KR100660131B1 - 합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지파이프 가열장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치에 관한 것으로, 그 목적은 합성수지 파이프의 밴딩 작업 시 진원도를 그대로 유지하면서 용이하게 밴딩할 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 의하면, 스프링 삽입단계(S1)와 액상 열매체(40)를 통한 가열단계(S2) 및 밴딩단계(S3), 냉각단계(S4) 등을 거쳐 합성수지 파이프(10)를 직접 밴딩하는 것으로, 이로 인해 엘보와 같은 별도의 커플링부재를 이용하지 않고서도 합성수지 파이프(10)를 직접 밴딩하여 유체 이송을 위한 배관용으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한, 합성수지 파이프(10) 내부까지 균일하게 가열되어 합성수지 파이프(10)의 밴딩부위(11) 두께가 균일한 것은 물론이며 진원도 역시 그대로 유지되어 제품 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

Description

합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치{BENDING METHOD OF RESIN PIPE AND RESIN PIPE HEATING DEVICE FOR BENDING WORKING}

도 1은 엘보우를 이용한 종래 합성수지 파이프의 연결구조를 보인 것이다.

도 2는 본 발명에 따라 밴딩된 합성수지 파이프를 보인 것이다.

도 3은 본 발명에 따른 합성수지 파이프의 밴딩방법 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 스프링 삽입단계를 개략적으로 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 가열단계에서 사용되는 가열장치를 개략적으로 보인 것이다.

도 6은 본 발명에 따른 밴딩단계를 개략적으로 보인 것이다.

도 7은 본 발명에 따른 스프링 제거단계를 개략적을 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

S1..스프링 삽입단계 S2..가열단계

S3..밴딩단계 S4..냉각단계

S5..스프링 제거단계 10..합성수지 파이프

20..코일스프링 30..가열장치

40..액상 열매체

본 발명은 파이프의 밴딩방법 및 이를 위한 파이프 가열장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 합성수지 파이프 내부까지 균일하게 가열하여 진원도를 그대로 유지할 수 있는 합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치에 관한 것이다.

일반적으로 상수, 하수 등과 같은 유체의 이송에 있어서, 내약품성과 내한성 및 내구력이 우수한 폴리에틸렌(polyethlene)과 같은 합성수지로 제작된 파이프가 사용되고 있으며, 이것은 주로 원통형의 단면을 갖는다.

또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 종래 합성수지 파이프(1)를 수도관용 등으로 사용하는 경우에는 메인관(2)에서 분기 설치하여 벽면 등에 매설하게 된다. 이 때, 수도설치를 위한 합성수지 파이프(1)는 대체로 90도 정도 절곡 설치하는데, 종래에는 엘보(elbow) 커플러(3)를 사용하여 절곡 설치한다.

즉, 메인관(2)의 분기부와 합성수지 파이프(1)를 90도 엘보 커플러(3)를 통해 연결하며, 이러한 연결부위를 실링하게 된다.

그러나 종래 합성수지 파이프(1)의 절곡 연결구조에서는 별도의 엘보 커플러(3)를 필요로 하기 때문에 작업비용이 상승하는 것은 물론이며, 엘보 커플러(3)를 견실하게 실링(sealing)해야 함으로써 연결 작업성 역시 떨어진다. 또한, 작업자의 부주의 및 유체 이송압이 높은 경우, 엘보 커플러(3)의 양단 이음 부분에서 누수현상이 발생될 우려가 있다.

한편, 엘보 커플러(3)를 사용하지 않고 합성수지 파이프(1)의 중도를 직접 가열하여 밴딩하기도 하는데, 이러한 경우에는 밴딩부위의 진원도가 그대로 유지되지 않는 단점이 있다.

