KR101679607B1 - 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체 - Google Patents

슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체 Download PDF

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전상윤
엄경보
하동근
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류주영
권오철
류수필
김바름
남채영
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Abstract

본 발명은 특히 슬라이딩식으로 가변되는 누름스프링을 갖는 상단고정체에 관한 것으로서, 안내관이 하부에 고정되는 체결판과, 체결판의 테두리를 따라서 상방향으로 돌출 형성되는 두름판과, 두름판의 상면에 마련되는 다수의 누름스프링을 포함하는 상단고정체에 있어서, 상기 누름스프링은, 하나의 탄성 부재의 양 단 사이가 절곡되어 이루어지는 제1스프링 및, 제1스프링과 형상은 동일하고 크기는 작으며 제1스프링의 양 단 사이에 배치되는 제2스프링으로 이루어지고, 상기 두름판 상면에는 두름판 길이방향을 따라 가이드수단이 형성되고 제1스프링 및 제2스프링의 양 끝단은 상기 가이드수단에 삽입되어 슬라이딩 가변되는 것을 특징으로 하여, 스프링 간의 간섭이 없으면서 정확한 스프링 작동 시점이 설계적으로 구현 가능하게 되고, 전출력운전조건에서 제2스프링만 작용되어 종래 보다 누르는 힘을 낮출 수 있으므로 핵연료집합체에 최적의 누르는 힘을 제공할 수 있게 되어 핵연료집합체의 위치를 안정적으로 고정시키며 휘어짐이 방지되어 기계적, 구조적 안전성이 보장되며, 원자로 내에 핵연료 장전 시 누름스프링과 상부노심판이 넓은 면적으로 접촉되므로 핵연료의 이탈이 방지되며 안정적인 지지구조를 가지는 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체를 제공하고자 한다.

Description

슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체{Top nozzle equipped having a sliding-type hold-down spring}
본 발명은 핵연료 집합체의 상단을 고정시키는 상단고정체에 관한 것으로, 특히 슬라이딩식으로 가변되는 누름스프링을 갖는 상단고정체에 관한 것이다.
원자로는 핵분열 물질의 연쇄 핵분열반응을 인공적으로 제어하여 핵분열에서 발생되는 열에너지를 동력으로 사용하기 위한 장치이다.
원자로에서 사용되는 핵연료는 농축된 우라늄을 일정한 크기의 원통형 펠렛(Pellet)으로 성형된 후에 다수의 펠렛들이 연료봉 내에 장입되어 제조되며, 이러한 다수의 연료봉들이 핵연료 집합체를 구성하여 원자로의 노심에 장전된 후에 핵반응을 통해 연소가 이루어진다.
도 1을 참고하면, 일반적인 핵연료 집합체는 연료봉이 삽입되는 지지격자(1)와, 지지격자(1)에 고정되는 다수의 안내관(2)과, 안내관(2)의 상단에 체결되는 상단고정체(3)와, 안내관(2)의 하단에 고정되는 하단고정체(4)를 포함하며, 연료봉은 지지격자(1)에 마련된 딤플 및 스프링에 의해 지지된다.
이와 같이 구성된 핵연료 집합체는 원자로 노심에 장전되어 핵반응이 이루어지며, 핵분열에 의해 핵연료봉에서 발생된 열은 원자로 내부로 유입된 냉각수가 하부노심판을 통과하여 핵연료봉을 따라서 상부로 흐르면서 열교환이 이루어진다.
따라서 원자로의 운전 중에 핵연료 집합체는 냉각수의 흐름에 의해 수력들림력(hydraulic uplift force)이 작용하여 부양되거나 진동이 발생할 수 있다. 또한 온도의 상승에 의한 열팽창이나 장시간의 중성자 조사에 의한 핵연료 피복관의 조사성장 및 크립(creep)에 의한 축방향 길이변화가 발생할 수가 있으며, 상단고정체(30)는 이와 같이 축방향의 하중을 지지하여 핵연료 집합체의 기계적, 구조적 안정성을 유지하는 기능을 한다.
