KR102332515B1 - 진동감쇠기능이 구비된 함체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배전반, 분전반, 전동기 제어반, 자동제어반 등의 함체에 지진이나 태풍 등으로 인해서 발생되는 진동에 의하여 함체내부의 전력기기나 부스바(Bus Bar)의 파손 또는 고장을 방지하기 위하여, 진동감쇠기능을 구비한 함체에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 함체에 전달되는 진동의 방향중에 특히 사선 또는 수평방향의 진동을 감쇠시켜 지진으로부터 피해를 방지하도록 구성된 함체에 관한 것이다.

Description

진동감쇠기능이 구비된 함체{The encloser with vibration damping function}

본 발명은 배전반, 분전반, 전동기 제어반, 자동제어반 등의 함체에 지진이나 태풍 등으로 인해서 발생되는 진동에 의하여 함체내부의 전력기기나 부스바(Bus Bar)의 파손 또는 고장을 방지하기 위하여, 진동감쇠기능을 구비한 함체에 관한 것이다. 보다 자세하게는, 함체에 전달되는 진동의 방향중에 특히 사선 또는 수평방향의 진동을 감쇠시켜 지진으로부터 피해를 방지하도록 구성된 함체에 관한 것이다.

수배전반, 전동기제어반, 분전반은 철제프레임(Frame)을 직육면체 형태로 조립한 후 그 외부를 도색된 철판으로 구성하고 함체의 전, 후면 또는 전면에 도어를 갖춘 폐쇄된 함체이며, 상기의 함체는 전도, 전복을 방지하기 위하여 지면에 고정된다.

도 1은 종래의 함체의 일례로서 배전반의 내부구성도이다.

상기 함체는 지진이 발생하는 경우에 발생하는 진동에 의해, 함체 내부에 조립된 전력전송 수단인 Bus Bar나 전력기기 등은 진동에 의한 충격으로 파손 및 고장을 가져오게 된다.

이에, 수배전반 등의 함체에는 지진이나 태풍 등의 재난시 발생하는 진동에 의한 파손 및 고장을 방지하기 위한 진동감쇠장치가 설비되고 있다.

그러나, 기존의 함체에 설비되는 진동감쇠장치는 일반적으로 수직방향의 진동에는 어느 정도 진동을 흡수하나, 사선 또는 수평방향의 진동에는 함체가 비틀리는 등 구조적인 취약점을 가지고 있다.

따라서, 재난시 사선 또는 수평방향의 진동에 의하여 함체에 발생하는 비틀림 응력이 작용하면서 함체 내부의 부스바(Bus Bar)나 전력기기 등에 가해지는 충격을 최소화하여 파손 및 고장을 방지하는 필요성이 대두되고 있다.

특허문헌 1: 국내특허등록공보 제10-1711435호(공고일: 2017.03.13) 특허문헌 2: 국내특허공개공보 제10-2018-0113790호(공개일: 2018.10.17) 특허문헌 3: 국내특허공개공보 제10-2019-0009393호(공개일: 2019.01.28) 특허문헌 4: 국내특허등록공보 제10-1749580호(공고일: 2017.06.22) 특허문헌 5: 국내특허공개공보 제10-2016-0004775호(공개일: 2016.01.13)

상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 배전반, 분전반, 전동기 제어반, 자동제어반 등의 함체에 지진이나 태풍 등으로 인해서 발생되는 진동에 의하여 함체내부의 전력기기나 부스바(Bus Bar)의 파손 또는 고장을 방지하기 위하여, 함체에 전달되는 진동의 방향중에 특히 수직방향뿐 아니라 수평방향과 사선방향의 진동까지도 감쇠시켜 지진으로부터 피해를 방지하도록 구성된 진동감쇠기능을 구비한 함체를 제시하는 것을 목적으로 한다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비된 함체에 있어서, 상기 함체와 상기 함체가 놓이는 지면사이에 구비되는 제1진동감쇠장치를 포함하여 구성되되, 상기 제1진동감쇠장치는, 중공형상의 내부를 갖는 원통형으로 구성되고, 하부는 지면에 고정되도록 바닥고정홀이 형성된 하우징본체; 링형상으로 형성되며, 상기 하우징본체 상부의 내측에 장착되는 상부커버; 나사산이 형성된 상부는 상기 상부커버를 통해 상기 함체의 철제프레임과 나사결합되며, 원판형상의 하부는 상기 하우징본체의 내부에 위치하면서, 상기 함체로부터 전달되는 진동 또는 압력을 전달하는 진동전달체; 상기 상부커버의 내측과 상기 진동전달체 외측 사이에 링형상으로 끼워지면서 상기 진동전달체를 지지하는 고무재질의 제1진동감쇠고무; 상기 하우징본체의 중공형 내부에 구성되며, 상기 진동전달체의 원판형상의 하부와 접촉하도록 구성된 제1스프링강; 및 상기 하우징본체의 중공형 내부에 구성되며, 상기 제1스프링강의 하측에서 상기 제1스프링강의 하부면과 면접촉되는 고무재질의 제2진동감쇠고무;를 포함하여 구성되며, 상기 하우징본체의 중공형 내부 바닥에서 돌출형성되어 상기 제2진동감쇠고무가 끼워져 고정되기 위한 지지대;가 형성된 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제시한다.

