KR102082338B1 - 면진 유닛 및 배관용 면진 장치 - Google Patents

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Abstract

일 실시예에 따른 면진 유닛은, 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 하부에 이격 배치되는 하부 플레이트; 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 사이에 유지되어, 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림에 의해 구름 이동되는 볼 부재; 및 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 중 적어도 하나에 장착되어 상기 볼 부재에 의해서 작용되는 압력 변화를 감지하는 센싱 부재;를 포함하고, 상기 센싱 부재에서 감지된 압력값에 의해서 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림 여부가 결정될 수 있다.

Description

면진 유닛 및 배관용 면진 장치{UNIT HAVING VIBRATION ISOLATION FUNCTION AND APPARATUS HAVING VIBRATION ISOLATION FUNCTION FOR PIPE}
본 발명은 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 배관에 대한 진동 또는 외부 충격의 작용 여부 또는 배관의 누설 여부를 감지할 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 관한 것이다.
건축구조물의 내외부에는 물, 가스 등의 공급을 위한 각종의 배관이 설치된다.
이때, 배관이 천장 또는 벽면으로부터 늘어지거나 할 경우, 출입자와의 충돌사고 등으로 이어질 수 있다.
따라서, 건축구조물의 내외부에 배관을 설치할 때에는 지지장치 또한 함께 설치하여 지지장치의 지지를 통해 배관을 천장 또는 벽면에 고정시키고 있다.
한편, 지진 발생시에는 건축구조물 자체뿐만 아니라 건축구조물의 내외부에 설치되는 배관에도 상당한 충격이 미치게 된다.
이때, 지진 발생시의 충격으로 인하여 배관이 손상되는 경우, 단순 배관 손상으로 그치지 않고 누수 또는 가스 누설 등이 따르게 되므로 침수 또는 화재 등으로 인한 대규모 피해가 발생할 수 있다.
이러한 이유로 최근 건축구조물에 대한민국 등록특허공보 제10-0962993호(공고일: 2010. 06. 10.) 등에 개시된 바와 같은 내진 기능을 갖는 배관 지지장치가 적용되고 있다.
내진 기능을 갖는 배관 지지장치는 지진 발생 시 유동하므로 이에 의해 충격이 완화되어 지진으로 인한 지지대상 배관의 손상이 일부 방지된다.
그러나, 종래 내진 기능을 갖는 배관 지지장치는, 그 구조가 복잡한 것이어서 제조가 번거로워 제조 효율이 저하되는 문제가 있었을 뿐만 아니라 특히, 지진 발생시 유동 방향 및 유동 폭이 제한적이어서 충격 완화 효과가 기대에 미치지 못하므로 지지대상 배관의 손상이 발생하는 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당 분야에서는 지진 발생시 다방향으로 원활히 유동할 수 있도록 함으로써 이에 의해 충격이 분산, 흡수, 소멸되어 지진으로 인한 지지대상 배관의 손상이 방지될 수 있도록 하는 배관 지지장치의 개발을 시도하고 있다.
전술한 배경기술은 발명자가 본 발명의 도출과정에서 보유하거나 습득한 것으로서, 반드시 본 발명의 출원 전에 일반 공중에 공개된 공지기술이라고 할 수는 없다.
