KR20110016613A - 에어백 구조의 고층건물 탈출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 에어백 구조의 고층건물 탈출장치에 관한 것으로, 재난자가 착용한 상태에서, 고층빌딩에서 재난자의 낙하시 재난자의 낙하지점인 지면상에서 정확하게 에어백이 팽창되어 재난자가 안전하게 고층빌딩으로부터 탈출할 수 있도록 한 에어백 구조의 고층건물 탈출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명을 적용하면, 고층건물에서 화재나 지진에 의한 재난사고 발생시, 재난자가 휴대하고 낙하하게 되면 장치가 재난자보다 먼저 추락하여 지면에 충돌함으로써 자동으로 에어백이 펼쳐지게 되고, 뒤따라 추락하는 재난자가 안전하게 펼쳐진 에어백의 상부로 낙하하게 되므로 신속하고 안전하게 고층건물로부터 탈출할 수 있으며, 바람이 심한 경우에도 에어백의 펼침은 전혀 영항을 받지 않게 되므로 매우 안전하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 에어백을 작동시키기 위해 재난자가 별도의 조작행위를 하지 않아도 되므로 노인이나 유아, 겁이 많은 사람들도 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

에어백, 고층건물, 탈출장치, 점화, 질소가스.

Description

에어백 구조의 고층건물 탈출장치{HIGH BUILDING ESCAPE APPARATUS WITH A STRUCTURE OF AIR-BAG}

본 발명은 에어백 구조의 고층건물 탈출장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 재난자가 착용한 상태에서, 고층빌딩에서 재난자의 낙하시 재난자의 낙하지점인 지면상에서 정확하게 에어백이 팽창되어 재난자가 안전하게 고층빌딩으로부터 탈출할 수 있도록 한 에어백 구조의 고층건물 탈출장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이, 최근에는 토지의 활용도를 높이기 위해 용적율이 증가되고 주변의 여백 토지를 녹지화함으로써 거주 환경을 개선하는 방향으로 도시가 개발되고 있는 바, 그로인해 초고층 건물들이 증가하는 추세이다.

그러나, 이같은 초고층 건물의 경우에는 각종 재난사고 발생시, 거주자가 효과적으로 대응하기 어려운 높이이므로 재난사고 발생시 대형의 사상자를 발생시키게 된다.

초고층 빌딩에서 발생될 수 있는 재난사고는 대표적으로 화재와, 지진으로 인한 건물의 붕괴를 들 수 있으며, 화재의 경우 비상구가 화염으로 봉쇄되는 경우 비상구를 통한 탈출이 거의 불가능하고, 아래층의 화재시에는 특히 비상구를 통한 탈출이 어렵다.

따라서, 화재사고 발생시에는 소방차의 고가 사다리 또는 헬기를 이용한 방법으로 인명을 구조하는 바, 고가 사다리의 경우에는 다수의 인원이 한번에 탈출하기가 어렵고 초고층 빌딩의 경우에는 고가 사다리가 미치지 못하므로 거의 탈출수단으로서의 기능을 수행하지 못한다.

또한, 헬기의 경우에는 재난자들이 옥상으로 대피한 경우에만 탈출이 가능하고, 특히 헬기의 탑승인원에 제한이 있으므로 마찬가지로 한번에 많은 인원이 탈출할 수 없다는 문제점이 있었다.

