KR102067268B1

KR102067268B1 - 변압기용 배관지지장치

Info

Publication number: KR102067268B1
Application number: KR1020180011337A
Authority: KR
Inventors: 박철준; 이규호; 김도진; 최원호
Original assignee: 효성중공업 주식회사
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2018-01-30
Publication date: 2020-01-16
Also published as: WO2019151649A1; US11248730B2; KR20190092041A; US20200400261A1

Abstract

본 발명은 변압기용 배관지지장치에 관한 것이다. 변압기(50)의 외관을 구성하는 외함(52)의 표면에는 격자모양으로 보강부재인 브레이스(54)가 설치되는데, 상기 브레이스(54)에는 지지대(40)가 소정의 간격을 두고 브레이스(54)에 직교하게 설치된다. 상기 지지대(40)에 위치되게 지지대베이스(18)가 있고, 상기 지지대베이스(18)에 배관홀더(10)가 결합되어 배관(1)을 지지한다. 상기 지지대베이스(18)와 상기 배관(1) 사이에는 지지용 탄성패드(30)가 위치하고, 상기 지지용 탄성패드(30) 상에 상기 배관홀더(10) 양측의 결합부(14)가 안착되어 결합된다. 상기 배관(1)과 상기 배관홀더(10)의 아치부(12) 사이에는 밀착용 탄성패드(32)가 위치되어 상기 배관(1)에 밀착된다. 상기 탄성패드(32)의 표면에는 요철형상의 패턴(14)이 구비되어 진동과 소음의 전달을 줄이게 된다.

Description

변압기용 배관지지장치{Pipe supporting apparatus for transformer}

본 발명은 변압기에서 사용되는 배관지지장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변압기의 외함 표면에 설치되는 배관을 지지하면서 진동을 흡수할 수 있도록 된 변압기용 배관지지장치에 관한 것이다.

변압기는 전자기 유도현상을 이용하여 교류의 전압 및 전류의 크기를 변화시키는 변환장치이다. 변압기의 외관을 구성하는 외함의 외부에는 예를 들면 절연유의 냉각 및 유지보수를 위해 여러가지 용도의 배관들이 설치된다. 이와 같은 배관들은 소정의 길이를 가지고 내부를 통해 유체가 유동되므로 진동이 발생하기 쉽다. 또한 상기 외함에 발생하는 진동이 배관으로 전달되어 배관에서 진동과 소음이 발생할 수 있다.

배관에서 발생하는 진동은 배관에 연결된 밸브의 마모를 일으켜서 밸브의 내구성을 떨어뜨려 교체비용을 증가시키고 밸브 중간에 연결되어 있는 계기류 들의 오동작을 발생시켜 변압기의 운전을 중지시키는 심각한 문제를 초래하기도 한다. 또한, 배관의 진동은 소음을 발생시켜 변압기가 설치된 지역에 소음문제를 야기하게 된다.

그리고, 변압기의 외함의 외면에 위치되는 배관은 되도록 외함에서 전달되는 열 등의 외함 자체의 환경영향을 받지 않도록 하는 것이 필요하다.

미국등록특허 US 8047476호 한국등록특허 제10-11395호

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 변압기의 외함 외면에 설치되는 배관에서 진동이 발생하지 않도록 배관을 지지하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 외함에서 발생하는 열 등의 영향이 배관으로 전달되지 않도록 하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 변압기의 외관을 구성하는 외함의 외면에 배관을 지지하는 변압기용 배관지지장치에 있어서, 상기 외함에 고정되는 지지대 상에 위치되는 지지대베이스와, 상기 지지대베이스 상에 안착되는 탄성재질로 만들어진 지지용 탄성패드와, 상기 지지용 탄성패드 상에 배관이 위치된 상태에서 상기 배관을 둘러싸는 아치부를 가지고 상기 아치부 양단의 결합부가 상기 지지용 탄성패드와 함께 상기 지지대베이스와 결합되는 배관홀더와, 상기 배관홀더와 상기 배관의 외면 사이에 상기 배관홀더의 아치부에 의해 밀착되는 탄성재질로 만들어진 밀착용 탄성패드를 포함하고, 상기 지지대는 상기 외함의 표면에 설치되는 보강부재 상에 소정의 간격을 두고 위치되며, 상기 지지대 사이의 간격은 상기 외함의 고유진동수에 따라 결정되어 상기 배관이 외함과 공진하는 것을 차단하고, 상기 아치부는 아치형으로 되어 상기 밀착용 탄성패드를 배관의 외면에 밀착시키고 상기 결합부와 직교하게 형성되며, 상기 밀착용 탄성패드의 표면에는 요철형상으로 되는 패턴이 구비되며, 상기 밀착용 탄성패드에서 상기 패턴은 상기 배관과 밀착되는 표면에 형성되는 변압기용 배관지지장치.

