KR20170015767A - 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수도 계량기 동파 방지용 체적팽창 흡수부재를 튜브형 보형물과 배리어성 커버체와 산화 억제용 커버체의 3중 구조로 결합 형성하여 계량기 내 체적 팽창 흡수 과정에서 필요로 하는 다양한 요구 특성을 충족함과 더불어 배리어성 커버체의 산화를 억제하여 품질 안정성 및 사용 안정성을 향상시키기 위한 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물과 가스를 차단하기 위한 배리어층과 상기 배리어층에 적층되는 수지층으로 이루어진 배리어성 커버체와, 압축 공기가 충진 된 튜브형 보형물을 이중으로 결합 성형하여 외곽둘레 및 중앙 끼움공 내주면에 열 융착부가 형성되도록 한 수도 계량기 동파방지용 채적팽창 흡수부재에 있어서, 상기 배리어성 커버체의 외곽 절단면을 포함한 전체 표면을 감싸며 일정 유격의 밀폐 공간부를 형성하는 산화 억제용 커버체를 배리어성 커버체 외측으로 배치하여 결합 성형 된 것을 특징으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물과 가스를 차단하기 위한 배리어층과 상기 배리어층에 적층되는 수지층으로 이루어진 배리어성 커버체와, 압축 공기가 충진 된 튜브형 보형물을 이중으로 결합 성형하여 외곽둘레 및 중앙 끼움공 내주면에 열 융착부가 형성되도록 한 수도 계량기 동파방지용 채적팽창 흡수부재에 있어서, 상기 배리어성 커버체의 외곽 절단면을 포함한 전체 표면을 감싸며 일정 유격의 밀폐 공간부를 형성하는 산화 억제용 커버체를 배리어성 커버체 외측으로 배치하여 결합 성형 된 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 수도 계량기 동파 방지용 체적팽창 흡수부재를 튜브형 보형물과 배리어성 커버체와 산화 억제용 커버체의 3중 구조로 결합 형성하여 계량기 내 체적 팽창 흡수 과정에서 필요로 하는 다양한 요구 특성을 충족함과 더불어 배리어성 커버체의 산화를 억제하여 품질 안정성 및 사용 안정성을 향상시키기 위한 것이다.
수돗물의 사용 량을 검침하기 위한 수도 계량기는 겨울철과 같은 혹한기에 빈번하게 동파 되어 보수 및 교체에 따른 경제적 손실은 물론 사회적 문제로 대두 되고 있는 실정이며, 이러한 수도 계량기 동파 문제를 해결하기 위한 방안으로 특허등록 제0582755호와 같은 기술이 제안된바 있다.
위 선행 기술은 열가소성 수지 계열의 폴리우레탄 필름을 성형 후 내부에 공기를 가압 충진하여 튜브형 에어백으로 제조한 다음 계량기 내부에 설치함으로써 물이 얼음으로 변하면서 발생하는 부피팽창을 흡수하여 수도 계량기의 동파를 방지하도록 한 것이나, 폴리우레탄(polyurethane) 필름을 단일 기재로 하여 성형 된 것이므로 필름 고유의 특성에 따라 내열성/내마모성/내약품성/탄력성/열 봉함강도/내수성은 양호한데 비해 물과 산소의 투습 및 투과 차단성은 좋지 못하여 가압 충진 된 압축공기가 투습 및 팽윤의 영향에 따라 급속히 유출되면서 설계된 체적을 유지하기 어렵고, 이러한 체적변화는 압축 및 팽창의 반복 과정에서 탄력복원 효율을 저해하는 요소로 작용하여 계량기 내 팽창된 부피를 즉시 흡수할 수 없어 계량기 동파 문제를 근본적으로 해결할 수 없는 것이다.
이에, 튜브형 체적팽창 흡수부재로서 요구되는 특성 모두를 만족하며, 수돗물과 지속적인 접촉 과정에서 발생할 수 있는 투습 및 팽윤이나 연화 현상에도 영향을 받지 않고 계량기 내 팽창된 부피를 항시 효율적으로 흡수하여 계량기 동파 문제를 근본적으로 해결할 수 있도록 한 특허등록 제10-1357153호가 제안되었다.
