KR100311687B1 - 지중매설용 합성수지관 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본발명은 지중에 매설되는 상,하수관로 등의 용도로 사용하기 위한 것으로, 특히 국부적인 하중이나 충격에 대응하는 융통성을 가지면서도, 하수 및 오수를 원할하게 배수시켜 주는 지중매설용 합성수지관 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 본발명의 기술구성상의 특징은; 합성수지로서 성형되어 일정한 직경크기를 가지는 원통형상으로서 내외면이 평활한 관벽(10)을 가지는 것에 있어서, 상기 관벽(100)은 소정의 직경크기로서 나선권회되는 발포수지 원형단위체(110) 상호간이 그 발포수지 원형단위체 사이에 평활면을 이루도록 채워지는 용융수지(120)로서 일체로 연이어지게 형성하여서, 상기 관벽(100) 자체에 탄력성을 부여하여 주면서도 내외면이 평활면을 이루도록 형성된 지중매설용 합성수지관 및;

통상의 압출성형기(1)에 합성수지입자와 발포액을 혼합 공급하여서 소정의 직경크기를 가지는 발포수지 원형단위체(110)를 압출성형하는 작업공정을 수행하고, 압출 성형된 발포수지 원형단위체(110)을 권회드럼(2)에 감아서 나선권회시키면서 그 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 용융수지공급노즐(3)로부터 배출 공급되는 용융수지(120)를 채우는 작업을 수행한 후에, 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 채워지는 용융수지(120)를 냉각로울로(4)로서 압착성형하여서 내외표면이 평활하게 연이어지는 관벽(100)을 형성하는 작업공정을 순차적으로 수행하여서 됨을 특징으로 하는 지중매설용 합성수지관의 제조방법이다.

Description

지중매설용 합성수지관 및 그의 제조방법{A Plastic Pipe and a Process therefor}

본발명은 지중에 매설되어서 하수 및 오수를 배수시켜 주는 배수관에 관한 것으로, 특히 국부적인 하중이나 충격에 대응하는 융통성을 가지면서도, 하수 및 오수를 원할하게 배수시켜 주는 지중매설용 합성수지관 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

지중에 매설되어서 하수 및 오수를 배수시켜 주는 배수관은 역학적으로 큰 하중에 견딜 수 있도록 만들어진 콘크리트관이나 주철관 등이 주로 사용되어 왔으며, 이 콘크리트관이나 주철관은 단위비중이큰 재질로 만들어져서 중량이기 때문에, 취급이 용이하지 못하여 지중에 매설하는 작업을 능률적으로 수행할 수 없는 결함을 가지는 것으로 알려져 있다.

이러한 결함을 극복하기 위하여 합성수지를 소재로하여 다양한 형태와 구조의 지중매설용 합성수지관들이 개발되어 있는 바, 그 중에서 가장 보편적인 것으로는 폴리에틸렌수지로 성형되어 일정한 직경크기의 원통형상으로서 내외면이 평활한 관벽을 이루도록 형성된 지중매설용 합성수지관이 알려져 있다.

이 지중매설용 합성수지관은 단위비중이 작은 폴리에틸렌수지로서 관벽을 이루도록 형성되어서, 전체의 무게가 경량화된 만큼 취급이 용이하여 지중에 매설하는 작업을 보다 능률적으로 수행하게 되므로, 불필요한 작업시간 및 노동력을 대폭적으로 감축시켜 주는 장점을 가지는 것이 사실이다.

그러나, 이와 같은 종래의 지중매설용 합성수지관은 그 관벽이 탄력성을 가지지 못하는 폴리에틸수지로 성형되었기 때문에, 사용중에 외부로부터 국부적인 하중이나 토압을 집중적으로 작용받게 되면 관벽이 쉽게 파손되어서 사용수명이 단축되는 문제점이 있었으며, 파손된 관벽 주변에 이물질이나 토사 등이 퇴적되면서 물흐름을 방해하게 되어 배관재로서 원래의 기능을 상실하게 되는 등의 문제점이 있었다.

