KR100958853B1 - 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부 원통부를 무용접 샌드위치 벽체로 형성하고, 외벽체를 보강 플랜지 역할을 하는 유니트들을 연결하여 구성함으로써, 벽체들이 보다 견고하게 수압을 견딜 수 있도록 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 관한 것이다.

다중 격벽, 저장탱크, 상수도, 정수처리, 외벽체, 유니트

Description

다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크{CYLINDER-TYPE STORAGE TANK HAVING MULTI-BULKHEADS}

본 발명은 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 관한 것으로, 물, 유류(油類) 등의 액체를 저장하는 곳에서 반영구적으로 사용 가능하며, 특히 고도정수처리 시스템의 정수지와 같이 물을 염소 소독하는데 적합하도록 다중 격벽을 구비한 원 통형 저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로 저장탱크는 염소가 물 전체로 퍼져 섞이는 시간이 30분 이내로 설계되어 있어서 염소가 물에 충분히 희석되기 전에 바로 출수구로 배출되어 충분한 살균 시간을 갖지 않은 수돗물이 가정으로 공급됨으로써, 약 냄새가 심하여 음용수로 적합하지 못할 뿐만 아니라, 발암물질인 트리할로메탄(THM)의 생성 가능성이 높아질 수 있거나, 각종 눈에 보이지 않는 세균 등이 함유된 물을 사용자에게 제공하는 사고가 일어날 수 있었다.

이에, 동일 출원인에 의해 2002년 1월24일 출원되어 등록된 등록번호 제10- 0399488호인 '다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크'는 내부에 나이테 형상을 갖게 설치한 서로 다른 직경의 원통형 격벽들로 물의 흐름을 선형적으로 회류시키면서 저장하고, 저장된 물이 격벽을 월류하면서 물과 염소의 접촉시간을 7 ∼ 8시간동안 길게 가져갈 수 있어서, 배출시 잔류 염소량을 세계보건기구에서 권고하는 잔류염소 농도의 하한선인 0.2㎎/ℓ에 적합한 수준으로 유지시킬 수 있도록 하였다.

그러나 이러한 원통형 저장탱크는 바닥판과 외벽체 그리고 상판으로 구성되며 대략 높이 4m ∼ 5m, 직경 18m ∼ 20m, 내부 체적 1000㎥∼ 1600㎥을 가지며, 실제 물 저장 용량은 900톤 ∼ 1100톤급 저장탱크이다.

따라서 이러한 대형 저장탱크 내부에 수용용량만큼 용수가 공급된 상태에서는 외벽체가 받게 되는 수압이 매우 커지게 되는 바, 수압을 견디지 못하고 터지거나 파열되어 용수가 유출될 수 있게 된다.

또한 온도 하강으로 인한 결빙시에는 내부 용수의 부피팽창으로 인한 압력이 외벽체에 더욱 큰 외압으로 작용하게 된다.

이와 함께 상기 기술은 나이테 형상으로 내벽체를 구성하는 원통부의 제작에 있어서, 외벽체와 마찬가지로 원형유니트들을 적층하여 연결부위를 용접시공 함으로써 제작하게 되는 바, 원형유니트들의 각 직경을 동일하게 맞춰야 하는 불편함이 있었다.

하나의 원통부를 제작하기 위해 원형유니트들을 적층시켜 용접함에 있어서도, 용접부위가 허술하게 되면 저장탱크에서 물이 새어나가 격벽으로써의 역할을 제대로 할 수 없으나, 제작시에는 용접부위가 수밀하게 되었는지에 대해서 면밀히 검토하기가 사실상 불가능하다.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 외벽체의 수직방향에 해당하는 세로길이를 가지는 복수개의 사각유니트들을 원형 바닥판 테두리를 따라 수직되게 세우고 이들 사각유니트들의 테두리에 형성되어 있는 이음부들을 서로 용접 혹은 볼트 체결하여 원형 외벽체를 형성하도록 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 목적은 사각유니트들로 구성되는 외벽체의 유니트 수용부에 단열재를 수용하도록 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 다른 목적은 단열재를 수용하는 사각유니트들의 외표면을 박판으로 감싸도록 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하기 위함이다.

