KR102563326B1 - 조립형 구조물 - Google Patents

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KR102563326B1
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김도영
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순천향대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명에 따른 조립형 구조물은, 복수의 프레임들이 소정 간격 이격되어 배치되는 프레임부, 상기 프레임부의 외측을 커버하고 서로 결합되어 하나의 외벽부를 형성하는 복수의 조립 블록들을 포함하고, 상기 조립 블록들은, 상기 외벽부의 저면에 배치되어 지면에 고정되고, 상기 프레임을 수용하는 베이스 블록, 및 상기 베이스 블록의 상부에 결합되어 상기 프레임부를 따라 적층되는 벽체 블록을 포함한다.

Description

조립형 구조물{Assemble-type structure}
본 발명은 조립형 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프레임부와 외벽부의 결합 형식으로 설치가 간편하면서도 안정적으로 지지될 수 있는 조립형 구조물에 관한 것이다.
수해를 포함하는 각종 재난 현장에서는, 현장을 지휘하는 현장 사무실에서부터 재난 현장에 거주하고 있던 거주자(재해민)를 위한 가설 주택, 또는 긴급 구호 주택이 필요하다. 또한, 재난 현장 뿐만 아니라, 각종 행사가 주최될 때 카페, 문화 및 집회 시설에 가설 구조물이 필요한 경우가 존재한다. 이 때, 가설 구조물이 필요할 때마다 컨테이너 또는 천막을 임대하거나 구입하기도 하나, 그 규모는 제한적이고, 컨테이너 또는 천막의 특성 상 가변이 불가능한 불편함이 있다.
이러한 불편함을 해소하기 위해, 3차원 프린팅 기술을 사용하여 가설 구조물의 구성들을 출력하여 활용하는 방법이 연구되고 있다. 3차원 프린팅 기술을 통해, 폐플라스틱을 펠릿(pellets)으로 활용하고, 상기 펠릿을 필라멘트 또는 사출 성형 재료로 사용하여 블록을 제작한다. 제작된 블록은 적층되어 구조물로 형성될 수 있고, 완성된 구조물은 가설 주택, 긴급 구호 주택, 또는 가설 구조물로 활용될 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1285812호 (2013.07.12 공고)
본 발명은 종래의 컨테이너 또는 천막 구조물을 사용하는 과정에서의 불편함을 해소하기 위해, 복수의 조립 블록들이 서로 결합되어 하나의 외벽부를 형성하는 조립형 구조물을 제공한다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재들로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 조립형 구조물은, 복수의 프레임들이 소정 간격 이격되어 배치되는 프레임부, 상기 프레임부의 외측을 커버하고 서로 결합되어 하나의 외벽부를 형성하는 복수의 조립 블록들을 포함하고, 상기 조립 블록들은, 상기 외벽부의 저면에 배치되어 지면에 고정되고, 상기 프레임을 수용하는 베이스 블록, 및 상기 베이스 블록의 상부에 결합되어 상기 프레임부를 따라 적층되는 벽체 블록을 포함한다.
또한, 상기 베이스 블록은, 직육면체 형상으로 형성되는 베이스 블록 본체, 상기 베이스 블록 본체의 일면으로부터 연장 형성되며, 상기 프레임의 형상에 대응되는 형상을 가지고 내측으로 함몰 또는 관통 형성되는 프레임 수용부, 및 상기 프레임 수용부의 양측에 형성되며, 상기 베이스 블록을 지면에 고정하기 위한 고정부재가 수용되는 고정부재 수용부를 포함하고, 상기 벽체 블록은 직육면체 형상으로 형성되는 벽체 블록 본체를 포함하며, 상기 벽체 블록 본체의 두께는 상기 베이스 블록 본체의 두께보다 두꺼울 수 있다.
또한, 상기 베이스 블록은 복수개가 일렬로 나란히 배치되고, 상기 벽체 블록은 인접하는 베이스 블록들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치될 수 있다.
또한, 상기 벽체 블록은, 직육면체 형상으로 형성되는 제1 벽체 블록 본체를 포함하는 제1 벽체 블록, 및 직육면체 형상으로 형성되는 제2 벽체 블록 본체와, 상기 제2 벽체 블록 본체의 일면으로부터 한 쌍의 제1 프레임 지지 플레이트가 돌출 형성되며, 상기 제1 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임을 지지하면서 상기 프레임과 결합되도록 결합부재 수용홀을 가지는 제2 벽체 블록을 포함할 수 있다.
또한, 상기 베이스 블록은 복수개가 일렬로 나란히 배치되고, 상기 제1 벽체 블록은 인접하는 베이스 블록들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치되며, 상기 제2 벽체 블록은 인접하는 제1 벽체 블록들이 연결되도록, 인접하는 제1 벽체 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1 벽체 블록 및 상기 제2 벽체 블록은 교번하여 적층되도록 배치될 수 있다.
