KR101119824B1 - 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 상하수도관의 양측 말단에 섬유강화플라스틱으로 된 프랜지를 결착하고 상기 상하수도관의 외부를 섬유강화플라사틱으로 피복 처리한 상하수도관에 관한 것으로써, 합성수지로 된 상하수도관에 있어서, 상하수도관의 양측 말단에 내접면이 상하수도관의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부로 구성된 FRP 프랜지가 결착되고; 상기 FRP 프랜지가 결착된 상하수도관의 외부를 FRP 수지로 피복처리한 것을 특징으로 하는 섬유강화플라사틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관에 관한 것이다.

또한 본 발명에 의한 섬유강화플라스틱 프랜지가 형성된 합성수지 상하수도관은 종래 합성수지 재질로 제조된 상하수도관에 섬유강화플라스틱 프랜지를 결착함으로써 상하수도관 매설현장에서 이웃하는 합성수지 상하수도관의 연결을 위하여 커플러를 이용하거나 연결몰탈을 타설할 필요가 없는 작업성이 용이한 합성수지 상하수도관을 제공하는 효과가 있고, 상기 섬유강화플라스틱 프랜지가 결착된 합성수지 상하수도관에 FRP 수지를 피복 처리한 상하수도관을 제공함으로써 단순히 PVC, PE, PP 등의 합성수지로 된 상하수도관이 갖는 미약한 물성 및 내식성을 향상시키는 효과가 있어 상하수도관 시공시 또는 시공 후, 토압에 의하여 상하수도관이 손상되는 문제와 물 또는 오염물질로 인하여 합성수지 상하수도관이 쉽게 부식되는 문제를 해결하는 효과가 있다.

상하수도관, 섬유강화플라스틱, FRP, 프랜지, 합성수지 상하수도관

Description

섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관 {Plastic water pipe with fiberglass reinforced plastic flange}

본 발명은 PVC, PE, PP 등 합성수지 상하수도관의 양측 말단에 섬유강화플라스틱(FRP: Fiberglass reinforced plastic)으로 된 프랜지를 결착하여 이웃하는 상하수도관 유닛을 긴결하고 용이하게 연결 가능하며, 상기 FRP 프랜지가 결착된 상하수도관의 외주면을 섬유강화플라사틱으로 피복 처리하여 상수도관의 내압, 인장, 전단강도 등의 물성 및 산, 알칼리, 염류 등에 잘 부식되지 않는 내식성을 강화한 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관에 관한 것으로써,

상하수도관의 양측 말단에 내접면이 상하수도관의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부로 구성된 FRP 프랜지가 결착되고; 상기 FRP 프랜지가 결착된 상하수도관의 외부를 FRP 수지로 피복처리한 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관에 관한 분야이다.

현대사회의 체계적인 상하수도 계획은 단기적으로 실효성이 높은 설계보다는 장기적으로 안정적인 효과를 발휘할 수 있는 계획을 실시하고 그에 따른 우수한 자재를 요구하고 있다. 이와 관련하여 과거의 상하수도관은 주로 내압, 인장, 전단강도 등의 물성이 우수한 금속재질의 주철관 또는 강관을 이용하였으나 산, 알칼리, 염류 등에 잘 부식되지 않는 내식성이 미약하여 물 또는 오염물질을 포함하는 상수 또는 하수에 의하여 쉽게 녹이 슬고 이로 인하여 상하수도관의 주재인 금속성분이 용수에 내재되어 인체에 유해(상수도관의 경우)하거나 환경파괴의 원인(하수도관의 경우)이 되는 문제가 발생하여 종래 기술은 상기 금속재질의 상하수도관의 내부 또는 외부를 내식성이 우수한 물질로 코팅하여 상기의 문제를 극복하려는 노력을 했다. 하지만 금속재질의 상하수도관을 내식성이 우수한 물질로 코팅하여도 코팅물질을 금속재질의 상하수도관에 긴밀하게 접착시키기 어렵고, 오히려 코팅부분 중의 일부가 손상되는 경우에는 금속재질의 상하수도관의 손상을 더욱 가속시키는 문제가 있었다.

