KR20190034712A - 입상관용 내화충전재 설치구조 - Google Patents

Abstract

관통구를 통과하는 입상관을 설치 시에 상하 이탈과 좌우 유동성 방지를 위하여 설치하는 입상관용 고정구는 관동구를 통하여 이동하는 화염과 연기 혹은 냄새와 가스의 이동을 차단하기 위하여 설치 사용하는 내화충전재에 관한 것이다.
특히 내화충전재의 구조가 너무 딱딱하고 단순 패드 형태로 공급되어 관통구에 설치하려면 고정구에 매달기 위하여 다단계의 중간 연결장치나 부속자재를 사용하여 하였고 관통구에 고정하기 위하여 탄성체를 별도로 추가하거나 그립체를 이용하여야 하던 것을 고정구와 내화충전재의 직접 접합 설치 구조를 이루어 성능향상, 원가 절감, 관리 효율성 증대 등의 획기적인 기대가 가능한 입상관용 내화충전재 설치구조에 관한 것이다.

Description

입상관용 내화충전재 설치구조{an installing system for a fire-stop collar for floor penetrating pipe}

고층 건물에서 파이프를 설치함에 있어 층간을 상하로 관통하여 수직으로 설치되는 입상관(3)은 층간의 슬라브(5)에 매립하는 슬리브(4)로 된 관통구를 통하여 설치한다. 슬리브 관통구와 입상관 사이에는 화재 시 화염과 연기 그로 인한 유독성 가스의 차단을 위하여 내화 충전재(2)를 설치하고 동시에 입상관 파이프의 상하 이탈과 좌우 유동성 방지를 위하여 입상관용 고정구(1)를 설치 사용하고 있다.

종래의 입상관용 고정구는 수직으로는 입상관을 감싸 파지하는 몸통으로 이루어진 파지체로 구성하고 수평으로 된 플렌지는 층간의 슬라브 바닥의 지지를 받아 걸치는 구조로 설치하고 파지체의 측면에 형성된 결합구조의 조임 작용을 통하여 결속 구조로 하거나 탄성 재질로 이루어진 고정구는 플렌지가 슬리브 상부로 부터 빠지지 않도록 걸치게 하고 하부에는 몸통을 통형으로 하여 파이프와 관통구의 사이 공간에 강제적으로 밀어 탄성을 발휘할 수 있도록 사이공간 보다 큰 부피의 구조로 사용하는 것이 일반적이다.

이러한 고정구에 설치하는 내화 충전재는 관통구와 입상관 사이에 화재 발생 시 열에 의하여 고팽창 하는 패드를 설치하는 것이 일반적이다. 과거에는 고팽창 패드를 주로 열에 취약한 수지관에 주로 적용하였으나 근자에는 스폰지 형을 주로 사용하였던 금속관에도 점점 채택되고 있다.

본 발명은 이와 같은 고팽창 패드로 된 내화 충전재를 설치하는 입상관용 고정구에 관한 것이다.

플라스틱 재질의 입상관에 설치하는 탄성체 재질의 입상관용 고정구는 중공에 단면이 ㄱ형 원형체로써 일측에 상하로 절단하여 형성한 절개부(14)를 벌려 입상관을 삽입 후 오므려 감싸도록 설치되는 파지체로 하고 상부는 슬라브 바닥에 걸치는 크기를 이루는 플렌지가 수평으로 형성되며 파지체의 내주면은 횡 방향으로 환상의 돌출라인을 다수개 형성하여 돌출 그립부를 형성하고 외주면은 슬리브에 삽입이 용이하도록 환상의 삽입 순응 각도로 쏠림을 이루는 구조로 횡 방향의 돌출 라인을 다수 개 형성한 구조로 하여 입상관에 설치 시 건물의 바닥인 슬라브에 의존한 플렌지에 의하여 하부로 처지지 않고 수직의 몸통에 의하여 전후좌우의 유동성을 억제하고 몸통의 탄성에 의한 파지력에 의하여 입상관이 빠지지 않도록 기능을 이룬다. 내화충전재는 이렇게 이루어진 구조의 고정구를 일반적으로 상부에 설치하고 그 하부에 내화 충전재를 관통구를 이루는 슬리브 내부에 내장 설치하게 된다.

