KR200271280Y1 - 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유입구를 형성한 원통형의 격벽들로 물과 염소의 접촉시간을 길게 가져가면서도, 원활한 물의 흐름을 통해서 약제의 희석 성능을 증가시킬 수 있는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하려는 것이다.

본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 외벽체(140)에 상판(170)과 바닥판(180)을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성하되, 외벽체(140)의 내부에는 서로 다른 직경을 갖고 다단으로 적층시공된 원통유니트(111∼114, 121, 133, 134, 142, 143)들이 축심으로부터 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되어 있고, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구(119, 129, 139, 304, 305)들을 구비한 다수의 격벽(110, 120, 130, 301∼303)들과, 외벽체(140)와 격벽(110, 120, 130, 301∼303)들에 의해 분할된 다수의 챔버(118, 128, 138, 148)들로 이루어진 원통형 본체(100)를 포함하며, 원통형 본체(100)의 내부에서는 입수된 유체가 챔버(118, 128, 138, 148)들에 순차적으로 채워질 때 원주방향으로 회류하면서 유입구(119, 129, 139, 304, 305)를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어한다.

Description

다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크{CYLINDER TYPE STORAGE TANK WITH MULTI-BULKHEADS}

본 고안은 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 관한 것으로, 물, 유류(油類) 등의 액체를 저장하는 곳에서 반영구적으로 사용가능하며, 특히 고도정수처리 시스템의 정수지와 같이 물을 염소 소독하는데 적합하도록 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 관한 것이다.

일반적으로 저장탱크는 저장한 매체의 사용 규모나 용도에 따라 여러 재질로 제작되고, 그 사용처와 함께 경제성을 고려하여 다양한 형태와 크기를 갖는다.

예컨대, 제품 수명이 7 ∼ 8년 정도 되는 물탱크의 경우, 대개 소형이면서 FRP(Fiber Reinforced Plastics) 재질을 갖고, 10년 정도 사용이 가능한 물탱크의 경우에는 SMC(Sheet Molding Compound)와 같은 재질로 제작되며, 반영구적 사용을 위해서 스테인레스 재질로 제작되기도 한다.

그러나, 대부분 아파트와 같은 상용건물이나, 상수 또는 중수를 비축하여 다수의 사람들이 사용가능한 대용량 물탱크의 경우에는 시공경제상 대부분 콘크리트 또는 철판으로 제작되어 있고, 그 구조도 육면체를 이루고 있다.

특히, 고도정수처리 시스템에 사용되는 저장용 물탱크는 지하에 매설되는 대용량 사각형 콘크리트 재질의 저장탱크로서, 도 1에 도시된 고도정수처리 시스템에 사용된다. 더욱 상세하게 설명하면, 종래의 사각형 저장탱크는 공기공급기를 구비한 고무보(1)로 강물을 월류시키고 취수펌프(2)로 끌어올린 원수에서 흙, 모래 및 각종 이물질을 1차적으로 가라앉히는 침사지(3)와, 응집제, 분말활성탄, 염소 등을 투여후 교반장치로 불순물 덩어리를 형성(floc)시키는 혼화지(4) 및 응집지(5)와, 각종 불순물을 침전시키고 깨끗한 맑은 물만을 월류시키는 침전지(6)와, 모래층을 통하여 미세한 불순물을 걸러내는 모래여과지(7)와, 중간가압펌프(8)를 통해 공급된 물을 고도정수처리하는 오존접촉지(9)와, 생물 활성탄 흡착지(10)와, 송수펌프(12)와 배관된 정수지(11)에 사용되고 있다.

특히, 정수지(11)에 사용되는 종래의 사각형 콘크리트 저장탱크는 여과된 물속에 함유될 수 있는 각종 세균들을 살균하기 위한 목적으로 염소(chlorine)를 투입한 물을 흡착지(10)로부터 급수받고, 염소가 물 전체로 퍼져 섞이는 시간(대략적으로 30분) 동안 저장한 후, 송수펌프(13)를 통해서 가정으로 공급하도록 형성되어 있다.

즉, 종래의 사각형 저장탱크는 지하에 매설되는 텅빈 내부 공간을 갖는 육면체로서, 흡착지(10)와 관통하며 염소 투입 장치(도시 안됨)를 구비한 급수관을 상부에 배관하고, 송수펌프(13)와 관통한 배수관을 하부에 배관한 형태를 갖는다.

이런 사각형 저장탱크는 수십 톤에서 수백 톤의 물을 저장할 수 있는 용량으로서 급수와 배수가 동시에 일어나며, 이에 따라 염소 투입 장치에 의해 투입된 염소가 물에 희석되어서 세계보건기구에서 권고하는 잔류염소 농도의 하한선인 0.2㎎/ℓ(단 병원생물에 의해 오염되거나 오염될 우려가 있는 경우에는 0.4㎎/ℓ) 이상의 수도물을 저장하게 된다.

