KR200445950Y1 - 복합패널 물탱크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 복합패널 물탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌 재질의 복합패널을 용접방식으로 결합하고, 외부에는 철골프레임을 설치하여 수압을 견딜 수 있도록 하는 복합패널 물탱크에 관한 것이다.

본 고안에 따르면 플라스틱 패널로 물탱크를 만들 때, 물과 접촉하는 내벽에 별도의 폴리에틸렌 시트를 부착하지 않아도 되므로, 제작원가가 절감되며 제작기간이 감소하며, 서로 용접 결합된 패널이 상당한 크기의 수압을 견뎌줄 수 있으므로, 외부 철골프레임의 크기를 줄여도 물탱크의 안전성이 확보되는 효과가 있다

물탱크, 복합패널, 용접, 폴리에틸렌

Description

복합패널 물탱크{COMPLEX PANEL WATER TANK}

본 고안은 복합패널 물탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 폴리에틸렌 재질의 복합패널을 용접방식으로 결합하고, 외부에는 철골프레임을 설치하여 수압을 견딜 수 있도록 하는 복합패널 물탱크에 관한 것이다.

일반적으로 수조(水槽)는 내부에 일정량의 물을 저장하여 주거용 아파트 및 업무용 빌딩 등과 같이 생활용수의 사용이 많은 건축물에 공급하기 위한 것으로서, 재질에 따라 스테인레스패널 수조, 합성수지(SMC)패널 수조, 콘크리트 수조 등으로 분류된다.

이러한 수조에 있어서 스테인레스패널 수조는 콘크리트 수조의 시공성 문제를 보완한 이점은 있으나, 원자재 가격의 상승으로 비경제적인 문제점이 있고, 합성수지(SMC)패널 수지의 경우는 내구성이 약한 문제점이 있다. 또한, 콘크리트 수조의 경우는, 수압이나 휨하중에 대응하는 구조적강도 및 내구성이 우수한 이점이 있으나, 콘크리트 수조가 형성되도록 결합한 거푸집에 콘크리트를 타설하여 양생시킨 후 거푸집을 철거해야 하는 등 작업공정이 복잡할 뿐만 아니라 공사기간도 많이 소요되는 문제점이 있다.

이 중에서 최근에는 가볍고 값싼 재료인 합성수지로 제작된 단위 패널을 이용하여 수조를 제작하는 경우가 많아지고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 분해사시도이며, 도 2는 종래기술에 따른 물탱크의 벽면의 구조를 나타낸 단면도이다.

도 1과 2에 도시된 바와 같이, 종래기술에 따른 물탱크(10)는 다수개의 단위 패널(11)을 이용하여 저수공간을 형성하고, 외부에는 수압을 지탱할 수 있는 철골프레임(12)을 설치한다.

철골프레임(12)과 패널(11)은 볼트나 못 등의 체결수단(14)으로 고정된다.

상부면은 뚜껑(13)을 설치하여 외부 이물질이 물에 들어가는 것을 방지하는데, 뚜껑(13)에는 물을 투입할 수 있는 투입구(도면 미도시)가 형성될 수 있다.

합성수지로 제작된 패널(11)은 물탱크(10)의 측벽과 바닥면을 형성하면서 물과 직접 접촉하는데, 합성수지에 함유된 원료에 의하여 물이 오염될 염려가 있다.

이러한 오염을 방지하기 위하여 패널(11)로 형성된 저수공간의 내벽에는 폴리에틸렌(PE) 시트(15)가 융착된다.

폴리에틸렌 시트(15)는 물과 접촉하여도 오염을 발생시키지 않으며, 저장된 물이 패널(11) 틈새로 유출되는 것을 막을 수 있기 때문에 대부분의 합성수지패널 물탱크에 널리 사용되고 있다.

그런데 폴리에틸렌 시트(15)를 부착하기 위해서는 두께 약 2~10㎜ 정도의 폴리에틸렌 시트(15)를 제작하고, 물탱크(10) 내부에서 접착제 또는 체결수단을 사용하여 내벽면에 고정시켜야 한다.

그리고 폴리에틸렌 시트(15)가 맞닿아 있는 경계부분을 통해 물이 새어나오는 것을 방지하기 위하여 시트(15)의 끝부분(15a)을 일정거리만큼 서로 겹쳐서 접착한다.

이러한 작업을 하는데에는 많은 시간과 노력이 필요하기 때문에 물탱크의 제작기간이 길어지고 제조원가가 상승하는 문제점이 있었다.