또, 지상면에 에어매트를 설치하고 창문이나 옥상에서 에어매트로 낙하하게 하여 탈출하는 방법도 있지만, 스턴트맨이 아닌 일반인이 바람의 영향을 받으면서 정확하게 에어매트 상으로 낙하하는 것은 거의 불가능하다는 문제가 있었다. 특히, 초고층 빌딩의 경우에는 바람의 영항을 더욱 많이 받게 되므로 에어매트도 역시 탈출 수단으로의 기능을 수행하지 못한다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 재난자가 착용한 상태에서, 고층빌딩에서 재난자의 낙하시 재난자의 낙하지점인 지면상에서 정확하게 에어백이 팽창되어 재난자가 안전하게 고층빌딩으로부터 탈출할 수 있도록 한 에어백 구조의 고층건물 탈출장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 재난자의 허리에 착용하는 허리 고정부와; 재난자의 다리에 착용하는 다리 고정부와; 지면에 충돌하여 그 충격력으로 내장된 가스가 순간적으로 에어백의 내부로 유입되어 팽창되게 하는 인플레이터와, 그 인플레이터로부터 질소가스를 주입받아 팽창되는 에어백이 접힌 상태로 내장된 에어백 작동부와; 상기 허리고정부와 다리고정부, 에어백 작동부를 일직선으로 연결하는 로프로 구성된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 에어백 작동부는 그 하면에 밀도가 인체의 밀도보다 큰 비중체가 더 부착된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 에어백 작동부는 그 외부에 구성되는 육각면체의 함체와; 상기 함체의 내부 하면에 구성되어 지면에 대한 충격력으로 가스를 발생시키는 인플레이터가 구성되며, 그 인플레이터는 함체의 하부에 하방으로 돌출되어 지면과 충돌하는 충돌판과; 상기 충돌판의 상단과 연결되어 충돌판의 충격력에 의해 착화되는 착화구와; 상기 착화구가 매설되어져 있으며 내부에 가스 발생재가 충진되고 가스 배출공이 타공된 점화실과; 상기 점화실이 내장되고 상부에 가스 배출공이 형성된 연소실로 구성되며; 상기 함체의 내부에는 접혀진 에어백이 구성되고 그 에어백의 일단과 연소실의 가스배출공이 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 함체는 그 상면에 에어백이 팽창되면서 상방으로 튀어나올 수 있도록 함체 상면에 결합된 커버가 더 구성된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 점화실은 그 내부에 철과 아지드화물 나트륨(NaN3)이 충진된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 에어백은 질소 가스의 주입으로 인해 팽창될 때, 그 중앙에 로프가 관통할 수 있는 로프 관통공이 형성되어, 로프가 팽창된 에어백의 정중앙에 위치될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 비중체는 그 하면에 상시 상기 충돌판이 지면과 접촉하지 않도록 지지하고 지면과의 충돌시 파손되는 경량지지체가 더 부착된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 제공된다.

본 발명에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치는 고층건물에서 화재나 지진에 의한 재난사고 발생시, 재난자가 휴대하고 낙하하게 되면 장치가 재난자보다 먼저 추락하여 지면에 충돌함으로써 자동으로 에어백이 펼쳐지게 되고, 뒤따라 추락하는 재난자가 안전하게 펼쳐진 에어백의 상부로 낙하하게 되므로 신속하고 안전하게 고층건물로부터 탈출할 수 있으며, 바람이 심한 경우에도 에어백의 펼침은 전혀 영항을 받지 않게 되므로 매우 안전하게 사용할 수 있다는 장점이 있다. 또한, 에어백을 작동시키기 위해 재난자가 별도의 조작행위를 하지 않아도 되므로 노인이나 유아, 겁이 많은 사람들도 쉽게 사용할 수 있다는 장점이 있다.

이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치의 외형 구조를 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치에 포함된 에어백 작동부의 구성을 도시한 정단면도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)는 재난자가 착용한 상태에서, 고층빌딩에서 재난자의 낙하시 재난자의 낙하지점인 지면상에서 정확하게 에어백이 팽창되어 재난자가 안전하게 고층빌딩으로부터 탈출할 수 있도록 한 장치이다.

즉, 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)는 재난자보다 먼저 낙하하는 에어백 작동부의 내부에서 에어백이 팽창되어 펼쳐짐으로써 후에 낙하되는 재난자의 신체를 보호하는 장치이다. 이때, 재난자는 자유낙하중 바람의 영항을 받아 에어백 작동부와 낙하지점에 차이가 발생될 수 있으므로 에어백 작동부는 재난자와 수미터의 길이로 이루어진 로프로 연결되어 낙하지점이 일치될 수 있게 이루어져 있다.

보다 상세하게, 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)는 재난자가 낙하시 에어백 작동부(22)의 동일한 위치에 낙하할 수 있도록 재난자의 허리에 착용하는 허리 고정부(4)와; 재난자의 다리에 착용하는 다리 고정부(14)가 구비되어져 있으며, 지면에 충돌하여 그 충격력으로 내장된 가스가 순간적으로 에어백(50)의 내부로 유입되어 팽창되게 하는 인플레이터(40)와, 그 인플레 이터(50)로부터 질소가스를 주입받아 팽창되는 에어백(50)이 접힌 상태로 내장된 에어백 작동부(22)가 구비되어져 있으며, 상기 허리고정부(4)와 다리고정부(14), 에어백 작동부(22)를 일직선으로 연결하는 로프(12)로 구성되어져 있다.

