KR101613280B1 - 강성을 향상시킨 조립식 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 단위패널의 반구형 보강부 외경을 플랜지 절곡부(평면부와 플랜지부 사이의 꺾임부를 의미함)까지 확장함으로써, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력을 플랜지부와 평면부로 분산시킴으로써 물탱크의 강성증대 효과를 얻을 수 있는 조립식 물탱크에 관한 것이다.
더 나아가, 상기와 같이 개선된 단위패널들로써 물탱크를 효율적으로 조립 시공할 수 있는 세부 구성을 제안한다.
본 발명에서 제안되는 조립식 물탱크는, 조립식 물탱크를 이루는 단위패널의 강성이 증가되어 동일한 크기의 물탱크를 기준으로 할 때에는 단위패널의 두께를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

Description

강성을 향상시킨 조립식 물탱크{PREFABRICATED WATER TANK}

본 발명은, 단위패널의 반구형 보강부 외경을 플랜지 절곡부(평면부와 플랜지부 사이의 꺾임부를 의미함)까지 확장함으로써, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력을 플랜지부와 평면부로 분산시킴으로써 물탱크의 강성증대 효과를 얻을 수 있는 조립식 물탱크에 관한 것이다.

더 나아가, 상기와 같이 개선된 단위패널들로써 물탱크를 효율적으로 조립 시공할 수 있는 세부 구성을 제안한다.

본 발명에서 제안되는 조립식 물탱크는, 조립식 물탱크를 이루는 단위패널의 강성이 증가되어 동일한 크기의 물탱크를 기준으로 할 때에는 단위패널의 두께를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

일반적으로 조립식 물탱크는 담수하여 주거용 아파트, 업무용 빌딩, 공장 등과 같은 건물에 각종 필요 용수를 대량으로 저장하여 공급할 수 있도록 하는 것으로, 복수개의 단위패널을 서로 결합하여 물을 저장하기에 알맞은 구조를 갖는 육면체 형상으로 조립한 전수조의 일종이다.

이러한 조립식 물탱크는 각종 크기의 단위패널을 물탱크의 용량, 현장 상황에 따라 용량 및 형태를 자유롭게 조절하여 설치가 가능하고 조립식으로 되어 있어 분해 및 재조립이 용이하기 때문에, 전통적인 비(非) 조립식 물탱크에 비해 설치하는 사례가 점자 증가하고 있는 실정이다.

조립식 물탱크에 사용되는 단위패널은 주로 SMC(Sheet Molding Compound), BMC(Bulk Molding Compound)와 같은 FRP(Fiber Reinforced Plastics; 섬유강화플라스)} 수지를 소재로 하여 제조된 합성수지 패널을 사용하며, 대개 직사각형 또는 정사각형 형상을 갖고, 인접한 단위패널들 간의 결합을 위하여 단위패널의 테두리에 플랜지부가 구비되어 플랜지들이 서로 밀착된 상태에서 체결볼트를 통해 조립, 완성된다.

그리고 이러한 단위패널은 사각판 형상의 평면부에 상기 플랜지부와 동일방향으로 볼록하게 돌출되는 반구형 보강부가 형성되어 있다.

이와 같이 구성되는 종래의 조립식 탱크용 단위패널은 등록특허 제10-0730028호(등록일자 2007.06.13.) "조립식 탱크용 단위 패널"(이하 종래기술이라 함.)이 널리 알려져 있다.

상기 종래기술과 같은 단위패널을 단순 결합하여 조립식 물탱크를 설치하게 되면, 담수시에 발생하는 수압을 충분히 견딜 수 없는 구조이기 때문에, 단위패널의 변형에 의한 물탱크의 균열을 방지할 수 있도록 물탱크의 외부 또는 내부에서 패널들의 결합부위에 대한 보강을 행하는 것이 필요하다.

예를 들면, 외부에서 보강을 행하는 경우 측면패널끼리 서로 맞닿는 플랜지부에 일체로 고정되는 복수의 외부보강재를 설치하고, 서로 마주보는 측면에 설치되는 외부보강재끼리 외부보강스테이로 연결한다.

