KR20000000300U - 경량 금속관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 경량 금속관에 관한 것이며, 종래의 경량금속관에 있어서의 용접결합에 따른 비용증가와 복잡한 제조공정의 문제를 해결하기 위하여, 금속박판대의 형태를 종래의 금속박판대가 복수개로 연접한 형태로 바꾸고, 상기와 같이 형성된 금속박판대들 간의 연결방법도 용접이 아닌 이웃하는 금속박판대간의 일정개소를 접는 가공으로 연결토록 하며, 여기에 상기 경량금속관의 내외면에 합성수지층을 형성하거나 그 위에 합성수지관을 덧씌움으로서 금속박판대가 공기나 습기에 노출되는 정도를 극도로 낮추도록 구성한 본 고안은, 곡선배관개소에서 금속피로의 문제를 일으키는 용접부를 대체할 수 있는 구성으로 되어 있어 연결가공이 상당히 용이하게 됨은 물론, 이전 용접부가 형성된 경량 금속관에 비해 더욱 경량화를 실현할 수 있으며, 내식성에 우수하고 내구성이 향상된 탁월한 효과의 경량금속관을 제공한다.

Description

경량 금속관

본 고안은 경량 금속관에 관한 것이며, 특히 금속박판으로 외장을 형성하고 특히 금속박판 간의 연결조립을 간편화함으로서 그 중량이 현저하게 가벼우면서도 강도가 높아 다목적으로 사용될 수 있는 금속관에 관한 것이다.

일반적으로, 상·하수관 및 케이블 포설용관 등에 이용되어 왔던 주철관, 강관, 스테인레스관 등의 금속관은 내압강도는 우수하지만 재료비가 고가이기 때문에 그 사용범위가 극히 제한되며, 설치시 자체의 상당한 중량으로 인해 시공 및 유지보수가 용이하지 않았다.

더구나 상기 금속관은 플랙시블(Flexible)하지 않기 때문에 곡선상으로 배관할 경우에는 별도의 곡관을 제작하여 연결배치하여야 하므로 설치하는데 드는 시간과 비용이 상당하였으며, 그리고 개개의 관의 직경에 따라 그 제조설비를 바꾸어 주어야 할 뿐더러 특히 관의 직경이 큰 대형관을 제조하기 위해서는 많은 비용과 설비가 소요되어 제조단가가 상승하게 되는 문제점이 있다.

또한, 상기 금속관을 합성수지관으로 대체할 경우에는 금속제관보다 내식성은 우수하지만 내압성이 상대적으로 크게 떨어지므로 높은 지압이 작용하는 깊은 지하에는 매설할 수 없으며, 직경이 큰 합성수지관은 지압이 미치는 면적이 직경이 작은 관에 비해 늘어나므로 더 높은 내구성을 지니게 하기 위해 관벽을 두껍게 형성해야하고 이에 따라 합성수지가 대량으로 소비되게 되는 문제가 따르게 되어 상당히 비경제적이었다.

또한, 합성수지관은 길게 연결하고자 했을 때 용접이 곤란하며 여기서도 대형합성수지관의 경우는 연결부분의 밀봉작업은 난이하기 때문에 통상적으로 합성수지관은 하수관용으로만 사용할 수밖에 없었다.

그러나 역시 합성수지는 내식성이 뛰어나고 금속관에 비해 상대적으로 저렴하므로 여기에 금속관과 같은 수준의 내구성으로 보강하기 위한 방안이 나오고 있는데, 금속박판을 합성수지관내에 내장한 것을 요지로 하는 대한민국 특허등록 제 28931호가 제안된 바 있으며, 다시 본 출원인에 의한 국내 특허등록번호 97612호에서는 본관외주에 금속박판을 외장하고 상기 금속박판의 연결구조를 곡선상의 배관에도 용이하도록 금속관 자체의 굴곡이 가능하게 한 구조로 형성함으로서, 연결부위에 있어서의 용접문제와, 곡선배관문제 그리고 자체하중 등의 문제를 해결하는 효과가 있었다.

그러나, 특허등록 제97612호의 경량금속관은, 금속박판대를 권회한 다음 상기 금속박판대들 사이에 용접부를 형성함으로서 이웃한 금속박판대 간의 연결수단으로 하고 있고, 용접부 가공시 나선형태로 진행하며 가공하게 되지만 그 전장이 하나의 단위 금속관이라고 해도 상당한 길이에 이르기 때문에 가공이 용이하지 않으며 또한 곡선배관지점에서는 상기 용접부분에 인장하중이 집중하므로 초기가공에 있어 세심한 주의를 요하는 점 등의 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 고안은, 곡선배관개소에서 피로의 문제를 일으키는 용접부를 대체할 수 있는 구성으로 되어 있어 연결가공이 상당히 용이하게 됨은 물론, 이전 용접부가 형성된 경량 금속관에 비해 더욱 경량화를 실현할 수 있으며, 내식성에 우수한 합성수지를 첨가하고 독자적인 내구성향상구조를 지님으로서 방부효과에 따른 수명연장 그리고 내구성향상 등의 탁월한 효과가 있는 경량금속관의 제공을 그 목적으로 한다.

