KR20220149995A - 부식 방지용 희생 전극 조립체 - Google Patents

Abstract

본 발명은 부식 방지용 희생 전극 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 철골 구조물에 설치되는 볼트 부재와, 볼트 부재에 체결되는 너트 부재, 와셔 부재 및 캡 부재를 포함하는 체결부재를 포함하고, 체결 부재는 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질로 마련됨으로써, 부식 진행 시, 체결 부재가 희생 양극으로 기능하여, 철골 구조물보다 먼저 부식이 진행되어 철골 구조물의 부식을 방지할 수 있는 부식 방지용 희생 전극 조립체에 관한 것이다.

Description

부식 방지용 희생 전극 조립체{Sacrificial electrode assembly for corrosion protection}

본 발명은 부식 방지용 희생 전극 조립체에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 철골 구조물에 설치되는 볼트 부재와, 볼트 부재에 체결되는 너트 부재, 와셔 부재 및 캡 부재를 포함하는 체결부재를 포함하고, 체결 부재는 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질로 마련됨으로써, 부식 진행 시, 체결 부재가 희생 양극으로 기능하여, 철골 구조물보다 먼저 부식이 진행되어 철골 구조물의 부식을 방지할 수 있는 부식 방지용 희생 전극 조립체에 관한 것이다.

일반적으로, 철은 현대 사회에서 매우 귀중한 재료로 그 사용처가 매우 광범위 하나, 부식이라는 약점을 가지고 있다.

이러한 철골 구조물 및 시설물은 사용하는 재료의 전기적 안정성이 서로 달라, 큰 기둥 보다는 시설물의 모듈과 구조물을 연결하고 지탱하도록 마련되는 철골 구조물이 교차하는 부분이나, 용접추, 조립부에서 우선적으로 부식이 진행된다.

이에 따라, 철골 구조물의 사용 수명을 연장하기 위해 사용되는 다양한 방법이 있으나, 일반적으로는 스테인리스 강, 용융 아연도금 법 등이 사용된다.

그런데 크롬을 첨가하여 생성된 스테인리스 강은 할로겐 이온이 존재하는 환경에서 산화 피막이 쉽게 파괴되어 오히려 부식이 더 잘 일어나게 되며, 산화 피막의 유해성이 문제가 된다.

또한, 아연을 이용하는 용융 아연 도금 방식은 고온 용융에 의한 도금 방식으로, 강재의 열 변형이 발생하고, 아연 도금층의 두께를 균일하고 정밀하게 제어하기 어렵다는 문제가 있다.

또한, 철골 구조물 및 시설물의 부식 방지를 위해 사용되는 희생 전극은 부식을 방지하고자 하는 부분까지 전기적인 연결이 직접적으로 꼭 필요하며, 이에 따라 외관상, 비용상, 설계상 부담을 주는 불필요한 구조물을 포함하게 된다.

또한, 전기적인 연결을 위해 도선을 사용해야 하므로, 도선의 길이가 길어질 경우, 원활한 전자의 이동이 이루어지지 않아 부식을 제대로 방지할 수 없을 뿐만 아니라, 비용 또한 증가하게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 종래의 도선을 이용한 희생 양극법과 비교하여, 전기적인 연결 수단을 이용하지 않고, 구조물에 직접적으로 볼트 부재와 체결 부재를 연결하여, 부식 진행 시, 체결 부재가 희생 양극으로 기능함으로써, 철골 구조물보다 먼저 부식이 진행되어 철골 구조물의 부식을 방지할 수 있는 부식 방지용 희생 전극 조립체를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 철골 구조물에 끼워져 조립되는 볼트 부재; 및 상기 볼트 부재에 체결되는 체결 부재;를 포함하고, 상기 볼트 부재는 철, 스테인레스 또는 니켈 재질이 이용되고, 상기 체결 부재는 상기 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질이 이용되어, 상기 체결 부재는 부식 진행 시, 희생 양극으로 기능하여 상기 철골 구조물의 부식을 방지하는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체를 제공한다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 체결 부재는 상기 철골 구조물에 끼워진 상기 볼트 부재에 순차적으로 체결되는 와셔 부재, 너트 부재 및 캡 부재를 포함하여 이루어진다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 체결 부재는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 또는 망간인 단일 금속 재질이 이용되거나, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 및 망간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금 재질이 이용된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 볼트 부재의 머리부는 아래의 수식으로 산출된 직경으로 마련된다.

