KR102405086B1

KR102405086B1 - 수지제 관 이음매

Info

Publication number: KR102405086B1
Application number: KR1020187011896A
Authority: KR
Inventors: 마코토 요코야마; 세이야 다마리부치
Original assignee: 미라이얼 가부시키가이샤
Priority date: 2015-09-29
Filing date: 2015-09-29
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2035-09-29
Also published as: WO2017056203A1; JPWO2017056203A1; US20180283590A1; US11199284B2; KR20180058812A

Abstract

본 발명의 수지제 관 이음매는, 유체를 유동시키는 내부 유로(P)를 가지는 관 모양의 이음매 본체부(2, 12, 22)와, 상기 내부 유로(P)의 2개 이상의 개구 부분 각각에 설치되어, 배관용 수지제 튜브 부재의 단부 또는 다른 수지제 관 이음매의 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)를 구비하는 수지제 관 이음매(1, 11, 21)로서, 이음매 본체부(2, 12, 22)의 내부 유로(P)의 유로 단면적을, 적어도, 용착단부(3a~3c, 13a, 13b, 23a, 23b)에 인접하는 외경이 직선인 부분에서, 일정하게 하여 이루어지는 것이다.

Description

수지제 관 이음매

본 발명은 유체를 유동시키는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 상기 내부 유로의 2개 이상의 개구 부분 각각에 설치한 2개 이상의 용착단부를 구비하는 수지제 관 이음매에 관한 것으로, 특히, 내부 유로에서의 유체의 양호한 통류(通流)를 실현할 수 있는 기술을 제안하는 것이다.

다양한 산업에서 이용되는 약액 수송 라인 등의 배관은 용착기를 이용해서 열가소성 수지 등으로 이루어지는 수지제 관 이음매와, 수지제 튜브 부재 혹은 다른 수지제 관 이음매와의 각각의 단부를 서로 맞대어 용착시켜서 구성되는 경우가 있다.

보다 상세하게는, 예를 들면, 용착기와 짝을 이루는 클램프 지그의 각각에, 수지제 관 이음매의 단부와 수지제 튜브 부재 등의 단부가 서로 대향하는 모양으로, 이들 수지제 관 이음매 및 수지제 튜브 부재 등의 각각을 유지시킨다.

그 다음, 클램프 지그에 유지시킨 수지제 관 이음매 및 수지제 튜브 부재 등의 양단부를 히터, 그 외의 가열 장치에 의해 가열함으로써 이들 단부를 용융시키고, 그 상태로 수지제 관 이음매 및 수지제 튜브 부재 등을 서로 접근시켜서 이들 단부를 필요한 압력의 작용으로 맞대어 용착시킨다.

이 종류의 수지제 관 이음매의 일례로서, 종래는, 예를 들면 도 7에 단면도로 나타내는 것과 같은 것이 있다. 도 7에 나타내는 수지제 관 이음매(101)는, 대략 T자 모양으로 연장되는 내부 유로(P)를 가지는 T자 모양의 이음매 본체부(102)와, 내부 유로(P) 각각의 개구 부분(102A~102C) 각각에 설치한 3개의 용착단부(103a~103c)를 구비하는 것이다.

도시한 수지제 관 이음매(101)를 사출 성형에 의해서 제조하려면, 수지제 관 이음매(101)의 외면 형상에 대응하는 형상의 금형 캐비티에, 도 8에 파선으로 나타내듯이, 대략 T자 모양의 내부 유로(P)를 형성하기 위한 3개의 코어 핀(111a~111c)을 선단에서 서로 근접시켜서 대략 T자 모양으로 배치한다. 그리고, 캐비티 내에서 수지를 사출하여 소정의 형상으로 경화시킨 후, 수지제 관 이음매(101)의 3개의 용착단부(103a~103c) 각각으로부터 3개의 코어 핀(111a~111c)의 각각을 도 8의 화살표로 나타내는 방향으로 빼내어, T자 모양의 이음매 본체부(102)를 구비하는 수지제 관 이음매(101)를 형성할 수 있다.

그런데, 상술한 것과 같은 종래의 수지제 관 이음매(101)에서는, 제조시에 수지를 경화시킨 후의 3개의 코어 핀(111a~111c)의 인발성을 확보하기 위해, 도 7 및 도 8에 과장해서 나타내듯이, 용착단부(103a~103c)에 인접하는 외경이 직선인 부분으로, 내부 유로(P)의 유로 단면적이 각 용착단부(103a~103c)를 향하는 것에 따라 점차 커지는 테이퍼 형상으로 하고 있었다. 이러한 종래의 수지제 관 이음매(101)의 내부 유로(P)를 형성하는 관내 벽면의 테이퍼 각도(θ)는 통상, 도 7에 나타내는 단면에서 내부 유로(P)의 중심 축선에 대하여 0.5°~ 1.0° 정도이다.

