KR102293696B1 - 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 도류벽이 설치되지 않으면서 구조적 안정성을 확보하고 물의 자연 순환수류를 유도하여 염소접촉효율을 높일 수 있도록 한 구성으로 염소소독 효과를 증대할 수 있도록 한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 원통형의 외벽 및 상부에 천장패널이 구비되어 있는 물탱크 본체와, 상기 외벽의 내부에 독립적으로 설치되고 하부에 통수구멍이 형성된 내벽과, 상기 물탱크 본체의 중앙에 수직으로 설치되어 유입수가 유입되는 입수관과, 상기 입수관의 일정높이에 연결되어 수평으로 배치되어 있는 복수개의 측방향 유도관과, 상기 측방향 유도관의 출구는 외벽과 내벽 사이의 챔버에 유입수를 이송시켜 챔버 내부에서 원호상으로 선회되도록 한 구성과. 상기 입수관의 상측으로 연장시킨 상향향 유도관은 천청패널의 하부에 설치된 낙수유도패널의 중앙부와 연통되고 낙수유도패널의 하향 경사면을 따라 챔버 내부로 유입수가 낙하되도록 한 구성과, 상기 측방향 유도관 및 상방향 유도관에 설치되어 저장수의 수위에 따라 자동개폐가 이루어지도록 하는 부유식 제1,2개폐밸브와, 상기 챔버 내부의 유입수는 통수구멍을 통해 내벽의 내부로 유입되는 순환수류가 이루어진 다음 출수관으로 배출되는 구성으로 이루어진 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크를 특징으로 한다.

Description

무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크 {Cylindrical Water Tank with Natural Circulating Water Flow Structure}

본 발명은 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 도류벽이 설치되지 않으면서 구조적 안정성을 확보하고 물의 자연 순환수류를 유도하여 염소접촉효율을 높일 수 있도록 한 구성으로 염소소독 효과를 증대할 수 있도록 한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로 알려져 있는 저수조등과 같은 대형 물탱크는, 정수장 또는 배수장등에 원통형의 물탱크를 설치하여, 소독약품과 물을 동시에 유입시켜 이를 서로 혼합되도록 하여, 상수로 사용되는 물을 소독하거나 일시 저장할 수 있도록 하는 것이다.

이와 같은 기술과 관련된 종래의 원통형 저수조의 구성 실시예를 살펴 보면, 바닥판과 상판에 접합되어 물을 수용토록 내부에 일정한 크기의 챔버를 갖는 원형의 본체 내측으로 서로 다른 외경을 갖는 원통형 벽체가 다수개 배열되어 각각 수용공간을 형성토록 하며, 상기 본체와 원통형 벽체에 의해 형성되는 챔버를 분할하여 유입되는 물의 흐름을 유도하는 월류 유도벽이 용접에 의해 고정되는 한편, 상기 원통형 벽체의 상부에는 다수개의 월류공을 형성하여 외측의 챔버에 수용된 물이 인접한 내측 챔버로 월류되어 유입될 수 있도록 하는 구성으로 이루어져 있다.

따라서, 집수관을 통해 챔버 내부로 소독약품과 함께 유입되는 물은 챔버 내부에 충진시, 그 상측에 마련된 월류공을 통해 내측 챔버로 순차로 흐르게 되어, 물이 어느 한곳에 정체되지 않고 내측으로 순환하도록 하는 것이다.

그러나, 상기와 같은 종래의 정수장 또는 배수장에 설치되는 대형 물탱크는, 단순히 바닥판과 상판을 용접에 의해 밀봉 접합시켜 그 내부에 요홈부 형상의 챔버를 갖는 원통형 벽체가 다수개 입설됨으로써, 챔버 내부에서 물과 함께 소독약품인 염소의 접촉시간이 길게 되는 것이나, 이와 같은 물탱크는 수 톤에서 수천 톤의 원수가 유입되는 관계로, 상기 스테인레스 스틸로 구성된 원통형 벽체의 저부 용접부가 국부적으로 수압을 받게 됨과 아울러 다중 원통형 벽체를 설치하기 위한 많은 제조비용이 많이 드는 등 문제점이 있었다.