또한, 일측으로 절곡된 블록 형상을 가지는 절곡 블록을 더 포함하고, 상기 절곡 블록은 상부 및 하부에 상기 벽체 블록이 적층 결합되거나, 상부에 지붕 블록이 결합되고 하부에 상기 벽체 블록이 결합될 수 있다.
또한, 상기 절곡 블록은, 상부 및 하부에 벽체 블록이 적층 결합되는 제1 절곡 블록, 및 상부에 지붕 블록이 결합되고 하부에 상기 벽체 블록이 결합되는 제2 절곡 블록을 포함하고, 상기 제1 절곡 블록은, 절곡 방향 측에 형성된 제1 내측면 및 제2 내측면으로부터 한 쌍의 제2 프레임 지지 플레이트가 돌출 형성되며, 상기 제2 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임을 지지하면서 상기 프레임과 결합되도록 적어도 2개의 결합부재 수용홀을 가지고, 상기 제2 절곡 블록은, 절곡 방향의 반대측에 형성된 제1 내측면으로부터 한 쌍의 제3 프레임 지지 플레이트가 돌출 형성되며, 상기 제3 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임과 결합되도록 적어도 하나의 결합부재 수용홀을 가지며, 상기 제2 절곡 블록은, 절곡 방향의 반대측에 형성되고 상기 제1 내측면과 연결되는 제2 내측면이 서로 면접촉하며, 면접촉한 적어도 2개의 제2 절곡 블록의 상부는 상기 지붕 블록의 하부에 결합될 수 있다.
또한, 상기 베이스 블록, 상기 벽체 블록, 및 상기 절곡 블록 중 적어도 하나는, 상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부, 및 상기 상부에 대향되는 하부에 내측 방향으로 함몰 형성되는 함몰부를 포함하고, 소정 조립 블록의 돌출부는 다른 조립 블록의 함몰부에 수용되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 돌출부는, 원통형 또는 다각기둥 형상으로 형성되는 제1 돌출부, 및 상기 제1 돌출부와 일체로 형성되며, 원뿔대 또는 각뿔대 형상으로 형성되는 제2 돌출부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 함몰부는, 상기 돌출부와 적어도 2 부분 접촉하여 상기 돌출부가 상기 함몰부로부터 탈거되지 않도록 지지할 수 있다.
또한, 상기 베이스 블록의 돌출부는 상기 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고, 소정 벽체 블록의 돌출부는 다른 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되어 적층될 수 있다.
또한, 상기 베이스 블록의 돌출부는 상기 제1 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고, 상기 제1 벽체 블록의 돌출부는 상기 제2 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합될 수 있다.
또한, 상기 제1 절곡 블록의 돌출부는 상기 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고, 상기 제1 절곡 블록의 함몰부는 상기 벽체 블록의 돌출부를 수용하여 결합될 수 있다.
또한, 소정 제2 절곡 블록은 다른 제2 절곡 블록과 면접촉하고, 상기 소정 제2 절곡 블록의 돌출부와 상기 다른 제2 절곡 블록의 돌출부가 함께 상기 지붕 블록의 하부에 함몰 형성된 함몰부에 수용되어 결합될 수 있다.
본 발명에 따르면, 복수의 조립 블록들이 적층 결합되어 견고한 외벽부를 형성할 수 있는 이점이 있다.
또한, 베이스블록의 프레임 수용부는 프레임을 수용하여 프레임이 4방향에서 지지되므로, 프레임이 이탈되거나 무너지는 것을 방지하는 이점이 있다.
또한, 벽체 블록과 절곡 블록 중 일부는 프레임을 지지하는 프레임 지지 플레이트를 가지므로, 프레임을 지지하고 전체적인 조립형 구조물의 견고함을 향상시키는 이점이 있다.
또한, 임의의 조립 블록의 돌출부는 다른 조립 블록의 함몰부에 수용되어 결합되며, 돌출부 구조에 의해 조립 블록이 용이하게 결합될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 조립형 구조물이다.
도 2 내지 도 4는 베이스 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 5 및 도 6은 벽체 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 7은 벽체 블록의 다른 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 8 및 도 9는 베이스 블록과 벽체 블록이 적층 결합되는 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 10은 벽체 블록과 프레임의 지지 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 11은 절곡 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 12는 절곡 블록과 프레임의 지지 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 13은 절곡 블록 중 제2 절곡 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 14는 지붕 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 15는 제2 절곡 블록과 지붕 블록이 결합되는 구조를 설명하기 위한 도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 또한, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 조립형 구조물(1)이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 조립형 구조물(1)은 프레임부(100)와 외벽부(200)에 의해 구성된다. 한편, 프레임부(100)는 복수의 프레임(110)들이 소정 간격 이격되어 배치됨으로써 형성될 수 있고, 상기 프레임부(100)의 외측은 외벽부(200)에 의해 커버된다.
