KR100367895B1 - 전해수생성장치 - Google Patents

Abstract

전기분해정지후에 전해조로부터 전해수가 역류함으로서 일어나는 펌프의 모터등의 부식을 방지할수 있는 전해수 생성장치를 제공하는것.

전해조(30)에는 하단부에 유입구를 상단부에 유출구를 갖는 조본체의 내부에 한쌍의 전극(34,35) 이 대향 배설되어 있고, 이들 양전극(34,35)사이에 격막(31)이 배설되어 각 전극(34,35)을 수용하는 한쌍의 전극실(32,33)이 형성되어 있다.

이 전해조(30)의 양전극실(32,33)에는 펌프(43,44)에 의하여 처리수가 유입하고, 양전극(34,35) 사이에서 처리수의 전기분해가 행해진다.

양전극(34,35)의 직류전원(51)의 공급이 차단되어 전기분해가 정지하였을때에는 제어회로(60)에 의하여 펌프(43,44)의 정지를 소정시간 지연시킨다.

Description

전해수 생성장치

(산업상의 이용분야)

본발명은 물 또는 식염수 등의 처리수를 양극과 음극사이에서 전기분해하여 이온수를 생성하는 전해수 생성장치에 관한다.

(종래의 기술)

종래부터 전해조에 대향하여 설치된 양전극 사이에서 식염수등을 전기분해하는 타입의 전해수 생성장치가 알려져 있고, 제3 도에는 그 일예로서 식염등의 수용성염(S) 을 용해하여 조제된 농염수를 저유하는 농염수탱크(70)및 이 농염수탱크(70)로부터 배출관(71)을 경유하여 공급되는 농염수를 적당히 희석하면서 조제된 묽은 염수를 저유하는 묽은 염수탱크(75)를 구비하고, 묽은 염수탱크(75)내의 묽은 염수를 펌프(80,81)에 의하여 직류전압이 인가되어 있는 전해조(90)예 하단에서 상단을 향하여 공급하여 전기분해를 행함으로써 연속적으로 양극(91)과 음극(92)에 산성수와 알칼리성수를 생성하도록 구성된 전해수 생성장치가 도시되어 있다.

(발명이 해결하려고 하는 과제)

그런데 상기와 같이 구성된 전해수 생성장치에 있어서 전해조(90)의 전극(91,92)사이의 전압인가를 차단하여 전기분해를 정지시키면, 전해조(90)의 각실(93,94)에서 생성된 산성수 및 알칼기성수가 전해조(90)의 하단에 연결된 처리수 공급관(82,83)를 역류하는 경우가 있다. 역류한 산성수나 알칼리성 수는 펌프(80,81) 의 부품으로서 사용되고 있는 모터의 구성재료를 부식시킬 가능성이있으므로 상기 전해수 생성장치에 있어서는 각각의 처리수 공급관(82,83) 에 역지밸브(84,85) 를 설치함으로서 펌프(80,81) 까지 양전해수가 역류하는 것을 방지할수 있도록 구성되어 있다.

그런데 이와같은 역지밸브(80,81) 를 설치한 것으로 인하여 전해수 생성장치의 구성부재가 증가하고, 그것과 동시에 구조가 복잡하게된다라는 문제점이 생기고 있었다.

(발명의 목적)

여기서 본발명은 이와같은 역지밸브를 설치하는 일 없이, 양 전해수의 역류에 의한 펌프 모터등의 부품의 부식을 방지하는 것이 가능한 전해수 생성장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위한 본발명은 전해조본체와,

상기 전해조본체의 내부를 양극실 및 음극실로 분리하는 격막과,

상기 양극실 및 상기 음극실의 각각에 대향배설된 양극 및 음극과,

상기 양극 및 상기 음극에 직류전압을 인가하는 전압인가수단과,

상기 전해조에서 전해되는 처리수를 저유하는 처리수탱크와,

상기 처리수 탱크를 상기 양극실과 음극실에 각각 접속하는 처리수 공급관에 개재하여 그 작동시에 상기 처리수 탱크로부터 전해되는 처리수를 상기 양극실과 음극실로 급송하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 정지시에 상기 양극실내 및 음극실내의 처리수가 상기 펌프로 역류하는 전해수 생성장치에 있어서,

