KR100230482B1 - 배관 구속장치 - Google Patents

Abstract

파이프 구속장치(20)에 의해 배관장치(10)의 열팽창이 가능한 반면에, 동적 운동시 배관장치의 이동을 억제하고, 진동격리 기능을 제공한다. 파이프 구속장치는 제 1 변위방생 부품(22) 및 제 2 변위발생 부품(24)으로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 변위발생 부품(22,24)이 서로에 대해 제 1 및 제 2 변위발생 부품의 변위발생을 구속하기 위한 구속장치(32)에 의해 상호결합된다. 구속장치는 제 1 및 제 2 부분으로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 부분은 일반적으로 구속장치의 중심축에 대해 서로 마주보게 구성된다. 구속장치는 또한 제 3 및 제 4 부분으로 구성되고, 상기 제 3 및 제 4 부분은 일반적으로 구속장치의 중심축에 대해 서로 마주보게 구성된다. 제 3 및 제 4 구성부품은 제 1 및 제 2 구성부품으로 부터 중심축 근처에서 원주방향으로 오프셋(offset)되어 있다. 제 1 및 제 2 부분은 변위발생 구성부품들 중의 하나에 결합되는 반면에, 제 3 및 제 4 부분은 다른 변위발생 구성부품에 결합된다. 구속장치의 제 1, 제 2, 제 3 및 제 4 부분들은 에너지 흡수기능의 와이어로프의 나선형 코일에 의해 서로 결합이 이루어진다.

Description

배관 구속장치{Pipe Restraint}

배관 장치들은 전형적으로 벽, 마루 또는 천장 등과 같은 건물구조에 의해 한군데 또는 여러군데에서 고정되거나 지지된다. 상기 장치들은 또한 동적 운동발생시 배관 장치들의 움직임을 억제하기 위해 건물구조에 고정된다. 상기 동적 운동의 예로서는 정상상태 진도, 및 지진에 의해 야기되는 "수격작용(water hammer)"과 같은 유동의 유체전이 현상이 있고, 이때 대상물들은 배관장치 등에 충격을 가한다.

배관장치들은 또한 온도변화에 영향을 받기쉬우며, 상기 온도변화에 의해 열팽창(thermal expansion) 및 그에 따른 배관장치의 변위발생이 야기된다. 일반적인 지지기능 및/또는 동적 운동을 고려한 설계가 이루어진 종래기술의 구속장치들은 열팽창시 파이프의 움직임을 너무 제한할 수 있으며, 이로 인해 배관 장치 또는 관련 장비상에 내하중 이상의 하중을 거하거나 배관장치내에 과도응력을 발생시킨다.

배관 장치들은 또한 예를들어 장치들과 연결된 장비, 장치를 통과하는 난류 또는 장치를 구성하는 밸브의 떨림(chatter)에 의해 발생되는 저주파 진동에 영향을 받기 쉽다. 동적 하중 및 열팽창에 응답하도록 설계된 배관 구속장치들은 감쇄기능 즉 진동하중에 흡수에너지를 제공하지 않는다.

상기 문제점들에 대한 해결책으로 완충기(sunbber)를 사용해왔다. 완충기들에 의해 파이프 이음은 자유롭게 팽창가능하지만 동적 운동발생시 배관장치를 일시적으로 구속하는 것이 가능해진다. 그러나, 완충기들은 구조가 복잡하고 정비작업을 필요로 하며, 에너지를 적게 흡수하고, 고장발생이 존재하여 특히 핵관련 산업에서 비용조사 프로그램을 발생시켰다.

이격구조 지지장치를 사용하는 시도가 이루어져 왔다. 이격구조 지지장치들에 의해 배관장치가 소요영역내에서 자유롭게 이동가능하다. 상기 영역의 경계이상으로 배관장치의 운동을 강하게 방지한다. 비록 이격구조 지지장치를 사용할 때 발생되는 문제로서, 배관장치가 동적 운동발생시 소요영역의 경계선에 도달할 때 충격하중들이 전형적으로 배관장치 및 다른구조에 가해진다는 점이다.

에너지 흡수식 구속장치가 다른 방안으로 사용되었다. 예를들어, 미국특허 제 4,620,688 호에 보면 강판(steel plate)을 사용하고, 상기 강판은 에너지를 흡수하기 위해 소성변형이 이루어진다(plastically deform)강판을 이용한 방법에서 발생하는 문제에는 짧은 주기의 피로수명(fatingue life)에 있으며, 이 문제로 부터 장치의 잦은 교체가 요구된다. 또다른 방안이 미국특허 제 4,955,467 호에 공개되고, 상기 특허에서는 에너지가 마찰에 의해 흡수된다. 그러나, 상기 방안의 큰 문제점으로는 결과적으로는 발생하는 마찰력의 변화량이 상당히 크며, 이로 인해 에너지 흡수가 균일하지 못하다는데 있다.

에너지 흡수식 구속장치의 또다른 형태에 있어서, 와이어 로프 즉 다중 스트랜드식 나선형 케이블(multi-strand helical cable)이 판 사이에 걸려져 있고, 열팽창이 허용되도록 스프링 기능이 이루어진다. 상기 구성을 따르는 장치로는, 예를들어, 벨필드씨 및 그외의 미국특허 제 4,190,227 호의 "진동 격리장치 및 그의 제조방법"과 길버트씨 및 그외의 미국특허 제 4,783,083 호의 "격리장치"가 있다.

상기 장치들은 스트랜드에 동적 변위발생이 이루어질 때, 케이블 스트랜드의 마찰 및 미끄럼운동에 의해 에너지를 흡수하게 된다. 상기 장치의 에너지 흡수 구성부품은 와이어로프 격리장치(wire rope isolator)로 알려져 있다.

또다른 방법이 미국특허 제 5,240,232 호에 나타나 있고, 상기 특허에서 와이어 로프의 루프(loop)들은 제 1 및 제 2 미끄럼 운동부품에 부착되고, 상기 부품들에 의해 에너지가 흡수되는 동시에 배관장치의 운동이 가능하게 된다. 상기 방법은, 그러나 복잡하고 장치의 운동부분을 서로에 대해 동심을 유지하는데 미끄럼판 또는 센터링 부싱(centering bushing)을 필요한 것으로 판명되었다.

종래기술을 따르고 함께 계류중인 출원에 있어서, 제 1 및 제 2 변위발생장치들이 와이어로프로 구성된 나선형 코일의 마주보는 부분들과 연결되는 방법이 공개되어 있다. 변위발생 부품들중의 하나가 배관장치에 연결되고, 다른 변위발생 부품이 지지구조에 연결된다. 다음에 변위발생 하중이 배관장치의 열팽창에 의해 가해짐에 따라 코일이 구부러지게 되고, 동적 변위발생에 의해 배관장치는 상대적으로 큰 운동이 이루어지게 된다.

그러나 만약 변위발생부품들이 다른 부품들에 너무 많이 변위를 이동시킬 경우, 코일은 파손되기 쉽게되며 제기능을 수행하는데 제한을 받는다. 코일파손은 운동제한 장치를 구성하여 방지될 수 있으나, 이 장치는 구조복잡성 및 무게증가에 따른 비용이 발생하게 된다. 본 발명은 기록한 변위발생 하중이 가해질 때 파손을 방지하는 개선된 와이어 로프 구속장치(wire rope restraint)를 제공하는데 있다.

본 발명은 일반적으로 다른 대상물과 관련한 대상물에 대한 구속장치들에 대한 것으로, 좀더 구체적으로 설명하면, 파이프와 함께 사용되는 에너지 흡수식의 구속장치에 관한 것이다.

도 1 은 본 발명을 따르는 파이프 구속장치의 선호되는 실시예의 동축적도.

도 2 는 도 1 의 파이프 구속장치의 동일크기 부분분해도.

도 3 는 도 1 의 선 3-3 을 따르고, 도 1의 파이프 구속장치의 부분 종단면도.

도 4 는 본 발명에 따라 만들어진 파이프 구속장치의 다른 실시예의 등축적도.

도 5 는 도 4의 파이프 구속장치의 등축적의 부분분해도.

도 6 는 도 4의 선 6-6을 따르고, 도 4의 파이프 구속장치의 종단면도.

도 7A는 한 개 이상의 코일로 구성되고, 도 4에서 도 6의 파이프 구속장치로 부터 본 코일단면의 등축적도.

도 7B 는 도 7A의 코일단면의 등축적도.

도 8 은 단일 코일 단면으로 구성되고, 본 발명을 따르는 파이프 구속장치의 등축적도.

도 9 는 세 개의 코일단면으로 구성되고, 본 발명을 따르는 파이프 구속장치의 등축적도.

도 10 은 본 발명을 따르는 격리장치의 선호되는 실시예의 측단면도.

도 11 은 도 10의 격리장치의 전단면도.

도 12 는 도 11 및 도 12의 격리장치를 구성하고 부분단면으로 나타나는 파이프 구속장치의 다른 실시예를 나타내는 측단면도.

도 13 은 도시된 방향으로 도 12의 선 13-13을 따르는 도 12의 파이프 구속장치의 단면도.

도 14 는 도시된 방향으로 도 13의 선14-14를 따르는 도 13의 파이프 구속장치의 단면도.

도 15 는 도 11 및 도 12의 격리장치를 구성하고 부분단면으로 나타나는 파이프 구속장치의 다른 실시예의 측면도.

도 16 은 도시된 방향으로 도 15의 선 16-16 을 따르는 구속장치의 단면도.

* 부호설명

20, 120 ... 파이프 구속장치 22, 24 ... 로드단부

26, 126 ... 원형 링 28, 128 ... 구면 베어링

30, 130 ... 코일 구성부 32, 132 ... 나선형 코일

34 ... U자형 판 36, 136 ... 채널

38, 138 ... 고정판 48, 60, 160 ... 단부 캡

52 ... 나사구멍 54 ... 관통구멍

56 ... 볼트 62, 162 ... 노우즈

64, 72 ... 로드 66, 74 ... 너트

68 ... 슬리브 70 ... 평면 구성부

76 ... 제 1 피치 78 ... 제 2 피치

122 ... 로드단부 130, 178 ... 코일 구성부

134 ... I 자형 판 135 ... 웨브 구성부

142 ... 전이판 148 ... 단부캡

150 ... 로드 152, 154, 156 ... 관통구멍

166 ... 원통형 확장부 200 ... 격리장치

214 ... 수용장치 222 ... 노치

224 ... 볼트 258 ... 검사포트

본 발명은 동적 변위발생시 배관장치의 이동을 방지하고 진동격리 기능을 제공하는 반면에, 배관장치의 열팽창이 가능한 파이프 구속장치(pipe restraint)를 제공하는데 있다. 파이프 구속장치는 제 1 및 제 2 변위발생 부품의 서로에 대해 변위발생을 제한하기 위해 구속장치에 의해 서로 결합되는 제 1 및 제 2 변위발생 부품으로 구성된다. 구속장치는 일반적으로 구속장치의 중심축에 대해 서로 마주보게 구성되는 제 1 및 제 2 부분으로 구성된다. 또한 구속장치는 일반적으로 구속장치의 중심축에 대해 서로 마주보게 구성되는 제 3 및 제 4 부분으로 구성된다. 제 1 및 제 2 부분들은 변위발생 부품들 중의 하나에 연결되는 반면에, 제 3 및 제 4 부분들은 다른 변위발생 부품들과 연결된다.

