KR101446890B1

KR101446890B1 - 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반

Info

Publication number: KR101446890B1
Application number: KR1020140045505A
Authority: KR
Inventors: 김태진
Original assignee: 주식회사 라이트 제림
Priority date: 2014-04-16
Filing date: 2014-04-16
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2034-04-16

Abstract

본 발명은 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 각각의 공간부(15)를 갖는 상부플레이트(10a) 및 하부플레이트(10b)와, 상기 상/하부플레이트(10a)(10b)의 각 공간부(15)에 요입하되 커버(25)로써 이탈되지 않도록 형성한 한 쌍의 베어링(20)과, 상기 한 쌍의 베어링(20)에 양측단이 체결되며 중간 부분에 연결스프링(35)이 개입되도록 분할된 샤프트(30)와, 상기 샤프트(30)가 삽입되며 양측 커버(25) 사이에 설치되는 탄성튜브(40)와, 상기 탄성튜브(40)가 삽입되며 상/하부플레이트(10a)(10b) 사이에 설치되는 압축스프링(50)과, 상기 상/하부플레이트(10a)(10b)를 상호 연결하는 다수의 인장스프링(60)을 포함하는 상하굴절형 방진패드(1)를 구성함과 아울러 그 방진패드(1)를 구비한 내진 배전반을 형성함으로써, 지진 발생시 상기 방진패드(1)가 상하굴절되어 수직방향 및 수평방향으로 작용하는 진동과 충격을 효과적으로 흡수 및 완충하고, 궁극적으로는 지진으로부터 배전반(S)을 보호함과 아울러 지진 발생시 전력 및 통신의 차단으로 인한 2차 재난을 예방할 수 있도록 한 발명에 관한 것이다.

Description

상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반{ANTIVIBRATION PAD AND EARTHQUAKE RESISTANT SWITCHGEAR PROVIDED WITH THE SAME}

본 발명은 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반에 관한 것으로, 보다 상세하게는 배전반을 비롯한 전력/통신설비의 하부에 설치되어 진동을 흡수하는 방진패드를 형성하되, 특히 상기 방진패드에 다수의 탄성체를 구비함과 아울러 방진패드에 구비된 샤프트를 분할하여 상하굴절 되도록 함으로써, 지진파에 의한 진동 및 충격을 효과적으로 흡수 및 완충할 수 있어 지진으로부터 배전반 등 전력/통신설비를 보호함은 물론이고, 더 나아가 지진과 같은 재난 발생시 전력 및 통신의 차단으로 인한 2차 재난을 예방할 수 있도록 한 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반에 관한 것이다.

우리나라의 지진발생과 관련한 기상청의 통계에 의하면 지속적으로 지진의 발생빈도가 증가할 뿐만 아니라, 진도 5 이상의 강진 또한 주기적으로 발생하고 있음을 확인할 수 있어, 우리나라도 더 이상 지진으로부터 안전지대가 아니라는 인식이 공론화되고, 그에 따라 정부에서도 '자연재해 대책법' 및 '지진재해 대책법' 등 각종 법규를 제정 내지 강화하여 지진 등 자연재해로부터 인명과 재산을 보호할 수 있도록 노력하고 있다.

이와 관련하여, 대형빌딩이나 아파트 등에서는 지진 발생시 그 피해를 최소화할 수 있는 각종 재난시설을 신설 및 확충하고 있는데, 상기 재난시설 중 상당수는 전력 또는 통신이 차단되면 무용지물이 되는 경우가 있음과 아울러 전력 및 통신의 차단에 의한 2차 재난이 발생하기도 하므로, 대형빌딩 또는 아파트 등에 설치되는 수배전반을 비롯하여 전동기제어반, 분전반, 통신제어반 등과 같은 전력/통신설비에 대한 내진설계의 중요성은 더욱 크다.

이에 본 발명의 출원인은 종래기술의 문제점을 해소하는 발명으로서 "수배전반용 진동패드 및 그 진동패드가 구성된 수배전반의 하부구조"를 특허 제1232336호로 등록받은바, 이를 하기에서 도 1을 참조하여 보다 상세히 살펴본다.

