KR20090083593A - 물탱크용 라이닝재 - Google Patents

Abstract

본 발명은 위생적인 물탱크를 공급하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 공동주택이나 고층건물의 지하저수조 또는 옥상물탱크의 내벽을 위생적으로 라이닝 처리를 하여, 곰팡이 또는 각종 세균으로부터 물이 오염되는 것을 예방함으로써, 저장된 물을 음료수와 생활용수로 사용하는 다수의 사용자들이 각종 수인성 전염병과 질병에 감염되는 것을 사전에 방지하는 것을 그 목적으로 하고 있다.

이를 위하여 항균성 및 탈취성이 우수한 은나노 입자가 내장된 제1시트층과, 벽면에 고정되는 제2시트층으로 라이닝재를 형성하되, 상기 제2시트층은 고정시트와 열융착 등의 방법에 의하여 벽면에 고정되도록 한다.

또한, 상기 고정시트는 진동완화부를 갖는 고무피복리벳과 다수개의 접착홀부를 갖는 와셔에 의하여 벽면에 장착되도록 하여, 수압의 잦은 변동시에도 상기 충격완화부가 충격을 흡수하도록 하여 라이닝재가 구조체의 벽면으로부터 용이하게 분리되지 않도록 한다.

따라서, 본 발명에 의하면 기존의 콘크리트와 스테인리스스틸 구조물로 형성되는 지하저수조는 물론, 종래 방수시트로 형성되는 지하저수조 등에 비하여 위생적인 급수가 가능할 뿐만 아니라, 시공이 간편하고 공사비가 현저히 절약되는 효과가 있다.

제1시트층, 제2시트층, 고정시트, 진동완화부, 고무피복리벳, 은나노

Description

물탱크용 라이닝재{Lining material for water tank}

본 발명은 물탱크용 라이닝재에 관한 것으로서 보다 상세하게는 공동주택이나 상용건물의 물탱크의 내측에 항균성 및 탈취성이 뛰어난 은나노입자가 첨가되어 형성된 제1시트층과 벽면에 고정할 수 있는 제2시트층으로 이루어진 물탱크용 라이닝재에 관한 것이다.

일반적으로 공동주택이나 상용건물의 물탱크는 그 규모가 크게 제작되며 대부분 콘크리트 또는 철판으로 제작되어 왔으나 부식에 의해 물의 오염이 문제되어 왔으며, 이를 개선하기 위해 사용되는 기존의 물탱크의 내벽을 스텐리스스틸판으로 보강하거나, 신규제작시에는 스텐리스스틸로 설치되는 지하저수조 또는 고가수조를 사용하여 왔다.

그러나, 상기와 같은 스텐리스트틸판으로 저수조등을 제작할 경우에는 그 초기 설치비용이 고가 일뿐만 아니라, 그 외부 원형을 유지하기 위하여 저수조 내에 내벽을 지지할 수 있는 지지대를 전, 후, 좌, 우, 상, 하로 설치해야하고, 또한 상기 스테인리스스틸판의 상호 결착은 용접에 의해 이루어지므로 전체적으로 물탱크 제작에 소요되는 기간이 장시간 요구되며, 용접 부분이 화학적 반응에 의해 물의 오염을 발생할 수 있는 문제점을 가지고 있었다.

이를 개선하기 위하여, 도 1a에 도시되어 있는 바와 같이, 송수관(3)과 배수관(4)이 장착되는 저수조(2)의 내측에 방수시트(1)를 부착하여 급수되는 물을 처리하는 저수조가 제시되어 있으나, 상기 저수조는 단순히 방수시트(1)만 장착되는 구조이어서, 수압의 잦은 변동으로 인하여 상기 방수시트(1)가 변형 또는 파손이 되기 쉽고, 주로 여름철 발생빈도가 높은 곰팡이와 세균등에 대한 항균기능과 탈취기능이 없는 문제점을 가지고 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여, 도 2a 및 도 2b에 도시되어 있는 바와 같이, 방수시트(1)표면 등에 은입자(6)를 첨가하고, 이를 접착제등으로 형성되는 접착층(5)으로 상기 방수시트(1)를 지하저수조(2)의 벽체에 부착시키는 기술이 개시 되어 있으나, 은입자(6)가 방수시트(1)의 표면에 돌출되는 구성이고 접착제를 사용하여 상기 방수시트를 저수조에 장착시키는 구성이어서, 잦은 수압변동시에 은입자(6)가 방수시트로부터 분리되거나 시트가 파손되는 문제점을 안고 있다.

