KR102578156B1

KR102578156B1 - 재해 경보시스템을 구비한 분전반

Info

Publication number: KR102578156B1
Application number: KR1020230035645A
Authority: KR
Inventors: 이강호; 이상희
Original assignee: 주식회사 아이일렉; (주)새날이엔에스
Priority date: 2023-03-20
Filing date: 2023-03-20
Publication date: 2023-09-13

Abstract

본 발명은 재해 경보시스템을 구비한 분전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 화재, 지진, 침수 등과 같은 각종 재해상황에 대해서 분전장치의 작동상태를 실시간으로 모니터링하고, 재해상황 발생시 이를 보다 신속하고 능동적으로 인지 처리해 초기 대처를 가능케 함으로써 전력시설과 관련된 인, 물적 피해를 최소화하고, 특히, 재해상황 발생시, 소방서와 같은 재해처리기관이나, 담당 시설 관리자에게 현재 상황을 실시간으로 통지 가능하게 하여 재해의 확산을 보다 효과적으로 방지하고, 나아가, 고전압 전력 설비 소손에 의한 대형 재해사고를 방지할 수 있도록 하는 분전반에 관한 것이다.

Description

재해 경보시스템을 구비한 분전반{Cabinet panel with a disaster warning system}

일반적으로 분전반은 산업설비 회로 및 건물의 옥내외 회로에서 외부로부터 공급되는 전력을 부하의 용량에 맞게 배분하는 전로의 인입구 역할을 하는 장치로 함체 패널의 전면에 외부의 주 전원을 통제하는 주차단기가 마련되고, 내부에는 각각의 장비의 전원을 통제하는 다수의 분기 차단기가 구비되며, 상기 주차단기와 연결되는 모선부스바 및 상기 모선부스바와 분기차단기 연결하는 다수의 분기부스바가 구비된다.

이에 따라, 주차단기를 통해 외부의 주 전원이 공급되면 모선부스바를 통해 흐르다가 그에 접속된 분기부스바를 통해 각각의 분기차단기로 전원이 공급되게 되는 구조이다.

한편, 분전반에는 과전류 또는 단락사고 발생시 회로를 주모선으로 부터 차단하여 미연에 사고을 방지하는 전기조절 장치가 내장되며, 이러한 전기조절 장치는 사고에 대비해서 수시로 분전반 내부를 점검하고 유지관리하고 있다.

그러나, 이러한 전기조절 장치는 분전반 내 이상 고전압, 부스바 주변의 온도, 이상 저항 등을 감지하고, 이상 감지시 단순히 전력을 차단하도록 작동하는데 그치므로, 불특정하게 발생하는 자연재해, 예컨대, 지진, 화재에 분전반이 직접 피해를 보게 될 경우, 능동적인 대처가 힘들다는 문제가 있었다.

