KR102332546B1 - 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배전반 등의 함체에 장착되는 진동감쇠장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 함체에 전달되는 진동의 감쇠가 효과적인 진동감쇠장치를 구성하며, 함체에 진동감쇠장치가 장착된 후에 진동감쇠장치의 탄성부재의 상태를 언제든 관리, 감시할 수 있으며, 진동감쇠장치에 구비되는 탄성부재에 변형이 있는 경우에 이를 감지하여 진동감쇠장치의 수명을 예측할 수 있도록 구성된 함체에 관한 것이다.

Description

함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치 및 방법{The monitoring device and method for vibration damping device of the encloser}
본 발명은 배전반 등의 함체에 장착되는 진동감쇠장치에 관한 것이다. 보다 자세하게는 함체에 전달되는 진동의 감쇠가 효과적인 진동감쇠장치를 구성하며, 함체에 진동감쇠장치가 장착된 후에 진동감쇠장치의 탄성부재의 상태를 언제든 관리, 감시할 수 있으며, 진동감쇠장치에 구비되는 탄성부재에 변형이 있는 경우에 이를 감지하여 진동감쇠장치의 수명을 예측할 수 있도록 구성된 함체에 관한 것이다.
본 발명은 진동감쇠장치를 구비한 함체에 관한 것이다. 함체란 변전소로부터 공급되는 고압 전력을 상용 전압으로 강압하여 수용가에 분배하는 고압배전반, 저압배전반, 전동기제어반, 분전반 등의 함체를 의미한다.
이러한 함체는 내부 혹은 외부에서 지진 또는 태풍으로 인한 재해에 대하여 안정정적으로 보호되는 동시에 작동할 수 있어야 한다.
수배전반, 전동기제어반, 분전반 등의 함체는 철제프레임(Frame)을 직육면체 형태로 조립한 후 그 외부를 도색된 철판으로 구성하고 함체의 전, 후면 또는 전면에 도어를 갖춘 폐쇄된 구성이며, 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.
특히, 직육면체의 외형구조는 지진등의 외력 내지 진동이 가해지는 경우에 비틀림 또는 찌그러짐의 발생하여 사고의 위험이 높은 실정이다.
이에, 수배전반 등의 함체에는 지진이나 태풍 등의 재난시 발생하는 진동에 의한 파손 및 고장을 방지하기 위한 진동감쇠장치가 설비되고 있다.
재난시 전달되는 진동에 의하여 함체에 발생하는 비틀림 응력이 작용하면서 함체 내부의 부스바(Bus Bar)나 다양한 단위 전기기기들은 진동을 받게 되나, 함체 내부의 이러한 전력기기 등은 진동에 매우 취약하므로 가해지는 충격을 최소화하도록 진동감쇠장치가 사용되고 있다.
이에, 특허등록 제10-1011388호(발명의 명칭:'내진설계 플레이트 및 내진설계 플레이트 수배전반')에서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상부면이 수배전반 함체 하부면과 결합되는 상부 플레이트(110)와 지표면에 고정설치되는 하부 플레이트(120) 사이 이격 공간에 스프링(130), 받침판(140) 및 볼(150)을 적층 구비하고, 지진이 발생 되지 않는 평상시에는 상기 이격 공간의 공기를 외부로 배출시키고, 상기 이격 공간을 진공상태로 만들어 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)를 밀착 고정시켜 수배전반 함체를 고정지지하게 되며, 지진 발생시에는 상기 이격 공간의 진공상태를 해제하고, 공기가 유입되도록 하여 상기 상부 플레이트(110)와 하부 플레이트(120)를 분리시켜 상기 스프링(130)과 볼(150)을 통해 하부 플레이트(120)에서 상부 플레이트(110)로 지진에 의한 진동이 전달되는 것을 감쇄시킬 수 있도록 구성되어 있다.
그러나, 진동감쇠장치에 포함되어 있는 진동을 흡수하기 위한 스프링과 같은 탄성부재는 장시간 진동을 받는 경우, 그 탄성력이 급격히 저하되어 처음 설치시의 탄성력에 미치지 못하는 낮은 탄성력으로 진동을 흡수하게 되어 진동 흡수력이 현저히 저하되어 진동감쇠에 대한 신뢰성과 안전성이 떨어지는 문제점과, 이러한 진동감쇠장치의 탄성부재의 상태를 감시, 관리할 수 있는 수단을 갖춘 함체가 전무한 상태라는 또 다른 문제점이 지적되고 있다.
