KR102062810B1

KR102062810B1 - 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치

Info

Publication number: KR102062810B1
Application number: KR1020190018843A
Authority: KR
Inventors: 설진혁
Original assignee: 주식회사 타운에스앤지; 설진혁
Priority date: 2019-02-18
Filing date: 2019-02-18
Publication date: 2020-02-03

Abstract

냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치에 관하여 개시한다. 본 발명은 원수와 전기분해된 전해수를 유동시키는 외부수조를 형성하는 통형의 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 내벽을 따라 조립되는 대응되는 통형의 외측전극판; 상기 외부 하우징의 내벽과 이격되어 조립되며 다수의 개구 홀들이 뚫려져 있고 그 외부 표면이 격막으로 봉인 처리된 내부수조, 상기 내부수조의 내벽을 따라 조립되고 중공부로 전해질을 유동시키는 통형의 내측전극판; 상기 내부수조와 내측전극판 사이에서 전해질을 유동시키는 격막; 및 상기 내측전극판의 중공부를 따라 구비된 냉각수단;을 포함하여 구성될 수 있다.

Description

냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치{Cooling-type barrel structure diaphragm electro-analysised water producing device}

본 발명은 물을 전기 분해하여 강알칼리수와 강산성수로 제조하는 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치에 관한 것이다.

식품 제조 공정에서는 사용되는 기구, 용기 및 제조 설비 등을 포함하여 식품의 원재료 및 부재로 등의 살균 소독을 위하여 살균 전해수를 이용하고 있다. 전해수의 사용은 식품 제조 위생분야를 비롯하여 공기정화제 및 세정제 등을 효과적으로 대체할 수 있을 뿐만아니라 향후 농작물 재배 분야 등으로 그 이용이 증가될 것으로 전망되고 있다. 일반적으로 전해수는 물에 전기적인 힘을 가해서 얻어지는 물을 일컫는데 전해수는 물을 전기분해하는 과정에서 유효한 성분을 포함하도록 처리될 수 있다. 예를 들면 pH 13.0이상, ORP -985mV이하의 강알칼리 전해수는 화학 성분이 포함되지 않고 인체에 무해한 무자극성 친환경 세정제로 사용될 수 있고 특정 유해물질(TCE, CFC, HCFC류)로 지정된 산업용 세정제 및 수용성 절삭유를 대체 할 수 있는 것으로 알려져 있다. pH2.3이하, ORP +1150mVㅤ이상, 유효 염소농도 30~60ppm의 강산성수는 식약청 고시 식품 첨가물인 차아염소산수로서 식기 및 식자재의 살균 소독제로도 사용될 수 있고 O157균이나 살모넬라균(SE)등의 식중독균으로부터 MRSA등의 내성균까지 제균하며 잔류성이 없어서 피부에 자극 없이 사용 할 수 있고 화장품 등의 원료로의 사용도 가능한 것으로 알려져 있다.

한편, 전해수의 제조 또는 생성과 관련하여 다양한 전해수 생성 관련 장치 및 장비들이 제안되어 있다. 예를 들면 원수를 각각 음극 쉘과 양극 쉘로 공급하고 그 과정에서 물을 다단으로 전해하여 양극과 음극의 pH차를 증대시키는 다단식 유격막 전해수 생성장치(국내등록특허 10-0439998 참조)가 제시되어 있다. 또한 국내등록특허 10-0533710에는 인라인상에 3개의 전극과 3실을 구비한 전해조가 제시되어 있으며, 국내등록특허 10-0929118에는 다단식 유격막 전해수 생성장치로서 전해조 속에 7개의 전극을 배치하여 다단으로 전해 하는 장치가 제시되어 있다.

그러나, 기존의 다단식 유격막 전해수 생성장치는 공통적으로 다단계 전기분해 과정을 거치도록 되어 있으므로 전해조의 크기가 비대해지는 한편 전기분해 과정에서 고열 이 발생되어 전해조 및 격막을 변형시키는 동시에 이온 격막 지지체에 수평 또는 수직 방향으로 압력을 가함으로써 누수로 인한 결함을 발생시켜 전해수에 이물질이 유입되어 고순도의 전해수를 생산하는데 한계가 있다. 또한, 전기분해를 거친 전해질과 전기분해를 거치지 않은 전해질이 혼합되어 전해질의 농도가 떨어지는 현상으로 인해 전기분해의 효율이 현저히 낮아지는 문제가 있다.

