KR100618111B1 - 복층 수지 하수관의 결합구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수지 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수지관의 내부에 또다른 수지관을 삽입하여 복층 구조를 갖도록 하여 수지관의 내벽을 보강하고 강도를 향상시키도록 한 복층 수지 하수관의 결합구조에 관한 것이다.

상기 본 발명의 복층 수지 하수관의 연결은, 내부에 삽입된 내부수지관의 양단을 연장 돌출시켜 연결되는 양측 하수관의 연장단부간에 소켓을 끼워 연결한다.

더 상세하게는 상기 연장단부 둘레와 상기 연장단부 둘레에 끼워지는 소켓의 내주면에 나사가공을 하여 나사결합시키고, 연결될 양 소켓의 내부에 외주면으로 접착제를 바른 연결관의 양단을 공유하도록 끼우고 상기 연결관의 둘레에 접착를 발라 본딩 결합하도록 한 것이다.

상기 소켓을 이용한 다른 결합구조는 상기 연장단부 둘레와 상기 연장단부 둘레에 끼워지는 소켓의 내주면에 나사가공을 하여 나사결합시키고, 연결될 일측 소켓의 단부에 일체형 연결관을 형성하고, 상기 연결관에 접착제를 발라 반대측 소켓의 내경에 삽입시켜 연결하도록 한 것이다.

또한 외부관 내에 내부관을 삽입시키는 장치는, 외부관 고정부와, 내부관 후단부를 상기 외부관의 내부로 가압하는 가압부와, 상기 내부관의 선단부에서 외부관의 내경으로 열을 가하는 가열장치로 구성된다.

상기 가열장치는 상기 내부관의 선단보다 앞쪽으로 돌출되도록 상기 내부관에 삽입되는 송풍관과, 상기 송풍관의 선단부에 설치되는 열선과, 상기 송풍관 후단부에는 공기를 공급하는 송풍기로 구성된다.

수지관, 하수관, 상수도관, 내부관,외부관, 소켓, 접착

Description

복층 수지 하수관의 결합구조{The connection structure of Plastic drainpipe}

도 1은 본 발명에 따른 복층 수지 하수관의 구조를 나타낸 분리 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 복층 수지 하수관의 구조를 나타낸 결합 단면도.

도 3은 본 발명에 따른 복층 수지 하수관 제조장치의 구조도.

도 4는 본 발명의 복층 수지 하수관의 다른 연결구조를 나타낸 분리 단면도.

도 5는 도 4의 복층 수지 하수관 연결상태를 나타낸 결합 단면도.

도 6은 본 발명 복층 수지 하수관의 또다른 연결구조를 나타낸 결합단면도.

*** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ***

10 - 복층 수지 하수관 12,13 - 내,외부관 14 - 연장부

15,22 - 나사부 20a,20b - 소켓 24 - 연결관

p1,p2 - 패킹 30a,30b - 소켓 31 - 삽입부

32 - 나사부 34 - 일체형 연결관 40 - 고정부

41 - 지지프레임 42 - 지지밴드 43 - 가압부

44 - 지지대 45 - 척 46 - 가압실린더

47 - 송풍관 48 - 열선 49 - 송풍기

s - 스페이서

본 발명은 수지 하수관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수지관의 내부에 또다른 수지관을 삽입하여 복층 구조를 갖도록 함으로써 수지관의 내벽을 보강하고 강도를 향상시키도록 한 복층 수지 하수관의 결합구조에 관한 것이다.

지하에 매설되는 하수도관은 주로 콘크리트관을 사용였으나 습도가 높은 척박한 지중환경에 취약하여 부식 또는 외부로부터의 압력에 쉽게 파손되는 문제점이 있을 뿐만 아니라 가격이 비싸며 무거운 중량으로 인하여 운반 및 설치가 어려운 단점이 있다.

이에 요즘은 부식에 강하고 가벼워 시공이 용이하며 가격이 저렴한 수지 하수관을 많이 사용하고 있다. 물론 상수관 또한 수지관으로 설치가 가능하다.

