KR20200088756A

KR20200088756A - 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치

Info

Publication number: KR20200088756A
Application number: KR1020190115183A
Authority: KR
Inventors: 박준우
Original assignee: 박준우
Priority date: 2019-01-15
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2020-07-23
Also published as: KR102026050B1

Abstract

본 발명은, 도어를 폐쇄시키는 제연구역 내 도어클로저 폐쇄력 보조장치에 있어서, 상기 도어가 닫히는 폐쇄위치와 열리는 개방위치 사이를 이동하는 회전축을 구비한 도어클로저와 결합되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 수용되어 상기 회전축을 따라 회전 가능하게 마련된 폐쇄력 전달판과; 상기 회전축의 회전에 따라 상기 폐쇄력 전달판의 외측을 따라 접촉되어 도어의 폐쇄력을 보조하도록 탄성변형 가능하게 상기 하우징에 결합된 복수의 탄성부재;를 포함하며, 상기 탄성부재는, 상기 폐쇄위치와 근접된 영역에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제1 글루브에 결합되어 도어에 제1 보조폐쇄력을 제공하는 제1 탄성부재와, 상기 제1 탄성부재의 폐쇄력에 의해 도어가 상기 폐쇄위치로 더 회전하는 과정에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제2 글루브에 결합되어 도어에 제2 보조폐쇄력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하는 것을 특징 특징으로 한다.
이에, 본 발명에 따르면, 특히 도어를 개방시 과다한 힘을 오래동안 필요로 하지 않은 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공할 수 있다.

Description

제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치 {Door Closer Closing Dual Force Auxiliary Device in Smoking-Proof Area}

본 발명은, 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치 및 이의 작동방법에 관한 것으로, 특히, 화재 발생시 제연구역을 밀폐시키는 도어클로저의 폐쇄력을 보조하는 구조와 그 작동방법을 개선하도록 개선한 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치 및 이의 작동방법에 관한 것이다.

건축물에서의 화재 확산을 방지하기 위해서 특별 피난계단이나 비상용 승강기 승강장 제연구역 등의 문은 방화문으로 설치하도록 소방 관련법에 의해서 규정되어 있다. 방화문에는 화재시 연기 및 유독가스의 확산을 방지하거나 불길의 확산을 방지하기 위해 도어클로저(door closer)나 오토 힌지(auto hinge)와 같은 도어 자동 닫힘장치가 설치된다.

아울러 방화문 및 방화문 측벽에는 평상시에는 방화문이 개방된 상태로 걸림되게 하고 화재 등에 의해 실내에 연기나 유독가스 발생시 제어신호에 의해서 개방된 상태의 방화문의 걸림을 자동 해제시켜주는 방화문 자동 해정장치가 구비된다. 방화문 자동 해정장치의 일예로는 방화문에 걸림고리가 있고 벽체에 래치(latch)가 설치된 도어릴리즈(door release)가 있다.

도어 자동 닫힘장치와 방화문 자동 해정장치가 구비된 방화문은 평상시에는 개방된 상태를 유지하게 되고, 연기 발생이나 유독가스 발생과 같은 화재발생 감지시 방화문 자동 해정장치가 작동되어 방화문의 도어 걸림상태를 해제시켜준다. 그에 따라 도어 자동 닫힘장치의 폐쇄력(닫힘력)에 의해 방화문이 닫혀지게 됨으로써 화재로 인한 연기 및 유독성 가스의 확산이 방지되고 불길의 확산도 방지된다.

한편, 도어 자동 닫힘장치의 닫힘력이 너무 강하게 되면 대피시 대피자가 방화문을 여는데 어려움이 있고 더욱이 도어릴리즈와 같은 방화문 자동 해정장치에 걸림상태를 지속적으로 유지하는 데에도 문제가 된다. 또, 그 반대로 그 닫힘력이 너무 약하게 되면 방화문이 빨리 닫히지 않을 뿐만 아니라 완전하게 닫혀지지도 않을 수 있어 연기나 유독가스가 새어나갈 수도 있게 된다.

그러므로, 도어 자동 닫힘장치의 도어클로저나 오토 힌지 등은 해당 방화문에 요구되는 적절한 스프링 보장력이 유지될 수 있도록 조절하는 조절부재를 구비하고 있다. 하지만, 스프링 바이어스력으로 폐쇄력을 제공하는 도어 자동 닫힘장치의 생태적인 특성상 방화문이 거의 닫혀갈 즈음의 방화문 폐쇄력은 방화문이 완전히 개방된 상태에서 작용하는 초기 방화문 폐쇄력에 비해서 현저하게 떨어지는 현상이 발생하므로 방화문이 완전하게 닫히지 않을 가능성이 있다.

