KR200266429Y1 - 다중 코팅된 피복파형강관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 아연 도금된 파형강관의 표면 위에 착색제를 함유하지 않은 접착성 수지를 피복하고, 그 접착성 수지층의 표면 위에 착색제를 함유하는 수지를 피복시킴으로써, 지중에 매설되어 각종 오수 및 하수의 처리시, 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있고, 내구성, 내식성, 내마모성이 뛰어나며, 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 다중 코팅된 피복파형강관을 제공하려는 것이다.

본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 소정 길이로 권취된 강판을 성형하여 산과 골로 이루어진 파형 표면을 갖는 시임레스 파이프 형상을 갖되, 파형 표면을 갖는 본체(20)의 기본 재질층(21)과, 이런 기본 재질층(21)의 상하에 적층된 아연 도금층(22, 22')과, 이런 아연 도금층(22, 22')의 상하에 차례로 각각 피복된 접착성 수지층(23, 23') 및 일반 수지층(24, 24')을 포함하며, 접착성 수지층(23, 23')이 선가열 공정과 후가열 공정을 통해서 아연 도금층(22, 22')의 상하에 균일하게 피복되고, 약간 가열된 상태에서 일반 수지층(24, 24')이 접착성 수지층(23, 23')의 상하에 균일하게 피복된 후 냉각된다.

Description

다중 코팅된 피복파형강관{CORRUGATED STEEL PIPE WITH MULTI-COATED LAYER}

본 고안은 다중 코팅된 피복파형강관에 관한 것으로, 특히 파형강관(corrugated steel pipe)의 내주표면과 외주표면에 다중의 수지층을 피복하여, 오수, 폐수, 하수를 처리하는 용도로 사용될 때, 피복한 수지층의 박리를 최소화시키도록 다중 코팅된 피복파형강관에 관한 것이다.

일반적으로 파형강관은 토목분야에서 오수/폐수의 배수로와, 생활용수 또는 산업용수의 급수로, 또는 건축분야에서 중공거푸집이나 건축슈트로서 널리 사용되는 부재이다. 특히, 파형강관은 건축분야에서 증가하고 있는 인력난과 비용 및 환경문제에 대한 인식의 증대로 말미암아 기존의 콘크리트 배수관의 대체 자재로서, 일반 콘크리트형 배수관의 중량에 비해서 상대적으로 가볍지만 높은 외압강도와 구조적 안정성, 내구성, 경제성, 조립성 및 생산성을 제공하고, 원하는 직경과 길이로 쉽게 제작이 가능하다.

도 1에 도시된 바와 같이, 파형강관은 성형유니트(12)에서 일정한 길이로 권취된 용융 아연도금 강판(10 ; strip)을 롤러형 다이(13)로 경사지게 이송시켜서 강판(10)에 산과 골로 이루어진 파형을 형성하는 단계와, 파형을 갖는 강판이 가이드 롤러(14)와 성형 롤러(15)를 통과하면서 스파이럴 스트립 형상을 갖게 되는 단계와, 스파이럴 스트립 형상의 강판 접촉부를 용접 장치(도시 안됨)로 용접하여서, 일정한 직경의 연속적인 스파이럴 파이프(11) 형상이 되는 단계를 통해서 기본적인 구조를 갖게 된다.

이와 같이, 파형강관은 용융 아연도금 또는 크롬도금 강판을 사용함으로써, 제조시에 별도의 도금 공정을 거치지 않더라도 표면 코팅이 된 제품으로 생산되며,후처리(피복/코팅 공정 등)를 통해서 향상된 내식성 및 내마모성을 갖게 되어서, 수분에 의한 강관의 부식 및 마모를 방지한다. 피복/코팅 공정에서 사용되는 피복재로는 비닐클로라이드, 폴리올레핀 등과 같은 일반적인 수지가 사용되며, 이들 수지는 착색제를 함유한 섬유 형태로 피복강관의 외주표면에 코팅된다.

그러나, 종래의 피복강관은 금속표면 또는 도금표면 위에 금속과 다른 재질의 수지가 피복되어 층(layer)을 형성하기 때문에, 소정 사용 시간이 경과한 피복강관의 경우, 수지층이 강관으로부터 이격되거나 박리되는 형상을 발생시킨다.

