KR101534935B1 - 여닫이창문 개폐장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조를 간단하게 하면서도 여닫이창문의 폐쇄력에 대응하여 작동력을 조절할 수 있기 때문에 원활한 작동력을 보장하면서 신체적인 손상을 방지할 수 있으면서 내구성과 품질을 향상시킬 수 있도록 한 것으로서;
창문틀에 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치하여 개방된 여닫이창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키기는 동력발생자와, 상기 동력발생자의 동력을 작동수단으로 전달하는 동력전달자로 구성하는 폐쇄수단과, 상기 폐쇄수단의 상부에 설치하여 폐쇄수단의 힘을 전달받아 실질적으로 여닫이창문을 닫는 작동수단으로 구성하는 것이 특징이다.

Description

여닫이창문 개폐장치{OPENING AND SHUTTING DEVICE FOR WINDOW}

본 발명은 여닫이창문 개폐장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 제연구역또는 일반적인 건축물에 설치되는 여닫이창문을 이용자의 조작에 의하여 수동으로 개폐되도록 하는 것은 물론 화재발생시 자동으로 신속하게 닫아 화염으로부터 보호할 수 있도록 개선한 개폐장치의 제공에 관한 것이다.

일반적으로 피난계단과 연결되는 구역 또는 피난계단과 같은 제연구역에 설치되는 창문의 경우에는 화재 발생시 신속하게 창문을 닫아 연기 등이 제연구역으로 들어오는 것을 방지하여 사람들이 안전하게 대피할 수 있게 하도록 소방법규 등에 규정하고 있다.

상기와 같이 주택용 또는 상업용 건축물의 제연구역에 설치되는 통상의 창문은 창문틀의 상측을 힌지로 연결하고 하측 부위가 창문틀의 외측 방향으로 소정의 각도로 개방되도록 되며, 창문의 개방각도는 통상 18 ∼ 25°의 범위가 보편적이며, 너무 많이 개방될 경우에는 고층에서 추락과 같은 안전사고의 우려 때문에 배제하고 있는 실정이다.

상기와 같은 여닫이창문을 자동으로 개폐하도록 하는 장치는 종래에도 다수 개발되어 사용되고 있는 실정이며, 이 중에서 대표적인 예를 6을 통하여 살펴보면 다음과 같다.

종래 기술이 적용되는 여닫이창문 자동개폐장치는, 창틀(1)의 폭 방향 길이를 갖는 막대 형상의 하우징(10)과; 상기 하우징(10) 내측에 설치되며, 화재를 감지하는 센서부와 연결된 제어부의 제어 동작에 따라 구동하는 모터(20)와; 상기 모터(20)의 구동축과 연결되어 그 회전속도를 감소시키는 감속기(30)와; 상기 감속기(30)와 연결되어 회전 동작하는 웜(41) 및 그와 결합 되어 수평 방향으로 회전하는 웜휠(42), 그리고 상기 웜휠(42)에서 연장한 연결축(46) 상에 결합되어 웜 휠(42)과 동시에 회전하는 종동기어(43)를 내장하되, 상기 웜휠(42)은 탄성체(48)의 가압력에 의해 상기 웜(41)과 치차 결합상태를 유지하게 되는 기어박스(40)와; 상기 종동기어(43)가 삽입되는 회전공간부를 형성한 채 상기 기어박스(40)와 결합되며, 상기 회전공간부와 연통 되는 가이드레일(52)을 형성하고 있는 체인케이스(50)와; 일 방향으로 절첩 가능하게 이루어져 그 일측 단부가 상기 하우징(10)을 관통하여 창틀(1)에 고정 결합 되며, 상기 절첩 방향면이 상기 종동기어(43)와 치합되어 종동기어(43)의 회전에 따라 상기 체인케이스에 형성된 인출구를 통해 전후방향으로 이동하는 체인(60)을 포함하며: 상기 기어박스 및 체인케이스 내에 수납된 체인(60)은 하나의 단위체를 형성하여 상기 웜(41)으로부터 연장되는 출력축(70) 상에 각기 결합 되는 상태로 상기 하우징(10) 내측에 적어도 하나 이상 설치되는 것으로 구성하고 있다.

