KR102554530B1

KR102554530B1 - 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템

Info

Publication number: KR102554530B1
Application number: KR1020230059122A
Authority: KR
Inventors: 이종림
Original assignee: (주)파워엔텍
Priority date: 2023-05-08
Filing date: 2023-05-08
Publication date: 2023-07-12

Abstract

본 발명에 따른 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 진동으로부터 보호하기 위한 피보호 대상물(Obj)의 밑면에 결합되는 상판(1)과; 피보호 대상물(Obj)이 설치되는 공간의 바닥면에 고정되는 바닥판(2); 상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에 설치되되 윗면과 아랫면이 개방된 사각 프레임(3); 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 세로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)에 대하여 상기 사각 프레임(3)과 바닥판(2)이 상판(1)의 세로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제1 슬라이딩 수단(4); 및 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 가로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)과 사각 프레임(3)에 대하여 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제2 슬라이딩 수단(5)을 포함한다. 상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에는 상기 바닥판(2)에 고정 설치되되 상기 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 하중을 떠받치고 상기 상판(1)이 바닥판(2)의 가로 방향이나 세로 방향으로 롤링(Rolling)되도록 하는 롤링 수단(6)이 장착된다. 상기 제1 슬라이딩 수단(4)은 상기 사각 프레임(3) 내부에 사각 프레임(3)의 세로 방향으로 눕혀지되 양단이 사각 프레임(3) 내벽에 고정되고 한 쌍이 사각 프레임(3) 내부 좌측과 우측에 배치된 제1 샤프트(41)와, 상기 상판(1) 밑면에 고정 결합되고 한 쌍의 상기 제1 샤프트(41)에 관통 결합되며 상판(1)과 함께 제1 샤프트(41)의 길이 방향으로 이동되는 제1 이동 부재(42), 상기 제1 이동 부재(42)와 사각 프레임(3) 내벽 사이에 배치된 제1 샤프트(41)에 관통 결합되고 바닥판(2)과 사각 프레임(3)이 상판(1)의 세로 방향으로 왕복 이동 시 사각 프레임(3)의 이동 방향에 따라 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 변위를 제어하는 제1 스프링(43), 상기 제1 샤프트(41)의 단부가 결합되는 사각 프레임(3) 내벽에 장착되어 상기 제1 이동 부재(42)와 충돌 시 충격을 완화하는 제1 완충 수단(44)을 포함한다. 상기 사각 프레임(3) 내부에는 한 쌍의 제1 샤프트(41) 사이 공간에서 제1 샤프트(41)와 나란하게 눕혀진 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)가 설치되고, 상기 제2 슬라이딩 수단(5)은 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 설치되되 상기 사각 프레임(3)의 가로 방향으로 눕혀지고 양단이 각각 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)에 고정된 한 쌍의 제2 샤프트(51)와, 상기 바닥판(2)에 고정되고 한 쌍의 상기 제2 샤프트(51)에 관통 결합되며 바닥판(2)과 함께 제2 샤프트(51)의 길이 방향으로 이동되는 제2 이동 부재(52), 상기 제2 이동 부재(52)와 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 배치된 제2 샤프트(51)에 관통 결합되고 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 왕복 이동 시 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 변위를 제어하는 제2 스프링(53), 상기 제2 샤프트(51)의 단부와 맞닿는 제2 샤프트 고정 부재(31)의 내벽에 장착되어 상기 제2 이동 부재(52)와 충돌 시 충격을 완화하는 제2 완충 수단(54)을 포함한다. 이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 지진 발생시 지면 흔들림에 의해 피보호 대상물이 전도되는 것을 방지할 수 있고, 지진 발생시 수평 방향의 진동으로부터 피보호 대상물을 격리시킬 수 있으며, 지진 발생시 피보호 대상물의 변위를 제어하여 피보호 대상물의 내부 기기를 보호할 수 있다. 또, 본 발명은 지진 발생시 피보호 대상물에 횡방향으로 가해지는 충격의 세기를 최소화할 수 있고, 피보호 대상물의 하중에 의해 무게를 지탱하고 있는 한 쌍의 제1 샤프트와, 한 쌍의 제2 샤프트가 처지지 않도록 하며, 지면 흔들림이 사라졌을 때 피보호 대상물을 원래 위치로 복원시킬 수도 있다.

