KR102321758B1

KR102321758B1 - 수배전반의 진동흡수장치

Info

Publication number: KR102321758B1
Application number: KR1020210024752A
Authority: KR
Inventors: 박형달
Original assignee: 이에스솔라 주식회사
Priority date: 2021-02-24
Filing date: 2021-02-24
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2041-02-24

Abstract

본 발명은 외부 충격이나 지진 등으로부터 전해지는 진동을 흡수하여 수배전반의 안정적인 설치 상태를 유지할 수 있는 진동흡수장치에 관한 것이다.
본 발명은 수배전반 등과 같은 전원 설비의 하부에 서로 연계적으로 작동하면서 상하 방향은 물론 전후 방향 및 좌우 방향으로 탄력적인 유동이 가능한 고무 볼과 스프링의 조합으로 이루어진 새로운 진동흡수구조 및 진동흡수방식을 구현함으로써, 지진 등에 의한 진동 및 충격으로부터 전원 설비를 안전하게 보호할 수 있고, 전원 설비의 자체 진동 또한 효과적으로 흡수 및 감쇄시킬 수 있는 등 우수한 내진 및 방진 성능을 확보할 수 있으며, 정전 및 화재 등과 같은 피해를 예방할 수 있는 수배전반의 진동흡수장치를 제공한다.

Description

수배전반의 진동흡수장치{VIBRATION ABSORBER FOR DISTRIBUTION BOARD}

본 발명은 수배전반의 진동흡수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 외부 충격이나 지진 등으로부터 전해지는 진동을 흡수하여 수배전반의 안정적인 설치 상태를 유지할 수 있는 진동흡수장치에 관한 것이다.

일반적으로 무정전 전원장치, 수배전반 등과 같은 전원 설비들은 전력이 요구되는 공장, 빌딩, 병원, APT 단지 및 각종 산업 시설 등의 전기 시설물을 안전하게 사용할 수 있도록 조작하고 제어 및 감시하는 설비로서, 건축물의 내ㆍ외부에 콘크리트 구조물과 같은 기초 바닥 위에 설치된다.

보통 빌딩이나 공장 등의 자가 전기설비, 태양광 발전설비 등에서는 수요전력량이 많기 때문에 110V 또는 220V의 저압의 일반용 전기설비와 같이 전력회사로부터 그대로 사용할 수 있는 전기를 공급받는 것은 불가능하며, 이에 따라 변전소의 배전선으로부터 3,300V 또는 6,600V의 고압을 수전하고, 이를 다시 수배전반을 이용하여 상용전압으로 변압한 후에 사용한다.

이러한 전원 설비들은 외부로부터 충격이 가해지거나 지진 발생 시 콘크리트 구조물을 타고 진동되는 진동에 의한 악영향을 받게 되면 그 고유 기능을 상실시킬 수 있다.

예를 들면, 전원 설비의 내부에는 고압 개폐기, 계기용 변류기, 고압차단기, 변압기, 저압배전용차단기 등의 전력기기와 전력계통 보호 및 감시를 위한 계전기 및 계기 등의 전기 부품 등이 실장 되어 있고, 이러한 전력기기 외에도 전력 계통에 따라 전력기기 상호 간을 연결하는 부스바와 전력기기의 계측 및 감시를 위한 배선이 배치되어 있으며, 전원 설비 본체는 바닥에 설치됨과 더불어 바닥에는 전력기기 상호 간의 감시 배선 및 부하설비 배선을 위한 홀 등이 시공되어 있다.

이와 같은 전원 설비가 구조물 바닥에 설치되는 이유로 지각 변동에 의한 외부의 진동이나 충격 등이 발생하면, 전원 설비 내부의 전력기기 및 이러한 전력기기를 상호 연결하는 배선 그리고 보호계전기 등의 전기부품이 손상 또는 파손되기 쉬우며, 이렇게 발생한 장애에 의해 전력공급의 중단 및 화재를 초래할 수 있다.

그럼에도 불구하고 현재의 전원 설비들은 건축물 내부에 설치되는 경우가 많다는 이유로 굳이 지진이나 진동에 대한 설계를 적용하지 않고 있는 실정이다.

이러한 점을 고려하여 최근에는 전원 설비에 방진 패드 등이 있는 내진 설계를 적용하고는 있으나, 이렇게 방진 패드 등을 자체 진동이 있는 전원 설비에 적용할 경우 전원 설비가 진동을 일으키지 않게 고정하는 것이 아니라, 전원 설비의 진동에 따라 같이 진동하면서 진동을 흡수하는 구조라서 전원 설비 자체 진동으로 전원 설비와 연결된 연결부위가 시간이 지남에 따라 느슨해지는 결과를 초래하게 되는 등 전원 설비를 안정적으로 보호하는 측면에서 미흡한 점이 있다.