이하에서는 각부 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2 내지 도 4는 베이스 블록을 설명하기 위한 도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 본 발명에 따른 조립형 구조물(1)은 하나의 외벽부(200)를 형성하기 위해 서로 결합될 수 있는 복수의 조립 블록들(210, 220, 230, 240)을 포함한다. 조립 블록들(210, 220, 230, 240)은 서로 결합되어 일종의 가설 구조물의 형태를 가질 수 있으며, 조립 블록들(210, 220, 230, 240) 중 일부는 프레임부(110)을 지지하는 구조를 가질 수 있다.
조립 블록들(210, 220, 230, 240)은 베이스 블록(210)을 포함한다. 베이스 블록(210)은 외벽부(200)의 저면에 배치되어 지면에 고정되고, 프레임(110)을 수용한다. 베이스 블록(210)은 직육면체 형상의 베이스 블록 본체(211)와, 베이스 블록 본체(211)의 상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(212)를 포함한다. 베이스 블록 본체(211)는 후술할 벽체 블록(220), 절곡 블록(230), 및 지붕 블록(240)과 함께 외벽부(200)를 구성하고, 프레임(110)의 외측을 커버한다. 한편, 돌출부(212)는 베이스 블록 본체(211)의 상부에 소정 두께로 돌출 형성되며, 다른 조립 블록의 함몰부에 수용되어 결합될 수 있다.
보다 상세하게는, 돌출부(212)는 제1 돌출부(212a)와 제2 돌출부(212b)를 포함한다. 제1 돌출부(212a)는 베이스 블록 본체(211)의 상부면으로부터 원통형 또는 다각기둥 형상으로 돌출 형성될 수 있다. 또한, 제2 돌출부(212b)는 제1 돌출부(212a)와 일체로 형성되되 제1 돌출부(212a)의 말단으로부터 연장 형성되며, 원뿔대 또는 각뿔대 형상으로 형성될 수 있다. 제1 돌출부(212a)의 단면 직경은 제2 돌출부(212b)의 단면 직경보다 크게 형성될 수 있다. 이에 따라, 돌출부(212)가 후술할 함몰부에 수용되어 결합될 때, 제2 돌출부(212b)와 제1 돌출부(212a)가 순서대로 수용되는 과정에서 베이스 블록(210)이 다른 조립 블록에 용이하게 결합될 수 있다. 한편, 다각기둥 또는 각뿔대 형상을 가지는 제1 돌출부(212a) 및 제2 돌출부(212b)에서, 다각형은 볼록 다각형(convex polygon)일 수도 있으나, 오목 다각형(concave polygon)일 수도 있다. 예시적으로, 상기 다각형은 팔각형일 수 있으며, 제1 돌출부(212a)는 팔각기둥, 제2 돌출부(212b)는 팔각뿔대 형태로 양각 형성될 수 있다.
또한, 베이스 블록(210)은 베이스 블록 본체(211)의 일면으로부터 연장 형성되는 지지부(213)를 포함한다. 지지부(213)는 베이스 블록 본체(211)의 일면 중앙으로부터 소정 두께로 돌출 형성되는 프레임 수용부(2131)를 가진다. 프레임 수용부(2131)는 그 상부에 소정 두께 함몰 형성되어, 프레임(110)을 수용하는 프레임 수용홀(A)을 가진다. 프레임 수용홀(A)은 프레임(110)의 외면과 대응되는 형상을 가지며, 이에 따라 프레임 수용부(2131)가 프레임(110)을 안정적으로 수용하여 지지할 수 있도록 한다. 한편, 프레임 수용부(2131)에 형성된 프레임 수용홀(A)은 내측으로 일정 두께 함몰되어 형성될 수도 있고, 관통 형성될 수도 있다. 다만 이는 선택적인 예시에 불과하며, 프레임 수용홀(A)이 프레임(110)을 안정적으로 지지할 수 있는 어느 형상이라도 가능하다. 프레임(110)은 적어도 4방향(프레임의 측부 방향들)에서 프레임 수용홀(A)에 의해 지지되므로, 프레임(110)이 외력에 의해 이탈되는 것을 효율적으로 방지한다.
한편, 지지부(213)는 프레임 수용부(2131)의 양측에 형성되는 고정부재 수용부(2132)를 포함한다. 고정부재 수용부(2132)는 프레임 수용부(2131)보다 낮은 높이에 형성될 수 있다. 고정부재 수용부(2132)가 프레임 수용부(2131)보다 낮은 높이에 형성됨으로써, 고정부재 수용홈(B)에 삽입되는 고정부재(미도시)가 지면에 더욱 빨리 도달할 수 있으며, 더욱 다양한 길이의 고정부재를 사용할 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 벽체 블록(220)에 대해 설명한다.
