KR20180071352A - 수지제 관 이음매, 배관 및, 배관의 제조 방법 - Google Patents

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세이야 다마리부치
마코토 요코야마
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미라이얼 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 수지제 관 이음매(1, 11)는, 유체를 유동시키기 위해 연장되는 내부 유로(P)를 가지는 관 모양의 이음매 본체부(2, 12)와, 상기 내부 유로(P)의 2개 이상의 개구 부분(A1~A3)의 각각에 설치되어, 다른 수지제 배관 부재의 용착 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b)를 구비하고, 상기 내부 유로(P)가 그 연장 도중에 상기 내부 유로(P)를 두 갈래 이상으로 분기시키는 분기점(Bp), 상기 내부 유로(P)를 굴곡시키는 굴곡점(Cp), 또는 내부 유로의 내경을 변화시키는 내경 전이점을 가지는 것으로서, 상기 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b)의 단면까지의 길이(Lh)를, 상기 수지제 관 이음매(1, 11)를 이용하여 구성하는 배관의, 서로 인접하는 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp) 사이의 2점간 직선 거리(SD, SD1~SD4)의 절반보다 짧게 하여 이루어지는 것이다.

Description

수지제 관 이음매, 배관 및, 배관의 제조 방법
본 발명은, 유체를 유동시키기 위해 연장되는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 내부 유로의 2개 이상의 개구 부분 각각에 형성한 2개 이상의 용착 단부를 구비하고, 내부 유로가 그 연장 도중에 두 갈래로 분기하는 분기점, 연장 도중에 굴곡하는 굴곡점, 또는 연장 도중에 내경이 변화하는 내경 전이점을 가지는 수지제 관 이음매, 배관 및, 배관의 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 수지제 관 이음매를 다양한 형상의 배관에 적용시킬 수 있는 기술을 제안하는 것이다.
여러 가지 산업에서 이용되는 약액 수송 라인 등의 배관은, 용착기를 이용하여 열가소성 수지 등으로 이루어지는 수지제 관 이음매와, 수지제 튜브 부재 혹은 다른 수지제 관 이음매 또는 그 외의 수지제 배관 부재와의 각각의 단부를 서로 맞대어 용착시켜서 구성되는 경우가 있다.
보다 상세하게는, 예를 들면, 용착기와 짝을 이루는 클램프 지그의 각각에, 수지제 관 이음매의 단부와 수지제 배관 부재의 단부가 서로 대향하는 자세로 이들 수지제 관 이음매 및 수지제 배관 부재의 각각을 유지시킨다.
그 다음, 클램프 지그에 유지시킨 수지제 관 이음매 및 수지제 배관 부재의 양단부를, 히터 그 밖의 가열 장치에 의해 가열함으로써 이들의 단부를 용해시키고, 그 상태에서 수지제 관 이음매 및 수지제 배관 부재를 서로 접근시켜서, 이들의 단부를 필요한 압력의 작용에 의해 맞대어 용착시킨다.
이와 같이 하여 수지제 관 이음매나 수지제 튜브 부재 등의 복수 개의 수지제 배관 부재를 단부에서 용착하여 차례대로 연결함으로써, 소정의 형상을 이루는 배관을 제조할 수 있다.
그런데 최근에는, 배관을 설치하는 장소의 공간상 제약 등에 의해, 배관 전체 치수 내지 볼륨을 저감할 것이 요구되고 있는 상황이다. 또한, 이른바 기계식 이음매는 볼트나 너트를 이용하여 연결되어 배관 볼륨의 증대를 초래하는 점에서, 배관 볼륨 저감의 관점에서는 이러한 기계식 이음매보다도, 상술한 것과 같은 수지의 용착에 의해 연결되는 수지제 관 이음매가 유리하다.
이러한 상황 하에, 수지제 관 이음매를 이용하여 제조하고자 하는 배관에, 서로 인접하는 2개의 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 거리가 비교적 짧은 배관 부분이 존재하는 경우, 배관의 제조시에 현장에서 수지제 관 이음매의 단부를 절단하여 짧게 하는 동시에, 절단 후의 단면에 소정이 처리를 하고 있었지만, 이러한 작업은 제조 능률의 저하를 가져오는 문제가 있었다.
