KR102349425B1

KR102349425B1 - 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치

Info

Publication number: KR102349425B1
Application number: KR1020210135533A
Authority: KR
Inventors: 김동수
Original assignee: 영진앵글 주식회사
Priority date: 2021-10-13
Filing date: 2021-10-13
Publication date: 2022-01-12

Abstract

본 발명에 따른 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치는, 다층 시설물에서 이격 공간을 확보한 상태로 설치된 수평부와, 상기 수평부를 지지하도록 기립된 수직부를 포함한 프레임; 상기 이격 공간을 개폐하도록 설치된 것으로, 상기 수평부의 일 단에 힌지를 매개로 회전 가능하게 연결된 무빙 패널; 상기 무빙 패널의 저면에 연결된 제 1 힌지와 상기 수직부의 일 측에 연결된 제 2 힌지 사이에서 신축 가능하게 설치되어 상기 무빙 패널을 개폐하는 실린더; 화재 발생 시 레일을 따라 상기 이격 공간을 지나 하강하는 방화 셔터; 상기 레일의 일 측에 설치되어 상기 방화 셔터를 감지하는 감지 센서; 화재 발생 시 상기 방화 셔터를 제 1 속도로 하강하되 상기 방화 셔터가 상기 감지 센서를 지난 이후에는 상기 방화 셔터를 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 하강하는 방화 셔터 구동모듈과, 상기 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 상기 실린더를 신장 구동하는 실린더 구동모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치에 의하면, 감지 센서를 기준으로 실린더의 구동을 시작함과 동시에 방화 셔터의 하강 속도를 줄이도록 제어하여 작업자가 방화 셔터의 하강을 더욱 안전하게 식별하면서 대피할 수 있는 기반을 제공한다.

Description

다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치{Fire shutter drive device based on interlocking moving panels in multi-story facilities}

본 발명은 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치에 관한 것으로서, 무빙 패널을 개폐하는 실린더의 구동으로 발생한 이격공간으로 방화셔터를 하강하여 여러 층을 하나의 방화 셔터를 통해 구획할 수 있되 방화 셔터의 하강 속도를 합리적으로 조절하여 작업자의 대피 환경에 대한 안정성을 보장할 수 있는 방화 셔터 구동 장치에 관한 것이다.

방화 셔터는 평상시 개방되어 있다가 화재 시 연기 및 열을 감지하여 자동으로 하강하면서 화재 발생 공간을 차폐하여 방화 구획을 형성하는 기능을 제공하는 것으로서, 체육관이나 작업공간 등의 넓은 공간에서 부득이 내화 구조로 된 방화벽을 설치하지 못할 때에 사용된다.

이러한 방화 셔터를 구성하는 시스템은 방화 셔터(스크린)을 개폐하는 개폐장치와 화재 감지 장치를 포함하고, 이때 방화 셔터는 롤러/와인더 구조로 이루어진 개폐 장치에 말려 있다가 화재 시 와인더의 회전으로 펼쳐지면서 하강하는 구조를 비롯한 다양한 구성을 포함할 수 있다.

그런데 이러한 방화 셔터를 여러 층으로 이루어진 다층 시설물에 적용할 경우, 다층 시설물의 각층에 방화 셔터를 설치해야 하는 번거로움이 따르거나 아니면 천장에 설치된 개폐장치에서 방화 셔터를 하강할 때 그 하부에 난간이나 시설물이 위치하여 그 아래까지 방화 셔터를 하강하지 못하는 문제가 발생하였다.

이러한 문제를 방지하기 위하여, 국내 특허 제 1989132호인 다층 시설물의 방화 데크 자동개폐장치는 다층시설물의 최상층에 설치된 방화셔터의 하강 경로 상에 이격 설치되어 방화셔터의 통로를 형성하는 한 쌍의 H-빔; 상기 H-빔의 상면에 얹혀지게 설치되어 평상시에는 통로를 폐쇄하고 화재발생 시에만 통로를 개방하는 방화데크; 상기 방화데크의 일단과 H-빔에 고정되어 방화데크가 회동되도록 하는 복수의 힌지; 상기 어느 하나의 H-빔의 일 측과 방화데크의 하부에 양단이 회동 가능하게 힌지 설치되어 방화데크를 개폐하는 액추에이터; 및 상기 방화셔터의 하강 경로 상에 설치되어 방화셔터를 감지함에 따라 액추에이터에 전원을 인가하는 감지수단; 을 포함하며, 상기 어느 일 측의 H-빔에 측면으로 연장되게 브래킷을 고정하고, 상기 브래킷의 상면에는 액추에이터의 하부가 제1 핀으로 힌지 결합되는 힌지부재가 구성되어 다층 시설물에서 각각의 층마다 방화셔터를 설치하지 않아도 1개의 방화셔터로 여러 층을 구획할 수 있는 장점이 있다고 공개되어 있다.

상기 기술에서 1개의 방화셔터를 통해 여러 층을 구획할 수 있는 장점은 인정되나, 방화데크 상에 작업자나 적재물이 위치하여도 방화셔터가 획일적으로 하강하여 자칫 방화셔터를 발견하지 못한 작업자의 안전사고를 유발할 문제가 따를 뿐 아니라, 액츄에이터의 하단을 H 빔에서 돌출된 브라켓의 상면에 지지하여 브라켓에 불필요한 하중을 가하여 액츄에이터의 구조적 안정성이 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.

