KR20100009865A

KR20100009865A - 전기방식용 디스크형 방식전극 구조

Info

Publication number: KR20100009865A
Application number: KR1020080070680A
Authority: KR
Inventors: 이만일; 이규환
Original assignee: 이만일; 주식회사 엠씨코포레이숀; 이규환
Priority date: 2008-07-21
Filing date: 2008-07-21
Publication date: 2010-01-29
Also published as: KR101005479B1

Abstract

본 발명은 전기방식용 디스크형 방식전극 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조물의 부식을 방지하는 전기방식장치에 적용되어 전기를 공급하게 되는 전기방식용 디스크형 방식전극을 구성함에 있어서,

피 방식체에 전류를 공급하는 판 형태의 디스크(12)와 상기 디스크(12)의 뒷면 중앙부에서 돌출되어 상기 디스크(12)에 전류를 공급하는 전극봉(14)으로 구성되는 전극부(10)과;

상기 디스크(12)가 안착 되는 안착판(32)과 상기 안착판(32)의 뒷면 중앙부에 돌출되어 상기 전극봉(14)이 관통되는 설치봉(34)으로 구성된 장착부(30);가 마련되어 상기 전극부(10)이 상기 장착부(30)에 결합되되,

커버(40)가 마련되어 상기 디스크(12)의 앞면이 외부로 드러난 채 안착판(32)의 외면을 감싸 보호하게 구성된 것임을 특징으로 하여,

충격을 견디고 흡수할 수 있는 구성을 부가하여 외부충격에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 다중의 밀폐구성을 채택함으로써 수밀성을 향상시킬 수 있는 디스크형 방식전극에 관한 것이다.

전기방식, 디스크, 전극, 부식.

Description

전기방식용 디스크형 방식전극 구조{Structure of disk anode}

본 발명은 전기방식용 디스크형 방식전극(disk anode) 구조에 관한 것으로서, 더 상세하게는 구조물의 부식을 방지하는 전기방식장치에 적용되어 전기를 공급하게 되는 전기방식용 디스크형 방식전극의 구조에 관한 것이다.

전기방식(電氣防蝕)이란 전기를 공급하여 부식을 방지하는 일련의 행위를 통칭한다. 일반적으로 금속이 부식될 경우 일반적으로는 일종의 전지반응(電池反應)이 일어나 이온화 경향이 큰 부분이 용해된다. 그래서 반대로 금속에 마치 부동상태(不動狀態)가 되는 전위를 주어서 부식을 방지하는 것이다. 양극전류를 주는 경우를 양극방식(陽極防蝕), 반대로 음극전류를 주어서 부식을 방해하는 방법을 음극방식이라 한다. 음극으로 해서 방식하는 데는 별도로 설치한 직류전원(直流電源)에서 전류를 흘려서 방식하고자 하는 금속을 음극으로 하는 경우와, 마그네슘이나 아연과 같은 이온화경향이 큰 금속과 물품을 전기적으로 연결해 놓고 이 비금속(卑金屬)이 용해함으로써 그 희생으로 말미암아 물품을 지키는 경우가 있다.

상기와 같은 전기방식은 발전소설비, 선박, 매설철관, 화학장치, 보일러 등에 널리 사용되고 있는바, 예로, 철근 콘크리트 구조물에서는 철근의 산화 방지 및 콘크리트의 중성화를 방지하기 위한 방법으로서 전기 방식 시스템이 널리 사용되고 있는데, 보강 철근을 양극으로 사용하고 콘크리트 구조물 외부에 티타늄 메쉬 또는 혼합 금속산화물로 코팅된 봉을 설치하거나 전도성 페인트를 코팅하여 음극을 형성한 다음, 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 방지는 구성이 공지되어 있다.

그러나, 종래의 전기방식에서 전류를 공급하는 전극을 피 방식체에 매설하는 방법을 주로 사용하고 있는데, 이러한 구성은 전극 부분에서 문제가 생길 경우 그 매설되어 있는 부분을 깨거나 부수어서 보수하여야 하므로 현실적으로 유지 보수가 어렵다는 문제점이 있는 것이었다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위하여 디스크형 전극을 가진 전기방식장치가 제안되었는바, 일본국공개실용 소화53-31022 '전기방식용전극체의 구조' 및 대한민국특허등록 제0421822호 "해양구조물용 강제전류인가 방식장치"가 그것이다.

