KR20110072969A - 합성수지관 연결 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진 실린더 형태의 전도성 플라스틱 실린더 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외측을 감싸도록 이루어진 커버체 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 배치되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하도록 이루어지며, 일단이 상기 커버체 외부로 노출되는 전기 접속단자 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외주면에 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 전기 접속단자용 홈이 형성되며, 상기 전기 접속단자는 상기 전기 접속단자용 홈에 안착되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하는 것을 특징으로 한다.

Description

합성수지관 연결 장치{CONNECTING DEVICE FOR PLASTIC PIPE}

본 발명은 합성수지관을 서로 연결하기 위한 합성수지관 연결 장치에 관한 것으로, 특히 본 발명은 전도성 플라스틱 실린더를 이용하여 합성수지관을 서로 연결하는 합성수지관 연결 장치에 관한 것이다.

일반적으로 합성수지관을 서로 연결하기 위하여 주로 이음관이 사용되고 있다.

일반적인 이음관 연결 방법을 설명한다.

가스관, 상수도관 및 기타 용도로 사용되고 있는 폴리에칠렌이나 폴리프로필렌 등의 재료로 된 파이프를 접합하는 데 있어서 완전한 기밀성을 얻기 위하여는 기본적으로 열융착 방식을 이용하여 왔다.

종래의 열융착 방식으로는 버트퓨젼방식(Butt Fusion Welding), 일반 소켓 열융착 방식(Heat Fusion Socket Welding), 그리고 전자식 소켓융착 방식(Electro Fusion Socket Welding 또는 Electric Fusion) 등이 있다.

한편, 본 출원인에 의하여 PCT/KR2007/000540호 "ELECTRIC FUSION PIPING MATERIAL MATERIALS WITH SCREW PRESSING DEVICE"가 제안된 바 있다. 상기 종래 기술은, 다른 합성수지관과 연결되기 위한 배관 연결부가 합성수지로 이루어진 배관장치에 있어서, 상기 연결부의 주면에 나사결합을 위한 연결부 나사산이 형성되며, 상기 연결부의 내주면에 전기 융착을 위한 링형 발열체가 마련되며, 상기 연결부 나사산에 나사결합되는 나사결합부 및 상기 나사결합부의 회전에 따라 전진하여 상기 링형 발열체를 가압하도록 이루어진 가압부가 형성되는 가압부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기의 기술은 링형 발열체로서 특히 전도성 플라스틱을 이용하는 것을 예시하고 있다.

이와 같은 이음관에 의한 연결은 새롭게 합성수지관을 설치하는 경우에 주로 이용되고 있다.

이와 같이 전도성 플라스틱을 이용하여 합성수지관을 연결하려고 할 경우 전도성 플라스틱 실린더의 융착에 필요한 시간을 절감하기 위한 기술이 필요하다.

한편, 현장에 이미 고정 설치된 합성수지관에서 어느 한 부위에 누수, 누설 등이 발생하여 이를 보수하고자 할 경우 이음관을 이용하기에는 부적합한 면이 있다.

현장에 이미 고정 설치된 합성수지관로에 누수가 발생하는 경우를 가정하여 그 보수방법을 도 1을 참고하여 설명한다.

도 1의 (a)와 같이 합성수지관(1) 혹은 합성수지관이 서로 연결된 관로 중 L 지점에 누수가 발생하는 경우가 있다.

이 경우 L 지점을 보수하기 위하여는 그 부위를 대체하는 다른 합성수지관이 재설치되어야 한다.

이를 위하여 먼저 도 1의 (b)와 같이 L 지점을 제거하기 위하여 합성수지관(1)의 양 지점을 절단하게 된다. 이때 절단되어 제거되는 합성수지관(1')에 L 지점이 존재하므로, L 지점은 제거된다.

이후 도 1의 (c)와 같이 절단된 합성수지관(1')을 제거한다.

이후 도 1의 (d)와 같이 절단된 합성수지관(1')의 길이와 동일한 길이를 가진 합성수지관(1'')을, 합성수지관(1')가 제거된 부위에 설치하여 연결하게 된다.

이때 도 1의 (d) 상태에서는 이미 현장에 고정 설치되어 있는 합성수지관(1)은 이동성이 없는 것이 일반적이다.

따라서 현장에 고정 설치된 합성수지관(1)과 새롭게 설치되는 합성수지관(1'') 사이에 이음관을 설치하여 시공하고자 하는 경우, 이음관의 일단을 합성수지관(1)에 설치한 후 이음관의 타단에 합성수지관(1'')을 설치하여야 하는 데, 이 경우 이음관의 자체 길이가 있기 때문에 합성수지관(1'')을 설치하는 것이 용이하지 않다. 즉 이음관이 설치되어 있는 상태에서는 합성수지관(1'')을 관로에 일렬로 정렬되게 배치하는 것이 용이하지 않다. 이음관을 설치한 상태에서 합성수지관(1'')을 관로에 일렬로 정렬되게 배치하기 위하여는 이미 설치되어 있는 합성수지관(1)을 당겨 여유 공간을 확보해주어야 하기 때문이다.