삭제

상기 밀착용 탄성패드의 적어도 일단부는 상기 지지용 탄성패드에 연결되어 상기 지지용 탄성패드와 일체로 된다.

삭제

본 발명에 의한 변압기용 배관지지장치에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에서는 지지대베이스와 배관사이에 탄성을 가진 지지용 탄성패드를 두고 배관홀더와 배관사이에 탄성을 가진 밀착용 탄성패드를 두었으며, 특히 배관의 외면 대부분을 둘러싸 밀착되는 밀착용 탄성패드의 표면에 요철을 가지는 패턴을 형성하였다. 따라서, 지지용 탄성패드와 밀착용 탄성패드에 의해 진동과 소음의 전달이 차단되면서도 특히, 밀착용 탄성패드의 패턴에 의해 진동과 소음의 전달이 더욱 확실하게 차단되는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에서는 배관지지장치를 설치함에 있어서 지지대를 두고 상기 지지대 상에 지지대베이스가 있도록 하였다. 특히 상기 지지대는 외함의 브레이스에 위치하는데 상기 지지대에 의해 배관이 외함으로부터 일정 이상 이격되어 외함의 환경이 배관에 전달되지 않게 되고, 상기 지지대가 브레이스 상에 설치됨에 의해 외함에서 배관으로 전달되는 소음과 진동이 최소화되는 효과도 있다.

또한, 본 발명에서는 지지대와 연결되는 지지대베이스와 배관에 밀착용 탄성패드를 밀착시켜 주는 배관홀더가 별개로 되어 있으면서, 이들 사이에 지지용 탄성패드가 위치한다. 따라서, 지지대베이스와 배관홀더 사이에서 지지용 탄성패드로 진동과 소음 전달이 차단되고, 배관과 배관홀더 사이가 밀착용 탄성패드에 의해 진동과 소음 전달이 차단되어 전체적으로 진동과 소음이 전달되는 것을 확실하게 줄이는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 변압기용 배관지지장치의 바람직한 실시례를 보인 단면도.
도 2는 본 발명 실시례의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시례를 보인 측면도.
도 4는 본 발명 실시례를 구성하는 밀착용 탄성패드에 형성된 패턴의 종류를 보인 평면도.
도 5는 본 발명 실시례의 배관지지장치가 변압기의 외함에 설치되는 것을 보인 사시도.

이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명은 배관(1)을 지지함에 있어 소음과 진동 발생을 차단할 수 있도록 된 것이다. 원통형이고 소정의 길이를 가지는 배관(1)의 중간 중간에 설치되어 배관(1)을 특정한 위치에 지지하는 역할을 본 발명의 배관지지장치가 한다.

배관홀더(10)는 상기 배관(1) 외면의 적어도 절반 이상을 둘러싸도록 되어 있다. 물론, 상기 배관홀더(10)가 직접 배관(1)을 둘러싸지 않고 아래에서 설명될 밀착용 탄성패드(32)가 배관(1)의 외면에 밀착되게 한다. 상기 배관홀더(10)는 배관(1)을 둘러싸는 아치부(12)를 가지고, 상기 아치부(12)의 양쪽 끝에 결합부(14)가 있다. 상기 결합부(14)는 평판 형상으로 된다. 상기 결합부(14)는 상기 아치부(12)와 직교하게 연결된다. 상기 결합부(14)에는 아래에서 설명될 지지대베이스(18)와의 결합을 위한 결합공(16)이 형성되어 있다. 상기 결합공(16)은 도시된 실시례에서는 정원으로 되어 있으나, 장공형태로 될 수도 있다. 즉, 상기 아치부(12)에서 결합부(14)로 진행하는 방향을 따라 장축이 형성되는 장공으로 상기 결합공(16)이 만들어질 수도 있다. 이와 같이 상기 결합공(16)을 장공으로 하게 되면 상기 배관(1)의 직경이 어느 정도 다르더라도 같은 지지장치를 사용할 수 있고, 상기 아치부(12)에 의해 배관(1)의 표면에 가해지는 압력을 조절할 수 있으며, 아치부(12)가 배관(1)을 둘러싸는 면적을 조절할 수 있다. 따라서 어느 정도의 치수공차들이 있더라도 상기 장공형태의 결합공(16)이 흡수할 수 있다.

