KR100897596B1 - 물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌과 발포제를 소정의 비율로 공급하여 소정의 간격에서 하수관의 중공에 공급하여 충분한 발포를 통해 중공을 안전하고 완벽하게 차단할 수 있도록 하여 내경에서 발생한 물이 외부로 유출되지 않도록 하는 물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 중공(13. 17)을 갖는 프로파일(12, 16)의 사이에 이음부재(14, 18)를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,

상기 중공(13, 17)을 성형하면서 프로파일(12, 16)을 압출하는 단계;

상기 프로파일(12, 16)의 중공(13, 17)에 소정의 간격으로 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합하여 공급하는 단계;

상기 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합하여 공급된 후 발포되어 중공(13, 17)을 차단하는 단계; 및

상기 프로파일(12, 16)의 사이에 이음부재(14)를 공급하여 성형함을 특징으로 하는 것이다.

하수관, 발포제, 물막이벽

Description

물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법{A drain pipe having water-wall and method of manufacturing the same}

본 발명은 물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폴리에틸렌과 발포제를 소정의 비율로 공급하여 소정의 간격에서 하수관의 중공에 공급하여 충분한 발포를 통해 중공을 안전하고 완벽하게 차단할 수 있도록 하여 내경에서 발생한 물이 외부로 유출되지 않도록 하는 물막이벽을 갖는 하수관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 프로파일의 내부에 하나의 중공을 갖는 이중벽 하수관이나 열십자 형태의 보강벽을 갖는 복층벽 하수관은 오수, 폐수, 해수 및 화학약품 등에 부식되지 않으며 토양 중에 존재하는 부식성 물질에도 녹이 슬거나 부패하지 않아 반영구적으로 사용할 수 있으며, 또한 외부 충격 및 외압에 강하고 지반침하의 경우에도 파열되지 않으므로 지반에 매립되는 하수관으로 널리 사용되고 있다.

이러한 하수관은 물의 흐름을 일정한 방향으로 유도하여 목적지에 이르도록 하는 오수관(오, 폐수 배수관)과 우수관(빗물 배수관)등으로 사용되고 있으며, 이들은 대개 지표면에 노출되지 않고 매립된 상태로 설치된다. 이때, 오수관은 생

활 오수를 배출하기 위한 생활 오수관과 그 밖에 특정 내용물이 포함된 각종 오수를 분리배출하기 위한 오수관등이 있다.

한편, 주지된 바와 같이 합성수지(특히, HDPE재질을 이용함) 원료를 압출기(10)에서 겔(용융) 상태로 용융하여 연속 압출하는 하수관(11, 15)을 성형하기 위해서는 성형장치(20)에서 내부에 중공(13)을 갖는 프로파일(12)이나 중공(17)이 보강벽(19)으로 분리되도록 압출하여 와인더(30)에 나선형으로 공급하면서 보조 압출기(60)로부터 이음부재(14, 18)를 공급받아 성형한다.

그러나 이와 같은 종래의 이중벽 하수관(11)이나 복층벽 하수관(15)은 설치 후 일정시간이 지나게 되면서 마모발생 등으로 인해 내경이나 외경에서 균열이 발생하거나 연결관을 이용한 하수관 접합부위에서 틈이 발생하게 되면, 내경을 통해 이동하던 오수는 균열부위 또는 접합부 틈새를 통해 중공(13, 17) 내로 흘러들어 하수관(11, 15)의 벽면을 타고 이동하게 된다.

이때, 하수관(11, 15)의 중공(13, 17)를 통해 이동하던 오수는 토압이나 외부충격으로 인해 형성된 파손부위를 통해 외부로 유출되어 토양으로 흘러들게 되는데, 이러한 오수에는 많은 불순물이 존재하므로 토양 및 지하수를 오염시키게 되는 문제점이 있었다.

이러한 결점을 방지하기 위하여 종래 특허 제0458608호(2004. 11. 16. 등록) 에 기재한 바와 같이, 이중벽 하수관의 벽체를 이루고 있는 중공에 오수의 이동을 방지하기 위한 구조를 제안함으로써 하수관을 통해 흘러가던 오수가 벽면 내 중공으로 유입되더라도 유입된 오수가 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이 있었다.

이러한 종래의 기술을 더욱 상세하게 설명하면, 내부에 중공을 갖는 가운데 압출되는 수지관을 나선방향으로 연속 권취 성형시킴으로 내부 유로를 이루며 제조되는 통상의 이중벽 하수관에 있어서, 상기 하수관의 주벽을 따라 나선형태로 형성된 중공에는 유체가 중공을 따라 이동되는 것을 방지하기 위한 물막이벽이 내설 되어진 것을 특징으로 하는 이중벽 하수관의 구조를 통해 이룰 수 있게 된다.