이에 따라, pH 12.5 이상 강알칼리수와 pH2.0 이하의 강산성수를 에너지 소비를 줄이면서 단시간에 대량 생산이 가능하면서도 다단계 전기분해 과정을 통합 단순화시켜 고순도의 전해수를 보다 효율적으로 생산할 수 있는 새로운 장치가 요구되고 있다.

특허문헌 1. 국내등록특허공보 제10-0929118호

특허문헌 2. 국내등록특허공보 제10-0439998호

특허문헌 3. 국내등록특허공보 제10-0533710호

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 물의 전기분해 과정에서 에너지 소비를 최소화하면서 강알칼리 및 강산성의 전해수를 제조하는 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 전해수 제조에서 다단계 전기분해 과정을 통합, 단순화하는 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 전기분해 과정에서 발생하는 열을 해소하는 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 전해수 제조과정에서 발생되는 누수 현상의 결함을 해결하는 전해조를 제공하는데 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 전기분해 과정에서 전해질 혼합으로 인한 농도 저하의 결함을 해결하는 전해조를 제공하는데 있다.

상기 목적들은, 본 발명에 따르면, 전해조; 및 상기 전해조가 원수와 전기분해된 전해수를 유동시키는 외부수조를 형성하는 통형의 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 내벽을 따라 조립되는 대응되는 통형의 외측전극판; 상기 외부 하우징의 내벽과 이격되어 조립되며 다수의 개구 홀들이 뚫려져 있고 그 외부 표면이 격막으로 봉인 처리된 내부수조, 상기 내부수조의 내벽을 따라 조립되고 중공부로 전해질을 유동시키는 통형의 내측전극판; 상기 내부수조와 내측전극판 사이에서 전해질을 유동시키는 유격막; 및 상기 내측전극판의 중공부를 따라 구비된 냉각수단;을 포함하는, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치로부터 달성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 외부 하우징과 외측전극판 및 내부수조와 내측전극판은 동심원이 같은 원통형 형상으로 구성되어 조립될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 외부 하우징은 절연체로서, PVC로 성형될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 외부 하우징의 하단부에는 원수를 유입시키는 원수 유입구가, 상단부는 전해수를 배출하는 전해수 배출구를 구비하여 원수와 전해수를 각각 구분하여 배출하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 외측전극판의 하단부에는 원수를 유입시키는 원수 유입구가, 상단부는 전해수를 배출하는 전해수 배출구를 구비하여 원수와 전해수를 각각 구분하여 배출하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 외부 하우징 및 외측전극판의 원수 유입구와 전해수 배출구는 각각 대면하는 대응 위치에서 상통하도록 조립되어 원수와 전해수를 각각 구분하여 배출하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 내부수조의 외부에는 내부수조의 개구 홀들에 대응되는 개구 홀들이 뚫린 격막 지지체를 조립, 상기 내부수조의 외부 표면 외부 격막을 봉인하여 전해질의 누수를 차단하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 냉각수단은 냉각수조로부터 냉각수를 공급받아 전기분해 과정에서 발생되는 열과 열교환을 통해 낮추도록 내측전극판의 중공부를 따라 설치된 냉각관, 상기 냉각관에 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 펌프, 상기 냉각관을 유동하는 냉각수를 열교환시키는 라디에이터를 포함하여 구성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면 상기 내부수조의 공간으로 하단에 중공이 존재하는 내측전극판을 결합하여 내측전극판 상부로는 전해질이 유입되고 내측전극판 하단의 중공으로 전해질이 유동하며 전기분해를 거친 전해질은 상기 내부수조의 상단으로 배출되는 구조로 구성될 수 있다.