도 5 및 도 6은 벽체 블록을 설명하기 위한 도이고, 도 7은 벽체 블록의 다른 실시예를 설명하기 위한 도이다.
도 5를 참조하면, 조립 블록들(210, 220, 230, 240)은 벽체 블록(220)을 포함한다. 보다 상세하게는, 벽체 블록(220)은 베이스 블록(210)의 상부에 결합되어 프레임부(100)를 따라 적층될 수 있다. 벽체 블록(220)은 직육면체 형상으로 형성되는 벽체 블록 본체(2201)를 포함하고, 벽체 블록 본체(2201)의 두께는 베이스 블록 본체(2101)의 두께보다 두꺼울 수 있다. 예시적으로, 벽체 블록 본체(2201)의 가로길이*세로길이*높이는 400mm*50mm*200mm의 크기를 가질 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명에 따른 조립형 구조물(1)을 이용하고자 하는 사용자가 필요한 규격에 부합하도록 사출 제작되어 사용될 수 있다.
벽체 블록(220)은 베이스 블록(210)과 유사하게 벽체 블록 본체(2201)의 상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(2202)를 포함한다. 돌출부(2202)는 제1 돌출부(2202a) 및 제2 돌출부(2202b)를 포함할 수 있으며, 벽체 블록(220)의 제1 돌출부(2202a) 및 제2 돌출부(2202b)는 베이스 블록(210)의 제1 돌출부(212a) 및 제2 돌출부(212b)와 동일한 바, 자세한 설명은 생략한다.
도 6을 참조하면, 벽체 블록(220)은 벽체 블록 본체(2201)의 상부에 대향되는 하부에 내측 방향으로 함몰 형성되는 함몰부(2203)를 포함한다. 함몰부(2203)는 다른 조립 블록(210, 220, 230, 240)의 돌출부가 수용된다. 함몰부(2203)는 테두리부(2203a)와 돌기부(2203b)를 포함한다. 테두리부(2203a)는 다른 조립 블록(210, 220, 230, 240)의 돌출부가 수용될 수 있는 공간을 제공하고, 돌기부(2203b)는 수용된 돌출부의 외측과 접촉함으로써 돌출부를 지지한다. 돌기부(2203b)는 수용된 돌출부를 적어도 2 부분 접촉하여 수용된 돌출부가 함몰부(2203)로부터 탈거되지 않도록 지지한다. 예시적으로, 함몰부(2203)는 테두리부(2203a)와 돌기부(2203b)에 의해 십자(+) 형태의 구조로 형성되고, 전술한 베이스 블록(210)의 돌출부(212) 등이 수용될 수 있는 음각 형태로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하여 벽체 블록(220)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 벽체 블록(220)은 직육면체 형상으로 형성되는 제1 벽체 블록(221)과, 프레임(110)을 지지하기 위한 부재를 추가로 포함하는 제2 벽체 블록(222)을 포함한다. 보다 상세하게는, 제2 벽체 블록(222)은 직육면체 형상으로 형성되는 제2 벽체 블록 본체와, 제2 벽체 블록 본체로부터 상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부를 포함한다. 제2 벽체 블록(222)은 제1 벽체 블록(221)과 동일한 벽체 블록 본체(2201)와 돌출부(2202)를 포함한다. 다만, 제2 벽체 블록(222)은 벽체 블록 본체(2201)의 일면으로부터 한 쌍의 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)가 돌출 형성될 수 있다. 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)는 외벽부(200)의 내측으로 돌출 형성되어 프레임(110)을 적어도 2면에서 지지할 수 있다. 경우에 따라, 프레임(110)은 제2 벽체 블록(222)의 벽체 블록 본체(2201)와 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)에 의해 3면 지지될 수 있다. 또는, 프레임(110)은 벽체 블록 본체(2201)로부터 소정 두께 돌출 형성된 제1 프레임 지지 베이스(미도시)와 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)에 의해 3면 지지될 수도 있다. 한편, 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)는 프레임(110)에 고정부재(미도시)를 통해 프레임(110)과 결합될 수 있도록 결합부재 수용홀(H)을 가질 수 있다. 결합부재 수용홀(H)은 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205) 각각의 동일한 위치에 형성될 수 있으며, 고정부재는 상기 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)와 프레임(110)을 관통하여 결합할 수 있다. 한편, 고정부재에 의한 결합 방식은 볼트 체결 방식, 리벳 체결 방식을 포함하여 다양한 체결 방식들 중 적어도 하나가 사용될 수 있다.
이하에서는 베이스 블록(210)과 벽체 블록(220)의 결합 구조에 대해 설명한다.
