KR20140098139A - 검증된 방화 도어 리프 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조물, 가령, 빌딩, 선박 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비 내의 개구에 사용하기 위한 산업용 방화 도어 리프에 관한 것으로서, 상기 방화 도어 리프가 있는 방화 도어는 상기 구조물 내의 상이한 섹션들 사이에 통로를 제공하도록 구성된다. 상기 방화 도어 리프는 화재, 연기 및/또는 압력이 퍼지는 것에 대해 검증된 배리어의 한 요소로서 작동하도록 구성된다. 상기 도어 리프는 두 리프 요소를 포함하며, 각각의 리프 요소는 메인 표면을 포함하고, 조립된 리프 요소들은 리프 요소들 사이에서 용적을 형성하는데, 상기 용적 내에는 강화 요소가 필요 없다. 하나 이상의 메인 표면은 단일-곡선 표면을 포함한다.

Description

검증된 방화 도어 리프{FIRE DOOR LEAF FOR CERTIFIED USE}

본 발명은 구조물, 가령, 빌딩, 선박 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비에서의 일반적인 안전에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 화재(fire), 폭발(explosion) 및 홍수(flooding)의 경우에서의 안전에 관한 것으로서, 주된 목적은 안정성을 증가시키는 데 있다. 특히, 본 발명은 산업용 헤비듀티(heavy duty) 방화 도어로서, 필요할 때, 밀폐되어야 하는 배리어(barrier)에 관한 것이다. 이러한 방화 도어는 하나 이상의 곡선 표면을 가진 도어 리프(door leaf)를 포함한다.

구조물(structures), 가령, 빌딩, 선박 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비에서의 안전은 다수의 상이한 환경, 가령, 화재, 폭발 및 홍수에 대한 것이다. 이러한 배리어(barrier)는 일반적으로 검증받아야 할 것이다(certified). 이러한 검증 작업은 다수의 표준(standard)에 의해 조정된다.

일반적으로, 화재 등급(fire class)을 정의할 때 위험 구분에 따르는데, 그 이유는 빌딩의 크기 및 플로어(floor)와 함께 빌딩을 이용하는 계획(plan)이 화재의 진행 결과(consequence)를 결정하여 이에 따라 배리어(barrier)가 필요한 지를 결정짓기 때문이다. 빌딩에는 1 내지 4 사이의 화재 등급이 제공될 수 있다. 화재의 진행 결과가 미미한 빌딩 또는 선박에는 화재 등급 1이 제공되며, 지역 주민 또는 환경에 대해 화재가 광범위한 진행 결과를 가지는 빌딩에는 화재 등급 4가 제공된다. 화재에 대한 저항성(resistance)은 통상 4개의 핵심적인 요인; 하중-지탱 성능(R), 집적성(E), 단열(I), 기계적 저항(M)에 의해 결정된다. 이러한 요인들을 언급할 때, 분(minute) 단위의 최소 저항 시간이 추후 부가되며, 빌딩의 섹션(section)에 대해 관련 요인만이 나열된다. 방화벽(fireproof wall)은 반드시 하중 성능(load capacity) 또는 기계적 저항을 제공할 필요는 없으며 일반적으로 EI 30의 화재 저항(fire resistance)이 제공될 수 있는데, 이는 적어도 30분 동안 화염을 견뎌낼 수 있다는 의미이다. 방화 도어(fire door)를 구분 지을 때, 3개의 등급이 사용된다. 등급 A는 난연재, 가령, 강철(steel)로 제조된 도어를 의미하며, 등급 B는 가연재, 가령, 목재 또는 등급 H로 제조된 도어를 의미한다. 예를 들어, 도어는 A60 화재 등급(60분 동안의 화재 등급 A) 또는 H120(120분 동안의 화재 등급 H(탄화수소계 화재))을 가질 수 있다.

방화 도어는 존재 목적이 빌딩, 구조물 또는 선박의 부분/섹션들 사이의 열, 연기 및 화재에 대한 배리어여야 하는 수동식 화재 방지 시스템의 한 부분으로서 사용된다. 또한, 방화 도어는 상기 섹션으로부터의 탈출구(exit)를 제공한다. 방화 도어는, 종종, 가령, 추후에 기술되는 것과 같이, 주어진 화재 등급에 대한 특정 시간 동안 열이 침투하는 것을 방지할 수 있는 도어로서 정의된다.

방화 도어는 폭발(explosion) 또는 수압(water pressure)으로 인한 압력을 견뎌낼 수 있어야 하며 또한 구조물, 가령, 빌딩, 선박 및 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비에서의 밀봉 벌크헤드(sealed bulkhead)로서 작동하여야 한다. 이러한 특성은 압력 또는 에너지(energy)로 제공된다.

다수의 상이한 타입의 방화 도어가 존재한다. 하나 또는 2개의 도어 리프(door leaf)를 가진 힌지식 도어(hinged door)가 존재한다. 또한, 슬라이딩 도어(sliding door)가 존재한다. 이러한 상이한 타입의 도어는 서로 조합될 수도 있다. 방화 도어는 일반적으로 도어 리프(door leaf) 및 도어 프레임(door frame)을 포함한다. 도어 프레임은 화재 및 연기에 대해 밀폐하고 구조를 방화 도어를 제자리에 유지시키기 위한 요소(element)들을 가진다. 더욱이, 방화 도어는 통상 단열재(insulation), 힌지(hinge), 도어 펌프(door pump), 오프너(opener), 윈도(window) 등을 가진다.

