KR101791353B1 - 수직 및 측하중에 강한 pvc 하수관 - Google Patents

수직 및 측하중에 강한 pvc 하수관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중벽관 형태로 외면에 링 형태의 돌출부가 형성된 DC파이프에 관한 것으로서 특히, 수직방향 및 측방향 고하중에도 파이프의 변형이 발생하지 않는 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관에 관한 것이다.
본 발명에 의한 고강도 DC파이프는 내측파이프(110); 상기 내측파이프(110)의 외면에 접하는 외측파이프(120); 외측파이프(120)의 축방향이고, 직선 형태로 외측파이프(120) 외면에 방사상으로 소정 개수 돌출된 축방향 보강부(121); 외측파이프(120)의 축방향과 수직하는 방향이고, 링 형태로 외측파이프(120) 외면에 소정 간격으로 형성된 횡방향 보강부(122); 및 상기 횡방향 보강부(122) 사이에 형성된 요홈부(123);으로 구성된다.

Description

수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관 {High strength PVC pipe}
본 발명은 이중벽관 형태로 외면에 링 형태의 돌출부가 형성된 PVC 하수관에 관한 것으로서 특히, 파이프의 수직방향 및 측방향으로 작용하는 고하중에도 휘거나, 파손되지 않는 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관에 관하 것이다.
일반적으로 하수를 흘려보내는 유로를 형성하는 하수관, 집수관, 배수관은 폴리염화비닐(PVC) 등의 합성수지를 소재로 도 1에 도시한 바와 같이 내측파이프(10)와 외측파이프(20)로 이중벽관을 성형하되, 외측파이프(20)에 소정 간격마다 내부에 공간부(22)를 갖는 돌출부(21)를 형성한 DC파이프를 주로 사용하고 있다.
이러한 DC파이프는 공간부(22)가 형성된 이중벽관의 형태이므로 토압에 의한 하중에 강하기 때문에 주로 지중에 매립되는 하수관으로 널리 사용하고 있다.
그런데, 보관중이거나 지중에 매립되어 수직방향 또는 측방향으로 큰 토압이 작용하면 파이프가 휨 및 변형이 발생되어 이로 인해 하수의 정체, 하수 막힘, 하수 유출로 심각한 환경오염을 발생하거나, 파손된 하수관 주위의 토양이 유실되어 싱크홀이 발생하는 사회문제를 야기한다.
문헌 1. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0904550호, "공간 보강대를 갖는 디씨 파이프와 그 성형방법" 문헌 2. 대한민국특허청 등록특허공보 제10-0956388호, "보강벽 성형구조를 이용한 디씨 파이프와 그 성형장치"
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서 수직방향 및 측방향의 큰 하중에도 파이프의 변형이 발생하지 않는 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관을 제공하는 것이 본 발명의 목적이다
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관은 내측파이프(110); 상기 내측파이프(110)의 외면에 접하는 외측파이프(120); 외측파이프(120)의 축방향이고, 직선 형태로 외측파이프(120) 외면에 방사상으로 소정 개수 돌출된 축방향 보강부(121); 외측파이프(120)의 축방향과 수직하는 방향이고, 링 형태로 외측파이프(120) 외면에 소정 간격으로 형성된 횡방향 보강부(122); 및 상기 횡방향 보강부(122) 사이에 형성된 요홈부(123);으로 구성된다.
이때, 상기 축방향 보강부(121)는 연속적으로 형성되지 않고, 일직선 상에서 소정 간격 이격되어 성형될 수 있다.
또한, 상기 축방향 보강부(121)는 DC파이프 외면에서 나선 형태로 성형될 수도 있다.
또한,, 상기 축방향 보강부(121) 및 횡방향 보강부(122)는 일체형으로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축방향 보강부(121) 및 횡방향 보강부(122)는 외측파이프(120)로부터 동일한 높이로 돌출된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축방향 보강부(121) 또는 횡방향 보강부(122) 내부에는 공간부(124)가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 내측파이프(110)와 외측파이프(120)는 서로 다른 수지 조성물로 성형된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공간부(124)의 내측파이프(110)와 접하는 면에는 공간 보강부(125)가 형성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관은 외면에 파이프 축방향의 축방향 보강부(121) 및 링 형태의 횡방향 보강부(122)를 구성함으로써 DC파이프의 수직방향 및 측방향으로 큰 하중이 작용하여도 파손되지 않는다.
