KR100840014B1 - 원통형 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기밀성이 향상된 원통형 물탱크에 관한 것으로서, 특히 탱크 내부에 저장되어 있는 물을 정수하는 기능을 가지는 물탱크에 관한 것이다.

본 발명의 원통형 물탱크는 내부에 저장공간을 갖는 본체와; 상기 본체의 외주면을 둘러싸는 보온부재 및 박판의 마감부재와; 상기 본체의 하부에 설치되어 상기 본체의 내부공간을 밀폐시키는 바닥판과; 출입문과 환기관이 형성되며 본체의 상부를 밀폐시키는 덮개판과; 덮개판에 가하여지는 하중을 지지하기 위해 덮개판의 중심에서 수직 하방으로 설치된 보강부재와; 바닥판에 쌓인 침전물을 배출하기 위한 청소관과; 본체의 내부로 물을 공급하고 배출하는 물 유입관 및 물 배출관과; 본체의 외측부에 부착되는 사다리; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 물속에 포함된 이물질의 침전을 유도할 수 있도록 바닥판과 일정거리 상방으로 이격되어 본체의 내주면 둘레를 따라 경사지게 형성되는 다수개의 침전유도판을 더 구비한다.

이러한 원통형 물탱크에 의하면 견고성과 기밀성이 향상되고 정수능력이 우수한 물탱크를 제공한다.

물탱크, 정화

Description

원통형 물탱크{Cylindrical type water tank}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 물탱크를 도시한 사시도이고,

도 2는 도 1의 정단면도이고,

도 3은 도 1에 적용된 본체의 분해사시도이고,

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 물탱크의 일부를 절개하여 확대한 부분단면도이고,

도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 원통형 물탱크의 내부를 보여주는 내부사시도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

20: 본체 21: 통형 유니트

30: 바닥판 40: 덮개판

60: 보강부재 70: 물유입관

80: 물배출관 90: 청소관

100: 침전물 유도판 110: 침전물부상방지격판

230: 제 1필터부 240: 제 2필터부

250: 여과조 260: 저장조

본 발명은 일정량의 물을 저장하는 원통형 물탱크에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 견고성과 기밀성이 향상되고, 침전물의 침전 유도와 침전물의 재부상을 방지하고 아울러 간이정화 기능을 갖는 원통형 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로 물을 저장할 때에 사용되는 저장탱크는 다양한 재질과 형태로 제작되며, 그 용도와 사용목적에 따라 다각형과 원통형으로 제작되어 아파트 등의 고층건물 옥상 또는 지상이나 지하에 설치되어 사용된다.

물탱크 중 사용용적이 소규모일 때 사용되는 합성수지 소재의 저장탱크는 가격이 비교적 저렴하고 장시간 사용에도 누수의 위험과 외형의 변형이 작아 반영구적으로 사용할 수 있으나, 사용용적이 큰 곳에는 적당하지 않아 일반적으로 스테인리스 소재의 물탱크가 사용된다.

하지만, 이러한 금속소재의 물탱크는 볼트의 이음매 부분에서 누수가 발생하는 등 그 견고성이 저하된다는 문제점이 있다.

또한, 지금까지의 물탱크는 특정형태의 바닥, 벽체 및 덮개로 구성된 탱크로 설치되어 그 내부에 별다른 격벽 없이 하나의 공간에 물이 저장된다.

이 경우 정수장에서 정수된 수돗물이 수도관을 통하여 아파트나 빌딩에 시공된 물탱크에 공급될 때, 관 내부에서 부식에 의해 발생하는 녹이 물과 함께 그대로 물탱크 내로 유입되는 문제점이 있다.

특히 관이 터져서 물이 누수되면 이때 흙 등의 여러 이물질이 물에 포함되어 유입되고, 또한 누수되는 수도관을 보수하는 과정에서 관이 막혀있다가 새로운 물의 공급이 이루어 지면 진공상태에서 급속하게 공급되는 물에 의하여 수도관의 내면에 고착되어 있던 큰 입도의 녹 덩어리나 기타 이물질이 그대로 물탱크 내로 유입된다.

따라서, 물탱크의 내부로 유입되는 물에 포함된 흙, 녹 등의 이물질은 탱크 내부에서 전체로 퍼지면서 탱크바닥에 침전된다. 이 경우 입자가 큰 물질은 시간이 경과하면 바닥에 침전되나 물이 다시 유입될 경우 침전물이 재부상하여 탱크 내부의 물을 오염시킨다. 또한, 비교적 입자가 작은 흙이나 부유물질은 침전되지 않고 물 배출시 함께 배출되어 공급되므로 문제가 된다.

