KR101063572B1 - Electrolysis device with negative electrode plate protection member - Google Patents

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KR101063572B1
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Abstract

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해시 전해설비의 전기분해조에 설치되는 음전극판에 매쉬형 이물질차단망을 설치하여 이물질이 음전극판에 부착되는 것을 최소화하여 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율이 크게 향상되게 한 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치에 관한 것이다.The present invention is to install a mesh type foreign material blocking network to the negative electrode plate installed in the electrolysis tank of the electrolytic facility during the electrolysis of fresh water or sea water to minimize the adhesion of foreign matter to the negative electrode plate to enable stable electrolysis tank operation and electrolytic efficiency An electrolysis device comprising a negative electrode plate protective member which is greatly improved.

즉, 본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서, 일측에 유입부가 구비되고 타측에 배출부가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조와, 상기 전기분해조의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판과 음전극판으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판의 양면에 이물질이 전극판에 부착되는 것을 차단하기 위한 일정한 크기의 미세구조로 된 메쉬형 이물질차단망을 설치하여서 된 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치를 특징으로 한다.That is, the present invention, in the electrolysis device of fresh water or sea water, the inlet is provided on one side and the discharge part is provided on the other side to pass the electrolytic water made of fresh water or seawater, and the electrolyzed water flow proceeds inside the electrolysis tank A plurality of positive electrode plates and negative electrode plates are arranged in the direction to supply current through the rectifier, respectively, and the predetermined size for blocking foreign matter from adhering to the electrode plates on both sides of the negative electrode plate and the corresponding negative electrode plate. The electrolytic device is provided with a negative electrode plate protection member by installing a mesh-type foreign material blocking network of fine structure.

전기분해조, 음전극판, 이물질차단망 Electrolyzer, negative electrode plate, foreign material blocking network

Description

음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치 {Electrolysis apparatus of using Cathode protected mesh} Electrolysis apparatus with negative electrode plate protection member {Electrolysis apparatus of using Cathode protected mesh}

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해시 전해설비의 전기분해조에 설치되는 음전극판에 매쉬형 이물질차단망을 설치하여 이물질이 음전극판에 부착되는 것을 최소화하여 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율이 크게 향상되게 한 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치에 관한 것이다.The present invention is to install a mesh type foreign material blocking network to the negative electrode plate installed in the electrolysis tank of the electrolytic facility during the electrolysis of fresh water or sea water to minimize the adhesion of foreign matter to the negative electrode plate to enable stable electrolysis tank operation and electrolytic efficiency An electrolysis device comprising a negative electrode plate protective member which is greatly improved.

일반적으로 담수 또는 해수를 취수하여 사용하는 냉각수 처리 장치 또는 선박의 안전 운전과 관계되어 있는 밸러스트수(Ballast water) 처리 장치에 패류나 미생물이 서식하게 되면 열교환 효율이 저하되고 일정한 유량 공급 곤란 및 설비운영에 막대한 어려움이 발생되기 때문에 이를 해결하기 위하여 다양한 방법으로 이들 생물들을 처리하기 위한 기술들이 개발되고 있다.In general, when shellfish or microorganisms live in a cooling water treatment device or a ballast water treatment device related to the safe operation of a vessel, the heat exchange efficiency is reduced and the supply of constant flow is difficult Because of the enormous difficulty that arises, techniques have been developed to address these organisms in a variety of ways.

그리고 1992년 유엔환경개발회의의 요청에 따라 국제해사기구에서는 밸러스 트수에 의한 비토착 생물의 확산 방지 및 밸러스트수에 의한 생태계 파괴와 오염을 방지하기 위한 방안으로 선박이 입항하기 전 일정한 해력에서 밸러스트수를 교환하는 방안과, 적재하고 있는 밸러스트수를 물리, 화학적으로 살균 또는 소독하는 두가지 방안이 제시되었다.At the request of the United Nations Conference on Environment and Development in 1992, the International Maritime Organization, in order to prevent the spread of non-indigenous organisms by ballast water and the destruction of ecosystems and pollution by ballast water, has to ensure And two methods of physically and chemically sterilizing or disinfecting the ballast water are proposed.

상기한 바와 같은 목적으로 이용되는 여러 처리장치들-필터링법, 자외선 소독법, 가열법, 화학처리법 및 전기적인 처리방법-을 비교하면 경제적 측면 및 안정성 측면 그리고 처리 효율면에서 전기분해 처리장치가 가장 효과적이라 할 수 있다. Compared to the various treatment apparatuses used for the above-mentioned purposes, such as filtering, ultraviolet disinfection, heating, chemical treatment and electrical treatment, the electrolysis treatment apparatus is most effective in terms of economical and stability and treatment efficiency. This can be called.

