KR20240002021A - 진동 저감 장치를 갖춘 변압기 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 진동 및 소음을 효과적으로 줄일 수 있는, 진동 저감 장치를 갖춘 변압기에 관한 것으로, 변압기는, 가진원을 수용하는 외함; 및 상기 외함의 내면에 설치되는 제1 진동 저감 장치를 포함하고, 상기 제1 진동 저감 장치는, 상기 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판; 상기 내면과 상기 평판 사이에 설치되는 댐퍼; 상기 내면과 상기 평판 사이의 거리를 조정하여 고정된 고정부재; 및 상기 내면과 상기 평판 사이에 개재되고, 상기 고정부재를 둘러싸는 탄성부재를 포함할 수 있다.

Description

진동 저감 장치를 갖춘 변압기 {Transformer having vibration damping device}

본 발명은, 외함에서 방사되는 진동 및 소음을 효과적으로 줄일 수 있도록 된, 진동 저감 장치를 갖춘 변압기에 관한 것이다.

변압기의 외관을 형성하는 외함의 내부에는 내부공간이 마련되고, 이 내부공간에는 철심을 중심으로 코일이 권선된 중신이 배치된다. 그리고, 외함의 내부공간에는 절연유가 채워질 수 있다.

변압기의 외함의 내부에서는 철심 및 코일에서 진동이 발생하며, 이러한 진동은 변압기의 기계적 구조물 및 절연유를 통해 변압기의 외함으로 전달된다. 이 과정에서 소리가 발생하고, 이렇게 발생된 소리는 소음이 되어 변압기의 주변으로 퍼져나가게 된다.

따라서, 변압기의 다양한 디자인, 규격, 기계적 사양 등에 최적화된 진동 및 소음 저감의 방안이 요구되고 있다.

예를 들어, 외함의 외부에 보강재를 추가로 배치하는 방안이 제안되었으나, 다른 구조물의 설치 공간을 확보하기가 어렵게 되고 변압기의 미관을 떨어뜨린다는 이유로, 보강재의 배치에 제약이 발생하여 외함의 진동 저감에 한계가 있다.

(특허문헌 1) KR 1746129 B1

본 발명은, 진동 및 소음을 효과적으로 줄일 수 있는, 진동 저감 장치를 갖춘 변압기를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 설치 공간의 한계를 해소할 수 있는, 진동 저감 장치를 갖춘 변압기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 진동 저감 장치의 크기와 부품의 수량, 위치, 재질, 형상 등을 자유롭게 조정할 수 있어, 외함의 구조 강성과 더불어 진동 특성을 쉽게 제어할 수 있는, 진동 저감 장치를 갖춘 변압기를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는, 가진원을 수용하는 외함; 및 상기 외함의 내면에 설치되는 제1 진동 저감 장치를 포함하고, 상기 제1 진동 저감 장치는, 상기 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판; 상기 내면과 상기 평판 사이에 설치되는 댐퍼; 상기 내면과 상기 평판 사이의 거리를 조정하여 고정된 고정부재; 및 상기 내면과 상기 평판 사이에 개재되고, 상기 고정부재를 둘러싸는 탄성부재를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는, 제2 진동 저감 장치를 더 포함하고, 상기 제2 진동 저감 장치는, 상기 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판; 상기 내면과 상기 평판 사이에 설치되는 댐퍼; 및 상기 내면과 상기 평판 사이에서 상기 내면 또는 상기 평판 중 어느 하나에 장착되는 보강 프레임을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치를 외함의 내부에 배치함으로써, 외함의 외부 형상은 그대로 유지하면서 변압장치에 의해 발생되는 진동을 신뢰성 있게 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치가 외함의 내부에 배치되어 설치의 제약이 없기 때문에, 최대 소음이 발생될 예상 위치에 진동 저감 장치를 설치할 수 있게 됨으로써, 변압장치에 의해 발생되는 진동을 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치의 크기와 적용되는 부품의 수량, 위치, 재질, 형상, 크기 등을 자유롭게 조정할 수 있어, 외함의 구조 강성과 더불어 진동 특성을 쉽게 제어할 수 있고, 이에 따라 변압기의 소음 저감 성능이 우수하게 되는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에 제1 진동 저감 장치를 설치하는 예를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 외함의 외면에 보강재가 추가된 예를 도시한 부분 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.
도 4는 제1 진동 저감 장치 중 평판의 일부를 도시한 확대도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에 제1 진동 저감 장치를 설치한 다른 변형예를 도시한 부분 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에서 제2 진동 저감 장치를 분해하여 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에서 제2 진동 저감 장치가 설치된 상태를 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에서 제2 진동 저감 장치의 다른 변형예를 분해하여 도시한 사시도이다.

