KR102477107B1 - 중량축을 이용한 비상탈출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탑승체가 무동력으로 승하강하여 탈출하기 위한 중량축을 이용한 비상탈출장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치는 상층과 하층을 구획하는 슬라브에 형성되는 탈출구, 상기 탈출구에 설치되어 상층에서 하층으로 탑승자를 탈출시키기 위한 중량축을 이용한 비상탈출장치로서, 상기 탈출구를 통해 상층에서부터 하층의 바닥까지 연장되는 지지기둥, 상기 지지기둥을 따라 이동하며 탈출자가 탑승하여 탈출하는 탑승체, 상기 지지기둥의 내부에 설치되어 무게추 없이 자체 하중만으로 상기 탑승체가 승강하는 하중을 제공하는 중량축, 상기 중량축의 끝단에 설치되는 피스톤부, 상기 피스톤부가 내부에 삽입되어 이동함에 따라 내부에 충전된 유체가 유출입되면서 상기 중량축의 이동속도를 조절하는 축하우징, 및 상기 중량축과 상기 탑승체가 상반된 방향으로 이동하도록 상기 중량축과 상기 탑승체를 연동하여 작동하는 연동작동부를 포함한다. 따라서, 무게추를 설치할 필요가 없어 제조비용을 절감하고, 무게추의 위험을 방지할 수 있다.

Description

중량축을 이용한 비상탈출장치{Emergency escape device using a weight shaft}

본 발명은 탑승체가 무동력으로 승하강하여 탈출하기 위한 중량축을 이용한 비상탈출장치에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택과 같은 건축물에는 화재의 발생 시 비상탈출하기 위한 비상계단이 설치되지만, 비상계단을 이용할 경우, 계단을 오르내리는 데 많은 시간이 소요되고 노약자 또는 어린이들이 계단을 오르내리는 데 오랜 시간이 걸려 신속하게 대피하기 어려운 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 종래에는 한국등록특허공보 제10-2263950호(2021.6.11.공고)의 실린더 및 움직 도르래를 이용한 안전 피난장치가 개시된 바가 있다.

종래의 실린더 및 움직 도르래를 이용한 안전 피난장치는 실린더 및 움직 도르래를 이용한 안전 피난 장치는 피난자의 발을 지지하여 상하 이동하는 승강 안내발판; 수용공간이 형성되어 상부 슬래브에 고정되는 실린더리프트 몸체를 구비하며, 실린더리프트 몸체의 수용공간의 상측에서 하측을 따라 배치되는 복수의 실린더리프트 안내구를 구비하는 실린더안내부; 실린더리프트 몸체의 하단에 결합되어 하방향으로 확장 및 수축가능하게 결합되는 실린더; 실린더의 종단에 결합되어 실린더의 작동에 따라 상하로 이동하는 복수의 움직도르래; 및 실린더리프트 안내구와 움직도르래를 연결하여 실린더의 확장 또는 수축에 따라 승강 안내발판의 이동을 안내하는 와이어를 포함한다.

이와 같은 구성의 종래의 실린더 및 움직 도르래를 이용한 안전 피난장치는 복수 개의 움직 도르레와 실린더가 와이어에 의해 서로 경유하도록 연결되어 승강 안내발판에 탈출자가 탑승하면, 와이어가 복수 개의 움직도르레를 거쳐 실린더를 압축시키는 시키는 형태로 실린더의 가동범위를 최소화하면서, 작용하중을 감소시켜 안정적으로 탈출할 수 있도록 구성하였다.

하지만, 종래의 중량축을 이용한 비상탈출장치는 승강 안내발판을 통해 탈출자가 탑승한 상태에서 와이어가 끊어지면 승강 안내발판이 추락하면서 안전사고가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 복수 개의 도르레를 이용하기 때문에 구조가 복잡하여 제작비용이 높을 뿐만 아니라, 복수 개의 도르레 중 어느 하나가 고장나더라도 작동이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 승강 안내발판이 승하강할 때, 와이어가 복수 개의 도르레를 거치면서 피로가 누적되어 쉽게 단선이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 승강 안내발판이 이동할 때, 하중에 따라 이동속도가 달라지며 이동속도를 조절하기 어려운 문제점이 있었다.