공개특허공보 제10-2013-0142666호 공개특허공보 제10-2019-0120130호 등록특허공보 제10-1598350호 등록특허공보 제10-1835567호

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 수배전반 등과 같은 전원 설비의 하부에 서로 연계적으로 작동하면서 상하 방향은 물론 전후 방향 및 좌우 방향으로 탄력적인 유동이 가능한 고무 볼과 스프링의 조합으로 이루어진 새로운 진동흡수구조 및 진동흡수방식을 구현함으로써, 지진 등에 의한 진동 및 충격으로부터 전원 설비를 안전하게 보호할 수 있고, 전원 설비의 자체 진동 또한 효과적으로 흡수 및 감쇄시킬 수 있는 등 우수한 내진 및 방진 성능을 확보할 수 있으며, 정전 및 화재 등과 같은 피해를 예방할 수 있는 수배전반의 진동흡수장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 수배전반의 진동흡수장치의 일 예는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 수배전반의 진동흡수장치는 수배전반의 저면을 받쳐주면서 기초 바닥에 설치되어 수배전반을 지지함과 더불어 진동이나 충격으로부터 수배전반을 보호하는 역할을 하는 진동흡수용 마운트를 포함하고, 상기 진동흡수용 마운트는 하면과 상면에 각각 적어도 2개 이상의 하우징을 가지면서 수배전반 프레임측과 기초 바닥측에 각각 설치되고 각각이 가지고 있는 하우징을 동축 구조로 마주 대하고 있는 플레이트 형태의 상부 지지체 및 하부 지지체와, 상기 상하부 지지체의 하우징 내에 동시에 수용됨과 더불어 내장되어 있는 상측의 너트을 이용하여 수배전반 프레임측 및 상부 지지체측에 볼트에 의해 체결 지지되면서 신축 및 구름 운동이 가능한 적어도 2개의 고무 볼과, 상기 양편의 고무 볼 사이에 위치되면서 상부 지지체의 하면과 하부 지지체의 상면 사이에 양단 지지되는 동시에 수배전반 프레임을 관통하여 상부 지지체에 설치되어 있는 너트에 체결되면서 스프링 중심부를 따라 내측으로 위치되는 볼트에 의해 이탈이 방지되는 메인 스프링을 포함하는 구조로 이루어진다.

따라서, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 고무 볼의 신축 운동 및 구름 운동과 메인 스프링의 수축 및 팽창 운동을 이용하여 지진 등에 의해 수배전반으로 전달되는 진동 및 충격은 물론 수배전반의 자체 진동을 흡수할 수 있는 것이 특징이다.

여기서, 상기 고무 볼의 내부에는 고무 볼 중심을 관통하는 공간부가 형성되고, 상기 고무 볼은 공간부를 이용하여 수배전반으로부터 받는 하중 압력을 흡수할 수 있다.

그리고, 상기 상하부 지지체의 하우징은 한쪽이 개방되어 있는 원형의 관 형태로 이루어지면서 고무 볼의 상측 일부분과 하측 일부분을 수용할 수 있다.

이러한 상하부 지지체는 고무 재질의 사각판 형태로 이루어짐과 더불어 내장형의 보강용 철판을 포함할 수 있다.

한편, 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서 제공하는 수배전반의 진동흡수장치의 다른 예는 다음과 같은 특징이 있다.

상기 수배전반의 진동흡수장치는 수배전반의 저면을 받쳐주면서 기초 바닥에 설치되어 수배전반을 지지함과 더불어 진동이나 충격으로부터 수배전반을 보호하는 역할을 하는 진동흡수용 마운트를 포함하고, 상기 진동흡수용 마운트는 하면과 상면에 각각 적어도 2개 이상의 하우징을 가지면서 수배전반 프레임측과 기초 바닥측에 각각 설치되고 각각이 가지고 있는 하우징을 동축 구조로 마주 대하고 있는 플레이트 형태의 상부 지지체 및 하부 지지체와, 상기 상하부 지지체의 하우징 내에 상단부와 하단부가 동시에 수용됨과 더불어 상부 지지체의 하면과 하부 지지체의 상면 사이에 양단 지지되는 동시에 수배전반 프레임을 관통하여 상부 지지체에 설치되어 있는 너트에 체결되면서 스프링 중심부를 따라 내측으로 위치되는 볼트에 의해 이탈이 방지되는 각각의 서브 스프링과, 상기 양편의 서브 스프링 사이에 위치되면서 상부 지지체의 하면과 하부 지지체의 상면 사이에 양단 지지되는 메인 스프링을 포함하며, 상기 상하부 지지체에 있는 양편의 하우징이 메인 스프링이 위치되는 중심을 향해 안쪽으로 기울어지게 형성됨에 따라 양편의 하우징 내의 각 서브 스프링은 그 상측이 서로 안쪽을 향해 경사진 자세를 취하게 되거나, 또는 상기 상하부 지지체에 있는 양편의 하우징이 메인 스프링이 위치되는 중심에 대해 바깥쪽으로 기울어지게 형성됨에 따라 양편의 하우징 내의 각 서브 스프링은 그 상측이 서로 바깥쪽을 향해 경사진 자세를 취하게 되는 구조로 이루어진 것이 특징이다.