지지대베이스(18)는 상기 배관홀더(10)와 같은 재질로 만들어지는데, 예를 들면 스테인레스스틸로 만들어진다. 상기 배관홀더(10)의 결합부(14)와 상기 지지대베이스(18)의 양단이 결합된다. 상기 지지대베이스(18)는 본 실시례에서 평평한 판형상으로 된다. 본 실시례에서는 상기 지지대베이스(18)가 직사각형의 판모양으로 된다. 상기 지지대베이스(18)의 양쪽 끝에는 상기 결합공(16)과 대응되는 위치에 관통공(19)이 형성된다. 상기 지지대베이스(18)는 상기 배관홀더(10)와 결합되어 배관홀더(10)에서 배관(1)이 분리되지 않도록 하는 역할을 한다. 상기 지지대베이스(18)와 배관홀더(10)의 사이에는 아래에서 설명될 지지용 탄성패드(30)가 있다.

상기 지지대베이스(18)와 배관홀더(10)의 결합은 상기 배관홀더(10)의 결합부(14)에 형성된 결합공(16)과 지지대베이스(18)의 관통공(19)을 관통하여 체결되는 체결구(20)에 의해 이루어진다. 상기 체결구(20)는 볼트(22)와 너트(24)로 구성된다. 하지만, 상기 체결구(20)가 반드시 볼트(22)와 너트(24)로 구성되어야 하는 것은 아니며, 상기 지지대베이스(18)와 배관홀더(10)의 결합부(14)를 결합할 수 있는 것이라면 어떤 것도 상관없다. 본 실시례에서는 볼트(22)와 너트(24)로 체결구(20)가 이루어지는데, 상기 너트(24)는 2개 이상의 복수개가 사용되어 너트(24)가 진동에 의해 상기 볼트(22)에서 풀리는 것을 방지하게 된다.

한편, 상기 배관(1)을 지지하면서 상기 지지대베이스(18)와 배관홀더(10)의 결합부(14) 사이에 위치하도록 지지용 탄성패드(30)가 설치된다. 상기 지지용 탄성패드(30)는 상기 지지대베이스(18)와 같은 형상으로 만들어지는 것이 좋다. 상기 지지용 탄성패드(30)는 고무와 같이 탄성이 있는 재질로 만들어져 진동과 소음을 흡수할 수 있도록 한다. 상기 지지용 탄성패드(30)는 상기 지지대베이스(18)와 배관(1)의 사이에 밀착되어 진동과 소음의 전달을 차단함과 동시에 상기 지지대베이스(18)와 배관홀더(10)의 결합부(14) 사이에 위치되어 이들 사이에서의 진동과 소음 전달을 차단하게 된다. 이를 위해 상기 지지용 탄성패드(30)의 양쪽 끝부분에는 상기 지지대베이스(18)의 관통공(19)과 같은 관통공(31)이 형성되어 상기 체결구(20)의 볼트(22)가 관통하게 된다.

상기 배관(1) 외면의 적어도 절반 이상에 밀착되도록 밀착용 탄성패드(32)가 상기 배관홀더(10)의 아치부(12)와 배관(1)의 사이에 위치된다. 본 실시례에서는 상기 밀착용 탄성패드(32)의 양단부가 상기 지지용 탄성패드(30)의 표면까지 연장되어 있다. 하지만, 상기 밀착용 탄성패드(32)의 양단이 반드시 지지용 탄성패드(30)까지 연장될 필요는 없다.