이 경우 기둥 형태의 보강재를 서로 맞닿는 단위패널들의 결합부위, 즉 밀착 결합된 플랜지부들의 결합부 외부면에 설치하는데, 단위패널 각각은 사변의 플랜지부들이 외부를 향해 돌출된 형태이기 때문에 보강재와 플랜지부의 결합면적을 확보하기 위해 'T' 자형 보강재를 플랜지부들 사이에 끼워 결합한 상태에서, 평면부와 플랜지부의 절곡부 외부면에 'ㄴ'자형 보강 앵글을 추가로 설치하게 된다.

이렇게 'T' 자형 보강재와, 'ㄴ'자형 보강 앵글을 2중으로 설치하는 이유는 플랜지부와 보강부 사이의 평면부(보강 앵글이 설치되는 외부면)로 인하여, 보강부의 외경 경계부위에 인장응력이 집중됨에 따라 단위패널의 변형을 유발하기 쉽기 때문이다.

즉, 종래기술과 같은 단위패널에 발생되는 응력분포를 측정한 도 6과 같이, 단위패널(1)의 평면부(2)에서 보강부(3)로 절곡되는 경계부위에 응력이 집중되어, 개별 단위패널 자체의 변형을 유발하기 쉽고, 이러한 변형은 물탱크의 균열을 초래하므로, 설치 작업의 복잡화 및 설치 시간 증가에도 불구하고, 조립식 물탱크의 안전성을 위하여 2중의 보강 작업을 실시할 수밖에 없는 문제점이 있다.

지금까지의 종래기술에 있어서는, 단위패널의 반구형 보강부의 외경과 평면부의 경계부위에 집중되는 인장응력을 완화하기 위해, 단위패널의 두께를 증대시켜 허용응력을 증대시키고 있으나, 그 이외의 영역(즉, 발생응력이 최대허용응력에 비해 매우 작은 영역)에서는 불필요하게 과도한 두께를 갖게 되므로, 재료역학적 관점에서 과도한 손실이 발생되고 있다.

뿐만 아니라, 이러한 단위패널들로 이루어진 조립식 물탱크는 서로 결합되는 단위패널들의 플랜지부 사이, 또는 단위패널의 플랜지부와 'T' 자형 보강재 사이의 틈이 많기 때문에 이러한 결합부위 내부에 필수적으로 방수 처리를 해줘야 하는 번거로움이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

다수의 단위패널들이 상호 결합되어, 바닥판과, 벽체 및 천장을 이루는 조립식 물탱크에 있어서, 상기 단위패널의 반구형 보강부의 외경이 평면부와 플랜지부가 연결되는 절곡부(평면부와 플랜지부 사이의 꺾임부를 의미함)까지 확장하여 형성함으로써, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력을 플랜지부와 평면부로 분산시켜 물탱크의 강성증대 효과를 얻을 수 있는 조립식 물탱크를 제안하는 것을 목적으로 한다.

그리고, 본 발명은 벽체를 이루는 단위패널들의 견고한 결합을 보장함과 동시에, 수압에 의해 단위패널과 결합부위가 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 벽체를 이루는 단위패널위 가로폭 간격으로 이격되어 입설되어 플랜지부와 결합되는 외부수직보강재를 도입하고, 상기 외부수직보강재가 H 형상으로 이루어져 평면부가 외부수직보강재의 내부 플랜지 외측면에 밀착되며, 플랜지부가 외부수직보강재의 웹에 밀착되어 체결볼트에 의해 결합되는 조립식 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는, 단위패널들 사이 또는 단위패널과 보강재 사이의 결합부위에 별도의 방수 처리 없이 물탱크를 설치하여 저수가 가능하도록 물탱크의 내부에 방수 파우치가 설치되어 있으며, 물탱크에 저장된 수압에 대항하는 인장응력을 증대시켜 물탱크의 강성을 향상시킬 수 있도록 단위패널의 반구형 보강부의 외경이 평면부와 플랜지부를 연결하는 절곡부에 인접하도록 형성되어 있는 조립식 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 발명은 물탱크의 벽체와 바닥판 사이의 견고한 결합 및 지지력을 보장할 수 있도록 외부수직보강재의 외부 플랜지의 하단부와 웹의 하단부 외측 일부가 바닥판을 이루는 단위패널들에 결합된 하부보강재의 상면에 지지되며, 내부 플랜지의 하단부와 웹의 하단부 내측 나머지 일부가 단위패널들의 상면에 지지되는 조립식 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