대한민국 등록 실용신안 제 0308789호에는 수조형 간이 정수장치가 개시되어있다.

상기 개시된 발명은 구조는 간단하나 수조의 바닥에 쌓인 침전물의 재부상으로 인하여 정수 처리효율이 저하될 뿐만 아니라 여과층이 침전물에 의해 막히는 문제점이 있다. 또한, 원수에 포함된 침전물질은 걸러낼 수 있으나 작은 입자의 부유물질과 유기물은 제거할 수 없다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서 견고성과 기밀성이 향상된 원통형 물탱크를 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 침전 구역과 여과구역을 구조적으로 분리하여 여과조 바닥에 침전된 침전물의 부상을 방지할 수 있는 정수기능을 갖는 물탱크를 제공하 는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하나의 물탱크 내에서 침전, 여과공정을 일체화시킴으로써 구조가 간단하고 정수능력이 우수한 물탱크를 공급하는 데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 원통형 물탱크는 내부에 저장공간을 갖는 본체와; 상기 본체의 외주면을 둘러싸는 보온부재 및 박판의 마감부재와; 상기 본체의 하부에 설치되어 상기 본체의 내부공간을 밀폐시키는 바닥판과; 출입문과 환기관이 형성되며 상기 본체의 상부를 밀폐시키는 덮개판과; 상기 덮개판에 가하여지는 하중을 지지하기 위해 상기 덮개판의 중심에서 수직하방으로 설치된 보강부재와; 상기 바닥판에 쌓인 침전물을 배출하기 위한 청소관과; 상기 본체의 내부로 물을 공급하고 배출하는 물 유입관 및 물 배출관과; 상기 본체의 외측부에 부착되는 사다리;를 구비하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 물속에 포함된 이물질의 침전을 유도할 수 있도록 상기 바닥판과 일정거리 상방으로 이격되어 상기 본체의 내주면 둘레를 따라 경사지게 형성되는 다수개의 침전유도판을 더 구비한다.

더욱 바람직하게는 상기 바닥판의 중심에서 방사상으로 형성되는 다수개의 침전물부상방지 격벽을 더 구비한다.

또한, 상기 본체는 유입된 물을 1차로 여과하기 위한 제 1필터부와, 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 본체로부터 오버플로우로 유입되는 물을 2차 여과하는 제 2필터부를 갖는 여과조와, 상기 여과조의 내부에 설치되어 상기 여과조로부터 언더플로우로 유입되는 물을 저장하여 배출하는 저장조를 더 구비하는 것이 더욱 바람직하다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 예에 따른 원통형 물탱크를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원통형 물탱크를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 정단면도이고, 도 3은 도 1에 적용된 본체의 분해사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 물탱크(10)는 콘크리트 층(55) 위에 바닥판(30)을 위치시키고 그 상측으로 통형 유니트(21)가 다단 적층된 본체(20)와 본체(20)의 상부를 밀폐시키는 덮개판(40)으로 구성되어 그 내부에 물을 저장할 수 있다. 덮개판(40)에는 출입문(45)과 환기관(43)이 형성되고 바닥판(30)에는 물 유입구 및 배수구와 청소구가 형성되어 각각 유입관(70) 및 배수관(80)과 청소관(90)이 연결된다.

또한, 본체(20) 내부의 중심에는 수직으로 보강부재(60)가 설치되고 본체(20)의 외부에는 사다리(50)가 부착된다.

본체(20)는 3단의 원통형 유니트(21)가 적층되는 데 각각의 원통형 유니트(21)는 상부와 하부에 플랜지(21a,21b)가 형성되어 볼트나 리벳, 용접 등으로 결합된다. 용접으로 결합할 경우 이음매부분의 뜨는 현상이 발생하지 않아 기밀성이 향상되므로 특히 용접으로 결합하는 것이 바람직하다. 이 경우 용접되는 플랜지의 사이에는 기밀성 향상을 위해 패킹 부재를 삽입할 수 있다. 또한, 본체(20)는 1단 또는 2단 또는 4단 이상의 유니트가 적층되어 시공될 수 있다.