이러한 전기분해설비는 담수에서는 일정량의 염화나트륨(NaCl)을 투여하고, 해수에서는 해수 중에 약 3% 정도 포함되어 있는 염화나트륨으로부터 차아염소산나트륨(NaOCl)을 생성하여, 차아염소산나트륨의 강한 살균력에 의한 담수 및 해양생물의 부착 및 번식을 방지하는데 활용하고 있다. This electrolysis facility administers a certain amount of sodium chloride (NaCl) in fresh water, and produces sodium hypochlorite (NaOCl) from sodium chloride, which is contained in seawater in about 3% of seawater, to produce fresh water by strong bactericidal power of sodium hypochlorite. It is used to prevent the attachment and reproduction of marine life.

종래의 전기분해에 의한 담수 또는 해수 처리장치로는 국내특허출원 제10-2002-36086호(2002.06.26)호의 "하수처리장의 방류수 전해소독설비, 국내출원특허 제10-2005-0085605(2005.09.14)호의 "선박용 밸러스트수의 전해 소독장치", 국내출원특허 제10-2006-0113865(2006.10.14)호의 "복극식 전기분해시스템을 이용한 선박 밸러스트수 살균장치" 등이 있다. Conventional electrolysis desalination or seawater treatment apparatus is a Korean Patent Application No. 10-2002-36086 (2002.06.26), "Effluent disinfection facility of sewage treatment plant, Korean Patent Application No. 10-2005-0085605 (2005.09. 14) "Electrolytic disinfection apparatus for ballast water for ships" and "Valve ballast water sterilization apparatus using a bipolar electrolysis system" of Korean Patent Application No. 10-2006-0113865 (2006.10.14).

그러나 대부분의 담수 또는 해수 전기분해 장치들에서 공통적으로 발생하는 문제들은 국내특허출원 제10-2005-0073408(2005.08.10)호의 "해수 전해설비의 전극 부착물을 감시하기 위한 장치" 및 국내출원 제10-2006-0126694호의 "정밀 스위칭 정류기를 이용한 해수, 담수 및 폐수의 전해처리방법 및 장치"에 언급하였듯이 전해설비에서 전극이나 전기분해조에 전기분해 부산물인 수산화마그네슘(Mg(OH)2)나 수산화칼륨(Ca(OH)2)가 다량 부착하게되면 전해전압 상승, 전극 손상 및 전해효율 저하들의 많은 문제를 유발한다. However, problems common to most freshwater or seawater electrolysis devices are described in Korean Patent Application No. 10-2005-0073408 (2005.08.10), "Apparatus for Monitoring Electrode Attachments of Seawater Electrolytic Facilities" and Domestic Application No. 10. Magnesium hydroxide (Mg (OH) 2) or potassium hydroxide as electrolysis by-products in electrodes or electrolysis tanks in electrolytic installations A large amount of (Ca (OH) 2) causes many problems such as an increase in electrolytic voltage, electrode damage, and a decrease in electrolytic efficiency.

특히 담수 또는 해수의 전기분해과정에서 전해수에 포함된 무기이온, 경금속이온이나 부유물질과 같은 각종 이물질이 전하와 반대되는 전위의 전극에 해당되는 음전극판에 부착되어 전해전압 상승, 전극 손상 및 전해효율 저하 등과 같은 문제점을 발생하게 되었는바, 이러한 음전극판에 이물질의 부착물을 줄이고 전해 효율을 향상시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.In particular, during the electrolysis of fresh water or seawater, various foreign substances such as inorganic ions, light metal ions, and suspended solids are attached to the negative electrode plate corresponding to the electrode of potential opposite to the charge, so that the electrolytic voltage rises, electrode damage and electrolytic efficiency Problems such as deterioration have occurred, and thus, a method of reducing deposits of foreign matter on the negative electrode plate and improving electrolytic efficiency is required.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 담수 또는 해수 전기분해 장치 전기분해조를 통과하는 전해수의 흐름진행방향에 양전극판과 음전극판으로 이루어진 전극을 배치하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판에 이물질을 차단하기 위한 메쉬형 이물질차단망을 설치하여 음전극판에 이물질이 부착되거나 전기분해조 내에 침착되는 것을 최소화함으로서 장기간 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율이 높은 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve such a problem, the electrode consisting of a positive electrode plate and a negative electrode plate in the flow direction of the electrolyzed water passing through the electrolysis tank of fresh water or seawater electrolysis device, but the negative electrode plate corresponding to the positive electrode plate By installing a mesh type foreign material blocking network to block foreign substances in the membrane, it minimizes the adhesion of foreign substances to the negative electrode plate or deposits in the electrolysis tank, enabling stable electrolysis tank operation for a long time and installing the negative electrode plate protection member with high electrolytic efficiency. An electrolysis device is provided.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서, 일측에 유입부가 구비되고 타측에 배출부가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조와, 상기 전기분해조의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판과 음전극판으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판의 양면에 이물질이 전극판에 부착되는 것을 차단하기 위한 일정한 크기의 미세구조로 된 메쉬형 이물질차단망을 설치하여서 된 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치를 특징으로 한다.The present invention is an electrolysis device of fresh water or sea water, the inlet is provided on one side and the discharge part is provided on the other side to pass the electrolytic water made of fresh water or seawater, and the electrolytic water flow in the electrolysis tank in the direction of flow By arranging electrodes composed of a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates to supply current through the rectifier, respectively, a microstructure of a constant size to block foreign matter from adhering to the electrode plate on both sides of the negative electrode plate and the corresponding negative electrode plate The electrolytic device is characterized by the negative electrode plate protection member is installed by installing a mesh type foreign material blocking network.

