KR101117961B1 - 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 패널 외측을 감싸는 보강판 사이에 삽입되어 물탱크 내부를 가로지르는 지지대의 양끝단을 고정시킬 수 있도록 하는 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크에 관한 것이다.
본 발명에 따르면 물탱크 벽체에 가해지는 수압을 지탱하기 위하여 사용되는 지지대의 양측 말단을 고정시키기 위해서 플라스틱 패널과 보강판에 구멍을 뚫을 때, 구멍의 위치를 정확하게 맞출 수 있어서 작업성이 향상되는 효과가 있다.

Description

지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크{PLASTIC PANEL WATER TANK WITH SUPPORTER}

본 발명은 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플라스틱 패널 외측을 감싸는 보강판 사이에 삽입되어 물탱크 내부를 가로지르는 지지대의 양끝단을 고정시킬 수 있도록 하는 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 대형 빌딩이나 아파트와 같이 용수를 대량으로 소비하는 시설에는 많은 양의 용수를 저장할 수 있도록 대형 물탱크가 설치되어 왔으며, 이러한 대형 물탱크는 통상 콘크리트를 이용하여 제작되어 왔다.

이와 같은, 콘크리트제 대형 물탱크는 수압이나 휨하중에 대응하는 구조적 강도를 발휘할 뿐만 아니라, 내구성이 우수하여 사용수명이 연장되는 등의 장점을 가진다.

그러나 이와 같은 콘크리트제 대형 물탱크는 시공하는 과정에서 거푸집을 조립하여서 설치하고, 그 거푸집 내에 미경화 콘크리트를 현장타설한 후에 경화 양생시켜서 제작하므로, 그 제작공정이 매우 번거롭고 현장 타설된 미경화 콘크리트의 양생시간을 필요로 하여 공사기간이 연장되는 등의 문제점이 있었다.

최근에는 이러한 불편함을 해소하기 위하여 가볍고 값싼 재료인 합성수지로 제작된 단위 패널을 이용하여 수조를 제작하는 경우가 많아지고 있다.

종래기술에 따른 물탱크는 다수개의 단위 패널을 이용하여 저수공간을 형성하고, 외부에는 수압을 지탱할 수 있는 철골프레임을 설치하는데, 철골프레임과 패널은 볼트나 못 등의 체결수단으로 고정된다.

도 1은 종래기술에 따른 대용량 물탱크의 구조를 나타낸 절개사시도이다.

종래기술에 따른 대용량 물탱크의 구조는 바닥부(10)와 덮개부(30)는 상,하부에 각파이프로 만들어진 하부 및 상부 수평부재들을 등간격으로 배치하고, 그 하부 및 상부 수평부재들 위에 각각 덮개용 중공수지판들 및 바닥용 중공수지판들을 수평으로 지지시켜서 설치되도록 한다.

상기 벽체부(20)는 상기 하부 및 상부 수평부재(50)들의 끝단부에 상,하단부를 연결 고정시켜서 설치된 수직부재(50)들 사이에 보강부재(60)들을 일정간격마다 설치하여서 골격을 이루도록 하고, 그 수직부재(50)들 및 보강부재(60)들의 내측에 벽체용 중공수지판들을 수직으로 지지시켜서 사각통형으로 설치되도록 한다.

물탱크 내부에는 많은 양의 물이 저장되는데, 물의 하중 및 수압에 의해 물탱크의 벽체부(20)에는 외부로 향하는 힘이 가해지게 된다. 이 힘이 너무 커질 경우에는 벽체부(20)의 연결부위가 벌어져서 물이 샐 수도 있고, 더 심하면 물탱크가 파손될 수도 있다.

벽체부(20)에 가해지는 힘을 지탱하기 위해서 물탱크 내부에는 다수 개의 턴버클이 설치된다. 턴버클은 벽체부(20)에 뚫린 구멍으로 말단부가 노출되며, 노출된 부분에 너트 등을 끼워서 고정시킨다.

그런데 종래에는 턴버클을 고정시키기 위해서 벽체부(20)에 구멍을 뚫고 장볼트를 설치하여 턴버클의 말단부와 연결하는 방식을 사용하였다. 이를 위해서는 벽체부(20)를 구성하는 중공수지판과 철재 보강판의 같은 위치에 구멍을 뚫어서 설치한 후, 장볼트를 구멍에 끼워서 설치하여야 한다.