원통형 유니트(21)의 소재는 부식성과 강도가 강한 재질을 이용한다. 특히, STS444 또는 DUPLEX강을 사용한다. 원통형 유니트(21)는 평판의 스테인리스 스트립으로 상부 및 하부 플랜지(21a,21b)를 일체형으로 절곡시켜 사용한다.

그리고 통형 유니트(21)의 외주면은 보온부재(25)를 이용하여 감싼다. 이때 유니트(21)의 상하부 플랜지(21a,21b) 사이는 보온부재(25)가 위치되는 공간을 형성한다. 보온부재(25)는 보온성이 우수한 폴리우레탄 판넬을 사용하는 것이 바람직하다.

보온부재(25)의 외측면과 원통형 유니트(21)의 플랜지(21a,21b)의 외측 테두리면은 마감재(27)로 감싸서 마감 처리한다. 마감재(27)는 외관이 미려하고 부식이 되지않아 반영구적으로 사용이 가능한 알루미늄 박판을 이용하는 것이 바람직하다.

출입문(45)과 환기관(43)이 형성된 덮개판(40)은 본체(20)의 상부에 올려 용접으로 결합한다. 출입문(45)은 넓게 형성하여 관리자가 쉽게 들어갈 수 있도록 한다. 필요할 경우 출입문(45)에 잠금장치를 부가할 수 있다.

본체(20)의 측면에는 출입문(45)으로 오르내릴 수 있도록 사다리(50)가 부착된다. 이러한 사다리(50)에는 나선형 사다리, 회전형 계단 사다리, 또는 계단형 사다리를 포함한다. 사다리(50)의 상부는 본체(20)의 상부 가장자리에 용접으로 결합되고 사다리의 하부는 콘크리트 층(50)에 고정된다.

그리고 관리의 편이를 위해 본체(20)의 내부에도 필요하다면 출입문(45)에서 본체(20)의 바닥판(30)으로 오르내릴 수 있는 내부 사다리가 더 구비될 수 있다. 내부사다리는 부식방지를 위해 본체와 같은 소재인 STS444 또는 DUPLEX강을 이용하여 제작한다.

덮개판(40)의 중앙에 형성된 U자형의 환기관(43)은 물탱크(10) 내부와 외부의 공기가 유통되도록 하여 탱크(10) 내부의 염소가스의 배출을 원활하게 한다. 그리고 덮개판(40)의 중앙에서 수직 하방으로 보강부재(60)가 설치되어 덮개판(40)이 폭설 등으로 큰 하중을 받는 경우 함몰이나 변형을 방지한다.

바닥판(30)에는 물유입구와 물배출구가 형성되어 본체(20)의 외부에서 연장되는 물유입관(70)과 물 배출관(80)이 본체(20)의 내부로 관통되어 연결된다. 이때 본체(20) 내부의 물유입관(70)의 종단은 바닥판(30)에서 본체(20) 높이의 85 내지 90%의 높이까지 위치하게끔 설치한다. 이는 바닥판(70)의 침전물이 부상하지 않도록 하기 위함이다.

물 배출관(80)의 종단은 바닥판(30)에서 일정거리 이격된 높이로 설치하여 물 배출시 침전물이 배출되지 않도록 한다.

청소관(90)은 바닥판(30)에 형성된 청소구에 연결되어 본체(20)의 외부로 연장되어 청소시 물을 이용하여 침전물을 배출한다. 이 경우 바닥판(30)의 형상을 원뿔형으로 하고 그 중심에 청소구를 형성함으로써 침전물의 배출을 용이하게 할 수 있다.

상기의 물 유입관(70) 및 물 배출관(80)과 청소관(90)은 바닥판(30) 하부의 콘크리트 층(55) 내부로 매설하여 콘크리트 층(55) 측면으로 연장되도록 하여 동파를 방지한다. 또한, 각 각에는 개폐밸브(95,85,75)가 설치된다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 물탱크의 일부를 절개하여 확대한 부분단면도이다.

본 발명의 다른 실시 예에 따른 원통형 물탱크는 바닥판(130)에서 일정거리 상방으로 이격된 높이에 침전유도판(100)이 설치되고 원뿔형의 바닥판(130)의 상면에는 침전물 부상방지격벽(110)이 설치된다.

