KR101887472B1 - Anti-fouling sensor unit using a principle of sea-water electric cell - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 센서케이블과 연결된 수중센서를 해수중에 드리워 용존산소 등의 측정작업을 수행토록 한 센서유닛에 관한 것으로서, 수중센서가 하부 내측 중앙에 배치되는 파이프 형상의 센서하우징을 구리 소재로 제작하고, 상기 센서하우징의 하단 내측에 알루미늄 소재로 제작된 원통 형상의 전극소켓을 삽입시키되, 상기 센서하우징과 전극소켓이 일정한 간격을 두고 이격되도록 함으로서, 센서하우징과 전극소켓의 사이에서 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 이용하여 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양생물이 수중센서 주변으로 부착되지 않도록 한 해수전지 원리를 이용한 안티파울링 센서유닛에 관한 것이다.The present invention relates to a sensor unit for performing a measurement operation of dissolved oxygen by draining an underwater sensor connected to a sensor cable in seawater. The sensor housing is made of a copper material, A cylindrical electrode socket made of an aluminum material is inserted into the lower end of the sensor housing, and the sensor housing and the electrode socket are spaced apart from each other by a predetermined distance, so that the sensor housing and the electrode socket are exposed to the principle of a sea water battery The present invention relates to an anti-fouling sensor unit using a seawater battery principle in which marine organisms such as seaweeds, barnacles or spatulas are prevented from adhering to the periphery of an underwater sensor by using micro-currents.
일반적으로 해양환경의 관측을 위하여 사용되는 관측장비는 해양이라는 설치영역의 특성상 유인화(有人化)가 어려울 뿐만 아니라, 관측장비의 설치와 관측자료의 수집 및 관측기기의 제어 측면에도 많은 제약이 따르기 때문에, 통상적으로는 데이터로거(Data logger)와 같은 자체기록장치를 각종 센서유닛과 함께 관측장비에 탑재시켜 관측자료를 자동으로 수집한 다음, 이를 정기적으로 회수토록 하거나, 무선통신을 이용하여 관측기기를 원격 제어하고 관측자료를 송,수신하는 방식이 널리 적용되고 있다.In general, the observation equipment used for observing the marine environment is not easily manned due to the nature of the installation area of the ocean, and there are many restrictions on the installation of the observation equipment, the collection of the observation data, and the control of the observation equipment , Usually a data logger, is mounted on an observation device together with various sensor units to automatically collect the observation data and then periodically collect the observation data, or transmit the observation device by wireless communication Remote control and transmission and reception of observation data are widely applied.
상기와 같은 해양환경 관측장비에 사용되는 센서유닛은, 해수중의 용존산소 농도를 측정하는 DO센서나, 전기전도도를 이용하여 해수중의 염분농도를 측정하는CT센서(Current transformer sensor)나, 수압을 기준으로 하여 수심변동을 측정하는 수압센서 등을 대표적인 예로 들 수 있고, 이러한 각종 센서유닛을 하나의 관측장비에 설치하여 해양환경에 대한 다양하고 세부적인 데이터를 수집토록 하고 있으며, 상기 센서유닛은 센서케이블에 의하여 관측장비의 데이터로거와 접속되는 DO센서나 CT센서 등의 수중센서를 센서하우징에 내장시킨 상태로 해수중에 드리워 요구하는 측정작업을 수행토록 한 것이다.The sensor unit used in the marine environment observation equipment may be a DO sensor that measures the dissolved oxygen concentration in seawater, a CT sensor that measures the salinity concentration in seawater using electrical conductivity, And a water pressure sensor for measuring the variation of the water depth on the basis of the water level sensor. The various sensor units are installed in one observation equipment to collect various detailed data on the marine environment, The sensor is installed in the sensor housing, such as a DO sensor or a CT sensor, which is connected to the data logger of the observation equipment by a sensor cable.
