KR101552107B1 - 2중 스토퍼가 포함된 합성수지관 이음장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 스토퍼 결합 홈이 구비된 합성수지관 이음장치는 합성수지관 이음장치 확관부 외관의 내부로 내관을 삽입하여, 외관의 내주연과 내관의 외주연을 패킹으로 밀착시켜, 파이프의 외관과 내관을 연결시키는 합성수지관 이음장치로서, 합성수지관 이음장치 외관에 확관부와 보강층을 형성하고 외관과 내관을 밀봉하여 파이프 내부를 통해 흐르는 물질이 누출되지 않도록 밀봉하는 패킹부와 외관의 내주연에 삽입된 내관이 분리되지 않도록 방지하는 접착제에 의하여 외관과 내관에 접착된 제1 스토퍼 및 내관의 결합 홈에 형성된 제2 스토퍼를 포함하며, 합성수지관 이음장치는 합성수지관과 보강층을 고인장경질층; 내충격경질층; 및 내충격경질 항균층을 포함하는 다층으로 이루어지고, 간단히 합성수지관의 내관을 합성수지관 이음장치의 외관 내부로 삽입하는 것만으로도 합성수지관을 연결할 수 있고; 삽입된 관이 결합력을 더욱 향상시켜 관의 분리를 방지하며, 확관부의 강도 보강 및 합성수지관 연결 부위를 통하여 외부로부터의 세균침투와 관 내부의 세균 번식 및 이음부의 요동에 의한 합성수지관의 파손까지 방지하는 효과를 제공한다.

Description

2중 스토퍼가 포함된 합성수지관 이음장치{JOINING APPARATUS OF SYNTHETIC RESIN PIPE EQUIPPED WITH DOUBLE-STOPPER}

본 발명은 합성수지관의 연결 이음장치에 관한 것으로, 합성수지관의 내관을 합성수지관 확관부 외관의 내부로 삽입하여, 합성수지관 확관부 외관의 내주연과 합성수지관 내관의 외주연을 패킹에 의하여 밀착시켜 연결하는 장치에 관한 것으로서, 이들의 연결부위의 분리를 방지하기 위하여, 합성수지관 확관부 외관의 내주연에 제1 스토퍼가 결합되고, 합성수지관 내관의 외주연에 제2 스토퍼 결합 홈을 형성하고 이 결합 홈에 상기 스토퍼와 결합하는 제2의 스토퍼를 결합하여 이들의 결합에 의하여 연결 부위의 분리를 방지하는 합성수지관 이음장치에 관한 것이다.

합성수지관은 상하수도용 관, 농·공업용수용 관 등이 다양한 용도로 사용되며, 합성수지관을 연결하기 위한 다양한 장치 및 방법은 이 기술분야에 널리 알려져 있으며, 일반적으로는 별도의 이음관을 구비하거나 편수관의 형태로 관을 연결하는 방식이 시공현장에서 채택되고 있다.

이러한 합성수지관 이음장치는 통상 누수 방지 및 연결부위의 분리를 방지하기 위하여 패킹 및 결합수단을 구비하고 있다.

본 발명자는 등록특허 제10-1197111호(등록일 2012. 10. 29.) '항균성 패킹과 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치' 및 패킹부와 스토퍼가 일체로 형성된 합성수지관 연결용 이음장치에 관한 실용신안등록 제20-0461998호를 등록한 바 있으며, 복수의 패킹이 구비된 합성수지관 이음장치에 관한 실용신안등록출원 제2013-0002336호가 현재 출원 중에 있다.

본 발명자의 상기 등록특허 및 등록실용신안과 출원에 의하여 연결부위에 틈새나 배수관에 오랫동안 사용됨에 따라 발생하는 박테리아나 세균 등의 오염을 방지하고, 외부 충격이나 지반의 흔들림에 의한 연결 합성수지관의 요동으로 접촉부위가 마모되거나, 경질 스토퍼에 의한 합성수지관의 표면에 흠집 발생 및 관 내부의 상수가 연결부위로 스며들어 장기 체류시 오염되는 현상을 방지할 수 있었으나, 연결부위의 파손이나 결합력의 약화되는 일부 문제점이 존재하였다.

또한 등록특허 제10-1029344호에는 분리 방지홈(24)에 안쪽이 더 경사지게 돌출되어 삽입된 스토퍼(30)와; 상기 관체(11)에 성형되며 스토퍼(30)가 결합되어 분리가 방지되는 걸림턱(19)을 성형하는 것을 특징으로 하는 상하수도관의 연결구가 알려져 있다(도면 1 참조).