상기 제1스프링강과 제2진동감쇠고무 사이에는 다수의 스프링강이 이격되어 구비되면서, 스프링강과 진동감쇠고무의 재질이 적층식으로 반복 형성된다.

상기 제1스프링강에는 중공이 형성된 중앙부가 볼록하게 형성되면서, 상기 중앙부는 상기 진동전달체의 원판형상의 하부의 중심부와 접촉하도록 구성된다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비된 함체에 있어서, 상기 함체와 상기 함체가 놓이는 지면사이에 구비되는 제2진동감쇠장치를 포함하여 구성되되, 상기 제2진동감쇠장치에는, 상부가 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 중공형상으로 형성되되 지면과 맞닿는 하부에 바닥고정홀이 형성되어 있는 하우징본체; 상기 하우징본체의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 구비되고, 관통홀이 형성되어 있는 상부커버; 상기 하우징본체 내부에서 상기 상부커버의 하부면과 면접촉하도록 구성되며, 상기 상부커버에 형성된 관통홀에 대응하는 관통홀이 형성된 원통형상의 제1철재플레이트; 상기 제1철재플레이트의 관통홀 및 상기 상부커버에 형성된 관통홀을 통해 상기 함체의 철제프레임 하부와 볼트결합하는 고정볼트; 상기 제1철재플레이트의 하부면과 면접촉하면서 상기 하우징본체의 내측에 구비되는 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 재질의 진동전달플레이트; 상기 하우징본체 내부에서 상기 진동전달플레이트의 하부면과 면접촉하도록 구성되는 제2철재플레이트; 및 상기 하우징본체의 중공형상의 내부 바닥과 상기 제2철재플레이트 사이에 형성되는 공간에 구비되는 제1압축스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제시한다.

상기 하우징본체의 중공형상의 내측면과 상기 제1철재플레이트의 측면에는 각각 오목형상의 장착홈이 매칭되게 다수로 형성되며, 상기 다수의 장착홈에는 제2압축스프링이 장착되어 구성된다.

상기 함체의 8개의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 밀착하는 밀착부를 갖는 사선진동감쇠용 어셈블리가 구성되며, 상기 사선진동감쇠용 어셈블리는 3개의 진동감쇠댐퍼가 연결되어 구성되면서 상기 함체에 발생하는 사선방향의 진동을 감쇠시키게 된다.

상기 밀착부는 한쌍의 진동감쇠댐퍼의 끝단에 형성된 체결부를 서로 겹친 상태에서 상기 함체의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 나사로 체결하면서 형성된다.

상기 진동감쇠댐퍼는, 상기 나사결합공이 형성되는 체결부와 상기 체결부와 일정각도로 절곡되면서 상기 체결부를 통해 전달되는 진동에 의한 압축력을 전달하는 샤프트를 포함하는 한쌍의 압축력전달암; 및 상기 한쌍의 압축력전달암과 각각 양측에서 결합하여 상기 압축력전달암에서 전달되는 압축력을 저감하는 압축력저감부;로 구성된다.

상기 압축력저감부는, 내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간이 구성된 압축력저감부 몸체; 상기 압축력저감부 몸체의 수용공간에 위치하는 압축스프링; 일단은 상기 압축력전달암과 연결되며, 타단은 상기 압축력저감부 몸체의 내측에서 상기 압축스프링과 접하면서 좌우이동가능도록 하게 구성되는 피스톤부; 및 상기 피스톤부가 상기 압축력저감부 몸체의 내측으로부터 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 압축력저감부 몸체의 양단에 구비되는 이탈방지캡;을 포함하여 구성된다.

또한, 상기 압축력저감부는, 내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간을 구성하면서 상기 압축력전달암과 연결되는 제1압축력저감부 몸체; 내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간을 구성하면서 상기 압축력전달암과 연결되는 제2압축력저감부 몸체; 상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 수용공간에 각각 위치하는 압축스프링; 상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 각각의 내측에서 상기 압축스프링과 접하면서 좌우이동가능도록 하게 구성되는 한쌍의 피스톤부; 상기 한쌍의 피스톤부와 각각 결합하면서 상기 한쌍의 피스톤부를 연결하는 연결샤프트; 및 상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 내측으로부터 상기 피스톤부가 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 각각의 일단에 구비되는 이탈방지캡;을 포함하여 구성된다.