그러나, 해양환경의 관측을 목적으로 해수중에 투입하여 사용되었던 기존의 센서유닛은, 외부의 충격 등으로부터 수중센서를 보호할 목적으로 PVC 계열의 센서하우징을 사용함에 따라, 하절기 고수온의 영향으로 말미암아 해수중에 부착성 조류(藻類)가 번성할 경우, 센서하우징의 표면과 수중센서의 주변을 따라 많은 량의 해조류가 빠른 속도로 부착될 뿐만 아니라, 이를 토대로 하여 따개비나 치패(稚貝) 등의 해양생물 역시 센서하우징의 표면과 수중센서의 주변으로 들러 붙어 고착되는 현상이 발생하게 된다.However, since the conventional sensor unit which has been used in the seawater for the purpose of observing the marine environment uses the sensor housing of the PVC series for the purpose of protecting the underwater sensor from the external impact or the like, A large amount of algae are adhered along the surface of the sensor housing and the periphery of the underwater sensor at a high speed when the algal flourishes during the flourishment of the marine life such as barnacles, A phenomenon of sticking to the surface of the sensor housing and the periphery of the underwater sensor occurs.
상기와 같이 센서하우징의 표면과 수중센서의 주변으로 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양생물이 들러 붙어 고착되면, 수중센서에 의한 측정작업이 부착생물에 의하여 상당한 간섭을 받기 때문에 측정결과에 심각한 오류를 발생시키는 문제점이 있었으며, 이를 방지하기 위해서는 해수중에 드리워진 센서유닛을 수시로 걷어 내어 부착생물을 제거시키는 작업이 필요하지만, 해양이라는 설치영역의 특성상 이러한 작업을 수행하기는 현실적으로 매우 어려운 실정이다.As described above, when marine organisms such as seaweeds, barnacles, or spatulas are adhered to and adhered to the surface of the sensor housing and the periphery of the water sensor, the measurement work by the underwater sensor is considerably interfered by the attached organisms, In order to prevent this, it is necessary to remove the sensor unit from the seawater to remove the attached organisms from time to time. However, due to the nature of the installation area of the ocean, it is practically difficult to perform such an operation.
상기와 같은 문제점을 보완하기 위하여 센서하우징의 표면에 방오도료를 도포시키거나, 해양생물이 부착되기 어려운 소재, 예를 들어 구리(Cu) 등의 소재를 이용하여 센서하우징을 제작한 안티파울링(Anti-fouling) 센서유닛이 알려져 있으나, 종래의 안티파울링 센서유닛에 있어서도 기존의 경우와 비교하여 해양생물이 부착되는 량을 조금이나마 줄일 수는 있었으나, 센서하우징의 표면과 수중센서의 주변으로 각종 해양생물이 부착되는 현상 및 이에 따른 측정작업의 오류를 근본적으로 해결하지 못하는 문제점이 있었다.In order to solve the above problems, an anti-fouling coating is applied to the surface of the sensor housing, or an anti-fouling (anti-fouling) method in which a sensor housing is manufactured using a material such as copper Although anti-fouling sensor units are known, the conventional anti-fouling sensor unit has been able to reduce the amount of marine life adhering slightly compared with the conventional case. However, in the vicinity of the surface of the sensor housing and the vicinity of the underwater sensor There has been a problem that the phenomenon of attaching marine life and the error of the measurement work resulting therefrom can not be fundamentally solved.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 구리(Cu) 소재로 제작된 파이프 형상의 센서하우징 하단 내측에 알루미늄(Al) 소재로 제작된 원통 형상의 전극소켓을 삽입시키되, 상기 센서하우징과 전극소켓이 일정한 간격을 두고 이격되도록 하고, 상기 센서하우징의 하측부에는 해수의 유동을 위한 절개통로를 형성시키는 한편, 상기 절개통로의 직상부에 해당하는 위치에는 소정의 두께를 가지는 원판 형태의 센서홀더를 센서하우징의 내측에 조립 설치하며, 상기 수중센서는 센서홀더의 중앙부를 수직 방향으로 관통하도록 설치하고, 상기 센서하우징의 상단측에는 센서케이블이 통과되는 케이블구멍을 형성시킴으로서, 센서하우징의 소재가 되는 구리 자체의 안티파울링 기능과 더불어 구리 소재가 되는 센서하우징과 알루미늄 소재가 되는 전극소켓의 사이에서 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 이용하여 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양부착생물에 대한 안티파울링 기능을 한층 더 극대화시킬 수 있도록 한 해수전지 원리를 이용한 안티파울링 센서유닛을 제공하는 것이 그 주된 기술적 과제이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a sensor housing having a cylindrical electrode socket made of aluminum, The sensor housing and the electrode socket are spaced apart