따라서, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 메인 스프링과 경사진 자세를 취하고 있는 서브 스프링의 수축 및 팽창 운동을 이용하여 지진 등에 의해 수배전반으로 전달되는 진동 및 충격은 물론 수배전반의 자체 진동을 흡수할 수 있는 것이 특징이다.

여기서, 상기 수배전반의 충격흡수장치는 메인 스프링의 내부에 위치되면서 상부 지지체의 하면과 하부 지지체의 상면 사이에 양단 지지되는 구조로 설치되는 원통 고무를 더 포함할 수 있다.

그리고, 상기 상하부 지지체의 하우징을 한쪽이 개방되어 있는 원형의 관 형태로 형성하여 서브 스프링의 상단부와 하단부를 수용할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 제공하는 수배전반의 진동흡수장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 전후 방향 및 좌우 방향, 그리고 상하 방향으로 진동이나 충격이 발생되었을 때, 진동흡수장치의 고무 볼과 스프링이 서로 연계적으로 동작하여 상하 유동은 물론 수축 및 팽창, 그리고 구름 운동을 하면서 수배전반측으로 전달되는 진동이나 충격을 적절히 감쇄시킴으로써, 수배전반에 바닥 진동이나 기계적 진동 또는 지진으로 인한 내부 충격이 발생하더라도 방진 성능과 내진 성능을 동시에 갖출 수 있고, 따라서 수배전반 내부의 기기들을 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

둘째, 고무 볼과 스프링, 원통 고무, 그리고 이들을 잡아주는 지지체 등의 조합으로 이루어진 진동흡수장치를 구현함으로써, 수배전반에 적용되는 내진장치의 구조를 단순화할 수 있고 유지보수 및 관리 측면에서 유리한 효과가 있다.

셋째, 스프링의 상하 방향 압축 및 팽창 작용, 그리고 이와 연계한 볼의 유동, 내외측으로 경사진 자세를 취하는 스프링의 완충 작용 등의 원리를 적용한 진동흡수장치를 구현함으로써, 다양한 방향에서 다양한 강도로 전달되는 진동이나 충격을 적극적으로 감쇄시킬 수 있는 등 고품질의 내진 성능을 확보할 수 있는 효과가 있다.

넷째, 구조가 단순하고 구성 부품수가 적기 때문에 설치 작업이 쉬울 뿐만 아니라 취급 및 유지보수가 용이하며, 따라서 무정전 전원 설비, 분전반, MCC반, 저압반, 고압반, 변압기반, 특고압반 등과 같은 다양한 수배전반에 폭넓게 적용할 수 있는 효과가 있다.

다섯째, 진동 및 지진에 따른 충격을 완충시켜 주고 대전력 통전에 따른 전자기력에 의한 기계적 진동 등과 같은 충격 발생 시에도 이를 완충시켜줌으로써, 수배전반 자체가 전도되거나 도어 및 외함 등이 떨리는 문제는 물론, 수배전반을 정전 및 화재의 위험으로부터 안전하게 보호할 수 있는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 단면도
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 진동흡수장치의 설치상태를 나타내는 정면도
도 5와 도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 단면도
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 진동흡수장치의 설치상태를 나타내는 정면도
도 9와 도 10은 본 발명의 제3실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 단면도
도 12는 본 발명의 제3실시예에 따른 진동흡수장치의 설치상태를 나타내는 정면도

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도와 단면도이다.

도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 건축물의 기초 바닥(13)에 설치되는 메인 스프링(19)과 고무 볼(18)의 조합 형태로 이루어진 진동흡수용 마운트(10)를 이용하여 수배전반을 지지하면서 지진 등에 의해 발생하는 진동이나 충격, 그리고 수배전반 자체에서 발생하는 진동 등을 감쇄하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 진동흡수용 마운트(10)는 고무 볼(18)과 메인 스프링(19)의 위치를 잡아주는 수단으로 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)를 포함한다.

