KR20070001082U - S형 i빔 부재 고강도하수관 - Google Patents

Abstract

본 고안은 합성수지 고강도하수관에 관한 것이다.

본 고안은 S형태를 이루는 벽체와 I빔의 위 벽체와 아래 벽체로 구성되는 S형 I빔 부재가 일체로 형성되고 또한, 중공부가 있는 사각의 프로파일 내부에 S형 I빔 부재가 일체로 밀착 형성되며, 형성되는 프로파일을 나선형으로 권취하여 합성수지로 접합시킨 고강도하수관에 관한 것으로서, 고강도하수관의 원주둘레 방향으로 프로파일 내부에 형성된 S형 벽체로 하여금 I빔 벽체보다 강한 하중강도를 가지며 또한, 하수관의 지중매립작업시 장비나 작업자의 부주의 또는, 돌이나 외부의 충격에 의해 프로파일 외벽에 일부 핀홀 등이 발생 되어도 I빔의 위 벽체와 아래 벽체를 통해 프로파일의 내벽과 외벽을 보호하여 변형이나 파손을 방어하고, S형 벽체를 통해 중공부의 산과 반대편 산 사이에 흐르는 유체나 프로파일 외부로 프로파일 내부에 흐르는 유체를 차폐(遮蔽)할 수 있는 것이다.

S형 I빔부재, 하수관, 프로파일, 차폐

Description

S형 I빔 부재 고강도하수관 {High strength pipe having shielding I Beam reinforced of S type structure}

본 고안은 중공부가 있는 사각의 프로파일 내부에 S형태의 I빔 부재가 일체로 형성되고, 나선형으로 권취되는 프로파일을 합성수지로 접합시켜 형성된 고강도하수관에 관한 것으로서, 사각 프로파일의 내부에 형성된 부재는 S형태를 이루는 벽체와 I빔의 위 벽체와 I빔의 아래 벽체가 일체로 구성되어 연속하여 프로파일 내부에 밀착 형성된다. 상기의 S형 I빔 부재가 밀착 형성된 프로파일과 이를 이용한 하수관은 I빔의 위 벽체와 아래 벽체 및 S형 벽체를 통해 매우 강한 하중에 견디는 강도를 가지며 더불어, 하수관의 지중 매립작업시 장비나 작업자의 부주의 또는, 돌이나 관 내부의 유체압력으로 프로파일 내벽과 외벽에 일부 핀홀 등이 발생 되어도 관 내부에 흐르는 유체를 차폐할 수 있는 것이다.

일반적으로 열가소성수지를 이용한 합성수지는 원형이나 사각 형태의 프로파일과 보강부재를 적절히 사용하여 상기와 같은 하중강도의 향상이나 차폐기능을 할 수 있도록 개발되어 활용되고 있다. 실시일 예로 대한민국 공개특허 제10-2004-0066533(공개일자 2004년 07월 27일)호는 "이중벽 하수관의 구조 및 제작방법"으로 중공부가 있는 사각 프로파일 내부에 파형의 차수막 부재를 삽입시켜 제조되는 하 수관으로서, 하수관을 통해 흘러가던 오수가 벽면 내 중공부로 유입되어도 중공부 내에서 더이상의 이동이 방지되고, 이에 따라 관 외벽의 손상발생으로 인해 오수가 외부로 유출됨으로 인한 토양 및 지하수의 오염을 방지할 수 있도록 한 것이다.

그러나 이러한 파형의 차수막 부재는 제조가 매우 까다롭고 정밀을 요하며, 프로파일의 내부와 외부를 보호하는 기능이 약하며, 차수막이 관의 직경에 대해 옆으로 형성되어 관의 무게 대비 하중강도는 검토할 문제점이다. 또한, 대한민국 특허등록 제10-0661493(등록일자 2006년 12월 19일)호는 허니콤 형상의 보강 차단부재를 프로파일 내부에 일체로 성형시켜 중공으로 유출되는 것을 방지하고 강도를 크게 향상시킬 수 있도록 하는 "차수막이 구비된 고강도 허니콤 하수관 및 그 제조방법"으로 제안되었다. 그러나 상기의 하수관은 하중강도는 매우 우수하나 프로파일의 내벽이나 외벽이 허니콤 형상의 공간으로 돌이나 외부의 강한 충격에 파손될 수 있는 결점을 앉고 있다.