위와 같이 기 출원되어 등록된 본 발명 출원인의 체적팽창 흡수부재(T)는 도 1과 같이 방습성과 가스 배리어성이 매우 우수한 알루미늄 포일을 기재로 한 배리어층(a)과 상기 배리어층에 적층되는 수지층(b)(c)으로 이루어진 배리어성 커버체(100)와, 복합 적층 형태의 열가소성 수지물로 이루어진 튜브형 보형물(200)을 이중으로 결합 구성하며, 외곽둘레 및 중앙 끼움공(Tb)의 내주면에 열 융착부(Ta)를 형성하고 내부 공간에는 압축 공기가 충진 된 것인바, 투습에 따른 체적팽창 흡수부재의 팽윤과 연화 현상에도 가압 충진된 공기 유출을 완벽하게 차단함으로 계량기 내 팽창된 부피를 즉시 대응 흡수하여 계량기 동파를 효율적으로 방지하게 되었던 것이다.
그러나, 배리어층의 기재로 채용된 알루미늄 포일 표면으로 수돗물 내에 포함된 용존산소와 화학적 반응에 따른 산화 발생 가능성을 배제할 수 없는 상태에서 산화 가속화를 지연하거나 억제하기 위한 수단 및 산화 물질이 수돗물 내로 유입되는 것을 차단하기 위한 방안이 강구되어 있지 못하여 수돗물 사용 안정성을 보장할 수 없다는 문제점이 제기되었다.
예컨대, 알루미늄 포일(배리어층) 일면 또는 양면으로 용융상태의 열가소성 수지물(수지층)을 압출 코팅하여 적층 형 복합필름 형태로 가공 후 이를 다양한 형태로 성형하여 배리어성 커버체로 제조하는 것인바, 배리어층(a)과 수지층(b)(c)이 단일 형체로 긴밀히 융착 되어 있어 수지층으로 투습 된 용존산소와 수분이 즉각적으로 알루미늄 포일 표면에 접촉됨과 동시에 챔버 작용을 하는 수지층(b)(c) 내에 가두어져 지속적으로 머물면서 화학적 반응을 촉진시켜 알루미늄 포일 표면의 산화 가속화를 억제하기 어렵고, 투습 영향에 따라 분자의 조밀도가 성김 해진 수지층의 공극을 통해서 산화 생성물질이 수돗물 내로 용이하게 유입될 우려 또한 높아 수돗물 사용에 따른 안정성을 보장할 수 없는 것이다.
특히, 배리어성 커버체(100)의 취약 부분인 열 융착부 외곽 절단면(101)으로부터 투습이 활성화되어 알루미늄 포일 산화 가속화를 촉진할 수 있고, 열 융착부가 산화 생성물질 배출 통로 역할을 하여 수돗물 내 산화물 유입에 따른 수질 오염을 유발할 수 있는 것이다.
주지와 같이 수돗물의 알루미늄 함량 기준은 1ℓ당 0.2㎎ 이하로 정해져 있고, 알루미늄이 몸 안에 들어오더라도 99%는 그대로 방출되는 것이나, 알루미늄에 장기적으로 노출되어 체내 흡수량이 증가하면 피부, 신경계, 소화기관에 문제를 유발할 수 있다는 연구 결과가 보고된 바 있으므로, 체적팽창 흡수부재 사용에 따른 안정성을 강화할 수 있는 대안이 마련되어야 할 것이다.
따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 효율적으로 개선하기 위한 것으로서, 압축 및 팽창에 따른 탄력 복원성이 우수한 다기능 복합필름 형태의 튜브형 보형물과 방습성 및 가스배리어성이 우수한 복합필름 형태의 배리어성 커버체와 알루미늄 포일 산화 억제용 커버체를 3중으로 조합하여 이를 수도 계량기 체적팽창 흡수부재로 적용함으로써, 체적 팽창 흡수 과정에서 필요로 하는 요구 특성 모두를 만족함과 동시에 유해한 알루미늄 포일 산화 물질 생성 억제 및 수돗물 내 유입을 차단하여 체적팽창 흡수부재로 인한 수질 오염을 방지함에 그 목적이 있는 것이다.
본 발명의 산화 억제용 커버체는 배리어성 커버체의 취약 부분인 외곽 절단면을 감싸기에 적합한 포켓 형태로 제작하여 결합 성형하고, 부착 과정에서 배리어성 커버체 표면 전체 면적에 대하여 일정한 유격의 밀폐 공간부가 형성되도록 하여 수돗물 투습시 용존산소와 알루미늄 포일 간의 접촉 시간 및 접촉 량을 분산 시킴과 더불어 접촉 지속성을 현저히 낮추어 산화 가속화를 억제하며, 미량의 산화물이 생성되더라도 밀폐 공간부 내에 가두어진 상태에서 투습 압력에 더하여 수돗물 내부로 유입되는 것을 최대한 방지하므로 체적팽창 흡수부재의 사용 안정성을 가일층 향상시킴에 다른 목적이 있는 것이다.