일 실시예에 따른 목적은 배관에 대한 진동 또는 외부 충격의 작용 여부, 또는 상부 플레이트 또는 하부 플레이트의 비틀림 여부가 볼 부재의 이동에 의해서 1차적으로 감지되고 압력센서(또는 로드셀)에서 감지된 압력 변화에 의해서 2차적으로 감지될 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 복수 개의 볼 부재 및 복수 개의 압력센서에 의해서 상부 플레이트 또는 하부 플레이트의 비틀림 방향이 결정될 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 가스센서를 구비하여 배관의 가스 누설을 감지할 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 가정용 또는 산업용 배관의 진동(지진) 또는 외부 충격에 의한 배관의 안정성을 개선하기 위한 면진 설계를 제공할 뿐만 아니라, 실시간으로 배관의 상태를 진단할 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 배관 내에 배치된 프로펠러의 회전에 의해서 자체 전력 발전이 가능하고, 무선네트워크 기술을 통해서 실시간 데이터의 정보화를 통한 예측 진단이 가능한 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
일 실시예에 따른 목적은 가정용 또는 산업용 배관에 대한 이상 압력을 감지하여 범죄의 발생을 예방하는 방범용으로 활용될 수 있는 면진 유닛 및 배관용 면진 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 면진 유닛은, 상부 플레이트; 상기 상부 플레이트의 하부에 이격 배치되는 하부 플레이트; 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 사이에 유지되어, 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림에 의해 구름 이동되는 볼 부재; 및 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 중 적어도 하나에 장착되어 상기 볼 부재에 의해서 작용되는 압력 변화를 감지하는 센싱 부재;를 포함하고, 상기 센싱 부재에서 감지된 압력값에 의해서 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림 여부가 결정될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 볼 부재 및 상기 센싱 부재는 복수 개로 마련되고, 복수 개의 볼 부재는 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 사이에서 서로 이격 배치되고, 복수 개의 센싱 부재는 상기 복수 개의 볼 부재의 위치에 대응되는 위치에 배치되어, 상기 복수 개의 센싱 부재에서 감지된 압력 변화에 의해서 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림 방향이 결정될 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 하부 플레이트의 하부에 이격 배치되고, 상기 상부 플레이트의 상부에 배치된 고정면에 고정되는 받침 부재; 및 상기 하부 플레이트 및 상기 받침 부재 사이에 배치되는 탄성 부재;를 더 포함하고, 상기 상부 플레이트는 인접하게 배치된 구조물에 고정되고, 상기 구조물에 전달된 진동 또는 외부 충격에 의해서 상기 상부 플레이트의 비틀림이 발생되고, 상기 상부 플레이트의 비틀림에 의해서 상기 탄성 부재가 변형될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치는, 배관을 유지시키는 브라켓 유닛; 및 상기 배관으로부터 이격 배치되도록 상기 브라켓 유닛에 연결되어 상기 배관에 전달된 진동 또는 외부 충격을 차단 또는 감지하는 면진 유닛;을 포함하고, 상기 면진 유닛은, 상기 진동 또는 외부 충격에 의해서 변형되는 탄성 부재; 상기 배관에 대한 상기 진동 또는 외부 충격의 작용 여부를 감지하는 제1 센싱 부재; 및 상기 배관의 누설을 감지하는 제2 센싱 부재;를 포함할 수 있다.
일 측에 의하면, 상기 배관 내에는 유체의 이동에 의해 회전되는 프로펠러가 구비되고, 상기 면진 유닛은, 관통홀이 형성된 박스 부재; 상기 박스 부재에 구비되어, 상기 프로펠러의 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전 부재; 및 상기 박스 부재에 구비되어, 상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에서 감지된 데이터를 무선으로 송신하는 무선 통신 부재;를 더 포함하고, 상기 발전 부재에서 발생된 전기에너지는 상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에 공급되고, 상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에서 감지된 데이터에 의해서 상기 진동 또는 외부 충격에 의한 배관의 안정성이 실시간으로 진단될 수 있다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 배관에 대한 진동 또는 외부 충격의 작용 여부, 또는 상부 플레이트 또는 하부 플레이트의 비틀림 여부가 볼 부재의 이동에 의해서 1차적으로 감지되고 압력센서(또는 로드셀)에서 감지된 압력 변화에 의해서 2차적으로 감지될 수 있다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 복수 개의 볼 부재 및 복수 개의 압력센서에 의해서 상부 플레이트 또는 하부 플레이트의 비틀림 방향이 결정될 수 있다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 가스센서를 구비하여 배관의 가스 누설을 감지할 수 있다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 가정용 또는 산업용 배관의 진동(지진) 또는 외부 충격에 의한 배관의 안정성을 개선하기 위한 면진 설계를 제공할 뿐만 아니라, 실시간으로 배관의 상태를 진단할 수 있다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 배관 내에 배치된 프로펠러의 회전에 의해서 자체 전력 발전이 가능하고, 무선네트워크 기술을 통해서 실시간 데이터의 정보화를 통한 예측 진단이 가능하다.