또한, 수지제 관 이음매를 사출 성형에 의해 성형할 때의 그 내부 유로를 형성하기 위한 코어 핀의 인발 용이성을 고려하여, 도 8의 (a)에 나타내듯이, 내부 유로(P)의 유로 단면적이 용착 단부(112)로 향함에 따라서 점점 커지는 테이퍼 형상으로 한 수지제 관 이음매(111)의 경우, 동 도면에 파선으로 나타내듯이, 상술한 이유에 의해서 수지제 관 이음매(111)의 단부(112)를 절단하면, 수지제 관 이음매(111)의 절단 후 단부(112a)의 관 내경이 원 단부(112)의 관 내경보다 작아진다. 그에 따라서, 이와 같이 단부(112)를 짧게 한 수지제 관 이음매(111)를 수지제 튜브 부재(121) 등의 단부(122)로 용착시킨 경우, 도 8의 (b)에 나타내듯이, 거기에 내경 차이에 기인하는 단차(DL)가 형성되어, 사용시의 액 고임이나 유량의 저하를 초래하는 문제도 있다.
본 발명은, 이러한 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것으로, 그 목적으로 하는 바는 소정의 배관 형상에 맞추어 수지제 관 이음매의 단부를 절단하는 등의 작업을 하지 않고, 다양한 형상의 배관에 적합한 수지제 관 이음매, 배관 및, 배관의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
발명자는 열심히 검토한 결과, 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부까지의 길이가, 그 수지제 관 이음매를 이용하여 제조하려고 하는 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 거리의 절반보다 짧은 치수 형상의 수지제 관 이음매로 함에 따라, 배관의 제조시에 수지제 관 이음매의 단부 절단 작업이 필요하지 않도록 할 수 있다고 생각했다.
이 지견 하에, 본 발명의 수지제 관 이음매는, 유체를 유동시키기 위해 연장되는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 상기 내부 유로의 2개 이상의 개구 부분의 각각에 설치되어, 다른 수지제 배관 부재의 용착 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착 단부를 구비하고, 상기 내부 유로가 그 연장 도중에 상기 내부 유로를 두 갈래 이상으로 분기시키는 분기점, 상기 내부 유로를 굴곡 시키는 굴곡점, 또는 내부 유로의 내경을 변화시키는 내경 전이점을 가지는 것으로서, 상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 수지제 관 이음매를 이용하여 구성하는 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리의 절반보다 짧게 하여 이루어지는 것이다. 이 2점간 직선 거리는 상기 수지제 관 이음매가 이용되는 배관 부분에서의 2점간 직선 거리를 의미한다.
바람직하게는, 상기 수지제 관 이음매의 용착 단부의 내경과, 상기 수지제 관 이음매의 용착 단부에 용착되는 다른 수지제 배관 부재의 용착 단부의 내경이 동일한 것으로 한다.
본 발명의 수지제 관 이음매에서는, 상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 용착 단부에서의 관 외경의 절반보다 길게 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 수지제 관 이음매에서는, 상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 용착 단부에서의 관 외경에 대한 비로 나타내는데, 0.81~3.90의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배관은 2개 이상의 수지제 관 이음매를 포함하는 복수 개의 수지제 배관 부재를 구비하는 배관으로서, 상기 수지제 관 이음매의 적어도 한 개를 상기의 어느 하나의 수지제 관 이음매로 하여 이루어지는 것이다.
본 발명의 배관은 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이가, 상기 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리 중에서, 가장 짧은 2점간 직선 거리의 절반보다 짧은 수지제 관 이음매를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배관에서는, 상기 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 사이 또는 내경 전이점의 2점간 직선 거리 중에서, 가장 짧은 2점간 직선 거리를 상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점을 가지는 상기 수지제 관 이음매의 용착 단부에서의 관 외경에 대한 비로 나타내는데, 1.61~7.9의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 배관에서는, 상기의 어느 하나의 수지제 관 이음매를 포함하는 2개의 수지제 관 이음매와, 이들의 수지제 관 이음매 사이에 연결된 직관 모양의 수지제 배관 부재로 구성되는 배관 부분을 가지고, 상기 배관 부분의 상기 2개의 수지제 관 이음매 각각의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 거리를 상기 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리로 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 배관의 제조 방법은, 복수 개의 수지제 배관 부재를 연결하여 배관을 제조하는 방법으로서, 2개의 수지제 배관 부재를 서로 연결하는 데에 있어서, 상기 2개의 수지제 배관 부재 중 적어도 한 개를 상기의 어느 하나의 수지제 관 이음매로 하고, 상기 2개의 수지제 배관 부재 각각의, 서로 내경이 동일한 용착 단부끼리 맞대어 용착시키는 것이다.
