KR102190869B1 - 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치 - Google Patents

수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치에 관한 것이다. 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 고정 프레임(11a) 및 고정 프레임(11a)과 상하로 분리되어 위치하는 격리 프레임(11b)으로 이루어지는 격리 공간; 격리 공간의 중심 부분에 배치되어 수직 및 수평 이동이 가능한 중심 격리 모듈(12); 중심 격리 모듈(12)의 둘레 면에 배치되는 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d); 및 격리 공간의 둘레를 따라 배치되는 7절 링크 모듈(14)을 포함한다.

Description

수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치{An Isolating Apparatus for Limiting a Vertical Direction Seismic Impact}
본 발명은 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치에 관한 것이고, 구체적으로 지진 발생 또는 진동 발생원에 따른 수직 및 수평 방향을 포함하는 모든 방향의 충격을 감쇄하는 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치에 관한 것이다.
기계, 음향, 차량, 선박 또는 항공기 진동과 같은 상시 진동이 작동에 영향을 미치는 기기는 지진 또는 다양한 진동 발생원에 의하여 전달되는 상시 진동을 격리시켜야 하고 또한 지진으로부터 보호될 필요가 있다. 예를 들어 진동 격리 장치는 진동 발생원 또는 지진에 의한 진동이 전기·통신장비와 같은 보호 대상 설비로 전달되지 않도록 탄성 계수가 작은 코일스프링 또는 강도가 낮은 코일스프링을 이용하여 진동을 격리시켜서 보호 대상 설비의 기능이 유지되도록 보호할 수 있다. 이러한 코일 스프링은 계의 고유진동수를 저하시키고, 고유 진동수에 비하여 높은 진동수를 갖는 진동에 대하여 진동 전달 비율을 저하시킬 수 있다. 이로 인하여 지진의 탁월 공진 대역에 해당하는 2.0~11.5Hz을 벗어나도록 하여 지진으로 인한 공진파괴를 방지할 수 있다. 그러므로 계의 고유 진동수가 낮은 것이 유리하고, 보호 대상 설비를 지지하는 코일 스프링 상수가 작은 것이 바람직하다. 그러나 보호 대상 설비를 지지하는 수직 코일 스프링의 스프링 상수 값은 제한된 범위에서 감소될 수 있다. 예를 들어 수직 코일 스프링의 스프링 상수의 감소를 위하여 수직 코일 스프링의 선경을 감소시키는 방법이 있지만 선경이 감소되면 수직 코일 스프링의 응력이 증가되어 파단 가능성이 커지고 이로 인하여 구조적 내구성 또는 신뢰성의 확보가 어렵다. 또한 스프링 상수가 작아지면 보호 대상 설비를 지지하는 정-변위가 증가되어야 한다. 특허등록번호 10-1671718은 수직 방향 진동 제어 장치와 전도 방지 장치를 가진 내진 성능을 가지는 스프링을 이용한 방진 장치에 대하여 개시한다. 또한 WO 2009/054339는 단독 주택 등의 경량 구조물용, 기기, 전시대용 면지 장치 및 이와 같은 면진 장치를 구비한 면진 구조물에 대하여 개시한다. 이와 같은 선행기술은 이와 같은 스프링 특성에 기초하여 효과적으로 수직 방향의 진동을 억제하여 격리시킬 수 있는 진동 격리 장치에 대하여 개시하지 않는다.
본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다.
선행기술 1: 특허등록번호 10-1671718((주)파워엔텍, 2016.11.02. 공고) 편심유발 기계진동 스프링 방진 장치 선행기술 2: WO 2009/054339(각코 호진 도쿄 덴키 다이가쿠, 2009.04.30. 공개) 면진 장치 및 면진 구조물
본 발명의 목적은 기계적 강도를 유지하면서 정-변위를 작은 범위에서 제한하고, 이와 함께 계 전체의 스프링 상수를 저하시키는 것에 의하여 계의 고유 진동수를 낮추어 진동 저감 특성이 향상되어 보호 대상 설비가 지진의 탁월 공진 대역으로부터 벗어날 수 있도록 하는 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 고정 프레임 및 고정 프레임과 상하로 분리되어 위치하는 격리 프레임으로 이루어지는 격리 공간; 격리 공간의 중심 부분에 배치되어 수직 및 수평 이동이 가능한 중심 격리 모듈; 중심 격리 모듈의 둘레 면에 배치되는 수직 내진 스토퍼 모듈; 및 격리 공간의 둘레를 따라 배치되는 7절 링크 모듈을 포함한다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 중심 격리 모듈은 서로 상하로 분리된 결합 판를 연결하는 수직 내진 스토퍼 유닛; 결합 판의 상하 진동을 수평 진동으로 변환하는 변환 링크 유닛; 및 변환 링크 유닛의 이동을 조절하는 조절 유닛으로 이루어진다.
