KR102408705B1 - 유리창 이탈 방지 방화 창호 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 내부 및 외부를 구분 구획하는 창호 프레임에 있어서, 적어도 하나 이상의 면이 실외에 노출되는 외측 프레임, 적어도 하나 이상의 면이 실내에 노출되는 내측 프레임, 상기 복수의 프레임 사이 공간에 개재되는 유리창, 상기 복수의 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내부에 형성되고, 복수의 충진재를 포함하는 충진부 및 상기 복수의 유리창에 압력을 가하여 위치를 한정하는 고정부를 포함하되, 상기 충진재는 난연성을 갖는 재질로 형성되어, 화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되지 않는 것을 특징으로 하는 유리창 이탈 방지 방화 창호다.

Description

유리창 이탈 방지 방화 창호{Fire prevention windows}

본 발명은 건물 벽체에 설치되는 방화 창호에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되는 것을 방지함과 동시에 유리창이 프레임에서 이탈되어 2차 피해가 발생되는 것을 방지하는 유리창 이탈 방지 방화 창호에 관한 것이다.

창호에 일반적으로 사용되는 재질은 PVC와 알루미늄을 손꼽을 수 있다. PVC 창호는 알루미늄 창호보다 가격대가 저렴하고, 열전도율이 낮아 단열 성능이 우수하다. 그러나 프레임의 두께가 두껍게 제작됨에 따라 디자인적인 면에서 심미성이 떨어진다는 단점이 존재한다. PVC는 주로 일반 빌라나 아파트 등의 외부 창 또는 방의 창으로 사용된다.

알루미늄 창호는 PVC보다 열전도율이 높기 때문에 단열성능이 떨어진다는 단점이 존재하나, 내풍압성 및 금속 자체의 내구성이 뛰어나 고층 빌딩의 커튼월로 사용될 수 있다. 또한 프레임이 얇고 매끈해서 심미성을 향상시킬 수 있어, 고급빌라나 상업 공간 등의 외부 창, 커튼월 또는 폴딩 도어 등으로 주로 사용된다.

그러나 금속 또는 플라스틱 창호 모두 프레임 내부 공간이 빈 공간으로 이루어지는 것이 통상적이며, 화재 사고 발생 시에 화염이 이동하는 경로가 될 수 있다.

최근 소방청에서 발표한 2018년 상반기 전국 화재발생현황에서는 화재에 따른 인명피해가 41.4% 증가한 것으로 나타났다. 상기한 인명피해 데이터는 화염이 건물 내부에서 급속도로 퍼지는 현상과 화염이 물질을 태우면서 발생되는 유해가스에 의한 질식을 대표적인 원인으로 꼽을 수 있다.

화염이 전도되는 현상의 주된 원인은 건물 내부에 배치되는 가연성 물질(벽지 등)의 존재와 창호 프레임 내부에 형성되는 중공층 경로를 따라 화염이 번지는 현상이 대표적인 예다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여, 국내공개특허공보 제10-2009-0109178호는 유리창이 결합되는 창호재에 내화성을 갖는 패널을 삽입한 제품에 대해 설명하고 있다. 이는 불에 잘 타지 않는 재료를 유리창호재 패널에 창호재를 내입하여, 창호를 통하여 화염이 전도되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

그러나 주변 온도가 상승됨에 따라, 창호에 결합되는 유리가 창호를 이탈함으로써 발생할 수 있는 2차 피해는 해결할 수 없다는 문제점이 있다. 내화성이 뛰어난 방화유리를 사용한다고 하더라도, 창호 프레임에 단순히 실링 접착으로 이루어지는 결합 구조로 인하여, 접착제의 결합력이 떨어져 유리창 전체가 프레임 외부로 이탈하는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 이로 인한 2차 인명 피해가 발생할 가능성이 높다는 단점이 있다.

