KR101343851B1 - 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크 - Google Patents

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Abstract

저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크에 대한 발명이 개시된다. 본 발명에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크는: 상측이 개방되며 내측공간에 저장유체가 저장되는 본체부와, 본체부의 지지벽 내측에 설치되며 내측공간을 향하여 제1길이만큼 돌출되는 제1차단부와, 제1차단부의 상측에 위치하며 지지벽의 내측으로 홈을 형성하는 완충부 및 완충부의 상측에 위치하며 내측공간을 향하여 제2길이만큼 돌출되는 제2차단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크{LIQUID STORAGE TANK FOR PREVENTING OVERFLOW OF INNER LIQUID}
본 발명은 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지진이나 외부 진동으로 인하여 유체저장탱크 내의 저장유체가 출렁거리는 경우, 유체저장탱크의 외측으로 저장유체가 흘러넘침을 감소시킬 수 있는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크에 관한 것이다.
일반적으로, 유체저장탱크의 내측에는 저장유체가 저장되며, 유체저장탱크의 상측은 개구된 형상으로 설치된다.
이러한 유체저장탱크는 원자력발전소에서 방사능 오염수를 담는 저장소로 사용될 수 있으며, 식수나 공업용 용수를 저장하는 탱크로 사용될 수 있는 등 다양한 장소에서 사용된다.
도 1은 종래의 유체저장탱크에 저장유체가 저장된 상태를 도시한 도면이며, 도 2와 도 3은 유체저장탱크에 저장된 저장유체가 유체저장탱크의 외측으로 흘러넘치는 현상을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 유체유체저장탱크(60)의 내측에 저장유체(70)가 저장되며, 이러한 저장유체(70)가 유체저장탱크(60)의 외측으로 흘러넘침을 방지하기 위해 유체저장탱크(60)의 상단은 수면(80)보다 높은 위치에 위치한다.
저장유체(70)가 지진이나 외부 충격에 의해 유체저장탱크(60)의 외측으로 흘러넘침을 방지하기 위하여 유체저장탱크(60)의 여유고는 지진시 발생하는 저장유체(70)의 슬로싱(Sloshing) 높이 이상으로 확보해야 한다.
슬로싱은 저장유체(70)가 지진과 같은 외부충격으로 출렁거리는 현상을 말한다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 유체저장탱크(60)의 여유고가 수면(80) 대비 충분하지 않은 경우, 지진과 같은 외부충격으로 저장유체(70)가 출렁거리는 슬로싱 거동이 발생하게 되면, 저장유체(70)가 유체저장탱크(60)의 상단을 통해 유체저장탱크(60)의 외측으로 흘러넘치는 현상이 발생한다.
즉, 슬로싱 현상이 발생된 저장유체(70)의 높이가 수면(80)과 유체저장탱크(60) 상단까지의 높이인 여유고를 넘게 되면 저장유체(70)가 유체저장탱크(60)의 외부로 유출되는 흘러넘침 현상이 발생한다.
유체저장탱크(60)로 수조가 사용되는 경우, 수조에 담긴 물의 넘침을 방지하기 위하여 체크밸브와 메인밸브를 사용하는 물넘침방지장치도 제안되었다.
수위의 상승에 따라 부개가 이동하면, 이에 연동되어 수조내로 물의 공급을 차단하므로 수조의 외측으로 물이 흘러넘치는 현상을 방지한다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제1999-0034982호(1999.05.15 공개, 발명의 명칭: 축전지실험용 수조의 물넘침방지장치)에 개시되어 있다.
종래에는 저장유체의 흘러넘침을 방지하기 위해 유체저장탱크의 여유고를 추가 확보하는 경우, 유체저장탱크 벽체의 높이의 증가에 따른 건설비용이 증가하며 공간활용도를 저하시킨다.
