KR20190021677A - 이탈 방지용 합성수지관 이음장치 - Google Patents

이탈 방지용 합성수지관 이음장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 수지관에 형성된 소켓부 내에 장착되는 구조물에 의해 연결부위의 이탈을 방지할 수 있도록 함은 물론 수밀을 유지할 수 있도록 구성한 이탈 방지용 합성수지관 이음장치에 관한 것이다.
본 발명은, 이탈 방지용 합성수지관 이음장치에 있어서, 내,외측 수지관으로 이루어지고, 이 외측 수지관의 일측 끝단부에는 확장된 직경을 갖는 소켓부가 형성되어 내측 수지관이 결속되며, 상기 소켓부는 분할 구성됨과 동시에 내측에 요홈이 각각 형성되어 스파이크 및 패킹을 수용하고, 상기 스파이크는 요홈에 형성된 경사면과 간격을 두고 배치된 후 소켓부가 일체형으로 접합되어 내부 압력의 발생시에 스파이크의 경사면이 요홈의 경사면을 따라 이동하면서 내측 수지관을 압착하도록 구성되며, 상기 스파이크는 내측에 클로우를 갖는 분할된 환형링 및 이 환형링에 장착되는 고무제의 탄성체로 구성된다.
이에 따라, 스파이크를 구성하는 환형링과 탄성체에 의해 상호 조립되는 합성수지관의 결속을 확실하게 유지할 수 있다. 즉 상기 스파이크의 외주면에 대응하는 경사면이 소켓부 내면에 일정한 간격을 갖고 형성됨에 따라 관의 분리력이 발생할 때 경사면에 의해 클로우에 조임력이 가해지면서 관 이탈을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

이탈 방지용 합성수지관 이음장치 {CONNECTING DEVICE FOR PLASTIC PIPE}
본 발명은 합성수지관을 상호 결속하기 위한 이음장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수지관에 형성된 소켓부 내에 장착되는 구조물에 의해 연결부위의 이탈을 방지할 수 있도록 함은 물론 수밀(水密)을 유지할 수 있도록 구성한 이탈 방지용 합성수지관 이음장치에 관한 것이다.
일반적으로, 합성수지관은 상,하수도용의 관체나 농·공업용 용수관 등과 같은 다양한 용도로 사용되고 있으며, 이들 합성수지관을 연결하기 위한 다양한 기구물이나 방법들이 널리 알려져 있다.
통상 별도의 이음관을 구비하거나 편수관 형태로 연결하는 방식이 현장에서 많이 채택되며, 이러한 합성수지관 이음장치는 누수 방지 및 연결부위의 분리를 방지하기 위하여 패킹 등을 포함한 그 외의 다양한 결합수단들이 구비된다.
예컨대, 국내 등록특허 제1197111호에는 항균성 패킹과 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치에 대한 기술이 개시되어 있고, 등록실용신안 제0461998호에는 패킹부와 스토퍼가 일체로 형성된 합성수지관 연결용 이음장치에 대한 기술이 개시되어 있다.
이러한 구조에 있어서는, 장기간 사용에 따른 연결부위의 틈새나 배수관 등지에서 발생하는 박테리아, 세균 등의 생성을 억제하고, 또 외부 충격 및 지반의 흔들림에 의한 접촉부위의 마모, 경질 스토퍼에 의한 흠집으로 인해 오염되는 현상을 방지하기 위한 것이라고 하지만 연결부위가 파손되거나 결합력이 약화되는 문제가 존재한다.
또한, 등록특허 제1029344호의 경우, 첨부된 도 1 및 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 상하수도관(10)은 외부 패킹홈(21)의 안쪽으로 분리 방지홈(24)이 형성된 편수 연결구(20) 및 상기 분리 방지홈(24)에 안쪽이 더 경사지도록 돌출되어 삽입되는 스토퍼(30)를 구비하고 있으며, 상기 관체(11)에 걸림턱(19)이 형성되어 스토퍼(30)가 분리되는 것을 방지하고, 상기 편수 연결구(20)에 관체(11)가 삽입되도록 분리 방지홈(24)을 갖는 내경 연결부(23) 및 외측의 끝 부분에서 안쪽으로 수밀돌기(22a)를 갖는 외부 패킹(22)이 장착되는 외부 패킹홈(21)을 각각 형성하여 구성한 것이다.
