KR20220047235A - 이중보온관용 엔드 플러그 - Google Patents

Abstract

개시된 내용은 구성이 간략화 됨에 따라 제조단가가 저렴해 경제적임은 물론 그 사용이 매우 용이하며, 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 직접 고정될 수 있어 견고한 접착력이 유지될 수 있도록 한 이중보온관용 엔드 플러그에 관한 것이다.
개시된 내용의 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그는 이중보온관의 연결부 측에 위치되며 그 내부에 우레탄 폼이 주입된 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 삽입되어 상기 포밍홀이 폐쇄되게 하는 엔드 플러그에 있어서, 플레이트 형상으로 형성되되 일면에 상기 포밍홀 내에 삽입되는 삽입돌기가 돌출 형성되는 실링 플레이트와, 상기 삽입돌기가 형성된 상기 실링 플레이트 일면에 안착 고정되고 전원공급에 의해 자체발열되어 상기 실링 플레이트가 상기 열수축 케이싱 측에 융착 고정되게 하는 메쉬히터가 포함되는 것을 특징으로 한다.

Description

이중보온관용 엔드 플러그{END PLUG FOR DOUBLE INSULATION PIPE}

개시된 내용은 이중보온관의 연결부 측에 위치되며 그 내부에 우레탄 폼이 주입된 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 삽입되어 상기 포밍홀이 폐쇄되게 하는 엔드 플러그에 관련된다.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래기술이라고 인정되는 것은 아니다.

공지된 난방 시스템 중 하나인 지역난방 시스템은 에너지를 공급하는 사업자가 다수의 개별 사용자에게 난방 및 급탕을 위해서 배관을 이용해 에너지를 공급하는 시스템을 말하는 것으로, 사용자 개인이 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이점이 있다.

즉, 지역난방 시스템은 개별난방 시스템을 갖추지 않은 특정 지역 내의 대규모 아파트 단지나 주택, 학교, 병원, 밀집 공장시설 등에 대규모 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 중온수(80 ∼ 120℃)를 생산하여 열 수송관을 통해서 각각의 수용가에 공급하는 시스템인 것이다.

한편, 이러한 열병합발전소는 열전용 보일러, 축열조, 열교환기 및 순환펌프등으로 이루어지는데, 순환펌프에는 공급지역까지 열을 수송 및 회수하는 열수송관 및 열교환기가 설치된다. 이때 열수송관은 공급관과 회수관으로 이루어지며 지역 난방을 위해 지중에 매설되는 열수송관으로는 보통 이중보온관이 사용된다.

이러한 이중보온관은, 강관(steel carrier pipe)으로 된 내관과, 내관의 외부를 감싸는 외관 및 내관과 외관의 사이에 형성되는 우레탄 보온재와 같은 단열재로 구성된다. 이중보온관은 내관으로부터 누수가 발생되지 않는 것이 중요하고 외관을 통한 외부 침수가 발생되지 않아야 하는데, 이를 위해서 응력발생과 열수축 팽창에 의한 이중보온관의 변형이 허용치를 벗어나지 않게 시공되는 것이 매우 중요하다.

지역 난방에서의 배관은 통상 지면에 소정의 깊이로 도랑을 파 다수의 이중보온관을 용접 등에 의해서 연결되도록 하는 구성으로 이루어진다. 즉, 배관은 다수의 90mm ~ 1200mm의 이중보온관을 관경별로 땅에 매설하여 약 10m 내지 12m 길이로 연결되는 하나의 구간을 형성하고, 다시 소정의 간격을 이격하여 다수의 이중보온관을 연결함으로써 다른 하나의 구간을 더 형성하는 방식으로 진행된다. 이때 각 구간별 서로 이격되는 부위에는 대략 5m ~ 10m 이내의 짧은 길이를 갖는 이중보온관을 삽입해 각 구간의 끝단 부와 용접 등에 의해서 연결되게 함으로써 배관이 이루어지도록 하고 있다.

이와 같은 이중보온관의 연결은, 먼저 열수축 케이싱을 일측 강관에 삽입한 후 두 강관을 용접 처리하고, 용접된 이음부 양측의 이중보온관 외부에 메스틱 테이프를 감는다. 그리고 열수축케이싱을 이음부 측으로 이동시킨 다음 열수축 케이싱이 수축되도록 그 양 끝단에 열을 가하여 열수축 케이싱이 이중보온관에 밀착 되게 한다. 그런 다음 열수축 케이싱에 포밍홀(forming hole)을 관통 형성한 다음 그 내부에 우레탄 폼을 주입하는데, 주입 후 30초 내지 60초 가량 가스가 방출되게 한 다음에 포밍홀을 폐쇄하여 마무리한다.