국내공개특허공보 제10-2009-0109178호 "내화성을 가지는 유리창호재패널"(2009. 10. 20.)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 궁극적으로 화재가 발생한 지역에서 외부로 화염이 전도되는 것을 방지함과 동시에 유리창이 이탈하여 추가적인 피해가 발생하는 것을 예방하는 창호를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 건물의 내부 및 외부를 구분 구획하는 창호 프레임에 있어서, 적어도 하나 이상의 면이 실외에 노출되는 외측 프레임, 적어도 하나 이상의 면이 실내에 노출되는 내측 프레임, 상기 복수의 프레임 사이 공간에 개재되는 유리창, 상기 복수의 프레임 중 적어도 하나의 프레임 내부에 형성되고, 복수의 충진재를 포함하는 충진부 및 상기 복수의 유리창에 압력을 가하여 위치를 한정하는 고정부를 포함하되, 상기 충진재는 난연성을 갖는 재질로 형성되어, 화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되지 않는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 열에너지를 수신하면 부피가 증가하는 팽창테이프를 더 포함하여, 화재 시에만 상기 유리창에 압력을 가하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 건물 벽체의 두께 방향을 따라 상기 복수의 프레임 사이 공간에 개재되어, 상기 유리창의 폭 방향 양측면에 선택적으로 압력을 가하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 고정부는 상기 유리창과 소정 간격 이격 배치되어 중공층을 형성하되, 상기 중공층의 폭은 화재 시에 상기 팽창테이프가 팽창하는 폭보다 작은 값으로 이루어진다.

또한 상기 충진재는 방화 석고 및 세라믹 중 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합체로 이루어진다.

또한 상기 충진부는 상기 복수의 충진재가 삽입되는 공간을 구획하는 브라켓을 더 포함한다.

또한 상기 유리창은 방화 유리로 형성되어, 화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되는 것을 방지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명으로 인하여, 건물의 벽체에 설치되는 창호를 따라 화염이 다른 곳으로 전도되는 현상을 방지할 수 있다.

또한 창호 프레임에 결합된 유리창이 이탈함에 따라 발생할 수 있는 이차 피해를 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유리창 이탈 방지 방화 창호가 복수로 결합된 상태를 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 유리창 이탈 방지 방화 창호를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 팽창테이프의 팽창 전후를 비교하여 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 고정부를 도시한 확대도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항, 즉, 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

도 1은 본 발명에 따른 복수의 유리창 이탈 방지 방화 창호가 결합된 상태를 도시한 예시도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 복수의 유리창(30) 외주면에 결합되는 창호 프레임에 관한 것이다.

본 발명은 복수의 외측 프레임(10) 및 내측 프레임(20)의 결합 구조에 상기 유리창(30)이 배치되는 구조로, 상기 복수의 프레임(10,20) 내부에 별도의 충진재(110)가 삽입되는 충진부(100)가 형성되는 것이 특징이다.

상기 충진부(100)는 화재 시에 창호 프레임에 의해 화염이 전도되는 것을 방지하기 위한 구성으로, 상기한 목적을 달성하기 위하여 상기 충진재(110)는 난연성을 갖는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 충진부(100)는 상기 유리창(30)이 배치되지 않는 프레임 내부에 형성될 수 있다.

또한 상기 외측 프레임(10) 및 내측 프레임(20)은 별도의 고정부(200)에 의해 결합될 수 있다. 상기 고정부(200)는 상기 복수의 프레임(10,20)에서 연장되어, 화재 시에 상기 복수의 프레임(10,20)과 상기 복수의 유리창(30) 간의 결합을 고정시키는 구성이다. 화재 시 상기 유리창(30)의 위치를 고정시키는 구조에 대해서는 하기에 자세히 후술한다.

화재 사고가 발생하지 않는 평시에는 상기 복수의 프레임(10,20)에 형성되는 복수의 실링(300)에 의해 단순 접착 결합될 수 있다.

도 2는 본 발명에 따른 유리창 이탈 방지 방화 창호를 도시한 단면도이다. 도 2와 같이, 본 발명은 건물의 외벽에 설치되는 상기 외측 프레임(10) 및 내벽에 설치되는 상기 내측 프레임(20)을 포함하여, 복수의 유리창(30)을 지지한다.

