KR102230074B1

KR102230074B1 - 여닫이 창문의 자동 개폐장치

Info

Publication number: KR102230074B1
Application number: KR1020190124063A
Authority: KR
Inventors: 박강헌; 윤순영
Original assignee: (주)나우펀; 박강헌; 윤순영
Priority date: 2019-10-07
Filing date: 2019-10-07
Publication date: 2021-03-19

Abstract

본 발명은, 배연창을 포함한 여닫이 창문을 열고 닫는 개폐장치의 구조가 간단하고 설치가 간단하며, 고층에서 강풍이 불더라도 창문의 개폐에 영향이 없을 뿐만 아니라 창문이 개방된 상태에서 흔들리지 않으며, 창틀과 창문 사이에 작동실린더를 장착하여 실린더가 충격흡수기로서의 기능은 물론 피스톤롯드의 길이가 가변(可變)할 수 있어서 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치를 사용할 수 있고 창문의 개방 각도도 자유롭게 조절할 수 있는, 여닫이 창문의 자동 개폐장치를 제공하기 위한 것이다.

Description

여닫이 창문의 자동 개폐장치{Casement automatic switchgear}

본 발명은 창문 자동 개폐장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 배연창을 포함한 여닫이 창문을 열고 닫는 개폐장치의 설치가 간단하고 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치를 사용하여 창문의 개방 각도를 자유롭게 조절할 수 있는, 여닫이 창문의 자동 개폐장치에 관한 것이다.

일반적으로 사무실 용도의 대형빌딩이나 대형창고 등과 같이 밀폐된 공간이 많은 건물 내부에서 화재가 발생했을 경우에는 화염으로 인한 인명피해보다 건물 내부에 들어차는 유독가스 및 연기로 인한 인명피해가 더 큰 것으로 조사되고 있다. 더욱이 초고층건물, 대공간, 멀티플렉스 및 대규모 지하공간 등의 증가세가 뚜렸하다는 현실을 감안하면 실효성 있는 연기 대응 기술의 확립이 요구되며, 이에 따라 일정 규모 이상의 건물에는 화재발생시 발생되는 유독가스를 신속하게 건물 외부로 배출시키는 배연기능을 수행하여 인명피해를 최소화하도록 배연창의 설치가 의무화 되어 있다. 이러한 배연창은 자동 개폐되는 형태로 설치되며, 화재감지기와 연계되어 화재발생시 자동 작동하도록 구성되는 것이 일반적이다.

현재 대부분의 배연창에 적용되는 배연창의 개폐작동 방식은, 특허등록 제1123300호 "배연창 개폐장치" 등과 같이, 체인이 감긴 구동박스 내에 설치된 모터를 구동하여 체인의 일단에 연결된 배연창을 개폐시킬 수 있는 구조로 되어 있다. 이와 같이 현재 설치된 대부분의 배연창 개폐장치는 배연창에 설치된 체인이 모터의 구동으로 구동박스에서 인입/인출 작동하면서 배연창을 개폐하도록 구성된 것으로, 체인이 1m 이상 나갔을 경우 체인의 자체 무게로 처짐이 발생하여 유격이 발생하게 되고 바람이 불면 창문이 흔들려 소음이 발생하며, 심한 경우 충격으로 체인이 끊어지거나 꺽이거나 브라켓이 뽑히는 현상이 발생하게 되는 문제가 있고, 특히 완강기와 같이 설치한 경우에는 화재 발생시 체인 때문에 완강기의 안전한 하강을 위협하는 심각한 문제가 있다. 또한, 창문의 크기에 따라 체인의 길이와 구동박스의 크기가 달라져야 하는 등 많은 문제가 있다.