도 8 및 도 9는 베이스 블록과 벽체 블록이 적층 결합되는 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 8을 참조하면, 베이스 블록(210)과 벽체 블록(220)이 결합될 수 있으며, 보다 상세하게는 베이스 블록(210)의 상부에 벽체 블록(220)이 적층 결합될 수 있다. 베이스 블록(210)은 복수개가 일렬로 나란히 배치되고, 벽체 블록(220)은 인접하는 베이스 블록(210)들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록(210)들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치된다. 즉, 벽체 블록(220)은 일렬로 배치된 적어도 2개의 베이스 블록(210) 상에 결합되도록 배치되고, 외벽부(200)를 구성하는 조립 블록들이 서로 이탈하지 않고 일체로 결합될 수 있도록 한다.
예시적으로, 외벽부(200)를 구성하는 베이스 블록(210)이 총 4개(제1 베이스 블록, 제2 베이스 블록, 제3 베이스 블록, 및 제4 베이스 블록)이라고 가정한다. 이 때, 벽체 블록(220)은 제1 베이스 블록과 제2 베이스 블록 사이, 제2 베이스 블록과 제3 베이스 블록 사이, 제3 베이스 블록과 제4 베이스 블록 사이의 상부에 배치되어 결합될 수 있다. 이에 따라, 제1 베이스 블록 내지 제4 베이스 블록의 이탈을 방지하면서도 전체적으로 외벽부(200)가 견고한 결합형태를 유지할 수 있도록 한다.
한편, 베이스 블록(210)의 돌출부(212)는 벽체 블록(220)의 함몰부(2203)에 수용 결합되고, 벽체 블록(220)의 돌출부(2202)는 다른 벽체 블록(220)의 함몰부(2203)에 수용 결합될 수 있다.
도 9를 참조하면, 베이스 블록(210)의 상부에 제1 벽체 블록(221)과 제2 벽체 블록(222)이 적층 결합될 수 있다. 보다 상세하게는, 베이스 블록(210)의 상부에 제1 벽체 블록(221)이 적층 결합되고, 제1 벽체 블록(221)의 상부에 제2 벽체 블록(222)이 적층 결합될 수 있다. 예시적으로, 베이스 블록(210)은 복수개의 일렬로 나란히 배치되고, 제1 벽체 블록(221)은 인접하는 베이스 블록(210)들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록(210)들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치된다.
전술한 바와 같이, 제1 벽체 블록(221)은 일렬로 배치된 적어도 2개의 베이스 블록(210) 상에 결합되도록 배치되고, 외벽부(200)를 구성하는 조립 블록들이 서로 이탈하지 않고 일체로 결합될 수 있도록 한다. 또한, 제2 벽체 블록(222)은 일렬로 배치된 적어도 2개의 제1 벽체 블록(221) 상에 결합되도록 배치되고, 외벽부(200)를 구성하는 조립 블록들이 서로 이탈하지 않고 일체로 결합될 수 있도록 한다. 즉, 베이스 블록(210), 제1 벽체 블록(221), 및 제2 벽체 블록(222)이 전체적으로 결합되어 조립 블록들의 이탈을 방지한다.
도 10은 벽체 블록과 프레임의 지지 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 1, 도 9 및 도 10을 참조하면, 제2 벽체 블록(222)은 제1 벽체 블록(221)의 상부에 결합될 수 있으며, 제2 벽체 블록(222)의 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)는 적어도 2면에서 프레임(110)을 지지한다. 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)에 형성된 결합부재 수용홀(H)을 통해 제2 벽체 블록(222)과 프레임(110)이 결합될 수 있는 점은 전술한 바와 같다.
한편, 제1 벽체 블록(221) 및 제2 벽체 블록(222)은 교번하여 적층되도록 배치될 수 있다. 예시적으로, 외벽부(200)의 제1 층으로 베이스 블록(210)이 적층되고, 제2 층으로 제1 벽체 블록(221)이 적층되며, 제3 층으로 제2 벽체 블록(222)이 적층된다. 이후, 제4 층으로 다시 제1 벽체 블록(221)이 적층되고, 제5 층으로 제2 벽체 블록(221)이 적층될 수 있다. 이와 같이, 각각의 벽체 블록(221, 222)이 연속하여 적층되지 않고 제1 벽체 블록(221)과 제2 벽체 블록(222)이 교번하여 적층 배치됨으로써, 프레임(110)이 일정한 간격으로 제2 벽체 블록(222)의 제1 프레임 지지 플레이트(2204, 2205)에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 조립형 구조물(1)의 전체적인 안정성이 향상되는 이점이 있다.
이하에서는 절곡 블록(230)에 대해 설명한다.
