KR101708647B1 - 강재 파이프-수지 파이프 이중관 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 강재 파이프-수지 파이프 이중관 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 본 발명에 의한 강재 파이프-수지 파이프 이중관은, 수지로 형성되는 수지관; 및 상기 수지관의 외주면에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감한 후 압연에 의해 내외경이 수축되면서 상기 수지관의 표면에 밀착되게 하는 강재의 강관을 포함한다.
본 발명에 따르면, 수지관의 외부에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감하는 강관을 압연 과정에서 강관의 내외경을 수축시켜 수지관에 완전 밀착되도록 하므로 접촉면에 접착제를 사용하지 않으면서 저가의 이중관으로 제조 가능하고, 인체에 무해한 수지관을 통해 식수 공급용으로도 사용 가능하고, 기존의 배관 자재(표준품)를 그대로 사용할 수 있으며, 강관을 통해 외부에서 강성은 보완한 상태로 내부에 화학적으로 안전한 특수관으로 대체 사용하여 병원 등에서도 사용 가능한 효과가 있다.

Description

강재 파이프-수지 파이프 이중관 및 그 제조방법 {STEEL PIPE-RESIN PIPE DOUBLE PIPE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 강재 파이프-수지 파이프 이중관 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내측의 수지관과, 외측의 강관을 접착제를 사용하지 않으면서 이중관으로 제조하여 우수(雨水)관, 수도관, 특수 약품 이송관 등으로 사용 가능한 이중관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로, 파이프나 튜브와 같은 관은 유체나 분체의 수송용에 한정되지 않고, 건축물이나 각종 기계기구의 구조용으로도 널리 사용된다. 구조용에는 열간압연 또는 냉간압연에 의한 강판을 원통형으로 말아서 이음매를 용접으로 접합시킨 용접 강관이 주로 사용되는데, 이는 강도가 높고, 부식에 대해 염려가 거의 없기 때문이다.

한편, 수도관 등에 사용하기 위해서는 일반 강관의 표면을 아연이나 크롬 따위의 금속으로 도금하여 표면 처리한 후 사용되고 있다.

이러한 관과 관련된 기술이 등록특허공보 제1298702호에 제안된 바 있다.

이하에서 종래기술로서 등록특허공보 제1298702호에 개시된 이중관을 간략히 설명한다.

도 1은 등록특허공보 제1298702호(이하 '종래기술'이라 함)에서 이중관의 사시도이다. 도 1에서 보는 바와 같이 종래기술의 이중관은 스테인레스관(100); 및 상기 스테인레스관(100)보다 큰 직경을 가지며 상기 스테인레스관(100)의 외주면을 둘러싸는 외관(200)을 포함하고, 상기 외관(200)의 내주면에 요철부가 존재하며, 상기 스테인레스관(100)은 상기 요철부를 따라 성형되고, 상기 요철부를 통해 상기 스테인레스관(100)과 상기 외관(200)이 결합되는 것을 특징으로 한다.

그러나 종래기술에 의한 이중관은 내부의 관을 스테인레스 재질로 제작하여 제조 비용이 상승하는 문제점이 있었다.

한편, 도면에는 도시하지 않았지만 다른 종래기술로 PPC(poly propylene copolymer, 폴리프로피렌)관을 배관에 적용하는 경우가 있었는데, 이는 가공이 난해하고 구매 비용이 고가인 단점이 있으며, 수도관은 주철관(주조관)을 많이 사용하는데 납땜 결합시 인체에 유해한 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제1298702호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 수지관의 외부에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감하는 강관을 압연 과정에서 강관의 내외경을 수축시켜 수지관에 완전 밀착되도록 하므로 접촉면에 접착제를 사용하지 않으면서 저가의 이중관으로 제조 가능하고, 인체에 무해한 수지관을 통해 식수 공급용으로도 사용 가능하고, 기존의 배관 자재(표준품)를 그대로 사용할 수 있으며, 강관을 통해 외부에서 강성은 보완한 상태로 내부에 화학적으로 안전한 특수관으로 대체 사용하여 병원 등에서도 사용 가능한 이중관 및 그 제조방법에 관한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 수지로 형성되는 수지관; 및 상기 수지관의 외주면에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감한 후 압연에 의해 내외경이 수축되면서 상기 수지관의 표면에 밀착되게 하는 강재의 강관을 포함하는 강재 파이프-수지 파이프 이중관을 통해 달성될 수 있다.

