KR101855103B1 - 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치 - Google Patents

일체형 차아염소산나트륨 발생 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 일체형 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것으로서, 전기분해부와 전해수 저장부를 일체형으로 함과 동시에 구성요소 각각을 탑식으로 수직 배치함으로써 전해 효율을 높이고 전해수의 농도를 시간에 따라서 일정하게 유지할 수 있도록 한 일체형 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것이다. 이를 위해 공급된 소금물을 전기분해부에 의해 전기분해하여 차아염소산나트륨을 생성시킴과 동시에 전해수가 저장되도록 하부에 배치되는 일체형 전해수 저장부, 일체형 전해수 저장부의 상부에 배치되어 일체형 전해수 저장부로부터 탈기된 염소가스를 흡수하여 용해시키는 흡수층, 흡수층의 상부에 배치되어 소금물, 수도물, 및 재순환 전해수 중 어느 하나를 분사하는 분사부, 및 분사부의 상부에 배치되어 일체형 전해수 저장부에서 발생된 수소가스 또는 염소가스 일부를 대기로 방출하는 방출부를 포함하며, 탑식으로 배치됨으로써 일체형 전해수 저장부에서 생성된 수소가스와 염소가스가 방출부를 향해 상부방향으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치가 개시된다.

Description

일체형 차아염소산나트륨 발생 장치{Integrated sodium hypochlorite generator}
본 발명은 일체형 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 전기분해부와 전해수 저장부를 일체형으로 함과 동시에 구성요소 각각을 탑식으로 수직 배치함으로써 전해 효율을 높이고 전해수의 농도를 시간에 따라서 일정하게 유지할 수 있도록 한 일체형 차아염소산나트륨 발생장치에 관한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 종래의 차아염소산나트륨 발생장치는 대략 3가지 문제점이 있다. 첫째로 전해수 저장탱크에서 발생되는 수소가스를 외부로 배출하기 위해 송풍팬을 가동하면 외부 공기에 포함된 날파리, 유해곤충 등의 이물질이 유입됨으로써 저장된 전해수를 오염시키게 된다. 둘째로 전해장치와 전해수 저장탱크가 별도로 구비되기 때문에 전해장치와 전해수 저장탱크를 연결하는 별도의 배관이 필요하다. 이때, 배관에는 수소가스가 존재할 수 있으며 폭발의 위험이 있다. 셋째로 전해수 저장탱크에 저장된 차아염소산나트륨이 분해되어 차아염소산나트륨의 농도가 시간이 지나면서 낮아지는 문제점이 있다.
KR 10-1393361, KR 10-0745974, KR 10-0781777, KR 10-0890604, KR 10-1244313, KR 10-1332608, KR 10-1378917
따라서, 본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 차아염소산나트륨 발생장치의 구성요소를 탑식으로 수직배치하고, 전해수 저장부와 전기분해부를 통합 일체형으로 구성함으로써 전해효율을 높이고, 일정시간이 지난 경우에도 전해수의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 발명을 제공하는데 그 목적이 있다.
그러나, 본 발명의 목적들은 상기에 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
전술한 본 발명의 목적은, 공급된 소금물을 전기분해부에 의해 전기분해하여 차아염소산나트륨을 생성시킴과 동시에 전해수가 저장되도록 하부에 배치되는 일체형 전해수 저장부, 일체형 전해수 저장부의 상부에 배치되어 일체형 전해수 저장부로부터 탈기된 염소가스를 흡수하여 용해시키는 흡수층, 흡수층의 상부에 배치되어 소금물, 수도물, 및 재순환 전해수 중 어느 하나를 분사하는 분사부, 및 분사부의 상부에 배치되어 일체형 전해수 저장부에서 발생된 수소가스 또는 염소가스 일부를 대기로 방출하는 방출부를 포함하며, 탑식으로 배치됨으로써 일체형 전해수 저장부에서 생성된 수소가스와 염소가스가 방출부를 향해 상부방향으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치를 제공함으로써 달성된다.
또한, 탈기된 염소가스가 분사부에서 분사된 소금물 또는 재순환 전해수와 흡수층에서 용해되어 일체형 전해수 저장부로 재유입된다.
또한, 방출부는 분사부의 상부에 배치되어 외부로부터 유입되는 이물질이 축적되며, 수소가스 또는 염소가스를 배출하는 이물질 축적부, 및 이물질 축적부의 상부에 배치되어 이물질 축적부로부터 배출된 수소가스 또는 염소가스를 대기로 방출하는 대기 방출부를 포함한다.