본 발명은, 전해수 생성장치를 통해 물을 전기분해하는 과정에서 에너지 소비를 최소화하면서 강알칼리 및 강산성의 전해수를 단시간에 대량으로 생산할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 전해수 생성장치를 통한 전해수 제조에서 기존의 다단계 전기분해 과정을 하나의 격막으로 통합처리함으로써 불필요한 전기분해 과정을 생략하고 전해조의 내구성을 개선하는 동시에 전해조의 크기를 줄이면서도 고품질의 전해수를 생산할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 전해수 생성장치를 통해 전해수를 제조하는데 있어서 원수의 전기분해 과정에서 발생하는 열을 낮추어 전기분해 효율을 높이고 전해조의 변형과 격멱의 손상을 방지하여 고순도의 전해수를 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 전해수 생성장치를 통해 전해수를 생산하기 위해 원수의 전기분해 과정에서 발생되는 누수 현상의 결함을 해결하여 이물질이 배제된 고순도의 전해수를 제조할 수 있는 효과가 있다.

본 발명은, 전해수 생성장치를 통해 전해수를 생산하기 위해 원수의 전기분해 과정에서 발생하는 전해질 혼합현상으로 인한 전해질 농도저하로 전기분해의 효율이 낮아지는 결함을 해결하여 전기분해의 효율을 올릴 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 개략적으로 보인 예시이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 분해 사시도로 나타낸 예시이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조에서 전기분해시 원수 및 전해질 냉각수의 유동 흐름을 나타낸 예시이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 횡단면 구조로 나타낸 예시이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 통한 전기분해 과정을 나타낸 예시이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조의 전해질 유입과 배출 방향을 나타낸 예시이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 '냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치'를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예의 설명에서 사용되는 용어 중 '전해수(electro-analysised water)'는 수돗물이나 지하수 등의 일반적인 물에 전기적인 힘을 가해서 얻어지는 물로서 산성이온수와 알칼리이온수가 있으며 이온수라고도 하는 물의 의미일 수 있다. 생성 방법은 물에 양극과 음극의 백금 도금을 한 티탄을 넣어 직류의 전기를 통하면, (+)극 쪽에는 물에 녹아 있는 음이온이 모이게 되어 산성이온수가 되고, (-)극 쪽에는 양이온이 모여 알칼리이온수가 생기는 원리를 이용하여 생성될 수 있다. 산성이온수의 경우 수렴작용이 있어 피부를 수축시켜 약산성인 피부를 보호하여 미용에 사용될 수 있고, 알칼리이온수의 경우 몸에 이로운 미네랄(무기염류)이 물보다 많고 물 분자를 작게 만들기 때문에 미네랄 등의 흡수력이 높아져 설사, 변비의 개선, 위의 작용을 도와주는 일반적 효과가 있고, 살균·소독제, 세정제, 세제, 왁스, 농약 등의 화학물질 대용으로도 사용될 수 있으며, 다양한 산업분야에 활용되기 때문에 각종 오염물질을 감소시켜 수질오염과 대기오염 등을 예방할 수 있고, 보건환경적인 면에서 해로운 요소를 줄일 수 있는 전해수일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 설명에서 사용되는 용어 중 '전해수(electro-analysised water)'는 물에 전기적인 힘을 가해서 얻어지는 물로서 일반적으로 살균을 포함한 다양한 목적으로 사용될 수 있으며 물을 전기분해하여 유효한 성분을 포함하도록 조절하여 제조될 수 있다. 전해수가 갖는 살균 소독력은 차아염소산나트륨, 차아염소산칼슘, 또는 차아염소산 등으로 이루어지는 적어도 하나의 성분에 의할 수 있으며, 이들 성분을 포함하는 전해수는 통용되고 있는 염소계 소독제일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예의 설명에서 사용되는 용어 중 '전해질(electrolyte)'은 물 등의 용매에 녹아서 이온으로 해리되어 전류를 흐르게 하는 이온 상태로 존재하는 물질의 의미일 수 있다.

본 발명은 고농도의 전해수(예를 들면 pH 12.5이상 pH 2.0이하)를 생산하는데 있어서 기존의 복잡한 다단계 전기분해 방식을 통형의 전해조 내부 수로를 따라 원수가 회전하면서 전기분해가 이루어지도록 함으로써 기존 전해수 생성 방식을 대체하여 효율적으로 전해수를 생산할 수 있도록 제시된다.