등록특허 10-1778155

본 발명은 상기 종래 기술상의 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 화재, 지진, 침수 등과 같은 각종 재해상황에 대해서 분전장치의 작동상태를 실시간으로 모니터링하고, 재해상황 발생시 이를 보다 신속하고 능동적으로 인지 처리해 초기 대처를 가능케 함으로써 전력시설과 관련된 인, 물적 피해를 최소화하고, 특히, 재해상황 발생시, 소방서와 같은 재해처리기관이나, 담당 시설 관리자에게 현재 상황을 실시간으로 통지 가능하게 하여 재해의 확산을 보다 효과적으로 방지하고, 나아가, 고전압 전력 설비 소손에 의한 대형 재해사고를 방지할 수 있도록 하는 분전반을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위한 수단으로, 분전장치가 내장되는 본체, 상기 본체에 설치되며 주변의 재해를 감지하여 재해신호를 생성하는 센서부, 상기 본체에 설치되며 외부로 경보를 출력하는 경보부 및 상기 재해신호를 근거로 경보부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며, 상기 센서부는, 상기 본체 내부의 온도를 측정하여 측정된 온도가 기설정된 임계온도를 선회하면 온도신호를 생성하는 온도센서; 상기 분전장치의 과전류를 감지하면 과전류신호를 생성하는 과전류센서; 및 상기 본체 내부의 화재를 감지하면 화재신호를 생성하는 화재센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는, 내부로 요동공간을 형성하는 사각 함체 형태의 외부하우징; 상기 요동공간의 바닥면에 안착 수용되되, 상기 요동공간의 내벽면에서 내측을 향해 일정 거리 옵셋 구성되는 사각 함체 형태로 이루어지며, 내부로 상기 분전장치가 내장되는 내부하우징; 상기 내부하우징 각각의 측면에 돌출 형성되는 복수 개의 가압돌기; 상기 가압돌기와 마주보는 요동공간의 내측면에 형성되어 각각의 가압돌기의 대응 개소에서 접촉 지지되는 복수 개의 탄성패드; 상기 탄성패드에 내장되며 상기 탄성패드가 압착 변형됨에 따라 진동신호를 생성하는 압센서; 상기 외부하우징의 상면에 설치되며 상기 진동신호를 근거로 제어되는 부양모터; 상기 부양모터의 회전축에 결합되는 회전드럼; 및 일단은 상기 내부하우징에, 타단은 상기 회전드럼에 연결되는 부양와이어;를 포함하며, 상기 내부하우징에 진동이 가해짐에 따라, 내부하우징이 요동공간에서 편심이동하여 가압돌기가 탄성패드를 가압하면, 탄성패드의 압착 변형에 의해 진동신호가 생성되고, 상기 제어부는 상기 진동신호를 근거로 부양모터의 작동을 제어하는 한편 부양모터에 의해 회전드럼이 회전하여 외측으로 부양와이어를 감으면 부양와이어에 연결된 내부하우징이 부양공간 내에서 상부로 일정 높이 부양됨으로써, 내부하우징의 측면과 하면이 부양공간의 측면과 하면에서 일정 거리 이격된 상태로 매달리게 되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 회전드럼은 상기 외부하우징의 상부 정 중앙에 배치되며, 상기 부양와이어는 4 개로 이루어지되, 각각의 부양와이어의 일단은 상기 내부하우징의 상면 각각의 모서리 부위에 연결된 상태로, 회전드럼을 향해 방사상으로 수렴되어 타단이 회전드럼 상에 연결되는 구조로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 외부하우징의 상면 모서리 부위에는 각각의 부양와이어가 통과하는 복수 개의 통과홀이 관통 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본체는, 상기 복수 개의 통과홀 각각의 주변에 설치되며, 상기 통과홀을 통해 상기 외부하우징의 상부로 노출된 각각의 부양와이어를 가이드하는 복수 개의 가이드롤러;를 더 포함하며, 상기 내부하우징의 상면과 가이드롤러 사이의 구간에서는 상기 각각의 부양와이어가 상기 내부하우징의 상면에 대해 수직인 일직선으로 펴진 상태로 작동되며, 상기 압센서는, 상기 탄성패드의 내부에 서로 일정 거리 이격된 상태로 이격 배치되는 제1 도전체 및 제2 도전체; 상기 제1 도전체와 제2 도전체에 전류를 가하고, 제1 도전체와 제2 도전체가 서로 접해 접점이 형성되어 전류가 흐르면 이를 감지하여 진동신호를 생성하는 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화재, 지진, 침수 등과 같은 각종 재해상황에 대해서 분전장치의 작동상태를 실시간으로 모니터링하고, 재해상황 발생시 이를 보다 신속하고 능동적으로 인지 처리해 초기 대처를 가능케 함으로써 전력시설과 관련된 인, 물적 피해를 최소화하고, 특히, 재해상황 발생시, 소방서와 같은 재해처리기관이나, 담당 시설 관리자에게 현재 상황을 실시간으로 통지 가능하게 하여 재해의 확산을 보다 효과적으로 방지하고, 나아가, 고전압 전력 설비 소손에 의한 대형 재해사고를 방지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.

도 1은 본 발명에 따른 재해 경보시스템을 구비한 분전반의 전체적인 구성을 개념적으로 도시한 도면.
도 2는 센서부의 구성을 도시한 도면.
도 3은 본체 구성을 도시한 도면.
도 4는 도 3의 평면구성을 도시한 도면.
도 5는 도 3에 도시된 A-A선을 기준으로 하는 단면구성을 도시한 도면.
도 6은 가압돌기와 탄성패드 부위를 확대도시한 도면.
도 7은 진동에 의해 내부하우징이 편심이동된 상태를 도시한 도면.
도 8은 탄성패드가 압착 변형된 상태를 확대도시한 도면.
도 9는 내부하우징이 상부로 부양된 상태를 도시한 도면.
도 10은 유지스프링이 적용된 실시예를 도시한 도면.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.

본 발명에 따른 재해 경보시스템을 구비한 분전반(이하, 분전반이라 함)은 도 1에 도시된 바와 같이 크게, 본체(10), 센서부(30), 경보부(20) 및 제어부(40)를 포함하는 것으로 정의될 수 있다.

본체(10)에는 전력을 배전하는 복수 개의 분전장치(1)가 내장될 수 있으며, 내재된 분전장치(1)에 외부요인이 작용하지 아니하도록 견고한 금속 재질의 함체 형태로 이루어질 수 있고, 분전장치(1)와 직접적으로 접촉되는 것을 최소화하도록 소정의 여유공간을 가지도록 형성되는 것이 바람직하다.

