KR101011018B1 - 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 확관부의 패킹홈에 설치한 패킹에 금속링을 설치하여 상하수도관을 삽입할 때 패킹이 안쪽 방향으로 밀리는 것을 방지하고 한번 삽입한 후에는 패킹이 절대로 외부로 분리되지 않아 상하수도관이 함께 분리되는 것을 방지하며 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 관체(11)의 한쪽 끝 부분에 패킹을 삽입하는 패킹홈(13)을 형성한 확관부(12)로 이루어진 상하수도관에 있어서,
상기 패킹홈(13)의 홈 경사면(21) 끝 부분에서 외경방향으로 형성한 안내 경사면(25)에서 연결한 외측 마감부(27)의 일측에 링 삽입부(28)를 형성하고, 상기 링 삽입부(28)의 안쪽에 형성한 금속링 결합홈(33)의 내경에 내측 마감부(29)를 형성하며, 상기 내측 마감부(29)의 안쪽에 고정 돌출부(31)를 형성한 패킹(20)과;
상기 금속링 결합홈(33)에 삽입 연결하며 한 부분을 분할한 금속링(40)으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

Description

밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관{Water supply and drainage pipe}

본 발명은 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 확관부의 패킹홈에 설치한 패킹에 금속링을 설치하여 상하수도관을 삽입할 때 패킹이 안쪽 방향으로 밀리는 것을 방지하고 한번 삽입한 후에는 패킹이 절대로 외부로 분리되지 않아 상하수도관이 함께 분리되는 것을 방지하며 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관에 관한 것이다.

상하수도용 관 이음은 견고함과 더불어 시공이 간편할 것을 요구하며, 일반적으로 상하수도용 관은 취급이 용이한 6m 정도의 길이로 절단하여 제작되고, 현장에서 필요한 형태로 배열하여 상하수도관의 방향에 따라 소켓(socket), 리듀서(reducer), 티(Tee). 엘보우(elbow)를 이용하여 용접하거나 나사 결합 또는 강제로 끼워 맞춤하는 방법을 사용하여 상하수도관을 연결하여 왔다.

상기한 방법에 의한 상하수도관의 이음 작업은 견고한 장점이 있으나 작업성이 현저하게 떨어지는 단점과, 용접부위에 균열이 발생하기 쉬운 단점과 부식으로 인한 누수가 발생하는 등 여러 가지 문제점이 노출되었다.

나아가서 상기한 문제점이 식수가 통과하는 수도관에서 발생한다면 중금속의 오염 등의 위생적인 문제가 발생하게 되고, 하수관에서 발생한다면 주변의 땅속이 오염되어 결국에는 지하수가 오염되는 원인이 된다.

그리고 기후변화에 따른 온도편차에 의해 상하수도관의 길이가 수축 또는 팽창하는 열팽창계수가 발생하게 되고, 외부 충격 및 지진 등에 의해 발생하는 상하수도관의 유동에 적절하게 대응할 수 없다는 문제점이 발생하게 된다.

이러한 연결구조 이외에 상하수도관을 연결하는 방법으로 고무패킹을 이용하는 방법이 널리 사용되고 있으나, 수평방향 또는 수직 방향의 외력이 작용하거나 열팽창계수에 의해 상하수도관이 고무패킹으로부터 이탈하는 문제점이 발생한다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래의 기술로는, 실용신안 공개번호 제20-2009-009840호(2009. 09. 30. 공개)와 실용신안등록 제0302818호(2003. 01. 17. 등록)에 게재된 바와 같이, 상하수도관(10, 10a)의 외경에 결합할 수 있도록 링상으로 형성되며 내측으로 상하수도관(10, 10a)의 확관부(12)의 한 부분에 패킹홈(13)을 형성하여 패킹(14)을 설치하게 되고, 상기 패킹(14)에는 안쪽 방향으로 경사지게 수밀돌기(15)가 돌출되어 있다.