침전유도판(100)은 일측이 본체(20)의 내주면을 따라 연결되고 타측은 보강부재(160)의 외주면을 따라 연결되는 다수개의 판형으로 형성된다. 이 경우 침전유도판(100)은 물의 회전방향을 따라 경사지게 설치되는 것이 바람직하다. 즉, 본체(20)의 내주면 가까이 설치된 물 유입관(170)의 종단부는 일방향으로 70 내지 60°절곡되어 있어 유입되는 물은 유입관(170)의 절곡방향으로 본체(20)의 내주면을 따라 회전하면서 와류를 형성한다. 따라서 유입관(170)을 통해서 유입되는 물이 침전유도판(100)을 따라 흘러가는 동안 비중이 물보다 큰 이물질은 침전유도판(100)에 의해 하부로 침전된다.

침전물 부상방지격벽(110)은 바닥판(130)의 상면에 다수개의 판형으로 형성되되, 바닥판(130)의 중심에서 방사상 방향으로 형성되어 일측이 본체(110)의 내주면에 연결된다.

바닥판(130)으로 침전되는 침전물은 침전물 부상방지격벽(110)사이에 쌓이게 되는데 이 경우 침전물유도판(100)의 상부는 물의 와류가 형성되지만 침전물유도판(100)의 하부는 침전물 부상방지격벽(110)에 의해 와류가 발생하지않고 물의 흐름이 거의 정지된다. 따라서 관 내부에서 부식에 의해 발생하는 녹이나 흙 등의 이 물질이 물탱크 내부로 유입되더라도 이물질은 바닥에 침전되어 부상하지 않으므로 양질의 물을 공급할 수 있다.

원뿔형의 바닥판(130)의 중심부에는 보강부재(160)가 지지되는 지지플레이트(165)가 침전물 부상방지격벽(110)의 상측에 설치되어 청소구가 형성되는 공간을 확보한다.

원뿔형의 바닥판(130)의 중심에는 청소구가 형성되어 자연스럽게 침전물이 청소구 주위로 쌓일 수 있게 하고 청소시 바닥에 물을 투입하는 것만으로도 침전물을 용이하게 배출할 수 있다. 도시되지 않았지만 바닥판은 청소구방향으로 경사지게 형성되어 침전물을 청소구 방향으로 유도할 수 있는 구조라면 원뿔형 이외에도 다양한 구조로 형성될 수 있다.

한편, 도 4에 도시된 실시 예의 물탱크 중에서 위에서 설명되지않은 구성요소는 도 1 내지 도 3에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

그리고 도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 원통형 물탱크의 내부를 보여주는 내부사시도이다.

도 5를 참조하면, 본체(20)의 내부에는 여과조(250)가 설치되고 여과조(250) 내부에는 저장조(260)가 설치된다. 본체(20)와 여과조(250) 사이의 상부에는 제 1필터부(230)가 설치되고 여과조(250)와 저장조(260) 사이의 상부에는 제 2필터부(240)가 설치된다.

유입되는 물의 1차 여과를 위한 제 1필터부(230)는 숯볼 또는 입상탄을 충전한 필터(231)가 설치되어 침전되지 않은 부유물질을 걸러낸다. 그리고 필터의 외부 는 그물망(235)으로 둘러싸 숯볼 또는 입상탄이 유실되는 것을 방지한다. 상부 그물망(235)은 필터(231)의 교체가 용이하도록 개폐할 수 있게 설치한다.

제 1필터부(230)는 침전되지 않은 부유물질을 1차적으로 여과하기 위한 것이므로 이외에도 게르마늄 볼이나 세라믹 볼 또는 미세한 눈을 가진 망형그물체를 이용할 수도 있다.

그리고 제 2필터부(240)는 다수의 홀이 형성된 상하부의 구획격판(245) 사이에 미생물이 담지된 여재(241)가 충전된다. 여재(241)는 미생물 담체로서, 생물학적 방법에 의해 물속의 유기물을 분해함과 동시에 부유물질을 여과한다. 이외에도 제 2 필터부(240)는 활성탄 패드를 이용하거나 고밀도 섬유를 이용할 수도 있는데 원수의 종류에 따라 적절한 필터를 사용하여 여과하는 것이 바람직하다.

여과조(250)의 높이는 본체(20)의 높이보다 낮게 형성하여 본체(20)의 물이 오버플로우로 여과조(250)로 유입되게 한다. 그리고 여과조(250)의 하부는 밀폐시키고 그 내부에 저장조(260)를 설치하되 여과조(250)의 바닥으로부터 일정거리 상방으로 이격되게 설치하여 여과조(250)의 물이 언더플로우로 저장조(260)로 유입되게 한다. 저장조(2600의 하부는 여과조(250)의 바닥에 대하여 개방된 구조를 갖는다.

