KR100924745B1 - 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크에 관한 것으로 특히, 원통형이나 사각 함체형을 포함하여 다면체의 물탱크를 성형함에 있어서, 외통 또는 외벽체의 내/외벽 사이에는 수개의 수직 보강재를 정해진 간격을 두고 배치시켜 매설하되, 상기 수직 보강재의 외부로는 PC 강선을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시키고, 바닥판과 뚜껑체의 상/하판 사이에는 수개의 수평 보강재를 일정각도를 두고 방사형으로 배치시켜 매설하되, 상기 수평 보강재의 저면에는 PC 강선을 인벌류트 곡선 형상으로 연속 권취시킨 것을 특징으로 한다.
따라서, FRP로 성형되는 물탱크 자체를 보다 가볍고 얇게 성형할 수 있어 물탱크의 제작에 따른 생산성을 대폭 향상시킬 수 있고, 생산원가도 대폭 절감할 수 있으며, 또한 보관과 운반 및 설치시 취급이 용이하고, 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력을 상기 수직 및 수평 보강재를 포함한 PC 강선이 완벽하게 완충시켜 주게 되어 이들로 인해 물탱크 자체가 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있어 제품 자체의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
FRP, 물탱크, PC 강선, 수직 및 수평 보강재

Description

피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크{Water tank having a function of reinforcement by prestressed concrete steel wire}
본 발명은 피씨 강선(PC)에 의한 보강기능을 갖는 물탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 FRP를 이용하여 원통형 또는 사각 함체형을 포함한 다면체로 물탱크를 제작할 때 FRP로 성형되는 내/외벽 및 상/하판에 각각 일정간격 및 방사형으로 일정각도를 갖는 수직 및 수평 보강재를 설치하되, 상기 수직 보강재의 외부에는 인장강도 및 항복비가 크고, 리렉세이션(relaxation)이 적으며, 연성과 인성 및 FRP와의 부착강도가 크고, 피로강도가 있으며, 응력 부식에 대한 저항성이 큰 특징으로 갖는 PC 강선(Prestressed Concrete steel wire strand; 이하 "PC 강선"으로 약칭함)을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시켜 주고, 방사형으로 결합되는 수평 보강재의 저면에는 인벌류트 곡선 형상으로 권취시켜 주는 방식을 통해 FRP로 성형되는 물탱크 자체가 가볍고 얇으면서도 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력에 의해 물탱크 자체가 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 미연에 방지할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 생활용수 저장 공급용으로 사용되고 있는 에프알피 물탱크는 유리섬유강화플라스틱(Fiberglass Reinforced Plastics : 이하 "FRP"라 약칭함)의 재료를 이용하여 제작된 제품이 다수 종 사용되고 있으며, 이러한 FRP 물탱크는 원통형 및 사각 함체형을 포함하여 다면체 등 그 형상이 다양한 육면체로 제작되어 사용되고 있다.
이러한 다면체로 된 FRP 물탱크는 다수 개의 측면부와 상면부 그리고 저면부를 별도로 제작하여 볼트 등으로 조립시키고, 그 조립된 틈새로 물이 새는 것을 방지하기 위하여 틈새를 열경화성 수지로 메워서 제작한다.
또한, 이와 같이 FRP를 이용하여 물탱크를 성형할 때에는 물탱크 내의 물을 보온 및 보냉하기 위하여 내/외벽 및 상/하판 사이에 보온층을 형성시켜 주게 됨은 물론 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력에 의해 물탱크 자체가 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 방지하기 위하여 대부분의 종래 FRP 물탱크에서는 금속망 자체를 보강재로 설치하거나, 철근 등을 격자로 배설하고 각각의 교차점을 용접해주는 형태로 된 보강재를 설치하고 있다.
그런데, 상기한 보강재 중 일반 금속망을 사용하는 경우 물탱크를 구성하고 있는 내/외벽 및 상/하판의 내부를 포함하여 이들의 연결부위에서 금속망의 양단부를 상호 연결시킬 수 없어 물탱크의 사용 중 횡압력에 의해 금속망의 연결부위가 파열되는 경우가 종종 발생할 뿐만 아니라, 물탱크 자체가 매우 큰 용적을 가질 경우 금속망의 일부가 외압이나 횡압력에 의해 절단되어 해당부분이 파손되는 경우가 종종 발생되고 있는 실정이다.
