KR101485223B1 - 저장탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 저장탱크의 몸통을 형성하도록 내부에 공간부가 양방향으로 통공된 쉘, 상기 쉘의 양단부에 결합되어 쉘의 내부 공간부를 폐쇄시킴에 따라 저장공간부를 형성하는 헤드, 및 상기 헤드를 쉘에 접합시키기 위한 접합수단이 구비되며, 상기 접합수단은, 상기 쉘과 헤드 중 어느 하나의 단부에 위치되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지기 위한 접합편, 상기 접합편을 상기 어느 하나의 단부에 일체로 연장형성시키도록 절곡되는 접합절곡부, 및 상기 접합편이 끼워져 결합된 상기 쉘과 헤드의 결합부위 외주면을 따라 용접으로 접합되는 용접부를 포함하여 이루어진다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 헤드와 쉘의 접합력을 향상시켜 저장되는 물질을 안전하게 보관할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

Description

저장탱크{Storage tank}

본 발명은 저장탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤드와 쉘의 접합력을 향상시켜 저장되는 물질을 안전하게 보관할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로, 저장탱크를 생산하는 공정을 살펴보면, 용접 링을 쉘과 헤드 사이에 위치시킨 후, 가열시켜 용접함에 따라 상호 접합된다.

이러한 저장탱크는 비교적 직경이 큰 것으로, 쉘과 헤드의 용접부위는 각 단면이 접촉하되, 용접을 위한 공간을 확보하기 위해 접촉면 사이에 일정 각도를 갖는 공간부가 형성되어 용접된다.

그러나 이 저장탱크의 재질에 따라 용접 시, 내부 균열 등의 문제점이 발생될 수 있어 균일한 접합이 이루어지지 않으며, 특히, 용접된 쉘과 헤드의 내측부의 접합력에 문제가 발생될 수 있다.

이러한 문제점을 해소하기 위해, 등록특허 제10-0505347호에 개진된 바와 같이, 쉘과 헤드의 접합되는 부위 내측으로 별도의 지지 구조 부재를 구비하여 동시에 용접시킴에 따라 접합력을 향상시키고 있다.

그러나 저장탱크 내부에 지지 구조 부재가 더 구비됨에 따라 저장용량을 감소시킴은 물론, 무게도 더 증가되는 문제점이 있다.

그리고 저장되는 물질을 주입하거나 배출시킬 경우, 지지 구조 부재에 의해 방해를 받게 되어 유동저항이 발생되는 문제점이 있다.

이에 따라, 무게를 증가시키지 않고, 저량용량을 감소시키지 않으며, 유동저항을 해소함은 물론, 헤드와 쉘의 접합력을 향상시킬 수 있는 기술의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로써, 헤드를 쉘에 접합시키기 위한 접합수단이 구비되되, 접합수단은 쉘과 헤드 중 어느 하나의 단부에 위치되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지기 위한 접합편과 접합편을 어느 하나의 단부에 일체로 연장형성시키도록 절곡되는 접합절곡부 및 접합편이 끼워져 결합된 쉘과 헤드의 결합부위 외주면을 따라 용접으로 접합되는 용접부로 구성되어 헤드와 쉘의 접합력을 향상시켜 저장되는 물질을 안전하게 보관할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있는 저장탱크를 제공하는 것이 목적이다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 저장탱크의 몸통을 형성하도록 내부에 공간부가 양방향으로 통공된 쉘, 상기 쉘의 양단부에 결합되어 쉘의 내부 공간부를 폐쇄시킴에 따라 저장공간부를 형성하는 헤드, 및 상기 헤드를 쉘에 접합시키기 위한 접합수단이 구비되며, 상기 접합수단은, 상기 쉘과 헤드 중 어느 하나의 단부에 위치되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지기 위한 접합편, 상기 접합편을 상기 어느 하나의 단부에 일체로 연장형성시키도록 절곡되는 접합절곡부, 및 상기 접합편이 끼워져 결합된 상기 쉘과 헤드의 결합부위 외주면을 따라 용접으로 접합되는 용접부를 포함하여 이루어진다.

바람직하게, 상기 접합편은, 상기 접합절곡부에 의해 상기 헤드의 단부에 일체로 연장 형성되고, 상기 쉘의 단부 내측으로 끼워진다.

그리고 상기 접합편은, 상기 접합절곡부에 의해 상기 쉘의 단부에 일체로 연장 형성되고, 상기 헤드의 단부 내측으로 끼워진다.

