KR102509903B1

KR102509903B1 - 탱크

Info

Publication number: KR102509903B1
Application number: KR1020220070070A
Authority: KR
Inventors: 조용섭
Original assignee: 주식회사 남일이엔씨
Priority date: 2022-06-09
Filing date: 2022-06-09
Publication date: 2023-03-14

Abstract

본 발명은 지진에 의해 유동되는 저장물에 의해 탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 탱크에 관한 것이다.
본 발명에 따른 탱크는 지진이 발생되어 탱크의 내부에 저장된 유체가 측방향으로 요동을 칠 경우, 유체는 상기 가이드판(50)의 상면의 경사각을 따라 상측으로 이동하여 측벽(10)에 상측으로 비스듬하게 충돌한 후, 측벽(10)을 따라 상승되고 최종적으로 돔형상으로 구성된 상판의 면을 따라 중앙부쪽으로 이동하여 낙하된다. 이때, 하측의 가이드판(50)의 상면을 따라 상승된 유체는 상측의 가이드판(50)의 둘레부와 측벽(10) 사이의 통로(52)를 통해 상승된다. 그리고, 낙하된 유체는 가이드판(50)에 형성된 관통공(51)을 통해 하측으로 배출된다. 따라서, 요동치는 유체가 측벽(10)에 충돌하여 측벽(10)에 과도한 충격이 가해지고, 이에 따라 탱크가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

탱크{tank}

본 발명은 지진에 의해 유동되는 저장물에 의해 탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 탱크에 관한 것이다.

일반적으로 대량의 오일이나 물 등의 유체를 저장할 때 사용되는 탱크는 도 1에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 연장된 원형의 측벽(10)과, 상기 측벽(10)의 상하에 결합된 상하부판(20,30)을 갖는 원통형상으로 구성된다.

상기 측벽(10)과 상하부판(20,30)은 다수개의 금속판을 상호 용접결합하여 구성되는 것이 일반적이다.

이러한 탱크는 강도가 높은 금속재로 구성되어 둘레부에 구비된 연결관(71)을 통해 내부에 유체를 공급하거나 배출할 수 있도록 구성된다.

그런데, 이러한 탱크는 내부에 대량의 유체가 저장됨으로, 지진이 발생되어 측방향으로 유동될 경우, 내부에 저장된 유체가 측방향으로 요동을 치면서 탱크의 측벽(10)에 충돌하여 탱크에 큰 하중이 강해지고, 이에 따라 탱크가 손상될 수 있는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 등록특허 10-0990709호에 나탄 바와 같이, 탱크의 내부에 복수개의 원형 격벽을 설치하는 방법이 제안될 수 있으나, 이러한 경우, 유체가 상기 격벽에 충돌을 하여 격벽이 손상될 수 있는 문제점이 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 지진에 의해 유동되는 저장물에 의해 탱크가 파손되는 것을 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 탱크를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상하방향으로 연장된 원형의 측벽(10)과, 상기 측벽(10)의 상하에 결합된 상하부판(20,30)을 포함하는 탱크에 있어서, 상기 상부판(20)은 중앙부가 상측으로 돌출된 돔형상으로 구성되며, 상기 측벽(10)의 내주면에 구비된 다수개의 지지대(40)와, 둘레부가 상측으로 연장된 반구형상으로 구성되며 둘레부가 상기 지지대(40)에 승강가능하게 결합된 가이드판(50)과, 상기 가이드판(50)에 연결되어 가이드판(50)을 상측으로 가압하는 탄성부재(60)를 더 포함하며, 상기 지지대(40)는 상기 측벽(10)의 내주면에서 내측으로 연장되도록 구비된 지지판(41)과, 상기 지지판(41)의 상면에서 상측으로 연장된 가이드봉(42)을 포함하고, 상기 가이드판(50)의 외경은 상기 측벽(10)의 내경에 비해 작게 구성되어 가이드판(50)과 측벽(10)의 사이에 유로가 통과하는 통로(52)가 형성되고, 상기 가이드판(50)의 중앙부에는 상하면을 관통하는 관통공(51)이 형성되며, 상기 가이드판(50)의 둘레부에는 상기 가이드봉(42)의 외측에 승강가능하게 결합되는 가이드관체(53)가 상하면을 관통하도록 결합되고, 상기 탄성부재(60)는 상기 가이드판(50)의 하측에 위치되도록 상기 가이드봉(42)의 외측에 결합되어 상기 가이드판(50)의 하측면을 상측으로 가압하는 압축코일스프링을 이용하는 것을 특징으로 하는 탱크가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 탱크(A)는 복수개로 구성되어 연결관(71)을 통해 주변의 다른 탱크(A)와 연결되며, 상기 탱크(A)의 내부에 구비되어 탱크(A)에 저장된 유체의 수위를 측정하는 수위측정수단(72)과, 상기 지지판(41)에 구비되어 상기 가이드판(50)이 하강되는 높이를 측정하는 높이측정수단(73)과, 상기 연결관(71)의 중간부에 구비되어 작동시 내부에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하는 배출펌프(74)와, 상기 수위측정수단(72)과 높이측정수단(73)의 신호를 수신하며 상기 배출펌프(74)의 작동을 제어하는 제어수단(75)을 더 포함하며, 상기 제어수단(75)은 상기 높이측정수단(73)의 신호를 수신하여 각각의 탱크(A)에 구비된 가이드판(50)이 미리 설정된 높이 이하로 하강될 경우, 상기 수위측정수단(72)의 신호를 피드백하면서 상기 배출펌프(74)를 제어하여 해당 탱크(A)에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 탱크가 제공된다.

