KR101471571B1

KR101471571B1 - 건축물용 영구배수장치

Info

Publication number: KR101471571B1
Application number: KR1020130089347A
Authority: KR
Inventors: 채수근
Original assignee: 지에스이앤씨(주)
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2014-12-11
Also published as: KR20140124711A

Abstract

본 발명은 건축물용 영구배수장치에 관한 것으로, 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관으로 이루어지고, 원통형관의 둘레에는 한줄의 나선형구멍이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있다.
따라서, 본 발명의 영구배수장치는 내부가 비어 있는 중공관 형태로 이루어지므로 유체가 관로를 따라 흐를 때에 유체 저항이 최소화되고 이에 따라 유체의 흐름이 방해되지 않으며, 결국 유속이 증가되어서 처리 유량이 극대화된다. 또한, 원통형관의 나선형구멍을 통해 지하수가 원통형관의 사방에서 유입되므로 원통형관 주변의 지하수가 원통형관 내부로 원활히 유입되며, 나선형구멍에 의해 일반적인 원통형 파이프에 비해 유연성이 뛰어나다.

Description

건축물용 영구배수장치{Permanent drainage device for building}

본 발명은 건축물용 영구배수장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 원통형관 주변의 지하수가 원통형관 내부로 원활히 유입되고 원통형관에 의한 처리 유량이 극대화되며, 원통형관의 탄력이 증대되는 건축물용 영구배수장치에 관한 것이다.

일반적으로 토목 및 건축 지하 구조물의 시공을 위하여 소정의 깊이로 굴착 작업이 이루어지고, 그 굴착이 종료된 지면(바닥면)이 기초 시공기준면이 되며, 이 기초 시공기준면을 기준으로 토목 또는 건축 구조물을 시공하게 된다.

기초 시공기준면에 지하수가 침투, 유입되는 경우, 지하수는 지하구조물에 양압력으로 작용된다. 여기서, 지하구조물이란, 지하에 시공되는 구조물을 말하며, 이러한 지하구조물을 갖는 건축물을 포함한다. 이러한 지하구조물에 작용하는 양압력은 지하구조물의 바닥부와 그 주변 지하수위에 의한 수두차이로 발생되어서 지하구조물을 들어올리는 힘으로 작용한다. 이러한 지하수에 의한 양압력은 지하구조물에 다음과 같은 악영향을 미치게 된다.

즉, 지하수에 의해 발생되는 양압력이 지하구조물의 정하중(사하중)보다 크면 지하구조물은 부상되거나 한쪽으로 기울어지거나 양압력이 집중적으로 발생되는 매트(Mat)기초 또는 기초바닥슬래브 구역에 크랙이 발생되어 결국 지하구조물은 파괴된다.

또한, 지하수에 의한 양압력이 지하구조물의 정하중보다 작더라도, 지하구조물의 콘크리트 약화를 촉진하고, 시공접합부(조인트) 등을 통하여 지하수가 지하구조물 내측으로 침투 유입되어 균열발생의 원인으로 작용할 수 있다.

따라서, 지하층이 있는 토목 및 건축구조물을 시공하는 현장에서 지하수에 의한 양압력에 대한 대책으로 지하구조물의 기초 두께를 증가시키거나, 락 앵커 등을 설치하여 양압력에 저항시키거나, 또는 기초 시공기준면에 드레인관을 설치하여 지하수를 집수 및 배수시켜서 양압력을 감소시키는 장치를 설치하고 있다.

최근에는 기초 시공기준면에 드레인관을 설치하여 지하수를 집수정으로 배수시키는 공법이 많이 사용되고 있는데, 그 중 하나의 공법은 대한민국 등록실용 제20-0336460호에 개시된 바와 같다.

개시된 내용을 살펴보면, 지하층 지반을 굴착한 후 기초 시공기준면(최종 굴착면)에 별도의 트렌치를 소정 깊이로 더 굴착한 다음, 이 트렌치 내에 집수정과 연결되는 다발관과 자갈(쇄석) 등을 채우는 방식을 채택하고 있다.

따라서, 기초 시공기준면에 미리 배치된 토목섬유 및 드레인보드를 통하여 지하수의 집수가 이루어지는 동시에 트렌치 내의 다발관으로 지하수가 모여서 집수정으로 배수된 다음, 집수정에 집수된 지하수를 펌프로 강제 배수시키게 된다.

그런데, 이와 같은 종래의 배수 시스템은 트렌치가 기초 시공기준면에 시공될 뿐 아니라 지하구조물과 간섭되므로, 기초지반의 허용지내력이 감소되어 설계접지압에 미달되는 문제점이 있다. 특히 추가적인 트렌치 굴착은 시공성과 안정성 및 경제성 등을 저하시키고 공기가 길어지는 문제점이 있다. 또한, 트렌치의 과다 굴착에 따라 부분적으로 기초지반의 허용지내력이 크게 감소될 수 있고, 트렌치와 트렌치 사이에 드레인보드를 설치하지 않을 경우 부분적으로 양압력이 증가하는 문제점이 있다.

이러한 종래의 문제점을 해결하기 위해 본 출원인은 지하구조물 하부지반의 지하수 집배수장치(등록실용 제20-0396485호)를 개발하였다. 이는, 기초 시공기준면(최종 굴착면)을 재차 굴착하지 않고도 조립과 설치가 간단한 드레인보드 및 이중관 형태의 드레인관을 구비하여서 이들을 기초 시공기준면에 간편하게 시공되도록 하였다.