다른 한편, 평상시에 도어 자동 닫힘장치에 의해서 방화문이 제대로 닫힌다 할지라도 화재 발생 등에 의해 송풍기와 같은 제연설비 가동시에는 송풍기에서 유입되는 바람의 압력인 풍압이 방화문에 작용하여 방화문이 제대로 닫히지 않을 우려가 있고 특히 이러한 현상은 방화문이 거의 닫혀가는 순간이고 이 순간에는 바람이 유출되도록 개방된 단면이 적어 더 큰 힘이 방화문에 작용하게 된다. 즉, 화재발생 등으로 제연설비가 가동이 되어지면 전실과 같은 밀폐된 공간인 실내측으로 유입된 공기가 외부측인 도어가 개방된 부분으로 배출되면서 풍압을 형성하게 되는데, 항상 외부측으로 개방되게 설계된 방화문은 도어 자동 닫힘장치가 작동하더라도 그 풍압의 영향을 받아 완전하게 닫히지 못하게 될 우려가 크다. 방화문이 완전하게 닫히지 못하게 되면 연기나 유독가스가 방화문의 열려진 틈새로 새어나가 비상계단과 같은 피난통로를 유해가스로 오염시키게 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 참고문헌과 같은 방안이 도출되었다,

그러나, 화재시를 고려하여 풍압을 고려한 폐쇄력까지 고려한 도어는 평상시 도어를 개방시 너무 과도한 힘을 필요로 한다.

따라서, 비상시에 도어에 필요한 폐쇄력을 제공하면서도 평상시 도어 개폐시 특히 개방시 과도한 힘을 필요로 하지 않는 것이 바람직하다.

<참고문헌>

등록특허공보 제10-0823854호 (2008.04.21. 공고)

특허공개공보 제10-2017-0110452호 (2017.10.11. 공개)

본 발명의 목적은, 특히 도어를 개방시 과다한 힘을 오래동안 필요로 하지 않은 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은, 도어를 폐쇄시 폐쇄위치에 근접하여 풍압 등의 외력을 집중적으로 받는 시점에서 보다 효율적으로 도어를 폐쇄시킬 수 있는 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공하는 것이다.

본 발명은, 도어를 폐쇄시키는 제연구역 내 도어클로저 폐쇄력 보조장치에 있어서, 상기 도어가 닫히는 폐쇄위치와 열리는 개방위치 사이를 이동하는 회전축을 구비한 도어클로저와 결합되는 하우징과; 상기 하우징 내부에 수용되어 상기 회전축을 따라 회전 가능하게 마련된 폐쇄력 전달판과; 상기 회전축의 회전에 따라 상기 폐쇄력 전달판의 외측을 따라 접촉되어 도어의 폐쇄력을 보조하도록 탄성변형 가능하게 상기 하우징에 결합된 복수의 탄성부재;를 포함하며, 상기 탄성부재는, 상기 폐쇄위치와 근접된 영역에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제1 글루브에 결합되어 도어에 제1 보조폐쇄력을 제공하는 제1 탄성부재와, 상기 제1 탄성부재의 폐쇄력에 의해 도어가 상기 폐쇄위치로 더 회전하는 과정에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제2 글루브에 결합되어 도어에 제2 보조폐쇄력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치에 의하여 달성된다.

또한, 상기 제1 글루브와 상기 제2 글루브는 상기 회전축에 대하여 대향되는 위치에 형성되고, 상기 제1 글루브의 깊이가 상기 제2 글루브의 깊이보다 더 큰 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 글루브는 상기 폐쇄력 전달판의 외경으로부터 함몰된 깊이가 상이한 복수의 단으로 형성되고 상기 폐쇄위치에 근접될수록 더 깊은 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 글루브 또는 상기 제2 글루브는 상기 폐쇄위치로 근접될수록 상기 폐쇄력 전달판의 외경으로부터 점점 더 깊어지도록 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 글루브는 상기 도어가 상기 폐쇄위치와 3-2도 범위에서 상기 제2 탄성부재가 팽창하여 상기 폐쇄력 전달판을 가압하는 것이 바람직하다.

또한, 제1 탄성부재의 탄성력이 상기 제2 탄성부재의 탄성력보다 더 큰 것을 특징으로 하고, 상기 폐쇄력 전달판에서 상기 폐쇄위치를 기준으로 상기 제1 글루브가 시작되는 점은 상기 제2 글루브의 시작되는 점보다 더 먼 위치에 형성된 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 글루브 및 상기 제2 글루브에서 설정된 깊이로 형성된 저면은 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재와 접촉되지 않은 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 글루브 또는 상기 제2 글루브는 폐쇄위치 또는 폐쇄위치를 통과한 근접된 위치에서 회전 중심축과 이루는 개방위치 반대방향으로 설정된 각도 범위만큼 상기 폐쇄력전달판의 회전 중심축으로부터 점차적으로 멀어지도록 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 특히 도어를 개방시 과다한 힘을 오래동안 필요로 하지 않은 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공할 수 있다.

또한, 도어를 폐쇄시 폐쇄위치에 근접하여 풍압 등의 외력을 집중적으로 받는 시점에서 보다 효율적으로 도어를 폐쇄시킬 수 있는 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공할 수 있다.

또한, 구조가 간단하고 사용이 편리한 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공할 수 있다.

또한, 180도 범위까지 도어가 개폐되더라도 안정적으로 도어가 작동할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치가 도어 및 문틀과 결합된 상태를 도시한 개략도,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 폐쇄력 보조장치 개략적인 종단면도 및 횡단면도,
도 3a 내지 도 3c는 도어가 폐쇄되는 과정에서 폐쇄력 보조장치의 작동을 설명하기 위한 개략 단면도,
도 3d는 폐쇄력 전달판을 설명하기 위한 평면도,
도 3e는 폐쇄력 전달판의 작동 과정을 설명하기 위한 개략도,
도 3f는 폐쇄력 전달판에 롤러의 위치를 설명하기 위한 평면도,
도 3g는 도어가 폐쇄시 종래기술 및 본 발명의 작동 과정에서 작용하는 힘을 비교 설명하기 위한 그래프,
도 4는 도어가 개방시 종래기술 및 본 발명의 작동 과정에서 작용하는 힘을 비교 설명하기 위한 그래프,
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄력 전달판의 평면도 및 그래프,
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄위치와 개방위치를 나타내는 단면도,
도 6c 및 도 6d는 폐쇄력 전달판의 구체적인 설계예들,
도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄위치와 개방위치를 나타내는 단면도, 폐쇄력 전달판의 개념도 및 구체적인 실시예이다.