또한 저장유체가 슬로싱 거동으로 인해 유체저장탱크의 한쪽으로 이동하게 되면, 저장유체에 의한 수압이 증가하여 저장유체가 파손될 수 있다. 따라서 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 지진이나 외부 진동으로 인하여 유체저장탱크 내의 저장유체가 출렁거리는 경우, 여유고의 추가 확보 없이도 유체저장탱크의 외측으로 저장유체가 흘러넘침을 감소시킬 수 있는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 저장유체가 슬로싱 거동으로 인해 유체저장탱크의 한쪽으로 이동하면서 수압이 증가하므로 저장유체가 파손됨을 방지할 수 있는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크는: 상측이 개방되며 내측공간에 저장유체가 저장되는 본체부와, 본체부의 지지벽 내측에 설치되며 내측공간을 향하여 제1길이만큼 돌출되는 제1차단부와, 제1차단부의 상측에 위치하며 지지벽의 내측으로 홈을 형성하는 완충부 및 완충부의 상측에 위치하며 내측공간을 향하여 제2길이만큼 돌출되는 제2차단부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 제1차단부는 지지벽의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한 제1차단부는 지지벽의 내측에 복수 개의 층을 이루며 설치되는 것이 바람직하다.
또한 완충부는 제1차단부의 상측으로 이동되는 저장유체가 인입되는 완충홈을 포함하며, 완충홈은 지지벽의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한 제2차단부는 본체부의 상측에 고정되며, 지지벽의 둘레를 따라 수평방향으로 설치되는 것이 바람직하다.
또한 제1길이와 제2길이는 오차범위 내에서 동일한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크는, 제1차단부와 완충부와 제2차단부가 차례로 저장유체의 슬러싱을 차단하여 본체부의 외측으로 저장유체의 흘러넘침을 방지하므로 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
또한 본 발명은 여유고의 추가확보 없이도 저장유체의 흘러넘침을 방지할 수 있으므로, 건설비용은 절감하며 공간활용도는 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명은 지진 등에 의해 저장유체가 슬로싱 거동할 경우, 제1차단부와 완충부와 제2차단부에 의해 저장유체의 슬로싱 거동을 감소시켜 수압의 증가를 감소시키므로 수압에 의해 저장유체가 파손됨을 방지할 수 있다.
도 1은 종래의 유체저장탱크에 저장유체가 저장된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 종래의 유체저장탱크에 저장된 저장유체가 유체저장탱크의 외측으로 흘러넘치는 현상을 도시한 단면도이다.
도 3은 종래의 유체저장탱크에 저장된 저장유체가 유체저장탱크의 외측으로 흘러넘치는 현상을 도시한 부분절개 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부에 저장유체가 인입된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1차단부를 도시한 단면도이다.
도 9는 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 지진 발생시 시간대비 누적넘침량 비교표이다.
도 10은 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 지진 발생시 동수압 분포도이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크를 설명한다. 설명의 편의를 위해 지진발생으로 저장유체가 슬로싱 현상이 발생됨을 예로 들어 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 완충부에 저장유체가 인입된 상태를 개략적으로 도시한 단면도이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 사시도이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 구조를 개략적으로 도시한 부분 절개 사시도이며, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1차단부를 도시한 단면도이며, 도 9는 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 지진 발생시 시간대비 누적넘침량 비교표이며, 도 10은 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크의 지진 발생시 동수압 분포도이다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 상측이 개방되며 내측공간(18)에 저장유체(50)가 저장되는 본체부(10)와, 본체부(10)의 지지벽(12) 내측에 설치되며 내측공간(18)을 향하여 제1길이(D1)만큼 돌출되는 제1차단부(20)와, 제1차단부(20)의 상측에 위치하며 지지벽(12)의 내측으로 홈을 형성하는 완충부(30) 및 완충부(30)의 상측에 위치하며 내측공간(18)을 향하여 제2길이(D2)만큼 돌출되는 제2차단부(40)를 포함한다.
저장유체(50)가 본체부(10)의 외측으로 흘러넘치는 월류가 발생하지 않도록 하는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 원자력 보조건물 내부에 설치되는 사용후 핵연료 저장조(SFP:Spent Fuel Pool)에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)가 사용후 핵연료 저장조로 사용되는 경우, 방사능에 의해 오염된 오염수가 저장유체(50)로 내측에 저장된다.
