KR20130123224A - 화재시 인명구조 및 진압장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 화재시 인명구조 및 진압장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피난자를 위한 탑승부를 수평 및 수직방향으로 동시 이동시켜 화재발생구역을 향해 최단거리로 최단시간 내에 도착할 수 있어서 피난자를 고층건물로부터 지상으로 신속하게 피난시킬 수 있는 화재시 인명구조 및 진압장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 피난자를 탑승부에 탑승시켜 지상까지 안전하면서도 용이하게 피난시킬 수 있음은 물론, 소방관을 태워 화재발생구역까지 자동으로 안내할 수 있어서 화재진압장비가 도달하지 못하는 고층에서 화재가 발생하더라도 신속하게 화재를 진압할 수 있게 하는 화재시 인명구조 및 진압장치에 관한 것이다.

Description

화재시 인명구조 및 진압장치{Rescue and extinguishing apparatus for fire}

본 발명은 화재시 인명구조 및 진압장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피난자를 위한 탑승부를 수평 및 수직방향으로 동시 이동시켜 화재발생구역을 향해 최단거리로 최단시간 내에 도착할 수 있어서 피난자를 고층건물로부터 지상으로 신속하게 피난시키는 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 피난자를 탑승부에 탑승시켜 지상까지 안전하면서도 용이하게 피난시킬 수 있음은 물론, 소방관을 태워 화재발생구역까지 자동으로 안내할 수 있어서 화재진압장비가 도달하지 못하는 고층에서 화재가 발생하더라도 신속하게 화재를 진압할 수 있게 하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로 아파트, 오피스텔, 학교, 병원 및 컨벤션 센터 등과 같은 고층건물에서 화재가 발생하여 고립될 경우, 고온의 화염과 유독성 연기로 인하여 비상통로나 비상계단을 찾기 힘들뿐만 아니라 질식되기 때문에 피난이 매우 어렵다.

따라서, 이러한 경우에는 비상통로나 비상계단 대신 구조 사다리나 완강기에 의한 구조, 소방구조대에 의한 구조 및 옥상에서의 헬리콥터에 의한 구조 등을 통해 직접 건물 외부로 탈출하여야 한다.

그런데, 소방구조대나 헬리콥터가 화재현장에 도달하기까지는 많은 시간이 소요됨은 물론 구조 과정에서도 많은 시간이 소요되어, 현실적으로 모든 사람을 구조하는 것이 쉽지 않다는 문제점이 있었다.

더욱이, 고층인 경우에는 구조 사다리를 이용한 구조가 실질적으로 불가능하고, 완강기를 이용한다 하더라도 노약자나 일반인이 사용하기에 어려움이 있고 위험이 따르며, 옥상에서 구조용 헬리콥터를 이용하여 구조할 경우에는 풍속 등 기후에 영향을 많이 받게 됨은 물론 한 번에 여러 사람을 구조하기가 어렵다는 문제점이 있다.

또한, 화재 진압용 고가 사다리와 같이 현재 소방당국이 보유하고 있는 고층 건물 화재 진압용 장비는 15층까지가 한계이기 때문에 15층을 초과하는 고층 건물에서 화재가 발생한 경우에는 건물 내부에 구비된 자동소화장비에 의존하고 소방관이 직접 진화하기가 어렵다는 문제점이 있었다.

이에, 한국등록특허 제10-838760호 '건물의 화재피난장치'에서는 도 1에 도시된 바와 같이 건물의 외벽면(100)에 소정의 층 간격으로 형성되는 다수의 가로이동 가이드레일(110)과, 상기 가로이동 가이드레일(110)에 결합되어 동기구동하는 가로이동모터(132)의 구동으로 가로이동 가이드레일(110)을 따라 이동하는 베이스(130)를 포함하였다.

또한, 상기 베이스에서 아래쪽으로 형성되는 상하이동 가이드레일(140)을 각각 갖고, 상하로 서로 결합되는 다수의 수직지지대(120) 및 피난자가 탑승할 수 있도록 형성되고, 승강장치(160)를 통해 상기 상하이동 가이드레일들을 따라 승강하는 탑승장치(170)를 포함한 구성을 제시하였다.

따라서, 화재 발생 초기에 인명구조위치로 탑승장치(170)를 자동 또는 수동으로 접근시켜, 인명을 손쉽게 구조할 수 있을 뿐만 아니라, 화재발생위치로의 구조자의 접근이 손쉽고, 탑승장치(170)에 비치된 화재진압수단을 통하여 초기화재진압을 손쉽게 수행할 수 있으므로, 화재로 인한 재산피해 및 인명피해를 획기적으로 줄일 수 있게 하였다.

그러나, 이상과 같은 종래기술에서는 가로이동 가이드레일(110)을 따라 가로 이동이 가능하고, 아울러 승강장치(160)에 의해 탑승장치(170)가 수직지지대(120)를 따라 승하강할 수는 있지만, 건물의 외벽면을 따라 가로 방향과 세로 방향(즉, 승하강 방향)으로 이동시 움직임이 안정적이지 못하여 고층 건물의 각 층 및 각 호수로 이동하기에 적합하지 못하다는 문제점이 있었다.

