KR101123246B1 - 이중 보온관 연결용 플러그와 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그는, 내관 둘내관의 외부를 외관이 감싸고 내관과 외관의 사이에 보온재가 충전된 이중 보온관들의 각 외관을 연결하는 파이프 연결부재에 마련되는 관통 구멍에 결합되는 것으로, 관통 구멍에 삽입되는 바디부, 관통 구멍의 직경보다 큰 외경을 갖고 바디부의 일단에 마련되는 헤드부, 파이프 연결부재의 내부에 마련되는 연결부 공간을 외부와 연통시키기 위해 바디부에서 헤드부까지 연장되도록 마련되는 통로를 포함한다. 본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그를 이용하면 서로 연결되는 두 이중 보온관의 사이에 마련되는 연결부 공간을 발포 수지로 균일하게 충전할 수 있다.

Description

이중 보온관 연결용 플러그와 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법{PLUG FOR CONNECTING PRE-INSULATED PIPE AND CONNECTION METHOD FOR PRE-INSULATED PIPE USING IT}

본 발명은 이중 보온관 연결용 플러그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이중 보온관의 연결에 사용되는 파이프 연결부재의 관통 구멍에 결합되는 이중 보온관 연결용 플러그와 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법에 관한 것이다.

산업현장에서는 다양한 용도의 다양한 유체(액체 또는 기체)가 공급되어 사용되며, 이러한 유체를 이송하기 위하여 배관이 이용된다.

배관의 종류 및 형상은 목적하는 바에 따라 다양하며, 이중 내관, 외관 및 내관과 외관 사이에 보온재가 충전된 관도 사용되고 있다. 상기와 같이 내관-보온재-외관으로 이루어진 관은 다중배관 또는 이중 보온관 등의 명칭으로 불리운다(이하 본 명세서에서는 '이중 보온관'으로 통일하여 호칭한다). 이러한 이중 보온관은 냉?난방배관, 온천수 이송관, 초저온 냉매 배관, 스팀배관, 또는 소방배관 등으로 활용된다.

이중 보온관은 규격화된 길이로 생산되며, 실제 현장에서는 단위 길이의 이중 보온관을 연결하여 배관작업을 수행한다. 이중 보온관은 그 구조적 특이성으로 인하여 서로 연결하는데 어려움이 있다. 현재 이중 보온관의 연결을 위하여 사용되는 대표적인 방법으로 금속 케이스인 슬리브를 이용하는 연결방법과, 열수축재를 이용하는 연결방법이 있다.

금속 케이스를 이용하는 연결방법은 금속재의 슬리브와 조인트 체결구 등을 이용하여 이중 보온관을 기계적으로 연결하는 방법이다. 이러한 연결방법은 구조적으로 부식에 약할 뿐 아니라 외부의 충격과 진동에 취약한 문제점이 있다.

열수축재를 이용하는 배관의 연결방법은 내관을 먼저 용접 결합하고, 각 배관에서 외관의 표면에 열수축재를 결합한 후 열수축재와 접착재를 토오치 불꽃에 의하여 외관의 표면에 녹여서 부착시켜 배관을 연결하는 방법이다.

이러한 연결방법 이외에, 전기 융착 시트를 이용하는 연결방법이 있다. 전기 융착 시트를 이용하는 연결방법은, 먼저 내관을 용접하고, 발열체가 내장된 판상의 전기 융착 시트를 외관의 외주면에 감싼 후, 전기 융착 시트에 전원을 공급하여 전기 융착 시트를 외관에 융착시킴으로서 이중 보온관들을 연결하는 방법이다.

상술한 열수축재를 이용하는 배관의 연결방법이나 전기 융착 시트를 이용하는 배관의 연결방법 등에 있어서, 서로 인접하는 두 이중 보온관의 연결부에는 열수축재 또는 전기 융착 시트 등에 의해 둘러싸이는 공간이 형성된다. 이 연결부 공간을 그대로 두면 배관 연결부의 단열성이 떨어질 수 있으므로, 이 연결부 공간을 열전달계수가 낮은 발포 수지로 메우기도 한다.

