KR102100144B1

KR102100144B1 - 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함

Info

Publication number: KR102100144B1
Application number: KR1020190115277A
Authority: KR
Inventors: 김흥수
Original assignee: (주)이명이앤씨건축사사무소
Priority date: 2019-09-19
Filing date: 2019-09-19
Publication date: 2020-04-14

Abstract

본 발명은 공동주택에 구비되는 전기 배전함의 매립 구조를 개량하여 시공 후 교체 사용이 가능하기 쉽도록 할 뿐만 아니라, 배전함이 설치되는 벽체 구조를 개량하여 안전성을 강화시키면서 특히, 지진 발생시 이에 대응하여 충격을 흡수함으로써 배전함의 파손, 손상 및 그에 따른 2차적인 전기사고를 미연에 방지할 수 있도록 개선된 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함 장치에 관한 것이다.

Description

내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함{Power distribution unit of apartment house equipped with seismic design}

본 발명은 공동주택 전기 기술 분야 중 공동주택에 구비되는 전기 배전함의 매립 구조를 개량하여 시공 후 교체 사용이 가능하기 쉽도록 할 뿐만 아니라, 배전함이 설치되는 벽체 구조를 개량하여 안전성을 강화시키면서 특히, 지진 발생시 이에 대응하여 충격을 흡수함으로써 배전함의 파손, 손상 및 그에 따른 2차적인 전기사고를 미연에 방지할 수 있도록 개선된 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함에 관한 것이다.

인구의 증가로 인해 주거 공간이 상대적으로 줄어들어 공동주택인 아파트가 늘어나고 있으며, 이러한 아파트는 실내에 모든 시설이 완비되어 있어 사용이 매우 편리하므로 대부분의 사람들이 살고 싶어하는 주택의 한 형태가 되고 있다.

한편, 공동주택 내에 전력을 공급하거나 유선 방송 케이블을 배선하는 경우 근래에 들어 전기 케이블을 천정에 매달기식으로 배선하고 있으며, 이러한 배선의 분기를 위한 배전함이 사용되고 있다.

그런데, 종래 전기 배전함은 통상 벽체에 매립 설치되는 구조로서 콘크리트 몰탈에 완전히 매입된 상태이므로 사용중 파손 등에 의해 교체가 필요한 경우에도 교체하기 어렵다는 한계에 봉착해 있다.

특히, 현재 전기 배전함은 거의 대부분 플라스틱으로 성형된 함체를 사용하기 때문에 장기간 매입상태로 유지될 경우 열화에 의한 부서짐, 크랙 등이 유발되어 유지 보수 등을 위해 작업자가 만질 경우 쉽게 부스러지는 단점이 있는데, 심하게 훼손되었음에도 불구하고 교체하기 어렵고 교체하더라도 많은 비용과 시간이 소요되기 때문에 그대로 방치됨으로 인해 2차적인 안전사고의 위험이 높을 뿐만 아니라 보기에도 매우 흉하다는 단점이 있다.

더구나, 단순 벽체 매립형이기 때문에 화재 등 안전사고의 예방능력을 극대화시킬 수 있는 조치를 할 수 없는 구조적 한계도 가지고 있다.

뿐만 아니라, 종래 배전함은 내진설계가 갖추어지지 않아 지진 발생시 파손에 따른 2차적인 전기안전사고를 유발하는 문제도 있었다.

대한민국 특허 등록번호 제10-0972468호(2010.07.20.) '공동주택용 천정 전기배전함'