이하, 본 발명이 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명된다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에 제1 진동 저감 장치를 설치하는 예를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 외함의 외부에 보강재가 추가된 예를 도시한 부분 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A'선 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는, 외함(10) 및 제1 진동 저감 장치(20)를 포함할 수 있다.

외함(10)은, 바닥판(11), 바닥판에 직립하여 설치된 적어도 하나의 측벽(12), 및 바닥판과 측벽으로 구성된 공간을 덮어씌우도록 결합하는 커버(미도시)를 포함할 수 있다. 외함의 상부에는 커버가 개폐 가능하게 결합될 수 있다.

이러한 외함(10)은 예컨대 철판(steel plate) 등과 같은 금속판으로 만들어질 수 있으나, 그 재질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 외함은 예컨대 대략 육면체의 박스 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다면체 또는 원통 등과 같은 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

외함(10) 내에는, 예를 들어 변압장치(미도시)가 수납될 수 있다. 구체적으로, 외함은 변압장치를 충분히 수용할 수 있을 정도의 내부공간이 형성될 수 있으며, 그 내부공간에는 변압장치의 철심과 코일을 보호하도록 절연유가 채워질 수 있다.

또한, 이러한 경우에, 외함(10) 내에는 철심을 중심으로 코일이 권선되어 조립된 중신과, 철심과 코일을 상하에서 지지하는 프레임이 배치될 수 있다. 여기서, 철심 및 코일을 포함한 중신이 진동의 가진원으로 작용할 수 있다.

변압장치의 중신에서 발생하는 진동은 프레임을 통해 외함(10)에 전달될 수 있다. 외함에 전달된 진동 내지 소음은 외함의 외부로 방사되므로, 이를 방지하기 위한 진동 저감 장치가 요구된다.

선택적으로, 외함(10)은 외면에 장착되어 외함의 강성을 보강하도록 된 복수의 보강재(15)를 더 포함할 수 있다.

보강재(15)는 외함(10)을 구성하는 바닥판(11) 및/또는 측벽(12)의 외면에 설치되어, 구조적으로 외함을 보강하는 역할을 담당하게 된다.

예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 보강재(15)는 외함(10)의 측벽(12)의 외면에서 서로 일정한 간격을 두고 배치 및 장착될 수 있다. 각 보강재는 예컨대 용접 등의 방식으로 측벽의 외면에 접합되고 고정될 수 있다.

보강재(15)는 외함(10)과 동일한, 예를 들면 스틸 등과 같은 금속 재질로 만들어질 수 있으나, 그 재질은 반드시 이에 한정되지 않으며, 다른 임의의 재질로 이루어져도 무방하다.

또한, 보강재(15)는 H형 또는 I형, U형 등의 단면 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 임의의 단면 형상을 가질 수 있다.

제1 진동 저감 장치(20)는 외함(10)의 내면, 특히 측벽(12)의 내면에 결합되어, 예컨대 변압장치의 중신으로부터 발생한 진동이 외함을 통해 전달되는 것을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기에서, 제1 진동 저감 장치(20)는, 외함의 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판(21); 내면과 평판 사이에 설치되는 댐퍼(22); 내면과 평판 사이의 거리를 조정하고, 조정된 거리를 유지하도록 고정된 고정부재(23); 및 내면과 평판 사이에 개재되고, 내면과 평판 사이에서 고정부재를 둘러싸는 탄성부재(24)를 포함할 수 있다.

