WO2020013378A1 - 해수전지용 해양생물 부착 방지장치 - Google Patents

해수전지용 해양생물 부착 방지장치 Download PDF

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WO2020013378A1
WO2020013378A1 PCT/KR2018/009931 KR2018009931W WO2020013378A1 WO 2020013378 A1 WO2020013378 A1 WO 2020013378A1 KR 2018009931 W KR2018009931 W KR 2018009931W WO 2020013378 A1 WO2020013378 A1 WO 2020013378A1
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WO
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reciprocating
seawater battery
seawater
fluid
reciprocating member
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PCT/KR2018/009931
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French (fr)
Inventor
백승재
서정민
Original Assignee
한국해양과학기술원
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B17/00—Methods preventing fouling
    • B08B17/02—Preventing deposition of fouling or of dust
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M6/32—Deferred-action cells activated through external addition of electrolyte or of electrolyte components
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for preventing marine organism attachment to seawater cells, and more particularly, by physically releasing marine organisms while moving to or in contact with the seawater battery to prevent marine organisms from attaching to the seawater battery. It relates to a marine life adhesion prevention device for seawater batteries.
  • a seawater battery belongs to a chemical cell that converts chemical energy into electrical energy, and is capable of charging and discharging using sodium ions in seawater.
  • the seawater battery is formed in a plate shape having a predetermined thickness consisting of a negative electrode, an electrolyte, a separator, and a current collector.
  • seawater batteries use sodium ions from sea water as raw materials, there is no limit on the amount of raw materials, they can be used free of charge, and they can be made at a lower price than lithium ion batteries. It is possible to mass-produce more easily, to supply electricity to flooding, and the sea water becomes desalted as sodium ions in seawater move into the battery during the charging process, so that drinking water, living water, industrial water, etc. can be obtained by using this. Many advantages can be provided.
  • seawater battery is immersed in the seawater and remains in direct contact with the seawater, marine adherent larvae floating in the seawater, ie, larvae (or spores) such as mussels, barnacles and sea horses, are attached to the surface of the seawater battery. There is a problem of impeding the movement of the physical or damaging.
  • the Republic of Korea Patent Registration No. 10-0551871 discloses a marine life attachment prevention device.
  • the marine organism attachment prevention device is provided with a constant current automatic rectifier for supplying a DC power to a pair of antifouling electrodes, it is to prevent the attachment by giving an electrical shock to the marine attachment organisms.
  • the marine organisms attachment prevention device of such a structure there is a problem that the use of electrical energy in order to apply an electric shock to the marine attachment organisms, there is a problem that a control means for controlling the electric shocks.
  • Korean Patent Registration No. 10-1732728 discloses an apparatus for removing attachment organisms of an underwater acoustic sensor and a salinity sensor.
  • the attachment bioremoving device is configured to brush the sensing surface by installing a brush operated by an actuator on the sensing surface of the sensor.
  • the apparatus for removing attachment organisms of this structure also has to use electric energy by operating the actuator to physically remove the attachment organisms, and there is a problem that a control means for controlling the actuator is required.
  • An object of the present invention is to provide a means for physically contacting marine life to prevent marine life from adhering to the surface of the seawater cell.
  • the object is, according to the present invention, the respective interference stages which are reciprocally moved between the respective seawater batteries arranged at intervals by a fixed frame in the housing, and each end of the interference stages.
  • Reciprocating member consisting of a connecting portion connected to the;
  • a guide member installed in the housing or the fixed frame, the guide member being coupled to the reciprocating member to guide the reciprocating movement of the reciprocating member.
  • the member is guided and moved by the guide member, and the interference stages are achieved by the marine life attachment prevention device for a seawater battery, characterized in that to physically remove the marine adherent organism attached to the surface of the seawater battery.
  • the interfering ends may be detachably coupled to a contact member made of a soft material and having a plurality of protrusions for contacting the surface of the seawater battery and detaching marine attachment organisms.
  • Extension ends are formed at both ends of the connection part so as to be parallel to the interference ends, and each of the guide members penetrates the end areas of the extension ends and both end areas of the connection part, respectively. It may be configured to guide the reciprocating movement.
  • the extension ends may be formed with auxiliary fluid resistance parts extending from the extension ends toward the fixed frame so that a pressure according to the flow of the fluid is applied.
  • connection part or the extension ends may be detachably provided with a fluid resistance plate for the pressure according to the flow of the fluid.
  • the reciprocating member is provided in the modules, respectively, each of the reciprocating member, coupled with the guide member to allow the reciprocating module Can be guided within the distance traveled.
  • the housing or the fixed frame may be provided with a reciprocating operation means having an actuator for forcibly reciprocating the reciprocating member.
  • the reciprocating operating means may be formed in the housing or the fixed frame through the reciprocating member, it may be made of a screw rod that is rotated forward or reverse rotation by the actuator.
  • the reciprocating operating means may include a cylinder rod having an end fixed to the reciprocating member so as to move forward and backward by the actuator installed in the housing or the fixed frame.
  • connection part may be formed with a fluid resistance part extending from the connection part in the opposite direction of the interference end so that pressure according to the flow of the fluid is applied.
  • the connection portion is subjected to the pressure according to the flow of fluid (sea flow or waves, etc.) They reciprocate between each seawater cell, scraping off the marine adherents attached to the surface of the seawater cell. Therefore, it is possible to provide an effect that can prevent the attachment of marine life by removing the attached marine life without power. That is, the interference stages having a comb structure are randomly reciprocated by the flow of seawater, thereby providing an effect that the action of removing the marine organisms attached to the surface of the seawater battery can be performed without power.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view showing a marine life attachment prevention device for a seawater battery according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the combined state of the marine life attachment device for seawater battery shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B in FIG.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for describing an operation process of the marine organism attachment prevention apparatus for the seawater battery shown in FIG. 1.
  • FIG. 6 is a partially enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the interference stage shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 is a partially enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the extended end shown in FIG. 1.
  • FIG. 8 is a front sectional view showing a marine life attachment prevention device for a seawater battery according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a front sectional view showing a marine life attachment prevention device for a seawater battery according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a perspective view showing a marine life attachment prevention device for seawater batteries according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view showing another embodiment of the reciprocating member shown in FIG.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view illustrating a state in which the fluid resistance portion and the extended fluid resistance portion are extended to the extension portion illustrated in FIG. 1 to extend the fluid resistance surface.
  • actuator 64 screw rod
  • each interference stage is located so as to allow reciprocating movement between each of the sea battery cells arranged at intervals by a fixed frame, and the connection portion connected to each end of the interference terminals Reciprocating member made of; And a guide member installed in the housing or the fixed frame and coupled with the reciprocating member to guide the reciprocating movement of the reciprocating member.
  • the pressure caused by the flow of fluid acts on the connecting portion, and the reciprocating member is guided and moved by the guide member, thereby physically removing the marine adherent organisms attached to the surface of the seawater battery. Done.