제 1 및 제 2 부분들은 일반적으로 제 1 평면에 놓이는 반면에, 제 3 및 제 4 부분들은 일반적으로 제 2 평면에 놓이고, 상기 제 2 평면은 일반적으로 제 1 평면을 가로지르는 방향으로 구성된다. 좀더 구체적으로 말하면, 제 1 및 제 2 부분들은 실제로 서로에 대해 그리고 구속장치의 줌심축에 대해 180°로 떨어져 있으며, 제 3 및 제 4 부분들도 동일하다. 더구나 제 1 부분은 대략 제 3 및 제 4 부분사이 및 구속장치의 중심측에 대해 중간위치에 위치한다.

본 발명의 다른 측면에서, 제 1 및 제 2 변위발생 부품들은 각각 채널(channel)을 형성하고, 변위발생 부품의 채널은 다른 채널에 대해 미끄럼운동이 가능하게 서로 결합되어 있다. 선호적으로는 제 1 및 제 2 변위발생 부품들은 각각 정지부품을 구성하여, 변위발생 부품 각각의 정지부품은 서로 연결되고 이때, 변위발생부품들은 서로에 대해 소요 최대거리를 이동하여 변위발생 부품들의 추가운동을 방지가능하게 된다. 선호되는 실시예에서, 채널들 각각은 정지부품에서 구성이 끝나고, 채널들 각각의 정지부품은 서로를 지지하며 이때, 변위발생 부품들은 서로에 대해 최대 소요거리를 이동하여 추가의 상대운동이 발생하지 않게된다.

본 발명의 또다른 측면에서, 구속장치는 적어도 하나의 나선형 코일로 구성되고, 제 1 및 제 2 변위발생 부품들 각각은 판으로 구성되고, 판들은 일반적으로 서로에 대해 횡방향으로 회전된다. 와이어 로프로 구성되는 것이 나선형 코일이 양자의 판에 감겨지고 연결된다.

본 발명의 다른면에서 보면, 나선형 코일은 제 1 및 제 2 부분으로 구성된다. 나선형코일의 제 1 부분은 제 1 피치(pitch)에 감겨지는 반면에, 코일의 제 2 부분은 제 2 피치에 감겨진다. 선호적으로, 제 2 피치는 사실상 피치방향을 제외하곤 제 1 피치와 동일하다.

더구나, 본 발명은 파이프 구속장치와 같은 에너지 흡수기능 및 변위발생 제한기능이 이루어지는 장치에서 진동격리 기능을 제공하기에 적합한 와이어 케이블 격리장치를 제공한다. 격리장치는 단순형태로서, 검사가 용이하고 정비를 적게요구하는 형태이다. 격리장치는 기정의 대칭의 힘-굽힘 특성을 가진다. 와이어 케이블 격리장치는 고정부품의 제 1 및 제 2 쌍으로 구성되고, 나선형의 와이어 케이블은 적어도 하나의 만곡부(bight)가 구성된다.

나선형 와이어 케이블은 외향 무부하를 형성하는(externally unloaded)형태이고, 고정부품들의 제 1 및 제 2 쌍들에 의해 지지된다. 고정부품의 제 1 쌍은 와이어 케이블의 반대편에서 와이어 케이블 나선을 고정하고, 고정부품의 제 2 쌍은 와이어 케이블의 반대편에서 와이어 케이블 나선을 고정한다. 고정부품들의 제 1 및 제 2 쌍들은 나선의 외측원주 부근에서 소요위치에 위치하게 된다.

선호되는 실시예에 있어서, 고정부품들의 제 1 쌍은 서로에 대해 약 180°로 와이어 케이블 나선을 고정한다. 추가로, 고정부품들의 제 1 및 제 2 쌍들은 서로에 대해 약 180°로 위치하게 된다.

각각의 고정부품은 하나의 내부 고정판 및 하나의 외부 고정판으로 구성된다. 각각의 내부 고정판은 관련된 외부고정판에 고정되는 동시에, 와이어 케이블은 이들 고정판 사이에 구성 또는 고정되게 된다.

격리장치가 사용가능한 파이프 구속장치의 한 형태가 제 1 내부 실린더로 구성되고, 상기 실린더는 실린더의 단부들중의 하나에 장착되는 확장튜브로 구성되고, 제 2 내부 실린더는 외부의 중공실린더로 구성된다. 제 2 중공실린더는 제 1 내부실린더를 둘러싼다. 와이어 케이블 격리장치가 한쌍의 고정부품들에 의해 내부실린더에 장착되고, 다른 한쌍의 고정부품들에 의해 외부 신린더에 장착된다.

구속장치의 선호되는 실시예에 있어서, 격리장치가 원형으로 장착된다. 즉, 격리장치가 내부 실린더 및 외부 실린더사이에 장착된다. 상기 실시예는 구속장치내에 설치되듯이 격리장치를 육안으로 검사하기 위해 외부실런더내에 투시기능의 포트(port)를 구성가능하다. 다른 실시예에서, 격리장치가 외부 실린더의 외부에 장착된다.

본 발명을 따르는 앞서의 특징 및 많은 장점들이 첨부된 도면과 다음의 상세한 설명을 참고로 더 용이하고 더 잘 이해될 것이다.

도 1 에 있어서, 본 발명을 따르는 파이프 구속장치(20)의 선호되는 실시예가 도시되어 있다. 로드(rod)의 단부들(22,24)이 파이프 구속장치의 종방향축을 따라 파이프 구속장치(20)의 마주보는 단부의 중심에서 돌출되게 구성된다. 각각의 로드 단부들(22,240의 외측단부는 원형링(26)을 구성하고, 상기 원형링은 내부에 구면 베어링(28)이 구성된다. 파이프 구속장치(20)가 사용될 때, 로드단부들(22,24)중의 하나가 배관장치에 연결되는 반면에, 다른 로드 단부는 보, 벽 또는 마루와 같이 지지체에 연결될 것이다. 배관장치가 지졔에 대해 운동이 이루어질 때, 로드 단부들(22,24)은 서로에 대해 변위를 발생시켜 배관장치의 열팽창을 허용하지만 실제로 동적운동발생시 배관장치에 발생하는 상대적으로 큰 운동을 억제한다. 각각의 로드 단부(22,24)내의 구면베어링(28)은 파이프 구속장치(20)에 대해 배관장치의 횡방향 운동을 허용한다.

파이프 구속장치(20)는 코일 구성부(30)로 구성된다. 코일구성부(30)는 코일 구성부(30)의 종방향 축주위에 구성된 나선형 코일(32)을 포함한다. 나선형 코일(32)은 로드 단부들(22,24)의 서로에 대해 종방향 변위발생을 억제한다.

선호적으로, 나선코일(32)은 종래기술의 와이어 케이블 또는 로프로 구성된다. 와이어 로프를 이용하는 것에 의해 배관장치의 동적 변위발생을 감쇄시키게 된다. 좀더 구체적으로 말하면, 와이어로프는 전형적으로 각각의 와이어로 형성되고, 상기 와이어들은 서로 스트랜드 주위를 감거나 꼬임이 이루어지게 된다. 스트랜드들은 다음에 와이어 로프를 형성하기 위해 스트랜드 주위를 감거나 꼬임이 이루어지게 된다.

각각의 스트랜드 내의 와이어 숫자가 감겨진 스트랜드에 대한 참고가 되면, 스트랜드의 숫자가 와이어로프를 형성한다. 대조되게, 와이어로프 숫자는 와이어 로프내의 와이어들의 전체 숫자가 된다. 예를들어, 7×7의 와이어 스트랜드를 가진 와이어 로프는 7개의 케이블 스트랜드를 형성하고, 각각의 스트랜드는 7개의 와이어들을 형성한다. 7×7 와이어로프 즉 케이블을 구성하는 와이어의 총숫자는 49가 된다.

와이어 로프가 사용될 때, 로프를 구성하는 스트랜드들은 로드 단부들(22,24)이 서로 상대운동을 함에 따라 에너지를 소산시키며 서로 마찰운동을 하게 된다. 상기 에너지 소산(energy dissipation)에 의해 감쇄가 이루어지고, 이것은 본 발명의 주요 특징이 된다. 로드 단부들(22,24)이 서로 상대운동을 할 때, 나선형 코일(32)은 서로에 대해 로드 단부들의 종방향 운동을 억제하도록 구속기능 또는 에너지 흡수기능의 장치를 제공한다. 본 발명의 실시예에 적합한 것으로 알려진 와이어로프(wire rope)의 제공원으로 코네티컷소재의 루스 앤드 컴퍼니 오브 프람프렛사가 있다. 다음의 상세한 설명에서 처럼, 코일(32)을 제조하기 위해 와이어 로프 또는 다른 재료의 특별한 선택이 특수 배관장치 설비 및 상호 결합된 장치들에 의존하게 된다.

도 2를 참고로하면, 도 1의 파이프 구속장치(20)의 분해도로서, 코일 구성부(30)는 "U"자 형태를 이루는 한쌍의 U자형 판(34)을 포함한다. U자형판(34)은 상호결합이 이루어져, U자형 판의 측면을 형성하는 각판의 팽행측부들이 핑거조인트(finger joint)로 결합된다. U자형판(34)들은 회전되어, 각판의 평면은 다른 평면을 가로지르게 구성되고, 판들의 중심축은 서로 일직선을 이룬다. 각판(34) 요철부들이 중첩상태로 결합되나 비접촉상태를 이루어, 각 판들은 U자형판들의 채널에 구성된 축을 따라 서로에 대해 종방향 변위발생이 가능하다.

