KR101238182B1 - 대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지 밸브용 바디에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스배관의 각 구간에 설치되는 밸브장치에 있어, 관로 개폐에 사용되는 밸브의 바디를 보다 정밀하게 성형할 수 있도록 폴리에틸렌(Polyethylene : PE) 수지를 압출 성형하여 성형되는 원통형 연속체를 미리 정한 길이로 절단하여 형성한 원통형 파이프 형상의 통체와, 상기 통체의 외주연 상단부 및 하단부에 각각 일체로 융착되되 사출성형 공법을 통해 성형되는 어뎁터 및 받침대를 포함하여 이루어진 대구경 합성수밸브용 바디에 있어서; 상기 어뎁터는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제1만곡부가 하면을 구성하도록 성형 되며, 상기 받침대는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제2만곡부가 상면을 구성하도록 성형되고, 상기 제1만곡부 및 상기 제2만곡부의 각 표면에는 외부전원의 공급시 발열하도록 마련된 코일과, 상기 코일과의 전기적 접속을 하여 외부전원을 상기 코일로 공급하는 한 쌍의 단자핀으로 구성되어, 상기한 통체와 상기 어뎁터 그리고 상기 통체와 상기 받침대 상호 간의 관상조직을 하나로 융합시키도록 하는 융착부재를 더 포함하여 이루어진 대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법을 제공한다.

Description

대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법{THEREOF PRODUCTION METHOD AND, A BODY OF LARGE CALIBER SYNTHETIC RESIN VALVE}

본 발명은 합성수지 밸브용 바디에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가스배관의 각 구간에 설치되는 밸브장치에 있어, 관로 개폐에 사용되는 밸브의 바디를 보다 정밀하게 성형할 수 있도록 한 대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법에 관한 것이다.

1990년대 이후, 국내 가스에너지(Gas energy)의 연평균 소비증가율은 약 12.6%대로 높은 증가추세를 보여왔으며 수요가수(需要家數)도 대폭적으로 증가하기 시작함에 따라, 가스에너지를 공급하기 위한 전국적인 배관망 구축 및 확장작업이 그때로부터 현재까지도 지속적으로 이루어지고 있다.

이를 위해, 주택과 도로 등의 생활기반시설에는 액화천연가스(Liquefied Natural Gas : LNG)를 각 수요가로 공급하는데 필요한 가스배관을 지중매설(地中埋設 : 땅속에 파묻음)하는 배관공사(管道工程, Piping work)를 실시하기 마련이다.

아울러, 전술한 배관공사를 통해 구축되는 가스배관의 각 구간에는 가스공급의 이동 흐름을 통제하기 위한 밸브장치가 설치되는바, 재질의 특성상 부식의 우려가 없고 제조가 용이한 합성수지(合成樹脂, Synthetic resin) 밸브(PE Valve)가 주류를 이룬다.

한편, 지금까지의 합성수지 밸브는, 원하는 틀(금형)에 성형수지를 녹여서 요구하는 제품을 성형하는 사출성형(射出成形, Injection molding) 공법에 의해 일체형으로 제조되고 있다.

그러나, 소구경 합성수지 밸브의 사출성형시와 달리, 내경 지름이 큰 대형 파이프의 관로 개방용으로 사용되는 대구경 합성수지 밸브를 사출성형할 경우에는, 도 1에서와 같이, 원통형 몸체(Body) 내,외부에 크랙 및 기포 발생과 더불어 수지의 흐름형상 등과 같은 외관불량에 따른 사용상 부적합 판정으로 결국 폐기처분될 수밖에 없는 문제점이 있어 왔다.

또한, 상기와 같은 품질기준의 미달로 인한 폐기처분으로, 자원의 불필요한 낭비는 물론이거니와 제조원가 및 판매단가 상승에 따른 해당 제품의 판매경쟁력 악화의 요인으로 지적되고 있다.

