TW201105842A - Micro vibration dampening construction system - Google Patents

Description

201105842 · 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係_-種微震㈣賴祕；具_言，本發明 係關於一種用以消除或降低環境微震動之微震控制建築系統。 【先前技術】 -般设置在建築物上或機車、汽料交通工具上的阻尼 • 11 ’會因為使用的方式$同’而有各種不同的基本型態。其中 用於房門、家具、植子等建築結構上的減震器，通常包含一個 具有-個安裝通道的外管單元、一個可相對外管單元往 滑移地設置在安裝通道中的活塞，以及一個與活塞連動地結^ 的活塞桿。當門板關_，活塞桿與活塞相對外管單元滑移並 驅動外管單助部的絲絲，藉由減震㈣設計，使建築結 構先以較_速賴合’並在絲結獅要衫時，讓建 鲁 築結構以較慢的速度閉合以達到微震控制的作用。 雖然市面上已有許多不同形態及功能的減震器，但卻無消 除約3赫茲微震動的減震器。有鑑於此，本發明 : • 提供顧上賴震_侧，深騎究並配合學_紋運 作’而提出-種設計合理且有如文善微震動之本發明。 【發明内容】 本發明之㈣在於提供-概脸觀㈣統，藉本發明 之微震控制建築祕’如肖除環境所傳遞的微震動。 本發明之另_目的在於提供—種微震控繼築彡統，供設 201105842 置精密實驗儀器之用。 本發明之微震控制建築系統包含外部建築體、内部建築體 及緩衝單元。外部建築體包含反作用力面，内部建築體則容置 於外部建築動。緩衝單元設置於_建健與反作用力面之 間’其中缓衝單元自反作用力面接蚊作用相支撐内部建築 體’並吸收自外部建築體傳遞之微震動。此外，緩衝單元接收 之反作用力，可肋抵·直方_外力所造成的微震動。 【實施方式】 如圖1所示之實施例中，本發明之微震控制建築系統i包 含内部建築體2、外部建築體3及緩衝單元4。如圖丨所示實 施例中，外部建築體3内包含反作用力面35，反作用力面35 為反作用力的提供面，具體來說，是一種虛擬的表面 ’此表面 的位置會隨需要反作用力支撐的標的物位置不同而不同，也因 此在不同實施例中，反作用力面35的位置會略有差異。緩衝 單元4設置於内部建築體2與反作用力面35之間，具體而言， 緩衝單元4為氣墊41，氣墊41受到氣墊柱支撐，而此時氣墊 柱相當於氣墊41的延伸，故緩衝單元4則包含氣墊41及氣墊 柱，也因此反作用力面35的位置處於氣墊41及氣墊柱之下， 氣墊41較佳為〇型氣囊，然而亦可依據不同實施例及設計方 式調整氣墊41的形狀及結構，具體來說，氣墊41亦可包含支 揮架及其他氣墊零件’氣墊41内部的氣壓約1〇〜ibar左右， 亦可堆疊數個氣墊41來調整反作用力。如圖1所示，氣墊41 為雙層’然而在其它實施例中，氣墊41的層數並不以此為限。 201105842 在此實施例中’氣墊41係藉由氣體密度及氣墊張力產生反作 用力以支撐内部建築體2，進而吸收外部建築體3傳遞之微震 動，具體來說，本發明可藉由調控氣墊41的充氣量，而來吸 收垂直方向外力所造成的微震動。如圖丨所示之實施例中，内 • 部建築體2可為實驗室、貴重儀器置放處、手術室、半導體製 程中心等需要避免約3至1〇〇赫茲微震動之建築結構。 如圖2所示之實施例中，微震控制建築系統1進一步包含 緩衝墊331 ’緩衝墊331可供緩衝内部建築體2周圍的壓力， 鲁 在此實施例中’緩衝墊331設置於内部建築體2的底面22上； 然而在其它實施例中，緩衝墊331亦可設置於内部建築體2的 侧面或反作用力面35上，而降低微震動對内部建築體2的影 響。緩衝墊331的材質較佳為能吸收震動的泡棉及保麗龍或其 他能吸收衝擊力量的材質；緩衝墊331的形狀較佳為正方體柱 形，然而在其它實施例中，缓衝墊331的形狀亦可為其他幾何 圖形。如圖3實施例所示，微震控制建築系統丨進一步包含墩 • 柱33 ’緩衝墊331設置於墩柱33之底面332，而墩柱33之頂 面333連接内部建築體2之底面22 ;然而在其它實施例(圖未 示）中，缴柱33亦可連接於反作用力面35，而將緩衝墊331 设置於墩柱33之頂面333，用以緩衝内部建築體2對反作用 力面35的衝擊。 