작업자 긴급탈출장치 {WORKER URGENT ESCAPE APPARATUS}

본 발명은 매몰위험이 있는 작업장에서 작업자의 작업장 유지보수 등의 작업시, 작업자 주변에 걸리는 압력 등의 상황 변화에 민감하게 반응하여 상황 변화를 감지하는 경우 작업자를 작업장으로부터 자동적으로 탈출시킴으로써 매몰재해를 예방할 수 있는 작업자 긴급탈출장치에 관한 것이다.

일반적으로 사일로나 콜빈(coalbin, 석탄조) 등의 작업장은 설비의 유지보수를 위해 작업자를 작업장 내로 투입하여 벽체에 부착된 고착탄 등의 제거작업을 필요로 한다. 이 과정에서 고착탄 등의 매몰현상이 발생하여 작업자가 작업장 내에 매몰되는 상황이 벌어질 수 있다.

종래의 경우 작업자가 착용한 안전대에 줄을 고정하고 작업장 상부영역에 도르레를 설치하여 매몰상황이 발생할 경우 상부에 존재하던 감시자가 줄을 당기거나 줄을 감는 모터를 작동시켜 작업자를 작업장으로부터 구조하는 작업이 이루어졌다. 다만, 이와 같은 방법의 경우 거리 및 조명 등의 변수에 따라 작업장 하부에서 발생된 상황을 작업장 상부영역의 감시자가 육안으로 확인하기 어려움을 이유로 작업자의 적시구조가 힘들다는 문제가 있었다.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.

본 발명은 매몰위험이 있는 작업장에서 작업자의 작업장 유지보수 등의 작업시, 작업자 주변에 걸리는 압력 등의 상황 변화에 민감하게 반응하여 상황 변화를 감지하는 경우 작업자를 작업장으로부터 자동적으로 탈출시킴으로써 매몰재해를 예방할 수 있는 작업자 긴급탈출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 작업자 긴급탈출장치는 매몰위험이 있는 작업장에서 작업자의 매몰상황에 대비하는 긴급탈출장치로서, 작업장 상부영역을 가로지르도록 설치되는 고정유닛; 고정유닛 상에서 이동되고, 단부에는 작업자의 안전대가 연결되어 작업자를 작업장으로 출입시키는 이동유닛; 및 작업자에 의해 발생하거나, 또는 작업자 주변의 환경 변화로 발생하는 신호에 따라 이동유닛을 작동시켜 작업장으로부터 작업자를 탈출시키는 탈출유닛;을 포함한다.

고정유닛은, 작업장 상부영역을 이격되어 평행하게 가로지르며, 이동유닛을 지지하는 한쌍의 고정로프; 고정로프가 권취되어 권출 가능하며, 작업장 상부영역 일측에 설치된 한쌍의 고정드럼; 및 고정로프 단부에 형성되어 작업장 상부영역 타측에 고정되는 고정수단;을 포함하되, 고정드럼에는 고정로프의 권출을 선택적으로 제한하는 스토퍼가 형성되어 이동유닛의 하중에 의한 권출을 방지함이 가능할 수 있다.

이동유닛은, 단부에 안전대가 연결되어 작업자를 지탱하는 안전로프; 한쌍의 고정드럼 사이에 설치되며 안전로프가 권취되어 권출 가능한 회전드럼; 양측면 중앙에서 측방으로 연장되어 한쌍의 고정로프 상에 위치하도록 지지대가 형성되고, 안전로프의 연장방향을 작업장 하부로 변환시키는 이동도르레; 및 회전드럼을 구동시켜 안전로프의 권취, 권출작업을 하는 구동모터;를 포함할 수 있다.

작업자 주변의 환경 변화는 작업자 주변의 압력 변화로 이루어지고, 탈출유닛은, 안전대가 연결된 이동유닛 단부영역에 형성되어 작업자 주변의 압력 변화를 감지하는 센서부; 센서부가 감지한 압력 변화를 신호로 송출하는 송신부; 작업자가 임의로 신호를 발생시킬 수 있는 컨트롤러; 송신부로부터 압력 변화 신호 또는 컨트롤러로부터 작업자에 의해 발생하는 신호를 수신하는 수신부; 및 수신부가 압력 변화 신호 또는 작업자에 의해 발생하는 신호를 받으면 이동유닛을 작동시켜 작업장으로부터 작업자를 탈출시키는 제어부;를 포함할 수 있다.

