KR101797386B1 - 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관 - Google Patents

다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것으로, 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브(1)의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성되는 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 있어서,
상기 프로파일(20)은 사각형 형상으로 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)에서 상부로 연장되는 상부로 볼록한 반원 형상의 천장부(22)로 이루어지되,
상기 천장부(22)는 내부에 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1)가 형성되고, 상기 몸체(21)는 내부에 사각형 형상의 제1공간부(21-1)가 형성되며, 상기 제1공간부(21-1) 내부에는 서로 교차하는 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)이 형성되어 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b), 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)가 각각 형성되는 것을 포함하는 것으로,
본 발명은 프로파일에 의해 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 내수압성이 높아 누수가 발생되지 않으며, 프로파일이 이중의 대칭 벽관이므로 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 되고 성형성이 좋으며, 제조시 하자발생이 없는 현저한 효과가 있다.

Description

다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관{Synthetic resin profile pipe with multiple separation wall structure}
본 발명은 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것으로, 보다 상세하게는 합성수지제 나선관에 프로파일을 형성함으로써 외부 힘에 의한 변형에 강하고, 외력에 의해 티탈이 방지되는 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것이다.
일반적으로 폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 종래기술인 등록특허공보 등록번호 제10-926328호의 프로파일 합성수지관에 의하면, 폴리에틸렌 관(이하 'PE 관'이라 함)은 도로 등의 측구관이나 지하배수관, 농업용으로서의 관개용 수로나 농업용 수로, 생활 하수관 등에 사용되는 것으로, PE 튜브를 나선형으로 감고, 그 사이에 폴리에틸렌 수지를 압출의 방식으로 하여 PE 튜브를 접착고정시켜 PE 관으로 제조하고 있다.
PE 관은 지중에 매설되어 사용되므로, 지압이나 내부로 흐르는 수압 등에 영향을 받으므로, 이를 지지할 수 있는 강성이 요구된다. 따라서 종래의 경우는 PE 튜브의 내부에 상하좌우로 가로지르는 '+' 형상의 지지대가 PE 튜브를 따라 길게 형성되어 외력을 지지하는 작용을 하였다. 그리고 폴리에틸렌 이음부재(이하 'PE 이음부재'라함)의 형상을 형강의 구조와 같이하여 이음과 동시에 강성을 가지도록 하였다.
종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-926328호의 프로파일 합성수지관에 의하면, 합성수지제 튜브가 나선형으로 감기고, 상기 튜브의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재가 형성되어, 튜브가 상기 이음부재에 의해 고정이음된 합성수지 관에 있어서, 상기 튜브의 프로파일 단면은 각 모서리가 절개된 사각형상이며 프로파일 좌우 양측면 중간부가 절개되어 이음재가 충진되는 이음부재 충진부를 형성하고, 또한 프로파일 상하 가운데에는 강도가 증대하고 변형에 대한 복원성도 뛰어난 벌집형상(하니콤) 중공부가 각각 형성되어 프로파일이 '
Figure 112016081220396-pat00001
' 형상인 것을 특징으로 하는 프로파일 합성수지관이라고 기재되어 있다.
다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0573318호의 적층 프로파일관으로 제조된 합성수지 이중벽관, 그 제조방법 및 제조 장치에 의하면, 둘 이상의 프로파일관이 제1 접착층에 의하여 순차적으로 접착, 적층되어 있으며, 상기 둘 이상의 프로파일관의 측면이 서로 인접하도록 나선형으로 감겨져 있는 적층 프로파일관; 및 상기 나선형으로 감겨진 적층 프로파일관의 사이에 개재(介在)되어, 상기 둘 이상의 프로파일관의 측면을 접합하는 제2 접착층으로 이루어진 합성수지 이중벽관이라고 기재되어 있다.