이 기술은, 걸림턱에 의해 스토퍼가 지지되어 연결관의 분리를 방지하여 결합력을 향상시키는 기능을 가지게 되지만 단층관에 형성되는 걸림턱으로 인해 지지력에 한계를 가지게 되므로 강한 압력의 발생시에 분리될 우려가 있다.
더구나, 스토퍼를 고무로 성형하는 경우에는 내부에 별도의 금속링을 일체형으로 사출 성형해야만 하는 복잡한 구조이며, 상기 금속링의 신축성 부재로 인해 결합에 어려움이 있는 것임은 물론 스토퍼가 분리 방지홈에서 이탈해 버린다는 문제를 내포하고 있다.
등록특허 제1029344호(2011.04.07 등록) - 압출용 관의 확관부 두께 균일형 상하수도관과 그 제조방법. 등록특허 제1197111호(2012.10.29 등록) - 항균성 패킹과 스토퍼가 구비된 합성수지관 이음장치. 등록특허 제1552107호(2015.09.04 등록) - 2중 스토퍼가 포함된 합성수지관 이음장치. 등록실용신안 제0461998호(2012.08.13 등록) - 합성수지 관 연결용 패킹.
본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상호 조립되는 합성수지관의 소켓부 내에 스파이크를 장착시킴에 따라 관 자체가 취약해지는 것은 물론 관 이탈을 효과적으로 방지할 수 있으며, 수밀을 유지할 수 있는 이탈 방지용 합성수지관 이음장치를 제공함에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 이탈 방지용 합성수지관 이음장치에 있어서, 내,외측 수지관으로 이루어지고, 이 외측 수지관의 일측 끝단부에는 확장된 직경을 갖는 소켓부가 형성되어 내측 수지관이 결속되며, 상기 소켓부는 분할 구성됨과 동시에 내측에 요홈이 각각 형성되어 스파이크 및 패킹을 수용하고, 상기 스파이크는 요홈에 형성된 경사면과 간격을 두고 배치된 후 소켓부가 일체형으로 접합되어 내부 압력의 발생시에 스파이크의 경사면이 요홈의 경사면을 따라 이동하면서 내측 수지관을 압착하도록 구성되며, 상기 스파이크는 내측에 클로우를 갖는 분할된 환형링 및 이 환형링에 장착되는 고무제의 탄성체로 구성된다.
또한, 상기 스파이크는 분할 제작된 환형링의 외측 경사면에 한쌍의 반구홈을 형성하여 각각 고무링이 끼워지도록 구성할 수 있다.
또, 상기 스파이크를 구성하는 환형링의 내측에 형성된 클로우는 날끝 내면이 내측 수지관의 외경보다 같거나 작게 형성된다.
또, 상기 소켓부는 스파이크를 요홈에 끼워 조립한 상태에서 분할편을 열융착 방식이나 나사체결 혹은 강력 본드로 접합시킬 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 특징들에 의해, 스파이크를 구성하는 환형링과 탄성체에 의해 상호 조립되는 합성수지관의 결속을 확실하게 할 수 있음은 물론 수밀을 유지할 수 있다.
즉, 상기 스파이크의 외주면에 대응하는 경사면이 소켓부 내면에 일정한 간극을 갖고 형성됨에 따라 관의 분리력이 발생할 때 경사면에 의해 클로우에 조임력이 가해지면서 관 이탈을 효과적으로 억제할 수 있다.
또 내,외측 수지관의 신축성을 유지시킴으로써 땅이 함몰되거나 진동 등의 악영향이 발생되더라도 내,외측 수지관이 분리되는 것을 예방할 수 있다.
도 1은 등록특허 제1029344호에 개시된 상,하수도관을 나타낸 단면도,
도 2는 도 1의 결속상태 단면도,
도 3은 등록특허 제1552107호에 개시된 외관의 확관부 내에 패킹 및 제1스토퍼가 장착된 상태의 단면도,
도 4는 내관의 스토퍼 결합홈에 제2스토퍼가 장착된 상태의 단면도,
도 5는 외관과 내관의 조립상태를 나타낸 단면도,
도 6은 본 발명에 따른 관 이음장치를 설명하기 위한 조립상태 단면도,
도 7a, 도 7b는 도 6에 도시된 소켓부의 다른 구성예들을 나타낸 조립상태 단면도,
도 8은 관 이음장치에 적용되는 스파이크의 구성을 나타낸 사시도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하지만, 이들이 갖는 특정 구조 및 기능은 하나의 구성예를 나타낸 것이므로 본 명세서에 기재된 실시예에만 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 발명이 적용되는 바람직한 예로서, 등록특허 제1552107호에 개시된 기술을 근거로 일부 도면을 발췌하여 상세히 설명하고, 이에 따른 문제점을 도출한 후에 본 발명의 구성 및 작용효과에 대하여 후술하고자 한다.
