KR101986693B1 - Ion removal electrode plate structure using hastelloy titanium coating - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ion removal electrode plate structure, which comprises a housing and two electrode plates embedded in the housing, and more particularly, to an ion removal electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film, in which the two electrode plates are formed by treating Hastelloy with a titanium coating film, a membrane resin is provided between the electrode plates, and a high density polyethylene (HDPE) resistance plate for increasing an adsorption rate by forming a magnetic field with a friction force of water is provided on the other side of one of the electrode plates. According to the present invention, a Hastelloy titanium coating film is applied to an SUS material of an ion removal electrode plate to prevent metal emission due to corrosion, and to maximize a current value flowing through an electrode, thereby increasing an adsorption rate of removal of metal ions.

Description

하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조{ION REMOVAL ELECTRODE PLATE STRUCTURE USING HASTELLOY TITANIUM COATING}[0001] ION REMOVAL ELECTRODE PLATE STRUCTURE USING HASTELLOY TITANIUM COATING [0002]

본 발명은 초순수 제조장치의 탈이온 전극판 재질을 하스텔로이 티타늄코팅막으로 구성하여 부식으로 인한 금속 방출을 방지하는 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조에 관한 것이다.The present invention relates to an ion removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film which is made of a Hastelloy titanium coating material and prevents metal release due to corrosion, in a deionized water electrode plate material of an ultrapure water producing apparatus.

종래 초순수제조장치의 탈이온 전극판의 재질은 SUS304이며 초순수제조장치에서 SUS재질의 전극판을 사용 시 시간이 지남의 따라 물의 마찰로 인하여 부식됨과 동시에 전극의 흐르는 전류값이 약해져 흡착력이 떨어진다.Conventionally, the material of the deionized electrode plate of the ultrapure water producing apparatus is SUS304. When the electrode plate made of SUS is used in the ultrapure water producing apparatus, the electrode is corroded due to the friction of the water over time and the current value of the electrode is weakened.

도 1에서 보는 바와 같이 초순수제조장치에서 사용되는 SUS304재질의 전극판은 일정 기간 동안 반복 사용시 물과의 마찰로 인해 부식되는 현상이 발생하고, 시험 결과 전류값이 약해져 이온 흡착력이 떨어지는 것을 확인하였다.As shown in FIG. 1, the electrode plate of SUS304 used in the ultrapure water production apparatus was corroded due to friction with water when repeatedly used for a certain period of time, and as a result of the test, the current value was weakened and the ion adsorption power was decreased.

한편, 종래의 등록특허 제10-1341036호는 이온수기의 전해조용 전극판에 관한 것으로서, 하우징, 상기 하우징에 내장된 전극판을 포함하는 이온수기용 전해조에 있어서, 상기 전극판에는 전면(全面)에 대해 전류가 고루 흐르게 하기 위해 공급수의 유수방향과 평행한 수직변의 길이가, 직각인 수평변의 길이보다 더 길게 형성된 다수의 전해홀이 형성된 것을 특징으로 한다.[0004] On the other hand, in the conventional electrolytic cell for an ionizer, an electrolytic cell for an electrolytic cell of an ionizer is provided. In the electrolytic cell for an electrolytic cell of an ionizer, the electrode plate includes a housing and an electrode plate built in the housing. A plurality of electrolytic holes are formed in which the length of the vertical side parallel to the water flow direction of the supply water is longer than the length of the horizontal side orthogonal to the flow direction of the electric current.

등록특허 제10-1341036호는 수직변이 수평변보다 더 길게 형성된 대략 직사각형인 다수의 전해홀이 전극판에 상호 일정 패턴을 이루어 형성됨으로써, 전류가 변에 집중되는 특성을 이용하여 전극판의 전면(全面)에 걸쳐 고루 전류가 흐르도록 하고, 이온 반응 역시 전극판의 전면에서 고루 이루어지는 효과는 있으나, 일정 기간 사용시 전극판의 부식을 방지할 수는 없으며, 결국 전극에 흐르는 전류값이 약해져 흡착력이 떨어지는 문제가 있다.Japanese Patent Application No. 10-1341036 discloses a plasma display panel in which a plurality of electrolytic holes each having a substantially rectangular shape whose longer sides are longer than vertical sides are formed in a predetermined pattern on the electrode plate, It is possible to prevent the corrosion of the electrode plate during the use for a certain period of time. As a result, the current value flowing through the electrode is weakened, there is a problem.