이러한 집배수장치는 기초 시공기준면을 재차 굴착하지 않고도 굴착면 지반을 통해 침투,유입되는 지하수를 드레인보드를 통해 집수하는 동시에 집수 및 배수 역할을 하는 드레인관을 통해 집수정으로 신속하게 배수시킬 수 있도록 하였다. 그러므로 시공성이 우수하고 공기를 단축시킬 수 있으며, 결국 지하수를 용이하게 영구적으로 집수 및 배수시켜서 매트(mat)기초 또는 기초바닥 슬래브에 양압력이 작용되지 않도록 하였다.

여기서, 드레인관은 배수구멍이 형성된 내부관과, 집수로가 형성된 외부관과, 내부관의 외경면과 외부관의 내경면을 일체로 연결하는 연결판으로 구성된다.

그런데 이러한 드레인관은, 비교적 넓은 접촉면적을 갖도록 형성되어서 드레인관 측으로 모인 집수가 이를 따라 원활히 흐르지 못하는 문제가 있다. 즉, 드레인관의 내부에는 원통형상의 내부관이 연결판들에 의해 형성되어 있기 때문에 드레인관으로 모인 집수는 이를 따라 흐르면서 외부관의 내주면 및 연결판들에 접촉될 뿐 아니라 드레인관에서 가장 넓은 표면적을 갖는 내부관의 외주면 및 내주면에 접촉되면서 흐른다. 이와 같이 집수가 넓은 표면적에 접촉되면서 흐르므로 접촉면 사이의 마찰저항이 증가되고 이에 따라 집수가 드레인관을 따라 원활히 흐르지 못하는 문제가 발생된다.

대한민국 등록실용 제20-0336460호 대한민국 등록실용 제20-0396485호

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원통형관 주변의 지하수가 원통형관 내부로 원활히 유입되고 원통형관에 의한 처리 유량이 극대화되도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 원통형관이 지반으로부터 들뜨지 않고 밀착 시공되도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원통형관에 작용하는 응력이 분산되도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원통형관의 탄력이 증대되도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 원통형관의 내구성이 크게 향상되도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 영구배수장치를 청결하게 유지시키고 지하수를 정화시키도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은, 응력이 한곳에 집중되지 않도록 분산시켜서 취약 부분을 보강하도록 한 건축물용 영구배수장치를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는, 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관으로 이루어지고, 원통형관의 둘레에는 한줄의 나선형구멍이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는, 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관으로 이루어지고, 원통형관의 둘레에는 한줄의 나선형홈이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있으며, 한줄의 나선형홈 내부에는 통수홀들이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는, 길이방향으로 연속되는 판을 나선형태로 말아서 원통형관을 성형하되, 원통형관의 이음부위는 서로 맞닿지 않고 이격되도록 형성되어서, 원통형관의 둘레에 내부 및 외부가 연통된 형태의 나선형공간이 연속된 형태로 형성되어 있다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 특징은, 나선형홈의 각도는, 원통형관의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성된다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 특징은, 나선형홈의 깊이는 0.8∼1.2mm이고, 나선형홈의 폭은 3.5∼4.5mm이다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 특징은, 원통형관의 외면에는 특수실리콘층이 도포되되, 특수실리콘층은 플루오라이트카본(fluorite carbon)으로 이루어진다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 특징은, 원통형관의 내면에는 결정성 폴리프로필렌 44~57중량%과, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체 9~21중량%와, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 7~25중량%와, 무기충전제 10~23중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물이 도포된다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 특징은, 원통형관의 내면에는 방향제에 기능성오일이 함유된 방향제물질이 코팅되되, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다.

이상에서와 같은 본 발명은, 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관으로 이루어지고, 원통형관의 둘레에는 한줄의 나선형구멍이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있다. 따라서, 본 발명의 영구배수장치는 내부가 비어 있는 중공관 형태로 이루어지므로 유체가 관로를 따라 흐를 때에 유체 저항이 최소화되고 이에 따라 유체의 흐름이 방해되지 않으며, 결국 유속이 증가되어서 처리 유량이 극대화된다.

본 발명의 원통형관 둘레에는 그 길이방향을 따라 나선형구멍이 연속 형성되어 있다. 따라서, 원통형관의 나선형구멍을 통해 지하수가 원통형관의 사방에서 유입되므로 원통형관 주변의 지하수가 원통형관 내부로 원활히 유입된다.

이러한 본 발명의 원통형관은 둘레에 길이방향을 따라 나선형구멍이 형성되어 있으므로 일반적인 원통형 파이프에 비해 유연성이 뛰어나다. 따라서 원통형관을 지반에 설치할 시 지반이 평평하지 못하여도 지반의 굴곡에 따라 유연하게 휘면서 밀착된다. 그러므로 원통형관이 지반으로부터 들뜨지 않고 밀착 시공되므로 시공상태가 안정적이다.

또한, 원통형관의 일부에 하중이 집중적으로 작용할 경우 나선형구멍을 통해 원통형관 둘레 전체로 분산된다. 그러므로 집중 하중에 의한 응력이 원통형관의 일부에만 집중되지 않고 분산되므로 원통형관의 파손이 최소화된다.

