JP5934248B2 - 整流器一体型電気分解装置 - Google Patents
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Description
本発明は船舶平衡水や汚廃水処理またはその他の消毒水生成用電気分解装置に関する。
従来の船舶平衡水またはその他の汚染物が混入した水は、水が電気分解装置の電解槽を通過するとき、電解槽内部の電極板の表面に接触することによって発生する電気化学的反応を用いた電気分解方式で水処理した。
従来水の電気分解方式に用いられる電気分解装置は、一定距離だけ離れて設置される整流器とケーブル及びバスバー（ＢＵＳ ＢＡＲ）で連結された。
しかし、電気分解装置と整流器の連結媒介としてケーブルを用いれば、ケーブルの長さが長くなるほど電気抵抗が増加して、ケーブル部分で相当な部分電力の損失が生じる問題点がある。
また、既存には、電気分解装置と整流器が相互に分離され設置されるため、空間活用度が落ち、設置場所に制約があるという欠点があった。
特に、従来に陸上で用いられる電気分解装置は、比較的空間制約の面で自由で、ケーブルで発生するエネルギーの損失に対する補償が容易であるので、設置空間や電力損失に大きな制約を受けなかった。
一方、船舶などの狭小な空間で使用する電気分解装置は、使用可能な空間が一定範囲に制限され、限定された電力を効率よく使う必要がある。
一方、水の電気分解装置においては、電気分解槽の内部に水が流入するとき、フィルターによって濾過されなかった異物や電気分解後の副産物である各種の塩類が電極に付着する場合がある。
しかし、電極に付着する異物は電極を損傷させ、汚染数の消毒効率を低下させる要因として作用するため、電極の極性を転換する必要がある。
ところで、従来にこのような電気分解装置の極性は整流器の部分において回路で構成した。
前述した問題点を解決するために、本発明は、整流器を電気分解装置に一体型に結合させて、ケーブルの費用とケーブルで発生する電力損失を無くすことができる整流器一体型電気分解装置を提供しようとする。
また、本発明は、電気分解装置と整流器を一体型に製作することで、船舶などの狭小な空間で効率よく空間を活用することができる整流器一体型電気分解装置を提供しようとする。
また、本発明は、電気分解装置において電極の極性転換をバスバーによって簡単に具現することができる整流器一体型電気分解装置を提供しようとする。
前記のような課題を解決するために、本発明は、水処理のためのもので、両端に流入口及び流出口がそれぞれ備えられる電解槽；一面が前記電解槽の一側面に結合される結合パネル；前記電解槽の一側面及び結合パネルを貫通し、一端が電解槽の内部に挿設され、他端が他端の外周面に沿って外側に鉛直に拡張される補助パネルが備えられ、補助パネルの一面が前記結合パネルの他面に結合され、内部に多数の電極が備えられるハウジング状の電極モジュール；一側面が前記電極モジュールの他端の外側に位置し、他側面に電極が突出する整流器モジュール；前記結合パネルの他面及び整流器モジュールのいずれか一側面に両面がそれぞれ結合されるＬ字形パネル；及び前記電極モジュールと整流器モジュールの電極を連結するバスバー；を含んでなることを特徴とする、整流器一体型電気分解装置を提供する。
本発明において、前記バスバーは、一端が前記電極モジュールの他端に位置する電極に密着し、他端が整流器モジュールの他側面に突出する第１バスバー；及び一端が前記第１バスバーの他端に結合され、他端が整流器モジュールの電極に結合される第２バスバー；を含んでなることができる。
また、本発明は、前記整流器モジュールの電極及び整流器モジュールの他側面に突出するバスバーを取り囲むように整流器モジュールの他側面に結合されるバスカバー；をさらに含むことができる。
また、本発明は、前記整流器モジュールの上下面には互いに対応する形状の突出バー及び溝レールがそれぞれ形成され、上下に設置される整流器モジュールの水平移動をガイドすることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置を提供する。
本発明は、前記電極モジュールが電解槽の内部に設置できるように、前記電解槽の一側面及び結合パネルは内部に貫通孔が形成されることができ、前記整流器モジュールのいずれか一側面に突設される取っ手；を含むことができ、前記整流器モジュールのいずれか一側面に、整流器モジュールの正常運転、誤作動または未作動を区分して表示するＬＥＤ表示窓；を含むことができる。