그리고, 상기 지지용 탄성패드(30)와 밀착용 탄성패드(32)는 본 실시례에서 별개로 만들어져 있으나, 상기 밀착용 탄성패드(32)의 일단부쪽이 상기 지지용 탄성패드(30)에 연결되어 일체로 만들어질 수도 있다. 이와 같이 지지용 탄성패드(30)와 밀착용 탄성패드(32)가 일체로 만들어지면 전체 부품수가 줄어들고 상기 배관홀더(10)를 배관(1)에 장착하는 작업이 상대적으로 용이하게 될 수 있다.

상기 밀착용 탄성패드(32)의 일측 표면에는 패턴(34)이 형성된다. 상기 패턴(34)은 요철형태로 만들어질 수 있다. 도 4에는 상기 패턴(340)의 형상이 예시되어 있다. 도 4의 (a)에는 패턴(34)이 긴 채널 형태로 배관(1)의 길이방향으로 나란히 형성된 것이 있다. 도 4의 (b)에는 원형의 홈 형태로 패턴(34)이 형성되어 있다.

상기 패턴(34)은 상기 배관(1)과 밀착용 탄성패드(32) 사이의 접촉면적을 줄여서 진동전달률을 낮추게 된다. 즉, 밀착용 탄성패드(32)의 강성을 접촉면적을 줄임에 의해 낮춰서 진동과 소음이 전달되는 것을 줄이는 것이다.

한편, 도시된 실시례에서는 상기 패턴(34)이 상기 배관(1)과 밀착되는 면에 형성되어 있으나, 반대면, 즉 상기 배관홀더(10)와 밀착되는 면에 형성될 수도 있다.

상기 지지대베이스(18)는 아래에서 설명될 외함(52)에 고정된 지지대(40)에 설치된다. 상기 지지대베이스(18)가 상기 지지대(40)와 일체로 된다. 상기 지지대(40)는 외함(52)의 외면에 직교하게 돌출되는데, 그 돌출 길이는 외함(52)에서 배관(1)으로 열이 전달되는 등의 문제가 없도록 설정된다.

다음으로, 도 5에는 본 발명에서 상기 배관(1)이 변압기(50)의 외함(52)에 설치된 것이 도시되어 있다. 상기 외함(52)의 외면에는 외함(52)의 강성을 높이기 위해 보강부재인 브레이스(54)를 격자모양으로 설치한다. 상기 브레이스(54) 상에 상기 지지대(40)가 설치되고, 상기 지지대(40)에 지지대베이스(18)가 안착된다.

이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 변압기용 배관지지장치가 사용되는 것을 상세하게 설명한다.

본 발명의 배관지지장치는 도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 외함(52)의 외면에 설치된 브레이스(54) 상에 설치된다. 상기 브레이스(54)에 상기 지지대(40)가 고정되어 설치된다. 상기 지지대(40) 사이의 간격은 상기 외함(10)의 고유진동수와 관계된다. 상기 외함(10)의 고유진동수와 공진하지 않도록 상기 지지대(40) 사이의 간격을 정해서 배관(1)을 지지하게 된다.

본 발명의 배관지지장치에서는 지지대베이스(18) 상에 지지용 탄성패드(30)를 놓고, 상기 지지용 탄성패드(30) 상에 배관(1)을 위치시킨 상태에서 상기 배관홀더(10)를 상기 지지대베이스(18)에 체결한다.

상기 배관홀더(10)의 일측 단부의 결합부(14)와 지지용 탄성패드(30), 지지대베이스(18)의 대응되는 관통공(19)을 상기 볼트(22)가 관통하고 상기 볼트(22)에 너트를 체결하여 고정한다. 이와 같은 작업을 상기 배관홀더(10)의 양측 단부에 모두 하게 되면, 상기 지지대베이스(18)를 포함하는 배관홀더(10)에 의해 배관(10)이 고정된다.

이때, 상기 배관(1)과 배관홀더(10)의 아치부(12) 사이에는 밀착용 탄성패드(32)가 압착되고, 상기 배관홀더(10) 양단부의 결합부(14)와 상기 지지대베이스(18) 사이에는 지지용 탄성패드(30)가 압착되어 있으면서 상기 배관(1)의 일측이 상기 지지용 탄성패드(30) 상에 안착된다.

