KR101768031B1

KR101768031B1 - 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛

Info

Publication number: KR101768031B1
Application number: KR1020170008575A
Authority: KR
Inventors: 전영수; 최순기
Original assignee: (주)세풍전기
Priority date: 2017-01-18
Filing date: 2017-01-18
Publication date: 2017-08-14

Abstract

본 발명은 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지진 등의 외력에 의해 발생하는 상하 또는 수평 진동에 대해 일차적으로 접시 스프링이 진동을 감쇠시키고, 강한 진동에 대해서는 접시 스프링과 탄성 바디가 함께 진동을 흡수하여 충격을 완화시킬 수 있으며, 특히 좌우 진동에 대해 접시 스프링 상호 간에 슬립이 발생하며 진동을 감쇠시켜 수배전반을 포함한 시설물의 내진 성능을 향상시킬 수 있으며, 단위 내진 유닛을 모듈화하여 수배전반을 포함하여 내진 장치가 필요한 시설물에 간단하게 설치할 수 있는 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 상면 및 하면에서 내측을 향해 소정 깊이의 체결공이 중앙부에 각 형성되고, 원주면 가장자리를 따라 상호 대칭되는 위치에 다수의 삽입공이 관통되어 형성되는 탄성 재질의 탄성 바디; 중앙부에 탄성 바디의 체결공과 연통될 수 있는 중앙 관통공이 형성되고, 탄성 바디에 형성된 각 삽입공과 연통될 수 있는 위치에 원주면 관통공이 형성되며, 탄성 바디의 상면 및 하면에 각각 결합하는 지지 플레이트; 지지 플레이트에 형성된 중앙 관통공을 관통하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 형성된 체결공에 각 삽입되어 결합하는 체결볼트; 및 중앙부에 스프링 관통공이 형성되고, 탄성 바디의 상부 및 하부에 결합된 체결볼트가 스프링 관통공을 통과하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 각각 적층되어 구비되는 다수의 접시 스프링을 포함하는 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛을 제공한다.

Description

접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛 {Seismic unit for switchgear using dish springs}

본 발명은 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지진 등의 외력에 의해 발생하는 상하 또는 수평 진동에 대해 일차적으로 접시 스프링이 진동을 감쇠시키고, 강한 진동에 대해서는 접시 스프링과 탄성 바디가 함께 진동을 흡수하여 충격을 완화시킬 수 있으며, 특히 좌우 진동에 대해 접시 스프링 상호 간에 슬립이 발생하며 진동을 감쇠시켜 수배전반을 포함한 시설물의 내진 성능을 향상시킬 수 있으며, 단위 내진 유닛을 모듈화하여 수배전반을 포함하여 내진 장치가 필요한 시설물에 간단하게 설치할 수 있는 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛에 관한 것이다.

일반적으로 수배전반은 제어반을 포함한 단위 기기와 단위 기기들이 내장되는 외함 및 이를 연결하는 전선의 집합체를 말하며, 수전반은 한전으로부터 전력을 받을 수 있도록 하는 설비들을 내장하거나 설비들을 조작할 수 있는 제어반들을 포함하고, 배전반은 전력을 사용코자 하는 곳으로 나누어 주는 설비들이 내장되어 있거나 그 설비들을 제어하는 패널들을 구비한다.

수배전반 설비는 외함이 지면에 설치되기 때문에 지진, 폭발을 포함한 외력에 의한 진동이나 충격이 발생하면, 그 충격파가 외함의 내부에 설치된 수배전반으로 그대로 전달되어 수배전반 내부에 설치된 전기기기가 손상됨으로써 전력이 필요한 곳에 안정적인 전력공급을 할 수 없으며, 누전 등으로 인해 감전사고가 발생할 수 있다.

최근 우리나라의 경우 경주 일대를 중심으로 빈번하게 발생하고 있는 지진 등의 자연재해로 인해 구조물의 붕괴사고 및 그로 인한 경제적 손실이 증가하고 있어 건축 구조물의 안정성 확보가 중요하게 취급되고 있다.