그런데, 이러한 테이퍼 형상의 내부 유로(P)를 가지는 이음매 본체부(102)의 수지제 관 이음매(101)에서는, 용착단부(103a~103c)로부터 안쪽을 향하여 내부 유로(P)의 유로 단면적이 크게 변화하므로, 내부 유로(P)를 유동하는 유체의 유량도 크게 변동하게 되어, 유체의 원활한 통류에 악영향을 미친다고 하는 문제가 있다.

또한, 수지제 관 이음매(101)는 그것을 이용해서 형성하는 배관의 형상, 배관의 배치 공간 등의 이유에서, 용착단부(103a~103c)를 절단하여 소정의 길이로 짧게 하여 이용하는 경우가 있는데, 이 경우, 상술한 테이퍼 형상에 기인해서 수지제 관 이음매(101)를 절단한 후의 단부의 내경이 원래 단부의 내경보다 작아진다. 그로 인해, 상기 수지제 관 이음매(101)와 수지제 튜브 부재 등을 상술한 것처럼 단부에 맞대어 용착하면, 수지제 관 이음매(101)와 수지제 튜브 부재의 용착부에서, 내경의 차이에 기인하는 단차가 생기는 외에, 용착시에 내경 차이가 있는 단부끼리 용융 상태로 가압됨으로써, 용착부의 내면이 내주 측으로 융기하는 부분, 이른바 안쪽 비드의 크기가 증대한다. 그 결과, 배관의 그러한 용착부에서 액 고임이 생기는 동시에 유량의 저하를 초래하는 문제도 있었다.

이 발명은, 종래의 수지제 관 이음매의 이러한 문제를 해결하는 것을 과제로 하는 것으로서, 그 목적으로 하는 바는, 유로 단면적이 용착단부를 향하는데 따라서 점증하는 테이퍼 형상의 내부 유로에 기인하는, 유체의 통류에 대한 악영향을 방지할 수 있는 수지제 관 이음매를 제공하는 것에 있다.

발명자는, 수지제 관 이음매를 사출 성형에 의해 제조할 때에, 예를 들어 T자 모양의 내부 유로를 가지는 것에서는, 동일한 직선 모양으로 정렬하는 2개의 용착단부를 통해서 연장되는 코어 핀 및, 나머지 용착단부를 통해서 연장되는 코어 핀의 2개를 이용하는 것 등에 의해, 적어도 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서 내부 유로의 유로 단면이 일정하게 되는 수지제 관 이음매를 성형할 수 있다는 것을 발견하였다. 즉, 수지제 관 이음매와 수지제 튜브 등을 용착할 때, 비록 이음매 단부가 절단되는 경우라고 해도, 항상 용착 개소 전후에서의 내부 유로의 단면 형상을 동일하게 할 수 있는 수지제 관 이음매의 제공을 가능하게 하였다.

이러한 지견 하에, 본 발명의 수지제 관 이음매는, 유체를 유동시키는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 상기 내부 유로의 2개 이상 개구 부분 각각에 설치되어, 배관용 수지제 튜브 부재의 단부 또는 다른 수지제 관 이음매의 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착단부를 구비하는 수지제 관 이음매로서, 이음매 본체부의 내부 유로의 유로 단면적을, 적어도, 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서, 일정하게 되는 것이다.

이 발명의 수지제 관 이음매는, 이음매 본체부가 내부 유로를 두 갈래 이상으로 분기시키는 유로 분기 개소, 내부 유로를 굴곡시키는 유로 굴곡 개소, 또는 내부 유로의 지름을 변화시키는 유로 이경 개소와, 내부 유로를 유로 분기 개소, 유로 굴곡 개소 혹은 유로 이경 개소로부터 2개 이상의 용착단부 각각에 연통시키기 위해서 직선 모양으로 연장되는 2개 이상의 유로 연장 개소로 구성되는 것으로 하고, 이음매 본체부의 외경이 직선인 부분이 되는 각 유로 연장 개소에서 유로 단면적을 일정하게 하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 수지제 관 이음매에서는, 이음매 본체부가 상기 유로 분기 개소 또는 유로 굴곡 개소를 가지고, 이음매 본체부의 유로 분기 개소 혹은 유로 굴곡 개소 및 유로 연장 개소의 전체에 걸쳐서 유로 단면적을 일정하게 하는 것이 바람직하다.