본 발명은 튜브형 보형물과 결합 성형 과정에서 형성되어진 접힘부를 포함한 배리어성 커버체 전체 표면을 산화 억제용 커버체로 보호하여 계량기 내 장착과정이나 보관 및 물류이송 중 물리적 손상을 최소화하여 품질 안정성과 내구성 향상에 따른 산화 발생 억제 및 유출 방지 효율을 가일층 향상시킴에 또 다른 목적이 있는 것이다.
본 발명은 지향하는 목적을 달성하기 위하여, 물과 가스를 차단하기 위한 배리어층과 상기 배리어층에 적층되는 수지층으로 이루어진 배리어성 커버체와, 압축 공기가 충진 된 튜브형 보형물을 이중으로 결합 성형하여 외곽둘레 및 중앙 끼움공 내주면에 열 융착부가 형성되도록 한 수도 계량기 동파방지용 채적팽창 흡수부재에 있어서, 상기 배리어성 커버체의 외곽 절단면을 포함한 전체 표면을 감싸며 일정 유격의 밀폐 공간부를 형성하는 산화 억제용 커버체를 배리어성 커버체 외측으로 배치하여 결합 성형 된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 산화 억제용 커버체의 내주면으로 배리어성 커버체 외면에 달라붙지 않도록 가공부를 형성하되, 상기 가공부는 엠보싱이나 요철 또는 비정형의 수세미와 같은 형태 중 택일 된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 산화 억제용 커버체로부터 형성된 밀폐 공간부를 통해 배리어성 커버체와 산화 억제용 커버체가 약 0.2 ~ 0.8mm 정도의 간격을 두고 유격 되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 알루미늄 포일을 기재로 한 배리어층과 열가소성 수지층으로 적층 된 복합필름 형태의 배리어성 커버체 2장을 일정한 크기로 재단한 다음 일측을 제외한 나머지 면을 열 융착하여 포켓형태로 성형하는 제 1 단계와; 한 쌍의 필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 융착부와 에어 주입구와 끼움공을 갖는 튜브형 보형물을 성형한 다음 내부에 공기를 가압 충진 후 융착 밀봉하는 제 2 단계와; 상기 배리어성 커버체 내부에 가압 공기가 충진 된 상기 튜브형 보형물을 삽입한 후 배리어성 커버체와 튜브형 보형물 사이 공기를 진공상태로 제거한 후 배리어성 커버체 개방 부위를 융착 밀봉하는 제 3 단계와; 상기 제 3 단계를 거친 배리어성 커버체와 튜브형 보형물의 중앙을 열 융착 천공하여 끼움공을 형성하는 제 4 단계를 순차적으로 수행하여서 된 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 제조방법에 있어서,
상기 제 1 단계 및 제 4 단계를 거쳐 이중으로 결합 성형된 체적팽창 흡수부재 외측에 산화 억제용 커버체를 결합하되, 상기 산화 억제용 커버체는 한 쌍의 필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 일측이 개방된 포켓 형태로 성형하는 단계를 수행하고, 상기 이중 결합의 체적팽창 흡수부재를 넣어 일정한 유격의 밀폐공간부를 형성하기 위한 필요 공기 외 나머지 공기는 제거 후 개방부위를 열 융착 밀봉하는 단계를 수행하며, 중앙으로 끼움공을 형성하기 위한 열 융착 천공 단계를 수행하여 3중 결합 구조의 체적팽창 흡수부재가 제조되도록 한 특징을 제공한다.
본 발명에 의하면, 튜브형 보형물과 배리어성 커버체로 이루어진 체적팽창 흡수부재에 산화 억제용 커버체를 추가적으로 결합 성형함으로써, 체적팽창 흡수부재 사용 과정에서 배리어성 커버체의 알루미늄 포일과 수돗물 내 용존산소 간의 화학적 반응에 따른 산화 발생을 최대한 억제하여 품질 안정성이 향상되고, 알루미늄 산화물 배출로 인한 수질 오염을 근본적으로 방지하여 체적팽창 흡수부재 사용에 따른 안정성이 가일층 향상되는 효과를 얻는 것이다.
또한, 체적팽창 흡수부재 계량기 내 설치 과정이나 보관 및 물류이송 중 배리어성 커버체의 물리적 손상을 차단하여 알루미늄 포일 산화 촉진을 효율적으로 예방할 수 있는 것이다.
