KR101854767B1

KR101854767B1 - 와류형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법

Info

Publication number: KR101854767B1
Application number: KR1020160046294A
Authority: KR
Inventors: 장경순
Original assignee: (주) 워텍
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2018-06-20
Also published as: KR20170118468A

Abstract

본 발명에 따르면, 내부에 물이 저장되는 저장공간(1)이 형성된 물탱크 하우징(100); 상기 저장공간(1)으로 물이 유입되는 유입구(200); 상기 저장공간(1)의 물이 외부로 유출되는 유출구(300); 및 상기 저장공간(1)과 상기 유출구(300)를 연결함과 아울러, 상기 저장공간(1)의 물에 와류를 발생시키는 와류형성부(400);를 포함하되, 상기 와류형성부(400)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 것을 특징으로 하는 물탱크가 제공된다.

Description

와류형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법{Water storage Tank}

본 발명은 건설분야에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 취수용 용수가 저장되는 물탱크에 있어서, 물의 흐름에 따라 자연스럽게 와류가 형성되어, 물탱크에 저장된 용수의 오염을 방지할 수 있는 와류 형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류 형성방법에 관한 것이다.

각종 산업분야에서 다량의 물을 안정적으로 확보 및 저장해 놓기 위해 대형 물탱크가 사용되고 있다.

예를 들어 설명하면, 지하수나 정수처리된 수돗물을 각 가정에 원활하게 공급하기 위해서 비교적 높은 곳에 배수지가 설치되는데 이러한 배수지에는 대형 물탱크가 설치되고, 물탱크에 다량의 물이 채워져 있게 됨으로써 일시적으로 많은 가정에서 많은 물을 요구하더라도 안정적인 공급이 이루어지게 된다.

이러한 대형 물탱크는 수압에 견디고 강한 내구성이 요구될 뿐만 아니라 오염물질 발생을 방지할 필요성이 있어 콘크리트나 스테인레스 패널 및 FRP 등의 강한 합성수지재를 사용하여 구현되고 있다.

또, 물탱크의 저수공간에 저장된 물은 오염되지 않은 상태를 유지할 필요성이 있어 도류벽 등을 설치하여 정체되는 물의 양을 최소화하면서 이끼의 발생을 방지하는 기술 등이 안출되었다.

그러나 종래기술을 통해서는 저수공간의 물이 정체되는 것과 이끼 등의 이물질이 발생되는 것을 방지하는 효과가 기대에 미치지 못할 뿐만 아니라 발생된 이끼 등의 이물질을 제거하기 위해서는 물 공급을 중단하고 정기적인 세척작업을 실시해야 하는 문제점이 있었다.

또한, 저수공간의 내벽에 부착된 이물질 등을 제거하는 공정과 세척과정에 사용된 물을 제거하는 공정에 상당한 어려움이 있는 등의 이유로 세척작업에 상당히 긴 시간이 소요되는 문제점도 있었다.

본 발명은 상술된 종래의 용수저장용 물탱크의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 별도의 동력을 사용하지 아니하고도 물의 흐름에 따라 자연스럽게 와류가 형성되는 와류형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 물의 흐름에 따라 회전력을 발생시켜 와류 형성 효과를 극대화하는 와류형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 물탱크에 저장된 물의 유동을 촉진시켜 이끼 및 미생물의 번식에 따른 물의 오염을 방지할 수 있는 와류형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 내부에 물이 저장되는 저장공간(1)이 형성된 물탱크 하우징(100); 상기 저장공간(1)으로 물이 유입되는 유입구(200); 상기 저장공간(1)의 물이 외부로 유출되는 유출구(300); 및 상기 저장공간(1)과 상기 유출구(300)를 연결함과 아울러, 상기 저장공간(1)의 물에 와류를 발생시키는 와류형성부(400);를 포함하되, 상기 와류형성부(400)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 것을 특징으로 하는 물탱크가 제공된다.