등록특허 제10-1341036호Patent No. 10-1341036

본 발명은 상기의 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로, 전극판의 SUS 재질을 변경하여 기존의 문제점인 물의 마찰로 인한 부식을 방지하여 전극에 흐르는 전류값을 극대화 함으로써 금속이온제거의 흡착률을 높일 수 있는 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조를 제공하고자 한다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method for removing metal ions by changing the SUS material of an electrode plate to prevent corrosion due to friction of water, And an ion-removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film capable of enhancing the ion conductivity.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조는 하우징, 상기 하우징에 내장된 두 개의 전극판을 포함하는 이온제거 전극판 구조에 있어서, 상기 두 개의 전극판은 하스텔로이(Hastelloy)에 티타늄(Titanium)코팅막을 처리한 전극판으로 구성되고, 상기 두 개의 전극판의 사이에는 멤브레인 레진과 물의 마찰력으로 자기장을 형성시켜 흡착률을 증가시키기 위한 HDPE(High Density Polyethylene) 저항판을 구비한다.In order to achieve the above object, an ion removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film according to the present invention comprises a housing and two electrode plates embedded in the housing, A high density polyethylene (HDPE) resistor for increasing the adsorption rate by forming a magnetic field between the membrane resin and water by a friction force between the membrane resin and water is formed between the electrode plate and the Hastelloy, Plate.

상기 티타늄 코팅막은 두께 0.5~1mm의 엠보싱코팅 방식으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.The titanium coating layer is formed by an embossing coating method having a thickness of 0.5 to 1 mm.

상기 HDPE 저항판은 깊이 0.5~1 mm의 V자 홈이 일정 간격으로 반복적으로 배치되어 물의 마찰력을 증가시키는 것을 특징으로 한다.The HDPE resistance plate is characterized in that the V-shaped grooves having a depth of 0.5 to 1 mm are repeatedly arranged at regular intervals to increase the frictional force of water.

상기 V자 홈은 측단면의 모양이

Figure 112018131902818-pat00001
와 같이 형성되어 홈의 가장 깊은 부분에서 상부로 향하는 경사보다 홈의 가장 깊은 부분에서 하부로 향하는 경사가 더 가파른 것을 특징으로 한다.The V-shaped groove has a shape of a side end face
Figure 112018131902818-pat00001
So that the inclination toward the bottom of the deepest portion of the groove is steeper than the upward inclination at the deepest portion of the groove.

상기 하우징 내에는 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제1 전극판, 멤브레인 레진, HDPE 저항판 그리고 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제2 전극판의 순서로 구성된 전극판 구조 세트가 총 3세트가 겹쳐서 형성되는 것을 특징으로 한다.In the housing, three sets of electrode plate structures are formed in the order of a first electrode plate on which a Hastelloy titanium coating film is treated, a membrane resin, an HDPE resistance plate, and a second electrode plate on which a Hastelloy titanium coating film is formed, .

본 발명에 따른 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조에 의하면, 전극판의 SUS 재질을 하스텔로이 티타늄코팅막으로 적용하여 부식으로 인한 금속방출을 방지하고 전극에 흐르는 전류값을 극대화 함으로써, 금속이온제거의 흡착률을 높일 수가 있다.According to the structure of the ion removing electrode plate using the Hastelloy titanium coating film according to the present invention, the SUS material of the electrode plate is applied as a Hastelloy titanium coating film to prevent metal release due to corrosion and to maximize the current value flowing through the electrode, The adsorption rate of the removal can be increased.

