KR200396480Y1 - 파손부위의 식별이 용이한 다공관 및 그 제조장치 - Google Patents

Abstract

파손부위의 식별이 용이한 폴리에틸렌 다공관 및 그 제조장치가 개시된다. 상기 다공관은 다수의 관통홀이 길이 방향을 따라 형성되어 있는 제1 합성수지관; 및 상기 제1 합성수지관의 내면에 부착되어 있으며, 상기 제1 합성수지관과 다른 색상을 가지는 제2 합성수지관을 포함한다. 상기 다공관 제조장치는 제1 합성수지를 압출하는 제1 압출기; 상기 제1 압출기에서 압출된 제1 합성수지를 관의 형태로 성형하는 베이스 다이; 상기 성형된 관의 연장 방향을 따라 성형된 관의 관벽에 다수의 관통홀을 형성함으로서 다공관을 성형하는 것으로서, 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽을 형성하는 내벽형성 맨드릴; 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 외벽을 형성하는 외벽성형 금형; 및 상기 내벽형성 맨드릴과 상기 외벽성형 금형 사이의 공간에 위치하여, 관통홀을 형성하기 위한 다수의 관통홀 형성부재를 포함하는 다공성형 다이; 상기 성형된 다공관의 내부에 위치하여 상기 성형된 다공관의 내부를 냉각시키는 내부냉각 장치; 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽 표면으로 제2 합성수지를 공급하는 제2 압출기; 및 상기 다수의 관통홀이 형성된 다공관의 크기를 제어하기 위한 사이징슬리브가 장착된 진공탱크를 포함한다.

Description

파손부위의 식별이 용이한 다공관 및 그 제조장치 {Multi-hole pipe and apparatus for producing the same}

본 고안은 다공관에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 파손부위의 식별이 용이한 폴리에틸렌 다공관 및 그 제조장치에 관한 것이다.