그러나, 대한민국의 경우 2002년 1월 8일 환경부장관이 공고한 먹는물수질기준및검사등에관한규칙중개정령(안)입법예고에 따르면, 소독제의 과다투여로 인한 심미적 불쾌감 유발과 소독부산물질의 생성 등을 예방하기 위해 유리잔류염소 상한선을 먹는물 수질기준으로 추가하여, 잔류 염소 농도의 상한선을 정할 예정이라 한다.

현재 물의 잔류염소 함유량의 최대치에 대한 기준은 없지만, 대한민국에서는 일반적으로는 리터당 1.0㎎/ℓ ∼ 1.5㎎/ℓ정도를 유지하도록 관리하고 있다. 비교예로서, 잔류염소 최대한계 농도는 세계보건기구(WHO)가 5㎎/ℓ, 미국이 4㎎/ℓ, 일본이 1㎎/ℓ, 호주가 5㎎/ℓ등이다.

이렇듯 사각형 저장탱크는 앞서 언급한 잔류염소 농도로 물을 살균하게 되는데, 아래와 같은 문제점을 포함하고 있다.

즉, 종래의 사각형 저장탱크에서는 염소가 물 전체로 퍼져 섞이는 시간이 30분 이내로 설계되어 있어서, 염소가 물에 충분히 희석되기 전에 바로 출수구로 배출되거나, 충분한 살균 시간을 갖지 않은 수돗물이 가정으로 공급될 수 있다.

예컨대, 과도한 잔류염소 농도를 갖는 수돗물이 가정으로 공급될 경우, 수돗물에 잔류염소 농도가 높을 경우 약냄새가 나기 때문에 음용수로 적합하지 못할 뿐만 아니라, 발암물질인 트리할로메탄(THM)의 생성가능성이 높아질 수 있거나, 각종 눈에 보이지 않는 세균 등이 함유된 물을 사용자에게 제공하는 사고가 일어날 수 있다.

이런 사고들은 염소와 물이 충분이 교류하여 잔류염소 농도가 적정선으로 유지되면 방지할 수 있다. 이렇게 하기 위해서는 물의 원활한 흐름이 유지되면서도, 염소와 물이 충분한 시간동안 접촉할 수 있게 해주는 것이 최선이다.

물론, 도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술의 사각형 저장탱크(11') 중에는 유체의 진행방향을 간섭하여 유체의 흐름(f)을 길게 가져갈 수 있도록 지그재그 형식의 일자 격벽(15)들을 내벽면에 돌출 형성시켜서, 염소와 물이 'S'자형으로 유동하는 동안 접촉할 수 있게 하는 경우가 있다.

이런 경우, 저장탱크(11')내에서 물과 염소의 접촉시간을 상대적으로 길게가져갈 수 있는 효과가 있으나, 다수의 물 정체 부위(a∼e)가 형성되며, 여기에서 사수(死水)가 만들어짐으로써, 수질을 악화시키는 단점이 있다.

또한, 물 정체 부위(a∼e)에서는 물의 흐름이 원만하지 않아서 염소, 오존, 살균제, 액상 및 고체 소독 약품 등의 희석 성능이 떨어진다.

이에 따라 종래의 사각형 저장탱크는 세균 박멸이 상당히 어려워 과도한 소독약 투입이 부득이한 실정이며, 과도한 농도의 소독약이 유기물질과 화합하여 발암물질을 생성할 수 있는 것이다.

또한, 종래의 사각형 저장탱크는 대부분 콘크리트 재질로 만들어져서 곰팡이 등이 발생하고, 이에 따라 수질을 떨어뜨리는 원인이 되며, 제품 수명이 다 되어갈 수록, 수질 오염의 주범으로 작용함과 동시에 소비자에게 깨끗한 물에 대한 신뢰성을 제공하지 못하는 단점이 있다.

또한, 종래의 사각형 저장탱크는 정수지에서 사용될 경우, 대부분 지하에 매설되어 있기 때문에, 누수와 오수의 유입에 따른 즉각적인 대처 등과 같이 유지 및 보수 관리가 힘든 단점이 있다.

또한, 정수지에 설치된 종래의 사각형 저장탱크는 지하에 매설되어 있어서, 맨홀의 설치나 환기가 어려우며, 청소를 하고자 할 경우에도 물을 완전 단수시킴과 동시에 모두 드레인시켜서 작업해야 함으로써, 비경제적인 단점이 있다.

따라서, 본 고안의 목적은 앞서 설명한 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 유입구를 형성한 원통형의 격벽을 탱크 내부에 다수로 배열시킴으로써, 물과 염소의 접촉시간을 길게 가져가면서도, 원활한 물의 흐름을 통해서 약제의 희석 성능을 증가시킬 수 있는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크를 제공하려는 것이다.

