KR101086666B1 - 이중벽관의 원터치 연결구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이중벽관의 원터치 연결구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 걸림턱과 회동돌기가 구비된 원터치 결합부를 포함하는 패킹부를 확관부 내부에 장착함으로써, 이중벽관이 확관부로 삽입되는 경우 걸림턱이 회동돌기와 함께 회동하고 이중벽관과 마찰되는 부분의 걸림턱이 매끈한 원형을 취하고 있으므로 이중벽관의 나선형 돌출부가 걸림없이 전진할 수 있게 하고, 이중벽관이 확관부에서 분리되는 방향으로 외력이 작용하는 경우 걸림턱이 이중벽관의 나선형 돌출부들 사이에 위치한 홈과 강하게 결합되어 이중벽관을 잡아주기 때문에 융착이 필요없고 밴드와 같은 별도의 체결구조가 필요없이 원터치에 의해 이중벽관을 연결할 수 있으며, 시공성이 우수하고 사용이 매우 편리하므로 공사의 공기를 단축하고 도로 굴착으로 인한 피해를 최소화할 수 있고, 노무비를 절감할 수 있어 공사비용이 절감될 뿐만 아니라, 융착기와 같은 위험장비를 사용할 필요가 없어 현장의 안전사고를 예방할 수 있는 이중벽관의 원터치 연결구조에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 이중벽관부; 상기 이중벽관부와 인접하며 상기 이중벽관부보다 큰 외경을 갖는 보강부; 상기 보강부와 인접하며 상기 보강부보다 큰 외경과 큰 내경을 갖는 확관부; 및 상기 확관부의 내주면에 삽입되며 일부는 상기 확관부의 단부를 감싸는 패킹부를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중벽관의 원터치 연결구조를 제공한다.

Description

이중벽관의 원터치 연결구조{One-touch connector for double wall pipe}

본 발명은 이중벽관의 원터치 연결구조에 관한 것이다. 보다 상세하게는 걸림턱과 회동돌기가 구비된 원터치 결합부를 포함하는 패킹부를 확관부 내부에 장착함으로써, 이중벽관이 확관부로 삽입되는 경우 걸림턱이 회동돌기와 함께 회동하고 이중벽관과 마찰되는 부분의 걸림턱이 매끈한 원형을 취하고 있으므로 이중벽관의 나선형 돌출부가 걸림없이 전진할 수 있게 하고, 이중벽관이 확관부에서 분리되는 방향으로 외력이 작용하는 경우 걸림턱이 이중벽관의 나선형 돌출부들 사이에 위치한 홈과 강하게 결합되어 이중벽관을 잡아주기 때문에 융착이 필요없고 밴드와 같은 별도의 체결구조가 필요없이 원터치에 의해 이중벽관을 연결할 수 있으며, 시공성이 우수하고 사용이 매우 편리하므로 공사의 공기를 단축하고 도로 굴착으로 인한 피해를 최소화할 수 있고, 노무비를 절감할 수 있어 공사비용이 절감될 뿐만 아니라, 융착기와 같은 위험장비를 사용할 필요가 없어 현장의 안전사고를 예방할 수 있는 이중벽관의 원터치 연결구조에 관한 것이다.

환경부는 2010년부터 2014년까지 노후된 상하수도관을 교체하는 지방자치단체에 국고를 지원하는 수도법 시행령 개정안을 시행한다고 한다. 통상적으로 환경부는 지방자치단체에 저리로 자금을 융자해주는 방식으로 노후된 상하수도관 개선사업을 지원해 왔으나, 앞으로는 재정 자립도가 낮은 지자체에 일정 범위까지 국고를 지원하겠다는 입장이다.

오수관 또는 우수 배수관과 같이 내, 외압이 낮은 관로에는 이중벽관이 많이 사용되고 있다. 대부분의 이중벽관은 재생 플라스틱을 사용하므로, 자원 재활용의 측면에서는 효율적이나 재생재질의 특성상 변형이나 제품의 균질성 면에서는 다소 미흡한 것이 사실이다.