상기 특허는 걸림턱에 의하여 스토퍼가 지지되어 연결관의 분리를 방지하여 결합력을 향상시키는 기능을 가지는 것이나, 단층관에 걸림턱이 형성되어 그 지지력이 부족하여 강한 압력에 분리될 우려가 있고, 스토퍼가 고무로 성형하는 경우에는 내부에 "┗"자 또는 "∠"자 형태를 갖는 금속 링(32)을 일체형으로 사출 성형하여야 하는 복잡한 구조이며, 금속 링의 신축성 부재로 결합에 어려움이 있고 스토퍼가 분리 방지홈(24)를 이탈하는 문제점이 있다.

문헌 1. 특허 등록번호 제1029344호(2011. 04. 07. 등록) 문헌 2. 특허 등록번호 제1197111호(2012. 10. 29. 등록) 문헌 3. 실용신안등록번호 제20-0461998호(2012.08.13. 등록) 문헌 4. 실용신안등록출원 제2013-0002336호(2013. 03. 28. 출원)

본 발명은 상기 선행기술들의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 합성수지 연결장치의 스토퍼 부위의 파손 방지 및 결합을 견고히 하여 분리를 방지하는 합성수지관 이음장치를 제공하고자 하는 것이다.

또한 합성수지관의 연결 시 패킹이나 스토퍼의 이탈을 방지하는 추가적인 목적을 가지는 것이다.

본 발명은 본 발명자의 선출원인 실용신안등록출원 제2013-0002336호(도면 2 참조)와 등록특허 제10-1029344호의 문제점을 해결하고자 하는 것으로, 실용신안등록출원 제2013-0002336호의 금속제 스토퍼(50)를 고무제 제1 패킹스토퍼(51, 51′)로 대체하면서, 내관의 외주연에 결합 홈에 형성된 제2 패킹 스토퍼(52, 52′)와 결합시킴으로써 합성수지관의 결합을 견고하게 하는 것이다.

또한 상기의 고무재질의 스토퍼는 항균성 고무를 사용하고, 결합 돌기를 역방향의 톱날 형상으로 형성함으로써 그 결합력을 향상시키고, 고무재질의 패킹 스토퍼는 외관과 내관에 접착제(접착층: 70)에 의하여 접착시킴으로써, 합성수지관의 결합작업 시 결합 압력에 의하여 제2 스토퍼가 결합 홈(60)에서 이탈, 분리되는 것을 방지한다.

본 발명에 따른 결합부위의 외관과 내관에 설치된 고무재질의 패킹 스토퍼가 결합함으로써, 금속제 스토퍼에 의한 합성수지관 내관의 외주연의 흠집 발생 등의 파손을 방지하고, 고무 제품의 스토퍼가 접착제에 의하여 외관과 내관에 강력하게 접착되어 이탈을 방지함으로써, 관의 이음 작업 시 스토퍼가 홈으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있으며, 스토퍼의 역할뿐만 아니라 누수를 방지하는 패킹의 효과도 가지는 것이다.

본 발명은 기초 구성은 도 2의 선 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호에 기재된 바와 같이 확관부(1)와 보강부(40)을 가지는 합성수지관 결합부 외관(10)의 내주연과 합성수지관 결합부 내관(10a)의 외주연을 밀착시켜, 상기 외관과 내관을 연결시키는 합성수지관 이음장치로서, 상기 외관의 내주연에 위치되고, 상기 외관의 내부로 상기 내관이 삽입되면, 상기 외관의 내주연과 상기 내관의 외주연이 밀착되도록 밀봉하여, 상기 합성수지관 내부를 통해 흐르는 물질이 누출되지 않도록 하는 이중 층 구조의 항균성 패킹부(20)가 구성되고, 상기 합성수지관은, 상기 합성수지관 내부에서 발생하는 압력에 견디도록 하는 경질의 고인장경질층; 상기 합성수지관 외부에서 발생하는 충격에 견디도록 하는 경질의 내충격경질층; 및 상기 합성수지관의 내부의 세균 번식를 방지하는 내충격경질 항균층을 포함하는 다중 층으로 이루어지는 구성에 합성수지관 외관의 제1 스토퍼와 이와 대향되는 합성수지관 내관의 위치에 제2 스토퍼를 형성하는 구조를 가지는 것이다.

본 발명이 적용되는 합성수지관 이음장치에 사용되는 합성수지관과 항균성 패킹의 구성은 선 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호에 기재된 바와 같으며, 또한 오염의 염려가 없는 물질을 수송하는 경우에는 일반 패킹을 사용할 수도 있다.

