KR100718924B1 - 수차용 부이 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수차용 부이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부이본체의 상부에는 수차와의 결합을 용이하게 하기 위한 결합부를 설치하고, 부이본체 일단부에는 공기충진구를 설치하며, 상기 공기충진구에는 암나사, 고무패킹 및 수나사를 차례로 끼움, 설치함으로써, 강한 강도를 갖도록 함과 동시에, 외부의 환경 즉 온도나 압력이 변화에 따라 공기충진구에 내입된 고무패킹의 부피가 팽창, 수축하여 부이본체로 부터 공기가 유실되는 것을 방지할 수 있으므로, 잦은 교체없이 장기간 사용할 수 있도록 한 것으로, 원통형상으로 된 본체(1) 상부에는 수차와의 결합을 위해 중앙에 결합부재(12)를 구비한 결합부(11)가 일체로 돌출 형성되어지고, 본체(1) 일단부에는 내부 외측이 나선형의 홈으로 된 공기충진구(2)가 설치되어지되, 상기 공기충진구(2)의 내부 내측에는 암나사(21)가 일체로 설치되고, 상기 암나사(21)의 외부에는 고무패킹(22)과 수나사(23)가 차례로 끼워지는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 수차용 부이를 제조하기 위한 제조방법은, 합성수지를 170∼200℃의 온도로 가열하여 용융시키는 단계(S1)와; 일단부에는 공기충진구(2)가 형성되고, 상면에는 결합부(11)가 돌출 형성되도록 하는 원통형의 금형을 준비하는 단계(S2)와; 준비된 금형의 결합부(11) 중앙부에 다수의 결합부재(12)를 설치하고 공기충진구(2) 내측에 암나사(21)를 설치하는 단계(S3)와; 결합부재(12)와 암나사(21)가 설치된 금형에 용융된 합성수지를 투입하는 단계(S4)와; 합성수지가 투 입된 금형에 500∼l,500 kg/cm²의 성형압력을 가하여 성형하는 단계(S5)와; 성형된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 공기를 주입하는 단계(S6)와; 고무패킹(22)에 접착제를 도포하는 단계(S7)와; 공기가 주입된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 접착제가 도포된 고무패킹(22)과 수나사(23)를 차례로 끼움, 설치하는 단계(S8)를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

부이, 수차, 공기충진구, 결합부, 결합부재, 암나사, 고무패킹, 수나사

Description

수차용 부이 및 그 제조방법{Buoy for hydraulic turbine and the manufacturing method.}

도 1은 본 발명에 의한 수차용 부이의 사용상태도.

도 2는 본 발명에 의한 수차용 부이의 사시도.

도 3a은 본 발명에 의한 수차용 부이의 부분단면도.

도 3b는 본 발명에 의한 수차용 부이의 부분분해사시도.

도 4는 본 발명에 의한 일 실시예의 부분단면도.

도 5는 본 발명에 의한 수차용 부이의 제조공정도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1: 부이본체 2: 공기충진구 3: 손잡이

11: 결합부 12: 결합부재 21: 암나사

22: 고무패킹 23: 수나사

본 발명은 수차용 부이 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부이본체의 상부에는 수차와의 결합을 용이하게 하기 위한 결합부를 설치하고, 부이 본체 일단부에는 공기충진구를 설치하며, 상기 공기충진구에는 암나사, 고무패킹 및 수나사를 차례로 끼움, 설치함으로써, 강한 강도를 갖도록 함과 동시에, 외부의 환경 즉 온도나 압력이 변화에 따라 공기충진구에 내입된 고무패킹의 부피가 팽창, 수축하여 부이본체로 부터 공기가 유실되는 것을 방지할 수 있으므로, 잦은 교체없이 장기간 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 부이는 유속의 저항이 적으며 장시간 사용에도 부양력이 우수하고, 외부의 충격에도 쉽게 파손되지 않으며 연안해역을 오염시켜서는 않된다.