본 발명에 따른 탱크는 지진이 발생되어 탱크의 내부에 저장된 유체가 측방향으로 요동을 칠 경우, 유체는 상기 가이드판(50)의 상면의 경사각을 따라 상측으로 이동하여 측벽(10)에 상측으로 비스듬하게 충돌한 후, 측벽(10)을 따라 상승되고 최종적으로 돔형상으로 구성된 상판의 면을 따라 중앙부쪽으로 이동하여 낙하된다. 이때, 하측의 가이드판(50)의 상면을 따라 상승된 유체는 상측의 가이드판(50)의 둘레부와 측벽(10) 사이의 통로(52)를 통해 상승된다. 그리고, 낙하된 유체는 가이드판(50)에 형성된 관통공(51)을 통해 하측으로 배출된다. 따라서, 요동치는 유체가 측벽(10)에 충돌하여 측벽(10)에 과도한 충격이 가해지고, 이에 따라 탱크가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 종래의 탱크의 측단면도,
도 2는 본 발명에 따른 탱크의 측단면도,
도 3은 본 발명에 따른 탱크의 평단면도,
도 4는 본 발명에 따른 탱크의 작용을 도시한 측단면도,
도 5는 본 발명에 따른 탱크의 제2 실시예의 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 탱크의 제2 실시예의 블록도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 탱크를 도시한 것으로, 상하방향으로 연장된 원형의 측벽(10)과, 상기 측벽(10)의 상하에 결합된 상하부판(20,30)으로 구성된 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 상부판(20)은 중앙부가 상측으로 돌출된 돔형상으로 구성된다.

그리고, 상기 탱크는 상기 측벽(10)의 내주면에 구비된 다수개의 지지대(40)와, 둘레부가 상측으로 연장된 반구형상으로 구성되며 둘레부가 상기 지지대(40)에 승강가능하게 결합된 가이드판(50)과, 상기 가이드판(50)에 연결되어 가이드판(50)을 상측으로 가압하는 탄성부재(60)가 더 구비된다.

상기 지지대(40)는 상기 측벽(10)의 내주면에서 내측으로 연장되도록 구비된 지지판(41)과, 상기 지지판(41)의 상면에서 상측으로 연장된 가이드봉(42)으로 구성된 것으로, 다수개가 일정한 각도로 이격되도록 상기 측벽(10)의 내주면에 구비된다.

상기 가이드판(50)은 강도가 높은 금속재질로 구성된 것으로, 외경은 상기 측벽(10)의 내경에 비해 작게 구성되어 가이드판(50)과 측벽(10)의 사이에 유로가 통과하는 통로(52)가 형성되고, 중앙부에는 상하면을 관통하는 관통공(51)이 형성되며, 상기 가이드판(50)의 둘레부에는 상기 가이드봉(42)의 외측에 승강가능하게 결합되는 가이드관체(53)가 상하면을 관통하도록 결합된다.