이러한 문제점으로 인하여 합성수지관에 누수 등의 문제가 발생할 경우 이를 보수하기 위한 방법은 대체로 다음과 같다.

먼저 합성수지관(1)의 관로에 일렬로 정렬되게 합성수지관(1'')을 배치한 후, 합성수지 시트에 열선이 깔린 열선 시트로 합성수지관(1)과 합성수지관(1'')의 연결 부위를 감은 후 열선 시트의 열선에 전원을 공급하여 열선의 발열에 의하여 융착되도록 하였다.

이와 같은 열선 시트에 의한 보수 부위의 연결은 그 작업 방법이 간단하나, 열선 시트가 겹치는 부위에서 누수가 자주 발생하는 문제점이 있다.

이와 같이 종래의 기술은 시트를 감는 방법으로 합성수지관(1,1'')을 보수하기 때문에 구조적으로 누수의 문제를 해결하기 어려우며, 아울러 열선 시트의 융착시 어느 정도의 압력을 가하면서 융착하는 것이 바람직하나 외부에서 열선 시트에 압력을 가할 수 있는 구조가 없다.

본 발명은 합성수지관 연결 장치의 설치 작업 능률을 향상시키기 위하여 보다 빨리 전도성 플라스틱 실린더가 융착될 수 있도록 보다 많은 전력을 공급할 수 있는 새로운 구조의 합성수지관 연결 장치를 제안하고자 한다.

또한 본 발명은, 별도의 가압부재가 없이도 전기 융착 효율이 우수하도록 면 형태의 융착 구조가 형성될 수 있도록 전도성 플라스틱을 실린더 형태로 개선하였다.

또한 본 발명은 실린더 형태의 전도성 플라스틱에 전기를 공급하기 위하여 전기 접속단자가 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉 상태로 접촉하면서 전기를 공급하도록 하여 전도성 플라스틱이 면 형태로 발열되도록 하여, 균등한 융착 구조를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 전도성 플라스틱의 안정된 저항 변화가 유도되어 융착 효율이 개선되며 또한 융착 작업이 원만하게 이루어지도록 한다.

상기의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진 실린더 형태의 전도성 플라스틱 실린더 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외측을 감싸도록 이루어진 커버체 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 배치되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하도록 이루어지며, 일단이 상기 커버체 외부로 노출되는 전기 접속단자 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외주면에 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 전기 접속단자용 홈이 형성되며, 상기 전기 접속단자는 상기 전기 접속단자용 홈에 안착되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하는 것을 특징으로 한다.

상기에 있어서, 상기 전기 접속단자용 홈의 깊이는 상기 전기 접속단자의 굵기의 1/2 이상인 것이 바람직하다.

한편 본 발명의 다른 사상으로서, 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진 실린더 형태의 전도성 플라스틱 실린더 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외측을 감싸도록 이루어진 커버체 ; 상기 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 배치되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하도록 이루어지며, 일단이 상기 커버체 외부로 노출되는 전기 접속단자 ; 를 포함하여 이루어지며, 상기 전기 접속단자는 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 상기 전도성 플라스틱 실린더에 매설되는 것일 수 있다.

상기 두 사상에 있어서, 상기 커버체는, 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외주면을 감싸는 몸체 커버, 상기 몸체 커버의 일단에 마련되어 상기 전도성 플라스틱 실린더의 일단의 축방향 외측을 커버하는 제1단부 커버, 상기 몸체 커버의 타단에 마련되어 상기 전도성 플라스틱 실린더의 타단의 축방향 외측을 커버하는 제2단 부 커버를 포함하여 이루어지는 것인 것일 수 있다.

상기에 있어서, 상기 커버체는 다수로 분할 제작되어 조립되는 것인 것일 수 있다.

상기에 있어서, 상기 전도성 플라스틱 실린더는 다수로 분할 제작되어 조립되는 것인 것일 수 있다.

상기와 같이 본 발명은, 합성수지관 연결 장치의 설치 작업 능률을 향상시키기 위하여 보다 빨리 전도성 플라스틱 실린더가 융착될 수 있도록 보다 많은 전력을 공급할 수 있는 새로운 구조의 합성수지관 연결 장치를 제공하게 된다.