본 발명이 적용하고자 하는 내화충전재는 고팽창 패드로 대체로 생산 공장에서 절편과 같은 형태로 공급되는 것을 입상관의 크기에 맞는 길이로 절단하여 사용한다. 이러한 고팽창 패드는 관통구와 입상관이 이루는 사이 공간에 삽입 설치하여야 하나 그 자체 설치할 방법이 없어 고정구에 의존하여 설치하게 된다.

이를 설치하는 방법은 고정구와 연결하는 고리 브라켓은 철판을 절곡하여 상호간에 걸치도록 구조를 이루거나 고팽창 패드를 삽입이 용이한 프레임을 이루는 사출물로 구조를 이루어 고정구와 상호간에 탈착 구조를 이루는 구조를 사용하거나 주머니에 삽입하여 이 주머니를 고정구 매달린 구조가 되도록 하거나 아예 고정 침을 사용하여 고정구에 고정 설치 사용하는 등 대단히 원시적인 방법을 동원하고 있다.

고팽창 패드는 위 사이 공간에 삽입하려면 직선형의 패드를 원형으로 휘어 설치하는 시공 조건에 제품의 구조는 비교적 경질의 특성을 가져 설치 시 원형으로 구부리면 깨지거나 시간이 지나면 부서지는 특성이 있다. 특히 겨울철의 경우 심각한 수준에 이른다. 이를 보완하기 위하여 고팽창 패드에 알루미늄 테이프나 천이나 부직포 등에 강력 접착제를 발라 덧대는 구조로 공급하거나 아예 비닐 주머니로 싸서 이를 감추어 일정부분 개선되나 근원적인 문제의 해결책이 되지 못한다. 이러한 구조적 취약성은 하자의 원인이 됨은 물론이다. 이것이 화재로 인한 생명과 재산의 문제임에 비하여 대단히 취약한 구조임을 의미한다. 근원적으로 고정구와 시공 조건에 적합성이 떨어지는 특성에 기인한다.

이러한 문제를 해결하는 제품으로 출고 시 원형으로 성형하고 역시 천으로 덧된 외국 산 제품이 있으나 가격이 턱 없이 비싸 사용에 제약이 따르고 이 역시 고정구와 연결에 따르는 불편은 동일하다.

결국 고정구와 고정구의 특성을 고려하지 않은 구조로 된 열팽창 패드를 결합하여야 하는 구조상의 문제와 성능을 확보하기 위한 열팽창 패드의 물성 상의 한계로 결속력이 약한 취약성에 기인하는 것인 데도 이에 적합한 해결안을 가지지 못하기 때문이다.

내화 충전재는 경질의 특성을 가졌음에도 고정구에 적합하고 설치 공간에 적합하여야 한다. 또한 종래의 내화 충전재가 고정구의 특성을 고려함이 없이 일률적으로 제조 공급되어 이를 관통구나 고정구에 설치하기 위하여 부대적으로 각종 연결고리, 브라켓, 그립 혹은 홀더 등과 같이 다양한 구조를 가진 부수 장치가 필수적으로 요구되고 이로 인한 자재비와 조립인건 비 그리고 취급상의 어려움과 포장, 운송비의 과다 발생의 투입요인을 최소화 하려한다.

또한 제품 자체가 딱딱하고 겨울과 같은 동절기에 깨지고 부스러지는 문제를 해결하고 종래에 접착제를 칠한 보완 천이나 알루미늄 같은 보완제의 덧대는 사용을 억제하고 그럼에도 물성에 따른 위 취약성을 보완할 수 있는 구조로 해결하여야 한다.