따라서, 방화셔터의 하강 속도를 조절하여 작업자의 안전성을 강화하는 것은 물론 구조적인 내구성을 보장할 수 있는 신규하고 진보한 방화 셔터 구동 장치를 개발할 필요성이 따른다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 무빙 패널을 개폐하는 실린더의 구동으로 발생한 이격 공간으로 방화셔터를 하강하여 여러 층을 하나의 방화 셔터를 통해 구획할 수 있되 방화 셔터의 하강 속도를 2단계로 낮추도록 조절하여 작업자의 대피 환경에 대한 안정성을 보장할 수 있는 방화 셔터 구동 장치을 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 무빙 패널을 개폐하는 실린더의 하부를 힌지를 매개로 수직부에 함입 형성된 홈에 연결하여 실린더 하중에 의해 수직부에 부담을 줄이면서 실린더의 유동 경로를 확보하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 방화 셔터의 하강을 감지하는 감지 센서를 높이차를 두고 2개로 설치하여 이를 기준으로 방화 셔터의 하강 속도를 합리적으로 조절하는 것이다.

본 발명의 추가 목적은 방화 셔터의 하단에 접촉 센서를 장착하여 행여 무빙 패널이 제대로 개방되지 않았을 때의 상황에 대처할 수 있는 기반을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치는, 다층 시설물에서 이격 공간을 확보한 상태로 설치된 수평부와, 상기 수평부를 지지하도록 기립된 수직부를 포함한 프레임; 상기 이격 공간을 개폐하도록 설치된 것으로, 상기 수평부의 일 단에 힌지를 매개로 회전 가능하게 연결된 무빙 패널; 상기 무빙 패널의 저면에 연결된 제 1 힌지와 상기 수직부의 일 측에 연결된 제 2 힌지 사이에서 신축 가능하게 설치되어 상기 무빙 패널을 개폐하는 실린더; 화재 발생 시 레일을 따라 상기 이격 공간을 지나 하강하는 방화 셔터; 상기 레일의 일 측에 설치되어 상기 방화 셔터를 감지하는 감지 센서; 화재 발생 시 상기 방화 셔터를 제 1 속도로 하강하되 상기 방화 셔터가 상기 감지 센서를 지난 이후에는 상기 방화 셔터를 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 하강하는 방화 셔터 구동모듈과, 상기 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 상기 실린더를 신장 구동하는 실린더 구동모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직부의 일 측에는 설치 홈이 함입 형성되고, 상기 제 2 힌지는 상기 설치 홈에 설치된 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 방화 셔터 구동 장치는, 상기 무빙 패널 상면에 작업자나 적재물의 존재 여부 및 상기 무빙 패널의 개폐 여부 중 어느 하나를 감지하는 무빙 패널 감지 센서를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 감지 센서 및 무빙 패널 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 알람 신호를 발생하는 알람 발생모듈;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치에 의하면,

1) 감지 센서를 기준으로 실린더의 구동을 시작함과 동시에 방화 셔터의 하강 속도를 줄이도록 제어하여 작업자가 방화 셔터의 하강을 더욱 안전하게 식별하면서 대피할 수 있는 기반을 제공하고,

2) 무빙 패널을 개방하는 실린더를 안정적으로 지지하여 프레임에 대한 내구성을 보장하며,

3) 방화 셔터의 하강 시 알람을 발생하여 작업자의 주의를 환기할 수 있는 환경을 마련할 수 있을 뿐 아니라,

4) 높이차를 두고 2개로 설치된 감지 센서를 기준으로 3 단계로 방화 셔터의 하강 속도를 조절하여 안정성을 최대한 확보할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명의 방화 셔터 구동 장치의 구조와 방화 셔터의 하강 과정을 도시한 단면도.
도 2는 본 발명의 방화 셔터가 무빙 패널의 개방으로 발생한 이격 공간으로 하강하는 상태를 도시한 개념도.
도 3은 레일 주변에 설치된 감지 센서를 도시한 개념도.
도 4는 본 발명의 프레임의 수직부에 함입된 설치 홈에 제 2 힌지를 매개로 실린더가 장착된 상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명의 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도.
도 6은 감지 센서가 레일의 높이차를 두고 제 1,2 감지 센서로 설치된 구조 기반의 방화 셔터의 하강 구동 상태를 도시한 개념도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 방화 셔터 구동 장치의 구조와 방화 셔터의 하강 과정을 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명의 방화 셔터가 무빙 패널의 개방으로 발생한 이격 공간으로 하강하는 상태를 도시한 개념도이다.

도 1 및 도 2를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 방화 셔터 구동 장치는 다층 시설물에 설치되어 화재 시 방화 셔터(10)가 하강하면서 화재 방지를 위해 방화 셔터(10)를 기준으로 발생한 공간을 물리적으로 구획하는 과정에서 방화 셔터(10)가 다층 시설물의 해당 층은 물론 그 아래층까지의 공간을 구획하는 기능을 제공하는 것을 기본 특징으로 한다.

본 발명에서 다층 시설물은 단층이 아닌 2층 이상의 건물, 주택, 공장 등을 의미하는 것으로서, 본 발명은 이러한 다층 시설물의 최상층을 비롯하여 최상층이 아닌 중간층 등에 설치되는 것도 가능하다.

예를 들어, 5층 건물에서 방화 셔터가 5층의 상부에서부터 하강하기 시작하여 4층, 3층의 특정 공간을 격리할 수도 있고, 5층의 상부 및 3층의 상부 각각에 방화 셔터가 설치되어 하나는 5층, 4층을 구획하고 다른 하나는 3층, 2층, 1층을 구획하는 것도 가능하다.

이때, 최상층이 아닌 층에 설치된 방화 셔터, 예를 들어 3층에 설치된 방화 셔터는 4층과 3층 사이의 공간에 와인더/롤러 시설을 매립한 다음 롤스크린과 같이 와인딩 처리가 가능한 방화 셔터(10)를 감거나 푸는 방식으로 방화 셔터(10)를 하강 및 상승시킬 수 있다.

다시 말해 본 발명의 방화 셔터 구동 장치는 반드시 다층 시설물의 최상층에만 설치되어야 하는 것은 아니고 중간층 등의 다양한 층에 하나 이상 설치될 수 있음은 물론이다.