특허문헌 1: 국내특허등록공보 제10-1711435호(공고일: 2017.03.13.) 특허문헌 2: 국내특허공개특허 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.)
상기의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 함체에 진동감쇠장치가 장착된 후에 진동감쇠장치의 내부에 구성되는 탄성부재의 상태를 언제든 관리, 감시할 수 있으며, 진동감쇠장치에 구비되는 탄성부재에 변형이 있는 경우에 이를 즉각 감지하여 진동감쇠장치의 수명을 예측하면서 교체할 시기를 결정할 수 있도록 구성된 함체를 제시하는 것을 목적으로 한다.
또한, 함체에 전달되는 진동을 효과적으로 감쇠, 흡수할 수 있도록 스프링과 같은 단일 탄성부재가 아닌 복합재질로 구성된 탄성부재를 갖는 진동감쇠장치가 구성된 함체를 제시하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비되는 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치의 모니터링 장치에 있어서, 상기 각각의 진동감쇠장치에는, 상부에 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 중공형상으로 형성되되 지면과 맞닿는 하부에 바닥고정홀이 형성되어 있는 외함; 상기 외함의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 구비되고, 관통홀이 형성되어 있는 외함커버; 상기 외함의 내부에 위치하여 상기 외함커버와 접촉되면서 상기 함체에 전달되는 진동을 상쇠하는 탄성재질을 포함하는 내함; 및 상기 외함 내부의 하측에 위치하여 상기 외함커버까지의 거리를 측정하기 위한 하나 이상의 초음파거리측정기;가 포함되며, 상기 함체의 외벽에 설치되면서 상기 다수의 진동감쇠장치의 초음파거리측정기에서 측정되는 거리에 관한 정보를 각각 수신하면서, 실시간 수신된 정보를 최초 수신된 정보와 비교한 범위가 내부에 기설정된 설정값을 초과하면 경보를 발생시키는 모니터링부;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치를 제시한다.
상기 초음파거리측정기와 상기 모니터링부에는 각각 통신모듈이 포함되어 서로 통신연결되도록 구성된다.
상기 외함에는 상기 외함의 내부를 확인할 수 있는 투시창이 형성된다.
상기 내함에는, 내부가 비어 있는 중공형상을 갖는 내함본체; 상기 내함본체의 측면을 관통하는 돌출부를 통해 상기 내함본체의 상측에 장착되며, 상기 외함커버의 하측과 접촉하면서 상기 함체에 전달되는 진동을 전달받는 내함커버; 상기 내함본체의 내부에 구비되며, 상기 내함커버의 하부에 다수의 철재질디스크와 고무재질디스크가 순차적으로 적층되도록 구성되는 디스크부; 및 상기 내함본체의 내부에 구비되면서 상기 디스크부의 하단과 접촉하는 하부받침대;를 포함하여 구성된다.
상기 디스크부와 상기 내함본체의 내벽 사이에는 빈공간이 형성되도록 구성된다.
상기 외함의 내측부와 내함의 외측부 사이에는 진동감쇠용 댐퍼가 구성되며, 상기 진동감쇠용 댐퍼에는, 상기 내함커버의 돌출부에 결착되는 단턱부가 구성되며, 내부에 중공형상을 갖는 접촉실린더; 상기 외함의 내측부와 접촉하는 접촉부가 구성되며, 상기 접촉부에서 연장되면서 접촉실린더의 중공형상의 내부로 이동가능하게 삽입되는 이동부로 구성되는 피스톤; 및 상기 접촉실린더의 중공형상 내부에 내장되면서 상기 피스톤의 이동부와 접촉하면서 피스톤의 이동부에 탄성을 제공하는 스프링;을 포함하여 구성된다.
또한, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비되는 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치의 모니터링 방법에 있어서, (a) 상기 다수의 진동감쇠장치의 각각의 내부에 초음파거리측정기를 장착하고, 상기 초음파거리측정기가 장착된 위치에서 초음파로 수직방향으로 도달되는 거리를 측정하여 해당거리에 관한 정보를 송신하는 단계; (b) 함체의 외벽에 설치된 모니터링부가 상기 초음파거리측정기와 통신연결되면서 상기 초음파거리측정기에서 송신된 정보를 계속적으로 수신하는 단계; 및 (c) 상기 모니터링부에서 실시간 수신된 정보와 최초 수신된 정보를 비교하여, 그 변화의 범위가 내부에 기설정된 설정값을 초과하면 경보를 발생시키는 단계;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 방법을 제시한다.
