KR100608516B1 - 강성이 향상된 합성수지 다중벽관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강성이 향상된 합성수지 다중벽관에 관한 것으로서, 외벽(11), 중공층(15), 중간지지부(12), 외측보강부(13), 내측보강부(14), 결속부(16)를 포함하는 프로파일(10)이 권치된 합성수지 다중벽관(30)으로 구성되는데, 본 발명에 대해 대략 설명하면, 사각 단면의 외벽(11)에 다수의 중공층(15)을 가지는 합성수지 프로파일(10)을 형성하되, 프로파일(10) 외벽(11)의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부(16)가 형성되도록 구성해 프로파일(10)을 연속적으로 압출하고, 이를 관 상에 나선형으로 권치하여, 인접한 프로파일(10)의 결속부(16)와 결속부(16) 사이에 용융된 합성수지를 주입함으로써, 용융접합부(20)를 형성하고, 경화된 용융접합부(20)에 의해 프로파일(10)을 관 상에 접합시킨 합성수지 다중벽관(30)을 구성하여, 가벼운 무게를 가지면서도 높은 내구성을 가져, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있고, 길이 방향의 결속력을 높여 프로파일 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높여, 합성수지 다중벽관의 변형 및 파손을 최소화한 것이다.

그리고 본 발명은 상기 프로파일 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부를 구성하는 대신, 프로파일의 외벽의 각 세로 면에 두 개의 홈을 구성해 각 세로 면에 세 개의 결속부를 가지도록 하여, 용융접합부를 통한 관과 각 프로파일의 접합 시 용융접합부의 중앙부분의 볼록한 부분을 두 개 가질 수 있어, 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부로 구성된 프로파일보다 높은 유연성과 내구성을 가지며, 이로써 각 프로파일 간의 굽힘 및 외력에 대한 강성을 더욱 높이는 효과를 가진다.

합성수지, 다중벽관, 내구성, 탄성, 유연성, 강성, 전단파괴, 결속력, 용융접합부

Description

강성이 향상된 합성수지 다중벽관 { the plastics multi-wall pipe with high rigidity }

도1은 본 발명의 실시예에 따른 합성수지 다중벽관의 사시도 및 일부 확대도.

도2는 본 발명의 실시예에 따른 합성수지 다중벽관의 단면도.

도3은 본 도2의 A부분 확대도.

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 A부분 확대도.

도5는 본 발명과 관련한 종래도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10: 프로파일 11: 외벽

12: 중간지지부 13: 외측보강부

14: 내측보강부 15: 중공층

16: 결속부 20: 용융접합부

30: 합성수지 다중벽관

본 발명은 강성이 향상된 합성수지 다중벽관에 관한 것으로서, 외벽, 중공층, 중간지지부, 외측보강부, 내측보강부, 결속부를 포함하는 프로파일이 권치된 합성수지 다중벽관으로 구성되어, 가벼운 무게를 가지면서도, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있어 높은 내구성을 가진다.

보통 관은 원형의 단면을 가지고, 땅속에 매설되어, 수도관, 가스관, 케이블 보호용 등 일상생활뿐만 아니라, 산업용으로도 널리 이용되고 있는 것으로서, 다양한 재질로 성형 가능하나, 땅속에 매설되는 특징 때문에 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있는 높은 내구성을 가져야하므로, 시멘트와 같은 높은 강도를 가지는 것이 좋지만, 시공에 소요되는 시간과 비용 등의 이유로 인해, 상대적으로 저렴하고, 시공방법도 시멘트 관보다 간단하면서도, 높은 내구성을 지닌 합성수지 관이 많이 사용되고 있으며, 그에 따라 합성수지 관의 내구성과 강성 등을 높이기 위해 많은 방법이 시도되고 있다.

이와 같이, 합성수지 관의 내구성을 강화하기 위한 대표적인 방법인 합성수지 다중벽관을 도5를 참조하여 설명하면, 용융된 합성수지를 통해 내부가 빈 사각 형의 단면을 가지는 프로파일(2)을 연속적으로 압출하고, 이 프로파일(2)을 관의 외부를 따라 권치하며, 권치된 프로파일(2) 사이를 용융된 합성수지(3)의 주입으로 접합하여, 이를 냉각기를 거쳐 경화된 합성수지 다중관(1)을 제작해, 이를 통해, 대체로 가볍고, 내식성이 좋으며, 접합이 용이하면서도, 굽힘에 대한 강도를 증강시키고, 관의 지름방향의 변형에 대한 버팀력 증가 및 내부 물질의 보온 등의 효과를 가질 수 있도록 이중벽 또는 다중벽을 가지는 합성수지 다중벽관을 제조하였다.