상기와 같은 디스크형 방식전극의 개략적인 구성을 살펴보면, 판 형태의 디스크 일면에 일정 길이로 전극봉이 형성되어 있으며 전면으로 디스크가 드러난 상태를 유지하며 FRP로 둘러싸여 있는 구성이다. 설치할 때에는 상기 전극봉 부분을 구조물에 뚫린 구멍에 끼워 고정한 다음 구조물의 내부에 마련된 전선을 통해 전류를 공급할 수 있도록 하는 구성이었다.

그런데, 상기와 같은 종래에 방식장치에 적용된 디스크형 방식전극은 몇 가 지 문제점을 여전히 가지고 있는 것이었는바, 단순히 FRP에 의해서만 둘러싸여 있음에 따라 외부에서 디스크에 충격이 가해질 경우 쉽게 형태가 변형되어 찌그러지거나 파손되어 손상되는 문제점이 있는 것이었으며, 손상된 부분에서는 디스크와 FRP 사이에 미세한 틈이 생길 뿐만 아니라 균열이 발생하는 경우가 있어 그 틈과 균열을 통해 물이 구조물 내부로 새 들어오는 경우가 빈번하였던 것이다.

특히 전극봉의 강도가 약하다는 문제 때문에 설치할 때에는 별도의 케이스(cofferdam)에 상기 디스크형 방식전극을 고정한 다음 케이스를 구조물에 매설하는 형태로 고정하고 있는바, 케이스를 별도로 마련하여야 함에 따른 불편함이 있는 것이었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 고안된 것으로서, 외부 충격에도 쉽게 그 형태가 변형되지 않고, 수밀성이 확보됨으로써 미세한 틈이나 균열부위로 물이 구조물 내부로 새 들어오는 것을 방지할 수 있으며, 케이스 없이 직접 피 방식체에 고정함으로써 간편하게 설치할 수 있는 디스크형 방식전극을 얻는데 그 목적이 있는 것이다.

본 발명에 따르면, 충격을 견디고 흡수할 수 있는 구성을 부가하여 외부충격에 의한 손상을 방지할 수 있으며, 다중의 밀폐구성을 채택함으로써 수밀성을 향상시킬 수 있고, 별도의 케이스 없이 직접 피 방식체에 고정함으로써 간편하게 설치할 수 있는 디스크형 방식전극을 얻을 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 구조물의 부식을 방지하는 전기방식장치에 적용되어 전기를 공급하게 되는 전기방식용 디스크형 방식전극을 구성함에 있어서,

피 방식체에 전류를 공급하는 판 형태의 디스크와 상기 디스크의 뒷면 중앙부에서 돌출되어 상기 디스크에 전류를 공급하는 전극봉으로 구성되는 전극과;

상기 디스크가 안착 되는 안착판과 상기 안착판의 뒷면 중앙부에 돌출되어 상기 전극봉이 관통되는 설치봉으로 구성된 장착부;가 마련되어 상기 전극이 상기 장착부에 결합되되,

커버가 마련되어 상기 디스크의 앞면이 외부로 드러난 채 안착판의 외면을 감싸 보호하게 구성된 것임을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극을 제안한다.

이하 본 발명을 첨부된 도면 도 1 내지 도 8을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 구조를 보여주는 일부절개 분해 사시도, 도 2는 1의 결합상태 단면도, 도 3은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 뒷면에 오링이 형성된 상태를 보여주는 예시 도이다.

본 발명에 의한 디스크형 방식전극은 피 방식체에 전류를 공급함으로써 부식을 방지하는 전기방식장치에 설치되는 것으로서, 전극부(10)과 상기 전극이 장착되는 장착부(30)와 상기 장착부(30)에 마련되는 안착판(32)의 외면을 감싸 보호하는 커버(40)를 기본 구성으로 하며, 밀폐판(20)을 더 마련하여 전극부(10)과 장착부(30)가 결합할 때 그 사이에 배치할 수 있다.

