KR102009695B1

KR102009695B1 - 외부설치함의 이중내진구조

Info

Publication number: KR102009695B1
Application number: KR1020180161144A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: 김태진
Priority date: 2018-12-13
Filing date: 2018-12-13
Publication date: 2019-08-12

Abstract

본 발명은 수직으로 입설 배치되는 메인스프링(510); 메인스프링(510)의 상단와 하단에 배치되고, 중심부에 형성된 함몰부(521)에 의해 메인스프링의 각 단부와 결합하는 상판(520)과 하판(530); 및 위 상판(520)과 하판(530)의 각 함몰부(521)의 주변을 따라 동일한 수직선상으로 돌출되되 90˚ 간격으로 이격 설치된 네 쌍의 돌부(522)마다 설치되는 보조스프링(540)으로 구성되는 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 복수의 스프링이 일체로 구성되는 완충유닛(500)을 포함하고, 상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 모서리의 저면과 지지면의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 추가의 위치에도 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충하는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조에 관한 것이다.

Description

외부설치함의 이중내진구조{Double Earthquake Proof Mechanism Of An Outside Installing Box}

통상적으로 배전반 및 통신랙함을 포함하는 외부설치함 중 배전반이란 발전소 및 변전소 등에서 생산한 전력을 수집하여 운전 또는 제어하거나 전동기의 운전 등을 위해 스위치, 계기, 릴레이(계전기) 등을 일정하게 넣어 관리하는 장치이다.

위와 같이 배전반은 내부공간에 고압의 전류가 흐르는 각종 위험 부품이 밀접하게 설치되어 있기 때문에 천재지변(天災地變)과 같은 외부적 충격에도 파손되거나 변형되지 않고 위험 부품이 안전하게 유지 보관될 수 있도록 내진성을 갖는 배전반의 개발이 지속적으로 진행되고 있다.

예컨대 내진성을 갖는 배전반의 일례로 공개특허공보 제10-2011-0036874호 "내진스프링을 이용한 수배전반용 내진장치"가 게재되어 있으며, 해당 종래기술은 배전반의 저면에 높낮이 조절이 가능한 형태로 하우징이 설치되고, 하우징의 내부 공간에 삽입되어 지면을 지탱하는 고정플레이트가 구비되며, 하우징과 고정플레이트 사이에 스프링이 개재됨에 따라 스프링으로 하여금 고정플레이트와 하우징이 완충작용을 발휘하여 지진 등에 의한 지면의 흔들림을 완화하는 기술이다.

다른 일례로 등록특허공보 제10-176031호 "접시 스프링을 이용한 수배전방용 내진 유닛"이 게재되어 있으며, 해당 종래기술은 수직 입설되는 접시스프링 및 접시스프링의 외주에 삽입 수용되도록 상하 내통된 원통 형상의 탄성바디로 이루어지고, 내진 유닛을 통해 배전반을 지면과 상호 결속할 수 있도록 접시스프링을 관통하여 배치되는 체결볼트로 구성된다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 종래기술의 내진 유닛은 지면과 배전반 사이에 수직 입설된 접시스프링이 외부적 환경요인에 의해 발생하는 상하 진동을 억제하고, 접시스프링의 외주를 감싸듯 설치된 탄성바디가 외부적 환경요인에 의해 발생하는 수평 진동을 억제하는 역할을 수행한다.

또 다른 종래의 일실시예에 따른 등록특허공보 제10-1618525호의 배전함에 사용되는 완충수단은 박스 형의 케이스와, 상기 케이스의 내부에 수용된 배전반과, 상기 케이스의 하면과 지면에 개재되고, 상기 케이스와 배전반 사이에 개재되어 있되, 상기 케이스의 하면과 지면, 상기 케이스와 배전반에 각각 부착되고 상호 조합되어 각각 회동이 가능한 하부블록 및 상부블록과, 상기 상부블록과 하부블록 사이에 연결된 압축스프링을 포함하고, 하부블록의 하판에서 반구 형상으로 위로 돌출된 하부 돌출부에 천공된 삽입홀에 수용된 압축스프링을 구비하여 완충작용을 하도록 구성된다.

위 종래기술과 같이 배전반에 내진성을 부여하기 위한 방법으로 스프링과 같이 다양한 탄성부재를 이용하고 있으며, 실질적으로 해당 탄성부재는 지진에 의해 발생하는 다양한 형태의 진동이 배전반으로 전달되는 것을 적극적으로 차단하고 있다.

다만, 또 다른 종래의 일실시예에 따른 등록특허공보 제10-1618525호에서 사용되는 압축스프링들은 모두 하부블록의 하판과 상부블록의 상판의 면적의 적어도 50% 이상에 걸쳐서 설치될 정도로 큰 와인딩 곡률반경 및 코일 직경을 가지는 스프링이 아니어서 내진 성능을 확보하는데에 한계가 있었다.