본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 7절 링크 모듈은 선형으로 연장되는 수평 부재; 및 수평 부재의 양쪽 끝에 결합되는 수직 변위 제한 구조의 링크 유닛으로 이루어진다.
본 발명에 따른 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 고정 프레임 및 고정 프레임과 분리되어 설치되는 격리 프레임 사이에 설치되는 수직 내진 스토퍼 및 수평 내진 스토퍼에 의하여 상시 진동 및 지진으로 인한 진동으로부터 보호 대상 설비가 보호되도록 한다. 본 발명에 따른 진동 격리 장치는 4절 링크 모듈 두 세트를 상하 방향으로 결합시킨 7절 링크 모듈의 적용에 의하여 수평 방향과 수직 방향의 진동이 서로 연동되도록 하는 것에 의하여 진동 격리 효과가 상승되도록 한다. 본 발명에 따른 진동 격리 장치는 7절 링크 모듈에 의하여 수직 진동 격리 모듈의 스프링 상수 값을 감소시키면서 정-변위의 감소가 가능하고, 기계 강도가 유지되면서 계의 고유 진동수가 저하되도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 중심 격리 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 7절 링크 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 수직 내진 스토퍼 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 진동 격리 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 고정 프레임(11a) 및 고정 프레임(11a)과 상하로 분리되어 위치하는 격리 프레임(11b)으로 이루어지는 격리 공간; 격리 공간의 중심 부분에 배치되어 수직 및 수평 이동이 가능한 중심 격리 모듈(12); 중심 격리 모듈(12)의 둘레 면에 배치되는 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d); 및 격리 공간의 둘레를 따라 배치되는 7절 링크 모듈(14)을 포함한다.
고정 프레임(11a)은 전체적으로 다각형 형상 또는 이와 유사한 형상이 될 수 있고, 예를 들어 사각형 형상이 될 수 있다. 고정 프레임(11a)은 지면 또는 견고한 구조물에 고정될 수 있고, 다수 개의 프레임이 서로 연결된 구조를 가질 수 있다. 고정 프레임(11a)은 진동의 격리 과정에서 고정된 상태를 유지하거나, 상대적으로 유동성이 작은 구조를 가지도록 설치될 수 있다. 고정 프레임(11a)의 위쪽에 격리 프레임(11b)이 위치될 수 있고, 격리 프레임(11b)은 고정 프레임(11a)과 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있지만 이에 제한되지 않고 보호 대상 설비의 아래쪽 부분을 고정할 수 있는 구조를 가질 수 있다. 격리 프레임(11b)에 보호 대상 설비가 위치될 수 있고, 보호 대상 설비는 격리 프레임(11b)과 함께 진동될 수 있다. 격리 프레임(11b)은 고정 프레임(11a)에 대하여 수평 방향 또는 수직 방향으로 이동되면서 진동을 격리시키는 기능을 가질 수 있고, 고정 프레임(11a)과 진동 프레임(11b)의 사이에 진동이 격리되는 진동 격리 공간이 형성될 수 있다. 진동 격리는 외부로부터 전달되어 보호 대상 설비의 기능 유지에 영향을 미치거나 설비 파손을 발생시킬 수 있는 진동을 약화시키거나, 감쇄시키거나 보호 대상 설비로 전달되지 않도록 하는 것을 의미한다. 진동 격리는 다양한 방법으로 이루어질 수 있고, 예를 들어 외부로부터 전달되는 진동을 탁월 공진 대역에 해당하는 2.0~11.5Hz의 주파수 범위를 벗어나는 진동으로 변화시키는 방법으로 진동이 격리될 수 있다. 이와 같은 진동 격리는 중심 격리 모듈(12), 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d) 또는 7절 링크 모듈(14)에 의하여 이루어질 수 있다.