또한, 상기 접합편은, 연장 형성된 상기 어느 하나의 단부보다 작은 직경을 갖고, 상기 다른 하나와 결합되는 방향과 평행하게 형성된 중간부, 및 상기 중간부에 연장형성되되, 상기 다른 하나의 결합방향으로 갈수록 중심방향으로 일정각도로 경사져 단면적이 점차적으로 감소되도록 절곡되는 선단부를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 선단부의 일정각도는, 상기 중간부의 외면을 상기 결합되는 방향으로 지나는 연장선을 기준으로 5 ~ 15°이다.

또한, 상기 접합절곡부는, 상기 어느 하나의 중심점 방향으로 절곡된 1차절곡부, 및 상기 다른 하나에 끼워지는 방향으로 절곡된 2차절곡부를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 2차절곡부는 상기 어느 하나의 내측면과의 형성각도가 125 ~ 145°이다.

또한, 상기 다른 하나의 단면은 내측에서 외측으로 갈수록 하향경사지게 형성되어 상기 용접부의 접합면적을 증가시켜 접합력을 향상시킨다.

그리고 상기 다른 하나의 단면과 상기 제1절곡부의 형성 각도는 50 ~ 70°이다.

또한, 상기 접합편의 외주면을 따라 결합턱이 돌출형성되되, 상기 결합턱은 상기 어느 하나에서 다른 하나 방향으로 갈수록 돌출 반대방향으로 경사면이 형성되고, 상기 결합돌기에 대응되도록 다른 하나의 내측면에 결합홈이 형성된다.

그리고 상기 결합턱은 상기 접합편의 결합방향으로 다수 개 형성되고, 상기 결합홈은 결합턱에 대응되도록 형성된다.

또한, 상기 접합편의 외주면을 따라 결합편이 일정 간격으로 다수 개 돌출형성되고, 상기 결합편에 대응되도록 상기 다른 하나의 단부 내측에 결합홈이 형성된다.

그리고 상기 결합편의 하단부 일측으로 걸림편이 더 돌출 형성되고, 상기 결합홈은 걸림편이 형성된 결합편이 끼워지되, 상기 어느 하나 또는 다른 하나를 회전시켜 상기 걸림턱이 끼워지기 위한 걸림홈이 더 형성된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 저장탱크에 의하면, 헤드와 쉘의 접합력을 향상시켜 저장되는 물질을 안전하게 보관할 수 있어 제품의 품질 및 신뢰성을 향상시킬 수 있게 하는 매우 유용하고 효과적인 발명이다.

도 1은 본 발명에 따른 저장탱크와 접합상태를 도시한 도면이고,
도 2는 본 발명에 따른 저장탱크의 다른 접합상태를 도시한 도면이며,
도 3은 본 발명에 따른 접합수단을 도시한 도면이고,
도 4는 본 발명에 따른 접합수단의 다른 실시 예를 도시한 도면이며,
도 5는 본 발명에 따른 접합수단의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이고,
도 6은 본 발명에 따른 접합수단의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

또한, 본 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고 단지 예시로 제시된 것이며, 그 기술적 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.

도 1은 본 발명에 따른 저장탱크와 접합상태를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 저장탱크의 다른 접합상태를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 접합수단을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 접합수단의 다른 실시 예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 접합수단의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명에 따른 접합수단의 또 다른 실시 예를 도시한 도면이다.

도면에서 도시한 바와 같이, 저장탱크(10)는 두 개의 헤드(20)와 하나의 쉘(30)로 구성되고, 이 헤드(20)와 쉘(30)을 접합시키도록 접합수단(100)이 구비된다.

먼저, 쉘(30)은 저장탱크의 몸통을 형성하도록 내부에 공간부가 양방향으로 통공되고, 헤드(20)는 쉘(30)의 양단부에 결합되어 쉘(30)의 내부 공간부를 폐쇄시킴에 따라 저장공간부를 형성하게 된다.

그리고 접합수단(100)은 헤드(20)와 쉘(30)을 접합시키기 위한 것으로, 접합편(110)과 접합절곡부(120) 및 용접부(130)로 구성된다.

접합편(110)은 쉘(30)과 헤드(20) 중 어느 하나의 단부에 위치되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지게 된다.

이러한 접합편(110)은 어느 하나의 단부 직경보다 작은 직경으로 형성되되, 외주면이 다른 하나의 단부 내측면과 접하도록 형성된다.

그리고 접합절곡부(120)는 접합편(110)을 어느 하나의 단부에 일체로 연장형성시키도록 절곡되며, 용접부(130)는 접합편(110)이 끼워져 결합된 쉘(30)과 헤드(20)의 결합부위 외주면을 따라 용접됨에 따라 접합시키게 된다.

여기서, 도 1에서 도시한 바와 같이, 접합편(110)은 접합절곡부(120)에 의해 헤드(20)의 단부에 일체로 연장 형성되고, 쉘(30)의 단부 내측으로 끼워지게 된다.