여기서, 상기 수지관은 일체로 형성된 상태에서 상기 강관으로 전체 마감되거나, 분할된 상태에서 이웃면을 상기 강관으로 이음하여 연결할 수 있다.

더욱이, 상기 강관의 내주면에 홈이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은, 수지관을 준비하는 단계; 상기 수지관의 외주면에 갭(gap)이 형성된 상태로 준비된 강관을 마감하는 단계; 상기 수지관을 감싸는 강관을 압연부를 통과시켜 압연하는 단계; 및 상기 강관의 압연시 내외경이 수축되면서 상기 강관의 내주면을 상기 수지관의 외주면에 밀착시키는 단계를 포함하는 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법을 통해 달성될 수 있다.

한편, 상기 강관 마감 단계 수행시 상기 강관의 갭은 0.05~0.15㎜ 범위로 형성될 수 있다.

그리고 상기 강관 압연 단계 수행시 상기 압연부는 상하 롤러가 적용되며, 상하 롤러 중 적어도 어느 하나의 직경 또는 승강 높이를 조절하여 압연 직경을 조절할 수 있다.

그리고 상기 강관은 동관 또는 스테인레스관이 적용될 수 있다.

본 발명에 따르면, 수지관의 외부에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감하는 강관을 압연 과정에서 강관의 내외경을 수축시켜 수지관에 완전 밀착되도록 하므로 접촉면에 접착제를 사용하지 않으면서 저가의 이중관으로 제조 가능하고, 인체에 무해한 수지관을 통해 식수 공급용으로도 사용 가능하고, 기존의 배관 자재(표준품)를 그대로 사용할 수 있으며, 강관을 통해 외부에서 강성은 보완한 상태로 내부에 화학적으로 안전한 특수관으로 대체 사용하여 병원 등에서도 사용 가능한 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 의한 이중관의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관에서 분할된 수지관의 대향면 일부를 강관으로 마감한 상태를 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관에서 분할된 수지관의 대향면 일부를 강관으로 마감한 상태에서 경사 홈과 경사 돌기에 의해 결합시킨 상태를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법을 도시한 공정 순서도이다.
도 6은 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법을 도시한 블럭도이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

이하, 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조로 설명하면, 도 2는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관에서 분할된 수지관의 대향면 일부를 강관으로 마감한 상태를 도시한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관에서 분할된 수지관의 대향면 일부를 강관으로 마감한 상태에서 경사 홈과 경사 돌기에 의해 결합시킨 상태를 도시한 단면도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관(100)은 수지관(110) 및 강관(120)을 포함하며, 가정이나 건물 등에 물을 공급하는 수도관이나, 우수관 또는 특수 약품(알칼리, 산성)을 사용하여도 인체에 무해하므로 병원용으로 사용 가능한 이중관 관련 기술이다.

수지관(110)은 수지 등의 재질로 형성되는 관으로, 재질의 특성상 신축성이 좋은 연질의 독립 기포와 연속 기포의 혼합구조로 되어 있어 우수한 충격 흡수율을 통해 우수(雨水)관이나 수도관 등으로 사용하는 경우 물이 유동하면서 발생되는 소음의 감쇄가 가능하다. 이때, 상기 수지관(110)은 일 예로 PVC(Polyvinyl chloride, 폴리염화비닐)관 등이 이에 적용된다.

한편, 상기 수지관(110)은 일체로 형성된 상태에서 후술할 강관(120)으로 전체면에 마감되거나, 분할된 상태에서 이웃면에 오링(O-ring) 등과 같은 기밀유지부재(O)를 개입시킨 후 강관(120)으로 일부를 이음하여 연결할 수 있다.

또한, 수지관(110)이나 강관(120)은 기존의 배관 자재(표준품)를 그대로 사용할 수 있으며, 상기 수지관(110)이 기존에 사용한 제품이라면 그 표면에 강관을 마감하여 이중관을 제조하고, 상기 강관(120)이 기존에 사용한 제품이라면 그 내부에 수지관을 삽입시켜 이중관을 제조하게 된다.