상기 전압인가수단에 의한 전압인가의 정지시점으로부터 소정시간후에 상기 펌프의 작동을 정지시키는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 전해조본체와, 이 전해조본체의 내부를 양극실 및 음극실을 분리하는 격막과, 상기 양극실 및 상기 음극실의 각각에 대향 배설된 양극 및 음극과, 상기 양극 및 상기 음극에 직류전압을 인가하는 전압인가수단과, 상기 전해조로 전해되는 처리수를 저유하는 처리수탱크와, 상기 처리수탱크와 상기 양극실을 연통시키는 제1 처리수 공급관과, 상기 처리수탱크와 상기 음극실을 연통시키는 제2 처리수 공급관과, 상기 제1 처리수 공급관에 설치되어 상기 처리수 탱크내의 처리수를 상기 양극실로 이송하는 제1 펌프와, 상기 제2 처리수 공급관에 설치되어 상기 처리수 탱크내의 처리수를 상기 음극실로 이송하는 제2 펌프와를 구비하고, 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프의 정지시에 상기 양극실내 및 상기 음극실내의 처리수가 상기 제1 펌프 및 제2 펌프로 역류하는 전해수 생성장치에 있어서, 상기 전압인가수단에 의한 전압인가의 정지시점에서 소정시간후에 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프의 작동을 정지시키는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 한다.

(발명의 작용 · 효과)

이와같이 본발명의 전해수 생성장치에 있어서는 전압인가수단에 의한 전해조로의 전압인가를 정지하여 전기분해를 중지한 시점보다도 처리수를 전해조에 송출하는 제1 펌프 및 제2 펌프의 정지시간을 소정시간만큼 지연되도록 제어회로에 의하여 제어한 것으로 인하여 전압인가를 정지한 시점에 전해조의 양극실 및 음극실에 생성되어 남아있던 산성수 및 알칼리성수는 완전히 전해조내에서 유출하여 각실은 전기분해가 이루어지지 않는 처리수로 채워져 있다. 따라서, 양펌프를 정지한후에 전해조로부터 처리수 공급관으로의 역류가 발생하더라도 처리수 공급관을 흘러 양펌프에 도달하는 것은 전기분해가 행해지지않는 처리수이므로, 펌프의 일부품인 모터등에 부식이 일어나는 일은 없다. 이로서, 본발명에 의하면 각각의 처리수 공급관에 역지밸브를 설치할 필요가 없고, 종래의 장치에 비하여 구성부품을 적게할수 있어 구조를 간략화할수 있다.

실시예

본발명의 일실시예를 도면을 사용하여 설명한다.

제1 도에는 본 실시예에 관한 전해수 생성장치의 개략도가 도시되어 있다.

이 전해수 생성장치에는 상방으로 배설된 포화식염수(약 26%의 염농도를 갖는다.)를 조제하고 또한 저유하는 농염수탱크(10)와, 이 농염수탱크(10)의 아래편에 배열설치되고, 농염수 탱크(10)로부터 배출관(41)을 경유하여 핀치밸브(42)의 조작에 의하여 공급되는 포화식염수를 적당히 희석화하면서 조제된 묽은 염수(약 0.07% 염농도를 갖는다) 를 저유하는 묽은 염수탱크(20)(본발명의 처리수 탱크에 상당한다) 가 설치되어 있다. 그리고 이 묽은 염수탱크(20)에 저유되고 있는 처리수가, 제1 펌프(43)에 의하여 제1 처리수 공급관(45)을 경유하여 전해조(30)의 양극실(32)로, 또 제2 펌프(44)에 의하여 제2 처리수 공급관(46)을 경유하여 음극실(33)로 도입되도록 구성되어 있다. 농염수탱크(10)는 탱크내가 칸막이벽(11)에 의하여 2실로 구획되어 있어 식염(S) 이 투입되는 제1 실(12)과, 칸막이벽(11)을 넘어 제1 실(12)에서 생성한 포화상태의 식염수가 유입하는 제2 실(13)로 이루어져 있다.

그리고 플로트식의 액면센서(14)가 이 제2 실(13)내의 포화식염수의 수위를 검출할수 있도록 설치되어 있다. 한편 묽은 염수탱크(20)에는 묽은 염수의 수위를 검출하기 위한 플로트식의 액면센서(21)와, 묽은 염수의 농도를 검출하는 농도센서(22)가 설치되어 있다. 더욱 이들의 양염수탱크(10,20) 의 상방에는 물을 보급하기 위한 물공급밸브(15,23) 가 배설되어 있고, 저유되어 있는 염수의 수위가 소정수위보다도 내려갔을 경우에 물을 공급할수 있도록 구성되어 있다.