한편, 도 2에서 도시한 바와 같이, 접합편(110)은 접합절곡부(120)에 의해 쉘(30)의 단부에 일체로 연장 형성되고, 헤드(20)의 단부 내측으로 끼워질 수도 있다.

이와 같이, 접합편(110)과 접합절곡부(120)는 경우에 따라 헤드(20) 또는 쉘(30)에 선택적으로 형성될 수 있는 것이다.

그리고 도 3에서 도시한 바와 같이, 쉘(30)과 헤드(20) 중 어느 하나의 단부에 형성되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지는 접합편(110)은 중간부(112)와 선단부(114)로 구성된다.

중간부(112)는 연장 형성된 어느 하나의 단부보다 작은 직경을 갖고, 다른 하나와 결합되는 방향과 평행하게 형성된다.

그리고 선단부(114)는 중간부(112)에 연장형성되되, 다른 하나의 결합방향으로 갈수록 중심방향으로 일정각도로 경사지게 형성되는 것으로, 내부 단면적이 점차적으로 감소되도록 절곡된다.

다시 말해, 이 선단부(114)는 접합편(110)이 끼워질 경우, 다른 하나의 단부 내측면과 이격되는 것으로, 접합편(110)을 다른 하나의 내측으로 용이하게 삽입되도록 가이드하게 된다.

이러한 선단부(114)의 일정각도(a)는 중간부(112)의 외면을 지나는 연장선(A)을 기준으로 5 ~ 15°이며, 일 실시 예로, 10°로 형성됨이 바람직하다.

여기서, 연장선(A)은 접합편(110)이 다른 하나에 결합되는 방향으로 연장된 것이다.

그리고 접합절곡부(120)는 1차절곡부(122)와 2차절곡부(124)로 구성된다.

1차절곡부(122)는 어느 하나의 중심점 방향으로 절곡되고, 2차절곡부(124)는 다른 하나에 끼워지는 방향으로 절곡되어 접합편(110)을 결합되는 방향(J)과 평행하게 위치시킬 수 있다.

일 실시 예로, 도 1에서 도시한 바와 같이, 어느 하나가 헤드(20)이고, 다른 하나가 쉘(30)일 경우, 접합절곡부(120)에 의해 접합편(110)는 헤드(20)의 단부에 연장 형성된다.

물론, 도 2에서 도시한 바와 같이, 다른 실시 예로, 접합절곡부(120)에 의해 접합편(110)는 쉘(30)의 단부에 연장 형성됨이 당연하다.

여기서, 이러한 접합수단(100)에 대한 설명을 접합편(110)이 헤드(20)의 단부에 연장 형성된 경우로 설명하기로 한다.

접합절곡부(120)의 1차절곡부(122)은 그 절곡되는 길이가 쉘(30)의 일측 두께와 동일하거나 약간의 오차를 두고 그 이상으로 절곡된다.

이에, 2차절곡부(124)에 의해 2차 절곡되는 접합편(110)이 쉘(30)의 단부 내측으로 용이하게 삽입되어 끼워지는 것이다.

여기서, 2차절곡부(124)는 어느 하나의 내측면과의 형성각도(b)가 125 ~ 145°인 것으로, 135°로 형성됨이 바람직하다.

또한 다른 하나의 일측 단면은 내측에서 외측으로 갈수록 하향경사지게 형성되는 것으로, 상술한 바와 같이, 다른 하나인 쉘(30)의 일측 단면이 내측에서 외측으로 갈수록 하향경사지게 형성된다.

이와 같이, 쉘(30)의 단면이 하향경사지게 형성되면, 용접부(130)의 접합면적을 증가시킬 수 있어 접합력을 향상시킬 수 있다.

이러한 다른 하나의 단면과 제1절곡부(122)의 형성각도(c)는 50 ~ 70°로 오차는 약 ±5°이며, 일 실시 예로, 60°로 형성됨이 바람직하다.

그리고 도 4에서 도시한 바와 같이, 접합편(110)의 외주면을 따라 결합턱(200)이 돌출형성되고, 이 결합턱(200)에 대응되도록 다른 하나의 내측면에 결합홈(300)이 형성된다.

이러한 결합턱(200)은 어느 하나에서 다른 하나 방향으로 갈수록 돌출 반대방향으로 경사면(200a)이 형성되는 것으로, 이 경사면(200a)에 의해 접합편(110)이 다른 하나의 단부로 결합되지만, 반대 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같은, 결합턱(200)은 접합편(110)의 결합방향으로 적어도 하나 이상 형성되고, 결합홈(300) 역시, 이 결합턱(200)에 대응되도록 형성된다.