또한, 종래의 SUS 재질 전극판은 부식으로 인해 자주 교체를 해주어야 했으나, 하스텔로이 티타늄코팅막을 처리한 전극판을 사용함으로써 부식이 발생하지 않아 교체를 최소화 하여 지속적인 사용이 가능하다.In addition, although the conventional SUS material electrode plate has to be frequently replaced due to corrosion, corrosion is not generated by using the electrode plate treated with Hastelloy titanium coating film, so that the replacement is minimized and it can be continuously used.

도 1은 종래의 초순수제조장치에서 사용하는 SUS304재질의 전극판이 부식된 모습을 나타내는 사진
도 2는 본 발명에 따른 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조의 분해도
도 3은 본 발명에 따른 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조를 볼트를 이용하여 체결한 단면도
도 4는 본 발명에 따른 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조를 적용하기 전과 후의 데이터시트
도 5는 종래의 SUS304 재질의 전극판을 사용한 경우의 중금속 검사 결과와 본 발명에 따른 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조를 사용한 경우의 중금속 결과를 나타내는 그래프
1 is a photograph showing a corrosion state of an electrode plate of SUS304 material used in a conventional ultrapure water producing apparatus
2 is an exploded view of an ion removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film according to the present invention
FIG. 3 is a cross-sectional view of an ion removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film according to the present invention,
FIG. 4 is a graph showing the relationship between an ion-removing electrode plate structure using a Hastelloy titanium coating film according to the present invention,
FIG. 5 is a graph showing the results of heavy metal test using a conventional SUS304 electrode plate and heavy metal results using an ion removing electrode plate structure using the Hastelloy titanium coating according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish them, will become apparent by reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in various other forms.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.The present embodiments are provided so that the disclosure of the present invention is thoroughly disclosed and that those skilled in the art will fully understand the scope of the present invention.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.And the present invention is only defined by the scope of the claims.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.Thus, in some embodiments, well known components, well known operations, and well-known techniques are not specifically described to avoid an undesirable interpretation of the present invention.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, throughout the specification, like reference numerals refer to like elements, and the terms (mentioned) used herein are intended to illustrate the embodiments and not to limit the invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.In this specification, the singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise, and the constituents and acts referred to as " comprising (or comprising) " do not exclude the presence or addition of one or more other constituents and actions .

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.Unless defined otherwise, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used in a sense commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Also, commonly used predefined terms are not ideally or excessively interpreted unless they are defined.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명에 따른 일 실시 예를 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

Halon 합금(하스텔로이 합금)은 미국에서 생산되는 니켈 기반 부식 방지 합금의 상용 등급에 대한 일반적인 용어이다. 하스텔로이 합금은 환원성 환경에서 우수한 내식성을 가지고 있다. 하스텔로이는 산과 온도의 우수하여 내식성이 뛰어나다. 산화 및 중간 환원 부식에 탁월한 내 부식성을 가지고 전도도 및 열전도도는 저탄소 강보다 훨씬 낮고 비저항 및 팽창률은 저탄소 강보다 훨씬 높다. Halon alloys (Hastelloy alloys) are generic terms for commercial grades of nickel-based corrosion-resistant alloys produced in the United States. Hastelloy alloys have excellent corrosion resistance in reducing environments. Hastelloy has excellent acidity and excellent corrosion resistance. Conductivity and thermal conductivity are much lower than low carbon steel with excellent corrosion resistance for oxidation and intermediate reduction corrosion, and resistivity and expansion rate are much higher than low carbon steel.

하스텔로이 특성을 정리하면 아래와 같다.The characteristics of Hastelloy are summarized as follows.

① 산화 및 환원 분위기에서 부식성 매체에 대한 내 부식성이 우수하다.① Excellent corrosion resistance against corrosive medium in oxidation and reduction atmosphere.

② 내공 식성, 틈새 부식성 및 응력 균열 부식성이 우수하다.② Excellent corrosion resistance, crevice corrosion resistance and stress cracking corrosion resistance.