from each other by a predetermined distance. A cutout passage for the flow of seawater is formed in the lower portion of the sensor housing, and a predetermined thickness Wherein the sensor holder is installed in the sensor housing in a vertical direction so that a cable hole through which the sensor cable is passed is formed on the upper end of the sensor housing, In addition to the anti-fouling function of the copper itself, which is the material of the housing, Using the micro-current generated by the principle of the seawater battery between the electrode sockets which are made of the aluminum material, the principle of the sea water battery that maximizes the anti-fouling function to the marine biofilm such as seaweed, It is a main technical problem to provide an anti-fouling sensor unit.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서 본 발명에 따른 안티파울링 센서유닛은, 하단부가 개구된 파이프 형상의 센서하우징과, 상기 센서하우징의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더와, 상기 센서하우징의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓을 포함하여서 이루어지며, 상기 센서하우징은 구리 소재로 제작되고, 상기 전극소켓은 알루미늄 소재로 제작되며, 상기 센서홀더와 전극소켓의 사이에 해당하는 센서하우징의 하측부에는 센서하우징의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로가 형성되고, 상기 센서하우징의 상단측에는 수중센서의 센서케이블이 관통되는 케이블구멍이 형성되며, 상기 센서홀더의 외주면은 센서하우징의 내주면과 밀착 설치되고, 상기 센서홀더의 중앙부에는 수중센서의 장착구멍이 관통 형성되며, 상기 전극소켓은 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an anti-fouling sensor unit comprising: a pipe-shaped sensor housing having a lower end opened; a sensor holder mounted on a lower inner side of the sensor housing; And the sensor housing is made of a copper material, the electrode socket is made of aluminum, and the lower portion of the sensor housing corresponding to the sensor holder is interposed between the sensor holder and the electrode socket, At least two cutting passages for sea water flow are formed at regular intervals along the circumferential direction of the sensor housing, a cable hole through which the sensor cable of the underwater sensor passes is formed at the upper end of the sensor housing, Wherein the sensor holder is closely attached to the inner circumferential surface of the sensor housing, And the electrode socket is arranged to be spaced apart from the inner circumferential surface of the sensor housing by a predetermined distance in a cylindrical shape having upper and lower end openings.
보다 더 바람직한 실시예로서, 상기 전극소켓의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓을 센서하우징의 하단 내측에 끼움 고정식으로 장착시키기 위한 플라스틱 또는 경질고무 소재의 장착플랜지가 연결 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 각각의 장착플랜지에는 최소 1개 이상의 유동구멍이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 상부측 장착플랜지에 형성되는 유동구멍과 하부측 장착플랜지에 형성되는 유동구멍은 일정한 각도범위를 두고 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하고, 상기 센서하우징에 형성되는 각각의 절개통로는 장공의 형태로 하여 센서하우징의 하측부를 따라 수직 방향으로 절개 형성되는 것을 특징으로 한다.According to an embodiment of the present invention, a plastic or rigid rubber mounting flange is connected to the upper and lower outer circumferential surfaces of the electrode socket to fit the electrode socket into the lower end of the sensor housing in a fixed manner Characterized in that at least one flow hole is formed in each of the mounting flanges, and the flow holes formed in the upper side mounting flange and the flow holes formed in the lower side mounting flange are staggered And each of the cut-off passages formed in the sensor housing is cut in a vertical direction along the lower side of the sensor housing in the form of a long hole.