본 발명에 의하면, 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를, 상기 수지제 관 이음매를 이용하여 구성하는 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리의 절반보다 짧게 함에 따라서, 이 수지제 관 이음매의 단부를 절단하지 않고도 소정의 형상의 배관을 제조할 수 있기 때문에, 상기 수지제 관 이음매를 여러 가지 형상의 배관에 적합하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 수지제 관 이음매에서는, 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를, 상기 2점간 직선 거리의 절반보다 짧게 한 점에서, 다른 수지제 배관 부재와 단부에서 용착할 때에 단부를 절단하는 것이 불필요하게 된다. 그 결과, 테이퍼 형상의 내부 유로를 가지는 수지제 관 이음매라도, 다른 수지제 배관 부재와의 용착부 내면으로의 단차 발생을 방지할 수 있고, 종래의 것에 비해서, 내부 유로를 흐르는 유체의 유동 저항을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 수지제 관 이음매의 일 실시형태를 나타내는 평면도 및, 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 수지제 관 이음매의 다른 실시형태를 나타내는 평면도 및, 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 수지제 관 이음매의 또한 다른 실시형태를 나타내는 평면도 및, 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 수지제 관 이음매 등을 이용하여 제조할 수 있는 배관의 부분을 각각 나타내는 개략도이다.
도 5는 도 1의 수지제 관 이음매를 사출 성형할 때의 코어 핀의 배치 모양을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 1의 수지제 관 이음매의, 다른 수지제 배관 부재와의 단부의 용착 형태를 나타내는 단면도이다.
도 7은 다른 배관 부분을 나타내는 개략도이다.
도 8은 종래의 수지제 관 이음매의, 다른 수지제 배관 부재와의 단부의 용착 형태를 나타내는 단면도이다.
이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 상세히 설명한다.
도 1의 (a) 및 (b)에 각각 평면도 및 단면도로 예시하는 수지제 관 이음매(1)는, 이른바 치즈라고 불릴 수 있는 것으로서, 도 1의 (b)에 나타내는 단면에서 T자 모양을 이루는 내부 유로(P)를 가지는 관 모양의 이음매 본체부(2)와, 내부 유로(P)의 3개의 개구 부분(A1~A3)의 각각에 형성한 용착 단부(3a~3c)를 구비하게 된다. 또한, T자 모양의 내부 유로(P)를 가지는 이음매 본체부(2)도 또한, 도 1의 (a)에 나타내듯이 대략 T자 모양의 외형을 가진다.
여기서, 수지제 관 이음매(1)의 용착 단부(3a~3c)는,수지제 관 이음매(1)를 포함하는 후술하는 배관을 구성할 때에, 도시하지 않은 용착기 등을 이용하여, 직관 내지 곡관 모양 등의 수지제 튜브 부재 또는 다른 수지제 관 이음매 등의 수지제 배관 부재의 단부와 맞대어 용착되는 것이다. 이 용착은 예를 들면, 용착기와 짝을 이루는 클램프 지그의 각각에, 수지제 관 이음매(1)의 단부와 수지제 배관 부재의 단부가 서로 대향하는 자세로, 이들 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 배관 부재의 각각을 유지시키고, 그 후, 클램프 지그에 유지시킨 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 배관 부재의 양단부를 히터 그 밖의 가열 장치에 의해 가열하여 용해시킨 상태에서, 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 배관 부재를 서로 접근시켜, 이들의 단부를 필요한 압력의 작용으로 맞닿게 하여 실시할 수 있다. 용착 단부(3a~3c)는 용착대로서 1㎜ 이상의 두께를 줄 수 있다.
또한 여기서, 이음매 본체부(2)의 내부 유로(P)는, 일반적으로는 원형의 유로 단면을 가지는 것으로, 수지제 관 이음매(1)를 이용한 배관의 사용시에, 예를 들면 약액 등의 액체 혹은 기체 그 밖의 유체를 유동시켜서, 상기 유체를 소정의 장소에 보내기 위해 기능한다. 이 실시형태에서의 내부 유로(P)는, 직선 모양으로 연장되는 중심 축선(C1)을 가지는 기부(基部), 및 기부의 연장 도중의 중앙에서 기부로부터 수직으로 분기하는 중심 축선(C2)을 가지는 분기부로 이루어진다.