일 실시예에 따른 면진 유닛 및 배관용 면진 장치에 의하면, 가정용 또는 산업용 배관에 대한 이상 압력을 감지하여 범죄의 발생을 예방하는 방범용으로 활용될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치를 도시한다.
도 2는 면진 유닛의 정면도이다.
도 3은 면진 유닛의 분해사시도를 도시한다.
도 4는 진동 또는 외부 충격에 의해서 볼 부재가 구름 이동된 모습을 도시한다.
도 5는 복수 개의 볼 부재 및 복수 개의 센싱 부재가 배치된 모습을 도시한다.
도 6은 다른 형태의 면진 유닛을 도시한다.
이하, 실시예들을 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, 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, 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.
어느 하나의 실시예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시예에 기재한 설명은 다른 실시예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치를 도시하고, 도 2는 면진 유닛의 정면도이고, 도 3은 면진 유닛의 분해사시도를 도시하고, 도 4는 진동 또는 외부 충격에 의해서 볼 부재가 구름 이동된 모습을 도시하고, 도 5는 복수 개의 볼 부재 및 복수 개의 센싱 부재가 배치된 모습을 도시하고, 도 6은 다른 형태의 면진 유닛을 도시한다.
도 1을 참조하여, 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치(10)는 브라켓 유닛(100) 및 면진 유닛(200)을 포함할 수 있다.
상기 브라켓 유닛(100)은 배관(P)을 유지시키기 위한 것이다.
예를 들어, 브라켓 유닛(100)은 브라켓 요소(110) 및 지지 요소(120)를 포함할 수 있다.
상기 브라켓 요소(110)는 배관(P)의 외측을 감싸도록 형성될 수 있다. 특히 브라켓 요소(110)는 배관(P)의 상부 외측을 감싸도록 형성될 수 있다.
상기 지지 요소(120)는 배관(P)의 하부를 가로지르는 방향으로 연장되게 형성되어, 지지 요소(120) 상에 브라켓 요소(110)의 양단부가 고정될 수 있다.
이와 같이 지지 요소(120)는 배관(P)을 지지함과 동시에 브라켓 요소(110)를 고정시킬 수 있도록 마련될 수 있다.
전술된 브라켓 유닛(100)에는 면진 유닛(200)이 연결될 수 있다.
상기 면진 유닛(200)은 배관(P)과 이격 배치되도록 브라켓 유닛(100)에, 특히 지지 요소(120)에 연결될 수 있다. 이때, 지지 요소(120) 상에서 배관(P)을 사이에 두고 복수 개의 면진 유닛(200)이 이격 배치되어, 배관(P)에 전달된 진동 또는 외부 충격 등을 효과적으로 차단할 수 있다.
또한, 도 1에는 면진 유닛(200)이 지지 요소(110)의 상부에 배치되는 것으로 도시되어 있으나, 면진 유닛(200)이 지지 요소(110)의 하부에 배치될 수 있음은 당연하다. 따라서 면진 유닛(200)의 배치는 배관(P)에 전달된 진동 또는 외부 충격 등을 효과적으로 차단할 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
특히, 도 2 및 3을 더 참조하여, 면진 유닛(200)은 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 볼 부재(230), 센싱 부재(240), 받침 부재(250) 및 탄성 부재(260)를 포함할 수 있다.