도 1은 일반적인 고도정수처리 시스템을 설명하기 위한 도면,

도 2는 종래 기술에 따른 사각형 정수지 탱크를 설명하기 위한 횡단면도,

도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 구성을 설명하기 위한 정면도,

도 4 내지 도 7은 도 3에 도시된 원통형 저장탱크의 제작방법을 설명하기 위한 사시도,

도 8은 도 3에 도시된 원통형 저장탱크의 평면도,

도 9는 도 8에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 측단면도,

도 10은 도 8에 도시된 선 B-B를 따라 절단한 측단면도,

도 11은 본 고안의 변형예에 따른 원통형 저장탱크의 주요 구성을 설명하기 위한 횡단면도,

도 12는 본 고안의 다른 변형예에 따른 원통형 저장탱크의 주요 구성을 설명하기 위한 측단면도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

100 : 원통형 본체 101 : 토대

102 : 기저부 104 : 입수관

105 : 청소관 106 : 배수관

108 : 가스배출관 109 : 맨홀

140 : 외벽체 170 : 상판

180 : 바닥판 177 : 내부사다리

171, 172 : 보강대 190 : 방지턱

200 : 스파이럴 형상의 격벽 300 : 계단식 원통형 격벽

320 : 적외선 살균 전등

110, 120, 130, 301∼303 : 격벽

111∼114, 121, 133, 134, 142, 143 : 원통유니트

118, 128, 138, 148 : 챔버

119, 129, 139, 304, 305 : 유입구

상기한 바와 같은 본 고안의 목적은 외벽체에 상판과 바닥판을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서, 외벽체의 내부에는 서로 다른 직경을 갖고 다단으로 적층시공된 원통유니트들이 축심으로부터 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되어 있고, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구들을 구비한 다수의 격벽들과, 외벽체와 격벽들에 의해 분할된 다수의 챔버들로 이루어진 원통형 본체를 포함하되, 원통형 본체의 내부에서는 입수된 유체가 챔버들에 순차적으로 채워질 때 원주방향으로 회류하면서 유입구를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 의해 달성된다.

또한, 본 고안에 따르면, 원통형 본체는 지중에 설치된 토대의 상부로 세워지며, 챔버들에 각각 배관된 청소관과 배수관이 내설된 콘크리트 기저부의 상부에 설치된 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 원통형 본체의 상판에는 챔버에 대응하게 각각의맨홀과 'U'자관 형상의 가스배출관들이 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 챔버의 내부에는 맨홀들에 대응한 내부사다리들이 각각 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 원통형 본체는 챔버 상부의 사이 간격에 대응한 축길이를 갖고, 외벽체와 제 1 내지 제 3격벽의 상부에서 방사상의 방향으로 배열되어서 각각 용접된 가로대 형식의 보강대들을 구비한 것이 바람직하다.

또한, 본 고안에 따르면, 챔버의 바닥판에 형성된 각각의 청소관 구멍 근처에는 청소시 발생한 잔류물들을 물과 함께 용이하게 외부로 방출시킬 수 있도록, 소정 길이와 높이를 갖는 물유동 방지턱이 각각 형성되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 고안의 목적은 외벽체에 상판과 바닥판을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성하되, 상기 외벽체와 동일 높이를 갖고, 상변과 하변이 절곡된 스트립을 적층 시공한 스파이럴 형상의 격벽이 내장된 원통형 본체를 포함하며, 입수관으로부터 유입된 물의 흐름을 스파이럴 형상으로 유도하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 의해 달성되는 것이 가능하다.

또한, 본 고안의 목적은 외벽체에 비해서 서로 다른 높이를 갖고, 나이테 형상을 이루게 다중으로 배열된 계단식 원통형 격벽이 내장된 원통형 본체를 포함하며, 입수관으로부터 유입된 물을 높이에 따라 순차적으로 월류시키는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 의해 달성될 수 있다.

또한, 본 고안에 따르면, 원통형 본체는 물의 살균력을 증가시키고, 어두운 곳에서도 청소작업을 원활하게 하도록 다수의 적외선 살균 전등을 내장하고 있는것이 바람직하다.

이하 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.

도면에서, 도 3은 본 고안의 한 실시예에 따른 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 구성을 설명하기 위한 정면도이고, 도 4 내지 도 7은 도 3에 도시된 원통형 저장탱크의 제작방법을 설명하기 위한 사시도이다. 또한, 도 8은 도 3에 도시된 원통형 저장탱크의 평면도이고, 도 9는 도 8에 도시된 선 A-A를 따라 절단한 측단면도이며, 도 10은 도 8에 도시된 선 B-B를 따라 절단한 측단면도이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안은 물, 유류 등과 같은 저장물들을 저장하기 위한 수단으로서, 주로 유입된 후 배출될 때까지의 유동흐름을 길게 가져가도록 제어하는 곳, 예컨대 정수처리설비의 정수지의 저장탱크로서 사용되는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크이다.

이런 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 지중에 설치한 토대(101)와, 토대(101)의 상부로 지상 1m 높이의 콘크리트 기저부(102)와, 이 기저부(102)에 세워져 있는 원통형 본체(100)로 이루어져 있다.