이러한 작업은 정확한 위치를 잡는 것이 어렵기 때문에 작업에 시간이 많이 걸리고, 구멍의 위치가 정확하지 않은 경우에는 패널을 새로 설치하여야 하기 때문에 손실이 많이 생기는 문제점이 있었다.

대한민국 공개특허 제2005-0012868호 대한민국 등록실용신안 제0355737호

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 물탱크 외벽을 구성하는 철재 보강판에 먼저 구멍을 뚫고, 내부의 플라스틱 패널에는 철재 보강판의 구멍을 통해 드릴을 넣어서 구멍을 뚫을 수 있도록 하는 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 지지대를 구성하는 ㄴ자 철재 앵글을 장볼트와 용접 또는 볼트결합 방식으로 연결함으로써 작업이 용이해지도록 하는 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은 바닥과 천장, 측벽을 둘러싸면서 내부에 물 저장공간을 형성하는 폴리에틸렌 재질의 중공 플라스틱 패널과; 측면에는 다수의 체결구가 관통 형성되며, 상기 플라스틱 패널의 외측면을 둘러싸는 금속재질의 보강판과; 가로방향 단면이 ㄷ자 모양인 구조물로서, 측면에는 다수의 체결구가 관통 형성되며, 상부 보강판과 하부 보강판 사이에 가로방향으로 삽입, 고정되는 금속재질의 지지대 고정부재와; 나사산이 형성된 일측 말단부가 상기 지지대 고정부재의 중앙에 형성된 관통공을 통해 상기 물 저장공간 내부로 노출되며, 타측 말단부의 머리는 상기 고정부재의 외측으로 노출되는 장볼트와; 몸체 가운데에는 구멍이 관통형성되며, 구멍의 내측면에는 나사산이 형성되어 상기 장볼트의 말단부가 상기 몸체의 구멍에 나사결합되는 플라스틱 재질의 고정소켓과; 상기 물 저장공간을 중심으로 마주보는 위치에 있는 두 개의 지지대 고정부재를 통해 노출되는 장볼트의 말단부에 양측 말단이 각각 고정되어 상기 플라스틱 패널과 상기 보강판에 외측으로 가해지는 수압을 지탱하는 지지대;를 포함한다.

상기 지지대는 단면이 ㄴ자인 철재 앵글인 것을 특징으로 한다.

상기 지지대는 상기 장볼트의 일측 말단부에 용접에 의해 접합되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지대는 상기 장볼트의 일측 말단부에 볼트와 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

상기 지지대의 말단에는 중심축이 상기 지지대의 길이방향과 평행한 상태로 용접되는 대형너트가 설치되며, 상기 장볼트가 상기 대형너트에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면 물탱크 벽체에 가해지는 수압을 지탱하기 위하여 사용되는 지지대의 양측 말단을 고정시키기 위해서 플라스틱 패널과 보강판에 구멍을 뚫을 때, 구멍의 위치를 정확하게 맞출 수 있어서 작업성이 향상되는 효과가 있다.

또한 본 발명에 따르면 철재로 된 보강판을 적층할 때, 보강판이 내려앉거나 휘어지는 현상을 방지함으로써 구조적으로 안정된 상태의 물탱크를 제작할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래기술에 따른 대용량 물탱크의 구조를 나타낸 절개사시도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 사시도.
도 3은 보강판과 고정부재의 결합 방식을 나타낸 분해사시도.
도 4는 보강판과 고정부재가 결합된 상태의 구조를 나타낸 사시도.
도 5는 보강판에 플라스틱 패널을 결합하는 상태를 나타낸 분해사시도.
도 6은 플라스틱 패널에 관통공을 형성하는 방식을 나타낸 사시도.
도 7은 플라스틱 패널의 관통공에 장볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사시도.
도 8은 장볼트에 고정소켓을 끼우는 상태를 나타낸 사시도.
도 9는 장볼트에 지지대를 용접한 상태를 나타낸 사시도.
도 10은 장볼트에 지지대를 볼트로 결합하는 상태를 나타낸 사시도.
도 11은 지지대에 너트를 용접하여 장볼트를 고정시키는 상태를 나타낸 사시도.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 "지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크"(이하, '물탱크'라 함)를 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 사시도, 도 3은 보강판과 고정부재의 결합 방식을 나타낸 분해사시도, 도 4는 보강판과 고정부재가 결합된 상태의 구조를 나타낸 사시도이다.