  • Figure 1 is an exploded perspective view showing a marine life attachment prevention device for a seawater battery according to a first embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a perspective view of the combined state of the marine life attachment device for seawater battery shown in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 2, and
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
  • the marine life battery attachment preventing device 40 according to the first embodiment of the present invention, the space is maintained by the fixing frame 20 in the housing 10
  • Each of the interference stages 42A disposed between the seawater cells 30 arranged in such a manner is reciprocated by the pressure according to the flow of the fluid (sea water) to reciprocate marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30. It was designed to dislodge marine life while scratching and touching. That is, the marine life attached to the surface of the seawater battery 30 while the interference stage 42A between each seawater battery 30 between the seawater cells 30 is moved back and forth in the longitudinal direction of the seawater battery 30 by the pressure of the fluid flow. It is to depart.
  • the marine organism attachment preventing device 40 is capable of preventing marine organism attachment by leaving marine organisms without using power.
  • the housing 10 is for accommodating a single seawater battery module M or a plurality of modules M arranged with a plurality of seawater cells 30 spaced apart from each other.
  • the housing 10 has a structure in which an inlet hole 12 is formed to block inflow of foreign substances from the outside and to allow inflow of fluid (sea water).
  • the fixed frame 20 is for fixing both ends of each seawater battery 30 to form one module (M).
  • Each seawater battery 30 is arranged at regular intervals by the fixed frame 20 so that the interfering end 42A of the reciprocating member 42 may reciprocate between each seawater battery 30.
  • S is formed.
  • This flow space S is also a space for fluid (sea water) to flow smoothly.
  • One module M consisting of seawater cells 30 may be housed inside the housing 10 alone. However, in this embodiment, as shown in Figure 1 will be described on the basis that the plurality of modules (M) are arranged in a row and accommodated in a fixed state inside the housing (10).
  • the aforementioned reciprocating member 42 is provided in the modules M, respectively, and each reciprocating member 42 is provided. 4 is combined with the guide member 44 as shown in FIG. 4 and guided within the reciprocating travel distance L that the modules M allow.
  • the reciprocating movement distance (L) means the distance that the interference stage 42A of the reciprocating member 42 is allowed to move in the flow space (S).
  • the reciprocating travel distance L is determined by the width or length of the seawater battery 30 and the distance between both fixed frames 20 for fixing the seawater battery 30.
  • Each seawater battery 30 has a thin plate shape having a predetermined thickness, width, and length in appearance, and each terminal is electrically connected to the controller in a watertight state.
  • the reciprocating member 42 constituting the marine organism attachment preventing device 40 for seawater battery is guided to the guide member 44 when the pressure according to the flow of the fluid is actuated linearly reciprocating movement while the seawater battery 42A It is for leaving the marine life attached to the surface of (30).
  • the reciprocating member 42 which has a comb-tooth shape as a whole, is positioned so that reciprocating movement is possible between the respective seawater batteries 30 arranged at intervals by the fixed frame 20.
  • the connection part 42C may have a fluid resistance surface 42B so as to be subjected to resistance of the fluid.
  • one end of the interference end 42A may be detachably coupled with the connection portion 42C.
  • the interference end 42A When the interference end 42A is detachably coupled with the connection part 42C, as shown in FIG. 11, after the interference end 42A is fitted to the connection part 42C, the interference end 42A is fastened by a bolt 42H or the like and detachable. It can be combined, but is not limited to this removable structure. Thus, since the interference stage 42A is detachably provided, the individual interference stages 42A can be replaced so that the efficiency of maintenance can be improved.
  • the connection part 42C which is connected to one end and integrates each interference end 42A, the fluid resistance surface 42B formed in the connection part 42C so that the resistance according to the flow of a fluid, and both of the connection part 42C It consists of extension ends 42D each extending so as to be parallel to the interference ends 42A at the ends.
  • the extended end 42D, each of the guide member 44 is coupled through. That is, each guide member 44 is coupled through the end regions of the extension ends 42D and the both end regions of the connection portion 42C, respectively. Therefore, the reciprocating member 42 is capable of reciprocating (forward and backward in a linear direction) in a state parallel to each seawater battery 30 by each guide member 44.
  • the area of the aforementioned fluid resistance surface 42B may vary depending on the size of the connection portion 42C. That is, the fluid resistance portion 42F is formed so as to extend in the opposite direction of the interference end 42A from the region in contact with the interference end 42A so that a pressure according to the flow of the fluid is applied.
  • the area of the fluid resistance surface 42B can be reduced or increased depending on the size of this fluid resistance portion 42F.
  • By varying the size of the fluid resistance portion 42F it is possible to vary the magnitude of the pressure acting according to the flow of the fluid, and to control (select) the movement speed of the reciprocating member 42 by using the fluid, Vortex generated when acting on the surface 42B can be controlled (with or without occurrence).
  • the fluid resistance part 42F may be formed integrally with the connection part 42C by extending a portion of the connection part 42C, and thus the fluid resistance part 42F may serve as the connection part 42C.
  • the region adjacent to each of the interference ends 42A is referred to as the connection portion 42C, and the remaining region is referred to as the fluid resistance portion 42F.
  • the connecting portion 42C further extends from the connecting portion 42C in the opposite direction of the interference end 42A so that the pressure due to the flow of the fluid acts more on the connecting portion 42C.
  • An expansion fluid resistance portion 42G may be formed.
  • the extended fluid resistance portion 42G is further extended from the fluid resistance portion 42F formed at the connection portion 42A in the opposite direction to the interference end 42A and connected to the fluid resistance portion 42F.
  • the expansion fluid resistance portion 42G is formed in this manner, the area of the fluid resistance surface 42B may be larger. In this way, the size of the fluid resistance surface 42B can be increased depending on the size (area) of the fluid resistance portion 42F and the expanded fluid resistance portion 42G extending from the connection portion 42C.
  • the above-described interference stages 42A may be circular in cross section or polygonal in cross section. In the present embodiment will be described on the basis of a circular cross section.
  • each interference end 42A a contact member 50 may be provided.
  • the contact member 50 is formed of a soft material and is provided with a plurality of protrusions 52 for contacting the surface of the seawater battery 30 to leave the marine attachment organisms. Each of the protrusions 52 protrudes radially.
  • the contact member 50 may be formed in a hollow shape and fitted to the interference end 42A. Since the contact member 50 can be fitted to the interference end 42A, the contact member 50 can be replaced when the protrusions 52 are damaged.
  • the auxiliary fluid resistance part 42E for expanding the fluid resistance part 42F and the pressure according to the flow of the fluid respectively ( Or extended).
  • the auxiliary fluid resistance portion 42E may extend from the extension ends 42D toward the fixed frame 20. Accordingly, the area in which the pressure due to the flow of the fluid acts can be increased.
  • the auxiliary fluid resistance part 42E having a predetermined area is formed at each extension end 42D, the reciprocating movement of the reciprocating member 42 can be made more smoothly according to the flow of the fluid.
  • the above-mentioned reciprocating member 42 may be made of a metal material, rubber material, synthetic resin material or glass material, and is not limited to any one material, and preferably made of a material having excellent durability against seawater or a combination of such materials. Do.
