KR100889289B1 - Pipe using a bonded steel plate - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 접합강판을 이용한 파이프에 관한 것으로서, 내식성이 우수한 스테인레스와 일반강판을 접착수지로 접합한 접합강판을 이용하여 파이프를 성형 제작함으로써, 파이프 자체의 열전도성이 낮아 동파 방지 효과가 탁월하고, 소정의 점성도를 가지는 접착수지층에 의해 확보되는 우수한 성형 가공성에 의해 다양한 사이즈 또는 모양으로 파이프를 성형 가공할 수 있고, 물과 직접 접하는 지지판재만 스테인레스로 구성하여 기존의 스테인레스 파이프와 비교하여 원가를 획기적으로 절감시킬 수 있는 파이프에 관한 것이다. The present invention relates to a pipe using a bonded steel sheet, by forming a pipe using a bonded steel sheet bonded stainless steel and general steel sheet excellent in corrosion resistance with an adhesive resin, the thermal conductivity of the pipe itself is low, excellent freeze protection effect, Due to the excellent molding processability secured by the adhesive resin layer having a predetermined viscosity, the pipe can be formed into various sizes or shapes, and only the support plate material directly contacting with water is made of stainless steel to reduce the cost compared to conventional stainless pipes. It is about a pipe that can be significantly reduced.
일반적으로, 파이프는 크게 배관용 파이프와 구조용 파이프로 나눌 수 있다. 배관용 파이프는 주로 유체(기체 또는 액체)의 수송에 사용되는 것으로서, 일반적으로 상하수도용 배관을 들 수 있다. 또한, 구조용 파이프는 유체의 수송을 목적으로 하지 않고, 건물난간이나 안전난간 등과 같이 외부에 구조적으로 설치되는 것을 지칭한다.Generally, pipes can be broadly divided into piping pipes and structural pipes. Piping pipes are mainly used for transporting a fluid (gas or liquid), and generally include water and sewage pipes. In addition, the structural pipe refers to structurally installed outside, such as building railings or safety railings, without the purpose of transporting fluids.
종래의 배관용 파이프는 열전도도가 높은 강판으로 제조되어, 외부 온도차에 의해 동파될 염려가 있고, 이를 방지하기 위하여 폴리스틸렌, 우레탄폼 등과 같은 보온단열재로 감싸 설치하는 방식으로 시공되었다. 그러나, 시공시 별도의 보온재를 감싸 시공하는 번거러움이 있을 뿐만 아니라, 보온단열재의 추가에 따라 원가가 상승하는 문제점이 있었다. Conventional pipe pipe is made of a steel plate with high thermal conductivity, there is a risk of freezing by the external temperature difference, in order to prevent it was constructed by installing wrapped with a thermal insulation material such as polystyrene, urethane foam and the like. However, there is a problem in that the construction cost is not only cumbersome to wrap a separate insulating material during construction, the cost increases due to the addition of the insulating insulation.
한편, 종래의 구조용 파이프는 주로 장식미 등을 고려하여 스테인레스로 제조되었는데, 구조용 파이프 전체를 스테인레스로 제조할 경우, 마찬가지로 제조원가를 상승시키는 문제점이 있었다. On the other hand, the conventional structural pipe was made of stainless steel mainly in consideration of the decorative taste, etc., when manufacturing the entire structural pipe made of stainless, there was a problem to increase the manufacturing cost as well.
이에, 본 발명자는 파이프 자체가 단열성 및 낮은 열전도성을 가져 별도의 보온단열재 없이도 충분한 단열효과를 얻을 수 있고, 그 결과 내외부 온도차에 기인하여 발생하는 동파를 미연에 방지할 수 있고, 또한 외부로 노출되는 표면판재는 종래와 같이 스테인레스 등으로 하고 내측으로부터 지지하는 지지판재는 저렴한 강판으로 제조함으로써 원가를 대폭 절감시킬 수 있는 파이프를 개발하기에 이르른 것이다. Therefore, the inventors of the present invention can obtain a sufficient thermal insulation effect without the heat insulating material having a thermal insulation and low thermal conductivity, and as a result can prevent the freezing caused by the internal and external temperature difference in advance, and also exposed to the outside The surface plate material is made of stainless steel as in the prior art, and the support plate material supported from the inside is made of inexpensive steel sheets, thereby leading to the development of a pipe which can greatly reduce the cost.