본 발명의 목적은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원통형 통체와, 어뎁터와 받침대를 각각 사출성형하고, 원통형 통체와, 어뎁터와 받침대의 연결부위를 열융착시켜서 일체화하여 성형상태 및 성형품질을 크게 향상시킬 수 있도록 하는 대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법을 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대구경 합성수지 밸브용 바디는, 폴리에틸렌(Polyethylene : PE) 수지를 압출 성형하여 성형되는 원통형 연속체를 미리 정한 길이로 절단하여 형성한 원통형 파이프 형상의 통체와, 상기 통체의 외주연 상단부 및 하단부에 각각 일체로 융착되되 사출성형 공법을 통해 성형되는 어뎁터 및 받침대를 포함하여 이루어진 대구경 합성수밸브용 바디에 있어서; 상기 어뎁터는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제1만곡부가 하면을 구성하도록 성형 되며, 상기 받침대는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제2만곡부가 상면을 구성하도록 성형되고, 상기 제1만곡부 및 상기 제2만곡부의 각 표면에는 외부전원의 공급시 발열하도록 마련된 코일과, 상기 코일과의 전기적 접속을 하여 외부전원을 상기 코일로 공급하는 한 쌍의 단자핀으로 구성되어, 상기한 통체와 상기 어뎁터 그리고 상기 통체와 상기 받침대 상호 간의 관상조직을 하나로 융합시키도록 하는 융착부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 대구경 합성수지 밸브용 바디의 제조방법은, 폴리에틸렌 수지를 재료로 하여 압출성형 공법을 통해 300mm 이상 600mm 이내의 직경을 가진 파이프를 성형하는 파이프 성형단계, 상기 파이프 성형단계에 의해 연속체로 성형되는 파이프를 절단하여 통체를 형성하고 게이트볼의 회동제어를 위한 스템의 삽입을 위한 관통공을 상기 통체의 외면 중앙 상단부에 형성하는 성형품 가공단계, 사출성형 공법을 통해 상기 통체의 상,하단부 각각에 구성되는 어뎁터와 받침대를 성형하는 부속품 성형단계, 지그를 이용하여 상기 통체의 상,하단부에 상기 어뎁터와 상기 받침대를 각각 위치시키는 부속품 배치단계, 상기 통체의 미리 정한 위치에 상기 어뎁터와 상기 받침대를 일체로 융합시키는 부속품 융착단계를 포함하여 이루어지며; 상기 부속품 융착단계를 통해 상기 통체의 외주연 상,하단부 각각에 융착되는 상기 어뎁터와 상기 받침대는, 전기로 발열하는 코일 및 상기 코일로의 전기공급을 위한 한 쌍의 단자핀으로 구성된 융착부재에 의해 일체로 융착됨을 특징으로 한다.

이상의 설명에서 분명히 알 수 있듯이, 본 발명의 대구경 합성수지 밸브용 바디 및 그 제조방법은, 압출성형 공법을 통해 밸브의 몸체(Body)가 되는 통체의 내,외관 성형상태가 매우 정교하게 됨으로써, 제품의 성형품질 향상은 물론 사용성능을 크게 극대화할 수 있는 효과를 나타낸다.

또한, 품질저하로 인한 폐기처분의 문제점을 단번에 해소할 수 있으면서도 그에 따른 생산원가 및 판매단가의 절감효과와 더불어 품질개선을 통한 고객만족도를 크게 충족시킬 수 있는 효과를 동시에 거둘 수 있다.

이와 함께, 위와 같은 품질향상 효과달성에 따라, 배관공사시 주어진 재원의 경제적인 운영은 물론이거니와 차후 유지관리의 효율성을 증대시킬 수 있는 한편, 더 나아가서는 인간활동(人間活動, Human activity)의 근간이 되는 통신, 전력, 상·하수, 운송 및 교통망 등 선(Line) 형태의 사회기반시설을 통칭하는 라이프라인(Lifeline) 구축에 필요한 배관공사의 작업환경 개선에 크게 기여할 수 있는 아주 유용한 발명이다.

도 1은 기존 합성수지 밸브용 바디의 성형상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 결합관계를 나타낸 분해사시도.
도 3은 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 융착구조를 나타낸 요부단면도.
도 4는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 제조방법을 단계적으로 나타낸 블럭도.
도 5는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 실시예를 나타낸 사용상태단면도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 중 도 2는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 결합관계를 나타낸 분해사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 융착구조를 나타낸 요부단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 제조방법을 단계적으로 나타낸 블럭도이고, 도 5는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디의 실시예를 나타낸 사용상태단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디(A)는, 압출성형 공법에 의해 일정한 모양의 단면을 갖는 원통형 연속체를 미리 정한 길이로 절단하여 형성한 통체(1)와, 상기 통체(1)의 외주연(外周緣 : 외경 둘레) 상단부 및 하단부 각각에 일체로 융착되되, 사출성형 공법을 통해 분리 성형되는 어뎁터(2) 및 받침대(3);의 조합구조로 이루어진다.

더하여, 상기 어뎁터(2) 및 받침대(3)에 각각 장착된 상태로, 상기한 통체(1)와 어뎁터(2) 또는 상기 통체(1)와 받침대(3) 상호 간 관상조직을 하나로 융합시킬 수 있는 융착부재(4)를 더 포함한다.