통상적인 창호의 프레임 내부는 속이 비어있는 중공층으로 이루어져, 창문의 전반적인 경량화를 실현시켰다. 그러나 본 발명은 상기한 바와 같이, 중공층에 난연 재질의 충진재(110)가 삽입되는 별도의 충진부(100)가 형성되어, 프레임을 통하여 화염이 전도되는 현상을 미연에 방지할 수 있다.

상기 충진부(100)는 상기 외측 프레임(10) 또는 내측 프레임(20)의 내부 중 어떠한 위치에 배치될 수 있으나, 창호의 두께를 고려하여 상기 내측 프레임(20) 내부에 형성되는 것이 바람직하다.

도 1에 도시된 방향을 기준으로, 상기 복수의 프레임(10,20)의 폭 방향 양측에는 건물의 실외와 실내를 구분 구획하는 상기 복수의 유리창(30)이 배치된다. 이 때, 상기 유리창(30)은 내열강화방화유리 또는 내화방화유리와 같은 내구성이 강한 방화유리로 이루어질 수 있다.

상기 유리창(30)은 상기 외측 프레임(10) 및 내측 프레임(20)과 상기 실링(300)으로 접착되어 결합될 수 있다. 즉, 상기 실링(300)은 상기 복수의 프레임(10,20) 및 상기 유리창(30)을 결합하는 매개체 역할을 수행한다.

상기 복수의 프레임(10,20) 및 상기 유리창(30) 사이 공간에는 화재 시에 상기 유리창(30)의 이탈을 방지하는 고정부(200)가 배치된다.

도 3은 본 발명에 따른 팽창테이프의 팽창 전후를 비교하여 도시한 예시도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(200)는 온도의 상승에 따라 부피가 팽창하여 상기 유리창(30)의 폭 방향 일측면에 압력을 가하도록 구성되는 팽창테이프(210)를 포함하되, 상기 팽창테이프(210)는 상기 복수의 유리창(30) 전체의 폭 방향 일측면을 초과하는 크기로 형성될 수 있다.

일반적으로 물체는 온도의 상승과 더불어 길이 및 부피가 증가하는 열팽창이 발생한다. 열팽창의 정도를 표시하기 위하여 사용되는 팽창계수는 선팽창계수와 체적팽창계수가 존재한다. 상기 팽창테이프(210)는 상기 유리창(30)의 폭 방향 일측면에 압력을 가하는 구성으로, 체적팽창계수를 기준으로 설계하는 것이 바람직하다.

먼저 도 3의 (a)는 화재가 발생하지 않은 평상시의 상기 고정부(200)를 도시한 단면도로, 상기 유리창(30) 및 팽창테이프(210) 사이에 빈 공간이 형성되도록 배치된다. 이는 평상시 상기 유리창(30)에 가하는 압력을 최소화하여, 압력을 견디는 시간이 증가됨에 따른 의도치 않은 파손을 방지하기 위함이다. 즉, 실온 상태에서는 단순히 상기 실링(300)에 의한 접착만으로 상기 유리창(30)의 위치를 한정한다.

도 3의 (b)는 화재 사고 발생 시의 상기 고정부(200)를 도시한 단면도로, 상기 팽창테이프(210)가 상기 유리창(30)의 폭 방향 측면을 압박한다. 상기 유리창(30)의 폭 방향 양측면에 형성된 상기 팽창테이프(210)가 상기 유리창(30)의 중심부로 압력을 가하는 구조로, 기존에 존재하였던 빈 공간을 상기 팽창테이프(210)가 메우는 형식으로 이루어진다.

도 4는 본 발명에 따른 고정부를 도시한 확대도이다. 도 4와 같이, 상기 팽창테이프(210)는 상기 유리창(30)과 소정 간격 이격되어 별도의 중공층을 형성한다.