일실시예로, 본체(10)는 사각 함체 형태, 즉, 육면체의 형태로 마련될 수 있으며, 전면으로는 개폐가능한 도어가 형성될 수 있다. 그리고, 도어 상에는 분전장치(1)의 제어스위치가 형성될 수 있다.

도어는 허가되지 않은 제3 자의 접근을 방지하고, 안전사고를 예방하기 위해서 항상 잠겨있되, 관리자만이 알고 있는 방법으로 열릴 수 있도록 제작된다. 예컨대, 비밀키나 잠금장치를 통해서 관리자만이 열고 닫을 수 있도록 하는 구조를 포함할 수 있다.

도어에는 본체(10) 내부에 설치된 분전장치(1)가 정상적으로 동작하는지 확인할 수 있도록 디스플레이창이 형성될 수 있으며, 관리자는 디스플레이창을 통하여 내부의 상황을 도어를 열지 않고도 확인하는 것이 가능하다. 따라서, 도어를 통해 진입하여 분전장치(1)를 직접적으로 조작해야하는 상황이 아니라면 디스플레이창을 통해서 간단하게 확인할 수 있다.

이 외 본체(10)의 구체적인 구조는 후술하기로 한다.

다음으로, 센서부(30)는 본체(10)에 설치되며 주변의 재해를 감지하여 재해신호를 생성한다. 여기서, 재해라 함은 화재, 지진, 침수 등을 포함하는 개념으로서 분전장치(1)의 고장을 야기시키는 상황을 의미하며, 이러한 재해 상황이 발생하면 센서부(30)는 이를 신속하게 감지하여 대형사고를 미연에 방지할 수 있도록 초기대처를 가능케 한다.

센서부(30)는 크게, 본체(10) 내부의 온도를 측정하여 측정된 온도가 기설정된 임계온도를 선회하면 온도신호를 생성하는 온도센서(31), 분전장치(1)의 과전류를 감지하면 과전류신호를 생성하는 과전류센서(32) 및 상기 본체(10) 내,외부의 화재를 감지하면 화재신호를 생성하는 화재센서(33), 지진을 감지하는 지진센서(34)를 포함할 수 있다.

온도센서(31)는 본체(10) 내부에 설치될 수 있으며, 특히, 분전장치(1)에 가깝게 배치하여, 분전장치(1)로부터 발생하는 발열을 감지할 수 있도록 한다.

온도센서(31)는 분전장치(1)의 동작온도, 다시 말해 분전장치(1)의 발열량을 실시간으로 측정 감지할 수 있다.

온도센서(31)는 직접 접촉에 의한 온도 감지의 접촉식, 방사되는 열선 측정의 비접촉식으로 나누어진다. 여기서, 온도센서(31)는 서미스터, 감온저항, 서머커플, 수정진동자, 초전형 적외선 센서, IC화 온도센서, 트랜지스터, 광전관, 다이오드, 포토다이오드, 포토트랜지스터, 형상기억합금(SMA), 감온페라이트, 수은 온도계, 양자형 적외선 센서 등이 사용될 수 있다.

온도센서(31)는 실시간으로 감지된 온도를 기설정된 임계온도와 비교하여, 이를 초과 선회할 경우 제어부(40)로 온도신호를 송출하게 된다.

다음으로, 과전류센서(32)는 분전장치(1)에 흐르는 전류를 측정하여 누전이나 합선에 의하여 과하게 흐르는 이상 과전류를 측정하기 위한 구성으로서 다양한 구성이 가능하다. 예로서, 상기 과전류센서(32)는 분전장치(1)에 흐르는 전류를 실시간으로 측정하는 하나 이상의 전류측정센서일 수 있다.

과전류센서(32)는 과전류의 감지가 있을 경우 제어부(40)로 과전류신호를 송출하게 된다.

다음으로, 화재센서(33)는 분전장치(1)의 과열, 누전, 합선, 아크 발생에 따라 분전장치(1) 주변에서 발생하는 화재를 감지할 수 있는 선에서, 예컨대, 연기감지센서, 화염감지센서, 가스감지센서 등으로 이루어질 수 있다.

연기감지센서, 화염감지센서는 연기, 화염의 감지가 있을 경우 제어부(40)로 화재신호를 송출하게 된다.