KR 제10-1854767호 KR 제10-1886677호 KR 제10-0983375호 KR 제10-1044475호

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 원통형의 외벽 및 상부에 천장패널이 구비되어 있는 물탱크 본체의 내부에 독립적으로 내벽이 설치되고 물탱크 본체의 중앙에 수직으로 설치되는 입수관의 일정높이에서 수평방향으로 분기되고 방사형으로 배치되어 있는 복수개의 측방향 유도관을 통해 외벽과 내벽 사이의 챔버 내부에 유입수를 이송시켜 챔버 내부에서 원호상으로 선회되도록 함과 아울러 챔버 내부의 유입수는 선회되는 과정에서 내벽에 형성된 통수구멍을 통해 내벽 내측으로 월류 및 순환수류를 유도하는 와류작용으로 저장수의 염소접촉효율을 높일 수 있도록 한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크를 제공함에 있다.

본 발명은 원통형의 외벽 및 천장패널이 구비되어 있는 물탱크 본체와, 상기 외벽의 내부에 독립적으로 내벽이 설치되어 상기 외벽과 내벽 사이에 구비되는 챔버와, 상기 물탱크 본체의 중앙에 수직으로 설치되어 유입수가 유입되는 입수관과, 상기 입수관의 일정높이에 연결되어 수평으로 배치되어 있는 복수개의 측방향 유도관과, 상기 측방향 유도관의 출구는 챔버 내부에 유입수를 이송시켜 챔버 내부에서 원호상으로 선회되도록 한 구성과. 상기 챔버 내부의 유입수는 내벽에 형성된 통수구멍을 통해 내벽의 내측으로 유입되어 순환수류가 이루어진 다음 출수관으로 배출되도록 한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크를 특징으로 한다.

상기 내벽에 형성되는 통수구멍은 물탱크 본체의 바닥면에서 일정 높이에 형성되고 내벽의 둘레를 따라 전체적으로 등간격 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 내벽의 통수구멍은 측방향 유도관의 출구를 통해 유입수가 선회되어 또 다른 측방향 유도관의 출구에 도달하기 직전 위치의 내벽에 국부적으로 배치되어 선회작용을 유도할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.

상기 측방향 유도관의 출구는 원호상으로 절곡되고 하향 경사지게 절곡된 선회유도부가 구비되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 원통 물탱크는 외벽과 내벽으로 이루어진 이중프레임 구조에 의해 구조적 안정성 및 내진성능을 확보할 수 있고, 입수관으로 유입되는 초기 유입수는 측방향 유도관에 의해 챔버 내부로 이송시켜 챔버 내부에서 선회되도록 함과 아울러 챔버 내부에서 유입수가 선회되는 과정에서 내벽의 통수구멍을 통해 내벽 내측으로 유입되어 순환수류를 유도하는 와류작용으로 저장수의 염소접촉효율을 높인 다음 외부 배출되므로 염소소독효과를 증진시키고, 도류벽이 설치되지 않는 자연순환수류 구조에 의해 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크의 구성을 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명에 의한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크의 작용 상태를 나타낸 단면 예시도.
도 3은 본 발명에 의한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 적용되는 측방향 유도관의 구성을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 적용되는 측방향 유도관에 의해 챔버 내에서 유입수의 선회 및 내벽의 통수구멍을 통해 유입되는 것을 나타낸 평단면 예시도.
도 5는 본 발명에 의한 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크에 적용되는 측방향 유도관에 의해 순환수류가 유도되는 작용 상태를 나타낸 평단면 예시도.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크는, 원통형의 외벽(20) 및 상부에 천장패널(40)이 구비되어 있는 물탱크 본체(10)와, 상기 외벽(20)의 내부에 독립적으로 내벽(30)이 설치되어 상기 외벽(20)과 내벽(30) 사이에 구비되는 챔버(50)와, 상기 물탱크 본체(10)의 중앙에 수직으로 설치되어 유입수가 유입되는 입수관(60)과, 상기 입수관(60)의 일정높이에 연결되어 수평으로 배치되어 있는 복수개의 측방향 유도관(70)과, 상기 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 챔버(50) 내부에 유입수를 이송시켜 챔버(50) 내부에서 원호상으로 선회되도록 한 구성과. 상기 챔버(50) 내부의 유입수는 내벽(30)에 형성된 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류가 이루어진 다음 출수관(80)으로 배출되도록 한 구성으로 되어 있다.