또한, 발생된 수소가스를 배출하기 위해 외부 공기를 공급하는 송풍부를 더 포함하며, 이물질 축적부는 송풍부에서 공급되는 외부 공기가 접선방향으로 공급됨으로써 외부 공기에 포함된 이물질이 바닥에 축적되는 바닥부, 바닥부의 중앙영역에서 상부방향으로 일정 폭을 가지면서 돌출됨으로써 수소가스 또는 염소가스가 배출되는 배출구를 포함하며, 접선방향으로 공급된 외부 공기는 배출구를 중심으로 싸이클론(또는 선회류)이 형성됨으로써 이물질이 배출구를 통해 일체형 전해수 저장부로 유입되지 못한다.
또한, 분사부로 소금물을 공급하는 소금물 공급밸브, 분사부로 수도물을 공급하는 수도물 공급밸브, 및 분사부로 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수를 재순환 공급하는 재순환 전해수 공급밸브를 포함하는 공급 밸브부, 및 공급 밸브부의 밸브를 온/오프 제어하는 제어부를 더 포함한다.
또한, 제어부는 전기분해부의 미가동시에는 재순환 전해수 공급밸브를 온시켜 일체형 전해수 저장부로부터 분사부로 재순환 전해수가 공급되도록 제어하여 탈기된 염소가스가 재순환 전해수와 흡수층에서 용해되고 일체형 전해수 저장부로 재유입되도록 함으로써 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수의 농도를 일정하게 유지하도록 한다.
또한, 제어부는 전기분해부의 가동시에는 소금물 공급밸브를 온시켜 일체형 전해수 저장부에서 차아염소산나트륨이 생성되도록 하고, 탈기된 염소가스가 소금물과 흡수층에서 용해되어 일체형 전해수 저장부로 재유입되도록 함으로써 전해 효율을 높이도록 한다.
또한, 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수의 온도를 일정하게 유지하도록 함으로써 재순환 전해수를 분사부에 공급시에 탈기되지 않도록 하는 열교환기부를 더 포함한다.
전술한 바와 같은 본 발명에 의하면 차아염소산나트륨 발생장치의 구성요소를 탑식으로 수직배치하고, 전해수 저장부와 전기분해부를 통합 일체형으로 구성함으로써 전해효율을 높이고, 일정시간이 지난 경우에도 전해수의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 통합 일체형으로 구성함으로써 유지보수가 용이한 효과가 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 일실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석 되어서는 아니 된다.
도 1은 종래의 차아염소산나트륨 발생장치의 구성을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 차아염소산나트륨 발생장치의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 설명하는 일실시예는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 내용을 부당하게 한정하지 않으며, 본 실시 형태에서 설명되는 구성 전체가 본 발명의 해결 수단으로서 필수적이라고는 할 수 없다. 또한, 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
<일체형 차아염소산나트륨 발생장치의 구성 및 기능>
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 차아염소산나트륨 발생장치는 각 구성부가 탑식으로 수직방향으로 배치됨과 동시에 전기분해부와 저장부가 서로 분리되지 않고 일체형으로 제작됨으로써 전해 효율을 향상시키고, 전해수의 농도를 일정하게 유지할 수 있도록 한 장치이다. 일체형 전해수 저장부(100)에 배치된 전기분해부(32)는 일체형 전해수 저장부(100)로 공급된 소금물을 전기분해하여 차아염소산나트륨을 생성시킨다. 생성된 차아염소산나트륨은 일체형 전해수 저장부(100)에 바로 저장된다. 따라서 종래의 차아염소산나트륨 발생장치에서는 전기분해부와 전해수 저장부가 서로 별개로 구비되나 본 발명에서는 전기분해부와 전해수 저장부가 일체로 구성된다.
열교환기부(33)는 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수의 온도를 일정하게 유지하도록 함으로써(즉, 온도가 일정수준 이상 더 올라가지 않도록) 탈기되는 염소가스의 양을 최소화할 수 있고, 재순환 전해수를 후술하는 분사부(400)로 공급시에 재순환 전해수의 온도가 너무 높아 분사부 영역에서 탈기되는 문제점을 해결할 수 있다. 온도 센서부(34)는 전해수의 온도를 감지하며, 감지된 온도에 따라 제어부에서는 열교환기부(33)를 구동 제어한다. 또한, 제어부는 전기분해부(32)를 구동하거나 멈추도록 제어한다.