또한, 도 2c에 도시된 바와 같이 방수시트(1)에 망상직물층(7)과 부직시트층(8)이 장착되는 기술이 제안되고 있으나, 이 역시 저수조에 견고한 부착에 어려움이 있고, 방수시트(1)가 쉽게 파손되는 문제점이 있다.

그외에, 방수시트의 전부분에 은나노를 적용(첨가)하거나, 얇은 은나노시트형태로 생산하여 추후시트끼리 접합하는 이중시트형태의 은나노방수시트 기술이 제안되고 있으나, 이 기술 역시 고비용과 함께 시트의 제조공정상의 어려움이 있고, 또한 얇은 방수시트에 은나노입자를 라이네이팅(도포)하는 경우에는 유지관리시에 물리적손상에 의한 잦은 파손으로 항균시트의 주 기능인 항균성이 상실되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 지하저수조 등의 벽면에 부착되는 라이닝재를 보다 밀착되게 설치가 가능하도록 함과 동시에, 반영구적인 항균성과 탈취성의 기능을 갖는 지하저수조를 설치하여 위생용수를 오염으로부터 근본적으로 방지하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로 본 발명인 물탱크용 라이닝재는,

공동주택이나 고층건물의 지하저수조와 물탱크 등의 콘크리트 구조물의 내측에 설치되는 물탱크용 라이닝재에 있어서,

상기 라이닝재는 은나노입자가 첨가된 제1시트층과, 일측면이 상기 제1시트층과 열융착 압착되고, 타면은 고정시트층에 열융착 고정되는 제2시트층으로 이루어지되, 상기 고정시트층은 진동완화부를 갖는 고무피복리벳과 다수개의 접착홀부가 형성되는 와셔에 의하여 지하저수조의 벽체에 고정되도록 한다.

또한, 상기 고무피복리벳은 내부가 중공부로 이루어지고, 머리부에는 탄성력을 갖는 진동완화부가 형성되며, 상기 머리부의 타단에는 절개부를 갖는 다수개의 고정단이 설치되도록 하여 상기 라이닝재가 구조체의 벽면에 견고하게 고정되게 함은 물론, 물과 직접접촉을 하는 제1시트층에만 은나노입자가 첨가되므로, 적은 양의 은입자로 반영구적인 항균성과 탈취성의 기능을 갖는 지하저수조를 설치하여 경제적일 뿐만 아니라, 위생용수를 오염으로부터 근본적으로 방지하는 목적을 달성할 수 있도록 한다.

상기와 같은 구조로 이루어진 본 발명인 물탱크용 라이닝재는 제작과 설치가 용이하고 콘크리트 벽면에 보다 밀착되게 설치가 가능하며, 반영구적으로 항균성과 탈취성 및 살균성의 기능을 보유하면서, 물의 오염이 방지되도록 하는 증진된 효과와 함께 일측면(제1시트층)에만 은나노입자가 첨가되어 제작비를 현저하게 감소시키는 경제적인 효과도 동시에 가지고 있다.

이하 본 발명인 물탱크용 라이닝재를 첨부된 도면에 의하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 종래 기술사상과 동일한 기술구성에 대해서는 동일명칭을 그대로 부여하여 설명한다.

도 1은 종래 지하저수조에 방수시트를 장착한 사시이며,

도 2a 및 도2b는 은입자가 첨가된 방수시트가 장착된 종래 지하저수조를 도시한 단면이며, 도 2c는 망상직물층과 부직시트층이 혼합된 방수시트의 단면이고,

도 3은 본 발명인 라이닝재의 사시도이며.