일반적으로 핵연료 집합체의 상단고정체는 다수의 탄성체의 조합을 통해 핵연료 집합체에서 축방향으로 발생되는 하중을 지지하는 구조를 가지며, 탄성체로는 판스프링 또는 코일스프링이 이용되고 있다.
예를 들어, 미국 특허번호 제5,213,757호(특허일자: 1993.05.25)는 복수의 판형 누름스프링으로 이루어진 스프링 패키지를 갖는 원자로의 핵연료 집합체에서 스프링 패키지를 상부노즐부에 체결하는 방법을 제시하고 있다.
도 2는 제1종래기술에 따른 핵연료 집합체의 상단고정체의 사시도이다.
도 2를 참고하면, 제1종래기술에 따른 상단고정체는 안내관(미도시)이 하부에 고정되는 체결판(10)과, 체결판(10)의 테두리를 따라서 상방향으로 돌출 형성되는 두름판(20)과, 두름판(20)의 테두리 상부면에 마련되는 다수의 누름스프링 유닛(30)을 포함한다.
두름판(20)은 대각선 방향으로 두 코너에 스프링 클램프(21)가 마련되며, 누름스프링 유닛(30) 일단은 스프링 클램프(21)에 횡방향으로 삽입되어 수직으로 조립되는 고정핀을 용접하여 스프링 클램프(21)에 고정되며, 타단은 두름판(20) 테두리 상부면에 형성된 장공의 슬릿(22)에 끼워 조립이 이루어진다.
누름스프링 유닛(30)은 세 개의 판스프링(31)(32)(33)으로 구성되며, 제1판스프링(31), 제2판스프링(32) 및 제3판스프링(33)은 일단이 차례로 겹쳐져서 하나의 고정핀에 의해 스프링 클램프(21)에 삽입 고정된다. 한편 제1판스프링(31)의 타단은 슬릿(22) 내에 삽입되는 제1경부(31a)에 의해 두름판(20)에 조립되며, 제1판스프링(31) 하단에 차례로 위치하게 되는 제2판스프링(32)과 제3판스프링(33) 각각은 경부삽입홀이 형성되고, 각 경부삽입홀에 제1경부(31a)가 삽입되어 제1판스프링(31)과 조립된다.
이와 같이 구성된 누름스프링 유닛은 핵연료 집합체의 축방향 운동이나 길이 변화에 대응하여 탄성 지지가 이루어져 핵연료 집합체의 축방향의 하중을 지지하여 핵연료 집합체의 기계적, 구조적 안정성을 개선할 수 있다.
도 3은 제1종래기술에 따른 누름스프링 유닛의 특성 곡선을 나타내는 그래프이다.
도 3을 참고하면, 제1종래기술의 상단고정체의 누름스프링 유닛은 전 작동구간에서 요구누름력 보다 크며 일정한 기울기의 누름여유도를 갖는다. 한편, 운전개시(Startup) 조건에서의 누름여유도를 만족하기 위해 전출력운전(Hot Full Power) 조건에서도 필요 이상의 누름여유도를 갖게 되며, 전출력운전 조건에서의 필요 이상의 과다한 누름여유도는 핵연료 집합체에 필요 이상의 과도한 대항력으로 작용하게 되어 핵연료 집합체의 기계적, 구조적 안정성을 저하시키는 원인이 될 수 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 출원인은 등록특허 제10-1072381호(등록일자: 2011.10.05)에서 누름 성능이 개선된 핵연료 집합체 상단고정체용 누름스프링 유닛을 제안하였다.
도 4a는 제2종래기술에 따른 핵연료 집합체의 상단고정체의 사시도이다.
도 4a를 참고하면, 제2종래기술에 따른 핵연료 집합체의 상단고정체는 체결판(10), 두름판(20) 및 다수의 누름스프링 유닛(40)을 포함하며, 체결판(10)과 두름판(20)은 도 2에서와 동일한 구조를 갖는다.