종래에는 포밍홀을 작업자가 손으로 막아 우레탄 폼이 포밍홀을 통해 외부로 누출되는 것을 방지한 후, 포밍홀 주변을 청소한 뒤에 웹스를 이용해 포밍홀을 폐쇄하는 방법으로 마무리되었다. 그런데 작업자가 포밍홀에서 손을 떼는 타이밍에 따라 우레탄 폼의 밀도가 기준이하로 낮아지거나 우레탄 폼이 외부로 누출될 수 있는 다양한 문제가 발생되었다. 이와 같은 문제로 인해 작업자 대신 포밍홀을 폐쇄할 수 있는 다양한 형태의 엔드 플러그가 공지되어 있다.

이러한 종래의 엔드 플러그는 포밍홀 내에 삽입가능한 돌기가 구비된 제 1 실링판과, 상기 제 1 실링판에 적층되는 웰딩층과, 상기 웰딩층에 적층되는 제 2 실링판과, 상기 제 1 실링판 외부면에 구비되는 메쉬히터로 구성된다. 시공방법은, 먼저 폴리우페탄 폼 주입후 일정 시간 경과 후에 제 1 실링판에 형성된 돌기를 통해 포밍홀을 막아준다. 그런 다음 메쉬히터에 전원을 공급해 웰딩층이 용융되게 하며 이를 통해 제 1 실링판 및 제 2 실링판이 열수축 케이싱 표면에 전기융착되게 하는 방식으로 단열시공을 완료한다.

하지만 이러한 종래의 엔드 플러그는 실링판이 두 개 구비해야 하고, 두 개의 실링판 사이에 웰딩층이 별도로 구비되어야 함에 따라 제조단가가 상승됨은 물론 생산이 번거로운 문제가 있었다. 뿐만 아니라 가열되는 메쉬히터에 의해 웰딩층이 용융되고 이를 통해 양측 실링판이 열수축 케이싱 표면에 간접 접착되는 방식이기 때문에 견고한 접착력이 유지되기 어려운 단점이 있었다.

1. 대한민국 특허등록 제10-0912857호(2009.08.12) 2. 대한민국 특허등록 제10-1935027호(2018.12.27) 3. 대한민국 특허등록 제10-0839205호(2008.06.11)

구성이 간략화 됨에 따라 제조단가가 저렴해 경제적임은 물론 그 사용이 매우 용이하며, 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 직접 고정될 수 있어 견고한 접착력이 유지될 수 있도록 한 이중보온관용 엔드 플러그를 제공하고자 한다.

하나의 실시 예로서 개시된 내용은 이중보온관의 연결부 측에 위치되며 그 내부에 우레탄 폼이 주입된 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 삽입되어 상기 포밍홀이 폐쇄되게 하는 엔드 플러그에 있어서, 플레이트 형상으로 형성되되 일면에 상기 포밍홀 내에 삽입되는 삽입돌기가 돌출 형성되는 실링 플레이트와, 상기 삽입돌기가 형성된 상기 실링 플레이트 일면에 안착 고정되고 전원공급에 의해 자체발열되어 상기 실링 플레이트가 상기 열수축 케이싱 측에 융착 고정되게 하는 메쉬히터가 포함되는 것을 특징으로 하는 이중보온관용 엔드 플러그에 대해 기술하고 있다.

이상에서와 같은 이중보온관용 엔드 플러그에 의하면 구성이 간략화 됨에 따라 제조단가가 저렴해 경제적임은 물론 그 사용이 매우 용이하며, 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 직접 고정될 수 있어 견고한 접착력이 유지될 수 있는 탁월한 장점을 가진다.

도 1은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그의 사시도.
도 2는 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그의 단면도.
도 3은 개시된 내용의 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그의 사용상태도.

개시된 내용의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 개시된 내용은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 개시된 내용의 개시가 완전하도록 하고, 개시된 내용이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 개시된 내용의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 개시된 내용은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

개시된 내용의 실시 예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 개시된 내용의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술 되는 용어들은 개시된 내용의 실시 예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1 내지 도 3에는 개시된 내용에 따른 하나의 실시 예가 도시된다. 도 1은 사시도이고, 도 2는 단면도이며, 도 3은 사용상태도이다.

이하에는 도 1 및 도 2를 참조하여 개시된 내용의 바람직한 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그(1)의 구성부재들과 그 연결관계에 대해서 상세하게 설명하기로 한다.