본 발명은 고정구와 내화 충전재를 최대한 직접 접합구조를 이루어 해결하려 한다. 특히 고정구의 특성과 구조에 가장 적합하도록 일체화 구조를 이루거나 간편하게 접합할 수 있는 구조로 해결하려 한다. 종래의 제조 공장에서 절편과 같이 직선의 띠로 생산되고 절단 사용하는 문제점에서 벗어나 고정구에 꼭 맞는 길이와 구조로 보완할 수 있도록 구조를 이루어 해결하려 한다.

이를 위하여 고정구의 몸통을 연장한 하우징을 만들어 이 하우징에 액상의 내화 충전재를 주입하여 고형화하는 성형공정을 적용하여 해결하거나 아니면 내화 충전재에 플렌지를 구비하여 관통구 상부에 바로 설치하고 고정구의 플렌지로 압착 설치할 수 있도록 구조 형상의 변경과 설치 시 주변 장치를 활용하여 간편하게 적용할 수 있는 구조로 해결하려 한다.

종래의 구조에서 요구되었던 고가의 딱딱한 내화충전재로 인한 깨짐과 부스러짐에 의한 부실한 시공과 하자요인의 감소를 가져오게 되며 이를 방지하고자 내화충전재에 접착제를 바른 알미늄이나 천으로 된 테이프의 부착으로 요구되는 추가로 부담이 큰 재료비, 인건비의 절감이 가능하게 된다.

그리고 이러한 내화 충전재를 고정구에 결속하기 위하여 다수개의 브라켓이나 그립이나 홀드 등과 같은 장치를 위한 재료비와 설치비 등의 비용을 획기적으로 절감하게 되는 장점이 있다.

그리고 부품의 단순화로 인한 재고 관리, 운송비와 포장비 절감 등의 효율성 제고는 물론 시공의 편의성과 현장의 파손의 가능성을 줄일 수 있는 부대 효과를 기대할 수 있다.

도1은 본 발명의 대표도.
도2는 본 발명의 또 다른 예시도,
도3은 본 발명 또 다른 예시도,
도4는 본 발명의 또 다른 설치도.

슬리브(4)의 관통구를 통과하는 입상관(3)의 전후좌우 유동성을 억제하고 입상관의 하중 부하와 편심 하중으로 이탈하려는 것을 방지하기 위하여 입상관을 둘러싸는 구조로 하여 파지력을 전달하는 구조의 몸통(11)으로 이루어진 파지체와 관통구 주변의 슬라브 바닥에 걸쳐 입상관을 파지한 파지체가 하부로 이탈를 방지하도록 형성한 플렌지(12)로 이루어진 접합 구조물인 고정구는 화염과 가스의 이전을 방지하는 관통구에 설치 시에는 하부에 내화 충전재(2)와 같이 설치 사용하게 된다.

본 발명은 고정구에 내화 충전재를 직접 접합하는 설치 구조에 관한 것이다. 고정구와 내화 충전재를 일체로 하는 방법으로 종래에는 절편과 같이 일자 형상을 이루는 띠를 잘라 적절한 길이로 한 짧은 절편 형 패드로 공급되는 내화충전제를 고정구에 설치할 경우에는 패드로 된 내화충전재를 고정구에 연결 설치할 수 있도록 다수개의 걸이를 설치하거나 고정 핀으로 고정구에 박고 이 주위를 탄성 스폰지로 주위를 싸거나 혹은 갈지자 형의 삽입 구조물을 별도로 준비하거나 하여 고정구에 별도의 고정 못으로 연결 설치하는 등 여러 가지 수단이 동원되는 것이었다. 특히 고정구와 내화 충전재 간에 별도로 설치함에 따라 흔들림 등에 의한 파손과 하자의 다발로 단단히 고정하도록 구조를 이루어 많은 비용과 고정비가 요구되는 구조이다. 고정구와 내화충전재라는 필수 목적물에 추가적으로 과다한 비용과 에너지가 요구되는 장치가 요구될 뿐 아니라 이에 대한 설치비와 조립비 그리고 미관상의 문제 등을 대단히 비효율적인 요소를 내포하고 있다.