또한 본 발명의 또 다른 목적은 내벽체를 구성하는 원통부는 스테인레스 금속 패널을 말아 올라가며 그 패널 양단의 연접부분이 다중접힘으로 라이닝 되어 나선형 원통형상으로 구성되도록 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하기 위함이다.

상기의 해결하고자 하는 과제에 의한 본 발명의 목적은, 외벽체에 상판과 바닥판을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크로서, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구들을 구비한 다수의 원통부들과, 상기 외벽체와 상기 원통부들에 의해 분할된 다수의 챔버들로 이루어진 원통형 본체를 포함하되, 상기 원통형 본체의 내부에서는 입수된 유체가 상기 챔버들에 순차적으로 채워질 때 원주 방향으로 회류하면서 상기 유입구를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하도록 구성된 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서, 상기 원통부들은 스테인레스 금속 패널을 말아 올라가며 그 패널 양단의 연접부분이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되고, 금속패널의 연접부분에는 상단스트립의 하 끝단부와 하단스트립의 상 끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비하며, 상기 외벽체는 동일 링 형상을 가지는 원통형 유니트들을 수평으로 차례로 적층하되, 상기 원통형 유니트들의 외측-저장탱크의 외부 방향-으로 수직되게 절곡된 끝단인 이음부들을 서로 맞대어 수밀하게 연결시키고, 바닥판과 덮개도 이음부들에 의해 수밀하게 연결되도록 형성되어 있는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 의해 달성된다.

상기한 본 발명의 목적은 또한, 외벽체에 상판과 바닥판을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크로서, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구들을 구비한 다수의 원통부들과, 상기 외벽체와 상기 원통부들에 의해 분할된 다수의 챔버들로 이루어진 원통형 본체를 포함하되, 상기 원통형 본체의 내부에서는 입수된 유체가 상기 챔버들에 순차적으로 채워질 때 원주 방향으로 회류하면서 상기 유입구를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하도록 구성된 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서, 상기 원통부들은 스테인레스 금속 패널을 말아 올라가며 그 패널 양단의 연접부분이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되고, 금속패널의 연접부분에는 상단스트립의 하 끝단부와 하단스트립의 상 끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비하며, 상기 외벽체는 동일 직사각 형상을 가지는 사각유니트들을 바닥판 테두리를 따라 수직으로 서로 인접하게 세우되, 상기 사각 유니트들의 외측-저장탱크의 외부 방향-으로 수직으로 절곡된 이음부들을 서로 맞대어 수밀하게 연결시키고, 바닥판과 덮개도 이음부들에 의해 수밀하게 연결되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 의해서도 달성된다.

또한 본 발명에 따르면, 서로 인접하게 연결되는 상기 사각유니트들에 의해 원형 외벽체가 형성되도록, 상기 상판과 바닥판에 맞닿는 이음부는 동일한 대칭형 사다리꼴 형상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 양 끝단의 이음부 사이에 형성되는 내부 공간에 단열재가 공극 없이 메워져 있는 것이 바람직하다.

또한 본 발명에 따르면, 상기 단열재 및 이음부를 감싸도록, 동일 폭을 가지는 금속 재질의 얇은 박판을 더 구성하는 것이 바람직하다.

상기의 과제 해결 수단에 의한 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 복수개의 사각유니트들을 원형 바닥판 테두리를 따라 수직되게 세우고 이들 사각유니트들의 테두리에 형성되어 있는 이음부들을 서로 용접 혹은 볼트체결하여 원형 외벽체를 형성하도록 함으로써 이음부가 보강플랜지의 역할을 하여 외벽체가 수압을 견딜 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 사각유니트의 내부 수용부를 단열재로 채워 겨울철 등의 급격한 온도 하강에도 저장탱크 내부의 용수가 결빙되지 않도록 하며, 용수가 결빙됨으로 인한 부피팽창으로 저장탱크 벽체가 파손되는 일이 발생되지 않게 된다.

또한 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 사각유니트들의 외표면을 박판으로 감싸도록 하여 보다 미려한 외관을 보이며 수직상태로 이어져 있는 사각유니트들을 수평방향으로 감싸주게 되어 보다 견고한 외벽체를 형성하도록 한다.