절곡부위를 직접 가열하여 밴딩하기도 하는데, 이러한 경우에는 밴딩부위의 진원도가 그대로 유지되지 않는 단점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 유체 이송을 위한 합성수지 파이프를 용이하게 밴딩하여 별도의 도구를 이용하지 않고서도 배관용으로 사용할 수 있게 하는 합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 합성수지 파이프 내부까지 균일하게 가열하여 이의 밴딩 작업 시 진원도를 그대로 유지할 수 있는 합성수지 파이프의 밴딩방법 및 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 합성수지 파이프의 밴딩방법은; 밴딩하고자 하는 합성수지 파이프의 중도 외주에 100 ~ 150℃ 정도로 가열된 액상 열매체를 상부에서 떨어뜨려 합성수지 파이프를 가열하는 가열단계와, 이 가열단계를 통해 가열된 합성수지 파이프의 중도를 소정의 곡률을 갖도록 밴딩하는 밴딩단계와, 이 밴딩단계를 지나 밴딩된 합성수지 파이프의 중도를 냉각하는 냉각단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치는; 내부에 100℃ 이상으로 가열할 수 있는 액상 열매체가 저장되는 저장조와, 이 저장조내에 저장된 액상 열매체를 가열하여 100 ~ 150℃ 정도로 유지시키기 위한 히터와, 이 히터를 통해 가열된 액상 열매체를 외부로 펌핑하는 펌프와, 저장조 직상부에 배치되며 펌프를 통해 펌핑되는 액상 열매체를 폭넓게 토출시키기 위한 노즐부재를 구비하여; 노즐부재로 토출되는 액상 열매체를 통해 합성수지 파이프 중도를 가열하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명이 적용되는 합성수지 파이프(10)는 가교(架橋)화 폴리에틸렌 파이프(cross-linking polyethylene pipe, 일명 XL 파이프라 칭함)로 구성되어 있다. 본 발명의 실시 예에서 합성수지 파이프(10)의 내경은 대략 10 ~ 15mm 정도로 이루어지며, 이의 중도가 소정의 곡률을 갖도록 밴딩(11)되어 배관용으로 사용된다.

이러한 배관용 합성수지 파이프(10)를 밴딩하는 본 발명에 따른 밴딩방법은 도 3에 도시한 바와 같이, 밴딩하고자 하는 합성수지 파이프(10)내에 코일스프링을 삽입하는 스프링 삽입단계(S1)와, 이 스프링 삽입단계(S1)를 거친 합성수지 파이프(10)의 중도를 액상 열매체를 통해 가열하는 가열단계(S2)와, 이 가열단계(S2)를 거친 합성수지 파이프(10)의 중도를 밴딩하는 밴딩단계(S3)와, 이 밴딩단계(S3)를 지난 합성수지 파이프(10)를 냉각하는 냉각단계(S4)와 스프링 제거단계(S5)를 포함한다.

도 4를 참조하면, 스프링 삽입단계(S1)는 합성수지 파이프(10)내에 소정길이를 갖는 코일스프링(20)을 삽입하는 것으로, 이는 합성수지 파이프(10)의 밴딩 과정 시 밴딩부위 두께가 균일하며 진원도를 그대로 유지시키기 위함이다. 이를 위해, 코일스프링(20)은 합성수지 파이프(10)의 내경과 대체로 동일한 직경을 갖도록 구성된 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고 가열단계(S2)는 코일스프링(20)이 내장된 상태에서 밴딩하고자 하는 합성수지 파이프(10)의 중도를 가열하는 단계로, 이 단계(S2)는 가열장치를 통해 100 ~ 150℃ 정도로 가열된 액상 열매체(液相 熱媒體;heat medium)로 진행된다.

즉, 도 5를 참조하면, 액상 열매체 가열장치(30)는 액상 열매체(40)가 저장되는 저장조(31)와, 이 저장조(31)내에 저장된 액상 열매체(40)를 가열하는 히터(33)와, 가열된 액상 열매체(40)를 펌핑하여 외부로 내보내기 위한 펌프(34)와, 펌핑되는 액상 열매체(40)를 합성수지 파이프(10)의 중도에 떨어뜨리는 노즐부재(35)를 갖추고 있다.

