KR20050003231A

KR20050003231A - 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조

Info

Publication number: KR20050003231A
Application number: KR1020030043382A
Authority: KR
Inventors: 이화성; 구경완
Original assignee: 이화성
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-10

Abstract

본 발명은 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조에 관한 것으로, 합성수지관의 말단에 부착된 융착링에 발열히터를 일체로 형성하지 않고 발열히터만을 별도로 제작하여 배관현장에서 융착링을 맞댄 상태에서 융착링 사이에 발열히터를 끼우고 전원을 인가하여 융착링이 상호 융착될 수 있도록 한 것으로, 융착링(20)은 합성수지관(10)에 융착되는 내면(21)과 대응되는 융착링(20)에 맞닿는 융착면(22)을 가지되, 이 융착면(22)에는 발열히터(30)가 밀착되는 히터안착부(23)가 형성되고, 융착링(20)의 외주에는 맞대어진 융착링(20)을 볼트(40)와 너트(42)에 의해 물리적으로 결합시키기 위한 볼트구멍(24)을 갖는 결합돌기(25)가 형성되며, 히터안착부 (23)에는 동심원상으로 다수개의 요철형 돌기(26)가 형성되고, 발열히터(30)의 양면에는 박막상태로 합성수지가 코팅되어지도록 하되, 이 코팅면(32)에는 히터안착부(23)의 요철형 돌기(26)에 대응되는 요철형 돌기(34)가 동심원상으로 형성된다.

Description

융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조 {Butt-welding structure of polyethylene pipe using flange type welding ring}

본 발명은 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조에 관한 것으로, 상세히는 융착링이 말단에 부착된 합성수지관을 상호 맞대기 상태로 결합시킨 후 전기융착방식에 의해 융착시키도록 된 합성수지관 융착구조에 있어서, 합성수지관의 말단에 부착된 융착링에 발열히터를 일체로 형성하지 않고 발열히터만을 별도로 제작하여 배관현장에서 융착링을 맞댄 상태에서 융착링 사이에 발열히터를 끼우고 전원을 인가하여 융착링이 상호 융착될 수 있도록 한 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지관의 맞대기 결합방법은 합성수지관과 링을 별도로 제작한 후, 공장에서 합성수지관 끝에 링을 미리 접합시키고 배관현장에서 이 합성수지관의 링과 링을 맞댄 상태에서 중간에 고무패킹을 끼우고 볼트와 너트를 사용하여 물리적으로 결합시키는 방법과, 링 내부에 발열히터를 인서트사출하여 맞댄 상태에서 전원을 인가함으로써 융착시키는 방법이 있다.

실용신안등록 제198811호는 상술한 맞대기 결합방법 중 후자에 관련된 기술로서, 링의 내부 융착면에 금속메쉬망(발열히터)를 일체로 형성하여 링과 링을 상호 버트(butt)융착시키기 위한 것인데, 이는 링에 금속메쉬망을 일체로 형성하여 놓은 것으로, 이 링은 합성수지관의 말단에 융착된 상태로 운반 및 취급이 이루어지게 되므로 링과 일체로 형성된 금속메쉬망이 손상되거나 금속메쉬망의 외부로 노출된 전원단자가 쉽게 떨어져 버리게 되는 문제점이 있었으며, 이럴 경우 훼손된 링이 부착된 합성수지관 전부를 교체하여야 하거나, 파손된 링을 합성수지관에서 절단해내고 현장에서 다시 새로운 링을 열융착시켜주어야 하는 번거로운 문제가 있었다.

본 발명은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 합성수지관의 말단에 부착된 융착링에 발열히터를 일체로 형성하지 않고 발열히터만을 별도로 제작하여 배관현장에서 융착링을 맞댄 상태에서 융착링사이에 발열히터를 끼우고 전원을 인가하여 링과 링이 상호 융착될 수 있는 합성수지관의 융착구조를 제공하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 융착링이 부착된 합성수지관을 맞대어 상호 융착시키는 합성수지관 융착구조에 있어서, 상기 융착링은 합성수지관에 융착되는 내면과 타측 합성수지관의 융착링에 맞닿는 융착면을 가지되, 이 융착면에는 별도의 발열히터가 밀착되는 히터안착부가 형성되고, 상기 융착링의 외주에는 맞대어진 융착링을 볼트와 너트에 의해 물리적으로 결합시키기 위한 볼트구멍을 갖는 결합돌기가 형성된 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조를 제공한다.