본 발명인 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치 및 방법을 통해 다음과 같은 효과를 달성할 수 있다.
첫번째로, 함체에 진동감쇠장치가 장착된 후에 진동감쇠장치의 내부에 구성되는 초음파거리측정기를 통해 탄성부재의 상태를 함체 외벽의 모니터링부에서 실시간 관리, 감시할 수 있으며, 이를 통해 진동감쇠장치에 구비되는 탄성부재에 변형이 있는 경우에 이를 즉각 감지하여 진동감쇠장치의 수명을 예측하면서 교체할 시기를 결정할 수 있는 효과가 있다.
두번째로, 본 발명의 함체에는 진동하중을 물리적으로 감소하는 디스크부와 수평방향 진동을 감쇠하기 위한 감쇠용 댐퍼를 갖는 진동감쇠장치가 구비됨으로써, 지진 등에 의한 외부의 진동을 효과적으로 감쇠할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 함체의 일례로서 배전반의 내부구성도이다.
도 2는 종래의 함체에 장착되는 진동감쇠장치의 실시예이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 함체에 장착되는 진동감쇠장치의 내부구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동감쇠용 댐퍼의 내부구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 함체에 장착되는 진동감쇠장치의 외부 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 함체의 외벽에 구성되는 모니터링부을 도시한 상태도이다.
도 7, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링부의 동작흐름도이다.
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 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치 및 방법에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 함체에 장착되는 진동감쇠장치의 내부구성도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 진동감쇠용 댐퍼의 내부구성도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 함체에 장착되는 진동감쇠장치의 외부 사시도이다. 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 함체의 외벽에 구성되는 모니터링부을 도시한 상태도이다.
도 5을 참조할 때, 수배전반 등의 함체의 내구연한은 일반적으로 15년 ~ 20년정도이며, 함체(10)는 철제프레임(Frame, 100)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비된다.
상기 함체(10)와 상기 함체가 놓이는 지면 사이에는 다수의 진동감쇠장치(200)가 구성되며, 상기 진동감쇠장치(200)는 함체의 내구연한동안 함체(10)의 하중을 지지하면서 지진에 의한 진동 발생시 진동감쇠기능을 수행하여야 한다.
그러나, 진동감쇠장치(200)의 내부의 탄성부재의 탄성 상실로 진동감쇠 기능 상실이 우려가 있으나, 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치(200)에 대한 모니터링은 제대로 수행되고 있지 않는 현실이다.
다시말해, 진동감쇠장치(200)의 밀폐된 내부에 탄성부재가 설치, 운영되므로, 진동감쇠장치가 장착된 이후에 내부의 탄성부재의 변형, 부식 등을 육안으로 관찰할 수가 없게 되며, 특히 진동감쇠장치(200)의 장착된 이후 진동감쇠용 탄성부재가 열화등으로 변형이 왔을 경우 확인할 방법이 없다는 문제점이 있다.
도 3을 참조하면서, 본 발명의 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치의 모니터링 장치에 대해 설명한다.
상기 각각의 진동감쇠장치(200)에는, 상부에 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 중공형상으로 형성되되 지면(90)과 맞닿는 하부에 바닥고정홀(210a)이 형성되어 있는 외함(210)이 구성된다. 일반적으로 외함(210)내부는 원통형의 중공형상으로 구성된다.
또한, 진동감쇠장치(200)에는, 상기 외함(210)의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 철재질로 구비되는 외함커버(220)가 구성된다.
상기 외함커버(220)에는 관통홀(220a)이 형성되면서, 관통홀(220a)를 통해 함체(10)의 하부와 볼트결합하게 된다.
또한, 진동감쇠장치(200)에는, 상기 외함(210)의 내부에 위치하여 상기 외함커버(220)의 하부와 접촉되면서 상기 함체에 전달되는 진동을 전달받는 내함(230)이 구성된다.
상기 내함(230)의 내부에는 함체(10)에서 전달되는 진동을 상쇠하도록 탄성재질을 포함하게 된다.
상기 내함(230)의 구성을 보면, 내함(230)에는 내부가 비어 있는 중공형상을 갖는 내함본체(232)가 구성된다. 상기 내함의 중공형상도 원통형으로 형성하는 것이 일반적이다.
