KR102084140B1 - 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반 - Google Patents
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Abstract
내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반은 조립식 배전반의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반의 전후방, 좌우측, 상하 방향으로 움직이는 진동을 흡수하고, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전하는 배전반 시설을 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.
Description
본 발명은 태양광열 기술분야 중 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반에 관한 것으로 더욱 상세하게는 조립식 배전반의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반의 전후방, 좌우측, 상하 방향으로 움직이는 진동을 흡수하고, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전하는 배전반 시설을 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지하는 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반에 관한 것이다.
대체 에너지 중에서는 태양광의 광전 효과를 이용하여 전기에너지로 변환하는 친환경 에너지인 태양광 발전시스템이 있다.
일반적으로 태양광모듈은 하나의 태양전지판 즉, 단위 태양전지판을 말하며, 이러한 태양전지판은 10 내지 20개 정도가 모여서 하나의 태양광모듈어레이가 된다.
상기 태양광모듈어레이에서 발전된 전기는 접속반에 모이게 되는데, 주로 10 내지 20개 정도의 태양광모듈어레이가 하나의 접속반으로 전기를 보내게 되는데, 이를 위해 접속반은 통상 10 내지 20개 정도의 태양광모듈어레이마다 하나씩 설치된다.
또한, 상기 접속반은 통상 6 내지 8개 정도가 하나의 인버터로 보내지고, 상기 인버터에서 직류전력을 교류전력으로 변환시킨 뒤 저장소나 부하로 보내게 되는데, 인버터를 옥외에 그대로 둘 수 없고 접속반의 전기를 받고 부하로 분해하기 위해 별도의 함이 설치되며 이러한 함을 배전반이라 한다.
일반적인 배전반은 인버터를 비롯한 각종 전기장치를 수납하는 외부 케이스와, 상기 외부 케이스의 내부에 배전반의 개폐를 위한 도어를 포함하여 구성되며, 외부케이스에 다수의 송풍팬을 설치하여 송풍팬의 작동에 의해 내부의 열을 외부로 배출시키는 구조로 되어 있으며, 상기 송풍팬의 구동을 위해 별도의 전원장치가 설치되어 있다.
최근 우리나라는 규모 5.4의 포항 지진이 발생하여 건물 일부가 부서지고, 도로 균열로 상수도관이 파열되며 빌라의 벽이 무너지는 바람에 차량이 파손되는 사고가 발생하였다.
배전반이 설치된 장소에 포항 지진과 같은 규모의 지진이 발생하는 경우, 배전반이 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손될 수 있으며, 이에 따라 전기 누설로 인한 화재가 발생할 수 있다.
따라서, 배전반의 화재는 주변 시설의 화재로 옮겨갈 수 있어 2차 피해가 양산될 수 있다. 또한, 배전반의 파손으로 인하여 배전반으로부터 전기를 공급받는 시설의 전기 공급이 차단되면 전기를 공급받는 시설을 이용하는 주민들이 불편을 겪게 되는 문제점이 발생한다.
이와 같은 종래기술의 문제점과 필요성을 해결하기 위하여, 본 발명은 조립식 배전반의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반의 전후방, 좌우측, 상하 방향으로 움직이는 진동을 흡수하고, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전하는 배전반 시설을 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지하는 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반(100)은 육면체 형상으로 철판을 조립하여 구성하는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 결합되며 둘 이상의 조각으로 분리되어 있는 측면판(2) 및 후면판(3)과, 상기 측면판(2) 사이에 결합되며 수배전반의 개폐를 위해 설치되는 도어(4)와, 상기 측면판(2), 후면판(3) 및 도어(4)의 상부에 결합되는 지붕(5)으로 이루어진 조립식 배전반(10); 상기 조립식 배전반(10)의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 전후방으로 움직이는 진동을 흡수하고, 일정 크기 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제1 슬라이딩 이동장치(200); 및 상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)의 하부면에 직교 방향으로 결합되며, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 좌우측으로 움직이는 진동을 흡수하며, 일정 크기 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제2 슬라이딩 이동장치(300)를 포함하고, 상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)는 제1 상부프레임(210a), 제2 상부프레임(210b), 제3 상부프레임(210c), 제4 상부프레임(210d)으로 이루어지고, 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있는 상부몸체(210)를 포함하고, 상기 제1 상부프레임(210a)과 상기 제2 상부프레임(210b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제1 이동부(230)가 각각 형성하고, 비어 있는 공간에서 상기 제1 이동부(230)가 직선 이동하고, 상기 제1 이동부(230)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제1 전방 충격흡수부(240)와 제1 후방 충격흡수부(250)가 형성되고, 상기 제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와, 상기 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)의 사이에는 평탄 형태의 제1 연결판(201)을 결합하고, 상기 제1 연결판(201)의 상부면에는 조립식 배전반(10)의 상하 방향의 진동을 흡수하는 상하 진동 흡수부(400)가 일정 간격마다 복수개 형성되고, 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 상부에 조립식 배전반(10)이 탑재되고, 상기 제1 연결판(201)의 하부면에는 일정한 길이의 제1 볼스크류부재(222)가 삽입되고, 상기 제1 연결판(201)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합되는 제1 너트부재(220)가 형성되고, 상기 제1 볼스크류부재(222)는 상기 제3 상부프레임(210c)로부터 상기 제1 너트부재(220)를 관통하여 상기 제4 상부프레임(210d)까지 결합되며, 일측 끝단이 상기 제3 상부프레임(210c)를 관통하여 제1 구동모터(223)에 결합되며, 상기 제2 슬라이딩 이동장치(300)는 하부면에 상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)와 직교 방향으로 결합되어 슬라이딩 이동 방향이 직각을 이루며, 제1 하부프레임(310a), 제2 하부프레임(310b), 제3 하부프레임(310c), 제4 하부프레임(310d)으로 이루어지고, 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있는 하부몸체(310)를 포함하고, 상기 제1 하부프레임(310a)과 상기 제2 하부프레임(310b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제2 이동부(330)가 각각 형성하고, 비어 있는 공간에서 상기 제2 이동부(330)가 직선 이동하고, 상기 제2 이동부(330)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제2 전방 충격흡수부(340)와 제2 후방 충격흡수부(350)가 형성되고, 상기 제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와, 상기 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)의 사이에는 평탄 형태의 제2 연결판(301)을 결합하고, 상기 제2 연결판(301)의 상부면에는 상기 제1 상부프레임(210a)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제1 연결부(304)와, 상기 제2 상부프레임(210b)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제2 연결부(305)를 포함하고, 상기 제2 연결판(301)의 하부면에는 일정한 길이의 제2 볼스크류부재(322)가 삽입되고, 상기 제2 연결판(301)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합되는 제2 너트부재(320)가 형성되고, 상기 제2 볼스크류부재(322)는 상기 제3 하부프레임(310c)로부터 상기 제2 너트부재(320)를 관통하여 상기 제4 하부프레임(310d)까지 결합되며, 일측 끝단이 상기 제3 하부프레임(310c)를 관통하여 제2 구동모터(323)에 결합되며, 상기 조립식 배전반(10)은 상기 제1 연결판(201)의 일측에 설치되어 상기 제1 연결판(201)의 이동 방향의 변위값을 측정하는 제1 변위측정부(120)와, 상기 제2 연결판(301)의 일측에 설치되어 상기 제2 연결판(301)의 이동 방향의 변위값을 측정하는 제2 