KR102332521B1 - 진동감쇠기능이 구비된 함체 - Google Patents

진동감쇠기능이 구비된 함체 Download PDF

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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 구성되며, 상부에는 관통홀이 형성된 하우징본체; 상기 하우징본체의 외경보다 큰 원판형상으로 형성되어, 상기 하우징본체의 하부에 구비되는 하부커버; 중앙에 결합홀이 형성되되, 상기 하우징본체의 내측에 원통형상으로 구성되는 진동전달체;
상기 하우징본체의 내측과 상기 진동전달체의 외측 사이의 이격된 공간에 구비되는 고무재질의 제1진동감쇠고무; 상기 하우징본체의 내부의 상기 진동전달체의 결합홀을 통해 삽입되어 상기 관통홀을 통해 나사산이 형성된 상부가 돌출되면서 상기 함체의 하부와 볼트결합되도록 구성된 결합볼트; 상기 진동전달체의 하부와 접하는 구형상의 진동감쇠구와 상기 진동감쇠구의 하부와 연결되어 형성되면서 상기 하부커버와 접하는 원판형상의 날개받침대가 구성된 진동감쇠부; 및 상기 진동감쇠구의 내측에 구비되는 고무재질의 제2진동감쇠고무;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제시한다.
또한, 제1진동감쇠장치에는 링의 형상으로 구비되되, 상기 하부커버의 테두리가 삽입되어 고정되도록 내측에 절곡부가 형성되고, 지면 고정용 고정볼트가 삽입되는 제1볼트결합공이 형성된 상부플레이트 및 상기 하부커버의 하부와 맞닿으면서 상기 상부플레이트의 외경에 대응하는 크기의 원판형상으로 형성되어 상기 상부플레이트에 형성된 제1볼트결합공에 대응하는 위치에 상기 고정볼트가 삽입되는 제2볼트결합공이 형성된 하부플레이트;를 포함하여 구성된다.
또한, 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, 상부는 개방되고, 하부는 막힌 중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 구비되고, 하부는 지면에 고정되도록 나사고정홀이 형성되고, 중공형상의 내부 바닥면에는 오목한 형상의 오목부가 형성된 하우징본체; 링형상으로 형성되며, 상기 하우징본체 상부의 내측에 장착되는 상부커버; 나사산이 형성된 상부는 상기 상부커버를 통해 돌출되면서 상기 함체의 철제프레임과 나사결합되며, 원판형상의 날개부를 갖는 하부는 상기 하우징본체의 내측에 위치하면서, 상기 함체에서 전달되는 진동 또는 압력을 전달하는 진동전달체; 상기 상부커버의 내측과 상기 진동전달체 외측 사이에 링형상으로 끼워지면서 상기 진동전달체를 지지하는 고무재질의 제1진동감쇠고무; 중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 형성되고, 상부는 상기 상부커버와 접하고 상기 중공형상의 내부에는 압축스프링이 구비되면서, 상기 압축스프링은 상기 진동전달체의 원판형상의 날개부와 접하도록 구성된 압축스프링 하우징; 상기 하우징본체의 오목부에서 이동가능하게 위치하도록 하부는 곡면 형상의 유동부가 형성되며, 중앙에는 돌출형성되는 고정돌기를 갖는 사선진동수용체; 및 상기 사선진동수용체의 고정돌기에 끼워져 고정되며, 상기 압축스프링 하우징의 하부와 접하면서 상기 압축스프링 하우징을 지지하는 고무재질의 제2진동감쇠고무;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체를 제시한다.
상기 하우징본체 중공형상의 내부에는 상기 사선진동수용체가 수평이동하기 위한 공간이 형성된다.
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 제1진동감쇠장치의 동작상태도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 사용되는 제2진동감쇠장치의 측단면도이다.
도 6, 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 사용되는 사선진동감쇠용 어셈블리의 사시도이다.
도 8은 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)의 외곽에는 하우징본체(210)가 구성되는데, 상기 하우징본체(210)는 중공형상의 내부를 갖는 원통형으로 구성되며, 상부에는 관통홀(212)이 형성된다.