본 발명의 나선형구멍의 각도는, 원통형관의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성된다. 나선형구멍의 각도가 60°미만이면, 나선형구멍의 한 사이클의 길이가 매우 길어지게 되고, 이에 따라 원통형관을 측면에서 볼 때 원통형관에 형성된 나선형구멍들 사이의 간격이 그만큼 벌어지게 되어, 일정 길이의 원통형관에 형성된 나선형구멍들 수가 감소되므로 원통형관 둘레의 지하수가 원통형관 내부로 원활히 유입되지 못한다. 나선형구멍의 각도가 75°를 초과하면, 나선형구멍의 한 사이클의 길이가 매우 짧아지게 되고, 이에 따라 원통형관을 측면에서 볼 때 원통형관에 형성된 나선형구멍들 사이의 간격이 그만큼 좁아지게 되며, 결국 일정 길이의 원통형관에 형성된 나선형구멍이 너무 촘촘하게 형성되므로 원통형관이 매우 취약해진다. 그러므로 나선형구멍의 각도는, 원통형관의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 나선형홈의 깊이는 0.8∼1.2mm를 갖도록 형성되고, 나선형홈의 폭은 3.5∼4.5mm를 갖도록 형성된다. 나선형홈의 깊이가 0.8mm 미만이거나 나선형홈의 폭이 3.5mm 미만이면, 지하수의 유입공간이 그만큼 감소하게 되므로 집수효과가 저하된다. 나선형홈의 깊이가 1.2mm를 초과하거나 나선형홈의 폭이 4.5mm를 초과하면, 지하수의 유입공간이 그만큼 증가되지만, 나선형홈의 바닥 두께나 원통형관의 두께가 그만큼 감소되므로 조그마한 외력에도 나선형홈 부분이나 원통형관이 쉽게 파손된다. 따라서 나선형홈의 깊이는 0.8∼1.2mm를 갖도록 형성되고, 나선형홈의 폭은 3.5∼4.5mm를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 원통형관은 길이방향으로 연속되는 판을 나선형태로 말아서 형성되며, 원통형관의 이음부위는 서로 맞닿지 않고 이격되도록 형성되므로, 원통형관의 둘레에 내부 및 외부가 연통된 형태의 나선형공간이 연속된 형태로 형성된다. 따라서 원통형관이 코일 형태로 감겨져서 구비되므로 어느 방향에서 작용하는 압력이든 신축성있게 변형되며 이에 따라 불균일한 지반에도 안정적으로 밀착된다. 또한 원통형관의 나선형공간에 의해 원통형관의 내부 및 외부가 개방되어 있으므로 원통형관 둘레의 지하수가 원통형관 내부로 신속하고 원활하게 유입된다.

본 발명은 원통형관의 외면에는 특수실리콘층이 도포되며, 이 특수실리콘층은 플루오라이트카본(fluorite carbon)으로 이루어진다. 플루오라이트카본으로 이루어진 특수실리콘층은, 분자결합상 치밀한 조직으로 구성되고 높은 내열성을 가지며 내화학성이 뛰어나다. 따라서 원통형관의 내구성이 크게 향상되므로 버림콘크리트에 매설된 원통형관이 장기간 경과하여도 부식, 파열, 훼손되지 않는다.

본 발명은 원통형관의 내면에, 결정성 폴리프로필렌 44~57중량%과, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체 9~21중량%와, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 7~25중량%와, 무기충전제 10~23중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물이 도포된다. 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물은 접착 개질재로서 프라이머를 도포하지 않아도 도장밀착성 및 내충격성이 우수하므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며, 결국 제품의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

본 발명은 원통형관의 내면에, 방향제에 기능성오일이 함유된 방향제물질이 코팅되어 있고, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다. 따라서, 살균, 소독 기능 등을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 살균, 살충 등의 작용을 하여 영구배수장치를 청결하게 유지시키고 지하수를 정화시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 건축물용 영구배수장치가 설치된 상태를 보인 개략적 사시도
도 2는 본 발명의 건축물용 영구배수장치를 보인 개략적 사시도
도 3는 도 1의 측단면도
도 4는 본 발명의 건축물용 영구배수장치의 다른 실시예를 보인 사시도
도 5는 도 4의 측면도
도 6은 도 5의 측단면도
도 7은 본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 실시예를 보인 사시도
도 8은 도 7의 측면도
도 9는 도 8의 측단면도

본 발명의 구체적인 특징 및 이점은 첨부된 도면을 참조한 이하의 설명으로 더욱 명확해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 건축물용 영구배수장치가 설치된 상태를 보인 개략적 사시도이고, 도 2는 본 발명의 건축물용 영구배수장치를 보인 개략적 사시도이며, 도 3는 도 1의 측단면도이다.

이러한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는, 원통형관(10) 주변의 지하수가 원통형관(10) 내부로 원활히 유입되고 원통형관(10)에 의한 처리 유량이 극대화되며, 원통형관(10)에 탄력을 부여하여서 원통형관(10)이 지반으로부터 들뜨지 않고 밀착 시공되는 점에 그 특징이 있다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치를 설치하기 위해서는 먼저, 굴착작업을 시행하고, 이 굴착작업을 통해 토목 또는 건축구조물의 지하 부분을 시공하게 된다. 굴착작업이 종료되면 그 지표면 즉, 기초 시공기준면을 고르게 정리하는 단계를 갖는다.

