KR102211705B1 - 직경이 다른 관을 연결하는 편수관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제 1본관이 끼움체결 되는 제 1관부; 상기 제 1관부와 내주연이 연통하면서 상기 제 1관부보다 직경이 작으며 상기 제 1본관보다 직경이 작은 제 2본관이 끼움체결 되는 제 2관부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 직경이 다른 관을 연결하는 편수관에 관한 것이다.

Description

직경이 다른 관을 연결하는 편수관{A pipe that connects pipes of different diameters}

본 발명은 직선으로 직경이 다른 관을 연결하는 편수관에 관한 것이다.

일반적으로 배관시공에 사용하는 PVC관 등은 그 성형성이 양호하므로 자동공정에 의해 생산 및 제조되고 있으며, 통상 소정 길이로 절단되어 현장으로 공급되어진다.

이런 관의 통상적인 시공방법은 실제 배관공사의 현장에서 개별적으로 절단되어 있는 관을 순차적으로 매설해가면서, 각각의 관 하나 하나를 편수관으로 연결하여 전체적으로 연속적인 배관을 완성하게 된다.

종래 기술에 따른 배관의 이음 연결에 사용되는 이음관(편수관)은 다수 존재하며, 그 일예로 대한민국 특허등록 제1224489호에서는 일측 단부에 다른 편수관이 삽입되기 위한 확관부가 형성되며, 상기 확관부에 패킹 장착을 위한 편수관용 패킹 장착부가 더 형성되며, 타측 단부는 내주면에 대하여 직각을 이루는 직각 관단이 형성된 편수관; 원통 형태의 내주면과, 후방에서 전방으로 향하면서 그 직경이 감소하면서 경사진 형태의 외주면과, 후단에 상기 내주면과 직각을 이루는 관단 접촉면이 형성된 전방삽입용 몸체와 상기 전방삽입용 몸체의 후단 내측에서 후방으로 연장 형성되어 상기 편수관의 직각 관단의 내부에 삽입 장착되는 후방삽입용 몸체가 일체로 형성되는 편수관용 관단 장착부재;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 편수관용 관단 장착부재가 장착된 편수관을 제시하고 있다.

이러한 기술은 용이하게 관 간을 연결시공토록 하는 것으로 다양한 여건하에서 현장에서는 관 직경이 다른 관 간에 이음시공이 필요한 경우가 있는데 이러한 여건하에서 그 적용이 용이하지 않은 문제가 있다.

대한민국 특허등록 제1224489호

본 발명은 직경이 다른 관 간에 연결시공이 가능하도록 하는 것은 물론, 이음부에서 침하, 파괴, 누수 등이 방지되어 구조적 건전성이 도모되도록 하는 편수관을 제공하고자 함이다.

본 발명의 직경이 다른 관을 연결하는 편수관(이하 "본 발명의 편수관"이라함)은, 제 1본관이 끼움체결 되는 제 1관부; 상기 제 1관부와 내주연이 연통하면서 상기 제 1관부보다 직경이 작으며 상기 제 1본관보다 직경이 작은 제 2본관이 끼움체결 되는 제 2관부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 제 1관부의 내주연은 상기 제 1본관의 끝단부가 끼움체결 되는 체결턱이 형성되며 상기 체결턱과 잇닿아 곡면을 형성하면서 상기 제 2관부의 내주연과 잇닿도록 구성됨을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 제 2관부의 외주연에 회전가능 하도록 체결되는 제 1링부와 상기 제 2본관의 외주연에 회전가능 하도록 체결되는 제 2링부와 상기 제 1링부와 상기 제 2링부에서 돌출되며 절곡된 형상의 지지대를 포함하는 보정구가 포함되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 지지대의 높이는 상기 제 1관부의 직경보다 같거나 크게 구성되는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 제 1관부는 상기 제 2관부와 일체로 형성되는 기본프레임과 상기 기본프레임의 내주연에 구성되되, 상기 기본프레임보다 연질의 재질로 구성되며 일단의 테두리에 턱이 형성되어 체결턱이 형성되도록 하면서 상기 턱과 잇닿아 곡면을 형성하면서 상기 제 2관부의 내주연과 잇닿도록 구성되는 충격완화패드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

하나의 예로 상기 충격완화패드는, 친수성용액, 수지, 탄산수소칼륨, 대전방지제, 소듐하이알루로네이트, 나노 비스무트 바나데이트를 포함하는 코팅층이 도포되는 것을 특징으로 한다.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 직경을 달리하는 2개의 관들을 서로 연결할 때 효율적으로 이용될 수 있으면서 직경이 다른 관들이 연결에 의해서도 유체흐름저항을 최소화하고 이음부의 구조적 건전성이 도모되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 기본예를 나타내는 사진이고,
도 2는 본 발명의 사용상태를 나타내는 측단면도이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예를 나타내는 사용상태도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 나타내는 측단면도이다.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