티타늄 양극은 티타늄 기반의 금속 산화물 코팅 양극이며, 금속 산화물 코팅 역할은 다음과 같다. The titanium anode is a titanium-based metal oxide coating anode, and the role of the metal oxide coating is as follows.

좋은 전도성(티타늄 자체, 불량 전도성), 귀금속 코팅의 귀중한 화학적 조성, 결정 구조, 안정된 전극 크기 안정성, 양호한 부식 저항, 긴 수명, 좋은 전기촉매(electrocatalytic) 성능, 산소, 염소 반응 과잉 잠재력을 절약 및 에너지 절감에 도움이 된다. 따라서, 양극 공정의 사용에서 양극 표면 코팅의 보호에 주의를 기울이는 것이 특히 중요하다. Good electrical conductivity (titanium itself, poor conductivity), valuable chemical composition of noble metal coating, crystal structure, stable electrode size stability, good corrosion resistance, long life, good electrocatalytic performance, oxygen, It helps to save. It is therefore particularly important to pay attention to the protection of the anode surface coating in the use of the anode process.

양극 크기는 안정적이며, 전기 분해 과정에서 전극 간격이 변하지 않으므로 셀 전압이 안정된 상태에서 전기 분해 작업이 수행된다. 낮은 작동 전압, 낮은 전력 소모, 약 20 % 소비를 줄일 수 있다. 티타늄 양극은 수명이 길다. 분리기 산업에서 염소 양극은 염소 및 알칼리 부식에 내성이 있다. 흑연 양극 및 납 양극의 용해 문제를 극복하고 전해질 및 음극 제품의 오염을 방지하며 제품 품질을 향상시킬 수 있으며 전류 밀도를 높일 수 있다. 전해 셀의 출력은 전해 셀이 동일 할 때 두 배가 될 수 있으며 강력한 내식성은 전해질 매질의 많은 부식, 특수 요구 사항에서 작용할 수 있다. 납의 애노드 변형 후의 단락의 문제를 회피 할 수 있어 전류 효율을 향상시킬 수 있다. Since the anode size is stable and the electrode spacing does not change during the electrolysis process, the electrolysis operation is performed in a stable state of the cell voltage. Low operating voltage, low power consumption, can reduce about 20% consumption. Titanium anode has a long lifetime. In the separator industry, chlorine anodes are resistant to chlorine and alkali corrosion. It can overcome the dissolution problem of graphite anode and lead anode, prevent contamination of electrolytic and cathode products, improve product quality and increase current density. The output of an electrolytic cell can be doubled when the electrolytic cell is the same, and strong corrosion resistance can act on many corrosive, special requirements of the electrolyte medium. It is possible to avoid the problem of short circuit after deformation of the anode of the lead, thereby improving the current efficiency.

도 2 내지 도 5를 참조하면, 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조(100)는 하우징(10a, 10b), 상기 하우징(10a, 10b)에 내장된 두 개의 전극판(20a, 20b)을 포함하는 이온제거 전극판 구조로 형성된다.2 to 5, an ion removing electrode plate structure 100 using a Hastelloy titanium coating film includes housings 10a and 10b, two electrode plates 20a and 20b embedded in the housings 10a and 10b, Electrode plate structure including the ion-removing electrode plate structure.

도 2에서 하우징은 PVC 재질의 맨 앞판(10a)과 PVC 재질의 맨 뒷판(10b)으로 구성된다.In Fig. 2, the housing comprises a front plate 10a made of PVC and a rear plate 10b made of PVC.

구체적으로, 두 개의 전극판(20a, 20b)은 하스텔로이(Hastelloy)에 티타늄(Titanium)코팅막을 처리한 전극판으로 구성되고, 두 개의 전극판(20a, 20b)의 사이에는 멤브레인 레진(30)과 물의 마찰력으로 자기장을 형성시켜 흡착률을 증가시키기 위한 HDPE(High Density Polyethylene) 저항판(40)을 구비한다.Specifically, the two electrode plates 20a and 20b are made of Hastelloy's titanium plate coated with a titanium coating film, and the membrane resin 30 is sandwiched between the two electrode plates 20a and 20b. And an HDPE (High Density Polyethylene) resistance plate 40 for increasing the adsorption rate by forming a magnetic field by friction force of water.