이중벽관끼리 결합하거나 방향을 분기시키기 위해서는 이중벽관 간의 연결구조를 필요로 한다. 이러한 연결구조로는 수지를 용융시켜 관을 연결하는 방법, 관의 외부에 밴드를 끼워 관을 연결하는 방법, 관의 내부에 작은 관을 삽입하여 연결하는 방법 등이 사용되고 있다. 그러나, 이러한 방식은 건설현장의 작업환경상 지하 매설공간에서 작업하게 될 뿐만 아니라, 작업자의 숙련도에 따라 수밀성의 정도가 결정되므로, 작업시간이 길어지고 시공이 불편하며 수밀성이 보장되지 않는 문제점이 있다.

선진국의 경우 비압력 매설 관로 정비를 오래전부터 실시하여 거의 압력 관로 수준에 육박하고 있으나, 개발도상국의 경우 오폐수 관련 관로의 생산 및 시공능력이 미흡한 실정이다. 중국의 경우 현재 중국기업이 생산하는 오수처리설비의 1/5 가량은 구식으로 생산이 제한되거나 기한 내 폐기되어야 하는 제품이며, 2/5 가량은 개조 후 사용이 필요한 제품이다. 사용연한과 성능 및 효과의 측면에서 선진국의 제품이 우수한 관계로, 대형 프로젝트 건설에서 대부분 선진국의 제품을 사용하고 있다.

이와 같은 상황에서 열악한 작업환경 하에서 짧은 시간에 간편하게 이중벽관의 연결 작업을 수행할 수 있으며, 작업자의 숙련도와 무관하게 연결부위의 수밀성이 보장될 수 있는 이중벽관 연결구조의 개발 필요성이 대두된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 융착이 필요없고 밴드와 같은 별도의 체결구조가 필요없이 원터치에 의해 이중벽관을 연결할 수 있으며, 시공성이 우수하고 사용이 편리하여 공사의 공기를 단축하고 도로 굴착으로 인한 피해를 최소화할 수 있고, 노무비를 절감할 수 있어 공사비용이 절감될 뿐만 아니라, 융착기와 같은 위험장비를 사용할 필요가 없어 현장의 안전사고를 예방할 수 있는 이중벽관의 원터치 연결구조를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조는 이중벽관부; 상기 이중벽관부와 인접하며 상기 이중벽관부보다 큰 외경을 갖는 보강부; 상기 보강부와 인접하며 상기 보강부보다 큰 외경과 큰 내경을 갖는 확관부; 및 상기 확관부의 내주면에 삽입되며 일부는 상기 확관부의 단부를 감싸는 패킹부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 패킹부는 상기 확관부의 내주면에 밀착하여 삽입되는 원통형 캔 형상의 삽입부와, 상기 확관부의 단부를 감싸도록 외부로 노출되는 노출부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 확관부의 내주면에는 나선형 고정요홈이 구비되고, 상기 삽입부의 외주면에는 상기 고정요홈과 결합하는 고정돌기가 구비될 수 있다.

또한, 상기 나선형 고정요홈은 상기 확관부에 삽입되어 연결하고자 하는 이중벽관의 외주면에 구비된 나선형 돌출부와 동일한 피치(pitch)로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 패킹부는 외부와 내부가 서로 다른 재질의 고무로 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면 걸림턱과 회동돌기가 구비된 원터치 결합부를 포함하는 패킹부를 확관부 내부에 장착함으로써, 이중벽관이 확관부로 삽입되는 경우 걸림턱이 회동돌기와 함께 회동하고, 이중벽관과 마찰되는 부분의 걸림턱이 매끈한 원형을 취하고 있으므로 이중벽관의 나선형 돌출부가 걸림없이 전진할 수 있게 하고, 이중벽관이 확관부에서 분리되는 방향으로 외력이 작용하는 경우 걸림턱이 이중벽관의 나선형 돌출부들 사이에 위치한 홈과 강하게 결합되어 이중벽관을 잡아주기 때문에 융착이 필요없고 밴드와 같은 별도의 체결구조가 필요없이 원터치에 의해 이중벽관을 연결할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의하면 시공성이 우수하고 사용이 매우 편리하므로 공사의 공기를 단축하고 도로 굴착으로 인한 피해를 최소화할 수 있으며, 노무비를 절감할 수 있어 공사비용이 절감될 뿐만 아니라, 융착기와 같은 위험장비를 사용할 필요가 없어 현장의 안전사고를 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조에서 삽입 전의 수직 단면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조에서 삽입 후의 수직 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조의 적용례를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조에서 삽입 전의 수직 단면도이다. 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조에서 삽입 후의 수직 단면도이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조는, 도 1 및 도 2를 참조하면, 이중벽관부(10), 보강부(12), 보강부 모따임(14), 확관부(16), 확관부 모따임(18), 패킹부(20)를 포함하여 이루어진다.