특히, 발전소와 같은 중요 구조물이나 고층빌딩 같은 대형 건축물은 물론이고 각종 구조물 곳곳에 다양하게 설치되어 있는 수전배전반 설비의 경우, 지진에 대한 내진설계 기준이 과거에 비해 더욱 강화되고 있는 실정이다.

그러나 종래 수배전반용 내진장치들은 그 구조가 복잡하여 이를 수배전반에 설치하는 과정과 유지 및 관리 보수가 쉽지 않은 문제점이 있다.

또한, 내진 성능에 측면에서도 종래의 내진 장치들이 주로 코일 형태의 스프링을 채용하고 있어, 상하 진동에 대해서는 비교적 진동 감쇠 기능을 원활하게 수행하나, 좌우로 흔들리는 수평진동에 대해서는 내진 장치를 구성하는 구성요소의 이탈, 파손 등에 의해 진동 감쇠 효율이 현격히 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 간단한 구성에 의해 내구성을 확보할 수 있고, 지진에 의해 발생하는 상하 진동과 수평 진동을 안정적으로 감쇠시켜 수배전반을 보호할 수 있는 새로운 수단이 필요한 실정이다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-1418247호(2014.07.04. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지진 등의 외력에 의해 발생하는 상하 또는 수평 진동에 대해 일차적으로 접시 스프링이 진동을 감쇠시키고, 강한 진동에 대해서는 접시 스프링과 탄성 바디가 함께 진동을 흡수하여 충격을 완화시킬 수 있으며, 특히 좌우 진동에 대해 접시 스프링 상호 간에 슬립이 발생하며 진동을 감쇠시켜 수배전반을 포함한 시설물의 내진 성능을 향상시킬 수 있으며, 단위 내진 유닛을 모듈화하여 수배전반을 포함하여 내진 장치가 필요한 시설물에 간단하게 설치할 수 있는 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛은 상면 및 하면에서 내측을 향해 소정 깊이의 체결공이 중앙부에 각 형성되고, 원주면 가장자리를 따라 상호 대칭되는 위치에 다수의 삽입공이 관통되어 형성되는 탄성 재질의 탄성 바디; 중앙부에 탄성 바디의 체결공과 연통될 수 있는 중앙 관통공이 형성되고, 탄성 바디에 형성된 각 삽입공과 연통될 수 있는 위치에 원주면 관통공이 형성되며, 탄성 바디의 상면 및 하면에 각각 결합하는 지지 플레이트; 지지 플레이트에 형성된 중앙 관통공을 관통하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 형성된 체결공에 각 삽입되어 결합하는 체결볼트; 및 중앙부에 스프링 관통공이 형성되고, 탄성 바디의 상부 및 하부에 결합된 체결볼트가 스프링 관통공을 통과하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 각각 적층되어 구비되는 다수의 접시 스프링을 포함한다.

또한, 탄성 바디의 원주면 가장자리를 따라 형성된 다수의 삽입공에 각각 삽입되는 지지봉을 더 포함할 수 있다.

