KR102492301B1 - 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법에 관한 것으로서, 외관의 내부에 내관이 이중으로 구비되도록 하는 구성에 있어서, 상기 외관의 내경보다는 작은 외경과 짧은 폭으로 형성되는 복수의 링형 세라믹 관을 단면간 접착으로 연결되도록 하고, 연결된 링형 세라믹 관들의 외주면으로는 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지도록 하여 상기 외관과 동일한 길이와 형상으로 형성되도록 하는 세라믹 내관; 상기 외관과 세라믹 내관의 사이에 충전되어 경화에 의해 접착력과 강성이 증강시키도록 채워지는 충진재의 결합으로 이루어지도록 한다.

Description

링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법{Double tube using ring type ceramic tube and thereof manufacturing method}

본 발명은 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 복수의 링형 세라믹 관을 연결한 세라믹 내관을 외관과 동일한 형상으로 형성하면서 외관의 내부에서 동일 중심선상에 배설될 수 있도록 하는 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법에 관한 것이다.

일반적으로 액체 또는 분체 또는 기체와 같은 유체를 이송하도록 구비되는 관체는 이송 유체 입자와의 지속적인 충돌에 의해 내부가 마모되고, 이러한 마모 현상에 의해 유체가 누설되는 원인이 되므로 관체의 내부를 보호하기 위한 수단이 필요로 된다.

이렇게 관체는 굴착이나 시공 전 외부로부터의 충격이나 운송 도중에도 보이지 않게 균열이 발생할 수가 있어 시공 불량의 원인이 되기도 한다.

또한, 관체의 시공 후 상기한 원인에 의해 유체의 누설이 발생되면 관체를 교체하거나 보강하는 작업이 수행되어야 하는 번거로움이 따른다.

이를 위해서 일본 공개특허 제02-021097호(1990.01.24.)에서는 밴드형 관체의 내부에 비교적 짧은 길이로 이루어지면서 양단부를 일정 각도로 절개되도록 형성한 복수의 세라믹관의 단부간을 연결하여 밴드형 관체에 상응하는 밴드형으로 형성하여 삽입되게 하면서 세라믹관과 관체의 사이에는 충전제가 충전되도록 하여 고정되게 하는 구성을 제안한 바 있다.

즉, 밴드형 관체의 내부로 복수의 세라믹관을 밴드형으로 구비되도록 하기 위하여 직선형의 각 세라믹관은 양단부가 일정 각도를 이루도록 절단되게 함으로써 각 단부간을 결합시켜 밴드형상을 형성하도록 하여 밴드형 관체에 균일하게 삽입되도록 한 후 충전제에 의해 관체와 견고하게 고정될 수 있도록 하고 있다.

하지만, 밴드형 관체의 절곡 각도는 매우 다양하므로 그에 대응하는 각도로 각 세라믹관의 양단부를 형성하는 것은 매우 정밀하고 난해할 뿐만 아니라 번거로운 제작 과정이 이루어져야만 하는 폐단이 있으며, 세라믹관을 관체에 삽입 시 동심원상에 위치되게 하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.

(문헌 1) 일본 공개특허 제02-021097호(1990.01.24.)

이에 본 발명은 상기의 폐단과 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 폭이 좁게 형성되는 복수의 링형 세라믹 관을 접착제와 외부 코팅에 의해 연결한 세라믹 내관을 외관과 동일한 형상으로 형성하여 동일 중심선상에서 삽입 고정될 수 있도록 함으로써 보다 안정된 유체 유동성과 내마모력 및 내구력이 향상되도록 하는 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법을 제공하는데 목적이 있다.

상기한 목적 달성을 위한 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관은, 외관의 내부에 내관이 이중으로 구비되도록 하는 구성에 있어서, 상기 외관의 내경보다는 작은 외경과 짧은 폭으로 형성되는 복수의 링형 세라믹 관을 단면간 접착으로 연결되도록 하고, 연결된 링형 세라믹 관들의 외주면으로는 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지도록 하여 상기 외관과 동일한 길이와 형상으로 형성되도록 하는 세라믹 내관; 상기 외관과 세라믹 내관의 사이에 충전되어 경화에 의해 접착력과 강성이 증강시키도록 채워지는 충진재의 결합으로 이루어진다.

