KR100209016B1 - 합성수지제 탱크구조물 및 그의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 합성수지제 탱크구조물 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 특히 그 구조물을 효율적으로 제작하면서, 보다 견실한 구조적강도를 가지도록 한 합성수지제 탱크구조물을 제공하기 위하여, 그 기술을 외표면으로 일부가 드러나도록 직물망체(14)가 매설된 합성수지제 중공패널(10)을 성형하여, 바닥판부(100)의 상부에 수직통체부(200)가 세워지고, 직물망체 외표면에 유리섬유(21)가 혼입된 강화플라스틱판(20)이 일체로 형성되도록 구성하여서, 각종의 대형수조, 정화조, 화학액체저장조 등과 같이 내부에 액체가 담겨지는 탱크구조물로 이용되는 것이다.

Description

합성수지제 탱크구조물 및 그의 제조방법

본발명은 각종의 대형수조, 정화조, 화학액체저장조 등과 같이 내부에 액체가 담겨지는 탱크구조물에 관한 것으로, 특히 그 구조물을 효율적으로 제작하면서, 보다 견실한 구조적강도를 가지도록 한 합성수지제 탱크구조물 및 그의 제조방법에 관한 것이다.

내부에 액체가 담겨지는 각종의 탱크형 구조물은 내부의 수압이나 외부로부터의 큰 하중 및 토압 등을 받게된다.

합성수지제로서 제작되는 탱크구조물은 누수 및 부식방지에는 탁월한 효과를 기대할 수 있으나, 하중 및 토압에 대한 변형율이 지나치게 커서 외부로부터 커다란 힘을 받으면 본래의 형태를 제대로 유지하지 못할 정도로 변형되므로, 구조적인 역할을 충분히 수행하기에 어려운 것으로판단되어 왔다.

이러한 문제점을 극복하기 위하여 본출원인은 바닥에 놓여지는 바닥판부와, 상기 바닥판부에 그 하단부가 고정되어서 통체의 형상으로 수직하게 세워지는 수직통체부를 모두 직각파형이 연속적으로 반복되는 파형단판의 양측면에 평평한 면을 가지는 평단판이 일체로 용착되어서 중공부가 형성되는 합성수지제 중공패널로 제작함으로써, 단면성능을 개선시킨 구조물을 개발한 바가 있다. 이와같이 합성수지제 중공패널을 소재로 하여서 제작되는 구조물은 단면성능을 개선시킨 만큼 수직하중에 대한 대응능력이 향상된 장점을 가진다.

그러나, 상기와 같은 합성수지제 구조물은 합성수지 소재 자체의 특성을 원천적으로 개선시킬 수는 없는 것이어서 구조물의 내부에서 커다란 수압이 작용한다거나, 지중에 매설되어서 외부로부터 전해지는 토압 등의 휨하중이 가해질 경우에는 수직통체부가 이를 감당치 못하고 만곡변형되어서 원래의 형태를 올바로 유지하지 못하며, 심하면 구조적으로 취약한 접합부분이 파손되는 등 심각한 구조적 결함이 발견되었다.

이에 본출원인은 상기 구조물의 구조적결함을 해소하고자, 수직통체부를 형성하는 벽판들의 내,외측부, 모서리부 또는 접합부 등에 각종의 보강대들을 덧대어서 보강하는 작업을 통하여 내부수압 또는 외부의 휨하중에 대한 감당능력을 향상시킨 보강 합성수지제 탱크구조물을 개발하여 제작하여 왔다.

이러한 보강 합성수지제 탱크구조물은 목적하는 바, 내부수압 또는 외부의 휨하중으로 인한 구조물의 변형 및 파손을 방지하는 데에 충분한 기능을 발휘하는 것은 사실이었다.

그러나, 상기와 같이 보강대들로 덧대어서 구조적 강도를 증대시킨 합성수지제탱크구조물은 그 구조물이 원초적으로 가지고 있는 문제점들인 부재들간의 까다로운 접합작업과 그 접합부위들의 취약한 구조를 근본적으로 해소하지 못하였다.

