KR20130128165A - 배관 고정장치 - Google Patents

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Abstract

빠른 속도의 하중을 지지하기 위하여 실린더를 포함하는 배관 고정장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 배관의 일 측면에 접촉하여 지지하는 배관지지부재, 배관지지부재와 이격되어 설치되는 실린더, 실린더 내부에 수용되는 완충유체, 실린더의 내면을 따라 진퇴하는 피스톤, 피스톤과 배관지지부재를 연결하는 샤프트, 및 실린더를 지지하는 격벽을 포함한다.

Description

배관 고정장치{Fixing Device for Pipe}
본 발명은 배관 고정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빠른 속도의 하중을 지지하기 위하여 실린더를 포함하는 배관 고정장치에 관한 것이다.
배관을 외부의 충격 등으로부터 보호하기 위하여 배관 고정장치를 설치한다. 다만, 배관은 온도 등의 요인으로 인하여 수축 또는 팽창을 하게 되므로, 배관 고정장치 설치 시 과도한 응력으로부터 배관을 보호하기 위하여 배관의 양쪽에 공간이 있는 방식의 배관 고정장치를 사용한다.
그러나 배관의 열팽창을 고려하여 양 측면에 공간을 둔 배관 고정장치 형태는 측면 방향으로 외부 또는 내부의 하중이 작용할 경우, 배관을 지지하게 못하게 되는 문제점이 발생한다. 특히 해양 구조물 배관 평가에서 필수 항목인 측면 방향 폭발하중에서 배관을 지지하지 못하게 되어 과도한 응력을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
그러므로 배관의 열팽창을 허용하면서도 폭발하중 등의 빠른 속도의 하중에 의한 응력으로부터 배관을 보호할 수 있는 배관 고정장치가 필요하게 된다.
한국 공개특허공보 제2010-0028972호(2010. 03. 15. 공개)에는 방진 및 내진을 위한 배관 행거용 배관 고정장치가 개시되어 있다. 다만, 상기의 문제점을 해결하기 위한 배관 고정장치의 필요성을 만족시키지 못하는 문제가 있다.
특허문헌: 한국 공개특허공보 제2010-0028972호(2010. 03. 15. 공개)
본 발명의 실시 예는 온도 등에 의한 팽창 및 수축을 허용하면서도 빠른 속도의 하중에 의한 응력으로부터 배관을 보호할 수 있는 배관 고정장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 배관의 일 측면에 접촉하여 지지하는 배관지지부재, 상기 배관지지부재와 이격되어 설치되는 실린더, 상기 실린더 내부에 수용되는 완충유체, 상기 실린더의 내면을 따라 진퇴하는 피스톤, 상기 피스톤과 상기 배관지지부재를 연결하는 샤프트, 및 상기 실린더를 지지하는 격벽을 포함하는 배관 고정장치 가 제공될 수 있다.
상기 피스톤은 한 개 이상의 완충유체흐름부를 포함하는 배관 고정장치가 제공될 수 있다.
상기 배관지지부재와 상기 실린더 사이에 구비되는 탄성부재를 포함하는 배관 고정장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 실린더에 구비되는 개구부, 상기 개구부에 연결되는 공압실린더, 및 상기 공압실린더 내부에 구비되는 공압피스톤을 포함하는 배관 고정장치가 제공될 수 있다.
상기 배관지지부재는 배관의 곡면 형상에 일치하도록 지지되는 배관 고정장치가 제공될 수 있다.
상기 배관지지부재는 충격흡수패드를 포함하는 배관 고정장치가 제공될 수 있다.
상기 배관 고정장치는 선박에 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 온도 등에 의한 느린 속도의 팽창 및 수축을 허용할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 폭발 등에 의한 빠른 속도의 하중에 의한 응력으로부터 배관을 보호할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 배관 고정장치를 나타낸 단면도이다.
도 4는 꺾인 구조의 배관을 지지하는 배관 고정장치를 나타낸 단면도이다.
도 5는 배관지지부재 및 충격흡수패드를 나타낸 단면도이다.
이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 도 2에 도시한 바와 같이, 배관(100)의 일 측면에 접촉하여 지지하는 배관지지부재(200), 배관지지부재(200)와 이격되어 설치되는 실린더(320), 실린더(320) 내부에 수용되는 완충유체(350), 실린더(320)의 내면을 따라 진퇴하는 피스톤(310), 피스톤(310)과 배관지지부재(200)를 연결하는 샤프트(360), 및 실린더(320)를 지지하는 격벽(600)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 이에 한정되지 않으며, 도 2에 도시한 바와 같이, 피스톤(310)은 한 개 이상의 완충유체흐름부(330)를 포함할 수 있고, 배관지지부재(200)와 실린더(320) 사이에는 탄성부재(500)가 구비될 수 있다.