[수식]

D = d*x

여기서, D는 볼트 부재의 머리부 직경, 상기 d는 볼트 부재의 나사산이 형성된 몸통부의 직경을 의미하고, x는 2.0 내지 2.5이다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 너트 부재는 상기 볼트 부재와 체결되는 내주면에 부식 방지제가 도포되어 구비된다.

바람직한 실시예에 있어서, 상기 캡 부재는 상기 볼트 부재와 체결되는 내주면에 부식 방지제가 도포되어 구비된다.

또한, 본 발명은 본 발명에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체가 설치된 철골 구조물을 더 제공한다.

본 발명은 다음과 같은 우수한 효과를 가진다.

본 발명의 부식 방지용 희생 전극 조립체에 의하면, 철골 구조물에 설치되는 볼트 부재와, 볼트 부재에 체결되는 너트 부재, 와셔 부재 및 캡 부재를 포함하는 체결부재를 포함하고, 체결 부재는 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질로 마련됨으로써, 부식 진행 시, 체결 부재가 희생 양극으로 기능하므로, 종래의 부식 방지 방법과 비교하여, 비용 절감이 우수하며, 추가적으로 구조체나 지지체를 설치하지 않으므로, 공간상 및 경제적인 이점을 지니면서 경량화된 부식 방지가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명의 부식 방지용 희생 전극 조립체에 의하면, 희생 양극으로 기능하여 부식이 진행되었을 경우, 볼트 부재 및 체결 부재만을 교체하므로, 유지 보수 작업이 용이한 장점을 지닌다.

또한, 본 발명의 부식 방지용 희생 전극 조립체에 의하면, 볼트 부재의 머리부의 단면적이 증대된 구조로 구비되어, 철골구조물과 볼트부재의 머리부와의 접촉 면적을 증대시켜 전자의 원활한 이동이 가능한 효과를 지닌다.

도 1은 본 발명에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체를 설명하기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체의 조립 예시도이다.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.

이하, 첨부한 도면에 도시된 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.

그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체를 설명하기 위한 사시도이고, 도 2는 도 1의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1의 조립 예시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체는 철골 구조물이나 시설물에 별도의 도선 등의 전기적 연결수단 없이 직접적으로 연결되어, 철골 구조물 보다 먼저 부식이 이루어지는 희생 양극으로 기능하는 희생 전극 조립체로, 볼트 부재(110) 및 체결 부재(120)를 포함하여 이루어진다.

상기 볼트 부재(110)는 철골 구조물에 끼워져 조립되며, 비교적 반응성이 낮은 철, 스테인레스 또는 니켈 재질이 이용된다.

또한, 상기 볼트 부재(110)의 머리부(111) 직경은 종래의 볼트 부재들과 비교하여 단면적이 증가한 형태로 구비된다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 볼트 부재의 머리부(111)는 아래의 수식으로 산출된 직경으로 마련되는 것이 바람직하다.

[수식]

D = d*x

여기서, D는 볼트 부재의 머리부 직경, 상기 d는 볼트 부재의 나사산이 형성된 몸통부의 직경을 의미하고, x는 2.5 내지 3.0이다.

예를 들면, 상기 볼트 부재(110)의 나사산이 형성된 몸통부의 직경은 16mm로 구비되고, 상기 머리부의 직경은 32mm 내지 40mm로 구비될 수 있다.

이는 상기 볼트 부재(110)의 머리부(111)의 단면적이 증가되게 함으로써, 상기 철골구조물과 상기 볼트 부재(110)의 머리부(111)와의 접촉 면적을 증대시켜 전자의 이동을 원활하게 하기 위함이다.

상기 체결 부재(120)는 상기 볼트 부재(110)에 체결되는 부재로, 상기 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질로 마련되어, 부식 진행 시, 희생 양극으로 기능하여 상기 철골 구조물의 부식을 방지하는 역할을 한다.

예를 들면, 상기 체결 부재(120)는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 또는 망간인 단일 금속 재질이 이용될 수 있다.

다른 예로, 상기 체결 부재(120)는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 및 망간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금 재질이 이용될 수 있다.