한편 누름스프링 유닛(40)은 세 개의 판스프링(41)(42)(43)으로 구성되며, 제1판스프링(41), 제2판스프링(42) 및 제3판스프링(43)은 일단이 차례로 겹쳐져서 고정핀에 의해 스프링 클램프(21)에 삽입 고정된다. 한편 제1판스프링(41) 타단에 마련된 제1경부(41a)는 두름판(20) 상부면에 형성된 슬릿(22) 내에 삽입되어 두름판(20)에 제1판스프링(41)의 조립이 이루어지며, 제1판스프링(41) 하단에 위치하게 되는 제2판스프링(42) 및 제3판스프링(43) 각각은 경부삽입홀이 형성되어 제1경부(41a)가 관통되어 제1판스프링(41)과 함께 조립이 이루어진다. 제3판스프링(43)은 제3경부(43a)가 마련되어 두름판(20)에 조립된다.
도 4b의 (a)(b)(c) 각각은 제2종래기술에 따른 상단고정체용 누름스프링 유닛을 구성하는 각 판스프링을 보여주는 도면이다.
제1판스프링(41)은 고정핀이 삽입되는 고정핀홀이 형성된 제1지지부(41a)와, 제1지지부(41a)에서 경사 형성된 제1경사부(41b)와, 제1경사부(41a) 상단에서 아래로 절곡 형성된 제1경부(41c)로 이루어진다.
제2판스프링(42)은 고정핀홀이 형성된 제2지지부(42a)와, 제2지지부(42a)에서 경사 형성된 제2경사부(42b)를 가지며, 제2경사부(42b) 상단에는 제1경부(41c)가 관통하게 되는 제1경부삽입홀(42c)이 형성된다.
제3판스프링(43)은 고정핀홀이 형성된 제3지지부(43a)와, 제3지지부(43a)에서 경사 형성된 제3경사부(43b)와, 제3경사부(43b) 상단에서 아래로 절곡형성된 제2경부(43c)를 가지며, 제3경사부(43b) 상단에는 제1경부(41c)가 관통하게 되는 제2경부삽입홀(43d)이 형성된다.
도 4d는 제2종래기술에 따른 누름스프링 유닛의 특성 곡선을 보여주는 그래프이다.
도 4d를 참고하면, 누름스프링 유닛은 전출력운전(Hot Full Power)조건에서는 제1판스프링과 제2판스프링 만이 작용하여 누름력이 일정 수준 이상으로 요구 누름력을 초과하게 되나 제1종래기술의 누름여유도(FPM')와 비교하여 작은 누름여유도(FPM)를 갖는다.
한편 운전개시(Startup) 조건에서는 제1판스프링과 제2판스프링이 가압된 상태에서 제3판스프링이 함께 누름에 저항하게 되어 제1종래기술과 같거나 유사하게 작은 누름여유도(SPM)를 갖는다.
따라서 제2종래기술에 따른 누름스프링 유닛은 원자로의 전체 작동 구간의 대부분을 차지하게 되는 전출력운전(Hot Full Power) 조건에서 최소의 누름여유도(FPM)를 갖게 되며, 또한 운전개시(Startup) 조건에서도 적은 누름여유도(SPM)를 갖고 누름력이 작용하게 되어 핵연료 집합체에 최적의 누름력이 가해지게 되므로 누름스프링 유닛에 의해 핵연료 집합체에 과다한 대항력이 작용하여 발생될 수 있는 핵연료 집합체의 휨 발생을 방지할 수가 있다.
그러나 제2종래기술과 같은 누름스프링 유닛은 제1판스프링과 제2판스프링이 가압된 상태에서 제3판스프링이 함께 누름에 저항하게 되는 과정에서 제2판스프링과 제3판스프링의 대향 면 사이의 간섭으로 인하여 실질적으로는 정확히 온-오프 지점에서 발생되지 못하고 그 보다 빠르게 발생되는 문제점이 있다.