  • the guide member 44 which guides the reciprocating member 42 in the marine life attachment prevention device 40 for seawater batteries is installed in the housing 10 or the fixed frame 20, and the reciprocating member 42 is It functions to guide and support the reciprocating movement so that both sides smoothly move forward or backward (reciprocating movement) without deviation.
  • the guide member 44 has four polygon bars installed through each corner region (both regions of the connecting portion and the end region of each extension end) of the reciprocating member 42. It has a structure, each end is fixed to the fixed frame 20 or the housing (10). Since each guide member 44 passes through each corner region of the reciprocating member 42 to support the reciprocating member 42, the reciprocating member 42 having the fluid resistance surface 42B on one side is a fluid. Even if moved by the flow of the left and right relative to Figure 3 can be moved without tilting or twisting. In addition, even when the auxiliary fluid resistance part 42E is formed at each of the extension ends 42D, the reciprocating member 42 is guided and supported by each guide member 44, thereby enabling stable reciprocating movement.
  • marine life since the guide member 44 is exposed to sea water, marine life may be temporarily attached to the surface thereof, but the marine life is detached while the reciprocating member 42 reciprocates according to the flow of the sea water, thereby attaching the marine life. This can be prevented.
  • each reciprocating member 42 installed between each seawater battery 30 of each module M, as shown in FIG. 5, fluid (seawater) )
  • fluid seawater
  • Flow that is, a flow caused by a low tide or a high tide, a wave, an ocean current, an algae, or an artificial fluid flow (single-dotted arrow or solid arrow), causes the fluid to act on the fluid resistance surface 42B. Therefore, the reciprocating member 42 is moved in the flow direction of the fluid. This action may occur equally in each reciprocating member 42 provided in each module (M).
  • the reciprocating member 42 guides the reciprocating member 42 as the reciprocating member 42 moves in accordance with the flow of the fluid as described above, the reciprocating member 42 is stably within the reciprocating movement distance L. Will move. This action is arbitrarily performed whenever the flow of fluid occurs, and the direction of movement (forward or backward) is determined by the flow direction of the fluid.
  • each of the interference stages 42A is in contact with the surface of the seawater battery 30 in the flow space S or interferes with the protruding marine life.
  • the marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30 are separated and separated. That is, as the reciprocating member 42 is moved irregularly by the fluid, each interference end 42A scrapes off the marine organisms, so that marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30 can be separated. .
  • each interference end 42A reciprocates the reciprocating member 42 by detaching and detaching marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30. There is no need for separate power (electrical energy) and therefore separate components.
  • the marine organism attachment prevention device 40 for the seawater battery can prevent the marine organisms from being attached to the surface of the seawater battery 30 because the reciprocating member 42 reciprocates with no power and interferes with the marine life.
  • Figure 8 is a front sectional view showing a marine life attachment device for a seawater battery according to a second embodiment of the present invention.
  • the marine life attachment prevention device 40 for a seawater battery includes an actuator made of an electric motor, a hydraulic motor, or the like in a housing 10 or a fixed frame 20. It is the same as the above-mentioned embodiment except that 62 is provided with the reciprocating operation means 60 for forcibly reciprocating the reciprocating member 42.
  • the reciprocating actuating means 60 passes through each of the engaging ends 42C-1 extending from the extended end 42D or the connecting portion 42C of each reciprocating member 42, and the housing 10 or the fixed frame 20. It is installed in the), and consists of a screw rod 64 is operated by the actuator (62) forward or reverse rotation. At this time, the female end thread for fastening to the screw rod 64 is formed in the coupling end 42C-1, of course.
  • each reciprocating member 42 is moved in one direction or in the opposite direction.
  • the operation of the actuator 62 is controlled by being supplied with power by a controller (not shown), and may be configured to automatically operate when a flow of a fluid is not detected from the fluid flow sensor or at a predetermined time.
  • the reciprocating member 42 may be reciprocated regularly or periodically by the reciprocating operation means 60 having the above-described structure, so that marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30 may be more efficiently removed. That is, the operation of the reciprocating member 42 can be selected.
  • Figure 9 is a front sectional view showing a marine life attachment device for a seawater battery according to a third embodiment of the present invention.
  • the marine life attachment prevention device 40 for a seawater battery includes a pneumatic or hydraulic pressure in which the reciprocating operation means 60 is installed in the housing 10 or the fixed frame 20.
  • the second embodiment is the same as the above-described embodiment except that the cylinder rod 66 is moved forward and backward by the actuator 62 having a cylinder structure. The end of the cylinder rod 66 is fixed to each engaging end 42C-1 of the reciprocating member 42. At this time, each coupling end 42C-1 may be coupled to the cylinder rod 66 by the connection member 65.
  • the reciprocating member 42 can be reciprocated regularly or periodically to the reciprocating operating means 60 of this structure, it is possible to more efficiently remove marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30.
  • Figure 10 is a perspective view showing a marine life attachment device for a seawater battery according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the marine life attachment prevention device 40 for a seawater battery is a pressure according to the flow of fluid to the connection portion 42C or the extension end 42D of the reciprocating member 42. It is the same as the above-mentioned embodiment except that the fluid resistance plate 70 for this function is detachably provided. In this case, the fluid resistance plate 70 may be provided at the connection portion 42C and the extension end 42D. In the present embodiment, the fluid resistance plate 70 is provided only at the connection portion 42C.
  • a separate fluid resistance surface 42B is not formed on the connection portion 42C, and a separately manufactured fluid resistance plate 70 is detachably provided, thereby selecting an area to receive pressure according to the flow of the fluid. It can be applied to the reciprocating member (42). For example, when a large pressure is required, the large fluid resistance plate 70 is coupled to the connection portion 42C, and when the pressure is small, the small resistance area 70 is connected to the connection portion 42C. It can be combined. In addition, not only the size of the area of the fluid resistance plate 70 but also its shape may be variously changed according to the structure of the housing 10 so that the smooth operation of the reciprocating member 42 may be performed.
  • the fluid resistance plate 70 may be coupled to the connection portion 42C or the extension end 42D by a fitting structure, or may be coupled to each other by a bolt or the like.
  • the interference stages 42A provided between the seawater cells 30 move the reciprocally within the reciprocating movement distance L according to the flow of the fluid, and the marine organisms attached to the surface of the seawater battery 30 This will allow them to remove marine life without power.
  • the marine organisms attachment prevention device for seawater battery according to the present invention the interference between each of the interference stage which is located within the housing so that the reciprocating movement between each of the seawater batteries arranged at intervals by a fixed frame, A reciprocating member comprising a connecting portion connected to each end of the stages; And a guide member installed in the housing or the fixed frame and coupled with the reciprocating member to guide the reciprocating movement of the reciprocating member.
  • the marine organism attachment prevention device for seawater according to the present invention, the reciprocating member having an interference stage is moved by the pressure according to the flow of the fluid while the interference stage physically attached to the surface of the marine battery attached marine organisms By removing them, marine adherents can be efficiently removed without using electrical energy. Therefore, the marine organism adhesion prevention device for seawater battery according to the present invention is an invention that can be industrially applicable because it can be usefully applied to the seawater battery industry.

