KR102175774B1 - 건축구조물의 재난대피시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건축구조물의 재난대피시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물 내부의 점유면적을 최소화 하면서 화재 등 다양한 재난발생시 실질적인 피난시설로 활용할 수 있도록 함으로써 편의성, 건축물의 공간활용도를 향상시킬 수 있고, 화재가 발생 되더라도 도어 기밀특성을 안정적으로 유지함으로써 유독가스 및 화염의 유입을 차단할 수 있고 이를 통해 피난시설의 안전성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 건축구조물의 재난대피시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 건축구조물의 재난대피시스템에 있어서, 내부에 대피공간이 마련되도록 불연 및 단열 특성을 갖는 소재로 형성된 대피함체; 및 상기 대피함체에 마련된 출입구에 설치되는 차단도어장치를 구비하되, 상기 차단도어장치는, 상기 출입구를 개폐하도록 병진이동되는 슬라이딩도어; 상기 슬라이딩도어가 이동되는 슬라이드; 및 상기 슬라이딩도어가 닫힘 된 상태에서 상기 출입구와의 고정상태 유지 및 기밀상태 유지를 위해 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 배치되는 도어결속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건축구조물의 재난대피시스템{DISASTER EVACUATION SYSTEM FOR BUILDING}

본 발명은 건축구조물의 재난대피시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 건축물 내부의 점유면적을 최소화 하면서 화재 등 다양한 재난발생시 실질적인 피난시설로 활용할 수 있도록 함으로써 편의성, 건축물의 공간활용도를 향상시킬 수 있고, 화재가 발생 되더라도 도어 기밀특성을 안정적으로 유지함으로써 유독가스 및 화염의 유입을 차단할 수 있고 이를 통해 피난시설의 안전성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 건축구조물의 재난대피시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 사회가 더욱 산업화, 도시화됨에 따라 빌딩, 아파트 등과 같은 고층 건축물에서 생활하는 인구가 증가하고 있는 추세에 있다.

고층 건축물은 토지의 활용도가 높고 각종 편의시설을 갖출 수 있어서 편리한 생활환경을 제공할 수 있지만, 화재 등의 재해의 발생시에 대피 및 방재가 어렵고 연쇄적으로 확산 되므로 심각한 인적 및 물적 피해를 초래하고 있다.

특히, 고층 건축물은 화재가 발생 될 경우 연소작용으로 생성된 유독가스로 인한 호흡곤란으로 단시간 내에 질식사에 이르게 되므로 소방인력이 투입되기도 전에 인명피해가 발생되는 한계점이 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 대한민국 공개특허공보 공개번호 제10-2013-0024593호에 개시된 바와 같은 개인용 안전보호 캡슐이 제안되어 있다.

상기한 개인용 안전보호 캡슐은 도1에 도시된 바와 같이 사람이 들어가 재난을 피할 수 있는 보호공간(110)이 마련되고, 내부에는 완충재(112)가 충입되며, 표면에는 강성을 유지하는 패널(111)이 구비된 몸체(100); 상기 몸체(100)의 일측에 설치된 통풍구(113); 상기 몸체(100)의 내부에 설치된 조명(130); 상기 몸체(100)에 내장되어 위치를 전송하는 위치 발신기(200); 상기 보호공간(110) 내부에서 조작하도록 몸체(100)의 내측 표면에 설치되고, 상기 조명(130)의 점/소등 및 위치 발신기(200)의 동작을 제어하는 제어패널(180); 상기 몸체(100)의 전면에 경첩(121)을 매개로 회전 가능하게 설치되어 보호공간(110)을 차단하는 도어(120); 및 상기 도어(120)에 설치된 외측 손잡이(123) 및 내측 손잡이(122)에 의해서 동작되어 도어(120)를 몸체(100)에 고정하는 잠금수단(124)을 포함하여서 된 것이다.

전술한 종래 개인용 안전보호 캡슐은 재난 발생시에 일정 시간 동안 피난할 수 있으므로 생명을 연장할 수 있는 효과가 어느 있으나, 이하와 같은 여러 가지 한계점을 가지고 있다.

먼저, 종래 개인용 안전보호 캡슐은 주거공간이나 사무공간에 설치할 경우 일정한 점유면적을 차지하게 되므로 일상생활에 불편함을 초래하고 건축물의 공간활용도를 저해하는 단점이 있다.

그리고, 종래 개인용 안전보호 캡슐은 도어(120)가 몸체(100)의 전면에서 경첩(121)을 매개로 회전 되면서 닫히는 구조이고 개폐시간이 길어 닫힘 과정에서 생성된 유독가스의 유입이 상대적으로 쉽고, 닫힘 된 상태에서 기밀을 완벽하게 유지할 수 없어서 안전성이 결여되는 한계점이 있다.

특히, 종래 개인용 안전보호 캡슐은 화염에 의한 고온 열기로 인해 도어(120)의 외판이 변형될 경우 틈새가 발생되면서 유독가스가 유입되거나 심할 경우 도어가 개방되는 심각한 단점이 있다.