도 4는 본 발명인 라이닝재를 생산하는 계통도이고.

도 5a는 본 발명인 라이닝재가 장착된 단면도이고, 도 5b 및 도 5c는 본 발명인 라이닝재를 고정하는 고무피복리벳 및 와셔의 단면도와 평면도이고 5d는 고무피복리벳의 사용전, 후의 상태도이다.

도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명인 라이닝재(100)는, 은나노입자가 첨가된 제1시트층(10)과, 일측면이 상기 제1시트층(10)과 압착되어 일체화되고, 타측면은 고정시트층(30)에 열융착 고정되는 제2시트층(20)으로 이루어진다.

이를 위하여, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 제 1, 2시트층(10, 20)이 2중으로 동시 압출되어 일체화되도록 성형기(25, 25')를 복수개 설치하되, 상기 제1시 트층(10)을 성형하는 성형기(25)에는 상기 제1, 2시트층의 원료인 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트 : Ethylene Vinyl Acetate)와 LLDP(선형 저밀도 폴리에틸렌 : Linear Low Density Polyethylene)가 혼합된 원료공급기(22)와 은나노입자가 첨가된 마스터배치(23)를 혼합기(24)에서 혼합하여 이를 공급받아 판형의 시트형상으로 공급하는 성형기(25)와, 단지 원료공급기(22)로부터 EVA 와 LLDP의 혼합된 원료만 공급받아 제2시트(20)를 성형하는 성형기(25')로 구분하여 설치되도록 한다.

상기와 같이, 각 성형기(25, 25')로부터 공급되는 제1, 2시트층(10, 20)을 압축로라(26)로 압착하여 상기 시트층들이 일체화 되도록 한다.

압착된 상기 시트층(10, 20)은 감속기(28)와 연결된 모터(27)의 구동에 의하여 완성롤(29)에 권취된다.

상기 제1시트층(10)에 혼합되는 마스터배치(23)에는 유색의 안료와 은나노입자가 첨가되도록 하되, 그 두께는 0.8mm ~ 2mm로 하며, 첨가되는 은나노입자는 마스터배치(EVA 또는 LLDP) 중량의 5% ~ 12% 내외가 되도록 하여, 제1시트층(10)에서의 은나노입자가 차지하는 비율을 제1시트층(10)의 혼합원료인 EVA 와 LLDP중량의 0.5% ~ 3.0%(중량대비)가 되도록 한다.

그 이유는 상기 제1시트층(10)을 형성하는 두께가 너무 얇지 않도록 하여 스크레치가 발생하였을 때 제1시트층(10)이 쉽게 파손되는 것을 방지하고, 지속적인 탈취 및 살균 작용의 효과를 얻을 수 있도록 하기 위해서이다.

또한, 제1시트층(10)의 은나노입자 구성비율(중량)을 제1시트층의 혼합원료인 EVA와 LLDP의 0.5% ~ 3.0%(중량대비)가 되도록 한정한 것은, 위 범위내에서 은 나노입자의 적정첨가로 경제성이 확보됨과 동시에 세균과 곰팡이등의 번식과 증식을 차단하는 효과가 극대화되기 때문이다.

이에 대한 시험성적결과(한국원사직물시험연구원 : FITI)는 다음과 같다.

- 성과(성적) 결과 -

도 3은 본 발명인 물탱크용 라이닝의 구조를 보여주는 사시도로서, 위에서 살펴본 바와 같이, 세균과 독성의 번식 및 증식을 차단하는 효과가 있는 은을 나노입자형태로 함침시켜, 제1시트층(10)의 원료와(EVA, LLDP) 나노입자가 함침된 마스타배치를 혼합하여 제1시트층(10)이 형성되도록 한다.