본 발명의 편수관(1)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 제 1본관(a)이 끼움체결 되는 제 1관부(11); 상기 제 1관부(11)와 내주연이 연통하면서 상기 제 1관부(11)보다 직경이 작으며 상기 제 1본관(a)보다 직경이 작은 제 2본관(b)이 끼움체결 되는 제 2관부(12);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

즉 본 발명의 편수관(1)은 직경이 다른 제 1본관(a)과 제 2본관(b)을 직선구간에서 연결토록 하는 구조에 관한 것이다.

상기 제 1관부(11)는 대구경의 제 1본관(a)이 체결되는 구성으로 도 2에서 보는 바와 같이 상기 제 1관부(11)의 내주연은 상기 제 1본관(a)의 끝단부가 끼움체결 되는 체결턱(111)이 형성되며 상기 체결턱(111)과 잇닿아 곡면을 형성하면서 상기 제 2관부(12)의 내주연과 잇닿도록 구성됨을 특징으로 한다.

여기서 상기 체결턱(111)에는 그 내주연에 도면에 도시된 바는 없으나 수밀링이 게재되도록 하여 상기 제 1관부(11)에 상기 제 1본관(a)이 수밀성을 유지하면서 견고하게 고정이 되도록 할 수 있다. 여기서 수밀링은 다양한 공지기술이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.

상기 제 2관부(12)는 상기 제 1관부(11)와 내주연이 연통하면서 상기 제 1본관(a)보다 직경이 작은 제 2본관(b)이 끼움체결 되는 구성에 해당한다. 상기 제 2관부(12)의 경우도 도면번호가 도시된 바는 없으나 체결턱이 형성되어 상기 제 2본관(b)이 체결턱에 끼움체결이 되도록 하는 것이며, 여기서도 상기 체결턱에는 그 내주연에 도면에 도시된 바는 없으나 수밀링이 게재되도록 하여 상기 제 2관부(12)에 상기 제 2본관(b)이 수밀성을 유지하면서 견고하게 고정이 되도록 할 수 있다.

그런데 본 발명의 편수관(1)은 도 1 및 도 2에서 보는 바와 같이 제 1관부(11)와 제 2관부(12)가 직경이 달라 단차가 형성되는데 이러한 단차의 형성에 의해 단차부분에 메워진 토사는 다짐이 용이하지 않아 특히 제 2본관(b)에 작용하는 상재하중에 대한 저항성이 약해지기가 용이하며 이 경우 제 2본관(b)의 처짐, 편수관(1)으로 누수, 편수관(1)의 파손 등의 문제가 발생될 수 있다.

이에 본 발명에서는 도 3에서 이러한 문제점을 해결하기 위한 실시 예를 제시하고 있다.

본 실시 예에서는 도 3에서 보는 바와 같이 보정구(13)가 더 구성되는 예를 제시하고 있는 바, 상기 보정구(13)는 상기 제 2관부(12)의 외주연에 회전가능 하도록 체결되는 제 1링부(131)와 상기 제 2본관(b)의 외주연에 회전가능 하도록 체결되는 제 2링부(132)와 상기 제 1링부(131)와 상기 제 2링부(132)에서 돌출되며 절곡된 형상의 지지대(133)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1링부(131)와 상기 제 2링부(132)는 각각 상기 제 2관부(12)의 외주연 및 상기 제 2본관(b)의 외주연에 회전가능 하도록 체결되는 구성으로 상기 지지대(133)는 도면에서 보는 바와 같이 "ㄷ"자 형상으로 절곡된 형상으로 각 단이 상기 제 1링부(131) 및 상기 제 2링부(132)에 고정되어 상기 제 1링부(131)와 상기 제 2링부(132)와 일체로 회전연동이 되도록 하는 것이다. 이렇게 지지대(133)가 회전연동이 가능하도록 하는 이유는 시공여건 등에 따라 제 1본관(a)에서 제 2본관(b)이 연결되는 위치가 달라질 수 있으므로 제 1본관(a)에서 제 2본관(b)이 연결되는 위치에 구애됨 없이 지지대(133)가 제 2본관(b)의 하방향에 위치하면서 제 2본관(b) 및 제 2관부(12)를 지지하여 단차로 인한 상재하중에 대한 저항성의 저하를 제어토록 하기 위한 것이다.