본 출원인의 선등록 특허발명은, 수배전반의 하부에 결합되는 상부플레이트(100)와, 베이스의 상부에 결합되는 하부플레이트(200)와, 샤프트(310) 및 상기 샤프트(310)의 외주연에 끼움 구성되는 탄성패킹(320)과, 상기 샤프트(310)의 양단부에 끼워지고 상기 탄성패킹(320)의 양측에 각각 구성되는 하부캡(330)과, 상기 샤프트(310)에 양측에 결합되는 조임부재(350)와, 상기 하부캡(330)에 각각 결합 구성되는 상부캡(340)과, 상기 상부플레이트(100)와 하부플레이트(200)를 상하로 연결하는 다수개의 탄성부재(400)를 주요구성으로 한다.

그리고, 상기 선등록 특허발명은 부가적으로 상기 하부캡(330)의 내부에 공간부(332)가 형성되고, 상기 공간부(332)의 상부에는 지진 발생시 상기 샤프트(310)의 유동을 도울 수 있도록 베어링(331)이 더 구성되어 있다.

상기와 같은 구성의 선등록 특허발명은, 그 구조가 간단하여 제작이 용이하며, 지진의 발생시 탄성부재(400)의 작용으로 수배전반을 진동으로부터 보호할 수 있음은 물론이고, 진동 후에는 상기 수배전반이 흔들거리다 원위치 함에 있어 수배전반의 압력과 무게를 흡수하여 수배전반 내부의 파손을 방지하는 등, 수배전반의 안정성을 극대화할 수 있는 유용한 발명이라 하겠다.

그러나, 상기 선등록 특허발명의 경우 지진 발생시 수직방향으로 발생하는 진동과 충격을 탄성패킹(320)이 흡수하지만, 상기 탄성패킹(320)만으로 수직방향의 진동을 흡수하기에는 다소 부족함과 아울러 샤프트(310)에 의하여 수직방향으로 작용하는 힘을 흡수하는 데 제한을 받는다. 또한, 샤프트(310)의 양측단에 베어링(331)을 형성하여 좌우로 유동할 수 있도록 함으로써 지진 발생시 수평방향으로 발생하는 진동과 충격을 흡수할 수 있지만, 단일체로 형성된 샤프트(310)의 유동 폭이 제한적이므로 수평방향으로 작용하는 힘을 효과적으로 흡수할 수 있도록 보완이 필요하다.

등록특허 제10-1139226호(2012. 4. 26. 공고) 등록특허 제10-1155995호(2012. 6. 18. 공고)

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 대형빌딩 또는 아파트 등에 설치되는 전력/통신설비로서 수배전반을 비롯한 전동기제어반ㆍ분전반ㆍ통신제어반(이하 '배전반'으로 통칭함)에 장착되는 방진패드를 형성하되, 지진 발생시 수직방향 및 수평방향으로 작용하는 진동과 충격을 효과적으로 흡수 및 완충할 수 있도록 상하굴절되는 방진패드를 형성함으로써, 지진으로부터 배전반을 보호함은 물론이고 지진 발생시 전력 및 통신의 차단으로 인한 2차 재난을 예방하는 데 본 발명의 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드의 구성은, 각각의 공간부를 갖는 상부플레이트 및 하부플레이트와, 상기 상/하부플레이트의 각 공간부에 요입하되 커버로써 이탈되지 않도록 형성한 한 쌍의 베어링과, 상기 한 쌍의 베어링에 양측단이 체결되며 중간 부분에 연결스프링이 개입되도록 분할된 샤프트와, 상기 샤프트가 삽입되며 양측 커버 사이에 설치되는 탄성튜브와, 상기 탄성튜브가 삽입되며 상/하부플레이트 사이에 설치되는 압축스프링과, 상기 상/하부플레이트를 상호 연결하는 다수의 인장스프링을 포함하는 상하굴절형 방진패드의 구성을 특징으로 한다.

그리고, 본 발명은 상기 상/하부플레이트를 상호 연결하되 상부플레이트와 하부플레이트 중 어느 하나에 대해서는 유동적으로 체결되는 안전볼트를 더 형성한 구성과, 건물의 바닥면에 고정 설치되는 베이스의 상측면과 상기 하부플레이트의 하측면에 마주하는 구면을 형성하되 상기 구면 사이에 볼을 더 개입한 구성의 상하굴절형 방진패드에 부가적인 특징이 있다.