이러한 부이는 대부분이 폴리스틸렌 폼(Polystyrens foam)과 폴리에틸렌 발포수지 재질로 제조된 것으로, 그 설치작업이 용이하다는 장점으로 인하여 현재 가장 많이 사용되고 있으며, 그 구조면에서도 부력의 성능을 극대화시키기 위하여 중심부에 해당하는 속이 비어 있는 것과, 강도의 보강측면에서 중심부에 해당하는 속이 비어 있지 않고 일체형으로 제작된 것이 알려져 있다.

이를 보다 상세히 설명하면 목재에 원통형으로 성형된 폴리스틸렌 폼을 취부하여 사용하고 있는 바, 이와 같이 폴리스틸렌 폼 또는 플라스틱용 부이장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

먼저 기존의 부이장치들은 원통형이나 사각형에 가깝게 제작되어 가두리 양식장용 목재나 바지선의 목재에 견고히 고정하기가 힘들 뿐만 아니라, 목재와 부이간이 회전방지턱이 없는 관계로 견고히 묶어둔다하여도 쉴사이 없이 치는 파도나 태풍시 부이자체가 회전하면서 로프가 풀리게 되어 그물속에서 양식중이던 어족이 모두 바다로 도망하여 잦은 피해를 입어왔으며, 또한 종래의 목재는 쉽게 부식되어 빈번히 교체해야 했다.

둘째로 폴리스틸렌 폼 부이는 장시간 사용시 적재 하중을 견디지 못하고 수축되어 부양력이 현저히 떨어지며, 수초나 어패류가 부착되어 생식하면 유속의 원활성을 기하기 위하여 수시로 제거를 하여야 하는데, 제거시 폴리스틸렌 폼 부이의 폴리스틸렌 폼이 수초나 어패류와 함께 조각조각 떨어져 부옇게 연안해역을 오염시키고 있을 뿐만 아니라, 부이의 부양력이 점점 약화되었다.

셋째로 최근 제조되어 나오고 있는 부이는 폴리스틸렌 폼 가공상 포밍, 즉 발포가 불가능하므로 폴리스틸렌 폼을 성형화한 다음 그 위에 이등분된 플라스틱 용기를 상호 적합하여 사용하고 있으나, 제조공정이 아주 복잡하고, 파도나 외부충격에 쉽게 접합된 부이가 서로 탈락되어 그 기능을 상실, 발휘하지 못하고 성형된 폴리스틸렌 폼과 외피 플라스틱간에 완전 밀폐가 되지 못하고 공간이 생기게 되는 문제점이 있었다.

상기와 같이 장시간 사용시 부양력이 현저히 저하되었던 종래의 부이가 지닌 제반 문제점을 해결하기 위하여, 부이본체 상부에는 수차와의 결합을 위해 중앙에 결합부재를 구비한 결합부를 일체로 돌출 형성하고, 부이본체 일단부에는 내부에 암나사가 설치된 공기충진구를 형성하며, 상기 공기충진구에는 고무패킹과 수나사를 끼움설치함으로써, 공기충진구로 부터 공기가 유실되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 고무패킹에 접착제를 도포하여 끼움, 설치함으로써 공기충진구 내부와 고무패킹 사이의 공극을 제거하여 할 수 있어 장기간 사용시에도 공기가 유실되지 않아 부양력이 저하되지 않도록 한 수차용 부이 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성 하기 위한 수차용 부이는 원통형상으로 된 본체(1) 상부에는 수차와의 결합을 위해 중앙에 결합부재(12)를 구비한 결합부(11)가 일체로 돌출 형성되어지고, 본체(1) 일단부에는 내부 외측이 나선형의 홈으로 된 공기충진구(2)가 설치되어지되, 상기 공기충진구(2)의 내부 내측에는 암나사(21)가 일체로 설치되고, 상기 암나사(21)의 외부에는 고무패킹(22)과 수나사(23)가 차례로 끼워지는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명의 수차용 부이의 제조방법은, 합성수지를 170∼200℃의 온도로 가열하여 용융시키는 단계(S1)와; 일단부에는 공기충진구(2)가 형성되고, 상면에는 결합부(11)가 돌출 형성되도록 하는 원통형의 금형을 준비하는 단계(S2)와; 준비된 금형의 결합부(11) 중앙부에 다수의 결합부재(12)를 설치하고 공기충진구(2) 내측에 암나사(21)를 설치하는 단계(S3)와; 결합부재(12)와 암나사(21)가 설치된 금형에 용융된 합성수지를 투입하는 단계(S4)와; 합성수지가 투입된 금형에 500∼l,500 kg/cm²의 성형압력을 가하여 성형하는 단계(S5)와; 성형된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 공기를 주입하는 단계(S6)와; 고무패킹(22)에 접착제를 도포하는 단계(S7)와; 공기가 주입된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 접착제가 도포된 고무패킹(22)과 수나사(23)를 차례로 끼움, 설치하는 단계(S8)를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 의한 수차용 부이의 사용상태도이고, 도 2는 본 발명에 의한 수차용 부이의 사시도이며, 도 3a은 본 발명에 의한 수차용 부이의 부분단면도이고, 도 3b는 본 발명에 의한 수차용 부이의 부분분해사시도이며, 도 4는 본 발명에 의한 일 실시예의 부분단면도이고, 도 5는 본 발명에 의한 수차용 부이의 제조공정도이다.