본 발명에서 상기 히터안착부에는 동심원상으로 다수개의 요철형 돌기가 형성되도록 하고, 상기 발열히터는 그 양면에 박막상태로 합성수지가 코팅되어지도록 하되, 이 코팅면에는 상기 히터안착부의 요철형 돌기에 대응되는 요철형 돌기가 동심원상으로 형성되도록 하여 융착링과 발열히터간에 다면접합이 이루어지도록 함으로써 융착부위의 결합력을 향상시킬 수 있도록 한다.

또, 본 발명은 상기 히터안착부의 내,외측으로 용융된 수지를 수용하기 위한 수용홈을 형성하여 발열히터에 전기를 인가한 경우 과잉의 용융액이 합성수지관의 내부로 유입되거나 외부로 유출되는 것을 방지하여 시각적으로도 품질향상을 도모할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명은 상기 융착링 외측의 결합돌기에는 암,수형의 임시고정핀과 이 임시고정핀이 삽입되는 임시고정구멍을 형성하여 볼트체결을 위한 융착링간의 맞대기작업을 용이하게 할 수 있도록 한다.

도 1은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 분리사시도,

도 2는 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 결합사시도,

도 3은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 융착링의 사시도,

도 4는 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 융착링의 단면도,

도 5는 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 다른 실시예에 의한 융착링의 배면사시도,

도 6은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 발열히터의 일부절개사시도,

도 7은 발열히터의 단면도,

도 8은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 융착전의 상태를 도시한 단면도,

도 9는 도 8의 결합상태 단면도로서 융착전의 상태를 도시한 것이고,

도 10은 도 9의 상태에서 전원을 인가하여 융착시킨 후의 상태를 도시한 단면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 합성수지관 20 : 융착링

21 : 내면 22 : 융착면

23 : 히터안착부 24 : 볼트구멍

25 : 결합돌기 25a: 임시고정핀

25b : 임시고정구멍 26 : 요철형 돌기

27,27' : 수용홈 28 : 단자삽입홈

30,30' : 발열히터 31 : 단자

32 : 코팅면 34 : 요철형 돌기

40 : 볼트 42 : 너트

이하, 본 발명을 한정하지 않는 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 분리사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 결합사시도이다.

상기 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명은 융착링(20)이 부착된 합성수지관(10)을 맞대어 상호 융착시키는 합성수지관 융착구조에 있어서, 상기 융착링(20)은 일측 합성수지관(10)에 융착되는 내면(21)과 타측 합성수지관(10)의 융착링(20)에 맞닿는 융착면(22)을 가지되, 이 융착면(22)에는 내부에 별도의 발열히터(30)가 밀착되는 히터안착부(23)가 형성되고, 상기 융착링(20)의 외주에는 맞대어진 융착링(20)을 물리적으로 결합시키기 위한 볼트구멍(24)을 갖는 결합돌기 (25)가 형성되어 있다.

상기 결합돌기(25)에는 암,수형의 임시고정핀(25a)과 임시고정구멍(25b)이 대응되는 위치에 각각 형성되어 있다.

도 3은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 융착링의 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 융착링의 단면도로서, 본 발명의 융착링(20)은 융착면(22)의 히터안착부(23)에 동심원상으로 다수개의 요철형 돌기(26)가 형성되어 있고, 상기 히터안착부(23)의 내,외측으로는 용융된 수지를 수용하기 위한 수용홈(27,27')이 형성되어 있어 발열히터(30)에 전기를 인가할 경우 융착링(20)이 용융되면서 발생되는 과잉의 용융액이 이 수용홈(27)으로 유입되도록 함으로써 합성수지관(10)의 내부로 유입되거나 외부로 유출되는 것을 방지할 수 있도록 되어 있다.