상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 본 발명은 표면판재와 지지판재를 접착수지로 접합시킨 접합강판을 이용하여 파이프를 성형 제작함으로써, 접착수지층에 의해 확보되는 단열성 및 낮은 열전도도에 의해 내외부 온도차에 의한 동파 발생을 방지할 수 있고, 표면판재를 내식성이 우수한 스테인레스 재질로 구성함과 동시에, 상대적으로 저렴한 일반 강판 재질로 이루어진 지지판재를 표면판재에 접합시켜 제조함으로, 종래 고가의 스테인레스로 이루어진 파이프와 비교하여 소재의 원가를 획기적으로 절감시킬 수 있고, 접착수지층이 소정의 점성도를 유지하여 파이프의 성형 가공시 서로 접합된 판재가 서로 이격되어 단차를 야기시키지 않기 때문에 파이프를 다양한 형상으로 성형 가공할 수 있도록 하는 것에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned conventional problems by forming a pipe using a bonded steel sheet bonded to the surface plate material and the support plate material with an adhesive resin, to ensure the heat insulation and low thermal conductivity secured by the adhesive resin layer It is possible to prevent the occurrence of freezing due to temperature difference between inside and outside, and the surface plate material is made of stainless steel with excellent corrosion resistance, and the support plate material made of relatively inexpensive general steel plate is bonded to the surface plate material to manufacture. Compared to the pipe made of a material, the cost of the material can be significantly reduced, and the adhesive resin layer maintains a predetermined viscosity, so that the pipes joined to each other during the forming process of the pipe are not separated from each other to cause a step, so that the pipes have various shapes. Its purpose is to allow molding to be performed.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 파이프는, 표면판재와 지지판재가 접착 수지층으로 접합된 접합강판을 성형하여 제작되고, 상기 접착 수지층은 0.02∼0.1mm 의 두께를 가지고, 2500∼4500 cps의 점성도를 가지며, 상기 표면판재와 지지판재는 10.5∼16.5 Nm의 굽힘 강성(bending rigidity)을 가지는 것을 특징으로 한다. Pipe according to the present invention for achieving the above object is produced by molding a joining steel sheet in which the surface plate material and the support plate material is bonded by an adhesive resin layer, the adhesive resin layer has a thickness of 0.02 ~ 0.1mm, 2500-4500 It has a viscosity of cps, the surface plate and the support plate is characterized in that it has a bending rigidity (bending rigidity) of 10.5 ~ 16.5 Nm.
바람직하게는, 상기 파이프는 배관용으로 사용되며, 상기 지지판재는 내식성 이 우수한 스테인레스이고, 상기 표면판재는 상기 지지판재와 동종 또는 이종의 강판이다. Preferably, the pipe is used for piping, the support plate material is stainless steel excellent in corrosion resistance, and the surface plate material is a steel sheet of the same type or different from the support plate material.
본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 파이프는 구조용으로 사용되며, 상기 표면판재는 스테인레스, 동, 알루미늄 중 선택된 어느 하나이고, 상기 지지판재는 상기 표면판재와 동종 또는 이종의 강판이다. According to another embodiment of the present invention, the pipe is used for structural purposes, the surface plate material is any one selected from stainless steel, copper, aluminum, the support plate material is a steel sheet of the same type or different from the surface plate material.
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본 발명에 의하면, (1)접착수지층에 의해 확보되는 단열성 및 낮은 열전도도에 의해 내외부 온도차에 의한 동파 발생을 방지할 수 있고, (2)파이프내를 흐르는 물과 직접 접하는 지지판재를 스테인레스 재질로 구성함과 동시에, 상대적으로 저렴한 일반 강판 재질로 이루어진 표면판재를 지지판재에 접합시켜 지지판재에 가해지는 수압 등을 지탱할 수 있도록 제조하므로, 종래 고가의 스테인레스로 이루어진 파이프와 비교하여 소재의 원가를 획기적으로 절감시킬 수 있고, (3)파이프 자체가 단열성을 가지기 때문에 외부 설치시에도 별도의 보온 단열재 없이 설치 가능하고, (4)접착수지층이 소정의 점성도를 유지하여 파이프의 성형 가공시 서로 접합된 판재가 서로 이격되어 단차를 야기시키지 않기 때문에 파이프를 다양한 형상으로 성형 가공할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, (1) it is possible to prevent freeze generation due to internal and external temperature difference due to the heat insulating property and low thermal conductivity secured by the adhesive resin layer, and (2) the support plate material directly contacting the water flowing in the pipe. At the same time, it is manufactured to support the surface plate material made of relatively inexpensive general steel plate material to the support plate material to support the hydraulic pressure applied to the support plate material. It can be significantly reduced, and (3) the pipe itself has insulation, so it can be installed without a separate thermal insulation material during external installation, and (4) the adhesive resin layer is bonded to each other when forming the pipe by maintaining a predetermined viscosity. The pipes can be formed into various shapes because the plated plates are not spaced apart from each other and cause a step. There is an effect.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 파이프를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the pipe of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관용 파이프의 구조를 도시하는 사시도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구조용 파이프의 구조를 도시하는 도면이다. 1 is a perspective view showing the structure of a pipe for plumbing according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing the structure of a structural pipe according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 파이프는 접합강판으로 성형되고, 상기 접합강판은 표면판재, 상기 표면판재를 지지하는 지지판재 및 상기 표면판재와 상기 지지판재 사이에 배치되어, 상기 표면판재와 상기 지지판재를 상호 접합시키는 접착 수지층으로 이루어지고, 상기 접착 수지층은 0.02∼0.1mm 의 두께를 가진다. 1 and 2, the pipe according to the present invention is formed into a laminated steel sheet, the laminated steel sheet is a surface plate material, a support plate material for supporting the surface plate material and disposed between the surface plate material and the support plate material, It consists of an adhesive resin layer which mutually bonds a surface plate material and the said support plate material, The said adhesive resin layer has a thickness of 0.02-0.1 mm.