이러한 수지 하수관은 압출되는 작은 관을 나선형으로 감으면서 연속적으로 접착하여 큰 직경의 관을 이루도록 제조하며, 설치시 연결부에 클립플랜지를 감아 연결하거나 또는 연결단부에 플랜지를 융착 결합한 후 상호 볼트결합하여 연결하고 있다.

이와 같이 설치되는 수지관은 내부식성이 있어 수명이 오래 연장되는 장점은 있으나, 내마모성에 취약하여 하수와 함께 쓸려내려가는 모래나 자갈 등에 의해 수지관의 내벽에 상처를 내게 되는데, 이 상처가 지속적으로 누적되게 되면 구멍이 발생하는 등 손상되고 또 그 손상부를 통해 누수가 발생되는 문제점이 발생된다.

또한 수지관의 약점인 압축강도가 낮아 하중이 많이 가해지는 위치이거나 또는 융기 침하작용이 심한 곳에서는 쉽게 파손되는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하고자 안출된 것으로, 그 목적은, 수지관의 내부에 또다른 수지관을 삽입하여 복층 구조를 갖도록 함으로써 수지관의 내벽을 보강하는 동시에 압축강도를 향상시키도록 하여 내구연한을 연장시키는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 상기 복층 하수관의 제조를 보다 용이하게 실시할 수 있도록 하는 복층 수지 하수관의 결합구조를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 수지 하수관의 내부에 또다른 수지관을 삽입하여 복층구조를 갖도록 한 것이다.

상기 내부에 삽입된 내부수지관의 양단을 연장 돌출시켜 연결되는 양측 연장단부에 소켓을 끼워 연결한다.

상기 소켓을 이용한 결합구조는 상기 연장단부 둘레와 상기 연장단부 둘레에 끼워지는 소켓의 내주면에 나사가공을 하여 나사결합시키고, 연결될 양 소켓의 내부에 외주면으로 접착제를 바른 연결관의 양단을 공유하도록 끼우고 상기 연결관의 둘레에 접착를 발라 본딩 결합하도록 한다.

상기 소켓을 이용한 다른 결합구조는, 상기 연장단부 둘레와 상기 연장단부 둘레에 끼워지는 소켓의 내주면에 나사가공을 하여 나사결합시키고, 연결될 일측 소켓의 단부에 일체형 연결관을 형성하고, 상기 연결관에 접착제를 발라 반대측 소켓의 내경에 삽입시켜 연결하도록 한다.

또한 상기 수지 하수관의 내부에 내부관을 삽입시키는 장치는, 외부관 고정부와, 내부관 후단부를 상기 외부관의 내부로 가압하는 가압부와, 상기 내부관의 선단부에서 외부관의 내경으로 열을 가하는 가열장치로 구성한다.

상기 가열장치는 상기 내부관의 선단보다 앞쪽으로 돌출되도록 상기 내부관에 삽입되는 송풍관과, 상기 송풍관의 선단부에 설치되는 열선과, 상기 송풍관 후단부에는 공기를 공급하는 송풍기로 구성한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 복층 수지 하수관의 구조를 나타낸 분리 단면도 이고, 도 2는 본 발명에 따른 복층 수지 하수관의 구조를 나타낸 결합 단면도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 복층 수지 하수관 제조장치의 구조도 이고, 도 4는 본 발명의 복층 수지 하수관의 다른 연결구조를 나타낸 분리 단면도 이며, 도 5는 도 4의 복층 수지 하수관 연결상태를 나타낸 결합 단면도이다.

상기 도면들에 도시된 바에 의하면, 복층 수지 하수관(10)은 외부관(13)의 내부에 또다른 내부관(12)이 삽입되어 일체화 된 것이다.

이러한 복층 수지 하수관(10)은, 외부관(13)의 내부에 열을 가하여 소폭의 신축성을 갖도록 하면서 그 내부에 또다른 수지관 즉, 내부관(12)을 강제 삽입하여 이루어진 것으로, 삽입 완료 후 외부관(13)의 상온에서 냉각되면서 수축하여 외부 관(13)과 내부관(12)이 일체화 됨으로써 이루어진다. 이와 더불어 내부관(12)이 삽입된 양측에 열융착으로 마감하면 더욱더 완벽한 일체화를 이룰 수가 있다.