그리고 합성수지관의 이음부의 길이에 따라 패킹을 2개 이상 설치하여 사용할 수도 있고 이 경우 고무재질의 스토퍼는 패킹의 수에 따라 복수로 구성될 수도 있다.

본 발명에 따른 패킹과 결합 스토퍼가 이중으로 형성된 합성수지관 이음장치는,

첫째, 간단히 합성수지관의 내관을 합성수지관 이음장치의 확관부 외관 내부로 삽입하는 것만으로도 합성수지관을 연결할 수 있는바, 시공기간을 단축하여 작업효율을 향상시켜 시공비를 절약할 수 있다.

둘째, 관을 연결한 후에도 삽입된 관이 임의로 분리되지 않는바, 유동이 없는 견고한 연결성을 가진 합성수지관 이음장치를 제공한다.

셋째, 다층 관 구조의 합성수지관 이음장치로, 같은 두께를 가지는 단층의 이음관보다도 더욱 내부 압력 및 외부 압력과 충격에 강한 합성수지관 이음장치를 제공하는 효과를 가진다.

넷째, 항균 패킹과 스토퍼 및 관의 항균층으로 인해, 내, 외부로부터의 세균 침투 및 번식을 방지하는바 파이프 내부에 흐르는 물질이 세균으로부터 오염되지 않는 항균성 합성수지관 이음장치를 제공하는 효과를 가지면서,

다섯째, 패킹과 스토퍼를 동일한 고무재질을 사용함으로써 연결부위에 유체가 유입되지 아니하여 완전한 오염방지 효과가 있으며, 연결부위의 양 말단에 패킹과 스토퍼가 동일 재질로 형성되어 외부의 충격에도 유동이 없고, 결합력이 향상되며, 결합부위의 마모 및 파손을 방지하는 효과가 있으며,

이에 더하여 본 발명은 고무재질의 항균성 결합 스토퍼에 이중 구성에 의하여 합성수지관의 결합이 더욱 견고하여지는 것이고, 오염의 방지 및 별도의 패킹의 설치 없이 누수방지의 효과도 가지며, 추가의 결합 수단이 필요없는 경제적인 합성수지 연결장치를 제공할 수 있는 효과가 있는 것이다.

도 1은 등록특허 제10-1029344호의 측단면도이다.
도 2는 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호의 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치의 측단면도을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른, 합성수지관 이음장치의 결합부 외관에 패킹과 제1 스토퍼가 형성된 측단면도을 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른, 합성수지관 이음장치의 내관 스토퍼 결합 홈에 제2 스토퍼가 삽입 고정된 것을 도시한 부분 확대 측단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 합성수지관 이음장치의 외관의 제1 스토퍼와 내관의 제2 스토퍼가 결합된 부분 확대 측단면도이다.
도 6, 7은 본 발명의 다른 실시예를 도시한 부분 확대 측단면도이다.

이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 제1, 제2, 패킹 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치를 상세히 설명하고자 한다.

본 발명은 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호의 구성을 개량한 것으로 상기 출원의 구성을 기초로 한다.

도 3, 4, 5에 도시된 바와 같이 본 발명은 3 중관 구조의 보강부(40)와 외관(10)을 가지는 확관부(1)에 패킹(20)과 제1 패킹 스토퍼(51)가 형성되고 내관(10a)에는 스토퍼 결합 홈(60)에 제2 패킹 스토퍼(52)가 형성된 구조를 가진다.

상기 패킹(20)은 선행기술에 기재된 바와 같이 항균링(21)과 내압링(22)으로 구성된 항균 패킹을 사용할 수 있으며, 특별히 항균기능이 필요없는 경우에는 일반 고무 패킹을 사용할 수도 있고, 제1, 2 패킹 스토퍼(51, 52)는 결합 돌기(53, 54)가 형성되어 있고 항균성 고무제품을 사용할 수 있으며, 상기 패킹과 스토퍼는 연결관의 크기나 용도에 따라 1개 이상 복수로 설치할 수 있다.

제2 스토퍼 결합 홈(60)은 합성수지관 결합장치의 외관의 내부로 삽입되는 내관에 외관에 설치된 제1 스토퍼의 대향되는 위치에 외관의 주위를 따라 원형으로 형성되며, 그 홈의 내부면의 각도는 예각으로 형성하는 것이 바람직하다.

직각 이상으로 구성하면 그 결합력이 저하되거나 제2 스토퍼가 강한 압력에 의하여 이탈하는 경우가 발생하므로, 45도 이상의 예각이 가장 바람직하다.

또한 제1, 2스토퍼의 결합돌기도 상기와 같은 예각으로 형성한다.

