KR101971027B1 - 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통 - Google Patents

필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통 Download PDF

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Abstract

본 발명은 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통를 개시한다. 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통은, 보온 효과를 큰 폭으로 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 설치가 빠르고 용이하게 한 관한 것으로, 수도계량기 보호통에 있어서, 상기 보호통을, 좌우대칭되게 분할된 한조의 반분할보호통으로 성형한 후, 수도계량기를 설치할 때 이들을 결합수단에 의하여 일체로 조립하되, 상기 반분할보호통은, 합성수지 필름에 의하여 외부에 노출되는 반분할몸통필름스킨과 상기 반분할몸통필름스킨에서 하방으로 연장된 2개의 반분할다리필름스킨을 일체로 한 반분할보호통필름스킨을 형성하고, 상기 반분할보호통필름스킨과 반분할다리필름스킨의 내면에 발포폴리프로필렌(EPP:Expanded Poly-Propylene) 비드에 의하여 반분할보호통의 형상에 따라 반분할몸통보온재와 반분할다리보온재를 일체형으로 융착 성형한 것을 특징으로 한다.

Description

필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통{WATER METER BOX WITH FILM SKIN}
본 발명은 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통에 관한 것으로, 더 상세하게는 보온 효과를 큰 폭으로 개선할 수 있을 뿐만 아니라, 설치가 빠르고 용이한 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통에 관한 것이다.
수도계량기는 수용가에서 사용하는 물의 양을 계량하여 표시하는 기능을 한다. 이 검침량을 기준으로 해당 수용가의 수도요금이 책정된다. 그러나, 옥외에 설치된 수도 계량기는 동절기 동파되기 쉽다. 기온이 영하 10℃ 이하로 떨어질 경우, 수도계량기 뿐만아니라, 수도계량기의 입수관이나 출수관도 동파될 수 있다.
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이, 종래 옥외에 설치되는 수도계량기는 수도계량기 보호통 내부에 설치하고, 보호통 내부 공간을 단열재로 채운다. 수도계량기 보호통은 수도계량기(125)에 물을 공급하는 입수관(121)과 수도계량기에서 계량된 물을 배출하는 출수관(123)을 구비하고, 입수관과 출수관 사이에는 수도계량기(125)가 설치된다. 종래 수도계량기 보호통은 외통(101)과 외통(101) 내부에 마련된 내통(105, 107)과 외통(101) 하부에 결합된 다리통(117)과 다리통(117) 내부에 채워진 다리통보온재(115)를 포함한다. 상기 외통(101)은 PVC등의 플라스틱 사출물로 성형되고, 상기 내통(105, 107)은 유리섬유 또는 발열섬유를 압축하여 성형한다. 상기 내통은 내통하부(105) 및 내통상부(107)로 분할하여 성형한다. 내통을 이와 같이 내통하부(105)과 내통상부(107)로 분할하여 성형하지 않으면 내부에 수도계량기를 설치할 수 없기 때문이다. 상기 외통(101) 상단은 개방하고 개방부를 여닫는 외통커버(103)가 마련된다. 상기 내통상부(107)의 상단 중심부를 개방하고 개방부를 여닫는 검침구마개(111)를 마련되어 있다. 검침구마개(111) 하부에는 검침구보온재(113)가 마련되기도 한다. 상기 검침구마개(111) 주변에는 내통마개(111)를 수용하는 내통커버(109)를 더 마련되기도 한다. 상기 외통 하단에는 다리통(117)이 결합되고 다리통 내부에는 다리통보온재(115)가 채워진다. 다리통(117) 하단에는 바닥에 고정하는 받침(19)이 마련되기도 한다. 상기 입수관(121)은 상기 다리통(117) 내부를 통해 외통(101) 및 내통 하부(105) 바닥을 관통하여 계량기 보호통 내부로 진입한다. 출수관(123)은 상기 외통(101) 및 내통 하부(105)바닥을 관통한 후 상기 다리통(117)을 통해 상수도 수용가의 배관과 연결된다.
이와 같은 구조를 갖는 종래 수도계량기 보호통은 다음과 같은 문제점이 있다.