즉, 첨부된 도 3 내지 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 3중관 구조의 보강부(43)와 외관(40A)을 갖는 확관부(42) 내에 패킹(41) 및 제1스토퍼(51)가 장착되어 있고, 내관(10B)에 형성된 스토퍼 결합홈(60)에 제2스토퍼(52)가 장착된 구조를 가진다.
상기 패킹(41)은 항균 패킹을 이용하거나 특별히 항균기능이 필요없는 경우에는 일반 고무 패킹을 사용할 수 있으며, 제1,2스토퍼(51,52)는 결합 돌기(53,54)가 형성된 항균성 고무제품을 사용할 수 있다. 또 패킹과 스토퍼는 연결관의 크기나 용도에 따라 1개 이상 복수로 형성할 수 있다.
스토퍼 결합홈(60)은 외관(40A)에 형성된 제1스토퍼(51)의 대향되는 위치에 내관(40B)의 주위를 따라 원형으로 형성되며, 상기 스토퍼 결합홈(60)의 내부면 각도를 직각 이상으로 구성하면 결합력이 떨어지거나 제2스토퍼(52)가 강한 압력으로 인해 이탈하는 경우가 발생하므로 45도 이상의 예각(銳角)으로 구성하는 것이 가장 바람직하며, 제1,2스토퍼(51,52)의 결합 돌기(53,54)도 상기와 같은 예각으로 형성한다.
또, 스토퍼 결합홈(60)의 형상은 직사각형의 형상이나 사다리꼴, 삼각형 등 제2 스토퍼(52)의 형상에 따라 변형될 수 있으며, 삽입되는 방향을 깊게 하고 반대 방향으로 비스듬한 경사를 가짐으로써 제1스토퍼(51)와의 결합이 용이해지며, 합성수지관 내관의 관 두께의 1/4을 초과하지 않는 것이 바람직하다. 상기 범위를 벗어나면 스토퍼 결합홈(60) 부위의 관 두께가 얇아져서 강도에 영향을 줄 수 있다.
이 스토퍼 결합홈(60)은 제조된 합성수지관을 원형으로 절삭하거나 가열 및 압축에 의해 형성할 수 있고, 이러한 가공은 관의 재료에 따라 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자이면 용이하게 선택하여 적용할 수 있다.
또한, 패킹(41)이나 제1,2스토퍼(51,52)는 외관(40A) 및 내관(40B)의 결합시에 접착층(61)을 형성하여 결속시킴으로써 결합홈(60)으로부터 이탈하는 것을 방지할 수 있다. 즉 무리한 압력으로 관을 결합할 때 스토퍼가 그 홈으로부터 이탈할 우려가 있으므로, 이를 방지하기 위하여 패킹이나 스토퍼를 접착제로 외관(40A) 및 내관(40B)에 결속시킴으로써 오류를 방지할 수 있다.
이러한 구성에 의해, 패킹(41) 및 제1스토퍼(51)가 장착된 확관부(42)의 외관(40A)으로 결합홈(60)에 제2스토퍼(52)가 형성된 내관(40B)이 삽입되면 패킹(41) 및 제1,2스토퍼(51,52)의 결합 돌기(53,54)가 압축되고, 이어서 조립 위치에 도달하는 경우 제1,2스토퍼(51,52)의 결합 돌기(53,54)가 팽창하면서 결합홈(60)에 안착하게 된다.
이 때, 결합이 용이해지도록 식물성 오일 등을 외관(40A)이나 내관(40B)의 스토퍼의 표면에 도포할 수 있다. 이러한 구성으로 인해 합성수지관의 결합력이 향상되어 합성수지관의 분리를 방지할 수 있는 것이다.
제1,2스토퍼(51,52)는 탄성이 있는 고무제품으로 형성되어, 합성수지관 이음부의 외관(40A)으로 내관(40B)이 삽입되면 수축되었다가 결합부위에서 팽창하면서 견고하게 결속될 수 있는 것이며, 상기 스토퍼는 스토퍼 결합홈(60)의 깊이보다 약 10% 이상의 팽창되는 탄성을 가지는 것이 바람직하다.