또한, 위에 예시한 종래기술을 비롯한 모든 배전반 완충 유닛은 지면의 상면에 설치되거나 지면 일부를 함몰시켜 매립하는 방식으로 설치되기 때문에 굴곡이나 요철이 많은 설치공간에는 배전반의 정확한 수평을 맞춰 설치하기가 어려웠다. 이에 따라 지면상에 콘크리트를 타설하여 배전반의 수평을 쉽게 맞출 수 있도록 한 배전반 설치용 콘크리트 블럭을 제공하고 있으나, 지진에 의해 지면과 블럭 간의 변형 또는 파괴가 발생하는 등 2차적인 문제점이 발생하였다.

따라서, 배전반 설치용 콘크리트 블럭과 지면 간의 결합이 견고하게 이루어지면서 배전반 설치용 콘크리트 블럭의 평면, 측면, 함몰면에 구애받지 않고 배전반을 간편하게 설치할 수 있는 완충유닛을 구비한 외부설치함의 이중내진구조의 개발이 시급한 실정이다.

아울러, 또 다른 종래의 일실시예에 따른 등록특허공보 제10-1618525호에서는 지진 발생 시에 상기 케이스에 전달되는 진동이 케이스의 바닥과 지면에 개재된 완충수단에 의해서 1차적으로 감쇄되고 다시 상기 배전반과 브래킷 사이와 케이스와 배전반 사이에 개재된 완충수단에 의해서 2차적으로 감쇄되는 구조를 개시하고는 있지만, 이는 지진 발생 시에 지면으로부터 전달되는 진동을 1차 완충하고 1차 완충된 진동을 다시 완충하는 구조여서 완충 효과가 크지 않기 때문에, 지진 발생 시에 지면 또는 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높여야 할 필요가 있다.

그리고, 배전반 및 통신랙함을 포함하는 외부설치함이 옹벽과 같은 곳에 인접해 있는 상태에서 대형 지진 발생 시에 지면으로부터의 진동 뿐만 아니라 옹벽에서 전달되는 측방향의 진동도 억제하여야 하지만 현재는 지면으로부터 전달되는 진동을 억제하는 것에 대해 개발이 집중되고 있어, 옹벽에서 전달되는 측방향의 진동을 억제하는 기술에 대한 개발이 절실하다.

또한, 대형 지진으로 인해 큰 진동발생 시에 있어서 배전반 및 통신랙함을 포함하는 외부설치함에 설치되어 내진성능을 발휘하는 완충 유닛에 포함된 압축스프링이 수직 및 수평 방향의 힘을 크게 받아 원래의 설치 위치로부터 이탈될 우려가 있어 이에 대한 대책 또한 시급한 실정이다.

공개특허공보 제10-2011-0036874호 "내진스프링을 이용한 수배전반용 내진장치" 등록특허공보 제10-1768031호 "접시 스프링을 이용한 수배전방용 내진 유닛"

본 발명은 위의 제반 문제점을 보다 적극적으로 해소하기 위하여 창출된 것으로,

본 발명의 목적은, 하판과 상판의 면적의 적어도 50% 이상에 걸쳐서 설치될 정도로 큰 와인딩 곡률반경 및 코일 직경을 가지는 스프링을 구비하여 내진 성능을 향상시킬 수 있는 완충유닛을 포함하는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 배전반 설치용 콘크리트 블럭과 지면 간의 결합이 견고하게 이루어지면서 배전반 설치용 콘크리트 블럭의 평면, 측면, 함몰면에 구애받지 않고 배전반을 간편하게 설치할 수 있는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 지진 발생 시에 지면 또는 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 직접적으로 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 추가의 목적은, 대형 지진 발생 시에 지면으로부터의 진동 뿐만 아니라 옹벽에서 전달되는 측방향의 진동도 억제할 수 있는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 추가의 목적은, 대형 지진으로 인해 큰 진동발생 시에 있어서 배전반 및 통신랙함을 포함하는 외부설치함에 설치되어 내진성능을 발휘하는 완충 유닛에 포함된 압축스프링이 수직 및 수평 방향의 힘을 크게 받는 경우에도 원래의 설치 위치로부터 이탈될 우려가 없는 완충유닛을 구비한 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.

위의 해결 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서 제안하는 외부설치함의 이중내진구조의 구성은 다음과 같다.

본 발명의 일실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조는 수직으로 입설 배치되는 메인스프링(510); 메인스프링(510)의 상단와 하단에 배치되고, 중심부에 형성된 함몰부(521)에 의해 메인스프링의 각 단부와 결합하는 상판(520)과 하판(530); 및 위 상판(520)과 하판(530)의 각 함몰부(521)의 주변을 따라 동일한 수직선상으로 돌출되되 90˚ 간격으로 이격 설치된 네 쌍의 돌부(522)마다 설치되는 보조스프링(540)으로 구성되는 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 복수의 스프링이 일체로 구성되는 완충유닛(500)을 포함하고, 상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 모서리의 저면과 지지면의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 추가의 위치에도 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충하는 것을 특징으로 한다.