또한, 여기서 상기 수지제 관 이음매에서는, 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면에서, 유로 연장 개소의 관내 벽면이 상기 유로 연장 개소에서의 내부 유로의 중심 축선에 평행한 직선 모양으로 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 수지제 관 이음매에서는, 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(De)에 대해서, 내부 유로의 중심 축선을 따르는 유로 연장 개소의 길이(Le)의 비(Le/De)를 0.29~2.4로 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수지제 관 이음매에서는, 이음매 본체부가 내부 유로를 두 갈래로 분기시키는 T자 모양의 유로 분기 개소를 가지고, 상기 유로 분기 개소에 2개의 유로 연장 개소에 의해 직선 모양으로 연통되는 2개의 용착단부 사이의 길이(Lt)의, 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(De)에 대한 비(Lt/De)를 1.9~8.0으로 하는 것이 바람직하다.

또한, T자 모양의 유로 분기 개소에 2개의 유로 연장 개소에 의해서 직선 모양으로 연통되는 2개의 용착단부 사이의 길이(Lt)는 25mm~50mm로 할 수 있다.

내부 유로의 중심 축선을 따르는 유로 연장 개소의 길이(Le)는 1mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

상술한 수지제 관 이음매는, 퍼플루오로 알콕시 알칸(PFA), 퍼플루오로 에틸렌 프로펜 코폴리머(FEP) 또는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 이루어지는 것으로 할 수 있다.

본 발명의 수지제 관 이음매에 따르면, 이음매 본체부의 내부 유로의 유로 단면적을 적어도 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서 일정하게 함으로써, 내부 유로를 유동하는 유체의 유량 변동을 작게 억제할 수 있다. 또한, 수지제 관 이음매의 단부를 절단해서 짧게 한 경우라도, 적어도 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서는 관 내경이 변하지 않는 것보다 수지제 관 이음매(101)와 수지제 튜브 부재의 용착부에서의 내경 차이가 발생하지 않고, 그에 따른 단차나 큰 내 비드의 형성을 방지할 수 있다.

그 결과, 내부 유로에서의 유체의 통류에 대한 악영향이 방지되고, 유체의 양호한 통류를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시형태의 수지제 관 이음매를 나타내는 측면도 및 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 2는 도 1에 나타내는 수지제 관 이음매의 평면도이다.
도 3은 도 1에 나타내는 수지제 관 이음매의 사시도이다.
도 4는 도 1의 수지제 관 이음매를 제조할 때의 코어 핀의 배치 형태 및 인발 형태를 나타내는, 도 1의 (b)와 동일한 도면이다.
도 5는 다른 실시형태의 수지제 관 이음매를 나타내는, 평면도 및 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 6은 또한, 다른 실시형태의 수지제 관 이음매를 나타내는, 평면도 및 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 7은 종래의 수지제 관 이음매를 나타내는, 내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면도이다.
도 8은 도 7의 수지제 관 이음매를 제조할 때의 코어 핀의 배치 형태 및 인발 형태를 나타내는, 도 7과 동일한 도면이다.

이하, 도면에 나타내는 바에 근거하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.

도 1~3에 예시하는 수지제 관 이음매(1)는, 도 1의 (b)에 나타내는 단면에서 T자 모양을 이루는 내부 유로(P)를 가지는 관 모양 이음매 본체부(2)와, 내부 유로(P)의 3개 개구 부분(A1~A3) 각각에 설치한 용착단부(3a~3c)를 구비하여 이루어진다.

여기서, 수지제 관 이음매(1)의 용착단부(3a~3c)는, 수지제 관 이음매(1)를 포함하는 배관을 구성할 때, 도시하지 않은 용착기 등을 이용하여, 이것도 도시하지 않은 직선 관 내지 곡선 관 모양 등의 수지제 튜브 부재 또는 다른 수지제 관 이음매의 단부와 맞대어 용착되는 것이다. 이 용착은, 예를 들면, 용착기와 짝을 이루는 클램프 지그의 각각에, 수지제 관 이음매(1)의 단부와 수지제 튜브 부재 등의 단부가 서로 대향하는 모양으로, 이들 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 튜브 부재 등의 각각을 보관 유지시키고, 그 후에, 클램프 지그에 유지시킨 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 튜브 부재 등의 양단부를 히터 기타 가열 장치로 가열하여 용해 시킨 상태에서, 수지제 관 이음매(1) 및 수지제 튜브 부재 등을 서로 접근시켜서, 이들 단부를 필요한 압력의 작용에 따라 맞대어 실시할 수 있다. 또한, 용착단부(3a~3c)는 용착 차이로서 1mm 이상의 두께를 부여할 수 있다.