또한, 내함(230)에는 내함(230)의 상부를 덮는 내함커버(234)가 구성되는데, 상기 내함커버(234)에는 날개형상의 돌출부(234a)가 형성된다.
상기 내함커버(234)의 돌출부(234a)를 상기 내함본체의 측면을 관통시키면서 상기 내함본체(232)와 상기 내함커버(234)는 체결이 된다.
물론, 내함본체(232)에는 상기 내함커버(234)의 돌출부(234a)가 삽입되는 체결홀이 형성된다.
상기 내함커버(234)가 상기 내함본체(232)의 측면을 관통하는 돌출부(234a)를 통해 상기 내함본체(232)의 상측에 장착되면, 상기 외함커버(220)의 하측과 접촉하면서 상기 함체(10)에서 전달되는 진동을 받게 된다.
이에, 내함(230)에는 전달되는 진동을 상쇠하기 위한 디스크부(236)가 구성되는데, 상기 디스크부(236)는 상기 내함본체(232)의 내부에 구비되며, 상기 내함커버(234)의 하부와 접촉된다.
상기 디스크부(236)에는 다수의 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)가 순차적으로 적층되어 구성된다.
상기 고무재질디스크(236b)는 지진 발생시 지진파의 상하방향의 응력을 자체적으로 흡수하여 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키는 역할을 하게 된다.
상기 철재질디스크(236a)는 지진 발생시 지진에 의한 진동으로 발생되는 전후, 좌우방향의 비틀림 응력을 분산시켜 고무재질디스크(236b)로 전달하게 되고, 상기 고무재질디스크(236b)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 고무재질디스크(236b)를 통해 흡수하고, 지진 발생시 지진파의 전후, 좌우방향의 응력을 다수로 적층된 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)간의 마찰력으로 흡수하면서 함체(10)에 전달되는 고유진동주기를 길게 만들어서 지진하중을 감소시키게 된다.
또한, 내함(230)에는 상기 내함본체(232)의 내부에 구비되면서 상기 디스크부(236)의 하단과 접촉하는 하부받침대(238)가 구성된다.
상기 하부받침대(238)는 철재질로 구성되면서 상기 디스크부(236)를 지지하는 역할을 수행한다.
도 3을 다시 보면, 상기 디스크부(236)와 상기 내함본체(232)의 내벽 사이에는 빈공간이 형성되어 있는 것을 볼수 있다.
상기 빈공간(S)은 함체(10)에 지진 발생시 지진파의 전후, 좌우방향의 응력을 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)가 흡수하게 되는데, 이 경우에 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)가 내함본체(232)의 내벽과 접하면서 움직이지 않는다면, 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)간에 마찰력에 의한 진동흡수가 어렵다.
이를 방지하기 위해, 내함본체(232)의 내벽과 어느정도의 공간을 두면서 지진 발생시 지진파의 전후, 좌우방향의 응력에 의해 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)가 전후, 좌우방향으로 이동되면서 마찰력을 발생시키도록 빈공간(S)를 형성하는 것이다.
도 3 내지 도 4를 다시 참조하면, 본 발명에는 진동감쇠장치(200)의 상기 외함(220)의 내측부와 내함(230)의 외측부 사이에는 진동감쇠용 댐퍼(240)가 구성되며, 진동감쇠용 댐퍼(240)는 지진 발생시 함체(10)에 전달되는 지진파의 전후, 좌우방향의 응력을 흡수하게 된다.
상기 진동감쇠용 댐퍼(240)의 구성을 보면, 내부에 중공형상을 갖는 접촉실린더(241)와 접촉실린더(241)를 통해 이동하는 피스톤(242)과 접촉실린더 내부의 스프링(243)으로 구성된다.
보다 자세하게는, 상기 접촉실린더(241)에는 상기 내함커버(234)의 돌출부(234a)에 결착되는 단턱부(241a)가 구성되며, 단턱부(241a)는 부착 또는 압착 또는 나사결합 등의 다양한 방식으로 상기 내함커버(234)의 돌출부(234a)에 결착가능하다.
또한, 진동감쇠용 댐퍼(240)에는 상기 외함(220)의 내측부와 접촉하여 함체(10)로부터 전달되는 진동을 받아 움직이는 피스톤(242)이 구성된다.