본 고안은 S형태의 I빔 부재와 본 고안에 따른 변형 실시 1예의 대칭 S형 I빔 보강부재 및 변형실시 2 예에 따른 두 줄 S형 I빔 부재가 하수관의 원주 둘레방향으로 프로파일 내부에 일체로 형성된 고강도하수관으로서, 좌굴응력(挫屈應力)을 해소하고 차폐기능이 구비되어 우수관이나 오수관으로 사용할 수 있는 고강도하수관을 제공하고 또한, 본 고안에 따른 변형 실시 3 예 및 변형 실시 4 예에 의한 S형 I빔 부재 고강도하수관은 대량생산을 제공한다.

상기의 목적을 이루기 위해 안출된 본 고안에 따른 S형 I빔 부재(20) 고강도하수관(10)은, 중공부가 구비된 프로파일(5)을 압출기에서 압출 성형한 후 냉각장치를 거쳐 드럼권회 성형장치에 공급하고 나선형으로 권치할 때 합성수지로 프로파일 사이를 접합시켜 제조되는 통상의 하수관에 있어서; 먼저, S형태를 이루는 벽체(2)와 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)가 일체로 구성된 S형 I빔 부재(20)가 공급되고, 상기의 연속하여 공급되는 S형 I빔 부재가 중공부를 구비하여 연속적으로 형성되는 프로파일(5) 내부에 주벽을 따라 일체로 밀착 형성된 고강도하수관에 관한 것이다.

본 고안은 S형 I빔 부재(20)가 중공부가 구비된 프로파일과 일체로 형성되고, 프로파일 내부에는 S형태를 이루는 벽체(2)와 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)가 일체로 형성되는 것과, 하수관의 원주둘레 방향으로 형성된 S형 벽체로 하여금 I빔 벽체보다 강한 하중강도를 가지는 것과, I빔의 위 벽체와 아래 벽체로 하여금 프로파일의 내벽과 외벽을 보호하도록 하는 것과, 또한, 하수관의 프로파일 내벽이나 외벽에 핀홀 등이 발생 되어도 상기의 I빔의 위 벽체와 아래 벽체 및 S형 벽체를 통해 중공부(3)의 산(8)과 반대편 산(8') 사이에 흐르는 유체나 프로파일 외부로 프로파일 내부에 흐르는 유체를 차폐(遮蔽)할 수 있는 것을 구성상 기본특징으로 한다.

본 고안의 고강도하수관(10)은 종래의 하수관에 있어서; 하중강도를 위해 재활용에 어려움이 있는 이형질의 원재료 사용에 의한 하수관이나, 원재료가 많이 소 요되고 복잡한 다중벽관이나, 자연이나 식물 또는, 인체에 해가되는 원재료사용에 의한 하수관 등의 단점을 보완하고 재활용이나 관의 장기수명 특히, 수질에 해가 없는 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌 원재료로 제조되는 고강도하수관으로서, 사용목적에 따라 오수관, 우수관, 하수관, 또는, 매우 강한 하중을 요하는 곳에 사용될 수 있도록 본 고안의 S형 I빔 부재(20) 고강도하수관 외에 본 고안의 변형 실시 1 예 내지 변형 실시 4 예에 따른 다양한 형태의 S형 I빔 부재(30, 40, 50, 60) 고강도하수관이 제공된다.

그리고, 상기의 본 고안에 따른 고강도하수관의 제조는 성형장치인 다이스와 사이징 외에는 종래와 같으므로 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

이하, 본 고안에 따른 S형 I빔 부재 고강도하수관(10)의 바람직한 실시 예를 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안에 의한 S형 I빔 부재 고강도하수관의 부분단면도이다.