이러한 온-오프 방식의 누름스프링 유닛에서 발생되는 거동 오차(전출력운전 조건에서 3개의 판스프링이 동시에 작동)는 전출력운전 조건에서 필요 이상의 누름력을 발생시키게 된다.
미국 특허번호 제5,213,757호(특허일자: 1993.05.25)
등록특허 제10-1072381호(등록일자: 2011.10.05)
이에 본 발명은 종래기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로써, 핵연료 집합체의 상단고정체에 사용되는 누름스프링의 예상 온-오프 지점과 실제 온-오프 지점이 일치될 수 있도록 하여 핵연료집합체의 전출력운전조건에서 최적의 누름력으로 누름여유도가 최소화될 수 있는 상단고정체를 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체는, 안내관이 하부에 고정되는 체결판과, 체결판의 테두리를 따라서 상방향으로 돌출 형성되는 두름판과, 두름판의 상면에 마련되는 다수의 누름스프링을 포함하는 상단고정체에 있어서, 상기 누름스프링은, 하나의 탄성 부재의 양 단 사이가 절곡되어 이루어지는 제1스프링 및, 제1스프링과 형상은 동일하고 크기는 작으며 제1스프링의 양 단 사이에 배치되는 제2스프링으로 이루어지고, 상기 두름판 상면에는 두름판 길이방향을 따라 가이드수단이 형성되고 제1스프링 및 제2스프링의 양 끝단은 상기 가이드수단에 삽입되어 슬라이딩 가변되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 제1스프링은 두 개의 제1경사판과, 두 개의 제1경사판을 연결시키며 두 개의 제1경사판과 일체로 형성되는 제1연결부와, 두 개의 제1경사판 타단 각각에 제1경사판의 폭 방향 양 측으로 돌출되는 제1슬라이딩 돌기와, 제1슬라이딩 돌기 및 제1경사판 사이의 협폭부로 이루어지며, 상기 제2스프링은 상기 제1스프링과 형상은 동일하고 제1스프링 보다 크기가 작으며 두 개의 제2경사판과, 두 개의 제2경사판을 연결시키며 두 개의 제2경사판과 일체로 형성되는 제2연결부와, 두 개의 제2경사판 타단 각각에 제2경사판의 폭 방향 양 측으로 돌출되는 제2슬라이딩 돌기와, 제2슬라이딩 돌기 및 제2경사판 사이의 협폭부로 이루어진다.
이때 바람직하게는 상기 제1연결부 및 제2연결부는 중심에 형성되는 수평면을 더 포함하고, 상기 수평면의 양 단이 절곡되면서 상기 제1 또는 제2경사판과 연결된다.
또한 바람직하게는 상기 누름스프링은 체결판의 테두리를 이루는 다각형의 각 변의 중앙에 하나씩 배치된다.
한편, 상기 두름판의 상면에는 두름판의 길이 방향을 따라 2열로 배치되어 중심에 슬릿이 형성되는 가이드판이 구비되며, 상기 제1 및 제2슬라이딩 돌기는 상기 슬릿에 삽입됨으로써 상기 가이드판의 하부에 배치되며, 상기 슬릿을 따라 가변된다.
본 발명에 의한 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체에는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 스프링 간의 간섭이 없으면서 정확한 스프링 작동 시점이 설계적으로 구현 가능하게 된다.
둘째, 전출력운전조건에서 제2스프링만 작용되어 종래 보다 누르는 힘을 낮출 수 있으므로 핵연료집합체에 최적의 누르는 힘을 제공할 수 있게 되어 핵연료집합체의 위치를 안정적으로 고정시키며 휘어짐이 방지되어 기계적, 구조적 안전성이 보장된다.
셋째, 원자로 내에 핵연료 장전 시 누름스프링과 상부노심판이 넓은 면적으로 접촉되므로 핵연료의 이탈이 방지되며 안정적인 지지구조를 가진다.