기저부(102)에는 원통형 본체(100)의 각각의 내부 공간과 관통하고, 내부 공간의 개수에 대응한 수의 청소관(105)들이 내설되어 있으며, 중앙의 제 4내부 공간과 관통하는 배수관(106)이 내설되어 있다.

또한, 원통형 본체(100)에는 일반적인 물탱크에서 입수되는 배관이 상부쪽에 설치된 것과 달리, 지상으로부터 상대적으로 매우 높은 위치에 위치한 수원(10 : 흡착지)과 관통한 입수관(104)이 하부쪽에 배관되어 있다. 입수관(104)과 연통하는 배관시설에는 염소투입기(20)가 배관되어서, 수원(10)으로부터 유입되는 물에 염소를 투입할 수 있도록 되어 있다.

이런 원통형 본체(100)는 바닥판과 외벽체와 상판으로 대략 높이 4m ∼ 5m, 직경 18m ∼ 20m, 내부 체적 1000㎥ ∼ 1600㎥을 갖는 실제 물 저장 용량 900톤 ∼ 1100톤 급 저장탱크로서, 하기에 상세히 설명할 격벽을 갖는다.

예컨대, 격벽은 내부에 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되고 동일 높이 내지 서로 다른 높이의 다중 원통형 벽체 형상, 또는 스파이럴 형상 또는 상하 배열식 다이어프램(diaphragm) 형상을 갖고, 그 격벽이 원통형 본체(100)의 내부에 설치되었을 때, 본체의 내부에 환형 내지 스파이럴 형상의 챔버(chamber)를 형성한다.

따라서, 원통형 본체(100)의 내부에서는 입수된 물이 각각의 격벽으로 분할된 다수의 챔버에 순차적으로 채워짐으로서 입수시에서부터 출수시까지의 시간을 제어할 수 있으며, 본체의 형상이 역시 원통형이므로 물의 흐름을 원활하게 함과 동시에 유량속도를 제어할 수 있다.

물론, 원통형 본체(100)는 더 소형으로 제작 가능하며, 필요에 따라 대용량으로 제작될 수 있다.

또한, 원통형 본체(100)는 외원주면에 고정되어서 기저부(102)의 상면으로부터 본체 상면까지 연장된 외부사다리(107)와, 상판의 테두리를 따라 소정 높이로 세워진 난간(107a)과, 각각의 챔버에 대응하게 형성된 가스 배출관(108)과 맨홀(109)을 제공한다.

아래에서, 앞서 설명한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크의 제작방법에 대해서 설명하겠다.

도 4에 도시된 바와 같이, 먼저, 저장탱크 설비팀은 지면에 콘크리트 토대와 기저부(102) 및 다수의 배관시설, 즉, 청소관(105), 배수관(106)을 설치한다. 그리고, 미리 제작된 스테인레스 재질의 바닥판(180)을 기저부(102)의 상면에 정위치 시킨다. 바닥판(180)에는 배관시설과 대응하는 위치에 다수의 관통구멍, 즉 청소관 구멍(181), 배수관 구멍(182)등이 형성되어 있다.

이후, 설비팀은 하단 원통유니트(111)를 바닥판(180)의 중앙 상면에 옮겨 놓음으로써, 제 1격벽(110)을 시공한다.

본 고안에서 사용된 원통유니트는 미리 공장에서 일체형으로 벤딩 가공하여서 튜브형 몸체의 양 끝단에 절곡형성된 플랜지부를 일체로 갖는 것이다. 이런 원통유니트는 본 고안자의 2001년 대한민국 특허출원 제 17648호의 '저장탱크의 플랜지형 원통유니트 제조장치'에 의해 제작되어서, 스테인레스 재질을 갖는 직경 3m 에서 20m 정도의 원통형 저장탱크 조립용 구조재이다. 이런 원통유니트는 적층 시공방법과 용접 시공방법을 통해서 다수의 격벽들과 외벽체를 형성하게 된다.

즉, 설비팀의 용접 작업자는 용접장치(400)를 이용하여, 하단 원통유니트(111)의 외원주 부위와 내원주 부위를 바닥판(180)의 상면에 이중 용접한다. 그런 경우, 하단 원통유니트(111)는 실선과 같은 용접선을 갖고, 바닥판(180)에 완전 접합된다. 이렇게 완전 접합된 하단 원통유니트(111)는 바닥판(180)과 함께 물을 담을 수 있는 밀폐성을 갖게 된다.

도 5에 도시된 바와 같이, 하단의 원통유니트(111)의 상부로 3개의 원통유니트(112∼114)들이 적층되어서 4단을 갖는 제 1격벽(110)이 되며, 이때 용접 작업자는 부분 용접(또는 점 용접) 방식을 통해서 원통유니트(111∼114)들의 플랜지부를 용접시 점선과 같은 용접선을 형성한다. 이런 경우, 원통유니트(111∼114)들은 구조적으로 하나의 몸체로 결합되나, 점선과 같은 용접선에 의해서 물을 기밀시키지 않는 구조를 갖게 된다.