이에, 한국등록특허 제10-841211호 '건물용 화재피난장치'에서는 도 2a에 도시된 바와 같이 메인 이송부(120)와, 수평 이송부(130)와, 탑승부(110)와, 수직 이송부(140) 및 회동부(150)를 포함하는 구성을 제시하였다.

또한, 메인 이송부(120)에는 탑승부(110)가 고정되어 있고, 수평 이송부(130)는 탑승부(110)를 건물(B)의 외벽면을 따라 수평 이동시키고, 수직 이송부(140)는 탑승부(110)를 수직 이동시키며, 회동부(150)에 의해 화재가 발생하지 않은 평상시에 수평 이송부(130)를 절첩된 상태로 대기할 수 있게 하였다.

따라서, 도 2b에 도시된 바와 같이, 건물(B)의 특정 구역에서 화재발생 시, 탑승부(110)가 수평 이송부(130)와 수직 이송부(140)에 의해 화재발생구역으로 이동하여 피난자를 태운 후 다시 지상으로 내려올 수 있게 됨에 따라 피난자의 안전한 피난이 이루어질 수 있게 하였다.

그러나, 이상과 같은 종래의 건물용 화재피난장치는 먼저 탑승부(110)를 화재가 발생한 층으로 수직 상승시킨 다음 화재가 발생한 가구로 수평 이동시켜야 하므로, 최단거리인 대각선 방향으로 이동하는 경우에 비해 화재발생구역에 도달하는 시간이 길어 신속한 피난이 어려웠다.

특히, 탑승부(110)를 수평방향으로 이동시키기 위해서는 해당 층으로 상승한 후 수평 이송부(130)를 펼쳐서 탑승부(110)의 이동로가 확보된 후에야 수평방향으로 이동할 수 있었기 때문에 더욱더 화재발생구역에 도달하는 시간이 길어진다는 문제점이 있었다.

또한, 종래에는 탑승부(110)에 피난자를 태워 지상으로 이동 시 건물 형상이나 건물부지의 지형적인 특성상 건물의 최하부까지 이동한 탑승부(110)와 지면 사이의 거리가 먼 경우 피난자가 안전하게 하차하기에 어려움이 있었다.

또한, 종래에는 지상에 도착한 탑승부(110)에 소방관을 태우고 화재 진압을 위해 화재발생구역으로 되돌아 갈 경우 화재발생구역을 확인하며 탑승부(110)를 수동으로 조작해야 하는 어려움이 있고 시간도 오래 걸린다는 문제점이 있었다.

한편 이러한 종래기술은 탑승부의 모든 무게를 고점 또는 바닥에서 전부 지지해야 하므로 구현에 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 피난자를 위한 탑승부를 수평 및 수직방향으로 동시 이동시켜 화재발생구역을 향해 최단거리로 최단시간 내에 도착할 수 있어서 피난자를 고층건물로부터 지상으로 신속하게 피난시킬 수 있는 화재시 인명구조 및 진압장치를 제공하고자 한다.