또한, 탄성 바디의 상부 및 하부에 각각 적층된 접시 스프링은 상하 진동 또는 수평 진동에 대해 접시 스프링 상호 간 슬립이 발생하며 진동에 대한 감쇠작용을 수행하는 것을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 상하 진동 및 수평 진동에 대해 원활하게 감쇠 기능을 수행할 수 있으므로 수배전반을 포함한 시설물의 내진 성능 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 그 구조가 간단하여 수배전반을 포함하여 지진에 대한 내진장치가 필요한 시설물에 단위 내진 유닛을 모듈화하여 용이하게 설치할 수 있으며, 설치 후 유지 및 관리 보수가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛을 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 정면도,
도 3은 탄성 바디를 도시한 사시도,
도 4는 탄성 바디의 내부 단면도,
도 5는 지지 플레이트를 도시한 사시도,
도 6은 지지봉을 도시한 사시도,
도 7은 베이스를 도시한 사시도,
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 전체 조립 단면도,
도 9는 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해석하기 위해 상부 체결볼트에 가해지는 진동 조건을 도시한 도면,
도 10은 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능 시뮬레이션 중 낮은 진동에 대해 접시 스프링의 동적 특성을 도시한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능 시뮬레이션 중 높은 진동에 대해 탄성 바디의 진동 흡수 특성을 도시한 도면,
도 12는 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 진동수 값별 내진 성능을 시뮬레이션하기 위해 하부 체결볼트에 가해지는 압력 조건을 도시한 도면,
도 13은 162.42 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면,
도 14는 242.62 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면,
도 15는 243.14 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면,
도 16은 372.91 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면,
도 17은 469.68 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면,
도 18은 El Centro 파형에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛을 도시한 사시도, 도 2는 도 1의 정면도, 도 3은 탄성 바디를 도시한 사시도, 도 4는 탄성 바디의 내부 단면도, 도 5는 지지 플레이트를 도시한 사시도, 도 6은 지지봉을 도시한 사시도, 도 7은 베이스를 도시한 사시도, 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 전체 조립 단면도, 도 9는 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 해석하기 위해 상부 체결볼트에 가해지는 진동 조건을 도시한 도면, 도 10은 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능 시뮬레이션 중 낮은 진동에 대해 접시 스프링의 동적 특성을 도시한 도면, 도 11은 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능 시뮬레이션 중 높은 진동에 대해 탄성 바디의 진동 흡수 특성을 도시한 도면, 도 12는 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 진동수 값별 내진 성능을 시뮬레이션하기 위해 하부 체결볼트에 가해지는 압력 조건을 도시한 도면, 도 13은 162.42 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면, 도 14는 242.62 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면, 도 15는 243.14 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면, 도 16은 372.91 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면, 도 17은 469.68 Hz의 진동수 조건에서 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 내진 성능을 시뮬레이션한 도면, 도 18은 El Centro 파형에 대한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛은, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 탄성 바디(10), 지지 플레이트(20), 체결볼트(30), 접시 스프링(40), 지지봉(50)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛은 여러 개의 내진 유닛을 일정한 간격을 두고 베이스 프레임에 설치하여 하나의 내진 장치로 모듈화한 후, 베이스 프레임의 하부를 지면 또는 지면과 연결되는 잔넬 등의 다른 프레임에 고정하고 베이스 프레임의 상부에 수배전반을 설치하여 수배전반의 내진 장치로 사용될 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛은 수배전반뿐만 아니라 여러 개의 서버를 보관하기 위한 서버랙 장치를 포함하여 다양한 시설물의 내진 장치로도 활용될 수 있음은 물론이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.

탄성 바디(10)는 도 1 내지 도 3을 참조하면, 원기둥 형상으로 진폭이나 흔들림 정도가 비교적 큰 상하 진동 또는 수평 진동에 대해 주 감쇠 기능을 수행하며, 고무, 실리콘, 우레탄 등을 포함한 탄성 재질로 구성된다.

탄성 바디(10)의 중앙부에는 도 4에 도시한 바와 같이 상면 및 하면에서 내측을 향해 소정 깊이의 체결공(12)이 각각 형성되며, 탄성 바디(10)의 상면 및 하면에 각 형성된 체결공(12)에는 아래에 서술된 체결볼트(30)(도 2 참조)가 삽입된다.

또한, 탄성 바디(10)에는 도 3 및 도 4를 참조하면, 원주면 가장자리를 따라 상호 대칭되는 위치에 다수의 삽입공(14)이 관통되어 형성되며, 각 삽입공(14)에는 아래에 서술된 지지봉(50)(도 8참조)이 삽입된다.

