KR20100011624A - 개폐식 지붕 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지붕을 길이방향으로 일정하게 분할하여 고정측 지붕과 가동측 지붕을 형성하고 가동측 지붕을 수평으로 이동시켜 고정측 지붕에 적층되게 하는 개폐식 지붕에 관한 것으로, 가동측 지붕의 단부에 인접하게 구비된 구동부에는 롤러 샤프트를 구동하는 구동모터를 구비하고 롤러샤프트에 구비된 롤러와 스프로켓에 결합된 체인에 의하여 이웃하는 롤러샤프트의 롤러를 동기적으로 회전시켜 가동측 지붕을 레일상에서 수평이동시키고 건물의 외벽 양측면에 구비된 가이드와 결합되는 가이드롤러에 의하여 가동측 지붕이 강한 바람에서도 이탈되는 것을 방지하게 한 것을 특징으로 한다.

지붕, 개폐, 가동측 지붕, 구동모터, 가이드롤러

Description

개폐식 지붕{opening and shutting type roof}

본 발명은 건물의 지붕을 슬라이드식으로 개폐할 수 있게 하는 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아치형 판넬로 형성되는 지붕을 아치의 폭을 따라 다수개로 분할하고 레일을 따라 이동시켜 아치를 서로 적층되게 구성하여 지붕을 개방하거나 폐쇄할 수 있게 하는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 실내체육시설과 같은 넓은 실내면적을 가진 건축물에서는 자연채광으로 주간의 실내조명을 대체하고 실내환기를 원활하게 하기 위하여 개방가능한 지붕을 구비하는 경우가 있다.

이와 같은 개방형 지붕으로는 수평면상에서 회전가능하게 구성하거나 지붕을 2등분하여 양측으로 슬라이딩 가능하게 한 것 등이 있으나 이와 같은 형식의 개방구조는 통상 거대한 돔형 지붕을 가진 실내경기장과 같은 구조물에 적용되며 아치형의 지붕을 가지고 비교적 규모가 작고 길이가 긴 건물에서는 지붕을 레일을 따라 슬라이딩시켜 부분적으로 개방하는 구조의 것이 있었다.

종래 아치형 지붕을 레일을 따라 개방하는 방식의 것으로는 KR특허등록 378265호(2003.01.09공개)로 제안된 것이 있으며 이는 도 1에 도시된 것과 같이 건물(1)사이의 통로에 일정간격으로 설치되는 기둥(10)의 상부에 일정폭의 횡고정바를 고정시키는 한편 길이방향으로 종고정바를 고정시키고, 상기 횡고정바의 내측선단에 고정되고 통로의 상부를 터널바(21)를 격자형태로 고정시켜 터널형태로 덮어주며 일정길이를 갖는 고정지붕(20)을 설치하되 상기 고정지붕(20) 사이에 일정공간을 형성시키며, 상기 고정지붕(20) 사이의 공간을 덮어주게 터널바(31)를 격자형태로 고정시켜 설치되고 일측 고정지붕(30)위로 이동하게 이동지붕(30)을 구비하고, 상기 이동지붕(30)의 하측에 설치되고 이동지붕(30)을 좌·우로 이동시키는 이동수단을 구비하고 있다.

그러나 상기와 같은 구성을 갖는 개방형 지붕은 지붕을 형성하는 아치의 길이를 길게 하기 어렵고 개방이 가능한 부분도 한정되어 폭이 좁고 길이가 긴 형태의 건물 이외에는 적용하기 어렵다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로 지붕을 형성하는 아치의 폭을 길게 할 수 있도록 강성을 보강할 수 있게 하고, 개방되는 지붕의 폭을 넓게 할 수 있도록 하는 구성을 채택하여 넓은 실내면적을 갖는 건물의 지붕도 용이하게 개방할 수 있게 하는 것이다.

본 발명은 개방가능한 지붕의 구조적인 강성을 확보하면서 지붕의 중량을 줄일 수 있게 하기 위하여 내장단열재와 일체로 성형되는 아치형 판넬로 형성하며, 아치형 판넬로 형성되는 지붕은 3~4개의 판넬을 서로 시밍결합하여 일정한 폭으로 형성되는 가동측 지붕을 구성한다.

일정한 폭으로 형성되는 가동측 지붕은 각각 양측 벽체의 상부에 구비되는 레일과 결합하는 롤러와 벽체의 측면에 구비되는 가이드와 결합하는 가이드롤러를 구비하여 구동장치에 의하여 슬라이딩이 가능하게 구성하고, 가동측 지붕은 이웃하는 가동측 지붕과 상·하로 위치되게 하여 지붕의 가장자리에 위치하는 고정측 지붕상에 적층되게 구성하여 지붕의 개방범위를 확대할 수 있게 구성한다.

또한 가동측 지붕의 가장자리에는 차단판을 승·하강할 수 있게 하는 장치를 구비하여 닫혀진 지붕판넬 사이를 밀폐할 수 있게 구성한다.