탈출유닛은, 제어부의 이동유닛의 작동 전에 경고음이 울리는 알람; 을 더 포함하고, 컨트롤러는 제어부의 이동유닛 작동을 작업자에 의해 임의적으로 중단시키는 것이 가능할 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 작업자 긴급탈출장치에 따르면, 압력 등의 상황 변화를 감지하는 센서의 존재로 작업자 주변에 걸리는 압력 증대에 반응하여 이러한 신호를 통해 작업자를 자동으로 작업장으로부터 탈출시킴으로써 매몰상황에서도 작업자의 적시 구조가 가능하게 된다는 효과를 갖는다.

또한, 작업자를 작업장으로부터 탈출되는 작업을 취소시키는 것이 가능한 컨트롤러의 존재로 센서 오작동 또는 매몰상황과 관계없는 압력 증대에 대해 작업자의 임의적인 대응이 가능해져 작업 효율이 향상되는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 작업자 긴급탈출장치를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 작업자 긴급탈출장치의 작동을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 작업장 상부영역에서의 고정유닛과 이동유닛을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 안전로프와 연결된 안전대 및 컨트롤러를 나타낸 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 살펴본다.

본 발명에 따른 작업자 긴급탈출장치는 매몰위험이 있는 작업장에서 작업자의 매몰상황에 대비하는 긴급탈출장치로서, 작업장 상부영역을 가로지르도록 설치되는 고정유닛(100); 고정유닛(100) 상에서 이동되고, 단부에는 작업자의 안전대(10)가 연결되어 작업자를 작업장으로 출입시키는 이동유닛(200); 및 작업자 주변의 환경 변화로 발생하거나, 또는 작업자 주변의 환경 변화로 발생하는 신호에 따라 이동유닛(200)을 작동시켜 작업장으로부터 작업자를 탈출시키는 탈출유닛(300);을 포함한다.

일반적으로 사일로나 콜빈(coalbin, 석탄조) 등의 작업장은 설비의 유지보수를 위해 작업자를 작업장 내로 투입하여 벽체에 부착된 고착탄 등의 제거작업을 필요로 한다. 이 과정에서 고착탄 등의 매몰현상이 발생하여 작업자가 작업장 내에 매몰되는 상황이 벌어질 수 있다.

이와 같은 현상에 의한 매몰재해를 방지하기 위해 작업자를 작업장으로부터 탈출시키는 장치를 제공하기로 한다.

먼저, 고정유닛(100)은 작업장 상부영역의 일측에 설치되어 타측으로 연장되고 타측에 고정되는 형태로 작업장 상부영역을 가로지른다. 바람직하게 고정유닛(100)은 자유롭게 연장 가능한 형태로 설계되어 작업장의 크기변화에도 유연하게 대처할 수 있게 설계된다.

고정유닛(100)은 작업장의 상부영역을 가로지르도록 설치됨으로써 고정유닛(100) 상에서 작업자가 작업장으로 투입되는 위치에 대한 선택의 여지를 제공함과 동시에 작업자를 작업장 상부영역으로 끌어올리기 위한 지지기능을 제공한다.

위와 같은 기능을 전담하기 위해 고정유닛(100)은 작업장 상부영역에 견고히 고정되어야하는바, 작업장 타측에 고정되기 위한 고정수단(130)이 마련되어야 할 것이다. 고정수단(130)은, 바람직하게는 카라비너 형태로 형성되어 다양한 형상 및 크기의 고정대(20)에 견고하게 고정을 시키는 것이 가능할 것이다.

다음으로, 이동유닛(200)은 고정유닛(100) 상에서 고정유닛(100)을 따라 평행하게 이동되다가 작업장 하방으로 연장되는 형태로 구성된다. 또한, 이동유닛(200)의 단부에는 작업자가 장착되는 안전대(10)가 연결되어 작업자를 작업장으로 인도함과 동시에 고정유닛(100) 상에서 작업자를 지탱하는 기능을 하게 된다.

상기한 바와 같은 기능을 수행하기 위해서 이동유닛(200)은 고정유닛(100) 상에서 자유로이 이동할 수 있어야 하고 고정유닛(100) 상에서 작업장 하방으로 방향을 바꿔 상하방향으로 이동하기 위해서는 도르레를 방향전환의 수단으로 이용함이 바람직할 것이다.