또한, 본 발명은 피난자를 탑승부에 탑승시켜 지상까지 안전하면서도 용이하게 피난시킬 수 있음은 물론, 소방관을 태워 화재발생구역까지 자동으로 안내할 수 있어서 화재진압장비가 도달하지 못하는 고층에서 화재가 발생하더라도 신속하게 화재를 진압할 수 있게 하는 화재시 인명구조 및 진압장치를 제공하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치는 건물 외벽면에 수평 방향으로 설치되며, 높이 방향을 따라 설치된 복수개의 수평 레일과; 상기 수평 레일에 조립되어, 상기 수평 레일을 따라 이동하는 수평 연결프레임과; 상기 수평 연결프레임이 상기 수평 레일을 따라 이동하도록 작동시키는 수평 이동모터와; 상기 건물 외벽면에 수직 방향으로 설치되며, 상기 수평 연결프레임에 고정되는 수직 레일과; 상기 수직 레일에 조립되어, 상기 수직 레일을 따라 이동하는 수직 연결프레임과; 상기 수직 연결프레임에 고정되며, 내부에는 피난자를 위한 탑승 공간이 형성되어 있는 탑승부와; 상기 수평 연결프레임 중 최상부의 수평 레일에 조립된 수평 연결프레임에 고정되어 있으며, 상기 탑승부에 연결된 승하강 케이블을 권취 또는 해권하는 리프팅 장치; 및 상기 리프팅 장치를 작동시키는 수직 이동모터;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 화재발생구역에 설치된 화재감지장치의 감지신호를 입력받는 통신모듈 및 상기 감지신호에 따라 상기 탑승부를 화재발생구역으로 자동으로 이동시키는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제어부는 상기 탑승부의 대기 장소와 상기 화재발생구역을 비교하여 상기 화재발생구역에 도달하는 최단거리를 산출하고, 상기 산출된 최단거리에 따라 상기 수평 이동모터와 수직 이동모터의 회전수와 회전 속도를 각각 조절하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부의 내부에는 탑승부 내부의 상황을 촬영하여 통제실 단말로 전송하는 감시카메라 및 상기 통제실과 대응방안을 송수신하는 통신모듈이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부를 원격으로 제어하는 원격제어장치를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 건물의 외벽면을 향하는 상기 탑승부의 외부 일측에는 화재발생구역을 향해 소화액을 분사하는 자동소화장치가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부의 내부에는 탑승한 피난자에게 신선한 공기를 공급하는 산소 마스크가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부의 하부에는 상기 탑승부가 건물의 하부까지 도달시 지면까지 펼쳐지는 비상탈출 슬라이드가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수평 레일의 양측 단부에는 각각 상기 탑승부가 건물 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이동제한 블럭이 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부의 내부에는 제어 판넬이 설치되어 있고, 상기 제어 판넬에는 상기 수평 이동모터를 제어하는 좌우 이동 버튼과, 상기 수직 이동모터를 제어하는 상하 이동 버튼이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 탑승부의 내부에는 제어 판넬이 설치되어 있고, 상기 제어 판넬에는 기억된 상기 화재발생구역으로 자동으로 이동하도록 상기 수평 이동모터와 수직 이동모터를 제어하는 자동 이동 버튼이 구비되어 있는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명에 의하면 탑승부를 수평 및 수직방향으로 동시 이동시켜 화재발생구역을 향해 최단거리로 최단시간 내에 도착할 수 있어서 피난자를 탑승부에 태워 고층건물로부터 지상으로 신속하게 피난시킬 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 피난자를 탑승부에 탑승시켜 지상까지 안전하면서도 용이하게 피난시킬 수 있음은 물론, 소방관을 태워 화재발생구역까지 자동으로 안내할 수 있어서 화재진압장비가 도달하지 못하는 고층에서 화재가 발생하더라도 신속하게 화재를 진압할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 탑승부의 중량을 수평레일 및 수직레일로 분산시켜 지지함으로써 실제 구현이 용이하다.

도 1은 종래 기술에 따른 건물의 화재피난장치를 나타낸 사시도이다.
도 2a는 또 다른 종래 기술에 따른 건물용 화재 피난장치를 나타낸 구성도이다.
도 2b는 상기 또 다른 종래 기술에 따른 건물용 화재 피난장치의 동작 상태도이다.
도 3은 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치의 동작 상태도이다.
도 5a는 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치의 연결프레임을 나타낸 일 예이다.
도 5b는 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치의 연결프레임을 나타낸 다른 예이다.
도 6은 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치의 탑승부를 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치의 제어 판넬을 나타낸 정면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 다른 화재시 인명구조 및 진압장치에 대해 상세히 설명한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치는 건물의 외벽면에 고정된 수평 레일(110)과, 상기 수평 레일(110)을 따라 이동하는 수평 연결프레임(120) 및 상기 수평 연결프레임(120)을 수평 왕복운동시키는 수평 이동모터(HM)를 포함한다.

또한, 상기 수평 연결프레임(120)에 고정되는 수직 레일(130)과, 상기 수직 레일(130)을 따라 이동하는 수직 연결프레임(140)과, 상기 수직 연결프레임(140)에 연결된 탑승부(150)와, 상기 탑승부(150)를 승하강시키는 리프팅 장치(L) 및 상기 리프팅 장치(L)를 작동시키는 수직 이동모터(VM)를 포함한다.

이상과 같은 본 발명의 구성에 의하면 수평 이동모터(HM)가 정방향 또는 역방향으로 작동하면 수평 연결프레임(120)이 수평 레일(110)을 따라 이동함으로써 수직 레일(130)을 수평 방향으로 이동시키고, 수직 이동모터(VM)가 정방향 또는 역방향으로 작동하면 리프팅 장치(L)가 탑승부(150)를 상승 또는 하강시키고 이때 수직 연결프레임(140)이 탑승부(150)의 승하강을 안내한다.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 건물에 화재가 발생하면 탑승부(150)가 수평 방향과 수직 방향으로 동시에 움직이면서 화재발생구역까지 대각선 방향으로 이동하게 되므로, 탑승부(150)의 대기장소에서 화재발생구역까지 최단거리로 최단시간 내에 화재발생구역에 도달하여 피난자를 피난시킬 수 있도록 한다. 물론, 대각선으로 이동할 필요가 없는 경우에는 수평 및 수직 방향으로 이동할 수도 있다.

좀더 구체적으로, 상기 수평 레일(110)은 건물 외벽면에 수평 방향으로 설치되며, 높이 방향을 따라 복수개 구비된다. 수평 레일(110)은 각 층의 모든 가구로 이동할 수 있도록 건물의 폭과 동일 혹은 유사한 길이를 갖고 바람직하게는 각 층마다 설치된다.