뿐만 아니라 철근 등을 격자로 배설하고 각각의 교차점을 용접해주는 형태로 된 보강재를 설치한 경우 물탱크의 제작이 매우 힘들고 작업 공정이 많고, 또 물탱크의 중량이 많이 나가게 됨은 물론 물탱크 자체의 두께가 매우 두꺼워지는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, FRP를 이용하여 원통형 또는 사각 함체형을 포함한 다면체로 물탱크를 제작할 때 FRP로 성형되는 외통 또는 외벽체의 내/외벽 및 바닥판 또는 뚜껑체의 상/하판 내에 각각 일정간격 및 방사형으로 일정각도를 갖는 수직 및 수평 보강재를 설치하되, 상기 수직 보강재의 외부에는 인장강도 및 항복비가 크고, 리렉세이션이 적으며, 연성과 인성 및 FRP와의 부착강도가 크고, 피로강도가 있으며, 응력 부식에 대한 저항성이 큰 특징으로 갖는 PC 강선을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시켜 주고, 방사형으로 결합되는 수평 보강재의 저면에는 인벌류트 곡선 형상으로 권취시켜 줌으로써 FRP로 성형되는 물탱크 자체를 보다 가볍고 얇게 성형할 수 있어 물탱크의 제작에 따른 생산성을 대폭 향상시킬 수 있을 뿐만 생산원가를 대폭 절감할 수 있고, 또 보관과 운반 및 설치시 취급이 용이하며, 특히 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력에 의해 물탱크 자체가 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 완벽히 방지할 수 있어 제품 자체의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 원통형이나 사각 함체형을 포함하여 다면체의 물탱크를 성형함에 있어서, 외통 또는 외벽체의 내/외벽 사이에는 수개의 수직 보강재를 정해진 간격을 두고 배치시켜 매설하되, 상기 수직 보강재의 외부로는 PC 강선을 정해진 높이를 두고 권취시키고, 바닥판과 뚜껑체의 상/하판 사이에는 수개의 수평 보강재를 일정각도를 두고 방사형으로 배치시켜 매설하되, 상기 수평 보강재의 저면에는 PC 강선을 인벌류트 곡선 형상으로 권취시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수직 보강재의 저단부들과 맞닿는 바닥판 내의 수평 보강재 단부는 상호 일체로 연결된 것을 특징으로 한다.
또, 상기 수직 및 수평 보강재의 외측면에는 정해진 간격을 두고 상기 PC 강선이 끼워져 걸려지는 수개의 강선 걸림홈을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직 및 수평 보강재는 사출기를 이용하여 합성수지재를 사각바 형상으로 사출 성형하거나, 또는 프레스를 이용하여 철판을 직사각 판체 형상으로 절단 성형한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 수평 보강재의 중심 교차점에는 중첩부 생성 방지용 중심체를 설치하고, 이 중심체의 외측면에서 각각의 수평 보강재가 방사형으로 돌출 성형되도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 외통 또는 외벽체 및 바닥판 내에 매설되는 상기 수직 및 수평 보강재를 합성수지재로 사출 성형할 경우 수직 보강재의 저단부들과 수평 보강재 단부가 상호 연결되게 일체로 사출 성형한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외통 또는 외벽체 및 바닥판 내에 매설되는 상기 수직 및 수평 보강재를 철판을 이용하여 프레스 성형할 경우 수직 보강재의 저단부들과 수평 보강재 단부가 일체로 연결되게 용접하거나, 또는 볼트와 너트를 이용하여 상호 고정시킨 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, FRP를 이용하여 원통형 또는 사각 함체형을 포함한 다면체로 물탱크를 제작할 때 FRP로 성형되는 외통 또는 외벽체의 내/외벽 및 바닥판 또는 뚜껑체의 상/하판 내에 각각 일정간격 및 방사형 상에서 일정각도를 갖는 수직 및 수평 보강재를 설치하되, 상기 수직 보강재의 외부에는 PC 강선을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시켜 주고, 방사형으로 결합되는 수평 보강재의 저면에는 인벌류트 곡선 형상으로 권취시켜 줌으로써 FRP로 성형되는 물탱크 자체를 보다 가볍고 얇게 성형할 수 있어 물탱크의 제작에 따른 생산성을 대폭 향상시킬 수 있고, 생산원가도 대폭 절감할 수 있으며, 또한 보관과 운반 및 설치시 취급이 용이하고, 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력을 상기 수직 및 수평 보강재를 포함한 PC 강선이 완벽하게 완충시켜 주게 되어 이들로 인해 물탱크 자체가 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있어 제품 자체의 품질 및 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에서 사용된 수직 및 수평바와 PC 강선의 결합 상태 사시도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 외통 또는 외벽체와 바닥판에서 외벽과 하판을 성형시키기 전의 사시도이고, 도 4는 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 사시도이다.