넷째, 제1 및 제2스프링과 상단고정체의 별도 체결 없이 슬라이딩 구조를 이루고, 제1 및 제2스프링 자체에서 하중을 담당할 수 있으므로 상단고정체의 구조건전성을 높이고 파손이 방지될 수 있다.
도 1은 일반적인 핵연료 집합체의 정면도,
도 2는 종래기술에 따른 핵연료 집합체의 상단고정체의 사시도,
도 3은 도 2의 종래기술에 따른 누름스프링 유닛의 특성 곡선을 나타내는 그래프,
도 4a는 다른 종래기술에 따른 핵연료 집합체의 상단고정체의 사시도,
도 4b의 (a)(b)(c) 각각은 도 4의 상단고정체용 누름스프링 유닛을 구성하는 각 판스프링을 보여주는 도면,
도 4c는 도 4의 누름스프링 유닛의 측면도,
도 4d는 도 4의 종래기술에 따른 누름스프링 유닛의 특성 곡선을 보여주는 그래프,
도 5는 본 발명에 의한 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체의 사시도,
도 6a는 본 발명에서 제1 및 제2스프링의 측면도,
도 6b는 본 발명에서 제1 및 제2스프링의 사시도,
도 7은 본 발명에서의 누름스프링의 특성 곡선을 보여주는 그래프,
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 상단고정체는 체결판(325), 두름판(330), 두름판(330) 상면의 가이드수단 및, 누름스프링(200)으로 이루어진다.
상단고정체는 상단고정체 몸체(300)와 누름스프링(200)으로 나눌 수 있다.
이때 상단고정체 몸체(300)는 체결판(325), 두름판(330), 가이드수단(341,343)으로 이루어진다.
체결판(325)은 하부에 안내관(2 - 도1)이 수직으로 고정결합되는 판이며, 체결판(325)의 테두리를 따라 두름판(330)이 상부를 향하여 형성된다.
두름판(330)은 성벽의 형상과 마찬가지로 일정한 폭이 형성되게 두 개의 판이 체결판(325)의 테두리를 따라 돌아가며 형성된다.
도 5에서는 체결판(325)이 사각형의 형태로 되므로 두름판(330)도 체결판(325)의 테두리를 따라 사면의 벽을 형성하게 된다.
두름판(330)의 상면에는 후술하게 될 가이드 수단(341,343)이 형성된다.
가이드 수단(341,343)의 상부에는 누름스프링(200)이 설치된다.
누름스프링(200)은 하나의 탄성 부재의 양 단 사이가 절곡되어 이루어지는 제1스프링(210) 및, 제1스프링(210)과 형상은 동일하고 크기는 작으며 제1스프링(210)의 양 단 사이에 배치되는 제2스프링(220)으로 이루어진다.
여기서 제1스프링(210)은 두 개의 제1경사판(211)과, 두 개의 제1경사판(211)을 연결시키며 두 개의 제1경사판(211)과 일체로 형성되는 제1연결부(213)와, 두 개의 제1경사판(211) 타단 각각에 제1경사판(211)의 폭 방향 양 측으로 돌출되는 제1슬라이딩 돌기(217)와, 제1슬라이딩 돌기(217) 및 제1경사판(211) 사이의 협폭부(215)로 이루어진다.
제2스프링(220)은 상기 제1스프링(210)과 형상은 동일하고 제1스프링(210) 보다 크기는 작다. 따라서 제2스프링(220)은 제1스프링(210)과 마찬가지로 경사판(221)과, 연결부(223)와, 슬라이딩 돌기(227) 및 협폭부(225)로 이루어진다.
다만 제1스프링(210)의 구성과 구분하기 위해서 각각의 구성을 제2경사판(221), 제2연결부(223), 제2슬라이딩 돌기(227)로 칭하기로 한다.
즉 제1 및 제2스프링(210,220)으로 이루어지는 누름스프링(200)은 제1 또는 제2연결부(213,223)로 연결되는 두 개의 제1 또는 제2경사판(211,221) 사이의 거리가 가변됨으로써 스프링으로 작용된다.