또한, 화재의 발생 시 실린더안내부를 통해 상하층간에 연기가 유동되면서 탈출이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제1 연동와이어 또는 제2 연동와이어가 끊어지는 경우, 탑승체에 설치된 비상브레이크부가 작동하면서, 탑승체의 이동을 정지시켜 탑승체의 추락에 따른 안전사고의 발생을 방지할 수 있는 중량축을 이용한 비상탈출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 무게추를 사용하지 않고 중량축의 무게를 이용하여 탑승체를 상승시켜 무게추의 설치에 따른 제작비용을 감소시키고, 무게추의 추락에 따른 위험성을 최소화할 수 있는 중량축을 이용한 비상탈출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 제1 풀리와 제2 풀리를 서로 다른 직경으로 구성하여 탑승체의 이동거리보다 중량축의 이동거리를 더 짧게 함으로써, 지지기둥의 길이와 중량축의 길이를 축소하여 제작비용 절감과 설치 공간을 최소화할 수 있는 비상탈출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 연동작동부를 제연커버로 감싸 화재의 발생 시 상층과 하층 간으로 연기가 전달되는 것을 방지할 수 있는 중량축을 이용한 비상탈출장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치는 상층과 하층을 구획하는 슬라브에 형성되는 탈출구, 상기 탈출구에 설치되어 상층에서 하층으로 탑승자를 탈출시키기 위한 중량축을 이용한 비상탈출장치로서, 상기 탈출구를 통해 상층에서부터 하층의 바닥까지 연장되는 지지기둥, 상기 지지기둥을 따라 이동하며 탈출자가 탑승하여 탈출하는 탑승체, 상기 지지기둥의 내부에 설치되어 무게추 없이 자체 하중만으로 상기 탑승체가 승강하는 하중을 제공하는 중량축, 상기 중량축의 끝단에 설치되는 피스톤부, 상기 피스톤부가 내부에 삽입되어 이동함에 따라 내부에 충전된 유체가 유출입되면서 상기 중량축의 이동속도를 조절하는 축하우징, 및 상기 중량축과 상기 탑승체가 상반된 방향으로 이동하도록 상기 중량축과 상기 탑승체를 연동하여 작동하는 연동작동부를 포함한다.

상기 지지기둥은 상기 지지기둥의 양측 면에 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 형성되는 가이드홈부를 포함하고, 상기 탑승체는 상기 지지기둥에 끼워져 상기 지지기둥을 따라 이동하는 슬라이딩본체, 및 상기 슬라이딩본체의 내측에서 돌출되어 상기 각 가이드홈부로 삽입되며, 하나의 가이드홈부에 상하로 복수 개가 설치되어 상기 지지기둥에서 상기 슬라이딩본체를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 슬라이딩롤러를 포함할 수 있다.

상기 연동작동부는 상기 탑승체와 연결되는 제1 연동와이어, 상기 중량축과 연결되는 제2 연동와이어, 상기 제1 연동와이어를 감거나 풀어 상기 탑승체를 이동시키는 제1 풀리, 및 상기 제1 풀리에 결합되어 상기 제1 풀리와 함께 회전하고 상기 제2 연동와이어를 감거나 풀어 상기 중량축을 이동시키며, 상기 탑승체의 이동거리 대비 상기 중량축의 이동거리가 짧아지도록 상기 제1 풀리보다 작은 직경을 갖는 제2 풀리를 포함할 수 있다.

상기 탑승체는 상기 제2 연동와이어가 연결되는 와이어연결부, 및 상기 와이어연결부에 연결되어 상기 제2 연동와이어 또는 상기 제1 연동와이어가 단선되면 상기 지지기둥에서 상기 탑승체의 이동을 정지시키는 비상브레이크부를 포함할 수 있다.

상기 연동작동부는 화재의 발생 시 상기 연동작동부를 통해 상층과 하층 간의 연기의 이동을 차단하도록 상기 연동작동부의 둘레를 감싸 덮는 제연커버를 포함할 수 있다.

본 발명에 따르면, 무게추 없이도 중량축이 하중을 부여하여 탑승체를 승강함으로써, 제작비용을 감소시킬 수 있으며, 무게추의 충돌 또는 추락에 따른 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 제1 연동와이어 또는 제2 연동와이어에 단선이 발생하는 경우, 탑승체에 설치된 비상브레이크부가 작동하여 탑승체의 이동을 정지시킴으로써, 탑승체의 추락에 따른 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 연동작동부가 제연커버에 감싸져 화재 시 연동작동부를 통해 상하층간으로 연기가 이동하는 것을 차단하기 때문에 연기에 의한 탈출의 곤란성을 해소할 수 있다.

또한, 제1 풀리보다 제2 풀리의 직경을 더 작게 형성하여 탑승체의 이동거리보다 중량축의 이동거리를 더 짧게 감소시켜 지지기둥의 길이와 중량축의 길이를 축소하여 제작할 수 있어 제작비용을 절감하고 설치공간을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 연동와이어의 피로누적을 감소시켜 제2 연동와이어의 단선에 따른 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 도시한 측단면도로서, 탑승체가 상승한 상태를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 도시한 측단면도로서, 탑승체가 하강한 상태를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 구성하는 탑승체를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 구성하는 연동작동부의 정단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 구성하는 연동작동부의 측단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 구성하는 탑승체의 정단면도로서, 비상브레이크부가 작동하기 이전의 상태를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치를 구성하는 탑승체의 정단면도로서, 비상브레이크부가 작동한 상태를 나타낸다.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 건축물의 상층과 하층을 구획하는 슬라브(200)에 형성된 탈출구(210)를 통해 상층에서 하층으로 신속하게 이동하여 탈출할 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 지지기둥(110), 및 탑승체(120)를 포함할 수 있다.

