KR20080071107A - 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 입주한 고층 건물에서 화재가 발생했을 때 바로 이웃한 고층 건물로 안전하게 대피할 수 있고, 또는 이웃한 고층 건물과의 공간을 이용하여 지상으로 안전하게 대피할 수 있는 고층 건물용 비상 탈출장치를 제공하기 위한 것으로서, 입주한 고층 건물의 옥상과 바로 옆 고층 건물의 옥상 간에 기어드 모터로 궤도를 선회하는 내화성 무한궤도를 가설하고 무한궤도에는 일정한 간격으로 캐리어를 설치하여 입주한 건물에서 지상으로 안전하게 탈출할 수 없는 화재가 발생한 경우 옥상으로 대피한 후 무한궤도를 가동하고 앞으로 다가오는 캐리어에 몸을 실어 이웃 건물로 신속하고도 안전하게 대피할 수 있게 한 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치를 특징으로 한다.

리프트형 비상 탈출장치. 구동휠, 무한궤도, (탈착형) 캐리어

Description

고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치{A EMERGENCY ESCAPE DEVICE FOR SKYSCRAPERS}

본 발명은 고층 건물에서 화재와 같은 비상사태가 발생하여 지상으로의 탈출이 여의치 않을 때 인접한 건물로 안전하고 신속하게 대피할 수 있게 한 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치에 관한 것이다.

고층 건물 화재의 경우 연기가 일반적인 전파속도로 10분 이내에 입주자 전원이 탈출할 수 없게 만들기 때문에 진화작업을 수행하는 인원을 제외한 상주인원은 신속하게 대피하여야 한다.

연기의 확산속도는 수평인 경우 0.51m/s이지만 수직으로의 확산속도는 23m/s로 빠르다. 50층 이상의 초고층 건물의 경우 엘리베이터 샤프트나 계단을 타고 올라가면 불과 1~2분 사이에서 옥상층에 까지 이르게 된다. 엘리베이터 샤프트나 계단이 굴뚝의 역할을 하기 때문이다.

연기나 화재 열이 수직 상승하지 않으면 배연 턱트를 통하여 100% 배출시켜야 하는 데, 현실적으로는 이게 불가능하다.

화재 열과 연기가 제때 배출되지 못하고 발화점 근처에서 농축되면 화재는 폭발적으로 확대되어 진화가 어렵고 매우 위험한 지경에 처할 가능성이 크다.

고층 건물의 화재 때문에 지상으로의 탈출 길이 막히게 되면 입주자들은 당황한 나머지 옥상으로 대피하게 된다. 화재가 발생한 고층 빌딩의 옥상으로 대피한 이들의 구조수단은 헬리콥터가 유일한 데, 위층으로 불길이 번질수록 헬리콥터의 접근이 어렵기 때문에 옥상으로 대피한 전원의 안전 구조는 장담할 수 없다.

실제로 이런 경우에는 헬리콥터에 구조되기 전에 화마가 옥상에 이르지 않도록 막연히 기대할 뿐 속수무책일 수밖에 없다.

건물 화재시의 비상탈출수단으로는 완강기, 간이형 완강기, 피난 계단, 피난용 엘리베이터, 공기 안전매트, 구조대, 고가사다리 등이 있다. 간이완강기나 완강기, 구조대는 10층 이상 고층 건물에서는 사용할 수 없다. 특히 아래층에서 불길이 올라올 때 그 구간을 무사히 통과하기 곤란한 데다 화상, 유리 파편이나 창틀 따위의 낙하물로 인한 부상 위험이 높기 때문이다.

구조대는 수직강하식과 경사식이 있다. 저가의 경사식 구조대는 지상에 넓은 공간이 확보된 경우에 적합하고, 지층에 넓은 공간이 확보되지 아니한 건물에는 수직강하식 구조대가 적합하다. 어쨌든 구조대는 건물에 일단 설치하면 여러 사람이 안전하게 탈출할 수 있다는 점에서 대단히 유용하지만 적용 가능한 건물의 높이가 2층 내지 10층이며, 그 이상은 무리다.

또, 지상에서 구조대 로우프는 팽팽하게 긴장시켜 용이한 탈출에 대비하고 구조대를 타고 내려오는 대피자를 부축하여 안전사고를 당하지 않게 해야 하는 불편이 있 다.