또한, 본 발명은 함체의 내부에 구비되는 구조물간의 볼트결합시에 구조물간 고정볼트가 삽입되는 관통홀은, 상기 고정볼트와 지진감쇠기능을 위해 상기 고정볼트를 둘러싸는 고무패킹이 모두 포함되도록 크기가 조절되도록 구성된다.

전술한 구성에 의한 본 발명의 실시로 발생하는 효과는 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 실시로 지진 등에 의한 외부의 진동을 효과적으로 감쇠할 수 있는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제공할 수 있으며, 특히 수직방향에서 가해지는 진동뿐만 아니라 수평방향 및 사선방향에서 가해지는 진동도 효과적으로 감쇠할 수 있는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제공할 수 있다.

도 1은 종래의 함체의 일례로서 배전반의 내부구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 함체의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 사용되는 제1진동감쇠장치의 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 사용되는 제2진동감쇠장치의 측단면도이다.
도 5, 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되는 사선진동감쇠용 어셈블리의 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시예의 함체 내부의 기기들의 결합상태를 나타내는 측면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

또한, 본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 판례 또는 새로운 기술의 출현 등에 의해 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 고려하여 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 상세한 설명에서 상세히 기능 및 구조의 설명을 통하여 의미를 설명할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.

이하 본 발명인 진동감쇠기능을 구비한 함체에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 함체의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 사용되는 제1진동감쇠장치의 측단면도이다.

본 발명인 진동감쇠기능이 구비된 함체(10)는, 첨부된 도 1 및 도 2와 같이, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비되고, 철제프레임(100)을 육면체 형태로 조립하여 구성된다.

상기 함체(10)에는 함체와 상기 함체가 놓이는 지면(90)사이에 제1진동감쇠장치(200)를 포함하여 구성된다.

상기 제1진동감쇠장치(200)에는, 중공형상의 내부를 갖는 원통형으로 구성되고, 하부는 지면에 고정되도록 바닥고정홀(215)이 형성된 하우징본체(210)가 구성된다.

또한, 제1진동감쇠장치(200)의 상기 중공형 하우징본체 상부 내측에 장착되는 상부커버(220)가 구성되며, 중공형상의 내부를 갖는 원통형에 장착될 수 있도록 상부커버(220)는 링형상으로 형성된다.

또한, 제1진동감쇠장치(200)의 내부에는 상기 함체(10) 본체로부터 전달되는 진동 또는 압력을 전달하는 진동전달체(230)이 구성된다.

부연하면, 상기 진동전달체(230)의 나사산이 형성된 상부는 상기 상부커버(220)를 통해 상기 함체의 철제프레임과 나사결합되고, 상기 진동전달체(230)의 원판형상의 하부는 상기 하우징본체(210)의 내부에 위치하면서, 상기 함체(10)로부터 전달되는 진동 또는 압력을 전달하게 된다.

또한, 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 상부커버(220)의 내측과 상기 진동전달체(230)의 외측 사이의 이격된 공간에 링형상으로 끼워지면서 상기 진동전달체(230)를 지지하는 고무재질의 제1진동감쇠고무(250)이 구성된다.

부연하면, 상기 제1진동감쇠고무(250)는 평상시에는 상기 진동전달체(230)의 움직임을 구속, 지지하는 역할을 수행하면서, 지진발생시에는 수평방향의 진동을 감쇠하는 역할을 수행한다.

또한, 상기 하우징본체(210)의 중공형 내부에 구성되며, 상기 진동전달체(230)의 원판형상의 하부와 접촉하도록 구성된 제1스프링강(240)이 구성된다.

상기 제1스프링강(240)은 상부에 구비되는 상기 진동전달체(230)에 의해 전달되는 진동을 상기 제1스프링강(240)의 자체의 탄성에 의해 효과적으로 감쇠하기 위한 구성으로, 재질은 스테인리스와 같은 탄성이 있는 금속재질로 구성하여 실시하는 것이 바람직하다.

상기 제1스프링강(240)에는 중공이 형성된 중앙부가 볼록하게 원반 또는 접시의 형상으로 형성되면서, 상기 중앙부는 상기 진동전달체(230)의 원판형상의 하부의 중심부와 접촉하도록 구성된다.

결국, 상기 진동전달체(230)의 원판형상의 하부는 제1스프링강(240)의 중공형상의 볼록한 중앙부와 일정부위만 접촉하면서, 자유도가 증가된 상태로 상하좌우로 유동성이 커지기 때문에 지진에 의한 진동방향이 수직, 수평 또는 사선방향으로 다양하게 전달되더라도 그에 따라 움직이면서 지진에 의한 진동을 흡수할 수 있게 된다.

