KR0137251Y1 - 내압 합성수지 나선관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 주로 지하에 매설되어 사용되는 상ㆍ하수관이나 전선보호관등의 지중 매설용 내압 합성수지 나선관에 관한 것이다.

본 고안은 파형 돌출부와 요입부가 나선상으로 연속 형성되고 내부에 금속 보강판이 형성되어 내압강도의 향상을 꾀한 내압 합성수지 나선관에 있어서, 관체의 내주면에 평활한 내피층을 형성함이 없이 파형 돌출부의 내부공간에 폐플라스틱 또는 재생 발포수지등의 재료로 이루어진 수지충진물을 채워넣은 구성으로 이루어져 있다.

본 고안의 내압 합성수지 나선관은 별도의 내피층이 형성되어 있지 않음에 따라 온도변화에 수반하여 일어나는 내피층의 박리현상이 방지됨에 따라 내구성이 우수하고, 또한 집중하중이 가해지는 나선관의 파형돌출부가 수지충진물에 의해서 강도의 보강이 이루어지는 장점을 지니고 있다.

Description

내압 합성수지 나선관

제1도는 종래 내압 합성수지 나선관의 부분절결 정면도.

제2도는 제1도에 도시된 나선관의 제조과정을 보인 종단면도.

제3도는 본 고안 일실시예에 의한 내압 합성수지 나선관의 부분절결 정면도.

제4도의 (a) 내지 (c)는 본 고안의 다른 실시예에 의한 나선관의 관벽구조를 보인 종단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

12 : 파형 돌출부 13 : 요입부

14 : 외피층 15 : 금속 보강판

16 : 수지충진물

본 고안은 주로 지하에 매설되어 사용되는 지중 매설용 내압 합성수지 나선관에 관한 것으로, 보다 자세하게는 관체의 내압강도 보강을 위해 합성수지재의 파형 관벽내에 보강 금속재가 매입되고 내벽면에 평대형의 내피층이 형성되어 구성된 내압 합성수지 파형관에서 내피층의 형성을 생략하고 파형돌출부의 내부공간에 수지를 채워넣어 상대적으로 하중이 집중되는 파형돌출부의 보강을 꾀하는 한편으로 온도차에 의한 내피층의 박리현상을 배제토록 구성한 내압 합성수지 나선관에 관한 것이다.

일반적으로 지중에 매설되어 사용되는 상수관, 하수관 및 전선보호관등은 매설후 관체 작용되는 강력한 토압 및 하중에 견딜 수 있을 정도의 내압강도를 지닐 것이 필수적으로 요구되고 있다.

한편, 합성수지 자체만으로 관체를 제작하는 경우에는 합성수지의 재질특성상 상기한 바와같이 강력한 내압강도가 요구되고 있는 지중매설용으로는 적합하지 않기 때문에 최근에는 강도의 보강을 목적으로 합성수지에 비해서는 강력한 강도를 나타내고 있는 금속재질의 보강판을 합성수지 관체의 내부에 매입한 이른바 철판매입 합성수지 나선관이 개발되어 사용되고 있다.

이와같이, 합성수지 관체의 내부에 보강철판을 매입시켜 내압강도를 향상시킨 기존의 내압 합성수지 나선관은 보강철판의 매입형태에 따라 그 특성 및 용도에 있어 부분적인 차이를 보이고 있긴 하나, 현재 널리 사용되고 있는 대표적인 철판매입 내압 합성수지 나선관의 한 종류로는 본 출원인에 의해 개발된 제1도 및 제2도로 도시된 형태를 들 수 있다.

제1도는 종래의 내압 합성수지 나선관에 대한 일부절결 정면도이고, 제2도는 제1도 나선관의 제조과정을 보인 종단면도로서, 이에 도시된 바와같이 나선관 본체(1)는 나선파형의 돌출부(2)와 이들 돌출부(2)의 사이사이에 위치하는 요입부(3)로 이루어짐에 있어 나선 파형의 외피층(4) 내주면을 따라 금속 보강판(5)이 형성되고, 관체의 내주벽에는 평대형의 내피층(6)이 형성되어 이루어진 구조임을 알 수 있다. 이때, 요입부(3)의 대략 중간에는 상기 금속 보강판(5)이 상호 걸어물려 연결되는 걸어물림 접합부(7)가 형성되어 있다.

한편, 이와같은 구조의 관체는 제2도에 도시된 바와같이, 내외면이 접착층(8)으로 코팅된 대상의 금속 보강판(5)의 양측 단부를 롤러등의 접합기구를 이용하여 인접하는 금속 보강판(5)과 서로 걸어물리도록 압착하여 걸어물림 접합부(7)를 형성함과 아울러 압출성형기(도면 미도시)의 압출헤드로부터 내피층(6) 형성용의 평대형 합성수지대(6a)와 외피층 형성용의 파형 합성수지대(4a)를 압출시켜 금속 보강판(5)의 내외주면에 융착함에 의해서 제1도에 도시된 바의 나선관이 얻어지게 된다.