또한 각각의 패널(11)을 서로 견고하게 결합하여 물탱크(10)를 제작하는 것이 아니고, 패널(11)을 외부에서 지탱하는 철골프레임(12)을 설치하여 외부에서 수압을 지탱하여야 하므로, 철골프레임(12)의 크기가 커질 수밖에 없었다.

즉, 각각의 패널(11)은 외부의 철골프레임(12)에만 고정된 상태에서 힘을 받게 되며, 패널(11) 사이의 틈으로 물이 새는 것은 폴리에틸렌 시트(15)에 의하여 막는다.

따라서 철골프레임(12)에 과도한 압력이 부가되어 안전성이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 합성수지 패널을 서로 용접하여 결합함으로써 별도의 폴리에틸렌 시트를 부착하지 않아도 물의 유출을 막을 수 있는 복합패널 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 합성수지 패널을 서로 용접하여 결합함으로써 저장된 물의 압력을 상당부분 지탱할 수 있도록 함으로써 물탱크의 파손이나 균열을 막아줄 수 있는 복합패널 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한 본 고안은 물탱크 내부에 융착하여 사용하던 폴리에틸렌 시트를 제거함으로써 제작원가를 절감하고 제작기간을 단축할 수 있도록 하는 복합패널 물탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 고안은 저수공간이 형성된 물탱크로서, 내부에 다수의 중공이 형성되어 있으며, 내부와 외부는 각각 재생 상태와 순원료 상태의 폴리에틸렌 원료가 일체로 제작되며, 서로 용접에 의하여 결합되어 상기 저수공간의 측벽 및 바닥을 형성하는 폴리에틸렌 재질의 복합패널과; 체결수단에 의하여 상기 복합패널에 결합되며, 상기 복합패널에 의하여 형성된 저수공간의 외벽면과 접촉하면서 상기 저수공간에 저장된 물의 수압을 지탱하는 철골프레임;으로 구성되며, 상기 복합패널의 일측면에는 일정한 높이만큼 돌출된 삽입돌기가 형성되고, 반대측면에는 상기 삽입돌기가 끼워지는 요입홈이 형성되며, 상기 복합패널의 요입홈에 인접한 복합패널의 삽입돌기가 끼워진 상태에서 인접한 두 개의 폴리에틸렌 복합패널의 틈새에 폴리에틸렌 용접봉을 녹여넣어 접합하는 방식으로 용접되며, 상기 체결수단은 머리의 일부분이 상기 요입홈 내부로 돌출된 상태에서 상기 복합패널의 요입홈 내부로부터 상기 저수공간의 외부를 향해 사선방향으로 관통하여 상기 철골프레임에 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 고안에 따르면 플라스틱 패널로 물탱크를 만들 때, 물과 접촉하는 내벽에 별도의 폴리에틸렌 시트를 부착하지 않아도 되므로, 제작원가가 절감되며 제작기간이 감소하는 효과가 있다.

또한 본 고안에 따르면 서로 용접 결합된 패널이 상당한 크기의 수압을 견뎌줄 수 있으므로, 외부 철골프레임의 크기를 줄여도 물탱크의 안전성이 확보되는 효과가 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 고안의 실시예에 따른 복합패널 물탱크(이하, '물탱크'라 함)를 설명한다.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 사시도이며, 도 4는 본 고안의 복합패널의 구조를 나타낸 사시도이다.

도 3과 4를 참조하여 설명하면, 본 고안의 물탱크(100)는 다수 개의 복합패널(102)의 결합으로 이루어지며, 직육면체 형상의 저수공간을 갖는다.

복합패널(102)은 직육면체 형상으로 된 저수공간의 측벽 및 바닥을 형성하면 서 물과 직접 접촉하는데, 복합패널(102)의 재질이나 구조, 결합방식에 대하여는 후술한다.

저수공간의 상부면에는 뚜껑(104)이 얹혀지는데, 뚜껑(104)에는 물을 투입하거나 물탱크(100) 내부를 청소하기 위한 개폐창(도면 미도시)이 설치될 수 있다.

복합패널(102)에 의하여 형성된 저수공간 외벽에는 철골프레임(106)이 설치된다. 철골프레임(106)은 저수공간을 형성하는 복합패널(102)의 바깥쪽 벽면과 접촉하면서 설치되어 저수공간에 저장된 물의 수압을 지탱하는 역할을 한다.

복합패널(102)은 합성수지로 제작되므로 저수공간에 다량의 물이 저장되면 수압에 의하여 측벽이 바깥쪽으로 약간 휘어질 수 있다. 만약 수압이 더 커지거나 측벽의 지지강도가 낮다면 물탱크(100)가 파손되는 사고가 발생할 수 있는데, 이를 방지하기 위하여 복합패널(102) 바깥쪽 벽면에 강철 재질의 철골프레임(106)을 보강하는 것이다.