지진 등에 의한 외부충격으로 저장유체(50)가 본체부(10)의 외측으로 흘러넘치는 월류량이 과다하게 발생하면, 사용후 핵연료의 냉각기능이 저하되는 1차적인 문제가 발생하며, 방사능 오염수인 저장유체(50)의 유출에 따른 2차 피해가 발생한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 저장유체(50)의 월류를 방지하기 위해서 저장유체(50)의 수면과 본체부(10) 상단까지의 높이인 여유고를 연장하지 않고 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)를 설치하여 저장유체(50)의 흘러넘침 현상을 방지한다.
만약, 본체부(10)의 여유고 높이를 높여서 저장유체(50)의 월류를 방지할 경우에는, 저장유체(50) 수면과 본체부(10) 상단까지 높이인 여유고를 지진시 저장유체(50)의 슬로싱 높이인 수 미터 이상으로 확보해야 한다.
여유고를 수 미터 이상 확보하려면 본체부(10)의 높이 증가에 따라 건설비용이 증가하며, 지진 대비 본체부(10)의 두께가 두꺼워질 경우에는 건설비용이 추가로 증가한다.
또한 여유고의 증가로 본체부(10)의 높이가 증가함에 따라 작업자의 안전성이 저하되며, 본체부(10) 내측의 크레인 작업시 작업성이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는 본체부(10)와 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)를 포함한다.
제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)는, 본체부(10)의 단면 형상에 관계없이 사각단면이나 원형단면 등 다양한 단면에 적용할 수 있다.
상측이 개방된 형상으로 형성된 본체부(10)의 내측에는 저장유체(50)가 저장되기 위한 내측공간(18)이 구비된다.
일 실시예에 따른 본체부(10)는, 측벽을 형성하는 지지벽(12)과 지지벽(12)의 하부를 지지하는 베이스부재(16)를 포함한다.
본체부(10)의 하부를 형성하는 베이스부재(16)의 둘레를 따라 지지벽(12)이 설치된다.
지지벽(12)은 베이스부재(16)의 상측으로 연장되며, 지지벽(12)과 베이스부재(16)에 의해 형성된 내측공간(18)에 저장유체(50)가 저장된다.
본체부(10)의 상측에는 외측과 연통되는 개구부(19)가 구비되며, 지지벽(12)을 따라 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)가 차례로 설치되므로, 저장유체(50)가 본체부(10)의 외측으로 흘러넘치는 현상을 방지한다.
본 발명은 수 미터에 달하는 여유고를 추가 연장하지 않고 제1차단부(20)를 본체부(10)의 내측에 설치하는 작업만으로 저장유체(50)가 출렁거리는 슬로싱 높이를 1차 감소시킬 수 있다.
이와 같은 저장유체(50)의 슬로싱 높이의 감소로 본체부(10)에 가해지는 동수압을 저감시킬 수 있다.
지진 등에 의해 저장유체(50)가 출렁거리면서 본체부(10)에 가해지는 저장유체(50)의 압력을 동수압이라 한다.
이와 같은 동수압은 저장유체(50)의 슬로싱 높이에 비례하므로, 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)에 의해 저장유체(50)의 슬로싱 높이가 낮아지면 동수압도 저감된다.
본체부(10)의 지지벽(12) 내측에 설치되는 제1차단부(20)는 본체부(10)의 내측공간(18)을 향하여 제1길이(D1)만큼 돌출된다.
제1차단부(20)는 지지벽(12)의 내측 둘레를 따라 설치되며, 지지벽(12)의 상측으로 이동하는 저장유체(50)에 마찰저항을 부여하여 저장유체(50)의 슬로싱 거동을 감소시키는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따른 제1차단부(20)는 지지벽(12)의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되며, 띠 형상의 판넬 형상으로 형성될 수 있다.
제1차단부(20)의 일측은 지지벽(12)에 연결되며, 제1차단부(20)의 타측은 본체부(10)의 내측공간(18)을 향하여 수평방향으로 연장된다.