부연하면, 상기 진동전달체(230)의 원판형상의 하부와 접촉하는 곡면형상의 제1스프링강(240)으로 인해, 서로 전체부위의 면접촉이 아닌 일정부위만 접촉하면서 자유롭게 움직일 수 있도록 구성되면서, 다양한 방향에서 전달되는 진동에 의한 압력을 감쇠할 수가 있게 된다.

또한, 상기 하우징본체(210)의 중공형 내부에 구성되며, 상기 제1스프링강(240)의 하측에서 상기 제1스프링강(240)의 하부면과 면접촉되는 고무재질의 제2진동감쇠고무(260)이 포함되어 구성된다.

마찬가지로, 상기 제1스프링강(240) 및 제2진동감쇠고무(260)의 형상도 링형상 또는 원통형상, 원판형상 등으로 형성되면서 상기 하우징본체(210)의 중공형 내부에 구성된다.

또한, 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하우징본체(210)의 중공형 내부 바닥에서 돌출형성되어 상기 제2진동감쇠고무(260)가 끼워져 고정되기 위한 지지대(217)가 형성된다.

상기 지지대(217)는 상기 하우징본체(210)와 일체형으로 제작가능하나, 하우징본체(210)와 별도로 구성될 수 있으며, 형상은 원통형이 일반적이겠지만, 다양한 입체형상으로 구성가능할 것이다.

즉, 지진에 의한 압력 내지 진동은 제1스프링강(240) 및 제2진동감쇠고무(260가 압축되면서 탄성 에너지로 변환되어 감소 내지는 소멸되는 것이다.

또한, 상기 제1스프링강(240)과 제2진동감쇠고무(260) 사이에는 다수의 스프링강(242, 244, 246)이 이격되게 구비되면서, 진동감쇠기능을 보충하도록 구성할 수 있다.

다수의 스프링강(242, 244, 246)의 형상은 다양한 두께나 재질을 달리하면서 구성할 수도 있고. 상기 제1스프링강(240)과 동일한 형상과 재질로 구성할 수도 있다.

결국, 상기 제1스프링강(240)과 제2진동감쇠고무(260) 사이에는 다수의 스프링강(242, 244, 246)이 이격되어 구비되면서, 스프링강과 진동감쇠고무의 재질이 적층식으로 반복 형성된다.

다시말해, 제1진동감쇠장치(200)에는 다수의 강재질의 스프링강(240, 242, 244, 246)과 고무재질의 제2진동감쇠고무(260)가 순차적으로 적층되어 구성된다.

상기 고무재질의 제2진동감쇠고무(260)는 지진 발생시 지진파의 상하방향의 응력을 자체적으로 흡수하여 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키는 역할을 하게 된다.

상기 스프링강(240, 242, 244, 246)은 지진 발생시 지진에 의한 진동으로 발생되는 전후, 좌우방향의 비틀림 응력을 분산시켜 제2진동감쇠고무(260)로 전달하게 되고, 상기 제2진동감쇠고무(260)와의 마찰력을 이용하여 지진 발생시 지진에 의한 진동으로 발생되는 전후, 좌우방향의 응력을 흡수하여 함체에 전달되는 진동의 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키게 된다.

다시말해, 지진 발생시 지진파의 상하방향의 응력을 상기 제2진동감쇠고무(260)를 통해 흡수하고, 지진 발생시 지진파의 전후, 좌우방향의 응력을 다수로 적층된 스프링강(240, 242, 244, 246)과 제2진동감쇠고무(260)간의 마찰력으로 흡수하면서 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키게 된다.

도 4는 본 발명의 실시예에 사용되는 제2진동감쇠장치의 측단면도이다. 첨부된 도 4와 같이, 제2진동감쇠장치(300)를 구성하여 실시할 수 있다.

상기 제2진동감쇠장치(300)에는 외곽에 하우징본체(310)가 구성되는데, 하우징본체(310)은 상부가 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 원통형 중공형상으로 형성되며, 지면과 맞닿는 하부에 바닥고정홀이 형성된다. 상기 제2진동감쇠장치(300)는 상기 바닥고정홀을 통해 볼트결합되면서 지면에 고정되게 된다.

또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 상기 하우징본체(310)의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 상부커버(320)구비된다. 상기 상부커버(320)의 형상도 하우징본체(310)의 형상을 따라 원통형으로 구성되며, 관통홀(322)이 형성된다.

이때 바람직하게는 도시된 바 같이, 상기 고정볼트(340)와 상기 관통홀(322)의 사이에는 이격된 공간이 형성되도록 하여 상기 고정볼트(340)와 상기 관통홀(322)이 서로 맞닿지 않도록 하여 지진에 의한 진동이 발생시에 간섭에 의한 마찰을 방지하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 하우징본체(310) 내부에서 상기 상부커버(310)의 하부면과 면접촉하도록 구성된 원판형 또는 원통형의 제1철재플레이트(330)가 구성된다.