보다 자세하게는, 상기 피스톤(242)은 상기 외함(220)의 내측부와 접촉하는 접촉부(242a)가 구성되며, 상기 접촉부(242a)에서 연장되면서 접촉실린더(241)의 중공형상의 내부로 이동가능하게 삽입되는 이동부(242b)로 구성된다.
또한, 진동감쇠용 댐퍼(240)에는 상기 접촉실린더(241)의 중공형상 내부에 내장되면서 상기 피스톤(242)의 이동부(242b)와 접촉하면서 피스톤(242)의 이동부(242b)에 탄성을 제공하는 스프링(243)이 포함된다.
또한, 진동감쇠용 댐퍼(240)에는 상기 접촉실린더(241)의 일측부에 장착되고, 상기 피스톤의 이동부(172b)가 삽입되도록 링형상을 가지며, 상기 피스톤의 이동부(242b)의 움직임을 지지하면서 상기 피스톤 이동부(242b)의 이동방향과 상기 스프링(243)의 이동 방향이 동일한 직선상에서 형성되도록 하는 지지캡(244)이 더 구성된다.
다시말해, 함체(10)에 전달되는 진동은 진동감쇠용 댐퍼(240)의 피스톤(242)에 전달되고, 이에 피스톤(242)의 이동부(242b)가 접촉실린더(242)을 이동시에 접촉실린더(241) 내부에 구성된 스프링(243)을 통해 해당 진동을 감쇄할 수가 있게 된다.
더우기, 지지캡(244)을 통해 피스톤 이동부(242b)의 접촉실린더(241)의 중공내부에서의 움직임이 일직선으로만 움직이면서 스프링(243)에 의해 탄성복원력을 받도록 구성함으로써, 진동감쇄의 효과는 탁월해질수 있다.
또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 외함커버(220)로부터 다방향으로 전달되는 진동을 흡수하기 위하여, 상기 외함커버(220)와 접촉하는 상기 피스톤(242)의 접촉부(242a)의 표면형상은 곡면형상으로 구성될 수 있다.
부연 설명하면, 진동감쇠용 댐퍼(240)의 접촉부(242a)의 표면형상 라운드된 곡면 형상인 이유는 지진에 의한 상하방향 진동시 외함커버(220)의 내측면을 따라 원활하게 움직이도록 하여 좌우방향뿐 아니라 상하방향과 사선방향 등의 다방향에서 전달되는 진동을 모두 흡수할 수 있도록 하기 위함이다.
본 발명의 특징은 외함(210)의 내부에는 하나 이상의 초음파거리측정기(260)이 구성된다는 점이다.
부연하면, 상기 외함(210) 내부의 하측에 위치하여 상기 외함커버(220)까지의 거리를 측정하기 위한 하나 이상의 초음파거리측정기(260)가 다수로 구성되는데, 상기 상기 외함(210) 내부의 4개의 모서리부분에 각각 초음파거리측정기(260)를 설치하는 것이 바람직하다.
즉, 진동감쇠장치(200)의 외함(210) 내부의 하측 각 모서리 부분에 직각 또는 수직 방향으로 거리를 측정하도록 초음파거리측정기(260)를 4개를 설치하게 된다.
또한, 본 발명에는 상기 함체(10)의 외벽에 설치되면서 상기 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치(200)에 구비된 각각의 초음파거리측정기(260)에서 측정되는 거리에 관한 정보를 각각 수신하는 모니터링부(300)가 구성된다.
이에, 상기 초음파거리측정기(260)와 상기 모니터링부(300)에는 각각 유선 또는 무선 통신모듈(미도시)이 포함되어 서로 통신연결되도록 구성된다.
상기 모니터링부(300)는 초음파거리측정기(260)로부터 실시간 수신된 정보를 최초 수신된 정보와 비교하면서, 변화된 범위가 내부에 기설정된 설정값을 초과하면 경보를 발생시키게 된다.
다시말해, 상기 모니터링부(300)는 진동감쇠장치(200)에 초음파거리측정기(260)가 장착되면서 최초로 측정된 거리에 관한 정보를 수신하여 저장하고, 실시간으로 상기 초음파거리측정기(260)에서 측정되는 거리에 관한 정보를 각각 수신하면서 비교하게 된다.
상기 모니터링부(300)는 최초로 측정된 거리에 관한 정보와 실시간 측정된 거리에 관한 정보를 비교하여 오차범위, 이를 테면 오차범위 설정값을 3%로 기설정했다면, 실시간 측정된 거리에 관한 정보가 최초 측정된 거리에 관한 정보와 3%의 오차범위를 초과한것을 감지하면, 경보를 발생시키게 된다.