이때 바람직하게는 도시된 바 같이, 상기 결합볼트(230)와 상기 관통홀(212)의 사이에는 이격된 공간이 형성되도록 하여 상기 결합볼트(230)와 상기 관통홀(212)이 서로 맞닿지 않도록 하여 지진에 의한 진동이 발생시에 간섭에 의한 마찰을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하우징본체(210)의 외경보다 큰 원판형상으로 형성되어, 상기 하우징본체의 하부에 구비되는 하부커버(220)이 구성된다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하우징본체(210)의 내측에 원통형상으로 구성되는 진동전달체(240)가 구성된다. 상기 진동전달체(240)의 중앙에는 상하부를 관통하는 결합홀이 형성된다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하우징본체(210)의 내측과 상기 진동전달체(240)의 외측 사이의 이격된 공간에 구비되는 고무재질의 제1진동감쇠고무(250)가 구성된다.
상기 제1진동감쇠고무(250)는 평상시에는 상기 진동전달체(240)의 움직임을 구속, 지지하는 역할을 수행하면서, 지진 등의 발생시에는 수평방향의 진동을 감쇠하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하우징본체(210)의 내부의 상기 진동전달체(240)의 결합홀을 통해 삽입되어 상기 관통홀(212)을 통해 나사산(232)이 형성된 상부가 돌출되면서 상기 함체(10)의 철제프레임(100)의 하부와 볼트결합되도록 결합볼트(230)가 구성된다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 지진 등에 있어, 수직방향의 진동을 감쇠하기 위한 진동감쇠부(260)가 구성되는데, 상기 진동감쇠부(260)에는 상기 진동전달체(240)의 하부와 접하는 구형상의 진동감쇠구(262)가 형성된다.
상기 진동전달체(240)의 하부와 접하는 진동감쇠구(262)가 형상을 구형상으로 하게 되면서, 서로 면접촉이 아닌 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.
상기 진동감쇠구(262)의 내측에는 고무재질의 제2진동감쇠고무(270)이 포함되면서, 지진 등으로 발생되는 수직방향의 진동을 감쇠하게 된다.
즉, 지진에 의한 다양한 방향의 압력 내지 진동은 진동감쇠부(260)의 내측 내측에는 고무재질의 제2진동감쇠고무(270)가 압축되면서 탄성 에너지로 변환되어 감소 내지는 소멸되는 것이다.
또한, 상기 진동감쇠부(260)에는 상기 진동감쇠구(262)의 하부와 일체형 도는 별도구성으로 연결되어 형성되면서 상기 하부커버(220)와 접하는 원판형상의 날개받침대(264)가 구성된다.
상기 진동감쇠부(260)는 상기 날개받침대(264)를 통해 상기 하부커버(220)와 볼트결합되면서 고정될 수 있다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 링의 형상으로 구비되되, 상기 하부커버(220)를 안착하여 고정시키며, 지면 고정용 고정볼트가 삽입되는 제1볼트결합공(282)이 형성된 상부플레이트(280)이 구성된다.
다시말해, 상기 상부플레이트(280)에는 내측에 절곡부가 형성되면서, 상기 절곡부로 상기 하부커버(220)의 테두리가 삽입되어 고정된다.
또한, 상기 제1진동감쇠장치(200)에는 상기 하부커버(220)의 하부와 맞닿으면서 상기 상부플레이트(280)의 외경에 대응하는 크기의 원판형상으로 형성된 하부플레이트(290)가 구성된다.
상기 하부플레이트(290)는 상기 상부플레이트(280)에 형성된 제1볼트결합공(282)에 대응하는 위치에 지면 고정용 고정볼트가 삽입되는 제2볼트결합공(292)이 형성된다.
본 발명의 상기 제1진동감쇠장치(200)의 지진진동 흡수에 따른 내부구조의 설명을 부연설명하면 다음과 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 사용되는 제1진동감쇠장치의 동작상태도이다. 도 4를 참조하면, 먼저 지진 등이 발생시 지면이 올라오면서 함체(10)에 수직 상방향으로 진동이 가해지는 경우에, 상기 함체(10)로 전달되는 수직 상방향 진동은 상기 제1진동감쇠고무(250)가 수축되면서 지진 등으로 발생되는 수직 상방향의 진동을 흡수하게 되는 것이다.
