KR20170140553A - 날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 파이프의 측방향에서 파이프의 둘레에 시공하는 내화충전재에 날개 형태의 리브를 형성함으로써 직경이 상이한 파이프에 내화충전재가 시공되더라도 내화충전재에 형성된 리브가 파이프의 직경에 따라 경사각이 변화되어 파이프와 슬리브 사이의 간격을 자동적으로 밀폐할 수 있도록 하는 내화충전재에 관한 것이다.

Description

날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재{Fireproof filling element with deformable rib}

본 발명은 날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 파이프의 측방향에서 파이프의 둘레에 시공하는 내화충전재에 날개 형태의 리브를 형성함으로써 직경이 상이한 파이프에 내화충전재가 시공되더라도 내화충전재에 형성된 리브가 파이프의 직경에 따라 경사각이 변화되어 파이프와 슬리브 사이의 간격을 자동적으로 밀폐할 수 있도록 하는 내화충전재에 관한 것이다.

건축물에는 층과 층 사이의 바닥이나 천장 슬라브의 관통부에 관이나 파이프가 위치한다. 이 때 건물에 화재가 발생하였을 때 관통부를 통하여 화염과 연기가 퍼질 수 있으므로 관련 법규에서는 일정한 내화구조의 성능기준을 명시하여 일정 시간 화염에 견딜 수 있는 구조를 요구하고 있다.

종래에는 파이프를 고정하는 고정구만을 바닥 슬라브 또는 천장 슬라브에 시공하여 밀폐를 수행하였으나 국토해양부 고시 제2008-154호에서 관련 법규를 제정하여 이후부터는 반드시 내화구조 또는 방화구조를 건축물에 시공하도록 규정되어 있다.

내화충전재 또는 방화충전재라 일컫는 이것은 일반적으로 쉽게 타지 않는 재질로 제작되어 매우 높은 온도까지 필요한 강도를 유지하면서 견디다가 발포하는 충전재를 말하는 것으로, 건축물에 화재가 발생하였을 때 연기 및 화염이 인접한 공간으로 급속히 퍼지는 것을 방지하여 피해를 최소화하기 위해 건축물의 층과 층 사이를 관통하는 파이프의 둘레에 시공된다.

여기서 파이프는 사용하기에 따라 그 직경이 서로 다르기 때문에 해당 파이프와 슬리브 사이의 간격에 따라 내화충전재의 직경을 다르게 하여 제작하여야만 했다. 따라서 파이프의 직경에 따라 파이프와 슬리브 사이의 간격별로 내화충전재를 제작하여 사용함에 따라 내화충전재의 종류가 많아져 재고관리에 어려움과 작업의 불편함이 있었다.

한편, 내화충전재에 관한 종래기술은 대한민국 공개특허 제10-2016-0016332호 등이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 직경이 상이한 파이프에 내화충전재를 시공하더라도 리브의 경사각이 자동적으로 변화되어 파이프와 슬리브의 간격 사이를 밀폐함으로써, 화재 발생 이전에는 층과 층 사이의 소음을 차단하고, 화재가 발생하였을 때 화재에 의한 연기, 화염 및 유독가스가 다른 층으로 이동하는 것을 차단하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 내화충전재는 건축물의 내화구조를 수행하는 내화충전재에 있어서, 탄성 있는 소재로 제작되며, 소정 길이의 측면 벽체를 갖는 본체; 상기 측면 벽체의 외측면에는 상기 측면 벽체의 가로길이를 따라 경사진 형태의 리브가 적어도 하나 이상의 층으로 형성되며, 상기 본체 및 상기 리브는 발포성 내화충전 물질이 포함되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 본체는 상기 측면 벽체 상단에 다수의 결합구가 형성되고, 상기 건축물 내부에서 상기 결합구에 고정수단이 결합됨으로써 고정구에 지지되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 리브는 최초에 상기 측면 벽체로부터 40도 내지 80도 사이의 각도로 경사져 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재는 아래와 같은 효과가 있다.