다공관은 비압력 용수관, 배수관, 아파트 및 고층건물의 소음방지용 배관, 단열용 배관, 전화케이블 보호용관 등으로 널리 사용되는 관으로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 다공관(10)을 형성하는 벽체(12)에 원형, 삼각형 등의 단면 형상을 가지는 다수의 관통홀(14)이 다공관(10)의 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 이와 같은 다공관(10)은 내부에 다수의 관통홀(14)이 형성되어 있으므로, 다공관(10)의 일부가 파손되는 경우에도 파손에 의하여 형성되는 크랙(crack)이 관통홀(14)을 만나면 성장을 멈추게 되며, 따라서 다공관(10)의 내, 외면을 모두 관통하는 파손의 발생을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 다공관(10)에 있어서, 다공관(10)의 내부가 파손되는 경우, 파손에 의하여 형성되는 크랙이 관통홀(14)을 만나면 성장을 멈추게 되므로, 다공관(10)의 외부면을 관찰하여서는 다공관(10) 내부의 파손 여부를 정확히 판단할 수 없다. 따라서, 다공관(10) 내부의 파손 여부를 판단하기 위해서는, 내시경과 같은 소형 카메라를 다공관(10) 내부로 삽입하고, 다공관(10)의 내면을 관찰하여, 다공관(10) 내부의 파손 여부를 확인하는 방법이 주로 사용되고 있으나, 통상의 다공관(10)은 다공관 전체가 동일한 색상의 단일 수지로 이루어져 있어, 다공관(10) 내부의 파손 여부를 용이하게 파악할 수 없는 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 다공관 내부의 파손 여부를 용이하게 관찰할 수 있는 다공관 및 그 제조장치를 제공하는 것이다. 본 고안의 다른 목적은 용도의 식별이 용이한 다공관 및 그 제조장치를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 다수의 관통홀이 길이 방향을 따라 형성되어 있는 제1 합성수지관; 및 상기 제1 합성수지관의 내면에 부착되어 있으며, 상기 제1 합성수지관과 다른 색상을 가지는 제2 합성수지관을 포함하는 다공관을 제공한다. 본 고안은 또한 제1 합성수지를 압출하는 제1 압출기; 상기 제1 압출기에서 압출된 제1 합성수지를 관의 형태로 성형하는 베이스 다이; 상기 성형된 관의 연장 방향을 따라 성형된 관의 관벽에 다수의 관통홀을 형성함으로서 다공관을 성형하는 것으로서, 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽을 형성하는 내벽형성 맨드릴; 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 외벽을 형성하는 외벽성형 금형; 및 상기 내벽형성 맨드릴과 상기 외벽성형 금형 사이의 공간에 위치하여, 관통홀을 형성하기 위한 다수의 관통홀 형성부재를 포함하는 다공성형 다이; 상기 성형된 다공관의 내부에 위치하여 상기 성형된 다공관의 내부를 냉각시키는 내부냉각 장치; 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽 표면으로 제2 합성수지를 공급하는 제2 압출기; 및 상기 다수의 관통홀이 형성된 다공관의 크기를 제어하기 위한 사이징슬리브가 장착된 진공탱크를 포함하는 다공관 제조장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관의 구조를 보여주는 횡단면도로서, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관(80)은 제1 합성수지관(82) 및 상기 제1 합성수지관(82)의 내면에 부착되어 있는 제2 합성수지관(90)을 포함한다. 상기 제1 합성수지관(82)에는 다수의 관통홀(84)이 길이 방향을 따라 형성되어 있다. 상기 제1 합성수지관(82)의 직경은 본 고안에 따른 다공관의 용도에 따라 달라질 수 있으나, 통상 15 내지 50cm, 바람직하게는 20 내지 40cm이며, 상기 제1 합성수지관(82)의 두께는 내부에 관통홀(84)이 형성된 상태에서 적절한 강도를 가질 수 있도록 설정된다. 상기 관통홀(84)은 원형의 단면 뿐 만 아니라, 삼각형, 사각형, 마름모꼴, 다이아몬드형 등의 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 상기 관통홀(84)의 단면이 이루는 면적은 상기 제1 합성수지관(82)의 내 외면이 이루는 도우넛형 단면 면적의 20 내지 95%, 바람직하게는 30 내지 90%이다. 여기서, 상기 관통홀(84)의 단면이 이루는 면적이 상기 제1 합성수지관(82)의 내 외면이 이루는 도우넛형 단면 면적의 20% 미만이면, 관통홀(84)의 형성에 의한 단열효과, 파손 방지 효과 등을 충분히 얻을 수 없고, 95%를 초과하면 다공관의 강도가 약화될 우려가 있다. 상기 제2 합성수지관(90)은 상기 제1 합성수지관(82)의 내면에 부착되어 있으며, 상기 제1 합성수지관(82)과는 다른 색상을 가진다. 상기 제2 합성수지관(90)은 본 고안에 따른 다공관(80)의 내부가 파손된 경우, 제2 합성수지관(90)과 다른 색상을 가진 제1 합성수지관(82)이 외부로 드러나도록 함으로서, 다공관(80)의 내부 파손 또는 크랙(crack)의 형성 여부를 육안 또는 카메라를 통하여 용이하게 식별할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 제2 합성수지관(90)은 제1 합성수지관(82)의 내부를 전부 덮을 수 있을 정도의 두께로 형성될 수 있고, 예를 들면 0.1 내지 1cm, 바람직하게는 0.1 내지 0.5cm의 두께로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 제2 합성수지관(90)의 두께가 너무 얇으면, 제1 합성수지관(82)의 내부 표면 전체에 걸쳐 균일하게 상기 제2 합성수지관(90)을 형성할 수 없고, 상기 제2 합성수지관(90)의 두께가 너무 두꺼우면 제조 설비의 제작이 곤란할 우려가 있다.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 다공관의 구조를 보여주는 횡단면도로서, 도 3에 도시된 다공관(80)은 제1 합성수지관(82)의 외표면에 상기 제1 합성수지관(82)과 다른 색상을 가지는 하나 이상의 표시선(86)이 상기 제1 합성수지관(82)의 길이 방향을 따라 형성되어 있는 것을 제외하고는, 도 2에 도시된 다공관과 동일한 구조를 가진다. 상기 표시선(86)은 상기 제1 합성수지관(82)과 다른 색상을 가지므로, 색상에 따라 다공관(80)의 용도를 나타내거나, 동일하거나 서로 다른 직경의 다공관(80)을 다공관(80)의 중심이 서로 일치하도록 서로 맞대어 연결할 때, 중심을 용이하게 일치시킬 수 있도록 한다. 즉, 상기 표시선(86)은 시공 전, 후 다공관(80)의 용도를 구분할 수 있도록 하며, 융착 대상 파이프 사이에 옆줄의 역할을 하는 표시선(86)을 일치시킴으로서 융착 불량을 방지할 수 있다. 이와 같은 표시선(86)은 합성수지를 압출하여 본관, 즉 다공관(80)에 삽입하므로, 인쇄형태와는 달리, 시간이 경과하여도 지워지지 않는 장점이 있다.