상기 팽창테이프(210)는 열 에너지에 의해 최대로 증가할 수 있는 폭은 상기 유리창(30) 및 팽창테이프(210) 사이에 형성되는 중공층의 폭(d)보다 큰 값을 갖는다. 이는 상기 팽창테이프(210)가 팽창함에 따라 상기 유리창(30)을 효율적으로 압박하여, 상기 유리창(30)이 상기 복수의 프레임(10,20)을 이탈하는 현상을 방지하기 위함이다.

따라서, 상기 팽창테이프(210)는 선팽창계수 또는 체적팽창계수를 고려하여 중공층의 폭(d)을 설계한다.

선팽창계수는 온도가 섭씨 1도 변화할 시, 재료의 단위길이당 길이 변화를 상수로 나타낸 계수로, 선팽창계수가 큰 값을 가질수록 재료의 길이 변형량이 크다는 것을 의미한다. 이는 도형 또는 형상의 2차원적인 측면에서 고려되는 상수다.

이에 반해, 체적팽창계수는 온도 변화에 따른 체적 변화량을 상수로 나타낸 계수로, 도형 또는 형상의 3차원 상에서 큰 의미를 갖는다.

상기 유리창(30) 및 팽창테이프(210)는 길이(Length), 폭(Width) 및 두께(thickness)를 모두 갖는 입체형상으로, 상기 팽창테이프(210)의 체적팽창계수를 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.

지금까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다.

본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시예에 관련된 것이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형된 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

따라서 본 발명은 제시되는 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위에 기재된 기술사상의 균등한 범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능한 실시예가 있을 수 있다.

10 : 외측 프레임 20 : 내측 프레임
30 : 유리창
100 : 충진부
110 : 충진재 120 : 브라켓
200 : 고정부
210 : 팽창테이프
300 : 실링

Claims (7)

1. 건물의 내부 및 외부를 구분 구획하는 창호 프레임에 있어서,
   적어도 하나 이상의 면이 실외에 노출되는 외측 프레임(10);
   적어도 하나 이상의 면이 실내에 노출되는 내측 프레임(20);
   상기 복수의 프레임(10,20) 사이 공간에 개재되는 유리창(30);
   상기 복수의 프레임(10,20) 중 적어도 하나의 프레임 내부에 형성되고, 복수의 충진재(110)를 포함하는 충진부(100); 및
   상기 복수의 유리창(30)에 압력을 가하여 위치를 한정하는 고정부(200);
   를 포함하되,
   상기 충진재(110)는,
   난연성을 갖는 재질로 형성되어, 화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되지 않도록 하며,
   상기 고정부(200)는,
   온도의 상승에 따라 부피가 팽창하여 상기 유리창(30)의 폭 방향 일측면에 압력을 가하도록 구성되는 팽창테이프(210)를 포함하되,
   상기 팽창테이프(210)는,
   상기 복수의 유리창(30) 전체의 폭 방향 일측면을 초과하는 크기로 형성되는 것을 특징으로 하는 유리창 이탈 방지 방화 창호.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 고정부(200)는
   건물 벽체의 두께 방향을 따라 상기 복수의 프레임(10,20) 사이 공간에 개재되어,
   상기 유리창(30)의 폭 방향 양측면에 선택적으로 압력을 가하는 것을 특징으로 하는 유리창 이탈 방지 방화 창호.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 고정부(200)는
   상기 유리창(30)과 소정 간격 이격 배치되어 중공층을 형성하되,
   상기 중공층의 폭은
   화재 시에 상기 팽창테이프(210)가 팽창하는 폭보다 작은 값으로 이루어지는 유리창 이탈 방지 방화 창호.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 충진재(110)는
   방화 석고 및 세라믹 중 적어도 하나 이상을 포함하는 혼합체로 이루어지는 유리창 이탈 방지 방화 창호.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 충진부(100)는
   상기 복수의 충진재(110)가 삽입되는 공간을 구획하는 브라켓(120)을 더 포함하는 유리창 이탈 방지 방화 창호.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 유리창(30)은 방화 유리로 형성되어,
   화재 시에 창호를 통하여 화염이 전도되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 유리창 이탈 방지 방화 창호.

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