제1,2스토퍼(51,52)의 재료로서는 합성 고무, 천연고무, 실리콘계 수지 등이 사용 가능하며, 이들 재료에 항균성을 부여할 수 있음은 물론 합성수지관의 용도나 크기에 따라 고무의 경도를 조절하여 사용할 수 있다.
항균성 패킹(41)은 외관(40A)으로 삽입되는 내관(40B)을 밀봉하는 구성 요소인 바, 합성고무, 천연고무 또는 실리콘계 수지 등의 연질 재질을 사용할 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다. 항균성 패킹(41)과 스토퍼는 세균이 외관(40A)과 내관(40B)의 밀착부위를 통해 침투 및 번식과 이음부의 유동을 방지하는 구성 요소로서 역할을 갖는다.
그런데, 상술한 바와 같은 구조에 있어서는, 소정 두께를 갖는 내관의 원주면 상에 스토퍼 결합홈을 형성해야 하기 때문에 관 자체가 취약해질 뿐만 아니라 지지력에 한계를 가지게 되므로 강한 압력의 발생시에 종전과 마찬가지로 외관 및 내관이 상호 분리될 우려가 있는 것임은 물론 3층 구조의 수지관에 한정될 뿐만 아니라 제조 자체가 난해한 것이라는 문제를 내포하고 있다.
한편, 첨부된 도 6 내지 도 8은 본 발명에 따른 이탈 방지용 합성수지관 이음장치를 설명하기 위한 도면이다.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상호 조립이 가능한 내,외측 수지관(70A,70B)으로 이루어지며, 상기 외측 수지관(70B)의 일측 끝단부에는 확장된 직경을 갖는 소켓부(80)가 형성되어 이 소켓부(80) 내로 내측 수지관(70A)이 결속되도록 구성된다.
또한, 상기 소켓부(80)에는 스파이크(90) 및 패킹(100)을 각각 수용하기 위한 요홈(81a,81b)이 마련되어 있으며, 상기 요홈(81a)의 상측은 경사면(81c)을 이룬다.
상기 소켓부(80)의 경우, 도 6에서와 같이 분할편(82)을 별개로 형성한 상태에서 내측 요홈(81a)에 스파이크(90)를 조립시킬 수 있는 것이며, 그 후 외측 수지관(70B)으로부터 연이어지는 소켓부(80)의 선단에 열융착 방식으로 접합시킬 수 있다.
또 다른 예로서는 도 7a, 도 7b에서와 같이, 소켓부(80)와 분할편(83A) 사이의 결속부분에 나사부(84)를 형성하여 서로 체결하거나 혹은 소켓부(80)와 분할편(83B) 사이에 끼움돌기(85)를 형성한 상태에서 강력 본드로 접착하여 구성할 수도 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 내,외측 수지관(70A,70B)에 장착되는 스파이크(90)는 금속제 혹은 비금속제로 분할 제작된 환형링(91)의 소정 부위에 고무제의 탄성체(92)를 장착하여 구성된다. 도면에서는 4개로 분할된 것을 도시하고 있으나 2개나 3개 혹은 5개,6개로 분할하여 구성할 수도 있음은 물론이다.
상기 환형링(91)의 내측에는 다층의 클로우(93a)가 중앙부분에 형성됨과 동시에 외측은 경사면(93b)으로 이루어져 있다. 이 때 상기 클로우(93a)는 날끝 내면이 내측 수지관(70A)의 외경보다 같거나 작게 형성되는 것이 바람직하다.
상기 스파이크(90)의 경우, 각 환형링(91)의 외측 경사면(93b)에 한쌍의 반구홈(94a,94b)을 형성한 상태에서 이들 반구홈(94a,94b)에 각각 고무링(95a,95b)을 끼워 구성할 수 있다.
또한, 상기 스파이크(90)는 관의 제작시에 소켓부(80)의 요홈(81a)에 형성된 경사면(81c)과 소정 간격을 두고 배치한 상태에서 소켓부(80)를 일체형으로 접합시킴으로써 외측 수지관(70B)에 간단히 설치할 수 있는 것이며, 시공과정에서 내측 수지관(70A)을 외측 수지관(70B)의 소켓부(80) 내에 끼워넣는 작업만으로 결속이 가능해진다.