도 11은 절곡 블록을 설명하기 위한 도이고, 도 12는 절곡 블록과 프레임의 지지 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 조립 블록들(210, 220, 230, 240)은 절곡 블록(230)을 포함한다. 보다 상세하게는, 절곡 블록(230)은 일측으로 절곡된 블록 형상을 가진다. 절곡 블록(230)은 그 단면이 다각형 형상인 절곡 블록 본체(2301)과, 절곡 블록 본체(2301)의 상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부(2302)를 포함한다. 절곡 블록 본체(2301)는 프레임부(100)의 절곡된 부분에 대응되는 각도로 절곡 형성될 수 있다. 보다 상세하게는, 절곡 블록 본체(2301)는 그 단면이 오목 다각형 형상을 가질 수 있다. 한편, 절곡 블록(230)의 돌출부(2302)는 제1 돌출부(2302a)와 제2 돌출부(2302b)를 포함할 수 있으며, 절골 블록(230)의 돌출부(2302)는 베이스 블록(210)의 돌출부(2102) 및 벽체 블록(220)의 돌출부(2202)와 동일한 구성이다. 또한, 절곡 블록(230)은 그 하부에 함몰부(2303)를 포함할 수 있는데, 절곡 블록(230)의 함몰부(2303)는 벽체 블록(220)의 함몰부(2203)와 동일한 구성인 바, 자세한 설명은 생략한다.
도 11 및 도 12를 참조하면, 절곡 블록(230)은 상부 및 하부에 벽체 블록(220)이 적층 결합될 수 있다. 또한, 절곡 블록(230)은 그 상부에 지붕 블록(240)이 결합되고 그 하부에 벽체 블록(220)이 결합될 수 있다.
상부 및 하부에 벽체 블록(220)이 적층 결합되는 절곡 블록(230)에 대해 보다 상세히 설명한다. 절곡 블록(230)은 상부 및 하부에 벽체 블록(220)이 적층 결합되는 제1 절곡 블록(231)을 포함한다. 제1 절곡 블록(231)은 절곡 방향 측에 형성된 제1 내측면(2304)과, 제1 내측면(2304)에 연속적으로 형성되면서 제1 내측면(2304)과 소정 각도를 가지는 제2 내측면(2305)을 포함한다. 또한, 제1 절곡 블록(231)은 제1 내측면(2304)과 제2 내측면(2305)으로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 제2 프레임 지지 플레이트(2306, 2307)를 포함한다. 제2 프레임 지지 플레이트(2306, 2307) 각각은 프레임(110)을 지지하면서 프레임(110)과 결합되도록 적어도 2개의 결합부재 수용홀(H)을 가질 수 있다. 제2 프레임 지지 플레이트(2306, 2307)는 절곡 블록 본체(2301)의 절곡 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있으며, 제2 프레임 지지 플레이트(2306, 2307)는 프레임(110)을 적어도 2면에서 지지할 수 있다.
제1 절곡 블록(231)의 하부에 형성된 함몰부(2304)는 제1 벽체 블록(221)의 돌출부(2202)를 수용하여 결합될 수 있고, 제1 절곡 블록(231)의 상부에 형성된 돌출부(2302)는 제1 벽체 블록(221)의 함몰부에 수용되어 결합될 수 있다. 한편, 제1 절곡 블록(231)의 상부에 결합된 제1 벽체 블록(221)은 그 상부에 제2 벽체 블록(222)이 적층 결합될 수 있다.
이하에서는, 제2 절곡 블록(232)와, 제2 절곡 블록(232)의 결합 구조를 설명한다.
도 13은 절곡 블록 중 제2 절곡 블록을 설명하기 위한 도이고, 도 14는 지붕 블록을 설명하기 위한 도이며, 도 15는 제2 절곡 블록과 지붕 블록이 결합되는 구조를 설명하기 위한 도이다.
도 13 내지 도 15를 참조하면, 절곡 블록(230)은 제2 절곡 블록(232)을 포함한다. 제2 절곡 블록(232)은 그 상부에 지붕 블록(240)이 결합되고, 그 하부에 벽체 블록(220)이 결합된다. 제2 절곡 블록(232)은 제2 절곡 블록 본체(2321)와, 돌출부(2322), 그리고 함몰부(2323)를 포함한다. 또한, 제2 절곡 블록(232)은 절곡 방향의 반대측에 형성된 제1 내측면(2324)으로부터 한 쌍의 제3 프레임 지지 플레이트(2326, 2327)가 돌출 형성된다. 제3 프레임 지지 플레이트(2326, 2327)는 프레임(110)을 적어도 2면에서 지지하여 프레임(110)이 외력에 의해 이탈되지 않도록 할 수 있다. 또한, 제3 프레임 지지 플레이트(2326, 2327) 각각은 프레임(110)과 결합되도록 적어도 하나의 결합부재 수용홀(H)을 가질 수 있다. 결합부재 수용홀(H)을 통해 제3 프레임 지지 플레이트(2326, 2327)와 프레임(110)이 결합되는 방식은 제1 프레임 지지 플레이트(2024, 2025)를 통해 제2 벽체 블록(222)과 프레임(110)이 결합되는 방식, 및 제2 프레임 지지 플레이트(2306, 2307)를 통해 제1 절곡 블록(231)과 프레임(110)이 결합되는 방식과 동일한 바, 자세한 설명은 생략한다.