또한 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 내벽체를 구성하는 원통부가 다중접힘부를 가지며 나선형 원통형상으로 구성됨으로써, 각 원통부의 제작에 있어서 원통 유니트들 간의 직경을 맞추기 위한 작업노력을 하지 않아도 되므로 빠른 시일내에 수밀하게 원통부를 시공할 수 있게 된다.

이하, 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 실시예들을 첨부되는 도면들을 통해 보다 상세히 설명하도록 한다.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 외벽체(200)에 상판(미 도시)과 바닥판(300)을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 하고, 상기 외벽체(200)의 내부에는 원통유니트를 다단으로 적층 시공하여 제작된 원통부들이 축심으로부터 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되어 있고, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구들을 구비한 다수의 격벽들과, 상기 외벽체(200)와 상기 격벽들에 의해 분할된 다수의 챔버들로 이루어진 원통형 본체를 포함하되, 상기 원통형 본체의 내부에서는 입수된 유체가 상기 챔버들에 순차적으로 채워질 때 원주 방향으로 회류하면서 상기 유입구를 통해 월류함으로써, 입수 시에서부터 출수 시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 이러한 저장탱크 내부 구조 및 유체의 흐름에 대한 상세한 설명은 동일 출원인에 의해 2002년 1월24일 출원되어 등록된 등록번호 제10-0399488호인 '다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크'에 기재되어 있는 구성과 동일하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하며, 본 발명의 실시예에서는 외벽체 및 원통부들의 구성에 대한 설명만을 언급하도록 한다.

도 1에서 보는 바와 같이 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 외벽체(200), 상기 외벽체(200) 내부의 축심으로부터 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되어 있는 원통부들(260, 270, 280)로 구성된다.

상기 서로 다른 직경을 가지는 내벽체인 원통부들은 그 외형이 나선형을 가지며 단면형상이 A,B,C 와 같이 동일한 다중 접힘부를 가지도록 구성되어 있는 형상을 가지게 된다.

즉, 상기 원통부들은 동일 출원인이 출원하여 등록된 등록번호 제10-0663846호의 '무용접 샌드위치 벽체를 갖는 저수구조 및 시공방법'에 기재되어 있는 무용접 샌드위치 벽체를 측면과 동일 형상으로 구성되어 있다.

보다 상세히 설명하자면, 상기 내벽체인 원통부는 스테인레스 금속 패널을 말아 올라가며 그 패널 양단의 연접부분이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되는데 있어서, 금속패널의 연접부분에는 상단스트립의 하 끝단부와 하단스트립의 상 끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩 되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부(261)를 구비하게 된다.

즉, 상기 다중접힘부(261)는 원통형상을 따라 나선형으로 형성되어 있으며, 그 단면은 도 2의 확대도에서 보는 바와 같다.

도 2는 도 1의 A 단면에 대한 확대도이며, B와 C에 대한 확대도도 이와 동일한 형상을 가지게 된다.

도 1에서 보는 바와 같이, 상기 외벽체(200)는 1단 내지 3단 또는 그 이상의 동일 링 형상을 가지는 원형유니트(210)들을 차례로 적층하고, 외측으로 절곡된 끝단을 서로 맞대어 수밀하게 연결시킴으로써 외벽체를 형성하도록 한다.

도 3의 단면에서 보는 바와 같이, 상기 원통형유니트(210)들은 절곡된 끝단인 양 단의 이음부(211)들에 의해 서로 용접 및 볼트체결에 의해 견고하게 적층되 어 있으며, 상기 적층된 원통형유니트(210)의 상부와 하부를 밀봉시키도록 상부 덮개와 바닥판(300)을 각각 최상단 및 최하단 원통형유니트의 이음부들과 용접시킴으로써 앞서 언급한 저장물들을 저장할 수 있도록 되어 있다.

이하, 상기 원통형유니트의 형상에 대한 상세한 설명은 동일 출원인에 의해 2001년 5월 24일자로 출원된 등록특허 제10-0810523호의 '원통형 저장탱크 및 그의 제작방법'에 기재되어 있으므로, 본 발명과 관련 구성에 대해서만 간략히 언급하여 설명하도록 한다.