방화 도어의 사용자는 도어의 관련 사용에 따른 필요 요인을 결정한다. 이러한 필요 요인 간에는 주된 차이점이 있을 수 있어서 구성 및 제조과정을 복잡하게 만든다.

고안의 명칭이 "Fire-proof Steel Door"인 중국 실용신안번호 CN1995225028에, 냉간-압연 강철로 제조된 방화 도어가 기술되어 있다.

오늘날, 다수의 방화 도어 제작업체가 있다. 이들은, 보통, 도 1에 도시된 것과 같은 통상적인 디자인에 따라 도어를 제작한다. 종래의 디자인은 도어가 평평한 상태가 유지된다는 특징을 가진다. 또한, 도어는 필요 강도(strength)를 제공하기 위해 도어 리프 내에 강화 요소(stiffening element)를 포함한다. 이러한 강화 요소는 종종 강철로 제조된다. 강화 요소는 물리적인 힘, 가령, 화재 시의 열생성 및/또는 폭발에 의한 압력이 가해질 때 도어가 변형되는 것을 감소시키는데 도움을 주기 위한 것이다. 이러한 도어의 변형으로 인해, 화염(열) 및 연기가 퍼지는 것을 방지할 뿐만 아니라 도어에 결부된 구역(compartment)에 접근하거나 이러한 구역으로부터 피할 때 오작동할 수도 있다. 결과적으로, 배리어로서의 도어 기능은 실패하게 될 것이다.

헤비듀티 산업에 사용하기 위해 본 발명에 따른 방화 도어에 대한 분야는 이러한 검증된 배리어(certificated barrier)가 준수해야 하는 특정 표준 사항들에 따라 기록되고, 제작되는 특징이 있다. 이러한 분야는 비검증된 도어(uncertified door)와는 실질적으로 구분 지어진다.

종래 기술에 따른 방화 도어는 강화 요소를 포함하며, 가장 중요하게도, 하중-지탱 요소들로 제작된다. 도어를 제작할 때 당업자는 관련 개구 크기 및 충족되어야 하는 표준에 따라 견뎌내어야 하는 압력에 따라 강화 요소의 수치 및 디자인 변수를 결정할 것이다. 이러한 강화 요소의 수치는 종종 스프레드시트에서 표준 공식 및 해석 방법을 사용하여 제작된다. 밑에서는, 도어 리프 요소 및 단열재 등이 구비된 도어의 두께의 수치가 제공된다.

방화 도어의 제작은 이미 구현된 방법들을 사용하여 수행된다. 강도(strength) 및 휨(deflection)을 포함하는 도어의 특성은 일반적으로 강화 요소가 있는 공지의 구성에 따라 수칙적으로 기록된다(documented). 상기 수치 방법은 플레이트(plate)의 두께가 그 외의 다른 두 방향에서 수치에 대해 미미한 평면(plane)이어야 하는 것을 전제로 한다. 게다가, 변형(deformation)도 미미해야 하며 수평 횡단 섹션(level transverse section)은 수평(level)인 상태로 유지되어야 한다. 표준 및 절차는 이러한 구성에 따라 엄밀하게 구현된다. 이에 따라 안전성 및 비용 이유로 인해 변화는 쉽지 않다. 테스트에 의한 방화 도어의 검증(certification)은 비용이 많이 든다.

종래 기술에 따른 방화 도어의 제작은 코너부분(corner)에서 용접되고 구부러지는 도어 리프 에지(door leaf edge)를 포함한다. 또한, 강화 요소는 상부에 용접된다. 특히, 강화 요소는 일반적으로 도어 리프 요소와는 상이한 수치, 특별히, 두께를 가진다. 이에 따라, 도어 리프는 화재 시에 열이 발생하고 제작 공정 동안에 용접 시에 비틀리게 된다. 도어가 비틀리게 되면, 도어가 도어 프레임에 꼭 끼워맞추려 할 때 어려움이 생긴다. 이에 따라, 제작 공정에 있어, 조정의 필요성이 생기게 되며, 따라서 시간과 비용이 발생하게 되고, 화재 시에는 도어가 표준 사항을 충족하는 배리어로서 작동하지 못할 수도 있다.

해당 업계 영역에서 교과서 및 표준은 위에서 기술한 것과 같이 연관 분야에서 종래 기술의 상태를 제공한다(즉 NS-EN 1993 " Prosjektering av stalkonstruksjonef" 및 교과서 "Dimensjonering av stalkonstruksjonef, 2. edition bu Per Kr. Larsen).

