KR102073626B1 - 방화문의 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단열기능과 난연기능을 가지되 차열기능까지 복합적으로 구비하며 생산성이 향상된 건축용 방화문의 구조에 관한 것이다. 그의 구성은; 한쪽 공간을 향해 배치되는 전방프레임; 반대쪽 공간을 향해 배치되는 후방프레임; 상기 전방프레임과 후방프레임을 연결하기 위한 것으로서 측면에 설치되는 측방프레임; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임에 의해 만들어지는 내부공간에 개입되는 충전판재; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임의 면접촉되는 부위에 개입 설치되는 복수 개의 패드;를 포함하되; 상기 측방프레임(30)은 센터판(31); 센터판(31)의 양단에서 180ㅀ로 각각 절곡된 후판(32) 및 상기 후판(32)의 단부에서 각각 직각으로 절곡된 리브측판(33);을 포함하며; 상기 리브측판(33) 사이에는 공간이 마련되어 있으며; 상기 공간에는 가스켓이 개입되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

방화문의 구조{Structure For Fire Proof Door}

본 발명은 방화문에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기본적으로 단열기능과 난연기능을 가지되 차열기능까지 복합적으로 구비하며 생산성이 향상된 건축용 방화문의 구조에 관한 것이다.

방화문은 화재발생시 화염이 이웃하는 공간으로 전달되는 것을 방지하기 위한 문으로서 건물의 각 출입구 내지 통로에 널리 설치된다.

방화문은 기본적으로 2장의 금속판(예를 들어, 전방프레임과 후방프레임) 사이에 단열재를 끼워 넣은 구조를 가진다. 단열재와 금속판은 접착제를 이용하여 접착하기도 한다. 단열재는 보통 그라스울이나 미네랄울로 되어 있다.

그리고 방화문 자체의 구조는 전방프레임, 후방프레임 및 방화문의 측면에 설치되는 측방프레임으로 구성된다. 전방프레임에 가해진 열이 후방프레임으로 직접 전달되는 것을 최대한 억제하기 위하여 이들 프레임은 서로 직접적으로 접촉되지 않도록 구성되어 있다. 이를 위한 다양한 구성이 제안되어 왔지만, 생산성이나 미관적으로 개선해야할 여지가 많다.

그리고 열전달을 더욱 지연시키기 위하여 금속판과 단열재 사이에 마그네슘보드와 같은 난연재를 더 개입시키기도 한다. 마그네슘보드는 그 자체가 무기질로서 난연재이기도 하지만 공기층을 개입시킨 효과를 제공함으로써 금속판에서 단열재까지의 열전달이 쉽게 이루어지지 않도록 한다. 이로써 방화문의 기능이 한층 향상되기도 하였다.

한편 차열성능이라는 요소가 있는데, 이는 한쪽 공간에서 화재가 발생했을 경우에 출입문이나 벽을 경계에 두고 있는 다른 공간에 열기가 얼마나 빨리(또는 늦게) 전달되는지 여부에 대한 성능요소이다. 이 차열성능은 소방대원이 도착하여 진화 및 구조작업이 진행될 때까지 화재의 확산이 지연되도록 하는 성능을 말한다.

소재에 따라서 위에 언급한 단열성능, 내화성능 및 차열성능이 다르다. 단열성능이 우수한 소재가 있는 반면, 내화성능이 더 우수한 성질의 소재가 있기 마련이다.

대한민국 특허출원 제10-2017-0160910호는 복합 적층구조를 통하여 건축의 단열공법에 이용이 가능한 수준의 단열성을 발휘하면서도 난연 내지는 준불연 수준의 우수한 난연성을 가지는 복합단열보드와 이를 이용하여 제조되는 건축용의 패널에 관한 것으로, 본 발명에 따른 난연성 복합단열보드는, 표면에 무기 난연제를 포함한 난연성 코팅층이 형성된 예비발포 발포폴리스티렌 입자들이 발포 성형되어 이루어지며, 난연재 내지는 준불연재인 표면 단열재층과; 상기 표면 단열재층의 일면에 형성되며, 표면에 무기 난연제를 포함한 코팅층이 형성된 예비발포 발포폴리스티렌 입자들이 발포 성형되어 이루어진 것으로서, 상기 표면 단열재층에 형성된 난연성 코팅층에 비해 얇은 코팅층이 형성되어 비난연재인 이면 단열재층을 포함하여 구성된 보드를 제안한다.