구체적으로, 본 발명의 방화 셔터 구동 장치는 방화 셔터(10)를 비롯하여 프레임(40), 무빙 패널(50), 실린더(60), 감지 센서(40) 및 컨트롤러(100)를 포함하는 것을 기본으로 한다.

프레임(40)은 일반적인 건물이나 다층 시설물에서 바닥과 이 바닥을 지지하는 지주의 조합체를 의미하는 것으로서, 도 2를 참조하면 바닥 역할을 하는 수평부(41)와 이 수평부(41)의 저면에서 기립하여 수평부(41)를 지지하는 수직부(42)로 이루어진 것을 알 수 있다.

수평부(41)는 다양한 두께와 가로/세로 길이 및 재질로 이루어진 판상체 구조를 취하고, 수직부(42)는 원기둥, H 빔과 같은 다양한 형상을 가진 지지체로 이루어질 수 있다.

특히, 이러한 프레임(40)은 방화 셔터(10)가 하강할 수 있는 공간을 포함하는데, 본 발명에서는 방화 셔터(10)의 이동(하강 및 상승) 경로를 제공하는 수평부(41) 사이에 마련된 공간을 '이격 공간'(43)이라 한다.

즉, 수평부(41)는 이격 공간(43)을 확보한 상태에서 바닥을 이루도록 수평 배열되어 있다. 더불어, 수평부(41) 사이의 이격 공간(43) 하부 역시 방화 셔터(10)가 이동할 수 있는 공간이 확보되어야 하므로 수직부(42)는 수평부(41) 사이의 이격 공간(43)에서 가상의 수직선을 기준으로 그 주변에 배치된다. 다시 말해, 이격 공간(43)은 수평부(41) 사이 공간만이 아니라 그 아래 측 공간까지를 포함할 수 있다.

이러한 수평부(41) 사이의 이격 공간(43)에는 무빙 패널(50)이 설치된다.

무빙 패널(50)은 평상시 수평부(41) 사이의 이격 공간(43)을 덮어 낙하 우려 없이 통행이나 이동의 안정성을 보장하되 화재 발생 시 방화 셔터(10)가 하강하면 방화 셔터(10)가 지날 수 있도록 무빙(moving), 즉 회전하여 이격 공간(43)을 개방하는 것으로서, 이격 공간(43)을 기준으로 좌우 측 수평부(41) 중 어느 하나의 수평부(42)의 단부에 힌지(44)를 매개로 회전 가능하게 연결된 판상체이다.

이때, 힌지(44)의 무한 회전으로 무빙 패널(50)이 중력 방향으로 회전하여 이격 공간(43)을 제대로 폐쇄하지 못하는 문제를 방지하기 위해, 힌지(44)가 설치된 수평부(41)의 반대 측 수평부(41)의 단부에는 받침대가 설치되어 무빙 패널(50)에서 힌지(44)의 반대 측 부위를 안정적으로 지지한다. 이러한 받침대로 인하여 무빙 패널(50)은 하방 회전(수평부 사이의 이격 공간 아래측으로 궤적을 그리는 회전)을 하지 못하고 후술할 실린더(60)의 신장 구동으로 상방으로만 회전한다.

실린더(60)는 상술한 무빙 패널(50)을 상방 회전시키면서 무빙 패널(50)이 이격 공간(43)을 개폐할 수 있는 동력을 제공하는 것으로서, 무빙 패널(50)의 저면에 연결된 제 1 힌지(61)와 수직부(42)의 일 측에 연결된 제 2 힌지(62) 사이에서 신축 가능하게 설치되어 있다.

이러한 실린더(60)는 유압식, 공압식, 전기식 중 어느 하나의 구조로 이루어질 수 있다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 무빙 패널(50)이 닫힌 상태(이격 공간을 폐쇄한 상태)에서 실린더(60)는 수축 상태로 무빙 패널(50)을 지지하다가 후술할 실린더 구동 모듈(120)의 제어로 실린더(60)가 신장하면 제 1,2 힌지(61,62)에 의해 실린더(60)가 유연하게 회전하면서 무빙 패널(50)을 상 방향으로 밀어낸다. 이 과정을 통해 무빙 패널(50)이 힌지(44)를 기준으로 상방 회전하면서 이격 공간(43)을 개방하게 되고 개방된 이격 공간(43)으로 방화 셔터(10)가 진입하여 아래층 방향으로 추가로 이동할 수 있다.

방화 셔터(10)는 수평부(41)의 상부에서 하부로 이어지는 벽체에 기립 설치된 레일(20)을 따라 화재 발생 시 하강하여 특정 공간으로 화재가 번지는 현상을 방지하도록 방화 구획을 형성하는 것으로서, 이 방화 셔터(10)의 재질이나 형상은 공지의 방화 셔터와 같다 할 것이다.

때에 따라 방화 셔터는 개폐 장치와 화재 감지 센서를 포함하는 개념으로 설명하기도 하는데, 본 발명의 방화 셔터(10)는 화재 발생 시 하강하는 스크린 자체를 의미하는 것으로 이해할 수 있다.

또한, 앞서 언급한 바와 같이 방화 셔터(10)가 다층 시설물에서 최상층이 아닌 특정 층의 천장 내에 안정적으로 설치되기 위해서는 롤링 처리가 가능한 재질로 이루어지는 것이 설치 공간 확보를 위해 바람직하다.

이러한 방화 셔터(10)는 컨트롤러(100)와 연동된 화재 감지 센서(미도시)의 화재 감지 신호로 하강 구동되는바, 이러한 구동 제어는 후술할 방화 셔터 구동모듈(110)에 의하여 구현된다.

특히, 본 발명의 방화 셔터(10)는 다층 시설물에서 각각의 층마다 일일이 방화 셔터(10)를 설치하지 않고서도 여러 층의 공간을 구획할 수 있는 특성을 제공할 수 있고, 이를 위하여 실린더(60)의 구동으로 무빙 패널(50)을 개방하여 발생한 수평부(41) 사이의 이격 공간(43)을 통과하면서 하방(아래층)으로 안정적으로 하강할 수 있다.