또한, 여기서, 이음매 본체부(2)의 내부 유로(P)는 수지제 관 이음매(1)를 이용한 배관의 사용시에, 예를 들면 약액 등의 액체 혹은 기체 그 외의 유체를 유동시켜서, 상기 유체를 소정의 장소에 보내기 위한 기능을 한다. 이 실시형태에서의 내부 유로(P)는 직선 모양으로 연장되는 기부(Pa) 및 기부(Pa)의 연장 도중의 중앙에서 기부(Pa)로부터 수직으로 분기하는 분기부(Pb)로 이루어진다.

그리고, T자 모양의 내부 유로(P)를 가지는 이음매 본체부(2)도 대략 T자 모양의 외형을 가지는 것이다. 보다 구체적으로는, 이 수지제 관 이음매(1)에서는, 이음매 본체부(2)가 내부 유로(P)를 두 갈래로 분기시키는 유로 분기 개소(4a)와, 내부 유로(P)를 유로 분기 개소(4a)로부터 3개의 용착단부(3a~3c) 각각에 연통시킬 수 있도록 직선 모양으로 연장되는 3개의 유로 연장 개소(4b)로 구성되어 있다. 유로 연장 개소(4b)는 그 연장 방향으로 외경이 변화하지 않고 일정한 직선 부분이다.

여기에서, 종래의 수지제 관 이음매에서는, 사출 성형시에 코어 핀의 양호한 인발성을 확보하기 위해서, 유로 단면적이 용착단부를 향함에 따라 점증하는 테이퍼 형상의 내부 유로를 가지는 것으로 하고 있었지만, 본 발명의 실시형태의 수지제 관 이음매(1)에서는, 이음매 본체부(2)의, 적어도, 용착단부(3a~3c)에 인접하여 외경이 직선인 부분이 되는 각 유로 연장 개소(4b)에서, 내부 유로의 유로 단면적을 일정하게 한다. 특히, 이 실시형태에서는 이음매 본체부(2)의 유로 연장 개소(4b)에서의 관내 벽면이, 도 1의 (b)에 나타내는 단면에서 상기 유로 연장 개소(4b)에서의 내부 유로(P) 중심 축선(C1, C2)과 평행한 직선 모양으로 형성되어 있고, 그에 따라 유로 연장 개소(4b)에서는 관 내경 및 유로 단면적이 변화하지 않고 일정하게 되어 있다.

이 점에 따르면, 적어도 용착단부(3a~3c) 근방에서 내부 유로(P)의 유로 단면적이 일정하다는 점에서, 내부 유로(P)에서의 유체 유량의 변동을 억제할 수 있다. 특히, 이 수지제 관 이음매(1)는 유로 연장 개소(4b) 뿐만 아니라, 유로 분기 개소(4a)를 포함하는 내부 유로(P)의 전체에 걸쳐서 유로 단면적을 일정하게 함에 따라, 내부 유로(P) 전체에서 유체의 유량이 변동하지 않기 때문에 보다 바람직하다.

또한, 유로 단면적이란, 내부 유로(P)의 횡단면, 즉 내부 유로(P)의 중심 축선(C1, C2)에 직교하는 단면에서의 단면적을 의미한다.

또한, 유로 연장 개소(4b)를 형성하는 관내 벽면이 종래와 같은 테이퍼 형상이 아니고, 그 내경이 일정한 점에서, 수지제 관 이음매(1)의 단부를 절단하여 짧게 한 경우라도, 수지제 관 이음매(1)의 절단하기 전 단부의 내경과 정합시켜서 제조된 수지제 튜브 부재 등과의 용착부에서 내경 차이에 기인하는 단차가 생기지 않기 때문에, 그곳에서의 액 고임 발생이나 유량의 변동을 방지할 수가 있다.

또한, 여기에서는, 내부 유로(P)의 유로 단면 형상을 진원형으로 했는데, 도시는 생략하지만, 타원형, 타원 외의 원형 또는, 직사각형 등 다각형으로 하는 것도 가능하다. 이러한 유로 단면이라도, 적어도 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서 단면적이 일정하면 좋다.

이러한 수지제 관 이음매(1)는 사출 성형에서, 예를 들면 도 4에 파선으로 나타내는 것과 같은 테이퍼 없는 2개의 코어 핀(51, 52)을 이용하는 등에 의해 제조할 수 있다.