이에 제1진동감쇠고무(250)가 수축되면서 상방향 진동을 흡수하게 되면서, 상대적으로 상기 진동감쇠부(260)의 진동감쇠구(262)의 내측 고무재질의 제2진동감쇠고무(250)는 수축되지 않은 상태를 유지하게 된다.
이러한 상태에서, 다시 지면이 내려가게 되면서 수직 하방향 진동이 발생하게 되면, 앞서 수축상태의 제1진동감쇠고무(250)는 더 이상 진동을 흡수할 수가 없는 상태가 된다.
결국, 상기 제1진동감쇠고무(250)는 수축된 상태에서 이완상태로 다시 복원되며, 상기 함체(10)로 전달되는 수직 하방향 진동은 상기 진동감쇠부(260)의 진동감쇠구(262) 내부의 제2진동감쇠고무(270)가 수축되면서 지진 등으로 발생되는 수직 하방향의 진동을 흡수하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 사용되는 제2진동감쇠장치의 측단면도이다. 첨부된 도 5와 같이, 제2진동감쇠장치(300)를 구성하여 실시할 수 있다.
상기 제2진동감쇠장치(300)의 외곽에는 하우징본체(310)가 구성되는데, 상기 하우징본체(310)는 상부는 개방되고, 하부는 막힌 중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 구성된다.
상기 하우징본체(310)의 하부는 지면에 고정되도록 나사고정홀(312)이 형성되고, 중공형상의 내부 바닥면에는 오목한 형상의 오목부(314)가 형성된다.
또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 링형상으로 형성되며, 상기 하우징본체(310) 상부의 내측에 장착되는 상부커버(320)가 구성된다.
또한, 상기 함체(10)에서 전달되는 진동 또는 압력을 압축스프링 하우징(350)으로 전달하는 진동전달체(330)이 구성된다.
상기 진동전달체(330)의 상부에는 나사산(332)이 형성되고, 나사산(332)은 상기 상부커버(320)를 통해 돌출되면서 상기 함체의 철제프레임(100)과 나사결합된다. 이때 바람직하게는 도시된 바 같이, 상기 상부커버(320)와 상기 나사산(332)의 사이에는 이격된 공간이 형성되도록 하여, 상기 상부커버(320)와 상기 나사산(332)이 서로 맞닿지 않도록 하여 지진에 의한 진동이 발생시에 간섭에 의한 마찰을 방지하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 진동전달체(330)의 하부는 상기 하우징본체(310)의 내측에 위치하며, 하부에는 원판형상의 날개부(334)가 형성되면서, 상기 함체에서 전달되는 진동 또는 압력을 전달하게 된다.
또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 상기 상부커버(320)의 내측과 상기 진동전달체(330) 외측 사이에 링형상으로 끼워지면서 상기 진동전달체(330)를 지지하는 고무재질의 제1진동감쇠고무(340)가 구성된다.
상기 제1진동감쇠고무(340)는 평상시에는 상기 진동전달체(330)의 움직임을 구속, 지지하는 역할을 수행하면서, 지진 등의 발생시에는 수평방향의 진동을 감쇠하는 역할을 수행한다.
또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 상기 진동전달체(330)로 전달되는 진동을 감쇠하기 위한 압축스프링 하우징(350)이 구성된다.
상기 압축스프링 하우징(350)은 중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 형성되고, 상부는 상기 상부커버(320)와 접하고 상기 중공형상의 내부에는 상기 진동전달체(330)의 원판형상의 날개부(334)와 접하는 압축스프링(352)이 구성되면서, 압축스프링(353)를 통해 수직방향의 진동을 감쇠하게 된다.
또한, 상기 제2진동감쇠장치(300)에는 수평방향의 진동을 감쇠하기 위한 사선진동수용체(370)가 구성되는데, 상기 하우징본체(310)의 오목부(314)에서 수평방향으로 이동가능하게 위치하도록 하부는 곡면 형상의 유동부(374)가 형성되며, 중앙에는 돌출형성되는 고정돌기(372)를 갖는다.