작업자 주변의 상황 변화를 감지하여 발생하거나, 또는 작업자 주변의 환경 변화로 발생하는 신호에 따라 이동유닛(200)을 작동시켜 작업장으로부터 작업자를 탈출시키는 탈출유닛(300)은 기본적으로 압력 변화 등의 상황 변화를 감지하는 수단을 구비해야 한다. 또한, 작업자의 의사를 반영하여 이동유닛(200)을 작동시키도록 설계되어야 한다.

본 발명의 일실시례로서, 작업자의 의사를 반영하는 방식은 작업자의 손이 닿는 안전대 측에 이동유닛(200)을 작동시키는 신호기를 마련하여 압력 감지 등의 상황 변화뿐 아니라 작업자의 의사에 의해서도 작업자가 작업장으로부터 탈출이 되도록 설계할 수 있다.

상기 압력을 감지하는 수단은 안전대(10) 가까이 설치되어 작업자 주변에 걸리는 압력 변화에 반응할 수 있어야 한다. 또한, 이러한 압력 변화를 감지한 경우 이에 따라 이동유닛(200)을 제어하는 수단을 구비하여 이동유닛(200)을 작업장 상방으로 이동시켜 작업자를 작업장으로부터 탈출시킴이 가능해야 한다.

본 발명의 핵심이 되는 기술적 사상은 매몰위험이 있는 작업장에서 작업자의 작업장 유지보수 등의 작업시, 작업자 주변에 걸리는 압력 변화 등의 상황 변화에 민감하게 반응하여 상황 변화를 감지하는 경우 작업자를 작업장으로부터 자동적으로 탈출시킴으로써 매몰재해를 예방할 수 있는 작업자 긴급탈출장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명에 따른 작업자 긴급탈출장치에서 고정유닛(100)은, 작업장 상부영역을 이격되어 평행하게 가로지르며 이동유닛(200)을 지지하는 한쌍의 고정로프(120); 고정로프(120)가 권취되어 권출 가능하며 작업장 상부영역 일측에 설치된 한쌍의 고정드럼(110); 및 고정로프(120) 단부에 형성되어 작업장 상부영역 타측에 고정되는 고정수단(130);을 포함하되, 고정드럼(110)에는 고정로프(120)의 권출을 선택적으로 제한하는 스토퍼가 형성되어 이동유닛(200)의 하중에 의한 권출을 방지함이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

고정로프(120)는 한쌍이 마련되어 이격된 상태로 평행하게 작업장 상부영역을 가로지름으로써 고정로프(120) 상에서 이동유닛(200)이 안정정으로 위치함이 가능하게 한다.

상기 한쌍의 고정로프(120)는 고정드럼(110)에 권취되어 고정드럼(110)으로부터 권출되는 것이 가능하여 상기 언급한 바와 같이 작업장의 크기 변화에 유연하게 대처함이 가능하다. 고정로프(120)가 권취된 한쌍의 고정드럼(110)은 작업장 상부영역 일측에 고정된다.

고정로프(120)의 단부에는 고정수단(130)이 형성된다. 이로 인해 고정드럼(110)으로부터 권출된 한쌍의 고정로프(120)는 작업장 상부영역을 가로지르면서 연장되다가 고정수단(130)의 존재로 작업장 상부영역 타측에 고정될 수 있는 것이다.

고정수단(130)은 상기 언급한 바와 같이 카라비너 형태로 형성되어 다양한 형상 및 크기의 작업장 측에 형성된 고정대(20)에 견고하게 고정을 시키는 것이 가능하며 바람직하게는 카라비너에 락킹(loking) 가능한 수단이 형성되어 고정유닛(100)의 기능을 다하게 된다.

고정드럼(110)에는 고정로프(120)의 권출을 선택적으로 제한하는 스토퍼가 형성되어 이동유닛(200)의 하중에 의한 권출을 방지함이 가능할 것이다. 고정유닛(100)은 상기 언급한 바와 같이 작업장 상부영역을 가로지르도록 형성되어 작업장 상부영역에 견고하게 고정됨으로써 이동유닛(200)을 지지하는 역할을 하는 것이다.

그러나 고정드럼(110)으로부터 권출되는 고정로프(120)가 고정수단(130)에 의해 고정된 후에도 이동유닛(200)의 하중에 의해 권출된다면 이동유닛(200)의 지지기능을 다하지 못하는 것이므로, 이러한 현상을 방지하기 위해 고정로프(120)의 어느 이상의 권출을 선택적으로 제한하는 스토퍼가 고정드럼(110)에 형성되어 이동유닛(200)의 하중이 작용하여도 고정드럼(110)으로부터 권출되지 않아 이동유닛(200)의 지지기능을 수행할 수 있을 것이다.