이와 같은 목적은, 상기 금속박판대의 형태를 종래의 금속박판대가 하나이상 복수개로 연접한 형태로 바꾸고, 상기와 같이 형성된 금속박판대들 간의 연결방법도 용접이 아닌 이웃하는 금속박판대간의 일정개소를 접는 가공으로 연결하며, 여기에 외형을 갖춘 경량금속관 내외면에 합성수지층을 형성한 것으로 구성된 본 고안에 의해 달성될 수 있는 바, 이하 첨부된 도면을 참고로 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 경량금속관의 도시한 사시도

도 2는 본 고안의 경량금속관의 상부단면을 나타낸 것이며 비드를 하나이상 연접하고 플랜지를 비드사이 또는 비드위에 형성한 것을 나타낸

것으로,

(가)도는 금속박판대 상에 비드가 3개이고 비드사이에 플랜지를

형성한 것이고,

(나)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이고 2개의 비드가 연접되었으며 플랜지가 비드의 측부에 형성된 것이고,

(다)도는 금속박판대 상의 비드가 1개이고 3개의 비드가 연접되며

중간의 비드가 플랜지를 겸하고 있는 것을 나타낸 것이며, (라)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이고 비드의 단면을 역삼각형으로 형성한 것이고,

(마)도는 금속박판대상의 비드가 1개이며 비드 단면을 사각형상으로 형성하고 플랜지를 사각형상의 저변에 각각 형성한 것이며, (바)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이며 비드의 단면을 원형으로 형성한 것을 나타낸 개략단면도

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 경량금속관의 내외면에 합성수지층이 도포되고 겉에 다시 합성수지가 덧씌워진 것을 나타낸 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1. 금속박판대 2. 굽힘여유

3. 플랜지 4. 비드

5,11. 합성수지층 10. 경량금속관

도 1은 본 고안의 경량금속관을 도시한 사시도를 나타낸 것이며, 도 3은 본 고안의 경량금속관의 내외면에 합성수지층을 형성한 경우를 나타낸 단면도이다.

본 고안은, 평판상의 금속박판대(1)와, 상기 금속박판대(1)상에 굽힘가공을 통해 1개이상 형성되고 2개의 벽면하단부가 인접하는 비드(4)와, 상기 금속박판대(1) 상의 이개소에 연결가공여유로 형성한 굽힘여유(2)와, 상기 금속박판대(1)를 권회가공한 뒤 이웃하는 상기 굽힘여유(2)를 플랜징(Flanging)가공으로 형성한 플랜지(3)로 구성된다.

그리고, 상기 금속박판대(1)가 권회가공되어 이루어진 경량금속관(10)의 내외면에 합성수지층(5)(11)을 형성하고, 그 위에 다시 합성수지(12)을 덧씌운 것으로 구성된다.

이하, 본 고안의 작용에 관해 상세히 설명한다.

도 2는 본 고안의 경량금속관의 상부단면을 나타낸 것이며 비드를 하나이상 연접하고 플랜지를 비드사이 또는 비드위에 형성한 것을 나타낸 것으로, (가)도는 금속박판대 상에 비드가 3개이고 비드사이에 플랜지를 형성한 것이고, (나)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이고 2개의 비드가 연접되었으며 플랜지가 비드의 측부에 형성된 것이고,(다)도는 금속박판대 상의 비드가 1개이고 3개의 비드가 연접되며 중간의 비드가 플랜지를 겸하고 있는 것을 나타낸 것이며, (라)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이고 비드의 단면을 역삼각형으로 형성한 것이고, (마)도는 금속박판대 상의 비드가 1개이며 비드의 단면을 사각형상으로 형성하고 플랜지를 사각형상의 저변에 각각 형성한 것이며, (바)도는 금속박판대 상의 비드가 2개이며 비드의 단면을 원형으로 형성한 것을 나타낸 개략단면도이다.