본 발명의 컨트롤러(100)는 레일(20)이 설치된 벽체의 일 측이나 기타 위치에 설치된 상태에서, 화재 발생 시 방화 셔터(10)를 하강 구동하는 것은 물론, 방화 셔터(10)가 안정적인 너비나 공간으로 개방된 이격 공간(43)을 지나 하강하도록 실린더(60)의 구동으로 무빙 패널(50)을 개폐 제어하는 기능을 포함한다.

구체적으로, 컨트롤러(100)는 방화 셔터 구동모듈(110)과 실린더 구동모듈(120)을 포함한다.

방화 셔터 구동모듈(110)은 화재 발생 시 방화 셔터(10)를 레일(20)을 따라 하강 구동하는 기능을 제공한다. 즉, 도면에 도시되어 있지는 않으나 벽체의 상부에 설치되어 방화 셔터(10)를 감고 있는 와인더와 연결된 모터를 구동하여 방화 셔터를 하강하는 것은 물론 화재 진압 이후 상승하는 기능을 수행할 수 있다.

이때, 방화 셔터 구동모듈(110)은 화재 감지 센서와 연동되어 화재 감지 센서에서 화재가 발생하였다는 감지 신호를 전송하면 자동으로 방화 셔터(10)를 하강시키는 기능을 제공하는 것이 가능하다.

본 발명의 방화 셔터 구동모듈(110)은 특히 방화 셔터(10)를 획일적인 같은 속도로 하강 처리하는 것이 아니라 방화 셔터(10)의 하강 경로에 대한 특정 지점을 기준으로 방화 셔터(10)의 하강 속도를 차등 제어하는 것을 주요 특징으로 한다.

이를 위해, 방화 셔터(10)의 하강 경로 중 특정 지점에서의 레일(20)의 일 측에는 방화 셔터(10)를 감지, 즉 방화 셔터가 하강하여 해당 지점을 지나고 있다는 상태를 감지하는 감지 센서(30)가 설치되어 있다.

도 3은 레일 주변에 설치된 감지 센서를 도시한 개념도이다.

도 3을 보아 알 수 있듯이, 감지 센서(30)는 레일(20) 양 측에서 1쌍의 설치된 적외선 센서로 이루어지는 것이 가능하다. 즉, 일 측의 적외선 센서에서 발신한 적외선을 타 측의 적외선 센서에서 수신하지 않았을 때 방화 셔텨(10)가 해당 지점을 지난 것으로 인식하여 감지 신호를 생성할 수 있다.

물론, 감지 센서(30)는 반드시 상술한 적외선 센서에 한정되는 것은 아니고 포토센서나 초음파 센서 등의 다양한 센서로 이루어질 수도 있다.

실린더 구동모듈(120)은 감지 센서(30)의 감지 신호를 전달받아 실린더(60)를 신장 구동하는 기능을 수행한다. 이때, 감지 센서(30)는 방화 셔터(10)의 하강 경로 중에서 다양한 위치에 설치될 수 있는데, 실린더(60)의 신장 구동 시간을 고려하였을 때 하강 경로 전체 높이 중 상단으로부터 하방으로 20 내지 35% 정도의 위치에 설치되는 것이 바람직하다.

즉, 실린더 구동모듈(120)은 방화 셔터(10)가 레일의 연장 방향에서 감지 센서(30)가 설치된 특정 지점을 지날 때 비로소 실린더(60)를 신장하는 제어를 수행하는바, 실린더(60)의 길이가 방화 셔터(10)의 하강 경로보다 훨씬 짧으므로 충분히 안정적으로 방화 셔터(10)의 하강 중간 과정에도 실린더(60)의 신장 구동으로 무빙 패널(50)을 개방시킬 수 있다.

더불어, 실린더(60)는 반드시 무빙 패널(60)을 수평부(41)를 기준으로 90도 각도로 개방할 필요는 없고 방화 셔터(10)가 안정적으로 개방된 이격 공간(43)을 지날 수 있을 정도로 무빙 패널(50)을 개방하면 되므로, 수평부(41)를 기준으로 약 50 내지 80도의 각도로 무빙 패널(50)을 회전시키는 것으로 충분하다.

본 발명의 방화 셔터 구동모듈(110)은 상술한 감지 센서(30)와 연동되는 것으로서, 구체적으로 화재 감지 센서의 감지로 인해 방화 셔터(10)를 하강 구동하되 이때 방화 셔터(10)를 제 1 속도로 하강하다가 방화 셔터(10)가 감지 센서(30)를 지나 감지 센서(30)로부터 감지 신호를 전달받을 시점에 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 방화 셔터(10)를 하강하도록 제어하는 것을 주요 특징으로 한다.

방화 셔터(10)가 하강할 때 하강 경로의 일 측에 설치된 감지 센서(30)를 지나면서 실린더(60)의 구동이 시작되어 무빙 패널(50)을 개방시키고, 정상적인 과정에서는 감지 센서(30)를 방화 셔터(10)가 지난 다음에 실린더(60)를 구동하여도 방화 셔터(10)가 무빙 패널(50)과 부딪치는 등의 문제가 발생하지 않으나 실질적으로는 작업자가 무빙 패널(50)을 지나는 경우, 무빙 패널(50)에 적재물이 적재된 경우에는 무빙 패널(50)이 제대로 개방되지 않아 방화 셔터(10)가 무빙 패널(50)과 부딪치는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 상황에서 획일적인 속도로 방화 셔터(10)를 하강시키면 방화 셔터(10)의 정상적 기능이 구현되지 않거나 제대로 방화 구획을 형성하지 못한 채 방화 셔터(10)는 물론 실린더(60)가 고장 나거나 작업자의 안전사고를 유발하는 등의 문제가 따른다.