도 1은 일반적인 DC파이프의 구조를 도시한 부분 단면도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 의한 PVC 하수관을 도시한 사시도.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도.
도 5는 도 2의 C-C선 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 PVC 하수관을 부분 절개한 사시도.
도 7은 도 6의 D부분을 확대 도시한 부분 확대 사시도.
도 8은 도 6의 E부분을 확대 도시한 부분 확대 사시도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 의한 PVC 하수관를 도시한 사시도.
도 10은 본 발명의 제3 실시예에 의한 PVC 하수관을 도시한 사시도.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 PVC 하수관을 도시한 사시도.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 의한 PVC 하수관을 도시한 사시도.
도 13은 본 발명의 공간부 내부에 공간 보강부가 형성된 상태를 도시한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예 및 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하되, 도면의 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭함을 전제하여 설명하기로 한다.
발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에서 어느 하나의 구성요소가 다른 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 당해 구성요소만으로 이루어지는 것으로 한정되어 해석되지 아니하며, 다른 구성요소들을 더 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 PVC 하수관(100)은 도 2에 도시한 바와 같이 내측파이프(110)와 외측파이프(120)로 구성되되, 외측파이프(120)의 외면에는 파이프의 축 방향으로 소정 간격마다 링 형태의 횡방향 보강부(122)가 형성되고, PVC 하수관(100)의 외면에는 파이프의 축 방향으로 소정 개수의 축방향 보강부(121)가 방사상으로 형성된다.
그리고 상기 횡방향 보강부(122)와 축방향 보강부(121) 사이에는 홈 형태로 요홈부(123)가 형성된다.
도 2 내지 도 5와 같이 링 형태의 횡방향 보강부(122)는 PVC 하수관(100)의 외측파이프(120)의 외면에서 파이프의 축 방향을 따라 소정 간격마다 형성되고, 외측파이프(130)의 외면에는 축방향 보강부(121)가 파이프의 축 방향으로 소정 간격마다 횡방향 보강부(122)와 수직되도록 즉, PVC 하수관(100)의 축 방향으로 방사상 형태로 형성된다.
일반적으로 PVC 하수관(100)은 압출기에서 내측파이프(110)가 압축되고, 그 외측에서 외측파이프(120)가 이중으로 압출될 때 압출기 측에서 자켓금형이 압출되는 외면파이프(120)가 경화되기 전에 압착함으로써 PVC 하수관 외면에 링 형태의 돌출부를 성형하는데, 본 발명의 외측파이프(120)가 압출될 때 자켓금형이 외측파이프(120)를 압착함으로써 횡방향 보강부(1220, 축방향 보강부(121) 및 요홈부(123)를 성형하도록 한다.
상술한 바와 같이 내측파이프(110)와 외측파이프(120)가 이중 압출될 때 자켓금형으로 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)가 한꺼번에 성형됨으로써, 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)가 일체형으로 성형된다.
도 6 내지 도 8에 도시한 바와 같이 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)가 일체형으로 성형됨으로써, 축방향 보강부(121) 또는 횡방향 보강부(122)로 집중 하중이 가해지더라도, 축방향 보강부(121) 또는 횡방향 보강부(122)로 가해진 하중이 일체형으로 연결된 보강부로 분산되므로 큰 하중에도 파이프가 파손되지 않고 하중을 견딜 수 있다.
즉, 축방향 보강부(121)에 하중이 작용하면 축방향 보강부(121)에 작용하는 하중이 연결된 횡방향 보강부(122)로 분산되고, 횡방향 보강부(122)로 하중이 작용하면 횡방향 보강부(122)에 작용하는 하중이 연결된 축방향 보강부(121)로 분산되므로 더욱 큰 하중에도 견디게 되는 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 의한 PVC 하수관(100)은 도 9에 도시한 바와 같이, 내측파이프(110)와 외측파이프(120)로 구성되고, 상기 외측파이프(120)의 외면에는 파이프의 축 방향으로 소정 간격마다 링 형태의 횡방향 보강부(122)가 형성되고, 파이프의 축 방향으로 소정 개수의 축방향 보강부(121)가 방사상으로 형성된다.