변위측정부(130)와, 상기 제1 변위측정부(120)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 상기 제1 연결판(201)의 이동 방향에 따라 상기 제1 구동모터(223)를 구동 제어하거나, 상기 제2 변위측정부(130)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 상기 제2 연결판(301)의 이동 방향에 따라 상기 제2 구동모터(323)를 구동 제어하는 제어부(110)를 더 포함하며, 상기 제1 전방 충격흡수부(240)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(241), 상기 가이드 플레이트(241)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(242) 및 상기 제1 완충부재(242)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(244)를 포함하고, 상기 가이드 플레이트(241)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하여 접촉하는 수직면(241b)와, 상기 수직면(241b)의 중심부로부터 수평 방향으로 돌출된 돌기부(241a)를 포함하고, 상기 제1 완충부재(242)는 상기 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제1 중공플레이트(242a)와, 상기 제1 중공플레이트(242a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제1 상부절곡부(242b)와 제1 하부절곡부(242c)를 형성하고, 상기 제1 중공플레이트(242a)는 내부홈 직경이 상기 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)의 직경보다 크게 형성되어 상기 돌기부(241a)를 수평 방향으로 삽입되도록 하고, 상기 돌기부(241a)와 상기 제1 중공플레이트(242a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(249)가 충진되고, 상기 제2 완충부재(244)는 상기 제1 중공플레이트(242a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제2 중공플레이트(244a)와, 상기 제2 중공플레이트(244a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제2 상부절곡부(244b)와 제2 하부절곡부(244c)를 형성하고, 상기 제2 중공플레이트(244a)는 내부홈 직경이 상기 제1 중공플레이트(242a)의 직경보다 크게 형성되어 상기 제1 중공플레이트(242a)를 수평 방향으로 삽입되도록 하고, 상기 제2 중공플레이트(244a)의 주위를 둘러싸는 상기 복원 탄성부(249)가 충진되고, 상기 복원 탄성부(249)는 강도 및 탄성이 일정 이상으로 외부에서 하중이 가해졌을 때, 충격을 최소화하도록 변형되었다가 형태가 복원되는 물질인 탄성 플레이트(249a)와, 고융점 PET 섬유 65 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%, 신축성 복합섬유 30 중량%로 구성된 혼합 섬유인 혼합 섬유층(249b) 및 수지층(249c)을 포함하며, 상기 제1 후방 충격흡수부(250)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(251), 상기 가이드 플레이트(251)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(252) 및 상기 제1 완충부재(252)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(254)를 포함하고, 상기 제1 전방 충격흡수부(240)의 구성요소와 동일하고, 상기 각각의 상하 진동 흡수부(400)는 주름부재(401) 및 슬라이드부재(420, 430)를 포함하고, 상기 슬라이드부재(420, 430)는 상기 주름부재(401)의 내부에 형성되어 원통 형상의 상부가이드(420)와 하부가이드(430)를 상하로 결합하여 이루어지고, 상기 슬라이드부재(420, 430)는 상기 상부가이드(420)의 하부에 하부가이드(430)를 결합하고, 상기 상부 가이드(420)는 하부가 뚫려 있으며, 내부가 비어 있는 제1 내부 공간부를 형성하고, 하단 끝단 테두리를 따라 외측 방향으로 돌출된 고정부재(421a)를 형성한 원통 형상의 상부몸체(421)와, 상기 상부몸체(421)의 내부 상부에 상하 방향으로 가해지는 압력 정보를 센싱하는 압력센서(422)를 형성하고, 상기 상부 가이드(420)는 상기 상부몸체(421)의 제1 내부 공간부에 제1 푸쉬바(424)와 상기 제1 푸쉬바(424)의 하부에 연장된 제1 돌출부(425)가 결합되고, 상기 제1 돌출부(425)의 하부에 제1 스프링(425)이 결합되어 제1 푸쉬바(424), 제1 돌출부(425)가 상하 방향으로 이동하는 경우, 상기 제1 스프링(425)의 탄성력으로 충격을 저감시키고, 상기 하부 가이드(430)는 상기 상부몸체(421)의 직경보다 큰 원통 형상의 하부몸체(431)와, 상기 하부몸체(431)의 제2 내부 공간부에 상부 가이드(420)의 고정부재(421a)가 삽입되어 상기 하부 가이드(430)의 걸림턱에 걸려서 상기 상부 가이드(420)가 상기 하부 가이드(430)로부터 이탈되지 않도록 하고, 상기 상부 가이드(420)는 상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동하고, 상기 제1 스프링(425)의 하부에는 수평거치대(426)를 결합하고, 상기 수평거치대(426)의 하부 방향으로 연장되어 일정한 길이의 피스톤부재(427)를 결합하고, 상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에는 상기 상부 가이드(420)의 피스톤부재(427)가 상기 상부 가이드(420)의 이동에 따라 상하 이동되고, 상기 피스톤부재(427)는 상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부의 배치되고, 하부 끝단에 직각 방향으로 수평바(433)를 결합하며, 상기 수평바(433)의 하부면에는 제2 스프링부재(438)를 둘레에 감싸는 형태의 제1 스프링 거치대(437)를 결합하며, 상기 제2 스프링부재(438)는 상기 하부 가이드(430)의 바닥면에 형성된 제2 스프링 거치대(439)와, 상기 수평바(433)의 사이에 형성되어 상기 피스톤부재(427)로부터 가해지는 충격 에너지를 감쇄하는 역할을 수행하고, 상기 하부 가이드(430)의 내측벽에는 상하 방향으로 랙기어(434)를 형성하고, 상기 랙기어(434)에 기어 치합되어 맞물려 있는 피니언기어(435)를 결합하며, 상기 피니언기어(435)는 중심부의 회전축에 제3 구동모터(436)가 결합되어 있고, 상기 제어부(110)는 상기 제3 구동모터(436)에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 압력센서(422)의 센서 정보에 따라 구동 제어 신호를 생성하여 상기 제3 구동모터(436)로 전송하고, 상기 제3 구동모터(436)는 상기 제어부(110)로부터 구동 제어 신호를 수신하는 경우 상기 피니언기어(435)를 회전시켜 상기 피니언기어(435)에 맞물려 있는 상기 랙기어(434) 상에서 상기 피스톤부재(427)를 상하 방향으로 이동하도록 제어할 수 있다.
상기와 같은 구성의 본 발명은 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.
본 발명은 약한 진동이나 충격에 의해 발생되는 배전반 내부 접속 불량이나 오작동을 사전에 예방하고, 반복적 지속적으로 약한 진동이나 충격이 발생되는 설치 환경에서 작동 수명이 짧고, 유지 및 보수 비용이 증가되는 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 배전반에 설치되는 지진파를 흡수하는 내진 장치의 구성을 단순화시켜 제조 및 유지 보수를 용이하게 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반의 전체 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 슬라이딩 이동장치와 제2 슬라이딩 이동장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부와 전방 충격흡수부와 후방 충격흡수부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부의 이동 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상하 진동 흡수부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충격 저감용 시트의 구성을 나타낸 도면이다.
그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 배전반의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 슬라이딩 이동장치와 제2 슬라이딩 이동장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부와 전방 충격흡수부와 후방 충격흡수부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부의 이동 모습을 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상하 진동 흡수부의 단면을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충격 저감용 시트의 구성을 나타낸 도면이다.
그리고
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 배전반의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
종래의 배전반이 설치된 장소에 일정 규모 이상의 지진이 발생하는 경우, 배전반이 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손될 수 있으며, 이에 따라 전기 누설로 인한 화재가 발생할 수 있다.