따라서 본 발명은 일반적으로 본 발명을 비롯한 대부분의 방화 셔터가 상당히 빠른 속도가 아닌 느린 속도로 하강하는 점에 착안하여 방화 셔터(10)가 감지 센서(30)까지는 제 1 속도, 예를 들어 10 내지 30m/min으로 하강하다가 감지 센서(30)에 이른 경우에는 실린더(60)의 작동 및 무빙 패널(50) 상면에 작업자나 적재물이 존재할 수 있다는 개연성을 함께 고려하여 제 2 속도, 예를 들어 1 속도의 70 내지 80% 수준인 7 내지 25m/min 속도로 방화 셔터(10)의 하강 속도를 늦출 수 있도록 한 것이다.

이로써, 실린더(60)와 무빙 패널(50)의 설치 구조의 유연성 및 실린더(60)의 구동 속도에 여유를 가질 수 있을 뿐 아니라 무빙 패널(50) 상에 적재물 등이 존재할 때 역시 작업자가 재빨리 적재물을 치우거나 작업자 역시 무빙 패널(50) 이외의 장소로 이동할 수 있는 시간적 여유를 확보할 수 있어, 방화 셔터(10)가 설치된 주변 작업 공간의 안정성을 강화할 수 있는 특성을 제공한다.

도 4는 본 발명의 프레임의 수직부에 함입된 설치 홈에 제 2 힌지를 매개로 실린더가 장착된 상태를 도시한 단면도이다.

도 4를 참조하면, 실린더(60)의 하단 측에 연결된 제 2 힌지(62)는 수직부(42)의 설치 홈(45) 내에 설치되는 것이 가능하다.

즉, 앞서 언급하였듯이 수직부(42)는 지주, 기둥, 단위체가 여러 개 조합된 프레임 구조체, H 빔 등 다양한 종류와 형상을 가질 수 있는바, 특히 단위체가 여러 개 조합된 프레임 구조체에서는 단위체 사이에 발생한 공간(즉, 설치 홈)에 제 2 힌지(62)를 연결하는 것이 별도의 브라켓을 설치할 필요가 없어 간편하다 할 것이다.

더불어, 수직부(42)에 별도의 브라켓을 설치하면 좁은 체적을 가진 브라켓에 실린더(60)와 무빙 패널(50) 및 수평부(40) 등의 하중이 쏠려 불안정한 지지력을 가질 수 있으므로 수직부(42)에 실린더(60)의 이동 반경을 고려한 설치 홈(45)을 형성하여 실린더(60)의 신장 시 불필요하게 실린더가 수직부(42)에 충돌하지 않으면서 안정적으로 실린더(60)의 신장 및 이동성을 보장할 수 있다.

이때, 설치 홈(45)은 반구 형상, 타원체 형상을 비롯하여 실린더(60)의 이동 경로를 확보할 수 있다면 다양한 형상으로 수직부(42)의 일 측에서 함입 형성되거나 앞서 언급한 단위체의 조합으로 이루어진 수직부(42)에서는 단위체 사이의 공간으로 형성되는 것이 가능하다.

도 5는 본 발명의 컨트롤러의 세부 구성을 도시한 블록도이다.

도 5를 보아 알 수 있듯이, 본 발명의 컨트롤러(100)는 별도의 센서와 연동되면서 추가 구성을 포함할 수 있는데 이를 설명하면 다음과 같다.

우선, 본 발명의 방화 셔터 구동 장치는 무빙 패널(50)의 상면에 작업자나 적재물의 존재하는지 여부 및 무빙 패널(50)의 개폐 여부 중 어느 하나를 감지하는 무빙 패널 감지 센서(70)를 포함하는 것이 가능하다.

이러한 무빙 패널 감지 센서(70)는 무빙 패널(50)의 상측에 설치된 카메라로 이루어질 수 있는바, 카메라에서 무빙 패널(50)의 상면에 특정 물체, 즉 작업자나 적재물이 존재하는지 여부를 감지하는 역할을 수행한다.

이에 대응하여, 컨트롤러(100)는 상술한 감지 센서(30)의 감지 신호와 더불어 무빙 패널 감지 센서(70)의 감지 신호를 전달받아 알람 신호를 발생하는 알람 발생모듈(130)을 포함할 수 있다.

즉, 방화 셔터(10)가 감지 센서(30)를 지난 시점에 무빙 패널(50) 상면에 작업자나 물체가 존재하여 신속히 해당 물체를 치울 필요가 있거나 아니면 무빙 패널(50)이 개방되기 시작한 시점에 무빙 패널(50) 주변에 설치된 알람 장치를 통해 알람을 발생하여 작업자 및 작업 환경의 안정성을 재차 강화할 수 있다.

이때 알람 장치는 도면에 도시되진 않았으나 스피커로 이루어져 청각적 알람을 알람 신호로 설정할 수 있고, 아니면 알람 장치가 무빙 패널(50) 주변에 설치된 알람등으로 이루어져 특정 색상을 발광하는 시각적 알람 조명을 알람 신호로 설정할 수 있다.

즉, 방화 셔터(10)가 하강하여 일정 위치를 지난 시점에 작업자 및 주변 작업 환경에 알람 신호를 발생하여 재차 주의를 환기함으로써 화재 발생으로 정신없이 뛰거나 이동하는 작업자가 부주의로 무빙 패널(50) 주변을 지나가지 않도록 함과 아울러 무빙 패널(50) 상에 그리 무겁지 않은 적재물이 위치할 때 이를 작업자가 신속히 치울 수 있는 환경을 제공할 수 있다.

더 나아가, 방화 셔터 구동모듈(110)은 상술한 알람 신호가 발생한 경우 방화 셔터(10)의 하강을 일시 중지하는 대기부(111)를 포함하는 것이 가능하다.

