KR100737389B1

KR100737389B1 - 폴리에틸렌 관

Info

Publication number: KR100737389B1
Application number: KR1020070013928A
Authority: KR
Inventors: 백충원
Original assignee: 백충원
Priority date: 2006-08-04
Filing date: 2007-02-09
Publication date: 2007-07-09
Also published as: KR20060096192A

Abstract

본 발명은 폴리에틸렌 튜브가 나선형으로 감겨 관의 형상을 가지고, 상기 폴리에틸렌 튜브의 사이사이 간격부에 폴리에틸렌 이음재가 충진되어 형성된 폴리에틸렌 관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기의 폴리에틸렌 튜브의 양측벽이 대칭되게 내측으로 함몰된 구조를 가지고, 폴리에틸렌 이음재는 상기 함몰부 및 상기 PE 관의 외측면과 내측면에 충진되어, 외부힘에 의한 변형이 발생할 경우 함몰부끼리 튜브의 내부에서 접촉되어 외력을 지지하는 역할을 하고, 이음재와 튜브가 넓은 면적으로 접착되어 외력에 의해 이탈이 방지되는 폴리에틸렌 관에 관한 것이다.

본 발명은 PE 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 PE 튜브의 사이 간격부에 PE 수지가 사출성형된 PE 이음재에 의해 PE 튜브가 고정이음된 PE 관에 있어서, 상기 PE 튜브의 단면은 길이방향의 양측부가 내측으로 각진 골의 형태로 함몰된 구조를 가지고, 상기 PE 이음재는 상기 함몰부 및 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에 충진되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

폴리에틸렌, 이음재, 함몰부, 돌출부,

Description

폴리에틸렌 관{Polyethylene pipe}

도 1은 종래의 강성을 보강한 합성수지 다중벽관의 일부 절취 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 일부 절개 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 다른 실시예를 나타낸 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

100 : 폴리에틸렌(PE) 관 110 : PE 튜브

112 : 외측면 114 : 내측면

120 : PE 이음재 130 : 함몰부

140 : 돌출부 150 : 요철부

본 발명은 폴리에틸렌 튜브가 나선형으로 감겨 관의 형상을 가지고, 상기 폴 리에틸렌 튜브의 사이사이 간격부에 폴리에틸렌 이음재가 충진되어 형성된 폴리에틸렌 관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상기의 폴리에틸렌 튜브의 양측벽이 대칭되게 내측으로 함몰된 구조를 가지고, 폴리에틸렌 이음재는 상기 함몰부 및 상기 PE 관의 외측면과 내측면에 충진되어, 외부힘에 의한 변형이 발생할 경우 함몰부끼리 튜브의 내부에서 접촉되어 외력을 지지하는 역할을 하고, 이음재와 튜브가 넓은 면적으로 접착되어 외력에 의해 이탈이 방지되는 폴리에틸렌 관에 관한 것이다.

폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 도로 등의 측구관이나 지하배수관, 농업용으로서의 관개용 수로나 농업용 수로, 생활 하수관 등에 사용되는 것으로, 폴리에틸렌 튜브(이하 'PE 튜브'라 함)를 나선형으로 감고, 그 사이에 폴리에틸렌 수지를 사출의 방식으로 하여 PE 튜브를 접착고정시켜 PE 관으로 제조하고 있다.

PE 관은 지중에 매설되어 사용되므로, 지압이나 내부로 흐르는 수압 등에 영향을 받으므로, 이를 지지할 수 있는 강성이 요구된다. 따라서 종래의 경우는 PE 튜브의 내부에 상하좌우로 가로지르는 '＋' 형상의 지지대가 PE 튜브를 따라 길게 형성되어 외력을 지지하는 작용을 하였다. 그리고 폴리에틸렌 이음재(이하 'PE 이음재'라 함)의 형상을 형강의 구조와 같이하여 이음과 동시에 강성을 가지도록 하였다. 즉, PE 이음재의 단면구조가 I 형강과 같은 구조를 가지게 하였다.

그러나, 상기와 같은 구조에서는 제조상의 어려움과 사용 중에 PE 이음재가 PE 튜브와 이격되는 문제점이 발생하였다. 즉, PE 튜브를 제조하기 위하여는 PE를 사출하면서 수냉으로 냉각을 시키게 되는데, 내부에 형성된 '＋'자 형상의 지지대 가 튜브의 외측벽의 냉각보다 더디게 이루어짐으로써 제조가 번거롭고 냉각의 속도 차이에 의하여 변형이 발생하여 전체 품질이 저하되는 등의 문제점이 있었고, 또한 PE 이음재의 경우는 PE 튜브와의 접촉면적이 적어서 쉽게 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 국내 공개특허공보 제2005-55656호에는 강성을 보강한 합성수지 다중벽관이 개시되어 있는데, 그 주요 기술적 구성은 도 1에 나타낸 바와 같이, 양 측면부에 보강재(20) 삽입용 요입홈(14)을 구비한 프로파일(10)과 이 보강재 삽입용 요입홈(14) 중 어느 일측의 삽입홈(14)에 코일형의 보강재(20)가 삽입되고, 인접하는 프로파일(10)의 사이의 간격부에는 동일물성의 합성수지 용융액을 충진하여 "亞" 형의 복합접착부(30)가 형성되어 일체화되도록 함을 특징으로 하고 있다.