한편, 본 출원인은 이전부터 지중매설용 관과 관련하여서 새로운 기술을 개발하는 데 노력하여 왔으며, 그 결과 1999년 실용신안등록출원 제630호로서 지중매설용 합성수지관을 출원한 사실이 있다.

이 선출원고안의 지중매설용 합성수지관은 도1a에서와 같이, 발포수지 각형단위체(A)를 나선권회시켜서 그 발포수지 각형단위체의 양단부가 서로 융착되어서 일체로 연이어지는 관벽(10)을 이루도록 형성하여서, 관벽(10) 그 자체가 하중이나 충격에 대하여 완충하는 탄력성을 가지기 때문에, 취급중 또는 지중에 매설된 상태에서 국부적인 하중 및 충격을 작용받게 되더라도 파손됨을 방지하여 주는 이점을 기대할 수 있게 되었다.

그러나, 이와 같은 선출원고안은 도1b에 도시되는 바와 같이, 발포수지 각형단위체(A)가 경화되는 과정에서 제형태를 올바로 유지하지 못하고 수축변형되어서, 그 발포수지 각형단위체(A)로서 이루어지는 관벽(10)의 내외면이 심하게 굴곡되어 배수능력이 크게 저하되는 결과를 초래하게 되었다.

즉, 발포수지는 성형후 경화되는 과정에서 수축변형되는 특성을 가지기 때문에, 최초에 4변이 정확하게 평탄면이 되도록 발포수지 각형단위체(A)를 발포시켜서 성형된 이후에 경화되는 과정에서 사방의 모서리를 기준으로 4변이 만곡 요입되는 수축변형이 발생된다. 이때, 발포수지 각형단위체(A) 상호간이 접합되어 있는 양측면은 별다른 이상이 없이 제형태를 유지하게 되나, 그 발포수지 각형단위체(A)의 내외표면이 모서리를 기준으로 만곡 요입되는 수축변형을 일으켜서, 관벽(10) 전체의 내외면이 심하게 굴곡되어서 내부를 따라 배수되는 하수 및 오수의 물흐름을 방해하게 될 뿐만 아니라, 외관적으로 미려하지 못하여 품질을 저하시키는 등의 문제점이 있었다.

본발명은 발포수지 원형단위체 사이에 채워지는 융융수지로서 관벽의 내외면이 평활면을 이루도록 구성하여서, 첫째 내외부에서 가해지는 국부적인 하중이나 충격에 의하여 파손됨을 방지하여서 사용수명을 대폭적으로 연장시켜 주며, 둘째 배수능력을 획기적으로 향상시켜서 배관재로서 원래의 기능을 충실히 수행할 수 있게 하여 주는 우수한 품질의 지중매설용 합성수지관 및 그의 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.

도1a은 종래고안의 지중매설용 합성수지관을 나타낸 일부절결 정면도

도1b는 도1a의 'B'부 확대단면도

도2는 본발명 지중매설용 합성수지관을 나타낸 일부절결 사시도

도3는 본발명 지중매설용 합성수지관을 나타낸 일부절결 정면도

도4는 본발명 다른실시예에 따른 지중매설용 합성수지관을 나타낸 것임

도5는 본발명 또 다른실시예에 따른 지중매설용 합성수지관을 나타낸 것임

도6a, 도6b는 본발명 지중매설용 합성수지관을 제조하는 작업공정을 나타낸 것임

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1: 압출성형기 2: 권회드럼

3: 용융수지공급노즐 4: 냉각로울러

100: 관벽 100a,100b: 내,외벽체

100c: 열수축 소켓부 110: 발포수지 원형단위체

120: 용융수지 130: 보강철물

본발명도 합성수지로서 성형되어 일정한 직경크기를 가지는 원통형상으로서 내외면이 평활한 관벽(10)을 가지는 점에 있어서는 종래의 것과 기술적개념을 같이 한다.