연기감지센서와 화염감지센서는 일반적으로 광센서가 사용되며, 화염이 발산하는 빛의 양, 화염의 모양이나 상태, 화염의 움직임, 또는 연기의 움직임 등을 측정하여 신호를 생성한다. 연기감지센서와 화염감지센서는 광전 효과, 광전도 효과, 광기전력 효과, 초전 효과 등의 광전변환 원리를 이용하여 빛 자체 또는 빛에 포함되는 정보를 전기신호로 변환할 수 있으며, 광도전 셀, 포토 다이오드, 포토 트랜지스터, LASCR, CCD 이미지 센서, MOS 이미지 센서, 포토 사이리스터, 광전 중배관, 광전관, 포토 카플러, 컬러 센서, PSD, 파이버 센서, 적외선 센서, 자외선 센서 등이 사용될 수 있다.

가스감지센서는 가스의 성분을 측정하여 특정 가스 성분량에 의해 화재를 감지하며, 본 실시예에서는 일산화탄소, 이산화탄소 등을 측정하는 것으로 상정하여 설명하고자 하나, 이에 한정되는 것은 아니며 화재 발생시 주변 구조물의 연소과정에서 발생하는 유해 가스 중 어느 하나의 가스를 감지하여 화재 발생을 감지할 수 있다.

여기서, 가스감지센서는 가스의 종류, 가스 농도에 따라 그 종류가 다양하다. 일반적으로, 접촉 연소식 센서, 반도체 센서, 세라믹 가스 센서 등으로 구성되며, 전기 화학적 방법(용액 도전 방식, 정전위 전해 방식, 격막 접근법), 광학적 방법(적외선 흡수법, 가시부 흡수법, 광간섭법), 전기적 방법(수소 이온화법, 열전도법, 접촉 연소법, 반도체법) 가스 크로마토그래피법 등이 사용될 수 있다.

다음으로, 지진센서(34)는 지진이 발생하면 이를 감지하여 지진신호를 생성해 제어부(40)로 송출한다. 지진센서(34)는 지진에 의한 진동을 감지할 수 있는 선에서 공지된 센서를 이용할 수 있으므로 이하 자세한 설명은 생략한다.

상기 연기감지센서, 화염감지센서, 가스감지센서에서 생성된 각각의 신호는 화재신호로 통합되고, 온도센서(31)의 온도신호, 과전류센서(32)의 과전류신호, 지진센서(34)의 지진신호, 화재센서(33)의 화재신호는 다시 재해신호로 통합되어 제어부(40)로 송출될 수 있다.

다음으로, 제어부(40)는 상기 재해신호를 근거로 경보부(20)의 동작을 제어하는 역할을 담당한다.

즉, 제어부(40)는 상기 센서부(30)와 전기적으로 연결되어 센서부(30)로부터 생성된 신호를 수신하고, 이를 근거로 경보부(20)를 동작시켜 경보가 외부로 출력될 수 있도록 한다.

이때, 경보부(20)는 본체(10)의 외측에 설치되어 외부로 경보 예컨대, 경보음이나, 경보라이트를 출력할 수 있는 선에서, 공지의 사이렌 구조를 이용할 수 있으므로 이하 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 제어부(40)는 재해신호를 수신받게 되면 분전반에 재해, 이 중에서도 특히 화재신호인 경우 화재가 발생한 것으로 판단할 수 있으며, 이에, 자동으로 분전반 내 전원을 차단하거나, 화재신고를 접수할 수 있다. 이를 위해, 제어부(40)는 화재 신고 모듈과 연결될 수 있으며, 화재 신고 모듈은 제어부(40)의 제어신호에 따라 동작되어 자동으로 재해처리기관(50a), 예컨대 119에 소방신고를 접수할 수 있다.

화재신고 모듈은 자동신고 장치를 이용할 수 있다. 이러한 자동신고 장치는 제어부(40)에서 제어신호를 받으면 자동으로 인근의 119에 화재신고를 할 수 있도록 미리 설정해두는 것이 가능하다. 화재사고의 경우 초기에 빠르게 대처하는 것이 무엇보다 중요하다. 만약, 분전반의 관리자가 자리를 비운 상황에서 화재가 발생한다면 즉각적인 대처가 불가능하기 때문에 심각한 사고로 발전할 수 있다.

제어부(40)는 센서부(30)에서 측정된 분전장치(1)의 온도, 동작 상태, 재해발생 여부 등을 관리자 단말기(50)에 전송할 수 있도록 외부기기와의 통신을 위한 통신부를 포함할 수 있다.

통신부은 제어부(40)와 유선으로 연결되고, 상기 연결된 배선을 따라 제어부(40)에서 제공되는 정보들을 수신하고. 그리고 수신한 정보를 무선으로 관리자 단말기(50)에 전송할 수 있다.

통신부는 분전장치(1)에서 발생되는 고전압 또는 고전류로부터 영향을 받을 가능성을 대비하여 제어부(40)로부터 분리하여 유선으로 연결할 수 있다.