상기 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)는 고무 재질의 사각판 형태로 이루어지게 되고, 이때의 상부 지지체(14)는 "C" 형강 등으로 이루어진 수배전반 프레임(12)의 하면에 밀착되면서 볼트(17a,17b)의 체결에 의해 수배전반 프레임(12)측에 설치되는 동시에 하부 지지체(15)는 상부 지지체(14)를 바라보는 위치에서 기초 바닥(13)의 상면에 밀착되면서 적어도 2개의 앵커 볼트(24)의 체결에 의해 기초 바닥(13)에 설치된다.

이러한 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)의 내부 또는 상면(예컨대, 수배전반 플레임의 하면과 접하는 면)이나 하면(예컨대, 기초 바닥의 상면과 접하는 면)에는 보강용 철판(21)이 설치되며, 이에 따라 보강용 철판(21)의 발휘하는 강성에 의해 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)는 적절한 자체 강성을 가질 수 있게 된다.

그리고, 상기 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면에는 서로 일정 간격을 두고 위치되는 동시에 고무 재질로 이루어진 적어도 2개 이상의 하우징(11a,11b)이 각각 형성되며, 이때의 하우징(11a,11b)은 한쪽이 개방되어 있는 원형의 관 형태로 이루어져 고무 볼(18)의 상측 일부분과 하측 일부분을 각각 수용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 상부 지지체(14)의 하우징(11a)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b)은 동축 구조를 이루면서 서로 마주 대하고 있게 되며, 이에 따라 위아래 하우징(11a,11b)이 하나의 고무 볼(18)을 동시에 수용할 수 있게 된다.

이렇게 하우징(11a,11b) 내에 고무 볼(18)을 가둠에 따라 진동흡수용 마운트(10)에 과도한 진동이나 충격이 가해지는 경우에도 고무 볼(18)이 하우징(11a,11b)으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

한편, 상기 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)에 형성되는 하우징(11a,11b)은 지지체 길이 중간을 기준으로 양쪽에 위치되는 2개로 이루어지거나, 또는 지지체 중심을 기준으로 격자형으로 위치되는 4개로 이루어질 수 있는 등 수배전반의 크기, 하중 등에 따라 적절한 갯수가 구비될 수 있게 된다.

또한, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 신축 작용 및 구름 운동을 통해 진동이나 충격을 흡수하는 수단으로 고무 볼(18)을 포함한다.

상기 고무 볼(18)은 고무 재질로 이루어진 구형체로서, 상부 지지체(14)의 하우징(11a)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b) 내에 동시에 수용되어 지지되는 구조로 설치된다.

예를 들면, 상기 고무 볼(18)은 상하부 지지체(14,15)의 하우징(11a,11b) 내에 위아래 부분이 수용된 상태에서 수배전반 프레임(12)과 상부 지지체(14)를 관통하는 동시에 고무 볼(18)에 내장되어 있는 상측의 너트(16a)에 체결되는 볼트(17a)에 의해 지지되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 고무 볼(18)은 볼트(17a)와 너트(16a)의 체결 구조를 통해 정위치를 잡으면서 상측 지지체(14)측에 구조적으로 결속될 수 있게 된다.

그리고, 상기 고무 볼(18)의 내부에는 한쪽 외면에서부터 고무 볼 중심을 관통한 후에 다른 한쪽 외면으로 연통되는 형태의 공간부(20)가 형성되며, 이에 따라 고무 볼(18)은 공간부(20)를 이용하여 수배전반으로부터 받는 하중 압력을 흡수할 수 있게 된다.

여기서, 상기 고무 볼(18)에 내장되는 너트(16a)는 공간부(20)의 양단부 내에 각각 위치되는 2개로 이루어질 수 있으며, 이때의 어느 1개, 즉 상부 지지체(14)측으로 위치되는 1개가 볼트(17a)와 체결될 수 있게 된다.

이와 같은 고무 볼(18)의 경우에도 지지체 길이 중간을 기준으로 양쪽에 위치되는 2개로 이루어지거나, 또는 지지체 중심을 기준으로 격자형으로 위치되는 4개로 이루어질 수 있는 등 수배전반의 크기, 하중 등에 따라 적절한 갯수가 구비될 수 있게 된다.

따라서, 상기 수배전반측으로 진동이나 충격이 전달되면, 상기 고무 볼(18)은 자체 탄성을 이용하여 신축되면서 진동이나 충격을 흡수하거나 및/또는 구형체 특성을 이용하여 다양한 방향으로 약간씩 구름 운동을 하면서 진동이나 충격을 흡수 및 분산시키게 되므로서, 수배전반측의 진동이나 충격을 효과적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 된다.

또한, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 수축 운동 및 팽창 운동을 통해 진동이나 충격을 흡수하는 수단으로 메인 스프링(19)을 포함한다.