상기의 문제를 해결하고자 최근에는 합성수지 재질의 상하수도관에 관한 연구가 계속되었고 그 대표적인 예가 PVC, PE, PP 등 합성수지의 상하수도관을 이용하는 것이었다. 하지만 상기 합성수지 물질은 대부분 내압, 인장, 전단강도 등의 물성이 미약하여 합성수지 상하수도관을 지중에 매설하면 토압에 의하여 상하수도관이 손상되는 문제가 발생하고, 합성수지 상하수도관의 대량생산을 위하여 대부분 압출방식을 긴 관을 제조한 이후 일정의 규격화된 길이(유닛)로 절단하여 이용하기 때문에 이웃하는 합성수지 상하수도관 유닛을 연결하기 위하여 커플러를 이용하거나 연결몰탈을 타설해야하기 때문에 작업성이 떨어지는 문제가 발생하였다. 상기 문제 중 전자인 합성수지 상하수도관의 미약한 물성을 보완하기 위하여 일반적인 합성수지 상하수도관의 내부 또는 외부에 섬유강화플라스틱(FRP, Fiber Reinforced Plastics)을 피복한 기술이 개발되어 상용화되고 있으나 후자인 유닛단위로 절단된 합성수지 상하수도관을 물성과 내식성이 우수하고 작업성이 뛰어난 상하수도관에 관한 공지기술은 전무한 실정이다.

본 발명은 종래 합성수지 상하수도관에 관한 기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로써,

종래 합성수지 재질로 제조된 상하수도관은 대부분 제품의 생산방법에 있어서 압출을 채택하고 있기 때문에 각 상하수도관 유닛의 양측 말단에 프랜지를 구성하여 제조하기 어려운 문제가 있었기 때문에 상하수도관의 매설현장에서는 양측 말단에 프랜지가 없는 유닛단위로 제조된 상하수도관의 연결을 위하여 커플러를 이용하거나 연결몰탈을 타설해야하는 어려움이 있고, 상기의 이유로 작업성이 떨어지는 문제가 있었다. 또한 단순히 PVC, PE, PP 등의 합성수지로 된 상하수도관은 내압, 인장, 전단강도 등의 물성 및 산, 알칼리, 염류 등에 잘 부식되지 않는 내식성이 떨어지기 때문에 시공시 또는 시공 후, 토압에 의하여 상하수도관이 손상되는 문제와 물 또는 오염물질로 인하여 합성수지 상하수도관이 쉽게 부식되는 문제가 있어서 본 발명은 상기 문제의 해결점을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,

합성수지로 된 상하수도관에 있어서, 상기 상하수도관의 양측 말단에 내접면이 상하수도관의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부의 외측방향으로 수직 연장형성 되는 프랜지 결착부로 구성된 FRP 프랜지가 결착되고; 상기 FRP 프랜지가 결착된 상하수도관의 외부를 FRP 수지로 피복처리한 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관을 제시한다.

본 발명에 의한 섬유강화플라스틱 프랜지가 형성된 합성수지 상하수도관은 종래 합성수지 재질로 제조된 상하수도관에 섬유강화플라스틱 프랜지를 결착함으로써 상하수도관 매설현장에서 이웃하는 합성수지 상하수도관의 연결을 위하여 커플러를 이용하거나 연결몰탈을 타설할 필요가 없는 작업성이 용이한 합성수지 상하수도관을 제공하는 효과가 있고, 상기 섬유강화플라스틱 프랜지가 결착된 합성수지 상하수도관에 FRP 수지를 피복 처리한 상하수도관을 제공함으로써 단순히 PVC, PE, PP 등의 합성수지로 된 상하수도관이 갖는 미약한 물성 및 내식성을 향상시키는 효과가 있어 상하수도관 시공시 또는 시공 후, 토압에 의하여 상하수도관이 손상되는 문제와 물 또는 오염물질로 인하여 합성수지 상하수도관이 쉽게 부식되는 문제를 해결하는 효과가 있다.

본 발명은 PVC, PE, PP 등 합성수지 상하수도관(10)의 양측 말단에 섬유강화플라스틱으로 된 프랜지를 결착하여 이웃하는 상하수도관(10) 유닛을 긴결하고 용이하게 연결 가능하며, 상기 상하수도관(10)의 외부를 섬유강화플라사틱으로 피복 처리하여 상하수도관(10)의 물성 및 내식성을 강화한 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관(10)에 관한 것으로써, 합성수지로 된 상하수도관(10)에 있어서, 상하수도관(10)의 양측 말단에 내접면이 상하수도관(10)의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부(20)와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부(20)의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부(30)로 구성된 FRP 프랜지(40)가 결착되고; 상기 FRP 프랜지(40)가 결착된 상하수도관(10)의 외부를 FRP 수지(50)로 피복처리한 것을 특징으로 하는 프랜지가 형성된 합성수지 상하수도관(10)에 관한 것이다.