지지기둥(110)은 탈출구(210)를 통해 상층과 하층을 연결하는 형태로 상층에서 탈출구(210)를 통해 하층의 바닥까지 연장될 수 있다.

지지기둥(110)은 내부가 빈 사각단면을 갖는 막대형상으로 형성될 수 있다.

지지기둥(110)의 일단은 상부에 위치하는 탈출구(210)에 고정되고, 타단은 하층의 바닥에 고정설치될 수 있다.

지지기둥(110)은 내부가 빈 파이프의 형태로 형성될 수 있으며, 지지기둥(110)의 양측면에는 지지기둥(110)의 길이방향을 따라 가이드홈부(111)가 형성될 수 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 탑승체(120)는 탈출자가 탑승하여 탈출할 수 있으며, 탑승체(120)는 지지기둥(110)이 관통하여 끼워지는 형태로 지지기둥(110)을 따라 상층과 하층으로 이동할 수 있다.

탑승체(120)는 슬라이딩본체(121)와 슬라이딩롤러(123)를 포함할 수 있다.

슬라이딩본체(121)는 지지기둥(110)에 끼워질 수 있도록 중앙이 관통된 박스 형상으로 형성될 수 있으며, 슬라이딩본체(121)가 지지기둥(110)을 따라 이동하는 형태로 지지기둥(110)에서 탑승체(120)가 슬라이딩 이동할 수 있다.

슬라이딩본체(121)의 내부에는 슬라이딩롤러(123)가 내측으로 돌출되어 설치될 수 있으며, 슬라이딩롤러(123)는 각 가이드홈부(111)에 삽입되어 지지기둥(110)에서 슬라이딩본체(121)를 원활하게 이동시킬 수 있다.

슬라이딩롤러(123)가 설치되는 부분에는 지지기둥(110)에 끼워진 슬라이딩본체(121)의 유격을 감소시켜 흔들림을 방지하기 위한 간격보완부재(127)가 설치될 수 있다.

간격보완부재(127)는 마찰력을 감소시키기 위해 원판 형상 또는 지지기둥(110)에서 슬라이딩 본체가 슬라이딩 이동할 때, 함께 회전하는 판형태의 롤러로 구현될 수도 있다.

그리고, 간격보완부재(127)의 중앙에 슬라이딩롤러(123)가 설치될 수 있으며, 슬라이딩롤러(123)는 가이드홈부(111)의 양측면에 가이드되어 회전하거나, 가이드홈부(111)의 깊은 면에 가이드되어 회전하도록 설치될 수도 있다.

한편, 슬라이딩롤러(123)는 하나의 가이드홈부(111)에 가이드홈부(111)의 길이방향을 따라 복수 개가 설치되어 외팔보의 형태로 탑승체(120)에서 돌출되는 탑승발판에 탈출자가 탑승하더라도 지지기둥(110)에서 탑승체(120)가 하중이 가해지는 쪽으로 기울어지는 것을 방지할 수 있다.

탑승체(120)는 탑승발판(125)을 더 포함할 수 있다.

탑승발판(125)은 슬라이딩본체(121)에 설치되어 탑승자가 탑승할 수 있으며, 탑승발판(125)은 슬라이딩본체(121)의 일측으로 돌출되도록 슬라이딩본체(121)에 설치될 수 있다.

여기서, 탑승발판(125)이 슬라이딩본체(121)의 일측으로 돌출되도록 설치되기 때문에 지지기둥(110)을 벽체와 근접하게 설치하여 탈출공간의 활용도를 높일 수 있다.

탑승체(120)는 비상브레이크부(130)를 포함할 수 있으며, 비상브레이크부(130)는 하기의 연동작동부(140)를 설명할 때 구체적으로 설명하도록 한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 중량축(150), 피스톤부(151), 및 축하우징(153)을 포함할 수 있다.

중량축(150)은 지지기둥(110)에서 탑승체(120)가 하강한 상태에서 하중을 부여하여 탑승체(120)를 승강시킬 수 있다.

중량축(150)은 별도의 무게추가 없이 자체의 하중만으로 탑승체(120)를 승강하는 하중을 제공할 수 있다.

예컨대, 중량축(150)은 탑승체(120)를 승강할 수 있는 하중을 가지도록 길이와 직경을 설정하여 별도의 무게추를 설치하지 않고 그 자체의 하중만으로 탑승체(120)를 승강하는 하중을 제공할 수 있다.