상기 메인스프링(510)은 피치의 간격이 넓고 코일의 직경이 큰 압축 스프링을 사용하고, 상기 보조스프링(540)은 피치의 간격이 밀접하고 코일의 직경이 작은 인장 스프링을 사용하되, 상기 메인스프링(510)과 보조스프링(540)은 서로 다른 탄성 강도로 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 상판(520)은 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 상측에 배치되고, 상판(520)의 저면 중심 측에 메인스프링(510)의 외경과 대응하는 지름의 함몰부(521)를 더 구비하여 메인스프링의 상단을 끼움 고정하고, 상기 하판(530)은 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 하측에 배치되고 상기 하판(530)의 상면 중심측에 메인스프링(510)의 외경과 대응하는 지름의 함몰부(521)가 더 구비되어 메인스프링(510)의 하단을 끼움 고정하며, 상기 상판(520)은 함몰부(521)와 다소 이격된 거리에서 함몰부의 외주연을 따라 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 돌부(522)를 포함하고, 상기 하판(530) 역시 함몰부의 외주연을 따라 상향 돌출 형성되며 상판(520)의 돌부(522)와 동일한 수직 선상에 배열되는 돌부(522)를 포함하며, 상기 보조스프링(540)은 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)를 포함하고 상기 돌부(522)는 홀(522h)를 구비하며, 상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)에 각각 구비된 상기 홀(522h)에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 한다.

상기 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)는 일측면에 접하여 구비되되 상기 홀(522h)보다는 위에 구비된 후크 빠짐 방지부(522a)를 더 포함하고, 상기 후크 빠짐 방지부(522a)는 외측면에 후크 빠짐 방지용의 톱니(522a1)를 형성하며, 상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상기 홀(522h)에 끼워졌을 때 상기 톱니(522a1)에 결합하여 빠짐이 방지될 수 있는 톱니(541a)를 내측면에 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은, 지면상에 콘크리트를 타설하여 외부설치함의 설치 공간을 제공하는 블럭(A); 블럭(A) 상면에 고정 배치되어 외부설치함의 안착을 유도하는 하부프레임(100); 블럭(A) 상면에 밀착한 상태로 하부프레임(100) 측면에서 블럭의 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200); 수직으로 절곡되어 지면과 블럭 측면에 밀착 고정되는 하단고정판(300); 하단고정판(300)의 수직 면에서 블럭(A)의 외부영역으로 돌출 설치되되, 상단고정판(200)과 동일한 수직 선상을 갖도록 배치되는 보조프레임(400)을 포함하는 구조물 중 상기 상단고정판(200)과 상기보조프레임(400) 간의 이격된 공간에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 있어서, 추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에서 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200)과 지면(G) 내에 형성된 요홈(H)의 바닥면 사이의 공간에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 추가의 실시예에 있어서, 추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에서 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200a, 200b)과 상기 외부설치함과 간격을 두고 위치하는 옹벽(W) 내에 측방향으로 형성된 요홈의 바닥면 사이의 공간에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 의하면,

첫째, 하판과 상판의 면적의 적어도 50% 이상에 걸쳐서 설치될 정도로 큰 와인딩 곡률반경 및 코일 직경을 가지는 스프링을 구비하여 내진 성능을 향상시킬 수 있는 완충유닛을 포함하는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 효과가 있다.

둘째, 배전반 설치용 콘크리트 블럭과 지면 간의 결합이 견고하게 이루어지면서 배전반 설치용 콘크리트 블럭의 평면, 측면, 함몰면에 구애받지 않고 배전반을 간편하게 설치할 수 있는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 효과가 있다.

셋째, 지진 발생 시에 지면 또는 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 직접적으로 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 효과가 있다.

넷째, 대형 지진 발생 시에 지면으로부터의 진동 뿐만 아니라 옹벽에서 전달되는 측방향의 진동도 억제할 수 있는 외부설치함의 이중내진구조를 제공하는 것이다.효과가 있다.

도 1은 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 메인스프링 및 보조스프링이 일체로 구성되는 완충유닛이 조립된 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 도 1의 완충유닛의 사시도이다.
도 4는 도 3의 분해 사시도이다.
도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조에 있어서 외부설치함에 인접한 곳의 지면 내에 형성된 요홈에 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 메인스프링 및 보조스프링이 일체로 구성되는 완충유닛이 설치되는 모습을 도시한 도면이다.
도 5b는 도 5a의 완충유닛이 외부설치함의 일측면의 하부에 상단고정판을 통해 연결, 설치된 것으로 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조의 단면도이다.
도 7은 도 6의 변형예이다.
도 8은 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 적용되는 완충유닛의 일실시예를 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 8의 C부 확대도이다.

이하, 첨부도면을 참고하여 본 발명의 구성 및 이로 인한 작용, 효과에 대해 일괄적으로 기술하기로 한다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 그리고 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

본 발명은 지진 발생 시에 지면 또는 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 전달되는 진동을 직접 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 외부설치함의 이중내진구조에 관한 것이다.