상기 상부 플레이트(210)는 제1 체결 요소(A)에 의해서 브라켓 유닛(100)의 지지 요소(110) 상에 고정될 수 있다. 이때, 제1 체결 요소(A)는 상부 플레이트(210)를 지지 요소(110)에 고정시킬 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
이와 같이 상부 플레이트(210)가 지지 요소(110)에 연결되어서 배관(P)에 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 경우, 지지 요소(110)를 통해서 상부 플레이트(210)에 전달될 수 있다.
다만, 여기에서는 배관용 면진 장치(10)에 면진 유닛(200)이 활용되는 경우를 예로 들어 설명하여, 상부 플레이트(210)가 배관(P)을 유지시키는 브라켓 유닛(100)에 연결되었으나, 상부 플레이트(210)는 상부 플레이트(210)에 인접하게 배치된 구조물에 고정될 수 있음은 당연하다. 다시 말해서, 상부 플레이트(210)는 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 대상에 고정될 수 있다. 이러한 경우에, 상부 플레이트(210)는 구조물에 전달된 진동 또는 외부 충격에 의해서 비틀림이 발생될 수 있다.
또한, 상부 플레이트(210)의 하면에는 볼 부재(230)의 유지를 위한 오목면(212)이 형성될 수 있다. 이에 의해서 볼 부재(230)가 오목면(212)을 따라서 이동될 수 있다.
상기 하부 플레이트(220)는 상부 플레이트(210)의 하부에 이격 배치될 수 있고, 브라켓 유닛(100)에 비고정된 상태로 유지될 수 있다.
또한, 하부 플레이트(220)의 상면에는 상부 플레이트(220)와 마찬가지로 볼 부재(230)의 유지를 위한 오목면(222)이 형성될 수 있다. 이와 같이 볼 부재(230)가 오목면(222)을 따라서 이동될 수 있다.
이와 같이 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 사이에 볼 부재(230)가 배치될 수 있다.
이때, 볼 부재(230)는 배관(P)에 횡방향으로 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 경우, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림에 의해서 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 사이에서 구름 이동될 수 있다. 이에 의해서 볼 부재(230) 자체만으로도 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 위치 또는 비틀림을 조정하는 데 도움이 될 수 있다.
또한, 볼 부재(230)는 배관(P)에 횡방향으로 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 경우, 진동 또는 외부 충격의 방향, 또는 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향에 따라서 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 사이에서 다양한 방향으로 구름 이동될 수 있다.
따라서 볼 부재(230)의 변위를 가시적으로 확인함으로써 배관(P)에 진동 또는 외부 충격 등이 전달되었는지 여부 또는 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 여부나 비틀림 정도를 확인할 수 있다.
특히 도 2를 참조하여, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 중 적어도 하나에는 센싱 부재(240)가 장착될 수 있다.
상기 센싱 부재(240)는 예를 들어 로드셀과 같은 압력 센서로 마련될 수 있다.
또한, 센싱 부재(240)는 상부 플레이트(210)의 오목면(212)에 장착되거나, 하부 플레이트(220)의 오목면(222)에 장착되거나, 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 전부에 장착될 수 있다.
특히, 센싱 부재(240)는 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 또는 하부 플레이트(220)의 오목면(222)에서 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)가 비틀리기 전 초기 상태에서 볼 부재(230)의 상부 또는 하부와 접촉하도록 장착될 수 있다.
이때, 센싱 부재(240)는 볼 부재(230)에 의해서 작용되는 압력 변화를 감지할 수 있다.
예를 들어, 센싱 부재(240)가 볼 부재(230)의 상부 또는 하부와 접촉하고 있는 경우 센싱 부재(240)에서 가장 높은 압력값이 측정되고, 센싱 부재(240)와 볼 부재(230)가 접촉하되 센싱 부재(240)와 볼 부재(230)의 접촉 영역이 감소되는 경우 센싱 부재(240)에서 상대적으로 낮은 압력값이 측정되고, 센싱 부재(240)가 볼 부재(230)와 완전히 비접촉하는 경우 센싱 부재(240)에서 압력값이 0으로 측정될 수 있다.