개시된 내용에 따른 이중보온관용 엔드 플러그(1)는 이중보온관(100)의 연결부 측에 위치되며 그 내부에 우레탄 폼이 주입된 열수축 케이싱(200)의 포밍홀(210) 측에 삽입되어 상기 포밍홀(210)이 폐쇄되게 하는 역할을 한다. 이러한 이중보온관용 엔드 플러그는 메쉬히터(20)를 금형 내에 삽입한 후 실링 플레이트(10)가 사출성형되는 인서트 사출 방식으로 제조됨을 밝혀둔다.

먼저, 도 1을 참조하면 실링 플레이트(10)가 구비된다. 이 실링 플레이트(10)는 열수축 케이싱(200)에 형성된 포밍홀(210)을 막아 폐쇄하는 역할을 하는 것이다. 이러한 실링 플레이트(10)는 플레이트 형상으로 형성되되 그 일면에 포밍홀(210) 내에 삽입되는 삽입돌기(11)가 돌출 형성된다. 실링 플레이트(10)는 도면에 도시되는 바와 같이 평평한 플레이트 형상으로 형성될 수도 있지만 열수축 케이싱(200)의 외주연에 밀착될 수 있게 호 형상으로 형성될 수도 있다.

전술한 실링 플레이트(10)는 고밀로 폴리에틸렌(high density polyethylene, HDPE) 재질로 제조되되, 제조시 추후에 설명될 메쉬히터(20)의 발열시 용융되는 웰딩성분이 포함된다. 이러한 웰딩성분은 실링 플레이트(10) 보다 낮은 용융점을 갖으며 따라서 메쉬히터(20)는 실링 플레이트(10)에서 웰딩성분의 용융점에 해당되는 온도까지 가열되는 것으로 한다. 그리고 전술한 웰딩성분은 열수축 케이싱(200)과 직접 면접되는 실링 플레이트(10) 일면에만 형성될 수도 있고 실링 플레이트(10) 전체에 걸쳐 형성될 수도 있다. 이처럼 개시된 내용에서는 웰딩성분이 열수축 케이싱(200)에 직접 면접되는 실링 플레이트(10) 측에 형성됨에 따라 종래기술과 달리 열수축 케이싱(200)의 포밍홀(210) 측에 직접 고정될 수 있어 견고한 접착력이 유지될 수 있게 된다. 그리고, 전술한 삽입돌기(11)는 포밍홀(210) 내에 밀폐하게 삽입 가능한 크기로 형성되는 것으로 한다.

다음으로 메쉬히터(20)가 구비된다. 이 메쉬히터(20)는 전술한 삽입돌기(11)가 형성된 실링 플레이트(10) 일면에 안착 고정되고 전원공급에 의해 자체발열되어 실링 플레이트(10)가 열수축 케이싱(200) 측에 융착 고정되게 하는 역할을 한다. 이러한 메쉬히터(20)는 새들(saddle)을 통해서 전원공급부와 연결되며 전원공급부로부터 실링 플레이트(10)의 웰딩성분이 용융될 수 있는 온도까지 가열된다.

이때 비록 도시되지 않았으나 전술한 전원공급부에는 온도와 전원의 입출력, 시작과 종료를 표시하는 표시램프가 구비되어 있으며 웰딩 시간과 전압 및 에러 메시지가 표시되는 기능이 구비되어 있으며 실링 플레이트(10)가 웰딩성분의 용융점 이상으로 가열되는지를 확인할 수 있는 기능이 포함되어 있다. 여기서 전원공급부를 통한 메쉬히터(20)의 가열 방법 및 원리는 이미 공지된 기술인바 이에 대한 상세한 설명은 명세사의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

이처럼 개시된 내용에서는 실링 플레이트(10)와 메쉬히터(20) 두 개의 구성부재 만으로 이중보온관용 엔드 플러그(1)가 구성됨에 따라 제조단가가 저렴해 경제적임은 물론 그 사용이 매우 용이하다.

한편, 개시된 내용에 따른 이중보온관용 엔드 플러그(1)는 메쉬히터(20)를 금형 내에 삽입한 후 실링 플레이트(10)가 사출성형되는 인서트 사출 방식으로 제조되는데, 도 2를 참조하면, 메쉬히터(20)가 안착되는 실링 플레이트(10) 일면 양측 가자자리에는 인서트 사출 시 메쉬히터(20) 양단이 매입 고정될 수 있도록 지지단턱(12)이 돌출 형성된다.