또, 상기 융착링(20)의 내면(21)에도 반대편의 융착면(22)에서와 유사하게 요철형 돌기(21a)와 수용홈(21b,21b')이 형성되어 있어 합성수지관(10)과의 융착력 향상과 용융액의 유입이나 유출을 방지할 수 있도록 되어 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 의한 융착링의 배면부 사시도로서, 도 5에 도시된 실시예에서는 상기 융착링(20)의 내면(21)에 형성된 요철형의 돌기(21a)표면에 또다른 발열히터(30')가 압착되어 있는데, 이는 현장에서 합성수지관(10)에 융착링(20)을 융착할 경우에 사용되는 것이며, 융착링을 합성수지관에 결합시키는 방법은 이외에도 공지된 마찰용접(융착)에 의하여도 가능하다.

상기 융착링(20)의 내면(21)에는 그 내부에 삽입설치되는 발열히터(30')의 단자(31)가 외부로 노출될 수 있도록 단자삽입홈(28)이 형성되어 있다.

도 6은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조에 사용되는 발열히터를 도시한 일부절개사시도이고, 도 7은 발열히터의 단면도로서, 본 발명의 발열히터(30)는 융착링(20)과 별도로 제작되어 현장에서 융착링(20)사이에 끼워진 상태로 융착되는 것으로, 이 발열히터(30)는 단순히 금속망 그 자체만을 사용하여도 무방하나, 그 취급과 융착성능을 높일 수 있도록 도 6 및 도 7에 도시한 바와 같이 그 양면에 박막상태로 합성수지가 코팅되어지도록 하되, 이 코팅면(32)에는 상기 히터안착부 (23)의 요철형 돌기(26)에 대응되도록 요철형 돌기(34)를 동심원상으로 형성하여융착링(20)과 발열히터(30)간에 다면접합이 이루어지도록 함으로써 융착부위의 결합력을 향상시킬 수 있도록 되어 있으며, 발열히터(30)의 단자(31)에도 융착링(20)의 외부로 노출되지 않는 부분까지는 합성수지로 코팅되어 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 합성수지관 융착방법에 대하여 설명하기로 한다.

도 8 및 도 9은 본 발명에 의한 합성수지관 융착구조를 도시한 융착전의 분리상태 및 결합상태 단면도이고, 도 10은 융착후의 상태를 도시한 단면도로서, 융착하고자 하는 합성수지관(10)을 도 8에 도시한 바와 같이 일직선상으로 일치시켜 임시고정핀(25a)을 대응되는 임시고정구멍(25b)에 삽입시키고, 합성수지관(10)말단의 융착링(20)사이에 발열히터(30)를 끼운 상태에서 볼트(40)와 너트(42)를 사용하여 융착링(20)을 상호 물리적으로 결합시켜 도 9의 상태가 되도록 한다.

도 9의 상태에서와 같이 서로 맞대어진 융착링(20)의 융착면(22)에 형성된 히터안착부(23)에는 발열히터(30)가 끼워진 상태를 이루고 있으며, 이때 양쪽 융착링(20)의 히터안착부(23)에 형성된 요철형 돌기(26)사이에 히터(30)가 끼워지게 되므로 양쪽 융착링(20)사이는 발열히터(30)의 두께에 양측 요철형 돌기(26)의 돌출된 높이를 합한 만큼의 간격으로 이격된 상태를 이루고 있다.

상기한 상태에서 융착링(20)의 외측으로 노출된 발열히터(30)의 양쪽 단자(31)에 전원을 인가하면 발열히터(30)에서 열이 발생되면서 발열히터(30)자체의 합성수지 코팅면(32)과 요철형 돌기(34)가 용융되게 되며, 이 발열히터(30)에 밀착된 양쪽 융착링(20)의 히터안착부(23)에 형성된 요철형 돌기(26)부분이 용융되기 시작하면서 상호 융착이 이루어지게 되는데, 본 발명은 융착부위가 요철형 돌기로 이루어져 있어 평면상태로 맞대기 융착되는 기존의 방식에 비하여 얇게 형성된 요철형 돌기의 용융속도가 빨라 융착작업에 소요되는 시간을 절약할 수 있다.