하지만, 종래 기술에 따른 방화 도어 해결책은 다양한 결점을 가진다. 오늘날의 방화 도어가 가지는 문제점들 중 몇몇 문제점은 도어 리프에 강화 요소를 사용함으로써 야기된다. 강화 요소는 안전성 측면에서 문제가 되는데 이것은 밑에서 추가로 기술될 것이다. 화염이 퍼지는 것을 방지하는 방화 도어의 주된 목적에 강화 요소가 단점이 있다는 사실이 특히 중요하다. 강화 요소는 온도가 상승될 때 도어의 상이한 부분들이 상이한 속도로 팽창되게 하며, 그에 따라 도어 리프가 비틀리거나 변형되며 배리어로서 작동하는 도어의 성능이 감소하게 된다. 게다가, 열은 도어의 코어(core)를 향하며 이에 따라 열이 도어를 침투하기가 용이하게 된다. 강화 요소도 단열 성능을 떨어드릴 것이다(divide). 또한, 강화 요소는 도어의 접근 기능(access function)을 가질 때 중량이 늘어나고 사용자가 도어를 작동하기에 더 느려지고 더 무거워지게 한다. 스티프너(stiffener)는 도어의 제작 공정과 구성을 복잡하게 한다. 이들은 도어의 수치 및 화재 및 폭발 검증(certification)에 따라 상이하게 수치가 결정되어야 할 필요가 있다.

더욱이, 이들은 그 밖의 도어 요소, 가령, 윈도(window), 설비 등을 위치시키기 위한 나사 홀(screw hole)을 배치하는 것을 제한한다. 스티프너를 설치하는 것은 통상 광범위한 용접을 필요로 하기 때문에 노동 집약적인 공정이다. 스티프너를 사용하면, 도어의 수치가 더 크게 결정되어야 하는데, 이 때문에 도어 공정이 더 노동 집약적이 되고 비용이 많이 소모되며 사용자가 작동하기에 더 어렵게 된다.

평평한 도어 리프를 사용하는 오늘날의 기술에 따른 해결책이 가지는 추가적인 결점은, 도어 리프의 변형(deformation)이 너무 커서 도어 리프 주위의 개스킷(gasket)이 충분한 밀봉력을 제공할 수 없을 수도 있다는 사실 때문에 압력에 대해 줄어든 저항성을 포함한다.

요약하면, 오늘날의 기술에 따른 해결책은, 가령, 안전성이 줄어들고, 인체공학적인 특징이 감소하며, 작동이 느려지고, 복잡성이 증가되며, 추가적인 특징부를 지닐 가능성이 줄어들고, 노동 집약적이며 생산 비용이 올라가는 것과 같은 다수의 결점을 가진다.

본 발명은 구조물, 가령, 빌딩, 선박 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비 내의 개구(opening)에 사용하기 위한 산업용 방화 도어 리프에 관한 것으로서, 상기 방화 도어 리프가 있는 방화 도어는 상기 구조물 내의 상이한 섹션들 사이에 통로(passage)를 제공하도록 구성된다. 또한, 상기 방화 도어 리프는 화재, 연기 및/또는 압력이 퍼지는 것에 대해 검증된 배리어(certified barrier)의 한 요소로서 작동하도록 구성된다.

상기 도어 리프는 2개 이상의 리프 요소를 포함하며, 각각의 리프 요소는 메인 표면(main surface)을 포함하고, 조립된 리프 요소들은 리프 요소들 사이에서 용적(volume)을 형성한다. 하나 이상의 메인 표면은 용적 내에 강화 요소 없이도 요구 하중-지탱 성능(load-bearing capability)을 도어 리프에 제공하기 위해 단일-곡선 표면(single-curved surface)을 포함한다. 도어는 안전성을 증가시키게 하고 고열 부분과 저열 부분 사이의 배리어 역할을 할 수 있게 하기 위한 것이다. 본 발명의 한 실시예는 헤비듀티 방화 도어(heavy duty fire door)이다.

방화 도어 리프는 가열되었을 때 비틀림(twisting) 없이 균일하게 팽창하며 강화 요소가 없는 상기 용적은 도어 리프의 단열 성능을 증가시키는 것이 바람직하다.

바람직한 한 실시예에서, 한 표면은 방화 도어 리프의 외측면(outside)으로부터 상기 표면을 향하는 볼록 곡선을 가진다.

하나 이상의 메인 표면에 대한 다른 메인 표면은 기본적으로 평평할 수 있거나 혹은 방화 도어 리프의 외측면으로부터 상기 표면을 향하는 단일-곡선 볼록 표면을 포함하거나, 혹은 방화 도어 리프의 외측면으로부터 상기 표면을 향하는 하나 이상의 단일-곡선 오목 표면을 포함할 수 있다.

리프 요소가 도어 리프의 내부 용적(inner volume)에 대해 형성되는 표면들은, 가령, 예를 들어, 연속적인 물리적 요소(physical element)가 단열재와 같이 배열될 수 있게 하는 부드러운 표면(smooth surface)을 형성하도록 반복적으로 구부러지는(monotonously curving) 것이 바람직할 수 있다.

상기 내부 용적은 주로 고체 혹은 주입된(injected) 단열재로 채워질 수 있다.

바람직한 실시예에서, 도어 리프의 두 메인 표면은 직사각형이다.

추가로, 방화 도어 리프에는 도어 리프를 통해 가시적으로 검사할 수 있는 가능성을 제공하기 위한 장치들로 장착될 수 있다. 이러한 장치들은 윈도-유사 요소(window-like element)를 포함할 수 있다. 도어 리프는 윈도가 도어 리프의 메인 표면들 위의 임의의 위치에 배열될 수 있게 하도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 단일-곡선 표면을 포함하는 메인 표면에 대해 압력이 가해질 때, 힘들이 도어 프레임을 향해 전달되도록 구성되어 향상된 도어 밀봉력을 제공하는 것이 바람직하다.