상기 금속박판대(1)를 성형할 때 먼저 굽힘가공을 통해 상기 비드(4)를 성형함에 있어 고려하지 않으면 않될 사항으로 굽힘가공시의 강판의 최소굽힘반지름(R_min)을 둘 수 있는데, 상기 금속박판대(1)의 재질을 극연강으로 할 경우 0.5t(mm)까지 굽힐 수 있으며, 지하에 매설된 후 부식을 방지하기 위해 아연 또는 크롬 등의 합금이 재질로서 바람직하다.

그리고 평판상의 금속박판대(1)에 초기 굽힘가공을하여 형성되는 것이 비드(4)인데, 도 2에서 나타낸 바와 같이 비드(4)자체를 하나로하여 일정간격으로 떨어지게 형성할 수 있으며, 상기 비드(4)를 여러개 인접하게 성형하여 하나의 비드군을 이루게 한 다음 이러한 비드군을 다시 동간격으로 떨어져서 여러개 형성할 수 있다.

또한, 상기 비드(4)의 양 측벽이 비드(4)의 하단부에서 인접되게 성형하는 한, 비드(4)의 단면형상을 어떠한 것으로 하든 상관없는데, 도 2는 비드의 단면을 도형의 기본형태로 한 경우를 나타낸 것이고 도 2의 형태에 제한되지 않으며 어떠한 형태로든 성형할 수 있다.

그리고, 비드(4)의 측벽 하단부가 서로 인접함으로서, 이물질의 유입이 방지되며 또한 선택적으로 합성수지층을 입힐 경우에 그 하단부에 약간의 틈이 벌어져 있더라도 합성수지가 그 틈으로 침투하여 틈의 폐쇄가 용이하게 된다.

상기 금속박판대(1)를 권회하여 형성되는 경량금속관(10)의 직경을 작게 하고자 할 경우에 상기 비드(4)의 형상이 유지되기 어려울 수 있는데, 이런 경우에는 상기 비드(4)의 단부의 단면형상이 T 형을 이루도록 접어서 성형할 수 있다.

상기 금속박판대(1)에 형성된 굽힘여유(2)는, 금속박판대(1)가 권회가 된 다음 이웃하는 금속박판대(1)를 연결하기 위한 수단인 것으로, 예를 들어, 하나의 금속박판대(1)의 좌측(또는 우측)의 굽힘여유(2)는 약간 길게 하고 우측(또는 좌측)의 굽힘여유(2')의 길이는 좌측(또는 우측)에 비해 상대적으로 짧게 형성함으로서, 도면에 나타난 바와 같이 이웃하는 굽힘여유(2)(2')를 상호결합되게 플랜징가공 즉 접는 가공을 하면 좌측(또는 우측)의 굽힘여유(2)속으로 이웃하는 금속박판대(1)의 우측(또는 좌측)의 굽힘여유(2')가 삽입되게 되어, 플랜지(3)의 형태가 견고하게 유지된다.

본 고안의 가공에 의해 금속박판대(1)를 플랜징가공으로 복수개 연결하여 형성되는 경량금속관(10)은 그 내측이면이 연속적으로 이어진 형상을 가지고 또한 평활한 형태를 띄게 된다.

여기에, 금속박판대(1)를 권회가공시 일정한 권회압력으로 가공하게 되면 상기 금속박판대(1)의 연속적인 내측이면의 형상이 더욱 평활하게 된다.

그리고, 상기 경량금속관의 내면에 합성수지를 분무하여 합성수지층(5)을 형성하게 되면 상기 비드(4) 또는 플랜지(3)가 위치하면서 경량금속관(10)의 이면에 형성된 틈이 완전히 봉쇄되어 비드(4)내부로 이물질이 유입되는 것을 막을 수 있고 이로서 금속박판대(1)가 공기나 수분에 노출되는 일이 없어 부식이 거의 일어나지 않게 된다.

또한, 상기 비드(4)의 단부의 단면형상을 총체적으로 T 형을 이루도록 성형하게 되면 두께가 얇은 금속박판대(1)까지도 활용가능하게 되어 재료 사양의 선택의 폭이 넓어지게 되며, 결과적으로 경량금속관(10)에 상당한 압력이 지속적으로 가해지더라도 그 형상이 지속적으로 유지될 수 있게 된다.

그리고, 본 고안에 따른 금속박판대(1)는 단일의 금속박판대(1)에 상기 비드(4)를 한개이상 복수개로 형성함으로서, 종래의 금속박판대(1)가 2개 이상 모인 형상을 띄게 되어 종래와 같이 각각의 비드(4)마다 그 상부에 용접부등 접합수단을 형성할 필요가 없어지게 되어 가공시간이 현저히 단축되면서 그 접합가공의 방법 또는 물리적으로 굽혀서 접합하면서도 용접의 경우 이상으로 결합력이 유지가 되므로 견고하다.