일체형 전해수 저장부(100)에는 제어부의 제어에 따라 동작되는 교반기부(40)가 배치되어 발생된 염소가스가 반응이 잘 되도록 한다. 또한, 일체형 전해수 저장부(100)에 저장된 전해수의 양을 측정하기 위한 리밋 스위치부(50)가 설치된다. 제어부는 리밋 스위치부(50)의 동작을 감지하고, 동작 감지에 따라 전기분해부(32)를 가동시켜 차아염소산나트륨을 생성시킨다. 리밋 스위치부(50)는 일체형 전해수 저장부(100)에 저장된 전해수가 외부로 일정량 이상 공급된 경우에 동작될 수 있다.
일체형 전해수 저장부(100)에는 전해수가 저장되기 때문에 미반응된(또는 탈기된) 염소가스가 도 2의 화살표와 같이 발생된다. 탈기된 염소가스는 상부 방향으로 이동된다. 일체형 전해수 저장부의 상부에 배치된 흡수층(200)은 일체형 전해수 저장부(100)에서 탈기된 염소가스를 흡수한다. 흡수층(200)은 일예로서 메디아(210)로 구성될 수 있으며, 메디아(210)에 대한 상세한 설명은 본 출원인이 선출원하여 등록받은 특허등록번호 제10-0890604, 제10-0781777에 포함된 내용을 참조하기로 한다. 메디아(210)는 탈기된 염소가스의 체류시간을 길게 하고, 비표면적이 높게 형성되는 것이 바람직하다. 메디아(210)는 필요에 따라 복수층으로 구성될 수도 있다.
흡수층(200)의 상부에는 분사부(400)가 배치된다. 분사부(400)는 각각 수평방향으로 이격된 노즐에 의해 소금물, 수도물, 또는 재순환 전해수가 각각 하방으로 분사된다. 분사부(400)도 필요에 따라 복수층으로 구성될 수 있다. 즉, 제1 분사부가 흡수층(200)의 상부에 배치되고, 제1 분사부의 상부에 일정 거리 이격되어 제2 분사부가 배치될 수 있다.
외부에 배치된 소금물 저장부(도면 미도시)에서 공급된 소금물을 분사부(400)로 공급하기 위해 소금물 공급밸브부(311) 및 소금물 공급관부(316)가 설치된다. 또한, 외부에 배치된 수도물 저장부(도면 미도시)에서 공급된 수도물을 분사부(400)로 공급하기 위해 수도물 공급밸브부(312) 및 수도물 공급관부(317)가 설치된다. 또한, 일체형 전해수 저장부의 전해수(또는 재순환 전해수)를 분사부(400)로 공급하기 위해 재순환 전해수 공급밸브부(313) 및 재순환 전해수 공급관부(318)가 설치된다. 각각의 공급관부(316,317,318)는 일정 위치에서 하나로 합쳐진다. 공급 밸브부(311,312,313)는 제어부에 의해 제어되어 온/오프된다. 제어부는 소금물 공급밸브부(311)를 온(ON)시켜 분사부(400)에서 하방으로 소금물이 분사되도록 함으로써 소금물이 전기분해되도록 하고, 일체형 전해수 저장부(100)의 청소시에는 수도물 공급밸브부(312)를 온(ON)시켜 분사부(400)에서 하방으로 수도물이 분사되도록 한다.
한편, 전기분해부(32)가 미구동시에는 염소가스가 지속적으로 탈기되어 전해수의 농도가 낮아지는 문제점이 있다(대략 14일이 지나면 1/2 농도로 됨). 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 제어부는 재순환 전해수 공급밸브부(313)를 온시켜 일체형 전해수 저장부(100)에 저장된 전해수를 재순환 전해수 공급관부(318)를 통해 분사부(400)로 공급되도록 한다. 공급된 재순환 전해수는 분사부(400)에 의해 하방으로 분사되며, 재순환 전해수의 분사에 따라 흡수된 염소가스가 흡수층(200)에서 용해되어 일체형 전해수 저장부(100)로 재유입됨으로써 전해수의 농도를 일정하게 유지할 수 있는 장점이 있다. 이때, 제어부는 전기분해부(32)가 미구동시에 항시 전해수를 재순환시켜 농도가 유지되도록 하거나 또는 전해수의 농도를 감지하여 차아염소산나트륨이 일정농도 이하로 떨어지는 경우 전해수를 재순환시켜 원하는 농도를 유지하도록 할 수 있다.
