KR101959200B1 - 배전반용 내진모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반용 내진모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 감쇠 작용을 수행하며 배전반을 포함한 다양한 종류의 전기설비를 보호할 수 있으며, 내진설비가 모듈화 되어 다양한 설비에 호환적으로 사용될 수 있고, 내진설비와 배전반의 설치 및 유지보수가 용이하며, 동시에 배전반이 설치될 때 높낮이가 일정하지 않은 지면에 대해 배전반이 수평 상태를 유지할 수 있도록 내진모듈의 기울기와 높이를 조절할 수 있으며, 배전반의 수평 상태 유지 여부를 시각적으로 확인할 수 있는 배전반용 내진모듈에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 지면에 하면이 결합하는 하부프레임; 상면에 배전반이 안착하여 결합하는 상부프레임; 상부프레임의 모서리부분에 하방으로 돌출되게 구비되며, 하면이 하부프레임의 모서리 상면과 연결되어 상부프레임과 하부프레임 사이에 공간을 형성시키며 하중을 지지하는 지지프레임; 및 상측 일부가 상부프레임의 내측에 수용되고, 하면이 하부프레임에 고정되어 상부프레임과 하부프레임 사이에서 진동에 대해 감쇠기능을 수행하는 내진장치를 포함하는 배전반용 내진모듈을 제공한다.

Description

배전반용 내진모듈 {Seismic Module for Switchboard}

본 발명은 배전반용 내진모듈에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 감쇠 작용을 수행하며 배전반을 포함한 다양한 종류의 전기설비를 보호할 수 있으며, 내진설비가 모듈화 되어 다양한 설비에 호환적으로 사용될 수 있고, 내진설비와 배전반의 설치 및 유지보수가 용이하며, 동시에 배전반이 설치될 때 높낮이가 일정하지 않은 지면에 대해 배전반이 수평 상태를 유지할 수 있도록 내진모듈의 기울기와 높이를 조절할 수 있으며, 배전반의 수평 상태 유지 여부를 시각적으로 확인할 수 있는 배전반용 내진모듈에 관한 것이다.

일반적으로 배전반은 제어반을 포함한 단위 기기와 단위 기기들이 내장되는 외함 및 이를 연결하는 전선의 집합체를 말하며, 전력을 사용코자 하는 곳으로 나누어 주는 설비들이 내장되어 있거나 그 설비들을 제어하는 패널들을 구비한다.

배전반 설비는 외함이 지면에 설치되기 때문에 지진, 폭발을 포함한 외력에 의한 진동이나 충격이 발생하면, 그 충격파가 외함의 내부에 설치된 배전반으로 그대로 전달되어 배전반 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 배전반 설비의 경우, 지진에 대한 내진설계 기준이 과거에 비해 더욱 강화되고 있는 실정이다.

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

또한, 종래의 내진 장치들은 높이를 조절할 수 있는 기능이 부재하여 배전반이 설치되는 지면에 상태에 따라 설치 유연성이 떨어지며, 특히 배전반이 지면에 대해 비스듬하게 설치될 경우, 배전반의 도어패널이 비뚤어져 배전반의 도어 개폐에 문제가 발생하고, 또한 지면의 경사로 인해 내진 장치를 구성하는 구성요소의 이탈, 파손 등에 의해 진동 감쇠 효율이 현격히 떨어지는 문제점이 있다.

따라서, 간단한 구성에 의해 내구성을 확보할 수 있고, 배전반 설치 작업시 배전반이 지면에 대해 수평 상태를 유지할 수 있도록 내진모듈의 기울기 및 높이를 조절할 수 있는 새로운 수단이 필요한 실정이다.

선행기술문헌 : KR등록특허공보 제10-0818161호(2008.03.31. 공고)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 감쇠 작용을 수행하며 배전반을 포함한 다양한 종류의 전기설비를 보호할 수 있으며, 내진설비가 모듈화 되어 다양한 설비에 호환적으로 사용될 수 있고, 내진설비와 배전반의 설치 및 유지보수가 용이하며, 동시에 배전반이 설치될 때 높낮이가 일정하지 않은 지면에 대해 배전반이 수평 상태를 유지할 수 있도록 내진모듈의 기울기와 높이를 조절할 수 있으며, 배전반의 수평 상태 유지 여부를 시각적으로 확인할 수 있는 배전반용 내진모듈을 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 배전반용 내진모듈은 지면에 하면이 결합하는 하부프레임; 상면에 배전반이 안착하여 결합하는 상부프레임; 상부프레임의 모서리부분에 하방으로 돌출되게 구비되며, 하면이 하부프레임의 모서리 상면과 연결되어 상부프레임과 하부프레임 사이에 공간을 형성시키며 하중을 지지하는 지지프레임; 및 상측 일부가 상부프레임의 내측에 수용되고, 하면이 하부프레임에 고정되어 상부프레임과 하부프레임 사이에서 진동에 대해 감쇠기능을 수행하는 내진장치를 포함한다.