도 1 및 도 2의 확대도에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 파이프를 이루는 접합강판(10)은 표면판재(12), 상기 표면판재를 지지하는 지지판재(16) 및 상기 표면판재와 상기 지지판재 사이에 배치되어, 상기 표면판재와 상기 지지판재를 상호 접합시키는 접착 수지층(14)으로 이루어진다. As can be seen in the enlarged view of FIGS. 1 and 2, the
특히, 도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 파이프를 배관용으로 사용할 경우, 상기 지지판재(16)(이 경우, 지지판재가 모재가 됨)는 내식성이 우수한 스테인레스 또는 등을 사용하는 것이 바람직하고, 상기 표면판재(이 경우, 표면판재가 부재가 됨)는 상기 지지판재와 동종 또는 이종의 강판으로 사용한다. In particular, when using the pipe according to the present invention as shown in Figure 1 for the pipe, it is preferable that the support plate 16 (in this case, the support plate is the base material) to use stainless steel or the like excellent in corrosion resistance. The surface plate material (in this case, the surface plate material is a member) is used as the steel plate of the same kind or different type from the supporting plate material.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 파이프를 구조용으로 사용할 경우에는, 상기 표면판재(12)(이 경우, 표면판재가 모재가 됨)는 스테인레스, 동, 알루미늄, 일반강판 중 선택된 어느 하나이고, 상기 지지판재(16)(이 경우, 지지판재가 부재가 됨)는 상기 표면판재와 동종 또는 이종의 강판을 사용한다. On the other hand, when using the pipe according to the invention for the structural as shown in Figure 2, the surface plate 12 (in this case, the surface plate is the base material) is any one selected from stainless steel, copper, aluminum, ordinary steel sheet The support plate member 16 (in this case, the support plate member becomes a member) uses the same or different type of steel plate as the surface plate member.
상술한 바와 같이, 상기 표면판재(12)와 지지판재(16)는 접합강판을 이용하여 다양한 형상을 가진 파이프로 성형 가공하기 위하여 우수한 성형 가공성을 가져야 하는데, 이러한 성형 가공성을 충족시키기 위하여 10.5∼16.5 Nm의 굽힘 강성(bending rigidity)를 가지는 재료를 선택 사용하는 것이 바람직하다. As described above, the
상기 굽힘 강성은 하기 수학식 1로 표기되는 RKU(Ross Kerwin Ungar)방법을 사용하여 계산된다. The bending stiffness is calculated using the Ross Kerwin Ungar (RKU) method represented by Equation 1 below.
여기서, Bc는 굽힘 강성이고, υ는 푸와송비(Poisson's ratio)이고, tc는 전체 두께이다. Where B c is the bending stiffness, υ is the Poisson's ratio, and t c is the overall thickness.
특히, 굽힘 강성이 10.5 Nm 미만일 경우에는 적은 힘으로도 굽혀져 성형후 외부의 충격에 취약할 수 있는 문제점이 있고, 굽힘 강성이 16.5 Nm 초과할 경우에는 성형 가공성이 저하되어 파이프의 형상을 제대로 성형할 수 없는 문제점이 있 다. In particular, when the bending stiffness is less than 10.5 Nm, there is a problem that it may be vulnerable to external impact after molding due to the bending with a small force, and when the bending stiffness exceeds 16.5 Nm, the formability is lowered and the pipe shape is properly formed. There is a problem that cannot be done.