본 발명에 따른 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치에서는 담수 또는 해수의 전기분해과정에서 전해수에 포함된 무기이온, 경금속이온이나 부유물질과 같은 각종 이물질이 전하와 반대되는 전위의 전극에 해당되는 음전극판에 부착되는 것을 차단하기 위한 메쉬형 이물질차단망을 설치하여 음전극판에 이물질이 부착되거나 전기분해조 내에 침착되는 것을 최소화함으로서 음전극판의 이물질 부착에 의한 전압상승 및 운전 중단을 방지하여 장기간 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 전해효율을 크게 향상시키는 효과가 있다.In the electrolysis apparatus provided with the negative electrode plate protection member according to the present invention, various foreign substances such as inorganic ions, light metal ions, or floating substances included in the electrolyzed water during electrolysis of fresh water or seawater correspond to electrodes having a potential opposite to the charge. By installing a mesh type foreign material blocking network to block the adhesion to the negative electrode plate, it minimizes the foreign matter attached to the negative electrode plate or deposited in the electrolysis tank, thereby preventing voltage rise and operation interruption caused by the foreign material attached to the negative electrode plate. It is possible to operate the electrolysis tank and greatly improve the electrolytic efficiency.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 의해 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산(HOCl) 및 오존(O3) 등 산화성이 강한 물질을 생성함에 있어, 전기분해조 운전 전압이 낮으며, 전극 표면에 이물질 부착을 최소화하여, 음전극판 표면의 이물질 제거에 필요한 시간 및 비용을 줄일 수 있으며, 장기간 안정된 전기분해조 운전이 가능하고 이에 따른 경제적 이익을 얻을 수 있도록 함에 있다.The present invention is to produce a highly oxidizing substances such as sodium hypochlorite (NaOCl), hypochlorous acid (HOCl) and ozone (O 3 ) by the electrolysis device of fresh or sea water, the operation voltage of the electrolysis tank is low, the electrode By minimizing foreign matter adhesion to the surface, it is possible to reduce the time and cost required to remove foreign matter from the surface of the negative electrode plate, and to enable stable electrolysis tank operation for a long time and thereby obtain economic benefits.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 담수 또는 해수 전기분해 장치의 전기분해조에 양전극판과 음전극판을 배치하되 상기 양전극판과 대응하는 음전극판에 일정한 크기의 메쉬형 이물질차단망을 설치하여 미세한 이물질이 음전극판에 부착되는 것을 방지하도록 한 구성으로 전기분해장치의 운전을 장기간 동안 지속 가능 하도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving this purpose is to place a positive electrode plate and a negative electrode plate in the electrolysis tank of the fresh water or seawater electrolysis device, but the fine foreign matter is installed by installing a mesh-type foreign material blocking network of a certain size on the positive electrode plate and the negative electrode plate corresponding to the positive electrode plate It is characterized in that the operation of the electrolysis device is sustainable for a long time in a configuration to prevent the negative electrode plate attached to.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명은 담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서, 일측에 유입부(12)가 구비되고 타측에 배출부(14)가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조(10)와, 상기 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판(20)과 음전극판(30)으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기(미도시)를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 상기 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)을 감싸는 형태로 양측면에 이물질이 전극판에 부착되는 것을 차단하기 위한 일정한 크기의 미세구조로 된 메쉬형 이물질차단망(40)(40')을 설치하여서 된 것을 특징으로 한다.The present invention is an electrolysis device of fresh water or sea water, the inlet 12 is provided on one side and the discharge portion 14 is provided on the other side of the electrolysis tank 10 to pass the electrolytic water made of fresh or sea water and In order to supply current through a rectifier (not shown) by disposing an electrode including a plurality of positive electrode plates 20 and negative electrode plates 30 in the electrolytic water flow direction in the electrolysis tank 10, The mesh type foreign material blocking network 40, 40 'is formed in a micro structure of a predetermined size to block foreign matter from being attached to the electrode plate in the form of surrounding the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding thereto. Characterized by the installation.