상기 물탱크 본체(10)는 외벽(20)과 일정 간격을 두고 내벽(30)이 설치된 이중프레임 구조에 의해 구조적 안정성 및 내진성능을 확보할 수 있도록 되어 있으며, 이러한 외벽(20)과 내벽(30) 사이의 설치간격에 의해 형성되는 챔버(50) 내부에 유입수가 유입되어 챔버(50) 내부에서 유입수가 선회된 다음 내벽(30)의 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입될 수 있도록 되어 있다.

상기 측방향 유도관(70)은 입수관(60)의 일정높이에서 수평으로 분기된 형태로 이루어지되 측방향 유도관(70)은 분기되는 시작지점에서 약 45도의 경사각도로 절곡된 다음 수평으로 절곡되어 있고, 이러한 측방향 유도관(70)이 방사형으로 복수개 배치되어 물의 분산 공급이 이루어지도록 한다.

또, 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 내벽(30)의 통수구멍(32) 보다 높은 위치에서 챔버(50)에 유입수를 이송시키되 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 원호상으로 절곡되고 하향 경사지게 절곡된 선회유도부(74)가 구비되며, 상기 절곡된 선회유도부(74)는 챔버(50) 내부로 유입되는 유입수가 일방향으로 선회작용을 하도록 한다.

상기 챔버(50) 내부에 있는 유입수는 내벽(30)의 하부에 형성된 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류가 이루어지는 와류작용으로 유입수에 염소가 골고루 혼합되는 수단으로 염소소독이 이루어진 다음 이러한 저장수가 출수관(80)을 통해 배출이 이루어지도록 되어 있다.

또, 내벽(30)의 하부 둘레를 따라 복수개의 통수구멍(32)을 형성하되 상기 통수구멍(32)은 물탱크 본체(10)의 바닥면에서 일정 높이에 형성되어 비중이 무거운 입자상태의 물질은 침강이 되고, 챔버(50) 내부에 유입되는 유입수는 챔버(50)의 내부를 따라 선회됨과 아울러 선회과정에서 내벽(30)의 하부에 형성된 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류를 유도할 수 있도록 되어 있다.

상기 통수구멍(32)은 내벽(30)의 둘레에 국부적으로 배치되어 챔버(50) 내부를 따라 선회될 수 있도록 함과 아울러 선회되는 유입수가 내벽(30)의 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되는 과정에서 순환수류를 유도하는 와류작용으로 염소접촉효율을 높인 다음 출수관(80)으로 배출되도록 함이 바람직하다.

상기 내벽(30)의 통수구멍(32)은 측방향 유도관(70)의 출구(72)를 통해 유입수가 선회되어 또 다른 측방향 유도관(70)의 출구(72)에 도달하기 직전 위치의 내벽(30)에 국부적으로 배치되어 선회작용을 유도할 수 있도록 한 것으로, 이는 측방향 유도관(70)의 출구(72)에 의해 챔버(50)에 유입된 유입수가 내벽(30)의 통수구멍(32)으로 곧바로 유입되지 않고 선회진행방향에 위치한 또 다른 측방향 유도관(70)의 출구(72) 부분에 위치한 통수구멍(32) 부분까지 선회되어 유입되도록 함이 바람직하다.

그리고, 출수관(80)은 물탱크 본체(10)의 바닥면에 일정 높이로 설치되어 저장수는 물탱크 본체(10)의 바닥면보다 높은 위치에 있는 출수관(80)으로 월류되어 배출되는 구성으로 되어 있다.