상기 메인 스프링(19)은 코일 스프링 형태로서, 양편의 고무 볼(18) 사이에 수직자세로 위치되면서 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 양단 지지되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 메인 스프링(19)은 볼트(17b)와 너트(16b) 간의 체결 구조에 의해 과도한 꺽임이나 이탈이 방지될 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 메인 스프링(19)은 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 위치되고, 이렇게 위치된 상태에서 수배전반 프레임(12)을 관통하면서 상부 지지체(14)에 설치되어 있는 너트(16b)에 체결되는 볼트(17b)에 위치 구속을 받을 수 있게 되며, 이때의 볼트(17b)가 스프링 중심부를 따라 내측으로 위치되므로서, 메인 스프링(19)는 볼트(17b)에 의해 위치가 규제되면서 제위치에서 수축 및 팽창 능력을 최대한 발휘할 수 있게 된다.

따라서, 상기 수배전반측으로 진동이나 충격이 전달되면, 상기 메인 스프링(19)은 자체적인 탄력 작용을 이용하여 상하 방향으로 수축 또는 팽창되면서 충격이나 진동을 흡수 및 저감시키게 되므로서, 수배전반측의 진동이나 충격을 효과적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 된다.

다른 예로서, 상기 메인 스프링(19)의 내부에는 메인 스프링 내경에 상응하는 크기의 외경 또는 메인 스프링 내경에 비해 상대적으로 다소 작은 크기의 외경을 가지는 원통 고무(23), 예를 들면 제2실시예 및 제3실시예에 개시되어 있는 원통 고무(23)가 배치되며, 이렇게 배치되는 원통 고무(23)는 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 상단과 하단이 밀착 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

이와 같이, 상기 메인 스프링(19)의 내부에 원통 고무(23)를 배치함으로써, 메인 스프링(19)이 발휘하는 스프링 고유의 탄성 특성과 원통 고무(23)가 발휘하는 고무 고유의 신축 특성을 복합적으로 활용하여 진동 및 충격을 흡수 및 저감할 수 있게 되며, 결국 수배전반에 전해지는 진동이나 충격을 한층 더 효율적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 된다.

이때, 상기 메인 스프링(19)의 내부에 원통 고무(23)가 적용되는 경우에는 메인 스프링(19)의 꺽임이나 이탈 등을 막아주는 역할을 하는 볼트(17b)와 너트(16b)는 생략될 수 있다.

이와 같이, 상기 진동흡수용 마운트(10)는 고무 볼(18)의 신축 운동 및 구름 운동을 이용함과 더불어 메인 스프링(19)의 수축 및 팽창 운동을 이용하여 지진 등에 의해 수배전반으로 전달되는 진동 및 충격은 물론 수배전반의 자체 진동을 적절히 흡수할 수 있고, 결국 수배전반을 진동이나 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.

따라서, 이와 같이 구성되는 진동흡수장치를 수배전반에 설치하여 지진 등에 의한 진동이나 충격으로부터 수배전반을 보호하는 상태를 살펴보면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 진동흡수장치의 설치상태를 나타내는 정면도이다.

도 4에 도시한 바와 같이, 건축물의 기초 바닥(13)에 수배전반(100)을 설치할 때, 진동흡수용 마운트(10)를 기초 바닥(13)에 설치한 후, 그 위에 수배전반(100)를 설치한다.

이를 위하여, 상기 기초 바닥(13)에 진동흡수용 마운트(10)의 하부 지지체(15)를 앵커 볼트(24)로 설치하고, 이렇게 설치한 진동흡수용 마운트(10)의 상부 지지체(15)에 수배전반(100)을 받치고 있는 수배전반 프레임(12)을 볼트(17a,17b)와 너트(16b,16b)로 체결하여 고정시킨다.

즉, 상하부 지지체(14,15) 내에 고무 볼(18)과 메인 스프링(19)을 개재한 후, 수배전반 프레임(12)측에서부터 볼트(17a)를 삽입하여 고무 볼(18)의 너트(16a)에 체결하고, 계속해서 수배전반 프레임(12)측에서부터 볼트(17b)를 삽입하여 상부 지지체(14)의 너트(16b)에 체결하는 동시에 이때의 볼트(17b)의 하단부를 메인 스프링(19)의 중심부 내측까지 일정길이 연장 위치시킨다.

이러한 과정을 완료하면 진동흡수용 마운트(10)에 의해 탄력적으로 받쳐지는 수배전반(100)의 설치가 완료되며, 이때의 진동흡수용 마운트(10)는 수배전반(100)의 크기 등에 따라 설치 갯수를 적절히 선택하여 사용할 수 있게 된다.

일 예로서, 수배전반(100)의 전,후면에 2개씩 총 4개 또는 3개씩 총 6개를 설치하는 것이 보통이다.

