KR200275912Y1 - 유연성을 구비한 합성수지관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지관에 관한 것으로서, 서로 연결되어야 할 2개의 합성수지관의 내면에 받침부재를 끼우고 상기의 합성수지관이 소정의 간격에 의해 연결틈새를 형성하도록 하며; 상기 2개의 합성수지관의 외면에 밀착하여 끼워지는 덮개부를 체결시키고; 외부에서 용융된 접착용 합성수지액을 덮개부의 주입구를 통하여 덮개부 내면의 오목한 원주형 공간부와 상기 소정의 간격에 의해 형성된 연결틈새로 주입시키며; 상기의 접착용 합성수지액을 경화시켜 접착시킴으로써, 상기 합성수지관의 일측면과 그에 인접하는 상기 다른 합성수지관의 타측면이 접착부에 의해 접착되어 있고, 상기의 접착부는 그 외주 바깥쪽으로 덮개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 각각의 연결부위 마다 유연성과 탄력성을 구비한 합성수지관을 구성하게 되므로, 전체적으로 유연성이 뛰어나게 되고, 지진 등과 같은 외력에 대해서도 이를 충분히 흡수할 수 있는 합성수지관을 제공할 수 있는 것이다.

Description

유연성을 구비한 합성수지관{Plastic pipes with Flexibility}

본 고안은 합성수지관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지관의 연결부위에 유연성과 탄력성을 부여하는 연결방법에 의하여 결합된 합성수지관에 관한 것이다.

오늘날 지하에 매설되는 대부분의 배관재는 성형성이 양호하고 경제적이며 내구성이 좋은 합성수지 배관재이다. 이러한 합성수지 배관재는 성형성과 경제성을 고려하여 경질 PE수지를 사용하고 있으나, PE수지는 그 강도가 약한 편에 속하므로 평활관으로 사용하는 경우는 매우 드물고, 통상적으로는 그 강도 보강을 위하여 경질 PE 이중벽관으로 사용되고 있다. 한편, 이러한 PE수지의 강도를 보강하는 방법으로서 경질 PE 이중벽관을 제작하여 사용하는 방법 이외에, PVC 재질의 합성수지관을 사용하기도 한다. 그런데, PVC 합성수지관은 그 강도가 높다는 장점이 있으나, 아직까지 이중벽관을 제조하는 방법이 개발되지 못한 관계로 PVC 평활관으로서만 사용되고 있을 뿐, PVC 이중벽관으로서는 사용되고 있지 못한 실정이다. 결과적으로 오늘날 합성수지관으로서는 경질 PE 이중벽관과 PVC 평활관이 주로 사용되고 있다고 할 수 있다.

이러한 합성수지관은 그 성형성이 양호하므로, 오늘날 자동공정에 의해 생산제조되고 있으며, 필요한 길이(약 4m 정도)로 절단되어 현장으로 공급되어지고, 그곳에서 연결작업이 진행되어지는 것이 통상적이다. 실제 배관공사의 현장에서는 개별적으로 절단된 합성수지관을 매설해가면서, 각각의 합성수지관을 하나씩 하나씩 연결하여 전체적으로 연속적인 배관을 형성하게 된다. 이때, 합성수지관의 연결방법은 주로 합성수지의 열가소성을 이용한 것으로서 다음과 같이 대략 4가지 형태로 나누어 볼 수 있다.

제1의 방법은 열융착 방식이다. 이것은 합성수지의 열가소성을 그대로 이용한 것으로서, 합성수지관과 합성수지관을 서로 가열하여 녹인 후 접착시키거나, 다른 합성수지를 녹여 상기 합성수지관의 틈새에 흘러들어가 접착하도록 하는 방식이다. 그런데, 이 방법은 합성수지의 가열용융과정에서 오히려 합성수지관을 잘못 가열하여 손상을 입히거나, 용융된 합성수지액이 상기 합성수지관의 틈새로 들어가지 않고 옆으로 흘러넘치거나, 아니면 합성수지를 과도하게 용융시키는 등의 불합리한 점이 있었다. 이것은 주로 작업현장에서 접착제로 사용되는 합성수지를 작업자가 경험에 따라 직접 가열함으로써 발생하는 현상이었다.