본 발명의 일실시예에 따른 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치 (100, 이하에서 '폐쇄력 보조장치'라 함)에 대하여 도 1 내지 도 7d를 참조하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치가 도어 및 문틀과 결합된 상태를 도시한 개략도이고, 도 2a 및 도 2b는 도 1의 폐쇄력 보조장치 개략적인 종단면도 및 횡단면도이며, 도 3a 내지 도 3c는 도어가 폐쇄되는 과정에서 폐쇄력 보조장치의 작동을 설명하기 위한 개략 단면도이고, 도 3d는 폐쇄력 전달판을 설명하기 위한 평면도이며, 도 3e는 폐쇄력 전달판의 작동 과정을 설명하기 위한 개략도이고, 도 3f는 폐쇄력 전달판에 롤러의 위치를 설명하기 위한 평면도이며, 도 3g는 도어가 폐쇄시 종래기술 및 본 발명의 작동 과정에서 작용하는 힘을 비교 설명하기 위한 그래프이고, 도 4는 도어가 개방시 종래기술 및 본 발명의 작동 과정에서 작용하는 힘을 비교 설명하기 위한 그래프이며, 도 5a 및 도 5b는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄력 전달판의 평면도 및 그래프이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄위치와 개방위치를 나타내는 단면도이며, 도 6c 및 도 6d는 폐쇄력 전달판의 구체적인 설계예들이고, 도 7a 내지 도 7d는 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 폐쇄위치와 개방위치를 나타내는 단면도, 폐쇄력 전달판의 개념도 및 구체적인 실시예이다.

본 발명에 따른 폐쇄력 보조장치(100)는, 화재시 유입되는 공기에 의해 일정압을 갖는 공간을 밀폐 가능하게 도어(11)를 폐쇄시키는 제연구역 내 도어클로저(17) 폐쇄력을 보조하며, 상기 도어(11)의 개폐 힌지축(15)을 중심으로 폐쇄되는 폐쇄위치(도 3c 참조)와 개방되는 개방위치(도 3a 참조) 사이를 이동하며 회전축(17c)을 구비한 도어클로저(17)와 결합되는 축공(170a)이 형성된 축(미도시)이 결합되는 하우징(110)과; 상기 하우징(110) 내부에 수용되어 상기 회전축(17c)을 따라 회전 가능하게 마련된 폐쇄력 전달판(130)과; 상기 회전축(17c)의 회전에 따라 상기 폐쇄력 전달판(130)의 외측을 따라 접촉되어 도어(11)의 폐쇄력을 보조하도록 탄성변형 가능하게 상기 하우징(110)에 결합된 회전축(17c)에 대향되게 배치된 한 쌍의 탄성부재(150-1, 150-2);를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 탄성부재(150-1, 150-2)는, 상기 폐쇄위치와 근접된 영역에서 상기 폐쇄력 전달판(130)에 함몰 형성된 제1 글루브(130-1)에 결합되어 도어(11)에 제1 보조폐쇄력을 제공하는 제1 탄성스프링(150-1a)과, 상기 제1 탄성스프링(150-1a)의 폐쇄력에 의해 도어(11)가 상기 폐쇄위치로 더 회전하면 상기 폐쇄력 전달판(130)에 함몰 형성된 제2 글루브(130-2)에 결합되어 도어(11)에 제2 보조폐쇄력을 제공하는 제2 탄성스프링(150-2);을 포함하고, 상기 제2 보조폐쇄력은 제1 보조폐쇄력과 동일한 방향으로 상기 회전축(17c)에 작용하는 것이 바람직하다.

폐쇄력 보조장치(100)에서는 도어(11)가 상기 폐쇄위치에서 상기 개방위치로 이동하는 과정에서 상기 제1 보조폐쇄력이 상기 제2 보조폐쇄력보다 먼저 회전축(17c)에 작용하고 상기 폐쇄위치로 이동하는 과정에서 상기 제2 보조폐쇄력이 제1 보조폐쇄력보다 먼저 상기 회전축(17c)에 작용하도록 상기 제1 글루브(130-1)와 상기 제2 글루브(130-2)가 형성되고, 상기 제1 보조폐쇄력이 상기 제2 보조폐쇄력보다 더 크게 설정된 것이 바람직하다.

여기서, 상기 제1 글루브(130-1)와 상기 제2 글루브(130-2)는 상기 회전축(17c)의 축선 방향을 따라 다른 위치에 형성되고 상기 제1 글루브(130-1) 및 상기 제2 글루브(130-2)의 위치에 대응하여 상기 제1 탄성스프링(150-1a)과 상기 제2 탄성스프링(150-2)가 상기 하우징(110)에 결합된 것이 바람직하다.

폐쇄력 보조장치(100)는, 문틀(13)에 개폐 힌지축(15)에 의하여 지지된 도어(11)를 자동으로 개폐하는 공지된 도어클로저(17)의 본체(17a) 및 본체(17a)로부터 돌출 형성된 회전축(17c)에 결합되어 있다.