本発明において、前記電気分解装置の極転換はバスバーによって具現可能である。
前記のような本発明によれば、整流器を電気分解装置に一体型に結合することができるので、ケーブル費用及びケーブルで発生する電力損失を無くすことができる。
また、本発明を用いる場合には、狭小な空間の活用度が優秀であり、電極の極性転換が簡単で利用が便利な電気分解装置の提供が可能である。
さらに、本発明は、電解槽と整流器を密閉型構造に具現することで、防水及び防爆に有利であるように設計可能である。
以下、添付図面及び好適な実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１〜図３は本発明の整流器一体型電気分解装置の実施例の斜視図であり、図１の拡大図及び図２は上下整流器モジュール４００の結合関係を示し、図３の（Ａ）及び（ｂ）はバスバーによる電気分解装置の極転換を示す。
また、図４及び図５は本発明の整流器一体型電気分解装置において、電極モジュール３００と整流器モジュール４００の各部の構成及び結合関係を示す斜視図で、図４は電極モジュール３００と整流器モジュール４００の下面を下側から見た斜視図、図５は電極モジュール３００と整流器モジュール４００の上面を上側から見た斜視図である。
本発明の整流器一体型電気分解装置は、図１〜図３に示すように、水処理のためのものであり、両端に流入口及び流出口がそれぞれ備えられる電解槽１００；一面が前記電解槽１００の一側面に結合される結合パネル２００；前記電解槽１００の一側面及び結合パネル２００を貫通し、一端が電解槽１００の内部に挿設され、他端は他端の外周面に沿って外側に鉛直に拡張される補助パネル３２０が備えられ、補助パネル３２０の一面が前記結合パネル２００の他面に結合され、内部に多数の電極が備えられるハウジング状の電極モジュール３００；一側面が前記電極モジュール３００の他端の外側に位置し、他側面に電極４１０が突出する整流器モジュール４００；前記結合パネル２００の他面及び整流器モジュール４００のいずれか一側面に両面がそれぞれ結合されるＬ字形パネル５００；及び前記電極モジュール３００と整流器モジュール４００の電極を連結するバスバー；でなることを特徴とする。
前記電解槽１００は電気分解がなされるケースであり、水処理のための水が流入する流入口と、水処理によって殺菌消毒された水が排出される流出口とが電解槽１００の両端に備えられる。
前記結合パネル２００は、一面が前記電解槽１００の一側面に熔接またはボルトで結合され、整流器モジュール４００を電解槽１００に付着するための連結手段としての役目をする。
次に、電極モジュール３００は前記電解槽１００の一側面及び結合パネル２００を貫通し、一端が電解槽１００の内部に挿設され、他端は他端の外周面に沿って外側に鉛直に拡張される補助パネル３２０が備えられ、補助パネル３２０の一面が前記結合パネル２００の他面に結合され、内部に多数の電極が備えられるハウジング状であることを特徴とする。
前記補助パネル３２０は、図４に示すように、電極モジュール３００の他端外周面に沿って外側に拡張して折り曲げられた形状のものであり、個別の部材を電極モジュール３００の外周面に結合して構成することもできる。
そして、図面には図示しなかったが、前記電解槽１００の一側面及び結合パネル２００は、前記電極モジュール３００を電解槽１００の内部に挿設することができるように貫通孔が形成されることができる。
この際、前記補助パネル３２０と結合パネル２００は互いに対面する部分をボルトなどの連結手段で結合させて、前記電極モジュール３００を電解槽１００に結合する。この場合、前記補助パネル３２０と結合パネル２００の間にはゴムなどの弾性素材のガスケットを設置することで、電解槽１００内部の水が外部に流出しない密閉構造を形成することができる。
前記電極の実施例において、前記電極モジュール３００の内部には多数の陽極及び陰極の電極板を並列に配置することができ、多数の電極は電解槽の内部に位置して、酸化還元反応によって水を殺菌消毒する。
次に、前記整流器モジュール４００は、一側面が前記電極モジュール３００の他端外側に位置し、他側面のいずれか一面に陽極と陰極の電極４１０が突出することを特徴とする。
本発明において、整流器モジュール４００は電解槽１００の一側面に一つ以上結合可能である。
前記整流器モジュール４００の好適な実施例において、重さ２２０ｋｇの電解槽１００の一側面に１台当たり重さ３５ｋｇ以下、１３Ｖ、１３００Ａの整流器モジュール４００を四つ付着することができる。