또한 상기 원통부(260, 270, 280)들은 물 월류용 유입구(261, 271, 281)들을 각각 형성하고 있으며, 인접 원통부의 유입구와 다른 높이에 유입구를 형성시키거나 마주보는 원주면에 형성시키도록 하여 물 월류 시간을 길게 가지도록 하는 것이 바람직하다.

도 3에서 보는 바와 같이, 적층된 원통형유니트들(210)의 상 하 이음부들(211)이 서로 수밀하게 면접한 상태에서, 외측으로 절곡된 양 단 이음부들 사이에 생성되는 공간에는 천 부재의 단열재(220)를 공극이 없도록 메우게 된다.

또한 상기 단열재(220)와 이음부 끝단을 덮도록 박판(230)을 감게 되며, 상기 박판(230)의 양 끝단은 이음부 끝단에 고정되게 볼트 체결하여 단단히 고정되도록 한다.

도 4는 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 제 2실시예에 따른 전체 사시도를 도시하고 있다.

도면에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에서는 내부 원통부의 형상 이 무용접 샌드위치 벽체로 이루어져 있어 다중접힘부를 가지며 물 월류용 유입구를 가지는 것은 상기 제 1실시예에서의 원통부와 동일하므로 상세한 설명은 생략하도록 한다.

다만 상기 제 2실시예에서는 외벽체(100)의 형상에 있어서, 원통형 유니트들의 적층에 의한 구조가 아니라 사각유니트들을 바닥판으로부터 수직되게 서로 인접하게 연결시켜 원통형 외벽체(100)로 형성시키는 것을 특징으로 한다.

즉, 복수개의 사각유니트를 바닥판 테두리를 따라 수직되게 세우고, 이들을 서로 수밀하게 연결시켜 외벽체를 형성하도록 한다.

도 4에서 보는 바와 같이, 상기 사각유니트(110)는 금속재질의 평판 상에서 각 모서리를 모따기하고, 모따기 된 테두리를 평판으로부터 수직되게 구부려 세운 다음, 서로 맞닿게 되는 모서리들을 서로 용접으로 연결시킴으로써 내부에 수용부를 형성하는 사각상자의 형태를 가지게 된다.

즉, 상기 사각유니트(110)는 내부 평판(115)과 상기 평판(115)의 사각 둘레에 형성되어 있는 플랜지용 이음부들로 구성된다.

상기 평판(115)은 외벽체의 벽체를 구성하게 되며, 이를 위해 상기 평판의 수직길이는 외벽체의 높이와 동일한 치수를 가지게 된다.

상기 평판의 수직 방향을 따라 그 테두리 양쪽에는 벽체 이음부(111)가 형성되어 있으며, 평판 상부에는 상판 이음부(112) 그리고 평판 하부에는 바닥판 이음부(113)가 형성되어 있다.

상기 이음부들은 각각의 이음부들 혹은 상판과 바닥판의 평면과 면접하게 맞 닿아 용접 등을 통해 일체가 되므로 이들 역시 평판으로 형성되어 있다.

특히, 상기 상판 이음부와 바닥판 이음부는 대칭형 사다리꼴 형상으로 되어 있어, 상기 평판으로부터 점점 면적이 넓어지게 형성되어 있다.

각 이음부들의 모서리는 서로 수밀하게 용접되도록 연결되어 있어, 상기 사다리꼴 형상의 상판 및 바닥판 이음부 모서리를 따라 직사각형의 벽체 이음부의 모서리가 일체로 연결되어 있다.

상기 바닥판 및 상판 이음부의 사다리꼴 경사도는 사각유니트의 개수 및 외벽체의 직경에 따라 달리하게 된다.

즉, 외벽체 직경이 동일한 상태에서 평판의 폭이 좁아 사각유니트의 개수가 많아지거나, 평판 폭이 동일한 상태에서 외벽체 직경이 클수록 사다리꼴 경사도는 수직에 가까워지며 반대로 사각유니트의 개수가 적거나 외벽체 직경이 작을수록 사다리꼴 경사도는 수평에 가까워지게 된다.

