KR0126430B1 - 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조와 그 슬리브 - Google Patents

Abstract

본 발명은 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조와 그 슬리브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열수축성 슬리브의 양 단부를 미리 수축시켜 그 단부를, 상대적으로 두툼한 모서리부를 형성하여 밀봉대상물을 접속시 열에 의한 열수축성 슬리브의 수축이 균일하게 이루어지게 하여 밀봉성을 향상시키고, 상기 열수축성 슬리브의 시트재 사이에 보강직물을 개재시켜 이에 따른 열구축성 슬리브의 균열에 대응한 저항성을 증대시킬 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.

본 발명의 구체적 수단은 열수축성 슬리브(60)의 양 단부 부분을 치구(50)로 고정하고, 그 단부를 가열 수단으로 가열하여 수축시켜 가열되지 않은 다른 부분에 비해 상대적으로 두툼하게 한 모서리부(60a)를 형성시켜서 된 열구축성 슬리브(60)로 밀봉대상물(P)을 감싸고, 상기 두툼하게 미리 수축된 양 모서리부(60a)에 C형 채널(14)을 삽입고정시킨 후, 가열수단으로 나머지 부분을 가열시킴으로써 전체적으로 균일한 수축이 이루어지면서, 그 내면에 도포된 열활성접착제(60)가 용융되어 밀봉대상물(P)의 둘레에 채워지면서 밀봉 구조를 이루게 하여 판재 형상의 열수축성 슬리브(60)에 의한 보다 완벽한 밀봉구조를 갖게 하는 것이며, 상기 열수축성 슬리브(60)를 균열에 대응한 저항성을 향상시키기 위해 열수축시트재(64)의 사이에 보강직물(66)를 형성하고 그 열수축시트재964)의 양면 또는 한 면에 보호용시트(68)를 형성하며, 그 한 면에 열활성 접착제(2)를 도포한 것이다.

Description

[도면의 간단한 설명]

도면 1은 본 발명의 열수축성 슬리브의 양 단부를 형성하는 과정을 개략적으로 예시한 치구의 단면도이다.

도면 2는 도면 1에 의해 얻어진 열수축성 슬리브의 정면도이다.

도면 3은 도면 2의 열수축성 밀봉대상물을 접속시킨 상태를 예시한 단면도이다.

도면 4는 도면 3에 적용된 본 발명의 복합다층 직물보강형 열수축성 슬리브의 단면도이다.

도면 5는 종래 열수축성 슬리브로 밀봉대상물을 접속시킨 상태를 예시한 단면도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

14 : C형 채널50 : 치구

52 : 상부 치구52a,54a : 냉각통로

54 : 하부치구56 : 모서리성형용 다이

60 : 열수축성 슬리브60a : 모서리부

62 : 열활성접착제64 : 열수축시트재

66 : 보강직물68 : 보호용시트

P : 밀봉대상물

[발명의 상세한 설명]

본 발명은 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조와 그 슬리브에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열수축성 슬리브의 양 단부를 미리 수축시켜 그 단부를 상대적으로 두툼한 모서리부를 형성하여 밀봉대상물을 접속시 열에 의한 열수축성 슬리브의 수축이 균일하게 이루어지게 하여 밀봉성을 향상시키고, 상기 열수축성 슬리브의 시트재 사이에 보강직물을 개재시켜 이에 따른 열수축성 슬리브의 균열에 대응한 저항성을 증대시킬 수 있도록 하는 것에 관한 것이다.

일반적으로 송유관이나 가스관 또는 각종 케이블의 연결 접속부위는 보호를 위해 접속용 슬리브로 감싸 수분이나 기타 유해물질을 차단시키게 된다. 이러한 접속용 슬리브로는 열수축성 슬리브가 많이 사용되는 바, 이는 열에 의해 수축되는 성질을 갖는 합성섬유재나 고분자중합체의 시트 등으로 이루어져 있다.

상기와 같은 열수축성 슬리브는 관 형상의 열수축성 슬리브와 판재형상의 열수축성 슬리브로 구분되며, 그에 대한 특징을 살펴보면 관형상의 열수축성 슬리브를 사용하여 밀봉대상물을 밀봉시킬 때는 완전한 밀봉을 이룰 수 있는 반면, 판재 형상의 열수축성 슬리브의 경우 그 양 단부를 C형 채널을 결합수단으로 고정한 상태에서 열을 가해 밀봉시킬 때 그 C형 채널 결합부분이 열에 의해 손상되지 않도록 하면서 밀봉시켜야 하는 부담이 있다.