또 다른 종래기술로서 등록특허공보 등록번호 제10-0743217호의 강도 향상형 합성수지관에 의하면, 한 부분에 접촉면을 형성하여 내부에 공간을 갖고 외경에 위치하는 외부 프로파일의 내경에 위치하며 접촉면과 만나는 접촉면을 갖고 내부에 공간을 갖는 내부 프로파일로 이루어진 이중 프로파일을 나선형으로 공급하여 이음부재로 연결하는 합성수지관에 있어서, 상기 이중 프로파일은 내부 프로파일의 한 부분에 돌출한 내면 보강 돌출부와 이 내면 보강 돌출부가 연속해서 위치할 내면 보강공간을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 강도 향상형 합성수지관이라고 기재되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 프로파일들은 하중 강도가 약하여, 프로파일관의 외부에서 인가되는 토압이나 윤압에 취약하고, 냉각이 원활치 않아 성형성이 나쁘게 되는 단점이 있었다. 또한, 제작된 나선관을 제작후에 나선관의 프로파일들이 상호 결합된 부분이 잘 풀리는 단점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 프로파일에 의해 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 내수압성이 높아 누수가 발생되지 않으며, 프로파일이 이중의 대칭 벽관이므로 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 되고 성형성이 좋으며, 제조시 하자발생이 없는 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명은 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것으로, 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브(1)의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성되는 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 있어서,
상기 프로파일(20)은 사각형 형상으로 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)에서 상부로 연장되는 상부로 볼록한 반원 형상의 천장부(22)로 이루어지되,
상기 천장부(22)는 내부에 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1)가 형성되고, 상기 몸체(21)는 내부에 사각형 형상의 제1공간부(21-1)가 형성되며, 상기 제1공간부(21-1) 내부에는 서로 교차하는 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)이 형성되어 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b), 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 프로파일에 의해 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 내수압성이 높아 누수가 발생되지 않으며, 프로파일이 이중의 대칭 벽관이므로 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 되고 성형성이 좋으며, 제조시 하자발생이 없는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도.
도 2는 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 단면도.
도 3은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 제3공간부가 형성된 프로파일 단면도.
도 4, 5는 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 다른 실시 예 단면도.
도 6, 7은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 또 다른 실시 예 단면도.
도 8은 종래의 합성수지제 프로파일관 도면.
본 발명은 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것으로, 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브(1)의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성되는 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 있어서,
상기 프로파일(20)은 사각형 형상으로 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)에서 상부로 연장되는 상부로 볼록한 반원 형상의 천장부(22)로 이루어지되,
상기 천장부(22)는 내부에 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1)가 형성되고, 상기 몸체(21)는 내부에 사각형 형상의 제1공간부(21-1)가 형성되며, 상기 제1공간부(21-1) 내부에는 서로 교차하는 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)이 형성되어 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b), 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)가 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로파일(20)의 천장부(22)에 형성된 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1) 하부에는 하부로 볼록한 원호 형상의 제3공간부(22-2)가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로파일(20)의 천장부(22)에는 제2공간부(22-1)를 대신하여 천장부(22)의 중심을 기준으로 좌, 우로 대칭되어 상부로 볼록한 한 쌍의 제4공간부(22-3)가 형성되되, 상기 제4공간부(22-3)는 서로 마주보는 끝단부가 접촉하여 연통되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 프로파일(20)의 몸체(21) 중심부 좌측 모서리에는 풀림방지편이 돌출형성되고, 상기 몸체(21)의 우측하단부 모서리에도 풀림방지편(23)이 돌출형성되되, 기 풀림방지편(23)의 상부는 사각형 형상이고, 하부는 삼각형 형상으로 형성되어, 그 수직단면이 ‘
Figure 112016081220396-pat00002
’형상인 것을 특징으로 한다.
이하 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관을 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 단면도, 도 2는 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 단면도, 도 3은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 제3공간부가 형성된 프로파일 단면도, 도 4, 5는 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 다른 실시 예 단면도, 도 6, 7은 본 발명 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관의 프로파일 또 다른 실시 예 단면도, 도 8은 종래의 합성수지제 프로파일관 도면이다.
본 발명은 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관에 관한 것으로, 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브(1)의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성된다.
상기 프로파일(20)은 사각형 형상으로 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)에서 상부로 연장되는 상부로 볼록한 반원 형상의 천장부(22)로 이루어진다.
상기 천장부(22)는 내부에 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1)가 형성되고, 상기 몸체(21)는 내부에 사각형 형상의 제1공간부(21-1)가 형성되며, 상기 제1공간부(21-1) 내부에는 서로 교차하는 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)이 형성되어, 상기 프로파일(20)의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00003
’형상이다.
또한, 상기 프로파일(20)의 천장부(22)에 형성된 상부로 볼록한 원호 형상의 제2공간부(22-1) 하부에는 하부로 볼록한 원호 형상의 제3공간부(22-2)가 형성되어, 상기 프로파일의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00004
’형상이다.