도어클로저(17)는 일측은 문틀(13)에 지지되고 타측은 도어(11)에 지지된다. 도어클로저(17)는 도어클로저본체(17a)와 아암(17b)를 구비하고 있다.

폐쇄력 보조장치(100)는, 외관을 구성하는 하우징(110)을 구비하여 후술하는 구성들을 수용하고 지지하고 있다. 폐쇄력 보조장치(100)의 외관 등과 내부의 구조는 본 발명에서 특징적인 부분은 제외하고는 전술한 참고문헌 등의 공지기술과 동일하므로 이하에서 구체적인 설명을 생략한다.

폐쇄력 전달판(130)의 일예는 도 2a, 도 2b 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 중심을 중심으로 제1 글루브(130-1)와 제2 글루브(130-2)가 대략 대향되는 위치에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

여기서, 제1 글루브(130-1)의 깊이(도 3d의 'H1' 참조)는 제2 글루브(130-2)의 깊이(도 3d의 'h2' 참조)보다 더 깊은 것이 바람직하다. 다만, 여기서, 제1 글루브(130-1)와 제2 글루브(130-2)는 폐쇄력 전달판(130)의 외주에서 각각 동일한 깊이로 형성되어 폐쇄력 전달판(130)의 중심에서 각각 동일한 원주 상에 형성된 것을 예로 들었으나, 제1 글루브(130-1) 및/또는 제2 글루브(130-2)는 폐쇄위치(도 3c 참조)로 갈수록 점점 더 깊어지도록 형성될 수도 있으며, 필요에 따라 도 5a에 도시된 바와 같이 단을 형성(도 5a의 'H11' 및 'H12' 참조)될 수도 있다.

제1 글루브(130-1) 및 제2 글루브(130-2)가 폐쇄력 전달판(130)의 중심에 대하여 형성된 각도는 도 3d에 도시된 바와 같이 각각 'θ130-1' 및 'θ130-2'이고 'θ130-1'의 크기가 'θ130-2'의 크기보다 큰 것이 바람직하다. 즉, 도어(11)가 폐쇄되는 과정에서 제1 보조폐쇄력이 먼저 작용(미도시, 도 3a 와 도 3b의 사이)하고 도어(11)가 더 폐쇄위치로 회전하여 폐쇄위치에 근접되면 제2 보조폐쇄력이 작용(도 3b 참조)하여 도어(11)가 거의 폐쇄위치에 근접하여 작은 틈새로 작용하는 풍압 등의 외력을 이기고 폐쇄위치에 안정적으로 위치하여 도어(11)를 완전하게 닫을 수 있다.

제1 글루브(130-1)에는 폐쇄력 전달판(130)의 일측 외주에서 함몰되기 시작하는 제1 초기변곡점(130-1s)과, 함몰되어 폐쇄력 전달판(130)의 타측 외주와 연결되는 제1 말기변곡점(130-1b)을 구비하고 있다. 이러한 제1 초기변곡점(130-1a)에서 함몰된 제1 글루브(130-1)를 따라 제1 롤러(150-1b)가 이동(도 3e의 '실선'에서 '점선'으로 이동)하면서 도 3e에 도시된 바와 같이 수축된 제1 스프링(150-1a)과 제1 롤러(150-1b)의 길이(도 3e의 'X1' 참조)가 늘어나면서(도 3e의 'X2' 참조) 제1 스프링(150-1a)의 탄성력을 보조축(170)으로 전달할 수 있게 되어 도어클로저(17)에 제1 보조폐쇄력을 제공하고 이러한 제1 보조폐쇄력은 도어클로저(17)의 힘에 부가되어 도어(11)를 폐쇄위치로 더 가속적으로 이동시킬 수 있다.

즉, 도어클로저(17)가 닫히는 과정에서 도어(11) 사이에 풍압 등의 외력이 작용하는 경우 도어클로저(17)만의 힘으로는 풍압을 이기지 못하는 경우 제1 보조력이 제1 탄성부재(150-1)에 의하여 발생하여 도어(11)에 작용하고, 제1 보조력이 다소 감소한 도어(11)가 폐쇄위치에 근접한 지점에서 제2 보조력이 제2 탄성부재(150-2)에 의하여 발생하여 도어(11)에 작용하게 된다.

다시 설명하면, 제1 보조력은 도 3e에 도시된 바와 같이 제1 롤러(150-1b)가 폐쇄력 전달판(130)의 외주에 접촉되어 있다가 함몰된 제1 글루브(130-1)에 도달하면 제1 롤러(150-1b)가 함몰된 제1 글루브(130-1) 위치로 이동하게 되고 이에 제1 롤러(150-1b)를 탄성 가압하고 있던 제1 스프링(150-1a)의 길이가 순간적으로 팽창하게 되면, 제1 롤러(150-1b)가 제1 초기변곡점(130-1a)측의 함몰된 제1 글루브(130-1)로 이동하면서 스프링이 팽창하면서 늘어나는 탄성력인 힘을 폐쇄력 전달판(130)을 통해 회전축(17c)으로 전달할 수 있다. 이러한 제1 보조력 이외의 힘은 제1 글루브(130-1)와 제1 탄성부재(150-1) 사이에는 작용하지 않으며, 그 이유는 제1 말기변곡점(130-1b)까지 제1 롤러(150-1b)와 제1 글루브(130-1) 사이에 공간(도 3b 내지 도 3d의 'GAP 1' 참조)이 있기 때문이다.