즉, 내부 유로(P)의 기부(Pa) 및 기부(Pa)의 개구 부분에서 동일한 직선 모양으로 정렬하는 2개의 용착단부(3b 및 3c)를 통과해서 연장되도록 배치되는 원기둥 모양의 기부용 코어 핀(51)과, 내부 유로(P)의 분기부(Pb) 및 나머지 용착단부(3a)를 통과해서 연장되도록 배치되는 원기둥 모양의 한 개의 분기부용 코어 핀(52)을 이용하는 것으로 하고, 도시하지 않은 사출 성형 금형의 캐비티에 분기부용 코어 핀(52) 선단을 기부용 코어 핀(51)의 측면에 달라붙게 하여, 양 코어 핀(51, 52)을 위치시킨다. 그리고 캐비티에 용융 수지를 충전하여 상기 수지를 경화시킨 후, 우선 분기부용 코어 핀(52)을 빼내고, 그 후에 기부용 코어 핀(51)을 빼내어 수지제 관 이음매(1)를 성형한다.

수지제 관 이음매(1) 제조시의 코어 핀(51, 52)의 보다 용이한 인발을 실현하기 위해서, 유로 연장 개소(4b)는 짧은 것이 바람직하다. 또한, 수지제 관 이음매(1)를 이용하여 배관을 구성하는 경우, 다양한 배관의 형상, 배관의 배치 공간에 대응하기 위해서도 유로 연장 개소(4b)를 짧게 하는 것이 바람직하다.

이러한 관점에서, 내부 유로(P)의 중심 축선(C1, C2)을 따르는 각 유로 연장 개소(4b)의 길이(Le)는 이음매 본체부(2)의 유로 연장 개소(4b)에서의 관 외경(De)에 대한 비(Le/De)로 나타내고, 0.29~2.4로 하는 것이 바람직하다. Le/De를 0.29 미만으로 한 경우는, 관 외경(De)에 대해서 유로 연장 개소(4b)의 길이(Le)가 짧아짐에 따라, 용착 차이가 거의 없어져서 단부끼리의 용착이 곤란해지는 경우가 있다. 또한, Le/De를 2.4보다 크게 한 경우는, 관 외경(De)에 대해서 유로 연장 개소(4b)의 길이(Le)가 길어짐에 따라, 코어 핀(51, 52)의 인발에 지장을 초래하거나, 배관 시 단부의 절단이 필요하게 되는 우려를 충분히 제거할 수가 없다.

또한, 같은 관점에서, 유로 분기 개소(4a)에 2개의 유로 연장 개소(4b)에 의해 직선 모양으로 연통되는 2개의 용착단부(3b, 3c) 사이의 길이(Lt, 내부 유로(P)의 기부(Pa)의 중심 축선(C2)을 따르는 전체 길이)는, 이음매 본체부(2)의 유로 연장 개소(4b)에서의 관 외경(De)에 대한 비(Lt/De)로 나타내고, 1.9~8.0으로 하는 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, Lt/De가 1.9 미만인 경우는, 관 외경(De)에 대해서 2개의 용착단부(3b, 3c) 사이의 길이(Lt)가 너무 짧은 점에서, 단부용착에 이용하는 용착기의 클램프 지그의 형상 등에도 따르지만, 용착단부(3a~3c)의 용착이 곤란하게 될 우려가 있다. 이것은 즉, 클램프 지그에 유지시킨 수지제 관 이음매(1)의 용착단부(3a, 3b 또는 3c)를 히터 등으로 가열할 때, 용착단부(3a, 3b 또는 3c)의 단면과 히터측 클램프 지그의 전면 사이의 거리가 너무 가까운 점(즉, 용착단부(3a, 3b 또는 3c)의, 클램프 지그의 전면으로부터 돌출하는 부분이 너무 짧은 점)에 기인하여, 히터로부터 열의 대부분이 클램프 지그 측에 전해져서 용착단부(3a~3c)가 잘 녹지 않게 되는 현상의 발생이 우려된다. 한편, Lt/De가 8.0을 넘는 경우는, 관 외경(De)에 대해서 2개의 용착단부(3b, 3c) 사이의 길이(Lt)가 너무 긴 점에서, 특히 기부용 코어 핀(51)의 인발이 곤란해지게 될 우려가 있거나, 배관을 구성하기 위해서 단부의 절단이 필요하게 될 가능성이 있다.