하지만, 상기 구성은 다중벽관의 취약한 강성을 보강하기 위하여 별도의 보강재를 삽입하므로, 제작 시간이 오래 걸리고, 제작 비용이 많이 든다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 PE 튜브의 형상이 제조가 용이하면서도 PE 관으로 형성시켰을 때, 별도의 보강재 없이도 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지도록 단면의 양측이 내측으로 각진 골의 형태로 함몰된 구조로 이루어지고, PE 튜브의 이음을 위한 PE 수지가 PE 튜브의 함몰부 및 외측면과 내측면에 넓게 접촉되는 PE 이 음재로 사출성형된 PE 관을 제공함에 있다.

또한, 본 발명은 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에 돌출부를 형성하여 PE 이음재와 PE 튜브와의 접촉면적을 최대로 함으로써 PE 이음재와 PE 튜브 사이의 결합력을 향상시켜 제품의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 PE 관을 제공함에 또 다른 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, PE 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 PE 튜브의 사이 간격부에 PE 수지가 사출성형된 PE 이음재에 의해 PE 튜브가 고정이음된 PE 관에 있어서, 상기 PE 튜브의 단면은 길이방향의 양측부가 내측으로 각진 골의 형태로 함몰된 구조를 가지고, 상기 PE 이음재는 상기 함몰부 및 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에 충진되어 형성되는 것을 특징으로 한다.

여기에서, 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에는 돌출부가 형성되어 PE 이음재와 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에는 반원 형상의 요철부가 연속적으로 형성되어 PE 이음재와 결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 PE 튜브의 외측면 또는 내측면과, 함몰부 사이의 각도(θ)는 45°~ 60°인 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 일부 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 다른 실시예를 나타낸 단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관의 또 다른 실시예를 나타낸 단면도이다.

본 발명에 따른 폴리에틸렌 관(100)은 폴리에틸렌 튜브(110)의 양측벽이 대칭되게 내측으로 함몰된 구조(함몰부)를 가지고, 폴리에틸렌 이음재(120)는 상기 함몰부(130) 및 상기 폴리에틸렌 튜브(110)의 외측면(112)과 내측면(114)에 충진되어, 외부 힘에 의한 변형이 발생할 경우 함몰부(130)끼리 폴리에틸렌 튜브(110)의 내부에서 접촉되어 외력을 지지하는 역할을 하고, 폴리에틸렌 이음재(120)와 폴리에틸렌 튜브(110)가 넓은 면적으로 접착되어 외력에 의해 이탈이 방지되는 폴리에틸렌 관(100)에 관한 것이다.(이하, 폴리에틸렌은 'PE'라 하고, 본 발명에서의 폴리에틸렌을 의미하는 PE는 일반적인 PE는 물론이고, 고밀도 PE인 HDPE를 포함하는 것으로 한다.)

보다 상세하게는, 상기 PE 관(100)은 PE 튜브(110)가 나선형으로 감기고, 상기 PE 튜브(110)의 사이 간격부에 PE 수지가 사출성형된 PE 이음재(120)에 의해 PE 튜브(110)가 고정이음된 것으로, 상기 PE 튜브(110)는 단면이 길이방향으로 양측부가 내측으로 함몰된 구조(함몰부)를 가지고 상기 PE 이음재(120)는 상기 함몰부(130) 및 상기 PE 튜브(110)의 외측면(112)과 내측면(114)에 충진되어 형성된다.

이 때, 상기 함몰부(130)는 도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이 각진 골의 형상으로 형성되어, PE 튜브(110)가 전체적으로 모래시계형을 이루도록 형성되는 데, 상기와 같이 함몰부(130)의 형상을 각진 골의 형상으로 할 경우, 종래의 I형의 PE 튜브(110)보다 약 30%의 강성 향상의 효과를 보일 수 있어 별도의 보강재가 필요없을 뿐만 아니라, 외력에 의해 변형되더라도 I형 PE 튜브(110)와 같이 날개부가 파손되는 등의 문제점을 해결할 수 있는 것이다.