이 지지단턱(12)은 전술한 메쉬히터(20)가 실링 플레이트(10) 측에 견고하게 위치고정될 수 있게 함으로써 메쉬히터(20)가 실링 플레이트(10) 측에서 임의로 분리되지 않음은 물론 메쉬히터(20) 가열시 그 열이 실링 플레이트(10) 측에 효과적으로 전달될 수 있게 한다. 이때 전술한 지지단턱(12)은 실링 플레이트(10)가 열수축 케이싱(200) 상에서 이격되지 않도록 메쉬히터(20)가 매입 가능한 최소높이까지만 형성되는 것이 바람직하다. 그리고 전술한 메쉬히터(20)는 실링 플레이트(10) 일면과 전체 또는 일부가 고정되는데, 이는 인서트 사출시 금형의 형상을 통해서 제어되는 것으로 한다.

이하에는 도 3을 참조하여 개시된 내용의 바람직한 일 실시 예에 따른 이중보온관용 엔드 플러그(1)의 전체적인 사용방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다. 여기서 이중보온관의 용접연결, 열수축 케이싱의 고정 및 열수축 케이싱에 형성된 포밍홀 내로의 우레탄 폼 충전은 이미 공지된 기술인바 이에 대한 상세한 설명은 명세서의 간략화를 위해서 생략하기로 한다.

먼저 열수축 케이싱(200)에 형성된 포밍홀(210)을 통해 우레탄 폼이 충전되면 열수축 케이싱(200) 내부로부터 가스가 배출될 때 까지 30초 내지 60초간 기다려 준다. 가스배출이 완료되면 실링 플레이트(10)의 삽입돌기(11)를 포밍홀(210) 내에 삽입해 포밍홀(210)을 폐쇄하며, 포밍홀(210) 폐쇄 후 열수축 케이싱(200) 내부는 우레탄 폼에 의해 완충 처리된다.

그런 다음 일정시간 경과 후 메쉬히터(20)에 전원공급부를 연결해 실링 플레이트(10)에 포함된 웰딩성분이 용융되는 온도까지 메쉬히터(20)를 발열시킨다. 메쉬히터(20) 발열에 의해 실링 플레이트(10)에 포함된 웰딩성분이 용융되면서 실링 플레이트(10)에 의해 포밍홀(210)이 완벽하게 폐쇄될 수 있다.

이상에서와 같은 이중보온관용 엔드 플러그에 의하면 구성이 간략화 됨에 따라 제조단가가 저렴해 경제적임은 물론 그 사용이 매우 용이하며, 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 직접 고정될 수 있어 견고한 접착력이 유지될 수 있다.

개시된 내용은 예시에 불과하며, 특허청구범위에서 청구하는 청구의 요지를 벗어나지 않고 당해 기술자라면 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양하게 변경 실시될 수 있으므로, 개시된 내용의 보호범위는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 않는다.

1 : 이중보온관용 엔드 플러그
10 : 실링 플레이트
11 : 삽입돌기
12 : 지지단턱
20 : 메쉬히터
100 : 이중보온관
200 : 열수축 케이싱
210 : 포밍홀

Claims (1)

1. 이중보온관의 연결부 측에 위치되며 그 내부에 우레탄 폼이 주입된 열수축 케이싱의 포밍홀 측에 삽입되어 상기 포밍홀이 폐쇄되게 하는 이중보온관용 엔드 플러그에 있어서,
   플레이트 형상으로 형성되되 일면에 상기 포밍홀 내에 밀폐 가능하게 삽입되는 삽입돌기가 돌출 형성되는 실링 플레이트; 및
   상기 삽입돌기가 형성된 상기 실링 플레이트 일면에 안착 고정되고 전원공급에 의해 자체발열되어 상기 실링 플레이트가 상기 열수축 케이싱 측에 융착 고정되게 하는 메쉬히터;가 포함되고,
   상기 실링 플레이트에는 상기 메쉬히터의 발열시 용융되는 웰딩성분이 상기 열수축 케이싱에 직접 면접되는 일면에 형성되고 상기 웰딩성분은 상기 실링 플레이트 보다 낮은 용융점을 가지며,
   상기 이중보온관용 엔드 플러그는 상기 메쉬히터를 금형 내에 삽입한 후 상기 실링 플레이트가 사출성형되는 인서트 사출 방식으로 제조되되, 상기 메쉬히터가 안착되는 상기 실링 플레이트 일면 양측 가자자리에는 인서트 사출 시 상기 메쉬히터 양단이 매입 고정될 수 있도록 지지단턱이 돌출 형성되며,
   상기 메쉬히터는 상기 실링 플레이트의 일면에 일부가 고정되는 것을 특징으로 하는 이중보온관용 엔드 플러그.

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