특히 본 발명은, 별도의 가압 구조가 불필요한 합성수지관 연결 장치를 제공할 수 있다. 특히 본 발명이 가압 구조가 불필요한 것은, 실린더 형태의 전기 융착용 실린더가 온도 상승과정에서 부피 팽창하게 되므로, 이 부피 팽창에 따라 자연스럽게 압력이 상승하여 이를 융착시의 압력으로 이용할 수 있기 때문에 별도의 가압 구조가 없어도 융착 품질이 우수하다.

또한 본 발명은 전기 접속단자가 선접촉 상태로 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급함으로써 전도성 플라스틱의 면 형태의 발열을 통한 면 형태의 융착 구조를 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 전도성 플라스틱 실린더의 재질이 전체적으로 완전 균일한 상태를 이루지 않을 경우 즉, 부분적으로 불균일한 상태의 재질 상태가 존재하는 경우에도 그 부분에 의한 저항 변화는 전체적인 면 형태의 발열에서 극히 일부분이므로 전기 융착 작업을 방해하지 않게 된다.

또한 본 발명은, 합성수지관의 보수 작업이 매우 간편하면서도 누수 발생의 문제가 발생하지 않도록 전도성 플라스틱을 발열체로서 이용하는 합성수지관 연결 장치을 제공하게 된다.

이하 본 발명에 의한 실시례들을 설명하며, 각각의 도면에서 동일한 부호가 부여된 구성은 특별한 언급이 없다면 동일한 기능을 하는 것으로서 이해되어야 한다.

이하 본 발명에 의한 제1실시례에 따라 그 구조와 작용을 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명의 제1실시례에 의한 합성수지관 연결 장치의 사용 상태 조립 사시도이며, 도 3은 도 2의 분리 사시도이며, 도 4는 도 2의 횡단면도이며, 도 5는 도 4의 A-A 단면도이다.

본 합성수지관 연결 장치는 두 개의 합성수지관(1, 1'')을 정렬한 상태에서 두 개의 합성수지관(1,1'')간의 연결부위에 조립되는 것이다.

먼저 두 개의 합성수지관(1,1'')이 일렬로 정렬 배치된다.

다음으로 전도성 플라스틱 실린더(300)가 두 개의 합성수지관(1,1'')간의 연결 부위에 장착된다.

전도성 플라스틱 실린더(300)는 제1실린더 분할체(300a) 및 제2실린더 분할 체(300b)로 분할 제작된 후 조립되는 것으로서, 실린더 형태(즉, 원통형)를 이룬다.

특히 본 실시예에서는 제1실린더 분할체(300a)와 제2실린더 분할체(300b)는 반원통 형태로 제작된다.

제1실린더 분할체(300a)와 제2실린더 분할체(300b)는 서로 조립될 때 접촉 면적을 넓히고 또한 용이한 조립을 위하여 각각의 일측에는 내주면측이 돌출되고 각각의 타측에는 외주면측이 돌출되도록 하여, 돌출된 부위에 의하여 암수로 맞물리도록 하였다.

그러나 이러한 제1실린더 분할체(300a) 및 제2실린더 분할체(300b)의 형태는 다양한 형태로 응용 가능하다.

이와 같이 제1실린더 분할체(300a) 및 제2실린더 분할체(300b)를 합성수지관(1)의 일부 및 합성수지관(1'')의 일부를 동시에 감싸도록 장착하여, 제1실린더 분할체(300a) 및 제2실린더 분할체(300b)는 서로 조립되어 실린더 형태를 이루게 된다.

경우에 따라서 전도성 플라스틱 실린더(300)를 장착하기 이전에, 즉 전도성 플라스틱 실린더(300)와 합성수지관(1,1'')의 사이에, 합성수지관(1,1'')보다 쉽게 용융되는 재질의 융착용 합성수지 실린더를 마련할 수 있으며, 이 경우 융착용 합성수지 실린더 또한 분할 제작되어 조립될 수 있다.

전도성 플라스틱 실린더(300)는 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진다.

전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면에는 전기 접속단자(400)가 전도성 플라스틱 실린더(300)의 축방향을 따라 배치되어 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면과 선접촉 상태를 이루게 된다.

전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면과 전기 접속단자(400)가 서로 선접촉하는 길이는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 길이의 95% 이상인 것이 바람직하다.

이는 전도성 플라스틱 실린더(300)가 균일하게 발열될 수 있도록 하기 위함이다.

전기 접속단자(400)는 전도성 플라스틱 실린더(300)에 전기를 공급하기 위한 것이다. 또한 전기 접속단자(400)는 2개가 마련되며, 따라서 2개의 전기 접속단자(400)는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면을 따라 180°간격으로 배치되어 서로 마주보면서 마련된다.

즉, 제1실린더 분할체(300a) 및 제2실린더 분할체(300b) 각각에 전기 접속단자(400)가 마련된다.