제2 스토퍼 결합 홈(60)의 형상은 직사각형의 형상이나 사다리꼴, 삼각형 등 제 2 스토퍼의 형상에 따라 변형이 가능하며, 삽입되는 방향을 깊게 하고 반대 방향으로 비스듬한 경사를 가짐으로써 결합 시 제1 스토퍼와 결합이 용이하며, 합성수지관 내관의 관 두께의 1/4을 초과하지 아니한 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 결합 홈 부위의 관의 두께가 얇아져 관의 강도에 영향을 줄 수 있으며, 결합 홈의 깊이는 이 범위를 벗어나지 아니하는 한도 내에서 약 2mm 범위 이상이면 제2 스토퍼의 결합력에 큰 영향을 주지 아니한다.

이러한 결합 홈의 형성은 제조된 합성수지관을 원형으로 절삭하거나, 가열 압축에 의하여 형성할 수 있으며, 이러한 가공은 관의 재료에 따라 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 용이하게 선택하여 적용할 수 있다.

또한 패킹(20)이나 제1, 제2 패킹 스토퍼는 외관과 내관에 결합 시 접착제에 의하여 접착을 시킴으로써 결합 홈에서 이탈을 방지할 수 있다.

합성 수지관의 결합 시 무리한 압력에 의하여 스토퍼가 그 홈으로부터 이탈할 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위하여 접착제에 의하여 패킹 및 스토퍼를 내관 및 외관에 접착시키면 이러한 공정에 의한 오류를 방지할 수 있다.

그리고 본 발명의 연결장치를 형성하는 합성수지관은 3 중관 구조의 고강도 관을 사용하는 것이 바람직하며, 일반 단일관을 사용하면 결합 홈 형성에 따른 강도 약화로 파손의 우려가 있으므로, 본 발명에서는 본 발명자의 선 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호와 같이 3 중관을 사용한다.

도 6, 7은 합성수지관 이음장치의 제1, 2 패킹 스토퍼(51′, 52′)의 결합 돌기(54)가 이중으로 형성된 다른 실시예이다.

본 발명에서는 톱니 형상의 결합 돌기가 다중으로 형성될 수 있으며, 1 내지 3이 가장 바람직하다. 3 개 이상일 경우 그 결합부위가 차지하는 부분이 넓어져 비경제적이고 결합부위의 강도가 저하될 우려가 있다.

제1, 2 패킹 스토퍼는 탄성이 있는 고무제품으로 형성되어, 합성수지관 이음부의 외관으로 내관이 삽입되면 수축되었다가 결합부에서 팽창되면서 견고하게 결합되는 것으로, 스토퍼는 스토퍼 결합 홈(60)의 깊이보다 약 10% 이상의 팽창되는 탄성을 가지는 것이 바람직하다.

제1, 2 패킹 스토퍼의 재료는 합성 고무, 천연고무, 실리콘계 수지 등이 사용 가능하며, 이들 재료에 항균성을 부여할 수 있고, 합성수지관의 용도나 크기에 따라 고무의 경도를 조절하여 사용할 수 있다.

이상 구체적인 실시예를 기재하여 설명하였으나, 소형 구경의 관 등에는 고무 재질의 스토퍼(51, 52)를 단독으로 사용할 수 있으며, 패킹이나 스토퍼의 구성 및 합성수지관의 용도에 따라 다양한 변형이 가능하며 이는 본 발명의 권리보호범위에 포함되는 것이다.

본 발명의 결합하는 방법에 대하여 구체적으로 설명하면, 도 3, 4, 5에 도시된 바와 같이 패킹(20) 및 제1 스토퍼(51)가 설치된 확관부(1)의 외관(10)에 결합 홈(60)에 제2 스토퍼가 형성된 내관(10a)이 삽입되면, 패킹 및 제1, 2 스토퍼의 결합 돌기(53, 54)가 압축되면서 결합이 이루어지고, 제1, 2스토퍼의 결합 돌기 홈에 위치에 도달하면 제1, 2 스토퍼의 결합 돌기가 팽창하면서 결합 돌기 홈에 안착하게 된다.

이때 결합을 용이하게 하기 위하여 식물성 오일 등을 내관과 외관 및 스토퍼의 표면에 도포할 수 있다.

이러한 구성에 의하여 합성수지관의 결합력이 향상되어 합성수지관의 분리를 방지할 수 있는 것이다.