본 발명은 고정구에 내화충전재를 위와 같은 중간 단계의 장치 없이 고정구와 내화 충전재의 필수 목적물 만으로 설치구조를 이루려는 것이다.

이와 같이 본 발명의 고정구와 내화 충전재가 일체화 구조를 이루도록 하는 방법으로는 고정구에 내화충전재를 삽입하는 방법과 고정구 직하부에 플렌지를 구성한 내화충전재를 설치하는 두가지 방법을 취하려 한다.

첫째의 방법으로는 고정구에 내화충전재를 내장하여 일체로 하는 방법으로 플렌지 수직 하부를 연장하여 액상의 내화충전물을 주입 수용할 수 있는 성형홈(13)을 형성하여 이 홈에 액상으로 된 내화 충전물을 주입하여 주입된 내화 충전물이 고형화되면 결합물이 되도록 하는 설형 홈과 내화 충전재 사이를 성형틀과 성형 패드 관계로 하여 결구 고정구가 내화충전재를 내장하여 이루는 일체화 결합구조를 이루도록 한다.

고정구에 있어서 플렌지 하부에 형성하는 성형틀은 플렌지 하부에 순수 성형틀 만을 형성하는 방법과 플렌지 하부에 입상관을 파지하는 몸통(21)에 성형틀의 홈의 일부를 형성하여 하부로 연장하여 형성하는 방법을 상정할 수 있다.

특히 플렌지 하부에 파지 기능을 가진 몸통으로부터 시작하는 성형홈에 액상의 내화 충전재를 주입하여 고형화 하여 내장하는 내화 충전재는 몸통의 일부를 구성하고 동시에 파지 기능을 직간접적으로 행사하게 된다. 즉, 고정구의 몸통을 관통구를 이루는 슬리브(4)에 강제 압입 설치하게 되면 몸통(21)이 입상관을 압착하여 파지하는 기능의 일부를 부담하는 역할을 하게 되고 동시에 입상관과 슬리브에 의한 압착력은 동시에 몸통에 내장된 내화충전재에 전달되어 스스로 고정구와 결합 구조를 안정적으로 이루도록 한다.

이는 고정구의 일부를 구성하여 고정구의 재료비 절감에 기여할 뿐 아니라 고정구와 동일한 동심원상을 이루고 가장 밀착된 접합구조를 이루게 되어 가장 효과적인 내화충전재 설치 구조를 이루게 된다. 더욱이 내화충전재가 고정구에 내장 성형되어 종래에 설치 시 깨지거나 부서지거나 혹은 가루로 변하여 신각한 하자 요인이 되었던 문제점을 극복하게 된다. 따라서 플렌지 상부의 구조에 상관없이 플렌지 하부에는 이러한 구조의 채택이 가장 효과적이라 할 수 있다.

두 번째의 방법은 고정구 직하부에 내화충전재의 플렌지(22) 설치하는 방법으로 금속판이나 수지와 같은 딱딱한 재질의 고정구에 적합한 방법이다. 즉, 이들 재질로 이루어진 구조는 수평의 플렌지를 구비하고 일측 이상에 절개부(14)를 이루고 이곳에 볼트(7)와 너트(8)와 같은 조임구조를 설치하여 절개부를 사이에 두고 갈라진 양측 편을 합쳐서 조임 기능을 적용하여 입상관을 압착하는 구조로 일반적인 파지체를 이루는 브라켓 구조를 이루는 것으로 일측은 절개부로 하고 일측은 힌지로 결합하는 통합형을 하거나 양측 모두가 절개부로 구성할 수 도 있으나 공히 입상관을 파지하여 조임작용을 하는 취지와 사상은 동일하다.