이와 더불어, 상기 센서홀더의 바닥면 외주연부에는 얇은 막대 형상을 가지는 최소 2개 이상의 조립다리가 소정의 길이만큼 하부 방향으로 돌출 형성되고, 상기 각각의 조립다리는 센서하우징의 절개통로 사이에 해당하는 위치에 맞추어 센서홀더상에 배치되며, 상기 각각의 조립다리에는 조립나사의 체결공이 형성되고, 상기 각각의 절개통로 사이에 해당하는 센서하우징의 하측부에도 센서홀더의 조립다리와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사의 체결공이 형성되는 것을 특징으로 하며, 상기 센서홀더의 장착구멍 내주면에는 수중센서의 끼움식 고정을 위한 연질 소재의 장착링이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, at least two assembly legs each having a thin rod shape are protruded downward by a predetermined length in the outer circumferential edge of the bottom surface of the sensor holder, and each of the assembly legs is located between the cutout passages of the sensor housing And the lower ends of the corresponding sensor housings between the respective cutout passages are aligned with the assembling legs of the sensor holder, Wherein a fastening hole of an assembly screw is formed on the inner circumferential surface of the mounting hole of the sensor holder, and a mounting ring of a soft material is fitted to the inner circumferential surface of the mounting hole of the sensor holder.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 센서하우징의 소재가 되는 구리 자체의 안티파울링 기능과 더불어, 구리 소재가 되는 센서하우징과 알루미늄 소재가 되는 전극소켓의 사이에서 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 이용하여 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양부착생물에 대한 안티파울링 기능을 한층 더 극대화시킬 수 있는 효과를 제공하며, 이를 통하여 센서하우징의 표면과 수중센서의 주변으로 각종 해양생물이 부착되는 현상을 원천적으로 차단시킴에 따라, 수중센서에 의한 측정작업의 오류를 최소화시킬 수 있는 효과를 제공한다.According to the present invention, the microfluidic function of the copper itself, which is the material of the sensor housing, and the micro-current generated by the principle of the sea water battery between the sensor housing, which is made of copper material, It is possible to maximize the anti-fouling function of marine adherent organisms such as seaweed, barnacle, or spatula, and thereby, various marine organisms adhere to the surface of the sensor housing and the periphery of the water sensor It is possible to minimize the error of the measurement operation by the underwater sensor.
특히, 전극소켓의 상단측과 하단측에 각각 설치되어 센서하우징과의 스페이서(Spacer) 기능을 수행하는 장착플랜지상에 해수의 유동구멍을 엇갈리게 배치시킴에 따라, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징과 전극소켓 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징의 외부로 배출되도록 함으로서, 센서하우징과 전극소켓의 사이에 일정한 수준의 미세전류가 지속적으로 발생되도록 하는 효과를 제공하며, 이를 통하여 전극소켓의 사용수명을 충분히 확보하면서도 해양부착생물에 대한 안티파울링 성능을 확실하게 보장할 수 있는 효과를 제공한다.Particularly, since the flow holes of the seawater are staggered on the mounting flange provided on the upper and lower sides of the electrode socket to perform a spacer function with the sensor housing, The heat generated in the narrow space between the electrode sockets is discharged to the outside of the sensor housing by the interchangeable flow between the inner and outer seawater caused by the natural convection phenomenon so that a certain level of microcurrent between the sensor housing and the electrode socket Thereby providing an effect of ensuring the anti-fouling performance against the marine adherent organisms while ensuring sufficient service life of the electrode socket.
추가적인 사항으로서, 수중센서의 장착을 위한 센서홀더와 알루미늄 전극소켓을 센서하우징의 내측에 나사 조립식과 끼움식으로 착탈 가능하게 설치하고, 상기 수중센서 역시 센서홀더의 장착구멍상에 끼움식으로 착탈 가능하게 설치함으로서, 센서유닛의 조립과 설치작업을 매우 손쉽고 간단하게 수행할 수 있는 효과를 제공함과 아울러, 하나의 센서하우징에 여러 가지 종류의 수중센서를 필요시마다 신속하게 교체시켜 사용할 수 있고, 알루미늄 전극소켓의 교체작업 또한 매우 용이하게 수행할 수 있는 등의 유용한 효과를 제공하는 것이다.In addition, a sensor holder and an aluminum electrode socket for mounting an underwater sensor are installed on the inside of the sensor housing so as to be detachable by a screwing type and a fitting type, and the underwater sensor can also be detachably mounted on the mounting hole of the sensor holder It is possible to perform the assembly and installation work of the sensor unit very easily and simply. In addition, it is possible to quickly replace various kinds of water sensors in one sensor housing, And the replacement operation of the socket can also be performed very easily.
도 1은 본 발명에 따른 센서유닛의 분해사시도.
도 2는 도 1에 도시된 센서하우징의 외관사시도.
도 3은 도 2의 정단면도.
도 4는 도 1에 도시된 센서홀더의 외관사시도.
도 5는 도 4의 정단면도.
도 6은 도 1에 도시된 전극소켓의 외관사시도.
도 7은 도 6의 평면도.
도 8은 도 7의 A-A선 단면도.