如圖4所示之實施例中，内部建築體2容置於外部建築體 3内，緩衝單元4為液體，液體較佳為水，但亦可為其他飽和 液體或非飽和液體。在此實施例中，外部建築體3進一步包含 槽壁2111，槽壁2111自反作用力面35向上延伸並與反作用力 201105842 面35圍成容置槽21卜緩衝單元4及部分内部建築體2容納 於容置槽211中。具體而言，缓衝單元4(如水)環繞部分内部 建築體2而提供内部建築體2反作用力，供吸收垂直方向外力 所造成的微震動。如圖4所示，微震控制建齡統丨進一步包 含至少一洋板34，浮板34設置於容置槽211内之内部建築體 2側壁23與槽壁2111之間，以防止緩衝單元4(如水)大量散 失’及避免人員進出内部建築體2時，因不注意而掉落入内部 Ϊ築體^與!1置槽211之間的空間之内。浮板34較佳為單層 設置於緩衝單元4上，浮板34之間用鐵鍊或其他金屬卡合件 連接’然而在其它魏例+，浮板％亦可為雙層彼此交互疊 設而置於_單元4上。雜34之翻触為舰性熱溶膠 材料構成；然而在其它實施例中，浮板34之材料亦可為其他 塑料所構成。 如圖4所示’内部建築體2包含基座24及下部混凝土結構 25 ’下部混凝土結構％連接基座24。下部混凝土結構^包 含搶體3211及氣艙3212，艙體3211及氣艙3212相互連通， 供平衡下部混凝土結構25及内部建築體2的重心，以維持内 部建築體2的平衡，例域艙加喊難度可影雜體· 内的重心位置’而達成上述目的。在不同的實施例中，下部混 凝土結構25村職硕的齡情淑精顧蝴整為不 同的機構設計。 灰如圖4所示’下部混凝土結㈣包含至少一麵灿及 耽艘迎，親3211可供導人或排域衝單^ *(如水)以供調 整内部建細2財平程度或重，置爾纽㈣境所傳 201105842 遞的微震動及設置精密實驗儀器之用。換言之，缓衝單元4(如 幻了机入或排出於艙體3211。在此實施例中，艙體3211包含 第一艙箱3911及第二艙箱3912，第一艙箱3911及第二艙箱 3912之間由逆止閥371連通。藉由逆止閥的設計，下部 混凝土結構25可精密地調控第一艙箱3911及第二艙箱3912 所s緩衝單元4(如水)的比例，以供調整下部混凝土結構25或 内邛建築體2的重心或水平程度。然而在其它實施例中，艙箱 _ 的數量並不以此為限。此外，氣艙3212可導入或抽空内部氣 體，亦可供調整下部混凝土結構25或内部建築體2的重心或 水平程度。 如圖4所示，微震控制建築系統1更包含至少一第一斥力 單元61及第二斥力單元62，第一斥力單元&設置於容置槽 211内之内部建築體2内，第二斥力單元62則設置於相對第 一斥力單元61之槽壁2111，第一斥力單元61與第二斥力單 兀62之相對距離小於或等於槽壁2111與内部建築體2之相對 • 距離，以供維持内部建築體2的空間位置。在此實施例中，第 一斥力單元62為突出槽壁2111的結構；但在其它實施例中， 第一斥力單元62的形狀或結構並不以此為限，亦可與嵌入槽 壁2111而與槽壁2111平整。此外，第一斥力單元&與第二 斥力單元62之赫有-定紐的超距斥力，以供、轉内部建 築體2在空間中的相對位置。具體而言.，第一斥力單元6ι為 磁條61’，第二斥力單元62為磁鐵62,，其中磁鐵62，與磁條 61’的磁極相同，以提供橫向斥力來維持内部建築體2在空間 中的相對位置。 201105842 如圖5所示之實施例中，微震控制建築系統丨包含内部建 築體2、外部建築體3及緩衝單元4。外部建築體3可為家用 住宅、別墅、宿舍、飯;g、旅館、民宿、商用大樓、薇房建築、 醫院病房、車站、機場或其他類型的複合式建築。如圖5所示， 外部建築體3包含容置槽211，在此實施例中，容置槽2ιι設 置於外部建築體3所在之地平面以下；然而在其它實施例中， 亦可依據不同的賴強度需求而罐設置於辭⑽上，亦可 不限於没置於外部建築體3所涵蓋的區域之内。如圖5所示之 容置槽211具有槽壁2111與反作用力面35，由槽壁2ΐιι與反 作用力面35所圍成的容置槽211可連通成圓環狀，但不限於 此形狀，亦可連通成各種簡單幾何圖形，如正方形、三角形及 擴圓形(詳見圖9說明）。 