중량축(150)은 막대형상으로 형성될 수 있으며, 탑승체(120)를 승강시킬 수 있는 하중을 가지도록 길이와 직경이 설정될 수 있다.

중량축(150)의 하단에는 피스톤부(151)가 설치될 수 있으며, 축하우징(153)은 중량축(150)이 삽입되어 축하우징(153)에서 중량축(150)이 출몰할 수 있다.

축하우징(153)의 내부에는 유체가 충전될 수 있으며, 축하우징(153)에 충전되는 유체는 공기 또는 오일일 수 있다.

축하우징(153)에는 유체가 유출입되는 유출입공(155)이 형성될 수 있으며, 유출입공(155)에는 유체의 유출입량을 조절하는 속도조절밸브가 설치되어 피스톤부(151)에 의해 유체가 가압되는 유체의 유출입량을 조절하는 형태로 축하우징(153)에서 중량축(150)이 슬라이딩 이동하는 속도를 조절함으로써, 탑승체(120)의 이동속도를 조절할 수 있다.

예를 들어, 중량축(150)이 자체 무게로 인하여 축하우징(153)에 삽입될 때, 피스톤부(151)에 의하여 유체가 가압되는 데, 가압된 유체의 방출량을 조절하는 형태로 유체의 방출량에 비례하여 중량축(150)의 삽입속도를 조절하며, 탑승발판(125)에 사람이 탑승하여 발생된 무게로 인해 탑승체(120)에 연결된 제1 연동와이어(143)에서 시작하여 제1 풀리(141), 제2 풀리(142)와 제2 연동와이어(144)로 중량축(150)까지 연결됨에 따라 전달된 힘으로 인하여 중량축(150)이 축하우징(153)에서 돌출될 때에는 피스톤부(151)의 돌출방향으로 유체가 가압되는 데 가압된 유체의 방출량을 조절하는 형태로 유체의 방출량에 비례하여 중량축(150)의 돌출속도를 조절할 수 있다.

한편, 탑승체(120)에 연결된 제1 연동와이어(143)의 작동길이는 하층 바닥에서부터 상층에 위치한 탈출구(210)까지이며, 대략 축하우징(153)과 중량축(150)의 각각의 길이는 하층에서 상층 탈출구(210)까지의 1/2일이므로 제2 연동와이어(144)의 작동길이는 제1 연동아이어(143)의 1/2일 수 있다.

도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 연동작동부(140)를 포함할 수 있다.

이 연동작동부(140)는 지지기둥(110)을 따라 탑승체(120)의 이동 시 중량축(150)이 따라 움직일 수 있도록 탑승체(120)와 중량축(150)을 연동하여 작동시킬 수 있다.

예를 들어 연동작동부(140)는 탑승체(120)가 하강하면 중량축(150)을 상향 돌출시키고, 탑승체(120)에서 탈출자가 이탈하면 중량축(150)의 자중에 의해 하강되면서 탑승체(120)를 상승하도록 연동작동시킬 수 있다.

연동작동부(140)는 상층에 위치하는 탈출구(210)에 위치되는 지지기둥(110)의 끝단 상부에 위치할 수 있으며, 제1 연동와이어(143), 제2 연동와이어(144), 제1 풀리(141) 및 제2 풀리(142)를 포함할 수 있다.

제1 연동와이어(143)의 일단은 탑승체(120)에 연결되고 타단은 제1 풀리(141)에 연결되어 제1 풀리(141)의 회전에 따라 제1 연동와이어(143)가 제1 풀리(141)에 감기거나 풀리면서 탑승체(120)가 승하강할 수 있다.

그리고, 제1 연동와이어(143)는 복수 개가 탑승체(120)에 연결될 수 있으며, 제1 연동와이어(143)가 복수 개가 탑승체(120)에 연결될 때에는 각각의 제1 연동와이어(143)를 감거나 푸는 제1 풀리(141)도 각각의 제1 연동와이어(143)를 풀거나 감도록 복수 개가 설치될 수 있다.

실시예에서 제1 연동와이어(143)는 탑승체(120)에 양측에 총 두개의 제1 연동와이어(143)를 설치하고, 각각의 제1 연동와이어(143)가 감기도록 두 개의 제1 풀리(141)를 설치하였다.

제2 연동와이어(144)의 일단은 중량축(150)의 외측 끝단에 결합될 수 있으며, 타단은 제2 풀리(142)에 연결되어 제2 풀리(142)의 회전에 따라 제2 연동와이어(144)가 제2 풀리(142)에 감기거나 풀리면서 중량축(150)이 축하우징(153)에서 돌출되거나, 삽입될 수 있다.

제2 풀리(142)는 제1 풀리(141)에 결합되어 제1 풀리(141)와 함께 동일축을 중심으로 회전할 수 있다.