중심 격리 모듈(12)은 아래쪽 부분이 고정 프레임(11a)에 고정되고, 위쪽 부분은 격리 프레임(11b)에 결합되어, 격리 프레임(11b)과 함께 수평 또는 수직 방향으로 이동 또는 진동이 될 수 있다. 중심 격리 모듈(12)은 격리 공간의 중심에 배치될 수 있고, 수직 방향 진동을 수평 방향 진동으로 변화시키거나 또는 감쇄하여 약화시키는 기능을 할 수 있다. 중심 격리 모듈(12)과 함께 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)에 의하여 수직 방향의 진동이 감쇄 또는 격리될 수 있다. 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13c)은 중심 격리 모듈(12)의 둘레 면에 배치될 수 있고, 예를 들어 사각 형상의 고정 프레임(11a) 또는 격리 프레임(11b)의 모서리 부분에 네 개의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)이 배치될 수 있다. 서로 다른 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)은 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있고, 각각의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)은 전체적으로 실린더 형상이 될 수 있다. 중심 격리 모듈(12)과 유사하게 각각의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)의 아래쪽 끝은 고정 프레임(11a)에 고정되고, 위쪽 끝은 격리 프레임(11b)에 결합되어 격리 프레임(11b)과 함께 상하로 이동될 수 있다. 그리고 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)의 바깥쪽에 7절 링크 모듈(14)이 배치될 수 있다.
7절 링크 모듈(14)은 격리 공간의 둘레 면에 배치될 수 있고, 7절 링크 모듈(14)에 의하여 격리 프레임(11b)이 고정 프레임(11a)에 대하여 안정적으로 수평 방향 또는 수직 방향으로 이동되면서 이와 동시에 정해진 범위 내에서 이동되도록 제한하여 보호 대상 설비의 편심 하중으로 인한 회전운동을 방지할 수 있다. 7절 링크 모듈(14)은 다수 개의 서브 링크 모듈로 이루어질 수 있고, 서로 다른 7절 링크 모듈(14)은 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 고정 프레임(11a) 및 격리 프레임(11b)이 사각 형상이 되는 경우 4개의 서브 링크 모듈이 격리 공간의 둘레 면에 설치될 수 있다. 각각의 서브 링크 모듈의 한쪽 끝은 고정 프레임(11a)에 고정되고, 다른 끝은 격리 프레임(11b)에 결합되어 격리 프레임(11b)과 함께 수직 방향으로 또는 수평 방향으로 이동될 수 있다. 7절 링크 모듈(14)은 중심 격리 모듈(12) 또는 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)에 의하여 수직 방향 또는 수평 방향으로 이동하는 격리 프레임(11b)을 유도하는 기능을 가질 수 있고, 진동을 실질적으로 억제 또는 약화시키는 기능을 가지지 않으나, 동일한 수직 변위를 발생시켜 보호 대상 설비의 편심 하중으로 인한 회전운동을 방지할 수 있다. 진동의 억제 또는 약화는 중심 격리 모듈(12) 또는 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)에 의하여 이루어지고, 진동 억제 또는 약화 과정에서 격리 프레임(11b)의 수직 방향 또는 수평 방향의 이동이 발생되면, 7절 링크 모듈(14)에 의하여 정해진 방향으로 이동이 유도될 수 있다. 7절 링크 모듈(14)은 다양한 구조로 만들어질 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 2는 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 중심 격리 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 중심 격리 모듈(12)은 서로 상하로 분리된 결합 판(21a, 21b)를 연결하는 수직 내진 스토퍼 유닛(211); 결합 판(21a, 21b)의 상하 진동을 수평 진동으로 변환하는 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d); 및 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)의 이동을 조절하는 진동 조절 유닛(23a, 23b)으로 이루어진다. 상하로 서로 분리된 제1,2 결합 판(21a, 21b)은 각각 위에서 설명된 고정 프레임 및 격리 프레임에 각각 결합될 수 있다. 제1, 2 결합 판(21a, 21b)은 다양한 형상을 가질 수 있고, 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 중심이 수직 내진 스토퍼 유닛(211)에 의하여 서로 결합될 수 있다. 수직 내진 스토퍼 유닛(211)은 상하 진동이 가능한 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 수직 내진 스토퍼 유닛(211)은 제1 결합 판(21a)에 한쪽 끝이 결합되면서 고정 실린더에 대하여 이동 가능한 유동 실린더로 이루어질 수 있다. 