이와 같이, 상기 수배전반(100)이 다수 개의 진동흡수용 마운트(10)에 의해 지지되는 구조로 설치됨으로써, 지진 발생 시 수배전반(100)에 진동이나 충격이 가해지거나 수배전반(100)의 운전 중 발생하는 자체 진동이 가해지게 되면, 고무 볼(18)의 신축 운동 및 구름 운동과 메인 스프링(19)의 수축 및 팽창 운동을 통해 수배전반(100)으로 전달되는 진동 및 충격, 그리고 수배전반(100)의 자체 진동을 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도와 단면도이고, 도 9 내지 도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 진동흡수장치를 나타내는 사시도와 단면도이다.

도 5 내지 도 7과 도 9 내지 도 11에 도시한 바와 같이, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 건축물의 기초 바닥(13)에 설치되는 메인 스프링(19)과 서브 스프링(22)을 조합한 형태의 진동흡수용 마운트(10)를 이용하여 수배전반을 지지하면서 지진 등에 의해 발생하는 진동이나 충격, 그리고 수배전반 자체에서 발생하는 진동 등을 감쇄하는 역할을 하게 된다.

이를 위하여, 상기 진동흡수용 마운트(10)는 메인 스프링(19)과 서브 스프링(22)의 위치를 잡아주는 수단으로 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)를 포함한다.

상기 상부 지지체(14)와 하부 지지체(15)는 고무 재질의 사각판 형태로 이루어지게 되고, 이때의 상부 지지체(14)는 "C" 형강 등으로 이루어진 수배전반 프레임(12)의 하면에 밀착되면서 볼트(17c,17d)의 체결에 의해 수배전반 프레임(12)측에 설치되는 동시에 하부 지지체(14)는 상부 지지체(15)를 바라보는 위치에서 기초 바닥(13)의 상면에 밀착되면서 적어도 2개의 앵커 볼트(24)의 체결에 의해 기초 바닥(13)에 설치된다.

그리고, 상기 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면에는 서로 일정 간격을 두고 위치되는 동시에 고무 재질로 이루어진 적어도 2개 이상의 하우징(11a,11b)이 각각 형성되며, 이때의 하우징(11a,11b)은 한쪽이 개방되어 있는 원형의 관 형태로 이루어져 서브 스프링(22)의 상측 일부분과 하측 일부분을 각각 수용할 수 있게 된다.

여기서, 상기 상부 지지체(14)의 하우징(11a)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b)은 동축 구조를 이루면서 서로 마주 대하고 있게 되며, 이에 따라 위아래 하우징(11a,11b)이 하나의 서브 스프링(22)을 동시에 수용할 수 있게 된다.

이렇게 하우징(11a,11b) 내에 서브 스프링(22)을 가둠에 따라 진동흡수용 마운트(10)에 과도한 진동이나 충격이 가해지는 경우에도 서브 스프링(22)이 하우징(11a,11b)으로부터 이탈되는 것을 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

특히, 상기 상하부 지지체(14,15)에 형성되는 양편의 하우징(11a,11b)은 소정의 각도(예컨대, 수직선 기준 60°∼80°정도의 각도)를 이루면서 그 상측이 안쪽 또는 바깥쪽으로 기울어진 경사진 형태로 형성될 수 있게 된다.

일 예로서, 상기 상하부 지지체(14,15)에 형성되는 양편의 하우징(11a,11b)은 메인 스프링(19)이 위치되는 중심을 향해 그 상측이 안쪽으로 기울어진 경사진 자세를 취하게 되며, 이에 따라 양편의 하우징(11a,11b) 내에 수용되면서 지지되는 양편의 서브 스프링(22)도 그 상측이 서로 안쪽을 향해 경사진 자세를 취하면서 설치될 수 있게 된다.

다른 예로서, 상기 상하부 지지체(14,15)에 형성되는 양편의 하우징(11a,11b)은 메인 스프링(19)이 위치되는 중심에 대해 그 상측이 바깥쪽으로 기울어진 경사진 자세를 취하게 되며, 이에 따라 양편의 하우징(11a,11b) 내에 수용되면서 지지되는 양편의 서브 스프링(22)도 그 상측이 서로 바깥쪽을 향해 경사진 자세를 취하면서 설치될 수 있게 된다.

또한, 상기 수배전반의 진동흡수장치는 수축 및 팽창 작용을 통해 진동이나 충격을 흡수하는 수단으로 서브 스프링(22)을 포함한다.

상기 서브 스프링(22)은 코일 스프링 형태로서, 상부 지지체(14)의 하우징(11a)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b) 내에 상하단부가 동시에 수용되어 지지되는 구조로 설치된다.

이렇게 설치되는 서브 스프링(22)은 볼트(17c)와 너트(16c) 간의 체결 구조에 의해 과도한 꺽임이나 이탈이 방지될 수 있게 된다.