물론, 제1 풀리(141)가 복수 개로 구성된 경우에도 복수 개의 제1 풀리(141)가 동일축을 중심으로 회전하도록 결합되고, 이 결합된 제1 풀리(141)에 제2 풀리(142)가 결합될 수 있으며, 제1 연동와이어(143)와 제2 연동와이어(144)는 감기는 방향을 서로 상반되도록 구성하여 동일한 방향으로 회전하더라도 제1 연동와이어(143)와 제2 연동와이어(144)가 서로 상반되어 감기거나 풀리도록 구성할 수 있다.

실시예에서는 두 개의 제1 연동와이어(143)가 설치되기 때문에 제2 풀리(142)를 중심으로 양측에 제1 풀리(141)를 설치하였다.

그리고 제1 연동와이어(143)와 제2 연동와이어(144)는 각각 권취되는 제1 풀리(141)와 제2 풀리(142)에 안내되어 감기거나 풀릴 수 있도록 연동작동부(140)에는 각각의 연동와이어를 안내하는 안내롤러(145)가 설치될 수 있다.

한편, 제2 풀리(141)의 직경은 제1 풀리(142)의 직경보다 더 작게 형성될 수 있다.

제2 풀리(142)의 직경이 제1 풀리(141)의 직경보다 작게 형성되면, 제1 연동와이어(143)에 매달리는 탑승체(120)의 이동거리보다 제2 연동와이어(144)에 매달리는 중량축(150)의 이동거리를 더 짧게 할 수 있을 뿐만 아니라, 탑승체(120)보다 중량축(150)의 무게가 증가하더라도 지지기둥(110)과 축하우징(153) 및 중량축(150)의 길이를 축소하여 제작비용의 절감과 설치공간을 최소화할 수 있다.

실시예에서는 제1 풀리(141)의 직경대비 제2 풀리(142)의 직경을 1/2로 형성하여 탑승체(120)의 이동거리 대비 중량축(150)의 이동거리를 1/2로 축소시켰다.

도 3, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 탑승체(120)는 비상브레이크부(130)를 포함할 수 있다.

비상브레이크부(130)는 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)가 끊어질 경우, 지지기둥(110)에서 탑승체(120)를 정지시켜 탑승체(120)의 추락에 따른 안전사고가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

비상브레이크부(130)는 와이어연결부(131), 브레이크판(135), 및 작동스프링(133)을 포함할 수 있다.

와이어연결부(131)는 탑승체(120)의 슬라이딩본체(121)에 설치될 수 있으며, 와이어연결부(131)는 고리 형태로 형성되어 슬라이딩본체(121)에서 상하로 슬라이딩 이동 가능하게 설치될 수 있다.

와이어연결부(131)에는 제1 연동와이어(143)의 끝단이 연결될 수 있으며, 와이어연결부(131)는 상부로 이동한 상태에서는 압축되어 탄성력이 축적되도록 작동스프링(133)에 의해 지지되도록 설치될 수 있다.

예를 들어 와이어연결부(131)는 제1 연동와이어(143)가 연결된 상태에서는 탑승체(120)의 자체하중이 제1 연동와이어(143)에 가해지면서 와이어연결부(131)가 상부로 이동하여 탄성력이 축적되도록 작동스프링(133)을 가압한다.

그리고, 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)에 단선이 발생하면, 제1 연동와이어(143)에 장력이 사라지면서, 상승되었던 와이어연결부(131)가 작동스프링(133)의 탄성력에 하향 이동하도록 작동스프링(133)에 의해 와이어연결부(131)가 지지될 수 있다.

브레이크판(135)은 지지기둥(110)에서 탑승체(120)의 작동을 정지시킬 수 있으며, 브레이크판(135)은 탑승체(120)의 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이로 개입되면서 탑승체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다.

브레이크판(135)은 가이드홈부(111)에 삽입되어 위치하는 슬라이딩롤러(123)의 양측에서 상하로 슬라이딩 이동하여 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이에 끼워지거나 이탈되도록 구성될 수 있으며, 브레이크판(135)은 "ㄷ"자 형상으로 형성되어 슬라이딩롤러(123)의 양측이 각각 접촉하는 가이드홈부(111)의 사이로 진입하여 작동을 정지시킬 수 있다.

브레이크판(135)은 와이어연결부(131)의 하단에 결합되어 와이어연결부(131)가 제1 연동와이에에 의해 상부 또는 하부로 이동할 때 따라 움직이며 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이로 개입되어 고정하거나, 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이에서 이탈되어 고정을 해제할 수 있다.