또한, 도 5는 본 발명이 적용된 물탱크의 종단면도이고, 도 6은 본 발명이 적용된 원통형 물탱크 중 뚜껑체 내에 삽입 설치되는 수평 보강재의 사시도이며, 도 7의 (a)(b)는 본 발명에서 사용된 수직 및 수평 보강재를 철판으로 성형하여 용접 또는 볼트와 너트를 이용하여 상호 접속부를 연결시킨 상태를 보인 요부 절취 확대 사시도이고, 도 8은 본 발명이 적용된 사각 함체형 물탱크의 일부 분해 사시도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명은, 원통형이나 사각 함체형을 포함하여 다면체의 물탱크를 성형함에 있어서,
외통 또는 외벽체(1)의 내/외벽(1a)(1b) 사이에는 수개의 수직 보강재(4)를 정해진 간격을 두고 배치시켜 매설하되, 상기 수직 보강재(4)의 외부로는 PC 강선(6)을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시키고,
바닥판(2)과 뚜껑체(3)의 상/하판(2a,3a)(2b,3b) 사이에는 수개의 수평 보강재(5)를 일정각도를 두고 방사형으로 배치시켜 매설하되, 상기 수평 보강재(5)의 저면에는 PC 강선(6)을 인벌류트 곡선 형상으로 권취시킨 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 수직 보강재(4)의 저단부들과 맞닿는 바닥판(2) 내의 수평 보강재(5) 단부는 상호 일체로 연결한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)의 외측면에는 정해진 간격을 두고 상기 PC 강선(6)이 끼워져 걸려지는 수개의 강선 걸림홈(4a)(5a)을 더 형성시킨 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)는 합성수지재를 이용하여 사각바 형상으로 사출 성형하거나, 또는 프레스를 이용하여 철판을 직사각 판체 형상으로 절단 성형한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 수평 보강재(5)의 중심 교차점에는 중첩부 생성 방지용 중심체(7)를 설치하고, 이 중심체(7)의 외측면에서 각각의 수평 보강재(5)가 방사형으로 돌출 성형되도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2) 내에 매설되는 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 합성수지재로 사출 성형할 경우 수직 보강재(4)의 저단부들과 수평 보강재(5) 단부가 상호 연결되게 일체로 사출 성형한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2) 내에 매설되는 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 철판을 이용하여 프레스 성형할 경우 수직 보강재(4)의 저단부들과 수평 보강재(5) 단부가 일체로 연결되게 용접하거나, 또는 볼트(8a)와 너트(8b)를 이용하여 상호 고정시킨 것을 특징으로 한다.
이와 같이 구성된 본 발명 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 FRP 물탱크에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명은 FRP를 재료로 사용하여 원통형이나 사각 함체형을 포함하여 다면체를 갖도록 물탱크를 성형할 때, 외통 또는 외벽체(1)의 내/외벽(1a)(1b) 사이에는 수개의 수직 보강재(4)를 정해진 간격을 두고 배치시켜 매설하되, 상기 수직 보강재(4)의 외부로는 하나의 PC 강선(6)을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시키고, 바닥판(2)과 뚜껑체(3)의 상/하판(2a,3a)(2b,3b) 사이에는 수개의 수평 보강재(5)를 일정각도를 두고 방사형으로 배치시켜 매설하되, 상기 수평 보강재(5)의 저면에는 하나의 PC 강선(6)을 인벌류트 곡선 형상으로 권취시킨 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)는 사출기를 이용하여 합성수지재를 사각바 형상으로 사출 성형하거나, 또는 프레스를 이용하여 철판을 직사각 판체 형상으로 절단 성형한 형태를 가지게 되는데, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 단순히 사각바 또는 직사각 판체 형상으로 성형할 경우 그 외측으로 권취되는 PC 강선(6)이 수직 보강재(4) 및 수평 보강재(5)에 일체로 고정되지 않고 서로 이격될 수 있게 되어 그 간격이 정해진 간격을 유지하지 못하게 됨은 물론 외부 압력 및 횡압력에 부응하여 수직 및 수평 보강재(4)(5)와 PC 강선(6)이 동시에 완충시킬 수 없을 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)의 외측면에 PC 강선(6)을 끼워 걸을 수 있도록 하는 수개의 강선 걸림홈(4a)(5a)들이 정해진 간격을 두고 형성시켜 줌으로써 상기 수직 보강재(4)의 외부에서 정해진 높이를 두고 연속해서 권취되거나, 수평 보강재(5)들의 저면에서 인벌류트 곡선을 갖도록 권취되는 PC 강선(6)이 수직 및 수평 보강재(4)(5)에 일체로 고정된 형태를 유지하게 되어 외부에서 가해지는 압력이나 물탱크 내부에서 가해지는 횡압력에 부응하여 수직 및 수평 보강재(4)(5)와 PC 강선(6)이 동시에 완벽히 완충시켜 줄 수 있게 된다.