지지 플레이트(20)는 도 2 및 도 5를 참조하면, 탄성 바디(10)의 상면 및 하면에 각각 결합하며, 중앙부에 탄성 바디(10)의 체결공(12)과 연통될 수 있는 중앙 관통공(22)이 형성되며, 이 중앙 관통공(22)을 체결볼트(30)가 통과하며 지지 플레이트가 탄성 바디(10)와 결합한다.

또한, 지지 플레이트(20)의 원주면 가장자리에는 도 5에 도시한 바와 같이 탄성 바디(10)에 형성된 각 삽입공(14)과 연통될 수 있는 위치에 원주면 관통공(24)이 형성되며, 지지봉(50)이 원주면 관통공(24)을 통과하며 탄성 바디(10)의 삽입공(14)에 삽입된다.

지지 플레이트(20)는 탄성 바디(10)에 소정의 강성을 부여하여 지지하는 동시에 접시 스프링(40)이 상하 또는 수평 진동에 대한 감쇠작용을 수행할 때 접시 스프링(40)이 탄성 바디(10)에 직접 접촉하지 않도록 하여 탄성 바디(10)의 파손을 방지한다.

또한, 진동 감쇠 시 탄성 바디(10)에 결합하는 체결볼트의 움직임을 구속하여 탄성 바디(10)에 결합하는 체결볼트(30)가 헐거워 지는 것을 방지하고, 동시에 체결볼트(30)의 움직임에 따른 탄성 바디(10)의 파손을 방지한다.

체결볼트(30)는 도 2 및 도 8을 참조하면, 지지 플레이트(20)에 형성된 중앙 관통공(22)을 관통하며 탄성 바디(10)의 상부 및 하부에 형성된 체결공(12)에 각 삽입되어 결합한다.

탄성 바디(10)의 상부와 하부에 각 결합하는 체결볼트(30)는 수평 진동에 대해 서로 독립적으로 움직일 수 있으므로, 수평 진동에 대해 접시 스프링(40)과 탄성 바디(10)가 보다 유연하게 감쇠 기능을 수행하게 한다.

여기서, 탄성 바디(10)의 상부에 결합하는 체결볼트(30)는 수배전반과 연결되고, 탄성 바디(10)의 하부에 결합하는 체결볼트(30)는 베이스 프레임과 연결된다.

접시 스프링(40)은 도 1과 도 2 및 도 8을 참조하면, 중앙부에 스프링 관통공이 형성되고, 탄성 바디(10)의 상부 및 하부에 결합된 체결볼트(30)가 이 스프링 관통공을 통과하며 끼워져 접시 스프링(40)이 탄성 바디(10)에 결합한다.

접시 스프링(40)은 상하 또는 수평 진동에 대해 1차적인 감쇠 기능을 수행하며, 다수 개가 탄성 바디(10)의 상부 및 하부에 각각 적층되어 구비된다. 이때 적층 되는 접시 스프링(40) 상호 간을 고정하거나 결합하는 수단은 사용되지 않는다.

따라서, 도 10에 도시된 바와 같이 탄성 바디(10)의 상부 및 하부에 각각 적층되는 접시 스프링(40)은 점점 과도해 지는 상하 진동 또는 좌우 방향의 수평 진동에 대해 적층된 접시 스프링(40) 상호 간에 슬립이 발생하며 2차적으로 진동에 대한 감쇠작용을 수행한다.

지지봉(50)은 도 6 및 도 8을 참조하면, 탄성 바디(10)의 원주면 가장자리를 따라 형성된 다수의 삽입공(14)에 각각 삽입되어 장착된다. 지지봉(50)은 내진 유닛의 경량화 여부에 따라 금속, 비금속 또는 합성수지 소재로 구성될 수 있다.

지지봉(50)은 상하 또는 수평 진동에 대해 탄성 바디(10)가 과도한 감쇠 기능을 수행할 때 탄성 바디(10)가 급격하고, 과도하게 비틀리지 않도록 지탱하며 내진 유닛으로부터 탄성 바디(10)가 이탈되거나, 파손되는 것을 방지하는 기능을 수행한다.