즉, 무빙 패널 감지 센서(70)에서 무빙 패널(50)의 개방 상태가 아닌 작업자가 적재물의 존재를 감지한 상태에서 알람 신호가 발생하였다는 것은 무빙 패널(50) 상에 불필요한 물체가 존재한다는 비정상적 상황이 발생하였다는 것을 의미하므로 대기부(111)를 통해 방화 셔터(10)의 하강을 일시 정지시키고 해당 물체를 치운 다음 방화 셔터 구동모듈(110)에서 수동 구동(예를 들어, 작업자의 조작)으로 방화 셔터(100)를 하강 제어할 수 있다.

아니면, 실린더(50)가 신장하여 무빙 패널(50)이 개방하는 정상적인 시점에서도 대기부(111)를 통해 잠시 방화 셔터(50)의 하강을 멈추어 주의를 환기하는 시간(즉, 방화 셔터 하강의 딜레이 타임)을 확보한 다음 방화 셔터 구동모듈(110)에서 자동으로 방화 셔터(10)를 상술한 제 2 속도로 다시 하강시킬 수 있다.

즉, 상술한 알람 발생 기능 뿐 아니라 대기부(111)를 통해 방화 셔터(10)를 일시적(화재 발생이라는 급한 상황을 고려하여 10여 초에서 1분 이내)으로 정지하여 무빙 패널(50) 주변 상황을 신속하게 정리할 수 있는 시간을 확보할 수 있는 특성을 제공한다.

도 6은 감지 센서가 레일의 높이차를 두고 제 1,2 감지 센서로 설치된 구조 기반의 방화 셔터의 하강 구동를 도시한 개념도이다.

도 6을 보아 알 수 있듯이, 감지 센서(30)는 레일(20)의 높이차를 두고 제 1,2 감지 센서(31,32)로 설치되는 것이 가능하다. 이때 높은 위치에 설치된 감지 센서를 제 1 감지 센서(31), 이보다 낮은 위치에 설치된 감지 센서를 제 2 감지 센서(32)라 한다.

이에 대응하여, 방화 셔터 구동모듈(110)은 제 1,2 구동부(112,113)를 포함하는 것이 가능하다.

제 1 구동부(112)는 방화 셔터(10)의 하강 시작점(주로 천장)부터 제 1 감지 센서(31)에 이르는 동안 상술한 제 1 속도로 방화 셔터(10)를 하강하는 기능을 제공하고, 제 2 구동부(113)는 방화 셔터(10)가 제 1 감지 센서(31)와 제 2 감지 센서(32) 사이를 지나는 동안 상술한 제 2 속도로 방화 셔터(10)를 하강하는 기능을 수행한다.

이때, 실린더 구동모듈(120)은 제 1 감지 센서(31)와 연동하여 제 1 감지 센서(31)의 감지 신호를 전달받았을 때 실린더를 신장 구동할 수 있다.

즉, 이러한 제 1,2 구동부(112,113)에 의하면 제 1,2 감지 센서(31,32)의 위치에 대응하여 제 1,2 속도라는 차별적 감소 속도로 방화 셔터(10)를 하강 제어할 수 있는 직관성을 가진 상태에서, 더 나아가 제 2 감지 센서(32)가 설치된 지점 아래측에서는 또 다른 하강 속도로 방화 셔터(10)를 제어할 수 있는 준비 상태를 갖추어 방화 셔터(10)가 더욱 디테일한 상황에서 하강 속도를 추가로 제어할 수 있는 환경을 마련할 수 있다.

더불어, 방화 셔터(10)를 2단으로 조절된 속도로 하강 제어를 수행함으로써 작업자가 육안으로 방화 셔터(10)의 하강을 관찰할 정도의 안정성을 갖출 정도의 상황을 확보하여, 방화 셔터(10)의 하강 시에 충분한 주의력을 가지면서 무빙 패널(50) 주변으로 이동할 수 있는 시간적 여유를 확보할 수 있는 기반을 제공한다.

더 나아가, 본 발명의 방화 셔터 구동 장치가 상술한 무빙 패널 감지 센서(70)를 갖춘 경우에서, 방화 셔터 구동 모듈(110)은 방화 셔터(10)가 제 2 감지 센서(32)를 지난 이후에 무빙 패널 감지 센서(70)의 감지 신호 여부에 따라 방화 셔터(10)의 하강 속도를 차등 조절하는 제 3 구동부(114)를 포함하는 것이 가능하다.

다만, 이때의 무빙 패널 감지 센서(70)는 무빙 패널(50)이 회전되는 정상적 상황은 배제하고 무빙 패널(50) 상에 작업자나 적재물이 위치한 비정상적 상황만 감지하는 것으로 한정 설정된다.

즉, 초기에는 방화 셔터(10)가 제 1 속도로 하강하다가 제 1 감지 센서(31)에 이른 경우 이보다 늦은 제 2 속도로 하강하여 방화 셔터(10)의 하강을 주변에 알리면서도 너무 빠르지 않게 방화 셔터(10)를 하강하여 무빙 패널(50) 상면의 다양한 상황에 대응할 수 있는 기반을 갖춘 다음, 제 2 감지 센서(32)를 지난 시점에서 무빙 패널 감지 센서(70)의 감지 신호가 발생하면 무빙 패널(50) 상에 비정상적 상황이 발생하였다는 것을 인식하여 제 3 구동부(114)가 제 2 속도보다 느린 제 3 속도로 무빙 패널(50)을 하강 구동 제어할 수 있다.

반면, 방화 셔터(10)가 제 2 감지 센서(32)를 지난 시점에서 무빙 패널 감지 센서(70)의 감지 신호가 발생하지 않으면 무빙 패널(50) 상에 별다른 문제가 없다는 것을 인식하여 제 3 구동부(114)가 제 2 속도보다 빠른 속도, 즉 다시 제 1 속도와 같은 속도로 설정한 제 3 속도로 무빙 패널(50)을 신속하게 하강시킬 수 있다.