한편, 제2 절곡 블록(232)의 제2 절곡 블록 본체(2321)는 제1 내측면(2324)과 연결되는 제2 내측면(2325)을 가진다. 임의의 제2 절곡 블록(232)의 제2 내측면(2325)은 제2 절곡 블록(232)의 하부에 형성된 함몰부(2323)가 벽체 블록(220)의 돌출부(2202)를 수용할 때, 다른 제2 절곡 블록(232)의 제2 내측면(2325)과 면접촉할 수 있다. 임의의 제2 절곡 블록(232)과 다른 제2 절곡 블록(232)이 각각의 제2 내측면(2325)을 통해 면접촉 함으로써, 적어도 2개의 제2 절곡 블록(232)의 상부는 지붕 블록(240)의 하부에 결합될 수 있다.
보다 상세하게는, 소정 제2 절곡 블록(232)은 다른 제2 절곡 블록(232)과 면접촉하고, 소정 제2 절곡 블록(232)의 돌출부(2322)는 다른 제2 절곡 블록(232)의 돌출부(2322)와 함께 지붕 블록(240)의 하부에 함몰 형성된 함몰부(2403)에 수용되어 결합될 수 있다. 예시적으로, 제2 절곡 블록(232)의 돌출부(2322)는 베이스 블록(210)의 돌출부(212), 벽체 블록(220)의 돌출부(2202), 제1 절곡 블록(231)의 돌출부(2302)의 절반의 단면적을 가질 수 있다. 즉, 2개의 제2 절곡 블록(232)이 접촉하여 다른 종류의 조립 블록이 가지는 돌출부(212, 2202, 2302)에 대응되는 단면적을 가질 수 있고, 따라서 2개의 제2 절곡 블록(232)의 돌출부(322)가 지붕 블록(240)의 함몰부(2403)에 함께 수용될 수 있다.
전술한 내용에 따라, 프레임부(100)와 조립 블록들(210, 220, 230, 240)의 결합에 의해 조립이 용이하면서도 견고한 조립형 구조물(1)이 제작될 수 있으며, 상기 조립형 구조물(1)은 조립, 해체, 및 운반이 용이하면서도 사용자의 필요에 따라 조립형 구조물(1)의 조립 규모를 다양화할 수도 있다. 예시적으로, 벽체 블록(220)이 더욱 많은 층을 형성하도록 적층하면, 더욱 큰 규모의 조립형 구조물(1)을 제작할 수 있다.
한편, 전술한 조립형 구조물(1)을 구성하는 조립 블록들은 재활용 재료를 사용하여 3차원 프린팅 기술로 사출 제작할 수 있으며, 이에 따라 조립형 구조물(1)을 제작하기 위해 소요되는 비용을 최소화할 수 있는 이점 또한 존재한다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 상기 조립 블록들은, 일반적인 플라스틱 원료에 상기 재활용 재료를 혼합하여 성형되거나, 상기 재활용 재료만을 이용하여 성형될 수 있으며, 이로 인하여, 비용 및 환경 오염을 감소시킬 수 있는 이점이 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1: 조립형 구조물
100: 프레임부 110: 프레임
200: 외벽부 210: 베이스 블록
220: 벽체 블록 230: 절곡 블록
240: 지붕 블록

Claims (15)

  1. 복수의 프레임들이 소정 간격 이격되어 배치되는 프레임부;
    상기 프레임부의 외측을 커버하고 서로 결합되어 하나의 외벽부를 형성하는 복수의 조립 블록들;을 포함하고,
    상기 조립 블록들은,
    상기 외벽부의 저면에 배치되어 지면에 고정되고, 상기 프레임을 수용하는 베이스 블록; 및
    상기 베이스 블록의 상부에 결합되어 상기 프레임부를 따라 적층되는 벽체 블록;
    상기 벽체 블록의 상부에 결합되며 일측으로 절곡된 블록 형상을 가지는 절곡 블록;을 포함하고,
    상기 베이스 블록은 직육면체 형상으로 형성되는 베이스 블록 본체와, 상기 베이스 블록 본체의 일면으로부터 연장 형성되며 상기 프레임의 형상에 대응되는 형상을 가지고 내측으로 함몰 또는 관통 형성되는 프레임 수용부를 포함하고,
    상기 벽체 블록은,
    직육면체 형상으로 형성되는 제1 벽체 블록 본체를 포함하는 제1 벽체 블록; 및
    직육면체 형상으로 형성되는 제2 벽체 블록 본체와, 상기 제2 벽체 블록 본체의 일면으로부터 돌출 형성되는 한 쌍의 제1 프레임 지지 플레이트를 포함하고, 상기 제1 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임을 지지하면서 상기 프레임과 결합되도록 결합부재 수용홀을 가지는 제2 벽체 블록;을 포함하며,
    상기 절곡 블록은,
    상부 및 하부에 상기 제1 벽체 블록이 적층 결합되는 제1 절곡 블록; 및
    상부에 지붕 블록이 결합되고 하부에 상기 제1 벽체 블록이 결합되는 제2 절곡 블록;을 포함하고,
    상기 제1 절곡 블록은,
    절곡 방향 측에 형성된 제1 내측면 및 제2 내측면으로부터 한 쌍의 제2 프레임 지지 플레이트가 돌출 형성되며, 상기 제2 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임을 지지하면서 상기 프레임과 결합되도록 적어도 2개의 결합부재 수용홀을 가지고,