상기 전기분해장치에서 양전극판(20)은 티타늄에 백금족 화합물을 코팅한 형태를 사용하고, 음전극판(30)은 티타늄, 니켈, 서스 및 카본스틸을 사용하고, 이물질차단망(40)(40')은 티타늄, 니켈, 서스 및 플라스틱 재질로 된 것을 사용한다.In the electrolytic apparatus, the positive electrode plate 20 uses a form in which a platinum group compound is coated on titanium, and the negative electrode plate 30 uses titanium, nickel, sus and carbon steel, and foreign material blocking network 40 (40 '). ) Is made of titanium, nickel, sus and plastics.

상기 양전극판(20)은 일반적으로 사용되고 있는 폐수처리용 백금족화합물이 코팅된 불용성(DSA)전극을 사용하고, 음전극판(30)은 전기공급이 가능한 금속성분이 바람직하며, 상기 음전극판(30)의 금속성분은 티타늄, 니켈, 서스(SUS304), SUS316, SUS316L 및 카본스틸로 이루어진다. 또한 이물질차단망(40)(40')은 전기공급이 가능한 음전극판(30)과 동일한 재질이 바람직하나 전기통전이 불가능한 플라스틱 재질로 된 것을 사용하여도 됨은 물론이다.The positive electrode plate 20 uses an insoluble (DSA) electrode coated with a platinum group compound for wastewater treatment which is generally used, and the negative electrode plate 30 is preferably a metal component capable of supplying electricity, and the negative electrode plate 30 The metal component of titanium, nickel, sus (SUS304), SUS316, SUS316L and carbon steel. In addition, the foreign material blocking network 40, 40 'is preferably the same material as the negative electrode plate 30 that can be supplied with electricity, but of course, may be made of a plastic material that is not electrically conductive.

상기 양전극판(20)은 판형전극판을 사용하거나 다공성 메쉬로 이루어진 망형전극판으로 구비되고, 이물질차단망(40)(40')은 일정한 메쉬형 구조가 바람직하며, 가장 바람직하기로는 티타늄 또는 니켈과 서스의 성분으로 된 메쉬형 이물질차단망(40)(40')이 바람직하다. The positive electrode plate 20 is provided using a plate-shaped electrode plate or a mesh electrode plate made of a porous mesh, foreign matter blocking network 40, 40 'is preferably a constant mesh structure, most preferably titanium or nickel The mesh type foreign matter blocking network 40 and 40 'which consists of an oversuspension is preferable.

상기 이물질차단망(40)(40')은 5~200 메쉬로 된 것이 음전극판(30)에 이물질이 부착되거나 전기분해조 내에 침착되는 것을 최소화하게 되는바, 상기 5메쉬보다 큰 차단망을 사용할 경우는 이물질의 차단효과보다는 이물질 부착/탈락이 반복되고, 상기 200메쉬보다 작은 차단망을 사용할 경우 결정화된 이물질이 유속에 의해 떨어지기 전에 유체의 통로를 완전하게 막아버려 전기 통전에 문제가 발생하여 전기분해전압이 상승하여 전해전압의 저감에 효과가 없기 때문이다.The foreign material blocking network 40, 40 'is made of 5 ~ 200 mesh to minimize the foreign matter is attached to the negative electrode plate 30 or deposited in the electrolytic bath, bar mesh larger than the 5 mesh to use In this case, the foreign matter attachment / deletion is repeated rather than the blocking effect of the foreign matter, and when the blocking network smaller than 200 mesh is used, the problem of electricity flow occurs because the foreign matter is completely blocked before the crystallized foreign matter falls by the flow rate. This is because the electrolysis voltage rises and there is no effect in reducing the electrolytic voltage.