한편, 물탱크를 구성하고 있는 외통 또는 외벽체(1)와 바닥판(2) 및 뚜껑체(3)를 각각 별도로 성형하여 볼트와 너트 등을 이용하여 상호 조립시킬 수도 있도록 하는 조립식으로 성형할 수도 있으나, 이렇게 각각의 구성품을 별도로 성형하여 조립할 경우 상호 조립되는 부분에 대한 별도의 방수기능과 벌어짐 방지기능 등을 구비시켜야할 뿐만 아니라, 장기간 사용시 이들 결합부위에서 누수가 발생되는 등의 문제점이 유발될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 물탱크의 외통 또는 외벽체(1)와 바닥판(2)은 일체로 성형하고 뚜껑체(3)는 하판(3b)의 상면에 수평 보강재(5)를 설치하고 이에 PC 강선(6)을 인벌류트 곡선 형상으로 권취시키는 형태로 별도 성형한 후 이를 도 5와 같이 외통 또는 외벽체(1)의 상방 개구부에 볼트(8a)와 너트(8b)를 이용하여 조립하거나 접착제 등을 이용하여 고정 설치한 후 상기 외통 또는 외벽체(1)의 외벽(1b)과 바닥판(2)의 하판(3b)을 FRP로 성형할 때 뚜껑체(3)의 상판(3a)도 일체로 성형해 주는 방식을 채택하여 물탱크의 외통 또는 외벽체(1)와 바닥판(2) 및 뚜껑체(3)가 도 4와 같이 일체로 성형되도록 하였다.
뿐만 아니라, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 외통 또는 외벽체(1)와 바닥판(2)의 내부에 삽입 설치할 때 수직 보강재(4)의 저단부들과 맞닿는 바닥판(2) 내의 수평 보강재(5) 단부는 상호 일체로 연결한 형태를 갖도록 하였다.
이때, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)의 접촉부를 상호 일체로 연결해주는 방법으로는 해당 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 어떤 재질로 성형하였는가에 따라 달리할 수 있다.
즉, 상기 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2) 내에 매설되는 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 합성수지재로 사출 성형할 경우에는 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 사출기의 금형을 통해 성형할 당시 수직 보강재(4)의 저단부들과 수평 보강재(5) 단부가 도 1 및 도 2와 같이 아예 상호 연결되게 일체로 사출 성형하면 되고, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 프레스 금형을 이용하여 철판을 절단하는 방식을 통해 성형할 경우에는 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 각각 별도로 성형하되, 상기 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2) 내에 매설하기에 앞서 상기 수직 보강재(4)의 저단부들과 수평 보강재(5) 단부를 도 7의 (a)와 같이 용접을 통해 상호 일체로 연결시켜 주거나, 또는 수직 보강재(4)의 저단부들과 수평 보강재(5) 단부 일부를 상호 겹치게 한 후 도 7의 (b)와 같이 볼트(8a)와 너트(8b)를 이용하여 일체로 고정시켜 주면 된다.
