KR102139481B1 - Isolation apparatus having non power alarm - Google Patents

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김영호
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Abstract

According to the present invention, a seismic isolation apparatus including a nonpowered vibration alarm includes: a seismic isolation outside box (110) in which an upper plate is fixed to a lower frame of a facility, and a lower housing (112) combined with the plate has a square or cylindrical shape having an open base side to function as a support wall for a buffer spring (340); a seismic isolation inside box (120) into which x-axis and y-axis pistons (300) penetrating and supporting the buffer spring are inserted, and having a square shape having an open base side to fix a fixing frame (132) of an overlapping fixing part; and a fixing part (130) fixing the seismic isolation inside box to the floor surface of a building. Meanwhile, the seismic isolation inside box includes a vibration generator (400) generating an induced current through a coil which is a stator and a permanent magnet which reciprocates by horizontal vibrations to an X-axis or Y-axis, thereby actuating a vibration alarm on a nonpowered basis.

Description

무전원 진동 경보장치를 구비한 면진장치{Isolation apparatus having non power alarm}Isolation apparatus having non power alarm

본 발명은 무전원 진동 경보장치를 구비한 면진장치에 관한 것으로서, 상세하게는 외부 전원의 공급이 없어도 진동 발생 시 면진장치에 구비된 진동발전기로 발전하여 경보 전원으로 사용하는 면진장치에 관한 것이다.The present invention relates to an isolator having a non-power vibration warning device, and more particularly, to an isolator that is developed as a vibration generator provided in the vibration isolator when vibration occurs even when no external power is supplied.

통신장비, 전산장비, 방송장비, 소방시설, 기계설비 또는 냉난방기 등의 설비는 대부분 캐비닛(cabinet) 또는 랙(rack)의 형태로 되어 있고 건축물의 바닥면에 설치된다. 노출된 상태로 설치된 설비는 지진 등의 진동이 전달될 경우 전원 케이블 및 정밀기기 내부의 파손으로 시스템이 부작동하거나 심할 경우 본체 및 내부 파손에 의한 누전 화재의 위험이 존재한다.Most of equipment such as communication equipment, computer equipment, broadcasting equipment, firefighting facilities, mechanical equipment, and air conditioning units are in the form of cabinets or racks and are installed on the floor surface of buildings. When the vibrations such as earthquakes are transmitted to the installed equipment in the exposed state, there is a risk of a short circuit fire due to damage to the main body or internal damage if the system malfunctions or is severe due to damage inside the power cable and precision equipment.

최근 경주지진으로 실내에 설치된 전산기기 등 통신장비가 진동에 견디지 못하고 내부가 파손되어 통신장애를 일으키는 피해가 발생되어, 설비에 대한 내진 또는 면진의 필요성이 절실한 상황이다.Due to the recent earthquake in Gyeongju, communication equipment such as computer equipment installed indoors cannot withstand vibrations, and the inside is damaged, causing damages that cause communication problems, and the need for seismic or seismic isolation of facilities is desperate.

지진은 종파인 P파가 먼저 도달하고 횡파인 S파가 나중에 도달하기 때문에 지진 피해가 큰 S파가 도달하기 전에 종파인 P파를 감지하여 경보를 함으로써 인명 피해나 재산 피해를 줄일 수 있다.Since an earthquake P wave arrives first, and a transverse wave S wave arrives later, it is possible to reduce human and property damage by detecting and alerting the longitudinal P wave before the S wave, which has a large earthquake damage, arrives.

경보장치는 외부 전원이나 배터리 등의 전원을 사용할 수 있으나, 외부 전력을 공급받지 못하는 곳이나 전력공급이 차단되는 경우에는 경보장치가 작동하지 못할 수 있고 배터리 등은 지속적인 유지보수가 되어야 하는 문제점이 있다. The alarm device may use an external power source or a battery, but when the external power source is not supplied or when the power supply is cut off, the alarm device may not work and the battery needs to be continuously maintained. .

한국등록특허 제10-1210656호Korean Registered Patent No. 10-1210656

상기의 문제점을 해결하고자 본 발명은 배터리나 외부로부터 전력 공급이 없어도 진동을 이용하여 발전하여 경보장치를 구동하는 면진장치를 제공하고자 한다.In order to solve the above problems, the present invention is to provide an isolating device that generates power using vibrations to drive an alarm device even when there is no power supply from the battery or the outside.