아울러 본 발명은 물탱크의 모서리를 형성하는 단위벽체들이 벌어지는 것을 방지할 수 있도록 제1 벽체와 제2 벽체가 서로 맞닿는 모서리에 'ㄱ'자 형상을 갖는 코너수직보강재가 입설되어, 상기 제1 벽체와 제2 벽체를 구성하는 단위패널들의 플랜지부가 각각 제1, 제2 지지부의 외측면에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합되는 조립식 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는

다수의 단위패널들이 상호 결합되어, 바닥판과 벽체 및 천장을 이루는 조립식 물탱크에 있어서,

상기 단위패널은, 외측방향으로 돌출된 반구형 보강부를 갖는 평면부와, 상기 평면부의 사변을 따라 외측방향으로 절곡 연장된 플랜지부로 구성되어 이루어지되;

상기 단위패널의 반구형 보강부의 외경이 평면부와 플랜지부가 연결되는 절곡부에 인접하도록 확장되어 형성됨으로써, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력이 플랜지부로 분산되도록 한 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 조립식 물탱크는,

상기 단위패널의 가로폭 간격으로 이격되어 입설된 상태에서 상기 플랜지부와 결합되는 외부수직보강재; 및

상기 단위패널들과 외부수직보강재 사이 및 상기 단위패널들 사이의 결합부위에 방수 처리 없이 저수가 가능하도록 상기 조립식 물탱크의 내부에 설치되는 방수 파우치;를 포함하고,

상기 벽체를 이루는 단위패널은 상기 반구형 보강부의 외경이 상기 평면부와 상기 플랜지부를 연결하는 절곡부에 인접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 조립식 물탱크에서

상기 외부수직보강재는

물탱크의 내부를 향해 배치되는 내부 플랜지와, 물탱크의 외부를 향해 배치되는 외부 플랜지와, 상기 두 플랜지를 연결하는 웹으로 이루어진, 단면이 H 형상을 갖는 것으로,

상기 벽체를 이루는 단위패널의 평면부는 상기 외부수직보강재의 내부 플랜지 외측면에 밀착되고,

상기 벽체를 이루는 단위패널의 플랜지부는 상기 외부수직보강재의 웹에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 조립식 물탱크에서

상기 바닥판은

서로 결합된 단위패널들의 결합부위 외측면에 결합되는 하부보강재를 더 포함하고,

상기 외부 플랜지의 하단부와, 상기 웹의 하단부 외측 일부는 상기 하부보강재의 상면에 지지되고,

상기 내부 플랜지의 하단부와, 상기 웹의 하단부 내측 나머지 일부는 상기 하부보강재가 결합된 단위패널들의 상면에 지지되는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 조립식 물탱크에서

상기 단위패널들로 이루어진 제1, 제2 벽체가 서로 맞닿는 모서리에는

상기 바닥판의 모서리 상면에 지지되며, 절곡 형성된 제1, 제2 지지부로 이루어져 단면이 'ㄱ'자 형상을 갖는 코너수직보강재가 입설되어,

상기 제1, 제2 벽체를 구성하는 단위패널들의 플랜지부는 각각 상기 제1, 제2 지지부의 외측면에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서 제안되는 조립식 물탱크는, 조립식 물탱크를 이루는 단위패널의 강성이 증가되어 동일한 크기의 물탱크를 기준으로 할 때에는 단위패널의 두께를 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는, 벽체를 이루는 단위패널들이 H형 외부수직보강재에 밀착 체결되는 구조(즉, 단위패널의 플랜지부가 H형 단면을 갖는 외부수직보강재의 웹에 밀착 체결되는 구조)이므로, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력이 플랜지부를 거쳐 상기 H형 외부수직보강재로 분산될 수 있어, 큰 수압에도 충분히 견딜 수 있는 강성을 확보할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는, 물탱크 내부에 설치되는 방수 파우치를 도입하여, 조립식 물탱크의 결합부위에 별도의 방수 처리가 필요하지 않아, 조립식 물탱크의 설치 작업이 쉽고 빠르다.