이런 수지의 박리현상은 배수처리하는 오수/폐수 또는 산업용수 및 생활용수의 오염을 증가시킬 뿐만 아니라, 상대적으로 내구성과 내마모성이 떨어진 박리 부위에 산성 및 오수/폐수가 흘러들어서 부식을 발생시킴으로써, 피복강관의 내구성을 보장하지 못하고, 염분, 농약성분, 산성비 등에 의한 악영향을 받는 단점이 있다.

또한, 종래의 피복파형강관은 다수의 나사골 또는 나사산에 의해 축방향으로 나선형 표면 형상을 갖기 때문에, 균일한 두께의 수지층을 외주표면에 형성하기 어렵거나, 피복 작업이 매우 번거러워서 상대적으로 제조 단가가 고가이다.

이런 점을 고려할 때, 종래의 피복파형강관은 단순히 내식성, 내마모성, 내구성을 증가시키기 위해서 수지층을 다층으로 마구 피복시킬 수도 있지만, 이는 매우 비경제적이고, 고른 표면 상태를 제공하지 못하여 제품의 외형 미관을 떨어뜨리는 단점이 있다.

또한, 종래의 피복파형강관은 여전히 금속표면 또는 도금표면 위에 이질감있는 수지층이 피복됨으로써 박리현상을 유발시킴과 함께, 표면의 나사산과 같은 부위에 피복된 수지층이 균일한 두께로 형성되지 않거나, 골에 비해 상대적으로 얇게 형성됨으로써, 수지의 부분 박리 형상을 가중시키고, 내구성, 내마모성, 내식성이 떨어지는 단점이 있다.

따라서, 본 출원인은 자동화 공장에서 효율적으로 제조할 수 있는 피복파형강관에 대한 제작방법과 제조장치에 대한 연구와 노력을 거듭한 결과, 균일한 두께로 수지층을 갖고, 반영구적으로 사용이 가능하며, 상대적으로 제작 단가를 최소화시킬 수 있는 본 고안에 이르게 되었다.

본 고안의 목적은 아연 도금된 파형강관의 표면 위에 착색제를 함유하지 않은 접착성 수지를 피복하고, 그 접착성 수지층의 표면 위에 착색제를 함유하는 수지를 피복시킴으로써, 지중에 매설되어 각종 오수 및 하수의 처리시, 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있고, 내구성, 내식성, 내마모성이 뛰어나며, 대량 생산이 가능하여 매우 경제적인 다중 코팅된 피복파형강관을 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 파형강관의 제조방법을 설명하기 위한 사시도,

도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 다중 코팅된 피복파형강관의 구성을 설명하기 위한 정면도,

도 3은 도 2에 도시한 다중 코팅된 피복파형강관의 주요 부위를 설명하기 위해 선 I-I를 따라 절단한 단면도,

도 4는 도 3에 도시한 다중 코팅된 피복파형강관의 다중 코팅층을 설명하기 위해 확대한 단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20 : 본체 21 : 기본 재질층

22, 22' : 아연 도금층 23, 23' : 접착성 수지층

24, 24' : 일반 수지층

상기한 바와 같은 본 고안의 목적은 소정 길이로 권취된 강판을 성형하여 산과 골로 이루어진 파형 표면을 갖는 시임레스 파이프 형상의 다중 코팅된 피복파형강관에 있어서, 파형 표면을 갖는 본체의 기본 재질층과, 이런 기본 재질층의 상하에 적층된 아연 도금층과, 이런 아연 도금층의 상하에 차례로 각각 피복된 접착성 수지층 및 일반 수지층을 포함하며, 접착성 수지층이 선가열 공정과 후가열 공정을 통해서 아연 도금층의 상하에 균일하게 피복되고, 약간 가열된 상태에서 일반 수지층이 접착성 수지층의 상하에 균일하게 피복된 후 냉각됨으로써, 본체에 다중으로 코팅된 수지층들이 균일한 두께를 갖게 되어서 박리 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 코팅된 피복파형강관에 의해 달성된다.

또한 본 고안에 따르면, 본체의 중앙에는 스파이럴형 산과 골이 형성되어 있고, 양 끝단에는 일자형 산과 골이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따르면, 접착성 수지층은 착색제를 함유하지 않는 것으로서, 폴리에틸렌 수지 분말을 불어넣어서 아연 도금층의 상하에 융착시킨 것이 바람직하다.