상기 복층 수지 하수관(10)을 제조하기 위해서는 별도의 장치가 필요하다.

먼저, 외부관(13)의 내부에 내부관(12)을 밀어넣어야 하기 때문에 외부관(13)을 견고하게 고정하기 위한 고정부(40)가 필요하다. 이 고정부(40)는 하부에 고정된 지지프레임(41)과 외부관(13)을 감아 지지하는 지지밴드(42)로 구성된다.

또 내부관(12)을 외부관(13) 내부로 밀어넣는 가압부(43)가 필요하다. 이 가압부(43)는 내부관(12)의 후단을 지지하는 지지대(44) 및 이 지지대(44)를 결합방향으로 밀어내는 가압실린더(46)로 이루어진다. 특히 지지대(44)에는 내부관(12)의 후측단을 물어 고정시키기 위한 척(45)이 설치된다. 척(45)은 내부관(12)을 내부에서 물어 고정시키도록 되어 있다. 이는 압축강도가 약한 수지관을 외부에서 물어 고정하게 되면 찌그러지거나 파손될 우려가 있기 때문이다. 또 가압실린더(46)는 유압을 이용한 유압실린더나 스크류축 및 래크와 피니언 등과 같은 장치를 적용할 수 있다. 그리고 가압부(43)와 고정부(40)의 지지프레임(41)은 하나의 몸체를 공유하도록 하는 것이 안정적일 것이다.

또한 내부관(12)의 외부관(13)의 내부로 밀어 넣을 때 외부관(13)을 유연성 및 확장성을 주기 위해 열을 가하 가열장치가 구비된다. 상기 가열장치는, 상기 내부관(12)의 선단보다 앞쪽으로 돌출되도록 상기 내부관(12)에 삽입되는 송풍관(47)과, 상기 송풍관(47)의 선단부에 설치되는 열선(48)과, 상기 송풍관(47) 후단부에 는 공기를 공급하는 송풍기(49)로 구성된다. 이때 송풍관(47)의 선단은 나팔형태로 벌어진 구조를 가져 가열된 공기가 외부관(13) 내주면으로 분산 공급되도록 되어 있다. 그리고 열선(48)에 전기를 공급하기 위해 송풍관(47)을 통해 전선을 배선한다. 또 송풍관(47)이 내부관(12)내에서 유동되는 것을 방지하기 위해 상기 송풍관(47)과 내부관(12) 사이에 상호간의 간격을 유지하는 스페이서(s)가 설치된다.

이러한 장치에 의해 상기 외부관(13)을 고정부(40)에 지지밴드(42)로 고정시키고 내부관(12)의 후단을 가압부(43)의 지지대 척(45)에 고정시킨 후 가압실린더(46)를 작동시켜 외부관(13) 방향으로 밀어낸다. 이와 동시에 송풍관(47) 선단의 열선(48)을 가열시키고, 송풍기(49)를 작동시키면 송풍관(47)을 통해 공급되는 바람이 열선(48)에 의해 가열되어 외부관(13)의 내벽으로 공급된다. 이때문에 외부관(13)의 내벽은 열을 받아 유연해지고 신축성을 가지므로 원활한 내부관(12)의 삽입을 허용해준다. 내부관(12)의 삽입이 완료된 후 가열장치를 제거하면, 상온에서 외부관(13)이 냉각되면서 원래의 형태로 복원수축하게 되어 결국 내부관(12)과 일체화된다.

한편, 이러한 복층 수지 하수관(10) 간의 연결을 위해 소켓(20a)(20b)을 이용하는데, 소켓(20a)(20b)의 결합을 가능하도록 하기 위해 내부관(12)의 양단을 외부관(13)의 양단으로 돌출되게 연장시켰으며, 이 연장부(14)에 상기 소켓(20a)(20b)이 결합되도록 한 것이다. 상기 소켓(20a)(20b)과 연장부(14)의 결합은 내부관(12)이 PE재질이거나 PVC재질인가에 따라 그 구조가 달라질 수가 있다.