고정 실린더의 내부를 따라 수직 방향으로 유동 실린더가 이동될 수 있고, 선택적으로 고정 실린더의 내부에 코일 스프링과 같은 탄성 수단이 배치될 수 있다. 제1, 2 결합 판(21a, 21b)은 예를 들어 사각 판 형상이 될 수 있고, 사각 판 형상의 중심에 수직 스토퍼 유닛(211)이 배치될 수 있다. 그리고 수직 스토퍼 유닛(211)을 기준으로 제2 결합 판(21b)의 상하 이동을 유도하면서 수직 방향으로 가해지는 압력을 수평 방향의 압력으로 변환시키는 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)가 결합될 수 있다. 예를 들어 제1, 2 결합 판(21a, 21b)은 사각 판 형상이 될 수 있고, 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 네 개의 모서리에 네 개의 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)의 한쪽 끝이 결합될 수 있다. 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 양쪽에 한 쌍의 진동 조절 유닛(23a, 23b)이 배치될 수 있고, 네 개의 링크 유닛(22a, 22b)의 다른 끝은 진동 조절 유닛(23a, 23b)에 연결될 수 있다. 각각의 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)은 한쪽 끝이 제1, 2 결합 판(21b)에 각각 결합된 제1, 2 유도 부재(221a, 221b); 및 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)의 다른 끝을 회전 가능하도록 고정하는 연결 브래킷(222)을 포함할 수 있다. 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)는 각각 선형 연장 부재의 구조를 가질 수 있고, 제1, 2 결합 판(21a, 21b) 및 연결 브래킷(222)에 대하여 회전 가능한 구조가 될 수 있다. 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)의 한쪽 끝이 회전 가능하도록 결합되는 연결 브래킷(222)은 진동 조절 유닛(23a, 23b)에 결합될 수 있고, 전체적으로 U-형상이 되어 유도 부재(221a, 221b)의 한쪽 끝이 결합되어 안정적으로 회전되도록 할 수 있다.
진동 조절 유닛(23a, 23b)은 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 양쪽에 배치되어 제1, 2 결합 판(21a, 21b)과 연결 브래킷(221) 및 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)에 의하여 연결될 수 있다. 진동 조절 유닛(23a, 23b)는 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 수직 방향의 이동에 따라 수평 방향의 길이가 조절되는 구조를 가질 수 있고, 이에 의하여 수직 방향에 따른 진동을 억제 또는 제한하는 기능을 가질 수 있다. 각각의 진동 조절 유닛(23a, 23b)은 실린더 형상의 완충 실린더(231); 완충 실린더(231)에 탄성 이동이 되도록 결합되는 탄성 조절 유닛(232); 및 완충 실린더(231)의 한쪽 끝 및 탄성 조절 유닛(232)의 한쪽 끝에 결합되어 서로 마주보도록 위치하는 제1, 2 균형 판(233a, 233b)을 포함할 수 있다. 제1, 2 균형 판(233a, 233b)은 사각 판 형상이 될 수 있고, 제1, 2 균형 판(233a, 233b)에 각각 연결 브래킷(222)이 결합될 수 있다. 완충 실린더(231)와 탄성 조절 유닛(232)은 코일 스프링과 같은 탄성 수단에 의하여 탄성 결합이 될 수 있고, 탄성 조절 유닛(232)은 완충 실린더(231)의 내부를 따라 이동 가능한 유동 실린더 및 유동 실린더의 둘레 면에 배치되어 유동 실린더의 이동을 탄성 제한하는 탄성 수단으로 이루어질 수 있다. 제2 결합 판(21b)이 수직 방향으로 이동하면 이에 따라 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)의 경사도가 변하면서 진동 조절 유닛(23a, 23b)이 연결 브래킷(222)과 함께 상하로 이동되면서 진동 조절 유닛(23a, 23b)의 수평 방향을 따른 길이가 변할 수 있고, 길이 변화는 탄성 수단에 의하여 제한될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하여 수직 방향의 스프링 상수를 감소시키면서 수직 방향을 변위를 감소시킬 수 있고, 이에 의하여 수직 방향의 다양한 형태의 진동을 억제 또는 격리할 수 있다. 수직 방향의 진동을 수직 내진 스토퍼 모듈에 의하여 완충될 수 있고, 수직 방향의 중심 격리 모듈(12)에 의하여 격리되면서 격리 과정에서 격리 프레임의 이동이 7절 링크 모듈에 의하여 유도될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 7절 링크 모듈(14)의 실시 예를 도시한 것이다.