베이스(60)는 도 7 및 도 8을 참조하면, 탄성 바디(10)의 상방 및 하방에 구비되는 접시 스프링(40)의 외측에 각각 위치한다. 다만, 베이스는 필요에 따라 탄성 바디(10)의 상방 또는 하방 중 어느 일측에 하나만 구비될 수도 있다.

도 8에 도시한 바와 같이 베이스(60)가 탄성 바디(10)의 상방 및 하방에 각각 구비될 경우 상방에 위치하는 베이스는 수배전반의 외함과 결합하고, 하방에 위치하는 베이스는 지면에 고정되는 잔넬 등의 베이스 프레임(미도시)과 결합한다.

베이스(60)의 중앙부에는 도 7에 도시한 바와 같이 접시 스프링(40)이 안착할 수 있도록 접시 스프링의 외형에 맞게 내측 형상이 오목한 스프링 안착부(62)가 돌출되어 형성되며, 스프링 안착부(62)의 중앙부에는 탄성 바디(10)의 상부 및 하부에 체결된 체결볼트(30)가 통과할 수 있는 베이스 관통홀(64)이 형성된다.

베이스(60)는 내진 유닛이 진동에 대한 감쇠기능을 수행할 때 수배전반의 외함과 내진 유닛 및 내진 유닛과 베이스 프레임 상호 간을 지지하며, 각 구성 간에 진동에 의해 발생하는 접촉 충격을 흡수하고, 주기적인 접촉에 의해 발생할 수 있는 소음을 줄여주는 역할을 수행한다.

또한, 베이스(60)는 진동 발생시 탄성 바디(10)의 상방 및 하방에 위치하는 접시 스프링(40)의 움직임을 유연하게 제한하며, 보조적인 감쇠기능을 수행하므로 베이스의 재질은 탄성을 가진 소재로 구성되는 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛의 진동에 대한 동적 특성 및 내진성능을 수치해석을 통해 정성적으로 파악하기 위한 컴퓨터 시뮬레이션을 수행하였으며, 그 결과는 다음과 같다.

시뮬레이션 조건은 도 9에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 내진 유닛의 탄성 바디(10)의 하방에 위치하는 체결볼트(30)는 고정하고, 탄성 바디(10) 상부에 위치하는 체결볼트(30)에 0~500 Hz까지의 상하 및 좌우 수평 진동을 단계적으로 적용하고, 이때 체결볼트(30)에는 100N의 하중이 가해지는 조건으로 시뮬레이션을 수행하였다.

도 10을 참조하면, 낮은 진동에 대해서는 접시 스프링(40)이 1차적으로 진동을 흡수하는 경향을 보이며, 특히, 탄성 바디(10)의 상방 및 하방에 적층된 접시 스프링(40)이 진동에 대해 슬립이 발생하며 입력된 진동에 대응하며 감쇠기능을 수행하는 것을 알 수 있다.

또한, 도 11을 참조하면, 높은 진동에 대해서는 탄성 바디(10)에서 2차적으로 진동을 흡수하는 것을 알 수 있다.

한편, 도 12에 도시한 바와 같이, 탄성 바디(10)의 하방에 위치한 체결볼트(30) 면을 압력 하중 작용 면으로 하여 하중 작용면에 가해지는 다양한 진동수 값별로 본 발명에 따른 내진 유닛의 변위를 도 13 내지 도 17을 참조하여 검토하면 다음과 같다.

162.42 Hz의 낮은 진동수에서 469.68 Hz의 높은 진동수로 갈수록 변위량이 줄어들며, 본 발명에 따른 내진 유닛을 구성하는 탄성 바디(10)와 접시 스프링(40)이 압력 하중을 분산시키며 감쇠기능을 수행함을 알 수 있다.