또한, 종래 개인용 안전보호 캡슐은 도어의 개폐과정에서 유입된 유독가스를 배출시킬 수 없는 구조이므로 대피공간으로서 기능을 수행할 수 없고, 산소 부족으로 인한 질식사를 유발하는 한계점이 있다.

그 외에도 종래 개인용 안전보호 캡슐은 내부공간이 협소하여 동시에 여러 사람이 대피할 수 없고, 화장실을 이용할 수 없는 등 피난시설로서의 활용도가 낮은 단점이 있다.

한국공개특허 공개번호 제10-2013-0024593호 "개인용 안전보호 캡슐" 한국공개특허 공개번호 제10-2013-0123077호 "재난시 인명을 구조하는 안전물 기능을 구비한 재난 안전 건물" 한국등록실용신안 등록번호 제20-0415654호 "다용도 유닛룸 시스템"

본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 건축물 내부의 점유면적을 최소화 하면서 화재 등 다양한 재난발생시 실질적인 피난시설로 활용할 수 있도록 함으로써 편의성, 건축물의 공간활용도를 향상시킬 수 있도록 한 건축구조물의 재난대피시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 화재가 발생 되더라도 도어 기밀특성을 안정적으로 유지함으로써 유독가스 및 화염의 유입을 차단할 수 있고 이를 통해 피난시설의 안전성 및 안정성을 향상시킬 수 있도록 한 건축구조물의 재난대피시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 유입된 유독가스의 제거 및 공기의 정화작용이 가능하고, 다양한 편의기능을 제공할 수 있어서 신뢰도와 편의성을 향상시킬 수 있도록 한 건축구조물의 재난대피시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 건축구조물의 재난대피시스템에 있어서, 내부에 대피공간이 마련되도록 불연 및 단열 특성을 갖는 소재로 형성된 대피함체; 및 상기 대피함체에 마련된 출입구에 설치되는 차단도어장치를 구비하되, 상기 차단도어장치는, 상기 출입구를 개폐하도록 병진이동되는 슬라이딩도어; 상기 슬라이딩도어가 이동되는 슬라이드; 및 상기 슬라이딩도어가 닫힘 된 상태에서 상기 출입구와의 고정상태 유지 및 기밀상태 유지를 위해 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 배치되는 도어결속부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 도어결속부는 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 설치되는 제1 영구자석과, 상기 제1 영구자석과 인력이 작용되도록 대향되게 상기 슬라이드 및 상기 슬라이딩도어에 설치되는 자성체 또는 제2 영구자석으로 구성될 수 있다.

바람직하게, 상기 도어결속부는, 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 설치되는 전자석; 및 상기 전자석의 작동시 인력이 작용되도록 대향되게 상기 슬라이드 또는 상기 슬라이딩도어에 설치되는 자성부를 포함하여 구성될 수 있다.

그리고, 상기 슬라이딩도어를 구동시키도록 접속되는 도어구동수단; 상기 도어구동수단 및 상기 전자석의 구동을 위한 입력신호를 인가하는 입력부; 및 상기 입력부의 입력신호에 대응하여 상기 도어구동수단 및 상기 전자석의 구동을 제어하는 제어부를 포함한다.

상기 전자석은, 상기 슬라이딩도어의 상부와 상기 출입구와의 결속을 위한 제1 전자석; 상기 슬라이딩도어의 하부와 상기 출입구와의 결속을 위한 제2 전자석; 및 상기 슬라이딩도어의 일측 닫힘면과 상기 출입구와의 결속을 위한 제3 전자석을 포함할 수 있다.상기 슬라이드를 자성체로 형성된 레일을 구비하고,

여기서, 상기 제1 전자석 내지 제3 전자석은 상기 출입구의 테두리 내부에 배치되며, 상기 자성부는 상기 출입구의 테두리와 대향하는 상기 슬라이딩도어 부분에 내장되고 자성체로 형성된 결속부재를 포함할 수 있다.

아울러, 상기 슬라이드의 레일홈에 삽입되고 신축성을 갖는 불연성기밀부재가 구성되는 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 상기 대피함체의 온도를 감지하도록 설치되는 함체온도감지수단; 및 상기 함체온도감지수단으로부터 인가되는 감지신호를 기초로 상기 대피함체 또는 상기 슬라이딩도어가 열변형 되지 않도록 냉기를 제공하는 냉각수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서,상기 냉각수단은, 냉매가 증발, 압축, 응축, 팽창 행정을 수행하도록, 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 구비하고 상기 슬라이딩도어에 냉기를 인가하도록 구성된 냉동사이클장치, 또는 상기 슬라이딩도어에 냉각배관이 내장되고 상기 냉각배관의 냉각수를 냉각시키는 열교환부 및 냉각수를 순환시키는 순환펌프가 구비된 수냉장치로 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 상기 대피함체의 내부에 산소를 공급, 제어하기 위해 배치되는 산소발생장치; 비상전원을 제공하기 위해 상기 대피함체에 배치되는 비상전원부; 상기 대피함체 내부공간의 환경데이터를 감지하는 내부환경감지모듈; 비상전원을 자가 발전할 수 있도록 상기 대피함체에 배치되는 자가발전부; 상기 대피함체의 내부 유독가스를 배기시키도록 작동되는 유독가스배기장치; 및 외부와의 통신을 위해 상기 대피함체에 배치되는 통신모듈; 중에서 적어도 하나 이상이 더 구성되어 있다.,