상기의 해결하는 과제를 위한 본 발명에 따른 무전원 진동 경보장치를 구비한 면진장치는, 상면 플레이트(111)는 설비의 하부 프레임과 고정되고, 상기 플레이트와 결합된 하부 하우징(112)은 밑면이 개방된 사각통 또는 원통형으로 완충 스프링(340)의 지지벽 기능을 하는 면진 외함(110); 상기 완충 스프링(340)을 관통 지지하는 x축, y축 피스톤(300)이 삽입되고, 고정부의 고정틀(132)을 포개어 고정하도록 밑면이 개방된 사각통 형상의 면진 내함(120) 및 상기 면진 내함을 건물의 바닥면에 고정하는 고정부(130)를 포함하되, 상기 면진 내함의 내부는 x축 또는 y축으로의 수평 진동에 의하여 왕복 이동하는 영구자석과 고정자인 코일에 의하여 유도전류가 발생하는 진동발전기(400)를 포함하여, 무전원으로 진동 경보장치를 작동시키는 것을 특징으로 한다.The seismic isolator equipped with the non-power vibration warning device according to the present invention for solving the above problems, the upper plate 111 is fixed to the lower frame of the facility, and the lower housing 112 coupled with the plate has a bottom surface open An isolating enclosure 110 serving as a support wall of the cushioning spring 340 in a rectangular cylinder or cylindrical shape; The x-axis and y-axis pistons 300 for penetrating the buffer spring 340 are inserted, and the base is opened in a square cylinder-shaped isolating inner box 120 and the isolating base is fixed to overlap and fix the fixing frame 132 of the fixing part Including the fixing part 130 for fixing the inner box to the floor surface of the building, the inside of the seismic inner box generates induction current by a permanent magnet and stator coil reciprocating by horizontal vibration in the x-axis or y-axis. Including the vibration generator 400, characterized in that to operate the vibration alarm device with no power.

상기 진동발전기(400)는 x, y 각 축에 대향된 피스톤(300)에 내장된 영구자석(310)과 보빈(410)에 감긴 한 쌍의 코일(420)을 포함하여 진동에 의하여 피스톤이 왕복 이동하면 패러데이 법칙에 따라 코일에 유도전류가 발생하는 것을 특징으로 한다.The vibration generator 400 includes a permanent magnet 310 and a pair of coils 420 wound around the bobbin 410 built into the piston 300 opposite to each of the x and y axes, and the piston reciprocates by vibration. When moving, it is characterized in that an induced current is generated in the coil according to Faraday's law.

상기 면진 외함(110)의 내부는, 상기 플레이트(111)가 수평 평면상에서 유동할 수 있도록 구름을 제공하는 복수의 볼베어링(200); 상기 볼베어링의 지지부(220)에 삽입되어 면진 외함의 상하방향의 진동을 흡수하는 적층 방진고무(240) 및 면진 외함의 수평 진동을 흡수하는 x, y축방향으로 각각 대향된 한 쌍의 완충 스프링(340)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The inside of the seismic enclosure 110, a plurality of ball bearings 200 to provide a cloud so that the plate 111 can flow on a horizontal plane; Laminated anti-vibration rubber 240 which is inserted into the support part 220 of the ball bearing to absorb the vibration in the vertical direction of the seismic enclosure and a pair of shock absorbing springs opposite to each other in the x and y axis directions to absorb the horizontal vibration of the seismic enclosure ( It characterized in that it comprises a 340).

상기 진동발전기에서 발전된 교류 전류를 정류하여 경보장치에 공급하거나 저장하는 회로 제어부(450) 및 상기 진동발전기에서 발전된 전류를 이용하여 소리나 빛으로 경보를 하는 경보장치(500)를 포함하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that it comprises a circuit controller 450 for rectifying and supplying or storing the alternating current generated by the vibration generator to an alarm device, and an alarm device 500 for alarming with sound or light using the current generated by the vibration generator. do.

본 발명은 통신장비, 전산장비, 방송장비, 소방시설, 기계설비 및 냉난방기 등 설비 하부에 진동 경보장치를 갖는 면진장치를 설치함으로써, 무전원으로 지진 등에 의한 수평방향의 진동을 이용하여 경보신호를 발생시키면서 수평방향 및 수직방향의 충격을 완화시킬 수 있다.According to the present invention, an isolating device having a vibration alarm device is installed at the bottom of equipment such as communication equipment, computer equipment, broadcasting equipment, firefighting facilities, mechanical equipment, and air-conditioning equipment. It can alleviate the impact in the horizontal and vertical directions.