한편, 제2의 방법은 전기융착 방식이다. 이 방식은 상기의 열융착 방식의 단점을 개량한 것으로서, 합성수지관과 합성수지관 사이에서 접착제로 사용하고자 하는 합성수지를 전기적 에너지로 가열 용융시켜 접착시키는 방법이다. 이 방법은 전기적 에너지를 이용하므로 과도하게 용융되거나, 합성수지관이 손상을 입을 염려가 없다는 장점이 있어서, 오늘날 가장 많이 애용되고 있다. 그러나, 이 방법 역시 단순히 가열 용융시켜 접착시키고 있으므로, 용융된 합성수지액이 중력에 의해 낮은 곳으로 흘러들어가 경화됨으로써, 접착부위가 상하에 걸쳐 불균일한 접착층을 형성하기 쉽고, 또한 강력한 접착층을 형성하지 못하는 단점이 있었다.

한편, 제3의 방식은 열수축 방식이다. 이 방식은 합성수지관과 합성수지관의 접착부위의 외주면에 열수축성 특수필름을 감아놓고, 그 특수필름에 열을 가함으로써 상기의 특수필름이 수축하도록 하여 접착시키는 방법이다. 이러한 대표적인 것으로서 대한민국 등록실용신안 제20-191982호 이중관 파이프 연결장치와, 대한민국 특허등록 제10-261765호 지중 매설관의 연결방법을 들 수 있다. 상기 대한민국 등록실용신안 제20-191982호는 제1a도 및 제1b도에 도시되어 있는 바와 같이, 상기의 열수축 방식에 더하여 이중벽관 파이프(4)의 연결부위 양쪽에 수부 고무링(7)을 끼운 후, 상기 수부 링(7)의 바깥쪽에 다시 수축튜브(6)를 감싸 끼우도록 함으로써, 합성수지관의 내부에 흐르는 물이 상기의 수부 링(7)에 접촉되면, 상기의 수부 링(7)이 팽창되어 밀봉을 더욱 확실하게 한다는 것이다. 그러나, 이 방법은 상기의 수부 링(7)을 끼우고 다시 그 위에 수축성 튜브(6)를 끼워넣어야 하는 불편함이 있고, 또한 합성수지관의 내부에 흐르는 유체가 물이 아닐 경우에는 상기 수부 링(7)의 기능을 활용할 수 없다는 단점이 있었다.

그리고, 제4의 방식은 밴드방식이다. 이 방식은 합성수지관의 외면에 가는 철제 판의 밴딩부재와 그 체결부재를 이용하여 단단히 결합시키는 방법이다. 이 방법으로서 대표적인 것은 대한민국 실용신안출원공개 제97-43539호 관이음용 연결관을 들 수 있다. 이 방법은 제2a도 및 제2b도에 잘 도시되어 있는 바와 같이, 합성수지관(12)의 연결부 외면(11)에 융착 시트(14)를 감고, 그 외면에 스텐레스 재질의 밴딩관(21)을 끼우고, 상기 밴딩관의 양단에 서로 마주보는 체결부재(24)와 조임판(26)을 형성시켜서 이들을 통하여 합성수지관의 이음부를 견고하게 결합시키도록 하고 있다. 이 방법은 연결수단을 철제의 밴딩관을 사용하고 있으므로, 그 연결부분이 매우 견고하다는 장점을 가지고 있다. 그러나, 이 방법에 의한 합성수지관을 지하에 매설할 경우, 상기의 밴딩관이나 체결부재가 쉽게 부식되어져서 그 연결부위가 쉽게 해제되어지는 단점이 있는 것이다.

본 고안은 합성수지관의 연결부위에 유연성과 탄력성을 부여한 합성수지관의 연결방법과 그 방법에 의해 결합된 합성수지관을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안자는 상기의 목적을 달성하기 위하여, 종래의 방법이 가지고 있던 문제점과 그 불합리한 점들을 예의 검토하고 분석한 결과, 종래의 열융착 방식과 전기융착 방식은 열에너지에 의해 용해된 합성수지액이 단순히 중력에 의해 접착부위에 흘러들어가게 할 뿐이므로 그 접착의 효율성이 떨어진다는 점을 발견하게 되었으며; 열수축 방식은 연결부위를 화학적으로 결합시키는 것이 아니라 단순히 물리적 외압에 의해 결합시키는 것에 불과하고; 밴드 방식은 작업이 복잡할 뿐만 아니라 지하에서 부식의 문제를 전혀 고려하지 못하고 있다는 점을 인식하게 되었다.