본 발명의 일반적인 목적은 종래 기술에 따른 문제점들을 해결하는 데 있다.

본 발명의 특정 목적은 구조물, 가령, 빌딩, 선박 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비의 섹션들 사이에서 개구(opening)에 대해 화재, 연기 및/또는 압력이 퍼지는 것에 대해 배리어(barrier)로서 작동하는 데 있다. 추가적인 목적은 선박 또는 오일 및 가스 설비에서 방수 배리어/벌크헤드(bulkhead)로서 작동하는 데 있다.

본 발명의 실질적인 목적은 열이 퍼지는(influence) 동안 도어 기능이 작동할 수 있도록 유지하는 데 있다. 이에 관한 구체적인 목적은 일반적으로 도어 리프가 변형되는 것을 감소시키며 특히 배리어로서의 기능이 줄어들게 하는 변형을 줄이는 데 있다.

또 다른 목적은, 개구에 대해 방화 도어를 제공하여, 밀폐 상태에서 차단 장치(closing device)들이 섹션들 사이의 열 전달을 감소시키는 데 있다. 이 해결책은 특히 차단 장치에 의한 열 전달을 줄이는데, 여기서 차단 장치는 산업용 헤비듀티 방화 도어이다.

또 다른 목적은 상기 개구들에 대한 방화 도어를 제공하여 차단 장치들이 섹션들 사이에서 유체 및/또는 압력이 퍼지는 것을 방지하는 데 있다. 이 해결책은 특히 개구의 인접한 부분들 및 차단 장치들 사이에 우수한 밀봉부(seal)를 형성함으로써 유체 및/또는 압력이 퍼지는 것을 줄이는 데 있다.

본 발명에 대한 추가적인 목적은 신속하고 용이하게 작동할 수 있게 하도록 하는 해결책을 제공하여, 사용자에 대해 안전성과 인체공학적인 이점을 제공하는 데 있다.

구체적인 목적은 방화 도어의 중량과 복잡성을 줄이는 데 있다. 이는 위에서 기술한 것과 같이 안전성과 인체공학적 측면에서 현저한 이점을 가지며, 밑에서 기술되는 것과 같이 비용 면에서도 이점을 가진다.

또 다른 구체적인 목적은 종래의 디자인이 너무 무거운 것으로 판명된 경우, 가령, 예컨대, 캐빈 도어(cabin door)에 사용될 수 있는 해결책을 제공하는 데 있다. 그 외에도, 도어 리프 내에 강화 요소가 없을 때 도어 리프를 통해 열이 덜 전달되기 때문에, 도어의 두께(thickness)가 줄어들 수 있다.

또 다른 목적은 방화 도어의 작동, 제작 및 구성할 때 소모되는 비용을 줄이는 데 있다. 또한, 요구 용접의 빈도도 줄어드는 데 의미가 있다.

추가적인 목적은 가령, 예를 들어, 도어 내에 윈도-유사 요소를 배열함으로써 방화 도어의 추가적인 기능을 제공할 수 있는 가능성을 높이는 데 있다. 이에 관해, 추가적인 목적은, 안전성을 증가시키고 도어를 열지 안 열지를 결정하는 데 대해 도어의 맞은편 쪽의 상황에 접근하기 위하여 도어의 다른 쪽에서의 상태를 가시적으로 검사하기 위한 수단을 제공하는 데 있다.

또 다른 중요한 목적은 열릴 수 없는 상황에서 도어를 통해 탈출하는 수단을 단순하고 용이하게 구현할 수 있게 하는 데 있다.

또한, 심미적으로도 충족시키는 해결책을 제공하는 데 있다.

도 1a는 종래 기술에 따른 방화 도어 리프를 도시하는데, 방화 도어 리프는 프레임 내에 조립되어 전방 메인 표면을 향한 각도로 도시된다.
도 1b-1c는 도 1a에서 각각 A-A 및 B-B를 따라 방화 도어 리프를 절단하여 도시한 두 수평 횡단면을 도시한다.
도 2a는 전방 메인 표면을 향하는 각도로 도시된 본 발명에 따른 도어 리프를 보여주는데, 도어 리프는 평평 및 곡선의 도어 리프 요소를 포함한다.
도 2b-2c는 도 2a에서 각각 A-A 및 B-B를 따라 도어 리프를 절단하여 도시한 두 수평 횡단면을 도시한다.
도 3a는 본 발명에 따른 방화 도어 리프의 대안예를 도시하는데, 상기 도어 리프는 볼록 리프 요소를 포함한다.
도 3b-3c는 도 3a에서 각각 A-A 및 B-B를 따라 도어 리프를 절단하여 도시한 두 수평 횡단면을 도시한다.

본 발명의 실시예들이 기술되기 전에, 종래 기술에 따른 통상적인 해결책을 배경 기술로서 제공한다. 이것에 관하여, 종래 기술은 본 명세서의 앞부분에서 추가로 기술된다.