기초 시공기준면이 고르게 정리되면 설계 배치 기준에 따라 토목섬유(1)가 포설된다. 이 토목섬유(1)는 기초 시공기준면으로 침투된 지하수를 실질적으로 흡수하여 초기 집수의 역할을 수행한다. 그리고 토목섬유(1) 상에 설계 배치 기준대로 본 발명의 건축물용 영구배수장치를 설치한다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치는 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관(10)으로 이루어지고, 원통형관(10)의 둘레에는 한줄의 나선형구멍(11)이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있다.

이러한 본 발명의 영구배수장치는 내부가 비어 있는 중공관 형태로 이루어지므로 유체가 관로를 따라 흐를 때에 유체 저항이 최소화된다. 또한 유체의 흐름이 방해되지 않으므로 유속이 증가되어서 처리 유량이 극대화된다.

원통형관(10)에 형성된 한 줄의 나선형구멍(11)은, 원통형관(10)의 둘레에 그 길이방향을 따라 연속 형성된 나선형태로 이루어진다.

따라서, 원통형관(10)의 나선형구멍(11)을 통해 지하수가 원통형관(10)의 사방에서 유입되므로 원통형관(10) 주변의 지하수가 원통형관(10) 내부로 원활히 유입된다.

이러한 본 발명의 원통형관(10)은 둘레에 길이방향을 따라 나선형구멍(11)이 형성되어 있으므로 일반적인 원통형 파이프에 비해 유연성이 뛰어나다.

따라서 원통형관(10)을 지반에 설치할 시 지반이 평평하지 못하여도 지반의 굴곡에 따라 유연하게 휘면서 밀착된다. 그러므로 원통형관(10)이 지반으로부터 들뜨지 않고 밀착 시공되므로 시공상태가 안정적이다.

또한, 원통형관(10)의 일부에 하중이 집중적으로 작용할 경우 나선형구멍(11)을 통해 원통형관(10) 둘레 전체로 분산된다.

그러므로 집중 하중에 의한 응력이 원통형관(10)의 일부에만 집중되지 않고 분산되므로 원통형관(10)의 파손이 최소화된다.

본 발명의 나선형구멍(11)의 각도(θ)는, 원통형관(10)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성된다.

나선형구멍(11)의 각도(θ)가 60°미만이면, 나선형구멍(11)의 한 사이클의 길이가 매우 길어지게 되고, 이에 따라 원통형관(10)을 측면에서 볼 때 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 사이의 간격이 그만큼 벌어지게 되어, 일정 길이의 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 수가 감소되므로 원통형관(10) 둘레의 지하수가 원통형관(10) 내부로 원활히 유입되지 못한다.

나선형구멍(11)의 각도(θ)가 75°를 초과하면, 나선형구멍(11)의 한 사이클의 길이가 매우 짧아지게 되고, 이에 따라 원통형관(10)을 측면에서 볼 때 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 사이의 간격이 그만큼 좁아지게 되며, 결국 일정 길이의 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)이 너무 촘촘하게 형성되므로 원통형관(10)이 매우 취약해진다.

그러므로 나선형구멍(11)의 각도(θ)는, 원통형관(10)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 건축물용 영구배수장치의 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 5는 도 4의 측면도이며, 도 6은 도 5의 측단면도이다.

본 발명의 건축물용 영구배수장치는 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관(20)으로 이루어지고, 원통형관(20)의 둘레에는 한줄의 홈이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있으며, 한줄의 홈 내부에는 통수홀(22)들이 형성되어 있다.

원통형관(20)에 형성된 한 줄의 홈은, 원통형관(20)의 둘레에 그 길이방향을 따라 연속 형성된 나선형홈(21)으로 이루어지며, 나선형홈(21)의 내부에는 통수홀(22)들이 형성되어 있다.

따라서, 원통형관(20)의 나선형홈(21) 및 통수홀(22)을 통해 지하수가 원통형관(20)의 사방에서 유입되므로 원통형관(20) 주변의 지하수가 원통형관(20) 내부로 원활히 유입된다.

이러한 본 발명의 원통형관(20)은 둘레에 길이방향을 따라 나선형홈(21)이 형성되어 있으므로 일반적인 원통형 파이프에 비해 유연성이 뛰어나다.

따라서 원통형관(20)을 지반에 설치할 시 지반이 평평하지 못하여도 지반의 굴곡에 따라 유연하게 휘면서 밀착된다. 그러므로 원통형관(20)이 지반으로부터 들뜨지 않고 밀착 시공되므로 시공상태가 안정적이다.

또한, 원통형관(20)의 일부에 하중이 집중적으로 작용할 경우 나선형홈(21)을 통해 원통형관(20) 둘레 전체로 분산된다.

그러므로 집중 하중에 의한 응력이 원통형관(20)의 일부에만 집중되지 않고 분산되므로 원통형관(20)의 파손이 최소화된다.

본 발명의 나선형홈(21)의 각도(θ)는, 원통형관(20)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성된다.