도 3을 참조하면, 7절 링크 모듈(14)은 선형으로 연장되는 수평 부재(32); 및 수평 부재의 양쪽 끝에 결합되는 수직 변위 제한 구조의 링크 유닛(331, 332, 333, 334)으로 이루어진다. 7절 링크 모듈(14)은 4개의 서브 링크 모듈(31a, 31b, 31c, 31d)로 이루어질 수 있고, 각각의 서브 링크 모듈(31a, 31b, 31c, 31)의 양쪽 끝은 상하에 위치하는 고정 프레임 및 격리 프레임에 결합될 수 있다. 각각의 서브 링크 모듈(31a, 31b, 31c, 31d)은 수평 방향으로 연장되는 수평 부재(32)를 포함할 수 있고, 수평 부재(32)의 양쪽 끝에 결합된 링크 유닛(331, 332, 333, 334)은 고정 프레임 및 격리 프레임에 결합될 수 있다. 제1, 2 링크 유닛(331, 332)의 수평 부재(32)의 한쪽 끝에 연결되고, 연결 부분을 기준으로 회전될 수 있다. 그리고 제3, 4 링크 유닛(333, 334)이 각각 제1, 2 링크 유닛(331, 332)의 다른 끝에 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 제1, 2 링크 유닛(331, 332)와 제3, 4 링크 유닛(333, 334)는 동일 평면에서 서로 다른 방향으로 경사지도록 형성될 수 있고, 이에 의하여 수평 부재(32)가 수직 방향으로 이동되면서 이와 동시에 수평 방향으로 이동될 수 있다. 이에 의하여 격리 프레임이 고정 프레임에 대하여 수직 방향으로 이동이 유도되면서 이와 동시에 수평 방향으로 이동이 유도될 수 있다. 7절 링크 모듈(14)은 다양한 구조로 형성되어 격리 프레임의 수직 방향 또는 수평 방향의 이동을 유도할 수 있고 제시된 실시 예에 제한되지 않는다.
도 4는 본 발명에 따른 진동 격리 모듈에 적용되는 수직 내진 스토퍼 모듈의 실시 예를 도시한 것이다.
도 4를 참조하면, 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)은 수직 방향의 진동을 억제하는 기능을 가질 수 있고, 각각의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)은 고정 프레임 및 격리 프레임에 각각 결합되는 제1, 2 결합 유닛(41a, 41b) 및 제1, 2 결합 유닛(41a, 41b)에 결합되어 제2 결합 유닛(41b)이 제1 결합 유닛(41a)에 대하여 탄성 이동이 가능하도록 하는 제한 실린더(42)와 제한 이동 유닛(43)을 포함할 수 있다. 제한 이동 유닛(43)은 제한 실린더(42)에 대하여 탄성 수단에 의하여 탄성 유동이 가능한 구조를 가질 수 있다. 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)은 다양한 구조를 가질 수 있고, 예를 들어 본 출원인에 의하여 출원 및 등록이 된 특허등록번호 10-1671717(2016.11.02. 공고, 방진장치용 3방향 내진 스토퍼)에 개시된 구조와 동일 또는 유사한 구조를 가질 수 있다. 위 특허의 명세서에 개시된 발명의 전체 내용은 본 명세서에 결합된다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 진동 격리 장치의 작동 과정의 실시 예를 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b를 참조하면, 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 수직 방향의 진동을 수평 방향의 진동 수단에 의하여 억제하여 수직 방향의 진동을 효과적으로 조절하면서 구조적으로 안정되도록 한다. 