KR101675222B1 - 면진장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각종 전기기기 및 전자기기 등 함체 구조를 갖는 기기의 하면에 설치되어 지진 진동시 충격을 완화해주는 면진장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수배전반 등 각종 전기기기 및 전자기기 등의 함체 구조 기기의 함체 하부에 구비되어 지표면으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 함체로 전달되는 것을 감쇄시키는 면진장치에 있어서, 지표면에 배치되고 체결공을 갖는 베이스패널과, 상기 베이스패널의 상측에 일정간격을 유지하며 배치되는 수직완충부와, 상기 체결공에 체결되는 연결볼트와 상기 연결볼트에 끼움되는 수직탄성스프링과 상기 연결볼트에 체결되는 가압너트로 구성되어 상기 베이스패널과 상기 수직완충부가 연결되도록 하는 수직탄성연결부와, 상기 수직완충부의 상부에 지지되게 배치되며, 상면에는 상기 함체가 설치되는 수평완충부와, 상기 수직완충부의 내측면과 상기 수평완충부를 연결하는 수평탄성연결부로 이루어져, 지진시 발생되는 진동이나 충격이 함체로 전달되는 것을 완충시키게 되고, 이동된 함체, 수직완충부 및 수평완충부가 용이하게 복원되도록 하는 효과가 있다.

Description

면진장치{Earthquake-proof Device}

본 발명은 각종 전기기기 및 전자기기 등 함체 구조를 갖는 기기의 하면에 설치되어 지진 진동시 충격을 완화해주는 면진장치에 관한 것이다.

일반적으로, 수배전반 설비는 각종 산업 시설과 학교, 병원, 집단 주거단지 등에 수전된 특고압을 전기 시설물의 정격에 맞는 저압으로 변환시켜 전기 시설물 및 전기 제품을 안전하게 사용할 수 있도록 조작, 제어 및 감시하는 장치로서 건축물의 내ㆍ외부 기초 바닥에 설치된다.

지금까지 수배전반 설비는 대부분의 건축물에 설치된다는 이유로 면진 설계를 적용하지 않았으나, 최근 지구환경의 온난화 및 이상변화로 지진 발생지 및 그 활동 지역이 분명하지 않아 우리나라는 2005년도에 지진 발생에 신속히 대응하기 위한 선진화된 지진대응시스템 구축은 물론 3층 이상 건물에 대한 면진 설계 의무화를 발표하였다.

수배전반 설비에 있어 면진설계란, 지진 발생 시 건축물을 통해 수배전반에 전달되는 지진력을 흡수 및 분산시키는 면진 설계와 지진력에 대한 고유주기를 길게 하여 지진력을 감쇄 혹은 소멸시키는 면진 설계를 포함하는 기술을 말하며, 이에 대한 수많은 특허기술들이 개발되었다.

그 예로, 대한민국 등록특허공보 10-1341152호로 개발된 기술은 지진발생시 수배전반의 안전을 유지하도록 내부에 한쌍의 측부실린더와 상부실린더가 마련되어 실린더의 구동에 의해 고정된 상부지지부를 해정시켜 탄성스프링에 의해 전달되는 진동을 완충시키게 된다.

그러나, 종래의 면진장치는 실린더를 구동시키기 위한 동작장치가 별도로 설치되야 하는 불편한 문제점이 있으며 구동 후 복원이 어려움 문제점이 있고, 구조가 복잡하여 제조공정이 늘어나 생산성이 떨어지고 제조단가가 상승되는 문제점이 상존하게 된다.

또한, 다수의 실린더가 마련되어 전기적인 결함에 의해 다수의 실린더 중 어느 하나가 오작동이 발생되면 지진에 따른 충격이 완충되지 않고 수배전반에 전달되어 파손되는 심각한 문제점이 있다.

전술한 발명은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래 기술을 의미하는 것은 아니다.