도 9는 도 1의 조립된 상태의 외관사시도.
도 10은 도 9의 정단면도.
도 11은 도 10의 요부 발췌 확대도.1 is an exploded perspective view of a sensor unit according to the present invention;
2 is an external perspective view of the sensor housing shown in Fig.
Fig. 3 is a front sectional view of Fig. 2; Fig.
4 is an external perspective view of the sensor holder shown in Fig.
5 is a front sectional view of Fig.
6 is an external perspective view of the electrode socket shown in Fig.
7 is a plan view of Fig.
8 is a sectional view taken along the line AA in Fig.
FIG. 9 is an external perspective view of the assembled state of FIG. 1; FIG.
10 is a front sectional view of Fig. 9; Fig.
Fig. 11 is an enlarged view of the main part of Fig. 10; Fig.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 안티파울링 센서유닛(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 수중센서(11)에 의한 해양환경의 측정작업이 가능하도록 하단부가 개구된 파이프 형상으로 제작되는 센서하우징(1)과, 상기 수중센서(11)를 센서하우징(1)의 내부 중앙에 위치시킬 수 있도록 센서하우징(1)의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더(4)와, 상기 센서하우징(1)의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓(8)을 기본적인 구성요소로 포함하여서 이루어진다.1, the
본 발명의 센서유닛(10)은 해수전지의 원리, 즉 리튬(Li) 이온과 유사한 특성을 가지는 해수중의 나트륨(Na) 이온을 매개체로 하여 해수중에서 전자(e)를 잃는 산화반응을 담당하는 (-)금속전극체와 해수중에서 전자(e)를 얻는 환원반응을 담당하는 (+)금속전극체 사이에 전류가 흐르게 되는 원리를 안티파울링에 적용시킨 것으로서, 해수전지에 의한 전력 생산이 주된 목적이 아니라 수중센서(11)의 측정작업에 지장을 초래하지 않으면서 해조류나 따개비 또는 치패 등과 같은 해양생물의 부착을 방지할 수 있는 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시키는 것이 그 주된 목적이다.The
따라서, 해수전지의 원리를 이용하여 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시킬 수 있는 것이라면 상기 센서하우징(1)과 전극소켓(8)은 어떠한 금속전극체를 사용하더라도 무방하지만, 본 발명에 적용되는 센서하우징(1)의 소재는 그 자체만으로도 일정 수준의 안티파울링 기능을 수행할 수 있는 구리(Cu)로 하고, 상기 전극소켓(8)에 적용되는 소재는 구리와 함께 0.4~0.7V 수준의 미세전류를 발생시키기에 적합한 알루미늄(Al)으로 하는 것이 가장 바람직하다고 볼 수 있으며, 알루미늄 전극소켓(8)을 대신하여 아연 재질의 전극소켓(8)을 사용하는 것도 가능하다.Therefore, if the sensor housing 1 and the
이와 더불어, 상기 센서홀더(4)와 전극소켓(8)의 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에는 수중센서(11)를 통한 해수의 원활한 흐름을 유도하여 측정작업의 신뢰도를 보다 더 향상시킬 수 있도록 센서하우징(1)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로(2)가 형성되어 있으며, 상기 센서하우징(1)의 상단측에는 해양환경 관측장비의 데이터로거 등을 수중센서(11)와 접속시키기 위한 센서케이블(11a)이 센서하우징(1)의 내부공간으로 도입될 수 있도록 하는 케이블구멍(3)이 형성되어 있다.In addition, the lower part of the sensor housing 1 between the
도 2 및 도 3을 기준으로 할 경우, 상기 센서하우징(1)에 형성되는 각각의 절개통로(2)는 장공(長空)의 형태로 하여 센서하우징(1)의 하측부를 따라 총 6개가 수직 방향으로 절개 형성되어 있고, 상기 케이블구멍(3)은 센서하우징(1)의 상단면 중앙측에 형성된 것으로 도시되어 있으나, 상기 절개통로(2)의 형태와 개수 및 배치상태와 케이블구멍(3)이 형성되는 위치는 도면에 도시된 형태와 위치로 한정되지 않고 다양하게 변경이 가능함을 밝혀두는 바이다.2 and 3, each of the cut-off