실용신안등록 제 20 - 0215954 - 0000 호 특허출원 제 10 - 2012 - 0040912 호 특허출원 제 10 - 2012 - 0059807 호 특허출원 제 10 - 2013 - 0026264 호

상기와 같은 종래 기술에서는 창문의 개폐를 창틀 또는 하우징에 구비되는 스위치를 조작하여 개방하고 다시 폐쇄하는 동작을 취하여야 하기 때문에 일반적인 여닫이 창문을 개폐하는 데에는 적합할 수 있으나 제연구역에 설치되는 여닫이 배연창문에 적용할 경우에는 하기와 같은 문제점이 발생하게 된다.

제연구역의 특성상 화재가 발생하였을 때 창문이 개방된 상태일 경우 자동으로 창문이 닫혀 지도록 구성되어야 하나, 모터가 작동할 수 있도록 스위치를 조작하여야 하기 때문에 현실과는 맞지않게 되고, 미처 관리자 등에 의하여 스위치 조작이 이루어지지 않은 경우에는 개방된 창문은 통하여 화염과 연기 등이 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 피난을 방해하는 것은 물론 안전사고를 발생시키는 문제를 야기하게 된다.

여닫이창문을 실질적으로 밀어서 개폐할 때에는 창문이 창틀의 상부와 힌지 연결된 상태에서 힌지점을 기준으로 하측이 창틀의 외부방향으로 열렸다가 닫혀지는 작동이 이루어지게 되므로 힌지점을 기준으로 창문은 원호를 그리는 형태가 된다.

그러나 실제 창틀에 설치되는 하우징의 체인케이스로부터 출입 되는 체인은 수평으로만 움직이기 때문에 창문을 여닫는 작동이 원활하게 이루어지지 못하고 장기간 사용시에는 고장으로 인하여 창문의 개폐가 이루어지지 못하게 되는 등의 문제점을 발생시킨다.

이는, 여닫이창문이 닫혀있을 경우에는 체인이 창문의 하단과 수평상태를 이루게 되나, 여닫이창문이 개방되면서 체인과 연결된 부위의 위치가 점차적으로 상측으로 이동하기 때문에 체인이 어느 정도 휘어서 열리는 것은 가능할 것이나 장기간 사용시에는 체인의 피로도 증가와 내구성 취약으로 인하여 손상 또는 파손되므로 작동불능 상태에 있게 되는 것이다.

특히, 체인을 출입시키기 위하여 모터로 고전류의 전원이 상시 공급되어야 하기 때문에 건축물에 사용되는 일반전원을 인가하게 되는 데, 화재 발생시 전원차단으로 인하여 개방된 창문을 닫지 못하는 결과를 가져와 화염과 연기가 제연구역 또는 피난구역으로 유입되어 안전사고를 일으키게 되는 또 다른 원인이 되는 등 여러 문제점이 발생하고 있는 실정이다.

이에 본 발명에서는 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 창문틀에 장착되는 케이스와, 상기 케이스의 내부에 설치하여 개방된 여닫이창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키기는 동력발생자와, 상기 동력발생자의 동력을 작동수단으로 전달하는 동력전달자로 구성하는 폐쇄수단과, 상기 폐쇄수단의 상부에 설치하여 폐쇄수단의 힘을 전달받아 실질적으로 여닫이창문을 닫는 작동수단으로 구성하여;

구조를 간단하게 하면서도 여닫이창문의 폐쇄력에 대응하여 작동력을 조절할 수 있기 때문에 원활한 작동력을 보장하면서 신체적인 손상을 방지할 수 있으면서 내구성과 품질을 향상시킬 수 있는 목적 달성이 가능하다.

본 발명은 일상적인 상태에서는 이용자가 창문을 자유롭게 개폐할 수 있으면서 창문이 개방된 상태에서 화재가 발생하면 신속하게 개방된 창문을 자동으로 닫아 제연구역 또는 피난구역으로 연기나 화염이 번지는 것을 방지하여 안전한 탈출을 도울 수 있게 하는 효과를 가진다.