또한, 한편, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 재난의 발생을 감지하는 재난감지모듈; 및 상기 재난감지모듈로부터 인가되는 감지신호를 기초로 재난발생을 경보하는 경보수단이 구성될 수 있다.

여기서, 상기 재난감지모듈은 온도센서, 가스감지센서 및 진동센서 중에서 하나 이상이 선택되어 구성되고, 상기 경보수단은 경고등 및 경보음발생기 중에서 하나 이상이 선택되어 구성될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 재난의 발생시 상기 대피함체로 대피할 수 있도록 대피자의 이동을 안내하는 유도장치가 더 구성될 수 있다.

특히, 상기 대피함체는 건축물의 화장실에 내장되고, 공조설비 및 위생설비가 설치되되, 상기 공조설비 및 위생설비의 배관에 재난 발생시 차단되는 가스유입차단밸브가 설치될 수 있다.

본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템에 의하면, 기존 건축물 및 신규 건축물의 화장실, 베란다 등의 내부공간에 간편하게 설치할 수 있으므로 실내공간의 점유면적을 최소화 하여 일상생활에 불편함을 주지 않으면서 화재 등 다양한 재난발생시 실질적인 피난시설로 활용할 수 있으므로 사용상의 편의성, 건축물의 공간활용도, 및 안전성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 슬라이딩도어가 도어구동수단에 의해 자동적으로 개폐되고, 도어결속부에 의해 출입구에 기밀적으로 견고하게 고정되므로 기밀특성을 안정적으로 유지함으로써 유독가스 및 화염의 유입을 신속하고 정확하게 차단할 수 있어서 안전성 및 안정성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 가스유입차단밸브 등이 작동되면서 유독가스 및 화염의 유입을 근본적으로 차단할 수 있고, 산소발생장치, 유독가스배기장치, 등이 작동되어 산소량 조절, 유독가스의 제거 및 공기의 정화작용을 통해 안전한 실내환경을 유지할 수 있으며, 다양한 편의장치 및 통신모듈 등이 구비되어 신뢰성과 편의성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도1은 종래 안전보호 캡슐을 설명하기 위한 도면,
도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템을 나타낸 사시도,
도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 요부 확대사시도,
도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 도2의 A부 확대단면도,
도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 도2의 B부 확대단면도,
도6는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템을 설명하기 위한 블럭도,
도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 작용을 설명하기 위한 도면으로, 대피함체가 건축구조물의 내부에 배치된 상태를 나타낸 개략적인 평면도이다.
도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 변형예를 나타낸 사시도,
도9는 도8의 C부 확대단면도,
도10a 및 도10b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 주요 구성요소가 설치된 일 예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2 내지 도10b에 의거하여 상세히 설명하고, 도2 내지 도10b에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.

도2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템을 나타낸 사시도, 도3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 요부 확대사시도, 도4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 도2의 A부 확대단면도, 도5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 차단도어장치를 설명하기 위한 도2의 B부 확대단면도이다.

도2 내지 도5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 내부에 대피공간이 마련되도록 불연 및 단열 특성을 갖는 소재로 형성된 대피함체(1), 이 대피함체(1)에 마련된 출입구(12)에 설치되는 차단도어장치(2), 및 대피함체의 내부 또는 외부에 배치되어 생존시간의 연장 및 편의성을 제공하기 위한 각종 부가장치로 구성되어 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 위치를 자유롭게 이동할 수 있도록 이동형이나, 조립식 붙박이장 형태로도 구성할 수 있지만, 본 실시예에서는 이하에서 구체적으로 기재된 바와 같이 점유면적을 최소화 하면서 화재와 같은 재난발생시 실질적인 피난시설로 활용할 수 있도록 기존 건축물의 화장실, 베란다 등에 설치하거나, 신규 건축물의 일부 공간에 설치할 수 있도록 구성한 예를 기준으로 설명한다.

대피함체(1)는 내부에 대피공간이 마련된다면 형상과 구조에 특별한 제한이 없지만, 본 실시예에서는 육면체 구조로 형성되되 건축물의 벽체에 마련된 도어설치용 개구부와 대응하는 위치에 출입구(12)가 형성되어 있다.