이를 위해 도 3에서 보는 바와 같이 상기 지지대(133)의 높이(h)는 상기 제 1관부(11)의 직경 길이에서 제 2관부(12)의 직경 길이를 뺀 길이(d)보다 같거나 크게 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 구성하는 이유는 도면에서 보는 바와 같이 제 1본관(a)과 제 2본관(b)이 본 발명의 편수관(1)에 의한 이음시공시 우선 지반을 굴착하여 시공될 위치에 토사면(g1)이 형성되도록 하고 제 1본관(a)과 제 2본관(b)이 본 발명의 편수관(1)에 의한 이음시공 후에 제 1본관(a), 제 2본관(b) 및 본 발명의 편수관(1)이 매립되도록 상부에 토사면(g2)이 형성되도록 매립을 하는 것이다.

이 과정에서 도면에서 보는 바와 같이 상기 지지대(133)는 토사면(g1) 하방향으로 일단부(h1)가 매립되도록 함으로써 사후적으로 제 2본관(b)의 하부로서 상기 토사면(g1)상부에 충진되는 토사가 헐거워져 상재하중에 대한 저항성이 약해지더라도 제 2본관(b) 및 제 2관부(12)가 지지대(133)에 의한 지지력이 유지되어 제 2본관(b) 및 제 2관부(12)에 작용하는 상재하중에 대한 저항성이 그대로 유지되도록 하는 것이다. 즉 사후적으로 발생될 수 있는 구조적 건전성의 저하포인트를 제거토록 하는 것이다.

상기 보정구(13)는 상기 제 1링부(131) 및 상기 제 2링부(132)에 도면에 도시된 바는 없으나 개구가 형성되도록 하여 제 2본관(b) 및 제 2관부(12)에 탄성에 의한 착탈이 가능하도록 할 수 있으며 이러한 장착구조는 이에 한정하지 않고 다양하게 구성되도록 할 수 있다.

한편 본 발명의 편수관(1)은 내부에서 직경이 다른 본관(a,b) 간에 유체의 유동이 형성되어 특히 직경이 큰 제 1본관(a)에서 직경이 작은 제 2본관(b)으로 유체가 유동할 시 곡면으로 형성되더라도 단턱이 형성되어 유체의 충돌이 불가피하며 이러한 유체의 충돌은 편수관(1)에 진동을 유발시켜 피로균열, 누수 등의 문제를 유발할 수 있다.

이에 본 발명에서는 도 4에서 이러한 문제점을 해결토록 하는 실시 예를 제시하고 있다. 본 실시 예에서는 도면에서 보는 바와 같이 상기 제 1관부(11)는, 상기 제 2관부(12)와 일체로 형성되는 기본프레임(112)과 상기 기본프레임(112)의 내주연에 구성되되, 상기 기본프레임(112)보다 연질의 재질로 구성되며 일단의 테두리에 턱(113-1)이 형성되어 체결턱(111)이 형성되도록 하면서 상기 턱(113-1)과 잇닿아 곡면(113-2)을 형성하면서 상기 제 2관부(12)의 내주연과 잇닿도록 구성되는 충격완화패드(113)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 충격완화패드(113)는 상기 제 1관부에 있어 상기 제 2관부와 일체로 형성되는 기본프레임(112)보다 연질의 재질로 구성하여 곡면(113-2)에 의해 유체에 의해 전달되는 충격을 완화시키도록 하여 편수관(1)에 진동의 발생을 제어토록 하는 것이다.

상기 충격완화패드(113)는 기본프레임(112)보다 연질의 재질이면 그 종류를 한정하지 않는다.

더욱 바람직하게는 상기 충격완화패드(113)에는 그 내주연에 친수성용액, 수지, 탄산수소칼륨, 대전방지제, 소듐하이알루로네이트, 나노 비스무트 바나데이트를 포함하는 코팅층이 도포되도록 하는 것이 타당하다.

상기 친수성용액은 다양한 공지기술이 적용될 수 있는데 일 예로 에탄올, 질산, 물, 티타늄 알콕사이드를 혼합하여 교반하여 제조토록 할 수 있다. 배합은 에탄올 100중량부에 대해 물 10 내지 50중량부, 질산 1 내지 5중량부를 혼합하여 100 내지 200℃로 3 내지 8시간 정도 교반하여 친수성을 높이도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 친수성용액에 기반하여 코팅층이 형성되도록 하여 충격완화패드(113)에 이물질침적, 결로발생 등을 제어토록 하는 것이다.

수지는 그 종류를 한정하지 않으나 친수성수지가 사용되는 것이 타당하다.