본 발명은 조립식 배전반의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반의 전후방, 좌우측, 상하 방향으로 움직이는 진동을 흡수하고, 발전소나 변전소에서 공급되는 전력을 수용가에게 배전하는 배전반 시설을 지진 등의 지각변동에 의해 발생되는 강한 진동이나 충격의 여파로 배전반이 비틀리거나 기울어져 파손되는 것을 방지하는 내진 장치를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반의 전체 구성을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 제1 슬라이딩 이동장치와 제2 슬라이딩 이동장치의 구성을 나타낸 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부와 전방 충격흡수부와 후방 충격흡수부의 단면을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1, 2 이동부의 이동 모습을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반(100)은 조립식 배전반(10)과, 상기 조립식 배전반(10)의 하부면에 설치되고 지진으로 인한 조립식 배전반(10)의 흔들림을 적정 유동 범위 내로 감소시켜 파손을 방지하는 내진 장치(200, 300)를 포함한다.
조립식 배전반(10)은 육면체 형상으로 철판을 조립하여 구성하는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 결합되며 둘 이상의 조각으로 분리되어 있는 측면판(2) 및 후면판(3)과, 상기 측면판(2) 사이에 결합되며 배전반(10)의 개폐를 위해 설치되는 도어(4)와, 상기 측면판(2), 후면판(3) 및 도어(4)의 상부에 결합되는 지붕(5)을 포함한다.
상기 지붕(5)에는 배전반(10) 내부의 열을 낮추기 위한 통풍구(6)가 둘 이상 형성되어 있다.
상기 프레임(1)에는 측면판(2)과 후면판(3)이 결합되는데, 측면판(2)은 도어(4)를 바라보는 방향에서 좌우 양쪽에 조립된 판이며, 후면판(3)은 도어(4)의 맞은 편에 조립된 판이며, 하부에는 바닥판(7)이 조립되어 설치될 수 있다.
상기 도어(4)는 서로 마주보는 측면판(2) 사이에 설치되며, 도어(4)의 일측에는 배전반(10)의 내부를 확인할 수 있도록 투시창(12)이 구비되어 있다.
본 발명은 지붕(5)에 공기가 통할 수 있는 통풍구(6)를 다수 설치하여 자연환기에 의해 열이 배전반(10)의 외부로 유출될 수 있도록 구성한다.
본 발명의 실시예의 내진 장치(200, 300)는 조립식 배전반(10)의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 전후방으로 움직이는 진동을 흡수하고, 일정 강도 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제1 슬라이딩 이동장치(200) 및 상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)의 하부면에 결합되며, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 좌우측으로 움직이는 진동을 흡수하며, 일정 강도 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제2 슬라이딩 이동장치(300)를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제1 슬라이딩 이동장치(200)는 제1 상부프레임(210a), 제2 상부프레임(210b), 제3 상부프레임(210c), 제4 상부프레임(210d)으로 이루어진 상부몸체(210)를 포함한다. 상부몸체(210)는 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있다.
제1 상부프레임(210a)과 제2 상부프레임(210b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제1 이동부(230)가 각각 형성되어 있다. 제1 상부프레임(210a)과 제2 상부프레임(210b)의 내측에는 비어 있는 공간에서 제1 이동부(230)가 직선 이동할 수 있다.
제1 상부프레임(210a)과 제2 상부프레임(210b)의 내측에는 상기 제1 이동부(230)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제1 전방 충격흡수부(240)와 제1 후방 충격흡수부(250)가 형성된다.
제1 전방 충격흡수부(240)와 제1 후방 충격흡수부(250)는 제1 상부프레임(210a)과 제2 상부프레임(210b)의 내측 양단에 각각 구성된다.
제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와, 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)의 사이에는 평탄 형태의 제1 연결판(201)을 결합한다.
제1 연결판(201)는 양측면에 외측으로 각각 연장된 결합부재(202)가 형성된다.
제1 연결판(201)은 양측면으로부터 외측으로 연장된 각각의 결합부재(202)를 이용하여 제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)에 끼워져 결합된다.
제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)는 결합부재(202)에 결합하기 위한 홈(231)이 각각 형성되어 있다.
제1 연결판(201)의 상부면에는 조립식 배전반(10)의 상하 방향의 진동을 흡수하는 상하 진동 흡수부(400)가 일정 간격마다 복수개 형성되고, 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 상부에 조립식 배전반(10)이 탑재된다.
제1 연결판(201)의 하부면에는 일정한 길이의 제1 볼스크류부재(222)가 삽입되는 제1 너트부재(220)가 형성된다. 제1 너트부재(220)는 제1 연결판(201)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합된다.
제1 볼스크류부재(222)는 제3 상부프레임(210c)로부터 제1 너트부재(220)를 관통하여 제4 상부프레임(210d)까지 결합되며, 일측 끝단이 제3 상부프레임(210c)를 관통하여 제1 구동모터(223)에 결합된다.
제1 너트부재(220)는 제1 볼스크류부재(222)가 삽입되는 제1 삽입구(미도시)가 형성되고, 제1 삽입구의 내측면에는 제1 볼스크류부재(222)의 외주면에 형성된 나사산에 각각 맞물려 있는 나사선이 형성된다.
제1 구동모터(223)의 회전에 의해 구동력이 발생되면, 제1 볼스크류부재(222) 상에서 제1 너트부재(220)가 일방향으로 직선 이동하게 된다.
제1 연결판(201)은 하부면에 제1 너트부재(220)가 결합되며, 양단 테두리부 일측으로부터 각각 연장된 결합부재(202)를 이용하여 제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)에 결합된다.
제1 연결판(201)은 하부면에 제1 너트부재(220)가 결합되며, 상기 제1 너트부재(220)의 직선 이동에 따라 동시에 이동되는데, 제1 연결판(201)의 양쪽에 결합된 제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)도 제1 상부프레임(210a)와 제2 상부프레임(210b)의 내측에서 각각 슬라이딩 이동하게 된다.
제1 상부프레임(210a)의 내측과 제2 상부프레임(210b)의 내측에는 단면이 'ㄷ' 형태로 일측이 개구되어 있으며, 중심부에 제1 연결판(201)의 양쪽에 결합된 제1 이동부(230)를 각각 형성하고, 상기 제1 이동부(230)를 중심으로 일측 끝단과 타측 끝단에 제1 전방 충격흡수부(240)와 제2 후방 충격흡수부(250)를 형성한다.
제1 전방 충격흡수부(240)와 제2 후방 충격흡수부(250)는 제1 이동부(230)의 충돌 시 충격 에너지를 흡수하여 파손을 방지하는 기능을 한다.
제1 전방 충격흡수부(240)는 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(241), 상기 가이드 플레이트(241)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(242) 및 상기 제1 완충부재(242)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(244)를 포함한다.
가이드 플레이트(241)는 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하여 접촉하는 수직면(241b)와, 상기 수직면(241b)의 중심부로부터 수평 방향으로 돌출된 돌기부(241a)를 포함한다.
제1 완충부재(242)는 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제1 중공플레이트(242a)와, 상기 제1 중공플레이트(242a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제1 상부절곡부(242b)와 제1 하부절곡부(242c)를 형성한다.
상기 제1 중공플레이트(242a)는 내부홈 직경이 상기 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)의 직경보다 크게 형성되어 돌기부(241a)를 수평 방향으로 삽입되도록 한다.