코일(32)은 서로 결합된 판(34)주위에 나선형으로 감기고, U자형판의 채널이 코일의 중심축을 따라 위치하게 된다. 다음의 설명에서와 같이, 구속되는 하중 및 가용공간에 의존하여, 나선형 코일(32)이 서로다른 피치(pitch)를 가진 판(34)주위에 감길 수 있다. 더욱이 하나이상의 모일이 구성가능하다. 본 발명을 따르는 파이프 구속장치내에 사용되는 코일 피치를 조정하는 것에 의해 만족가능하다. 다른 방안으로, 파이프 구속장치로 부터 코일들이 부가 또는 분리가능하고, 다른 조정방법이 특정 부가장치에 의해 만들어질 수 있다.

도 2에 따르면, 코일(32)의 여러부분들이 각판(34)의 마주보는 변부에서 이격거리를 두고 형성되는 복수개의 반원통형 채널(36)내에 수용된다. 고정판(38)들은 반원통형 채널(36)의 구간에 해당하는 구간들에서 반원통형 채널(37)들의 해당 개수를 가지며, 반원통형 채널들(36)이 내부에 형성된 U자형판의 변부들에 부착된다.

반원통형 채널들(36,37)이 다음과 같이 구성된다. 대략 나선형 코일(32)과 동일한 직경을 가지는 구멍들이 U자형판의 종방향 외측변부들 근처에 형성된다. 다음에 각각의 구멍들의 중심을 관통하는 선을 따라, 각각의 U자형판의 외측부분들을 절단하기 위해 톱이 사용된다. 절단부는 U자형판(34)을 형성한다. 마주보는 부분이 U자형판(34)의 외측변부를 형성한다. U자형판(34)으로 부터 고정판(38)을 절단하는데 사용되는 톱이 각각의 판에서 미세한 크기로 일부를 분리해낸다. 그러므로, 고정판(38)이 U자형 판에 부착될 때, 반원통형 채널(36,38)내에 수용되는 코일(32)의 일부는 사이에 꼭 끼워맞춤 상태로 고정되는데, 고정판(38) 및 U자형판(34)의 마주보는 변부들이 톱절단에 의해 제거되는 구성입자에 의해 점유되는 공간이 분리되기 때문이다.

코일 구성부(30)의 U자형판(34)의 제 1 변부내에 구성되는 반원통형 채널(36)의 각 세트는 동일한 코일 구성부(30)의 U자형판(34)의 마주보는 제 2 변부내에 형성되는 반원통형 채널(36)에 대해 오프셋(offset)되어져야만 한다. 상기 오프셋 구성의 이유는 나선형 코일(32)의 피치에 기인한다. 반원통형 채널(36)의 중심축은 일반적으로 U자형판(34)의 측면에 대해 횡방향으로 구성가능하고, 나선형 코일(32)을 구성하는 근사한 피치에 대해 일정각도로 구성가능하다.

코일(32)은 선호적으로 가요성이 와이어로프로 제조되기 때문에, 반원통형 채널(36)의 중심축은 일반적으로 제조하기에 용이하도록 U자형 판(34)의 표면에 횡방향을 향한다.

고정판(38)은 종래방법에 의해 실제로 반원통형 채널(36,37)내에 고정된 코일(32)의 일부가 변위를 발생시키지 못할 정도로 확실하게 U자형판(34)에 부착가능하다. 방법중 하나가 용접에 의한 것이나, 선호되는 방법은 고정판을 통해 U자형판(34)으로 확장구성되는 카운터싱킹 나사(40)를 이용하는 것이다. 카운터 싱킹 나사를 이용하면 다른 부품과 불필요하게 간섭되는 돌출부를 감소시키고, 파이프 구속장치(20)의 최대직경을 감소시켜, 파이프 구속장치는 공간이 최소가 되는 제한된 영역내에 위치될 수 있다.

로드단부(34)는 일반적으로 원형의 단부캡(48)의 한쪽면으로 부터 중심으로 부터 돌출한다. 원형의 단부캡(48)의 반대면은 U자형 판(34)들중의 변부에 대해 대략 수직을 이루며 부착된다. 점도 구체적으로, 원형 단부캡(48)은 내부에서 채널의 개구부에 반대되게 U자형 판(34)의 변부에 부착된다. 단부캡(48)은 U자형판(34)의 폭과 대략 동일한 직경을 가지고, U자형 판(34)에 부착되어, 단부캡(48)의 중심축이 파이프 구속장치(20)의 종방향축과 일직선상에 놓인다.

단부캡(48)은 용접과 같은 공지기술에 의해 U자형판 (34)에 부착가능하나, 선호되는 방법은 U자형판(34)내에 나사구멍(52)을 형성하는 것이다. 나사구멍(52)과 위치와 이격거리가 일치하는 관통구멍(54)이 원형의 단부캡(48)내에 형성된다. 볼트(56)가 원형의 단부캡(48)내의 관통구멍(54)을 통과하고, U자형판(34)내에 형성된 나사구멍(52)내에 나사체결이 이루어진다.

원형의 단부캡(60)이 단부캡(48)과 동일하게 다른 U자형판(34)에 부착된다. 좀더 구체적으로, 볼트(56)는 단부캡(60)내에서 관통구멍(54)을 통과하고 U자형판(34)의 단부에 나사체결이 이루어진다. 볼트(56)는 내부에 형성된 U자형 부분으로 부터 채널이 구성되는 U자형판(34)의 단부에 나사체결이 이루어진다.

도 3에 있어서, 원통형 노우즈(62)는 U자형판(34)에 부착되는 단부캡(60)의 반대편으로 부터 중심에서 돌출된다. 로드(64)의 한쪽단부가 노우즈(nose)(62)에 삽입되고, 삽입된 위치에서 용접되는 것이 선호된다. 다른 실시예에서, 로드(64)는 노우즈(62)에 나사체결이 가능하다.

노우즈(62)의 반대편에 위한 로드(64)의 단부는 나사가 구성된다. 너트(66)이 로드(64)의 상기 단부에 나사체결이 이루어진다. 내부에 나사가 구성된 원통형 슬리브(68)의 한쪽 단부가 로드(64) 및 다음의 너트(66)와 나사체결이 이루어진다.

슬리브(68)가 소요깊이까지 로드(64)에 나사체결이 이루어지면, 슬리브(68)가 제위치에 꼭 조이도록 너트(66)는 슬리브(68)에 대해 조여진다. 너트(66)에 대하여 슬리브(68)를 꼭 조이도록, 슬리브(68)는 평면 구성부(70)가 구성되어 너트(66)가 조여지는 반면에 슬리브(68)의 회전방지를 위해 렌치(wrench)를 수용하게 된다.

로드단부(22)는 로드(72)가 구성되고, 상기 로드(72)는 로드(72)의 외측단부에 나사산이 구성된다. 로드(72)의 외측단부는 너트(74)와 나사체결이 이루어지고 다음에 반대쪽 단부캡(60)인 슬리브(68)의 단부에 나사체결이 이루어진다.

로드(72)가 소요깊이까지 슬리브(68)와 나사체결이 이루질 때, 너트(74)가 로드(72)를 제위치에 꼭 조이도록 슬리브(68)에 꽉조여진다. 상기 설명에서와 같이, 슬리브(68)의 평면구성부(70)에 의해 조임기능의 너트(74)가 슬리브를 조일 때 슬리브(68)상의 렌치사용을 용이하게 된다.

로드(64,72) 및 슬리브(68)의 크기는 파이프 구속장치(20)에 요구되는 특정길이가 된다. 어떤 경우에, 배관장치는 지지체로 부터 상당한 거리를 두고 위치하게 되고, 상기 부품들의 길이가 더 길어서, 파이프 구속장치(20)가 배관장치로 부터 위치하여, 이들 부품들의 길이는 더 짧을수도 있다. 더구나, 로드 및 슬리브의 조립품은 다른 단부캡(48)을 위해 제공될 수 있다. 다른 방안으로, 다양한 단부캡들이 로드 단부들이 서로다른 길이로 돌출되게 구성가능하여, 특정길이의 로드단부를 가지는 단부캡이 특수용도로 선택가능하게 된다.

로드(64,72)를 따라 슬리브(68) 및 너트(66,74)는 조임나사(turnbuckle)의 기능을 한다는 것이 당해업자들에게는 쉽게 이해될 것이다. 조임나사의 특징에 의해 예비하중을 주는 것이 가능하다. 다시말해, 조임나사의 특징에 의해 배관장치의 열팽창을 기다릴 필요없이 또는 지지체와 상대운동을 할 필요없이 약간의 하중이 파이프 구속장치(20)에 가해질 수 있다.

파이프 구속장치(20)에 의해 배관장치는 열팽창 또는 열수축이 가능한데, 각각의 코일 구성부(30)내에 상호 결합된 U자형판은 각각의 U자형판의 채널을 따라 서로 상대 미끄럼운동이 가능하기 때문이다. 나선형 코일(32)은 구부러짐이 이루어지나 탄성 변형에 저항하게 되어, 과도응력이 배관장치 자체 또는 배관장치와 상호결합되는 구성부품에 작용하지 않게된다. 변위발생 하중이 제거되면, 코일은 본래의 모양으로 돌아가게 된다.

지진 또는 수격작용 또는 배관장치에 작용하는 돌발적인 충격에 의한 배관장치의 운동과 같은 동적운동이 발생시, 파이프 구속장치(20)에 의해 배관장치는 서로 상대운동이 가능하게 된다. 상기 운동시, 나선형 코일(32)은 배관장치의 운동에 저항하게 되고, 충격력을 감쇄하기 된다. 추가로, 코일(32)을 선호적으로 구성하는 와이어로프내의 스트랜드들은 서로 마찰운동을 하여 에너지를 소산시키고, 감쇄효과를 제공하게 된다.

파이프 구속장치(20)의 특성에 의하면, 코일(32)은 코일의 중심축에 대해 마주보는 위치에서 U자형판(34) 및 고정판(38)에 의해 고정되고, 이때 마주보는 위치에 의해 제 1 평면이 형성된다. 코일 구성부(30)의 다른 U자형판(34)은 마주보는 위치에서 코일(32)을 고정시키고, 이 위치에 의해 제 2 평면이 형성된다. 마주보는 위치에서 제 1 및 제 2 위치로 구성된 세트에 의해 형성된 평면들은 일반적으로 서로 교차되게 구성된다. 와이어로프가 각 코일의 주위에서 매 ¼루프 즉 대략 90°마다 U자형판에 의해 고정된다. 그러므로, 고정위치 세트들이 서로 상대운동을 할 때, 코일(32)이 파손될 가능성은 사실상 없다. 그 결과, 구성이 덜 복잡하게 되고 실제로 파이프 구속장치(20)에 가해지는 굽힘응력을 제거하여 파이프 구속장치는 더 경량으로 제조가능하다.