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Abstract

해수전지용 해양생물 부착 방지장치가 개시된다. 본 발명에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치는, 하우징의 내부에, 고정 프레임에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단들과, 상기 간섭단들의 각 일단과 연결되어 상기 간섭단들과 일체화되고 유체의 저항을 받도록 유체 저항면을 구비한 연결부로 이루어진 왕복이동부재; 및 상기 하우징 또는 상기 고정 프레임에 설치되고, 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 상기 왕복이동부재와 결합되는 안내부재를 포함하고, 유체의 흐름에 따른 압력이 상기 유체 저항면에 작용함에 따라 상기 왕복이동부재가 상기 안내부재에 의해 안내되어 이동하면서 상기 간섭단들이 상기 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 물리적으로 제거하도록 된 것을 특징으로 한다.

Description

해수전지용 해양생물 부착 방지장치
본 발명은 해수전지용 해양생물 부착 방지장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 해수전지에 접촉된 상태 또는 근접한 상태로 이동하면서 해양생물을 물리적으로 이탈시켜 해양생물이 해수전지에 부착되지 않도록 할 수 있는 해수전지용 해양생물 부착 방지장치에 관한 것이다.
해수전지는, 화학 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 화학전지에 속하는 것으로, 바닷물 속의 나트륨이온을 이용해서 충전과 방전이 가능하도록 한 것이다.
해수전지는 음극과 전해질, 분리막, 집전체 등으로 이루어져 소정의 두께를 갖는 판 형태로 형성된다.
이와 같은 해수전지는 바닷물의 나트륨 이온을 원료로 하기 때문에 원료 양의 한계가 없고, 무료로 사용할 수 있는 점, 리튬 이온 전지보다 좀 더 저렴한 가격으로 전지(배터리)를 만들 수 있는 점, 저렴한 가격 때문에 대량화가 더 쉽게 가능하게 되는 점, 침수에도 전기를 공급할 수 있는 점, 충전 과정시 바닷물 속의 나트륨 이온이 전지 안으로 이동하게 되면서 바닷물이 담수화가 되므로 이를 이용하여 음용수, 생활용수, 공업용수 등을 얻을 수 있는 점 등 많은 장점이 제공될 수 있다.
그러나 해수전지는, 바닷물에 침수되어 바닷물과 직접 접촉된 상태를 유지하게 되므로 바닷물에 떠다니는 해양 부착생물 유생, 즉 홍합, 따개비, 바닷말 등의 유생(또는 포자)이 해수전지의 표면에 부착되어 바닷물의 이동을 방해하거나 물리적으로 손상시키는 문제점이 있다.
특히, 해수전지의 표면에 해양 부착생물이 부착되는 경우에 전기 에너지의 저장 및 생산 효율이 저하되는 문제점이 있었다.
이와 같이 바닷물에 접촉되는 물체에 해양 부착생물이 부착하지 않도록 하기 위한 다양한 종래기술이 제시되었다. 즉, 방오도료를 물체에 도포하거나, 물체의 표면에 전기충격을 주기적으로 인가하여 해양 부착생물의 부착을 방지하도록 된 것이다.
해양 부착 생물의 부착을 방지하기 위한 한 예로서, 대한민국 등록특허 10-0551871호(공고일 : 2006.02.14)에는 해양생물 부착 방지장치가 개시되어 있다. 이러한 해양생물 부착 방지장치는, 한 쌍의 방오용 전극에 직류전원을 공급하는 정전류 자동 정류기가 구비된 것으로, 해양 부착생물에 전기적 충격을 주어 부착을 방지하도록 된 것이다.
그러나 이러한 구조의 해양생물 부착 방지장치는, 해양 부착생물에 전기 충격을 가하기 위하여 전기 에너지를 사용해야 하는 문제점과, 전기 충격기를 제어하기 위한 제어수단이 필요하게 되는 문제점이 있었다.
즉, 해수전지에 해양 부착생물이 부착되지 않도록 하기 위해서 전기 충격장치를 사용할 경우에 전기 에너지를 사용해야 함으로써 지속적으로 전기 에너지가 낭비되는 문제점이 있었을 뿐만 아니라, 제어수단과 같은 구성요소가 부가됨으로써 구성이 복잡해지고 제조 단가가 상승하는 문제점이 있었던 것이다.
한편, 대한민국등록특허 제10-1732728호(공고일 : 2017.05.04)에는 수중 음향 센서 및 염분 센서의 부착생물 제거 장치가 개시되어 있다. 이러한 부착생물 제거장치는, 센서의 센싱면에 엑츄에이터에 의해 작동하는 브러쉬를 설치하여 센싱면을 브러싱 하도록 구성된 것이다.
그러나 이러한 구조의 부착생물 제거장치도 부착생물을 물리적으로 제거하기 위하여 엑츄에이터를 작동시켜야 함으로써 전기 에너지를 사용해야 하고, 엑츄에이터를 제어하기 위한 제어수단이 필요하게 되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은, 해양생물과 물리적으로 접촉되어 해수전지의 표면에 해양생물이 부착되지 않도록 할 수 있는 수단을 제공하는데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 하우징의 내부에, 고정 프레임에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단들과, 상기 간섭단들의 각 일단과 연결되는 연결부로 이루어진 왕복이동부재; 및 상기 하우징 또는 상기 고정 프레임에 설치되고, 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 상기 왕복이동부재와 결합되는 안내부재를 포함하고, 유체의 흐름에 따른 압력이 상기 연결부에 작용함에 따라 상기 왕복이동부재가 상기 안내부재에 의해 안내되어 이동하면서 상기 간섭단들이 상기 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 물리적으로 제거하도록 된 것을 특징으로 하는 해수전지용 해양생물 부착 방지장치에 의해 달성된다.
상기 간섭단들에는, 연질재로 이루어지고 상기 해수전지의 표면에 접촉되면서 해양 부착생물을 이탈시키기 위한 다수의 돌기들을 구비한 접촉부재가 분리 가능하게 결합될 수 있다.
상기 연결부의 양쪽 끝단에는, 상기 간섭단들과 평행하도록 연장단들이 각각 연장 형성되고, 각각의 상기 안내부재가 상기 연장단들의 단부 영역과 상기 연결부의 양쪽 끝단 영역을 각각 관통하여 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 구성될 수 있다.
상기 연장단들에는, 상기 연장단들로부터 상기 고정 프레임을 향해 연장되어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 보조 유체 저항부가 각각 형성될 수 있다.
상기 연결부 또는 상기 연장단들에는, 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하기 위한 유체 저항판이 탈부착 가능하게 구비될 수 있다.
상기 해수전지들로 이루어진 각각의 모듈들이 일렬로 배열된 경우에, 상기 왕복이동부재는 상기 모듈들에 각각 구비되고, 각각의 상기 왕복이동부재는, 상기 안내부재와 결합되어 상기 모듈들이 허용하는 왕복 이동거리 내에서 안내될 수 있다.