또한, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는, H형 단면을 갖는 외부수직보강재의 하단부 지지를 위해 바닥판에 결합되는 하부보강재를 도입하여, 물탱크 전체의 강성을 증대시켜 안전한 사용이 가능하고, 조립식 물탱크의 설치 및 분해, 재조립, 그리고 유지보수가 용이하여 매우 편리하다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 결합 구조를 설명하기 위해 천장 및 일부 벽체 단위패널을 생략하여 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 벽체의 일부 횡단면도들.
도 3은 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 벽체의 일부 종단면도.
도 4는 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 하부보강재를 도시한 분해 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 조립식 물탱크의 단위패널의 인장응력을 측정한 실험 결과도.
도 6은 종래의 조립식 물탱크에 사용되는 단위패널의 인장응력을 측정한 실험 결과도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 조립식 물탱크를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

도 1은 본 발명에 따른 조립식 물탱크에서 천장 및 벽체 단위패널(21)을 일부 생략하여 도시한 사시도이고, 도 2는 벽체 단위패널(21), 외부수직보강재(30), 코너수직보강재(50) 간의 결합구조를 설명하기 위한 벽체(20)의 부분 횡단면도들이고, 도 3은 바닥판(10)과 벽체(20)의 결합구조를 설명하기 위한 벽체의 부분 종단면도들이고, 도 4는 하부보강재(40)를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 단위패널 사용 시 단위패널에 가해지는 인장응력을 측정한 결과도이고, 도 6은 종래의 단위패널 사용 시 단위패널에 가해지는 인장응력을 측정한 결과도이다.

이하에서는 본 발명에 따른 방수 처리가 용이하며 강성을 향상시킨 조립식 물탱크를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

우선 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 조립식 물탱크는 다수의 단위패널(11)(21)들이 상호 결합되어 육면체 형상으로 이루어지는 것으로, 바닥판(10)의 사변을 따라 벽체(20)들이 입설되어 있으며, 벽체(20)들의 상부 개구부에 천장(미도시)이 설치되어 내부에 물이 저장된다.

도면에 도시되지 않았으나, 이러한 조립식 물탱크는 천장의 일부 단위패널을 대신하여, 청소 등의 유지관리를 위한 출입구 및 덮개가 설치되고, 벽체에 입수구와 배수구가 구비되어 입수구를 통해 유입되는 물을 저장하고, 저장된 물을 배수구를 통해 배출하여 각종 용수를 공급하게 된다.

그리고 본 발명의 조립식 물탱크는 저장할 물이 2가지 이상의 용도로 활용할 필요가 있는 경우, 또는 급수를 중지하지 않고, 청소나 보수 공사를 실시하기 위하여, 내무에 칸막이를 설치하여, 내부 공간을 둘 이상의 분할된 공간으로 구획하여 사용할 수 있다.

본 발명의 조립식 물탱크에서 바닥판(10)과, 벽체(20) 및 천장(미도시)은 모두 단위패널들의 조립을 통해 이루어질 수 있는데, 이때 바닥판(10)과, 벽체(20), 천장의 단위패널이 모두 동일할 필요는 없다.

즉, 도면에서는 바닥판(10)과 벽체(20)(천장 미도시)가 동일한 모양의 반구형 보강부(23)를 갖는 단위패널(11)(21)을 사용하고 있으나, 이와 달리 바닥판(10)의 경우 반구형 보강부(23)가 없는 일반 평판패널이 사용되어도 무관하다.

이하에서는 바닥판(10), 벽체(20), 천장(미도시)이 모두 동일한 형태의 단위패널들로 조립되는 것을 대표하여 설명하고, 설명의 편의를 위하여, 바닥판(10)을 이루는 바닥 단위패널(11), 벽체(20)를 이루는 벽체 단위패널(21), 천장을 이루는 천장 단위패널(미도시)로 각각 구분하여 설명하되, 이러한 단위패널들의 구체 구조는 벽체 단위패널(21)을 대표하여 설명한다.

본 발명에서 조립식 물탱크의 벽체(20)를 이루는 벽체 단위패널(21)은 외측방향으로 돌출된 반구형 보강부(23)를 갖는 평면부(22)와, 상기 평면부(22)의 사변을 따라 외측방향으로 절곡 형성된 플랜지부(24)로 구성된다.