먼저, 본 발명의 수차용 부이는 도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 가두리양식장 등에 사용되는 수차를 물에 띄우기 위해, 수차(B)의 하부에 부이(A)를 결합시켜 사용하는 것으로, 상기 부이(A)는 부이본체(1)와 공기주입구(2)로 된다.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 원통형상으로 된 부이본체(1) 상부에는 결합부(11)가 돌출 형성되어지고, 본체(1) 일단부에는 공기충진구(2)가 설치되어 진다.

상기 본체(1) 상부에 형성된 결합부(11)는 본체와 일체로 형성되어지는 것으로, 결합부(11) 중앙에는 수차(B)와의 결합을 위한 다수의 결합부재(12)가 설치되어 있고, 상기 결합부재(12)로는 암나사 등을 사용할 수 있으며, 수차(B)와의 결합을 가능하게 할 수 있다면 결합부(11)와 결합부재(12)의 모양, 설치 위치, 개수 등을 제한하지 않는다.

또한 본체(1)외 일단 또는 양단부에 손잡이(3)를 설치하면 수차(B)를 이동시 키거나 수차(B)가 작동될 시 수차가 앞뒤로 이동하는 것을 손잡이(3)에 끈 등을 이용하여 고정시킬 수 있게하는 등의 편리함이 있는 것이다.

도 3a, 도 3b에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 공기충진구(2)에는 고무패킹(22)과 수나사(23)를 차례로 끼움 설치하여 공기충진구(2)로 부터 공기가 유실되지 못하도록 하는 바, 상기 고무패킹(22)과 수나사(23)를 지지하기 위해 공기충진구(2)의 내부 내측에는 암나사(21)를 설치하여 두는 것이고, 더욱이 공기충진구(2)의 내부 외측을 나선형의 홈으로하여 수나사(23)를 끼울 수 있도록 한다.

따라서, 공기충진구(2)의 내부는 암나사(21), 고무패킹(22), 수나사(23)가 차례로 끼움 형성되어 있어, 상기 수나사(23)가 고무패킹(22)을 가압하여 고무패킹(22)이 암나사(21)와 수나사(23) 사이에서 상하로 팽창되도록 함으로써, 부이(A)를 장기간 사용하여도 부이(A)로 부터 공기가 유실되거나 공기충진구(2)가 개방될 염려가 없도록 한 것이다.

본 발명의 다른 실시예로서, 도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 공기충진구(2)의 내부 외측을 나선형의 홈으로 하지 않고, 수나사(23)가 고무패킹(22)의 중앙부를 관통하여 암나사(21)에 끼워지게 할 수도 있는 것으로, 그 설치된 형태를 제한 하는 것은 아니다.

상기와 같은 본 발명의 수차용 부이(A)는 다음과 같은 제조공정을 통해 제조되어진다.