앞서의 설명에서와 같이, 코일(32)은 구속기능 또는 에너지 흡수기능을 제공하여 서로 U자형판(34)의 상대운동을 억제하게 된다. 본 발명을 따르는 다른 구조들이 코일(32)의 상기 기능을 수행하는데 사용가능하다. 예를들어, 하나 또는 그이상의 원형루프(도시되지 않음)가 대체 사용가능하거나 코일을 따라 사용가능하다. 각각의 루프는 상호 결합된 U자형판을 둘러싸고, 각 루프의 중심축은 일반적으로 상호 결합된 판들의 중심축과 일치하게 된다. 하나의 U자형판(34)은 실제로 각 루프의 마주보는 제 1 및 제 2 부분들을 고정하는 반면에, 다른 U자형판(34)은 실제로 루프의 마주보는 제 3 및 제 4 부분들을 고정하며, 제 1 및 제 2 부분들은 일반적으로 제 3 및 제 4 부분들에 의해 형성되는 선을 가로지르는 선을 형성한다. 그러므로, 고정위치 세트들은 서로 상대 변위를 발생시킬 때 루프의 파괴가 발생될 경우는 없게 된다. 그러므로, 코일(32)과 관련하여, 상기 구성에 의해 상기 장점들이 얻어진다.

파이프 구속장치(20)의 다른 특징에 의하면, 나선형 코일이 도 4에서와 같이 제 1 피치(76) 및 제 2 피치(78)를 가진 U자형 판(34)주위에 감긴다. 제 2 피치가 반대방향을 향할때를 제외하면, 제 2 피치(78)는 제 1 피치(76)와 일치한다.

도 4에는 본 발명을 따르는 파이프 구속장치(120)의 선호되는 다른 실시예가 나타나 있다. 로드단부(122,124)가 일반적으로 파이프 구속장치(120)의 종방향축을 따라, 파이프 구속장치(120)의 마주보는 단부들에서 중심으로 부터 돌출된다. 각각의 로드 단부(122,124)의 외측단부는 앞서의 설명한 구성과 같이 구면베어링(128)을 내부에 포함한 원형링(126)내에서 구성이 끝난다.

각각의 파이프 구속장치(120)는 하나 또는 그이상의 코일구성부(130)로 구성된다. 각각의 코일 구성부(130)는 코일구성부(130)의 종방향축 주위에 구성된 적어도 하나의 나선형 코일(132)로 구성되고, 상기 코일(132)은 로드단부(122,124)가 서로 종방향 상대변위 운동을 하지 못하도록 한다. 선호적으로, 나선형 코일(132)은 다른 실시예에서 설명한 바와 같이 종래기술을 따르는 와이어로프로 제조된다.

도 5는 도 4의 파이프 구속장치(120)의 부분분해도를 나타낸다. 도면에서와 같이, 각각의 코일구성부(130)는 한쌍의 I자형판(134)으로 구성된다. I자형판(134)은 일반적으로 I자형상을 하며, 웨브(135)가 실제로 I자형판의 한쪽측면에 대해 오프셋(offset)구조를 이루어, 판의 한쪽측면에 형성된 더 낮은 깊이의 채널에 비하여, 판의 반대쪽 측면에는 깊은 채널(channel)이 구성된다. I자형판(134)은 서로 결합되어, 깊은 채널을 이루는 각판의 요철부는 핑거 조인트(finger joint)에서 서로 결합이 이루어진다. 그러나, 전형적인 핑거조인트와는 달리, I자형판(134)은 각판의 평면이 일반적으로 다른판에 대해 가로지르게 구성되고, 판의 중심축이 서로 일직선상에 오도록 향하게 된다. 각판(134)의 "요철부(finger)"는 각판의 깊은 채널을 따라 판들이 서로 상대변위를 발생시키도록 미끄럼운동이 이루어지는 끼워맞춤에 의해 서로 결합된다.

나선형 코일(132)은 상호 결합된 I자형판(134)주위를 감싸고, 각판의 깊은 채널은 일반적으로 코일의 중심축에 위치하게 된다. 코일(132)의 구성부분들은 복수개의 반원통형 채널(136)내에 수용되고, 각판(134)의 마주보는 변부에서 규정된 이격위치에 형성된다. 하나의 고정판(138)은 반원통형 채널(137)과 동일한 개수로 구성되고, 채널(136)의 구간에 해당하는 구간에서, 내부에 반원통형 채널(136)이 형성된 I자형판(134)의 각 변부에 부착된다. 반원통형 채널(136,137)이 파이프 구속장치(20)와 관련하여 설명된 것과 같이 반원통형 채널(36,37)이 구성되도록 형성된다. 그래서, 반원통형 채널들(136,137)은 또한 반원통형 채널(36,37)이 코일(32)의 구성부들을 고정하는 것과 동일하게 코일(132)의 구성부를 고정한다.

코일구성부(130)의 I자형판(134)의 제 1 변부내에 구성된 반원통형 채널(136)의 각 세트는 나선형 코일(132)의 피치에 해당하는 동일한 코일구성부(130)의 I자형판(134)의 반대변부 즉 제 1 변부내에 구성된다. 반원통형 채널(136)의 중심축은 일반적으로 I자형판의 측면에 가로질러 구성가능하거나, 나선형 코일(130)의 피치와 대략 같게 각도를 형성하여 구성가능하다.

코일(130)은 선호적으로는 가용성을 가진 와이어로드로 제조되기 때문에, 각각의 반원통형 채널(136)의 중심축은 일반적으로 용이한 제조를 위해 I자형판(134)의 표면을 가로지르게 된다.

고정판(138)이 종래기술을 따르는 방법에 의해 반원통형 채널(136,137)내에 고정된 코일(132)구성부가 변위발생을 방지할만큼 충분히 고정하는 것에 의해 I자형판(134)에 부착가능하다. 상기 방법중 하나가 용접이나, 선호되는 방법은 카운터 싱킹나사(140)를 사용하는 것이다. 카운터 싱킹나사에 의해 다른 대상물과의 간섭을 일으킬 수 있는 돌출부를 감소시키고, 파이프 구속장치(120)의 최대직경을 감소시켜, 파이프 구속장치는 공간이 최소가 되는 제한영역내에 위치할 수 있다.

I자형판(134)의 높이와 두께가 동일한 전이판(142)은 코일 구성부(130) 및 로드단부(124)사이에 위치한다. 인접한 코일 구성부(130)의 I자형판(134)중 하나의 변부가 전이판(142)의 변부를 수평으로 지지하며 부착된다. 코일구성부(130)의 I자형판(134)의 남은 부분은 전이판(142)과 I자형판(134)사이에 위치한다.

전이판(142)은 코일구성부(130)의 반대편에 중앙에 구성된 제 1 사각터널(144)로 구성된다. 더 작은 폭의 채널(146)은 실제로 I자형판(134)내에 구성된 채널들의 폭과 동일하다. 그래서, 채널(146)은 실제로 I자형판(134)의 더 깊은 채널과 일직선상에 있게 되어, I자형판(134)의 남은 부분에 웨브(135)가 서로 미끄럼운동이 가능하게 결합된다.

원형 단부캡(148)은 코일구성부(130)의 반대편에서 전이판(142)의 변부에 부착된다. 단부캡(148)은 전이판(142)의 높이와 거의 동일한 직경을 가지며, 전이판(142)에 부착되어, 단부캡(148)의 중심축은 일반적으로 파이프 구속장치(120)의 종방향축과 일직선상에 놓이게 된다. 다음에 좀더 세부적으로 설명되듯이, 로드단부(124)는 단부캡(148)에 장착된다.

도 4 및 도 5에 도시된 선호되는 실시예에 있어서, 제 2 코일구성부(130)는 제 1 코일구성부를 지지하고, 일반적으로 양 구성부의 종방향축이 서로 일직선상에 놓이게 된다. 코일 구성부(130), 전이판(142) 및 단부캡(148)은 함께 부착된다. 용접, 볼트, 나사등과 같이, 파이프 구속장치(120)가 받기 쉬운 하중에 견딜만큼 충분하고, 종래기술을 따르는 부착방법이 사용가능하다. 선호적으로 부착방법으로서 코일구성부(130), 전이판(142) 및 단부캡(148)을 통과하기에 충분한 길이를 가지는 로드(150)가 이용된다. 상기 목적을 위해, 일반적으로 각각의 I자형판(134)의 종방향축에 평행한 중심축을 가지는 관통구멍(152)은 I자형판(134)의 각각의 요철부 또는 플랜지부를 통해 중심에 구성된다. 일치하는 관통구멍(154,156)은 실제로 관통구멍(152)과 일직선상에 놓이고, 각각 전이판(142) 및 단부캡(148)내에 구성된다.

로드(150)는 관통(152,154,156)을 관통하여, 각 로드의 한쪽 단부가 가장 근접한 로드 단부(122)에서 코일구성부(130)를 통해 확장구성되고, 각 로드의 반대쪽 단부가 단부캡(150)을 통해 확장구성된다.

각각의 로드(150)의 돌출단부들에 나사가 구성되고, 너트(158)가 끼워지고, 상기 너트(158)는 조립품을 꽉 조이도록 아래로 회전되어 체결된다.

제 2 전이판(142)이 코일구성부(130) 및 로드단부(122)사이에 위치한다. 제 2 전이판(142)이 전이판의 종방향축이 실제로 제 1 전이판의 종방향축에 대하여 90°가 되도록 방향을 가지나, 로드단부(122)와 가장 가까운 위치의 코일구성부(130) 및 전이판(142)이 서로 부착이 이루어지는 것과 동일하게 로드 단부(122)와 가장 가까운 코일구성부(130)와 부착이 이루어진다.

원형의 단부캡(160)과 제 2 전이판(142)의 반대측에 부착된다. 다음에서 상세히 설명되듯이, 로드단부(122)는 제 2 전이판(142)과 마주보고 있는, 단부캡(160)에 부착된다. 단부캡(160)은 사실상 반대편의 단부캡(148)의 직경과 동일한 직경을 가지고, 단부캡(148)이 제 1 전이판에 부착되는 것과 동일하게 제 2 전이판(142)에 부착된다.