이때, 센싱 부재(240)의 중앙이 볼 부재(230)의 상부 또는 하부와 접촉하고 있는 경우 측정된 압력값을 기준값으로 미리 결정한 후에, 센싱 부재(240)에서 감지된 압력값을 확인하여 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 여부 또는 비틀림 정도가 결정될 수 있다.
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 배관(P)에 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 경우, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림에 의해서 볼 부재(230)가 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 사이에서 구름 이동될 수 있다. 이에 의해서 센싱 부재(240)에서 감지되는 압력값에 변화가 생길 수 있고, 센싱 부재(240)가 볼 부재(230)와 접촉하고 있는 초기 상태에 비해서 낮은 압력값이 측정되거나 압력값이 0으로 측정될 수 있다.
이와 같이 볼 부재(230)에 의해서 작용되는 압력 변화를 센싱 부재(240)에서 감지함으로써 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 여부 또는 비틀림 정도가 보다 정확하게 결정될 수 있다.
이때, 센싱 부재(240)에서 감지된 압력값을 실시간으로 확인함으로써, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 여부 또는 비틀림 정도를 실시간으로 확인할 수 있음은 당연하다.
특히, 도 5를 참조하여, 볼 부재(230) 및 센싱 부재(240)가 복수 개로 마련될 수 있다.
구체적으로, 하부 플레이트(220)의 상면에는 복수 개의 오목면(222)이 서로 이격 배치될 수 있다. 예를 들어 복수 개의 오목면(222)은 동서남북 방향을 가리키도록 90도 간격으로 이격 배치될 수 있다. 그러나 복수 개의 오목면(222)의 배치 또는 개수는 이에 국한되지 아니하며 다양한 배치 또는 개수로 될 수 있음은 당연하다.
이때, 복수 개의 오목면(222)에는 각각 센싱 부재(240)가 장착될 수 있다. 다시 말해서 복수 개의 센싱 부재(240)는 복수 개의 오목면(222)의 배치 또는 개수에 대응되도록 장착될 수 있다.
이와 같이 복수 개의 오목면(222)에서 각각의 센싱 부재(240)의 상부에 복수 개의 볼 부재(230)가 각각 배치될 수 있다. 이때, 복수 개의 볼 부재(230)는 복수 개의 오목면(222) 또는 복수 개의 센싱 부재(240)의 배치 또는 개수에 대응되도록 배치될 수 있다.
또한, 구체적으로 도시되지는 않았으나, 복수 개의 볼 부재(230)를 유지하기 위해서 상부 플레이트(210)의 하면에도 복수 개의 오목면(212)이 구비될 수 있음은 당연하고, 추가적으로 복수 개의 오목면(212)에 각각 센싱 부재(240)가 장착되거나 장착되지 않을 수 있다.
이러한 경우에, 복수 개의 센싱 부재(240)에서 감지된 압력값을 비교함으로써 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 여부나 비틀림 정도뿐만 아니라 비틀림 방향을 확인할 수 있다.
예를 들어, 복수 개의 센싱 부재(240) 중 일부에서 감지된 압력값이 초기 상태에서 측정된 기준값보다 큰 경우, 그 센싱 부재(240)가 장착된 방향으로 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림이 발생된 것으로 결정될 수 있다. 반면, 복수 개의 센싱 부재(240) 중 일부에서 감지된 압력값이 초기 상태에서 측정된 기준값보다 작은 경우, 그 센싱 부재(240)가 장착된 방향에 반대되는 방향으로 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림이 발생된 것으로 결정될 수 있다.
이와 같이 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 사이에 복수 개의 볼 부재(230)를 배치함으로써, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220)를 보다 안정적으로 고정할 수 있을 뿐만 아니라, 복수 개의 센싱 부재(240)에 의해서 복수 개의 볼 부재(230)로부터 작용되는 압력값의 변화를 감지함으로써 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향을 확인할 수 있다.