또한, 본 발명은 상기와 같이 구성된 방진패드를 형성하되, 배전반의 하부에 상기 방진패드의 상부플레이트를 장착하고, 건물의 바닥면에 고정된 베이스에 상기 방진패드의 하부플레이트를 설치함으로써, 지진 발생시 진동과 충격으로부터 배전반을 보호할 수 있도록 한 상하굴절형 방진패드를 구비한 내진 배전반에 또 다른 특징이 있다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 의하면, 방진패드에 구비된 탄성튜브와 다수의 인장스프링, 압축스프링, 연결스프링 및 분할된 샤프트의 구성에 의하여 방진패드가 상하굴절됨에 따라, 지진 발생시 수직방향 및 수평방향으로 작용하는 진동과 충격을 효과적으로 흡수 및 완충할 수 있고, 궁극적으로는 대형빌딩 또는 아파트 등에 설치되는 배전반(수배전반, 전동기제어반, 분전반, 통신제어반을 포함한다)에 장착하여 지진으로부터 배전반을 보호함은 물론이고, 더 나아가 지진으로 인한 전력/통신설비의 파손을 막음으로써 전력 및 통신의 차단으로 인한 2차 재난을 예방하는 효과가 있다.

도 1은 종래 발명에 따른 진동패드의 구성을 나타내는 단면도
도 2는 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드를 나타내는 사시도
도 3은 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드를 나타내는 분해 사시도
도 4는 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드를 나타내는 단면도
도 5는 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드의 부가구성을 나타내는 단면도
도 6는 본 발명에 따른 방진패드를 구비한 내진 배전반의 사용상태도
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드의 작용상태도

이하 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반의 구성을 도 2 내지 도 6을 참고하여 상세히 살펴보되, 먼저 상하굴절형 방진패드(1)의 구성을 살펴본다.

본 발명에 따른 방진패드(1)는 그 상부와 하부에 원판형으로 형성된 상부플레이트(10a) 및 하부플레이트(10b)를 형성하는바, 상기 상/하부플레이트(10a)(10b)에는 각각 다수의 설치공(11)을 형성함으로써, 고정볼트를 이용하여 배전반(S) 및 베이스(B)에 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)를 나누어 설치할 수 있도록 한다. 또한, 상/하부플레이트(10a)(10b)에는 다수의 걸고리(12)를 형성하여 후술할 인장스프링(60)을 장착할 수 있도록 하되, 상기 걸고리(12)는 상/하부플레이트(10a)(10b)에 다수의 통공(13)을 형성하고 그 통공(13)에 걸고리(12)를 일측단을 삽입하여 위치고정되도록 함이 바람직하다.

그리고, 상부플레이트(10a)의 저면과 하부플레이트(10b)의 상측면에는 각각의 공간부(15)를 형성하되, 상기 공간부(15)는 도면에 도시된 바와 같이 반구형의 오목한 미끄럼면으로 형성함이 바람직하다.

상기 상/하부플레이트(10a)(10b)의 각 공간부(15)에는 한 쌍의 베어링(20)을 나누어 요입하는바, 상기 베어링(20)은 공간부(15)의 미끄럼면에 대응하는 형상으로서 반구형으로 형성하되, 각 베어링(20)의 중심에는 암나사부(21)를 형성하고, 상/하부플레이트(10a)(10b)의 양측 공간부(15) 측에는 베어링(20)이 이탈하지 않도록 커버(25)를 각각 형성한다. 한편, 양측 커버(25)의 중심에는 베어링(20)의 암나사부(21)와 연통하는 관통공(26)이 형성된다.

그리고, 상기 한 쌍의 베어링(20)에는 양측단에 수나사부(31)가 형성된 샤프트(30)를 체결하는데, 상기 샤프트(30)는 도면에 도시된 바와 같이 중간 부분을 분할하여 그 분할된 부분에 연결스프링(35)을 개입함으로써, 샤프트(30)에 가해지는 수직방향의 진동과 충격을 흡수 및 완충할 수 있음은 물론이고, 수평방향의 외력이 가해질 경우에도 샤프트(30)가 상하 굴절된 후 연결스프링(35)의 복원력이 작용함으로써 수평방향의 진동과 충격 또한 흡수 및 완충할 수 있다.

또한, 상/하부플레이트(10a)(10b)의 양측 커버(25) 사이에 탄성튜브(40)를 형성하되, 상기 탄성튜브(40)의 내주면에 샤프트(30)가 삽입되도록 함으로써, 상기 연결스프링(35)을 갖는 샤프트(30)와 더불어 수직방향 및 수평방향으로 작용하는 진동과 충격이 상기 탄성튜브(40)에 의하여 흡수 및 완충되도록 한다. 이때, 상기 탄성튜브(40)는 우레탄 재질로 형성함이 바람직하지만 본 발명은 상기 탄성튜브(40)의 재질에 한정되지 않는다.