그리고, 상기 센서홀더(4)는 도 4 및 도 5에서와 같이, 소정의 두께를 가지는 원판 형태로 제작하여 그 외주면이 센서하우징(1)의 내주면과 밀착되도록 이루어지는 한편, 상기 센서홀더(4)의 중앙부에 수중센서(11)의 장착구멍(5)이 형성되어 있고, 해당 장착구멍(5)을 통하여 수중센서(11)가 수직 방향으로 삽입 설치됨으로서 수중센서(11)의 하단측 센싱팁(Sensing tip) 부분이 센서하우징(1)의 하단 개구부를 향하게 되는 것이며, 상기 장착구멍(5)의 내주면에는 수중센서(11)를 끼움식으로 착탈 가능하게 장착시킬 수 있도록 고무 등의 연질 소재가 되는 장착링(5a)이 설치되어 있다.4 and 5, the
보다 더 바람직하게는, 상기 센서홀더(4)의 바닥면 외주연부를 따라 얇은 막대 형상을 가지는 최소 2개 이상(도면상 3개)의 조립다리(6)를 소정의 길이만큼 하부 방향으로 돌출 형성시키되, 각각의 조립다리(6)가 센서하우징(1)의 절개통로(2) 사이에 해당하는 위치에 맞추어 센서홀더(4)상에 배치되도록 하고, 상기 각각의 조립다리(6)마다 조립나사(7)의 체결공(6a)을 형성시키는 것이며, 도 2에서와 같이 각각의 절개통로(2) 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에도 센서홀더(4)의 조립다리(6)와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사(7)의 체결공(1a)을 형성시키게 된다.More preferably, at least two assembly legs 6 (three in the figure) having a thin rod shape along the outer circumferential edge of the bottom surface of the
상기와 같은 방식으로 센서홀더(4)를 제작하게 되면, 도 9 및 도 10에서와 같이 수중센서(11)와 함께 센서하우징(1)의 내측 하부로 삽입시킨 센서홀더(4)를 조립나사(7)에 의하여 요구하는 위치에 견고하게 고정시켜 놓을 수 있는 바, 센서홀더(4)를 센서하우징(1)의 내측 하부로 삽입시키는 작업시 불필요한 마찰을 최소화시킬 수 있도록 센서홀더(4)의 외주면을 따라 요홈부(4a)가 형성되어 있으며, 필요시 상기 조립다리(6)를 형성시키지 않고 센서홀더(4)의 요홈부(4a)에 연질 소재의 장착링을 설치하여 센서홀더(4)를 센서하우징(1)의 내측에 끼움식으로 조립시켜 놓을 수도 있음은 물론이다.9 and 10, the
이와 더불어, 상기 전극소켓(8)은 도 6 내지 도 8에서와 같이, 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징(1)의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되는 것이며, 상기 전극소켓(8)의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 하단 내측에 끼움 고정식으로 착탈 가능하게 장착시키기 위한 장착플랜지(9)가 연결 설치되어 있고, 상기 각각의 장착플랜지(9)에는 최소 1개 이상(도면상 2개)의 유동구멍(9a)이 형성되어 있다.6 to 8, the
상기 장착플랜지(9)는 플라스틱이나 경질고무와 같은 비전도체 소재를 이용하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8)을 일정 간격으로 이격시키는 스페이서(Spacer)의 기능을 수행하도록 링(Ring) 형상으로 제작되는 것이고, 상기 장착플랜지(9)의 대표적인 소재로서는 PVC를 들 수 있으며, 이러한 장착플랜지(9)를 사용하는 대신에 센서하우징(1)의 내주면을 따라 일정한 간격을 두고 다수 개의 방사상 지지살을 돌출 형성시켜 전극소켓(8)을 끼움식으로 장착시키는 방식도 가능하다.The
그리고, 상기 유동구멍(9a)은 도 11에서와 같이, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징(1)의 외부로 배출되도록 한 것으로서, 상부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 내부공간에서 가열된 해수의 배출구를 제공하는 것이고, 하부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 외부의 차가운 해수가 유입되는 유입구를 제공하는 것이다.11, the heat generated in the narrow space between the
보다 더 바람직하게는, 상부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)과 하부측 장착플랜지(9)에 형성되는 유동구멍(9a)이 일정한 각도범위를 두고 서로 엇갈리게 배치되도록 함으로서, 하부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 거쳐 외부의 해수가 유입될 경우 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 내부공간에 저장된 해수가 전극소켓(8)의 외주면을 선회(旋回)하여 상부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)으로 배출되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8)의 사이에서 저장 및 가열된 해수가 특정 구역에서 정체됨이 없이 상부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 거쳐 전량(全量) 외부로 빠져 나가게 할 수 있는 것이다.More preferably, the