격리 프레임(11b)에 수직 방향의 진동이 전달되면, 제2 결합 판(21)이 아래쪽으로 이동될 수 있고, 1차적으로 수직 진동은 수직 내진 스토퍼 유닛(211) 및 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13d)에 의하여 완화될 수 있다. 전달된 수직 방향의 진동에 따른 변위는 수직 내진 스토퍼 유닛(211) 및 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13d)의 탄성 계수에 의하여 결정될 수 있다. 전달 진동이 커면 수직 방향의 진폭이 커질 수 있고, 큰 탄성 계수를 가지는 탄성 수단이 사용되거나, 큰 진폭에 대응할 수 있도록 고정 프레임(11a) 및 격리 프레임(12b)의 분리 공간이 확보되어야 한다. 이와 같은 단점이 중심 격리 모듈에 의하여 해결될 수 있고, 구체적으로 제2 결합 판(21)이 아래쪽으로 이동되면서 가해지는 압력에 의하여 진동 조절 유닛이 진동될 수 있다. 제2 결합 판(21)이 아래쪽으로 이동하면서 완충 실린더(231) 및 탄성 조절 유닛(232)의 상하에 결합된 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)가 회전되면서 진동 조절 유닛의 길이를 탄성 변화를 시킬 수 있다. 이와 같은 탄성 변화에 의하여 진동 조절 유닛은 수직 방향으로 가해지는 압력에 대한 반작용에 해당하는 탄성력을 발생시킬 수 있다. 이에 의하여 수직 방향의 진동이 억제될 수 있다. 도 5b에 도시된 것처럼, 진동이 없는 상태에 해당하는 (가)의 상태에서 수직 방향의 진동이 가해지면 수직 방향의 변위 (나)에 도시된 것처럼, 정상 상태의 높이의 2배가 될 수 있다. 그러나 진동 조절 유닛에 의하여 발생되는 제한 탄성 수단(51)에 의하여 수직 방향의 탄성은 (다)에 도시된 것처럼 실제 수직 변위(RVD)로 제한되고, 이와 함께 정상 상태의 수평 유지 거리(HD)에 대하여 추가적으로 완충 수평 변위(HVD)가 발생될 수 있다.
진동 조절 유닛의 탄성 계수를 적절하게 조절하는 것에 의하여 실제 수직 변위(RVD)와 완충 수평 변위(HVD)의 크기가 다양하게 조절될 수 있고, 예를 들어 진동 조절 유닛(23a, 23b)의 탄성 계수는 각각의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)의 탄성 계수에 비하여 클 수 있다. 이에 의하여 수직 변위의 크기를 충분히 감소시키면서 이와 동시에 탁월 공진 대역에 해당하는 2.0~11.5Hz에 비하여 충분히 작은 주파수 대역의 진동으로 억제하여 보호 대상 설비가 공진 파괴되지 않도록 안전하게 보호할 수 있다.
본 발명에 따른 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치는 기초 프레임 및 기초 프레임과 분리되어 설치되는 격리 프레임 사이에 설치되는 수직 내진 스토퍼 및 수평 내진 스토퍼에 의하여 상시 진동 및 지진으로 인한 진동으로부터 보호 대상 설비가 보호되도록 한다. 본 발명에 따른 진동 격리 장치는 7절 링크 모듈의 적용에 의하여 수평 방향과 수직 방향의 진동이 서로 연동되도록 하는 것에 의하여 진동 격리 효과가 상승되도록 한다. 본 발명에 따른 진동 격리 장치는 7절 링크 모듈에 의하여 수직 진동 격리 모듈의 스프링 상수 값을 감소시키면서 정-변위의 감소가 가능하고, 기계 강도가 유지되면서 계의 고유 진동수가 저하되도록 한다.
위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다.