공기안전매트는 지상에 비치하여 탈출길이 막힌 위층의 입주자가 뛰어내렸을 때 충격을 완화하여 부상을 입지 않거나 부상이라도 경미하게 되도록 보호하는 것으로, 지상 20층 이하의 건물용 비상탈출수단으로 적합하다. 그러나 20층 이상의 높이에서는 패닉상태에 이르지 아니하고는 뛰어내리기를 무척 망설일 정도로 극도의 공포감에 사로잡히게 되기 때문에 효용성이 없다.

공기안전매트의 다른 맹점은 화재 건물 현장에 비치하고 공기를 주입하여 에어쿠션화하기 까지의 과정이 복잡하고 더디며 많은 인력이 동원되어야 하는 데다, 사용 중에 혹시라도 날카로운 낙하물에 파손당하면 에어쿠션으로서의 기능을 상실할 개연성이 크다는 점이다.

피난용 엘리베이터는 비상전원으로도 운행이 가능하도록 설계되지만, 엘리베이터 샤프트의 굴뚝 역할 때문에 연기와 화염, 및 화재열의 상승으로 인한 위험이 크고, 엘리베이터용 권상기가 건물의 최상부에 설치된 관계로 화염으로 인하여 기능이 마비될 가능성도 높다. 이 때문에 건물에서 화재가 발생하더라도 일반 엘리베이터를 이용하여 탈출을 시도하는 것은 극력 자제해야 한다.

이 밖에, 낙하산도 있다. 그러나 낙하산은 빌딩 사이에서 강하게 이는 빌딩풍에 숙련자라도 중심잡기가 여의치 않아 안전착륙이 곤란하고, 초보자의 착지 문제, 인접한 건물과 충돌하거나 고압 가공전선과의 접촉으로 인한 치명적인 감전사고, 통행차량으로 인한 교통사고의 위험이 있다.

대도시의 대로변에는 고층 빌딩이 밀집해 있다. 이에 본 발명자는 이 점에 착안하여 고층 건물에서 화재가 발생하였으나 적시에 마땅한 탈출방법을 찾지 못해 당황스러울 때 인접 건물로 안전하게 대피할 수 있는 방안을 모색한 결과, 본 발명을 제안하기에 이르렀다.

따라서 본 발명의 목적은 입주한 고층 건물에서 화재가 발생했을 때 이웃한 고층 건물로 안전하게 대피할 수 있고, 또는 이웃한 고층 건물과의 공간을 이용하여 지상으로 안전하게 대치할 수 있는 고층 건물용 비상 탈출장치를 제공하는 것이다.

이 과제를 달성하기 위하여 본 발명은 입주한 고층 건물의 옥상과 바로 옆 고층 건물의 옥상 간에 기어드 모터로 궤도를 선회하는 내화성 무한궤도를 가설하고 무한궤도에는 일정한 간격으로 캐리어를 설치하여 입주한 건물에서 지상으로 안전하게 탈출할 수 없는 화재가 발생한 경우 옥상으로 대피한 후 무한궤도를 가동하고 앞으로 다가오는 캐리어에 몸을 실어 이웃 건물로 신속하고도 안전하게 대피할 수 있게 한 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치를 제안한다.

주변에 높은 건물이 인접한 경우, 층고차가 있는 고층 건물일지라도 위험부담 없이 안심하고 신속하게 그리고 안전하게 이웃 건물 옥상으로 대피할 수 있다.

도 1에서, 서로 이웃한 고층 건물(A,B)의 각 옥상에 구동휠(1)과 종동휠(2)을 설치하고, 구동휠(1)과 종동휠(2)간에 무한궤도(3)를 둘러 걸친다. 구동휠(1)은 비상 탈출 시 캐리어의 탈부착에 대한 안전을 고려하여 일반 모터에 비해 회전속도가 아주 느린 기어드 모터를 구동수단으로 한다. 구동수단에 대하여는 후술한다.

무한궤도(3)는 와이어 로우프 등이 적합하며 일정한 간격마다 스토퍼(4)가 부착되어 있다(도 2 참조). 스토퍼(4)는 인접한 스토퍼와의 사이에 있는 무한궤도 상에 걸친 캐리어가 경사지게 설치된 무한궤도에서 미끄러지지 않게 함으로써 1차적으로는 캐리어의 안정을 그리고 2차적으로 캐리어에 탑승한 대피자의 안전을 고려하고, 이와 함께 도 3에 예시한 바와 같이 구동휠(1)을 스프로킷으로 하는 체인의 체인소자를 겸하게 한 것이다. 이에 따라 구동휠(1)의 톱니와 스토퍼(4)는 동일 피치로 한다.

