KR102105205B1 - 배전반 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 지진발생에 따른 수직 및 수평방향 진동이 신속하게 감쇄되어질 수 있는 방진구조를 이룸으로서 배전반의 손상 발생을 방지하는 가운데 안정적인 유지관리가 이루어지도록 하기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 하부에는 수평방향 진동 제어를 위한 방진받침(20)이 구성되고, 상부에는 수직방향 진동 제어를 위한 방진댐퍼(30)가 구성된 배전반(10)에 있어서, 상기 방진받침(20)은, 하부에 구비되는 베이스판(21)과, 상기 베이스판(21)의 상면에 형성된 곡면홈(21a)과, 상기 곡면홈(21a)에 안착되어지도록 저면이 곡면부(22a)를 형성하는 가이드판(22)과, 상기 가이드판(22)의 상부에 안착되도록 배전반(10)의 저면에 고정 설치되는 상부판(23)과, 상기 가이드판(22)의 이탈 방지를 위해 상부판에 결합 구성되는 이탈방지구(24)로 구성되고; 상기 방진댐퍼(30)는, 수직방향으로 구비된 탄성스프링(31)의 중단에 중량체(32)가 연결되어진 댐퍼본체(33)의 내부에 실리콘오일(S)이 충진된 것을 특징으로 한다.

Description

배전반{SWITCH BOARD}

본 발명은 배전반에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 배전반에 방진기능을 부가하여 지진 등의 건물 흔들림 현상에 따른 배전반에 미치는 악영향을 방지토록 하기 위한 배전반 구조에 관한 것이다.

일반적으로, 배전반은 전력 계통의 감시, 제어 및 보호를 위해 사용되는 장치로서, 단위기기, 지지 구조물 및 이를 연결시키기 위한 전선의 집합체를 말하는 것으로서, 전력을 사용코자 하는 곳으로 나누어 주는 설비들이 내장되어 있거나 그 설비들을 제어하는 패널들을 구비하게 된다.

지각 변동 또는 폭발 등의 외부 요인에 의해 진동이나 충격이 상기 배전반에 가해지는 경우, 제어반의 내부 전력기기, 배선 및 보호계전기 등의 전기부품들이 파손될 수 있으며, 이에 따른 전력 장애로 인해 전력의 공급이 중단되거나 화재가 발생될 수 있는 위험이 있다.

특히, 최근 빈번해지고 있는 지진, 태풍, 해일 등의 자연 재해로 인해 건물의 붕괴사고가 발생하고 있고, 이로 인한 경제적 손실도 증가되고 있는 바, 건물의 안전확보가 중요하게 여겨지고 있으며, 건물 내에 구비되는 배전반의 경우에도 파손으로 인해 전력공급중단 및 이에 따른 경제적 손실 등의 문제발생을 최소화하기 위해 내진설계 기준이 점차 강화되고 있는 실정이다.

국내등록특허 제10-1347891호 (등록일자: 2013 12 27) 는 면진 기능을 갖는 [0005] 수배전반 내진 장치에 관한 것으로서, 수직 수평으로 진동하는 지진력을 흡수하고 진동주기를 크게 하여 지진력을 감소 및 소멸시키는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 상기 기술은 구조상 수직으로 발생하는 진동에 대해서는 어느 정도 효과가 있으나, 수평으로 발생하는 진동에 대해서는 내진 기능이 약한 문제가 있다.

국내등록특허 제10-1381419호 (등록일자: 2014 03 28) 는 내진 기능을 갖는 수배전반에 관한 것으로서, 수평 방향으로 인가되는 지진파와 같은 충격파를 흡수하여 수배전반에 가해지는 수평 충격파를 감쇄시키는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 상기 기술은 수평 방향에 가해지는 충격에 대해서는 효과가 있으나, 수직으로 발생되는 충격에 대해서는 내진 기능이 약한 문제가 있으며, 구성이 복잡하여 유지보수비용이 증가될 수 있고, 바닥에 존재하는 이물질로부터 구성의 보호가 용이하지 않은 문제가 있다