이와 같이 되면, 상기 지지용 탄성패드(30)가 상기 배관홀더(10)와 지지대베이스(18) 사이에서 진동과 소음이 전달되는 것을 방지할 수 있다. 물론, 상기 배관(1)과 지지대베이스(18) 사이에서 진동과 소음이 전달되는 것도 상기 지지용 탄성패드(30)가 차단한다.

상기 배관(1)의 외면과 가장 넓은 면적에서 접촉되는 것은 상기 밀착용 탄성패드(32)로서, 상기 밀착용 탄성패드(32)는 상기 배관홀더(10)의 아치부(12)와 배관(1) 사이에 설치된다. 상기 밀착용 탄성패드(32)에는 또한 패턴(34)이 형성되어 있다. 상기 패턴(34)은 밀착용 탄성패드(32)의 표면에 요철형태로 만들어진다. 이와 같은 패턴(34)은 밀착용 탄성패드(32)의 강성을 낮추어 배관(1)과 배관홀더(10) 사이에서 진동과 소음이 전달되는 것을 줄인다.

한편, 상기 배관홀더(10)의 결합부(14)에 있는 결합공(16)이 장공으로 되어 있으면, 상기 배관(1)의 직경이나 배관(1) 또는 배관홀더(10) 등의 공차에 따른 오차를 보정하면서 상기 아치부(12)가 상기 밀착용 탄성패드(34)를 배관(1)의 외면에 보다 확실하게, 특히 배관(1) 외면을 원주방향으로 최소한 절반 이상 밀착되도록 할 수 있다.

그리고, 상기 지지용 탄성패드(30)와 밀착용 탄성패드(32)가 일체로 만들어지는 경우에는 상기 배관홀더(10)와 지지대베이스(18) 사이를 결합할 때, 상기 밀착용 탄성패드(34) 부분이 지지용 탄성패드(30)에 연결되어 있어 조립작업 시에 밀착용 탄성패드(34)를 고정하거나 위치를 잡기 위한 작업을 하지 않아도 되어 조립 작업이 신속하게 될 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

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 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1: 배관 10: 배관홀더
12: 아치부 14: 결합부
16: 체결공 18: 지지대베이스
20: 체결구 22: 볼트
24: 너트 30: 지지용 탄성패드
32: 밀착용 탄성패드 34: 패턴
40: 지지대 50: 변압기
52: 외함 54: 브레이스

Claims

변압기의 외관을 구성하는 외함의 외면에 배관을 지지하는 변압기용 배관지지장치에 있어서,
상기 외함에 고정되는 지지대 상에 위치되는 지지대베이스와,
상기 지지대베이스 상에 안착되는 탄성재질로 만들어진 지지용 탄성패드와,
상기 지지용 탄성패드 상에 배관이 위치된 상태에서 상기 배관을 둘러싸는 아치부를 가지고 상기 아치부 양단의 결합부가 상기 지지용 탄성패드와 함께 상기 지지대베이스와 결합되는 배관홀더와,
상기 배관홀더와 상기 배관의 외면 사이에 상기 배관홀더의 아치부에 의해 밀착되는 탄성재질로 만들어진 밀착용 탄성패드를 포함하고,
상기 지지대는 상기 외함의 표면에 설치되는 보강부재 상에 소정의 간격을 두고 위치되며,
상기 지지대 사이의 간격은 상기 외함의 고유진동수에 따라 결정되어 상기 배관이 외함과 공진하는 것을 차단하고,
상기 아치부는 아치형으로 되어 상기 밀착용 탄성패드를 배관의 외면에 밀착시키고 상기 결합부와 직교하게 형성되며,
상기 밀착용 탄성패드의 표면에는 요철형상으로 되는 패턴이 구비되며,
상기 밀착용 탄성패드에서 상기 패턴은 상기 배관과 밀착되는 표면에 형성되는 변압기용 배관지지장치.
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제 1 항에 있어서, 상기 밀착용 탄성패드의 적어도 일단부는 상기 지지용 탄성패드에 연결되어 상기 지지용 탄성패드와 일체로 되는 변압기용 배관지지장치.
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