상기 평면부(22)는 정사각형 또는 직사각형 형상일 수 있으므로, 평면부(22)의 형상에 따라 반구형 보강부(23) 역시 원형 또는 타원형 돔(dome) 형상을 갖게 된다.

상기 반구형 보강부(23)는 물탱크의 내부에서 가해지는 수압에 대항하여 평면부(22)의 강성을 증대시키기 위한 것으로, 반구형 보강부(23)가 돌출되는 높이(오목한 깊이)는 플랜지부(24)가 외측방향으로 절곡 연장된 길이와 동일한 것이 바람직하다.

이는 반구형 보강부(23)의 돌출 높이가 플랜지부(24)의 연장폭보다 작게 되면, 반구형 보강부(23)로 인해 수압을 분산시키는 효과가 반감되고, 반구형 보강부(23)의 돌출 높이가 플랜지부(24)의 연장폭보다 크게 되면, 수압이 반구형 보강부(23)의 중심부에 집중되어 벽체 단위패널(21)의 변형 등을 유발하기 쉽기 때문이다.

이러한 반구형 보강부(23)는 도면과 같이 외경이 정확한 원형(또는 타원형)의 형상일 수도 있고, 또는 그 외경이 사각형과 유사한 유사 원형의 형상(즉, 외경이 라운드진 원형이되 그 전체적인 형상이 사각형과 유사한 형태)일 수도 있다.

그리고 상기 플랜지부(24)에는 벽체 단위패널(21)들의 조립을 위하여, 플랜지부(24)의 길이 방향을 따라 체결볼트(미도시)가 체결되는 복수개의 체결공(24a)이 구비된다.

이러한 벽체 단위패널(21)들은 벽체(20)를 이루기 위해 각각의 상, 하부 플랜지부(24)를 서로 밀착한 상태로 적층되어 체결볼트(미도시)를 통해 상호 조립되며,

도 2의 [A]에 도시된 바와 같이, 외부수직보강재(30)는 벽체 단위패널(21)의 가로폭 간격으로 이격하여 입설되어, 외부수직보강재(30)의 양측에 벽체 단위패널(21)들의 좌우 플랜지부(24)가 외부수직보강재(30)에 밀착한 상태로 체결되어 조립식 물탱크의 벽체(20)를 형성하게 된다.

이때 도 6과 같이, 종래의 조립식 물탱크에 사용되는 패널(1)의 보강부(3)는 그 외경(3a)이 플랜지부(4) 내측 소정 간격 이격된 거리까지만 형성되어 있기 때문에 보강부의 외경부위, 즉 보강부에서 평면부로 꺾이는 부위에 수압이 집중되어 단위패널의 변형 등이 발생하기 쉽다.

이에 본 발명은 도 5와 같이, 반구형 보강부(23)의 외경을 상기 평면부(22)와 상기 플랜지부(24)를 연결하는 절곡부에 인접하도록 확장, 형성하여, 단위패널 자체의 인장응력을 강화시켰다.

즉, 종래의 패널(1)이 반구형 보강부(3)의 외경(3a)과, 플랜지부(4) 사이에 평면부(2)가 소정 너비만큼 형성되어 있어, 도 6과 같이 외경에 인접한 부위에 수압이 집중되어 이에 따른 인장응력이 증가되는 부위의 강성이 취약해지기 쉬운 반면에,

본 발명은 반구형 보강부(23)의 외경과 플랜지부(24) 사이에 평면부(22)가 형성되지 않아, 도 5와 같이, 외경(23a)에 인접한 부위에 집중되는 수압에 의해 증가되는 인장응력을 플랜지부(24)를 통해 분산시켜 저항함으로써, 단위패널의 강성을 획기적으로 증대시킬 수 있다.

여기서 반구형 보강부(23)의 외경(23a)이란 반구형 보강부(23)의 중심을 기준으로 가로방향 및 세로방향의 양 끝단부위를 말하는 것으로, 각 플랜지부(24)의 중앙부위와 가로, 세로 방향으로 동일선상에 위치하는 부위(반구형 보강부(23)의 중심을 기준으로 십자형태의 가상의 중심선과 반구형 보강부(23)의 외변이 만나는 부위)를 말하는 것으로, 이에 따라 반구형 보강부(23)의 형상이 정확한 원형의 형상이냐, 또는 유사 원형의 형상이냐에 상관없이, 반구형 보강부(23)의 중심을 기준으로 가로, 세로 양 끝단에 위치하는 외경이 절곡부에 인접하여 형성되어 있으면, 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

이러한 형태의 단위패널들이 서로 결합되어, 도 1과 같이, 조립식 물탱크의 바닥판(10)과, 벽체(20) 및 천장(미도시)을 이루는데,

조립식 물탱크의 결합 구조는 바닥판(10)의 테두리 상부에 벽체(20)가 결합, 지지되고, 벽체(20)의 상단부 플랜지부(24)에 천장이 결합 지지된다.