구체적으로는, 적어도 2개의 용착단부(3b, 3c) 사이의 길이(Lt)가 25mm~50mm의 범위 내, 또한 유로 연장 개소(4b)의 길이(Le)가 1mm 이상인 수지제 관 이음매(1)이면, 성형 실적보다 코어 핀(51, 52)의 인발을 확실하게 실시할 수 있어서 제조가 가능하다는 것을 알 수 있다. 다만, 2개의 용착단부(3b, 3c) 사이의 길이(Lt), 유로 연장 개소(4b)의 길이(Le)가 상기 범위를 넘는 길이의 것이어도 제조할 수 있다고 생각된다.

또한, 여기서, 도시한 실시형태와 같이, 예를 들면 유로 연장 개소(4b)의 외경이 유로 분기 개소(4a)의 외경보다 다소 작은 점 등에 의해서, 이음매 본체부(2)의 외형에서 유로 분기 개소(4a)와 유로 연장 개소(4b) 사이에 단차(S)가 있다고 한 경우와 같이, 유로 분기 개소(4a)와 유로 연장 개소(4b)를 외형상 판별할 수 있는 경우는, 그 외형상의 판별에 근거하여 유로 연장 개소(4b)의 영역을 결정한다. 한편, 외형상 판별할 수 없는 경우는, 유로 연장 개소의 영역은 외경이 직선인 부분, 즉 분기 등을 하기 위해서 외형이 만곡 내지 굴곡하고, 또는 외경이 변화하기 전까지의 부분으로 한다.

도 5 및 도 6에 다른 실시형태의 수지제 관 이음매(11, 21)를 나타낸다.

도 5에 나타내는 수지제 관 이음매(11)는, 이음매 본체부(12) 및 2개의 용착단부(13a, 13b)를 구비하는 것으로, 이 이음매 본체부(12)는 내부 유로(P)를 90°의 굴곡 각도로 굴곡시키는 유로 굴곡 개소(14a), 유로 굴곡 개소(14a)로부터 2개의 용착단부(13a, 13b) 각각에 연통시키기 위해서 직선 모양으로 연장되는 2개의 유로 연장 개소(14b)로 구성되어 있다.

또한, 도 6에 나타내는 수지제 관 이음매(21)는, 이음매 본체부(22) 및 상호 내외경이 다른 2개의 용착단부(23a, 23b)를 구비하는 것으로서, 이음매 본체부(22)는 내부 유로(P)의 지름을 서서히 변화시키기 위한 테이퍼 모양의 내외경을 가지는 유로 이경 개소(24a)와, 내부 유로(P)를 유로 이경 개소(24a)로부터 2개의 용착단부(23a, 23b) 각각에 연통시키기 위해서 직선 모양으로 연장되는 2개의 유로 연장 개소(24b)로 구성되어 있다.

이러한 수지제 관 이음매(11, 21)에서도 또한, 이음매 본체부(12, 22)의 용착단부(13a, 13b, 23a, 23b)에 인접하는 외경이 직선인 부분이 되는 각 유로 연장 개소(14b, 24b)에서는, 유로 단면적이 일정하고, 또한, 유로 연장 개소(14b, 24b)의 관내 벽면이 내부 유로(P)의 중심 축선(C)을 포함하는 단면에서 그 중심 축선(C)과 평행한 직선 모양으로 형성되어 있다.

그로 인해, 유로 연장 개소(14b, 24b)에서의 유체 유량의 의도하지 않은 변동이나, 수지제 튜브 부재 등과의 용착부에서의 액 고임을 유효하게 방지할 수 있기 때문에, 내부 유로(P)에서의 유체의 양호한 통류를 실현할 수 있다.

도 5에 나타내는 수지제 관 이음매(11)을 제조하기 위해서는, 도시는 생략하지만, 사출성형 금형의 소정의 형상의 캐비티에 2개의 테이퍼 없는 원기둥 모양의 코어 핀을, 그것들의 선단에서 서로 근접시켜서 대략 직각을 이루는 방향으로 각각 배치하고, 캐비티로 수지를 경화시킨 후에 이들 코어 핀을 차례대로 빼내어 실시할 수 있다.

도 6에 나타내는 수지제 관 이음매(21)를 제조하기 위해서는, 이것도 도시는 생략하지만, 소정의 형상의 캐비티에 수지제 관 이음매(21)의 내부 유로(P) 형상에 대응하는 외형의 한 개의 코어 핀을 배치한다. 수지제 관 이음매(21)용 코어 핀은, 그 중간 지름이 변화하는 이경 부분 이외의 부분에서는 테이퍼 없는 원기둥 모양을 이룬다. 그리고 캐비티로 수지를 경화시킨 후, 그 코어 핀을 내경의 큰 용착단부(23b)측으로부터 빼내어 제조할 수 있다.