또한, 본 발명의 다른 실시 예로서, 상기 프로파일(20)의 천장부(22)에는 제2공간부(22-1)를 대신하여 천장부(22)의 중심을 기준으로 좌, 우로 대칭되어 상부로 볼록한 한 쌍의 제4공간부(22-3)가 형성되되, 상기 한 쌍의 제4공간부(22-3)는 서로 마주보는 끝단부가 접촉하여 연통되어, 상기 프로파일의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00005
’형상이다.
또한, 상기 프로파일(20)의 몸체(21)에 형성된 제1공간부(21-1)는 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)에 의해 4등분 되는 것으로, 4등분된 제1공간부는 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b), 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)로 이루어진다.
그리고 상기 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b)의 상부모서리는 상부로 볼록한 원호 형상으로 형성되고, 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)의 하부모서리는 상부로 볼록한 반원 형상으로 형성되어, 상기 프로파일의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00006
’형상이다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시 예로서, 상기 프로파일(20)의 천장부(22)에 형성된 제4공간부를 대신하여, 상기 천장부(22)의 중심을 기준으로 좌, 우로 대칭되어 상부로 볼록한 한 쌍의 제5공간부(22-4)가 형성되되, 상기 한 쌍의 제5공간부(22-4)는 서로 마주보는 끝단부에 수평공간부(22-4a)가 더 연장되어 형성된다.
상기 프로파일(20)의 몸체(21) 중심부 좌측 모서리에는 풀림방지편(23)이 돌출형성되고, 상기 몸체(21)의 우측하단부 모서리에도 풀림방지편(23)이 돌출형성되되, 상기 풀림방지편(23)의 상부는 사각형 형상이고, 하부는 삼각형 형상으로 형성되어, 그 수직단면이 ‘
Figure 112016081220396-pat00007
’형상이다.
그리고 상기 풀림방지편(20)의 길이는 프로파일 세로길이의 1/4 ~ 1/6이 적정하고, 상기 프로파일의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00008
’형상이다.
또한, 상기 좌측상단공간부(21-7a)와 우측상단공간부(21-7b)의 상부모서리는 상부로 볼록한 원호 형상으로 형성되되, 상부모서리(21-1a) 하부에는 하부로 볼록한 원호 형상의 원호격리벽(21-2)가 형성되고, 상기 좌측하단공간부(21-7c)와 우측하단공간부(21-7d)의 하단부에 반원 형상으로 형성된 하부모서리(21-1a)의 하부에는 상부로 볼록한 반원 형상의 제6공간부(21-3)가 형성된다.
그리고 상기 좌측상단공간부와 우측상단공간부의 하단부는 세로격리벽과 가로격리벽이 서로 맞닿는 부분에 사선으로 보강부가 형성되고, 상기 좌측하단공간부와 우측하단공간부의 상단부는 세로격리벽과 가로격리벽이 서로 맞닿는 부분에 사선으로 보강부가 형성되어 , 상기 프로파일의 수직단면은 ‘
Figure 112016081220396-pat00009
’형상이다.
그리고 상기 보강부의 각도는 40 ~ 60˚로 형성되되, 상기 보강부는 45˚가 적정하다.
그리고 본 발명의 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관 제조방법에 있어서, 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성된다.
곧, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되는 것이다.
그 공정은 합성수지제 튜브는 내부에 중공이 형성되는 ‘
Figure 112016081220396-pat00010
’프로파일 형상, ‘
Figure 112016081220396-pat00011
’프로파일 형상, ‘
Figure 112016081220396-pat00012
’프로파일 형상, ‘
Figure 112016081220396-pat00013
’프로파일 형상, ‘
Figure 112016081220396-pat00014
’프로파일 형상 또는 ‘
Figure 112016081220396-pat00015
’프로파일 형상의 프로파일을 압출기에서 압출하여 공급하면서 냉각조를 통과하여 냉각된 후 나선형으로 공급되는 와인더 장치에 프로파일이 나선형으로 공급됨으로써, 프로파일의 사이에 수지를 용융시킨 연결 부재가 공급되어 인접되는 프로파일의 접촉면을 연결하여 본 발명의 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관을 성형한다.
구체적인 작업사항을 기재하면, 합성수지제 튜브의 재료가 되는 폴리에틸렌 알맹이를 녹이는 히터온도는 180℃ ∼ 250℃ 범위로 설정하며, 적정온도는 215℃ 정도로 한다. 그리하면 합성수지제 튜브 금형출구온도는 198℃ 정도가 적정하다.