그리고 이 수지제 관 이음매(1)는, 내부 유로(P)의 기부의 중심 축선(C1)과, 분기부의 중심 축선(C2)이 직교하는 위치에, 내부 유로(P)를 두 갈래로 분기시키는 분기점(Bp)을 가진다. 도시하는 수지제 관 이음매(1)는, 내부 유로(P)의 기부의 중심 축선(C1)과, 분기부의 중심 축선(C2)이, 분기점(Bp)에서 90°로 교차하는 것이지만, 그 외의 각도로 교차하는 수지제 관 이음매로 하는 것도 가능하다.
도 2에, 다른 실시형태의 수지제 관 이음매(11)를 나타낸다. 이 수지제 관 이음매(11)는, 이른바 엘보라고 불리는 것으로서, 도 2의 (a)에 나타내는 외형 및 도 2의 (b)에 나타내는 내부 유로(P)의 형상이 모두 약 L자 모양을 이루는 이음매 본체부(12)와, 내부 유로(P)의 2개의 개구 부분(A1 및 A2)의 각각에 형성한 용착 단부(13a 및 13b)를 구비한다.
이 실시형태에서는, 내부 유로(P)가 그 연장 도중에서 굴곡하고, 서로 90°로 교차하는 직선 모양의 중심 축선(C1 및 C2)을 가진다. 그리고, 수지제 관 이음매(11)는, 2개의 직선 모양의 중심 축선(C1 및 C2)이 서로 교차하는 위치에, 내부 유로(P)를 굴곡시키는 굴곡점(Cp)을 가진다. 또한, 도시는 생략 하지만, 중심 축선이 90° 이외의 각도로 교차하는 내부 유로를 가지는 것으로 할 수도 있다.
도 3에, 또한 다른 실시형태인 수지제 관 이음매(21)를 나타낸다. 이 수지제 관 이음매(21)는, 이른바 리듀서라고 불리는 것으로서, 내경이 도중에 변화하는 내부 유로(P)를 가지는 이음매 본체부(22)와, 내부 유로인 P의 2개의 개구 부분(A1 및 A2)의 각각에 형성한 용착 단부(23a 및 23b)를 구비한다.
이 실시형태에서는, 도 3의 (b)에 나타내듯이, 내부 유로(P)의 내경이 동 도면의 우측 용착 단부(23a)로부터 좌측 용착 단부(23b)에 이르는 도중에, 도시한 단면에서 직선 모양으로 증가하고, 그로 인해, 용착 단부(23a, 23b)는 내경이 다른 것이 된다. 그리고, 수지제 관 이음매(21)는 내경이 변화하는 영역(Ad)의 내부 유로(P)의 중심 축선(C) 방향(도 3에서는 좌우 방향)의 중심 위치에 내경 전이점(Tp)을 가진다.
또한, 이러한 내경 전이점을 가지는 수지제 관 이음매는 도 3에 나타내는 실시형태의 것으로 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 도시는 생략하지만, 내경이 단면에서 보았을 때 곡선 모양으로 변화하는 내부 유로를 가지는 것으로 하는 것도 가능하다.
상술한 수지제 관 이음매(1, 11, 21) 등의 수지제 관 이음매나, 직관 모양의 수지제 튜브 부재를 포함하는 복수 개의 수지제 배관 부재를, 상술한 바와 같이 용착 단부에서 용착하여 차례대로 연결해 감으로써, 도 4에 예시하는 것과 같은 배관 부분을 가지는 배관을 제조할 수 있다.
도 4의 (a)에 나타내는 배관 부분은, 도 1에 나타내는 2개의 수지제 관 이음매(1)와, 이들 수지제 관 이음매(1) 사이에 연결된 소정의 길이의 직관 모양의 수지제 튜브 부재(51)로 구성되는 것이다. 도 4의 (b)에 나타내는 배관 부분은 도 1에 나타내는 수지제 관 이음매(1)와, 도 2에 나타내는 수지제 관 이음매(11)와, 이들 수지제 관 이음매(1, 11) 사이에 연결된 소정의 길이의 직관 모양의 수지제 튜브 부재(52)로 구성되는 것이다. 도 4의 (c)에 나타내는 배관 부분은 도 2에 나타내는 2개의 수지제 관 이음매(11)와, 이들 수지제 관 이음매(11)의 사이에 연결된 소정의 길이의 직관 모양의 수지제 튜브 부재(53)로 구성되는 것이다.