또한 대한민국 특허출원 제10-2015-0164252호는 단열보드 및 상기 단열보드 표면에 코팅된 코팅층을 포함하며, 상기 코팅층은 표면 개질 폴리비닐 알코올 용액 10 내지 30 중량% 및 무시멘트 모르타르 70 내지 90 중량%를 포함하는 복합단열보드를 제공한다. 이 복합단열보드는 휘발성 유기화합물(VOCs)을 포함하지 않아서 환경친화적이며 우수한 내수성 및 난연성을 제공하는 것으로 개시되어 있다.

이와 같이 종래에도 복합적인 성능을 발휘하게끔 하는 보드가 제안된 바 있었다. 그러나 단열성능과 더불어 차열성능을 만족시켜주는 것은 찾기 어렵다.

대한민국 특허출원 제10-2017-0160910호 대한민국 특허출원 제10-2015-0164252호

위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은 방화문의 프레임 구조를 개선함으로써 생산성과 외관을 향상시키는 방화문의 구조를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한 단열성능과 더불어 차열성능을 만족시켜주는 건축용 복합 단열판재를 제공하는 것을 목적으로 한다.

위와 같은 목적은, 한쪽 공간을 향해 배치되는 전방프레임; 반대쪽 공간을 향해 배치되는 후방프레임; 상기 전방프레임과 후방프레임을 연결하기 위한 것으로서 측면에 설치되는 측방프레임; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임에 의해 만들어지는 내부공간에 개입되는 충전판재; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임의 면접촉되는 부위에 개입 설치되는 복수 개의 패드;를 포함하되;

상기 측방프레임은 센터판; 센터판의 양단에서 180°로 각각 절곡된 후판 및 상기 후판의 단부에서 각각 직각으로 절곡된 리브측판;을 포함하며; 상기 리브측판 사이에는 공간이 마련되어 있으며; 이 공간에는 가스켓이 개입되어 있는 것을 특징으로 하는 방화문의 구조에 의해 달성된다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 충전판재는

단열기능 또는 난연성을 갖는 2장 이상의 단위판재가 접착에 의해 적층 형성되며; 상기 단위판재의 경계 또는 어느 일면에, 열에 의해 부피가 팽창하여 다공성 구조로 변화되는 팽창흑연층이 부가되는 것일 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 단위판재는 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재와 페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 단열판재를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 단위판재는 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재와 페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 단열판재를 포함하며;

상기 난연판재와 단열판재는 접착제에 의해 접착되며;

상기 접착제는 팽창흑연을 포함함으로써 상기 팽창흑연층이 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 단위판재는;

페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 것으로서 중간에 위치되는 단열판재;

상기 단열판재의 양면에 접착제에 의해 접착 고정되는 것으로서 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재;를 포함하며;

상기 팽창흑연층은 상기 단열판재와 난연판재의 접착제층 중 어느 한곳 이상일 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 가스켓은 열을 받으면 부피가 팽창하는 발포성을 가지는 것일 수 있다. 그리고 이 발포성은 팽창흑연을 포함함으로써 가지게 될 수 있다.

본 발명에 따르면, 방화문의 프레임 구조가 간단해지며 생산 및 조립이 단순해져 경제성을 높일 수 있는 방화문의 프레임 구조가 제공된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 2종 이상의 단위판재가 서로 다른 기능을 수행함으로써 복합적인 기능을 발휘할 수 있으며, 나아가 팽창흑연층에 의하면 화재시 큰 부피로 팽창하여 별도의 상기 단위판재와는 구별되는 별도의 차열층이 형성되게 함으로써 차열기능까지 부가적으로 가지게 되는 방화문이 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 방화문의 설치 상태의 단면구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 방화문의 측방프레임의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 방화문에 설치되는 충전판재의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 방화문에 설치되는 충전판재의 단면도이다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 4를 동시에 참조하여 본 발명의 구체적인 내용을 상세하게 설명한다.

방화문은 일반적으로 오피스텔, 아파트, 또는 빌라 등의 공동주택에 많이 사용된다. 그러나 이에 한정되는 것은 아니며 단독주택, 공공건물, 사무용 건물 등 모든 건물에 사용될 수 있는 것이다.