첨부된 도면 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 '냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치'를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 개략적으로 보인 예시이다. 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 분해 사시도로 나타낸 예시이다.

본 발명은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 전해조의 형상이 원통형인 경우 동심원은 모두 같다.

본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전해수(w2)를 생성하는 전해조(100), 수돗물 등의 원수(w1)를 공급받아 전해조(100)로 급수하는 원수 수조(200), 전해조(100)에 전해질(w3)을 공급하는 전해질 수조(300) 및 전해조(100)의 냉각수단으로 냉각수(w4)를 공급하는 냉각수 수조(400), 전해조(100)에 배치된 내외부전극들에 DC전원을 인가하는 전원공급장치(SMPS: 500)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조에서 전기분해시 원수 및 전해질 냉각수의 유동 흐름을 나타낸 예시이다.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 횡단면 구조로 나타낸 예시이다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조를 통한 전기분해 과정을 나타낸 예시이다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치를 구성하는 전해조의 전해질 유입과 배출 방향을 나타낸 예시이다.

도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 전해조(100)는, 원수(w1)와 전기분해된 전해수(w2)를 유동시키는 외부수조를 형성하는 통형의 외부 하우징(110), 외부 하우징(110)의 내벽을 따라 조립되는 대응되는 통형의 외측전극판(111), 외부 하우징(110)의 내벽과 이격되어 조립되며 다수의 개구 홀(112)들이 뚫려져 있고 그 외부 표면이 이온 격막으로 봉인 처리된 내부수조(114), 내부수조(114)의 내벽을 따라 조립되고 중공부(115)로 전해질(w3)을 유동시키는 통형의 내측전극판(116), 내부수조(114)와 내측전극판(116) 사이에서 전해질(w3)을 유동시키는 격막(113), 내측전극판(116)의 중공부(115)를 따라 구비된 냉각수단을 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 도면 부호 '117'은 격막을 받쳐주고 지지하는 복수의 '보조격막 지지체'이고, '118'은 내부수조의 개구 홀들과 대응되는 다수의 개구 홀(119)들이 뚫려져 내부수조를 봉인하여 전해질의 누수를 차단하는 '격막 지지체'이다. '120'은 외부 하우징과 중공부를 가리는 '상부 커버'이다. '121'은 상부 커버(120)에 형성되어 외부로부터 공급되는 전해질(w3)을 유입시키는 '전해질 유입구'이고, '122'는 전해질(w3)을 배출하기 위해 상부 커버(120)에 형성되는 '전해질 배출구'이다.

또한, 외부 하우징(110)과 외측전극판(111) 및 내부수조(114)와 내측전극판(116)은 동심원이 같은 원통형의 형상으로 구성하여 조립될 수 있으며, 외부 하우징(110)은 절연체로서, PVC 재질로 성형될 수 있다.

또한, 외부 하우징(110)의 하단부에는 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이 원수(w1)를 유입시키는 원수 유입구(110a)가, 상단부로는 전해수(w2)를 배출하는 전해수 배출구(110b)를 구비하도록 구성될 수 있다.

또한, 외측전극판(111)의 하단부에는 원수(w1)를 유입시키는 원수 유입구(111a)가, 상단부는 전해수(w2)를 배출하는 전해수 배출구(111b)를 구비하도록 구성될 수 있다.

또한, 외부 하우징(110) 및 외측전극판(111)의 각 원수 유입구(110a)(111a)와 전해수 배출구(111b)(111b)들은 각각 대면하는 대응 위치에서 상통하도록 구성되어 원수수조(200)로부터 원수(w1)를 급수하고 전해수(w2)를 배출하도록 구성될 수 있다.

또한, 내부수조(114)의 외부에는 내부수조(114)의 개구 홀(112)들에 대응되는 개구 홀들(119)이 뚫린 격막 지지체(119)를 각각의 개구 홀(112)(119)들이 대면하도록 조립하고, 이를 통해 내부수조(114)의 외부 표면 상에 밀착되어 있는 격막(113)의 외부를 봉인하여 전해질의 누수를 차단하도록 구성될 수 있다.