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지지볼을 갖는 수평완충부에 설치된 수배전반 등 각종 전기기기 및 전자기기 등 함체 구조를 갖는 기기의 함체가 수직탄성연결부, 수평탄성연결부의 탄성 및 수직완충부에 의해 지진시 발생되는 진동이나 충격이 함체로 전달되는 것을 완충시키게 되고, 이동된 함체, 수직완충부 및 수평완충부가 용이하게 복원되도록 하는 면진장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 각종 전기기기 및 전자기기 등 각종 함체 구조를 갖는 기기의 함체 하부에 구비되어 지표면으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 함체로 전달되는 것을 감쇄시키는 면진장치에 있어서, 상기 면진장치는 상기 지표면에 배치되고 체결공을 갖는 베이스패널과, 상기 베이스패널의 상측에 일정간격을 유지하며 배치되는 수직완충부와, 상기 체결공에 체결되는 연결볼트와 상기 연결볼트에 끼움되는 수직탄성스프링과 상기 연결볼트에 체결되는 가압너트로 구성되어 상기 베이스패널과 상기 수직완충부가 연결되도록 하는 수직탄성연결부와, 상기 수직완충부의 상부에 지지되게 배치되며, 상면에는 상기 함체가 설치되는 수평완충부와, 상기 수직완충부의 내측면과 상기 수평완충부를 연결하는 수평탄성연결부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수직완충부는 상기 연결볼트의 연결축이 관통됨과 아울러 헤드가 걸림되게 끼움되는 안착홀이 형성되고, 상면에 환형의 홈부가 형성되며 중앙에는 관통구가 형성된 완충패널과, 상기 홈부에 상부가 외부로 돌출되게 끼움되어 상기 수평완충부를 지지하는 다수의 지지볼과, 상기 완충패널의 저면에 나사체결되어 고정되는 완충관과, 상기 수평탄성연결부의 일단부가 끼움되도록, 상기 완충관의 외측면에서 내측면 방향으로 관통되게 체결되어 지지축이 상기 완충관의 내부에 배치되는 지지볼트와, 상기 완충관의 저면에 나사체결되는 마감패널로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 홈부는 상기 관통구를 감싸면서 상기 완충패널의 상면에 형성되는 내측홈부와 상기 내측홈부를 감싸면서 상기 완충패널의 상면에 형성되는 외측홈부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수평완충부는 상기 지지볼에 지지되게 상기 완충패널의 상부에 배치되며, 중공의 홀부가 형성된 연결패널과, 상기 관통구에 배치되고 다수의 설치홀이 형성된 연결관부와, 상기 완충패널에 걸림되게 상기 연결관부의 하부에 배치되며 상기 연결패널과 나사체결되고, 내주연에 나사부를 갖는 중공된 구조의 결합구가 형성되며, 외주연에는 환형의 결합홈이 형성된 수평완충부재로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 면진장치는 지지볼을 갖는 수평완충부에 설치된 각종 전기기기 및 전자기기 등 함체 구조를 갖는 기기의 함체가 수직탄성연결부, 수평탄성연결부의 탄성 및 수직완충부에 의해 지진시 발생되는 진동이나 충격이 함체로 전달되는 것을 완충시키게 되고, 이동된 함체, 수직완충부 및 수평완충부가 용이하게 복원되도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치를 나타낸 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치의 작동상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 완충패널을 나타낸 평면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 수평완충부재를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 연결관부를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 완충관을 나타낸 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 베이스패널을 나타낸 평면도이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 면진장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

또한, 하기 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 단지 예시로 제시하는 것이며, 본 기술 사상을 통해 구현되는 다양한 실시예가 있을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 완충패널을 나타낸 평면도이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 수평완충부재를 나타낸 평면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 연결관부를 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치에 있어, 완충관을 나타낸 평면도이다.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 면진장치(20)는 수배전반 등 각종 전기기기 및 전자기기 등 함체 구조를 갖는 기기의 함체(200) 하부에 구비되어 지표면(100)으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 전기기기 및 전자기기의 함체(200)로 전달되는 것을 감쇄시키는 면진장치로서, 이와같은 면진장치는 베이스패널(30), 수직완충부(40), 수직탄성연결부(50), 수평완충부(60) 및 수평탄성연결부(70)로 이루어지진다.

상기 베이스패널(30)은 금속재로 형성된 사각의 패널구조로 이루어지며 상기 지표면(100)에 배치되고 도 2에서와 같이 사방 모서리 부분에 연결공이 형성되고, 상기 수직탄성연결부(50)와 체결되도록 육각형 형상으로 배치되도록 체결공(31)이 형성된다.