예를 들어, 제1 연동와이어(143)에 탑승체(120)의 하중이 가해져 와이어연결부(131)가 슬라이딩본체(121)에서 상향되어 위치하는 상태에서는 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이에서 브레이크판(135)이 이탈된 상태로 위치하고, 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)가 단선되면 와이어연결부(131)를 당기던 제1 연동와이어(143)의 장력이 사라지면서, 와이어연결부(131)가 하향된다.

그리고, 와이어 연결부가 하향되면, 브레이크판(135)도 같이 하향되면서 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이로 브레이크판(135)이 삽입되면서 탑승체(120)의 작동을 정지시킬 수 있다(도 7 참조).

물론, 와이어 연결부는 슬라이딩롤러(123)와 대응되는 상부에 위치할 수 있다.

연동작동부(140)는 제연커버(147)를 포함할 수 있다.

제연커버(147)는 연동작동부(140)의 전체적으로 둘레를 덮어 감싸 화재의 발생 시 상층 및 하층 간의 연기의 이동을 차단할 수 있다.

그리고, 탈출구(210)에는 제연커버(147)에 의해 감싸진 연동작동부(140)를 제외하고, 나머지를 덮는 탈출커버가 설치될 수 있으며, 탈출커버는 탈출구(210)에서 상하로 회전하거나, 탈출구(210)에 탈착 가능하게 결합되어 탈출커버를 통해 탈출구(210)를 개방하면, 탑승발판(125)이 노출되어 탑승발판(125)으로 탈출자가 진입하여 탈출을 시도할 수 있다.

이상에서 설명한 각 구성 간의 작용과 효과를 설명하도록 한다.

본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 상층의 탈출구(210)에서부터 하층의 바닥까지 지지기둥(110)이 설치되고, 지지기둥(110)의 양측면에는 지지기둥(110)의 길이방향을 따라 가이드홈부(111)가 형성된다.

그리고, 지지기둥(110)에는 탈출자가 탑승하여 탈출하기 위한 탑승체(120)가 설치되며, 탑승체(120)는 지지기둥(110)에 슬라이딩본체(121)가 관통하는 형태로 끼워지고, 슬라이딩본체(121)에는 가이드홈부(111)로 삽입되어 원활하게 슬라이딩 이동할 수 있도록 슬라이딩롤러(123)가 설치된다.

이때, 슬라이딩롤러(123)는 하나의 가이드홈부(111)에 복수 개의 슬라이딩롤러(123)가 설치되어 슬라이딩본체(121)에 대해 일측으로 연장되어 돌출되는 탑승발판(125)에 하중이 가해지더라도 지지기둥(110)에서 탑승체(120)가 기울어져 하강하지 못하는 것을 방지할 수 있다.

슬라이딩본체(121)의 하부에는 탑승발판(125)이 고정설치되며, 탑승체(120)에는 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)의 단선 시 지지기둥(110)에서 탑승발판(125)의 이동을 고정하는 비상브레이크부(130)가 설치된다.

그리고, 지지기둥(110)의 내부에는 탑승체(120)가 하향된 상태에서 탈출자가 이탈하면 탑승체(120)를 상승시킬 수 있는 무게를 갖는 중량축(150)이 위치되고, 중량축(150)의 하단에는 피스톤부(151)가 설치되며, 피스톤부(151)가 위치한 부분이 지지기둥(110)의 내부 바닥에 고정설치되는 축하우징(153)의 내부로 삽입된다.

또한, 지지기둥(110)의 상부에는 탑승체(120)와 중량축(150)을 연동하여 작동하기 위한 연동작동부(140)가 설치되며 연동작동부(140)는 제1 풀리(141)와 제2 풀리(142)가 동일 축 선상에 함께 회전하도록 설치되며, 제1 풀리(141)에는 제1 연동와이어(143)의 타단이 결합되며, 탑승체(120)에는 제2 연동와이어(144)의 타단이 결합된다.

제2 풀리(142)에는 제2 연동와이어(144)의 타단이 결합되며, 중량축(150)에는 제2 연동와이어(144)의 일단이 결합된다.

그리고, 제1 풀리(141)와 제2 풀리(142)가 동일한 방향으로 회전하더라도 제1 연동와이어(143) 및 제2 연동와이어(144)가 동일한 방향으로 회전하더라도 제1 연동와이어(143)와 제2 연동와이어(144)의 감기거나 풀리는 것이 서로 상반되도록 제1 풀리(141)에 제1 연동와이어(143)가 연결되고, 제2 풀리(142)에 제2 연동와이어(144)가 연결될 수 있다.

예를 들어 제1 풀이와 제2 풀리(142)가 동일한 방향으로 회전하더라도, 제1 연동와이어(143)가 제1 풀리(141)에 감길 경우, 제2 연동와이어(144)는 제2 풀리(142)에서 풀리며, 제1 연동와이어(143)가 제1 풀리(141)에서 풀릴 경우, 제2 연동와이어(144)는 제2 풀리(142)에 감기도록 서로 감기는 방향을 달리하여 연결될 수 있다.