이하 본 발명을 적용한 실시예를 나타내는 첨부 도면 1내지 8을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

일반적인 상하수도관(10)을 재질에 따라서 분류하면 금속의 재질인 주철관, 강관 또는 PVC, PE, PP 등을 이용한 합성수지관으로 나누는데, 상기 주철관 또는 강관은 그 생산방식이 일정의 형틀에 쇳물을 녹여 제조한 주물방식 또는 강판형태의 철을 원형 형태로 가공하여 용접하는 용접방식을 채택하기 때문에 용수가 안내하는 수도관 부분과 각 수도관 유닛을 상호 연결하는 프랜지 부분을 용이하게 제조 가능하나, 합성수지관은 용수가 안내하는 수도관 부분을 대부분 압출방식으로 긴 관의 형태로 가공한 후 규격화된 길이(유닛)로 절단하는 방식을 제조하여, 각 유닛의 수도관 부분 양측 말단에 프랜지를 구성하기 어려운 문제가 있어서 이웃한 합성수지 상하수도관(10)의 연결을 위해서는 커플러와 같은 결속장치를 이용하거나 연결몰탈을 타설해야 하는 어려움이 있었다.

이에 본 발명은 합성수지로 된 상하수도관(10)에 있어서, 상기 상하수도관(10)의 양측 말단에 내접면이 상하수도관(10)의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부(20)와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부(20)의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부(30)로 구성된 FRP 프랜지(40)를 용수가 안내하는 합성수지 수도관의 양측말단에 결속 가능하게 함으로써 종래 합성수지 재질의 상하수도관(10)의 시공의 난해성을 해결하는 효과를 얻었다.

즉, 도3과 같이 종래의 상하수도관(10) 유닛은 관의 대량생산을 위한 제조방법 때문에 양측 말단에 이웃하는 상하수도관(10)을 연결하기 위한 프랜지를 구비하지 못하여 상하수도관(10) 시공시 이웃하는 상하수도관(10)을 연결하기 위하여 커플러를 이용하거나 접착제을 위한 몰탈을 타설하여 상하수도관(10) 간의 말단에 연결하여 상하수도관 유닛을 연장하는 시공방법을 이용하였으나 본 발명에 의한 상하수도관(10)은 도1과 같이 종래 기술로 생산된 상하수도관(10) 유닛의 양측 말단에 내압, 인장, 전단강도 등의 물성 및 산, 알칼리, 염류 등에 잘 부식되지 않는 내식성이 뛰어난 FRP를 이용하여 내접면이 상하수도관(10)의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부(20)와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부(20)의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부(30)로 구성된 FRP 프랜지(40)를 합성수지 재질의 상하수도관(10)과 FRP 프랜지가 긴밀하게 결착할 수 있는 일반적인 접착제(90)를 이용하여 결착함으로써, 이웃하는 상하수도관(10)을 용이하게 연결 가능한 상하수도관(10) 구현이 가능하고, 상기 FRP 프랜지(40)의 상하수도관 결착부(20)는 FRP 프랜지(40)를 안정되게 합성수지 상하수도 관(10)에 결착 가능하며, 다수의 체결공(70)을 구비하거나 연결체를 구비한 프랜지 결착부(30)는 볼트식 또는 핀식으로 인접하는 상하수도관(10)의 FRP 프랜지(40)와 긴밀한 체결이 가능한 상하수도관(10)을 실현하였다.

또한 종래 합성수지 또는 금속재질을 이용한 상하수도관(10)은 인접하는 상하수도관(10) 유닛을 연결하기 위하여 별도의 프랜지를 이용하거나 금속재질의 프랜지를 이용하기 때문에 상하수도관(10) 유닛의 연결시에 연결부를 긴밀하게 처리하기 위하여 별도의 밀착 패킹(80)을 준비하여 끼워야 하는 문제가 있었지만, 본 발명에 의한 합성수지 상하수도관(10)은 미리 가공된 FRP 프랜지(40)를 합성수지 상하수도관(10)의 말단에 결착하는 구성을 하기 때문에 FRP 프랜지(40)와 합성수지 상하수도관(10)의 결착 이전에 FRP 프랜지(40)의 프랜지 결착부(30)에 밀착 패킹(80)을 구비 가능하게 하는 구성을 하여 상하수도관(10)의 시공시 작업성이 우수한 효과가 있다.

또한 본 발명은 FRP 프랜지(40)의 프랜지 결착부(30)의 형태를 상하수도관 결착부(20)의 외측방향으로 수직 연장하게 형성할 뿐만 아니라 도8과 같이 상하수도관 결착부(20)의 내측방향으로 상하수도관(10)의 두께만큼 수직 연장형성되는 걸림턱(60)을 더 포함하게 함으로써 FRP 프랜지(40)를 합성수지 상하수도관(10) 말단에 체결할 때에 FRP 프랜지(40)가 정확하게 상하수도관(10)의 말단에 위치할 수 있게 하여 작업성 향상 및 상하수도관(10)과 FRP 프랜지(40)의 안정된 결착을 유도하는 효과를 얻을 수 있다.

