KR20110052076A - 선박 배관의 진동저감장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 선박 배관의 진동저감장치에 관한 것으로서, 상세하게는 선박 배관의 진동저감장치에 있어서, 배관이 관통되어 지지되도록 상부 및 양측은 폐쇄되며 하부는 개방되어 바닥이나 벽체에 고정되는 클램프; 상기 클램프와 배관 사이에 배치되는 플레이트; 상기 플레이트와 클램프 사이에 설치되어 상기 플레이트를 탄성 지지하는 탄성부재; 일측이 상기 플레이트 상에 결합되고 타측이 상기 탄성부재를 관통하여 상기 클램프 상에 관통 형성된 가이드홀에 삽입되는 가이드바; 및 상기 가이드바의 단부에 결합되는 고정부재;를 포함하여 이루어져, 배관의 진동이 상기 플레이트를 경유하여 상기 탄성부재에 흡수됨으로써 저감되는 것을 특징으로 하며, 이에 의하면 배관이 탄성부재에 의해 탄성 지지되기 때문에 진동을 감소하는 동시에 클램프에 의해 구속된 배관에 미치는 과도한 응력집중을 줄일 수 있다.
진동, 저감, 클램프, 플레이트, 탄성부재, 스프링, 고정, 볼트, 너트

Description

선박 배관의 진동저감장치{Vibration reduction device of ship pipe}
본 발명은 선박 배관의 진동저감장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박에 설치된 각종 배관의 진동을 줄일 수 있는 선박 배관의 진동저감장치에 관한 것이다.
배관을 지지할 경우 배관을 구속할 수 있는 클램프를 바닥이나 벽체 또는 클램프를 설치 하기 위한 금속 구조물에 고정하여 지지한다.
이러한 방법은 배관에서 발생하는 응력과 진동에 대한 제어가 배관 구속지점에 해당하는 클램프의 개수에 의해 좌우된다.
만일 클램프의 개수를 작게 하면 배관의 허용응력은 만족하지만 진동이 증가하는 문제가 있고, 클램프의 개수를 증가시켜 구속조건을 늘리면 진동은 감소하지만 과도한 구속으로 인해 허용응력을 초과하는 경우가 발생하는 문제점이 있다.
따라서 적절한 구속조건에 따라 허용응력을 만족하면서 클램프 자체에서 배관의 진동을 줄일 수 있는 장치가 요구된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 제안된 것으로 본 발명의 목적은 클램프의 개수와 위치는 적절하게 선정, 배치하여 발생하는 배관응력을 허용범위 이내로 하고 이와 함께 클램프로 고정, 지지되는 배관의 진동을 감소시키기 위해 클램프 내부에 코일스프링이나 판스프링과 같은 탄성부재를 삽입하여 배관의 진동을 저감할 수 있는 선박 배관의 진동저감장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 선박 배관의 진동저감장치에 있어서, 배관이 관통되어 지지되도록 상부 및 양측은 폐쇄되며 하부는 개방되어 바닥이나 벽체에 고정되는 클램프; 상기 클램프와 배관 사이에 배치되는 플레이트; 상기 플레이트와 클램프 사이에 설치되어 상기 플레이트를 탄성 지지하는 탄성부재; 일측이 상기 플레이트 상에 결합되고 타측이 상기 탄성부재를 관통하여 상기 클램프 상에 관통 형성된 가이드홀에 삽입되는 가이드바; 및 상기 가이드바의 단부에 결합되는 고정부재;를 포함하여 이루어져, 배관의 진동이 상기 플레이트를 경유하여 상기 탄성부재에 흡수됨으로써 저감되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 탄성부재는 중앙이 볼록한 형태의 판스프링인 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 플레이트는 배관의 상측에 수평으로 설치되거나 또는 배 관의 양측에 수직으로 설치되어 배관의 상하 또는 좌우방향의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 한다.