한편, 탑승체(120)에는 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)의 단선 시 지지기둥(110)에서 탑승체(120)를 고정하기 위한 비상브레이크부(130)가 설치되며, 비상브레이크부(130)는 슬라이딩본체(121)에 제1 연동와이어(143)가 연결되며 제1 연동와이어(143)의 장력에 따라 상하로 슬라이딩 이동하는 와이어연결부(131)가 설치된다.

와이어연결부(131)는 슬라이딩본체(121)에서 작동스프링(133)에 의해 지지되어 제1 연동와이어(143)에 장력이 발생하면 와이어연결부(131)가 상승하여 작동스프링(133)의 탄성력이 축적되고, 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)가 끊어져 장력이 해제되면 작동스프링(133)의 축적된 탄성력에 의해 와이어연결부(131)가 하부로 이동한다.

그리고, 와이어연결부(131)에는 슬라이딩롤러(123)를 상부에서 양측으로 잡을 수 있는 "ㄷ"자 형태의 브레이크판(135)이 함께 설치되어 와이어연결부(131)의 상하로 이동함에 따라 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이로 삽입되어 탑승체(120)를 고정하거나, 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이에서 이탈되어 탑승체(120)의 고정을 해제할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 탈출자가 탑승발판(125)에 탑승하면, 지지기둥(110)을 따라 탑승체(120)가 하강하고, 탑승체(120)는 지지기둥(110)에 형성된 가이드홈부(111)에 슬라이딩롤러(123)가 가이드되면서 하향 이동한다.

한편, 탑승체(120)가 하향될 때, 제1 연동와이어(143)는 제1 풀리(141)에서 풀리면서, 제1 풀리(141)와 함께 제2 풀리(142)가 회전하고, 제2 풀리(142)는 제1 풀리(141)와는 반대로 제2 연동와이어(144)를 감는다.

제2 풀리(142)에 제2 연동와이어(144)가 감기면, 축하우징(153)에서 중량축(150)이 돌출되는데, 중량축(150)의 하단에는 피스톤부(151)가 설치되기 때문에 유출입공(155)에 설치된 속도조절밸브에 따라 공기유입량을 조절하여 축하우징(153)에서 중량축(150)이 돌출되는 속도를 조절하는 형태로 탑승체(120)의 하강하는 속도를 조절할 수 있다.

한편, 탑승체(120)에 탈출자가 탑승한 상태에서 하강할 때, 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)가 끊어지면, 탑승체(120)에 제1 연동와이어(143)가 결합되는 와이어연결부(131)의 상부로 당기는 장력이 해제되면서, 와이어연결부(131)가 압축되었던 작동스프링(133)의 탄성력에 의해 하부로 이동한다.

와이어연결부(131)가 하부로 이동하면, 와이어연결부(131)의 하부에 결합되었던, 브레이크판(135)도 함께 하부로 이동하고, 브레이크판(135)은 슬라이딩롤러(123)와 가이드홈부(111)의 사이로 개입되면서, 지지기둥(110)에서 탑승체(120)의 하강을 정지시켜 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)의 단선에 따라 탑승체(120)가 추락함으로써, 발생하는 안전사고를 방지할 수 있다.

한편, 탑승체(120)가 하층으로 하강하여 탑승발판(125)에서 탈출자가 이탈하면, 탑승체(120)의 하중이 감소되면서 축하우징(153)에서 돌출되었던 중량축(150)이 자중에 의해 축하우징(153)으로 삽입된다.

중량축(150)이 축하우징(153)의 내부로 삽입되면, 중량축(150)에 결합되었던 제2 연동와이어(144)가 제2 풀리(142)에서 풀리면서, 제2 풀리(142)를 회전시키고, 제1 풀리(141)가 제2 풀리(142)와 함께 회전하면서, 제1 풀리(141)에 제1 연동와이어(143)가 감기면서 탑승체(120)가 상층에 위치한 탈출구(210)를 향해 상승함으로써, 다음 탈출자가 승강한 탑승체(120)를 통해 탈출할 수 있다.

이와 같이 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 탑승체(120)에 탈출자가 탑승하면, 탈출자의 하중으로 하강하고, 탑승체(120)에서 탈출자가 이탈하면, 중량축(150)의 무게에 의해 탑승체(120)가 상승하는 형태로 반복하여 상층의 탈출자를 하층으로 탈출시킬 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 중량축을 이용한 비상탈출장치(100)는 제1 연동와이어(143) 또는 제2 연동와이어(144)가 단선되면 비상브레이크부(130)가 작동하면서 탑승체(120)의 이동이 정지되어 탑승체(120)의 추락에 따른 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.