평판(21)은, 제1 진동 저감 장치(20)가 진동을 감쇠하는 역할을 수행하는 데에 요구되는 질량을 갖도록 구비되는 주요 구성요소로서, 가진원의 진동 특성에 대응하여 크기와 질량(또는 중량)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 평판의 두께를 조절함으로써, 제1 진동 저감 장치의 진동 저감 성능이 제어될 수 있다.

제조의 편의성을 위해, 평판(21)은 예컨대 철판 등과 같은 금속판으로 만들어질 수 있으나, 그 재질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 평판은 예컨대 대략 사각 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 원형, 타원형 또는 다각형 등과 같은 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

이러한 평판(21)은 댐퍼(22) 및 고정부재(23)에 의해 외함(10)의 내면으로부터 이격되어 배치되고 지지될 수 있다.

댐퍼(22)는 탄성블록(25) 및 결합판(26)을 포함할 수 있다.

탄성블록(25)은 외함(10)의 내면, 특히 측벽(12) 또는 바닥판(11)을 통해 전달되는 진동을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 탄성블록은 고무, 합성수지 등의 탄성재질로 만들어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.

탄성블록(25)은 원기둥이나 원뿔대와 같은 형상을 가질 수 있다. 하지만, 탄성블록의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 직육면체, 정육면체 또는 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

탄성블록(25)의 일측면은, 평판(21) 또는 외함(10)의 내면에 단순히 면접촉하도록 유지될 수 있거나, 볼팅 또는 접착 등으로 고정되게 결합될 수 있다.

결합판(26)은 탄성블록(25)의 타측면에 접착으로 고정되게 결합되고, 외함(10)의 내면, 즉 측벽(12) 또는 바닥판(11)의 내면이나 평판(21)에 고정되게 설치될 수 있다.

예를 들어, 체결홀(미도시)이 결합판(26)에 형성되어 외함(10)의 측벽(12) 또는 바닥판(11)이나, 평판(21)에 볼팅으로 고정되게 설치될 수 있다. 이로써, 필요시 볼팅을 해제하여 댐퍼(22)가 외함의 내면이나 평판으로부터 분리될 수 있다. 하지만, 결합판, 즉 댐퍼가 외함의 내면 또는 평판에 설치되는 방식은 반드시 전술한 예에 한정되지 않으며, 예컨대 용접에 의해 고정되게 설치될 수도 있다.

도 1 및 도 2에는 복수의 댐퍼(22) 중 일부가 외함(10)의 측벽(12) 내면에 장착되고 나머지가 평판(21)의 일측면에 장착된 예가 나타나 있다. 하지만, 댐퍼의 개수 및 배치관계 등은 도시된 예에 한정되지 않는다.

예를 들어, 댐퍼(22)의 개수 및 배치관계를 조절함으로써, 제1 진동 저감 장치(20)의 진동 저감 성능이 제어될 수 있다.

이와 같이 결합판(26)이 외함(10)의 내면이나 평판(21)에 고정되게 설치됨으로써, 결합판 및 이를 포함한 댐퍼(22)는 외함의 진동에도 이탈되지 않고서 견고히 외함의 내면과 평판 사이에 위치될 수 있다.

따라서, 댐퍼(22)는, 외함(10)의 내면과 평판(21) 사이에 탄성블록(25)이 개재되게 함으로써, 평판이 탄성에 의해 진동하여 외함의 내면으로부터 유입되는 진동을 효과적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.

고정부재(23)는, 외함(10)의 내면과 평판(21) 사이의 거리를 조정하고, 조정된 거리가 유지되도록 하는 부재이다. 고정부재는 스터드 볼트(27)와 너트(28)를 포함할 수 있다.

스터드 볼트(27)의 일단은 평판(21)에 예컨대 직접 용접되거나, 평판의 나사공(미도시)에 체결됨으로써 고정될 수 있다. 스터드 볼트의 타단은 예를 들어 외함(10)의 측벽(12)에 형성된 관통공(14)을 관통하여 외함의 외면에서 끼워지는 너트(28)와 체결될 수 있다.