따라서 전기 접속단자(400)를 통하여 외부의 전원이 공급되면 전도성 플라스틱 실린더(300)는 발열되며, 전도성 플라스틱 실린더(300)가 발열되면, 그 열에 의하여 전도성 플라스틱 실린더(300)는 팽창하면서 합성수지관(1,1'')에 융착되게 된다. 물론 전도성 플라스틱 실린더(300)는 전도성 플라스틱 실린더(300)를 외측에서 감싸고 있는 커버체(100)에도 융착된다.

한편 전기 접속단자(400)의 일부가 커버체(100)의 외부로 노출될 수 있도록 한다.

이와 같이 합성수지관(1,1'')이 일렬로 정렬된 후, 전도성 플라스틱 실린더(300)가 장착되며, 아울러 전기 접속단자(400)가 마련된 후, 커버체(100)가 장착된다.

커버체(100)는 합성수지 재질로 이루어지며, 몸체 커버(101), 제1단부 커버(102), 제2단부 커버(103)로 이루어진다.

커버체(100)는 제1커버 분할체(100a) 및 제2커버 분할체(100b)로 분할 제작된 후 조립된 것으로서, 조립되어 실린더 형태(즉, 원통형)을 이룬다.

특히 본 실시예에서는 제1커버 분할체(100a)와 제2커버 분할체(100b)는 반원통 형태로 제작된다.

그러나 제1커버 분할체(100a) 및 제2커버 분할체(100b)의 형태는 다양한 형태로 응용 가능하다.

각각의 커버 분할체(100a, 100b)에 몸체 커버(101), 제1단부 커버(102), 제2단부 커버(103)가 형성된다.

몸체 커버(101)는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면을 감싸게 되는 부위이다.

제1단부 커버(102)는 몸체 커버(101)의 일단에 마련되어 전도성 플라스틱 실린더(300)의 일단의 축방향 외측을 커버하게 되는 부위이다.

제2단부 커버(103)는 몸체 커버(101)의 타단에 마련되어 전도성 플라스틱 실린더(300)의 타단의 축방향 외측을 커버하게 되는 부위이다.

이와 같은 커버체(100)와 합성수지관(1,1'')에 의하여 전도성 플라스틱 실린 더(300)는 포위되게 된다.

아울러 각각의 커버 분할체(100a, 100b)에는 전기 접속단자용 홈(104)이 형성된다.

따라서 전기 접속단자(400)의 일부는 전기 접속단자용 홈(104)을 통하여 커버체(100)의 외부로 돌출되어 있어 외부에서 쉽게 전기 접속단자(400)에 전기를 공급할 수 있다. 물론 전기 접속단자용 홈(104)의 형태는 실시례에 따라 다양하게 변형될 수 있다.

본 실시예에서는 전기 접속단자용 홈(104)이 제1단부 커버(102)에 형성되어 있지만, 실시예에 따라서는 전기 접속단자용 홈(104)이 몸체 커버(101)에 형성될 수도 있으며 이 경우 전기 접속단자(400)는 L자 형태를 가지게 된다.

이와 같이 전기 접속단자(400)를 커버체(100)의 외부로 노출시키는 방안은 여러가지 방법이 고려될 수 있으며, 본 실시례는 하나의 예일 뿐이다.

아울러 본 실시예에서는 제1커버 분할체(100a)와 제2커버 분할체(100b)를 고정하기 위한 고정 수단으로서 커버체(100)를 감싸면서 체결되는 고정띠(200)가 마련된다. 고정띠(200)는 도 2 및 도 3에 도시하였으며, 도 4 및 도 5에서는 생략하였다.

고정띠(200)는 커버체(100)가 조립된 후 커버체(100)를 외측에서 묶어 커버체(100)가 이탈되는 것을 방지하고, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 팽창시에도 커버체(100)를 잡아주는 역할을 한다.

그러나 실시예에 따라서는 고정 수단으로서 별도의 고정띠(100)를 이용하지 않고, 제1커버 분할체(100a)와 제2커버 분할체(100b)에 서로 체결 가능한 체결 돌기를 마련하여 제1커버 분할체(100a)와 제2커버 분할체(100b)가 조립되면서 스스로 체결될 수 있도록 하는 방안도 고려될 수 있다.

이하 본 실시례의 작용을 설명한다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이 두 개의 합성수지관(1,1'')을 일렬로 정렬시킨 후, 전도성 플라스틱 실린더(300), 전기 접속단자(400), 커버체(100), 고정띠(200)를 장착 내지 체결한다.

다음으로 전기 접속단자(400)를 전원공급장치(미도시)와 연결하여 일정시간 통전을 하면, 전도성 플라스틱 실린더(300)가 발열되며, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 발열에 의하여 전도성 플라스틱 실린더(300)와 그 주변부, 특히 합성수지관(1,1'') 및 커버체(100)의 온도가 상승하면서 커버체(100), 전도성 플라스틱 실린더(300), 합성수지관(1,1'')이 서로 융착된다.

