상수도 배관, 하수도 배관, 가스 배관, 보일러 배관 등 지중이나 콘크리트 내에 매설되는 배관은 매설 후 외부에서 그 경로를 육안으로 식별하기 어렵다. 그러나, 배관 보수 공사, 배관 교체 공사, 배관 주변 굴착 공사 시 등에는 배관의 매설 위치를 정확히 알아야 배관을 파손하지 않고 굴착 작업을 할 수 있고, 신속하게 배관 보수 공사나 배관 교체 공사를 시행할 수 있다. 배관 재질로 주철, 강철, 동 등이 사용되기도 하지만, 근래에는 부식이 없는 장점 때문에 강도 및 내충격력이 강화된 합성수지관이 많이 사용되고 있다. 금속 배관의 경우, 금속 탐지기를 사용하거나, 배관에 전류를 흘려 발생하는 전자파를 감지함으로써 배관의 매설 경로를 어느 정 도 탐지할 수 있지만, 합성수지관의 경우 금속 탐지기나 전자파탐지기를 사용하여 매설 경로를 탐지하는 것이 불가능하다.
따라서, 합성수지관을 매설함에 있어서는, 금속 재질을 포함한 관로 탐사선을 합성수지관의 매설 경로를 따라 함께 설치해 주고 있다.
그러나, 이 때 설치되는 관로 탐사선의 형태 및 매설 방법은 다양하게 이루어지고 있다.
그 일 예로, 합성수지관을 매설할 때 합성수지관 위에 연속적으로 연결된 관로 탐사선을 합성수지관과 나란히 배열하여 함께 매설해 주는 방법이 사용되고 있다. 매설되는 관로 탐사선은 금속선 또는 금속띠나, 합성수지로 피복된 금속선 또는 금속띠이다. 피복되지 않은 금속선 또는 금속띠는 시간이 경과함에 따라 부식되어 단선되기 쉬우므로 합성수지로 피복된 금속선 또는 금속띠를 주로 사용한다(실용신안 등록번호 20-361933). 그러나, 이러한 관로 탐사선 설치 방법은 매설과정에서 토사나 콘크리트를 투하할 때 또는 매설 후 토사 내부에 물이 침투하거나 토사가 침하할 때 관로 탐사선이 합성수지관의 경로로 부터 이탈되기 쉬울 뿐만 아니라, 배관 교체나 보수를 위하여 굴착 작업을 할 때 굴착기 등에 의하여 손상되기 쉬운 단점이 있다.
따라서, 근래에는 별도로 성형한 후 합성수지관에 부착하거나 합성수지관과 함께 압출 성형하여 일체화 시킨 금속선 또는 금속띠가 관로 탐사선으로 주로 사용된다. 이 때도 금속선 또는 금속띠를 피복없이 그대로 일체화하기도 하지만(공개실용신안공보 공개번호 96-27460, 실용신안등록출원 20-2007-3958호), 공기나 수분이 침투할 경우 부식될 수 있으므로 합성수지로 피복하여 일체화한다(실용신안등록 제20-310800, 특허등록제10-607574, 특허등록 제10-770154).
그러나, 합성수지관에 일체화한 관로 탐사선은 다음과 같은 문제점이 있어 그 개선이 요구되고 있다.
합성수지관 배관은 일정한 길이로 규격화되어 생산되고, 이러한 합성수지관에 관로 탐사선을 일체화할 경우에는 관로 탐사선이 합성수지관 단위로 서로 분리되기 때문에 특히 전자파탐지기를 사용하여 관로를 탐지하는 경우에는 합성수지관 단위로 분리되어 있는 관로 탐사선을 서로 연결하여 주어야 한다. 그래야 긴 매설 경로의 두 지점간에만 전류를 흘려 주어 전체 매설 경로를 탐지할 수 있기 때문이다.
그러나, 이 때 서로 연결되는 관로 탐사선의 선단 피복을 일부 제거하고 도전체를 서로 꼰 후 절연 테이프를 부착하는 일반적인 전선 연결 방법으로 관로 탐사선을 연결할 경우, 배관을 토사나 콘트리트를 투하하여 매설하는 과정에서 관로 탐사선의 연결부위가 쉽게 분리되어 버리는 문제점이 있다. 이렇게 되면, 관로 탐사선을 시공한 의미가 없게 된다. 특히 금속띠 형상의 관로 탐사선은 이 연결 방법마저 사용하기 어렵다.