일단이 평판(21)에 고정되고 외함(10)을 관통한 스터드 볼트(27)의 타단에서, 너트(28)를 조이거나 풀어줌으로 인해 외함의 내면과 평판 사이의 거리를 조정할 수 있다. 복수의 고정부재(23)가 구비된 경우에는 모든 고정부재의 스터드 볼트에 체결된 너트를 순차적으로 동일한 피치만큼 조이거나 풀어줌으로써, 외함의 내면과 평판이 서로 평행을 유지함과 동시에 이들 사이의 거리를 조정할 수 있다.

외함(10)의 내면과 평판(21) 사이의 거리를 조정한 후, 너트(28) 및/또는 스터드 볼트(27)의 타단은 외함의 외면에 용접으로 고정될 수 있다. 이로써, 외함의 내면과 평판 사이의 거리가 조정된 그대로 유지될 수 있게 되는 것이다. 또한, 관통공(14)을 통한 외함 내 절연유의 누출을 방지하는 밀봉이 이루어질 수 있다.

탄성부재(24)는 고정부재(23)의 스터드 볼트(27)를 둘러싸면서 외함(10)의 내면과 평판(21) 사이에 위치될 수 있다. 이를 위해 탄성부재로는 코일 스프링이 채용될 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않으며, 외함의 내면과 평판 사이에서 탄성력을 인가할 수 있다면 다른 형태의 탄성부재가 채용되어도 무방하다.

탄성부재(24)는, 고정부재(23)를 구성하는 스터드 볼트(27)의 타단이 외함(10)의 측벽(12)에 형성된 관통공(14)에 삽입되기 전에 스터드 볼트에 끼워질 수 있다. 스터드 볼트의 타단이 관통공을 관통한 다음에 외함의 외면에서 끼워지는 너트(28)와 체결되고 조여짐으로써, 탄성부재는 외함(10)의 내면과 평판(21) 사이에 개재되어 양측으로 탄성력을 인가할 수 있게 된다.

예를 들어, 탄성부재(24)의 개수 및 배치관계를 조절함으로써, 제1 진동 저감 장치(20)의 진동 저감 성능이 제어될 수 있다. 복수의 고정부재(23)가 구비된 경우에, 적어도 하나의 고정부재, 즉 스터드 볼트(27)에 탄성부재가 배치될 수 있다.

스터드 볼트(27)와 너트(28)가 적정한 토크로 체결됨으로써, 탄성부재(24)의 압축 정도가 조절될 수 있다. 반면에, 탄성부재는 압축 정도에 해당하는 탄성력을 외함(10)의 내면과 평판(21) 사이에서, 다시 말해 너트(28)와 평판(21) 사이에서 양측으로 인가하여, 스터드 볼트와 너트의 풀림을 방지할 수 있다.

이에 따라, 외함(10)에 진동이 전달되더라도 고정부재(23)의 고정 상태, 즉 스터드 볼트(27)와 너트(28)의 체결 상태를 그대로 유지함과 더불어, 평판(21)이 탄성에 의해 진동되게 하여 외함의 내면으로부터 유입되는 진동을 더욱 효과적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.

도 4는 제1 진동 저감 장치 중 평판의 일부를 도시한 확대도이다.

평판(21)에는 복수의 관통홀(29)이 형성될 수 있다. 이러한 관통홀의 내경은 마이크로미터 단위를 가질 수 있다.

관통홀(29)의 내경을 변경함으로써 평판(21)의 소음 차단 성능, 즉 공명 가능한 주파수를 조절할 수 있기 때문에, 관통홀의 내경 크기는 설계 조건에 따라 적절히 선택되어 적용될 수 있다.

진동이 외함(10)으로 전달되는 과정에서 소음이 발생하게 되는데, 외함의 내면에 인접하게 배치된 평판(21)에 복수의 관통홀(29)이 형성되어 있으면, 이들 관통홀을 통해 공기의 유입 및 유출이 활발하게 이루어지게 된다.