ここで、前記整流器モジュール４００は、前記結合パネル２００の他面及び整流器モジュール４００のいずれか一側面に両面がそれぞれボルトなどの連結手段で結合されるＬ字形パネル５００によって電解槽１００に結合される。
もちろん、整流器モジュール４００と電極モジュール３００及びＬ字形パネル５００の間にはガスケットなどの弾性素材を設置して、電解槽１００と整流器モジュール４００の間に密閉構造を確保しなければならない。
前記Ｌ字形パネル５００は、図１に示すように、左右対称に２ヶ所に構成することができ、Ｌ字形パネル５００の端部はバスバーが通過するように一部をＬ字形に開放することができる。
一方、前記整流器モジュール４００の一側面には放熱板４３０を結合することができる。
前記放熱板４３０は、整流器モジュール４００の高熱を冷却させて外部に排出する部分であり、これにより、整流器の内部には冷却のための別途の配管を省略して設計することができる。
図１において、前記放熱板４３０は電極モジュール３００と対向する面に位置している。
また、本発明は、前記整流器モジュール４００の上下面に互いに対応する形状の突出バー４４０及び溝レール４４２をそれぞれ形成することで、上下に設置される整流器モジュール４００の水平移動をガイドするように構成することができる。
これにより、重量の整流器モジュール４００を設置するか維持するとき、電解槽１００と整流器モジュール４００を容易に着脱することができる。
図４及び図５から確認できるように、突出バー４４０及び溝レール４４２は整流器モジュール４００の上下面を横切るように一字型に形成することができる。
また、前記整流器モジュール４００は、整流器モジュール４００の設置及び維持保守の便宜性を高めるために、いずれか一側面に突設される取っ手４５０を設けて構成することができ、前記整流器モジュール４００のいずれか一側面には、整流器モジュール４００の正常運転、誤作動または未作動を区分して表示するＬＥＤ表示窓４６０をさらに含んでなることができる。
前記取っ手４５０は、作業上の便宜のために、整流器モジュール４００の突出バー４４０及び溝レール４４２と同一線上に位置することが好ましく、整流器モジュール４００の重量を考慮して十分な剛性を持つようにする。
次に、前記バスバーは＋及び−の電流を通電させる伝導体であり、電極モジュール３００と整流器モジュール４００の電極を連結することを特徴とする。
この際、電極モジュール３００と整流器モジュール４００の陽極は陽極どうし、陰極は陰極どうし連結する。
特に、前記バスバーは一端が前記電極モジュール３００の他端に位置する電極に密着し、他端が前記整流器モジュール４００の他側面に突出する第１バスバー６００；及び一端が前記第１バスバー６００の他端に結合され、他端が整流器モジュール４００の電極４１０に結合される第２バスバー６２０；で構成可能である。
ここで、電極モジュール３００の他端に位置する電極は、電極モジュール３００の内部に位置する多数の電極に連結される電極であることができる。
前記第１バスバー６００は、図４のように、内部が鉛直に折り曲げられたＬ字形を用いることができ、前記第２バスバー６２０は内部が鉛直に２回折り曲げられた形態のＺ字形を用いることができる。
前記整流器モジュール４００の電極４１０及びバスバーには高電圧が流れるため、本発明は整流器モジュール４００の電極４１０及び整流器モジュール４００の他側面に突出するバスバーを取り囲むように整流器モジュール４００の他側面にバスカバー４２０を結合することができる。
前記バスカバー４２０は図１に示されており、整流器モジュール４００にボルトで結合可能である。
本発明において、前記電気分解装置の極転換はバスバーによって具現可能である。
すなわち、本発明は、図３の（ａ）及び（ｂ）に示すように、バスカバー４２０を分離した後、第２バスバー６２０の他端を整流器モジュール４００の電極４１０部分に取り替えて連結することで、電気分解装置の極性を転換することができる。
本発明は前述したような好適な実施例に基づいて説明されたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で多様な修正及び変形が可能である。したがって、本発明の請求範囲はこの発明の真正な範囲内に属する修正及び変形を含む。
１００ 電解槽
２００ 結合パネル
３００ 電極モジュール
３２０ 補助パネル
４００ 整流器モジュール
４１０ 電極
４２０ バスカバー
４３０ 放熱板