Description

전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템{Displacement restraint type seismic isolation system with anti-overturning performance}

본 발명은 지진 발생시 지면 흔들림에 의해 피보호 대상물이 전도되는 것을 방지할 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템에 관한 것이다.

배전반, 에너지 저장 장치(ESS), 무정전 전원 장치(UPS), 연료 전지, 송배전 설비, 발전 설비, 통신 설비, 제어 설비 등과 같은 전기 설비(Electrical Equipment)는 발전소, 변전소 또는 전기 시설이 구비된 건축 구조물에 설치되어 임의의 전력을 변환하거나, 발전기, 전동기 등을 제어할 수 있는 장치이다.

이러한 전기 설비들에는 전기의 배분과 배전 계통 제어에 필요한 차단기, 개폐기, 각종 계기 장치 등과 같은 전기 기기가 설치된다.

한편, 통신 설비에는 교환기, 전송·중계·다중화·분배·저장장치, 데이터 보관 장치, 전원 설비 등 통신 설비의 제어와 감시를 위한 각종 장치가 설치된다.

이처럼 내부에 각종 전기 통신 기기들이 구비되는 전기 통신 설비들은 내부 구성품으로 인하여 상당한 중량을 가진다.

한편, 상기 전기 통신 설비들은 비구조재이기 때문에 지진에 매우 취약하여 지진 진동으로 설비의 기능이 상실되거나 손상될 수 있기 때문에 재난 상황실과 지역 재난 안전대책본부의 통신 장비(교환기, 전송·중계·다중화·분배·저장장치 등), 전원 설비(수변전 장치, 정류기, 비상 발전기, 축전지, 무정전 전원 장치 등), 부대 설비, 정보 시스템(재난 예·경보 시스템 등이 운영되는 서버 및 데이터 보관 장치)과 같은 전기 통신 설비에는 지진 격리 시스템을 적용하여 설비의 기능 유지를 달성하도록 법규로 규제하고 있다.

이와 같은 전기 통신 설비는 지진 발생 시에 설비 내부에 수납된 기기의 결속 부위가 풀리거나 설비 자체가 전도될 수 있다.

이처럼 전기 통신 설비 내부에 수납된 기기의 결속 부위가 풀리거나 설비가 전도되는 경우, 설비 내부에서 합선이 발생하여 화재가 발생되거나 설비 내부의 기기가 파손되는 문제점이 있었다.

상기 문제점으로 인해 지진 발생시 고중량의 비구조재인 전기 통신 설비가 기능 유지 달성을 하도록 지진 격리 시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.

또한, 기존의 지진 격리 시스템은 전기 통신 설비와 지면 사이에 설치시 전기 통신 설비의 높이를 높여 작업자가 전기 통신 설비를 용이하게 운용할 수 없게 한다는 문제점이 있었다.

한편, 본 발명의 선행 기술로는 출원번호 "10-2015-0003272"호의 "전기 제어 판넬에 설치되는 방진 성능을 갖춘 3차원 지진 격리 시스템"이 출원되어 등록되었는데, 상기 전기 제어 판넬에 설치되는 방진 성능을 갖춘 3차원 지진 격리 시스템은 수평 방향의 외력 뿐만 아니라 상하 방향의 외력을 감쇠시키는 구조를 갖는 진동 감쇠 장치다.

하지만, 상기 전기 제어 판넬에 설치되는 방진 성능을 갖춘 3차원 지진 격리 시스템은 다양한 방향에서 발생하는 외력을 충분히 감쇠하지 못한다.