상기 확관부(12)에 상하수도관(10a)을 연결하기 위해서는 확관부의 전방에서 상하수도관의 끝 부분을 맞대고 상하수도관을 확관부에 밀어 넣게 된다.

그러면 패킹의 내경을 지나 확관부의 안쪽으로 상하수도관이 진입하여 상하수도관의 외경에서 패킹의 수밀돌기가 감싸서 수밀을 유지하게 된다.

그러나 확관부의 전방에서 상하수도관을 밀어 넣을 때 상하수도관의 끝 부분에 패킹의 내경이 걸려 상하수도관의 진입과 함께 패킹이 따라서 안으로 진입하거나, 상하수도관을 밀어 넣는 힘에 의해 패킹이 안쪽방향으로 밀려 패킹홈을 이탈하게 되면서 수밀돌기가 상하수도관의 외경을 감싸지 못하게 되므로 수밀을 유지할 수 없게 되어 누수가 되는 원인이 되었다.

그리고 상하수도관에 외부로부터 압력이 작용하거나 수압 및 열팽창계수에 따른 수축과 팽창이 발생하게 되면서 이러한 상하수도관에 작용하는 압력이나 움직임을 패킹의 내경에서 상하수도관을 잡아 확관부에서 이탈을 방지해야 하지만, 패킹이 상하수도관을 잡아주는 힘이 약해서 확관부로부터 상하수도관이 이탈되어 수밀을 유지할 수 없는 현상을 발생하게 된다.

문헌 1. 실용신안 공개번호 제20-2009-009840호, 2009. 09. 30. 공개 문헌 2. 실용신안 등록번호 제0438887호, 2008. 03. 03. 등록 문헌 3. 실용신안 등록번호 제0302818호, 2003. 01. 17. 등록

따라서 이러한 종래의 결점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명의 해결과제는, 확관부의 패킹홈에 설치하는 패킹의 내경에서 상하수도관이 진입하는 부분에 안내 경사면을 형성하여 상하수도관의 진입시 패킹이 함께 밀려 들어가는 것을 방지하는 것이다.

본 발명의 다른 해결과제는, 패킹의 내경에서 외부로 노출되지 않도록 금속링을 결합하여 패킹을 패킹홈에 안정되게 고정함으로써 패킹이 상하수도관의 진입으로 밀려 들어가는 것을 방지하고, 압력과 열팽창계수에 따른 상하수도관의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 해결과제는, 패킹의 내경에서 상하수도관의 외경으로부터 발생하는 누수를 방지하여 수밀을 유지하고, 패킹의 외경과 상하수도관의 내경에서 발생하는 누수를 방지하여 수밀을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 관체의 한쪽 끝 부분에 패킹을 삽입하는 패킹홈을 형성한 확관부로 이루어진 상하수도관에 있어서,

상기 패킹홈의 홈 경사면 끝 부분에서 외경방향으로 형성한 안내 경사면에서 연결한 외측 마감부의 일측에 링 삽입부를 형성하고, 상기 링 삽입부의 안쪽에 형성한 금속링 결합홈의 내경에 내측 마감부를 형성하며, 상기 내측 마감부의 안쪽에 고정 돌출부를 형성한 패킹과;

상기 금속링 결합홈에 삽입 연결하며 한 부분을 분할한 금속링으로 이루어짐을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 확관부의 패킹홈에 설치하는 패킹의 내경에서 상하수도관이 진입하는 부분에 안내 경사면을 형성하여 상하수도관의 진입시 패킹이 걸리지 않고 상하수도관이 진입되어 패킹이 함께 밀려 들어가는 것을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 패킹의 내경에서 외부로 노출되지 않도록 금속링을 결합하여 금속링에 의한 탄성력으로 패킹을 패킹홈에 안정되고 견고하게 고정함으로써 패킹이 상하수도관의 진입으로 밀려 들어가는 것을 방지하고, 상하수도관이 진입된 이후에는 상하수도관의 외경을 고정시켜 압력과 열팽창계수에 따른 상하수도관의 이탈을 방지할 수 있도록 하는 것이다.