그리고 상기 물탱크에 염소투입수단을 더 구비할 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 물탱크의 정수과정을 간단히 살펴보면 본체(20)의 내주면 하부에 형성된 유입관(270)의 출구에서 물이 유입되면 본체(20)의 내주면을 따라 와류를 형성한다.

이때 비중이 물보다 큰 이물질은 하부의 침전유도판(210)에 의해 원뿔형의 바닥판(220)으로 침전되고 침전물부상방지격벽(220)에 의해 부상이 방지된다.

물이 유입됨에 따라 수위가 상승하여 제 1필터부(230)를 거치면서 침전되지않은 부유물질이 1차로 여과된다. 1차 여과된 물은 본체(20)의 높이보다 낮게 형성된 여과조(250)의 내부로 오버플로우 되어 유입된다. 여과조(250)로 유입되는 물은 제 2필터부(240)를 거치면서 제 1필터부(230)에서 여과되지않은 부유물질이 여과됨과 동시에 유기물이 분해된다.

그리고 제 2필터부(240)에서 최종 여과된 물은 하향하여 언더플로우로 저장조(260)에 유입된다. 최종 여과되어 저장조(260)에 저장된 물은 물 배출관(280)을 통해 외부로 공급된다.

이러한 정수기능을 갖는 물탱크는 상수도용뿐만 아니라 중수도용의 물을 저장하여 식수에 적합한 물을 공급할 수 있다. 또한, 하나의 탱크 내에서 침전 및 여과 그리고 유기물 분해를 동시에 수행하므로 구조가 간단하면서도 정수능력이 우수하다.

이러한 관점에서 보면 도시뿐만 아니라 산간, 오지, 섬, 수해지역 등의 상수도 시설이 잘 구비되지 않았거나 기존의 상수도 시설이 부적합한 곳에 음용수를 제공할 수 있다.

한편, 도 5에 도시된 실시 예의 물탱크 중에서 위에서 설명되지않은 구성요소는 도 1 내지 도 4에 도시된 실시 예와 동일하므로 상세한 설명을 생략한다.

이상에서 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예 시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 원통형 물탱크에 의하면 견고성과 기밀성이 향상된 물탱크를 제공한다.

또한, 침전유도판에 의해 입자가 큰 이물질을 침전함과 동시에 침전 구역과 여과구역을 구조적으로 분리하고 침전물 부상방지격벽에 의해 탱크 바닥에 침전된 침전물의 부상을 방지하는 장점을 제공한다.

아울러 하나의 물탱크 내에서 침전, 부유물질의 여과, 여재에 의한 유기물 분해공정을 일체화시킴으로써 구조가 간단하고 정수능력이 우수한 장점을 제공한다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 내부에 저장공간을 갖는 본체와;

   상기 본체의 외주면을 둘러싸는 보온부재 및 박판의 마감부재와;

   상기 본체의 하부에 설치되어 상기 본체의 내부공간을 밀폐시키는 바닥판과;

   출입문과 환기관이 형성되며 상기 본체의 상부를 밀폐시키는 덮개판과;

   상기 덮개판에 가하여지는 하중을 지지하기 위해 상기 덮개판의 중심에서 수직하방으로 설치된 보강부재와;

   상기 바닥판에 쌓인 침전물을 배출하기 위한 청소관과;

   상기 본체의 내부로 물을 공급하고 배출하는 물 유입관 및 물 배출관과;

   상기 본체의 외측부에 부착되는 사다리;를 구비하며,

   물속에 포함된 이물질의 침전을 유도할 수 있도록 상기 바닥판과 일정거리 상방으로 이격되어 상기 본체의 내주면 둘레를 따라 경사지게 형성되는 다수개의 침전유도판을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 물탱크.
3. 제 2항에 있어서, 상기 바닥판의 중심에서 방사상으로 형성되는 다수개의 침전물부상방지 격벽을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 물탱크.
4. 제 2항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 본체는 유입된 물을 1차로 여과하기 위한 제 1필터부와, 상기 본체의 내부에 설치되어 상기 본체로부터 오버플로우로 유입되는 물을 2차 여과하는 제 2필터부를 갖는 여과조와, 상기 여과조의 내부에 설치되어 상기 여과조로부터 언더플로우로 유입되는 물을 저장하여 배출하는 저장조를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원통형 물탱크.

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