이를 위하여, 상기 서브 스프링(22)은 상부 지지체(14)의 하우징(11)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b) 사이에 위치되고, 이렇게 위치된 상태에서 수배전반 프레임(12)을 관통하면서 상부 지지체(14)에 설치되어 있는 너트(16c)에 체결되는 볼트(17c)에 위치 구속을 받을 수 있게 되며, 이때의 볼트(17c)가 스프링 중심부를 따라 내측으로 위치되므로서, 서브 스프링(22)는 볼트(17c)에 의해 위치가 규제되면서 제위치에서 수축 및 팽창 능력을 최대한 발휘할 수 있게 된다.

이와 같은 서브 스프링(22)의 경우에도 지지체 길이 중간을 기준으로 양쪽에 위치되는 2개로 이루어지거나, 또는 지지체 중심을 기준으로 격자형으로 위치되는 4개로 이루어질 수 있는 등 수배전반의 크기, 하중 등에 따라 적절한 갯수가 구비될 수 있게 된다.

따라서, 상기 수배전반측으로 진동이나 충격이 전달되면, 상기 서브 스프링(22)이 자체 탄성을 이용하여 압축과 팽창을 반복하면서 진동이나 충격을 흡수하여 진동이나 충격을 흡수 및 분산시키게 되므로서, 수배전반측의 진동이나 충격을 효과적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 된다.

특히, 양편의 서브 스프링(22)이 안쪽으로 기울어지거나 바깥쪽으로 기울어지는 경사진 자세를 유지하면서 압축 및 팽창 운동을 하게 되므로서, 수직 자세의 스프링으로부터 얻을 수 없는 다양한 각도 및 방향에서 전달되는 진동이나 충격을 보다 더 효율적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 된다.

상기 메인 스프링(19)은 코일 스프링 형태로서, 양편의 서브 스프링(22) 사이에 수직자세로 위치되면서 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 양단 지지되는 구조로 설치된다.

그리고, 상기 메인 스프링(19)의 내부에는 메인 스프링 내경에 상응하는 크기의 외경 또는 메인 스프링 내경에 비해 상대적으로 다소 작은 크기의 외경을 가지는 원통 고무(23)가 배치되며, 이렇게 배치되는 원통 고무(23)는 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 상단과 하단이 밀착 지지되는 구조로 설치될 수 있게 된다.

따라서, 상기 수배전반측으로 진동이나 충격이 전달되면, 상기 메인 스프링(19)은 자체적인 탄력 작용을 이용하여 상하 방향으로 수축 또는 팽창되면서 충격이나 진동을 흡수 및 저감시키는 동시에 내측의 원통 고무(23)도 자체적인 신축 작용을 이용하여 상하 방향으로 압축 및 복원되면서 충격이나 진동을 흡수 및 저감시킬 수 있게 되므로서, 수배전반측에 대한 진동이나 충격의 흡수 및 저감 효과를 극대화할 ㅌ수 있게 된다.

이와 같이, 상기 진동흡수용 마운트(10)는 메인 스프링(19)과 서브 스프링(22)의 수축 및 팽창 운동, 그리고 원통 고무(23)의 신축 특성을 이용하여 지진 등에 의해 수배전반으로 전달되는 진동 및 충격은 물론 수배전반의 자체 진동을 적절히 흡수할 수 있고, 결국 수배전반을 진동이나 충격으로부터 안전하게 보호할 수 있게 된다.

도 8과 도 12는 본 발명의 제2실시예와 제3실시예에 따른 진동흡수장치의 설치상태를 나타내는 정면도이다.

도 8과 도 12에 도시한 바와 같이, 건축물의 기초 바닥(13)에 수배전반(100)을 설치할 때, 진동흡수용 마운트(10)를 기초 바닥(13)에 설치한 후, 그 위에 수배전반(100)를 설치한다.

이를 위하여, 상기 기초 바닥(13)에 진동흡수용 마운트(10)의 하부 지지체(15)를 앵커 볼트(24)로 설치하고, 이렇게 설치한 진동흡수용 마운트(10)의 상부 지지체(15)에 수배전반(100)을 받치고 있는 수배전반 프레임(12)을 볼트(17c,17d)와 너트(16c,16d)로 체결하여 고정시킨다.

즉, 상하부 지지체(14,15) 내에 서브 스프링(22)과 메인 스프링(19)을 개재한 후, 수배전반 프레임(12)측에서부터 볼트(17c)를 삽입함과 더불어 상부 지지체(14) 상의 너트(16c)에 체결하고, 계속해서 수배전반 프레임(12)측과 상부 지지체(14)를 볼트(17d)와 너트(16d)로 체결한다.