이때, 상기 수지관(110)이 분할된 상태에서 강관(120)으로 대향된 외주면의 일부를 이음하여 연결하는 경우 상기 강관(120)의 접촉면 내에 위치하도록 상기 수지관(110)의 대향된 외주면에 각각 형성되는 경사 홈(112)과, 상기 경사 홈(112)에 각각 대응하여 결합할 수 있게 상기 강관(120)의 내주면 양단에 형성되는 경사 돌기(122)를 포함할 수 있다. (도 4 참조)

즉, 경사 홈(112)은 분할되어 마주보는 수지관(110)의 내측단 외주면을 따라 형성되며, 상기 수지관(110)의 분할된 대향면에서 후방으로 갈수록 점차 하방으로 경사지게 함몰된 형태로 형성된다.

그리고 경사 돌기(122)는 강관(120)의 내주면을 따라 형성되되, 경사 홈(112)에 대응되는 경사면을 갖도록 강관(120)의 내주면 양단에 돌출 형성되며, 수지관(110)의 바깥쪽에 상기 강관(120)을 삽입할 때 삽입이 원활하도록 상기 수지관(110)과 상기 강관(120)과의 갭(gap) 보다 작은 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

이렇게, 상기 경사 돌기(122)는 강관(120)의 압연 전에 수지관(110)과 갭이 형성된 상태에서 상기 강관(120)의 압연시 수지관(110)을 밀착시키면 경사 홈(112)의 경사면을 가압하면서 상기 수지관(110)을 전방으로 가압하게 되므로 상기 수지관(110)의 분할된 대향면을 더욱 밀착시키게 된다.

결국, 강관(120)이 압연되면서 수평선 기준 45°로 형성된 경사 돌기(122)가 하강하면 상기 경사 돌기(122)가 수평선 기준 45°로 형성된 수지관(110)의 경사 홈(112)을 전방으로 밀어 이웃한 상기 수지관(110)의 전면이 서로 밀착되는 것이다.

강관(120)은 수지관(110)의 외주면에 갭이 형성된 상태로 마감한 후 압연에 의해 내외경이 수축되면서 상기 수지관(110)의 표면에 밀착되게 한다.

한편, 상기 강관(120)은 강재 더욱 상세하게는 동관 또는 스테인레스관 등으로 적용 가능하다.

이때, 도면에는 도시하지 않았지만, 강관(120)의 내주면에 홈이 형성되게 함으로써 상기 강관(120)의 압연시 압연이 용이하게 수행될 수 있도록 할 수 있다.

여기서, 강관(120)과 수지관(110)과의 갭은 0.05~0.15㎜ 범위 내에 형성되며, 일 예로 0.1㎜로 형성되는 것이 바람직하다.

도 5는 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법을 도시한 공정 순서도이고, 도 6은 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법을 도시한 블럭도이다.

이들 도면에 의하면, 본 발명의 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법은 수지관 준비 단계(S200), 준비된 강관 마감 단계(S210), 강관 압연 단계(S220) 및 강관 밀착 단계(S230)를 포함한다.

수지관 준비 단계(S200)는 수지 등의 재질로 형성되는 수지관(110)을 준비하는 단계로, 일 예로 PVC관 등이 이에 적용된다.

특히, 상기 수지관 준비 단계(S200)는 수지관(110)을 일체로 구비한 상태에서 그 외주면 전체를 후술할 강관(120)으로 마감하거나, 상기 수지관(110)을 분할한 상태에서 그 이웃면에 오링 등과 같은 기밀유지부재(O)를 개입시킨 후 강관(120)으로 일부를 이음하여 연결할 수 있다.

준비된 강관 마감 단계(S210)는 수지관(110)의 바깥쪽에 갭을 갖도록 준비한 강관(120)을 마감하는 단계로, 상기 수지관(110)과의 갭은 0.05~0.15㎜ 범위 내에 형성되며, 일 예로 0.1㎜로 형성되는 것이 바람직하다.

강관 압연 단계(S220)는 압연부인 상하 압연 롤러(R)의 사이를 수지관(110)의 바깥쪽에서 갭을 갖도록 마감된 강관(120)을 통과시키면 압연에 의해 상기 강관(120)의 내외경이 수축되면서 상기 수지관(110)의 표면에 밀착되게 하는 단계이다.

즉, 상기 강관 압연 단계(S220)는 상하 압연 롤러(R) 중 적어도 어느 하나의 직경 또는 승강 높이를 조절하여 압연 직경을 조절할 수 있으며, 본 실시예에서는 상부 압연 롤러(R)의 높낮이를 조절하는 것으로 예시한다.