그러나 이러한 종래의 하수관은 물막이벽이 'W"형이 되도록 중공에 연속해서 성형하여 공급하면서 일체형으로 성형되어 중공으로 유입된 오수를 효과적으로 막아줄 수 있도록 하는 것이나, 물막이벽을 'W'형이 되도록 성형한 후 이를 프로파일의 내부에 형성한 중공에 공급하여 막히도록 하고 있으나, 원료의 특성상 합성수지로 이루어진 것이므로 성형한 이후에 외부의 온도와 조건(열팽창계수)에 따라서 수축율이 다르게 되어 항상 일정한 규격의 물막이벽을 제공하는 것이 어렵고, 또한, 일정한 크기의 물막이벽을 제공하는 경우에도 중공의 크기를 일정하게 제공할 수 없게 되므로 중공의 사면을 안전하게 막지 못하는 결점이 있었다.

그리고 물막이벽을 너무 크게 제공하는 경우에는 관경이 일정하지 않고, 울퉁불퉁한 관이 성형되는 단점이 있으며, 중공에 물막이벽이 모두 성형된 상태이므로 중량이 매우 무거워 운반과 설치 및 원료의 소모량이 많아 원가의 소모가 많아 지는 결점과 함께 원료의 공급량에 비하여 그 효과가 너무 작게 제공되는 결점이 있었다.

본 발명은 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 폴리에틸렌(PE)과 클라스버블(발포제)을 소정비율로 혼합하여 프로파일을 성형할 때 프로파일의 중공에 일정한 간격으로 공급하여 발포시킴으로써 중공을 일정한 간격에서 안정되게 차단할 수 있도록 하는 하수관을 제공함을 목적으로 한다.

본 발명은 압출기에서 원료를 용융시켜 공급하여 중공 또는 보강벽을 갖는 중공을 성형할 때 중공에 폴리에틸렌(PE)과 클라스버블(발포제)을 소정비율로 혼합하여 공급함으로써 중공에서 발포되어 중공을 안정되게 차단하는 물막이벽을 제공하는 것이다.

본 발명은 냉각장치가 설치된 성형장치에 공급하는 경우, 발포되기 전에 냉각되어 충분한 발포가 이루어질 수 없으므로 발포관을 냉각장치의 전방으로 돌출시켜 냉각장치의 전방에서 폴리에틸렌이 혼합된 발포재를 공급하여 충분한 발포를 통해 중공을 차단하는 물막이벽을 제공함을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 이중벽 하수관이나 복층벽 하수관의 프로파일 내부에 성형하는 중공에 소정의 간격으로 발포제를 공급하여 중공을 막아 매설된 상태에서 하수관의 내벽에서 발생하는 누수현상을 차단할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 하수관의 중공에 폴리에틸렌과 발포제를 혼합하여 공급함으로써 중공에 공급된 후 발포에 의해 중공을 완전하게 밀폐시켜 우수가 차단되도록 하는 것이다.

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

폴리에틸렌과 같은 합성수지재를 압출기(10)에 공급하여 소정의 온도로 겔 상태가 되도록 용융시켜 성형장치(20)의 플라스틱 주입구(36)에 공급하는 것이다.

성형장치(20)는 용융된 폴리에틸렌을 공급하여 중공(13)을 갖는 프로파일(12)을 압출하는 이중벽 성형장치(21)나, 용융된 폴리에틸렌을 공급하여 열십자형의 보강벽(19)에 중공(17)을 갖는 프로파일(16)을 압출하는 복층벽 성형장치(25)로 이루어진다.

성형장치(20)에는 폴리에틸렌과 1:1∼1.5(중량비)로 혼합하여 발포제 공급장치(50)에서 공급한 후 발포제(51)가 이중벽 성형장치(21) 또는 복층벽 성형장치(25)의 중공(13, 17)에 소정의 간격에서 충진되어 발포되는 과정을 통하여 중공(13, 17)을 막아 차수 되도록 하는 것이다.

성형장치(20)에서 압출된 프로파일(12, 16)은 와인더(30)에 나선형으로 감기도록 공급하면서 프로파일(12, 16)의 사이에 이음부재(14, 18)가 공급되어 이중벽 하수관(11) 또는 복층벽 하수관(15)을 성형하는 것이다.

이와 같이 성형한 이중벽 하수관(11) 또는 복층벽 하수관(15)은 소정의 길이로 절단기(40)에서 절단하여 성형을 완료하는 것이다.