도면 5는 종래 판재 형상의 열수축성 슬리브로 밀봉대상물을 접속시킨 상태를 예시한 단면도를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 판재 형상의 열수축성 슬리브(10)로 밀봉대상물(P)을 감싸고 열수축성 슬리브(10)의 양 단부(10a)를 좌·우 대칭으로 동일하게 절곡하여 형성된 중공레일(10b)에 밀봉부재(12)를 삽입하고, 양측의 중공레일(10b) 외부를 C형 채널(14)로 결합한 상태에서 전기히터 또는 가스토치의 가열수단으로 외부에서 열수축성 슬리브(10)에 열을 가하게 되면, 그 열을 받은 열수축성 슬리브(10)가 수축되면서 이와 함께 열수축성 슬리브(10)의 안쪽에 도포된 열활성접착제(16)가 용융되어 밀봉대상물(P)의 둘에에 채워지면서 밀봉구조를 이루게 된다.

상기와 같은 과정에 의해 밀봉구조를 갖는 종래의 것에 의하면 다음과 같은 문제점들이 발생되게 된다.

첫째, 가열수단으로 열수축성 슬리브(10)의 외부둘에에 열을 가할 때 중공레일(10b)을 형성하기 위해 겹쳐진 양측 부분(10c)에는 다른 부분에 비해 열이 잘 전달되지 못하여 열수축성 슬리브(10)의 균일한 수축이 되지 못하고, 각 부위별로 두께와 면적에 따라 수축비율이 일정하지 못한 문제점을 가지게 된다.

둘째, 상기와 같은 문제점을 해소시키기 위해 겹쳐진 부분(10c)에 가열수단으로 보다 많은 열을 가하게 되면 열에 약한 특징을 갖는 열수축성 슬리브(10)의 열을 국부적으로 가하는 부분, 예를 들어, 중공레일(10b)과 겹쳐진 부분(10c)이 손상되어 찢어지는 문제를 초래하게 되어 적절한 밀봉구조를 이루지 못하게 된다.

세째, 상기에서 국부적으로 열을 가할 때 중공레일(10b) 부분과 겹쳐진 부분(10c)이 손상되지 않더라도 열수축력에 의해 겹쳐진 부분(10c)이 수축되면서 중공레일(10b)에 삽입된 밀봉부재(12)가 열수축성 슬리브(10)로부터 이탈되는 문제점이 발생되어 결국 적절한 밀봉구조를 기대할 수 없다.

넷째, 상기와 같이 나열된 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 겹쳐진 부분(10c)사이에 형성되는 경계부(10d)를 폐쇄시키기 위해 열수축성 슬리브(10)의 내벽 일측에 공기누출방지용 패드(18)를 형성하여 열수축성 슬리브(10)를 가열 수축시키는 경우에 있어서도 밀봉성의 개선이 크게 향상되지 못하는 문제점이 있다.

이상과 같이 종래 판재 형상의 열수축성 슬리브(10)에 의한 밀봉대상물(P)의 밀봉구조는 열수축성 슬리브(10)의 내부로 유입되는 공기나 물의 완전차단을 이룰 수 없는 문제점이 발생되어 결과적으로 슬리브의 제기능을 다하지 못하는 중대한 결함을 갖고 있는 것이다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 연구개발된 것으로, 종래 밀봉부재와 공기누출방지용 패드를 삭제하더라도 밀봉효과가 우수한 밀봉구조를 제공하고, 그것에 사용되는 열수축성 슬리브의 강도를 향상시켜 균열에 대응한 저항성을 증대시킬 수 있는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조와 그 슬리브를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명은 열수축성 슬리브의 양 단부 부분을 치구로 고정하고, 그 단부를 가열수단으로 가열하여 수축시켜 가열되지 않은 다른 부분에 비해 상대적으로 두툼하게 한 모서리부를 형성시켜서 된 열수축성 슬리브를 밀봉대상물을 감싸고, 상기 두툼하게 미리 수축된 양 단부(모서리부)에 C형 채널을 삽입 고정시킨 후, 가열수단으로 나머지 부분을 가열시킴으로써 전체적으로 균일한 수축이 이루어지면서, 그 내면에 도포된 열활성접착제가 용융되어 밀봉대상물의 둘레에 채워지면서 밀봉구조를 이루게 하여 판재 형상의 열수축성 슬리브에 의한 보다 완벽한 밀봉구조를 갖게 하는 것이며, 상기 열수축성 슬리브를 균일에 대한 저항성을 향상시키기 위해 열수축시트의 사이에 보강직물을 형성하고 그 열수축시트재의 양면 또는 한 면에 보호용 시트를 형성하며, 그 한 면에 열활성접착제를 도포한 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도면 1은 본 발명의 열수축성 슬리브의 양 단부를 형성하는 과정을 개략적으로 예시한 치구의 단면도이다.