또, 이들의 양염수 탱크(10,20) 에는 오버플로관(47)이 연통하여 설치되어있고, 각각의 염수탱크(10,20) 내의 염수가 소정량을 초과하였을 경우에 이 오버플로관(47)으로부터 배출할 수 있도록 되어있다.

전해조(30)는 하단부에 제1 처리수 공급관(45)과 제2 처리수 공급관(46)의 연결된 유입구가 또 상단부에 전해수 배출관(48,49) 의 연결된 유출구가 형성된 통형상으로 내부가 격막(31)에 의하여 양극실(32)및 음극실(33)로 구획되어 있다.

각각의 전극실(32,33) 에는 양극(34)및 음극(35)이 대향 배설되어 있어, 이 양전극(34,35) 에 외부의 AC 전원의 전압을 직류로 변환하여 전압을 공급할수 있는 직류전원(51)이 전압공급회로(52)를 통하여 접속되어 있다.

더욱, 이 직류전원(51)과 전압공급회로(52)가 본발명의 전압인가수단에 상당한다.

더욱, 여기서 사용되고 있는 양펌프(43,44) 는 펌프의 정지시에 역류를 방지하는 기능을 갖춘것은 아니고, 또한 전해조(30)의 유출구가 묽은 염수탱크(20)의수면위 보다도 상방으로 위치하고 있기 때문에 양펌프(43,44) 의 정지시에는 전해조(30)내의 처리수의 수면위가 묽은 염수탱크(20)의 수면위와 균형이 잡힐때까지 전해조(30)내의 처리수가 양펌프(43,44) 을 향하여 역류하는 것과 같은 구성으로 되어 있다.

또 이 전해수 생성장치에는 전기분해의 개시와 정지를 조작하기 위한 푸시- 온- 푸시 오프식의 작동스위치(SW)와, 직류전원(51)으로부터 공급되는 전압의 이상을 검지하는 전원이상센서(S1)가 부착되어 있다.

그리고 작동스위치(SW)와, 2 개의 액면센서(14,21), 농도센서(22)및 전원이상센서(S1)는 제어회로(60)에 접속되어 있다. 이 제어회로(60)는 예를들면 마이크로 컴퓨터에 의하여 구성되고 제2 도에 도시한 플로우차트에 대응하는 프로그램을 실행하여 전압공급회로(52)와 2개의 물공급밸브(15,23), 핀치밸브(42), 그리고 2개의 펌프(43,44) 의 작동을 제어한다.

이와같이 구성된 전해수 생성장치의 작동을 제2도의 플로우차트를 사용하여 설명한다. 이 전해수 생성장치에는 미리 농염수탱크(10)에 소정량의 농염수가 묽은 염수탱크(20)에 소정량의 묽은 염수가 저유되어 있다. 작동스위치(SW)를 조작하여 이 전해수 생성장치의 작동을 스타트(100) 시키면, 제어회로(60)가 스텝(102) 에서 전압공급회로(52)를 변환함으로서 전해조(30)의 양전극(34,35) 에 직류전원(51)로부터의 전압이 인가되고, 이것과 동시에 제어회로(60)가 제1 펌프(43)및 제2 펌프(44)을 작동시킴으로서 전해조(30)에 묽은 염수탱크(20)로부터 처리수가 공급된다.

이로서, 전해조(30)에서 처리수의 전기분해가 계속하여 행해지고, 양극실(32)에서 산성수가 음극실(33)에서 알칼리성수가 생성된다.

이와같이 산성수 및 알칼리성수의 생성이 계속하여 행해지면, 묽은 염수 탱크(20)내의 묽은 염수의 수위는 저하한다. 여기서 스텝(104) 에 있어서 제어장치(60)는 묽은 염수탱크(20)내의 묽은 염수의 수위 및 농도를 검출하는 액면센서(21) 및 농도센서(22)로 부터의 신호에 의거하여 묽은 염수탱크(20)내의 묽은 염수의 수위 및 농도가 소정치 이상으로 유지되도록 물공급밸브(23)및 핀치밸브(42)를 협동하여 조작한다.

다음에 스텝(106) 에서 농염수탱크(10)내 액면센서(14)에 의하여 농염수의 수위의 저하가 검지되면, 제어회로(60)가 물공급밸브(15)를 열어 농염수탱크(10)의 제2 실(13)내의 수위가 소정수위에 도달할매까지 물을 보충시킨다.