11a: 고정 프레임 11b: 격리 프레임
12: 중심 격리 모듈 13a 내지 13d: 수직 내진 스토퍼 모듈
14: 7절 링크 모듈 21a, 21b: 결합 판
22a 내지 22d: 변화 링크 유닛 23a, 23b: 조절 유닛
31a 내지 31d: 서브 링크 모듈 32: 수평 부재
41a, 41b: 결합 유닛 42: 제한 실린더
211: 수직 내진 스토퍼 유닛 221a, 221b: 유도 부재
222: 연결 브래킷 231: 완충 실린더
232: 탄성 조절 유닛 233a, 233b: 균형 판
331 내지 334: 링크 유닛

Claims (2)

  1. 고정 프레임(11a) 및 고정 프레임(11a)과 상하로 분리되어 위치하는 격리 프레임(11b)으로 이루어지는 격리 공간;
    격리 공간의 중심 부분에 배치되어 수직 및 수평 이동이 가능한 중심 격리 모듈(12);
    중심 격리 모듈(12)의 둘레 면에 배치되는 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d); 및
    격리 공간의 둘레를 따라 배치되는 7절 링크 모듈(14)을 포함하고,
    중심 격리 모듈(12)은 서로 상하로 분리된 제1 및 2 결합 판(21a, 21b)을 연결하는 수직 내진 스토퍼 유닛(211); 결합 판(21a, 21b)의 상하 진동을 수평 진동으로 변환하는 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d); 및 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)의 이동을 조절하는 진동 조절 유닛(23a, 23b)으로 이루어지고,
    제1 및 2 결합 판(21a, 21b)은 각각 상기 고정 프레임(11a) 및 격리 프레임(11b)에 결합되고, 상기 수직 내진 스토퍼 유닛(211)은 제1 결합 판(21a)에 한쪽 끝이 결합되면서 고정 실린더에 대하여 이동 가능한 유동 실린더로 이루어지며,
    사각 판 형상의 상기 제1, 2 결합 판(21a, 21b)의 중심이 수직 내진 스토퍼 유닛(211)에 의하여 서로 결합되며,
    상기 제1, 2 결합판(21a, 21b)의 네 개의 모서리에 결합된 네 개의 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)을 더 포함하고, 각각의 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)은 한쪽 끝이 제1, 2 결합 판(21a, 21b)에 각각 결합된 제1, 2 유도 부재(221a, 221b); 및 제1, 2 유도 부재(221a, 221b)의 다른 끝을 회전 가능하도록 고정하는 연결 브래킷(222)을 포함하고, 상기 연결 브래킷(222)은 진동 조절 유닛(23a, 23b)에 결합되며,
    한 쌍의 상기 진동 조절 유닛(23a, 23b) 각각은 실린더 형상의 완충 실린더(231); 완충 실린더(231)에 탄성 이동이 되도록 결합되는 탄성 조절 유닛(232); 및 완충 실린더(231)의 한쪽 끝 및 탄성 조절 유닛(232)의 한쪽 끝에 결합되어 서로 마주보도록 위치하는 제1, 2 균형 판(233a, 233b)을 포함하고, 제1, 2 균형 판(233a, 233b)은 사각 판 형상이 되고 변환 링크 유닛(22a, 22b, 22c, 22d)에 형성된 연결 브래킷(222)에 결합되고, 진동 조절 유닛의 탄성 계수는 각각의 수직 내진 스토퍼 모듈(13a, 13b, 13c, 13d)의 탄성 계수에 비하여 큰 것을 특징으로 하는 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 7절 링크 모듈(14)은 선형으로 연장되는 수평 부재(32); 및 수평 부재의 양쪽 끝에 결합되는 수직 변위 제한 구조의 링크 유닛(331, 332, 333, 334)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직 변위 제한 구조의 진동 격리 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102495726B1 (ko) 2022-06-29 2023-02-06 알엠에스테크놀러지(주) 비접촉 변위제어부를 갖는 면진장치
KR102518454B1 (ko) 2023-01-30 2023-04-05 알엠에스테크놀러지(주) 건물용 3차원 면진장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003294083A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Univ Nihon 免震装置
WO2009054339A1 (ja) 2007-10-23 2009-04-30 Tokyo Denki University 免震装置及び免震構造物
JP2014126072A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyo Glass Logistics Co Ltd 移動体
KR101508148B1 (ko) * 2015-01-09 2015-04-16 (주)파워엔텍 전기제어 판넬에 설치되는 방진성능을 갖춘 3차원 지진격리시스템
KR101671718B1 (ko) 2016-07-18 2016-11-02 (주)파워엔텍 편심유발 기계진동 스프링 방진장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003294083A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Univ Nihon 免震装置
WO2009054339A1 (ja) 2007-10-23 2009-04-30 Tokyo Denki University 免震装置及び免震構造物
JP2014126072A (ja) * 2012-12-25 2014-07-07 Toyo Glass Logistics Co Ltd 移動体
KR101508148B1 (ko) * 2015-01-09 2015-04-16 (주)파워엔텍 전기제어 판넬에 설치되는 방진성능을 갖춘 3차원 지진격리시스템
KR101671718B1 (ko) 2016-07-18 2016-11-02 (주)파워엔텍 편심유발 기계진동 스프링 방진장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102495726B1 (ko) 2022-06-29 2023-02-06 알엠에스테크놀러지(주) 비접촉 변위제어부를 갖는 면진장치
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