도 1은 체적팽창 흡수부재의 종래 기술을 설명하기 위한 예시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체적팽창 흡수부재 단면 예시도
도 3은 본 발명에 따른 체적팽창 흡수부재 제조 단계별 공정도로서, 튜브형 보형물과 배리어성 커버체의 제조 과정을 설명하기 위한 것임
도 4는 본 발명에 따른 체적팽창 흡수부재 제조 단계별 공정도로, 산화 억제용 커버체가 결합 성형되는 과정을 설명하기 위한 것임
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체적팽창 흡수부재 단면 예시도
도 3은 본 발명에 따른 체적팽창 흡수부재 제조 단계별 공정도로서, 튜브형 보형물과 배리어성 커버체의 제조 과정을 설명하기 위한 것임
도 4는 본 발명에 따른 체적팽창 흡수부재 제조 단계별 공정도로, 산화 억제용 커버체가 결합 성형되는 과정을 설명하기 위한 것임
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
또한, 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며, 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
이하, 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재의 구성 및 제조방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체적팽창 흡수부재 단면 예시도로서, 부호 T는 수도 계량기 내부에 게재되는 체적팽창 흡수부재를 도시한 것이다.
도시된 실시예의 체적팽창 흡수부재(T)는 도넛 내지는 U자형 말굽과 같은 형상의 튜브 형태로서 외곽둘레 및 중앙 끼움공(Tb)(계량기 임펠러 샤프트가 끼워지는 구멍)의 내주면 둘레를 따라 열 융착부(Ta)를 형성하고, 내부에는 압축공기가 가압 충진되어 구성되어지되, 물과 가스를 차단하기 위한 배리어층(a)과 상기 배리어층에 적층되는 수지층(b)(c)으로 이루어진 배리어성 커버체(200)와 열가소성 수지물로 이루어진 튜브형 보형물(100)과 산화 억제용 커버체(300)의 3중 구조로 결합 성형 되는 것이며, 산화 억제용 커버체(300)는 체적팽창 흡수부재(T)의 상측에 배치되어 보호용 외피로 적용되고 배리어성 커버체(200)는 중간층에 배치되며 튜브형 보형물(100)은 배리어성 커버체 내측에 배치되는 것이다.
위 실시 예에 있어 배리어성 커버체(200)는 물과 산소를 차단하기 위한 배리어층(a)과 수지층(b)(c)의 조합된 복합 적층 구조로 이루어지며, 상기 배리어층(a)은 방습성과 가스 배리어성이 우수하여 물과 접촉과정에서 발생할 수 있는 팽윤 및 연화 현상을 효율적으로 예방하기에 적합한 6㎛ ~ 12㎛ 두께의 알루미늄 포일로 구성되고, 열가소성 수지로 이루어진 수지층(b)(c)은 탄력성과 열 접착성을 부여함과 동시에 알루미늄 포일을 보호하여 구조적 안정성을 유지시키고 방습성과 가스배리어성에 더하여 체적팽창 흡수부재가 갖추어야할 다른 특성을 보완하기 위한 용도로 적층 형성되는 것이다.
배리어성 커버체의 수지층(b)(c)은 열가소성 수지물로서 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에틸렌·비닐알코올 공중합체, 폴리염화비닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 단독 또는 2개 이상 조합하여 사용할 수 있는 것으로, 배리어층 알루미늄 포일 기재 일면이나 양면에 동종 또는 이종의 열가소성 수지물을 단층 내지는 다층으로 적층 할 수 있는 것이다.
위와 같은 구성의 배리어성 커버체는 배리어층(a)과 수지층(b)(c)을 필름형태로 각각 제작한 후 접착제를 이용하여 라미네이팅하거나, 배리어층(알루미늄 포일) 일면에 수지층을 용융상태에서 압출 코팅하여 접합하는 가공법 중 택일 된 어느 하나의 가공법으로 적층 구성하여 단일 형체로 제조되는 것이다.
위 실시 예의 튜브형 보형물(100)은 체적팽창 흡수부재(T)의 전체적인 형상 유지 및 탄력성을 제공하여 계량기 내 팽창하는 부피를 실질적으로 흡수하는 역할과 함께 물 투습 및 가스 투과를 완벽하게 차단하기 위한 배리어성 커버체(200)가 취부 과정이나 사용과정에서 손상을 입어 그 기능을 제대로 수행하지 못할 경우를 대비하기 위한 것이며, 열가소성 수지물을 이용하여 단층 내지 다층으로 적층하여 복합필름 형태로 제조 후 이를 도넛이나 U자형 말굽 형상의 튜브형태로 성형하여 구성되고, 성형 과정에서 일측으로 에어 주입구(101)와 열 융착부(102)와 끼움공(103)이 형성됨과 동시에 압축 공기(104)가 가압 충진되는 것이다.