본 발명의 물탱크(100)는 내측벽을 이루는 플라스틱 패널(106)과, 플라스틱 패널(106)의 외측면을 지지하는 보강판(102)에 의해 전체적인 형상이 유지된다.

플라스틱 패널(106)은 폴리에틸렌 재질로 만들어지는 것이 일반적이며, 좌우측에 형성된 결합돌기와 결합홈이 서로 맞물리면서 연결된다. 인접한 플라스틱 패널(106)과의 연결은 주로 용접방식으로 이루어진다.

일반적으로는 평판형 패널이 연결되면서 바닥과 천장, 측벽을 구성하면서 내부에 직육면체 모양의 물 저장공간을 형성한다. 플라스틱 패널(106)의 단면 내부에 중공이 형성되는 것이 바람직하다.

플라스틱 패널(106)로 형성되는 물 저장공간의 측벽에는 저장된 물에 의한 강한 압력이 가해진다. 저장된 물의 압력으로 인해 물탱크(100)의 벽면은 외측으로 휘어지게 되는데, 물의 양이 많고 플라스틱 패널(106) 사이의 용접강도가 약한 경우에는 플라스틱 패널(106) 사이의 틈이 벌어지면서 물이 새어나오게 된다.

내부에 저장된 물의 압력으로 인한 물탱크(100)의 파손을 막기 위해서 플라스틱 패널(106) 외측면에 금속재질의 보강판(102)을 추가로 설치한다.

보강판(102)은 일반적으로 금속재질로 만들어지는데, 바람직하게는 스테인레스 스틸 재질로 만들어지며, 표면에는 응력의 분산을 위한 홈 또는 돌기가 형성될 수 있다.

보강판(102)은 주로 사각형으로서, 납작한 직육면체 형상을 가지는 것이 일반적이다. 그리고 측면에는 여러 개의 보강판 체결구(102a)가 관통 형성된다. 체결구(102a)는 인접한 보강판(102)들을 볼트와 너트로 연결하는데 사용된다.

고정부재(104)는 가로방향 단면이 ㄷ자 모양인 금속재질의 구조물로서, 보강판(102)과 같이 측면에 다수의 고정부재 체결구(104a)가 관통 형성된다. 고정부재(104)는 보강판(102) 사이에 가로방향으로 설치되는데, 측면에 설치된 상부 보강판과 하부 보강판 사이에 고정된다.

고정부재(104)의 정면 중앙에는 관통공(104b)이 형성된다. 관통공(104b)은 플라스틱 패널(106)에 구멍을 뚫기 위한 용도로 사용된다.

도 3과 4에 도시된 바와 같이, 고정부재(104)의 가로방향 길이는 보강재(102)의 한 변의 길이의 두 배로 제작함으로써 고정부재(104) 하나에 네 개의 보강재(102)가 상하로 결합되도록 하는 것이 일반적이지만, 그 길이와 폭은 달라질 수 있다.

보강판(102)과 고정부재(104)가 결합된 바깥쪽 벽면 안에는 플라스틱 패널(106)로 된 벽면이 설치된다.

도 5는 보강판에 플라스틱 패널을 결합하는 상태를 나타낸 분해사시도이다.

도 5에서와 같이, 네 개의 보강판(102)과 한 개의 고정부재(104)가 결합된 벽체에 한 개의 플라스틱 패널(106)이 결합되어 물탱크(100) 벽체의 기본단위를 구성하게 된다. 플라스틱 패널(106)의 크기, 대응되는 보강판(102)의 수 역시 물탱크(100)의 형상과 크기에 따라서 달라질 수 있다.

플라스틱 패널(106)은 인접하는 패널들과 측면이 끼워진 상태에서 폴리에틸렌으로 용접된다. 고정부재(104)의 중앙에는 관통공(104b)이 형성되는데, 플라스틱 패널(106)이 설치되면 관통공(104b)이 가려지게 된다. 물탱크(100)의 수압을 지지하려면 별도의 지지용 구조물을 설치하여야 하는데, 이를 위해서 플라스틱 패널(106)에 구멍을 뚫어주어야 한다.