멤브레인 레진(30)은 이온(ion)만 통과시키는 얇은 막으로 고정플레이트(30a)에 의해 팽팽하게 유지된 채 하우징(10a, 10b)의 내부에 설치된다.The membrane resin 30 is a thin film that allows ions to pass therethrough and is installed inside the housings 10a and 10b while being tightly held by the fixing plate 30a.

티타늄 코팅막은 두께 0.5~1mm의 엠보싱코팅 방식으로 이루어진다. 티타늄 코팅막의 두께가 0.5mm 보다 얇으면 코팅막이 쉽게 벗겨져 오랜 기간 사용시 부식이 다소 발생할 수가 있으며, 코팅막의 두께가 1mm 보다 두꺼우면 두꺼운 코팅막으로 인해 하스텔로이 전극판의 이온제거 기능이 다소 떨어지는 것을 확인하였다.The titanium coating film is formed by an embossing coating method with a thickness of 0.5 to 1 mm. When the thickness of the titanium coating film is thinner than 0.5 mm, the coating film easily peels off and corrosion may occur for a long period of time. When the thickness of the coating film is thicker than 1 mm, the ion removal function of the Hastelloy electrode plate is slightly lowered due to the thick coating film .

HDPE 저항판(40)은 깊이 0.5~1 mm의 V자 홈이 일정 간격으로 반복적으로 배치되어 물의 마찰력을 증가시키는 역할을 한다.The HDPE resistance plate 40 has V-shaped grooves having a depth of 0.5 to 1 mm repeatedly disposed at regular intervals to increase the frictional force of water.

구체적으로, V자 홈은 측단면의 모양이

Figure 112018131902818-pat00002
와 같이 형성되어 홈의 가장 깊은 부분에서 상부로 향하는 경사보다 홈의 가장 깊은 부분에서 하부로 향하는 경사가 더 가파른 구조를 형성한다. 하우징(10a, 10b)의 상부에서 물이 유입되어 하부로 배출되는데, V자 홈의 가장 깊은 곳에서 위로 향하는 면에 해당하는 경사는 완만하나, V자 홈의 가장 깊은 곳에서 아래로 향하는 면에 해당하는 경사는 다소 급격하게 형성해야 물이 위에서 아래로 흐를 때 마찰력을 더욱 증대시켜 자기장을 효율적으로 형성하고, 흡착률을 높일 수가 있다.Specifically, the V-shaped groove has the shape of the side end face
Figure 112018131902818-pat00002
So that the inclination from the deepest portion of the groove to the lower portion forms a steeper structure than the upwardly directed inclination from the deepest portion of the groove. Water flows in from the upper part of the housings 10a and 10b and is discharged to the lower part. The inclination corresponding to the face upward from the deepest part of the V-shaped groove is gradual, The corresponding inclination must be formed more abruptly to further increase the frictional force when the water flows from the top to the bottom, thereby efficiently forming the magnetic field and increasing the adsorption rate.

하우징(10a, 10b)에 유입된 공급수가 HDPE 저항판(40)의 마찰력에 의해 흡착률이 증가되고, 음이온 또는 양이온이 음극 또는 양극의 전류가 인가되는 전극판(20a, 20b)에 멤브레인 레진(30)을 통과하여 부착됨으로써, 산성 이온수 또는 알칼리 이온수로 전환된 후 배출된다.The supply rate of the supply water flowing into the housings 10a and 10b is increased by the frictional force of the HDPE resistance plate 40 and the electrode plates 20a and 20b to which the negative or positive current is applied are supplied with the membrane resin 30, thereby being converted into acidic ionized water or alkaline ionized water and then discharged.