한편, 건축물에 있어서의 내진 평가 및 등급 산정에 관한 사항은 통상적으로 상세하게 나타나 있으나, 보강재 및 신규 시스템에 대한 내진성능 평가 방법과 등급 산정은 별도로 정해진 바가 없으며, 해당 보강재가 취부되어 기존 시설물에 미치는 영향에 대한 평가를 진행함으로써 성능을 평가할 수 있다.

이러한 경우, 예비평가를 사용하게 되는데 예비평가는 요구량(Demand)/저항능력(Capacity)의 비(DCR)를 사용한다.

따라서, 본 발명에 따른 내진 유닛의 성능을 평가하기 위한 수단으로 DCR과 같은 형태를 적용한다면 이는 기준 파형에 대한 내진유닛의 적용 이후의 변형 또는 영향도를 측정하거나, 기준 파형이 어느 정도 변화가 일어나는지를 확인한 후 이를 적요함으로써 DCR과 유사한 형태의 기준을 잡을 수있다.

DCR 범위 성능수준

DCR≤0.6 거주가능

0.6<DCR≤0.75 인명안전

0.75<DCR≤1.0 붕괴방지

1.0<DCR 붕괴위험

지진 파형의 경우 Akita, El Centro, Hachinohe, Mexico City 등 다양한 형태가 보고되어 있다. 이 중에서 El Centro 파형과 유사한 형태의 파형을 코딩하여 시뮬레이터를 이용해서 그 결과를 확인해 보았다.

본 발명에 따른 내진 유닛의 효율은 도 18을 참조하면, 지진파 max 130, min -125에 대해 본 발명의 내진 유닛이 max 54, min -62의 진동억제 효과가 있는 것으로 계산되어 본 발명에 따른 내진 유닛이 약 55% 이상의 진동 억제 효과를 나타냄을 알 수 있고, 이를 DCR 형태로 환산할 경우 약 0.452 정도 값이 나오게 되어 성능수준이 거주가능한 형태로 됨을 알 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 - 탄성 바디 20 - 지지 플레이트
30 - 체결볼트 40 - 접시 스프링
50 - 지지봉 60 - 베이스

Claims

상면 및 하면에서 내측을 향해 소정 깊이의 체결공이 중앙부에 각 형성되고, 원주면 가장자리를 따라 상호 대칭되는 위치에 다수의 삽입공이 관통되어 형성되는 탄성 재질의 탄성 바디;
중앙부에 탄성 바디의 체결공과 연통될 수 있는 중앙 관통공이 형성되고, 탄성 바디에 형성된 각 삽입공과 연통될 수 있는 위치에 원주면 관통공이 형성되며, 탄성 바디의 상면 및 하면에 각각 결합하는 지지 플레이트;
지지 플레이트에 형성된 중앙 관통공을 관통하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 형성된 체결공에 각 삽입되어 결합하는 체결볼트;
중앙부에 스프링 관통공이 형성되고, 탄성 바디의 상부 및 하부에 결합된 체결볼트가 스프링 관통공을 통과하며 탄성 바디의 상부 및 하부에 각각 적층되어 구비되는 다수의 접시 스프링;
탄성 바디의 원주면 가장자리를 따라 형성된 다수의 삽입공에 각각 삽입되는 지지봉; 및
중앙부에 접시 스프링이 안착할 수 있도록 내측 형상이 오목한 스프링 안착부가 돌출되어 형성되며, 스프링 안착부의 중앙부에는 탄성 바디의 상부 및 하부에 체결된 체결볼트가 통과할 수 있는 베이스 관통홀이 형성된 베이스
를 포함하는, 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛.
삭제
제1항에 있어서,
탄성 바디의 상부 및 하부에 각각 적층된 접시 스프링은 상하 진동 또는 수평 진동에 대해 접시 스프링 상호 간 슬립이 발생하며 진동에 대한 감쇠작용을 수행하는 것
을 더 포함하는, 접시 스프링을 이용한 수배전반용 내진 유닛.