상기 제1철재플레이트(330)에도 상기 상부커버(310)에 형성된 관통홀(322)에 대응하는 관통홀(332)이 형성된다.

또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 함체(10)의 하부와 볼트결합하는 고정볼트(340)가 구성되는데, 상기 고정볼트(340)는 상기 제1철재플레이트(330)의 관통홀(332) 및 상기 상부커버에 형성된 관통홀(322)을 통해 상기 함체(10)의 하부와 볼트결합하도록 구성된다.

다시말해, 상기 제1철재플레이트(330)는 상기 상부커버(320)의 하부와 맞닿으면서 상기 하우징본체(310)의 내측에 구비되고, 상기 제1철재플레이트(330)는 상기 하우징본체(310)의 내경보다 작은 직경의 크기를 갖는 원통 또는 원판의 형상으로 형성되어 상기 상부커버(320)에 형성된 관통홀(322)에 대응하는 관통홀(332)을 형성하여 상기 고정볼트(340)가 관통하여 상기 함체의 철제프레임(100)의 하부와 볼트결합하도록 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1철재플레이트(330)의 하부면과 면접촉하면서 상기 하우징본체(310)의 내측에 구비되는 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene 또는 PTFE) 재질의 진동전달플레이트(350)가 구성된다.

상기 진동전달플레이트(350)의 재질인 폴리테트라 플루오로에틸렌은 불소수지로 내약품성이 우수하고 높은 온도에서도 안정적이어서 특성이 변화하지 않는 장점이 있고, 특히 비점착성이고 마모계수도 작으며 무독성이다. 따라서, 진동감쇠기능을 수행하면서도 내구성이 우수한 장점을 기대할 수 있다.

또한, 상기 하우징본체(310) 내부에서 상기 진동전달플레이트(350)의 하부면과 면접촉하도록 구성되는 제2철재플레이트(360)가 구성된다.

부연하면, 상기 제1철재플레이트(330)와 진동전달플레이트(350) 및 제2철재플레이트(360)는 적층식으로 면접촉 되면서 형성된다. 다시말해, 철재재질의 제1철재플레이트(330)와 제2철재플레이트(360) 사이에 폴리테트라 플루오로에틸렌 재질의 진동전달플레이트(350)가 적층되어 구성된다.

상기 폴리테트라 플루오로에틸렌 재질의 진동전달플레이트(350)는 지진 발생시 지진파의 상하방향의 응력을 자체적으로 흡수하여 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키는 역할을 하게 된다.

상기 제1철재플레이트(330)와 제2철재플레이트(360)은 지진 발생시 지진에 의한 진동으로 발생되는 전후, 좌우방향의 비틀림 응력을 분산시켜 진동전달플레이트(350)로 전달하게 되고, 상기 진동전달플레이트(350)와의 마찰력을 이용하여 지진 발생시 지진에 의한 진동으로 발생되는 전후, 좌우방향의 응력을 흡수하여 함체에 전달되는 진동의 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키게 된다.

다시말해, 지진 발생시 지진파의 상하방향의 응력을 상기 진동전달플레이트(350)를 통해 흡수하고, 지진 발생시 지진파의 전후, 좌우방향의 응력을 다수로 적층된 제1철재플레이트(330)와 제2철재플레이트(360) 및 진동전달플레이트(350)간의 마찰력으로 흡수하면서 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키게 된다.

상기 하우징본체(310)의 중공형상의 내부 바닥과 상기 제2철재플레이트(360) 사이에는 공간(S)이 형성되고, 상기 공간(S)에 제1압축스프링(370)이 구성된다.

도 4에 도시된 바를 참조하면, 상기 제1압축스프링(370)이 지지되도록 상기 하우징본체(310)의 중공형상의 내부 바닥면과 상기 제2철재플레이트(360)의 하부면에는 각각 오목한 장착홈이 다수로 형성될 수 있다.

지진에 의해 강한 진동이나 압력이 상기 함체(10)로 전달되는 경우에 상기 제1압축스프링(370)은 수축되면서 주로 수직방향의 진동 또는 압력을 탄성에너지로 전환하여 진동을 감쇠시킨다.

또한, 상기 하우징본체(310)의 중공형상의 내측면과 상기 제1철재플레이트(330)의 측면에는 각각 오목형상의 장착홈이 매칭되게 다수로 형성되며, 상기 다수의 장착홈에는 제2압축스프링(380)이 장착되어 구성된다.

상기 제2압축스프링(380)은 수평방향의 진동을 감쇠하는 역할을 하며, 지진 등으로 인한 진동이 소멸시 상기 제1철재플레이트(330)가 원래 위치로 복원되도록 하는 역할을 수행하게 된다.

도 5, 6는 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되는 사선진동감쇠용 어셈블리의 사시도이다.