이때 전도성 플라스틱 실린더(300)는, 전기 접속단자(400)가 전도성 플라스틱 실린더(300)의 축방향을 따라 선접촉 상태로 전기를 공급하게 되므로, 전도성 플라스틱 실린더(300) 전체가 균등하게 발열되며, 전도성 플라스틱 실린더(300) 전체가 저항으로 작용하게 되므로 저항 변화가 안정된다.

상기 및 이하에서 선접촉 상태란, 점 접촉과 대비되는 개념으로서의 선접촉을 의미한다.

또한 전도성 플라스틱 실린더(300)는 실린더 형태로서, 그 두께가 얇으며 길 이가 긴 형태이므로 전도성 플라스틱 실린더(300)의 온도 상승에 따른 부피 팽창은 융착 과정에서 필요한 압력으로 이용된다.

즉, 전도성 플라스틱 실린더(300)는 커버체(100)와 합성수지관(1,1'')에 갇힌 공간에서 팽창되려고 하므로 이는 융착 압력으로 작용하게 된다.

또한 이와 같이 융착된 합성수지관(1,1'')과 전도성 플라스틱 실린더(300)간의 융착 구조는 면 형태의 융착구조를 이루므로 융착 성능이 매우 우수한다.

한편 도 5에 도시된 바와 같이 제1분할 커버체(100a)와 제2분할 커버체(100b)의 연결부는, 제1실린더 분할체(300a)와 제2실린더 분할체(300b)의 연결부로부터 이격되어 있는 것이 바람직하다.

만일 제1분할 커버체(100a)와 제2분할 커버체(100b)간의 연결부와 제1실린더 분할체(300a)와 제2실린더 분할체(300b)간의 연결부가 서로 동일한 방향으로 배치되어 있다면 그 연결부가 취약한 지점이 될 가능성이 있기 때문이다.

한편, 상기 실시례에서 전기 접속단자(400)는 별도로 조립되는 것을 기준으로 설명하였지만, 전기 접속단자(400)는 인서트 몰딩 방식에 의하여 전도성 플라스틱 실린더(300)에 일체로 마련될 수도 있다.

이하 본 발명의 의한 제2실시례를 설명한다.

도 6은 본 발명의 제2실시례에 의한 합성수지관 연결 장치의 사용 상태 조립 사시도이며, 도 7은 도 6의 분리 사시도이며, 도 8은 도 6의 횡단면도이며, 도 9는 도 8의 B-B 단면도이다.

본 실시례의 합성수지관 연결 장치에는 전기 접속단자(400)가 마련되지 않으며, 다만 전기 접속단자용 슬롯(105)이 커버체(100)의 몸체 커버(101)에 형성된다.

전기 접속단자용 슬롯(105)은 커버체(100)에 전도성 플라스틱 실린더(300)의 축방향을 따라 형성되어, 외부의 전기접속단자(30)가 전기 접속단자용 슬롯(105)을 통하여 삽입되어 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면과 선접촉 상태를 이룰 수 있도록 하기 위한 것이다.

즉, 전도성 플라스틱 실린더(300)에 전기를 공급하기 위하여, 제1실시례와 같이 합성수지관 연결 장치에 전기 접속단자(400)가 직접 마련될 수도 있지만, 본 실시례와 같이 전기 접속단자용 슬롯(105)이 형성되도록 하여 외부의 전원공급장치에 연결된 외부의 전기 접속단자(30)가 본 합성수지관 연결 장치의 전기 접속단자용 슬롯(105)으로 삽입되어 전도성 플라스틱 실린더(300)에 전기를 공급할 수도 있다.

상기 실시례들에 의하여 합성수지관(1,1''), 전도성 플라스틱 실린더(300), 전기 접속단자(400), 커버체(100) 등의 일반적인 구조에 관하여 설명하였다.

이하에서는 전도성 플라스틱 실린더(300)와 전기 접속단자(400) 등의 개선된 접촉 구조에 관하여 설명한다.

도 10은 도 4에 대응되는 도면으로서, 전도성 플라스틱 실린더(300)와 전기 접속단자(400)의 접촉 상태를 보이기 위한 사시도와 단면도이다.

도 11은 도 8에 대응되는 도면으로서, 전도성 플라스틱 실린더(300)와 외부의 전기접속단자(30)가 접촉된 상태를 보이기 위한 사시도와 단면도이다.

도 10 및 도 11에서 합성수지관(1,1''), 커버체(100) 등 다른 구성요소는 생략하여 도시한 것이다.