첫째, 다양한 크기의 직경을 갖는 파이프에 시공되어도 슬리브와 파이프 사이의 간격을 밀폐할 수 있다. 본 발명에서 설명하는 내화충전재는 측면에 다수의 리브가 형성되어 있다. 따라서 파이프의 측면을 내화충전재로 감싸 시공할 때 파이프의 직경에 따라 리브의 경사진 각도가 변화되어 파이프와 슬리브의 사이 간격에 맞게 자동적으로 조절된다. 즉, 직경이 큰 파이프를 감쌀 때는 리브가 본체 측면으로 덜 접근하여 내화충전재의 최외측 직경이 커지게 되므로 슬리브와 파이프 사이 간격을 빠짐없이 차단할 수 있고, 직경이 작은 파이프를 감쌀 때는 직경이 큰 파이프를 감싸 시공할 때보다 리브가 본체 측면으로 더 접근하여 슬리브와 파이프 사이 간격을 빠짐없이 차단하게 된다. 따라서 내화충전재가 파이프의 직경에 따라 자동적으로 최외측 직경이 변화되어 파이프에 시공될 수 있으므로 작업자는 파이프의 직경에 신경 쓰지 않고 용이하게 내화충전재를 파이프에 시공시킬 수 있다.

둘째, 밀폐의 안정성이 우수하다. 즉, 본 발명에서는 2개의 층으로 형성된 리브가 이중으로 슬리브와 파이프 사이를 밀폐시켜줌으로써, 단층으로 밀폐하는 것과 비교하여 화재 발생 이전에는 소음을 효과적으로 차단하고, 화재 발생 이후에는 화염, 연기 및 유독가스를 더욱 안정적으로 차단할 수 있다.

셋째, 내화충전재의 재고관리가 용이하다. 즉, 본 발명은 파이프의 직경과 무관하게 내화충전재를 파이프에 감싸 시공시키고, 내화충전재의 리브에 의해 파이프와 슬리브 사이 간격을 밀폐할 수 있다. 이에 따라, 파이프 직경의 크기별로 내화충전재를 사용할 필요가 없기 때문에 한 가지 제품만 사용하게 되어 재고관리가 용이하다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 내화충전재의 사시도.
도2는 도1에 도시된 내화충전재가 파이프에 말아진 상태를 나타낸 사시도.
도3은 도2에 도시된 내화충전재의 정면도.
도4는 도2에 도시된 내화충전재에서 파이프의 직경에 따라 리브의 경사가 자동으로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 도면.
도5는 도2에 도시된 내화충전재를 건축물 내부에 사용된 상태를 개략적으로 나타낸 도면.
도6은 본 발명의 실시예에 따른 내화충전재와 종래의 내화충전재를 개략적으로 비교하여 나타낸 도면.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 시공되어 사용될 수 있다.

도1은 본 발명의 실시예에 따른 내화충전재의 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 내화충전재가 파이프에 말아진 상태를 나타낸 사시도이며, 도3은 도2에 도시된 내화충전재의 정면도이고, 도4는 도2에 도시된 내화충전재에서 파이프의 직경에 따라 리브의 경사가 자동으로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도5는 도2에 도시된 내화충전재를 건축물 내부에 사용된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도6은 본 발명의 실시예에 따른 내화충전재와 종래의 내화충전재를 개략적으로 비교하여 나타낸 도면이다.

도1 내지 도6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 날개 형태의 리브가 형성된 내화충전재(이하 '내화충전재'라 함)는 최초 판 형태의 본체(10) 및 본체(10)의 측면에 경사진 리브(11)가 2층으로 형성되어 있다. 이러한 본체(10)는 탄성이 있는 수지와 발포성 내화충전 물질이 혼합되어 구성된 것으로써, 리브(11) 형성에 따른 강성증가로 인해 펼쳐지는 힘이 우수하고, 열이 지속적으로 가해지면 발포하여 팽창하게 된다.

도5에 도시된 바와 같이 시공이 완료된 상태의 관통부(60)를 살펴보면, 플라스틱 재질의 슬리브(30)가 관통부(60) 양 옆의 바닥 슬라브(40)에 각각 시공되어 있고, 관통부(60)의 중앙에는 파이프(50)가 위치하여 고정구(20)에 의해 파이프(50)가 지지되며, 고정구(20)의 하단으로 내화충전재의 본체(10)가 파이프(50)의 둘레를 감싸면서 시공된다.