대한민국 특허등록 제1347891호(2013.12.27.등록) 대한민국 특허등록 제1381419호(2014.03.28.등록)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 외부에서 전달되는 수평방향 진동 뿐만 아니라 수직방향 진동에 효율적으로 대처할 수 있는 방진구조를 적용함으로서 배전반의 안전성을 향상시킬 수 있도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 기술구성 특징은, 하부에는 수평방향 진동 제어를 위한 방진받침이 구성되고, 상부에는 수직방향 진동 제어를 위한 방진댐퍼가 구성된 배전반에 있어서, 상기 방진받침은, 하부에 구비되는 베이스판과, 상기 베이스판의 상면에 형성된 곡면홈과, 상기 곡면홈에 안착되어지도록 저면이 곡면부를 형성하는 가이드판과, 상기 가이드판의 상부에 안착되도록 배전반의 저면에 고정 설치되는 상부판과, 상기 가이드판의 이탈 방지를 위해 상부판에 결합 구성되는 이탈방지구로 구성되고; 상기 방진댐퍼는, 수직방향으로 구비된 탄성스프링의 중단에 중량체가 연결되어진 댐퍼본체의 내부에 실리콘오일이 충진된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드판 상면의 가이드판 곡률면과 상부판 저면의 상부판 곡률면은 동일한 곡률면을 형성하는 가운데, 가이드판의 상면 중앙에는 지지볼 삽입홈이 구비되며, 상기 지지볼 삽입홈에는 코일스프링에 의해 탄성 지지되는 지지볼이 돌출 구비되고, 상기 지지볼과 대응되는 상부판의 저면 중앙에는 지지볼이 삽입 지지될 수 있는 홈부가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지지볼 삽입홈에는 지지볼의 회동에 따른 표면 마찰력 저감을 위한 윤활유가 보관되는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 배전반은, 지진발생에 따른 수직 및 수평방향 진동이 신속하게 감쇄되어질 수 있는 방진구조를 이룸으로서 배전반의 손상 발생을 방지하는 가운데 안정적인 유지관리가 가능한 효과를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반 정면 구조도.
도 2는 본 발명에서 방진받침 설치부 단면 구조도.
도 3은 본 발명에서 방진받침 분리상태 단면도.
도 4는 본 발명에서 방진받침의 요부 확대도.
도 5는 본 발명에서 방진받침의 동작 상태도.
도 6은 본 발명에서 방진댐퍼 단면 구조도.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 방진댐퍼 단면 구조도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에서 가이드패드 단면 확대도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배전반의 구조를 도 1 내지 도 6을 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 실시 예에서의 배전반(10)은 하부에는 수평방향 진동 제어를 위한 방진받침(20)이 구성되고, 상부에는 수직방향 진동 제어를 위한 방진댐퍼(30)가 구성되어지게 된다.

이때, 상기 방진받침(20)은, 앵커볼트에 의해 하부 바닥면에 고정 구비되는 베이스판(21)과, 상기 베이스판(21)의 상면에 형성된 곡면홈(21a)과, 상기 곡면홈(21a)에 안착되어지도록 저면이 곡면부(22a)를 형성하는 가이드판(22)과, 상기 가이드판(22)의 상부에 안착되도록 배전반(10)의 저면에 고정 설치되는 상부판(23)과, 상기 가이드판(22)의 이탈 방지를 위해 상부판(23)의 하부에 결합 구성되는 이탈방지구(24)로 구성된다.

특히, 가이드판(22) 상면의 가이드판 곡률면(22b)과 상부판(23) 저면의 상부판 곡률면(23b)은 볼록 및 오목 형태의 동일한 곡률을 이루는 곡률면이 상호 대응되도록 형성하는 가운데, 가이드판(22)의 상면 중앙에는 지지볼 삽입홈(22c)이 구비되며, 상기 지지볼 삽입홈(22c)에는 코일스프링(25)에 의해 탄성 지지되는 지지볼(26)이 돌출 구비되고, 상기 지지볼(26)과 대응되는 상부판(23)의 저면 중앙에는 지지볼(26)이 삽입 지지될 수 있는 홈부(23a)가 형성된다.