따라서, 상기 내,외측 수지관(70A,70B)의 내부에 압력이 발생하게 되면 스파이크(90)의 경사면(93b)이 소켓부(80)에 형성된 요홈(81a)의 경사면(81c)을 따라 이동하면서 내측 수지관(70A)을 압착시킬 수 있다.
상기 스파이크(90)는 환형링(91)과 탄성체(92)를 각각 별도로 성형한 상태에서 상호 조립시킴에 따라 링 형상으로 제작할 수 있어 제조 시간을 단축하고 대량 생산으로 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다.
또, 환형링(91)에 형성된 클로우(93)에 의해 내측 수지관(70A)의 외주 표면을 과도하게 파고들어 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
상기 패킹(100)의 경우에는 종전과 마찬가지로 일측 선단에 분기된 돌기를 형성함에 따라 외측 수지관(70B) 내로 내측 수지관(70A)을 조립할 때 표면에 밀착력을 한층 부가할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 이탈 방지용 합성수지관 이음장치는 스파이크를 구성하는 환형링과 탄성체 및 클로우에 의해 상호 조립되는 합성수지관의 결속을 확실하게 유지할 수 있다.
즉, 상기 스파이크의 외주면에 대응하는 경사면이 소켓부 내면에 일정한 간극을 갖고 형성됨에 따라 관의 분리력이 발생할 때 경사면에 의해 클로우에 조임력이 가해지면서 관 이탈을 효과적으로 억제할 수 있다.
또 내,외측 수지관의 신축성을 유지시킴으로써 땅이 함몰되거나 진동 등의 악영향이 발생되더라도 내,외측 수지관이 분리되는 것을 예방할 수 있다.
이상에서와 같은 기술적 구성에 의해 본 발명의 기술적 과제가 달성될 수 있는 것이며, 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 여기에 한정되지 않고 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능한 것임은 물론이다.
40A: 외관 40B: 내관
41: 패킹 42: 확관부
43: 보강부 51: 제1스토퍼
52: 제2스토퍼 53,54: 결합돌기
60: 스토퍼 결합홈 61: 접착층
70A: 내측 수지관 70B: 외측 수지관
80: 소켓부 81a,81b: 요홈
81c: 경사면 82,83A,83B: 분할편
84: 나사부 85: 끼움돌기
90: 스파이크 91: 환형링
92: 탄성체 93a: 클로우
93b: 경사면 94a,94b: 반구홈
95a,95b: 고무링 100: 패킹

Claims (4)

  1. 이탈 방지용 합성수지관 이음장치에 있어서,
    내,외측 수지관(70A,70B)으로 이루어지고, 이 외측 수지관(70B)의 일측 끝단부에는 확장된 직경을 갖는 소켓부(80)가 형성되어 내측 수지관(70A)이 결속되며,
    상기 소켓부(80)는 분할 구성됨과 동시에 내측에 요홈(81a,81b)이 각각 형성되어 스파이크(90) 및 패킹(100)을 수용하고,
    상기 스파이크(90)는 요홈(81a)에 형성된 경사면(81c)과 간격을 두고 배치된 후 소켓부(80)가 일체형으로 접합되어 내부 압력의 발생시에 스파이크(90)의 경사면(93b)이 요홈(81a)의 경사면(81c)을 따라 이동하면서 내측 수지관(70A)을 압착하도록 구성되며,
    상기 스파이크(90)는 내측에 클로우(93a)를 갖는 분할된 환형링(91) 및 이 환형링(91)에 장착되는 고무제의 탄성체(92)로 구성된 것을 특징으로 하는 이탈 방지용 합성수지관 이음장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 스파이크(90)는 분할 제작된 환형링(91)의 외측 경사면(93b)에 한쌍의 반구홈(94a,94b)을 형성하여 각각 고무링(95a,95b)이 끼워지도록 구성한 것을 특징으로 하는 이탈 방지용 합성수지관 이음장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 스파이크(90)를 구성하는 환형링(91)의 내측에 형성된 클로우(93a)는 날끝 내면이 내측 수지관(70A)의 외경보다 같거나 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 이탈 방지용 합성수지관 이음장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 소켓부(80)는 스파이크(90)를 요홈(81a)에 끼워 조립한 상태에서 분할편(82,83A,83B)을 열융착 방식이나 나사 체결 혹은 강력 본드로 접합시킬 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 이탈 방지용 합성수지관 이음장치.
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