우선, 종래 수도계량기 보호통는 동절기에 대략 -10℃ 이상에서는 수도계량기의 동파를 예방할 수 있을 정도의 보온 효과를 유지하지만, 외기 온도가 -10℃ 이상으로 장시간 유지될 경우 보온 효과가 현저하게 떨어지는 문제점이 있다. 이는 보온재의 소재 특성 때문이기도 하지만, 외통(101)과, 외통(101) 내부에 마련된 내통(105, 107) 사이의 간극, 내통하부(105)와 내통상부(107) 사이의 간극, 외통(101)과 다리통(117)간의 연결부 간극, 다리통(117)과 다리통보온재(115)간의 간극 등으로 찬 외기가 쉽게 스며들기 때문이다.
종래 수도계량기 보호통은 외통(101)과 외통(101) 내부에 마련된 내통(105, 107)과 외통(101) 하부에 결합된 다리통(117)과 다리통(117) 내부에 채워진 다리통보온재(115)가 모두 별도로 성형된 후 설치과정에서 조립되어야 하기 때문에 설치가 어렵고 설치 작업에 많은 시간이 소요된다. 특히, 외통 등은 무게가 무겁기 때문에 1인 작업자가 설치 작업을 수행하기 용이하지 않다.
종래 수도계량기는 외통(101)과 다리통(117)을 PVC 등의 플라스틱으로 사출성형하고, 내통하부(105), 내통상부(107) 및 다리통보온재 등을 유리섬유 등으로 별도로 성형해야 하기 때문에 제조 비용이 매우 높다.
종래 수도계량기는 폐기 과정에서 전체 무게가 무겁고 보온재로 사용하는 유리섬유 등을 재활용하기 어렵기 때문에 폐기물 처리 과정이 용이하지 않다.
본 발명은 상술한 종래 수도계량기 보호통의 문제점을 해결하기 위해 이루어 진 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 제1과제는 보온 효과를 큰 폭으로 개선할 수 있는 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제2과제는 설치가 빠르고 용이한 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제3과제는 제조 단가를 크게 줄일 수 있는 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통을 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 제4과제는 사용 종료 후 폐기 처리가 용이할 뿐만 아니라 친환경적인 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 과제는, 수도계량기 보호통에 있어서, 상기 보호통을, 좌우대칭되게 분할된 한조의 반분할보호통으로 성형한 후, 수도계량기를 설치할 때 이들을 결합수단에 의하여 일체로 조립하되, 상기 반분할보호통은, 합성수지 필름에 의하여 외부에 노출되는 반분할몸통필름스킨과 상기 반분할몸통필름스킨에서 하방으로 연장된 2개의 반분할다리필름스킨을 일체로 한 반분할보호통필름스킨을 형성하고, 상기 반분할보호통필름스킨과 반분할다리필름스킨의 내면에 발포폴리프로필렌(EPP:Expanded Poly-Propylene) 비드에 의하여 반분할보호통의 형상에 따라 반분할몸통보온재와 반분할다리보온재를 일체형으로 융착 성형함으로써 해결할 수 있다.
결합수단에 의하여 일체로 조립함에 있어서, 상기 결합수단은 각 반분할보호통의 분할면에 형성된 다수의 체결돌기와 상기 체결돌기가 삽입될 수 있게 마주보는 분할면에 형성된 다수개의 체결홈일 수 있다.
결합수단에 의하여 일체로 조립함에 있어서, 분할면 보온재를 밀착한 상태에서 180-200℃의 스팀이나 가스 토치를 가할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 의하면, 종래의 수도계량기 보호통과 달리 외통과 몸통보온재 사이뿐만 아니라 외통과 다리통간 연결부 사이에 공극이 없어지므로 찬 외기가 침투하여 잔류할 수 가능성이 차단되어, 보온 효과를 큰 폭으로 개선할 수 있다. 실제 제조하여 시험한 결과, 외기 -15℃ 조건에서 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통의 내부 온도는 영상 3℃ 내외임에 반하여 도 1에 도시된 종래 의 수도계량기 보호통 내부 온도는 -3℃ 내외임을 확인하였다.
또한, 본 발명에 의하면, 수도계량기 보호통의 전체 무게가 기존의 수도계량기 보호통 무게의 1/5에 불과하고, 입수관 및 출수관 사이에 수도계량기를 먼저 연결한 후 양측에서 반분할보호통을 밀착시켜 조립하면 설치가 완료되므로, 설치 작업이 매우 용이하고 빠르다.