이와 같은 문제를 해결하기 위해 배연창 개폐장치에 체인을 사용하지 않고 로드(rod)를 사용하는 특허등록 제1895500호 "배연창 개폐장치"와 같은 기술이 출현했는데, 이는 창문과 창틀을 연결하는 힌지축을 중심으로 창문을 전방으로 여닫는 방식으로 개폐되는 구조이고, 제1 개폐로드의 양단이 배연창의 창문과 창틀에 각각 연결되어 일단(一端)은 창문 또는 창틀의 하부에 슬라이딩 이동하게 되고 타단(他端)은 창문 또는 창틀 하부에 회전 가능하게 연결되며, 제2 개폐로드는 양단이 창틀과 제1 개폐로드에 각각 연결되어 일단은 제1 개폐로드의 중간부에 회전 가능하게 연결되고 타단은 스크류의 회전에 따라 스크류를 타고 이동하는 개폐기구에 회전 가능하게 연결되어 구성된다.

하지만, 상기 특허는 첫째, 창문과 창틀 사이에 연결된 제1 개폐로드의 길이가 정해져 있고, 창문에 부착되어 고정 설치된 레일부재가 회동할 수 없고 고정되어 있을 뿐만 아니라 길이가 가변(可變)되는 것도 아니므로 창문을 미리 정해진 일정 각도 이상은 개방할 수 없다는 문제가 있고,

둘째, 제1 개폐로드의 일단이 연결되어 슬라이드하게 되는 레일부재가 포함된 로드슬라이더를 창문프레임에 설치해야 하므로 창문프레임에서 돌출된 구조이므로 미관은 물론 안전상 문제가 있고, 창틀프레임에는 스크류가 구비된 개폐기구 수용부가 설치되어야 하는 등 구조가 복잡할 뿐만 아니라 설치가 어렵고, 레일부재와 슬라이딩부재 및 이들을 수용하는 별도의 부재의 수평이 맞지 않으면 슬라이드 하기가 어려워서 창문을 개폐하기가 곤란하다는 문제가 있으며,

셋째, 제1 개폐로드가 막대 형상의 로드이기 때문에 창문의 크기에 따라 제1 개폐로드의 길이도 달라져야 하므로 다양한 길이의 로드를 준비해야 하고, 고층으로 올라갈수록 바람이 심하게 불게 되는데, 창문을 열어 놓은 상태에서 강풍이 불었을 때 창문이 흔들거리면서 발생하는 충격 및 창문에 가해지는 바람의 힘과 압력을 흡수해 줄 수 있는 수단이 없기 때문에 개방된 창문이 불안정하고 파손의 우려가 있을 뿐만 아니라 화재 등과 같은 비상상황에서 강풍으로 인하여 창문 개폐에 영향을 받아 개방할 수 없을 수 있다는 문제가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 배연창을 포함한 여닫이 창문을 열고 닫는 개폐장치의 구조가 간단하고 설치가 간단하며, 고층에서 강풍이 불더라도 창문의 개폐에 영향이 없을 뿐만 아니라 창문이 개방된 상태에서 흔들리지 않으며, 창틀과 창문 사이에 작동실린더를 장착하여 실린더가 충격흡수기로서의 기능은 물론 피스톤롯드의 길이가 가변(可變)할 수 있어서 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치를 사용할 수 있고 창문의 개방 각도도 자유롭게 조절할 수 있는, 여닫이 창문의 자동 개폐장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 여닫이 창문의 자동 개폐장치는, 창틀프레임의 일측변 실내측 면에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터; 로드(rod)의 외주면에 나선이 형성되어 있고, 로드의 양단부(兩端部)가 제1 및 제2서포트에 각각 지지되어 창틀프레임의 일측변 실내측 면 길이방향을 따라 설치되며, 상기 구동모터의 작동에 따라 로드 상을 이동하게 되는 이동블록을 구비하며, 로드의 일단(一端)이 구동모터의 회전축과 연결된 스크류샤프트; 양단(兩端)이 창문프레임의 일측변 실내측 면과 창틀프레임의 제2서포트가 설치된 쪽에 각각 연결되어 설치되며, 실린더 내부에서 이동하게 되는 피스톤롯드에 의해 길이가 가변(可變)되게 되는 작동실린더; 양단(兩端)이 상기 스크류샤프트의 로드 상을 이동하는 이동블록과, 작동실린더의 실린더 사이를 연결하여 설치되는 연결바;를 포함하여 구성되어, 상기 구동모터가 작동함에 따라 이동블록이 스크류샤프트의 로드 상을 이동하면서 연결바가 작동실린더의 실린더 부분을 밀거나 잡아당겨서, 창문프레임이 창틀프레임의 일측변에서 회동하면서 창문이 여닫이 방식으로 개폐되게 되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 창틀프레임의 일측변 실내측 면에는, 일측면에 길이방향을 따라 일정 폭의 절개부가 형성되어 있는 베이스프레임이 더 장착되고, 베이스프레임에는 커버가 결합되어 베이스프레임과 커버에 의해 내부에 공간이 형성되게 되며, 베이스프레임과 커버에 의해 형성된 공간의 내부에는 구동모터, 스크류샤프트, 제1 및 제2서포트가 배치되어 외부로 노출되지 않도록 설치된다.