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술상의 제반 문제점들을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 공동주택에 구비되는 전기 배전함의 매립 구조를 개량하여 시공 후 교체 사용이 가능하기 쉽도록 할 뿐만 아니라, 배전함이 설치되는 벽체 구조를 개량하여 안전성을 강화시키면서 특히, 지진 발생시 이에 대응하여 충격을 흡수함으로써 배전함의 파손, 손상 및 그에 따른 2차적인 전기사고를 미연에 방지할 수 있도록 개선된 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함을 제공함에 그 주된 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위한 수단으로, 벽체에는 배전함을 설치할 수 있도록 형성된 공간(SPC); 상기 공간(SPC)의 내벽 중심에 고정된 탈부착유도블럭(100); 상기 탈부착유도블럭(100)의 상면과 하면에 매립고정된 상부가 개방된 사각박스 형상의 걸림하우징(130); 상기 걸림하우징(130)에 삽입되며, 돌출된 상단은 반원형상으로 라운드 가공된 'ㅗ' 형상의 반원형 걸림구(134); 상기 반원형 걸림구(134)의 하단면과 상기 걸림하우징(130)의 바닥면 사이에 개재되는 다수의 스프링(132); 상기 반원형 걸림구(134)의 돌출된 반원 형상 부분이 끼워지는 사각구멍(138)을 갖고, 상기 걸림하우징(130)의 상면에 스크류 고정되어 상기 반원형 걸림구(134)의 이탈을 차단하는 고정구(136); 상기 탈부착유도블럭(100)에 맞춰 끼워질 수 있도록 설계된 전후가 개방된 사각박스 형상의 함체(200); 상기 함체(200)의 둘레에 형성된 적어도 하나 이상의 배선공(210) 및; 상기 함체(200)의 전,후 양측 내주면에 형성되어 상기 반원형 걸림구(134)가 탄성적으로 걸려 고정되는 걸림홈(220);을 포함하고, 상기 탈부착유도블럭(100)은 GMT(Glass fiber Mat reinforced Thermoplastics)로 성형되되, 탈부착유도블럭(100)의 중심에는 일정크기의 사각형 철편(110)이 인서트 된 상태로 성형되며; 상기 함체(200)의 외주면과 공간(SPC) 사이 여분의 공간에는 벽돌(300)이 조적되어 마감되고; 상기 함체(200)의 외주면과, 조적된 상하 벽돌(300)들의 사이에는 아라미드섬유로 직조된 아라미드망체(400,410)가 개재되며; 상기 아라미드망체(400,410)는 에폭시수지와 내열강화제가 7:3의 중량비로 혼합된 액상에 함침시킨 것을 사용하고; 상기 내열강화제는 수산화알루미늄(Al(OH)₃)과 멜라민 모노머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 20g을 물 80g에 분산시켜 만든 혼합 슬러리인 것을 특징으로 하는 공동주택의 전기 배전함을 제공한다.

본 발명에 따르면, 공동주택에 구비되는 전기 배전함의 매립 구조를 개량하여 시공 후 교체 사용이 가능하기 쉽도록 할 뿐만 아니라, 배전함이 설치되는 벽체 구조를 개량하여 안전성을 강화시키면서 특히, 지진 발생시 이에 대응하여 충격을 흡수함으로써 배전함의 파손, 손상 및 그에 따른 2차적인 전기사고를 미연에 방지할 수 있도록 개선된 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함을 설치하기 위해 벽체에 공간을 형성하고 탈부착유도블럭을 설치한 예를 보인 예시도이다.
도 2는 도 1의 탈부착유도블럭에 탈부착되는 함체의 예시도이다.
도 3은 도 1의 요부를 발췌하여 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 배전함을 구성하는 함체 둘레에 조적되는 벽돌의 예시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 배전함을 구성하는 함체 둘레에 조적되어 내진 구조를 갖춘 벽돌의 예시도이다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함은 기존과 달리 벽체로부터 분리가능하게 구성되어 필요시 언제든지 케이스 자체를 교체할 수 있도록 구성된 것이 가장 큰 특징이다.

즉, 지금까지의 기존 내진 설계가 갖추어진 공동주택 전기의 배전함은 합성수지로 성형된 함체, 즉 케이스가 콘크리트 몰탈로 시공되는 벽체에 매립 고정되는 방식이었기 때문에 한번 설치한 후에는 교체할 수 없다는 한계를 가지고 있었다.

이것은 함체가 열화되어 삭았을 때 부서지거나 크랙, 파손되게 되는데, 교체할 수 없으니 심각한 문제에 봉착해 있었다.

본 발명은 이에, 함체를 교체할 수 있도록 구성한다.