계속하여 스텝(108) 에서 액면센서(21)와 농도센서(22), 전원이상센서(S1)에 의하여 전해수 생성장치의 이상 여부가 판정된다. 즉, 액면센서(21)에 의하여 묽은 염수 탱크(20)내의 액면이 저하하여 하한에 도달해 있지 않는것이 1분간 지속한 것이 검출된 경우에 제어장치가 제1 펌프(43)및 제2 펌프(44)를 정지시켜, 그후 계속하여 액면이 하한보다도 상승하지 않는 상태가 4분간 계속되면 이상이라고 스텝(108) 에 의하여 판정되며, 또 농도센서(22)에 의하여 검출되는 농염수의 농도가 소정치에 도달하여 있지 않는 상태가 3 분간 지속한 경우도 이상이라 판정된다.

또, 전원이상센서(S1)에 의하여 직류전원으로부터 공급되는 전압에 이상이 생기고 있음이 검출된 경우도, 이 전해수 생성장치는 이상이라고 판정된다.

그리고 이 이외의 경우는 정상이라고 판정되어 프로그램은 스텝(110) 으로 진행한다.

그리고 스텝(110) 에 있어서, 작동스위치(SW)의 조작여부를 판정한다.

여기서 작동스위치(SW)의 조작이 되어있지 않는 경우에는 스텝(104) 으로 되돌아가서 스텝(104) 으로부터 스텝(110) 까지의 처리가 반복된다.

스텝(104) 으로부터 스텝(110) 까지의 프로그램의 진행중, 스텝(108) 에서 액면센서(21)에 의하여 묽은 염수탱크(20)내의 액면이 저하하여 하한에 도달하고 있지 않는것이 1분간 지속한 것이 검출되어 제1 펌프(43)및 제2 펌프(114)가 정지된후, 계속하여 액면이 하한보다도 상승하지 않는 상태가 4분간 계속되던가, 농도센서(22)에 검출되는 농염수의 농도가 소정치에 도달하지 않는 상태가 3분간이상 지속하든가, 전원이상센서(S1)에 의하여 직류전원에서 공급되는 전압에 이상이 생기고 있는 것이 검출되는가의 어느상태로된 경우에는 스텝(112) 에서 제어회로(60)는 전압공급회로(52)를 변환하여 전해조(30)의 양전극(34,35) 의 전압의 인가를 차단시킨다.

그리고 스텝(114) 에서 타이머(도시하지 않음) 의 카운트가 스타트한다.

스텝(116) 에 있어서 소정시간 경과한 것을 타이머가 카운트업하면, 제어회로(60)는 스텝(118) 에서 펌프(43,44) 를 정지시켜, 이 일련의 프로그램이 종료한다.

또 스텝(104) 에서 스텝(110) 까지 프로그램의 진행중, 스텝(108) 에 있어서 액면센서(21)에 의하여 검출되는 묽은 염수의 농도가 하한에 도달하고 있지 않는상태가 토탈하여 3분간이상 지속하여 있지 않고, 농도센서(22)에 의하여 검출되는 농염수의 농도가 소정치에 도달하여 있지 않는 상태가 3분간 이상 지속하여 있지 않고 또한 전원이상센서(S1)에 의하여 직류전원으로부터 공급되는 전압에 이상이 생기고 있는 것도 검출되지 않고, 이 전해수 생성장치가 정상이라고 판정된 경우일지라도 스텝(110)에서 작동스위치(SW)가 조작된 것이 판정되면 제어회로(60)는 전압공급회로(52)를 변환하여 전해조(30)의 양전극(34,35)으로의 전압인가를 차단하고(스텝 112), 상술한 바와같은 스텝(112) 으로부터 스텝(120) 의 프로그램이 진행한다.