    상기 제2 절곡 블록은,
    절곡 방향의 반대측에 형성된 제1 내측면으로부터 한 쌍의 제3 프레임 지지 플레이트가 돌출 형성되며, 상기 제3 프레임 지지 플레이트 각각은 상기 프레임과 결합되도록 적어도 하나의 결합부재 수용홀을 가지며,
    상기 베이스 블록의 상부에는 상기 제1 벽체 블록이 적층 결합되도록 배치되고, 상기 제1 벽체 블록의 상부에는 상기 제2 벽체 블록 및 상기 제2 절곡 블록 중 어느 하나가 적층 결합되도록 배치되며, 상기 제2 벽체 블록의 상부에는 상기 제1 벽체 블록이 적층 결합되도록 배치되고, 상기 제1 절곡 블록과 상기 제2 절곡 블록 사이에는 상기 제1 벽체 블록과 상기 제2 벽체 블록이 교번하여 적층 배치되고,
    상기 베이스 블록, 상기 벽체 블록, 및 상기 절곡 블록 중 적어도 하나는,
    상부에 외측 방향으로 돌출 형성되는 돌출부; 및
    상기 상부에 대향되는 하부에 내측 방향으로 함몰 형성되는 함몰부;를 포함하고,
    소정 조립 블록의 돌출부는 다른 조립 블록의 함몰부에 수용되어 결합되며,
    상기 함몰부는 다른 조립 블록의 돌출부가 수용될 수 있는 공간을 제공하는 테두리부와, 수용된 돌출부의 외측과 적어도 2 부분 접촉하여 상기 돌출부가 상기 함몰부로부터 탈거되지 않도록 지지하는 돌기부를 포함하고, 상기 함몰부는 상기 테두리부와 상기 돌기부에 의해 십자 형태의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 블록은,
    상기 프레임 수용부의 양측에 형성되며, 상기 베이스 블록을 지면에 고정하기 위한 고정부재가 수용되는 고정부재 수용부;를 더 포함하고,
    상기 벽체 블록은 직육면체 형상으로 형성되는 벽체 블록 본체;를 포함하며,
    상기 벽체 블록 본체의 두께는 상기 베이스 블록 본체의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스 블록은 복수개가 일렬로 나란히 배치되고,
    상기 벽체 블록은 인접하는 베이스 블록들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 블록은 복수개가 일렬로 나란히 배치되고,
    상기 제1 벽체 블록은 인접하는 베이스 블록들이 연결되도록, 인접하는 베이스 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치되며,
    상기 제2 벽체 블록은 인접하는 제1 벽체 블록들이 연결되도록, 인접하는 제1 벽체 블록들 각각의 상부 일부에 결합되도록 복수개가 일렬로 나란히 배치되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 절곡 블록은,
    절곡 방향의 반대측에 형성되고 상기 제1 내측면과 연결되는 제2 내측면이 서로 면접촉하며, 면접촉한 적어도 2개의 제2 절곡 블록의 상부는 상기 지붕 블록의 하부에 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 돌출부는,
    원통형 또는 다각기둥 형상으로 형성되는 제1 돌출부; 및
    상기 제1 돌출부와 일체로 형성되며, 원뿔대 또는 각뿔대 형상으로 형성되는 제2 돌출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  11. 삭제
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 블록의 돌출부는 상기 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고,
    소정 벽체 블록의 돌출부는 다른 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되어 적층되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 베이스 블록의 돌출부는 상기 제1 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고, 상기 제1 벽체 블록의 돌출부는 상기 제2 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제1 절곡 블록의 돌출부는 상기 벽체 블록의 함몰부에 수용되어 결합되고, 상기 제1 절곡 블록의 함몰부는 상기 벽체 블록의 돌출부를 수용하여 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
  15. 청구항 14에 있어서,
    소정 제2 절곡 블록은 다른 제2 절곡 블록과 면접촉하고, 상기 소정 제2 절곡 블록의 돌출부와 상기 다른 제2 절곡 블록의 돌출부가 함께 상기 지붕 블록의 하부에 함몰 형성된 함몰부에 수용되어 결합되는 것을 특징으로 하는 조립형 구조물.
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