또한, 배전반이 지면에 대해 수평상태를 유지하는지 여부를 시각적으로 확인하기 위해 배전반 또는 상부프레임에 하나 이상 구비되는 수평계를 포함할 수 있다.

또한, 상부프레임과 하부프레임 사이에 위치하는 내진장치는 중앙부에 스프링수용부가 하면에서 상방으로 돌출되어 형성되고, 양 측면에 높이방향으로 가이드절개부가 형성되며, 메인스프링수용부를 사이에 두고 다수의 완충재삽입부가 형성된 하부케이스, 하측 단부가 하부케이스의 스프링수용부에 삽입되는 메인스프링, 중앙부에 메인스프링의 상측 단부가 수용될 수 있는 스프링수용부가 형성되고, 양 측면에 하부케이스의 가이드절개부를 따라 상하 방향으로 운동을 하는 가이드프레임이 하방으로 돌출되어 형성되며, 진동 발생시 메인스프링에 의해 승강운동을 하는 승강케이스, 하부케이스의 완충재삽입부에 삽입되어 승강케이스의 하방 운동 시 하방운동범위를 제한하며, 상부케이스와 접촉할 때 충격을 흡수하는 완충스틱, 및 승강케이스의 가이드프레임과 하부케이스의 하면을 연결하며, 승강케이스의 승강 운동시 승강케이스의 승강운동 범위를 제한하고, 승강 운동을 가이드하는 가이드봉을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면 내진설비가 모듈화 되어 다양한 전기설비에 호환적으로 사용될 수 있으며, 내진설비와 배전반의 설치 및 유지보수가 용이한 효과가 있다.

또한, 내진설비의 기울기와 높이를 조절할 수 있어 배전반의 내구성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배전반용 내진모듈을 도시한 사시도,
도 2는 배전반용 내진모듈의 정면도,
도 3은 배전반용 내진모듈의 측면도,
도 4는 내진장치를 도시한 사시도,
도 5는 내진장치의 단면을 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 배전반용 내진모듈을 도시한 사시도, 도 2는 배전반용 내진모듈의 정면도, 도 3은 배전반용 내진모듈의 측면도, 도 4는 내진장치를 도시한 사시도, 도 5는 내진장치의 단면을 도시한 도면이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배전반용 내진모듈은, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 하부프레임(20), 상부프레임(30), 지지프레임(40), 하부케이스(110), 메인스프링(120), 승강케이스(130), 완충스틱(140), 및 가이드봉(150)을 포함하는 내진장치(100)를 포함하여 이루어진다.

먼저, 본 발명에 따른 배전반용 내진모듈은 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 감쇠 작용을 수행하며 배전반을 포함하여 다양한 종류와 크기를 가진 전기설비를 진동으로부터 보호할 수 있다.

본 발명에 따른 배전반용 내진모듈은 상부프레임(30), 하부프레임(20) 및 내진장치(100)가 모듈화 되어 있어 배전반 뿐만아니라 다양한 전기설비에 호환적으로 사용될 수 있고, 설치 및 유지보수가 용이한 특징이 있다.

또한, 배전반이 설치될 때 높낮이가 일정하지 않은 지면에 대해 배전반이 수평 상태를 유지할 수 있도록 내진모듈의 기울기와 높이를 조절할 수 있으며, 내진모듈의 기울기와 높이를 조절하는 과정에 작업자가 배전반의 수평 상태 유지 여부를 시각적으로 확인할 수 있는 동시에 설치된 배전반의 수평 상태 유지여부를 용이하게 확인할 수 있는데 그 특징이 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 배전반용 내진모듈의 구성 요소에 대해 상세하게 설명한다.