또한 본 고안에 따르면, 접착성 수지층은 제조 설비와 제조 방법의 변경에 따라 폴리테트라플루오르에틸렌 등과 같이 저온 접착성 수지 재질인 것이 바람직하다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, 도 2는 본 고안의 한 실시예에 따른 다중 코팅된 피복파형강관의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 3은 도 2에 도시한 다중 코팅된 피복파형강관의 주요 부위를 설명하기 위해 선 I-I를 따라 절단한 단면도이며, 도 4는 도 3에 도시한 다중 코팅된 피복파형강관의 다중 코팅층을 설명하기 위해 확대한 단면도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 아연도금된 스트립 상태의 강판 재질을 사용하는 것으로서 스파이럴과 일자형 산과 골이 표면에 형성된 본체(20)를 제공한다.

즉, 본체(20)는 상기 종래 기술에서 언급한 바와 같은 스파이럴 스트립 형상을 갖게 되는 단계에서 양측변 부위를 서로 겹치게 약간 접음과 동시에 압착시킴으로써, 용접선이 없은 시임레스 파이프(seamless pipe) 구조를 갖는다.

우선, 본체(20)는 애뉼라밴드 결합 또는 플랜지 결합을 위한 재굴곡 공정을 통과하면서, 본체 중앙에 스파이럴형 산과 골을 갖고, 양 끝단에 일자형 산과 골을 갖는 기본적인 구조의 용융 아연도금 파형강관이 된다. 이런 용융 아연도금 파형강관은 일정한 길이(대략 6M)로 절단된 후, 밀봉재를 칠하는 등의 마무리 가공 과정을 거친다.

이후, 본체(20)의 내주표면과 외주표면에는, 예컨대 2중 수지코팅 방법에 의해 피복된 피복층들이 적층된다.

여기에서, 2중 수지코팅은 아연도금된 본체(20)의 내/외주표면에 접착성 수지층과 일반 수지층을 형성하는 파형강관의 수지코팅장치에 의해 수행된다. 예컨대, 수지코팅장치는 파형강관을 선 가열시키도록 이송 설비와 강관가열유니트를 구비한 선가열장치와, 가열된 파형강관의 내주표면과 외주표면에 수지 분말을, 바람직하게는 폴리에틸렌 수지 분말을 불어넣어서 융착시키는 접착성 수지조와 파형강관 회동장치를 구비한 제 1코팅설비와, 제 1코팅설비를 통과한 파형강관을 후가열시켜서 접착성 수지층을 균일화시키는 후가열장치와, 일반 수지 코팅재를 접착성 수지층의 위에 피복시켜 일반 수지층을 형성시키는 제 2코팅설비와, 2중으로 코팅된 피복파형강관을 냉각시키는 냉각설비 및 기타 부대 설비가 될 수 있다.

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 상술한 수지코팅장치에 의해 제조되는 본 고안의 피복파형강관은 본체(20)의 기본 재질층(21)을 감싸는 아연 도금층(22, 22')과, 그 위에 코팅되는 접착성 수지층(23, 23')과, 다시 그 위에 피복되는 일반 수지층(24, 24')으로 이루어진 이중 코팅 피복 구조를 갖는다.

본 고안에서 제공하는 아연 도금층(22, 22')은 파형강관 전용 아연 강판 스트립을 사용한 것으로서, 아연 함유량 600g/㎡으로 극후도금층을 갖는 재질이다.

또한, 접착성 수지층(23, 23')은 가열된 금속 성분에 융착되어 뛰어난 접착력을 가짐과 동시에, 접착성능이 뛰어나 다른 재질의 수지를 접합시키며, 착색제를 함유하지 않고 있다. 예컨대, 접착성 수지층(23, 23')의 재질은 투명도가 뛰어난 고온 접착성 수지의 일종인 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP)과 같은 폴리오레핀(Polyolefin) 계열의 플라스틱 분말 수지이다.

이런 접착성 수지층(23, 23')은 아연 도금층(22, 22')의 금속 성분과, 일반 수지층(24, 24')의 수지 성분이 서로 상이하여서 발생하는 피복파형강관의 박리 현상을 방지하는 역할을 담당한다.

특히 본 고안의 피복파형강관은 선가열 공정과 후가열 공정을 통해서 접착성 수지층(23, 23')이 아연 도금층(22, 22')의 상하에 균일하게 융착되고, 또한 약간 가열된 상태에서 일반 수지층(24, 24')이 접착성 수지층(23, 23')의 상하에 균일하게 피복된 다음에 냉각됨으로써, 다중으로 코팅된 피복층(23, 23', 24, 24')들이 균일한 두께를 갖고, 이에 따라 일반 수지층(24, 24')의 부분적인 박리 현상을 방지할 수 있다.