통체(1)는, 상호 이음된 파이프 배관의 그 관로를 따라 이동하는 유체의 흐름 제어를 위한 밸브의 몸체인 것으로, 상기한 압출성형 공법에 따라 일정한 모양의 단면을 가지면서도 내,외부 표면의 성형상태가 정교한 원통형 연속체를 임의의 길이로 절단하여 형성하는 한편, 폴리에틸렌(Polyethylene : PE) 수지를 소재로 함이 바람직하다.

어뎁터(2)는, 상기 통체(1) 내부에서의 회동작용으로 관로를 여닫게 된 게이트볼을 회동시키는 스템(Stem, 도시하지 않음)의 회전각도 제어를 위한 것으로, 상기한 사출성형 공법에 의해 별도로 성형되되, 상기 통체(1) 외경에 밀착대응이 가능한 곡선형 제1만곡부(21)가 하면을 형성한다.

받침대(3)는, 상기 통체(1)를 포함하는 밸브장치의 자세고정을 위한 것으로, 상기 어뎁터(2)와 마찬가지로 사출성형 공법에 의하여 별도로 성형되되, 상기 통체(1)의 외경에 밀착대응이 가능한 곡선형 제2만곡부(31)가 상면을 형성한다.

융착부재(4)는, 외부전원 공급에 의한 발열작용으로 상기 통체(1)와 어뎁터(2) 또는 상기 통체(1)와 받침대(2)의 관상조직을 하나로 융합시키기 위한 것으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 어뎁터(2)의 제1만곡부(21) 및 상기 받침대(3)의 제2만곡부(31)의 각 표면에 구비된 상태로 외부전원의 공급시 발열케 되는 코일(41)과, 상기 코일(41)과의 전기적 접속에 따라 외부전원이 공급되도록 하는 한 쌍의 단자핀(42)으로 구성된다.

이에 따라, 상기 어뎁터(2) 및 받침대(3)는, 별도의 지그(Jig)에 의해 상기 통체(1)의 미리 정한 위치에 정교하게 배치시킬 수 있게 되는 것이며, 또한 상기 융착부재(4)를 이용하여 상기한 통체(1) 상단 외면부와 상기 제1만곡부(1) 그리고 상기 통체(1) 하단 외면부와 상기 제2만곡부(2) 상호 간의 표면조직이 하나로 융착됨으로써, 단일체의 합성수지 밸브용 바디 구성이 가능케 되는 것이다.

이러한 구조로 된 본 발명의 대구경 합성수지 밸브용 바디의 제조방법은, 도 4에 도시된 바와 같이, 압출성형 공법을 통한 파이프 성형단계(S110); 상기 성형단계(S110)에 의해 연속체로 성형되는 파이프를 정해진 길이로 절단하여 상기 통체(1)를 형성하고, 게이트볼의 회동제어를 위한 스템(Stem)의 삽입을 위한 관통공(1a)을 상기 통체(1)의 외주연 중앙 상단부에 관통형성하는 성형품 가공단계(S120);를 거친다.

또한, 사출성형 공법을 통해 상기 통체(1)의 외주연 상단부와 하단부 각각에 융착시키게 된 어뎁터(2)와 받침대(3)를 성형하는 부속품 성형단계(S130); 별도의 지그를 이용하여 상기 통체(1)의 외주연 상,하단부의 미리 정한 위치에 상기 어뎁터(2)와 받침대(3)를 각각 위치시키는 부속품 배치단계(S140); 상기 통체(1)의 미리 정한 위치에 상기한 어뎁터(2)와 받침대(3)를 일체로 융합시키는 부속품 융착단계(S150);를 더 포함한다.

한편, 상기 파이프 성형단계(S110)에 있어서, 그 파이프의 직경 크기는 300mm 이상 600mm 이내인 것이 바람직하다. 이는, 내,외부 크랙 및 기포 발생과 더불어 수지의 흐름형상 등의 외관불량률이 높은 대형 합성수지 밸브용 바디의 제조를 위함이다.

그리고, 상기 부속품 융착단계(S150)에 있어서, 상기 어뎁터(2)와 받침대(3)는, 코일(41) 및 한 쌍의 단자핀(42)으로 구성된 상기 융착부재(4)에 의해 통체(1)의 그 외면 상,하단부 각각에 일체로 융착됨이 바람직하다.