이중벽관부(10)는 연결구조를 이용하여 연결하고자 하는 이중벽관(D)과 동일 또는 유사한 규격과 구조 및 재질로 형성된다. 이중벽관부(10)는 서로 동심원을 이루는 내벽과 외벽의 이중구조로 되어 있으며, 내벽과 외벽은 연결벽에 의해 연결된다.

이중벽관부(10)는 폴리에틸렌과 같은 합성수지 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

폴리에틸렌은 성형성이 뛰어나므로 가공이 용이하고, 절단, 절곡, 천공, 융착성이 우수하며, 압출 및 사출생산이 용이한 특성을 가지고 있다. 또한, 폴리에틸렌은 절연성이 우수하고, 충격에 대한 응력이 좋으며, 인장성과 신장성 및 휨성이 우수하다. 더불어, 폴리에틸렌은 성형가공시 내충격성이 뛰어나고 인체에 무해 무독하며, 폐기시 자재의 재활용이 가능한 특성을 가지고 있다.

이중벽관부(10)의 외벽에는 돌출부가 나선 형상으로 형성되어 있으며, 돌출부는 일정한 피치(pitch)로 반복 형성된다. 연결하고자 하는 이중벽관(D)의 외주면에도 일정한 피치를 갖는 돌출부가 나선 형상으로 형성되어 있다(도 1에서 적색 사선으로 도시된 부분).

보강부(12)는 이중벽관부(10)와 인접하며, 이중벽관부(10)보다 큰 외경을 갖는다. 보강부(12)는 확관부(16)와 이중벽관부(10)를 연결하며, 확관부(16)가 이중벽관부(10)에 보다 강하게 결합될 수 있도록 한다. 보강부(12)의 모서리는 보강부 모따임(14) 형태로 형성되어, 작업시 안전을 도모하고 부피를 감소시키는 것이 바람직하다.

보강부(12)는 이중벽관부(10)와 일체형으로 형성될 수도 있고, 이중벽관부(10)의 외주면에 웰딩(융착) 방식으로 결합될 수도 있다. 여기서 보강부(12)와 이중벽관부(10)의 결합방식을 한정하는 것은 아니다.

확관부(16)는 보강부(12)와 인접하며, 이중벽관부(10)와 보강부(12)보다 큰 외경과 큰 내경을 갖도록 형성된다. 확관부(16)는 이중벽 구조를 갖지 않고 단일벽 구조를 갖는다. 확관부(16)는 연결하고자 하는 이중벽관(D)이 삽입될 수 있도록 이중벽관(D)의 외경보다 큰 내경을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 확관부(16)의 모서리도 확관부 모따임(18) 형태로 형성되어, 작업시 안전을 도모하고 부피를 감소시키는 것이 바람직하다.

확관부(16)의 내주면에는 고정요홈이 구비된다. 고정요홈은 나선형으로 형성되되, 이중벽관(D)의 외주면에 구비된 나선형 돌출부의 피치와 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하다. 고정요홈에는 패킹부(20)의 고정돌기(23)가 삽입된다.

패킹부(20)는 확관부(16)의 내주면에 삽입되며, 일부는 확관부(16)의 단부를 감싸는 형태를 취한다.

패킹부(20)는 삽입부(22), 노출부(24), 고정돌기(23), 및 원터치 결합부(25)를 포함한다.

삽입부(22)는 확관부(16)의 내주면에 밀착하여 삽입되는 부분이다. 삽입부(22)는 확관부(16)의 내주면에 부합되도록 원통형 캔 형상으로 형성된다.