본 발명은 창문의 개,폐에 필요함 힘에 맞게 창문을 닫기 위한 작동력을 조절하여 창문의 종류와 크기에 관계없이 대응하여 설치하여 사용할 수 있도록 함으로서 이용의 편리성을 제공하면서 확실하고 원활한 작동력을 보장할 수 있는 등 다양한 효과를 가지는 발명이다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도.
도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도.
도 4는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 사용상태 구성도.
도 5는 종래 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 구성도.

이하 첨부되는 도면과 관련하여 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 구성과 작용에 대하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 A - A선을 따라서 취한 단면도, 도 3은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 B - B선을 따라서 취한 단면도, 도 4는 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치를 도시한 사용상태 구성도로서 함께 설명한다.

본 발명의 기술이 적용되는 여닫이창문 개폐장치(100)는, 창문틀(101)에 장착되는 장방형상의 케이스(102)를 구비하고, 상기 케이스(102)의 내부에는 개방된 여닫이창문(105)을 닫아서 폐쇄시키기 위한 폐쇄수단(110)을 설치하고, 상기 폐쇄수단(110)의 상부에는 폐쇄수단(110)의 힘을 전달받아 실질적으로 여닫이창문(105)을 닫는 작동수단(150)을 설치하여 구성한다.

상기 폐쇄수단(110)은, 여닫이창문(105)을 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키기는 동력발생자(111)와 상기 동력발생자(111)의 동력을 작동수단(150)으로 전달하는 동력전달자(112)로 구성한다.

상기 동력발생자(111)는, 케이스(102)의 내부 일측에 케이스(102)와 일체로 형성되거나 또는 별도로 형성하여 케이스(102)에 고정되는 가이드레일(113)에 유지되는 프론트하우징(114)을 구비하고, 상기 프론트하우징(114)에는 화재감지기와 연결되어 화재감지시 구동력을 발생시키도록 하는 구동모터(115)의 선측을 고정하도록 한다.

상기 구동모터(115)의 후미는 리어하우징(116)으로 연결하고, 상기 리어하우징(116)의 후미 중심위치에는 나사를 형성하고 외측 끝단에 조절헤드(117)를 형성한 조절축(118)을 케이스(102) 외부로 돌출시킨다.

상기 조절축(118)은 케이스(102)의 내측 위치에 고정되는 조절너트(119)와 결합되어 조절축(118)을 정,역회전시킴으로써 구동모터(115)를 장착한 프론트하우징(114)을 케이스(102)의 전,후 방향으로 움직일 수 있도록 하고, 상기 케이스(102) 외부위치의 조절축(118)에는 단속너트(120)를 결합시켜 조절된 위치가 움직이지 않도록 단속하도록 한다.

상기 프론트하우징(114)의 선측에는 리어베어링하우징(121)을 장착하여 구동모터(115)의 축(122)과 연결되는 커플링(123)을 유지할 수 있도록 하고, 상기 커플링(123)의 전방으로는 구동모터(115)의 동력을 동력전달자(112)로 전달할 수 있도록 스플라인축(125)을 돌출시켜 구성한다.

상기 동력전달자(112)는, 케이스(102)의 내부 선측에 고정되는 프론트베어링하우징(130)에 유지되는 프론트클러치(131)와, 상기 프론트클러치(131)와 산 형상의 맞물림치(133)로 결합 되어 동력을 전달하는 리어클러치(134)를 구비한다.

상기 리어클러치(134)는 스플라인축(125)과 스플라인홈(135)으로 결합 되어 동력발생자(111)의 움직임에 대응할 수 있도록 하고, 상기 스플라인축(125)과 리어클러치(134) 사이에는 가압스프링(136)을 개재하여 동력발생자(111)가 전진하면 가압스프링(136)이 리어클러치(134)를 밀어 프론트클러치(131)와 결합력이 높아져 동력전달력이 커지고 후퇴하면 동력전달력이 작아지도록 한다.

상기 가압스프링(136)은 리어클러치(134)를 가압하는 역할과 동시에 여닫이창문(105)를 폐쇄시킬 때 이물질(손이나 기타 물건 등)이 끼었을 때 구동모터(115)가 작동하더라도 리어클러치(134)를 후퇴시켜 안전을 확보하는 기능을 겸하도록 하고, 상기 프론트클러치(131)에는 원동헬리컬기어(137)를 형성하거나 또는 고정하여 작동수단(150)으로 구동모터(115)의 동력을 전달할 수 있도록 한다.