내화충전재를 관통부(60)에 위치한 파이프(50)에 시공하는 것을 살펴보면, 가로길이가 긴 내화충전재의 본체(10)를 작업자가 파이프(50)의 둘레에 맞게 절단한 후 파이프(50)의 측면에서 파이프(50)의 둘레를 감싸준다. 이후 실란트를 사용하여 마감처리를 하고, 고정구(20)에 별도의 고정수단(25)을 통하여 내화충전재를 지지하면 시공이 완료된다. 즉, 본체(10)의 측면 상단에는 다수의 지점에 결합구(12)가 형성되어 있고, 결합구(12)마다 고정수단(25) 하단을 삽입 및 결합시키며, 고정수단(25)의 상단은 고정구(20)와 삽입 및 결합시키는 것이다. 이러한 고정수단(25)의 형태는 도면상에 도시된 형태뿐만 아니라 다양하게 실시될 수 있음을 밝혀둔다.

또한, 고정구(20)를 사용하지 않은 바닥 슬라브(40)에 내화충전재를 시공하는 경우 원형의 금속 또는 플라스틱 후레싱을 바닥 슬라브(40)에 덮어 마감해줌으로써, 보다 깨끗하게 마감처리를 수행할 수도 있다.

여기서, 본 발명에서는 내화충전재의 시공 시 파이프(50)의 직경에 따라 리브(11)의 경사각이 자동적으로 변화하고, 이에 따라 내화충전재의 최외측 직경 또한 자동적으로 변화하여 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격을 밀폐시킨다.

구체적으로, 도4에 도시된 (a)와 (b)를 참고하여 설명하면, (a)는 파이프(50)의 직경이 큰 상태에서 내화충전재가 시공될 때 리브(11)의 경사를 나타낸 도면이고, (b)는 파이프(50)의 직경이 (a)보다는 작은 상태에서 내화충전재가 시공될 때 리브(11)의 경사를 나타낸 도면이다. 최초에 긴 판의 형태의 본체(10)는 가로길이가 파이프(50) 둘레만큼의 길이로 절단되어 시공되는데, 이 때 본체(10)에 형성된 리브(11) 또한 그 길이가 본체(10)의 가로길이와 동일하게 절단될 것이다.

또한, 최초 제작단계에서 본체(10)의 측면으로부터 형성되는 리브(11)의 각도 A는 측면으로부터 40도~80도에서 형성된다.

이후 파이프(50)의 둘레를 따라 본체(10)가 감싸게 되면, 본체(10)의 내측면은 파이프(50)의 둘레를 따라 휘어지게 되고, 본체(10)의 외측에 형성된 리브(11) 또한 본체(10)를 따라 휘어져 파이프(50)의 둘레를 따라 감싸게 된다. 이 때 본체(10)와 리브(11)는 동일한 길이로 절단되어 있기 때문에 본체(10)의 내측면과 달리 외측면은 파이프(50)의 둘레를 감싸기 위해서 파이프(50)의 중심으로 당겨지는 힘을 받는다. 즉, 내화충전재의 두께로 인해 파이프(50)의 둘레를 감싸기 위해선 외측면이 더 늘어나야 한다. 따라서 리브(11) 또한 파이프(50)의 중심으로 당겨지는 힘을 받으므로 본래의 경사각을 유지하지 못하고 수축되어 경사각이 상승된다.

여기서 리브(11)는 파이프(50)의 직경에 따라 그 경사각이 차이를 보인다. 만약 파이프(50)의 직경이 무한대로 크다고 가정하면, 파이프(50)와 본체(10)는 거의 평면으로 간주할 수 있기 때문에 리브(11)가 파이프(50)의 둘레를 따라 휘어지는 정도가 매우 작으며, 파이프(50)의 중심으로 당겨지는 힘 또한 매우 작을 것이다. 따라서 파이프(50)의 둘레가 클수록 리브(11)는 본체(10)의 외측면과 소폭 접근하게 된다. 결과적으로 내화충전재의 리브(11)가 포함된 최외측 직경 또한 파이프(50)의 직경이 클수록 커지게 되어 본체(10) 외측면을 기준으로 리브(11)의 경사각이 B만큼 감소되므로, 도4의 (a)와 같이 본체(10) 측면과 이루는 리브(11)의 경사각이 A-B로 형성된다.