도 3에 도시된 바를 참조하면, 상기 모니터링부(300)는 상기 초음파거리측정기(260)를 통해 최초로 측정된 거리에 관한 정보(“A”)를 수신하고, 이를 기준으로 상기 초음파거리측정기(260)를 통해 실시간으로 계속적으로 측정되어 송신되는 거리에 관한 정보와 비교하여, 기설정된 설정값(예: 오차범위 3%)을 초과하는 경우에는 진동감쇠장치(200)의 탄성부재인 디스크부(236)에 열화가 발생한것으로 판단하여 경고 메시지를 송출하게 되는 것이다.
이를 통해, 진동감쇠장치(200)의 탄성부재인 디스크부(236)의 불량상태를 파악할 수 있으며, 교체 및 교체시기를 예측할 수 있으며, 불량 상태인 디스크부(236)에 의해 진동감쇠장치(200)의 진동감쇠기능의 악영향을 제거할수가 있게 된다.
물론, 본 발명의 탄성부재인 디스크부(236)는 철재질디스크(236a)와 고무재질디스크(236b)로 구성되면서, 종래의 진동감쇠장치(200)에 주로 사용되었던 탄성부재인 원통형 스프링에 비해 그자체로서 열화나 노화에 따른 변형이 작을수는 있지만, 마찬가지라 열화나 노화에 따른 디스크부(236)의 탄성력이 떨어지면서 그 높이가 낮아지는 것을 당연하며, 이에 본 발명은 디스크부(236)의 탄성력을 관리하기 위한 구성을 구비하고 있는 것이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 진동감쇠장치(200)의 상기 외함(210)에는 상기 외함(210)의 내부를 확인할 수 있는 투시창(210a)이 형성된다.
다시말해, 진동감쇠장치(200)의 상기 외함(210)의 일부분을 절개하고 그 부위에 투명한 투시창(210a)을 두어 진동감쇠장치(200)의 내부상태를 실시간으로 육안으로 감시가 가능하도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 모니터링부의 동작흐름도이다.
도시된 바를 참조하면, 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비되는 함체의 하단부에 장착되는 다수의 진동감쇠장치(200)에 관한 모니터링 방법을 도시하고 있다.
먼저, 상기 다수의 진동감쇠장치(200)의 각각의 내부에 초음파거리측정기(260)를 다수로, 바람직하게는 4개로 장착하고, 상기 초음파거리측정기(260)가 장착된 위치에서 초음파로 수직방향으로 도달되는 거리를 측정하여 해당거리에 관한 정보를 송신하는 단계(S100)가 구성된다.
다시말해, 진동감쇠장치(200)의 각각의 내부의 초음파거리측정기(260)가 장착된 위치에서 초음파로 수직방향으로 도달되는 거리를 측정하게 되면, 내부의 진동감쇠용 디스크부(236)는 열화 등으로 탄성력을 잃지 않는다면 일정높이를 유지하는 것이 정상이다.
만약 진동감쇠용 디스크부(236)가 열화 등으로 탄성력을 잃는 경우는 디스크부(236)의 높이가 낮아지게 되면서, 초음파거리측정기(260)가 장착된 위치에서 초음파로 측정되는 수직거리는 변화를 가져오게 된다.
이에, 함체(10)의 외벽에 설치된 모니터링부(300)가 상기 초음파거리측정기와 통신연결되면서 상기 초음파거리측정기(260)에서 송신된 정보를 계속적으로 수신하는 단계(S200)가 구성된다.
부연하면, 상기 모니터링부(300)는 진동감쇠장치(200)에 초음파거리측정기(260)가 장착되면서 최초로 측정된 거리에 관한 정보를 수신하여 모니터링부에 저장 및 표시하여 볼수 있도록 하고, 실시간으로 상기 초음파거리측정기(260)에서 측정되는 거리에 관한 정보를 각각 수신하면서 최초로 측정된 거리에 관한 정보와 비교하게 된다.
또한, 상기 모니터링부(300)에서 실시간 수신된 정보와 최초 수신된 정보를 비교하여, 그 변화의 범위가 내부에 기설정된 설정값을 초과하면 경보를 발생시키는 단계(S300)를 포함하여 구성된다.