전극부(10)은 피 방식체에 전류를 공급하는 판 형태의 디스크(12)와 상기 디스크(12)의 뒷면 중앙부에서 돌출되어 상기 디스크(12)에 전류를 공급하는 전극봉(14)으로 구성되어 있다. 재질은 통상 백금, 백금이 도금된 티타늄을 사용하여 제작하게 되나 이에 한정되지는 않는다.

장착부(30)는 판상으로서 상기 디스크(12)가 안착 되는 안착판(32)과 상기 안착판(32)의 뒷면 중앙부에 돌출되되 내부가 비어 상기 전극봉(14)이 관통되는 설치봉(34)으로 구성되어 있다. 재질은 금속 중 충격에 강하면서도 변형이 작으며 쉽게 부식되지 않은 것을 골라 사용하여야 하며, 바람직하게는 SUS316(Steel Use Stainless 316)을 사용한다. 이 장착부(30)를 구비함으로써 외부 충격에 의한 변형을 방지하여 줄 수 있는 것이다.

여기서, 안착판(32)의 앞면(도면상 좌측)에는 안착홈(33)을 형성하여 줄 수 있는바, 후술하는 밀폐판(20)을 끼워 고정하기 위한 구성이다. 그리고 상기 설치봉(34) 외주면에는 나사 산이 형성되어 있는바, 본 고안에 의한 방식전극을 설치할 때 이용하는 구성이다.

밀폐판(20)은 판 형태로서 상기 안착홈(33)에 끼워져 고정된다. 안착홈(33)은 밀폐판(20)의 두께만큼 패여 있어서 밀폐판(20)이 끼워져 고정되었을 때 전면이 수평을 이루게 되는 것이다. 밀폐판(20)에는 접착제를 도포하여 더욱 견고하게 고정되도록 할 수 있음은 물론이다.

상기와 같은 밀폐판(20)은 충격을 흡수함과 아울러 물이 새어 들어가지 않도록 밀폐기능을 담당하는 것으로서 고무를 판 형태로 가공하여 형성하는데, 고무 중에서도 기능성과 물성이 뛰어난 SBR(Styrene-Butadiene Rubber)를 이용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 전극부(10)와 장착부(30), 그리고 밀폐판(20)은 서로 조립되게 된다. 장착부(30)에 형성된 안착판(32)의 전면 안착홈(33)에 밀폐판(20)이 고정되며, 전극부(10)는 전극봉(14)이 상기 밀폐판(20)의 중앙을 지나 장착부(30)에 형성된 설치봉(34)을 관통하여 디스크(12)가 밀폐판(20)에 접함으로써 조립되는 것이다.

여기서, 상기 전극봉(14)이 관통되어 끼워진 설치봉(34) 내부에는 에폭시(50)를 채워줄 수 있는바, 설치봉(34) 내부 공간을 통해 물이 새 들어오지 않도록 하게 된다.

한편, 상기 장착부(30)에 형성된 안착판(32)은 커버(40)에 의해 감싸지게 된다. FRP를 이용하여 형성하게 된다. 이때, 상기 커버(40)는 디스크(12)의 앞면이 외부로 드러나 있도록 그 부분을 제외한 부분만을 덮어주게 형성된다. 이러한 구성은 전류가 디스크(12)를 통해 피 방식체로 공급될 수 있도록 하기 위한 구성이다.

상기와 같이 커버(40)를 형성할 때에는 장착부(30)를 먼저 형성한 다음 금형에 상기 장착부(30)에 마련된 안착판(32)을 넣고 커버(40)를 형성하기 위한 재료를 부어 넣어 경화한 후 탈형하여 형성하게 된다. 이때, 안착판(32) 전면에 형성되는 상기 안착판(32) 전면에 형성되는 안착홈(33) 부분에는 커버(40)가 씌워지지 않게 구성하며, 이 구성을 통해 커버(40)가 씌워지지 않은 부분이 디스크(12)를 수용할 수 있도록 구성한다. 즉, 안착판(32)의 앞면에서 커버(40)의 두께를 디스크(12)의 두께만큼 형성하게 되면 밀폐판(20)을 안착홈(33)에 조립한 다음 이어서 전극부(10)를 조립하게 되면 디스크(12)의 앞면이 커버(40)와 수평을 이루어 외부로 돌출되지 않는 것이다.