돌기부(241a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(249)가 충진되어 있다. 다시 말해, 복원 탄성부(249)는 충격에 충격력을 흡수하고 원 상태로 복원할 수 있는 기능을 하며, 상기 제1 상부절곡부(242b)와 상기 수직면(241b)의 사이의 공간과, 상기 제1 하부절곡부(242c)와 상기 수직면(241b)의 사이의 공간에 형성된다.
제1 중공플레이트(242a)의 내측홈에는 일단이 돌기부(241a)에 결합된 제1 스프링부재(243)가 형성되고, 돌기부(241a)의 삽입 시 제1 스프링부재(243)에 의해 충격 흡수 및 탄성 복원력으로 돌기부(241a)가 원위치로 복원된다.
제1 중공플레이트(242a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(249)가 충진되어 있다. 다시 말해, 복원 탄성부(249)는 충격에 충격력을 흡수하고 원 상태로 복원할 수 있는 기능을 하며, 제2 상부절곡부(244b)와 제1 상부절곡부(242b)의 사이의 공간과, 제2 하부절곡부(244c)와 제2 하부절곡부(244c)의 사이의 공간에 형성된다.
제2 완충부재(244)는 제1 중공플레이트(242a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제2 중공플레이트(244a)와, 상기 제2 중공플레이트(244a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제2 상부절곡부(244b)와 제2 하부절곡부(244c)를 형성한다.
상기 제2 중공플레이트(244a)는 내부홈 직경이 상기 제1 중공플레이트(242a)의 직경보다 크게 형성되어 제1 중공플레이트(242a)를 수평 방향으로 삽입되도록 한다.
상기 제2 중공플레이트(244a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(249)가 충진되어 있다.
제2 중공플레이트(244a)의 내측홈에는 일단이 제1 중공플레이트(242a)에 결합된 제2 스프링부재(245)가 형성되고, 제1 중공플레이트(242a)의 삽입 시 제2 스프링부재(245)에 의해 충격 흡수 및 탄성 복원력으로 제1 중공플레이트(242a)가 원위치로 복원된다.
상기 제2 중공플레이트(244a)는 제1 중공플레이트(242a)의 가압 시 내부홈(248a)에 인입된다. 내부홈(248a)에는 일단이 제2 중공플레이트(244a)에 결합된 제3 스프링부재(248)가 형성되고, 제3 스프링부재(248)에 의해 충격 흡수 및 탄성 복원력으로 제2 중공플레이트(244a)가 원위치로 복원된다.
내부홈(248a)의 상부와 하부에는 제1 완충모듈(246)과 제2 완충모듈(247)이 각각 설치된다.
제1 완충모듈(246)과 제2 상부절곡부(244b)의 사이의 공간은 충격에 충격력을 흡수하고 원상태로 복원할 수 있는 복원 탄성부(249)를 형성한다.
제2 완충모듈(247)과 제2 하부절곡부(244c)의 사이의 공간은 충격에 충격력을 흡수하고 원상태로 복원할 수 있는 복원 탄성부(249)를 형성한다.
전술한 복수의 복원 탄성부(249)는 탄성 플레이트(249a), 혼합 섬유층(249b) 및 수지층(249c)을 포함한다.
탄성 플레이트(249a)는 강도 및 탄성이 일정 이상으로 외부에서 하중이 가해졌을 때, 충격을 최소화하도록 변형되었다가 형태가 복원되는 물질이다.
탄성 플레이트(249a)는 50 내지 300 사이의 분자량을 가진 우레탄 에스테르 폴리올을 사용하여 우레탄 실리콘 에스테르 모노머 구조를 포함하는 우레탄 아크릴레이트 조성물이다.
우레탄 아크릴레이트 조성물은 우레탄 실리콘 모노머 구조, 광경화형 반건조 성질을 갖는 우레탄 아크릴레이트 조성물, 지방족 또는 방향족을 포함 하는 광경화형 유무기 하이브리드 하드코팅용 조성물 등을 다중 코팅 방식을 사용하여 소재 부착하는 방식으로, 표면의 점탄성을 이용하여 자기 복원력을 가지고, 고경도 성질도 나타내어 소재 강도가 높으며, 소재의 휨 정도에 따라서 유연성을 부여 할 수 있다.
혼합 섬유층(249b)은 고융점 PET 섬유 65 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%, 신축성 복합섬유 30 중량%로 구성된 혼합 섬유이다.
신축성 복합섬유는 부직포에 높은 탄성과 형태 복원력을 부여하는 섬유로서, 열수축성이 서로 다른 2 이상의 폴리에스터로 이루어진다.
수지층(249c)은 유연성과 탄성을 동시에 만족시켜 물리적인 손상에서 자가 복원이 우수한 폴리에스터 수지 조성물을 포함한다.
폴리에스터 수지 조성물은 1차적으로 시클로헥산디올이 포함되고, 양 끝단이 카르복실산으로 구성된 폴리에스터 수지를 합성하고, 2차적으로 온도 조건을 변화하여 폴리카보네이트디올을 추가로 투입하여 폴리카보네이트디올이 함유된 폴리에스터 수지를 제조한다.
본 발명은 수평균 분자량은 3,000 내지 50,000이며 상기 제조방법에 따른 시클로헥산디올 및 폴리카보네이트디올이 함유된 폴리에스터 수지를 제공한다. 본 발명에 따른 폴리에스터 수지는 히드록시기가 다량 포함되어 있어 멜라민 경화제, 이소시아네이트 계열 경화제 등을 사용하여 경화가 가능하다.
폴리에스터 수지 조성물은 폴리에스터 수지 100중량부에 대하여, 평균입경이 5 내지 15㎛인 폴리메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 비드상 광확산 수지 10 내지 20 중량부를 포함한다.
본 발명의 실시예의 제1 완충모듈(246)은 제1 탄성 플레이트(246b)가 내부에 포함된 제1 금속층(246a)으로 이루어집니다.
본 발명의 실시예의 제2 완충모듈(247)은 제2 탄성 플레이트(247b)가 내부에 포함된 제2 금속층(247a)으로 이루어집니다.
제1 금속층(246a)과 제2 금속층(247a)은 구리, 니켈, 코발트, 주석, 은, 금, 백금, 크롬 등의 금속 또는 이들의 합금으로 형성할 수 있으며, 이에 제한되는 것은 아니다.
제1 후방 충격흡수부(250)는 전술한 제1 전방 충격흡수부(240)와 동일하므로 상세한 구성요소의 설명을 생략하며, 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(251), 상기 가이드 플레이트(251)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(252) 및 상기 제1 완충부재(252)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(254)를 포함한다.
제2 완충부재(254)는 제1 중공플레이트(252a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제2 중공플레이트(254a)와, 상기 제2 중공플레이트(254a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제2 상부절곡부(254b)와 제2 하부절곡부(254c)를 형성한다.
상기 제2 중공플레이트(254a)는 내부홈 직경이 상기 제1 중공플레이트(252a)의 직경보다 크게 형성되어 제1 중공플레이트(252a)를 수평 방향으로 삽입되도록 한다.
상기 제2 중공플레이트(254a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(259)가 충진되어 있다. 제2 중공플레이트(254a)의 내측홈에는 일단이 제1 중공플레이트(252a)에 결합된 제2 스프링부재(255)가 형성된다.
상기 제2 중공플레이트(254a)는 제1 중공플레이트(252a)의 가압 시 내부홈(258a)에 인입된다. 내부홈(258a)에는 일단이 제2 중공플레이트(254a)에 결합된 제3 스프링부재(258)가 형성되고, 제3 스프링부재(258)에 의해 충격 흡수 및 탄성 복원력으로 제2 중공플레이트(254a)가 원위치로 복원된다.