상기 제1 합성수지관(82)의 외표면에 형성되는 표시선(86)의 두께 및 깊이는 상기 표시선(86)이 육안으로 충분히 식별될 수 있을 정도로 형성되며, 상기 표시선(86)의 수는 다공관(80)의 모든 방향에서 용이하게 관찰할 수 있도록, 90도의 각도로 4개가 형성되어 있는 것이 바람직하다. 본 고안에 있어서, 상기 제1 합성수지관(82), 제2 합성수지관(90) 및 표시선(86)을 형성하는 합성수지로는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리에스테르 등의 다양한 합성수지가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 폴리에틸렌을 사용할 수 있고, 더욱 바람직하게는 모두 동일한 합성수지로 이루어진다.

다음으로, 도 4 내지 6을 참조하여 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관의 제조장치에 대하여 설명한다. 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관 제조장치의 전체적인 구성을 도시한 도면이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 다공관 제조장치는, 호퍼(16, hopper)로부터 공급된 제1 합성수지(22)를 압출하는 제1 압출기(18), 상기 제1 압출기(18)에서 압출된 제1 합성수지(22)를 관의 형태로 성형하는 베이스 다이(20), 성형된 관의 크기를 조절하는 사이징 다이(30), 상기 성형된 관의 연장 방향을 따라 성형된 관의 관벽에 다수의 관통홀을 형성함으로서 다공관을 성형하는 다공성형 다이(40), 상기 성형된 다공관의 내부에 위치하여 상기 성형된 다공관의 내부를 냉각시키는 내부냉각 장치(50), 및 상기 다수의 관통홀이 형성된 다공관의 크기를 제어하기 위한 사이징슬리브(72)가 장착된 진공탱크(70)를 포함한다. 여기서 상기 제1 압출기(18)는 파이프 등의 압출성형물을 제조하는데 사용되는 통상의 장치로서, 호퍼(16)를 통하여 공급되는 칩(chip) 상태의 제1 합성수지(22)를 제1 압출기(18)의 내부에 장착된 히터로 용융시키고, 또한 융융된 제1 합성수지(22)를 제1 압출기(18)의 내부에 장착된 이송 스크류를 이용하여 베이스 다이(20)로 공급하는 기능을 한다. 상기 베이스 다이(20) 역시 파이프 등의 압출 성형물을 제조하는데 사용되는 통상의 장치로서, 내부에는 용융된 제1 합성수지(22)가 이동하는 유로가 형성되어, 용융된 수지를 원통형 관 형상으로 분배시키는 역할을 한다. 상기 사이징 다이(30)는 제조되는 관의 크기를 일차적으로 제어하는 역할을 하는 것으로서, 필요에 따라 사용된다.