여기서, 상기 유출구(300)는 상기 물탱크 하우징(100)의 하부에 형성되며, 상기 와류형성부(400)는, 고깔형 몸체(410); 상기 몸체(410)에 수용된 물이 빠져나갈 수 있도록, 상기 몸체(410) 심부에 형성된 관통홀(411); 상기 몸체(410)와 상기 유출구(300) 사이에 형성된 회전수차(420);를 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

또한, 상기 회전수차(420)는, 원통형의 수차하우징(421); 상기 수차하우징(421) 내부에 형성되며, 상기 저장공간(1) 내부의 물이 하향 유동됨에 따라 상기 수차하우징(421)을 회전시키는 회전력을 발생시키는 내부날개(422); 및 상기 수차하우징(421) 외부에 형성되어, 상기 수차하우징(421)의 회전에 따라 상기 저장공간(1) 내부의 물에 발생되는 와류를 형성시키는 외부날개(423);를 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

또한, 상기 몸체(410)의 표면에 형성되며, 상기 저장공간(1)을 향해 돌출된 와류형성돌기(430);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

또한, 상기 와류형성부(400)는 소정의 간격을 두고 복수로 형성되며, 상기 관통홀(411)을 개폐함과 아울러, 상기 관통홀(411)에는 상기 몸체(410)에 수용된 물이 소정의 무게 이상이 되면 상기 관통홀(411)을 개방하는 관통홀 캡(412);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

또한, 상기 몸체(410)에 수용된 물의 높이가 소정의 높이 이상이 되면, 상기 몸체(410)에 수용된 물이 빠져 나갈 수 있도록, 상기 몸체(410)의 상부에 관통 형성된 월류구(413);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

또한, 상기 관통홀 캡(412) 및 상기 월류구(413)는, 상기 복수의 와류형성부(400) 중 가장 하부에 형성된 상기 와류형성부(400)를 제외한 나머지 상기 와류형성부(400)에만 형성된 것을 특징으로 하는 물탱크일 수 있다.

본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 물탱크를 이용한 와류형성 방법에 있어서, 상기 유입구(200)를 통해 물이 유입되는 제1 단계(S100); 상기 제1 단계(S100)에서 유입된 물이 상기 몸체(410)에 수용되는 제2 단계(S200); 및 상기 제2 단계(S200)에서 수용된 물이 상기 관통홀(411)을 통해 상기 몸체(410)를 빠져나감과 동시에 상기 내부날개(422)에 회전력을 발생시켜 상기 외부날개(423)를 회전시키는 제3 단계(S300);를 포함하는 것을 특징으로 하는 와류형성 방법이 제공된다.

본 발명에 따르면 별도의 동력을 사용하지 아니하고도 물의 흐름에 따라 자연스럽게 와류가 형성되는 효과가 있다.

본 발명에 따르면 물의 흐름에 따라 회전력을 발생시켜 와류 형성 효과를 극대화하는 효과가 있다.

본 발명에 따르면 물탱크에 저장된 물의 유동을 촉진시켜 이끼 및 미생물의 번식에 따른 물의 오염을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와류형성부가 구비된 물탱크를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 회전수차가 구비된 물탱크를 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전수차를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 복수의 와류형성부가 구비된 물탱크를 나타내는 도면.

본 발명에 따른 와류 형성부가 구비된 물탱크 및 이를 이용한 와류형성 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.

또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크는 내부에 물이 저장되는 저장공간(1)이 형성된 물탱크 하우징(100), 저장공간(1)으로 물이 유입되는 유입구(200), 저장공간(1)의 물이 외부로 유출되는 유출구(300) 및 저장공간(1)과 유출구(300)를 연결함과 아울러, 저장공간(1)의 물에 와류를 발생시키는 와류형성부(400)를 포함한다(도 1).

여기서 와류형성부(400)는 물의 흐름을 빠르게 하여 와류형성을 유도할 수 있도록 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 좁아지는 뒤집어진 고깔 형상을 가지는 것이 바람직하다(도 1).

이러한 구성을 취하는 경우 저장공간(1)에 저장된 물이 유출구(300)를 통해 빠져나가면서, 점차 좁아지는 와류형성부(400)의 폭 때문에 유속이 점차 빨라지게 된다(베르누이의 정리). 또한, 코리올리의 힘(전향력)에 의해 물은 반시계 방향으로 회전하며 유출구(300)를 통해 빠져가게 되므로, 저장공간(1)에 저장된 물에는 반시계 방향의 와류가 자연스럽게 형성될 수 있다.

이러한 반시계 방향의 와류 형성을 극대화하기 위해 와류형성부(400)는 하우징(100)의 하부에 형성되는 것이 바람직하며, 유출구(300)는 와류형성부(400) 하부에 연결되는 것이 바람직하다(도 1).

구체적으로 와류형성부(400)는 고깔형 몸체(410) 및 몸체(410)에 수용된 물이 빠져나갈 수 있도록 몸체(410) 심부에 형성된 관통홀(411)을 포함할 수 있으며, 관통홀(411)은 직접 또는 간접적으로 유출구(300)와 연결될 수 있다(도 1).