도 10 및 도 11의 상태에서 전기 접속단자(400) 혹은 외부의 전기접속단자(30)를 통하여 전도성 플라스틱 실린더(300)가 발열하면 전도성 플라스틱 실린더(300) 및 그 주변이 용융 및 융착하여 합성수지관(1,1'')들이 수밀 내지 기밀 구조를 가지면서 서로 연결되게 된다.

이때 융착이 완료되기까지의 시간(융착 시간)은 전도성 플라스틱 실린더(300)에 가해진 전력에 따라 달라진다.

즉, 전력과 융착 시간의 곱은 전력량으로서, 전력량은 전도성 플라스틱 실린더(300)에서 발생한 전체 발열량과 대체적으로 비례관계가 성립한다고 볼 수 있으며, 융착이 완료되기까지 필요한 전체 발열량은 전력과 융착 시간의 곱으로서 이해될 수 있다.

또한 하나의 전도성 플라스틱 실린더(300)를 융착시킴에 있어 필요한 전체 발열량은 고정된 상수로서 이해될 수 있다.

따라서 전도성 플라스틱 실린더(300)에 공급되는 전력을 높인다면 융착 시간은 짧아지고, 반대로 공급되는 전력을 낮춘다면 융착 시간은 길어질 것이다.

본 발명자는 이러한 이해를 바탕으로 낮은 전력에서 도 10 및 도 11의 상태에서 전기 융착을 실시하여 융착이 성공적으로 이루어지는 것을 확인한 후, 융착 시간을 줄이기 위하여 단위 시간당 전력 공급을 높이는 것을 시도하였다. 단위 시간당 전력 공급을 높여 융착 시간을 줄인다는 것은 융착 작업에 소요되는 시간을 줄일 수 있다는 것을 의미하기 때문이다.

그러나 본 발명자의 실험에 의하면, 단위 시간당 전력 공급을 높이는 경우 전도성 플라스틱 실린더(300)가 부분적으로 타버리는 현상이 발생하고, 이러한 문제점은 매우 급속히 발생하기 때문에 적절히 조절할 수 없음을 발견하였다.

따라서 본 발명자는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 직경이나 길이에 따라 최대 전력 공급량에 한계가 있다는 것을 확인할 수 있었다.

가령 16mm 직경의 합성수지관을 연결하기 위하여 15mm 길이의 전도성 플라스틱 실린더(300)를 사용할 경우 그 공급 전력은 80W(watt) 정도가 한계임을 확인할 수 있었다.

물론 이러한 공급 전력의 한계는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 재질이나 크기에 따라 조금씩 달라질 수 있지만, 어떠한 경우에도 지나치게 높은 전력을 공급한다면 융착이 완료되기 전에 전도성 플라스틱 실린더(300)가 부분적으로 타버리는 사례가 확인되었다.

본 발명자는 이러한 문제를 해결하기 위하여 이러한 문제가 발생하는 원인을 규명하였으며, 또한 이에 따른 개선책을 아래와 같이 제시한다.

도 10 및 도 11에서 전도성 플라스틱 실린더(300)에 의하여 가열되는 부분은 전도성 플라스틱 실린더(300)에 한정되지 않으며, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외측에 위치하는 몸체 커버(101) 또한 가열되어 용융하게 된다.

그러나 도 10 및 도 11의 상태에서 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외측에 위치한 몸체 커버(101)가 가열되면 몸체 커버(101)의 일부는 녹아 유동성이 높아지며, 또한 팽창하게 된다. 특히 몸체 커버(101)는 일반적인 합성수지 재질이므로, 가열되었을 때 전도성 플라스틱 실린더(300)에 비하여 훨씬 더 높은 유동성을 보이고 또한 그 팽창성 또한 높다.

따라서 유동성이 높아진 몸체 커버(101)의 일부가 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300)가 서로 접촉하고 있는 부위로 침투하게 되며, 그 결과 전도성 플라스틱 실린더(300)와 전기 접속단자(400)간의 연결 부위에 접촉 불량인 부위가 발생하게 된다.

즉, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 발열에 따라, 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300)간의 접촉 부위에 고팽창성의 용융된 몸체 커버(101)가 부분적으로 침투하게 됨으로써, 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300)간의 접촉이 불량한 상태로 변화되게 되는 것이다.

물론 도 11에서는 전도성 플라스틱 실린더(300)의 발열에 따라, 외부의 전기접속단자(30)와 전도성 플라스틱 실린더(300)간의 접촉이 부분적으로 불량한 상태로 변화된다.

이와 같은 부분적인 접촉 불량은 부분적인 극심한 저항 상승을 수반하게 되며, 이와 같이 극심한 저항 상승이 발생한 전기 접속단자(400)(혹은 외부의 전기 접속단자(30))에 일정한 전력이 공급될 경우 전류의 흐름은 저항이 낮은 부분, 즉 전기접속단자(혹은 외부의 전기접속단자(30))와 전도성 플라스틱 실린더(300)간의 접촉이 양호한 부분으로 집중되어 국부과열을 일으켜 발열체인 전도성 플라스틱 실린더(300)가 타버리는 문제가 발생하는 것이다.