무선으로 각종 정보를 전송하는데 있어서, 통신부는 소정의 무선통신망을 이용한다. 예컨대, 와이파이, 3G 또는 4G 망을 이용할 수 있다. 상기 관리자 단말기(50)는 관리자의 스마트폰과 같은 개념으로서, 이러한 무선통신망을 통하여 분전반 상태정보를 전송받는 것이 가능하다.

한편, 통신부는 상기 디스플레이창에 표시되는 분전장치(1)의 동작상태를 상기 관리자 단말기(50)에 전송할 수 있다.

일 실시예로, 관리자 단말기(50)는, 상기 통신부를 통해서 분전장치(1)가 이상없이 작동하고 있는지, 분전장치(1)에 화재가 발생하였는지 또는 분전장치(1)의 동작온도가 몇도인지를 확인할 수 있다. 이러한 내용을 확인하기 위해서 상기 관리자 단말기(50)에는 통신부와 통신하는 어플리케이션이 설치될 수 있다.

따라서, 분전반의 관리자가 현장에서 자리를 비우더라도 화재사고에 즉각적으로 대처할 수 있고, 분전장치(1)의 상태를 관리자 단말기(50)를 이용하여 원격지에서 확인할 수 있는 장점을 제공한다.

이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본체(10)의 구체적인 구조를 설명한다.

본체(10)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 크게 외부하우징(11), 내부하우징(12), 가압돌기(13), 탄성패드(14), 압센서(15), 부양모터(16), 회전드럼(17) 및 부양와이어(18)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

외부하우징(11)은 본체(10)의 최외곽을 구성하며, 내부로 요동공간(11a)을 형성하는 사각 함체 형태로 이루어질 수 있다. 외부하우징(11)에 상기 도어, 디스플레이창 등이 마련될 수 있으며, 상기 경보부(20)는 외부하우징(11)의 상면 적소에 설치될 수 있다.

다음으로, 내부하우징(12)은 상기 외부하우징(11)의 요동공간(11a)에 수납되는 구성으로, 상기 요동공간(11a)의 바닥면에 안착 수용되되, 상기 요동공간(11a)의 내벽면과 상면에서 내측을 향해 일정 거리 옵셋 구성되는 사각 함체 형태로 이루어질 수 있다.

즉, 내부하우징(12)은 외부하우징(11)의 내부 크기보다 보다 작은 크기의 함체형태로 마련되어 요동공간(11a)의 내측면과 상면에서 일정 거리 이격되어진 상태로 마련될 수 있다.

요동공간(11a)의 내측면, 바닥면, 상면은 각각 외부하우징(11)의 내부공간의 내부 측면, 내부 바닥면, 내부 상면을 의미할 수 있다.

다시, 내부하우징(12)의 하부에는 요동공간(11a)의 바닥면 상에 구름 가능하게 지지되는 캐스터(12a)가 마련될 수 있으며, 이에, 내부하우징(12)에는 지진에 의한 진동이 본체(10)에 전해졌을 경우 요동공간(11a) 내부에서 전후좌우 방향으로 편심이동될 수 있는 구조가 갖춰진다.

이러한 내부하우징(12)의 이동에 따라, 후술 될 탄성패드(14)가 일정 압력으로 가압될 수 있다. 즉, 지진에 의한 진동이 발생하게 되면 요동공간(11a) 내에서 내부하우징(12)이 불규칙한 방향으로 진동하여 탄성패드(14)를 가압하게 되는 것이다.

내부하우징(12)에는 분전장치(1)가 내장될 수 있으며, 외부하우징(11)과 마찬가지로 내부를 개폐할 수 있도록 도어가 마련될 수 있다.

다음으로, 가압돌기(13)는 상기 내부하우징(12) 각각의 측면에 돌출 형성되는 구성으로, 사각 함체 형태의 내부하우징(12)의 측면 각각에서 요동공간(11a)의 내측면을 향해 돌출되는 4 개의 돌기형태로 이루어질 수 있다.

이어서, 탄성패드(14)는 상기 가압돌기(13)와 마주보는 요동공간(11a)의 내측면에 형성되어 각각의 가압돌기(13)의 대응 개소에서 접촉 지지되는 구성으로, 가압돌기(13)와 마찬가지로, 요동공간(11a) 각각의 내측면에, 마주하는 가압돌기(13)를 향해 돌출되는 돌기형태로 이루어진다.

내부하우징(12)이 요동공간(11a)의 바닥면에 안착 지지된 상태에서는 내부하우징(12)에 형성된 각각의 가압돌기(13)가 탄성패드(14)에 접촉되어진 상태가 되는 한편, 도 9에 도시된 바와 같이 내부하우징(12)이 상부로 이동하게 되면 이에 따라 가압돌기(13)가 탄성패드(14)로부터 상부로 이격될 수 있다.