그리고 대피함체(1)를 구성하는 외판(11)은 불연 및 단열 특성을 갖는 소재로 형성된 패널을 적용한다. 예컨대, 패널은 전후로 배치된 내열 섬유강화보드(111,112)의 내부에 에어로겔 등과 같은 내열 단열재(113)가 충진된 것을 적용할 수 있다. 여기서, 내열 섬유강화보드(111,112)는 코코넛 줄기 등과 같은 셀룰로오스 섬유(111,121), 시멘트, 규사를 주성분으로 하고, 여기에 첨가제 및 물을 혼합하고 형틀(미도시)에 투입하여 고압으로 가압한 후 오토클레이브(autoclave) 양생과정을 거치고 형틀을 제거하는 방식으로 제작한 것으로, 고온의 화염이 장시간 작용되더라도 연소되지 않는 특징이 있다.

한편, 상기 차단도어장치(2)는 출입구(12)를 개폐하도록 병진이동되는 슬라이딩도어(21), 슬라이딩도어(21)가 이동되는 슬라이드(22), 및 슬라이딩도어(21)가 닫힘된 상태에서 출입구와의 고정상태 유지 및 기밀상태 유지를 위한 도어결속부(23)가 구비되어 있다.

슬라이딩도어(21)는 화재발생시 고온에서 견딜 수 있는 내열특성을 갖는다면 구조나 형태에 특별한 제한은 없지만, 본 실시예에서는 외판과 마찬가지로 전후로 배치된 내열 섬유강화보드(211,212)의 내부에 에어로겔과 같은 단열재(213)가 충진된 것을 적용한 예를 도시하고 있다.

상기 도어결속부(23)는 슬라이드(22)에 설치되는 전자석(231)과, 이 전자석(231)의 작동시 인력이 작용되도록 대향되게 슬라이딩도어(21)에 설치되는 자성부(232)로 구성되어 있다.

상기 전자석(231)은 슬라이딩도어(21)의 상부와 출입구(12)와의 결속을 위한 제1 전자석(231a), 슬라이딩도어(21)의 하부와 출입구와의 결속을 위한 제2 전자석(231b), 및 슬라이딩도어(21)의 일측 닫힘면과 출입구와의 결속을 위한 제3 전자석(미도시)으로 구성된 것으로, 제1 전자석 내지 제3 전자석은 출입구(12)의 테두리 내부에 배치되어 있다.

상기 자성부(232)는 출입구(12)의 테두리와 대향하는 슬라이딩도어 부분에 내장되는 것으로 자성체로 형성된 막대 형상의 결속부재로 구성되어 있다.

아울러, 도어결속부(23)는 전술한 전자석(231)을 이용한 방식 외에도 닫힘 상태에서 슬라이딩도어(21)의 기밀을 유지하면서 견고하게 지탱할 수 있다면 다양하게 구성될 수 있다. 예컨대, 상기 도어결속부(23)는 슬라이딩도어 또는 슬라이드에 설치되는 제1 영구자석(미도시)과, 제1 영구자석과 인력이 작용되도록 대향되게 슬라이드 또는 슬라이딩도어에 설치되는 자성체 또는 제2 영구자석(미도시)으로 구성할 수 있다. 이러한 영구자석을 이용한 방식 또한 전술한 전자석을 설치한 방식과 유사한 기능을 수행할 수 있으므로 영구자석을 이용한 방식에 대한 구체적인 설명이나 도면상 도시를 생략한다.

슬라이드(22)는 슬라이딩도어(21)의 상부 및 하부에 형성된 슬라이딩홈에 삽입되도록 자성체로 형성된 레일로 구성된 것으로, 이 슬라이드(22)의 좌우 레일홈에는 불연성기밀부재(미도시)가 설치되는 것이 바람직하다.

여기서 불연성기밀부재는 테프론계 수지와 같은 내열소재를 이용하여 신축성을 갖도록 주름구조로 제작한 것을 적용할 수 있는 것으로, 이러한 불연성기밀부재를 슬라이드(22)에 설치할 경우 전자석에 의해 슬라이딩도어가 당겨지면 탄성적으로 밀착되면서 기밀성을 더욱 향상시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 슬라이딩도어(21)를 구동시키도록 접속되는 도어구동수단(24)과, 도어구동수단(24) 및 전자석(231)의 구동을 위한 입력신호를 인가하도록 버튼, 터치스크린 등과 같은 입력장치로 구성되는 입력부(41), 입력부(41)의 입력신호에 대응(자동 또는 수동 모드 등)하여 도어구동수단(24) 및 전자석(231) 등의 구동을 제어하는 제어부(3)가 구성되어 있다.