본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크는 와류형성부(400)의 몸체(410)와 유출구(300) 사이에 형성된 회전수차(420)를 더 포함할 수 있다(도 2).

회전수차(420)는 관통홀(411) 이전에 형성될 수 있으며, 다른 방식으로는 관통홀(411) 이후 유출구(300) 이전에 형성되는 것도 가능하다.

회전수차(420)는 물의 흐름에 따라 회전되어, 발생된 와류의 세기를 극대화하는 역할을 수행하는 구성으로서, 원통형의 수차하우징(421), 수차하우징(421) 내부에 형성되며, 저장공간(1) 내부의 물이 하향 유동됨에 따라 수차하우징(421)을 회전시키는 회전력을 발생시키는 내부날개(422) 및 수차하우징(421) 외부에 형성되어, 수차하우징(421)의 회전에 따라 저장공간(1) 내부의 물에 발생되는 와류를 형성시키는 외부날개(423)를 포함한다(도 3).

내부날개(422)가 형성된 수차하우징(421) 내부의 상부와 하부는 개방되어 있으므로, 물이 수차하우징(421)의 상부로 인입되어 수차하우징(421)의 하부로 배출된다. 이 과정에서 물은 내부날개(422)를 회전시키고, 내부날개(422)는 수차하우징(421)과 결합되어 있으므로, 수차하우징(421) 역시 회전된다. 이에 따라 수차하우징(421)에 결합된 외부날개(423)도 회전되고, 외부날개(423)의 회전에 따라 저장공간(1)에 저장된 물에도 와류가 형성될 수 있다.

저장공간(1)에 장된 물은, 상술된 바와 같이, 물이 유출구(300)로 빠져 나감에 따라 형성된 와류(와류 1)가 이미 존재하므로, 회전수자(420)의 회전에 따라 발생된 와류(와류 2)가 병합되어, 와류의 크기가 극대화 될 수 있다.

수차하우징(421)의 상부로 인입된 물은 상술된 바와 같이 반시계 방향으로 회전되므로 내부날개(422)에 전달하는 힘을 극대화하기 위해 내부날개(422)는 복수로 형성되며, 시계 방향으로 기울려 있는 것이 바람직하다(도 3).

내부날개(422)에 힘을 전달한 물은 수차하우징(421)의 하부로 배출되고, 유출구(300)를 통해 저장공간(1) 외부로 배출된다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크는 몸체(410)의 표면에 형성되며, 저장공간(1)을 향해 돌출된 와류형성돌기(430)를 더 포함할 수 있다(도 2).

와류형성돌기(430)에 의해 와류(와류 1, 와류 2)에 의해 유동하는 물의 방향이 바뀔 수 있고, 이에 의해 저장공간(1) 내부의 물의 와류는 복잡한 유동 형태를 보일 수 있어, 본 발명이 달성하고자 하는 물의 흐름에 따른 미생물 및 녹조 번식의 억제 효과를 극대화할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 물탱크는 복수의 와류형성부(400)를 구비할 수 있다(도 4).

이 경우 와류형성부(400)는 소정의 간격을 두고 복수로 형성되는 것이 바람직하며, 각 와류형성부(400)의 기능 수행을 위해 각 와류형성부(400)의 관통홀을 개폐하는 관통홀 캡(412)을 구비하는 것이 바람직하다(도 4).

관통홀 캡(412)의 구동을 위해서 와류형성부(400)의 몸체(410)에 수용된 물이 소정의 무게 이상이 되면 관통홀 캡(412)이 자동적으로 개방될 수 있도록 함이 바람직하다. 이를 위해 도면에는 도시되지 않았지만, 관통홀 캡(412)은 힌지 구동에 의해 작동되되, 별도의 탄성부재를 연결하여 관통홀 캡(412)의 힌지 구동을 제한하는 것이 바람직하다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 물탱크는 몸체(410)에 수용된 물의 높이가 소정의 높이 이상이 되면, 몸체(410)에 수용된 물이 빠져 나갈 수 있도록, 몸체(410)의 상부에 관통 형성된 월류구(413)를 더 포함할 수 있다(도 4).

복수의 와류형성부(400) 사이에 물이 가득 찬 경우에는 물의 압력으로 인하여 관통홀 캡(412)이 개방되지 않을 수 있으므로, 와류형성부(400)의 몸체(410)에 수용된 물이 이웃하는 와류형성부(400)의 저장공간(1)으로 이동하기 위해 와류형성부(400)의 몸체(410) 상부에는 몸체(410)를 관통하여 형성된 월류구(413)를 구비시키는 것이 바람직하다.