본 발명은 패킹의 내경에서 상하수도관의 외경과 여러 단계로 고정시켜 패킹과 상사수도관의 사이에서 발생하는 누수를 방지하여 수밀을 유지하고, 패킹의 외경에 내부 수밀돌기를 형성하여 패킹과 상하수도관의 내경에서 발생하는 누수를 방지하여 수밀을 유지할 수 있도록 하는 것이다.

도 1 은 종래 상하수도관에 대한 설치상태 단면도
도 2 는 종래 상하수도관의 확관부에 대한 요부확대 단면도
도 3 은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 분리사시도
도 4 는 본 발명의 확관부에 패킹을 설치한 상태의 단면도
도 5 는 본 발명의 상하수도관 연결상태를 나타낸 단면도
도 6 은 본 발명이 연결된 상태의 요부 확대 단면도
도 7 은 본 발명의 패킹에 대한 단면도
도 8 은 본 발명의 패킹에 대한 다른 실시예의 단면도
도 9a 는 본 발명의 금속링에 대한 분리상태 단면도
도 9b 는 본 발명의 금속링에 대한 조립상태 단면도

이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부시킨 도면에 따라서 상세하게 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낸 분리사시도이고, 도 4는 본 발명의 확관부에 패킹을 설치한 상태의 단면도, 도 5는 본 발명의 상하수도관 연결상태를 나타낸 단면도, 도 6은 본 발명이 연결된 상태의 요부 확대 단면도를 나타낸 것이다.

합성수지 원료를 공급하여 용융에 의해 압출하여 성형하는 관체(11)는 용도에 따라서 상수도용, 하수도용 등으로 사용하며, 상기 관체(11)는 단일층이나 이층 또는 삼층으로 성형하는 것이 가능하다.

상기 관체(11)는 필요에 따라서 소정의 길이로 절단하여 사용하는 것이며, 관체(11)는 통상적인 확관장치에 공급하여 한쪽 끝 부분을 확관하여 확관부(12)를 성형하고, 상기 확관부(12)에는 패킹홈(13)을 동시에 성형하는 것이다.

상기 패킹홈(13)에는 패킹(20)을 독립되게 성형하여 결합하는 것이며, 상기 패킹(20)의 내경 중앙부분에는 금속링 결합홈(33)을 형성하여 금속링(40)을 삽입하여 패킹(20)을 패킹홈(13)에 고정하는 것이다.

상기 패킹(20)은 외경으로 패킹홈(13)과 접촉되는 홈 경사면(21)과 홈 접촉부(22) 및 내부홈 경사면(23)이 형성되고, 상기 내부홈 경사면(23)의 끝에서 내부 수밀돌기(24)가 돌출된다.

상기 패킹(20)은 내경으로 안내 경사면(25)의 끝에서 안쪽에 금속링 결합홈(33)을 형성하고, 상기 금속링 결합홈(33)의 외측 안쪽으로 고정 돌출부(31)가 형성되어 상하수도관(10, 10a)의 외경을 감아 수밀을 유지하도록 설치한다.

상기 금속링(40)은 원형의 금속재질로 이루어지며, 한 부분을 절단하여 겹쳐지도록 형성되어 패킹(20)의 금속링 결합홈(33)에서 연결되어 패킹(20)을 패킹홈(13)에 고정하는 것이다.

도 7은 본 발명의 패킹에 대한 단면도를 나타낸 것으로, 패킹(20)은 외경으로 패킹홈(13)과 접촉되는 홈 경사면(21)을 외경 방향으로 경사지게 형성하고, 상기 홈 경사면(21)의 끝에서 가로방향으로 홈 접촉부(22)를 형성하며, 상기 홈 접촉부(22)의 끝에서 안쪽으로 내부홈 경사면(23)이 형성된 후 상기 내부홈 경사면(23)의 끝에서 내부 수밀돌기(24)가 외측 방향으로 경사지게 돌출되어 패킹홈(13)의 내경에서 발생하는 수밀을 유지할 수 있도록 설치한다.