이에 따라, 종래의 지진 격리 기술은 설계 초과 지진 발생시 전기 통신 설비의 이동 거리가 설계치를 넘어설 경우 전기 통신 설비가 전도되는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록번호 "10-1508148" (2015.04.16)

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 지진 발생시 지면 흔들림에 의해 피보호 대상물이 전도되는 것을 방지할 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는데 본 발명의 목적이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 목적은 지진 발생시 수평 방향의 진동으로부터 피보호 대상물을 격리시킬 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 지진 발생시 피보호 대상물의 변위를 제어하여 피보호 대상물의 내부 기기를 보호할 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 지진 발생시 피보호 대상물에 횡방향으로 가해지는 충격의 세기를 최소화할 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 피보호 대상물의 하중에 의해 무게를 지탱하고 있는 한 쌍의 제1 샤프트와, 한 쌍의 제2 샤프트가 처지지 않도록 한 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 지면 흔들림이 사라졌을 때 피보호 대상물을 원래 위치로 복원시킬 수 있는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템은 진동으로부터 보호하기 위한 피보호 대상물(Obj)의 밑면에 결합되는 상판(1)과; 피보호 대상물(Obj)이 설치되는 공간의 바닥면에 고정되는 바닥판(2); 상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에 설치되되 윗면과 아랫면이 개방된 사각 프레임(3); 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 세로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)에 대하여 상기 사각 프레임(3)과 바닥판(2)이 상판(1)의 세로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제1 슬라이딩 수단(4); 및 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 가로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)과 사각 프레임(3)에 대하여 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제2 슬라이딩 수단(5)을 포함한다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템은 상판(1) 밑면에 연결된 제1 슬라이딩 수단(4)과, 바닥판(2) 윗면에 연결된 제2 슬라이딩 수단(5)을 각각 사각 프레임(3) 내부에 세로 방향과 가로 방향으로 설치하되, 제1 슬라이딩 수단(4)과 제2 슬라이딩 수단(5)이 사각 프레임(3) 내부에서 서로 포개어지거나 교차되지 않도록 배치함으로써 지진 발생시 수평 방향으로 가해지는 지진력을 감쇠시킴과 더불어 장치의 높이를 최소화시킬 수 있다.

또, 본 발명은 제1 샤프트(41)나, 제2 샤프트(51) 중 어느 하나 또는 모두에 처짐이 발생하면 제1 이동 부재(42)나, 제2 이동 부재(52)의 직선 운동에 장애가 발생됨으로 상판(1) 중앙 직하부에 상부 하중을 부담할 수 있는 볼 트랜스퍼(61)를 설치함으로써 제1 샤프트(41)나, 제2 샤프트(51)의 처짐을 방지하여 제1 이동 부재(42)와 제2 이동 부재(52)의 직선 운동을 보장할 수 있다.

또, 본 발명은 지진 발생 시 제1 이동 부재(42)와, 제2 이동 부재(52)가 이동되면, 낮은 탄성 계수를 가진 코일 스프링인 제1 스프링(43)과 제2 스프링(53)이 점점 압축되어 피보호 대상물(Obj)의 변위를 제어한다.

또, 본 발명은 설계 초과 지진 발생 시 피보호 대상물(Obj)이 설계 이동 거리를 초과하여 제1 이동 부재(42)가 제1 샤프트(41)의 단부에 닿거나 제2 이동 부재(52)가 제2 샤프트(51)의 단부에 닿는 경우 제1 완충 수단(44) 또는 제2 완충 수단(54)이 충격을 흡수하여 본 발명이 파손되거나 분리됨을 방지할 수 있다.

또, 본 발명은 설계 초과 지진의 발생으로 인해 피보호 대상물이 설계 이동 거리를 초과하여 제1 이동 부재(42)가 제1 샤프트(41)의 단부에 닿거나 제2 이동 부재(52)가 제2 샤프트(51)의 단부에 닿아 전도 모멘트가 발생했을 경우 제1 샤프트(41)와 제2 샤프트(51)가 자체 내력을 통해 전도 모멘트에 저항하여 피보호 대상물(Obj)의 전도를 방지할 수 있다.