지진은 수평파인 P파가 먼저 도달하고 수직파인 S파가 나중에 도달하기 때문에 지진 피해가 큰 S파가 도달하기 전에 수평파인 P파를 감지하여 경보를 함으로써 인명 피해나 재산 피해를 줄일 수 있다.Since the P wave, which is the horizontal wave, arrives first and the S wave, which is the vertical wave, arrives later, the P wave, which is the horizontal wave, is detected and alerted before reaching the S wave, which can cause personal injury or property damage.

본 발명의 경보장치는 무전원으로 외부 전력을 공급받지 못하는 곳이나 전력공급이 차단되는 경우에도 경보장치가 작동할 수 있고 배터리와 같이 시간에 따라 관리가 필요 없어 유지보수가 용이하다.The alarm device of the present invention is easy to maintain because the alarm device can be operated even when a power supply is cut off in a place where external power is not supplied with no power, and maintenance is not required over time, such as a battery.

도 1은 본 발명에 따른 하나의 실시예로서 진동 경보장치를 갖는 면진장치가 설비 하부에 설치된 설비의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 면진장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 조립된 면진장치의 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 면진장치의 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자석이 내장된 피스톤의 분해 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 진동 발전기의 분해도이다.
도 7은 본 발명에 따른 볼베어링의 분해 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 면진장치 내함의 조립 사시도이다.
도 9A는 본 발명에 따른 면진장치의 평면도이고, 9B는 저면도이다.
도 10A 및 10B는 본 발명에 따른 면진장치의 좌우 측면도이다.
도 11은 본 발명에 따른 면진장치의 지진 발생 시 작동 예이다.
도 12A는 본 발명에 따른 진동발전기의 결선도이고, 12B는 진동 경보장치의 블록도이다.1 is a front view of a facility in which a vibration isolation device having a vibration warning device is installed under the facility as one embodiment according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of the seismic isolator according to the present invention.
3 is a perspective view of an assembled isolator according to the present invention.
4 is a vertical cross-sectional view of the seismic isolator according to the present invention.
5 is an exploded perspective view of a piston with a magnet according to the present invention.
6 is an exploded view of a vibration generator according to the present invention.
7 is an exploded perspective view of a ball bearing according to the present invention.
8 is an assembled perspective view of the seismic isolation device inner box according to the present invention.
9A is a plan view of an isolator according to the present invention, and 9B is a bottom view.
10A and 10B are left and right side views of an isolator according to the present invention.
11 is an example of operation when an earthquake occurs in the seismic isolation device according to the present invention.
12A is a connection diagram of a vibration generator according to the present invention, and 12B is a block diagram of a vibration warning device.

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 도면을 참고하여 설명한다.본 발명의 실시예는 발명을 설명하는 하나의 예시이므로 권리범위는 예시된 실시예에 한정되지 아니하고, 예시된 도면은 발명의 명확성을 위하여 핵심적인 내용만 확대 도시하고 부수적인 내용을 생략하였으므로 도면에 한정하여 해석하여서는 아니 된다.Hereinafter, a specific embodiment for the practice of the present invention will be described with reference to the drawings. Since the embodiment of the present invention is one example for explaining the present invention, the scope of rights is not limited to the illustrated embodiment, and the illustrated drawings are the invention. For the sake of clarity, only the core contents are enlarged and the additional contents are omitted, and should not be construed as being limited to the drawings.

도 1은 본 발명의 하나의 실시예로서 진동 경보장치를 구비한 면진장치(100)가 설비(1)의 하부에 설치된 정면도이다. 본 발명에서 설비(1)라 함은 통신장비, 전산장비, 방송장비, 소방시설, 기계설비 또는 냉난방기 등과 같이 건축물 내에 캐비닛(cabinet) 또는 랙(rack)의 형태로 설치되는 장비 또는 시설물을 통칭한다.FIG. 1 is a front view of an isolator 100 equipped with a vibration warning device installed under the facility 1 as an embodiment of the present invention. In the present invention, the equipment (1) refers to equipment or facilities installed in the form of cabinets or racks in buildings, such as communication equipment, computer equipment, broadcasting equipment, firefighting facilities, mechanical equipment, or air conditioners. .