상기와 같은 구성으로 되는 본 발명에 따른 대구경 합성수지 밸브용 바디(A)의 실시예 및 그 제조방법을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기한 파이프 성형단계(S110) 및 성형품 가공단계(S120)를 통해 통체(1)를 형성하고, 상기 통체(1)의 상,하단부 각각에 정해진 위치마다 부속품 성형단계(S130)를 통하여 별도로 성형한 상기 어뎁터(2)와 받침대(3)를 상기한 융착부재(4)를 이용하여 하나로 융합시켜줌으로써, 본 발명의 대구경 밸브용 바디(A)를 단일체로 구성하도록 한다.

이렇게 구성된 본 발명의 상기 밸브용 바디(A)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 그 양단에 엔드파이프(901)를 각각 구비결합하고 그 내부에는 관로의 개폐를 위한 게이트볼을 더 구비조립함으로써, 하나의 합성수지 밸브가 구성되도록 한다.

또한, 상기한 엔드파이프(901)의 각 선단부에는, 상호 이음을 위한 복수의 파이프(902)를 연이어 이음함으로써, 가스배관의 각 구간마다 합성수지 밸브가 장착될 수 있는 것이다.

더하여, 상기 어뎁터(2)의 상측에는, 상기한 게이트볼의 회동작용을 조작할 수 있는 개폐장치(903)를 더 장착하여, 맨홀 등을 활용한 가스배관의 관로 개폐작업을 지면과 가까운 외부에서 편리하게 실시할 수 있게 되는 것이다.

이때, 압출성형 공법에 의해 성형상태가 정교한 상기 통체(1)를 밸브의 몸체로 채용함으로써, 가스배관의 관로 개폐시 가스의 이동흐름 및 누설을 더욱 철저히 차단함이 가능하다.

이상에서와 같이 본 발명을 바람직한 실시 예를 이용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

A : 밸브용 바디, 1 : 통체, 1a : 관통공
2 : 어뎁터, 3 : 받침대, 4 : 융착부재
21 : 제1만곡부, 31 : 제2만곡부, 41 : 코일
42 : 단자핀

Claims (9)

1. 폴리에틸렌(Polyethylene : PE) 수지를 압출 성형하여 성형되는 원통형 연속체를 미리 정한 길이로 절단하여 형성한 원통형 파이프 형상의 통체와, 상기 통체의 외주연 상단부 및 하단부에 각각 일체로 융착되되 사출성형 공법을 통해 성형되는 어뎁터 및 받침대를 포함하여 이루어진 대구경 합성수밸브용 바디에 있어서;
   상기 어뎁터는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제1만곡부가 하면을 구성하도록 성형 되며,
   상기 받침대는, 상기 통체의 외면에 밀착대응하는 곡선형 제2만곡부가 상면을 구성하도록 성형되고,
   상기 제1만곡부 및 상기 제2만곡부의 각 표면에는 외부전원의 공급시 발열하도록 마련된 코일과, 상기 코일과의 전기적 접속을 하여 외부전원을 상기 코일로 공급하는 한 쌍의 단자핀으로 구성되어, 상기한 통체와 상기 어뎁터 그리고 상기 통체와 상기 받침대 상호 간의 관상조직을 하나로 융합시키도록 하는 융착부재를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 대구경 합성수지 밸브용 바디.
   
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6. 폴리에틸렌 수지를 재료로 하여 압출성형 공법을 통해 300mm 이상 600mm 이내의 직경을 가진 파이프를 성형하는 파이프 성형단계, 상기 파이프 성형단계에 의해 연속체로 성형되는 파이프를 절단하여 통체를 형성하고 게이트볼의 회동제어를 위한 스템의 삽입을 위한 관통공을 상기 통체의 외면 중앙 상단부에 형성하는 성형품 가공단계, 사출성형 공법을 통해 상기 통체의 상,하단부 각각에 구성되는 어뎁터와 받침대를 성형하는 부속품 성형단계, 지그를 이용하여 상기 통체의 상,하단부에 상기 어뎁터와 상기 받침대를 각각 위치시키는 부속품 배치단계, 상기 통체의 미리 정한 위치에 상기 어뎁터와 상기 받침대를 일체로 융합시키는 부속품 융착단계를 포함하여 이루어지며;
   상기 부속품 융착단계를 통해 상기 통체의 외주연 상,하단부 각각에 융착되는 상기 어뎁터와 상기 받침대는, 전기로 발열하는 코일 및 상기 코일로의 전기공급을 위한 한 쌍의 단자핀으로 구성된 융착부재에 의해 일체로 융착됨을 특징으로 하는 대구경 합성수지 밸브용 바디의 제조방법.
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