두 이중 보온관 사이의 연결부 공간에 발포 수지를 주입하기 위해서는 외관에 융착된 열수축재 또는 전기 융착 시트 등에 관통 구멍을 형성하고 이 관통 구멍을 통해 발포 주지를 주입하게 된다. 이렇게 내관과 열수축재 사이 또는 내관과 전기 융착 시트 사이의 연결부 공간에 발포 수지를 일정량 주입하면, 주입된 발포 수지가 팽창함으로써 연결부 공간을 메우게 된다.

그런데 종래 배관의 연결방법에 있어서, 연결부 공간에 주입된 발포 수지가 팽창하면서 외관에 융착된 열수축재 또는 전기 융착 시트에 마련된 관통 구멍을 막는 경우가 빈번하게 발생하였다. 이 경우 공간 내부의 공기가 배출되지 못하여 발포 수지가 공간 전체로 균일하게 퍼지지 못한다. 이로 인해 연결부 공간 내의 발포 수지의 분포가 불균일해지고, 배관 연결부의 단열성이 떨어지는 문제가 발생한다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이중 보온관의 연결부에 형성되는 연결부 공간 전체에 발포 수지가 균일하게 분포될 수 있도록 하는 이중 보온관 연결용 플러그와 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법을 제공하는 것을 목 적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그는, 내관 둘내관의 외부를 외관이 감싸고 상기 내관과 상기 외관의 사이에 보온재가 충전된 이중 보온관들의 각 외관을 연결하는 파이프 연결부재에 마련되는 관통 구멍에 결합되는 것으로, 상기 관통 구멍에 삽입되는 바디부, 상기 관통 구멍의 직경보다 큰 외경을 갖고 상기 바디부의 일단에 마련되는 헤드부, 상기 파이프 연결부재의 내부에 마련되는 연결부 공간을 외부와 연통시키기 위해 상기 바디부에서 상기 헤드부까지 연장되도록 마련되는 통로를 포함한다.

상기 통로는 상기 바디부와 상기 헤드부의 내부를 관통하도록 마련되는 배기 구멍을 포함할 수 있다.

상기 통로는 상기 바디부의 외면에서 상기 헤드부의 외면까지 연장되도록 마련되는 배기 홈을 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그는 상기 바디부의 타단에 상기 바디부에서 멀이질수록 외경의 크기가 점진적으로 감소하도록 마련되는 축소부를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 이중 보온관의 연결방법은, 내관의 외부를 외관이 감싸고 상기 내관과 상기 외관의 사이에 보온재가 충전된 이중 보온관들을 서로 연결하기 위한 것으로, 상기 이중 보온관들을 연결 위치로 정렬하 는 단계, 상기 내관들을 서로 연결하는 단계, 상기 외관들의 외주면에 파이프 연결부재를 결합하여 상기 외관들을 연결하는 단계, 상기 파이프 연결부재에 관통 구멍을 형성하는 단계, 상기 관통 구멍의 직경에 대응하는 외경을 갖는 바디부와 상기 관통 구멍의 직경보다 큰 외경을 갖고 상기 바디부의 일단에 마련되는 헤드부와 상기 연결부재의 내부에 마련되는 연결부 공간과 외부 공간을 연통시킬 수 있는 배기 구멍 또는 배기 홈을 갖는 플러그를 준비하는 단계, 상기 관통 구멍을 통해 상기 내관들과 상기 파이프 연결부재 사이에 마련되는 연결부 공간에 발포 수지를 주입하는 단계, 상기 관통 구멍에 상기 플러그를 결합하는 단계, 상기 연결부 공간에 주입된 발포 수지를 팽창시키는 단계를 포함한다.

본 발명에 의한 이중 보온관의 연결방법은, 상기 발포 수지의 팽창 단계가 완료된 후, 상기 플러그를 분리하고 상기 관통 구멍을 마개로 막는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의한 이중 보온관의 연결방법은 서로 연결되는 두 이중 보온관의 사이에 마련되는 연결부 공간을 발포 수지로 균일하게 충전할 수 있으므로, 이중 보온관들의 연결부의 단열성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이중 보온관들 사이의 연결부 공간을 빈 공간 없이 발포 수지로 균일하게 충전함으므로써, 이중 보온관들의 연결부의 강도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 플러그 및 이를 이용한 이중 보온관의 연결방법에 대하여 상세히 설명한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그 및 이를 갖는 이중 보온관 연결기구의 일부 구성을 나타낸 것이다.