관통홀(412) 캡 및 월류구(413)는, 복수의 와류형성부(400) 중 가장 하부에 형성된 와류형성부(400)를 제외한 나머지 와류형성부(400)에만 형성될 수 있다(도 4).

가장 하부에 형성된 와류형성부(400)는 유출구(300)와 직접 또는 간접적으로 연결되며, 유출구(300)의 개폐를 담당하는 유출밸브(310)에 의해 몸체(410)에 수용된 물이 저장공간(1) 외부로 배출될 수 있다.

이하 본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크를 이용한 와류형성 방법에 대해 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 물탱크를 이용한 와류형성 방법은 유입구(200)를 통해 물이 유입되는 제1 단계(S100), 제1 단계(S100)에서 유입된 물이 몸체(410)에 수용되는 제2 단계(S200) 및 제2 단계(S200)에서 수용된 물이 관통홀(411)을 통해 몸체(410)를 빠져나감과 동시에 내부날개(422)에 회전력을 발생시켜 외부날개(423)를 회전시키는 제3 단계(S300)를 포함할 수 있다.

이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.

100 : 물탱크 하우징
200 : 유입구
300 : 유출구
400 : 와류형성부

Claims

내부에 물이 저장되는 저장공간(1)이 형성된 물탱크 하우징(100);
상기 저장공간(1)으로 물이 유입되는 유입구(200);
상기 저장공간(1)의 물이 외부로 유출되는 유출구(300); 및
상기 저장공간(1)과 상기 유출구(300)를 연결함과 아울러, 상기 저장공간(1)의 물에 와류를 발생시키는 와류형성부(400);를 포함하되,
상기 와류형성부(400)는 상부에서 하부로 갈수록 폭이 점차 좁아지며,
상기 유출구(300)는 상기 물탱크 하우징(100)의 하부에 형성되며,
상기 와류형성부(400)는,
고깔형 몸체(410);
상기 몸체(410)에 수용된 물이 빠져나갈 수 있도록, 상기 몸체(410) 심부에 형성된 관통홀(411);
상기 몸체(410)와 상기 유출구(300) 사이에 형성된 회전수차(420);를 포함하고,
상기 와류형성부(400)는 소정의 간격을 두고 복수로 형성되며,
상기 관통홀(411)을 개폐함과 아울러, 상기 관통홀(411)에는 상기 몸체(410)에 수용된 물이 소정의 무게 이상이 되면 상기 관통홀(411)을 개방하는 관통홀 캡(412);을 더 포함하며,
상기 회전수차(420)는,
원통형의 수차하우징(421);
상기 수차하우징(421) 내부에 형성되며, 상기 저장공간(1) 내부의 물이 하향 유동됨에 따라 상기 수차하우징(421)을 회전시키는 회전력을 발생시키는 내부날개(422); 및
상기 수차하우징(421) 외부에 형성되어, 상기 수차하우징(421)의 회전에 따라 상기 저장공간(1) 내부의 물에 발생되는 와류를 형성시키는 외부날개(423);를
포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크.
삭제
삭제
제1항에 있어서,
상기 몸체(410)의 표면에 형성되며, 상기 저장공간(1)을 향해 돌출된 와류형성돌기(430);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크.
삭제
제1항에 있어서,
상기 몸체(410)에 수용된 물의 높이가 소정의 높이 이상이 되면, 상기 몸체(410)에 수용된 물이 빠져 나갈 수 있도록, 상기 몸체(410)의 상부에 관통 형성된 월류구(413);를
더 포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크.
제6항에 있어서,
상기 관통홀 캡(412) 및 상기 월류구(413)는, 상기 복수의 와류형성부(400) 중 가장 하부에 형성된 상기 와류형성부(400)를 제외한 나머지 상기 와류형성부(400)에만 형성된 것을 특징으로 하는 물탱크.
제1항의 물탱크를 이용한 와류형성 방법에 있어서,
상기 유입구(200)를 통해 물이 유입되는 제1 단계(S100);
상기 제1 단계(S100)에서 유입된 물이 상기 몸체(410)에 수용되는 제2 단계(S200); 및
상기 제2 단계(S200)에서 수용된 물이 상기 관통홀(411)을 통해 상기 몸체(410)를 빠져나감과 동시에 상기 내부날개(422)에 회전력을 발생시켜 상기 외부날개(423)를 회전시키는 제3 단계(S300);를
포함하는 것을 특징으로 하는 물탱크를 이용한 와류형성 방법.