도어구동수단(24)은 압축공기를 에너지원으로 하여 작동되고 로드가 슬라이딩도어에 설치되는 공압실린더(미도시), 작동로드가 슬라이딩도어에 접속되는 전기식엑츄에이터(미도시)로 구성할 수도 있지만, 본 실시예에서는 구조적 단순성을 고려하여 전기를 에너지원으로 하여 작동되는 구동피니언(242)을 구비한 구동모터(241)와, 구동피니언에 치합되도록 슬라이딩도어(21)의 내면에 형성된 랙(243,rack)으로 구성되어 있다. 그리고, 구동모터(241)는 방향 전환이 가능하도록 구성되어 필요시 구동피니언이 랙으로부터 이탈되어 수조작으로 슬라이딩도어를 개폐할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 대피함체의 온도를 감지하도록 대피함체(1)의 내부 등에 설치되는 함체온도감지수단(미도시)과, 이 함체온도감지수단으로부터 인가되는 감지신호를 기초로 대피함체 및 슬라이딩도어가 열변형 되지 않도록 냉기를 제공하는 냉각수단(42)이 구성되어 있다.

상기 냉각수단(42)은 화재로 인해 장시간 대피함체 및 슬라이딩도어가 화염에 노출될 경우 변형되면서 틈새가 발생되면서 외부의 유독가스 등이 유입될 수 있으므로 이를 예방하기 위한 구성요소로서 대피함체 및 슬라이딩도어의 온도가 변형온도에 도달될 경우 냉각작용을 수행할 수 있다면 특별한 제안 없이 적용할 수 있다.

예컨대, 냉각수단(42)은 통상의 냉동사이클장치 및 수냉장치로 구성될 수 있는 것으로, 이와 같은 냉각수단은 공지된 것이므로 세부구성에 대한 설명이나 도시를 생략하고 간략하게 설명한다. 여기서, 냉동사이클장치(미도시)는 냉매가 증발, 압축, 응축, 팽창 행정을 수행하도록 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 구비하고 슬라이딩도어에 증발기의 배관이 내장된 구조로 구성될 수 있다. 그리고 수냉장치(미도시)는 슬라이딩도어에 냉각배관이 내장되고 이 냉각배관의 냉각수를 냉각시키는 열교환부 및 냉각수를 순환시키는 순환펌프 등이 구비된 구조로 구성될 수 있다.

또한, 차단도어장치(2)는 전술한 슬라이딩도어 방식 외에도 대피함체의 형태에 따라 미닫이도어 방식, 셔터 방식 등으로 변경하여 구성할 수 있고, 불연 및 단열 특성을 갖는 소재를 다층 구조로 적층하여 구성할 수 있다.

첨부도면 도6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템을 설명하기 위한 블럭도이다.

도6을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 산소발생장치(43), 비상전원부(44), 자가발전부(45), 대피함체 내부공간의 환경데이터(온도, 습도, 산소량 등)를 감지하는 내부환경감지모듈(46), 유독가스배기장치(47), 및 통신모듈(48)이 구비된 것으로, 상기한 각 구성요소는 공지된 장치나 모듈을 도7에 도시된 바와 같이 배치하여 구성할 수 있는 것이므로 세부 구성에 대한 구체적인 설명 및 도시상 도시를 생략한다.

상기 산소발생장치(43)는 대피함체(1)의 내부에 산소를 공급, 제어하기 위해 배치되는 구성요소로서, 산소가 저장되는 산소용기와, 수동 및 자동으로 내부 산소량을 제어하는 산소용기개폐장치(미도시)가 구비된 구조로 되어 있다. 그리고, 산소발생장치는 대피함체에 수용된 대피인원에 따라 제어부의 제어하에 산소 공급량 제어가 이루어지도록 대피인원을 감지할 수 있는 모션센서, 초음파센서 등이 설치될 수 있다.

비상전원부(44)는 비상전원을 제공하기 위해 대피함체(1)에 배치되는 구성요소로서, 대피함체의 크기, 대피 시간 등을 고려하여 적절한 용량을 갖도록 구성한 통상의 에너지저장시스템(ESS,Eenergy Storage System)으로 구성될 수 있다.

자가발전부(45)는 비상전원을 자가 발전하여 전자석(231), 도어구동수단(24), 비상조명(미도시) 등과 같은 사용개소로 직접 공급하거나 비상전원부(44)에 저장하도록 대피함체에 배치되는 구성요소로서, 대피자의 신체 움직임 등을 이용하여 전기를 생산할 수 있는 다양한 종류의 자가발전장치가 탑재될 수 있다.

내부환경감지모듈(46)은 대피함체 내부공간의 환경을 감지하도록 온도센서, 가스감지센서, 전기전도도센서, 습도센서 등으로 구성될 수 있다.

유독가스배기장치(47)는 대피함체(1)의 내부 유독가스를 배기시키도록 작동되는 구성요소로서, 배기덕트(471), 이 배기덕트에 설치되는 개폐밸브(미도시) 및 환풍기(미도시) 등으로 구성되어 내부환경감지모듈(46)로부터 감지된 신호에 따라 유독가스의 배기는 물론이고 온도 및 습도조절 등이 가능한 장치로 구성되어 있다.