배관지지부재(200)는 배관(100)에 접촉하여 지지하면서 배관(100)의 움직임을 배관 고정장치에 전달한다. 배관지지부재(200)는 배관(100)과 접촉하는 측면의 타 측면 방향으로 피스톤(310)을 구비하는 실린더(320)와 연결된다. 또한 실린더(320)는 배관지지부재(200)의 타 측 방향으로 격벽(600)에 의해 지지되고 있다. 피스톤(310)은 샤프트(360)에 의해 배관지지부재(200)와 연결되어 배관지지부재(200)의 움직임에 따라 실린더(320) 내면을 따라 진퇴하는 구성이다.
실린더(320) 내부는 완충유체(350)로 채워져 있다. 완충유체(350)는 기체일 수도 있고 액체일 수도 있다. 기체는 압축률이 크기 때문에 배관지지부재(200)의 움직임에 의한 충격을 흡수하기 용이하지만, 액체는 압축률이 매우 작기 때문에 피스톤(310)은 배관지지부재(200)의 움직임을 전달하는데 큰 압력저항을 받게 된다. 완충유체(350)가 액체인 경우에 한정하지는 않지만, 실린더(320) 안에서 피스톤(310)의 움직임을 용이하게 하기 위해 피스톤(310)에는 한 개 이상의 완충유체흐름부(330)가 포함될 수 있다. 한 개 이상의 완충유체흐름부(330)를 통해 실린더(320) 내부의 유체가 이동 가능하기 때문에 피스톤(310)이 큰 압력저항 없이 배관지지부재(200)의 움직임에 따라 움직일 수 있게 된다. 이 때 한 개 이상의 완충유체흐름부(330)는 피스톤에 형성되는 구멍에 한정되지 않으며, 실린더(320)와 피스톤(310) 사이로 유체가 이동하는 것을 가능하게 하는 틈을 포함한다.
배관 고정장치는 평소에 배관(100)을 단단히 고정하면서도 배관(100)의 온도 팽창을 허용해야 한다. 이런 느린 속도의 팽창을 허용할 수 있도록 피스톤(310)이 실린더(320) 내부에서 이동할 수 있다. 배관(100)은 온도에 의해 팽창뿐 만 아니라 수축도 하게 된다. 본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 온도에 의하여 배관(100)이 수축하는 경우에도 배관(100)을 지지할 수 있도록 하기 위하여 배관지지부재(200)와 실린더(320) 사이에 탄성부재(500)를 포함할 수 있다. 탄성부재(500)는 소정 정도 압축된 상태로 있기 때문에 배관(100)이 수축하는 경우에도 탄성부재(500)가 신장되면서 배관(100)을 지지할 수 있게 된다. 탄성부재(500)는 도 2에 도시한 바와 같이 코일스프링이 될 수 있지만, 이에 한정되지 않고 판스프링, 또는 탄성력이 뛰어난 탄성체 등이 이용되는 것도 가능하다. 또한 코일스프링 또는 판스프링의 형상은 통상의 기술자가 용이하게 생각할 수 있는 범위에서는 본 발명의 보호범위에 포함된다고 할 것이다.
배관(100)은 온도 등에 의한 느린 속도의 팽창 또는 수축뿐 만 아니라, 폭발, 외부의 하중 등에 의하여 빠른 속도로 응력이 작용할 수 있다. 배관(100)에서 배관 고정장치 방향으로 응력이 작용하는 경우, 이러한 빠른 속도의 응력으로부터 배관(100)을 보호하기 위하여 배관 고정장치는 실린더(320), 완충유체(350), 및 피스톤(310)을 포함하게 된다. 배관지지부재(200)는 배관(100)에 접촉되면서 배관(100)의 움직임을 피스톤(310)에 전달한다. 또한 피스톤(310)에 형성되는 하나 이상의 완충유체흐름부(330)를 통해 실린더(320) 내부에 수용되는 완충유체(350)가 흐르기 때문에 신속하게 배관지지부재(200)의 움직임을 전달할 수 있다. 상기와 같이 피스톤(310)이 실린더(320) 내부에서 움직임으로 인하여 배관(100)에 작용하는 응력은 실린더(320) 내부의 완충유체(350)에 흡수되게 된다. 또한 배관(100)에서 배관 고정장치 반대 방향으로 응력이 작용하는 경우에도 배관(100)을 지속적으로 지지할 수 있도록 배관지지부재(200)와 실린더(420) 사이에 구비되는 탄성부재(500)가 배관지지부재(200)를 밀어내어 배관(100)을 지지하도록 하며, 이에 연결된 피스톤(310) 역시 배관지지부재(200)와 같이 이동하게 된다. 이 때에도 피스톤(310)에 형성될 수 있는 하나 이상의 완충유체흐름부(330)를 통해 완충유체(350)가 흐를 수 있어 신속하게 반응할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 배관 고정장치는 도 3에 도시된 바와 같이, 배관지지부재(200)를 배관(100) 방향으로 회복시키기 위하여 탄성부재(500) 대신에 실린더(320)에 구비되는 개구부(340), 개구부(340)에 연결되는 공압실린더(420), 및 공압실린더(420) 내부에 구비되는 공압피스톤(410)을 포함할 수 있다. 공압실린더(420)는 내부에 압축성 유체(일반적으로는 기체)를 포함할 수 있다. 