도 5 및 도 6에 나타내는 수지제 관 이음매(11, 21)에서도, 상술한 수지제 관 이음매(1)와 마찬가지로, 이음매 본체부(12, 22)의 유로 연장 개소(14b, 24b)에서의 관 외경(De, De1, De2)에 대한, 내부 유로(P)의 중심 축선(C)을 따르는 그 유로 연장 개소의 길이(Le, Le1, Le2)의 비(Le/De)는 0.29~2.4로 하는 것이 코어 핀의 인발성 등 관점에서 바람직하다. 구체적으로는, 내부 유로(P)의 중심 축선(C)을 따르는 유로 연장 개소(14b, 24b)의 길이(Le)는 1mm 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이상에서 설명한 수지제 관 이음매를 구성하는 재료로서는, 예를 들면, 퍼플루오로 알콕시 알칸(PFA), 퍼플루오로 에틸렌 프로펜 코폴리머(FEP) 또는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK) 등을 들 수 있지만, 여기에 든 재료 이외의 것을 이용하는 것도 가능하다.

또한, 도 1~3에 나타내는 수지제 관 이음매(1)에서는, 이음매 본체부(2)의 유로 분기 개소(4a)의 외면에, 내부 유로(P)의 기부(Pa) 및 분기부(Pb)의 중심 축선(C1 및 C2)과 평행하게 연장되는 T자 모양 돌기부(5a)를 마련하는 동시에, 상기 외면에서 내부 유로(P)의 기부(Pa)와 분기부(Pb)의 중심 축선(C1, C2)의 교차 위치에서 상기 중심 축선에 직교하는 직선 상에, T자 모양 돌기부(5a)보다도 돌출하는 원형 돌기부(5b)를 마련하고 있다.

또한, 도 5에 나타내는 수지제 관 이음매(11)에서는, 이음매 본체부(12)의 유로 굴곡 개소(14a)의 외면에, 내부 유로(P)의 중심 축선(C)과 평행하게 연장되는 L자 모양 돌기부(15a)를 마련하고, 또한, L자 모양 돌기부(15a)의 굴곡 개소에. L자 모양 돌기부보다 돌출하는 원형 돌기부(15b)를 마련하고 있다.

그리고 또한, 도 6에 나타내는 수지제 관 이음매(21)에서는, 이음매 본체부(22)의 유로 이경 개소(24a)의 외면에 원형 돌기부(25b)를 마련하고 있다.

이들 돌기부는 수지제 튜브 부재 또는 다른 수지제 튜브 부재와의 단부용착을 실시할 때, 용착기의 클램프 지그에 대한 수지제 관 이음매(1, 11, 21)의 확실한 위치 결정 유지를 가능하도록 하기 위한 기능을 한다.

[실시예]

이어서, 본 발명의 수지제 관 이음매를 시작(試作)하였기 때문에 이하에 설명한다. 다만, 여기에서의 설명은 단순한 예시를 목적으로 한 것이며, 이에 한정되는 것을 의도하는 것은 아니다.

도 1 및 도 2에 나타내는 것 같은 수지제 관 이음매(이른바 치즈)로서, 시작품 1~16을, 도 4에 나타내는 것 같은 2개의 테이퍼 없는 코어 핀을 이용하여 사출 성형으로 제조했다. 각 시작품 1~16의 2개의 용착단부 사이의 길이(전체 길이)(Lt), 전체 높이(H) 및 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(외경)(De)은 표 1에 나타내는 바와 같았다. 또한, 표 1 중에서 D1 및 D3은, 내부 유로의 기부를 구성하는 유로 연장 개소에서의 관 외경이고, D2는 내부 유로의 분기부를 구성하는 유로 연장 개소에서의 관 외경이다.

[표 1]

또한, 도 5에 나타내는 것과 같은 수지제 관 이음매(이른바 엘보)로서, 시작품 17~29를, 상술한 2개의 테이퍼 없는 코어 핀을 이용하여 사출 성형으로 제조했다. 각 시작품 17~29의 전체 길이(L), 전체 높이(H) 및 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(외경)(De)은 표 2에 나타내는 바와 같았다. 또한, 표 2 중에서 D1은, 전체 높이(H) 측의 유로 연장 개소에서의 관 외경이고, D2는 전체 길이(L) 측의 유로 연장 개소에서의 관 외경이다.

[표 2]

또한, 도 6에 나타내는 것과 같은 수지제 관 이음매(이른바 리듀서)로서, 시작품 30~40을, 상술한 한 개의 테이퍼 없는 코어 핀을 이용하여 사출 성형으로 제조했다. 각 시작품 30~40의 전체 길이(L) 및 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(외경)(De1, De2)은 표 3에 나타내는 바와 같았다.