통신모듈(48)은 외부와의 통신을 위해 대피함체(1)에 배치되는 구성요소로서, WIFI, LoRa, RF, LTE 기술 등의 무선통신을 이용하여 개발된 공지의 모듈로 구성할 수 있다.

한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 재난의 발생을 감지하는 재난감지모듈(51)과, 이 재난감지모듈(51)로부터 인가되는 감지신호를 기초로 재난발생을 경보하는 경보수단(52)이 구비되어 있다.

상기 재난감지모듈(51)은 온도센서, 가스감지센서, 진동센서, 습도센서, 연기 센서 등을 대피함체(1)에 설치하는 방식으로 구성할 수 있다.

상기 경보수단(52)은 대피함체에 설치할 수 있는 점멸램프와 같은 경고등, 및 스피커와 같은 경보음발생기로 구성될 수 있다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 주택과 같은 건축물의 화장실 등에 내장된 상태에서 일상생활이 가능하도록 대피함체(1)에 환풍기, 온풍 및 냉풍이 유입되는 덕트와 같은 공조설비(미도시)와, 변기, 세면기, 욕조 등과 같은 위생설비(미도시, 도7 참조)가 설치되어 있다.

그리고, 상기한 공조설비 및 위생설비의 배관에는 화재 발생시 유독가스의 유입을 차단하도록 가스유입차단밸브(미도시)가 설치되어 있다.

아울러 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 재난의 발생시 대피함체로 대피할 수 있도록 대피자의 이동을 안내하는 유도장치(미도시)가 설치될 수 있다.

그 외에도, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 대피함체의 내부에 비상상황에 사용 가능한 산소마스크, 방화복, 구급약품 등이 수용된 구급함 등이 구비되고, 유아부터 고령, 장애인 등이 쉽게 인지하여 사용할 수 있도록 음성, 영상 등의 메뉴얼을 제공하는 유저 인터페이스(User interface)가 구비될 수 있다.

이하 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 작용을 간략하게 설명한다.

도7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 작용을 설명하기 위한 도면으로, 대피함체가 건축구조물의 내부에 배치된 상태를 나타낸 개략적인 평면도이다.

먼저, 도7에 도시된 바와 같이 화장실을 구성하는 고층아파트와 같은 건축구조물의 벽체 내부에 외판(11)를 조립하여 대피함체(1)를 구성하고 이 대피함체의 내부에 공조설비(미도시), 변기(s1), 욕조(s2) 및 세면기(s3)와 같은 위생설비(s) 등을 시설하는 한편, 슬라이딩도어(21), 슬라이드(22), 도어결속부(23) 및 도어구동수단(24) 등으로 이루어진 차단도어장치(2)를 설치한다.

그리고, 대피함체(1)의 내부에 산소발생장치(43), 비상전원부(44), 자가발전부(45), 대피함체 내부공간의 환경을 감지하는 내부환경감지모듈(46), 유독가스배기장치(47), 통신모듈(48)를 설치하고, 대피함체(1)의 외부에 재난감지모듈(51)과 경보수단(52)을 설치한다. 아울러 공조설비 및 위생설비의 배관에 화재 발생시 유독가스의 유입을 차단하는 가스유입차단밸브(미도시)를 설치하게 되면 재난대피시스템이 갖추어진 화장실로 전환된다.

이러한 상태에서 고층 건축물의 하층 부위에서 화재가 발생하여 엘리베이터나 계단을 이용한 대피가 불가능할 경우 대피자가 대피함체(1)의 내부으로 진입한 후 수조작이나 입력부(41)의 조작을 통해 슬라이딩도어(21)의 닫힘동작을 수행한다.

이후, 입력부(41)의 조작을 통해 자기력이 생성되도록 전자석(231)을 작동시키게 되면 자성부(232)에 인력이 작용되어 슬라이딩도어(21)가 슬라이드(22)에 밀착되면서 기밀적으로 견고한 고정상태를 유지할 수 있다.

그리고, 재난감지모듈(51)에 의해 유독가스나 화염의 발생 및 유입이 감지되면 제어부(3)의 제어하에 가스유입차단밸브, 유독가스배기장치가 작동되면서 공조설비 및 위생설비의 배관을 밀폐시켜 유독가스 및 화염의 유입을 근본적으로 차단하게 되므로 대피함체(1)는 안전한 대피실로 전환된다.

이러한 상태에서 대피자는 통신모듈(48)를 통해 외부와 통신하면서 화재 상황 등을 파악하여 대응하는 한편, 산소량이 부족할 경우 산소발생장치(43)를 작동시키고, 유독가스가 일부 유입된 경우 유독가스배기장치(47)를 작동시키는 등 적절한 대피활동을 수행하고 화재의 진압이 완료될 때까지 안전하게 편리하게 대피할 수 있다.

도8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 변형예를 나타낸 사시도이고, 도9는 도8의 C부 확대단면도로서 지시된 부분의 평단면을 간략화하여 나타낸 것이다.