이러한 금속판이나 수지 재질로 하는 딱딱한 재질의 고정구에는 하부에 성형홈을 구성한 성형 틀을 구비하는 것이 제조 공정으로나 금형비용적으로 부담이 큰 것으로 이를 해결하기에는 기술적으로나 비용적으로 상당한 어려움이 있다. 그러므로 이러한 재질를 기초로 한 고정구에는 내화충전재의 구조를 적합하게 변형하는 방법을 택하여 수직부를 이루는 몸통(21)을 절곡 연장하여 수평면의 날개를 형성하여 이를 슬라브 바닥위에 설치하는 플렌지(22)로 하여 해결하려 한다.

즉, 내화 충전재를 설치할 때 몸통은 관통구를 이루는 슬리브에 삽입 설치하게 되고 이때 내화 충전재의 플렌지 부분은 관통구를 이루는 슬리브 상단과 슬라브 바닥에 걸치는 구조로 사용하려는 것이다. 이렇게 설치되는 내화 충전재의 플렌지 상부에는 고정구의 플렌지 바닥과 접하게 되고 이때 고정구는 입상관을 파지하여 슬리브에 고정 볼트 등으로 견고하게 고정하게 되면 내화 충전재의 플렌지는 유동성 없이 고정구와 밀착될 뿐 아니라 고정구의 플렌지와 슬라브 바닥 사이를 채우는 밀폐 기능을 종래에는 별도의 탄성 패드를 설치하여야 가능했던 기능을 대신하여 층간의 화염 연기나 가스의 이동을 차단하게 되는 장점도 겸하게 된다.

종래에는 내화 고정구를 그립에 삽입하여 설치하거나 브라켓 형의 고정 걸이를 사용하였던 것을 내화 충전재에 플렌지를 형성하고 이 플렌지를 슬라브 바닥에 설치하고 이 위를 고정구의 플렌지가 덮어 하나의 결합체를 이루도록 하는 설치구조이다.

한편 이러한 몸통에 플렌지를 형성한 내화충전재는 공장단계에서 몸통과 날개로 이루어진 플렌지를 원형체로 형성하여 공급할 수 있으나 이러한 구조를 이루는 금형으로 찍어내어야 가능하므로 금형비와 생산비가 많이 들어가는 문제가 있다. 이를 절감하는 방법으로 플렌지를 형성한 직선형 패드를 사용할 수 있다. 이때는 설치를 이하여 원형을 이루게 되면 플렌지가 장애물이 되어 원형을 이루기가 어렵다. 이를 해결하기 위하여 도4에서 예시한 바와 같이 플렌지를 내측에서 외측으로 절개한 절개부(23)를 단속적으로 형성하게 되면 절개부가 벌어지면 원형을 이루어 설치가 용이하게 된다.

위와 같은 내화충전재를 사용하는 고정구는 사용 재질에 따라 구분되는 데 우선 고무형 탄성체를 사용하는 고정구는 몸통 파지부가 슬리브가 설치된 관통구에 삽입하게 되는 단면이 ㄱ형의 경우이거나 몸통 파지체가 플렌지 상부형에 형성되어 단면이 ㄴ형이거나 혹은 플렌지를 사이에 두고 양측으로 몸통 파지부를 이루고 플렌지가 외향하는 ㅏ형을 이루게 된다.

중앙이 원형의 홀로 이루어진 구조로 한 고정구의 플렌지(12) 하부 몸통(11)의 구조는 종래와 본 발명이 공히 공통된 구조를 가지는데 설치 시에는 입상관과 슬리브 사이의 사이공간(6)에 삽입되는 구조이며 측면으로 연장된 원형의 날개는 플렌지로 하여 슬리브(4)를 매립한 슬라브(5)에 걸쳐 파지된 입상관이 하부로 빠지지 않도록 걸림 기능을 하게 되며 입상관을 설치하기 용이하도록 일측을 상하로 절개하여 형성한 절개부(14)를 벌린 상태에서 입상관을 삽입하고 놓으면 원상태로 원형을 이루도록 구조를 이루어 사이 공간에 강제 삽입하여 사용하고 있다.