도시된 바를 참조하면, 본 발명에는 상기 함체(10)의 8개의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 밀착하는 밀착부(P)를 갖는 사선진동감쇠용 어셈블리(400)가 구성되며, 상기 사선진동감쇠용 어셈블리(400)는 3개의 진동감쇠댐퍼(500, 600)가 연결되어 구성되면서 상기 함체(10)에서 발생하는 사선방향의 진동을 감쇠시키는 역할을 한다.

상기 밀착부(P)는 한쌍의 진동감쇠댐퍼(500, 600)의 끝단에 형성된 나사결합공을 갖는 체결부(513, 613)를 서로 겹친 상태에서 상기 함체(10)의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 나사로 체결하면서 형성된다.

도 5의 실시예 따른 제1진동감쇠댐퍼(500)에는 상기 나사결합공이 형성되는 체결부(513)와 상기 체결부와 일정각도로 절곡되면서 상기 체결부(513)를 통해 전달되는 진동에 의한 압축력을 전달하는 샤프트(514)를 포함하는 압축력전달암(510)이 한쌍으로 구성된다.

상기 체결부(513)와 샤프트(514)의 절곡각도는 앞서 기술한 바와 같이 상기 함체(10)의 모서리에 형성되는 3개의 면에 3개로 형성되는 밀착부(P)가 각각 나사로 밀착되면서 체결될 수 있는 각도로 구성된다.

또한, 제1진동감쇠댐퍼(500)에는 상기 한쌍의 압축력전달암(510)과 각각 양측에서 결합하여 상기 압축력전달암(510)에서 전달되는 압축력을 저감하는 압축력저감부(520)가 구성된다.

상기 압축력저감부(520)에는 압축력저감부 몸체(521)가 구성되는데, 압축력저감부 몸체(521)는 내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부(521a)와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부(521b)로 형성된다.

상기 외곽부(521a)와 본체부(521b) 사이에는 수용공간이 구성되는데, 상기 상기 압축력저감부(520)에 형성되는 수용공간에는 압축스프링(523)이 위치하게 된다.

또한, 압축력저감부(520)에는 피스톤부(524)가 구성되는데, 상기 피스톤부(524)의 일단은 상기 압축력전달암(510)과 연결되며, 타단은 상기 압축력저감부 몸체(521)의 내측에서 상기 압축스프링(523)과 접하면서 상기 수용공간을 통해 좌우이동가능도록 하게 구성된다.

또한, 압축력저감부(520)에는 상기 피스톤부(524)가 상기 압축력저감부 몸체(521)의 내측으로부터 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 압축력저감부 몸체(521)의 양단에는 이탈방지캡(525)이 구성된다.

이러한 구성을 통하여 상기 압축력전달암(510)을 통해 전달되는 함체의 진동에 의한 사선방향의 압축력은 상기 피스톤부(524)을 밀게 되고 이와 동시에 압축스프링(523)이 수축하면서 압축력이 감쇠된다.

즉, 본 발명의 사선진동감쇠용 어셈블리(400)는 3개의 제1진동저감댐퍼(500)로 구성되면서, 3개의 제1진동저감댐퍼(500)를 연결하면서 함체(10)의 8개의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 밀착하는 밀착부(P)를 구성하고, 상기 밀착부(P)를 통해 상기 함체(10)에서 전달되는 사선방향의 진동을 제1진동저감댐퍼(500)를 통해 감쇠시키게 되는 것이다.

또 다른 실시예로서, 도 6의 실시예 따른 제2진동감쇠댐퍼(600)를 설명하면 다음과 같으며, 앞서 기술한 도 5의 제1진동감쇠댐퍼(500)와 구별되는 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

제2진동감쇠댐퍼(600)의 압축력저감부(620)에는 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)를 포함하여 구성한다.

상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)는 각각 내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부(621a)와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부(621b)로 형성되며, 상기 외곽부(621a)와 본체부(621b) 사이에 수용공간을 구성하게 된다.

상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)에 형성되는 수용공간에는 압축스프링(623)이 각각 위치한다.

상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)의 각각의 일단에는 압축력전달암(610)이 각각 볼트결합 등으로 체결되면서 연결된다.

또한, 제2진동감쇠댐퍼(600)의 압축력저감부(620)에는 상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)의 각각의 내측에서 상기 압축스프링(623)과 접하면서 상기 수용공간에서 좌우이동가능도록 하게 구성되는 피스톤부(624)가 한쌍으로 구성된다.

또한, 압축력저감부(620)에는 상기 한쌍의 피스톤부(624)와 각각 결합하면서 상기 한쌍의 피스톤부(624)를 연결하는 연결샤프트(626)가 구성된다.