따라서, 본 고안자는 외부에서 용해된 합성수지액을 균일화한 다음 합성수지관의 접착부위로 강한 외력으로 가압하여 주입할 필요가 있고, 그 주입되어질 합성수지액을 합성수지관의 성질에 따라 적절하게 선택하여 사용할 경우, 보다 다양한 기능의 연결된 합성수지관을 제공할 수 있다는 사실을 깨닫게 되어, 본 고안을 완성하게 되었다.

제1도는 종래의 열수축 방식에 의한 합성수지관의 연결방법의 개략도,

제2도는 종래의 밴딩 방식에 의한 합성수지관의 연결방법의 개략도,

제3도는 본 고안에 의한 압출접착 방식에 의한 합성수지관의 연결방법을 개념적으로 설명한 개략도,

제4도는 상기 제3도의 A-A선 단면도로서 작업준비단계와 작업완료단계를 개념적으로 설명한 개략도이다.

＜도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명＞

110 , 120 : 합성수지관 115 : 연결틈새

130 : 받침판 140 : 덮개부

142 : 주입구 144 : 공간부

본 고안은 합성수지관의 연결부위에 유연성과 탄력성을 부여한 합성수지관의 연결방법에 의하여 결합된 합성수지관에 관한 것이다.

본 고안은 서로 연결되어야 할 2개의 합성수지관의 내면에 받침부재를 끼우고 상기의 합성수지관이 소정의 간격에 의해 연결틈새를 형성하도록 하며; 상기 2개의 합성수지관의 외면에 밀착하여 끼워지는 덮개부를 체결시키고; 외부에서 용융된 접착용 합성수지액을 덮개부의 주입구를 통하여 덮개부 내면의 오목한 원주형 공간부와 상기 소정의 간격에 의해 형성된 연결틈새로 주입시키며; 상기의 접착용 합성수지액을 경화시켜 접착시킴으로써, 상기 합성수지관의 일측면과 그에 인접하는 상기 다른 합성수지관의 타측면이 접착부에 의해 접착되어 있고, 상기의 접착부는 그 외주 바깥쪽으로 덮개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 연결하고자 하는 합성수지관에 따라, 상기 합성수지관의 연결부분에 사용될 접착용 합성수지가 결정되어지게 되며, 기본적으로는 상기의 합성수지관에 대하여 상용성이 있는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 예컨대, 연결하고자 하는 합성수지가 경질 PE일 경우엔 상기 접착용 합성수지는 상기 경질 PE와 동일한 경질 PE이거나 그보다 연질의 PE를 사용하여야 한다. 또한, 만약 상기의 연결하고자 하는 합성수지관이 PVC일 경우에는 상기의 접착용 합성수지는 그보다 연질의 PVC를 사용하여야 한다. 그러나, 상기의 접착용 합성수지는 상기의 재질 이외에도 그들이 서로 상용성이 있는 경우라면, 실란트나 경화성 수지를 사용할 수 있다.

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명한다. 첨부된 도면은 본 고안의 기술사상을 이 기술분야의 통상전문가가 보다 용이하게 이해할 수 있도록 제공된 것일 뿐, 본 고안이 첨부된 도면에 한정되는 것이 아님은 자명하다.

제3도는 본 고안에 의한 합성수지관의 연결방법을 개념적으로 설명하기 위하여 제시된 개략도이며, 제4a도는 상기 제3도의 A-A선 단면도로서 연결작업의 준비단계를 나타내고 있으며, 제4b도는 연결작업의 완성 이후를 나타낸 개략도이다.

본 고안은 서로 연결되어야 할 2개의 합성수지관(110)(120)의 내면에 받침부재(130)를 끼우는 단계를 포함한다. 이 단계에서는 한쪽의 합성수지관(110)에 상기의 받침부재(130)를 끼우고 다른 한쪽의 합성수지관(120)을 마주보고 끼울수 있고, 상기의 받침부재(130)를 놓고 양쪽에서 동시에 끼워넣을 수도 있다. 본 고안에 있어서, 상기의 받침부재(130)는 덮개부(140)의 주입구(142)를 통해 주입된 접착용 합성수지액이 외부로 빠져나가는 것을 방지하기 위해 설치되는 것으로서, 연결될 합성수지관의 연결틈새(115) 및 덮개부의 내면 공간부(144)와 함께 상기 합성수지 접착액이 채워지는 공간을 형성하게 된다. 상기의 받침부재(130)는 합성수지의 연결작업이 종료될 경우, 합성수지관에서 제거하는 것이 바람직하다.