또한, 상기한 수직 및 수평 보강재(4)(5)나 PC 강선(6)을 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2) 내에 매설하는 방법으로는, 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 정해진 간격 및 각도로 배열한 후 PC 강선(6)을 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)에 권취시킨 다음 PC 강선(6)이 권취된 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)의 내측과 외측 및 상,하부에 각각 FRP를 정해진 두께로 도포시켜 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2)의 내/외벽(1a)(1b)과 상/하판(2a)(2b)을 일체로 성형하거나, 또는 FRP로 기 성형해 둔 상기 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2)의 내벽(1a)과 상판(2a)의 외측으로 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 정해진 간격 및 각도로 배열한 후 PC 강선(6)을 도 3 및 도 8과 같이 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)에 권취시킨 다음 PC 강선(6)이 권취된 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)의 외측 및 저면으로 FRP를 정해진 두께로 도포시켜 외통 또는 외벽체(1) 및 바닥판(2)의 외벽(1b)과 하판(2b)을 성형시켜 주면 된다.
물론 뚜껑체(3) 역시 상기 수평 보강재(5)를 정해진 각도로 배열한 후 PC 강선(6)을 상기 수평 보강재(5)의 외측에 인벌류트 곡선 형상을 갖게 권취시킨 다음 PC 강선(6)이 권취된 상기 수평 보강재(5)의 상,하부에 각각 FRP를 정해진 두께로 도포시켜 뚜껑체(3)의 상/하판(3a)(3b)을 일체로 성형하거나, 또는 FRP로 기 성형해 둔 상기 뚜껑체(3)의 상판(3a)의 외측으로 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 정해진 각도로 배열한 후 PC 강선(6)을 상기 수평 보강재(5)에 인벌류트 곡선 형상으로 권취시킨 다음 PC 강선(6)이 권취된 상기 수평 보강재(5)의 저면으로 FRP를 정해진 두께로 도포시켜 뚜껑체(3)의 하판(3b)을 성형시켜 주면 된다.
이때, 상기 PC 강선(6)을 바닥판(2)의 수평 보강재(5)와 외통 또는 외벽체(1)의 수직 보강재(4)의 외측에 인벌류트 곡선 및 코일 형상으로 권취시킴과 동시에 PC 강선(6)을 각각의 수직 및 수평 보강재(4)(5)에 형성된 강선 걸림홈(4a)(5a)에 걸어 일체로 고정시키는 작업을 실시할 때, 수직 및 수평 보강재(4)(5)에 각각 별도의 PC 강선(6)을 권취시킬 수도 있으나 이 경우 수직 보강재(4)에 코일 형태로 권취된 PC 강선(6)과 수평 보강재(5)에 인벌류트 곡선으로 권취된 PC 강선(6)이 서로 이격된 상태를 갖게 되어 물탱크의 외통 또는 외벽체(1)와 바닥판(2)의 경계부분에서의 강도가 약해질 우려가 있다.
따라서, 하나의 PC 강선(6)을 이용하여 수직 보강재(4)의 외측 상면 또는 수평 보강재(5)의 저면 중앙에서부터 권취를 시작하여 수평 보강재(5)의 저면 중앙 또는 수직 보강재(4)의 상면에서 고정구를 이용하여 고정시키고 마무리하는 방식으로 권취시키는 것이 더 바람직하다.
한편, 상기 뚜껑체(3) 또는 바닥판(2)에 매설되는 수개의 수평 보강재(5)들을 단순히 방사형으로 교차되게 조립할 경우 수평 보강재(5)들의 중첩에 의해 수평 보강재(5)들의 중심 교차점의 두께가 매우 두껍게 되어 상기 뚜껑체(3) 또는 바닥판(2)의 전체 두께가 매우 두껍게 성형될 우려가 있다.
따라서 본 발명에서는 상기 수평 보강재(5)의 중심 교차점에 도 2 및 도 6과 같이 원형 링 또는 원판 형상을 갖는 중첩부 생성 방지용 중심체(7)를 설치하고, 이 중심체(7)의 외측면에서 각각의 수평 보강재(5)가 방사형으로 돌출 성형되도록 함으로써 수평 보강재(5)들의 중심 교차점의 두께 자체가 수평 보강재(6)들의 중첩에 의해 두꺼워지는 것을 방지할 수 있어 상기 뚜껑체(3) 또는 바닥판(2)을 전체적으로 고른 두께로 성형할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따라면 FRP를 이용하여 원통형(도 1 내지 도 4 참조) 또는 사각 함체형(도 8 참조)을 포함한 다면체로 물탱크를 제작할 때, FRP로 성형되는 외통 또는 외벽체(1)의 내/외벽(1a)(1b) 및 바닥판(2) 또는 뚜껑체(3)의 상/하판(2a,3a)(2b,3b) 내에 각각 일정간격 및 방사형 상에서 일정각도를 갖는 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 설치하되, 상기 수직 보강재(4)의 외부에는 PC 강선(6)을 정해진 높이를 두고 연속해서 권취시켜 주고, 방사형으로 결합되는 수평 보강재(5)의 저면에는 인벌류트 곡선 형상으로 권취시켜 줌으로써 FRP로 성형되는 물탱크 자체를 보다 가볍고 얇게 성형할 수 있다.