방화문은 한쪽 공간을 향해 배치되는 전방프레임(10), 반대쪽 공간을 향해 배치되는 후방프레임(20), 이들을 연결하는 측방프레임(30), 내부 공간에 단열 등을 위해 끼워지는 충전판재(50) 및 부재 사이에 개입되는 복수 개의 패드(41,42,43)를 포함하고 있다.

방화문은 일반적으로 전방프레임(10)이 실외를 향하고, 후방프레임(20)이 실내를 향하도록 설치된다. 측방프레임(30)은 방화문의 측면에 설치되는 것으로서 문두께를 결정하는 요소이다.

충전판재(50)는 전방프레임(10), 후방프레임(20) 및 측방프레임(30)에 의해 만들어지는 내부공간에 개입되는 기능성 부재이다. 충전판재(50)는 기본적으로는 단열을 위한 것이며, 여기에 난연성 또는 차열성을 부가적으로 구비할 수 있다.

복수 개의 패드(41,42,43)가 전방프레임(10), 후방프레임(20) 및 측방프레임(30)의 각 면접촉되는 부위에 개입 설치되며, 형태나 소재는 서로 달리 할 수 있다. 전방프레임(10), 후방프레임(20) 및 측방프레임(30)은 리벳(R)에 의해 연결 고정된다.

전방프레임(10)은 전면판(11)과, 전면판(11)의 일측에서 디귿자 형태로 절곡 형성된 걸림대(12)와, 걸림대(12)의 끝에서 다시 직각 방향으로 돌출 연장되는 전방연결판(13)을 포함한다. 전방연결판(13)은 방화문의 면방향에 대하여 직각을 이룬다. 이에 의해 전방프레임(1)의 끝은 "

"의 단면 형상을 갖게 된다. 전방연결판(13)은 한번 더 절곡함으로써 2겹으로 형성되어 있을 수 있다. 전방연결판(13)은 도시된 바와 같이 방화문의 내측 공간을 향해 절곡되는 것이 바람직하다.

걸림대(12)는 도어프레임(F)과의 관계에서 요철식 구조를 이루기 위한 것이다.

후방프레임(20)은 공간을 향해 배치되는 후면판(21)과, 후면판(21)의 단부에서 직각으로 절곡 형성된 후방연결판(22)을 포함한다. 후방연결판(22) 역시 한번 더 절곡함으로써 2겹으로 되어 있을 수 있다. 또한 후방연결판(22)은 방화문의 내측 공간을 향해 절곡되어 있다. 절단면이 외부로 드러나지 않도록 하기 위한 것이다.

측방프레임(30)은 센터판(31), 후판(32) 및 리브측판(33)을 포함한다. 후판(32)은 센터판(31)의 양단에서 180°로 각각 절곡되어 형성된다. 리브측판(33)은 후판(32)의 단부에서 각각 직각으로 절곡됨으로써 형성된다. 측방프레임(30)은 대칭적 구조를 갖고 있으며, 리벳(R)을 치기에 적당한 공간을 확보할 수 있으며 동시에 강도를 강화시킬 수 있는 간격을 유지하고 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 리브측판(33) 사이에는 공간이 마련되어 있도록 한다. 그리고 이 공간에는 가스켓(44)이 개입되어 있다. 가스켓(44)은 리브측판(33)보다 도어프레임(F)을 향해 약간 더 돌출되도록 설치될 수 있다. 기밀 유지를 위한 것이다. 가스켓(44)은 실리콘, 우레탄 또는 고무 소재로 되어 있을 수 있다. 실링기능을 향상시키기 위하여 가스켓(44)도 횡단면상 요철부를 가질 수 있다.

본 발명의 실시예에 의하면 가스켓(44)은 열을 받으면 부피가 팽창하는 발포성 소재로 되어 있을 수 있다. 발포성을 갖도록 하는 방법도 여러 가지가 있을 수 있다. 본 실시예에 의하면, 가스켓(44)의 성형시 그 소재 내부에 분말상의 팽창흑연을 혼합시킴으로써 발포성을 갖도록 할 수 있다. 그러면 화재 발생기 방화문과 도어프레임(F) 사이의 미세한 공간이 완전히 차단되게 되어 공기를 포함하여 가스 등이 다른 공간으로 유입되지 않게 된다. 이것은 공간과 공간을 이상적인 방법으로 차단하여 열전달을 지연시키고 유독가스를 차단한다. 가스켓(44)은 속이 차있는 것으로 도시되어 있지만, 완충효과를 위하여 속이 비어있는 튜브 형태로 되어 있을 수도 있다.