나선형홈(21)의 각도(θ)가 60°미만이면, 나선형홈(21)의 한 사이클의 길이가 매우 길어지게 되고, 이에 따라 원통형관(20)을 측면에서 볼 때 원통형관(20)에 형성된 나선형홈(21)들 사이의 간격이 그만큼 벌어지게 되어, 일정 길이의 원통형관(20)에 형성된 나선형홈(21)들 수가 감소되므로 원통형관(20) 둘레의 지하수가 원통형관(20) 내부로 원활히 유입되지 못한다.

나선형홈(21)의 각도(θ)가 75°를 초과하면, 나선형홈(21)의 한 사이클의 길이가 매우 짧아지게 되고, 이에 따라 원통형관(20)을 측면에서 볼 때 원통형관(20)에 형성된 나선형홈(21)들 사이의 간격이 그만큼 좁아지게 되며, 결국 일정 길이의 원통형관(20)에 형성된 나선형홈(21)이 너무 촘촘하게 형성되므로 원통형관(20)이 매우 취약해진다.

그러므로 나선형홈(21)의 각도(θ)는, 원통형관(20)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

나선형홈(21)의 깊이(D)는 0.8∼1.2mm이고, 나선형홈(21)의 폭(L)은 3.5∼4.5mm이다.

나선형홈(21)의 깊이(D)가 0.8mm 미만이거나 나선형홈(21)의 폭(L)이 3.5mm 미만이면, 지하수의 유입공간이 그만큼 감소하게 되므로 집수효과가 저하된다.

나선형홈(21)의 깊이(D)가 1.2mm를 초과하거나 나선형홈(21)의 폭(L)이 4.5mm를 초과하면, 지하수의 유입공간이 그만큼 증가되지만, 나선형홈(21)의 바닥 두께나 원통형관(20)의 두께가 그만큼 감소되므로 조그마한 외력에도 나선형홈(21) 부분이나 원통형관(20)이 쉽게 파손된다.

따라서 나선형홈(21)의 깊이(D)는 0.8∼1.2mm를 갖도록 형성되고, 나선형홈(21)의 폭(L)은 3.5∼4.5mm를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

도 7은 본 발명의 건축물용 영구배수장치의 또 다른 실시예를 보인 사시도이고, 도 8은 도 7의 측면도이며, 도 9는 도 8의 측단면도이다.

이러한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는, 길이방향으로 연속되는 판(31)을 나선형태로 말아서 원통형관(30)이 성형된다.

금속재나 합성수지재의 판(31)을 나선형태로 말기 위해서 길이방향을 따라 계속 공급되는 판(31)을 가열하여서 변형이 용이한 상태로 만들고, 이와 같이 가열된 상태의 판(31)을 원통형 파이프의 둘레에 나선형태로 감아서 성형할 수 있다.

이때, 원통형관(30)의 이음부위는 서로 맞닿지 않고 이격되도록 감는다. 이러한 원통형관(30)은, 원통형관(30)의 둘레에 내부 및 외부가 연통된 형태의 나선형공간(32)이 연속된 형태로 형성된다.

따라서 원통형관(30)이 코일 형태로 감겨져서 구비되므로 어느 방향에서 작용하는 압력이든 신축성있게 변형되며 이에 따라 불균일한 지반에도 안정적으로 밀착된다.

또한 원통형관(30)의 나선형공간(32)에 의해 원통형관(30)의 내부 및 외부가 개방되어 있으므로 원통형관(30) 둘레의 지하수가 원통형관(30) 내부로 신속하고 원활하게 유입된다.

한편, 본 발명의 원통형관(10)(20)(30)의 외면에는 특수실리콘층이 도포될 수 있다.이 특수실리콘층은, 플루오라이트카본(fluorite carbon)으로 이루어진다. 플루오라이트카본은 분자결합상 치밀한 조직으로 구성되고 높은 내열성을 가지며 내화학성이 뛰어나다.

따라서 원통형관(10)(20)(30)의 내구성이 크게 향상되므로 콘크리트 내에 매설된 영구배수장치가 장기간 경과하여도 부식, 파열, 훼손되지 않는다.

또한, 원통형관(10)(20)(30)의 내면에는, 결정성 폴리프로필렌 44~57중량%과, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체 9~21중량%와, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 7~25중량%와, 무기충전제 10~23중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물이 도포될 수 있다.

여기서, 결정성 폴리프로필렌은 결정성 폴리프로필렌 단독 중합체 및 C2 내지 C20(C3는 제외)의 알파 올레핀을 포함하는 프로필렌-알파 올레핀 결정성 공중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 결정성 폴리프로필렌의 용융흐름지수(230℃, 2.16kg하중)는 20∼60g/10분이고, 13C-NMR(핵자기 공명 스펙트럼)로 측정한 아이소탁틱 펩타드 분율이 0.80~0.99이다.

또한, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체에서 부틸아크릴레이트의 함량은 20~40중량%이고, 용융지수(190℃, 2.16kg하중)는 20~200g/10min이다.

그리고, 스틸렌계 수첨 블록공중합체에서 스틸렌 함량은 18중량% 이상이며, 스틸렌계 수첨 블록공중합체는 스틸렌-에틸렌-부텐-스틸렌 블록공중합체(SEBS), 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록공중합체(SEPS), 스티렌-부타디엔-부틸렌-스티렌 블록공중합체, 스틸렌-에틸렌-이소플렌-스틸렌 블록공중합체 및 아크릴로니트릴-부틸렌-스틸렌 블록공중합체로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상으로 이루어진다.