상술한 제1 실시예에서는 링 형태의 횡방향 보강부(122) 사이마다 축방향 보강부(121)가 형성되되, 각 축방향 보강부(121)는 일직선 상으로 연속되도록 성형되는데, 제2 실시예에서는 도 9와 같이 어느 횡방향 보강부(122) 사이의 요홈부(123)에 축방향 보강부(121)가 형성되고, 이와 이웃하는 횡방향 보강부(122) 사이의 요홈부(123)에는 축방향 보강부(121)가 형성되지 않고, 이와 이웃하는 횡방향 보강부(122) 사이의 요홈부(123)에는 축방향 보강부(121)가 형성되는 방식으로 축방향 보강부(121)가 형성된다.
외측파이프(120)를 압출하여 자켓금형이 외측파이프(120)를 압착함으로써 횡방향 보강부(122), 축방향 보강보(121) 및 요홈부(123)를 성형하는데, 축방향 보강부(121)의 수를 줄임으로써 외측파이프(120)의 두께가 더 두꺼워지므로 하중에 의해 파이프가 변형되지 않도록 하면서도, 큰 하중에 견디도록 한다.
도 10은 본 발명에 의한 제3 실시예에 의한 PVC 하수관(100)을 도시한 도면이다.
상술한 제2 실시예에서는 축방향 보강부(121)가 한 개 단위로 요홈부(123)를 건너뛰며 성형되는 반면에, 제3 실시예에서는 도 10과 같이 두 개 단위로 요홈부(123)를 건너뛰며 성형된다.
즉, 횡방향 보강부(122) 사이의 요홈부(123) 두 칸에 걸쳐 연속하여 축방향 보강부(121)가 성형되고, 이웃하는 두 칸의 요홈부(123)는 축방향 보강부(121)가 성형되지 않으며, 그 이웃하는 두 칸의 요홈부(123)에는 다시 축방향 보강부(121)가 성형되는 방식으로 PVC 하수관(100)가 형성된다.
상기와 같이 구성된 제3 실시예는 제2 실시예와 마찬가지로 외측파이프(120)의 두께가 얇게 성형되지 않도록 하여 파이프가 변형되는 것을 방지한다.
도 11은 본 발명의 제4 실시예에 의한 PVC 하수관(100)을 도시한 도면이다.
본 발명의 제4 실시예는 도 11과 같이 횡방향 보강부(122) 사이에 형성된 요홈부(123)에 방사상으로 축방향 보강부(121)가 형성되고, 그 이웃하는 요홈부(123)에 형성되는 축방향 보강부(121)는 상기 축방향 보강부(121)와 일직선상에 위치하지 않도록 PVC 하수관(100) 축을 중심으로 소정 각도 회전하는 형태로 성형됨으로써, 도 11과 같이 축방향 보강부(121)가 PVC 하수관(100) 외면에서 스크류 형태로 성형된다.
상기와 같이 구성된 제4 실시예는 PVC 하수관(100) 외면에서 축방향 보강부(121)가 스크류 형태로 성형됨으로써 측하중의 방향성과 상관없이 측방향 하중이 어느 방향에서 작용하더라도 하중에 견딜 수 있다.
도 12는 본 발명의 제5 실시예에 의한 PVC 하수관(100)를 도시한 도면이다.
본 발명의 제5 실시예는 도 12와 같이 외측파이프(120)의 외면에 파이프의 축 방향으로 소정 간겨가다 링 형태의 횡방향 보강부(122)가 형성되고, 상기 횡방향 보강부(122) 사이에 형성된 요홈부(123)에 방사상으로 축방향 보강부(121)가 형성된다.
상기 축방향 보강부(121)는 제1 실시예 및 제4 실시예의 축방향 보강부(121)처럼 내부에 공간부(114)가 형성되지 않고 내부가 꽉한 솔리드 형태로 축방향 보강부(121)가 형성된다.
상기 축방향 보강부(121)는 도 12와 같이 PVC 하수관(100)의 외면에서 일직선상에 위치하도록 형성된다. 상기 축방향 보강부(121)는 횡방향 보강부(122)의 높이의 1/3 내지 2/3 높이가 되도록 성형하는 것이 바람직하다.
축방향 보강부(121)의 높이가 횡방향 보강부(122) 높이의 1/3 보다 낮으면 강도증가가 미미하고, 축방향 보강부(121)의 높이가 횡방향 보강부(122) 높이의 2/3 보다 높으면 강도증가에 비해 수지소모가 커지므로 축방향 보강부(121)의 높이는 횡방향 보강부(122) 높이의 1/3 내지 2/3로 형성하는 것이 바람직하다.