한편, 여기에서는 상부 플레이트(210)에 구비된 복수 개의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)에 구비된 복수 개의 오목면(222) 사이에 복수 개의 볼 부재(230)가 배치되고, 각각의 오목면(212, 222)에 각각의 센싱 부재(240)가 장착되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 이에 국한되지 아니하며, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향을 확인할 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
예를 들어, 상부 플레이트(210) 및 하부 플레이트(220) 사이에 하나의 볼 부재(230)가 배치되고, 상부 플레이트(210)에 구비된 오목면(212) 또는 하부 플레이트(220)에 구비된 오목면(222)에 복수 개의 센싱 부재(240)가 서로 이격 배치될 수 있다. 이러한 경우, 볼 부재(230)의 구름 이동에 의해서 복수 개의 센싱 부재(240) 중 어느 하나에서 높은 압력값이 감지될 수 있고, 이를 통하여 복수 개의 센싱 부재(240) 중 어느 하나가 장착된 방향으로 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향을 예측할 수 있다.
다시 도 1 내지 3을 참조하여, 하부 플레이트(220)의 하부에는 받침 부재(250)가 이격 배치될 수 있다.
상기 받침 부재(250)는 상부 플레이트(210)의 상부에 배치된 고정면에 제2 체결요소(B)에 의해서 고정될 수 있다.
이때, 고정면은 천장 또는 벽면 등과 같이 구조물의 일부가 될 수 있다.
또한, 하부 플레이트(220) 및 받침 부재(250) 사이에는 탄성 부재(260)가 배치될 수 있다.
이때, 탄성 부재(260)는 배관(P)에 전달된 진동 또는 외부 충격을 완충시키는 역할을 할 수 있으며, 예를 들어 스프링으로 마련될 수 있다.
또한, 탄성 부재(260)의 하단은 받침 부재(250)에 유지되고, 탄성 부재(260)의 상단은 하부 플레이트(220)의 하면에 유지될 수 있다.
그러나 경우에 따라서 상부 플레이트(210)의 상부에 받침 부재(250)가 이격 배치되고, 상부 플레이트(210) 및 받침 부재(250) 사이에 탄성 부재(260)가 유지될 수 있음은 당연하다.
도 4를 다시 참조하여, 배관(P)에 진동 또는 외부 충격 등이 전달되는 경우, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림에 의해서 볼 부재(230)가 상부 플레이트(210)의 오목면(212) 및 하부 플레이트(220)의 오목면(222) 사이에서 구름 이동될 수 있고, 탄성 부재(260)는 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향으로 변형될 수 있다.
구체적으로, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향을 향하는 탄성 부재(260)의 일 측은 수축 변형되고, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 방향에 반대되는 탄성 부재(260)의 타 측은 확장 변형될 수 있다.
또한, 탄성 부재(260)의 탄성력에 의해서 탄성 부재(260)가 원상태로 복귀되면서, 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 비틀림 또한 해소될 수 있다. 전술된 바와 같이 볼 부재(230)의 구름 이동으로 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 위치가 조정되는 것과 마찬가지로 탄성 부재(260)의 탄성력에 의해서 상부 플레이트(210) 또는 하부 플레이트(220)의 위치가 조정될 수 있다.
한편, 이하에서는 다른 형태의 면진 유닛에 대하여 설명된다.
특히, 도 6을 참조하여, 다른 형태의 면진 유닛(200a)은 상부 플레이트(210a), 하부 플레이트(220a), 볼 부재(230a), 제1 센싱 부재(240a), 받침 부재(250a), 탄성 부재(260a), 박스 부재(270a), 제2 센싱 부재(280a), 발전 부재(미도시) 및 무선 통신 부재(미도시)를 포함할 수 있다.