또, 본 발명은 제1 슬라이딩 수단(4)과 제2 슬라이딩 수단(5)을 상판(1)과 바닥판(2) 사이에서 포개어지지 않게 설치함으로써 본 발명의 높이를 최소화시킬 수 있다.

또, 본 발명은 기존의 지진 격리 시스템과 같이 피보호 대상물(Obj)의 원위치 복원을 위한 별도의 인장 스프링을 설치하지 않고도 지진 발생 후 압축된 제1 스프링(43)과 제2 스프링(53)이 이완되면서 제1 이동 부재(42)와 제2 이동 부재(52)를 원위치시키고 동시에 피보호 대상물(Obj)도 원래 위치로 복귀시킬 수 있다.

도면 1은 피보호 대상물과 지면 사이에 본 발명이 설치된 상태도,
도면 2는 본 발명의 결합 사시도,
도면 3은 상판이 제거된 본 발명을 도시한 도면,
도면 4는 상판의 사시도,
도면 5는 바닥판의 사시도,
도면 6은 본 발명의 제2 실시예,
도면 7은 본 발명의 제3 실시예,
도면 8은 본 발명의 제4 실시예.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세히 설명한다.

본 발명에 따른 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 도면 1 내지 도면 3에 도시한 바와 같이, 진동으로부터 보호하기 위한 피보호 대상물(Obj)의 밑면에 결합되는 상판(1)과; 피보호 대상물(Obj)이 설치되는 공간의 바닥면에 고정되는 바닥판(2); 상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에 설치되되 윗면과 아랫면이 개방된 사각 프레임(3); 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 세로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)에 대하여 상기 사각 프레임(3)과 바닥판(2)이 상판(1)의 세로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제1 슬라이딩 수단(4); 및 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 가로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)과 사각 프레임(3)에 대하여 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제2 슬라이딩 수단(5)을 포함한다.

상기 바닥판(2)의 전단과 후단은 도면 2에 도시한 바와 같이, 각각 사각 프레임(3)의 전면과 후면 바깥으로 노출되고, 사각 프레임(3) 면적 바깥으로 노출된 바닥판(2)의 네 귀퉁이에는 앙카 볼트가 끼워지도록 볼트 고정홀(23)이 관통된다.

상기 제1 슬라이딩 수단(4)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 사각 프레임(3) 내부에 사각 프레임(3)의 세로 방향으로 눕혀지되 양단이 사각 프레임(3) 내벽에 고정되고 한 쌍이 사각 프레임(3) 내부 좌측과 우측에 배치된 제1 샤프트(41)와, 상기 상판(1) 밑면에 고정 결합되고 한 쌍의 상기 제1 샤프트(41)에 관통 결합되며 상판(1)과 함께 제1 샤프트(41)의 길이 방향으로 이동되는 제1 이동 부재(42)를 포함한다.

상기 제1 이동 부재(42)는 리니어 볼 베어링을 이용한다.

상기 제1 이동 부재(42)는 제1 샤프트(41)의 길이 방향으로 이동되면서 상판(1)의 직선 운동을 지원한다.

상기 제1 슬라이딩 수단(4)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 제1 이동 부재(42)와 사각 프레임(3) 내벽 사이에 배치된 제1 샤프트(41)에 관통 결합되고, 바닥판(2)과 사각 프레임(3)이 상판(1)의 세로 방향으로 왕복 이동 시 사각 프레임(3)의 이동 방향에 따라 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 변위를 제어하는 제1 스프링(43)을 더 포함한다.

상기 제1 슬라이딩 수단(4)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 제1 샤프트(41)의 단부가 결합되는 사각 프레임(3) 내벽에 장착되어 상기 제1 이동 부재(42)와 충돌 시 충격을 완화하는 제1 완충 수단(44)을 더 포함한다.