도 2는 본 발명에 따른 면진장치의 분해 사시도로 진동을 줄이거나 흡수하는 면진 외함(110), 진동발전기가 포함된 면진 내함(120) 및 상기 면진 내함을 건물의 바닥면에 고정하는 고정부(130)를 포함한다. 2 is an exploded perspective view of an isolating device according to the present invention, an isolating enclosure 110 for reducing or absorbing vibration, an isolating inner box 120 including a vibration generator, and a fixing part for fixing the isolating inner box to a floor surface of a building ( 130).

도 3은 분해된 도 2를 조립한 면진장치를 보여준다. 면진 외함은 설비(1)에 고정되어 진동에 의하여 설비가 상하 또는 수평으로 이동될 때 면진 외함과 면진 내함 사이에 설치된 방진고무 또는 스프링 등 충격 완화부재가 진동을 완화하면서 같이 움직인다.3 shows an isolating device assembled with the disassembled FIG. 2. The seismic isolation enclosure is fixed to the facility (1), and when the facility is moved vertically or horizontally by vibration, a shock-absorbing member such as an anti-vibration rubber or a spring installed between the seismic isolation enclosure and the seismic inner housing moves together while alleviating vibration.

도 4는 본 발명에 따른 면진장치의 수직 단면도를 보여준다. 면진장치(100)의 면진 외함(110)의 상면은 사각형의 플레이트(111)로 설비의 하부 프레임과 볼트 등으로 체결하여 고정되고, 면진 외함(110)의 하부 하우징(112)은 밑면이 개방된 사각통 또는 원통형으로 완충 스프링(340)의 지지벽 기능을 한다.Figure 4 shows a vertical cross-sectional view of the seismic isolation device according to the present invention. The upper surface of the seismic isolator 110 of the seismic isolator 100 is fixed to the square plate 111 by fastening with a lower frame and bolts of the equipment, and the lower housing 112 of the seismic isolator 110 is opened at the bottom. It serves as a support wall of the cushioning spring 340 in a square cylinder or cylindrical shape.

상기 면진 외함(110)의 내부는, 면진 외함의 플레이트(111)가 수평 평면상에서 유동할 수 있도록 구름을 제공하는 복수의 볼베어링(200), 상기 볼베어링의 이탈을 방지하는 볼베어링 하우징(210)의 지지부(220)에 삽입되어 면진 외함의 상하방향의 진동을 흡수하는 적층 방진고무(240), 면진 외함의 수평 진동을 흡수하는 x, y 축방향으로 각각 대향된 한 쌍의 완충 스프링(340)을 포함한다.The inside of the seismic isolating enclosure 110, a plurality of ball bearings 200 to provide clouds so that the plate 111 of the seismic enclosing body can flow on a horizontal plane, and a support portion of the ball bearing housing 210 that prevents the ball bearings from separating Included in (220) is a laminated anti-vibration rubber (240) that absorbs vibration in the vertical direction of the isolating enclosure, and includes a pair of shock absorbing springs (340) opposite to each other in the x and y axis directions to absorb the horizontal vibration of the isolating enclosure do.

상기 면진 내함(120)은 밑면이 개방된 사각통 또는 원통형으로 완충 스프링을 지지하는 피스톤이 관통되어 삽입되고, 고정부의 고정틀(132)을 덮어 고정된다.The seismic inner box 120 is inserted through a piston that supports a buffer spring in a cylindrical or cylindrical shape with an open base, and is fixed by covering the fixing frame 132 of the fixing part.

상기 면진 내함(120)의 내부는, 수평방향의 x축 또는 y축의 진동에 의하여 왕복 이동하는 피스톤(300)에 내장된 영구자석(310)과 코일(420)에 의하여 유도전류가 발생하는 진동발전기(400)를 포함한다.The inside of the seismic inner box 120, a vibration generator that generates an induced current by the permanent magnet 310 and the coil 420 embedded in the piston 300 reciprocating by vibration in the horizontal x-axis or y-axis. 400.

상기 진동발전기는 도 5와 도 6에서 보여주는 바와 같이, x, y 각 축에 대향된 한 쌍의 피스톤(300)에 내장된 영구자석(310)과 보빈(410)에 감긴 한 쌍의 코일(420)로 구성되어 진동에 의하여 피스톤이 왕복 이동하면 패러데이 법칙에 따라 코일에 유도전류가 발생된다. 5 and 6, the pair of coils 420 wound around the permanent magnet 310 and the bobbin 410 embedded in the pair of pistons 300 opposed to the x and y axes. ), and when the piston reciprocates due to vibration, an induction current is generated in the coil according to Faraday's law.