제2 글루브(130-2)에는 폐쇄력 전달판(130)의 일측 외주에서 함몰되기 시작하는 제2 초기변곡점(1130-2a)과, 함몰되어 폐쇄력 전달판(130)의 타측 외주와 연결되는 제2 말기변곡점(130-2b)을 구비하고 있다. 이러한 제1초기변곡점(130-1a)에서 함몰된 제2 글루브(130-2)를 따라 제2 롤러(150-2b)가 이동하면서 수축된 제2 스프링(1150-2a)과 제2 롤러(150-2b)의 길이가 늘어나면서(도 3c 참조) 제2 스프링(1150-2a)의 탄성력을 보조축(170)으로 전달할 수 있게 되어 도어클로저(17)에 제2 보조폐쇄력을 제공하고 이러한 제2 보조폐쇄력은 도어클로저(17)의 닫힘력과 남아 있던 제1 보조력에 힘을 더 추가하여 도어(11)를 폐쇄위치로 더 가속적으로 확실하게 이동시킬 수 있는 힘이 될 수 있다.

폐쇄력 전달판(130)은, 원형의 판상의 부재로 구비되며, 하우징(110)에 지지되어 중앙에 사각형 축공(170a)을 구비한 보조축(170)에 결합되어 보조력을 도어클로저(17)의 회전축(17c)으로 전달할 수 있다.

제1 탄성부재(150-1)는, 하우징(110) 내부에 수용되고 탄성 변헝되어 제1 보조력을 제공하는 제1 스프링(150-1a)과, 제1 보조력을 제1 폐쇄력 전달판(130-1)으로 전달 및 전달해제하도록 제1 폐쇄력 전달판(130-1)과 접촉이 되는 제1 롤러(150-1b)와, 회전에 의하여 제1 스프링(150-1a)의 길이방향으로 이동 가능한 예를 들면 나사를 포함한 구조를 가져 제1 스프링(150-1a)의 가압하는 힘을 조절하도록 제1 스프링(150-1a)의 후단에 하우징(110)과 결합된 제1 조절부재(150-1d)와, 제1 롤러(150-1b)를 회전 가능하게 지지하고 제1 롤러(150-1b)와 제1 스프링(150-1a)을 지지하는 제1 지지부재(150-1c)로 이루어진다.

제2 탄성부재(150-2)는, 하우징(110) 내부에 수용되고 탄성 변헝되어 제2 보조력을 제공하는 제2 스프링(150-2a)과, 제2 보조력을 폐쇄력 전달판(130-1)으로 전달 및 전달해제하도록 제2 폐쇄력 전달판(130-1)과 접촉이 되는 제2 롤러(150-2b)와, 회전에 의하여 제2 스프링(150-2a)의 길이방향으로 이동 가능한 예를 들면 나사를 포함한 구조를 가져 제2 스프링(150-2a)의 가압하는 힘을 조절하도록 제2 스프링(150-2a)의 후단에 하우징(110)과 결합된 제2 조절부재(150-2d)와, 제2 롤러(150-2b)를 회전 가능하게 지지하고 제2 롤러(150-2b)와 제2 스프링(150-2a)을 지지하는 제2 지지부재(150-2c)로 이루어진다.

한편, 제1 글루브(130-1)의 깊이가 제2 글루브(130-2)의 깊이보다 크기 때문에 제1 롤러(150-1b)의 직경이 제2 롤러(150-2b)의 직경보다 큰 것이 바람직하다.

이러한 구성을 갖는 폐쇄력 보조장치(100)의 작동 과정 중에서 도어(11)의 폐쇄 과정은 도 3a 내지 도 3g를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3a에 도시된 바와 같이, 문틀(13)로부터 도어(11)가 일정한 각도(도 3a의 'θop' 참조)로 개방되어 있다. 이 경우에는 도어(11)에 어떠한 폐쇄에 대한 보조력이 작용하지 않도록 폐쇄력 전달판(130)과 제1 및 2 탄성부재(150-1, 150-2)가 위치하고 있다. 즉, 제1 및 2 탄성부재(150-1, 150-2)에서 발생된 탄성력은 폐쇄력 전달판(130)과 점 접촉하면서 보조축(170)에 대하여 어떠한 모멘트도 발생시키지 않아 보조축(170, 축공(170a)의 형성되고 폐쇄력 전달판(130)이 결합 가능하게 마련된 축)에 대하여 회전력을 발생시키지 못한다.

이러한 상태가 계속되다가 도어(11)를 폐쇄하는 과정에서 도 3b와 같은 위치에 도달하게 된다. 이러한 위치에서는 전술한 바와 같이 특히 화재 등이 발생한 경우 도어(11)가 폐쇄하려는 방향을 작용하는 힘과 대향되는 방향에서 송풍기로부터 공급되는 공기의 압력이 작용하여 도어(11)의 닫히는 속도 내지 힘이 떨어져 도어(11)가 폐쇄위치로 이동하기 어려울 수 있다.