상기 수직완충부(40)는 상기 베이스패널(30)의 상측에 일정간격을 유지하며 배치되고, 상기 수평완충부(60)와 상기 함체(200)를 지지함과 아울러 상기 수직탄성연결부(50)와 연결되어 지진에 따른 진동이 직접 함체(200)에 전달되는 것을 완충시키는 것으로서, 이러한 상기 수직완충부(40)는 후술될 연결볼트(51)의 연결축(512)이 관통됨과 아울러 헤드(511)가 걸림되게 끼움되는 안착홀(411)이 형성되고, 상면에는 환형의 홈부(412)가 형성되며 중앙에는 관통구(413)가 형성된 완충패널(41)과, 상기 홈부에 상부가 외부로 돌출되게 끼움되어 상기 수평완충부(60)를 지지하는 금속재로 이루어진 다수의 지지볼(42)과, 상기 완충패널(41)의 저면에 나사체결되어 고정되며 관통되게 다수의 설치홀이 형성된 완충관(43)과, 상기 수평탄성연결부(70)의 일단부가 끼움되도록, 상기 완충관(43)의 외측면에서 내측면 방향으로 관통되게 상기 설치홀에 나사식으로 체결되어 지지축(441)이 상기 완충관(43)의 내부에 배치되는 지지볼트(44)와, 상기 완충관(43)의 저면에 나사체결 또는 용접되는 마감패널(45)로 이루어진다.

이때, 상기 홈부(412)는 상기 관통구(413)를 감싸면서 상기 완충패널(41)의 상면에 형성되는 환형의 내측홈부(412a)와 상기 내측홈부(412a)를 감싸면서 상기 완충패널(41)의 상면에 형성되는 환형의 외측홈부(412b)로 이루어진다.

상기 수직탄성연결부(50)는 상기 베이스패널(30)과 상기 수직완충부(40)를 연결시킴과 아울러 지진에 따른 진동이 함체에 전달되는 것을 완충시키는 것으로서, 이에 이와같은 수직탄성연결부(50)는 상기 체결공(31)에 나사식으로 체결되는 연결볼트(51)와 상기 연결볼트(51)에 끼움되는 수직탄성스프링(52)과 상기 연결볼트(51)에 체결되어 상기 수직탄성스프링을 가압하는 가압너트(53)로 구성되어 상기 베이스패널(30)과 상기 수직완충부(40)가 연결되도록 한다.

상기 수직탄성스프링(52)은 상기 연결볼트(51)의 연결축(512)에 끼움되며, 상기 완충패널(41)과 상기 가압너트(53) 사이에 배치되어, 상기 가압너트(53)의 조임에 의해 완충되는 수직탄성스프링(52)의 텐션을 조절할 수 있게 된다.

상기 수직탄성스프링(52)은 상기 가압너트(53)에 지지되게 배치되며, 하중인 상기 함체(200)에 의해 상기 수직탄성스프링(52)은 상기 완충패널(51)을 지지하게 되고, 상기 연결볼트(51)의 헤드는 상기 안착홀(411)에서 인출될 수 있도록 배치된다.

상기 수평완충부(60)는 상기 수직완충부(40)의 상부에 지지되게 배치되며, 상면에는 상기 함체(200)가 나사체결되어 지지함과 아울러 진동이 직접 함체에 전달되는 것을 완충시키는 것으로, 이러한 수평완충부(60)는 상기 지지볼(42)에 지지되게 상기 완충패널(41)의 상부에 배치되며, 중공의 홀부(611)가 형성된 연결패널(61)과, 상기 관통구(413)에 배치되고 다수의 설치홀(621)이 형성된 연결관부(62)와,

상기 완충패널(41)의 저면에 걸림되게 상기 연결관부(62)의 하부에 배치되며 상기 연결패널(61)과 나사체결되고, 내주연에 나사부를 갖는 중공된 구조의 결합구(631)가 형성되며, 외주연에는 환형의 결합홈(632)이 형성된 수평완충부재(63)로 이루어진다.

이때, 상기 연결패널(61)에 체결되는 나사 또는 볼트는 상기 연결관부(62)의 설치홀을 관통하여 상기 수평완충부재(63)에 나사식으로 체결되어 연결패널(61), 연결관부(62) 및 수평완충부재(63)가 상호 고정된다.

상기 수평탄성연결부(70)는 상기 수직완충부(40)의 내측면과 상기 수평완충부(60)를 연결하게 되고 탄성스프링 구조로 이루어지며, 일단이 상기 지지축(441)에 끼움된다. 또한, 상기 수평탄성연결부(50)는 상기 완충관의 내주연에 지지되며 타단이 상기 결합홈(632)에 끼움되어, 지진에 따른 진동에 의해 도면상 수평으로 이동되는 상기 수평완충부(60) 및 상기 함체(200)를 완충시키게 된다.

상기와 같이 구성되는 면진장치의 작동상태를 설명하면 먼저, 지진에 따른 진동이 발생시 지표면을 통해 순차적으로 베이스패널(30), 연결볼트(51) 및 수직완충부(40)를 따라 전달되는 진동이 상기 수직탄성스프링(52)에 의해 1차 완충된다.

