KR101589380B1 - 가변 클램프 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 클램프 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 과도한 지진 변위 흡수 및 에너지 소산을 위한 보강형 가변 클램프 시스템에 관한 것으로서, 배관(500)의 외주면에 형성되는 몸체(110), 상기 몸체(110)의 일단에서 가로 방향으로 연장되어 형성되는 제1체결부(120)를 구비하는 클램프(100); 및 상기 클램프(100)의 상기 제1체결부(120)와 제1체결부재(300)에 의해 연결되는 일단(210)을 구비하는 행어(200)를 포함하고, 상기 제1체결부재(300)는 상기 행어(200)와 일체로 가로 방향으로 진동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템을 제공한다.

Description

가변 클램프 시스템{VARIABLE CLAMP SYSTEM}
본 발명은 클램프 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 과도한 지진 변위 흡수 및 에너지 소산을 위한 보강형 가변 클램프 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 배관은 설계 당시의 설계지반운동을 견딜 수 있도록 설계되나, 최근 국외에서 발생한 다수의 강진 및 이로 인한 재해로 인해 각국의 내진설계 기준에서의 설계지반운동 수준이 상향되고 있는 추세이다.
따라서 구조물 뿐만 아니라 배관 계통에도 내진성능의 보강이 필요할 수 있다. 배관 계통의 내진성능 보강을 위한 대책으로는 배관 계획을 수정하는 방법, 감쇠 장치가 설치된 행어, 지지대 등을 사용하는 방법 등을 꼽을 수 있다. 그러나 최적화되어 계획되고 설계된 배관 시스템에 내진성능의 향상만을 위하여 전반적으로 배관 계획을 수정하거나 감쇠 장치를 도입하는 것은 과도한 비용의 발생을 유발할 수 있다.
또한, 구조물의 내진성능 보강을 위하여 면진장치 등이 도입될 경우에는, 면진 구조물과 비면진 구조물 간의 상대변위가 매우 크게 증가하여 배관 시스템이 흡수하여야 하는 변위흡수 요구량이 급격하게 증가하게 된다. 따라서 기존의 배관 계획 및 설계를 통해서는 배관 또는 지지대/행어부의 파손이 유발될 수밖에 없다. 이에 대한 보강 대안으로는 전반적인 배관 계획의 수정이 유일한 대안인 상황이다.
이러한 상황에서 종래 배관 시스템을 유지하면서, 배관 시스템에 이용되는 클램프 시스템을 조정하여 강진에 의한 배관 계통의 내진성능을 보강하는 방법이 요구되고 있다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 특1999-008351
상술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수할 수 있는 가변 클램프 시스템을 제공함에 목적이 있다.
또한, 본 발명은 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수함과 동시에 에너지 소산을 통하여 행어와 배관에 발생하는 진동을 저감시킬 수 있는 가변 클램프 시스템을 제공함에 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 배관(500)의 외주면에 형성되는 몸체(110), 상기 몸체(110)의 일단에서 가로 방향으로 연장되어 형성되는 제1체결부(120)를 구비하는 클램프(100); 및 상기 클램프(100)의 상기 제1체결부(120)와 제1체결부재(300)에 의해 연결되는 일단(210)을 구비하는 행어(200)를 포함하고, 상기 제1체결부재(300)는 상기 행어(200)와 일체로 가로 방향으로 진동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템을 제공한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 클램프 시스템에 행어와 일체로 가로 방향으로 진동 가능한 체결부재를 적용하여, 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 체결부재를 점성 유체 내에 배치하여, 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수함과 동시에 에너지 소산을 통하여 행어와 배관에 발생하는 진동을 저감시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템을 도시한 도면으로서, 도 1a는 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템을 보여주는 사진이고, 도 1b는 도 1a의 개략도.
도 2는 도 1b에 도시된 클램프 시스템의 일부 확대도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 클램프 시스템을 도시하는 도면.
도 4는 도 3에 도시된 가변 클램프 시스템에서 행어의 일단을 일부 확대한 도면으로서, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 평면도.
도 5는 도 3에 도시된 가변 클램프 시스템에서 행어의 타단을 일부 확대한 도면.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 가변 클램프 시스템의 바람직한 실시예들을 자세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템을 도시한 도면으로서, 도 1a는 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템을 보여주는 사진이고, 도 1b는 도 1a의 개략도이다.
도 1에서 알 수 있듯이, 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템에서 배관(50)은 클램프(10)를 통하여 행어(20)와 연결된다. 구체적으로, 클램프(10)와 행어(20)는 클램프(10)의 체결부(12)에서 연결된다.
행어(20)와 연결된 배관(50)은 일반적으로 자유롭게 가동할 수 있으나, 행어(20)의 축방향, 도 1에 도시된 체결부(12)의 가로 방향으로는 고정된 상태에 놓이게 된다.