단, 본발명의 지중매설용 합성수지관은 도2 및 도3에 도시되는 바와 같이, 상기 관벽(100)은 소정의 직경크기로서 나선권회되는 발포수지 원형단위체(110) 상호간이 그 발포수지 원형단위체 사이에 평활면을 이루도록 채워지는 용융수지(120)로서 일체로 연이어지게 형성하여서, 상기 관벽(100) 자체에 탄력성을 부여하여 주면서도 내외면이 평활면을 이루도록 형성됨을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.

즉, 이와 같이 구성되는 본발명의 지중매설용 합성수지관은 발포수지 원형단위체(110)를 소재로하여 관벽(100)을 이루도록 형성하여서, 그 관벽(100)이 하중이나 충격에 대하여 완충하는 탄성력을 가지게 됨으로써, 취급중이나 지중에 매설된 상태에서 국부적인 하중이나 충격을 작용받게 되더라도 파손됨을 미연에 방지하여 주어서, 사용수명을 연장시켜서 반영구적으로 사용할 수 있게 되는 것이다. 특히, 발포수지 원형단위체(110)가 경화되면서 수축변형되더라도 그 발포수지 원형단위체(110) 사이에서 평활면을 이루도록 채워지는 용융수지(120)에 의하여 관벽(100)의 내외면이 평활면을 유지하게 됨으로써, 관벽(100)을 따라 배수되는 하수 및 오수가 원할하게 배수될 수 있도록 하여 주면서도, 미려한 외관을 가지는 지중매설용 합성수지관을 얻을 수 있는 작용효과를 가지게 되는 것이다.

상기 발포수지 원형단위체(110)는 그 단면상의 중심부는 발포율이 높고, 내외표면은 발포율이 상대적으로 낮게 성형하여서, 상기 발포수지 원형단위체(110)들로서 형성된 관벽(100)이 적정한 내압강도와 요구되는 탄성력을 발휘할 수 있도록 하여서, 국부적인 하중이나 충격에 효율적으로 대응할 수 있도록 한다.

도4는 본발명의 다른실시예를 나타낸 것으로, 상기 관벽(100)은 각각 발포수지 원형단위체(110)를 나선권회시켜서 연이어지는 내,외벽체(100a) (100b)로 이루어지도록 하되, 상기 내,외벽체(100a)(100b) 사이에 보강철물(130)이 일체로 매설되도록 하여서, 상기 관벽(100)이 외적인 하중에 대한 대응하는 구조적강도를 증대시켜 주도록 한 것이다.

또한, 도5는 본발명의 또 다른실시예를 나타낸 것으로, 상기 관벽(100)의 일측 끝단을 압연 가공하여 예정된 크기의 직경(Φ)과 단면두께(t)로 연신되어서 확경된 열수축 소켓부(100c)를 가지도록 하여서, 연결 배관시 접속작업을 용이하게 수행할 수 있도록 하면서도, 접속부위의 수밀성을 향상시켜 주도록 한 것이다.

이는, 지중매설용 합성수지관을 상호 연결 배관할 때에, 어느 일측의 지중매설용 합성수지관의 열수축 소켓부(100c) 내에 다른 지중매설용 합성수지관의 단부를 끼우고, 가열수단(미도시)으로서 열수축 소켓부(100c)를 가열하면 예정된 크기의 직경(Φ)과 단면두께(t)로서 연신되어 있는 열수축 소켓부(100c)가 축심방향으로 균등하게 수축되면서, 그 열수축 소켓부(100c) 내의 다른 지중매설용 합성수지관의 타측 끝단에 압착되는 형태로서 연결되기 때문에, 지중매설용 합성수지관들을 서로 간편하게 접속시켜서 연결할 수 있음을 물론이고, 지중매설용 합성수지관들이 서로 맞물려진 접속부위를 틈새없이 연결시켜서 수밀성을 향상시켜 주는 이점을 기대할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 구성되고 실시되는 본발명의 지중매설용 합성수지관의 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