또한, 상기 함몰부(130)의 각도, 즉 PE 튜브(110)의 외측면(112) 또는 내측면(114)과 함몰부(130) 사이의 각도(θ)는 45°~ 60°로 하는 것이 바람직한데, 그 이유는 상기 각도(θ)가 45°보다 작으면 PE 튜브의 좌우 폭이 너무 길어져 원하는 강성을 얻기 어렵고, 상기 각도(θ)가 60°보다 클 경우 PE 튜브(110)와 PE 이음재(120)의 접착 면적이 감소하여 장기간 사용시 접착부가 사용중에 떨어져 수밀이 파괴될 수 있기 때문이다.

다음으로, 상기 PE 이음재(120)는 함몰부(130)를 포함하는 PE 튜브(110)의 사이 공간 뿐만 아니라, PE 튜브(110)의 외측면(112)과 내측면(114)에도 충진되어 PE 관(100)의 강성을 향상시키고, 또한 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 PE 튜브(110)의 외측면(112)과 내측면(114)에는 돌출부(140)를 일체로 형성하거나 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 PE 튜브(110)의 외측면(112)과 내측면(114)에 반원형의 요철부(150)를 연속적으로 형성하여 상기 PE 이음재(120)와 PE 튜브(110) 사이의 접촉면적을 최대로 하여 강성을 향상시킬 수 있도록 함과 동시에 PE 튜브(110)가 이탈되지 않도록 하는 것이 바람직 하다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관(100)은 외부의 토압이나 내부의 수압을 양호하게 견딜 수 있게 되는 구조적인 특징을 갖는다. 즉, 외부로부 터의 압력이 가해지면 PE 관(100)은 변형이 일어나게 되고, 이로써 PE 튜브(110)도 변형이 일어나게 된다. PE 튜브(110)를 중심으로 기술해 보면, 외부 또는 내부의 압력은 PE 튜브(110)를 압축하게 되고 이 때 PE 관(100)은 수축되거나 확장되어 변형된다.

이와 같은 변형은 PE 튜브(110)의 양측부의 내측으로 돌출되게 형성된 함몰부(130)를 내부로 이동하게 하여 서로 접촉하게 한다. 이와 같이 함몰부(130)가 서로 접촉하게 되면 외부 압력에 대한 저항력이 발생하게 되어, 더 이상 변형되지 않고 PE 튜브(110)의 형상 및 PE 관(100)의 형상을 유지하게 된다.

그리고 종래의 경우는 PE 이음재(120)가 PE 튜브(110)의 사이에만 충진되어 PE 이음재(120)와 PE 튜브(110) 사이의 접착부가 사용중에 떨어져 수밀이 파괴되었으나, 본 발명은 PE 튜브(110)의 함몰부(130) 및 외측면(112)과 내측면(114)에도 PE 이음재(120)가 충진되고, PE 튜브(110)에 형성된 돌출부(140) 또는 요철부(150)에 의해 접착부의 면적이 증대되어 PE 이음재(120)와 PE 튜브(110)가 견고하게 고정되므로 외력이 작용하더라도 PE 튜브(110)가 이탈되지 않고, 장기간 동안 사용해도 접착부가 떨어져 파괴되는 일이 발생하지 않는 것이다.

상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 대하여 설명한 것이지만, 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 폴리에틸렌 관에 의하면, PE 튜브의 길이방향 양측부가 내측으로 각진 골의 형태로 함몰된 구조를 가짐으로써, 외력에 의해 변형되더라도 함몰부끼리 접촉되어 PE 튜브와 PE 관의 형상이 유지되고, 별도의 보강재 없이도 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가질 뿐만 아니라, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 내수압성이 높아 누수가 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 PE 튜브의 이음을 위한 PE 수지가 PE 튜브의 함몰부 및 외측면과 내측면에 넓게 접촉되는 PE 이음재로 사출성형되고, PE 튜브의 외측면과 내측면에 돌출부를 형성하여 PE 이음재와 PE 튜브와의 접촉면적을 최대로 함으로써 PE 이음재와 PE 튜브 사이의 결합력을 향상시켜 제품의 내구성과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 효과를 추가로 갖는다.

Claims

PE 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 PE 튜브의 사이 간격부에 PE 수지가 사출성형된 PE 이음재에 의해 PE 튜브가 고정이음된 PE 관에 있어서,

상기 PE 튜브의 단면은 길이방향의 양측부가 내측으로 각진 골의 형태로 함몰된 구조를 가지고, 상기 PE 이음재는 상기 함몰부 및 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에 충진되어 형성되며, 상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에는 돌출부가 형성되어 PE 이음재와 결합된 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 관.
삭제
제 1항에 있어서,

상기 PE 튜브의 외측면과 내측면에는 반원 형상의 요철부가 연속적으로 형성되어 PE 이음재와 결합된 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 관.
제 1항 또는 제 3항에 있어서,

상기 PE 튜브의 외측면 또는 내측면과, 함몰부 사이의 각도(θ)는 45°~ 60°인 것을 특징으로 하는 폴리에틸렌 관.