한편 제2시트층(20)과 고정시트(30)는 각각 2.5mm ~ 3.5mm의 범위 내에서 동일한 두께로 형성되도록 하여 견고한 부착과 파손을 방지하는 것이 가능하도록 하 며, 사용되는 재질은 제1시트층(10)과 같은 재료 즉, EVA, LLDP 를 사용하는 것이 바람직하다.

이는 융착 효과를 높이고, 라이닝재(100)의 손상을 방지함과 동시에, 구조체의 벽면에 상기 라이닝재를 견고하게 고정시키기 위해서이다.

그리고 지하저수조를 신설하는 경우에는 도 5a 내지 5d에 도시된 바와 같이, 지하저수조등의 공사시에 고무피복리벳(40)의 머리부(47)와 몸통부(45)의 일부가 삽입된 상태에서 콘크리트를 타설한다.

보다 완벽한 기밀을 유지하기 위하여, 다수개의 접착홀부(52)를 갖는 와셔(50)의 관통부(51)에, 고무피복리벳(40)의 몸통부(45)를 삽입하여 도 5b 내지 도 5d에 도시되어 있는 바와 같이, 절개부(49)를 갖는 다수개의 고정단(46)을 외측방향으로 굴곡(90°)지게 벽면으로 압착하여 상기 와셔(50)가 고정시트(30)를 구조체의 벽면을 향하여 밀착되도록 한다.

또한, 상기 와셔(50)에는 다수개의 접착홀부((52)를 두어 열융착시에 제2시트층(20)과 고정시트(30)가 상호 열융착 고정되도록 한다.

상기 고무피복리벳(40)은 내식성을 갖는 스테인리스스틸등의 재질로 하되, 잦은 수압변동으로 인한 라이닝재(100)의 변형과 파손을 방지하기 위하여, 그 표면은 고무로 피복되는 고무피복부(44)를 형성하고, 머리부(47)에는 일정두께의 고무재질로 형성되는 진동완화부(41)를 별도로 설치하여 온도 및 수압변화에 따른 충격과 진동을 흡수하도록 하되, 상기 진동완화부의 두께는 지하저수조의 크기와 사용되는 물의 용도에 따라 머리부(47) 높이의 25％ ~ 35％ 의 범위로 한다.

상기 부착용 고정시트(30)를 고무피복리벳(40)과 와셔(50)에 의하여 벽면에 고정시키고, 제1시트층(10)과 제2시트층(20)으로 이루어지는 라이닝재(100)를 그 위에 얹혀놓은 다음 버너 또는 토치 등의 열풍을 이용하여 상기 부착용 고정시트(30)와 제2시트층(20)의 양 시트를 열융착 시키면, 본 발명인 라이닝재(100)를 지하저수조등의 구조물에 견고하게 고정시키는 작업이 완성된다.

이때, 와셔(50)에 형성된 접착홀부(52)와 고무피복리벳(40)의 중공부(48)로 제2, 3시트(20, 30)의 용융물이 충진되면서 결합하여 보다 견고한 고정과 기밀이 유지된다.

한편 고무피복리벳(40)의 머리부(47) 및 몸통부(45)에 피복되는 피복재는 탄력성이 우수한 고무재질을 선택하되, 용융온도가 제1, 2시트층(10, 20)의 주재료인 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트 : Ethylene Vinyl Acetate) 또는 LLDP(선형 저밀도 폴리에틸렌 : Linear Low Density Polyethylene)보다 높은 재질로 한다.

이는, 용융시에 피복재의 손상으로 인한 기밀누설을 예방하기 위해서이다.

또한 상기 제1시트층(10)에는 별도의 색상(안료)이 첨가된 마스터배치에 의하여 안쪽 면과 바깥쪽 면을 용이하게 구분할 수 있어서, 시공이 간편할 뿐만 아니라 안료의 색채를 파란색으로 할 경우에는 시각적으로도 물의 청결을 강조할 수 있는 잇점이 있다.

본 발명인 물탱크용 라이닝재는 도시하고 설명한 것 이외에 다양하게 변형실시가 가능한 것으로 본 발명의 목적범위를 일탈하지 않는 한, 변형예들은 모두 본 발명의 권리범위에 포함되어 해석되어야 한다.