바람직하게는, 작동실린더는, 창문프레임의 일측변 실내측 면에 브라켓이 고정 설치되어 브라켓과 피스톤롯드의 단부(端部)가 힌지축에 의해 회동 가능하게 설치되고, 실린더의 단부(端部)가 창틀프레임에 제2서포트가 설치된 쪽과도 회동 가능하도록 연결 설치되어, 작동실린더의 양단(兩端)이 창문프레임 및 창틀프레임과 각각 회동 가능하도록 설치된다.

바람직하게는, 작동실린더는 유압실린더, 공압실린더 또는 가스실린더 중 어느 하나이다.

바람직하게는, 구동모터를 베이스프레임에 장착하는 모터고정브라켓과 베이스프레임 사이에는 진동 및 소음방지를 위한 패드가 더 삽입되어 구성된다.

본 발명에 따른 창문 자동 개폐장치는, 창틀과 창문 사이에 유체에 의해 동작하는 작동실린더를 장착한 구조이기 때문에 실린더가 창문의 개방은 물론 충격흡수기로서의 기능도 해주게 되므로, 고층에서 강풍이 불더라도 창문의 개폐에 영향이 없을 뿐만 아니라 창문이 개방된 상태에서 강풍이 불었을 때 창문이 흔들거리면서 발생하는 충격을 완충하여 흡수해 줄 수 있으므로 창문을 안정적으로 개방할 수 있음은 물론 창문 및 개폐장치가 파손될 우려가 거의 없다.

또한, 창문에는 유체에 의해 동작하는 작동실린더의 일단(一端)만 결합되는 구조이므로 개폐장치가 슬라이딩 하게 되는 레일부재와 슬라이딩부재 및 이들을 수용하는 별도의 부재를 창문에 설치할 필요가 없으므로 창문 개폐장치의 구조가 간단하고 설치가 간단하며, 작동실린더에 구비된 피스톤롯드가 작동하여 롯드의 길이가 가변(可變)되기 때문에 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치를 사용할 수 있고 창문의 개방 각도도 자유롭게 조절할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 창문 개폐장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 창문 개폐장치가 창틀프레임과 창문프레임에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 3a는 본 발명에 따른 개폐장치의 작동에 따라 창문이 개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 3b는 개폐장치의 작동에 따라 창문이 반개방된 상태를 도시한 도면이다.
도 3c는 개폐장치의 작동에 따라 창문을 닫은 상태를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 창문 자동 개폐장치의 가장 큰 기술적 특징은 창틀과 창문 사이에 작동실린더를 장착하여 강풍이 불더라도 창문에 가해지는 바람의 힘과 압력을 흡수할 수 있어서 창문을 안정적으로 개폐할 수 있게 했다는 점과, 피스톤롯드의 길이가 가변(可變)되어 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치를 사용할 수 있으면서 창문의 개방 각도도 자유롭게 조절할 수 있게 했다는 점이다.