상기 상부 플레이트(210a), 하부 플레이트(220a), 볼 부재(230a), 제1 센싱 부재(240a), 받침 부재(250a) 및 탄성 부재(260a)는 전술된 면진 유닛(200)의 상부 플레이트(210), 하부 플레이트(220), 볼 부재(230), 센싱 부재(240), 받침 부재(250) 및 탄성 부재(260)에 대응되는 구성요소로서, 상세한 설명은 이하에서 생략하기로 한다.
다른 형태의 면진 유닛(200a)은 상부 플레이트(210a)의 상부에 이격 배치된 상부 고정 플레이트(HP) 및 받침 부재(250a)의 하부에 이격 배치된 하부 고정 플레이트(LP)를 포함할 수 있다.
이때, 하부 고정 플레이트(LP)는 상부 플레이트(210a)와 제3 체결 요소(C)에 의해서 고정될 수 있고, 상부 고정 플레이트(HP)는 받침 부재(250a)와 제4 체결 요소(D)에 의해서 고정될 수 있다.
또한, 하부 고정 플레이트(LP)에는 박스 부재(270a)가 장착될 수 있다.
상기 박스 부재(270a)에는 내부 공간이 구비될 수 있고, 박스 부재(270a)의 내부 공간에는 발전 부재(미도시) 및 무선 통신 부재(미도시)가 배치될 수 있고, 박스 부재(270a)에는 제2 센싱 부재(280a)가 장착될 수 있다.
이때, 제2 센싱 부재(280a)는 예를 들어 가스 센서로 마련될 수 있으며, 배관(P)의 누설을 감지할 수 있다. 예를 들어, 배관(P)에 결함이 존재하는 경우, 배관(P) 내를 이동하는 가스가 누설되어 누설된 가스가 제2 센싱 부재(280a)에서 감지될 수 있다.
이와 같이 다른 형태의 면진 유닛(200a)에서는 제1 센싱 부재(240a)에 의해서 배관(P)에 대한 진동 또는 외부 충격의 작용 여부를 감지할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 센싱 부재(280a)에 의해서 배관의 누설이 감지될 수 있다.
또한, 발전 부재는 자체 발전을 위한 것으로서, 예를 들어 배관(P) 내에 유체의 이동에 의해서 회전되는 프로펠러가 구비되고, 발전 부재는 프로펠러의 회전에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있다.
발전 부재의 구성이 구체적으로 도시되지는 않았으나, 프로펠러의 회전에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있다면 어느 것이든지 가능하다.
이때, 발전 부재에서 발생된 전기에너지는 제1 센싱 부재(240a) 또는 제2 센싱 부재(280a)에 전원을 공급될 수 있다. 이에 의해서 면진 유닛(200a)이 반영구적으로 사용될 수 있다.
또한, 무선 통신 부재는 예를 들어 저전력 무선네트워크(BLE) 기술을 이 적용되어, 제1 센싱 부재(240a) 또는 제2 센싱 부재(280a) 에서 감지된 데이터를 무선으로 송신할 수 있다. 또는 무선 통신 부재는 외부로부터의 제어 신호를 수신하여 제1 센싱 부재(240a) 또는 제2 센싱 부재(280a)의 작동을 제어할 수 있다.
이와 같이 무선 통신 부재를 통해서 제1 센싱 부재(240a) 또는 제2 센싱 부재(280a)에서 감지된 데이터가 외부장치에 전달되어, 외부장치에서 진동 또는 외부 충격에 의한 배관(P)의 안정성이 실시간으로 진단될 수 있다.