본 발명은 기상상태에 따라 지붕을 선택적으로 개방할 수 있어 맑은 날의 주간에는 자연채광과 환풍으로 에너지를 절감하게 할 수 있고 눈이 많이 내리는 경우 적설하중에 의한 피해를 지붕을 개방함으로써 방지하게 할 수 있게 하는 효과가 있다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 지붕이 닫혀진 상태의 평면도이고, 도 3은 본 발명 도 2의 지붕이 개방된 상태의 평면도이며, 도 4는 본 발명 지붕의 부분측단면도이고, 도 5는 본 발명 가동측 지붕의 정단면도이며, 도 6은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 측단면도이고, 도 7은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 평단면도이며, 도 8은 도 6의 A-A선 단면도이고, 도 9는 도 6의 B-B선 단면도이며, 도 10은 본 발명 차단박스의 상세도이고, 도 11은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 제2실시 예이다.

도 2 내지 3에 도시된 바와 같이 본 발명은 지붕을 고정측 지붕(40)과 가동측 지붕(41)으로 지붕의 길이방향으로 균등하게 다수 개로 분할한다.

분할된 지붕 중 가장자리에 위치하는 고정측 지붕(40)은 외벽(42)에 고정되고 가동측 지붕(41)은 외벽(42)의 상부에 구비된 레일(43)을 따라 수평면상에서 이 동이 가능하게 결합되어 있다.

가동측 지붕(41)은 레일(43)을 따라 이동하면서 고정측 지붕(40)의 위쪽으로 적층되게 구성할 수도 있으며 고정측 지붕(40)의 아래쪽으로 적층되게 구성하는 것도 가능하며, 고정측 지붕(40)은 지붕의 양측 단부에 각각 형성하여 가동측 지붕(41)이 양방향으로 개방되게 할 수도 있으며 어느 한쪽에만 형성하여 일방향으로만 개방되게 하는 것도 가능하다.

도 2 내지 4에 예시된 도면은 가동측 지붕(41)이 고정측 지붕(40)의 위쪽으로 적층되게 구성한 것에 대한 실시도이다.

도 5는 가동측 지붕(41)이 외벽(42)의 레일(43)과 이동이 가능하게 결합된 정면도로서 아치형 판넬(44)의 양단부 부근에 구동부(45)를 구비하고 외벽(42)의 상부에 형성된 레일(43)과 롤러(46)가 결합되어 지붕의 하중을 지지하고 외벽(42)의 양측면에 구비된 가이드(47)와 결합된 가이드롤러(48)에 의하여 바람 등에 의한 위치이탈을 방지할 수 있게 구성되어 있다.

도 6은 가동부의 측단면도로서 어느 정도 폭을 가진 가동측 지붕(41)의 하중을 지지하기 위하여 다수개의 롤러(46)와 가이드롤러(48)가 레일(43)과 가이드(47)에 결합되고 체인(49)에 의하여 서로 동기되어 회전할 수 있게 구성된 것이며, 도 7은 도 6의 평단면도로서 구동모터(50)에 의하여 롤러(46)를 지지하는 롤러샤프트(51)를 회전시키면 롤러샤프트(51)에 구비된 스프로켓(52)이 이웃하는 롤러샤프트(51)의 스프로켓(52)과 체인(49)으로 연결되어 회전이 동기화 되도록 구성되어 있다.

도 8은 구동부인 도 6의 A-A선 단면도로서 가동측 지붕(41)의 단부부근에 다양한 형태의 보강플레이트에 의하여 지지되는 롤러샤프트(51)와 롤러샤프트(51)와 결합되는 롤러(46) 및 스프로켓(52)과 롤러샤프트(51)를 회전시키는 감속기와 일체화된 구동모터(50)와 외벽(42)의 양측면에 구비된 가이드(47)와 상·하로 결합되는 가이드롤러(48)로 구성된다.

롤러(46)는 가동측 지붕(41)의 하중을 지지하고 레일(43)을 따라 수평으로 이동가능하게 하며, 가이드롤러(48)는 개방되는 가동측 지붕(41)이 바람 등에 의하여 위치를 이탈하는 것을 방지하게 하는 기능을 한다.

도 9는 도 6의 B-B선 단면도로서 가동측 지붕(41)에 다수개 구비되는 지지구조로서 구동모터(50)가 생략된 것과 스프로켓(52) 및 롤러(46)가 더블로 형성된 것을 제외하고는 도 8의 구성과 동일하며, 스프로켓(52)과 롤러(46)가 더블로 형성된 것은 구동모터(50)로부터 전달받는 동력을 이웃하는 지지구조에 전달하는 체인을 걸 수 있게 하고 체인(49)에 의하여 동력을 전달하는 과정에서 롤러샤프트(51)에 비틀림응력이 발생하지 않도록 하기 위함이다.

도 10은 가동측 지붕(41)이 닫혔을 시 계단상의 형태로 서로 접촉하는 상·하 가동측 지붕(41) 사이를 밀폐하기 위한 구성으로 승·하강이 가능한 차단판(53)을 와이어(도면미도시)로 연결하여 차단박스(54)에 내장된 모터(도면미도시)로 권취하여 끌어올리며 자중에 의하여 하강할 경우에는 아래쪽에 위치한 지붕에 구비된 고무밴드(55)와 접촉하게 하여 기밀을 유지하게 한다.