복합패널(102)과 철골프레임(106)은 볼트나 못 등의 체결수단에 의하여 고정되는데, 고정방식에 대하여는 후술한다.

본 고안의 물탱크(100)를 형성하는 복합패널(102)은 폴리에틸렌(PE) 재질의 합성수지로 만들어진다. 복합패널(102)이란 내외부의 원료가 다른 패널을 말한다.

도 4에 나타난 바와 같이, 본 고안에 사용되는 복합패널(102)은 내부에 길이방향으로 다수의 중공(102a)이 형성되는데, 중공(102a)은 복합패널(102)의 길이 방향으로 연속적으로 형성되며, 복합패널(102)의 폭 방향으로 다수 개 형성된다. 중공(102a)의 크기와 폭 방향 중공(102a)의 개수는 복합패널(102)의 넓이에 따라 변 화할 수 있다.

개개의 중공(102a)의 단면은 대략 정사각형의 형상을 가지는 것이 바람직하지만, 용도에 따라 원형, 타원형, 직사각형의 형상을 가질 수도 있을 것이다.

또한 복합패널(102)의 두께 방향으로도 다수 개의 중공(102a)이 형성될 수 있으며, 폭 방향과 두께 방향 모두 다수 개의 중공(102a)이 형성되게 함으로써 격자 무늬를 형성할 수도 있을 것이다.

복합패널(102)의 중공(102a)을 형성하는 내부몸체와 물과 직접 접촉하는 외표면은 모두 폴리에틸렌(PE)을 원료로 하지만, 상태를 약간 다르게 구성한다.

도 5에 나타난 바와 같이, 내부몸체(A)는 재생원료상태의 폴리에틸렌을 사용하여 형성하며, 외표면(B)은 순원료 상태의 폴리에틸렌을 사용한다.

순원료 상태란 폴리에틸렌 원료가 한 번도 열변환 과정을 거치지 않은 상태를 말하며, 재생원료상태란 폴리에틸렌 원료가 가열 과정을 거치면서 최종적인 합성수지 제품으로 성형되었던 상태를 말한다.

폴리에틸렌 원료는 재생을 거듭할수록 불순물이 증가하면서 최초 순원료 상태일 때보다 강도와 경질성이 커지게 된다.

따라서 내부몸체(A)에 재생 원료를 사용하여 성형을 할 경우, 내부 격벽의 강도는 외부에 비하여 더 단단해지므로, 더 높은 압력이나 충격에도 견딜 수 있게 된다. 또한 재생 원료의 경우 순원료보다 녹는점이 낮아서 냉각 속도가 빨라지므로 패널 생산시간이 단축되는 장점이 있다.

그리고, 외표면(B)은 외부로 노출되는 부분이므로 미감을 위하여 다양한 색 상을 입힐 수도 있는데, 순원료 상태에서 좀 더 착색이 용이한 특성이 있다.

또한 물탱크(100)는 물과 직접 닿는 벽면이 인체에 무해한 성분으로 이루어져야 하는데, 순원료 상태의 경우 불순물이 적어서 오염의 위험이 적다.

한편, 복합패널(102)의 양측면에는 패널끼리 결합하기 위한 구조가 형성된다. 복합패널(102)의 일측면에는 일정한 높이만큼 돌출된 삽입돌기(102b)가 형성되고, 반대측면에는 삽입돌기(102b)가 끼워지는 요입홈(102c)이 형성된다.

삽입돌기(102b)와 요입홈(102c)의 폭은 거의 동일하므로, 삽입돌기(102b)는 요입홈(102c) 내부에 삽입된 상태에서 고정된다. 이와 같은 방식으로 여러 개의 복합패널(102)이 서로 결합되면서 저수공간을 형성할 수 있다.

도 6 내지 8은 인접한 두 개의 복합패널(102)을 결합하여 고정하는 방식을 나타내고 있다.

먼저 도 6에서와 같이 요입홈(102c)이 형성된 복합패널(102)을 체결수단(110)에 의하여 철골프레임(106)에 고정시킨다. 체결수단(110)으로는 볼트나 나사, 못 등이 사용될 수 있다.

이때 체결수단(110)은 복합패널(102)의 요입홈(102c) 내부에서 바깥쪽으로 사선방향으로 관통하여 철골프레임(106)에 고정되도록 한다. 그러면 체결수단(110)의 평평한 머리가 요입홈(102c) 내부에서 약간 돌출된 상태가 된다.