도 3과 같이 수평 레일(110)은 건물 외벽면에 매입된 지지구(111)에 용접 또는 볼트체결 방식 등으로 고정되며, 각 수평 레일(110)의 양측 단부에는 각각 이동제한 블럭(112)이 설치되어 있어서 수평 이동모터(HM)의 제어 오류시에도 탑승부(150)가 건물 외측으로 이탈되는 것을 방지한다.

이동제한 블럭(112)은 탑승부(150)가 더 이상 외측으로 전진하지 못하는 걸림편의 역할을 수행하며, 필요에 따라서는 탑승부(150)나 수평 연결프레임(120)에 기계적 접점 리미트 스위치(미도시)를 구비하여 리미트 스위치가 이동제한 블럭(112)에 접촉하면 수평 이동모터(HM)를 강제로 정지시킨다.

또한, 도 5a와 같이 수평 레일(110)은 일 예로 전면판(110a)과, 후면판(110b) 및 상기 전면판(110a)과 후면판(110b) 사이에 수평하게 삽입된 레일판(110c)을 포함하여 대략 H 빔 형상으로 이루어져 있으며, 전면판(110a)은 지지구(111)에 용접 또는 볼트 체결방식 등으로 고정된다.

또한, 전면판(110a)과 후면판(110b) 사이에는 수평 연결프레임(120)의 수평 이동 로울러(122)가 레일판(110c)의 상하면에 접하도록 끼워져 수평 연결프레임(120)의 이탈을 방지하면서도 수평 이동 로울러(122)가 레일판(110c)을 따라 이동할 수 있도록 한다.

물론, 본 발명에 있어서 수평 레일(110)의 형상에 특별한 제한은 없으며, 수직 레일(130)이 수평 레일(110)을 따라 수평 왕복이동 할 수만 있으면 도 5b에 도시된 바와 같이 H 빔 형상 대신 파이프 형태의 수평 레일(110')도 사용될 수 있다. 아울러 파이프 형태의 수평 레일(110')이 적용되는 경우 그에 맞물리는 LM 가이드 타입의 수평 연결프레임(미도시)을 비롯한 다양한 연결프레임이 적용될 수 있다.

수평 연결프레임(120)은 수평 레일(110)에 조립되어 수평 레일(110)을 따라 이동하는 것으로, 도 3과 같이 각 층의 수평 레일(110)마다 각각 설치되는 것이 수직 레일(130)을 더욱 견고히 고정할 수 있어서 바람직하다.

또한, 수평 연결프레임(120) 중 일부에는 수평 이동모터(HM)가 설치되어 있어서 당해 수평 이동모터(HM)가 설치된 수평 연결프레임(120)은 물론 수직 레일(130)을 통해 연결된 다른 수평 연결프레임(120)을 수평 이동시킨다.

또한, 수평 연결프레임(120) 중 최상부에 설치된 수평 연결프레임(120)에는 리프팅 장치(L)가 설치되어 있어서, 탑승부(150)의 상단에 연결된 승하강 케이블(C)을 리프팅 장치(L)로 권취하거나 해권하여 탑승부(150)를 승하강시킨다.

이를 위해, 수평 연결프레임(120)은 도 5a와 같이 일 예로 수평 프레임 몸체(121)와, 수평 레일(110)을 바라보는 수평 프레임 몸체(121)의 일측면에 설치된 수평 이동 로울러(122)와, 상기 수평 이동 로울러(122)의 회동축에 연결된 수평 이동 기어(122a) 및 수평 이동모터(HM)가 설치되는 기어 설치 브라켓(123)을 포함한다.

이때, 수평 이동 로울러(122)는 상하 방향에 나란히 배치된 한 쌍의 수평 이동 로울러(122)를 길이 방향으로 복수개의 구비함으로써, 상하 한 쌍의 수평 이동 로울러(122)가 수평 레일(110)의 레일판(110c) 상하면에 각각 접촉하도록 삽입 조립된다.

또한, 상하 한 쌍의 수평 이동 로울러(122)의 회동축에 각각 연결된 수평 이동 기어(122a)를 서로 맞물리게 하고, 기어 설치 브라켓(123)에 설치된 수평 이동모터(HM)의 회전축을 수평 이동 기어(122a)에 맞물리게 함으로써 수평 이동모터(HM)로 수평 이동 로울러(122)를 작동시키고 그에 따라 수평 연결프레임(120)이 수평 레일(110)을 따라 이동하게 한다.

도 5a에서는 기어 설치 브라켓(123)에 설치되는 수평 이동모터(HM) 및 탑승부(150)를 승하강시키는 리프팅 장치(L)의 도시를 생략하였지만, 도 3과 같이 수평 이동모터(HM)와 리프팅 장치(L)를 설치할 수 있음은 당업자 수준에서 자명할 것이다.