그러나 상기의 방법을 통해 제조된 합성수지 다중벽관은 프로파일 사이가 평평하여 이를 접합하는 합성수지의 접합력이 약해, 각 프로파일 사이의 긴밀성이 떨어져 관의 굽힘에 약하고, 전단 파괴 등의 문제를 가지며, 프로파일의 내부가 비어있거나, 빈 내부에 지지대를 가지지만 외력을 제대로 분산시키지 못해, 합성수지 다중벽관의 변형 및 파손에 큰 효과를 가지지 못하는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하고자, 사각 단면의 외벽에 다수의 중공층을 가지는 합성수지 프로파일을 형성하되, 프로파일 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부가 형성되도록 구성해 프로파일을 연속적으로 압출하여, 이를 관 상에 나선형으로 권치하고, 인접한 프로파일의 결속부와 결속부 사이를 용융된 합성수지를 주입함으로써, 용융접합부를 형성하고, 경화된 용융접합부에 의해 프로파일을 관 상에 접합시킨 합성수지 다중벽관을 구성하여, 가벼운 무게를 가지 면서도 높은 내구성을 가져, 높은 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있고, 길이 방향의 결속력을 높여 프로파일 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높여, 합성수지 다중벽관의 변형 및 파손을 최소화하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 상기 프로파일 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부를 구성하는 대신, 프로파일의 외벽의 각 세로 면에 두 개의 홈을 구성해 각 세로 면에 세 개의 결속부를 가지도록 하여, 용융접합부를 통한 관과 각 프로파일의 접합 시 용융접합부의 중앙부분의 볼록한 부분을 두 개 가질 수 있어, 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부로 구성된 프로파일보다 높은 유연성과 내구성을 가지며, 이로써 각 프로파일 간의 굽힘 및 외력에 대한 강성을 더욱 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 강성이 향상된 합성수지 다중벽관에 관한 것으로서, 외벽, 중공층, 중간지지부, 외측보강부, 내측보강부, 결속부를 포함하는 프로파일이 권치된 합성수지 다중벽관으로 구성되어, 가벼운 무게를 가지면서도, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있는 높은 내구성을 가지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 본 발명은 강성이 향상된 합성수지 다중벽관에 관한 것으로서, 본 발명에 대해 대략 설명하면, 사각 단면의 외벽(11)에 다수의 중공층(15)을 가지는 합성수지 프로파일(10)을 형성하되, 프로파일(10) 외벽(11)의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부(16)가 형성되도록 구성해 프로파일(10)을 연속적으로 압출하고, 이를 관 상에 나선형으로 권치하여, 인접한 프로파일의 결속부(16)와 결속부(16) 사이에 용융된 합성수지를 주입함으로써, 용융접합부(20)를 형성하고, 경화된 용융접합부(20)에 의해 프로파일(10)을 관 상에 접합시킨 합성수지 다중벽관(30)을 구성하여, 가벼운 무게를 가지면서도 높은 내구성을 가져, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있고, 길이 방향의 결속력을 높여 프로파일(10) 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높여, 합성수지 다중벽관(30)의 변형 및 파손을 최소화한 것이다.

이와 같이 합성수지 다중벽관(30)은 일정한 형태의 프로파일(10)을 관 상에 나선형으로 권치하고, 인접한 프로파일(10)의 결속부(16)와 결속부(16) 사이에 용융된 합성수지를 주입하여, 용융접합부(20)를 형성하고, 이를 통해 프로파일(10)을 관 상에 접합시키는데, 이하 각 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.