여기에서, 일반 수지층(24, 24')은 앞서 종래 기술에서 언급한 바와 같이, 비닐클로라이드, 폴리올레핀 등과 같은 일반적인 수지에 착색제를 함유시킨 것이다. 예컨대, 일반 수지층(24, 24')은 더욱 양호한 접착력을 제공하도록, 앞서 언급한 접착성 수지 성분을 더 포함할 수 있다.

그리고, 제조 설비와 제조 방법의 변경에 따라 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 등과 같이 저온 접착성 수지가 본 고안의 접착성 수지층(23, 23')의 재질로 사용될 수 있다.

또한, 본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 아연 도금 장치와 같이 별도의 도금 설비를 상기 언급한 수지코팅장치에 구비시킬 경우, 고가의 용융 아연도금 강판을 사용하지 않고 단순 강판에 아연 도금층을 형성시켜서 제품 단가를 낮출 수 있다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 다중 코팅된 피복파형강관은 아연 도금층과 접착성 수지층과 일반 수지층으로 이루어진 다중 피복 구조를 구비하여서, 산성 및 오폐수를 처리하는 환경에서도 수지의 박리를 최소화할 수 있으며, 내식성 및 내마모성이 뛰어난 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 2중 수지코팅 방법을 적용한 장치에 의해서 매우 경제적으로 대량 생산될 수 있으며, 파형의 나사산과 나사골을 형성하여 균일한 코팅이 매우 어려운 파형강관의 표면에 일정한 두께의 피복층들을 형성시키고 있음으로 인하여, 국부적인 부식과 수지의 박리 현상을 미연에 방지할 수 있은 고품질의 제품이다.

또한, 본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 용접부위가 없는 시임레스 파이프 구조를 갖고 있어서, 기본 재질층의 상부로 아연 도금층과 접착성 수지층 및 일반 수지층을 차례로 피복하고 있어서, 상대적으로 강한 내구성을 갖는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 코팅된 피복파형강관은 양 끝단부에 일자형 산과 골이 형성되어 있어서 애뉼라밴드 결합이 가능하고, 부가적으로 플랜지를 양 끝단부에 용접하여 플랜지 결합이 가능하게 때문에, 조립성과 시공성이 뛰어나고 실제 시공시 작업자들의 노고를 덜어주고 작업 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

아울러 본 고안의 바람직한 실시예들은 예시의 목적을 위해 개시된 것이며, 당업자라면 본 고안의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 실용신안등록청구의 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (4)

1. 소정 길이로 권취된 강판을 성형하여 산과 골로 이루어진 파형 표면을 갖는 시임레스 파이프 형상의 다중 코팅된 피복파형강관에 있어서,

   상기 파형 표면을 갖는 본체(20)의 기본 재질층(21)과, 상기 기본 재질층(21)의 상하에 적층된 아연 도금층(22, 22')과, 상기 아연 도금층(22, 22')의 상하에 피복된 접착성 수지층(23, 23')과, 상기 접착성 수지층(23, 23')의 상하에 피복된 일반 수지층(24, 24')을 포함하며,

   상기 접착성 수지층(23, 23')이 선가열 공정과 후가열 공정을 통해서 상기 아연 도금층(22, 22')의 상하에 균일하게 피복되고, 약간 가열된 상태에서 상기 일반 수지층(24, 24')이 접착성 수지층(23, 23')의 상하에 균일하게 피복된 후 냉각됨으로써, 상기 본체(20)에 다중으로 코팅된 수지층들이 균일한 두께를 갖게 되어서 박리 현상을 방지하는 것을 특징으로 하는 다중 코팅된 피복파형강관.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 본체(20)의 중앙에는 스파이럴형 산과 골이 형성되어 있고, 양 끝단에는 일자형 산과 골이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 코팅된 피복파형강관.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 접착성 수지층(23, 23')은 착색제를 함유하지 않는 것으로서, 폴리에틸렌 수지 분말을 불어넣어서 상기 아연 도금층(22, 22')의 상하에 융착시킨 것을 특징으로 하는 다중 코팅된 피복파형강관.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 접착성 수지층(23, 23')은 제조 설비와 제조 방법의 변경에 따라 폴리테트라플루오르에틸렌(PTFE) 등과 같이 저온 접착성 수지 재질인 것을 특징으로 하는 다중 코팅된 피복파형강관.