따라서, 일반적으로는 합성수지관의 제조 공정에서 각 합성수지관에 부착되거나 일체화되는 관로 탐사선 양단에 미리 성형한 콘넥터 또는 플러그를 결합하여 배관 시공 현장에 운반하고, 배관 시공 현장에서 인접한 관로 탐사선의 콘넥터 끼리 연결하는 방법을 사용하고 있다(특허 제10-770154, 특허 제10-607574)). 그러나 배관은 시공 현장마다 배관의 배치와 소요 길이가 달라, 일정한 길이의 배관만을 이용하여 시공할 수 없고, 필요한 길이로 절단하여 사용한다. 이 때 관로 탐사선은 상술한 이유로 그 연결이 쉽지 않고, 콘넥터 또는 플러그를 작업 현장에서 분리한 후 재조립하기 위해서는 별도의 압착기구 등 하네스 장비가 필요할 뿐만 아니라 그 작업 시간이 과다게 소요되므로, 관로 탐사선은 그대로 두고, 배관만을 절단하게 된다. 따라서, 배관의 연결 작업이 끝나면, 관로 탐사선의 연결 부위는 항상 여분의 길이가 남게 되고, 이로 인해 관로 탐사선의 연결 부위 마다 관로 탐사선이 배관으로 부터 일정 거리 이탈하게 되며, 이것은 관로 탐사선의 불필요한 낭비를 초래하여 관로 탐사선의 시공 비용을 크게 할 뿐만 아니라, 관로 탐사선의 연결 부위가 배관으로 이격되어 배관의 매설을 위하여 토사나 콘크리트를 투하할 때 콘넥터 또는 플러그가 분리되는 원인이 되고 있다. 또한, 관로 탐사선이 배관으로 부터 이탈되면 관로의 정확한 탐지를 어렵게 하고, 배관의 보수 등을 위해 굴착작업을 할 때 굴착기 등에 의하여 손상되기 쉬운 단점도 있다. 무엇보다도, 콘넥터나 플러그에 의해 관로 탐사선을 연결할 경우 콘텍터 및 플러그의 연결 단자에 대한 밀폐가 매우 어려운 점이다.
따라서, 바람직한 관로 탐사선은 작업자가 시공현장에서 설치된 배관의 길이에 맞게 절단하여 배관에 부착한 후, 간단한 조작만으로 인접한 관로 탐사선과 용이하게 연결할 수 있어야 하고, 연결 후에는 토사나 콘크리트의 투하에 의한 매설 중에 분리되지 말아야 하며, 매설 후에는 수분 등의 침투를 확실하게 차단할 수 있어야 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이중 박판도체를 이용한 관로 탐사선 및 그 연결 방법의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 이중 박판도체를 이용한 관로 탐사선에서 양면 테이프만을 분해하여 도시한 사시도를, 도 2a는 본 발명에 따른 관로 탐사선의 간이한 전기적 연결에 사용되는 도전성 막대 및 열수축 튜브의 분리 사시도를, 도 2b 및 도 2c는 도 2a에 도시된 도전성 막대 및 열수축 튜브를 관로 탐사선의 연결에 사용하기 이전에 미리 결합하는 방법을 보여 주는 사시도를, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 이중 박판도체를 이용한 관로 탐사선을 도 2c에 도시된 도전성 막대 및 열수축 튜브를 사용하여 전기적으로 연결하는 방법을 보여 주는 작업 공정도를, 도 4a 및 도 4b는 합성수지관 외면에 본 발명에 따른 이중 박판도체를 이용한 관로 탐사선을 부착한 후 도 2c에 도시된 도전성 막대 및 열수축 튜브를 사용하여 전기적으로 연결한 상태를 보여 주는 본 발명의 사용 상태도를 각각 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 관로 탐사선은 띠상의 강판, 동판, 동합금판 등 판형 도체를 2중으로 적층하여, 적층된 판 중간에 도전성 막대(1)를 삽입할 수 있는 간극(19)을 갖게 한 이중 박판도체(17a, 17b)을 구비한 점과, 상기 이중 박판도체(17a, 17b) 외부에 둥근 합성수지관(23a, 23b) 외면에 부착하기 용이하도록 밴드 형상의 피복(13)을 성형하고, 그 하면에 양면 테이프(21)를 부착한 점에 특징이 있다.