이와 같이 방화 셔터(10)의 하강 속도를 3단계로 디테일하게 조절하여 작업자 및 작업 환경의 안정성은 충분히 반영할 뿐 아니라 화재 발생으로 경황이 없는 작업자에게 방화 셔터(10)의 하강을 시각적으로 인지할 수 있는 시간적 여유를 확보할 수 있어 작업자의 안전을 더욱 강화할 수 있는 특성을 제공한다.

더 나아가, 방화 셔터(10)의 단부, 즉 하단에는 타 물체의 접촉을 감지하는 접촉 센서(80)를 포함하는 것이 가능하다.

이에 대응하여, 방화 셔터 구동모듈(110)은 접촉 센서(80)의 감지 신호를 전달받아 방화 셔터(10)의 하강을 일시 중지한 다음 방화 셔터(10)를 일정 높이만큼 상승 구동하여 대기하는 접촉 대기부(115)를 포함할 수 있다.

즉, 방화 셔터(10)의 접촉 센서(80)로 인해 방화 셔터(10)의 하단이 특정 물체에 접촉했음을 감지하도록 한 것인데, 이같이 방화 셔터(10)의 하단이 특정 물체에 접촉한 경우는 무빙 패널(50)에 무거운 적재물이 잔류하여 무빙 패널(50)이 제대로 개방되지 않아 무빙 패널(50)의 일 측과 접촉한 경우라 예상할 수 있다.

즉 이러한 상황에서는 방화 셔터(10)를 그대로 하강시킬 수 없는데 계속 방화 셔터(10)를 하강 구동하면 방화 셔터(10)가 망가지거나 오작동이 발생하므로, 이러한 문제를 방지하기 위해 방화 셔터(10)를 일정 높이만큼 상승 구동한 다음 일시 정지시켜 대기하도록 한 것이다.

다시 말해, 무빙 패널(50) 상에 놓인 적재물을 치우거나 무빙 패널(50)의 오작동을 작업자가 체크할 수 있는 시간적 여유를 확보하기 위함으로써, 무빙 패널(50)의 비정상적인 상황을 제거한 다음 방화 셔터 구동모듈(110)에서 다시 방화 셔터(10)를 수동으로 하강 조작하거나 일정한 딜레이 타임을 확보한 자동으로 하강 조작하는 것이 가능하다.

다시 도 2를 참조하면, 무빙 패널(50)의 상면에는 표식부(51)가 형성된 것을 알 수 있다.

이러한 표식부(51)는 작업자에게 주의를 환기하기 위한 것으로서, 화재 시 신속하게 무빙 패널(50)을 피하거나 무빙 패널(50)로 접근하지 말라는 메시지를 작업자에게 전달할 수 있다.

이때, 표식부(51)는 작업 환경이 어두운 경우 제대로 식별되지 않을 수 있으므로, 밤이나 어두운 환경에서도 수월하게 식별할 수 있도록 형광 조성물을 포함하는 것이 바람직하다.

이때, 형광 조성물은 공지의 다양한 형광 물질로 이루어질 수 있으나, 본 발명의 형광 조성물은 여러 조성을 포함한 상태애서 1차 혼합 용액 제조 단계, 2차 혼합 용액 제조 단계, 중간 물질 제조 단계, 형광 조성물 완성 단계를 거쳐 제조됨으로써, 우수한 물성을 제공할 수 있다.

구체적으로, 1차 혼합 용액 제조 단계는 전체 1차 혼합 용액 중량 대비, 질산 60 내지 75 중량부, 산화가돌리늄(gadolinium oxide) 10 내지 20 중량부, 산화유로퓸(europium oxide) 10 내지 20 중량부를 혼합한 뒤 20 내지 50분 동안 초음파를 주사하여 1차 혼합 용액을 제조하는 과정이다.

이때, 질산은 산화가돌리늄과 산화유로퓸을 용해시키는 용매로서 역할을 수행하고, 질산 용매 내에서 산화가돌리늄은 Gd³⁺산화유로퓸은 Eu³⁺의 이온 형태로 존재하는데 이 두 이온과 O^2-이온이 함께 반응하여 형광성을 나타내게 된다.

다음, 2차 혼합 용액 제조 단계는 전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 1차 혼합 용액 30 내지 50 중량부, 셀룰로오스 50 내지 70 중량부를 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는 과정이며, 중간 물질 제조 단계는 2차 혼합 용액을 70 내지 90℃에서 2 내지 8시간 동안 건조시킨 뒤 550 내지 700℃에서 1 내지 3시간 동안 가열하여 중간 물질을 제조하는 과정이다.

2차 혼합 용액 제조 단계는 2차 혼합 용액을 셀룰로오스에 적시는 과정으로서, 여기서 셀룰로오스는 제 2 형광 물질을 더욱 희게 하여 백색도를 증가시키는 형광 증백제로서 역할을 수행한다. 더하여, 고온에서 건조시키는 과정을 통해 중간 물질의 셀룰로오스를 건조시킬 수 있다.

마지막으로, 형광 조성물 완성 단계는 형광 조성물의 전체 중량 대비, 중간 물질 30 내지 60 중량부, 아크릴 공중합체(acrylic copolymer) 40 내지 70 중량부를 혼합한 뒤 2000 내지 2500rpm의 속도로 밀링 처리하여 형광 조성물을 완성하는 과정이다.

여기서, 아크릴 공중합체는 아크릴로니트릴부타디엔스티렌(Acrylonitrile Butadiene Styrene) 등이 사용될 수 있으며, 졸(sol) 형태의 형광 조성물을 완성하기 위한 분산제로서 역할을 수행하기 위해 첨가된 것이다.

이러한 밀링 과정을 통해 아크릴 공중합체에 중간 물질이 골고루 분포되어 존재할 수 있게 되어 결과적으로 형광 조성물이 우수한 물성을 가질 수 있게 된다.