또, 상기 이물질차단망은, 음전극판에서 생성된 수산화나트륨(가성소다)가 해수 중 다량으로 분포되어 있는 염화마그네슘과 반응하여 수산화마그네슘을 합성하는데 이물질이 해수에 녹지 않고 점성이 있어 음전극 판표면에 부착되어 통전 효율을 저하시킴으로 이를 해수의 전기반응이 발생하는 음전극판이 아닌 다른 곳에 부착하도록 유도하려는 것이며, 또한 수산화마그네슘의 결정은 어느 정도의 크기(해수의 유속과 관계 있음)이상으로 형성되면 유속에 의해 부착표면에서 떨어져나가므로 유속에 방해적 영향이 적고 상대적으로 비표면적이 넓은 가는 선의 메쉬형태가 효과적이다. In addition, the foreign matter blocking network, the sodium hydroxide (caustic soda) generated in the negative electrode plate reacts with magnesium chloride which is distributed in a large amount in seawater to synthesize magnesium hydroxide, the foreign matter is not dissolved in the seawater, the viscosity is on the surface of the negative electrode plate It is attached to reduce the current carrying efficiency, so that it is attached to a place other than the negative electrode plate where electric reaction of seawater occurs. Also, the crystal of magnesium hydroxide is formed at a certain size (related to the flow rate of seawater), As it is separated from the surface of adhesion, it has less disturbing effect on the flow velocity and a thin line mesh with a relatively large specific surface area is effective.

상기 전기분해조(10)에 있어서, 음전극판(30)의 양면에 설치되는 이물질차단망(40)(40')은 음전극판(30)에 일체로 맞닿게 부착하거나 3mm 이내의 간격으로 설치하여 이물질을 효과적으로 차단효과를 갖도록 하되 상기 전기분해조(10)에서 가장 바람직하게는 음전극판(30)과 전극 이물질차단망(40)(40')이 서로 맞닿은 형태의 구조인바, 상기 음전극판(30)에 이물질차단망(40)이 3mm 이내의 간격의 간격을 두고 배치되는 이유는 음전극판에서 발생하는 가성소다와 해수중 마그네슘의 반응성이 높아 음전극판 근처에서 수산화마그네슘 생성 반응의 대부분이 진행되고, 이로 인해 생성된 수산화마그네슘이 음전극판 표면에 침착되는 것임으로 침전물 제거 효율에 효과가 큰 영역인 3mm 이내로 한정한 것이며, 또한 3mm 이상으로 설치할 경우 침전물이 보호망과 음전극판 사이에서 형성되어 음전극판에도 이물질이 부착될 확률이 높아지기 때문이다.In the electrolysis tank 10, the foreign matter blocking nets 40 and 40 'installed on both sides of the negative electrode plate 30 are integrally attached to the negative electrode plate 30 to be in contact with each other or installed at intervals of 3 mm or less. Effectively blocking the foreign matter, but most preferably in the electrolysis tank 10, the negative electrode plate 30 and the electrode foreign matter blocking network (40, 40 ') is a structure in contact with each other, the negative electrode plate 30 The reason that the foreign matter blocking network 40 is disposed at intervals of 3 mm or less is that the caustic soda generated in the negative electrode plate and magnesium in seawater have high reactivity, and most of the magnesium hydroxide formation reactions are performed near the negative electrode plate. The resulting magnesium hydroxide is deposited on the surface of the negative electrode plate, so it is limited to within 3 mm, which is an area effective for deposit removal efficiency. The stand is also formed a negative electrode plate becomes high because the likelihood of a foreign substance attached.

또, 상기 음전극판(30)에 이물질차단망(40)이 일체로 부착된 형태로 배치되는 경우에는 통전에 의한 주반응은 음전극판에서 발생하고, 이에 의한 반응생성물에 의하여 이물질이 생성되고 이러한 이물질은 차단망에 부착현상이 일어남으로, 주반응이 일어나는 음전극판에 한정되어 음전극판은 이물질이 부착이 없어 전기 통전이 원활하게 이루어져서 전기분해조의 운전이 가능하게 된다.In addition, when the foreign material blocking network 40 is integrally attached to the negative electrode plate 30, the main reaction caused by energization occurs in the negative electrode plate, and foreign substances are generated by the reaction product. As the adhesion phenomenon occurs in the blocking network, it is limited to the negative electrode plate where the main reaction occurs, so that the negative electrode plate has no foreign matter attached and thus smoothly conducts electricity, thereby enabling the operation of the electrolysis tank.

그리고 도면에서는 도시되지 않았으나 음전극판(30)의 둘레부분에도 이물질차단망(40)이 완전히 씌워져 있는 형태로 설치되어 음전극판(30)으로 이물질이 부착되는 것을 완전히 차단할 수 있도록 함은 물론이다.Although not shown in the drawings, the foreign matter blocking network 40 is completely installed on the circumferential portion of the negative electrode plate 30 to completely block foreign matter from being attached to the negative electrode plate 30.

이와 같이 된 본 발명의 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치에 따른 동작과정 등을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings, the operation process according to the electrolysis device provided with a negative electrode plate protection member of the present invention as described above.