본 발명에 따른 창문 자동 개폐장치(30)는 창문프레임(20)이 창틀프레임(10)의 일측변에 경첩 등에 의해 회동 가능하도록 연결되어 설치된 창문을 여닫이식으로 자동 개폐하기 위한 장치인데, 개폐장치(30)는 구동력을 발생시키는 구동모터(31)와, 로드(rod) 형상이며 로드 상을 이동블록(33)이 이동하게 되는 스크류샤프트(32)와, 작동실린더(35)와, 이동블록(33)과 작동실린더(35)의 실린더(351) 사이를 연결하는 연결바(34)를 기본적인 구성으로 구비하게 된다.

구동모터(31)는 창틀프레임(10)의 일측변 실내측 면에 설치되어 창문을 개폐하는데 필요한 구동력을 발생시키는 구성으로, 모터고정브라켓(311)에 의해 구동모터(31)를 창틀프레임(10) 또는 베이스프레임(36)에 설치되게 된다.

스크류샤프트(32)는 로드(rod)의 외주면에 나선이 형성되어 있고, 로드의 양단부(兩端部)가 제1 및 제2서포트(321, 322)에 각각 지지되어 창틀프레임의 일측변 실내측 면 길이방향을 따라 설치되며, 구동모터(31)의 작동에 따라 로드 상을 이동하게 되는 이동블록(33)을 구비하며, 로드의 일단(一端)이 구동모터(31)의 회전축과 커플링(323)에 의해 연결되어 설치된다. 스크류샤프트(32)는 제1 및 제2서포트(321, 322)에 관통되어 제1 및 제2서포트(321, 322) 내에서 회전하게 된다.

작동실린더(35)는 양단(兩端)이 창문프레임(20)의 일측변 실내측 면과 창틀프레임(10)의 제2서포트(322)가 설치된 쪽에 각각 연결되어 설치되며, 실린더(351) 내부에서 이동하게 되는 피스톤롯드(352)에 의해 길이가 가변(可變)되게 된다. 피스톤롯드(352)가 원통 형상의 실린더(351) 내부에서 이동하면서 피스톤롯드(352)의 길이가 가변되기 때문에 창문의 크기에 상관없이 동일한 크기의 개폐장치(30)를 사용할 수 있으면서 창문의 개방 각도도 자유롭게 조절할 수 있다. 작동실린더(35)는 반드시 실린더만을 사용하는 것은 아니고 카메라의 삼각받침대나 절첩식 안테나와 같이 작동에 따라 늘어나거나 압축되어 길이가 가변될 수 있는 수단이라면 어떤 수단을 사용하더라도 상관없다.

또한, 작동실린더(35)는 유압실린더, 공압실린더 또는 가스실린더 중 어느 하나를 사용할 수 있으며, 실린더(351)의 작동 유체가 창문의 개방은 물론 충격흡수기로서의 기능도 해주게 되므로, 고층에서 강풍이 불더라도 창문의 개폐에 영향이 없을 뿐만 아니라 창문이 개방된 상태에서 강풍이 불었을 때 창문이 흔들거리면서 발생하는 충격을 완충하여 흡수해 줄 수 있으므로 창문을 안정적으로 개방할 수 있어서 창문 및 개폐장치가 파손될 우려가 거의 없다는 점이 본 발명의 기술적 특징 중 하나이다. 다시 말하면, 작동실린더(35)가 충격을 흡수해 주면서 창문을 개방 또는 폐쇄한 위치에서 일정한 힘으로 창문을 잡아주기 때문에 강풍이나 돌풍이 불더라도 창문의 안정적 자세를 유지할 수 있게 된다.