이러한 배관 부분을 가지는 배관을 제조하는 데 있어서는, 배관을 배치하고자 하는 공간과 기타 조건을 고려하여, 미리 결정된 형상의 배관이 되도록, 수지제 관 이음매나 수지제 튜브 부재 등 복수 개의 수지제 배관 부재를 이용하는 바, 배관 볼륨의 저감이 요구되는 최근의 상황 하에서는, 특히, 배관이 서로 인접하는 수지제 관 이음매의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp) 사이의 2점간 직선 거리(SD)를 비교적 짧게 할 필요가 있게 된다.
여기서, 종래는 수지제 관 이음매의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이(Lh)가, 소정의 형상의 배관의 소정 개소에 이용하기에는 너무 긴 경우, 배관의 제조 시에 수지제 관 이음매의 단부를 절단해서 짧게 했지만, 이러한 절단 작업은 배관의 제조 능률을 현저하게 저하시키는 문제가 있었다.
또한, 예를 들면, 치즈로서의 수지제 관 이음매(1)를 제조하려면, 도 5에 예시하듯이, 도시하지 않는 성형 금형이 수지제 관 이음매(1)의 외면 형상에 대응하는 캐비티 내에, 동 도면에 파선으로 나타내듯이, T자 모양의 내부 유로를 형성하기 위한 3개의 코어 핀(101a~101c)을 선단에서 서로 근접시켜서 T자 모양으로 배치한 상태에서, 캐비티 내에 수지를 사출하여 경화시켜서 실시할 수 있지만, 이때 캐비티 내에 배치하는 코어 핀(101a~101c)은 수지 경화 후의, 동 도면에 화살표로 나타내는 방향의 인발성을 확보하기 위해 테이퍼 형상으로 하는 경우가 있다. 이 경우, 성형되는 수지제 관 이음매(1)의 내부 유로(P)는, 도 1의 (b)에 과장해서 나타낸 바와 같이, 그 유로 단면적이 각 용착 단부(103a~103c)로 향함에 따라서 점차 커지는 테이퍼 형상이 된다. 이 테이퍼 형상에 의한 관내 벽면의 테이퍼 각도는 일반적으로, 도 5에 나타내는 단면에서, 내부 유로(P)의 중심 축선에 대해서 0.5°~1.0° 정도이다.
그리고, 이러한 수지제 관 이음매(1)에서, 상술한 바와 같이, 배관 형상에 맞추어 단부를 절단하면, 절단 후의 단부의 관 내경이 원래 단부의 관 내경보다 작아지므로, 수지제 튜브 부재 등과 단부에서 용착시킨 경우, 용착부에 내경 차이에 기인하는 단차가 형성되어, 사용시의 액 고임이나 유량의 저하를 일으킨다. 다만, 본 발명은, 내부 유로가 상기의 테이퍼 형상이 아닌 수지제 관 이음매에도 적용 가능하다.
이러한 문제에 대처하기 위해, 본 발명에서는, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b)의 단면까지의 길이(Lh)를, 수지제 관 이음매(1, 11)를 이용하여 구성하는 배관의 서로 인접하는 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp) 사이의 2점간 직선 거리(SD)의 절반보다 짧게 한다. 또한, 도 4에 나타내는 배관 부분으로 이루어지는 배관을 예로 들어 설명하면, 수지제 관 이음매(1, 11)의 분기점(Bp) 또는 굴곡점(Cp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b)의 단면까지의 길이(Lh)는, 서로 인접하는 분기점(Bp) 또는 굴곡점(Cp) 사이의 2점간 직선 거리(SD1, SD2, SD3) 중에서 가장 짧은 2점간 직선 거리(SD1(SDmin))의 절반보다 짧게 하는 것이 적합하다.
이에 따라, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 단부를 절단하지 않고, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)를 소정의 형상의 배관에 이용할 수 있기 때문에, 상술한 것과 같은 문제가 있는 단부의 절단 작업이 필요하지 않게 할 수 있다. 배관에서의 소정의 배관 부분의 형상에서, 서로 인접하는 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b)의 단면까지의 길이(Lh)가 짧은 경우는, 도 4에 예시하듯이, 이들 사이에 적절한 길이의 직관 모양의 수지제 튜브 부재(51, 52, 53) 등을 배치하면 좋다. 일반적으로, 수지제 튜브 부재는 압출 성형에 의해서 성형할 수 있고, 그에 따라, 그 내부 유로는 전체 길이에 걸쳐서 일정한 단면적으로 할 수 있기 때문에, 만일 수지제 튜브 부재를 절단하여 짧게 하였다고 해도, 내경 차이에 기인하는 유량 저하 등의 문제는 생기지 않도록 하는 것이 가능하다.