즉, 내부관(12)이 PE재질일 경우에는 본딩접착이 어렵기 때문에 나사가공에 의해 PVC재질의 소켓을 결합하여 그 소켓간에 본딩접착을 이루도록 하는 방법과, 내부관(12)이 PVC재질일 경우에는 나사가공 없이 하나의 소켓을 이용하여 양측 복층 수지 하수관(10)을 직접 본딩 연결하는 방법을 적용할 수가 있다. 물론 PE재질에 본딩접착이 가능하다면 후자의 방법을 사용할 수 있음은 당연할 것이다.

먼저, 내부관이 PE재질의 경우에 연결구조를 설명한다.

상기 복층 수지 하수관(10)의 내부관(12) 양단 연장부(14) 둘레에 나사가공을 하여 나사부(15)(22)를 형성한 후 상기 소켓(20a)(20b)을 상기 연장부(14) 외주면에 끼워 결합하는데, 상기 소켓(20a)(20b)은 PVC재질로 이루어져 있다. 그리고 소켓(20a)(20b)은 내경 중앙부에 내부관(12)의 내경과 같은 내경의 돌출단(23)을 형성하고, 이 돌출단(23)을 중심으로 연장부(14) 둘레와 대응되는 내경에 나사가공에 의해 나사부(22)를 형성하여 상기 연장부(14) 둘레의 나사부(15)에 나사체결에 의해 연결되도록 하였다. 이때 연장부(14) 말단과 소켓(20a)(20b)의 돌출단(23) 사이에는 수밀을 위한 패킹(p1)이 개재된다.

이러한 구조로 연결되는 복층 수지 하수관(10)의 양단에 모두 소켓(20a)(20b)이 결합되며, 연결되는 소켓(20a)(20b)의 사이에는 하나의 연결관(24)을 공유하여 그 양단을 삽입시켜 연결하며, 삽입시 상기 연결관(24)의 둘레에 또는 소켓(20a)(20b)의 내경에 접착제를 도포하여 삽입시켜 본딩접착시킨다. 따라서 접착제의 경화 후에는 소켓(20a)(20b)과 연결관(24)이 수밀하고 견고하게 연결된다. 이때에도 소켓(20a)(20b) 내부의 돌출단(23)과 연결관(24)의 말단사 이에도 기밀성 유지를 위한 패킹(p2)이 개재된다.

도 4는 본 발명의 복층 수지 하수관의 다른 연결구조를 나타낸 분리 단면도로서, 소켓의 구조를 암수 형태로 구성하여 별도의 연결관(24) 없이 결합 시킬 수 있는 구조를 도시하고 있다.

이러한 소켓(30a)(30b)의 구조는, 두 개의 종류로 구분되는데, 공통적으로는 상기 연장부(14) 둘레 그리고 상기 연장부(14) 둘레에 끼워지는 소켓(30a)(30b)의 내주면에 나사가공을 하여 나사부(15)(32)를 갖는다. 상기 소켓(30a)(30b)의 나사부(32) 반대쪽 단부는 각각 다른 구조를 갖는데, 일측 소켓(30b)은 일체형 연결관(34)이 형성되고, 다른 소켓(30a)에는 상기 일체형 연결관(34)이 삽입되는 삽입부(31)를 갖는다. 상기 삽입부(31)를 갖는 소켓(30a)의 내주면에는 돌출단(33)이 형성되며, 조립시 연장부(14)와 돌출단(33), 그리고 일체형 연결관(34)의 단부와 돌출단(33) 사이에 수밀성을 갖기 위한 패킹(p1,p2)이 개재된다.

따라서 복층 수지 하수관(10)을 연결할 때에는 연결될 양측 연장부(14)에 각기 다른 소켓(30a)(30b)을 대응시켜 나사결합하고, 일측 소켓(30b)의 일체형 연결관(34)을 타측 소켓(30a)의 삽입부(31)에 삽입시켜 연결한다. 이때 일체형 연결관(34)의 둘레면이나 삽입부(31)의 내주면에 접착제를 도포하여 본딩접착시킴에 따라 견고하고 수밀성을 있는 연결상태를 유지할 수가 있다.