상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)의 내측으로부터 상기 각각의 피스톤부(624)가 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 제1압축력저감부 몸체(621)와 제2압축력저감부 몸체(622)의 각각의 일단에는 이탈방지캡(625)가 구성된다.

이러한 구성을 통하여 상기 압축력전달암(510)을 통해 전달되는 함체의 진동에 의한 사선방향의 압축력은 상기 피스톤부(524)을 밀게 되고 이와 동시에 압축스프링(523)이 수축하면서 압축력이 감쇠된다.

즉, 3개의 제2진동저감댐퍼(600)로 연결구성되는 사선진동감쇠용 어셈블리(400)를 도 2와 같이 함체(10)의 내부의 각각의 모서리에 결합되도록 실시함으로써 상기 함체(10)에 가해지는 특히 사선방향의 진동 또는 압력을 효과적으로 저감 내지는 감쇠할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 실시예의 함체 내부의 기기들의 결합상태를 나타내는 측면도이다.

본 발명을 실시함에는 상기 함체(10)의 내부에 구비되는 부스바(bus bar) 나 전력기기, 애자나 철제프레임(100) 등의 구조물 등의 볼트결합부위에 전달되는 진동을 상쇠시키도록 구성하고 있다.

이를 위해, 본 발명은 상기 함체(10)의 내부에 구비되는 상기 구조물간의 볼트결합시에 구조물간 고정볼트(710)가 삽입되는 관통홀에는 고무패킹(740)이 삽입되도록 구성하고 있다.

보다 자세하게는, 상기 구조물간 고정볼트(710)가 삽입되는 관통홀에는 고정볼트(710)와 함께 지진감쇠기능을 위해 고정볼트를 둘러싸는 고무패킹(740)이 모두 포함되도록 크기가 조절되어 구성된다.

예를 들면, 상기 부스바 등의 구조물(70)과 전력기기등의 구조물(80)이 결합시에 서로 맞닿는 각각의 부위에 형성되는 관통홀에는 고정볼트(710)가 끼워진다.

상기 관통홀을 통과한 고정볼트(710)의 끝단에는 고정너트(720)를 끼우고, 상기 고정너트(720)와 상기 구조물(70) 사이에 스프링와셔(730)를 장착하게 된다.

이때, 관통홀의 크기를 고정볼트(710)의 직경보다 크게 하면서, 상기 관통홀과 상기 고정볼트(710)의 이격된 틈사이에 고무패킹(740)을 끼우게 된다.

상기 구조물(80)과 고정볼트(710)의 헤드부위 사이에는 평와셔(750)를 삽입하면서 진동에 대한 결합보강구조(700)를 구성할 수 있게 된다.

이와 같은 결합보강구조(700)를 구성함으로써 응력이 함체에 구비되는 각종 전력기기, bus bar, 애자 등의 결합부위에 미치는 미소한 진동의 영향을 감쇠 내지는 최소화할 수 있는 것이다.

상기 결합보강구조(700)에 의해 연결결합되는 구조물(70)의 예로는 부스바bus bar, 전력기기, 애자 등의 구조물이 될수 있으며, 구조물(80)에는 부스바, 철제프레임 등이 될수 있으며, 실시조건에 따라서 다양한 구조물등의 체결에 적용할 수 있을 것이다.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.

10: 진동감쇠기능이 구비된 함체 20: 볼트
30: 너트 40: 와셔
60: 지면 체결용 금구 70, 80: 구조물
90: 지면 100: 철제프레임
200: 제1진동감쇠장치 210: 하우징본체
217: 진동감쇠고무 지지대 220: 상부커버
230: 진동전달체 240: 제1스프링강
242: 제2스프링강 244: 제3스프링강
246: 제4스프링강 250: 제1진동감쇠고무
260: 제2진동감쇠고무
300: 제2진동감쇠장치 310: 하우징본체
312: 바닥고정홀
320: 상부커버 322: 관통홀
330: 제1철재플레이트 340: 고정볼트
350: 진동전달플레이트 360: 제2철재플레이트
370: 제1압축스프링 380: 제2압축스프링
400: 사선진동감쇠용 어셈블리
500: 제1진동저감댐퍼 510: 압축력전달암
513: 체결부 514: 샤프트
520: 압축력저감부 521: 압축력저감부 몸체
521a: 외곽부 521b: 본체부
523: 압축스프링 524: 피스톤부
525: 이탈방지캡
600: 제2진동저감댐퍼 610: 압축력전달암
613: 체결부 614: 샤프트
620: 압축력저감부 621: 제1압축력전달부 몸체
621a: 외곽부 621b: 본체부
622: 제2압축력전달부 몸체 622a: 외곽부
622b: 본체부 623: 압축스프링
624: 피스톤부 625: 이탈방지캡 626: 연결샤프트
700: 결합보강구조 710: 고정볼트
720: 고정너트 730: 스프링와셔
740: 고무패킹 750: 평와셔