무엇보다, 하판과 상판의 면적의 적어도 50% 이상에 걸쳐서 설치될 정도로 큰 와인딩 곡률반경 및 코일 직경을 가지는 스프링을 구비하여 내진 성능을 향상시킬 수 있는 완충유닛을 포함하는 외부설치함의 이중내진구조에 관련됨을 주지한다.

(제1 실시예)

도 1은 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 메인스프링 및 보조스프링이 일체로 구성되는 완충유닛이 조립된 본 발명의 제1 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이며, 도 3은 도 1의 완충유닛의 사시도이고, 도 4는 도 3의 분해 사시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조는 수직으로 입설 배치되는 메인스프링(510); 메인스프링(510)의 상단와 하단에 배치되고, 중심부에 형성된 함몰부(521)에 의해 메인스프링의 각 단부와 결합하는 상판(520)과 하판(530); 및 위 상판(520)과 하판(530)의 각 함몰부(521)의 주변을 따라 동일한 수직선상으로 돌출되되 90˚ 간격으로 이격 설치된 네 쌍의 돌부(522)마다 설치되는 보조스프링(540)으로 구성되는 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 복수의 스프링이 일체로 구성되는 완충유닛(500)을 포함한다.

상기 메인스프링(510)은 지진으로부터 다양한 각도로 발생하는 진동 중 상하 수직 진동을 억제하기 위한 목적으로 코일 소재, 원기둥 형상의 고무 또는 실리콘 소재 등 자체적으로 완충성을 갖는 모든 소재를 사용할 수 있으나, 본 발명은 그 중에서도 완충성이 가장 뛰어난 소재인 코일스프링을 사용한다.

특히, 본 발명의 메인스프링(510)은 대체로 수축 후 팽창하는 지진의 특성에 대응하기 위해 피치의 간격이 넓고 코일의 직경이 크게 형성되어 압축과 이완에 탁월한 압축스프링을 사용한다.

상기 상판(520)은 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 상측에 배치되고, 상판(520)의 저면 중심 측에 메인스프링의 외경과 대응하는 지름의 함몰부(521)를 더 구비하여 메인스프링의 상단을 끼움 고정한다.

상기 하판(530)은 상판(520)과 마찬가지로 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 하측에 배치된다. 그리고 하판(530)의 상면 중심측에 메인스프링(510)의 외경과 대응하는 지름의 함몰부가 더 구비되어 메인스프링의 하단을 끼움 고정한다.

예컨대, 상판(520)의 저면에 형성된 함몰부(521)와 하판(530)의 상면에 형성된 함몰부는 상호 동일한 수직 선상으로 배치되어 메인스프링(510)의 정확한 입설 위치가 결정되는 것은 당연하다 할 것이며, 나아가 메인스프링 및 메인스프링의 탄성력에 의해 상판과 하판의 이격 거리가 결정된다. 덧붙이자면, 메인스프링(510)의 길이와 탄성 강도를 다르게 설정함으로써, 상판과 하판의 이격 거리를 조절하고 다양한 진도에 따른 완충 범위를 확장 또는 축소시킬 수 있다.

위와 같이 메인스프링(510)의 상측에 배치된 상판(520)은 지면 상층에서 발생하는 진동을 전달받아 메인스프링을 상측에서 하측으로 가압하고, 메인스프링의 하측에 배치된 하판(530)은 지면 하층에서 발생하는 진동을 전달받아 메인스프링을 하측에서 상측으로 가압함으로써 메인스프링으로 하여금 탄성을 발생시켜 완충력이 발현되도록 유도한다.

한편, 상기 상판(520)은 함몰부(521)와 다소 이격된 거리에서 함몰부의 외주연을 따라 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 돌부(522)를 포함하고, 위 하판(530) 역시 함몰부의 외주연을 따라 상향 돌출 형성되며 상판의 돌부와 동일한 수직 선상에 배열되는 돌부를 더 포함한다.

상기 보조스프링(540)은 지진으로부터 다양한 각도로 발생하는 진동 중 좌우 수평 진동을 억제하기 위한 목적으로 코일 소재, 원기둥 형상의 고무 또는 실리콘 소재 등 자체적으로 완충성을 가지면서 자유롭게 휘어질 수 있는 모든 소재를 사용할 수 있으나, 본 발명은 그 중에서도 완충성이 가장 뛰어나면서 작은 외력에도 쉽게 휘어지다가 외력이 소멸할 시 즉시 본래의 형태로 원상 복귀하는 코일스프링을 사용한다.

특히, 본 발명의 보조스프링(540)은 지진 발생시 좌측과 우측으로 번갈아가며 흔들리는 진동에 의해 최초 설치되었던 위치에서 다소 벗어난 메인스프링(510)과 상판(520) 및 하판(530)이 본래의 위치로 복귀할 수 있도록 피치의 간격이 밀접하고 코일의 직경이 작게 형성되어 팽창과 수축에 탁월한 인장스프링을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 보조스프링(540)은 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)를 포함하고 상기 돌부(522)는 홀(522h)를 구비하며, 상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)에 각각 구비된 상기 홀(522h)에 끼워져 고정되면서 상판 내지 하판과 보조스프링 간의 자연스러운 회동이 이루어져 수평 진동에 대한 즉각적인 반응을 유도할 수 있다.