도시된 바와 같이 한 쌍의 상부치구(52)와 하부치구(54)를 형성하고, 상기 상부치구(52)의 외측으로 모서리형성용 다이(56)를 형성하여 이루어진 치구(50)에 판재형상의 열수축성 슬리브(60)를 상기 상부치구(52)와 하부치구(54) 사이에 개재시키고, 열수축성 슬리브(60)의 단부를 치구(50)의 바깥으로 수축율을 감안한 길이로 나오게 한 상태에서 열수축성 슬리브(60)를 상부치구(52)와 하부치구(54)에 의해 고정시킨다.

이와 같은 상태에서 전기히터 또는 가스토치와 같은 가열수단(도시생략)으로 상기 열수축성 슬리브(60)의 단부를 가열하면서 열수축성 슬리브(60)의 단부가 가상선과 같이 국부적으로 수축이 이루어지면서 모서리 형성용 다이(56)의 내부형상에 따른 수축된 모서리부(60a)가 형성된다.

상기와 같이 수축되어 이루어지는 모서리부(60a)의 크기를 결정하기 위해서는 열수축성 슬리브(60)의 두께와 수축율을 함께 고려해야 한다.

예를 들어, 일반적으로 열수축성 슬리브(60)의 수축율을 80% 정도가 되는데, 이때 길이는 1/5로 줄고, 두께는 5배로 늘어가게 된다.

이에 따라 열수축성 슬리브(60)의 두께를 t라 하고, 치구(50)의 바깥부분으로 나와 있는 열수축성 슬리브(60)의 길이를 ℓ이라 하면, 그 바깥부분을 가열하여 모서리부(60a)를 형성하였을 때, 그 크기나 길이는 ℓ/5, 두께는 5t가 된다.

상기에서 모서리부(60a)의 크기는 크게 제한받지는 않으나, 정사각형 또는 가로와 세로의 비가 너무 크지 않은 직사각형의 형태가 바람직하다. 이에 따른 치구(50) 바깥부분의 열수축성 슬리브(60)의 길이 ℓ은 다음(1)식을 만족시키는 것이 바람직하다.

20tℓ30t …… (1)

한편 상기 모서리부(60a)의 치수안정성 및 외관을 개선시키기 위해서는 앞서 설명한 모서리형성용 다이(56)를 사용하는 것이 바람직하다. 왜냐하면 상기 모서리형성용 다이(56)를 사용하지 않고 열수축성 슬리브(60)를 가열할 경우에는 열수축성 슬리브(60)의 특성상 외관이 울퉁불퉁하게 되어 치수안정성이 저하될 뿐더러 더욱이 후술하는 C형 채널(14)을 사용하여 모서리부(60a)를 고정시킬 경우 고정에 따른 제성능을 발휘할 수 없는 문제점을 가지게 되기 때문이다.

또한 상기 열수축성 슬리브(60)의 단부를 가열할 때 그 열이 미세하게나마 상부치구(52)와 하부치구(54)의 부위에 필연적으로 전달되게 되기 때문에 수축된 모서리부(60a) 부근의 치수안정성을 저해시킬 수 있다. 이에 따라 상부치구(52)와 하부치구(54)가 가열되지 않도록 상부치구(52)와 하부치구(54)에 냉각통로(52a)(54a)를 형성하여 냉각수 또는 냉각유 또는 냉각된 에어 등을 통과시키는 것이 좋다.

도면 2는 상기에서 설명된 치구(50)에 의해 얻어진 열수축성 슬리브(60)를 정면도로 도시한 것으로, 판재 형상의 열수축성 슬리브(60)의 양 단부를 가열수단으로 가열하여 모서리형성용 다이(56)의 내부형상에 따른 수축된 모서리부(60a)를 형성한 것이다.