상기 성형장치(20)는 프로파일(12)을 성형하는 이중벽 성형장치(21) 또는 복층벽 성형장치(25)를 선택적으로 연결하여 사용하는 것으로,

이중벽 성형장치(21)는 전방으로 사각형의 성형 돌출부(23)가 돌출되어 있으며, 그 중앙에 구멍(24)이 관통되도록 성형되어 있고, 몸체(22)는 원추형으로 돌출되어 연결구(38)에 나사식으로 연결한다.

복층벽 성형장치(25)는 전방으로 사각형의 성형 돌출부(27)가 4개 돌출되어 있으며, 그 중앙에 구멍(28)이 관통되고 보강벽(19)을 성형하는 보강벽 성형공간(29)을 갖고 있고, 몸체(26)는 원추형으로 돌출되어 본체(34)에 나사식으로 연결한다.

상기 이중벽 성형장치(21) 또는 복층벽 성형장치(25)가 선택적으로 연결되는 전방에는 압출 덮개(31)가 설치되어 전방 고정판(33)으로 본체(34)에 고정되는 것이며, 압출 덮개(31)의 전방에는 냉각장치(32)가 설치되어 프로파일(12, 16)을 냉각시키도록 한다.

상기 몸체(22, 26)와 연결구(38)의 외경에는 압출 공간(35)이 형성되어 플라스틱 주입구(36)로 공급되는 용융 폴리에틸렌으로 프로파일(12, 16)을 성형할 수 있도록 하는 것이다.

상기 연결구(38)의 후방에는 후방 고정판(39)을 이용하여 연결구(38)를 본체(34)에 연결하며, 연결구(38)에는 압출 공간(35)을 형성하여 발포제 공급부(41)와 연결한다.

발포제 공급구(41)에는 발포재 주입구(43)가 스크류(42)와 연결되어 발포제(51)를 공급하는 것이며, 스크류(42)는 모터(44)의 동력을 공급받아 회전하고, 스크류(42)의 전방에는 발포관(45)이 발포 구멍(37)과 구멍(24, 28)에 설치되어 있도록 한다.

상기 발포관(45)은 구멍(24, 28)의 전방에 위치하거나 냉각장치(32)의 전방에 돌출되도록 설치하는 것이다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 압출기(10)에 폴리에틸렌을 공급하여 소정의 온도에서 겔 상태로 용융시켜 성형장치(20)에 공급한다.

성형장치(20)에 공급된 용융 폴리에틸렌은 플라스틱 주입구(36)를 통하여 압출 공간(35)에 공급된 후 이중벽 성형장치(21)의 몸체(22)를 통과한 후 성형 돌출부(23)의 형상을 따라 중공(13)을 갖는 프로파일(12)로 압출되는 것이다.

상기 프로파일(12)이 성형장치(20)에서 압출되는 동시에 발포제 공급장치(50)에는 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)의 비율로 혼합되어져 겔 상태로 용융되어 발포제 주입구(43)로 공급된다.
상기 폴리에틸렌과 발포제를 혼합하는 중량비는 중공(13)에 겔 상태로 공급된 후 발포에 의해 중공(13)을 완전하게 차단하는 역할을 수행할 수 있도록 하는 가장 바람직한 중량비를 나타낸 것이다.

상기 발포제는 3M에서 생산되는 클라스버블(상품명)을 사용하였으며, 클라스버블은 폴리에틸렌과 혼합되어 발포관(45)에서 공급된 후 발포되는 과정을 통하여 중공(13, 17)을 밀폐시켜 공기 및 물의 이동을 차단하는 것이다.

발포제 주입구(43)로 공급되는 발포제(51)는 발포제 공급부(41)의 내부에 설치한 스크류(42)의 회전으로 폴리에틸렌과 골고루 혼합되어 발포관(45)을 통하여 구멍(24)의 전방에서 중공(13)에 압출하는 것이다.

중공(13)에 압출된 발포제(51)는 서서히 발포되어 중공(13)을 밀폐시키는 것이다.

상기 중공(13)에 발포제(51)를 연속해서 공급하지 않고 소정의 시간 또는 간격에서 공급하여 중공(13)에 도 8에 도시한 바와 같이, 소정의 간격에 발포가 이루어지도록 하므로 중공(13)에는 발포제(51)와 중공(13)이 교대로 형성된 상태가 되는 것이다.