전술된 바와 같이 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치는 가정용 또는 산업용 배관의 진동(지진) 또는 외부 충격에 의한 배관의 안정성을 개선하기 위한 면진 설계를 제공할 뿐만 아니라, 배관에 대한 진동 또는 외부 충격의 작용 여부나 작용 정도, 또는 작용 방향을 감지하여 실시간으로 배관의 상태를 진단할 수 있으며, 배관 내에 배치된 프로펠러의 회전에 의해서 자체 전력 발전이 가능하고, 무선네트워크 기술을 통해서 실시간 데이터의 정보화를 통한 예측 진단이 가능할 수 있다. 더 나아가서, 일 실시예에 따른 배관용 면진 장치는 가정용 또는 산업용 배관에 대한 이상 압력을 감지하여 범죄의 발생을 예방하는 방범용으로 활용될 수 있다.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
10: 배관용 면진 장치
100: 브라켓 유닛
110: 브라켓 요소
120: 지지 요소
200, 200a: 면진 유닛
210: 상부 플레이트
212: 오목면
220: 하부 플레이트
222: 오목면
230: 볼 부재
240: 센싱 부재

Claims (5)

  1. 배관을 유지시키는 브라켓 유닛; 및
    배관으로부터 이격 배치되도록 상기 브라켓 유닛에 연결되어 상기 배관에 전달된 진동 또는 외부 충격을 차단 또는 감지하는 면진 유닛;
    을 포함하고,
    상기 면진 유닛은,
    상기 진동 또는 외부 충격에 의해서 변형되는 탄성 부재;
    상기 배관에 대한 상기 진동 또는 외부 충격의 작용 여부를 감지하는 제1 센싱 부재; 및
    상기 배관의 누설을 감지하는 제2 센싱 부재;
    를 포함하고,
    상기 배관 내에는 유체의 이동에 의해 회전되는 프로펠러가 구비되고,
    상기 면진 유닛은,
    관통홀이 형성된 박스 부재;
    상기 박스 부재에 구비되어, 상기 프로펠러의 회전에너지를 전기에너지로 변환시키는 발전 부재; 및
    상기 박스 부재에 구비되어, 상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에서 감지된 데이터를 무선으로 송신하는 무선 통신 부재;
    를 더 포함하고,
    상기 발전 부재에서 발생된 전기에너지는 상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에 공급되고,
    상기 제1 센싱 부재 또는 상기 제2 센싱 부재에서 감지된 데이터에 의해서 상기 진동 또는 외부 충격에 의한 배관의 안정성이 실시간으로 진단되는, 배관용 면진 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 면진 유닛은,
    상부 플레이트;
    상기 상부 플레이트의 하부에 이격 배치되는 하부 플레이트;
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 사이에 유지되어, 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림에 의해 구름 이동되는 볼 부재; 및
    상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 중 적어도 하나에 장착되어 상기 볼 부재에 의해서 작용되는 압력 변화를 감지하는 제3 센싱 부재;
    를 더 포함하고,
    상기 제3 센싱 부재에서 감지된 압력값에 의해서 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림 여부가 결정되는, 배관용 면진 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 볼 부재 및 상기 센싱 부재는 복수 개로 마련되고,
    복수 개의 볼 부재는 상기 상부 플레이트 및 상기 하부 플레이트 사이에서 서로 이격 배치되고, 복수 개의 센싱 부재는 상기 복수 개의 볼 부재의 위치에 대응되는 위치에 배치되어,
    상기 복수 개의 센싱 부재에서 감지된 압력 변화에 의해서 상기 상부 플레이트 또는 상기 하부 플레이트의 비틀림 방향이 결정되는, 배관용 면진 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 면진 유닛은,
    상기 하부 플레이트의 하부에 이격 배치되는 받침 부재; 및
    상기 하부 플레이트 및 상기 받침 부재 사이에 배치되는 탄성 부재;
    를 더 포함하고,
    상기 상부 플레이트는 인접하게 배치된 구조물에 고정되고,
    상기 받침 부재는 체결요소에 의해서 상부 플레이트의 상측에 배치되는 고정면과 연결되어 고정될 수 있으며,
    상기 구조물에 전달된 진동 또는 외부 충격에 의해서 상기 상부 플레이트의 비틀림이 발생되고, 상기 상부 플레이트의 비틀림에 의해서 상기 탄성 부재가 변형되는, 배관용 면진 장치.
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