보빈(410)은 실린더와 같은 중공의 형상으로 외주에 에나멜선과 같은 도선이 감겨져 있고 양단에는 면진 내함 외측에 너트(350)로 고정된다. 도선을 감은 것을 코일(420)이라고 하며 보빈은 코일의 지지 기능과 피스톤이 왕복하는 실린더 기능을 제공한다. 진동발전기에서의 유도전류는 코일의 권수와 영구자석의 자속량에 비례한다.The bobbin 410 has a hollow shape such as a cylinder, and a conductor wire such as an enamel wire is wound around the outer circumference, and is fixed with nuts 350 on both sides of the seismic inner box. The coiled conductor is called a coil 420, and the bobbin provides a support function of the coil and a cylinder function in which the piston reciprocates. The induced current in the vibrating generator is proportional to the number of coil turns and the magnetic flux of the permanent magnet.

도 5는 피스톤(300)에 영구자석(310)이 내장되는 일실시예를 보여주는 것으로 피스톤 로드에 영구자석(310)을 삽입할 수 있는 홈(320)을 형성한 것을 보여주나 이외에도 홀을 형성하여 삽입하거나 피스톤 로드 자체를 영구자석으로 형성할 수 있다. 피스톤 로드 단부에 윤활유를 채우는 오일홈(330)을 형성하여 오일을 공급함으로써 피스톤(300)이 보빈(410) 내부에서 원활하게 동작할 수 있도록 한다.5 shows an embodiment in which the permanent magnet 310 is embedded in the piston 300, and shows that a groove 320 capable of inserting the permanent magnet 310 in the piston rod is formed, but also by forming a hole It can be inserted or the piston rod itself can be formed as a permanent magnet. An oil groove 330 filling the end of the piston rod is formed to supply oil, so that the piston 300 can operate smoothly inside the bobbin 410.

도 6은 진동발전기의 분해 사시도로서, 영구자석이 내장된 피스톤(300), 한 쌍의 코일(420)을 감은 보빈(410)과 보빈을 면진 내함의 외부에 고정하는 너트(350)를 포함한다. 6 is an exploded perspective view of a vibration generator, including a permanent magnet embedded piston 300, a pair of coils 420, a bobbin 410, and a nut 350 for fixing the bobbin to the outside of the seismic inner box. .

상기 면진장치는 진동발전기에서 발전된 교류 전류를 정류하여 경보장치에 공급하거나 저장하는 회로 제어부(450) 및 진동발전기에서 발전된 전류를 이용하여 소리나 빛으로 경보를 하는 경보장치(500)를 포함한다.The seismic isolation device includes a circuit control unit 450 for rectifying and supplying or storing an alternating current generated by a vibration generator to an alarm device, and an alarm device 500 for alarming sound or light using the current generated by the vibration generator.

도 7은 본 발명에 따른 볼베어링의 분해 사시도로서, 볼베어링(200)은 볼베어링 하우징(210)에 삽입되어 이탈이 방지되며 구름 유동을 제공한다. 볼베어링 하우징(210)의 하부에 형성되어 적층 방진고무(240)의 중심부를 관통하는 지지부(220)는 와셔(250)와 너트(260)로 면진 내함(120)의 상면에 고정된다. 7 is an exploded perspective view of a ball bearing according to the present invention, the ball bearing 200 is inserted into the ball bearing housing 210 is prevented from falling and provides rolling flow. The support 220 formed on the lower portion of the ball bearing housing 210 and penetrating the center of the laminated anti-vibration rubber 240 is fixed to the upper surface of the inner box 120 isolated with a washer 250 and a nut 260.

탄성의 적층 방진고무(240)는 면진 외함의 상하방향의 진동을 흡수한다. 고정핀(270)은 지지부(220)의 단부에 형성된 핀홀(230)에 삽입 고정하여 진동에 의한 와셔(250)와 너트(260)의 이탈을 방지한다.The elastic laminated anti-vibration rubber 240 absorbs vibrations in the vertical direction of the seismic isolation enclosure. The fixing pin 270 is inserted into and fixed to the pin hole 230 formed at the end of the support 220 to prevent separation of the washer 250 and the nut 260 due to vibration.