이후, 수직완충부(40)로 전달된 진동은 상기 수평완충부(60)와 상기 지지볼(42)에 의해 2차 완충되어 상기 수평완충부(60)로 전달되는데, 진동이 전달되는 과정에서 상기 수평탄성연결부(70)에 의해 진동이 완충되어 진동에 의해 함체(200)가 수직이나 수평방향으로 움직이는 것을 최소화하고, 함체(200)가 진동에 의해 움직여진 이후에는 상기 수직탄성연결부(50)와 상기 수평탄성연결부(70)에 의해 자동으로 복원되도록 함으로서, 일련의 과정을 마치게 된다.

이때, 상기 지지볼(42)은 상기 수평완충부(60)와의 접촉면적이 일반 평면접촉보다 작음과 아울러 회전되므로, 수평완충부(60)의 이동에 따른 마찰이 줄어들게 됨과 아울러 진동이 전달되는 것을 완충시킬 수 있게 된다.

20 : 면진장치 30 : 베이스패널
40 : 수직완충부 50 : 수직탄성연결부
60 : 수평완충부 70 : 수평탄성연결부
31 : 체결공 41 : 완충패널
411 : 안착홀 412 : 홈부
412a : 내측홈부 412b : 외측홈부
413 : 관통구 42 : 지지볼
43 : 완충관 44 : 지지볼트
441 : 지지축 45 : 마감패널
51 : 연결볼트 511 : 헤드
512 : 연결축 52 : 수직탄성스프링
53 : 가압너트 61 : 연결패널
611 : 홀부 62 : 연결관부
63 : 수평완충부재 631 : 결합구
632 : 결함홈
100 : 지표면 200 : 함체

Claims (4)

1. 함체 구조를 갖는 기기의 함체 하부에 구비되어 지표면으로부터 유입되는 지진파를 흡수하여 지진파의 진동이나 충격이 상기 함체 구조를 갖는 기기의 함체로 전달되는 것을 감쇄시키는 면진장치에 있어서,
   지표면에 배치되고 체결공을 갖는 베이스패널;
   상기 베이스패널의 상측에 일정간격을 유지하며 배치되는 수직완충부;
   상기 체결공에 체결되는 연결볼트와 상기 연결볼트에 끼움되는 수직탄성스프링과 상기 연결볼트에 체결되는 가압너트로 구성되어 상기 베이스패널과 상기 수직완충부가 연결되도록 하는 수직탄성연결부;
   상기 수직완충부의 상부에 지지되게 배치되며, 상면에는 상기 함체가 설치되는 수평완충부; 및
   상기 수직완충부의 내측면과 상기 수평완충부를 연결하는 수평탄성연결부로 이루어진 것을 특징으로 하며,
   상기 수직완충부는 상기 연결볼트의 연결축이 관통됨과 아울러 헤드가 걸림되게 끼움되는 안착홀이 형성되고, 상면에 환형의 홈부가 형성되며 중앙에는 관통구가 형성된 완충패널과,
   상기 홈부에 상부가 외부로 돌출되게 끼움되어 상기 수평완충부를 지지하는 다수의 지지볼과,
   상기 완충패널의 저면에 나사체결되어 고정되는 완충관과,
   상기 수평탄성연결부의 일단부가 끼움되도록, 상기 완충관의 외측면에서 내측면 방향으로 관통되게 체결되어 지지축이 상기 완충관의 내부에 배치되는 지지볼트와,
   상기 완충관의 저면에 나사체결되는 마감패널로 이루어진 것을 특징으로 하는 면진장치.
   
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 홈부는 상기 관통구를 감싸면서 상기 완충패널의 상면에 형성되는 내측홈부와 상기 내측홈부를 감싸면서 상기 완충패널의 상면에 형성되는 외측홈부로 이루어진 것을 특징으로 하는 면진장치.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 수평완충부는 상기 지지볼에 지지되게 상기 완충패널의 상부에 배치되며, 중공의 홀부가 형성된 연결패널과,
   상기 관통구에 배치되고 다수의 설치홀이 형성된 연결관부와,
   상기 완충패널에 걸림되게 상기 연결관부의 하부에 배치되며 상기 연결패널과 나사체결되고, 내주연에 나사부를 갖는 중공된 구조의 결합구가 형성되며, 외주연에는 환형의 결합홈이 형성된 수평완충부재로 이루어진 것을 특징으로 하는 면진장치.
   
   

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