이러한 구조는 각단의 원통유니트(111∼114)들을 구조적으로 접합시킬 때, 공사기간을 단축시킬 수 있고, 용접부위 사이 공극을 통해서 물이 새어나오거나 새어 들어갈 수 있게 할 수 있다.

특히, 상단 원통유니트(114)에는 소정 면적으로 일측 원주면, 예컨대 배수관(106)측 원주면에 물 월류용 제 1유입구(119)들이 다수로 형성되어 있다. 제 1유입구(119)들은 구멍 위치까지 물이 차 올라왔을 때, 물을 월류시키는 역할을 담당하며, 저장탱크 설계시 유입구(119)들의 개수와 직경의 크기를 조절하여 유량을 제어할 수 있다.

이렇게 각단의 원통유니트(111∼114)들을 적층시킨 후 용접함으로써, 제 1격벽(110)이 완성된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제 2격벽(120)은 앞서 상세히 설명한 바와 같은 제 1격벽(110)과 소정 간격(직경 18m인 저장탱크인 경우, 2.5m의 간격)을 유지한 위치에서 상기 설명한 시공방법과 동일한 방식으로 시공된다. 다만, 제 1격벽(110)에 사용되었던 원통유니트보다 상대적으로 큰 직경의 원통유니트(121)들이 사용되고, 제 2격벽(120)의 하단 원통유니트(121)에도 물 월류용 제 2유입구(129)들이 형성되어 있다. 여기에서, 제 2유입구(129)가 형성된 위치는 앞서 제 1유입구(119)측 원주면에 형성되어 있으나, 물의 유동을 상대적으로 길게 가져가기 위해서 반대측 원주면에 형성될 수 있다.

도 7에 도시한 바와 같이, 제 3격벽(130)과 외벽체(140)도 각각 2.5m의 간격을 유지하면서 바닥판(180)의 상면에 수직하게 고정된다. 물론, 제 3격벽(130)의 상단유니트(134)에도 물 월류용 제 3유입구(139)들이 형성되어 있다.

특히, 제 1 내지 제 3격벽(110∼130)과 달리, 외벽체(140)를 구성할 때는 각단의 원통유니트들을 이중 용접을 실시하여서, 외원주 부위와 내원주 부위에 실선의 용접선들을 갖게 하여 완전 밀폐 구조를 갖는다.

또한, 외벽체(140)는 방염처리된 유리섬유 등과 같은 단열재(146)로 감싸져 있고, 알루미늄 등의 박판(147)으로 마감되어 있어서, 뛰어난 단열 성능과 미려한 외관을 갖는다(도 9참조).

이렇게 외벽체(140)의 내부로 제 1 내지 제 3격벽(110∼130)이 바닥판(180)의 상면에 수직하게 고정되는 경우, 본 고안의 원통형 본체(100)는 축심으로부터 각각 분할되어 소정 체적의 공간으로 물을 저장할 수 있는 제 1챔버 내지 제 4챔버(118∼148)가 형성된다.

각각의 챔버(118∼148)의 내부에는 상판(170)의 맨홀(109)들에 대응한 내부사다리(177)들이 각각 설치된다.

또한, 가로대 형식의 보강대(171, 172)들은 챔버(118∼148) 상부의 사이 간격에 대응한 축길이를 갖고, 외벽체(140)와 제 1 내지 제 3격벽(110∼130)의 상부에서 방사상의 방향으로 배열되어서 상부에 각각 용접된다.

이렇게 용접된 보강대(171, 172)들은 외벽체(140)와 제 1 내지 제 3격벽(110∼130)의 구조적 안전성을 높이고, 상판(170)을 지지하는 역할을 한다.

이후, 상판(170)이 올려지고 용접시공된다. 상판(170)에는 챔버(118∼148)의 출입구로 사용되는 맨홀(109)들이 각각 커버 형식으로 결합되어 있으며, 챔버(118∼148)의 내부에서 발생되는 가스를 외부로 배출시키면서도, 빗물, 이물질 등이 쉽게 챔버(118∼148)의 내부로 유입되지 않는 'U'자관 형상의 가스배출관(108)들이 다수로 형성되어 있다.

또한, 외부의 수원과 배관된 입수관(104)은 외벽체(140)를 관통하여 제 4챔버(148)의 내부로 물을 공급(w/i : water in)할 수 있도록 되어 있다. 이때, 입수관(104)의 내부쪽 끝단에는 'ㄱ'자 형상의 토출관(104a)이 배관되어 있어서, 물을 원주방향으로 공급시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 송수펌프와 배관된 배수관(106)의 내부쪽 끝단은 제 1챔버(118)의 축심쪽에서 상부로 약간 돌출되게 되어 있어서, 제 1챔버(118)까지 물이 채워졌을 때, 그 물을 송수펌프쪽으로 배출시킬 수 있도록 되어 있다.