이상에서 설명한 커버(40)의 형성은 밀폐판(20)과 전극부(10)를 장착부(30)에 모두 고정하여 준 다음 형성할 수도 있는 것으로서, 동일한 구성으로 형성하기만 한다면 어떠한 과정을 거쳐 형성하더라도 무방하다.

상기와 같은 구성에 더해 도 3에 도시된 바와 같이 상기 커버(40)의 뒷면에 동심원 형태의 홈을 파고 오링(o-ring, 60)을 끼워줌으로써 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 뒷면이 피 방식체에 접할 때 기밀을 유지하는데 도움을 줄 수 있게 구성할 수 있다. 오링(60)의 개수는 1개 이상이면 가능하나, 바람직하게는 1~3개의 범위에서 형성하여 주게 된다. 너무 많이 형성하게 되면 구조적으로 취약해질 우려가 있음에 따른 것이다.

이상과 같이 구성된 본 발명에 의한 디스크형 방식전극은 별도의 구성을 통해 피 방식체에 고정하게 된다.

도 4는 본 발명에 의한 디스크형 방식전극에 부싱이 체결되는 구조를 보여주는 일부절개 분해 사시도, 도 5는 본 발명에 의한 디시크형 방식전극이 부싱에 의해 피 방식체에 고정되는 구성을 보여주는 설치 예시 도이다.

도면을 참고하면 부싱(70)을 이용하여 본 발명에 의한 디스크형 방식전극을 설치하는 구조를 볼 수 있다. 부싱(70)은 원통형의 몸체를 가지는 것으로서 내부에는 나사 산이 형성되어 있고 양 단에 플렌지가 형성되어 있는 구성이다. 디스크형 방식건극을 설치하게 되는 설치면(100)에 설치공(110)을 뚫어주고, 상기 설치공(110)에 억지 끼움 방식으로 끼워주게 된다. 재질이 고무로 형성되어 있음에 따라 수축시켜 끼워주게 되는 것이다.

이후, 장착부(30)에 형성된 설치봉(34)를 상기 부싱(70)의 내부에 나사결합시켜 준 다음 설치봉(34)이 부싱(70)을 관통하게 되면 말단에 고정볼트(80)를 체결하여서 단단히 고정하여 준다. 마지막으로 송전유니트(200)에 전극봉(14)의 말단을 연결하여 줌으로써 설치가 완료되는 것이다. 이때, 상기 부싱(70) 내부에 접착제를 발라 줌으로써 수밀성을 향상시킬 수 있음은 물론이며, 이 부분 외에 두 부재가 접하는 부분에는 적절하게 접착제를 발라 줄 수 있다.

상기와 같이 설치하게 되면 커버(40)의 뒷면과 설치면(100) 사이를 오링(60)이 밀폐하여 주게 되고, 설치공(110)은 부싱(70)에 의해 밀폐되어 이중, 삼중으로 밀폐를 되어 물이 유입되는 것을 방지하여 줄 수 있게 되는 것인바, 수밀을 방지하기 위한 별도의 케이스 없이도 설치가 가능해 지게 된다.

도 6은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 다른 설치 예를 보여주는 다른 실시 예시 도이다.

도시된 바와 같이 앞서 살펴본 부싱(70) 대신 다수개의 밀폐링(90)을 설치봉(34)에 끼워준 다음 설치면(100)에 형성된 설치공(110) 설치봉(34)을 강제로 끼워 넣어 준 다음 설치봉(34)의 말단에 고정볼트(80)을 체결하여 고정함으로써 밀폐링(90)이 설치공(110)을 밀폐시켜 주게 설치할 수도 있는 것이다.