또한, 전기분해부(32)의 구동시에는 분사부(400)에서 소금물이 하방으로 분사되어 일체형 전해수 저장부(100)로 소금물이 공급된다. 소금물은 전기분해부(32)에 의해 전기분해됨으로써 차아염소산나트륨이 생성되고, 동시에 일체형 전해수 저장부(100)에 전해수가 저장된다. 이때, 미용해된(또는 탈기된) 염소가스가 상방으로 이동되어 흡수층(200)에서 흡수된다. 흡수된 염소가스는 분사되는 소금물에 의해 용해되어 다시 일체형 전해수 저장부(100)로 재유입되고, 이에 따라 전해 효율을 더욱 높일 수 있는 장점이 있다.
분사부(400)의 상부에는 일체형 전해수 저장부(100)에서 발생된 수소가스 또는 염소가스 일부를 대기로 방출하고, 외부에서 유입된 이물질(일예로서 날파리 등)이 축적되는 방출부가 구비된다. 방출부는 이물질 축적부(510)와 대기 방출부(520)를 포함한다. 이물질 축적부(510)는 분사부의 상부에 배치되며, 대기 방출부(520)는 이물질 축적부(510)의 상부에 배치된다. 또한, 이물질 축적부(510)가 배치된 영역으로 외부 공기를 공급하는 송풍부(600)가 배치된다. 송풍부(600)는 수소가스를 외부로 배기하기 위해 공급된다.
이물질 축적부(510)는 송풍부(600)에서 공급된 외부 공기에 포함되어 유입된 이물질이 바닥에 축적되는 바닥부(511)와 바닥부(511)의 중앙영역에서 상부방향으로 일정 폭을 가지면서 돌출됨으로써 수소가스 또는 염소가스가 배출되는 배출구(512)를 포함한다. 이때, 송풍부(600)의 외부 공기는 접선방향으로 공급된다. 이에 따라 배출구(512)를 중심으로 싸이클론이 형성되어 이물질이 바닥부(511)에 쌓이게 되고, 또한 이물질이 배출구(512)를 통해 일체형 전해수 저장부로 유입되지 못하는 장점이 있다. 탑식 일체형 차아염소산나트륨 발생장치의 형상이 대략 원통형상인 경우에 이물질 축적부(510)의 바닥부(511)도 원통형상이고, 배출구(512)는 바닥 원통의 중심에서 상부방향으로 돌출된 형상일 수 있다. 배출구(512)에는 날파리 등이 유입되지 못하도록 거름망(또는 메쉬망)이 설치될 수 있다. 대기 방출부(520)는 이물질 축적부의 상부에 배치되어 이물질 축적부로부터 배출된 수소가스 또는 염소가스를 대기로 방출한다.
탑식 일체형 차아염소산나트륨 발생장치는 탑식으로 구성됨으로써 최하부에 구비된 일체형 전해수 저장부로부터 탈기된 염소가스가 흡수층에서 재용해되고, 흡수층 상부에 구비된 이물질 유입 방지부에 의해 날파리 등의 이물질이 일체형 전해수 저장부로 유입되지 못하도록 한다.
본 발명을 설명함에 있어 종래 기술 및 당업자에게 자명한 사항은 설명을 생략할 수도 있으며, 이러한 생략된 구성요소(방법) 및 기능의 설명은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 아니하는 범위내에서 충분히 참조될 수 있을 것이다.
상술한 각부의 구성 및 기능에 대한 설명은 설명의 편의를 위하여 서로 분리하여 설명하였을 뿐 필요에 따라 어느 한 구성 및 기능이 다른 구성요소로 통합되어 구현되거나, 또는 더 세분화되어 구현될 수도 있다.