상기 하우징 또는 고정 프레임에는, 엑츄에이터를 구비하여 상기 왕복이동부재를 강제로 왕복 이동시키기 위한 왕복 작동수단이 구비될 수 있다.
상기 왕복 작동수단은, 상기 왕복이동부재를 관통하여 상기 하우징 또는 고정 프레임에 설치되고, 상기 엑츄에이터에 의해 정회전 또는 역회전 작동되는 나사봉으로 이루어질 수 있다.
상기 왕복 작동수단은, 상기 하우징 또는 고정 프레임에 설치되는 상기 엑츄에이터에 의해 전진 및 후진 작동하도록 상기 왕복이동부재에 단부가 고정되는 실린더 로드로 이루어질 수 있다.
상기 연결부에는, 상기 연결부로부터 상기 간섭단의 반대 방향으로 연장되어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 유체 저항부가 형성될 수 있다.
본 발명에 의하면, 서로 간격을 유지하여 배열된 각 해수전지들 사이에 긴 막대 형상의 간섭단들이 배치된 상태에서 연결부가 유체의 흐름(바닷물의 흐름이나 파도 등)에 따른 압력을 받게 됨으로써 간섭단들이 각 해수전지들 사이를 왕복 이동하면서 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 긁어 이탈시키게 된다. 따라서 부착된 해양생물을 무동력으로 제거하여 해양생물의 부착을 방지할 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다. 즉, 빗살 구조를 갖는 간섭단들이 바닷물의 흐름에 의해 임의로 왕복 이동을 하게 됨으로써 해수전지의 표면에 부착된 해양생물의 제거 작용이 무동력으로 이루어질 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 필요시 간섭단들을 구비한 왕복이동부재를 엑츄에이터로 강제 왕복 이동시킴으로써 해수전지의 표면에 부착된 해양생물의 제거 효율이 향상될 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
또한, 연결부에 유체 저항판을 선택적으로 부착할 수 있음으로써 유체의 작은 흐름에도 왕복이동부재의 왕복 이동이 원활하게 이루어질 수 있는 효과를 제공할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 해수전지용 해양생물 부착 방지장치의 결합상태 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 1에 도시된 해수전지용 해양생물 부착 방지장치의 작동과정을 설명하기 위한 개략적 단면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 간섭단의 다른 실시예를 도시한 일부확대 단면도이다.
도 7은 도 1에 도시된 연장단의 다른 실시예를 도시한 일부확대 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 정단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 정단면도이다.
도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 사시도이다.
도 11은 도 1에 도시된 왕복이동부재의 다른 실시예를 도시한 일부확대 단면도이다.
도 12는 도 1에 도시된 연장부에 유체 저항부와 확장 유체 저항부가 연장 형성되어 유체 저항면이 확장된 상태를 표현한 개략적 단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
10 : 하우징 20 : 고정 프레임
30 : 해수전지 40 : 해양생물 부착 방지장치
42 : 왕복이동부재 42A : 간섭단
42B : 유체 저항면 42C : 연결부
42C-1 : 결합단 42D : 연장단
42E : 보조 유체 저항부 42F : 유체 저항부
44 : 안내부재 50 : 접촉부재
52 : 돌기 60 : 왕복 작동수단
62 : 엑츄에이터 64 : 나사봉
66 : 실린더 로드 L : 왕복 이동거리
M : 모듈 S : 유동공간
본 발명은, 하우징의 내부에, 고정 프레임에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단들과, 상기 간섭단들의 각 일단과 연결되는 연결부로 이루어진 왕복이동부재; 및 상기 하우징 또는 상기 고정 프레임에 설치되고, 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 상기 왕복이동부재와 결합되는 안내부재를 포함한다. 이러한 구성에 의해 유체의 흐름에 따른 압력이 상기 연결부에 작용함에 따라 상기 왕복이동부재가 상기 안내부재에 의해 안내되어 이동하면서 상기 간섭단들이 상기 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 물리적으로 제거하게 된다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
첨부된 도면 중에서, 도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 분해 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 해수전지용 해양생물 부착 방지장치의 결합상태 사시도이다. 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)는, 하우징(10)의 내부에, 고정 프레임(20)에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지(30)들 사이에 배치되는 각각의 간섭단(42A)들이 유체(바닷물)의 흐름에 따른 압력에 의해 임으로 왕복 이동하여 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 긁거나 접촉하면서 해양생물을 이탈시키도록 된 것이다. 즉, 유체의 흐름에 따른 압력으로 각 해수전지(30)이 사이에 위치하는 간섭단(42A)이 해수전지(30)의 길이방향으로 왕복 이동하면서 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 이탈시키도록 된 것이다. 이러한 해양생물 부착 방지장치(40)는, 동력을 사용하지 않고 해양생물을 이탈시켜 해양생물의 부착을 방지할 수 있는 것이다.
이를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
하우징(10)은, 다수개의 해수전지(30)들이 간격을 유지하여 배열된 하나의 해수전지 모듈(M) 또는 다수개의 모듈(M)들이 수용되기 위한 것이다. 하우징(10)은 외부로부터 이물질의 유입은 차단하고 유체(바닷물)의 유입은 허용하기 위한 유입공(12)이 형성된 구조를 갖는다.
고정 프레임(20)은, 각각의 해수전지(30)들의 양쪽 단부를 고정하여 하나의 모듈(M)을 이루기 위한 것이다. 고정 프레임(20)에 의해 각 해수전지(30)들이 등간격을 유지하여 배열됨으로써 각 해수전지(30)들 사이에 왕복이동부재(42)의 간섭단(42A)이 왕복 이동할 수 있는 유동공간(S)이 형성된다. 이 유동공간(S)은 유체(바닷물)가 원활하게 유동하기 위한 공간이기도 하다.
해수전지(30)들로 이루어진 하나의 모듈(M)은 단독으로 하우징(10) 내부에 수용될 수 있다. 그러나 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 다수개의 모듈(M)이 일렬로 배열되어 하우징(10)의 내부에 고정된 상태로 수용되는 것을 기준으로 설명한다.
이와 같이 해수전지(30)들로 이루어진 각각의 모듈(M)들이 일렬로 배열된 경우에, 전술한 왕복이동부재(42)는 모듈(M)들에 각각 구비되고, 각각의 왕복이동부재(42)는, 도 4에 도시된 바와 같이 안내부재(44)와 결합되어 모듈(M)들이 허용하는 왕복 이동거리(L) 내에서 안내된다. 여기서 왕복 이동거리(L)는 왕복이동부재(42)의 간섭단(42A)가 유동공간(S)에서 이동이 허용되는 거리를 의미한다. 왕복 이동거리(L)는 해수전지(30)의 폭 또는 길이 및 해수전지(30)를 고정하는 양쪽 고정 프레임(20) 사이의 거리에 의해 결정된다.
각 해수전지(30)는 외형상 소정의 두께와 폭 및 길이를 갖는 얇은 판재 형상을 갖는 것으로, 각 단자는 수밀된 상태로 제어부와 전기적으로 연결된다.