또한, 각각의 챔버(118∼148)의 바닥판에 형성된 청소관 구멍(181) 바로 근처에는 소정 길이와 높이를 갖는 물유동 방지턱(190)이 각각 형성되어 있어서, 저장탱크의 내부 청소시 발생한 잔류물들을 물과 함께 용이하게 외부로 방출시킬 수 있도록 되어 있다.

도 8과 도 9에 도시한 바와 같이, 외부사다리(107)는 원통형 본체(100)의 외원주면에 고정되며, 이때, 외부사다리(107)의 용접부위는 원통유니트(142, 143)들의 플랜지부(145)에 위치한다.

또한, 앞서 언급한 바와 같은 외벽체(140)는 플랜지부(145)의 외측과 내측을 이중 용접한 용접선(144a, 144b)을 갖기 때문에, 구조적 강성을 크게 하면서도 뛰어난 수밀성을 갖게 된다.

도 10에 도시한 바와 같이, 다른 격벽과 유사한 제 3격벽(130)은 상판(170)을 지지하도록 용접된 보강대(171)를 갖고, 상단의 원통유니트(134)에 물 월류용 제 3유입구(139)를 통해서, 제 4챔버(148)의 대부분의 물이 제 3챔버(138) 쪽으로 월류(g)(실선으로만 이루어진 화살표들을 참조)될 수 있다.

또한, 제 3격벽(130)의 원통유니트(133, 134)들은 외벽체쪽 용접선(144b)에 비해서 부분 용접으로 점선과 같은 용접선(134a)을 형성하고 있기 때문에, 용접을 하지 않은 부위(134b)를 통해서, 제 4챔버(148)의 물이 제 3챔버(138) 쪽으로 유입(h)(점선과 실선으로 이루어진 화살표 참조)될 수 있다.

아래에서, 도 7과 도 8을 참조하여서 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 물이 채워지는 방법에 대해서 설명하겠다.

먼저, 입수관(104)을 통해서 물이 들어올 경우, 토출관(104a)의 형상에 의해서 원주방향으로 물이 제 4챔버(148)로 유입(g)되어 원활하게 회전하면서 채워진다. 회전하면서 채워지는 물은 제 4챔버(148)내에서 사수를 거의 만들지 않으면서, 물과 염소를 잘 섞이도록 한다. 그리고, 물의 수면이 제 4챔버(148)에서 높아지면서, 제 4챔버(148)의 물은 각단의 부분적으로 용접되지 않은 부위(134b)를 통해서 제 3챔버(138)로 유입된다(h). 이때, 부분적으로 용접되지 않은 부위(134b)를 통해서 유입되는 물의 유량은 입수관(104)을 통해서 유입되는 유량에 비해 상대적으로 적은 유량이므로, 제 3챔버(138)보다 제 4챔버(148)가 먼저 차오르게 된다. 이후, 제 4챔버(148)의 물이 거의 다 찬 경우, 제 3격벽(130)의 상단 원통유니트(134)에 형성된 제 3유입구(139)를 통해서 물이 제 3챔버(138)로 월류한다. 이런 경우, 제 3챔버(138)가 물로 채워진다. 한편, 제 2격벽(120)의 하단 유니트에도 제 2유입구(129)와 부분적으로 용접되지 않은 부위가 형성되어 있기 때문에, 제 3챔버(138)의 물이 과도한 압력을 제 2격벽(120)과 제 3격벽(130)에 가하지 않은 채로 제 2챔버(128)로 유동한다. 계속해서, 물이 제 2챔버(128)와 제 3챔버(138)에 채워진 후 제 1격벽(110)의 상단 원통유니트에 도달하였을 때, 제 1유입구(119)와 부분적으로 용접되지 않은 부위를 통해서 제 1챔버(118)의 내부로 유동한다. 이후, 제 1챔버(118) 내부의 물은 배수관(106)을 통해 외부로 빠져나온다.

이렇게 입수관(104)을 통해서 물이 입수된 후, 배수관(106)을 통해 외부로 빠져나올 때까지의 시간은, 예컨대 900톤 급 원통형 저장탱크의 경우, 7 ∼ 8시간 정도가 소요됨으로써, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 물과 염소가 충분히 접촉할 수 있는 시간을 제공할 수 있다.

또한, 본 고안의 원통형 저장탱크는 다중으로 배열된 격벽(110, 120, 130)의 어느 일측에만 유입구(119, 129, 139)들이 형성되어 있어서, 물이 원주방향으로 회전하면서 월류하고, 제 1유입구(119)와 제 3유입구(139)의 경우에는 제 2유입구(129)보다 상대적으로 매우 높은 위치에 위치하고 있기 때문에, 낙수하는 물의 위치에너지에 의해서, 각각의 챔버(118∼148) 내에서 물을 원주방향으로 더욱 효율적으로 유동시킨다.