구동휠(1)과 종동휠(2)은 위치가 서로 바뀌어도 무방하며, 양쪽에 모두 구동휠을 설치하여 양쪽 건물 중 어디에서나 구동시킬 수 있도록 설치한다.

구동휠(1)과 종동휠(2)의 외측에는 무한궤도(3)의 순탄하고 안정된 궤도선회를 돕는 궤도 안내차(5)와 가이드(15)를 설치한다.

궤도 안내차(5)는 일정한 높이(약 2m)의 포스트 상단부에 공회전 로울러를 설치한 지지체로서 건물의 외곽부에 설치하여 무한궤도(3)가 늘어지지 않도록 받쳐주면서 수평, 수직, 경사형으로 안내하도록 설치한 것이다.

궤도 안내차(5)에 설치된 가이드(15)는 도6과 같이 무한궤도에 매달린 상태로 이동하는 캐리어의 줄이 궤도안내차(로울러)에 물리지 않도록 옆으로 돌려주는 작용을 한다.

캐리어(6)는 스토퍼(4) 사이의 무한궤도(3) 상에 걸쳐서 탑승한 자세로 이웃 건물로 탈출한 후 신속히 떠날 수 있게 하는 것으로, 비상시에만 무한궤도(3)에 걸어서 이용하는 탈착형 캐리어가 관리면에서 유리하다.

탈착형 캐리어(6)는 안전벨트형 시트(7)에다 무한궤도(3)에 거는 탈착이 용이한 형태의 후크형 걸고리(8)를 부착한 것이다. 걸고리(8)는 무한궤도(3)에 간단히 걸고, 일단 건 다음에는 함부로 벗겨지지 않고 다만 인위적으로는 손쉽게 벗길 수 있는 탄성클립 부가형이다.

그리고 구동휠(1)과 종동휠(2) 측에는 센서(9)도 설치한다. 이 센서(9)는 캐리어(6)를 타고 이웃 고층 건물로 넘어 온 사람이 자진해서 걸고리(8)를 풀지 못하여 구동부에 충돌하는 것을 방지하기 위해서 설치한 것이며, 사람이 접근하는 것을 감지하여 구동휠(1)의 가동을 일시 정지시킴으로써 도착한 탈출자가 걸고리를 풀고 안전하게 벗어날 수 있는 시간적 여유를 주고, 탈출자가 무한궤도에서 이탈한 후에는 그 사실을 구동휠(1) 측에 알려 재가동하도록 하는 것이다.

무한궤도의 스토퍼(4)는 반원형으로 된 2조의 쪽편(14)을 마주 결합하고 보울트로 체결하는 조립체로서, 중앙에 길이방향으로 형성된 안내홈(24)에 접착제를 발라준 상태로 로우프에 체결조립하면 움직임이 없이 일체로 고정된다.

도 6은 구동휠(1)용 구동수단인 기어드 모터(10)를 예시한다. 기어드 모 터(10)는 모터축에 장착된 구동기어(11)의 회전력을 거기에 접속된 대기어(12)로 대폭 감속시켜 구동휠(1)의 휠축에 전달되게 한 것이다.

도 7 내지 도 8은 본 발명에 의한 고층 건물용 비상탈출장치의 변경 설치 사례를 보여주기 위한 것이다. 먼저, 도 7은 다소의 층고차가 있는 인접한 건물 간의 경우, 고층 건물(A)의 옥상에는 구동휠(1)을, 상대적으로 낮은 저층 건물(B)의 옥상에는 종동휠(2)을 설치하여 무한궤도(3)를 둘러 걸치되 층고차에 따라 무한궤도(3)가 꺾이는 부분에 궤도 안내차(5)를 설치하여 무한궤도(3)와 옥상 모서리와의 간섭현상을 배제한다.