저장조(31)는 상부가 개방된 함체로 이루어져 있으며, 여기에는 히터(33) 및 온도센서(32)가 배치되어 있다. 히터(33)는 소정길이 연장된 일종의 전기히터로, 미도시된 콘트롤러를 통해 전원을 공급받아 발열하게 된다. 이러한 히터(33)는 저장조(31)의 하부에 배치하여, 액상 열매체(40)에 완전하게 수용시키는 것이 바람직하다.

또한, 액상 열매체(40)는 액체 상태에서 100℃ 이상으로 가열 가능한 열매체를 사용하는 것이 바람직한데, 본 발명의 실시 예에서는 100℃ 이상으로 가열할 수 있는 에틸렌 글리코올(ethylene glycol)을 사용하였다. 이 에틸렌 글리코올(40)은 산화에틸렌(ethylene oxide)에 물을 첨가하여 제조한 것으로, 100 ~ 150℃ 정도로 가열이 가능하며 열전도성이 우수하다.{본 발명의 실시 예에서는 액상 열매체(40)인 에틸렌 글리코올을 140℃ 정도로 가열하였다.}

그리고 노즐부재(35)는 펌프(34)를 통해 펌핑되는 액상 열매체(40)를 합성수지 파이프(10)의 중도 외주에 균일하게 떨어뜨리기 위한 것으로, 양단은 폐쇄되며 길이방향으로 슬롯(36)이 천공된 원통형 동 파이프로 구성되어 있다. 이러한 노즐부재(35)는 저장조(31)의 직상부에 가로방향으로 배치되어 있어서, 액상 열매체(40)는 합성수지 파이프(10) 외주를 가열한 후 다시 저장조(31)내로 떨어지게 된다. {본 발명의 실시 예에서 슬롯(36)을 길이방향으로 천공한 것은 액상 열매체를 밴딩하고자 하는 합성수지 파이프의 중도로만 떨어뜨리기 위함이다.}

이와 같이 구성된 액상 열매체 가열장치(30)에서 히터(33) 및 펌프(34)를 구동시키면, 대략 140℃ 정도로 가열된 액상 열매체(40)가 펌핑되며, 계속하여 노즐부재(35)의 슬롯(35)을 통해 다시 하측으로 떨어져 저장조(31)내로 복귀된다.

따라서 작업자가 코일스프링(20)이 내장된 합성수지 파이프(10)의 중도를 소정 시간 동안 노즐부재(35)의 직하부에 근접시키면, 노즐부재(35)의 슬롯(36)을 통해 토출되는 뜨거운 액상 열매체(40)가 합성수지 파이프(10)의 표면을 타고 흐르면서 떨어지며, 이로 인해 합성수지 파이프(10)의 내부까지 균일하게 가열된다. 그 리고 열교환작용을 마친 액상 열매체(40)는 자중에 의해 아래, 즉 저장조(31)내로 떨어진다. 본 발명의 실시 예에서는 노즐부재(35)의 하부에 합성수지 파이프(10)를 대략 10 ~ 15초 동안 유지시킨다. 이와 같이, 짧은 시간동안 합성수지 파이프(10)를 가열하는 것은 액상 열매체(40)가 합성수지 파이프(10) 표면을 타고 흐르면서 열교환작용이 원활하게 이루어짐은 물론이며 내부까지 균일하게 진행되기 때문이다.

그리고 밴딩단계(S3)는 가열단계(S2)를 거친 합성수지 파이프(10)를 밴딩하는 단계이다. 즉, 도 6과 같이, 액상 열매체(40)를 통해 가열된 합성수지 파이프(10) 중도를 수작업으로 굽히면, 합성수지 파이프(10)의 중도가 소정의 곡률을 이루면서 밴딩(11)된다. 이 때, 합성수지 파이프(11)의 중도는 내부까지 균일하게 가열된 상태이며 이의 내부에는 코일스프링(20)이 배치된 상태이기 때문에, 밴딩부위(11)의 진원도가 그대로 유지되는 것은 물론이며 단면 두께 역시 균일하게 된다.