본 고안은 상기의 받침부재(130) 위에 상기의 합성수지관(110)(120)을 서로 마주보고 끼워넣되 소정의 간격에 의해 연결틈새(115)를 형성하도록 하는 단계를 포함한다. 이 단계에서 상기의 연결틈새(115)는 연결되는 합성수지관(110)(120)의 특성에 따라 조절할 수 있다. 예컨대, 연결되는 합성수지관에 대해 보다 많은 유연성과 탄력성을 부여하고자 할 경우에는 대체적으로 보다 긴 간격을 형성하는 것이 바람직하다. 이것은 그 간격에 채워져 합성수지관(110)(120)을 서로 연결시킬 접착용 합성수지부분이 합성수지관의 강도 보다는 유연하고 탄력성을 가진 재질을 사용하기 때문이다.

본 고안은 연결하고자 하는 상기 2개의 합성수지관(110)(120)의 외면에 밀착하여 끼워지는 덮개부(140)를 체결하는 단계를 포함하고 있다. 상기의 덮개부(140)는 그 내주부의 중앙 내면에 오목한 요부를 원주형상으로 가지고 있는 내면 공간부(144)가 형성되어 있으며, 상기의 공간부(144)는 최소한 1개의 주입구(142)로 관통되어 외부로 연결되어 있다. 상기의 주입구(142)는 외부에서 공급되는 접착용 합성수지액이 상기의 내면 공간부(144) 및 상기의 소정 간격에 의해 형성된 연결틈새(115)로 흘러들어가는 통로의 기능을 수행한다. 본 고안에 있어서, 상기의 덮개부(140)는 도면에 특별히 도시하지 아니하였지만 상부 덮개와 하부 덮개로 형성하여 이를 체결하는 방식으로 사용할 수도 있다. 이 경우엔, 상기의 덮개부(140)를 합성수지관(110)(120)에 끼우지 않고 그 연결부위에 직접 체결하는 방식으로 사용할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 상기의 어느 경우일지라도 상기 덮개부(140)의 내면 공간부(140)는 상기 2개의 합성수지관(110)(120)이 이루는 연결틈새(115)를 그 가운데에 포함하고 있도록 위치되어져야 한다. 본 고안에 있어서, 상기의 덮개부(140)는 상기의 접착용 합성수지액과 서로 상용성이 있는 재질로 구성되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 상기의 접착용 합성수지액이 경화되어질 경우, 상기의 덮개부(140)가 경화된 접착용 합성수지와 함께 좌우측의 합성수지관(110)(120)을 견고하게 결합시킬수 있기 때문이다.

본 고안은 외부에서 용융된 접착용 합성수지액을 상기의 주입구(142)를 통하여 덮개부(140)의 내면 원주상에 형성된 공간부(144)와 합성수지관 사이에서 상기의 받침판(130)에 의해 형성된 연결틈새(115)에 주입시키는 단계를 포함한다. 본 고안에 있어서, 상기 합성수지 접착액의 용융수단은 특별히 제한되지 아니한다. 그것은 열에너지에 의해 직접 가열되거나 전기 에너지에 의해 가열되어 제조될 수도있고, 실란트와 같이 가열되지 않고 준비될 수 있기 때문이다. 또한, 본 고안에 있어서 상기 용융된 접착용 합성수지액의 주입수단도 특별한 방식으로 제한되지 아니한다. 왜냐하면 압출기에 의해 직접가열ㆍ가압될 수도 있고, 외부에서 일단 가열되어 용융액상으로 되어진 상태에서 단순히 가압시켜 주입시킬 수도 있으며, 또한 실란트와 같이 특별히 가열되지 않고 상온의 상태에서 가압시켜 주입시킬 수도 있기 때문이다. 본 고안에 있어서는 상기의 접착용 합성수지액을 주입수단에 의해 가압시킴으로써 상기 합성수지관(110)(120)의 연결틈새(115)에 농밀하게 주입되어지도록 한다. 이 과정에서 소량의 접착용 합성수지액이 각 구성부분사이의 틈새를 따라 밀려나올 수도 있으나, 이것은 오히려 그들 사이의 접착력을 강화시켜주게 되므로, 크게 문제삼을 필요가 없다.