상기 제1 완충 수단(44)은 상기 제1 이동 부재(42)의 설계 이동 거리 초과시 제1 이동 부재(42)와의 충돌로 인해 발생된 충격을 흡수한다.

상기 제1 완충 수단(44)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 제1 샤프트(41)에 관통 결합된 고무링을 이용한다.

또한, 상기 제1 완충 수단(44)은 저탄성 방진 고무로 제조되어 설계 초과 지진 발생으로 인해 제1 이동 부재(42)와의 충돌시 충격을 흡수하여 본 발명의 구조 손상이나 변형을 방지할 수 있다.

상기 사각 프레임(3) 내부에는 도면 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제1 샤프트(41) 사이 공간에서 제1 샤프트(41)와 나란하게 눕혀진 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)가 설치된다.

또한, 상기 제2 슬라이딩 수단(5)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 설치되되 상기 사각 프레임(3)의 가로 방향으로 눕혀지고 양단이 각각 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)에 고정된 한 쌍의 제2 샤프트(51)와, 상기 바닥판(2)에 고정되고 한 쌍의 상기 제2 샤프트(51)에 관통 결합되며 바닥판(2)과 함께 제2 샤프트(51)의 길이 방향으로 이동되는 제2 이동 부재(52)를 포함한다.

상기 제2 이동 부재(52)는 리니어 볼 베어링을 이용한다.

상기 제1 샤프트(41)와 제2 샤프트(51)는 피보호 대상물(Obj)이 지진으로 인해 설계 이동 거리를 초과한 경우에도 제1 샤프트(41)와 제2 샤프트(51)의 내력으로 피보호 대상물(Obj)이 전도되는 것을 막아 피보호 대상물(Obj)의 기능이 유지될 수 있도록 한다.

상기 제2 슬라이딩 수단(5)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 제2 이동 부재(52)와 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 배치된 제2 샤프트(51)에 관통 결합되고, 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 왕복 이동 시 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 변위를 제어하는 제2 스프링(53)을 포함한다.

상기 제1 스프링(43)과 제2 스프링(53)은 탄성 계수가 낮은 코일 스프링으로 서 지진 발생시 피보호 대상물(Obj)의 변위를 제어하여 피보호 대상물(Obj)의 이동 거리를 최소화시킨다.

이에 따라 상기 제1 스프링(43)과 제2 스프링(53)은 본 발명의 부피를 최대한 줄이면서 피보호 대상물(Obj)의 지진력을 효과적으로 감쇠시킨다.

상기 제2 슬라이딩 수단(5)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 상기 제2 샤프트(51)의 단부와 맞닿는 제2 샤프트 고정 부재(31)의 내벽에 장착되어 상기 제2 이동 부재(52)와 충돌 시 충격을 완화하는 제2 완충 수단(54)을 더 포함한다.

상기 제2 완충 수단(54)은 상기 제2 이동 부재(52)의 설계 이동 거리 초과시 제2 이동 부재(52)와의 충돌로 인해 발생된 충격을 흡수한다.

상기 제2 완충 수단(54)은 도면 3에 도시한 바와 같이, 제2 샤프트(51)에 관통 결합된 고무링이다.

본 발명에 갖추어진 제1 스프링(43)과, 제2 스프링(53)은 지진 발생시 수축되거나 이완되면서 지진력을 감쇠시킨다.

또한, 상기 제2 완충 수단(54)은 저탄성 방진 고무로 제조되어 설계 초과 지진 발생으로 인해 제2 이동 부재(52)와의 충돌시 충격을 흡수하여 본 발명의 구조 손상이나 변형을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 상판(1)과 바닥판(2) 사이에는 상기 바닥판(2)에 고정 설치되되 상기 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 하중을 떠받치고 상기 상판(1)이 바닥판(2)의 가로 방향이나 세로 방향으로 롤링(Rolling)되도록 하는 롤링 수단(6)이 장착된다.

상기 롤링 수단(6)은 케이스(611)가 상기 바닥판(2)에 고정되고 볼(612)이 상판(1) 밑면과 맞닿은 볼 트랜스퍼(61)를 이용한다.