상기 외관과 상기 세라믹 내관의 사이에는 길이 중간 또는 휘어지는 부위에 주면간 접촉되도록 복수의 세라믹 볼이 삽입되도록 한다.

상기 충진재는 포트랜드 시멘트와 돌로마이트 쇄사 및 석회석을 혼합한 구성으로 이루어진다.

직관 또는 곡관의 형태로 외관을 구비하는 단계; 상기 외관의 내경보다 작고 짧은 폭의 링형 세라믹 관을 복수로 구비하여 상기 링형 세라믹 관의 단면간 접착되게 하거나 단면의 외측으로 압착 밴드를 구비하여 상기 외관과 동일한 길이로 연결되게 하는 단계; 상기 단계에서 연결된 각 링형 세라믹 관들의 외주면으로 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지게 하여 상기 외관과 동일한 형상으로 세라믹 내관을 형성하는 단계; 상기 세라믹 내관을 외관의 내부로 삽입하는 단계; 상기 외관과 세라믹 내관의 양단부에서 상기 외관의 내주면과 상기 세라믹 내관의 외주면 사이에는 동일한 길이로 복수의 지지대가 고정되도록 하는 단계; 배관의 일단을 커버에 의해 분리 가능하게 폐쇄되도록 하는 단계; 개방된 배관의 타단을 통해 상기 내관과 상기 세라믹 내관의 사이에 액상의 충진재를 주입하여 타단까지 채워지도록 하는 단계; 상기 충진재를 일정 시간동안 경화되도록 하는 단계; 배관 일단을 폐쇄시킨 커버를 제거하면서 양단의 지지대들을 제거하는 단계; 상기 지지대들이 제거된 공간으로 실링제가 채워지도록 하고, 충진재의 양단면은 상기 외관과 상기 세라믹 내관의 양단면과 일치되게 하는 단계로서 이루어지도록 한다.

상기한 구성에서와 같이 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 및 그의 제작 방법에 의해 외관의 내부로 삽입될 수 있는 직경과 짧은 폭으로 형성되는 복수의 링형 세라믹 관들을 접착제 또는 압착 밴드에 의해 단부간을 연결하여 외관과 동일한 길이로 이루어지게 하면서 외주면은 수지 코팅에 의해 커버되게 함으로써 외관과 동일한 형상으로 형성한 세라믹 내관을 외관의 내부로 삽입하여 외관과 동심원상에 정확하고 신속하게 배설되도록 할 수가 있다.

따라서, 외관의 내부로 세라믹 내관이 견고하고 안정되게 배설되도록 하여 유체의 안정된 유동과 함께 내마모력과 내구력이 보다 향상되도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관에서 외관과 세라믹 내관을 분리시킨 상태의 사시도
도 2는 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 결합된 상태를 예시한 일부 확대 정단면도
도 3은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 측단면도
도 4는 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 제작 방법을 예시한 블록도
도 5는 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 양단부에서 외관과 세라믹 내관 사이에 지지대를 형성한 구성을 예시한 측단면도
도 6은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 양단부에서 지지대의 형성 구조를 예시한 일부 확대 정단면도
도 7은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관에서 외관과 세라믹 내관 사이에 세라믹 볼을 삽입한 상태를 예시한 측단면도

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니된다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 실시예의 설명 중 동일한 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하며, 경우에 따라 동일한 참조부호에 대한 설명은 생략하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 분리 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 결합 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 측단면도이다.

예시한 바와 같이 본 발명의 링형 세라믹 관을 이용한 이중관은 외관(10)과 세라믹 내관(20)과 충진재(30)의 결합으로 이루어진다.

본 발명의 외관(10)은 일정 직경으로 이루어지는 구성으로서, 금속 또는 합성수지 재질로 형성되도록 한다.