본 발명은 전기분해 처리수의 강산화기의 농도가 0.3ppm 이상이면 담수 또는 해수내 생물체 및 병원체들이 제거되거나 성장이 억제된다는 사실에 근거하여, 해수를 이용한 차아염소산나트륨, 차아염소산, 오존 등을 생성시키기 위한 전기분해장치이다.The present invention generates sodium hypochlorite, hypochlorous acid, ozone and the like using seawater based on the fact that when the concentration of the strong oxidizer in the electrolyzed water is 0.3 ppm or more, organisms and pathogens in fresh or seawater are removed or growth is inhibited. It is an electrolysis device for making.

본 발명의 전기분해장치는 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)을 감싸는 형태로 양측면에 이물질차단 망(40)(40')이 설치된 상태에서 양전극판(20)과 음전극판(30)에 전원을 인가하는 한편 순환펌프(미도시)의 구동에 의해 전기분해조(10)의 유입부(12)에서 배출부(14)로 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 수단으로 전기분해조(10) 내부에서 전기분해가 이루어지도록 한다.The electrolysis apparatus of the present invention has foreign matter blocking nets 40 and 40 'on both sides in the form of surrounding the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to the flow direction of the electrolytic water flow in the electrolysis tank 10. While the power is applied to the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 in the installed state, the inlet 12 of the electrolysis tank 10 to the discharge unit 14 by the driving of the circulation pump (not shown). Electrolysis is performed inside the electrolysis tank 10 by means of passing electrolyzed water of fresh water or seawater.

상기와 같이 전기분해조(10)의 내부의 양전극판(20)과 음전극판(30)에 의해서 전해수가 전기분해되는 과정에서 차아염소산나트륨(NaOCl), 차아염소산(HOCl) 및 오존(O3) 등 산화성이 강한 물질을 생성시켜 전해수를 살균시키는 소독이 이루어지도록 한다.Sodium hypochlorite (NaOCl), hypochlorous acid (HOCl) and ozone (O 3 ) in the process of electrolytic water electrolysis by the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 in the interior of the electrolysis tank 10 as described above To produce a strong oxidizing material, such as to sterilize the electrolytic water.

이러한 전기분해과정에서 전해수에 포함된 무기이온, 경금속이온이나 부유물질과 같은 각종 이물질이 전하와 반대되는 전위의 전극에 해당되는 음전극판(30)에 부착되어 전해전압 상승, 전극 손상 및 전해효율 저하 등과 같은 문제점을 발생하게 된다.In this electrolysis process, various foreign substances such as inorganic ions, light metal ions, and suspended solids contained in the electrolyzed water are attached to the negative electrode plate 30 corresponding to the electrode having a potential opposite to the charge, thereby increasing the electrolytic voltage, damaging the electrode, and reducing the electrolytic efficiency. Problems such as this occur.

이때 본 발명에서는 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)의 양면에 일정한 크기의 메쉬형 이물질차단망(40)(40')이 설치된 구성으로 이물질차단망(40)(40')의 메쉬 크기에 따라 형성되는 이물질의 크기가 조절이 가능하여, 전기분해조(10)의 내부의 양전극판(20)과 음전극판(30)에 의해서 전해수가 전기분해 되는 과정에서 양전극판(20)과 대응하여 전기분해가 이루어지는 음전극판(30)에 이물질의 부착을 최소화하여 전해전압의 상승을 막을 수 있게 된다.At this time, in the present invention, a mesh-type foreign matter blocking network 40, 40 'of a predetermined size is installed on both sides of the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to the foreign material blocking network 40, 40'. The size of the foreign matter formed according to the size of the mesh is adjustable, the positive electrode plate 20 and the electrolytic water by the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 in the electrolysis tank 10 in the process of electrolysis Correspondingly, it is possible to prevent the increase of the electrolytic voltage by minimizing the adhesion of foreign matter to the negative electrode plate 30 where electrolysis is performed.

상기와 같이 본 발명에서는 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)은 메쉬형 이물질차단망(40)(40')으로 이물질 성장을 최소화하고 음전극판(30)에서 생성되는 가스 성분에 의하여 부착된 이물질을 탈락시키는 작용이 이루어지도록 한 구성으로 장기간 지속운전이 가능하고 전해효율성도 향상시키게 된다.As described above, in the present invention, the negative electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding to each other are mesh-type foreign material blocking networks 40 and 40 ', thereby minimizing foreign material growth and by the gas component generated in the negative electrode plate 30. It is possible to make long-term continuous operation and improve the electrolytic efficiency.