정리하면, 상술한 특이 조성 및 공정을 통해 제조된 형광 조성물에 의하면, 무빙 패널(50)의 상면에서 충분한 내구성을 유지하면서 장시간 우수한 형광성을 발휘할 수 있는 특성을 제공한다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 방화 셔터 20: 레일
30: 감지 센서 31: 제 1 감지 센서
32: 제 2 감지 센서 40: 프레임
41: 수평부 42: 수직부
43: 이격 공간 44: 힌지
45: 설치 홈 50: 무빙 패널
51: 표식부 60: 실린더
61: 제 1 힌지 62: 제 2 힌지
70: 무빙 패널 감지 센서 80: 접촉 센서
100: 컨트롤러 110: 방화 셔터 구동모듈
111: 대기부 112: 제 1 구동부
113: 제 2 구동부 114: 제 3 구동부
115: 접촉 대기부 120: 실린더 구동모듈
130: 알람 발생모듈

Claims

다층 시설물의 무빙 패널 연동 기반의 방화 셔터 구동 장치로서,
다층 시설물에서 이격 공간을 확보한 상태로 설치된 수평부와, 상기 수평부를 지지하도록 기립된 수직부를 포함한 프레임;
상기 이격 공간을 개폐하도록 설치된 것으로, 상기 수평부의 일 단에 힌지를 매개로 회전 가능하게 연결된 무빙 패널;
상기 무빙 패널의 저면에 연결된 제 1 힌지와 상기 수직부의 일 측에 연결된 제 2 힌지 사이에서 신축 가능하게 설치되어 상기 무빙 패널을 개폐하는 실린더;
화재 발생 시 레일을 따라 상기 이격 공간을 지나 하강하는 방화 셔터;
상기 레일의 일 측에 설치되어 상기 방화 셔터를 감지하는 감지 센서;
화재 발생 시 상기 방화 셔터를 제 1 속도로 하강하되 상기 방화 셔터가 상기 감지 센서를 지난 이후에는 상기 방화 셔터를 상기 제 1 속도보다 느린 제 2 속도로 하강하는 방화 셔터 구동모듈과, 상기 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 상기 실린더를 신장 구동하는 실린더 구동모듈을 포함하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 수직부의 일 측에는 설치 홈이 함입 형성되고,
상기 제 2 힌지는 상기 설치 홈에 설치된 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 방화 셔터 구동 장치는,
상기 무빙 패널 상면에 작업자나 적재물의 존재 여부 및 상기 무빙 패널의 개폐 여부 중 어느 하나를 감지하는 무빙 패널 감지 센서를 포함하고,
상기 컨트롤러는,
상기 감지 센서 및 무빙 패널 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 알람 신호를 발생하는 알람 발생모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 3항에 있어서,
상기 방화 셔터 구동모듈은,
상기 알람 신호의 발생 시 상기 방화 셔터의 하강을 일시 중지하는 대기부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 감지 센서는,
상기 레일의 높이차를 두고 설치된 제 1, 2 감지 센서를 포함하고,
상기 실린더 구동모듈은,
상기 제 1 감지 센서의 감지 신호를 전달받아 상기 실린더를 신장 구동하며,
상기 방화 셔터 구동모듈은,
상기 방화 셔터가 상기 제 1 감지 센서에 이르는 동안 상기 제 1 속도로 상기 방화 셔터를 하강하는 제 1 구동부와, 상기 방화 셔터가 상기 제 1 감지 센서와 상기 제 2 감지 센서 사이를 지나는 동안 상기 제 2 속도로 상기 방화 셔터를 하강하는 제 2 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 5항에 있어서,
상기 방화 셔터 구동 장치는,
상기 무빙 패널 상면에 작업자나 적재물의 존재 여부를 감지하는 무빙 패널 감지 센서를 포함하고,
상기 방화 셔터 구동모듈은,
상기 방화 셔터가 상기 제 2 감지 센서를 지난 이후에 상기 무빙 패널 감지 센서의 감지 신호 여부에 따라 상기 방화 셔터의 하강 속도를 차등 조절하는 제 3 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 방화 셔터의 하단에는 접촉 센서를 포함하고,
상기 방화 셔터 구동모듈은,
상기 접촉 센서의 감지 신호를 전달받아 상기 방화 셔터의 하강을 일시 중지 한 다음 상기 방화 셔터를 일정 높이만큼 상승 구동하여 대기하는 접촉 대기부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 1항에 있어서,
상기 무빙 패널의 상면에는,
형광 조성물을 포함한 표식부가 형성된 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.
제 8항에 있어서,
상기 형광 조성물은,
전체 1차 혼합 용액 중량 대비, 질산 60 내지 75중량부, 산화가돌리늄(gadolinium oxide) 10 내지 20중량부, 산화유로퓸(europium oxide) 10 내지 20중량부를 혼합한 뒤 20 내지 50분 동안 초음파를 주사하여 1차 혼합 용액을 제조하는, 1차 혼합 용액 제조 단계;
전체 2차 혼합 용액 중량 대비, 상기 1차 혼합 용액 30 내지 50중량부, 셀룰로오스 50 내지 70중량부를 혼합하여 2차 혼합 용액을 제조하는, 2차 혼합 용액 제조 단계;
상기 2차 혼합 용액을 70 내지 90℃에서 2 내지 8시간 동안 건조시킨 뒤 600 내지 800℃에서 1 내지 3시간 동안 가열하여 중간 물질을 제조하는, 중간 물질 제조 단계;
형광 조성물의 전체 중량 대비, 상기 중간 물질 30 내지 60중량부, 아크릴 공중합체(acrylic copolymer) 40 내지 70중량부를 혼합한 뒤 2000 내지 2500rpm의 속도로 밀링하여 형광 조성물을 완성하는 단계;를 거쳐 제조되는 것을 특징으로 하는, 방화 셔터 구동 장치.