항균성 패킹(20)은 합성수지관 외관(10)과 삽입되는 관의 내관(10a)을 밀봉하는 구성 요소인바, 합성 고무, 천연고무 또는 실리콘계 수지 등의 연질의 재질을 사용할 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

항균성 패킹(20)과 스토퍼는 파이프 내, 외부로부터의 세균이 합성수지관 이음장치 외관(10)과 내관(10a)의 밀착부위를 통해 침투 및 번식과 이음부의 유동을 방지하는 구성 요소로서 역할을 한다.

본 발명에 따른 제1, 2 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치는 도면에 도시된 바와 같은 편수형뿐만 아니라, 양수형, 직관과 일자형, 티, 엘보우 등 다양한 합성수지 이음관으로 구현할 수도 있다.

직관을 사용할 경우 직관의 양단에 결합 홈에 제2 스토퍼를 형성하고, 본 발명의 일자형이나 티, 엘보우 등의 이음관을 이용하여 연결한다.

본 발명에 사용되는 합성 수지관은 도 2에 기재된 바와 같이 선 실용신안등록출원 제20-2013-0002336호의 고인장경질층(12); 내충격경질층(11); 및 내충격경질 항균층(13)을 포함하는 3중 층 이상인 것을 특징으로 한다.

또한 보강층(40)도 제2 고인장경질층(42); 제2 내충격경질층(41); 및 제2 내충격경질 항균층(43)을 포함하는 3중 층 이상인 것을 특징으로 한다.

고인장경질층(12)은 파이프 내부에서 발생하는 압력에 견딜 수 있는 성질을 구비하고 있어야 하는바, 경질의 합성수지로 이루어짐이 바람직하다.

내충격경질층(11)은 관 외부에서 발생하는 충격에 견디도록 하는 성질을 구비하고 있어야 하는바, 경질의 합성수지로 이루어짐이 바람직하다. 그러나 고인장경질층(12)과 마찬가지로 경질의 성질로 이루어짐이 바람직하다.

내충격경질층(11)에 포함되는 보강제로는 CPE계 보강제, MBS계 충격 보강제를 예로 들 수 있으며, 고인장경질층(12)과 내충격경질층(11)의 구체적인 제조 및 생산 방법은 본 발명자의 선등록 특허(등록 번호: 10-0338254)에 개시되어 있는바 구체적인 설명은 생략한다.

내충격경질 항균층(13)은 관에 흐르는 물의 세균번식을 방지하는 구성 요소로, 내충격경질 항균층(13)은 제올라이트계 무기항균제가 포함된 수지 조성물 또는 은나노 입자가 포함된 수지 조성물인 것이 바람직하다. 내충격경질 항균층(13)은 무기항균제 또는 은나노 입자가 포함됨에 따라 항균 효과와 함께 세균의 번식 및 침투 및 스케일의 생성을 방지한다.

본 발명에 따른 제1, 2 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하였다.

그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

즉 본 발명의 합성수지관 이음장치는 편수관뿐만 아니라, 일자형, 엘보우 또는 T자형 등의 다양한 합성수지관 이음장치에 사용이 가능하다.

1: 확관부
10: 이음부 외관
10a: 이음부 내관
11: 내충격경질층
12: 고인장경질층
13: 내충격경질 항균층
20, 20': 항균성 패킹
21, 21': 항균링
22, 22': 내압링
40: 보강부
41: 제 2 내충격경질층
42: 제 2 고인장경질층
43: 제 2 내충격경질 항균층
50: 스토퍼
51: 제1 스토퍼
52: 제2 스토퍼
53: 제1 스토퍼 결합돌기
54: 제2 스토퍼 결합돌기
60: 제2 스토퍼 결합 홈
70: 접착층

Claims (4)

1. 합성수지관 이음장치의 확관부 외관의 내부로 합성수지관 내관을 삽입하여, 상기 외관의 내주연과 상기 내관의 외주연을 패킹으로 밀착시켜, 상기 확관부의 외관과 내관을 연결시키는 3중 구조의 확관부와 보강층을 가지는 합성수지관 이음장치에 있어서,
   상기 외관의 내주연에 제1 스토퍼(50)를 구비하고,
   상기 내관에는 상기 제1 스토퍼와 대향하는 위치의 결합 홈(60)에 제2 스토퍼(51)를 형성하고,
   상기 제1, 제2 스토퍼가 외관 및 내관의 결합 홈에 접착제로 부착되었으며,
   상기 제2스토퍼 결합 홈의 내측 경사각과 제1, 2스토퍼의 결합돌기(53, 54)가 45도 이상의 예각으로 형성된 것을 특징으로 하는 합성수지 관 이음장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1, 제2 스토퍼가 복수로 구성된 것을 특징으로 하는 합성수지관 이음장치.
3. 삭제
4. 삭제

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