튜브형 보형물(100)은 열가소성 수지물로서 폴리올레핀, 폴리에스테르, 폴리스티렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에틸렌·비닐알코올 공중합체, 폴리염화비닐리덴으로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 하나를 단독 또는 2개 이상 조합하여 사용하며, 필요에 따라서 동종 또는 이종의 열가소성 수지물을 단층 내지는 다층으로 적층 할 수도 있는 것이다.
위와 같은 구성의 튜브형 보형물은 용융 상태의 열가소성 수지물들을 복수개의 압출기와 서클다이로 조합된 공압출 성형 래미네이션 장치를 이용하여 단일 형체의 다층 복합필름으로 제조 후 성형 과정을 거쳐 최종 완성되는 것이다.
위 실시예에 따른 산화 억제용 커버체는(300) 필름형태의 열가소성 수지물을 기재로 하되, 폴리올레핀 계열의 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 메탈로센 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 무연신 폴리프로필렌, 에틸렌ㆍ프로필렌고무, 에틸렌ㆍ초산비닐 공중합체, 에틸렌ㆍ아크릴산에스테르 공중합체, 아이오노머, 폴리에스테르 계열의 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌 계열의 폴리스티렌, 내충격성 폴리스티렌, 스티렌ㆍ부타디엔ㆍ스티렌ㆍ블록 공중합체, 폴리염화비닐 계열의 경질/연질 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에틸렌ㆍ비닐알코올 공중합체, 폴리염화비닐리덴으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 2 이상을 조합하여 성형 될 수 있으며, 필요할 경우 동종 또는 이종의 열가소성 수지물을 단층 내지는 다층으로 적층 할 수 있음은 물론, 바람직하게는 무독성으로 환경호르몬이 발생하지 않으며 내마모성, 내구성, 봉함성, 방수성 등이 우수한 폴리우레탄(PUR) 수지물로 채용할 수 있는 것이다.
위 예시의 산화 억제용 커버체(300)는 배리어성 커버체(200) 외측으로 배치하여 결합 성형되는 구성물로, 상기 배리어성 커버체의 외곽 절단면(d)을 포함한 전체 표면을 감싸며 일정 유격의 밀폐 공간부(301)를 형성하여 수돗물 투습시 용존산소와 알루미늄 포일 간의 접촉 시간 및 접촉 량을 분산 시킴과 더불어 접촉 지속성을 현저히 낮추어 산화 가속화를 억제하며, 미량의 산화물이 생성되더라도 밀폐 공간부(301) 내에 가두어진 상태에서 투습 압력의 영향을 받아 수돗물 내부로 유입되는 것을 최대한 방지하는 것이다.
좀더 구체적으로 살펴보면, 차단막 역할의 산화 억제용 커버체(300)를 장기간에 걸쳐 서서히 통과한 수분을 포함한 용존산소가 확장된 밀폐 공간부(301) 내에서 고르게 분산되어 투습 효율성(투습 량, 투습 시간, 투습 압력)이 급격히 감쇄된 후 배리어성 커버체(200)의 수지층(b)(c)을 재차 오랜 시간에 걸쳐 서서히 통과하는 과정에서 다시금 감쇄된 채 최종 배리어층(a)인 알루미늄 포일 표면에 도달하는 다단계의 투습 유로가 형성됨에 따라 용존산소와 알루미늄 포일 간의 접촉 량과 시간이 최대한 감소 지연되고, 이로 인한 접촉 지속성 또한 현격히 줄어들어 알루미늄 포일 산화 반응속도를 효율적으로 억제할 수 있는 것이다.
아울러, 장기간에 걸쳐 알루미늄 포일 표면에 미량의 산화물이 생성되더라도 수지층(b)(c)과 밀폐 공간부(301) 내에서 대부분 분산되어 가두어진 상태에서 투습 압력이 더해져 수돗물 내 유입이 최소화됨으로 체적팽창 흡수부재(T) 사용으로 인한 수질 오염이 예방되고, 수돗물 내 알루미늄 함유량을 기준치 범위( 1ℓ당 0.2㎎) 이하로 관리 유지할 수 있어 사용 안정성이 가일층 향상되는 것이다.