노출부(24)는 삽입부(22)와 연결되며, 확관부(16)의 단부를 감싸도록 외부로 노출되는 부분이다. 패킹부(20)와 이중벽관(D)의 밀착은 삽입부(22) 만으로도 가능하지만, ㄱ자 형상으로 절곡된 노출부(24)를 더 구비함으로써 패킹부(20)와 이중벽관(D)의 밀착도는 보다 향상되며, 그에 따라 수밀성이 확실하게 보장된다.

고정돌기(23)는 삽입부(22)의 외주면에 형성되어 확관부(16) 내주면의 고정요홈과 결합함으로써, 확관부(16) 내부로 이중벽관(D)을 삽입하거나 확관부(16)로부터 이중벽관(D)을 분리하는 방향으로 외력이 작용할 때 패킹부(20)가 밀리는 현상을 방지한다. 이때, 고정돌기(23)는 이중벽관(D)의 외주면에 구비된 나선형 돌출부의 피치와 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하나, 다른 피치로 형성될 수도 있다. 고정돌기(23)가 다른 피치로 형성되는 경우에는 패킹부(20)의 원터치 결합부(25)와 고정돌기(23)가 서로 다른 간격으로 구비되어 상호 어긋나는 형상을 취하게 된다.

고정돌기(23)는 고정요홈과 동일하게 나선형으로 형성될 수 있으며, 연속된 나선형 대신 서로 분리된 복수개의 사각기둥 형상으로 형성될 수도 있다.

원터치 결합부(25)는 삽입부(22)의 내주면에 구비되어, 이중벽관(D)의 외주면에 형성된 나선형 돌출부 사이의 홈에 결합된다. 원터치 결합부(25)는 연속된 나선형으로 형성되거나, 서로 분리된 복수개의 사각기둥 형상으로 형성될 수 있다. 이중벽관(D)과 패킹부(20)의 강한 결합을 위해 원터치 결합부(25)는 이중벽관(D)의 외주면에 구비된 나선형 돌출부의 피치와 동일한 피치로 형성되는 것이 바람직하다.

원터치 결합부(25)는 회동돌기(26)와 걸림턱(28)을 구비한다.

회동돌기(26)는 삽입부(22)의 내주면에 연결되어 삽입부(22)의 내부를 향하도록 돌출된 형상을 취한다. 회동돌기(26)는 삽입부(22)와 연결되는 부분을 회전축으로 하여 양측 방향(도 1에서 좌우측 방향)으로 회동할 수 있다. 도 1을 기준으로 할 때 이중벽관(D)이 확관부(16)로 삽입되는 경우에는 회동돌기(26)가 좌측 방향으로 회동하고, 확관부(16)로부터 이중벽관(D)을 분리하는 방향으로 외력이 작용할 때에는 회동돌기(26)가 상대적으로 우측 방향으로 회동하게 된다.

걸림턱(28)은 회동돌기(26)의 단부에 구비되어, 회동돌기(26)가 회동할 때 동반하여 회동하게 된다. 걸림턱(28)은 도 1과 같이 단면이 대략 반원형 혹은 원형 혹은 반타원형 혹은 타원형을 이룬다. 걸림턱(28)이 이러한 형상을 취하기 때문에 이중벽관(D)이 확관부(16)로 삽입되는 경우에는 이중벽관(D)의 외주면에 구비된 나선형 돌출부와 걸림턱(28)의 마찰력이 최소화되어 이중벽관(D)이 확관부(16) 내부로 용이하게 삽입될 수 있도록 한다. 한편, 걸림턱(28)은 갈고리 또는 낚시바늘과 유사한 형상을 취하기 때문에 확관부(16) 내부로 이중벽관(D)이 삽입된 후에는 인장력과 같은 외력이 작용하더라도 이중벽관(D)이 확관부(16)로부터 분리되지 않도록 한다. 이를 위해 걸림턱(28)과 회동돌기(26)의 단부 사이에는 대략 V자 형상의 홈이 구비된다.