연결바(34)는 양단(兩端)이 스크류샤프트(32)의 로드 상을 이동하는 이동블록(33)과, 작동실린더의 실린더(351) 사이를 연결하여 설치되는 부재이다.

이와 같이 구성된 개폐장치(30)는, 구동모터(31)가 작동함에 따라 모터의 회전축과 커플링(323)으로 연결된 스크류샤프트(32)가 회전하게 되고, 스크류샤프트(32)가 회전함에 따라 이동블록(33)이 스크류샤프트(32)의 로드 상을 이동하면서 일단(一端)이 이동블록(33)에 회동 가능하도록 연결된 연결바(34)의 일단도 이동하게 되고, 연결바(34)의 일단이 이동하면서 작동실린더의 실린더(351) 부분을 밀거나 잡아당기게 되므로, 창문프레임(20)이 창틀프레임(10)의 일측변에서 회동하면서 창문이 여닫이 방식으로 개폐되게 된다. 다시 말하면, 모터의 회전운동이 이동블록(33)을 통해 직선운동으로 바뀌면서 연결바(34)에 의해 이동블록(33)과 연결된 작동실린더(35)에 구동력을 전달해서 창문을 자동으로 열고 닫는 기능을 할 수 있게 된다.

구동모터(31), 스크류샤프트(32), 제1 및 제2서포트(321, 322)는 창틀프레임(10)의 실내측 면에 직접 설치할 수도 있으나, 미관 및 관리면을 고려하여 창틀프레임(10)에 베이스프레임(36)과 커버(37)를 더 장착하고, 베이스프레임(36)과 커버(37)에 의해 형성된 공간의 내부에 설치하여 구동모터(31)와 스크류샤프트(32)를 포함한 외부로 노출되지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 설치함으로써 창문프레임(20)에는 작동실린더(35)의 일단(一端)이 연결되는 것 외에는 어떤 구성요소도 부착되지 않기 때문에 미관도 미려하고 돌출된 부분도 없으므로 완강기 또는 사람과 충돌할 가능성도 없어서 안전성도 현저하게 증가하게 된다.

베이스프레임(36)과 커버(37)은, 베이스프레임(36)을 일면이 개방되어 단면(斷面)이 'ㄷ'자 형상으로 하고 커버(37)를 베이스프레임(36)의 개방된 면을 폐쇄시키는 판상(板狀)으로 할 수도 있고, 베이스프레임(36)과 커버(37)를 서로 대응되는 'ㄱ'자 형상으로 할 수도 있으며, 베이스프레임(36)과 커버(37)는 서로 결합하여 내부에 공간을 형성할 수 있는 다양한 형상으로 할 수도 있다.

베이스프레임(36)은 창틀프레임(10)의 일측변 실내측 면에 체결수단을 이용하여 고정 장착되며, 베이스프레임(36)의 일측면에는 길이방향을 따라 일정폭의 절개부(361)가 형성되어 있어야 한다. 절개부(361)가 형성되어 있기 때문에 이동블록(33)이 스크류샤프트(32)의 로드 상을 따라 이동할 때, 일단(一端)이 이동블록(33)과 연결된 연결바(34)도 이동블록(33)과 함께 이동할 수 있게 된다.

작동실린더(35)는, 창문프레임(20)의 일측변 실내측 면에 브라켓(354)이 고정 설치되어 브라켓(354)과 피스톤롯드(351)의 단부(端部)가 힌지축(353)에 의해 회동 가능하게 설치되고, 실린더(351)의 단부(端部)가 창틀프레임(10)에 제2서포트(322)가 설치된 쪽과도 회동 가능하도록 연결 설치되어, 작동실린더(35)의 양단(兩端)이 창문프레임(20) 및 창틀프레임(10)과 각각 회동 가능하도록 설치되어야 한다.