먼저, 도1과 도2를 참조하여 상세하게 설명하면, 상기 프로파일(10)은 내부가 빈 중공층(15)을 가지는 사각 단면의 외벽(11)으로 형성하되, 외벽(11)을 가로 질러 중간지지부(12)를 가져, 중공층(15)을 외측부와 내측부로 나누고, 외측부는 두 개의 중공층(15)을 가지기 위해 외측부의 가운데를 한 개의 외측보강부(13)로 나누며, 내측부는 세 개의 중공층(15)을 가지기 위해 두 개의 내측보강부(14)로 나누고, 외벽(11)의 각 모서리에 수평 방향으로 일정길이를 돌출시켜 합성수지를 삽입하는 결속부(16)가 형성되도록 하여 ‘

’의 형상을 가지도록 연속 압출·성형한 후 상기 프로파일(10)의 세 개의 중공층(15)을 가지는 내측부분과 관이 맞붙도록 관 상에 프로파일(10)을 나선형으로 권치시키고, 권치된 프로파일(10) 사이의 이웃하여 마주보는 각 결속부(16) 사이에 용융된 합성수지를 주입하여, 감긴 프로파일(10) 사이를 ‘

’형상의 단면을 가지는 용융접합부(20)를 형성해 접합하고 경화시킨다.

이를 통해, 상기 프로파일(10)은 하나의 프로파일(10)에 외측부와 내측부가 분리된 2중의 중공층(15)을 가짐으로써, 2중의 중공층을 가지기 위해 두 겹의 프로파일을 권치하여 접합한 기존 발명과 같은 효과를 가지면서도, 적은 양의 재료를 사용하여 가벼운 무게를 가지며, 제조 비용이 감소하여, 저렴하면서도 기능성이 뛰어난 합성수지 다중벽관(30)이 제조가능하다.

그리고 상기 프로파일(10)과 같이 외측부와 내측부를 중간지지부(12)에 의해 나누고, 중공층(15)을 엇갈리게 형성함으로써, 기존의 단순한 사각형이나 사다리꼴 모양의 중공층을 가지는 프로파일 보다도 월등히 높은 내구력을 가진다.

또한, 기존의 프로파일은 중공층 내부에 하나의 보강부나 ‘＋’모양의 보강부만을 가져, 프로파일의 일정부분에 외력이 가해지면, 보강부가 효율적으로 외력을 분산시키지 못하여 관이 변형 및 파손되나, 상기 ‘

’형상의 중공층(15)을 가지는 프로파일(10)이 권치된 합성수지 다중벽관(30)의 일정부분에 외력이 가해지면, 가해진 외력은 외벽(11)과 외측보강부(13)에 의해 분산되고, 외측보강부(13)에 가해진 외력은 다시 중간지지부(12)에 의해 두 개의 내측보강부(14)로 분산되어 전달됨으로써, 관에는 최소한의 외력이 골고루 전달되어 관의 변형 및 파손을 최소화할 수 있다.

이러한 프로파일(10)을 이용한 합성수지 다중벽관(30)을 도3을 참조하여 상세하게 설명하면, 상기와 같이 ‘

’모양으로 압출하여 냉각과정을 거친 프로파일(10)을 구성하고, 이를 각 결속부(16)가 마주보도록 관 상에 연속적으로 권치하여 길이 방향으로 일정 길이를 형성하며, 이와 동시에 권치된 프로파일(10) 사이의 이웃하여 마주보는 각 결속부(16) 사이에 용융된 합성수지를 주입하여, 용융접합부(20)를 형성해 감긴 프로파일(10) 사이를 ‘

’형상의 단면으로 접합하고, 상기 감긴 프로파일(10)과 용융접합부(20)가 경화되어 합성수지 다중벽관(30)을 형성한다.

이와 같이 구성한 합성수지 다중벽관(30)은, 프로파일(10)이 관 상을 따라 원주로 권치된 이중 구조가 형성되므로, 원주 방향에 따른 압력과 외력에 대해 높은 강성을 가지게 됨은 물론, 감긴 프로파일(10) 사이의 용융접합부(20)는 마주하여 돌출된 각 결속부(16)에 중앙부분이 볼록하게 형성된 ‘

’의 형태로 접합하여, 가벼운 무게를 가지면서도 기존의 평평한 합성수지 접합방법보다 높은 내구성을 가져, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있고, 길이 방향의 결속력을 높여 프로파일(10) 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높여, 합성수지 다중벽관(30)의 변형 및 파손을 최소화하는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 또 다른 실시예를 도4를 참조하여 상세하게 설명하면, 상기와 같이 프로파일(10) 외벽(11)의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부를 구성하는 대신, 외벽(11)의 각 세로 면이 세 개의 결속부(16)를 가지도록 두 개의 홈을 구성하여, ‘

’와 같은 형상으로 프로파일(10)을 압출함으로써, 용융접합부(20) 형성 시 ‘

’의 형태로 용융접합부(20)가 관과 각 프로파일(10)을 접합시키는데, 이를 통해, 중앙부분의 볼록한 부분을 두 개 가질 수 있어, 상기 ‘

’의 형태를 가지는 용융접합부(20)보다 높은 유연성과 내구성을 가지며, 이로써 각 프로파일(10) 간의 굽힘 및 외력에 대한 강성을 더욱 높일 수 있다.