보다 구체적으로 설명하면, 상기 체결 부재(120)는 구리 1 중량부, 알루미늄 94 내지 96.5 중량부, 아연 2.5 중량부를 포함하는 합금, 구리 0.5 중량부, 알루미늄 0.5 중량부, 마그네슘 98 중량부 망간 0.5 내지 1 중량부를 포함하는 합금 또는 구리 1 주량부, 알루미늄 70 중량부, 아연 24 중량부, 망간 5 중량부를 포함하는 합금이 이용될 수 있다.

또한, 상기 체결 부재(120)는 상기 철골 구조물에 끼워진 상기 볼트 부재에 순차적으로 체결되는 와셔 부재(122), 너트 부재(121) 및 캡 부재(123)을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 너트 부재(121) 및 상기 캡 부재(123)는 상기 볼트 부재(110)와 체결되는 내주면에 부식 방지제가 도포되어 구비될 수 있다.

이는 부식이 진행되었을 때, 상기 볼트 부재(110)와 상기 너트 부재(121) 또는 상기 캡 부재(123)와의 체결 위치에 발생하는 부식으로 인해 체결 해제가 되지 않는 문제를 예방할 수 있게 한다.

또한, 상기 너트 부재(121), 상기 와셔 부재(122) 및 상기 캡 부재(123)는 상기 볼트 부재(110)의 머리부(111)와 대응되는 크기로 마련될 수 있다.

또한, 본 발명은 상기 부식 방지용 희생 전극 조립체가 설치된 철골 구조물로 제공될 수 있다.

예를 들면, 상기 철골 구조물은 태양광 패널 지지대 또는 태양광 구조물일 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부식 방지용 희생 전극 조립체에 의하면, 부식이 진행될 경우, 상기 체결 부재(120)가 희생 양극으로 기능하여, 상기 철골 구조물보다 먼저 부식이 진행되므로, 결과적으로 철골 구조물의 부식을 방지하는 역할을 하여, 종래의 부식 방지 방법과 비교하여, 비용 절감이 우수하며, 추가적으로 구조체나 지지체를 설치하지 않으므로, 공간상 및 경제적인 이점을 지니면서 경량화된 부식 방지가 가능한 효과가 있다.

또한, 희생 양극으로 기능하여 부식이 진행되었을 경우, 볼트 부재 및 체결 부재만을 교체하므로, 유지 보수 작업이 용이할 뿐만 아니라, 볼트 부재의 머리부의 단면적이 증대된 구조로 마련되므로, 철골구조물과의 접촉 면적을 증대시켜 전자의 원활한 이동이 가능한 효과를 지닌다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

100 : 부식 방지용 희생 전극 조립체
110 : 볼트 부재 120 : 체결 부재
121 : 너트 부재 122 : 와셔 부재
123 : 캡 부재

Claims (7)

1. 철골 구조물에 끼워져 조립되는 볼트 부재; 및
   상기 볼트 부재에 체결되는 체결 부재;를 포함하고,
   상기 볼트 부재는 철, 스테인레스 또는 니켈 재질이 이용되고, 상기 체결 부재는 상기 볼트 부재 보다 이온화 경향이 높은 재질이 이용되어,
   상기 체결 부재는 부식 진행 시, 희생 양극으로 기능하여 상기 철골 구조물의 부식을 방지하는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 체결 부재는
   상기 철골 구조물에 끼워진 상기 볼트 부재에 순차적으로 체결되는 와셔 부재, 너트 부재 및 캡 부재를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   
3. 제 2항에 있어서,
   상기 체결 부재는 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 또는 망간인 단일 금속 재질이 이용되거나, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 아연 및 망간 중 적어도 어느 하나를 포함하는 합금 재질이 이용되는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   
4. 제 2항에 있어서,
   상기 볼트 부재의 머리부는
   아래의 수식으로 산출된 직경으로 마련되는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   [수식]
   D = d*x
   여기서, D는 볼트 부재의 머리부 직경, 상기 d는 볼트 부재의 나사산이 형성된 몸통부의 직경을 의미하고, x는 2.0 내지 2.5이다.
   
5. 제 2항에 있어서,
   상기 너트 부재는
   상기 볼트 부재와 체결되는 내주면에 부식 방지제가 도포되어 구비되는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   
6. 제 2항에 있어서,
   상기 캡 부재는
   상기 볼트 부재와 체결되는 내주면에 부식 방지제가 도포되어 구비되는 것을 특징으로 하는 부식 방지용 희생 전극 조립체.
   
7. 제 1항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 부식 방지용 희생 전극 조립체가 설치된 철골 구조물.

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