두 개의 코일구성부(130) 및 단부캡(160) 및 제 2 전이판(142)들은 두 개의 코일구성부(130), 단부캡(148) 및 제 1 전이판(142)이 함께 부착되는 것과 동일하게 부착된다. 구체적으로 말하면, 한쌍의 마주보는 관통구멍(156)이 단부캡(160)내에 형성되고, 상기 단부캡(160)은 전이판(142)내에 위치하고 대응하는 관통구멍(154)과 일직선상에 놓인다.

차례로 관통구멍(156,154)은 각각의 코일구성부(130)내에 위치하는 I자형판(134)중 하나를 통과하게 구성되고 대응하는 관통구멍(152)과 일직선상에 놓인다.

로드(150)는 상기 관통구멍들의 각각의 세트들을 통과하여, 각각의 로드(150)의 단부하나가 로드단부(124)가 가장 가까이 위치한 코일구성부(130)를 통해 돌출하게 되고, 로드의 반대편 단부는 단부캡(160)의 외부로 돌출상태를 이룬다. 로드(150)들중의 단부들은 나사로 구성되고, 너트(158)로 체결된다. 너트(158)들은 조립품과 꼭 조이도록 아래로 체결이 이루어진다.

단부캡(148)은 도 6의 파이프 구속장치(120)의 종방향 단면도내에서 확인되는 원통형 노우즈(162)로 구성되고, 상기 노우즈는 파이프 구속장치(120)로 부터 중심에서 돌출구조를 이룬다. 관통구멍이 노우즈(162)를 통해 형성되고, 일반적으로 파이프 구속장치(120)의 종방향축을 따라 구성되며, 내부의 나사구성이 노우즈 내부에 이루어진다. 로드 단부(124)의 중앙부에는 일치하는 외부나사가 구성된다. 그러므로 로드단부(124)가 노우즈(162)로 소요깊이까지 나사체결이 이루어진다. 너트(164)가 노우즈(162)와 로드단부(124)의 외측부사이에 위치한다. 로드단부(124)가 소요깊이까지 노우즈(162)로 나사체결이 이루어질 때, 너트(164)는 로드단부(124)와 꼭 조이도록 노우즈(162)에 대해 아래로 나사체결이 이루어진다. 그러므로 노우즈(162), 로드단부(124) 및 너트(164)는 턴버클(turnbuckle)과 같이 작동한다.

중공의 원통형 확장부(166)는 반대편의 단부캡(160)에 연결된다. 구체적으로 말하면, 단부캡(160)은 중앙에서 돌출하는 노우즈(168)를 형성하고, 상기 노우즈는 파이프 구속장치(120)로 부터 떨어져 확장구성된다. 내부에 나사가 구성되는 관통구멍이 노우즈(168)를 통해 중심에 구성되고, 노우즈로 원통형 확장부(166)의 중심측과 나사체결이 이루어진다. 중공의 원통형 확장부(166)의 외측단부가 내부로 나사체결이 이루어지고, 로드단부(122)의 중심측은 대응하는 외측나사로 구성된다. 그러므로 로드단부(122)의 중심측은 소요깊이까지 원통형 확장부(166)의 외측단부에 나사체결이 이루어진다. 너트(164)가 원통형 확장부(166) 및 로드단부(122)의 외측단부 사이에서 로드단부(122)와 나사체결이 이루어진다. 로드단부(122)가 소요깊이까지 원통형 확장부(166)내로 나사체결이 이루어질 때, 너트(164)는 로드단부(122)와 꼭 조이도록 원통형 확장부(166)에 대해 아래로 조여진다. 그러므로, 원통형 확장부(166), 로드단부(122) 및 너트(164)는 턴버클(turnbuckle)과 같이 작동한다.

원통형 확장부(166)는 파이프 구속장치(120)에 요구되는 특정길이로 크기를 형성한다. 어떤 경우, 배관장치는 지지구조물로 부터 상당히 멀리 위치할 수 있고, 더 길이가 긴 확장부(166)를 요구할 수 있어서, 파이프 구속장치(120)는 배관장치로 부터 지지구조물까지 확장구성된다. 다른 경우, 배관장치는 지지구조물 근처에 위치가능하여 상대적으로 길이가 짧은 확장부(166)를 요구하거나, 확장부(166)를 전혀 필요로 하지 않게된다. 다른 실시예에서, 로드단부(122)가 확장부(166)내로 삽입되어 제 위치로 용접이 이루어지고 오직 로드단부(124)가 턴버클로 사용된다. 더욱이, 확장부(166)는 용이하게 다른 단부캡(148)에 구성이 이루어질 수 있다. 다른 방안으로, 확장부(166)는 제거될 수 있고, 로드단부(122 또는 124)는 다른 길이로 구성될 수 있다.

로드단부(122,124)의 턴버클 기능에 의해 파이프 구속장치(120)의 미세한 길이조정이 가능하다. 추가로, 턴버클 기능에 의해 예비하중(pre loading)이 가능하다. 즉, 배관장치가 열챙창을 하거나 또는 지지구조물에 대해 상대운동이 이루어지기를 기다릴것없이 특정하중이 턴버클 기능에 의해 파이프 구속장치(120)에 가해질 수 있다.

파이프 구속장치(120)에 의해 배관장치는 열팽창이 가능하거나 열수축이 가능해지는데, 각각의 코일구성부(130)내에 위치하고, 상호결합된 I자형판(134)은 각각의 I자형판의 더 깊은 채널을 따라 서로에 대해 미끄럼운동이 가능하게 상대 변위를 발생가능하다. 코일(132)은 구부러짐 특성을 가지고, 탄성운동에 의한 변위발생에 저항하여, 허용치 이상의 응력이 배관장치에 가해지지 않으며 배관장치가 상호결합되는 구성부품에도 과도응력이 가해지지 않게된다. 변위발생력이 제거되면, 코일은 원래의 모양으로 귀환한다.

배관장치에 지진과 같은 운동 및 수격작용 또는 해가되는 충격력에 의해 발생되는 다른 배관장치의 운동이 이루어지는 동안, I자형판(134)중의 하나에 있어서 I자형판을 구성하는 웨브구성부(135)가 전이판(142)의 웨브구성부 또는 다른 I자형판의 웨브구성부와 접촉할때까지만 파이프 구속장치(120)에 의해 배관장치의 운동이 가능하다. 상기 운동시, 코일(132)은 배관장치의 운동에 저항하고, 충격력을 감쇄시킨다. 더욱이, 코일(132)이 선호되게 구성되는 와이어로프내의 스트랜드들은 에너지를 소산시키고 감쇄효과를 주기위하여 서로 마찰운동이 이루어지게 된다.

각각의 코일(132)은 코일의 중심선에 대해 마주보는 위치에서 고정판(138) 및 I자형판(134)에 의해 고정되고, 상기 마주보는 위치는 제 1 평면을 형성한다. 코일 구성부(130)를 형성하는 다른 I자형판(134)은 마주보는 위치에서 코일(132)을 고정하여, 상기 마주보는 위치는 제 2 평면을 형성한다. 상기 제 1 및 제 2 평면은 일반적으로 서로 가로지르게 구성된다. 그래서, 고정위치가 서로 상대운동을 할 때, 사실상 코일(132)의 파괴는 발생되지 않는다. 상기 구성에 의해 구조가 덜 복잡해지고, 사실상 다른 경우 파이프 구속장치(120)에 가해지는 굽힘하중을 제거하여, 파이프 구속장치는 더욱 경량화될 수 있다.

다른 실시예와 관련하여, 이전에 설명된것과 같이 코일을 제외하나 구조들은 구속기능 및 에너지 흡수기능을 제공하도록 채용가능하다. 예를들어, 상호 결합상태의 I자형판(134)을 둘러싸는 하나 또는 한 개이상의 루프들(도면에 없음)은 앞서 설명된 것과 같이 채용가능하다.

코일구성부(130)들은 용이하게 탈착가능하다. 예를들어, 도 9는 코일구성부(130)로 구성되고 본 발명을 따르는 파이프 구속장치(170)의 개략도이다. 사용되는 코일구성부(130)의 개수는 일반적으로 배관장치가 사용되는 설비 및 배관장치의 요구조건을 따른다. 만약 배관장치가 제위치에 확고하게 고정되는 것이 중요하다면, 복수개의 코일구성부(130)가 사용가능하다. 더 많은 수의 코일구성부(130)가 사용됨에 따라, 배관장치의 운동에는 더 큰 저항력이 제공된다. 만약 두 개이상의 코일구성부(130)가 파이프 구속장치에 사용된다면, 더 긴 로드(171)가 사용되는데, 여러개의 코일구성부(130)를 통과하는 것이 필요하나, 다른 구성부들 모두가 사실상 이전에 설명한 것과 동일하다.

만약 배관장치가 민감하고 및/또는 배관장치가 상호결합되는 장치가 응력에 대해 민감하다면, 도 8의 파이프 구속장치(174)에서와 같이 단일의 구성부(130)가 사용가능하다. 단일의 코일구성부(130)를 사용하는 것은 상기 경우에 파이프 배관장치의 변위발생에 저항하기 위해서는 오직하나의 나선형 코일(132)만이 존재하기 때문이다. 그러므로, 파이프 구속장치(174)는 좀더 큰 탄성특성 및 휨특성을 갖게된다. 만약 단일의 코일 구성부가 사용된다면, 더 짧은 로드(176)가 사용되는데, 단일의 코일 구성부(130)를 통과하는 것이 필요로 할 뿐이나, 그렇지 않다면 다른 구성부품들 모두가 사실상 앞서 설명한 바와같이 동일하기 때문이다.

본 발명을 따르는 파이프 구속장치는 도 8에서와 같이 오직 하나의 코일구성부(130)로 구성되는 것이 선호된다. 그러나, 특정 경우, 파이프 구속장치가 더 큰 부하용량을 가지는 것이 요구되는한, 코일구성부는 도 4 내지 도 6 그리고 도 9에 나타낸 바와 같이 쌓아올려질 수 있다.

본 발명의 또다른 특징을 보면, 단일 코일 구성부는 한 개이상의 코일로 구성된다. 예를들어, 도 7A 및 도 7B에 있어서, 코일구성부(178)는 네 개의 코일들(180,182,184,186)로 구성되고, 각각의 코일은 주의를 감는 구성이며, 상호 결합된 한쌍의 I자형판(178)에 대해 제위치에 고정된다.