이와 같이, 본 발명은 강성이 향상된 합성수지 다중벽관에 관한 것으로서, 사각 단면의 외벽에 다수의 중공층을 가지는 합성수지 프로파일을 형성하되, 프로파일 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부가 형성되도록 구성해 프로파일을 연속적으로 압출하여, 이를 관 상에 나선형으로 권치하고, 인접한 프로파일의 결속부와 결속부 사이에 용융된 합성수지를 주입함으로써, 용융접합부를 형성하고, 경화된 용융접합부에 의해 프로파일을 관 상에 접합시킨 합성수지 다중벽관을 구성하여, 가벼운 무게를 가지면서도 높은 내구성을 가져, 높은 토압과 같은 외력이나 그 내부를 흐르는 유체압과 같은 내력에도 견딜 수 있고, 길이 방향의 결속력을 높여 프로파일 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높여, 합성수지 다중벽관의 변형 및 파손을 최소화하는 효과를 가진다.

또한, 본 발명은 상기 프로파일 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부를 구성하는 대신, 프로파일의 외벽의 각 세로 면에 두 개의 홈을 구성해 각 세로 면에 세 개의 결속부를 가지도록 하여, 용융접합부를 통한 관과 각 프로파일의 접합 시 용융접합부의 중앙부분의 볼록한 부분을 두 개 가질 수 있어, 외벽의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부로 구성된 프로파일보다 높은 유연성과 내구성을 가지며, 이로써 각 프로파일 간의 굽힘 및 외력에 대한 강성을 더욱 높이는 효 과를 가진다.

Claims (2)

1. 합성수지를 일정 단면의 프로파일(10)로 압출한 후 이를 관 상에 연속적으로 권치하면서, 각 프로파일(10) 사이에 용융된 합성수지를 주입하여 용융접합부(20)를 형성하고, 경화시켜 제작되는 합성수지 다중벽관에 있어서,

   상기 프로파일(10)의 단면은, 내부가 빈 중공층(15)을 가지는 사각 단면의 외벽(11)으로 형성하되, 외벽(11)을 가로질러 중간지지부(12)를 가져, 중공층(15)을 외측부와 내측부로 나누고, 외측부는 두 개의 중공층(15)을 가지기 위해 한 개의 외측보강부(13)로 나누며, 내측부는 세 개의 중공층(15)을 가지기 위해 두 개의 내측보강부(14)로 나누고, 외벽(11)의 각 모서리에 수평 방향으로 일정길이를 돌출시켜, 합성수지를 삽입하는 결속부(16)가 형성되도록 하여, ‘

   

   ’의 단면을 가지는 프로파일(10)을 형성하고;

   상기 프로파일(10)의 결속부(16)가 이웃하게 연속적으로 관 상에 권치한 후, 각 프로파일(10) 사이에 용융된 합성수지를 주입해 ‘

   

   ’형상의 단면으로 용융접합부(20)를 형성하여, 관과 각 프로파일(10)을 접합해 경화시킨 합성수지 다중벽관(30)을 제조하여,

   가벼운 무게를 가지면서도 높은 내구성을 가지고, 프로파일 간의 전단 파괴를 방지하며, 굽힘 및 외력에 대한 강성을 높이는 것을 특징으로 하는 강성이 향상된 합성수지 다중벽관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 프로파일(10) 외벽(11)의 각 모서리에서 수평으로 돌출한 결속부(16)를 구성하는 대신, 프로파일(10) 외벽(11)의 각 세로 면에 두 개의 홈을 구성해 각 세로 면에 세 개의 결속부(16)를 가지도록 하여 프로파일(10)을 압출함으로써, 높은 유연성과 탄성을 가지는 것을 특징으로 하는 강성이 향상된 합성수지 다중벽관.

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