이 경우, 바닥판(10) 및 천장을 이루는 단위패널들 중 최외측에 배치되는 단위패널에는 평면부(22)의 외측변을 따라 체결공(22a)이 구비되어 벽체(20)를 이루는 단위패널의 플랜지부(24)와 볼트 결합된다.

그리고 반구형 보강부(23)를 갖는 바닥 단위패널(11) 및 천장 단위패널을 사용하는 경우, 각 평면부(22)에 형성된 체결공(22a)은 반구형 보강부(23)와 겹치지 않도록 구비된다.

다음으로 본 발명은 조립식 물탱크의 내부에 방수 파우치(미도시)를 설치하여 조립식 물탱크의 방수 처리 작업이 필요 없도록 한다.

즉, 조립식 물탱크는 서로 결합된 단위패널들과 외부수직보강재(30) 사이 및 단위패널들의 사이의 틈(간극)을 메워 방수 처리를 해야 저수가 가능한데,

본 발명은 상부가 개구된 방수 파우치를 조립식 물탱크 내부에 설치함으로써, 별도의 방수 처리 작업을 실시할 필요가 없다.

본 발명의 방수 파우치는 조립식 물탱크의 용량 및 형상에 상응하는 주머니 형태의 부재로써, 전후좌우 측벽부와 바닥부가 일체로 제작된 것으로, 고강도 비닐류의 합성수지로 제작될 수 있으며, 방수 파우치의 상측 개구부를 천장 등에 고정 설치함으로써, 조립식 물탱크의 벽체(20)와 바닥판(10)의 틈을 통해 저수된 물이 물탱크 밖으로 누설되는 것을 방지할 수 있다.

이러한 방수 파우치는 방수 파우치 자체의 강도를 통해 수압을 반감시키는 효과가 있을 뿐만 아니라, 물탱크에서 물이 누설될 경우 비교적 저가의 방수파우치만을 교체하여 사용할 수 있으므로 조립식 물탱크의 유지관리 비용을 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

이어서 조립식 물탱크의 벽체(20) 보강을 위한 외부수직보강재(30), 하부보강재(40) 및 코너수직보강재(50)를 설명한다.

먼저 도 1, 도 2의 [A]에 도시된 바와 같이, 외부수직보강재(30)는 물탱크의 내부를 향해 배치되는 내부 플랜지(31)와, 물탱크의 외부를 향해 배치되는 외부 플랜지(32)와, 상기 두 플랜지를 연결하는 웹(33)으로 이루어진 단면이 H 형상을 갖는 부재이다.

이러한 외부수직보강재(30)가 벽체 단위패널(21)의 가로폭 너비만큼 이격하여 입설된 상태에서,

상기 벽체 단위패널(21)의 평면부(22)(보다 엄밀하게는 평면부(22)의 내측면)는 상기 외부수직보강재(30)의 내부 플랜지(31) 외측면에 밀착되고,

상기 벽체 단위패널(21)의 플랜지부(24)(보다 엄밀하게는 좌우 플랜지부(24)의 외측면)는 상기 외부수직보강재(30)의 웹(33)의 양면에 밀착되어 체결볼트(미도시)를 통해, 중앙의 외부수직보강재(30)와 양측의 벽체 단위패널(21)들이 서로 결합된다.

상기 벽체 단위패널(21)의 플랜지부(24)와 상기 웹(33)의 볼트 체결을 위해 외부수직보강재(30)는 웹(33)의 길이 방향을 따라 플랜지부(24)의 체결공(24a)에 상응하는 간격으로 복수개의 체결공(33a)이 구비된다.