수평 이동모터(HM)는 수평 연결프레임(120)이 수평 레일(110)을 따라 이동하도록 작동시키는 것으로, 상술한 바와 같이 수평 연결프레임(120)의 기어 설치 브라켓(123)에 설치되어 당해 수평 이동모터(HM)의 회전축을 수평 이동 기어(122a)에 맞물리게 함으로써 수평 이동모터(HM)로 수평 이동 로울러(122)를 작동시키고 그에 따라 수평 연결프레임(120)이 수평 레일(110)을 따라 이동하게 한다.

이러한 수평 이동모터(HM)는 바람직하게 탑승부(150)를 거쳐 전원 및 제어신호를 공급받음으로써 구동되고, 일 예로 4단 기어 방식을 채택함으로써 화재발생구역으로 이동시 출발과 정지시에는 저단 기어로 서행하고, 이동 중에는 고단 기어로 고속 주행할 수 있도록 함으로써, 급출발이나 급정지에 의해 피난자에게 충격이 전달되는 것을 방지하면서도 화재발생구역으로 신속하게 이동할 수 있게 한다.

수직 레일(130)은 탑승부(150)가 상하 방향으로 승하강되도록 안내하는 것으로, 건물 외벽면에 수직 방향으로 배치되도록 수평 연결프레임(120)에 고정된다.

이러한 수직 레일(130) 역시 도 5a에 일 예로 도시한 바와 같이 전면판(130a)과, 후면판(130b) 및 레일판(130c)을 포함하여 전체적으로는 H 빔 형상으로 이루어진다.

따라서, 수직 레일(130)의 전면판(130a)은 수평 연결프레임(120)의 후면판에 용접 또는 볼트 체결 방식 등으로 고정되고, 레일판(130c)의 양측면에는 수직 연결프레임(140)의 수직 이동 로울러(142)가 맞물리도록 한다.

또한, 수직 레일(130)도 도 5b에 도시된 바와 같이 H 빔 형상 대신 파이프 형태의 수직 레일(130')이 사용될 수 있으며, 파이프 형태의 수직 레일(130')이 적용되는 경우 그에 맞물리는 LM 가이드 타입의 수직 연결프레임(미도시)을 비롯한 다양한 연결프레임이 적용될 수 있다.

수직 연결프레임(140)은 탑승부(150)가 수직 레일(130)을 따라 승하강할 수 있도록 수직 레일(130)과 탑승부(150)를 서로 연결시키는 것으로, 수직 레일(130)에 조립되어 수직 레일(130)을 따라 이동한다.

이를 위해, 수직 연결프레임(140)은 도 5a에 일 예로 도시한 바와 같이 수직 프레임 몸체(141)와, 수직 레일(130)을 바라보는 수직 프레임 몸체(141)의 일측면에 설치된 수직 이동 로울러(142) 및 탑승부(150)의 연결을 위한 결합돌기(143)를 포함한다.

이때, 수직 이동 로울러(142)는 좌우 방향에 나란히 배치된 한 쌍의 수직 이동 로울러(142)를 길이 방향으로 복수개의 구비함으로써, 좌우 한 쌍의 수직 이동 로울러(142)가 수직 레일(130)의 레일판(130c) 좌우면 각각 접촉하도록 삽입 조립된다.

따라서, 리프팅 장치(L)에 의해 탑승부(150)가 승하강될 때 수직 레일(130)에 맞물린 수직 연결프레임(140)에 의해 탑승부(150)의 승하강이 안내될 수 있도록 한다. 또한, 결합돌기(143)를 탑승부(150)의 일측에 삽입 고정시킴으로써 탑승부(150)가 수직 연결프레임(140)에 고정되도록 한다.

탑승부(150)는 수직 연결프레임(140)에 고정되며, 내부에는 피난자를 위한 탑승 공간이 형성되어 있어서 탑승부(150)를 화재발생구역으로 이동시켜 피난자를 태운 후 지상으로 안전하게 대피시킬 수 있도록 한다.

도 3과 같이 탑승부(150)의 전방에는 도어(D)가 설치되어 있고, 도어(D)는 힌지(H)에 의해 회동식으로 개폐되므로 지상으로 내려온 피난자가 편리하게 하차할 수 있으며 전면과 측면에는 각각 윈도우(W)가 설치되어 있어서 밀폐감을 주지 않는다.

또한, 도 6과 같이 탑승부(150)는 불연재로 이루어진 탑승 케이지(151)와, 화재발생구역을 향하도록 탑승 케이지(151)의 외부 일측에 설치된 자동소화장치(152)와, 탑승 케이지(151) 내부를 촬영하는 감시 카메라(153)와, 화재발생구역을 촬영하는 CCTV(153a)와, 외부와 통신하는 통신모듈(154)과, 탑승부(150)의 이동을 조작하는 제어 판넬(155)과, 피난자에게 신선한 공기를 제공하는 산소 마스크(156)와, 환풍장치(157) 및 화재발생구역의 유리창을 깨뜨리는 탈출용 망치(158)를 포함한다.

