KR101857264B1 - 전기방식용 튜블러 애노드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전기방식용으로 사용되는 전선을 애노드로 사용되는 금속관의 내면에 용이하고 견고하게 접지시킬 수 있도록 개선된 전기방식용 튜블러 애노드를 개시한다.

Description

전기방식용 튜블러 애노드{TUBULAR ANODE FOR USING ELECTRIC CORROSION PROTECTION}

본 발명은 전기방식용 튜블러 애노드에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전기방식용으로 사용되는 전선을 애노드로 사용되는 금속관의 내면에 용이하고 견고하게 접지시킬 수 있도록 개선된 전기방식용 튜블러 애노드에 관한 것이다.

일반적으로 지하에 매설되는 금속구조물에는 필연적으로 부식이 발생되므로 설계된 수명을 다하지 못하고 파손이 일어나기 때문에 이를 방지하기 위한 여러가지 기술들이 적용되고 있다. 이러한 부식방지 기술들로는 도장을 비롯한 여러가지가 있지만, 그 중에서도 신뢰성이 높은 방법으로 외부전원을 이용한 전기방식 방법이 있다.

주지된 바와 같이, 전기방식(電氣防蝕, electric corosion protection)이란 피방식체의 전위를 인위적으로 조절하여 부식반응인 양극반응을 억제하는 것이다. 즉, 금속의 피방식체가 부식되는 경우 일종의 전지반응이 일어나며 이온화 경향이 큰 부분이 용해됨으로써 금속의 피방식체에 외부에서 인위적으로 전류(방식전류)를 유입시키면 전위가 높은 음극부는 전류가 유입되어 전위가 차차 저하되다가 양극부의 전위에 가까워지고 결국 음극부와 양극부의 전위가 동일하게 되어 피방식체의 부식을 방지할 수 있다. 이와 같은 전기방식은 발전소설비, 선박, 매설철관, 화학장치, 보일러 등에 널리 사용되고 있다.

가장 보편화된 공지의 전기방식 예로, 철근 콘크리트조에서 보강철근을 양극으로 사용하고 콘크리트 구조물 외부에 티타늄 메쉬 또는 혼합 금속산화물로 코팅된 봉을 설치하거나 전도성 페인트를 코팅하여 음극을 형성하고, 이들을 정류기를 통해 전원공급장치와 연결하여 음극과 양극에 직류 전압을 가하여 콘크리트 내부를 분극화함으로써, 염소 이온에 의한 철근의 산화 및 탄산 이온에 의한 콘크리트의 중성화를 방지하여 결과적으로 철근의 부식을 방지하는 것을 들 수 있다.

도 1에는 종래 일반적으로 사용되는 전기방식용 튜블러 애노드의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도가 도시되어 있다.

이를 참조하면, 종래 전기방식용 튜블러 애노드는 금속관(40), 금속관(40) 내부까지 연장된 피복 전선(42), 피복 전선(42)의 피복이 벗겨져서 통전 부위를 형성하는 연결단자(44) 및 연결단자(44)가 솔더링되는 구리 소재의 웨지(wedge)(50)를 포함한다.

전술한 구성에서, 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이 연결단자(44)와 웨지(50)를 솔더링한 후에 웨지(50)를 금속관(40)에 삽입하고 피복 전선(42)을 서서히 잡아당기면 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이 웨지(50)가 그 테이퍼면을 타고 서로 교차되어 억지끼움되면서 서로 최대한 밀려나가기 때문에 웨지(50)와 금속관(40) 내주면 사이가 접지 상태를 이루게 된다. 이 상태에서 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이 웨지(50)에 의해 2분할된 금속관(40)의 상부 공간을 에폭시 수지(60) 등으로 채운 다음 PVC 재질의 마개(70)로 막고 다시 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이 금속관(40)을 뒤집은 상태에서 나머지 공간을 에폭시 수지(65) 등으로 채운 다음 마개(75)로 막아서 대기중의 산소를 차단함으로써 산화 가능성을 제거하게 된다.

그러나 전술한 바와 같은 종래의 전기방식용 튜블러 애노드에 따르면, 연결단자와 웨지의 솔더링 부위가 견고하지 않거나 연결단자에 과다한 인장력이 작용할 경우 연결단자와 웨지가 전기적으로 단선되는 현상이 발생되어 불량을 초래하는 문제점이 있다. 특히, 피복 전선을 서서히 잡아당겨 웨지가 테이퍼면을 타고 슬라이딩되면서 억지끼움될 때 연결단자와 웨지가 전기적으로 단선되는 현상이 빈번하게 발생된다.