상기 작동수단(150)은, 케이스(102)의 내부 상측에 작동플레이트(151)를 고정하고, 상기 작동플레이트(151)의 선측에는 작동축(152)을 회전가능하도록 설치한다.

상기 작동축(152)의 하측에는 원동헬리컬기어(137)와 맞물려 동력을 전달받을 수 있도록 구동헬리컬기어(153)를 고정하고, 상기 작동축(152)의 상측에는 체인기어(154)를 고정한다.

상기 체인기어(154)에는 작동플레이트(151)에 개략 Ｌ형상으로 형성한 체인홈(155)에 수납된 체인(156)을 연결하고, 상기 체인(156)의 선단에는 여닫이창문(105)에 고정되는 어댑터(157)와 연결하여 여단이창문(105)을 이용자가 손으로 개폐할 수 있도록 하면서 화재시에는 구동모터(115)의 동력에 의하여 자동으로 닫아서 폐쇄할 수 있도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 기술이 적용된 여닫이창문 개폐장치(100)의 사용상태를 살펴보면 다음과 같다.

이용자가 창문(103)을 개,폐하고자 할 경우에는 통상적으로 여닫이창문(105)을 여닫아 개폐하듯이 작동시키면 구동모터(115)로 전원이 인가되지 않은 상태에서 공회전하게 되므로 자연스럽게 개방되고, 닫으면 자연스럽게 닫여지게 된다.

그리고, 여닫이창문(105)이 개방되어 있는 상태에서 화재가 감지될 경우에는, 화재감지기가 구동모터(115)로 화재가 감지되었음을 인가 또는 화재감지기의 화재감지를 인가받은 콘트롤러(도시하지 않음)에 의하여 구동모터(115)가 작동하게 된다.

그러면, 구동모터(115)가 동력을 발생하여 축(112)과 커플링(123)을 통하여 스플라인축(125)을 회전시키고, 상기 스플라인축(125)은 리어클러치(134)와 결합 된 상태에 있으므로 리어클러치(134)를 회전시키게 된다.

상기 리어클러치(134)는 말물림치(133)에 의하여 프론트베어링하우징(130)에 유지되는 프론트클러치(131)와 맞물린 상태에 있으므로 구동모터(115)의 동력을 전달받을 수 있게 되며, 상기 프론트클러치(131)에 고정된 원동헬리컬기어(137)를 통하여 작동수단(150)를 구성하는 작동플레이트(151)에 설치되는 작동축(152)의 하단에 고정된 구동헬리컬기어(153)와 맞물려 있으므로 작동축(152)을 회전시키게 된다.

상기 작동축(152)의 회전으로 작동축(152)의 상측에 고정된 체인기어(154)가 회전하여 작동플레이트(151)에 형성된 체인홈(155)에 수납된 체인(156)을 당기게 되므로 결국에는 개방된 여닫이창문(105)이 닫혀져 폐쇄되므로 화염이 침투하는 것을 방지할 수 있게 된다.

이와 같은 작동을 통하여 여닫이창문(105)을 용이하게 폐쇄할 수 있게 되는 데, 본원의 경우에는 여닫이창문(105)이 시공된 후 여닫이창문 개폐장치(100)가 후에 설치되므로 여닫이창문(105)을 미리 개폐시켜 본 후 최적의 작동력을 발휘할 수 있도록 조절하면 된다.

즉, 여닫이창문(105)이 쉽게 개폐될 경우에는, 케이스(102)의 후미로 돌출된 조절축(118)을 단속하고 있는 단속너트(120)를 해제한 후 조절헤드(117)를 후퇴시켜 구동모터(115)를 수용하고 있는 프론트하우징(114)을 케이스(102)의 후방으로 이동시킨다.

그러면, 프론트하우징(114)의 전방으로 돌출된 스플라인축(125)이 리어클러치(134)의 스플라인홈(135)을 따라 후퇴함으로써 리어클러치(134)와 스플라인축(125) 사이에 개재된 가압스프링(136)의 가압력이 약하게 되므로 리어클러치(134)와 프론트클러치(131)를 밀착시키는 힘이 약해지게 되므로 적은 힘을 전달하게 되도록 조절하면 된다.