상기 대전방지제는 정전기의 발생에 의한 표면에 이물질이 침적되는 것을 방지토록 하기 위한 것이다. 상기 대전방지제는 다양한 공지의 재질이 존재하므로 그 상세 설명은 생략한다.

상기 탄산수소칼륨이 첨가되도록 하는 이유는 상기 조성들에 의해 페이스트가 경화하는 과정에서 급격히 경화가 이루어지면 페이스트에 온도균열이 발생될 수 있는데 상기 탄산수소칼륨은 열을 흡수하여 경화가 더디게 이루어지도록 함으로써 온도균열을 제어토록 하고 경화가 더디게 이루어지도록 하여 평활성을 향상시킬수 있도록 하는 것이다.

그런데 상기 탄산수소칼륨만을 첨가하는 경우는 경화지연에 의해 공기가 지연될 수 있고 특히 재료분리 등에 의한 평활도저하, 물성저하의 문제를 유발할 수 있다.

이에 본 발명에서는 탄산수소칼륨에 더하여 소듐하이알루로네이트가 첨가되도록 하는데, 상기 소듐하이알루로네이트는 N-아세틸-D-글루코사민과 글루쿠로닉산의 결합으로 얻은 천연의 뮤코폴리사카라이드로서 끈적거리는 점액질의 유동성 물질로 상기 탄산수소칼륨에 의해 경화를 지연시키면서도 조성들간을 가교함으로써 재료분리를 방지토록 하여 평활도를 향상시키고, 균일한 물성이 발현되도록 하는 것이다.

또한 상기 조성물에는 유기물을 분해토록 함으로써 항균작용이 발현되도록 하는 무기물로서 나노 비스무트 바나데이트가 포함되도록 하는데 나노 비스무트 바나데이트는 광촉매작용과 유사하게 유기물을 분해토록 하여 항균작용이 발현되도록 하는 것으로 항균기능이 발현되면서 자외선차단기능도 발현토록 하여 보관과정에서 자외선에 의해 물성이 변질되는 것을 차단토록 하는 것이다.

바람직하게 상기 코팅층은 친수성용액 100중량부에 대해 수지 50 내지 80중량부, 탄산수소칼륨 1 내지 10중량부, 대전방지제 1 내지 3중량부, 소듐하이알루로네이트 1 내지 3중량부, 나노 비스무트 바나데이트 1 내지 3중량부 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

1 : 본 발명의 편수관 11 : 제 1관부
12 : 제 2관부 13 : 보정구

Claims (6)

1. 제 1본관이 끼움체결 되는 제 1관부; 및
   상기 제 1관부와 내주연이 연통하면서 상기 제 1관부보다 직경이 작으며 상기 제 1본관보다 직경이 작은 제 2본관이 끼움체결 되는 제 2관부;를 포함하고,
   상기 제 1관부의 내주연은 상기 제 1본관의 끝단부가 끼움체결 되는 체결턱이 형성되며 상기 체결턱과 잇닿아 곡면을 형성하면서 상기 제 2관부의 내주연과 잇닿도록 구성되고,
   상기 제 1관부는 상기 제 2관부와 일체로 형성되는 기본프레임과 상기 기본프레임의 내주연에 구성되되, 상기 기본프레임보다 연질의 재질로 구성되며 일단의 테두리에 턱이 형성되어 체결턱이 형성되도록 하면서 상기 턱과 잇닿아 곡면을 형성하면서 상기 제 2관부의 내주연과 잇닿도록 구성되는 충격완화패드를 포함하며,
   상기 충격완화패드는,
   친수성용액 100중량부에 대해 수지 50 내지 80중량부, 탄산수소칼륨 1 내지 10중량부, 대전방지제 1 내지 3중량부, 소듐하이알루로네이트 1 내지 3중량부, 나노 비스무트 바나데이트 1 내지 3중량부 포함하는 코팅층이 도포되어, 상기 탄산수소칼륨이 경화열을 흡수하여 페이스트의 경화 과정에서 발생하는 온도균열을 제어하면서 상기 소듐하이알루로네이트가 탄산수소칼륨의 첨가로 인한 경화지연 문제를 개선토록 하는 것을 특징으로 하는 직경이 다른 관을 연결하는 편수관.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 제 2관부의 외주연에 회전가능하도록 체결되는 제 1링부와 상기 제 2본관의 외주연에 회전가능하도록 체결되는 제 2링부와 상기 제 1링부와 상기 제 2링부에서 돌출되며 절곡된 형상의 지지대를 포함하는 보정구가 포함되는 것을 특징으로 하는 직경이 다른 관을 연결하는 편수관.
   
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제

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