여기서, 상기 탑승 케이지(151)는 건물 외벽을 바라보는 일측에 출입구(151a)가 형성되어 있어서 피난자가 배란다의 안전펜스를 넘어 출입구(151a)로 탑승할 수 있게 하며, 외측 상단에는 리프팅 장치(L)에 의해 권취되거나 해권되는 승하강 케이블(C)이 연결되는 연결고리(151b)가 설치되어 있다.

또한, 수직 연결프레임(140)을 바라보는 탑승 케이지(151)의 일측에는 수직 연결프레임(140)의 결합돌기(143)가 끼워져 결합되는 조립공(151c)이 있어서, 조립공(151c)에 결합돌기(143)를 끼운 후 너트를 체결하면 탑승부(150)가 수직 연결프레임(140)에 고정된다.

또한, 탑승 케이지(151)의 하부에는 탑승부(150)가 건물의 하부까지 도달시 지면까지 펼쳐지는 비상탈출 슬라이드(151d)가 수납되어 있는데, 비상탈출 슬라이드(151d)는 비행기 등에 구비된 것과 마찬가지로 고압의 에어 분출시 외측을 향해 돌출되어 피난자가 지상으로 안전하게 대피할 수 있도록 한다.

비상탈출 슬라이드(151d)는 탑승부(150)에 피난자를 태워 지상으로 이동 시 건물 형상이나 건물부지의 지형적인 특성상 건물의 최하부까지 이동한 탑승부(150)와 지면 사이의 거리가 먼 경우 특히 유용하며, 피난자가 제어 판넬(155)을 수동으로 조작하여 펼쳐지거나 탑승부(150)가 지상에 도달시 자동으로 펼쳐질 수 있다.

자동소화장치(152)는 탑승부(150)가 화재발생구역에 도달하면 피난자가 화염에 영향을 받지 않고 안전하기 탑승할 수 있도록 화재발생구역을 향해 소화액을 분무하는 것으로, 탑승부(150)의 일측에 설치된 소화액 탱크(미도시)는 사용 후 재충전된다.

감시 카메라(153)는 탑승부(150) 내부의 상황을 촬영하고, CCTV(153a)는 화재발생구역인 건물 내부의 상황을 촬영하여 각각 통신모듈(154)을 통해 관리실이나 소방서(혹은, 중앙 소방 관제청) 등과 같은 통제실로 전송함으로써 외부에서 피난자의 상황을 살피며 피난을 유도할 수 있게 한다.

통신모듈(154)은 감시 카메라(153)와 CCTV(153a)가 촬영한 영상 데이터나, 탑승부(150)의 제어 판넬(155)에 구비된 스피커(155f) 및 마이크(155g)를 통해 피난자와 소방관(혹은, 관리소 직원) 사이에 주고 받는 피난 안내용 음성 데이터나, 원격에서 리모콘으로 탑승부(150)를 조작하는 명령을 송수신하는 등 다양한 용도로 사용된다.

제어 판넬(155)은 피난자나 소방관의 명령을 전달받는 것으로 탑승부(150)를 제어하는 제어부(미도시)와 연결되어 있어서 피난시 지상으로 대피하는 피난자나 화재 진압시 화재발생구역으로 이동하는 소방관이 제어 판넬(155)의 조작 버튼을 조작하면 제어부로 해당 명령이 전달된다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제어 판넬(155)에는 각종 정보를 표시함은 물론 상기 피난자나 소방관의 명령을 입력받는 터치 패널(155a)이 구비되어 있으며, 조작 버튼으로는 탑승부(150)를 상하 방향으로 이동시키는 상하 이동 버튼(155b)과 탑승부(150)를 좌우 방향으로 이동시키는 좌우 이동 버튼(155c)을 포함한다.

탑승부(150)는 기본적으로는 화재감지장치로부터 화재발생구역 정보를 전달받아 자동으로 움직이지만, 상하 이동 버튼(155b)이나 좌우 이동 버튼(155c)을 눌러 수동으로 조작할 수도 있다.

버튼 조작시 상승 버튼과 좌 이동 버튼을 동시에 누르면 좌측 상향 대각선 방향으로 탑승부(150)를 이동시킬 수 있으며, 이러한 동작은 제어부가 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)를 동시에 작동시킴으로써 가능해진다.

또한, 비상정지버튼(155d)을 구비하고 있어서 이동중 비상정지버튼(155d)을 누르면 탑승부(150)의 이동이 정지되며, 자동 이동 버튼(155e)을 구비하고 있어서 피난자가 탑승 후 자동 이동 버튼(155e)을 누르면 지상을 향해 자동으로 이동하고, 반대로 지상에 있는 탑승부(150)에 소방관이 탑승한 후 자동 이동 버튼(155e)을 다시 한번 누르면 메모리에 기억된 화재발생구역으로 자동으로 이동한다.