도시된 바처럼, 상기 모니터링부(300)는 최초로 측정된 거리에 관한 정보를 "A"라고 수신했다면. 이를 저장하면서 외부에 표시하게 되고, 계속되는 실시간 측정된 거리에 관한 정보를 수신받아 "A"값과 비교하여 오차범위, 이를 테면 오차범위 설정값을 3%로 기설정했다면, 실시간 측정된 거리에 관한 정보가 최초 측정된 거리에 관한 정보와 3%의 오차범위를 초과한것을 감지하면, 경보를 발생시키게 되는 구성이다.
이와 같은 과정은, 다수의 진동감쇠장치별로 진행이 되며, 또한 각각의 진동감쇠장치(200)에 다수로 설치되는 초음파거리측정기(260)별로도 진행이 되도록 하여, 진동감쇠장치(200) 내부의 디스크부(236)의 상태를 체크하게 되는 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
90: 지면 100: 철제프레임
200: 진동감쇠장치
210: 외함 210a: 투시창
210b: 지면고정홀 220: 외함커버
220a: 관통홀
230: 내함 232: 내함본체
234: 내함커버 234a: 돌출부
236: 디스크부 236a: 철재질 디스크
236b: 고무재질디스크 238: 하부받침대
240: 진동감쇠용 댐퍼 260: 초음파거리측정기
300: 모니터링부

Claims (7)

  1. 철제프레임(Frame)을 육면체 형태로 조립하여 구성되며, 내부에 전력기기, 부스바(bus bar)가 구비되는 함체에 장착되는 다수의 진동감쇠장치의 모니터링 장치에 있어서,
    상기 각각의 진동감쇠장치에는,
    상부에 오픈되어 있으며, 내부가 비어있는 중공형상으로 형성되되 지면과 맞닿는 하부에 바닥고정홀이 형성되어 있는 외함;
    상기 외함의 오픈되어 있는 상부를 덮도록 구비되고, 관통홀이 형성되어 있는 외함커버;
    상기 외함의 내부에 위치하여 상기 외함커버와 접촉되면서 상기 함체에 전달되는 진동을 상쇠하는 탄성재질을 포함하는 내함; 및
    상기 외함 내부의 하측에 위치하여 상기 외함커버까지의 거리를 측정하기 위한 하나 이상의 초음파거리측정기;가 포함되며,
    상기 함체의 외벽에 설치되면서 상기 다수의 진동감쇠장치의 초음파거리측정기에서 측정되는 거리에 관한 정보를 각각 수신하면서, 실시간 수신된 정보를 최초 수신된 정보와 비교한 범위가 내부에 기설정된 설정값을 초과하면 경보를 발생시키는 모니터링부;를 포함하여 구성되며,
    상기 내함에는,
    내부가 비어 있는 중공형상을 갖는 내함본체;
    상기 내함본체의 측면을 관통하는 돌출부를 통해 상기 내함본체의 상측에 장착되며, 상기 외함커버의 하측과 접촉하면서 상기 함체에 전달되는 진동을 전달받는 내함커버;
    상기 내함본체의 내부에 구비되며, 상기 내함커버의 하부에 다수의 철재질디스크와 고무재질디스크가 순차적으로 적층되도록 구성되는 디스크부; 및
    상기 내함본체의 내부에 구비되면서 상기 디스크부의 하단과 접촉하는 하부받침대;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파거리측정기와 상기 모니터링부에는 각각 통신모듈이 포함되어 서로 통신연결되도록 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 외함에는 상기 외함의 내부를 확인할 수 있는 투시창이 형성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 디스크부와 상기 내함본체의 내벽 사이에는 빈공간이 형성되도록 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 외함의 내측부와 내함의 외측부 사이에는 진동감쇠용 댐퍼가 구성되며, 상기 진동감쇠용 댐퍼에는,
    상기 내함커버의 돌출부에 결착되는 단턱부가 구성되며, 내부에 중공형상을 갖는 접촉실린더;
    상기 외함의 내측부와 접촉하는 접촉부가 구성되며, 상기 접촉부에서 연장되면서 접촉실린더의 중공형상의 내부로 이동가능하게 삽입되는 이동부로 구성되는 피스톤; 및
    상기 접촉실린더의 중공형상 내부에 내장되면서 상기 피스톤의 이동부와 접촉하면서 피스톤의 이동부에 탄성을 제공하는 스프링;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 함체의 진동감쇠장치에 관한 모니터링 장치.
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