따라서 물탱크의 제작에 따른 생산성이 대폭 향상되고, 생산원가도 대폭 절감되며, 제조된 물탱크 자체의 보관과 운반 및 설치시 취급이 용이하고, 외부에서 가해지는 압력이나 내부에 담수되는 물의 수압에 따른 횡압력을 상기 수직 및 수평 보강재(4)(5)를 포함한 PC 강선(6)이 완벽하게 완충시켜 주게 되므로 물탱크 자체가 외압 및 횡압력에 의해 변형되거나 손상 및 파손되는 것을 방지할 수 있어 제품 자체의 품질에 대한 사용자의 신뢰도를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
도 1은 본 발명에서 사용된 수직 및 수평바와 PC 강선의 결합 상태 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 분해 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 외통 또는 외벽체와 바닥판에서 외벽과 하판을 성형시키기 전의 사시도.
도 4는 본 발명이 적용된 원통형 물탱크의 사시도.
도 5는 본 발명이 적용된 물탱크의 종단면도.
도 6은 본 발명이 적용된 원통형 물탱크 중 뚜껑체 내에 삽입 설치되는 수평 보강재의 사시도.
도 7의 (a)(b)는 본 발명에서 사용된 수직 및 수평 보강재를 철판으로 성형하여 용접 또는 볼트와 너트를 이용하여 상호 접속부를 연결시킨 상태를 보인 요부 절취 확대 사시도.
도 8은 본 발명이 적용된 사각 함체형 물탱크의 일부 분해 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 외통 또는 외벽체 1a : 내벽
1b : 외벽 2 : 바닥판
3 : 뚜껑체 2a, 3a : 상판
2b, 3b : 하판 4 : 수직 보강재
5 : 수평 보강재 4a, 5a : 강선 걸림홈
6 : PC 강선 7 : 중첩부 생성 방지용 중심체
8a : 볼트 8b : 너트

Claims (7)

  1. 원통형이나 사각 함체형을 포함하여 다면체의 물탱크를 성형함에 있어서,
    외통 또는 외벽체의 내/외벽 사이에는 수개의 수직 보강재를 정해진 간격을 두고 배치시켜 매설하되, 상기 수직 보강재의 외부로는 PC 강선을 정해진 높이를 두고 연속 권취시키고,
    바닥판과 뚜껑체의 상/하판 사이에는 수개의 수평 보강재를 일정각도를 두고 방사형으로 배치시켜 매설하되, 상기 수평 보강재의 저면에는 PC 강선을 인벌류트 곡선 형상으로 연속 권취시킨 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직 보강재의 저단부들과 맞닿는 바닥판 내의 수평 보강재 단부는 상호 일체로 연결된 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 수직 및 수평 보강재의 외측면에는 정해진 간격을 두고 상기 PC 강선이 끼워져 걸려지는 수개의 강선 걸림홈을 더 형성시킨 것을 특징으로 하는 피씨 강선 에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 수직 및 수평 보강재는 사출기를 이용하여 합성수지재를 사각바 형상으로 사출 성형하거나, 또는 프레스를 이용하여 철판을 직사각 판체 형상으로 절단 성형한 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 수평 보강재의 중심 교차점에는 중첩부 생성 방지용 중심체를 설치하고, 이 중심체의 외측면에서 각각의 수평 보강재가 방사형으로 돌출 성형되도록 한 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 수직 및 수평 보강재를 합성수지재로 사출 성형할 경우, 수직 보강재의 저단부들과 수평 보강재 단부가 상호 연결되게 일체로 사출 성형한 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
  7. 청구항 4에 있어서,
    상기 수직 및 수평 보강재를 철판을 이용하여 직사각 판체로 성형한 경우, 상기 수직 보강재의 저단부들과 수평 보강재 단부가 일체로 연결되게 용접하거나, 또는 볼트와 너트를 이용하여 상호 고정시킨 것을 특징으로 하는 피씨 강선에 의한 보강기능을 갖는 물탱크.
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