따라서 도 10 및 도 11의 상태에서 전도성 플라스틱 실린더(300)에 공급되는 전력은 이러한 문제가 발생되지 않을 정도로 낮은 전력이 공급되어야 한다.

그러나 이러한 문제로 인하여 낮은 전력을 공급하게 되면 이는 융착 시간이 현저히 지연된다는 문제로 귀결한다.

따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여는 전도성 플라스틱 실린더(300)와 전기 접속단자(400)간의 접촉 부위에 용융된 몸체 커버(101)가 침투하지 못하도록 하는 설계가 필요하다.

이를 위하여 본 발명자는 도 12 및 도 13에 도시된 바와 같이 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면에 전기 접속단자용 홈(302)을 형성하는 것으로 이러한 문제를 해결할 수 있음을 확인하였다.

즉, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외주면에 그 축방향을 따라 전기 접속단자용 홈(302)을 형성하고, 전기 접속단자(400)가 상기 전기 접속단자용 홈(302)에 안착되면서 전도성 플라스틱 실린더(300)와 접촉하게 되면 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 것이다.

이러한 전기 접속단자용 홈(302)의 장점은, 먼저 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300)의 접촉 면적을 대폭 늘릴 수 있다는 장점이 있다. 즉, 도 10의 단면도의 경우 전기 접속단자(400)의 하부 하나의 지점에서 전도성 플라스틱 실린더(300)와 접촉하고 있는 반면, 도 12의 단면도의 경우 전기 접속단자(400)의 주면의 절반 이상이 전도성 플라스틱 실린더(300)와 접촉하고 있다.

또한 도 12에 도시된 바와 같이 전기 접속단자용 홈(302)의 깊이(t2)를 전기 접속단자(400)의 굵기(t1)의 1/2 이상이 되도록 형성하면, 전도성 플라스틱 실린더(300)의 외측에 위치한 몸체 커버(101)가 용융되어 팽창하는 경우에도 팽창된 몸체 커버(101)가 오히려 전기 접속단자(400)를 전도성 플라스틱 실린더(300)측으로 밀어줌으로써, 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300) 사이에 몸체 커버(101)가 침투할 위험이 없으며, 아울러 용융되어 팽창한 몸체 커버(101)가 전기 접속단자(400)와 전도성 플라스틱 실린더(300)의 접촉을 더욱 향상시키는 역할을 하게 되는 것이다.

이러한 구조에 의하여 본 발명자는, 앞서 예시한 16mm 직경의 합성수지관을 연결하기 위하여 15mm 길이의 전도성 플라스틱 실린더(300)를 사용할 경우, 그 공급 전력은 약 300W(watt) 정도에 이를 수 있음을 확인하였다.

이는 도 10의 구조를 위하여는 공급 전력의 한계가 약 80W임을 감안한다면 도 10의 구조에 비하여 거의 4배에 달하는 전력 공급이며, 결과적으로 이러한 전력 공급으로 인하여 도 10에 의한 경우에 비하여 약 1/4 시간만에 융착 작업이 완료될 수 있다. 가령 도 10의 구조에서 40초의 융착 시간이 필요하다면 도 12의 구조에서는 약 10초의 융착 시간만이 필요하게 된다.

도 13은 도 12와 비교하여 전기 접속단자(400) 대신에 외부의 전기접속단자(30)가 사용되었다는 점을 제외하고는 동일하다.

물론 도 13에서 전기 접속단자용 홈(302)은 전기 접속단자용 슬롯(105)과 동 일한 방향으로 형성되어, 전기 접속단자용 슬롯(105)을 통과한 외부의 전기접속단자(30)가 전기 접속단자용 홈(302)에 안착될 수 있어야 한다.

도 14는 도 12의 개선례로서, 전기 접속단자용 홈(302)이 전기 접속단자(400)의 대부분을 감싸는 형태이다.

도 15는 도 12의 변형례로서, 전기 접속단자(400)가 전도성 플라스틱 실린더(300)의 축방향을 따라 전도성 플라스틱 실린더(300)에 매설되어 있는 형태이다.

도 16은 외주면이 주름진 형태를 가진 합성수지관의 경우의 도 3의 변형된 형태의 분리 사시도이며, 도 17은 도 16이 조립된 상태의 횡단면도이다.

도시된 바와 같이 하수관용으로 사용되는 합성수지관 중 주름관 내지 이중벽관 등의 합성수지관(1,1'')의 경우 그 외주면이 주름진 형태를 가진다.