내부홈(258a)의 상부와 하부에는 제1 완충모듈(256)과 제2 완충모듈(257)이 각각 설치된다. 제1 완충모듈(256)과 제2 상부절곡부(254b)의 사이의 공간은 충격에 충격력을 흡수하고 원상태로 복원할 수 있는 복원 탄성부(259)를 형성한다.
제2 완충모듈(257)과 제2 하부절곡부(254c)의 사이의 공간은 충격에 충격력을 흡수하고 원상태로 복원할 수 있는 복원 탄성부(259)를 형성한다.
본 발명의 실시예의 제2 슬라이딩 이동장치(300)는 하부면에 제1 슬라이딩 이동장치(200)와 직교 방향으로 결합되어 슬라이딩 이동 방향이 직각을 이루며, 제1 하부프레임(310a), 제2 하부프레임(310b), 제3 하부프레임(310c), 제4 하부프레임(310d)으로 이루어진 하부몸체(310)를 포함한다. 하부몸체(310)는 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있다.
제1 하부프레임(210a)과 제2 하부프레임(210b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제2 이동부(330)가 각각 형성되어 있다. 제1 하부프레임(310a)과 제2 하부프레임(310b)의 내측에는 비어 있는 공간에서 제2 이동부(330)가 직선 이동할 수 있다.
제1 하부프레임(310a)과 제2 하부프레임(310b)의 내측에는 상기 제2 이동부(330)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제2 전방 충격흡수부(340)와 제2 후방 충격흡수부(350)가 형성된다.
제2 전방 충격흡수부(340)와 제2 후방 충격흡수부(350)는 제1 하부프레임(310a)과 제2 하부프레임(310b)의 내측 양단에 각각 구성된다.
제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와, 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)의 사이에는 평탄 형태의 제2 연결판(301)을 결합한다.
제2 이동부(330)는 양측면에 외측으로 각각 연장된 결합부재(302)가 형성된다.
제2 연결판(301)은 양측면으로부터 외측으로 연장된 각각의 결합부재(302)를 이용하여 제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)에 끼워져 결합된다.
제2 연결판(301)의 상부면에는 제1 상부프레임(210a)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제1 연결부(304)와, 제2 상부프레임(210b)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제2 연결부(305)를 포함한다.
제2 연결판(301)의 하부면에는 일정한 길이의 제2 볼스크류부재(322)가 삽입되는 제2 너트부재(320)가 형성된다. 제2 너트부재(320)는 제2 연결판(301)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합된다.
제2 볼스크류부재(322)는 제3 하부프레임(310c)로부터 제2 너트부재(320)를 관통하여 제4 하부프레임(310d)까지 결합되며, 일측 끝단이 제3 하부프레임(310c)를 관통하여 제2 구동모터(323)에 결합된다.
제2 너트부재(320)는 제2 볼스크류부재(322)가 삽입되는 제2 삽입구(미도시)가 형성되고, 제2 삽입구의 내측면에는 제2 볼스크류부재(322)의 외주면에 형성된 나사산에 각각 맞물려 있는 나사선이 형성된다.
제2 구동모터(323)의 회전에 의해 구동력이 발생되면, 제2 볼스크류부재(322) 상에서 제2 너트부재(320)가 일방향으로 직선 이동하게 된다.
제2 연결판(301)은 하부면에 제2 너트부재(320)가 결합되며, 양단 테두리부 일측으로부터 각각 연장된 결합부재(302)를 이용하여 제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)에 결합된다.
제2 연결판(301)은 하부면에 제2 너트부재(320)가 결합되며, 상기 제2 너트부재(320)의 직선 이동에 따라 동시에 이동되는데, 제2 연결판(301)의 양쪽에 결합된 제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)도 제1 하부프레임(310a)와 제2 하부프레임(310b)의 내측에서 각각 슬라이딩 이동하게 된다.
제1 하부프레임(310a)의 내측과 제2 하부프레임(310b)의 내측에는 단면이 'ㄷ' 형태로 일측이 개구되어 있으며, 중심부에 제2 연결판(301)의 양쪽에 결합된 제2 이동부(330)를 각각 형성하고, 상기 제2 이동부(330)를 중심으로 일측 끝단과 타측 끝단에 제1 충격흡수부(340)와 제2 충격흡수부(350)를 형성한다.
제1 충격흡수부(340)와 제2 충격흡수부(350)는 제2 이동부(330)의 충돌 시 충격 에너지를 흡수하여 파손을 방지하는 기능을 한다.
제1 충격흡수부(340)와 제2 충격흡수부(350)는 전술한 제1 충격흡수부(240)와 제2 충격흡수부(250)와 동일한 기능을 하며, 구성요소도 동일하므로 구성요소의 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 조립식 배전반(10)는 제어부(110), 제1 변위측정부(120), 제2 변위측정부(130)를 이용하여 내진 장치인 제1 슬라이딩 이동장치(200)와 제2 슬라이딩 이동장치(300)를 제어할 수 있다.
제1 변위측정부(120)는 제1 연결판(201)의 일측에 설치되어 상기 제1 연결판(201)의 이동 방향의 변위값을 측정한다. 제1 변위측정부(120)는 지진에 의해 진동이 발생되면, 제1 연결판(201)의 움직임에 대한 X, Y 좌표값이 측정된다.
제2 변위측정부(130)는 제2 연결판(301)의 일측에 설치되어 상기 제2 연결판(301)의 이동 방향의 변위값을 측정한다. 제2 변위측정부(130)는 지진에 의해 진동이 발생되면, 제2 연결판(301)의 움직임에 대한 X, Y 좌표값이 측정된다.
제어부(110)는 제1 변위측정부(120)와 제2 변위측정부(130)를 이용하여 배전반(10)에 가해지는 진동 에너지에 대한 진동 가속도의 크기와 이동 방향을 검출한다.
제어부(110)는 제1 변위측정부(120)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 제1 연결판(201)의 이동 방향에 따라 제1 구동모터(223)를 구동하여 제1 볼스크류부재(222)를 회전시켜 상기 제1 연결판(201)를 전후방으로 이동하여 조립식 배전반(10)도 함께 전후방으로 이동하게 된다.
제어부(110)는 제2 변위측정부(130)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 제2 연결판(301)의 이동 방향에 따라 제2 구동모터(323)를 구동하여 제2 볼스크류부재(322)를 회전시켜 상기 제2 연결판(301)를 전후방으로 이동하여 조립식 배전반(10)도 함께 전후방으로 이동하게 된다.
제어부(110)는 제1 구동모터(223)와 제2 구동모터(323)를 동시에, 순차적으로 구동하거나 일부 구동 제어할 수 있다.
조립식 배전반(10)은 지진으로 진동에 따라 상하 방향의 진동 흡수와 전후방과 좌우측 방향의 적정 유동 범위 내로 흔들림을 감소시켜 파손을 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 상하 진동 흡수부의 단면을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 충격 저감용 시트의 구성을 나타낸 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 조립식 배전반의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 상하 진동 흡수부(400)는 주름부재(401) 및 슬라이드부재(420, 430)를 포함한다.
주름부재(401)는 내부의 공간부가 형성되고, 탄성과 복원력이 있는 재질(얇은 금속이나 실리콘부재로 형성되며, 상하 방향으로 충격이 가해지면, 축소되었다가 팽창, 접혔다 펼쳐지는 절첩 기능을 수행하며, 이에 따라 조립식 배전반(10)의 진동이나 충격을 완충되는 기능을 수행한다.