여기서, 도어(11)가 닫히면서 도어클로저(17)의 아암(17b)과 결합된 회전축(17c) - 보조축(170) - 폐쇄력 전달판(130)이 회전하여 폐쇄위치에 근접된 위치에 도달하도록 도어(11)가 개방된 각도(도 3b의 ''θclose1' 참조)에서, 제2 탄성부재(150-2)가 제2 글루브(130-2)의 단부인 외주와 연결되어 다소 둥근 형상으로 함몰된 영역에 접촉하면서 제2 탄성부재(150-2)의 길이가 도 3e에 도시된 바와 같은 원리에 의하여 늘어나면서 제2 보조폐쇄력을 보조축(170)으로 서서히 전달하게 된다.

도 3b에 도시된 이전에 도 3e와 같은 과정을 거쳐 보조축(170)은 제1 보조페쇄력을 이미 전달받아서 도어(11)가 폐쇄위치로 가는 과정에 있다. 즉, 앞에서 구체적으로 설명한 바와 같이 수축된 제1 탄성부재(150-1)가 점선 위치에서 실선 위치로 이동하면서 폐쇄력 전달판(130)에 수축되면서 팽창하는 스프링의 탄성력을 제1 롤러(150-1b)를 통해 전달할 수 있다.

이에, 도 3c와 같은 폐쇄위치에서 도어(11) 사이의 틈새가 없이 견고하게 도어(11)가 닫힐 수 있다. 여기서, 제1 롤러 및 제2 롤러(150-1b, 150-2b)와 제1 글루브 및 제2 글루브(130-1, 130-2) 사이에는 접촉이 되지 않으며(도 3b, 도 3c, 도 3d의 'Gap1, Gap2' 참조) 제2 말기변곡점(130-2b) 근처의 함몰되는 벽면에 접촉되는 구조인 것이 바람직하다.

그리고, 전술한 도 3a 내지 도 3e와 같이 도어(11)가 폐쇄되는 과정을 그래프로 개략적으로 설명한 것이 도 3g이다. 도 3g에 도시된 바와 같이, 폐쇄력이 보조되는 구간(도 3g의 'θclose1'부터 'close' 구간)에서 종래기술(도 3g의 상측의 '점선' 표시 참조)에 비하여 큰 힘이 작용하지 않고 힘이 단계적으로 분산되어 있음을 볼 수 있다.

이에, 본 발명에서 도어클로저(17)의 힘이 도어(11)에 작용하여 풍압(도 3b의 'Fair' 및 도 3g의 '이점쇄선' 표시 참조)을 이기고 도어(11)는 폐쇄위치로 안정적으로 폐쇄될 수 있다.

또한, 이 과정에서 상기 도어(11)가 상기 폐쇄위치로 이동하는 과정에서 상기 제1 보조폐쇄력이 작동하여 상기 제연구역의 압력이 상승하여 목표 압력에 근접하는 경우 상기 제연구역으로 유입되는 공기량을 감소시키는 것이 바람직하다. 즉, 도어(11)가 점점 닫히면서 개방되는 각도가 점점 적어지면 많은 공기량이 지속적으로 공급되면 공기의 압력이 모두 도어(11)에 작용하고 개방된 부분으로 빠져나가려는 경향이 있어 도어(11)에 점점 풍압이 점점 더 크게 작용하여 바람직하지 않아 도어(11)가 닫히는 각도가 점점 적어지면 공급되는 공기의 량도 점점 감소시켜 도어(11)에 작용하는 풍압을 감소시키는 것이 바람직하다. 물론 이 때에도 밀폐된 공간의 압력은 원하는 압력을 유지하도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 폐쇄력 전달판(130)과 탄성부재(150-1, 150-2)의 배치 위치에 대하여 개략적으로 설명하면 도 3f와 같다. 편의를 위하여 폐쇄력 전달판(130)과 제1 탄성부재(150-1)에 대하여만 설명하였으나 제2 탄성부재(150-2)도 동일한 원리이다.

제1 탄성부재(150-1)의 중심축선(도 3f의 'C.L150-1' 참조)은 폐쇄력 전달판(130)의 외주에서의 접선(도 3f의 '접선 K' 참조)보다 더 반경방향 안쪽에 위치하는 것이 바람직하다. 접선과 제1 탄성부재의 중심축선 사이의 간격(도 3f의 'Kx' 참조)은 '0'보다 큰 양수(+)이고 제1 롤러(150-1b)의 반경(도 3f의 'R1' 참조)보다 적거나 동일한 정도인 것이 바람직하다. 이 간격 'Kx'가 너무 크면 함몰되는 제1 글루브(130-1)도 커져야 하므로 전체적인 구조가 커질 수밖에 없으므로 바람직하지 않다. Kx가 0보다 적은 경우에는 작용하는 힘의 중심축선이 폐쇄력 전달판(130)의 외측에 존재하므로 폐쇄력 전달판(130)으로 전달되는 탄성력이 감소하기 때문에 바람직하지 않다.

이와 반대로, 도어(11)가 개방되는 과정은 전술한 도 3a 내지 도 3c의 역순으로 도어(11)가 폐쇄되는 과정과 반대로 제2 보조폐쇄력이 먼저 도어(11)의 개방되는 저항력으로 작용하고 다음에 제1 보조폐쇄력이 도어(11)의 개방되는 저항력으로 작용하게 된다.