하부프레임(20)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 지면 또는 건물내 바닥면과 접촉하여 고정되며, 내측에 사각 형상의 공간이 형성되도록 사각의 테두리 형상으로 구비된다.

하부프레임(20)은 급작스러운 충격에 대해 완충작용을 수행할 수 있도록 내부에 빈 공간이 형성되며, 하부프레임(20)의 상면에는 진동에 대해 감쇠기능을 수행하기 위해 하나 이상의 내진장치(100)가 소정간격을 두고 결합한다.

상부프레임(30)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 상면에 배전반이 안착하여 결합하고, 상부프레임(30)의 내부에는 아래에 서술된 내진장치(100)의 상측 일부가 수용될 수 있도록 빈 공간이 형성된다.

지지프레임(40)은 도 1 및 도 2를 참조하면, 상부프레임(30)의 모서리부분에 하방으로 돌출되게 구비되며, 하면이 하부프레임(20)의 모서리 상면과 연결되어 상부프레임(30)와 하부프레임(20) 사이에 공간을 형성시키며, 상부프레임(30)의 상면에 배전반의 설치에 따른 하중을 지지한다.

지지프레임(40)의 내부는 공간을 형성하고, 지지프레임(40)의 측면 일부가 개방되어 지지프레임(40)의 내부 공간이 외부에 노출된 상태로 있게 되며, 지지프레임(40)의 내부 공간에는 배전반이 수평상태를 유지할 수 있도록 상부프레임(30)의 높이를 조절할 수 있는 높이조절장치(70)가 구비된다.

높이조절장치(70)는 도 3을 참조하면, 상술한 상부프레임(30)의 모서리 부분에 위치한 지지프레임(40)의 내부 공간에 위치하고, 지지프레임(40)의 개방된 측면을 통해 지지프레임(40)과 하부프레임(20)을 서로 연결하여 고정하는 동시에 작업자가 쉽게 배전반이 지면에 대해 수평상태가 될 수 있도록 기울기 또는 높이를 조절할 수 있다.

높이조절장치(70)는 도 3을 참조하면, 조절볼트(72), 조절너트(74), 고정너트(76), 및 탄성와셔(78)을 포함하여 구성된다.

높이조절장치(70)에서 조절볼트(72)는 지지프레임(40)과 하부프레임(20)을 연결하고, 조절너트(74)는 조절볼트에 외삽되어 회전하는 방향에 따라 지지프레임(40)을 상방 또는 하방으로 승강시켜 상부프레임(30)의 기울기 또는 높이를 조절하며, 고정너트(76)는 조절너트의 하방에 위치하여 지지프레임을 하부프레임에 대해 고정하며, 탄성와셔(78)는 고정너트와 조절너트 사이에 위치하여 조절너트와 고정너트 간에 마찰력과 탄성력에 의한 체결력과 완충력을 증가시킨다.

즉, 높이조절장치(70)는 조절너트를 좌측 또는 우측 방향으로 회전시켜 조절볼트를 상하 방향으로 승강하게 하여 조절볼트와 연결된 지지프레임(40)의 높이를 조절함으로써, 상부프레임(30)의 상측에 결합하는 배전반이 지면에 대해 수평 상태를 유지하게 한다.

완충부재(50)는 도 2를 참조하면, 지지프레임(40)의 하면과 하부프레임(20)의 상면 사이에 구비되며, 고무, 실리콘 등을 포함한 탄성재질의 패드로 구성되거나, 접시스프링을 포함한 원판형스프링으로 구성되어 진동에 대한 주된 감쇠 기능을 수행하는 내진장치(100)의 보조적 감쇠기능을 수행할 수 있다.

수평계(80)는 도 2를 참조하면, 지면에 대해 수평 상태를 유지하기 위해 기울기 또는 높이 조절이 요구되는 배전반 또는 상부프레임(30)에 하나 이상 구비되며, 배전반이 지면에 대해 수평상태를 유지하고 있는지 여부를 시각적으로 확인할 수 있도록 하기 위해 구비된다.

따라서, 작업자가 배전반과 본원발명에 따른 내진모듈을 설치할 때 배전반 또는 상부프레임(30)이 지면에 대해 수평상태를 유지하는지 여부를 시각적으로 확인하며 배전반의 수평 상태를 용이하게 조절할 수 있도록 한다.