1) 대한민국 공개실용신안 제20-2015-0002385호(공개일: 2015년06월19일), 고안의 명칭: "커넥팅 유닛 및 전기방식용 ＭＭＯ 튜블러 전극" 2) 대한민국 등록특허 제10-1330034호(등록일: 2013년11월11일), 발명의 명칭: "전기방식용 튜블러 애노드" 3) 대한민국 공개특허 제10-2013-0045483호(공개일: 2013년05월06일), 발명의 명칭: "양극 처리에 의한 콘크리트 중성화 방지 구조" 4) 대한민국 공개특허 제10-2001-0015133호(공개일: 2001년02월26일), 발명의 명칭: "튜뷸러 회로접속기"

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 전기방식용으로 사용되는 전선을 애노드로 사용되는 금속관의 내면에 용이하고 견고하게 접지할 수 있도록 하고, 커넥터의 구조를 개선하여 전선과 커넥터가 전기적으로 단선되는 현상이 생기지 않도록 한 전기방식용 튜블러 애노드를 제공하는 데 있다.

상술한 목적은, 전기방식용으로 사용되는 전선을 애노드로 사용되는 금속관의 내면에 커넥터 유닛을 사용하여 접지 및 고정시키는 전기방식용 튜블러 애노드에 있어서, 상기 커넥터 유닛은, 중앙에 길이방향을 따라 너트공이 관통 형성되고, 상면에는 전선안착홈이 형성되며, 전면에는 상부에서 하부로 후방으로 경사지게 깎인 제1경사면이 형성된 제1커넥터; 상기 제1커넥터와 함께 사용되고, 중앙에는 상기 너트공과 대응되는 볼트안내공이 관통 형성되되, 볼트안내공은 너트공보다 상하로 직경이 크게 형성되며, 후면에는 상기 제1경사면과 밀착되도록 경사지게 깎인 제2경사면이 형성된 제2커넥터; 및 상기 볼트안내공을 관통하여 너트공에 체결되는 조절볼트;를 포함하여, 상기 조절볼트를 볼트안내공을 관통하게 너트공에 체결하여 제1커넥터와 제2커넥터가 제1경사면과 제2경사면을 사이에 두고 서로 연결되도록 한 상태에서 상기 전선의 선단부 일부 피복을 벗겨 심지가 노출되도록 하고 노출된 심지를 전선안착홈에 올려놓은 다음 금속관 내로 삽입한 후 조절볼트를 조임 방향으로 더 회전시켜 체결되도록 하면 제1커넥터의 제1경사면이 제2커넥터의 제2경사면을 따라 상승하면서 전선의 심지가 금속관의 내면에 밀착되는 방식으로 접지 및 고정되게 구성된 것을 특징으로 하는 전기방식용 튜블러 애노드에 의해 달성된다.

그리고 상기 볼트안내공의 좌우 폭과 너트공의 좌우 폭은 동일한 직경을 갖도록 형성되고, 제1커넥터와 제2커넥터가 수평하게 놓였을 때 볼트안내공의 하면과 너트공의 하면은 동일선상에 위치하고 볼트안내공의 상면은 너트공의 상면보다 높게 형성되어 볼트안내공은 너트공보다 상하로 직경이 크게 형성되는 바, 조절볼트를 볼트안내공을 관통하게 너트공에 체결하면 제1커넥터가 제2커넥터 방향으로 당겨지면서 제1커넥터의 제1경사면이 제2커넥터의 제2경사면을 따라 상승하고 조절볼트도 볼트안내공 내에서 상승하면서 제1커넥터와 제2커넥터의 위치가 조절되게 구성된 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 전선안착홈은 제1커넥터의 상면에 길이방향을 따라 관통되는 홈을 파서 형성되게 하여 전선의 심지를 전선안착홈에 안착할 때 걸림 현상이 생기지 않도록 하고, 상기 제1커넥터와 제2커넥터의 양측면에는 수직으로 깎인 파지절단면을 형성하여 조절볼트를 체결할 때 파지절단면을 잡고 체결할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드는 전선과 커넥터를 함께 금속관의 내부에 넣은 후 볼트를 단순히 조이기만 하면 전선이 금속관의 내면에 견고하게 접지 및 고정되기 때문에 설치 작업이 용이하고 신속한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드는 커넥터의 구조 및 전선과 커넥터의 연결구조를 개선하였기 때문에 튜블러 애노드를 제작할 때 전선이 단선되는 현상이 생기지 않아 불량률이 최소화 되는 효과가 있다.