도 1에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결용 플러그(10)는 이중 보온관들(30)을 연결하기 위한 연결기구(20)의 파이프 연결부재(22)에 마련되는 관통 구멍(23)에 결합된다. 여기에서, 관통 구멍(23)은 파이프 연결부재(22)에 의해 커버되도록 두 이중 보온관(30)의 사이에 마련되는 연결부 공간(35)으로 발포 수지(25)를 주입하기 위해 형성되는 것이다. 플러그(10)는 발포 수지(25)의 주입 후에 관통 구멍(23)에 결합됨으로써, 발포 수지(25)가 관통 구멍(23)을 막지 못하게 하고 연결부 공간(35)의 공기를 배출시키는 역할을 한다.

도 2 및 도 3에 도시된 것과 같이, 이중 보온관 연결기구용 플러그(10)는, 헤드부(11), 바디부(12) 및 축소부(13)를 포함한다. 바디부(12)는 일정한 외경의 원통 형상으로 이루어진다. 헤드부(11)는 바디부(12)의 일단에 바디부(12)의 외경보다 큰 외경을 갖도록 마련된다. 축소부(13)는 바디부(12)의 타단에서 연장된 것으로, 바디부(12)에서 멀어질수록 외경의 크기가 점진적으로 감소하는 형상으로 이루어진다.

또한, 플러그(10)의 내부에는 복수의 배기 구멍(14)이 형성되고, 플러그(10)의 외주면에는 복수의 배기 홈(15)이 마련된다. 이들 배기 구멍(14)과 배기 홈(15)은 파이프 연결부재(22)의 내부에 마련되는 연결부 공간(35)의 공기를 배출하기 위한 것이다. 배기 구멍(14)은 헤드부(11)에서 축소부(13)까지 연장되도록 마련되고, 배기 홈(15)은 헤드부(11)에서 축소부(13)의 일부분까지 연장되도록 마련된다.

플러그(10)의 바디부(12)와 축소부(13)의 사이에는 걸림돌기(16)가 마련된다. 걸림돌기(16)는 파이프 연결부재(22)의 관통 구멍(23)에 삽입된 플러그(10)가 관통 구멍(23)으로부터 쉽게 분리되지 못하게 막는 역할을 한다. 연결부 공간(35)의 발포 수지(25)가 팽창할 때 관통 구멍(23)에 삽입된 플러그(10)를 바깥 쪽으로 가압할 수 있다. 이때, 걸림돌기(16)가 관통 구멍(23)의 가장자리에 걸림으로써 플러그(10)는 관통 구멍(23)에서 쉽게 분리되지 않는다. 걸림돌기(16)는 경사면(17)을 가지고 있어서 관통 구멍(23)으로 쉽게 삽입될 수 있다. 걸림돌기(16)가 바디부(12)의 외주면으로부터 돌출된 길이는 헤드부(11)가 바디부(12)의 외주면으로부터 돌출된 길이보다 작다.

본 발명에 있어서, 걸림돌기(16)의 위치는 바디부(12)외 축소부(13)의 사이로 한정되지 않는다. 즉, 걸림돌기(16)는 바디부(12)가 파이프 연결부재(22)의 관 통 구멍(23)으로부터 쉽게 분리되지 않도록 바디부(12)의 중간에 마련될 수도 있다.

이러한 플러그(10)는 도 1을 참조하여 상술한 것과 같이, 두 개의 이중 보온관(30)을 연결하기 위한 파이프 연결부재(22)에 마련되는 관통 구멍(23)에 결합된다. 플러그(10)가 파이프 연결부재(22)의 관통 구멍(23) 속으로 완전히 삽입되지 않도록 플러그(10) 바디부(12)는 그 외경이 관통 구멍(23)의 직경에 상응하는 크기로 이루어지고, 헤드부(11)는 그 외경이 관통 구멍(23)의 직경보다 크다.

본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그(10)에 있어서, 축소부(13)는 생략될 수 있고, 배기 구멍(14)이나 배기 홈(15)은 하나씩 마련될 수 있다.