상기 외부수직보강재(30)는 하단부가 후술하는 하부보강재(40)를 통해 물탱크의 바닥판(10)을 이루는 바닥 단위패널(11)과 결합되며,

외부수직보강재(30)의 상단부는 대향하는 반대 벽체(20)에 입설된 다른 외부수직보강재(30)(또는 칸막이 단위패널의 내부수직보강재)와 와이어(34)를 통해 서로 연결된다.

와이어(34)의 연결을 위하여, 외부수직보강재(30)는 상기 내부 플랜지(31)가 상기 웹(33)의 상단부와 연결되지 않은 통과부(34a)를 갖고,

와이어(34)의 끝단에 연결된 'U'자형 철근(35)이 상기 통과부(34a)를 통과하여 외부 플랜지(32)에 결합, 고정된다.

이어서 도 1, 도 3, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 하부보강재(40)는 조립식 물탱크의 바닥판(10)과 외부수직보강재(30)의 결합을 위한 것으로, 바닥 단위패널(11)의 플랜지부(24)에 결합되는 연결부(41)와, 상기 연결부(41)의 상, 하측 단부에서 외측방향으로 절곡 연장된 제1, 제2 받침부(42)(43), 상기 제1, 제2 받침부(42)(43) 사이를 지지하는 제3 받침부(44), 그리고 상기 제1 받침부(42)의 상면에 입설되어 상기 외부 플랜지(32)의 외측면을 지지하는 지지편(45)으로 구성된다.

상기 하부보강재(40)는 연결부(41)와, 제1, 제2 받침부(42)(43)가 'ㄷ'자형으로 연결되어 있고, '+'자형 제3 받침부(44)가 제1, 제2 받침부(42)(43) 사이에 구비되어 있으며, 연결부(41)에 체결공(41a)이 형성되어 바닥 단위패널(11)의 플랜지부(24)와 체결볼트를 통해 결합된다.

그리고 상기 지지편(45)은 제1 받침부(42)의 상면에 직접 연결될 수 있으나, 상기 제1 받침부(42)에 상응하는 연결판(46) 위에 지지편(45)을 형성하여, 연결판(46)과 제1 받침부(42)의 결합을 통해 하부보강재(40) 상부에 지지편(45)이 입설되도록 하는 것이 보다 바람직하다.

제1 받침부(42)와, 연결판(46)은 각각 체결볼트를 위한 체결공(42a)(46a)이 천공되어 있으며, 상기 체결공들이 '+'자형 제3 받침부(44)를 통해 노출되어 체결볼트가 체결된다.

상기 지지편(45)은 외부 플랜지(32)의 가로폭 방향과 직교되는 방향으로 입설되는 것이 벽체(20)의 지지 강도를 보다 견고하게 보장할 수 있으며, 지지편(45)이 복수개 구비되는 것 또한 가능하다.

이러한 하부보강재(40)가 서로 결합된 바닥 단위패널(11)의 결합부외 외측면에 결합된 상태에서,

상기 외부 플랜지(32)의 하단부와, 상기 웹(33)의 하단부 외측 일부(보다 엄밀하게는 벽체 단위패널(21)이 결합된 부위)는 상기 하부보강재(40)의 상면에 지지되고,

상기 내부 플랜지(31)의 하단부와, 상기 웹(33)의 하단부 내측 나머지 일부(보다 엄밀하게는 벽체 단위패널(21)이 결합되지 않은 나머지 부위)는 상기 하부보강재(40)가 결합된 바닥 단위패널(11)들의 상면에 지지된다.

따라서 벽체 단위패널(21)의 하측 플랜지부(24)는 바닥 단위패널(11)의 상면에 결합, 지지되며, 이에 따라 벽체(20)에 가해지는 수압을 바닥 단위패널(11)의 평면부(22)가 저항하는 구조가 된다.

다음으로 도 1, 도 2의 [B]에 도시된 바와 같이, 조립식 물탱크의 벽체(20)들(이하에서는 제1, 제2 벽체(20A)(20B)로 구분하여 설명함.)이 서로 맞닿는 모서리에는 코너수직보강재(50)가 설치된다.

상기 코너수직보강재(50)는 'ㄱ'자 형상으로 제1, 제2 지지부(51)(52)가 절곡 형성된 것으로, 바닥판(10)의 모서리 상면에 입설되며,

상기 제1, 제2 벽체(20A)(20B)를 구성하는 벽체 단위패널(21)들의 플랜지부(24)는 각각 상기 제1, 제2 지지부(51)(52)의 외측면에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합된다.