그리고 여닫이창문(105)의 개폐에 많은 힘이 필요할 경우에는, 조절축(118)을 전진시켜 프론트하우징(114)을 동력전달자(112) 방향으로 이동시키면 스플라인축(125)이 리어클러치(134)의 스플라인홈(135)을 따라 이동하게 되므로 결국에는 리어클러치(134)와 프론트하우징(114) 사이의 간격이 좁아지게 된다.

그러며면, 리어클러치(134)와 프론트하우징(114) 사이의 스플라인축(125)에 개재된 가압스프링(136)이 압축되면서 리어클러치(134)를 강하게 밀어 프론트클러치(131)와 결합력을 높이게 되므로 여닫이창문(105)이 개폐되는데 많은 힘이 필요할 경우에도 적용시킬 수 있게 되는 것이다.

또한, 프론트클러치(131)와 리어클러치(134)가 산 형상의 맞물림치(133)로 맞물려 있고, 가압스프링(136)에 의하여 결합력이 결정되기 때문에 여닫이창문(105)을 폐쇄하는 과정에서 신체의 일부 또는 다른 이물질이 여닫이창문(105)이 끼일 경우 구동모터(115)는 여닫이창문(105)을 폐쇄하기 위하여 계속하여 작동하더라도 가압스프링(136)의 가압력을 극복하여 리어클러치(134)가 후퇴하게 되므로 강제로 여닫이창문(105)이 폐쇄되지 않게 되므로 이물질 특히 신체적인 손상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

이러한 본 발명은 구조를 간단하게 하면서도 여닫이창문의 폐쇄력에 대응하여 작동력을 조절할 수 있기 때문에 원활한 작동력을 보장하면서 신체적인 손상을 방지할 수 있으면서 내구성과 품질을 향상시킬 수 있는 등 다양한 장점을 가진다.

100; 여닫이창문 개폐장치 102; 케이스
105; 여닫이창문 110; 폐쇄수단
111; 동력발생자 112; 동력전달자
114; 프론트하우징 115; 구동모터
118; 조절축 122; 축
125; 스플라인축 131; 프론트클러치
133; 맞물림치 134; 리어클러치
136; 가압스프링 137; 원동헬리컬기어
150; 작동수단 152; 작동축
153; 구동헬리컬기어 154; 체인기어
156; 체인

Claims (4)

1. 창문틀에 장착되는 케이스와;
   상기 케이스의 내부에 설치하여 개방된 여닫이창문을 닫아서 폐쇄시키는 데 필요한 힘을 발생시키기는 동력발생자와;
   상기 동력발생자의 동력을 작동수단으로 전달하는 동력전달자로 구성하는 폐쇄수단과;
   상기 폐쇄수단의 상부에 설치하여 폐쇄수단의 힘을 전달받아 실질적으로 여닫이창문을 닫는 작동수단으로 구성하고;
   상기 동력발생자는, 케이스 내부 일측에서 가이드레일에 유지되는 프론트하우징과;
   상기 프론트하우징에 고정하여 화재감지시 구동력을 발생시키는 구동모터와;
   상기 구동모터의 후미와 연결하는 리어하우징과;
   나사를 형성하고 외측 끝단에 조절헤드를 형성하여 리어하우징의 후방에서 케이스 외부로 돌출시키는 조절축과;
   상기 케이스 내측위치에 고정되어 조절축과 결합되어 조절축의 정,역회전에 의하여 프론트하우징을 움직이도록 하는 조절너트와;
   상기 케이스 외부로 노출된 조절축에 결합하여 조절축의 조절위치를 유지하도록 하는 단속너트와;
   상기 프론트하우징의 선측에 장착하여 구동모터의 축과 연결되는 커플링을 유지하는 리어베어링하우징과;
   상기 커플링의 전방으로 돌출시켜 구동모터의 동력을 동력전달자로 전달하는 스플라인축을 포함하는 것을 특징으로 하는 여닫이창문 개폐장치.
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