상기 수지제 관 이음매(1) 등의 단부(3c)를, 다른 수지제 배관 부재, 예를 들어 수지제 튜브 부재(51) 등의 단부(51a)와 용착시키는 경우, 수지제 관 이음매(1, 11)의 단부(3c)를 절단할 필요가 없기 때문에, 도 6의 (a), (b)에 나타내듯이, 수지제 관 이음매(1)와 수지제 튜브 부재(51)의 내경이 서로 동일한 단부(3c, 51a)를 맞대어 용착할 수 있고, 도 8에 나타내는 종래의 수지제 관 이음매(111)와 같은 단차(DL) 발생의 문제는 생기지 않는다.
여기서, 분기점(Bp)이나 굴곡점(Cp)은 수지제 관 이음매(1, 11)를 예로 들어 상술한 바와 같이, 내부 유로(P)가 분기 내지 굴곡하는 수지제 관 이음매로서, 서로 연장되는 방향이 다른 내부 유로(P)의 중심 축선이 교차하는 점을 말한다. 또한, 내경 전이점(Tp)은 수지제 관 이음매(21)를 예로 들어 상술한 것처럼, 내부 유로(P)의 내경이 변화하는 수지제 관 이음매로서, 내경이 변화하는 영역(Ad)에서의 내부 유로(P)의 중심 축선(C) 상의 중심점을 의미한다.
또한, 여기서 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이(Lh)는 그 부분에서의 내부 유로(P)의 중심 축선에 따른 방향으로 측정하는 것으로 한다.
그리고 또한, 배관이 서로 인접하는 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp) 사이의 2점간 직선 거리(SD)는, 수지제 관 이음매를 이용하여 구성되는 배관에서, 상기 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점과, 그에 인접하는 다른 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 직선 거리를 의미한다. 따라서, 예를 들면, 도 7에 예시하는 배관 부분에서는, 상기 2점간 직선 거리(SD)는 서로 인접하는 수지제 관 이음매(31) 각각의 굴곡점(Cp)을 연결하는 선분의 길이(SD4)이다.
또한, 여기서 말하는 「서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점」이란, 배관이 연장되는 방향에서 서로 이웃하는 2개의 수지제 관 이음매의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점을 말하고, 서로 인접하는 수지제 관 이음매와 다른 수지제 관 이음매의 사이에는, 직관 모양의 수지제 튜브 부재가 존재하는 경우도 있지만, 또한 다른 수지제 관 이음매는 존재하지 않는다.
이러한 수지제 관 이음매(1, 11, 21)를 이용하여 배관을 제조하는 경우, 배관의 2점간 최단 거리(SDmin)가 되는 부분에 이용하는 수지제 관 이음매(1, 11, 21)라도 그 단부를 절단할 필요가 없다.
그로 인해, 예를 들면, 내부 유로(P)가 테이퍼 형상이 되는 수지제 관 이음매(1)의 경우, 단부의 절단에 의한 내경의 변화를 가져오지 않고, 다른 수지제 배관 부재와 연결시킬 수 있다. 즉, 여기에서는, 수지제 관 이음매(1)와 다른 수지제 배관 부재를 연결할 때는, 수지제 관 이음매(1)의 용착 단부(3a, 3b 또는 3c)와, 그 용착 단부(3a, 3b 또는 3c)와 내경이 동일한 다른 수지제 관 이음매의 단부를 맞대어 용착시킬 수 있다. 그 결과, 상술한 바와 같은, 용착부에서의 내경 차이에 기인하는 사용시의 유량의 저하나 액 고임의 우려를 없앨 수 있다. 단, 여기서 말하는 「내경이 동일한」이란, 내경이 엄밀하게 일치할 필요까지는 없고, 예를 들면 0.4㎜ 이하 정도의, 성형상 부득이하게 발생하는 공차로 간주할 수 있는 내경 차이는 허용된다.
또한, 본 발명의 배관에서는, 배관을 구성하는 2개 이상의 수지제 관 이음매 중 적어도 한 개가, 상술한 바와 같은, 길이(Lh)를 2점간 직선 거리(SD)의 절반보다 짧게 한 수지제 관 이음매이면 좋다. 바람직하게는, 2개 이상의 수지제 관 이음매를, 길이(Lh)를 2점간 최단 직선 거리(SDmin)의 절반보다 짧게 한 수지제 관 이음매로 한다. 특히, 배관을 구성하는 이러한 수지제 관 이음매의 길이(Lh)는 2점간 최단 직선 거리(SDmin)의 절반보다 짧게 하는 것이 보다 바람직하다.