반면에, 상술한 본 발명의 제1 실시예 내지 제4 실시예에 의한 PVC 하수관(100)은 상기 외측파이프(120)에서 돌출되는 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)의 높이를 동일하게 성형함으로써 보관성 및 작업성이 좋도록 하고, 하중이 가해지는 작용점이 측방향 보강부(121) 및 횡방향 보강부(122)에 균일하게 가해지도록 구성하는 것이 바람직하다.
그리고 상술한 제1 실시예 내지 제4 실시예에 의한 PVC 하수관(100)의 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)는 내부에 공간부(124)가 형성되도록 성형할 수도 있고, 내부가 꽉 찬 형태로 성형할 수도 있다.
내부에 공간부(124)가 형성되도록 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)를 성형하면 PVC 하수관(100)의 단면계수가 커져 하중(외력)에 의한 저항이 커지게 되어 동일한 양의 수지로 PVC 하수관(100)을 제작하였을 때 축방향 보강부(121)와 횡방향 보강부(122)에 공간부(124)를 형성한 PVC 하수관(100)이 더욱 큰 하중에도 견디게 된다.
또한, 도 13과 같이 공간부(124) 내부에서 내측파이프(110)에 접하는 공간부(124) 면을 두껍게 형성된 공간 보강부(125)를 형성함으로써, PVC 하수관(100)의 강도를 높일 수도 있다.
그리고 본 발명의 외측파이프(120)와 내측파이프(110)를 서로 다른 수지로 성형하여 PVC 하수관(100)를 구성할 수도 있다.
예를 들면, 내측파이프(110)는 유체의 유동성을 개선, 내부식성 향상, 이물질 퇴적 방지 등을 위한 수지 조성물로 성형하고, 외측파이프(120)는 강도 향상, 내충격성 향상, 내부식성 등을 향상하기 위한 수지 조성물로 성형함으로써 유체의 유동성을 개선는 동시에 파이프의 강도를 향상시킬 수 있다.
이상 상술한 실시예를 통해 본 발명의 기술적 사상을 살펴보았다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기재사항으로부터 상기 살펴본 실시예를 다양하게 변형하거나 변경할 수 있음은 자명하다.
또한, 비록 명시적으로 도시되거나 설명되지 아니하였다 하여도 본 발명이 속하는 기술적 사상을 포함하는 다양한 형태의 변형을 할 수 있음은 자명하며, 이는 여전히 본 발명의 권리범위에 속한다.
첨부하는 도면을 참조하여 설명된 상기의 실시예들은 본 발명을 설명하기 위한 목적으로 기술된 것이며 본 발명의 권리범위는 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.
100 : PVC 하수관
110 : 내측파이프
120 : 외측파이프
121 : 축방향 보강부
122 : 횡방향 보강부
123 : 요홈부
124 : 공간부
125 : 공간 보강부

Claims (8)

  1. 내면이 평평한 내측파이프(110);
    상기 내측파이프(110)의 외면에 접하는 외측파이프(120)를 구성하되,
    PVC 하수관(100)의 축방향이고, 직선 형태로 외측파이프(120) 외면에 방사상으로 소정 개수 돌출되되, 연속적이지 않고 일직선 상에서 소정 간격 이격되어 성형되거나, 나선 형태로 성형된 축방향 보강부(121);
    외측파이프(120)의 축방향과 수직하는 방향이고, 링 형태로 외측파이프(120) 외면에 소정 간격으로 형성된 축방향 보강부(121)와 동일한 높이로 축방향 보강부(121)와 일체형으로 성형된 횡방향 보강부(122);
    상기 횡방향 보강부(122) 및 축방향 보강부(121) 사이에 형성된 요홈부(123);
    상기 축방향 보강부(121) 또는 횡방향 보강부(122) 내부에 형성된 공간부(124); 및
    상기 공간부(124) 내부의 내측파이프(110)에 형성되어, 공간부(124)의 내측파이프(110) 면을 두껍게 형성하는 공간 보강부(125);를 포함하여 구성된 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 내측파이프(110)와 외측파이프(120)는 서로 다른 수지 조성물로 성형된 것을 특징으로 하는 수직 및 측하중에 강한 PVC 하수관.
  8. 삭제
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