즉, 상기의 구조물은 첫째, 중공패널이 절곡되어 통체의 형상으로 세워진 수직통체부의 절곡부 및 이음부와, 바닥판부와 수직통체부가 맞닿아서 접합고정되는 고정부 등을 용접작업을 통하여 접합하게 되는데, 이때의 용접작업은 대단히 까다로을 뿐만 아니라 세심한 주의를 요하여서 숙련된 용접공이 아니고서는 수행할 수 없었으며, 그 작업에 소요되는 시간이 긴 관계로 필연적으로 구조물의 제작단가가 높아져서 경제성이 저하되는 문제점과, 둘째, 이격된 부재들을 견고한 하나의 구조로 접합시키기에는 현재까지의 합성수지 용접기술에 한계가 있기 때문에, 최선으로 용접을 하더라도 접합부가 손상되는 사례가 종종 발생되어서 수밀성과 기밀성이 보장된 신뢰성있는 제품을 확보하는 데에 큰 어려움이 따르는 문제점과, 셋째, 바닥판부 및 수직통체부에 보강대들을 덧 댐으로써, 그 보강대의 덧댐작업에 소요되는 시간 만큼 구조물의 제작기간이 지연됨은 물론이고, 여기저기 산재한 보강대들의 존재로 인하여 제품의 외관을 조잡하게 보이도록 야기시키고, 사용중 구조물의 관리에 커다란 장해요인이 되는 등의 여러가지 문제점이 있었다.

따라서, 본출원인은 상기 제 문제점들을 해결하는 새로운 형태의 합성수지제 탱크구조물을 개발할 필요성을 가지게 되었다.

본발명의 목적은 그 구조물의 소재로 이용되는 합성수지제 중공패널을 보강시키고, 그 접합부위들의 접합방식을 개선하여서, 첫째, 보다 손쉬우면서도 신속히 제작할 수 있도록 하여주고, 둘째, 내구성을 크게 향상시켜 제품의 신뢰성을 확보하여주며, 셋째, 외관이 미려하여 사용중의 관리에 장해가 되는 요인을 제거시켜주는 합성수지제 탱크구조물 및 그의 제조방법을 제공하는데 있다.

제1도은 본발명에 따른 합성수지제 탱크구조물의 일부절결 사시도.

제2도는 본발명의 부재로 적용되는 직물망체가 형성된 중공패널의 단면도.

제3a도 및 제3b도는 본발명에 따라 형성되는 강화플라스틱판에 유리섬유가 혼입된 예들을 나타낸 단면도.

제4a도, 4b, 제4c도 및 제4d도는 본발명에 따른 합성수지제 탱크구조물이 조립편을 이용하여 가고정한 상태로 조립되는 예들을 나타낸 단면도 및 사시도.

제5도는 본발명에 따른 합성수지제 탱크구조물의 상부에 상판부가 일체로 형성된 예를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 중공패널 11 : 파형단판

12 : 평단판 13 : 중공부

14 : 직물망체 20 : 강화플라스틱판

21 : 유리섬유 30 : 조립편

31 : H형강편 32 : 평봉강편

33 : L형강편 34 : ㄷ형강편

100 : 바닥판부 200 : 수직통체부

201 : 절곡성형부 202 : 양측단부

300 : 상판부 301 : 작업구멍

302 : 뚜껑 S : 체결나사

P : 칸막이

이하 본발명의 기술적 구성을 설명하면 다음과 같다.

본발명도 단면상 직각파형이 일방향으로 연속반복되는 파형단판(11)의 양측면에 평평한 외면을 가지는판상의 평단판(12)들이 일체로 용착되어서 중공부(13)가 형성되는 합성수지제 중공패널(10)을 전체적인 부재로 하여 만들어지며, 소정의 넓이를 가지며 바닥에 놓여지는 바닥판부(100)와, 절곡성형부(201)들이 형성되고 양측단부(202)들이 연결접합되는 통체의 형상으로 세워져서 그 하단부가 상기 바닥판부(100)의 외주변에 접합고정되는 수직통체부(200)로 구성된다는 점에서 되는 것에 있어서는 종래의 것과 그 기술사상이 동일하다.