도 1a는 전방 메인 표면(2a)을 향한 각도로 도시된 종래 기술에 따른 도어 리프(1)를 보여주는데, 도어 리프(1)는 오직 전방 표면(2a) 만이 도면에 도시된 2개의 평평한 도어 리프 요소(2, 3)를 포함한다. 도 1a에는 추후에 사용하기 위해 2개의 축(A-A 및 B-B)도 도시된다.

도 1b 및 1c는 각각 A-A 및 B-B를 따라 종래 기술에 따른 도어 리프(1)를 절단하여 도시한 두 수평 횡단면을 도시하는데, 여기서 도어 리프는 벽(5)에 의해 프레임(4) 위에 조립된다. 도어 리프의 두 도어 리프 요소(2, 3)는 내부에 단열재(7)가 배열되는 공간을 형성하며, 도어 리프 요소 중 한 리프 요소(2)에 결부된 강화 요소(8)가 제공된다. 상기 강화 요소(8)는 통상 금속, 가령, 철로 제조되며 용접에 의해 결부된다. 강화 요소는 도어 리프 요소(2, 3) 사이의 공간 내로 돌출되며 차단 거리(barrier distance)를 줄이거나 도어 리프(1)의 두 면을 연결시킬 수도 있다. 이러한 해결책으로 인해, 도어를 통한 열 브릿지(heat bridge)가 형성된다. 강화 요소가 두 면을 연결시키지 못하는 경우에서는, 일차 기능(primary function)이 약화되지만, 도어 리프(1) 내에서 증가된 열 전도성으로부터 여전히 문제가 발생하게 된다. 강화 요소(8)는 통상 상이한 속도로 도어 리프(1)와는 다른 레벨로 팽창할 것이며, 이에 따라 바람직하지 못한 변형, 가령, 배리어(barrier)로서 도어의 특성에 부정적인 영향을 끼칠 수도 있는 비틀림(twisting)이 발생하게 될 수도 있다. 도 1b는 도어 리프 내에 설치된 윈도-유사 요소(6)를 예시하며 이 위치에서는 강화 요소가 설치될 수 없음을 보여준다.

본 발명에 따르면, 도 2a-2c에서, 메인 측면(main side)은 대개 평평하고 다른 메인 측면은 곡선 형태인 도어 리프(1)의 바람직한 실시예가 도시된다. 이러한 도어에 관한 시나리오 중에서, 불과 열이 발생하는데, 도어의 한 면에서 통상 압력 증가가 일어난다. 보트(boat) 및 해변가(offshore) 구조물에서 물이 새지 않는 벌크헤드(watertight bulkhead)에 대해서, 도어의 양면에 수압(water pressure)이 제공될 수 있다.

보다 구체적으로, 도 2a는 전방 메인 표면(2a)을 향하는 각도로 도시된 도어 리프(1)를 보여주는데, 상기 도어 리프는 추후에 사용하기 위해 2개의 축(A-A 및 B-B)을 포함한다. 도 2b는 도 2a의 축(A-A)에서 도어 리프(1)를 절단한 수평 횡단면을 도시하며, 도 2c는 도 2a의 축(B-B)에서 도어 리프(1)를 절단한 횡단면을 도시한다.

도 2a는 프레임(4) 내에 설치된 도어 리프(1)를 예시하는데, 상기 프레임은 벽(5) 내에 설치된다. 상기 도면은 윈도-유사 요소(6)가 어떻게 도어 리프를 통과하는 지를 예시한다. 도어 리프(1)는 일반적으로 2개의 도어 리프 요소(2, 3)를 포함하지만, 몰딩 공정(moulding process)에서 통상적으로 제작되는 한 요소로도 구성될 수 있다. 상기 도어 리프 요소(2, 3)들은, 각각, 도어 리프 요소(2, 3) 마다 하나의 메인 표면(2a, 3a) 및 보통 4개의 단부 면(2b-2e, 3b-3e)을 포함하는데(도면에서는 단부 면(3c 및 3e)은 도시되지 않음), 여기서 2개의 도어 리프 요소(2, 3)는, 본 명세서에서는 단열재로 채워진 상태로 도시된 것과 같이, 상기 리프 요소(2, 3) 사이에서 특정 용적을 가진 도어 리프(1)를 형성하기에 적절하도록 형태가 형성된다. 도어 리프(1)에서, 상기 도어 리프(1)를 통해 가시적으로 검사(inspection)할 수 있게 하는 윈도-유사 요소(6)가 설치된다.

리프 요소(2, 3) 당 4개의 단부 면(2b-2e, 3b-3e)은 일반적으로 직각으로(normal way) 설치된 도어에 대해 하나의 상측 단부 면 및 바닥 단부 면과 2개의 측면 단부 면을 포함한다. 측면 단부 면들은 통상 프레임에 대해 밀봉하도록 구성된 개스킷 요소(도면에는 도시되지 않음)를 가질 것이다. 상기 단부 면(2b-2e, 3b-3e)은 둘 다 도어를 강화시키고 내측 공간과 함께 도어 리프를 형성하기 위한 것이다. 측면 단부 면들은 변형율(strain) 하에서 도어 리프(1)의 변형을 줄이고 밀봉력을 향상시키기 위해 도어 프레임(4)과 협력하도록(cooperate) 구성된다(designed).