또한, 지지볼 삽입홈(22c)에는 지지볼(26)의 회동에 따른 표면 마찰력 저감을 위한 윤활유(L)가 보관되는데, 이러한 윤활유(L)에는 코일스프링의 산화 방지 및 점도 향상을 위한 엘라스토머, 치오글리콜산 및 피리독신산이 추가로 첨가됨이 바람직하다. 즉, 이때에는 윤활유(S) 100중량부를 기준으로 엘라스토머 5~10중량부, 치오글리콜산 5~10중량부, 피리독신산 1~5중량부의 비율로 첨가 되어지게 된다.

그리고, 상기 방진댐퍼(30)는, 도 6에서 나타내어지는 바와 같이 수직방향으로 구비된 탄성스프링(31)의 중단에 중량체(32)가 연결되어진 댐퍼본체(33)의 내부에 실리콘오일(S)이 충진되어지게 된다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 배전반의 설치에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 실시 예에서의 배전반은 평상시에는 하부의 방진받침(20)에 의해 하중이 지지되는 가운데 지진 발생시에는 급격하게 전달되는 수평 및 수직방향 지진에너지가 방진받침(20) 및 방진댐퍼(30)에 의해 소산되어지는 지진격리작용이 이루어지게 된다.

즉, 평상시에는 도 2에서 나타내어지는 바와 같이 베이스판(21)과 상부판(23)이 가이드판(22)에 의해 안정적인 지지상태를 이루게 되는데, 이때에는 탄성스프링(25)에 의해 탄성 지지되는 지지볼(26)이 상부판(23)의 홈부(23a)에 의해 지지됨으로서 안정적인 중심위치가 지지되어질 수 있게 된다.

한편, 지진발생시에는 급격한 수평방향 지진에너지가 전달되어지게 되는데, 이때에는 순간적인 유동력으로 인해 지지볼(26)은 하부로 눌려짐과 함께 도 5에서와 같이 가이드판(22)과 상부판(23)의 위치 변형이 이루어지게 된다.

이때, 가이드판(22)은 이탈방지구(24)에 걸려짐으로서 일정 유동범위 내에서만 수평이동이 이루어질 수 있게 되며, 이후 지진에너지가 감소되어짐에 따라 가이드판 곡률면(22b)과 상부판 곡률면(23b) 상호간의 곡률 작용에 의해 가이드판(22)은 상부판(23)의 중앙으로 점차 이동되어 원위치로 복귀가 이루어질 수 있게 된다.

이러한 위치 복원과정에서는 지지볼(26)의 자체 회동에 따라 윤활유(L)가 계속적으로 지지볼(26) 표면에 묻혀지게 됨으로서 마찰계수가 감소되어 보다 효율적인 원위치 복원이 이루어질 수 있게 된다.

특히, 윤활유(L)에는 열가소성 물질인 엘라스토머가 첨가됨으로서 윤활유의 점도가 안정적으로 유지되며, 치오글리콜산은 탄성스프링(25)의 산화발생을 방지하고, 피리독신산은 엘라스토머 성분의 결빙 및 고형화를 방지하는 기능을 수행하게 된다.

이와 함께 배전반(10)의 상부에서는 방진댐퍼(30)가 구성되어져 있기 때문에 수직방향 진동은 탄성스프링(31)에 의해 수직방향으로 탄성 지지가 이루어지는 중량체(32)의 상하방향 유동이 이루어짐으로서 제어되어지게 된다.

따라서, 본 발명은 하부의 방진받침(20) 및 상부의 방진댐퍼(30)에 의한 지진격리작용으로 인해 지진에너지를 신속하게 흡수함과 함께 구조물의 원위치 복귀가 효과적으로 이루어질 수 있게 됨으로 배전반(10)의 지진 안전성을 향상시키는 효과를 나타내게 된다.