본 발명의 제1 실시예의 변형예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 대피함체(1)에 마련된 출입구(12)에 설치되는 차단도어장치(2)를 구비하고, 차단도어장치(2)는 출입구(12)를 개폐하도록 병진이동되는 슬라이딩도어(21), 슬라이딩도어(21)가 이동되는 슬라이드(22), 및 슬라이딩도어(21)가 닫힘된 상태에서 출입구와의 고정상태 유지 및 기밀상태 유지를 위한 도어결속부(23)를 구비하되, 슬라이딩도어(21)에 외부감시창(25)과 비상탈출보조도어(26)가 더 구성되어 있다.

외부감시창(25)는 재난 발생시 피난한 상태에서 외부 상황을 감시 및 관찰할 수 있도록 마련된 것으로, 고규산유리와 같이 외부 투시가 가능한 내열창 소재라면 제한 없이 선택하여 설치할 수 있다.

비상탈출보조도어(26)는 도어결속부(23), 도어구동수단(24) 등의 고장 등으로 슬라이딩도어(21)의 개폐동작이 불가능할 경우와 같이 비상탈출이 필요한 경우 사용하는 보조도어로서 슬라이딩도어(21)에 설치되어 있다.

그리고, 비상탈출보조도어(26)는 비상탈출시 신속한 개방이 가능한 도어라면 형태나 구조에 특별한 제한 없이 선택, 설치할 수 있는 것으로, 예컨대 비상탈출보조도어(26)는 슬라이딩도어(21)에 형성된 개구부에 설치되는 보조도어판(261)과, 이 보조도어판(261)을 슬라이딩도어(21)에 고정하는 내부에 배치되는 잠금장치(미도시) 등으로 구성될 수 있다.

한편, 슬라이딩도어(21)는 닫힘된 상태에서 대피함체(1)와의 기밀성을 확보할 수 있도록 도9에 도시된 바와 같이 외판(11)에 도어인입홈(14)이 요입되어 있고, 이 도어인입홈(14)에는 기밀패킹(15)이 설치되어 있다.

여기서, 기밀패킹(15)은 테프론계 수지와 같이 내열 특성을 갖는 소재로 형성된 제1 기밀패킹(151)과 제2 기밀패킹(152)이 서로 이격된 형태로 설치되어 있다.

도10a 및 도10b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 주요 구성요소가 설치된 일 예를 나타낸 도면으로서, 도10a는 전체적인 외관 구조를 나타낸 사시도이고, 도10b는 대피함체(1)의 내부가 도시되도록 외판(11)의 일부를 분해한 후 나타나는 형상을 도시한 사시도이다.

도10a를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 대피함체(1)의 상부에 냉각작용을 수행하는 냉각수단(42), 배터리셀을 포함하는 비상전원부(44), 휀, 덕트 등이 구비된 유독가스배기장치(47)가 설치될 수 있다.

도10b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 대피함체(1)의 내부에 입력신호를 인가하도록 터치스크린과 조작판넬에 버튼 등이 설치된 입력부(41), 산소발생장치(43), 자가발전부(45), 대피함체 내부공간의 환경데이터를 감지하는 내부환경감지모듈(46), 통신모듈(48), 재난감지모듈(51) 및 경고등 및 경보음발생기로 구성된 경보수단(52)이 설치되어 있다.

그리고, 도10b의 미설명부호 3은 입력부(41)의 입력신호에 대응하여 도어구동수단(24) 및 전자석(231) 등의 구동을 제어하는 제어부(3)로서, 박스 형태로 형성된 조작판넬의 내부에 프로그램이 실장된 마이콤, 각종 전기 및 전자소자, 회로 등이 내장되어 있다. 이 제어부(3)는 재난감지모듈(51)에 의해 유독가스나 화염의 발생 및 유입이 감지될 경우 도어구동수단(24), 전자석(231), 통신모듈(48), 산소발생장치(43) 유독가스배기장치(47) 등 각종 장치들의 작동을 제어하면서 화재 등의 재난이 진압 및 해소될 때까지 적절한 대피활동을 수행하게 된다.

아울러, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템의 주요 구성요소의 배치형태는 도10a 및 도10b에 도시된 방식 외에도 건축구조물의 종류나 형태, 사용조건 등에 따라 다양하게 변경하여 적용할 수 있다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다. 예컨대, 본 발명에 따른 건축구조물의 재난대피시스템은 재난이 발생하지 않는 평상시에 헬스케어용 공간, 여가 및 오락공간, 서재 등으로 편리하게 사용할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상 범위내에서 다양하게 변경하여 구성할 수 있다.