도 5 및 6은 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관 제조장치에 사용되는 다공성형 다이의 사시도 및 단면도이다. 도 5 및 6에 도시된 바와 같이, 상기 다공성형 다이(40)는 압출되는 제1 합성수지(22)로 이루어진 관의 내벽을 형성하는 내벽형성 맨드릴(41), 압출되는 제1 합성수지(22)로 이루어진 관의 외벽을 형성하는 외벽성형 금형(42) 및 상기 내벽형성 맨드릴(41)과 상기 외벽성형 금형(42) 사이의 공간에 위치하여, 관통홀(84)을 형성하기 위한 다수의 관통홀 형성부재(43)를 포함한다. 여기서 상기 관통홀 형성부재(43)는 고정축(44)에 의하여 상기 외벽성형 금형(42)에 고정될 수 있다. 본 고안에 따른 다공관 제조장치는 상기 제1 합성수지(22)로 이루어진 관의 내벽 표면으로 제2 합성수지(24)를 공급하는 제2 압출기(46)를 포함하며, 상기 제2 압출기(46)로부터 압출된 제2 합성수지(24)는 상기 내벽형성 맨드릴(41)의 내부에 실린더 형태로 형성되고, 말단이 상기 내벽형성 맨드릴(41)의 표면에서 개방되어 있는 제2 합성수지용 유로(45)를 통하여 상기 내벽형성 맨드릴(41)의 표면으로 공급될 수 있다. 또한 상기 제2 합성수지(24)는 상기 내벽형성 맨드릴(41)의 표면에서 상기 제1 합성수지(22)로 이루어진 관의 내벽 표면으로 공급되는 대신, 베이스 다이(20), 사이징 다이(30), 다공성형 다이(40)의 어느 하나에서 상기 제1 합성수지(22)로 이루어진 관의 내벽 표면으로 공급될 수도 있다.

또한, 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관 제조장치는, 상기 제1 합성수지관(82)의 외표면에 표시선(86)을 형성하기 위하여(도 3 참조), 상기 외벽성형 금형(42)의 내부 표면으로 제3 합성수지(26)를 공급하는 제3 압출기(48)를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 제3 압출기(48)로부터 압출된 제3 합성수지(26)는 상기 외벽성형 금형(42)의 내부에 형성되고, 말단이 상기 외벽성형 금형(42)의 내부 표면에서 개방되어 있는 제3 합성수지용 유로(47)를 통하여 상기 외벽성형 금형(42)의 표면으로 공급될 수 있다. 상기 외벽성형 금형(42)의 내부 표면에서 개방되어 있는 상기 제3 합성수지용 유로(47)의 말단은 작은 원형의 형태를 가지므로, 다공성형 다이(40)의 내부를 통과하는 제1 합성수지(22)의 상부에 직선상의 표시선(86)을 형성하는 반면, 상기 내벽형성 맨드릴(41)의 외부 표면에 개방되어 있는 상기 제2 합성수지용 유로(45)의 말단은 내벽형성 맨드릴(41)의 외부 표면 원주면에 실린더형으로 형성되어 있으므로, 다공성형 다이(40)의 내부를 통과하는 제1 합성수지(22)로 이루어진 관(82)의 내부 표면 전체를 덮는 제2 합성수지관(90)을 형성한다.

도 4 내지 6에 도시된 다공관 제조장치의 동작을 설명하면, 먼저, 호퍼(16)를 통하여 제1 합성수지(22) 칩(chip)이 공급되면, 제1 압출기(18) 내부의 히터에 의하여 제1 합성수지(22)가 용융되고, 융융된 제1 합성수지(22)는 제1 압출기(18) 내부의 이송 스크류에 의하여 베이스 다이(20)로 공급된다. 베이스 다이(20)로 공급된 제1 합성수지(22)는 관의 형태로 성형되고, 필요에 따라 사이징 다이(30)에서 성형된 관의 크기가 일차적으로 조절된다. 이와 같이 대략적인 크기가 정해진 관은 다공성형 다이(40)를 통과하면서 다공관으로 성형된다. 다공성형 다이(40)로 유입된 용융된 제1 합성수지는 내벽형성 맨드릴(41) 및 외벽성형 금형(42) 사이를 통과하면서, 상기 내벽형성 맨드릴(41) 및 외벽성형 금형(42)의 형상과 동일한 형상의 내외벽이 형성되며, 상기 내벽형성 맨드릴(41)과 상기 외벽성형 금형(42) 사이에 위치한 다수의 관통홀 형성부재(43)에 의하여 관통홀(84, 도 2 참조)이 형성된다. 이때, 상기 제2 압출기(46)로부터 제2 합성수지용 유로(45)를 통하여 내벽형성 맨드릴(41)의 표면으로 제2 합성수지(24)가 공급되어, 다공성형 다이(40)의 내부를 통과하는 제1 합성수지(22)의 내부 표면 전체를 덮는 제2 합성수지관(90)이 형성된다. 또한, 상기 제3 압출기(48)로부터 제3 합성수지용 유로(47)를 통하여 상기 외벽성형 금형(42)의 표면으로 제3 합성수지(26)가 공급되어, 다공성형 다이(40)의 내부를 통과하는 제1 합성수지(22)의 표면에 직선상의 표시선(86)을 형성할 수 있다. 이와 같이, 제1 합성수지관(82)의 내, 외부에 제2 합성수지관(90) 및 필요에 따라 표시선(86)이 형성되면, 내부냉각 장치(50)를 이용하여 다공관의 내부를 냉각하고, 사이징슬리브(72)를 포함하는 진공탱크(70)에서 그 외경을 제어하여 다공관을 제조한다. 이와 같이 형성된 다공관은 통상의 인취 및 절단 장치에 의하여 인취되고 절단됨으로서 최종 제품으로 제조될 수 있다.