이와 같은 형태의 합성수지관(1,1'')의 경우 제1,2실린더 분할체(300a, 300b)의 내주면에 합성수지관(1,1'')의 외주면 형태에 대응하는 주름을 형성함으로써 융착 효율의 향상을 기대할 수 있다.

상기의 실시례들은 본 발명의 바람직한 실시례일 뿐이며, 본 발명의 기술적 사상은 본 발명이 속하는 기술분야에 종사하는 기술자들에 의하여 다양하게 변형 내지 조정되어 실시될 수 있다. 이러한 변형 내지 조정이 본 발명의 기술적 사상을 이용한다면 이는 본 발명의 범위에 속하는 것이다.

본 발명은 합성수지관을 서로 연결하기 위하여 이용될 수 있다.

도 1은 종래의 합성수지관 보수 방법을 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 제1실시례에 의한 합성수지관 연결 장치의 사용 상태 조립 사시도,

도 3은 도 2의 분리 사시도,

도 4는 도 2의 횡단면도,

도 5는 도 4의 A-A 단면도,

도 6은 본 발명의 제2실시례에 의한 합성수지관 연결 장치의 사용 상태 조립 사시도,

도 7은 도 6의 분리 사시도,

도 8은 도 6의 횡단면도,

도 9는 도 8의 B-B 단면도,

도 10은 도 4에 대응되는 도면으로서, 전도성 플라스틱 실린더와 전기 접속단자의 접촉 상태를 보이기 위한 사시도와 단면도,

도 11은 도 8에 대응되는 도면으로서, 전도성 플라스틱 실린더와 외부의 전기접속단자가 접촉된 상태를 보이기 위한 사시도와 단면도,

도 12, 도 14, 도 15는 도 10에 대한 전도성 플라스틱 실린더와 전기 접속단자간의 접촉 구조를 개선한 도면,

도 13은 도 11에 대한 전도성 플라스틱 실린더와 외부의 전기접속단자간의 접촉 구조를 개선한 도면,

도 16은 외주면이 주름진 형태를 가진 합성수지관의 경우의 도 3의 변형된 형태의 분리 사시도,

도 17은 도 16이 조립된 상태의 횡단면도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

100 : 커버체

100a : 제1커버 분할체 100b : 제2커버 분할체

101 : 몸체 커버 102 : 제1단부 커버

103 : 제2단부 커버 104 : 전기 접속단자용 홈

105 : 전기 접속단자용 슬롯

200 : 고정띠

300 : 전도성 플라스틱 실린더

300a : 제1실린더 분할체 300b : 제2실린더 분할체

302 : 전기 접속단자용 홈

400 : 전기 접속단자

Claims (6)

1. 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진 실린더 형태의 전도성 플라스틱 실린더 ;

   상기 전도성 플라스틱 실린더의 외측을 감싸도록 이루어진 커버체 ;

   상기 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 배치되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하도록 이루어지며, 일단이 상기 커버체 외부로 노출되는 전기 접속단자 ;

   를 포함하여 이루어지며,

   상기 전도성 플라스틱 실린더의 외주면에 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 전기 접속단자용 홈이 형성되며, 상기 전기 접속단자는 상기 전기 접속단자용 홈에 안착되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하는 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 전기 접속단자용 홈의 깊이는 상기 전기 접속단자의 굵기의 1/2 이상인 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.
3. 전기 공급에 의하여 발열되는 전도성 플라스틱 재질로 이루어진 실린더 형태의 전도성 플라스틱 실린더 ;

   상기 전도성 플라스틱 실린더의 외측을 감싸도록 이루어진 커버체 ;

   상기 전도성 플라스틱 실린더에 전기를 공급하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 배치되어 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하도록 이루어지며, 일단이 상기 커버체 외부로 노출되는 전기 접속단자 ;

   를 포함하여 이루어지며,

   상기 전기 접속단자는 상기 전도성 플라스틱 실린더와 선접촉하기 위하여 상기 전도성 플라스틱 실린더의 축방향을 따라 상기 전도성 플라스틱 실린더에 매설되는 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.
4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 커버체는, 상기 전도성 플라스틱 실린더의 외주면을 감싸는 몸체 커버, 상기 몸체 커버의 일단에 마련되어 상기 전도성 플라스틱 실린더의 일단의 축방향 외측을 커버하는 제1단부 커버, 상기 몸체 커버의 타단에 마련되어 상기 전도성 플라스틱 실린더의 타단의 축방향 외측을 커버하는 제2단부 커버를 포함하여 이루어지는 것인 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 커버체는 다수로 분할 제작되어 조립되는 것인 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 전도성 플라스틱 실린더는 다수로 분할 제작되어 조립되는 것인 것을 특징으로 하는 합성수지관 연결 장치.

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