도 6은 플라스틱 패널에 관통공을 형성하는 방식을 나타낸 사시도이다.

도 6에서와 같이, 플라스틱 패널(106)이 설치된 상태에서 물탱크(100)의 바깥쪽에서 보강부재(104) 가운데의 관통공(104b)을 통해 드릴(200)로 구멍을 뚫어준다. 이미 보강부재(104)에 관통공(104b)이 형성되어 있고, 물 저장공간을 중심으로 반대편 벽체에 설치된 보강부재(104)에도 관통공(104b)이 형성되어 있으므로, 플라스틱 패널(106)의 같은 위치에 구멍을 뚫어준다면 지지용 구조물을 설치할 수 있다.

도 6에는 인접하는 보강판(102)과 고정부재(104)가 볼트(108)와 너트(110)로 연결되어 있는 상태가 나타나 있다.

도 7은 플라스틱 패널의 관통공에 장볼트를 삽입한 상태를 나타낸 사시도이다.

고정부재(104)의 관통공(104b)을 통해 드릴(200)을 넣어서 구멍을 뚫고, 물탱크(100)의 외측에서 내측으로 장볼트(112)를 삽입한다. 장볼트(112)는 일반적인 볼트와 동일한 형태를 갖는 체결도구로서, 볼트 머리는 물탱크(100)의 외측에, 나사산이 형성된 몸체는 고정부재(104)와 플라스틱 패널(106)을 통과하여 물탱크(100) 내측에 들어온다.

장볼트(112)의 길이는 적절하게 선택할 수 있지만, 플라스틱 패널(106)의 내측면으로 돌출된 부분이 10 내지 30㎝ 정도 되도록 하는 것이 바람직하다.

장볼트(112)의 몸체는 플라스틱 패널(106)에 형성된 관통공(106a)을 통해 삽입되는데, 장볼트(112) 몸체의 직경보다 관통공(106a)의 내경이 더 크기 때문에 물탱크(100) 내부의 물이 이 틈새로 유출될 수 있다. 이를 막기 위한 별도의 밀폐도구가 필요한데, 본 발명에서는 플라스틱 재질의 고정소켓(114)을 사용한다.

도 8은 장볼트에 고정소켓을 끼우는 상태를 나타낸 사시도이다.

플라스틱 재질의 고정소켓(114)은 장볼트(112)가 관통하는 플라스틱 패널(106)의 관통공(106a) 틈새로 물이 새어나오는 것을 막기 위한 구성으로서, 대략 원통형의 형상을 가지는데, 상부와 하부의 직경이 다르게 2단 원통으로 구성된다. 바람직하게는 상부의 직경이 하부의 직경보다 더 크게 제작된다.

고정소켓(114)은 물과 직접 접촉해도 무해한 폴리에틸렌 재질로 만들어지는 것이 바람직하다.

고정소켓(114)의 몸체 가운데에는 구멍이 관통형성되며, 구멍의 내측면에는 나사산이 형성된다. 내측면의 나사산은 장볼트(112) 몸체 외측면의 나사산과 결합된다.

고정소켓(114)의 가운데 구멍에 장볼트(112)를 끼운 상태에서 장볼트(112) 또는 고정소켓(114)을 회전시키면 장볼트(112)와 고정소켓(114)이 나사결합되면서 고정소켓(114)이 관통공(106a)에 밀착된다. 나사결합만으로도 물이 새어나오는 것을 막을 수 있지만, 플라스틱 패널(106)이 휘어졌을 때에도 물이 새어나오지 않도록 하기 위해서 고정소켓(114)과 플라스틱 패널(106)을 용접 방식으로 접합하는 것이 바람직하다.

한편, 물탱크(100) 내측으로 노출된 장볼트(112)의 말단부에 지지용 구조물이 연결되어 수압을 지탱한다. 지지용 구조물은 세 가지 방식으로 연결될 수 있는데, 도 9는 장볼트에 지지대를 용접한 상태를 나타낸 사시도, 도 10은 장볼트에 지지대를 볼트로 결합하는 상태를 나타낸 사시도, 도 11은 지지대에 너트를 용접하여 장볼트를 고정시키는 상태를 나타낸 사시도이다.