또한, 내측전극판(116)의 하단부에는 전해조(100)의 상부 전해질 유입구(121)를 통해 유입되는 전해질(w3)을 내부수조(114)와 내측전극판(116) 사이로 유동시키기 위해 적어도 하나 이상의 전해질 유출구(116a)가 형성되어 전해질(w3)을 내부수조(114)와 내측전극판(116) 사이로 유동시키도록 구성될 수 있다.

또한, 냉각수단은 냉각수조(400)로부터 냉각수를 공급받아 전기분해 과정에서 발생되는 열을 열교환을 통해 낮추도록 내측전극판(116)의 중공부(115)를 따라 설치된 냉각관(130), 냉각관(130)에 냉각수조(400)의 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 펌프(131), 냉각관(130)을 유동하는 냉각수를 열교환시키는 라디에이터(132)를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서, 냉각관(130)을 제외한 냉각수조(400) 및 펌프(131) 그리고 라디에이터(132)들은 전해조(100)의 외부에 구비하여 구성될 수 있다.

또한, 내측전극판(116)과 외측전극판(111)은 바람직하게는 티타늄재질로 구성되고, 표면은 백금 도금으로 처리하여 구성하는 것이 바람직할 수 있다.

또한, 전해질 수조(300)에 전해질을 공급한 상태에서 전해질을 운반하는 펌프(301)가 작동하면 도 6에 도시된 바와 같이 전해질 공급관(302)을 통해 내부수조(114) 상부 전해질 유입구(121)를 통해 전해질(w3)을 공급하고 전해질 배출구(122)를 통해 전해질을 배출하도록 구성될 수 있다.

또한, 본 발명은 내부수조의 공간으로 하단에 중공이 존재하는 내측전극판을 결합하고 내측전극판 상부로는 전해질을 유입시켜 내측전극판 하단의 중공으로 전해질이 유동하며 전기분해를 거친 전해질은 내부수조의 상단으로 배출되도록 구성될 수 있다.

이와 같이 구성되는 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)를 구성하는 전해조(100)의 조립은 도 2 내지 도 3에 도시된 바와 같이 절연체인 PVC로 제조된 통형의 외부 하우징(110) 내부에 통형의 외측전극판(111)을 조립하고 마찬가지로 통형으로 제조된 내부수조(112)의 안에 내측전극판(116)을 조립한다.

그리고, 내부수조의(112)의 외부로는 격막(113)을 감아 내부수조(112)에 형성된 개구 홀(112)들을 차단하고 격막(113)의 외부는 격막 지지체(118)로 다시 감아 개구 홀(112)들을 봉인한다. 그리고, 격막 지지체(118)의 외부는 보조 격막 지지체(117)를 결합하여 봉인할 수 있다. 이렇게 조립되어 완성되는 내부수조(112)를 전해조의 외부 하우징(110)의 외측전극판(111) 안으로 넣어 조립하고 내부수조(114) 안으로는 냉각관(130)을 삽입하고 상부 커버(120)를 닫음으로서 전해조(100)의 조립을 완료할 수 있다.

원수 수조(200)에는 원수(w1)의 유입 상태를 체크할 수 있는 레벨 센서(201)를 설치하고 이를 통하여 정량의 원수(w1)가 유입되면 제어부(501)에 원수의 유입량이 입력되고 제어부(501)는 레벨 센서(201)를 통해 체크된 원수(w1)의 유입량에 따라 전원 공급 장치(500)를 제어하고, 원수펌프(202)를 구동시켜 원수 공급관(203)을 통해 전해조(100)의 하부 원수 유입구(110a)(111a)로 원수를 유입, 상부로 유출하도록 유도하여 순환하도록 구성되며, 내측전극판(116)과 외측전극판(111)에 인가되는 전원을 제어부(501)를 통해 전원 공급 장치(500)를 제어하여 내측전극판(116) 및 외측전극판(111)에 각각 양극과 음극의 전원을 인가하여 전해수가 생성되도록 할 수 있고, 이와 동시에 냉각수 수조(400)에 있는 냉각수를 펌프(131)를 구동시켜 냉각관(130)에 냉각수를 순환시켜 내부수조(114) 안을 지나도록 유도하고 냉각관(130)을 순환하는 냉각수는 라디에이터(132)을 경유하여 다시 냉각수 수조(400)로 순환하도록 구성함으로써 전해질이 유입되는 전해조(100)의 고온화를 냉각관(130)을 통해 방지할 수 있다.