도 8은 인접한 건물 간에 층고차가 큰 경우, 고층 건물(A)의 옥상에는 도 7과 같은 요령으로 구동휠(1)과 궤도 안내차(5)를 설치하고 당해 건물(A)의 외벽에서 인접한 저층 건물(B)의 옥상과 대등한 높이의 상기 궤도 안내차(5)를 지나는 수직선상에 또 다른 궤도 안내차(5a)를 설치하며, 저층 건물(B)의 옥상에는 종동휠(2)을 설치하고 무한궤도(3)는 궤도 안내차(5)와 종동휠(2)을 수평으로 경유하도록 둘러 걸쳐서 큰 층고차에도 아랑곳하지 않고 비상 시 인접 건물로 대피할 수 있게 한 엘리베이터기능 부가형 고층 건물용 비상 탈출장치를 예시한 것이다.

그리고 도 9는 층고가 동일한 고층 건물이 3 이상 인접해 있을 때, 한 건물(A)의 옥상에는 구동휠(1)을 그리고 다른 건물의 옥상에서 무한궤도(3)가 경유하는 길에는 종동휠(2)또는 구동휠을 설치하여 무한궤도(3)를 둘러 걸쳐서 비상 탈출용으로 활용토록 한 경우를 예시한 것이다.

본 발명은 비상탈출을 위해서 옥상으로 올라간 사람들은 먼저 옥상에 비치된 구명조끼형 캐리어를 착용한 후 구동스위치를 눌러주면 비상탈출장치가 저속으로 가동하기 시작하며, 이때 사람들은 차례로 자신이 착용한 캐리어의 걸고리를 무한궤도에 걸어주면 매달리듯이 반대쪽으로 이송되어 탈출되는 것이며, 상대쪽 건물에 도착하는 즉시 걸고리를 풀어주면 무한궤도에서 이탈되는 것이다.

도 1은 이웃한 고층 건물의 옥상에 본 발명에 의한 비상 탈출장치의 설치상태 예시도

도 2는 피치간격으로 체인소자 대용 스토퍼가 부착된 무한궤도 일부 와, 캐리어측 걸고리의 발췌도

도 3은 구동휠(종동휠)의 부분 절개도 및 무한궤도의 부분도

도 4는 구동휠과 무한괘도의 물림상태를 보인 일부 확대단면도

도 5는 궤도 안내차에 설치된 가이드의 구조를 보인 평면예시도

도 6은 구동휠을 구동시키는 구동부의 조립상태도

도 7은 층고차가 작은 건물에 대한 본 발명의 설치예

도 8은 층고차 큰 건물에 대한 본 발명의 설치예

도 9은 층고가 동일한 여러 건물이 다수 인접한 경우의 본 발명의

설치예시도

[도면의 중요한 부분에 대한 부호설명]

1: 구동휠

2: 종동휠

3: 무한궤도

4:(체인소자 겸용) 스토퍼

5: 궤도 안내차

6: 캐리어

8: 걸고리

9: 센서

Claims (4)

1. 서로 이웃한 고층 건물의 한 건물 옥상에 설치하는 체인 스프로킷 대용의 구동휠(1)과; 다른 건물 옥상에 설치하는 체인 스프로킷 대용의 종동휠(2)과; 상기 구동휠(1)과 종동휠(2)간에 둘러 걸치는 것으로서 체인소자 겸용 스토퍼(4)가 피치간격으로 부착된 무한궤도(3)와; 상기 구동휠(1)과 종동휠(2)의 전방에 설치되는 궤도 안내차(5)와; 상기 무한궤도(3)에서 상기 스토퍼(4) 사이사이에 설치되는 안전벨트 부착형 시트(7)를 가진 캐리어(6)와; 상기 구동휠(1)용 구동수단인 기어드 모터(10)와; 구동휠(1) 측에 부착되어 탈출자가 타고 온 캐리어의 도착사실을 감지하여 구동휠(1)측에 통보하는 센서(9)로 이뤄진 것을 특징으로 하는 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치.
2. 제1항에 있어서, 스토퍼(4)의 피치가 구동휠(1)과 종동휠(2)의 피치와 동일한 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치
3. 제1항에 있어서, 상기 캐리어(6)는 시트(7)에 상기 무한궤도(3)에 거는 걸고리(8)가 부착된 고층 건물용 리프트형 비상 탈출장치.
4. 제1항에 있어서, 궤도 안내차(5)에 캐리어의 줄이 궤도안내차의 로울러에 물리지 않도록 옆으로 돌려주는 가이드(15)를 설치한 것을 특징으로 하는 고층 건 물용 리프트형 비상 탈출장치.

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