이러한 과정을 그래프로 표시한 것이 도 4이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 종래기술(도 4의 '점선' 표시 참조)에 비하여 본 발명에 따르면 도어(11)를 보다 적은 힘으로 개방할 수 있어 사용자가 비상시에는 폐쇄를 용이하게 할 수 있고 평상시 또는 비상시 개방을 간단하고 편리하게 사용할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 하나의 보조폐쇄력이 있는 경우 마지막 폐쇄위치까지 도어(11)가 닫히도록 하기 위해서는 두 개의 분산된 보조폐쇄력보다 다소 큰 힘을 제공하여야 함을 알 수 있다. 그리고, 각 보조폐쇄력이 작용하는 시점에서 도어(11)에 작용하는 힘이 가장 크고 점점 도어(11)의 닫힘에 따라 보조폐쇄력은 소멸되어 감을 알 수 있다.

또한, 본 발명이 또 다른 실시예에 따른 폐쇄력 보조장치(200)는, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 특히 제1 글루브(230-1)가 복수의 단(도 5a의 깊이 'H1' 및 'H2' 참조, 참조번호 '230-11' 및 '230-12' 참조)으로 형성된 것을 특징으로 한다. 본 실시예에서는 제1 글루브(230-1)만이 복수의 단으로 형성된 것으로 하였으나 제2 글루브(230-2)도 복수의 단으로 형성될 수 있음을 물론이다. 즉, 도 5a에서 제1 글루브(230-11 및 230-1b)가 두 개의 단(도 5a의 'H11' 및 'H12' 참조)으로 형성되어 있다.

아울러 각 글루브(230-1, 230-2)는 폐쇄위치로 가면서 점점 깊이가 깊어질 수 있도록 형성될 수 있음은 전술한 바와 같다. 이렇게 각 글루브(230-1, 230-2)의 깊이가 점점 깊어가도록 형성시키면 롤러(미도시)가 각 글루브(230-1, 230-2)를 따라 접촉하여 이동하면서 점점 그 길이가 늘어나면서 각 글루브(230-1, 230-2)에 보조적인 폐쇄력을 지속적으로 제공할 수 있다는 장점을 갖는다.

그리고, 이 경우에는 각 롤러(미도시)가 각 글루브(230-1, 230-2)와 접촉한다는 점이 전술한 예와 상이하다.

여기서, R1a, R1b, R1c는 각각 크기가 동일하고 위치만 상이함을 나타낸다.

이러한 구성에 의해 작동되는 폐쇄력을 도식적으로 그려보면 도 5b와 같이 여러 단으로 이루어질 수 있어 전술한 예보다 보조되는 힘이 다단으로 형성되어 도어(11)를 폐쇄시키는 힘이 더 부드러우면서 안정적임을 알 수 있다.

또한, 도 6a 및 도 6b는 또 다른 실시예에 따른 폐쇄력 보조장치(400)에 대한 것을 도시한 것이고, 도 6c 및 도 6d는 이러한 폐쇄력 보조장치(400)의 폐쇄력 전달판(430)의 구체적인 예를 도시한 것이다. 도 6c 및 도 6d에서 함몰된 영역이 적은 부분이 전술한 제2 글루브(430-2)에 대응하는 부분이고, 함몰된 영역이 큰 부분이 전술한 제1 글루브(430-1)에 대응하는 부분이다.

여기서, 특히 제2 보조력이 작용되는 시점은 폐쇄위치 이전의 도어(미도시)의 폐쇄위치와 약 2-3도의 각도를 유지하는 지점인 것이 바람직하다. 이 시점에서는 특히 도어의 틈새로 바람이 많이 새어 나오는 위치(즉, 도어에 작용하는 풍압이 증가한 지점)이므로 이 지점에서 제2 보조력이 작용할 수 있도록 하는 것이 매우 바람직하다.

그리고, 도 6b에 도시된 바와 같이 도어가 180도 개방된 경우에도 제1 탄성부재(450-1)의 제1 롤러(450-1a)의 직경이 제2 글루브(430-2)의 깊이 내지 함몰된 영역보다 상대적으로 크므로 제1 탄성부재(450-1)가 제2 글루브(430-2)에 위치하지 않을 수 있어 바람직하다.

그리고, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 폐쇄력 보조장치(500)는, 도 7a 내지 도 7c에 도시되어 있다.

본 실시예의 폐쇄력 보조장치(500)의 다른 구성은 전술한 예와 동일하고, 제1 글루브(530-1) 및 제2 글루브(530-2)의 형상이 상이한 폐쇄력전달판(530)을 갖는 것을 특징으로 한다.

다시 말하면, 전술한 예와 달리 본 실시예에 따른 폐쇄력전달판(530)의 제1 글루브(530-1) 또는 제2 글루브(530-2)는 폐쇄위치 또는 폐쇄위치를 통과한 근접된 위치에서 회전 중심축과 이루는 개방위치 반대방향으로 설정된 각도 범위만큼 폐쇄력전달판(530)의 회전 중심축으로부터 점차적으로 멀어지도록 형성된 것이 바람직하다.

이를 도 7c를 참조하여 설명하면 다음과 같고, 실제적인 일실시예는 도 7d와 같다. 즉, 도 7c에 도시된 바와 같이 제1 글루브(530-1)의 함몰된 영역 중에서 도 7c 상 우측(도 7c의 시계방향 참조)인 폐쇄위치를 지나는 방향으로 설정된 각도 범위인 'θ1' 범위(회전 중심축으로부터 연장된 'B' 선과 'C' 선 사이)에서 중심축선에서 반경이 'R1'에서 그 보다 큰 원래 반경인 'R2'로 점진적으로 커짐을 알 수 있다.