미설명 부호 51a는 체결볼트의 결합을 위해 제1, 제2 지지부(51)(52)의 길이방향을 따라 형성된 복수개의 체결공들이다.

이 경우, 본 발명은 벽체 단위패널(21)들이 바닥 단위패널(11)의 평면부(22) 외측에 지지되는 구조이기 때문에, 제1, 제2 벽체(20A)(20B)가 맞닿는 모서리에 벽체 단위패널(21)들이 서로 겹치게 되므로, 코너용 벽체 단위패널(21)의 규격을 달리하여 별도로 제작하거나, 코너용 바닥 단위패널(11)의 규격을 달리하여 별도로 제작하여, 코너수직보강재(50)가 바닥판(10) 상면에 지지되는 구조를 갖게 할 수 있다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 조립식 물탱크를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 바닥판 11 : 바닥 단위패널
20 : 벽체 21 : 벽체 단위패널
22 : 평면부 23 : 반구형 보강부
24 : 플랜지부
30 : 외부수직보강재 31 : 내부 플랜지
32 : 외부 플랜지 33 : 웹
40 : 하부보강재 41 : 연결부
42 : 제1 받침부 43 : 제2 받침부
44 : 제3 받침부 45 : 지지편
50 : 코너수직보강재 51 : 제1 지지부
52 : 제2 지지부

Claims (5)

1. 다수의 단위패널들이 상호 결합되어, 바닥판과 벽체 및 천장을 이루는 조립식 물탱크에 있어서,
   상기 단위패널은, 외측방향으로 돌출된 반구형 보강부를 갖는 평면부와, 상기 평면부의 사변을 따라 외측방향으로 절곡 연장된 플랜지부로 구성되어 이루어지되;
   상기 단위패널의 반구형 보강부의 외경이 평면부와 플랜지부가 연결되는 절곡부에 인접하도록 확장되어 형성됨으로써, 수압에 의해 발생되는 단위패널의 인장응력이 플랜지부로 분산되고,
   상기 단위패널의 가로폭 간격으로 이격되어 입설된 상태에서 상기 플랜지부와 결합되는 외부수직보강재;를 포함하고,
   상기 외부수직보강재는
   물탱크의 내부를 향해 배치되는 내부 플랜지와, 물탱크의 외부를 향해 배치되는 외부 플랜지와, 상기 두 플랜지를 연결하는 웹으로 이루어진, 단면이 H 형상으로 이루어지며,
   상기 바닥판은 서로 결합된 단위패널들의 결합부위 외측면에 결합되는 하부보강재를 더 포함하고,
   상기 외부 플랜지의 하단부와, 상기 웹의 하단부 외측 일부는 상기 하부보강재의 상면에 지지되고,
   상기 내부 플랜지의 하단부와, 상기 웹의 하단부 내측 나머지 일부는 상기 하부보강재가 결합된 단위패널들의 상면에 지지되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 단위패널들과 외부수직보강재 사이 및 상기 단위패널들 사이의 결합부위에 방수 처리 없이 저수가 가능하도록 상기 조립식 물탱크의 내부에 설치되는 방수 파우치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크.
   
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 벽체를 이루는 단위패널의 평면부는 상기 외부수직보강재의 내부 플랜지 외측면에 밀착되고,
   상기 벽체를 이루는 단위패널의 플랜지부는 상기 외부수직보강재의 웹에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크.
   
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 벽체를 이루는 단위패널은 상기 반구형 보강부의 외경이 상기 평면부와 상기 플랜지부를 연결하는 절곡부에 인접하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크.
   
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 단위패널들로 이루어진 제1, 제2 벽체가 서로 맞닿는 모서리에는
   상기 바닥판의 모서리 상면에 지지되며, 절곡 형성된 제1, 제2 지지부로 이루어져 단면이 'ㄱ'자 형상을 갖는 코너수직보강재가 입설되어,
   상기 제1, 제2 벽체를 구성하는 단위패널들의 플랜지부는 각각 상기 제1, 제2 지지부의 외측면에 밀착되어, 체결볼트에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 조립식 물탱크.

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