한편, 모터가 구동하면서 진동 및 소음이 발생되기 때문에, 구동모터(31)를 베이스프레임(36)에 장착하는 모터고정브라켓(311)과 베이스프레임(36)의 바닥면 사이에는 진동 및 소음방지를 위한 패드(미도시)를 더 삽입하여 결합시키는 것이 바람직하다.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것이고, 명세서에 게시된 실시예는 본 발명의 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 그러므로 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의해 해석되고, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술적 사항도 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 창틀프레임
20 : 창문프레임
30 : 개폐장치 31 : 구동모터
311 : 모터고정브라켓
32 : 스크류샤프트 321 : 제1서포트
322 : 제2서포트 323 : 커플링
33 : 이동블록 34 : 연결바
35 : 작동실린더 351 : 실린더
352 : 피스톤롯드 353 : 힌지축
354 : 브라켓
36 : 베이스프레임 361 : 절개부
37 : 커버

Claims

창문프레임이 창틀프레임의 일측변에 회동 가능하도록 연결되어 여닫이식으로 자동 개폐되는 창문의 자동 개폐장치에 있어서,
상기 개폐장치는,
창틀프레임의 일측변 실내측 면에 설치되어 구동력을 발생시키는 구동모터;
로드(rod)의 외주면에 나선이 형성되어 있고, 로드의 양단부(兩端部)가 제1 및 제2서포트에 각각 지지되어 창틀프레임의 일측변 실내측 면 길이방향을 따라 설치되며, 상기 구동모터의 작동에 따라 로드 상을 이동하게 되는 이동블록을 구비하며, 로드의 일단(一端)이 구동모터의 회전축과 연결된 스크류샤프트;
양단(兩端)이 창문프레임의 일측변 실내측 면과 창틀프레임의 제2서포트가 설치된 쪽에 각각 연결되어 설치되며, 실린더 내부에서 이동하게 되는 피스톤롯드에 의해 길이가 가변(可變)되게 되는 작동실린더;
양단(兩端)이 상기 스크류샤프트의 로드 상을 이동하는 이동블록과, 작동실린더의 실린더 사이를 연결하여 설치되는 연결바;
를 포함하여 구성되고,
상기 창틀프레임의 일측변 실내측 면에는, 일측면에 길이방향을 따라 일정 폭의 절개부가 형성되어 있는 베이스프레임이 더 장착되고,
상기 베이스프레임에는 커버가 결합되어, 베이스프레임과 커버에 의해 내부에 공간이 형성되게 되며,
상기 베이스프레임과 커버에 의해 형성된 공간의 내부에는 상기 구동모터, 스크류샤프트, 제1 및 제2서포트가 배치되어 설치되게 되며,
상기 구동모터가 작동함에 따라 이동블록이 스크류샤프트의 로드 상을 이동하면서 연결바가 작동실린더의 실린더 부분을 밀거나 잡아당겨서, 창문프레임이 창틀프레임의 일측변에서 회동하면서 창문이 여닫이 방식으로 개폐되게 되는 것을 특징으로 하는 여닫이 창문의 자동 개폐장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 작동실린더는, 창문프레임의 일측변 실내측 면에 브라켓이 고정 설치되어 브라켓과 피스톤롯드의 단부(端部)가 힌지축에 의해 회동 가능하게 설치되고, 실린더의 단부(端部)가 창틀프레임에 제2서포트가 설치된 쪽과도 회동 가능하도록 연결 설치되어, 작동실린더의 양단(兩端)이 창문프레임 및 창틀프레임과 각각 회동 가능하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 여닫이 창문의 자동 개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 작동실린더는 유압실린더, 공압실린더 또는 가스실린더 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 여닫이 창문의 자동 개폐장치.
제1항에 있어서,
상기 구동모터를 베이스프레임에 장착하는 모터고정브라켓과 베이스프레임 사이에는 진동 및 소음방지를 위한 패드가 더 삽입되어 구성된 것을 특징으로 하는 여닫이 창문의 자동 개폐장치.