한편, 도 7 및 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 방진댐퍼(30)는 중량체(32)의 상하 유동을 가이드하기 위한 스펀지 또는 우레탄 등과 같은 탄성재질의 가이드패드(34)가 탄성스프링(31)을 감싸는 원통형상을 이루어 구비되되, 상기 가이드패드(34)의 내벽면에는 테프론재질의 코팅층(34a)이 형성된다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 중량체(32)의 상하 유동이 탄성재질의 가이드패드(34)에 의해 안내되어짐으로서 보다 안정적인 수직방향 진동 제어가 이루어질 수 있게 된다.

특히, 가이드패드(34) 내벽면에는 테프론재질의 코팅층(34a)이 형성됨으로서 중량체(32)의 상하 유동 과정에서 가이드패드(34) 벽면과의 마찰력이 감소되어질 수 있는 이점을 나타낸다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 배전반 방진구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 배전반(10)이 특정된 형상으로 표현되었으나, 방진받침(20) 및 방진댐퍼(30)의 적용이 이루어지는 배전반(10)의 외관 및 형태는 다양하게 변경되어질 수 있게 된다.

따라서, 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10 : 배전반 20 : 방진받침
21 : 베이스판 21a: 곡면홈
22 : 가이드판 22a: 곡면부
22b: 가이드판 곡률면 23 : 상부판
23a: 홈부 23b: 상부판 곡률면
24 : 이탈방지구
25 : 코일스프링 26 : 지지볼
30 : 방진댐퍼 31 : 탄성스프링
32 : 중량체 33 : 댐퍼본체

Claims (5)

1. 하부에는 수평방향 진동 제어를 위한 방진받침(20)이 구성되고, 상부에는 수직방향 진동 제어를 위한 방진댐퍼(30)가 구성된 배전반(10)에 있어서,
   상기 방진받침(20)은,
   앵커볼트에 의해 하부 바닥면에 고정 구비되는 베이스판(21)과,
   상기 베이스판(21)의 상면에 형성된 곡면홈(21a)과,
   상기 곡면홈(21a)에 안착되어지도록 저면이 곡면부(22a)를 형성하는 가이드판(22)과,
   상기 가이드판(22)의 상부에 안착되도록 배전반(10)의 저면에 고정 설치되는 상부판(23)과,
   상기 가이드판(22)의 이탈 방지를 위해 상부판(23)의 하부에 결합 구성되는 이탈방지구(24)로 구성되고;
   상기 방진댐퍼(30)는,
   수직방향으로 구비된 탄성스프링(31)의 중단에 중량체(32)가 연결되어진 댐퍼본체(33)의 내부에 실리콘오일(S)이 충진되며, 상기 중량체(32)의 상하 유동을 가이드하기 위한 탄성재질의 가이드패드(34)가 탄성스프링(31)을 감싸는 원통형상을 이루어 구비되되, 상기 가이드패드(34)의 내벽면에는 중량체(32)의 상하 유동 과정에서 가이드 패드(34) 벽면과의 마찰력이 감소되도록 테프론재질의 코팅층(34a)이 형성되며,
   상기 가이드판(22) 상면의 가이드판 곡률면(22b)과 상부판(23) 저면의 상부판 곡률면(23b)은 동일한 곡률면을 형성하는 가운데, 가이드판(22)의 상면 중앙에는 지지볼 삽입홈(22c)이 구비되며, 상기 지지볼 삽입홈(22c)에는 코일스프링(25)에 의해 탄성 지지되는 지지볼(26)이 돌출 구비되고, 상기 지지볼(26)과 대응되는 상부판(23)의 저면 중앙에는 지지볼(26)이 삽입 지지될 수 있는 홈부(23a)가 형성되며, 상기 지지볼 삽입홈(22c)에는 지지볼(26)의 회동에 따른 표면 마찰력 저감을 위한 윤활유(L)가 보관되고,
   상기 윤활유(L)에는 코일스프링(25)의 산화 방지 및 점도 향상을 위한 엘라스토머, 치오글리콜산 및 피리독신산이 첨가된 것을 특징으로 하는 배전반.
   
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