탄성패드(14)는 실리콘, 고무 등과 같이 소정의 탄성력을 지녀 접촉 지지된 내부하우징(12)으로부터 가해지는 충격을 완충하거나, 다시 원상태로 복원시킬 수 있는 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

특히, 탄성패드(14)는 내부하우징(12)이 진동함에 따라, 가압돌기(13)에 의해 측방압이 가해지게 되면 이에 따라, 일정 형태로 압착 변형이 이루어진 후, 측방압이 제거되면 다시 원상태로 복원될 수 있다.

탄성패드(14)는 내부가 빈 형태로 마련되며, 상기 빈 공간에 후술 될 압센서(15)가 설치될 수 있다.

경우에 따라, 상기 탄성패드(14)와 요동공간(11a) 내측면에는 유지스프링(14a)이 개재되어 탄성패드(14)가 상기 유지스프링(14a)에 탄성적으로 지지할 수 있도록 함으로써 내부하우징(12)의 진동에 의한 외충격을 적절히 완충하여 탄성패드(14)의 과도한 변형을 방지할 수 있도록 하고 아울러, 내부하우징(12)의 제진효과를 기대할 수 있도록 한다.

다음으로, 압센서(15)는 탄성패드(14)에 내장되며 상기 탄성패드(14)가 압착 변형됨에 따라 진동신호를 생성하고, 이렇게 생성된 진동신호는 제어부(40)로 송출되며, 제어부(40)는 상기 진동신호를 근거로 후술 될 부양모터(16)의 작동을 제어한다.

상기 압센서(15)는 예컨대, 상기 탄성패드(14)의 내부에 서로 일정 거리 이격된 상태로 이격 배치되는 제1 도전체(15a) 및 제2 도전체(15b), 상기 제1 도전체(15a)와 제2 도전체(15b)에 각각 연결되어 전류를 가하고, 제1 도전체(15a)와 제2 도전체(15b)가 서로 접해 접점이 형성되어 전류가 흐르면 이를 감지하여 진동신호를 생성하는 검출기(미도시)를 포함하는 것으로 예시될 수 있다.

즉, 도 8에 도시된 바와 같이 탄성패드(14)의 압착 변형에 의해 탄성패드(14)에 내장된 제1 도전체(15a)와 제2 도전체(15b)가 서로 접촉이 이루어지게 되면 검출기가 진동신호를 생성해 제어부(40)로 송출하게 되는 원리이다.

다음으로, 부양모터(16)는 내부하우징(12)을 부양공간 내에서 일정 높이 부양시키기 위한 동력을 발생하는 구성으로, 외부하우징(11)의 상면에 설치되며 상기 진동신호를 근거로 작동 제어될 수 있다.

즉, 진동신호가 송출되면 제어부(40)는 부양모터(16)를 작동시켜 내부하우징(12)이 일정 높이로 부양될 수 있도록 한다.

부양모터(16)의 회전축에는 회전드럼(17)이 결합되어, 정역방향 회전작동할 수 있다. 회전드럼(17)에는 후술 될 부양와이어(18)가 연결되어, 부양와이어(18)를 감거나 또는 풀도록 작동할 수 있다.

다음으로, 부양와이어(18)는 일단은 상기 내부하우징(12)에, 타단은 상기 회전드럼(17)에 연결되는 구성으로, 회전드럼(17)에 내부하우징(12)을 연결시킴으로써 회전드럼(17)이 회전함에 따라 회전드럼(17)의 외측으로 부양와이어(18)가 감기면 이에 따라, 내부하우징(12)이 상부로 일정 높이 부양될 수 있다.

이때, 부양와이어(18)는 적어도 4 개로 이루어져 내부하우징(12)의 상면 각각의 모서리 부위에 연결 설치될 수 있도록 하는 한편, 외부하우징(11)의 경우, 각각의 부양와이어(18)를 간섭하지 아니하도록, 외부하우징(11)의 상면 모서리 부위에는 각각의 부양와이어(18)가 통과하는 4 개의 통과홀(11b)이 관통 형성되는 구조를 갖춘다.

한편, 회전드럼(17)은 상기 외부하우징(11)의 상부 정 중앙에 배치될 수 있으며, 회전드럼(17)에서부터 4 개의 부양와이어(18)가 방사형태로 연장되어 각각의 통과홀(11b)로 삽입돼 내부하우징(12)의 상면에 연결 설치될 수 있다.