상기 볼 트랜스퍼(61)는 한 쌍의 제2 샤프트(51) 사이에 설치된다.

상기 볼 트랜스퍼(61)는 상판에 얹혀진 피보호 대상물(Obj)의 하중을 떠받침으로써 제1 샤프트(41)와 제2 샤프트(51)의 처짐을 방지하여 제1 이동 부재(42)가 제1 샤프트(41) 상에서 원활하게 직선 운동할 수 있게 하고 제2 이동 부재(52)가 제2 샤프트(51) 상에서 원활하게 직선 운동할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 지진 발생 후 피보호 대상물(Obj)의 원위치 복원을 위해 별도의 인장 스프링을 설치하지 않고도 압축된 제1 스프링(43)과 제2 스프링(53)이 이완되면서 제1 이동 부재(42)와 제2 이동 부재(52)를 원래 위치로 복원시키기 때문에 종래의 지진 격리 시스템에 설치된 인장 스프링의 인장력에 의해 지진 격리 시스템의 동적 거동이 불안정해짐을 방지할 수 있고, 피보호 대상물(Obj)에 미치는 지진력을 효과적으로 감쇠시킬 수 있다.

상기 상판(1)은 도면 4에 도시한 바와 같이, 사각판으로서 내부에 상판측 사각홀(11)이 관통되고 상기 상판측 사각홀(11)안에는 원형판(12)이 수용되며 상기 상판측 사각홀(11)의 네 모서리 중앙에는 상판측 사각홀(11)과 원형판(12)을 연결하는 4개의 연결판(13)이 설치된다.

상기 바닥판(2)은 도면 5에 도시한 바와 같이, 사각판으로서 내부에 바닥판측 사각홀(21)이 관통되고 상기 바닥판측 사각홀(21)안에는 십(十)자 형태의 십자형 플레이트(22)가 수용되며 상기 십자형 플레이트(22)의 단부는 바닥판측 사각홀(21)의 네 모서리 중앙에 연결된다.

상기 볼 트랜스퍼(61)는 십자형 플레이트(22) 윗면 중앙에 설치된다.

상기 사각 프레임(3)은 도면 6에 도시한 제2 실시예와 같이, 1개의 바닥판(2) 위에 2개 이상이 바닥판(2)의 세로 방향으로 일렬 배치될 수 있고, 2개 이상의 사각 프레임(3)은 소정 간격을 사이에 두고 떨어진다.

또한, 2개 이상의 사각 프레임(3)의 좌측면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 좌측면 연결바(71)가 설치되고, 2개 이상의 사각 프레임(3)의 우측면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 우측면 연결바(72)가 설치된다.

2개 이상의 사각 프레임(3)은 제1 좌측면 연결바(71)와 제1 우측면 연결바(72)에 의해 한데 묶여 지진 발생시 동일한 방향과 거리로 이동된다.

또한, 상기 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 도면 7에 도시한 제3 실시예와 같이, 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 일렬 배치될 수 있고, 2개 이상의 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)에 각각 갖추어진 사각 프레임(3)의 전면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 전면 연결바(81)가 설치되며, 2개 이상의 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)에 각각 갖추어진 사각 프레임(3)의 후면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 후면 연결바(82)가 설치된다.

2개 이상의 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)에 갖추어진 2개 이상의 사각 프레임(3)은 제1 전면 연결바(81)와 제1 후면 연결바(82)에 의해 한데 묶여 지진 발생시 동일한 방향과 거리로 이동된다.

또, 상기 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 도면 8에 도시한 제4 실시예로서, 4개 이상이 2열 횡대 대형으로 배치될 수 있고, 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 전면에는 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 1열 전면 연결바(91)가 설치되며, 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 후면에는 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 1열 후면 연결바(92)가 설치된다.

또한, 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 전면에는 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 2열 전면 연결바(93)가 설치되며, 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 후면에는 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 2열 후면 연결바(94)가 설치되고, 최좌측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)의 좌측면에는 최좌측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 제2 좌측면 연결바(95)가 설치된다.