한편, 압출되어 제조된 튜브는 관용의 냉각조를 거쳐 냉각된다. 냉각조의 수온은 20 ∼ 25℃ 정도이며, 여름에는 냉각탑을 가동시켜 수온을 24℃ 정도의 적정온도로 유지한다. 상기 온도로 유지되는 냉각조에 저장된 물속을 통과함으로써 상기 제조된 튜브는 냉각된다.
그리고 제조된 튜브에 이음부재가 접합되며, 상기와 같이 완성된 프로파일관은 다시 냉각수를 표면에 뿌려서 냉각할 수 있다. 본 발명의 작업속도는 통상 300φ기준으로 본당(6m)를 25분에서 40분 정도로 다중 격벽 구조의 합성수지제 프로파일관을 생산한다.
따라서 본 발명은 프로파일에 의해 외력이나 내부 수압을 충분히 견딜 수 있는 강도를 가지며, 변형에 대한 복원성이 뛰어나며, 내수압성이 높아 누수가 발생되지 않으며, 프로파일이 이중의 대칭 벽관이므로 외력에 대하여 균일하게 응력이 작용하게 되고 성형성이 좋으며, 제조시 하자발생이 없는 현저한 효과가 있다.
1 : 합성수지제 튜브 2 : 이음부재
20 : 프로파일
21 : 몸체 21-1 : 제1공간부
21-1a : 상부모서리 21-1b : 하부모서리
21-2 : 원호격리벽 21-3 : 제6공간부
21-4 : 보강부 21-5 : 세로격리벽
21-6 : 가로격리벽
21-7a : 좌측상단공간부 21-7b : 우측상단공간부
21-7c : 좌측하단공간부 21-7d : 우측하단공간부
22 : 천장부
22-1 : 제2공간부 22-2 : 제3공간부
22-3 : 제4공간부 22-4 : 제5공간부
22-4a : 수평공간부
23 : 풀림방지편

Claims (3)

  1. 합성수지제 튜브(1)가 나선형으로 감기고, 상기 합성수지제 튜브(1)의 나선형 사이 간격부에 수지가 압출성형되어 이음부재(2)가 형성되고, 합성수지제 튜브(1)가 상기 이음부재(2)에 의해 고정이음되며, 상기 합성수지제 튜브(1)의 벽체 내부에 프로파일(20)이 형성되는 합성수지제 프로파일관에 있어서,
    상기 프로파일(20)은 사각형 형상으로 형성된 몸체(21)와, 상기 몸체(21)에서 상부로 연장되는 상부로 볼록한 반원 형상의 천장부(22)로 이루어지되,
    상기 프로파일(20)의 천장부(22)에는 천장부(22)의 중심을 기준으로 좌, 우로 대칭되어 상부로 볼록한 한 쌍의 원호 형상의 제4공간부(22-3)가 형성되되, 상기 한 쌍의 제4공간부(22-3)는 서로 마주보는 끝단부가 접촉하여 연통되어 있으며,
    상기 프로파일(20)의 몸체(21)에는 제1공간부(21-1)가 형성되되, 세로격리벽(21-5)과 가로격리벽(21-6)에 의해 4등분 되는 것으로, 4등분된 제1공간부(21-1)는 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b), 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)로 이루어지며, 상기 좌측상단공간부(21-7a), 우측상단공간부(21-7b)의 상부모서리(21-1a)는 상부로 볼록한 원호 형상으로 형성되고, 좌측하단공간부(21-7c), 우측하단공간부(21-7d)의 하부모서리(21-1b)는 상부로 볼록한 반원 형상으로 형성되며, 상기 프로파일(20)의 몸체(21) 중심부 좌측 모서리에는 풀림방지편(23)이 돌출형성되고, 상기 몸체(21)의 우측하단부 모서리에도 풀림방지편(23)이 돌출형성되되, 상기 풀림방지편(23)의 상부는 사각형 형상이고, 하부는 삼각형 형상으로 형성되어, 그 수직단면이 ‘
    Figure 112017071431413-pat00026
    ’ 형상인 것을 특징으로 하는 합성수지제 프로파일관
  2. 삭제
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KR102207459B1 (ko) * 2020-03-31 2021-01-26 주식회사 파이프랜드 프로파일의 빈 공간에 밀폐벽이 형성되는 합성수지제 프로파일관 제조방법

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