이에, 각각의 부양와이어(18)의 일단은 상기 내부하우징(12)의 상면 각각의 모서리 부위에 연결된 상태로, 회전드럼(17)을 향해 방사상으로 수렴되어 타단이 회전드럼(17) 상에 연결되는 구조로 이루어지게 되는바, 내부하우징(12)이 부양되어질 때 균형을 잃지 아니하고, 안정적으로 부양작업이 이루어질 수 있게 되며, 또한, 내부하우징(12)이 일정 높이로 부양된 후에도, 임의로 헛돌거나 움직이는 것을 효과적으로 억제해 안정적인 자세가 갖춰질 수 있게 되는 이점을 제공한다.

한편, 상기 복수 개의 통과홀(11b) 각각의 주변에는 상기 통과홀(11b)을 통해 상기 외부하우징(11)의 상부로 노출된 각각의 부양와이어(18)를 가이드하는 복수 개의 가이드롤러(11c)가 설치될 수 있다.

즉, 통과홀(11b)로 노출된 각각의 부양와이어(18)는 각각의 가이드롤러(11c)에 가이드되어 일정한 장력과 방향이 유지된 채 보다 안정적으로 회전드럼(17)에 감기거나 풀리는 등의 작동이 이루어질 수 있게 된다.

한편, 상기 내부하우징(12)의 상면과 가이드롤러(11c) 사이의 구간에서는 상기 각각의 부양와이어(18)가 상기 내부하우징(12)의 상면에 대해 수직인 일직선으로 펴진 상태로 작동되도록 하는 구조가 갖춰진다.

다시 말해, 내부하우징(12)의 상면에서부터 연장된 부양와이어(18)는 통과홀(11b)로 노출된 후 그 직상방에 배치된 가이드롤러(11c)에 가이드되기 전까지는 일직선으로 펴진 상태로 작동되도록 함으로써 외부하우징(11)과 내부하우징(12) 사이에서 불규칙하게 꼬이거나, 불필요하게 간섭되는 것을 방지하도록 한다.

이와 같은 구조로 이루어진 본체(10)는 지진에 의한 진동이 분전반에 가해지게 되면 외부하우징(11) 내의 내부하우징(12)을 요동공간(11a) 내에서 일정 높이 부양시킴으로써 지진에 의한 진동이 내부하우징(12)에 수용된 분전장치(1)에 전달되지 아니하게 된다.

즉, 지진 발생에 의해, 외부하우징(11)이 진동하면, 이러한 진동은 외부하우징(11)의 탄성패드(14)에 맞닿아 있는 내부하우징(12)에 전달되어 내부하우징(12)이 전후좌우로 편심되는 한편, 이 과정에서 내부하우징(12)에 진동이 가해짐에 따라, 내부하우징(12)이 요동공간(11a)에서 편심이동하여 가압돌기(13)가 탄성패드(14)를 가압하면, 탄성패드(14)의 압착 변형에 의해 진동신호가 생성되어 제어부(40)로 송출된다.

이에, 제어부(40)는 상기 진동신호를 근거로 부양모터(16)의 작동을 제어하는 한편 부양모터(16)에 의해 회전드럼(17)이 회전하여 외측으로 부양와이어(18)를 감으면 부양와이어(18)에 연결된 내부하우징(12)이 부양공간 내에서 상부로 일정 높이 부양됨으로써, 내부하우징(12)의 측면과 하면이 부양공간의 측면과 하면에서 일정 거리 이격된 상태로 매달리게 된다.

이렇게 내부하우징(12)이 부양하여 매달리게 되면 탄성패드(14)로부터 가압돌기(13) 또한 상하 방향으로 이격됨으로써 진동신호의 생성이 중단되어지는 한편, 관리자의 별도 제어신호가 있기 전까지 내부하우징(12)이 매달려 있는 상태가 유지될 수 있다.

즉, 지진이 발생하게 되면, 본체(10)는 외부하우징(11)에서 내부하우징(12)을 완전히 이격시킴으로써 분전장치(1)로의 진동 전달을 억제하되, 특히, 내부하우징(12)은 부양와이어(18)에 의해서만 외부하우징(11)의 내부에 매달려 있는 상태가 되어, 외부하우징(11)이 상하 또는 수평 진동하더라도, 이러한 진동이 내부하우징(12)에 쉽게 전달되지 아니하게 되는 구조가 갖춰지게 되는 것은 물론, 내부하우징(12)이 진동하더라도, 외부하우징(11)에 쉽게 충돌하지 아니하게 되는 구조가 갖춰진다.

결과적으로, 내부하우징(12)에 수용된 분전장치(1)가 진동에 보다 효과적으로 보호될 수 있게 되는 안전구조가 갖춰지게 된다.