또한, 배리어성 커버체 외측으로 산화 억제용 커버체(300)를 결합 성형하는 과정에서 배리어성 커버체(200)와 산화 억제용 커버체(300) 사이에 약 0.2 ~ 0.8mm 정도의 유격을 형성하기 위한 필요 공기를 남겨 놓고 나머지 공기를 제거함으로써 용존산소 및 산화 생성물을 분산 가두어 놓기 위한 밀폐 공간부(301)가 확보되는 것이며, 산화 억제용 커버체 내주면에는 엠보싱이나 요철 또는 비정형의 수세미와 같은 가공부(302)를 형성하여 투습 영향에 따라 배리어성 커버체(200) 외면으로 산화 억제용 커버체(300)가 흡착되어 밀폐 공간부(301)의 면적 손실 및 기능이 저하되는 것을 예방하는 것이다.
다음의 설명은 3중 결합 구조의 체적팽창 흡수부재 제조 과정을 살펴보기 위한 것이며, 도 3, 도 4를 참조하여 상세히 설명하도록 한다.
우선적으로 알루미늄 포일을 기재로 한 배리어층(a)과 열가소성 수지층(b)(c)으로 적층 된 복합필름 형태의 배리어성 커버체(200) 2장을 일정한 크기로 재단한 다음 일측을 제외한 나머지 면을 열 융착(201)하여 포켓형태로 성형하는 제 1 단계(P1)를 수행하되, 물 투습과 가스 투과를 차단하기 위한 알루미늄 포일을 기재로 한 배리어층(a)과 열 가소성 수지층(b)(c)을 필름 형태로 각각 제작한 후 접착제를 이용하여 적층 하거나, 알루미늄 포일(배리어층: a)에 용융상태의 수지층(b)(c)들을 압출 코팅하여 적층 하는 가공법 중 택일 된 어느 하나의 가공법을 이용하여 복합필름형 배리어성 커버체(200)가 형성되는 것이다.
이때, 상기한 배리어층(a)에 적층 되는 수지층(b)(c)은 배리어층 일면 내지는 양면에 형성되는 것이며, 필요에 따라 동종의 수지물이나 이종의 수지물을 단층 내지는 다층으로 적층 할 수 있다.
그런 다음 한 쌍의 복합필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 융착부(102)와 에어 주입구(101)와 끼움공(103)을 갖는 튜브형 보형물(100)을 성형한 후 내부에 가압 공기(104)를 충진하여 최종 개방부위를 융착 밀봉하는 제 2 단계(P2)를 수행한다.
즉, 튜브형 보형물(100)은 용융 상태의 열가소성 수지물들을 복수개의 압출기와 서클다이로 조합된 공압출 성형 래미네이션 장치를 이용하여 단일 형체의 다층 복합필름으로 성형한 후 일정한 크기로 재단한 다음 복합필름 2 장을 서로 포개어 고주파 또는 열 융착을 통해 일측으로 에어 주입구(101)와 열 융착부(102)와 끼움공(103)이 형성된 도넛 내지는 U자형 말굽 형태로 가공하고, 이어서 에어 주입구(101)에 에어를 가압 충진하여 열 융착 봉합함으로서 제조되는 것이다.
이후, 배리어성 커버체(200) 내부에 가압 공기가 충진 된 튜브형 보형물(100)을 삽입하여 배리어성 커버체(200)와 튜브형 보형물(100) 사이 공기를 진공상태로 제거한 다음 배리어성 커버체 개방 부위를 융착 밀봉하는 제 3 단계(P3)가 수행되고, 연이어 결합되어진 배리어성 커버체와 튜브형 보형물의 중앙을 열 융착 천공하여 계량기 내 임펠러 샤프트(구동축)를 수용하기 위한 끼움공(202)을 형성하는 제 4 단계(P4)가 순차 수행되어 이중 구조의 체적팽창 흡수부재 제조를 완료하게 된다.
위와 같은 이중 결합 구조의 체적팽창 흡수부재가 성형된 후에는 최종적으로 산화 억제용 커버체(300)를 추가적으로 결합 성형하는 과정을 거쳐 3중 구조의 체적팽창 흡수부재(T) 제조가 완료되는 것으로, 상기 산화 억제용 커버체(300)는 한 쌍의 필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 일측이 개방된 포켓 형태로 성형하는 단계(P5)를 수행하고, 상기 이중 결합의 체적팽창 흡수부재를 넣어 일정한 유격의 밀폐 공간부(301)를 형성하기 위한 필요 공기 외 나머지 공기는 제거 후 개방부위를 열 융착 밀봉하는 단계(P6)를 수행하며, 중앙으로 끼움공(Tb)을 형성하기 위한 열 융착 천공 단계(P7)를 순차 수행하는 것이다.