이상, 본 발명의 일실시예를 참조하여 설명했지만, 본 발명이 이것에 한정되지는 않으며, 다양한 변형 및 응용이 가능하다. 즉, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 많은 변형이 가능한 것을 당업자는 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 및 그 구성 또는 본 발명의 각 구성에 대한 결합관계에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
21,22,23,24,25 : 맨홀
31 : 정류부
32 : 전기분해부
33 : 열교환기부
34 : 온도 센서부
40 : 교반기부
50 : 리밋 스위치부
100 : 일체형 전해수 저장부(또는 일체형 전기분해부)
200 : 흡수층(또는 흡수부)
210 : 메디아
311 : 소금물 공급밸브부
312 : 수도물 공급밸브부
313 : 재순환 전해수 공급밸브부
316 : 소금물 공급관부
317 : 수도물 공급관부
318 : 재순환 전해수 공급관부
400 : 분사부(또는 스프레이부)
510 : 이물질축적부(또는 이물질 유입 방지부)
511 : 바닥부
512 : 배출구
520 : 대기 방출부
600 : 송풍부

Claims (8)

  1. 공급된 소금물을 전기분해부에 의해 전기분해하여 차아염소산나트륨을 생성시킴과 동시에 전해수가 저장되도록 하부에 배치되는 일체형 전해수 저장부,
    상기 일체형 전해수 저장부의 상부에 배치되어 상기 일체형 전해수 저장부로부터 탈기된 염소가스를 흡수하여 용해시키는 흡수층,
    상기 흡수층의 상부에 배치되어 소금물, 수도물, 및 재순환 전해수 중 어느 하나를 분사하는 분사부, 및
    상기 분사부의 상부에 배치되어 상기 일체형 전해수 저장부에서 발생된 수소가스 또는 염소가스 일부를 대기로 방출하는 방출부를 포함하며,
    상기 방출부는,
    상기 분사부의 상부에 배치되어 외부로부터 유입되는 이물질이 축적되며, 수소가스 또는 염소가스를 배출하는 이물질 축적부, 및
    상기 이물질 축적부의 상부에 배치되어 이물질 축적부로부터 배출된 수소가스 또는 염소가스를 대기로 방출하는 대기 방출부를 포함하며,
    탑식으로 배치됨으로써 상기 일체형 전해수 저장부에서 생성된 수소가스와 염소가스가 상기 방출부를 향해 상부방향으로 이동되도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탈기된 염소가스가 상기 분사부에서 분사된 소금물 또는 재순환 전해수와 상기 흡수층에서 용해되어 상기 일체형 전해수 저장부로 재유입되는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    발생된 수소가스를 배출하기 위해 외부 공기를 공급하는 송풍부를 더 포함하며,
    상기 이물질 축적부는,
    상기 송풍부에서 공급되는 외부 공기가 접선방향으로 공급됨으로써 상기 외부 공기에 포함된 이물질이 바닥에 축적되는 바닥부,
    상기 바닥부의 중앙영역에서 상부방향으로 일정 폭을 가지면서 돌출됨으로써 상기 수소가스 또는 염소가스가 배출되는 배출구를 포함하며,
    상기 접선방향으로 공급된 외부 공기는 상기 배출구를 중심으로 선회류가 형성됨으로써 상기 이물질이 상기 배출구를 통해 상기 일체형 전해수 저장부로 유입되지 못하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 분사부로 소금물을 공급하는 소금물 공급밸브, 상기 분사부로 수도물을 공급하는 수도물 공급밸브, 및 상기 분사부로 상기 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수를 재순환 공급하는 재순환 전해수 공급밸브를 포함하는 공급 밸브부, 및
    상기 공급 밸브부의 밸브를 온/오프 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기분해부의 미가동시에는,
    상기 재순환 전해수 공급밸브를 온시켜 상기 일체형 전해수 저장부로부터 상기 분사부로 재순환 전해수가 공급되도록 제어하여 탈기된 염소가스가 재순환 전해수와 상기 흡수층에서 용해되고 상기 일체형 전해수 저장부로 재유입되도록 함으로써 상기 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수의 농도를 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 전기분해부의 가동시에는,
    상기 소금물 공급밸브를 온시켜 상기 일체형 전해수 저장부에서 차아염소산나트륨이 생성되도록 하고, 탈기된 염소가스가 소금물과 상기 흡수층에서 용해되어 상기 일체형 전해수 저장부로 재유입되도록 함으로써 전해 효율을 높이도록 하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 일체형 전해수 저장부에 저장된 전해수의 온도를 일정하게 유지하도록 함으로써 상기 재순환 전해수를 상기 분사부에 공급시에 탈기되지 않도록 하는 열교환기부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 차아염소산나트륨 발생 장치.
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