이상에서 설명된 본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

10: 본체
20: 경보부
30: 센서부
40: 제어부
50: 관리자 단말기

Claims

분전장치가 내장되는 본체, 상기 본체에 설치되며 주변의 재해를 감지하여 재해신호를 생성하는 센서부, 상기 본체에 설치되며 외부로 경보를 출력하는 경보부 및 상기 재해신호를 근거로 경보부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 재해 경보시스템을 구비한 분전반에 있어서,
상기 센서부는,
상기 본체 내부의 온도를 측정하여 측정된 온도가 기설정된 임계온도를 선회하면 온도신호를 생성하는 온도센서;
상기 분전장치의 과전류를 감지하면 과전류신호를 생성하는 과전류센서; 및
상기 본체 내부의 화재를 감지하면 화재신호를 생성하는 화재센서;를 포함하며,
상기 센서부는,
지진을 감지하는 지진센서;를 더 포함하며,
상기 제어부는 센서부에서 측정된 분전장치의 온도를 관리자 단말기에 전송할 수 있도록 외부기기와의 통신을 위한 통신부;를 포함하며,
상기 본체는,
내부로 요동공간을 형성하는 사각 함체 형태의 외부하우징;
상기 요동공간의 바닥면에 안착 수용되되, 상기 요동공간의 내벽면에서 내측을 향해 일정 거리 옵셋 구성되는 사각 함체 형태로 이루어지며, 내부로 상기 분전장치가 내장되는 내부하우징;
상기 내부하우징 각각의 측면에 돌출 형성되는 복수 개의 가압돌기;
상기 가압돌기와 마주보는 요동공간의 내측면에 형성되어 각각의 가압돌기의 대응 개소에서 접촉 지지되는 복수 개의 탄성패드;
상기 탄성패드에 내장되며 상기 탄성패드가 압착 변형됨에 따라 진동신호를 생성하는 압센서;
상기 외부하우징의 상면에 설치되며 상기 진동신호를 근거로 제어되는 부양모터;
상기 부양모터의 회전축에 결합되는 회전드럼; 및
일단은 상기 내부하우징에, 타단은 상기 회전드럼에 연결되는 부양와이어;를 포함하며,
상기 내부하우징에 진동이 가해짐에 따라, 내부하우징이 요동공간에서 편심이동하여 가압돌기가 탄성패드를 가압하면, 탄성패드의 압착 변형에 의해 진동신호가 생성되고,
상기 제어부는 상기 진동신호를 근거로 부양모터의 작동을 제어하는 한편 부양모터에 의해 회전드럼이 회전하여 외측으로 부양와이어를 감으면 부양와이어에 연결된 내부하우징이 부양공간 내에서 상부로 일정 높이 부양됨으로써, 내부하우징의 측면과 하면이 부양공간의 측면과 하면에서 일정 거리 이격된 상태로 매달리게 되며,
상기 회전드럼은 상기 외부하우징의 상부 정 중앙에 배치되며,
상기 부양와이어는 4 개로 이루어지되, 각각의 부양와이어의 일단은 상기 내부하우징의 상면 각각의 모서리 부위에 연결된 상태로, 회전드럼을 향해 방사상으로 수렴되어 타단이 회전드럼 상에 연결되는 구조로 이루어지며,
상기 탄성패드와 요동공간 내측면에는 유지스프링이 개재되어 탄성패드가 상기 유지스프링에 탄성적으로 지지되는 것을 특징으로 하는 재해 경보시스템을 구비한 분전반.
청구항 1에 있어서,
상기 외부하우징의 상면 모서리 부위에는 각각의 부양와이어가 통과하는 복수 개의 통과홀이 관통 형성되는 것을 특징으로 하는 재해 경보시스템을 구비한 분전반.
청구항 2에 있어서,
상기 본체는,
상기 복수 개의 통과홀 각각의 주변에 설치되며, 상기 통과홀을 통해 상기 외부하우징의 상부로 노출된 각각의 부양와이어를 가이드하는 복수 개의 가이드롤러;를 더 포함하며,
상기 내부하우징의 상면과 가이드롤러 사이의 구간에서는 상기 각각의 부양와이어가 상기 내부하우징의 상면에 대해 수직인 일직선으로 펴진 상태로 작동되며,
상기 압센서는,
상기 탄성패드의 내부에 서로 일정 거리 이격된 상태로 이격 배치되는 제1 도전체 및 제2 도전체;
상기 제1 도전체와 제2 도전체에 전류를 가하고, 제1 도전체와 제2 도전체가 서로 접해 접점이 형성되어 전류가 흐르면 이를 감지하여 진동신호를 생성하는 검출기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 재해 경보시스템을 구비한 분전반.