한편, 복층 수지 하수관(10)의 내부관(12)이 PVC재질일 경우에는 도 6과 같은 소켓 연결구조를 적용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또다른 실시예에 따른 수지 하수관의 소켓연결 구조를 나 타낸 단면 결합도로서, 상기 도 6에 도시된 바와 같이 내부관(12)의 양단을 외부관의 양단외측으로 적당 길이 연장시킨다. 이때 그 연장부(14')에 나사가공과 같은 가공작업은 실시하지 않는다.(접착효율을 높이기 위한 가공은 가능할 것이다.)

소켓(50)은 양측으로 상기 연장부(14')가 삽입되는 단순한 연결관 구조를 이루며, 내주면 중앙부에 돌출단(53)을 갖는다. 이 돌출단(53)은 내부관(12)의 내경과 동일한 내경을 이루는 것이 바람직하다.

결합은 상기 소켓(50)의 양측 내주면 또는 내부관(12)의 연장부(14') 외주면에 접착제를 도포한 후 연장부(14')를 소켓(50)의 양측 내부로 밀어넣어 결합시켜 본딩 결합시킨다.

즉, 내부관(12)과 소켓(50)이 모두 PVC 재질이기 때문에 별다른 가공작업 없이 단순한 본딩결합에 의해 연결작업이 신속, 간편하게 이루어질 수 있다.

한편 소켓의 내부 돌출단(53)의 양측과 연결되는 복층 수지 하수관(11)의 연장부(14')단 사이에는 수밀을 위한 패킹(p3)이 개재된다.

본 발명의 상세한 설명에서 표현한 하수관은 단순히 하수관에 한정되지 않고 상수관을 비롯한 다른 관에도 모두 적용할 수가 있다.

본 발명은 수지관의 내부에 또다른 수지관이 삽입되어 복층 구조를 이룸에 따라 수지관의 내벽이 보강되어 물과 함께 유동하는 모래나 돌 등과 같은 협잡물에 의해 수지관이 손상되는 현상을 방지할 수 있고, 이와 동시에 압축강도가 향상되는 장점과 아울러 복층 수지 하수관의 내구연한이 연장되는 장점이 있다.

또한 복층 구조의 수지 하수관을 제조하는 데에 열풍을 이용한 가열장치를 사용하므로 내부관의 삽입이 신속 간편하게 이루어지는 등 제조가 매우 용이한 장점이 있고, 또 삽입완료된 상태에는 신장되었던 외부관이 수축하여 내부관과 견고한 결합을 이루는 장점이 있다.

또한 상기 복층 수지 하수관의 내부관 양단을 연장하여 그 연장부에 소켓을 결합하여 다른 복층 수지 하수관과 연결하도록 함으로써 복층 수지 하수관의 연결작업 또한 신속간편하게 할 수 있음은 물론이고 그 연결상태도 높은 수밀성을 유지할 수 있는 장점이 있다.

Claims (10)

1. 수지관들의 결합으로 이루어진 복층 수지 하수관 간의 결합구조에 있어서,

   외부관(13)과 내부관(12)의 복층으로 이루어진 하수관(10)에서 내부관(12)이 외부관(13)의 외부로 돌출시키게 형성된 외주면 나사부(15)를 가진 연장부(14)와;

   상기 연결되기 위한 하수관(10)과 하수관(10) 사이에 위치되는 내부관(12)과 지름이 같은 원통형의 연결관(24)과;

   상기 좌우 양단의 하수관(10)과 그 중심의 연결관(24) 사이에 끼워지게 일측 내주면에 나사부(22)가 형성되고 외부관(13)과 지름이 같은 원통형 2개의 소켓(20a 20b)이; 결합하되, 상기 연장부(14)의 나사부(15)와 소켓(20a, 20b)의 나사부(22)가 스크류 체결되고, 연결관(24)의 외주면이 상기 소켓(20a, 20b)의 나사부(22) 타측에 끼워져 본딩 체결되는 것을 특징으로 하는 복층 수지 하수관의 결합구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 소켓(20a, 20b)은,

   그 내경 중앙부에는 내부관(12)의 내경과 같은 내경의 돌출단(23)을 형성하고, 그 좌우로 패킹(P1, P2)을 끼워 넣는 것을 특징으로 하는 복층 수지 하수관의 결합구조.
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