상기 가이드관체(53)는 상기 지지대(40)의 개수에 대응되도록 다수개로 구성되며, 상기 가이드판(50)의 둘레부에 일정한 각도로 이격되도록 구비된다.

상기 탄성부재(60)는 상기 가이드판(50)의 하측에 위치되도록 상기 가이드봉(42)의 외측에 결합되어 상기 가이드판(50)의 하측면을 상측으로 가압하는 압축코일스프링을 이용한다.

이때, 상기 지지대(40)와 가이드판(50)은 복수개가 상호 상하방향으로 이격되도록 구비된다.

이와 같이 구성된 탱크는 지진이 발생되어 탱크의 내부에 저장된 유체가 측방향으로 요동을 칠 경우, 유체는 도 5에 화살표로 도시한 바와 같이, 상기 가이드판(50)의 상면의 경사각을 따라 상측으로 이동하여 측벽(10)에 상측으로 비스듬하게 충돌한 후, 측벽(10)을 따라 상승되고 최종적으로 돔형상으로 구성된 상판의 면을 따라 중앙부쪽으로 이동하여 낙하된다.

이때, 하측의 가이드판(50)의 상면을 따라 상승된 유체는 상측의 가이드판(50)의 둘레부와 측벽(10) 사이의 통로(52)를 통해 상승된다.

그리고, 낙하된 유체는 가이드판(50)에 형성된 관통공(51)을 통해 하측으로 배출된다.

따라서, 요동치는 유체가 측벽(10)에 충돌하여 측벽(10)에 과도한 충격이 가해지고, 이에 따라 탱크가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

특히, 상기 가이드판(50)은 둘레부에 구비된 가이드관체(53)가 상기 가이드봉(42)에 승강가능하게 결합된 상태로 탄성부재(60)에 의해 지지됨으로, 유체가 요동치면서 가이드판(50)에 하측으로 과도한 하중이 가해질 경우, 도 4에 실선으로 도시한 바와 같이, 탄성부재(60)가 압축되면서 가이드판(50)이 하측으로 하강되어, 가이드판(50)에 과도한 하중이 가해지는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 탱크(A)는 복수개로 구성되어 연결관(71)을 통해 주변의 다른 탱크(A)와 연결된다.

그리고, 상기 탱크(A)의 내부에 구비되어 탱크(A)에 저장된 유체의 수위를 측정하는 수위측정수단(72)과, 상기 지지판(41)에 구비되어 상기 가이드판(50)이 하강되는 높이를 측정하는 높이측정수단(73)과, 상기 연결관(71)의 중간부에 구비되어 작동시 내부에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하는 배출펌프(74)와, 상기 수위측정수단(72)과 높이측정수단(73)의 신호를 수신하며 상기 배출펌프(74)의 작동을 제어하는 제어수단(75)이 더 구비된다.

상기 수위측정수단(72)은 일반적인 수위센서를 이용한다.

상기 높이측정수단(73)은 상기 지지판(41)의 상면에 구비되며 상기 가이드판(50)의 높이를 실시간으로 측정하는 리니어스케일을 이용하는 것으로, 탱크(A)의 내부에 저장된 유체가 유동되어 상기 가이드판(50)이 하강될 경우, 가이드판(50)이 하강되는 높이를 측정함으로써, 가이드판(50)과 측벽(10)에 가해진 하중을 간접적으로 측정하는 기능을 한다.

즉, 상기 탱크(A)에 저장된 유체의 양이 증가되고, 유체가 유동되는 속도가 빠를수록, 유체가 유동되면서 가이드판(50)과 측벽(10)에 충돌할 때 가이드판(50)과 측벽(10)에 가해지는 하중이 커지게 되고, 이러한 경우, 가이드판(50)이 하강되는 높이가 높아지게 됨으로, 가이드판(50)이 하강되는 높이를 측정함으로써 가이드판(50)과 측벽(10)에 가해진 하중을 간접적으로 측정할 수 있다.

상기 제어수단(75)은 상기 높이측정수단(73)의 신호를 수신하여 각각의 탱크(A)에 구비된 가이드판(50)이 미리 설정된 높이 이하로 하강될 경우, 상기 수위측정수단(72)의 신호를 피드백하면서, 상기 배출펌프(74)를 제어하여 해당 탱크(A), 즉, 가이드판(50)이 미리 설정된 높이 이하로 하강된 탱크(A)에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하도록 구성된다.