상기 접착수지층(14)은 표면판재(12)와 지지판재(16) 사이에 배치되어, 표면판재(12)와 지지판재(16)를 상호 접합시키는 기능을 하는 것으로서, 바람직하게는 그 두께가 0.02∼0.1mm가 되도록 형성한다. 접착수지층(14)은 표면판재(12)와 지지판재(16) 사이에 배치되어 흡음, 제진 및 단열 기능을 하기에, 파이프 자체가 우수한 흡음 효과, 제진 효과, 단열 효과를 가질 수 있도록 해 준다. 즉, 접착수지층(14)은 표면판재(12)와 지지판재(16)를 접착시킴과 동시에, 내부로부터 가해지는 소음과 진동을 감쇄시키는 역활을 하며, 나아가 단열재 역할도 하기에 내외부 온도차 등에 의해 야기되는 동파 발생을 억제시키고, 그 결과 파이프 표면 부식 발생까지도 감소시킬 수 있다. The
바람직하게는, 본 발명에 사용되는 접착수지층으로는 2500∼4500 cps의 점성도를 가진 접착수지를 사용한다. 이는 점성도가 2500 cps 미만일 경우에는 점성도가 너무 작아 접합시킨 표면판재와 지지판재를 견고하게 접착되지 않아 박리가 발생하고, 특히 절곡 등과 같은 성형 가공시 표면판재(12)가 접착된 지지판재(16)로부터 이격되어 단차를 야기시키는 문제점이 있고, 점성도가 4500 cps 초과할 경우에는 점성도가 너무 커서 특히 접합강판을 성형 가공할 경우 일부 경화된 접착수지층이 깨지거나 접합강판의 표면판재가 휘는 등의 문제점이 발생한다. 따라서, 본 발명의 접합강판에 사용되는 접착수지는 소정의 점성도를 유지하여야만 성형 가공성이 우수할 뿐만 아니라, 그와 같은 점성도를 유지하기에 제진, 흡음, 단열 효과를 보다 증대시킬 수 있는 이점이 있다. Preferably, an adhesive resin having a viscosity of 2500-4500 cps is used as the adhesive resin layer used in the present invention. This means that when the viscosity is less than 2500 cps, the viscosity is so small that the surface plate member and the support plate member that are bonded are not firmly adhered to each other and peeling occurs. If the viscosity is more than 4500 cps, the viscosity is too large, especially when molding the bonded steel sheet, some of the hardened adhesive resin layer is broken or the surface plate material of the bonded steel sheet is bent This happens. Therefore, the adhesive resin used in the bonded steel sheet of the present invention not only has excellent molding processability when maintaining a predetermined viscosity, but also has an advantage of further increasing vibration damping, sound absorption, and heat insulation effects in order to maintain such viscosity. .
하기 표1에는 접착수지의 점성도에 따라 접합강판의 성형가공성, 박리 유무, 단열 효과를 측정한 측정치를 나타내었다. Table 1 shows measured values of molding processability, peeling presence, and thermal insulation effect of the bonded steel sheet according to the viscosity of the adhesive resin.
※ 성형가공성에서 X는 절곡, 프레스 가공 등과 같은 성형 가공시 접착수지가 접합강판 끝단면을 통해 누설되거나 접합된 강판이 상호 이격되어 단차가 발생하거나 또는 접착수지층 깨져서 제대로 접착력을 가지지 못하는 경우를 나타낸 것이고, △는 일부 발견될 경우를, ○는 전혀 발견할 수 없는 경우를 표기한 것이다. ※ In molding processability, X indicates that when molding processing such as bending, press working, etc., the adhesive resin leaks through the end surface of the bonded steel sheet or the bonded steel sheets are spaced apart from each other, so that a step occurs or the adhesive resin layer is broken so that it does not have proper adhesive strength. (Triangle | delta) represents the case where some are found and (circle) shows the case where it cannot find at all.
※박리 유무에서 X는 박리가 전혀 발생하지 않는 경우를, △는 일부 발견될 경우를, O는 전혀 발견할 수 없는 경우를 나타낸 것이다. * With or without peeling, X represents a case where no peeling occurs at all, Δ represents a case where a part is found, and O cannot be found at all.
※단일 강판의 열전달율을 1로 했을 경우, 소정의 점성도를 가진 접합강판으로 대체했을 때 측정되는 열전달율을 상대적인 수치로 나타내었다. * When the heat transfer rate of a single steel sheet is 1, the heat transfer rate measured when replacing a bonded steel sheet having a predetermined viscosity is expressed as a relative value.