도면 3은 도면 2의 열수축성 슬리브로 밀봉대상물을 접속시킨 상태를 예시한 것으로, 도면 2와 같이 열수축성 슬리브(60)의 양 단부를 가열수단으로 미리 가열하여 수축되어 얻어진 모서리부(60a)를 밀봉대상물(P)에 감싸고, 이후 양 모서리부(60a)를 C형 채널(14)로 결합 고정하여 가열수단으로 외부에서 열수축성 슬리브(P)에 감싸고, 이후 양 모서리부(60a)를 C형 채널(14)로 결합 고정하여 가열수단으로 외부에서 열수축성 슬리브(60)에 열을 가하게 되면, 그 열을 받은 열수축성 슬리브(60)가 균일하게 수축되면서 이와 함께 열수축성 슬리브(60)의 안쪽에 도포된 열활성접착제(62)가 용융되어 수축된 열수축성 슬리브(62)가 용융되어 완전히 밀봉된다. 이와 같은 밀봉상태를 이룸에 따라 별도의 밀봉부재는 필요하지 않으나, 열활성접착제(62)가 부족해서 공기가 누출되는 것을 막기 위해 적당한 크기의 열활성접착제가 도포된 패드(도시생략)을 사용하는 것이 더욱 완전한 밀봉을 이룰 수 있는 것이다.

상기의 열수축성 슬리브(60)와 밀봉대상물(P)의 밀착정도는 열활성접착제(62)의 접착력과 열수축성 슬리브(60)의 수축력에 상관되며, 실험에 의하면 수축되기 전 열수축성 슬리브(60)의 두께를 1.5mm로 하여 10% 정도 수축하였을 때 열수축성 슬리브(60)의 내압강도는 5kgf/cm²정도로 나타났고, 50% 수축시켜 두께가 3mm 정도가 되었을 때 내압강도는 10kgf/cm²이상으로 나타났으며, 상기 밀봉상태를 유지하는 모서리부(60a)의 내압강도는 다른 부분에 비하여 우수한 것으로 나타났다.

상기에서 미리 수축된 열수축성 슬리브(60)의 모서리부(60a)는 밀봉과 고정의 두가지 역활을 하게 된다. 즉, 상대적으로 적은 열이 소모되는 밀봉역할은 종래와 유사하게 외부의 열에 의한 열활성접착제(62)의 용융을 통하여 밀봉되게 되고, 반면에 상대적으로 많은 열이 소모되는 모서리부(60a)의 고정과 관련해서는 미리 열에 의해 수축된 것을 직접 사용함으로써 사전에 완전히 모서리부(60a)가 고정되어 그 부분에 과다한 열을 받는 것을 방지하게 되는 것이다.

이와 같이 열에 취약한 모서리부(60a)를 열로부터 보호하고, 또한 밀봉부재를 사용하지 않음으로써 모서리 제조공정이 간단해지고, 생산성 향상과 생산원가를 절감할 수 있고, 시공시간을 크게 줄일 수 있는 효과를 가지게 되는 것이다.

도면 4는 도면 3에 적용된 본 발명의 복합다층 직물보강용 열수축성 슬리브의 단면도를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이 열수축성 슬리브(60)의 단면구조는 열수축시트재(64)의 사이에 보강직물(66)을 형성하고, 그 열수축시트재(64)의 양면에 보호용시트(68)를 형성하며, 그 한 면에 열활성접착제(62)를 도포한 구조를 갖도록 구성한 것이다.

상기에서 열수축시트재(64)는 유기과산화물 단독으로 또는 실란 등과 함께 화학가교하여 팽창 연신시켜 사용하며, 그 사용재질은 폴리올레핀이 적당하며, 보강직물(66)은 열수축성 슬리브(60)의 강도를 증가시키고, 균열에 대응한 저항성을 부여하기 위해 사용되며, 그 재질로는 폴리아마이드, 폴리에스테르, 폴리프로필렌 등 내열플라스틱이 바람직하다.

상기 열수축시트(64)의 제조는 보강직물(66)을 열수축시트재(64)의 사이에 넣고, 이를 압출하여 같이 팽창시키는 방법이 있고, 가교팽창된 열수축시트재(64)의 사이에 넣어 융착시키는 방법이 있으며, 이들 모두의 제조방법에 가능한데, 단, 열수축시트재(64)사이에 직물을 넣어 압출할 때는 보강직물(66)이 열수축시트재(64)와 같이 팽창되므로 직물의 팽창율이 열수축시트재(64)의 팽창율보다 크거나 같아야 하며, 팽창후에도 일정규모의 직물이 유지될 수 있도록 충분히 조밀한 조직을 갖는 보강직물(66)이어야 한다.