도 2는 도 1의 A를 확대한 단면도이고, 도 3은 본 고안에 의한 S형 I빔 부재 프로파일의 부분단면도이며, 도 4는 본 고안의 이해를 위해 S형 I빔 부재의 일부를 절개한 부분단면도이다.

도 1, 도 2, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 고안에 따른 고강도하수관(10)은 중공부(3)가 구비된 사각형의 프로파일(5)이 형성되고, 프로파일 내부에 S형태의 S형 벽체(2)와 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)가 일체로 형성된다.

상기의 S형 I빔 부재 프로파일97)과 프로파일 사이를 합성수지 접합부(6)로 하여 본 고안의 고강도하수관을 수득하게 된다.

즉, 본 고안에 따른 S형 I빔 부재(20)는 고강도하수관(10)을 이루는 프로파일(7)이 하수관의 원주둘레 방향으로 형성되어 내압과 외압강도를 향상시키게 되고, 토압이나 강한 하중에 의한 고강도하수관의 좌굴응력(挫屈應力)을 해소할 수 있다.

또한, 사용목적에 따라 매우 강한 하중을 요하는 곳에 사용될 수 있도록 성형장치인 다이스와 사이징의 간단한 교체체결에 의해 S형 벽체(2', 2")가 더 형성된 대칭 S형 I빔 부재(30)나 두 줄 S형 I빔 부재(40)로 형성될 수 있다.

도 5는 본 고안의 변형실시 1 예인 대칭 S형 I빔 부재의 부분단면도이고, 도 6은 본 고안의 변형 실시 2 예인 두 줄 S형 I빔 부재의 부분단면도이다.

도 5를 참조하여 설명하면, 본 고안에 의한 S형 I빔 부재(20)와 형태는 같으나 S형 벽체(2)가 하나 더 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4) 사이에 S형 벽체(2')가 형성된다. 그리고, S형 벽체가 대칭으로 형성되고, S형 벽체의 위에는 I빔의 위 벽체(1)와 아래에는 I빔의 아래 벽체(4)가 일체로 형성된다.

상기의 대칭 S형 I빔 부재(30)가 먼저 연속하여 공급되고, 또한, 연속하여 공급되는 프로파일(5)은 중공부(3)가 구비된 프로파일 내부에 대칭 S형 I빔 부재와 일체로 형성된다.

즉, 대칭 S형 I빔 부재(30) 프로파일을 이용하여 매우 강한 하중강도를 갖는 고강도하수관을 형성할 수 있다.

도 6을 참조하여 설명하면, 본 고안에 의한 S형 I빔 부재(20)와 형태는 같으나 한 개의 S형 벽체(2)와 두 줄인 S형 벽체(2")가 형성되고, S형 벽체(2, 2")의 위에는 I빔의 위 벽체(1)와 아래에는 I빔의 아래 벽체(4)가 일체로 형성된다.

상기의 두 줄 S형 I빔 부재(40)가 먼저 연속하여 공급되고, 또한, 연속하여 공급되는 프로파일(5)은 중공부(3)가 구비된 프로파일 내부에 두 줄 S형 I빔 부재와 일체로 형성되고, 형성되는 두 줄 S형 I빔 부재(40) 프로파일을 이용하여 매우 강한 하중강도를 갖는 고강도하수관을 형성할 수 있다.

그리고, 상기의 대칭 S형 I빔 부재(30)의 S형 벽체의 홈(9)이나 두 줄 S형 I빔 부재(40)의 S 형 벽체의 홈(9)의 측면은 서로 붙어 있으며, 본 고안에 의한 S형 I빔 부재(20)와 변형실시 1 예에 의한 대칭 S형 I빔 부재(30)와 변형 실시 2 예에 의한 두 줄 S형 I빔 부재(40)의 산(8)과 반대편 산(8')의 거리 또는 산(8, 8')과 홈(9)의 거리는 특별히 한정하지 않고 작업여건에 맞게 형성될 수 있다.

그리고, 본 고안에 의한 변형실시 1 예와 변형 실시 2 예에 의한 I빔의 위 벽체와 아래 벽체와 대칭 S형 벽체(2, 2')와 두 줄 S 형 벽체(2, 2')를 통해 프로파일(5) 중공부(3)에 흐르는 유체를 차폐(遮蔽)할 수 있는 것이다.