이 때, 배관(50)이 설치된 구조물에 지진 등이 발생하여 과도한 변위가 발생하게 될 경우에는 행어(20) 또는 행어(20)와 클램프(10)간 연결부인 체결부(12)에 응력 집중 현상이 발생하여 파손이 발생할 위험이 있다.
도 2는 도 1b에 도시된 클램프 시스템의 일부 확대도이다.
도 2를 참조하여, 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템의 문제점을 구체적으로 기술하면 아래와 같다.
도 2에서 알 수 있듯이, 클램프(10)의 체결부(12)는 상부(13), 및 하부(14)를 포함하고, 행어(20)는 몸체(22), 및 일단(21)를 포함한다. 체결부재는 볼트(31), 및 너트(32)를 포함한다.
클램프(10)의 체결부(12)는 클램프(10)의 원형 형상의 몸체에서 가로 방향으로 연장되어 일정 간격 이격하여 대칭되도록 형성되는 상부(13), 및 하부(14)로 이루어진다. 상부(13)와 하부(14) 사이에 형성된 간격에는 행어(20)의 일단(21)이 끼워질 수 있다.
행어(20)는 가운데 부분을 이루는 몸체(22)와, 몸체(22)의 일단에서 연장되어 클램프(10)의 체결부(12)와 체결부재에 의해 연결되는 일단(21)으로 이루어진다.
체결부재는 클램프(10)의 체결부(12)의 상부(13)에서 끼워져 하부(14)까지 관통하는 볼트(31)와 볼트(31)의 끝단을 하부(14)의 아래에서 체결하는 너트(32)로 이루어진다. 이 때, 볼트(31)는 체결부(12)의 상부(13)와 하부(14) 사이에 배치되는 행어(20)의 일단(21)을 관통하면서 행어(20)와 고정되는 구조를 이룰 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 배관 고정용 클램프 시스템에 있어서, 배관(50)이 설치된 구조물에 지진 등이 발생하여 과도한 변위가 발생하게 될 경우, 클램프(10)의 체결부(12)는 가로 방향으로는 고정된 상태이기 때문에, 클램프(10)의 체결부(12)와 이를 통해 진동이 전달되는 행어(20)의 일단(21)에는 응력 집중 현상이 발생하여 파손이 발생할 위험이 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 가변 클램프 시스템을 도시하는 도면이다.
도 3에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 가변 클램프 시스템은 클램프(100), 행어(200), 및 지지부(600)를 포함한다.
클램프(100)는 배관(500)의 외주면에 형성되는 몸체(110), 및 몸체(110)의 일단에서 가로 방향으로 연장되어 형성되는 제1체결부(120)로 이루어진다.
행어(200)는 클램프(100)의 제1체결부(120)와 제1체결부재(300)에 의해 연결되는 일단(210), 중간 부분을 이루는 몸체(220), 및 지지부(600)의 제2체결부(620)와 제2체결부재(700)에 의해 연결되는 타단(230)으로 이루어진다.
지지부(600)는 일단이 고정체(800)에 연결되어 지지되는 몸체(610), 및 몸체(610)의 타단에 형성되어 행어(200)의 타단(230)과 제2체결부재(700)에 의해 연결되는 제2체결부(620)로 이루어진다.
도 4는 도 3에 도시된 가변 클램프 시스템에서 행어의 일단을 일부 확대한 도면으로서, 도 4a는 정면도이고, 도 4b는 평면도이다.
도 4에서 알 수 있듯이, 클램프(100)의 제1체결부(120)는 상부(130), 및 하부(140)로 이루어진다.
제1체결부(120)의 상부(130)는 내부에 형성된 상부공간(131)을 포함한다. 제1체결부(120)의 하부(140) 또한, 상부(130)와 동일한 구조를 가져, 하부공간(141)을 포함할 수 있다. 상부공간(131)과 하부공간(141)은 제1체결부재(300)를 구성하는 볼트(310)에 의해 좌우 부분으로 나뉠 수 있다. 점성 유체가 상부공간(131)과 하부공간(141)을 충진할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1체결부(120)의 상부공간(131)과 하부공간(141)에는 탄성부재(400)가 구비될 수 있다. 탄성부재(400)는 고탄성 스프링으로 이루어질 수 있다. 탄성부재(400)는 행어(200)의 축방향 즉, 도면상 가로 방향으로 진동 가능하도록 배치될 수 있다. 또한, 탄성부재(400)는 상부공간(131)과 하부공간(141)에 충진된 점성 유체 내부에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제1체결부재(300)에 의해 클램프(100)와 행어(200)가 연결된다. 따라서, 강진 등에 의해 행어(200)의 축방향으로 과도한 지진 변위가 발생할 경우 제1체결부재(300)가 제1체결부(120)에 구비된 탄성부재(400)를 통해 행어(200)와 함께 가로 방향으로 진동함으로써, 지진 변위를 흡수할 수 있는 효과가 있다.