또한, 본 발명에 의하면, 먼저 반분보호통필름스킨을 성형한 후, 몸통보온재와 다리보온재를 일체로 성형할 금형내에 반분할보호통필름스킨을 인서트하고 EPP 비트를 금형 내에 충전한 후, 금형 내부에 스팀을 가함으로써 몸통외피, 다리외피 및 내부 보온재(몸통보온재, 다리보온재)를 서로 융착한 상태로 일시에 성형할 수 있으므로 제조 단가를 크게 줄일 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 의하면, 상기 반분보호통필름스킨을 폴리프로릴렌(PP)에 의하여 성형하면, 몸통외피, 다리외피, 분할면 및 내부 보온재(몸통보온재, 다리보온재)를 무한 반복 재활용이 가능한 친환경 소재로 알려진 폴리프로필렌의 단일 소재를 사용하여 성형할 수 있으므로, 수도계량기 보호통 사용 종료 후 폐기 처리가 용이한 장점이 있다.
도 1은 종래 수도계량기 보호통을 내부에 설치된 수도계량기, 입수관 및 출수관과 함께 도시한 단면도이다.
도 2은 본 발명에 따라 폴리프로필렌(PP)필름을 이용해 성형한 반분할보호통필름스킨에 대한 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 반분할보호통에 대한 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 반분할보호통 2개를 이용하여 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통을 조립하는 방법을 보여주는 분해사시도이다.
도 5은 본 발명에 따른 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통의 사시도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통에 추가될 수 있는 내통커버와 검침구마개를 분리하여 도시한 분리사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통에 추가될 수 있는 내통커버와 검침구마개를 결합하여 도시한 결합사시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통의 구체적인 실시 예를 상세히 설명한다.
우선 도 4 및 도 5을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 수도계량기 보호통은, 좌우대칭되게 분할된 한조의 반분할보호통(17a,17b)으로 이루어진다. 수도계량기 보호통을 2개의 좌우대칭되는 반분할보호통(17a,17b) 형상으로 분할 성형한 후, 수도계량기 내부에 설치할 때 이들 반분할보호통(17a,17b)을 결합수단에 의하여 일체로 조립하는 것이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 반분할보호통(17a,17b)은, 외부에 노출되는 반분할몸통필름스킨(3)과, 상기 반분할몸통필름스킨(3)에서 하방으로 연장된 2개의 반분할다리필름스킨(5)과, 상기 반분할몸통필름스킨(3)의 내면에 융착 성형된 반분할몸통보온재(7)와, 상기 반분할다리필름스킨(5)의 내면에 융착 성형된 반분할다리보온재(9)를 단일체로 구성한다.
상기 반분할보호통(17a)을 성형함에 있어서는 먼저, 도 2에 도시된 반분할보호통필름스킨(1)을 먼저 성형한다. 반분할보호통필름스킨(1)은 반분할몸통스킨필름(3)과 반분할다리필름스킨(5)이 일체로 성형된다. 반분할보호통필름스킨(1)은 폴리프로필렌(PP) 또는 폴리에틸렌(PE)에 의하여 성형할 수 있다. 폴리프로필렌(PP)으로 반분할보호필름스킨(1)을 성형할 경우 반분할보호통필름스킨(1)과의 접착성이 뛰어나다. 폴리에틸렌(PE)에 의하여 반분할보호필름스킨(1)을 성형할 경우 유연성 있는 수도계량기 보호통 외피를 얻을 수 있다. 반분할보호통필름스킨(1)은 0.1mm ~ 2.0 mm 범위의 PP필름 또는 PE필름을 반분할보호통필름스킨(1)과 동일한 형상의 캐비티를 형성된 진공 흡착 금형 위에 적치하고, 열을 가하면서 금형 내에 천공된 구멍을 통해 진공 흡착하여 성형할 수 있다.
이렇게 성형된 반분할보호통필름스킨(1)의 내면에 반분할몸통보온재(7) 및 반분할다리보온재(9)를 융착함에 있어서는, 반분할보호통(17a,17b)과 동일한 형상의 캐비티를 가진 상하 금형을 제작하고, 일측 금형의 캐비티 내부에 상기 반분할보호통필름스킨(1)을 인서트(insert)하고 타측 금형을 닫는다. 금형 내부의 인서트된 반분할보호통필름스킨(1) 내측에 발포폴리프로필렌(EPP:Expanded Poly-Propylene, 이하 단순히 EPP라고 합니다) 비드를 충전하는 데, 이때, 금형의 캐비티(Cavity)측 원료공급구인 피더 건(Feeder Gun)을 사용하면, 에어압력 1.3 bar 내외의 낮은 압력으로도 몇초만에 급속으로 EPP 비드를 금형 내부에 충전할 수 있다. 이후, EPP 비드간 융착 및 EPP비드와 반분할보호통필름스킨(1)의 내면간 융착을 위해 금형 내부에 100~150℃의 스팀을 1.5~2.5 bar의 압력으로 5~20초간 투입한다. 이러한 과정에서 EPP비드들간의 표면 융착에 의하여 발포폴리프로필렌(EPP) 비드 융착성형체가 형성될 뿐만 아니라, 발포폴리프로필렌(EPP) 비드 융착성형체의 발포폴리프로필렌(EPP) 비드들과 반분할보호통필름스킨(1)의 내면간의 표면 융착이 이루어져 반분할보호통(17a,17b)이 성형된다.