Claims (11)

1. 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비된 함체에 있어서,
   상기 함체와 상기 함체가 놓이는 지면사이에 구비되는 제2진동감쇠장치를 포함하여 구성되되,
   상기 제2진동감쇠장치에는,
   상부가 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 중공형상으로 형성되되 지면과 맞닿는 하부에 바닥고정홀이 형성되어 있는 하우징본체;
   상기 하우징본체의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 구비되고, 관통홀이 형성되어 있는 상부커버;
   상기 하우징본체 내부에서 상기 상부커버의 하부면과 면접촉하도록 구성되며, 상기 상부커버에 형성된 관통홀에 대응하는 관통홀이 형성된 원통형상의 제1철재플레이트;
   상기 제1철재플레이트의 관통홀 및 상기 상부커버에 형성된 관통홀을 통해 상기 함체의 철제프레임 하부와 볼트결합하는 고정볼트;
   상기 제1철재플레이트의 하부면과 면접촉하면서 상기 하우징본체의 내측에 구비되는 폴리테트라 플루오로에틸렌(Polytetrafluoroethylene) 재질의 진동전달플레이트;
   상기 하우징본체 내부에서 상기 진동전달플레이트의 하부면과 면접촉하도록 구성되는 제2철재플레이트; 및
   상기 하우징본체의 중공형상의 내부 바닥과 상기 제2철재플레이트 사이에 형성되는 공간에 구비되는 제1압축스프링;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 하우징본체의 중공형상의 내측면과 상기 제1철재플레이트의 측면에는 각각 오목형상의 장착홈이 매칭되게 다수로 형성되며, 상기 다수의 장착홈에는 제2압축스프링이 장착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 함체의 8개의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 밀착하는 밀착부를 갖는 사선진동감쇠용 어셈블리가 구성되며,
   상기 사선진동감쇠용 어셈블리는 3개의 진동감쇠댐퍼가 연결되어 구성되면서 상기 함체에 발생하는 사선방향의 진동을 감쇠시키는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 밀착부는 한쌍의 진동감쇠댐퍼의 끝단에 형성된 나사결합공을 갖는 체결부를 서로 겹친 상태에서 상기 함체의 모서리에 형성되는 3개의 면에 각각 나사로 체결하면서 형성된 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
5. 제 4항에 있어서, 상기 진동감쇠댐퍼는,
   상기 나사결합공이 형성되는 체결부와 상기 체결부와 일정각도로 절곡되면서 상기 체결부를 통해 전달되는 진동에 의한 압축력을 전달하는 샤프트를 포함하는 한쌍의 압축력전달암; 및
   상기 한쌍의 압축력전달암과 각각 양측에서 결합하여 상기 압축력전달암에서 전달되는 압축력을 저감하는 압축력저감부;로 구성된 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
6. 제 5항에 있어서, 상기 압축력저감부는,
   내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간이 구성된 압축력저감부 몸체;
   상기 압축력저감부 몸체의 수용공간에 위치하는 압축스프링;
   일단은 상기 압축력전달암과 연결되며, 타단은 상기 압축력저감부 몸체의 내측에서 상기 압축스프링과 접하면서 좌우이동가능도록 하게 구성되는 피스톤부; 및
   상기 피스톤부가 상기 압축력저감부 몸체의 내측으로부터 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 압축력저감부 몸체의 양단에 구비되는 이탈방지캡;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
7. 제 5항에 있어서, 상기 압축력저감부는,
   내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간을 구성하면서 상기 압축력전달암과 연결되는 제1압축력저감부 몸체;
   내측이 중공형상으로 형성된 원통형 외곽부와, 중공형상의 내측에 형성되는 본체부로 형성되며, 상기 외곽부와 본체부 사이에 수용공간을 구성하면서 상기 압축력전달암과 연결되는 제2압축력저감부 몸체;
   상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 수용공간에 각각 위치하는 압축스프링;
   상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 각각의 내측에서 상기 압축스프링과 접하면서 좌우이동가능도록 하게 구성되는 한쌍의 피스톤부;
   상기 한쌍의 피스톤부와 각각 결합하면서 상기 한쌍의 피스톤부를 연결하는 연결샤프트; 및
   상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 내측으로부터 상기 피스톤부가 이탈하는 것을 방지하도록, 상기 제1압축력저감부 몸체와 제2압축력저감부 몸체의 각각의 일단에 구비되는 이탈방지캡;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
8. 제1항에 있어서,
   함체의 내부에 구비되는 구조물간의 볼트결합시에 구조물간 고정볼트가 삽입되는 관통홀은, 상기 고정볼트와 지진감쇠기능을 위해 상기 고정볼트를 둘러싸는 고무패킹이 모두 포함되도록 크기가 조절된 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
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