지지대(116)는 길이방향 단면이 ㄴ자인 금속재질의 앵글인 것이 일반적이다.

물탱크(100) 내부에는 반대편 벽면의 서로 마주보는 곳에 장볼트(112)의 몸체가 하나씩 노출되어 있다. 서로 반대편에 있는 두 개의 장볼트(112)에 하나씩의 지지대(116)를 연결한다.

지지대(116)는 도 9에서와 같이 용접방식으로 접합할 수도 있고, 도 10 및 11에서와 같이, 볼트(118)와 너트(120)에 의해 결합할 수도 있다.

볼트(118)와 너트(120)로 지지대(116)를 결합하려면 장볼트(112)와 지지대(116)에 각각 체결구(112a, 116a)가 관통 형성되어야 한다.

또한 도 11에서와 같이, 지지대(116)에 대형너트(122)를 용접시켜 접합한 후, 대형너트(122)에 장볼트(112)를 나사결합할 수 있다. 이때 대형너트(122)의 중심축이 지지대(116)의 길이방향과 평행한 상태가 되어야 한다.

지지대(116)의 결합강도를 높이기 위해서 용접과 볼트, 너트 결합방식이 함께 적용될 수도 있을 것이다.

지지대(116)와 장볼트(112)는 물과 접촉해도 녹이 생기지 않는 스테인레스 스틸 재질로 제작하는 것이 바람직하다.

또한 물탱크(100)의 크기와 형상에 따라서 지지대(116)의 개수를 적절히 선택하여 설치한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

102 : 보강판 102a : 보강판 체결구
104 : 고정부재 104a : 고정부재 체결구
104b : 관통공 106 : 플라스틱 패널
108 : 볼트 110 : 너트
112 : 장볼트 112a : 장볼트 체결구
114 : 고정소켓 116 : 지지대
116a : 지지대 체결구 118 : 볼트
120 : 너트 122 : 대형너트

Claims (5)

1. 바닥과 천장, 측벽을 둘러싸면서 내부에 물 저장공간을 형성하는 폴리에틸렌 재질의 중공 플라스틱 패널과;
   측면에는 다수의 체결구가 관통 형성되며, 상기 플라스틱 패널의 외측면을 둘러싸는 금속재질의 보강판과;
   가로방향 단면이 ㄷ자 모양인 구조물로서, 측면에는 다수의 체결구가 관통 형성되며, 측면에 설치된 상부 보강판과 하부 보강판 사이에 가로방향으로 삽입, 고정되는 금속재질의 지지대 고정부재와;
   나사산이 형성된 일측 말단부가 상기 지지대 고정부재의 중앙에 형성된 관통공을 통해 상기 물 저장공간 내부로 노출되며, 타측 말단부의 머리는 상기 고정부재의 외측으로 노출되는 장볼트와;
   몸체 가운데에는 구멍이 관통형성되며, 구멍의 내측면에는 나사산이 형성되어 상기 장볼트의 말단부가 상기 몸체의 구멍에 나사결합되는 플라스틱 재질의 고정소켓과;
   상기 물 저장공간을 중심으로 마주보는 위치에 있는 두 개의 지지대 고정부재를 통해 노출되는 장볼트의 말단부에 양측 말단이 각각 고정되어 상기 플라스틱 패널과 상기 보강판에 외측으로 가해지는 수압을 지탱하는 지지대;를 포함하는, 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크.
2. 제1항에 있어서,
   상기 지지대는 길이방향 단면이 ㄴ자인 금속재질의 앵글인 것을 특징으로 하는, 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크.
3. 제2항에 있어서,
   상기 지지대는 상기 장볼트의 일측 말단부에 용접방식으로 접합되는 것을 특징으로 하는, 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크.
4. 제2항에 있어서,
   상기 지지대는 상기 장볼트의 일측 말단부에 볼트와 너트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는, 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크.
5. 제2항에 있어서,
   상기 지지대의 말단에는 중심축이 상기 지지대의 길이방향과 평행한 상태로 용접되는 대형너트가 설치되며, 상기 장볼트가 상기 대형너트에 나사결합되는 것을 특징으로 하는, 지지대 고정부재를 갖는 플라스틱 패널 물탱크.

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