또한, 배기 구멍(14)이나 배기 홈(15) 중에서 어느 하나는 생략될 수도 있다. 즉, 본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그(10)는 이중 보온관들(30)의 각 외관(32)을 연결하는 파이프 연결부재(22)에 마련되는 관통 구멍(23)에 삽입되고, 두 이중 보온관(30) 사이의 연결부 공간(35)의 공기를 외부로 배출시킬 수 있는 통로를 갖는 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

또한, 본 발명에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그(10)는 그 횡단면 형상이 도시된 것과 같은 원형으로 한정되지 않고, 파이프 연결부재(22)에 마련되는 관통 구멍(23)의 형상에 따라 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그(10)를 이용하여 이중 보온관들(30)을 연결하는 방법에 대하여 설명한다. 여기에서 이중 보온관(30)은 금속 재질의 내관(31)과 내관(31)의 둘레를 감 싸는 합성수지 재질의 외관(32) 및 내관(31)과 외관(32)의 사이에 개재되는 보온재(33)를 포함하는 것이다.

먼저, 도 4에 도시된 것과 같이, 서로 연결할 이중 보온관들(30)을 연결 위치에 정렬한다. 즉, 두 이중 보온관(30)의 각 내관(31) 및 각 외관(32)을 일직선상에 위치시킨다. 그리고 맞대기 용접 등의 방법으로 두 내관(31)을 결합한다.

다음으로, 도 5에 도시된 것과 같이, 파이프 연결부재(22)를 이용하여 두 외관(32)을 연결한다. 여기에서, 파이프 연결부재(22)로는 가열에 의해 각 외관(32)에 융착될 수 있는 열수축 시트나 전기 융착 시트 또는 기계적 방법으로 외관(32)에 결합될 수 있는 슬리브 등 두 개의 외관(32)을 연결할 수 있는 다양한 형태의 것이 이용될 수 있다. 파이프 연결부재(22)를 각 외관(32)에 결합한 후에는 파이프 연결부재(22)의 일측에 관통 구멍(23)을 형성한다. 이때, 관통 구멍(23)의 직경은 이에 삽입될 플러그(10)의 바디부(12) 외경에 대응하는 크기로 한다.

다음으로, 도 6에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(23)을 통해 파이프 연결부재(22)의 내부에 마련되는 연결부 공간(35)으로 발포 수지(25)를 주입한다. 발포 수지(25)로는 폼 형태로 이루어져 부피가 팽창할 수 있는 다양한 종류의 수지가 이용될 수 있다.

연결부 공간(35)에 일정량의 발포 수지(25)를 주입한 후, 도 7에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(23)에 플러그(10)를 결합한다. 이때, 연결부 공간(35)과 외부 공간은 플러그(10)에 마련된 복수의 배기 구멍(14) 및 복수의 배기 홈(15)을 통해 연결된다. 따라서, 발포 수지(25)가 팽창할 때 연결부 공간(35)의 공기가 이들 배 기 구멍(14) 및 배기 홈(15)을 통해 외부로 배출된다.

또한, 플러그(10)는 팽창하는 발포 수지(25)가 관통 구멍(23)을 막지 못하게 한다. 즉, 도 8에 도시된 것과 같이, 연결 공간(35)의 안쪽을 향해 돌출된 플러그(10)의 하단부가 팽창하여 관통 구멍(23) 쪽으로 확산되는 발포 수지(25)와 접함으로써 발포 수지(25)가 관통 구멍(23)으로 접근하지 못하게 막는다. 따라서, 종래와 같이 팽창하는 발포 수지(25)가 관통 구멍(23)을 막아 연결부 공간(35)의 공기가 배출되지 못하는 문제가 발생하지 않는다. 관통 구멍(23)에 삽입된 플러그(10)는 그 걸림돌기(16)가 관통 구멍(23)의 가장자리에 걸림으로써, 팽창하는 발포 수지(25)가 플러그(10)를 바깥 쪽으로 가압하더라도 관통 구멍(23)에서 쉽게 분리되지 않는다.

발포 수지(25)가 플러그(10)의 복수의 배기 구멍(14)을 막더라도 연결부 공간(35)의 공기는 플러그(10) 둘레에 마련되는 복수의 배기 홈(15)을 통해 배출될 수 있다. 따라서, 발포 수지(25)가 플러그(10)의 둘레를 완전히 덮을 때까지 연결부 공간(35)의 공기는 배기 구멍(14)이나 배기 홈(15)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이렇게 연결부 공간(35)의 공기가 발포 수지(25)가 플러그(10)의 둘레를 완전히 덮을 때까지 외부로 배출됨으로써, 팽창하는 발포 수지(25)는 연결부 공간(35)에 균일하게 충전될 수 있다.