도 8은 면진 내함에 볼베어링(200) 및 발전기(400)의 조립 사시도로서, x축과 y축의 수평 진동에 대하여 플레이트의 균형잡힌 안정적 이동을 위해 4개의 볼베어링(200)이 사용된다. x축과 y축 수평 진동을 완화하기 위하여 각 축에 한 쌍의 완충 스프링(340)과 진동발전기(400)의 상호 교차를 위하여 상하 이격을 갖도록 면진 내함에 관통홀을 형성한다.8 is an assembled perspective view of the ball bearing 200 and the generator 400 in the seismic inner box, four ball bearings 200 are used for balanced and stable movement of the plate against horizontal vibrations of the x and y axes. In order to mitigate the x-axis and y-axis horizontal vibrations, through holes are formed in the seismic inner box so as to have a gap between the pair of shock absorbing springs 340 and the vibration generator 400 on each axis.

도 9A는 조립된 면진 내함의 평면도로서 4개의 볼베어링(200)과 피스톤(300)이 보이고, 도 9B는 저면도로서 진동발전기가 이격되어 교차된 것을 보여준다. 이격된 1축 진동발전기가 안착이 용이하도록 도 2에서 보는바와 같이 고정홈(133)이 형성되어 안정적 고정이 이루어질 수 있다.9A is a plan view of an assembled seismic inner box, showing four ball bearings 200 and a piston 300, and FIG. 9B is a bottom view showing that the vibration generators are spaced apart and crossed. A fixed groove 133 is formed as shown in FIG. 2 so that the spaced apart one-axis vibration generator can be easily seated, so that stable fixing can be achieved.

도 9에서 보는 바와 같이 지진 발생 시 x, y 수평 방향의 진동에 대응하기 위하여, 면진 내함의 측면에 2개가 한 쌍이 되어 4개의 완충 스프링을 형성시킨다. 각 방향으로 대향되게 영구자석이 내장된 피스톤(300)이 2개가 한 쌍이 되어 완충 스프링과 보빈 속으로 각각 서로 마주보며 삽입된다.As shown in FIG. 9, in order to respond to vibration in the x and y horizontal directions when an earthquake occurs, two pairs are formed on the side of the seismic inner box to form four shock absorbing springs. Two pistons 300 with permanent magnets built in opposite directions are paired and inserted into the shock absorbing spring and bobbin, facing each other.

도 10A 및 10B는 조립된 면진 내함의 좌우 측면도를 보여준다. 10A and 10B show left and right side views of the assembled seismic inner box.

도 11은 지진 발생 시 면진장치의 동작 예시도이다. 도 11A는 정상상태를 나타낸다. 도 11B는 좌측방향으로 진동이 발생하여 우측 완충 스프링(340)이 수축하고, 상하방향의 진동이 발생하여 적층 방진고무(240)가 수축한 상태를 나타낸다. 도 11C는 좌측방향으로 진동이 발생하여 우측 완충 스프링(340)이 수축한 상태를 나타내고, 도 11D는 우측방향으로 진동이 발생하여 좌측 완충 스프링(340)이 수축한 상태를 나타낸다. 도 11은 좌우 횡방향의 진동을 나타내고 있지만 이와 수직인 전후 방향의 진동에 대해서도 다른 한 쌍의 완충 스프링(340)이 같은 원리로 동작하게 된다.11 is an exemplary view of the operation of the seismic isolator when an earthquake occurs. 11A shows the steady state. 11B shows a state in which the shock absorbing spring 340 contracts due to vibration in the left direction, and the laminated anti-vibration rubber 240 contracts due to vibration in the vertical direction. 11C shows a state in which the right shock absorbing spring 340 contracts due to vibration in the left direction, and FIG. 11D shows a state in which the shock absorbing spring 340 contracts due to vibration in the right direction. 11 shows vibrations in the left and right and lateral directions, but the other pair of shock absorbing springs 340 also operate on the same principle with respect to the vibrations in the vertical direction.

도 12A는 진동발전기의 결선도의 일실시예이고, 12B는 회로 제어부(450)의 블록도이다. 진동발전기의 결선은 도 12A와 브리지 타입으로 연결할 수 있고 동일 축끼리 결합할 수도 있다.12A is an embodiment of a connection diagram of a vibration generator, and 12B is a block diagram of a circuit controller 450. The connection of the vibrating generator can be connected to FIG. 12A by a bridge type, or can be combined between the same axes.