여기서 상기 홀(522h)은 타원형인 것이 바람직하며, 이와 같이 홀(522h)이 타원형으로 구성되는 경우 보조스프링(540)의 설치시 설치가 용이해 질 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명의 완충유닛(500)은 상판(520)과 하판(530)에 형성된 함몰부(521)에 각각 결합하여 수직 설치되는 메인스프링(510)이 상판과 하판의 이격 공간 내에서 수직 방향으로의 탄성력을 부여하고, 더불어 함몰부 주변을 따라 하향 돌출되는 돌부(522)에 고리 끼움으로 체결되는 복수의 보조스프링(540)이 수평 방향으로의 탄성력을 부여함으로써, 수직에 의한 진동은 메인스프링이 반응하여 완화 시키고, 수평에 의한 진동은 보조스프링이 반응하여 완화 시키며, 대각에 의한 진동은 메인스프링과 보조스프링이 동시에 반응하여 완화시킴에 따라 다양한 각도로 발생하는 진동을 효과적으로 차단함은 물론, 피치의 간격이 다소 넓은 압축스프링으로 이루어지는 메인스프링과, 피치의 간격이 밀접한 인장스프링으로 이루어지는 보조스프링에 의해 상판과 하판 사이에 인장력과 수축력이 동시에 발생하여 상판과 하판의 이격 거리가 확장되거나 축소되지 않고 상시 일정한 간격이 유지되게 한다.

즉, 상기 메인스프링(510)과 보조스프링(540)은 서로 다른 탄성 강도로 구성되지만 상기 메인스프링(510)은 하나인데 반하여 상기 보조스프링(540)은 4개가 설치되므로 상판과 하판 사이에 인장력과 수축력이 동시에 발생하여 상판과 하판의 이격 거리가 확장되거나 축소되지 않고 상시 일정한 간격이 유지되게 하는 것이다.

상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 모서리의 저면과 지지면의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 추가의 위치에도 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충할 수 있으며, 여기서 상기 추가의 위치는 도 1에서 보는 바와 같이 블럭의 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200)과, 수직으로 절곡되어 지면과 블럭 측면에 밀착 고정되는 하단고정판(300)의 수직 면에서 블럭(A)의 외부영역으로 돌출 설치되는 보조프레임(400) 간의 이격된 공간과 같이 지면 또는 지면과 인접한 구조물(예, 블럭(A))로부터 직접 전달되는 진동을 추가로 완충할 수 있는 곳이라면 어느 곳이라도 무방하다.

위와 같은 구성으로 이루어지는 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 메인스프링(510) 및 보조스프링(540)이 일체로 구성되는 완충유닛(500)을 포함하는 외부설치함의 이중내진구조에 의하면, 피치의 간격이 다소 넓은 압축스프링으로 이루어지는 메인스프링과, 피치의 간격이 밀접한 인장스프링으로 이루어지는 보조스프링이 상판과 하판에 각각 설치되고, 이로부터 상판(520)과 하판(530) 사이에 인장력과 수축력이 동시에 발생하여 이격 공간이 확장되거나 축소되지 않고 상시 일정한 간격이 유지되게 함은 물론, 메인스프링과 보조스프링을 서로 다른 탄성력으로 구성하여 다양한 진도에도 즉각적으로 반응하여 배전반으로 전달되는 다양한 진동을 완벽하게 차단할 수 있다.

또한, 상판(520)과 하판(530)에 형성된 함몰부(521)에 각각 결합하여 수직 설치되는 메인스프링이 상판과 하판의 이격 공간 내에서 수직 방향으로의 탄성력을 부여하고, 더불어 함몰부 주변을 따라 하향 돌출되는 돌부(522)에 고리 끼움으로 체결되는 복수의 보조스프링(540)이 수평 방향으로의 탄성력을 부여함으로써, 수직에 의한 진동은 메인스프링(510)이 반응하여 완화 시키고, 수평에 의한 진동은 보조스프링이 반응하여 완화 시키며, 대각에 의한 진동은 메인스프링과 보조스프링이 동시에 반응하여 완화시킴에 따라 다양한 각도로 발생하는 진동을 효과적으로 차단할 수 있다.

여기서, 추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은, 지면상에 콘크리트를 타설하여 외부설치함의 설치 공간을 제공하는 블럭(A); 블럭(A) 상면에 고정 배치되어 외부설치함의 안착을 유도하는 하부프레임(100); 블럭(A) 상면에 밀착한 상태로 하부프레임(100) 측면에서 블럭의 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200); 수직으로 절곡되어 지면과 블럭 측면에 밀착 고정되는 하단고정판(300); 하단고정판(300)의 수직 면에서 블럭(A)의 외부영역으로 돌출 설치되되, 상단고정판(200)과 동일한 수직 선상을 갖도록 배치되는 보조프레임(400)을 포함하는 구조물 중 상기 상단고정판(200)과 상기 보조프레임(400) 간의 이격된 공간에 설치된다.