보다 구체적으로, 도 1에 도시된 바와 같이, 벽체에는 배전함을 설치할 수 있는 공간(SPC)만 만들어진다.

그리고, 상기 공간(SPC)의 내벽 중심에 탈부착유도블럭(100)이 고정된다.

상기 탈부착유도블럭(100)은 중심에 일정크기의 사각형 철편(110)이 인서트 된 상태로 GMT(Glass fiber Mat reinforced Thermoplastics)를 성형하여 만들어진 강도와 내구성이 매우 높은 소재이다.

특히, GMT는 글래스화이버가 함유되어 있어 인장강도로 좋기 때문에 열화에 따른 부서짐이나 크랙 발생이 거의 없는 소재이다.

아울러, 탈부착유도블럭(100)은 철편(110)을 관통하여 벽체에 고정되는 앵커볼트(120)에 의해 견고하게 고정된다.

뿐만 아니라, 상기 탈부착유도블럭(100)의 표면에는 전기선, 통신선, 전화선 등을 배선할 수 있는 분전회로판 및 분전회로가 공지 방식으로 구현될 수 있다. 다만, 그 부분은 본 발명의 특징부가 아니므로 설명을 생략한다.

또한, 상기 탈부착유도블럭(100)의 상면과 하면에는 반원형 걸림구(134)가 구비된다.

이때, 상기 반원형 걸림구(134)는 도 3의 예시와 같이, 상부가 개방된 사각박스 형상의 걸림하우징(130)에 장입되는데, 장입되기 전에 다수의 스프링(132)에 의해 탄지되도록 구성된다.

이를 위해, 상기 반원형 걸림구(134)의 하단면에는 상기 스프링(132)의 일단이 끼워질 수 있는 돌기(미도시)가 구비됨이 바람직하다.

특히, 상기 반원형 걸림구(134)는 대략 'ㅗ' 형상을 가지며, 상부로 돌출된 부분은 반원형상으로 라운드지게 구성된다.

그리고, 상기 반원형 걸림구(134)의 돌출된 반원 형상 부분은 사각구멍(138)이 형성된 고정구(136)에 끼워지며, 고정구(136)는 상기 걸림하우징(130)의 상면에 안착된 후 스크류 고정된다.

때문에, 상기 반원형 걸림구(134)는 상기 스프링(132)에 의해 상하방향으로 탄성유동 가능하고, 상기 고정구(136)에 걸려 있기 때문에 분리이탈은 되지 않으면서 반원형으로 라운드 가공된 부분만 돌출된 상태에서 외력에 의해 탄성유동하게 된다.

한편, 상기 공간(SPC)에는 도 2와 같은 함체(200)가 삽입되는데, 상기 함체(200)는 전후가 개방된 사각박스 형상이며, 둘레에는 다수의 사각형 배선공(210)이 형성되어 전기선, 통신선, 전화선 등을 배선할 수 있도록 구성된다.

따라서, 설치 후 교체시에는 전기를 오프시킨 상태에서 회로 구성된 전선을 모두 빼낸 상태에서 함체(200)를 들어내고 교체하면 되고, 교체품으로 조립시에는 그 반대로 배선하면 된다.

아울러, 상기 함체(200)의 전,후 양측 내주면에는 상기 반원형 걸림구(134)가 탄성적으로 걸려 고정되는 걸림홈(220)이 형성된다.

이러한 걸림홈(220)은 전,후 양측에 형성되기 때문에 상기 함체(200)는 앞,뒤 구분이 없어 시공 편의성이 향상된다.

이와 같은 구성에 따라 함체(200)를 설치할 때는 개방된 부분을 공간(SPC)에 맞춘 후 밀어 넣기만 하면 된다.

즉, 함체(200)의 개방된 부분의 크기는 상기 탈부착유도블럭(100)에 맞춰 끼워질 수 있도록 설계되어 있기 때문에 맞춰 끼우게 되면 반원형 걸림구(134)가 걸림홈(220)에 탄성적으로 걸림되면서 함체(200)를 고정할 수 있고, 그 이후에 배선하면 된다.