상기 이중 박판도체(17a, 17b)은 2개의 띠상 박판 도체로 이루어져 그 가운데 어느 한 도체가 도전성 막대(1)와 접촉하여도 통전이 이루어지는 장점이 있다. 이 때 중첩되는 박판의 재질은 동질의 박판을 사용할 수도 있고, 이질의 박판을 사용할 수 도 있다. 즉, 강판과 동판을 1장씩 중첩하거나, 동판과 동합금판을 1장씩 중첩할 수도 있는 것이다. 인장강도와 전기 전도성이 동시에 요구되는 경우에는 이처럼 이질의 박판을 중첩시켜 인장강도와 전기 전도성을 모두 갖게 할 수 있다. 또한 도면에는 이중 박판도체(17a, 17b)가 단일의 피복에 1열만 수용된 경우를 예시적으로 도시하였으나, 필요에 따라 피복의 넓이를 더 확장하여 2열 내지 6열의 이중 박판도체를 단일의 피복 내에 병렬로 배치할 수 있다.
상기 피복(13)은 어느 정도 신축성이 있는 PVC 등의 합성수지 피복이다. 피복(13)이 신축성을 가지기 때문에 내부의 이중 박판도체(17a, 17b) 사이 간극(19)에 도전성 막대(1)를 삽입하기 용이한 것이다. 상기 양면 테이프(21)는 접착 필름의 양면에 보호지가 부착된 것으로 상면의 보호지는 피복 하면에 부착할 때 벗겨내고, 하면의 보호지는 본 발명에 따른 관로 탐사선(11)을 합성수지관(23a, 23b)에 부착할 때 벗겨 낸다.
도 1 및 도 4a를 참조하면, 상기 밴드 형상의 피복(13) 상면 또는 피복(13) 하면 중 어느 일면 또는 양면에는 피복 길이 방향을 따라 내측으로 요입(凹入)된 그루브(groove)(15)를 형성하여, 본 발명에 따른 관로 탐사선(11)을 둥근 합성수지관(23a, 23b) 외면에 부착하였을 때, 피복(13)의 가장자리가 탄성에 의하여 떨어지는 것을 방지하는 것이 바람직하다. 상기 그루브(15)는 관로 탐사선(11) 연결 작업시 연결되는 선단 부위의 피복을 일부 제거하는 할 때도 매우 유용하게 사용될 수 있다. 통상적으로 스트립퍼(stripper)는 밴드 형상의 피복을 일시에 제거하기 어려운 구조를 가지고 있으나, 그루브(15)를 따라 제거할 피복 길이 만큼 가위로 절제하고 양측 날개를 우선 제거하면, 남은 이중 박판도체(17a, 17b) 주위의 피복을 스트립퍼로 쉽게 제거할 수 있기 때문이다.
상술한 구조를 갖는 관로 탐사선은 도 2a 내지 도 2c에 도시된 도전성(導電性) 막대(1) 및 열수축 튜브(7)를 이용하면, 합성수지관(23a, 23b) 연결 작업 현장에서 매우 신속하고 간편하게 연결될 뿐만 아니라 수밀(水密) 및 기밀(氣密)이 완벽하게 이루어질 수 있게 된다. 도 2a를 참조하면, 상기 도전성 막대(1)는 그 양단이 상기 관로 탐사선의 이중 박판도체(17a, 17b) 사이의 간극(19)으로 삽입될 수 있는 구조를 가지며, 그 중간에는 삽입 깊이를 조절하기 위한 정지턱(5)이 형성된다. 상기 열수축 튜브(7)는 공지공용의 폴리올레핀계열의 튜브이다. 열수축 튜브(7)는 열을 가하면, 수축하여 경화된다. 내면에 핫 멜트(hot melt)가 도포된 열수축 튜브(7)를 사용할 경우 밀폐성(수밀성 및 기밀성)을 더 개선할 수 있다.
상기 도전성 막대(1)에는 이중 박판도체(17a, 17b) 사이의 간극(19)에 일단 삽입되면, 이중 박판도체를 감싸고 있는 피복에 걸려 이탈되는 것을 방지할 수 있는 걸림 턱(3)이 형성된다. 이 걸림 턱(3)의 형상은 당업자가 다양한 형상으로 형성할 수 있다.