이러한 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 자세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 폴리프로필렌 수지 조성물은 상술한 바와 같이 결정성 폴리프로필렌, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 및 무기충전제를 포함할 수 있다.

상기 결정성 폴리프로필렌은, 결정성 폴리프로필렌 단독중합체, 및 C2 내지 C20(C3 제외)의 알파-올레핀 단량체를 포함하는 프로필렌-알파 올레핀 결정성 공중합체 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.

상기 알파-올레핀 단량체의 구체적인 예로서는 에틸렌, 1-부텐, 1-펜텐, 1-헥센, 4-메틸펜텐, 1-헵텐, 1-옥텐, 1-데센 등일 수 있으며, 바람직하게는 에틸렌일 수 있다. 상기 프로필렌-알파 올레핀 결정성 공중합체는 블록공중합체 또는 랜덤공중합체 등 일수 있으나, 이에 제한하는 것은 아니다.

상기 프로필렌-알파 올레핀 결정성 공중합체에서 프로필렌 중합단위의 함량은 특별히 제한하지 않으나, 공중합체 내에서 50중량% 이상 포함하는 것이 바람직하다.

상기 결정성 폴리프로필렌은 입체규칙성에 관련해서 특별히 제한하지 않으나, 본 발명의 목적을 달성시킬 수 있는 결정성 폴리프로필렌이라면 제한없이 사용될 수 있으며, 보다 구체적으로, ¹³C-NMR(핵자기 공명 스펙트럼)로 측정한 아이소탁틱 펩타드 분율이 0.80~0.99일 수 있고, 바람직하게는 0.85~0.99일 수 있다.

상기 결정성 폴리프로필렌의 용융흐름지수(MFI, 230℃, 2.16kg 하중)는 20∼60g/10분일 수 있으며, 바람직하게는 20∼50g/10분일 수 있다.

상기 결정성 폴리프로필렌은 상기 수지 조성물에 대해 44~57중량% 포함될 수 있다. 결정성 폴리프로필렌의 함량이44중량% 미만으로 포함되면 도장부착력이 저하될 수 있고, 57 중량%를 초과하면 굴곡탄성율 및 도장부착력이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

상기 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체에 대해 설명하면 다음과 같다.

에틸렌부틸아크릴레이트 중합체에서 부틸아크릴레이트는 중합단위 비율로 20~40중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 25~40중량%일 수 있다.

상기 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 9~21중량% 포함될 수 있다. 상기 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체의 함량이 9중량% 미만이면 도장밀착성이 열세하고 21중량%를 초과하면 굴곡탄성율이 현저히 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

상기 에틸렌부틸아크릴레이트 공중합체의 용융지수(190℃, 2.16kg하중)는 5~250g/10min일 수 있고, 바람직하게는 10~200g/10min일 수 있다.

상기 스틸렌계 수첨 블록공중합체는, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 도장 밀착성 및 내충격성을 보다 개선시킬 수 있다.

상기 스틸렌계 수첨 블록공중합체는 스틸렌-에틸렌-부텐-스틸렌 블록공중합체(SEBS), 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록공중합체(SEPS), 스티렌-부타디엔-부틸렌-스티렌 블록공중합체, 스틸렌-에틸렌-이소플렌-스틸렌 블록공중합체, 아크릴로니트릴-부틸렌-스틸렌 블록공중합체 등 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 스틸렌-에틸렌-부텐-스틸렌 블록공중합체(SEBS) 및 스틸렌-에틸렌-프로필렌-스틸렌 블록공중합체(SEPS)일 수 있다.

상기 스틸렌계 수첨 블록공중합체는 상기 폴리프로필렌 수지 조성물에 대해 7 ~ 21중량% 포함될 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 18중량%일 수 있다. 상기 스틸렌계 수첨 블록공중합체의 함량이 7중량% 미만이면 도장밀착성이 저하되고, 21중량%를 초과하면 강성 등과 같은 기계적 물성 및 도장밀착성 등이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

상기 무기충전제는, 상기 폴리프로필렌 수지 조성물의 강성을 보강하기 위해서 사용될 수 있으며, 상기 무기충전제는 활석(Talc), 황산바륨 및 칼슘카보네이트 중에서 선택된 1종 이상일 수 있으며, 바람직하게는 활석일 수 있다.

상기 활석의 입경은 레이저 회절법에 따라서 측정된 입자 누적 분포 곡선으로부터 판독한 누적 50중량%의 입경치로부터 구할 수 있으며, 상기 평균입경이 10㎛이하이고, 바람직한 것은 0.5~8㎛일 수 있다. 상기 활석의 입경이 상기 범위를 벗어나면 휨 탄성율이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

또한, 상기 활석은 중합체와의 접착성 또는 분산성을 향상시키기 위해서 각종의 유기 티타네이트(titanate)계 커플링(Coupling)제, 유기실란 커플링(Coupling)제, 불포화카르본산, 또는 그 무수물을 그라프트(graft)한 변성 폴리올레핀(Polyolefin), 지방산, 지방산 금속염, 지방산 에스테르(ester) 등으로 표면처리될 수 있다.

상기 무기충전제는 상기 폴리프로필렌계 수지 조성물에 대하여 10~23중량% 포함될 수 있고, 바람직하게는 10~21중량%일 수 있다. 상기 무기충전제의 함량이 10중량% 미만이면 굴곡탄성율이 현저히 부족하거나 도장밀착성이 떨어지고, 23중량%를 초과하면 내충격성이 저하될 수 있어 바람직하지 않다.