이렇게 구성하게 되면, 함체(200)가 열화되거나 교체 필요가 있을 때 얼마든지 자유롭게 교체사용할 수 있는 장점이 있다.

이에 더하여, 본 발명에서는 상기 함체(200) 주변을 벽체와 분리구획하여 내열성을 강화시킬 수 있도록 친환경 내구성 벽돌로 조적할 수 있다.

이것은 함체(200)를 설치한 후 남은 공간을 마무리하기 위해 통상 미장하는 방법을 채택할 수 있는데, 그렇게 되면 유지보수를 위해 함체(200)를 교체하는 작업이 매우 어렵게 된다.

이에, 본 발명에서는 도 4의 예시와 같이, 친환경 내구성 벽돌(300)을 함체(200) 둘레 여분의 공간에 쌓아 올리되, 함체(200)의 높이까지는 결속핀(310)을 이용하여 벽돌(300)들이 서로 엇갈려 결속되게 하고, 함체(200)의 상단 위에서는 결속핀(310)을 사용하지 않고 그냥 조적되게 하여 추후 보수시 벽돌(300)을 분해하기 쉽도록 구성된다.

즉, 함체(200)를 교체하고자 할 때는 벽돌들이 몰탈에 의해 붙어 있는 상태가 아니므로 결속핀(310)이 없는 벽돌(300)들을 먼저 들어낸 후 공간을 확보한 상태에서 차례로 결속핀(310)을 뽑아 나머지 벽돌(300)들을 들어내면 아주 쉽게 해체할 수 있게 된다.

이때, 상기 친환경 내구성 벽돌(300)은 천연석분 50중량%와, 불포화폴리에스테르수지 30중량%와, 유리섬유 8중량%와, 산화크롬 1.5중량%와, 금속나트륨 1.0중량%와, 질화붕소 1.0중량%와, 피로메트리산 4.5중량%와, 인산에스테르나트륨염 2.5중량% 및 니켈 티타네이트 1.5중량%로 이루어진 조성물을 성형하여 만들어진다.

여기에서, 천연석분은 자연석 느낌을 주기 위해 인공미를 억제하면서 친환경성을 높일 수 있도록 첨가되며, 불포화폴리에스테르수지는 성형성과 교합성 및 인장강도를 유지하고 석분의 바인딩력을 높이기 위해 첨가되고, 유리섬유는 결합강도 증대 및 치수안정화와 인장강도 확보를 위해 첨가된다.

그리고, 상기 산화크롬은 고온에서의 산화저항성이 커 변형을 막고, 특히 열차단 특성을 강화하기 위해 첨가되며, 상기 금속나트륨은 열전도율이 우수하여 방열효과를 높임으로써 공냉 특성을 향상시키기 위해 첨가되고, 상기 질화붕소는 가스, 진공 등 불활성 분위기에서는 최대 3000℃까지 안정하고, 열전도성이 매우 우수하여 열적충격 저항이 크며, 균열이나 파손을 억제하기 위해 첨가된다.

뿐만 아니라, 상기 피로메트리산은 블록의 열수축성을 억제하고 내열 안정성을 유지하도록 첨가되고, 상기 인산에스테르나트륨염은 조성물의 결정을 미세화하여 블록의 내크랙성, 내파단성을 강화시키기 위해 첨가되며, 상기 니켈 티타네이트는 내구성을 강화하고, 내침식성을 증대시키기 위해 첨가된다.

특히, 본 발명에서는 배전함의 내진 구조를 갖추기 위해 도 4와 같이 벽돌(300)이 조적될 때 그 사이에서 내진 성능을 발현할 수 있도록 도 5와 같은 구조를 더 포함한다.

도 5에 따르면, 상기 함체(200)의 외주면과, 조적된 상하 벽돌(300)들의 사이에는 아라미드섬유로 직조된 아라미드망체(400,410)가 개재된다.