이때, 공기가 평판(21) 및 관통홀(29)의 표면과 마찰되면서 열 에너지가 발생하고, 이에 의해 흡음(acoustic absorption)효과가 발휘될 수 있다. 평판의 표면 근처의 열 및 점성 경계층에서 음파의 열 손실 및 점성 손실이 일어나고, 이러한 음파의 열 손실 및 점성 손실로 인하여 소음이 약화될 수 있게 되게 되는 것이다.

따라서, 평판(21)에 관통홀(29)의 개수가 많아지고, 관통홀의 내경 크기가 작아질수록, 흡음효과는 증대되게 된다.

다시 도 1을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함(10)에 제1 진동 저감 장치(20)를 설치하는 과정을 간략히 설명한다.

먼저, 제1 진동 저감 장치(20)의 평판(21)에 복수의 스터드 볼트(27)의 일단과 일부 댐퍼(22)의 결합판(26)을 고정하여 준비한다.

다음으로, 예컨대 외함(10)의 측벽(12)에 복수의 관통공(14)을 형성하고, 관통공들에 간섭되지 않는 위치에서 측벽의 내면에 나머지 댐퍼(22)의 결합판(26)을 고정한다.

이어서, 제1 진동 저감 장치(20)의 스터드 볼트(27)들 중 적어도 일부에 탄성부재(24)를 끼우고 나서, 각 스터드 볼트의 타단이 측벽(12)의 관통공(14)을 관통하도록 측벽의 내면으로부터 해당 관통공에 삽입한다.

측벽(12)의 외면 밖으로 노출된 각 스터드 볼트(27)의 타단에 너트(28)를 끼워 적정한 토크로 체결한다.

끝으로, 고정부재(23)의 너트(28) 및/또는 스터드 볼트(27)의 타단을 외함(10)의 외면에 용접으로 완전히 고정한다.

선택적으로, 보강재(15)가 구비되면, 보강재가 너트(28) 및 스터드 볼트(27)의 타단을 둘러싸도록 외함(10)의 외면에 설치될 수 있다. 이로써, 외함의 강성을 보강하고 진동을 저감시켜 줌과 더불어, 너트 및 스터드 볼트의 타단이 외함의 외부에 노출되지 않게 되어 변압기 전체의 미감을 향상시킬 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에 제1 진동 저감 장치를 설치한 다른 변형예를 도시한 부분 사시도이다.

도 5의 예에서는 제1 진동 저감 장치(20)의 크기만 상이하고, 나머지 구성요소들은 도 1 내지 도 4에 도시된 일 실시예에 따른 변압기의 구성요소들과 동일하다. 이에 따라, 아래에서는 전술한 일 실시예에 의한 변압기와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

제1 진동 저감 장치(20)는, 외함(10)에서 구체적으로 측벽(12), 바닥판(11) 또는 커버 등에 관계없이 외함의 내면에 설치가 가능하다. 더구나, 제1 진동 저감 장치는 크기에 대한 제한이 없다. 예를 들면, 제1 진동 저감 장치는 설치 대상이 되는 측벽, 바닥판 또는 커버 등의 크기에 대응되거나 다소 작은 크기로 만들어질 수 있다.

다만, 외함(10)에서 상대적으로 큰 진동이 전달되는 국부 영역에 대해 제1 진동 저감 장치(20)가 배치되면, 보다 효율적으로 진동 저감의 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.

이를 위해, 제1 진동 저감 장치(20)는, 외함(10)의 측벽(12), 바닥판(11) 또는 커버 등에서 상대적으로 큰 진동이 전달되는 국부 영역의 내면에 대응되는 크기로 형성되어, 부분적으로, 즉 국부 영역에 대해서만 적용될 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에서 제2 진동 저감 장치를 분해하여 도시한 사시도이고, 도 7은 제2 진동 저감 장치가 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기는, 제2 진동 저감 장치(30)를 더 포함할 수 있다.

제2 진동 저감 장치(30)는 외함(10)의 내면, 특히 바닥판(11)의 내면에 결합되어, 예컨대 변압장치의 중신으로부터 발생한 진동이 외함을 통해 전달되는 것을 흡수하는 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 변압기에서, 제2 진동 저감 장치(30)는, 외함(10)의 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판(31); 내면과 평판 사이에 설치되는 댐퍼(32); 및 내면과 평판 사이에서 내면 또는 평판 중 어느 하나에 장착되는 보강 프레임(33)을 포함할 수 있다.