상기 패킹(20)은 홈 경사면(21)에서 내경으로 안내 경사면(25)을 형성하고, 상기 안내 경사면(25)의 안쪽에서 내경 방향으로 외측돌기(26)를 형성하며, 상기 외측돌기(26)의 안쪽으로 내경 방향으로 외측 마감부(27)를 형성한 후 상기 외측 마감부(27)와 내측 마감부(29)의 사이에 형성한 링 삽입부(28)의 안쪽으로 금속링 결합홈(33)을 형성한다.

상기 금속링 결합홈(33)에는 내측 마감부(29)가 형성되어 상기 외측 마감부(27)와 만나 금속링 결합홈(33)이 외측으로 노출되지 않도록 하는 것이며, 상기 내측 마감부(29)의 안쪽에는 내측돌기(30)가 형성되고, 상기 내측돌기(30)의 안쪽에는 내경 방향으로 경사지게 고정 돌출부(31)를 형성한다.

상기 고정 돌출부(31)와 내부 수밀돌기(24)는 연결 경사면(32)으로 연결되어 있다.

가로 방향으로 의 끝에서 안쪽에 금속링 결합홈(33)을 형성하고, 상기 금속링 결합홈(33)의 외측 안쪽으로 고정 돌출부(31)가 형성되어 상하수도관(10, 10a)의 외경을 감아 수밀을 유지하도록 설치한다.

도 8은 본 발명의 패킹에 대한 다른 실시예를 나타낸 단면에 관한 것으로, 패킹(20)은 금속링 결합홈(33)을 기준으로 도면상 좌측을 외측 몸체(20a)로 하고, 우측을 내측 몸체(20b)로 형성하여 외측 몸체(20a)와 내측 몸체(20b)를 상호 접착제로 고정하여 성형하는 것이며, 상기 외측 몸체(20a)와 내측 몸체(20b)는 서로 다른 강도와 색채를 갖는 것으로 성형하여 일체형이 되도록 조합하여 사용하는 것이다.

도 9a는 본 발명의 금속링에 대한 분리상태 단면도이고, 도 9b는 본 발명의 금속링에 대한 조립상태 단면도를 나타낸 것이다.

금속링(40)은 금속 재질로 이루어지며 한 부분을 절단하여 절단된 한쪽 끝 부분에는 외경방향에 외경홈(42)이 형성되는 내경 돌출부(41)를 설치하고, 상기 내경 돌출부(41)의 반대편 끝 부분에는 내경 방향에 내경홈(43)이 형성되는 외경 돌출부(44)를 설치하는 것이다.

상기 금속링(40)은 금속링 결합홈(33)에 서 외경홈(42)에 외경 돌출부(44)가 내경홈(43)에 내경 돌출부(41)가 결합되어 패킹(20)을 패킹홈(13)에 고정하는 것이다.

상기 금속링(40)은 금속재질로 성형한 것으로 스테인레스 304 스프링강 계열을 사용하는 것이 가장 좋고, 철을 사용하는 경우 도금하여 사용하는 것이 바람직하며, 강도가 좋고 변형이 약한 재질을 사용하는 것이 좋다.

이러한 구성으로 이루어진 본 발명은 단일층이나 이층 및 삼층구조의 관체(11)를 압출하여 소정의 길이로 절단한 후 확관장치에 공급하여 패킹홈(13)을 형성한 확관부(12)를 확관하여 성형하는 것이다.

상기 확관부(12)의 패킹홈(13)에는 패킹(20)을 삽입한 후 금속링(40)을 패킹(20)의 링 삽입부(28)를 통하여 금속링 결합홈(33)에 삽입하고, 상기 금속링(40)의 내경 돌출부(41)가 내경홈(43)과 만나도록 결합하면 금속링(40)의 내경 돌출부(41)가 내경홈(43)에 위치하고 외경 돌출부(44)가 내경홈(42)에 결합하면서 전체적으로 원형의 링 형태로 결합하면서 패킹(20)에 외경방향으로 힘을 가하여 패킹홈(13)에 견고하게 고정된 상태를 제공하게 된다.