또 다르게 본 발명은 선박 배관의 진동저감장치에 있어서, U자 형을 이루어 배관의 외주를 둘러싸고 양단부가 바닥이나 벽체의 일측면을 관통하여 타측면에서 결합되는 고정볼트; 상기 고정볼트의 양단부에 체결되는 너트; 및 바닥이나 벽체의 타측면과 상기 너트 사이에 설치되어 상기 고정볼트를 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하여 이루어져, 배관의 진동이 상기 고정볼트를 경유하여 상기 탄성부재에 흡수됨으로써 저감되는 것을 특징으로 한다.
여기서 상기 탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 한다.
또한 상기 탄성부재는 중앙이 볼록한 형태의 판스프링인 것을 특징으로 한다.
또 다르게 상기 탄성부재는 아치형의 평판 형상을 이루고, 양측에 상기 고정볼트의 양단이 결합되는 아치형 판스프링인 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같은 구성에 의한 본 발명의 효과는 배관이 탄성부재에 의해 탄성 지지되기 때문에 진동을 흡수하는 동시에 클램프의 구속에 의해 배관에 미치는 과도한 응력집중을 줄일 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다. 하기 설명 및 첨부 도면에 나타난 바는 본 발명의 전반적인 이해를 위해 제시된 것이므로 본 발명의 기술적 범위가 그것들에 한정되는 것은 아니다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박 배관(p)의 진동저감장치의 구조를 나타내는 도면이다. 여기서 (a)는 코일스프링을 사용한 경우, (b)는 판스프링을 사용한 경우이다.
본 발명은 클램프(10), 플레이트(20), 탄성부재(30), 가이드바(40), 고정부재(50)로 구성될 수 있다.
상기 클램프(10)는 배관(p)을 다수 지점에서 고정하면서 지지하는 구성으로서 도시된 바와 같이 상부와 양측은 폐쇄되고 하부는 개방된 형상을 가진다.
예를 들면, 도시된 바와 같이 '┏┓'와 같은 형상이 대표적이다. 따라서, 내부에 배관(p)이 관통되면서 지지될 수 있으며 상기 클램프(10)의 하부가 선박의 바닥이나 벽체(b) 또는 클램프를 설치 하기 위한 금속 구조물와 같은 구조물에 고정된다.
다음으로 상기 플레이트(20)는 평판 형상을 가지며 보통 스틸(Steel) 재질로 구성될 수 있으며 상기 클램프(10)의 내부에 설치되되, 배관(p)의 외측에 위치한다.
상기 플레이트(20)는 배관(p)의 외주면에 접촉하게 설치되며 후술하는 탄성부재(30)와 가이드바(40)에 의해 상기 클램프(10)의 내주면과 결합된다.
다음으로 상기 탄성부재(30)는 상기 플레이트(20)를 탄성 지지하는 것으로서, 상기 플레이트(20)와 클램프(10)의 내주면 사이에 설치된다.
따라서, 상기 배관(p)의 진동에 의해 상기 플레이트(20)가 진동하면 상기 탄성부재(30)가 상기 플레이트(20)를 탄성 지지하므로 배관(p)의 진동이 상기 탄성부재(30)에 흡수될 수 잇다.
본 발명에서 상기 탄성부재(30)는 코일스프링(32) 또는 판스프링(34)을 사용할 수 있다.
도 1(a)에 도시된 바와 같이 상기 코일스프링(32)은 코일 형태의 스프링이며 일측이 상기 플레이트(20)에, 타측이 상기 클램프(10)의 내주면에 결합되며 바람직하게는 2개가 상기 플레이트(20)의 양쪽에 각각 배치되는 것이 좋다.
또한 (b)에 도시된 바와 같이 상기 탄성부재(30)로 상기 판스프링(34)을 사용할 수도 있다.
상기 판스프링(34)은 탄성을 가진 평판 형상의 부재로 중앙이 볼록한 형태로 굴곡 형성되어 있다. 따라서 볼록한 부분이 상기 플레이트(20) 또는 클램프(10)의 내면에 접촉하고 양단이 맞은 편에 접촉하여 상기 플레이트(20)가 탄성적으로 지지된다.
이러한 구조는 배관(p)의 진동이 상기 플레이트(20)에 전달되면 플레이트(20)가 가압되면서 상기 판스프링(34)의 볼록한 부분에 굽힘모멘트가 걸리면서 일부 펼쳐지게 되며 탄성력을 가지므로 복원되려고 하는 힘에 의해 진동을 흡수하게 되는 것이다.
