베이스(3)가 이동할 때 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 위치한 장애물을 치워 제거하는 장애물 제거부재(18);
   상기 제1감지센서(11)의 고정센서(11b)측에 설치되고 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 베이스(3)가 이동할 때 이 베이스(3) 측면에 장착된 상기 이동센서(11a)를 청소하는 고정브러쉬(19);
   탈출구(H)의 위치정보 및 탈출자의 체중과 대비되는 중량정보를 포함한 정보가 미리 입력되고, 외부로부터 입력된 정보, 제1감지센서(11)의 감지신호, 제2감지센서(12)의 감지신호, 제3감지센서(13)의 감지신호, 제4감지센서(14) 감지신호 및 중량감지센서(9)의 감지정보에 따라 상기 윈치(10) 및 베이스 이동수단(4)의 구동을 제어하는 콘트롤러(C); 및
   건축물 화재발생시 탈출자가 대피한 탈출구(H)의 위치정보를 상기 콘트롤러(C)에 입력하는 입력수단;을 포함하고,
   
   상기 승강부재(7)의 제1바퀴(73)가 레버(81)의 누름판(81b) 상부에 제2바퀴(74)가 멈춤판(81c) 상부에 각각 위치하고 스토퍼(81d)가 제2바퀴(74) 후방을 차단한 상태로 승강부재(7)가 이동레일(6)상에 탑재된 상태에서, 건축물에 화재가 발생하여 탈출자가 탈출구(H)로 대피하여 구조신호를 보낼 때 외부에서 입력수단을 이용하여 해당 탈출구(H) 위치정보를 콘트롤러(C)에 입력하면 콘트롤러(C)는 이 위치정보와 일치된 미리 입력된 탈출구(H)의 위치를 확인하여 중량감지센서(9), 제1감지센서(11) 중 베이스(3)에 설치된 이동센서(11a)와 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 고정센서(11b), 제2감지센서(12), 제3감지센서(13) 중 승강부재(7)에 설치된 이동센서(13a)와 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치된 고정센서(13b), 제4감지센서(14), 베이스 이동수단(4) 및 윈치(10), 및 청소모터(19a)를 ON 상태로 제어하고;
   상기 콘트롤러(C)의 제어에 의해 제2감지센서(12)가 이동레일(6)상에 승강부재(7)가 탑재되어 있음을 감지하면, 상기 베이스 이동수단(4)이 베이스(3)를 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)로 이동시키고 이동하는 베이스(3)에 설치된 제1감지센서(11)의 이동센서(11a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)와 가장 가까운 외벽레일(5)측에 설치된 ON 상태에 있는 고정센서(11b)를 감지할 때 정지되어 이동레일(6)과 외벽레일(5)을 일치시키며;
   상기 이동레일(6)과 외벽레일(5)이 일치하는 과정에서 이동센서(11a)와 고정센서(11b) 사이에 장애물이 있을 때 장애물 제거부재(18)가 이동하면서 장애물을 밀치거나 강제로 이동시켜 제거하면 이동브러쉬(17)는 고정센서(11b)와 접촉하여 청소하고, 고정브러쉬(19)는 콘트롤러(C)의 명령에 의해 회전하는 청소모터(19a)에 의해 회전하면서 이동하는 이동센서(11a)와 접촉하여 청소함으로써 양측 이동센서(11a)와 고정센서(11b)는 서로를 감지하기 전에 청소가 진행되고;
   이후, 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 드럼에 감겨진 와이어(10b)를 풀면 경사진 이동레일(6)상에 탑재된 승강부재(7)는 자중에 의해 레버(81)를 회전시키면서 하강하여 그의 제2바퀴(74)가 레버(81)의 멈춤판(81c)에 돌출된 스토퍼(81d)에서 벗어나 외벽레일(5)로 이동한 후 자체에 설치된 이동센서(13a)가 탈출자가 대피한 탈출구(H)에 설치되어 ON 상태에 있는 고정센서(13b)를 감지할 때 정지되고;
   이후, 탈출자가 상기 정지된 승강부재(7)에 탑승하여 중량감지센서(9)가 탑승자의 무게를 감지하여 이 감지된 무게가 입력된 무게 이상이 되어 탈출자의 탑승을 인식하면, 윈치(10)의 모터(10a)가 구동하여 승강부재(7)를 다시 하강시키고 이 과정에서 승강부재(7) 하부에 설치된 제4감지센서(14)가 지상을 감지할 때 승강부재(7)가 정지되어 탑승자가 지상으로 피신토록 하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 콘트롤러(C)에 외부 명령을 입력하는 입력수단은 콘트롤러(C)에 무선방식으로 정보 입력이 가능한 리모컨이며, 상기 리모컨을 승강부재(7), 또는 건축물 경비실이나 관리실, 또는 승강부재(7)와 건축물 경비실에 모두 구비하여, 승강부재(7)에 탑승한 탈출자 또는 건축물 근무자가 콘트롤러(C)에 명령을 입력하여 승강부재(7)의 승강 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   
3. 청구항 1에 있어서, 상기 탈출구(H)는 건축물의 발코니(A-2), 창문, 외부와 연결된 복도 또는 베란다를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   
4. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 이동수단(4)은 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);
   상기 옥상레일(2) 타측에 설치되고 상기 제1구동모터(41)와 동시에 동일방향으로 정,역회전하는 제2구동모터(42); 및
   상기 제1,2구동모터(41)(42)의 각 샤프트에 연결된 드럼에 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 상기 제1,2구동모터(41)(42)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(43);를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   
5. 청구항 1에 있어서, 상기 베이스 이동수단(4)은 상기 옥상레일(2) 일측에 설치되어 콘트롤러(C)의 구동에 의해 정,역회전하는 제1구동모터(41);
   상기 옥상레일(2) 타측에 회전가능하게 설치되고 제1구동모터(41)의 동력에 의해 회전하는 종동롤러(44); 및
   상기 제1구동모터(41)의 샤프트에 연결된 드럼 및 상기 종동롤러(44)에 긴장되게 감기고 그 경로상에 상기 베이스(3)가 연결되어, 제1구동모터(41)의 정,역회전에 따라 상기 베이스(3)를 왕복이동시키는 와이어(45);를 포함하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   
6. 청구항 1에 있어서, 상기 난간(A-1)을 옥상(A)의 테두리 안쪽으로 이동시켜 세움 설치하고, 옥상레일(2)을 옥상 테두리와 상기 난간(A-1) 사이에 확보된 장소에 설치하여, 상기 난간(A-1) 측벽에 돌출된 지지벽(15)이 베이스(3) 상부를 지지토록 하는 것을 특징으로 하는 소방용 건축물 무인 인명구조장치.
   

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