즉, 상기 가이드판(50)이 미리 설정된 높이 이하로 하강될 경우, 상기 제어수단(75)은 해당 가이드판(50)이 구비된 탱크(A)에 과도한 충격이 가해진 것으로 판단하고, 상기 해당 탱크(A)에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 이동시킴으로써, 해당 탱크(A)에 저장된 유체의 수위를 낮춘다.

이때, 상기 제어수단(75)은 상기 수위측정센서의 신호를 피드백하여, 다른 탱크(A) 내부의 수위가 허용된 수위까지 상승될 때 까지 유체를 이동시켜, 미리 충격이 가해진 탱크(A)에 저장된 유체의 수위가 최대로 낮아지도록 한다.

따라서, 추가로 발생되는 여진에 의해 유체가 유동될 때 이미 충격을 받은 탱크(A)에 다시 큰 충격이 가해져 탱크(A)가 손상되는 것을 방지할 수 있는 장점이 있다.

본 실시예의 경우, 2개의 탱크(A)가 상기 연결관(71)에 의해 상호 연결된 것을 예시하였으나, 상기 탱크(A)는 3개 이상이 상호 연결될 수 있다.

10. 측벽 20,30. 상하부판
40. 지지대 50. 가이드판
60. 탄성부재

Claims

상하방향으로 연장된 원형의 측벽(10)과,
상기 측벽(10)의 상하에 결합된 상하부판(20,30)을 포함하는 탱크에 있어서,
상기 상부판(20)은 중앙부가 상측으로 돌출된 돔형상으로 구성되며,
상기 측벽(10)의 내주면에 구비된 다수개의 지지대(40)와,
둘레부가 상측으로 연장된 반구형상으로 구성되며 둘레부가 상기 지지대(40)에 승강가능하게 결합된 가이드판(50)과,
상기 가이드판(50)에 연결되어 가이드판(50)을 상측으로 가압하는 탄성부재(60)를 더 포함하며,
상기 지지대(40)는
상기 측벽(10)의 내주면에서 내측으로 연장되도록 구비된 지지판(41)과,
상기 지지판(41)의 상면에서 상측으로 연장된 가이드봉(42)을 포함하고,
상기 가이드판(50)의 외경은 측벽(10)의 내경에 비해 작게 구성되어 가이드판(50)과 측벽(10)의 사이에 유로가 통과하는 통로(52)가 형성되고,
상기 가이드판(50)의 중앙부에는 상하면을 관통하는 관통공(51)이 형성되며,
상기 가이드판(50)의 둘레부에는 상기 가이드봉(42)의 외측에 승강가능하게 결합되는 가이드관체(53)가 상하면을 관통하도록 결합되고,
상기 탄성부재(60)는 상기 가이드판(50)의 하측에 위치되도록 상기 가이드봉(42)의 외측에 결합되어 상기 가이드판(50)의 하측면을 상측으로 가압하는 압축코일스프링을 이용하고,
상기 탱크(A)는 복수개로 구성되어 연결관(71)을 통해 주변의 다른 탱크(A)와 연결되며,
상기 탱크(A)의 내부에 구비되어 탱크(A)에 저장된 유체의 수위를 측정하는 수위측정수단(72)과,
상기 지지판(41)에 구비되어 상기 가이드판(50)이 하강되는 높이를 측정하는 높이측정수단(73)과,
상기 연결관(71)의 중간부에 구비되어 작동시 내부에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하는 배출펌프(74)와,
상기 수위측정수단(72)과 높이측정수단(73)의 신호를 수신하며 상기 배출펌프(74)의 작동을 제어하는 제어수단(75)을 더 포함하며,
상기 제어수단(75)은 상기 높이측정수단(73)의 신호를 수신하여 각각의 탱크(A)에 구비된 가이드판(50)이 미리 설정된 높이 이하로 하강될 경우, 상기 수위측정수단(72)의 신호를 피드백하면서 상기 배출펌프(74)를 제어하여 해당 탱크(A)에 저장된 유체를 다른 탱크(A)로 배출하도록 된 것을 특징으로 하는 탱크.
삭제