또한, 사용용도에 따른 외부의 강한 하중을 필요로 하거나 내부의 강한 유체압력을 필요로 하는곳에 사용할 수 있도록 I빔의 위 벽체가 없거나 I빔의 아래 벽체가 없는 S 형 I빔 부재(50, 60) 프로파일에 의한 고강도하수관을 형성할 수 있다.

도 7은 본 고안에 의한 변형 실시 3 예인 I빔의 위 벽체(1)와 S형 벽체(2)로 구성되는 S형 I빔 부재(50) 프로파일의 부분단면도이고, 도 8은 본 고안에 의한 변형 실시 4 예인 S형 벽체(2)와 I빔의 아래 벽체(4)로 구성되는 S형 I빔 부재(60) 프로파일의 부분단면도이다.

도 7과 도 8을 참조하여 보다 상세히 설명하면;

도 7은 본 고안에 의한 S 형 I빔 부재(20)를 변형 실시한 것으로서, I빔의 위 벽체(1)와 S형 벽체(2)로 구성되어 형성된다. 또한, 형성되는 S형 I빔 부재(50)는 중공부(3)가 있는 프로파일(5) 내부에 밀착 형성된다.

그리고 상기의 프로파일을 이용하여 외압강도가 향상된 고강도하수관을 형성할 수 있다.

즉, 하중강도를 향상시키고 차페기능이 구비되며 유체압력은 크게 여향을 받지않는 고강도하수관을 위한 S형 I빔 부재(50)프로파일은 대량생산이 가능하다.

도 8은 본 고안에 의한 S 형 I빔 부재(20)를 변형 실시한 것으로서, S형 벽체(2)와 I빔의 아래 벽체(4)로 구성되어 형성된다. 또한, 형성되는 S형 I빔 부재(60)는 중공부(3)가 있는 프로파일(5) 내부에 밀착 형성된다.

즉, 상기의 프로파일을 이용하여 내부의 강한 유체압력에 저항하는 고강도하수관을 형성할 수 있다.

그리고, 도 9는 본 고안이나 본 고안에 의한 변형 실시 1 예 내지 변형실시 4 예의 이해를 돕기 위해 도시한 것으로서, S형 벽체(2)의 산(8, 8')과 홈(9)이 프로파일 내부 내벽에 붇지않고 떨어져 있어 차폐기능이 없으며 또한, I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)가 프로파일(5)의 내부 모서리까지 형성되지 않은 것을 도시한 것이다.

즉, S형 벽체나 I빔 위 벽체 및 I빔 아래 벽체가 프로파일 내벽에 바르게 형 성하는데 있어서, 주의를 기하기 위해 도시한 것이다.

상기한 바와 같이 중공부가 있는 프로파일의 형태는 기술적으로 사각형인 것이 바람직하다. 또한, S형 벽체(2)나 I빔 위 벽체(1) 및 I빔 아래 벽체(4)의 두께는 원재료인 폴리에틸렌이나 폴리프로필렌의 수축비와 작업조건에 따른 것으로서 특별히 한정하지 않는다.

한편, 프로파일(5) 내부에 형성되는 본 고안에 의한 S형 I빔 부재(20)는 고강도하수관의 원주둘레 방향으로 형성되어 종래의 I빔 형태의 프로파일 접합부로 형성되는 하수관보다 인장하중이 우수함은 공지된 사실이다. 그러므로 지중에 매설되는 S 형 I빔 부재 고강도하수관(10)은 내압과 외압강도를 크게 향상시켜 좌굴응력(挫屈應力)을 해소하고 차폐기능을 갖는 고강도하수관을 제공한다.

도 1은 본 고안에 의한 S형 I빔 부재 고강도 하수관의 부분단면도.

도 2는 도 1에 있어서, A를 확대한 단면도.

도 3은 본 고안에 의한 S형 I빔 부재 프로파일의 부분단면도.

도 4는 본 고안에 의한 S형 I빔 부재의 일부를 절개한 부분단면도.