다만, 상기 자동 이동 버튼(155e)은 지상으로 이동하기 위한 것과, 지상에서 화재발생구역으로 이동하기 위한 것을 각각 별도로 구비할 수 있음은 당업자 수준에서 자명하다.

또한, 제어 판넬(155)에는 스피커(155f)와 마이크(155g)가 구비되어 있어서 피난자는 마이크(155g)를 이용하여 관리실의 관리자나 소방서의 소방관에게 현 상황을 알리고, 스피커(155f)를 이용하여 관리자나 소방관으로부터 대피 요령을 전달받는다.

또한, 환풍장치(157)는 탑승 케이지(151) 내부로 유입된 유독 가스를 탑승 케이지(151) 외부로 강제 배출함으로써 탑승 케이지(151) 내부의 공기가 신선한 상태를 유지하게 함으로써 피난자가 피난도중 유동 가스에 중독되지 않고 안전하게 피난할 수 있도록 한다.

탈출용 망치(158)는 건물을 향하는 탑승 케이지(151)의 일측을 향하도록 설치된 것으로 발사장치 및 망치 헤드 등으로 이루어져 있어서, 탑승 케이지(151)가 화재발생구역에 도달하면 발사장치가 작동하여 망치 헤드가 화재발생구역의 유리창을 깨뜨림에 따라 피난자가 편리하게 탈출하여 탑승 케이지(151)에 탑승할 수 있도록 돕는다. 물론, 탑승 케이지(151) 내에 소방관 등이 직접 사용하는 별도의 망치를 더 비치할 수도 있다.

한편, 리프팅 장치(L)는 탑승부(150)를 건물의 최상층까지 상승시킬 수 있도록 수평 연결프레임(120) 중 최상부의 수평 레일(110)에 조립된 수평 연결프레임(120)에 고정되어 있으며, 윈치(winch) 등을 포함하고 있어서 탑승부(150)에 연결된 승하강 케이블(C)을 권취 또는 해권한다. 수직 이동모터(VM)는 리프팅 장치(L)를 작동시킨다.

또한, 도시 생략된 제어부는 탑승부(150) 내부에 구비되어 있으며, 통신모듈(154)을 통해 화재발생구역(즉, 각 댁내)에 설치된 화재감지장치의 감지신호를 입력받고, 감지신호에 따라 탑승부(150)를 화재발생구역으로 자동으로 이동시키기 위한 제어신호를 발생시킨다. 발생된 제어신호는 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)의 회전수 및 회전 속도를 조절하는데 사용된다.

특히, 제어부는 탑승부(150)의 대기 장소와 화재감지장치로부터 전달된 화재발생구역 정보를 비교하여 화재발생구역에 도달하는 최단거리를 산출하고, 상기 산출된 최단거리에 따라 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)의 회전수 및 회전 속도를 각각 최적의 상태로 조절하는 것이 바람직하다.

또한 초고층 건물의 경우 다수의 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)의 이동 속도의 차이로 인한 문제를 해결하기 위해 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)는 상호 교신하면서 동기화되도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 화재시 인명구조 및 진압장치에 대해 설명한다.

먼저, 건물 내 특정 구역(예: 특정 호 수의 댁내)에서 화재가 발생하면, 해당 화재발생구역에 설치된 화재감지장치가 화재를 감지하고 탑승부(150)에 구비된 통신모듈(154)을 통해 화재발생 및 발생지역 정보를 제어부로 전달한다.

제어부에 화재신고가 수신되면 제어부가 수평 이동모터(HM)를 작동시켜 수평 연결프레임(120)이 수평 레일(110)을 따라 이동하고, 그에 따라 수평 연결프레임(120)에 고정된 수직 레일(130) 역시 수평 레일(110)을 따라 이동한다.

그와 동시에 제어부가 수직 이동모터(VM)를 작동시켜 리프팅 장치(L)가 승하강 케이블(C)을 권취 또는 해권함으로써 탑승부(150)가 수직 연결프레임(140)에 의해 안내되면서 수직 레일(130)을 따라 승강(대기 위치가 하층인 경우) 또는 하강(대기 위치가 상층인 경우)함에 따라 탑승부(150)가 대기장소에서 화재발생구역으로 대각선 방향으로 신속히 이동한다.

또한, 상기 화재감지장치에서 화재를 감지하면 이를 건물의 관리실이나 소방서와 같은 통제실에 자동으로 알리고, 통제실에서는 기 제공된 작동 어플리케이션을 실행하여 탑승부(150)에 연결함으로써 감시 카메라(153)와 CCTV(153a) 영상을 획득하거나 스피커(155f)를 통해 피난자와 접촉한다.

물론, 피난자의 피난이 정상적으로 이루어지지 않는 경우에는 리모콘이나, 스마트 폰, 혹은 원격제어 서버와 같은 원격제어장치를 이용하여 탑승부(150)를 수동으로 조작할 수도 있다.