상기 콘크리트 블럭(A)은 지면상에 콘크리트를 타설하여 견고하고 평탄한 지반을 구축하는 것으로, 일반적으로 요철과 굴곡이 있는 지면에 직접적으로 배전반을 설치할 경우 수평 설치가 어려운 것은 물론, 수평 설치를 하더라도 시간이 지남에 따라 바람과 빗물에 의해 지반의 침식 작용이 발생하여 최초의 설치 위치를 이탈하거나 배전반이 기우는 등 다양한 문제점이 발생할 수 있다. 이에 따라 콘크리트를 타설하여 지반의 수명을 확보함으로써 장시간 평탄하고 견고하게 배전반을 위치시킬 수 있다.

예컨대, 상기 블럭(A)은 지면에서 다소 높게 구축하여 우기 시 지면에 고인 빗물이 배전반 내부로 침투되는 것을 방지할 수 있다.

상기 하부프레임(100)은 블럭(A) 상면에 고정 배치되어 배전반의 안착을 유도하는 역할을 수행하며, 본 발명에서는 'ㄷ'자 형강을 사용하였으나, 배전반의 형태와 설치 조건에 따라 사각의 틀로 이루어질 수 있으며, 배전반을 안전하게 안착 고정할 수 있는 형태로 구성하는 것이 바람직하다.

예컨대, 본 실시예에서는 블럭(A) 상에 하부프레임(100)을 별도로 구속하지 않았으나, 배전반의 형태 또는 설치 조건에 따라 앙카볼트로 설치 위치를 고정할 수 있음은 당연하다 할 것이다.

상기 상단고정판(200)은 하부프레임(100)과 상기 완충유닛(500)을 상호 연결하는 역할을 수행한다. 본 발명에 따르면 상단고정판(200)은 'ㄴ'자로 절곡된 형상을 가지며, 수직면은 볼트에 의해 하부프레임(100)의 측면에 결합하고, 수평면은 블럭(A)의 상면과 밀착한 상태로 블럭의 측면 외부영역까지 연장 배치된다.

위와 같이 블럭(A)의 측면을 벗어나 외부영역까지 연장 배치된 상단고정판(200)의 저면에는 완충유닛(500)의 상단이 볼트에 의해 조립된다.

상기 하단고정판(300)은 지반과 블럭(A)을 상호 연결하여 지반과 블럭 간의 더욱 견고한 결합을 유도하는 역할을 수행한다. 이를 적극적으로 수행하기 위한 하단고정판(300)은 'ㄴ'자 절곡된 형상을 가지며 수평면은 앙카볼트에 의해 지반에 밀착 고정되고, 수직면은 앙카볼트에 의해 블럭(A)의 측면과 밀착 고정된다.

상기 보조프레임(400)은 상단고정판(200) 하방에서 일정 거리 이격된 위치에 배치되어 완충유닛(500)의 하단과 볼트 조립된다.

상기 보조프레임(400)은 상단고정판(200)의 하방에 위치하기 위하여 하단고정판(300)의 수직면에 블럭의 외측 방향을 향하도록 설치되고, 보조프레임의 단부는 상단고정판(200)의 외부 노출영역과 동일한 수직선상에 배치된다.

위와 같이 설치되는 배전반및 통신랙함을 포함하는 외부설치함은 지진 발생시 최초 지면과 블럭에 진동이 발생하고 지면에서 발생하는 진동은 하부 프레임(100)을 통해 하부 프레임(100)에 설치된 완충유닛(500)으로 전달되어 진동이 1차 완충됨과 동시에 하단고정판(300)으로도 전달되어 보조프레임(400)으로 전달되고, 하단고정판으로부터 진동을 전달받은 보조프레임은 완충유닛(500)으로 전달하여 진동이 2차 완충된다.

다른 예로 지면 및 블럭 동시에 발생하는 진동은 하단고정판(300)이 전달받아 보조프레임(400)으로 전달하고, 하부고정판으로부터 진동을 전달받은 보조프레임은 완충유닛(500)으로 전달하여 진동을 억제하거나, 상단고정판(200)이 직접 전달받아 완충유닛(500)으로 전달할 수도 있다.

한편, 본 발명의 상기 상단고정판(200)은 블럭(A)과의 밀착 면에 별도의 고무판(B)을 적층하여 지면에서 발생하는 진동이 상단고정판을 통해 배전반으로 전달되는 것을 자체적으로 차단한다.

이와 같은 구성에 의하면, 완충유닛(500)이 보유한 탄성력을 바탕으로 요철 또는 굴곡이 많은 지면에 구애받지 않고 수평이 유지되게 설치 가능하고, 특히 본 발명의 완충유닛은 배전반 설치용 콘크리트 블럭(A)의 평면과 함몰 영역은 물론, 기존에는 설치할 수 없었던 블럭의 측면 구간에도 간편한 설치가 가능하여 설치 장소의 제한적 범위가 확장된다.