如圖5實施例中所示’下部混凝土結構25 &含搶體咖 及氣艙3212 ’氣艙3212連接於搶體32U，氣艙3212可藉由 導入或抽空内部氣體的密度，進而改變艙體3211内緩衝單元 4(如液體)的體積或蒸汽壓，來調整内部建築體2的重心位置， 以達成吸收環境所傳遞的微震動及設置精密實驗儀器之用。具 體而言，搶體3211可為水箱，其可分為不同區段，每一區段 艙體3211的吸進液體(如水)或排出液體皆受到調控，以 内部建築體2或(下部混凝土結構25)的水平程度或調整重心位 置。此外，此實施例中之外部建築體3及内部建築體2可環繞 成圓環狀’但不限於此形狀，亦可連通成各種簡單幾何圖形， 而為-連通的混凝土結構，U供-_精密儀器設置運作或生 產之用。此實施僧，浮板34、墩柱33、緩衝單元4及緩衝 201105842 墊331的設置方式及功能如同上述實施例所示。在此實施例 中，磁鐵62’設置於相對於内部建築體2之槽壁2U1所突出的 一端，相對於突出槽壁端之内部建築體2則設置磁條61，，磁 鐵62’與磁條61’的極性相同，因此會產生超距斥力，以達成 本發明目的。具體而言，若磁鐵62,的磁極為N時，磁條Μ， 的雜也為N。因此’容置槽211與内部建築體2可藉由相同 磁極的磁鐵62’與磁條61’來吸收水平方向的微震動並維持内 部建築體2的水平位置。然而在其它實施例t，磁鐵62，的磁 極與磁條61，的磁極亦可不同，辦微震控制建築系統 兩相對邊_ 62’與磁條61’之間的吸引力’亦可維持一定的 水平位置及吸收水平方向的微震動。 如圖6之實施例所示，緩衝單元4為氣墊4卜在此實施例 中，氣墊41較佳有氣墊柱42所支撐，氣墊柱犯較佳設置於 反作用力面35與内部建築體2之間，然而在其它實施例(圖未 不)中，氣墊柱42亦可設置於_ 2111或内部建築體2側壁 23上，而氣塾W則設置於其中以供調整水平勤之分力，並 進一步協助賴62,及猶61，在上述實施财的魏。氣塾 41亦可藉由其他裝置㈣控通氣孔)(圖未示)來調控各氣塾41 内的含氣量，職調整⑽建歸2的水平程度或調控其重心 位置，並同時吸收微震動。在其它實施例中(圖未示），緩衝單 =4亦可為相同磁極的磁力裝置(磁力裝置分别設置於内部建 桌體2之底面22及反作用力面35)’而提供穩定的反作用力以 ^收環境垂直方向微震動對内部建築體2的影響。在此實施例 中，微震控制建鮮、統1進—步包含至少-可姐及吸震性之 201105842 索狀物70,索狀物70連接於内部建築體2與容置槽211之間， 此時索狀物70為可吸收衝擊及微震動的材料，如泡棉、發泡 性熱溶膠等可提供相同類似功能的材料。 如圖7的實施例所示，内部建築體2亦可設置於外部建築 體3之地平面以下’在此實施例中，磁鐵62，與磁條61，的數 量較一般的實施例要多，因此整體微震控制建築系統丨的抗震 度要比圖5實施例的抗震度要強，且内部建築體2的位置也比 較穩固，是故可藉由省略下部混凝土結構25來節省建構微震 控制建築系統1的成本。如圖8實施例所述，下部混凝土結構 25包含至少一艙體3211及氣艙3212，此實施例可藉由較大面 積的下部混凝土結構25調節内部建築體2的水平程度或重心 位置。 如圖9所示之實施例中，由於内部建築體2與外部建築體 3並無直接連接，而且内部建築體2與外部建築體3之間係利 用磁極斥力來吸收微震動的影響。内部建築體2容置於容置槽 211中，在此實施例中，外部建築體3的外部建築並無繪製其 位置，換§之，圖中只顯示連通成圓形的容置槽211可容置内 4建築體2於其内；然而在其它實施例中，容置槽211與内部 建築體2亦可设计成橢圓形、三角形或多角形，以避免内部建 築體2任意沿圓哺動。® 9顯示在此實關巾，賴62,與 磁條61的相對結構可為卡榫形狀’但不以此為限，而使内部 建築體2與外部建築體3的相對位置並不因為旋轉而改變。然 而在其它實施财’亦可設計其它綠(如糖圓形 、三角形)以 避免内部建築體2與外部建築體3產生相對旋轉。 201105842 本發明已由上述相關實施例加以描述’然而上述實施例僅 為實施本發明之範例。必需指出的是，已揭露之實施例並未限 制本發明之範圍。相反地’包含於申請專利範圍之精神及範圍 之修改及均等設置均包含於本發明之範圍内。 【圖式簡單說明】 圖1顯示微震控制機構實施例之示意圖；