이러한 외관(10)은 직관 또는 다양한 곡률로 이루어지는 곡관으로 형성한다.

이와 같은 외관(10)에는 내부로 동일한 길이와 형상을 갖는 세라믹 내관(20)이 삽입되도록 한다.

본 발명의 세라믹 내관(20)은 복수의 링형 세라믹 관(21)을 일정 길이로서 연결되도록 하는 구성으로서, 링형 세라믹 관(21)은 외관(10)의 내경보다 일정 폭 작은 외경으로 형성되도록 하면서 링형 세라믹 관(21)의 길이인 폭이 작게 형성되도록 한다.

다만, 링형 세라믹 관(21)은 직관에 적용하고자 할 때에는 외주면 길이가 동일하게 형성되도록 하나 곡관에 적용하고자 할 때에는 곡관의 굽어지는 부위는 외주면 길이가 곡관의 곡률로 휘어지도록 하거나 관의 바깥쪽보다 안쪽 길이가 짧게 형성되도록 한다.

링형 세라믹 관(21)들은 외관(10)의 길이에 대해서 복수 개로서 구비되도록 하여 링형 세라믹 관(21)들의 단면간 접착제(22)가 도포되도록 하여 면간 접착되게 하거나 단면 부위의 외주면으로 압착 밴드(미도시)가 접합되게 하여 복수의 링형 세라믹 관(21)들의 연결에 의해서 외관(10)과 동일한 길이가 되도록 한다.

외관(10)과 동일한 길이로서 형성하면서 링형 세라믹 관(21)들의 연결체는 외관(10)과 동일한 형상을 형성하도록 하며, 이와 같은 링형 세라믹 관(21) 연결체는 외주면으로 일정 두께로서 수지 코팅이 이루어지게 함으로써 세라믹 내관(20)을 형성하도록 한다.

세라믹 내관(20)의 외주면으로 증착되도록 하는 수지 코팅층(23)은 에폭시 수지와 같이 링형 세라믹 관(21)의 단면간으로 채우는 접착제(22)의 분리가 방지되도록 하면서 기밀성과 함께 외관(10)과 동일한 형상으로 세라믹 내관(20)이 유지될 수 있도록 한다.

외부로 일정 두께의 수지 코팅층(23)에 의해 커버되도록 한 세라믹 내관(20)은 외관(10)의 내부로 삽입되도록 하여 동심원상에 배설되도록 하고, 이렇게 배설되는 외관(20)과 세라믹 내관(20)의 사이에는 접착력을 갖는 충진재(30)로서 채워지도록 한다.

이때의 충진재(30)는 포트랜드 시멘트와 돌로마이트 쇄사 및 석회석을 혼합한 구성으로 이루어지게 할 수도 있고, 발포재로서 형성되게 할 수도 있지만 여기에 한정되지는 않는다.

상기에서와 같은 본 발명에 따른 링형 세라믹 관을 이용한 이중관 형성을 위한 제작방법과 그에 따른 작용효과에 대해 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 도 4에서와 같이 우선을 일정 직경과 길이로 형성되는 외관(10)이 구비되도록 하되 외관(10)은 직관 또는 다양한 곡관의 형태로 구비되게 한다.

외관(10)에 대해서 외관(10)의 내경보다는 작게 형성되도록 하면서 동일한 길이로 이루어지는 세라믹 내관(20)이 구비되도록 한다.

세라믹 내관(20)은 외관(10)의 내경보다 일정 폭 작은 외경으로 형성되도록 하면서 길이 방향으로 폭이 짧게 형성되는 링형 세라믹 관(21)을 복수 개가 연결되게 하여 외관(10)과 동일한 길이로서 형성되도록 한다.

링형 세라믹 관(21)들은 단면간 접착제(21)에 의해 접착되도록 하거나 단면들 외측의 외주면을 따라 압착 밴드가 접착되게 하여 복수의 링형 세라믹 관(21)들이 외관(10)과 동일한 길이로서 연결되도록 한다.