반면, 파이프(50)의 직경이 작을수록 본체(10)의 외측면이 파이프(50) 중심으로 당겨지는 힘을 많이 받기 때문에 파이프(50)의 직경이 큰 도4의 (a)와 비교하였을 때 상대적으로 리브(11)는 본체(10)의 외측면으로 더 접근하게 된다. 즉, 리브(11)의 경사각이 본체(10) 외측면을 기준으로 B보다 큰 C만큼 감소되어 도4의 (b)에 도시된 바와 같이 본체(10)의 외측면과 이루는 리브(11)의 경사각이 A-C로 형성되고, 상대적으로 리브(11)가 본체(10)의 측면으로 더 접근하게 되는 것이다. 따라서 내화충전재의 리브(11)가 포함된 최외측 직경 또한 파이프(50)의 직경이 작을수록 작게 되는 것이다. 이를 간단히 각의 크기를 수식으로 나타내면 (A-B) > (A-C)가 된다.

이렇듯 본 발명에 따른 내화충전재에서는 본체(10)의 측면에 형성된 리브(11)가 파이프(50)의 직경에 따라 리브(11)의 경사각이 자동적으로 변화하고, 그에 따라 리브(11)가 포함된 최종적인 내화충전재의 최외측 직경 또한 변화하게 된다.

통상적으로 파이프(50)의 직경이 크게 되면, 파이프(50)를 지지하기 위한 고정구(20)와 내화충전재가 관통부(60)로 삽입되기 위하여 관통부(60)의 크기가 크게 되어 파이프(50)와 슬리브(30) 사이 간격이 넓어지는 반면, 파이프(50)의 직경이 작게 되면 관통부(60)의 크기를 크게 할 필요가 없기 때문에 상대적으로 관통부(60)의 크기는 작아지고, 이에 따라 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격이 좁아진다. 따라서 본 발명에서는 파이프(50)에 내화충전재가 시공될 때 이렇게 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격에 따라 리브(11)의 경사각에 의해 자동적으로 내화충전재의 최외측 직경이 변화되기 때문에 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격을 빠짐없이 밀폐시킬 수 있다.

이를 도6을 참고하여 종래의 내화충전재(1)와 본 발명에 따른 내화충전재가 관통부(60)를 밀폐하는 것을 비교하도록 한다. 종래의 내화충전재(1)는 직경이 규격화 되어 있기 때문에 관통부(60)에 내화구조를 시공하기 위해 파이프(50)의 둘레를 감쌀 경우 하나의 제품으로는 파이프(50)와 슬리브(30) 사이를 빠짐없이 밀폐하지 못하게 될 수도 있다. 즉, 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격이 규격화된 종래의 내화충전재(1)의 직경과 다를 경우 시공 후에 슬리브(30)와 내화충전재(1) 사이에 틈이 발생되는 것이다. 따라서 종래의 내화충전재(1)는 하나의 제품으로는 다양하게 형성된 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격을 완전히 밀폐시키지 못하고, 이에 따라 내화충전재(1)가 관통부(60)를 완전히 밀폐시키지 못해 화재 발생 이전에는 층간의 소음을 차단하지 못하고, 화재 발생 이후에는 화염, 유독가스 및 연기가 다른 층으로 전파되는 것을 방지하는 것이 불가능하였다.

이와 같은 이유로 종래의 내화충전재(1)가 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격을 완전히 밀폐하여 최종적으로 관통부(60)를 밀폐시키기 위해서는 파이프(50)와 슬리브(30) 사이 간격과 직경이 일치하는 내화충전재(1)로 파이프(50)를 둘러싸야 하고, 이에 따라 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격에 따라 다양한 직경의 내화충전재(1) 제품이 구비되어야만 했다.

이와는 달리, 본 발명에 따른 내화충전재는 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격에 상관없이 본체(10)의 측면에 형성된 리브(11)가 관통부(60)를 밀폐시킬 수 있으므로, 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격이 다른 경우에도 하나의 내화충전재를 가지고서 이들을 모두 커버할 수 있다. 따라서 다양한 제품들을 구비할 필요가 없이 하나의 제품만을 구비하면 모든 다양한 조건에서도 적용이 가능하므로 소음, 화염, 유독가스 및 연기를 효과적으로 차단할 수 있고, 재고의 부담이 적으며, 작업준비도 간편하다.