상기 금속링(40)이 금속링 결합홈(33)에 결합되면 링 삽입부(28)가 외측 마감부(27)와 내측 마감부(29)가 서로 만나게 되면서 금속링 결합홈(33)은 외부로 노출되지 않게 되므로 금속링(40) 또한 내부에 결합된 상태에서 외부로 노출되지 않도록 고정한 상태를 제공한다.

패킹(20)을 패킹홈(13)에 결합한 상태에서 상하수도관(10a)의 끝 부분을 확관부(12)에 삽입하게 되면 상하수도관(10a)의 끝 부분이 패킹(20)의 안내 경사면(25)의 중앙 부분에 위치하는 것이다.

상하수도관(10a)의 끝 부분이 안내 경사면(25)의 중앙 부분에 위치한 상태에서 상하수도관(10a)을 밀어 넣으면 패킹(20)의 내경을 통과하여 확관부(12)의 안쪽 끝부분에 닿아 더 이상 진입할 수 없는 위치로 진입하여 결합하는 것이다.

상기 상하수도관(10a)을 밀어 넣을 때 끝 부분이 안내 경사면(25)의 중앙부분에서 안쪽으로 밀려 들어가기 때문에 상하수도관(10a)을 밀어 넣어도 끝 부분이 안내 경사면(25)을 쉽게 타고 넘어가서 안으로 진입되므로 패킹(20)이 삽입하는 상하수도관(10a)으로 인하여 안으로 밀려 들어가거나 말리는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

그리고 금속링 결합홈(33)에 삽입한 금속링(40)은 패킹(20)을 외경 방향으로 탄성력을 제공하여 패킹홈(13)의 내경 방향으로 강하게 결합력을 형성함으로써 상하수도관(10a)을 안으로 밀어 넣을 때 안으로 밀려 들어가는 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.

확관부(12)에 상하수도관(10a)을 밀어 넣어 결합이 종료되면 고정 돌출부(31)가 상하수도관(10a)의 외경을 감싸서 수밀을 유지할 수 있도록 하며, 패킹(20)의 내경에서 외측돌기(26)와 내측돌기(28)가 상하수도관(10a)의 외경을 감싸서 수밀을 여러 단계에서 유지할 수 있도록 하는 것이다.

상기 상하수도관(10a)의 외경과 패킹(20)의 사이에서 수밀을 유지할 수 있지만 패킹(20)의 외경과 패킹홈(13)에서 누수가 발생할 수 있게 되지만, 내부 수밀돌기(24)가 패킹홈(13)과의 밀착력을 향상시켜 수밀을 유지하면서 금속링(40)이 금속링 결합홈(33)에서 패킹(20)을 외경방향으로 강한 탄성력을 제공하게 되므로 홈 경사면(21)과 홈 접촉부(22) 및 내부홈 경사면(23)과 패킹홈(13)의 결합력을 향상시켜 수밀을 안정되게 유지할 수 있도록 하는 것이다.

그리고 상하수도관(10, 10a)에 외부압력이나 수압 및 열팽창계수에 의한 수축과 팽창이 발생하게 되더라도 금속링(40)이 패킹(20)을 패킹홈(13)에서 견고하게 고정시킬 수 있게 되므로 상하수도관(10, 10a)이 팽창되더라도 확관부(12)의 외측으로 분리되지 않도록 견고한 결합력으로 고정하게 되어 상하수도관(10, 10a)이 확관부(12)에서 분리되는 것을 방지할 수 있게 된다.