또, 최우측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)의 우측면에는 최우측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 제2 우측면 연결바(96)가 설치된다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 지진 발생시 지면 흔들림에 의해 피보호 대상물(Obj)이 전도되는 것을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명은 지진 발생시 수평 방향의 진동으로부터 피보호 대상물(Obj)을 격리시킬 수 있고, 지진 발생시 피보호 대상물(Obj)의 변위를 제어하여 피보호 대상물(Obj)의 내부 기기를 보호할 수도 있다.

또, 본 발명은 지진 발생시 피보호 대상물(Obj)에 횡방향으로 가해지는 충격의 세기를 최소화할 수 있으며, 피보호 대상물(Obj)의 하중을 지탱하고 있는 한 쌍의 제1 샤프트(41)와, 한 쌍의 제2 샤프트(51)가 피보호 대상물(Obj)의 하중에 의해 처지지 않도록 한다.

또, 본 발명은 지면 흔들림이 사라졌을 때 피보호 대상물(Obj)을 원래 위치로 복원시킬 수도 있다.

S. 변위 제어형 지진 격리 시스템 Obj. 피보호 대상물
1. 상판 11. 상판측 사각홀
12. 원형판 13. 연결판
2. 바닥판 21. 바닥판측 사각홀
22. 십자형 플레이트 23. 볼트 고정홀
3. 사각 프레임 31. 제2 샤프트 고정 부재
4. 제1 슬라이딩 수단 41. 제1 샤프트
42. 제1 이동 부재 43. 제1 스프링
44. 제1 완충 수단 5. 제2 슬라이딩 수단
51. 제2 샤프트 52. 제2 이동 부재
53. 제2 스프링 54. 제2 완충 수단
6. 롤링 수단 61. 볼 트랜스퍼
611. 케이스 612. 볼
71. 제1 좌측면 연결바 72. 제1 우측면 연결바
81. 제1 전면 연결바 82. 제1 후면 연결바
91. 1열 전면 연결바 92. 1열 후면 연결바
93. 2열 전면 연결바 94. 2열 후면 연결바
95. 제2 좌측면 연결바 96. 제2 우측면 연결바