상기와 같은 전기분해작용이 이루어지도록 한 본 발명의 전기분해장치에서 여러 비교 실시예에 의해 확인되는 전해전압은 다음과 같다.In the electrolysis device of the present invention to achieve the above-described electrolytic action is confirmed the electrolytic voltage is as follows.

[실시예 1]Example 1

전기분해조는 내부공간이 가로 6cm, 세로 6cm, 높이 6cm를 사용하였으며, 1조가 양전극판과 양면에 40메쉬의 SUS 이물질차단망을 설치한 음전극판 1장으로 이루어진 전극을 3조 사용하여 염화나트륨 농도 3%, 마그네슘 농도 0.13%인 표준 용액을 만들어 유량이 6 L/min의 조건에서 전류를 6.48A 공급하면서 전기분해반응을 밸러스트처리수 운전 시간인 20시간 이상 실시하여, 전해전압의 변화 및 잔류염소량을 측정하여, 음전극판의 이물질 부착에 따른 전해전압 상승 및 전극 수명을 판단하였다. 상기의 조건에서 전기분해반응을 실시하여 생성된 이물질의 크기를 분석하여 도 4에 나타내었다. 평균 8∼9입자크기 이하까지 형성이 가능하여 음극에 부 착을 최소화 할 수 있다.The electrolytic bath used 6 cm wide, 6 cm high and 6 cm high internal spaces, and a tank consisted of three electrodes consisting of a positive electrode plate and one negative electrode plate with 40 mesh SUS foreign material blocking network on both sides. %, Magnesium concentration 0.13%, and electrolysis reaction is performed for more than 20 hours of ballast treatment water while supplying 6.48A of current at a flow rate of 6 L / min. The measurement was performed to determine the increase of the electrolytic voltage and the electrode life due to the adhesion of foreign matter on the negative electrode plate. The size of the foreign matter produced by the electrolysis reaction under the above conditions is shown in FIG. 4. It can be formed to an average size of 8 ~ 9 particles or less to minimize the adhesion to the negative electrode.

[실시예 2 ~ 5][Examples 2 to 5]

상기의 실시예 1의 조건에서 음전극판 양면에 5메쉬, 30 메쉬, 50 메쉬 그리고 200메쉬의 SUS 이물질차단망을 설치하여 전기분해 반응을 실시하였으며, 전해전압의 변화를 측정하였다.Under the condition of Example 1, 5 mesh, 30 mesh, 50 mesh and 200 mesh SUS foreign material blocking networks were installed on both sides of the negative electrode plate to perform an electrolysis reaction, and the change in electrolytic voltage was measured.

[실시예 6]Example 6

상기의 실시예 1의 조건에서 음전극판 양면에 플라스틱(PE) 재질의 60 메쉬 이물질차단망을 설치하여 전기분해 반응을 실시하였으며, 전해전압의 변화를 측정하였다.Under the condition of Example 1, a 60-mesh foreign matter blocking network made of plastic (PE) was installed on both sides of the negative electrode plate to perform an electrolysis reaction, and the change in electrolytic voltage was measured.

상기 실시예 1 내지 실시예 6에 따른 실험결과를 표 1에 정리하여 나타내었다. 표 1은 양전극판과 대응되는 음전극판에 일정한 크기의 메쉬형 이물질차단망을 설치하여 20시간 이상 운전하고 평균 전해전압 및 평균 잔류염소량을 측정한 결과이다. 표 1 및 도 4 에서 알 수 있듯이 생성된 이물질의 크기를 조절하며 전기분해장치를 운전하였더니 이물질의 부착에 의한 전압상승을 최소화 하여 이물질 제거에 필요한 시간과 비용을 줄이는 경제적인 장점이 있음을 알 수 있었다.The experimental results according to Examples 1 to 6 are summarized in Table 1 below. Table 1 shows the results of measuring the average electrolytic voltage and the average residual chlorine after operating for more than 20 hours by installing a mesh sized foreign material blocking network on a negative electrode plate corresponding to the positive electrode plate. As can be seen from Table 1 and Figure 4, the electrolyzer was operated while controlling the size of the generated foreign matter, and it was found that there is an economic advantage of reducing the time and cost required to remove the foreign matter by minimizing the voltage increase caused by the adhesion of the foreign matter. Could.