그리고 재질이 딱딱한 재질의 고정구는 원형의 파지체가 강력한 압착 구조를 이루는 금속판을 반원 형상의 부품으로 짝을 이루어 볼트홀(15)을 형성한 돌출편(16)의 양측을 볼트(7)로 연결하여 너트(8)로 결합하는 구조를 이루거나 그중 일측은 힌지 구조를 이루어 작업적 편의성을 고려한 구조로 하거나 약간의 차이만 있을 뿐 공히 브라켓 클램프를 이루어 사용하고 있다.

고정구(1), 몸통(11), 플렌지(12), 성형 홈(13), 절개부(14), 보트 홀(15), 내화충전재(2), 몸통(21), 플렌지(22), 입상관(3), 슬리브(4), 슬라브(5), 사이공간(6), 볼트(7), 너트(8).

Claims (5)

1. 내측은 입상관을 감싸는 원형의 중공을 중심으로 측방으로 외향 돌출한 원형의 날개로 하여 슬라브 바닥에 걸치도록 하는 수평의 플렌지와 위 수평의 플렌지를 직립 절곡 연장하여 내측은 원형의 중공을 형성하고 외측은 입상관을 파지하도록 구성된 파지부와 외주면에 1개 이상의 하협상광의 돌출형 횡선을 환상으로 외주름부를 형성하는 몸통으로 입상관을 파지하도록 파지체와 몸통에서 시작하여 끝단이 개방되고 고정구와 동심원을 이루는 홈으로 된 성형 홈을 구비한 고정구와 고정구의 성형 홈을 성형 틀로 하여 내화충전재를 주입 성형하여 고정구에 내화충전재가 내장되도록 하는 입상관용 내화충전재 설치구조.
   
2. 제1항에 있어서,
   플렌지의 내측을 직립 상부로 연장하고 연장된 절개부의 양 끝단을 측방으로 돌출 연장하여 볼트가 삽입 통과 되는 홀로 이루어진 삽입용 홀을 형성한 돌출부가 1개소 이상 구비되어 절개부를 사이에 두고 양편을 이루는 돌출부에 형성한 볼트 홀(15)을 통과 연결하는 볼트와 위 볼트와 결합하는 너트가 조임구조를 이루고 플렌지와 상부 연장된 수직부 사이에 수평으로 부분 절개부 부재를 구비하는 고정구에 내화충전재가 내장되도록 하는 입상관용 내화충전재 설치구조.
   
3. 제1항에 있어서,
   플렌지의 내측을 직립 상부로 절곡 연장한 수직부를 형성하고 이 수직부를 감싸고 1개 이상의 개방부를 형성하여 이 개방부에 볼트와 너트로 된 결합구조를 이루어 입상관에 파지력을 행사하는 브라켓으로 구성되는 고정구에 내화충전재가 내장되도록 하는 입상관용 내화충전재 설치구조.
   
4. 원형의 중공으로 이루어진 수평의 플렌지에서 직립으로 연장하여 입상관을 감싸도록 형성한 몸통에 일측 이상에 열림과 닫힘 기능을 가지도록 하는 개방부를 개설하고 개방부를 사이에 두고 짝을 이루는 돌출 편에 형성한 볼트 홀에 설치하는 볼트와 너트로 조임구조를 이루어 입상관에 파지력을 행사하는 파지체를 구비함을 기본으로 하는 고정구와; 수평으로 형성된 플렌지를 형성하고 플렌지로부터 직립 방향으로는 연장하여 입상관 외벽과 슬리브 내벽이 이루는 사이공간에 삽입 설치되는 몸통으로 이루어진 내화충전재를 결합 설치함에 있어 슬라브 바닥 위측과 고정구의 플렌지 바닥 사이에 내화 충전재의 플렌지가 슬리브와 동심원형을 이루도록 설치되는 입상관용 내화충전재 설치구조.
5. 제4항에 있어서,
   몸통 쪽에서 외측으로 절개선을 단속적으로 형성하여 몸통이 사이 공간에 삽입 설치 시 절개선이 벌어지며 원형과 근사치를 이루게 되는 내화충전재의 플렌지를 설치하는 입상관용 내화충전재 설치구조.
   

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