다음, 탑승부(150)가 화재발생구역에 도착하면 탑승 케이지(151)에 탑승한 피난자는 산소 마스크(156)를 쓰고 제어 판넬(155)의 자동 이동 버튼(155e)을 누른다. 자동 이동 버튼(155e)을 누르면 제어부가 수직 이동모터(VM)와 수평 이동모터(HM)를 제어하여 탑승부(150)를 지상까지 자동으로 이동시켜 피난자가 피난할 수 있게 한다.

다음, 피난자가 피난을 완료하면 소방관이 탑승하여 다시 한번 자동 이동 버튼(155e)을 눌러 기 저장되어 있는 화재발생구역으로 이동하거나, 상하 이동 버튼(155b)이나 좌우 이동 버튼(155c)을 눌러 화재발생구역으로 이동하여, 화재 진압용 고가 사다리가 도달하지 못하는 고층의 화재를 진압함으로써 상황을 종료한다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

110: 수평 레일 120: 수평 연결프레임
130: 수직 레일 140: 수직 연결프레임
150: 탑승부 151: 탑승 케이지
152: 자동소화장치 153: 감시 카메라
153a: CCTV 154: 통신모듈
155: 제어 판넬 156: 산소 마스크
157: 환풍장치 158: 탈출용 망치
HM: 수평 이동모터 VM: 수직 이동모터
L: 리프팅 장치 C: 승하강 케이블

Claims (11)

1. 건물 외벽면에 수평 방향으로 설치되며, 높이 방향을 따라 설치된 복수개의 수평 레일(110)과;
   상기 수평 레일(110)에 조립되어, 상기 수평 레일(110)을 따라 이동하는 수평 연결프레임(120)과;
   상기 수평 연결프레임(120)이 상기 수평 레일(110)을 따라 이동하도록 작동시키는 수평 이동모터(HM)와;
   상기 건물 외벽면에 수직 방향으로 설치되며, 상기 수평 연결프레임(120)에 고정되는 수직 레일(130)과;
   상기 수직 레일(130)에 조립되어, 상기 수직 레일(130)을 따라 이동하는 수직 연결프레임(140)과;
   상기 수직 연결프레임(140)에 고정되며, 내부에는 피난자를 위한 탑승 공간이 형성되어 있는 탑승부(150)와;
   상기 수평 연결프레임(120) 중 최상부의 수평 레일(110)에 조립된 수평 연결프레임(120)에 고정되어 있으며, 상기 탑승부(150)에 연결된 승하강 케이블(C)을 권취 또는 해권하는 리프팅 장치(L); 및
   상기 리프팅 장치(L)를 작동시키는 수직 이동모터(VM);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화재발생구역에 설치된 화재감지장치의 감지신호를 입력받는 통신모듈(154) 및 상기 감지신호에 따라 상기 탑승부(150)를 화재발생구역으로 자동으로 이동시키는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는 상기 탑승부(150)의 대기 장소와 상기 화재발생구역을 비교하여 상기 화재발생구역에 도달하는 최단거리를 산출하고, 상기 산출된 최단거리에 따라 상기 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)의 회전수와 회전 속도를 각각 조절하는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 탑승부(150)의 내부에는 탑승부(150) 내부의 상황을 촬영하여 통제실 단말로 전송하는 감시카메라 및 상기 통제실과 대응방안을 송수신하는 통신모듈(154)이 설치되어 있고,
   상기 탑승부(150)의 외부에는 화재발생구역인 건물 내부의 상황을 촬영하여 통신모듈(154)로 전송하는 CCTV(153a)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 탑승부(150)를 원격으로 제어하는 원격제어장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 건물의 외벽면을 향하는 상기 탑승부(150)의 외부 일측에는 화재발생구역을 향해 소화액을 분사하는 자동소화장치(152)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 탑승부(150)의 내부에는 탑승한 피난자에게 신선한 공기를 공급하는 산소 마스크(156)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
8. 제1항에 있어서,
   상기 탑승부(150)의 하부에는 상기 탑승부(150)가 건물의 하부까지 도달시 지면까지 펼쳐지는 비상탈출 슬라이드(151d)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
9. 제1항에 있어서,
   상기 수평 레일(110)의 양측 단부에는 각각 상기 탑승부(150)가 건물 외측으로 이탈되는 것을 방지하는 이동제한 블럭(112)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
10. 제1항에 있어서,
    상기 탑승부(150)의 내부에는 제어 판넬(155)이 설치되어 있고, 상기 제어 판넬(155)에는 상기 수평 이동모터(HM)를 제어하는 좌우 이동 버튼(155c)과, 상기 수직 이동모터(VM)를 제어하는 상하 이동 버튼(155b)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 탑승부(150)의 내부에는 제어 판넬(155)이 설치되어 있고, 상기 제어 판넬(155)에는 기억된 상기 화재발생구역으로 자동으로 이동하도록 상기 수평 이동모터(HM)와 수직 이동모터(VM)를 제어하는 자동 이동 버튼(155e)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 화재시 인명구조 및 진압장치.

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