회로 제어부는 진동발전기에서 생성된 교류 전력은 정류부에 전달될 수 있다. 상기 정류부는 4개의 전력용 다이오드들이 브리지 정류 다이오드 또는 다이오드 브리지 형태로 배치된 구조로 형성할 수 있다.The circuit controller may transmit AC power generated by the vibration generator to the rectifying unit. The rectifying unit may be formed in a structure in which four power diodes are disposed in the form of a bridge rectifying diode or a diode bridge.

정류부에서 출력되는 맥류는 평활부에 전달되어 맥류가 상대적으로 평편한 직류 전류로 변환될 수 있다. 평활부는 상기 정류부의 2 출력단에 각각 병렬 연결되는 2개의 커패시터들과 2개의 커패시터들의 고전위측 단자들 사이에 연결되는 인덕터를 포함할 수 있다.The pulses output from the rectifier are transferred to the smoothing portion so that the pulses can be converted into relatively flat direct current. The smoothing unit may include two capacitors respectively connected in parallel to the two output terminals of the rectifying unit and an inductor connected between the high potential terminals of the two capacitors.

상기 평활부의 출력단에는 전력저장을 할 수 있는 집전부에 연결될 수 있다. 집전부는 평활부에서 출력되는 전력을 직류 형태로 슈퍼커패시터에 저장할 수 있다.An output terminal of the smoothing unit may be connected to a current collector that can store power. The current collector may store power output from the smoothing unit in a supercapacitor in a DC form.

슈퍼커패시터에 저장된 전력은 부하에 공급될 수 있다. 진동발전기에서 과도한 전력이 발생하는 경우에 부하가 손상되는 것을 방지하고 발전기의 수명을 유지하기 위해 슈퍼커패시터와 부하 사이에는 보호회로가 배치될 수 있다. 보호회로는 과충전 보호회로, 과방전 보호회로, 과전류 보호회로, 단락 보호회로 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.Power stored in the supercapacitor can be supplied to the load. A protection circuit may be disposed between the supercapacitor and the load in order to prevent damage to the load and maintain the life of the generator when excessive power is generated in the vibration generator. The protection circuit may include an overcharge protection circuit, an overdischarge protection circuit, an overcurrent protection circuit, a short circuit protection circuit, or a combination thereof.

보호회로는 서로 직렬 연결되는 저항(R1)과 제너다이오드(D1)를 포함할 수 있다. 보호회로는 슈퍼커패시터의 양단과 부하의 양단에 각각 병렬로 연결될 수 있다. 여기서, 부하는 제너다이오드(D1)에 병렬 연결될 수 있다.The protection circuit may include a resistor R1 connected in series with each other and a zener diode D1. The protection circuit may be connected to both ends of the supercapacitor and both ends of the load in parallel. Here, the load may be connected in parallel to the Zener diode (D1).

부하는 경보부로 경광등이나 스피커가 되어 빛 또는 소리로 경보를 발생시킨다.The load acts as a warning light or speaker as an alarm unit to generate an alarm with light or sound.

본 발명은 외부 전력을 공급받지 못하는 장소나 외부 전력공급이 단절된 상황에서도 지진 등에 의한 진동에너지를 전기에너지로 변환시켜 경보를 함으로써 인명 피해나 재산 피해를 줄일 수 있다.According to the present invention, it is possible to reduce human injury or property damage by alerting by converting vibration energy due to earthquake or the like to electrical energy even in a place where external power is not supplied or when external power supply is disconnected.

100: 면진장치 110: 면진 외함
111: 플레이트 112: 하부 하우징
120: 면진 내함 130: 고정부
131: 고정 베이스 132: 고정틀
133: 고정홈 200: 볼베어링
210: 볼베어링 하우징 220: 지지부
230: 핀홀 240: 적층 방진고무
250: 와샤 260: 너트
270: 고정핀 300: 피스톤
310: 영구자석 320: 자석홈
330: 오일홈 340: 완충 스프링
350: 너트 400: 진동발전기
410: 보빈 420: 코일
450: 회로 제어부 500: 경보부 100: seismic isolation device 110: seismic isolation enclosure
111: plate 112: lower housing
120: seismic isolation box 130: fixing part
131: fixed base 132: fixed frame
133: fixing groove 200: ball bearing
210: ball bearing housing 220: support
230: pinhole 240: laminated anti-vibration rubber
250: washer 260: nut
270: fixing pin 300: piston
310: permanent magnet 320: magnet groove
330: oil groove 340: buffer spring
350: nut 400: vibration generator
410: bobbin 420: coil
450: circuit control unit 500: alarm unit