한편, 냉각단계(S4)는 소정의 곡률로 밴딩된 합성수지 파이프(10)를 냉각하는 단계로, 본 발명의 실시 예에서는 밴딩작업을 마친 합성수지 파이프(10)를 냉각수가 저장된 수조(미도시)에 직접 담가 냉각하였다. 이에 따라 합성수지 파이프(10)의 밴딩부위(11)는 급냉되면서 밴딩된 상태 그대로 유지된다.

또한, 스프링 제거단계(S5)에서는 냉각단계(S4)를 마친 합성수지 파이프(10)에서 코일스프링(20)을 제거하는 것으로, 도 7에 도시한 바와 같이, 코일스프링(20)의 단부를 화살표 방향으로 잡아당기면, 이것은 자체 탄성력으로 신 장되면서 합성수지 파이프(10)를 용이하게 빠져나온다.

이와 같이, 코일스프링(20)을 합성수지 파이프(10)에 삽입하는 스프링 삽입단계(S1) → 액상 열매체(40)를 통한 가열단계(S2) → 합성수지 파이프(10) 밴딩단계(S3) → 냉각수를 통한 냉각단계(S4) → 코일스프링(20)을 빼내는 스프링 제거단계(S5) 등과 같은 일련의 단계를 거치면, 합성수지 파이프(10)의 밴딩부위(11)에서도 균일한 두께를 가지며 진원도가 그대로 유지된다(도 2참조).

한편, 이러한 기술적 사상은 액상 열매체(40)를 통해 합성수지 파이프(10)를 가열하기 이전에 코일스프링(20)을 삽입하는 것을 실시 예로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 합성수지 파이프(10)를 가열한 직후에 코일스프링(20)을 삽입하여 밴딩하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에 의하면, 스프링 삽입단계와 액상 열매체를 통한 가열단계 및 밴딩단계, 냉각단계 등을 거쳐 합성수지 파이프를 직접 밴딩하는 것으로, 이로 인해 엘보와 같은 별도의 커플링부재를 이용하지 않고서도 합성수지 파이프를 직접 밴딩하여 유체 이송을 위한 배관용으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 또한, 합성수지 파이프 내부까지 균일하게 가열되어 합성수지 파이프의 밴딩부위 두께가 균일한 것은 물론이며 진원도 역시 그대로 유지되어 제품 신뢰성이 월등하게 향상되는 작용효과가 있다.

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 합성수지 파이프(10)를 밴딩하기 위해 합성수지 파이프(10) 중도를 가열하기 위한 가열장치에 있어서;

   상기 가열장치(30)는;

   내부에 100℃ 이상으로 가열할 수 있는 액상 열매체(40)가 저장되는 저장조(31)와, 상기 저장조(31)내에 저장된 상기 액상 열매체(40)를 가열하여 100 ~ 150℃ 정도로 유지시키기 위한 히터(33)와, 상기 히터(33)를 통해 가열된 상기 액상 열매체(40)를 외부로 펌핑하는 펌프(34)와, 상기 저장조(31) 직상부에 배치되며 상기 펌프(34)를 통해 펌핑되는 상기 액상 열매체(40)를 폭넓게 토출시키기 위한 노즐부재(35)를 구비하여;

   상기 노즐부재(35)로 토출되는 상기 액상 열매체(40)를 통해 합성수지 파이프(10) 중도를 가열하는 것을 특징으로 하는 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치.
5. 제 4항에 있어서,

   상기 노즐부재(35))는 양단은 폐쇄된 파이프로 이루어지며 상기 저장조(31) 상부에 수평방향으로 배치되고, 상기 액상 열매체(40) 토출을 위한 슬롯(36)이 길이방향으로 천공된 것을 특징으로 하는 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치.
6. 제 4항 또는 제5항에 있어서,

   상기 액상 열매체(40)는 에틸렌 글리코올 인 것을 특징으로 하는 밴딩작업을 위한 합성수지 파이프 가열장치.

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