상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

1:대피함체 11:외판
12:출입구 2:차단도어장치
21:슬라이딩도어 22:슬라이드
23:도어결속부 231:전자석
232:자성부 24:도어구동수단
3:제어부 41:입력부
42:냉각수단 43:산소발생장치
44:비상전원부 45:자가발전부
46:내부환경감지모듈 47:유독가스배기장치
48:통신모듈 51:재난감지모듈
52:경보수단

Claims (15)

1. 건축구조물의 재난대피시스템에 있어서,
   내부에 대피공간이 마련되도록 불연 및 단열 특성을 갖는 소재로 형성된 대피함체; 비상전원을 제공하기 위해 상기 대피함체에 배치되는 비상전원부; 비상전원을 자가 발전할 수 있도록 상기 대피함체에 배치되는 자가발전부; 및 상기 대피함체에 마련된 출입구에 설치되는 차단도어장치를 구비하되, 상기 차단도어장치는, 상기 출입구를 개폐하도록 병진이동되는 슬라이딩도어; 상기 슬라이딩도어가 이동되고 자성체로 형성된 레일로 구성된 슬라이드; 및 상기 슬라이딩도어가 닫힘 된 상태에서 상기 출입구와의 고정상태 유지 및 기밀상태 유지를 위해 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 배치되는 도어결속부를 포함하고,
   상기 도어결속부는, 상기 슬라이딩도어 또는 상기 슬라이드에 설치되는 전자석; 및 상기 전자석의 작동시 인력이 작용되도록 대향되게 상기 슬라이드 또는 상기 슬라이딩도어에 설치되는 자성부를 포함하되, 상기 전자석은, 상기 슬라이딩도어의 상부와 상기 출입구와의 결속을 위한 제1 전자석; 상기 슬라이딩도어의 하부와 상기 출입구와의 결속을 위한 제2 전자석; 및 상기 슬라이딩도어의 일측 닫힘면과 상기 출입구와의 결속을 위한 제3 전자석을 포함하는 한편, 상기 제1 전자석 내지 제3 전자석은 상기 출입구의 테두리 내부에 배치되며, 상기 자성부는 상기 출입구의 테두리와 대향하는 상기 슬라이딩도어 부분에 내장되고 상기 레일이 삽입되는 요홈을 갖는 자성체로 형성된 결속부재를 포함하고,
   상기 슬라이딩도어를 구동시키도록 구동피니언을 구비한 구동모터와, 구동피니언에 치합되도록 슬라이딩도어의 내면에 형성된 랙이 구비되고, 상기 구동모터는 방향 전환이 가능하도록 구성된 도어구동수단; 상기 도어구동수단 및 상기 전자석의 구동을 위한 입력신호를 인가하는 입력부; 상기 입력부의 입력신호에 대응하여 상기 도어구동수단 및 상기 전자석의 구동을 제어하는 제어부; 상기 대피함체의 온도를 감지하도록 설치되는 함체온도감지수단; 및 상기 함체온도감지수단으로부터 인가되는 감지신호를 기초로 상기 대피함체 또는 상기 슬라이딩도어가 열변형 되지 않도록 냉기를 제공하는 냉각수단을 포함하고,
   상기 냉각수단은, 냉매가 증발, 압축, 응축, 팽창 행정을 수행하도록, 증발기, 압축기, 응축기 및 팽창밸브를 구비하고 상기 슬라이딩도어에 냉기를 인가하도록 구성된 냉동사이클장치로 구성되는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 있어서,
   상기 슬라이드의 레일홈에 삽입되고 신축성을 갖는 불연성기밀부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
   
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 대피함체의 내부에 산소를 공급, 제어하기 위해 배치되는 산소발생장치;
    상기 대피함체 내부공간의 환경데이터를 감지하는 내부환경감지모듈;
    상기 대피함체의 내부 유독가스를 배기시키도록 작동되는 유독가스배기장치; 및
    외부와의 통신을 위해 상기 대피함체에 배치되는 통신모듈; 중에서 적어도 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
    
11. 제10항에 있어서,
    재난의 발생을 감지하는 재난감지모듈; 및
    상기 재난감지모듈로부터 인가되는 감지신호를 기초로 재난발생을 경보하는 경보수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
    
12. 제11항에 있어서,
    상기 재난감지모듈은 온도센서, 가스감지센서, 진동센서, 연기센서, 습도센서 중에서 하나 이상이 선택되어 구성되고,
    상기 경보수단은 경고등 및 경보음발생기 중에서 하나 이상이 선택되어 구성된 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
    
13. 제10항에 있어서,
    재난의 발생시 상기 대피함체로 대피할 수 있도록 대피자의 이동을 안내하는 유도장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
    
14. 제1항에 있어서,
    상기 대피함체는 건축물의 화장실에 내장되고, 공조설비 및 위생설비가 설치되되, 상기 공조설비 및 위생설비의 배관에 재난 발생시 차단되는 가스유입차단밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.
    
15. 제1항에 있어서,
    외부의 감시 및 관찰을 위해 상기 슬라이딩도어에 설치되는 외부감시창; 및
    비상탈출을 위해 상기 슬라이딩도어에 설치되는 비상탈출보조도어를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축구조물의 재난대피시스템.

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