圖2顯示微震控制機構之另一實施例之示意圖； 圖3顯示微震控制機構之變化實施例之示意圖； 圖4顯示微震控制機構之另一變化實施例之示意圖； 圖5顯示微震控制建築實施例之示意圖； 圖6顯示微震控制建築另一實施例之示意圖； 圖7顯示下部混凝土結構變化實施例之示意圖； 圖8顯示下部混凝土結構另一實施例之示意圖；以及 圖9顯示微震控制建築實施例之俯視圖。

3211艙體 3212氣搶 33墩柱 331緩衝塾 332底面 333頂面 34浮板 35反作用力面 371逆止閥 【主要元件符號說明】 1微震控制建築系統 2内部建築體 211容置槽 2111槽壁 22底面 23側壁 24基座 25下部混凝土結構 3外部建築體 11 ί S3 201105842 3911第一艙箱 3912第二艙箱 4緩衝單元 41氣墊 42氣墊柱 61第一斥力單元 61’磁條 62第二斥力單元 62’磁鐵 70索狀物 12

Claims (1)

1. 201105842 七、申請專利範圍： 1. -種微震控制建築系統，包含： 一外部建築體，該外部建築體包含一反作用力面； 一内部建築體，容置於該外部建築體内；以及 一緩衝單元，該緩衝單元設置於該内部建築體與該反作用力面 之間’其中該緩衝單元自該反作用力面接收一反作用力以支 樓該内部建築體，並吸收自該外部建築體傳遞之微震動。 2. 如請求項1所述之微震控制建築系統，該外部建築體進一步包含 一槽壁’該槽壁自該反作用力面向上延伸並與該反作用力面圍 成一容置槽’其中該緩衝單元及該内部建築體係容納於該容置 槽。 3. 如請求項2所述之微震控制建築系統，進一步包含至少一第一斥 力單元及至少一第二斥力單元，該第一斥力單元設置於該容置 槽内之該内部建築體内，該第二斥力單元則設置於相對該第一 斥力單元之該觀’該第-斥力單元與該第二斥力單元之相對 距離小於或等於該槽壁與該内部建築體之相對距離，以供維持 該内部建築體的空間位置。 4. 如請求項3所述之微震控制建築系統，其中該第—斥力單元為一 磁條，該第二斥力單元為—磁鐵，該磁鐵與該磁條的磁極相同。 5. 如請求項2所述之微震控制建築系統，進一步包含至少一可繞性 及吸震性之索狀物，該錄物_於勒部建鐘與該容置槽 之間。 6. 如請求項2所述之《控繼«統，射_部賴體包含— 201105842 、 , 1 I 基座及一下部混凝土結構該下部混凝土結構連接該基座。 7·如請求項6所述之微震控制建築系統，進—步包含—磁鐵，該磁 鐵=置於相對於該内部建築體之該槽壁所突出的一端，相對於 該突出槽壁端之該内部建築體則設置一磁條，該磁鐵與該磁條 的極性相同。 ^求項6所述之微震控制建㈣統，其中該下部混凝土結構包 含一艙體及一氣艙，該艙體及該氣臉相互連通。 ”月求項8所述之微震控制建築系統，其中該驗體包含一第一舱 孝目及m該第—艙箱及該第二艙箱之間由—逆止間連 通。 10.如請求項8所述之微震控制建築系統，其中該緩衝單元可流入 或排出於該艙體。 U·如請求項8所述之微震控做築祕，其巾魏艙可導入或抽 空内部氣體。 12·如請求項1所述之微震控制建築系統，進一步包含至少一緩衝 墊，該緩衝墊設置於該内部建築體之一底面。 13·如請求項12所述之微震控制建築系統，進一步包含一缴柱，該 緩衝墊設置於該墩柱之一底面，該墩柱之一頂面連接該内部建 築體之該底面。 請求項2所述之微震控制建築系統，進一步包含至少一浮 板’該浮板設置於該容置槽内之該内部建築體側壁與該槽壁之 間〇 201105842

   15. 如請求項1所述之微震控制建築系統，其中該缓衝單元選自液 體及氣墊。 16. 如請求項15所述之微震控制建築系統，其中該液體選自水、飽 和液體及非飽和液體。 15