한편, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b) 단면까지의 길이(Lh)를 너무 짧게 하면, 용착대를 충분히 떼어내지 못하여 강고하게 용착할 수 없게 되는 경우가 있는 외에, 용착시에 히터의 열에 의해서 용착하고자 하는 단부가 아닌 단부가 용융해 버릴 우려가 있다. 예를 들면, 도 1에 나타내는 수지제 관 이음매(1)에서, 길이(Lh)를 너무 짧게 하면, 용착하고자 하는 단부(3a)를 히터로 가열했을 때, 다른 단부(3b, 3c)의 측면이 가열 용융해 버릴 우려가 있다.
그 때문에, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)의 단면까지의 길이(Lh)는, 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)에서의 관 외경(De)의 절반보다 길게 하는 것이 바람직하다.
보다 상세하게는, 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)의 단면까지의 길이(Lh)의, 상기 관 외경(De)에 대한 비(Lh/De)는, 0.81~3.90의 범위 내로 하는 것이 바람직하다. 이것은 즉, 관 외경(De)에 대한 길이(Lh)의 비(Lh/De)를 0.81 미만으로 한 경우는, 상술한 바와 같이 용착대를 충분히 떼어낼 수 없게 되거나, 용착시의 히터 열에 의해 의도하지 않는 부분이 용융되거나 할 우려가 있고, 한편, 관 외경(De)에 대한 길이(Lh)의 비(Lh/De)를 3.90보다 크게 한 경우는, 구성하는 배관의 2점간 직선 거리(SD)가 길어져서, 단부의 절단의 필요성이 생길 가능성이 있다. 이 관점에서, 관 외경(De)에 대한 길이(Lh)의 비(Lh/De)는 0.98~3.23으로 하는 것이 보다 바람직하다.
분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)으로부터 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b) 단면까지의 길이(Lh)는, 예를 들면 12.5㎜~25.0㎜로 할 수 있다.
또한, 도시는 생략하지만, 설령 수지제 관 이음매가 가지는 2개 이상의 용착 단부 각각에서 관 외경(De)이 다른 경우는, 가장 큰 용착 단부의 관 외경(De)을 기준으로 하여, 상기 길이(Lh)의 조건을 만족시키는 것으로 하는 것이 적합하다. 또는, 도 1에 나타내는 것과 같은 T자 모양의 내부 유로를 가지는 수지제 관 이음매에서, 분기부의 용착 단부의 관 외경과 기부의 용착 단부의 관 외경이 다른 것에서는, 분기점으로부터 분기부의 용착 단부의 단면까지 길이는, 기부의 용착 단부의 관 외경을 기준으로 하여 상기 길이(Lh)의 조건을 만족시키고, 분기점으로부터 기부의 용착 단부의 단면까지 길이는, 분기부의 용착 단부의 관 외경을 기준으로 하여 상기 길이(Lh)의 조건을 만족시키는 것으로 할 수 있다.
또한, 수지제 관 이음매(1, 11, 21)을 이용해서 구성되는 배관에서는, 서로 인접하는 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp) 사이의 2점간 직선 거리(SD) 중, 가장 짧은 2점간 직선 거리(SDmin)는 이들의 분기점(Bp), 굴곡점(Cp) 또는 내경 전이점(Tp)을 가지는 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 용착 단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)에서의 관 외경(De)에 대한 비(SDmin/De)로 나타내고, 1.61~7.9의 범위 내로 하는 것이 바람직하다.
이 비(SDmin/De)가 1.61 미만인 경우는, 수지제 관 이음매의 용착대를 충분히 떼어낼 수 없게 되거나, 용착 시의 히터열에 의해서 수지제 관 이음매의 의도하지 않는 부분이 용융될 것이 우려되고, 또한 이 비(SDmin/De)가 7.9보다 큰 경우는, 구성하는 배관의 2점간 직선 거리(SD)가 길어질 우려가 있다.
이러한 이유에서, 비(SDmin/De)는 2.0~6.46으로 하는 것이 더욱 적합하다.
또한 여기서, 가장 짧은 2점간 직선 거리(SDmin)를 구성하는 2개의 수지제 관 이음매의 용착 단부가 다른 관 외경(De)을 갖는 경우, 이들 중 큰 쪽의 용착 단부의 관 외경(De)을 기준으로 하여, 상기의 비(SDmin/De)를 산출할 수 있다.