이중벽관(D)이 확관부(16)로 삽입되는 경우 걸림턱(28)은 회동돌기(26)와 함께 좌측 방향(도 1 기준)으로 회동하고, 걸림턱(28)의 우측 상단(도 1 기준)은 매끈한 원형을 취하고 있으므로 이중벽관(D)의 나선형 돌출부가 걸림없이 전진할 수 있게 된다.

이중벽관(D)이 확관부(16)에서 분리되는 방향으로 외력이 작용하는 경우 걸림턱(28)은 이중벽관(D)의 나선형 돌출부들 사이에 위치한 홈과 강하게 결합되어 이중벽관(D)을 잡아주게 된다.

패킹부(20)는 고무와 같은 탄성재질로 형성되며, 패킹부(20)의 외주면과 내주면은 서로 다른 재질의 탄성재질로 형성되는 것이 바람직하다. 고정돌기(23)를 포함한 패킹부(20)의 외주면은 확관부(16)와의 강한 결합을 위해 강성이 우수하여야 하고, 원터치 결합부(25)를 포함한 패킹부(20)의 내주면은 이중벽관(D)과의 밀착을 위해 연성과 인성을 동시에 겸비하는 것이 바람직하다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이중벽관의 원터치 연결구조의 적용례를 도시한 도면이다.

이중벽관 두 개를 동일 선상에서 결합하고자 하는 경우, 도 3과 같이 양측 단부에 확관부를 구비하는 연결구조를 사용할 수 있다.

또한, 이중벽관 세 개를 T자 형상으로 결합하고자 하는 경우, 도 4와 같이 T자형 연결구조를 사용하여 이중벽관 세 개가 서로 연통되는 구조를 만들어 낼 수 있다.

도시되지 않았으나, 이중벽관 네 개를 결합하고자 하는 경우 십(十)자형 연결구조를 사용할 수 있다.

이와 같은 이중벽관의 원터치 연결구조에 의하면 시공성이 우수하고 사용이 매우 편리하므로 공사의 공기를 단축하고 도로 굴착으로 인한 피해를 최소화할 수 있다. 또한, 노무비를 절감할 수 있어 공사비용이 절감되며, 융착기와 같은 위험장비를 사용할 필요가 없어 현장의 안전사고를 예방할 수 있다.

또한, 연결관의 신축성 때문에 동파방지 기능이 부여되며, 관로가 외부로 노출되더라도 융착 흔적이 없고 결합용 밴드 등을 사용하지 않으므로 시각적으로 미려하다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명은 고속도로, 국도, 주택단지의 오수 및 우수 배수관, 운동장, 놀이터, 공원, 골프장 등의 오수 및 우수 배수관 뿐만 아니라 농·공업용수의 배수 및 송수로, 건설현장의 용수 이동수로, 폐수 및 하수처리장의 배수관, 아파트 단지, 매립지 등의 배수관, 콘크리트관 대용, 토목용 등 이중벽관을 사용하는 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.

10 - 이중벽관부 12 - 보강부
14 - 보강부 모따임 16 - 확관부
18 - 확관부 모따임 20 - 패킹부

Claims (5)

1. 이중벽관부;
   상기 이중벽관부와 인접하며 상기 이중벽관부보다 큰 외경을 갖는 보강부;
   상기 보강부와 인접하며 상기 보강부보다 큰 외경과 큰 내경을 갖는 확관부; 및
   상기 확관부의 내주면에 밀착하여 삽입되는 원통형 캔 형상의 삽입부와, 상기 확관부의 단부를 감싸도록 외부로 노출되는 노출부를 포함하는 패킹부
   를 포함하며,
   상기 확관부의 내주면에는 나선형 고정요홈이 구비되고, 상기 삽입부의 외주면에는 상기 고정요홈과 결합하는 고정돌기가 구비되며,
   상기 나선형 고정요홈은 상기 확관부에 삽입되어 연결하고자 하는 이중벽관의 외주면에 구비된 나선형 돌출부와 동일한 피치(pitch)로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중벽관의 원터치 연결구조.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 패킹부는 외부와 내부가 서로 다른 재질의 고무로 형성되는 것을 특징으로 하는 이중벽관의 원터치 연결구조.
   
   

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