해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)를 이루는 왕복이동부재(42)는, 유체의 흐름에 따른 압력이 작용할 때 안내부재(44)에 안내되어 직선 왕복 이동을 하면서 간섭단(42A)으로 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 이탈시키기 위한 것이다.
실시예에서, 왕복이동부재(42)는, 전체적으로 빗살모양을 갖는 것으로, 고정 프레임(20)에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지(30)들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단(42A)들과, 간섭단(42A)들의 각 일단과 연결되어 간섭단(42A)들과 일체화된 연결부(42C)와, 간섭단(42A)들과 평행하도록 연결부(42C)의 양쪽 끝단에서 각각 연장 형성되는 연장단(42D)들로 이루어진다. 연결부(42C)는 유체의 저항을 받도록 유체 저항면(42B)를 구비할 수 있다. 이와 달리, 다른 실시 예에서, 간섭단(42A)의 일단은 연결부(42C)와 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 간섭단(42A)이 연결부(42C)와 착탈 가능하게 결합되는 경우에, 도 11에 도시된 바와 같이, 간섭단(42A)이 연결부(42C)에 끼워진 후 볼트(42H) 등에 의해 체결되어 착탈 가능하게 결합될 수 있으나, 이러한 착탈구조에 국한되지 않는다. 이와 같이 간섭단(42A)이 착탈 가능하게 구비됨으로써 낱개의 간섭단(42A)을 교체할 수 있어서 정비의 효율성이 향상될 수 있다.
왕복이동부재(42)를 보다 구체적으로 설명하면, 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 각 유동공간(S)에 위치하기 위한 각각의 간섭단(42A)과, 각 간섭단(42A)의 일단들과 연결되어 각 간섭단(42A)들을 서로 일체화시키는 연결부(42C)와, 유체의 흐름에 따른 저항을 받도록 연결부(42C)에 형성되는 유체 저항면(42B)과, 연결부(42C)의 양쪽 끝단에서 간섭단(42A)들과 평행하도록 각각 연장 형성되는 연장단(42D)들로 이루어진다. 이때, 연장단(42D)들에는 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 안내부재(44)가 관통하여 결합된다. 즉, 각각의 안내부재(44)가 연장단(42D)들의 단부 영역과 연결부(42C)의 양쪽 끝단 영역을 각각 관통하여 결합되는 것이다. 따라서 왕복이동부재(42)는 각각의 안내부재(44)에 의해 각 해수전지(30)와 평행한 상태로 왕복 이동(직선방향으로 전진과 후진)을 할 수 있게 된다.
전술한 유체 저항면(42B)은 연결부(42C)의 크기에 따라 그 면적이 달라질 수 있다. 즉, 간섭단(42A)과 접한 영역으로부터 간섭단(42A)의 반대 방향으로 연장되어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 유체 저항부(42F)가 형성된다. 이 유체 저항부(42F)의 크기에 따라 유체 저항면(42B)의 면적이 감소되거나 증가될 수 있는 것이다. 유체 저항부(42F)의 크기를 달리함으로써 유체의 흐름에 따라 작용하는 압력의 크기를 다르게 할 수 있고, 이를 이용하여 왕복이동부재(42)의 이동 속도를 제어(선택)하거나, 유체가 유체 저항면(42B)에 작용할 때 발생되는 와류를 제어(발생유무)할 수 있다.
여기서, 유체 저항부(42F)는 연결부(42C)의 일부가 연장되어 연결부(42C)와 일체로 형성되므로 유체 저항부(42F) 자체가 연결부(42C)의 역할을 할 수 있다. 그리고, 본 실시예에서는 각 간섭단(42A)와 근접한 영역을 연결부(42C)로 하고, 나머지 영역을 유체 저항부(42F)로 한다.
한편, 도 12에 도시된 바와 같이, 유체의 흐름에 따른 압력이 연결부(42C)에 더 크게 작용하도록, 연결부(42C)에는 연결부(42C)로부터 간섭단(42A)의 반대 방향으로 추가로 연장되는 확장 유체 저항부(42G)가 형성될 수 있다. 즉, 연결부(42A)에서 확장 형성된 유체 저항부(42F)로부터 간섭단(42A)의 반대 방향으로 더 연장되어 유체 저항부(42F)와 연결된 확장 유체 저항부(42G)가 형성된 것이다. 이와 같이 확장 유체 저항부(42G)가 형성됨으로써 유체 저항면(42B)의 면적이 더 커질 수 있다. 이와 같이, 연결부(42C)로부터 연장되어 확장되는 유체 저항부(42F) 및 확장 유체 저항부(42G)의 크기(면적)에 따라 유체 저항면(42B)의 크기가 커질 수 있는 것이다.
전술한 간섭단(42A)들은, 그 단면이 원형으로 이루어질 수도 있고, 다각형으로 이루어질 수도 있다. 본 실시예에서는 원형 단면으로 이루어질 것을 기준으로 설명한다.
그리고, 각 간섭단(42A)들에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 접촉부재(50)가 구비될 수 있다. 접촉부재(50)는 연질재로 이루어지고 해수전지(30)의 표면에 접촉되면서 해양 부착생물을 이탈시키기 위한 다수의 돌기(52)들을 구비하여 형성된다. 각각의 돌기(52)들은 방사형으로 돌출 형성된다. 이러한 접촉부재(50)는 중공형으로 형성되어 간섭단(42A)에 끼움 결합될 수 있다. 접촉부재(50)를 간섭단(42A)에 끼움 결합할 수 있음으로써 돌기(52)들의 손상시에 접촉부재(50)를 교체할 수 있다.
한편, 도 7에 도시된 바와 같이, 양쪽의 연장단(42D)들에는, 유체 저항부(42F)와 더불어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 하기 위한 보조 유체 저항부(42E)가 각각 확장(또는 연장)되어 형성될 수 있다. 보조 유체 저항부(42E)는 연장단(42D)들로부터 고정 프레임(20)을 향해 연장 형성될 수 있다. 이에 따라, 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하는 면적이 증가될 수 있다. 이와 같이 각 연장단(42D)에 소정의 면적을 갖는 보조 유체 저항부(42E)가 형성됨으로써, 유체의 흐름에 따라 왕복이동부재(42)의 왕복 이동이 보다 원활하게 이루어질 수 있다.
전술한 왕복이동부재(42)는 금속재, 고무재, 합성수지재 또는 유리재 등으로 이루어질 수 있는 것으로, 어느 한 재질에 한정되지 않고, 바닷물에 대한 내구성이 우수한 재질 또는 그러한 재질들의 조합으로 이루어지는 것이 바람직하다.
해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)에서 왕복이동부재(42)를 안내하도록 된 안내부재(44)는, 하우징(10) 또는 고정 프레임(20)에 설치되고, 상기 왕복이동부재(42)가 양쪽이 편차없이 원활하게 전진 또는 후진(왕복 이동) 작동을 하도록 왕복 이동을 지지하여 안내하는 기능을 수행한다.