Claims

진동으로부터 보호하기 위한 피보호 대상물(Obj)의 밑면에 결합되는 상판(1)과;
피보호 대상물(Obj)이 설치되는 공간의 바닥면에 고정되는 바닥판(2);
상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에 설치되되 윗면과 아랫면이 개방된 사각 프레임(3);
상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 세로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)에 대하여 상기 사각 프레임(3)과 바닥판(2)이 상판(1)의 세로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제1 슬라이딩 수단(4);
및 상기 사각 프레임(3) 내부에 설치되되 상기 바닥판(2)이 바닥면을 따라 상판(1)의 가로 방향으로 흔들릴 때 상기 상판(1)과 사각 프레임(3)에 대하여 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 슬라이딩(Sliding)되도록 하는 제2 슬라이딩 수단(5)을 포함하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제1 항에 있어서,
상기 상판(1)과 바닥판(2) 사이에는 상기 바닥판(2)에 고정 설치되되 상기 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 하중을 떠받치고 상기 상판(1)이 바닥판(2)의 가로 방향이나 세로 방향으로 롤링(Rolling)되도록 하는 롤링 수단(6)이 장착되는 것을 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제1 항에 있어서,
상기 제1 슬라이딩 수단(4)은 상기 사각 프레임(3) 내부에 사각 프레임(3)의 세로 방향으로 눕혀지되 양단이 사각 프레임(3) 내벽에 고정되고 한 쌍이 사각 프레임(3) 내부 좌측과 우측에 배치된 제1 샤프트(41)와,
상기 상판(1) 밑면에 고정 결합되고 한 쌍의 상기 제1 샤프트(41)에 관통 결합되며 상판(1)과 함께 제1 샤프트(41)의 길이 방향으로 이동되는 제1 이동 부재(42),
상기 제1 이동 부재(42)와 사각 프레임(3) 내벽 사이에 배치된 제1 샤프트(41)에 관통 결합되고 바닥판(2)과 사각 프레임(3)이 상판(1)의 세로 방향으로 왕복 이동 시 사각 프레임(3)의 이동 방향에 따라 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1)의 변위를 제어하는 제1 스프링(43),
상기 제1 샤프트(41)의 단부가 결합되는 사각 프레임(3) 내벽에 장착되어 상기 제1 이동 부재(42)와 충돌 시 충격을 완화하는 제1 완충 수단(44)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제3 항에 있어서,
상기 사각 프레임(3) 내부에는 한 쌍의 제1 샤프트(41) 사이 공간에서 제1 샤프트(41)와 나란하게 눕혀진 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)가 설치되고,
상기 제2 슬라이딩 수단(5)은 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 설치되되 상기 사각 프레임(3)의 가로 방향으로 눕혀지고 양단이 각각 한 쌍의 제2 샤프트 고정 부재(31)에 고정된 한 쌍의 제2 샤프트(51)와,
상기 바닥판(2)에 고정되고 한 쌍의 상기 제2 샤프트(51)에 관통 결합되며 바닥판(2)과 함께 제2 샤프트(51)의 길이 방향으로 이동되는 제2 이동 부재(52),
상기 제2 이동 부재(52)와 제2 샤프트 고정 부재(31) 사이에 배치된 제2 샤프트(51)에 관통 결합되고 바닥판(2)이 상판(1)의 가로 방향으로 왕복 이동 시 수축되거나 이완됨으로써 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 이동 거리가 최소화되도록 피보호 대상물(Obj)과 상판(1) 그리고 사각 프레임(3)의 변위를 제어하는 제2 스프링(53),
상기 제2 샤프트(51)의 단부와 맞닿는 제2 샤프트 고정 부재(31)의 내벽에 장착되어 상기 제2 이동 부재(52)와 충돌 시 충격을 완화하는 제2 완충 수단(54)을 포함하는 것을 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제1 항에 있어서,
상기 사각 프레임(3)은 1개의 바닥판(2) 위에 2개 이상이 바닥판(2)의 세로 방향으로 일렬 배치되고,
2개 이상의 사각 프레임(3)은 소정 간격을 사이에 두고 떨어지며,
2개 이상의 사각 프레임(3)의 좌측면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 좌측면 연결바(71)가 설치되고,
2개 이상의 사각 프레임(3)의 우측면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 우측면 연결바(72)가 설치되는 것을 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제1 항에 있어서,
상기 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 2개 이상이 소정 너비 간격을 사이에 두고 일렬 배치되고,
2개 이상의 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)에 각각 갖추어진 사각 프레임(3)의 전면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 전면 연결바(81)가 설치되며,
2개 이상의 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)에 각각 갖추어진 사각 프레임(3)의 후면에는 2개 이상의 사각 프레임(3)을 연결하는 제1 후면 연결바(82)가 설치되는 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).
제1 항에 있어서,
상기 변위 제어형 지진 격리 시스템(S)은 4개 이상이 2열 횡대 대형으로 배치되고,
1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 전면에는 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 1열 전면 연결바(91)가 설치되며,
1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 후면에는 1열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 1열 후면 연결바(92)가 설치되고,
2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 전면에는 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 2열 전면 연결바(93)가 설치되며,
2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3) 후면에는 2열에 배치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 2열 후면 연결바(94)가 설치되고,
최좌측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)의 좌측면에는 최좌측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 제2 좌측면 연결바(95)가 설치되며,
최우측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)의 우측면에는 최우측단에 설치된 2개의 사각 프레임(3)을 연결하는 제2 우측면 연결바(96)가 설치된 것을 특징으로 하는 전도 방지 성능을 갖춘 변위 제어형 지진 격리 시스템(S).