다음으로 상기 가이드바(40)는 봉이나 바(bar) 형상을 가지면서 상기 플레이트(20) 상에 일측이 결합되고 타측이 상기 클램프(10) 상에 관통 형성된 가이드홀(12)에 삽입된 상태이다. 또한 상기 가이드바(40)는 상기 탄성부재(30)를 관통한 상태로 상기 가이드홀(12)에 삽입된다.
따라서 상기 가이드바(40)는 외측을 둘러싸는 상기 탄성부재(30)를 관통하여 상기 가이드홀(12)을 통과하면서 자유롭게 왕복 가능하게 움직일 수 있으며, 이것은 상기 가이드바(40)가 상기 가이드홀(12)에 의해 안내되어 상기 플레이트(20)가 측방향으로 이동하지 않고 상하로만 이동 가능하게 한다.
다음으로 고정부재(50)는 상기 가이드바(40)의 단부에 결합되어 상기 가이드바(40)가 상기 가이드홀(12)에서 이탈되지 않게 해주는 것으로서 상기 가이드홀(12)보다 큰 직경을 가지며 상기 가이드바(40)의 단부에 나사 결합되거나 용접 등에 의해 결합될 수 있다.
상술한 본 발명의 설명을 바탕으로 변형 또는 응용 가능한 실시 예를 살펴본다. 도 2는 본 발명에서 코일스프링을 사용한 경우의 다양한 실시 예를 나타내는 도면, 도 3은 본 발명에서 판스프링을 사용한 경우의 다양한 실시 예를 나타내는 도면이다.
도 1의 경우는 상기 플레이트(20) 한 개가 배관(p)의 상측에 수평으로 설치되는 경우인데, 이것은 배관(p)의 상하진동이 대부분일 경우나 혹은 좌우로 배관(p)의 이동이 요구되는 경우에 적용될 수 있는 실시 예이다.
그러나 도 2는 상기 플레이트(20) 두 개가 배관(p)의 양측에 각각 수직으로 설치되고 코일스프링(32)에 의해 탄성 지지되는 경우(a), 상기 플레이트(20) 세 개가 배관(p)의 상측 및 양측에 각각 수평, 수직으로 설치되고 코일스프링(32)에 의해 탄성 지지되는 경우(b)를 나타낸다.
즉, 도 2(a)는 배관(p)이 좌우로 진동하는 것을 저감하기 위한 구조이며 도 2(b)는 배관(p)이 상하좌우로 진동하는 것을 저감하기 위한 구조인 것이다.
당연히 도 2(a)에서 가이드홀(12)은 상기 클램프(10)의 양측에 형성되며 상기 가이드바(40)가 좌우로 왕복이동 가능하게 움직인다.
또한 도 3은 도 2에서 코일스프링(32) 대신 판스프링(34)으로 탄성 지지하고 있는 구조에 해당하며 역시 도 3(a)는 배관(p)이 좌우로 진동하는 것을 저감하기 위한 것이고, 도 3(b)는 배관(p)이 상하좌우로 진동하는 것을 저감하기 위한 구조인 것이다.
이하에서 도 4를 참조하여 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 대해 설명한다. 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 배관의 진동저감장치의 구조를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다른 실시 예는 크게 고정볼트(60), 너트(70), 탄성부재(30)로 구성될 수 있는데, 앞의 실시 예와 다른 구성인 고정볼트(60)와 너트(70) 위주로 설명한다.
상기 고정볼트(60)는 배관(p)의 외주를 둘러싸도록 'U'자형을 이루는데 보통 와이어나 강선을 벤딩시켜 만들어 질 수 있다.
그리고 상기 고정볼트(60)의 양단부는 바닥이나 벽체(b)의 일측면을 관통하며 돌출된 타측면에서 상기 너트(70)에 의해 체결되어 결합된다. 물론 상기 고정볼트(60)의 양단부는 바닥이나 벽체(b)를 관통하여 왕복 가능하게 이동될 수 있으며 나사산이 형성되는 것이 바람직하다.