[표 3]

이상, 표 1~3에 나타내는 것과 같은, 소정의 부분에서 유로 단면적이 일정한 수지제 관 이음매를 제조할 수 있다는 것을 알았다.

1, 11, 21 수지제 관 이음매
2, 12, 22 이음매 본체부
3a~3c, 13a~13c, 23a~23c　용착단부
4a　유로 분기 개소
14a　유로 굴곡 개소
24a　유로 이경 개소
4b, 14b, 24b　유로 연장 개소
5a　T자 모양 돌기부
15a　L자 모양 돌기부
5b, 15b, 25b　원형 돌기부
51, 52 코어 핀
P　내부 유로
Pa　내부 유로의 기부
Pb　내부 유로의 분기부
A1~A3　개구부분
Lt　2개의 용착단부 사이의 길이
Le, Le1, Le2　유로 연장 개소의 길이
De, De1, De2　이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경
C1, C2, C　중심 축선

Claims

유체를 유동시키는 내부 유로를 가지는 관 모양의 이음매 본체부와, 상기 내부 유로의 2개 이상 개구 부분 각각에 설치되어, 배관용 수지제 튜브 부재의 단부 또는 다른 수지제 관 이음매의 단부와 맞대어 용착되는 2개 이상의 용착단부를 구비하는 수지제 관 이음매로서, 이음매 본체부의 내부 유로의 유로 단면적을, 적어도, 용착단부에 인접하는 외경이 직선인 부분에서, 일정하게 되며,
상기 수지제 관 이음매는 상기 이음매 본체부의 외면에 용착기의 클램프 지그에 위치 결정 유지되는 T자형 돌기부 또는 L자형 돌기부를 갖는, 수지제 관 이음매.
제1항에 있어서,
이음매 본체부가, 내부 유로를 두 갈래 이상으로 분기시키는 유로 분기 개소, 내부 유로를 굴곡시키는 유로 굴곡 개소, 또는 내부 유로의 지름을 변화시키는 유로 이경 개소와, 내부 유로를 유로 분기 개소, 유로 굴곡 개소 혹은 유로 이경 개소로부터 2개 이상의 용착단부 각각에 연통시키기 위해서 직선 모양으로 연장되는 2개 이상의 유로 연장 개소로 구성되는 것으로 하고,
이음매 본체부의 외경이 직선인 부분이 되는 각 유로 연장 개소에서, 유로 단면적을 일정하게 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제2항에 있어서,
이음매 본체부가, 상기 유로 분기 개소 또는 유로 굴곡 개소를 가지고, 이음매 본체부의 유로 분기 개소 혹은 유로 굴곡 개소 및 유로 연장 개소의 전체에 걸쳐서, 유로 단면적을 일정하게 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제2항 또는 제3항에 있어서,
내부 유로의 중심 축선을 포함하는 단면에서, 유로 연장 개소의 관내 벽면이, 상기 유로 연장 개소에서의 내부 유로의 중심 축선에 평행한 직선 모양으로 형성되어 이루어지는 수지제 관 이음매.
제2항 또는 제3항에 있어서,
이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(De)에 대해서, 내부 유로의 중심 축선을 따르는 유로 연장 개소의 길이(Le)의 비(Le/De)를, 0.29~2.4로 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제2항 또는 제3항에 있어서,
이음매 본체부가, 내부 유로를 두 갈래로 분기시키는 T자 모양의 유로 분기 개소를 가지고, 상기 유로 분기 개소에, 2개의 유로 연장 개소에 의해 직선 모양으로 연통되는 2개의 용착단부 사이의 길이(Lt)의, 이음매 본체부의 유로 연장 개소에서의 관 외경(De)에 대한 비(Lt/De)를, 1.9~8.0으로 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제6항에 있어서,
T자 모양의 유로 분기 개소에, 2개의 유로 연장 개소에 의해서 직선 모양으로 연통되는 2개의 용착단부 사이의 길이(Lt)를, 25mm~50mm로 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제2항 또는 제3항에 있어서,
내부 유로의 중심 축선을 따르는 유로 연장 개소의 길이(Le)를, 1mm 이상으로 하여 이루어지는 수지제 관 이음매.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
퍼플루오로 알콕시 알칸(PFA), 퍼플루오로 에틸렌 프로펜 코폴리머(FEP) 또는 폴리 에테르 에테르 케톤(PEEK)으로 이루어지는 수지제 관 이음매.