이와같이 구성된 본 실시예에 있어서는 전압인가수단(51 및 52)에 의한 전해조(30)의 양전극(34,35)으로의 전압인가를 차단하여 전기분해를 중지한 시점보다도 처리수를 전해조(30)에 송출하는 제1 펌프(43)및 제2 펌프(44)의 정지시간을 소정시간 지연되도록 제어회로(60)에 의하여 제어하고 있기 때문에 전압인가를 정지한 시점에 전해조(30)의 양극실(32)및 음극실(33)에 생성되어 남아있던 산성수 및 알칼리성수는 완전히 양전해실(32,33) 내로부터 유출하고, 각 전극실(32,33) 은 전기분해가 이루어져있지 않는 처리수로 채워진다. 따라서 펌프(43,44) 를 정지한 후에 전해조(30)로부터 처리수 공급관(45,46)으로의 역류가 발생하더라도 제1 처리수 공급관(45)및 제2 처리수 공급관(46)을 흘러 제1 펌프(43)및 제2 펌프(44)에 도달하는 것은 전기분해가 행해지지 않는 처리수이므로, 양펌프(43,44) 의 모터부분의 부식이 일어나는 일은 없다.

이로서 각각의 처리수 공급관(45,46) 에 역지밸브등을 설치할 필요가 없고,종래의 장치에 비하여 구성부품을 적게할수있어 구조의 간략화를 달성할수 있다.

더욱, 전해조(30)의 양전극(34,35) 의 전압의 인가를 정지한 후에 양펌프(43,44) 에 의하여 전해조(30)로부터 송출되는 전기분해가 이루어지지 않은 처리수를 전해수 송출관(48,49)에 3 방향 밸브나 볼밸브등의 전환밸브(도시하지 않음) 를 부착하여 적당히 배출할 수 있게 하여도 좋다.

제1 도는 본발명의 일실시예에 관한 전해수 생성장치의 개략도이다,

제2 도는 제1 도에 도시한 전해수 생성장치의 작동을 설명하기 위한 플로우차트이다,

제3 도는 종래의 전해수 생성장치의 개략도이다.

"도면의 주요부분에 대한 부호의 설명"

10: 농염수탱크 14: 액면센서

15: 물공급밸브 20: 묽은 염수탱크

21: 액면센서 22: 농도센서

30: 전해조 32: 양극실

33: 음극실 34,35: 전극

42: 핀치밸브 43,44: 제1 펌프 및 제2 펌프

45,46: 제1 및 제2 처리수 공급관

51: 직류전원 52: 전압공급회로

60: 제어회로 SW: 작동스위치

Claims (2)

1. 전해조본체와,

   상기 전해조본체의 내부를 양극실 및 음극실로 분리하는 격막과,

   상기 양극실 및 상기 음극실의 각각에 대향배설된 양극 및 음극과,

   상기 양극 및 상기 음극에 직류전압을 인가하는 전압인가수단과,

   상기 전해조에서 전해되는 처리수를 저유하는 처리수탱크와,

   상기 처리수 탱크를 상기 양극실과 음극실에 각각 접속하는 처리수 공급관에 개재하여 그 작동시에 상기 처리수 탱크로부터 전해되는 처리수를 상기 양극실과 음극실로 급송하는 펌프를 구비하고, 상기 펌프의 정지시에 상기 양극실내 및 음극실내의 처리수가 상기 펌프로 역류하는 전해수 생성장치에 있어서,

   상기 전압인가수단에 의한 전압인가의 정지시점으로부터 소정시간후에 상기 펌프의 작동을 정지시키는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.
2. 전해조본체와,

   상기 전해조본체의 내부를 양극실 및 음극실로 분리하는 격막과,

   상기 양극실 및 상기 음극실의 각각에 대향배설된 양극 및 음극과,

   상기 양극 및 상기 음극에 직류전압을 인가하는 전압인가수단과,

   상기 전해조에서 전해되는 처리수를 저유하는 처리수탱크와,

   상기 처리수 탱크와 상기 양극실을 연통시키는 제1 처리수 공급관과,

   상기 처리수 탱크와 상기 음극실을 연통시키는 제2 처리수 공급관과,

   상기 제1 처리수 공급관에 설치되어 상기 처리수탱크내의 처리수를 상기 양극실로 이송하는 제1 펌프와,

   상기 제2 처리수 공급관에 설치되어 상기 처리수 탱크내의 처리수를 상기 음극실로 이송하는 제2 펌프와,

   를 구비하고, 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프의 정지시에 상기 양극실내 및 상기 음극실내의 처리수가 상기 제1 펌프 및 제2 펌프로 역류하는 전해수 생성장치에 있어서,

   상기 전압인가수단에 의한 전압인가의 정지시점으로부터 소정시간후에 상기 제1 펌프 및 상기 제2 펌프의 작동을 정지시키는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 전해수 생성장치.