[표 1] 실시예Table 1 Example

실시예Example 이물질차단망Foreign substance blocking network 초기전해전압(V)Initial Electrolyte Voltage (V) 평균 전해전압(V)Average Electrolytic Voltage (V) 평균잔류염소(ppm)Average Residual Chlorine (ppm) 1One 40 메쉬(SUS)40 mesh (SUS) 3.763.76 3.803.80 12.812.8 22 5 메쉬(SUS)5 mesh (SUS) 3.923.92 3.953.95 11.311.3 33 30 메쉬(SUS)30 mesh (SUS) 3.783.78 3.813.81 12.612.6 44 50 메쉬(SUS)50 mesh (SUS) 3.683.68 3.733.73 12.912.9 55 200 메쉬(SUS)200 mesh (SUS) 3.893.89 3.933.93 11.511.5 66 60 메쉬(PE)60 mesh (PE) 3.563.56 3.543.54 14.814.8

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였으나 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다. In the above, the present invention has been described with reference to the above embodiment, but various modifications are possible within the technical scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 전기분해장치에 따른 전극의 배치형태를 나타낸 개략도.1 is a schematic view showing the arrangement of the electrode according to the electrolysis device of the present invention.

도 2는 본 발명의 구성에 따른 전기분해장치의 전극 배치형태를 나타낸 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the electrode arrangement of the electrolytic apparatus according to the configuration of the present invention.

도 3은 본 발명의 음전극판 구성부재를 나타낸 분해 사시도.Figure 3 is an exploded perspective view showing a negative electrode plate component member of the present invention.

도 4는 본 발명의 음전극판 구성부재를 나타낸 일부절개 전면도.Figure 4 is a partial cutaway front view showing a negative electrode plate component member of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS

10 : 전기분해조 12 : 유입부10: electrolysis tank 12: inlet

14 : 배출부 20 : 양전극판14 discharge portion 20 positive electrode plate

30 : 음전극판 40 : 이물질차단망30: negative electrode plate 40: foreign matter blocking network

Claims (5)

담수 또는 해수의 전기분해장치에 있어서,In the electrolysis device of fresh water or sea water, 일측에 유입부(12)가 구비되고 타측에 배출부(14)가 구비되어 담수 또는 해수로 된 전해수가 통과되도록 한 전기분해조(10)와, An electrolysis tank 10 provided with an inlet 12 at one side and an outlet 14 at the other side to allow electrolyzed water of fresh water or sea water to pass therethrough; 상기 전기분해조(10)의 내부에 전해수 흐름 진행방향으로 다수의 양전극판(20)과 음전극판(30)으로 이루어진 전극을 배치하여 정류기를 통하여 전류를 각각 공급할 수 있도록 하되 An electrode composed of a plurality of positive electrode plates 20 and negative electrode plates 30 is disposed in the electrolytic water flow direction in the electrolysis tank 10 to supply current through the rectifier, respectively. 상기 양전극판(20)과 대응하는 음전극판(30)을 감싸는 형태로 양측면에 이물질이 전극판에 부착되는 것을 차단하기 위한 일정한 크기의 미세구조로 된 메쉬형 이물질차단망(40)(40')을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치.A mesh type foreign material blocking network 40 (40 ') having a microstructure of a predetermined size for blocking foreign matter from being attached to the electrode plate in a form surrounding the positive electrode plate 20 and the negative electrode plate 30 corresponding thereto. Electrolysis device provided with a negative electrode plate protection member, characterized in that by installing the. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음전극판(30)에 설치되는 이물질차단망(40)(40')은 5~200 메쉬로 된 것을 부착하여 사용하게 됨을 특징으로 하는 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치.The foreign matter blocking network (40) (40 ') is installed on the negative electrode plate 30, the electrolysis device having a negative electrode plate protection member, characterized in that used to attach to the 5 to 200 mesh. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 이물질차단망(40)(40')은 통전이 가능한 티타늄, 니켈, 서스 재질 또는 전기적 통전이 불가능한 플라스틱 재질(PE, PP, PVC, 테프론계열, 우레탄)중에서 어느 하나가 선택되어 사용됨을 특징으로 하는 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치.The foreign material blocking network (40, 40 ') is characterized in that any one selected from the titanium, nickel, sus material that can be energized or a plastic material (PE, PP, PVC, Teflon series, urethane) that is not electrically conductive. Electrolysis device provided with a negative electrode plate protection member. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음전극판(30)에 이물질차단망(40)(40')이 일체로 부착된 형태로 배치됨을 특징으로 하는 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치.Electrolysis device having a negative electrode plate protection member, characterized in that the negative electrode plate 30 is disposed in the form attached to the foreign matter blocking network (40, 40 ') integrally attached. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 음전극판(30)에 이물질차단망(40)(40')이 3mm 이내의 간격을 두고 배치됨을 특징으로 하는 음전극판 보호부재를 설치한 전기분해장치.Electrolysis device provided with a negative electrode plate protection member, characterized in that the negative electrode plate 30, 40 (40 ') is disposed at intervals within 3mm.
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