제1차단부(20)가 수평방향으로 설치되지 아니하고 상향 경사진 방향을 향하여 설치되거나, 하향 경사진 방향을 향하여 설치된 것도 본 발명의 다른 실시예라 할 것이다.
일 실시예에 따른 제1차단부(20)는 도 7에 도시된 바와 같이 지지벽(12)에 1개만 설치될 수 있으며, 도 8에 도시된 바와 같이 지지벽(12)의 내측에 복수 개의 층을 이루며 설치될 수도 있다.
제1차단부(20)가 복수 개의 층을 이루며 설치된 경우, 지지벽(12)의 제1벽체(13)를 따라 복수 개의 제1차단부(20)가 수면으로부터 설정된 간격으로 이격되어 설치되므로, 저장유체(50)의 슬로싱을 보다 효과적으로 저감시킬 수 있다.
즉, 제1차단부(20)를 1단으로 설치하는 것보다 2단 내지 3단 등 다단으로 설치하는 경우, 저장유체(50)의 슬로싱 감쇠 효과를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 수 미터에 달하는 여유고의 확보 없이도 본체부(10)의 지지벽(12)에 제1차단부(20)를 설치하여 저장유체가 출렁거리는 슬로싱 높이를 1차로 감소시키는 동시에, 본체부(10)에 가해지는 동수압을 저감시킨다.
도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 제1차단부(20)의 상측에 위치하는 완충부(30)는 지지벽(12)의 내측으로 홈을 형성하여 저장유체(50)가 인입되는 공간을 형성하는 기술사상 안에서 다양한 형상으로 변형될 수 있다.
일 실시예에 따른 완충부(30)는 제1차단부(20)의 상측으로 이동되는 저장유체(50)가 인입되는 완충홈(32)을 포함한다.
완충부(30)의 완충홈(32)은 지지벽(12)의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되며, 완충홈(32)과 마주하는 지지벽(12)은 제2벽체(14)이며, 제1차단부(20)가 설치되는 지지벽(12)은 제1벽체(13)이다.
베이스부재(16)의 상측으로 제1벽체(13)가 연장되며, 제1벽체(13)보다 두께가 얇은 제2벽체(14)가 제1벽체(13)의 상측으로 연장된다.
제2벽체(14)의 내측은 제1벽체(13)의 내측과 단차를 이루며 설치되고, 제2벽체(14)의 상측에는 수평방향으로 제2차단부(40)가 설치된다.
제1차단부(20)의 상측에 완충부(30)가 위치하며, 완충부(30)의 상측에 제2차단부(40)가 위치한다.
완충부(30)는 지진 발생시 저장유체(50)의 슬로싱 거동에 의해 제1차단부(20)의 상측으로 이동된 저장유체(50)를 저장하는 완충홈(32)을 형성하여 저장유체(50)의 슬로싱 높이를 저감시킨다.
완충부(30)에 구비된 완충홈(32)의 폭과 깊이는 설계지진의 크기에 따라 달라질 수 있으며, 수치해석 등을 통한 모델링 작업에 의해서도 완충부(30)의 형상이나 크기가 변경될 수 있다.
완충부(30)의 상측에 위치하는 제2차단부(40)는 내측공간(18)을 향하여 제2길이(D2)만큼 돌출되며, 완충부(30)를 통과해 상측으로 이동되는 저장유체(50)의 흘러넘침을 방지한다.
제2차단부(40)는 본체부(10)의 상측에 고정되며, 지지벽(12)의 둘레를 따라 수평방향으로 설치된다.
일 실시예에 따른 제2차단부(40)는 판넬 형상으로 형성되며, 지지벽(12)의 상측에 고정된다.
한편, 제1차단부(20)의 제1길이(D1)와 제2차단부(40)의 제2길이(D2)는 오차범위 내에서 동일하게 형성된다.
따라서 본체부(10) 내부에 크레인 작업을 할 경우, 제1차단부(20)와 제2차단부(40)가 지지벽(12)의 내측공간(18)으로 튀어나온 길이가 같으므로 크레인과 제1차단부(20)와 제2차단부(40)가 간섭될 가능성이 낮으므로 작업성을 개선시킬 수 있다.