상기 실시예에서, 외부 도어 리프 요소(2)는 단부 면(3b-3e)에 걸쳐 전방 도어 리프 요소(3)에까지 돌출되도록(stand out) 구성된다. 측면 단부 면과 함께 상기 돌출 부분은 밀폐 상태에서 밀봉부(seal)를 형성하기 위한 도어의 성능(ability)을 향상시키기 위해 도어 프레임(4)의 부분과 협력하도록 구성된다. 이 해결책으로 인해, 도어 리프(1)의 외측 부분 위에서, 특히, 증가된 압력, 가령, 예를 들어, 폭발(explosion) 형태의 압력에 저항하기(resist) 위한 도어의 성능이 향상된다. 이는, 상기 실시예에서, 상기 돌출 부분이 도어 프레임(4)과 접촉함으로써(meet) 구현된다. 게다가, 도어 프레임(4)은 도어 리프(1)의 내부 측면 위에서 외측 리프 요소에 일치하도록(coordinating) 형태가 형성된 외부 돌출 부분으로 구성되며, 이 또한, 증가된 압력, 가령, 예를 들어, 도어의 내부 측면 위에서 폭발 형태의 압력의 경우 밀봉력 및 강도(strength)가 향상되게 한다. 게다가, 위에서 언급한 성질을 구현하기 위해 개스킷 또는 개스킷 시스템(도면에는 도시되지 않음)이 설치될 수도 있다.

도 2a는 두 축(A-A 및 B-B)이 추후에 사용하기 위해 형성된 본 발명에 따른 방화 도어를 도시한다. 도 2b 및 2c는 각각 축(A-A 및 B-B)에서 종래 기술에 따른 리프 요소(1)를 절단하여 도시한 수평 횡단면으로서, 도어 리프는 프레임(4)에서 벽(5) 안에 설치된다.

메인 표면(2a, 3a)은 이들 중 하나 이상의 메인 표면이 곡선 형태로 구성된다는 특징을 가진다. 도 2에 예시된 실시예에서, 메인 표면(2a)은 곡선 형태이지만 메인 표면(3a)은 평평하다. 이 곡선은 도어 리프(1)의 외측면으로부터 메인 표면(2a)을 향하게 도시되어 상기 표면(2a)에 대해 볼록하게 형성된다. 게다가, 메인 표면들의 곡선은 통상 제1 방향으로 굽어짐으로써 단일-곡선 형태(single-curved)이지만 메인 표면을 따라 상기 제1 방향에 대해 교차되는(crosswise) 다른 방향에서는 직선(linear) 형태인 특징을 가진다.

메인 표면(2a, 3a)의 곡선 형태로 인해, 조립된 상태에 있는 도어 리프는 외부 기계적 변형(mechanical strain)에 저항하기 위해 증가된 강도 및 증가된 강성(rigidity)을 가질 것이다. 볼록한 외측 형태를 가진 도어 리프(1)는 가령, 예컨대, 증가된 압력으로부터 변형되는 것에 저항하기에 충분할 것이다.

도 3a-3c는 도 2에 도시된 것과 같이 본 발명에 따른 방화 도어의 한 실시예를 도시하며 도 2에 관해 기술한 내용들에 따른다. 한편, 도 3의 실시예는 도어 리프 요소가 곡선 형태라는 점에서 도 2의 실시예와 구분된다. 이 곡선은 도어 리프(1)의 외측면으로부터 메인 표면(2a, 3a)을 향하게 도시되어 상기 표면(2a, 3a)에 대해 볼록하게 형성된다. 게다가, 메인 표면들의 곡선은 통상 제1 방향으로 굽어짐으로써 단일-곡선 형태(single-curved)이지만 메인 표면을 따라 상기 제1 방향에 대해 교차되는(crosswise) 다른 방향에서는 직선(linear) 형태인 특징을 가진다.

메인 표면(2a, 3a)의 곡선 형태로 인해, 조립된 상태에 있는 도어 리프는 외부 기계적 변형에 저항하기 위해 증가된 강도 및 증가된 강성을 가질 것이다. 볼록한 외측 형태를 가진 도어 리프(1)는 두 측면 중 임의의 한 측면 위에서, 가령, 예컨대, 증가된 압력으로부터 변형되는 것에 저항하기에 충분할 것이다.

추가적인 실시예에서, 리프 요소 중 한 리프 요소(2)는 볼록한 형태를 가지지만, 다른 리프 요소(3)는 오목한 형태로 구성된다. 두 리프 요소(2, 3)의 곡률(curvature)은 변할 수 있다. 한 실시예에서, 상기 곡률은 절대값에서 거의 똑같은 크기를 가질 수 있다. 게다가, 두 리프 요소(2, 3)는 동일한 방향을 향하는 볼록 표면과 함께 설치된다. 상기 실시예는 가장 일반적인 것으로 간주되는 위협 시나리오(threat scenario)가 비대칭일 때 가장 적절하며, 이에 따라 기계적 하중(mechanical load), 가령, 증가된 압력이 도어의 한 측면에서 가장 잘 발생한다. 이에 따라 두 리프 요소(2, 3)의 볼록 면은 둘 다 위협을 향해 배열되며, 도어 리프(1)는 증가된 저항을 포함할 것이다. 이는 메인 표면들 사이에서 힘을 전달하기에 적절한 기계적 연결장치(mechanical connection)를 필요로 한다. 이러한 기계적 연결장치는 가령 예컨대 단열재로 제조될 수 있다.