또한, 본 고안의 원통형 저장탱크는 챔버(118∼148)별로 각각의 청소관(105)들을 배관하고 있어서, 구획별로 청소가 가능함으로써, 기존에 저장탱크를 청소하기 위해서 물 전체를 배출시키지 않아도 됨으로써, 상대적으로 절수의 효과가 있으며, 청소관리가 용이하다.

또한, 도 11은 본 고안의 변형예에 따른 원통형 저장탱크의 주요 구성을 설명하기 위한 횡단면도이고, 도 12는 본 고안의 다른 변형예에 따른 원통형 저장탱크의 주요 구성을 설명하기 위한 측단면도이다.

도 11에 도시된 바와 같이, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 내부 형상을 스파이럴 형상의 격벽(200)으로 구성하는 것이 가능하다. 이런 경우, 원통형 본체(100)의 외벽체(140)는 앞서 설명한 원통유니트를 적층하여 시공하여 완성되며, 스파이럴 형상의 격벽(200)도 1m 높이를 갖고 상변과 하변이 절곡된 스트립 4개를 준비한 후, 맨 하단의 스트립을 바닥판에 미리 표시한 스파이럴 마킹선을 따라 용접 시공하고, 그 위에 다른 스트립들을 적층 시공함으로써, 외벽체(140)와 같은 높이로 제작된다.

이렇게 스파이럴 형상의 격벽(200)을 갖는 원통형 본체(100)는 입수관(104)으로부터 유입되는 물의 흐름을 스파이럴 형상으로 유도할 수 있어서, 스크루 유동을 유도하는 효과가 있으며, 격벽(200)에 수직한 상대적으로 낮은 높이의 가로벽(210)을 두는 경우, 물의 유동 속도를 제어할 수 있다.

도 12에 도시한 본 고안의 다른 변형예에서는 원통형 본체(100)의 내부에 서로 다른 높이를 갖고, 나이테 형상을 이루게 다중으로 배열된 계단식 원통형 격벽(300)이 제공된다.

계단식 원통형 격벽(300)은 예컨대, 외부에서 축심쪽으로 또는 그 반대쪽으로 갈수록 점차적으로 단의 높이가 높아지는 구조를 갖는다.

이런 서로 다른 높이를 갖는 계단식 원통형 격벽(300) 중, 높이가 낮은 격벽(301)은 별도의 유입구가 없이 외부 챔버에 물이 채워질 경우, 물을 순차적으로 월류시키는 역할을 하며, 다른 격벽(302, 303)들은 유입구(304, 305)를 하단 내지 상단쪽에 형성하여, 결과적으로 축심쪽에 있는 챔버의 내부까지 물이 채워질 때, 원주방향으로 회전함과 동시에 물과 염소의 접촉시간을 길게 가져갈 수 있다.

앞서 상세히 설명한 본 고안의 원통형 저장탱크는 물이 들어오는 입수관과 물이 빠져나가는 배수관의 위치를 서로 반대로 하여 물을 채우거나 배출시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 본 고안의 원통형 저장탱크는 살균력을 증가시키고, 어두운 곳에서도 청소작업을 원활하게 하도록 다수의 적외선 살균 전등(320)들을 상판의 안쪽에 다수로 내장하고 있다. 이런 적외선 살균 전등(320)은 스위치를 통해서 외부의 전원과 전기적으로 접속되어 있어서, 사용자가 원하는 경우에만 살균 전등(320)을 온/오프(ON/OFF) 시킬 수 있음은 물론이다.

또한, 본 고안의 원통형 저장탱크는 시공경제상 스테인레스 재질을 사용하지 않고, 다중 격벽과 외벽체를 콘크리트 재질로 형성하는 것이 가능하다.

상기한 바와 같이, 본 고안에 따른 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 내부에 나이테 형상을 갖게 설치한 서로 다른 직경의 원통형 격벽들로 물의 흐름을 선형적으로 회류시키면서 저장하고, 저장된 물이 격벽을 월류하면서 물과 염소의 접촉시간을 7 ∼ 8시간동안 길게 가져갈 수 있어서, 배출시 잔류 염소량을 세계보건기구에서 권고하는 잔류염소 농도의 하한선인 0.2㎎/ℓ에 적합한 수준으로 유지시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 스테인레스 재질의 스트립을 일체형으로 절곡성형한 원통유니트를 적층시공함으로써, 공기단축을 실현함과 함께 구조적 강성을 배가한 원통형 구조로서, 사수 발생이 거의 없을만큼 물의 흐름이 원활하며, 부식성과 내식성이 강하여 수질 오염을 최소화시킬 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 청소관 구멍 근처에는 소정 길이와 높이를 갖는 물유동 방지턱을 구비하여서, 저장탱크의 내부 청소시 발생한 잔류물들을 물과 함께 용이하게 외부로 방출시킬 수 있기 때문에, 유지관리가 용이한 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 격벽에 의해 분할된챔버(118∼148)별로 청소관들을 각각 배관하고 있어서, 기존에 저장탱크를 청소하기 위해서 물 전체를 배출시키지 않고 구획별로 청소가 가능하고, 이에 따라 상대적으로 절수의 효과가 있으며 청소관리가 용이하다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 적외선 살균 전등들을 다수로 내장하여서 살균력을 배가시키면서도 밀폐된 공간 내부에서도 청소작업을 원활하게 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 보강대들이 격벽과 외벽체의 상부에 용접시공되어 있으며, 그 위에 상판이 덮여 있고, 입수관을 제외한 별도의 배관밸브 등이 기저부에 내설되어 있고, 방염처리된 유리섬유 등과 같은 단열재로 단열처리 후, 알루미늄 등의 박판으로 마감되어 있어서, 뛰어난 단열 성능과 미려한 외관을 갖는 장점이 있다.