또한 제2차단부(40)도 제1차단부(20)와 같이 저장유체(50)의 슬로싱 현상을 방지할 수 있으므로 저장유체(50)가 본체부(10)의 외측으로 흘러넘치는 월류를 방지할 수 있다.
즉, 제2차단부(40)는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 내측에 설치되는 제1차단부(20)만큼 내측공간(18)의 내측으로 돌출되어 제1차단부(20)와 제2차단부(40)의 사이에 완충공간을 극대화함으로, 저장유체(50)가 제1차단부(20)와 제2차단부(40)를 넘어 본체부(10)의 외측으로 흘러넘치는 월류를 방지할 수 있다.
한편, 완충부(30)에 구비되는 완충홈(32)의 체적은 본체부(10)의 내측공간(18) 체적의 0.5% 내지 10%로 한정한다.
완충홈(32)의 체적이 저장유체(50) 체적의 0.5% 미만일 경우에는 저장유체(50)의 상측흐름을 방지하는 효과가 미미하다.
또한 완충홈(32)의 체적이 저장유체(50) 체적의 10%를 초과하는 경우에는 완충부(30)와 마주하는 제2벽체(14)의 두께가 얇아져서 본체부(10)의 구조강성이 저하되거나, 제2벽체(14)의 높이를 증가시켜야 하는 단점이 있다.
따라서, 완충홈(32)의 체적은 본체부(10)의 저장유체(50) 체적의 0.5% 내지 10%로 한정하는 것이 바람직하다.
또한 본체부(10)의 내측공간(18)의 폭을 1로 할 경우, 제1길이(D1)와 제2길이(D2)를 내측공간(18) 폭의 1/100내지 1/10로 설정한다.
제1길이(D1)와 제2길이(D2)가 내측공간(18)의 폭 대비 1/100 미만인 경우, 저장유체(50)의 상측이동을 구속하는 면적이 미미하여 저장유체(50)의 상측이동 구속에 어려움이 발생한다.
또한 제1길이(D1)와 제2길이(D2)가 내측공간(18)의 폭 대비 1/10을 초과하는 경우, 본체부(10)의 내측으로 제1차단부(20)와 제2차단부(40)가 과도하게 돌출되어 크레인 작업 등의 사용성에 어려움이 발생한다.
따라서, 제1차단부(20)의 제1길이(D1)와 제2차단부(40)의 제2길이(D2)를 내측공간(18) 폭의 1/100내지 1/10로 설정하는 것이 바람직하다.
본체부(10)의 내측공간(18)에 담겨지는 저장유체(50)는, 지진으로 인해 발생되는 진동으로 출렁거리게 되며, 지진의 크기가 크면 클수록 저장유체(50)의 슬로싱 높이는 증가한다.
본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 종래 대비 여유고를 대폭 낮추면서도 저장유체(50)의 월류를 방지할 수 있으므로 건설비용이 감소되며 작업자의 안전성도 향상된다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 작동상태를 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 본체부(10)의 내측에 저장유체(50)가 담겨있는 상태에서 지진이 발생하면 본체부(10)가 흔들린다.
도 5에 도시된 바와 같이 본체부(10)의 내측에 저장된 저장유체(50)가 흔들리면서 저장유체(50)의 슬로싱 거동이 발생한다.
저장유체(50)가 본체부(10)의 한쪽으로 쏠려서 지지벽(12)을 따라 상측으로 이동되는 경우, 제1차단부(20)에 의해 저장유체(50)의 상측 이동이 1차 저지된다.
제1차단부(20)를 통과한 저장유체(50)는 제1차단부(20)의 상측에 완충홈(32)을 형성하는 완충부(30)의 내측으로 인입되므로 저장유체(50)의 상측 이동은 2차 저지된다.