본 발명에 따른 안티파울링 센서유닛(10)의 경량화를 달성토록 하면서도 산화반응에 따라 비교적 빠른 속도로 부식이 진행되는 전극소켓(8)의 교체주기가 불필요하게 짧아지지 않도록, 센서하우징(1)과 전극소켓(8)은 2±0.5mm의 두께(t)를 가지도록 제작하는 것이 바람직하고, 안티파울링에 필요한 미세전류의 안정적인 생성과 상,하부측 장착플랜지(9)의 유동구멍(9a)을 통한 해수의 원활한 교체를 동시에 달성할 수 있도록, 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 간격(d)은 5±0.5mm의 범위내로 하는 것이 바람직하다.The
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 센서하우징(1)의 소재가 되는 구리 자체의 안티파울링 기능과 더불어, 구리 소재가 되는 센서하우징(1)과 알루미늄 소재가 되는 전극소켓(8)의 사이에서 해수전지의 원리로 발생하는 미세전류를 이용하여 해조류나 따개비 또는 치패 등의 해양부착생물에 대한 안티파울링 기능을 한층 더 극대화시킬 수 있으며, 이를 통하여 센서하우징(1)의 표면과 수중센서(11)의 주변으로 각종 해양생물이 부착되는 현상을 원천적으로 차단시킴에 따라, 수중센서(11)에 의한 측정작업의 오류를 최소화시킬 수 있는 것이다.According to the present invention having the above-described configuration, in addition to the anti-fouling function of the copper itself, which is the material of the
특히, 전극소켓(8)의 상단측과 하단측에 각각 설치되어 센서하우징(1)과의 스페이서 기능을 수행하는 장착플랜지(9)상에 해수의 유동구멍(9a)을 엇갈리게 배치시킴으로서, 해수전지의 원리에 의하여 센서하우징(1)과 전극소켓(8) 사이의 좁은 공간에서 발생하는 열이 자연적인 대류현상에 의한 내.외부 해수간의 교환식 유동에 편승하여 센서하우징(1)의 외부로 배출되도록 함으로서, 센서하우징(1)과 전극소켓(8)의 사이에 일정한 수준의 미세전류가 지속적으로 발생되도록 할 수 있으며, 이를 통하여 전극소켓(8)의 사용수명을 충분히 확보하면서도 해양부착생물에 대한 안티파울링 성능을 확실하게 보장할 수 있다.Particularly, by arranging the
추가적인 사항으로서, 수중센서(11)의 장착을 위한 센서홀더(4)와 알루미늄 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 내측에 나사 조립식과 끼움식으로 착탈 가능하게 설치하고, 상기 수중센서(11) 역시 센서홀더(4)의 장착구멍(5)상에 끼움식으로 착탈 가능하게 설치함으로서, 센서유닛(10)의 조립과 설치작업을 매우 손쉽고 간단하게 수행할 수 있으며, 하나의 센서하우징(1)에 여러 가지 종류의 수중센서(11)를 필요시마다 신속하게 교체시켜 사용할 수 있고, 알루미늄 전극소켓(8)의 교체작업 또한 매우 용이하게 수행할 수 있는 것이다.The
1 : 센서하우징 1a,6a : 체결공 2 : 절개통로
3 : 케이블구멍 4 : 센서홀더 4a : 요홈부
5 : 장착구멍 5a : 장착링 6 : 조립다리
7 : 조립나사 8 : 전극소켓 9 : 장착플랜지
9a : 유동구멍 10 : 센서유닛 11 : 수중센서
11a : 센서케이블 t : 두께 d : 간격1:
3: cable hole 4:
5:
7: Assembly screw 8: Electrode socket 9: Mounting flange
9a: Flow hole 10: Sensor unit 11: Underwater sensor
11a: Sensor cable t: Thickness d: Spacing
Claims (10)
상기 센서유닛(10)은, 하단부가 개구된 파이프 형상의 센서하우징(1)과, 상기 센서하우징(1)의 하부 내측에 조립 설치되는 센서홀더(4)와, 상기 센서하우징(1)의 하단 내측에 조립 설치되는 전극소켓(8)을 포함하여서 이루어지며, 상기 센서하우징(1)은 구리(Cu) 소재로 제작되고, 상기 전극소켓(8)은 알루미늄(Al) 소재로 제작되며,
상기 센서홀더(4)와 전극소켓(8)의 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에는 센서하우징(1)의 둘레 방향을 따라 일정한 간격을 두고 최소 2개 이상의 해수유동용 절개통로(2)가 형성되고, 상기 센서하우징(1)의 상단측에는 수중센서(11)의 센서케이블(11a)이 관통되는 케이블구멍(3)이 형성되며,
상기 센서홀더(4)의 외주면은 센서하우징(1)의 내주면과 밀착 설치되는 한편, 상기 센서홀더(4)의 중앙부에는 수중센서(11)의 장착구멍(5)이 관통 형성되고, 상기 전극소켓(8)은 상,하단부가 개구된 원통 형상으로 하여 센서하우징(1)의 내주면과 일정한 간격을 두고 이격되도록 배치되며,
상기 전극소켓(8)의 상단측 외주면과 하단측 외주면에는 전극소켓(8)을 센서하우징(1)의 하단 내측에 끼움 고정식으로 장착시키기 위한 플라스틱 또는 경질고무 소재의 장착플랜지(9)가 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 해수전지 원리를 이용한 안티파울링 센서유닛.A sensor unit (10) for performing a measurement operation required by draining an underwater sensor (11) connected to a sensor cable (11a) in seawater,