이때, 상기 허리 고정부(4)는 재난자의 허리에 착용하는 허리띠(6)가 구비되며, 그 허리띠(6)의 양단에는 제 1 결속부(8)가 구비되는 바, 제 1 결속부(8)는 허리띠(6)의 양단을 결합 및 결합해제시키기 위한 버클이나 밸크로 파스너로 이루어진다.

또한, 상기 허리띠(6)는 그 배면 외부에 상기 로프(12)의 일단이 고정되는 로프 고정부(10)가 구비되는 바, 재난자는 상기 허리띠(6)의 착용을 통해 로프(12)와 연결될 수 있게 된다.

한편, 상기 다리 고정부(14)는 상기 허리 고정부(4)와 유사한 형태로 이루어지며, 재난자의 다리에 착용하는 다리 고정띠(16)가 구비되어져 있고, 그 다리 고정띠(16)의 양단에는 제 2 결속부(18)가 구비되는 바, 바람직하게 상기 제 2 결속부(18)는 밸크로 파스너로 구성되어 신속하고 재난자의 다리에 다리고정띠(16)를 결합 및 결합해제시킬 수 있도록 한다.

또, 상기 다리고정띠(16)는 그 배면 외부에 상기 로프(12)가 결합되는 이음부(20)가 구비되어 재난자는 상기 다리고정띠(16)의 착용을 통해 로프(12)와 연결될 수 있게 된다.

상기 로프(12)의 타단은 로프 연결구(30)를 통해 상기 에어백 작동부(22)와 연결되는 바, 상기 에어백 작동부(22)는 그 하면에 밀도가 인체의 밀도보다 큰 비 중체(26)가 더 부착되어져 있다.

밀도는 질량/부피이므로, 밀도가 큰 물체일수록 낙하시 공기의 저항이 감소되므로 낙하속도가 더 빠르다. 따라서, 상기 에어백 작동부(22)는 그 하면에 밀도가 인체의 밀도보다 큰 비중체(26)가 더 부착되어져 있으므로 재난자의 낙하속도보다 더 빠르게 낙하하여 지면과 충돌하게 된다.

또한, 상기 에어백 작동부(22)는 그 외부에 구성되는 육각면체의 함체(24)가 구성되어져 있으며, 그 함체(24)의 내부 하면에는 지면에 대한 충격력으로 가스를 발생시키는 인플레이터(40)가 구성되어져 있다.

상기 인플레이터(40)는 함체(24)의 하면으로부터 하방으로 돌출되어 지면과 충돌하는 충돌판(34)과; 상기 충돌판(34)의 상단과 연결되어 충돌판(34)의 충격력에 의해 착화되는 착화구(35)가 구비되어져 있다. 착화구(35)는 충돌판(34)의 충격력에 의해 점화되는 수단이다.

또한, 상기 인플레이터(40)는 그 내부에 상기 착화구(35)가 매설되어져 있으며 내부에 가스 발생재가 충진되고 가스 배출공(38)이 타공된 점화실(36)과; 상기 점화실(36)이 내장되고 상부에 가스 배출공(42)이 형성된 연소실(44)로 구성되어져 있다.

또, 상기 함체(24)의 내부에는 접혀진 에어백(50)이 구성되고 그 에어백(50)의 일단과 연소실(44)의 가스배출공(42)이 연결된 구조로 이루어진다.

이때, 상기 점화실(36)의 내부에 충진된 가스 발생재는 바람직하게 철(Fe)과 아지드화물 나트륨(NaN3)이며, 상기 착화구(35)의 착화에 의해 철(Fe)과 아지드화 물 나트륨(NaN3)이 반응하여 다량의 질소가스를 순식간에 발생시킨다.

또한, 상기 함체(24)는 그 상면에 도넛형태의 에어백 방출공(32)이 형성되어져 있으며, 그 에어백 방출공(32)은 커버(28)에 의해 덮혀져서 에어백(50)이 팽창되게 되면 상기 커버(28)를 밀어내면서 상방으로 튀어나가게 된다.

또, 상기 비중체(26)는 그 하면에 상시 상기 충돌판(34)이 지면과 접촉하지 않도록 지지하고 지면과의 충돌될 경우 충돌판(34)보다 먼저 지면과 충돌되어 파손됨으로써 충돌판(34)에 충격력이 가해지도록 하는 경량지지체(46)가 더 부착되어져 있다.