상기 탄성부재(30)는 바닥이나 벽체(b)의 타측면과 상기 너트(70) 사이에 설치되며 도시된 바와 같이 코일스프링(32)이나 중앙이 볼록한 형태의 판스프링(34)을 사용할 수 있다. 이때 상기 너트(70)는 상기 탄성부재(30)가 걸릴 수 있는 정도의 크기를 가져 상기 탄성부재(30)가 이탈되지 않도록 한다.
따라서 상기 배관(p)의 상하 진동은 상기 고정볼트(60)를 경유하여 상기 탄성부재(30)에 흡수되어 진동 저감효과를 얻을 수 있는 것이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명에서 판스프링의 다른 실시 예를 사용한 경우를 나타내는 도면으로, 아치형의 평판 형상으로 이루어지는 아치형 판스프링(34')을 구비하되 하나를 상기 고정볼트(60)의 양단부에 동시에 결합되게 한다.
다시 말해, 도시된 바와 같이 상기 아치형 판스프링(34') 양측에 상기 고정볼트(60)의 양단부가 각각 너트(70)에 의해 결합되게 함으로써 배관(p)의 진동이 상기 고정볼트(60)를 통해 아치형 판스프링(34')에 전달되면 상기 아치형 판스프링(34')에 굽힘모멘트가 걸리면서 복원력에 의한 진동 저감효과를 얻을 수 있는 것이다.
이상에서 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 선박 배관의 진동저감장치의 구조를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에서 코일스프링을 사용한 경우의 다양한 실시 예를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에서 판스프링을 사용한 경우의 다양한 실시 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 선박 배관의 진동저감장치의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명에서 판스프링의 다른 실시 예를 사용한 경우를 나타내는 도면.
<< 도면의 주요부분에 대한 설명 >>
10 : 클램프 12 : 가이드홀
20 : 플레이트 30 : 탄성부재
32 : 코일스프링 34 : 판스프링
34' : 아치형 판스프링
40 : 가이드바 50 : 고정부재
60 : 고정볼트 70 : 너트
P : 배관 b : 바닥 또는 벽체

Claims (8)

  1. 선박 배관의 진동저감장치에 있어서,
    배관이 관통되어 지지되도록 상부 및 양측은 폐쇄되며 하부는 개방되어 바닥이나 벽체에 고정되는 클램프;
    상기 클램프와 배관 사이에 배치되는 플레이트;
    상기 플레이트와 클램프 사이에 설치되어 상기 플레이트를 탄성 지지하는 탄성부재;
    일측이 상기 플레이트 상에 결합되고 타측이 상기 탄성부재를 관통하여 상기 클램프 상에 관통 형성된 가이드홀에 삽입되는 가이드바; 및
    상기 가이드바의 단부에 결합되는 고정부재;를 포함하여 이루어져,
    배관의 진동이 상기 플레이트를 경유하여 상기 탄성부재에 흡수됨으로써 저감되는 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 중앙이 볼록한 형태의 판스프링인 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  4. 제 2 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플레이트는,
    배관의 상측에 수평으로 설치되거나 또는 배관의 양측에 수직으로 설치되어 배관의 상하 또는 좌우방향의 진동을 저감시키는 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  5. 선박 배관의 진동저감장치에 있어서,
    U자 형을 이루어 배관의 외주를 둘러싸고 양단부가 바닥이나 벽체의 일측면을 관통하여 타측면에서 결합되는 고정볼트;
    상기 고정볼트의 양단부에 체결되는 너트; 및
    바닥이나 벽체의 타측면과 상기 너트 사이에 설치되어 상기 고정볼트를 탄성 지지하는 탄성부재;를 포함하여 이루어져,
    배관의 진동이 상기 고정볼트를 경유하여 상기 탄성부재에 흡수됨으로써 저감되는 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 코일스프링인 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 중앙이 볼록한 형태의 판스프링인 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 탄성부재는,
    아치형의 평판 형상을 이루고, 양측에 상기 고정볼트의 양단이 결합되는 아치형 판스프링인 것을 특징으로 하는 선박 배관의 진동저감장치.
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