2점간 최단 직선 거리(SDmin)는, 구체적으로는 25.0㎜~50.0㎜로 할 수 있다.
본 발명에서는, 수지제 배관 부재에는, 도 1에 나타내는 치즈나 도 2에 나타내는 엘보, 도 3에 나타내는 리듀서 등 여러 가지 수지제 관 이음매, 및 직선 모양으로 연장되는 직관 모양의 수지제 튜브 부재, 및 직관 모양인 것을 가열하여 만곡시킨 곡관 모양의 수지제 튜브 부재 외에, 배관을 구성하기 위한 관 모양 부재가 포함되는 것으로 한다.
이러한 수지제 배관 부재를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 퍼플루오로 알콕시 알칸(PFA), 퍼플루오로 에틸렌 프로펜 코폴리머(FEP) 또는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK) 등을 들 수 있지만, 여기서 예로 든 재료 이외의 것을 이용하는 것도 가능하다.
1, 11, 21, 31 수지제 관 이음매
2, 12, 22 이음매 본체부
3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b 용착 단부
51~54 수지제 튜브 부재
51a 수지제 튜브 부재의 용착 단부
101a~101c 코어 핀
P 내부 유로
A1~A3 내부 유로의 개구 부분
C1, C2 내부 유로의 중심 축선
Bp 분기점
Cp 굴곡점
Tp 내경 전이점
Lh 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이
De 용착 단부에서의 관 외경
SD, SD1~SD4 배관이 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리
SDmin 2점간 최단 직선 거리

Claims (9)

  1. 유체를 유동시키기 위해 연장되는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 상기 내부 유로의 2개 이상의 개구 부분의 각각에 설치되어, 다른 수지제 배관 부재의 용착 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착 단부를 구비하고, 상기 내부 유로가 그 연장 도중에 상기 내부 유로를 두 갈래 이상으로 분기시키는 분기점, 상기 내부 유로를 굴곡시키는 굴곡점, 또는 내부 유로의 내경을 변화시키는 내경 전이점을 가지는 수지제 관 이음매로서,
    상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 수지제 관 이음매를 이용하여 구성하는 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리의 절반보다 짧게 하여 이루어지는, 수지제 관 이음매.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수지제 관 이음매의 용착 단부의 내경과, 상기 수지제 관 이음매의 용착 단부에 용착되는 다른 수지제 배관 부재의 용착 단부의 내경이 동일한, 수지제 관 이음매.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 용착 단부에서의 관 외경의 절반보다 길게 하여 이루어지는, 수지제 관 이음매.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이를 상기 용착 단부에서의 관 외경에 대한 비로 나타내는데, 0.81~3.90의 범위 내로 하여 이루어지는, 수지제 관 이음매.
  5. 2개 이상의 수지제 관 이음매를 포함하는 복수 개의 수지제 배관 부재를 구비하는 배관으로서, 상기 수지제 관 이음매의 적어도 한 개를 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수지제 관 이음매로 하여 이루어지는, 배관.
  6. 제5항에 있어서,
    분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점으로부터 용착 단부의 단면까지의 길이가, 상기 배관의 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리 중에서, 가장 짧은 2점간 직선 거리의 절반보다 짧은, 수지제 관 이음매를 구비하는, 배관.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 배관의, 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리 중에서, 가장 짧은 2점간 직선 거리를, 상기 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점을 가지는 상기 수지제 관 이음매의 용착 단부에서의 관 외경에 대한 비로 나타내는데, 1.61~7.9의 범위 내로 하여 이루어지는, 배관.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수지제 관 이음매를 포함하는 2개의 수지제 관 이음매와, 이들 수지제 관 이음매 사이에 연결된 직관 모양의 수지제 배관 부재로 구성되는 배관 부분을 가지고, 상기 배관 부분의 상기 2개의 수지제 관 이음매 각각의 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 거리를, 상기 서로 인접하는 분기점, 굴곡점 또는 내경 전이점 사이의 2점간 직선 거리로 하여 이루어지는, 배관.
  9. 복수 개의 수지제 배관 부재를 연결하여, 배관을 제조하는 방법으로서, 2개의 수지제 배관 부재를 서로 연결하는 데에 있어서, 상기 2개의 수지제 배관 부재 중 적어도 한 개를 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 수지제 관 이음매로 하고, 상기 2개의 수지제 배관 부재 각각의, 서로 내경이 동일한 용착 단부끼리 맞대어 용착시키는, 배관의 제조 방법.
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