또한, 탄성부재(400)를 점성 유체내에 배치함으로써, 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수함과 동시에 에너지 소산을 통해 행어와 배관에 발생하는 진동을 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 5는 도 3에 도시된 가변 클램프 시스템에서 행어의 타단을 일부 확대한 도면이다.
도 5에서 알 수 있듯이, 고정체(800)에 연결되어 배치되는 지지부(600)의 제2체결부(620)는 상부(630), 및 하부(640)로 이루어진다.
제2체결부(620)는, 상술한 제1체결부(120)와 유사하게, 상부공간(631)이 형성된 상부(630), 및 하부공간(641)이 형성된 하부(640)로 이루어진다. 상부공간(631)과 하부공간(641)은 제2체결부재(700)를 구성하는 볼트(710)에 의해 좌우 부분으로 나뉠 수 있다. 점성 유체가 상부공간(631)과 하부공간(641)을 충진할 수 있다.
도 5를 참조하면, 제2체결부(620)의 상부공간(631)과 하부공간(641)에는 탄성부재(400)가 구비될 수 있다. 탄성부재(400)는 고탄성 스프링으로 이루어질 수 있다. 탄성부재(400)는 행어(200)의 축방향 즉, 도면상 가로 방향으로 진동 가능하도록 배치될 수 있다. 또한, 탄성부재(400)는 상부공간(631)과 하부공간(641)에 충진된 점성 유체 내부에 배치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 제2체결부재(700)에 의해 지지부(600)와 행어(200)가 연결된다. 따라서, 강진 등에 의해 행어(200)의 축방향으로 과도한 지진 변위가 발생할 경우 제2체결부재(700)가 제2체결부(620)에 구비된 탄성부재(400)를 통해 행어(200)와 함께 가로 방향으로 진동함으로써, 지진 변위를 흡수할 수 있는 효과가 있다.
또한, 탄성부재(400)를 점성 유체내에 배치함으로써, 행어의 축방향으로 발생하는 변위를 흡수함과 동시에 에너지 소산을 통해 행어와 배관에 발생하는 진동을 저감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 클램프의 체결부 내에 탄성부재 및 감쇠 유체를 적용함으로써, 배관 계획을 전반적으로 수정하는 방법, 또는 감쇠 장치가 장착된 행어로 교체하는 방법에 비하여 매우 경제적으로 배관의 내진성능 및 변위흡수 성능을 향상시킬 수 있다. 또한, 감쇠 효과의 추가로 인하여 배관의 진동 저감 효과를 기대할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 아래 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 클램프 110: 몸체
120: 제1체결부 200: 행어
210: 일단 220: 몸체
230: 타단 300: 제1체결부재
310: 볼트 320: 너트
400: 탄성부재 500: 배관
600: 지지부 620: 제2체결부
700: 제2체결부재 710: 볼트
720: 너트 800: 고정체

Claims (8)

  1. 배관(500)의 외주면에 형성되는 몸체(110), 상기 몸체(110)의 일단에서 가로 방향으로 연장되어 형성되는 제1체결부(120)를 구비하는 클램프(100); 및
    상기 클램프(100)의 상기 제1체결부(120)와 제1체결부재(300)에 의해 연결되는 일단(210)을 구비하는 행어(200)를 포함하고,
    상기 제1체결부(120)는 그 상부 및 하부에 각각 상부공간과 하부공간이 형성되고, 상기 상부공간과 하부공간에는 상기 제1체결부재(300)의 양측으로 각각 탄성부재(400)가 구비되어, 상기 제1체결부재(300)는 상기 행어(200)와 일체로 가로 방향으로 진동 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    일단이 고정체(800)에 연결되는 몸체(610), 상기 몸체(610)의 타단에 형성되어 상기 행어(200)의 타단(230)과 제2체결부재(700)에 의해 연결되는 제2체결부(620)를 구비하는 지지부(600)를 더 포함하고,
    상기 제2체결부재(700)는 상기 행어(200)와 일체로 가로 방향으로 진동 가능한 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
  3. 삭제
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제2체결부(620)는 가로 방향으로 진동 가능한 탄성부재(400)를 구비하는 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
  5. 삭제
  6. 제4항에 있어서,
    상기 탄성부재(400)는 상기 제2체결부재(700)의 양측에 하나씩 구비되는 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 탄성부재(400)는 점성 유체 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 탄성부재(400)는 점성 유체 내부에 배치되는 것을 특징으로 하는 가변 클램프 시스템.
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