상기 패킹(20)은 외측 몸체(20a)와 내측 몸체(20b)로 금속링 결합홈(33)을 기준으로 분리하는 경우 독립되게 성형한 후 상호 접착제를 이용하여 접착 연결하여 일체형으로 사용하는 것이며, 외측 몸체(20a)는 통상적인 패킹으로 사용하는 비교적 부드러운 재질을 사용하는 것이고, 내측 몸체(20b)는 비교적 강한 재질을 사용하여 고정 돌출부(31)가 강한 결합력으로 상하수도관(10a)의 외경을 감싸 고정함으로써 수축과 팽창시에 강한 결합력으로 상하수도관(10b)을 고정시켜 분리되는 것을 방지할 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상하수도관의 확관부에 형성한 패킹홈으로 패킹을 삽입하고 패킹의 금속링 결합홈에 금속링을 결합하여 상하수도관을 결합할 때 패킹이 안으로 밀려 들어가거나 말리는 것을 방지하고 상하수도관의 수축과 팽창시에 패킹과 금속링을 통하여 상하수도관을 견고하게 고정시켜 확관부에서 분리하는 것을 방지할 수 있게 된다.

10, 10a : 상하수도관 11 : 관체
12 : 확관부 13 : 패킹홈
14, 20 : 패킹 15 : 수밀돌기
21 : 홈 경사면 22 : 홈 접촉부
23 : 내부홈 경사면 24 : 내부 수밀돌기
25 : 안내 경사면 26 : 외측돌기
27 : 외측 마감부 28 : 링 삽입부
29 : 내측 마감부 30 : 내측돌기
31 : 고정 돌출부 32 : 연결 경사면
40 : 금속링 41 : 내경 돌출부
42 : 외경홈 43 : 내경홈
44 : 외경 돌출부

Claims (5)

1. 관체(11)의 한쪽 끝 부분에 패킹을 삽입하는 패킹홈(13)을 형성한 확관부(12)로 이루어진 상하수도관에 있어서,
   상기 패킹홈(13)의 홈 경사면(21) 끝 부분에서 외경방향으로 형성한 안내 경사면(25)에서 연결한 외측 마감부(27)의 일측에 링 삽입부(28)를 형성하고, 상기 링 삽입부(28)의 안쪽에 형성한 금속링 결합홈(33)의 내경에 내측 마감부(29)를 형성하며, 상기 내측 마감부(29)의 안쪽에 고정 돌출부(31)를 형성한 패킹(20)과;
   상기 금속링 결합홈(33)에 삽입 연결하며 한 부분을 분할한 금속링(40)으로 이루어짐을 특징으로 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관.
   
2. 제 1항에 있어서,
   패킹(20)은 외경방향으로 홈 경사면(21)에 홈 접촉부(22) 및 내부홈 경사면(23)에 내부 수밀돌기(24)가 연결되고, 안내 경사면(25)과 외측 마감부(27)의 사이에 외측돌기(26)가 형성되며, 내측 마감부(29)와 고정 돌출부(31)의 사이에 내측돌기(30)를 더 형성하는 것을 특징을 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관.
   
3. 제 1항에 있어서,
   금속링(40)은 한쪽 끝 부분에 외경방향으로 외경홈(42)을 형성한 내경 돌출부(41)를 형성하고, 상기 내경 돌출부(41)의 반대쪽 끝 부분에 내경방향으로 내경홈(43)을 형성한 외경 돌출부(44)로 이루어짐을 특징으로 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관.
   
4. 제 1항에 있어서,
   패킹(20)은 금속링 결합홈(33)을 기준으로 외측 몸체(20a)와 내측 몸체(20b)로 분리하여 외측 몸체(20a)는 부드러운 재질로 성형하고 내측몸체(20b)는 단단하여 서로 다른 강도와 색채로 이루어짐을 특징으로 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관.
   
5. 제 1항에 있어서,
   금속링(40)은 스테인레스 304 스프링강 계열로 이루어짐을 특징으로 하는 밀림방지와 삽입 후 분리 방지 패킹용 상하수도관.

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