차단박스(54)는 가동측 지붕(41)이 이동중일 때나 개방된 상태에서는 상승된 상태를 유지하고 가동측 지붕(41)이 닫혔을 때는 하강하게 구성되며, 차단박스(54)는 가동측 지붕(41)의 개폐동작에 연동되어 자동으로 차단판(53)이 승·하강할 수 있게 구성된다.

도 11은 개방가능한 지붕형태의 또 다른 실시 예에 대한 것으로 도 2 내지 도 9의 구성은 가동측 지붕(41)의 폭이 43m이내일 경우에 적용되며 지붕의 폭이 43m를 초과하는 경우에는 도 11과 같은 구동부(45')를 적용한다.

구동부(45')는 구동모터(50')에 의하여 회전하는 상부 샤프트(56)에 롤러(46') 및 스프로켓(52)이 구비되고 구동기어(57)에 맞물려 회전하는 하부롤러샤프트(58)는 양쪽으로 분리되어 각각 레일(43')에 롤러(46')를 접지시켜 하중을 3개의 레일(43')과 롤러(46')에 분산시켜 지지할 수 있게 구성되며 나머지 구성은 도 2 내지 도 9에서 언급한 구성과 동일하다.

본 발명이 적용되는 지붕의 아치형 판넬은 본 출원인이 선출원하여 등록한 특허등록 제768997호(2007.10.15등록)의 '내장재와 일체화된 샌드위치 구조의 아치형 판넬'을 적용하는 것이 바람직하며, 이는 샌드위치 구조를 한 아치형 판넬의 구조적인 강성이 높아 지붕개방시 강한 바람과 같은 외력에 의하여 아치형 판넬이 변형되는 것을 방지할 수 있으며 또한 내장재가 판넬 사이에 위치하는 샌드위치 구조로 인하여 내장재가 바람 등 외력에 의하여 이탈될 염려가 없는 까닭이다.

본 발명의 개방가능한 지붕의 형태는 아치형에 한정되지 아니하고 A형 트러스를 이용하는 지붕에도 적용가능하다.

본 발명은 내면적이 넓은 실내체육시설의 지붕시공에 적용가능하다.

도 1은 종래 개방가능한 지붕의 사시도

도 2는 본 발명의 지붕이 닫혀진 상태의 평면도

도 3은 본 발명 도 2의 지붕이 개방된 상태의 평면도

도 4는 본 발명 지붕의 부분측단면도

도 5는 본 발명 가동측 지붕의 정단면도

도 6은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 측단면도

도 7은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 평단면도

도 8은 도 6의 A-A선 단면도

도 9는 도 6의 B-B선 단면도

도 10은 본 발명 차단박스의 상세도

도 11은 본 발명 가동측 지붕을 지지하는 가동부의 제2실시예

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

40. 고정측 지붕 41, 41'. 가동측 지붕

42. 외벽 43, 43'. 레일

44. 아치형 판넬 45, 45'. 구동부

46, 46'. 롤러 47. 가이드

48. 가이드롤러 49. 체인

50, 50'. 구동모터 51. 롤러샤프트

52. 스프로켓 53. 차단판

54. 차단박스 55. 고무밴드

56. 상부샤프트 57. 구동기어

58. 하부롤러샤프트

Claims (5)

1. 지붕을 길이방향으로 일정하게 분할하여 고정측 지붕과 가동측 지붕을 형성하고 가동측 지붕을 수평으로 이동시켜 고정측 지붕에 적층되게 하는 개폐식 지붕에 있어서,

   가동측 지붕(41)의 단부에 인접하게 구비된 구동부(45)에는 롤러샤프트(51)를 구동하는 구동모터(50)가 구비되고, 롤러샤프트(51)에 구비된 롤러(46)와 스프로켓(52)에 결합된 체인(49)에 의하여 이웃하는 롤러샤프트를 동기적으로 회전시켜 가동측 지붕을 레일(43)상에서 수평이동시키고, 건물의 외벽(42)양측면에 구비된 가이드(47)와 결합되는 가이드롤러(48)에 의하여 가동측 지붕의 이탈을 방지하게 한 것을 특징으로 하는 개폐식 지붕.
2. 제 1항에 있어서, 가동측 지붕(41)은 내장재가 일체화된 샌드위치판넬인 것을 특징으로 하는 개폐식 지붕.
3. 제 1항에 있어서, 가동측 지붕(41)의 폭방향 단부에는 차단판(53)을 승·하강시키는 차단박스(54)가 구비된 것을 특징으로 하는 개폐식 지붕.
4. 제 1항에 있어서, 가동측 지붕(41)은 고정측 지붕(40)의 상부에 적층되는 것을 특징으로 하는 개폐식 지붕.
5. 제 1항에 있어서, 가동측 지붕(41)은 고정측 지붕(40)의 하부에 적층되는 것을 특징으로 하는 개폐식 지붕.

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