또한, 상기 구성에 의하면, 상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 모서리의 저면과 지지면의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 추가의 위치에도 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충함으로써, 지진 발생 시에 지면 또는 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 직접적으로 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 효과가 있다.

(제2 실시예)

도 5a는 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조에 있어서 외부설치함에 인접한 곳의 지면 내에 형성된 요홈에 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 메인스프링 및 보조스프링이 일체로 구성되는 완충유닛이 설치되는 모습을 도시한 도면이고, 도 5b는 도 5a의 완충유닛이 외부설치함의 일측면의 하부에 상단고정판을 통해 연결, 설치된 것으로 도시하는 도면이다.

도 5a 및 5b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조는 상기 완충유닛(500)의 구성은 상기 제1 실시예와 동일하며, 상기 제1 실시예와 다른 것은 상기 완충유닛(500)이 외부설치함의 저면과, 상기 외부설치함의 저면 아래에 위치하되 지면 위에 설치된 하부프레임(100)의 사이에 설치되어 있음과 동시에, 상기 외부설치함에 인접한 곳의 지면(G) 내에 형성된 요홈(H) 내에 설치되어, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에 일단이 고정되어 상기 외부설치함의 외측방으로 연장된 상단고정판(200)의 타단에 고정, 결합되어 있다는 점이다.

상기한 구성에 의하면, 상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 저면과, 상기 외부설치함의 저면 아래에 위치하되 지면 위에 설치된 하부프레임(100)의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 상기 외부설치함에 인접한 곳의 지면(G) 내에 형성된 요홈(H) 내에 설치되어, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에 일단이 고정되어 상기 외부설치함의 외측방으로 연장된 상단고정판(200)의 타단에 고정, 결합되어 있어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충함으로써, 지진 발생 시에 지면 및 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 직접적으로 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 효과가 있다.

(제3 실시예)

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조의 단면도이고, 도 7은 도 6의 변형예이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 외부설치함의 이중내진구조는 상기 완충유닛(500)의 구성은 상기 제1 실시예와 동일하며, 상기 제2 실시예와 다른 것은 상기 완충유닛(500)이 외부설치함의 저면과, 상기 외부설치함의 저면 아래에 위치하되 지면 위에 설치된 하부프레임(100)의 사이에 설치되어 있음과 동시에, 상기 외부설치함에 인접하되 간격을 둔 옹벽(W) 내에 형성된 요홈(R) 내에도 추가로 설치되어, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에 일단이 고정되어 상기 외부설치함의 외측방으로 연장된 상단고정판(200a)의 타단에 연결된 연결판(210)에 고정, 결합되어 있다는 점이다. 여기서, 연결판(210)은 중공의 강체로 구성될 수 있다.

상기한 구성에 의하면, 상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 저면과, 상기 외부설치함의 저면 아래에 위치하되 지면 위에 설치된 하부프레임(100)의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 상기 외부설치함에 인접하되 간격을 둔 옹벽(W) 내에 형성된 요홈(R) 내에도 추가로 설치되어, 상기 외부설치함의 일측면의 하부에 일단이 고정되어 상기 외부설치함의 외측방으로 연장된 상단고정판(200a)의 타단에 연결된 연결판(210)에 고정, 결합되어 있어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충함으로써, 지진 발생 시에 지면 및 지면에 설치된 하부 프레임으로부터 상기 외부설치함에 직접적으로 전달되는 진동을 이중으로 완충하여 완충 효과를 높이는 효과가 있다.

도 7을 참조하면, 도 6의 실시예의 상단고정판(200a)과 연결판(210) 대신에 예컨데 고무와 같이 탄성을 가지는 사각 튜브(200b)를 적용한다. 이러한 구성에 의하면 상기 2차 완충 시 상기 완충유닛(500)에 의한 완충 외에 사각 튜브(200b)의 탄성에 의한 완충으로 완충 효과를 더욱 높일 수 있다.

(제4 실시예)

도 8은 본 발명의 제1 내지 제3 실시예에 적용되는 완충유닛의 일실시예를 도시하는 단면도이고, 도 9는 도 8의 C부 확대도이다.

도 8, 9를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 적용되는 완충유닛은, 상기 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)는 일측면에 접하여 구비되되 상기 홀(522h)보다는 위에 구비된 후크 빠짐 방지부(522a)를 더 포함하고, 상기 후크 빠짐 방지부(522a)는 외측면에 후크 빠짐 방지용의 톱니(522a1)를 형성하며, 상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상기 홀(522h)에 끼워졌을 때 상기 톱니(522a1)에 결합하여 빠짐이 방지될 수 있는 톱니(541a)를 내측면에 구비한다는 점을 제외하고는 제1 내지 제3 실시예와 동일하며, 제1 내지 제3 실시예에서는 상기 후크 빠짐 방지를 위한 구성이 구비되어 있지 않다.