배관지지부재가(200)가 힘을 받아 피스톤(310)이 압축되게 되면 실린더(320)에 형성되는 개구부(340)를 통해 완충유체(350)가 흐르게 되고, 완충유체(350)의 움직임은 개구부(340)와 연결되고 공압실린더(420) 내부에 구비되는 공압피스톤(410)에 압축력으로 작용하게 된다. 배관지지부재(200)에 작용하는 힘이 줄어들거나 소멸하는 경우 배관지지부재(200)가 지속적으로 배관(100)을 지지하도록 하기 위하여 피스톤(310)이 회복될 필요가 있다. 이는 압축되었던 공압실린더(420) 내부의 압축성 유체가 외력의 감소로 그 부피를 회복하면서 공압피스톤(410)을 밀어내는 힘으로 작용하게 된다. 공압피스톤(410)은 개구부(340) 주위의 완충유체(350)를 밀어내게 되고 이는 결과적으로 피스톤(310)을 밀어내는 힘으로 작용하여 배관지지부재(200)가 배관(100)을 지속적으로 지지할 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 도 2 또는 도 3에 도시한 바와 같이 실린더(320) 및 피스톤(310)을 통해 배관(100)이 배관 구정구 방향으로 응력이 작용하는 경우 이 힘을 흡수할 수 있으며, 탄성부재(500) 또는 개구부(340)에 연결되는 공압실린더(420) 및 공압피스톤(410)을 통해 배관(100)이 배관 고정장치 반대 방향으로 이동하는 경우 지속적으로 배관(100)을 지지할 수 있도록 한다.
이러한 빠른 속도의 응력으로부터 배관(100)을 보다 확실히 보호하기 위해서는 배관(100)의 응력방향 양 쪽에 배관 고정장치가 설치되는 것이 바람직하다. 또한 가장 효과적으로 응력에 대응하기 위하여서는 배관(100)의 4면에 배관 고정장치가 설치되는 것도 가능하다.
다만, 도 4에 도시한 바와 같이 꺾인 구조의 배관(100)을 지지하는 경우, 꺾인 부분의 반대 방향에 배관 고정장치를 설치한다면 한 개의 배관 고정장치로도 배관(100)의 수축, 팽창, 또는 응력으로부터 배관(100)을 효과적으로 지지하고 보호할 수 있게 된다.
본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 도 5에 도시한 바와 같이, 배관지지부재(200)의 형상이 배관(100)의 곡면 형상에 일치할 수 있다. 이처럼 배관(100)의 곡면 형상에 일치되는 경우 배관지지부재(200)가 보다 안정적으로 배관을 지지할 수 있게 된다.
뿐만 아니라, 본 발명의 실시 예에 따른 배관 고정장치는 도 5에 도시한 바와 같이, 배관(100)과 배관지지부재(200)의 사이에 충격흡수패드(210)를 구비할 수 있다. 충격흡수패드(210)는 스펀지, 고무 등과 같이 압축 가능하므로 충격력이 작용하는 시간을 길게 하여 결과적으로 전달되는 힘을 줄여 줄 수 있는 부재가 사용될 수 있다. 배관(100)의 빠른 속도의 응력으로부터 배관 고정장치로 힘이 전달되는 시간을 길게 하여 배관 고정장치가 배관(100)의 응력을 흡수하는 데 도움을 줄 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100: 배관, 200: 배관지지부재,
210: 충격흡수패드, 310: 피스톤,
320: 실린더, 330: 완충유체흐름부,
340: 개구부, 350: 완충유체,
360: 샤프트, 410: 공압피스톤,
420: 공압실린더, 500: 탄성부재,
600: 격벽,

Claims (7)

  1. 배관의 일 측면에 접촉하여 지지하는 배관지지부재;
    상기 배관지지부재와 이격되어 설치되는 실린더;
    상기 실린더 내부에 수용되는 완충유체;
    상기 실린더의 내면을 따라 진퇴하는 피스톤;
    상기 피스톤과 상기 배관지지부재를 연결하는 샤프트; 및
    상기 실린더를 지지하는 격벽; 을 포함하는 배관 고정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피스톤은 한 개 이상의 완충유체흐름부를 포함하는 배관 고정장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 배관지지부재와 상기 실린더 사이에 구비되는 탄성부재를 포함하는 배관 고정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 실린더에 구비되는 개구부;
    상기 개구부에 연결되는 공압실린더; 및
    상기 공압실린더 내부에 구비되는 공압피스톤; 을 포함하는 배관 고정장치.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서,
    상기 배관지지부재는 배관의 곡면 형상에 일치하도록 지지되는 배관 고정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배관지지부재는 충격흡수패드를 포함하는 배관 고정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    선박에 사용되는 것을 특징으로 하는 배관 고정장치.
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