도 2b 및 2c를 참조하면, 상기 도전성 막대(1)와 열수축 튜브(7)는 서로 분리되어 합성수지관 연결 작업 현장에 공급된 후 본 발명에 따른 관로 탐사선의 전기적 연결에 이용될 수 있지만, 관로 탐사선 연결 작업의 신속성 및 간이성을 위하여 미리 조립되어 합성수지관 연결 작업 현장에 공급되는 것이 바람직하다. 상기 도전성 막대(1)와 열수축 튜브(7)를 조립함에 있어서는 도 2b 및 도 2c에 도시된 바와 같이 도전성 막대(1)를 열수축 튜브(7) 내에 넣고, 열수축 튜브(7)의 중간 부분에 열을 가하여 이 부분이 도전성 막대(1)의 정지턱(5) 주변에 수축되게 하면 된다.
이하에서는, 도 3a 내지 도 4b를 참조하여, 합성수지관 설치 현장에서 본 발명에 따른 관로 탐사선을 신속하고 간이하게 연결하는 방법을 설명한다.
우선, 도 3a에 도시된 바와 같이, 관로 탐사선(11)의 연결될 선단(先端)의 피복(21)을 상술한 방법으로 일정 길이 만큼 제거하여, 이중 박판도체(17a, 17b)의 일부가 노출되게 한다. 이 상태에서 바로 상기 도전성 막대(1)를 양측 관로 탐사선의 이중 박판도체(17a, 17b) 사이의 간극(19)에 삽입할 수도 있으나, 도 3b에 도시된 바와 같이, 노출된 이중 박판도체(17a, 17b)을 상방 및 하방으로 절곡하여 피복의 상하면으로 밀착되게 한다. 이 것은 상기 도전성 막대(1)를 이중 박판도체(17a, 17b) 사이의 간극(19)에 삽입되기 용이하게 하기 위해서 필요할 뿐만 아니라, 열수축 튜브(7)의 수축 후 연결부위에 대한 인장강도를 크게 하여 연결된 관로 탐사선(11)이 쉽게 분리되지 않게 하기 위하여 필요한 것이다. 다음, 도 3c 및 도 3d에 도시된 바와 같이, 상기 도전성 막대(1)의 양측을 연결되는 관로 탐사선(11)의 이중 박판도체 사이의 간극(19)에 일부씩 삽입한 후 열수축 튜브(7)에 열을 가하여, 열수축 튜브가 도전성 막대(1) 및 관로 탐사선(11)의 피복(13)에 밀착 수축되게 한다. 이중 박판도체(17a, 17b)는 그 중간 간극(19)에 도전성 막대(1)가 삽입된 후 열수축 튜브(7)가 열수축되면 긴밀히 밀폐될 뿐만 아니라, 도전성 막대(1)와 일체가 된 열수축 튜브(7)에 걸림턱으로 작용하여 도전성 막대(1)의 이탈방지에 기여한다. 이러한 관로 탐사선 연결 작업은 합성수지관(23a, 23b) 시공 현장에서 작업자에 의하여 매우 신속하고 용이하게 수행 될 수 있다.
도 4a는 작업자가 상기 관로 탐사선(11)을 설치되는 합성수지관 길이에 맞게 절단하여 합성수지관(23a, 23b)의 외면에 부착한 후 연결 부위의 피복(13)만 일부 제거한 상태를 나타낸 것이고, 도 4b는 상술한 공정에 의하여 관로 탐사선(1)을 연결한 상태를 나타낸 것이다.
도 3a 내지 도 4b에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 이중 박판도체를 이용한 관로 탐사선 및 그 연결 방법에 의하면, 작업자가 시공현장에서 설치된 배관의 길이에 맞게 관로 탐사선(11)을 절단하여 합성수지관(23a, 23b)에 밀착되게 부착한 후, 간단한 조작만으로 인접한 관로 탐사선(11)과 연결할 수 있고, 일단 연결되면 배관의 매설을 위해 토사나 콘크리트 등을 투하하는 경우에도 연결 부위가 쉽게 분리되지 않으며, 시공 후에도 관로 탐사선(11) 전체가 배관에 밀착될 뿐만 아니라, 매설 후에 수분 등의 침투를 확실하게 차단할 수 있는 효과가 있는 것이다.
이상, 본 발명을 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 의하여 설명하였으나, 본원 발명의 보호 범위를 이에 한정하고자 하는 것은 아니므로, 본원 발명의 보호 범위는 특허청구범위에 기재된 발명과 이에 균등한 실시 예에 미친다고 해석되어야 한다.