또한, 종래의 내화충전재(1)는 파이프(50)가 관통부(60)의 정중앙에 위치하지 않을 때 직경의 크기가 규격화되어 있어 파이프(50)와 내화충전재 사이의 중심이 일치하지 않으므로 삽입이 용이하지 않은 반면, 본 발명에 따른 내화충전재는 형성된 리브(11)의 변형이 가능하기 때문에 파이프(50)가 관통부(60)의 정중앙에 위치하지 않아서 둘레를 따라 파이프(50)와 관통부의 내측면의 슬리브(30) 사이의 간격이 다르더라도 간격이 좁은 곳은 리브(11)의 변형이 크고, 간격이 상대적으로 큰 곳은 리브(11)의 변형이 상대적으로 크지 않기 때문에 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격의 크기가 다르더라도 파이프(50)와 슬리브(30) 사이의 간격을 모두 밀폐시킬 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 내화충전재는 다양한 크기의 직경을 갖는 파이프(50)에 시공되어도 슬리브(30)와 파이프(50) 사이의 간격을 밀폐할 수 있다. 본 발명에서 설명하는 내화충전재는 측면에 다수의 리브(11)가 형성되어 있다. 따라서 내화충전재의 절개부를 열어젖힌 상태에서 파이프(50)의 측면을 내화충전재로 감싸 시공시킬 때 파이프(50)의 직경에 따라 리브(11)의 경사진 각도가 변화되어 파이프(50)와 슬리브(30)의 사이 간격에 맞게 자동적으로 조절된다. 즉, 직경이 큰 파이프(50)를 감쌀 때는 리브(11)가 본체(11)의 측면으로 덜 접근하여 내화충전재의 최외측 직경이 커지게 되므로 슬리브(30)와 파이프(50) 사이 간격을 빠짐없이 차단할 수 있고, 직경이 작은 파이프(50)를 감싸 시공될 때는 직경이 큰 파이프(50)를 감싸 시공될 때보다 리브(11)가 본체(11)의 측면으로 더 접근하여 슬리브(30)와 파이프(50) 사이 간격을 빠짐없이 차단할 수 있게 된다. 따라서 내화충전재가 파이프(50)의 직경에 따라 자동적으로 최외측 직경이 변화되어 파이프(50)에 시공될 수 있으므로 작업자는 파이프(50)의 직경에 신경 쓰지 않고 용이하게 내화충전재를 파이프(50)에 시공시킬 수 있다.

또한, 밀폐의 안정성이 우수하다. 즉, 내화충전재가 파이프(50)에 시공된 상태에서 열에 의해 내화충전재가 발포되었을 때 2개의 층으로 형성된 리브(11)가 이중으로 슬리브(30)와 파이프(50) 사이를 밀폐시켜줌으로써, 화재 발생 이전에는 소음을 효과적으로 차단하고, 화재 발생 이후에는 화염, 연기 및 유독가스를 더욱 안정적으로 차단할 수 있다.

마지막으로, 내화충전재의 재고관리가 용이하다. 즉, 본 발명은 파이프(50)의 직경과 무관하게 내화충전재를 파이프(50)에 감싸 시공시키고, 내화충전재의 리브(11)에 의해 파이프(50)와 슬리브(30) 사이 간격을 차단할 수 있다. 이에 따라, 파이프(50) 직경의 크기별로 내화충전재를 사용할 필요가 없기 때문에 한 가지 제품만 사용하게 되어 재고관리가 용이하다.

상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

<본 발명>
10 : 본체
11 : 리브
12 : 결합구
20 : 고정구
25 : 고정수단
30 : 슬리브
40 : 바닥 슬라브
50 : 파이프
60 : 관통부
<종래기술>
1 : 종래의 내화충전재

Claims (3)

1. 건축물의 내화구조를 수행하는 내화충전재에 있어서,
   탄성 있는 소재로 제작되며, 소정 길이의 측면 벽체를 갖는 본체;
   상기 측면 벽체의 외측면에는 상기 측면 벽체의 가로길이를 따라 경사진 형태의 리브가 적어도 하나 이상의 층으로 형성되며,
   상기 본체 및 상기 리브는 발포성 내화충전 물질이 포함되어 형성되는 것을 특징으로 하는 내화충전재.
2. 제1항에 있어서,
   상기 본체는 상기 측면 벽체 상단에 다수의 결합구가 형성되어 있고, 상기 건축물 내부에서 상기 결합구에 고정수단이 결합됨으로써 고정구에 지지되는 것을 특징으로 하는 내화충전재.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 리브는 최초에 상기 측면 벽체로부터 40도 내지 80도 사이의 각도로 경사져 형성되는 것을 특징으로 하는 내화충전재.

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