한편, 상기 에어백(50)은 질소 가스의 주입으로 인해 팽창될 때, 그 중앙에 로프(12)가 관통할 수 있는 로프 관통공(52: 도 4참조)이 형성되어, 로프(12)가 팽창된 에어백(50)의 정중앙에 위치될 수 있게 구성된다.

상기 로프(12)는 상기 에어백 작동부(22)의 내부에 구비된 에어백(50)이 팽창되는 시간과 재난자의 낙하속도를 감안하여 그 길이가 결정되는 바, 100미터 높이에서 재난자가 낙하할 경우 최종 낙하위치에서의 낙하속도가 약 25m/sec(시속 159㎞)이며, 에어백(50)이 팽창되어 완성되는 시간이 약 0.03 내지 0.05초이므로, 로프 길이는 1 내지 2미터 또는 2내지 3미터 정도가 되는 것이 바람직할 것이다.

더욱 바람직하게, 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)에 구성된 상기 에어백(50)은 완전히 팽창된 이후 재난자가 에어백(50)상으로 착지되어서 발생되는 충격력을 감소시키기 위해 외부 소정부에 미세한 공기 배출공(미도시)이 형성됨으로써 재난자가 에어백(50)의 내부 압력으로 튕겨져 나가는 것을 방지하게 구성되어져 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치의 착용 상태를 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 작동된 상태를 도시한 사시도이다.

이를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)는 실내의 눈에 띄는 장소에 비치해두고 신속하게 장치를 사용할 수 있도록 주변에 다른 물건과 따로 떨어뜨려둔다.

그 상태에서, 재난자가 위치된 고층빌딩에 화재나 지진으로 인한 재난사고가 발생하게 되면 재난자는 실내나 베란다 또는 창고 등에 비치해둔 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치(2)를 휴대하고 창문 등의 탈출 위치로 이동한다.

탈출 가능한 위치에서, 재난자는 상기 허리고정부(4)의 허리띠(6)를 허리에 두르고 착용한다. 그리고, 상기 다리고정부(14)를 어느 한쪽 다리에 두르고 착용한다.

그러면, 재난자의 허리와 다리에 각각 허리고정부(4)와 다리고정부(14)가 결합된 상태에서, 상기 에어백 작동부(22)가 재난자의 신체에 연결되게 된다.

그 상태에서, 재난자가 투신하게 되면 상기 에어백 작동부(22)는 재난자의 신체 밀도보다 높은 밀도로 이루어져 있으므로 재난자의 추락속도보다 더 빠른 속도로 추락하게 되므로 상기 에어백 작동부(22)와 연결된 로프(12)가 팽팽하게 당겨지면서 추락하게 된다.

그러면서, 상기 에어백 작동부(22)가 먼저 지면에 충돌하게 되고, 그 충돌력에 의해 상기 비중체(26)의 하면에 고정된 경량지지체(46)가 파손되면서 상기 충돌판(34)이 지면과 충돌되어 상기 착화구(35)에 충돌력을 전달하게 된다.

그러면, 상기 착화구(35)가 충돌력에 의해 점화되게 되어, 상기 점화실(36)의 내부에 충진된 철(Fe)과 아지드화물 나트륨(NaN3)이 반응하여 질소가스를 발생시킨다. 질소 가스가 발생되게 되면 급속하게 상기 에어백(50)의 내부로 질소가스가 유입되는 바, 에어백(50)의 내부에 질소가스가 유입되면 에어백(50)이 팽창하면서 상기 에어백 작동부(22)의 상면에 구비된 커버(28)를 파손시키면서 에어백 방출공(32)을 통해 튕겨져 나가게 된다.

이때, 에어백 방출공(32)을 통해 튕겨져 나간 에어백(50)은 도 4에 도시된 바와 같이, 그 중앙에 로프 관통공(52)이 형성되게 외형이 완성되는 바, 그 로프 관통공(52)에 로프(12)가 위치되어 추락하는 재난자가 안전하게 에어백(50)의 상면으로 떨어질 수 있게 된다. 이때, 상기 로프 관통공(52)은 그 내경이 10센티미터 내외이므로 추락하는 재난자에게 위협이 되지 않는다.