앞서 설명한 수력들림력(hydraulic uplift force) 현상이 발생되면 하부로부터 힘을 받는 제1 또는 제2스프링(210,220)은 두 개의 제1 또는 제2경사판(211,221) 사이의 거리가 멀어지게 되는데, 이때 제1 또는 제2스프링(210,220)은 탄성 부재로 이루어지므로 두 개의 제1 또는 제2경사판(211,221) 사이의 거리가 서로 가까워지려는 복원력이 발생된다.
따라서 제1 또는 제2스프링(210,220)은 탄성복원력으로 상기 수력들림력을 제어하는 것이다.
이때 제2스프링(220)은 제1스프링(210)의 두 개의 제1경사판(211) 사이에 배치되며, 상기 수력들림력이 발생될 때 처음에는 제2스프링(220)의 제2경사판(221) 사이의 간격이 벌어지다가 두 개의 제2경사판(221)의 외측 면이 두 개의 제1경사판(211)의 내측 면에 접촉될 때부터는 제1 및 제2 경사판(211,221)은 함께 벌어지게 된다.
즉 제2 경사판(221) 사이 간격이 벌어짐으로 인하여 제1 및 제2 경사판(211,221)이 서로 만나는 순간부터는 제1 및 제2스프링(210,220)이 함께 탄성력을 발휘하게 되는 것이다.
또한 도 5와 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 특히 두 개의 제2경사판(221)이 제1경사판(210)과 접촉되는 시점이 용이하게 조절되기 위해서 제1 또는 제2경사판(211,221) 사이의 제1 또는 제2연결부(213,223)는 수평면이 형성된다.
즉 제1 및 제2스프링(210,220)의 제작 시 제1 또는 제2연결부(213,223)에 포함되는 수평면의 길이를 조절함으로써 제1스프링(210)과 제2스프링(220)이 함께 탄성력을 발휘하는 시점이 용이하게 조절되며, 이로 인하여 제1 및 제2스프링(210,220)으로 이루어지는 누름스프링(200)이 전출력운전조건(HFP, Hot Full Power)에서 과도하게 핵연료 집합체를 누름으로 인하여 발생될 수 있는 핵연료 집합체의 휨 현상이 방지될 수 있는 것이다.
한편, 상기 누름스프링(200)은 체결판(325)의 테두리를 이루는 다각형의 각 변의 중앙에 하나씩 배치된다.
참고로, 도 6a 및 6b에 도시된 바와 같이 제1 및 제2스프링(210,220)의 제1 및 제2 경사판(211,221)의 하단은 폭이 좁아지는 협폭부(215,225)가 형성되고, 협폭부(215,225)의 하단에는 양 측으로 돌출되는 제1 및 제2슬라이딩 돌기(217,227)가 형성된다.
여기서 도 5에 도시된 바와 같이 제1 및 제2슬라이딩 돌기(217,227)가 삽입되어 가변될 수 있는 가이드 판(343)이 두름판(330)의 상면에 두름판(330)의 길이 방향을 따라 2열로 배치되어 중심에 슬릿(341)이 형성됨으로써, 제1 및 제2슬라이딩 돌기(217,227)는 슬릿(341)을 따라 가변될 수 있다.
본 발명에 의한 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체는 상기 설명과 같이 구성됨으로써 종래의 누름스프링의 문제점인 정확한 누름 압력 제어가 안되어 불필요한 응력이 하부로 가해지는 문제가 해결 가능하게 된다.
따라서 전출력(HFP) 운전조건에서는 최소 누름여유도를 확보하여 핵연료 집합체의 휨 및 들림이 방지된다.
이러한 원리는 앞서 설명한 바처럼 제2스프링(220) 외측에 배치되는 제1스프링(210)의 정확한 작동 시점의 조정이 제1 및 제2스프링(210,220)의 제작 과정에서 조정 가능함으로써 해결된다.