또한, 무게추를 사용하지 않고 중량축(150)이 무게추를 대신하여 작동하기 때문에 무게추의 추락에 따른 위험성을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라, 비교적 단순한 구조로 제작비용을 감소시킬 수 있다.

또한, 제1 풀리(141)보다 제2 풀리(142)의 직경을 더 작게 형성하여 탑승체(120)의 이동거리보다 중량축(150)의 이동거리를 더 짧게 함으로써, 탑승체(120)보다 중량축(150)의 무게가 증가하더라도 지지기둥(110)과 축하우징(153) 및 중량축(150)의 길이를 축소하여 제작비용을 절감하고 설치공간을 최소화할 수 있으며, 제2 연동와이어(144)에 누적되는 피로도를 감소시켜 제2 연동와이어(144)의 내구성을 향상시킬 수 있다.

또한, 중량축(150)이 축하우징(153)에 출몰할 때 속도조절밸브를 통해 유체의 유출입량을 조절하여 탑승체(120)의 승하강속도를 용이하게 조절할 수 있다.

또한, 연동작동부(140)가 제연커버(147)에 감싸져 화재의 발생 시 연기가 상층과 하층으로 서로 전달되는 것을 방지할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시예로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 용이하게 변경되어 균등한 것으로 인정되는 범위의 모든 변경 및 수정을 포함한다.

100: 중량축을 이용한 비상탈출장치 110: 지지기둥
111: 가이드홈부 120: 탑승체
121: 슬라이딩본체 123: 슬라이딩롤러
125: 탑승발판 127: 간격보완부재
130: 비상브레이크부 131: 와이어연결부
133: 작동스프링 135: 브레이크판
140: 연동작동부 141: 제1 풀리
142: 제2 풀리 143: 제1 연동와이어
144: 제2 연동와이어 145: 안내롤러
147: 제연커버 150: 중량축
151: 피스톤부 153: 축하우징
155: 유출입공 200: 슬라브
210: 탈출구

Claims (5)

1. 상층과 하층을 구획하는 슬라브에 형성되는 탈출구, 상기 탈출구에 설치되어 상층에서 하층으로 탑승자를 탈출시키기 위한 중량축을 이용한 비상탈출장치로서,
   상기 탈출구를 통해 상층에서부터 하층의 바닥까지 연장되는 지지기둥,
   상기 지지기둥을 따라 이동하며 탈출자가 탑승하여 탈출하는 탑승체,
   상기 지지기둥의 내부에 설치되어 무게추 없이 자체 하중만으로 상기 탑승체가 승강하는 하중을 제공하는 중량축,
   상기 중량축의 끝단에 설치되는 피스톤부,
   상기 피스톤부가 내부에 삽입되어 이동함에 따라 내부에 충전된 유체가 유출입되면서 상기 중량축의 이동속도를 조절하는 축하우징, 및
   상기 중량축과 상기 탑승체가 상반된 방향으로 이동하도록 상기 중량축과 상기 탑승체를 연동하여 작동하는 연동작동부를 포함하고,
   상기 연동작동부는 화재의 발생 시 상기 연동작동부를 통해 상층과 하층 간의 연기의 이동을 차단하도록 상기 연동작동부의 둘레를 감싸 덮는 제연커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량축을 이용한 비상탈출장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지기둥은
   상기 지지기둥의 양측 면에 상기 지지기둥의 길이방향을 따라 형성되는 가이드홈부를 포함하고,
   상기 탑승체는
   상기 지지기둥에 끼워져 상기 지지기둥을 따라 이동하는 슬라이딩본체, 및
   상기 슬라이딩본체의 내측에서 돌출되어 상기 각 가이드홈부로 삽입되며, 하나의 가이드홈부에 상하로 복수 개가 설치되어 상기 지지기둥에서 상기 슬라이딩본체를 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 슬라이딩롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량축을 이용한 비상탈출장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 연동작동부는
   상기 탑승체와 연결되는 제1 연동와이어,
   상기 중량축과 연결되는 제2 연동와이어,
   상기 제1 연동와이어를 감거나 풀어 상기 탑승체를 이동시키는 제1 풀리, 및
   상기 제1 풀리에 결합되어 상기 제1 풀리와 함께 회전하고 상기 제2 연동와이어를 감거나 풀어 상기 중량축을 이동시키며, 상기 탑승체의 이동거리 대비 상기 중량축의 이동거리가 짧아지도록 상기 제1 풀리보다 작은 직경을 갖는 제2 풀리를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량축을 이용한 비상탈출장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 탑승체는
   상기 제2 연동와이어가 연결되는 와이어연결부, 및
   상기 와이어연결부에 연결되어 상기 제2 연동와이어 또는 상기 제1 연동와이어가 단선되면 상기 지지기둥에서 상기 탑승체의 이동을 정지시키는 비상브레이크부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중량축을 이용한 비상탈출장치.
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