또한, 상기 하우징본체(310) 중공형상의 내부에는 상기 사선진동수용체(370)가 전우, 좌우로 수평이동하기 위한 공간(S)이 형성된다.
또한, 상기 사선진동수용체의 고정돌기(372)에 끼워져 고정되며, 상기 압축스프링 하우징(350)의 하부와 접하면서 상기 압축스프링 하우징(350)을 지지하는 고무재질의 제2진동감쇠고무(360)를 포함하여 구성된다.
상기 제2진동감쇠고무(360)은 지진에 의한 수직방향 뿐 아니라 사선방향의 응력을 감쇠하는 역할을 하게 된다.
결국, 지진 발생시 지진에 의한 상하방향의 응력을 상기 압축스프링(352)과 제2진동감쇠고무(360)을 통해 흡수하고, 지진 발생시 지진에 의한 수평방향의 진동은 상기 제1진동감쇠고무(340)를 통해 흡수한다.
또한, 지진 발생시 지진에 의한 사선방향의 진동은 상기 하우징본체(310) 중공형상의 내부의 오목부(314)에 위치하면서 내부공간(S)을 사선진동수용체(370)가 전후, 좌우방향으로 움직이면서, 제2진동감쇠고무(360)를 통해 사선방향의 진동을 흡수하게 된다.
도 6, 7은 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 6의 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 7의 실시예 따른 제2진동감쇠댐퍼(600)를 설명하면 다음과 같으며, 앞서 기술한 도 6의 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 8은 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: 하우징 본체
220: 하부커버 212: 관통홀
230: 결합볼트 232: 나사산
240: 진동전달체 250: 제1진동감쇠고무
260: 진동감쇠부 262: 진동감쇠구
264: 날개받침대 270: 제2진동감쇠고무
280: 상부플레이트 282: 제1볼트결합공
290: 하부플레이트 292: 제2볼트결합공
300: 제2진동감쇠장치 310: 하우징본체
312: 나사고정홀 314: 오목부
320: 상부커버 330: 진동전달체
332: 나사산 334: 날개부
340: 제1진동감쇠고무 350: 압축스프링 하우징
352: 압축스프링 360: 제2진동감쇠고무
370: 사선진동수용체 372: 고정돌기
374: 유동부
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 (10)

  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,
    상부는 개방되고, 하부는 막힌 중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 구비되고, 하부는 지면에 고정되도록 나사고정홀이 형성되고, 중공형상의 내부 바닥면에는 오목한 형상의 오목부가 형성된 하우징본체;
    링형상으로 형성되며, 상기 하우징본체 상부의 내측에 장착되는 상부커버;
    나사산이 형성된 상부는 상기 상부커버를 통해 돌출되면서 상기 함체의 철제프레임과 나사결합되며, 원판형상의 날개부를 갖는 하부는 상기 하우징본체의 내측에 위치하면서, 상기 함체에서 전달되는 진동 또는 압력을 전달하는 진동전달체;
    상기 상부커버의 내측과 상기 진동전달체 외측 사이에 링형상으로 끼워지면서 상기 진동전달체를 지지하는 고무재질의 제1진동감쇠고무;
    중공형상의 내부를 갖는 원통형상으로 형성되고, 상부는 상기 상부커버와 접하고 상기 중공형상의 내부에는 압축스프링이 구비되면서, 상기 압축스프링은 상기 진동전달체의 원판형상의 날개부와 접하도록 구성된 압축스프링 하우징;
    상기 하우징본체의 오목부에서 이동가능하게 위치하도록 하부는 곡면 형상의 유동부가 형성되며, 중앙에는 돌출형성되는 고정돌기를 갖는 사선진동수용체; 및
    상기 사선진동수용체의 고정돌기에 끼워져 고정되며, 상기 압축스프링 하우징의 하부와 접하면서 상기 압축스프링 하우징을 지지하는 고무재질의 제2진동감쇠고무;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 하우징본체 중공형상의 내부에는 상기 사선진동수용체가 수평이동하기 위한 공간이 형성된 것을 특징으로 하는 진동감쇠기능이 구비된 함체.
  3. 제1항에서,
    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. 제1항에서,
    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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