상기 공급 시간 또는 간격은 스크류(42)의 구동시간을 도시하지 않은 리미트 스위치를 설치하여 생산 속도에 따라서 소정의 시간마다 구동하여 발포제(51)를 공급할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 발포관(45)은 도 2에 도시한 바와 같이, 구멍(24. 28)의 전방에서 돌출되도록 하여 발포제(51)를 공급할 수 있지만, 발포관(45)의 선단에 냉각장치(32)가 설치되어 있으므로 발포제(51)가 충분하게 발포되기 이전에 냉각될 수 있으므로 도 3에 도시한 바와 같이, 발포관(45)을 냉각장치(32)의 전방으로 돌출되도록 설치하는 경우 발포재(51)가 충분하게 발포되어 중공(13, 17)을 완벽하게 차단할 수 있도록 하는 것이다.

상기 이중벽 성형장치(21)는 중공(13)을 갖는 프로파일(12)을 압출하게 되며, 발포제 공급장치(50)로부터 발포제(51)를 공급받아 발포가 이루어지도록 하고, 와인더(30)에 프로파일(12)을 나선형으로 공급할 때 보조 압출기(60)로부터 이음부재(14)를 공급하여 이중벽 하수관(11)을 성형하는 것이다.

상기 이중벽 성형장치(21)를 대신하여 복층벽 성형장치(25)를 공급하여 보강벽(19)을 갖는 프로파일(16)을 압출하고, 보강벽(19)을 통하여 성형되는 중공(17)에 발포재(51)를 공급하여 중공(17)을 소정의 간격에서 차단할 수 있도록 하는 복층벽 하수관(15)을 성형할 수 있는 것이다.

본 발명은 통상적인 이중벽 성형장치 또는 복층벽 성형장치를 설치한 성형장치에 발포제 공급장치를 연결하여 폴리에틸렌과 발포제를 소정의 비율로 혼합하여 하수관의 중공에 소정의 간격으로 공급하여 충분한 발포를 통한 중공의 차단으로 하수관의 내경에서 발생하는 누수가 외부로 유출되지 않도록 하는 것이다.

도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 블록도

도 2 는 본 발명의 성형장치에 대한 설치상태 단면도

도 3 은 본 발명의 성형장치 중 발포관에 대한 설치상를 나타낸 단면도

도 4 는 본 발명의 이중벽 성형장치에 대한 사시도

도 5 는 본 발명의 이중벽 하수관에 대한 단면도

도 6 은 본 발명의 복층벽 성형장치에 대한 사시도

도 7 은 본 발명의 복층벽 성형장치에 대한 단면도

도 8 은 본 발명의 물막이벽을 형성한 하수관에 대한 일부 단면도

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 압출장치 11 : 이중벽 하수관

12, 16 : 프로파일 13, 17 : 중공

14, 18 : 이음부재 15 : 복층벽 하수관

19 : 보강벽 20 : 성형장치

21 : 이중벽 성형장치 22, 26 : 몸체

23, 27 : 성형 돌출부 24, 28 : 구멍

25 : 복층벽 성형장치 29 : 보강벽 성형공간

30 : 와인더 31 ; 압출덮개

32 : 냉각장치 34 : 본체

35 : 압출 공간 36 : 플라스틱 주입구

37 : 발포 구멍 38 : 연결구

40 : 절단기 41 : 발포제 공급부

43 : 발포재 주입구 50 : 발포제 공급장치

51 : 발포제

Claims (3)

1. 중공(13)을 갖는 프로파일(12)의 사이에 이음부재(14)를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,

   상기 중공(13)에 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합되어 공급된 후 발포되어 같은 간격으로 발포제(51)가 중공(13)을 차단함을 특징으로 하는 물막이벽을 갖는 하수관.
2. 열십자형 보강벽(19)과 중공(17)을 갖는 프로파일(16)의 사이에 이음부재(18)를 공급하여 성형하는 하수관에 있어서,

   상기 중공(17)에 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합되어 공급된 후 발포되어 같은 간격으로 발포제(51)가 중공(17)을 차단함을 특징으로 하는 물막이벽을 갖는 하수관.
3. 중공(13. 17)을 갖는 프로파일(12, 16)을 압출하고 상기 프로파일(12, 16)의 사이에 이음부재(14, 18)를 공급하여 성형하는 단계를 포함하는 하수관의 제조방법에 있어서,

   상기 이음부재(14, 18)를 공급하는 단계 이전에 중공(13, 17)을 갖는 프로파일(12, 16)을 압출하는 단계;

   상기 프로파일(12, 16)의 중공(13, 17)에 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합되어 같은 간격에 발포제(51)를 공급하는 단계;

   상기 폴리에틸렌과 발포제가 1:1∼1.5(중량비)로 혼합하여 공급된 후 발포되어 중공(13, 17)에서 같은 간격으로 발포제(51)가 차단하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 물막이벽을 갖는 하수관의 제조방법.

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