이렇게 접착제(22)에 의해 연결되는 복수의 링형 세라믹 관(21)들의 외주면으로는 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지게 하여 수지 코팅층(23)을 형성한다.

수지 코팅은 에폭시와 같이 접착성과 실링성을 갖는 재질로 이루어지도록 하면서 링형 세라믹 관(21)들간 접착제(21)가 분리되지 않도록 하는 것이 가장 바람직하다.

수지 코팅층(23)의 도포에 의해 외관(10)과 동일한 길이와 형상으로 형성되는 세라믹 내관(20)은 외관(10)의 내부로 삽입되도록 한다.

세라믹 내관(20)을 삽입시키게 되면 외관(10)과의 직경 차가 발생되므로 세라믹 내관(20)을 외관(10)과 동일 중심선상에 배설되도록 하기 위하여 외관(10)의 내부로 삽입된 세라믹 내관(20)의 양단부측 외주면과 외관(10)의 내주면 사이에는 도 5에서와 같이 동일한 길이로 형성한 복수의 지지대(40)가 고정되도록 한다.

이때의 지지대(40)는 도 6에서와 같이 외측 단부와 내측 단부가 각각 외관(10)의 내주면과 세라믹 내관(20)의 외주면으로 삽입되어 분리 가능하게 접착되도록 한다.

따라서 세라믹 내관(20)이 삽입된 외관(10)의 양단부에서 복수의 지지대(40)를 외관(10)과 세라믹 내관(20) 사이에 고정시켜 세라믹 내관(20)이 외관(10)과 동심원상에 배설될 수 있도록 한다.

다만, 외관(10)과 세라믹 내관(20)이 곡관의 형상으로 형성되거나 길이가 길게 형성하는 경우에는 도 7에서와 같이 복수의 지지대(40)를 이용한 양단부와 함께 지지대(40)의 길이와 동일한 직경으로 형성한 세라믹 볼(60)을 굽어지는 부위 또는 길이 중간 위치에 주면을 따라 균일하게 복수 개가 삽입되도록 하여 세라믹 내관(20)이 전체적으로 외관(10)과 동심원상에 위치되도록 하는 것이 바람직하다.

이렇게 지지대(40)들에 의해 또는 세라믹 볼(60)을 삽입시켜 외관(10)과 세라믹 내관(20)이 동심원상에 위치되도록 하여 고정되도록 한 상태에서 배관의 양단부 중 일단부는 커버(50)에 의해 분리 가능하게 폐쇄되도록 한다.

일단이 폐쇄되도록 한 배관의 타단에 형성한 지지대(40)들 사이로 외관(10)과 세라믹 내관(20) 사이의 공간으로는 접착력을 갖는 액상의 충진재(30)가 주입되도록 하면서 주입 단부까지 채워지도록 한다.

외관(10)과 세라믹 내관(20)의 사이 공간으로 충진재(30)를 채워 일정 시간이 경과되게 하면 충진재(30)가 경화되면서 외관(10)과 세라믹 내관(20)간을 견고하게 고정시키게 된다.

충진재(30)가 경화되면 이미 배관의 일단을 폐쇄시키기 위해 연결한 커버(50)가 제거되도록 한 후 양단부에서 외관(10)과 세라믹 내관(20) 사이를 지지하도록 결합한 지지대(40)들도 제거되도록 한다.

이렇게 지지대(40)들을 제거하게 되면 지지대(40)들의 제거 부위는 빈 공간으로 남게 되므로 이 공간으로 실링제를 채우도록 하고, 만일 외관(10)과 세라믹 내관(20)의 양단부로부터 충진재(30)가 돌출되는 부위가 있게 되면 배관의 양단면과 동일하도록 커팅이나 연마 등을 통해 단면간 일치되도도록 한다.