또한, 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크는 기존의 정수지의 저장탱크와 달리 지상으로 세워져 있기 때문에, 누수 및 오수 유입 관리가 매우 용이하며, 기저부의 상면으로부터 본체 상면까지 연장된 외부사다리와, 각 챔버로 연결된 내부사다리를 구비하여 전반적인 유지 및 보수관리가 매우 용이한 장점이 있다.

이상에서 본 고안의 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 고안의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 고안을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 고안의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

Claims (9)

1. 외벽체(140)에 상판(170)과 바닥판(180)을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서,

   상기 외벽체(140)의 내부에는 서로 다른 직경을 갖고 다단으로 적층시공된 원통유니트(111∼114, 121, 133, 134, 142, 143)들이 축심으로부터 나이테 형상을 갖게 다중으로 배열되어 있고, 상단과 하단 부위에 유체가 관통할 수 있는 유입구(119, 129, 139, 304, 305)들을 구비한 다수의 격벽(110, 120, 130, 301∼303)들과,

   상기 외벽체(140)와 상기 격벽(110, 120, 130, 301∼303)들에 의해 분할된 다수의 챔버(118, 128, 138, 148)들로 이루어진 원통형 본체(100)를 포함하되,

   상기 원통형 본체(100)의 내부에서는 입수된 유체가 상기 챔버(118, 128, 138, 148)들에 순차적으로 채워질 때 원주방향으로 회류하면서 상기 유입구(119, 129, 139, 304, 305)를 통해 월류함으로써, 입수시에서부터 출수시까지의 유체의 체류 시간과 흐름 방향을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 원통형 본체(100)는 지중에 설치된 토대(101)의 상부에 세워지며, 상기챔버(118, 128, 138, 148)들에 각각 배관된 청소관(105)과 배수관(106)이 내설된 콘크리트 기저부(102)의 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 원통형 본체(100)의 상판(170)에는 상기 챔버(118∼148)에 대응하게 각각의 맨홀(109)과 'U'자관 형상의 가스배출관(108)들이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 챔버(118∼148)의 내부에는 상기 맨홀(109)들에 대응한 내부사다리(177)들이 각각 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 원통형 본체(100)는 상기 챔버(118∼148) 상부의 사이 간격에 대응한 축길이를 갖고, 상기 외벽체(140)와 제 1 내지 제 3격벽(110∼130)의 상부에서 방사상의 방향으로 배열되어서 각각 용접된 가로대 형식의 보강대(171, 172)들을 구비한 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 챔버(118∼148)의 바닥판에 형성된 각각의 청소관 구멍(181) 근처에는 청소시 발생한 잔류물들을 물과 함께 용이하게 외부로 방출시킬 수 있도록, 소정 길이와 높이를 갖는 물유동 방지턱(190)이 각각 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
7. 외벽체(140)에 상판(170)과 바닥판(180)을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록 구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서,

   상기 외벽체(140)와 동일 높이를 갖고, 상변과 하변이 절곡된 스트립을 적층 시공한 스파이럴 형상의 격벽(200)이 내장된 원통형 본체(100)를 포함하며,

   입수관(104)으로부터 유입된 물의 흐름을 스파이럴 형상으로 유도하는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
8. 외벽체(140)에 상판(170)과 바닥판(180)을 밀봉시켜 유체를 담을 수 있도록구성한 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크에 있어서,

   상기 외벽체(140)에 비해서 서로 다른 높이를 갖고, 나이테 형상을 이루게 다중으로 배열된 계단식 원통형 격벽(300)이 내장된 원통형 본체(100)를 포함하며,

   입수관(104)으로부터 유입된 물을 높이에 따라 순차적으로 월류시키는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.
9. 제 1항 또는 제 8항에 있어서,

   상기 원통형 본체(100)는 물의 살균력을 증가시키고, 어두운 곳에서도 청소작업을 원활하게 하도록 다수의 적외선 살균 전등(320)을 내장하고 있는 것을 특징으로 하는 다중 격벽을 구비한 원통형 저장탱크.