한편, 본 발명에 의한 디스크형 방식전극은 설치되는 피 방식체의 구성에 따라 커버(40)의 형상을 변형하여 실시할 수 있다. 도 7, 8은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 다른 실시 예를 보여주는 예시도로서, 커버(40)를 타원형으로 형성 하거나 또는 굴곡 된 면에 설치할 경우 측면에서 보았을 때 호형으로 형성하는 것이 가능하다.

이상에서 살펴본 본 발명에 의한 디스크형 방식전극에 따르면, 충격을 흡수하는 밀폐판(20)과 견고한 재질의 장착부(30)를 채택함으로써 외부 충격에 의한 손상을 최소화할 수 있으며, 밀폐판(20), 오링(60), 부싱(70) 또는 밀폐링(90), 에폭시(50)와 같은 구성을 통해 다중으로 밀폐를 함으로써 물이 피 방식체 내부로 새 들어오는 것을 원천적으로 방지하여 줄 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 구조를 보여주는 일부절개 분해 사시도,

도 2는 1의 결합상태 단면도,

도 3은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 뒷면에 오링이 형성된 상태를 보여주는 예시도,

도 4는 본 발명에 의한 디스크형 방식전극에 부싱이 체결되는 구조를 보여주는 일부절개 분해 사시도,

도 5는 본 발명에 의한 디시크형 방식전극이 부싱에 의해 피 방식체에 고정되는 구성을 보여주는 설치 예시도,

도 6은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 다른 설치 예를 보여주는 다른 실시 예시도,

도 7, 8은 본 발명에 의한 디스크형 방식전극의 다른 실시 예를 보여주는 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 전극부, 12 : 디스크,

14 : 전극봉,

20 : 밀폐판,

30 : 장착부, 32 : 안착판,

33 : 안착홈, 34 : 설치봉,

40 : 커버,

50 : 에폭시, 60 : 오링,

70 : 부싱, 80 : 고정볼트,

90 : 밀폐링,

100 : 설치면, 110 : 설치공,

200 : 송전유니트.

Claims

구조물의 부식을 방지하는 전기방식장치에 적용되어 전기를 공급하게 되는 전기방식용 디스크형 방식전극을 구성함에 있어서,

피 방식체에 전류를 공급하는 판 형태의 디스크(12)와 상기 디스크(12)의 뒷면 중앙부에서 돌출되어 상기 디스크(12)에 전류를 공급하는 전극봉(14)으로 구성되는 전극부(10)과;

상기 디스크(12)가 안착 되는 안착판(32)과 상기 안착판(32)의 뒷면 중앙부에 돌출되어 상기 전극봉(14)이 관통되는 설치봉(34)으로 구성된 장착부(30);가 마련되어 상기 전극부(10)이 상기 장착부(30)에 결합되되,

커버(40)가 마련되어 상기 디스크(12)의 앞면이 외부로 드러난 채 안착판(32)의 외면을 감싸 보호하게 구성된 것임을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제1 항에 있어서,

상기 디스크(12)와 상기 안착판(32) 사이에는 밀폐판(20)이 배치되는 것임을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제2 항에 있어서,

상기 밀폐판(20)은 SBR(Styrene-Butadiene Rubber)로 된 것임을 특징으로 하 는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제1 항에 있어서,

상기 커버(40)의 뒷면에는 링 형태의 홈이 패여 오링(60)이 끼워짐을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제1 항 또는 제2 항에 있어서,

상기 전극봉(14)이 관통되어 끼워진 설치봉(34) 내부에는 에폭시(50)가 채워지는 것임을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제1 항에 있어서,

상기 장착부(30)는 SUS316(Steel Use Stainless 316)으로 된 것임을 특징으로 하는 전기방식용 디스크형 방식전극.
제1 항에 있어서,

상기 디스크형 방식전극은 피 방식체의 설치면(100)에 설치공(110)을 형성하고, 상기 설치공(110)에 부싱(70)을 끼운 후, 설치봉(34)이 상기 부싱(70)에 나사 결합 됨으로써 수밀을 확보하여 고정되는 것임을 특징으로 하는 디스크형 방식전극.