도어 리프(1)는 도어를 개방할 필요 없이도 도어 리프(1)를 통해 가시적으로 검사(inspection)할 수 있게 하는 윈도-유사 요소(6)를 추가로 포함할 수 있다. 이는 다른 측면 상의 상황에서 안전을 이유로 도어가 개방되지 않아야 하도록 도어가 개방되는 것이 방지될 수 있기 때문이다. 윈도-유사 요소(6)는 각각의 두 도어 리프 요소(2, 3) 내에 투명 요소를 포함하는데, 상기 투명 요소는 투명한 도어 리프(1)의 용적(volume)의 각각의 측면 위에 설치된다. 종래 기술에 따른 도어 리프에서는, 윈도 요소(6)를 위한 공간을 제공하기 위해 스티프너(stiffener)가 절단되거나 이동되어야 하지만, 본 발명에 따른 해결책에서는, 스티프너(8) 없이도 윈도(6)를 덜 제한하여 배열시킬 수 있다. 윈도(6)는 일반적으로 도어 리프(1) 자체보다 더 우수하거나 똑같은 단열 성능을 가질 내화 유리로 제조될 것이다. 이 내화 유리는 자체적인 도어 요소(2, 3) 내의 메인 표면(2a, 3a) 내에 설치된 두 부분들로 구성되는데, 이 두 부분은 열전달을 줄이기 위해 서로 접촉하지 않는다. 상기 도어 리프 해결책으로 인해, 윈도-유사 요소(6)는 도어 리프(1)가 형태로부터 안정성(stability)을 구현하고 강화 요소(8)가 도어 리프(1) 내에 위치될 필요가 없다.

도어 리프 요소(2, 3)는 상기 리프 요소들 사이의 공간을 형성하는데, 이 공간은 조립된 상태에서 대개 닫힌 공간(또는 배리어)일 수 있다. 상기 닫힌 공간은 통상 균질한 용적(homogeneous volume)일 수 있다. 상기 닫힌 공간은 통상 대개 단열재(7)로 채워진다. 단열재(7)는 일반적으로 어떤 화재 등급(fire class)이 구현되는 지에 따라 선택된다. 수동식(passive) 타입, 가령, 록울(Rockwool) 및 필요한 화재 등급이 구현될 수 있도록 에너지를 흡수하기 위해 증발되는 능동식(active) 타입이 사용된다. 종종, 이러한 타입들의 단열재가 조합되어 사용될 수도 있다.

상기 공간에서 단열재(7)가 균일하게 분포(distribution)되게 할 수 있는데, 그 이유는 도어 리프(1) 내에 어떠한 강화 요소(8)도 없으며 도어 리프(1)의 단열 특성이 향상되어 바람직하기 때문이다. 단열 효과를 제공하는 것 외에도, 단열재는 도어 리프(1)의 강성(rigidity) 및 안정성(stability)을 증가시키는 데에도 도움을 줄 수 있다(contribute). 상기 공간의 내측 표면들은 모두 도어 리프(1) 내에 어떠한 강화 요소(8)도 없으며 일정한 곡선을 가지도록 기본적으로 "부드럽다(smooth)". 이에 따라 연속 단열재(continuous insulating material)를 용이하게 삽입하는 것이 가능해진다. 이러한 연속 단열재는 도어 리프(1)를 통한 열전달이 줄어들게 될 때 바람직한 성질을 가질 것이다. 더욱이, 상기 공간에 재료를 채우면, 가령, 예컨대, 폭발(explosion)의 경우에 기계적 변형(mechanical strain)을 견뎌내기 위한 도어 리프의 강성(stiffness) 및 성능(ability)일 증가되게 한다.

상기 메인 표면(2, 3)에는 어떠한 강화 요소(8)도 결부되지(attached) 않는다. 이러한 강화 요소(8)로 인해, 도어 리프(1)는 도어가 온도가 올라갈 때 팽창되는 재료로 제조될 시에 열응력(thermal stress) 하에서 균일하게(evenly) 팽창되지 않지만, 대신 비틀려서(twist), 배리어(barrier)로서 도어의 기능에 바람직하지 못한 영향을 끼치게 된다. 도어 리프를 비틀면 통상 도어 프레임(4)에 대해서 열리게 될 것이다. 게다가, 곡선 표면에 대한 압력은 주로 곡선 표면을 가진 리프 요소를 따라 힘이 곡선 축에 대해 교차해서 가해질 수 있다. 따라서, 곡선 표면은 열 생성 및 압력 변형 동안 프레임에 대한 밀봉에 이점을 제공할 것이다. 열이 생성되었을 때 비틀리지 않고도 상기 도어 리프가 균일하게 팽창하도록 구성될 때, 상기 구성은 종래 기술에 대해 위에서 기술한 것과 같이 강화 요소를 이용하는 해결책으로, 결점을 줄인다.