도 5는 본 발명에 의한 수차용 부이의 제조공정도로서, 그 구성은 합성수지 가열 용융(S1), 금형 준비(S2), 금형에 결합부재(12)와 암나사(21) 설치(S3), 금형에 합성수지 투입(S4), 가압 성형(S5), 공기충진구(2)에 공기 주입(S6), 고무패킹(22)에 접착제 도포(S7) 및 고무패킹(22)과 수나사(23) 끼움, 설치단계(S8)로 된다.

먼저 합성수지를 170∼200℃의 온도로 가열하여 용융(S1)시킨다. 상기 합성수지로는 에틸렌-아세트산 비닐(EVA: ethylene-vinylacetate)수지, 폴리에틸렌(polyethylen)수지 등을 사용할 수 있는 것으로, 그 용융 온도가 170℃ 미만이면 합성수지가 용융되지 않고 200℃를 초과하면 과량의 에너지가 소비되므로 경제성이 저하되지 않으므로 170∼200℃의 온도로 가열 용융하는 것이 바람직하다.

용융된 합성수지를 성형하기 위하여 원통형의 금형을 준비(S2)하도록 하되, 금형은 그 모양이 원통형상으로 되고, 본체(1) 상부에는 중앙에 결합부재(12)를 구비한 결합부(11)가 일체로 돌출 형성되어질 수 있으며, 본체(1) 일단부에는 내부 외측이 나선형의 홈으로 된 공기충진구(2)가 설치되어질 수 있도록 하는 것을 제작, 선택하도록 한다.

금형을 준비(S2)한 후, 준비된 금형의 결합부(11) 중앙부에 다수의 결합부재(12)를 설치하고 공기충진구(2) 내측에 암나사(21)를 설치(S3)하도록 하여 용융된 합성수지를 금형에 투입하여 부이(A)를 성형할 시, 결합부재(12)와 암나사(21)가 부이(A)에 고정될 수 있도록 한다. 상기 결합부재(12)로는 암나사 등을 이용할 수 있으나, 수차(B)와의 결합을 가능하도록 한다면 그 개수나 형태를 제한하지 않는다.

금형에 결합부재(12)와 암나사(21)를 설치(S3)한 후, 상기 준비되어진 용융된 합성수지를 투입(S4)하고, 합성수지가 투입된 금형에 500∼l,500 kg/cm²의 성형압력을 가하여 성형(S5)한다.

상기 성형압력이 500kg/cm² 미만이면 부이(A)의 강도가 저하되고, l,500 kg/cm² 를 초과하면 경제성 및 생산성이 저하되므로 500∼l,500 kg/cm²의 성형압력을 가하는 것이 바람직하나, 합성수지의 종류, 부이의 크기 등에 따라 성형압력을 변화시킬 수 있는 것으로 이를 반드시 제한하는 것은 아니다.

성형압력을 가하여 성형(S5)한 후, 탈형하고 성형된 부이(A)가 냉각되면 성형된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)를 통해 본체(1)에 공기를 주입(S6)한다.

공기를 주입(S6)함에 따라 부이(A)로서의 역할을 수행할 수 있는 것이므로, 다량의 공기를 빠르게 주입하도록 하며, 공기를 주입(S6) 후 준비된 고무패킹(22)에 접착제를 도포(S7)하고, 접착제가 도포된 고무패킹(22)과 수나사(23)를 공기충진구(2)에 차례로 끼움설치(S8)하도록 한다.

상기 고무패킹(22)에는 접착제를 도포하여 공기충진구(2)와 고무패킹(22) 사이의 공극을 제거하여 할 수 있도록 함으로써, 고무패킹(22)이 공기충진구(2) 내부에 접착되도록 하여 공기충진구(2)를 통해 공기가 유실될 수 없도록 하는 것으로,고무패킹(22)에 접착제를 도포(S7)하는 것은 공기충진구(2)에 공기를 주입(S6)하기 전에 할 수도 있고, 후에 할 수도 있는 것으로 접착제의 종류와 공정시간 등을 적절히 계산하여 그 순서를 결정하도록 한다.