본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 도장성을 보다 개선시키거나 저온 내충격성을 보강하기 위해서 고무성분을 더 포함할 수 있다. 상기 고무성분은 에틸렌-알파-올레핀　공중합체 또는 에틸렌-알파-올레핀 탄성중합체 고무(rubber) 등을 더 포함할 수 있으며, 상기 알파-올레핀은 C2 내지 C20의 알파-올레핀일 수 있고, 바람직하게는 에틸렌-1-부텐 공중합체일 수 있다.

본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 본 기술 분야에서 알려진 수지 조성물의 제조방법에 따라 제조될 수 있으며, 예를 들어, 구성성분들을 교반-혼합장치[예:Hensel 혼합기, 슈퍼 혼합기 또는 텀블러 혼합기]에 충전시키고, 상기 혼합물을 1~10분 동안 교반-혼합시키고, 180~230℃의 온도에서 압연기 또는 압출기를 사용하여 용융 및 혼련시켜서 제조할 수 있다.

이에, 본 발명에 의한 폴리프로필렌 수지 조성물은 도장시 프라이머를 도포하지 않으면서도 도장밀착성과 굴곡탄성율 및 Izod 충격강도가 우수하다. 따라서 이러한 폴리프로필렌 수지 조성물을 원통형관(10)(20)(30)의 내면에 도포하므로 도장밀착성 및 내충격성을 향상시키게 되며, 이에 따라 영구배수장치의 품질을 향상시킬 수 있다.

한편, 원통형관(10)(20)(30)의 내면에는 방향제에 기능성오일이 함유된 방향제물질이 코팅될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성오일 3∼5중량%가 혼합되고, 기능성오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다.

따라서, 원통형관(10)(20)(30)의 내면에 살균, 소독 기능 등을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 살균, 살충 등의 작용을 하여 영구배수장치를 청결한 상태로 유지할 수 있고, 지하수를 정화시킬 수 있다.

이 방향제 물질에는 기능성 오일이 혼합될 수 있으며, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성 오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성 오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다.

여기서 기능성 오일은 방향제에 대해 3∼5중량%가 혼합되는 것이 바람직하다. 기능성 오일의 혼합비율이 3중량% 미만이면, 그 효과가 미미하며, 기능성 오일의 혼합비율이 5중량%를 초과하면 그 기능이 크게 향상되지 않는 반면에 제조 단가는 크게 증가된다.

기능성 오일 중 독활(Udo)은 두릅나무과에 속하고, 화학적 구성요소로는 Humulene, Limonen 등을 들 수 있으며 세균 독성효과가 우수하고 항균작용 등에 좋은 효과를 나타낸다.

으름덩굴(Five-leaf akebia, Chocolate vine)은 화학적 구성요소로는 Betulin, Oumarin 등을 들 수 있으며 항균, 살균효과 등이 우수하다.

황금(Skullcap)은 꿀풀과에 속하고, 화학적 구성요소로는 Baicalein, Scutellarein 등을 들 수 있으며 항균, 살균작용 등에 좋은 효과가 있다.

시트로넬라(Citronella)는 주된 화학성분으로는 citronellal, geraniol 등을 들 수 있고, 살균, 살충효과 등이 우수하다.

이러한 본 발명은, 기능성 오일이 원통형관(10)(20)(30)의 내면에 코팅됨에 따라 살균, 살충 등의 작용을 하여 영구배수장치를 청결하게 유지시키고, 지하수를 정화시키는 등 친환경적인 제품이다.

이러한 본 발명의 건축물용 영구배수장치는 다음과 같은 장점이 있다.

첫째, 본 발명은 통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관(10)으로 이루어지고, 원통형관(10)의 둘레에는 한줄의 나선형구멍(11)이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있다.

따라서, 본 발명의 영구배수장치는 내부가 비어 있는 중공관 형태로 이루어지므로 유체가 관로를 따라 흐를 때에 유체 저항이 최소화되고 이에 따라 유체의 흐름이 방해되지 않으며, 결국 유속이 증가되어서 처리 유량이 극대화된다.

둘째, 본 발명의 원통형관(10) 둘레에는 그 길이방향을 따라 나선형구멍(11)이 연속 형성되어 있다.

셋째, 이러한 본 발명의 원통형관(10)은 둘레에 길이방향을 따라 나선형구멍(11)이 형성되어 있으므로 일반적인 원통형 파이프에 비해 유연성이 뛰어나다.

넷째, 원통형관(10)의 일부에 하중이 집중적으로 작용할 경우 나선형구멍(11)을 통해 원통형관(10) 둘레 전체로 분산된다.

다섯째, 본 발명의 나선형구멍(11)의 각도(θ)는, 원통형관(10)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성된다. 나선형구멍(11)의 각도(θ)가 60°미만이면, 나선형구멍(11)의 한 사이클의 길이가 매우 길어지게 되고, 이에 따라 원통형관(10)을 측면에서 볼 때 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 사이의 간격이 그만큼 벌어지게 되어, 일정 길이의 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 수가 감소되므로 원통형관(10) 둘레의 지하수가 원통형관(10) 내부로 원활히 유입되지 못한다.