주름부재(401)의 상부면에는 일정 두께의 충격 저감용 시트(410)가 결합되어 있다.
충격 저감용 시트(410)는 고분자 탄성 쿠션층(411), 고무 발포제 조성물층(412), 연질 폴리우레탄층(413) 및 보강층(414)을 포함한다.
고분자 탄성 쿠션층(411)은 발포된 스폰지 타입의 폴리우레탄, 아크릴 레진, 폴리프로필렌, EPDM(Ethylene Prophlene Diene Monomer), EVA(Ethylene vinyl acetate) 및 실리콘으로 이루어진 군으로부터 선택되는 소재를 사용하여 제조된다.
고무 발포제 조성물층(412)은 고분자 탄성 쿠션층(411)의 하부면에 형성되며, 천연고무나 합성 고무 혹은 이의 혼합 또는 부틸고무나 에틸렌-프로필렌-디엔 삼원 공중합체(EPDM) 단독 혹은 이들 각각의 혼합물 및 카본 블랙, 탈크, 탄산 칼슘, 클레이 중 1종 이상을 포함한다.
고무 발포제 조성물층(412)은 천연고무 또는 합성고무 특히 부틸고무(이소부틸렌 이소프렌 공중합체), 에틸렌-프로필렌 디엔 삼원 공중 합체(EPDM)를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 여기에 카본 블랙, 탈크, 탄산 칼슘, 클레이를 단독 혹은 1종 이상 병용한 고무 컴파운드를 압축성형공정과 발포 공정을 거치게 하므로서 뛰어난 진동/충격 흡수성을 갖는 고무 발포체 조성물을 얻는다.
연질 폴리우레탄층(413)은 고무 발포제 조성물층(412)의 하부면에 형성되며, 외부의 힘에 의해 변형되더라도 쉽게 복원되는 것으로 주원료로 폴리올, 촉매, 난연재 및 기타첨가재 등이 혼합되어 있는 원액인 레진프리믹스(Resin Premix) 및 이소시아네이트(Isocyanate)이며, 본 발명에 따른 일체형 연질 폴리우레탄계 바닥재는 상기와 같은 연질 폴리우레탄에 SAN 폴리머를 혼합하여 완성된다.
보강층(414)은 연질 폴리우레탄폼층(413)의 하부면에 형성되며, 유리섬유, 현무암섬유, 아라미드섬유, 탄소섬유 및 스틸섬유로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어지며, 기계적 물성을 향상시키는 역할을 한다.
슬라이드부재(420, 430)는 상기 주름부재(401)의 내부에 형성되어 원통 형상의 상부가이드(420)와 하부가이드(430)를 상하로 결합하여 이루어져 있다.
슬라이드부재(420, 430)는 충격 저감용 시트(410)의 하부면에 상부가이드(420)를 결합하고, 상기 상부가이드(420)의 하부에 하부가이드(430)를 결합한다.
상부 가이드(420)는 상부가 막혀 있고, 하부가 뚫려 있으며, 내부가 비어 있는 제1 내부 공간부를 형성하며, 하단 끝단 테두리를 따라 외측 방향으로 돌출된 고정부재(421a)를 형성한다,
상부 가이드(420)는 원통 형상의 상부몸체(421)와, 상기 상부몸체(421)의 내부 상부에 상하 방향으로 가해지는 압력 정보를 센싱하는 압력센서(422)를 형성한다. 상부 가이드(420)는 상기 상부몸체(421)의 제1 내부 공간부에 제1 푸쉬바(424)와 상기 제1 푸쉬바(424)의 하부에 연장된 제1 돌출부(425)가 결합되고, 상기 제1 돌출부(425)의 하부에 제1 스프링(425)이 결합되어 제1 푸쉬바(424), 제1 돌출부(425)가 상하 방향으로 이동하는 경우, 제1 스프링(425)의 탄성력으로 충격을 저감시킨다.
하부 가이드(430)는 상기 상부몸체(421)의 직경보다 큰 원통 형상의 하부몸체(431)와, 상기 하부몸체(431)의 제2 내부 공간부에 상부 가이드(420)의 고정부재(421a)가 삽입되어 상기 하부 가이드(430)의 걸림턱(미도시)에 걸려서 상기 상부 가이드(420)가 상기 하부 가이드(430)로부터 이탈되지 않도록 한다.
상부 가이드(420)는 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동한다.
제1 스프링(425)의 하부에는 수평거치대(426)를 결합하고, 상기 수평거치대(426)의 하부 방향으로 연장되어 일정한 길이의 피스톤부재(427)를 결합한다.
하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에는 상기 상부 가이드(420)의 피스톤부재(427)가 상부 가이드(420)의 이동에 따라 상하 이동된다.
피스톤부재(427)는 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부의 배치되고, 하부 끝단에 직각 방향으로 수평바(433)를 결합한다.
상기 수평바(433)의 하부면에는 제2 스프링부재(438)를 둘레에 감싸는 형태의 제1 스프링 거치대(437)를 결합한다.
제2 스프링부재(438)는 하부 가이드(430)의 바닥면에 형성된 제2 스프링 거치대(439)와, 수평바(433)의 사이에 형성되어 피스톤부재(427)로부터 가해지는 충격 에너지를 감쇄하는 역할을 수행한다.
하부 가이드(430)의 내측벽에는 상하 방향으로 랙기어(434)를 형성하고, 상기 랙기어(434)에 기어 치합되어 맞물려 있는 피니언기어(435)를 결합한다. 상기 피니언기어(435)는 중심부의 회전축에 제3 구동모터(436)가 결합되어 있다.
피니언기어(435)는 회전축에 제3 구동모터(436)를 직접 결합하는 구성이지만, 이에 한정하지 않으며, 회전축에 기어박스(미도시)를 결합하고, 기어박스의 일측에 제3 구동모터(436)를 결합하는 구성으로 형성할 수도 있다.
제어부(110)은 제3 구동모터(436)에 전기적으로 연결되어 있고, 압력센서(422)의 센서 정보에 따라 구동 제어 신호를 생성하여 제3 구동모터(436)로 전송한다. 제3 구동모터(436)는 제어부(110)로부터 구동 제어 신호를 수신하는 경우 피니언기어(435)를 회전시켜 상기 피니언기어(435)에 맞물려 있는 랙기어(434) 상에서 피스톤부재(427)를 상하 방향으로 이동하도록 제어한다.
제어부(110)는 압력센서(422)의 압력 정보에 대응하도록 제3 구동모터(436)의 구동력이 설정되어 있다. 다시 말해, 피스톤부재(427)는 압력센서(422)의 압력값에 따라 상하 방향의 이동 거리가 기설정되어 있다.
하부 가이드(430)의 하부몸체(431)는 원형의 공기통로(432)가 형성되어 있다. 공기통로(432)는 공기가 이동하는 공기이동관로(402)에 연통되어 있다.
공기이동관로(402)는 토출량 제어밸브(440)에 결합되어 토출량 제어밸브(440)로부터 일정량의 압축공기가 분사되는 경우, 압축공기를 공기통로(432)를 통해 주름부재(401)의 내부로 분사하여 주름부재(401)를 팽창시킨다.
공기 저장부(442)는 일측에 토출량 제어밸브(440)에 결합되고, 타측에 제어부(110)의 제어에 따라 공기 압력을 공기 저장부(442)로 제공하는 압력 발생부(444)에 결합되어 있다.