이상 상술한 바와 같이, 본 고안에 따른 다공관은 다공관 내부의 파손 여부를 용이하게 관찰할 수 있을 뿐 만 아니라, 그 용도의 식별이 용이한 장점이 있다.

도 1은 통상적인 다공관의 구조를 설명하기 위한 사시도.

도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관의 구조를 보여주는 횡단면도.

도 3은 본 고안의 다른 실시예에 따른 다공관의 구조를 보여주는 횡단면도.

도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관 제조장치의 구성을 도시한 도면.

도 5 및 6은 각각 본 고안의 일 실시예에 따른 다공관 제조장치에 사용되는 다공성형 다이의 사시도 및 단면도.

Claims (6)

1. 다수의 관통홀이 길이 방향을 따라 형성되어 있는 제1 합성수지관; 및

   상기 제1 합성수지관의 내면에 부착되어 있으며, 상기 제1 합성수지관과 다른 색상을 가지는 제2 합성수지관을 포함하는 다공관.
2. 제1항에 있어서, 상기 제2 합성수지관의 두께는 0.1 내지 1cm인 것인 다공관.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 합성수지관의 외표면에 상기 제1 합성수지관과 다른 색상을 가지는 하나 이상의 표시선이 상기 제1 합성수지관의 길이 방향을 따라 형성되어 있는 것인 다공관.
4. 제1 합성수지를 압출하는 제1 압출기;

   상기 제1 압출기에서 압출된 제1 합성수지를 관의 형태로 성형하는 베이스 다이;

   상기 성형된 관의 연장 방향을 따라 성형된 관의 관벽에 다수의 관통홀을 형성함으로서 다공관을 성형하는 것으로서, 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽을 형성하는 내벽형성 맨드릴; 상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 외벽을 형성하는 외벽성형 금형; 및 상기 내벽형성 맨드릴과 상기 외벽성형 금형 사이의 공간에 위치하여, 관통홀을 형성하기 위한 다수의 관통홀 형성부재를 포함하는 다공성형 다이;

   상기 성형된 다공관의 내부에 위치하여 상기 성형된 다공관의 내부를 냉각시키는 내부냉각 장치;

   상기 제1 합성수지로 이루어진 관의 내벽 표면으로 제2 합성수지를 공급하는 제2 압출기; 및

   상기 다수의 관통홀이 형성된 다공관의 크기를 제어하기 위한 사이징슬리브가 장착된 진공탱크를 포함하는 다공관 제조장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 제2 압출기로부터 압출된 제2 합성수지는 상기 내벽형성 맨드릴의 내부에 실린더 형태로 형성되고, 말단이 상기 내벽형성 맨드릴의 표면에서 개방되어 있는 제2 합성수지용 유로를 통하여 상기 내벽형성 맨드릴의 표면으로 공급되는 것인 다공관 제조장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 외벽성형 금형의 내부 표면으로 제3 합성수지를 공급하는 제3 압출기를 더욱 포함하는 다공관 제조장치.