Claims (4)

상면 플레이트(111)는 설비의 하부 프레임과 고정되고, 상기 플레이트와 결합된 하부 하우징(112)은 밑면이 개방된 원통형으로 완충 스프링(340)의 지지벽 기능을 하는 면진 외함(110);
상기 완충 스프링을 관통 지지하는 수평방향의 x축, y축 피스톤(300)이 삽입되고, 고정부의 고정틀(132)을 포개어 고정하도록 밑면이 개방된 사각통 형상의 면진 내함(120) 및
상기 면진 내함의 개방된 사각통 밑면이 고정틀(132)을 덮어 건물의 바닥면에 고정하는 고정부(130)를 포함하되,
상기 면진 내함의 내부는 x축 또는 y축으로의 수평 진동에 의하여 왕복 이동하는 영구자석과 고정자인 코일에 의하여 유도전류가 발생하는 진동발전기(400)를 포함하고,
상기 진동발전기는 x, y 각 축에 대향된 피스톤(300)에 내장된 영구자석(310)과 보빈(410)에 감긴 한 쌍의 코일(420)을 포함하여, 수평 P파 진동에 의하여 피스톤이 왕복 이동하면 패러데이 법칙에 따라 코일에 유도전류가 발생하고,
각 축에 대향된 진동발전기는 브리지 타입으로 결선되고, 상기 진동발전기에서 생성된 유도전류를 브리지 정류 다이오드로 구성된 정류부에서 정류하여,
무전원으로 진동 경보장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 면진장치.The upper plate 111 is fixed to the lower frame of the installation, and the lower housing 112 coupled to the plate is an open-sided cylinder 110, an isolating enclosure 110 serving as a support wall of the buffer spring 340;
The x-axis and y-axis pistons 300 in the horizontal direction through which the shock absorbing spring is inserted are inserted, and an isolating inner box 120 having a square cylindrical shape with an open bottom to fix and fix the fixing frame 132 of the fixing part, and
The bottom of the open square cylinder of the seismic isolation box includes a fixing part 130 covering the fixing frame 132 and fixing it to the bottom surface of the building,
The inside of the seismic inner box includes a permanent magnet reciprocating by horizontal vibration in the x-axis or y-axis and a vibration generator 400 in which an induced current is generated by a stator coil.
The vibration generator includes a permanent magnet 310 and a pair of coils 420 wound on the bobbin 410 built into the piston 300 opposite to each of the x and y axes, and the piston is rotated by horizontal P wave vibration. When reciprocating, induction current is generated in the coil according to Faraday's law.
The vibration generators opposed to each axis are connected in a bridge type, and the induced current generated by the vibration generators is rectified by a rectifying unit composed of a bridge rectifying diode.
A vibration isolation device that operates a vibration alarm device without power. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 면진 외함(110)의 내부는,
상기 플레이트(111)가 수평 평면상에서 유동할 수 있도록 구름을 제공하는 복수의 볼베어링(200);
상기 볼베어링의 지지부(220)에 삽입되어 면진 외함의 상하방향의 진동을 흡수하는 적층 방진고무(240) 및
면진 외함의 수평 진동을 흡수하는 x, y축방향으로 각각 대향된 한 쌍의 완충 스프링(340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 면진장치.According to claim 1,
The inside of the seismic isolation enclosure 110,
A plurality of ball bearings 200 that provide clouds so that the plate 111 can flow on a horizontal plane;
A laminated anti-vibration rubber 240 which is inserted into the support portion 220 of the ball bearing and absorbs vibrations in the vertical direction of the seismic enclosure.
An isolating device comprising a pair of shock absorbing springs (340) opposite to each other in the x and y axis directions to absorb the horizontal vibration of the isolating enclosure. 제1항에 있어서,
상기 진동발전기에서 발전된 교류 전류를 정류하여 경보장치에 공급하거나 저장하는 회로 제어부(450) 및
상기 진동발전기에서 발전된 전류를 이용하여 소리나 빛으로 경보를 하는 경보장치(500)를 포함하는 것을 특징으로 하는 면진장치.
According to claim 1,
Circuit controller 450 for rectifying the alternating current generated by the vibration generator and supplying or storing it to an alarm device, and
And an alarm device (500) for alerting with sound or light using the current generated by the vibration generator.
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