다만, 본발명의 합성수지제 탱크구조물은 제1도 내지 제3도에 도시된 바와 같이, 상기 평단판(12)들의 외면에는 천연섬유사로서 직조되는 직물망체(14)가 일정부분이 표출되도록 매설되고, 상기 직물망체(14)의 외면에는, 그 직물망체(14)의 내부로 불포화 폴리에스테르수지를 함침시키되, 수직통체부(200)의 절곡성형부(201), 양측단부(202) 및 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 접하는 주변에는 유리섬유(21)를 혼입하여 경화시킨 강화플라스틱판(20)이 일체로 형성되어서, 외표면을 보강함과 동시에 수직통체부(200)의 절곡성형부(201)들, 양측단부(202) 상호간 및 바닥판부(100)의 상부와 수직통체부(200)의 하단부가 견고하게 접합고정됨을 기술구성상의 기본적인 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본발명은 합성수지로서 성형된 중공패널(10)의 외면에 직물망체(14)가 표출되게 매설되고 그 내부로 불포화 폴리에스테르수지를 함침시켜서 일체로 경화시킨 강화플라스틱판(20)이 외표면을 이루도록 구성함으로써, 종래의 합성수지제 이중판넬로 제작된 구조물들의 수직통체부가 내포하는 휨하중에 대한 취약한 구조적강도를 일거에 증진시키게 되며, 특히 강력한 구조적강도와 기밀성이 요구되는 부재들간의 절곡부분 및 연결부분 등 취약한 부분들에는 유리섬유를 추가로 혼입시켜서 강화플라스틱판(20)을 형성함으로써, 더욱더 견실한 구조를 가지는 합성수지제 탱크구조물을 얻을 수 있는 장점을 가지게 되는 것이다.

상기와 같이 구성되는 본발명의 합성수지제 탱크구조물의 제작은 외표면에 천연섬유사로서 직조되는 직물망체(14)가 일정부분이 표출되도록 매설된 합성수지제 중공패널(10)을 소정의 넓이를 가지는 바닥판부(100)로 성형하는 바닥판부의 성형공정과, 상기 합성수지제 중공패널(10)과 같은 구성을 가지는 중공패널(10)을 소정의 위치마다 절취하여서 절곡성형부(201)들을 형성하고 그 절곡성형부(201)를 구부리고 양측단부(202)들이 맞닿도록 하여서 통체의 형상으로 상기 바닥판부(100)의 상부에 하단부가 맞닿도록 수직통체부(200)를 세우는 수직통체부의 세움공정과, 상기 수직통체부(200)의 절곡성형부(201)들, 양측단부(202)들 및 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 접하는 주변들에 상기 직물망체(14)의 상부로 유리섬유(21)를 포설하고 그 유리섬유와 직물망체(14)에 불포화 폴리에스테르수지를 바름질하여 함침시킨후 일정시간의 경화과정을 거쳐서 상기 직물망체(14)와 일체로 강화플라스틱판(20)을 형성하는 강화플라스턱판의 형성공정을 순차적으로 수행하는 방법을 통하여 제조함을 기본적인 특징으로 한다.

상기와 같은 방법을 통하여 제조되는 본발명은 중공패널(10)을 성형하여 구조물의 형체를 갖춘후에 구조적인 강도를 증진시킬 필요가 있는 접합부분들에는 유리섬유(21)를 깔아놓고 그 유리섬유를 포함하여 중공패널(10)의 외부로 노출된 직물망체(14)의 상부에 불포화 폴리에스테르수지를 바름질하여 경화시키기만 하면 강화플라스틱판(20)으로 보강된 합성수지제 탱크구조물의 제작이 완성됨으로써, 내구성이 크게 향상된 견실한 구조의 탱크구조물을 보다 손쉬면서도 신속하게 제조할 수 있는 방법을 제공하게 되는 것이다.