패드(41,42,43)는 제1,2,3단위패드로 구성될 수 있다.

제1단위패드(41)는 전방프레임의 걸림대(12) 내부에 끼워짐으로써 충전부재(50)가 미처 끼워지지 못하는 부분을 통해 열전달이 일어나는 것을 방지한다.

제2단위패드(42)는 전방프레임(10)과 측방프레임(30)이 면접촉하는 부분에 개입되어 전방프레임(10)에서 측방프레임(30)으로 열전달되는 것을 방지한다. 제3단위패드(43)는 후방프레임(20)과 측방프레임(30)이 면접촉하는 부분에 개입되어 측방프레임(30)에서 후방프레임(20)으로 열전달되는 것을 방지한다.

이들 패드(41,42,43)는 기본적으로 단열기능을 가지는 것으로서 부직포, 미네랄울, 그라스울 또는 각종 발포체로 되어 있을 수 있다.

이하, 본 발명에 의한 충전판재(50)를 설명한다.

충전판재(50)는 단열기능 또는 난연성을 갖는 2장 이상의 단위판재(51,52,53)가 접착에 의해 적층 형성된다. 그리고 단위판재의 경계 또는 어느 일면에 팽창흑연층이 부가된다.

도 1 또는 도 3에 도시된 바에 의하면, 단위판재(51,52,53)은 3장으로 구성되어 있다. 본 실시예에 의하면, 가운데 것은 페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 단열판재(51)이며, 양측에 있는 것은 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재(52,53)이다.

단열판재(51)는 단열성능을 확보하기 위한 것이다. 페놀폼은 단열성능이 특히 뛰어나므로 단열판재(51)로는 페놀폼이 적당하다.

난연판재(52,53)는 미네랄이 적당하지만 상황에 따라 그라스울이 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 의하면, 결로현상을 방지하기 위하여 난연판재(52,53)는 발수처리가 되어 있는 것을 선택한다. 발수처리는 난연판재의 제작시에 부여할 수 있는 옵션이다.

단열판재(51)와 난연판재(52,53)의 두께에 대한 제한은 없으므로 필요에 따라서 다양하게 설정하면 된다. 예를 들어 단열판재(51)와 난연판재(52,53)의 두께는 각각 10 ~ 15mm일 수 있다.

단열판재(51)와 난연판재(52,53)는 접착제에 의해 적층 고정된다. 접착제로는 무기접착제가 바람직하다. 다만 유기접착제가 완전히 배제되는 것은 아니다. 무기접착제는 화재시 유독물질이 발생하지 않기 때문에 더 선호될 뿐이다. 접착단위판재가 3장으로 구성되는 경우에 접착제층(54,55)은 2개층이 될 것이다.

본 발명의 실시예에 의하면 접착제층(54,55) 가운데 어느 한곳 이상은 팽창흑연층이 된다. 즉 접착제 도포시 접착제에 분말 형태의 팽창흑연을 혼합 교반하여 접착제를 도포함으로써 팽창흑연층을 마련할 수 있다.

팽창흑연은 층상의 결정구조를 가지는 것으로서 열이 가해지게 되면 발포에 의해 20배 이상으로 부피가 팽창하게 되는 소재이다. 팽창흑연은 내열 및 내화성을 가진다. 본 발명의 실시예에 의하면 300배 이상의 팽창율을 갖는 팽창흑연을 사용한다. 공지의 팽창흑연 중에는 300배 ~ 450배의 팽창율을 갖는 것이 제공되고 있으므로 이 가운데 어느 하나를 선택하면 될 것이다.

접착제의 기본을 이루는 베이스 소재는 시중에 일반적으로 보급되고 있는 내열 및 내화성을 가진 것을 선택하면 된다. 다만 팽창흑연을 더 포함하게 됨에 따란 저하되는 접착력을 보강하기 위한 접착력 강화수단이 부가될 수 있다. 팽창흑연은 접착제에 투입된 다음 교반에 의해 그와 고르게 혼합된다.