상기 구성에 의하면, 본 발명은 후크(541)가 상기 홀(522h)에 끼워졌을 때 후크(541)의 톱니(541a)가 상기 톱니(522a1)에 결합함으로써 후크(541)의 빠짐이 방지될 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 명확히 하여야 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

A. 블럭 B. 고무판
100. 하부프레임 200, 200a. 상단고정판
200b. 사각 튜브 210. 연결판
300. 하단고정판 400. 보조프레임
500. 완충유닛 510. 메인스프링
520. 상판 521. 함몰부
522. 돌부 522a. 후크 빠짐 방지부
522a1. 톱니 522h. 홀
530. 하판 540. 보조스프링
541a. 톱니

Claims

수직으로 입설 배치되는 메인스프링(510); 메인스프링(510)의 상단와 하단에 배치되고, 중심부에 형성된 함몰부(521)에 의해 메인스프링의 각 단부와 결합하는 상판(520)과 하판(530); 및 위 상판(520)과 하판(530)의 각 함몰부(521)의 주변을 따라 동일한 수직선상으로 돌출되되 90˚ 간격으로 이격 설치된 네 쌍의 돌부(522)마다 설치되는 보조스프링(540)으로 구성되는 수직과 수평 진동에 각자 반응하는 복수의 스프링이 일체로 구성되는 완충유닛(500)을 포함하고,
상기 완충유닛(500)은 배전반과 통신랙함을 포함하는 외부설치함의 모서리의 저면과 지지면의 사이에 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 1차 완충하고, 추가의 위치에도 설치되어 상기 외부설치함의 수직 및 수평 진동을 2차 완충하며,
상기 메인스프링(510)은 피치의 간격이 넓고 코일의 직경이 큰 압축 스프링을 사용하고,
상기 보조스프링(540)은 피치의 간격이 밀접하고 코일의 직경이 작은 인장 스프링을 사용하되,
상기 메인스프링(510)과 보조스프링(540)은 서로 다른 탄성 강도로 구성되며,
추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은,
지면상에 콘크리트를 타설하여 외부설치함의 설치 공간을 제공하는 블럭(A); 블럭(A) 상면에 고정 배치되어 외부설치함의 안착을 유도하는 하부프레임(100); 블럭(A) 상면에 밀착한 상태로 하부프레임(100) 측면에서 블럭의 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200); 수직으로 절곡되어 지면과 블럭 측면에 밀착 고정되는 하단고정판(300); 하단고정판(300)의 수직 면에서 블럭(A)의 외부영역으로 돌출 설치되되, 상단고정판(200)과 동일한 수직 선상을 갖도록 배치되는 보조프레임(400)을 포함하는 구조물 중
상기 상단고정판(200)과 상기 보조프레임(400) 간의 이격된 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조.
삭제
제1항에 있어서,
상기 상판(520)은 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 상측에 배치되고, 상판(520)의 저면 중심 측에 메인스프링(510)의 외경과 대응하는 지름의 함몰부(521)를 더 구비하여 메인스프링의 상단을 끼움 고정하고,
상기 하판(530)은 원형 또는 다각의 판재로 이루어져 메인스프링(510)의 하측에 배치되고 상기 하판(530)의 상면 중심측에 메인스프링(510)의 외경과 대응하는 지름의 함몰부(521)가 더 구비되어 메인스프링(510)의 하단을 끼움 고정하며,
상기 상판(520)은 함몰부(521)와 다소 이격된 거리에서 함몰부의 외주연을 따라 하향 돌출 형성되는 하나 이상의 돌부(522)를 포함하고,
상기 하판(530) 역시 함몰부의 외주연을 따라 상향 돌출 형성되며 상판(520)의 돌부(522)와 동일한 수직 선상에 배열되는 돌부(522)를 포함하며,
상기 보조스프링(540)은 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)를 포함하고 상기 돌부(522)는 홀(522h)를 구비하며,
상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)에 각각 구비된 상기 홀(522h)에 끼워져 고정되는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조.
제3항에 있어서,
상기 상판(520) 및 하판(530)의 돌부(522)는 일측면에 접하여 구비되되 상기 홀(522h)보다는 위에 구비된 후크 빠짐 방지부(522a)를 더 포함하고,
상기 후크 빠짐 방지부(522a)는 외측면에 후크 빠짐 방지용의 톱니(522a1)를 형성하며,
상기 상단 및 하단에서 연장되는 갈고리 모양의 후크(541)는 상기 홀(522h)에 끼워졌을 때 상기 톱니(522a1)에 결합하여 빠짐이 방지될 수 있는 톱니(541a)를 내측면에 구비하는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조.
삭제
제1항에 있어서,
추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은,
상기 외부설치함의 일측면의 하부에서 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200)과 지면(G) 내에 형성된 요홈(H)의 바닥면 사이의 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조.
제1항에 있어서,
추가의 위치에 설치된 상기 완충유닛(500)은,
상기 외부설치함의 일측면의 하부에서 외부영역으로 연장되는 상단고정판(200a, 200b)과 상기 외부설치함과 간격을 두고 위치하는 옹벽(W) 내에 측방향으로 형성된 요홈의 바닥면 사이의 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 외부설치함의 이중내진구조.