본 발명에 따른 작업자 긴급탈출장치에서 이동유닛(200)은, 단부에 안전대(10)가 연결되어 작업자를 지탱하는 안전로프(220); 한쌍의 고정드럼(110) 사이에 설치되며 안전로프(220)가 권취되어 권출 가능한 회전드럼(240); 양측면 중앙에서 측방으로 연장되어 한쌍의 고정로프(120) 상에 위치하도록 지지대(231)가 형성되고, 안전로프(220)의 연장방향을 작업장 하부로 변환시키는 이동도르레(230); 및 회전드럼(240)을 구동시켜 안전로프(220)의 권취, 권출작업을 하는 구동모터(210);를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

단부에 안전대(10)가 연결되어 작업자를 지탱하는 안전로프(220)는 작업자의 하중 외에도 매몰상황에 따른 압력의 증가에도 끊어지지 않고 버틸 수 있게 형성된 로프여야 한다. 단부에는 안전대(10)가 연결되는데, 안전대(10)의 연결위치는, 바람직하게는 작업자가 안전대(10) 장착시 작업자의 등 측에 연결되어 매몰상황에 의해 작업자가 의식을 잃어도 작업장 밖으로 탈출하는 과정에서 작업자의 허리에 손상이 가지 않도록 설계됨이 바람직하다.

한쌍의 고정드럼(110) 사이에 설치되며 안전로프(220)가 권취되어 권출 가능한 회전드럼(240)은 작업장의 상부영역에서 한쌍의 고정드럼(110) 사이에 설치되어 한쌍의 고정로프(120) 사이에서 이동유닛(200)이 안정정으로 위치할 수 있도록 한다. 안전로프(220)가 권취되어 있으며 자유로이 권출 가능하여 이동유닛(200)이 고정유닛(100) 상에서 자유롭게 이동할 수 있도록 한다. 바람직하게는 회전드럼(240)을 자동으로 회전시키는 것이 가능한 수단이 연결되어 작업자의 작업장으로부터 탈출작업이 자동으로 이루어지도록 함이 가능할 것이다.

한쌍의 고정로프(120) 사이에는 이동도르레(230)가 배치되어 안전로프(220)가 이동도르레(230)를 거침으로써 고정로프(120)와 수평한 방향에서 수직한 방향으로 반향의 전환이 가능하도록 할 수 있다. 상기 이동도르레(230)의 양측면 중앙에는 측방으로 연장된 한쌍의 지지대(231)가 형성되어 한쌍의 고정로프(120) 상에서 중심을 잃지 않고 안정적으로 위치할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이 회전드럼(240)에는 회전드럼(240)을 자동으로 구동시켜 안전로프(220)의 권취, 권출작업이 가능한 구동모터(210)가 연결된다. 구동모터(210)는 회전축(211)을 매개로 회전드럼(240)과 연결된다. 이로써 작업자가 매몰상황에 따라 의식을 잃은 상황에서도 자동적으로 작업장으로부터 탈출작업이 이루어지도록 하여 본 발명이 목표하고자 하는 바를 달성할 수 있게 하는 것이다.

바람직하게는, 이동도르레(230)에 형성된 지지대(231)는 이동도르레(230) 몸체와는 단독으로 회전이 가능하게 설계될 수 있다. 이 경우 구동모터(210)의 작동으로 회전드럼(240)이 구동되어 이동로프가 권취, 권출되면 이동도르레(230)도 양측면에 형성된 지지대(231)를 바퀴삼아 고정로프(120) 상에서 수평이동 할 것이다. 수평이동하다가 이동도르레(230)가 고정로프(120)의 중앙부에 다다르면 이동도르레(230) 자체의 무게에 의해 이동도르레(230)는 수평이동을 멈추고 이동로프만 작업장 하방으로 연장되어 작업자의 작업장으로의 출입이 가능해진다.