도 7A는 조립이 이루어진 코일 구성부(178)의 도면인 반면에, 도 7B는 코일구성부(178)의 부분 분해도이며, 상호 결합된 I자형판(179)으로 부터 분해된 코일들(180,182,184,186)을 나타낸다. 코일구성부(179)는 코일구성부(130)에 대한 앞서의 설명한 방법들로 사용되고, 코일 구성부(130)를 대체가능하다.

I자형판(179)은 사실상 한가지 예외사항만을 가질뿐 앞서의 설명에 언급된 I자형판(134)과 동일하다. 다시말해, I자형판(179)은 각각의 I자형판(179)의 반대편변부에 형성된 5개의 반원통형 채널(188)로 구성되는 반면에, I자형판(134)은 단지 4개의 반원통형 채널(136)로 구성된다. 그렇지 않으면, I자형판(179)은 사실상 동일한 방법으로 양자의 실시예를 구성하는 I자형판은 상호결합을 이루면서, I자형판(134)과 동일하다.

각각의 코일(180,182,184,186)이 상호결합이 이루어진 I자형판(179)주위를 감는 구조를 형성함에 따라, 각각의 코일은 코일구성부(178)의 종방향축에 대해 매 90°회전에 대해 하나의 반원통형 채널(188)을 통과하게 된다. 예를들어, 코일(180)은, 도 7A 및 도 7B에서와 같이, 수직을 향하는 I자형판(179)의 좌측 맨 끝에 위치한 반원통형 채널(188)에서 시작한다. 코일(180)은 다음에 수평방향의 I자형판(179)의 뒤쪽에서 좌측 맨 끝에 위치한 제 2 반원통형 채널(188)에 대해 90°로 회전한다. 이어서, 코일(180)은 수직을 향하는 I자형판(179)의 아랫쪽 변부에서 좌측 맨끝에서 제 3 반원통형 채널(188)에 대해 90°로 회전이 되게 구성되는 등 다음 기능이 수행된다. 코일(180)은 상기 방법으로 수직을 향하는 판(179)의 윗쪽변부에서 우측 맨 끝에 위치하는 반원통형 채널(188)내에서 구성이 끝난다.

각각의 코일(180,182,184,186)은 인접한 코일들이 서로에 대해 상으로 부터 90°가 이루어지도록 I자형판(179)주위를 감는다. 예를들어, 코일(180)은 수직을 향하는 I자형판(179)의 상부에 위치하고 좌측맨 끝에 위치하는 반원통형 채널(188)에서 구성이 시작된다. 인접한 코일(182)은 또한 좌측 맨 끝에 위치한 반원통형 채널(188)내에서 구성이 시작되어 수평방향의 I자형판(179)의 앞측에서 90°로 회전이 되게 구성된다. 코일(182)에 인접한 코일(184)은 수직방향의 I자형판(179)의 아랫쪽 변부에서 좌측맨 끝에 위치하는 반원통형 채널(188)내에서 90°로 회전이 되게 구성된다.

한 개이상의 코일로 구성되는 코일구성부는 선형의 하중-변위특성을 갖는 파이프 구속장치가 바람직할 때 장점을 가진다. 즉, 서로에 대해 로드단부9122,124)의 상대변위를 발생시키는데 요구되는 하중은 변위량에 대해 좀더 선형적으로 변화한다.

본 발명을 따르는 파이프 구속장치들의 구성성분들은 강제이므로, 구조강도가 우수하다. 스텐레스강은 우수한 구조강도 뿐만 아니라 우수한 내부식성을 가지도록 사용된다.

본 발명을 따르는 파이프 구속장치에 사용되는 와이어 로프의 선택은 배관장치의 요구조건 및 배관장치가 사용되는 설비에 따라 이루어진다. 만약 배관장치의 요구조건이 까다롭고 및/또는 배관장치와 상호결합되는 장비가 응력에 대해 민감하다면, 예를들어 더 작은 직경의 와이어 로프 또는 좀더 탄성특성이 작은 재료로 제조되는 와이어로프와 같은 탄성와이어 로프가 사용될 수 있다.

도 10 및 도 11은 파이프 구속장치에 적합하고 본 발명에 따라 제조되는 격리장치(200)의 선호되는 실시예를 나타낸다. 격리장치(200)는 나선형 코일(212)로 구성되고 상기 나선형 코일은 파이프 구속장치에 관해 앞서 설명한 실시예에서 처럼 종래기술을 따르는 와이어로프 또는 케이블로 구성되는 것이 선호된다.

격리장치(200)는 또한 한쌍의 제 1 수용장치(214,216) 및 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)로 구성된다. 각각의 수용장치(214,216,218,220)는 각각의 내부 고정판(214a,216a,218a,220a) 및 각각의 외부 고정판(214b,216b,218b,220b)으로 구성된다.

한쌍의 제 1 수용장치(214,216)는 나선형 코일의 반대측에서 나선형 코일(212)을 고정하거나 포착하고, 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)는 나선형 코일의 반대편에서 나선형 코일(212)을 고정하거나 포착한다. 수용장치(214,216)는 서로에 대하여 180°로 나선형 코일을 고정하고, 수용장치(218,220)는 서로에 대하여 180°로 나선형 코일을 고정한다.

한쌍의 제 1 수용장치(214,216) 및 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)는 나선형 코일의 외측 변부근처에서 소요위치에 위치된다. 한쌍의 제 1 수용장치(214,216) 및 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)는 서로에 대해 90°를 이루도록 위치하는 것이 선호된다.

한쌍의 제 1 수용장치9214,126)과 관련하여 도 10에서 가장 잘 알 수 있듯이, 각각의 고정판(214a,214,b,216a,216b,218a,218b,220a,220b)은 측면으로 구성된 반원형의 복수개의 노치(222)로 구성되어 나선형 코일(212)의 일부를 수용한다. 내부에 위치한 각각의 고정판(214a,216a,218a,220a)을 구성하는 노치들(222)은 외부에 위치한 각각의 고정판(214b,216b,218b,220b)을 구성하는 관련 노치들(222)과 일직선상에 위치한다. 상기 구성에 의해 나선형 코일(212)을 수용하고 고정하거나 포착하기 위해 일반적으로 고정판(214a,214b,216a,216b,218a,218b,220a,220b)을 관통하는 원형구멍이 형성된다.

내부에 위치한 고정판(214a,216a,218a,220a) 및 외부에 위치한 고정판(214b,216b,218b,220b)은 나사가 형성된 볼트(224)와 같은 적합한 체결장치와 고정된다. 볼트(224)는 외부에 위치한 각각의 고정판(214b,216b,218b,220b)내에 형성된 구멍을 통해 확장구성되고, 내부에 위치한 각각의 고정판(214a,216a,218a,220a)내에 형성되고 나사가 형성된 구멍(228)과 결합된다. 추가의 장착구멍(230)이 다음에서 설명되는 것과 같이 수용장치(214,216,218,220)를 따라 위치하도록 구성된다.

격리장치(220)는 어떤 하중-휨 특성 또는 "스티프니쓰(stiffness)"를 나타낸다. 즉, 하우징이 다양한 방향으로 격리장치(200)상에 가해짐에 따라, 나선형 코일(212)은 휨현상이 발생하여 자신의 반력을 나타낸다.

격리장치(200)의 하중 휨특성은 파이프 구속장치의 특정모양 및 나선형 코일(212)에 사용되는 와이어로프의 형태 및 크기의 함수이다. 와이어로프의 재질, 크기 및 두께가 설계조건으로 고려된다. 격리장치(200)의 설계시 고려할 사항으로는 나선형 코일(212)내의 루프(loop)의 피치(pitch) 즉, 격리장치의 종방향 축에 대한 코일구성부의 각도, 루프직경 및 격리장치내에 위치한 루프(코일의 만곡부)의 개수가 있다.

당해업자에 의해 알 수 있듯이, 격리장치(200) 및 나선형 코일(212)의 설계시 가능한 조합이 주어지면, 격리장치가 특정 장치설계시 동적하중이 가해지는 광범위한 위치에서 사용가능하다. 상기 장치들은 전자장치와 같은 장치를 위해 장착/분리 장치 및 배관장치들을 포함할 수 있다.

격리장치(200)가 사용되는 장치는 도 12에서 도 14에 나타낸 파이프 구속장치(240)의 원형장착 방식의 핀결합이 형성된다. 원형장착 방식의 파이프 구속장치(240)는 외부에 위치한 중공실린더(242)와 내부에 위치하고 다단 접힘방식의 실린더(260) 및 그 사이에 구성되는 격리장치(200)로 구성된다.

외부에 위치한 중공실린더(242)는 실린더(242)의 단부하나에서 한쌍의 단부캡(244,246)으로 구성된다. 단부캡(244)은 파이프 구속장치(240)를 파이프와 같은 구조물에 고정시키기 위해 둘러싸인 구조의 로드단부(250)로 구성가능하고 나사가 구성된 로드(248)를 수용하기 위해 나사구성이 구성된다. 나사가 구성된 너트(252)는 단부캡(244)으로 부터 로드(248)가 분리되는 것을 방지하도록 구성된다.

반대쪽의 단부캡(246)은 일반적으로 중심에서 관통되는 단부캡(244,246)은 용접 또는 나사체결 또는 체결장치(도면에 없음)와 같은 적합한 방법으로 외부에 위치한 실린더(242)에 밀봉이 이루어질 수 있다.

외부에 위치한 실린더(242)는 또한 격리장치(200)의 장착구멍(230)과 일직선상에 놓이는 위치에서 길이방향으로 위치하는 장착구멍(256)으로 구성된다. 외부에 위치하는 실린더(242)는 또한 시각적으로 격리장치(200)를 검사하기 위해 길이방향으로 위치한 검사포트(258)로 구성가능하다.

내부에 위치한 실린더(260)는 외부에 위치한 실린더(242)의 내부에 위치하며 동심축을 이루게 구성된다. 내부에 위치하는 실린더(260)는 파이프 구속장치(240)의 무게를 최소화하기 위해 중공구조를 가지는 것이 선호된다.

내부에 위치한 실린더(260)는 단부캡(262), 및 단부캡으로 부터 확장구성되는 확장튜브(264)로 구성된다. 내부에 위치한 실린더(260)는 외부에 위치한 실린더(242)내에서 동심을 이루며 장착될 때, 확장튜브(264)는 단부캡(246)내의 구멍(254)을 통해 확장구성된다.