상기 보호용시트(68)의 재질은 열가소성수지이면 족하나 열수축시트재(64)와의 접촉을 좋게 하기 위하여 폴리올레핀이 바람직하며, 가교는 되지 않아도 좋으나, 보강효과를 증대시키기 위하여 10% 정도 가교되면 더욱 좋고, 더 바람직하게는 20%이상 40%이하의 가교도를 유지하는 것이 좋다. 이와 같은 보호용시트(68) 역시 열수축시트재(64)와 동시 압출하는 방법과, 별도로 압출하여 융착시키는 방법이 모두 가능하다. 동시 압출하는 것이 열수축시트재(64)와의 접촉면에서 유리하다.

상기 열활성접착제(62)는 흐름특성 및 열적특성이 보호용시트(68)나 열수축시트재(64)와는 많은 차이가 있으므로 별도로 압축해서 융착시키거나 열활성접착제 도포기를 사용하여 도포하는 것이 바람직하다.

한편 열수축성 슬리브(60)의 단면구조에 있어 보강직물(66)을 열수축시트재(64)의 양면에 넣는 방법도 가능하고, 한 면에만 넣는 것도 가능하나, 실험 결과 열수축시트재(64)의 중앙에 보강직물(66)을 넣은 것이 보강효과 및 균열에 대응한 저항성 측면에서 가장 우수한 것으로 나타났다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조와 그 슬리브에 의하면 열수축성 슬리브의 양모서리부를 미리 열을 가해 수축된 상태에서 밀봉대상물을 접속시킴으로써 열에 의한 열수축성 슬리브의 수축이 균일하게 이루어지게 되어 보다 완전한 밀봉구조를 이룰 수 있는 효과와, 상기 열수축성 슬리브의 시트재 사이에 보강직물을 개재시켜 잉 따른 열수축성 슬리브의 균열에 대응한 저항성을 증대시킬 수 있도록 하는 효과를 갖는 이점이 있다.

Claims (9)

1. 판재 형상을 갖는 열수축성 슬리브의 밀봉 구조에 있어서, 열수축성 슬리브(60)의 양 단부를 가열수단으로 미리 가열하여 수축된 모서리부(60a)를 형성하고, 한 쌍의 모서리부(60a)를 C형 채널(14)로 고정하여 열수축성 슬리브(60)의 가열수축시 상기 양 모서리부(60a)가 열활성접착제(62)로 압착 결속되도록 구성한 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 모서리부(60a)는 치구(50)의 상부치구(52)외측으로 형성된 모서리형성용 다이(56)의 내부형상에 따라 수축된 모서리부(60a)를 형성하는 것을 특징으로 하는 판 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉 구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 상부치구(52)와 하부치구(54)가 열에 가열되지 않도록 냉각통로(52a)(54a)를 형성한 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브의 밀봉구조.
4. 제1항에 있어서, 열수축성 슬리브(60)는 열수축시트재(64)의 사이에 보강직물(66)을 형성하고, 그 열수축시트재(64)의 양면 또는 한 면에 보호용시트(68)를 형성하며, 그 한면에 열활성접착제(62)를 도포한 단면구조를 갖도록 구성한 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.
5. 제4항에 있어서, 상기 열수축시트재(60)는 유기과산화물 단독으로 또는 실란 등과 함께 화학가교하여 팽창 연신시킨 것이며, 폴리올레핀으로 이루어진 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.
6. 제4항에 있어서, 상기 보강직물(66)은 내열플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.
7. 제4항에 있어서, 상기 보호용시트(68)는 열가소성플라스틱으로 이루어진 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.
8. 제4항에 있어서, 상기 열수축성 슬리브(60)를 동시압축 또는 개별압출후 융착시켜 제조하는 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.
9. 제4항에 있어서, 상기 열수축시트재(64)사이에 함께 보강직물(66)을 넣어 압출시 보강직물(66)의 열수축시트재(64)와 같이 팽창되는 것을 감안하여 보강직물(66)의 팽창율이 열수축시트재(64)가 팽창율보다 크거나 같게 하고, 팽창후 일정규모의 직물이 유지될 수 있도록 충분히 조밀한 조직을 갖는 보강직물(66)인 것을 특징으로 하는 관 및 케이블 접속용 열수축성 슬리브.