４４０ 突出バー
４４２ 溝レール
４５０ 取っ手
４６０ ＬＥＤ表示窓
５００ Ｌ字形パネル
６００ 第１バスバー
６２０ 第２バスバー
２００ 結合パネル
３００ 電極モジュール
３２０ 補助パネル
４００ 整流器モジュール
４１０ 電極
４２０ バスカバー
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４５０ 取っ手
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５００ Ｌ字形パネル
６００ 第１バスバー
６２０ 第２バスバー
Claims (9)
- 水処理のためのもので、両端に流入口及び流出口がそれぞれ備えられる電解槽（１００）と、
一面が前記電解槽（１００）の一側面に結合される結合パネル（２００）と、
内部に多数の電極が備えられるハウジング状の電極モジュール（３００）であって、前記電極モジュール（３００）が前記電解槽（１００）の一側面及び結合パネル（２００）を貫通し、前記電極モジュール（３００）の一端が前記電解槽（１００）の内部に挿設され、前記電極モジュール（３００）の他端が補助パネル（３２０）を備え、前記補助パネル（３２０）が前記電極モジュール（３００）の他端の外周面に沿って外側に鉛直に拡張されており、前記補助パネル（３２０）の一面が前記結合パネル（２００）の他面に結合される、前記電極モジュール（３００）と、
一側面が前記電極モジュール（３００）の他端の外側に位置し、他側面に電極（４１０）が突出する整流器モジュール（４００）と、
前記結合パネル（２００）の他面に結合される面、及び前記整流器モジュール（４００）のいずれか一側面に結合される面を有するＬ字形パネル（５００）と、
前記電極モジュール（３００）と前記整流器モジュール（４００）の電極を連結するバスバーと、
を備えることを特徴とする、整流器一体型電気分解装置。 - 前記バスバーは、
一端が前記電極モジュール（３００）の他端に位置する電極に密着し、他端が前記整流器モジュール（４００）の他側面に突出する第１バスバー（６００）と、
一端が前記第１バスバー（６００）の他端に結合され、他端が前記整流器モジュール（４００）の電極（４１０）に結合される第２バスバー（６２０）と、
を備えることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。 - 前記第１バスバー（６００）はＬ字形であり、前記第２バスバー（６２０）はＺ字形であることを特徴とする、請求項２に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記整流器モジュール（４００）の電極４１０及び前記整流器モジュール（４００）の他側面に突出する前記バスバーを取り囲むように前記整流器モジュール（４００）の他側面に結合されるバスカバー（４２０）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記整流器モジュール（４００）の一側面に結合される放熱板（４３０）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記整流器モジュール（４００）の上下面には互いに対応する形状の突出バー（４４０）及び溝レール（４４２）がそれぞれ形成され、上下に設置される前記整流器モジュール（４００）の水平移動をガイドすることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記電極モジュール（３００）が前記電解槽（１００）の内部に設置できるように、前記電解槽（１００）の一側面及び前記結合パネル（２００）は内部に貫通孔が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記整流器モジュール（４００）のいずれか一側面に突設される取っ手（４５０）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
- 前記整流器モジュール（４００）のいずれか一側面に、前記整流器モジュール（４００）の正常運転、誤作動または未作動を区分して表示するＬＥＤ表示窓（４６０）をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載の整流器一体型電気分解装置。
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