확장튜브(264)는 단부한쪽에서 나사구멍(266)으로 구성되고, 상기 나사구멍의 나사는 단부캡(244)의 구멍(245)내에 위치한 나사와 반대쪽에 위치한다. 반대쪽 나사에 의해 턴버클(turnbuckle)에 의한 끼워맞춤과 유사하게 회전에 의해 제위치에 파이프구속장치(240)와 끼워맞춤이 이루어진다.

파이프 구속장치(240)는 나사가 형성된 로드(268)로 구성되고, 상기 로드는 확장 튜브(264)와 나사결합이 이루어진다. 로드(268)는 둘러싼 구조의 단부(270) 및 잼너트(jam nut)(272)로 구성되어 로드(268)가 나사구멍(266)으로 부터 분리되는 것이 방지된다.

내부의 실린더(260)는 이격장치(200)를 장착구멍(274)에 장착되도록 실린더 내부에 장착구멍(274)이 추가로 구성된다.

과도한 변위발생이 와이어 만곡부에 일어나지 않도록, 단부캡(244,246)은 파이프 구속장치에 내부 정지장치가 구성된다.

파이프 구속장치를 조립할 때, 적절한 격리장치(200)가 내부 실린더(260)가 구성되는 위치에 선택되어 진다. 실린더(260)를 격리장치(200)에 장착하기 위해, 한쌍의 제 1 수용장치(214,216)와 같은 두 개의 마주보는 수용장치들이 장착구멍(230)과 결합하고 볼트(276)와 같은 적합한 체결장치들을 사용하여 실린더(260)에 볼트체결이 이루어진다.

내부에 위치한 실린더(260), 확장튜브(264) 및 격리장치(200)가 다음에 외부에 위치한 실린더(242)내로 삽입되고, 확장튜브(264)는 구멍(254)내로 확장구성된다. 격리장치는 다음에 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)에 의해 외부에 위치한 실린더(242)에 장착되고, 상기 제 2 수용장치는 나선형 코일의 외측 변부 주위에서 소요위치에 위치한다. 한쌍의 제 1 수용장치(214,216) 및 한쌍의 제 2 수용장치(218,220)는 서로 90°각을 이루며 떨어져 있는 것이 선호된다. 수용장치(214, 216)가 내부에 위치한 실린더(260)에 장착되는 본 실시예에 있어서, 수용장치(218, 220)는 외부에 위치한 실린더(242)에 장착된다. 격리장치(200)가 볼트(278)와 같은 적합한 체결장치를 이용하여 외부에 위치한 실린더에 장착된다.

나사가 형성된 로드(248,268)와 필수적으로 잼너트(252,272)가 다음에 파이프 구속장치(240)에 조립된다. 파이프 구속장치(240)의 외부에 위치한 로드(248)의 길이조정에 의해 특수한 설치에 요구되는 요구조건을 만족시키기 위해 설치에 앞서 파이프 구속장치(240)의 길이는 증가 또는 감소가 가능하다. 일단 설치가 이루어지면, 구속하중은 턴버클(turnbuckle)과 같은 방법으로 로드(248,268)와 나사결합이 이루어지도록 종방향 축 주위에서 파이프 구속장치(240)를 회전하는 것에 의해 조정이 이루어진다.

도 15 및 도 16은 격리장치(200)를 사용하는 파이프 구속장치(290)의 다른 실시예를 나타낸다. 파이프 구속장치(290)는 격리장치(200)가 외부에 위치한 실린더(292)의 외부에서 장착이 이루어지고, 다단접힘 방식에 의해 내부에 위치한 실린더(294)의 외부에서 또는 주위에서 장착되는 외부장착 방식의 핀연결이 이루어진다. 상기 구성에 의해 격리장치(200)의 용이한 검사가 가능하다.

본 실시예를 구성하고 내부에 위치하는 실린더(294)는 도 12에서 도 14에 나타난 파이프 구속장치(240)를 구성하고 원형장착 방식을 따르며 내부에 위치하는 실린더와 유사하다. 외부에 위치한 본 실시예를 구성하고 외부에 위치하는 실린더(292)는 실린더(292)의 일부를 따라 종방향으로 확장구성되는 한쌍의 채널들 또는 개구부(296)로 구성된다.

격리장치(200)는 한쌍의 제 1 수용장치9214,216) 및 실린더(294)의 몸체와 같은 수용장치의 중간에 위치하는 한쌍의 확장블록 또는 스페이서(298)를 이용하여 내부에 위치한 실린더(294)에 장착된다. 확장블록(298)은 외부에 위치한 실린더(292)의 두께와 적어도 동일한 두께를 가진다. 격리장치(200)는 볼트와 같은 적합한 체결장치를 이용하여 내부에 위치한 실린더(294)에 장착된다.

내부에 위치한 실린더(294) 및 격리장치(200)는 다음에 외부에 위치한 실린더(292)에 조립된다. 내부에 위치한 실린더 (292)는 외부에 위치한 실린더(292)내에 구성되어, 확장블록(298)은 채널(296)을 통해 미끄럼운동이 가능하게 이동된다. 상기 구성에 의해, 외부에 위치한 실린더(292)내에서 내부에 위치한 실린더(294)가 앞뒤로 미끄럼운동이 가능하게 된다. 격리장치(200)가 볼트(302)와 같은 적합한 체결장치에 의해 외부에 위치한 실린더(292)에 장착된다.

와이어 만곡부의 과도한 변위발생을 방지하기 위해, 내부의 정기능이 이루어진다. 내부의 정지기능은 확장블록(298) 및 채널(296)사이의 접촉에 의해 구속장치(290)에는 압축 및 인장상태에서 이루어진다. 추가로, 압축상태에서 정지기능은 단부캡(311)에 의해 이루어진다.

원형 구속장치(240)와 유사하게 내부에서 장착이 이루어지는 구속장치(290)는 나사가 형성된 로드(304,306)로 구성되고, 각각의 로드는 폐쇄된 단부(308,310)로 구성된다. 로드(304,306)는 실린더(292) 및 단부캡(311)으로 부터 각각 로드(304,306)가 분리되는 것을 방지하도록 잼너트(jam nut)(312,314)와 끼워맞춤이 이루어질 수 있다. 외부에서 장착이 이루어지는 구속장치(290)는 설치에 앞서 구속장치(240)의 조정방법과 유사하게 종방향축 주위에서 구속장치(290)를 회전하는 것에 의해 연속적으로 조정이 가능하게 된다. 구속장치(240) 또는 구속장치(290)는 예비하중이 가해질 수 있다. 즉 설치후에 턴버클(turnbuckle)의 기능과 같이 구속장치(240,290)를 회전하는 것에 의해 정적하중(static load)을 받을 수 있다.

어떤 실시예건, 구속장치(240)또는 구속장치(290)의 중심축을 따라 파이프와 같은 대상물의 동적하중(dynamic motion)을 제어하기 위해 사용된다. 로드단부(250) 또는 로드단부(308)를 대상물에 결합시키고 반대쪽 로드단부(270) 또는 로드단부(310)를 빌딩(building) 또는 구성부품 지지체와 같은 구조물에 결합시키는 것에 의해 운동이 제어된다.

동적하중과 같은 하중에 의해 대상물에 변위가 발생됨에 따라, 내부에 위치한 실린더(260) 또는 실린더(294)가 외부에 위치하고 중공구조인 실린더(240) 또는 실린더(292)에 대해 중심축을 따라 상대운동을 하게 된다. 상기 운동은 내부에 위치한 실린더(260) 또는 실린더(294)와 외부에 위치하고 중공구조인 실린더(240) 또는 실린더(292)에 연결되는 나선형 코일(212)에 의해 저항을 받는다. 운동에 저항하는 하중을 제공하는 격리장치(200)의 스티프이스 특성(stiffness charateristics)은 와이어 케이블(212)의 재질, 크기 및 두께를 포함하는 여러 가지 요소들 및 격리장치(200)내에 위치한 루프(와이어 만곡부)의 개수 및 루프직경 및 나선형 코일(212)의 루프피치를 포함하는 격리장치의 기하학적 매개변수의 함수이다.

나선형코일(212)이 휘어짐에 따라, 나선형 코일다발을 구성하는 각각의 와이어 스트랜드는 마찰 히스테리시스(frictional hysteresis)를 야기시키면서 서로 마찰 운동을한다. 상기 마찰 히스테리시스는 감쇄가 이루어진 대상물의 동적운동을 일으킨다.

그래서 본 발명에 의하면, 가능한 최소의 유지 보수작업을 필요로하는 단순 구조의 스프링 감쇄기 형태의 장치(spring-dashpot type device)를 제공한다. 특정 설치조건을 만족시키는 것이 필요하다면, 구속장치는 나선형 코일(212)의 육안 검사가 앞서 설명한 원형 구속장치(240)에 의해 나타나는 구성과 같고 외부에 위치하는 실린더(242)내에 검사포트(258)를 구속장치에 구성하여 이루어질 수 있다.

다른 방법으로서, 외부에서 장착이 이루어지는 구속장치(290)에 의해 설명되듯이, 나선형 코일(212)은 외부에 위치한 실린더(292)에 대해 외부에 또는 주위에 구성가능하다. 상기 구성에 의해 나선형 코일(212)의 검사능력이 최대가 된다. 실시예(240) 또는 실시예(290)에 있어서, 에너지 흡수기능의 나선형코일(212)은 코일이 받게되는 휨하중을 제한하는 것에 의해 보호된다.

주목할 사항으로서, 본 발명을 따르는 구속장치는 다단 접힘방식의 동심축 구조 실린더를 사용하고 있다. 상기 구성에 의해 구속장치가 축방향 압축력을 받을 때 구성부품의 효율적인 사용이 이루어진다. 그러나 다른 구성이 또한 가능하다.

본 발명을 따르는 선호되는 실시예가 설명 및 기술될자라도, 본 발명의 요지 및 범위에서 벗어나지 않는 한 다양한 변화가 가능하다. 예를들어, 다른 실시예에서, 오일구성부(130)내에서와 같이 하나의 코일보다는 두 개의 코일을 가지는 코일 구성부 또는 코일 구성부(178)내에서와 같이 네 개의 코일을 가지는 코일 구성부가 사용가능하다. 그러므로, 등록된 특허의 범위는 종속항에 포함된 정의 및 등가한 내용에 의해서만 제한되도록 의도되었다. 독점적 권리를 주장하는 본 발명의 실시예들이 다음과 같이 정의된다.