상기의 제조과정을 통해서 제조된 종래의 내압 합성수지 나선관은 나선관의 전주벽에 걸쳐 금속 보강판이 형성되어 있음에 따라 지중 매설시에 외부로부터 가해지는 하중이나 토압에 대해서 높은 강도를 나타내는 것으로 알려지고 있다.

그러나, 상기의 내압 합성수지 나선관은 지중매설후의 주위온도 변화에 따라 관의 수축 및 팽창현상이 발생하는 과정에서 관체를 구성하고 있는 합성수지 재질의 내ㆍ외피층과 금속 보강판간의 열팽창 계수의 차이 및 관체 제조과정에서 근원적으로 나타날 수 밖에 없는 내피층과 금속 보강판 사이의 접착강도의 한계에 기인하여 관체 내부에 접착된 내피층이 관벽으로부터 박리되거나 파열되는 현상이 발생하여 급기야는 관체에 손상이 가해지는 문제점을 지니고 있음이 발견되고 있다.

이에 더하여, 상기 종래의 나선관의 경우에 있어서는 그 내부에 형성된 금속 보강판에 의해서 어느 정도 내압강도의 보강이 이루어 지고 있음은 사실이나, 강력한 토압이 작용하는 곳이나 집중하중이 걸리는 지중에 상기 나선관이 매설되는 때에는 이들 하중이 일차적으로 나선 파형관의 돌출부에 우선적으로 작용하게 되는 데, 이때 돌출부가 이에 가해지는 하중에 견디지 못하고 찌그러지거나 파손이 발생하는 현상이 발생하고 있어 특히 파형 돌출부의 내압강도가 보강된 구조의 내압 합성수지 나선관의 개발이 요구되고 있다.

따라서, 본 고안은 종래의 내압 합성수지관에서 문제점으로 지적되고 있는 상기 사항과 개선의 필요성을 감안하여 안출된 것으로, 내주벽을 따라 금속 보강판이 형성되어 내압강도가 보강된 내압 합성수지 나선관에 있어서 관체의 내주면을 평활한 원통형 곡면으로 형성되도록 하는 내피층의 성형을 생략하고 파형 돌출부의 내부공간에 수지를 충진하여 집중하중이 작용되는 파형돌출부의 강도를 높이는 한편 온도변화에 기인한 내피층의 박리현상을 배제토록 하면서 평활한 내면으로 구성된 내압 합성 수지 나선관을 제공함에 고안의 목적을 두고 있다.

본 고안의 상기 목적은 파형 돌출부와 요입부가 나선상으로 연속 형성되고 내주면을 따라 금속 보강판이 형성된 내압 합성수지 나선관의 파형 돌출부 안쪽의 공간에 별도의 수지충진물을 채워넣은 구성에 의해서 달성된다.

이때, 파형 돌출부의 내부공간에 채워지는 수지충진물은 관체의 외피층을 형성하는 합성수지와 동일 재질로 형성할 수도 있으나, 그 외에 폐플라스틱이나 발포성 수지 또는 재생 발포수지를 사용하는 것이 제조비용 측면에서 바람직하다.

본 고안의 상기 목적과 기술적 구성 및 이에따른 작용효과등에 대한 사항은 본 고안의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 아래의 설명을 통해서 명확하게 이해될 것이다.

먼저, 제3도는 본 고안의 일실시예에 의한 내압 합성수지 나선관의 부분절결 정면도로서, 이에 도시된 바와같이 파형 돌출부(12)와 요입부(13)가 연속 형성되고 외피층(14)의 내부에 금속 보강판(15)이 형성된 내압 합성수지 나선관(11)에 있어서, 파형 돌출부(12)의 내부공간에 수지충진물(16)을 채워넣은 구성으로 이루어져 있다. 도면중 미설명 부호 17은 금속 보강판(15)의 걸어물림 접합부이다.

한편, 상기 제3도에 도시된 나선관(11)에서는 외피층(14)의 내주면 형상과 동일한 형상으로 절곡 형성된 금속 보강판(15)이 접착형성된 구조를 취하고 있음에 따라 파형 돌출부(12)의 안쪽에 형성되는 금속 보강판(15)은 외피층(14)의 내주면 전길이에 걸쳐 접착된 상태로 구성되어 있는 바, 파형 돌출부(14)의 내부공간에 채워지게 되는 수지충진물(16)은 요입부(13)의 하단부에 이르기까지 완전하게 채워진 상태로 된다. 다시말하면, 나선관(11)의 내주면은 파형 돌출부(14)의 내부공간에 채워지는 수지충진물(16)의 하부면과 요입부(13)의 내면이 평활면을 형성함에 따라 직관형태의 원통형 내면을 형성하게 된다. 이때, 나선관(11)의 내주면중 걸어물림 접합부(17) 형성부는 관체 제조단계에서 여타부분에 비해 요입형성되는 경우가 발생하게 되는 데, 이러한 때에는 그 요입부에 수지충진물을 채워서 내주면의 평활도를 향상시킬 수 있다.