위 제조방법의 산화 억제용 커버체 성형 단계(P5)에서 배리어성 커버체 외면에 달라붙지 않도록 엠보싱이나 요철 또는 비정형의 수세미 형태와 같은 가공부(302)를 산화 억제용 커버체(300) 내주면에 형성하고, 라운딩 형태의 일측 개방부위(303)를 제외한 나머지 면을 원형으로 열 융착 성형하여 전체적인 형상이 원형을 이루도록 하거나, 직선 형태의 일측 개방부위(304)를 제외한 나머지 면을 반구형으로 열 융착하여 성형할 수 있으며, 배리어성 커버체와 산화 억제용 커버체 사이에 약 0.2 ~ 0.8mm 정도의 유격을 형성하기 위한 필요 공기를 남겨 놓고 나머지 공기를 제거함으로써 용존산소 및 산화 생성물을 분산 가두어 놓기 위한 밀폐 공간부(301)가 확보되는 것이다.
이상에서 상세히 살펴본 바와 같이 물 투습 및 가스 투과 차단효율이 우수한 배리어성 커버체와 탄력 복원력이 우수한 튜브형 보형물과 알루미늄 포일의 산화를 예방하기 위한 산화 억제용 커버체의 3중 결합 구조로 이루어진 체적팽창 흡수부재는 방습성과 가스 배리어성 및 그 외 모든 특성을 모두 만족할 수 있어 수돗물과 오랜 기간 접촉하여도 압축공기가 유출되지 않아 계량기 내 팽창된 부피를 즉시 대응 흡수함으로써 계량기 동파를 효율적으로 방지할 수 있음은 물론, 유해한 알루미늄 포일 산화 물질 생성 억제 및 수돗물 내 유입을 차단하여 체적팽창 흡수부재로 인한 수질 오염을 방지할 수 있는 것이다.
본 발명은 상기 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 변경물, 균등물 내지 대체물을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
T: 체적팽창 흡수부재,
Ta: 열 융착부,
Tb: 끼움공, 100: 튜브형 보형물,
200: 배리어성 커버체, 300: 산화 억제용 커버체,
301: 밀폐 공간부, 302: 가공부,
a: 배리어층, b,c: 수지층
Tb: 끼움공, 100: 튜브형 보형물,
200: 배리어성 커버체, 300: 산화 억제용 커버체,
301: 밀폐 공간부, 302: 가공부,
a: 배리어층, b,c: 수지층
Claims (7)
- 물과 가스를 차단하기 위한 배리어층(a)과 상기 배리어층에 적층되는 수지층(b)(c)으로 이루어진 배리어성 커버체(200)와, 압축 공기가 충진 된 튜브형 보형물(100)을 이중으로 결합 성형하여 외곽둘레 및 중앙 끼움공(Tb) 내주면에 열 융착부(Ta)가 형성되도록 한 수도 계량기 동파방지용 채적팽창 흡수부재(T)에 있어서,
상기 배리어성 커버체(200)의 외곽 절단면(d)을 포함한 전체 표면을 감싸며 일정 유격의 밀폐 공간부(301)를 형성하는 산화 억제용 커버체(300)를 배리어성 커버체(200) 외측으로 배치하여 결합 성형한 것을 특징으로 한 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산화 억제용 커버체(300)의 내주면으로 배리어성 커버체(200) 외면에 달라붙지 않도록 가공부(302)를 형성하되, 상기 가공부(302)는 엠보싱이나 요철 또는 비정형의 수세미와 같은 형태 중 택일 된 어느 하나로 형성된 것을 특징으로 하는 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산화 억제용 커버체(300)는 열가소성 수지로서 폴리올레핀 계열의 저밀도 폴리에틸렌, 중밀도 폴리에틸렌, 초저밀도 폴리에틸렌, 선형 저밀도 폴리에틸렌, 메탈로센 저밀도 폴리에틸렌, 고밀도 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 무연신 폴리프로필렌, 에틸렌ㆍ프로필렌고무, 에틸렌ㆍ초산비닐 공중합체, 에틸렌ㆍ아크릴산에스테르 공중합체, 아이오노머, 폴리에스테르 계열의 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리스티렌 계열의 폴리스티렌, 내충격성 폴리스티렌, 스티렌ㆍ부타디엔ㆍ스티렌ㆍ블록 공중합체, 폴리염화비닐 계열의 경질/연질 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 폴리아미드, 폴리우레탄, 에틸렌ㆍ비닐알코올 공중합체, 폴리염화비닐리덴으로 이루어진 군으로부터 선택된 단독 또는 1 이상으로 적층 조합하여 구성하거나, 동종 또는 이종의 열가소성 수지물을 단층 내지 다층으로 적층할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파 방지용 체적팽창 흡수부재.