예를 들면, 물탱크용 라이닝재는 사용되는 물의 용도와 규격에 따라, 고무피복리벳(40)의 재질을 스텐리스스틸에서 내식성과 강도를 만족하는 범위라면, 티타늄 또는 특수강으로 대체할 수 있다.

그리고, 제1시트층(10)에 첨가되는 은나노의 입자 역시, 마스터배치에 혼합되는 형태와 방법에 한정하지 않고, 이를 미세한 입자로 변형하여 제1시트층에 직접 첨가하여 사용하는 방법을 채택할 수 있으며, 제1, 2시트층의 재료도 위에 예시된 EVA 또는 LLDP 외에 저수조의 규모와 사용되는 은나노입자의 종류를 감안하여 올레핀계열의 수지를 적정비율 혼합하여 사용해도 좋다.

또한, 기존의 지하저수조 등에 본 발명인 라이닝재를 부착하는 경우에는 저수조의 크기와 용도 등을 고려하여 다수개의 고정시트(30)를 일정크기(30cm×30cm)로 재단하여 통상적인 고정수단으로 상기 라이닝재를 벽면에 부착하여 사용할 수도 있다.

도 1은 종래 지하저수조에 방수시트를 장착한 사시도이다.

도 2a 및 도2b는 은입자가 첨가된 방수시트가 장착된 종래 지하저수조를 도시한 단면이며, 도 2c는 망상직물층과 부직시트층이 혼합된 방수시트의 단면도이다.

도 3은 본 발명인 라이닝재의 사시도이다.

도 4는 본 발명인 라이닝재를 생산하는 계통도이다.

도 5a는 본 발명인 라이닝재가 장착된 단면도이고, 도 5b 및 도 5c는 본 발명인 라이닝재를 고정하는 고무피복리벳 및 와셔의 단면도와 평면도이고, 도 5d는 고무피복리벳의 사용전, 후의 상태도이다.

※도면의 주요에 대한 부호의 설명

10 : 제1시트층 20 : 제2시트층 30 : 고정시트

40 : 고무피복리벳 41 : 진동완화부 44 : 고무피복부

50 : 와셔 100 : 라이닝재

Claims (3)

1. 공동주택이나 고층건물의 지하저수조와 물탱크 등의 콘크리트 구조물의 내측에 설치되는 물탱크용 라이닝재(1)에 있어서,

   상기 라이닝재(1)는 은나노입자가 첨가된 제1시트층(10)과; 일측면이 상기 제1시트층(10)과 압착되어 일체화되고, 타측면은 고정시트층(30)에 열융착 고정되 는 제2시트층(20)으로 이루어지도록 하되, 상기 제1시트층(10)과 제2, 3시트층(20, 30)은 그 두께를 각각 0.8mm ~ 2mm(제1시트층)와 2.5mm ~ 3.5mm(제2, 3시트층)로 하는 한편, 첨가되는 은나노입자는 제1시트층(10)의 혼합원료인 EVA(에틸렌 비닐 아세테이트 : Ethylene Vinyl Acetate)와 LLDP(선형 저밀도 폴리에틸렌 : Linear Low Density Polyethylene)의 0.5% ~ 3.0%(중량대비)가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 물탱크용 라이닝재.
2. 제1항에 있어서, 상기 고정시트층(30)은 진동완화부(41)를 갖는 고무피복리벳(40)과 다수개의 접착홀부(52)가 형성되는 와셔(45)에 의하여 지하저수조의 벽체에 고정되는 것을 특징으로 하는 물탱크용 라이닝재.
3. 제2항에 있어서,

   상기 고무피복리벳(20)은 내부가 중공부(48)로 이루어지고, 머리부(47)에는 탄성력을 갖는 진동완화부(41)가 형성되며, 상기 머리부(47)의 타단에는 절개부(49)를 갖는 다수개의 고정단(46)이 장착되도록 하는 것을 특징으로 하는 물탱크용 라이닝재.

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