Claims (20)

1. (a) 제 1 변위발생 부품

   (b) 제 2 변위발생 부품과

   (c) 서로에 대하여 제 1 및 제 2 변위발생부품의 변위발생을 구속하기 위한 구속장치가;

   (i) 제 1 및 제 2 부분으로 구성되고, 상기 제 1 및 제 2 부분은 일반적으로 구속장치의 중심축의 마주보는 측부상에 위치하고,

   (ii) 제 3 및 제 4 부분이 일반적으로 구속장치의 중심축의 마주보는 측부상에 위치하며, 제 1 및 제 2 부분이 변위발생 부품중의 하나에 연결되고, 제 3 및 제 4 부분들이 다른 변위발생부품에 결합되고 상기 구속장치가 상기 변위발생 부품의 주의를 감싸는 제 1 및 제 2 나선형 코일로 구성되고, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일로부터 축방향으로 이격되어 있으며, 상기 제 1 코일은 상기 제 2 코일로부터 반대방향으로 감싸이는 것을 특징으로 하며 동적운동시 배관장치의 이동을 억제하고 진동격리기능을 제공하는 반면에 배관장치의 열팽창이 가능한 파이프 구속장치.
2. 제 1 항에 있어서, 제 1 부분 및 제 2 부분은 구속장치의 중심축에 대하여 대략 서로 180°각도로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
3. 제 1 항에 있어서, 제 3 및 제 4 부분은 구속장치의 중심축에 대하여 대략 서로 180°각도로 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
4. 제 1 항에 있어서, 제 1 부분은 구속장치의 중심축에 대하여 제 3 부분과 제 4 부분사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
5. 제 1 항에 있어서, 제 3 및 제 4 부분들은 구속장치의 중심축에 대하여 제 1 부분으로 부터 대략 90°각도로 각각 떨어져 있는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
6. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 부분은 일반적으로 제 1 평면을 따라 놓이고, 제 3 및 제 4 부분은 일반적으로 제 2 평면을 따라 놓이며, 제 1 평면은 일반적으로 제 2 평면에 대해 횡방향을 향하는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
7. 제 1 항에 있어서, 제 1 변위발생 부품은 제 1 채널을 형성하고 제 2 변위발생 부품은 제 2 채널을 형성하며, 제 1 및 제 2 채널은 서로 이동가능하게 상호결합이 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
8. 제 1 항에 있어서, 제 1 변위발생 부품은 제 1 정지장치를 형성하고, 제 2 변위발생 부품은 제 2 정지장치를 형성하며, 제 1 및 제 2 변위발생 부품이 서로에 대해 최대 소요거리를 이동할 때 서로에 대하여 제 1 및 제 2 변위발생 부품의 추가 변위발생을 방지하도록 제 1 및 제 2 정지장치는 서로 결합하는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
9. 제 1 항에 있어서, 구속장치는 제 1 및 제 2 나선형 코일로 구성되는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
10. 쌍을 이루는 제 1 및 제 2 수용장치와 적어도 하나의 만곡부를 가지는 스파이럴내에 형성된 와이어 케이블과 상기 스파이럴이 쌍을 이루는 상기 제 1 및 제 2 수용장치에 의해 유지되고 외부로 무부하 모양을 가지며, 쌍을 이루는 상기 제 1 수용장치가 와이어 케이블 스파이럴의 마주보는 측부에서 와이어 케이블 스파이럴을 고정하며, 쌍을 이루는 상기 제 2 수용장치가 와이어 케이블 스파이럴의 마주보는 측부에서 와이어 케이블 스파이럴을 고정하고, 쌍을 이루는 상기 제 1 및 제 2 수용장치는 상기 스파이럴의 외측 변부주위에서 수용위치에 위치되고 각각의 수용장치는 내부 고정판 및 외부 고정판으로 구성되고, 각각의 내부 고정판은 외부고정판이 고정판사이에 고정된 와이어 케이블로 구성되는 것을 특징으로 하고, 파이프 구속장치내에서 진동격리 기능을 제공하기 위한 와이어 케이블 격리장치.
11. 제 13 항에 있어서, 쌍을 이루는 상기 제 1 수용장치가 서로에 대해 대랙 180°각도에서 와이어 케이블 스파이럴을 고정하고, 쌍을 이루는 상기 제 2 수용장치가 서로에 대해 대략 180°각도에서 와이어 케이블 스파이럴을 고정하고, 쌍을 이루는 상기 제 1 및 제 2 수용장치는 서로에 대해 대략 90°각도에 위치하는 것을 특징으로 하는 와이어 케이블 격리장치.
12. 제 10 항에 있어서, 상기 와이어 케이블 격리장치는 복수개의 만곡부로 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어 케이블 격리장치.
13. 내부에 위치한 제 1 및 제 2 단부들로 구성되고, 상기 제 1실린더는 상기 제 1 및 제 2 단부들 중의 하나에 장착되는 확장튜브로 구성되고;

    외붇에 위치한 제 2 중공실린더가 제 1 및 제 2 단부들로 구성되고, 상기 제 2 중공실린더는 내부에 위치한 상기 제 1 실린더를 둘러싸고:

    와이어 케이블 격리장치가 쌍을 이루는 제 1 및 제 2 수용부품들로 구성되고;

    스파이럴내에 형성된 와이어 케이블은 적어도 하나의 만곡부로 구성되고, 쌍을 이루는 상기 제 1 수용부품들은 와이어 케이블 스파이럴의 마주보는 측부에서 와이어 케이블 스파이럴을 고정하며, 쌍을 이루는 상기 제 2 수용부품들은 와이어 케이블 스파이럴의 마주보는 측부에서 와이어 케이블스파이럴을 고정하고, 쌍을 이루는 상기 제 1 및 제 2 수용부품들은 상기 스파이럴의 외측 변부주위의 소요위치에 위치하며,

    쌍을 이루는 상기 제 1 수용부품은 내부에 위치하는 상기 제 1 실린더에 장착되고, 쌍을 이루는 상기 제 2 수용부품은 외부에 위치하는 상기 제 2 중공 실린더에 장착되며 상기 제 1 수용장치 쌍이 서로에 대해 약 180도 각으로 와이어 케이블 스파이럴을 고정하고, 상기 제 2 수용장치 쌍이 서로에 대해 약 180도 각으로 와이어 케이블 스파이럴을 고정하며, 상기 제 1 및 제 2 수용장치 쌍들이 서로에 대해 약 90도 각을 이루며 구성되고, 동적하중에 의해 발생되는 운동을 받는 대상물을 인접한 구조물에 연결시키기 위한 에너지 흡수 및 변위 제한장치.
14. 제 13 항에 있어서, 상기 와이어 케이블 스파이럴은 상기 제 1 및 제 2 실린더 사이에서 적어도 부분적으로 위치하는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 및 변위제한 장치.
15. 제 13 항에 있어서, 외부에 위치하는 상기 제 2 중공실린더의 단부에 장착되는 단부캡으로 구성되고, 상기 단부캡들중의 하나가 상기 확장튜브의 수용을 위해 관통하는 구멍을 형성하며, 상기 단부캡은 외부에 위치하는 상기 제 2 실린더에 대해 내부에 위치하는 상기 제 1 실린더의 축방향 운동을 제한하는 것을 특징으로 하는 에너지 흡수 및 변위 제한장치.
16. 동적작동이 이루어지는 동안 배관장치의 이동을 억제하고 진동격리 기능을 제공하는 동안 배관장치의 열적팽창을 허용하는 파이프구속장치에 있어서,

    (a) 제 1 변위발생부품, 상기 제 1 변위 발생부품이 제 1 판으로 구성되고,

    (b) 제 2 변위 발생부품

    (c) 서로에 대해 제 1 및 제 2 변위 발생 부품들의 변위발생을 구속하기 위해 적어도 하나의 나선형 코일로 구성되는 구속장치가

    i) 제 1 및 제 2 부분으로 구성되고, 일반적으로 상기 제 1 및 제 2 부분은 구속장치의 중심축에 대해 반대측에 위치하며,

    ii) 제 3 및 제 4 부분으로 구성되고, 일반적으로 상기 제 3 및 제 4 부분은 구속장치의 중심축에 대해 반대측에 위치하며, 제 1 및 제 2 부분은 변위 발생부품들 중 하나에 연결되고, 제 3 및 제 4 부분은 다른 변위발생부품들에 연결되며, 상기 나선형 코일은 상기 제 1 판 주위를 감싸는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
17. 제 16 항에 있어서, 제 2 변위 발생부품은 제 2 판으로 구성되고, 제 2 판은 일반적으로 제 2 판에 대해 횡방향을 향하고, 코일이 양쪽판에 감싸이는 것을 특징으로하는 파이프 구속장치.
18. 동적운동시 단일방향으로 배관장치의 운동을 억제하고 진동격리기능을 제공하는 반면에 배관장치의 열팽창을 허용하는 파이프 구속장치에 있어서,

    (a) 제 1 정지장치를 형성하는 제 1 변위 발생부품과,

    (b) 제 2 정지장치를 형성하는 제 2 변위발생부품으로 구성되고, 서로에 대해 제 1 및 제 2 변위발생부품들이 추가로 변위발생이 이루어지는 것을 방지하기 위해 제 1 및 제 2 변위발생부품들은 서로에 대해 소용 최대 거리로 변위를 발생시키며

    (c) 서로에 대해 제 1 및 제 2 변위발생 부품들의 변위발생을 구속하기 위한 구속장치가

    i) 제 1 및 제 2 부분으로 구성되고, 일반적으로 상기 제 1 및 제 2 부분은 일반적으로 구속장치의 중심축에 대해 반대측에 위치하며,

    ii) 제 3 및 제 4 부분으로 구성되고, 상기 제 3 및 제 4 부분은 일반적으로 구속장치의 중십축에 대하여 반대측에 위치하며, 제 1 및 제 2 부분들은 변위발생부품들에 연결되고, 제 3 및 제 4 부분들은 다른 변위발생 부품들에 연결되는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
19. 제 18 항에 있어서, 제 1 및 제 2 정지장치는 변위발생 부품들이 서로에 대해 축방향으로 이동함에 따라 축방향으로 추가의 변위발생을 방지하도록 위치설정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.
20. 제 18 항에 있어서, 제 1 및 제 2 정지장치는 변위 발생부품들이 서로로부터 축방향으로 멀리 이동함에 따라 축방향으로 추가의 변위발생을 방지하도록 위치설정이 이루어지는 것을 특징으로 하는 파이프 구속장치.

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