팽창흑연은 접착제 전체 중량에 대하여 5 ~ 30중량%가 포함될 수 있다. 팽창흑연층은 0.5 ~ 4.0mm의 두께로 도포에 의해 형성될 수 있다. 접착제가 도포된 다음 핫프레스를 이용하여 70 ~ 80℃의 온도로 가열 압착함으로써 접착제가 경화된다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 도 4에 도시된 바와 같이 단열판재(51)와 난연판재(52)가 각각 1장씩 구성될 수도 있다. 이들은 하나의 접착제층(54)에 의해 접착되어 있다. 접착제층(54)은 팽창흑연과 접착제가 혼합된 팽창흑연층을 이룬다.

위에 언급한 것처럼 충전판재(50)의 층구성은 다양한 조합이 가능하다. 충전판재(50)는 4개 이상의 층으로 구성될 수도 있다. 그 소재도 다양하게 선택할 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 상기 충전판재(50)의 최외층, 즉 표면에는 수분의 침투하는 것을 방지하고 표면을 물리적으로 보호하기 위한 코팅층이 더 부가될 수 있다. 코팅층은 무기바인더를 이용하는 도료에 의해 이루어질 수 있다.

위에 도시 및 설명된 구성은 본 발명의 기술적 사상에 근거한 바람직한 실시예에 지나지 아니한다. 당업자는 통상의 기술적 상식을 바탕으로 다양한 변경실시를 할 수 있을 것이지만 이는 본 발명의 보호범위에 포함될 수 있음을 주지해야 할 것이다. 위에 개시된 실시예는 다양한 조합이 가능할 것이며, 가능한 모든 조합은 본 발명의 권리범위 내에 있는 것이 된다.

10 : 전방프레임 11 : 전면판
12 : 걸림대 13 : 전방연결판
20 : 후방프레임 21 : 후면판
22 : 후방연결판 30 : 측방프레임
31 : 센터판 32 : 후판
33 : 리브측판 41,42,43, : 패드
44 : 가스켓 50 : 충전판재
51 : 단열판재 52,53 : 난연판재
54,55 : 접착제층

Claims (8)

1. 한쪽 공간을 향해 배치되는 전방프레임; 반대쪽 공간을 향해 배치되는 후방프레임; 상기 전방프레임과 후방프레임을 연결하기 위한 것으로서 측면에 설치되는 측방프레임; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임에 의해 만들어지는 내부공간에 개입되는 충전판재; 상기 전방프레임, 후방프레임, 및 측방프레임의 면접촉되는 부위에 개입 설치되는 복수 개의 패드;를 포함하되;
   상기 측방프레임은 센터판(31); 센터판(31)의 양단에서 180°로 각각 절곡된 후판(32) 및 상기 후판(32)의 단부에서 각각 직각으로 절곡된 리브측판(33);을 포함하며;
   상기 리브측판(33) 사이에는 공간이 마련되어 있으며;
   상기 공간에는 가스켓(44)이 개입되어 있으며;
   상기 충전판재는;
   단열기능 또는 난연성을 갖는 2장 이상의 단위판재가 접착에 의해 적층 형성되며;
   상기 단위판재의 경계 또는 어느 일면에, 열에 의해 부피가 팽창하여 다공성 구조로 변화되는 팽창흑연층이 부가되는 방화문의 구조에 있어서,
   상기 단위판재는 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재와, 페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 단열판재를 포함하며;
   상기 난연판재와 단열판재는 접착제에 의해 접착되며;
   상기 접착제에는 열에 의해 부피가 팽창하는 팽창흑연이 혼합되는 것을 특징으로 하는 방화문의 구조.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 상기 단위판재는;
   페놀폼 또는 우레탄폼으로 되어 있는 것으로서 중간에 위치되는 단열판재; 및 상기 단열판재의 양면에 접착제에 의해 접착 고정되는 것으로서 그라스울 또는 미네랄울로 되어 있는 난연판재;를 포함하며;
   상기 팽창흑연층은;
   상기 단열판재와 난연판재의 접착제층 중 어느 한곳 이상인 것을 특징으로 하는 방화문의 구조.
   
5. 제1항 또는 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 난연판재는 발수처리가 되어 있는 것을 특징으로 하는 방화문의 구조.
   
6. 제1항에 있어서, 상기 측방프레임(30)은 좌우 대칭 형태를 이루는 것을 특징으로 하는 방화문의 구조.
   
7. 제1항에 있어서, 상기 가스켓(44)은 팽창흑연을 포함함으로써 열을 받으면 부피가 팽창하는 발포성을 가지는 것을 특징으로 하는 방화문의 구조.
8. 삭제

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