마찬가지로 제2 글루브(530-2)의 함몰된 영역 중에서 도 7c 상 우측(도 7c의 시계방향 참조)인 폐쇄위치를 지나서 설정된 각도 범위인 'θ3' 범위(회전 중심축으로부터 'E'선과 'F'선 사이) 에서 중심축선에서 반경이 'R3'에서 그 보다 큰 원래 반경인 'R2'로 점진적으로 커짐을 알 수 있다.

물론, 회전 중심축선으로부터 연장된 'A'선과 'F'선 사이('θ4' 참조)와 'C'선과 'D'선 사이('θ2' 참조)는 원래의 반경인 'R2'를 그대로 유지하고 있다.

이러한 구조에 의하여 도 7a과 같은 폐쇄위치에서 뿐만 아니라 도 7b와 같이 180도 개방된 개방위치에서도 도어(11)가 안정적으로 그 위치를 유지할 수 있고, 도어(11)가 닫히는 과정에서 제1 글루브(530-1)와 제2 글루브(530-2)를 제1탄성부재(550-1)와 제2탄성부재(550-2)가 원활하게 이동할 수 있다.

이러한 구조에 의하여 180도까지 도어(11)가 개방되더라도 안정적인 개폐작업이 이루어질 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 특히 도어를 개방시 과다한 힘을 오래동안 필요로 하지 않은 제연구역 내 도어클로저 듀얼 폐쇄력 보조장치를 제공할 수 있다.

여기서, 본 발명의 일 실시예를 도시하여 설명하였지만, 본 발명의 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

100 : 폐쇄력 보조장치 11 : 도어
13 : 문틀 15 : 개폐 힌지축
17 : 도어클로저 17a : 본체
17b : 아암 17c : 회전축
110 : 하우징
130 : 폐쇄력 전달판
130-1, 130-2 : 제1 및 제2 글루브
130-1a, 130-2a : 제1 및 제2 초기변곡점
130-1b, 130-2b : 제1 및 제2 말기변곡점
150-1, 150-2 : 제1 및 제2 탄성부재
150-1a, 150-2a : 제1 및 제2 스프링
150-1b, 150-2b : 제1 및 제2 롤러
150-1c, 150-2c : 제1 및 제2 지지부재
150-1d, 150-2d : 제1 및 제2 조절부재
170 : 보조축 170a : 축공
H1, H2 : 제1 및 제2 글루브 깊이
R1, R2 : 제1 및 제2 롤러폐쇄위치
θ130-1, θ130-2 : 제1 및 제2 글루브형성각도

Claims

도어를 폐쇄시키는 제연구역 내 도어클로저 폐쇄력 보조장치에 있어서,
상기 도어가 닫히는 폐쇄위치와 열리는 개방위치 사이를 이동하는 회전축을 구비한 도어클로저와 결합되는 하우징과;
상기 하우징 내부에 수용되어 상기 회전축을 따라 회전 가능하게 마련된 폐쇄력 전달판과;
상기 회전축의 회전에 따라 상기 폐쇄력 전달판의 외측을 따라 접촉되어 도어의 폐쇄력을 보조하도록 탄성변형 가능하게 상기 하우징에 결합된 복수의 탄성부재;를 포함하며,
상기 탄성부재는, 상기 폐쇄위치와 근접된 영역에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제1 글루브에 결합되어 도어에 제1 보조폐쇄력을 제공하는 제1 탄성부재와, 상기 제1 탄성부재의 폐쇄력에 의해 도어가 상기 폐쇄위치로 더 회전하는 과정에서 상기 폐쇄력 전달판에 함몰 형성된 제2 글루브에 결합되어 도어에 제2 보조폐쇄력을 제공하는 제2 탄성부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 글루브와 상기 제2 글루브는 상기 회전축에 대하여 대향되는 위치에 형성되고, 상기 제1 글루브의 깊이가 상기 제2 글루브의 깊이보다 더 큰 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 글루브는 상기 폐쇄력 전달판의 외경으로부터 함몰된 깊이가 상이한 복수의 단으로 형성되고 상기 폐쇄위치에 근접될수록 더 깊은 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 글루브 또는 상기 제2 글루브는 상기 폐쇄위치로 근접될수록 상기 폐쇄력 전달판의 외경으로부터 점점 더 깊어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 제2 글루브는 상기 도어가 상기 폐쇄위치와 3-2도 범위에서 상기 제2 탄성부재가 팽창하여 상기 폐쇄력 전달판을 가압하는 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
제1 탄성부재의 탄성력이 상기 제2 탄성부재의 탄성력보다 더 큰 것을 특징으로 하고,
상기 폐쇄력 전달판에서 상기 폐쇄위치를 기준으로 상기 제1 글루브가 시작되는 점은 상기 제2 글루브의 시작되는 점보다 더 먼 위치에 형성된 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 글루브 및 상기 제2 글루브에서 설정된 깊이로 형성된 저면은 상기 제1 탄성부재 및 상기 제2 탄성부재와 접촉되지 않은 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 글루브 또는 상기 제2 글루브는 폐쇄위치 또는 폐쇄위치를 통과한 근접된 위치에서 회전 중심축과 이루는 개방위치 반대방향으로 설정된 각도 범위만큼 상기 폐쇄력전달판의 회전 중심축으로부터 점차적으로 멀어지도록 형성된 것을 특징으로 하는 폐쇄력 보조장치.