따라서, 본 발명은 복수의 링형 세라믹 관(21)들을 연결하여 세라믹 내관(20)을 외관(10)과 동일한 길이와 형상으로 형성하면서 외주면으로 수지 코팅이 이루어지게 하여 세라믹 내관(20)의 링형 세라믹 관(21)들 사이의 접착 상태가 견고하게 유지도록 하면서 세라믹 내관(20)을 통과하는 유체의 누출을 완벽하게 차단시킬 수 있도록 하여 안정된 유체 유동성을 제공할 수가 있게 된다.

또한, 세라믹 내관(20)에 의해 유체의 유동에 의해 유로 마모를 대폭 저감시킬 수가 있게 되므로 배관의 내마모성과 내구성을 극대화시킬 수 있도록 한다.

특히, 본 발명은 외관(10)의 내부로 세라믹 내관(20)을 동심원상에 쉽게 고정시킬 수가 있어 좀더 용이한 작업성을 제공하게 될 뿐만 아니라 충진재(30)를 이용하여 외관(10)과 세라믹 내관(20)의 결합력과 함께 외부의 충격에 대해서도 충격 흡수와 강성 증대에 의해 안전한 유지 관리가 가능하도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

10 : 외관
20 : 세라믹 내관
21 : 링형 세라믹 관 22 : 접착제
23 : 코팅층
30 : 충진재
40 : 지지대
50 : 커버

Claims (4)

1. 외관의 내부에 내관이 이중으로 구비되도록 하는 구성에 있어서,
   상기 외관의 내경보다는 작은 외경과 짧은 폭으로 형성되는 복수의 링형 세라믹 관을 단면간 접착으로 연결되도록 하고, 연결된 링형 세라믹 관들의 외주면으로는 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지도록 하여 상기 외관과 동일한 길이와 형상으로 형성되도록 하는 세라믹 내관;
   상기 외관과 세라믹 내관의 사이에 충전되어 경화에 의해 접착력과 강성이 증강되도록 하고, 포트랜드 시멘트와 돌로마이트 쇄사 및 석회석을 혼합한 구성으로 이루어지는 충진재;
   상기 외관과 상기 세라믹 내관의 사이에는 길이 중간 또는 휘어지는 부위에 주면간 접촉되도록 삽입시켜 상기 외관과 동심원상에 위치되도록 하는 복수의 세라믹 볼;
   의 결합으로 이루어지는 링형 세라믹 관을 이용한 이중관.
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 직관 또는 곡관의 형태로 외관을 구비하는 단계;
   상기 외관의 내경보다 작고 짧은 폭의 링형 세라믹 관을 복수로 구비하여 상기 링형 세라믹 관의 단면간 접착되게 하거나 단면의 외측으로 압착 밴드를 구비하여 상기 외관과 동일한 길이로 연결되게 하는 단계;
   상기 단계에서 연결된 각 링형 세라믹 관들의 외주면으로 일정 두께로 수지 코팅이 이루어지게 하여 상기 외관과 동일한 형상으로 세라믹 내관을 형성하는 단계;
   상기 세라믹 내관을 외관의 내부로 삽입하는 단계;
   상기 외관과 세라믹 내관의 양단부에서 상기 외관의 내주면과 상기 세라믹 내관의 외주면 사이에는 동일한 길이로 복수의 지지대가 고정되도록 하는 단계;
   배관의 일단을 커버에 의해 분리 가능하게 폐쇄되도록 하는 단계;
   개방된 배관의 타단을 통해 상기 내관과 상기 세라믹 내관의 사이에 액상의 충진재를 주입하여 타단까지 채워지도록 하는 단계;
   상기 충진재를 일정 시간동안 경화되도록 하는 단계;
   배관 일단을 폐쇄시킨 커버를 제거하면서 양단의 지지대들을 제거하는 단계;
   상기 지지대들이 제거된 공간으로 실링제가 채워지도록 하고, 충진재의 양단면은 상기 외관과 상기 세라믹 내관의 양단면과 일치되게 하는 단계;
   로서 이루어지도록 하는 링형 세라믹 관을 이용한 이중관의 제작 방법.

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