본 고안의 다른 실시예에서는 상기 비드(4)를 하나이상으로 겹겹으로 이웃하게 성형하였으며, 비드(4)를 겹겹으로 이웃하게 성형함으로서 지면에서 혹은 지중에서 사방으로 가해지는 압력에도 본 고안의 경량금속관은 변형되지 않고 형태를 유지하는 정도가 배가하므로 경량금속관의 직경이 큰 경우에 특히 유리하다고 할 수 있으며, 이 경우 금속박판대(1)가 연접하면서 형성되는 내면의 평활도가 일정하게 유지되도록 가공하는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 굽힘여유(2)(2')는 비드(4) 상에도 마련할 수 있는데, 이 경우 플랜지(3)는 비드(4)의 측부나 비드(4)상부에도 형성될 수 있으므로, 이경우에는 경량금속관의 가공조건 또는 설치환경에 따라 선택하여 실시할 수 있다.

또한, 상기 금속박판대(1)가 권회가공되어 이루어진 경량금속관(10)의 외표면에 다시 일정두께의 합성수지층(11)을 분무 등의 방법을 통해 형성할 수 있다. 이와 같이 경량금속관(10)의 외표면에 합성수지층을 형성시키면 만약 비드(4)가 복수개 연접된 형태로 형성되어 있다면 비드(4)와 비드사이에 틈이 합성수지로서 완전히 봉쇄되므로 이 또한 외부이물질의 침투를 막고 공기 및 수분과의 접촉이 차단된 금속박판대(1)는 부식의 염려가 없게 된다.

그리고, 경량금속관(10)의 외표면에 합성수지층(11)을 형성함으로서 플랜지(3)의 결합력이 증대되고 부식을 방지할 수 있다.

도 3은 본 고안의 바람직한 실시예에 따라 경량금속관의 내외면에 합성수지층이 도포되고 겉에 다시 합성수지가 덧씌워진 것을 나타낸 단면도이다.

경량금속관(10)위에 합성수지층(11)을 형성한 다음에 전체 경량금속관(10) 주위로 합성수지(12)를 덧씌울 수도 있는데, 이 경량금속관의 단면형상이 다중으로 되고 금속박판대(1)의 이면과 표면이 전부 합성수지로서 덮히게 되어 공기나 습기에 노출되지 않아서 상기 금속박판대(1)의 수명이 반영구적으로 되고, 경량금속관 전체의 내구성도 획기적으로 향상될 수 있다.

상기한 바와 같은 구조를 갖는 본 고안에 따른 경량금속관은 금속박판을 절곡하여 관을 제조하게 되므로서 관의 내압 강도도 기존의 금속관과 거의 동일함과 아울러 관의 중량이 가벼워져 운반 및 설치시간 및 설치노력이 절감되고, 경량금속관의 측면의 높이를 조절하면 충분한 내압강도를 갖는 상당히 큰 직경의 대형관도 제작하는 것이 용이하므로 경제적으로 대형관을 제조하는 것이 가능하게되고, 곡선상의 배관작업도 용이하게 수행할 수 있을뿐 아니라 금속관의 제조비용이 대단히 저렴하게 되는 종래의 경량금속관의 효과는 물론, 여기에 복수개의 금속박판대가 일체로 된 형상 및 구조를 제공함으로서 가공시간이 현저히 단축되고, 또한, 경량금속관의 내외면에 합성수지층을 다단으로 형성함으로서 금속박판대가 공기나 수분 그밖의 이물질에 노출되는 거의 차단되어 부식이 일어나지 않고 내구성이 획기적으로 향상되어 수명이 연장되는 등의 탁월한 효과가 있어 널리 보급이 기대된다.

Claims (2)

1. 평판상의 금속박판대(1)와, 상기 금속박판대(1)상에 굽힘가공을 통해 1개이상 형성되고 2개의 벽면하단부가 인접하는 비드(4)와, 상기 금속박판대(1) 상의 이개소에 연결가공여유로 형성한 굽힘여유(2)(2')와, 상기 금속박판대(1)가 권회가공된 뒤 이웃하는 상기 굽힘여유(2)(2')를 접어서 형성한 플랜지(3)로 구성되는 것을 특징으로 하는 경량금속관.
2. 제1항에 있어서, 상기 금속박판대(1)가 권회가공되어 이루어진 경량금속관(10)의 내외면에 합성수지층(5)(11)을 형성하고, 그 위에 다시 합성수지(12)를 덧씌우는 것으로 구성되는 것을 특징으로 하는 경량금속관.