본 발명에 따른 작업자 긴급탈출장치에서 작업자 주변의 환경 변화는 작업자 주변의 압력 변화로 이루어지고, 탈출유닛(300)은 안전대(10)가 연결된 이동유닛(200) 단부영역에 형성되어 작업자 주변의 압력 변화를 감지하는 센서부(310); 센서부(310)가 감지한 압력 변화를 신호로 송출하는 송신부(330); 작업자가 임의로 신호를 발생시킬 수 있는 컨트롤러(320); 송신부(330)로부터 압력 변화 신호 또는 컨트롤러(320)로부터 작업자에 의해 발생하는 신호를 수신하는 수신부(340); 및 수신부(340)가 압력 변화 신호 또는 작업자에 의해 발생하는 신호를 받으면 이동유닛(200)을 작동시켜 작업장으로부터 작업자를 탈출시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한, 상기 탈출유닛(300)은 제어부의 이동유닛(200)의 작동 전에 경고음이 울리는 알람;을 더 포함하고, 컨트롤러(320)는 제어부의 이동유닛(200) 작동을 작업자에 의해 임의적으로 중단시키는 것이 가능한 것을 특징으로 할 수 있다.

센서부(310)의 경우 바람직하게는 이동로프의 단부영역, 안전대(10) 근처에 형성되어 이동로프 단부에 걸리는 압력변화에 민감하게 반응할 수 있다. 센서부(310)를 통해 압력 변화, 더 정확히 말하면 압력의 증대를 감지하고 송신부(330)는 이러한 정보를 신호로 전환하여 송출한다. 송출된 신호를 수신부(340)가 수신하여 제어부에 입력한다.

또한, 안전대(10)에는 작업자가 이동유닛(200)의 작동을 명령할 수 있는 컨트롤러(320)가 마련되어 작업자의 임의에 의한 신호의 발생이 가능하다. 마찬가지로 컨트롤러(320)로부터의 신호를 수신부(340)가 수신하여 제어부에 입력한다.

제어부는 압력 증대 신호 또는 컨트롤러(320)로부터의 신호에 의해 이동유닛(200)을 작동시킨다. 이러한 제어부의 이동유닛(200) 작동으로 작업자가 작업장으로부터 탈출함이 가능한 것이다.

바람직하게는 제어부는 회전드럼(240)과 연결되어 있어 압력 증대 신호를 조건으로 하여 회전드럼(240)을 구동시켜 회전드럼(240)에 연결되어 있는 이동로프를 권취시켜 이동로프 단부에 연결된 안전대(10)를 매개로 매달려있는 작업자를 작업장 상부 영역으로 이동시킴으로써 매몰상황에 대해 자동적으로 작업자를 탈출시키는 탈출장치의 제공이 가능해진다.

탈출유닛(300)은 알람 및 작업자의 이동유닛의 작동 중단 기능이 추가된 컨트롤러(320)를 포함할 수 있는데 알람의 경우 제어부의 이동유닛(200) 작동 전 일정시간 동안 이동유닛(200)을 작동시키겠다는 일종의 경고음을 울려 작업자로 하여금 이제 곧 작업장으로부터 탈출작업이 이루어진다는 정보를 전달시키는 구성요소이다.

발명의 일실시예로 알람의 경우 소리 외에도 진동 등의 수단으로 작업장으로부터 탈출작업이 이루어진다는 정보를 작업자에게 전달할 수 있을 것이다. 작업에 따른 소음 등의 발생으로 정보의 전달에 있어 소리가 유효한 매체가 아닐 경우 진동 등의 수단이 더욱 효과적일 수 있다.

제어부를 통한 이동유닛(200)의 작동이 센서의 오작동에 의하거나 또는 압력의 증대가 매몰상황 등의 긴급상황에 기인한 것이 아닌 경우 작업자는 컨트롤러(320)를 통해 이동유닛(200) 작동을 임의적으로 중단시킬 수 있다. 컨트롤러(320)는 작업자가 자유로이 조작할 수 있도록 안전대(10)의 앞쪽에 구비되어 있음이 타장할 것이다.

이러한 컨트롤러(320)의 존재로 상기 언급한 센서 오작동 또는 매몰상황과 관계없는 압력 증대에도 작업자의 대응이 가능해져 작업 효율이 향상되는 효과를 기대할 수 있을 것이다.

본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

100 : 고정유닛 110 : 고정드럼
120 : 고정로프 130 : 고정수단
200 : 이동유닛 210 : 구동모터
220 : 안전로프 230 : 이동도르레
240 : 회전드럼 300 : 탈출유닛
310 : 센서부 320 : 컨트롤러