금형 내부에 100~150℃의 스팀을 공급하는 대신 금형 외부에 130~180℃의 스팀을 동일압력 및 시간동안 공급하여 금형을 가열해도 동일한 반분할보호통(17a,17b)을 얻을 수 있다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이렇게 형성된 반분할보호통(17a,17b)은 수도계량기 설치 현장에서, 결합수단에 의하여 완성된 수도계량기 보호통으로 조립된다.
상기 결합수단으로 각 반분할보호통(17a,17b)의 분할면에 다수의 체결돌기(13a,13b,13c)를 형성하고, 이와 마주보는 분할면에는 상기 체결돌기(13a,13b,13c)가 삽입될 수 있게 다수개의 체결홈(15a,15b,15c)을 형성할 수 있다. 도면에는 체결돌기(13a,13b,13c)의 높이 및 체결홈(15a,15b,15c)의 깊이를 비교적 낮게 도시하였지만, 체결이 견고할 수 있도록 더 높고 깊게 형성할 수 있다. 상기 결합수단으로, 조립시 분할면에 도포되는 접착제를 사용할 수 있다. 상기 결합수단으로, 각 반분할보호통(17a,17b)의 분할면을 밀착한 상태에서 가해지는 180-200℃의 스팀이나 가스 토치를 사용할 수 있다. 상기 결합수단으로, 접합면 가장자리에 볼트공을 천공하고 볼트 및 너트를 체결할 수 있다. 그러나, 체결돌기(13a,13b,13c)와 체결홈(15a,15b,15c)을 이용하는 것이 신속한 수도계량기 설치 작업을 위하여 가장 바람직하다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통(19)에 수도 계량기를 설치한 상태에서 내통커버(21)와 검침구마개(23)를 별도로 성형하여 결합할 수 있다. 외통 상부에는 플라스틱 재질 또는 철재 재질의 외통커버(도면에는 미표시)를 더 마련할 수 있다. 내통커버(21)와 검침구마개(23)는 내부에 수용되는 것이기 때문에 필름스킨 없이 발포폴리프로필렌(EPP)만으로 성형할 수 있다.
상술한 구성을 갖는 본 발명에 따른 수도계량기 보호통(19)과 도 1에 도시된 종래 수도계량기 보호통의 보온 효과를 확인하기 위하여, -15℃의 외기 조건에서 비교 시험을 하였다. 시험 결과, 외기 -15℃ 조건에서 본 발명에 따른 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통의 내부 온도는 영상 3℃ 내외임에 반하여 도 1에 도시된 종래의 수도계량기 보호통 내부 온도는 -3℃ 내외임을 확인하였다. 이와 같은 결과에 의하여 본 발명에 의하면 극한의 외기 중에도 수도계량기를 보호할 수 있을 정도로 보호 효과가 개선된 수도계량기 보호통을 제공할 수 있음을 확인하였다. 또한, 본 발명에 의하면, 수도계량기 보호통의 전체 무게가 기존의 수도계량기 보호통 무게의 1/5에 불과하고, 입수관 및 출수관 사이에 수도계량기를 먼저 연결한 후 양측에서 반분할보호통을 밀착시켜 조립하면 설치가 완료되므로, 설치 작업이 매우 용이하고 빠르다. 또한, 본 발명에 의하면, 먼저 반분보호통필름스킨을 성형한 후, 몸통보온재와 다리보온재를 일체로 성형할 금형내에 반분할보호통필름스킨을 인서트하고 EPP 비트를 금형 내에 충전한 후, 금형 내부에 스팀을 가함으로써 몸통외피, 다리외피 및 내부 보온재(몸통보온재, 다리보온재)를 서로 융착한 상태로 일시에 성형할 수 있으므로 제조 단가를 크게 줄일 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 반분보호통필름스킨을 폴리프로릴렌(PP)에 의하여 성형하면, 몸통외피, 다리외피, 분할면 및 내부 보온재(몸통보온재, 다리보온재)를 무한 반복 재활용이 가능한 친환경 소재로 알려진 폴리프로필렌의 단일 소재를 사용하여 성형할 수 있으므로, 수도계량기 보호통 사용 종료 후 폐기 처리가 용이한 장점이 있다.
1 : 반분할보호통필름스킨
3 : 반분할몸통필름스킨
5 : 반분할다리필름스킨
7 : 반분할몸통보온재
9 : 반분할다리보온재
11 : 배관설치공
13a,13b,13c : 결합돌기
15a,15b,15c : 결합홈
17a,17b : 반분할보호통
19 : 수도계량기 보호통
21 : 내통커버
23 : 검침구 마개