또한, 제어부(501)의 타이머(미도시)에 설정된 시간만큼 인가 전원을 제어하고 각 펌프들의 작동을 제어하는 가운데 원수 수조(200)에 생성된 생성수는 유출 레벨 센서(201)를 통해 체크 되어 정량만큼 빠져나가도록 제어될 수 있다. 이를 통해 설정한 시간 또는 횟수만큼 반복적이고 자동으로 원하는 목표치에 근접하는 전해수를 간편하게 생성할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)를 통해 제조되는 전해수는 고농도(pH 12.5 이상, ORP-985mV 이하) 전해수 촉매용 기준수를 사용하여 생성하고자 하는 전해수 농도에 따라 5~10%를 생성 탱크에 투입하여 산업용 및 다목적용 세정제로 사용 가능한 pH 13.0 이상 강알칼리수를 효과적으로 생산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)는 고농도(pH 12.5 이상 ORP-985mV 이하)의 촉매용 기준수를 생산하기 위해 원수 수조와 순환 펌프 및 타이머를 설치하여 설정된 농도의 전해수를 자동으로 반복 생산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)는 DC 15V, 35A 이하의 저 전압 저 전류의 전해 조건으로 강알칼리수 및 강산성수를 간단하고 편리한 과정으로 생산할 수 있다. 예를 들면, 외부전극판과 내부전극판에 인가하는 전기의 극성 변환 및 전해질(w3)의 교체만으로 강알칼리수와 강산성수를 바꾸어 간단하고 간편한 과정을 통해 빠르게 생산할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치(A)는 전해질이 담기는 중공의 통형 내부수조(114)의 내부에 냉각관(130)와 통형 내측전극판(116)을 설치하고 내부수조(114)의 외부 표면은 격막(113), 격막 지지체(118)로 내부수조(114)를 봉인하여 전해질(w3)의 누수를 차단하도록 내부수조(114)를 배치하고 그 외부로는 통형 외측전극판(111)과 외부 하우징(110)을 배치하여 격막(113)과 외측전극판(111) 사이에 흐르는 원수(w1)의 전기분해가 간단한 과정으로 이루어지도록 유도한다.

이에 따라, 다수의 전극과 격막을 사용하는데 따른 기존의 전해수 생성장치의 문제점을 해결할 수 있고, 고온에 의한 내구성 저하와 격막의 손상, 물리적 결함으로 인해 격막에서 전해질이 누수 되는 현상을 해결하여 전해수의 실사용에 있어 잔류물이 남지 않게 되어 안전한 고품질의 전해수를 생산할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치는 기존의 장치에 없던 전해질 냉각 시스템을 도입하여 전해질의 고온화를 막고 안정된 온도를 유지함으로써 고농도(pH 13.0이상 pH 2.0이하)의 전해수를 보다 안정적으로 생산이 가능하며, 열로 인해 발생하는 전해조의 내구성 저하와 격막의 손상 및 오작동, 그리고 전해조 주변 온도 상승 등을 방지하여 안정적인 생산환경을 제공할 수 있게 된다.

또한, 본 발명에 따른 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치는 외측전극판에 음극을 인가하면 강알칼리수를, 양극을 인가하면 강산성수 만을 생산할 수 있으므로 유입되는 원수를 원하는 전해수 상태로 생산할 수 있으며, 전해질의 혼입을 완벽하게 차단하므로써 피세정 물질의 손상을 방지하고 전해질을 안전하게 사용할 수 있게 한다.