도 1은 일반적으로 사용되는 전기방식용 튜블러 애노드의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도,
도 2는 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드의 구성을 나타낸 분리 사시도,
도 3은 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드의 결합 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드의 제조 공정을 설명하기 위한 공정도.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2과 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드는 전기방식용으로 사용되는 전선(100)을 애노드로 사용되는 금속관(200)의 내면에 커넥터 유닛(300)을 사용하여 접지 및 고정시키는 구조를 갖되, 커넥터 유닛(300)의 구조가 개선된 점에 특징을 갖는다.

본 발명에 적용되는 커넥터 유닛(300)은 제1커넥터(310), 제2커넥터(320), 조절볼트(330)를 포함하여 구성된다.

먼저, 제1커넥터(310)는 중앙에 길이방향을 따라 너트공(312)이 관통 형성되고, 상면에는 전선안착홈(314)이 형성되며, 전면에는 상부에서 하부로 후방으로 경사지게 깎인 제1경사면(316)이 형성된다. 여기서, 전선안착홈(314)은 제1커넥터(310)의 상면에 길이방향을 따라 관통되는 홈을 파서 형성되게 하여 전선(100)의 심지(110)를 전선안착홈(314)에 안착할 때 걸림 현상이 생기지 않도록 구성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 제2커넥터(320)는 제1커넥터(310)와 함께 사용되고, 중앙에는 제1커넥터(310)의 너트공(312)과 대응되는 볼트안내공(322)이 관통 형성되며, 후면에는 제1커넥터(310)의 제1경사면(316)과 밀착되도록 경사지게 깎인 제2경사면(326)이 형성된다.

여기서, 볼트안내공(322)의 좌우 폭과 너트공(312)의 좌우 폭은 동일한 직경을 갖도록 형성되고, 볼트안내공(322)의 상하 폭은 너트공(312)의 상하 폭보다 직경이 크게 형성된다. 즉, 제1커넥터(310)와 제2커넥터(320)가 수평하게 놓였을 때 볼트안내공(322)의 하면과 너트공(312)의 하면은 동일선상에 위치하고 볼트안내공(322)의 상면은 너트공(312)의 상면보다 높게 형성되어 볼트안내공(322)은 너트공(312)보다 상하로 직경이 크게 형성된다. 바람직하게는 볼트안내공(322)의 상하 폭이 너트공(312)의 상하 폭보다 2배 정도 크게 형성하면 된다.

다음으로, 조절볼트(330)는 볼트안내공(322)을 관통하여 너트공(312)에 체결되게 충분한 길이를 가지며, 단부에는 볼트머리부(332)가 일체로 형성된다.

따라서, 조절볼트(330)를 볼트안내공(322)을 관통하게 너트공(312)에 체결하여 제1커넥터(310)와 제2커넥터(320)가 제1경사면(316)과 제2경사면(326)을 사이에 두고 서로 수평으로 연결되도록 한 상태에서 전선(100)의 선단부 일부 피복을 벗겨 심지(110)가 노출되도록 하고 노출된 심지(110)를 전선안착홈(314)에 올려놓은 다음 금속관(200) 내로 삽입되도록 한다. 이 상태에서 조절볼트(330)를 조임 방향으로 더 회전시켜 체결되도록 하면 제1커넥터(310)가 제2커넥터(320) 방향으로 당겨지면서 제1커넥터(310)의 제1경사면(316)이 제2커넥터(320)의 제2경사면(326)을 따라 상승하면서 전선(100)의 심지(110)가 금속관(200)의 내면에 밀착되는 방식으로 접지 및 고정된다. 이때, 제1커넥터(310)의 제1경사면(316)이 제2커넥터(320)의 제2경사면(326)을 따라 상승할 때 조절볼트(330)도 볼트안내공(322) 내에서 상승하게 된다.

한편, 제1커넥터(310)와 제2커넥터(320)의 양측면에는 수직으로 깎인 파지절단면(318)(328)을 형성하여 조절볼트(330)를 체결할 때 파지절단면(318)(328)을 잡고 체결할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 제2커넥터(320)의 전면에는 볼트머리수용공간(324)이 볼트안내공(322)과 연통되게 형성되어 조절볼트(330)가 볼트안내공(322)을 관통할 때 조절볼트(330)의 볼트머리부(332)가 볼트머리수용공간(324)으로 수용되어 제2커넥터(320)의 외면으로 돌출되지 않게 구성하는 것이 바람직하다.