도 5에서와 같이, 바닥판(300)에 바닥판 이음부(113)를 부착시켜 바닥판으로부터 사각유니트(110)가 수직으로 세워지도록 한 상태에서, 일측 사각유니트의 벽체 이음부(111)와 세워진 사각유니트의 벽체 이음부(111)를 서로 면접되게 연결시킨 후 바닥판 이음부를 바닥판과 연결시키는 과정을 반복함으로써 외벽체를 바닥판으로부터 수밀하게 접합시키게 된다.

또한 상기 사각유니트(110)의 수용부(114)의 내부 공간은 단열재(120)로 메워지도록 하되, 상기 단열재(120)가 수용부 밖으로 나오지 않도록 한다.

상기 단열재는 외벽체의 외부와 내부의 열전도를 차단시켜 내부 온도를 보온 하도록 한다.

상기와 같이 사각유니트(110)들의 연결을 통해 외벽체를 형성하게 되면, 도 5에서 보는 바와 같이, 상기 외벽체(100) 외부를 알루미늄재질의 박판(130)으로 감싸게 된다.

상기 박판(130)은 동일 폭을 가지는 금속재질의 얇은 띠 형상의 판재이며, 그 일측 테두리를 외벽체의 상단 혹은 하단에 맞춰가며 외벽체를 계속적으로 감싸도록 한다.

상기 박판의 양 끝단은 서로 맞닿아 적층되도록 한 뒤 볼트나 못 등으로 고정시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 제 1실시예에 따른 전체 사시도,

도 2는 도 1의 원통부의 A, B, C 중 어느 하나의 단면확대도,

도 3은 도 1의 외벽체의 D 단면 확대도,

도 4는 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 제 2실시예에 따른 사각 유니트 설치 상태 사시도,

도 5는 본 발명의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 제 2실시예에 따른 전체 사시도.

*도면 부호에 대한 상세한 설명*

100, 200 : 외벽체 260, 270, 280 : 원통부

261, 271, 281 : 유입구 262 : 다중접힘부

Claims (5)

1. 삭제
2. 외벽체에 상판과 바닥판을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크로서, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구들을 구비한 다수의 원통부들과, 상기 외벽체와 상기 원통부들에 의해 분할된 다수의 챔버들로 이루어진 원통형 본체를 포함하되, 상기 원통형 본체의 내부에서는 입수된 유체가 상기 챔버들에 순차적으로 채워질 때 원주 방향으로 회류하면서 상기 유입구를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하도록 구성된 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서,

   상기 원통부들은 스테인레스 금속 패널을 말아 올라가며 그 패널 양단의 연접부분이 라이닝 되어 원통형상으로 구성되고, 금속패널의 연접부분에는 상단스트립의 하 끝단부와 하단스트립의 상 끝단부가 다중 절곡 및 적층되어 복수개의 겹으로 폴딩되어 측면을 밀폐시키는 다중접힘부를 구비하며,

   상기 외벽체는 동일 직사각 형상을 가지며 내부 평판 및 이 평판의 사각 둘레에 형성되어 있는 플랜지용 이음부들로 구성되는 사각유니트들을 바닥판 테두리를 따라 수직으로 서로 인접하게 세우되, 상기 사각유니트들의 외측-저장탱크의 외부 방향-으로 수직으로 절곡된 이음부들을 서로 맞대어 수밀하게 연결시키고, 바닥판과 덮개도 이음부들에 의해 수밀하게 연결되도록 형성함으로써 상기 사각유니트의 이음부들이 보강 플랜지의 기능을 담당하도록 구성되고,

   서로 인접하게 연결되는 상기 사각유니트들에 의해 원형 외벽체가 형성되도록, 상기 상판과 바닥판에 맞닿는 이음부들은 동일한 대칭형 사다리꼴 형상으로 되어 있으며,

   상기 사각유니트의 내부 평판 및 이음부들에 의해 형성되는 내부 공간에 단열재가 공극 없이 메워져 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제 2항에 있어서,

   상기 단열재 및 이음부들을 감싸도록, 동일 폭을 가지는 금속 재질의 얇은 박판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.

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