즉, 작업자가 배전반과 내진모듈을 설치할 때, 수평계를 보면서 높이조절장치(70)를 조작함으로서, 배전반이 지면에 대해 기울어진 정도, 수평상태 유지 여부를 확인하며 배전반의 기울기와 높이를 용이하게 조절할 수 있게 한다.

내진패드(60)는 도 2를 참조하면, 고무, 실리콘, 우레탄 등을 포함한 탄성재질로 구성되며, 내진장치(100)의 하면과 하부프레임(20)의 상면 사이에 구비된다.

내진패드(60)는 내진장치(100)가 하부프레임(20)에 설치될 때, 하부프레임(20)과 내진장치(100)간에 마찰력를 증가시켜 내진장치(100)의 고정력을 향상시키는 동시에 진동 발생시 감쇠기능을 수행하는 내진장치(100)와 하부프레임(20) 간에 발생할 수 있는 직접적인 충격을 완화시키는 기능을 수행한다.

내진장치(100)는 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이 상측 일부가 상부프레임(30)의 내측에 수용되고, 하면이 하부프레임(20)에 고정되어 상부프레임(30)과 하부프레임(20) 사이에서 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 감쇠기능을 수행한다.

상부프레임(30)과 하부프레임(20) 사이에 위치하는 내진장치(100)는 도 4 및 도 5를 참조하면, 하부케이스(110), 메인스프링(120), 승강케이스(130), 완충스틱(140), 가이드봉(150)를 포함하여 구성된다.

내진장치(100)의 하부케이스(110)는 도 4 및 도 5를 참조하면, 중앙부에 스프링수용부(112)가 하면에서 상방으로 돌출되어 형성되고, 하부케이스(110)의 양 측면에는 높이방향으로 가이드절개부(118)가 형성된다.

또한, 하부케이스(110)에는 스프링수용부(112)를 사이에 두고 좌우 대칭되는 위치에 다수의 완충재삽입부(114)가 돌출되어 형성되며, 완충재삽입부에는 아래에 서술된 완충스틱(140)이 높이방향으로 삽입된다.

한편, 하부케이스(110)의 양 측면부에는 하부케이스(110)를 하부프레임(20)에 체결하기 위한 체결용절개부(116)가 형성되며, 체결용절개부는 과도한 수평 진동에 대해 내진 장치가 좌우 방향으로 소정거리 이동을 할 수 있도록 여유를 줄 수 있어, 과도한 수평 진동에 대해 내진 장치의 파손을 방지할 수 있는 효과를 부여한다.

메인스프링(120)은 도 4 및 도 5를 참조하면, 지진 등에 의해 발생하는 진동에 대해 주된 감쇠 기능을 수행하며, 메인스프링(120)의 하측 단부는 하부케이스(110)의 스프링수용부에 삽입되고, 상측 단부는 아래에 서술된 승강케이스(130)의 스프링수용부에 삽입되어 하부케이스(110)와 승강케이스(130) 사이에서 수직한 상태로 위치하게 된다.

승강케이스(130)는 도 4 및 도 5를 참조하면, 중앙부에 메인스프링(120)의 상측 단부가 수용될 수 있도록 하부케이스(110)에 형성된 스프링수용부와 대응되는 위치에 스프링수용부가 하방으로 돌출되어 형성되고, 승강케이스(130)의 양 측면에는 하부케이스(110)의 가이드절개부를 따라 상하 방향으로 운동을 하는 가이드프레임(132)이 내부에 공간을 형성하며 하방으로 돌출되어 형성된다.

승강케이스(130)는 진동 발생시 메인스프링(120)에 의해 승강케이스(130)에 구비된 가이드프레임(132)이 하부케이스(110)에 형성된 가이드절개부의 내측에서 승강운동을 하게된다.

완충스틱(140)은 도 4를 참조하면, 하부케이스(110)의 완충재삽입부에 높이방향으로 삽입되어 승강케이스(130)의 하방 운동 시 하방운동범위를 제한하며, 상부케이스와 접촉할 때 충격을 흡수하여 상부케이스의 파손을 방지한다.

가이드봉(150)은 도 4 및 도 5를 참조하면, 승강케이스(130)의 가이드프레임(132)과 하부케이스(110)의 하면을 각각 연결하며 하부케이스(110)의 가이드절개부(118) 내측에 위치한다.