제어부(110)는 토출량 제어밸브(440)와 압력 발생부(444)에 전기적으로 연결되고, 압력센서(422)의 압력 정보에 따라 토출량 제어밸브(440)로 제어 신호를 전송하여 압축공기를 주름부재(401)의 내부로 분사하도록 제어한다.
각각의 상하 진동 흡수부(400)는 상하 높이를 제어부(110)에 의해 제어될 수 있다. 제어부(110)는 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 토출량 제어밸브(440), 제3 구동모터(436), 압력센서(422)를 제어하여 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 높이를 제어할 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해서 3개의 상하 진동 흡수부(400)를 기재하고 있지만, 도 1과 같이, 많은 개수의 상하 진동 흡수부(400)를 구성하고, 각각의 상하 진동 흡수부(400)에 공기이동관로(402)와 토출량 제어밸브(440)가 연결되어 있다.
10: 조립식 배전반 100: 태양광 발전용 배전반
110: 제어부 120: 제1 변위측정부
130: 제2 변위측정부 200: 제1 슬라이딩 이동장치
300: 제2 슬라이딩 이동장치 400: 상하 진동 흡수부
110: 제어부 120: 제1 변위측정부
130: 제2 변위측정부 200: 제1 슬라이딩 이동장치
300: 제2 슬라이딩 이동장치 400: 상하 진동 흡수부
Claims (1)
- 육면체 형상으로 철판을 조립하여 구성하는 프레임(1)과, 상기 프레임(1)에 결합되며 둘 이상의 조각으로 분리되어 있는 측면판(2) 및 후면판(3)과, 상기 측면판(2) 사이에 결합되며 수배전반의 개폐를 위해 설치되는 도어(4)와, 상기 측면판(2), 후면판(3) 및 도어(4)의 상부에 결합되는 지붕(5)으로 이루어진 조립식 배전반(10);
상기 조립식 배전반(10)의 하부면에 결합되고, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 전후방으로 움직이는 진동을 흡수하고, 일정 크기 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제1 슬라이딩 이동장치(200); 및
상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)의 하부면에 직교 방향으로 결합되며, 지진에 의해 조립식 배전반(10)의 좌우측으로 움직이는 진동을 흡수하며, 일정 크기 이상의 진동에 대응하여 슬라이딩되는 제2 슬라이딩 이동장치(300)를 포함하고,
상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)는 제1 상부프레임(210a), 제2 상부프레임(210b), 제3 상부프레임(210c), 제4 상부프레임(210d)으로 이루어지고, 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있는 상부몸체(210)를 포함하고, 상기 제1 상부프레임(210a)과 상기 제2 상부프레임(210b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제1 이동부(230)가 각각 형성하고, 비어 있는 공간에서 상기 제1 이동부(230)가 직선 이동하고, 상기 제1 이동부(230)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제1 전방 충격흡수부(240)와 제1 후방 충격흡수부(250)가 형성되고,
상기 제1 상부프레임(210a)의 제1 이동부(230)와, 상기 제2 상부프레임(210b)의 제1 이동부(230)의 사이에는 평탄 형태의 제1 연결판(201)을 결합하고,
상기 제1 연결판(201)의 상부면에는 조립식 배전반(10)의 상하 방향의 진동을 흡수하는 상하 진동 흡수부(400)가 일정 간격마다 복수개 형성되고, 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 상부에 조립식 배전반(10)이 탑재되고,
상기 제1 연결판(201)의 하부면에는 일정한 길이의 제1 볼스크류부재(222)가 삽입되고, 상기 제1 연결판(201)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합되는 제1 너트부재(220)가 형성되고, 상기 제1 볼스크류부재(222)는 상기 제3 상부프레임(210c)로부터 상기 제1 너트부재(220)를 관통하여 상기 제4 상부프레임(210d)까지 결합되며, 일측 끝단이 상기 제3 상부프레임(210c)를 관통하여 제1 구동모터(223)에 결합되며,
상기 제2 슬라이딩 이동장치(300)는 하부면에 상기 제1 슬라이딩 이동장치(200)와 직교 방향으로 결합되어 슬라이딩 이동 방향이 직각을 이루며, 제1 하부프레임(310a), 제2 하부프레임(310b), 제3 하부프레임(310c), 제4 하부프레임(310d)으로 이루어지고, 일정 두께의 테두리를 가진 직사각형의 액자틀 형태와 유사하게 형성되어 중심부가 개방되어 있는 하부몸체(310)를 포함하고, 상기 제1 하부프레임(310a)과 상기 제2 하부프레임(310b)는 내측으로 비어 있는 공간에 제2 이동부(330)가 각각 형성하고, 비어 있는 공간에서 상기 제2 이동부(330)가 직선 이동하고, 상기 제2 이동부(330)을 기준으로 양쪽으로 소정 거리 이격되어 제2 전방 충격흡수부(340)와 제2 후방 충격흡수부(350)가 형성되고,
상기 제1 하부프레임(310a)의 제2 이동부(330)와, 상기 제2 하부프레임(310b)의 제2 이동부(330)의 사이에는 평탄 형태의 제2 연결판(301)을 결합하고,
상기 제2 연결판(301)의 상부면에는 상기 제1 상부프레임(210a)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제1 연결부(304)와, 상기 제2 상부프레임(210b)의 하부면에 결합되는 상부 방향으로 돌출된 제2 연결부(305)를 포함하고,
상기 제2 연결판(301)의 하부면에는 일정한 길이의 제2 볼스크류부재(322)가 삽입되고, 상기 제2 연결판(301)의 하부면 중심부에 길이 방향으로 결합되는 제2 너트부재(320)가 형성되고, 상기 제2 볼스크류부재(322)는 상기 제3 하부프레임(310c)로부터 상기 제2 너트부재(320)를 관통하여 상기 제4 하부프레임(310d)까지 결합되며, 일측 끝단이 상기 제3 하부프레임(310c)를 관통하여 제2 구동모터(323)에 결합되며,
상기 조립식 배전반(10)은 상기 제1 연결판(201)의 일측에 설치되어 상기 제1 연결판(201)의 이동 방향의 변위값을 측정하는 제1 변위측정부(120)와, 상기 제2 연결판(301)의 일측에 설치되어 상기 제2 연결판(301)의 이동 방향의 변위값을 측정하는 제2 변위측정부(130)와, 상기 제1 변위측정부(120)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 상기 제1 연결판(201)의 이동 방향에 따라 상기 제1 구동모터(223)를 구동 제어하거나, 상기 제2 변위측정부(130)에서 측정한 변위값을 기설정된 기준설정값과 비교하여 측정한 변위값이 기준설정값을 초과하는 경우, 상기 제2 연결판(301)의 이동 방향에 따라 상기 제2 구동모터(323)를 구동 제어하는 제어부(110)를 더 포함하며,
상기 제1 전방 충격흡수부(240)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(241), 상기 가이드 플레이트(241)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(242) 및 상기 제1 완충부재(242)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(244)를 포함하고,