이와 같이 본 발명은 고농도의 전해수를 생산하기 위하여 기존의 다단계(예를 들면 4~12단계) 과정을 거치는 전기분해를 벗어나 원통형의 전해조를 통해 전해수의 생성 과정을 하나의 단계로 통합함으로써 전해조의 부피를 줄여 소형화를 구현하고 이를 통해 다량의 전해조들을 병렬로 연결하여 적은 부피의 전해조 배치로 대용량의 전해수를 빠르게 제조할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 다수의 전극과 격막을 사용함으로써 발생되는 기존 전해수 생성장치의 문제점과 물리적 결함으로 인해 격막에서 전해질이 누수 되는 현상을 해결하여 전해수의 실사용에 있어 잔류물이 남지 않게 되어 보다 안전한 고품질의 전해수를 생산할 수 있는 이점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 실시예로 한정되지 않으며 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 수정 및 변형하여 실시할 수 있으며 수정과 변형이 이루어진 것은 본 발명의 기술 사상에 포함된다.

100: 전해조 110: 외부 하우징
111: 외측전극판 112: 개구 홀
113: 격막 114: 내부수조
115: 중공부 116: 내측전극판
118: 격막 지지체 119: 개구 홀
120: 상부 커버 121: 전해질 유입구
122: 전해질 배출구 130: 냉각관
131: 펌프 132: 라디에이터
200: 원수 수조 300: 전해질 수조
400: 냉각수 수조 500: 전원공급장치(SMPS)
501: 제어부

Claims

원수와 전기분해된 전해수를 유동시키는 외부수조를 형성하는 통형의 외부 하우징, 상기 외부 하우징의 내벽을 따라 조립되는 대응되는 통형의 외측전극판; 상기 외부 하우징의 내벽과 이격되어 조립되며 다수의 개구 홀들이 뚫려져 있고 그 외부 표면이 격막으로 봉인 처리된 내부수조, 상기 내부수조의 내벽을 따라 조립되고 중공부로 전해질을 유동시키는 통형의 내측전극판; 상기 내부수조와 내측전극판 사이에서 전해질을 유동시키는 격막; 상기 내측전극판의 중공부를 따라 설치되고 냉각수조로부터 냉각수를 공급받아 전기분해 과정에서 발생되는 열과 열교환을 통해 낮추도록 내측전극판의 중공부를 따라 설치된 냉각관, 상기 냉각관에 냉각수를 펌핑하여 순환시키는 펌프, 상기 냉각관을 유동하는 냉각수를 열교환시키는 라디에이터를 포함하는 냉각수단; 및
원수 수조, 상기 원수 수조에 생성된 생성수를 펌핑하는 순환 펌프를 설치하고 상기 순환 펌프의 작동을 제어하기 위해 타이머에 설정된 시간만큼 인가 전원을 제어하여 상기 순환 펌프의 작동을 제어하는 동시에 상기 원수 수조에 생성된 생성수를 유출 레벨 센서를 통해 체크하여 설정한 시간 만큼 자동으로 원하는 목표치에 근접하는 전해수를 생성하도록 제어하는 제어부;를 포함하는 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외부 하우징과 외측전극판 및 내부수조와 내측전극판은 동심원이 같은 원통형 형상으로 구성되어 조립된, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외부 하우징은 절연체로서, PVC로 성형된, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외부 하우징의 하단부에는 원수를 유입시키는 원수 유입구가, 상단부는전해수를 배출하는 전해수 배출구를 구비하는, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 외측전극판의 하단부에는 원수를 유입시키는 원수 유입구가, 상단부는 전해수를 배출하는 전해수 배출구를 구비하는, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 외부 하우징 및 외측전극판의 원수 유입구와 전해수 배출구는 각각 대면하는 대응 위치에서 상통하도록 조립된, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 내부수조의 외부에는 내부수조의 개구 홀들에 대응되는 개구 홀들이 뚫린 격막 지지체를 조립, 상기 내부수조의 외부 표면 외부 격막을 봉인하여 전해질의 누수를 차단하도록 구성된, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 내부수조의 공간으로 하단에 중공이 존재하는 내측전극판을 결합하여 내측전극판 상부로는 전해질이 유입되고 내측전극판 하단의 중공으로 전해질이 유동하며 전기분해를 거친 전해질은 상기 내부수조의 상단으로 배출되는 구조를 가진, 냉각식 통형 유격막 전해수 생성장치.