도 3을 참고하면, 하우징(10a, 10b) 내에는 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제1 전극판(20a), 멤브레인 레진(30), HDPE 저항판(40), 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제2 전극판(20b)의 순서로 구성된 전극판 구조 세트가 기본 1세트로 형성되며, 이러한 구조가 총 3세트가 겹쳐서 형성되는 구조를 이룬다.3, the housing 10a, 10b includes a first electrode plate 20a treated with a Hastelloy titanium coating, a membrane resin 30, an HDPE resistance plate 40, a substrate treated with a Hastelloy titanium coating And a two-electrode plate 20b are formed in a basic set, and three sets of such electrode plates are stacked in total.

도 4 및 도 5를 참고하면, 종래의 SUS304 재질의 전극판은 시간이 지남에 따라 SUS를 구성하고 있는 Fe, Ni, Cr의금속물들이 증가하고 있음을 확인 할 수 있었다. 이는 물의 마찰과 부식으로 인하여 SUS를 구성하고 있는 금속물들이 방출되고 있으며 또한 그 외 금속물들의 값이 높아지는 것으로 보아 흡착력이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the conventional SUS304 electrode plate has increased amounts of Fe, Ni, and Cr alloys forming SUS over time. This indicates that the metals constituting the SUS are released due to the friction and corrosion of the water, and the values of the other metals are increased.

반면 하스텔로이에 티타늄코팅을 접목시킨 전극판(20a, 20b)은 위의 데이터와 같이 중금속들의 값이 일정하게 유지되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한 티타늄코팅 방법을 일반 코팅방법이 아닌 엠보싱코팅으로 작업하여 물의 마찰을 높여 흡착력을 극대화 하였다. 또한 전극판(20a, 20b) 사이에 HDPE 저항판(40)을 추가하여 물의 마찰력으로 자기장을 형성시켜 흡착률을 증가시킨다.On the other hand, it was confirmed that the values of the heavy metals were kept constant in the electrode plates 20a and 20b with Hastelloy titanium coating. In addition, the titanium coating method was applied by embossing coating rather than the general coating method, thereby maximizing the attraction force by raising the friction of water. Further, an HDPE resistance plate 40 is added between the electrode plates 20a and 20b to form a magnetic field by friction force of water to increase the adsorption rate.

본 발명에 의하면, 전극판 재질을 하스텔로이 티타늄코팅막으로 변경하여 부식으로 인한 금속방출을 방지하고 장시간 지속적인 사용이 가능하도록 하였다. 또한, 전극판과 전극판 사이에 HDPE 저항판을 추가하여 금속이온제거의 흡착률을 증가시킬 수 있다.According to the present invention, the material of the electrode plate is changed to the Hastelloy titanium coating film, thereby preventing metal release due to corrosion and enabling continuous use for a long time. In addition, an HDPE resistive plate may be added between the electrode plate and the electrode plate to increase the adsorption rate of metal ion removal.

본 발명은 상기한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 되는 것임은 자명하다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims and their equivalents. Obviously, such modifications are intended to be within the scope of the claims.

100: 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조
10a: 앞판
10b: 뒷판
20a: 제1 전극판
20b: 제2 전극판
30: 멤브레인 레진
30a: 멤브레인 레진 고정플레이트
40: 저항판
100: Ion removal electrode plate structure using Hastelloy titanium coating
10a: front plate
10b: back plate
20a: a first electrode plate
20b: second electrode plate
30: Membrane resin
30a: Membrane resin fixing plate
40: Resistance plate

Claims (5)