이하, 본발명의 실시예들을 통하여 본발명을 보다 구체적으로 설명한다.

제1도 내지 제5도 에 도시되는 본발명의 각 실시예들도, 외표면으로 일부가 드러나도록 직물망체(14)가 매설된 합성수지제 중공패널(10)을 성형하여, 바닥판부(100)의 상부에 수직통체부(200)가 세워지고, 직물망체의 외표면에 유리섬유(21)가 혼입된 강화플라스틱판(20)이 일체로 형성된다는 점에서 본발명의 기본적인 기술구성을 토대로 본발명이 구현하고자 하는 소기의 목적을 달성한다.

다만, 본발명의 실시 예들에서는 아래에서 서술하는 바, 본발명의 기본적인 기술범위내에서 각 구성요소들이 구체화되거나 부가되는 기술구성을 가지게 되며 그에 따른 부가적인 작용효과를 얻는다.

본발명에서 상기 바닥판부(100) 및 수직통체부(200)의 소재로 이용되는 합성수지제 중공패널(10)은 평단판(12) 외면에 제2도의 도시와 같이 천연섬유사로서 망체의 형상으로 직조되는 직물망체(14)가 일부분은 드러나고 다른일부는 매설되어서 일체로 부착된 구조를 가진다.

이러한 구성의 중공패널(10)은 외표면에 형성된 직물망체(14)를 매개로하여 각종 이질의 물질들을 일체성있는 견고한 구조로 부착형성 시킬 수 있는 여건을 마련하여 준다.

상기 강화플라스턱판(20)은 상기 직물망체(14)의 상부에 불포화 폴리에스테르수지를 바름질하여 직물망체의 내부로 수지를 함침시키되, 제3a도, 및 제3b도의 도시와 같이, 상기 수직통체부(200)의 절곡성형부(201)들, 서로 연결되는 양측단부(202)들 및 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)의 하단부가 접하는 주변들에만 유리섬유(21)를 포설하고 불포화 폴리에스테르수지를 바름으로써, 구조적으로 취약한 부분들에만 유리섬유(21)가 혼입되도륵 형성할 수도 있으며, 도시하지는 않았지만, 상기 직물망체(14)의 외면 전체에 걸쳐서 유리섬유(21)를 포설하고 불포화 폴리에스테르수지를 바름으로써, 구조물 전체에 유리섬유(21)가 혼입되도록 형성할 수도 있다.

이와 같이 형설되는 강화플라스턱판(20)은 구조물 외표면의 구조적강도를 크게보강하여주면서 부재들간의 절곡부분 및 연결부분 등을 견고하게 접합고정시켜주는 데에 탁월한 기능을 발휘하게 된다

상기에서, 유리섬유(21)는 직물지형태로 직조된 유리섬유 매트의 원단을 필요한 크기로 잘라서 사용하는 것이 바람직하다. 이와 같은 유리섬유매트는 유리섬유를 포설하는 작업을 수행함에 있어서, 다른 형태의 어떠한 유리섬유보다도 간편하고도 신속히 수행할 수 있는 장점을 가진다.

한편, 본발명의 실시예에서근 제4a도 내지 제4d도의 도시와 같이, 상기 수직통체부(200)의 양측단부(202)들 상호간 및 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 맞닿는 부분들의 소정의 위치마다 그 맞닿는 부분과 대응하여 적절한 구조을 가지는 조립편(30)들을 위치시킨후, 조립편(30)들과 각 부재들을 체결나사(5)로 관통하여서 고정시킴으로써, 바닥판부와 수직통체부를 가고정상태로 조림한 상태에서 그 조립편(30)들을 덮으며 상기 강화플라스틱판(20)이 상기 직물망체(14)에 일체로 부착되어 형성되도록 실시할 수도 있다.