특히, 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)의 사이에는 배전반(S)으로부터 가해지는 하중을 받쳐주고 수직방향으로 작용하는 진동과 충격을 충분히 흡수 및 완충할 수 있도록 비교적 강한 탄성력을 갖는 압축스프링(50)을 설치하는바, 상기 압축스프링(50)의 중심부에는 샤프트(30)가 삽입된 탄성튜브(40)가 삽입되도록 한다. 한편, 상기 압축스프링(50)은 수직방향으로 작용하는 외력뿐만 아니라 다른 연결스프링(35) 및 탄성튜브(40)처럼 수평방향으로 작용하는 외력 또한 흡수 및 완충할 수 있다.

그리고 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)는 다수의 인장스프링(60)에 의하여 상호 연결되는데, 상기 인장스프링(60)은 상/하부플레이트(10a)(10b)에 형성한 걸고리(12)에 고정설치되며, 방진패드(1)가 장착된 배전반(S)이 흔들리거나 기울어질 경우 상기 인장스프링(60)의 복원력에 의하여 배전반(S)이 전도되지 않고 원위치할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 방진패드(1)의 상/하부플레이트(10a)(10b)는 인장스프링(60)에 의하여 상호 연결되지만, 종래와 발명과 달리 상/하부플레이트(10a)(10b) 사이를 연결하는 샤프트(30)가 분할됨에 따라 과도한 외력이 방진패드(1)에 작용할 경우 상/하부플레이트(10a)(10b)의 연결이 해체될 가능성이 있다.

따라서, 이를 보완하여 상부플레이트(10a)에 다수의 삽입공(16)을 형성함과 아울러 하부플레이트(10b)에는 다수의 체결공(17)을 형성하는 한편, 일측단은 상기 체결공(17)에 직접 나사체결되고 타측단은 상기 삽입공(16)을 관통하여 너트(75)가 체결되는 안전볼트(70)를 형성하되, 상기 안전볼트(70)가 삽입공(16)에서 유동할 수 있도록 안전볼트(70)의 외경보다 삽입공(16)의 내경을 크게 형성함으로써, 상하굴절되는 방진패드(1)의 진동흡수 작용에 안전볼트(70)가 방해가 되지 않는 한편, 방진패드(1)가 흡수할 수 있는 이상의 외력이 방진패드(1)에 가해질 경우에는 상기 안전볼트(70)에 의하여 상/하부플레이트(10a)(10b)의 연결이 해체되지 않고 연결된 상태를 안전하게 유지할 수 있다.

이때, 상/하부플레이트(10a)(10b)에 형성된 삽입공(16)과 체결공(17)은 그 위치를 서로 바꾸어도 무방한데, 본 발명의 안전볼트(70)는 상/하부플레이트(10a)(10b)를 상호 연결함에 있어 상기 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b) 중 어느 하나에 대해서 유동적으로 체결되는 것으로 만족한다.

그리고 본 발명은 도 5의 도시와 같이 건물의 바닥면에 고정 설치되는 베이스(B)의 상측면과 하부플레이트(10b)의 하측면에 마주하는 구면(85a)(85b)을 오목하게 형성하되, 상기 구면(85a)(85b) 사이의 공간에 볼(80)을 더 개입하도록 함으로써, 방진패드(1)에 가해지는 수평방향의 외력에 대한 흡수를 극대화할 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 상하굴절형 방진패드를 구비한 내진 배전반의 구성을 살펴보면, 앞서 설명한 바와 같은 구성의 방진패드(1)를 먼저 형성하되, 배전반(S)의 하부에 상기 방진패드(1)의 상부플레이트(10a)를 장착하고, 건물의 바닥면에 고정된 베이스(B)에 상기 방진패드(1)의 하부플레이트(10b)를 설치함으로써, 지진 발생시 진동과 충격으로부터 배전반(S)을 보호할 수 있다.

이때, 상기 배전반(S)은 앞서 전제한 바와 같이 수배전반을 비롯한 전동기제어반ㆍ분전반ㆍ통신제어반 등을 통칭한 것으로서, 좁은 의미의 배전반에 한정되지 않고 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드를 장착할 수 있는 전력/통신설비를 의미한다.