도 5는 본 고안의 변형 실시 1 예인 대칭 S형 I빔 부재의 부분단면도.

도 6은 본 고안의 변형 실시 2 예인 두 줄 S형 I빔 부재의 부분단면도.

도 7은 본 고안의 변형 실시 3 예인 I빔의 위 벽체와 S형 벽체로 구성되는 S형 I빔 부재 프로파일의 부분단면도.

도 8은 본 고안의 변형 실시 4 예인 S형 벽체와 I빔의 아래 벽체로 구성되는 S형 I빔 부재 프로파일의 부분단면도.

도 9는 본 고안의 설명을 위한 차폐기능이 없는 S형 I빔 부재 프로파일의 부분단면도.

도 10은 종래의 파형 차수막 부재 하수관을 절개한 부분단면도.

도 11은 종래의 허니콤 보강 차단부재 프로파일을 도시한 부분단면도.

[부호의 설명]

1 : I빔의 위 벽체 2 : S형 벽체 3 : 중공부 4 : I빔의 아래 벽체

5 : 프로파일 6 : 접합부 7 : S형 I빔 부재 프로파일

8 : 산 8 : 반대편의 산 9 : 홈 20 : S형 I빔 부재

30 : 대칭 S형 I빔 부재 40 : 두 줄 S형 I빔 부재

Claims (6)

1. 중공부(3)가 있는 사각의 프로파일(5) 내부에 S형 I빔 부재가 일체로 형성되고, 형성되는 프로파일(7)을 나선형으로 권치시켜 합성수지로 접합하여 형성되는 고강도하수관에 있어서,

   S형 I빔 부재 프로파일(7)은 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)와 S형의 벽체(2)가 일체로 형성되고 또한, 프로파일의 내부에 일체로 밀착 형성되며, 관의 원주둘레 방향으로 형성된 S형 벽체가 I빔 형태의 벽체보다 강한 하중강도를 가지는 것과, I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)가 프로파일의 내벽과 외벽을 보호하고 하중강도를 크게 향상시키는 것을 특징으로 하는 S형 I빔 부재(20) 고강도하수관(10).
2. 청구항 1항에 있어서,

   S형 I빔 부재(20)를 구성하는 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4)와 S형 벽체(2)를 통해 중공부(3) 내부의 산(8)과 반대편 산(8')의 사이에 흐르는 유체나 프로파일 외부로 프로파일 내부에 흐르는 유체를 차폐(遮蔽)할 수 있는 것을 특징으로 하는 고강도하수관(10).
3. 청구항 1항에 있어서,

   상기의 S형 I빔 부재는 S형 벽체(2)가 하나 더 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아 래 벽체(4) 사이에 S형 벽체(2')가 대칭 하여 일체로 형성되고, 대칭 S형 벽체의 홈(9)은 서로 붙어 있으며, 프로파일 내부에 일체로 밀착 형성되어 대칭 S형 I빔 부재(30)로 형성 될수 있는 것을 특징으로 하는 고강도하수관.
4. 청구항 1항이나 청구항 3항에 있어서,

   상기의 S형 I빔 부재는 S형 벽체(2)와 같은 또 다른 S형 벽체(2")가 I빔의 위 벽체(1)와 I빔의 아래 벽체(4) 사이에 두 줄로 나란히 일체로 형성되고, 두 줄 S형 벽체의 홈(9) 측면은 서로 붙어 있으며, 프로파일 내부에 일체로 밀착 형성되어 두 줄 S형 I빔 부재(40)로 형성 될수 있는 것을 특징으로 하는 고강도하수관.
5. 청구항 1항에 있어서,

   상기의 S형 I빔 부재는 I빔의 위 벽체(1)와 S형 벽체(2)로 구성되어 일체로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 고강도하수관.
6. 청구항 1항이나 청구항 5항에 있어서,

   상기의 S형 I빔 부재는 S형 벽체(2)와 I빔의 아래 벽체(1)로 구성되어 일체로 형성될 수 있는 것을 특징으로 하는 고강도하수관.

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