저장유체(50)는 완충홈(32)을 포함한 제1차단부(20)와 제2차단부(40) 사이의 공간으로 인입되어 상측이동이 저지된 후 다시 본체부(10)의 내측공간(18)으로 낙하된다.
완충부(30)를 통해 상측으로 이동되는 저장유체(50)는 제2차단부(40)에 접하면서 다시 본체부(10)의 내측공간(18)으로 낙하되므로 저장유체(50)의 상측 이동이 3차 저지된다.
도 9에 도시된 바와 같이, 유체-구조물 상호작용(FSI) 해석을 통해 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 지진 발생시 시간대비 누적넘침량을 비교해보면, 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)에서 저장유체(50)의 누적넘침량이 현저하게 감소됨을 알 수 있다.
종래 유체저장탱크의 경우에 지진시 저장유체(50)의 슬로싱 거동에 의해 넘침량이 다수 발생하고 있으나, 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)에서는 지진시 저장유체(50)의 넘침량이 대폭 감소한다.
도 10에 도시된 바와 같이, 저장유체(50)와 본체부(10) 구조물의 상호작용 해석을 통해 종래 유체저장탱크와 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 지진시 동수압 분포도를 비교하여 보면, 종래 본체부(10)의 경우에는 지진시 저장유체(50)의 동수압이 크게 발생하고 있으나, 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 경우에는 지진시 동수압이 현저하게 감소한다.
따라서, 본 발명에 의한 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)는, 지진 발생시 저장유체(50)의 슬로싱 높이가 감소할 뿐만 아니라 동수압도 저감되므로, 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크(1)의 내구성과 내진 안전성이 향상될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)가 차례로 저장유체(50)의 슬러싱을 차단하여 본체부(10)의 외측으로 저장유체(50)의 흘러넘침을 방지하므로 안전사고의 발생을 방지할 수 있다.
또한 여유고의 추가확보 없이도 저장유체(50)의 흘러넘침을 방지할 수 있으므로, 건설비용은 절감하며 공간활용도는 향상시킬 수 있다.
또한 지진 등에 의해 저장유체(50)가 슬로싱 거동할 경우, 제1차단부(20)와 완충부(30)와 제2차단부(40)에 의해 저장유체(50)의 동수압의 증가를 감소시키므로 동수압에 의해 유체저장탱크(60)가 파손됨을 방지할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 또한 지진발생으로 저장유체가 슬로싱 현상이 발생됨을 예로 들어 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 지진이 아닌 다른 외부충격으로 저장유체의 슬로싱 거동이 발생할 수 있다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
1: 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크
10: 본체부 12: 지지벽
13: 제1벽체 14: 제2벽체
16: 베이스부재 18: 내측공간
19: 개구부 20: 제1차단부
30: 완충부 32: 완충홈
40: 제2차단부 50: 저장유체
D1: 제1길이 D2: 제2길이

Claims (6)

  1. 상측이 개방되며 내측공간에 저장유체가 저장되는 본체부;
    상기 본체부의 지지벽 내측에 설치되며, 상기 내측공간을 향하여 제1길이만큼 돌출되는 제1차단부;
    상기 제1차단부의 상측에 위치하며, 상기 지지벽의 내측으로 홈을 형성하는 완충부; 및
    상기 완충부의 상측에 위치하며, 상기 내측공간을 향하여 제2길이만큼 돌출되는 제2차단부를 포함하며,
    상기 제1차단부는 상기 지지벽의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되며, 상기 지지벽의 내측에 복수 개의 층을 이루며 설치되는 것을 특징으로 하는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 완충부는 상기 제1차단부의 상측으로 이동되는 상기 저장유체가 인입되는 완충홈을 포함하며,
    상기 완충홈은 상기 지지벽의 내측 둘레를 따라 수평방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크.
  5. 제 1 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 제2차단부는 상기 본체부의 상측에 고정되며, 상기 지지벽의 둘레를 따라 수평방향으로 설치되는 것을 특징으로 하는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제1길이와 상기 제2길이는 오차범위 내에서 동일한 것을 특징으로 하는 저장유체의 넘침 방지용 유체저장탱크.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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