이와 같이, 상기 수배전반(100)이 다수 개의 진동흡수용 마운트(10)에 의해 지지되는 구조로 설치됨으로써, 지진 발생 시 수배전반(100)에 진동이나 충격이 가해지거나 수배전반(100)의 운전 중 발생하는 자체 진동이 가해지게 되면, 서브 스프링(22)의 압축 및 팽창 운동, 그리고 메인 스프링(19)의 압축 및 팽창 운동을 통해 수배전반(100)으로 전달되는 진동 및 충격, 그리고 수배전반(100)의 자체 진동을 효과적으로 흡수할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명에서는 수배전반 등과 같은 전원 설비의 하부에 서로 연계적으로 작동하면서 전후 방향과 좌우 방향, 그리고 상하 방향 등 다양한 방향으로 탄력적인 유동이 가능한 고무 볼과 스프링의 조합으로 이루어진 새로운 타입의 진동흡수장치를 제공함으로써, 지진 등에 의한 진동 및 충격으로부터 전원 설비를 안전하게 보호할 수 있고, 전원 설비의 자체 진동도 효과적으로 흡수 및 감쇄시킬 수 있으며, 따라서 우수한 내진 및 방진 성능을 확보할 수 있는 동시에 정전 및 화재 등과 같은 피해를 예방할 수 있다.

10 : 진동흡수용 마운트
11a,11b : 하우징
12 : 수배전반 프레임
13 : 기초 바닥
14 : 상부 지지체
15 : 하부 지지체
16a∼16d : 너트
17a∼17d : 볼트
18 : 고무 볼
19 : 메인 스프링
20 : 공간부
21 : 보강용 철판
22 : 서브 스프링
23 : 원통 고무
24 : 앵커 볼트

Claims

수배전반의 저면을 받쳐주면서 기초 바닥에 설치되어 수배전반을 지지함과 더불어 진동이나 충격으로부터 수배전반을 보호하는 역할을 하는 진동흡수용 마운트(10)를 포함하고,
상기 진동흡수용 마운트(10)는 하면과 상면에 각각 적어도 2개 이상의 하우징(11a,11b)을 가지면서 수배전반 프레임(12)측과 기초 바닥(13)측에 각각 설치되고 각각이 가지고 있는 하우징(11a,11b)을 동축 구조로 마주 대하고 있는 플레이트 형태의 상부 지지체(14) 및 하부 지지체(15)와, 신축 및 구름 운동이 가능한 적어도 2개의 고무 볼(18)과, 상기 양 편의 고무 볼(18) 사이에 위치되면서 상부 지지체(14)의 하면과 하부 지지체(15)의 상면 사이에 양단 지지되는 동시에 수배전반 프레임(12)을 관통하여 상부 지지체(14)에 설치되어 있는 너트(16b)에 체결되면서 스프링 중심부를 따라 내측으로 위치되는 볼트(17b)에 의해 이탈이 방지되는 메인 스프링(19)을 포함하며,
상기 고무 볼(18)은 고무 재질로 이루어진 구형체로서, 상부 지지체(14)의 하우징(11a)과 하부 지지체(15)의 하우징(11b) 내에 동시에 수용되어 지지되는 구조로 설치되되, 상기 고무 볼(18)은 상하부 지지체(14,15)의 하우징(11a,11b) 내에 상측 일부분과 하측 일부분이 수용된 상태에서 수배전반 프레임(12)과 상부 지지체(14)를 관통하는 동시에 고무 볼(18)에 내장되어 있는 상측의 너트(16a)에 체결되는 볼트(17a)에 의해 지지되는 구조로 설치되고, 상기 고무 볼(18)은 볼트(17a)와 너트(16a)의 체결 구조를 통해 정위치를 잡으면서 상측 지지체(14)측에 구조적으로 결속될 수 있게 됨으로써, 상기 수배전반 측으로 진동이나 충격이 전달되면, 상기 고무 볼(18)은 자체 탄성을 이용하여 신축되면서 진동이나 충격을 흡수함과 더불어 구형체 특성을 이용하여 다양한 방향으로 약간씩 구름 운동을 하면서 진동이나 충격을 흡수 및 분산시킬 수 있어 수배전반측의 진동이나 충격을 효과적으로 흡수 및 저감시킬 수 있게 되는 것을 특징으로 하는 수배전반의 진동흡수장치.
청구항 1에 있어서,
상기 고무 볼(18)의 내부에는 고무 볼 중심을 관통하는 공간부(20)가 형성되고, 상기 고무 볼(18)은 공간부(20)를 이용하여 수배전반으로부터 받는 하중 압력을 흡수할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 수배전반의 진동흡수장치.
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청구항 1에 있어서,
상기 상하부 지지체(14,15)는 고무 재질의 사각판 형태로 이루어짐과 더불어 내장형의 보강용 철판(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는 수배전반의 진동흡수장치.
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