본 고안에 있어서, 상기의 접착용 합성수지액이 합성수지관의 연결틈새(115)와 상기의 공간부(144)에 가압되어 주입되어지면, 그 곳에서 상기의 접착용 합성수지액은 합성수지관(110)(120)의 연결부위에 고온의 열에너지를 전달하게 되고, 따라서 그들 연결부위는 연화되어진 다음, 결국 그들 사이에서 합성수지 분자간의 결합을 이루면서 서서히 경화되어지게 된다. 첨부된 제4b도는 상기의 접착용 합성수지액이 완전히 경화된 이후 상기의 받침판(130)을 제거한 상태를 나타낸 것으로서, 상기의 접착용 합성수지액이 연결틈새(115)와 공간부(144)에 농밀하게 충진되어 접착된 것을 표시하고 있다.

본 고안은 이와 같은 제반 단계를 거쳐 합성수지관(110)과 합성수지관(120)을 연결시키는 것으로서, 이는 합성수지관(110)의 일측면과 그에 인접하는 다른 합성수지관(120)의 타측면이 상기의 연결틈새(115)와 공간부(144)에 채워진 접착부에 의해 접착되어 있고, 상기의 접착부는 그 외주 바깥쪽으로 덮개부(14)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 고안은 연결부위에 직접 열을 가하지 아니하고 외부에서 별도의 가열수단 등을 통하여 접착용 합성수지액을 제조하여 사용하므로, 그 조성 및 물성이 균일하여 접착효율을 향상시킬 수 있으며, 또한 별도의 주입수단을 사용하게 되므로 연결부위에 접착용 합성수지액을 농밀하게 주입시켜 강력한 접착력을 발휘할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안은 받침부재와 덮개부를 사용하고, 상기의 덮개부는 접착용 합성수지액과 상용성이 있으므로 그 합성수지액과 함께 접착되어 일체를 형성하게 되고, 또한 상기의 덮개부는 합성수지 연결부위의 주위를 감싸고 있는 형상이므로, 상기 합성수지 연결부위를 더욱 강력하게 결합시킬 수 있는 것이다.

또한, 본 고안은 상기의 접착용 합성수지액을 유연성과 탄력성이 뛰어난 재질로 구성할 경우, 전체 합성수지관의 각각의 연결부위 마다 유연성과 탄력성을 구비하게 되므로, 전체적으로 유연성이 뛰어나게 되고, 지진 등과 같은 외력에 대해서도 이를 충분히 흡수할 수 있는 장점이 있는 것이다.

이상에서 본 고안에 의한 합성수지관의 연결방법을 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하였으나, 이는 본 고안의 가장 바람직한 실시양태를 기재한 것일뿐, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 고안의 명세서의 기재내용에 의하여 다양한 변형 및 모방을 행할 수 있을 것이나, 이 역시 본 고안의 범위를 벗어난 것이 아님은 명백하다고 할 것이다

Claims (4)

1. 합성수지관에 있어서,

   서로 연결되어야 할 2개의 합성수지관의 내면에 받침부재를 끼우고 상기의 합성수지관이 소정의 간격에 의해 연결틈새를 형성하도록 하며; 상기 2개의 합성수지관의 외면에 밀착하며 끼워지는 덮개부를 체결시키고; 외부에서 용융된 접착용 합성수지액을 덮개부의 주입구를 통하여 덮개부 내면의 오목한 원주형 공간부와 상기 소정의 간격에 의해 형성된 연결틈새로 주입시키며; 상기의 접착용 합성수지액을 경화시켜 접착시킴으로써, 상기 합성수지관의 일측면과 그에 인접하는 상기 다른 합성수지관의 타측면이 접착부에 의해 접착되어 있고, 상기의 접착부는 그 외주 바깥쪽으로 덮개부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 연결된 합성수지관.
2. 제1항에 있어서,

   상기 합성수지관의 연결부분에 사용될 접착용 합성수지는 상기의 합성수지관에 대하여 상용성이 있는 재료를 사용하는 것을 특징으로 하는 연결된 합성수지관.
3. 제2항에 있어서,

   상기의 덮개부는 상부 덮개와 하부 덮개로 형성하여 이를 체결하는 방식으로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결된 합성수지관.
4. 제1항 내지 제3항에 중 어느 한 항에 있어서,

   상기의 덮개부는 상기의 접착용 합성수지액과 서로 상용성이 있는 재질로 구성되는 것을 특징으로 하는 연결된 합성수지관.