평판(31)은, 제2 진동 저감 장치(30)가 진동을 감쇠하는 역할을 수행하는 데에 요구되는 질량을 갖도록 구비되는 주요 구성요소로서, 가진원의 진동 특성에 대응하여 크기와 질량(또는 중량)이 결정될 수 있다. 예를 들어, 평판의 두께를 조절함으로써, 제2 진동 저감 장치의 진동 저감 성능이 제어될 수 있다.

제조의 편의성을 위해, 평판(31)은 예컨대 철판 등과 같은 금속판으로 만들어질 수 있으나, 그 재질은 반드시 이에 한정되지 않는다. 또한, 평판은 예컨대 대략 사각 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되지 않으며, 원형, 타원형 또는 다각형 등과 같은 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

이러한 평판(31)은 댐퍼(32)에 의해 외함(10)의 내면으로부터 이격되어 배치되고 지지될 수 있다. 또한, 평판의 위에는, 변압장치를 구성하는 중신과 중신을 지지하는 프레임이 배치될 수 있다.

평판(31)에는 복수의 관통홀(미도시)이 형성될 수 있다. 이러한 관통홀의 내경은 마이크로미터 단위를 가질 수 있다. 평판에 관통홀의 개수가 많아지고, 관통홀의 내경 크기가 작아질수록, 흡음효과는 증대될 수 있다.

댐퍼(32)는 탄성블록(35) 및 결합판(36)을 포함할 수 있다.

탄성블록(35)은 외함(10)의 내면, 특히 바닥판(11)을 통해 전달되는 진동을 흡수하는 역할을 할 수 있다. 탄성블록은 고무, 합성수지 등의 탄성재질로 만들어질 수 있으나, 반드시 이에 한정되지 않는다.

탄성블록(35)은 원기둥이나 원뿔대와 같은 형상을 가질 수 있다. 하지만, 탄성블록의 형상은 이에 한정되지 않으며, 예를 들면 직육면체, 정육면체 또는 다른 임의의 형상을 가질 수 있다.

탄성블록(35)의 일측면은, 평판(31) 또는 외함(10)의 내면에 단순히 면접촉하도록 유지될 수 있거나, 볼팅 또는 접착 등으로 고정되게 결합될 수 있다.

결합판(36)은 탄성블록(35)의 타측면에 접착으로 고정되게 결합되고, 외함(10)의 내면, 즉 바닥판(11)의 내면이나 평판(31)에 고정되게 설치될 수 있다.

결합판(26)은 탄성블록(25)의 타측면에 접착으로 고정되게 결합되고, 외함(10)의 내면, 즉 측벽(12) 또는 바닥판(11)의 내면이나 평판(21)에 고정되게 설치될 수 있다.

예를 들어, 체결홀(미도시)이 결합판(36)에 형성되어 외함(10)의 바닥판(11)에 볼팅으로 고정되게 설치될 수 있다. 이로써, 필요시 볼팅을 해제하여 댐퍼(32)가 외함의 내면이나 평판(31)으로부터 분리될 수 있다. 하지만, 결합판, 즉 댐퍼가 외함의 내면 또는 평판에 설치되는 방식은 반드시 전술한 예에 한정되지 않으며, 예컨대 용접에 의해 고정되게 설치될 수도 있다.

또한, 댐퍼(32)의 개수 및 배치관계를 조절함으로써, 제2 진동 저감 장치(30)의 진동 저감 성능이 제어될 수 있다.

이와 같이 결합판(36)이 외함(10)의 내면에 고정되게 설치됨으로써, 결합판 및 이를 포함한 댐퍼(32)는 외함의 진동에도 이탈되지 않고서 견고히 외함의 내면과 평판(31) 사이에 위치될 수 있다.

따라서, 댐퍼(32)는, 외함(10)의 내면과 평판(31) 사이에 탄성블록(35)이 개재되게 함으로써, 평판이 탄성에 의해 진동하여 외함의 내면으로부터 유입되는 진동을 효과적으로 상쇄시킬 수 있게 된다.