리프 요소에 대해 수직인 힘(수압(water pressure)에 통상적인)이 도어 리프 요소를 따라 힘 성분(force component)들로 분해될 것이다. 상기 힘은 도어 리프 폭(width)을 팽창시켜 밀폐 상태에서 가능한 도어 프레임에 대해 도어를 밀도록(force) 할 것이다. 곡선 표면은 상기 힘을 프레임으로 전달하게 할 수 있을 것이다. 이것은 도어의 상이한 실시예들에 대해서 똑같이 적용된다. 상기 해결책은 특정의 기계 변형, 가령, 예를 들어, 폭발 경우에서의 압력 증가에 대해 증가된 강성 및 저항을 제공한다. 조립된 상태에서 도어 리프(1)는, 한 측면에서 압력이 증가하면, 도어의 측면 위에서 뿐 아니라 도어의 윗면 및 아랫면에서 도어 프레임에 대해 더 우수하게 밀봉될 것이다.

도어 리프는 화재, 연기 및/또는 압력이 퍼지는 것에 대해 검증된 배리어(certified barrier)의 한 요소로서 작동하도록 구성된다. 도어 리프 요소는 주로 금속으로 구성된다. 이는 상기 요소들이 가령, 예컨대, 윈도 요소에 대한 그 밖의 재료를 포함할 수 있다 하더라도, 상기 요소들은 이 요소들의 더 큰 부분으로 형성되는 금속을 포함한다는 사실을 포함한다.

본 발명은, 또한, 방화 도어를 통해 탈출하는 수단을 구현하는 간단한 방법에 대한 것이다. 도어 내에 스티프너(stiffener)가 없을 때, 상대적으로 단순한 공구, 가령, 소방수 도끼를 가진 사람이 도어를 통해 탈출할 수 있으며, 이는 화재 후에 도어가 열릴 수 없는 경우에 특히 관련이 있다. 이러한 탈출 경로를 구현하는 것은 도어 리프가 강화 요소를 포함하는 경우에 특히 더 요구될 것이다.

Claims (12)

1. 구조물, 가령, 빌딩, 선박(vessel) 및/또는 육상 및 해상-기반의 오일 및 가스 설비 내의 개구(opening)에 사용하기 위한 산업용 방화 도어 리프로서, 상기 방화 도어 리프는 화재, 연기 및/또는 압력이 퍼지는 것에 대해 검증된 배리어(certified barrier)의 한 요소로서 작동하도록 구성되며, 도어 리프는 주로 금속으로 형성된 두 리프 요소를 포함하고, 각각의 리프 요소는 메인 표면을 포함하며, 조립된 리프 요소들은 리프 요소들 사이에서 한 용적(volume)을 형성하도록 구성된 방화 도어 리프에 있어서,
   하나 이상의 메인 표면(2a, 3a)은 단일-곡선 표면(single-curved surface)을 포함하며, 리프 요소(2, 3)가 도어 리프(1)의 내부 용적을 형성하는 표면들은 결부된 강화 요소 없이도 연속적인 부드러운 표면을 형성하고, 방화 도어 리프(1)는 가열되었을 때 비틀림 없이 균일하게 팽창하도록 구성되는 방화 도어 리프.
2. 제1항에 있어서,
   강화 요소 없는 상기 용적은 도어 리프(1)의 단열 성능을 향상시키는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   곡선 표면 중 한 표면은 방화 도어 리프(1)의 외측면으로부터 상기 표면을 향하는 볼록 형태인 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 다른 메인 표면에 대한 제2 메인 표면은 대부분 평평한 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 다른 메인 표면에 대한 제2 메인 표면은 방화 도어 리프(1)의 외측면으로부터 마지막에 언급한 표면을 향하는 볼록 형태인 단일-곡선 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   하나 이상의 다른 메인 표면에 대한 제2 메인 표면은 방화 도어 리프(1)의 외측면으로부터 마지막에 언급한 표면을 향하는 오목 형태인 하나 이상의 단일-곡선 표면을 포함하는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
   리프 요소(2, 3)가 도어 리프(1)의 내부 용적을 형성하는 표면들은, 가령, 예를 들어, 연속적인 물리적 요소(physical element)를 단열재 형태로 배열할 수 있게 하는 부드러운 표면을 형성하도록 반복적으로 구부러지는(monotonously curving) 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
8. 제7항에 있어서,
   상기 내부 용적은 주로 고체 상태 혹은 주입될(injected) 수 있는 단열재로 채워지는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
   메인 표면들 중 두 메인 표면(2a, 3a)은 직사각형인 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    도어 리프를 통해 가시적으로 검사할 수 있게 하는 장치(6)들을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
11. 제10항에 있어서,
    상기 장치들은 윈도-유사 요소들을 포함하며, 도어 리프(1)는 윈도가 도어 리프(1)의 메인 표면들 위의 임의의 위치에 배열될 수 있게 하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.
12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    단일-곡선 표면을 포함하는 메인 표면에 대해 압력이 가해질 때, 도어 리프(1)는 상기 메인 표면을 따라 도어 프레임(4)에 힘을 전달하도록 배열되어, 도어 프레임에 대한 밀봉력이 향상되는 것을 특징으로 하는 방화 도어 리프.

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