그리고 나서 도 7에서와 같이 인접한 복합패널(102)에 형성된 삽입돌기(102b)를 요입홈(102c)에 삽입한다.

그러면 삽입돌기(102b)의 말단부가 체결수단(110)의 머리에 닿으면서 더 이 상 들어가지 못하게 된다. 그 결과 두 개의 복합패널(102) 사이에 약간의 공간이 생기게 된다.

마지막으로 도 8에서와 같이 두 개의 복합패널(102) 사이를 폴리에틸렌 용접봉으로 용접하면서 두 개의 복합패널(102)을 결합한다. 용접은 저수공간의 안쪽 벽면(물과 닿는 벽면)에서 하는 것이 바람직하다. 바깥쪽 벽면은 철골프레임(106)에 의하여 이미 지탱되고 있기 때문이다. 또한 내부의 수압에 의하여 복합패널(102)이 바깥쪽으로 약간 휘어졌을 때, 틈새의 간격이 넓어지면서 균열이 생기는 것을 방지하기 위한 것이다. 그리고 용접된 부분은 벽면에 비하여 탄력성이 더 커서 변형시 완충작용을 할 수도 있으며, 동일한 폴리에틸렌 원료를 사용하므로 항균효과도 더 크다.

두 개의 복합패널(102) 사이의 틈은 삽입돌기(102b)의 측면에 의하여 폐쇄된 상태이므로 용접봉을 넣었을 때 열이 외부로 달아나지 않는다. 이로 인해 용접봉이 두 개의 복합패널(102) 틈새에서 용해되면서 견고하게 접착되는 것이다.

이와 같이 모든 복합패널(102) 사이의 틈새를 용접하면 저수공간이 형성될 뿐만 아니라, 별도의 폴리에틸렌 시트를 부착하지 않아도 물이 새는 것을 방지할 수 있어서 제조원가를 줄일 수 있다.

또한 패널들을 단순히 서로 맞붙이기만 했던 종래기술과는 달리 용접에 의하여 결합함으로써 더 견고한 결합이 이루어지게 되고, 외부에 철골프레임(106)이 없어도 어느 정도의 수압(전체 수압의 1/3 정도)을 지탱할 수 있는 장점이 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 고안의 기술적 구성은 본 고안이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 고안의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 고안의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 실용신안등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 실용신안등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 고안의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

도 1은 종래기술에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 분해사시도.

도 2는 종래기술에 따른 물탱크의 벽면의 구조를 나타낸 단면도.

도 3은 본 고안의 실시예에 따른 물탱크의 구조를 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안의 복합패널의 구조를 나타낸 사시도.

도 5 내지 7은 복합패널의 결합과정을 나타낸 단면도.

Claims (1)

1. 저수공간이 형성된 물탱크로서,

   내부에 다수의 중공이 형성되어 있으며, 내부와 외부는 각각 재생원료상태와 순원료 상태의 폴리에틸렌 원료가 일체로 제작되며, 서로 용접에 의하여 결합되어 상기 저수공간의 측벽 및 바닥을 형성하는 폴리에틸렌 재질의 복합패널과;

   체결수단에 의하여 상기 복합패널에 결합되며, 상기 복합패널에 의하여 형성된 저수공간의 외벽면과 접촉하면서 상기 저수공간에 저장된 물의 수압을 지탱하는 철골프레임과;

   상기 저수공간의 상부면을 덮는 뚜껑과;

   상기 뚜껑에 형성되어 상기 저수공간 내부에 물을 투입하거나, 상기 저수공간 내부를 청소하기 위한 통로를 형성하는 개폐창;을 포함하며,

   상기 복합패널의 일측면에는 일정한 높이만큼 돌출된 삽입돌기가 형성되고, 반대측면에는 상기 삽입돌기가 끼워지는 요입홈이 형성되며,

   상기 복합패널의 요입홈에 인접한 복합패널의 삽입돌기가 끼워진 상태에서 인접한 두 개의 폴리에틸렌 복합패널의 틈새에 폴리에틸렌 용접봉을 녹여넣어 접합하는 방식으로 용접되며,

   상기 체결수단은 머리의 일부분이 상기 요입홈의 표면으로부터 상기 요입홈 내부로 돌출된 상태에서 상기 복합패널의 요입홈 내부로부터 상기 복합패널의 외부 표면을 향해 사선방향으로 관통하여 상기 철골프레임에 고정되는 것을 특징으로 하는 복합패널 물탱크.

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