또한 상단고정체의 4면 중앙에 제1 및 제2스프링(210,220)의 중심부위가 위치되어 안정적인 지지구조를 가질 수 있게 구성되며, 상부노심판(미도시)과 접촉되는 제1 및 제2스프링(210,220)의 윗면이 평평하게 설계됨으로써, 즉 제1 및 제2연결부(213,223)이 수평면을 가짐으로써, 안정적인 지지가 가능하다.
이는 도 2 및 도 4a에 도시된 종래의 스프링이 상단고정체의 대각선 모서리 2면에 체결되었던 구조 보다 우수한 구조 건전성을 가질 수 있게 해준다.
도 7에 도시된 그래프를 참조하면 본 발명에 의한 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체에서는 운전개시조건(startup)에서만 제1 및 제2스프링(210,220)이 모두 작동되고, 전출력(HFP)조건에서는 제2스프링(220)만 작동됨으로써 종래에 온-오프 스프링이 예상시점보다 빨리 모든 스프링이 작동되는 문제가 해결되는 것이 나타나 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
200: 누름스프링 210: 제1스프링
211: 제1경사판 213: 제1연결부
215: 협폭부 217: 제1슬라이딩 돌기
220: 제2스프링 221: 제2경사판
223: 제2연결부 225: 협폭부
227: 제2슬라이딩 돌기 300: 몸체
325: 체결판 330: 두름판
341: 슬릿 343: 가이드 판

Claims (5)

  1. 안내관이 하부에 고정되는 체결판과, 체결판의 테두리를 따라서 상방향으로 돌출 형성되는 두름판과, 두름판의 상면에 마련되는 다수의 누름스프링을 포함하는 상단고정체에 있어서,
    상기 누름스프링은, 하나의 탄성 부재의 양 단 사이가 절곡되어 이루어지는 제1스프링 및, 제1스프링과 형상은 동일하고 크기는 작으며 제1스프링의 양 단 사이에 배치되는 제2스프링으로 이루어지되,
    제1스프링은 중심에 형성되는 수평면과, 수평면 양 측과 일체로 연결되며 수평면 양 측이 각각 절곡되어 형성되는 두 개의 제1경사판과, 두 개의 제1경사판을 연결시키며 두개의 제1경사판과 일체로 형성되는 제1연결부와, 두 개의 제1경사판 타단 각각에 제1경사판의 폭 방향 양 측으로 돌출되는 제1슬라이딩 돌기와, 제1슬라이딩 돌기 및 제1경사판 사이의 협폭부로 이루어지고,
    상기 제2스프링은 상기 제1스프링과 형상은 동일하고 제1스프링 보다 크기가 작으며, 중심에 형성되는 수평면과, 수평면 양 측과 일체로 연결되며 수평면 양 측이 각각 절곡되어 형성되는 두 개의 제2경사판과, 두 개의 제2경사판을 연결시키며 두 개의 제2경사판과 일체로 형성되는 제2연결부와, 두 개의 제2경사판 타단 각각에 제2경사판의 폭 방향 양 측으로 돌출되는 제2슬라이딩 돌기와, 제2슬라이딩 돌기 및 제2경사판 사이의 협폭부로 이루어지며,
    상기 두름판 상면에는 두름판 길이방향을 따라 가이드수단이 형성되고 제1 및 제2슬라이딩 돌기는 상기 가이드수단에 삽입되어 슬라이딩 가변되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누름스프링은 체결판의 테두리를 이루는 다각형의 각 변의 중앙에 하나씩 배치되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 두름판의 상면에는 두름판의 길이 방향을 따라 2열로 배치되어 중심에 슬릿이 형성되는 가이드판이 구비되며, 상기 제1 및 제2슬라이딩 돌기는 상기 슬릿에 삽입됨으로써 상기 가이드판의 하부에 배치되며, 상기 슬릿을 따라 가변되는 것을 특징으로 하는 슬라이딩식 누름 스프링이 구비되는 상단고정체.
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