Claims (3)

  1. 수도계량기 보호통에 있어서,
    상기 보호통의 내부는, 발포폴리프로필렌(EPP) 비드를 가열 융착하여 형성한 발포폴리프로필렌(EPP) 비드 융착성형체이고, 상기 보호통의 표피는 내면에 상기 발포폴리프로필렌(EPP) 비드 융착성형체의 발포폴리프로필렌(EPP) 비드가 열에 의하여 융착된 0.1mm ~ 2.0mm의 두께의 폴리프로필렌(PP) 필름인 것을 특징으로 하는 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호통은, 좌우대칭되게 분할된 한조의 반분할보호통으로 성형한 후, 수도계량기를 설치할 때 이들을 결합수단에 의하여 일체로 조립하되,
    상기 반분할보호통은, 합성수지 필름에 의하여 외부에 노출되는 반분할몸통필름스킨과 상기 반분할몸통필름스킨에서 하방으로 연장된 2개의 반분할다리필름스킨을 일체로 한 반분할보호통필름스킨을 형성하고, 상기 반분할보호통필름스킨과 반분할다리필름스킨의 내면에 발포폴리프로필렌(EPP) 비드에 의하여 반분할보호통의 형상에 따라 반분할몸통보온재와 반분할다리보온재를 일체형으로 융착 성형한 것을 특징으로 하는 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통.
  3. 제2항에 있어서,
    결합수단에 의하여 일체로 조립함에 있어서, 분할면 보온재를 밀착한 상태에서 폴리프로필렌(EPP) 용융온도 이상의 온도로 스팀이나 가스 토치를 가하는 것을 특징으로 하는 필름스킨과 보온재 일체형 수도계량기 보호통.






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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2001027387A (ja) * 1999-07-12 2001-01-30 Sekisui Plastics Co Ltd 配管保温材
KR20060105478A (ko) * 2005-03-29 2006-10-11 닛폰 폴리우레탄 고교 가부시키가이샤 경질 폴리우레탄 슬라브폼의 제조방법 및 배관용 단열재
KR20170000767U (ko) * 2015-08-21 2017-03-02 한국에너지기술연구원 수도계량기용 단열 커버

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