또한, 상기 로프(12)는 에어백(50)의 완성시간과 상기 에어백 작동부(22)의 밀도를 계산하여 바람직하게 2 내지 4미터 정도로 이루어져 있으므로, 에어백(50)이 충분히 팽창하여 완성된 상태에서 재난자가 그 에어백(50)의 상부로 낙하할 수 있게 된다.

물론, 상기 에어백 작동부(22)를 작동시키기 위한 별도의 줄을 이용하여 상기 착화구(35)를 점화시키게 구성할 수도 있겠지만, 재난자가 고층에서 낙하하는 도중 적당한 위치에서 줄을 잡아당겨 상기 착화구(35)를 작동시키는 것은 거의 불가능하며, 자칫 이른 시점에 착화구(35)를 잡아당겨 에어백(50)이 펼쳐하게 한다면 그 에어백(50)은 공기의 저항에 의해 뒤집어지거나 세로로 지면에 낙하하여 재난자가 신체에 큰 상해를 입거나 사망할 수도 있을 것이다.

따라서, 본 발명은 충돌력에 의해 상기 에어백 작동부(22)가 자동으로 지면에서 에어백(50)을 팽창하게 하고, 에어백(50)이 완전히 완성된 다음에 재난자가 그 에어백(50)의 상부로 낙하할 수 있게 한 구조적인 특징을 갖는다.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치는 단지 상기한 실시예에 한정되는 것이 아니라 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치의 외형 구조를 도시한 사시도,

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치에 포함된 에어백 작동부의 구성을 도시한 정단면도,

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치의 착용 상태를 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 에어백 구조의 고층건물 탈출장치가 작동된 상태를 도시한 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

4:허리고정부, 6:허리띠,

8:제 1결속부, 10:로프고정부,

12:로프, 14:다리고정부,

16:다리고정띠, 18:제 2결속부,

22:에어백 작동부, 24:함체,

26:비중체, 28:커버,

32:에어백 방출공, 34:충돌판,

35:착화구, 36:점화실,

40:인플레이터, 42:가스배출공.

Claims (7)

1. 재난자의 허리에 착용하는 허리 고정부와;

   재난자의 다리에 착용하는 다리 고정부와;

   지면에 충돌하여 그 충격력으로 내장된 가스가 순간적으로 에어백의 내부로 유입되어 팽창되게 하는 인플레이터와, 그 인플레이터로부터 질소가스를 주입받아 팽창되는 에어백이 접힌 상태로 내장된 에어백 작동부와;

   상기 허리고정부와 다리고정부, 에어백 작동부를 일직선으로 연결하는 로프로 구성된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 에어백 작동부는 그 하면에 밀도가 인체의 밀도보다 큰 비중체가 더 부착된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
3. 제 1항에 있어서, 상기 에어백 작동부는 그 외부에 구성되는 육각면체의 함체와; 상기 함체의 내부 하면에 구성되어 지면에 대한 충격력으로 가스를 발생시키는 인플레이터가 구성되며, 그 인플레이터는 함체의 하부에 하방으로 돌출되어 지면과 충돌하는 충돌판과; 상기 충돌판의 상단과 연결되어 충돌판의 충격력에 의해 착화되는 착화구와; 상기 착화구가 매설되어져 있으며 내부에 가스 발생재가 충진되고 가스 배출공이 타공된 점화실과; 상기 점화실이 내장되고 상부에 가스 배출공이 형성된 연소실로 구성되며; 상기 함체의 내부에는 접혀진 에어백이 구성되고 그 에어백의 일단과 연소실의 가스배출공이 연결된 구조로 이루어진 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 함체는 그 상면에 에어백이 팽창되면서 상방으로 튀어나올 수 있도록 함체 상면에 결합된 커버가 더 구성된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
5. 제 3항에 있어서, 상기 점화실은 그 내부에 철과 아지드화물 나트륨(NaN3)이 충진된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
6. 제 3항에 있어서, 상기 에어백은 질소 가스의 주입으로 인해 팽창될 때, 그 중앙에 로프가 관통할 수 있는 로프 관통공이 형성되어, 로프가 팽창된 에어백의 정중앙에 위치될 수 있게 된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.
7. 제 2항 또는 제 3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 비중체는 그 하면에 상시 상기 충돌판이 지면과 접촉하지 않도록 지지하고 지면과의 충돌시 파손되는 경량지지체가 더 부착된 것을 특징으로 하는 에어백 구조의 고층건물 탈출장치.

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