계속해서, 발포 수지(25)의 확산이 완료되어 연결부 공간(35)이 발포 수지(25)로 완전히 충전되면, 도 9에 도시된 것과 같이, 관통 구멍(23)으로부터 플러그(10)를 분리한 후, 플러그(10)에 대응하는 형상의 마개(40)를 관통 구멍(23)에 결합한다. 마개(40)는 플러그(10)의 외관에 대응하는 외관을 갖는 것이나, 플러그(10)의 배기 구멍(14)이나 배기 홈(15)은 갖지 않는다.

이와 같이, 본 발명에 일실시예에 의한 이중 보온관의 연결방법은 공기가 배출될 수 있는 통로를 갖는 간단한 구조의 플러그(10)를 이용함으로써, 서로 연결되는 두 이중 보온관(30)의 사이에 마련되는 연결부 공간(35)에 발포 수지(25)를 균일하게 충전할 수 있다. 따라서, 이중 보온관들(30)의 연결부에서 단열성이 떨어지는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 연결부 공간(35)이 빈 공간이 없이 발포 수지(25)로 균일하게 충전되므로 연결부의 강도가 향상되는 효과가 있다.

본 발명에 의한 이중 보온관의 연결방법에 있어서, 발포 수지(25)가 연결부 공간(35)을 균일하게 충전한 후, 플러그(10)를 분리하고 마개(40)를 결합하는 단계는 생략될 수 있다. 즉, 플러그(10)와 별도의 마개(40)를 준비하지 않고, 파이프 연결부재(22)에 결합된 플러그(10)를 그대로 둘 수도 있다.

앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그 및 이를 갖는 이중 보온관 연결기구의 일부 구성을 나타낸 것이다.

도 2 및 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그를 나타낸 사시도이다.

도 4 내지 도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 이중 보온관 연결기구용 플러그를 이용하여 이중 보온관들을 연결하는 과정을 나타낸 것이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 이중 보온관 연결기구용 플러그

11 : 헤드부 12 : 바디부

13 : 축소부 14 : 배기 구멍

15 : 배기 홈 20 : 연결기구

22 : 파이프 연결부재 23 : 관통 구멍

25 : 발포 수지 30 : 이중 보온관

31 : 내관 32 : 외관

33 : 보온재 40 : 마개

Claims (8)

1. 내관의 외부를 외관이 감싸고, 상기 내관과 상기 외관의 사이에 보온재가 충전된 이중 보온관들의 각 외관을 연결하는 파이프 연결부재에 마련되는 관통 구멍에 결합되는 이중 보온관 연결용 플러그에 있어서,

   상기 관통 구멍에 삽입되는 바디부;

   상기 관통 구멍의 크기보다 큰 넓이를 갖고 상기 바디부의 일단에 마련되는 헤드부; 및

   상기 파이프 연결부재의 내부에 마련되는 연결부 공간을 외부와 연통시키기 위해 상기 바디부에서 상기 헤드부까지 연장되도록 마련되는 통로;를 포함하며,

   상기 통로는 상기 바디부의 외면에서 상기 헤드부의 외면까지 연장되도록 마련되는 배기 홈을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결용 플러그.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 통로는 상기 바디부와 상기 헤드부의 내부를 관통하도록 마련되는 배기 구멍을 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결용 플러그.
3. 삭제
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 바디부의 타단에 상기 바디부에서 멀이질수록 그 폭이 점진적으로 감소하도록 마련되는 축소부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결용 플러그.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 바디부가 상기 관통 구멍으로부터 쉽게 분리되는 것을 막기 위해 상기 관통 구멍의 가장자리에 걸릴 수 있도록 상기 바디부로부터 돌출되는 걸림돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결용 플러그.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 걸림돌기에는 상기 관통 구멍에 원활하게 삽입될 수 있도록 경사면이 마련되는 것을 특징으로 하는 이중 보온관 연결용 플러그.
7. 삭제
8. 삭제

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