나선형구멍(11)의 각도(θ)가 75°를 초과하면, 나선형구멍(11)의 한 사이클의 길이가 매우 짧아지게 되고, 이에 따라 원통형관(10)을 측면에서 볼 때 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)들 사이의 간격이 그만큼 좁아지게 되며, 결국 일정 길이의 원통형관(10)에 형성된 나선형구멍(11)이 너무 촘촘하게 형성되므로 원통형관(10)이 매우 취약해진다. 그러므로 나선형구멍(11)의 각도(θ)는, 원통형관(10)의 길이방향에 대해 60∼75°의 각도를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.

여섯째, 본 발명의 나선형홈(21)의 깊이(D)는 0.8∼1.2mm를 갖도록 형성되고, 나선형홈(21)의 폭(L)은 3.5∼4.5mm를 갖도록 형성된다. 나선형홈(21)의 깊이(D)가 0.8mm 미만이거나 나선형홈(21)의 폭이 3.5mm 미만이면, 지하수의 유입공간이 그만큼 감소하게 되므로 집수효과가 저하된다.

일곱째, 본 발명의 원통형관(30)은 길이방향으로 연속되는 판(31)을 나선형태로 말아서 형성되며, 원통형관(30)의 이음부위는 서로 맞닿지 않고 이격되도록 형성되므로, 원통형관(30)의 둘레에 내부 및 외부가 연통된 형태의 나선형공간(32)이 연속된 형태로 형성된다.

또한 원통형관(30)의 나선형공간에 의해 원통형관(30)의 내부 및 외부가 개방되어 있으므로 원통형관(30) 둘레의 지하수가 원통형관(30) 내부로 신속하고 원활하게 유입된다.

여덟째, 본 발명은 원통형관(10)(20)(30)의 외면에는 특수실리콘층이 도포되며, 이 특수실리콘층은 플루오라이트카본(fluorite carbon)으로 이루어진다. 플루오라이트카본으로 이루어진 특수실리콘층은, 분자결합상 치밀한 조직으로 구성되고 높은 내열성을 가지며 내화학성이 뛰어나다.

따라서 원통형관(10)(20)(30)의 내구성이 크게 향상되므로 버림콘크리트에 매설된 원통형관(10)(20)(30)이 장기간 경과하여도 부식, 파열, 훼손되지 않는다.

아홉째, 본 발명은 원통형관(10)(20)(30)의 내면에, 결정성 폴리프로필렌 44~57중량%과, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체 9~21중량%와, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 7~25중량%와, 무기충전제 10~23중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물이 도포된다.

이러한 폴리프로필렌 수지 조성물은 접착 개질재로서 프라이머를 도포하지 않아도 도장밀착성 및 내충격성이 우수하므로 제품의 품질을 향상시킬 수 있으며, 결국 제품의 수명을 연장시키는 효과가 있다.

열째, 본 발명은 원통형관(10)(20)(30)의 내면에, 방향제에 기능성오일이 함유된 방향제물질이 코팅되어 있고, 그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어진다.

따라서, 살균, 소독 기능 등을 가진 방향제 물질이 코팅됨에 따라, 살균, 살충 등의 작용을 하여 영구배수장치를 청결하게 유지시키고 지하수를 정화시키는 효과를 얻을 수 있다.

1 : 토목섬유 10,20,30 : 원통형관
11 : 나선형구멍 21 : 나선형홈
22 : 통수홀 31 : 판
32 : 나선형공간 θ : (나선형홈의) 각도
D : (나선형홈의) 깊이 L : (나선형홈의) 폭

Claims

통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관(20)으로 이루어지고,
원통형관(20)의 둘레에는 한줄의 나선형홈(21)이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있으며,
한줄의 나선형홈(21) 내부에는 통수홀(22)들이 형성되어 있고;
원통형관(20)의 내면에는 결정성 폴리프로필렌 44~57중량%과, 에틸렌부틸아크릴레이트 중합체 9~21중량%와, 스틸렌계 수첨 블록공중합체 7~25중량%와, 무기충전제 10~23중량%로 이루어진 폴리프로필렌 수지 조성물이 도포되는 것을 특징으로 하는 건축물용 영구배수장치.
통수시 내부 공간을 따라 흐르는 지하수의 흐름을 방해하지 않도록 원통형관(20)으로 이루어지고,
원통형관(20)의 둘레에는 한줄의 나선형홈(21)이 길이방향을 따라 연속하여 형성되어 있으며,
한줄의 나선형홈(21) 내부에는 통수홀(22)들이 형성되어 있고;
원통형관(20)의 내면에는 방향제에 기능성오일이 함유된 방향제물질이 코팅되되,
그 혼합비율은 방향제 95∼97중량%에 기능성오일 3∼5중량%가 혼합되며, 기능성오일은 독활 30중량%, 으름덩굴 25중량%, 황금 25중량%, 시트로넬라 20중량%로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건축물용 영구배수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
나선형홈(21)의 깊이(D)는 0.8∼1.2mm이고,
나선형홈(21)의 폭(L)은 3.5∼4.5mm인 것을 특징으로 하는 건축물용 영구배수장치.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
원통형관(20)의 외면에는 특수실리콘층이 도포되되,
특수실리콘층은, 플루오라이트카본(fluorite carbon)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 건축물용 영구배수장치.
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