또한 수나사(23)를 끼워 넣을 시에는 고무패킹(22)의 내부를 관통하여 암나사에 끼움, 형성(S8)시킬 수도 있고, 공기충진구(2) 내부 외측에 형성된 나선형의 홈에 끼움, 형성(S8)될 수도 있는 것으로, 그 끼움형태를 제한하지 않는다.

따라서 상기와 같은 방법으로 제조된 본 발명의 수차용 부이(A)는 부이본체(1)에 수차(B)와의 결합을 용이하게 하기 위한 결합부(11)가 설치되어지고, 그 일단부에 설치된 공기충진구(2)에는 암나사(21), 고무패킹(22), 수나사(23)가 차례로 형성됨으로써, 강한 강도를 갖을 수 있음과 동시에 외부의 환경 즉 온도나 압력이 변화하여도 공기충진구(2)에 내입된 고무패킹(22)이 부피를 팽창, 수축하여 공기가 유실되는 것을 방지할 수 있어, 부이(A)를 장기간 사용할 수 있도록 한 것이다.

이상에서와 같이 본 발명을 비록 상기의 실시예에 한하여 설명하였지만 반드시 여기에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이 본 발명의 수차용 부이 및 그 제조방법에 의하면, 부이본체의 상부에는 수차와의 결합을 용이하게 하기 위한 결합부를 설치하고, 부이본체 일단부에는 공기충진구를 설치하며, 상기 공기충진구에는 암나사, 고무패킹과 수나사를 차례로 끼움, 설치함으로써, 부이가 강한 강도를 갖을 수 있도록 함과 동시에, 외부의 환경 즉 온도나 압력이 변화하여도 공기충진구에 내입된 고무패킹의 부피가 팽창, 수축하여 부이본체로 부터 공기가 유실되는 것을 방지 할 수 있으므로, 장기간 사용시에도 부양력이 저하되지 않아 잦은 교체없이 장기간 사용할 수 있도록 하는 등의 유용한 효과를 제공한다.

Claims (3)

1. 수차용 부이(A)에 있어서,

   원통형상으로 된 본체(1) 상부에는 수차와의 결합을 위해 중앙에 결합부재(12)를 구비한 결합부(11)가 일체로 돌출 형성되어지고, 본체(1) 일단부에는 내부 외측이 나선형의 홈으로 된 공기충진구(2)가 설치되어지되, 상기 공기충진구(2)의 내부 내측에는 암나사(21)가 일체로 설치되고, 상기 암나사(21)의 외부에는 고무패킹(22)과 수나사(23)가 차례로 끼워지는 것을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수차용 부이.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 부이 본체(1)의 일단부에는 손잡이(3)가 설치되어지는 것을 특징으로 하는 수차용 부이.
3. 수차용 부이의 제조방법에 있어서,

   합성수지를 170∼200℃의 온도로 가열하여 용융시키는 단계(S1)와; 일단부에는 공기충진구(2)가 형성되고, 상면에는 결합부(11)가 돌출 형성되도록 하는 원통형의 금형을 준비하는 단계(S2)와; 준비된 금형의 결합부(11) 중앙부에 다수의 결합부재(12)를 설치하고 공기충진구(2) 내측에 암나사(21)를 설치하는 단계(S3)와; 결합부재(12)와 암나사(21)가 설치된 금형에 용융된 합성수지를 투입하는 단계(S4) 와; 합성수지가 투입된 금형에 500∼l,500 kg/cm²의 성형압력을 가하여 성형하는 단계(S5)와; 성형된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 공기를 주입하는 단계(S6)와; 고무패킹(22)에 접착제를 도포하는 단계(S7)와; 공기가 주입된 부이 본체(1)의 공기충진구(2)에 접착제가 도포된 고무패킹(22)과 수나사(23)를 차례로 끼움, 설치하는 단계(S8)를 포함하여 제조되는 것을 특징으로 하는 수차용 부이의 제조방법.

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