아울러 본 발명은 상기와 같이 양측 말단에 FRP 프랜지(40)를 결착한 합성수 지 상하수도관(10)의 외부면에 FRP 수지(50)를 피복함으로써 일반적인 PVC, PE, PP 등으로 구성되는 합성수지 상하수도관(10)보다 내압, 인장, 전단강도 등의 물성 및 산, 알칼리, 염류 등에 잘 부식되지 않는 내식성을 향상시키는 효과가 있어서 토압과 같은 외부의 물리력으로부터 상하수도관(10)을 효과적으로 보호 가능하고, 외부의 오염물질이 상하수도관(10) 내로 유입되거나 상하수도관(10)의 안내 용수가 외부로 유출되는 것을 방지가능하다. 즉, 양측 말단에 FRP 프랜지(40)를 결착한 합성수지 상하수도관(10) 또는 상기 FRP 프랜지(40)를 결착하기 이전의 합성수지 상하수도관(10)의 외부표면을 블레스팅(blasting) 처리하여 합성수지 상하수도관(10)표면과 접착제(90)의 접착력을 높인 후, FRP 수지(50)를 접착시키기 위한 접착제(90)를 도포하고, 일정의 굵기를 갖는 소선재를 다이(die)를 통하여 다른 쪽으로 끌어내어 다이에 뚫려 있는 구멍의 모양에 따른 다면형상의 선재를 뽑아내는 방식인 드로잉(Drawing) 방식 또는 필라민트 와인딩(FW, filament-winding) 방식을 이용하여 가공된 일반적인 FRP 수지(50)를 양측 말단에 FRP 프랜지(40)를 결착한 합성수지 상하수도관(10)의 외부에 피복시킴으로써 상기와 같은 물성 및 내식성이 향상된 합성수지 상하수도관(10)을 실현하는 효과를 발휘한다.

또한 본 발명은 상기 합성수지 상하수도관(10)의 외부에 FRP 수지(50)를 피복 시, 피복되는 FRP 수지(50)를 상하수도관(10)의 외부뿐만 아니라 FRP 프랜지(40)의 상하수도관 결착부(20)를 더 포함하여 피복 처리 가능함으로써 합성수지 상하수도관(10)과 결착된 FRP 프랜지(40)를 일체화하고 결착된 FRP 프랜지(40)의 결착력을 높이는 효과를 발휘할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 합성수지 상하수도관과 FRP 프랜지의 결합도.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 합성수지 상하수도관과 FRP 프랜지의 분리도.

도 3은 종래 합성수지 상하수도관의 예시도.

도 4는 본 발명에 의한 합성수지 상하수도관과 FRP 프랜지의 결착 후, FRP 수지를 피복처리한 바람직한 실시예와 실시예의 투시도.

도 5는 본 발명에 의한 프랜지가 형성된 합성수지 상하수도관 유닛 간의 연결을 나타내는 분리도.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 합성수지 상하수도관과 FRP 프랜지의 분리 및 결합단면도.

도 7은 본 발명에 의한 합성수지 상하수도관과 FRP 프랜지의 결착 후, FRP 수지를 피복처리한 바람직한 실시예의 단면도.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예 중 걸림턱을 더 포함하는 FRP 프랜지와 합성수지 상하수도관의 결착 단면도.

[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명]

10 : 상하수도관 20 : 상하수도관 체결부

30 : 프랜지 결착부 40 : FRP 프랜지

50 : FRP 수지 60 : 걸림턱

70 : 체결공 80 : 밀착 패킹

90 : 접착제

Claims (5)

1. 합성수지로 된 상하수도관(10)에 있어서,

   상기 상하수도관(10)의 양측 말단에 내접면이 상하수도관(10)의 외주면과 동일한 크기를 갖고 일정 두께를 갖는 환형의 상하수도관 결착부(20)와, 일정 두께를 갖고 상하수도관 결착부(20)의 외측방향으로 수직 연장형성되는 프랜지 결착부(30)로 구성된 FRP 프랜지(40)가 결착되고;

   상기 FRP 프랜지(40)의 프랜지 결착부(30)는 상하수도관 결착부(20)의 내측방향으로 상하수도관(10)의 두께 만큼 수직 연장 형성되는 걸림턱(60)이 형성되고 FRP 프랜지(40)의 결착부(20)가 결착된 상하수도관(10)의 외부에 접착제(90)를 도포한 후, FRP 수지(50)로 피복 처리한 것을 특징으로 하는 섬유강화플라스틱 프랜지를 구비한 합성수지 상하수도관.
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