상기한 융착과정에서 융착링(20)은 볼트와 너트에 의하여 압착력을 받고 있게 되므로 융착링(20)과 발열히터(30)는 완전히 밀착되며, 히터안착부(23)의 내부공간에서 팽창된 과잉의 용융액은 히터안착부(23)의 내,외측에 형성된 수용홈(27)으로 흘러 들어가게 되어 합성수지관(10)의 관 내부 또는 융착링(20)의 외부로 유출되는 현상은 발생하지 않게 되고, 양쪽 융착링(20)이 완전히 밀착되게 되며, 육안으로 이를 확인하거나 설정된 전원인가시간이 경과되면 수동 또는 자동으로 단자(31)로의 전원공급을 차단하고, 소정의 시간동안 자연냉각과정을 거치면 융착작업이 종료된다.

한편, 기존의 하자있는 배관의 보수를 위해 교체하여야 할 경우 또는 배관 현장이 수중 또는 물기가 많은 장소인 경우에는, 본 발명의 융착링 사이에 고무 또는 실리콘재질로 이루어진 패킹을 끼운 후 볼트체결방식에 의해 배관연결작업을 실시할 수도 있는데, 본 발명의 융착링은 상호 맞대어지는 융착면에 동심원상으로 다수의 요철형 돌기가 형성되어 있으므로 패킹의 압착시 이 요철형 돌기에 의해 수밀유지에 뛰어난 성능을 발휘할 수 있게 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명은 합성수지관의 말단에 부착된 융착링에 발열히터를 일체로 형성하지 않고 발열히터만을 별도로 제작하여 배관현장에서 융착링을 맞댄 상태에서 융착링 사이에 발열히터를 끼우고 전원을 인가하여 링과 링이 상호 융착될 수 있도록 한 것으로, 본 발명에 의하면 발열히터가 융착링에 일체로 성형되어 있지 않으므로 합성수지관의 취급 부주의로 인한 융착링의 파손 즉, 융착링에 일체로 성형된 발열히터가 훼손되거나 단자가 끊어지는 현상이 발생하지 않으므로 파손된 융착링이나 융착링이 부착된 합성수지관을 절단할 필요가 없어 합성수지관의 배관 및 융착 작업성을 향상시킬 수 있음과 아울러, 융착링의 융착면에 형성된 요철형 돌기와 발열히터의 요철형 돌기부분이 맞대어진 상태로 융착이 이루어지게 되므로 용융속도가 빠르고 맞대어진 융착링이 상호 입체적으로 융착되므로 견고한 융착상태를 유지할 수 있고, 이 전기융착과 더불어 융착링 외주의 볼트와 너트의 물리적(기계적)인 결합력이 추가되므로 합성수지관의 맞대기 결합상태가 보가 견고하게 이루어질 수 있는 등의 유용한 효과를 갖는다.

Claims

융착링이 부착된 합성수지관을 맞대어 상호 융착시키는 합성수지관 융착구조에 있어서,

상기 융착링(20)은 일측 합성수지관(10)에 융착되는 내면(21)과 타측 합성수지관(10)의 융착링(20)에 맞닿는 융착면(22)을 가지되, 이 융착면(22)에는 별도로 이루어진 발열히터(30)가 밀착되는 히터안착부(23)가 형성되고, 상기 융착링(20)의 외주에는 맞대어진 융착링(20)을 볼트(40)와 너트(42)에 의해 물리적으로 결합시키기 위한 볼트구멍(24)을 갖는 결합돌기(25)가 형성되는 것을 특징으로 하는 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조.
청구항 1에 있어서,

상기 히터안착부(23)에는 동심원상으로 다수개의 요철형 돌기(26)가 형성되는 것을 특징으로 하는 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,

상기 발열히터(30)는 그 양면에 박막상태로 합성수지가 코팅되어지도록 하되, 이 코팅면(32)에는 상기 히터안착부(23)의 요철형 돌기(26)에 대응되는 요철형 돌기(34)가 동심원상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조.
청구항 1에 있어서,

상기 히터안착부(23)의 외측으로는 용융된 수지를 수용하기 위한 수용홈(27, 27')이 형성되는 것을 특징으로 하는 융착링을 이용한 합성수지관의 융착구조.