상기 아라미드망체(400,410)는 진동 흡수력이 우수한 섬유로 된 망체로서 그 특성 향상을 강화시키도록 에폭시수지와 내열강화제가 7:3의 중량비로 혼합된 액상에 함침시킨 것을 사용하여 인장강도와 인열강도를 더 증대시킴이 특히 바람직하다.

이때, 상기 아라미드망체(400,410)는 초기 탄성계수가 천연석분보다 작은 초연성의 섬유 소재로서 블록 표면에서 외관 체적 팽창을 구속하는 역할을 하여 구조적 안정화를 강화시키고 기계적 강도를 향상시킨다.

아울러, 함침액을 구성하는 내열강화제는 수산화알루미늄(Al(OH)₃)과 멜라민 모노머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 20g을 물 80g에 분산시켜 만든 혼합 슬러리이다.

그리하여, 상술한 바와 같이 맞춤식으로 조적하게 되면 수직도가 자연스럽게 유지되기 때문에 별도로 수직도를 일일이 체크할 필요가 없고, 계면에서의 고정력과 결속력이 현저히 강화되기 때문에 견고성이 충분히 확보되어 벽체로서의 기능을 달성하는데 무리가 없게 된다.

뿐만 아니라, 상기 결속핀(310)의 경우에도 길이 중간에 일정길이 신축부(312)를 더 형성함으로써 벽돌(300)들이 서로 엇갈려 유동할 때 탄성 완충하는 기능을 더 포함하도록 구성되며, 더구나 이러한 구조를 갖게 되면 조적시 벽돌(300)들 구멍을 상하로 끼워 맞출 때 약간 어긋나더라도 쉽고 편리하게 끼워 맞출 수 있는 장점도 있다.

100: 탈부착유도블럭
200: 함체
300: 벽돌

Claims

벽체에는 배전함을 설치할 수 있도록 형성된 공간(SPC);
상기 공간(SPC)의 내벽 중심에 고정된 탈부착유도블럭(100);
상기 탈부착유도블럭(100)의 상면과 하면에 매립고정된 상부가 개방된 사각박스 형상의 걸림하우징(130);
상기 걸림하우징(130)에 삽입되며, 돌출된 상단은 반원형상으로 라운드 가공된 'ㅗ' 형상의 반원형 걸림구(134);
상기 반원형 걸림구(134)의 하단면과 상기 걸림하우징(130)의 바닥면 사이에 개재되는 다수의 스프링(132);
상기 반원형 걸림구(134)의 돌출된 반원 형상 부분이 끼워지는 사각구멍(138)을 갖고, 상기 걸림하우징(130)의 상면에 스크류 고정되어 상기 반원형 걸림구(134)의 이탈을 차단하는 고정구(136);
상기 탈부착유도블럭(100)에 맞춰 끼워질 수 있도록 설계된 전후가 개방된 사각박스 형상의 함체(200);
상기 함체(200)의 둘레에 형성된 적어도 하나 이상의 배선공(210) 및;
상기 함체(200)의 전,후 양측 내주면에 형성되어 상기 반원형 걸림구(134)가 탄성적으로 걸려 고정되는 걸림홈(220);을 포함하고,
상기 탈부착유도블럭(100)은 GMT(Glass fiber Mat reinforced Thermoplastics)로 성형되되, 탈부착유도블럭(100)의 중심에는 일정크기의 사각형 철편(110)이 인서트 된 상태로 성형되며;
상기 함체(200)의 외주면과 공간(SPC) 사이 여분의 공간에는 벽돌(300)이 조적되어 마감되고;
상기 함체(200)의 외주면과, 조적된 상하 벽돌(300)들의 사이에는 아라미드섬유로 직조된 아라미드망체(400,410)가 개재되며;
상기 아라미드망체(400,410)는 에폭시수지와 내열강화제가 7:3의 중량비로 혼합된 액상에 함침시킨 것을 사용하고;
상기 내열강화제는 수산화알루미늄(Al(OH)₃)과 멜라민 모노머가 1:1의 중량비로 혼합된 혼합물 20g을 물 80g에 분산시켜 만든 혼합 슬러리인 것을 특징으로 하는 공동주택의 전기 배전함.