이러한 안내부재(44)는 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 왕복이동부재(42)의 각 코너영역(연결부의 양쪽영역 및 각 연장단의 끝단영역)를 관통하여 설치되는 4개의 다각형 막대 구조를 갖으며, 각각의 양단은 고정 프레임(20) 또는 하우징(10)에 고정된다. 각각의 안내부재(44)가 왕복이동부재(42)의 각 코너 영역을 관통하여 왕복이동부재(42)를 지지하게 되므로, 한쪽에만 유체 저항면(42B)이 형성된 왕복이동부재(42)가 유체의 흐름에 의해 이동하더라도 도 3을 기준으로 좌우 양쪽이 기울어지거나 비틀어지지 않고 이동할 수 있다. 그리고 각 연장단(42D)에 보조 유체 저항부(42E)가 각각 형성된 경우에도 왕복이동부재(42)는 각각의 안내부재(44)에 안내 지지되므로 안정적인 왕복 이동을 할 수 있다.
그리고, 안내부재(44)는 바닷물에 노출되므로 그 표면에 해양생물이 일시적으로 부착될 수도 있으나, 해수의 흐름에 따라 왕복이동부재(42)가 왕복 이동하면서 해양생물을 이탈시키게 되므로 해양생물의 부착이 방지될 수 있다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제1 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)가 무동력으로 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 제거하는 과정을 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 각각의 왕복이동부재(42)가 각 모듈(M)의 각 해수전지(30)들 사이에 설치된 상태에서, 도 5에 도시된 바와 같이, 유체(바닷물)의 흐름, 즉 썰물이나 밀물, 파도, 해류, 조류 등에 의한 흐름 또는 인위적인 유체의 흐름(일점쇄선 화살표 또는 실선 화살표)이 발생하게 되면, 유체는 유체 저항면(42B)에 작용하게 된다. 따라서 왕복이동부재(42)는 유체의 흐름 방향으로 이동하게 된다. 이러한 작용은 각각의 모듈(M)에 구비된 각 왕복이동부재(42)에서 동일하게 일어날 수 있다.
이와 같이 왕복이동부재(42)가 유체의 흐름에 따라 이동할 때 각각의 안내부재(44)가 왕복이동부재(42)를 안내하므로 왕복이동부재(42)는 왕복 이동거리(L) 내에서 안정적으로 이동하게 된다. 이러한 작용은 유체의 흐름이 발생할 때마다 임의적으로 이루어지며, 그 이동 방향(전진 또는 후진)은 유체의 흐름 방향에 따라 결정된다.
전술한 바와 같이 왕복이동부재(42)가 유체에 의해 이동할 때 각 간섭단(42A)들은 유동공간(S)에서 해수전지(30)의 표면에 접촉되거나 표면에 부착되어 돌출된 해양생물에 간섭되므로, 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물들은 떼어져 이탈된다. 즉, 왕복이동부재(42)가 유체에 의해 불규칙적으로 이동함에 따라 각각의 간섭단(42A)이 해양생물들과 긁어 내므로 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물들은 이탈될 수 있는 것이다.
이와 같이 유체의 흐름에 의해서만 왕복이동부재(42)가 왕복 이동하면서 각 간섭단(42A)들이 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물들을 떼어 이탈시킴으로써 왕복이동부재(42)를 왕복 이동시키기 위한 별도의 동력(전기 에너지) 및 그로 인한 별도의 구성요소가 불필요하게 된다.
즉, 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)는 왕복이동부재(42)가 무동력으로 왕복 이동하면서 해양생물과 간섭되므로 해양생물이 해수전지(30)의 표면에 부착되는 것을 방지할 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 정단면도이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)는, 하우징(10) 또는 고정 프레임(20)에, 전기모터나 유압 모터 등으로 이루어진 엑츄에이터(62)를 구비하여 왕복이동부재(42)를 강제로 왕복 이동시키기 위한 왕복 작동수단(60)이 구비되는 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다.
왕복 작동수단(60)은, 각 왕복이동부재(42)의 연장단(42D) 또는 연결부(42C)에서 연장된 각각의 결합단(42C-1)를 관통하여 하우징(10) 또는 고정 프레임(20)에 설치되고, 엑츄에이터(62)에 의해 정회전 또는 역회전 작동되는 나사봉(64)으로 이루어진다. 이때, 결합단(42C-1)에는 나사봉(64)와 체결되기 위한 암나사산이 형성됨은 물론이다.
이와 같이, 왕복 작동수단(60)의 나사봉(64)이 각각의 모듈(M)에 구비된 왕복이동부재(42)와 관통 결합됨으로써, 엑츄에이터(62)가 작동하게 되면, 나사봉(64)이 회전하면서 각 왕복이동부재(42)를 일방향으로 이동시키거나 반대방향으로 이동시키게 된다.
이러한 엑츄에이터(62)의 작동은 도시되지 않은 제어부에 의해 전원을 공급받아 제어되는 것이며, 유체흐름 감지센서로부터 유체의 흐름이 감지되지 않을 때, 또는 기 설정된 시간마다 자동으로 작동되도록 구성될 수 있다.
이와 같이 전술한 구조의 왕복 작동수단(60)으로 왕복이동부재(42)를 규칙적 또는 주기적으로 왕복 이동시킬 수 있으므로 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 보다 효율적으로 제거할 수 있다. 즉, 왕복이동부재(42)의 작동을 선택할 수 있게 된다.
첨부된 도면 중에서, 도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 정단면도이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제3 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)는, 왕복 작동수단(60)이, 하우징(10) 또는 고정 프레임(20)에 설치되는 공압이나 유압 실린더 구조의 엑츄에이터(62)에 의해 전진 및 후진 작동하는 실린더 로드(66)으로 이루어진 것을 제외하고는 전술한 제2 실시예와 같다. 실린더 로드(66)의 단부는 왕복이동부재(42)의 각 결합단(42C-1)에 고정된다. 이때, 각 결합단(42C-1)이 연결부재(65)에 의해 실린더 로드(66)와 결합될 수도 있다.
이러한 구조의 왕복 작동수단(60)에 왕복이동부재(42)를 규칙적 또는 주기적으로 왕복 이동시킬 수 있으므로 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 보다 효율적으로 제거할 수 있다.
첨부된 도면 중에서, 도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치를 도시한 사시도이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 제4 실시예에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치(40)는, 왕복이동부재(42)의 연결부(42C) 또는 연장단(42D)에 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하기 위한 유체 저항판(70)이 탈부착 가능하게 구비되는 것을 제외하고는 전술한 실시예와 같다. 이때, 유체 저항판(70)은 연결부(42C)와 연장단(42D)에도 구비될 수 있다. 본 실시예에서는 연결부(42C)에만 유체 저항판(70)이 구비되는 것을 기준으로 설명한다.