이하, 본 발명에 따른 상하굴절형 방진패드 및 이를 구비한 내진 배전반의 작용을 도 4 내지 도 8을 참조하여 살펴본다.

먼저, 지진 발생시 수직방향의 진동과 충격이 발생하면, 도 4에 도시된 방진패드(1)의 연결스프링(35)과 탄성튜브(40) 및 압축스프링(50) 등 다수의 탄성체에 의하여 수직방향으로 작용하는 외력을 흡수 및 완충하는바, 본 발명의 방진패드(1)는 종래 발명과 달리 서로 다른 종류의 다수의 탄성체를 구비함으로써 수직방향의 외력에 대하여 보다 효과적이고 충분한 대처가 가능하다.

그리고, 수평방향의 진동과 충격이 방진패드(1)에 전달되면, 도 7에 도시된 바와 같이 방진패드(1)의 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)의 상하 중심이 굴절되고, 이후 연결스프링(35)과 탄성튜브(40) 및 압축스프링(50)의 복원력과 인장스프링(60)의 장력이 작용함으로써 수평방향의 외력에 대해서도 효과적인 흡수 및 완충이 가능하다. 이때, 본 발명은 종래와 달리 샤프트(30)가 분할됨과 아울러 베어링(20)의 작용에 의하여 방진패드(1)의 상하굴절 작용시 샤프트(30)가 방해되지 않고 원활한 작동이 가능하다.

또한, 도 8에 도시된 바와 같이 배전반(S)으로 전달되는 복합적인 외력에 의하여 배전반(S)이 그 기단부를 중심으로 흔들릴 경우, 상기 방진패드(1)에 구비된 다수의 탄성체들과 특히 인장스프링(60)의 장력에 의하여 배전반(S)이 전도되지 않고 원위치를 유지할 수 있다.

부가적으로 도 5의 도시와 같이 방진패드(1)의 하부플레이트(10b)와 건물 바닥면의 베이스(B) 사이에 볼(80)을 더 형성한 경우, 지진 발생시 전달되는 수평방향의 외력 및 배전반(S)의 흔들림을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다. 한편, 안전볼트(70)를 더 형성한 경우에는 방진패드(1)가 흡수할 수 있는 이상의 외력이 전달되더라도 방진패드(1)가 해체되지 않고 그 구조를 안정적으로 유지할 수 있다.

1: 방진패드 10a: 상부플레이트
10b: 하부플레이트 15: 공간부
20: 베어링 25:커버
30: 샤프트 35: 연결스프링
40: 탄성튜브 50: 압축스프링
60: 인장스프링 70: 안전볼트
80: 볼 85a, 85b: 구면
B: 베이스 S: 베전반

Claims

각각의 공간부(15)를 갖는 상부플레이트(10a) 및 하부플레이트(10b)와;
상기 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)의 각 공간부(15)에 요입하되 커버(25)로써 이탈되지 않도록 형성한 한 쌍의 베어링(20)과;
상기 한 쌍의 베어링(20)에 양측단이 체결되며 중간 부분에 연결스프링(35)이 개입되도록 분할된 샤프트(30)와;
상기 샤프트(30)가 삽입되며 양측 커버(25) 사이에 설치되는 탄성튜브(40)와;
상기 탄성튜브(40)가 삽입되며 상기 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b) 사이에 설치되는 압축스프링(50)과;
상기 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)를 상호 연결하는 다수의 인장스프링(60)을 포함하는 것을 특징으로 하는 상하굴절형 방진패드.
제1항에 있어서,
상기 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b)를 상호 연결하되, 상부플레이트(10a)와 하부플레이트(10b) 중 어느 하나에 대해서는 유동적으로 체결되는 안전볼트(70)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 상하굴절형 방진패드.
제1항에 있어서,
건물의 바닥면에 고정 설치되는 베이스(B)의 상측면과 상기 하부플레이트(10b)의 하측면에 마주하는 구면(85a)(85b)을 형성하되, 상기 구면(85a)(85b) 사이에 볼(80)을 더 개입한 것을 특징으로 하는 상하굴절형 방진패드.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항으로 구성된 상하굴절형 방진패드(1)를 내진 배전반(S)의 하부 및 건물의 바닥면에 고정된 베이스(B) 사이에 구비하는 내진 배전반.