이와 같이 된 본 발명은 물탱크 본체(10)의 중앙에 수직으로 설치된 입수관(60)을 통해 유입되는 유입수는 입수관(60)의 상부에 복수개로 분기되고 방사상으로 배치되어 있는 측방향 유도관(70)으로 이송된 다음 측방향 유도관(70) 선단의 출구(72)를 통해 챔버(50) 내부로 유입수를 이송시키게 된다.

이때, 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 원호상으로 절곡되고 하향 경사지게 절곡되어 있는 선회유도부(74)에 의해 유입수가 챔버(50) 내부에서 일방향 선회가 이루어지는 회전수류를 발생시킨 다음 챔버(50) 내부에서 유입수가 선회되는 과정에서 내벽(30) 하부의 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류를 유도하는 와류작용으로 저장수의 염소접촉이 골고루 이루어지도록 하는 것이다.

이와 같이 본 발명의 물탱크 본체(10)는 외벽(20)과 내벽(30)으로 이루어진 이중프레임 구조에 의해 구조적 안정성 및 내진성능을 확보할 수 있게 되고, 물탱크로 유입되는 초기 유입수는 입수관(60)에 설치된 측방향 유도관(70)에 의해 챔버(50)내부로 이송되어 챔버(50) 내부에서 유입수가 선회됨과 아울러 챔버(50) 내부에서 유입수가 선회되는 과정에서 내벽(30)의 통수구멍(32)을 통해 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류를 유도하는 와류작용으로 저장수의 염소접촉효율을 높인 다음 출수관(80)을 통해 외부 배출하게 되므로 유입수의 염소소독 효과를 크게 증대할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 물탱크 본체 20 : 외벽
30 : 내벽 32 : 통수구멍
40 : 천장패널 50 : 챔버
60 : 입수관 70 : 측방향 유도관
72 : 출구 74 : 선회유도부
80 : 출수관

Claims (4)

1. 원통형의 외벽(20) 및 천장패널(40)이 구비되어 있는 물탱크 본체(10)와,
   상기 외벽(20)의 내부에 독립적으로 내벽(30)이 설치되어 상기 외벽(20)과 내벽(30) 사이에 구비되는 챔버(50)와,
   상기 물탱크 본체(10)의 중앙에 수직으로 설치되어 유입수가 유입되는 입수관(60)과,
   상기 입수관(60)의 일정높이에서 분기되는 형태로 이루어지되 분기되는 시작지점에서 약 45도의 경사각도로 절곡된 다음 수평으로 절곡되어 방사형으로 복수개 배치된 구성으로 물의 분산 공급이 이루어지도록 한 복수개의 측방향 유도관(70)과,
   상기 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 챔버(50) 내부에 유입수를 이송시켜 챔버(50) 내부에서 원호상으로 선회되도록 한 구성과.
   상기 챔버(50)의 내벽(30)에 형성되는 통수구멍(32)은 물탱크 본체(10)의 바닥면에서 일정 높이에 형성되어 비중이 무거운 입자상태의 물질은 침강이 되고, 통수구멍(32)을 통과한 유입수는 내벽(30)의 내측으로 유입되어 순환수류가 이루어진 다음 출수관(80)으로 배출되도록 한 것을 포함하며,
   상기 출수관(80)은 물탱크 본체(10)의 바닥면에 일정 높이로 설치되어 저장수는 물탱크 본체(10)의 바닥면보다 높은 위치에 있는 출수관(80)으로 월류되어 배출되는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크.
   
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,
   상기 내벽(30)의 통수구멍(32)은 측방향 유도관(70)의 출구(72)를 통해 유입수가 선회되어 또 다른 측방향 유도관(70)의 출구(72)에 도달하기 직전 위치의 내벽(30)에 국부적으로 배치되어 선회작용을 유도할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 측방향 유도관(70)의 출구(72)는 원호상으로 절곡되고 하향 경사지게 절곡된 선회유도부(74)가 구비되는 것을 특징으로 하는 무도류벽 자연순환수류 구조의 원통 물탱크.

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