한편, 이 결합턱(200)은 접합편(110)의 외주면을 따라 나선형으로 형성되고, 결합홈(300) 역시, 이 결합턱(200)에 대응되도록 형성될 수 있다.

다시 말해, 결합턱(200)과 결합홈(300)은 나사결합될 수도 있다.

또한 도 5에서 도시한 바와 같이, 접합편(110)의 외주면을 따라 결합편(200')이 일정 간격으로 다수 개 돌출형성되고, 결합편(200')에 대응되도록 다른 하나의 단부 내측에 결합홈(300')이 형성된다.

이러한 결합편(200')과 결합홈(300')은 헤드(20)와 쉘(30)의 결합위치를 가이드하여 용접에 의해 용접부(130) 형성 시, 외부 충격에 의한 변위나 열변형에 의한 변위를 방지하고, 상호 접합면적을 증가시켜 접합력을 향상시킬 수 있다.

그리고 도 6에서 도시한 바와 같이, 결합편(200")의 하단부 일측으로 걸림편(210")이 더 돌출 형성되고, 결합홈(300")은 걸림홈(310")이 더 형성된다.

이러한 결합홈(300")은 걸림편(210")이 형성된 결합편(200")이 끼워지도록 형성되며, 걸림홈(310")은 결합홈(300")에 끼워진 결합편(200")의 걸림편(210")에 대응되도록 형성된다.

이에 따라, 어느 하나 또는 다른 하나를 회전시켜 걸림턱(210")이 걸림홈(310"에 끼워지는 것으로, 결합된 헤드(20)와 쉘(30)이 이탈되는 것을 방지하고, 상호 결합력 및 접합력을 향상시킬 수 있게 된다.

10 : 저장탱크 20 : 헤드
30 : 쉘 100 : 접합수단
110 : 접합편 112 : 중간부
114 : 선단부 120 : 접합절곡부
122 : 1차절곡부 124 : 2차절곡부
130 : 용접부 200 : 결합턱
200', 200" : 결합편 210" : 걸림편
300, 300', 300" : 결합홈 310" : 걸림홈

Claims (13)

1. 저장탱크의 몸통을 형성하도록 내부에 공간부가 양방향으로 통공된 쉘;
   상기 쉘의 양단부에 결합되어 쉘의 내부 공간부를 폐쇄시킴에 따라 저장공간부를 형성하는 헤드; 및
   상기 헤드를 쉘에 접합시키기 위한 접합수단이 구비되며,
   상기 접합수단은,
   상기 쉘과 헤드 중 어느 하나의 단부에 위치되어 다른 하나의 단부 내측으로 끼워지기 위한 접합편;
   상기 접합편을 상기 어느 하나의 단부에 일체로 연장형성시키도록 절곡되는 접합절곡부; 및
   상기 접합편이 끼워져 결합된 상기 쉘과 헤드의 결합부위 외주면을 따라 용접으로 접합되는 용접부를 포함하고,
   상기 접합절곡부는,
   상기 어느 하나의 중심점 방향으로 절곡된 1차절곡부; 및
   상기 다른 하나에 끼워지는 방향으로 절곡된 2차절곡부를 포함하며,
   상기 다른 하나의 단면은 내측에서 외측으로 갈수록 하향경사지게 형성되어 상기 용접부의 접합면적을 증가시켜 접합력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 저장탱크.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 접합편은,
   상기 접합절곡부에 의해 상기 헤드의 단부에 일체로 연장 형성되고, 상기 쉘의 단부 내측으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 저장탱크.
   
3. 제1항에 있어서, 상기 접합편은,
   상기 접합절곡부에 의해 상기 쉘의 단부에 일체로 연장 형성되고, 상기 헤드의 단부 내측으로 끼워지는 것을 특징으로 하는 저장탱크.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 접합편은,
   연장 형성된 상기 어느 하나의 단부보다 작은 직경을 갖고, 상기 다른 하나와 결합되는 방향과 평행하게 형성된 중간부; 및
   상기 중간부에 연장형성되되, 상기 다른 하나의 결합방향으로 갈수록 중심방향으로 일정각도로 경사져 단면적이 점차적으로 감소되도록 절곡되는 선단부를 포함하여 이루어지는 저장탱크.
   
5. 제4항에 있어서, 상기 선단부의 일정각도는,
   상기 중간부의 외면을 상기 결합되는 방향으로 지나는 연장선을 기준으로 5 ~ 15°인 것을 특징으로 하는 저장탱크.
   
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10. 삭제
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12. 제1항에 있어서,
    상기 접합편의 외주면을 따라 결합편이 일정 간격으로 다수 개 돌출형성되고, 상기 결합편에 대응되도록 상기 다른 하나의 단부 내측에 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 저장탱크.
    
13. 삭제

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