여기에서, 상기 조립편(30)들은 L형강, H강, ㄷ형강 또는 평봉강 등의 형강재들을 필요한 길이로 절단함으로써 얻을 수 있으며, 이와같은 조립편(30)들은 사용부위에 따라 적절한것을 선택하여 적용시킨다.

즉, 수직통체부(200)의 양측단부(202)들이 맞닿아 연결되는 부분의 경우에는 제4a도의 도시와 같이, 중공패널(10)의 양측단부(202) 사이에 H형강편(31)을 끼우고 체결나사(S)로 관통시켜 체결하거나, 또 제4b도의 도시와 같이 평봉강편(32)을 양측외면에서 맞댄후 체결나사(S)로 고정하며, 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 맞닿아 내측모서리가 형성되는 부분의 경우에는 제4c도의 도시와 같이, 양 중공패널(10)들의 외면에 L형강편(33)을 밀착시킨후 체결나사(S)로 조립하여 고정하며, 또, 하나의 구조물안에 여러개의 칸막이(P)로 구획되는 부분들에는 제4d도의 도시와 같이, 칸막이가 올라서는 바닥판부(100)의 상부와 수직통체부(200)의 내측벽 또는 칸막이(P)들의 외면에 설계대로 미리 ㄷ형강편(34)들을 체결나사(S)로 고정하여 놓고 그 ㄷ형강편(34)이 형성하는 찬넬부에 칸막이(P)를 끼움으로써, 구조물의 칸막이를 고정시키는 등 그 외에도 다양한 방식을 통하여 구조물의 부재들을 고정시킬 수 있는 것이다.

본발명은 상기와 같은 방식으로 각 부재들을 가고정함으로써, 강화플라스틱판(20)을 형성하기 직전에 제품이 설계대로 이루어져 제작되는 가를 검토할수 있는 기회를 제공하여주며, 강화플라스틱판(20)의 형성작업을 원활히 수행할 수 있게 하는 작용효과를 가진다.

또한, 본발명의 탱크구조물은 제5도의 도시와 같이, 수직통체부(200)의 상부를 덮는 상판부(300)가 형성되는 구조를 가질 수도 있다. 이러한 상판부(300)는 수직통체부(200)의 상부를 밀실하게 덮어주기만 하면 어떠한 구조를 가지든지 좋다.

본실시예에서는 상판부(300)도 바닥판부(100)와 마찬가지로 직물망체(14)가 형성되어 있는 중공패널(10)의 외면에 강화플라스틱판(20)을 일체로 형성하여서 수직통체부(200)와 견실하게 부착되어 제작되는것으로 예시되어 있다. 이 상판부(300)에는 제5도의 도시와 같이, 탱크내부로 사람의 출입이 가능하도록 별도의 작업구멍(301)이 형성되고, 그 작업구멍을 덮어주는 뚜껑(302)이 형성될 수도 있음을 밝힌다.

상기와 같은 본발명에 의하면, 합성수지에서 성형된 중공패널의 외면에 직물망체가 표출되게 매설되고 그 내부로 유리섬유가 혼입된 불포화 폴리에스테르수지를 함침시켜서 일체로 경화시킨 강화플라스틱판이 외표면을 이루도록 구성함으로써, 첫째, 보다 손쉬우면서도 진속히 제작할 수 있으며, 둘째, 내구성이 크게 향상되는 제품을 얻을 수 있게 하며, 셋째, 외관이 미려한 제품을 제조할 수 있는 등의 효과를 가지는 매우 유용한 것이다.

Claims (6)