이때, 상기 강관 압연 단계(S220)에서 분할된 수지관(110)의 대향된 이웃 외주면을 강관(120)으로 일부를 연결하는 세부 단계를 수행할 때 대향된 수지관 전방 가압 단계가 수행될 수 있다.

즉, 대향된 수지관 전방 가압 단계는 강관(120)이 분할된 수지관(110)의 대향 부위를 감싸면서 연결할 때 상기 강관(120)의 내주면 양단에 돌출 형성되어 하방으로 가압하는 경사 돌기(122)가 분할되어 마주보는 상기 수지관(110)의 내측단 외주면을 따라 형성된 경사 홈(112)의 경사면을 전진시켜 이웃한 상기 수지관(110)의 대향면을 가압하는 단계이다.

이렇게, 상기 대향된 수지관 전방 가압 단계가 수행되면 이웃한 수지관(110)의 대향면을 견고하게 밀착시킬 수 있게 된다.

강관 밀착 단계(S230)는 수지관(110)을 감싸는 강관(120)을 상하 압연 롤러(R)인 압연부를 통과시켜 상기 강관(120)의 내외경이 수축되면서 상기 강관(120)의 내주면을 수지관(110)의 외주면에 밀착시키는 단계이다.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

100: 강재 파이프-수지 파이프 이중관
110: 수지관
120: 강관
G: 갭(Gap)
R: 상하 압연 롤러

Claims (7)

1. 수지로 형성되는 수지관; 및
   상기 수지관의 외주면에 갭(gap)이 형성된 상태로 마감한 후 압연에 의해 내외경이 수축되면서 상기 수지관의 표면에 밀착되게 하는 강재의 강관을 포함하며,
   상기 수지관은 분할된 상태에서 이웃면을 상기 강관으로 이음하여 연결하고,
   상기 강관의 내주면에 홈이 형성되어 상기 수지관의 압연시 상기 홈이 압축되면서 압연이 용이하게 수행되고,
   상기 수지관의 대향된 외주면 양단에 경사 홈이 형성되고, 상기 경사 홈에 각각 대응하여 결합할 수 있게 상기 강관의 내주면 양단에 경사 돌기가 형성되어 상기 강관의 압연시 상기 수지관을 밀착시키면 상기 경사 돌기의 경사면이 상기 경사 홈의 경사면을 가압하면서 대향된 수지관을 전방으로 가압하게 되는 강재 파이프-수지 파이프 이중관.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 수지관을 준비하는 단계;
   상기 수지관의 외주면에 갭(gap)이 형성된 상태로 준비된 강관을 마감하는 단계;
   상기 수지관을 감싸는 강관을 압연부를 통과시켜 압연하는 단계; 및
   상기 강관의 압연시 내외경이 수축되면서 상기 강관의 내주면을 상기 수지관의 외주면에 밀착시키는 단계를 포함하며,
   상기 수지관은 분할된 상태에서 이웃면을 상기 강관으로 이음하여 연결하고,
   상기 강관을 압연하는 단계 수행시 상기 강관의 내주면에 홈이 형성되어 상기 수지관의 압연시 상기 홈이 압축되면서 압연이 용이하게 수행되고,
   상기 강관을 압연하는 단계에서 대향된 수지관 전방 가압 단계가 세부적으로 수행되되, 상기 대향된 수지관 전방 가압 단계는 상기 강관이 분할된 상기 수지관의 대향 부위를 감싸면서 연결할 때 상기 강관의 내주면 양단에 돌출 형성되면서 하방으로 가압하는 경사 돌기가 분할되어 마주보는 상기 수지관의 내측단 외주면을 따라 형성된 경사 홈의 경사면을 전진시켜 이웃한 상기 수지관의 대향면을 가압하는 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 강관 마감 단계 수행시 상기 강관의 갭은 0.05~0.15㎜ 범위로 형성되는 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법.
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 강관 압연 단계 수행시 상기 압연부는 상하 롤러가 적용되며, 상하 롤러 중 적어도 어느 하나의 직경 또는 승강 높이를 조절하여 압연 직경을 조절하는 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법.
   
7. 제4항에 있어서,
   상기 강관은 동관 또는 스테인레스관인 강재 파이프-수지 파이프 이중관 제조방법.
   
   
   

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