외함(10)의 바닥판(11)에는, 제2 진동 저감 장치(30)의 평판(31) 상에 설치되는 중신 및/또는 프레임 등의 중량으로 인해 탄성부재를 설치하는 것이 불가능하게 될 수 있다. 이 때문에, 제2 진동 저감 장치는, 탄성부재를 대체하여 평판(31) 또는 바닥판(11)의 강성을 제어할 수 있는 적절한 형태의 보강 프레임(33)을 포함할 수 있다.

도 6에는 보강 프레임(33)이 허니컴(honeycomb)의 형태로 형성된 예가 나타나 있다. 하지만, 보강 프레임의 형태 내지 전체 형상은 도시된 예에 한정되지 않는다.

보강 프레임(33)의 일측은 바닥판(11)의 내면 또는 평판(31)의 하면에 예컨대 용접됨으로써 고정될 수 있으나, 고정 방식은 반드시 이에 한정되지 않는다.

보강 프레임(33)이 허니컴의 형태로 형성된 경우에, 보강 프레임이 바닥판(11)의 내면 또는 평판(31)에 고정된 후 보강 프레임의 대략 육각형의 셀(cell, 34) 내에 수용되도록 댐퍼(32)가 위치되어 댐퍼의 결합판(32)이 바닥판의 내면이나 평판(31)에 고정되게 설치될 수 있다.

이러한 보강 프레임(33)은 바닥판(11)의 강성을 보강함과 동시에, 바닥판으로부터 지면으로 전달되는 진동을 저감시켜 주는 성능을 발휘할 수 있다.

제2 진동 저감 장치(30)는 크기에 대한 제한이 없다. 다만, 제2 진동 저감 장치는 설치 대상이 되는 바닥판의 크기에 대응되거나 다소 작은 크기로 만들어지는 것이 바람직하다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 변압기의 외함에서 제2 진동 저감 장치의 다른 변형예를 분해하여 도시한 사시도이다.

도 8의 예에서는 제2 진동 저감 장치(30) 중 보강 프레임(33)의 형태만 상이하고, 나머지 구성요소들은 도 6 및 도 7에 도시된 일 실시예에 따른 변압기의 구성요소들과 동일하다. 이에 따라, 아래에서는 전술한 일 실시예에 의한 변압기와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 부여하면서 그 구성 및 기능의 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 8에는 보강 프레임(33)이 격자의 형태로 형성된 예가 나타나 있다. 하지만, 보강 프레임의 전체 형상은 도시된 예에 한정되지 않는다.

보강 프레임(33)의 일측은 바닥판(11)의 내면 또는 평판(31)의 하면에 예컨대 용접됨으로써 고정될 수 있으나, 고정 방식은 반드시 이에 한정되지 않는다.

보강 프레임(33)이 격자의 형태로 형성된 경우에, 보강 프레임이 바닥판(11)의 내면 또는 평판(31)에 고정된 후 보강 프레임의 대략 사각형 또는 마름모 모양의 셀(34) 내에 수용되도록 댐퍼(32)가 위치되어 댐퍼의 결합판(36)이 바닥판의 내면이나 평판(31)에 고정되게 설치될 수 있다.

이러한 보강 프레임(33)은 바닥판(11)의 강성을 보강함과 동시에, 바닥판으로부터 지면으로 전달되는 진동을 저감시켜 주는 성능을 발휘할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치를 외함의 내부에 배치함으로써, 외함의 외부 형상은 그대로 유지하면서 변압장치에 의해 발생되는 진동을 신뢰성 있게 저감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치가 외함의 내부에 배치되어 설치의 제약이 없기 때문에, 최대 소음이 발생될 예상 위치에 진동 저감 장치를 설치할 수 있게 됨으로써, 변압장치에 의해 발생되는 진동을 효율적으로 저감시킬 수 있는 효과를 얻게 된다.

또, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치가 외함의 내부에 배치되어 변압기의 소음 저감 성능을 향상시킴은 물론, 유지보수의 편의성을 확보하고 고객의 다양한 요구를 만족시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 진동 저감 장치의 크기와 적용되는 부품의 수량, 위치, 재질, 형상, 크기 등을 자유롭게 조정할 수 있어, 외함의 구조 강성과 더불어 진동 특성을 쉽게 제어할 수 있고, 이에 따라 변압기의 소음 저감 성능이 우수하게 되는 효과를 얻을 수 있다.

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 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 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.

10: 외함 11: 바닥판
12: 측벽 14: 관통공
15: 보강재 20: 제1 진동 저감 장치
21, 31: 평판 22, 32: 댐퍼
23: 고정부재 24: 탄성부재
25, 35: 탄성블록 26, 36: 결합판
27: 스터드 볼트 28: 너트
29: 관통홀 30: 제2 진동 저감 장치
33: 보강 프레임 34: 셀

Claims (11)

1. 가진원을 수용하는 외함; 및
   상기 외함의 내면에 설치되는 제1 진동 저감 장치
   를 포함하고,
   상기 제1 진동 저감 장치는,
   상기 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판;
   상기 내면과 상기 평판 사이에 설치되는 댐퍼;
   상기 내면과 상기 평판 사이의 거리를 조정하여 고정된 고정부재; 및
   상기 내면과 상기 평판 사이에 개재되고, 상기 고정부재를 둘러싸는 탄성부재
   를 포함하는 변압기.
   
2. 제1항에 있어서,
   제2 진동 저감 장치를 더 포함하고,
   상기 제2 진동 저감 장치는,
   상기 내면으로부터 이격되어 배치되는 평판;
   상기 내면과 상기 평판 사이에 설치되는 댐퍼; 및
   상기 내면과 상기 평판 사이에서 상기 내면 또는 상기 평판 중 어느 하나에 장착되는 보강 프레임
   을 포함하는 변압기.
   
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 댐퍼는,
   상기 평판 또는 상기 외함의 내면에 일측면이 접촉하여 진동을 흡수하는 탄성블록, 및
   상기 탄성블록의 타측면에 고정되게 결합되고, 상기 외함의 내면 또는 상기 평판에 고정되게 설치되는 결합판
   을 포함하는 변압기.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 고정부재는 스터드 볼트와 너트를 포함하고,
   상기 스터드 볼트의 일단은 상기 평판에 고정되며, 상기 스터드 볼트의 타단은 상기 외함에 형성된 관통공을 관통하여 상기 외함의 외면에서 끼워지는 너트와 체결되는 변압기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 내면과 상기 평판 사이의 거리를 조정한 후, 상기 너트 또는 상기 스터드 볼트의 타단은 상기 외함의 외면에 용접으로 고정되는 변압기.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 탄성부재는 상기 스터드 볼트를 둘러싸도록 배치되어, 상기 내면과 상기 평판 양측으로 탄성력을 인가하는 변압기.
   
7. 제4항에 있어서,
   선택적으로, 상기 외함의 강성을 보강하기 위한 복수의 보강재를 더 포함하고,
   상기 보강재는 상기 너트 및 상기 스터드 볼트의 타단을 둘러싸도록 상기 외함의 외면에 설치되는 변압기.
   
8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 평판에는 흡음효과를 발휘하는 복수의 관통홀이 형성된 변압기.
   
9. 제2항에 있어서,
   상기 보강 프레임은 허니컴(honeycomb)의 형태 또는 격자의 형태로 형성되고, 상기 보강 프레임의 셀 내에 수용되도록 상기 댐퍼가 위치되는 변압기.
   
10. 제2항에 있어서,
    상기 제1 진동 저감 장치는 상기 외함 중 측벽의 내면에 설치되고,
    상기 제2 진동 저감 장치는 상기 외함 중 바닥판의 내면에 설치되는 변압기.
    
11. 제1항에 있어서,
    상기 제1 진동 저감 장치는, 상기 외함에서 상대적으로 큰 진동이 전달되는 국부 영역의 내면에 대응되는 크기로 형성되어, 상기 국부 영역에 대해 배치되는 변압기.
    

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