1. 단면상 직각파형이 일방향으로 연속반복되는 파형단판(11)의 양측면에 평평한외면을 가지는판상의 평단판(12)들이 일체로 용착되어서 중공부(13)가 형성되는 합성수지제 중공패널(10)을 전체적인 부재로 하여 만들어지며, 소정의 넓이를 가지며 바닥에 놓여지는 바닥판부(100)와, 절곡성형부(201)가 형성되고 양측단부(202)들이 연결접합되는 통체의 형상으로 세워져서 그 하단부가 상기 바닥판부(100)의 외주변에 접합고정되는 수직통체부(200)로 구성되는 것에 있어서, 상기 평단판(12)들의 외면에는 천연섬유사로서 직조되는 직물망체(14)가 일정부분이 표출되도록 매설되고, 상기 직물망체(14)의 외면에는, 그 직물망체(14)의 내부로 불포화 폴리에스테르수지를 함침시키되, 수직통체부(200)의 절곡성형부(201)들, 서로 연결되는 양측단부(202) 및 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)의 하단부가 접하는 주변에는 유리섬유(21)를 혼입하여 경화시킨 강화플라스틱판(20)이 일체로 형성되어서, 외표면을 보강함과 동시에 수직통체부(200)의 절곡성형부(201)들, 양측단부(202) 상호간 및 바닥판부(100)의 상부와 수진통체부(200)의 하단부가 견고하게 접합고정됨을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물.
2. 제1항에 있어서, 상기 강화플라스틱판(20)은 직물망체(14)의 외면 전체에 걸쳐서 유리섬유(21)가 혼입되어 일체로 형성됨을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수직통체부(200)의 양측단부(202)들 상호간 및 바닥판부(100)와 수직통체부(200)의 접하는 부분에는 소정의 위치마다 체결나사(S)를 통하여 고정된 조립편(30)들이 형성되어 그 조립편(30)들을 덮으며 상기 강화플라스틱판(20)이 상기 직물망체(14)에 일체로 부착되어 형성됨을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물.
4. 외표면에 천연섬유사로서 직조되는 짙뭍망체(14)가 일정부분이 표출되도록 매설된 합성수지제 중공패널(10)을 소정의 넓이를 가지는 바닥판부(100)로 성형하는 바닥판부의 성형공정과, 상기 합성수지제 중공패널(10)과 같은 구성을 가지는 중공패널(10)을 소정의 위치마다 절취하여서 절곡성형부(201)를 형성하고 그 절곡성형부(201)를 구부리고 양측단부(202)들이 맞닿도록 하여서 통체의 형상으로 상기 바닥판부(100)의 상부에 하단부가 맞닿도록 수직통체부(200)를 세우는 수직통체부의 세움공정과, 상기 수직통체부(200)의 절곡성형부(201), 양측단부(202)들 및 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 접하는 주변들에 상기 직물망체(14)의 상부로 유리섬유(21)를 포설하고 그 매트와 직물망체(14)에 불포화 폴리에스테르 수지를 바름질하여 함침시킨후 일정시간의 경화과정을 거쳐서 상기 직물망체(14)와 일체로 강화플라스틱판(20)을 형성하는 강화플라스틱판의 형성공정을 순차적으로 수행함으로써 제작함을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물의 제조방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 강화플라스틱판의 형성공정은 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)의 내외면전체에 걸쳐서 상기 직물망체(14)의 상부로 유리섬유(21)를 포설하고, 그 유리섬유의 상부에 불포화 폴리에스테르수지를 바름질하여서 상기 유리섬유(21)와 직물망체(14)에 불포화 폴리에스테르수지를 함침시킨 다음, 일정시간 동안 경화시킴으로써, 상기 바닥판부(100)와 수직통체부(200)의 내외면 전체에 걸쳐서 유리섬유(21)가 보강된 가오하플라스틱판(20)이 일체로 형성되도록 함을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물의 제조방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 수직통체부의 세움공정과 강화플라스틱판의 형성공정의 사이에 상기 수직통체부(200)의 양측단부(202)들 상호간 및 바닥판부(100)와 수직통체부(200)가 맞닿는 부분들의 소정의 위치마다 그 맞닿는 부분과 대응하여 적절한 구조을 가지는 조립편(30)들을 위치시킨후, 조립편(30)들과 각 부재들을 체결나사(S)로 관통하여서 고정함으로써, 바닥판부와 수직통체부를 가고정상태로 조립하는 바닥판부와 수직통체부의 가조립공정을 수행하여서 제작함을 특징으로 하는 합성수지제 탱크구조물의 제조방법.

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