표1에서 알 수 있는 바와 같이, 접착수지의 점성도가 2500~4500 cps일 경우, 성형가공성이 우수하며, 박리가 발생하지 않으며, 단열 효과 또한 단일 강판과 대비하여 탁월함을 알 수 있었다. As can be seen in Table 1, when the viscosity of the adhesive resin is 2500 ~ 4500 cps, the moldability is excellent, the peeling does not occur, it was found that the thermal insulation effect is also excellent compared to a single steel sheet.
바람직하게는, 원가절감을 최대화시키기 위하여 모재(즉, 배관용 파이프의 경우, 지지판재를 의미하고, 구조용 파이프의 경우, 표면판재를 의미함)는 가급적 얇게 구성하고, 이러한 모재와 접합되어 모재를 지지하는 부재(즉, 배관용 파이프의 경우, 표면판재를 의미하고, 구조용 파이프의 경우, 지지판재를 의미함)는 모재 보다 두껍게 형성한다. Preferably, in order to maximize cost reduction, the base material (that is, the support plate material in the case of plumbing pipes, and the surface plate material in the case of structural pipes) is constructed as thin as possible, and bonded to the base material to form the base material. The supporting member (i.e., pipe for pipe, means surface plate, and for structural pipe, means support plate). Form thicker than
한편, 상기 접착 수지는 0.02∼0.1mm 두께로 형성하는데, 0.02 mm 미만일 경우에는 제진성, 단열성이 저하되는 문제점이 있고, 0.1 mm 초과할 경우에는 접착수지층이 두께 방향으로 균일한 점성도를 유지할 수 없는 문제점이 있다. On the other hand, the adhesive resin is formed in a thickness of 0.02 ~ 0.1mm, when less than 0.02 mm, there is a problem that vibration damping, heat insulation is lowered, if it exceeds 0.1 mm, the adhesive resin layer can maintain a uniform viscosity in the thickness direction There is no problem.
보다 바람직하게는, 상기 지지판재의 내측면 또는 표면판재의 외측면에는 부식방지코팅층을 더 형성할 수 있다. 이는 물 또는 공기 등과 직접 접하는 면을 다시 한번 코팅처리함으로써 장기간 사용시 부식이 발생하는 것을 방지할 수 있다. More preferably, the anti-corrosion coating layer may be further formed on the inner surface of the support plate or the outer surface of the surface plate. This can prevent the occurrence of corrosion in long-term use by coating the surface directly in contact with water or air.
또한, 본 발명자는 단일강판과 접합강판의 열전도도 및 열확산율을 각각 측정해 본 결과, 특히 파이프로 사용되는 접합강판의 열전도도 및 열확산율이 단일강판 보다 훨씬 작았으며, 그 결과 종래 단일강판 보다 열전도도 등이 작은 접합강판을 이용하여 파이프를 제조함으로써 물탱크의 단열 효과를 증대시켜 동파 발생을 방지할 수 있다. In addition, the present inventors measured the thermal conductivity and thermal diffusivity of the single steel plate and the bonded steel sheet, respectively, in particular, the thermal conductivity and thermal diffusivity of the bonded steel sheet used as a pipe is much smaller than the single steel sheet, and as a result By manufacturing a pipe using a bonded steel sheet having a small thermal conductivity, it is possible to increase the thermal insulation effect of the water tank and to prevent freezing.
즉, 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, Cr 접합강판, Cu 접합강판, STS 접합강판은 각각 단일강판으로 이루어진 소재와 비교해 볼 때 열확산율 및 열전도도 면에서 대폭 작아져 파이프의 단열 효과를 증대시키게 된다. 그 결과, 특히 실외에 설치되는 파이프는 그 자체의 단열 효과에 의해 별도의 보온단열재 없이도, 동파가 발생하는 것을 방지할 수 있다. That is, as can be seen in Table 2, Cr bonded steel sheet, Cu bonded steel sheet, and STS bonded steel sheet are significantly smaller in terms of thermal diffusivity and thermal conductivity compared with the material each consisting of a single steel sheet, thereby increasing the thermal insulation effect of the pipe. do. As a result, in particular, the pipe installed outdoors can prevent the occurrence of freezing waves without a separate thermal insulation material by its own heat insulating effect.
이상에서와 같이 상술한 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만 상기 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.As described above, the above-described embodiments are described with reference to the most preferred examples of the present invention, but are not limited to the above embodiments, and it will be apparent to those skilled in the art that various modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. .
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 배관용 파이프의 구조를 도시하는 도면이다. 1 is a view showing the structure of a pipe for piping according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 구조용 파이프의 구조를 도시하는 도면이다. 2 is a view showing the structure of a structural pipe according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10: 접합강판 12: 표면판재10: bonded steel sheet 12: surface plate
14: 접착수지층 16: 지지판재14: adhesive resin layer 16: support plate
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