The sensor unit 10 includes a pipe-shaped sensor housing 1 having a lower end opened, a sensor holder 4 assembled inside the lower portion of the sensor housing 1, The sensor housing 1 is made of a copper material and the electrode socket 8 is made of an aluminum material.
At least two seawater flow incision passages 2 (see FIG. 1) are formed at a predetermined distance along the circumferential direction of the sensor housing 1 at the lower side of the sensor housing 1 between the sensor holder 4 and the electrode socket 8, A cable hole 3 through which the sensor cable 11a of the underwater sensor 11 passes is formed on the upper end side of the sensor housing 1,
The outer circumferential surface of the sensor holder 4 is closely attached to the inner circumferential surface of the sensor housing 1 while the mounting hole 5 of the underwater sensor 11 is formed at the center of the sensor holder 4, (8) is arranged to be spaced apart from the inner circumferential surface of the sensor housing (1) by a predetermined distance in a cylindrical shape having upper and lower end portions opened,
A mounting flange 9 of plastic or hard rubber material for fixing the electrode socket 8 to the inside of the lower end of the sensor housing 1 in a fixed manner is connected to the upper and lower outer circumferential surfaces of the electrode socket 8, Wherein the anti-fouling sensor unit is disposed on the side opposite to the main body of the anti-fouling sensor unit.
상기 각각의 조립다리(6)에는 조립나사(7)의 체결공(6a)이 형성되고, 상기 각각의 절개통로(2) 사이에 해당하는 센서하우징(1)의 하측부에도 센서홀더(4)의 조립다리(6)와 대응되는 위치에 맞추어 조립나사(7)의 체결공(1a)이 형성되는 것을 특징으로 하는 해수전지 원리를 이용한 안티파울링 센서유닛.The sensor holder (4) according to any one of claims 2 to 4, wherein at least two assembly legs (6) having a thin rod shape protrude downward by a predetermined length on the outer circumferential edge of the bottom surface of the sensor holder And each of the assembling legs 6 is disposed on the sensor holder 4 at a position corresponding to the position between the lancing passages 2 of the sensor housing 1,
A fastening hole 6a of the assembly screw 7 is formed in each of the assembly legs 6 and a sensor holder 4 is provided on the lower side of the corresponding sensor housing 1 between the cut- Wherein the fastening hole (1a) of the assembly screw (7) is formed at a position corresponding to the assembly leg (6) of the anti-fogging sensor unit.
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KR1020180052286A KR101887472B1 (en) | 2018-05-08 | 2018-05-08 | Anti-fouling sensor unit using a principle of sea-water electric cell |
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