이제, 이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드의 제조 공정을 설명한다.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 전기방식용 튜블러 애노드는 (a)에 도시된 바와 같이 조절볼트(330)를 볼트안내공(322)을 관통하게 너트공(312)에 체결하여 제1커넥터(310)와 제2커넥터(320)가 제1경사면(316)과 제2경사면(326)을 사이에 두고 서로 수평으로 연결되도록 한 상태에서 전선(100)의 심지(110)를 전선안착홈(314)에 올려놓은 다음 금속관(200) 내로 삽입되도록 한다.

이 상태에서 (b)에 도시된 바와 같이 조절볼트(330)를 조임 방향으로 더 회전시켜 체결되도록 하면 제1커넥터(310)가 제2커넥터(320) 방향으로 당겨지면서 제1커넥터(310)의 제1경사면(316)이 제2커넥터(320)의 제2경사면(326)을 따라 상승하고 전선(100)의 심지(110)가 억지끼움되면서 금속관(200)의 내면에 밀착되는 방식으로 접지 및 고정된다.

그런 다음, (c)에 도시한 바와 같이 커넥터 유닛(300)을 기준으로 좌측과 우측 공간에 에폭시 수지 등과 같은 충진제(210)를 채운 다음 마개(220)로 막아 대기 중의 산소를 차단함으로써 산화 가능성을 제거하면 제조 작업이 완료된다.

이상에서와 같이 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 전선 110: 심지
200: 금속관 210: 충진제
220: 마개 300: 커넥터 유닛
310: 제1커넥터 312: 너트공
314: 전선안착홈 316: 제1경사면
318: 파지절단면 320: 제2커넥터
322: 볼트안내공 324: 볼트머리수용공간
326: 제2경사면 328: 파지절단면
330: 조절볼트 332: 볼트머리부

Claims (3)

1. 전기방식용으로 사용되는 전선을 애노드로 사용되는 금속관의 내면에 커넥터 유닛을 사용하여 접지 및 고정시키는 전기방식용 튜블러 애노드에 있어서,
   상기 커넥터 유닛은,
   중앙에 길이방향을 따라 너트공이 관통 형성되고, 상면에는 전선안착홈이 형성되며, 전면에는 상부에서 하부로 후방으로 경사지게 깎인 제1경사면이 형성된 제1커넥터;
   상기 제1커넥터와 함께 사용되고, 중앙에는 상기 너트공과 대응되는 볼트안내공이 관통 형성되되, 볼트안내공은 너트공보다 상하로 직경이 크게 형성되며, 후면에는 상기 제1경사면과 밀착되도록 경사지게 깎인 제2경사면이 형성된 제2커넥터; 및
   상기 볼트안내공을 관통하여 너트공에 체결되는 조절볼트;를 포함하여,
   상기 조절볼트를 볼트안내공을 관통하게 너트공에 체결하여 제1커넥터와 제2커넥터가 제1경사면과 제2경사면을 사이에 두고 서로 연결되도록 한 상태에서 상기 전선의 선단부 일부 피복을 벗겨 심지가 노출되도록 하고 노출된 심지를 전선안착홈에 올려놓은 다음 금속관 내로 삽입한 후 조절볼트를 조임 방향으로 더 회전시켜 체결되도록 하면 제1커넥터의 제1경사면이 제2커넥터의 제2경사면을 따라 상승하면서 전선의 심지가 금속관의 내면에 밀착되는 방식으로 접지 및 고정되게 구성된 것을 특징으로 하는 전기방식용 튜블러 애노드.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 볼트안내공의 좌우 폭과 너트공의 좌우 폭은 동일한 직경을 갖도록 형성되고, 제1커넥터와 제2커넥터가 수평하게 놓였을 때 볼트안내공의 하면과 너트공의 하면은 동일선상에 위치하고 볼트안내공의 상면은 너트공의 상면보다 높게 형성되어 볼트안내공은 너트공보다 상하로 직경이 크게 형성되는 바, 조절볼트를 볼트안내공을 관통하게 너트공에 체결하면 제1커넥터가 제2커넥터 방향으로 당겨지면서 제1커넥터의 제1경사면이 제2커넥터의 제2경사면을 따라 상승하고 조절볼트도 볼트안내공 내에서 상승하면서 제1커넥터와 제2커넥터의 위치가 조절되게 구성된 것을 특징으로 하는 전기방식용 튜블러 애노드.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 전선안착홈은 제1커넥터의 상면에 길이방향을 따라 관통되는 홈을 파서 형성되게 하여 전선의 심지를 전선안착홈에 안착할 때 걸림 현상이 생기지 않도록 하고,
   상기 제1커넥터와 제2커넥터의 양측면에는 수직으로 깎인 파지절단면을 형성하여 조절볼트를 체결할 때 파지절단면을 잡고 체결할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 전기방식용 튜블러 애노드.

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