가이드봉(150)은 승강케이스(130)의 승강 운동시 승강케이스(130)의 승강운동 범위를 제한하고, 승강케이스(130)의 가이드프레임이 하부케이스(110)의 가이드절개부의 내측에서 정확하게 승강 운동을할 수 있도록 승강케이스(130)의 승강 운동을 가이드한다.

한편, 내진장치(100)에 메인스프링(120)의 진동 감쇠 기능을 보조하기 위해 가이드봉(150)의 외주면에는 도 5에 도시한 바와 같이 보조감쇠스프링(160)이 외삽되어 구비될 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.

20 - 하부프레임 30 - 상부프레임
40 - 지지프레임 100 - 내진장치
110 - 하부케이스 120 - 메인스프링
130 - 승강케이스 140 - 완충스틱
150 - 가이드봉

Claims (3)

1. 지면에 하면이 결합하는 하부프레임;
   상면에 배전반이 안착하여 결합하는 상부프레임;
   상부프레임의 모서리부분에 하방으로 돌출되게 구비되며, 하면이 하부프레임의 모서리 상면과 연결되어 상부프레임과 하부프레임 사이에 공간을 형성시키며 하중을 지지하는 지지프레임;
   상측 일부가 상부프레임의 내측에 수용되고, 하면이 하부프레임에 고정되어 상부프레임과 하부프레임 사이에서 진동에 대해 감쇠기능을 수행하는 내진장치;
   상부프레임의 모서리 부분에 위치한 지지프레임의 내부 공간에 위치하고, 지지프레임의 개방된 측면을 통해 지지프레임과 하부프레임을 서로 연결하여 고정하는 동시에 작업자가 배전반이 지면에 대해 수평상태가 될 수 있도록 기울기 또는 높이를 조절할 수 있는 높이조절장치; 및
   지지프레임의 하면과 하부프레임의 상면 사이에 구비되며, 진동에 대한 주된 감쇠 기능을 수행하는 내진장치의 보조적 감쇠기능을 수행하는 완충부재
   를 포함하고,
   높이조절장치는 조절볼트, 조절너트, 고정너트, 및 탄성와셔를 포함하여 구성되며, 조절볼트는 지지프레임과 하부프레임을 연결하고, 조절너트는 조절볼트에 외삽되어 회전하는 방향에 따라 지지프레임을 상방 또는 하방으로 승강시켜 상부프레임의 기울기 또는 높이를 조절하며, 고정너트는 조절너트의 하방에 위치하여 지지프레임을 하부프레임에 대해 고정하며, 탄성와셔는 고정너트와 조절너트 사이에 위치하여 조절너트와 고정너트 간에 마찰력과 탄성력에 의한 체결력과 완충력을 증가 시키는 것
   을 포함하며,
   상부프레임, 하부프레임 및 내진장치는 모듈화 되는 것
   을 포함하는, 배전반용 내진모듈.
2. 제1항에 있어서,
   배전반이 지면에 대해 수평상태를 유지하는지 여부를 시각적으로 확인하기 위해 배전반 또는 상부프레임에 하나 이상 구비되는 수평계
   를 포함하는, 배전반용 내진모듈.
3. 제1항에 있어서,
   상부프레임과 하부프레임 사이에 위치하는 내진장치는
   중앙부에 스프링수용부가 하면에서 상방으로 돌출되어 형성되고, 양 측면에 높이방향으로 가이드절개부가 형성되며, 메인스프링수용부를 사이에 두고 다수의 완충재삽입부가 형성된 하부케이스,
   하측 단부가 하부케이스의 스프링수용부에 삽입되는 메인스프링,
   중앙부에 메인스프링의 상측 단부가 수용될 수 있는 스프링수용부가 형성되고, 양 측면에 하부케이스의 가이드절개부를 따라 상하 방향으로 운동을 하는 가이드프레임이 하방으로 돌출되어 형성되며, 진동 발생시 메인스프링에 의해 승강운동을 하는 승강케이스,
   하부케이스의 완충재삽입부에 삽입되어 승강케이스의 하방 운동 시 하방운동범위를 제한하며, 상부케이스와 접촉할 때 충격을 흡수하는 완충스틱, 및
   승강케이스의 가이드프레임과 하부케이스의 하면을 연결하며, 승강케이스의 승강 운동시 승강케이스의 승강운동 범위를 제한하고, 승강 운동을 가이드하는 가이드봉
   을 포함하는, 배전반용 내진모듈.

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