상기 가이드 플레이트(241)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하여 접촉하는 수직면(241b)와, 상기 수직면(241b)의 중심부로부터 수평 방향으로 돌출된 돌기부(241a)를 포함하고,
상기 제1 완충부재(242)는 상기 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제1 중공플레이트(242a)와, 상기 제1 중공플레이트(242a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제1 상부절곡부(242b)와 제1 하부절곡부(242c)를 형성하고,
상기 제1 중공플레이트(242a)는 내부홈 직경이 상기 가이드 플레이트(241)의 돌기부(241a)의 직경보다 크게 형성되어 상기 돌기부(241a)를 수평 방향으로 삽입되도록 하고, 상기 돌기부(241a)와 상기 제1 중공플레이트(242a)는 주위를 둘러싸는 복원 탄성부(249)가 충진되고,
상기 제2 완충부재(244)는 상기 제1 중공플레이트(242a)가 내부로 인입되도록 수평 방향으로 홈을 형성한 단면이 'ㄷ' 형태의 제2 중공플레이트(244a)와, 상기 제2 중공플레이트(244a)의 개구된 끝단에서 상부와 하부 방향으로 각각 절곡된 제2 상부절곡부(244b)와 제2 하부절곡부(244c)를 형성하고,
상기 제2 중공플레이트(244a)는 내부홈 직경이 상기 제1 중공플레이트(242a)의 직경보다 크게 형성되어 상기 제1 중공플레이트(242a)를 수평 방향으로 삽입되도록 하고, 상기 제2 중공플레이트(244a)의 주위를 둘러싸는 상기 복원 탄성부(249)가 충진되고,
상기 복원 탄성부(249)는 강도 및 탄성이 일정 이상으로 외부에서 하중이 가해졌을 때, 충격을 최소화하도록 변형되었다가 형태가 복원되는 물질인 탄성 플레이트(249a)와, 고융점 PET 섬유 65 중량%, 저융점 개질 PET 섬유 5 중량%, 신축성 복합섬유 30 중량%로 구성된 혼합 섬유인 혼합 섬유층(249b) 및 수지층(249c)을 포함하며,
상기 제1 후방 충격흡수부(250)는 상기 제1 이동부(230)의 수평 이동에 따라 충돌하는 가이드 플레이트(251), 상기 가이드 플레이트(251)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제1 완충부재(252) 및 상기 제1 완충부재(252)를 내부로 인입하여 충격을 흡수하는 제2 완충부재(254)를 포함하고, 상기 제1 전방 충격흡수부(240)의 구성요소와 동일하고,
상기 각각의 상하 진동 흡수부(400)는 주름부재(401) 및 슬라이드부재(420, 430)를 포함하고, 상기 슬라이드부재(420, 430)는 상기 주름부재(401)의 내부에 형성되어 원통 형상의 상부가이드(420)와 하부가이드(430)를 상하로 결합하여 이루어지고, 상기 슬라이드부재(420, 430)는 상기 상부가이드(420)의 하부에 하부가이드(430)를 결합하고,
상기 상부 가이드(420)는 하부가 뚫려 있으며, 내부가 비어 있는 제1 내부 공간부를 형성하고, 하단 끝단 테두리를 따라 외측 방향으로 돌출된 고정부재(421a)를 형성한 원통 형상의 상부몸체(421)와, 상기 상부몸체(421)의 내부 상부에 상하 방향으로 가해지는 압력 정보를 센싱하는 압력센서(422)를 형성하고,
상기 상부 가이드(420)는 상기 상부몸체(421)의 제1 내부 공간부에 제1 푸쉬바(424)와 상기 제1 푸쉬바(424)의 하부에 연장된 제1 돌출부(425)가 결합되고, 상기 제1 돌출부(425)의 하부에 제1 스프링(425)이 결합되어 제1 푸쉬바(424), 제1 돌출부(425)가 상하 방향으로 이동하는 경우, 상기 제1 스프링(425)의 탄성력으로 충격을 저감시키고,
상기 하부 가이드(430)는 상기 상부몸체(421)의 직경보다 큰 원통 형상의 하부몸체(431)와, 상기 하부몸체(431)의 제2 내부 공간부에 상부 가이드(420)의 고정부재(421a)가 삽입되어 상기 하부 가이드(430)의 걸림턱에 걸려서 상기 상부 가이드(420)가 상기 하부 가이드(430)로부터 이탈되지 않도록 하고,
상기 상부 가이드(420)는 상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에서 상하 방향으로 슬라이딩 이동하고,
상기 제1 스프링(425)의 하부에는 수평거치대(426)를 결합하고, 상기 수평거치대(426)의 하부 방향으로 연장되어 일정한 길이의 피스톤부재(427)를 결합하고,
상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부에는 상기 상부 가이드(420)의 피스톤부재(427)가 상기 상부 가이드(420)의 이동에 따라 상하 이동되고,
상기 피스톤부재(427)는 상기 하부 가이드(430)의 제2 내부 공간부의 배치되고, 하부 끝단에 직각 방향으로 수평바(433)를 결합하며, 상기 수평바(433)의 하부면에는 제2 스프링부재(438)를 둘레에 감싸는 형태의 제1 스프링 거치대(437)를 결합하며,
상기 제2 스프링부재(438)는 상기 하부 가이드(430)의 바닥면에 형성된 제2 스프링 거치대(439)와, 상기 수평바(433)의 사이에 형성되어 상기 피스톤부재(427)로부터 가해지는 충격 에너지를 감쇄하는 역할을 수행하고,
상기 하부 가이드(430)의 하부몸체(431)는 공기가 이동하는 공기이동관로(402)에 연통된 원형의 공기통로(432)가 형성되고,
상기 공기이동관로(402)는 토출량 제어밸브(440)에 결합되어 상기 토출량 제어밸브(440)로부터 일정량의 압축공기가 분사되는 경우, 압축공기를 상기 공기통로(432)를 통해 상기 주름부재(401)의 내부로 분사하여 팽창시키고,
상기 토출량 제어밸브(440)에 결합된 공기 저장부(442)는 상기 제어부(110)의 제어에 따라 공기 압력을 상기 공기 저장부(442)로 제공하는 압력 발생부(444)에 결합되며,
상기 제어부(110)는 상기 토출량 제어밸브(440)와 상기 압력 발생부(444)에 전기적으로 연결되고, 상기 압력센서(422)의 압력 정보에 따라 상기 토출량 제어밸브(440)로 제어 신호를 전송하여 압축공기를 상기 주름부재(401)의 내부로 분사하도록 제어하고,
상기 하부 가이드(430)의 내측벽에는 상하 방향으로 랙기어(434)를 형성하고, 상기 랙기어(434)에 기어 치합되어 맞물려 있는 피니언기어(435)를 결합하며, 상기 피니언기어(435)는 중심부의 회전축에 제3 구동모터(436)가 결합되어 있고,
상기 제어부(110)는 상기 제3 구동모터(436)에 전기적으로 연결되어 있고, 상기 압력센서(422)의 센서 정보에 따라 구동 제어 신호를 생성하여 상기 제3 구동모터(436)로 전송하고, 상기 제3 구동모터(436)는 상기 제어부(110)로부터 구동 제어 신호를 수신하는 경우 상기 피니언기어(435)를 회전시켜 상기 피니언기어(435)에 맞물려 있는 상기 랙기어(434) 상에서 상기 피스톤부재(427)를 상하 방향으로 이동하도록 제어하며,
상기 각각의 상하 진동 흡수부(400)는 상하 높이를 상기 제어부(110)에 의해 제어되고, 상기 제어부(110)는 상기 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 토출량 제어밸브(440), 상기 제3 구동모터(436), 상기 압력센서(422)를 제어하여 상기 각각의 상하 진동 흡수부(400)의 높이를 제어하는 것을 특징으로 하는 내진성능이 구비된 태양광 발전용 시스템 배전반.
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