이와 같이, 연결부(42C)에 별도의 유체 저항면(42B)이 형성되지 않고, 별도로 제작된 유체 저항판(70)이 탈부착 가능하게 구비됨으로써, 유체의 흐름에 따른 압력을 받는 면적을 선택하여 해당 왕복이동부재(42)에 적용할 수 있다. 예를들면 압력을 크게 받아야 하는 경우에는 면적이 큰 유체 저항판(70)을 연결부(42C)에 결합하고, 압력을 작게 받아 하는 경우에는 면적이 작은 유체 저항판(70)을 연결부(42C)에 결합할 수 있는 것이다. 또한, 유체 저항판(70)의 면적의 크기뿐만 아니라, 그 형상도 하우징(10)의 구조에 따라 다양하게 변경하여 왕복이동부재(42)의 원활한 작동이 이루어지도록 할 수도 있다.
이때, 유체 저항판(70)는 끼움구조에 의해 연결부(42C)나 연장단(42D)에 결합될 수도 있고, 볼트 등에 의해 결합될 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 각 해수전지(30) 사이에 설치된 간섭단(42A)들이 유체의 흐름에 따라 왕복 이동거리(L) 내에서 왕복 이동하면서 해수전지(30)의 표면에 부착된 해양생물을 이탈시키게 되므로 무동력으로 해양생물을 제거할 수 있게 된다.
앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
본 발명에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치는, 하우징의 내부에, 고정 프레임에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단들과, 상기 간섭단들의 각 일단과 연결되는 연결부로 이루어진 왕복이동부재; 및 상기 하우징 또는 상기 고정 프레임에 설치되고, 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 상기 왕복이동부재와 결합되는 안내부재를 포함하여 구성된 것이다. 이와 같은 본 발명에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치는, 간섭단을 구비한 왕복이동부재가 유체의 흐름에 따른 압력에 의해 이동하면서 간섭단들이 물리적으로 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 제거함으로써 전기 에너지를 사용하지 않고 해양 부착생물을 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서 본 발명에 따른 해수전지용 해양생물 부착 방지장치는, 해수전지 산업에 유용하게 적용할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

Claims (10)

  1. 하우징의 내부에, 고정 프레임에 의해 간격을 유지하여 배열되는 각 해수전지들 사이에 왕복 이동이 가능하게 위치하는 각각의 간섭단들과, 상기 간섭단들의 각 일단과 연결되는 연결부로 이루어진 왕복이동부재; 및
    상기 하우징 또는 상기 고정 프레임에 설치되고, 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 상기 왕복이동부재와 결합되는 안내부재를 포함하고,
    유체의 흐름에 따른 압력이 상기 연결부에 작용함에 따라 상기 왕복이동부재가 상기 안내부재에 의해 안내되어 이동하면서 상기 간섭단들이 상기 해수전지의 표면에 부착된 해양 부착생물을 물리적으로 제거하도록 된 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 간섭단들에는,
    연질재로 이루어지고 상기 해수전지의 표면에 접촉되면서 해양 부착생물을 이탈시키기 위한 다수의 돌기들을 구비한 접촉부재가 분리 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연결부의 양쪽 끝단에는, 상기 간섭단들과 평행하도록 연장단들이 각각 연장 형성되고, 각각의 상기 안내부재가 상기 연장단들의 단부 영역과 상기 연결부의 양쪽 끝단 영역을 각각 관통하여 상기 왕복이동부재의 왕복 이동을 안내하도록 된 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 연장단들에는, 상기 연장단들로부터 상기 고정 프레임을 향해 연장되어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 보조 유체 저항부가 각각 형성되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 연결부 또는 상기 연장단들에는,
    유체의 흐름에 따른 압력이 작용하기 위한 유체 저항판이 탈부착 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 해수전지들로 이루어진 각각의 모듈들이 일렬로 배열된 경우에, 상기 왕복이동부재는 상기 모듈들에 각각 구비되고, 각각의 상기 왕복이동부재는, 상기 안내부재와 결합되어 상기 모듈들이 허용하는 왕복 이동거리 내에서 안내되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징 또는 고정 프레임에는,
    엑츄에이터를 구비하여 상기 왕복이동부재를 강제로 왕복 이동시키기 위한 왕복 작동수단이 구비되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 왕복 작동수단은,
    상기 왕복이동부재를 관통하여 상기 하우징 또는 고정 프레임에 설치되고, 상기 엑츄에이터에 의해 정회전 또는 역회전 작동되는 나사봉으로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 왕복 작동수단은,
    상기 하우징 또는 고정 프레임에 설치되는 상기 엑츄에이터에 의해 전진 및 후진 작동하도록 상기 왕복이동부재에 단부가 고정되는 실린더 로드로 이루어지는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 연결부에는, 상기 연결부로부터 상기 간섭단의 반대 방향으로 연장되어 유체의 흐름에 따른 압력이 작용하도록 유체 저항부가 형성되는 것을 특징으로 하는,
    해수전지용 해양생물 부착 방지장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111224198A (zh) * 2020-03-20 2020-06-02 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种铝合金-碳纤维海水溶解氧电池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102402839B1 (ko) * 2020-06-12 2022-05-26 한국해양과학기술원 해양생물 부착 방지를 위한 광조사부가 구비된 해수전지
KR102347124B1 (ko) 2020-06-12 2022-01-03 한국해양과학기술원 해수전지용 해양생물 부착 방지장치
KR102347383B1 (ko) * 2020-09-03 2022-01-04 한국해양과학기술원 해수전지를 이용한 잠수함정용 전력공급 시스템 및 전력공급 방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101347731B1 (ko) * 2011-12-26 2014-01-06 한국남부발전 주식회사 조개류 부착방지 장치
WO2015080492A1 (ko) * 2013-11-27 2015-06-04 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 이차 전지 및 이차 전지 시스템
KR101577525B1 (ko) * 2014-02-27 2015-12-14 한국남부발전 주식회사 해수전해 연료전지 복합설비
KR20160121674A (ko) * 2015-04-09 2016-10-20 주식회사 오션 해양생물 부착을 방지하기 위한 회전식 해수관
KR20170030884A (ko) * 2015-09-10 2017-03-20 대우조선해양 주식회사 선체표면의 수중생물 부착방지를 위한 물살생성 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100551871B1 (ko) 2005-07-06 2006-02-14 주식회사 케이씨 해양 생물 부착 방지 장치
KR101688486B1 (ko) * 2013-08-29 2016-12-21 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR101732728B1 (ko) 2016-05-10 2017-05-04 한국해양과학기술원 수중 음향 센서 및 염분 센서의 부착생물 제거 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101347731B1 (ko) * 2011-12-26 2014-01-06 한국남부발전 주식회사 조개류 부착방지 장치
WO2015080492A1 (ko) * 2013-11-27 2015-06-04 국립대학법인 울산과학기술대학교 산학협력단 이차 전지 및 이차 전지 시스템
KR101577525B1 (ko) * 2014-02-27 2015-12-14 한국남부발전 주식회사 해수전해 연료전지 복합설비
KR20160121674A (ko) * 2015-04-09 2016-10-20 주식회사 오션 해양생물 부착을 방지하기 위한 회전식 해수관
KR20170030884A (ko) * 2015-09-10 2017-03-20 대우조선해양 주식회사 선체표면의 수중생물 부착방지를 위한 물살생성 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111224198A (zh) * 2020-03-20 2020-06-02 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 一种铝合金-碳纤维海水溶解氧电池

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