상기한 바와같은 본 고안 나선관(11)의 제조과정은, 먼저 내외면이 접착층으로 도포되고 그 내면의 접착층위로 폴리에틸렌등의 합성수지 박막층이 코팅된 대상의 금속 보강판(15)의 양측 단부를 접합롤러를 이용하여 압착함으로써 걸어물림 접합부(17)를 형성하는 한편 압출성형기의 압출헤드로부터 외피층(14) 형성용의 평대형 합성 수지대를 압출시켜 금속 보강판(15)의 융착이 이루어지도록 함과 아울러 관체 내측에 장착된 별도의 압출기 헤드로부터 파형돌출부(12)의 내부공간을 향해 수지충진물(16)을 압출하여 파형 돌출부의 내부공간이 수지로 충진된 나선관이 연속적으로 성형되도록 하는 공정으로 이루어져 있다.

한편, 제4도의 (a) 내지 (c)는 본 고안의 다른 실시예에 의한 나선관의 관벽 구조를 보인 것으로, (a)와 (b)는 특히 대구경의 나선관의 경우에 파형돌출부(12)의 내부공간 전체를 수지충진물(16)로 채우는 경우에 수지충진물이 과다하게 소요되는 것을 감안하여 파형 돌출부(12) 내부에 형성되는 금속 보강판(15)이 그 정상부는 파형 돌출부(12)의 정상부 내면에 접촉하는 높이로 하되 그 좌우폭은 파형돌출부(12)의 폭에 비해 축소된 크기를 갖도록 성형하여 (a)에서와 같이 금속 보강판(15) 내부의 공간에만 수지충진물(16)을 충진하거나, 반대로 (b)에서와 같이 파형돌출부(12)와 금속 보강판(15)으로 둘러싸인 공간에만 국한하여 수지충진물(16)을 채워넣은 구성이다.

그리고, 제4도의 (c)는 제3도에 도시된 것과 동일한 관벽구조로 이루어진 나선관의 파형 돌출부(12) 내부공간에 수지충진물(16)을 채움에 있어 수지충진물(16)의 내부에 동공부(18)를 형성함으로써 수지충진물(16)의 사용량을 감소시킬 수 있도록 한 구성을 보여주고 있다.

이상과 같은 본 고안의 내압 합성수지 나선관은 종래 관벽의 내부에 형성되던 내피층을 형성함이 없이 파형 돌출부의 내부에 채워지는 수지충진물에 의해서 내압 나선관에서 요구되고 있는 제반요건을 충족시키고 있음에 따라 본 고안 나선관의 지중 매설시공후 기후변화등에 의한 온도의 변화가 있는 경우라도 내피가 박리될 우려 및 내피박리로 이어져 나타나는 관 자체의 손상이 근본적으로 방지되는 장점이 있다.

그리고, 본 고안의 내압 합성수지 나선관은 지중 매설시 하중의 집중이 가해지는 파형돌출부의 내부공간이 수지충진물로 채워져서 한층 더 향상된 내압강도 특성을 나타냄에 따라 지중 매설용 전선보호관이나 상ㆍ하수관 및 배수관으로서 유용하게 사용될 수 있다.

또한, 본 고안에서는 나선관의 파형 돌출부 내부공간에 채워지는 수지 충진물의 원료로 값싼 폐플라스틱 또는 재생 발포수지등을 사용할 수가 있기 때문에 경제적이다.

Claims (4)

1. 파형 돌출부(12)와 요압부(13)가 나선상으로 연속 형성되고 외피층(14)의 내부에 금속 보강판(15)이 형성된 내압 합성수지 나선관에 있어서, 파형 돌출부(12)의 내부공간에 수지충진물(16)을 채워넣음을 특징으로 하는 내압 합성수지 나선관.
2. 제1항에 있어서, 파형 돌출부(12) 내부에 형성된 금속 보강판(15)은 파형 돌출부(12)의 내주면 전체에 걸쳐 밀착된 상태로 접착되고, 수지충진물(16)은 파형 돌출부(12) 내측에 접착된 금속 보강판(15)으로 둘러싸인 전체공간에 채워짐을 특징으로 하는 내압 합성수지 나선관.
3. 제1항에 있어서, 파형 돌출부(12)의 내부에 형성된 금속 보강판(15)은 파형 돌출부(12)의 정상부와 동일한 높이를 지니면서 그 좌우폭은 파형 돌출부(12)의 폭에 비해 좁게 형성되고, 수지충진물(16)은 금속 보강판(15)으로 둘러싸인 내부공간에 채워짐을 특징으로 하는 내압 합성수지 나선관.
4. 제1항에 있어서, 파형 돌출부(12)의 내부에 형성된 금속 보강판(15)은 파형 돌출부(12)의 정상부와 동일한 높이를 지니면서 그 좌우폭은 파형 돌출부(12)의 폭에 비해 좁게 형성되고, 수지충진물(16)은 파형 돌출부(12)와 금속 보강판(15) 사이에 형성된 공간에 채워짐을 특징으로 하는 내압 합성수지 나선관.