- 제 1 항에 있어서,
상기 산화 억제용 커버체로(300)부터 형성된 밀폐 공간부(301)를 통해 배리어성 커버체(200)와 산화 억제용 커버체(300)가 약 0.2 ~ 0.8mm 정도의 간격을 두고 유격 되는 것을 특징으로 하는 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파 방지용 체적팽창 흡수부재.
- 알루미늄 포일을 기재로 한 배리어층(a)과 열가소성 수지층(b)(c)으로 적층 된 복합필름 형태의 배리어성 커버체 2장을 일정한 크기로 재단한 다음 일측을 제외한 나머지 면을 열 융착(201)하여 포켓형태로 성형하는 제 1 단계(P1)와; 한 쌍의 필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 융착부(102)와 에어 주입구(101)와 끼움공(103)을 갖는 튜브형 보형물(100)을 성형한 다음 내부에 가압 공기(104)를 충진 후 융착 밀봉하는 제 2 단계(P2)와; 상기 배리어성 커버체(200) 내부에 가압 공기가 충진 된 상기 튜브형 보형물(100)을 삽입한 후 배리어성 커버체(200)와 튜브형 보형물(100) 사이 공기를 진공상태로 제거한 후 배리어성 커버체 개방 부위를 융착 밀봉하는 제 3 단계(P3)와; 상기 제 3 단계를 거친 배리어성 커버체와 튜브형 보형물의 중앙을 열 융착 천공하여 끼움공(202)을 형성하는 제 4 단계(P4)를 순차적으로 수행하여서 된 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 제조방법에 있어서,
상기 제 1 단계 및 제 4 단계를 거쳐 이중으로 결합 성형된 체적팽창 흡수부재 외측에 산화 억제용 커버체(300)를 결합하되, 상기 산화 억제용 커버체(300)는 한 쌍의 필름형 열가소성 수지물을 열 융착하여 일측이 개방된 포켓 형태로 성형하는 단계(P5)를 수행하고, 상기 이중 결합의 체적팽창 흡수부재를 넣어 일정한 유격의 밀폐 공간부(301)를 형성하기 위한 필요 공기 외 나머지 공기는 제거 후 개방부위를 열 융착 밀봉하는 단계(P6)를 수행하며, 중앙으로 끼움공(Tb)을 형성하기 위한 열 융착 천공 단계(P7)를 수행하여서 된 것을 특징으로 하는 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 산화 억제용 커버체 성형단계(P5)에서 배리어성 커버체(200) 외면에 달라붙지 않도록 엠보싱이나 요철 또는 비정형의 수세미 형태와 같은 가공부(302)를 커버체 내주면에 형성한 것을 특징으로 하는 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 제조방법.
- 제 5 항에 있어서,
상기 산화 억제용 커버체는 라운딩 형태의 일측 개방부위(303)를 제외한 나머지 면을 원형으로 열 융착하여 성형하거나, 직선 형태의 일측 개방부위(304)를 제외한 나머지 면을 반구형으로 열 융착하여 성형되어진 것을 특징으로 하는 산화 억제수단을 구비한 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 제조방법.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113242620A (zh) * | 2021-04-25 | 2021-08-10 | 周更宪 | 一种自加热线缆 |
Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR200396806Y1 (ko) * | 2005-06-27 | 2005-09-27 | 황혜성 | 보냉백 |
| KR200401579Y1 (ko) * | 2005-08-22 | 2005-11-17 | 안상규 | 포장팩 |
| KR101357153B1 (ko) * | 2013-06-03 | 2014-02-05 | 주식회사 아셀 | 배리어성 커버체와 보형물의 이중 구조로 조합된 수도 계량기 동파방지용 체적팽창 흡수부재 및 그 제조방법 |
-
2015
- 2015-07-31 KR KR1020150108762A patent/KR101709949B1/ko active IP Right Grant
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| KR101709949B1 (ko) | 2017-02-27 |
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