도6a, 도6b에 도시되는 바와 같이, 통상의 압출성형기(1)에 합성수지입자와 발포액을 혼합 공급하여서 소정의 직경크기를 가지는 발포수지 원형단위체(110)를 압출성형하는 작업공정을 수행하고, 압출 성형된 발포수지 원형단위체(110)을 권회드럼(2)에 감아서 나선권회시키면서 그 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 용융수지공급노즐(3)로부터 배출 공급되는 용융수지(120)를 채우는 작업을 수행한 후에, 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 채워지는 용융수지(120)를 냉각로울로(4)로서 압착성형하여서 내외표면이 평활하게 연이어지는 관벽(100)을 형성하는 작업공정을 순차적으로 수행하여서 지중매설용 합성수지관을 제조하게 되는 것이다.

이와 같은 제조공정을 통하여 제조되는 본발명의 지중매설용 합성수지관은 발포수지 원형단위체(110) 사이에서 평활면을 이루도록 채워지는 용융수지(120)에 의하여 관벽(100) 전체의 내외면이 평활면을 유지하게 됨으로써, 하수 및 오수 를 원할하게 배출시켜 주면서도, 미려한 외관을 가지도록 만들어져서 제품의 품질을 향상시켜 주는 등의 이점을 기대할 수 있게 되는 것이다.

이상에서 살펴 본 바와 같이, 본발명은 발포수지 원형단위체로서 탄력성의 관벽을 이루도록 형성하여서, 외부로부터 가해지는 국부적인 하중이나 충격에 의하여 파손됨을 방지하여 줌은 물론이고, 배수능력이 우수하면서도 외관이 미려한 등의 효과를 가지게 되는 것이다.

Claims (4)

1. 합성수지로서 성형되어 일정한 직경크기를 가지는 원통형상으로서 내외면이 평활한 관벽(10)을 가지는 것에 있어서,

   상기 관벽(100)은 소정의 직경크기로서 나선권회되는 발포수지 원형단위체(110) 상호간이 그 발포수지 원형단위체 사이에 평활면을 이루도록 채워지는 용융수지(120)로서 일체로 연이어지게 형성하여서, 상기 관벽(100) 자체에 탄력성을 부여하여 주면서도 내외면이 평활면을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 지중매설용 합성수지관.
2. 제1항에 있어서, 상기 관벽(100)은 각각 발포수지 원형단위체(110)를 나선권회시켜서 연이어지는 내,외벽체(100a)(100b)로 이루어지도록 하되, 상기 내,외벽체(100a)(100b) 사이에 보강철물(130)이 일체로 매설되도록 함을 특징으로 하는 지중매설용 합성수지관.
3. 제1항에 있어서, 상기 관벽(100)의 일측 끝단을 압연 가공하여 예정된 크기의 직경(Φ)과 단면두께(t)로 연신되어서 확경된 열수축 소켓부(100c)를 가지도록 함을 특징으로 하는 지중매설용 합성수지관.
4. 통상의 압출성형기(1)에 합성수지입자와 발포액을 혼합 공급하여서 소정의 직경크기를 가지는 발포수지 원형단위체(110)를 압출성형하는 작업공정을 수행하고, 압출 성형된 발포수지 원형단위체(110)을 권회드럼(2)에 감아서 나선권회시키면서 그 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 용융수지공급노즐(3)로부터 배출 공급되는 용융수지(120)를 채우는 작업을 수행한 후에, 발포수지 원형단위체(110)들 사이에 채워지는 용융수지(120)를 냉각로울로(4)로서 압착성형하여서 내외표면이 평활하게 연이어지는 관벽(100)을 형성하는 작업공정을 순차적으로 수행하여서 제조됨을 특징으로 하는 지중매설용 합성수지관의 제조방법.