하우징, 상기 하우징에 내장된 두 개의 전극판을 포함하는 이온제거 전극판 구조에 있어서,
상기 두 개의 전극판은 하스텔로이(Hastelloy)에 티타늄(Titanium)코팅막을 처리한 전극판으로 구성되고, 상기 두 개의 전극판의 사이에는 멤브레인 레진과 물의 마찰력으로 자기장을 형성시켜 흡착률을 증가시키기 위한 HDPE(High Density Polyethylene) 저항판을 구비하되,
상기 티타늄 코팅막은 두께 0.5~1mm의 엠보싱코팅 방식으로 이루어지고,
상기 HDPE 저항판은 깊이 0.5~1 mm의 V자 홈이 일정 간격으로 반복적으로 배치되어 물의 마찰력을 증가시키는 것을 특징으로 하는 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조.
A structure of an ion removing electrode plate including a housing and two electrode plates housed in the housing,
The two electrode plates are composed of an electrode plate treated with a titanium coating film on Hastelloy and a magnetic field is formed between the two electrode plates by a friction force between the membrane resin and water to increase the adsorption rate A high density polyethylene (HDPE) resistance plate,
The titanium coating film is formed by an embossing coating method having a thickness of 0.5 to 1 mm,
Wherein the HDPE resistive plate has a V-shaped groove having a depth of 0.5 to 1 mm repeatedly disposed at regular intervals to increase the frictional force between water and the ion-removing electrode plate structure using the Hastelloy titanium coating.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 V자 홈은 측단면의 모양이
Figure 112019032325717-pat00003
와 같이 형성되어 홈의 가장 깊은 부분에서 상부로 향하는 경사보다 홈의 가장 깊은 부분에서 하부로 향하는 경사가 더 가파른 것을 특징으로 하는 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조.
The method according to claim 1,
The V-shaped groove has a shape of a side end face
Figure 112019032325717-pat00003
And the slope toward the bottom of the deepest portion of the groove is steeper than the slope toward the top of the groove from the deepest portion of the groove.
제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 하우징 내에는 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제1 전극판, 멤브레인 레진, HDPE 저항판 그리고 하스텔로이 티타늄 코팅막이 처리된 제2 전극판의 순서로 구성된 전극판 구조 세트가 총 3세트가 겹쳐서 형성되는 것을 특징으로 하는 하스텔로이 티타늄코팅막을 이용한 이온제거 전극판 구조.
The method according to claim 1 or 4,
In the housing, three sets of electrode plate structures are formed in the order of a first electrode plate on which a Hastelloy titanium coating film is treated, a membrane resin, an HDPE resistance plate, and a second electrode plate on which a Hastelloy titanium coating film is formed, Wherein the ion-removing electrode plate structure is formed by using a Hastelloy titanium coating film.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100084614A (en) * 2007-07-18 2010-07-27 더 워터 컴퍼니 엘엘씨 Apparatus and method for removal of ions from a porous electrode that is part of a deionization system
KR101341036B1 (en) 2011-10-06 2014-01-02 케이와이케이김영귀환원수(주) Electrode plate for electrolytic cell of water ionzer and structure thereof
CN203668077U (en) * 2013-12-24 2014-06-25 苏州大学 Electrodeionization device based on ion exchange fabric filling
KR101812008B1 (en) * 2016-03-15 2017-12-27 (주)엘켐텍 An electrolyzer having a porous 3-dimensional mono-polar electrodes, and water treatment method using the electrolyzer having the porous 3-dimensional mono-polar electrodes
KR101819219B1 (en) * 2017-02-27 2018-01-16 (주) 테크윈 Anode structure for electrolytic refining, manufacturing method and Electrowinning Equipment using the same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100084614A (en) * 2007-07-18 2010-07-27 더 워터 컴퍼니 엘엘씨 Apparatus and method for removal of ions from a porous electrode that is part of a deionization system
KR101341036B1 (en) 2011-10-06 2014-01-02 케이와이케이김영귀환원수(주) Electrode plate for electrolytic cell of water ionzer and structure thereof
CN203668077U (en) * 2013-12-24 2014-06-25 苏州大学 Electrodeionization device based on ion exchange fabric filling
KR101812008B1 (en) * 2016-03-15 2017-12-27 (주)엘켐텍 An electrolyzer having a porous 3-dimensional mono-polar electrodes, and water treatment method using the electrolyzer having the porous 3-dimensional mono-polar electrodes
KR101819219B1 (en) * 2017-02-27 2018-01-16 (주) 테크윈 Anode structure for electrolytic refining, manufacturing method and Electrowinning Equipment using the same

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